高校新工科化工人才培养模式探究

摘要:新工科建设是我国高等教育主动应对新一轮产业革命与国际政治经济形势的战略性行动。这不仅仅是综合性及行业特色性院校的主战场，也是地方院校突出特色优势，服务区域经济，推动新工科全方位建设的必然要求。以渭南师范学院能源化学工程专业为例，分析地方院校能源化工人才培养面临的问题，从课程体系建设、双师型师资队伍建设、平台建设以及学科竞赛角度探索工程人才的培养，总结了人才培养实践过程中取得的经验和不足。

关键词:新工科;人才培养;能源化学工程;学科竞赛

近几年新工科教育改革从各方面受到不同程度探索。作为新工科教育重要组成部分，地方大专院校在我国工程人才教育领域不可或缺。与传统工科院校有别，地方院校定位于应用型办学层次，开展新工科工程人才教育实践，以适应区域经济发展，这对促进地方院校发展以及地方经济建设意义重大。当前，新工科的建设稳步推进，积累了不少经验，取得了有益的经验和成果［1－2］。在“中国制造2025”等战略推动下，制造业对高校工程教育的理念和视野提出了新的要求［3－5］。伴随新工科建设的推进，对新工科建设的内涵与理念虽然存在各种理解，但新工科建设方向上不同的声音却有利于工科建设内涵的丰富与深化［6］。本文以学校所在地经济及产业发展需求为参照，分析能源化工专业人才培养的优势与不足，并结合渭南师范学院能源化学工程专业的工科建设实践经验，探索地方院校新工科专业发展思路。

1工科人才培养面临的问题

经过多年的建设及探索，工程人才培养的课程设置、实践实习等环节不断完善，但培养的工程人才综合素质难尽人意，普遍存在学生实践能力较弱、专业课程设置同质化等问题，难以及时反映专业对口行业的最新变化［7］。通过我校近几年的建设发现，能源化工专业探索过程中存在以下问题:首先，人才培养理念及定位缺乏深入调研。专任教师及教学管理者对工科人才培养理念及定位理解不尽相同，应用型人才培养内涵尚未明晰。对人才的培养忽视了自身软硬件条件以及师资、学生学业水平等实际现状，教学研矛盾突出。近几年我国产业转型升级换代较快，新兴产业发展以及国家经济结构调整不断变化，学生很难了解到行业发展的动态，与社会需求脱节。其次，学生对专业课程缺乏系统性理解。由于该专业开设较晚，专业课程开设大多依据现有师资水平而设。课程之间的逻辑及衔接周密性欠佳，部分专业课程内容连贯性有待完善，课程及教材适用性需继续优化。学生的专业知识框架基础，理解程度有待提升，其内容与应用型人才匹配度尚需深入研讨。需重点强化的专业基础课和实践实习环节教学质量评价尚不明晰，学生普遍存在理解与实际感受差距较大。专业课程设置时缺乏全局性考虑，仅仅停留在完成基本教学任务的状态［8］。工程学科中典型的综合性实验、工厂及成套设备设计等相关课程，开展程度较浅。另外必要的实践平台及实习基地难以有效服务教学，相当一部分仅仅停留在挂牌状态，对专业课的深化理解作用有限。第三，“双师型”教师占比过低。我校教师长期以教学研究为主，科研及工程设计基础较为薄弱。能源化工专业开设后，师资不足愈发紧迫，因此从其他学科转聘部分教师讲授工程学科专业课，经验欠缺。学校新聘教师又基本是从高校毕业又直接返回高校任教，缺乏生产实践过程。新教师虽然认可工程应用的重要性，但其认知理念尚停留在学校模式，且大多数未曾实际进入企业挂职锻炼，培养的学生解决生产一线工程问题的意识不足。企业反馈招聘的技术开发人才，都需经历为期数月的二次培训，方能上岗。最后，人才培养理科化趋势明显。学生学习侧重于掌握生产工艺基础及原理，普遍重理论而轻实践，而工程实践能力难以速成，需要过程的积累。学生对现代企业制度、管理方式几乎从未涉猎。对已经毕业的学生进行跟踪访谈发现，学生入职后岗位适应慢，需要较长时间适应企业具体的生产排班及各类应急处理机制。对化工企业安全生产重要性认知不足。毕业论文阶段，学生进行化工类生产线设计时，完成度较低。这是由于从事工艺设计的工程师不仅仅需要对工艺烂熟于心，同时对化工设备也需要相当的了解，各辅助专业也需要有所涉猎，方能对工艺设计进行全面考虑。而此部分也是学生最为欠缺的部分。以上基本工程素养的欠缺，削弱了培养人才的工程实践能力，学科知识体系难以建立。

