北京石油化工学院“卓越工程师培养计划”试点方案-

北京石油化工学院“卓越工程师培养计划”试点方案-内容摘要：

学英语、工程概论、环境保护与可持续发展、 工程经济 学概论 、 工程管理 与 法律 等课程。 使学生具备较丰富的工程经济、管理、社会学、情报交流、法律、环境等人文与社会学知识；熟练掌握英语，可应用其进行与本技术相关领域的沟通和交流。 核心 工程 基础 知识 15 包括电学基础类、控制理论类、计算机技术等相关学科的知识，侧重于应用工程技术知识解决实际工程问题。 电学基础类 电路分析 、 模拟电子 、 数字电子、 EDA 技术应用、电工电子实习、电子课程设计 等 课程。 将电学基础课程的实验、课程设计、电工电子实习整合成跨度为 2~3 个学期的电子系统综合设计实践课程。 要求每个学生在电学基础课程的学习过程中，在教师指导下完成一个具有完整功能的实用电子系统的设计与制作。 结合课程进度及内容，将电子系统进行模块化分解，每学期完成其相应模块的设计，在电学基础课结课后，完成整个系统的设计与制作。 要求学生具备电子系统设计能力，优秀学生通过中国电子学会电子设计工程师认证。 控 制理论类 自动控制原理 、 现代控制理论 等 课程。 要求学生系统地掌握自动控制科学与技术的基本理论、基本知识，了解本专业学科前沿和最新发展动态。 计算机技术 C 语言程序设计、微机原理（含汇编语言设计）、单片机及其接口技术、 PLC原理及应用（含梯形图程序设计和通用组态软件设计）等课程。 在基本硬件学习的基础上，以程序设计为主，语言知识为辅。 以程序设计为主线，编程应用为驱动。 要求学生具有较强的编程能力，真正具有使用编程和组态软件解决实际问题的能力。 自动化装置 检测技术与自动化装置等课程。 要 求学生 掌握 自动化 工程 集成设计所需的器件、装置、系统的基本原理和应用，以及 各种 自动化器件、装置、系统设计的基本原则和 方法 ， 熟悉 自动化 工程的 相关标准。 高级工程 技术 知识 石油化工过程控制领域各学科方向性知识 16 要求学生掌握面向石油化工过程控制系统的专业方向性知识。 掌握常用过程量的检测与控制的基本原理，能够进行常用过程量的检测与控制零部件的选择设计、安装、调试和维护；要求学生熟悉常用传动与控制技术，能够进行常用传动与控制设备、零部件的选择 /调试和维护；掌握集散系统 DCS、可编程序控制器PLC、人 机界面、伺服、变频控制技术等原理，具备初步分析、处理计算机过程控制系统的能力。 石油化工过程控制系统数字仿真 掌握石油化工过程计算机控制系统的建模与仿真、 Matlab 实践、系统辨识、先进控制等知识。 要求学生熟悉石油化工过程常用装置的自动控制系统数字仿真的基本技术、方法和特点，熟练使用 Matlab 进行过程控制系统的建模、辨识与数字仿真。 过程自动化系统工程设计与集成、运行与维护知识 在学习过程控制和传动系统控制的相关课程，以及计算机网络、现场总线技术等课程的基础上，要求学生对自动化系统 集成有较全面的了解，具有一定的专业理论知识和较强的实践动手能力；能较熟练地完成自动化系统的软硬件集成设计、安装、调试；了解简单石油化工工程项目的设计原则、实施步骤；基本掌握工程设计方法，包括可行性研究、初步设计和施工设计等；掌握石油化工过程控制工程装备的开车、投运、操作和停车，具有设备运行维护、故障处理等能力。 2 个人职业技能和职业道德 工程推理和解决问题 自动化技术 认识和系统表述问题 运用所学数理及自动化技术知识，对需解决的现场自动化技术问题，掌握寻找问题本质特性及系统表述方法，具备 对其总体目标确定、方法评估、模型建立、试验方案与结果分析等能力。 自动化系统 模型建立 了解自动化系统数学模型建立与定量分析的一般方法，理解自动化系统被控对象数学模型中各参数的作用，掌握定量求解与定性评估方法，理解模型的误差范围与控制手段，领会模型解析解与试验结果的分析比较方法。 判断和定性分析 17 估计量级、范围、趋势 ， 应用实验验证一致性和误差 ， 展示解析解的一般性。 带不确定性因素分析 确定自动化系统工程技术问题不确定因素产生的根源与相互影响， 提取不完整和不清晰的信息 ， 应用事 件和序列的概率统计模型 ， 分析工程成本 、 效益和风险 并给出 裕量 ，培养相应的分析与解决实际问题能力。 