卓越化工工程師教育研究與實(shí)踐

馮紹杰，金 杰

（安徽建筑大學(xué)材料與化學(xué)工程學(xué)院，安徽合肥230601）

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡稱“卓越計(jì)劃”）是貫徹落實(shí)《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010－2020年）》《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010－2020年）》以及《教育部關(guān)于實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的若干意見》而提出的高等教育重大改革計(jì)劃，是指培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的，能夠面向工業(yè)界、面向未來、面向世界的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為建設(shè)創(chuàng)新型國家，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化奠定堅(jiān)實(shí)的人力資源優(yōu)勢，增強(qiáng)我國的核心競爭力和綜合國力。本文從培養(yǎng)方案、教育資源、大學(xué)生競賽三個(gè)方面，對卓越化工工程師教育培養(yǎng)進(jìn)行思考并給出建議。

1 培養(yǎng)方案

傳統(tǒng)的化工專業(yè)培養(yǎng)模式，注重學(xué)生對理論的掌握，而輕視實(shí)踐能力的培養(yǎng)；注重化工理論知識(shí)理解和掌握的深度，而輕視化工相關(guān)學(xué)科知識(shí)積累的廣度。這種培養(yǎng)模式下的學(xué)生，參與到實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，往往不知如何動(dòng)手，有種紙上談兵的感覺。在新工科建設(shè)的新形勢下，卓越工程師的培養(yǎng)，需要從培養(yǎng)模式這一源頭進(jìn)行改革。結(jié)合我校化工專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)方案建設(shè)，首先談?wù)勁囵B(yǎng)方案的改革。

1.1 理論教學(xué)體系改革

理論教學(xué)是化學(xué)工程知識(shí)來源的基礎(chǔ)，理論課程知識(shí)的廣度和深度，直接決定了學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。在設(shè)置好化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程、化工熱力學(xué)、化工工藝學(xué)、化工設(shè)計(jì)等傳統(tǒng)理論課程的基礎(chǔ)上，還要設(shè)置一些與本專業(yè)相關(guān)的交叉學(xué)科的理論課程，例如化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)、綠色化工、化工企業(yè)管理等課程，這部分課程可以是少學(xué)時(shí)課程，以擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面為主要目的，還可以結(jié)合專業(yè)優(yōu)勢，以學(xué)科建設(shè)帶動(dòng)專業(yè)建設(shè)，比如增設(shè)材料化工、環(huán)境化工、資源化工、生物化工、信息化工、設(shè)備化工等課程，這部分課程主要目的是在擴(kuò)大知識(shí)面的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化學(xué)生某一方面的知識(shí)，有助于學(xué)生快速進(jìn)入崗位角色。我校化工專業(yè)結(jié)合安徽省資源特色與本校的專業(yè)布局特點(diǎn)，開設(shè)了化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)等交叉課程以及材料化工和資源化工等體現(xiàn)學(xué)科優(yōu)勢的課程。

1.2 實(shí)踐教學(xué)體系改革

傳統(tǒng)的化學(xué)工程人才培養(yǎng)，注重理論教學(xué)而輕視實(shí)踐教學(xué)，以課堂講授為主，主要講授知識(shí)體系和傳授經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，不注重動(dòng)手能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生工程實(shí)踐能力不足。

學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，可以通過實(shí)踐教學(xué)來實(shí)現(xiàn)，即通過一系列的校內(nèi)、校外實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)其認(rèn)知能力、基本操作能力、專業(yè)綜合能力，使學(xué)生實(shí)踐能力達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。我校化工專業(yè)在校內(nèi)實(shí)踐方面，除了傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)、化工原理實(shí)驗(yàn)、化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐課程外，根據(jù)新工科建設(shè)需要，還新增了丙烯腈虛擬仿真實(shí)訓(xùn)等虛擬操作實(shí)踐課程；另一方面，校外實(shí)踐課程，除了傳統(tǒng)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)，部分課程教學(xué)中聘請具有高級職稱的校外專家來授課，課程實(shí)踐部分直接在工廠進(jìn)行，帶領(lǐng)學(xué)生參加全國性的化工設(shè)計(jì)競賽，競賽過程中，組織參賽學(xué)生到化工設(shè)計(jì)院學(xué)習(xí)實(shí)踐，或聘請?jiān)O(shè)計(jì)院專家進(jìn)校給予學(xué)生輔導(dǎo)。

2 教學(xué)資源

本文所說的教學(xué)資源，包含物質(zhì)資源和人力資源。

物的方面，卓越化工工程師的培養(yǎng)，除了需要傳統(tǒng)的教室、教學(xué)設(shè)備，紙質(zhì)和電子資源等物質(zhì)資源，更需要學(xué)生實(shí)踐場所，這一點(diǎn)尤為重要，可以從兩個(gè)方面來解決這個(gè)問題：一是建設(shè)校內(nèi)的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。目前半工廠、半實(shí)物類型的大型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目比較多，比如東方仿真、歐倍爾仿真公司，都可以提供此類實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)服務(wù)。校內(nèi)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的建設(shè)，需要較多的教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入，但因是校內(nèi)設(shè)備，學(xué)生可以方便地、分批次地進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果很好，相比校外實(shí)踐基地，由于在分批次方面會(huì)有諸多不便，往往是所有學(xué)生一次全部參與到實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，學(xué)習(xí)效果不能保證；二是建設(shè)校外實(shí)訓(xùn)基地，化工企業(yè)的設(shè)備和實(shí)際生產(chǎn)線正是高校的短缺，學(xué)生參與到實(shí)際生產(chǎn)中學(xué)習(xí)，能更直觀了解化工生產(chǎn)的特點(diǎn)，更好地培養(yǎng)實(shí)踐能力。正如剛才所說，大多公司由于人員配備已經(jīng)齊全，并且考慮到安全因素，容納實(shí)踐的學(xué)生數(shù)量有限，建設(shè)多個(gè)實(shí)訓(xùn)基地才能滿足實(shí)訓(xùn)教學(xué)的需求。

