新工科背景下过程装备与控制工程专业培养方案的修订

    邓晓清 李美求 黄天成 张思 李翔

    摘? 要 以长江大学过程装备与控制工程专业为例，探讨新工科背景下过程装备与控制工程专业培养方案的修订。从培养方案中课程的设置与优化、导师制以及课程负责制的实施三个方面，详细分析方案中课程、学生以及教师三者之间的角色和关系，并系统阐述培养方案实施的具体办法，为推动新工科的实施、探索新形势下复合型人才的培养提供有效参考。

    关键词 新工科;过程装备与控制工程;培养方案;本科生;导师制;课程负责制;学分制;创新创业

    中图分类号：G642? ? 文献标识码：B

    文章编号：1671-489X（2020）02-0125-03

    Revision of Training Program for Process Equipment and Con-trol Engineering under Background of New Engineering//DENG Xiaoqing， LI Meiqiu， HUANG Tiancheng， ZHANG Si， LI Xiang

    Abstract This paper takes the process equipment and control engi-neering of Yangtze University as an example to discuss the revision of the Undergraduate training program under the background of new?engineering. From the three aspects of curriculum setting and optimi-zation， tutor system and curriculum responsibility system， the roles and relationships between the curriculums， students and teachers in the program are analyzed in detail， and the specific implementation of the training program is systematically expounded. This paper pro-vides an effective reference for promoting the implementation of new?engineering and exploring the cultivation of compound talents.

    Key words new engineering; process equipment and control engi-neering; training program; undergraduate; tutor system; curriculumresponsibility system; credit system; innovation and entrepreneurship

    1 引言

    隨着国内外经济和政治形势的变化，我国迎来新一轮的产业变革，首当其冲的就是制造业升级。产业升级的核心是科学技术，由高效的自动化生产代替低效的劳动力密集生产方式，其中的关键是高技术人才的培养。过程装备与控制工程专业作为典型的交叉学科，涵盖了机械、化工、电工、控制等领域，是以过程装备为主要内容，以应用控制技术和过程原理为“侧翼”的大类学科专业，主要包括“过程”“装备”和“控制”三大块内容[1]。过程装备与控制工程专业交叉性学科的特点，决定了其人才培养的复合性和多样性。产业变革带来企业对于用人要求的变化。高校作为人才培养的主体，也应该适时应对，有针对性地调整和优化学生的培养方式，在理论环节首先要调整学生的培养方案。

    过程装备与控制工程专业涵盖学科广，专业课程的方向及内容也具有多样性。目前，各高校根据自身特点，制订了不同的培养方案，但主要都集中在“装备”和“控制”两个大块，同质化严重，且“装备”所占比重更大一些。在目前产业升级的大背景下，智能化、自动化、物联网等概念更多地出现在生产过程中，传统的以“装备”为主的课程教学体系培养的毕业生，已经不能适应行业和企业的需求，培养复合型人才是大势所趋。

    2017年以来，教育部相继发布《关于开展新工科研究与实践的通知》和《关于推进新工科研究与实践项目的通知》，旨在适应以新技术、新业态、新模式、新产业为代表的新经济发展，对深化我国工程教育改革、建设工程教育强国、服务和支撑我国经济转型升级具有重大意义[2]。新工科的“新”，主要体现在工程教育的新理念、学科专业的新结构等，其目标是培养复合型的专业人才[3]，这对于解决我国目前制造业升级和产业优化过程中遇到的各种问题，具有重要意义。本文基于长江大学过程装备与控制工程专业特点，以新工科人才培养理念为背景，同时基于当前行业和企业对于人才需求的变化，研究本科生培养方案的修订及实施。

    2 培养方案修订

    课程设置的优化

    1）课程分类。过程装备与控制工程专业综合性强，包括多个小方向。为了避免专业面太宽而导致学生选课困难，将培养方案中的课程分为通识教育课程、学科基础课程、专业课程三大类。其中通识教育课程分为必修课和选修课两类，专业课程分为专业限选课和专业任选课，此外还包括石油化工设备设计和过程控制工程两个专业模块方向课程，学生需选择一个方向并且修满一定学分，这样可以保证学生全面掌握某一领域的专业知识。

    2）专业模块方向。专业课程对学生以后的就业和工作有很大的影响，结合学校专业特色与实际，将专业方向分为石油化工设备设计和过程控制工程：石油化工设备设计方向主要包括专业课程为压力容器安全评定、石油化工设备腐蚀与防护、过程装备制造工艺、过程装备成套技术以及CNG、LNG、LPG设备与技术;过程控制工程方向主要包括专业课程为单片机原理与接口技术、液压与气压传动控制、可编程控制器原理及应用、过程装备监测与诊断以及石油化工分离工程。

    3）学分均衡。学生反馈学习任务较重的是大二和大三阶段，因此将更多的學习任务调整到大一阶段。学生在高考过后学习热情尚存，增加一点儿任务对学生而言在可承受范围内。通识教育课程尽可能都安排在大一阶段，同时尝试安排专业基础课，如机械工程导论。

    导师制的实施? 培养方案通过学生的选课最终实施，学生由于对专业背景以及课程体系缺乏了解，可能出现盲目选课的情况，这时候就需要教师帮其进行分析和指导。基于导师在学分制教学体系下的重要作用，过程装备与控制工程专业依据学分制改革研究成果在学生中实施导师制，主要确定了组织实施、导师资格、导师选择和导师职责四个方面的具体内容[4]。

