過程裝備與控制工程專業(yè)的人才培養(yǎng)

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【摘要】在我國目前全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的背景下，分析武漢地方高等院校當(dāng)前過程裝備制造業(yè)人才供需狀況和人才培養(yǎng)現(xiàn)狀，對過程裝備與控制工程專業(yè)課程體系的設(shè)置、教學(xué)方式和方法、師資隊(duì)伍和實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)等方面進(jìn)行探討，以促進(jìn)地方高校過程裝備與控制工程專業(yè)人才的培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】智能制造；過程裝備與控制工程；地方高校；人才培養(yǎng)

1引言

近年來，隨著新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與生產(chǎn)制造的融合發(fā)展，中國制造業(yè)的發(fā)展面臨著激烈的國際競爭環(huán)境，發(fā)達(dá)國家為確保在世界制造業(yè)中的強(qiáng)國地位，紛紛運(yùn)用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大力發(fā)展智能制造，掀起了“再工業(yè)化”的浪潮。發(fā)展中國家的制造業(yè)發(fā)展也緊鑼密鼓地跟進(jìn)[1]。我國為了更好地迎接發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的雙重?cái)D壓，將全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略。而過程裝備智能制造相較于航空航天、汽車制造等自動化、智能化應(yīng)用較好的行業(yè)，其生產(chǎn)形式粗放，自動化與信息化理念與水平都相對落后。尤其是我國化工設(shè)備制造水平目前還處于工業(yè)2.0階段，很多先進(jìn)技術(shù)沒能得到充分應(yīng)用[2]。在此現(xiàn)狀下，智能化轉(zhuǎn)型為改造落后生產(chǎn)方式、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、促進(jìn)行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了機(jī)遇，同時(shí)也對過程裝備制造和應(yīng)用提出了全新的要求。大學(xué)生是企業(yè)技術(shù)革命的主力軍，是企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主推手，為促進(jìn)過程裝備制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，過程裝備與控制工程專業(yè)在人才培養(yǎng)方面進(jìn)行改革也是地方高校應(yīng)該關(guān)注的課題。

2過程裝備與控制工程供需現(xiàn)狀與人才培養(yǎng)

現(xiàn)代化的過程裝備產(chǎn)業(yè)急需大量過程工業(yè)、機(jī)械和信息等學(xué)科跨界融合的復(fù)合型技術(shù)人才。趙志平在今年中國石化兩化融合推進(jìn)大會上指出，基于當(dāng)前行業(yè)企業(yè)在智能制造建設(shè)過程中面臨人才匱乏的突出問題，擬依托智庫專家資源，編寫相關(guān)教材和書籍，培養(yǎng)一批適應(yīng)于企業(yè)智能制造建設(shè)和發(fā)展的專業(yè)性人才，逐步建立起行業(yè)智能制造人才培養(yǎng)體系[3]?？梢哉f，隨著傳統(tǒng)制造業(yè)的改造升級和人工成本的快速上升，人才的短缺已成為制約過程裝備領(lǐng)域智能制造發(fā)展的突出問題。在人才培養(yǎng)方面，首先，由于過程裝備智能制造涉及多學(xué)科、跨領(lǐng)域和大數(shù)據(jù)等技術(shù)，而現(xiàn)有的過程裝備與控制工程專業(yè)大都是以前的化工機(jī)械、糧油機(jī)械、紡織機(jī)械等相關(guān)專業(yè)調(diào)整而來，該專業(yè)在發(fā)展過程中自動控制和信息化等方面的基礎(chǔ)比較薄弱，地方高校過程裝備與控制工程專業(yè)學(xué)生在控制和信息化方面存在明顯的短板。其次，由于過程裝備的制造涉及很多過程領(lǐng)域的實(shí)際工況條件，加上裝備訂單式管理和生產(chǎn)模式，機(jī)械制造和控制工程的畢業(yè)生由于過程方面知識的欠缺或者工作環(huán)境、待遇等方面的原因進(jìn)入過程裝備行業(yè)的畢業(yè)生很少?？傊?，過程裝備制造一直以來與智能制造、信息控制處于半脫節(jié)狀態(tài)，有些甚至基本停留在人工或者數(shù)字化制造階段，過程裝備制造行業(yè)人才質(zhì)量和效益還有待進(jìn)一步提高，滿足智能制造發(fā)展需求的高端技術(shù)技能型人才供給不足。

