能源化工北京化工大学过程装备与控制工程专业卓越工程师培养方 精品.docx

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能源化工北京化工大学过程装备与控制工程专业卓越工程师培养方精品

北京化工大学

“卓越工程师培养计划”实施方案

过程装备与控制工程

（化工过程机械）

二○一二年二月

“卓越工程师培养计划”

北京化工大学机械工程师培养整体思路

过程装备与控制工程

一、指导思想

过程装备与控制工程专业主要研究和开发石油、化工、冶金、新材料、食品以及制药等大化工及相关过程工业的装备与技术，属于机械工程、化学工程与控制工程的交叉专业。

随着我国先进制造业的崛起，“过程装备与控制工程”在整个国民经济和工程技术领域中所起的支撑和促进作用日益显著。

过程装备与控制工程专业“卓越工程师”培养计划将依托我校“化工过程机械”国家重点学科，机电工程学院高素质的师资队伍和优质教学资源，本专业产学研一体化成果转换平台，学院与企业的良好合作关系和与企业已有校企人才联合培养方面的经验积累，强调学科交叉，融合课程教学、实践教学、企业实训和企业培养等人才培养环节，探索和形成具有特色的面向“过程工业的机械工程师”的培养模式和培养体系。

二、培养目标

培养德、智、体、美全面发展，具有良好素质、创新能力和专业基础知识，能够从事过程工业装备与控制技术的研制开发、装置设计、生产过程的控制以及企业经营管理等方面工作的、具有较强工程实践能力的高等化工过程机械复合型技术和管理人才。

培养以机械工程为基础、熟悉和了解主要过程工业原理及工艺，熟练掌握过程装备设计知识，具备综合设计开发能力的面向“过程工业的卓越机械工程师”。

三、培养标准制定思路

机械工程及设计能力——化学工程与工艺及过程开发能力——过程装备基础及专业设计开发能力——终身学习能力—沟通交流协作能力——面向“过程工业的机械工程师”。

四、培养方案制定原则

（1）以机械类拔尖工程人才培养目标为根本，将“过程”、“装备”与“控制”这三个相关学科紧密有机地结合在一起，形成以机械为主，工艺与控制为辅的“一机两翼”型的专业，教学体系体现学科交叉的鲜明特色，并着重培养学生基础理论、技能、科研与工程应用及创新、以及管理能力。

（2）强化课程教学、实践与应用教学两大基本体系的相互交叉、融合，彰显基础科学、工程科学和工程实践之间的相互联系和相互促进，提高学生工程意识、工程应用和工程创新潜力。

（3）改革课程体系，突出工程科学及工程应用知识，加强安全、环保和质量与服务意识方面的培养，使本专业生具有高度的社会责任感，较强的节约能源、资源和保护环境意识。

（4）教学内容强调工程实践过程装备与控制工程专业培养的是以工程师为主的技术管理专门人才，因此，在教学内容中必须强调工程实践，注重动手能力培养。

实施本科生3+1培养模式，贯彻校企双导师联合培养模式。

五、培养对象与培养体制

1．培养对象

从按“机械”大类专业招生的学生中，经过两年基础课学习后，根据个人志愿进行分流和选拔，进入“过程装备与控制工程”卓越工程师计划，建立工程实验班，并按照“卓越工程师”培养方案进行培养，实验班学生总数控制在30-35人，实行统一管理。

