培養(yǎng)應(yīng)用型化工生產(chǎn)過(guò)程控制卓越工程師的教學(xué)改革

張春勇　舒莉　文穎頻　鄭純智

摘要：卓越工程師人才培養(yǎng)的目標(biāo)是培養(yǎng)高質(zhì)量各類型的工程技術(shù)人才，是高等學(xué)校工程類專業(yè)教學(xué)改革的重要方向。基于應(yīng)用型化工生產(chǎn)過(guò)程控制卓越工程師的培養(yǎng)，從人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)模式和課程改革等方面系統(tǒng)探討了培養(yǎng)應(yīng)用型化工生產(chǎn)過(guò)程控制卓越工程師的教學(xué)改革。首次提出三元制培養(yǎng)模式、翻轉(zhuǎn)實(shí)習(xí)、動(dòng)態(tài)課堂教學(xué)等全新的教學(xué)理念，探索了培養(yǎng)應(yīng)用型化工生產(chǎn)過(guò)程控制卓越工程師的全新模式。

關(guān)鍵詞：卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃；化學(xué)工程師；改革

中圖分類號(hào)：C969：TO02 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-7394（2016）02-0084-04

化工生產(chǎn)過(guò)程控制的技術(shù)型人才以及化工安全生產(chǎn)的管理專業(yè)人才依然是供不應(yīng)求。國(guó)家教育部在2010年開啟了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革，其目標(biāo)是培養(yǎng)大批高素質(zhì)的工程技術(shù)人員。

卓越計(jì)劃按照“3+1”人才培養(yǎng)模式培養(yǎng)造就創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需要的工程領(lǐng)域創(chuàng)新型高級(jí)專門人才，有助于促進(jìn)高等學(xué)校工程類專業(yè)的教育改革，提高教育質(zhì)量，探索工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)新機(jī)制。在新的時(shí)代背景下，“卓越計(jì)劃”人才如何培養(yǎng)，使其符合教育部實(shí)施“卓越計(jì)劃”人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，最終滿足化工行業(yè)的發(fā)展要求。江蘇理工學(xué)院是實(shí)行“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的高校之一，化工專業(yè)學(xué)科領(lǐng)域?qū)嵤┝吮姸嘧吭接?jì)劃的教學(xué)實(shí)踐改革。

1 人才培養(yǎng)目標(biāo)

清華大學(xué)為首的國(guó)內(nèi)一流研究型大學(xué)參與了卓越計(jì)劃。這給以教學(xué)為主的非重點(diǎn)院校的化工專業(yè)教育帶來(lái)了壓力，甚至是沖擊和挑戰(zhàn)，但同時(shí)，也是極大的機(jī)遇。非重點(diǎn)院校大都成立于建國(guó)后，學(xué)科、科研實(shí)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于一流大學(xué)。但非重點(diǎn)院校的地域性較強(qiáng)，承擔(dān)了許多地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、企業(yè)發(fā)展的項(xiàng)目，在本區(qū)域的影響力甚至?xí)揭涣髟盒?。非重點(diǎn)院校應(yīng)充分利用優(yōu)勢(shì)的地理?xiàng)l件。以清華為首的一流院校本科畢業(yè)生大部分除了國(guó)內(nèi)讀研就是出國(guó)讀研，極少部分在國(guó)內(nèi)就業(yè)。所以從本科畢業(yè)生最終服務(wù)領(lǐng)域來(lái)看，一流大學(xué)培養(yǎng)的是研究型、管理型的人才。非重點(diǎn)院校必須找準(zhǔn)定位，立足自身優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)服務(wù)于區(qū)域產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用型人才。

