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化學工程與工藝是運用“三傳一反”的原理來加工化學原材料,通過這一原理以最有效的、簡便的方法完成資源的合理利用和原料加工工業(yè)的生產(chǎn)過程?;瘜W工程與工藝專業(yè)作為一門“即時性”的學科。“即時性”即隨著社會對化工的要求,企業(yè)和高校的培養(yǎng)方案也要與時俱進符合時代的要求。這就需要我們對過時的培養(yǎng)體系進行一系列的改進和完善。高校和企業(yè)也要因材施教,因地制宜的構建本專業(yè)的特點,發(fā)展創(chuàng)新的人才培養(yǎng)體系。
1 化學工程與工藝對生態(tài)環(huán)境的影響
在深化改革開放的時期,化學工程與工藝已經(jīng)向“環(huán)境友好型化工”方向發(fā)展。我國環(huán)境問題面臨十分嚴峻的挑戰(zhàn),改善環(huán)境是當前迫在眉睫的事情。通過對化學工程與工藝的發(fā)展,不僅能夠提高企業(yè)的經(jīng)濟效益,降低對資源的損耗和對環(huán)境的污染,而且為相關的化工企業(yè)提供一些有效的環(huán)保方案。因此,化學工程與工藝對環(huán)境保護具有重要的意義。
2 化學工程與工藝專業(yè)的實習現(xiàn)狀及分析
以往的化工專業(yè)人才培養(yǎng)方案中普遍存在教學模式陳舊、人才培養(yǎng)模式單調(diào)、考核制度單一等問題,開設了大量的理論性的課程,對于工程實踐方面十分缺乏,從而導致學生們的實踐能力和動手能力較差,缺少充分的實踐經(jīng)驗,使學生走進工廠純屬紙上談兵。在整個工科生培養(yǎng)的過程中,實踐能力是最重要的一個部分,實踐的時候需要我們從中鍛煉并掌握必要的實踐技能、實踐工具及從事科研和工程實踐的能力[1]。從當前我國學生的生產(chǎn)實習來看,主要存在以下問題。
2.1 實習只是局限于參觀,學生重視程度不夠
在實習的時候,出于安全考慮工廠只允許學生以參觀為主,講解為輔的方式,學生只能從總體上了解大概的生產(chǎn)設備和工藝路段。學生在很短的實習時間內(nèi)了解工廠中的工藝流程,然后粗略的整理資料,以應付課時學分,學生難有深入學習的機會。很多學生甚至借自己找實習單位的名義,僅僅靠借關系找相關企業(yè)簽字蓋章,有的化工專業(yè)的學生甚至沒有去相應的專業(yè)實習,胡亂的找一個企業(yè)簽字蓋章。因此,學生的不重視,導致其很難理性的認識到這個行業(yè)的特點。
2.2 學校沒有完善的見習體系,培養(yǎng)方案不合理
目前,許多普通高校對于自身的發(fā)展方向沒有一個正確的定位,進而導致對見習體系和培養(yǎng)方案安排的不合理。大多數(shù)高校把實習安排在大四上學期,這個時間段許多學生正在積極的準備考研,完全沒有把實習放在心上,有的學校為了考研甚至允許學生不參加實習,還有的學生正在跟著老師做畢業(yè)論文,實習效果顯而易見。此外,大多數(shù)學校都是集中時間實習,這也導致企業(yè)和學校難以合作和聯(lián)系。我們教學的目的不僅僅是為了理論知識,值得注意的是要掌握工程技術基本理論和方法,就要接受工程研究的思維方式和創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)的訓練[3]。
2.3 學校和企業(yè)之間缺乏合作和聯(lián)系。
當前,許多企業(yè)認為學生來工廠實習并沒有給企業(yè)帶來什么好處,[!]相反,企業(yè)還要提供技術支持以及人員的安排,影響了企業(yè)的正常運行。企業(yè)為了自身長遠的發(fā)展,保護企業(yè)關鍵技術的安全,以商業(yè)機密為由,有所保留的培養(yǎng)學生,甚至還有的企業(yè),當學生進入企業(yè)實習時就要簽訂應聘合同。其實,學生走進企業(yè)實習,既可以為企業(yè)帶去優(yōu)秀的人才,保障科研技術的研發(fā),學生又可以培養(yǎng)綜合實踐能力。
3 化學工程與工藝專業(yè)實習和培養(yǎng)方案的改進
在實習和培養(yǎng)方案的改進上,天津大學余國琮院士等提出,實行靈活的學分制、導師制、自由選課制,逐步實行淘汰制[4]。這樣就可以促進學生自主學習,“以師帶學,以學帶學”的循環(huán)發(fā)展模式。有些地方高校也提出了,利用產(chǎn)學研合作基地以及實習實訓中心采用現(xiàn)場教學和教學做一體化的新型教學模式[5]。通過這些方式可以提高學生的專業(yè)水平和實踐能力。
3.1 加強實習管理,落實責任制度
首先,學校要為學生提供穩(wěn)定的實習基地,加強校企的合作。學校應該成立一個專門的對外機構,專管全校學生實習工作。其次,為了提高學生的動手能力以及防止安全事故的發(fā)生,企業(yè)應該實行“學徒制”,讓經(jīng)驗豐富的工程師帶領學生。在工程師的指導下,親自動手實踐,論證理論知識和總結實際經(jīng)驗。在實習過程中,學生不僅要運用理論知識,還可以改進工藝,幫助企業(yè)攻克技術難題。
3.2
做好課程與實習的協(xié)調(diào)工作 在化學工程與工藝專業(yè)實施了“3+1”應用型人才教學模式的嘗試探索[5]。還有的學校引進國外其他大學培養(yǎng)人才的成功經(jīng)驗,構建理論教學與實踐教學相學體系[6]。對于課程的設計,高??梢酝ㄟ^多種手段實施這種培養(yǎng)人才方案。還有的學校提出了最近幾年國際上工程教學的一種新模式,CDIO即構思(ConcEive)、設計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operate)[7]。
3.3 注重教師的培養(yǎng),打造實踐能力強的教師隊伍
化工需要培養(yǎng)出應用型人才,師資的培養(yǎng)十分重要。許多應用型大學開始培養(yǎng)“雙師型”教師。做好在職教師的培養(yǎng)以及提高科研水平的工作,鼓勵教師參加校企合作項目,提高理論知識的同時也積累豐富的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗。與此同時,高校也要盡可能的給教師提供出國留學的機會。
【關鍵詞】華峰班CDIO工程教育
