面向化工企业智能操控方向的人才培养解决方案探索与实践

李 娜

(河南化工技师学院 ， 河南 开封 475004)

0 前言

随着工业4.0和5G时代的来临，化工行业数字化转型、智能制造升级是必然趋势。目前已有一部分领先的化工企业实现了从智能生产管控、智能能源管理、智能安全环保管理、智能供应链管理和智能资产管理等方面转型，建成了数字化、网络化和可视化的智能工厂。与化工企业传统生产组织方式相比，化工智能工厂的岗位界线越来越淡化，传统的化工操作工、仪表工、机修工等岗位划分已不能满足化工企业智能制造升级带来的岗位融合要求，新的融合性岗位的出现带来了新的人才缺口。基于对河南、湖北等已进行数字化转型和智能升级的大型化工企业实地调研，走访全国化学标准化委员会、中国化工学会和企业工程专家，通过河南化工技师学院与湖北三宁化工股份有限公司智能操控师校企合作研修项目的实践，探索面向化工企业智能操控方向的人才培养解决方案。

1 产业升级现状与人才培养困境分析

随着我国石化行业对数字化改造和智能制造升级的重视，目前国内多家大型石化企业均已不同程度上开展了数字化改造和智能制造升级，个别实力强的领头企业已开始投建智能工厂项目。以湖北三宁化工股份有限公司总投资100亿元的乙二醇智能工厂项目为例，现已建成40万t智能圆形煤仓，尿素包装从下料、缝包、喷码、包装、码垛、转运等各个环节实现无人值守。各片区的大型压缩机及汽轮拖动转运设备均采用了全球最先进的Bentley轴系检测仪表，机组一键启停、防喘振控制等一系列智能方案应用其中。同时应用数字孪生技术和5G技术，建成国内化工行业首个基于5G MEC构建多网融合的企业虚拟工业互联专网。人员管理，通过可穿戴设备可以实时看到人员定位、身体状况和所处环境状况。设备管理方面可对长距传输管廊、高空高热高压高湿装置、地下缆桥架通道等进行实时监测和同步报警。石化企业智能工厂的建立可以大幅提升企业生产效率，降低运营成本，提高生产安全环保水平，增益显著。

在这些智能工厂中，自动化生产、信息技术和先进控制技术的应用减少了传统人力技术操作，传统人员技术岗位需求减少，同时新的化工智能操控岗位出现，并对人员提出了新的要求。由此应运而生的化工智能操控岗位需要操作人员具有全局思维、统筹管理能力的同时，具备化工工艺、自动化控制、化工设备生产维修、智能生产控制和信息通讯等多学科知识背景的复合型技术技能，同时掌握人工智能设备的调试、运行和维护方法，了解数据收集、分析、标记等数据处理技术。目前我国智能化人才缺口达500万人，尤其是智能操控技能人才的培养速度无法满足行业产业升级需求。

面对巨大的人才培养缺口，教育部印发的《职业教育专业目录(2021年)》中，针对化工行业智能操控方向专门新增了“化工智能制造技术”(专科)、“化工智能制造工程技术”(本科)两个新专业。但新专业人才培养方案、课程体系建设仍是空白，且教育部的学科教育体系下的人才培养侧重于理论教学，同时新的人才培养方案制定、新专业课程开发需要时间，人才的培养具有周期性和滞后性等特点，对于解决目前化工行业迫切需要智能操控人才的难题出现了“远水解不了近渴”的困境。

2 智能操控人才培养解决方案探索与实践

面对智能工厂对工艺运行操作人员的综合专业素养要求越来越高，湖北三宁化工股份有限公司管理决策层对照化工企业智能化转型的主要内容，研判化工工艺运行操作职位未来发展趋势，行业内率先提出了化工智能生产操控师职位的概念。并通过对国内多家高校和职业院校进行考察对比，湖北三宁化工股份有限公司与河南化工技师学院共同合作创建了“三宁化工智能操控师研修班”，开始了智能操控人才培养解决方案的探索与实践。

2.1 开展企业调研，确定人才需求变化，明确人才培养目标

为明确企业对人才需求的变化，提炼化工智能操控师岗位的职业活动内容和所需职业核心技能，并对新岗位职业技能标准进行描述和界定。河南化工技师学院重点走访了湖北三宁化工股份有限公司智推办主任、锦纶厂、尿素厂和乙二醇在建项目的一线生产管理人员或分厂负责人，确定了化工智能操控师人才培养目标。

总体目标：旨在培养具有社会主义核心价值观，具有化工安全生产环保意识和全局意识；能够正确使用智能生产先进控制系统并解决工艺生产中的技术难题，包括化工设备的智能生产、故障处理和全局管理；能够结合化工单元操作、化工原理、化工热力学和动力学知识，对生产系统进行优化分析和风险管控；能根据工艺参数的变化，预判生产工况和走势；能用统计方法分析装置历史事故，并评估系统运行状况；掌握事故处理预案知识，能对系统运行异常做出相应的应急处理的综合型、创新型技能人才。

智能操控师人才培养总体目标制定旨在打破化工生产操作人员技能孤岛。具体应具备以下知识和能力目标：①具有较强的社会责任感和安全环保的工程职业道德；②了解化工智能工厂的理论前沿和数字化领域的新发展、新技术及其应用，熟悉国家制定的有关化工设计、生产、研究、环境保护等方面的方针、政策和法规；③具有较为系统宽厚的化学、化工的基础知识、化工热力学动力学基本理论，熟悉企业重点研修工艺流程。能结合企业重点研修工艺对仿真软件的运行提出改进问题并完成优化建模；④掌握化工产品生产过程安全管理、双重预防体系信息化知识，能使用HAZOP、JHA、JSA、SCL等安全分析工具，完成企业具体化工产品生产的风险管控分析和双预防体系指导手册的编制；⑤系统扎实地掌握化工单元操作、集散控制系统、先进控制系统、化工设备智能管控的基本理论和基本操作技能，具有从事化工生产的控制与管理、化工过程控制的优化与分析、化工装置的故障排除与技术改造能力；⑥知识面较广，适应能力较强，具有适应全局工作和应急工作的基本能力与素质。

