过控专业创新人才培养和课程体系建设研究

李 丽,周毅钧

(1.安徽理工大学出版中心, 安徽淮南 232001 2.安徽理工大学机械工程学院, 安徽淮南 232001)

过控专业创新人才培养和课程体系建设研究

李 丽1,周毅钧2

(1.安徽理工大学出版中心, 安徽淮南 232001 2.安徽理工大学机械工程学院, 安徽淮南 232001)

创新人才培养和课程体系建设密切相关,是高等教育改革和发展的要求,也是高等教育质量体系中,最基本和最为主要的内容;探讨了过程装备与控制工程专业的发展和特点,以更好地适应人才市场的变化与发展;根据教育规律,制定课程建设的长期目标和规划,探讨本专业课程设置和学时分配、有特色的教材体系建设、规范的教学模式和完善教学手段、适应社会发展的教学方法,研究理论和实践教学方法模式的结合,适应新时期人才培养需要和高质量要求,提出课堂教学与实践教学全方位融合的教学组织模式,为教学改革、提高教育质量提供可靠的保障。

过程装备与控制; 创新人才; 课程建设; 改革

高等教育质量体系中,最基本和最为主要的是教学质量和人才培养质量。因此,只有完善内部教学体系的建设,才能有助于培养适应市场需求、具有扎实的理论知识、较强的动手能力和适应能力的专门人才。党中央、国务院提出“高等教育的发展必须以科学发展观为指导,切实把重点放在提高质量上”的战略决策和部署,并于2007年初全面启动“高等学校本科教学质量与教学改革工程”,进一步明确了本科教学质量对于高等学校的重要意义。在这种形势下,保证和提高教学质量、完善内部教学体系直接关系到高教体制改革的成败。

《过程装备与控制工程》专业是一个化学工程背景极为深厚的专业,其主要服务对象是化工和石油化工行业,随着现代工业技术的进行和发展,化工装备趋于大型化、精细化和自动化,化工装备的运行需要精确的自动控制;化工过程的复杂性、多样性和系统集成性,使化工装备在化工和石油行业中具有纯机械学科无法替代的特殊地位。本专业人才培养目标是培养具备化学工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识,能在化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全等部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面工作的高级工程技术人才。为实现上述人才培养目标,本专业建立了“过、装、控一体两翼”的知识框架。所谓一体两翼,即基础理论以科学技术理论为主,人文基础、实践基础为辅;专业知识是以过程流体机械和过程设备设计为主体的装备知识为主,以过程、控制方面的知识为辅;三个方面以装备为主,以安全、管理方向等方面的知识为辅。外语、计算机作为知识框架的支撑基础,贯穿于本专业学习的始终。

一 本专业的发展趋势和前沿

一是广泛的学科交叉、融合,推动了过程工程科学不断深入,技术不断精细化,特别是计算机科学和信息技术,促使过程工艺设备的先进制造技术的形成和发展。许多先进设计方法,一些先进工艺过程设计方法,计算模拟技术和制造自动化新技术等,正在形成、应用或处在发展的前沿。

二是全生命周期的设计/制造。从设计、建造、生产、使用、维修、废弃、回收和再利用的全生命周期来综合决策设备的设计与制造。目前,过程装备的监测与诊断工程、绿色再造工程、装备的全寿命费用分析、安全与风险评估及可靠性为中心的维修和预测维修,已成为过程工业新技术应用的趋势和前沿。

三是可持续发展的战略思想渗透到工程学科的各个方面。工程必须有利于人与自然协调发展。由此产生了绿色设计方法与制造、绿色生产、绿色食品、绿色环境(零污染)的发展趋势和前沿。

二 国内本专业教育教学改革特点

一是覆盖面宽。其专业覆盖面包含有化工、制药、食品、环境、材料、生物等工程所面向的许多过程工业企业,这些过程工业在其过程原理、过程装备、过程控制等方面都具有共同的特点。

二是知识面广。其专业知识内容由原“化工机械及设备”向过程工艺、过程装备、过程控制工程拓宽,因而,其专业知识面相应扩大。

三是多学科交叉。它涉及机械、化学、化工、材料、动力、电、信息、控制及自动化腐蚀与防护等多个学科领域;多学科的最新成果能够为我所用,综合集成研究创新单元工艺装备和过程装备系统工程,研究周期有序、稳定、运行及监控和可靠性问题等。

四是服务面向多。从毕业生就业面向和科研成果服务面向看,涉及到机械、石油、化工、煤化工、日用化工、精细化工、轻化工、制药、食品、环境(三废处理)和部分材料工程等过程工业。