培養(yǎng)應(yīng)用型化工生產(chǎn)過(guò)程控制卓越工程師是非重點(diǎn)院?；I(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。以化工專業(yè)建設(shè)為主線，推進(jìn)化工工程教育改革，進(jìn)一步落實(shí)化工生產(chǎn)過(guò)程控制卓越工程師的建設(shè)，以應(yīng)用型化工生產(chǎn)過(guò)程控制卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃為依據(jù)，以面向生產(chǎn)一線的應(yīng)用型化工生產(chǎn)過(guò)程控制人才為目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生初步的工程控制思想和技能，達(dá)到應(yīng)用型化工生產(chǎn)過(guò)程控制卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)。

2

三元制培養(yǎng)模式

學(xué)校培養(yǎng)的應(yīng)用型化工生產(chǎn)過(guò)程控制卓越工程師人才，最終還是要接受市場(chǎng)主體的檢驗(yàn)。市場(chǎng)主體的參與和評(píng)價(jià)是培養(yǎng)卓越工程師的核心。市場(chǎng)主體不僅包含化工生產(chǎn)、制造型企業(yè)，還包括化工設(shè)計(jì)和研究院所等。市場(chǎng)中的化工企業(yè)有很多，學(xué)校不可能與所有的化工企業(yè)接觸。所以要以化工行業(yè)協(xié)會(huì)為龍頭，選取幾所最具有代表性的化工企業(yè)進(jìn)行校企全程高度融合。德國(guó)的“雙元制”是“校企合作”可以借鑒的模板。德國(guó)雙元制教育是指學(xué)生的培訓(xùn)主要在企業(yè)和學(xué)校里進(jìn)行。將德國(guó)的二元制教育變?yōu)槿平逃Ｊ?，學(xué)生的畢業(yè)水平要求由行業(yè)協(xié)會(huì)和企業(yè)統(tǒng)一制定，學(xué)校負(fù)責(zé)傳授專業(yè)知識(shí)，企業(yè)和學(xué)校主要負(fù)責(zé)培訓(xùn)技能，學(xué)生畢業(yè)時(shí)必須獲得行業(yè)協(xié)會(huì)的認(rèn)可，即畢業(yè)生畢業(yè)時(shí)同時(shí)具備了畢業(yè)證書、專業(yè)技術(shù)等級(jí)證書。從而使我們培養(yǎng)的應(yīng)用型化工生產(chǎn)過(guò)程控制卓越工程師人才既能具備扎實(shí)的理論知識(shí)，又有較強(qiáng)工程能力。在應(yīng)用型化工生產(chǎn)過(guò)程控制卓越工程師培養(yǎng)過(guò)程中積極與化工行業(yè)協(xié)會(huì)中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)、全國(guó)精細(xì)化工行業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)物資再生協(xié)會(huì)、化學(xué)工業(yè)職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心等積極合作。同時(shí)江蘇理工學(xué)院擔(dān)任了中國(guó)物資再生協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)和貴金屬再生專業(yè)委員會(huì)、中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)再生金屬分會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、全國(guó)貴金屬深加工及其應(yīng)用專業(yè)委員會(huì)會(huì)員單位和中國(guó)再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟常務(wù)理事單位。這使得我們能把握和跟蹤該行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)、最新科技發(fā)展動(dòng)態(tài)和最新技術(shù)信息，并加以學(xué)習(xí)借鑒，將其應(yīng)用到應(yīng)用型化工生產(chǎn)過(guò)程控制卓越工程師的教學(xué)過(guò)程中。

3 課程改革

3.1 教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱的制定主體

教學(xué)計(jì)劃具有指令性和指導(dǎo)性，其內(nèi)容包括培養(yǎng)目標(biāo)和要求、修業(yè)年限、課程設(shè)置、教學(xué)安排與時(shí)間分配、成績(jī)考核及學(xué)位授予等內(nèi)容。教學(xué)大綱是每一門課程的指導(dǎo)性文件，它明確規(guī)定了一門課程的教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容的深度、廣度、范圍，理論課與實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)比例，教學(xué)形式等。