20世紀的工程教育課程主要是提高學生的動手實踐,使學生掌握相關的專業(yè)知識和解決工程實際問題的能力。然而,隨著世界經(jīng)濟全球化以及科學知識的發(fā)展,工程教育課程的教育偏向了“厚基礎、寬專業(yè)”的工程科學的培養(yǎng)模式,從而削弱了對學生解決工程實際問題的能力培養(yǎng)。這種培養(yǎng)方式導致了學生缺乏對現(xiàn)實工程情況應有的認知程度。為了解決這個難題,2000年由麻省理工學院Crawley等人通過4年的探索創(chuàng)立了CDIO工程教育理念。CDIO作為一種新的工程教育理念,主張以產(chǎn)品研發(fā)的CDIO全過程,即構思(ConcEive)、設計(Design)、實施(Implement)和運作(Operate)為載體,以工程項目生命周期全過程為載體培養(yǎng)學生的工程能力、學生的職業(yè)道德、學術知識和運用知識解決實際問題的能力,以及具備終生學習和團隊交流能力。
化學工程與技術作為化學工業(yè)的主要學科領域,擔負著促進化學工業(yè)及相關行業(yè)發(fā)展與進步的重要使命,因此培養(yǎng)出具有解決實際化工過程問題能力和創(chuàng)新能力的人才是非常重要的。本文以溫州大學化學工程與工藝專業(yè)的學生作為教學改革培養(yǎng)對象,將CDIO工程教育理念與化學工程與工藝的專業(yè)教育有機地結合,探索適合于以服務浙江及周邊地區(qū)經(jīng)濟為導向的化學工程與工藝專業(yè)教學模式的改革與實踐。
一工科人才教育培養(yǎng)現(xiàn)狀
我國傳統(tǒng)的教學模式是以教師為中心、以課堂講授為主,以理論考試成績來評價學生的模式。當前,我國工程教育是通識教育模式和蘇聯(lián)教育模式的結合體。解放前,我國的先進高等工科教育主要是來自西方一些教會式的大學教育。建國后,由于化學工業(yè)發(fā)展的需要,我國效仿蘇聯(lián)搞起了專業(yè)教育。這種專業(yè)教育培養(yǎng)模式為我國的現(xiàn)代化建設作出了較大的貢獻。其缺點是過于強調(diào)教材和教學大綱的統(tǒng)一,影響了教育工作者的思維活躍性,也阻礙了對工科學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此,教育家們對蘇聯(lián)教育模式進行了回顧和反思,制定了通識教育和專業(yè)教育相結合的工科通識教育模式。然而,隨著我國產(chǎn)業(yè)的進一步升級以及高校的持續(xù)擴招,導致了大量的工科畢業(yè)生找不到適合自己的工作,這可能是因為通識教育過于強調(diào)基礎科學理論,而弱化了專業(yè)內(nèi)容和工程實踐,導致了工科畢業(yè)生只了解一些表面的理論,缺乏工程應具備的實踐創(chuàng)新能力。
在辦學機制上,一方面,高校過于強調(diào)科研業(yè)績考核,許多具備豐富工程經(jīng)驗的老師很少參與到實際的教學過程中,而參與教學的教師又與企業(yè)的聯(lián)系不緊密。負責教學的教師缺乏產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗,工程教學過程又缺乏與企業(yè)的有效溝通,造成了工程教育和社會需求的嚴重脫節(jié)。另一方面,雖然在教學上安排了生產(chǎn)見習、畢業(yè)實習等環(huán)節(jié),但是不少學校在實踐教學環(huán)節(jié)上是比較薄弱的,這是因為見習、實習的時間一般比較短,相應的考核制度也不健全。
綜上所述,我國工科教育從教學模式、辦學機制等眾多方面都存在著與產(chǎn)業(yè)發(fā)展脫節(jié)的問題,嚴重影響了人才培養(yǎng)的質(zhì)量。尤其是理論脫離實際、實踐環(huán)節(jié)薄弱、產(chǎn)學脫節(jié)的問題直接導致了學生找不到適合自己的工作崗位以及企業(yè)有崗位找不到合適的人才。由此可見,我國的工科人才培養(yǎng)模式已經(jīng)不能滿足產(chǎn)業(yè)升級的需求。為了更好地培養(yǎng)適合產(chǎn)業(yè)升級所需的人才,我們從培養(yǎng)模式上進行了改革探索。
二化學工程與工藝專業(yè)CDIO工程教育改革探索
CDIO工程教育模式改革旨在培養(yǎng)學生系統(tǒng)工程技術能力,尤其是項目的構思、設整理計、開發(fā)和實施能力,以及較強的自學、組織溝通和協(xié)調(diào)能力。CDIO模式以工程項目全生命周期的要求來組織教、學、做,學生需要掌握各門課程知識之間的聯(lián)系,并用于解決綜合問題。因此,課程體系的建設要突出課程之間的關聯(lián)性,這就必須打破教師單打獨斗的傳統(tǒng)教學方法,而圍繞CDIO工程項目的實施進行教學計劃和課程關聯(lián)工作。
1.化工核心課程群的組織與教師隊伍建設
核心課程群由化工熱力學、傳遞過程原理、化學反應工程、分離工程、化學工藝學、化工設計6門課程組成,構成了化學工程與工藝核心專業(yè)課的主體?;ぴO計以其他五門課程為基礎,對提高學生分析問題、解決問題的綜合工程能力起到非常重要的作用?;ぴ硎侵v述單元操作的基本原理,是學好其他專業(yè)課程的基礎;化工熱力學則建立在分離工程的基礎之上,闡述工業(yè)條件下各種流體熱力學性質(zhì)的計算;化學反應工程以傳遞過程為基礎,傳遞現(xiàn)象和化學反應工程利用數(shù)學的方法,從微觀角度闡述化學反應過程、設備設計的共性科學問題;化工工藝是關于化學品生產(chǎn)方法的技術科學,它以自然科學和工程科學規(guī)律為基礎,使化學反應達到工業(yè)化應用水平。由此可見,核心課程群的各門專業(yè)課是相輔相成的。
在課程群建設中,涉及專業(yè)課教學的老師主要通過進修、企業(yè)實踐、參加會議三種方式提高業(yè)務水平,對化工專業(yè)工程教育模式做到整體的認識,同時要求參與指導學生的化工設計。利用校企合作的機會,與企業(yè)方面的人才進行專業(yè)知識和其他方面的交流與溝通。其具體的組織與實施過程如下:
第一,教學方法改革的探索。首先,按照CDIO的教育理念,要逐步形成教師引導和以學生為主體的思想,使教師從教育者轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑д?,教師不再是簡單地賣知識,而是引導學生學習知識,把主要任務放到教會學生學習方法上來。在教學方面的改革要得到全校上下的支持才可能順利進行。溫州大學為課程體系建設和師資建設提供了很好的平臺,在化工核心課程群教改的過程中提供了強有力的物質(zhì)基礎和政策鼓勵。在這種良好的環(huán)境下,教師也愿意投入更多的時間去聽課評課,吸納好的教學手段和方法。由于化工班都屬于小班上課(30人左右),對部分課程如化工專業(yè)英語、精細化工工藝學實施角色互換教學模式,讓學生參與到化工教學的過程中。這些課程的效果反映較好,對化工原理等課程中的部分章節(jié),我們也將逐步展開開放式的教學方法。
