張 杰 韓傳軍
西南石油大學機電工程學院 四川成都 610500
過程裝備與控制工程專業(yè)可溯源到原來的化工設備與機械專業(yè)。20世紀50年代初由蘇聯(lián)引進,于1951年建立了化工生產機器與設備專業(yè),后改名為化工設備與機械專業(yè)[1]。1998年,教育部正式將化工設備與機械本科專業(yè)及相關專業(yè)更名為過程裝備與控制工程專業(yè)。20多年來,我國大力發(fā)展過程裝備與控制工程專業(yè),先后在60多個高校開設了這一專業(yè)。自成立以來,培養(yǎng)了一大批化工機械專業(yè)教學、科研、設計、制造與使用的中堅力量[2]。隨著專業(yè)面的拓寬、學生數量的增加以及現(xiàn)代過程工程的興起和經濟的日益全球化,該專業(yè)成為過程裝備設計為主體,以過程原理與裝備控制技術應用為兩翼的交叉型專業(yè)[3]。過程裝備與控制工程屬于特殊行業(yè),表現(xiàn)在:加工處理的介質特殊(易燃、易爆、有毒、易揮發(fā)等)、結構及制造特殊(高溫、高壓、回轉體、以焊接連接為主)、材料特殊(強度、韌性、耐腐蝕)、監(jiān)督管理特殊(專門的行政和技術管理部門)。本文對新形勢下石油類高校過程裝備與控制工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式進行探索。
過程裝備與控制工程專業(yè)較為普遍的培養(yǎng)目標為:培養(yǎng)具有較強的過程裝備、機械基礎、控制工程、計算機及其他基礎理論知識及較好的工程技術基本素質和綜合能力,可直接在化工、醫(yī)藥、輕工、環(huán)保等部門從事設計、研究、開發(fā)、技術管理和教學等工作,對與機電類有關工作具有較強適應能力的復合型人才[4,5]。石油類高校的特點是在石油化工領域具有突出優(yōu)勢,畢業(yè)生在石油化工領域就業(yè)競爭力強。但隨著國家戰(zhàn)略調整和國際石油天然氣行業(yè)發(fā)展變化,石油企業(yè)的開放度逐步增大,石油院校畢業(yè)生進入社會后面臨的競爭也越來越激烈。因此,石油類高校的過程裝備與控制工程專業(yè)需針對石油與天然氣行業(yè)高速發(fā)展的需要,制訂適合自身的人才培養(yǎng)模式。
對于石油類高校而言,制訂過程裝備與控制工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案,優(yōu)化人才培養(yǎng)模式(如圖1所示)實施后可使學生達到后備工程師技術能力要求。針對專業(yè)知識扎實、創(chuàng)新能力強的本科生可將其推免為碩士研究生,同時碩士生也可申請碩博連讀資格完成博士階段學習。
石油類高校的過程裝備與控制工程專業(yè)一般設置有煉油化工裝備、過程裝備設計與控制、安全工程等專業(yè)方向。課程體系建設與教學內容改革本著“寬口徑、厚基礎、強實踐、重創(chuàng)新”的培養(yǎng)原則,密切追逐和預見專業(yè)的發(fā)展動態(tài)目標,及時將教學內容、課程體系和專業(yè)方向設置在教學計劃和教學大綱中體現(xiàn)出來,課程體系不斷優(yōu)化。主要課程有:化工原理、工程力學、機械設計基礎、過程裝備設計、過程控制工程基礎、石油天然氣化工分離過程、煉廠設備、煉化系統(tǒng)過程控制基礎、過程裝備安全管理、天然氣脫硫工藝與裝備等。
除了課堂學習,每學年學生可進行暑期實習和實踐,由專業(yè)教師帶領到石化企業(yè)、石油裝備企業(yè)認知實習,個別優(yōu)秀學生可到制造企業(yè)或油田現(xiàn)場實踐、參與工作。通過課堂理論和現(xiàn)場實踐的交替學習,增強學生的認知能力、理解力和動手能力,畢業(yè)后可較快適應企業(yè)環(huán)境,并快速成長。
學生本科畢業(yè)設計是完成四年人才培養(yǎng)的最后一個主要環(huán)節(jié),要嚴格把控質量關,加強論文重復率的審查。加大本科畢業(yè)設計與科研項目相關性,使學生最大程度參與教師的科研項目。同時二級學院加強整個過程的控制,從開題答辯、中期檢查、中期分流、論文審閱、論文互評,到最后的論文答辯環(huán)節(jié),每一個環(huán)節(jié)都有二級學院和教研室嚴格把關,確保學生的培養(yǎng)質量。對于論文質量不合格和查重率較高的學生安排緩答辯。
圖1 人才培養(yǎng)模式結構圖
過程裝備與控制工程專業(yè)實踐教學課依托相應的國家及省部級重點實驗室、國家級虛擬仿真實驗教學中心、校內實訓基地等科研平臺,以科研項目為依托,組織并設計專業(yè)實踐內容。同時,通過入學教育、軍事訓練、思想政治、工程實訓、參觀實習等,培養(yǎng)學生人文素養(yǎng)和基礎理論實踐能力。