物質(zhì)投入是基礎(chǔ)，人力資源是關(guān)鍵。師資力量建設(shè)，可以從三方面入手：一是提高教師個(gè)人的工程實(shí)踐能力，大多數(shù)高校教師都沒有工程實(shí)踐經(jīng)歷，因此，把教師送往相關(guān)化工企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐能力的提升，是解決學(xué)生工程實(shí)踐教學(xué)需求的最佳途徑。由于教師的教學(xué)和科研任務(wù)較重，一個(gè)教師不可能把項(xiàng)目可行性分析、化工廠設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、單元操作等等所有的實(shí)踐能力全面提升，因此，可以根據(jù)教師的教學(xué)特點(diǎn)，把多個(gè)教師派往不同的化工企業(yè)去，在校內(nèi)發(fā)揮教學(xué)團(tuán)隊(duì)的力量，就可以把校內(nèi)的實(shí)踐教學(xué)提升到更高層次；二是教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)，有些教師課堂講授能力強(qiáng)而動(dòng)手能力較差，這部分教師可以組建一個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)，承擔(dān)某門理論課程的教學(xué)，動(dòng)手能力強(qiáng)的教師，可以組建實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)，專門負(fù)責(zé)學(xué)生的工程實(shí)踐教育。教學(xué)團(tuán)隊(duì)的組建，可以讓教師發(fā)揮出自己的最佳教學(xué)水平，以最少的投入，取得最佳教學(xué)效果。

3 大學(xué)生化工競賽

化工競賽，目前主要有全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽、化工原理實(shí)驗(yàn)競賽、化工安全競賽。我校參與了全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽、化工原理實(shí)驗(yàn)競賽，均取得了較好的成績，其中全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽獲得過全國一等獎(jiǎng)。本文以全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽為例，探討化工競賽對“卓越化工工程師教育培養(yǎng)”的促進(jìn)作用。

化工競賽是檢驗(yàn)并提高化工學(xué)生綜合知識(shí)的平臺(tái)。大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽是當(dāng)前國內(nèi)化工領(lǐng)域規(guī)模最大、水平最高的本科生年度賽事，其目的是為了多方面培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程技能，增強(qiáng)大學(xué)生的工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力。化工設(shè)計(jì)競賽要求針對國內(nèi)熱點(diǎn)化工項(xiàng)目，立足并運(yùn)用前沿科技，運(yùn)用新裝置、新過程技術(shù)，設(shè)計(jì)新工藝流程、新產(chǎn)品，綜合性強(qiáng)，涉及知識(shí)領(lǐng)域廣，具有很強(qiáng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，也是進(jìn)行“卓越化工工程師教育培養(yǎng)”一個(gè)很好的實(shí)踐。

化工競賽有力地促進(jìn)了傳統(tǒng)培養(yǎng)方案和教學(xué)模式改革。大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽知識(shí)和技術(shù)領(lǐng)域要求高，符合“卓越化工工程師教育培養(yǎng)”的要求，加快了高校化工專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)從“知識(shí)型”向“應(yīng)用型”“全面型”改革的步伐。實(shí)行“卓越化工工程師教育培養(yǎng)”的本科專業(yè)，在培養(yǎng)方案指定上，在設(shè)置課程群和課程內(nèi)容時(shí)，不僅要注重理論知識(shí)的教育，更要注重實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)；不僅要注重化工專業(yè)知識(shí)的深度教育，更要注重相關(guān)學(xué)科知識(shí)的廣度教育。我校化工專業(yè)是省級卓越化工工程師教育培養(yǎng)建設(shè)單位，在培養(yǎng)方案修訂中，新增了“工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練”實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，新增了“化工流程模擬實(shí)訓(xùn)-Aspen Plus 教程”“虛擬仿真實(shí)習(xí)與操作”等適應(yīng)新工科教育的課程，新增了“化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)”、“化工自動(dòng)化”等可以擴(kuò)大化工知識(shí)廣度的課程。在教學(xué)模式上，改變了傳統(tǒng)的重理論、輕實(shí)踐的教育方式，與企業(yè)聯(lián)合，一是聘請具有高級職稱的工程類專家進(jìn)課堂，以實(shí)際案例為內(nèi)容，為學(xué)生授課化工設(shè)計(jì)中遇到的實(shí)際問題和解決方法；二是讓學(xué)生進(jìn)工廠，參與實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì)或者實(shí)際生產(chǎn)的技術(shù)與管理工作，增加學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和動(dòng)手能力。

化工競賽有力地促進(jìn)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的培養(yǎng)。化工競賽往往都是3～5 人一組，參賽過程中，不僅有獨(dú)立分工，更有工作上的先后關(guān)聯(lián)，參賽過程中培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，對學(xué)生的智商和情商都有很好的引導(dǎo)作用。

由此可見，大學(xué)生化工競賽對“卓越化工工程師教育培養(yǎng)”有很好的促進(jìn)作用，“卓越化工工程師教育培養(yǎng)”實(shí)行專業(yè)或建設(shè)專業(yè)，可以利用競賽平臺(tái)，深化或帶動(dòng)“卓越化工工程師教育培養(yǎng)”工作。