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化學工程實踐創(chuàng)新平臺的架構論文
一、工程實踐創(chuàng)新平臺架構的原則
（一）明確工程教育的培養(yǎng)目標和內涵
工程教育由工程科學、工程社會學、工程技能訓練等構成，其目標是培養(yǎng)“高級工程技術人才”“高級科學技術人才”和“高級工程管理人才”等。歐美以麻省理工學院（ＭＩＴ）為代表的一些大學充分拓寬了高等工程教育的內涵，從關注工程教育本身轉向強調影響工程教育的哲學、教育學和文化學基礎等，其目的是全方位培養(yǎng)基礎知識厚、實踐動手能力強、學習能力強、適應能力快、創(chuàng)新素質高、綜合素質好的“現代工程人”。現代社會經濟發(fā)展所需要的人才已經超越了只問過程不求結果的學術性人才和只知其果不問其因的應用性人才。當前社會迫切需求的是能夠將理論與應用相結合，過程與結果相統一，將科學家素質與工程師精神相融合的工程應用型創(chuàng)新人才；工程應用型創(chuàng)新人才要能夠將科學原理及學科知識轉化為設計方案或設計圖紙，并將設計方案與圖紙轉化為產品。工程實踐創(chuàng)新平臺的構建要以社會、企業(yè)對人才的需求為導向，必須與工程應用創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)內涵相結合，充分考慮相關專業(yè)的定位、方向和特色；以提高學生自主獲取知識的能力和應用知識的能力為目的，以激發(fā)他們的創(chuàng)新與創(chuàng)造性思維為宗旨；并增強他們的自信心和與人溝通交往的能力，加強他們對所學專業(yè)的熱愛等。構建過程中還要樹立以創(chuàng)新為核心，“重過程體驗、重創(chuàng)新思維”的教學理念。總之，實踐創(chuàng)新平臺的架構是一個復雜的系統工程，不僅要呈現出綜合性、復雜性和創(chuàng)新性的特征，還要體現社會性和倫理性的特征。
（二）分層次、多元化
化學工程學院實踐創(chuàng)新平臺的架構以強化實驗技能訓練、開拓創(chuàng)新意識、培養(yǎng)產品開發(fā)和實際操控能力為目的，建設了主輔線兼?zhèn)洹⒄n內外結合的高水平化工基礎實驗室和獨具石化特色的專業(yè)實驗室，建設了校企聯合、現場實習與仿真操作互補的實習基地；開發(fā)了系列化工生產實習仿真軟件，并同時開展化工原理實驗大賽和化工設計大賽，打造了具有“實踐內容特色化，科研成果教學化，工程訓練實戰(zhàn)化”的立體化、多元化的實踐創(chuàng)新平臺。實踐創(chuàng)新平臺的架構過程中注重實踐課程教學內容的改革。鼓勵教師開設綜合設計型課程、模擬訓練課程和研究方法實踐課程，教學內容面向化學工業(yè)的工程實際，并結合學科前沿，更多地采用案例分析、課程項目等形式。學生首先在課堂理論教學中認知工程實踐，奠定工程實踐創(chuàng)新人才扎實而又雄厚的理論基礎，并使學生的實踐能力逐漸由學科基礎實踐轉向多學科知識融合實踐，為高素質創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定基礎。與此同時，為強化學生化工設計的能力，采取項目教學的形式，按照實戰(zhàn)演練的要求，統籌優(yōu)化、整合化工原理課程設計、化工設計和畢業(yè)設計內容，構建點、線、面循序漸進且長程統一的化工設計實訓平臺，使工程理念四年不斷線。在現場實習過程中，實現認識實習對化工工藝流程和化工設備的認知到生產實習對化工工藝參數和化工工藝流程的熟知，最后到化工仿真的實際操作。總之，在實踐創(chuàng)新平臺的構建過程呈現出了由認知實踐、工程實訓和工程實戰(zhàn)的層次過渡。
（三）動態(tài)發(fā)展原則