五是与经济建设社会发展密切相关。上述过程工业的产品、工艺、技术的更新与进步,紧密联系着我国经济发展水平与社会文化进步。随着过程装备与控制工程专业办学规模的不断扩大,毕业生的数量逐渐增加,毕业生的就业压力越来越大。而且,随着专业的拓宽,本专业成为覆盖面广、多学科交叉、专业口径宽的新型专业。通过一段时间的教学实践,发现目前的培养计划和教学体系有许多不足之处,并且出现了宽口径与应用型人才培养的矛盾,过程装备与控制工程专业的教学改革成为目前人们普遍关注和亟待解决的问题。

三 应用研究型人才培养目标的定位

培养应用研究型的人才模式按照社会需求分为以下三种模式。

第一,学术和行业带头人。这些人具有很强的科学研究和技术开发能力,能带动一些人通过综合科学原理和已有技术,创新出新的技术构思,并在社会所允许的经济、法律、文化传统等诸多条件的约束下创造新产品、新工艺和新技术,充分发挥交叉学科的优越性。第二,注册工程师。目前,劳动系统已设立注册检验师制度,注册工程师制度也势在必行,这是国际上为确保产品与工作质量而设立的人才考核机制,我们需要作好与之接轨的准备。这些注册工程师是某个行业的专门工程师,他们熟悉国家和国际上的技术法规与标准,具有系统观念、信息观念和未来观念,能为实现产业技术生态化做出重要贡献。第三,转化型工程师。我国当前的国情是:一方面,大中型企业要转轨,急需高素质人才并利用先进的确科技成果对其改造,更新工艺,更新产品,增强生存与市场竞争能力;另一方面,科研单位有大量科技成果呆滞积压,转让不出去,一个重要原因就是缺乏“转化型工程师”。因此,需通过学科交叉融合培养这种转化型工程师,使之把科技成果转化为社会所需要的产品,使科学真正成为第一生产力。各学校办学条件不同,不同的学校亦有不同的特点,在结合上述专业特点的改革与实践的深度与广度上亦各具特色,针对本专业的具体实际情况,应走“教、研、产”三结合的创新道路,根据条件,进行合理的自主创新和改革。

四 课程结构体系的调整原则

根据本专业的特点,为满足过程工业对人才培养的需求,符合国家对本专业的基本要求,能达到培养出本校该专业人才培养目标;科学、规范和整体化地处理公共基础课、专业基础课、专业课、教学实习、生产实习和课程设计、毕业设计等各教学环节及课程之间的衔接关系;注重加强基础,又注意不可忽视专业课,着力于本专业教学改革与实践。

遵循上述课程结构体系的调整原则,通过教学实践,按以下基本原则形成专业基础课程、专业课程等课程结构体系。要保证该专业人才培养的目标和规格;要贯彻专业口径“科学、规范、拓宽”的原则。处理好各教学环节及各课程之间的关系;要以拓宽了的专业口径整合课程设置;要选用面向21世纪课程教材,普通高等教育“十一五”国家级重点教材和被教学实践证明适合本专业人才培养需要的好教材;要重视并加强工科实践教学;要科学地进行学时分配;要大力推进教学方法改革,积极使用现代化教学手段,探索制作现代化的教学课件,改变传统的教学模式;要加强计算机教学和外语教学,使之贯穿于专业教学的全过程。

遵循这八条原则修订教学计划,把专业课程分为主修与辅修,以适应社会对专业人才“既懂过程工艺又懂过程装备与控制技术”的需要。

五 课程结构体系的建设

1 学分与课时分配

重视公共基础课;加强专业基础课;不可忽视专业课;适时增设选修课;适度增加人文、社科、经济类课程,如化工技术经济等;增加计算机、控制类课程,力求做到计算机使用不断线,以适应信息化的要求;加强专业外语教学,根据学生接受能力的提高,不断提高学生外语应用能力;适时增加并调整专业方向选修课程,适应过程工业企业对人才的需求。

2 选用新编教材和相关教学软件

依据新的课程体系设置,为保证教学质量,力求选用普通高等教育“十五”或“十一五”国家级重点教材,国家优秀教材,过程装备与控制工程专业核心课程系列教材和被教学实践证明适合本专业人才培养目标需要的好教材。关注本专业发展趋势和前沿性课题成果,丰富教学内容。

