王愛榮,石海信,梁金祿
(北部灣大學 石油與化工學院,廣西 欽州 535011)
習近平總書記指出,要把現代能源經濟這篇文章做好,緊跟世界能源技術革命新趨勢,延長產業鏈條,提高能源資源綜合利用效率[1]。為了國家能源安全及推動廣西經濟發展,早在2008年,國務院在正式批準實施《廣西北部灣經濟區發展規劃2006-2020》中指出:依托沿海城市、深水良港,布局建設臨海重化工業集中區。2019年,《廣西北部灣經濟區北欽防一體化發展規劃(2019-2025年)》再次強調:大力發展石油化工,加快建設北部灣石化基地。經過十幾年的建設,目前,廣西北部灣已建成上下游一體化、沿海沿邊煉化一體化的千億元石油化工產業鏈,而支撐產業鏈發展的重要基礎之一是高素質的石化人才。
高校是高素質工程人才培養基地,而專業是高校人才培養的載體。專業辦學定位、建設水平及辦學效果直接決定了高校的人才培養質量。作為地方應用型高校的北部灣大學,其招收石化類本科生的專業僅有10年左右的歷史,與傳統石油院校相比,其人才培養質量及服務石化產業鏈發展的能力均處于初級階段,難以培養出能支撐高速發展的石化產業鏈的高素質人才。因此,面對石化產業鏈發展對人才的剛性需求,如何激活與放大每一個專業的力量,提升人才培養質量,就成為地方應用型高校專業建設必須考慮的一個問題。北部灣大學石油與化工學院圍繞區域產業鏈發展,選擇學科基礎相同或相關的專業有機組合,充分發揮各專業長處,取長補短,逐步建設并形成了相互交融、互為依托的優勢特色石油化工專業群,為產業鏈的延伸與發展提供了人才支撐,實現了產業鏈與專業群建設的良性互動。
本文擬從人才培養方案與課程體系、實踐教學條件與實訓教學平臺、校內外雙師型師資隊伍建設等方面,探討化學工程與工藝、油氣儲運工程、能源化學工程、高分子材料與工程等專業進行優化整合,組建石油化工專業群的思路,并在教學中加以實踐,以便為產教融合教學模式提供新的思路與參考模式。
產業鏈是各個產業部門之間基于一定的技術經濟關聯,并依據特定的邏輯關系和時空布局關系客觀形成的鏈條式關聯關系形態[2]。廣西北部灣沿海的北欽防3個港口城市,利用港口大進大出、服務配套等優勢,布局了以石油資源為核心的企業群,并由此形成了石油化工產業鏈。
1.北海石化產業鏈發展
北海石化產業園總面積為60km2,是廣西北部灣經濟區規劃面積最大的石化產業園區[3]。園區采取一區多園布局,包括石化關聯產業園、精細石油化工園、塑料后加工園、橡膠后加工園、熱電聯產園、LNG化工園、生物化工園、化工裝備制造園和液體化工碼頭園等。2010年動工興建,至今已建成投產項目5個:北海煉油異地改造石油化工(20萬噸/年聚丙烯)項目、北海320萬方原油商業儲備基地工程、湛江-北海原油管道工程、北海至南寧成品油管道工程、茂化建檢維修中心一期工程;在建項目7個:中石化廣西LNG項目、20萬噸/年煉油油漿處理裝置建設項目、年產360m2好士利工業氣體充裝項目、中石化混芳精餾項目、中石化生產航煤技改項目、北京燕化正邦北海煉油維?;仨椖?、中石化冷能利用項目;正在開展前期及洽談項目12個。
2.欽州石化產業鏈發展
欽州石化產業園區位于廣西欽州港經濟技術開發區,規劃修編后面積約54.08km2。圍繞中石油廣西千萬噸煉油項目、華誼欽州化工新材料集成基地、百萬噸乙烷制乙烯、烯烴綜合利用、澄星磷化工及新天德生物化工等龍頭項目[4],建設全國僅有的“油、煤、氣”三頭并進的多元化石化產業體系,成為中國西南地區最大的能源化工基地和北部灣沿海石化產業核心基地。
3.防城港石化產業鏈發展
