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综合就业特点、国家现阶段的安全趋势和企业需求,天津理工大学安全专业卓越工程师的目标定位为为企业培养“安全生产规范化及企业全面风险管理”的卓越工程师为特色。在学生培养中,注重扎实的专业基础理论和基本技能相结合,特别强调学生实践能力的培养。通过学校和企业共同开设的专业课、认识实习及源自企业实际的毕业论文等主要环节的培养,使学生在学习阶段就能深入企业安全生产的实际工作,具备建立安全生产责任制,制定安全管理制度和操作规程,排查治理隐患和监控重大危险源,建立预防机制,规范生产行为的能力,从而保障企业落实安全生产工作的规范化、法制化。在培养中同时重视培养学生的创新意识,提高学生的综合素质,通过理论学习及企业实践锻炼,使学生具备应用系统安全先进的理论和方法对系统的设计、生产、使用、维修、报废的全寿命周期、全方位的风险识别、分析、评价、控制及风险安排的能力,从而使企业实现安全生产管理的科学化和系统化。
2安全工程专业卓越工程师培养模式的建立
2.1培养方案的制定根据培养目标,制定了卓越安全工程师四年本科教学的培养方案,该培养方案有以下特点:(1)形式上:采取“2+1+1”模式,即2年基础理论教学,1年专业理论教学和综合能力培养,1年企业实训,其中,企业实训以企业现场教学为主,校企教师联合授课。(2)内容上:理论教学学分占60%;实践环节占40%。理论课程内容覆盖现场工程师知识要求和人文素质培养要求,强调安全管理能力提升要求;实践教学系统化,着重现场工程师能力培养和工程素养的提高,取得从事安全工程相关的职业资格证书或具备相应职业资格要求的能力。(3)专业课教学上:将人事部组织的国家注册安全工程师职业资格考试、劳动保障部组织的国家安全评价师职业资格证书考试要求以及企业安全标准化相关要求纳入专业课教学内容中;教学模式采用课堂教学和现场教学相结合的方式,将生产中的事故案例进行现场教学讲解,加强实践应用能力的培养,强化课程体系对于工程师能力的训练功能。(4)企业实训课程:企业实训课程考虑目前的就业形势,分为建筑安全及化工安全两个模块,以满足不同学生的兴趣要求。
2.2校内培养方案校内培养方案分为两部分,一部分为基础理论教学,该部分课程以数学、体育、英语、物理、化学、计算机等基础课程为主,目的是培养学生具有较好的人文社会科学素养、较强的社会责任感、工程职业道德和服务意识,通过学习获得从事安全专业所需的自然科学知识和经济管理知识,有一定的国际视野和跨文化交流、竞争与合作的能力。另外一部分是专业理论教学,该部分课程体系由安全系统工程、安全人机工程、安全管理学、工程热力学、燃烧与爆炸原理等理论教学体系和安全工程实验、课程设计等实践教学体系构成,目的是要求学生掌握安全科学、安全工程、安全管理、职业健康的基本理论、基础知识和基本技能。
2.3企业培养方案企业培养方案分为现场教学及实践教学两部分,现场教学部分分两个专业方向,其中化工安全方向课程体系由石油化工工艺及设备安全,化工安全设计,化工安全管理标准化,化工事故案例分析四部分组成;建筑安全方向课程体系由建筑施工组织设计,建筑施工安全,建筑安全管理标准化,建筑事故案例分析组成。授课教师采用校企联合,要求企业教师专业职称至少为安全高级工程师,并具备多年的从业经验。现场授课重点提高学生分析能力、解决实际工程问题能力、安全技术管理能力以及技术创新素质的培养。内容侧重行业需求、行业发展方向、工程师素质、工程伦理、工程技术理论、工程技术方法、企业的主要生产工艺流程、原料、物料及产品的理化性质,各生产作业环节及主要生产设备存在的隐患及危险性,初步认识和了解安全防护装置、安全设施的维护与运行情况,一旦发生事故可能的事故类型、事故原因及防范措施等方面。目的在于使学生了解安全工程专业发展以及需求,培养学生的专业兴趣,从介绍安全工程的基本原理、知识和方法入手,对学生进行专业能力培养。
