［摘 要］ 數(shù)智化即數(shù)字化和智能化相融合，凸顯了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的核心趨勢(shì)，要求工業(yè)領(lǐng)域融合先進(jìn)的大數(shù)據(jù)分析、人工智能及自動(dòng)化技術(shù)。對(duì)應(yīng)用化工技術(shù)專(zhuān)業(yè)而言，數(shù)智化要求其教育體系適應(yīng)快速變化的技術(shù)環(huán)境，培養(yǎng)能夠應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)的新時(shí)代人才。從開(kāi)展數(shù)智化技能培養(yǎng)、設(shè)置多學(xué)科交叉課程、提供實(shí)戰(zhàn)導(dǎo)向?qū)嵱?xùn)以及開(kāi)展項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)等多方面，探討數(shù)智化背景下應(yīng)用化工技術(shù)專(zhuān)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工程師培養(yǎng)模式。

［關(guān) 鍵 詞］ 數(shù)智化；應(yīng)用化工；培養(yǎng)模式

［中圖分類(lèi)號(hào)］ G715 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］ A ［文章編號(hào)］ 2096-0603（2024）22-0145-04

化工行業(yè)的持續(xù)發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新，需要現(xiàn)場(chǎng)工程師具備堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)，掌握先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理及智能化技術(shù)。這種需求推動(dòng)化工教育向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、智能化方向轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)場(chǎng)工程師培養(yǎng)模式面臨著從理論向?qū)嵺`、從單一學(xué)科向交叉學(xué)科綜合發(fā)展的重要轉(zhuǎn)型期。面對(duì)快速變化的工業(yè)技術(shù)環(huán)境，高校應(yīng)思考將高等教育與工業(yè)實(shí)踐有效結(jié)合的方式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、跨學(xué)科解決問(wèn)題的能力。

一、應(yīng)用化工技術(shù)專(zhuān)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工程師培養(yǎng)現(xiàn)狀

（一）理論與實(shí)踐脫節(jié)

傳統(tǒng)教學(xué)重視理論知識(shí)這一專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的根基，卻忽視培養(yǎng)學(xué)生在工業(yè)實(shí)踐中的操作經(jīng)驗(yàn)及應(yīng)急處理能力。在課堂上，學(xué)生雖能夠系統(tǒng)學(xué)習(xí)到化學(xué)反應(yīng)的原理及化工設(shè)備的操作規(guī)程，但真正的工業(yè)環(huán)境復(fù)雜多變，更多的是對(duì)突發(fā)狀況的快速響應(yīng)處理。實(shí)驗(yàn)室的條件化實(shí)踐與真實(shí)工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境之間存在巨大差異，前者往往在相對(duì)理想的條件下進(jìn)行，而后者需要在多變的環(huán)境中處理復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題。學(xué)生在高校學(xué)習(xí)期間，實(shí)際能接觸到的工業(yè)設(shè)備及實(shí)際操作機(jī)會(huì)極為有限，這導(dǎo)致其在畢業(yè)進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)線時(shí)面臨諸多挑戰(zhàn)。許多化工行業(yè)的關(guān)鍵操作需要在特定的工業(yè)環(huán)境下才能充分掌握，這些技能難以靠教室內(nèi)的理論教學(xué)完全傳授。此外，化工技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展要求課程能夠及時(shí)更新，以適應(yīng)新技術(shù)和新工藝的需求，教師需要關(guān)注課程內(nèi)容的時(shí)效性及前瞻性。

