地方高校化工專業(yè)工程實踐能力的培養(yǎng)①

李君華，張丹，張啟儉，周艷軍，唐克

(遼寧工業(yè)大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，遼寧錦州121001)

培養(yǎng)創(chuàng)新人才是科教興國、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人力資源強國等國家戰(zhàn)略賦予高等教育的歷史責(zé)任和使命，加強實踐教學(xué)，提升大學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的必然要求。創(chuàng)新源于實踐，實踐是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的必由環(huán)節(jié)，實踐教學(xué)是提升大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力，培養(yǎng)創(chuàng)新人才不可或缺的重要載體，也是目前普通高校本科教育最薄弱的環(huán)節(jié)［1－2］。

化工專業(yè)基本知識框架基本成熟，專業(yè)口徑寬，涉及領(lǐng)域多，畢業(yè)生對實踐與創(chuàng)新能力的要求高，學(xué)生培養(yǎng)要求大量的實驗、實習(xí)等實踐環(huán)節(jié)作基礎(chǔ)，人才培養(yǎng)質(zhì)量對實踐教學(xué)的依賴度很高。但長期以來，化工類專業(yè)的實踐教學(xué)存在著諸多問題與不足，嚴(yán)重影響了學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［3］。傳統(tǒng)實踐環(huán)節(jié)過于強調(diào)知識的系統(tǒng)性，更多突出基本實驗技術(shù)的訓(xùn)練，實驗依照課程安排，驗證性實驗過多，甚至大三、大四的專業(yè)實驗中依然存在大量驗證性實驗;基于問題式和探究式的綜合設(shè)計和研究創(chuàng)新性實驗少，教學(xué)內(nèi)容與學(xué)科前沿和行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀結(jié)合不緊密。在教學(xué)中，部分實驗教師在實踐教學(xué)中習(xí)慣于程序化地灌輸，問題式、啟發(fā)式、探究式教學(xué)方法運用不多，學(xué)生參與的主動性、積極性不高，不利于學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)［4］。

為此，深入推進科教結(jié)合，校企協(xié)同，形成以“實驗－實訓(xùn)－實習(xí)－實踐”為框架的實踐教學(xué)格局，構(gòu)建開放式、立體化的實踐教學(xué)體系，是加強大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的現(xiàn)實途徑。推進科教融合，將優(yōu)質(zhì)科研資源轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，可優(yōu)化實踐教學(xué)的內(nèi)容、方法和平臺，為學(xué)生提供實踐創(chuàng)新訓(xùn)練的舞臺;加強校企合作，開放辦學(xué)，可有效解決校外實習(xí)實踐存在的困難。實現(xiàn)實驗室開放與教學(xué)對社會的開放，能夠在全面實驗技能訓(xùn)練基礎(chǔ)上，加強對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練，提高實踐創(chuàng)新能力，以培養(yǎng)適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展所需的工程技術(shù)人才。

1 重構(gòu)課程體系，突出實踐創(chuàng)新與工程能力培養(yǎng)

以適應(yīng)化學(xué)工程、精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)的工程實踐能力和工程設(shè)計能力、工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，依據(jù)經(jīng)濟社會發(fā)展對化工專業(yè)畢業(yè)生的需求，借鑒國內(nèi)外的課程改革成果，構(gòu)建起“基礎(chǔ)－提高創(chuàng)新－工程應(yīng)用”多層次、立體化的課程教學(xué)體系(見圖1)，提高實踐教學(xué)比重，增加工程實踐環(huán)節(jié)，突出化工專業(yè)工程能力訓(xùn)練，同時在整個教學(xué)體系中貫穿以學(xué)科能力競賽、大學(xué)生課外創(chuàng)新活動和大學(xué)生課外生產(chǎn)實踐、化工工程設(shè)計和產(chǎn)品研發(fā)等活動，全方位促進學(xué)生實踐創(chuàng)新與工程應(yīng)用能力培養(yǎng)。

1．1 基礎(chǔ)層面

基礎(chǔ)層面的教學(xué)重在養(yǎng)成健全的人格，掌握扎實的基礎(chǔ)理論知識，著重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力與實踐創(chuàng)新意識。課程除必要的數(shù)理、外語、政治、體育等公共基礎(chǔ)課程外，主要包括無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)及基礎(chǔ)化學(xué)實驗等。

