基于化工卓越工程师的本科实践阶段培养方案探索

郑大锋，陈　砺，董新法

(华南理工大学　化学与化工学院，广东　广州　510640)

基于化工卓越工程师的本科实践阶段培养方案探索

郑大锋，陈砺，董新法

(华南理工大学化学与化工学院，广东广州510640)

摘要：为了提高化工人才的工程素质，适应社会需求，华南理工大学化学工程与工艺专业确立了卓越工程师实践阶段的培养任务和目标，分别对此阶段各个环节的教学模式进行了探索。制订实践阶段的考核方式，可通过提交实习体会、调研报告、工程分析报告、技术革新建议、科研报告或论文等形式进行考核。通过加强校企合作、资金支持、师资建设、组织管理等保障措施，有力保证了实践阶段培养任务的完成。以卓越工程师培养为契机，与各大名企在人才培养上展开了密切合作，本专业毕业生的工程素质和实践能力显著提高。用人单位对本专业毕业生的评价中，满意和比较满意占97.2%，基本满意占2.8%，不满意比例为零。

关键词：卓越工程师；实践阶段；培养方案；评价标准；质量保障

华南地区是我国化工及其相关产品的重要加工基地和主要市场，化学工业是广东省经济发展的三大支柱产业之一。南海石油、茂名石化、广州石化、即将建成的中海壳牌石化、湛江东兴炼油厂、珠海西区化学工业园区、LNG项目、广州南沙化工储运和生产区等，以及星罗棋布的中小型精细化工企业，在华南沿海形成了我国炼油和石油化工的新兴产业带。经济、科技、社会和国家发展呈现新的特点，对人才培养也提出了新的要求，结合国家卓越工程师培养计划和《珠江三角洲地区改革发展规划纲要(2008-2020年)》等对人才培养工作所提出的新挑战、新课题，新时期人才培养的目标定位应为：培养高素质、高层次、多样化的“三创型”(创新、创造、创业)人才。“高素质”是指培养的人才要具有远大的理想、坚定的信念、健全的人格、国际化的视野、优秀综合素质。“高层次”是指要立足于培养国家栋梁和社会精英，能够在科学、技术、经济、文化和社会政治等领域发挥引领和主导作用。“多样化”是指细分人才培养模式，针对不同类型的学生提供不同的成才途径，除了培养“研究型工程师”和“科技型企业家”外，还要致力于培养科学家、工程科学家、人文社会学家、艺术家、管理与领导人才以及相关行业的领导者[1]。根据以上的目标定位，华南理工大学化学工程与工艺专业在卓越工程师培养方案上进行了有益的探索。在实践教学阶段，化工卓越工程师的培养立足于借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验，树立“面向工程界、跨专业、国际性”的工程教育理念，以社会需求为导向，以化学工程技术为主线，着眼于提高学生的工程意识、工程素质和实践能力[2]。

一、化工卓越工程师实践阶段培养任务和目标

根据实际情况，本专业卓越工程师本科培养阶段以“3+1”的模式进行。前三年为基础能力和专业能力培养阶段。此阶段主要依托数学、物理、化学、计算机和外语基础课程教学进行教学内容改革，开设创新教育系列课程、工程概论系列课程，培养创新意识、了解学科前沿信息；学习专业基础课程和专业主干课程，将科研成果和学科前沿知识融入课程内容，培养工程师基本素质和熟练的专业能力。最后一年为工程实践能力培养阶段。学生进入企业进行工程实践训练，本科毕业论文需要在企业完成，并撰写论文(或设计)[3]。学位论文(或设计)实行双导师制，由校内具有工程实践经验的导师与企业或工程部门内经单位推荐的业务水平高、责任心强的具有中级技术职称以上的人员联合指导。要求学生通过实践阶段的学习，掌握企业的先进技术、先进理念，了解先进设备，培养工程实践能力和管理能力。

