傘曉廣,李 雪,孟 丹,賈松巖,謝英鵬
(沈陽化工大學 化學工程學院,遼寧 沈陽,110142)
能源化學工程專業為國家新批準的戰略性新興產業相關專業,系新興的能源與化學工程技術交叉復合性學科。旨在培養具備能源化學工程專業知識,具有較強工程實踐能力和創新意識,能夠在煤、石油、生物質能源、光伏能源、化學電源及太陽能等能源化學工程領域從事生產運行與管理、工程設計、技術開發、生產技術管理和科學研究等方面的工程技術人才。如何能夠系統地培養應用型工程技術人才,提高學生的綜合能力,對教學模式進行改革探索勢在必行。本文結合沈陽化工大學“113”應用型人才培養新體系理論,就能源化學工程專業應用型人才培養方案進行簡單論述。
沈陽化工大學是一所以工為主,以化工為特色,以應用為特色的地方性高校。針對我國社會經濟發展形勢與遼寧省經濟結構特點,沈陽化工大學結合自身特色提出了“113”應用型人才培養體系,是沈陽化工大學基于"面向地方,服務遼寧,面向行業,服務全國"的發展戰略所提出的頂層設計規劃。沈陽化工大學將培養大學本科生的重點放在"應用"上,目的是使本科生畢業后能夠較快,較準地進入特定行業,滿足自身生存與發展需求,最大限度地服務于社會。“113”應用型人才培養體系以成果導向教育(OBE)為理念,以基于構思-設計-實施-運行(CDIO)為人才培養模式,"合作化育人、家庭化培養、個性化指導"(三化)為舉措。
OBE的教育理念(Out-come-Based Education,簡稱OBE)最早出現于北美的基礎教育改革,后應用于工程教育領域,是工程教育改革的新理念。OBE教育理念從下面四個問題加以詮釋:(1)需要學習哪些內容;(2)為什么要學習這些;(3)如何達到預期學習目標;(4)怎樣評定、證明學生已取得學習成果[2]。教師應該清楚地知道學生畢業時應該達到的能力和水平,以此構建教育結構和課程體系,確保學生達到預期目標。在這個過程里,要以畢業要求(學習成果)為目標,學校負責創建適當的環境及條件,教師隊伍則對課程體系負責,并持續改進這一過程。
CDIO的人才培養模式(Conceive-Design-Implement-Operation,簡稱CDIO),是麻省理工學院和瑞典皇家工學院等4所院校,在克努特-愛麗絲布瓦倫堡基金會的資助下,經過數年研究、探索和實踐,于2004年創立的一種新型工程人才培養模式。CDIO人才培養模式是以產品研發到產品運行的生命周期為載體,以實踐的、有機的、主動的方式去學習工程,并通過設定的環節,輔助必要的資源,培養學生的工程能力,使學生達到工程教育的要求,培養出了合格的工程師。可以說CDIO模式是OBE教育理念的進一步細化,是一套實踐的、系統的工程教育模式,同時也是工程改革的大綱、模式和方法,對于工程教育改革有很強的指導意義。
合作化、個性化、家庭化的“三化”育人是開展OBE-CDIO人才培養模式教育工作的重要特征,三者并不孤立,而是相互緊密聯系。唐代杰出的文學家韓昌黎先生在《師說》中有言"師者,所以傳道授業解惑也"。在我國的教育發展史上,涌現出許多優秀的教育學家,他們的諄諄教誨筑就了千萬學子的夢想。然而,隨著社會科技的發展,現代高等教育正發生著顯著變化,傳統教育模式禁錮了學生的思想,阻礙了發散性和創造性思維的養成。現今,高等教育不僅滿足我國社會經濟發展的需要,而且滿足人民群眾接受高等教育的需要,即高等教育類型結構要從精英教育的一元結構向大眾化教育的多元結構發展。從實際情況來看,當前對應用型人才內涵和層次的認識尚不夠清晰,其培養模式仍然存在很多的問題需要改進。通過引入OBE-CDIO人才培養模式,同時教師在教學活動中牢牢抓住“合作”、“個性”、“家庭”三個關鍵詞構思工作的具體內容,切實提高學生的能力與素養,進而改善應用型人才的培養模式,使其具備較強的市場競爭力。
能源化學工程專業在創辦與建設過程中,就堅持以工程教育認證標準開展專業建設工作。在此基礎上,積極踐行學校提出的“113”應用型人才培養體系,形成以成果導向教育(OBE)為理念,以基于構思-設計-實施-運行(CDIO)為人才培養模式,"合作化育人、家庭化培養、個性化指導"(三化)為舉措的應用型人才培養新體系。依據學校以OBE成果導向為目標和CDIO為人才培養模式的教育理念,始終以社會需求為導向,主動適應國家戰略性新興產業發展和遼寧省老工業基地經濟發展的需求。能源化學工程專業突出化工特色和應用特色,培養具備能源化學工程相關專業知識,具有較強工程實踐能力和創新意識的工程技術型人才。
