石油類高校過程裝備與控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索

張 杰 韓傳軍

西南石油大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 四川成都 610500

過程裝備與控制工程專業(yè)可溯源到原來的化工設(shè)備與機(jī)械專業(yè)。20世紀(jì)50年代初由蘇聯(lián)引進(jìn)，于1951年建立了化工生產(chǎn)機(jī)器與設(shè)備專業(yè)，后改名為化工設(shè)備與機(jī)械專業(yè)[1]。1998年，教育部正式將化工設(shè)備與機(jī)械本科專業(yè)及相關(guān)專業(yè)更名為過程裝備與控制工程專業(yè)。20多年來，我國大力發(fā)展過程裝備與控制工程專業(yè)，先后在60多個(gè)高校開設(shè)了這一專業(yè)。自成立以來，培養(yǎng)了一大批化工機(jī)械專業(yè)教學(xué)、科研、設(shè)計(jì)、制造與使用的中堅(jiān)力量[2]。隨著專業(yè)面的拓寬、學(xué)生數(shù)量的增加以及現(xiàn)代過程工程的興起和經(jīng)濟(jì)的日益全球化，該專業(yè)成為過程裝備設(shè)計(jì)為主體，以過程原理與裝備控制技術(shù)應(yīng)用為兩翼的交叉型專業(yè)[3]。過程裝備與控制工程屬于特殊行業(yè)，表現(xiàn)在：加工處理的介質(zhì)特殊(易燃、易爆、有毒、易揮發(fā)等)、結(jié)構(gòu)及制造特殊(高溫、高壓、回轉(zhuǎn)體、以焊接連接為主)、材料特殊(強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕)、監(jiān)督管理特殊(專門的行政和技術(shù)管理部門)。本文對新形勢下石油類高校過程裝備與控制工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行探索。

1 專業(yè)定位

過程裝備與控制工程專業(yè)較為普遍的培養(yǎng)目標(biāo)為：培養(yǎng)具有較強(qiáng)的過程裝備、機(jī)械基礎(chǔ)、控制工程、計(jì)算機(jī)及其他基礎(chǔ)理論知識及較好的工程技術(shù)基本素質(zhì)和綜合能力，可直接在化工、醫(yī)藥、輕工、環(huán)保等部門從事設(shè)計(jì)、研究、開發(fā)、技術(shù)管理和教學(xué)等工作，對與機(jī)電類有關(guān)工作具有較強(qiáng)適應(yīng)能力的復(fù)合型人才[4,5]。石油類高校的特點(diǎn)是在石油化工領(lǐng)域具有突出優(yōu)勢，畢業(yè)生在石油化工領(lǐng)域就業(yè)競爭力強(qiáng)。但隨著國家戰(zhàn)略調(diào)整和國際石油天然氣行業(yè)發(fā)展變化，石油企業(yè)的開放度逐步增大，石油院校畢業(yè)生進(jìn)入社會后面臨的競爭也越來越激烈。因此，石油類高校的過程裝備與控制工程專業(yè)需針對石油與天然氣行業(yè)高速發(fā)展的需要，制訂適合自身的人才培養(yǎng)模式。

2 培養(yǎng)模式探索

對于石油類高校而言，制訂過程裝備與控制工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，優(yōu)化人才培養(yǎng)模式(如圖1所示)實(shí)施后可使學(xué)生達(dá)到后備工程師技術(shù)能力要求。針對專業(yè)知識扎實(shí)、創(chuàng)新能力強(qiáng)的本科生可將其推免為碩士研究生，同時(shí)碩士生也可申請碩博連讀資格完成博士階段學(xué)習(xí)。

2.1 專業(yè)知識體系

石油類高校的過程裝備與控制工程專業(yè)一般設(shè)置有煉油化工裝備、過程裝備設(shè)計(jì)與控制、安全工程等專業(yè)方向。課程體系建設(shè)與教學(xué)內(nèi)容改革本著“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、重創(chuàng)新”的培養(yǎng)原則，密切追逐和預(yù)見專業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)目標(biāo)，及時(shí)將教學(xué)內(nèi)容、課程體系和專業(yè)方向設(shè)置在教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱中體現(xiàn)出來，課程體系不斷優(yōu)化。主要課程有：化工原理、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、過程裝備設(shè)計(jì)、過程控制工程基礎(chǔ)、石油天然氣化工分離過程、煉廠設(shè)備、煉化系統(tǒng)過程控制基礎(chǔ)、過程裝備安全管理、天然氣脫硫工藝與裝備等。