為了達到各門課程的知識體系能夠很好地銜接,通過教研室教師集體備課,相互切磋,討論每門課程講授的重點,個別章節(jié)內(nèi)容的舍棄和補充,做到教學的知識體系完整、重點難點突出、學時合理分配,真正做到精選、精講教學內(nèi)容。摒棄了過去教學活動中的單打獨斗,改為教學團隊授課,使各門課程有機地銜接起來。通過相互聽課并課后集體討論,指出教師課堂教學中存在的問題與不足,相互交流教學經(jīng)驗,討論改進的方法與策略,使教師的整體教學水平迅速得到提升。
第二,教師工程素質(zhì)的培養(yǎng)。不少高校在引進人才方面主要考慮的是教師科研水平,其次關注人才的企業(yè)實踐經(jīng)驗。鑒于科研壓力,假期教師也不能到企業(yè)去參與實踐或者工作。此外,許多教師只對與自己科研相關的專業(yè)課非常熟悉,對其他的專業(yè)課則非常生疏。因此,利用現(xiàn)有的教學資源,培養(yǎng)教學團隊的建設是很重要的一環(huán)。溫州大學化學工程與工藝教研所以化工設計為主線,基于地方化工企事業(yè)單位為依托,派遣年輕教師每年到相關的化工企業(yè)實踐兩個月,逐步培養(yǎng)教師的專業(yè)水平。近幾年,利用學習、調(diào)研以及下派科技特派員的方式,到杭州化工研究院、衢州巨化、瑞安華峰等不同類型的企業(yè)參觀學習,不斷地提高老師的業(yè)務水平。同時,為了讓教師能夠很好地參與到企業(yè)生產(chǎn)實踐中,溫州大學對擔任科技特派員的教師提出教學科研任務減半、考核優(yōu)先等政策鼓勵。僅2010年,我們派年輕老師帶隊到衢州巨化學習15天,杭州化工研究院學習3天,華峰學習7天,溫州本地化工企業(yè)實踐1個月左右,有效地提高了教師的工程素質(zhì)。教師工程素質(zhì)的增強也使學生收益頗豐,在2010年省化工設計大賽和全國“三井杯”化工設計大賽中多次獲獎。
2.學生工程能力和團隊合作的培養(yǎng)
作為地方院校,溫州大學化學工程與工藝專業(yè)的辦學宗旨是以培養(yǎng)創(chuàng)新應用型人才為主,服務地方經(jīng)濟和社會的發(fā)展。經(jīng)過對近兩年該專業(yè)的畢業(yè)生調(diào)查的情況來看,目前該專業(yè)存在以下問題:(1)畢業(yè)生雖然掌握較多的書本知識,但實踐能力不強,導致他們從學校到公司需要較長的“崗位過渡時間”;(2)畢業(yè)生普遍缺乏對現(xiàn)代企業(yè)工作流程和文化的了解,缺乏團隊工作經(jīng)驗、溝通能力和創(chuàng)新能力;(3)工程職業(yè)道德、敬業(yè)精神等人文素質(zhì)薄弱,責任感不強。具體體現(xiàn)在:工作不踏實、心浮氣躁、做工程不細心、不愿承擔責任,客觀上他們的實踐能力與企業(yè)要求存在較大差距,而主觀上又不能沉下心來虛心向前輩學習。
從以上的調(diào)查結果來看,以目前的培養(yǎng)方案和評價標準來指導學生的專業(yè)教育經(jīng)不起企業(yè)用人單位的考驗。為了更好地培養(yǎng)適應地方經(jīng)濟社會發(fā)展的人才,實現(xiàn)對學生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),我們與溫州地區(qū)最大的化工企業(yè)華峰集團實行校企聯(lián)合培養(yǎng)本科生,實施“華峰特色班”戰(zhàn)略。目前,“華峰班”的學生采用“3+1”模式培養(yǎng)方案(即學生前三年在學校集中學習理論知識并完成實踐教學,最后一年到企業(yè),接受企業(yè)的培訓,并在企業(yè)盯班盯崗接受生產(chǎn)實踐活動)。同時在工程專家的指導下,根據(jù)企業(yè)的需要對培養(yǎng)方案進行部分修改,增設華峰提出的部分課程,使得學生在校期間所學的基本知識和專業(yè)理論更貼近于華峰實際的應用。在這種戰(zhàn)略方針下,學生在企業(yè)的環(huán)境中真正做到知識和能力之間的無縫連接,縮短了“崗位過渡時間”,增加了學生的工程實踐能力,有效地推進了CDIO教學改革。在2010屆的化工專業(yè)畢業(yè)生中,華峰集團招聘了7名華峰班學生。提升了學生的工程能力、團隊合作精神以及專業(yè)素養(yǎng)。
3.逐步建立適合CDIO工程理念的考核制度
正確、公平、合理且科學有效的考核制度對本專業(yè)的健康發(fā)展起著至關重要的作用,它應當是對教學效果做出真實和客觀的評價,同時有利于提高學生學習的積極性和主動性?,F(xiàn)行的課程考核方法主要是通過期中和期末考試成績來評定,它能在一定程度上反映學生掌握知識的程度以及教師上課的教學效果,但不能很好地促進學生學習的主動性。部分學生比較反感現(xiàn)行的考核制度,這是因為現(xiàn)行的考核方法存在比較單一、部分學生在學習上投機取巧也能獲得高分而影響其他學生學習的積極性、不能全面反應學生的綜合應用能力等問題。
CDIO教學模式以能力培養(yǎng)為目標,其主要培養(yǎng)的是學生的理論知識、職業(yè)技能、人際交流以及產(chǎn)品研發(fā)的CDIO全過程。采用CDIO教學模式,評價方法則應側(cè)重能力的考核,能力本位的教學觀貫穿課程設置和教學實踐的全過程。我們進行教改,其目的是提高學生的工程實際能力,因此我們的考核將使用過程能力評測替代以往單一的成績評定。
我們現(xiàn)階段的具體做法是:(1)選題:在學生進入大三學習開始,從企業(yè)選出一些與本專業(yè)相關的課題以及近兩年化工設計大賽的課題,讓學生自動組成4~5人的小團隊;(2)專業(yè)學習:上專業(yè)課的老師或工程師把握好主要的授課內(nèi)容,然后將大部分時間留給學生,讓他們針對自己的課題與本課程相關的知識點進行思考、提整理問、討論;(3)階段性測試:上完某些知識點后,老師或者企業(yè)工程師根據(jù)學生所做的課題和所學的專業(yè)知識進行評價,其中主要包括面試、答辯、自我評價、團隊合作能力等方面;(4)中期成績總結:這次總結是比較重要的,一般在大三上學期結束后,包括階段性測試的成績、平時的表現(xiàn)、專家化工設計大賽作品的評價、企業(yè)對學生課題的反饋等進行中期總結,由學校老師和企業(yè)專家對學生現(xiàn)階段的學習進行方法論指導,提出下學期的目標;(5)最后專業(yè)課成績評定:最后專業(yè)課成績進行A、B、C、D四個等級進行劃分,其中階段性測試占40%、中期成績總結10%、企業(yè)專家評價10%、課題完成情況10%、專業(yè)綜合能力20%、化工設計大賽10%。目前,整個評價體系尚在完善中。
化工類工程教育人才培養(yǎng)體系改革的基礎
