校外实践教学促进卓越工程师能力培养的研究

陈 丽，张 爽，孔 丽，谢小银，李瑞端，王桂英

(吉林化工学院 石油化工学院，吉林 吉林 132022)

教育部提出了《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》之后，卓越工程师培养计划已经在全国各高校的许多专业开始实施，并把培养人才的焦点放在具备创新能力强、适应国家经济、社会发展需求的工程人才上[1-4]。我校的化学工程与工艺专业自2009年就通过了教育部全国专业工程认证，2015年再次参加工程认证，并于2016年获六年有效期，同时还是国家级特色专业，该专业于 2011 年被列入第二批教育部“卓越工程师教育培养计划”。该培养计划的目的是提高当前教育质量，加强培养学生工程实践能力，培育创新型人才，以满足当前我国现代化建设中对实用、创新型人才的迫切需求、是与时俱进的举措[5-7]。卓越培养模式要求采用“3+1”模式，即四年本科教育中有一年的企业工程实践过程。为了充分调动学生的学习积极性、强化学生对化工卓越班校外在岗实习的学习效果、培养学生的工程能力、培养出更多更优秀的卓越工程师，本文针对学生在企业进行实习过程中出现的问题提出解决的措施。

一、化学工程与工艺专业在校外实习过程中突显来的问题

(一) 课程体系需要进一步完善

为使化学工程与工艺专业卓越工程师培养计划更好地实施，我校与某国内五百强企业建立了校企合作关系，为学生接下来的工程实践搭建好平台。由于该企业是炼油企业，学生在进入企业在岗实习之前具备相应的炼油专业知识是必要的，而“石油炼制基础”课程对于化学工程与工艺专业的学生来说是门任选课程。在岗实习期间，企业为学生们提供了针对炼油装置节能降耗的技术改进课题，该课题需要掌握“化工过程系统工程”知识，可是这门课程排在第七学期开设，而化学工程与工艺卓越班的在岗实习是在第六学期进行，学生还没有学到该门课程，导致学生对工艺优化意识淡薄。此外，对于化工装置的优化，企业建议用Aspen软件进行模拟计算，可是Aspen模拟软件的强大功能学生掌握得微乎其微，无法在实际生产装置的工艺上运用，更谈不上优化模拟，这一切都迫切需要完善现有的课程体系。

(二) 校内课程授课方式需要改善

企业针对学生在岗实习所在车间存在的技术瓶颈问题让这些未来的工程师解决，绝大多数的课题都需要用Aspen软件对原流程进行模拟、并优化，Aspen软件知识是在校内第五学期的“化工过程模拟实践”课程中讲授，学习时间短，对于包含强大化工专业知识同时又是英文的Aspen模拟软件来说，这样的学习无法实现在实际炼油装置上的运用。改变授课方式、提高授课效果迫在眉睫。

二、采取切实可行的措施提高卓越班学生解决工程实际问题的能力

(一) 适当的调整课程体系结构使之适应在岗实习要求

按照培养目标和毕业要求，建议在化学工程与工艺卓越班的教学中加入“石油炼制工艺学”课程，为卓越班必修课程，学时数增加到48学时；建议在化学工程与工艺卓越班的教学中重视Aspen软件的教学并在后续课程中加大该软件的运用，使得每位卓越班的学生都能熟练掌握化工模拟软件。具体改革措施如下：

(1)化学工程与工艺专业的学生首次在课堂上学习化工模拟软件(Aspen软件)是在“化工过程模拟实践”课程上学习，这门课需要从第五学期提前至第四学期，以便在后续专业课程中使用此软件。

(2)“石油炼制工艺学”改为48学时的考试必修课后，在课程大纲内加入Aspen软件模拟上机，使学生在学习该软件之后能在此门专业课里得到石油炼制工艺的相应训练，石油的物系复杂，且具有特殊性，在此课程中学习有利于后续在岗实习时对炼油工艺的模拟优化计算。

(3)“化工系统工程”课程由第七学期提前到第六学期，通过这门课的学习让学生掌握系统优化的知识，并进行大量的Aspen模拟训练，使学生能够掌握化工工艺模拟优化技术。

(4)在第五学期的认识实习和第六学期的生产实习中加入Aspen模拟训练，如在第六学期的仿真实习课程的空闲时间中加入生产实习所在装置的工艺流程模拟计算，取代节点计算的手工计算部分。

(5)在“化工过程模拟实践”之后的各专业课程中尽可能地加入Aspen模拟计算的上机课或作业，如在“化工热力学”课程中加入Aspen模拟上机课，讲授不同物系选用不同的热力学模型及参数，使学生有更多的机会从不同的角度接触Aspen模拟软件；在“化工分离工程”课程加入Aspen模拟上机课，使学生掌握普通精馏、萃取精馏、共沸精馏等分离过程模拟计算；在“化工反应工程”课程加入Aspen模拟上机课，使学生在该门课程中掌握并运用该软件进行反应问题的工程模拟计算；甚至在“化工原理”课程也加入Aspen模拟上机课，使学生在该门课程中掌握并运用该软件进行泵、换热器、罐、压缩机、精馏塔等单元操作的模拟计算。