防城港市圍繞建設現代化臨港大工業,建成包括化工在內的六個百億級支柱產業為主體的臨港工業體系[5],重點推進鋼鐵、有色金屬、能源、食品、石化、裝備制造等支柱產業升級發展,延伸上下游產業鏈,重點發展新材料、新能源、節能環保、先進裝備制造、信息技術、健康養生等新興產業,打造超百億元戰略新興產業集群。由北欽防石化產業發展,可以看出廣西將以中石油廣西石化、中石化北海煉化等企業為龍頭,發展石油煉制、改性瀝青、橡膠、化纖、化肥、煤化工等6條關鍵產業鏈,加快構建以原油加工為源頭,烯烴、芳烴為下游,精細化工和終端化工應用產品為延伸的石化產業鏈,提升石油化工煉化一體化水平,到2020年石化產業集群總產值將達到3000億元以上。
專業群是由一個或多個辦學實力強、就業率高的重點建設專業作為核心專業,若干個工程對象相同、技術領域相近或專業學科基礎相近的相關專業組成的一個集合[6]。北部灣大學石油與化工學院在長期辦學過程中,圍繞服務廣西北部灣千億元石化支柱產業發展,依次申報并逐步發展壯大了四個工科專業,各專業的工程對象與技術領域相同,也具有相近的學科基礎。
1.新專業申報
北部灣大學石油與化工學院前身為欽州學院生化系,于2005年創立。在2007年升本后,申報并開辦了化學工程與工藝本科專業?;瘜W工程與工藝專業是研究化工等過程工業技術的基本理論和方法,并運用其解決生產、研發、設計和管理等實際課題的工程技術學科。2011年,為了培養產業發展急需的油氣儲運工程人才,又申報開辦了油氣儲運工程本科專業。油氣儲運工程專業是研究油氣和城市燃氣儲存、運輸及管理的一門交叉性高新技術學科。2015年,為了適應北部灣沿海石油與天然氣等能源產業快速發展,開辦能源化學工程本科專業。能源化學工程主要研究方向有能源清潔轉化、煤化工、石油化工、燃氣及天然氣工程、環境催化、綠色合成、新能源利用與化學轉化。2018年為配合北部灣延伸石油化工產業鏈,打造“油頭化工紡尾”特色產業集群,申報并開辦了高分子材料與工程本科專業,旨在培養具備高分子材料與工程等方面的知識,能在高分子材料的合成、改性、分析測試和加工成型等領域從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作的高素質工程技術人才。
2.專業群組建
化學工程與工藝、油氣儲運工程、能源化學工程、高分子材料與工程這4個專業均因產業發展而應運而生。然而,由于專業辦學歷史較短,辦學實力與人才培養質量偏低,每個專業培養的畢業生所掌握的專業知識和工程能力相對單一,難以滿足日益延伸的石化產業鏈發展對人才的需要。同時,我們在調研中發現,石化園區最急需的人才主要居于產業鏈中附加值高的中后端以及原料油及成品油集輸等專業方向,特別是急需既具備化學工程與工藝專業基礎,又掌握延長石化產業鏈(油氣儲運、能源、高分子材料)所需知識的專業技術人才。為了集聚人才,各園區近年來紛紛加大了對外地傳統石化院校相關專業人才引進力度,但由于生活習慣與地域環境適應性等因素,依然無法解決人才流動性強和穩定性差等問題,使得園區人力資源部門由眼睛向外轉為眼睛向內,對本地高校培養石化人才的專業及專業群表現出難得的熱情。北部灣大學石油與化工學院審時度勢,對接國家與廣西北部灣發展戰略,圍繞石油煉制、石油化工、高分子材料、油氣資源等重點領域,按照專業基礎相通、技術領域相近、職業崗位相關、教學資源共享的原則[7],組建了以2012年獲自治區級特色專業的化學工程與工藝為核心專業,油氣儲運工程、能源化學工程、高分子材料與工程為支撐專業的石油化工專業群(見圖1)。
