新工科背景下過程裝備與控制工程專業培養方案的修訂

鄧曉清 李美求 黃天成 張思 李翔

摘? 要 以長江大學過程裝備與控制工程專業為例，探討新工科背景下過程裝備與控制工程專業培養方案的修訂。從培養方案中課程的設置與優化、導師制以及課程負責制的實施三個方面，詳細分析方案中課程、學生以及教師三者之間的角色和關系，并系統闡述培養方案實施的具體辦法，為推動新工科的實施、探索新形勢下復合型人才的培養提供有效參考。

關鍵詞 新工科;過程裝備與控制工程;培養方案;本科生;導師制;課程負責制;學分制;創新創業

中圖分類號：G642? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）02-0125-03

Revision of Training Program for Process Equipment and Con-trol Engineering under Background of New Engineering//DENG Xiaoqing， LI Meiqiu， HUANG Tiancheng， ZHANG Si， LI Xiang

Abstract This paper takes the process equipment and control engi-neering of Yangtze University as an example to discuss the revision of the Undergraduate training program under the background of new?engineering. From the three aspects of curriculum setting and optimi-zation， tutor system and curriculum responsibility system， the roles and relationships between the curriculums， students and teachers in the program are analyzed in detail， and the specific implementation of the training program is systematically expounded. This paper pro-vides an effective reference for promoting the implementation of new?engineering and exploring the cultivation of compound talents.

Key words new engineering; process equipment and control engi-neering; training program; undergraduate; tutor system; curriculumresponsibility system; credit system; innovation and entrepreneurship

1 引言

隨著國內外經濟和政治形勢的變化，我國迎來新一輪的產業變革，首當其沖的就是制造業升級。產業升級的核心是科學技術，由高效的自動化生產代替低效的勞動力密集生產方式，其中的關鍵是高技術人才的培養。過程裝備與控制工程專業作為典型的交叉學科，涵蓋了機械、化工、電工、控制等領域，是以過程裝備為主要內容，以應用控制技術和過程原理為“側翼”的大類學科專業，主要包括“過程”“裝備”和“控制”三大塊內容[1]。過程裝備與控制工程專業交叉性學科的特點，決定了其人才培養的復合性和多樣性。產業變革帶來企業對于用人要求的變化。高校作為人才培養的主體，也應該適時應對，有針對性地調整和優化學生的培養方式，在理論環節首先要調整學生的培養方案。

過程裝備與控制工程專業涵蓋學科廣，專業課程的方向及內容也具有多樣性。目前，各高校根據自身特點，制訂了不同的培養方案，但主要都集中在“裝備”和“控制”兩個大塊，同質化嚴重，且“裝備”所占比重更大一些。在目前產業升級的大背景下，智能化、自動化、物聯網等概念更多地出現在生產過程中，傳統的以“裝備”為主的課程教學體系培養的畢業生，已經不能適應行業和企業的需求，培養復合型人才是大勢所趨。

2017年以來，教育部相繼發布《關于開展新工科研究與實踐的通知》和《關于推進新工科研究與實踐項目的通知》，旨在適應以新技術、新業態、新模式、新產業為代表的新經濟發展，對深化我國工程教育改革、建設工程教育強國、服務和支撐我國經濟轉型升級具有重大意義[2]。新工科的“新”，主要體現在工程教育的新理念、學科專業的新結構等，其目標是培養復合型的專業人才[3]，這對于解決我國目前制造業升級和產業優化過程中遇到的各種問題，具有重要意義。本文基于長江大學過程裝備與控制工程專業特點，以新工科人才培養理念為背景，同時基于當前行業和企業對于人才需求的變化，研究本科生培養方案的修訂及實施。

2 培養方案修訂

課程設置的優化

1）課程分類。過程裝備與控制工程專業綜合性強，包括多個小方向。為了避免專業面太寬而導致學生選課困難，將培養方案中的課程分為通識教育課程、學科基礎課程、專業課程三大類。其中通識教育課程分為必修課和選修課兩類，專業課程分為專業限選課和專業任選課，此外還包括石油化工設備設計和過程控制工程兩個專業模塊方向課程，學生需選擇一個方向并且修滿一定學分，這樣可以保證學生全面掌握某一領域的專業知識。

2）專業模塊方向。專業課程對學生以后的就業和工作有很大的影響，結合學校專業特色與實際，將專業方向分為石油化工設備設計和過程控制工程：石油化工設備設計方向主要包括專業課程為壓力容器安全評定、石油化工設備腐蝕與防護、過程裝備制造工藝、過程裝備成套技術以及CNG、LNG、LPG設備與技術;過程控制工程方向主要包括專業課程為單片機原理與接口技術、液壓與氣壓傳動控制、可編程控制器原理及應用、過程裝備監測與診斷以及石油化工分離工程。

3）學分均衡。學生反饋學習任務較重的是大二和大三階段，因此將更多的學習任務調整到大一階段。學生在高考過后學習熱情尚存，增加一點兒任務對學生而言在可承受范圍內。通識教育課程盡可能都安排在大一階段，同時嘗試安排專業基礎課，如機械工程導論。

導師制的實施? 培養方案通過學生的選課最終實施，學生由于對專業背景以及課程體系缺乏了解，可能出現盲目選課的情況，這時候就需要教師幫其進行分析和指導。基于導師在學分制教學體系下的重要作用，過程裝備與控制工程專業依據學分制改革研究成果在學生中實施導師制，主要確定了組織實施、導師資格、導師選擇和導師職責四個方面的具體內容[4]。