实践阶段的培养方案强调以化工过程工程和产品工程的科学及应用技术为核心，强化工程设计、工程观念、工程实践能力、创新能力的培养[4]。目标是培养具有高度社会责任感和道德修养、良好的心理素质、宽泛的知识结构、扎实的专业基础和实践技能，具备较强的创新意识、团队精神、国际视野和管理能力的本科工程型人才。基于此培养目标，我们认为着重培养学生以下几方面素质：

1.基本工程素质：通过实践性的技术基础训练，使学生熟悉各种常用加工工艺方法、所用设备和工具；了解各种材料和毛坯的选择及其制造方法；初步掌握零件的加工方法和工艺过程的拟订，以及分析零件的结构工艺图，熟练一定的操作技能；掌握相关工程术语和技术文件；学会岗位工作地点的合理安排；切实遵守操作规程与安全技术规则；遵守劳动纪律；养成工程技术人员的基本素质―劳动观点、质量与经济观念、理论联系实际、严谨务实的科学作风。

2.工程研究素质：综合考虑化工生产成本、质量、环保性、安全性、可靠性、外形、适应性以及对环境的影响，参与化学工程解决方案的设计、开发，评估和选择完成化学工程任务所需的技术、工艺和方法，确定解决方案。

3.综合技能素质：综合化学工程与工艺各学科的基础理论、专业知识和测试表征及分析手段，解决化学工程应用关键问题，通过科技的方法和手段，形成完整的表述体系，善于分析和总结整个工艺过程和实际应用过程中的技术难点，并能提出合理的解决方案。

4.创新素质：在合理解决工程实际难点问题的基础上，能从中提升出创新性的新思路、新方法。

5.管理和协调素质：培养较强的组织和管理能力、交流和沟通能力，具有团队协作精神。

6.职业道德素质：熟悉行业政策法规；培养良好的职业素质、职业道德和社会责任感；具有责任关怀和敬业精神；具有国际化视野[5]。

二、实践阶段培养模式

为达成培养目标，本专业对实践阶段培养方案进行了探索，包括在不同企业进行金工实习、认识实习、课程设计、生产实习、仿真实习、化工设计实训，以及本科毕业论文(或设计)等。其中毕业论文(或设计)选题直接来源于企业工程实际提炼的企业技术攻关难题或者企业运营中的实际问题，包括产品实际应用中的创新性课题，依托于与企业联合共建的产学研合作基地和创新平台，采用企业导师和校内导师双导师机制，共同指导工程论文(或设计)的有效完成。

1.金工实习

由企业导师和学校导师带教，按照机械制造的一般过程及常用的工艺方法去展开实践教学。它主要包含零件的毛坯制造工艺、切削加工工艺及装配工艺的实习，随着实习条件的改善，增加加工新技术的实习项目。要求学生选择一家合作企业实习学习工艺知识、培养工程意识、提高工程实践能力。

2.化工课程设计

本环节主要是综合应用流体力学与传热、传质与分离工程、化工原理实验和有关先修课程所学知识，完成以单元操作为主的一次设计实践，主要内容包括：(1)设计方案的确定和论证；(2)工艺设计；(3)结构设计；(4)附属设备的设计或选型；(5)将设计结果编写成设计说明书。要求学生通过企业现场学习，培养学生化工单元操作设计的能力，掌握化工设计的基本程序和方法。

3.仿真实习

主要以现场实习过的典型工段(如合成氨的转化工段，炼油厂的常减压工段及聚丙烯工段等)进行仿真实习。要求学生能综合利用现代计算机技术、化学工程、控制工程和系统工程的成果，逼真地实时模拟过程系统的动静态行为和系统运行环境。本专业在华南地区率先集成先进的网络技术、多媒体技术和仿真技术，建立了校内仿真实习基地，自行开发了化工仿真实习软件。该软件的响应与实际装置基本一致，并人为地预置了突发事故，供操作人员判断和解决，还可以自动记录操作过程并给出成绩，有效解决了学生难以现场实际操作的难题。