原先的教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱是由學(xué)校一手制定的。在三元制培養(yǎng)模式下，學(xué)校委托化工學(xué)院、行業(yè)協(xié)會(huì)和企業(yè)代表共同協(xié)商制定化工專業(yè)教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱。學(xué)校在其中只發(fā)揮組織和協(xié)調(diào)的作用，對(duì)協(xié)商制定后的化工專業(yè)教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱無(wú)條件支持和執(zhí)行。通過(guò)學(xué)校、行業(yè)協(xié)會(huì)和企業(yè)共同努力使化工專業(yè)教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱以化學(xué)工程技術(shù)為牽引，遵循高等教育教學(xué)最基本規(guī)律，最終滿足化工行業(yè)的發(fā)展要求。

3.2 公共課程的改革

原有的化工類課程包含軍訓(xùn)、英語(yǔ)、數(shù)學(xué)、體育、職業(yè)規(guī)劃、計(jì)算機(jī)、思想政治、物理、電子電工、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等一共有61門課程（江蘇理工學(xué)院化工專業(yè)）。學(xué)生什么都學(xué)，但是什么都學(xué)不好。公共課程要滿足專業(yè)課教學(xué)需要，為其服務(wù)，不能維護(hù)自身理論體系。

在知識(shí)大爆炸的時(shí)代，要學(xué)習(xí)的知識(shí)是無(wú)止境的。課程改革要有取舍之心，有舍才有得。現(xiàn)在人類社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了講究專業(yè)分工的第四次工業(yè)革命。專業(yè)分工最重要的體現(xiàn)就是世界一流企業(yè)采取的戰(zhàn)略管理模式是企業(yè)外包。企業(yè)外包讓最專業(yè)的企業(yè)做最專業(yè)的事情，大大降低了企業(yè)運(yùn)行的成本，同時(shí)提高了效率。人才培養(yǎng)要適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的需求。應(yīng)用型化工生產(chǎn)過(guò)程控制卓越工程師的培養(yǎng)模式應(yīng)從“一專多能”的全才型培養(yǎng)模式回歸到“一專一能”的專才型培養(yǎng)模式，使培養(yǎng)的人才把化工生產(chǎn)過(guò)程控制學(xué)精、學(xué)透，成為化工生產(chǎn)過(guò)程控制這個(gè)細(xì)分專業(yè)里最出色的行家里手。很難想象企業(yè)里的化工生產(chǎn)過(guò)程控制工程師從事化工生產(chǎn)過(guò)程控制的同時(shí)又要從事金工、物理、翻譯、設(shè)計(jì)等工作。這樣會(huì)導(dǎo)致專業(yè)化分工的細(xì)化程度和工作效率低下，企業(yè)也缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，高校培養(yǎng)的本科人才從事了?？啤⒓夹?、初中學(xué)歷員工的低端工作。

目前化工專業(yè)的學(xué)生都要進(jìn)行大約2周的金工實(shí)習(xí)。理論上講金工實(shí)習(xí)主要是車、銑、刨、電焊、鉗工等環(huán)節(jié)的實(shí)習(xí)。對(duì)于化學(xué)化工專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，在2周內(nèi)顯然是不能掌握任何一項(xiàng)金工工序操作的。在工業(yè)4.0的背景下，專業(yè)、高速、高精、復(fù)合、智能是機(jī)械加工業(yè)發(fā)展的必然方向。而大部分金工實(shí)習(xí)變成了用2周的時(shí)間使用鋸子和銼刀純手工磨一把錘子。這與創(chuàng)新、智能的“中國(guó)制造2025”目標(biāo)相差十萬(wàn)八千里。讓金工實(shí)習(xí)應(yīng)回歸其本質(zhì)，成為只是機(jī)械加工類專業(yè)學(xué)生一門實(shí)踐性技術(shù)基礎(chǔ)課。同樣的道理也適用電子電工課程及實(shí)驗(yàn)，因此在應(yīng)用型化工生產(chǎn)過(guò)程控制卓越工程師的培養(yǎng)模式中大膽地刪除了金工實(shí)習(xí)、電子電工課程。

