將綠色低碳理念融入船舶工程技術專業教學探索

◆馬紅榮

將綠色低碳理念融入船舶工程技術專業教學探索

◆馬紅榮

從綠色造船、船舶工程技術專業教學改革兩方面，闡述如何將綠色造船融入船舶工程技術專業教學中。

綠色造船；船舶工程技術專業；綠色船舶技術

2014年中央經濟工作會議明確指出，現在環境承載能力已經達到或接近上限，必須順應人民群眾對良好生態環境的期待，推動形成綠色低碳循環發展新方式。作為國民經濟重要產業之一的船舶產業，必須響應綠色低碳循環發展要求，積極開發新技術、轉變產業發展方式，促進船舶從建造到營運、拆解整個壽命周期綠色環保。“綠色造船”是船舶產業的發展方向。

高等職業院校船舶工程技術專業的人才培養目標是具有良好的職業道德，有創新精神，團結協作，全面發展的面向各修、造船廠具備構件加工、船體裝配、船體焊接、造船生產設計、生產組織與管理等理論知識和實踐操作技能的高端技能型專門人才。他們是船舶行業的高技能人才后備軍和主力軍。因此，必須將綠色低碳理念貫穿整個教學過程，使他們成為綠色低碳循環發展的踐行者。

1 綠色造船

“綠色造船”是船舶工業的發展方向，包括兩方面內容。一是綠色船舶技術：綠色船舶應符合的相關標準和規范要求，應用涉及船舶的設計、能耗、污染物排放、資源消耗等。二是船舶的綠色建造：船舶的綠色建造是針對產品的整個生命周期，這個過程中包括船舶的設計、制造、使用過程以及報廢處理。在整個生命周期，對于資源的消耗少，對環境的影響小，并且能夠使得船舶企業獲得的經濟效益高，最終使得企業和自然環境雙贏。

2 船舶工程技術專業教學改革

學習是一個循序漸進的過程，對于綠色造船理念的培養同樣遵守循序漸進的原則，從對綠色造船的了解、認識，到對綠色造船技術的學習和設計運用，以及對綠色造船工具的運用，最后綠色造船的實踐學習和知識擴充了解，等等。在船舶工程技術專業教學中根據學生學習特點和專業教育方式，把一個系統、全面的綠色造船體系漸進式地融入教學中，對原課程教學進行改善，在學習基本知識的基礎上進行知識拓展和延伸，鼓勵專項研究和綜合運用。

把對學生“綠色造船”技術培養過程劃分為三個階段，逐次遞進，即綠色船舶基礎理論知識學習階段、綠色船舶技術技能的訓練階段、專業工程實踐應用階段，形成基本技能訓練、綠色船舶設計、專業工程實踐的三個環節。

基本理論、方法框架的建立 綠色船舶初步認知階段，前期重點學習建筑設計基礎知識，初步了解綠色船舶基本內容，具體做法是增設綠色船舶技術課程。綠色船舶技術主要考慮能效規則，進行新能源的應用：首先是動力技術方面，主要包括低排放燃燒高效率柴油機、全面試驗船上燃料電池，還致力于研究利用風能、太陽能、液化天然氣等清潔能源為船舶提供動力技術；其次是減阻技術，主要采用線型優化設計、整流裝置以及氣膜減阻等；最后是減排技術，主要是SOx、COx、NOx洗滌塔設計研究。

在原來的專業核心課程中增加船舶綠色建造內容，船舶的綠色建造應包括綠色船舶設計、綠色制造和綠色建造模式及管理方法三個部分。綠色船舶設計技術是指在船舶的設計階段就要考慮到船舶的后續制造過程，即要面向整個生命周期過程，進行相關綠色設計，使得在后續的相關過程中可以對資源的消耗和對環境的污染較小，從而達到綠色性的要求。綠色船舶設計是在保證船舶原有的功能，不影響使用壽命的前提下，考慮在船舶整個生命周期內的環境影響，包括可拆卸性、可回收性、循環利用的一種科學而環保的設計。

船舶產品的綠色制造，主要包括船舶的工藝規劃、加工制造及裝配等環節。優化船舶在制造過程中的環境友好性，控制生產過程中的“三廢”即廢氣、廢液、廢物的排放，或通過“三廢”處理技術，減少生產過程中對環境的影響。綠色管理包括對合理造船工藝流程的不斷完善管理、針對船舶工業生產特點的船舶綠色供應鏈管理、綠色化造船模式管理等。

