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        培養(yǎng)應用型化工生產(chǎn)過程控制卓越工程師的教學改革

        2016-05-30 00:11:35張春勇舒莉文穎頻鄭純智
        江蘇理工學院學報 2016年2期
        關(guān)鍵詞:改革

        張春勇 舒莉 文穎頻 鄭純智

        摘要:卓越工程師人才培養(yǎng)的目標是培養(yǎng)高質(zhì)量各類型的工程技術(shù)人才,是高等學校工程類專業(yè)教學改革的重要方向?;趹眯突どa(chǎn)過程控制卓越工程師的培養(yǎng),從人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)模式和課程改革等方面系統(tǒng)探討了培養(yǎng)應用型化工生產(chǎn)過程控制卓越工程師的教學改革。首次提出三元制培養(yǎng)模式、翻轉(zhuǎn)實習、動態(tài)課堂教學等全新的教學理念,探索了培養(yǎng)應用型化工生產(chǎn)過程控制卓越工程師的全新模式。

        關(guān)鍵詞:卓越工程師教育培養(yǎng)計劃;化學工程師;改革

        中圖分類號:C969:TO02 文獻標識碼:A 文章編號:2095-7394(2016)02-0084-04

        化工生產(chǎn)過程控制的技術(shù)型人才以及化工安全生產(chǎn)的管理專業(yè)人才依然是供不應求。國家教育部在2010年開啟了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》的重大改革,其目標是培養(yǎng)大批高素質(zhì)的工程技術(shù)人員。

        卓越計劃按照“3+1”人才培養(yǎng)模式培養(yǎng)造就創(chuàng)新能力強、適應企業(yè)發(fā)展需要的工程領(lǐng)域創(chuàng)新型高級專門人才,有助于促進高等學校工程類專業(yè)的教育改革,提高教育質(zhì)量,探索工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)新機制。在新的時代背景下,“卓越計劃”人才如何培養(yǎng),使其符合教育部實施“卓越計劃”人才培養(yǎng)標準,最終滿足化工行業(yè)的發(fā)展要求。江蘇理工學院是實行“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的高校之一,化工專業(yè)學科領(lǐng)域?qū)嵤┝吮姸嘧吭接媱澋慕虒W實踐改革。

        1 人才培養(yǎng)目標

        清華大學為首的國內(nèi)一流研究型大學參與了卓越計劃。這給以教學為主的非重點院校的化工專業(yè)教育帶來了壓力,甚至是沖擊和挑戰(zhàn),但同時,也是極大的機遇。非重點院校大都成立于建國后,學科、科研實力遠遠落后于一流大學。但非重點院校的地域性較強,承擔了許多地方經(jīng)濟發(fā)展、企業(yè)發(fā)展的項目,在本區(qū)域的影響力甚至會超越一流院校。非重點院校應充分利用優(yōu)勢的地理條件。以清華為首的一流院校本科畢業(yè)生大部分除了國內(nèi)讀研就是出國讀研,極少部分在國內(nèi)就業(yè)。所以從本科畢業(yè)生最終服務領(lǐng)域來看,一流大學培養(yǎng)的是研究型、管理型的人才。非重點院校必須找準定位,立足自身優(yōu)勢,培養(yǎng)服務于區(qū)域產(chǎn)業(yè)的應用型人才。

        培養(yǎng)應用型化工生產(chǎn)過程控制卓越工程師是非重點院?;I(yè)的培養(yǎng)目標。以化工專業(yè)建設(shè)為主線,推進化工工程教育改革,進一步落實化工生產(chǎn)過程控制卓越工程師的建設(shè),以應用型化工生產(chǎn)過程控制卓越工程師培養(yǎng)計劃為依據(jù),以面向生產(chǎn)一線的應用型化工生產(chǎn)過程控制人才為目標,培養(yǎng)學生初步的工程控制思想和技能,達到應用型化工生產(chǎn)過程控制卓越工程師的培養(yǎng)目標。