(6)在石化企业的生产装置中，由于物料的复杂性及多种腐蚀介质的存在，设备及管线中的腐蚀现象时刻发生着，这不但对设备及管线有着不利的影响，同时对装置工艺系统产生影响，所以工程技术人员在进行工艺设计和计算时，有时需要把腐蚀现象的影响考虑进去，全面平衡。建议开设“设备与腐蚀”课程，有利于工程教育。

(二) 加强校内教学中化学工程与工艺卓越班授课教学效果

化学工程与工艺卓越班学生到实习的企业后，该企业技术人员会给每组学生一个具体的“关于现有装置进行工艺技术改进”的课题，一个月后各组学生需要进行课题研究成果的汇报，各组之间比赛，由企业技术人员进行评比。学生拿到课题后常感到束手无策，既使校内带队教师给与学生指导，学生也是一筹莫展。教师在指导过程中发现校内教学要真正做到“从每门课程的每一节课教师用心教，学生用心学”，才能避免“卓越班”师生面对课题时的困境。

虽然校内教师的科研、日常教学管理等工作占用了相当大的时间，但“卓越班”授课教师更应该注重教学，更应该上好每一节课，让学生在每一节课中真正掌握更多的知识、并学会在具体的工程实践中运用所学知识。具体的建议如下：

(1)对于一门理论性很强的课程，课件中大量的文字、公式只能吸引少数学生，建议适当的加入工程图片或短视频讲解，并且运用该理论解决实际工程中具体问题，这样的讲练结合会使课堂效果更好。

(2)时代在进步，科技在迅猛发展，课程内容不断的增加，而课程的学时越来越有限，教师需要与时俱进，引领学生在课内、课外自觉拓展知识、提高学生的自学能力，并鼓励学生参加专业设计竞赛等活动，使学生从被动学习变为主动学习。

(3)为了改变以往有些学生一个学期只是在期末考试前突击学习的习惯，使学生掌握专业知识更加扎实，建议对化学工程与工艺专业的核心课程。如化工原理等课程逐渐开展期中考试，期中考试的方式可以结合课程的特点采用多种方式，如机考(类似于驾校理论考试中的机考)，同时在教学大纲中明确加入期中考试及其所占该课程总成绩的比例。

(4)学校一直很重视教学方式、教学方法的改革，化学工程与工艺专业通过了教育部通过的工程认证的专业，同时进行着卓越工程师的培养计划，更应深刻理解成果导向教育(OBE)的内涵，以OBE的理念进行课程设计，利用校内开设的每门专业课程解决复杂工程问题，使得该专业“卓越班”学生面对“在岗实习”中企业的工程实际问题时才能更从容。同时建议在更多的化学工程与工艺专业核心课程中采用慕课、微课等教学手段来弥补课时的有限，提高学生的学习兴趣。

(三) 学生科研能力、创新精神应尽早培养

化学工程与工艺卓越班在岗实习时进行的课题研究属于学生科研和创新的实际演练，学生往往会对这突如其来的实战演练感到束手无策，让学生在大一、大二就跟着专业教师进行科研工作是可行的，也是必要的。加强学校科研氛围，聘请科研院所专家进行学术交流，同时开阔学生和老师的视野，使得我校学术氛围更加浓厚，进入人人做科研，人人创新思维的大好局面。

三、结 语

教育部提出的卓越工程师培养计划对现行的工科专业是个良好的开端，全国各高校各专业争先恐后地开展卓越工程师教育，形势喜人。在每一阶段后进行一次全面彻底的总结，扬优弃弊，为下一阶段计划的开展提供更多、更好的经验以供借鉴，使更多的学生受益，为国家培养更多的具有真才实学的人才。

参考文献：

[1] 孔丽,陈丽,徐小婷,等.卓越工程师模式下工程实践环节的问题研究[J].黑龙江科技，2016(12):24.

[2] 鲁彦,陈桂娥,毛海舫.化学工程与工艺专业在基于“卓越工程师”工程能力培养过程中的教学改革探索[J].山东化工,2016(8):129 -130.

[3] 张勇,黄健,陆梅芳,等.高校在卓越工程师工程实践能力培养中的角色探讨[J].教育与人才,2014,13(1):62-63.

[4] 夏英,王志超,赵建,等.“卓越计划”背景下提升青年教师教学能力的探索[J].吉林化工学院学报,2016,33(6):49-52.

[5] 杨仁春,唐定兴,任一鸣,等.基于卓越工程师培养的化工传递课程教学研究[J].高师理科学刊,2015(11):101-103.

[6] 金帷.探寻大学“卓越教学”的动力机制[J].中国高教研究，2016(1):97-100.

[7] 杨莹,王犇.工程教育专业认证背景下“化工过程系统工程”课程教学模式改革[J].吉林化工学院学报,2016,33(6):80-83.