浙江工業(yè)大學化材學院,經(jīng)過多年的發(fā)展,已基本建成數(shù)個高水平的學科平臺和化工、材料類國家、省級特色專業(yè)。學院設有化學工程等7個學科,其中工業(yè)催化為國家重點學科(培育),3個浙江省重中之重學科,1個浙江省重點學科。學院建有1個一級學科博士點,下設7個二級學科博士點和1個博士后流動站,還有11個碩士學位點。學院建有綠色化學合成技術省部共建國家重點實驗室培育基地等。學院建有化學工程與工藝、應用化學等2個國家特色專業(yè),材料科學與工程省重點專業(yè)等4個本科專業(yè)?;瘜W工程與工藝專業(yè)是學校設立的第一批本科專業(yè)之一。該專業(yè)所依托的學科水平高,擁有一級學科博士學位授予權,并設有一級學科博士后流動站,已形成了包括學士、碩士、博士、博士后在內(nèi)的完整的人才培養(yǎng)體系。建有浙江省化工實驗教學示范中心、浙江省化學實驗教學示范中心、浙江省化學工程研究生實驗室。《基礎化學實驗》國家級精品課程,《物理化學》國家級雙語示范課程,《基礎化學實驗》、《無機與分析化學》、《有機化學》、《化工原理》、《化學工藝學》和《化學反應工程》等6門省級精品課程。學院經(jīng)過多年的專項建設,在化工專業(yè)建設與人才培養(yǎng)、科研教學良好互動方面擁有較為優(yōu)越的條件。由武漢大學中國科學評價研究中心和中國科教評價網(wǎng)共同研發(fā),由邱均平等編著的《中國大學及學科專業(yè)評價報告》中的排名如下:2008年在所有201所建有化學工程與工藝專業(yè)的高校中排名在第16;2009年在所有201所學校中排名第18;2010年在所有224所學校中排名第18。
化工類工程教育人才培養(yǎng)體系改革的目標
工程教育人才培養(yǎng)體系改革應基于高等工程教育改革指導思想和人才培養(yǎng)素質(zhì)特征定位、教育培養(yǎng)體系特征和工程實踐與工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)途徑等開展研究、實踐和反思,明確以高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)三要素理論為指導的化工卓越人才培養(yǎng)體系優(yōu)化的改革實踐總目標。高素質(zhì)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)具備三個要素:意識、機會與能力。首先是意識,即學生要有成為創(chuàng)新人才的意識和動力,它包括遠大的理想抱負、寬廣的視野及對科學的熱愛;其次機會指為創(chuàng)新人才成長提供必要的平臺和載體;最后是創(chuàng)新能力,主要是指工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。高等工程教育改革的內(nèi)涵在于提升大學生的工程實踐與創(chuàng)新能力,教育培養(yǎng)體系的構建必須遵循工程的實踐、集成與創(chuàng)新的特征,以強化學生的工程實踐能力、工程設計能力與工程創(chuàng)新能力為核心,將工程教育人才培養(yǎng)標準細化為知識能力大綱,重構課程體系和教學內(nèi)容,將知識能力大綱落實到具體的課程和教學環(huán)節(jié)?;瘜W工程與工藝專業(yè)建設的目標必須符合過程工業(yè)科技創(chuàng)新及化工學科發(fā)展規(guī)律、高等工程教育發(fā)展趨勢、經(jīng)濟社會發(fā)展特別是地方經(jīng)濟發(fā)展的需求,而這也是新形勢下化工專業(yè)的工程教育改革的基本指導思想?;瘜W工程與工藝專業(yè)特色建設主要體現(xiàn)在人才培養(yǎng)模式、人才素質(zhì)特征和質(zhì)量保障體系等三方面,也是工程教育培養(yǎng)體系改革與專業(yè)建設的最終目標追求。堅持厚基礎、寬口徑、重實踐、強創(chuàng)新的理念,不斷拓展專業(yè)內(nèi)涵,形成寬口徑辦學和培養(yǎng)復合型人才的多模塊模式。通過知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展,培養(yǎng)的學生具有較強的專業(yè)實驗技能、工程實踐與創(chuàng)新能力和國際化視野,能夠成為面向和引領未來的卓越工程師;通過公共基礎課、學科基礎課以及專業(yè)課程體系的設置、課程的講授、實驗實習等實踐環(huán)節(jié)安排、畢業(yè)設計綜合訓練、各種人文素質(zhì)及科技講座、各種競賽等環(huán)節(jié),構建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的質(zhì)量保障體系。現(xiàn)代工程教育培養(yǎng)的創(chuàng)新型工程科技人才應該是在四個層面達到預定目標,即:學生能夠掌握更扎實的技術基礎知識,領導新產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的建造與運行,理解研究和技術發(fā)展對社會的重要性和戰(zhàn)略影響。因此,在培養(yǎng)計劃制訂、教學方法改革等過程中必須始終強調(diào)實現(xiàn)基礎知識厚、工程實踐能力強、創(chuàng)新意識濃和適應能力佳等全面發(fā)展的綜合素質(zhì)的養(yǎng)成。
化工類工程教育人才培養(yǎng)體系改革的實踐
采用理論研究———實踐———總結———再實踐———再理論研究的思路,推進化工類工程教育人才培養(yǎng)體系改革的實踐。把工程教育內(nèi)涵提升的指導思想和人才培養(yǎng)目標的準確定位相結合,建立具有較強的工程實踐和創(chuàng)新特征的教育培養(yǎng)體系;把“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的體系優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為基于工程實踐與創(chuàng)新的化工類專業(yè)培養(yǎng)優(yōu)勢,通過國家特色專業(yè)平臺建設更加有效地提高化工高級人才培養(yǎng)的質(zhì)量和效率。
(一)化學工程與工藝專業(yè)等化工類專業(yè)特色凝聚
