魯 彥，陳桂娥，毛海舫

(1.上海應(yīng)用技術(shù)大學，工程創(chuàng)新學院，上海 201418；2.上海應(yīng)用技術(shù)大學，化工學院，上海 201418)

化學工程與工藝專業(yè)在基于“卓越工程師”工程能力培養(yǎng)過程中的教學改革探索

魯 彥1，陳桂娥2，毛海舫2

(1.上海應(yīng)用技術(shù)大學，工程創(chuàng)新學院，上海 201418；2.上海應(yīng)用技術(shù)大學，化工學院，上海 201418)

以上海應(yīng)用技術(shù)學院化學工程與工藝專業(yè)的教學改革為例，介紹了其在卓越化工工程師的培養(yǎng)過程中，基于對國內(nèi)外兄弟院校、用人企業(yè)和本專業(yè)畢業(yè)生進行廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，貫徹強化工程能力教育理念，對原有課程培養(yǎng)體系進行了重組和優(yōu)化。同時在教學實踐過程中，通過建設(shè)多種仿真和真實工程環(huán)境的實訓教學平臺，開展校企合作課程建設(shè)等多種現(xiàn)代化的教學方式和教學手段，貫徹落實"面向卓越工程師"的實踐能力和工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)，初步取得了良好效果。

卓越工程師；化工專業(yè)；工程能力；培養(yǎng)方案；教學改革

當前，以石化工業(yè)為代表的化學工業(yè)成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展的主要支柱產(chǎn)業(yè)，然而化工科技的進一步發(fā)展面臨的最大問題仍然是科技創(chuàng)新不足，發(fā)明專利少，成果產(chǎn)業(yè)化率低，這顯然成為了制約化學工業(yè)持續(xù)發(fā)展的瓶頸，因此對當前高等化工教育的改革刻不容緩，化工行業(yè)對人才的需求已從傳統(tǒng)的單一專業(yè)向高技能、"寬口徑"復(fù)合型方向快速轉(zhuǎn)變[1-2]。

基于此，教育部于2010年6月23日正式啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)試點，其核心在于培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。我校的化工專業(yè)有幸進入了教育部第二批卓越計劃實施專業(yè)，并于2011年招收了首屆卓越班學生，開始在"卓越一線化工工程師"的培養(yǎng)過程中進行了大膽的探索和嘗試，在對化工行業(yè)、企業(yè)以及卓越計劃兄弟院校進行廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，根據(jù)教育部頒布的卓越工程師教育培養(yǎng)通用標準、企業(yè)人才需求和學校的“應(yīng)用型”辦學定位，制定了學?；I(yè)培養(yǎng)標準，全面修訂了化工專業(yè)培養(yǎng)方案。按照“3+1”模式進行了課程整合，優(yōu)化了課程設(shè)置，通過開展校內(nèi)外實踐基地建設(shè)、校企合作課程建設(shè)等措施，改革教學內(nèi)容與教學方法和手段，著力構(gòu)建工程能力培養(yǎng)體系。

1 構(gòu)建工程能力培養(yǎng)的課程體系

卓越化工工程師人才的培養(yǎng)應(yīng)本著知識、能力和素質(zhì)三位一體的人才培養(yǎng)模式原則來進行[3]。我們在修訂課程培養(yǎng)體系的過程中，貫徹工程能力培養(yǎng)理念，打破原有的公共基礎(chǔ)課、學科基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的界限，以實踐教學為驅(qū)動，對專業(yè)課程體系和教學內(nèi)容重新整合，以提高學生工程實踐能力為引領(lǐng)，建立公共基礎(chǔ)課與專業(yè)課融合貫通的專業(yè)核心課程群，設(shè)置了“英語能力”、“計算機能力”、“實驗?zāi)芰Α?、“工程實踐與設(shè)計能力”等工程能力培養(yǎng)課程模塊。在新的專業(yè)課程體系中，以提高學生工程實踐能力為核心，課程作為載體，服務(wù)于學生能力的提高。

例如，在“英語能力”部分除一系列通用學術(shù)英語課程群外，還設(shè)置了雙語教學的“化工經(jīng)濟分析”、“分離工程”、“外教學科前沿學術(shù)講座”等專業(yè)課程。

在“計算機能力”部分除了通用計算機基礎(chǔ)類課程外，設(shè)置了緊密結(jié)合專業(yè)應(yīng)用的“化學實驗數(shù)據(jù)處理(Origin)”、“化工工程制圖(含CAD)”、“現(xiàn)代化工控制系統(tǒng)(DCS)”、“化工過程模擬(Aspen、SP3D)”、“化工過程模擬案例研究(Aspen、SP3D)”等應(yīng)用型課程。

