江曉鳳 許恩樂 孟獻(xiàn)梁 苗真勇 朱佳媚

(中國礦業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院, 江蘇 徐州 221116)

隨著“一帶一路”、“大數(shù)據(jù)”、“碳中和”、“碳達(dá)峰”等國家重大舉措，我國化工行業(yè)逐漸向國際化、智能化、低碳化方向發(fā)展[1]。在此背景下，作為未來從事化工生產(chǎn)與管理的化工專業(yè)學(xué)生而言，掌握基本的化工安全技術(shù)與環(huán)境保護(hù)技術(shù)顯得尤為迫切與重要[2]。

“化工安全與環(huán)境”是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的核心主干課(專業(yè)必修課)，通過理論與實(shí)踐相結(jié)合使學(xué)生樹立安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)意識(shí)，讓學(xué)生掌握化工安全與環(huán)境保護(hù)技術(shù)的基本原理和方法，培養(yǎng)綜合型高素質(zhì)的化工專業(yè)人才。我?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)為“國家特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)”、“江蘇省重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)”、“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，兩次通過國家工程教育專業(yè)認(rèn)證。在此良好平臺(tái)下，為促進(jìn)教育國際化，我校“化工安全與環(huán)境”全英文課程于2019年正式面向化工專業(yè)國內(nèi)本科生源以及來華留學(xué)生本科生源授課。本課程覆蓋面廣、知識(shí)點(diǎn)多、工程實(shí)踐性強(qiáng)以及多學(xué)科間交叉與融合，而全英文語言環(huán)境使得學(xué)生的專業(yè)知識(shí)理解與掌握具有較強(qiáng)的挑戰(zhàn)性。雖然目前開設(shè)“化工安全與環(huán)境”課程的高校較多，但是采用全英文教學(xué)實(shí)踐的相對(duì)較少。因此，本文重點(diǎn)探討“化工安全與環(huán)境”全英文課程實(shí)踐與探索，闡述本課程建設(shè)流程、規(guī)劃及具體實(shí)施過程，總結(jié)我校在本課程方面積累的經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)持續(xù)改進(jìn)以及同類高校培養(yǎng)綜合型高素質(zhì)人才儲(chǔ)備提供重要借鑒。

1 課程建設(shè)情況與知識(shí)體系

“化工安全與環(huán)境”課程以化工安全與化工環(huán)境為研究對(duì)象，目的是使學(xué)生樹立環(huán)境保護(hù)的意識(shí)和安全生產(chǎn)第一的觀念。中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院以現(xiàn)代煤化工為學(xué)科內(nèi)涵，培養(yǎng)在煤化工領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢(shì)的卓越人才[3]。在教育國際化和經(jīng)濟(jì)全球化新背景下，我?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)卓越工程師計(jì)劃和國際班均開設(shè)了專業(yè)主干課程“化工安全與環(huán)境(英語)”，并于2019年開始全英文授課。新一輪本科培養(yǎng)方案中，“化工安全與環(huán)境”也是一門重要的全英文專業(yè)主干課程，將持續(xù)面向我校國內(nèi)本科生和國際來華留學(xué)本科生開放授課。課程主講老師均有化工專業(yè)博士學(xué)位且均有海外留學(xué)經(jīng)歷，目前該課程已完成三輪全英文授課實(shí)踐。

基于專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)生英語基礎(chǔ)水平，確定了課程知識(shí)體系的范圍和深度，圖1為本課程的知識(shí)體系設(shè)計(jì)框架圖。本課程根據(jù)現(xiàn)代化工生產(chǎn)的特點(diǎn)，結(jié)合典型實(shí)例，系統(tǒng)地介紹化工過程中的安全生產(chǎn)技術(shù)和環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)理論和基本方法；化工過程中的危險(xiǎn)化學(xué)品、火災(zāi)爆炸、壓力容器及工業(yè)毒物的安全控制和防護(hù)技術(shù)；化工行業(yè)的廢水、廢氣和廢渣的污染控制及資源化技術(shù)；拓展了碳中和背景下二氧化碳的減排方法及治理技術(shù)；延伸了三廢以外其它污染及控制和化工清潔生產(chǎn)工藝。

圖1 “化工安全與環(huán)境”課程知識(shí)體系

通過全英文課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生在國際化語言背景下掌握物質(zhì)的性質(zhì)與安全、化工防火防爆、壓力容器和職業(yè)防護(hù)等安全技術(shù)；理解化工三廢治理及資源化技術(shù)以及化工清潔生產(chǎn)工藝；了解化工安全和環(huán)保相關(guān)的法律法規(guī)，具備化工安全生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、管理和防護(hù)等基本知識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生分析和解決化工安全和化工污染問題的能力，使學(xué)生在今后的化工生產(chǎn)、管理、設(shè)計(jì)及研究等工作中，能自覺地把化工安全和化工污染控制放在重要地位，具備安全意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。