3以市場需求為導(dǎo)向設(shè)置課程體系，實(shí)現(xiàn)課程的動態(tài)調(diào)整，提高教學(xué)的先進(jìn)性

隨著科技發(fā)展的日新月異，在緊跟時(shí)代和社會發(fā)展的大學(xué)校園，課程設(shè)置應(yīng)該是適時(shí)更新，動態(tài)調(diào)整。大學(xué)應(yīng)該密切關(guān)注企業(yè)發(fā)展的緊缺人才和技能，根據(jù)專業(yè)發(fā)展規(guī)劃和畢業(yè)生的調(diào)查反饋來進(jìn)行培養(yǎng)方案和相關(guān)課程的動態(tài)調(diào)整：哪些課程設(shè)置對學(xué)生職業(yè)生涯重要，哪些是學(xué)校認(rèn)為重要而畢業(yè)生覺得不重要的，還有哪些是畢業(yè)生認(rèn)為很重要但學(xué)校的課程體系里沒有關(guān)注的？譬如加州大學(xué)戴維斯分校根據(jù)加州學(xué)生就業(yè)的特點(diǎn)，規(guī)定所有專業(yè)（包括管理類）學(xué)生都要求進(jìn)行高等數(shù)學(xué)、編程語言等課程的學(xué)習(xí)。過程裝備與控制工程專業(yè)畢業(yè)生是石化行業(yè)裝備設(shè)計(jì)、制造和使用的主力軍。在物聯(lián)網(wǎng)和智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命時(shí)期，以前課程的有關(guān)內(nèi)容已經(jīng)不能很好地滿足行業(yè)發(fā)展的要求。為了更好地實(shí)現(xiàn)裝備制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，大學(xué)教育應(yīng)該根據(jù)時(shí)展和社會需求，結(jié)合企業(yè)和畢業(yè)生反饋信息，及時(shí)更新和補(bǔ)充新知識、新技能的教學(xué)內(nèi)容，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建出合理的課程體系，制定相應(yīng)的人才培養(yǎng)計(jì)劃，促進(jìn)新型過程裝備制造業(yè)學(xué)科的建設(shè)。對于地方高等院校來說，我們以服務(wù)區(qū)域產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型為宗旨，以企業(yè)職業(yè)崗位需求為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)學(xué)生綜合能力和素質(zhì)為核心，以行業(yè)職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)職業(yè)能力要求為依據(jù)，構(gòu)建工作崗位對應(yīng)從業(yè)知識和技能、從業(yè)知識技能對應(yīng)專業(yè)核心課程的課程體系[4]。做到教學(xué)內(nèi)容與時(shí)代接軌，人才培養(yǎng)與企業(yè)需求相匹配，這樣人才培養(yǎng)的質(zhì)量和效益就會大幅提高，一方面可以為企業(yè)輸送大量急需的高端人才，一方面學(xué)校也不必再為學(xué)生的招生、就業(yè)所困擾。

4改革教學(xué)方式和方法，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與教學(xué)的深度融合，提高教學(xué)的實(shí)用性

過程裝備與控制工程專業(yè)是一個(gè)融合信息控制、智能制造和過程工業(yè)于一體的多學(xué)科專業(yè)，課程涉及學(xué)科多，范圍廣[5]。與國外大學(xué)教學(xué)相比，課程理論深度更深，更難、更抽象，實(shí)際應(yīng)用不夠，這樣學(xué)生在有限的時(shí)間里將不同學(xué)科領(lǐng)域的理論融會貫通并加以應(yīng)用增加了難度。為了實(shí)現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)間的無縫對接，可以通過改革教學(xué)方式和方法，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與教學(xué)的深度融合，提高教學(xué)的實(shí)用性。首先，學(xué)校要做好不同學(xué)科老師之間、老師和企業(yè)之間的溝通和交流，對學(xué)生應(yīng)該具備的知識體系在難度、深度和廣度上形成共識，課程盡量簡單、形象，注重實(shí)用，這樣更利于激發(fā)學(xué)生的潛能和求知欲，也利于學(xué)生將各學(xué)科知識的融會貫通，特別是針對學(xué)生某些需要不同學(xué)科之間的配合和銜接的知識和技能；其次，增加實(shí)訓(xùn)教學(xué)課時(shí)或者增加綜合性大作業(yè)，注重理論知識的運(yùn)用效果反饋。美國大學(xué)中討論課、討論場所很多，課程大作業(yè)和Paper也是司空見慣。我國由于經(jīng)費(fèi)、辦學(xué)條件和師資等方面的原因，我們的教育基本還是課堂講授為主，普遍存在重視理論教育而忽略思考與實(shí)踐。其實(shí)我們可以在現(xiàn)有的條件下，將理論知識和實(shí)際生活中的發(fā)現(xiàn)的問題或者企業(yè)中簡單的案例結(jié)合，根據(jù)工作量的多少讓學(xué)生以小組或者個(gè)人的方式完成：例如，學(xué)習(xí)了傳感器和信號的采集與處理，就讓學(xué)生完成一定的裝備制造過程中在線檢測系統(tǒng)，或者工藝參數(shù)（流量、壓力等）的監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)了流體輸送就可以讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的城市管道輸送系統(tǒng)等。討論和大作業(yè)環(huán)節(jié)有利于學(xué)生將所學(xué)知識理解和運(yùn)用，同時(shí)會激發(fā)學(xué)生的思考，發(fā)現(xiàn)問題并積極尋求解決問題的方法；最后，加大對實(shí)踐實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的投入，加強(qiáng)學(xué)校、企業(yè)及科研院所等多方合作，構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研用立體化的人才聯(lián)合培養(yǎng)模式。現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室是先進(jìn)科學(xué)技術(shù)成果的體現(xiàn)，可以激發(fā)學(xué)生的探索激情，也利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的保證；老師可以利用到企業(yè)實(shí)習(xí)的機(jī)會或者業(yè)務(wù)關(guān)系了解企業(yè)發(fā)展的需求或需要解決的問題，把問題帶進(jìn)課堂，通過指導(dǎo)學(xué)生科研、畢業(yè)設(shè)計(jì)、學(xué)生競賽等完成學(xué)生知識到能力的轉(zhuǎn)化。對于學(xué)生設(shè)計(jì)完成較好的作品（如畢業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)秀作品展等），可以集中組織行業(yè)的教授、工業(yè)界的工程師和投資商來參觀，一方面刺激學(xué)生的創(chuàng)作激情和動力，一方面也讓學(xué)生了解企業(yè)最新的需求，及時(shí)實(shí)現(xiàn)知識到能力的轉(zhuǎn)化。

