控制工程專業人才培養方案
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【摘要】本文基于“新工科”建設背景和工程教育認證的要求，分析了過程裝備與控制工程專業的現狀，結合學校實際情況，對現有過程裝備與控制工程專業的專業方向、培養方案及課程體系進行了探索和實踐。重新確立了基礎理論和創新能力并重的課程體系；將漸進式理論課程與實踐課程有機結合，構建了“三段式”的實踐教學群；在完善實踐教學保障措施的基礎上，提出了基于校企深度融合，突出工程應用的“產教融合、協同育人”工程能力創新型人才培養模式。
【關鍵詞】新工科建設；過程裝備技術；工程創新能力；人才培養方案
一、引言
工程教育一定要以產業為引領，為經濟社會發展服務。當前，我國正在實施創新驅動發展、“中國制造2025”、“互聯網+”、“一帶一路”等重大戰略，以新技術、新業態、新產業、新模式為特點的新經濟蓬勃發展。新經濟對工程教育也提出了新要求，即面向未來要布局新興工科專業，工程科技人員要具備更高的創新創業能力和跨界整合能力，高等院校要建立更多樣化和個性化的工程教育培養模式。2017年2月，圍繞“中國制造2025”國家戰略實施，教育部了《教育部高等教育司關于開展“新工科”研究與實踐的通知》，先后形成了“復旦共識”、“天大行動”、“北京指南”的“新工科”建設三部曲?！靶鹿た啤苯ㄔO是主動應對新一輪科技革命與產業變革的戰略行動，相對于傳統的工科而言，“新工科”培養的人才要求工程實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力，這些需求為“新工科”提供了契機。新經濟的發展呼喚“新工科”，國家一系列重大戰略深入實施呼喚“新工科”，產業轉型升級和新舊動能轉換呼喚“新工科”，我國高等教育改革創新也在呼喚“新工科”?！靶鹿た啤比瞬诺呐囵B離不開高等院校。高等院校一方面需要主動布局新興工科專業建設，提前布局培養引領未來技術和產業發展的人才；另一方面，還需加快傳統工科專業的轉型升級，對現有工科專業的培養方案、培養模式進行改革和創新。下面以西安理工大學過程裝備與控制工程專業為例，基于“新工科”的建設背景，結合工程教育認證要求，在充分調研和分析了過程裝備與控制工程專業的現狀后，著重就專業定位、專業方向、培養模式及課程體系等進行探索和實踐。
二、過程裝備與控制工程專業現狀分析
過程裝備與控制工程專業具有集機械、化工、電工、控制于一體的交叉特性，它是以過程裝備為主要內容，以應用控制技術和過程原理為“側翼”的大類學科專業，主要包括“過程”、“裝備”和“控制”三大塊內容。近年來，受我國宏觀經濟政策的調控以及經濟危機的影響，過程工業行業存在著產能過剩的問題，嚴重的阻礙了這些行業的發展。另外，以美國為首的西方發達國家對我國的化工產品出口實行強烈的反傾銷或者反補貼政策，大大阻礙了我國化工產品的出口。這些不利因素直接導致我國過程工業企業對大學生的需求大大減少，每年高考第一志愿報考本專業的學生人數逐年在減少。據不完全統計，近3年開設過程裝備與控制工程專業的學校大多數第一志愿都錄不滿，包括一些211、985院校第一志愿也達不到錄取任務。同時，隨著我國經濟的快速發展和節能環保政策的不斷實施，在加快經濟結構調整的同時，也在不斷引進高新技術來推動傳統過程工業的轉型。培育和發展環保產業、生物產業、高端技術等化工產業，這是我國未來過程工業的主導趨勢。高等院校過程裝備與控制工程專業受上述因素影響，改革也勢在必行。
三、“新工科”背景下過程裝備與控制工程專業改革思路
“中國制造2025”的提出對我國制造業的變革影響深遠，對人才的需求也提出了新的要求。未來中國制造業發展將圍繞“裝備智能化”與“過程智能化”兩大主線進行，主要體現在設備智能化改造升級、工業機器人產業快速發展、“互聯網+裝備制造業”催生的新生產模式、智能裝備和產品快速發展、制造過程智能化五大趨勢。高等院校面對這種新趨勢，要深入分析企業崗位及人才需求的變化，不斷優化人才培養模式?！靶鹿た啤苯ㄔO也絕不單指智能機器人、大數據、云計算等新興工科專業，它還包括傳統工科專業的升級改造。目前，開設過程裝備與控制工程專業的各個高校，其專業背景和研究領域大都定位在過程工業企業，專業同質化傾向嚴重。學生畢業時存在著工程實踐能力不強、創新能力弱、就業方向單一、理論和實踐脫節等問題，人才培養結構和質量難以適應經濟結構調整和產業升級的要求。為此，在分析了過程裝備與控制工程專業的現狀后，筆者認為“新工科”背景下的過程裝備與控制工程專業的改革，必須以社會需求為導向，緊密結合市場發展需要，圍繞工程教育的新理念，增加新的專業方向，更新專業知識體系，采用新的產學融合的培養模式，提高學生的工程實踐和創新能力，從而實現高校工科專業與產業的匹配，高校教育與社會實踐教育的有機結合。為了適應國家戰略，服務地方區域經濟發展，拓展傳統的過程裝備與控制工程專業內涵，經過充分調研論證后，西安理工大學信息技術與裝備工程學院于2016年9月開始在過程裝備與控制工程專業增設了智能裝備技術專業方向，服務于機械、石化、能源、輕工、紡織等產業的轉型升級。同時，根據工程教育專業認證標準，創建了“產教融合、協同育人”工程能力創新型人才培養模式，旨在培養“中國制造2025”所需應用性的創新型人才。