化學工程與工藝專業(yè)等化工類專業(yè)的特色主要體現(xiàn)在三方面。一是復合的專業(yè)培養(yǎng)模式:堅持厚基礎、寬口徑、重實踐、強創(chuàng)新的理念,根據(jù)現(xiàn)代科學技術和社會經(jīng)濟的發(fā)展要求,不斷拓展專業(yè)內(nèi)涵,形成寬口徑辦學和培養(yǎng)復合型人才的有效模式。形成多模塊、復合化和卓工班相融合的專業(yè)培養(yǎng)體系和課程體系。二是卓越的人才素質(zhì)特征:立足浙江、面向全國,通過知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展,培養(yǎng)的學生具有較強的專業(yè)實驗技能、工程實踐與創(chuàng)新能力和國際化視野,綜合素質(zhì)高、工程能力強、能夠成為面向和引領未來的卓越工程師。三是完善的質(zhì)量保障體系:通過公共基礎課、學科基礎課以及專業(yè)課程體系的設置、課程的講授、實驗實習等實踐環(huán)節(jié)安排、畢業(yè)設計綜合訓練、各種人文素質(zhì)及科技講座、各種競賽等環(huán)節(jié),構建培養(yǎng)學生工程實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的質(zhì)量保障體系,保證學生的知識、能力和素質(zhì)目標的實現(xiàn)。由此確立的化學工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)目標為:培養(yǎng)立足浙江、面向全國,知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展;具有國際化視野,具有創(chuàng)新意識和工程創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力;“下得去、用得上、干得好、上得來”的具有成長為高級化工科技和管理人才、企業(yè)家和知名學者的潛力。
(二)專業(yè)特色模塊和課程體系構建
浙江是資源小省、經(jīng)濟大省,尤以民營經(jīng)濟發(fā)達為主要特征,目前正大力發(fā)展臨江化工和精細化工,在這些領域有相當大的人才需求。而化學工程學科當前以過程工程和產(chǎn)品工程為導向,強調(diào)在多尺度的復雜大系統(tǒng)環(huán)境進行過程優(yōu)化和研發(fā)綠色化學化工過程。據(jù)此,化學工程與工藝專業(yè)的模塊設置上應實現(xiàn)這兩方面的有效結合,除設置傳統(tǒng)的化學工程、化學工藝模塊外,還應設置適應浙江經(jīng)濟特色和化學工程學科發(fā)展的一體化復合雙專業(yè)。自2010級始,根據(jù)教育部“卓越工程師培養(yǎng)計劃”試點要求,我們設置了化學工程與工藝專業(yè)“卓越工程師”試點班,重點落實“卓越工程師培養(yǎng)計劃”與培養(yǎng)體系優(yōu)化的實踐探索。課程體系設置要服務于專業(yè)培養(yǎng)目標、滿足預期的畢業(yè)生能力要求。行業(yè)企業(yè)是畢業(yè)生的終端用戶,成立的校企合作委員會,吸納省內(nèi)外化工龍頭企業(yè)或行業(yè)專業(yè)人士參與人才培養(yǎng)模式和方案的制訂;根據(jù)用人單位的反饋意見,完善課程體系。目前的培養(yǎng)計劃著力加強學科和專業(yè)基礎課程、確保專業(yè)核心課程,這類課程學分約占40%,并精煉專業(yè)模塊特色課程,保留2-3門特色課程,鼓勵模塊之間交叉選課,實現(xiàn)了寬口徑和個性化有機統(tǒng)一。上述舉措在夯實大學畢業(yè)生的工程基礎的同時也滿足了行業(yè)企業(yè)對大學生素質(zhì)和能力的需求,極大增強了工程教育的內(nèi)涵。
武漢科技大學化學工程與工藝專業(yè)始建于1958年,原名為“煉焦化學專業(yè)”,1985年改為“煤化工專業(yè)”。1992年,按“煤化工”“、城市燃氣”和“炭素材料”三個專業(yè)分別招收新生。1996年,隨著教育部大學本科專業(yè)目錄的調(diào)整,“煤化工”“、城市燃氣”和“炭素材料”三個專業(yè)歸并為“化學工程與工藝”專業(yè)。盡管名稱幾經(jīng)變化,但始終堅持煤化工培養(yǎng)方向和煤焦化的特色。其原因主要是由于武漢科技大學的前身“武漢鋼鐵學院”和“武漢冶金科技大學”原來隸屬于冶金工業(yè)部,畢業(yè)生主要面向鋼鐵冶金系統(tǒng);培養(yǎng)目標針對性、學生的工程意識和實踐能力較強,受到鋼鐵冶金行業(yè)焦化企業(yè)、科研院所的認可。目前,武漢科技大學化學工程與工藝專業(yè)為國家級特色專業(yè),擁有化學工程與技術一級博士點和化學工程與技術博士后科研流動站。經(jīng)過幾代人的辛勤努力,學?;瘜W工程與工藝專業(yè)的教學和科學研究規(guī)模及水平均有了顯著的提高。在化工專業(yè)“寬口徑”培養(yǎng)模式下,堅持煤化工方向特色有著重要的現(xiàn)實意義。首先,中國是以煤為主要能源的國家,在一次能源中,煤炭占70%左右,在較長的時期內(nèi)這一能源結構不會改變[4]。大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè),推廣潔凈煤技術,保證國家的能源安全,是中國的一項基本能源政策。其次,煤焦化是煤化工中技術最成熟、應用最廣泛的一種煤炭綜合利用方法。至少在50年內(nèi),采用高爐,利用焦炭作為煉鐵的主要燃料、還原劑和料柱支撐體的技術仍將是鋼鐵冶金的主流技術。再次,“節(jié)能減排”是中國的重要戰(zhàn)略任務,也是全世界面對的主要挑戰(zhàn)。面對以煤煙型污染為主和焦化行業(yè)普遍污染嚴重的現(xiàn)實,從煤炭利用源頭減少污染是實現(xiàn)“節(jié)能減排”的必由之路。最后,煤化工(包括焦化)行業(yè)涉及到中國能源供應和安全、鋼鐵行業(yè)的生存和發(fā)展以及節(jié)能減排的實現(xiàn),當前以致今后相當長的時期仍是中國國民經(jīng)濟的主戰(zhàn)場。因此,武漢科技大學的“化學工程與工藝”專業(yè)堅持煤化工方向特色是非常必要的;理順兩者的關系,既具有理論意義,也具有實際價值。
二、特色專業(yè)建設的基本原則
進行具有煤化工特色的化學工程與工藝專業(yè)建設,是優(yōu)化專業(yè)學科結構,推進教學改革,加強內(nèi)涵建設,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,提升專業(yè)競爭力的重要舉措。這不但有利于促進學校教學基本建設,進一步改善辦學條件,鞏固辦學特色,而且有利于提高辦學實力,更好地適應以煤化工為主的經(jīng)濟社會發(fā)展的需要[5-6]。
(一)市場導向
目前,中國大學生就業(yè)已完全走向市場,學生和用人單位之間進行“雙向選擇”,大學畢業(yè)生的一次就業(yè)率已經(jīng)成為評價一所大學教學質(zhì)量和綜合競爭力的主要指標之一。要提高就業(yè)率,就必須瞄準市場對人才的需求,特色專業(yè)建設也必須以市場為導向,培養(yǎng)市場需要的專業(yè)人才。
(二)自主創(chuàng)新