4.化工设计实训

以具有实际背景的某一化工产品的工程设计为目标，完成完整的化工建设项目工程设计。设计报告主要内容应包括：(1)项目可行性研究报告；(2)工艺流程：包括工艺流程的组织、带控制点的工艺流程图和流程说明书；(3)物料衡算及物料衡算说明书；(4)能量衡算及能量衡算说明书；(5)设备设计：包括标准设备选型及说明书、非标准设备计算说明书和主要非标准设备施工图；(6)厂区布置：厂区总平面布置图及说明书；(7)车间设备布置：车间设备布置图及说明书；(8)管路设计：包括管路设计和管路布置图；(9)安全、电气、自动控制和环保等非工艺方面设计(选)。

要求学生分组成立设计项目部，设项目经理一人，副经理若干人，按工程项目实施规范运作。通过设计实践，使学生掌握化工设计的基本方法，使用各种标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的基本技能，培养学生独立解决问题能力、综合运用知识能力和团结协作精神。

5.本科生产实习教学环节

由企业导师和学校导师带教，跟班实习。熟悉生产流程，包括各设备的作用，工艺管线的流向，各生产控制点，操作条件及控制范围。熟悉正常运转时的生产调节和控制方法，了解开、停工原则步骤和各种非正常生产事故发生的原因和检查处理的方法，了解主要设备的类型、规格、结构、特点及性能。学会记录操作数据。撰写实习报告，报告包括：(1)工厂和车间简介；(2)工艺生产方法、流程、操作条件；(3)主要设备一览表；(4)绘制实习装置的平面布置图、带控制点的工艺流程图、主要设备装置图；(5)各项消耗系数与技术经济指标，并加以分析讨论；6)实习心得，合理化建议及其他。设置毕业实习报告评分细则，双导师评分。企业内做PPT报告交流。

6.企业实际工程训练及本科毕业设计实践

在初步实践的基础上，结合学生学习兴趣和企业具体要求，选择设计实践项目并组建项目团队，在企业工程技术人员和大学教师的共同指导下，以企业生产实践中的某一具体问题为目标，展开设计实践活动。包括：(1)直接进入企业参于企业相关生产和技术攻关，培养工程实践能力，掌握企业的先进装备、生产工艺以及先进理念；(2)提炼工程实际中的技术难题；(3)由项目团队定义项目方案，任务划分及进度安排，由企业技术人员和教师辅导；(4)撰写毕业论文(或设计)；(5)组织本科毕业答辩。

在实训过程中，要求学生：(1)针对具体的项目任务和技术要求，熟练掌握项目任务所需要的材料领域内的具体几项设计分析方法、制造工艺与技术等；(2)以项目问题解决实践为基础，学习和培养如何分析工程实际问题的能力。针对生产实践中的具体制造技术相关的工程问题，能够通过科学的方法手段，认识并陈述问题，并作出正确的判断和分析，建立问题求解的模型，提出完整的解决思路；(3)在具体的实践过程中学习并且提升通过集体的协作和组织解决问题的能力，并锻炼协调能力、组织及管理能力。

三、实践阶段考核方式及评分标准

1.考核依据

实践阶段的考核依据卓越工程师培养教学大纲、实习、工程实践、科研实践指导书等进行，同时还联系学生的出勤、工作表现、学生提交的实习日志及其他材料和成果。

2.考核方式和评价标准

我们视具体情况采取多种方式对学生进行考核，不搞“一刀切”。学生可以提交实习体会、调研报告、工程分析报告、技术革新建议、科研报告或论文，可以提出产品设计、工厂工艺布置设计、工程项目实施方案，也可以提供其他物化成果等[6]。学生的毕业论文(或设计)仍是重要的考核方式，选题要求与工程实际相结合，实现形式可以多样化：论文、工艺、产品、方案、设计等。

