化學工程與工藝專業在基于“卓越工程師”工程能力培養過程中的教學改革探索

魯 彥，陳桂娥，毛海舫

(1.上海應用技術大學，工程創新學院，上海 201418；2.上海應用技術大學，化工學院，上海 201418)

化學工程與工藝專業在基于“卓越工程師”工程能力培養過程中的教學改革探索

魯 彥1，陳桂娥2，毛海舫2

(1.上海應用技術大學，工程創新學院，上海 201418；2.上海應用技術大學，化工學院，上海 201418)

以上海應用技術學院化學工程與工藝專業的教學改革為例，介紹了其在卓越化工工程師的培養過程中，基于對國內外兄弟院校、用人企業和本專業畢業生進行廣泛調研的基礎上，貫徹強化工程能力教育理念，對原有課程培養體系進行了重組和優化。同時在教學實踐過程中，通過建設多種仿真和真實工程環境的實訓教學平臺，開展校企合作課程建設等多種現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新能力培養，初步取得了良好效果。

卓越工程師；化工專業；工程能力；培養方案；教學改革

當前，以石化工業為代表的化學工業成為我國國民經濟發展的主要支柱產業，然而化工科技的進一步發展面臨的最大問題仍然是科技創新不足，發明專利少，成果產業化率低，這顯然成為了制約化學工業持續發展的瓶頸，因此對當前高等化工教育的改革刻不容緩，化工行業對人才的需求已從傳統的單一專業向高技能、"寬口徑"復合型方向快速轉變[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計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)試點，其核心在于培養學生的工程實踐能力和創新能力。我校的化工專業有幸進入了教育部第二批卓越計劃實施專業，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"的培養過程中進行了大膽的探索和嘗試，在對化工行業、企業以及卓越計劃兄弟院校進行廣泛調研的基礎上，根據教育部頒布的卓越工程師教育培養通用標準、企業人才需求和學校的“應用型”辦學定位，制定了學校化工專業培養標準，全面修訂了化工專業培養方案。按照“3+1”模式進行了課程整合，優化了課程設置，通過開展校內外實踐基地建設、校企合作課程建設等措施，改革教學內容與教學方法和手段，著力構建工程能力培養體系。

1 構建工程能力培養的課程體系

卓越化工工程師人才的培養應本著知識、能力和素質三位一體的人才培養模式原則來進行[3]。我們在修訂課程培養體系的過程中，貫徹工程能力培養理念，打破原有的公共基礎課、學科基礎課與專業課之間的界限，以實踐教學為驅動，對專業課程體系和教學內容重新整合，以提高學生工程實踐能力為引領，建立公共基礎課與專業課融合貫通的專業核心課程群，設置了“英語能力”、“計算機能力”、“實驗能力”、“工程實踐與設計能力”等工程能力培養課程模塊。在新的專業課程體系中，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英語課程群外，還設置了雙語教學的“化工經濟分析”、“分離工程”、“外教學科前沿學術講座”等專業課程。

在“計算機能力”部分除了通用計算機基礎類課程外，設置了緊密結合專業應用的“化學實驗數據處理(Origin)”、“化工工程制圖(含CAD)”、“現代化工控制系統(DCS)”、“化工過程模擬(Aspen、SP3D)”、“化工過程模擬案例研究(Aspen、SP3D)”等應用型課程。

在“實驗能力”和“工程實踐與設計能力”模塊課程中我們通過狠抓實驗、實踐教學環節，凸顯對學生的工程能力培養。在課程設置上除了四大化學基礎實驗、“化工原理實驗”、“化學工藝專業實驗”等校內基礎課程以外，以更多的學時用在“工程實訓”、“化學工藝查定與優化”、“化學工藝流程測繪”、“生產實習”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，并按照基礎性、綜合性、設計性實驗多層次進行建設。