5加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)，促進(jìn)學(xué)科之間的交叉融合，提高人才培養(yǎng)的匹配度

過程裝備與控制工程是一個(gè)融合多學(xué)科的專業(yè)，對于高學(xué)歷、高素質(zhì)的復(fù)合型人才難求一直是困擾地方高等院校的主要問題。提高教師隊(duì)伍整體水平，首先，培訓(xùn)校內(nèi)專職教師。學(xué)院可以主要通過鼓勵青年教師去名校和國外攻讀博士學(xué)位來提高學(xué)歷層次，或者不定期的讓校內(nèi)相關(guān)學(xué)科的老師外出訪學(xué)交流，促進(jìn)教師之間、教師與行業(yè)專家之間的了解、交流與合作，促進(jìn)教師知識更新和技能提升，促進(jìn)不同學(xué)科教師之間的交叉融合，完成高學(xué)歷、高素質(zhì)和復(fù)合型人才的轉(zhuǎn)變；其次，聘請企業(yè)高級工程師擔(dān)任兼職教師，進(jìn)行課程或者實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，這樣可以讓學(xué)生老師近距離地了解企業(yè)的需求，學(xué)校可以利用自己的知識優(yōu)勢解決企業(yè)存在的問題或者提高企業(yè)信息化、自動化程度，同時(shí)結(jié)合企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用情況，培養(yǎng)更具有針對性的專業(yè)人才，提高人才與企業(yè)的匹配度。

6加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)平臺和實(shí)習(xí)基地建設(shè)，提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)與學(xué)校的無縫對接

高水平和現(xiàn)代化的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室與穩(wěn)固高效的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地可以克服以往實(shí)驗(yàn)主要是重復(fù)驗(yàn)證、機(jī)械操作，實(shí)習(xí)主要是走走看看的敷衍現(xiàn)象，進(jìn)一步提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，有利于理論知識與工程實(shí)踐的結(jié)合，與理論教學(xué)相得益彰。現(xiàn)在國內(nèi)科研院所、高校和企業(yè)擁有不同的評價(jià)機(jī)制和利益導(dǎo)向，但企業(yè)要想持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，他們應(yīng)該認(rèn)識到信息化生產(chǎn)和智能制造是順應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢的必然舉措，必須重視人才的教育和培養(yǎng)。我們可以以人才、技術(shù)、效益為結(jié)合點(diǎn)，以育人為根本著眼點(diǎn)，以充分發(fā)揮各自優(yōu)勢為條件建立校企協(xié)同機(jī)制[6]。通過校企協(xié)同機(jī)制，一方面對企業(yè)員工進(jìn)行在職培訓(xùn)，使其能夠熟練地掌握和應(yīng)用智能生產(chǎn)設(shè)備和信息化管理系統(tǒng)，提升企業(yè)的信息化生產(chǎn)管理水平，另一方面，學(xué)?？梢耘嘤齼?yōu)質(zhì)的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，適時(shí)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際安排實(shí)習(xí)內(nèi)容，合理配置校企雙導(dǎo)師，學(xué)生實(shí)習(xí)目標(biāo)明確，實(shí)習(xí)任務(wù)飽滿，可以激發(fā)了其實(shí)習(xí)的積極性和主動性。高校、院所和企業(yè)共同建設(shè)智能制造實(shí)訓(xùn)基地，打造創(chuàng)新應(yīng)用平臺，豐富合作內(nèi)容和形式，提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)與學(xué)校的無縫對接。

7結(jié)束語

在我國智能制造轉(zhuǎn)型升級過程中，過程裝備智能制造需要大量的高端制造人才，因此探討過程裝備與控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式至關(guān)重要，為了適應(yīng)過程裝備制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級對裝備制造人才的需求，筆者借此次外出學(xué)習(xí)交流的機(jī)會對我校過程裝備與控制工程專業(yè)的課程設(shè)置、教學(xué)方法改革、師資隊(duì)伍和實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)等方面進(jìn)行了探討，以促進(jìn)過程裝備制造專業(yè)人才的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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作者：劉紅姣 閔珉 單位：江漢大學(xué)