在經濟高速發(fā)展的信息時代，知識已經超越了社會構成中的其他要素成為了決定工程企業(yè)發(fā)展的主要素。當今科學知識和技術發(fā)展速度超越了以往任何時代，知識發(fā)展狀況使工程企業(yè)等組織的生產水平與服務領域不斷變化，對高素質工程人才的工程與社會方面的知識和能力不斷提出新要求，在工程職業(yè)實踐過程中不斷遇到新的問題與情境。社會和企業(yè)對人才能力和要求的變化及工程實踐問題的變化，要求高素質工程實踐創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標要實時作出調整，相應的課程體系和實踐教學環(huán)節(jié)也要隨之變化，這就決定了實踐創(chuàng)新平臺的構建要遵循動態(tài)發(fā)展的原則，在動態(tài)變化中讓學生感受、理解知識產生和發(fā)展的過程。
二、工程實踐創(chuàng)新平臺架構模式
（一）現場實習實訓化、仿真模擬實戰(zhàn)化
工程實踐是工程教育的重要特征，是工程教育的靈魂，而產學研結合是工程教育的本質要求。學生只有充分利用校企合作平臺，通過實踐訓練環(huán)節(jié)不斷地嘗試、摸索和研究，才能不斷提高工程創(chuàng)新能力和分析解決工程實際問題的能力。只有親歷工程實踐過程，才能真正了解工程的內涵，體驗企業(yè)文化，并提高認知社會的能力。由此決定了生產實習的重要性。化學工程學院充分調動社會各界優(yōu)質資源，不斷探索校企合作方式，先后與校內外多家石油石化大型企業(yè)簽訂了聯合培養(yǎng)協議，讓學生在企業(yè)實習期間，具有學生和企業(yè)員工雙重身份。目前化學工程學院已形成了“生產現場實習＋計算機仿真實習”的生產實習模式。四周企業(yè)現場實習實行與企業(yè)相同的倒班制，教師和學生深入車間和工人師傅打成一片，教師更多地給予學生理論知識的傳輸，現場師傅給予現場經驗的指導。學生在完備的安全防護措施下到常減壓蒸餾、催化裂化、重油加氫裂化和催化重整等不同的煉油裝置上跑流程、爬塔器、辨認主要操作設備和輔助設施，并在車間見習工人師傅對ＤＣＳ系統的操作，觀察各類操作參數的變化，以及突發(fā)性事故的處理方法等。但鑒于現場安全的嚴格要求，企業(yè)不允許學生進行現場操作。為彌補生產實習只能近觀不能操作的遺憾，學生可在仿真實驗室中進行煉油工藝過程的操作。現在仿真實驗室中裝有“常減壓蒸餾”“催化裂化”“催化重整”和加氫裂化４套ＤＣＳ仿真軟件。學生可利用這四套軟件進行煉油生產裝置的仿真生產、開停工演練、事故處置模擬和化工裝置的流程模擬計算等方面的訓練。現場生產實習后的仿真實習使化學工程與工藝專業(yè)學生的實踐能力錦上添花。生產實習的實訓和實戰(zhàn)過程充分體現了“工學結合”“做中學”和“做中教”的工程教育特點。
（二）教學實驗綜合化、創(chuàng)新化
把握內涵、優(yōu)化組合、架構了實驗課程體系，將實驗按照設計型、綜合型和研究創(chuàng)新型三個模塊設置。目前已形成了從初級到高級、從基礎到專業(yè)、從接受知識到綜合性、創(chuàng)新性的實驗教學平臺。設計型實驗模塊涵蓋了化工原理、化工熱力學和反應工程實驗等，實驗過程遵循“自主設計，虛擬演練，室內實戰(zhàn)，厚實基礎，實現拓展”的方針。整合并優(yōu)化了專業(yè)基礎實驗教學條件，建立了完善的實驗教學保障機制，構建了虛擬化工多媒體操作平臺和多個覆蓋范圍廣的多功能實驗室。實驗內容包括了文獻調研、實驗方案設計、網上預習并模擬演練、實驗室內實戰(zhàn)等，強調學生實驗過程的自主性，強化對專業(yè)基礎知識的認知。此外，提倡小組討論、協作攻關的實驗模式，增強學生的團隊協作精神。綜合型實驗模塊按照“一線貫通，首尾相合，展現特色，體現綜合”的規(guī)劃，從原油的實沸點蒸餾實驗出發(fā)，首先切割汽油和柴油餾分，然后測試原油和相應切割餾分的粘度、密度、餾程、硫含量、凝點、閃點和苯胺點等油品性質參數，實現整個專業(yè)實驗的一線貫通；結合石油煉制工程所學理論，在對所有測試數據進行分析的基礎上，對原油性質進行綜合評價，確立初步的原油加工方案，從而體現整個專業(yè)實驗首尾相合、特色化和綜合性的特點。研究創(chuàng)新型實驗模塊遵循“把握前沿，展現工程，培養(yǎng)創(chuàng)新”的理念，依托并結合科研實驗室，積極開發(fā)和建立大型實驗裝置，在構建過程中使之規(guī)范化和系列化，盡可能擴大學生的受益面。