四、過程裝備與控制工程專業智能裝備技術方向人才培養方案實踐
1、構建“產教融合、協同育人”工程能力創新型人才培養模式
新工科背景下的人才培養要體現“學科交叉，產學融合”的特征。我們通過與業內有影響力的企業（公司）、科研院所的深度合作，聘請企業專家進駐校園，聯合成立專業指導委員會，結合區域與行業發展對高素質創新型人才的需求，建立完善的產教融合、協同育人的工程能力創新型人才培養模式，實現專業鏈與產業鏈、課程內容與職業標準、教學與生產過程的無縫對接。在“重視基礎知識，加強實踐教學，深度校企融合，突出工程應用”的原則下，我們對課程體系的設立、課程建設的要求、實踐教學環節的設置、教學方式方法改革等方面深入研討。同時，以教學團隊建設為先導，以課程與教學資源建設為基礎，以教學方法的改進為突破點，加大了實踐教學環節力度，促進“產學研”相結合，突出工程實踐創新能力的培養，制定了“6+2”模式的人才培養方案，即第6、8兩個學期在企業進行相應實踐教學，企業工程師參與學生培養，其余六學期在校內進行理論學習和工程訓練。該方案的制定一方面為學生奠定了扎實的理論基礎，另一方面通過較長時間的企業階段培養，強化了學生專業知識應用能力，提高了學生創新創業能力。
2、打造基礎理論和創新能力并重的課程體系
與卓越工程師教育培養計劃不同的是，我們對理論課程體系的設計按照“扎實的公共基礎課較全的專業基礎課必須的專業核心課必要的知識拓展和創新選修課”的漸進關系，強調理論知識與實踐應用相結合、經典理論與現代技術相結合，對傳統機械類、電氣類專業課程內容進行整合，結合智能制造必須的信息技術知識，形成以“機械為主，電氣與信息為兩翼”的課程體系。全面引進和落實OBE和CDIO教育理念，研究和參考工程教育認證標準，精心構建以二級項目為核心的專業課程項目體系，實現專業建設和課程建設的有機結合。教學內容緊貼企業生產實際，加強理論教學的針對性，對一些實踐性強的專業課采用“理實一體化”教學模式，壓縮課程中的演示性、驗證性實驗，增加了來源于企業生產實際的項目分析等環節，使學生知識和創新能力在項目的實踐中得到驗證和提高。
3、構建“三段式”的實踐教學群
為了培養工程能力應用性的創新型人才，我們除了安排有一定課時的實驗教學外，還設置了基于企業小型項目的校內實踐、在企業基地進行的“產學結合”和“畢業設計”的實踐教學，即“三段式”實踐教學，以求通過不同階段的實踐教學環節，逐步提高和培養學生的專業知識應用能力和工程創新能力。
4、建立科學有效的實踐教學基地，擬定切實可行的“企業階段”培養方案
“三段式”實踐課程的培養效果不僅需要技術先進、管理科學的企業基地，更需要明確的學習計劃、系統的培養內容、合理的培養方法、有效的考評機制等內容的支撐，擬定出切實可行的“企業階段”培養方案。在確定實踐教學基地時,我們著重考慮合作企業的技術水平、管理水平和創新能力等。先后與陜西鼓風機(集團)有限公司、陜西北人印刷機械有限責任公司、德國SAMSON（薩姆森）控制設備（中國）有限公司、陜西九立機器人有限公司等知名企業簽訂了校企合作協議。在擬定“企業階段”培養方案時,我們首先安排專業教師去合作企業進行三個月以上的實踐，熟悉企業生產運營情況,之后和企業協商擬定出“企業階段培養實施細則”。對企業培養階段的考評，我們根據專業培養目標和要求，結合企業的技術崗位，通過技術應用的實踐過程，由學校教師與企業協商完成?？荚u內容應包括工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、團隊合作、項目管理等幾方面,涵蓋認識、描述、理解、掌握、控制五個層次。
5、開展務實有效國際合作，完善人才培養模式
2016年6月，西安理工大學與德國拉芬斯堡•魏恩加騰應用技術大學（HRW）就機械類專業工程能力創新型人才合作培養事宜達成共識；2017年6月，與德國比勒費爾德（Bielefeld）應用科學大學啟動了中德機械、信息類專業培養方案和課程對接與交流工作。通過加強與德國各大學的合作交流，借鑒國際先進理念和標準，培養具有國際視野的創新型工程技術人才，不斷完善西安理工大學工程能力創新型人才培養模式。
五、結語
在“新工科”建設背景下，結合工程教育認證的要求，我們對過程裝備與控制工程專業的人才培養方案做了一些探索和實踐，雖然目前還存在著一些不足和差距，但在今后的教學和專業實踐中，我們將繼續規范和完善人才培養方案，提升專業人才培養的水平，實現新工科人才培養的“產業需求導向，跨界交叉融合，支撐引領行業”的要求，培養工程能力創新型的新工科人才。
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作者：張辛喜 單位：西安理工大學過程裝備與控制工程系
