“個性化發展”培養為導向構建“多元”能力的化工人才培養模式-以武漢工程大學化學工程與工藝專業為例

2021-03-16 04:18:42基放喻發全劉生鵬閆志國熊蕓汪鐵林

當代化工研究 2021年3期

＊基放喻發全劉生鵬閆志國熊蕓汪鐵林

（武漢工程大學化工與制藥學院湖北 430073）

化學工業是與國計民生關聯度非常高的基礎產業和支柱產業，其產業進步和技術發展決定著化肥、能源、材料、環境治理、國防事業等基本要素的生產能力，對社會經濟的發展有著直接的巨大影響，使得社會對化工專業人才的需求長盛不衰。目前，國內外化工行業的不斷增長，化工產品門類越來越多，如，新能源、電子元器件加工、新的藥品開發，新的國家發展要求，如，資源集約、環境保護、本質安全生產、智能制造等要求日益增加，需要化工人才的專業基礎越來越深厚，知識面越來越寬，專業創新能力要求也越來越高。

武漢工程大學是以化工為主要辦學特色的高校，2006年更名于原來化工部所屬的武漢化工學院?；瘜W工程與工藝專業始設于1972年的化學工程系，經過近五十年的發展，專業已經形成了“立足湖北，面向中南、輻射全國”的行業人才培養定位，一大批本科畢業生已經成為國內能源、化工、制藥、環境保護、冶金、礦業、輕工等企事業單位、科研院所、設計單位、高校的骨干人才。

近年來，武漢工程大學化工專業，堅持立德樹人根本任務，確立“以學生成長和發展為中心”的教育理念，以培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人為根本目標，落實《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》《中國工程教育認證通用標準》，本科教育工作會議要求。專業結合化工行業新發展對人才培養的要求，根據學校的地方類教學研究型大學的定位，結合本科化工類“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”創新型人才，面向生產一線的技術轉化、推廣和管理的應用型人才的雙向需求[1]。全面引入產出導向教育理念，根據學生的行業方向興趣、用人單位需求，采用能力側重不同、就業方向定位的“個性化”人才培養模式，側重于學生的能力特長、專業特長的培養，進一步調整培養本科人才培養結構模式，確定“多元化”人才培養規格類型，提升人才培養能力和質量。

結合新的培養思想和教育理念，武漢工程大學化工專業進一步完善人才培養方案，明確人才培養質量具有重要的導向作用，體現國家教育方針，實現工科院校學校培養目標；遵循人才培養和學科發展規律，體現工科院校學校辦學特色；拓寬專業口徑，加強基礎教育和通識教育；堅持工程科學教育與工程實踐訓練并重，突出創新意識和實踐能力，繼續深化以“實驗、實習、實踐和創新”為核心的“復合型、創新型、國際化、工程化”人才培養模式改革，加快形成高水平人才培養體系[2]。具體開展的內容如下:

1.專業特色方向

人才培養模式多元化，學生選擇專業靈活化。學院在化學工程與工藝專業里創設了“侯德榜”班創新人才班、“卓越工程師培養計劃”卓越工程師班、智能化工方向、化工管理方向、精細化工方向、化工中外合作辦學班等多種辦學模式和中期分流模式，有力激發學生學習熱情，有助于學生在對市場需求和個人發展更加清楚的條件下實現理性選擇，增加了專業的吸引力。保障了化學工程與工藝專業學生在中部省份中核心競爭力，受到用人單位青睞。

通過組建“侯德榜”班，實施創新性人才培養模式改革計劃，培養具有較深厚科學和人文素養、基礎扎實、自主學習能力和實踐創新能力強的“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的本科優秀人才。對該方向學生施行全員導師制，每位學生選擇一位導師，從大二開始進實驗室進行科研訓練。

通過“卓越工程師”計劃，主要培養面向工業界、面向世界、面向未來，實行產學合作協同育人培養模式，強化培養學生的工程能力和創新能力，培養卓越化工設計、生產與管理人才[3]。行業企業深度參與該方向學生培養過程，為每一位學生指定行業企業專家作為校外導師，注重學生工程能力和創新能力的培養，在企業完成課程設計和畢業設計。

智能化工方向培養學生掌握化工專業知識和人工智能技術基本理論，將設備自動控制、安全智能預警、操作控制優化、生產過程監控、物流最佳協配等融入化工生產管理，及化工裝備與工藝過程的模擬優化，使學生能夠從事智能化、數字化、透明化化工企業的設計、生產與管理等工作?？鐚W科培養，開設計算機、人工智能方向課，聘請計算機學院的專業教師授課；鼓勵參加ChemEcar、挑戰杯、人工智能大賽等。

化工管理方向旨在培養具有化工專業知識和企業管理知識的精英人才，開設管理學方向課，聘請管理學院的專業教師授課；開設企業論壇，不定期邀請名企高層講學交流。該方向的學生有更多的機會進入學生會、社團得到管理能力的培養，鼓勵參加創業大賽，畢業生深受企業基層和技術管理部歡迎。

精細化工方向旨在培養熟悉高附加值精細化學品的技術產品研制、工程工藝開發、設計與生產管理的專業人才。在培養方式針對化工安全工程師、環評工程師、環保工程師等人才培養需要，該專業聘請專業教師開設相應的特色專業選修方向課，參與行業專家的科研項目，獲得相關行業優秀企業的學習機會。

