校外實踐教學促進卓越工程師能力培養(yǎng)的研究

陳 麗，張 爽，孔 麗，謝小銀，李瑞端，王桂英

(吉林化工學院 石油化工學院，吉林 吉林 132022)

教育部提出了《教育部關于實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的若干意見》之后，卓越工程師培養(yǎng)計劃已經(jīng)在全國各高校的許多專業(yè)開始實施，并把培養(yǎng)人才的焦點放在具備創(chuàng)新能力強、適應國家經(jīng)濟、社會發(fā)展需求的工程人才上[1-4]。我校的化學工程與工藝專業(yè)自2009年就通過了教育部全國專業(yè)工程認證，2015年再次參加工程認證，并于2016年獲六年有效期，同時還是國家級特色專業(yè)，該專業(yè)于 2011 年被列入第二批教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”。該培養(yǎng)計劃的目的是提高當前教育質量，加強培養(yǎng)學生工程實踐能力，培育創(chuàng)新型人才，以滿足當前我國現(xiàn)代化建設中對實用、創(chuàng)新型人才的迫切需求、是與時俱進的舉措[5-7]。卓越培養(yǎng)模式要求采用“3+1”模式，即四年本科教育中有一年的企業(yè)工程實踐過程。為了充分調動學生的學習積極性、強化學生對化工卓越班校外在崗實習的學習效果、培養(yǎng)學生的工程能力、培養(yǎng)出更多更優(yōu)秀的卓越工程師，本文針對學生在企業(yè)進行實習過程中出現(xiàn)的問題提出解決的措施。

一、化學工程與工藝專業(yè)在校外實習過程中突顯來的問題

(一) 課程體系需要進一步完善

為使化學工程與工藝專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計劃更好地實施，我校與某國內(nèi)五百強企業(yè)建立了校企合作關系，為學生接下來的工程實踐搭建好平臺。由于該企業(yè)是煉油企業(yè)，學生在進入企業(yè)在崗實習之前具備相應的煉油專業(yè)知識是必要的，而“石油煉制基礎”課程對于化學工程與工藝專業(yè)的學生來說是門任選課程。在崗實習期間，企業(yè)為學生們提供了針對煉油裝置節(jié)能降耗的技術改進課題，該課題需要掌握“化工過程系統(tǒng)工程”知識，可是這門課程排在第七學期開設，而化學工程與工藝卓越班的在崗實習是在第六學期進行，學生還沒有學到該門課程，導致學生對工藝優(yōu)化意識淡薄。此外，對于化工裝置的優(yōu)化，企業(yè)建議用Aspen軟件進行模擬計算，可是Aspen模擬軟件的強大功能學生掌握得微乎其微，無法在實際生產(chǎn)裝置的工藝上運用，更談不上優(yōu)化模擬，這一切都迫切需要完善現(xiàn)有的課程體系。

(二) 校內(nèi)課程授課方式需要改善

企業(yè)針對學生在崗實習所在車間存在的技術瓶頸問題讓這些未來的工程師解決，絕大多數(shù)的課題都需要用Aspen軟件對原流程進行模擬、并優(yōu)化，Aspen軟件知識是在校內(nèi)第五學期的“化工過程模擬實踐”課程中講授，學習時間短，對于包含強大化工專業(yè)知識同時又是英文的Aspen模擬軟件來說，這樣的學習無法實現(xiàn)在實際煉油裝置上的運用。改變授課方式、提高授課效果迫在眉睫。

二、采取切實可行的措施提高卓越班學生解決工程實際問題的能力

(一) 適當?shù)恼{整課程體系結構使之適應在崗實習要求

按照培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，建議在化學工程與工藝卓越班的教學中加入“石油煉制工藝學”課程，為卓越班必修課程，學時數(shù)增加到48學時；建議在化學工程與工藝卓越班的教學中重視Aspen軟件的教學并在后續(xù)課程中加大該軟件的運用，使得每位卓越班的學生都能熟練掌握化工模擬軟件。具體改革措施如下：

(1)化學工程與工藝專業(yè)的學生首次在課堂上學習化工模擬軟件(Aspen軟件)是在“化工過程模擬實踐”課程上學習，這門課需要從第五學期提前至第四學期，以便在后續(xù)專業(yè)課程中使用此軟件。

(2)“石油煉制工藝學”改為48學時的考試必修課后，在課程大綱內(nèi)加入Aspen軟件模擬上機，使學生在學習該軟件之后能在此門專業(yè)課里得到石油煉制工藝的相應訓練，石油的物系復雜，且具有特殊性，在此課程中學習有利于后續(xù)在崗實習時對煉油工藝的模擬優(yōu)化計算。

(3)“化工系統(tǒng)工程”課程由第七學期提前到第六學期，通過這門課的學習讓學生掌握系統(tǒng)優(yōu)化的知識，并進行大量的Aspen模擬訓練，使學生能夠掌握化工工藝模擬優(yōu)化技術。

(4)在第五學期的認識實習和第六學期的生產(chǎn)實習中加入Aspen模擬訓練，如在第六學期的仿真實習課程的空閑時間中加入生產(chǎn)實習所在裝置的工藝流程模擬計算，取代節(jié)點計算的手工計算部分。