隨著市場對能源產品需求的迅速增加,以及能源化學工業的快速發展,社會對能源化學工程工專業技術人才的需求也在逐年增加。能源化學工程專業是國家批準的戰略性新興產業相關專業和國家級特色專業。在"113"應用型人才培養理念中,教育者需要完成的核心目標就是讓學生取得該專業所要求的能力和水平。在培養方案的制定過程中,依據國外先進的教育思想和辦學思路,優化人才培養模式,以成果為導向,設計培養方案并實施教學過程。通過校企合作,推行多元化人才培養模式。以學生為中心,因材施教,體現成果導向的教育理念。以CDIO教育模式為途徑,培養學生的工程實踐能力。在培養方案和課程設置上充分體現了多層次、創新、重實踐的特點,將高水平人才培養的三要素--知識、能力和素質有機地結合在一起,目的在于強化學生實踐能力、創新精神的培養,提高學生在市場經濟條件下就業的靈活性及適應性,為培養高素質的工程技術型人才提供了根本保證。通過三化育人介入教育教學各個環節,實現學生的個性化發展、社會化成人和訂單化就業。通過導師和學生互動,使學生、班主任(家庭導師)、校內導師(科研導師)、企業導師、輔導員(家庭導師)、家長六位一體,實現學生學習成果達成度的實時掌握和干預指導。
學習成果代表了一種能力結構,這種能力主要通過課程體系構建來實現。因此,課程體系構建對達成學習成果尤為重要。能力結構中的每一種能力要有明確的課程來支撐,即課程體系的每門課程要對實現能力結構有確定的貢獻。按照能源化學工程專業能力培養為教學目標,對課程結構進行構建,將崗位職業技能要求與課程授課內容進行融合。
課堂教學是使學生能夠達到畢業要求、達成培養目標的基礎。在傳統的教育模式中,教師通常以教材為主線傳授學生知識,但是隨著能源化學工業的快速發展,行業規范在不斷的修訂完善。因此教師在教學過程中應該不拘泥于教材,而應該通過各種新型教學手段,如大量工藝工程案例的引入,并用模擬仿真、動畫視頻等手段加以演示,從實際應用的角度著重培養學生分析解決實際工程問題的能力。例如,在《煤化工工藝學》這一門課程中,可以采用動畫視頻的方式讓學生直觀的了解合成氣制備乙醇的工藝流程,可以結合實際工藝流程圖,通過模擬仿真手段,講解甲醇工藝各系統的設計在實際工程中的應用。
根據學生的特長及導師自愿的原則,實行雙向選擇配備導師,包括班主任(家庭導師)、校內導師(科研導師)、企業導師、輔導員(家庭導師)。新生大一入學選擇導師,通過導師的因材施教增強教書育人的效果,促進教與學雙方交流。在導師的指導下開展研究活動,使學生掌握科研活動的基本思路和方法,并結合創新性實驗項目,給本科生提供科研訓練機會。通過教師科研項目引入,使學生了解申請課題立項的方式,盡早進入專業科研領域,接觸學科前沿,明晰本專業發展動態。在科學研究活動中,提高實踐能力,培養學生的獨立性、合作精神和創新能力。"三化"育人舉措,加強了師生的教學和科研交流,促進了學生知識獲取和能力提升的均衡發展。
依托多個實習基地,搭建學科實踐、通識實踐、專業特色實踐三個模塊構成的實踐教學平臺,完成能源化工專業的實踐環節包括課程設計、認識實習、生產實習、畢業實習和畢業設計,以利于學生更快的融入工程實踐。通過對學生進行創新創業和就業思想教育,設立學生創業基金,積極鼓勵學生自主創業,鼓勵學生進入能源產業鏈的各個環節進行鍛煉,提高自己的社會適應能力和綜合素質。通過上述措施,確保培養出既掌握化學工程與技術,又懂得能源化工特點的、工程實踐能力和創新意識強的復合型工程技術人才。
采用“113”應用型人才培養新體系培養能源化學工程專業人才,是實現由傳統教學模式向“學生為本”教育模式的根本轉變,對學生能力的培養提升到了一個更高的層次。在人才培養過程中,培養目標先于教學內容而存在。學生在系統地掌握專業理論知識和技能的同時,培養了自身處理問題和解決問題的能力,并在很大程度上提升了自身的職業素質,從而培養出適應社會和市場需求的實用型、技術型的應用型人才。將OBE-CDIO教育理念與"合作化育人、家庭化培養、個性化指導"相結合的“113”應用型人才培養體系是一種新型的應用型人才培養結合模式,這需要在教學實踐過程中對具體的做法和措施逐步摸索并不斷地改進與完善,從而形成一個比較系統、完善的應用型人才培養新模式。將其運用于能源化工專業學生的教育工作中,可以培養出既掌握化學工程與技術,又懂得能源化工特點的、工程實踐能力和創新意識強的復合型工程技術人才。