基于产学融合的过程装备与控制工程专业协同育人模式创新与实践
熊易经
身份证号码:36252819930608009X
中图分类号:G12 文献标识码:A
引言
过程装备与控制工程专业(原名化工设备与机械)是伴随着我国流程工业发展而设立的重要工科专业,其培养目标是使学生掌握扎实的自然科学基础、工程热力学、力学、机械设计、过程原理、控制工程等基本理论,具备过程装备的设计、制造、运行、管理及技术创新能力的高级工程技术人才。产学协同育人是一种以产业需求为导向,以高校和企业为双主体,通过资源共享、优势互补、过程共管、责任共担,共同参与人才培养全过程的创新教育模式。它旨在打破学校与社会的壁垒,将企业的技术资源、项目资源、文化资源引入人才培养过程,有效提升学生的工程实践能力、职业素养和创新能力,同时为企业储备和输送高质量人才,实现高校人才培养与企业发展的双赢。
1、过程装备与控制工程专业产学协同育人的价值
首先,契合新工科建设的内在要求,新工科建设强调学科的交叉性、实践性和前瞻性,要求教育主动应对变化、塑造未来。过程装备与控制工程本身即是机械、化工、控制、材料等多学科交叉的产物,与智能化、数字化技术的融合更是大势所趋。产学融合为企业前沿技术、真实场景和未来需求进入课堂打开了通道,是构建新工科人才培养体系的关键;其次,弥补高校实践教学资源的不足,大型过程装备(如反应器、塔器、压缩机、大型泵阀)结构复杂、造价高昂,其运行、控制、故障诊断的实验教学很难在校园内完全复制。企业拥有最真实的生产装置、最先进的制造设备和丰富的工程案例,是高校不可或缺的“延伸课堂”和“实践基地”。通过共建实践平台,学生可以接触到校园内无法提供的学习资源;再次,提升学生的综合职业素养,在企业真实环境中学习与实践,学生不仅能锤炼技术技能,更能提前感受企业文化、了解行业标准、树立安全、环保、质量意识,培养团队协作、沟通表达和项目管理等软技能,实现从“学生”到“工程师”的角色预演,显著缩短就业后的适应期;最后,促进高校教师队伍工程化建设,教师通过参与企业技术攻关、项目合作,可以跟踪产业技术前沿,丰富工程经验,反哺教学与科研,避免教学内容的“空心化”,同时,企业专家、技术骨干作为兼职教师引入教学,优化了师资结构。
2、过程装备与控制工程专业协同育人模式的创新路径与实践措施
2.1、共构“需求导向、动态优化”的课程体系
成立由高校学科带头人、专业骨干教师和企业技术总监、人力资源专家组成的专业建设委员会。定期研讨产业技术发展趋势和人才能力需求,共同审定和优化培养方案。课程模块创新,在传统“通识课 ⋅+ 基础课+专业课”的基础上,嵌入由企业主导或深度参与的“产业技术模块”(如“智能工厂与数字孪生技术”、“过程安全与可靠性工程”、“高端压力容器设计与标准”)和“交叉创新模块”(如“化工大数据分析”、“人工智能在过程控制中的应用”);课程内容更新,将企业真实项目、典型案例、技术难题转化为教学素材,共同开发项目化课程、案例库和活页式教材,确保教学内容的前沿性与实用性[1]。
2.2、共建“虚实结合、优势互补”的实践平台
企业捐赠或与高校联合开发贴近工业实际的中型实验实训装置(如小型精馏塔系统、流体输送综合实验平台)、智能制造单元等。同时,大力建设虚拟仿真实验教学中心,模拟大型压缩机、反应器、复杂控制系统的操作、故障诊断与优化,解决“进不去、看不见、动不了、难再现”的难题。超越简单的参观和顶岗实习,建设一批“教学化改造”的校外实践基地。企业提供专门的教学场地、设备和技术指导人员,与高校教师共同设计一系列递进式的、研究性的实践项目(Project-Based Learning, PBL),让学生真刀真枪地参与设备调试、工艺优化、技术改造等实际工作。
2.3、共组“专兼结合、双向流动”的师资队伍
建立高校教师定期到企业实践锻炼(如寒暑假挂职、技术合作)的制度,提升教师的工程实践能力。同时,设立“产业教授”或“企业导师”岗位,聘请一批高水平企业专家深度参与课程教学、毕业设计指导、学术讲座和创新创业教育。针对毕业设计和大学生创新训练计划项目,推行“校内导师+企业导师”的双导师制。选题来源于企业实际,双方导师共同指导,论文或成果由双方共同评定,确保课题的工程价值和研究深度[2]。
2.4、共施“项目驱动、竞赛赋能”的教学方法
从低年级到高年级,构建一个贯穿多个学期的、综合性的项目式学习体系。低年级可进行认知性项目,高年级则组成跨学科团队,承接来自企业的真课题、真项目,完成从设计、制造到调试的全过程,全面提升解决复杂工程问题的能力。积极组织学生参加“中国大学生机械工程创新创意大赛——过程装备实践与创新赛”、“‘互联网 +, 大学生创新创业大赛”等高水平学科竞赛。鼓励企业冠名、出题、提供赞助和评审专家,将竞赛作为检验育人成果、选拔优秀人才的重要平台[3]。
2.5、打造“虚实结合、内外联动”的实践教学平台
企业可以通过捐赠设备、提供软件、共建实验室等方式参与校内实践条件建设。例如,共建“智能制造单元”、“故障诊断仿真实验室”、“DCS控制仿真中心”等。这些平台既用于教学,也可作为企业员工的培训基地,实现资源共享。超越传统的“参观式”实习基地,建设“教学化”的深度实习基地。校企共同制定实习大纲和计划,企业指派经验丰富的工程师担任“企业导师”,为学生提供轮岗实习、跟岗学习的机会,让学生真正参与设备的巡检、维护、检修甚至技术改造项目。对于高危、高成本、难以重复的实际生产环节(如大型设备吊装、紧急停车操作、事故应急处置),可与企业合作开发高度仿真的虚拟实习实训系统。学生可以在虚拟环境中进行反复演练,安全且高效地掌握核心操作技能,再到真实环境中进行验证[4]。
结束语
过程装备与控制工程专业的协同育人模式创新,是一场深刻的教育革命。它绝非权宜之计,而是应对产业变革、提升人才竞争力的战略选择。其成功的关键在于构建一个以学生为中心,高校、企业、政府等多方主体深度互动、优势互补、价值共创的育人生态系统。未来,随着信息技术的发展,协同育人的形态将更加智能化、虚拟化。基于数字孪生技术的虚拟仿真实验、远程协作项目、在线开放课程(MOOC)与线下实践的结合,将打破时空限制,使协同育人资源的配置更加高效、普惠。
参考文献:
[1]李晋. 基于产学融合的过程装备与控制工程专业协同育人模式创新与实践[J].大学教育,2025,(15):65-68+73.
[2]许萧,张世杰. 过程装备与控制工程专业知识在石化硫盐安全分离研究中的运用[J].化纤与纺织技术,2025,54(07):230-232.
[3]任金平,张琪,芦娅妮,等. 应用型大学过程装备与控制工程专业校企合作定制班人才培养模式研究[J].陇东学院学报,2024,35(05):100-104.
[4]杨矞琦,李世颖,张海鹏. 过程装备与控制工程专业科教协同育人探究——以多相流雾化科技创新平台融入人才培养的实践为例[J].教育教学论坛,2022,(50):145-148.