企业实践教学部分由认识实习、专业设计、毕业设计三部分组成,认识实习主要通过现场参观,使学生对各工艺过程、设备设施,尤其是安全设施作用有所了解,进而为后期的理论知识的学习提供基础。认识实习时间为两周主要内容。专业设计是毕业设计前的一项实践教学活动,其主要目的是通过专业设计,使学生掌握安全工程的基本原理及基础知识,并用所学知识完成一个理论问题探索的基本方法和基本技能,加深对所学专业的理解和认识,最后提交设计方案。与企业课程相对应安全工程卓越工程师专业设计分为两个方向即化工安全方向和建筑安全方向。化工安全设计方向通过对主要工艺流程的危险辨识、评价提出保证工艺安全的设计方案。建筑安全设计方向通过对主要施工过程的危险辨识、评价提出保证施工安全的设计方案。毕业设计通过16周时间,学生在企业工程师及校内指导教师的共同指导下,选择企业实际现场技术问题作为毕业设计选题,查阅、学习相关科技文献资料,确定设计方案与技术路线,完成规定的设计任务,通过校企联合组织的毕业设计答辩。
3结束语
1.专业认证标准对人才的要求安全专业认证目标之一是提高安全工程教育质量,吸引工业界的广泛参与,加强工程实践教育,进一步密切工程教育与工业界和社会的联系,提高工程教育人才培养对工业产业的适应性。安全本科专业认证标准分为通用标准和安全专业补充标准两部分。在补充标准中结合安全专业特点提出了特有的具体要求,其中包括培养目标与要求、课程设置、专业实验、专业实习和实践、毕业论文等。
2.注册工程师执业能力的要求我国安全生产领域的职业资格包含注册安全工程师和安全评价师两种,分属执业资格和从业资格。前者注册安全工程师,主要为企业服务,必须具备安全法律法规、安全生产管理、安全生产技术和事故分析处理等方面的知识,按照所要求的知识和能力实际上是管理型人才。而后者安全评价师,主要为评价机构服务,要求具备危险分析、安全评价及系统安全工程等知识和技能,对建设项目和生产经营单位生产安全存在的风险进行安全评价,属于安全技术型人才。两者分工重点明确,侧重点不同。两种职业资格要求人才的基本素质与能力也不同(见表2)。以上的认证标准和注册执业能力要求是对我国高等安全人才的基本要求,既符合业界对安全人才的需求,也符合国际化的发展趋势。综上分析,笔者认为高校安全专业人才培养除基础通识教育外,还需要比较系统的安全科学、安全工程与技术、安全管理能力、安全实践技能四个层次的知识,具备安全工程方面的设计、研究、检测、评价、监察和管理等基本专业素质,还应当掌握组织协调、沟通协作、主动创新、职业道德、科学态度等多方面的技能。为此,从安全人才长远发展来看必须加快安全工程专业高等教育改革,以专业认证和注册制度来提升安全教育的质量,使学生的能力满足行业市场执业的需要。
二、面向土木工程的安全专业教育体系的建设与应用
进行面向土木行业的安全工程教学体系改革,首先必须以安全专业认证标准和“安全工程职业注册资格”的要求为总的指导框架,确定人才培养的规格和目标,融合土木安全的办学特色,建立课程体系,选择教学内容和方法,开展实践创新,争取毕业后经工程实践达到注册工程师标准。
1.建设合理的课程体系根据认证标准框架的基本要求,广泛征求土木施工业界对安全人才的意见调整课程体系,包括通识教育、基础课、专业基础课、专业课程模块,集中实践环节、课外教育环节[2]。课程设置做如下考虑:强化基础和通识课程,如数学、力学、物理、热力学、化学以及电工学等,这些对学生安全科学和技术知识的学习具有基础学科的重要作用;英语、计算机等的学习为适应安全工程国际化、信息化发展提供保证;人文、社会学、心理学、安全管理知识和法律法规等的学习为安全人才适应未来从业岗位要求消除障碍,在职业道路上快速成长。专业基础和专业课程设置强调行业特点和安全科学的共性。学位课和必修课学分构成上,按一般工科要求设置。专业基础课程按照专业认证标准设置,同时考虑学生未来专业发展的潜力和后劲,设置土木和安全两个学科中的重要基础课程,为后续专业课程的学习奠定基础。专业课是土木安全专业的主干课程,在满足安全工程专业认证标准要求的同时,考虑注册工程师执业考试的需要设置。安全工程专业学生必备知识的课程为指定限选,其余为任选课程。
2.优化调整教学内容认证标准强调了课程体系内课程结构、内容与相互间的联系问题。因此,设置的课程必须尽可能考虑知识的连贯性、系统性、实用性和前瞻性,使学生建立整体的知识结构。作为面向土木建筑的安全专业,在认证和注册制度导向下,提出“学生能力培养配套体系”,即按照标准、执业技能要求将知识在整个学科体系内整合,使它们互相支撑、互相配合,适应国家、社会、企业对安全人才知识的要求,最终与学生能力培养建立直接对应关系。首先,专业课程内容突出行业发展时代特征非常重要。近年来安全学科发展迅速,安全工程课程内容不断丰富,专业课程需要吸收安全领域最新研究成果、新理论、新方法。其次,在课程开设上施行订单培养,按企业紧缺人才调整培养方案,补充课程内容,为企业培养出更适应当前岗位需求的人才。同时,在课程开设学期、先后顺序上也根据知识的连贯性进行了科学设置,使课程教学体系更加完善。另外,在培养方案的课程体系和内容中,要注重与注册安全工程师、安全评价师考试等有关知识点的设置。未来的安全工程师将会向职业化、国际化的方向发展。这样培养的毕业生才能符合社会对职业化人才的技术岗位需求,使其毕业后迅速成长为具备职业资格、服务于企业、安全中介机构和政府的骨干与精英。
