化工卓越工程師培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系改革研究

摘要：武漢理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院推出了“產(chǎn)學(xué)研合作”實(shí)踐教學(xué)體系。通過(guò)學(xué)校聯(lián)合相關(guān)企業(yè)，建立了集中實(shí)習(xí)與分散實(shí)習(xí)并舉、校外與校內(nèi)教學(xué)相結(jié)合、學(xué)校導(dǎo)師和企業(yè)教師一起指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)模式及“畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和頂崗就業(yè)”三位一體的實(shí)踐模式，以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：化工專業(yè)；卓越工程師；實(shí)踐教學(xué)；產(chǎn)學(xué)研

作者簡(jiǎn)介：胡萍（1962-），女，上海人，武漢理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，教授；譚淼淼（1989-），女，湖北宜昌人，武漢理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院碩士研究生。（湖北 武漢 430070）

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）20-0096-02

創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)是我國(guó)教育改革的核心問(wèn)題。“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”已成為我國(guó)高等工程教育改革和創(chuàng)新的突破口。

在美國(guó)、英國(guó)、加拿大等國(guó)家，工科大學(xué)畢業(yè)生在進(jìn)入企業(yè)前都會(huì)進(jìn)行必要的工程師崗位培訓(xùn)，德國(guó)應(yīng)用科學(xué)大學(xué)的學(xué)生在入學(xué)前也需要具備相應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，其主要原因在于應(yīng)用科學(xué)主要是基于科學(xué)實(shí)踐的。[1]

然而，國(guó)內(nèi)的工程教育仍存在著人才培養(yǎng)模式單一、缺少工程教育環(huán)節(jié)和實(shí)踐教學(xué)薄弱等問(wèn)題，大多數(shù)學(xué)生更愿意從事政策、理論研究而非工程領(lǐng)域的工作等。[2]武漢理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院在此形勢(shì)下推出的“卓越工程師產(chǎn)學(xué)研合作培養(yǎng)計(jì)劃”，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，以實(shí)際工程為背景，以工程技術(shù)為主線，盡量避免驅(qū)動(dòng)機(jī)制不完善、約束機(jī)制不健全、調(diào)控機(jī)制不靈活等問(wèn)題，[3]對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生“嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、勤奮、創(chuàng)新”的科學(xué)作風(fēng)，以及他們的團(tuán)隊(duì)精神、協(xié)調(diào)能力和適應(yīng)環(huán)境的能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力有著深遠(yuǎn)意義。

一、“產(chǎn)學(xué)研合作”實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)

從新制度經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度看，產(chǎn)學(xué)研合作實(shí)質(zhì)上是一種交易活動(dòng)，[4]但它以知識(shí)流動(dòng)為特征。其內(nèi)在機(jī)制是通過(guò)多種形式的交易實(shí)現(xiàn)大學(xué)和企業(yè)擁有的異質(zhì)性知識(shí)系統(tǒng)的高效耦合。[5]只有當(dāng)企業(yè)為學(xué)生所提供的不僅是參觀的基地與基礎(chǔ)實(shí)習(xí)的基地，企業(yè)與學(xué)校向更深層次的合作發(fā)展，且校企雙方都具備優(yōu)良的培養(yǎng)條件時(shí)才能保證產(chǎn)學(xué)合作的有效性。在此次“卓越工程師培養(yǎng)”計(jì)劃中，武漢理工大學(xué)和相關(guān)合作企業(yè)具備以下培養(yǎng)基礎(chǔ)：

1.良好的學(xué)企合作關(guān)系

目前“產(chǎn)學(xué)研合作（IUC）”的目的是縮小工業(yè)生產(chǎn)與學(xué)術(shù)研究中的差距，[6]因此良好的合作關(guān)系是決定差距能否縮小的關(guān)鍵性因素。研究表明，早期合作關(guān)系中的信任減少了“產(chǎn)學(xué)研合作”中的障礙。[7]化學(xué)工程與工藝專業(yè)充分利用行業(yè)與畢業(yè)生的資源優(yōu)勢(shì)，與汽車、交通、建筑材料、化工行業(yè)建立了長(zhǎng)期的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系。目前已經(jīng)在相關(guān)企業(yè)建立了11個(gè)穩(wěn)定的專業(yè)實(shí)習(xí)基地，2個(gè)研究開(kāi)發(fā)基地，包括湖北興發(fā)化工集團(tuán)股份有限公司、中山大橋化工企業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司、武漢市橡膠工業(yè)總公司等15個(gè)大中型企業(yè)，這些企業(yè)為化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生提供了良好的實(shí)習(xí)條件。

