生产过程自动化技术专业建设解决方案

生产过程自动化技术专业建设解决方案天津渤海职业技术学院朱风芝等常州工程职业技术学院陆建国湖州职业技术学院高志宏教育部自动化专业教学指导委员会专业建设工作组二00八年元月二十日生产过程自动化技术专业解决方案目录一、专业建设方案启动背景二、关于“核心技术一体化”的专业建设理念三、生产过程自动化专业建设解决方案（参考）（一）专业建设的指导思想（二）人才需求分析（三）生产过程自动化专业培养目标（四）核心技术（必备）（五）核心实训室建设（六）核心技能取证（七）可设置的专业方向（八）就业面向（九）核心技术课程模块相应能力标准（参考）（十）核心实训室建设举例（推荐）（十一）教学计划(参考)（十二）核心课程内容设计（举例）（十三）教学设计生产过程自动化技术专业建设解决方案一、专业建设方案启动背景高等职业教育经过多年的努力培育，从规模上看已经占据了我国高等教育的半壁河山，高等职业院校大批量“高技能应用型”毕业生得到了各行各业的普遍欢迎。在肯定成绩的同时，我们冷静思考，我国高职教育还处于初级阶段，在许多方面发展还很不平衡，存在许多问题。从内涵建设方面，还需要加大力度，进一步加强。1、由于历史的原因，高等职业教育各专业的“人才培养方案”基本是本科同专业基础上的改型版或压缩版，尽管许多院校做了很多工作，进行了许多改革也很难制定出让用人单位满意的教学计划。2、由于师资、教学硬件环境等因素的影响，高等职业教育倡导的“能力本位+综合素质”、“共学结合”、“共学交替”的人才培养模式很难落到实处。3、课程模式还不能完全满足高等职业教育的培养目标，有相当一部分教师还在沿用“学科”体系的课程模式。4、教育行政部门对专业建设标准的描述不能适应新形式、新条件下用人单位对人才规格的需求。鉴于以上原因，教育部自动化教学指导委员会成立了“专业建设工作组”，在广泛听取多方意见的前提下，认真研讨专业建设方案，按照“核心技术一体化”的建设理念，力求70%的通式标准，考虑行业、地域等因素，30%的个性化自主标准，推出相关专业建设解决方案，供有关院校在专业建设工作中进行参考。二、关于“核心技术一体化”的专业建设理念所谓“核心技术一体化”的专业建设理念，就是不断进行市场调研和预测分析，准确定位本专业的培养目标和职业岗位。从岗位面向分析入手，确定本专业的“核心技术（或能力）”，按照专业“核心技术（或能力）”的要求，开发相应的“核心课程模块”，构件相应的“核心实训室”，营造真实的工程训练环境，使本专业学生获取相应专业的“核心技能证书”。制（修）订出一套培养目标明确、符合高职特色、操作性强的“人才培养方案”。三、生产过程自动化专业建设解决方案（参考）（一）专业建设的指导思想1、深入行业、企业进行调研，跟踪行业、企业对自动化人才的需求，构建“能力本位+综合素质”的人才培养模式,确定本专业的培养目标和岗位群。2、从岗位面向分析入手，确定生产过程自动化专业的职业核心技术（能力），以素质教育为主线，以职业核心能力培养为中心，确立本专业的知识、能力、素质结构，并构建与专业培养目标相适应的核心课程模块。3、根据核心课程模块，紧扣人才培养目标，建设培养生产过程自动化专业职业能力的实训基地。4、建设适应高职教育教学要求的专兼结合的“双师型”师资队伍。5、探索“课程新模式”，建立新教材建设体系。6、建立校企合作、“产学研”紧密结合的人才培养途径和机制。7、改革教学方法、教学手段，引入“突出能力目标、项目载体、学生主体”一体化课程新模式；依托行业构建学历证书和职业资格证书并重的人才培养机制。8、改革考评制度，探索具有高职特色的考核评价体系。（二）人才需求分析生产过程自动化技术广泛应用于石油化工企业，随着我国石油化工企业规模的不断扩大，促进了该专业的人才需求；随着企业控制技术的不断进步，促进了该专业的岗位群也在发生变化，专业的建设与企业的科技进步是一致的。