特色專業(yè)建設是中國高等教育教學改革的一項新內(nèi)容,本身具有探索性、創(chuàng)新性,加之各校各專業(yè)都要根據(jù)內(nèi)外部條件形成自己的特色,更無先例可循。因此,特色專業(yè)建設要在教育觀念、人才培養(yǎng)目標、人才培養(yǎng)模式、課程體系改革和評價標準等方面堅持創(chuàng)新。
(三)錯位發(fā)展
特色專業(yè)建設要在市場導向的基礎上,根據(jù)現(xiàn)有的辦學條件、科研成果和發(fā)展?jié)撃?集中力量,凸現(xiàn)特色;堅持有所為有所不為,采取“人無我有,人有我優(yōu),人優(yōu)我新”的差異化策略,實現(xiàn)“錯位發(fā)展”,避免正面競爭。
(四)相對穩(wěn)定
特色專業(yè)建設是一項系統(tǒng)工程,是一個不斷建設、不斷積累、不斷完善的過程,其特色的形成應該具有相對的穩(wěn)定性。同時,要適應內(nèi)外部環(huán)境的變化,具有一定的前瞻性,能夠體現(xiàn)現(xiàn)代科學技術發(fā)展的趨勢和未來社會和市場的需求變化。
三、主要措施
(一)更新教育觀念
辦學理念和專業(yè)建設觀念是特色專業(yè)建設的指導思想,決定著特色專業(yè)建設的方向、進程和績效。特色專業(yè)建設是一項涉及專業(yè)建設多方面創(chuàng)新和變革的教學改革活動,必須首先在專業(yè)建設和教學理念上實現(xiàn)突破,更新傳統(tǒng)的教學觀念以適應時代和社會發(fā)展的需要。為此,化學工程與技術學院針對“寬口徑”的教育觀念進行了多次研討,并邀請、走訪用人單位,進行深入地調(diào)研,逐步樹立了化學工程與工藝專業(yè)在“寬口徑”培養(yǎng)模式下堅持煤化工特色教學的觀念。
(二)加強師資隊伍建設
師資隊伍建設是特色專業(yè)建設的根本保證。特色專業(yè)需要配備有學科特色的師資隊伍,其教學和科研方向?qū)iL必須和專業(yè)特色的培育相匹配。化學工程與工藝專業(yè)的專業(yè)課教師多數(shù)既是理論知識的傳播者和研究者,又是專業(yè)工程的實踐者。他們多數(shù)在武漢科技大學設計研究院從事煤焦化設計研究工作,有著豐富的實踐經(jīng)驗。近年來,隨著學??缭绞桨l(fā)展,新引進了一批優(yōu)秀的青年教師。這些青年教師多數(shù)沒有煤焦化專業(yè)的知識背景,為此,安排新教師隨班學習煤焦化方面的課程,而后安排到焦化廠進行3個月現(xiàn)場學習,并在學校設計院教師指導下完成焦化的工程設計,經(jīng)教研室組織考核合格后方可上崗。
(三)創(chuàng)新課程體系
特色專業(yè)建設必須目標明確,在保持專業(yè)目標的基礎上突出體現(xiàn)特色目標;在人才培養(yǎng)規(guī)格上要有明顯特色,同時制定科學合理的人才培養(yǎng)方案。課程體系是高等院校實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標和基本規(guī)格要求的總體設計藍圖,設置合理、科學、超前、前后呼應的課程體系是特色專業(yè)建設的基礎和關鍵。應廣泛吸收國內(nèi)外先進的教育理念和教學經(jīng)驗,整合教學改革成果,優(yōu)化課程教學內(nèi)容,不斷豐富課程內(nèi)涵,努力構建適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要、反映時代特征、具有學校特色的化學工程與工藝本科專業(yè)課程體系。依據(jù)學校的學科特點,在培養(yǎng)“通才”的基礎上,構建了“焦化特色模塊”、“精細化工模塊”等專業(yè)方向課程。同時,將煤化學課程列入專業(yè)基礎必修課,從而保證學生具備煤化工的知識背景。新的課程體系充分體現(xiàn)了“提升內(nèi)涵、強化特色”的教學指導思想。
(四)改革實踐教學環(huán)節(jié)
特色專業(yè)建設過程中,要高度重視校內(nèi)外實習、實驗、實訓基地建設,為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、實踐能力提供良好的實踐教學條件。近年來,化學工程與工藝專業(yè)建立了一批相對穩(wěn)定的教學實習基地。考慮到專業(yè)培養(yǎng)方向的要求,實習基地以武漢平煤武鋼聯(lián)合焦化有限公司為主體。該公司在國內(nèi)具有技術力量雄厚,生產(chǎn)工藝先進的特點,并具有較高的管理水平。同時,該公司可以說是焦化的一部“百科全書”,建有4.3m、6m、7.63m焦爐,所采用的配套工藝也有多種,是一個相當理想的本科專業(yè)特色教學實習基地[7]。在實驗教學方面,依托湖北省煤轉(zhuǎn)化與新型炭材料重點實驗室,通過開設本科生創(chuàng)新性實驗與創(chuàng)新性研究等課外實踐活動,為培養(yǎng)學生的動手能力、創(chuàng)新能力、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和專業(yè)特色教學提供了保障。
(五)強化課程、教材建設
課程建設是專業(yè)培養(yǎng)目標實現(xiàn)的基本途徑,專業(yè)特色必定要在課程建設中得以體現(xiàn)。在進行課程體系改革的同時,學校十分重視課程內(nèi)涵建設,重新整理了傳統(tǒng)課程的教學內(nèi)容,加強不同學科之間的交叉和融合。如在煤化學課程的基礎上,將其它一些主要能源也引進來,從而形成了能源化學課程。在化工設備及材料中融入了力學、材料等知識;化工設計基礎與技術經(jīng)濟分析課程在原來技術經(jīng)濟分析的基礎上,增加了化工設計內(nèi)容,以加強學生動手能力的培訓;根據(jù)企業(yè)用人需求,增設了化工CAD繪圖與識圖。教材的質(zhì)量體現(xiàn)高等教育和科學研究的發(fā)展水平,也直接影響本科教學的質(zhì)量。為提高教學效果,主要專業(yè)課程都選用省部級以上優(yōu)秀教材、“面向21世紀課程教材”、“十五”、“十一五”國家重點教材和教學指導委員會推薦的教材。同時,鼓勵教學經(jīng)驗豐富、學術水平較高的教師編寫與出版具有學校化學工程與工藝專業(yè)特色的教材,以進一步優(yōu)化教學內(nèi)容和深化課程體系改革。目前,本專業(yè)自編公開出版的教材主要有:《煤化學》《燃氣工程》《化工技術經(jīng)濟學》《化工設計概論》《化學工程與工藝專業(yè)實驗》以及《環(huán)境工程導論》等,其中《煤化學》為國家“十一五”規(guī)劃教材。
(六)建立健全質(zhì)量保障和監(jiān)控機制