2.良好的校內(nèi)學(xué)習(xí)環(huán)境

“產(chǎn)學(xué)研合作”為知識(shí)轉(zhuǎn)化提供了重要渠道，并有力的推動(dòng)了思維的創(chuàng)新。[8]如果大學(xué)已經(jīng)做好了充足的準(zhǔn)備，那么尋求創(chuàng)新的公司就會(huì)考慮在急需研究與發(fā)展（RD）的項(xiàng)目中與之合作，否則，他們也會(huì)去尋求其他的合作者。[9]為了“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)施，學(xué)校加大了化工學(xué)院在師資和實(shí)驗(yàn)設(shè)備上的投入。

在聘用教師時(shí)，優(yōu)先評(píng)聘具有企業(yè)實(shí)踐經(jīng)歷并且在工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、發(fā)明專利、產(chǎn)學(xué)研合作和技術(shù)服務(wù)等方面有貢獻(xiàn)的教師，同時(shí)聘用企業(yè)工程師以企業(yè)教學(xué)顧問(wèn)和企業(yè)兼職教師的形式參與教學(xué)，確保在4年內(nèi)每屆學(xué)生有6門(mén)專業(yè)課是由具備5年以上企業(yè)工程經(jīng)歷的教師主講，同時(shí)學(xué)院定期選派專業(yè)課教師到相關(guān)企業(yè)培訓(xùn)，并鼓勵(lì)專業(yè)課教師與企業(yè)合作，以此提高教師的實(shí)踐教學(xué)水平，學(xué)校每年也加大了對(duì)青年教師校級(jí)研究經(jīng)費(fèi)的投入，使年輕教師盡快成長(zhǎng)起來(lái)。目前，學(xué)院已基本形成了一支學(xué)緣結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)、學(xué)歷學(xué)位結(jié)構(gòu)合理的學(xué)術(shù)思想活躍的師資隊(duì)伍。同時(shí)，武漢理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院加大投資力度，改善專業(yè)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，有效提升專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段。在教學(xué)中，學(xué)生通過(guò)教師指導(dǎo)和互動(dòng)交流，在動(dòng)手能力、創(chuàng)新思維、擴(kuò)大視野等方面取得了較好效果，每年參與大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生比例逐年加大，現(xiàn)已達(dá)到40%。

3.完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

武漢理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院重視實(shí)驗(yàn)室管理和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，制訂有《校級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)立項(xiàng)申請(qǐng)書(shū)》和《化學(xué)工程系化學(xué)工程與工藝專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃》等，按基礎(chǔ)訓(xùn)練—綜合設(shè)計(jì)—研究創(chuàng)新三個(gè)層次組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)；實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課比例大于90%，初步建立了開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量保障體系、評(píng)估制度和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；以公共化工基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)為突破口，初步構(gòu)建了服務(wù)多學(xué)科、多專業(yè)的化工原理預(yù)約開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。

武漢理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院面向全院二年級(jí)以上本科生開(kāi)設(shè)了17門(mén)實(shí)驗(yàn)課，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為三個(gè)層次，分別為：化工原理實(shí)驗(yàn)和化工原理仿真實(shí)驗(yàn)；涉及化學(xué)反應(yīng)工程、化工熱力學(xué)及分離工程的化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)Ⅱ及化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)Ⅱ仿真實(shí)驗(yàn)；涉及化工儀表自動(dòng)化、化工機(jī)械基礎(chǔ)及化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)的專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)、化工過(guò)程仿真實(shí)驗(yàn)及藥物合成仿真實(shí)驗(yàn)和自主綜合技能訓(xùn)練、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目、大學(xué)生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和教師科研課題（包括基礎(chǔ)理論研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究和工程技術(shù)研究等）。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置合理、內(nèi)容充實(shí)、時(shí)間到位，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程總數(shù)的開(kāi)設(shè)比例達(dá)到了100%，為學(xué)生提供了良好的實(shí)驗(yàn)條件。

二、“產(chǎn)學(xué)研合作”實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃的推進(jìn)

1.“產(chǎn)學(xué)研合作”實(shí)踐教學(xué)中企業(yè)對(duì)學(xué)生工程能力的培養(yǎng)

