“新工科”背景下電化學工程專業轉型改革研究

利明

[摘 要] 針對電化學工程專業在轉型前的方向確定，轉型中的交叉學科課程的設置不合理以及實踐課程少的問題，通過課程設置的優化培養方案，構建多科性、綜合性的知識體系，同時培養學生的實踐創新創業能力，建立起能夠培養“新工科”人才的新型專業培養模式。

[關鍵詞] 專業轉型改革;新工科;學科交叉

當前，我國經濟發展進入結構調整、轉型升級的攻堅期，新技術、新產品、新業態和新模式蓬勃興起，而工程教育與產業發展緊密聯系、互相支持[1]。為提前進行人才布局，主動應對新一輪科技革命與產業變革，支撐服務創新驅動發展、“中國制造2025”等一系列國家戰略。2017年2月以來，教育部積極推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”。培養新經濟急需緊缺人才，培養引領未來技術和產業發展的人才，培養具有創新創業意識、數字化思維和跨界整合能力的“新工科”人才，已經成為全社會的共識。

一、化工專業在“新工科”建設背景下面臨的挑戰

在“新工科”建設行動路線，即“天大行動”中的第二點指出，高校要根據產業需求建專業，構建工科專業新結構。除了大力發展新產業相關的新興工科專業，也需要更新傳統學科專業的轉型升級、向價值鏈中高端發展，推動現有工科交叉融合、應用理科向工科延伸，孕育形成新興交叉學科專業。

結合“新工科”對傳統工科專業升級發展的要求及目前化工行業面臨的問題，如何對傳統化工專業進行轉型升級，向價值鏈中高端發展，培養具有家國情懷、創新創業、批判性思維、全球視野、溝通與協商、工程領導力以及數字化能力，面向2030的工程師是目前化學工業教育需要思考和解決的問題。

我校化工新工科建設的方向問題。我校化學與生物工程學院的化學工程與工藝專業已經發展為包含石油化工、精細化工和電化學工程在內的具有三個方向的大專業。在不丟棄傳統化工方向的前提下，對現有的方向進行調整和轉型升級是要實現的目標。

化工類專業新工科建設路徑最重要的一條是，構建多科性、綜合性的知識體系[2]。而與哪些學科交叉，納入哪些新的知識系統，形成什么新的專業方向是首先要分析研究的問題。

近年來能源行業的增長率很高。當前及未來幾十年是能源科學技術發展的重要戰略機遇期。能源科學與技術在各國需求的強烈帶動下快速發展，我國《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》明確的七大戰略性新興產業中的節能環保、新能源、新能源汽車產業這三項都與能源直接相關。廣西千億元產業中的汽車、石化、電力、有色金屬、冶金等五個產業均需要大量的應用該學科。因此，人才需求非常緊迫。經調查，報考能源化工類專業的學生逐年增加，尤其是經濟發達地區比例很高。畢業生就業率多年來位居前列，供不應求。

廣西開設能源化工專業的目前僅有廣西大學和欽州學院。廣西大學的能源化工偏重石化、煤炭、天然氣化工。欽州學院的能源化工專業以能源清潔轉化、煤化工、環境催化、綠色合成、環境化工為主要研究方向。可見，廣西的能源化工專業主要還是偏重于石化能源，但綠色可再生能源的方向不突出。

我校化工的電化學工程方向經10余年的發展，已形成了特色鮮明的納米能源化學工程（新型化學儲能/轉能材料與器件、高效太陽能電池和光催化材料）方向。將材料科學工程、清潔能源、能源化學等方面的知識交叉融合入電化學工程的知識體系，不僅難度較小，并且可以迎合目前能源產業發展的需要，同時能夠促進專業的轉型升級，培養更符合新經濟發展的“新工科”人才。

因此，在學科交叉融合的基礎上，優化培養方案，構建多科性、綜合性的知識體系，在理論和實踐課程以及實踐管理方面進行教學改革，培養能源化工“新工科”方向的專業人才，是目前的實際工作。