        2

        三元制培養(yǎng)模式

        學校培養(yǎng)的應用型化工生產(chǎn)過程控制卓越工程師人才,最終還是要接受市場主體的檢驗。市場主體的參與和評價是培養(yǎng)卓越工程師的核心。市場主體不僅包含化工生產(chǎn)、制造型企業(yè),還包括化工設(shè)計和研究院所等。市場中的化工企業(yè)有很多,學校不可能與所有的化工企業(yè)接觸。所以要以化工行業(yè)協(xié)會為龍頭,選取幾所最具有代表性的化工企業(yè)進行校企全程高度融合。德國的“雙元制”是“校企合作”可以借鑒的模板。德國雙元制教育是指學生的培訓主要在企業(yè)和學校里進行。將德國的二元制教育變?yōu)槿平逃J?,學生的畢業(yè)水平要求由行業(yè)協(xié)會和企業(yè)統(tǒng)一制定,學校負責傳授專業(yè)知識,企業(yè)和學校主要負責培訓技能,學生畢業(yè)時必須獲得行業(yè)協(xié)會的認可,即畢業(yè)生畢業(yè)時同時具備了畢業(yè)證書、專業(yè)技術(shù)等級證書。從而使我們培養(yǎng)的應用型化工生產(chǎn)過程控制卓越工程師人才既能具備扎實的理論知識,又有較強工程能力。在應用型化工生產(chǎn)過程控制卓越工程師培養(yǎng)過程中積極與化工行業(yè)協(xié)會中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會、全國精細化工行業(yè)協(xié)會、中國有色金屬工業(yè)協(xié)會、中國物資再生協(xié)會、化學工業(yè)職業(yè)技能鑒定指導中心等積極合作。同時江蘇理工學院擔任了中國物資再生協(xié)會副會長和貴金屬再生專業(yè)委員會、中國有色金屬工業(yè)協(xié)會再生金屬分會副會長、全國貴金屬深加工及其應用專業(yè)委員會會員單位和中國再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟常務理事單位。這使得我們能把握和跟蹤該行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢、最新科技發(fā)展動態(tài)和最新技術(shù)信息,并加以學習借鑒,將其應用到應用型化工生產(chǎn)過程控制卓越工程師的教學過程中。

        3 課程改革

        3.1 教學計劃和教學大綱的制定主體

        教學計劃具有指令性和指導性,其內(nèi)容包括培養(yǎng)目標和要求、修業(yè)年限、課程設(shè)置、教學安排與時間分配、成績考核及學位授予等內(nèi)容。教學大綱是每一門課程的指導性文件,它明確規(guī)定了一門課程的教學目標,教學內(nèi)容的深度、廣度、范圍,理論課與實驗課的課時比例,教學形式等。

        原先的教學計劃和教學大綱是由學校一手制定的。在三元制培養(yǎng)模式下,學校委托化工學院、行業(yè)協(xié)會和企業(yè)代表共同協(xié)商制定化工專業(yè)教學計劃和教學大綱。學校在其中只發(fā)揮組織和協(xié)調(diào)的作用,對協(xié)商制定后的化工專業(yè)教學計劃和教學大綱無條件支持和執(zhí)行。通過學校、行業(yè)協(xié)會和企業(yè)共同努力使化工專業(yè)教學計劃和教學大綱以化學工程技術(shù)為牽引,遵循高等教育教學最基本規(guī)律,最終滿足化工行業(yè)的發(fā)展要求。

        3.2 公共課程的改革

        原有的化工類課程包含軍訓、英語、數(shù)學、體育、職業(yè)規(guī)劃、計算機、思想政治、物理、電子電工、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、實習、畢業(yè)設(shè)計等一共有61門課程(江蘇理工學院化工專業(yè))。學生什么都學,但是什么都學不好。公共課程要滿足專業(yè)課教學需要,為其服務,不能維護自身理論體系。