1．2 提高創(chuàng)新層面

提高創(chuàng)新層面的課程旨在學(xué)習(xí)工程知識及其初步應(yīng)用，包括化工原理、儀器分析、化學(xué)反應(yīng)工程、化工熱力學(xué)、化工儀表自動化(化工過程控制)等必修課程，新開設(shè)精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)原理、現(xiàn)代化工技術(shù)選講、化工安全與環(huán)境保護等學(xué)科技術(shù)基礎(chǔ)選修課，強化認(rèn)識實習(xí)、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)、基礎(chǔ)實訓(xùn)、中級化學(xué)化工實驗等實踐環(huán)節(jié)，同時開展大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動(如創(chuàng)新實驗、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃、化學(xué)實驗技能競賽等)，著重培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。

1．3 工程應(yīng)用層面

工程應(yīng)用層面著重培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新與工程應(yīng)用能力，課程包括化工工藝學(xué)(或精細(xì)化工工藝學(xué))、化工設(shè)計(或精細(xì)有機合成化學(xué))、化工分離過程、化工過程分析與合成等必修課程，新開設(shè)過程工程學(xué)、產(chǎn)品工程學(xué)、化工過程與系統(tǒng)設(shè)計、化工污染控制進程、工程經(jīng)濟分析與化工項目管理等專業(yè)任選課程，整合化工專業(yè)綜合實驗，增設(shè)工程實踐、化工生產(chǎn)實訓(xùn)、化工模擬仿真等實踐環(huán)節(jié)，完善畢業(yè)設(shè)計選題與指導(dǎo)，突出學(xué)生實踐創(chuàng)新與工程應(yīng)用能力。其中選修課程將根據(jù)社會需求適時作出調(diào)整。

圖1 課程體系改革后各層次教學(xué)體系

2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，加強工程意識與工程應(yīng)用能力培養(yǎng)

第一，理論教學(xué)。以工程能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，修訂課程教學(xué)內(nèi)容，避免知識重復(fù)，加強相互之間的關(guān)聯(lián)性。在專業(yè)課程中，增加源于化工生產(chǎn)實際的內(nèi)容，將化工生產(chǎn)中遇到的問題作為案例，突出學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。注重工程實際與學(xué)科前沿內(nèi)容，拓展學(xué)生視野，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)與工程應(yīng)用的素質(zhì)。

第二，實驗教學(xué)。整合基礎(chǔ)化學(xué)實驗，打破傳統(tǒng)四大化學(xué)的界限，按照“基礎(chǔ)－提高－創(chuàng)新”的能力培養(yǎng)要求重構(gòu)實驗教學(xué)內(nèi)容。整合中級化學(xué)化工實驗與專業(yè)綜合實驗，更多地引入工程實際涉及到的問題，并將科學(xué)研究與綜合實驗相結(jié)合，再實施開放式、設(shè)計性項目管理，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生自主選題、自主設(shè)計、自主實施，突出學(xué)生自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

第三，實踐教學(xué)。對化工專業(yè)課程設(shè)計、實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計等工程能力訓(xùn)練環(huán)節(jié)進行整合，以工程問題為引領(lǐng)，著力培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)與自主應(yīng)用能力。課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計選題源于工程項目，增加基礎(chǔ)化工實訓(xùn)、生產(chǎn)實訓(xùn)與化工模擬仿真、工程實踐等內(nèi)容，突出學(xué)生工程應(yīng)用能力培養(yǎng)。

3 改革教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和實踐創(chuàng)新與工程應(yīng)用能力

第一，推進課堂教學(xué)方法改革，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與應(yīng)用能力。教師在傳授知識的同時，將更注重學(xué)習(xí)方法的教授，變“教師教，學(xué)生學(xué)”為“教師，教學(xué)生學(xué)”，推動探究式、討論式、參與式教學(xué)，變“填鴨灌輸式”為“問題導(dǎo)引式”或“任務(wù)驅(qū)動式”教學(xué)模式。

第二，深化考試方法改革，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與實踐創(chuàng)新能力。改革“一張大卷定乾坤”的考試方法，加強平時考核，采用階段考核、課程論文、課程答辯、模型制作、設(shè)計作品、調(diào)研報告等多種考核方式，重在考核學(xué)生學(xué)習(xí)的實際收獲和創(chuàng)造性成果，引導(dǎo)學(xué)生注重平時的努力和積累，增強學(xué)生平時學(xué)習(xí)的自覺性，加強對學(xué)生實際動手與創(chuàng)新的考核，提高學(xué)生靈活運用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力，進而培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。