解决方法和建议 掌握自动化 综合问题的解决方案 与规律， 分析解决方案的关键结果和测试数据 ，具备对关键结果和测试数据的分析与评估能力， 分析并调整结果中的偏差 ，形成总结性建议 ，掌握阶段性技术总结报告的形成与撰写方法。 实验中探寻知识 建立假设 选择实验或试验中出现的需要验证的关键问题，掌握对其建立科学假设的一般途径，建立需测试验证的假设，理解科学假设在相应实验中的应用与验证方法。 查询印刷资料和电子文献 针对自动化系统技术问题，选择文献检索的策略，应用图书馆检索工具 (在线检索、数据库、搜索引擎等 )并获取信息，具备信息的整理与分类，学习与消化的能力，突出对自动化技术最新发展的理解，提取信息中的重点和创新内容，找出尚未解决的问题。 实验性探索 制定与完善实验方案，构建实验方案，执行实验规定，寻找复杂自动化技术问题的最优技术解决路线。 对照已有模型比较实验数据。 系统思维 全方位思维 识别并定义一个系统、系统行为和系统单元，应用跨学科的方法，保证对系统的全 方位理解，认识系统的社会、企业和技术的背景环境，识别系统与外界的交互作用和对系统行为的影响。 确定主次与重点 找出并区分与系统整体相关的全部因素，找出整体系统中的驱动因素。 解决问题时的妥协、判断和平衡 18 找到系统的紧张因素和用妥协方法去解决问题的方案，选择解决问题的适当办法，通过平衡各种因素以消除紧张关系，使得整体系统运行顺畅，对比描述系统在生命周期内的灵活解和最优解，评估系统过程中可以改进的地方。 个人能力和态度 主动性与愿意承担风险 具有良好的思想道德品质、敬 岗爱业和乐于奉献的职业境界，具有较好的创新精神和一定的冒险意识。 执着与变通 有自信、有激情、热爱事业，强调努力和紧张工作。 具备正确应对竞争、耐力、抗挫折和能力、应对挑战的意志品质。 愿意并且能够独立工作，愿意与他人合作，具有较强的团队精神、协作意识。 考虑和接受各种观点，能接受并正面对待批评，平衡个人生活和职业工作。 创造性思维 具有概念化和抽象化能力，具有综合和通用化能力，具备过程自动化、光机电一体化、计算机与信息技术等自动化工程的知识背景，针对具体自动化系统技术问题，激发创造性思维 ，引导学生参与科研创新活动。 求知欲和终身学习 自动化技术的发展日新月异，具备对新知识的好奇心及激发自身求知欲望的能力，并具有运用新知识、新方法、新手段解决实际技术问题的不懈动力；具备终身学习能力是现代工程师必须具备的关键特征之一。 职业技能和道德 职业技能 了解常用电子元器件的结构及其基本工作原理与应用，具备一定的电子系统综合设计能力；具备较强的自动化系统的应用软件编程能力；熟练运用控制系统仿真软件；能够进行常用传动与控制设备、零部件的选择 /调试和维护，具备初步分析、处理传 动系统的能力；掌握计算机过程控制系统的工作原理、设计方法与设计步骤；具备自动化系统集成的基本技能，具有常用现场总线系统的应用设计能力。 职业道德 19 具备良好的自动化工程师道德标准并勇于承担责任；具有敢于为坚持原则而承担风险的勇气，实事求是地承认合作者的工作，对工作尽职尽责；有志于学习与掌握知识，造福于社会与全人类；具有质量意识、环保观念，具有强烈的事业心、责任感与使命感。 主动规划个人职业 具有远大的抱负， 制定并实施继续职业发展计划。 针对社会发展和自动化的技术进步，具有主动调整个人职 业规划的意识，了解自己所具备的职业能力范畴。 3 人际交往技能：团队协作和交流 团队工作 组建有效的团队 面对复杂实际现场自动化技术问题，具有组建及参与跨学科技术攻关高效团队的能力是现代工程工程师的必备素质之一。 团队工作运行 具有较强的团队精神、协作意识。 具备团队合作所需的控制系统软件编程、计算机过程控制技术、自动化系统集成技术等自动化工程交叉学科的基本知识背景，具备较强的工程设计、安装、运行和营销工作的适应能力。 交流 书面交流 熟练使用各种科技文献检 索工具。 具备良好的科技写作素养，具有自动化工程及其相关领域的工程文件、科技报告、技术分析文件、技术合同、科技论文等的撰写能力。 电子及多媒体交流 能制作电子演示材料，熟悉电邮、电话留言和视频会议中的工作惯例，应用各种电子表达形式以及多媒体技术进行自动化专业技术的交流。 