    1）导师制实施。机械工程学院协调各专业召开工作会议，各专业可在本专业内以及跨专业聘任导师。过程装备系聘任了机械设计及自动化和材料成型及控制两个专业的教师担任本科生导师。同时在学生中通过各种方式进行导师宣传，让学生了解导师制和各导师的具体情况。在导师制的实施过程中及时总结归纳，逐步建立导师数据库，完善导师的学术背景、专业特长、指导业绩等，供学生选择参考。

    2）导师资格。机械工程学院目前有教职员工近百人，受聘导师需具有中级以上职称或具有博士学位;同时聘请企业专家担任导师，相关人员也需要具有中级及以上职称。导师需热爱教育事业，具有良好的职业道德，有较强的工作责任心，关心学生成长成才;同时应具有较强的业务能力，熟悉过程装备与控制工程专业发展趋势及规律，了解行业及社会对学生发展的需求，且了解学分制实施的具体内容。

    3）导师选择。采取师生双向选择的办法，在教师自愿的基础上聘任导师。针对大一新生举行学分制人才培养方案暨本科生导师制介绍会，让新生充分知晓人才培养方案、本科生导师制的内容及运作，介绍每位导师的学科背景和研究方向，由学生根据自身需求选择。

    4）导师职责。根据学分制实施要求明确导师的职责，主要为对学生进行人生规划和职业规划的指导，包括思想道德和专业技能两个方面。为学生答疑解惑，介绍学科专业前沿动态，介绍不同课程的背景、作用及内容，帮助学生构建专业知识体系，指导学生参与创新创业计划及机械设计大赛等科研立项或学科竞赛;将自己主持或参与的课题介绍给学生，让学有余力的学生参与课题研究，培养学生的科研能力和创新创业精神。

    课程负责制的实施? 课程是培养方案的核心，提高教学质量是课程实施的最终目标。为进一步加强过程装备与控制工程专业教学组织建设，整合课程资源，深化课程体系和教学内容改革，切实提高教学质量，实行教研室主任领导下的教学组长课程负责制，作为过程装备与控制工程专业培养方案的一项重要内容。将多门课程组成一个课程组，成员由担任该课程的所有教师组成;课程教学组长由讲师以上职称、教学经验丰富、有较强的组织管理能力、协调能力和敬业精神的教师担任，由课程组成员共同推选，同时鼓励符合资格的教师轮流担任，以提高课程组整体教学水平。依据长江大学过程装备与控制工程专业特点和师资现状，将目前归口于过程装备与控制工程专业的课程划分为四个课程组。

    1）流动及传热课程组。依据过程装备与控制工程专业主要涵盖方向为“三传一反（热量传递、质量传递、动量传递及化学反应）”，据此将培养方案中的工程流体力学、过程流体机械、传热学、工程热力学及过程流体机械课程设计五门课程归于流动及传热课程组。

    2）化工过程及设备课程组。化工以及制造企业是过程装备与控制工程专业学生就业主要单位，化工设备及流程设计是在这些企业工作的主要内容，据此将培养方案中的化工原理、过程设备设计、化工计算、过程装备密封技术、石油化工设备腐蚀与防护、过程装备制造工艺、过程装备成套技术及CNG、LNG、LPG设备与技术八门课程归于化工过程及设备课程组。

    3）过程控制课程组。过程控制是过程装备与控制工程专业的重要方向，目前大型企业过程生产均通过自动化控制来完成，据此将培养方案中的互换性与技术测量、过程装备控制技术、机械工程测试技术、单片机原理与接口技术、可编程控制器原理及应用、过程装备监测与诊断六门课程归于过程控制课程组。

    4）安全工程课程组。随着国家对安全生产的日益重视，安全生产要求越来越高，很多中小企业由于安全生产要求不达标，不得不停产整顿。安全生产不仅是对企业的要求，也是对高校人才培养的要求。基于过程装备与控制工程专业的特点，将设计安全生产过程的课程，主要为石油安全工程和压力容器安全评定两门课程归于安全工程课程组。

    课程组组长全面负责本课程的日常教学管理工作，主要包括准备开课前课程教学基本资料，管理课堂教学过程中的事务以及在课程组内开展教研活动;课程结束后及时总结及组织期末考试，开展教学研究与教学改革。课程负责制可以帮助教师深入了解课程之间的联系，熟悉专业的整体结构，更好地实施教学工作以及指导学生。

    3 结语

    新工科的目标是培养复合型人才，这与新形势下行业和企业对于人才素质的要求是一致的。课程、学生和教师是培养方案的三个主体，解决课程如何编排、学生如何选课、教师如何上课的问题，就是解决培养方案具体落实的问题，将最终决定学生的培养效果。本文从这三个问题出发，提出课程体系优化、导师制的实施和课程负责制的实施三方面的改革措施，探讨长江大学机械工程学院过程装备与控制工程专业本科生培养方案的修订与实施，希望为新工科背景下的过程装备与控制工程专业复合型人才的培养作出贡献。

    参考文献

    [1]张辛喜，李学平.“新工科”背景下过程装备与控制工程专业人才培养方案探索与实践[J].新西部，2019（11）：130-131.

    [2]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

    [3]林健.引领高等教育改革的新工科建设[J].中国高等教育，2017（Z2）：40-43.

    [4]万宗瓒.学分制背景下法学专业本科生导师制的实践与思考[J].高教学刊，2019（6）：87-89.