第三，改革實踐教學(xué)方法，切實培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力。改革實踐教學(xué)方法，實施實驗室全面開放，充分利用校內(nèi)實踐平臺與校企聯(lián)合培養(yǎng)平臺與各種實踐教學(xué)資源，在導(dǎo)師制基礎(chǔ)上，推動“基于問題的學(xué)習(xí)，基于項目的學(xué)習(xí)和基于案例的學(xué)習(xí)”等多種開放式、研究型學(xué)習(xí)方法，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動創(chuàng)新的熱情，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

第四，請進來、走出去，多方位培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力。充分利用校企聯(lián)合培養(yǎng)平臺，實施面向社會的開放式教學(xué)。開設(shè)與工程實踐緊密相關(guān)的課程，讓學(xué)生更多了解掌握生產(chǎn)實際;從企業(yè)聘請具有豐富的化工設(shè)計與生產(chǎn)組織經(jīng)驗的工程技術(shù)或管理人員授課，將生產(chǎn)中遇到的問題作為案例，結(jié)合生產(chǎn)實際講授，組織學(xué)生開展分析解剖。將工程問題引入畢業(yè)設(shè)計，組織校內(nèi)校外雙導(dǎo)師，真刀實槍進行畢業(yè)設(shè)計工作，全面接受研究方法和工程開發(fā)能力的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生工程實踐與工程創(chuàng)新能力。

4 重構(gòu)實踐教學(xué)體系，改革實踐教學(xué)方法，強化實踐創(chuàng)新與工程應(yīng)用能力培養(yǎng)

第一，重構(gòu)實踐教學(xué)體系，優(yōu)化實踐教學(xué)內(nèi)容。將實踐環(huán)節(jié)按功能劃分為三大模塊。實驗實訓(xùn)模塊主要培養(yǎng)學(xué)生進行科學(xué)研究的能力，側(cè)重研究創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，將原本分別開設(shè)的實驗課程整合為“基礎(chǔ)化學(xué)實驗－中級化學(xué)化工實驗－專業(yè)綜合實驗”，并增設(shè)化工基礎(chǔ)實訓(xùn)與化工生產(chǎn)實訓(xùn)。實習(xí)實踐模塊通過校企聯(lián)合實踐平臺，完善學(xué)生實習(xí)、實踐管理、考核與評價制度，加強認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、工程實踐等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生逐步深入生產(chǎn)實際，結(jié)合生產(chǎn)實際開展實踐探索，注重培養(yǎng)學(xué)生從過程全局出發(fā)，綜合運用多學(xué)科知識、各種技術(shù)和現(xiàn)代工程工具解決工程實際問題的能力和素質(zhì)。設(shè)計應(yīng)用模塊主要包括課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計(論文)等，升華所學(xué)知識，錘煉實踐創(chuàng)新能力，推行基于問題的學(xué)習(xí)、基于項目的學(xué)習(xí)、基于案例的學(xué)習(xí)，真刀實槍做設(shè)計。

第二，優(yōu)化整合校內(nèi)實踐平臺。建立起統(tǒng)一的基礎(chǔ)化學(xué)實驗中心，完成基礎(chǔ)化學(xué)實驗和綜合設(shè)計性化學(xué)實驗的教學(xué)。建立化工實訓(xùn)中心，并結(jié)合化工原理實驗室(化工單元操作實驗)，搭建起化學(xué)工程實驗實訓(xùn)中心，完成中級化學(xué)化工實驗與化工實訓(xùn)的教學(xué)，進行工程知識和初步工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。推動教學(xué)與科研結(jié)合，將各科研團隊研究室與專業(yè)實驗室相融合，建立化工模擬仿真實驗室，構(gòu)建起創(chuàng)新研究與工程實踐中心，共同完成綜合性研究創(chuàng)新性實驗實訓(xùn)與工程應(yīng)用實踐等環(huán)節(jié)的教學(xué)。如此構(gòu)建起“基礎(chǔ)化學(xué)實驗－化學(xué)工程實驗實訓(xùn)－創(chuàng)新研究與工程實踐”三位一體的校內(nèi)化工實踐教學(xué)平臺。

