将绿色低碳理念融入船舶工程技术专业教学探索
中图分类号：G712 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）10-0043-02
2014年中央经济工作会议明确指出，现在环境承载能力已经达到或接近上限，必须顺应人民群众对良好生态环境的期待，推动形成绿色低碳循环发展新方式。作为国民经济重要产业之一的船舶产业，必须响应绿色低碳循环发展要求，积极开发新技术、转变产业发展方式，促进船舶从建造到营运、拆解整个寿命周期绿色环保。“绿色造船”是船舶产业的发展方向。
高等职业院校船舶工程技术专业的人才培养目标是具有良好的职业道德，有创新精神，团结协作，全面发展的面向各修、造船厂具备构件加工、船体装配、船体焊接、造船生产设计、生产组织与管理等理论知识和实践操作技能的高端技能型专门人才。他们是船舶行业的高技能人才后备军和主力军。因此，必须将绿色低碳理念贯穿整个教学过程，使他们成为绿色低碳循环发展的践行者。
1 绿色造船
“绿色造船”是船舶工业的发展方向，包括两方面内容。一是绿色船舶技术：绿色船舶应符合的相关标准和规范要求，应用涉及船舶的设计、能耗、污染物排放、资源消耗等。二是船舶的绿色建造：船舶的绿色建造是针对产品的整个生命周期，这个过程中包括船舶的设计、制造、使用过程以及报废处理。在整个生命周期，对于资源的消耗少，对环境的影响小，并且能够使得船舶企业获得的经济效益高，最终使得企业和自然环境双赢。
2 船舶工程技术专业教学改革
学习是一个循序渐进的过程，对于绿色造船理念的培养同样遵守循序渐进的原则，从对绿色造船的了解、认识，到对绿色造船技术的学习和设计运用，以及对绿色造船工具的运用，最后绿色造船的实践学习和知识扩充了解，等等。在船舶工程技术专业教学中根据学生学习特点和专业教育方式，把一个系统、全面的绿色造船体系渐进式地融入教学中，对原课程教学进行改善，在学习基本知识的基础上进行知识拓展和延伸，鼓励专项研究和综合运用。
把对学生“绿色造船”技术培养过程划分为三个阶段，逐次递进，即绿色船舶基础理论知识学习阶段、绿色船舶技术技能的训练阶段、专业工程实践应用阶段，形成基本技能训练、绿色船舶设计、专业工程实践的三个环节。
基本理论、方法框架的建立 绿色船舶初步认知阶段，前期重点学习建筑设计基础知识，初步了解绿色船舶基本内容，具体做法是增设绿色船舶技术课程。绿色船舶技术主要考虑能效规则，进行新能源的应用：首先是动力技术方面，主要包括低排放燃烧高效率柴油机、全面试验船上燃料电池，还致力于研究利用风能、太阳能、液化天然气等清洁能源为船舶提供动力技术；其次是减阻技术，主要采用线型优化设计、整流装置以及气膜减阻等；最后是减排技术，主要是SOx、COx、NOx洗涤塔设计研究。
在原来的专业核心课程中增加船舶绿色建造内容，船舶的绿色建造应包括绿色船舶设计、绿色制造和绿色建造模式及管理方法三个部分。绿色船舶设计技术是指在船舶的设计阶段就要考虑到船舶的后续制造过程，即要面向整个生命周期过程，进行相关绿色设计，使得在后续的相关过程中可以对资源的消耗和对环境的污染较小，从而达到绿色性的要求。绿色船舶设计是在保证船舶原有的功能，不影响使用寿命的前提下，考虑在船舶整个生命周期内的环境影响，包括可拆卸性、可回收性、循环利用的一种科学而环保的设计。
船舶产品的绿色制造，主要包括船舶的工艺规划、加工制造及装配等环节。优化船舶在制造过程中的环境友好性，控制生产过程中的“三废”即废气、废液、废物的排放，或通过“三废”处理技术，减少生产过程中对环境的影响。绿色管理包括对合理造船工艺流程的不断完善管理、针对船舶工业生产特点的船舶绿色供应链管理、绿色化造船模式管理等。
绿色船舶技术技能的训练阶段 现代造船模式中的关键技术之一是焊接技术。在船体建造中，船体建造总工时的30%～40%是焊接工时，船体建造总成本的30%～50%是焊接成本。评价造船质量的重要指标是船舶焊接质量，影响造船产量与生产成本的主要因素之一是焊接生产效率，船舶工程技术专业学生必须会焊接操作，在焊接专项技能实训中培养绿色、低碳、可持续发展的理念。如在板对接手工电弧焊实训项目中，具体教学过程是布置任务→学生思考→教师讲解示范→学生模拟→操作实践→检验。在布置任务时一定要学生思考实训项目的环保问题，在教师的示范讲解中也要注意环保，在学生的操作实践中将环保问题作为考核的一个重要方面。
通过实训要让学生充分考虑环境污染、焊接能源消耗、焊接质量等问题。其中，环境污染主要是指焊接有害气体、烟雾和粉尘污染、弧光辐射、电磁污染、噪声污染等；焊接能源消耗指的是电能有效利用率问题；焊接质量主要考虑产生缺陷，如裂缝、气孔、未渗透、焊缝尺寸不合格等。在焊接技能实训中强化绿色造船意识。
专业工程实践 船舶建造过程流程：生产设计→相关材料和设备的采购→板和型材的加工→分段装焊→总段组装→船体合拢→下水→码头栖装→试验交船。在校内进行的专业工程实践是选取33 500吨散货船环形分段装焊，具体实训流程如下：
1）熟悉分段结构图纸、套料图纸及另件明细表，掌握零件切割、加工流程；
2）根据零件编码确定零件需要的加工设备以及加工方式；加工设备包括大型三辊卷板（压）机、单臂液压机、小型三辊弯板机、门式油压机、肋骨冷弯机等；加工方式包括面板加工、折边肘板加工、型材弯曲加工、板材折边加工、板材弯曲加工等；
3）根据套料切割图纸中的零件号在切割完零件上标记零件编码、组装方向（如TOP FWD PORT STB’D）、EXCESS（余量）、加工符号（如折边F、压弯B等）；
4）切割完成零件进入BUFFER区，能根据套料版图零件编码、流向和加工信息进行配送至不同的组立工位（即零件托盘流向信息）；
5）能根据零件加工图纸及样板（TEMPLATE）、样箱图对复杂零件进行成型加工；
6）根据分段施工图进行小组立、中组立装配并检验；
7）根据施工工艺完成33 500吨散货船环形分段装焊。
在实训中从环境协调性因素、经济合理性因素、技术先进性因素三方面进行绿色建造技能的培养。首先，环境协调性因素考虑能源类型、能源利用率、能源消耗弹性系数，材料的利用率、设备配置，“三废”的排放，工作强度劳动定员、事故率、职业病、工作环境防尘防毒。其次，经济合理性因素考虑材料利用率、能源利用率、装焊场地及分段堆场的配置、焊接设备及起运设备配置、人工成本、环境成本。最后，技术先进性因素考虑技术水平、测量与精度控制、生产方式、管理水平。
3 结束语
绿色船舶是将绿色理念中融入在船舶设计、制造、管理活动中，在保证船舶功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资源效率的现代制造技术。它不仅能提高企业经济效益，更多的是创造社会效益。作为高技能人才培养基地的高职院校，更应该将绿色造船融入船舶工程技术专业教学中，潜移默化中培养具有绿色、低碳意识和能力的生产者、管理者。