（二）培養(yǎng)方案缺乏行業(yè)定制化

多數(shù)高校的課程設(shè)計(jì)傾向于涵蓋廣泛的基礎(chǔ)理論及通用技能，而沒(méi)有深入探索石油化工、精細(xì)化學(xué)品制造或藥品生產(chǎn)等具體工業(yè)領(lǐng)域的專(zhuān)門(mén)需求。這種教育模式忽視了行業(yè)對(duì)專(zhuān)業(yè)技能及實(shí)際操作能力的具體要求，導(dǎo)致學(xué)生的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)無(wú)法完全對(duì)接行業(yè)需求。這種非定制化的培養(yǎng)方案使得課程內(nèi)容往往停留在理論知識(shí)的傳授上，缺乏對(duì)學(xué)生特定工業(yè)應(yīng)用所需技能的訓(xùn)練。此外，由于缺乏與具體工業(yè)緊密結(jié)合的課程設(shè)計(jì)，學(xué)生在實(shí)際工作中會(huì)遇到手足無(wú)措的技術(shù)問(wèn)題。在現(xiàn)實(shí)工作中，化工工程師常常需要對(duì)工藝流程進(jìn)行優(yōu)化、處理突發(fā)的生產(chǎn)問(wèn)題，然而現(xiàn)有的教育模式未能為學(xué)生提供足夠的實(shí)踐機(jī)會(huì)，使其在理論與實(shí)際應(yīng)用之間存在明顯的斷層。再者，隨著化工技術(shù)的快速發(fā)展，新材料、新工藝的出現(xiàn)對(duì)教育內(nèi)容提出了更高的要求。然而，高校在課程更新上往往存在滯后性，不能及時(shí)反映行業(yè)的最新技術(shù)進(jìn)展，使學(xué)生在畢業(yè)后面對(duì)新的技術(shù)工藝時(shí)顯得力不從心，不能有效適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展。最后，由于教育課程的非定制性，學(xué)生在畢業(yè)后往往需要企業(yè)的再培訓(xùn)來(lái)彌補(bǔ)學(xué)習(xí)中的不足，增加了企業(yè)的培訓(xùn)成本，也影響了畢業(yè)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

（三）資源配備不足

在現(xiàn)代高等教育體系中，師資及資源配備的不足制約了學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能的提升。高校中存在的師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)問(wèn)題主要表現(xiàn)為教師缺乏與當(dāng)前化工行業(yè)需求相匹配的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。這一狀況導(dǎo)致教師在傳授應(yīng)用技能及解決實(shí)際工業(yè)問(wèn)題方面的能力不足，難以為學(xué)生提供足夠的指導(dǎo)。此外，高校中的教師更新?lián)Q代速度慢，新進(jìn)教師通常缺乏必要的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，這進(jìn)一步加劇了理論與實(shí)踐之間的脫節(jié)。資源配備方面，盡管許多高校嘗試與企業(yè)合作，通過(guò)建立實(shí)踐基地來(lái)彌補(bǔ)師資力量的不足，但實(shí)驗(yàn)設(shè)備普遍面臨過(guò)時(shí)或維護(hù)不善的問(wèn)題。多數(shù)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備技術(shù)落后，無(wú)法支持高水平的科研活動(dòng)或符合現(xiàn)代化工生產(chǎn)的實(shí)際需求，制約了學(xué)生在新材料、可持續(xù)化工過(guò)程及自動(dòng)化技術(shù)等前沿領(lǐng)域的創(chuàng)新能力。此外，資源的不足還表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)材料及安全設(shè)施的匱乏上，這直接影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，使學(xué)生難以充分理解化工生產(chǎn)中的關(guān)鍵安全措施，無(wú)法進(jìn)行足夠的實(shí)驗(yàn)操作練習(xí)，從而影響其養(yǎng)成實(shí)踐操作能力及問(wèn)題解決能力。另外，高校在更新升級(jí)教學(xué)資源方面存在明顯的資金不足問(wèn)題，限制了設(shè)備的采購(gòu)與維護(hù)，難以引進(jìn)高水平師資及開(kāi)展高質(zhì)量教育活動(dòng)，使教育內(nèi)容和工業(yè)實(shí)踐之間的差距不斷擴(kuò)大。

二、數(shù)智化背景下應(yīng)用化工技術(shù)專(zhuān)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工程師培養(yǎng)目標(biāo)

