高校新工科化工人才培養(yǎng)模式探究

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摘要:新工科建設(shè)是我國(guó)高等教育主動(dòng)應(yīng)對(duì)新一輪產(chǎn)業(yè)革命與國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的戰(zhàn)略性行動(dòng)。這不僅僅是綜合性及行業(yè)特色性院校的主戰(zhàn)場(chǎng)，也是地方院校突出特色優(yōu)勢(shì)，服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)，推動(dòng)新工科全方位建設(shè)的必然要求。以渭南師范學(xué)院能源化學(xué)工程專業(yè)為例，分析地方院校能源化工人才培養(yǎng)面臨的問(wèn)題，從課程體系建設(shè)、雙師型師資隊(duì)伍建設(shè)、平臺(tái)建設(shè)以及學(xué)科競(jìng)賽角度探索工程人才的培養(yǎng)，總結(jié)了人才培養(yǎng)實(shí)踐過(guò)程中取得的經(jīng)驗(yàn)和不足。

關(guān)鍵詞:新工科;人才培養(yǎng);能源化學(xué)工程;學(xué)科競(jìng)賽

近幾年新工科教育改革從各方面受到不同程度探索。作為新工科教育重要組成部分，地方大專院校在我國(guó)工程人才教育領(lǐng)域不可或缺。與傳統(tǒng)工科院校有別，地方院校定位于應(yīng)用型辦學(xué)層次，開(kāi)展新工科工程人才教育實(shí)踐，以適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，這對(duì)促進(jìn)地方院校發(fā)展以及地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)意義重大。當(dāng)前，新工科的建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)，積累了不少經(jīng)驗(yàn)，取得了有益的經(jīng)驗(yàn)和成果［1－2］。在“中國(guó)制造2025”等戰(zhàn)略推動(dòng)下，制造業(yè)對(duì)高校工程教育的理念和視野提出了新的要求［3－5］。伴隨新工科建設(shè)的推進(jìn)，對(duì)新工科建設(shè)的內(nèi)涵與理念雖然存在各種理解，但新工科建設(shè)方向上不同的聲音卻有利于工科建設(shè)內(nèi)涵的豐富與深化［6］。本文以學(xué)校所在地經(jīng)濟(jì)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為參照，分析能源化工專業(yè)人才培養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)與不足，并結(jié)合渭南師范學(xué)院能源化學(xué)工程專業(yè)的工科建設(shè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，探索地方院校新工科專業(yè)發(fā)展思路。