3.实践和创新能力培养安全专业人才在做好安全生产工作中发挥的作用是其他人员不可替代的,这种作用发挥的一个关键是实践和创新。从专业认证角度,表现在对基本能力和工程素质的要求;从注册资格角度,体现在对安全生产监督管理、安全技术、危险识别控制、事故综合分析、协调组织等的系统能力要求。实践创新能力主要从课内教育、课程设计、毕业设计、实习实践、大学生课外创新竞赛几个方面培养。课内教学融合生产实践,把案例、录像、施工生产企业参观考察、科研项目等与理论教学有机的联系起来,建立抽象理论的感性认识,课内实验贯彻动手操作的探究式教学思想,激发和带动学生对知识学习、应用的渴望,吸引学生的求知欲。专业实践与学科基础实践保证开设的系统性和针对性。
Abstract: Materials chemistry is an important basic subject newly built in our university. This article briefly introduces the importance of practice teaching of materials chemistry, the existing problems and the building idea. It is hopeful to build a teaching practice system and cultivate high quality materials chemistry talents.
关键词: 材料化学;实践教学;生产实习
Key words: materials chemistry;practice teaching;production practice
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)25-0216-02
材料化学是近年来随着材料科学的快速发展与社会需求的日益增加而形成的一门新兴的交叉学科,是工程、信息、新能源等高科技产业和技术发展的重要基础。结合我校学科建设的需要和人才培养和地方经济发展的需求,我院于2009年申报了材料化学专业,由于各方面的迫切需求当年就被获批,并于2010年9月招收了第一批新生[1]。高等教育的教学体系可以分为理论教学体系和实践教学体系两大部分,二者相辅相成,其中由实践教学活动各要素构成的有机联系的总体就是实践教学体系。理论教学是以课堂教学为主,是传授理论知识的过程;而实践教学则是巩固理论知识、加深对理论认识的有效途径,是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台[2],因此,实践教学环节是培养合格的工科人才的一个重要的必不可少的环节,它包括认识实习、生产实习、毕业实习、课程设计和毕业论文(设计)等环节。
对于我校,所有工科专业的认识实习由学校统一安排。课程设计是根据课堂的理论教学而设置的实践教学环节。主要根据给定的实际参数,设计某一个或几个单元操作,然后根据计算结果绘制设备图及工艺流程图等。所以,认识实习和课程设计这两方面的实践教学环节较易实现。基于此,本文仅针对生产实习、毕业实习和毕业论文(设计)教学环节存在的问题及应对的措施展开分析与讨论。
生产实习原则上要求学生进入生产企业,参与生产实践。但是,随着市场竞争优胜劣汰的发展趋势,各个生产企业会竭尽全力排除一切阻碍经济发展的环节,而安全生产又是经济发展的基础,所以,尤其对于我们材料化学专业相关的企业,都会涉及到大型的仪器,如高温的烧结炉、球磨机以及吊车等等。许多企业担心学生进厂后会出现安全问题,不愿意接受学生进厂实习。其次,有些企业出于商业保密原则,为保护其核心技术不外漏,也会拒绝接待高校学生下厂实习。
