有色金属冶金工程实践教育体系构建

2022-09-21 16:46:47 来源:写作指导

有色金属冶金工程实践教育体系构建

摘要:工程实践教育是高校人才培养体系中的重要组成部分。在国家实施“卓越工程师教育培养计划”的背景下,以东北大学冶金工专业有色金属冶金方向为例,介绍了产学研深度融合的有色金属冶金特色工程实践教育体系,以及在加强实践教学环节采取的措施。通过设置跟岗实践、拓展实习基地、丰富实践教学内容、加强校企合作、提升师资水平、虚实结合等措施,在提升学生实践能力方面取得了一定成效。

关键词:产学研;有色金属冶金;工程实践;实习基地

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中指出,高等教育承担着培养高级专门人才、发展科学技术文化、促进社会主义现代化建设的重大任务。提高质量是高等教育发展的核心任务,是建设高等教育强国的基本要求。提高人才培养质量是对高等教育提出的基本要求。《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》中也提出实施产学研合作培养创新人才政策。为了培养具有创新能力、适应现代社会发展需要的高质量工程技术人才,教育部在2010年启动“卓越工程师培养计划”。卓越计划的核心是通过行业企业深度参与培养过程,强化培养学生工程能力和创新能力,按通用标准和行业标准培养工程人才,防止人才培养与社会需求脱节。东北大学作为进入“卓越工程师教育培养计划”高校之一,在完善教学体系强化实践教学方面做了一系列改革。冶金工程是从冶金一次和二次资源中生产化合物、金属及其材料并进行加工的应用性专业,是典型的与行业密切结合工程专业。东北大学冶金工程专业依托“冶金工程”国家一级重点学科,涵盖钢铁冶金、有色金属冶金和冶金物理化学三个专业方向,专业齐全,优势突出,是国内一流的首批部级特色专业,在促进冶金工业进步和冶金人才培养方面起到引领作用,对世界冶金工业发展和进步起到推动作用。东北大学冶金工程专业自2015级本科生开始设立卓越工程师班,旨在培养胜任冶金行业及相关领域科学研究、技术创新、工程设计、生产及企业管理高素质复合型创新人才。在工程实践教学方面,增设了产学研深度融合特色的企业跟岗实践环节。

一、培养目标

冶金工程涵盖有色金属冶金、钢铁冶金和冶金物理化学三个方向。冶金工程专业培养目标是掌握现代冶金工程及相关学科发展,具备现代冶金工程基础理论、专业知识和基本技能,胜任冶金行业及相关领域的科学研究、技术创新、工程设计、生产及企业管理的高素质复合型创新人才。本专业毕业生毕业五年左右应达到以下目标。一是适应现代冶金工程技术发展,融合工程数理基本知识和冶金工程专业知识,对复杂冶金工程项目提供系统性解决方案。二是跟踪冶金工程及相关领域前沿技术,具备良好的工程创新能力,运用现代工具从事本领域相关产品的设计、研发和生产三是具备社会责任感,坚守职业道德规范,综合考虑安全、法律、环境与可持续发展等因素影响,在工程实践中能坚持公众利益优先。四是具备健康的身心素质和良好的人文素养,拥有团队精神、有效沟通表达能力和一定的项目管理能力五是具有全球化意识和国际视野,积极主动适应不断变化的环境,拥有终身、自主学习习惯和学习能力。

二、实践教学体系

在教学培养体系中,学生毕业要求的总学分需达到170,其中实践类课程占49学分,占比28.8%,课程设置如表1所示。其中,除了校内军训、实验等课程外,校外认识实习和生产实习是实践重要环节。在卓越工程师班的教学安排中,认识实习为2周,生产实习为6周,在时间上充分保证学生对本行业相关工艺流程的认识。

三、跟岗实践

跟岗实践不同于传统的集中参观式生产实习,而是将学生分成若干小组,每小组进入一个车间,由车间安排在不同岗位,并由企业工程师指导。分散式的跟岗实践可以使学生更有针对性地跟随工程师学习到不懂的知识,避免了车间环境嘈杂、人员众多听不清讲解等影响因素。此外,还能从现场师傅身上学习到吃苦耐劳的工匠精神,提高了学生学习主动性,保证了生产实习质量。2018年起,东北大学在山东南山铝业公司实践基地氧化铝生产线首次尝试跟岗实践,不断探索跟岗实践教学模式,提高实践教学质量。2019年起,在山东魏桥铝电有限公司实践基地氧化铝生产线也开展了跟岗实践教学环节。氧化铝生产线适合跟岗实习是由于氧化铝生产是典型的化工冶金生产工序,流程长、工艺相对复杂、设备多、车间任务明确。拜耳法生产氧化铝的车间一般包括原料车间、溶出车间、沉降车间、分解车间、蒸发车间和焙烧车间。跟岗实践计划安排见表2。

四、保障措施

(一)拓展实习基地,丰富实践教学内容。有色金属种类繁多,生产工序千差万别。为了让学生全面了解有色行业发展,需拓展不同类型实习基地,丰富实践教学内容。近年来,东北大学有色金属冶金方向的实践教学基地包括山东魏桥铝电有限公司、东营方圆铜业有限公司、河南豫光金铅股份有限公司、福建省长汀金龙稀土有限公司、内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司和山西复晟铝业有限公司等,涵盖铝、铜、铅、锌、稀土等主要有色金属行业,为满足学生生产实践需求提供了保证。

(二)加强校企合作,提升师资水平。实践基地企业师资水平也是影响实践教学质量的重要因素之一,加强校企合作,提升企业师资水平,是校企双赢的举措。东北大学重视校企合作与人才培养,为企业不断输送人才的同时,也与企业共同开办研修班,提升企业工程师理论水平。2018年,为魏桥铝电有限公司开设了冶金工程高级研修班,旨在两到三年内,依托东北大学冶金学科优势,为魏桥铝电有限公司冶金业务骨干提供理论课程培训,并以课题形式指导学员开展生产实践。2020年9月,首批冶金工程高级研修班学院完成课题并通过答辩。

(三)虚实结合,提升教学效果。冶金流程由于高温、高压等因素大多处在“黑箱”中,如无法看到铝电解槽内铝产生过程,氧化铝的溶出也是封闭在管道内。现场实习过程出于安全考虑,很多情况下学生只可远观,传统实习方式也难以将书本知识性形象化展现。有色金属冶金虚拟仿真是对传统现场实习的有益补充,通过虚拟场景将冶炼过程可视化,在电脑上形象展示转炉、阳极炉炼铜,电解铝、氧化铝的各种工序操作,提升学生学习兴趣,可以加强学生对冶炼过程的理解和认识。

五、结语

工程实践是卓越工程师培养必须加强的环节,只有加强产学研深度融合,深化特色工程实践教育体系,才能培养出具有更扎实工程背景和较强应用能力的冶金工业技术人才。根据用人企业反馈,学生适应岗位能力有明显提高,也证明产学研融合实践教育探索卓有成效。

参考文献:

[1]余兴昌,严军,曹海莲.冶金工程专业应用型“卓越工程师”创新人才培养计划的思索与实践[J].科教导刊(上旬刊),2013(8):57-58.

[2]龙木军,陈登福,段华美.冶金工程“卓越计划”校企联合工程实践教育的探讨[J].中国冶金教育,2017(2):79-82.

作者:刘风国 吕国志 刘爱民 王兆文 石忠宁 单位:东北大学冶金学院