1工科人才培養(yǎng)面臨的問(wèn)題

經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)及探索，工程人才培養(yǎng)的課程設(shè)置、實(shí)踐實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié)不斷完善，但培養(yǎng)的工程人才綜合素質(zhì)難盡人意，普遍存在學(xué)生實(shí)踐能力較弱、專業(yè)課程設(shè)置同質(zhì)化等問(wèn)題，難以及時(shí)反映專業(yè)對(duì)口行業(yè)的最新變化［7］。通過(guò)我校近幾年的建設(shè)發(fā)現(xiàn)，能源化工專業(yè)探索過(guò)程中存在以下問(wèn)題:首先，人才培養(yǎng)理念及定位缺乏深入調(diào)研。專任教師及教學(xué)管理者對(duì)工科人才培養(yǎng)理念及定位理解不盡相同，應(yīng)用型人才培養(yǎng)內(nèi)涵尚未明晰。對(duì)人才的培養(yǎng)忽視了自身軟硬件條件以及師資、學(xué)生學(xué)業(yè)水平等實(shí)際現(xiàn)狀，教學(xué)研矛盾突出。近幾年我國(guó)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)換代較快，新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及國(guó)家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整不斷變化，學(xué)生很難了解到行業(yè)發(fā)展的動(dòng)態(tài)，與社會(huì)需求脫節(jié)。其次，學(xué)生對(duì)專業(yè)課程缺乏系統(tǒng)性理解。由于該專業(yè)開(kāi)設(shè)較晚，專業(yè)課程開(kāi)設(shè)大多依據(jù)現(xiàn)有師資水平而設(shè)。課程之間的邏輯及銜接周密性欠佳，部分專業(yè)課程內(nèi)容連貫性有待完善，課程及教材適用性需繼續(xù)優(yōu)化。學(xué)生的專業(yè)知識(shí)框架基礎(chǔ)，理解程度有待提升，其內(nèi)容與應(yīng)用型人才匹配度尚需深入研討。需重點(diǎn)強(qiáng)化的專業(yè)基礎(chǔ)課和實(shí)踐實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)尚不明晰，學(xué)生普遍存在理解與實(shí)際感受差距較大。專業(yè)課程設(shè)置時(shí)缺乏全局性考慮，僅僅停留在完成基本教學(xué)任務(wù)的狀態(tài)［8］。工程學(xué)科中典型的綜合性實(shí)驗(yàn)、工廠及成套設(shè)備設(shè)計(jì)等相關(guān)課程，開(kāi)展程度較淺。另外必要的實(shí)踐平臺(tái)及實(shí)習(xí)基地難以有效服務(wù)教學(xué)，相當(dāng)一部分僅僅停留在掛牌狀態(tài)，對(duì)專業(yè)課的深化理解作用有限。第三，“雙師型”教師占比過(guò)低。我校教師長(zhǎng)期以教學(xué)研究為主，科研及工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)較為薄弱。能源化工專業(yè)開(kāi)設(shè)后，師資不足愈發(fā)緊迫，因此從其他學(xué)科轉(zhuǎn)聘部分教師講授工程學(xué)科專業(yè)課，經(jīng)驗(yàn)欠缺。學(xué)校新聘教師又基本是從高校畢業(yè)又直接返回高校任教，缺乏生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程。新教師雖然認(rèn)可工程應(yīng)用的重要性，但其認(rèn)知理念尚停留在學(xué)校模式，且大多數(shù)未曾實(shí)際進(jìn)入企業(yè)掛職鍛煉，培養(yǎng)的學(xué)生解決生產(chǎn)一線工程問(wèn)題的意識(shí)不足。企業(yè)反饋招聘的技術(shù)開(kāi)發(fā)人才，都需經(jīng)歷為期數(shù)月的二次培訓(xùn)，方能上崗。最后，人才培養(yǎng)理科化趨勢(shì)明顯。學(xué)生學(xué)習(xí)側(cè)重于掌握生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)及原理，普遍重理論而輕實(shí)踐，而工程實(shí)踐能力難以速成，需要過(guò)程的積累。學(xué)生對(duì)現(xiàn)代企業(yè)制度、管理方式幾乎從未涉獵。對(duì)已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生進(jìn)行跟蹤訪談發(fā)現(xiàn)，學(xué)生入職后崗位適應(yīng)慢，需要較長(zhǎng)時(shí)間適應(yīng)企業(yè)具體的生產(chǎn)排班及各類應(yīng)急處理機(jī)制。對(duì)化工企業(yè)安全生產(chǎn)重要性認(rèn)知不足。畢業(yè)論文階段，學(xué)生進(jìn)行化工類生產(chǎn)線設(shè)計(jì)時(shí)，完成度較低。這是由于從事工藝設(shè)計(jì)的工程師不僅僅需要對(duì)工藝爛熟于心，同時(shí)對(duì)化工設(shè)備也需要相當(dāng)?shù)牧私?，各輔助專業(yè)也需要有所涉獵，方能對(duì)工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行全面考慮。而此部分也是學(xué)生最為欠缺的部分。以上基本工程素養(yǎng)的欠缺，削弱了培養(yǎng)人才的工程實(shí)踐能力，學(xué)科知識(shí)體系難以建立。

2人才培養(yǎng)模式探索及實(shí)踐

工程教育的發(fā)展已經(jīng)突破當(dāng)今的專業(yè)分類，呈現(xiàn)多學(xué)科的交叉及融合過(guò)程，專業(yè)的分類界限逐步弱化［9－10］。智能制造的發(fā)展，要求工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)更多融入人文、醫(yī)學(xué)以及社會(huì)科學(xué)等相關(guān)研究成果，擴(kuò)展現(xiàn)有的工程人才培養(yǎng)內(nèi)涵和社會(huì)屬性［11］。我校針對(duì)學(xué)生的工程教育，從入學(xué)教育開(kāi)始，幫助學(xué)生逐漸明確其專業(yè)特色、學(xué)習(xí)任務(wù)、行業(yè)現(xiàn)狀以及就業(yè)環(huán)境，樹(shù)立正確的價(jià)值觀、認(rèn)知觀，找準(zhǔn)專業(yè)特色定位。渭南煤炭資源豐富，當(dāng)?shù)孛夯て髽I(yè)規(guī)模較大，是地方主要的工業(yè)門類。我校能源化學(xué)工程專業(yè)整合傳統(tǒng)精細(xì)化工學(xué)科優(yōu)勢(shì)，確定了以煤化工為主要特色亮點(diǎn)，為當(dāng)?shù)孛夯ぎa(chǎn)業(yè)發(fā)展提供人才及技術(shù)儲(chǔ)備。