3.3 專業(yè)課程的改革

專業(yè)課程從全局出發(fā)追求應(yīng)用型化工生產(chǎn)過(guò)程控制卓越工程師培養(yǎng)的知識(shí)體系。將化工過(guò)程安全、環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展、文獻(xiàn)檢索、專業(yè)英語(yǔ)這幾門課程刪除。要求老師在專業(yè)知識(shí)講授時(shí)體現(xiàn)安全、環(huán)保、專業(yè)英語(yǔ)、文獻(xiàn)來(lái)源。資本主義的化工發(fā)展走了一條先發(fā)展化工后治理環(huán)境的路子，造成了很嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境污染問(wèn)題。當(dāng)環(huán)境污染發(fā)生后再去治理，此時(shí)環(huán)境修復(fù)的代價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)生產(chǎn)利潤(rùn)，而且有可能無(wú)法修復(fù)——極端例子就是切爾諾貝利核事故。將原子經(jīng)濟(jì)（Atom Economy）和綠色化工的思想滲透到專業(yè)課程的講授過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的安全、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)知識(shí)。原子經(jīng)濟(jì)就是從原料、中間產(chǎn)物到產(chǎn)品，從生產(chǎn)、中間流通到使用，從報(bào)廢、回收到循環(huán)利用（作為原料），不讓一個(gè)原子進(jìn)入環(huán)境。這樣就達(dá)到“零排放”，從而減少人與自然之間的矛盾。綠色化工就是采用綠色化的原料，在綠色化的催化劑、綠色化的溶劑和綠色化的助劑等綠色化學(xué)物質(zhì)的作用下，進(jìn)行溫和的反應(yīng)，使原料分子中的原子100%轉(zhuǎn)化為所需要的綠色目標(biāo)產(chǎn)品，達(dá)到轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率為100%、不產(chǎn)生副產(chǎn)物、廢水、廢渣和廢氣。采取原子經(jīng)濟(jì)和綠色化工將會(huì)徹底解決化工過(guò)程安全、環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題。文獻(xiàn)檢索和專業(yè)英語(yǔ)這兩門課程的開設(shè)顯然是落后于時(shí)代的。專業(yè)課程的教學(xué)中就有用英語(yǔ)表達(dá)的專業(yè)詞匯、專業(yè)術(shù)語(yǔ)、專業(yè)理論等知識(shí)點(diǎn)，而且現(xiàn)在大部分課程都進(jìn)行了雙語(yǔ)教學(xué)。當(dāng)今科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，在傳授最新理論和知識(shí)時(shí)就附帶講述其文獻(xiàn)來(lái)源及規(guī)范。

3.4 翻轉(zhuǎn)實(shí)習(xí)

卓越工程師的培養(yǎng)采用“3+1”的人才培養(yǎng)模式，“3”指的是3年理論教育，“1”指的是1年實(shí)踐教育。但許多院校的教育模式變成了要有累計(jì)1年的企業(yè)學(xué)習(xí)時(shí)間，在第7-8學(xué)期把學(xué)生不切實(shí)際地簡(jiǎn)單推向企業(yè)進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)和做畢業(yè)設(shè)計(jì)。

現(xiàn)代化工行業(yè)有著其自身的特點(diǎn)：易燃、易爆、有毒、有腐蝕、連續(xù)生產(chǎn)、技術(shù)保密等。絕大數(shù)的化工企業(yè)從安全生產(chǎn)和技術(shù)保密的角度出發(fā)并不希望有外人進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)。中國(guó)本土科學(xué)家屠呦呦用化學(xué)溶劑乙醚為萃取劑，提取了一種用于治療瘧疾的藥物青蒿素而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。對(duì)于學(xué)化工的人來(lái)說(shuō)，只要知道乙醚、低溫這兩個(gè)關(guān)鍵詞就能破解青蒿素的提取技術(shù)。許多企業(yè)為了保密，生產(chǎn)時(shí)用的試劑都用代號(hào)代替，只讓操作工定時(shí)、定量加料。而設(shè)備的操作、閥門的開度等都是按照工藝條件設(shè)定好的，任何一個(gè)操作都會(huì)影響到本工段和上下工段的工藝參數(shù)，操作不當(dāng)甚至?xí)l(fā)爆炸、生產(chǎn)事故等不良后果。于是在校企合作上出現(xiàn)了“學(xué)校熱，企業(yè)冷”的現(xiàn)象。

