過控專業創新人才培養和課程體系建設研究

李 麗,周毅鈞

(1.安徽理工大學出版中心, 安徽淮南 232001 2.安徽理工大學機械工程學院, 安徽淮南 232001)

過控專業創新人才培養和課程體系建設研究

李 麗1,周毅鈞2

(1.安徽理工大學出版中心, 安徽淮南 232001 2.安徽理工大學機械工程學院, 安徽淮南 232001)

創新人才培養和課程體系建設密切相關,是高等教育改革和發展的要求,也是高等教育質量體系中,最基本和最為主要的內容;探討了過程裝備與控制工程專業的發展和特點,以更好地適應人才市場的變化與發展;根據教育規律,制定課程建設的長期目標和規劃,探討本專業課程設置和學時分配、有特色的教材體系建設、規范的教學模式和完善教學手段、適應社會發展的教學方法,研究理論和實踐教學方法模式的結合,適應新時期人才培養需要和高質量要求,提出課堂教學與實踐教學全方位融合的教學組織模式,為教學改革、提高教育質量提供可靠的保障。

過程裝備與控制; 創新人才; 課程建設; 改革

高等教育質量體系中,最基本和最為主要的是教學質量和人才培養質量。因此,只有完善內部教學體系的建設,才能有助于培養適應市場需求、具有扎實的理論知識、較強的動手能力和適應能力的專門人才。黨中央、國務院提出“高等教育的發展必須以科學發展觀為指導,切實把重點放在提高質量上”的戰略決策和部署,并于2007年初全面啟動“高等學校本科教學質量與教學改革工程”,進一步明確了本科教學質量對于高等學校的重要意義。在這種形勢下,保證和提高教學質量、完善內部教學體系直接關系到高教體制改革的成敗。

《過程裝備與控制工程》專業是一個化學工程背景極為深厚的專業,其主要服務對象是化工和石油化工行業,隨著現代工業技術的進行和發展,化工裝備趨于大型化、精細化和自動化,化工裝備的運行需要精確的自動控制;化工過程的復雜性、多樣性和系統集成性,使化工裝備在化工和石油行業中具有純機械學科無法替代的特殊地位。本專業人才培養目標是培養具備化學工程、機械工程、控制工程和管理工程等方面的知識,能在化工、石油、能源、輕工、環保、醫藥、食品、機械及勞動安全等部門從事工程設計、技術開發、生產技術、經營管理以及工程科學研究等方面工作的高級工程技術人才。為實現上述人才培養目標,本專業建立了“過、裝、控一體兩翼”的知識框架。所謂一體兩翼,即基礎理論以科學技術理論為主,人文基礎、實踐基礎為輔;專業知識是以過程流體機械和過程設備設計為主體的裝備知識為主,以過程、控制方面的知識為輔;三個方面以裝備為主,以安全、管理方向等方面的知識為輔。外語、計算機作為知識框架的支撐基礎,貫穿于本專業學習的始終。

一 本專業的發展趨勢和前沿

一是廣泛的學科交叉、融合,推動了過程工程科學不斷深入,技術不斷精細化,特別是計算機科學和信息技術,促使過程工藝設備的先進制造技術的形成和發展。許多先進設計方法,一些先進工藝過程設計方法,計算模擬技術和制造自動化新技術等,正在形成、應用或處在發展的前沿。

二是全生命周期的設計/制造。從設計、建造、生產、使用、維修、廢棄、回收和再利用的全生命周期來綜合決策設備的設計與制造。目前,過程裝備的監測與診斷工程、綠色再造工程、裝備的全壽命費用分析、安全與風險評估及可靠性為中心的維修和預測維修,已成為過程工業新技術應用的趨勢和前沿。

三是可持續發展的戰略思想滲透到工程學科的各個方面。工程必須有利于人與自然協調發展。由此產生了綠色設計方法與制造、綠色生產、綠色食品、綠色環境(零污染)的發展趨勢和前沿。

二 國內本專業教育教學改革特點

一是覆蓋面寬。其專業覆蓋面包含有化工、制藥、食品、環境、材料、生物等工程所面向的許多過程工業企業,這些過程工業在其過程原理、過程裝備、過程控制等方面都具有共同的特點。

二是知識面廣。其專業知識內容由原“化工機械及設備”向過程工藝、過程裝備、過程控制工程拓寬,因而,其專業知識面相應擴大。

三是多學科交叉。它涉及機械、化學、化工、材料、動力、電、信息、控制及自動化腐蝕與防護等多個學科領域;多學科的最新成果能夠為我所用,綜合集成研究創新單元工藝裝備和過程裝備系統工程,研究周期有序、穩定、運行及監控和可靠性問題等。

四是服務面向多。從畢業生就業面向和科研成果服務面向看,涉及到機械、石油、化工、煤化工、日用化工、精細化工、輕化工、制藥、食品、環境(三廢處理)和部分材料工程等過程工業。