动手困难是生产实践的又一问题。有些企业虽然愿意接待学生,但他们生产订单不多,大部分时间机器处于停滞状态,学生无法观察到生产工艺的动态过程,只看到静止不动的设备,更没有实际动手的机会。特别是现在大多数生产企业都是大型连续化生产,因此学生的生产实习只能看不能动,无法达到生产实习的真正目的。同时大型生产装置越来越系统化、自动化,学生看也只能看到表面,无法对生产进行深入的了解。生产实习中很难将所学理论与实践相结合,使生产实习流于形式,只能起到认识实习的效果,甚至还达不到认识实习的效果,根本没有动手环节,何谈提高动手能力。难以提高学生和教师的积极性,导致生产实习效果很差。
生产实习经费紧张。内蒙地区高校的学费低,划到每个学生头上的生产实习费就更少。而目前各个企业按照学生数和实习的时间长短收取费用,如果去外地实习的话,交通费、住宿费又是一笔不少的开支,由于经费短缺,生产实习效果大打折扣。
基于上述生产实习存在的下厂难、动手困难及经费紧张的问题,首先借助于计算机可以进行仿真模拟。随着科学技术的发展,计算机仿真系统能逼真地模拟工厂开车、停车、正常运行和各种事故现象,没有危险,节省费用。在此基础上,为了增加真实感并提高学生的动手能力,我们可以在实验室建立完全仿真的微型生产装置,目前已有这样的公司可以根据客户的各种要求专门搭建小型的实验室级的生产平台。再结合实际的参观实习,就构成了从模拟——小试——大试的一整套系统的实习过程。之所以将生产实习下厂实践改成了参观实习,是因为这样一方面可以让学生了解更多的企业环境及企业氛围,另一方面,学生可以更多的了解生产同样的材料的不同生产工艺,如同样是生产磁性材料的企业:包钢稀土磁材公司,神头稀土科技发展有限公司,浦项永新稀土材料有限公司,但其工艺、设备及规模完全不同。另一方面可以让学生去别的企业进一步了解其它相关工艺,如磁性材料的原材料稀土金属钕的生产工艺,包头瑞鑫稀土金属材料股份有限公司,其主要采用的是拥有自主知识产权的专利技术“万安培生产稀土金属及合金的熔盐电解槽”生产稀土金属钕、镨钕合金。除了去生产企业,我们还可以让学生去参观一些研究所或实验室,如:包头稀土研究院、白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室,可以增强学生对科研的认识,增加学生的科研热情,激发学生的科研兴趣,促进学生报考研究生以进一步深造。参观的企业尽量选择包头附近的相关企业,这样可以节省交通费和住宿费。通过校友关系,去的企业就不用交或少交实习费。
通过生产实习对许多企业进行参观之后,学生对其生产工艺、环境及相关待遇进行了了解,那么在毕业实习甚至是毕业设计的时候,如果有学生想去某些单位参加工作,就可以让学生下厂跟着师傅进行实质性的实践和工作,通过几个月的实习,双方都满意的话,就可以签订就业协议,这样既完成了实习内容又解决了就业问题。除了本地参观过的企业可以这样运行,对于外地的企业,学生如果想去的话,可以自己联系,学院也可以帮着联系,按照上述方式完成相应的内容。对于没有联系到单位或考上研究生的学生就可以选择学院老师提出的课题进行相应的实验或设计,为自己将来的工作及科研奠定一定的专业实践基础。
考核是检验是否达到实习教学要求、实现实习教学目的的重要手段,是实习教学管理过程的重要组成部分,也是衡量学生实习知识掌握程度的手段。对于生产实习,由于我们材料化学专业成立不久,仿真模拟和工厂微型化还正在建设中,目前主要是下厂参观实习,所以考核主要由现场的表现、实习笔记、实习报告及实习心得几部分组成。其中,实习笔记主要包括学生对每天日程的记录及工人师傅的现场介绍;实习报告,主要包括各个企业或实验室的介绍、主要产品及相应的生产工艺、同样产品不同企业的工艺的区别、产品的性能及应用等方面,从实习报告中可以反映学生的逻辑思维、宏观把握以及信息整合能力。
以上就是我们材料化学专业实践教学中存在的问题、解决的思路及目前的考核方式。由于该专业成立不久,所以目前的仿真模拟系统及微型工厂还未建立起来,导致某些想法还不能完全实现,我们力争尽快按着设想搭建系统的、坚实的实践平台,培养动手能力强、创新意识强、综合素质高的新型材料化学人才。
参考文献:
[1]宋金玲,蔡颖,王瑞芬等.材料化学专业人才培养模式的研究与实践[J].价值工程,2011(20):273-274.
[2]刘清泉,肖秋国,廖博,易清风.“材料化学”湖南省特色专业建设的思考(三)—实习实践教学[J].当代教育理论与实践,