评分采用等级分制和综合评分办法，分优、良、中、及格、不及格五个等级进行综合评分。学生成绩被评定为“不及格”的，允许参加重修，直至成绩达到要求。

四、保障措施

实践是卓越工程师教育的本质要求，实践培养阶段是“卓越工程师教育培养计划”中的关键环节。要有效展开实践培养，必须制订强有力保障措施，本专业从以下几方面进行了有效的探索：

1.加强校企合作

校企之间的良好合作是实施实践阶段培养方案的根本保证[7]。本专业与相关合作企业签订了长期协议，建立工程实践基地并正式挂牌。明确各方的责、权、利及其应承担的义务。签订协议的工程实践基地，不仅为学生提供生活、工作上的便利，还配备指导教师共同指导学生。本专业主动承担企业兼职教师培训任务，提升企业工程人员的整体水平。本专业与合作企业之间还存在高层次产学研合作，充分发挥学院的科学研究与人才培养优势，优先为合作企业科技攻关、合作研发产品、提供技术咨询和技术服务等，促进产学研一体化；优先向合作企业推荐优秀毕业生就业，实现校企互利双赢的局面。

2.经费支持

足够的经费投入是实施企业学习阶段培养方案的重要支撑和物质保障。本专业卓越工程师教育的经费来源除了国拨专项资金外，专业和合作企业还从多种渠道筹措各种配套资金。本专业还设立企业实习实践奖励金、卓越工程师教育培养计划创新基金等专项经费，激励学生积极参与实践。另一方面，国家应建立相关激励、约束机制，鼓励和规范企业参与联合培养卓越工程师。通过建立卓越工程师专项基金，优先扶持参与培养卓越工程师的优秀企业。对于卓越工程师培养的专项经费，学院实行预算、决算制度，专款专用。

3.师资队伍建设

为了保证参与“卓越工程师培养计划”的教师具有在企业工作的工程经历，本专业聘请了一批有企业工作经历的专兼职教师，如聘请了陶氏化学公司职业经理人开设职业规划课程、聘请道达尔工程师担任安全生产管理课程的讲师等，努力提高专业课教师中具备工程经历的教师比例。本专业还定期组织指导教师进入合作企业进行工程实践培训和联合研发，提高教师的工程实践教学能力。争取在4年内达到每一届学生有6门专业课由具备5年以上企业经历的教师主讲的目标。

企业指导教师由企业推荐，学校与学院聘任，根据合作协议，在企业期间企业指导教师由企业实行直接管理，并负责劳动报酬；企业教师定期进入学校进行理论学习和联合研究，以进一步提高企业指导教师的理论水平和指导能力。

4.组织与管理

加强组织与管理是顺利实施实践阶段培养方案的组织保证。学校与合作企业联合成立了实践领导小组，统一领导和指挥工程实践活动。该领导小组由主管校长、相关职能部门负责人、学院负责人、企业人员组成，组织、协调实践活动的实施。我们将参加实践的学生也组成不同小组，由指导教师或辅导员领队。此外，我们还要不断完善规章制度，严格执行，确保学生安全和顺利完成实践教育。

五、本专业实施实践教学的现状

目前，华南理工大学化学与化工学院已与道达尔、龙沙(中国)投资有限公司、陶氏化学等13家国际知名企业签订了建立专业见习基地的协议。

本专业整合了龙沙制药等其他名企讲座，拓展学生在工程实践、行业标准、企业价值文化等方面的视野。与陶氏化学合作开办了“安格斯”涂料配方课程，让学生了解涂料的生产配方组成及其对涂刷效果的影响，了解国家针对涂料行业的相关法律法规；同时支持参与涂料配方比赛的学生项目立项，提供资金及实验室设备支持学生进行研发，引导学生将学到的理论知识灵活运用到企业的生产环境。