2．遴选原则

（1）热爱本职专业，富有团队精神；

（2）基础理论知识扎实，综合素质高，具有工程师潜质；

（3）一年级完成后学生自愿报名，学院经过面试遴选、确定本专业入选人员。

3．培养体制与策略

（1）本科工程型卓越工程师培养按照3+1模式进行，其中课堂理论学习时间为3年，工程实践累计时间1年；

（2）单独成班，独立管理，注重以机械为主，工艺与控制为辅的“一机两翼”型交叉专业的全新培养方案；

（3）引入竞争机制，实施末位淘汰。

对不能适合卓越工程师培养计划的学生退出本培养计划，改为其他专业进行培养；

（4）引入激励机制，实施高覆盖比例的奖学金制度，并按照课程（工程项目）进展情况进行单独设置奖励措施；

（5）卓越工程师本科阶段培养完成后，对于那些志愿接受卓越工程师硕士阶段培养的、一定比例的成绩优秀的学生，经过推荐可以免试进入硕士培养阶段学习。

六、人才培养标准

1．系统学习和掌握以下诸方面的科学与工程知识基础

（1）工程数学、理论力学、材料力学、弹性力学、工程热力学的基础理论与实验；

（2）大学化学、工业化学、化工原理、物理化学的基础理论与实验；

（3）工程制图、机械原理、机械设计、工程材料、机械制造、机械创新设计及相应课程设计；

（4）过程设备设计、过程流体机械、过程装备控制技术、过程装备成套技术及制造工艺的基础理论、实验及课程设计

（5）专业发展前沿及趋势，技术经济与企业管理、过程装备技术进展、生产运行管理和环境及安全评价、知识产权与专利申请；

（6）新产品、新设备和新工艺开发、技术标准、规范及行业法律法规知识体系等。

2．个人职业技能和职业道德

工程应用技能：

工程认知与系统表达，工程分析与组织，工程应用。

工程知识探索技能：

查新技能，实验设计与实施技能，工程化技能初步，工程创新能力初步，对工程问题的基本认知和判断能力，较强的工程创新意识和产品开发、设计、技术实施的初步能力，专利意识及知识产权保护能力。

职业道德规范：

（A）热爱祖国、具有强烈的社会责任感和奉献精神、良好的工程职业道德和职业行为规范，敢于负责任，并与世界工程界保持同步；

（B）掌握一定的职业健康安全、环境的法律法规、标准知识，以及应遵守的职业道德规范。

遵守工程师职业行为准则；

（C）为保持和增强其职业能力，检查自身的发展需求，制定并实施继续职业发展的计划。

3．团队协作和交流

（A）具有良好的团队合作精神、团队学习能力和技术协同作战能力；

（B）具有较强的人际交流及工程表达能力；

（C）具备一定的外语交流能力。

4．技能培训与提高（潜质培养）

（A）了解掌握外部环境和工艺流程；

（B）过程装备系统方案的构思、设计、实施和运行。

“卓越工程师培养计划”

北京化工大学机械工程师培养标准

过程装备与控制工程

一、培养目标

培养德、智、体、美全面发展，具有良好素质、创新能力和专业基础知识，能够从事过程工业装备与控制技术的研制开发、装置设计、生产过程的控制以及企业经营管理等方面工作的、具有较强工程实践能力的高等化工过程机械复合型技术和管理人才。