1、全国化工行业现状及人才需求（1）我国有8个大型化工企业进入亚洲化工前50强，见表1表1我国进入亚洲化工50强的企业2005年公司销售收入1中石化206453台塑集团150006中石油892521上海华谊集团363829天津渤海化工275541山东海化200748云天化134049山东滨化1328（2）我国目前主要化工园区覆盖面高，促进全国各地区同专业的发展。上海化学工业区（曹泾）南京化学工业园区天津渤海化工园区南通经济技术开发区化工区常熟国际氟化工园区苏州经济新区化工区江苏扬子江国际化学工业园（张家港）镇江经济开发区（镇江新区国际化学工业园）中国精细化工（泰兴）园区常州化工开发园区浙江杭州湾精细化工园区宁波化学工业园区天津开发区化学工业区（滨海新区）福建泉港石油化工区广东大亚湾开发区石化工业区（惠州）四川西部化工城（泸州）广东茂名石化工业区广东珠海石化工业区北京精细化工园区山东齐鲁化学工业园山东青岛石化工业园河北沧州临港化学工业园区深圳精细化工园区等（3）全国化工行业最近三年来录用员工学历情况统计（4）全国化工企业录用高职毕业生从事技术工人工作的比例是21.9%，华东区化工企业录用高职毕业生比例31.5%，比全国平均比例高将近10个百分点。从全国化工技术类高职院校专业分布来看，生产过程自动化技术专业位居第4位，有69个学院设立该专业，在校生人数位居第3位，2007年毕业生人数位居地2位，从表2可见，该专业的招生规模逐步增加，这种增加与全国化工企业的蓬勃发展密切相关。全国33.50%30.40%1.20%34.90%本科高职高专中职其他华东地区34.30%29.50%33.80%2.40%本科高职高专中职其他西北地区49.90%16.10%33.90%0.10%本科高职高专中职其他全国21.90%47.80%18.80%11.50%高职高专中职高中初中华东地区31.50%48.20%10.00%10.30%高职高专中职高中初中020406080100120140160180200应用化工技术工业分析与检验精细化学品生产工艺生产过程自动化技术高分子材料应用技术化学制药技术化工设备维修技术石油化工生产技术有机化工生产技术学校数2006年各专业招生人数02000400060008000100001200014000应用化工技术工业分析与检验精细化学品生产工艺生产过程自动化技术高分子材料应用技术化学制药技术化工设备维修技术石油化工生产技术有机化工生产技术毕业生人数01000200030004000500060007000应用化工技术工业分析与检验精细化学品生产工艺生产过程自动化技术高分子材料应用技术化学制药技术化工设备维修技术石油化工生产技术有机化工生产技术20062007预计表2全国高职化工类专业分布表专业名称学校数2006年毕业生数2006年招生人数在校生专业点平均人数2007年预计毕业应用化工技术18437561219327827/1515799工业分析与检验1112150562713060/1183188精细化学品生产工艺862055502512613/1473139生产过程自动化技术691952504013012/1893643高分子材料应用技术28131218534757/1701375化学制药技术2875923334994/1781018化工设备维修技术2429417373797/158883石油化工生产技术2352825685789/2631430有机化工生产技术1740410322484/146479炼油技术70353738/1050合计580124513552989348/154209962、生产过程自动化技术专业应用领域分析（1）广泛应用于石油化工领域从80年代到90年代，由于技术进步程度有限，对生产过程自动化人才技术的要求仅限于对仪表的安装、标定等。过程控制系统由单元组合仪表的组合完成，设立《自动化》专业的学校大部分是化工类和冶金类中等职业技术学校。随着科技进步、过程控制技术发展迅猛，应用领域日趋广泛，国外知名企业率先将集散控制系统、现场总线等技术广泛应用于大型石油化工企业。