（一）強(qiáng)化數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策能力

在現(xiàn)代化工產(chǎn)業(yè)中，高校利用數(shù)智化技術(shù)能夠培養(yǎng)具備強(qiáng)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策能力的現(xiàn)場(chǎng)工程師。大數(shù)據(jù)及智能分析技術(shù)的應(yīng)用允許工程師從復(fù)雜的生產(chǎn)數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵信息，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控并精準(zhǔn)預(yù)測(cè)設(shè)備的維護(hù)需求，進(jìn)而優(yōu)化操作參數(shù)，從而提升整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的效率。要達(dá)到這一目標(biāo)，學(xué)生必須在掌握傳統(tǒng)化工技術(shù)知識(shí)的同時(shí)，精通數(shù)據(jù)科學(xué)與分析技術(shù)。教育體系應(yīng)整合化工與數(shù)據(jù)科學(xué)的課程，培養(yǎng)學(xué)生利用統(tǒng)計(jì)方法、機(jī)器學(xué)習(xí)算法及其他先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理工具分析解決化工生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題。此外，教師應(yīng)重視實(shí)際操作與理論知識(shí)的結(jié)合，模擬真實(shí)的工業(yè)數(shù)據(jù)分析項(xiàng)目，提供充分的實(shí)踐機(jī)會(huì)，幫助學(xué)生搭建起將數(shù)據(jù)分析應(yīng)用于化工過(guò)程優(yōu)化的橋梁。學(xué)生在解決由實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的問(wèn)題的過(guò)程中，能夠深入理解數(shù)據(jù)分析在預(yù)測(cè)、優(yōu)化及決策中的作用，從而更有效地支持工業(yè)生產(chǎn)的高效運(yùn)作?；ば袠I(yè)對(duì)高效及安全生產(chǎn)需求的增加，使具備高級(jí)數(shù)據(jù)處理分析能力的工程師的需求持續(xù)上升。因此，高校應(yīng)強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策，使學(xué)生能夠在畢業(yè)后快速適應(yīng)工業(yè)界對(duì)技術(shù)及安全性日益增長(zhǎng)的嚴(yán)格要求，展現(xiàn)出其在現(xiàn)代化工產(chǎn)業(yè)中的關(guān)鍵價(jià)值。

（二）提升智能化工藝的應(yīng)用創(chuàng)新能力

在化工行業(yè)中，智能化工藝的應(yīng)用和創(chuàng)新能力的提升為生產(chǎn)流程帶來(lái)了革命性的變化，這要求現(xiàn)場(chǎng)工程師掌握傳統(tǒng)化工技術(shù)的同時(shí)，熟練應(yīng)用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù)，以此來(lái)提升化工產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、優(yōu)化質(zhì)量控制流程并增強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)能力。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，化工專(zhuān)業(yè)的教育體系必須融合傳統(tǒng)化工教育與現(xiàn)代信息技術(shù)教育，使學(xué)生能夠在實(shí)際工作中融合并應(yīng)用這些技術(shù)解決具體問(wèn)題。學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的課程學(xué)習(xí)并參與實(shí)踐項(xiàng)目，能掌握利用數(shù)據(jù)分析、模式識(shí)別等方法優(yōu)化化工過(guò)程并提升生產(chǎn)線自動(dòng)化水平。此外，教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，鼓勵(lì)學(xué)生探索新技術(shù)在化工領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，利用機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)優(yōu)化，或者開(kāi)發(fā)新的傳感技術(shù)以提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)化工生產(chǎn)方式正逐步向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)變。這一趨勢(shì)要求工程師必須具備跨學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)，能夠理解和應(yīng)用電子工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)及自動(dòng)控制原理，并將這些技術(shù)應(yīng)用于化工生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。高校應(yīng)在課程設(shè)計(jì)中加入編程語(yǔ)言學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)處理軟件的使用等更多與智能技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容，將課堂學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生在真實(shí)或模擬的工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用這些技術(shù)，從而在學(xué)習(xí)期間就開(kāi)始適應(yīng)未來(lái)職業(yè)生涯中可能遇到的技術(shù)挑戰(zhàn)。