培养以机械工程为基础、熟悉和了解主要过程工业原理及工艺，熟练掌握过程装备设计知识，具备综合设计开发能力的面向“过程工业的卓越机械工程师”。

二、培养标准

1具有机械工程基本知识和工程分析能力

1.1掌握工程力学基本知识，熟悉常见工程应用软件并能应用于工程分析

1.1.1掌握理论力学和材料力学基本知识，了解弹性力学和有限元基本理论；

1.1.2能应用力学基本理论进行工程结构受力分析；

1.1.3能使用常见工程应用软件（如ANASYS）建立结构分析模型，并进行

强度分析；

1.2掌握工程图学基本知识，熟悉机械工程相关标准，熟悉实用设计方法，了

解现代设计方法

1.2.2掌握工程图学基本知识，熟悉机械工程相关标准；

1.2.1能熟练应用Auto-CAD作图，特别是化工设备图；

1.2.3了解三维作图技术等现代设计方法。

1.3熟悉机械加工过程，熟悉产品检测技术和机械精度的检测方法，了解现

代加工技术

1.3.1熟悉车、铣、刨、磨等机械加工技术；

1.3.2了解误差、偏差和公差的概念，熟悉产品检测技术和机械精度的检测

方法；

1.3.3熟悉各种焊接方法，了解常见焊接缺陷及检测方法；

1.3.4了解数控加工等现代加工技术。

1.4掌握机械设计原理，能用计算机进行零、部件的辅助设计

1.4.1掌握机械设计知识，熟悉机械传动等常见机构的原理；

1.4.2掌握机械设计方法，能进行常见零、部件的设计；

1.4.3具有机械结构优化与创新设计的初步能力。

1.5掌握常见工程材料的种类、性能，能够针对零、部件使用要求合理选材

1.5.1掌握常见工程材料的种类和性能，了解常见的热处理技术；

1.5.2能根据设备及零、部件使用要求合理选材；

1.5.3了解环境对材料性能的影响。

2具有工艺过程和控制技术基础知识

2.1掌握化工原理基本知识，了解典型化工过程

2.1.1掌握化工原理及工程热力学基本知识，能进行常见的传热和传质计算；

2.1.2掌握流体力学基本知识，能进行管道流体流动阻力计算；

2.1.3了解炼油、合成氨等典型化工工艺。

2.2掌握计算机原理及相关基础知识

2.2.1掌握计算机原理及硬件基础知识；

2.2.2掌握一门计算机语言，并能应用于工程实践；

2.2.3具备计算机应用的基本技能。

2.3掌握检测与控制技术基础知识和基本方法

2.3.1掌握检测与控制技术基础知识；

2.3.2掌握压力、温度和流量等参数控制基本方法；

2.3.3了解计算机技术在工程检测与控制中的应用；

2.3.4掌握误差计算及数据处理的基本方法。

3具有过程装备基本知识和设计开发能力

3.1掌握过程装备的基本理论知识，了解其前沿发展现状和趋势

3.1.1掌握过程装备设计和制造的基本知识

3.1.2了解过程装备特别是化工机械的发展现状

3.1.3了解过程装备特别是化工机械的前沿发展趋势

3.2了解与过程装备的设计、制造、运营和管理相关的法规和标准

3.2.1了解过程装备特别是压力容器的相关法规

3.2.2熟悉过程装备特别是压力容器设计的相关标准

3.2.3了解过程装备特别是化工机械的制造、运营和管理的相关标准

3.3能根据工艺要求进行过程装备的设计、选用和管理，具有对先进过程装

备其相关技术进行开发的初步能力

3.3.1能应用所学知识和相关规范、标准进行典型化工设备的设计；

3.3.2能应用所学知识进行化工机器的选型；

3.3.3了解压力容器与管道等承压类特种设备的使用管理法规和措施；

3.3.4具有成套设备设计的初步能力；

3.3.5具有以节能降耗为目标进行先进过程装备尤其是新型化工设备开发的

初步能力。

3.4具有对过程装备进行控制设计的初步能力

3.4.1具有对过程装备特别是化工机械的压力、温度和流量等工艺参数进行

控制设计的初步能力；

3.4.2了解故障诊断原理及其在泵、压缩机、离心机等化工机器中的应用；

3.4.3了解常见工艺过程的控制方法。

4基本工程素质、人文修养和有效沟通能力

4.1具有较好的身心素质、人文社会科学素养、较强的社会责任感和良好的工程职业道德

4.1.1较好的身体和心理；

4.1.2较好的人文社会科学素养；

4.1.3较强的社会责任感；

4.1.4良好的工程职业道德。

4.2具有安全意识、环保意识和可持续发展意识，能正确认识保证过程装备特别是承压设备安全可靠性的重要性

4.2.1能正确认识环境保护的重要性；

4.2.2具有安全意识，能正确认识保证化工设备特别是承压设备安全可靠性

的重要性；

4.2.3能正确认识节能减排的重要意义，落实科学发展观。

4.3具有较强的人际交往能力以及一定的组织管理能力，能正确认识过程装备系统的复杂性和团队协作攻关的必要性

4.3.1具有较强的人际交往能力，能够控制自我并了解、理解他人需求和意

愿；

4.3.2具有一定的组织管理能力和进行工程分解的初步能力；

4.3.3能正确认识过程装备系统的复杂性和团队协作攻关的必要性。

4.4具有从事工程工作所需的自然科学知识以及一定的经济管理知识，具有清楚表达工程问题的能力

4.4.1具有较好的数学、物理、化学基础；

4.4.2有一定的经济管理知识，具有进行工程成本核算的初步能力;