在“實驗?zāi)芰Α焙汀肮こ虒嵺`與設(shè)計能力”模塊課程中我們通過狠抓實驗、實踐教學環(huán)節(jié)，凸顯對學生的工程能力培養(yǎng)。在課程設(shè)置上除了四大化學基礎(chǔ)實驗、“化工原理實驗”、“化學工藝專業(yè)實驗”等校內(nèi)基礎(chǔ)課程以外，以更多的學時用在“工程實訓”、“化學工藝查定與優(yōu)化”、“化學工藝流程測繪”、“生產(chǎn)實習”等校企合作實訓課程。目前全部的實驗、實踐教學已達到55學分，并按照基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計性實驗多層次進行建設(shè)。

2 將工程能力培養(yǎng)貫穿于整個課程教學過程

我?；I(yè)在進行課程體系改革的同時，對用人單位和本專業(yè)往屆畢業(yè)生進行了廣泛的問卷調(diào)查。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，我們在注重知識結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性、邏輯性和知識點布局全面性的同時，更加注重體現(xiàn)"工程實用性"，進而對課程體系進行了進一步的整合和優(yōu)化。

在整合過程中我們特別注意改變的是由于過分強調(diào)學科結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的課程設(shè)置過細、過多和缺乏整體性的狀況；避免課程內(nèi)容的脫節(jié)和交叉重復(fù)，精簡課程門類，從而突出知識結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性、邏輯性和知識點布局的全面性，實現(xiàn)課程體系的整體優(yōu)化。

例如，作為公共基礎(chǔ)課的英語課程群，除了兼顧通識教育與文化素質(zhì)教育以外，還與化工專業(yè)內(nèi)容進行了有機的結(jié)合，開展了初、中、高級通用學術(shù)英語課程，以及滲透了專業(yè)文獻的專門學術(shù)英語等課程。

又如，作為化工專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，原有的“化學分析”和“儀器分析”兩門共計88學時的課程目前通過整合重組成形成了一門新的48學時的“分析化學”課程。在課程內(nèi)容的安排上弱化了繁瑣的公式推導(dǎo)，突出了針對分析對象的實用案例分析方法，以更精簡的學時，更貼近化工現(xiàn)場分析的案例進行教學，獲得了學生的廣泛好評。更重要的是，在最短的學時內(nèi)更高效率地培養(yǎng)了學生運用理論知識解決實際問題的能力。

在工程能力培養(yǎng)的教改過程中，除了對課程體系本身進行優(yōu)化，我們還在教學方式上，把凸顯工程實踐能力培養(yǎng)的"校企合作"模式作為目前大力提倡的人才培養(yǎng)模式[4]，以實現(xiàn)學生培養(yǎng)、就業(yè)及企業(yè)人力資源選拔的有機結(jié)合。目前已簽約的實踐教學基地包括：上海華誼(集團)公司、中國石化上海石油化工股份有限公司(上海高校示范性校外實習基地)和上海醫(yī)藥集團股份有限公司(已簽約國家級實踐教學基地)等八家大型企業(yè)。除了實踐教學緊密結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實際外，在理論課堂方面也大膽嘗試，與上海醫(yī)藥集團等開展了多門請企業(yè)專家進課堂的校企共建課程。目前除實踐教學外，我們在新修訂的人才培養(yǎng)方案中新增加了8門校企合作理論課程。

與此同時還進一步加強了實驗室建設(shè)，目前建有作為"上海市示范性實驗中心"的基礎(chǔ)化學實驗中心、化工原理實驗室、化學工程與工藝專業(yè)實驗中心、校內(nèi)化工實訓基地(擁有完備的乙酸乙酯生產(chǎn)線以及精餾實訓裝置等)、擁有化工專業(yè)與其它多學科交叉融合的可視化教學實訓平臺以及應(yīng)用催化研究所。我們通過開放實驗室的形式，推進大學生科技創(chuàng)新活動，鼓勵學生參加各類學科競賽、科技創(chuàng)作和相關(guān)社團活動來進一步強化培養(yǎng)學生的工程應(yīng)用和工程創(chuàng)新能力。目前已在卓越班內(nèi)形成濃厚的科創(chuàng)氛圍，各類已立項的校內(nèi)外科技創(chuàng)新項目的學生參與率超過了70%。

3 將現(xiàn)代化教學手段引入實踐教學

除了校外實踐環(huán)節(jié)，在校內(nèi)的實踐教學部分我們亦做了大膽嘗試，探索如何讓學生從“看”、“聽”轉(zhuǎn)向為“動手”，嘗試完成以“教師為中心，向以學生為中心的轉(zhuǎn)變”[5-7]。而要實現(xiàn)這一目標，加強校內(nèi)生產(chǎn)性實訓基地的建設(shè)是解決問題的重要舉措。為配合理論教學我們又新建了3個虛擬仿真實驗室，可承擔化工單元實習仿真，如石油常減壓蒸餾仿真操作、石油常減壓蒸餾3D版DCS仿真操作、零排放熱態(tài)循環(huán)乙酸乙酯生產(chǎn)實訓裝置、化工常減壓煉油工段仿真、化工常減壓3D大仿真、聚丙烯仿真等多項虛擬實驗教學工作，展現(xiàn)了良好的仿真智能效果，大大提高了實訓教學效果。