五是與經濟建設社會發展密切相關。上述過程工業的產品、工藝、技術的更新與進步,緊密聯系著我國經濟發展水平與社會文化進步。隨著過程裝備與控制工程專業辦學規模的不斷擴大,畢業生的數量逐漸增加,畢業生的就業壓力越來越大。而且,隨著專業的拓寬,本專業成為覆蓋面廣、多學科交叉、專業口徑寬的新型專業。通過一段時間的教學實踐,發現目前的培養計劃和教學體系有許多不足之處,并且出現了寬口徑與應用型人才培養的矛盾,過程裝備與控制工程專業的教學改革成為目前人們普遍關注和亟待解決的問題。

三 應用研究型人才培養目標的定位

培養應用研究型的人才模式按照社會需求分為以下三種模式。

第一,學術和行業帶頭人。這些人具有很強的科學研究和技術開發能力,能帶動一些人通過綜合科學原理和已有技術,創新出新的技術構思,并在社會所允許的經濟、法律、文化傳統等諸多條件的約束下創造新產品、新工藝和新技術,充分發揮交叉學科的優越性。第二,注冊工程師。目前,勞動系統已設立注冊檢驗師制度,注冊工程師制度也勢在必行,這是國際上為確保產品與工作質量而設立的人才考核機制,我們需要作好與之接軌的準備。這些注冊工程師是某個行業的專門工程師,他們熟悉國家和國際上的技術法規與標準,具有系統觀念、信息觀念和未來觀念,能為實現產業技術生態化做出重要貢獻。第三,轉化型工程師。我國當前的國情是:一方面,大中型企業要轉軌,急需高素質人才并利用先進的確科技成果對其改造,更新工藝,更新產品,增強生存與市場競爭能力;另一方面,科研單位有大量科技成果呆滯積壓,轉讓不出去,一個重要原因就是缺乏“轉化型工程師”。因此,需通過學科交叉融合培養這種轉化型工程師,使之把科技成果轉化為社會所需要的產品,使科學真正成為第一生產力。各學校辦學條件不同,不同的學校亦有不同的特點,在結合上述專業特點的改革與實踐的深度與廣度上亦各具特色,針對本專業的具體實際情況,應走“教、研、產”三結合的創新道路,根據條件,進行合理的自主創新和改革。

四 課程結構體系的調整原則

根據本專業的特點,為滿足過程工業對人才培養的需求,符合國家對本專業的基本要求,能達到培養出本校該專業人才培養目標;科學、規范和整體化地處理公共基礎課、專業基礎課、專業課、教學實習、生產實習和課程設計、畢業設計等各教學環節及課程之間的銜接關系;注重加強基礎,又注意不可忽視專業課,著力于本專業教學改革與實踐。

遵循上述課程結構體系的調整原則,通過教學實踐,按以下基本原則形成專業基礎課程、專業課程等課程結構體系。要保證該專業人才培養的目標和規格;要貫徹專業口徑“科學、規范、拓寬”的原則。處理好各教學環節及各課程之間的關系;要以拓寬了的專業口徑整合課程設置;要選用面向21世紀課程教材,普通高等教育“十一五”國家級重點教材和被教學實踐證明適合本專業人才培養需要的好教材;要重視并加強工科實踐教學;要科學地進行學時分配;要大力推進教學方法改革,積極使用現代化教學手段,探索制作現代化的教學課件,改變傳統的教學模式;要加強計算機教學和外語教學,使之貫穿于專業教學的全過程。

遵循這八條原則修訂教學計劃,把專業課程分為主修與輔修,以適應社會對專業人才“既懂過程工藝又懂過程裝備與控制技術”的需要。

五 課程結構體系的建設

1 學分與課時分配

重視公共基礎課;加強專業基礎課;不可忽視專業課;適時增設選修課;適度增加人文、社科、經濟類課程,如化工技術經濟等;增加計算機、控制類課程,力求做到計算機使用不斷線,以適應信息化的要求;加強專業外語教學,根據學生接受能力的提高,不斷提高學生外語應用能力;適時增加并調整專業方向選修課程,適應過程工業企業對人才的需求。

2 選用新編教材和相關教學軟件

依據新的課程體系設置,為保證教學質量,力求選用普通高等教育“十五”或“十一五”國家級重點教材,國家優秀教材,過程裝備與控制工程專業核心課程系列教材和被教學實踐證明適合本專業人才培養目標需要的好教材。關注本專業發展趨勢和前沿性課題成果,豐富教學內容。

盡量創造條件引進教育部推薦的有關教學軟件。目前由于我國教學軟件正在開發與試用時期,又受到教師應用水平與學生接受能力這兩方面的制約,效果欠佳。本著從實際出發,先易后難,創造條件,從實驗教學到理論教學,由少到多逐一開設的辦法,革新教學手段。

3 實驗與實踐教學的改革與建設

實踐教學課程的思想,旨在通過獨立設置的實驗課程、課程設計、教學實習、社會實踐、科技訓練、畢業設計等多種形式,鞏固、加強理論課所學知識;采取理論和實際相結合的方法,增強學生工程概念,培養學生分析問題、解決問題和工程設計能力;激發學生的興趣和潛能,提供動手操作的平臺,培養學生創新能力和開拓精神。