（三）培養(yǎng)跨學(xué)科的系統(tǒng)整合能力

在數(shù)智化環(huán)境中，現(xiàn)場(chǎng)工程師的培養(yǎng)應(yīng)強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科的思維及系統(tǒng)整合能力，使工程師能夠融會(huì)貫通化工技術(shù)、信息技術(shù)及系統(tǒng)工程的知識(shí)，綜合應(yīng)用這些領(lǐng)域的技術(shù)與方法，進(jìn)行有效的系統(tǒng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化管理。高校應(yīng)將化工技術(shù)與計(jì)算機(jī)科學(xué)、自動(dòng)化控制、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的知識(shí)結(jié)合起來(lái)，設(shè)計(jì)課程與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生能在解決實(shí)際工程問(wèn)題時(shí)，展現(xiàn)出能跨界整合多學(xué)科知識(shí)的能力。為了有效培養(yǎng)這些能力，教育過(guò)程應(yīng)提供充足的團(tuán)隊(duì)協(xié)作機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在多學(xué)科背景的團(tuán)隊(duì)中擔(dān)任不同角色，增強(qiáng)學(xué)生的溝通協(xié)調(diào)能力，讓其在實(shí)際操作中體會(huì)到不同學(xué)科知識(shí)融合的重要性，讓其能夠在未來(lái)的職業(yè)生涯中更好地適應(yīng)復(fù)雜多變的工作環(huán)境，有效推動(dòng)創(chuàng)新解決方案的開(kāi)發(fā)實(shí)施。此外，為進(jìn)一步強(qiáng)化跨學(xué)科的系統(tǒng)整合能力，高校應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)分析、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，并探索這些技術(shù)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用，使學(xué)生更深入地理解以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化化工過(guò)程以及用技術(shù)創(chuàng)新提高生產(chǎn)效率及環(huán)境可持續(xù)性的途徑。

三、數(shù)智化背景下應(yīng)用化工技術(shù)專(zhuān)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工程師培養(yǎng)方案

（一）開(kāi)展數(shù)智化技能培養(yǎng)

在數(shù)智化的發(fā)展背景下，學(xué)生需要掌握并應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)以及自動(dòng)化技術(shù)，以此來(lái)提升化工過(guò)程的控制精度，提高工作效率及在實(shí)際工作環(huán)境中的創(chuàng)新能力。高校應(yīng)開(kāi)展大數(shù)據(jù)技術(shù)課程，讓學(xué)生應(yīng)用Apache Hadoop或Spark等數(shù)據(jù)處理框架，處理并分析來(lái)自生產(chǎn)線的海量數(shù)據(jù)。例如，學(xué)生使用Hadoop進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理，而Spark則用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理，以此來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)化工生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵參數(shù)，及時(shí)調(diào)整操作條件，優(yōu)化生產(chǎn)流程。此外，高校應(yīng)開(kāi)展機(jī)器學(xué)習(xí)及深度學(xué)習(xí)項(xiàng)目，讓學(xué)生利用TensorFlow和Keras這樣的深度學(xué)習(xí)框架，建立復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程模型，預(yù)測(cè)并優(yōu)化反應(yīng)條件。高校還應(yīng)開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)，采用OPC UA（開(kāi)放產(chǎn)品通信統(tǒng)一架構(gòu)）標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生了解化工設(shè)備的信息互通及系統(tǒng)集成。自動(dòng)化技術(shù)也是培養(yǎng)現(xiàn)場(chǎng)工程師的重要內(nèi)容，教師應(yīng)開(kāi)展相關(guān)課程，讓其使用分布式控制系統(tǒng)（DCS）和可編程邏輯控制器（PLC）等先進(jìn)的控制系統(tǒng)，了解其能夠收集溫度、壓力和流速等數(shù)據(jù)，幫助決策。