2.1培養(yǎng)方案的優(yōu)化

課程設(shè)置的大綱注重內(nèi)容前后邏輯連貫性，并與實(shí)踐實(shí)習(xí)過(guò)程相聯(lián)系。增加選修課門次，擴(kuò)大學(xué)生選修范圍及見(jiàn)習(xí)次數(shù)，完成選修學(xué)分并開(kāi)拓眼界。完善原有的工程實(shí)踐訓(xùn)練體系，實(shí)踐性課程(綜合性實(shí)驗(yàn)以及系統(tǒng)性設(shè)計(jì))課程學(xué)分占比增大，實(shí)訓(xùn)實(shí)踐及綜合設(shè)計(jì)課時(shí)占比不低于專業(yè)課30%。在二三年級(jí)分層次開(kāi)設(shè)階段性的課程設(shè)計(jì)，增加訓(xùn)練的批次，注重前后難度與深度的把控。將創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)引入教學(xué)環(huán)節(jié)，課時(shí)量雖少，但增加了學(xué)生的感官體驗(yàn)，提升了學(xué)生課外科技活動(dòng)參與度。例如對(duì)資源的高效利用以及閉環(huán)利用方式，涉及設(shè)計(jì)廠房、建筑及設(shè)備等，連同其使用及報(bào)廢后處理也納入工程教育的環(huán)節(jié)。培養(yǎng)大綱中工程案例課程，邀請(qǐng)企業(yè)界人士會(huì)同相關(guān)教師，引導(dǎo)學(xué)生拓展視野，體驗(yàn)工程教育的特色，并了解國(guó)際化學(xué)化工行業(yè)前沿。學(xué)生結(jié)束大三學(xué)習(xí)任務(wù)后，建議部分學(xué)生提前進(jìn)入渭南、西安等企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，并在大四學(xué)習(xí)階段，為同學(xué)們講述工廠實(shí)習(xí)體會(huì)。這在學(xué)生中起到的引導(dǎo)示范作用，效果遠(yuǎn)好于教師的單方面講解。另外，我校畢業(yè)生就業(yè)在當(dāng)?shù)孛夯て髽I(yè)較多，也為在讀學(xué)生實(shí)習(xí)及就業(yè)提供了更多機(jī)會(huì)。

2.2整合工程實(shí)踐平臺(tái)及資源

由于煤化工及石化企業(yè)往往占地面積較大，生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)學(xué)生只能關(guān)注某一單元或車間，難以全面深入了解，難免形成“不識(shí)廬山真面目”的認(rèn)知偏差。因此教學(xué)時(shí)積極借助虛擬仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)工作平臺(tái)，突破時(shí)空的限制，有效開(kāi)設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)性設(shè)計(jì)實(shí)踐課。學(xué)校投入大量人力財(cái)力資源，成立了陜西省煤基低碳醇工程研究中心，搭建模擬仿真中心，學(xué)生在校內(nèi)即可學(xué)習(xí)到化工類工業(yè)園區(qū)的規(guī)劃、片區(qū)銜接、人流物流通道等設(shè)計(jì)方法，促進(jìn)學(xué)生建立生產(chǎn)線整體概念。利用虛擬仿真，彌補(bǔ)實(shí)習(xí)課時(shí)的不足，完善平臺(tái)建設(shè)及運(yùn)行，保證了教學(xué)質(zhì)量的提升，也避免了重復(fù)建設(shè)。通過(guò)煤化工產(chǎn)業(yè)鏈中相關(guān)工藝的模擬仿真，學(xué)生學(xué)習(xí)效果大大優(yōu)于課堂教學(xué)。另外借助當(dāng)前蓬勃發(fā)展的各種網(wǎng)絡(luò)媒體、慕課在線課程、SPOC等方式，結(jié)合新興的VR以及AI等技術(shù)，多角度強(qiáng)化教學(xué)效果［12］，有效提高教學(xué)傳輸體系的效率，活躍課堂氣氛［13－14］。

2.3優(yōu)化“雙師型”教師結(jié)構(gòu)

