培養應用型化工生產過程控制卓越工程師的教學改革

張春勇　舒莉　文穎頻　鄭純智

摘要：卓越工程師人才培養的目標是培養高質量各類型的工程技術人才，是高等學校工程類專業教學改革的重要方向?；趹眯突どa過程控制卓越工程師的培養，從人才培養目標、培養模式和課程改革等方面系統探討了培養應用型化工生產過程控制卓越工程師的教學改革。首次提出三元制培養模式、翻轉實習、動態課堂教學等全新的教學理念，探索了培養應用型化工生產過程控制卓越工程師的全新模式。

關鍵詞：卓越工程師教育培養計劃；化學工程師；改革

中圖分類號：C969：TO02 文獻標識碼：A 文章編號：2095-7394（2016）02-0084-04

化工生產過程控制的技術型人才以及化工安全生產的管理專業人才依然是供不應求。國家教育部在2010年開啟了“卓越工程師教育培養計劃”，落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》的重大改革，其目標是培養大批高素質的工程技術人員。

卓越計劃按照“3+1”人才培養模式培養造就創新能力強、適應企業發展需要的工程領域創新型高級專門人才，有助于促進高等學校工程類專業的教育改革，提高教育質量，探索工程專業創新人才培養新機制。在新的時代背景下，“卓越計劃”人才如何培養，使其符合教育部實施“卓越計劃”人才培養標準，最終滿足化工行業的發展要求。江蘇理工學院是實行“卓越工程師教育培養計劃”的高校之一，化工專業學科領域實施了眾多卓越計劃的教學實踐改革。

1 人才培養目標

清華大學為首的國內一流研究型大學參與了卓越計劃。這給以教學為主的非重點院校的化工專業教育帶來了壓力，甚至是沖擊和挑戰，但同時，也是極大的機遇。非重點院校大都成立于建國后，學科、科研實力遠遠落后于一流大學。但非重點院校的地域性較強，承擔了許多地方經濟發展、企業發展的項目，在本區域的影響力甚至會超越一流院校。非重點院校應充分利用優勢的地理條件。以清華為首的一流院校本科畢業生大部分除了國內讀研就是出國讀研，極少部分在國內就業。所以從本科畢業生最終服務領域來看，一流大學培養的是研究型、管理型的人才。非重點院校必須找準定位，立足自身優勢，培養服務于區域產業的應用型人才。

培養應用型化工生產過程控制卓越工程師是非重點院?；I的培養目標。以化工專業建設為主線，推進化工工程教育改革，進一步落實化工生產過程控制卓越工程師的建設，以應用型化工生產過程控制卓越工程師培養計劃為依據，以面向生產一線的應用型化工生產過程控制人才為目標，培養學生初步的工程控制思想和技能，達到應用型化工生產過程控制卓越工程師的培養目標。

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三元制培養模式

學校培養的應用型化工生產過程控制卓越工程師人才，最終還是要接受市場主體的檢驗。市場主體的參與和評價是培養卓越工程師的核心。市場主體不僅包含化工生產、制造型企業，還包括化工設計和研究院所等。市場中的化工企業有很多，學校不可能與所有的化工企業接觸。所以要以化工行業協會為龍頭，選取幾所最具有代表性的化工企業進行校企全程高度融合。德國的“雙元制”是“校企合作”可以借鑒的模板。德國雙元制教育是指學生的培訓主要在企業和學校里進行。將德國的二元制教育變為三元制教育模式，學生的畢業水平要求由行業協會和企業統一制定，學校負責傳授專業知識，企業和學校主要負責培訓技能，學生畢業時必須獲得行業協會的認可，即畢業生畢業時同時具備了畢業證書、專業技術等級證書。從而使我們培養的應用型化工生產過程控制卓越工程師人才既能具備扎實的理論知識，又有較強工程能力。在應用型化工生產過程控制卓越工程師培養過程中積極與化工行業協會中國石油和化學工業聯合會、全國精細化工行業協會、中國有色金屬工業協會、中國物資再生協會、化學工業職業技能鑒定指導中心等積極合作。同時江蘇理工學院擔任了中國物資再生協會副會長和貴金屬再生專業委員會、中國有色金屬工業協會再生金屬分會副會長、全國貴金屬深加工及其應用專業委員會會員單位和中國再生資源產業技術創新戰略聯盟常務理事單位。這使得我們能把握和跟蹤該行業的發展態勢、最新科技發展動態和最新技術信息，并加以學習借鑒，將其應用到應用型化工生產過程控制卓越工程師的教學過程中。