        在知識大爆炸的時代,要學習的知識是無止境的。課程改革要有取舍之心,有舍才有得?,F(xiàn)在人類社會已經(jīng)進入了講究專業(yè)分工的第四次工業(yè)革命。專業(yè)分工最重要的體現(xiàn)就是世界一流企業(yè)采取的戰(zhàn)略管理模式是企業(yè)外包。企業(yè)外包讓最專業(yè)的企業(yè)做最專業(yè)的事情,大大降低了企業(yè)運行的成本,同時提高了效率。人才培養(yǎng)要適應時代的發(fā)展和社會的需求。應用型化工生產(chǎn)過程控制卓越工程師的培養(yǎng)模式應從“一專多能”的全才型培養(yǎng)模式回歸到“一專一能”的專才型培養(yǎng)模式,使培養(yǎng)的人才把化工生產(chǎn)過程控制學精、學透,成為化工生產(chǎn)過程控制這個細分專業(yè)里最出色的行家里手。很難想象企業(yè)里的化工生產(chǎn)過程控制工程師從事化工生產(chǎn)過程控制的同時又要從事金工、物理、翻譯、設(shè)計等工作。這樣會導致專業(yè)化分工的細化程度和工作效率低下,企業(yè)也缺乏競爭力,高校培養(yǎng)的本科人才從事了專科、技校、初中學歷員工的低端工作。

        目前化工專業(yè)的學生都要進行大約2周的金工實習。理論上講金工實習主要是車、銑、刨、電焊、鉗工等環(huán)節(jié)的實習。對于化學化工專業(yè)的學生來說,在2周內(nèi)顯然是不能掌握任何一項金工工序操作的。在工業(yè)4.0的背景下,專業(yè)、高速、高精、復合、智能是機械加工業(yè)發(fā)展的必然方向。而大部分金工實習變成了用2周的時間使用鋸子和銼刀純手工磨一把錘子。這與創(chuàng)新、智能的“中國制造2025”目標相差十萬八千里。讓金工實習應回歸其本質(zhì),成為只是機械加工類專業(yè)學生一門實踐性技術(shù)基礎(chǔ)課。同樣的道理也適用電子電工課程及實驗,因此在應用型化工生產(chǎn)過程控制卓越工程師的培養(yǎng)模式中大膽地刪除了金工實習、電子電工課程。

        3.3 專業(yè)課程的改革

        專業(yè)課程從全局出發(fā)追求應用型化工生產(chǎn)過程控制卓越工程師培養(yǎng)的知識體系。將化工過程安全、環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展、文獻檢索、專業(yè)英語這幾門課程刪除。要求老師在專業(yè)知識講授時體現(xiàn)安全、環(huán)保、專業(yè)英語、文獻來源。資本主義的化工發(fā)展走了一條先發(fā)展化工后治理環(huán)境的路子,造成了很嚴重的生態(tài)環(huán)境污染問題。當環(huán)境污染發(fā)生后再去治理,此時環(huán)境修復的代價遠遠超過生產(chǎn)利潤,而且有可能無法修復——極端例子就是切爾諾貝利核事故。將原子經(jīng)濟(Atom Economy)和綠色化工的思想滲透到專業(yè)課程的講授過程中,培養(yǎng)學生的安全、環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)知識。原子經(jīng)濟就是從原料、中間產(chǎn)物到產(chǎn)品,從生產(chǎn)、中間流通到使用,從報廢、回收到循環(huán)利用(作為原料),不讓一個原子進入環(huán)境。這樣就達到“零排放”,從而減少人與自然之間的矛盾。綠色化工就是采用綠色化的原料,在綠色化的催化劑、綠色化的溶劑和綠色化的助劑等綠色化學物質(zhì)的作用下,進行溫和的反應,使原料分子中的原子100%轉(zhuǎn)化為所需要的綠色目標產(chǎn)品,達到轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率為100%、不產(chǎn)生副產(chǎn)物、廢水、廢渣和廢氣。采取原子經(jīng)濟和綠色化工將會徹底解決化工過程安全、環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展的問題。文獻檢索和專業(yè)英語這兩門課程的開設(shè)顯然是落后于時代的。專業(yè)課程的教學中就有用英語表達的專業(yè)詞匯、專業(yè)術(shù)語、專業(yè)理論等知識點,而且現(xiàn)在大部分課程都進行了雙語教學。當今科學技術(shù)飛速發(fā)展,在傳授最新理論和知識時就附帶講述其文獻來源及規(guī)范。

        3.4 翻轉(zhuǎn)實習

        卓越工程師的培養(yǎng)采用“3+1”的人才培養(yǎng)模式,“3”指的是3年理論教育,“1”指的是1年實踐教育。但許多院校的教育模式變成了要有累計1年的企業(yè)學習時間,在第7-8學期把學生不切實際地簡單推向企業(yè)進行頂崗實習和做畢業(yè)設(shè)計。