(5)在“化工過程模擬實踐”之后的各專業(yè)課程中盡可能地加入Aspen模擬計算的上機課或作業(yè)，如在“化工熱力學”課程中加入Aspen模擬上機課，講授不同物系選用不同的熱力學模型及參數(shù)，使學生有更多的機會從不同的角度接觸Aspen模擬軟件；在“化工分離工程”課程加入Aspen模擬上機課，使學生掌握普通精餾、萃取精餾、共沸精餾等分離過程模擬計算；在“化工反應工程”課程加入Aspen模擬上機課，使學生在該門課程中掌握并運用該軟件進行反應問題的工程模擬計算；甚至在“化工原理”課程也加入Aspen模擬上機課，使學生在該門課程中掌握并運用該軟件進行泵、換熱器、罐、壓縮機、精餾塔等單元操作的模擬計算。

(6)在石化企業(yè)的生產(chǎn)裝置中，由于物料的復雜性及多種腐蝕介質的存在，設備及管線中的腐蝕現(xiàn)象時刻發(fā)生著，這不但對設備及管線有著不利的影響，同時對裝置工藝系統(tǒng)產(chǎn)生影響，所以工程技術人員在進行工藝設計和計算時，有時需要把腐蝕現(xiàn)象的影響考慮進去，全面平衡。建議開設“設備與腐蝕”課程，有利于工程教育。

(二) 加強校內(nèi)教學中化學工程與工藝卓越班授課教學效果

化學工程與工藝卓越班學生到實習的企業(yè)后，該企業(yè)技術人員會給每組學生一個具體的“關于現(xiàn)有裝置進行工藝技術改進”的課題，一個月后各組學生需要進行課題研究成果的匯報，各組之間比賽，由企業(yè)技術人員進行評比。學生拿到課題后常感到束手無策，既使校內(nèi)帶隊教師給與學生指導，學生也是一籌莫展。教師在指導過程中發(fā)現(xiàn)校內(nèi)教學要真正做到“從每門課程的每一節(jié)課教師用心教，學生用心學”，才能避免“卓越班”師生面對課題時的困境。

雖然校內(nèi)教師的科研、日常教學管理等工作占用了相當大的時間，但“卓越班”授課教師更應該注重教學，更應該上好每一節(jié)課，讓學生在每一節(jié)課中真正掌握更多的知識、并學會在具體的工程實踐中運用所學知識。具體的建議如下：

(1)對于一門理論性很強的課程，課件中大量的文字、公式只能吸引少數(shù)學生，建議適當?shù)募尤牍こ虉D片或短視頻講解，并且運用該理論解決實際工程中具體問題，這樣的講練結合會使課堂效果更好。

(2)時代在進步，科技在迅猛發(fā)展，課程內(nèi)容不斷的增加，而課程的學時越來越有限，教師需要與時俱進，引領學生在課內(nèi)、課外自覺拓展知識、提高學生的自學能力，并鼓勵學生參加專業(yè)設計競賽等活動，使學生從被動學習變?yōu)橹鲃訉W習。

(3)為了改變以往有些學生一個學期只是在期末考試前突擊學習的習慣，使學生掌握專業(yè)知識更加扎實，建議對化學工程與工藝專業(yè)的核心課程。如化工原理等課程逐漸開展期中考試，期中考試的方式可以結合課程的特點采用多種方式，如機考(類似于駕校理論考試中的機考)，同時在教學大綱中明確加入期中考試及其所占該課程總成績的比例。

(4)學校一直很重視教學方式、教學方法的改革，化學工程與工藝專業(yè)通過了教育部通過的工程認證的專業(yè)，同時進行著卓越工程師的培養(yǎng)計劃，更應深刻理解成果導向教育(OBE)的內(nèi)涵，以OBE的理念進行課程設計，利用校內(nèi)開設的每門專業(yè)課程解決復雜工程問題，使得該專業(yè)“卓越班”學生面對“在崗實習”中企業(yè)的工程實際問題時才能更從容。同時建議在更多的化學工程與工藝專業(yè)核心課程中采用慕課、微課等教學手段來彌補課時的有限，提高學生的學習興趣。

(三) 學生科研能力、創(chuàng)新精神應盡早培養(yǎng)

化學工程與工藝卓越班在崗實習時進行的課題研究屬于學生科研和創(chuàng)新的實際演練，學生往往會對這突如其來的實戰(zhàn)演練感到束手無策，讓學生在大一、大二就跟著專業(yè)教師進行科研工作是可行的，也是必要的。加強學?？蒲蟹諊刚埧蒲性核鶎＜疫M行學術交流，同時開闊學生和老師的視野，使得我校學術氛圍更加濃厚，進入人人做科研，人人創(chuàng)新思維的大好局面。

三、結 語

教育部提出的卓越工程師培養(yǎng)計劃對現(xiàn)行的工科專業(yè)是個良好的開端，全國各高校各專業(yè)爭先恐后地開展卓越工程師教育，形勢喜人。在每一階段后進行一次全面徹底的總結，揚優(yōu)棄弊，為下一階段計劃的開展提供更多、更好的經(jīng)驗以供借鑒，使更多的學生受益，為國家培養(yǎng)更多的具有真才實學的人才。

參考文獻：

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