（二）設(shè)置多學(xué)科交叉課程

在數(shù)智化背景下，化工技術(shù)教育的核心之一應(yīng)是推動(dòng)交叉學(xué)科課程的設(shè)置，如結(jié)合化學(xué)工程與信息技術(shù)、機(jī)械自動(dòng)化與化工生產(chǎn)等領(lǐng)域，以培養(yǎng)學(xué)生在復(fù)雜化工環(huán)境中的系統(tǒng)思維和問(wèn)題解決能力。這種教育方法致力于深化學(xué)生將不同學(xué)科的技術(shù)整合并應(yīng)用于化工過(guò)程的理解，從而提高其專(zhuān)業(yè)能力?；瘜W(xué)工程與信息技術(shù)課程應(yīng)用數(shù)據(jù)科學(xué)，如使用Python編程語(yǔ)言配合Pandas和NumPy庫(kù)來(lái)處理化工數(shù)據(jù)分析，能夠幫助學(xué)生掌握從化工生產(chǎn)數(shù)據(jù)中提取洞察力的技能，進(jìn)而優(yōu)化過(guò)程。同時(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)使用Tableau或Power BI這類(lèi)先進(jìn)的數(shù)據(jù)可視化工具，能夠?qū)?fù)雜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為易于理解的視覺(jué)格式，增強(qiáng)決策支持系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)用。在機(jī)械自動(dòng)化與化工生產(chǎn)的課程中，重點(diǎn)可能放在分布式控制系統(tǒng)（DCS）和可編程邏輯控制器（PLC）的應(yīng)用等高級(jí)自動(dòng)控制系統(tǒng)上，讓學(xué)生學(xué)習(xí)配置優(yōu)化這些系統(tǒng)的方式，從而獲得將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于化工過(guò)程控制的能力，理解這些系統(tǒng)在維持生產(chǎn)穩(wěn)定性及提高操作效率中的作用。此外，課程設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用，引入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）的應(yīng)用，探討其在化工行業(yè)中連接傳感器、機(jī)器和分析工具來(lái)優(yōu)化操作并增強(qiáng)預(yù)測(cè)性維護(hù)的策略。學(xué)生學(xué)習(xí)MQTT或OPC UA等現(xiàn)代傳感技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，得以掌握在化工廠中實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)的技能，建立高效可持續(xù)的生產(chǎn)系統(tǒng)。交叉學(xué)科課程的另一個(gè)關(guān)鍵組成部分為ISO 50001（能源管理系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)）和ISA-88等工業(yè)自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)，幫助學(xué)生構(gòu)建符合國(guó)際規(guī)范的操作程序，促進(jìn)其在全球化工行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

（三）提供實(shí)戰(zhàn)導(dǎo)向?qū)嵱?xùn)

在數(shù)智化背景下，應(yīng)用化工技術(shù)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)方案應(yīng)強(qiáng)調(diào)實(shí)戰(zhàn)導(dǎo)向的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，與化工企業(yè)的緊密合作，建立校外實(shí)習(xí)基地，讓學(xué)生直接參與到工業(yè)操作、項(xiàng)目管理及問(wèn)題解決過(guò)程中。這種教育模式的核心在于將學(xué)生從傳統(tǒng)的課堂學(xué)習(xí)環(huán)境轉(zhuǎn)移到實(shí)際工作場(chǎng)景中，使其能夠應(yīng)用學(xué)到的理論知識(shí)，處理實(shí)際問(wèn)題來(lái)深化這些知識(shí)。在這種實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)模式中，學(xué)生將接觸到先進(jìn)的化工技術(shù)和設(shè)備。例如，學(xué)生會(huì)直接操作高效液相色譜儀（HPLC）、氣相色譜儀（GC）以及更復(fù)雜的質(zhì)譜儀（MS）等分析儀器，提高對(duì)這些技術(shù)的熟練度。此外，學(xué)生會(huì)使用基于ANSI/ISA-88標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程控制系統(tǒng)，該標(biāo)準(zhǔn)定義了化工生產(chǎn)中的批處理控制，并提供一套系統(tǒng)的方法來(lái)設(shè)計(jì)并指定批處理控制系統(tǒng)。再次，學(xué)生還會(huì)學(xué)習(xí)到利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和自動(dòng)化軟件的方法，例如使用分布式控制系統(tǒng)（DCS）進(jìn)行過(guò)程自動(dòng)化控制。這些系統(tǒng)依賴(lài)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋，學(xué)生必須了解配置及優(yōu)化這些系統(tǒng)的方法以保證生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定。在企業(yè)中的實(shí)際工作，學(xué)生有機(jī)會(huì)參與到跨學(xué)科的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)中，實(shí)踐交流協(xié)作及項(xiàng)目管理技能，學(xué)習(xí)在遵守ISO 9001質(zhì)量管理體系和ISO 14001環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)的前提下進(jìn)行工作。

（四）開(kāi)展項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)