4.4.3能够进行工程文件的编写，如可行性分析报告、项目任务书、投标书

等，并可进行说明、阐述。

5获取知识及终身学习能力

5.1掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；

5.1.1掌握文献检索、资料查询的基本方法；

5.1.2能正确使用网络技术，具备收集、分析、判断、选择国内外相关技术

信息的能力；

5.1.3具有一定的文献综述能力。

5.2正确认识终身学习的重要性，具有过程装备系统的时代发展观和适应发展的学习能力

5.2.1能正确认识终身学习的重要性；

5.2.2具备较强的适应能力，自信、灵活地处理新的和不断变化的人际环境；

5.2.3能跟踪过程装备及相关技术的发展趋势，并不断提升自己的专业水平。

5.3具有拓展知识面的欲望和跨专业、跨文化的学习交流能力，能够参与跨专业及国际性的竞争与合作。

5.3.1具有较强的求知欲，不断拓展自己的知识面；

5.3.2具有较强的外文表达能力，能进行跨文化学习和交流；

5.3.3能够参与跨专业及国际性的竞争与合作。

三、知识能力大纲

培养标准

能力实现（课程体系）

掌握理论力学和材料力学基本知识，了解弹性力学和有限元基本理论

理论力学、材料力学、弹性力学、有限元法

能应用力学基本理论进行工程结构受力分析

材料力学、弹性力学、有限元法、应力分析实验

能使用常见工程应用软件（如ANASYS）建立结构分析模型，并进行强度分析

ANSYS工程软件应用（双语）、课外科技活动

掌握工程图学基本知识，熟悉机械工程相关标准

现代工程图学（Ⅰ）（Ⅱ）、机械设计、机械设计基础课程设计

能熟练应用Auto-CAD作图，特别是化工设备图

现代工程图学（Ⅰ）（Ⅱ）

了解三维作图技术等现代设计方法

SOLIDWORKS工程软件应用、Pro/E工程软件应用、INVENTOR工程软件应用、应用软件实践

熟悉车、铣、刨、磨等机械加工技术

机械制造技术、过程装备制造工艺、公差配合与技术测量、金工实习

了解误差、偏差和公差的概念，熟悉产品检测技术和机械精度的检测方法

公差配合与技术测量、金工实习

熟悉各种焊接方法，了解常见焊接缺陷及检测方法

机械制造技术、过程装备制造工艺、金工实习

了解数控加工等现代加工技术

机械制造技术、金工实习

掌握机械设计知识，熟悉机械传动等常见机构的原理

机械设计、机械原理、机械设计基础课程设计

掌握机械设计方法，能进行常见零、部件的设计

机械设计、机械设计基础课程设计

具有机械结构优化与创新设计的初步能力

机械创新设计、机械设计、优化设计

掌握常见工程材料的种类和性能，了解常见的热处理技术

工程材料、金工实习

能根据设备及零、部件使用要求合理选材

工程材料、过程设备设计、过程装备制造工艺

了解环境对材料性能的影响

过程设备设计、过程装备制造工艺、工业化学、大学化学

掌握化工原理及工程热力学基本知识，能进行常见的传热和传质计算

化工原理、工程热力学、化工原理实验

掌握流体力学基本知识，能进行管道流体流动阻力计算

流体及粉体力学基础，化工原理

了解炼油、合成氨等典型化工工艺

工业化学、化工原理、大学化学

掌握过程装备设计和制造的基本知识

过程设备设计、过程装备制造工艺

了解过程装备特别是化工机械的发展现状

过程流体机械

了解过程装备特别是化工机械的前沿发展趋势…

过程装备技术进展

了解过程装备特别是压力容器的相关法规…

过程设备设计

熟悉过程装备特别是压力容器设计的相关标准

过程设备设计、专业课课程设计、环节

了解过程装备特别是化工机械的制造、运营和管理的相关标准

过程装备制造工艺、机械制造技术、技术经济与企业管理、专业课课程设计、环节

能应用所学知识和相关规范、标准进行典型化工设备的设计

过程设备设计、现代工程图学（Ⅰ）（Ⅱ）、

计算机辅助设计与制造、专业课课程设计、环节

能应用所学知识进行化工机器的选型

过程流体机械

了解压力容器与管道等承压类特种设备的使用管理法规和规定

过程设备设计、过程流体机械

具有成套设备设计的初步能力

过程装备成套技术、环节

具有以节能降耗为目标进行先进过程装备尤其是新型化工设备开发的初步能力

过程装备技术进展、过程设备设计、课外科技活动