我們的實訓基地建設(shè)力求體現(xiàn)的是教、學、做一體化特色。“單元操作”是化工生產(chǎn)的基礎(chǔ)，是從各種工藝中抽象出來的共有特性，因此，加強“單元操作”理論和技能的訓練，掌握重要的理論基礎(chǔ)和基本技能，對于化工人才的培養(yǎng)十分重要?！皢卧僮鳌崩碚摵图寄艿挠柧毘嗽谡n堂和一般的單元仿真、單元實驗裝置上練習外，關(guān)鍵是還實現(xiàn)了能在校內(nèi)工程訓練館的真實裝置上進行訓練。傳統(tǒng)的"單元操作"通常是在比例縮小的實驗裝置上進行，學生雖然可以實際動手，但沒有真實的現(xiàn)場感。為此，我們建設(shè)了真實大小，且能夠真實操作的透明的單元實訓裝置，可以讓學生直接觀察到設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作過程，還可以進行操作、拆卸、裝配和試運轉(zhuǎn)等訓練。

建設(shè)現(xiàn)代化的、場景化的在線仿真教學實訓室，使我們目前實現(xiàn)了由"單元仿真“擴展到”裝置仿真"再到"前廠后室"的"在線可視化系統(tǒng)仿真"。這種仿真教學系統(tǒng)與普通仿真教學的本質(zhì)區(qū)別是系統(tǒng)可以與現(xiàn)場實際操作相連，直接從生產(chǎn)裝置單向采集真實數(shù)據(jù)供學生全流程仿真操作練習，并將操作結(jié)果與現(xiàn)場生產(chǎn)進行對照比較，訓練熟練后就可直接上裝置操作。在目前的實踐教學運行過程中，獲得了師生的廣泛好評。

[1] 朱慶英，王春花，解 芳.化工專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)模式的探索與實踐[J].廣東化工, 2010(12): 159.

[2] 林 健.注重卓越工程教育本質(zhì)創(chuàng)新工程人才培養(yǎng)模式[J].國高等教育, 2011(6):19-21.

[3] 趙 紅，趙立民，姚華剛，等.基于“卓越計劃”的應(yīng)用型化學化工類專業(yè)人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建與實踐[J].廣東化工，2013,40:162-163.

[4] 馮 建，楊睿宇，熊 偉，等.應(yīng)用型化學化工類專業(yè)人才培養(yǎng)模式的初步研究與實踐[J].重慶科技學院學報(社會科學版)，2011(14): 183-185.

[5] 顏黎光，薛健飛.基于CDIO理念的雙校園石化人才培養(yǎng)實踐探索[J].和田師范?？茖W校學報，2011(1):66-67.

[6] 林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”專業(yè)培養(yǎng)方案再研究[J].高等工程教育研究, 2011(4):10-17.

[7] 林 健.面向“卓越工程師”培養(yǎng)的課程體系和教學內(nèi)容改革[J].高等工程教育研究,2011(5):1-9.

(本文文獻格式：魯 彥，陳桂娥，毛海舫.化學工程與工藝專業(yè)在基于"卓越工程師"工程能力培養(yǎng)過程中的教學改革探索[J].山東化工，2016，45(08)：129-130，133.)

The Teaching Reform Based on Engineering Ability Training for"Excellent Engineers" in Chemical Engineering Specialty

Lu Yan1*,Chen Gui e2,Mao Haifang2

(1 School of Engineering and Innovation, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201418, China；2. School of Chemical and Environmental, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201418, China)

The teaching reform in Shanghai Institute of Technology in chemical engineering specialty was taken as an example in this article. In the "Excellence Engineers" training process, the training scheme was optimized based on broad investigation in the domestic and foreign colleges, employers and the graduates. In the practice teaching process, practice platform in school for various simulation and real engineering environment was established, and many kinds of modern teaching methods and means were carried out in the college-enterprise cooperated courses. Good results were achieved during the teaching reform based on the "Excellence Engineer oriented" practice ability and engineering innovation ability cultivation.

excellent engineers;Chemical Engineering specialty;engineering ability; training scheme;teaching reform

2016-03-07

魯 彥(1977—)，女，博士，副教授，化學工程與工藝專業(yè)主任。

G642

A

1008-021X(2016)08-0129-02