我們采取逆向的思維，既然學(xué)校到企業(yè)實(shí)習(xí)出現(xiàn)較大的困難，為何不讓企業(yè)走向?qū)W校，來(lái)破解松散的、淺層次的、隨機(jī)性的企業(yè)實(shí)習(xí)。推行以學(xué)校的科學(xué)技術(shù)或報(bào)酬來(lái)?yè)Q取企業(yè)的工程經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)在的大部分學(xué)校都有小試和中試裝置，將認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、專業(yè)課教學(xué)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等大部分實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)安排在學(xué)校。將對(duì)企業(yè)影響最小的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)安排在企業(yè)完成。翻轉(zhuǎn)實(shí)習(xí)就是將實(shí)習(xí)場(chǎng)所從企業(yè)翻轉(zhuǎn)到學(xué)校，高薪聘請(qǐng)具有較強(qiáng)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和能力的企業(yè)工程師、管理人員、企業(yè)家來(lái)學(xué)校與教師共同指導(dǎo)學(xué)生在校生產(chǎn)實(shí)習(xí)。

3.5 動(dòng)態(tài)課堂教學(xué)

老師帶著教學(xué)計(jì)劃、教案和講稿等這些預(yù)定設(shè)定好的“劇本”、“腳本”去上課，上課的過(guò)程更多的像是“演戲”，沒(méi)有考慮到教學(xué)對(duì)象個(gè)體差異，缺少教學(xué)互動(dòng)，工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)無(wú)法培養(yǎng)，學(xué)生缺少興趣。以動(dòng)態(tài)課堂教學(xué)為手段推進(jìn)專業(yè)課程的改革。把化工原理和實(shí)驗(yàn)、化工儀表和實(shí)驗(yàn)、化工工藝、化工制圖、化工設(shè)計(jì)等課程進(jìn)行綜合變成一門課程——化工工藝基礎(chǔ)學(xué)。所謂動(dòng)態(tài)課堂教學(xué)就是課前無(wú)教案、無(wú)具體教學(xué)內(nèi)容、無(wú)固定教學(xué)地點(diǎn)的教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容為化工工藝基礎(chǔ)學(xué)中的任何知識(shí)點(diǎn)，教學(xué)場(chǎng)所可以在教室、實(shí)驗(yàn)室、機(jī)房和企業(yè)中任意選擇和切換，課后教師總結(jié)完成課后教案，并向課程組其他老師匯報(bào)教學(xué)內(nèi)容，集體討論教學(xué)以及問(wèn)題整改。

例如，提出如何生產(chǎn)濃鹽酸？用的原料是氫氣和氯氣，氫氣、氯氣從電解工藝來(lái)，電解的原料為氯化鈉水溶液，氯化鈉水溶液如何輸送？課堂可以直接講述流體輸送機(jī)械的概念和基本理論，也可直接到實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)參觀有哪些流體輸送機(jī)械，有條件的也可以去氯堿廠參觀學(xué)習(xí)。

4 結(jié)語(yǔ)

為符合高等教育的新趨勢(shì)，應(yīng)用型化工生產(chǎn)過(guò)程控制卓越工程師的培養(yǎng)以滿足化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基本要求，強(qiáng)化化學(xué)工程能力培養(yǎng)，大膽革新教學(xué)計(jì)劃，創(chuàng)新課程改革，為更有效、高質(zhì)量地培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型化工生產(chǎn)過(guò)程控制卓越工程師工程技術(shù)人才探索新的教育途徑。

責(zé)任編輯 祁秀春