2 課程建設(shè)總體規(guī)劃

“化工安全與環(huán)境”課程分為化工安全防控技術(shù)和化工環(huán)境保護(hù)技術(shù)兩大部分，目的是傳授安全生產(chǎn)和清潔生產(chǎn)的課程理念。為了促進(jìn)高等教育的國際化和培養(yǎng)具有國際合作意識(shí)、國際交流與競爭能力人才，“化工安全與環(huán)境”全英文課程在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識(shí)能力同時(shí)采用全英文授課鍛煉學(xué)生的語言能力。本課程將安全與環(huán)保原理、安全設(shè)計(jì)與實(shí)踐、清潔生產(chǎn)設(shè)計(jì)與實(shí)踐等教學(xué)環(huán)節(jié)統(tǒng)一成完整課程培養(yǎng)體系，并融合相關(guān)的數(shù)字化教學(xué)、課程思政和案例分析，圖2即為本課程建設(shè)規(guī)劃圖。

圖2 “化工安全與環(huán)境”全英文課程建設(shè)規(guī)劃圖

為適應(yīng)卓越工程師計(jì)劃培養(yǎng)目標(biāo)的要求，本課程知識(shí)體系將實(shí)踐應(yīng)用的思想引入到教學(xué)內(nèi)容中。利用校內(nèi)60萬噸/年煤制甲醇半實(shí)物仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，進(jìn)行安全防控知識(shí)理論體系的實(shí)踐；利用校內(nèi)廢水污水處理系統(tǒng)，進(jìn)行環(huán)境相關(guān)廢水治理知識(shí)理論體系的實(shí)踐。此外，通過化工企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工程師以及合作高校教師交流授課，豐富課堂形式和提升課堂質(zhì)量。

為了培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，“化工安全與環(huán)境”全英文課程以全國大學(xué)生化工安全設(shè)計(jì)競賽為載體，通過初步化工生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)安全規(guī)范，進(jìn)行安全生產(chǎn)理論的創(chuàng)新性訓(xùn)練；通過掌握化工三廢治理技術(shù)，結(jié)合校內(nèi)污水處理站，進(jìn)行廢水處理流程設(shè)計(jì)與優(yōu)化，進(jìn)行清潔生產(chǎn)理論的創(chuàng)新性訓(xùn)練。

通過上述教學(xué)環(huán)節(jié)總體規(guī)劃，本課程已經(jīng)形成兼具理論原理、方法設(shè)計(jì)、仿真操作、實(shí)踐創(chuàng)新的綜合教學(xué)模式，構(gòu)建了具有理論、實(shí)踐和創(chuàng)新多元融合的“化工安全與環(huán)境”全英文課程，進(jìn)一步完善了“化工安全與環(huán)境”課程的人才培養(yǎng)目標(biāo)體系[4]。

3 全英文授課實(shí)踐與探索

3.1 全英文課件資源建立

課件資源的質(zhì)量直接關(guān)系到課堂的質(zhì)量。首先，基于我?；I(yè)本科生的英語水平、專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)、學(xué)科特色和國外教材內(nèi)容的廣度和深度，確定“化工安全和環(huán)境”課程的主要內(nèi)容。其次，參考國內(nèi)外化工安全與環(huán)保相關(guān)教材和資料，構(gòu)建“化工安全和環(huán)境”課程的主要知識(shí)點(diǎn)、難點(diǎn)和重點(diǎn)。再次，精心制作全英文教學(xué)課件資源，兼顧知識(shí)理論和英文翻譯的準(zhǔn)確度匹配，采用國際化專業(yè)術(shù)語，避免有歧義。課件制作過程中兼顧理論知識(shí)和案例分析，靈活設(shè)置圖片、圖表、動(dòng)畫、視頻、在線提問等數(shù)字化模式，增加全英文課件的豐富度。比如，在制作火災(zāi)與爆炸知識(shí)點(diǎn)時(shí)，通過生動(dòng)的動(dòng)畫和視頻來區(qū)別二者以加深知識(shí)的理解，在化工廢氣氮氧化合物治理知識(shí)點(diǎn)時(shí)，通過形象的圖片來呈現(xiàn)選擇性催化還原法和非選擇性催化還原法。此外，課件制作過程中，應(yīng)該盡量納入最新的研究報(bào)道、工程技術(shù)以及新思維，從而體現(xiàn)新時(shí)代背景下課程內(nèi)容的實(shí)用性和與時(shí)俱進(jìn)。

3.2 全英文授課實(shí)踐

全英文授課不僅是對(duì)學(xué)生語言能力的挑戰(zhàn)，也是對(duì)教師課堂教學(xué)能力的挑戰(zhàn)。本課程授課過程依據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)和英語接受水平，適時(shí)適當(dāng)調(diào)整課堂速度，并充分采取靈活多變的教學(xué)方法，增加課堂趣味性，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。比如在講解化工安全時(shí)，可讓學(xué)生探討我國近年來化工企業(yè)重大危險(xiǎn)事故的發(fā)生情況及原因；在講解化工廢水處理的混凝沉淀法和活性污泥法時(shí)，可以讓學(xué)生畫出澄清池結(jié)構(gòu)和活性污泥法的流程。通過這些教學(xué)手段，可以綜合鍛煉學(xué)生查閱資料、獲取并整合信息、演講與展示、理解和運(yùn)用知識(shí)等方面的能力。