2 將工程能力培養貫穿于整個課程教學過程

我校化工專業在進行課程體系改革的同時，對用人單位和本專業往屆畢業生進行了廣泛的問卷調查。根據調研結果，我們在注重知識結構的系統性、邏輯性和知識點布局全面性的同時，更加注重體現"工程實用性"，進而對課程體系進行了進一步的整合和優化。

在整合過程中我們特別注意改變的是由于過分強調學科結構而導致的課程設置過細、過多和缺乏整體性的狀況；避免課程內容的脫節和交叉重復，精簡課程門類，從而突出知識結構的系統性、邏輯性和知識點布局的全面性，實現課程體系的整體優化。

例如，作為公共基礎課的英語課程群，除了兼顧通識教育與文化素質教育以外，還與化工專業內容進行了有機的結合，開展了初、中、高級通用學術英語課程，以及滲透了專業文獻的專門學術英語等課程。

又如，作為化工專業重要的專業基礎課，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。在課程內容的安排上弱化了繁瑣的公式推導，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，在最短的學時內更高效率地培養了學生運用理論知識解決實際問題的能力。

在工程能力培養的教改過程中，除了對課程體系本身進行優化，我們還在教學方式上，把凸顯工程實踐能力培養的"校企合作"模式作為目前大力提倡的人才培養模式[4]，以實現學生培養、就業及企業人力資源選拔的有機結合。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。除了實踐教學緊密結合企業生產實際外，在理論課堂方面也大膽嘗試，與上海醫藥集團等開展了多門請企業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，目前建有作為"上海市示范性實驗中心"的基礎化學實驗中心、化工原理實驗室、化學工程與工藝專業實驗中心、校內化工實訓基地(擁有完備的乙酸乙酯生產線以及精餾實訓裝置等)、擁有化工專業與其它多學科交叉融合的可視化教學實訓平臺以及應用催化研究所。我們通過開放實驗室的形式，推進大學生科技創新活動，鼓勵學生參加各類學科競賽、科技創作和相關社團活動來進一步強化培養學生的工程應用和工程創新能力。目前已在卓越班內形成濃厚的科創氛圍，各類已立項的校內外科技創新項目的學生參與率超過了70%。

3 將現代化教學手段引入實踐教學

除了校外實踐環節，在校內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”轉向為“動手”，嘗試完成以“教師為中心，向以學生為中心的轉變”[5-7]。而要實現這一目標，加強校內生產性實訓基地的建設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、零排放熱態循環乙酸乙酯生產實訓裝置、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力求體現的是教、學、做一體化特色。“單元操作”是化工生產的基礎，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和基本技能，對于化工人才的培養十分重要。“單元操作”理論和技能的訓練除了在課堂和一般的單元仿真、單元實驗裝置上練習外，關鍵是還實現了能在校內工程訓練館的真實裝置上進行訓練。傳統的"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，但沒有真實的現場感。為此，我們建設了真實大小，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備內部結構、工作過程，還可以進行操作、拆卸、裝配和試運轉等訓練。

建設現代化的、場景化的在線仿真教學實訓室，使我們目前實現了由"單元仿真“擴展到”裝置仿真"再到"前廠后室"的"在線可視化系統仿真"。這種仿真教學系統與普通仿真教學的本質區別是系統可以與現場實際操作相連，直接從生產裝置單向采集真實數據供學生全流程仿真操作練習，并將操作結果與現場生產進行對照比較，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.化工專業復合型人才培養模式的探索與實踐[J].廣東化工, 2010(12): 159.

[2] 林 健.注重卓越工程教育本質創新工程人才培養模式[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”的應用型化學化工類專業人才培養模式的構建與實踐[J].廣東化工，2013,40:162-163.

[4] 馮 建，楊睿宇，熊 偉，等.應用型化學化工類專業人才培養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實踐探索[J].和田師范專科學校學報，2011(1):66-67.

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

[7] 林 健.面向“卓越工程師”培養的課程體系和教學內容改革[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在基于"卓越工程師"工程能力培養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主任。

G642

A

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