建立健全質(zhì)量保障和監(jiān)控機制是創(chuàng)建特色、保持特色的關鍵。只有特色鮮明,才能優(yōu)勢突出;只有集中力量重點建設,才能使學校加強對某一專業(yè)重點投入,創(chuàng)造良好的教學、科研條件,取得預計的成果。特色專業(yè)更強調(diào)精干高效,它是學校具有標志性作用的專業(yè)。要做到這一點離不開質(zhì)量監(jiān)控。為進一步保證教學質(zhì)量,實行課程、專業(yè)帶頭人負責制,并建立了科學、合理的教學質(zhì)量監(jiān)控體系,包括學生評教制,干部同行評議制,教學檢查員聽課指導制,教學信息員信息反饋制,監(jiān)督電話、信箱信息收集制,等。此外,還加大了對青年教師的培養(yǎng)力度,為青年教師配備指導教師,制定青年教師“過教學關”計劃。上述措施有力地保障了教學質(zhì)量的穩(wěn)步提升,為培養(yǎng)高質(zhì)量的煤焦化特色化工專業(yè)人才提供了制度保障。
(一)明確工程教育的培養(yǎng)目標和內(nèi)涵
工程教育由工程科學、工程社會學、工程技能訓練等構成,其目標是培養(yǎng)“高級工程技術人才”“高級科學技術人才”和“高級工程管理人才”等。歐美以麻省理工學院(MIT)為代表的一些大學充分拓寬了高等工程教育的內(nèi)涵,從關注工程教育本身轉(zhuǎn)向強調(diào)影響工程教育的哲學、教育學和文化學基礎等,其目的是全方位培養(yǎng)基礎知識厚、實踐動手能力強、學習能力強、適應能力快、創(chuàng)新素質(zhì)高、綜合素質(zhì)好的“現(xiàn)代工程人”?,F(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展所需要的人才已經(jīng)超越了只問過程不求結果的學術性人才和只知其果不問其因的應用性人才。當前社會迫切需求的是能夠?qū)⒗碚撆c應用相結合,過程與結果相統(tǒng)一,將科學家素質(zhì)與工程師精神相融合的工程應用型創(chuàng)新人才;工程應用型創(chuàng)新人才要能夠?qū)⒖茖W原理及學科知識轉(zhuǎn)化為設計方案或設計圖紙,并將設計方案與圖紙轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。工程實踐創(chuàng)新平臺的構建要以社會、企業(yè)對人才的需求為導向,必須與工程應用創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)內(nèi)涵相結合,充分考慮相關專業(yè)的定位、方向和特色;以提高學生自主獲取知識的能力和應用知識的能力為目的,以激發(fā)他們的創(chuàng)新與創(chuàng)造性思維為宗旨;并增強他們的自信心和與人溝通交往的能力,加強他們對所學專業(yè)的熱愛等。構建過程中還要樹立以創(chuàng)新為核心,“重過程體驗、重創(chuàng)新思維”的教學理念??傊瑢嵺`創(chuàng)新平臺的架構是一個復雜的系統(tǒng)工程,不僅要呈現(xiàn)出綜合性、復雜性和創(chuàng)新性的特征,還要體現(xiàn)社會性和倫理性的特征。
(二)分層次、多元化
化學工程學院實踐創(chuàng)新平臺的架構以強化實驗技能訓練、開拓創(chuàng)新意識、培養(yǎng)產(chǎn)品開發(fā)和實際操控能力為目的,建設了主輔線兼?zhèn)?、課內(nèi)外結合的高水平化工基礎實驗室和獨具石化特色的專業(yè)實驗室,建設了校企聯(lián)合、現(xiàn)場實習與仿真操作互補的實習基地;開發(fā)了系列化工生產(chǎn)實習仿真軟件,并同時開展化工原理實驗大賽和化工設計大賽,打造了具有“實踐內(nèi)容特色化,科研成果教學化,工程訓練實戰(zhàn)化”的立體化、多元化的實踐創(chuàng)新平臺。實踐創(chuàng)新平臺的架構過程中注重實踐課程教學內(nèi)容的改革。鼓勵教師開設綜合設計型課程、模擬訓練課程和研究方法實踐課程,教學內(nèi)容面向化學工業(yè)的工程實際,并結合學科前沿,更多地采用案例分析、課程項目等形式。學生首先在課堂理論教學中認知工程實踐,奠定工程實踐創(chuàng)新人才扎實而又雄厚的理論基礎,并使學生的實踐能力逐漸由學科基礎實踐轉(zhuǎn)向多學科知識融合實踐,為高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定基礎。與此同時,為強化學生化工設計的能力,采取項目教學的形式,按照實戰(zhàn)演練的要求,統(tǒng)籌優(yōu)化、整合化工原理課程設計、化工設計和畢業(yè)設計內(nèi)容,構建點、線、面循序漸進且長程統(tǒng)一的化工設計實訓平臺,使工程理念四年不斷線。在現(xiàn)場實習過程中,實現(xiàn)認識實習對化工工藝流程和化工設備的認知到生產(chǎn)實習對化工工藝參數(shù)和化工工藝流程的熟知,最后到化工仿真的實際操作??傊?,在實踐創(chuàng)新平臺的構建過程呈現(xiàn)出了由認知實踐、工程實訓和工程實戰(zhàn)的層次過渡。
(三)動態(tài)發(fā)展原則
在經(jīng)濟高速發(fā)展的信息時代,知識已經(jīng)超越了社會構成中的其他要素成為了決定工程企業(yè)發(fā)展的主要素。當今科學知識和技術發(fā)展速度超越了以往任何時代,知識發(fā)展狀況使工程企業(yè)等組織的生產(chǎn)水平與服務領域不斷變化,對高素質(zhì)工程人才的工程與社會方面的知識和能力不斷提出新要求,在工程職業(yè)實踐過程中不斷遇到新的問題與情境。社會和企業(yè)對人才能力和要求的變化及工程實踐問題的變化,要求高素質(zhì)工程實踐創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標要實時作出調(diào)整,相應的課程體系和實踐教學環(huán)節(jié)也要隨之變化,這就決定了實踐創(chuàng)新平臺的構建要遵循動態(tài)發(fā)展的原則,在動態(tài)變化中讓學生感受、理解知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程。
二、工程實踐創(chuàng)新平臺架構模式
(一)現(xiàn)場實習實訓化、仿真模擬實戰(zhàn)化