此外，本专业联合陶氏化学举办了陶氏化学职业生涯课程，组织学生参加化工行业的职业规划与发展的相关课程，帮助学生学会应用职业测评方法对适合的职业和职业生涯目标做出合理的抉择。该课程由陶氏公司资深职业经理人、招聘主管等讲解。企业还提供了陶氏广州公司的实习职位，让学生充分接触行业领先的化工公司。这些保障了学生在实践培养阶段学习的积极性和实效性。

在实践教学推动下，近年来本专业毕业生一次就业率始终接近100%，许多毕业生进入依利安达、龙沙、通用、中石化、中石油、陶氏化学、罗门哈斯等世界500强企业工作。用人单位对他们的评价是“基础扎实，知识面宽，自学能力和外语能力强，有创新精神和动手能力，在工作岗位上积极肯干”。我们开展了对本专业毕业生的社会评价调查，收到满意和比较满意的评价比例为97.2%，基本满意的比例为2.8%，不满意比例为零。

六、结束语

华南理工大学化学工程与工艺专业以卓越工程师培养为契机，对实践阶段培养机制进行了有益探索，对培养模式、考核方法、保障措施进行了完善，提高了毕业生的工程素质和实践能力。

面对国际竞争的良好机遇和严峻挑战，我们将继续以积极进取的精神，推动卓越工程师的培养工作，不断完善化工类卓越工程师培养方案，促进应用型创新人才培养质量的提高，为华南地区乃至全国的化工行业提供高素质的化工人才。

(责任编辑：夏璐)

参考文献：

[1]冯亚青，张凤宝.积极发挥教指委作用提高化工高等教育质量[J].中国大学教学，2014(12)：14-17.

[2]张宏烈，顾晓华.“三创”型人才培养模式的研究[J].黑龙江高教研究，2006(7)：129-130.

[3]林健.“卓越工程师教育培养计划”学校工作方案研究[J].高等工程教育研究，2010(5)：47-56.

[4]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究，2010(6)：21-29.

[5]郑秀英，姜广峰，付志峰.开展专业认证提升工程教育质量[J].中国大学教学，2008(12)：29-31.

[6]刘继青.清华大学早期工程教育的发展及其外来影响[J].高等工程教育研究，2011(1)：83-89.

[7]唐勇奇，黄绍平，刘国繁，等.校企合作培养“卓越工程师”——以湖南工程学院实施“卓越工程师教育培养计划”为例[J].教育探索，2010(12)：71-74.

Exploration of the Undergraduate Practical Training Program Based on the Excellent Chemical Engineer Education

ZHENG Da-feng，CHEN li，DONG Xin-fa

(School of Chemistry and Chemical Engineering，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China)

Abstract：In order to improve the quality of chemical engineering talent，the practical training tasks and goals in the cultivation of excellent engineers have been established by the Department of Chemical Engineering，South China University of Technology.The teaching mode of the aspects in this phase was explored，and the assessment methods were established.Undergraduates could received the assessment by submitting an internship experience，research report，engineering analysis report，technical innovations recommendation，research paper and other forms of achievement.By cooperation with enterprises，financial support，training teacher，enforcing the management and other measures，the practical training tasks and goals could be effectively achieved.Based on the plan of excellent engineer training，we cooperated closely with famous enterprises in talent training，and the engineering quality and practical ability of the graduates increased significantly.In the evaluation of employers to the graduates，the satisfaction level accounted for 97.2%，basic satisfaction level accounted for 2.8%，with no dissatisfaction.

Key Words：excellent engineer；practice stage；training program；evaluation criteria；assurance

中图分类号：G642

文献标识码：A

文章编号：1671-9719(2016)6-0023-04

作者简介：郑大锋(1976-)，男，海南海口人，副教授，博士，化工系副主任，硕士生导师，研究方向为工程教育教学。

收稿日期：2016-04-11修稿日期：2016-04-26

基金项目：华南理工大学重点教改项目“研究性教学模式在化工原理教学中的构建”。