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摘要:工程實踐教育是高校人才培養體系中的重要組成部分。在國家實施“卓越工程師教育培養計劃”的背景下,以東北大學冶金工專業有色金屬冶金方向為例,介紹了產學研深度融合的有色金屬冶金特色工程實踐教育體系,以及在加強實踐教學環節采取的措施。通過設置跟崗實踐、拓展實習基地、豐富實踐教學內容、加強校企合作、提升師資水平、虛實結合等措施,在提升學生實踐能力方面取得了一定成效。
關鍵詞:產學研;有色金屬冶金;工程實踐;實習基地
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》中指出,高等教育承擔著培養高級專門人才、發展科學技術文化、促進社會主義現代化建設的重大任務。提高質量是高等教育發展的核心任務,是建設高等教育強國的基本要求。提高人才培養質量是對高等教育提出的基本要求。《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020年)》中也提出實施產學研合作培養創新人才政策。為了培養具有創新能力、適應現代社會發展需要的高質量工程技術人才,教育部在2010年啟動“卓越工程師培養計劃”。卓越計劃的核心是通過行業企業深度參與培養過程,強化培養學生工程能力和創新能力,按通用標準和行業標準培養工程人才,防止人才培養與社會需求脫節。東北大學作為進入“卓越工程師教育培養計劃”高校之一,在完善教學體系強化實踐教學方面做了一系列改革。冶金工程是從冶金一次和二次資源中生產化合物、金屬及其材料并進行加工的應用性專業,是典型的與行業密切結合工程專業。東北大學冶金工程專業依托“冶金工程”國家一級重點學科,涵蓋鋼鐵冶金、有色金屬冶金和冶金物理化學三個專業方向,專業齊全,優勢突出,是國內一流的首批國家級特色專業,在促進冶金工業進步和冶金人才培養方面起到引領作用,對世界冶金工業發展和進步起到推動作用。東北大學冶金工程專業自2015級本科生開始設立卓越工程師班,旨在培養勝任冶金行業及相關領域科學研究、技術創新、工程設計、生產及企業管理高素質復合型創新人才。在工程實踐教學方面,增設了產學研深度融合特色的企業跟崗實踐環節。
一、培養目標
冶金工程涵蓋有色金屬冶金、鋼鐵冶金和冶金物理化學三個方向。冶金工程專業培養目標是掌握現代冶金工程及相關學科發展,具備現代冶金工程基礎理論、專業知識和基本技能,勝任冶金行業及相關領域的科學研究、技術創新、工程設計、生產及企業管理的高素質復合型創新人才。本專業畢業生畢業五年左右應達到以下目標。一是適應現代冶金工程技術發展,融合工程數理基本知識和冶金工程專業知識,對復雜冶金工程項目提供系統性解決方案。二是跟蹤冶金工程及相關領域前沿技術,具備良好的工程創新能力,運用現代工具從事本領域相關產品的設計、研發和生產三是具備社會責任感,堅守職業道德規范,綜合考慮安全、法律、環境與可持續發展等因素影響,在工程實踐中能堅持公眾利益優先。四是具備健康的身心素質和良好的人文素養,擁有團隊精神、有效溝通表達能力和一定的項目管理能力五是具有全球化意識和國際視野,積極主動適應不斷變化的環境,擁有終身、自主學習習慣和學習能力。
二、實踐教學體系
在教學培養體系中,學生畢業要求的總學分需達到170,其中實踐類課程占49學分,占比28.8%,課程設置如表1所示。其中,除了校內軍訓、實驗等課程外,校外認識實習和生產實習是實踐重要環節。在卓越工程師班的教學安排中,認識實習為2周,生產實習為6周,在時間上充分保證學生對本行業相關工藝流程的認識。
三、跟崗實踐
跟崗實踐不同于傳統的集中參觀式生產實習,而是將學生分成若干小組,每小組進入一個車間,由車間安排在不同崗位,并由企業工程師指導。分散式的跟崗實踐可以使學生更有針對性地跟隨工程師學習到不懂的知識,避免了車間環境嘈雜、人員眾多聽不清講解等影響因素。此外,還能從現場師傅身上學習到吃苦耐勞的工匠精神,提高了學生學習主動性,保證了生產實習質量。2018年起,東北大學在山東南山鋁業公司實踐基地氧化鋁生產線首次嘗試跟崗實踐,不斷探索跟崗實踐教學模式,提高實踐教學質量。2019年起,在山東魏橋鋁電有限公司實踐基地氧化鋁生產線也開展了跟崗實踐教學環節。氧化鋁生產線適合跟崗實習是由于氧化鋁生產是典型的化工冶金生產工序,流程長、工藝相對復雜、設備多、車間任務明確。拜耳法生產氧化鋁的車間一般包括原料車間、溶出車間、沉降車間、分解車間、蒸發車間和焙燒車間。跟崗實踐計劃安排見表2。
四、保障措施
(一)拓展實習基地,豐富實踐教學內容。有色金屬種類繁多,生產工序千差萬別。為了讓學生全面了解有色行業發展,需拓展不同類型實習基地,豐富實踐教學內容。近年來,東北大學有色金屬冶金方向的實踐教學基地包括山東魏橋鋁電有限公司、東營方圓銅業有限公司、河南豫光金鉛股份有限公司、福建省長汀金龍稀土有限公司、內蒙古霍煤鴻駿鋁電有限責任公司和山西復晟鋁業有限公司等,涵蓋鋁、銅、鉛、鋅、稀土等主要有色金屬行業,為滿足學生生產實踐需求提供了保證。
(二)加強校企合作,提升師資水平。實踐基地企業師資水平也是影響實踐教學質量的重要因素之一,加強校企合作,提升企業師資水平,是校企雙贏的舉措。東北大學重視校企合作與人才培養,為企業不斷輸送人才的同時,也與企業共同開辦研修班,提升企業工程師理論水平。2018年,為魏橋鋁電有限公司開設了冶金工程高級研修班,旨在兩到三年內,依托東北大學冶金學科優勢,為魏橋鋁電有限公司冶金業務骨干提供理論課程培訓,并以課題形式指導學員開展生產實踐。2020年9月,首批冶金工程高級研修班學院完成課題并通過答辯。
(三)虛實結合,提升教學效果。冶金流程由于高溫、高壓等因素大多處在“黑箱”中,如無法看到鋁電解槽內鋁產生過程,氧化鋁的溶出也是封閉在管道內。現場實習過程出于安全考慮,很多情況下學生只可遠觀,傳統實習方式也難以將書本知識性形象化展現。有色金屬冶金虛擬仿真是對傳統現場實習的有益補充,通過虛擬場景將冶煉過程可視化,在電腦上形象展示轉爐、陽極爐煉銅,電解鋁、氧化鋁的各種工序操作,提升學生學習興趣,可以加強學生對冶煉過程的理解和認識。
五、結語
工程實踐是卓越工程師培養必須加強的環節,只有加強產學研深度融合,深化特色工程實踐教育體系,才能培養出具有更扎實工程背景和較強應用能力的冶金工業技術人才。根據用人企業反饋,學生適應崗位能力有明顯提高,也證明產學研融合實踐教育探索卓有成效。
參考文獻:
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[2]龍木軍,陳登福,段華美.冶金工程“卓越計劃”校企聯合工程實踐教育的探討[J].中國冶金教育,2017(2):79-82.
作者:劉風國 呂國志 劉愛民 王兆文 石忠寧 單位:東北大學冶金學院