2人才培养模式探索及实践

工程教育的发展已经突破当今的专业分类，呈现多学科的交叉及融合过程，专业的分类界限逐步弱化［9－10］。智能制造的发展，要求工程师进行设计时更多融入人文、医学以及社会科学等相关研究成果，扩展现有的工程人才培养内涵和社会属性［11］。我校针对学生的工程教育，从入学教育开始，帮助学生逐渐明确其专业特色、学习任务、行业现状以及就业环境，树立正确的价值观、认知观，找准专业特色定位。渭南煤炭资源丰富，当地煤化工企业规模较大，是地方主要的工业门类。我校能源化学工程专业整合传统精细化工学科优势，确定了以煤化工为主要特色亮点，为当地煤化工产业发展提供人才及技术储备。

2.1培养方案的优化

课程设置的大纲注重内容前后逻辑连贯性，并与实践实习过程相联系。增加选修课门次，扩大学生选修范围及见习次数，完成选修学分并开拓眼界。完善原有的工程实践训练体系，实践性课程(综合性实验以及系统性设计)课程学分占比增大，实训实践及综合设计课时占比不低于专业课30%。在二三年级分层次开设阶段性的课程设计，增加训练的批次，注重前后难度与深度的把控。将创新性实验设计引入教学环节，课时量虽少，但增加了学生的感官体验，提升了学生课外科技活动参与度。例如对资源的高效利用以及闭环利用方式，涉及设计厂房、建筑及设备等，连同其使用及报废后处理也纳入工程教育的环节。培养大纲中工程案例课程，邀请企业界人士会同相关教师，引导学生拓展视野，体验工程教育的特色，并了解国际化学化工行业前沿。学生结束大三学习任务后，建议部分学生提前进入渭南、西安等企业进行生产实习，并在大四学习阶段，为同学们讲述工厂实习体会。这在学生中起到的引导示范作用，效果远好于教师的单方面讲解。另外，我校毕业生就业在当地煤化工企业较多，也为在读学生实习及就业提供了更多机会。

2.2整合工程实践平台及资源

由于煤化工及石化企业往往占地面积较大，生产实习时学生只能关注某一单元或车间，难以全面深入了解，难免形成“不识庐山真面目”的认知偏差。因此教学时积极借助虚拟仿真实验实训工作平台，突破时空的限制，有效开设综合性实验、系统性设计实践课。学校投入大量人力财力资源，成立了陕西省煤基低碳醇工程研究中心，搭建模拟仿真中心，学生在校内即可学习到化工类工业园区的规划、片区衔接、人流物流通道等设计方法，促进学生建立生产线整体概念。利用虚拟仿真，弥补实习课时的不足，完善平台建设及运行，保证了教学质量的提升，也避免了重复建设。通过煤化工产业链中相关工艺的模拟仿真，学生学习效果大大优于课堂教学。另外借助当前蓬勃发展的各种网络媒体、慕课在线课程、SPOC等方式，结合新兴的VR以及AI等技术，多角度强化教学效果［12］，有效提高教学传输体系的效率，活跃课堂气氛［13－14］。

2.3优化“双师型”教师结构

由于工科专业从业人员素质具有典型的实践特征，相当部分工程问题的处理需要借鉴一定的经验基础，因而欧美许多高校工程学科聘用教授时特别要求其一定年限的工程师职业经历和技术开发成果。国内高校教师因工作环境所限，很难及时掌握行业发展，对于工程设计及建设过程中涉及的新技术、新思想涉及较少。学校鼓励相关专业教师进入企业挂职锻炼，深入生产一线体验当前工程学的最新设计思想、建造方法，并将学到的思想与方法带入课堂，让学生体会原汁原味的实战场景。其次聘请行业专家或工程师举办讲座，开设符合行业需求的相关课程，并与学校专任教师组建技术团队，开展科技创新和企业技术服务。改变原有校外挂牌、签约基地停留纸面而未投入实际教学的做法。取得行业执业证书以及具有长期行业经验教师，学校设置了相应的激励措施，在评职及评优时均做加分选项，调动了专任教师的积极性。另外在教师招聘环节，优先聘任具有企业实训经验的人员，弥补工程短板。