2015年石油化工專業群獲廣西高校優勢特色專業群立項建設。專業群基于四個專業對應產業鏈的相互依存關系和專業知識的相互滲透與交叉,將化學工程與工藝專業的基礎課程納入其他專業課程體系,同時專業群中其他專業的部分課程也滲透到化學工程與工藝專業課程體系中,確保學生知識領域和學科跨度,以實現產業鏈上各專業人才的無障礙交流與協同完成不同崗位的工作。

圖1 石油化工專業群對接石化產業鏈架構圖
1.基于產業鏈的專業人才培養方案修訂
組織專業群中的化學工程與工藝、能源化學工程、高分子材料與工程、油氣儲運工程等專業教師深入石化園區調研,明確不同專業在石化產業鏈上最適宜崗位以及崗位對專業人才培養的知識、能力與素質要求,在此基礎上對人才培養方案進行修訂。初稿出來后,先是教研室集體討論,然后由校企合作共建的專業群教學指導委員會審改,并發給校內外專家評審,最后提請教育部學校規劃建設發展中心“高等學校產教融合創新實驗”項目專家組進行審定,項目首席專家夏建國教授帶領的專家團隊到校通過答辯形式,對專業群人才培養方案進行面對面的指導,以確保專業群內各專業人才培養方案能圍繞產業鏈來布局并開展教學活動,突出與強化學生實踐能力培養且具有剛性約束力。
2.專業群課程資源與課程體系建設
在人才培養方案確定后,專業群建設的最后一公里就要落實在課程體系建設上。按照一體化建設、優勢互補、各取所需的原則,重構“平臺+模塊”的專業群課程體系[8],發揮“1+1>2”的專業群建設優勢。近年來,我們實時、同步跟蹤廣西北部灣石化產業鏈延伸與變化情況,通過聘請熱心參與課程建設的石化企業高工,對專業課程體系的迭代升級提供行業咨詢意見,并通過案例教學形式落實在教學過程中,確保課程標準與行業職業標準同步更新,使課程體系設置緊跟產業鏈技術升級步伐。近年來,我們依托北部灣政校企合作發展聯盟的各成員單位,收集產業鏈上各單位對專業群和課程設置的意見和數據,對意見和數據進行關聯性分析,在此基礎上按照產業鏈對石化人才培養的整體目標和要求,重構課程共享平臺。專業群課程共享平臺建設內容見表1。

表1 石油化工專業群共享課程平臺
學生在專業群內修完共享課程平臺的課程后,即完成了專業群內共同的基礎理論學習與工程能力訓練,具備在產業鏈內從事工作所包含崗位的工作能力和適應產業鏈升級轉崗的能力,體現出平臺對產業鏈共同的工程技術能力的支撐作用。在共享平臺學習基礎上,依據《廣西北部灣經濟區北欽防一體化發展規劃》(2019-2025年)提出的“臨港優勢產業帶”建設內容,產業鏈已由石油煉制逐步延伸至石油化工、高分子材料、新能源材料、煤與天然氣化工的實際情況,化學工程與工藝、能源化學工程、高分子材料與工程、油氣儲運工程四個專業的課程按石油煉制與石油化工、新能源開發與節能技術、高分子材料與工程、油氣儲運與天然氣工程等4個方向模塊進行設置,模塊由體現專業特色的課程組成。每一個模塊以基于工作過程系統化為依據[9],圍繞產業鏈某一工段或單元操作所必須的專業理論、專業能力、工程倫理進行綜合設計,模塊授課內容更加注重吸納產業鏈一線高工提供的教學案例或校內校外教師聯合編寫課程。各模塊的課程學時數大致相等,學生在進入專業模塊課程學習后,可以實現按產業鏈不同鏈節進行人才分流培養,解決專業群內各專業的針對性問題與特色方向培養。同時,在畢業論文(設計)環節,鼓勵學生跨專業開展課題研究[10],使學生能在更高的思維層次上實現課程的交叉融合、集成創新。通過課程體系中的低層平臺共享,中層模塊分設,高層跨專業課題研究,凸顯專業群的適應性,發揮專業群的集群優勢。
1.校內實訓基地建設
