过程装备与控制工程专业的人才培养

【摘要】在我国目前全面推进实施制造强国战略的背景下，分析武汉地方高等院校当前过程装备制造业人才供需状况和人才培养现状，对过程装备与控制工程专业课程体系的设置、教学方式和方法、师资队伍和实训基地的建设等方面进行探讨，以促进地方高校过程装备与控制工程专业人才的培养。

【关键词】智能制造；过程装备与控制工程；地方高校；人才培养

1引言

近年来，随着新一代信息网络技术与生产制造的融合发展，中国制造业的发展面临着激烈的国际竞争环境，发达国家为确保在世界制造业中的强国地位，纷纷运用信息网络技术大力发展智能制造，掀起了“再工业化”的浪潮。发展中国家的制造业发展也紧锣密鼓地跟进[1]。我国为了更好地迎接发达国家和发展中国家的双重挤压，将全面推进实施制造强国战略。而过程装备智能制造相较于航空航天、汽车制造等自动化、智能化应用较好的行业，其生产形式粗放，自动化与信息化理念与水平都相对落后。尤其是我国化工设备制造水平目前还处于工业2.0阶段，很多先进技术没能得到充分应用[2]。在此现状下，智能化转型为改造落后生产方式、提高生产效率和产品质量、促进行业发展创造了机遇，同时也对过程装备制造和应用提出了全新的要求。大学生是企业技术革命的主力军，是企业转型升级的主推手，为促进过程装备制造业的转型升级，过程装备与控制工程专业在人才培养方面进行改革也是地方高校应该关注的课题。

2过程装备与控制工程供需现状与人才培养

现代化的过程装备产业急需大量过程工业、机械和信息等学科跨界融合的复合型技术人才。赵志平在今年中国石化两化融合推进大会上指出，基于当前行业企业在智能制造建设过程中面临人才匮乏的突出问题，拟依托智库专家资源，编写相关教材和书籍，培养一批适应于企业智能制造建设和发展的专业性人才，逐步建立起行业智能制造人才培养体系[3]。可以说，随着传统制造业的改造升级和人工成本的快速上升，人才的短缺已成为制约过程装备领域智能制造发展的突出问题。在人才培养方面，首先，由于过程装备智能制造涉及多学科、跨领域和大数据等技术，而现有的过程装备与控制工程专业大都是以前的化工机械、粮油机械、纺织机械等相关专业调整而来，该专业在发展过程中自动控制和信息化等方面的基础比较薄弱，地方高校过程装备与控制工程专业学生在控制和信息化方面存在明显的短板。其次，由于过程装备的制造涉及很多过程领域的实际工况条件，加上装备订单式管理和生产模式，机械制造和控制工程的毕业生由于过程方面知识的欠缺或者工作环境、待遇等方面的原因进入过程装备行业的毕业生很少。总之，过程装备制造一直以来与智能制造、信息控制处于半脱节状态，有些甚至基本停留在人工或者数字化制造阶段，过程装备制造行业人才质量和效益还有待进一步提高，满足智能制造发展需求的高端技术技能型人才供给不足。

3以市场需求为导向设置课程体系，实现课程的动态调整，提高教学的先进性

随着科技发展的日新月异，在紧跟时代和社会发展的大学校园，课程设置应该是适时更新，动态调整。大学应该密切关注企业发展的紧缺人才和技能，根据专业发展规划和毕业生的调查反馈来进行培养方案和相关课程的动态调整：哪些课程设置对学生职业生涯重要，哪些是学校认为重要而毕业生觉得不重要的，还有哪些是毕业生认为很重要但学校的课程体系里没有关注的？譬如加州大学戴维斯分校根据加州学生就业的特点，规定所有专业（包括管理类）学生都要求进行高等数学、编程语言等课程的学习。过程装备与控制工程专业毕业生是石化行业装备设计、制造和使用的主力军。在物联网和智能制造为主导的第四次工业革命时期，以前课程的有关内容已经不能很好地满足行业发展的要求。为了更好地实现装备制造业的转型升级，大学教育应该根据时展和社会需求，结合企业和毕业生反馈信息，及时更新和补充新知识、新技能的教学内容，并在此基础上构建出合理的课程体系，制定相应的人才培养计划，促进新型过程装备制造业学科的建设。对于地方高等院校来说，我们以服务区域产业升级转型为宗旨，以企业职业岗位需求为基础，以培养学生综合能力和素质为核心，以行业职业资格标准和专业职业能力要求为依据，构建工作岗位对应从业知识和技能、从业知识技能对应专业核心课程的课程体系[4]。做到教学内容与时代接轨，人才培养与企业需求相匹配，这样人才培养的质量和效益就会大幅提高，一方面可以为企业输送大量急需的高端人才，一方面学校也不必再为学生的招生、就业所困扰。