除了課堂學(xué)習(xí)，每學(xué)年學(xué)生可進(jìn)行暑期實(shí)習(xí)和實(shí)踐，由專業(yè)教師帶領(lǐng)到石化企業(yè)、石油裝備企業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)，個(gè)別優(yōu)秀學(xué)生可到制造企業(yè)或油田現(xiàn)場實(shí)踐、參與工作。通過課堂理論和現(xiàn)場實(shí)踐的交替學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)知能力、理解力和動(dòng)手能力，畢業(yè)后可較快適應(yīng)企業(yè)環(huán)境，并快速成長。

學(xué)生本科畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成四年人才培養(yǎng)的最后一個(gè)主要環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，加強(qiáng)論文重復(fù)率的審查。加大本科畢業(yè)設(shè)計(jì)與科研項(xiàng)目相關(guān)性，使學(xué)生最大程度參與教師的科研項(xiàng)目。同時(shí)二級學(xué)院加強(qiáng)整個(gè)過程的控制，從開題答辯、中期檢查、中期分流、論文審閱、論文互評，到最后的論文答辯環(huán)節(jié)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都有二級學(xué)院和教研室嚴(yán)格把關(guān)，確保學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。對于論文質(zhì)量不合格和查重率較高的學(xué)生安排緩答辯。

圖1 人才培養(yǎng)模式結(jié)構(gòu)圖

2.2 特色實(shí)踐教學(xué)

過程裝備與控制工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)課依托相應(yīng)的國家及省部級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地等科研平臺，以科研項(xiàng)目為依托，組織并設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐內(nèi)容。同時(shí)，通過入學(xué)教育、軍事訓(xùn)練、思想政治、工程實(shí)訓(xùn)、參觀實(shí)習(xí)等，培養(yǎng)學(xué)生人文素養(yǎng)和基礎(chǔ)理論實(shí)踐能力。

過程裝備與控制工程專業(yè)人才的培養(yǎng)還要重視“產(chǎn)學(xué)研用”培養(yǎng)模式，通過采用與企業(yè)聯(lián)合辦學(xué)的形式，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力。企業(yè)提前將人才的需求列入高校的專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，提供一部分經(jīng)費(fèi)和項(xiàng)目，學(xué)校和企業(yè)有針對性地聯(lián)合對學(xué)生進(jìn)行專門培養(yǎng)。學(xué)生得到企業(yè)的資助或參加企業(yè)課題，或者企業(yè)選派職員到高校進(jìn)修或攻讀學(xué)位，參加聯(lián)合培養(yǎng)計(jì)劃的學(xué)生畢業(yè)后到相關(guān)企業(yè)服務(wù)。充分發(fā)揮開放辦學(xué)的效能，促進(jìn)高校的人才培養(yǎng)實(shí)踐。

2.3 創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

當(dāng)前，世界范圍內(nèi)掀起新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，綜合國力競爭愈加激烈。在國家實(shí)施“中國制造2025”“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展”“互聯(lián)網(wǎng)+”“一帶一路”“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”等倡議的背景下，大學(xué)成為知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的核心力量。學(xué)校應(yīng)該出臺學(xué)生科技創(chuàng)新和指導(dǎo)教師的激勵(lì)政策，結(jié)合校外企業(yè)提供的創(chuàng)新實(shí)踐獎(jiǎng)助學(xué)金等，以全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、全國工程訓(xùn)練大賽、全國挑戰(zhàn)杯、全國三維數(shù)字大賽等為依托，大力營造良好的大學(xué)生科技創(chuàng)新氛圍，開展大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)新時(shí)期工作崗位對學(xué)生的要求，保證石油類高校的傳統(tǒng)優(yōu)勢。

