石油化工专业“点-线-面-体”全周期复合人才培养

徐 鸣

(中国石油大学胜利学院 化学工程学院,山东 东营 257000)

教育部新工科建设计划提出，高校要树立创新型、综合化、全周期工程教育“新理念”,加快培养当前产业急需人才[1]。所谓“全周期工程教育”,指的是从学生入学进入专业学习开始,到成为一名基本合格的工程师的整个过程。“全周期工程教育”就是要针对不同培养阶段的不同特点,展开连续的有针对性的过程性培养。根据这一指导思想,开展石油化工专业“全周期”复合人才培养模式的改革与实践,以达到培养满足石油化工需求人才的目的。

一、石油化工复合型工程人才的培养要求

自2012年以来，对本地区企业和毕业生的调研分析发现，当前石油化工企业对人才的需求具有三个特征。

第一,岗位需求多元化。虽然一线生产岗位仍是需求量最大的岗位,但生产技术的不断提高、对自有核心技术和高附加值产品的重视、市场供需状况的改变以及环境、安全的压力,致使技术开发、环境、安全、营销、管理等岗位的需求明显上升。

第二,知识体系全面化。石油化工产业“油头化尾”、精细化、专用化,以及从劳动密集型向知识和技术密集型转变,企业对人才的知识体系要求扩展到了全面掌握从石油开采加工、下游产品生产等各环节的基础知识、工艺流程、仪表设备操作、分析检验等,基本覆盖了石化工业生产的全过程。

第三,能力体系复合化。随着产业结构调整、先进生产工艺和新型装备应用及信息化程度的提高,石油化工企业对一线工程人才的技术能力、复合能力及综合素质有了更高的要求。同时,对于实践能力、科研能力更加注重,以满足精细石油化工产品生产、开发和后期现场技术服务的要求。

因此,石油化工工程人才培养必须从单一的应用型、技能型,转变成为培养掌握石油化工全过程知识体系,专业能力、实践能力、工程能力、科研能力、创新能力兼备,能够胜任生产、检测、研发、技术服务等多个岗位的复合型人才。

二、石油化工复合型工程人才的“点-线-面-体”专业知识能力结构

解决石油化工生产中复杂多样的生产实际问题,需要综合运用化学、化工、仪表、设备、自动化等多学科的理论,是一门综合性极强的系统工程，必须以“由点连线、连线成面、构面为体”的思路,建立石油化工工程人才“点-线-面-体”复合型的专业知识能力结构。

(一)专业知识点和专业能力点的确定

将石油化工企业各个岗位所需的专业知识、专业能力体系进行解构,分解成为相对独立但又具有一定逻辑关系的小模块,即为专业知识点和专业能力点。这些模块是胜任石油化工企业相关工作所需知识、能力的具体内容,也是人才培养方案中课程设置的重要依据,同时也是制定相关课程教学大纲的核心。具体内容见表1～4。

(二)专业知识能力线的构建

将专业知识点和专业能力点按照属性进行分类,然后依据其所属知识体系、逻辑顺序和支撑关系组合起来,就形成了包含知识和能力两方面要素的能够协同完成某个知识单元培养要求的线性组合体,我们称之为“专业知识能力线”。最终形成的专业知识能力线共15条,可根据其在培养体系中的作用分为基础类(A)、专业类(B)、配套类(C)、辅助类(D)四大类,详见表1～4。

表1 基础类知识能力线及相关知识点、能力点

表2 专业类知识能力线及相关知识点、能力点

表3 配套类知识能力线及相关知识点、能力点

表4 辅助类知识能力线及相关知识点、能力点

(三)专业知识能力面与复合体的形成

通过知识能力线,可以培养学生从事石油化工专业的基本素质与知识技能,但这些知识技能尚处于一种分散的状态,经常会造成学生学过之后仍然不知道“用在哪、怎么用”,不利于学生知识、能力体系总体观的形成和复合化。因此,将各条专业知识能力线依据石油化工企业的主要岗位设置和岗位对知识能力的要求进行组合,即可形成如表5所示专业知识能力面。显然,知识能力线的相互重合与交叉是不可避免的,这也直接反映出人才所需知识能力的培养必须是复合化的。

表5 知识能力线所构成的专业知识能力面

在此基础上,6个专业知识能力面共同构成了如图1所示的完整的石油化工专业知识能力复合体。

注:A1、A2、B1…为构成知识能力面的知识能力线的编号

由于可迁移知识能力是职业生涯中除专业知识能力之外的通用知识能力,适用于各种职业和岗位,是伴随人终身的可持续发展能力,因此复合体以其为底;工程工艺设计知识能力是高度综合和要求最高的,因此复合体以其为顶;其他四个面互相交叉,互相支撑,覆盖石油化工企业生产的全流程,可充分满足不同岗位的实际需求。

三、石油化工复合型工程人才的培养方式

(一)石油化工复合型工程人才的培养阶段

根据“全周期工程教育”的核心理念,将学生的专业培养分为三个培养阶段,实施点-线-面-体的连续性过程培养。

第一阶段为专业基础培养阶段,主要集中于第5学期。该阶段在1～4学期先进行学科基础培养之上,通过石油化工专业基础知识点的学习,使学生形成专业基础知识能力线。这一阶段是学生由“通用”向“专业方向”转变的重要环节,不仅要打好专业基础,而且要通过《认识实习》等实践课程的设置,使学生对石油化工工业产生直观认识,并推动工程思维、专业理念的形成。