1）導師制實施。機械工程學院協調各專業召開工作會議，各專業可在本專業內以及跨專業聘任導師。過程裝備系聘任了機械設計及自動化和材料成型及控制兩個專業的教師擔任本科生導師。同時在學生中通過各種方式進行導師宣傳，讓學生了解導師制和各導師的具體情況。在導師制的實施過程中及時總結歸納，逐步建立導師數據庫，完善導師的學術背景、專業特長、指導業績等，供學生選擇參考。

2）導師資格。機械工程學院目前有教職員工近百人，受聘導師需具有中級以上職稱或具有博士學位;同時聘請企業專家擔任導師，相關人員也需要具有中級及以上職稱。導師需熱愛教育事業，具有良好的職業道德，有較強的工作責任心，關心學生成長成才;同時應具有較強的業務能力，熟悉過程裝備與控制工程專業發展趨勢及規律，了解行業及社會對學生發展的需求，且了解學分制實施的具體內容。

3）導師選擇。采取師生雙向選擇的辦法，在教師自愿的基礎上聘任導師。針對大一新生舉行學分制人才培養方案暨本科生導師制介紹會，讓新生充分知曉人才培養方案、本科生導師制的內容及運作，介紹每位導師的學科背景和研究方向，由學生根據自身需求選擇。

4）導師職責。根據學分制實施要求明確導師的職責，主要為對學生進行人生規劃和職業規劃的指導，包括思想道德和專業技能兩個方面。為學生答疑解惑，介紹學科專業前沿動態，介紹不同課程的背景、作用及內容，幫助學生構建專業知識體系，指導學生參與創新創業計劃及機械設計大賽等科研立項或學科競賽;將自己主持或參與的課題介紹給學生，讓學有余力的學生參與課題研究，培養學生的科研能力和創新創業精神。

課程負責制的實施? 課程是培養方案的核心，提高教學質量是課程實施的最終目標。為進一步加強過程裝備與控制工程專業教學組織建設，整合課程資源，深化課程體系和教學內容改革，切實提高教學質量，實行教研室主任領導下的教學組長課程負責制，作為過程裝備與控制工程專業培養方案的一項重要內容。將多門課程組成一個課程組，成員由擔任該課程的所有教師組成;課程教學組長由講師以上職稱、教學經驗豐富、有較強的組織管理能力、協調能力和敬業精神的教師擔任，由課程組成員共同推選，同時鼓勵符合資格的教師輪流擔任，以提高課程組整體教學水平。依據長江大學過程裝備與控制工程專業特點和師資現狀，將目前歸口于過程裝備與控制工程專業的課程劃分為四個課程組。

1）流動及傳熱課程組。依據過程裝備與控制工程專業主要涵蓋方向為“三傳一反（熱量傳遞、質量傳遞、動量傳遞及化學反應）”，據此將培養方案中的工程流體力學、過程流體機械、傳熱學、工程熱力學及過程流體機械課程設計五門課程歸于流動及傳熱課程組。

2）化工過程及設備課程組。化工以及制造企業是過程裝備與控制工程專業學生就業主要單位，化工設備及流程設計是在這些企業工作的主要內容，據此將培養方案中的化工原理、過程設備設計、化工計算、過程裝備密封技術、石油化工設備腐蝕與防護、過程裝備制造工藝、過程裝備成套技術及CNG、LNG、LPG設備與技術八門課程歸于化工過程及設備課程組。

3）過程控制課程組。過程控制是過程裝備與控制工程專業的重要方向，目前大型企業過程生產均通過自動化控制來完成，據此將培養方案中的互換性與技術測量、過程裝備控制技術、機械工程測試技術、單片機原理與接口技術、可編程控制器原理及應用、過程裝備監測與診斷六門課程歸于過程控制課程組。

4）安全工程課程組。隨著國家對安全生產的日益重視，安全生產要求越來越高，很多中小企業由于安全生產要求不達標，不得不停產整頓。安全生產不僅是對企業的要求，也是對高校人才培養的要求。基于過程裝備與控制工程專業的特點，將設計安全生產過程的課程，主要為石油安全工程和壓力容器安全評定兩門課程歸于安全工程課程組。

課程組組長全面負責本課程的日常教學管理工作，主要包括準備開課前課程教學基本資料，管理課堂教學過程中的事務以及在課程組內開展教研活動;課程結束后及時總結及組織期末考試，開展教學研究與教學改革。課程負責制可以幫助教師深入了解課程之間的聯系，熟悉專業的整體結構，更好地實施教學工作以及指導學生。

3 結語

新工科的目標是培養復合型人才，這與新形勢下行業和企業對于人才素質的要求是一致的。課程、學生和教師是培養方案的三個主體，解決課程如何編排、學生如何選課、教師如何上課的問題，就是解決培養方案具體落實的問題，將最終決定學生的培養效果。本文從這三個問題出發，提出課程體系優化、導師制的實施和課程負責制的實施三方面的改革措施，探討長江大學機械工程學院過程裝備與控制工程專業本科生培養方案的修訂與實施，希望為新工科背景下的過程裝備與控制工程專業復合型人才的培養作出貢獻。

參考文獻

[1]張辛喜，李學平.“新工科”背景下過程裝備與控制工程專業人才培養方案探索與實踐[J].新西部，2019（11）：130-131.

[2]鐘登華.新工科建設的內涵與行動[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[3]林健.引領高等教育改革的新工科建設[J].中國高等教育，2017（Z2）：40-43.

[4]萬宗瓚.學分制背景下法學專業本科生導師制的實踐與思考[J].高教學刊，2019（6）：87-89.