知識(shí)內(nèi)容圖片化、數(shù)字化、生動(dòng)化以及案例化是“化工安全和環(huán)境”全英文課程授課的重要手段，通過化工危險(xiǎn)品泄露與爆炸圖片、化工污染重大事件圖片、重大危險(xiǎn)事故視頻以及事故造成的直接后果等數(shù)字化展示，讓學(xué)生深刻意識(shí)到安全事故和污染事故的嚴(yán)重危害，理解安全和環(huán)保在化工行業(yè)中的重要性，并牢固樹立和自覺踐行安全與環(huán)保的理念。同時(shí)也可在適當(dāng)知識(shí)點(diǎn)處融入課程思政內(nèi)容，比如家國情懷、社會(huì)責(zé)任感、工匠精神和人類命運(yùn)共同體[5]。

3.3 全英文課程考核

“化工安全和環(huán)境”全英文課程采用“平時(shí)+期末”的考核模式，即過程性考核占40%，期末考試占60%。其中，過程性考核主要依據(jù)課程學(xué)習(xí)過程中的出勤率、課堂互動(dòng)、論文報(bào)告質(zhì)量等，期末考試則是學(xué)生期末考試卷面成績，二者加權(quán)獲得最終課程成績。過程性考核過程中，學(xué)生的論文報(bào)告分量較大，教師給定論文題目范圍，內(nèi)容靈活自選，全英文撰寫，通過這種開放式的論文形式可以充分考察學(xué)生對(duì)本課程知識(shí)理論的理解與掌握，鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的自覺性和創(chuàng)新性。期末考試采用全英文試卷以及全英文作答，考慮學(xué)生語言能力差異，故設(shè)置“化工安全和環(huán)境”期末考試為開卷形式，由此考察學(xué)生在全英文環(huán)境下對(duì)本課程知識(shí)理論的掌握程度。

4 創(chuàng)新應(yīng)用型實(shí)踐探索

本課程以中國礦業(yè)大學(xué)化工專業(yè)60萬噸煤制甲醇半實(shí)物仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)為原型，進(jìn)行煤化工仿真工廠包含化工安全綜合訓(xùn)練和污染治理設(shè)施運(yùn)行維護(hù)和管理訓(xùn)練。化工安全軟件可在煤制甲醇仿真工廠三維虛擬場(chǎng)景中，模擬進(jìn)行安全檢查、安全應(yīng)急演練及化工安全應(yīng)急救援等方面的推演，模擬對(duì)生產(chǎn)廠區(qū)或某個(gè)設(shè)備存在的安全隱患進(jìn)行排查，模擬仿真工廠內(nèi)發(fā)生安全事故后啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行應(yīng)急救援的過程。其次，借助中國礦業(yè)大學(xué)校內(nèi)污水處理站，進(jìn)行真實(shí)生產(chǎn)生活中廢水處理工藝流程和技術(shù)原理的訓(xùn)練，通過現(xiàn)場(chǎng)訓(xùn)練加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和化工三廢處理流程設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)學(xué)生在環(huán)境保護(hù)方面的實(shí)踐創(chuàng)新能力。最后，指導(dǎo)學(xué)生參加由中國化工學(xué)會(huì)舉辦的全國大學(xué)生安全設(shè)計(jì)競賽，通過學(xué)科創(chuàng)新競賽，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成設(shè)計(jì)過程中充分考慮安全與環(huán)境因素的系統(tǒng)思維，將所學(xué)的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的技能，提升學(xué)生工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力。

5 結(jié)語

本文圍繞“化工安全與環(huán)境”全英文課程，從課程建設(shè)情況、理論知識(shí)體系、課程建設(shè)總體規(guī)劃、全英文授課實(shí)踐和創(chuàng)新應(yīng)用型實(shí)踐探索四個(gè)方面闡述了新時(shí)代背景下我校在“化工安全與環(huán)境”全英文課程中的實(shí)踐與探索，搭建了過程性與結(jié)果性協(xié)同考核機(jī)制，提出了兼具理論原理-方法設(shè)計(jì)-仿真實(shí)訓(xùn)-應(yīng)用創(chuàng)新的綜合教學(xué)模式。通過多元融合理論知識(shí)與具體工程實(shí)例、新技術(shù)、新方法和思政內(nèi)容，讓學(xué)生在全英文環(huán)境下理解和掌握系統(tǒng)的、最新的化工安全和環(huán)保知識(shí)，提高學(xué)生的國際化競爭能力、工程實(shí)踐能力和工程創(chuàng)新能力，助力于培養(yǎng)綜合型高素質(zhì)的化工專業(yè)人才。