具有对过程装备特别是化工机械的压力、温度和流量等工艺参数进行控制设计的初步能力

过程装备控制技术及应用

了解故障诊断原理及其在泵、压缩机、离心机等化工机器中的应用

设备故障诊断基础

了解常见工艺过程的控制方法

过程装备控制技术及应用、化工原理实验、过程装备与控制工程专业实验

掌握计算机原理及硬件基础知识

大学计算机基础

掌握一门计算机语言，并能应用于工程实践

C语言程序设计（双语）、课外科技活动、应用软件实践

具备计算机应用的基本技能

大学计算机基础、计算机辅助设计与制造

掌握检测与控制技术基础知识

过程装备控制技术及应用、单片机原理及应用、电路及电子技术（Ⅰ）（Ⅱ）

掌握压力、温度和流量等参数控制基本方法

专业实验、过程装备控制技术及应用、单片机原理及应用、电路及电子技术（Ⅰ）（Ⅱ）、电工电子实习

了解计算机技术在工程检测与控制中的应用

过程装备与控制工程专业实验、过程装备控制技术及应用、单片机原理及应用、电路及电子技术（Ⅰ）（Ⅱ）、电工电子实习

掌握误差计算及数据处理的基本方法

过程装备控制技术及应用、单片机原理及应用、过程装备与控制工程专业实验

较好的身体和心理素质

体育（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）（Ⅳ）、大学新生学习生活指导、大学生社会心理学

较好的人文社会科学素养

大学语文、大学新生学习生活指导、大学生社会心理学、思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要

较强的社会责任感

思想道德修养与法律基础、马克思主义基本原理、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、中国近现代史纲要

良好的工程职业道德

思想道德修养与法律基础、技术经济与企业管理

能正确认识环境保护的重要性

大学化学、物理化学（Ⅰ）、工业化学

具有安全意识，能正确认识保证化工设备特别是承压设备安全可靠性的重要性

疲劳与断裂、过程设备设计、过程装备成套技术、过程装备制造工艺、化工分离技术、流体润滑与密封基础、液压与气压传动

能正确认识节能减排的重要意义，落实科学发展观

工程热力学、过程设备设计、过程流体机械、过程装备控制技术及应用、过程装备制造工艺、过程装备成套技术

具有较强的人际交往能力，能够控制自我并了解、理解他人需求和意愿

思想道德修养与法律基础、大学新生学习生活指导、大学生社会心理学、大学语文、军事训练

具有一定的组织管理能力和进行工程分解的初步能力

技术经济与企业管理、环节

能正确认识过程装备系统的复杂性和团队协作攻关的必要性

技术经济与企业管理、过程设备设计、过程流体机械、过程装备控制技术及应用、过程装备制造工艺、过程装备成套技术、工业化学、石油机械概论、环节

具有较好的数学、物理、化学基础

高等数学（Ⅰ）（Ⅱ）、概率论与数理统计、线性代数、普通物理（Ⅰ）（Ⅱ）、普通物理实验（Ⅰ）（Ⅱ）、大学化学、工业化学

有一定的经济管理知识，具有进行工程成本核算的初步能力

技术经济与企业管理

能够进行工程文件的编写，如可行性分析报告、项目任务书、投标书等，并可进行说明、阐述

技术经济与企业管理、专业课课程设计、环节

掌握文献检索、资料查询的基本方法

文献检索、大学计算机基础

能正确使用网络技术，具备收集、分析、判断、选择国内外相关技术信息的能力

文献检索、大学计算机基础

具有一定的文献综述能力

文献检索、大学计算机基础

能正确认识终身学习的重要性

思想道德修养与法律基础、大学新生学习生活指导、大学生社会心理学、就业指导

具备较强的适应能力，自信、灵活地处理新的和不断变化的人际环境

大学新生学习生活指导、大学生社会心理学、就业指导、军事训练

能跟踪过程装备及相关技术的发展趋势，并不断提升自己的专业水平

过程装备技术进展

具有较强的求知欲，不断拓展自己的知识面

大学新生学习生活指导、大学生社会心理学

具有较强的外文表达能力，能进行跨文化学习和交流

英语（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）（Ⅳ）、科技英语、专业英语、英语口语、英语听力、科技论文写作