第二阶段为实践提升阶段,主要由第6、7学期构成。本阶段的核心任务是进行各条石油化工生产知识能力线和配套知识能力线的全面培养,同时通过专业实验、生产实习、仿真实训、设备实习等多个实训环节,推动各知识能力线的融合,构建石油化工生产知识能力面和质量检测知识能力面。本阶段是从理论知识全面转向生产应用的关键阶段,因此课程设置、教学内容与学生培养方式需突出高度的实践性。

第三阶段是交叉融合阶段。本阶段由第7、8学期构成。主要通过课程设计、毕业设计、顶岗实习、校企合作等多种实践形式,配合辅助知识能力线,使工程工艺知识能力面、安全环境知识能力面、研发服务知识能力面全面形成并最终与第三阶段构建的两个知识能力面融合,形成知识能力复合体,实现完整石油化工工程人才的复合培养。

(二)石油化工复合型工程人才的课程体系

根据所构建的知识能力结构复合体建立的石油石化专业课程体系分为三个模块:核心课程模块、配套课程模块及辅助课程模块,分别对应专业基础和专业生产知识能力线、配套知识能力线和辅助知识能力线。三个模块共设置课程26门,其中必修课程19门,选修课程7门;理论课程19门,实验课程2门,实践课程5门。实现石油化工复合型工程人才知识能力“点-线-面-体”的形成(见表6)。

表6 专业基础知识线培养的课程设置

石油化工专业知识能力面及复合体的培养体系和培养流程如图2。其中石油化工生产知识能力面由12门课程构成,贯穿于5～8学期的全部专业培养阶段;工程工艺知识能力面由7门课程组成,由第6学期开始构建;质量检测知识能力面、安全环境知识能力面、研发服务知识能力面分别由4门、2门和2门课程构成,主要集中于7、8两个学期。

(三)石油化工复合型工程人才的培养措施

1.通过多种举措强化教学内容的应用性

根据石油化工企业岗位需求的知识、能力点制定教学大纲,优化教学内容,降低理论性的同时突出与实际生产应用的结合;删除陈旧过时的教学内容,将石化工业的新知识、新技术、新工艺引入课程;完全依据石化产品国家质量标准设置专业实验项目等。

2.不断变革实践教学方式和方法

将原来的单纯企业实习变为校内-企业-校内三段式的实习模式;与企业合作,编写针对性实习教材,开发实习教学用影音多媒体课件,并建设实习专用网站,使学生在实习各阶段的课余时间均可自主学习相关内容;建设与实习配套的专门实验室,使软件与硬件相结合以提高实习效果[2]。

图2 石油化工专业知识能力面、复合体培养体系与流程

3.开启全面的校企合作培养机制

不仅在培养方案制定、教学大纲和课程内容选择等方面提高企业的参与度,并且通过教师深入企业生产一线进行实践培训、企业工程师进入教学一线进行讲座,并参与课程设计和毕业设计过程等举措,使企业参与到复合型工程人才培养的各个阶段,也使教学能够更加贴近生产一线[3]。

四、石油化工复合型工程人才培养的特色与展望

高度契合教育部全周期工程人才培养的理念,主动对接企业了解人才需求状况,从企业生产、岗位的实际需求出发,设计课程体系并进行分阶段、全过程培养,同时紧跟石油化工产业技术发展步伐,改革调整教学内容和教学方法,充分体现新工科建设“问产业需求建专业,问技术发展改内容”思路,不仅注重学生的工程能力明显提升,同时也重视岗位适应度、企业满意度的提升。

课程体系具备高度的完整性,实现三个覆盖:一是从石油及天然气的一次加工到下游石化工业的全产业链覆盖;二是从化学、电子电工学、仪表、机械、安全、环境等多个学科的全学科覆盖;三是化工工艺、化学工程、催化工程、化工机械与设备、化工自动化、化工项目建设工程、化工装置运行工程7个石油石化关键工程要素的全流程覆盖,以使学生得到全面化、复合化、实用化的培养和训练,更好地胜任石油石化企业的技术和生产岗位。

依照学生在不同培养阶段中知识能力的发展特点,创建了点-线-面-体的过程性培养方式,即将石油化工生产知识能力要素分解为知识能力点,然后依托紧贴生产的教学内容、多维交叉的实践训练和深广结合的校企协同,在双基培养阶段聚点成线,在实践提升阶段连线成面,在交叉融合阶段融面成体,实现全周期、全过程的复合人才培养。

当前,高等教育正面临着供求关系、国家需求、国际竞争环境、教育对象、资源条件的“五个变化”;而石油化工产业正在进行与大数据、人工智能为代表的信息化与工业化“两化融合”,与以新能源、新材料为代表的新兴产业交叉融合,如何紧跟企业需求,顺应行业趋势,提前谋划,提早布局,以新工科建设带动人才培养模式的升级,更好服务于企业需求,是我们今后将要持续努力的方向。