由于工科專業(yè)從業(yè)人員素質(zhì)具有典型的實(shí)踐特征，相當(dāng)部分工程問(wèn)題的處理需要借鑒一定的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，因而歐美許多高校工程學(xué)科聘用教授時(shí)特別要求其一定年限的工程師職業(yè)經(jīng)歷和技術(shù)開(kāi)發(fā)成果。國(guó)內(nèi)高校教師因工作環(huán)境所限，很難及時(shí)掌握行業(yè)發(fā)展，對(duì)于工程設(shè)計(jì)及建設(shè)過(guò)程中涉及的新技術(shù)、新思想涉及較少。學(xué)校鼓勵(lì)相關(guān)專業(yè)教師進(jìn)入企業(yè)掛職鍛煉，深入生產(chǎn)一線體驗(yàn)當(dāng)前工程學(xué)的最新設(shè)計(jì)思想、建造方法，并將學(xué)到的思想與方法帶入課堂，讓學(xué)生體會(huì)原汁原味的實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景。其次聘請(qǐng)行業(yè)專家或工程師舉辦講座，開(kāi)設(shè)符合行業(yè)需求的相關(guān)課程，并與學(xué)校專任教師組建技術(shù)團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展科技創(chuàng)新和企業(yè)技術(shù)服務(wù)。改變?cè)行Ｍ鈷炫?、簽約基地停留紙面而未投入實(shí)際教學(xué)的做法。取得行業(yè)執(zhí)業(yè)證書以及具有長(zhǎng)期行業(yè)經(jīng)驗(yàn)教師，學(xué)校設(shè)置了相應(yīng)的激勵(lì)措施，在評(píng)職及評(píng)優(yōu)時(shí)均做加分選項(xiàng)，調(diào)動(dòng)了專任教師的積極性。另外在教師招聘環(huán)節(jié)，優(yōu)先聘任具有企業(yè)實(shí)訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)的人員，彌補(bǔ)工程短板。

2.4多維并舉完善學(xué)科競(jìng)賽體系

學(xué)科及專業(yè)競(jìng)賽是學(xué)生大學(xué)期間重要的實(shí)踐活動(dòng)，也是高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的檢閱平臺(tái)之一［15］。通過(guò)同臺(tái)競(jìng)技，可以促使學(xué)生提高綜合能力，找到自身問(wèn)題并改進(jìn)。我校通過(guò)院(校)、省、國(guó)家級(jí)各類化學(xué)化工競(jìng)賽的參加與舉辦，在學(xué)生中形成了濃厚的學(xué)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。學(xué)校每年舉辦化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能大賽，分為專業(yè)組及非專業(yè)組。專業(yè)組以化學(xué)化工及生物類專業(yè)大二大三學(xué)生為主，非專業(yè)組為我校其他專業(yè)任何年級(jí)學(xué)生。通過(guò)比賽，改變了學(xué)生過(guò)去僅以滿足考試合格為目的的狀態(tài)，學(xué)習(xí)心態(tài)明顯區(qū)別于過(guò)去。競(jìng)賽也促使學(xué)生意識(shí)到部分非專業(yè)學(xué)生的技能基礎(chǔ)，形成同齡壓力，課堂教學(xué)及實(shí)驗(yàn)課的參與度逐步好轉(zhuǎn)。在2019年陜西省化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能大賽中取得一二三等獎(jiǎng)的成績(jī)，極大調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)校不僅鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)科競(jìng)賽，還注重提升學(xué)生參賽作品質(zhì)量。在賽事初期，教師及輔導(dǎo)員宣傳比賽的作用及重要性，保證了參賽學(xué)生及作品數(shù)量。針對(duì)各學(xué)科方向的賽事，引導(dǎo)學(xué)生依托階段性學(xué)習(xí)成果，參加各個(gè)層面學(xué)科競(jìng)賽。在大三階段，鼓勵(lì)學(xué)生組隊(duì)參加全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)大賽，帶動(dòng)學(xué)生全面深化理解化工設(shè)計(jì)相關(guān)專業(yè)知識(shí)并應(yīng)用到實(shí)踐中，培養(yǎng)化工設(shè)計(jì)過(guò)程中團(tuán)隊(duì)意識(shí)。通過(guò)幾屆參賽，獲得全國(guó)二等獎(jiǎng)以及賽區(qū)獎(jiǎng)，大大激發(fā)了學(xué)生興趣，并由此也發(fā)現(xiàn)了學(xué)生專業(yè)課學(xué)習(xí)中的誤區(qū)，在后期教學(xué)過(guò)程中及時(shí)跟進(jìn)。我校能源化工專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后，其工作能力受到用人單位好評(píng)，學(xué)校與相關(guān)企業(yè)達(dá)成了長(zhǎng)期用人協(xié)議。用人單位提供崗位多于就業(yè)同學(xué)人數(shù)，且就業(yè)質(zhì)量也穩(wěn)步提升。針對(duì)各種學(xué)業(yè)程度的同學(xué)，基本形成了職業(yè)發(fā)展規(guī)劃的制度雛形。然而專業(yè)建設(shè)過(guò)程中還是存在短板，后學(xué)教學(xué)過(guò)程中，需要繼續(xù)擴(kuò)展人才培養(yǎng)路徑，提升教學(xué)質(zhì)量。