（2）广泛应用于冶金、电力、制药、纺织等领域全国的冶炼企业的建设和发展依赖于过程控制技术的应用，从首钢、武钢、攀钢等国有特大型企业到中型企业，无不体现着生产过程控制的现代化、集成化。通过调研发现：生产过程自动化技术不但广泛应用于石油化工，也广泛应用于冶金、电力、纺织等领域。随着科技进步，生产过程自动化技术不断更新发展，主要经历了三个阶段：一是基本的仪表控制系统，变量的显示、调节靠仪表；二是智能仪表的控制系统，集显示与调节信号输出于一体，从此进入自动控制过程系统；三是计算机控制系统（DCS集散控制系统、FCS现场总线控制系统），将多个多种信号分时采集、分时控制，使控制方法更先进，参数更精确，控制过程更及时，控制品质更理想;能够实时检测、控制系统的全过程，所以安全高效的生产更要靠先进的过程自动控制技术来实现。进入二十一世纪以来，过程自动控制技术突飞猛进的发展，从大型企业的应用逐步过渡到中小型企业的广泛的应用，无论是新型企业的建设还是老企业的改造，都离不开过程自动控制技术的更新。以美国霍尼韦尔公司和日本恒河为代表的集散控制系统产品占据了中国的大部分市场，国内也有多家公司（浙江中控）开发推广过程控制技术，使我国在过程控制技术应用方面成为世界大国。据悉，化工企业的建设项目中有25%的资金投入到过程控制系统中。过程自动控制技术的广泛应用带动了专业的建设和发展，过程自动控制技术的不断更新带动了专业教学改革与发展的步伐。从目前的企业现状来看，由于多年的计划经济影响和人事制度的改革力度不够，在大中型国有化工企业能够操作、运行、维护先进过程自动控制系统的技术人员非常少，职工专业知识、技能水平普遍偏低。因为学习生产过程自动化技术需要英语的基础、需要计算机网络的基础、需要自动控制理论及自动控制系统方面的知识和技能，从现有的职工来看，虽然从事多年过程控制系统的工作，也积累了丰富的经验，但是由于知识的基础薄弱，对新技术的接受感觉很困难。要提高生产过程自动化技术的应用水平，必须加快人才培养的速度，深化教育教学改革，改革教学内容、改革教学方法、探索人才培养模式，以适应经济大发展的需求。（3）过程控制技术应用领域调研情况汇总今年9月份以来，教育部自动化教学指导委员会“专业建设工作组”针对全国近百家大中型企业进行调研，了解各企业的主要生产工艺和主要控制手段、了解对过程控制人才的技知点的需求。如：上海华谊集团上硫化工有限公司、天津大沽化工厂、天津中河化工厂，石油化工总公司、北京有机一厂、天津无缝钢管有限公司、天津铁厂、攀枝花钢铁公司、天津陈塘庄发电厂、天津纺织集团公司等企业。表4列出了典型企业的调研资料。（其中略去了企业的主要工艺介绍）表4生产过程自动化技术专业涉及不同领域序号使用设备岗位需求核心技术（能）1上海华谊集团上硫化工有限公司上海FOXBORO公司生产I/O控制系统（DCS）；日本千野生产的DZ1000单回路定值控制；横河川仪有限公司生产的DX230D无纸记录仪仪表维修工、仪表安装工、仪表控制室操作工、控制软件设计及应用、仪表自动化设计控制技术实际应用技术2天津大沽化工股份有限公司HONEYWELL公司TPS和PKS系统，ABB公司INFI-90和AC800F系统，EMERSON公司DELTA-V系统技术组：过程控制组和计量管理组；计算机科：DCS及PLC组和MES组1根据工艺对象特性建立数学模型。2根据所建对象数学模型建立控制模型及控制方案。3仿真模拟。4DCS或PLC编程组态。5现场调试3天津陈塘庄热电厂程控（PLC）系统，集散控制系统（DCS）（横河）CS2000，汽机保护系统，汽机监测系统，汽机危机跳闸系统；压力（差压）变送器：A110，430，530系列；执行器：西门子SIPOS5，国产PKZ4100等化学仪表，电气仪表，自动化控制仪表，热工仪表，除尘仪表。熟练掌握计算机控制技术、熟悉现场各种仪表的功能。4天津乙烯有限公司美国霍尼韦尔TDC---3000集散控制系统；日本横