整合專業群內各專業已有的校內實驗實訓室資源,依照基于產業鏈工作過程系統化的校內實訓基地建設思路,打造“實訓平臺+模塊群組”的石油化工專業群校內實訓平臺,體現“寬基礎、共平臺、多模塊”[11]專業群實訓特色。實訓平臺分為實物與虛擬二個分平臺。在實物訓練平臺中,配備了流體力學綜合實訓裝置、流化床干燥實訓裝置、精餾操作實訓裝置、篩板精餾實訓裝置、雙套管傳熱實訓裝置、吸收與解吸實訓裝置、流量計標實訓裝置、萃取實訓裝置、非均相分離實訓裝置、常減壓精餾分離裝置等,可滿足專業群內4個專業單元操作實訓需要;虛擬訓練平臺,購置了化工、能化、材料、油儲、安全、環保等虛擬仿真訓練軟件,供各專業學生在進行實操前反復訓練使用。在模塊群組中,構建了材料制備實驗模塊、性能測試訓練模塊、石油加工實訓模塊、油品分析實訓模塊、支狀燃氣管網水力工況訓練模塊、輸氣管道及燃氣管網訓練模塊等,這些模塊既可供專業群共享,也可經適當組裝后成為各專業專用的項目化模塊。我們還利用校內實訓資源,與產業鏈各成員單位合作,成功申報并獲批了欽州市油氣資源精細化利用與安全控制重點實驗室等4個欽州市重點實驗室或工程技術研究中心,這些重點實驗室或工程技術研究中心現已成為解決石化產業關鍵共性技術問題的科技攻關基地,在訓練學生解決實際問題能力的同時,也為石化產業技術改造與升級以及擴大專業群在產業鏈中的影響力起到了很好的作用。
2.校外實訓基地
按產業鏈分布區域及延伸情況布局與建設校外實訓基地,以“校企共建、人才共育、過程共管、成果共享、責任共擔”[12]的建設原則,不斷深化專業群校外實訓基地的內涵建設。幾年來,我們與原欽州市質量技術監督局、中國檢驗認證集團欽州分公司等共建了廣西北部灣檢驗檢測研究院,研究院分別在北部灣大學、欽州市產品質量檢驗所、中國檢驗認證集團欽州分公司設立研究分院,總部設在北部灣大學石油與化工學院,中心建筑面積為1000m2,儀器設備總價值2000多萬元;校外分院均擁有國家認證的水、氣、固等多類物質檢測資質,這些分院在為社會提供測試服務的同時,接納石油化工專業群各專業學生進行分析測試實習。與中石油廣西石化公司、廣西遠景資源再生利用有限公司、廣西紅墻新材料有限公司等企業聯合共建石油化工與新材料協同創新中心,與國家石化產品質量監督檢驗中心(欽州)共建廣西北部灣石化產品研發基地,與廣西防城港市明良長富石化科技有限公司共建石化產品脫硫研發中心,與廣西欽州環科水處理有限公司共建工業水處理實驗中心。這些校外實訓基地在專業群與產業鏈對接上發揮了特殊的人才培養作用。
“名師出高徒”。要培養石化產業鏈發展急需的高素質應用型人才,則必須建設一支高水平專業群教師隊伍。采用專兼融合、培引并行的模式進行教學團隊建設。
1.加大具有產業鏈背景的工程技術人才引進力度
爭取學校人事部門對專業群教師引進政策,從全國范圍內公開招聘在石化產業鏈相關企業工作5年以上,又具有博士或碩士學位的人才,以提升專業群師資隊伍的工程技術水平。近年來,我們從中石化、中石油、中海油這“三桶油”下屬的企業及關聯企業中招聘了蔡平雄、楊付林、范勐、王榮健、羅祥生、晁會霞、賴家鳳、姚峰等8名博士或高工,這批來自企業生產或科研一線的高工或研發人員,帶來了豐富的生產管理及科技攻關經驗,實現了專業群與產業鏈師資的無縫對接。
2.強化中青年教師的工程能力訓練
為了培養雙師型教師,學校出臺了較為剛性的要求中青年教師到企事業單位掛職鍛煉的政策。石化學院根據學校相關規定,每年每個專業安排1-2名專業教師脫崗到企業、檢測機構、石化產業管理局、生態環境局等單位掛職鍛煉,直接參與企業科技攻關與生產管理,不斷積累產業鏈的工作經驗,提高實踐教學能力。近年來,已先后派出20多名老師外出掛職鍛煉,到企業掛職鍛煉的教師,主動融入到企業生產中,通過共同解決企業工程問題,助力企業科技進步,在此過程中贏得企業信任和結下了深厚友誼,為產學研用合作以及專業群對接產業鏈打下堅實的人脈基礎。