大學(xué)推動(dòng)了基礎(chǔ)理論的研究，但它們并不能為企業(yè)提供既有的生產(chǎn)技術(shù)。在“產(chǎn)學(xué)研合作”中，我們所看重的不僅僅是理論知識(shí)，而是更注重其在工業(yè)上的應(yīng)用。在“產(chǎn)學(xué)研合作”培養(yǎng)模式中，校外實(shí)踐是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力更為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

校外實(shí)踐主要包含工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、崗位實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)四個(gè)方面。其中，在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段實(shí)施“雙導(dǎo)師制”，學(xué)生直接使用企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)課題或校內(nèi)導(dǎo)師的項(xiàng)目，學(xué)校導(dǎo)師為學(xué)生選課、研究性學(xué)習(xí)提供理論指導(dǎo)，企業(yè)導(dǎo)師為學(xué)生實(shí)踐和設(shè)計(jì)提供了技術(shù)指導(dǎo)或現(xiàn)場(chǎng)咨詢。如果學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入實(shí)習(xí)企業(yè)工作，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）可以作為學(xué)生崗前培訓(xùn)內(nèi)容。

在校外實(shí)踐環(huán)節(jié)中，學(xué)生參與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的各個(gè)程序，了解從實(shí)驗(yàn)室研究階段、中間實(shí)驗(yàn)階段到工業(yè)化階段生產(chǎn)的各個(gè)步驟，在此過(guò)程中通過(guò)大量的訓(xùn)練，學(xué)習(xí)如何科學(xué)地組織實(shí)驗(yàn)，以求能用最少的人力和物力、花費(fèi)最少的時(shí)間，取得盡可能多的結(jié)果。

2.“產(chǎn)學(xué)研合作”實(shí)踐教學(xué)中學(xué)校對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)

（1）本科階段培養(yǎng)模式。本科階段按照“3+1”模式進(jìn)行培養(yǎng)，即3年在校學(xué)習(xí)，累計(jì)1年與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)。3年學(xué)校學(xué)習(xí)的主要任務(wù)是著重進(jìn)行工科基礎(chǔ)教育，1年企業(yè)培養(yǎng)的主要任務(wù)是進(jìn)行與實(shí)際工程相結(jié)合的工程實(shí)踐，通過(guò)直接參與企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)及工程項(xiàng)目研究學(xué)習(xí)企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備和先進(jìn)企業(yè)文化，增強(qiáng)大學(xué)畢業(yè)生對(duì)企業(yè)的適應(yīng)能力。

學(xué)生完成培養(yǎng)方案規(guī)定的各教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，修滿規(guī)定學(xué)分，答辯合格，授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位。達(dá)到見(jiàn)習(xí)（初級(jí)）化工工程師技術(shù)能力要求，獲得見(jiàn)習(xí)（初級(jí)）化工工程師技術(shù)資格。

50%的本科畢業(yè)生通過(guò)保送直接攻讀工程碩士。卓越工程師計(jì)劃實(shí)施的全過(guò)程實(shí)行導(dǎo)師負(fù)責(zé)制。在企業(yè)學(xué)習(xí)階段實(shí)行“雙導(dǎo)師”制，部分工程實(shí)踐性較強(qiáng)的課程放在企業(yè)進(jìn)行教學(xué)，從而確保學(xué)生理論知識(shí)與實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生盡早適應(yīng)企業(yè)環(huán)境。

（2）學(xué)校對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。據(jù)調(diào)查，實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)——經(jīng)濟(jì)、企業(yè)管理、自然科學(xué)、工程和藥學(xué)較之?dāng)?shù)學(xué)與物理對(duì)于知識(shí)技術(shù)的轉(zhuǎn)移有更高的要求。[10]武漢理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院為了在學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)中起到引導(dǎo)作用，以化工基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)為突破口，進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，完善了集化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)—上機(jī)實(shí)踐—化工基礎(chǔ)延伸實(shí)驗(yàn)—專業(yè)實(shí)驗(yàn)—研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)于一體的“大化工”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