綠色船舶技術技能的訓練階段 現代造船模式中的關鍵技術之一是焊接技術。在船體建造中，船體建造總工時的30%～40%是焊接工時，船體建造總成本的30%～50%是焊接成本。評價造船質量的重要指標是船舶焊接質量，影響造船產量與生產成本的主要因素之一是焊接生產效率，船舶工程技術專業學生必須會焊接操作，在焊接專項技能實訓中培養綠色、低碳、可持續發展的理念。如在板對接手工電弧焊實訓項目中，具體教學過程是布置任務→學生思考→教師講解示范→學生模擬→操作實踐→檢驗。在布置任務時一定要學生思考實訓項目的環保問題，在教師的示范講解中也要注意環保，在學生的操作實踐中將環保問題作為考核的一個重要方面。

通過實訓要讓學生充分考慮環境污染、焊接能源消耗、焊接質量等問題。其中，環境污染主要是指焊接有害氣體、煙霧和粉塵污染、弧光輻射、電磁污染、噪聲污染等；焊接能源消耗指的是電能有效利用率問題；焊接質量主要考慮產生缺陷，如裂縫、氣孔、未滲透、焊縫尺寸不合格等。在焊接技能實訓中強化綠色造船意識。

專業工程實踐 船舶建造過程流程：生產設計→相關材料和設備的采購→板和型材的加工→分段裝焊→總段組裝→船體合攏→下水→碼頭棲裝→試驗交船。在校內進行的專業工程實踐是選取33 500噸散貨船環形分段裝焊，具體實訓流程如下：

1）熟悉分段結構圖紙、套料圖紙及另件明細表，掌握零件切割、加工流程；

2）根據零件編碼確定零件需要的加工設備以及加工方式；加工設備包括大型三輥卷板（壓）機、單臂液壓機、小型三輥彎板機、門式油壓機、肋骨冷彎機等；加工方式包括面板加工、折邊肘板加工、型材彎曲加工、板材折邊加工、板材彎曲加工等；

3）根據套料切割圖紙中的零件號在切割完零件上標記零件編碼、組裝方向（如TOP FWD PORT STB’D）、EXCESS（余量）、加工符號（如折邊F、壓彎B等）；

4）切割完成零件進入BUFFER區，能根據套料版圖零件編碼、流向和加工信息進行配送至不同的組立工位（即零件托盤流向信息）；

5）能根據零件加工圖紙及樣板（TEMPLATE）、樣箱圖對復雜零件進行成型加工；

6）根據分段施工圖進行小組立、中組立裝配并檢驗；

7）根據施工工藝完成33 500噸散貨船環形分段裝焊。

在實訓中從環境協調性因素、經濟合理性因素、技術先進性因素三方面進行綠色建造技能的培養。首先，環境協調性因素考慮能源類型、能源利用率、能源消耗彈性系數，材料的利用率、設備配置，“三廢”的排放，工作強度勞動定員、事故率、職業病、工作環境防塵防毒。其次，經濟合理性因素考慮材料利用率、能源利用率、裝焊場地及分段堆場的配置、焊接設備及起運設備配置、人工成本、環境成本。最后，技術先進性因素考慮技術水平、測量與精度控制、生產方式、管理水平。

3 結束語

綠色船舶是將綠色理念中融入在船舶設計、制造、管理活動中，在保證船舶功能、質量、成本的前提下，綜合考慮環境影響和資源效率的現代制造技術。它不僅能提高企業經濟效益，更多的是創造社會效益。作為高技能人才培養基地的高職院校，更應該將綠色造船融入船舶工程技術專業教學中，潛移默化中培養具有綠色、低碳意識和能力的生產者、管理者。■

［1］魯大鵬.船舶建造過程綠色度評價體系研究［D］.遼寧∶大連理工大學，2009.

［2］趙遠哲.低碳時代呼喚“綠色船舶”［J］.中國海事，2010（2）∶20-22.

［3］潘正軍.創新高效焊接技術打造綠色造船企業［J］.船艇，2007（10B）∶30-32.

G712

B

1671-489X（2016）10-0043-02

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.10.043

作者：馬紅榮，威海職業學院船舶工程系副教授（264210）。