應(yīng)用化工技術(shù)專(zhuān)業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)工程師培養(yǎng)方案中，案例教學(xué)及項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)能引入真實(shí)的工業(yè)場(chǎng)景，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際環(huán)境中面對(duì)并解決工程問(wèn)題的能力。在此模式下，學(xué)生將接觸到過(guò)程自動(dòng)化、高級(jí)過(guò)程控制（APC）以及實(shí)時(shí)優(yōu)化（RTO）技術(shù)的應(yīng)用。在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)中，學(xué)生必須應(yīng)用這些技術(shù)來(lái)解決具體的工程問(wèn)題，比如使用APC技術(shù)優(yōu)化化工反應(yīng)器的操作條件，以提高產(chǎn)率并降低能耗。此外，實(shí)時(shí)優(yōu)化（RTO）技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于學(xué)習(xí)項(xiàng)目中。RTO技術(shù)能夠建立過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，并實(shí)時(shí)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)來(lái)匹配最優(yōu)操作點(diǎn)，讓學(xué)生應(yīng)用這一技術(shù)，能使其深入了解減少原料消耗并提升產(chǎn)品質(zhì)量的方式。學(xué)生在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)中還需遵循ISO 50001（能源管理）和ISO 14001（環(huán)境管理）等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，保證項(xiàng)目設(shè)計(jì)符合全球化工行業(yè)的環(huán)境及能源管理要求，學(xué)會(huì)在環(huán)境可持續(xù)性和能效最大化的同時(shí)，保證工藝技術(shù)的經(jīng)濟(jì)合理性。在完成這些項(xiàng)目的過(guò)程中，學(xué)生需采用Scrum或Kanban等敏捷項(xiàng)目管理方法，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)規(guī)劃項(xiàng)目、分配資源、監(jiān)控進(jìn)度并進(jìn)行必要的調(diào)整。

（五）傳授持續(xù)學(xué)習(xí)理念

在當(dāng)前快速發(fā)展的工業(yè)環(huán)境中，持續(xù)的技能更新與終身學(xué)習(xí)成為適應(yīng)技術(shù)進(jìn)步的必要條件。對(duì)此，高校應(yīng)組織學(xué)生參與在線課程、專(zhuān)業(yè)研討會(huì)以及持續(xù)教育程序來(lái)不斷刷新其知識(shí)庫(kù)?；ば袠I(yè)的技術(shù)更新速度快，新材料、新工藝和新技術(shù)層出不窮，例如，應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)TensorFlow或PyTorch進(jìn)行過(guò)程優(yōu)化，能夠提高生產(chǎn)效率，降低運(yùn)營(yíng)成本并增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。為有效地掌握這些技術(shù)，高校應(yīng)讓學(xué)生定期參加由行業(yè)組織、技術(shù)供應(yīng)商或?qū)W術(shù)機(jī)構(gòu)提供的研討會(huì)。例如，學(xué)生參加由美國(guó)化學(xué)工程師協(xié)會(huì)（AIChE）或國(guó)際過(guò)程控制與自動(dòng)化聯(lián)盟（ISA）提供的認(rèn)證課程，得以了解到關(guān)于過(guò)程自動(dòng)化及控制系統(tǒng)最新的研究成果。除此之外，學(xué)生參與在線開(kāi)放課程（MOOCs）以及Coursera、edX或Udacity提供的課程，也是一個(gè)有效的學(xué)習(xí)方式。這些平臺(tái)與頂尖大學(xué)及行業(yè)領(lǐng)頭公司合作，提供最新的科技和工程課程，涵蓋從基礎(chǔ)化學(xué)原理到最新化工技術(shù)應(yīng)用的全方位知識(shí)。學(xué)生學(xué)習(xí)這些課程，能學(xué)習(xí)到最新的技術(shù)并與全球的專(zhuān)業(yè)人士進(jìn)行互動(dòng)，擴(kuò)展自己的職業(yè)網(wǎng)絡(luò)。此外，學(xué)生還應(yīng)了解REACH和GHS這樣的化學(xué)品管理規(guī)定，保證自己的工作符合國(guó)際法規(guī)要求，避免法律風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)保護(hù)環(huán)境。