2.4多维并举完善学科竞赛体系

学科及专业竞赛是学生大学期间重要的实践活动，也是高校人才培养质量的检阅平台之一［15］。通过同台竞技，可以促使学生提高综合能力，找到自身问题并改进。我校通过院(校)、省、部级各类化学化工竞赛的参加与举办，在学生中形成了浓厚的学业竞争意识。学校每年举办化学实验技能大赛，分为专业组及非专业组。专业组以化学化工及生物类专业大二大三学生为主，非专业组为我校其他专业任何年级学生。通过比赛，改变了学生过去仅以满足考试合格为目的的状态，学习心态明显区别于过去。竞赛也促使学生意识到部分非专业学生的技能基础，形成同龄压力，课堂教学及实验课的参与度逐步好转。在2019年陕西省化学实验技能大赛中取得一二三等奖的成绩，极大调动了学生学习积极性。在教学过程中，学校不仅鼓励学生参与学科竞赛，还注重提升学生参赛作品质量。在赛事初期，教师及辅导员宣传比赛的作用及重要性，保证了参赛学生及作品数量。针对各学科方向的赛事，引导学生依托阶段性学习成果，参加各个层面学科竞赛。在大三阶段，鼓励学生组队参加全国大学生化工设计大赛，带动学生全面深化理解化工设计相关专业知识并应用到实践中，培养化工设计过程中团队意识。通过几届参赛，获得全国二等奖以及赛区奖，大大激发了学生兴趣，并由此也发现了学生专业课学习中的误区，在后期教学过程中及时跟进。我校能源化工专业学生毕业后，其工作能力受到用人单位好评，学校与相关企业达成了长期用人协议。用人单位提供岗位多于就业同学人数，且就业质量也稳步提升。针对各种学业程度的同学，基本形成了职业发展规划的制度雏形。然而专业建设过程中还是存在短板，后学教学过程中，需要继续扩展人才培养路径，提升教学质量。

3拓展人才培养路径

应用型工程人才培养以企事业单位人才需求为出发点，依托现有校内外资源，通过多方合作，扩大社会人力及资本在本专业人才培养过程中的建设作用。培养人才具有工程经济理念、面向区域发展。结合毕业生的反馈及在校生现状，继续扩大校企协作、校校合作等不同方式开展人才培养，全方位多角度拓展人才培养路径。校企协作人才培养模式是通过学校、学生以及用人单位共同参与的人才培养模式。企业提供工程人才需求及能力素质要求，并参与学校教学过程，改变了过去高校单独进行人才培养的教学模式。企业根据自身资源及需求，通过合作实验室、实习基地、培训基地等方式，积极融入学校人才培养过程。这一方面节约了企业研发成本，另外也为企业人力资源节约了大量成本，培养人才的岗位适应性及专业对口程度，均非社会招聘所比拟。同时部分学生可以参与企业技术开发过程，体验工程问题的解决思路及方法，形成工程思维基础。院校合作，主要是结合自身人才培养目标和特色，学习优势学科高校在专业建设、人才培养、师资配比、科学研究等方面的经验，深入开展院校合作模式。在教学过程中吸收成功经验、观念和操作方法。由于传统化工强校优势学科历史积累厚重，产业融合度高，社会声誉度高，往往能在第一时间发现行业中普遍存在的问题并提出解决方案。这对于地方院校能源化工专业的发展具有重要的借鉴。

4结语

在新工科建设的大趋势下，地方院校的人才培养并非是完全跟随式，而是自我探索并完善的过程。能源化工人才培养协调处理理论与实践课时之间的关系，始终是专业建设的难题。除了基础研究外，与此对应的设备开发，维护运行等专业协作，能源化工专业亦大有可为。服务地方经济过程中，地方高校可以充分发挥办学灵活的优势，以学科交叉融合和当地工程实践实训相结合，提升学生对地方产业熟悉度，实现地方院校转型与发展壮大。

作者:田清泉 郑博 蔡晨 朱艳冰 姚焕英 张洪利 单位:渭南师范学院化学与材料学院 陕西省煤基低碳醇转化工程研究中心