3 課程改革

3.1 教學計劃和教學大綱的制定主體

教學計劃具有指令性和指導性，其內容包括培養目標和要求、修業年限、課程設置、教學安排與時間分配、成績考核及學位授予等內容。教學大綱是每一門課程的指導性文件，它明確規定了一門課程的教學目標，教學內容的深度、廣度、范圍，理論課與實驗課的課時比例，教學形式等。

原先的教學計劃和教學大綱是由學校一手制定的。在三元制培養模式下，學校委托化工學院、行業協會和企業代表共同協商制定化工專業教學計劃和教學大綱。學校在其中只發揮組織和協調的作用，對協商制定后的化工專業教學計劃和教學大綱無條件支持和執行。通過學校、行業協會和企業共同努力使化工專業教學計劃和教學大綱以化學工程技術為牽引，遵循高等教育教學最基本規律，最終滿足化工行業的發展要求。

3.2 公共課程的改革

原有的化工類課程包含軍訓、英語、數學、體育、職業規劃、計算機、思想政治、物理、電子電工、專業基礎課、專業課、實習、畢業設計等一共有61門課程（江蘇理工學院化工專業）。學生什么都學，但是什么都學不好。公共課程要滿足專業課教學需要，為其服務，不能維護自身理論體系。

在知識大爆炸的時代，要學習的知識是無止境的。課程改革要有取舍之心，有舍才有得?，F在人類社會已經進入了講究專業分工的第四次工業革命。專業分工最重要的體現就是世界一流企業采取的戰略管理模式是企業外包。企業外包讓最專業的企業做最專業的事情，大大降低了企業運行的成本，同時提高了效率。人才培養要適應時代的發展和社會的需求。應用型化工生產過程控制卓越工程師的培養模式應從“一專多能”的全才型培養模式回歸到“一專一能”的專才型培養模式，使培養的人才把化工生產過程控制學精、學透，成為化工生產過程控制這個細分專業里最出色的行家里手。很難想象企業里的化工生產過程控制工程師從事化工生產過程控制的同時又要從事金工、物理、翻譯、設計等工作。這樣會導致專業化分工的細化程度和工作效率低下，企業也缺乏競爭力，高校培養的本科人才從事了?？?、技校、初中學歷員工的低端工作。

目前化工專業的學生都要進行大約2周的金工實習。理論上講金工實習主要是車、銑、刨、電焊、鉗工等環節的實習。對于化學化工專業的學生來說，在2周內顯然是不能掌握任何一項金工工序操作的。在工業4.0的背景下，專業、高速、高精、復合、智能是機械加工業發展的必然方向。而大部分金工實習變成了用2周的時間使用鋸子和銼刀純手工磨一把錘子。這與創新、智能的“中國制造2025”目標相差十萬八千里。讓金工實習應回歸其本質，成為只是機械加工類專業學生一門實踐性技術基礎課。同樣的道理也適用電子電工課程及實驗，因此在應用型化工生產過程控制卓越工程師的培養模式中大膽地刪除了金工實習、電子電工課程。