3拓展人才培養(yǎng)路徑

應(yīng)用型工程人才培養(yǎng)以企事業(yè)單位人才需求為出發(fā)點(diǎn)，依托現(xiàn)有校內(nèi)外資源，通過(guò)多方合作，擴(kuò)大社會(huì)人力及資本在本專業(yè)人才培養(yǎng)過(guò)程中的建設(shè)作用。培養(yǎng)人才具有工程經(jīng)濟(jì)理念、面向區(qū)域發(fā)展。結(jié)合畢業(yè)生的反饋及在校生現(xiàn)狀，繼續(xù)擴(kuò)大校企協(xié)作、校校合作等不同方式開(kāi)展人才培養(yǎng)，全方位多角度拓展人才培養(yǎng)路徑。校企協(xié)作人才培養(yǎng)模式是通過(guò)學(xué)校、學(xué)生以及用人單位共同參與的人才培養(yǎng)模式。企業(yè)提供工程人才需求及能力素質(zhì)要求，并參與學(xué)校教學(xué)過(guò)程，改變了過(guò)去高校單獨(dú)進(jìn)行人才培養(yǎng)的教學(xué)模式。企業(yè)根據(jù)自身資源及需求，通過(guò)合作實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)基地、培訓(xùn)基地等方式，積極融入學(xué)校人才培養(yǎng)過(guò)程。這一方面節(jié)約了企業(yè)研發(fā)成本，另外也為企業(yè)人力資源節(jié)約了大量成本，培養(yǎng)人才的崗位適應(yīng)性及專業(yè)對(duì)口程度，均非社會(huì)招聘所比擬。同時(shí)部分學(xué)生可以參與企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)過(guò)程，體驗(yàn)工程問(wèn)題的解決思路及方法，形成工程思維基礎(chǔ)。院校合作，主要是結(jié)合自身人才培養(yǎng)目標(biāo)和特色，學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)學(xué)科高校在專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)、師資配比、科學(xué)研究等方面的經(jīng)驗(yàn)，深入開(kāi)展院校合作模式。在教學(xué)過(guò)程中吸收成功經(jīng)驗(yàn)、觀念和操作方法。由于傳統(tǒng)化工強(qiáng)校優(yōu)勢(shì)學(xué)科歷史積累厚重，產(chǎn)業(yè)融合度高，社會(huì)聲譽(yù)度高，往往能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)行業(yè)中普遍存在的問(wèn)題并提出解決方案。這對(duì)于地方院校能源化工專業(yè)的發(fā)展具有重要的借鑒。

4結(jié)語(yǔ)

在新工科建設(shè)的大趨勢(shì)下，地方院校的人才培養(yǎng)并非是完全跟隨式，而是自我探索并完善的過(guò)程。能源化工人才培養(yǎng)協(xié)調(diào)處理理論與實(shí)踐課時(shí)之間的關(guān)系，始終是專業(yè)建設(shè)的難題。除了基礎(chǔ)研究外，與此對(duì)應(yīng)的設(shè)備開(kāi)發(fā)，維護(hù)運(yùn)行等專業(yè)協(xié)作，能源化工專業(yè)亦大有可為。服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)過(guò)程中，地方高校可以充分發(fā)揮辦學(xué)靈活的優(yōu)勢(shì)，以學(xué)科交叉融合和當(dāng)?shù)毓こ虒?shí)踐實(shí)訓(xùn)相結(jié)合，提升學(xué)生對(duì)地方產(chǎn)業(yè)熟悉度，實(shí)現(xiàn)地方院校轉(zhuǎn)型與發(fā)展壯大。

作者:田清泉 鄭博 蔡晨 朱艷冰 姚煥英 張洪利 單位:渭南師范學(xué)院化學(xué)與材料學(xué)院 陜西省煤基低碳醇轉(zhuǎn)化工程研究中心