如與廣西欽州環科水處理有限公司等單位一起聯合編制廣西地方標準“碳鋼鍍鋅酸洗廢酸液氧化-捕捉耦合處理技術規程”,與廣西防城港市明良長富石化科技有限公司成功申報 “一種空氣凈化劑及其制備方法”“一種可拆裝式精餾塔側線氣相采出裝置”“用于工業合成石膏的反應裝置” 等專利,與欽州出入境檢驗檢疫局綜合技術服務中心合作攻關的項目獲欽州市科技進步獎4項。與廣西金桂漿紙業有限公司合作攻關的廣西千億元產業重大科研項目“單一化機漿回收藥液循環利用的技術研發及應用示范”獲廣西科技進步獎三等獎。在完成并取得了各項成果的同時,外出鍛煉的教師經嚴格的考核,被認定為“雙師”型教師,使得專業群內的“雙師”型教師比例達70 %以上,完成了專業群教師工程背景化訓練。
3.加大兼職教師隊伍建設力度
充分利用北欽防石化產業園工程人才集聚的優勢,聘請企業行業專家擔任兼職教師、客座教授、教學指導委員會委員等。對于校外兼職教師,讓他們直接參與指導學生在校外實訓基地的實踐學習,或到校內擔任實訓課程教學任務,形成校內與校外雙導師共同承擔實訓類課程主講的機制;對于客座教授,則定期或不定期地邀請他們到校就產業鏈發展趨勢、產業鏈對人才需求、產業鏈面臨的重大科技攻關問題等開展學術講座,使專業群內的師生均能同步跟蹤產業鏈發展步伐,掌握產業鏈對人才需求及變化趨勢;對獲聘的專業群教學指導委員會委員,則側重于對專業群建設方向、建設思路、課程體系等進行指導,以使專業群人才培養方向不脫離產業鏈發展的需要。近年來,學院在中石油廣西石化公司、國家級廣西(欽州)石油化工品檢測實驗室、國家石化產品質量監督檢驗中心(欽州)等單位聘請了田文君、陳家欽、胡于中、張磊、羊新華,游少輝,楊波、簡寧、韋金廣、朱武成等20名高工作為校外兼職導師,實現了專業群校外教師團隊建設的規范化管理。
北部灣大學石油與化工學院圍繞廣西北部灣石化產業鏈,選擇學科基礎相同或工程背景一致的化工、能化、高材、儲運等專業進行有機組合,形成相互滲透、相互交叉、相互支持、相互依托的優勢石油化工專業群,對明確學校辦學定位、彰顯學科專業辦學特色和保證專業人才培養質量具有重要意義。
2016年,石油化工實驗教學中心獲批為自治區級實驗教學示范中心,石油化工應用型創新人才協同育人平臺獲自治區級協同育人平臺。核心專業化學工程與工藝在2019年獲自治區級一流本科專業;油氣儲運工程專業被確定為自治區級創新創業教育改革示范專業,也被確認為校級一流本科專業。
李巖教師與校外專家合作編寫并正式出版了《油氣儲運工程生產實習指導書》,梁金祿等編寫并出版了《油氣儲運虛擬仿真實驗》,該書在2019年獲校級應用型優秀教材特等獎,梁金祿與校外專家合編出版了《油氣儲運綜合實驗指導》。8門課程入選了校級示范性網絡課程立項,其中《化學工程與工藝專業導論》入選廣西精品在線開放課程建設,并成功在中國大學MOOC上線運行。
在專業群建設過程中,通過產學研合作,走出了一條服務產業科技發展的新路子,校企協同科技攻關實力大大增強。2019年,與廣西明良長富石化科技有限公司等合作的成果“液態化工品儲罐高效節能調合技術集成創新應用”獲中國產學研合作促進會頒發的中國產學研合作創新成果二等獎。
麥可思數據有限公司對北部灣大學所作的《學生成長評價報告》顯示,化工專業創新能力平均達到了78%,近2年簽約工作在廣西的比例>56%,化工專業學生對簽約工作滿意度達96%,專業群內各專業的畢業生首次就業率在97%以上。
綜上所述,專業群圍繞人才培養方案與課程體系、實踐教學平臺、師資隊伍等方面扎實開展內涵建設,取得了系列成果,為學校向應用型轉型發展提供了有力支撐,也證實立足區域產業鏈發展的石油化工專業群建設的可行性。