二、能源化工“新工科”方向建設中的現實問題及解決途徑

目前在我校電化學專業已經初步開展的專業轉型升級的工作中還存在著不少問題，主要是培養方案的設計沒有跟上專業轉型升級的步伐，主要表現在以下幾個方面：（1）交叉學科的知識體系沒有很好地與原傳統專業知識融合，涉及新學科的專業基礎課較少。（2）課程安排的時間不合理，所有交叉的理論課程主要集中在大四才開設，這非常不利于及早對學生進行新的專業思維和意識的培養，而且由于大四有半個學年為畢業實習，實際學習交叉課程的時間只有半個學年，即使在這半個學年中，學生因為經常參加招聘會和做考研準備導致教學效果很不好。（3）新方向的實踐課程幾乎沒有。這使得學生的本科階段在專業新方向上無論從理論上還是從實踐上基礎都很薄弱，更談不上有創新的能力。而這些問題相信在很大程度上應該與其他專業的轉型過程中遇到的問題存在共性。因此，優化培養方案，構建多科性、綜合性的知識體系，同時培養學生的實踐創新創業能力是目前首先需要進行的教學改革。

能源化工培養目標是，培養厚基礎、高素質、強能力，具有創新潛能和協作精神的高級應用型專門人才，培養學生扎實的化學化工基礎知識和能源化學工程專業知識，使學生能夠適應涉及化學、化工和新能源化學工程等領域的廣泛需求[3]。本專業的學生能夠在能源材料、新型化學能源、太陽能、電化學表面工程等生產和研發行業從事設計、科學研究、技術管理等工作或者繼續深造。根據這一培養目標，結合本專業的特點，在理論課設置上，我們提出以下具體的解決方法。

（1）在原有的專業培養方案基礎上，梳理知識結構，精簡課程門數，提高課程綜合化程度，提高選修課的比例。

（2）構建高水平通識教育課程體系，注重學科交叉，并且注重學科前沿與產業需求，制訂切實可行，滿足新方向發展需要，適合培養專業人才的課程體系。

并且，在實踐方面，本專業學生普遍存在著工程實踐能力不足，創新創業能力偏弱，環境、安全意識及社會責任感不足等問題。我們擬通過強化實驗實踐課程和改革實習方式等舉措，提高學生的實踐創新創業能力，加強他們的團隊及安全意識，成為有責任感、能力強的能源化工人才。

（1）實驗教學轉型升級。以提高學生的實踐創新創業能力為導向，改革實驗教學內容和管理模式，加大綜合型、設計型實驗的比例和深度。

（2）發揮學科與科研優勢。各級教學科研基地對本科生開放;鼓勵教師結合科研工作和取得的成果，設計新的教學實驗;學生參與教師的科研課題，參加論證、設計、施工、開車和運行。

（3）搭建多級、多類學科競賽平臺。鼓勵學生積極以個人或組團方式參與國際、國內、省部級、校際，跨學科、學院的競賽。

（4）加強校企協同，引導工程實踐模式改革。

（5）改革實習模式。鼓勵學生充分利用假期實習;實習方式化整為零、加強考核、重在效果;與國際接軌，逐步推行學生自行聯系實習單位的方式;實行分流培養機制，將有志去企業發展的、不讀研的、已保研的學生按照不同的時間安排進入企業實習，并延長實習時間。

（6）在校內建立中試規模的實習基地。

三、結語

傳統專業的轉型升級顯然沒有固定模式，我們根據本專業的特點，按照化工類專業“新工科”建設路徑，即優化培養方案，構建多科性、綜合性的知識體系，同時培養學生的實踐創新創業能力，作為本專業轉型改革中的基本思路，在理論課和實踐教學中進行轉型所需要的改革，目標是將我校的能源化工專業最終發展成為在廣西乃至全國有影響、有特色、有知名度的專業，但這一過程中顯然還將遇到很多問題，不斷進行問題分析和改革是我們將持續進行的工作。

參考文獻

[1]吳愛華，侯永峰，楊秋波，郝杰.加快發展和建設新工科 主動適應和引領新經濟[J].高等工程教育，2017（1）：1-9.

[2]張鳳寶.化工類專業新工科建設的思考與規劃[J].第十二屆化學化工課程報告論壇，2017（12）.

[3]王輔，何平，廖其龍，劉敬松，何輝超.基于學科交叉的能源化學工程專業課程建設[J].高教學刊，2016（7）：183-184.