3.3 專業課程的改革

專業課程從全局出發追求應用型化工生產過程控制卓越工程師培養的知識體系。將化工過程安全、環境保護與可持續發展、文獻檢索、專業英語這幾門課程刪除。要求老師在專業知識講授時體現安全、環保、專業英語、文獻來源。資本主義的化工發展走了一條先發展化工后治理環境的路子，造成了很嚴重的生態環境污染問題。當環境污染發生后再去治理，此時環境修復的代價遠遠超過生產利潤，而且有可能無法修復——極端例子就是切爾諾貝利核事故。將原子經濟（Atom Economy）和綠色化工的思想滲透到專業課程的講授過程中，培養學生的安全、環境保護和可持續發展的專業知識。原子經濟就是從原料、中間產物到產品，從生產、中間流通到使用，從報廢、回收到循環利用（作為原料），不讓一個原子進入環境。這樣就達到“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物質的作用下，進行溫和的反應，使原料分子中的原子100%轉化為所需要的綠色目標產品，達到轉化率、選擇性和收率為100%、不產生副產物、廢水、廢渣和廢氣。采取原子經濟和綠色化工將會徹底解決化工過程安全、環境保護與可持續發展的問題。文獻檢索和專業英語這兩門課程的開設顯然是落后于時代的。專業課程的教學中就有用英語表達的專業詞匯、專業術語、專業理論等知識點，而且現在大部分課程都進行了雙語教學。當今科學技術飛速發展，在傳授最新理論和知識時就附帶講述其文獻來源及規范。

3.4 翻轉實習

卓越工程師的培養采用“3+1”的人才培養模式，“3”指的是3年理論教育，“1”指的是1年實踐教育。但許多院校的教育模式變成了要有累計1年的企業學習時間，在第7-8學期把學生不切實際地簡單推向企業進行頂崗實習和做畢業設計。

現代化工行業有著其自身的特點：易燃、易爆、有毒、有腐蝕、連續生產、技術保密等。絕大數的化工企業從安全生產和技術保密的角度出發并不希望有外人進入生產區。中國本土科學家屠呦呦用化學溶劑乙醚為萃取劑，提取了一種用于治療瘧疾的藥物青蒿素而獲得諾貝爾獎。對于學化工的人來說，只要知道乙醚、低溫這兩個關鍵詞就能破解青蒿素的提取技術。許多企業為了保密，生產時用的試劑都用代號代替，只讓操作工定時、定量加料。而設備的操作、閥門的開度等都是按照工藝條件設定好的，任何一個操作都會影響到本工段和上下工段的工藝參數，操作不當甚至會引發爆炸、生產事故等不良后果。于是在校企合作上出現了“學校熱，企業冷”的現象。

我們采取逆向的思維，既然學校到企業實習出現較大的困難，為何不讓企業走向學校，來破解松散的、淺層次的、隨機性的企業實習。推行以學校的科學技術或報酬來換取企業的工程經驗?，F在的大部分學校都有小試和中試裝置，將認識實習、生產實習、畢業實習、專業課教學、專業實驗、畢業設計等大部分實習、實訓安排在學校。將對企業影響最小的認識實習安排在企業完成。翻轉實習就是將實習場所從企業翻轉到學校，高薪聘請具有較強工程實踐經驗和能力的企業工程師、管理人員、企業家來學校與教師共同指導學生在校生產實習。

3.5 動態課堂教學

老師帶著教學計劃、教案和講稿等這些預定設定好的“劇本”、“腳本”去上課，上課的過程更多的像是“演戲”，沒有考慮到教學對象個體差異，缺少教學互動，工程實踐經驗無法培養，學生缺少興趣。以動態課堂教學為手段推進專業課程的改革。把化工原理和實驗、化工儀表和實驗、化工工藝、化工制圖、化工設計等課程進行綜合變成一門課程——化工工藝基礎學。所謂動態課堂教學就是課前無教案、無具體教學內容、無固定教學地點的教學，教學內容為化工工藝基礎學中的任何知識點，教學場所可以在教室、實驗室、機房和企業中任意選擇和切換，課后教師總結完成課后教案，并向課程組其他老師匯報教學內容，集體討論教學以及問題整改。

例如，提出如何生產濃鹽酸？用的原料是氫氣和氯氣，氫氣、氯氣從電解工藝來，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械的概念和基本理論，也可直接到實驗室現場參觀有哪些流體輸送機械，有條件的也可以去氯堿廠參觀學習。

4 結語

為符合高等教育的新趨勢，應用型化工生產過程控制卓越工程師的培養以滿足化工行業標準為基本要求，強化化學工程能力培養，大膽革新教學計劃，創新課程改革，為更有效、高質量地培養高素質的應用型化工生產過程控制卓越工程師工程技術人才探索新的教育途徑。

責任編輯 祁秀春