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【化工智能制造】未来工厂的大门已为你打开

考哪儿网 112 2024-07-04 15:47

专业解读内图.png

1. 专业概述

1.1 定义与内涵

化工智能制造技术专业是一个跨学科领域,它结合了化学工程、信息技术、自动化控制以及人工智能等多个学科的知识和技能。该专业旨在培养能够适应现代制造业智能化、自动化需求的高素质技术技能人才。

1.2 发展历程

化工智能制造技术专业的发展与现代制造业的智能化转型密切相关。自20世纪末以来,随着信息技术的快速发展,化工行业开始引入自动化控制系统,提高生产效率和安全性。进入21世纪,随着物联网、大数据、云计算以及人工智能等技术的应用,化工智能制造技术专业应运而生,成为推动制造业转型升级的关键力量。

该专业的发展经历了以下几个阶段:

- 起步阶段:20世纪末,化工行业开始引入基础的自动化技术,实现生产过程的部分自动化。

- 发展阶段:21世纪初,随着信息技术的发展,化工行业开始实现生产过程的全面自动化和信息化。

- 成熟阶段:近年来,化工智能制造技术专业在物联网、大数据、云计算和人工智能等新技术的推动下,实现了生产过程的智能化和柔性化,提高了生产效率和产品质量。

- 未来趋势:预计未来该专业将继续深化与新技术的融合,推动化工行业的绿色化、服务化和高端化发展。

2. 培养目标与规格

2.1 素质目标

化工智能制造技术专业致力于培养学生的全面素质,包括坚定的理想信念、良好的职业道德以及强烈的社会责任感。学生应具备以下素质:

- 坚定拥护中国共产党领导和中国特色社会主义制度,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,践行社会主义核心价值观。

- 崇尚宪法、遵法守纪,具备诚实守信、尊重生命、热爱劳动的品质。

- 履行道德准则和行为规范,具有社会责任感和社会参与意识。

- 具有质量意识、环保意识、安全意识、信息素养、工匠精神和创新思维。

- 勇于奋斗、乐观向上,具备职业生涯规划能力,有较强的集体意识和团队合作精神。

- 具有良好的语言表达能力、文字表达能力、沟通合作能力。

- 具有健康的体魄、心理和健全的人格,掌握基本运动知识和1~2项运动技能。

- 具有一定的审美和人文素养,能够形成1~2项艺术特长或爱好。

2.2 知识目标

本专业学生应掌握以下知识目标,以适应化工智能制造领域的技术发展和职业需求:

- 掌握与本专业相关的化学基础知识。

- 掌握化工单元操作、化学反应过程及设备等基本知识。

- 掌握化工设备机械基础、化工制图及CAD的基本知识。

- 掌握化工生产技术、化工自动化技术、分析检测基本理论及操作等知识。

- 掌握人工智能技术、现代信息技术及应用知识。

- 掌握化工安全技术、化工HSE与清洁生产、化工环保等知识。

- 了解生产运行与企业管理相关知识。

- 了解本专业的现状及发展趋势,相关行业的方针、政策和法规。

- 了解现代化工生产技术的前沿理论、最新成果及发展动态。

2.3 能力目标

化工智能制造技术专业学生应具备以下能力目标,以满足未来工作岗位的要求:

- 具有知识迁移、探究学习、终身学习、分析问题和解决问题的能力。

- 具备基础化学实验操作的能力,进行文献检索、基础实验仪器选择、化工产品简单合成及产物初步分离的能力。

- 具备化工制图及CAD使用能力,对化工工艺流程图等技术图纸进行识读的能力。

- 具备化工安全生产能力,对有毒有害化学品进行使用与处置的能力。

- 具备正确选择及控制常见化工单元操作及典型反应设备的能力。

- 具备化工生产中使用智能设备实施监控和调节化工生产过程的基本工艺参数的能力。

- 具备典型化工生产装置运行及基本维护的能力。

- 具备化工自动化生产中对基本自控设备进行安装、操作及调试的能力。

- 具备使用与化工行业相关的人工智能技术的能力。

- 具备简单的化工生产流程设计能力,具备简单的化工产品分析检验能力和化工产品的销售服务能力。

3. 课程设置与教学内容

3.1 公共基础课程

公共基础课程是化工智能制造技术专业学生必须掌握的基础知识,涵盖了思想政治理论、体育、外语、数学等,为专业课程学习打下坚实基础。

- 思想政治理论课程旨在培养学生的社会主义核心价值观和法律意识,确保学生具有良好的政治素养和道德品质。

- 体育课程通过体育锻炼,提高学生的身体素质,培养学生的团队协作能力和竞争意识。

- 外语课程,尤其是英语,不仅提高学生的语言表达能力,还为学生获取国际化工行业信息和参与国际交流提供工具。

- 数学课程,包括高等数学和工程数学,培养学生的逻辑思维能力和解决工程问题的能力。

3.2 专业核心课程

专业核心课程是化工智能制造技术专业教学的核心,包括化工单元操作技术、化学反应过程与设备、化工自动化控制技术等。

- 化工单元操作技术课程,教授学生化工生产中的基本操作单元,如流体输送、传热、蒸馏等,以及相应的设备和工艺设计。

- 化学反应过程与设备课程,深入讲解化学反应的基本原理、反应器的设计和操作,以及催化剂的使用。

- 化工自动化控制技术课程,重点介绍化工生产过程中的自动控制原理和系统,包括传感器、执行器、控制系统的设计和优化。

3.3 专业拓展课程

专业拓展课程旨在拓宽学生的知识视野,提高学生的创新能力和适应能力,包括化工工艺智能设计、大数据与云计算基础等。

- 化工工艺智能设计课程,结合现代信息技术,教授学生如何运用智能化工具进行化工工艺流程的设计和优化。

- 大数据与云计算基础课程,为学生提供处理和分析大规模数据集的能力,培养学生在化工智能制造领域中的数据分析和决策支持能力。

- 专业拓展课程还包括物联网技术导论、人工智能技术应用等,这些课程有助于学生掌握化工智能制造领域的前沿技术和应用。

4. 教学方法与手段

4.1 传统教学方法

传统教学方法在化工智能制造技术专业中依然发挥着重要作用,它们为学生提供了扎实的基础知识和必要的实践技能。

- 课堂讲授:通过教师的系统讲解,学生能够掌握化工智能制造的理论知识,包括化学原理、化工单元操作等基础内容。

- 实验室实训:学生通过实验室操作,实践课堂所学理论知识,增强对化工生产过程的直观理解。

- 案例分析:通过分析历史案例或模拟情景,培养学生的问题解决能力和批判性思维。

4.2 现代教学技术

随着信息技术的发展,现代教学技术在化工智能制造技术专业的教学中扮演着越来越重要的角色。

- 虚拟仿真技术:利用虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术,为学生提供沉浸式的学习体验,尤其在理解复杂化工过程和设备操作方面效果显著。

- 在线课程和远程教育:通过网络平台,学生可以随时随地访问课程资源,包括视频讲座、在线讨论和互动式学习模块。

- 大数据分析:通过收集和分析学生的学习行为数据,教师可以更好地了解学生的学习进度和难点,实现个性化教学。

- 智能教学系统:运用人工智能技术,如智能辅导机器人,提供24/7的学习支持,帮助学生解决学习中遇到的问题。

- 项目导向学习:鼓励学生参与实际的化工智能制造项目,通过团队合作,将理论知识应用于解决实际问题,培养创新能力和工程实践能力。

5. 实践教学与实训基地

5.1 校内实训基地

校内实训基地是化工智能制造技术专业学生实践能力培养的核心场所。这些基地通常配备了先进的化工设备和智能化控制系统,模拟真实的化工生产环境,使学生能够在安全的环境中进行实际操作。

- 实训设施:实训基地包括但不限于化工单元操作实训室、化学反应过程与设备实训室、化工自动化控制技术实训室等,每个实训室都配备了相应的设备和软件,以支持学生进行化工生产、工艺优化、设备控制等实践活动。

- 教学模式:采用“工学结合”的教学模式,将理论知识与实践操作紧密结合,通过项目导向、任务驱动等方式,提高学生的实践能力和创新能力。

- 师资力量:实训基地的指导教师通常具有丰富的行业经验和教学背景,能够为学生提供专业的指导和实践操作的反馈。

5.2 校外实训基地

校外实训基地为学生提供了接触工业界、了解行业最新动态的机会,是学生将所学知识应用于实际生产的重要环节。

- 合作企业:与化工智能制造技术专业建立合作关系的企业通常包括大型化工企业、智能制造公司等,这些企业在行业内具有一定的影响力和先进的生产技术。

- 实习内容:学生在校外实训基地的实习内容包括但不限于生产流程观察、工艺参数调整、设备维护、智能控制系统操作等,这些都是化工智能制造技术专业学生必备的技能。

- 就业优势:通过校外实训,学生不仅能够提前适应未来的工作环境,还能够建立起与企业的联系,为毕业后的就业打下良好的基础。

- 安全教育:在校外实训期间,学生将接受更为严格的安全教育和培训,以确保他们在实际操作中能够严格遵守安全规程,预防和处理各种安全事故。

6. 就业方向与职业发展

6.1 就业领域分析

化工智能制造技术专业的毕业生就业领域广泛,主要集中在以下几个方向:

- 石油化工:毕业生可以在石油化工企业中从事生产过程控制、工艺优化和设备管理等工作。

- 精细化工:在精细化工行业,毕业生负责产品质量控制、研发和生产管理等关键岗位。

- 智能制造装备:毕业生可以在智能制造装备行业进行设备的设计、开发、安装和调试工作。

- 信息技术服务:随着工业4.0的发展,毕业生也可以在提供智能制造解决方案的IT服务公司工作。

6.2 职业发展路径

化工智能制造技术专业的职业发展路径清晰,具体包括:

- 技术应用类:从事智能制造装备、生产线的设计、安装、调试、管控和应用工作,逐步成为技术专家或项目负责人。

- 技术开发类:专注于智能制造相关技术的研究与开发,可能发展成为研发团队的核心成员或技术领导者。

- 管理类:具备一定的工作经验后,可以向生产管理、项目管理等方向发展,担任管理岗位。

6.3 薪资水平与市场需求

根据调研,化工智能制造工程技术人员年薪最高可达30万人民币,且随着经验的积累,薪资水平有较大的上升空间。市场需求方面,预计未来5年智能制造领域人才需求量将达到900万人,显示出该专业人才的高度紧缺和广阔的职业前景。

 6.4 政策支持与行业趋势

国家层面对智能制造的重视为化工智能制造技术专业的发展提供了强有力的政策支持。《中国制造2025》和《智能制造发展规划(2016-2020年)》等政策文件明确提出要推动制造业的智能化改造,预示着化工智能制造技术专业将迎来更多的发展机遇。

6.5 继续教育与职业资格

化工智能制造技术专业的毕业生可以通过继续教育提升自己的学历水平,同时也可以通过考取相关的职业资格证书来增强自己的职业竞争力。例如,化工总控工、化工自动化控制技术等职业资格证书,都是行业内认可的专业资质。

7. 行业需求与专业前景

7.1 行业需求分析

   化工智能制造技术专业正面临着前所未有的行业需求。随着工业4.0的推进和智能制造的兴起,化工行业对于智能化技术的需求日益增长。据国家统计局和工业信息化部的数据显示,自2010年以来,中国制造业产值规模占全球的比重在19%-21%之间,2018年中国制造业增加值达到26.5万亿元,占全球的28%,排名第一。化工行业作为制造业的重要组成部分,其智能化改造和升级需求巨大。

   - 岗位需求:化工智能制造技术专业的毕业生可以从事化工产品生产工艺、化工生产工程技术人员、智能制造工程技术人员等职业。根据猎聘大数据研究院的数据,智能制造领域人才需求在制造业中占比逐年增长,显示出化工智能制造技术专业人才的市场需求强劲。

   - 技术需求:化工智能制造技术专业人才需要具备使用智能制造系统、操作智能制造设备进行化工生产控制的能力,以及利用智能制造系统进行生产管理的能力。此外,还需要具备对智能制造系统及软硬件进行日常维护及监控的能力,保证其平稳运行。

7.2 专业前景展望

   化工智能制造技术专业的前景广阔。随着国家对智能制造的重视和政策支持,以及化工行业的转型升级,该专业毕业生的就业前景十分乐观。

   - 就业方向:毕业生可以在石油化工、高分子化工、精细化工等领域从事化工生产控制、技术与生产管理、大数据系统运维和管理等岗位。

   - 职业发展:化工智能制造技术专业人才在经历岗位历练和技能水平提升后,可晋升为工程师或高级技师,拥有良好的职业晋升通道。

   - 薪资水平:据《智能制造机械行业人才需求与职业院校专业设置指导报告》调研,智能制造工程技术人员年薪最高可达30万,显示出该专业人才的薪资水平具有较高的市场竞争力。

7.3 政策支持与发展趋势

   国家层面对化工智能制造领域的支持力度不断加大,为专业人才提供了良好的发展环境。

   - 政策扶持:中国智能制造试点示范项目从2015年开始,已公示了多批项目,总数达到数百个,显示了国家对智能制造领域的重视。

   - 发展趋势:预计未来5年,智能制造领域人才需求量将达到900万人。化工智能制造技术专业人才作为智能制造领域的重要组成部分,将面临巨大的市场需求和发展机遇。

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