主要舉措包括：新增化工專業(yè)（化學(xué)工程方向）實(shí)驗(yàn)課，新增二元?dú)庖浩胶鈹?shù)據(jù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)、反應(yīng)精餾實(shí)驗(yàn)、氣液鼓泡塔氣相特性測(cè)定實(shí)驗(yàn)、液液傳質(zhì)系數(shù)的測(cè)定和中空纖維超濾膜分離等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；開(kāi)發(fā)有網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的化工原理仿真軟件；部分教師將科研課題和科研成果轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)性、綜合性和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如新編《化工原理綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)》中非均相催化合成氨基甲酸甲酯實(shí)驗(yàn)、水滑石的制備及其吸附性能、三顆針中小檗堿的提取與精制和甲醇生產(chǎn)過(guò)程模擬分析與集成四個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；完善了“化工原理實(shí)驗(yàn)”精品課程和“化學(xué)反應(yīng)工程”精品課程申報(bào)網(wǎng)站；建成了“化工原理實(shí)驗(yàn)”課程網(wǎng)站。

這些改革旨在提高學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)技能，為“卓越工程師”計(jì)劃的推進(jìn)提供更有效的保障。

3.鼓勵(lì)學(xué)生積極參與研究項(xiàng)目

本著“厚基礎(chǔ)、重特色、突出工程實(shí)踐”的原則，學(xué)院積極鼓勵(lì)本科生參與教師教學(xué)和科研工作，以提高他們的研究能力及對(duì)本專業(yè)的興趣，自主進(jìn)行研究。為了達(dá)到此目的，武漢理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院在進(jìn)行新生教育及講授專業(yè)導(dǎo)論課程時(shí)，由各專業(yè)負(fù)責(zé)人向廣大學(xué)生宣傳卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃，鼓勵(lì)新生按照卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的要求，在進(jìn)校后盡早選擇導(dǎo)師，在與導(dǎo)師協(xié)商后便進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參與導(dǎo)師的研究項(xiàng)目，進(jìn)行基本的研究能力的培養(yǎng)，并大力提倡和鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)中心的設(shè)備自制活動(dòng)，如制作膜分離和離子交換樹(shù)脂設(shè)備等。這一舉措使廣大新生在進(jìn)入大學(xué)后能及時(shí)調(diào)整自己的學(xué)習(xí)方式，把握學(xué)習(xí)主動(dòng)性，鍛煉創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，盡早了解并具備一定的工程應(yīng)用能力。

在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，要求他們參與從查資料—寫(xiě)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)—查資料—定技術(shù)方案—方案實(shí)施（包括原料、配方、工藝、性能及原理的研究）—工藝、配方優(yōu)化—撰寫(xiě)論文—總結(jié)到發(fā)表研究論文的整個(gè)過(guò)程；而在企業(yè)的培訓(xùn)中，學(xué)生又了解了開(kāi)發(fā)產(chǎn)品時(shí)從選擇研究課題—課題的可行性分析和論證—實(shí)驗(yàn)研究—中間試驗(yàn)到性能、質(zhì)量檢測(cè)和鑒定的各項(xiàng)操作，這就使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中既能加深對(duì)知識(shí)的理解、擴(kuò)大知識(shí)面、培養(yǎng)動(dòng)手動(dòng)腦能力及團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，又可以對(duì)實(shí)驗(yàn)室研究、工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)、管理有一個(gè)全面的了解及訓(xùn)練。

三、結(jié)語(yǔ)

“卓越工程師”計(jì)劃旨在探索出有效培養(yǎng)“化工卓越工程師”的實(shí)踐教學(xué)體系；建立一個(gè)面向全院化工學(xué)生的現(xiàn)代化實(shí)踐教學(xué)公共支撐平臺(tái)；建立一整套有效的關(guān)于實(shí)踐教學(xué)的管理制度和相應(yīng)的質(zhì)量管理與評(píng)價(jià)規(guī)范；創(chuàng)立高校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制；建立一支工程實(shí)踐能力強(qiáng)的師資隊(duì)伍；強(qiáng)化工程能力與創(chuàng)新能力的人才培養(yǎng)模式；完善實(shí)習(xí)基地與產(chǎn)學(xué)研基地并重的校外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)；建立一套健全的學(xué)生及教師考核方式。其成功與否，關(guān)鍵看高校培養(yǎng)出的學(xué)生是否能夠成長(zhǎng)為被企業(yè)認(rèn)可的卓越工程師以及前期的合作能否為后期的發(fā)展起到推動(dòng)作用。國(guó)內(nèi)在這一方面需要進(jìn)行深入探索。

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（責(zé)任編輯：孫晴）