第三，改革實踐教學(xué)方法，全面實施開放式教學(xué)。發(fā)揮科學(xué)研究平臺在實踐教學(xué)中的積極作用，促使科教結(jié)合，一方面將科研項目引入到實驗教學(xué)，創(chuàng)新綜合設(shè)計與研究創(chuàng)新性實驗項目;另一方面吸引學(xué)生進入課題組，參與教師的科研項目，形成本科生早進課題、早進實驗室、早進團隊的育人模式，在科研過程中訓(xùn)練實踐創(chuàng)新能力。

5 建立校企合作培養(yǎng)機制，產(chǎn)學(xué)對接，培養(yǎng)學(xué)生工程能力

充分利用校企聯(lián)合培養(yǎng)平臺，建立校企聯(lián)合培養(yǎng)機制，采取“教師學(xué)生走出去，師傅專家請進來”的模式，讓學(xué)生的認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)真正深入企業(yè)實際，并且給學(xué)生創(chuàng)造條件開展工程實踐，獲取相應(yīng)學(xué)分。完善學(xué)生實習(xí)、實踐考核與評價制度，鼓勵學(xué)生結(jié)合生產(chǎn)實際開展實踐探索。在畢業(yè)設(shè)計(論文)中，引導(dǎo)學(xué)生參與校企合作項目，采取校內(nèi)校外雙導(dǎo)師制，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)與社會服務(wù)結(jié)合起來，使大學(xué)教學(xué)充分利用社會和企業(yè)界的寬廣舞臺與豐富資源，提高實踐創(chuàng)新的積極性與自覺性，提升學(xué)生的社會服務(wù)能力。其一，校企雙方聯(lián)合組建化學(xué)工程與工藝專業(yè)改革建設(shè)指導(dǎo)委員會，共同制定培養(yǎng)目標(biāo)、構(gòu)建課程體系和教學(xué)內(nèi)容，共同實施培養(yǎng)過程、評價培養(yǎng)質(zhì)量。其二，聘請化工企業(yè)具有豐富工程實踐經(jīng)驗的工程技術(shù)人員和管理人員擔(dān)任兼職教師，并為學(xué)生講授工程實際問題或相關(guān)課程，或擔(dān)任本科生聯(lián)合導(dǎo)師，與校內(nèi)教師一起承擔(dān)培養(yǎng)學(xué)生、指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計等任務(wù)。其三，校企合作實施教學(xué)、共建實習(xí)實訓(xùn)基地，落實學(xué)生在企業(yè)學(xué)習(xí)期間的各項教學(xué)安排，提供實訓(xùn)實習(xí)的場所與設(shè)備，安排學(xué)生實際動手操作。在條件允許的情況下，接收學(xué)生參與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和工程開發(fā)。由企業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)實習(xí)、實訓(xùn)，確保生產(chǎn)實習(xí)的效果和質(zhì)量，實現(xiàn)人才培養(yǎng)與工程實際的無縫對接。其四，支持大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動，聯(lián)合設(shè)立大學(xué)生化工創(chuàng)新基金，并在指導(dǎo)教師上予以支持。

6 結(jié)語

我校化工專業(yè)通過構(gòu)建工程人才培養(yǎng)模式，形成了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動創(chuàng)新、樂于工程實踐的良好局面，促進了學(xué)生動手操作、動手實踐、動手設(shè)計的學(xué)習(xí)興趣。化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生近3年來獲得全國化工設(shè)計競賽二等獎3項、三等獎6項，遼寧省化工設(shè)計創(chuàng)業(yè)競賽二等獎3項、三等獎16項，“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品科技作品競賽遼寧省特等獎1項、一等獎1項、二等獎2項、三等獎3項。學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得到很大提高，就業(yè)質(zhì)量也顯著改善，近三年畢業(yè)生的簽約率達到95%以上。大學(xué)生工程能力培養(yǎng)需要長期堅持不懈的努力，我們也會進一步改進課程體系和教學(xué)體系，構(gòu)建更加完善的工程能力培養(yǎng)模式。

［1］王青林．關(guān)于創(chuàng)新應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式的若干思考［J］．中國大學(xué)教育，2013(6):20－23．

［2］焦緯洲，劉有智，栗秀萍，等．化學(xué)工程與工藝專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的研究與實踐［J］．化工高等教育，2014(2):23－25．

［3］韋萍，倪芳，周華，等．改革實踐教學(xué)，培養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)應(yīng)用型人才［J］．化工高等教育，2007(5):47－49．

［4］萬思志．探索大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃實施路徑［J］．中國高等教育，2010(11):42－43．