（三）科研成果教學化
以學科建設為龍頭，依托科研實驗室，不斷拓展工程訓練內涵，加大科研成果向實驗教學轉化的工作力度，促進科研成果教學化。化學工程學院以科研成果轉化為依托，積極開發(fā)和建立大型實驗裝置，作為學生選做實驗內容。如近幾年開發(fā)的兩段提升管催化裂化技術和多產低碳烯烴技術等，均具有為學生提供實驗的功能，每年都有大量的本科生參與到實驗過程中，這不僅有助于學生對石油煉制工程教學內容的理解，也有利于學生綜合能力的提高。鼓勵并推行本科生參與科學研究，教師將科研課題分解成多個子課題，然后依托化工實驗中心和教師科研室完成相應課題的研究；由此開發(fā)學生的創(chuàng)新思維、提高學生分析問題和解決實際問題的能力。
（四）教師隊伍多元化
工程實踐創(chuàng)新平臺的建設要有強有力的教師隊伍支撐。當前工程教育存在的一大弊端就是缺乏有工程背景的教師。盡管在過去的教學過程中我們注重強化學生的工程實踐能力，重視各實踐教學環(huán)節(jié)，建立了多層次、立體化的實訓教學平臺，但是我們仍嚴重缺乏有豐富工程經歷的教師。針對教師隊伍中工程實踐經驗薄弱的問題，化學工程學院實行了青年教師生產實習輪訓制，鼓勵和制訂政策支持教師到企業(yè)培訓或到相關高校學習。學校也調整用人制度，降低學歷門檻，注重實踐能力，從廠礦企業(yè)或設計院引進工程背景豐厚的工程師增添到教師隊伍中。針對當前全方位、高素質工程人才的培養(yǎng)目標，我們在重視工程設計、工程管理素質培養(yǎng)的同時，還關注了學生文化素養(yǎng)的培養(yǎng)。以工程文化教育課程及工程文化教育基地為載體，實施工程文化教育，培養(yǎng)學生“大工程”意識。要實現這一培養(yǎng)目標，工程教育也需要具備相應素養(yǎng)的教師隊伍。此外，借鑒其他高校的成功經驗，加大“雙師”型師資隊伍建設力度，盡快實現教師隊伍結構和素養(yǎng)的多元化。
（五）學生學習自主化
在工程實踐創(chuàng)新平臺的構建過程中，我們還密切關注了學生自主學習能力的培養(yǎng)。所謂“自主學習”是指在教師指導下主動參與、主動獲取、自我構建、自我發(fā)展和自我完善的過程。工程實踐創(chuàng)新平臺的構建要給學生提供充分自主學習的空間，鼓勵學生主動思考、自覺學習；激發(fā)學生的學習興趣和求知欲望。為實現這一目的，我們一方面大量開設了綜合開放性實驗、創(chuàng)新實驗，由化工實驗中心或教師科研室為學生提供完成實驗的基本條件，學生在教師指導下通過自主設計、自主操作和自主處理實驗數據完成實驗的設定目標；另一方面在工程設計中，在教師指導下，學生可自行擬定工程設計題目，完成從設備選型到工藝流程的初步設計。此外，我們也面向學生開設了興趣認識性開放實驗，培養(yǎng)學生展示自己想象力的能力。
三、結語
加強工程教育力度、培養(yǎng)高素養(yǎng)的工程實踐創(chuàng)新人才已成為時代所趨。工程實踐創(chuàng)新人才的培養(yǎng)離不開工程實踐創(chuàng)新平臺的橋梁作用。平臺的架構必須建立在工程教育培養(yǎng)目標的基礎上，根據專業(yè)培養(yǎng)方向和特色構建層次化、多元化和綜合化的實踐教學平臺。在架構過程中要關注實習基地、實驗基地或中心的搭建，注重教師隊伍的建設，以及學生自主學習能力的培養(yǎng)等。
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