同時(shí)，學(xué)校定期組織“大學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)”課題，由學(xué)生組隊(duì)，專業(yè)教師指導(dǎo)，根據(jù)指導(dǎo)教師提出的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，學(xué)生利用教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和工程訓(xùn)練中心的設(shè)備，自行加工實(shí)驗(yàn)樣本，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，全程由指導(dǎo)教師把控。通過項(xiàng)目的實(shí)施，學(xué)生鍛煉了動(dòng)手能力、設(shè)計(jì)能力和處理問題能力。

本科生在課堂之余，可以申請參加本專業(yè)教師的科研項(xiàng)目，而這些科研項(xiàng)目主要與石油煉化設(shè)備、壓力容器、油氣管道等相關(guān)，通過科研項(xiàng)目的參與經(jīng)歷既鍛煉他們的知識靈活運(yùn)用能力，也可培養(yǎng)他們解決問題的創(chuàng)新思維能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

2.4 高素質(zhì)師資隊(duì)伍

建設(shè)一支高水平的教師隊(duì)伍，是實(shí)現(xiàn)新形勢下過程裝備與控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵。教研室要不斷引進(jìn)海外人才和一流大學(xué)博士畢業(yè)生充實(shí)專業(yè)師資隊(duì)伍。同時(shí)聘請海內(nèi)外著名學(xué)者、企業(yè)教授級高工為兼職教授，兼職教授不定期講座和聯(lián)合上課，拓寬學(xué)生的國際視野和工程認(rèn)知范圍。每年派教師到國內(nèi)外高水平大學(xué)深造，參加國內(nèi)外的重要學(xué)術(shù)會議。

學(xué)校還要通過課堂教學(xué)質(zhì)量獎(jiǎng)、青年教師課堂競賽等形式，努力提高教師教學(xué)水平。同時(shí)建立了系統(tǒng)的教師教學(xué)評估體系，對青年教師的教學(xué)關(guān)、學(xué)術(shù)關(guān)、師德關(guān)、實(shí)踐關(guān)等進(jìn)行評估，引導(dǎo)青年教師全面提升綜合素質(zhì)。同時(shí)，圍繞人才培養(yǎng)方案，推動(dòng)“質(zhì)量工程”建設(shè)，從“教師—學(xué)生”“課程—學(xué)生”兩個(gè)維度入手，進(jìn)行立體式系統(tǒng)化改革。

學(xué)校和二級單位每年設(shè)立教改課題研究，用于教師教學(xué)探索和實(shí)踐，同時(shí)鼓勵(lì)專業(yè)教師探索新的教學(xué)手段和方式，如使用超星學(xué)習(xí)通、雨課堂、翻轉(zhuǎn)課堂、慕課等。

2.5 科學(xué)研究

專業(yè)教研室教師除了承擔(dān)教學(xué)任務(wù)，還要承擔(dān)科研任務(wù)，鼓勵(lì)教師積極申報(bào)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、自然科學(xué)基金、省部級基金等縱向課題以及與企業(yè)事業(yè)單位合作的橫向課題，將研究成果出版專著、發(fā)表高水平論文、申請發(fā)明專利等。同時(shí)將科研最新成果融入教學(xué)實(shí)踐，補(bǔ)充專業(yè)教材。

3 結(jié)語

過程裝備與控制工程專業(yè)作為涉及機(jī)械工程、過程工程、控制工程、油氣儲運(yùn)工程及化工工程等各門學(xué)科的交叉學(xué)科，在石油天然氣領(lǐng)域中占有不可或缺的地位。學(xué)生只有以專業(yè)知識體系為主，結(jié)合特色實(shí)踐教學(xué)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，在高素質(zhì)師資隊(duì)伍的引導(dǎo)下，才能成為適應(yīng)化工、石油煉化、機(jī)械、輕工等行業(yè)需求的創(chuàng)新型復(fù)合人才。對于石油院校而言，過程裝備與控制工程專業(yè)是其主干專業(yè)之一，如何保證行業(yè)特色，同時(shí)又能培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力、新眼界、新視野的能源領(lǐng)域復(fù)合型人才是一個(gè)探索和實(shí)踐的過程。