4改革教学方式和方法，实现生产与教学的深度融合，提高教学的实用性

过程装备与控制工程专业是一个融合信息控制、智能制造和过程工业于一体的多学科专业，课程涉及学科多，范围广[5]。与国外大学教学相比，课程理论深度更深，更难、更抽象，实际应用不够，这样学生在有限的时间里将不同学科领域的理论融会贯通并加以应用增加了难度。为了实现学校与企业间的无缝对接，可以通过改革教学方式和方法，实现生产与教学的深度融合，提高教学的实用性。首先，学校要做好不同学科老师之间、老师和企业之间的沟通和交流，对学生应该具备的知识体系在难度、深度和广度上形成共识，课程尽量简单、形象，注重实用，这样更利于激发学生的潜能和求知欲，也利于学生将各学科知识的融会贯通，特别是针对学生某些需要不同学科之间的配合和衔接的知识和技能；其次，增加实训教学课时或者增加综合性大作业，注重理论知识的运用效果反馈。美国大学中讨论课、讨论场所很多，课程大作业和Paper也是司空见惯。我国由于经费、办学条件和师资等方面的原因，我们的教育基本还是课堂讲授为主，普遍存在重视理论教育而忽略思考与实践。其实我们可以在现有的条件下，将理论知识和实际生活中的发现的问题或者企业中简单的案例结合，根据工作量的多少让学生以小组或者个人的方式完成：例如，学习了传感器和信号的采集与处理，就让学生完成一定的装备制造过程中在线检测系统，或者工艺参数（流量、压力等）的监控系统的设计，学习了流体输送就可以让学生设计一个简单的城市管道输送系统等。讨论和大作业环节有利于学生将所学知识理解和运用，同时会激发学生的思考，发现问题并积极寻求解决问题的方法；最后，加大对实践实训环节的投入，加强学校、企业及科研院所等多方合作，构建产学研用立体化的人才联合培养模式。现代化的实验室是先进科学技术成果的体现，可以激发学生的探索激情，也利于实验教学效果的保证；老师可以利用到企业实习的机会或者业务关系了解企业发展的需求或需要解决的问题，把问题带进课堂，通过指导学生科研、毕业设计、学生竞赛等完成学生知识到能力的转化。对于学生设计完成较好的作品（如毕业设计优秀作品展等），可以集中组织行业的教授、工业界的工程师和投资商来参观，一方面刺激学生的创作激情和动力，一方面也让学生了解企业最新的需求，及时实现知识到能力的转化。

5加强师资队伍的建设，促进学科之间的交叉融合，提高人才培养的匹配度

过程装备与控制工程是一个融合多学科的专业，对于高学历、高素质的复合型人才难求一直是困扰地方高等院校的主要问题。提高教师队伍整体水平，首先，培训校内专职教师。学院可以主要通过鼓励青年教师去名校和国外攻读博士学位来提高学历层次，或者不定期的让校内相关学科的老师外出访学交流，促进教师之间、教师与行业专家之间的了解、交流与合作，促进教师知识更新和技能提升，促进不同学科教师之间的交叉融合，完成高学历、高素质和复合型人才的转变；其次，聘请企业高级工程师担任兼职教师，进行课程或者实践环节的教学，这样可以让学生老师近距离地了解企业的需求，学校可以利用自己的知识优势解决企业存在的问题或者提高企业信息化、自动化程度，同时结合企业的实际应用情况，培养更具有针对性的专业人才，提高人才与企业的匹配度。

6加强实训平台和实习基地建设，提高学生的实践创新能力，实现企业与学校的无缝对接

高水平和现代化的专业实验室与稳固高效的实习实训基地可以克服以往实验主要是重复验证、机械操作，实习主要是走走看看的敷衍现象，进一步提高实践教学质量，有利于理论知识与工程实践的结合，与理论教学相得益彰。现在国内科研院所、高校和企业拥有不同的评价机制和利益导向，但企业要想持续稳定的发展，他们应该认识到信息化生产和智能制造是顺应产业发展趋势的必然举措，必须重视人才的教育和培养。我们可以以人才、技术、效益为结合点，以育人为根本着眼点，以充分发挥各自优势为条件建立校企协同机制[6]。通过校企协同机制，一方面对企业员工进行在职培训，使其能够熟练地掌握和应用智能生产设备和信息化管理系统，提升企业的信息化生产管理水平，另一方面，学校可以培育优质的实习实训基地，适时根据生产实际安排实习内容，合理配置校企双导师，学生实习目标明确，实习任务饱满，可以激发了其实习的积极性和主动性。高校、院所和企业共同建设智能制造实训基地，打造创新应用平台，丰富合作内容和形式，提高学生的创新实践能力，实现企业与学校的无缝对接。

7结束语

在我国智能制造转型升级过程中，过程装备智能制造需要大量的高端制造人才，因此探讨过程装备与控制工程专业人才培养模式至关重要，为了适应过程装备制造产业转型升级对装备制造人才的需求，笔者借此次外出学习交流的机会对我校过程装备与控制工程专业的课程设置、教学方法改革、师资队伍和实训基地建设等方面进行了探讨，以促进过程装备制造专业人才的培养。

参考文献

[1]高青松,李婷.“中国制造2025”研究进展及评述[J].工业技术经济,2018(10):59-66.

[2]王昌,汪建新,谭心.融合工程教育认证的过程装备与控制工程专业综合改革探讨[J].教育教学论坛,2018(4):100-102.

[3]左保燕,陶秀梅.智能制造在医药领域的应用[J].中国国情国力,2018(10):11-13.

作者：刘红姣 闵珉 单位：江汉大学