2.2 结合企业重点工艺，定制开发研修项目

根据人才培养目标，化工智能操控专业在教学实施过程中，结合企业对重点工艺的要求定制开发对应的一体化教学研修项目。形成了以我校化工专业优势为依托，围绕化工产品过程优化、化工产品过程控制、基于数学模型的多变量APC先进过程控制、化工产品生产过程安全管理(PSM)为中心，将知识、能力和素质的培养融入乙二醇、己内酰胺、环己酮、尿素、硫酸等重点工艺的项目化教学主线；以企业和行业专家开展化工智能工厂研修专题讲座为辅线；构建了以“学科跨界、岗位融合”为导向，面向企业、面向市场，培养手段灵活多样的创新型培养体系。

在项目实训方面，校企定制共建了工业自动化及仪表实训系统、拼装式桌面智能仿真工厂、己内酰胺/乙二醇工艺高精度流程仿真模型、APC先进控制系统、生产监控系统(CPM)、化工安全3D沉浸式仿真系统、虚拟现实VR仿真实训系统，满足了学员全面掌握化工智能操控技术的实训要求。

2.3 深化产教融合，加强师资队伍建设

培养具备跨界知识的学生，必须具备多学科跨界能力的教师。学校从化工、自动控制、机械制造等专业教师中遴选一批教师组建“化工智能操控项目组”深入三宁化工一线进行实地学习与调研，进行企业重点工艺跨学科学习，同时从企业引进技术人才参与人才培养方案的修订、综合实训项目的设计和学生培养全过程。在教学过程中，派遣在职教师参加岗位实践，及时掌握企业生产现状和技术难题并融入教学实践中充实教学内容，让学生掌握企业最新的智能生产技术。

2.4 加强校企共育，建立企业学员成长档案与考评体系

化工智能操控师的培养对象是企业员工，湖北三宁化工股份有限公司从各分厂选拔推荐了一批工作经验5～10年的优秀员工参加化工智能操控师研修项目。河南化工技师学院结合人才培养目标，建立了一套适用于学校和企业共同考核学员成长的档案系统和研修考评体系。

2.4.1将企业文化与校园文化融合，围绕德育思想工作进行操行分评价

将“美丽化工、百年三宁”的企业理念与“千里之行、始于足下”的校园文化融入到每日晨读、班级活动、团队建设课程中。通过开展“心理健康月”“紫手环不抱怨”“笑脸墙”“安全生产月”等系列活动，结合早操成绩、宿舍评比成绩、班级一日常规成绩、班级活动成绩等综合成操行分考核评价。

2.4.2结合教学研修项目，进行研修学习积分评价

将项目教学中的个人表现，以学员自评、互评、教师评价等方式，进行每日积分汇总、每月项目考核汇总。同时结合“豫化在线”数字化平台将课堂出勤率、活动参与率、资源浏览率、问答正确率、习题练习量、视频学习、图书借阅量、获得分值等多种指标综合为雷达图形式。每个季度形成完整的学情分析和阶段性学习成绩报告，并建立成绩档案库以供学生、教师、企业负责人实时掌握学习情况。

2.4.3结合心理测评和综合积分，建立综合成长档案

学员入校即进行综合问卷调查和心理测评，通过DISC性格测试分析等手段结合学员年龄、婚姻子女状况、工作岗位分布、学历专业分布、阶段学习积分等多重要素，建立综合成长档案并结合测评结果增设团队建设、心理咨询等内容。为进一步因材施教和有针对性的岗位培养奠定了数据基础。

3 探索实践中存在问题与改进方向

“智能操控师研修项目”是企业与学校为共同解决化工企业智能制造人才培养问题的一次大胆尝试和探索，从项目筹建之初就受到了众多化工企业、职业院校和石化行业专家的关注。由于本项目是校企双方对全新岗位的人才培养探索，实施过程中也遇到了最初对人才培养目标界定不清楚、研修工艺与项目教学融合不充分等问题，通过学校项目组多次调研与探索最终解决了这些难题。但仍存在很多问题有待校企双方进一步探索解决。

3.1 企业选派员工脱产学习，时间和资金成本较大

由于本项目人才培养目标定位较高，项目研修工艺较多，员工须脱产进行为期一年的学习，且所选派的均为各岗位上的优秀员工，企业时间成本较大；同时为留住人才和激励人才，企业为所选派员工提供为期一年的基本工资、研修考核奖励等支出，企业资金成本较大。

3.2 员工脱产异地学习，家庭、经济、心理等压力较大

对于员工来说，脱产进行为期一年的异地学习意味着要离开父母、爱人、孩子生活，来自家庭的牵挂较大；同时生活上仅有基本工资维持个人和家庭开支，经济压力较大；对家人的思念和经济上的窘迫，加上项目学习考核压力，员工将承受极大的心理压力。为解决以上问题，下一步将分层次制定人才培养目标，探索更加灵活的校企培养形式和培养周期，制定更为适应企业与市场的人才培养方案。

4 结语

面对化工企业的智能制造升级，笔者所在项目组通过调研分析化工智能操控岗位人才需求，结合企业重点工艺流程，定位人才培养目标、培养内容、培养模式，并进行了实践探索，填补了国内化工智能操控人才培养解决方案的空白。同时也为推动学科专业建设与产业转型升级相适应，将传统学科升级改造与新兴重点产业结合提供了实践基础和研究方向。