（六）開(kāi)展國(guó)際交流合作

在數(shù)智化背景下，高校應(yīng)開(kāi)展國(guó)際交流合作項(xiàng)目，增強(qiáng)學(xué)生的全球視野及跨文化溝通能力，同時(shí)提供機(jī)會(huì)讓其直接接觸國(guó)際化工技術(shù)的前沿發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的全球競(jìng)爭(zhēng)力及適應(yīng)跨國(guó)工作環(huán)境的能力。國(guó)際交流項(xiàng)目能讓學(xué)生與國(guó)際大學(xué)及研究機(jī)構(gòu)之間直接互動(dòng)，進(jìn)行學(xué)期交換、聯(lián)合研究項(xiàng)目或參與國(guó)際會(huì)議。在這些活動(dòng)中，學(xué)生有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)在不同文化監(jiān)管環(huán)境下應(yīng)用化工技術(shù)，還能直接從國(guó)際專(zhuān)家那里獲取關(guān)于全球化工市場(chǎng)及技術(shù)趨勢(shì)的第一手信息。例如，學(xué)生參與在歐洲或北美大學(xué)的一學(xué)期學(xué)習(xí)，深入研究高級(jí)過(guò)程控制（APC）系統(tǒng)，使用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)如IEC 61512（批處理控制的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)）來(lái)優(yōu)化化工生產(chǎn)過(guò)程。此外，國(guó)際合作項(xiàng)目還涉及與國(guó)外企業(yè)的合作，如學(xué)生參與全球化工公司的實(shí)習(xí)項(xiàng)目，得以在實(shí)際的工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用ISO 50001（能源管理系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)）和ISO 14001（環(huán)境管理系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)）等國(guó)際認(rèn)可的管理標(biāo)準(zhǔn)，養(yǎng)成環(huán)境意識(shí)。學(xué)生在國(guó)際交流合作中，能學(xué)習(xí)到在多元文化背景下進(jìn)行溝通協(xié)作，例如，在國(guó)際合作研究項(xiàng)目中，學(xué)生需要與來(lái)自不同國(guó)家的研究人員共同解決技術(shù)問(wèn)題。

（七）納入職業(yè)責(zé)任教育

高校應(yīng)在培養(yǎng)方案中整合工程倫理及職業(yè)責(zé)任課程，強(qiáng)化學(xué)生的職業(yè)道德及社會(huì)責(zé)任感，使其在化工技術(shù)及管理工作中能夠妥善處理職業(yè)健康及社會(huì)責(zé)任之間的關(guān)系。此類(lèi)課程應(yīng)圍繞誠(chéng)實(shí)、公正、尊重他人和責(zé)任感等工程倫理的基本原則，教授學(xué)生在實(shí)際工作中應(yīng)用這些原則的途徑。學(xué)生詳細(xì)討論與環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展及工業(yè)安全相關(guān)的案例，能夠在操作過(guò)程中考慮到環(huán)境影響。例如，高校教育學(xué)生掌握采用最佳可用技術(shù)（BAT）和最小化廢物產(chǎn)生的技術(shù)，降低生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)境影響。在職業(yè)責(zé)任方面，課程應(yīng)強(qiáng)調(diào)履行責(zé)任，加強(qiáng)對(duì)維護(hù)公眾安全、對(duì)客戶和雇主忠誠(chéng)以及對(duì)尊重職業(yè)本身的教育。教育過(guò)程中，教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)各個(gè)地區(qū)的環(huán)保及安全標(biāo)準(zhǔn)，探討資源的公平使用及技術(shù)轉(zhuǎn)移的倫理等與全球化工行業(yè)相關(guān)的倫理問(wèn)題，使學(xué)生能夠建立全球視角，認(rèn)識(shí)到化工工程師在全球環(huán)境中的作用及責(zé)任，以及其在推動(dòng)全球可持續(xù)發(fā)展中的關(guān)鍵作用。

四、結(jié)束語(yǔ)

在數(shù)智化背景下，應(yīng)用化工技術(shù)專(zhuān)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工程師的培養(yǎng)模式面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。此類(lèi)培養(yǎng)方案不僅要求從傳統(tǒng)教學(xué)模式向更加靈活、實(shí)踐和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教育模式轉(zhuǎn)變，還需融合人工智能和大數(shù)據(jù)分析等最新的科技進(jìn)步，以適應(yīng)化工行業(yè)的快速發(fā)展。強(qiáng)化跨學(xué)科教育和國(guó)際視野，加強(qiáng)與工業(yè)實(shí)踐的緊密結(jié)合，以及培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)倫理和終身學(xué)習(xí)能力，是構(gòu)建未來(lái)化工工程師的關(guān)鍵。高校采取這些措施，得以提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力，并為其在全球化的工作環(huán)境中鋪平道路，同時(shí)為化工行業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新及可持續(xù)發(fā)展注入新的活力。

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◎編輯 王亞青