图表交流 工程图（包括图、表、文字描述等）是工程师的语言，通过工程图纸，能熟练交流自动化技术问题，具有画草图和正式图纸，制作图表，解释正式技术图纸的能力。 20 口头表达和人际交流 具备良好的口头表达能力，能在跨 文化环境下使用自动化技术语言。 能够对技术方案、技术报告等进行口头要义表述。 使用外语交流 英语 熟练掌握英语，具备一定的听、说、读、写能力，能运用英语进行自动化技术领域的一般沟通和交流。 能够阅读、理解技术文献资料，能够书面、口头清晰表达观点。 第二外语 初步掌握第二外语，具备一定的说、读能力。 结合本校中法合作的需求，可考虑开设法语。 4 在企业与社会环境下构思、设计、实施、运行自动化系统 外部和社会背景环境 工程师的角色与责任 接受社会和企业对自动化工程师 的职业目标要求和规范，接受自动化工程师在企业运行过程中的角色地位和职责分工。 历史和文化背景环境 针对人类社会的多样性，尊重历史、文学、哲学和艺术传统与语言、思想和价值观，理解企业所处的社会环境。 企业与商业环境 重视不同的企业文化 认同企业文化，了解企业的类型、发展阶段、战略目标、组织结构、管理模式、经营策略、运作方式、文化氛围等要素。 成功地在一个组织中工作 明确自动化工程师在企业内的角色和相应责任，理解社会和企业对自动化工程师的要求和规范。 系统的构 思与工程化 设立系统目标和要求 21 根据要求确定设计的具体自动化工程指标，具备确定自动化产品、装置和系统的目标和要求，确定产品或系统需求的环境要求，包括电磁、温湿度、粉尘等，提出各项技术指标，进行项目规划，具备项目计划书的编制能力。 技术目标和技术路线的确定 针对所承担的自动化产品、装置或系统的设计任务，确定技术性能指标的实现，讨论实施和运行的合理性，通过文献查阅、资料综述、可行性研究，确定技术目标和技术路线，确保其概念、功能和体系结构符合规定的技术要求。 开发项目的管理 在 自动化项目实施过程中，具备项目的成本、绩效和进度的控制能力，对于过程中出现的技术问题，寻求科学合理的解决办法。 具备技术文件的归档、分析、总结和改进的能力。 设计 熟悉国家及行业的技术标准，了解自动化产品或系统的符号及制图标准，掌握自动化产品或系统图纸设计的基本方法与流程。 设计过程 掌握自动化产品或系统的设计方法和步骤，根据自动化产品或系统的总体目标要求导出每个单元或元件选择要求，分析备选设计方案并反复优化。 具备自动化工程领域必需的计算、实验、测试、仿真等基本技能，熟练掌握本专业流行设计 软件的应用，具备自动化产品、装置和系统的原理设计、工艺设计及相关辅助设计能力。 设计过程的分段与方法 一般自动化产品或系统的设计分为可行性研究、初步设计和详细设计三个阶段，包括确定技术条件、功能与控制流程设计、系统功能分解三项任务。 多学科设计 了解电子产品、自动化仪表、过程控制系统、机电一体化设备的最新技术进展，掌握其工作原理与应用设计方法。 了解各种产品或系统的设计标准，了解各种产品或系统的设计环境，初步具备多种产品或系统的交叉学科设计能力。 实施 自动化产品或 系统的设计实施过程 22 分成硬件和软件两个并行分支，设计各个模块并通过审查确认后，进行开发、编程、测试或联调。 模块联调工作应在每个模块全面测试通过之后，逐个模块进行集成与测试，以利于发现问题、分析原因。 软硬件集成能力 在确定的技术途径下，或购买硬件系统与软件系统，只设计应用软件，或自行设计全部硬件及软件系统等途径。 能确定系统结构，决定是否划分子系统、如何划分、各子系统的指标、各子系统之间的关系等，为各子系统的设计开发提供一种指令性文件，其正确性、可行性、先进性、经济性、安全性都直接决定着系统的相关 性能。 自动化系统的调试能力 掌握自动化产品、装置或系统的软件调试、硬件调试、系统软硬件综合调试的步骤、方法，并能够及时发现问题，调整技术设计方案。 计算机过程控制系统的操作、反馈控制、逻辑控制等功能在实际生产过程中都是由应用软件来实现的，要认真分析研究厂商提供的系统软件的操作方法和各种应用功能。 在掌握了厂商提供的系统软件的功能和用法之后，即可结合生产过程设计应用软件（画面组态、控制策略组态数据库组态、报表生成等）。 应用软件生成后，应经过测试以及实验室模调，再进入现场安装调试。 应具有计算机过程 控制。