過程裝備與控制工程專業(yè)人才的培養(yǎng)還要重視“產學研用”培養(yǎng)模式,通過采用與企業(yè)聯(lián)合辦學的形式,培養(yǎng)學生工程實踐能力。企業(yè)提前將人才的需求列入高校的專業(yè)培養(yǎng)計劃,提供一部分經費和項目,學校和企業(yè)有針對性地聯(lián)合對學生進行專門培養(yǎng)。學生得到企業(yè)的資助或參加企業(yè)課題,或者企業(yè)選派職員到高校進修或攻讀學位,參加聯(lián)合培養(yǎng)計劃的學生畢業(yè)后到相關企業(yè)服務。充分發(fā)揮開放辦學的效能,促進高校的人才培養(yǎng)實踐。
當前,世界范圍內掀起新一輪科技革命和產業(yè)變革,綜合國力競爭愈加激烈。在國家實施“中國制造2025”“創(chuàng)新驅動發(fā)展”“互聯(lián)網+”“一帶一路”“大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新”等倡議的背景下,大學成為知識創(chuàng)新和技術創(chuàng)新的核心力量。學校應該出臺學生科技創(chuàng)新和指導教師的激勵政策,結合校外企業(yè)提供的創(chuàng)新實踐獎助學金等,以全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽、全國工程訓練大賽、全國挑戰(zhàn)杯、全國三維數字大賽等為依托,大力營造良好的大學生科技創(chuàng)新氛圍,開展大學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng),以適應新時期工作崗位對學生的要求,保證石油類高校的傳統(tǒng)優(yōu)勢。
同時,學校定期組織“大學生開放實驗”課題,由學生組隊,專業(yè)教師指導,根據指導教師提出的實驗目標,學生利用教學實驗室和工程訓練中心的設備,自行加工實驗樣本,并進行實驗研究,全程由指導教師把控。通過項目的實施,學生鍛煉了動手能力、設計能力和處理問題能力。
本科生在課堂之余,可以申請參加本專業(yè)教師的科研項目,而這些科研項目主要與石油煉化設備、壓力容器、油氣管道等相關,通過科研項目的參與經歷既鍛煉他們的知識靈活運用能力,也可培養(yǎng)他們解決問題的創(chuàng)新思維能力和團隊協(xié)作精神。
建設一支高水平的教師隊伍,是實現(xiàn)新形勢下過程裝備與控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標的關鍵。教研室要不斷引進海外人才和一流大學博士畢業(yè)生充實專業(yè)師資隊伍。同時聘請海內外著名學者、企業(yè)教授級高工為兼職教授,兼職教授不定期講座和聯(lián)合上課,拓寬學生的國際視野和工程認知范圍。每年派教師到國內外高水平大學深造,參加國內外的重要學術會議。
學校還要通過課堂教學質量獎、青年教師課堂競賽等形式,努力提高教師教學水平。同時建立了系統(tǒng)的教師教學評估體系,對青年教師的教學關、學術關、師德關、實踐關等進行評估,引導青年教師全面提升綜合素質。同時,圍繞人才培養(yǎng)方案,推動“質量工程”建設,從“教師—學生”“課程—學生”兩個維度入手,進行立體式系統(tǒng)化改革。
學校和二級單位每年設立教改課題研究,用于教師教學探索和實踐,同時鼓勵專業(yè)教師探索新的教學手段和方式,如使用超星學習通、雨課堂、翻轉課堂、慕課等。
專業(yè)教研室教師除了承擔教學任務,還要承擔科研任務,鼓勵教師積極申報國家重點研發(fā)計劃、自然科學基金、省部級基金等縱向課題以及與企業(yè)事業(yè)單位合作的橫向課題,將研究成果出版專著、發(fā)表高水平論文、申請發(fā)明專利等。同時將科研最新成果融入教學實踐,補充專業(yè)教材。
過程裝備與控制工程專業(yè)作為涉及機械工程、過程工程、控制工程、油氣儲運工程及化工工程等各門學科的交叉學科,在石油天然氣領域中占有不可或缺的地位。學生只有以專業(yè)知識體系為主,結合特色實踐教學和創(chuàng)新能力培養(yǎng),在高素質師資隊伍的引導下,才能成為適應化工、石油煉化、機械、輕工等行業(yè)需求的創(chuàng)新型復合人才。對于石油院校而言,過程裝備與控制工程專業(yè)是其主干專業(yè)之一,如何保證行業(yè)特色,同時又能培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力、新眼界、新視野的能源領域復合型人才是一個探索和實踐的過程。