尽量创造条件引进教育部推荐的有关教学软件。目前由于我国教学软件正在开发与试用时期,又受到教师应用水平与学生接受能力这两方面的制约,效果欠佳。本着从实际出发,先易后难,创造条件,从实验教学到理论教学,由少到多逐一开设的办法,革新教学手段。

3 实验与实践教学的改革与建设

实践教学课程的思想,旨在通过独立设置的实验课程、课程设计、教学实习、社会实践、科技训练、毕业设计等多种形式,巩固、加强理论课所学知识;采取理论和实际相结合的方法,增强学生工程概念,培养学生分析问题、解决问题和工程设计能力;激发学生的兴趣和潜能,提供动手操作的平台,培养学生创新能力和开拓精神。

实践教学课程目标:倡导启发式教学和研究性学习为核心,探索教学理念、培养模式和管理机制的创新;按照高等教育质量工程,为学生搭建社会实践和科技训练的实施平台,打造“过程-装备-控制”新兴交叉学科人才培养模式创新实验区;通过实践课的多样形式,合理的组织与安排,培养大学生团队协作意识和创新精神;实践教学课程内容要与实际贴合,培养学生严肃认真的科学态度和锐意进取的精神;提高学生计算机及信息技术应用能力。

通过不断努力,争取能将原无机化学实验、有机化学实验、物理化学实验整合成基础化学实验综合实验室,能开设综合性及研究性实验内容,以便进行学生创新能力和综合素质培养。

改革原化工原理实验、反应工程实验及压力容器实验,综合成包含过程控制技术应用的过程基础技术实验。

改革实验教学资源配置的现状,加强教学实习基地建设,规范专业教学要求,达到资源合理配置。

4 实习基地的选择与建立

通过多年的实践教学,与多个大型化建单位建立了良好的见习与实习关系,完善生产实习教学大纲及基本要求和组织管理等,开阔学生眼界,提高生产实习水平,增强学生理论与实践结合能力,适应新环境的能力,交际能力和办事能力,为学生谋业打下良好的基础。

在学生下工厂生产实习、毕业实习之前就公布、选择、下达毕业设计课题,让学生带着毕业设计任务去进行生产实习和毕业实习;指导学生主动联系生产实际中的问题,全面地、综合地、深入地考察过程、装备、控制这三个方面有关的理论及技术设备的历史与现状、操作规范、存在的问题及其有可能改进的设想。要求学生充分利用有限的时间在生产实践中学会向实践学习、向工人师傅学习、向工程技术人员学习,在实践中寻找答案,为毕业设计做好必要准备。

进行相关调研论证,建设工程实习基地,设置可供本专业学生动手拆卸的典型过程机器、设备及仿真实习系统,电化教学中心可提供过程工艺及装备的具体生产过程录像,以提高认识实习效率和解决生产实习、毕业实习难以了解机械和设备内部结构及难以深刻了解生产全过程状况所带来的困难。

5 毕业设计与课程设计

改变以单人进行的设备设计为以班为单位的成套工艺流程选择设计、与成套工艺流程相符合的主体设备设计、辅助设备选型设计,并要求相关课程设计逐步做到与毕业设计相衔接。

6网络教学环境研究开发

自行开发、制作过程装备与控制工程精品课程网站,制作网络版课件。网络教学资源包括:课程简介、教学大纲、教学日历、电子教案、作业习题、实验指导、多媒体课件、参考资料等内容。其主要功能是:提供了完整的授课教案和教学日历,便于学生复习和自学课程;提供丰富的参考资料、形象生动的多媒体课件;提供丰富的作业习题库和网上师生互动平台,可以及时发布教学信息,如上课的安排、网上作业提交及网上辅导答疑等。

新世纪的高等教育面临着机遇与挑战,一个面向世界,面向未来,面向现代化的综合化、国际化、信息化、个性化的本科教育教学改革正在我国深入进行。根据过程装备与控制工程专业的趋势和前沿,探讨了本专业的教育教学改革特点和人才培养目标定位,针对本专业的具体实际情况,应走“教、研、产”三结合的创新道路。按照这一目标要求,本专业课程体系调整力求做到化学工程、机械工程、控制工程交叉,进一步实践过程工程、过程装备、过程控制交叉。改革课程体系,构建创新特色的课程体系,体现厚基础,重实践,优化组合的知识体系。按照培养学术和行业带头人、注册工程师、转化型工程师应用研究型的人才模式培养,探索为生产第一线培养过程工业技术应用型人才,为培养出“合格+特色”的人才奠定基础。

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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

李丽(1973-),女,吉林省吉林人,讲师,硕士,从事学报编辑工作,电话:13966466028。