能够参与跨专业及国际性的竞争与合作

科技英语、专业英语、英语口语、英语听力、科技论文写作

“卓越工程师培养计划”

北京化工大学机械工程师培养方案

过程装备与控制工程

一、培养目标及基本要求

1．培养目标

培养德、智、体、美全面发展，具有良好素质、创新能力和专业基础知识，能够从事过程工业装备与控制技术的研制开发、装置设计、生产过程的控制以及企业经营管理等方面工作的、具有较强工程实践能力的高等化工过程机械复合型技术和管理人才。

培养以机械工程为基础、熟悉和了解主要过程工业原理及工艺，熟练掌握过程装备设计知识，具备综合设计开发能力的面向“过程工业的卓越机械工程师”。

2．基本要求

本专业学生主要学习过程装备与控制的基本理论与基本技能。

对生的基本要求如下：

能力

工程分析能力

熟悉常见工程应用软件、实用设计方法，具有应用专业知识解决工程问题的初步能力

设计开发能力

根据工艺要求进行过程装备设计、选用和管理以及控制设计的初步能力

获取知识及终身学习能力

掌握获取信息的基本方法，具备拓展知识、终身学习、跨专业跨文化学习的能力

知识

机械工程基本知识

掌握工程图学、工程力学、机械加工、机械检测、机械设计原理、工程材料的基本知识

工艺和控制基本知识

掌握化工原理、计算机原理、检测与控制技术基础知识

过程装备基本知识

掌握过程装备基本理论、了解过程装备法规和标准

素质

工程素质

具备较好的工程职业道德、环保意识

人文修养

具备较高的身心素质、人文素养、社会责任

沟通能力

具备较好的人际交往、组织管理、经济管理能力

二、知识体系的基本框架

本课程计划采用如下鱼骨图的形式表达课程之间的相互支撑、相互联系的关系。

图1核心课程培养结构鱼骨示意图

课程较为详细的知识体系框架如下：

知识体系

知识领域

核心知识单元

选修知识单元

人文社会科学

政治、思想、法律、军事

中国近代史纲要

毛泽东思想和中国社会主义理论体系概论、马克思主义基本原理、思想道德修养与法律基础、军训

文学艺术

文学艺术修养

自然科学

数学

高等数学、线性代数

概率与统计

物理

普通物理、普通物理实验

化学

大学化学

物理化学

经济管理

经济与管理基础

技术经济与企业管理

外语

英语

大学英语4级

大学英语6级

计算机信息技术

计算机技术

C语言程序设计

工程软件类课程（Pro/E工程软件应用、ANSYS工程软件应用、Inventor工程软件应用）

体育

体育

体育

专业基础

电子工程

电工电子技术

电工电子实习

力学

理论力学、材料力学、工程热力学

流体及粉体力学基础、弹性力学、疲劳与断裂、应力分析实验、有限元法

材料

工程材料

化工过程

化工原理

工业化学（在化工原理之后）

机械工程

工程图学、机械原理、机械设计、机械制造技术

机械创新设计、计算机辅助设计、计算机绘图综合训练

专业特色

过程设备与控制技术

过程设备设计

过程流体机械

过程装备控制技术与应用

过程装备制造工艺

过程装备成套技术

工程导论、石油机械概论、流体润滑与密封基础、机械设备故障诊断、液压与气压传动、优化设计、过程装备技术进展、文献查阅、高分子材料加工理论基础

专业实践

实验（自己预约）

（不包括公共基础课实验）

力学实验、工程材料实验、机械原理实验、机械设计实验、