        現(xiàn)代化工行業(yè)有著其自身的特點:易燃、易爆、有毒、有腐蝕、連續(xù)生產(chǎn)、技術(shù)保密等。絕大數(shù)的化工企業(yè)從安全生產(chǎn)和技術(shù)保密的角度出發(fā)并不希望有外人進入生產(chǎn)區(qū)。中國本土科學家屠呦呦用化學溶劑乙醚為萃取劑,提取了一種用于治療瘧疾的藥物青蒿素而獲得諾貝爾獎。對于學化工的人來說,只要知道乙醚、低溫這兩個關(guān)鍵詞就能破解青蒿素的提取技術(shù)。許多企業(yè)為了保密,生產(chǎn)時用的試劑都用代號代替,只讓操作工定時、定量加料。而設(shè)備的操作、閥門的開度等都是按照工藝條件設(shè)定好的,任何一個操作都會影響到本工段和上下工段的工藝參數(shù),操作不當甚至會引發(fā)爆炸、生產(chǎn)事故等不良后果。于是在校企合作上出現(xiàn)了“學校熱,企業(yè)冷”的現(xiàn)象。

        我們采取逆向的思維,既然學校到企業(yè)實習出現(xiàn)較大的困難,為何不讓企業(yè)走向?qū)W校,來破解松散的、淺層次的、隨機性的企業(yè)實習。推行以學校的科學技術(shù)或報酬來換取企業(yè)的工程經(jīng)驗?,F(xiàn)在的大部分學校都有小試和中試裝置,將認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習、專業(yè)課教學、專業(yè)實驗、畢業(yè)設(shè)計等大部分實習、實訓安排在學校。將對企業(yè)影響最小的認識實習安排在企業(yè)完成。翻轉(zhuǎn)實習就是將實習場所從企業(yè)翻轉(zhuǎn)到學校,高薪聘請具有較強工程實踐經(jīng)驗和能力的企業(yè)工程師、管理人員、企業(yè)家來學校與教師共同指導學生在校生產(chǎn)實習。

        3.5 動態(tài)課堂教學

        老師帶著教學計劃、教案和講稿等這些預定設(shè)定好的“劇本”、“腳本”去上課,上課的過程更多的像是“演戲”,沒有考慮到教學對象個體差異,缺少教學互動,工程實踐經(jīng)驗無法培養(yǎng),學生缺少興趣。以動態(tài)課堂教學為手段推進專業(yè)課程的改革。把化工原理和實驗、化工儀表和實驗、化工工藝、化工制圖、化工設(shè)計等課程進行綜合變成一門課程——化工工藝基礎(chǔ)學。所謂動態(tài)課堂教學就是課前無教案、無具體教學內(nèi)容、無固定教學地點的教學,教學內(nèi)容為化工工藝基礎(chǔ)學中的任何知識點,教學場所可以在教室、實驗室、機房和企業(yè)中任意選擇和切換,課后教師總結(jié)完成課后教案,并向課程組其他老師匯報教學內(nèi)容,集體討論教學以及問題整改。

        例如,提出如何生產(chǎn)濃鹽酸?用的原料是氫氣和氯氣,氫氣、氯氣從電解工藝來,電解的原料為氯化鈉水溶液,氯化鈉水溶液如何輸送?課堂可以直接講述流體輸送機械的概念和基本理論,也可直接到實驗室現(xiàn)場參觀有哪些流體輸送機械,有條件的也可以去氯堿廠參觀學習。

        4 結(jié)語

        為符合高等教育的新趨勢,應用型化工生產(chǎn)過程控制卓越工程師的培養(yǎng)以滿足化工行業(yè)標準為基本要求,強化化學工程能力培養(yǎng),大膽革新教學計劃,創(chuàng)新課程改革,為更有效、高質(zhì)量地培養(yǎng)高素質(zhì)的應用型化工生產(chǎn)過程控制卓越工程師工程技術(shù)人才探索新的教育途徑。

        責任編輯 祁秀春

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