實踐教學課程目標:倡導啟發式教學和研究性學習為核心,探索教學理念、培養模式和管理機制的創新;按照高等教育質量工程,為學生搭建社會實踐和科技訓練的實施平臺,打造“過程-裝備-控制”新興交叉學科人才培養模式創新實驗區;通過實踐課的多樣形式,合理的組織與安排,培養大學生團隊協作意識和創新精神;實踐教學課程內容要與實際貼合,培養學生嚴肅認真的科學態度和銳意進取的精神;提高學生計算機及信息技術應用能力。

通過不斷努力,爭取能將原無機化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗整合成基礎化學實驗綜合實驗室,能開設綜合性及研究性實驗內容,以便進行學生創新能力和綜合素質培養。

改革原化工原理實驗、反應工程實驗及壓力容器實驗,綜合成包含過程控制技術應用的過程基礎技術實驗。

改革實驗教學資源配置的現狀,加強教學實習基地建設,規范專業教學要求,達到資源合理配置。

4 實習基地的選擇與建立

通過多年的實踐教學,與多個大型化建單位建立了良好的見習與實習關系,完善生產實習教學大綱及基本要求和組織管理等,開闊學生眼界,提高生產實習水平,增強學生理論與實踐結合能力,適應新環境的能力,交際能力和辦事能力,為學生謀業打下良好的基礎。

在學生下工廠生產實習、畢業實習之前就公布、選擇、下達畢業設計課題,讓學生帶著畢業設計任務去進行生產實習和畢業實習;指導學生主動聯系生產實際中的問題,全面地、綜合地、深入地考察過程、裝備、控制這三個方面有關的理論及技術設備的歷史與現狀、操作規范、存在的問題及其有可能改進的設想。要求學生充分利用有限的時間在生產實踐中學會向實踐學習、向工人師傅學習、向工程技術人員學習,在實踐中尋找答案,為畢業設計做好必要準備。

進行相關調研論證,建設工程實習基地,設置可供本專業學生動手拆卸的典型過程機器、設備及仿真實習系統,電化教學中心可提供過程工藝及裝備的具體生產過程錄像,以提高認識實習效率和解決生產實習、畢業實習難以了解機械和設備內部結構及難以深刻了解生產全過程狀況所帶來的困難。

5 畢業設計與課程設計

改變以單人進行的設備設計為以班為單位的成套工藝流程選擇設計、與成套工藝流程相符合的主體設備設計、輔助設備選型設計,并要求相關課程設計逐步做到與畢業設計相銜接。

6網絡教學環境研究開發

自行開發、制作過程裝備與控制工程精品課程網站,制作網絡版課件。網絡教學資源包括:課程簡介、教學大綱、教學日歷、電子教案、作業習題、實驗指導、多媒體課件、參考資料等內容。其主要功能是:提供了完整的授課教案和教學日歷,便于學生復習和自學課程;提供豐富的參考資料、形象生動的多媒體課件;提供豐富的作業習題庫和網上師生互動平臺,可以及時發布教學信息,如上課的安排、網上作業提交及網上輔導答疑等。

新世紀的高等教育面臨著機遇與挑戰,一個面向世界,面向未來,面向現代化的綜合化、國際化、信息化、個性化的本科教育教學改革正在我國深入進行。根據過程裝備與控制工程專業的趨勢和前沿,探討了本專業的教育教學改革特點和人才培養目標定位,針對本專業的具體實際情況,應走“教、研、產”三結合的創新道路。按照這一目標要求,本專業課程體系調整力求做到化學工程、機械工程、控制工程交叉,進一步實踐過程工程、過程裝備、過程控制交叉。改革課程體系,構建創新特色的課程體系,體現厚基礎,重實踐,優化組合的知識體系。按照培養學術和行業帶頭人、注冊工程師、轉化型工程師應用研究型的人才模式培養,探索為生產第一線培養過程工業技術應用型人才,為培養出“合格+特色”的人才奠定基礎。

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AbstractPersonnel training and curriculum innovation system is closely related.It is not only higher education reform and development requirements,but also the most basic and mostmain content of the quality of higher education system.The process equipment and control engineering professional development and characteristicswas discussed,so it is better adapt to market changes and development of talent.According to education law,the construction of long-term goals for curriculum development and planning of the curriculum and hours of professional distribution system unique teaching materials,teachingmodels and improve the standard teachingmethods,teachingmethods to adapt to social development.Theories and practices,the combination mode of teaching methods to meet the needs of the new period and high-quality personnel training requirements,make classroom teaching and practical teaching full integration of teaching organizationalmodel for teaching reform,improving education quality to provide reliable protection.

Key word process equipment and control;creative talent;courses construction;refor m

Research on Creative Talent Training and Courses Construction of Equipment and Control Engineering

L ILi1,ZHOU Yi-jun2

(1.Academ ic Publishing Center,Anhui University of Science and Technology,Anhui Huainan232001; 2.School of M echanical Engineering,Anhui University of Science and Technology,Anhui Huainan232001)

G642.0

A

1671-4733(2010)04-0085-04

DO I:10.3969/j.issn.1671-4733.2010.04.027

2010-10-27

李麗(1973-),女,吉林省吉林人,講師,碩士,從事學報編輯工作,電話:13966466028。