工程實踐是工程教育的重要特征,是工程教育的靈魂,而產(chǎn)學研結合是工程教育的本質(zhì)要求。學生只有充分利用校企合作平臺,通過實踐訓練環(huán)節(jié)不斷地嘗試、摸索和研究,才能不斷提高工程創(chuàng)新能力和分析解決工程實際問題的能力。只有親歷工程實踐過程,才能真正了解工程的內(nèi)涵,體驗企業(yè)文化,并提高認知社會的能力。由此決定了生產(chǎn)實習的重要性。化學工程學院充分調(diào)動社會各界優(yōu)質(zhì)資源,不斷探索校企合作方式,先后與校內(nèi)外多家石油石化大型企業(yè)簽訂了聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議,讓學生在企業(yè)實習期間,具有學生和企業(yè)員工雙重身份。目前化學工程學院已形成了“生產(chǎn)現(xiàn)場實習+計算機仿真實習”的生產(chǎn)實習模式。四周企業(yè)現(xiàn)場實習實行與企業(yè)相同的倒班制,教師和學生深入車間和工人師傅打成一片,教師更多地給予學生理論知識的傳輸,現(xiàn)場師傅給予現(xiàn)場經(jīng)驗的指導。學生在完備的安全防護措施下到常減壓蒸餾、催化裂化、重油加氫裂化和催化重整等不同的煉油裝置上跑流程、爬塔器、辨認主要操作設備和輔助設施,并在車間見習工人師傅對DCS系統(tǒng)的操作,觀察各類操作參數(shù)的變化,以及突發(fā)性事故的處理方法等。但鑒于現(xiàn)場安全的嚴格要求,企業(yè)不允許學生進行現(xiàn)場操作。為彌補生產(chǎn)實習只能近觀不能操作的遺憾,學生可在仿真實驗室中進行煉油工藝過程的操作?,F(xiàn)在仿真實驗室中裝有“常減壓蒸餾”“催化裂化”“催化重整”和加氫裂化4套DCS仿真軟件。學生可利用這四套軟件進行煉油生產(chǎn)裝置的仿真生產(chǎn)、開停工演練、事故處置模擬和化工裝置的流程模擬計算等方面的訓練?,F(xiàn)場生產(chǎn)實習后的仿真實習使化學工程與工藝專業(yè)學生的實踐能力錦上添花。生產(chǎn)實習的實訓和實戰(zhàn)過程充分體現(xiàn)了“工學結合”“做中學”和“做中教”的工程教育特點。
(二)教學實驗綜合化、創(chuàng)新化
把握內(nèi)涵、優(yōu)化組合、架構了實驗課程體系,將實驗按照設計型、綜合型和研究創(chuàng)新型三個模塊設置。目前已形成了從初級到高級、從基礎到專業(yè)、從接受知識到綜合性、創(chuàng)新性的實驗教學平臺。設計型實驗模塊涵蓋了化工原理、化工熱力學和反應工程實驗等,實驗過程遵循“自主設計,虛擬演練,室內(nèi)實戰(zhàn),厚實基礎,實現(xiàn)拓展”的方針。整合并優(yōu)化了專業(yè)基礎實驗教學條件,建立了完善的實驗教學保障機制,構建了虛擬化工多媒體操作平臺和多個覆蓋范圍廣的多功能實驗室。實驗內(nèi)容包括了文獻調(diào)研、實驗方案設計、網(wǎng)上預習并模擬演練、實驗室內(nèi)實戰(zhàn)等,強調(diào)學生實驗過程的自主性,強化對專業(yè)基礎知識的認知。此外,提倡小組討論、協(xié)作攻關的實驗模式,增強學生的團隊協(xié)作精神。綜合型實驗模塊按照“一線貫通,首尾相合,展現(xiàn)特色,體現(xiàn)綜合”的規(guī)劃,從原油的實沸點蒸餾實驗出發(fā),首先切割汽油和柴油餾分,然后測試原油和相應切割餾分的粘度、密度、餾程、硫含量、凝點、閃點和苯胺點等油品性質(zhì)參數(shù),實現(xiàn)整個專業(yè)實驗的一線貫通;結合石油煉制工程所學理論,在對所有測試數(shù)據(jù)進行分析的基礎上,對原油性質(zhì)進行綜合評價,確立初步的原油加工方案,從而體現(xiàn)整個專業(yè)實驗首尾相合、特色化和綜合性的特點。研究創(chuàng)新型實驗模塊遵循“把握前沿,展現(xiàn)工程,培養(yǎng)創(chuàng)新”的理念,依托并結合科研實驗室,積極開發(fā)和建立大型實驗裝置,在構建過程中使之規(guī)范化和系列化,盡可能擴大學生的受益面。
(三)科研成果教學化
以學科建設為龍頭,依托科研實驗室,不斷拓展工程訓練內(nèi)涵,加大科研成果向?qū)嶒灲虒W轉(zhuǎn)化的工作力度,促進科研成果教學化。化學工程學院以科研成果轉(zhuǎn)化為依托,積極開發(fā)和建立大型實驗裝置,作為學生選做實驗內(nèi)容。如近幾年開發(fā)的兩段提升管催化裂化技術和多產(chǎn)低碳烯烴技術等,均具有為學生提供實驗的功能,每年都有大量的本科生參與到實驗過程中,這不僅有助于學生對石油煉制工程教學內(nèi)容的理解,也有利于學生綜合能力的提高。鼓勵并推行本科生參與科學研究,教師將科研課題分解成多個子課題,然后依托化工實驗中心和教師科研室完成相應課題的研究;由此開發(fā)學生的創(chuàng)新思維、提高學生分析問題和解決實際問題的能力。
(四)教師隊伍多元化
工程實踐創(chuàng)新平臺的建設要有強有力的教師隊伍支撐。當前工程教育存在的一大弊端就是缺乏有工程背景的教師。盡管在過去的教學過程中我們注重強化學生的工程實踐能力,重視各實踐教學環(huán)節(jié),建立了多層次、立體化的實訓教學平臺,但是我們?nèi)試乐厝狈τ胸S富工程經(jīng)歷的教師。針對教師隊伍中工程實踐經(jīng)驗薄弱的問題,化學工程學院實行了青年教師生產(chǎn)實習輪訓制,鼓勵和制訂政策支持教師到企業(yè)培訓或到相關高校學習。學校也調(diào)整用人制度,降低學歷門檻,注重實踐能力,從廠礦企業(yè)或設計院引進工程背景豐厚的工程師增添到教師隊伍中。針對當前全方位、高素質(zhì)工程人才的培養(yǎng)目標,我們在重視工程設計、工程管理素質(zhì)培養(yǎng)的同時,還關注了學生文化素養(yǎng)的培養(yǎng)。以工程文化教育課程及工程文化教育基地為載體,實施工程文化教育,培養(yǎng)學生“大工程”意識。要實現(xiàn)這一培養(yǎng)目標,工程教育也需要具備相應素養(yǎng)的教師隊伍。此外,借鑒其他高校的成功經(jīng)驗,加大“雙師”型師資隊伍建設力度,盡快實現(xiàn)教師隊伍結構和素養(yǎng)的多元化。
(五)學生學習自主化
在工程實踐創(chuàng)新平臺的構建過程中,我們還密切關注了學生自主學習能力的培養(yǎng)。所謂“自主學習”是指在教師指導下主動參與、主動獲取、自我構建、自我發(fā)展和自我完善的過程。工程實踐創(chuàng)新平臺的構建要給學生提供充分自主學習的空間,鼓勵學生主動思考、自覺學習;激發(fā)學生的學習興趣和求知欲望。為實現(xiàn)這一目的,我們一方面大量開設了綜合開放性實驗、創(chuàng)新實驗,由化工實驗中心或教師科研室為學生提供完成實驗的基本條件,學生在教師指導下通過自主設計、自主操作和自主處理實驗數(shù)據(jù)完成實驗的設定目標;另一方面在工程設計中,在教師指導下,學生可自行擬定工程設計題目,完成從設備選型到工藝流程的初步設計。此外,我們也面向?qū)W生開設了興趣認識性開放實驗,培養(yǎng)學生展示自己想象力的能力。
三、結語