2.模塊化教學

培養方案由理論教學平臺、實踐教學平臺和創新創業與素質教育平臺三部分構成。其中，理論教學平臺由通識教育課（含人文社會科學類公共基礎課，數學與自然科學類公共基礎課）、學科基礎課（含工程基礎類課程與專業基礎類課程）、專業課（含專業主干課和專業方向課）。實踐教學平臺包括公共實踐模塊和專業實踐模塊；創新創業與素質教育平臺包括素質實踐模塊和創新學分&第二課堂模塊。

在通識教育模塊中，通過馬克思主義基本原理概論、中國近現代史綱要、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論等課程的學習，具備人文社會科學素養；通過思想道德修養與法律基礎、形式與政策、創業基礎與就業指導等課程的學習，提升德育教育和人生觀、價值觀的涵養。同時在素質選修課中，加入工程倫理課程，強化學生職業規劃教育，培養學生的社會責任感與工程職業道德，起到立德樹人的作用。在通識教育課程模塊中于物理類和數學類公共基礎課采用“菜單”制，由各方向根據人才培養需要選擇組合。在中外合作辦學項目中融入國外合作大學的自設英語課程。

在學科基礎課方面，將無機化學、有機化學、物理化學、分析化學也以模塊化方式提供不同方向選擇。將以前培養方案中的部分專業課程與通識教育模塊中的課程融合，如將大四的專業英語閱讀與寫作英語課程與大二學術英語課程合并為科技英語課程，在二年級給學生開課，以便提高學生的英文專業文獻的閱讀能力。在專業課程中以化工熱力學、化學反應工程、化工分離工程、化工設計、化學工藝學為主干課程，起到對化學工程與工藝專業中所有方向的學生建立扎實的專業基礎理論體系，將部分專業課程進行一體化建設，將工程制圖與化工AutoCAD課程合并為一門學科基礎課程，將系統工程和化工模擬與分析合并為一門化工過程分析與合成課程。在專業課程中，針對不同方向、不同能力培養的學生，量身定制專業方向課，如在“侯德榜”創新實驗班，開設科研訓練課程，針對卓越工程師班開設化學產品設計課程及實踐課程，針對化工管理方向學生開設化工安全生產技術基礎、化工企業生產管理課程。針對化工安全方向，開設了化工安全生產技術基礎，化工安全、環保與綠色化工課程。針對智能化工專業開設人工智能導論、資源智能管理、智慧化工廠設計。針對精細化工方向，開設高分子化學與物理，涂料科學與技術，針對性的培養學生的專業能力。在專業課程中大力推進課程思政建設。

3.實踐教學

本專業構建了以理論教學為基礎，以“三實一創”實踐教學為特色的人才培養體系，將專業基本理論貫穿于“三實一創”的各個環節，培養和提升學生在工程設計、技術開發、生產管理和科學研究中解決復雜工程問題的能力[4]。

“三實”指：實驗、實習、實訓。“實驗”主要包括：基礎化學實驗、化工原理實驗、化工專業實驗?！皩嵙暋卑ǎ赫J識實習、生產實習、畢業實習。“實訓”包括：金工實訓、仿真實訓、化工工程實訓、化工原理課程設計、化工專業課程設計、畢業設計（論文）?！耙粍摗敝笇W術創新與實踐創業。在實踐教學課程中，同時注重培養學生勞動的意識[5]。

圖1 人才培養體系結構圖

實驗秉承“以‘三基’為基礎，以工程能力為潛在培養目標”的教學思想，建立了“二層次、五模塊”實驗教學課程體系，第一層次為基礎型實驗，含基礎化學實驗、化工原理基礎實驗和化工專業基礎實驗（3個模塊）。第二層次為綜合、設計型實驗，含化工原理和化工專業綜合、設計型實驗（2個模塊）。從注重基本化學化工理論的應用、基本化工知識的鞏固和基本實驗技能的提高入手、到強化實驗的設計性、應用性和創新性，實現學生工程能力和創新意識的不斷提升。

實習秉承“理論與實踐相結合”的教學思想，注重在認識實習、生產實習和畢業實習三個實踐環節中，實現對化工產品生產過程與管理從感性認識，到理解、掌握，循序漸進地強化化工理論與化工生產過程、環保、管理等相融合，不斷提升學生分析和解決實際問題的能力。采用提前查閱資料預習，現場實習，實習報告的“三段式”管理方式對學生進行實習培訓。

實訓秉承“培養工程思維、實現手腦結合”的教學思想，設置金工實訓、仿真實訓、化工工程實訓，逐步培養學生的工程意識和工程能力。工程設計秉承“注重規范、強化能力”的教學理念，從化工原理課程設計、到專業課程設計、再到畢業設計的過程中，注重將化工設計的規范與工程意識、綠色安全環保的理念，漸次深入的融合于化工單元操作設計、化工工段設計、化工工藝設計和設備選型等。不斷提升學生綜合運用所學的自然科學知識、工程基礎知識和專業知識解決化工產品開發、工程設計和生產管理等過程中所遇問題的能力。本專業與中石化北京燕山石化分公司、中石化武漢石化分公司、中石化南京石化分公司、湖北宜化集團有限責任公司、湖北三寧化工股份有限公司等18家大型石化、化工企業建立了長期、穩定的校外實習基地，進一步增加學生工程意識和工程實踐能力。

創新秉承“創新意識與工程能力相結合”的理念，開展學術創新與實踐創業活動，培養學生創新創業能力。通過學術活動周、“挑戰杯”大學生創業計劃和課外學術作品競賽、全國化工設計大賽、全國“互聯網+”化學反應工程課模大賽、“示范中心”研究創新實驗項目、學生實驗技能大賽、“湖北高?；瘜W工程與工藝專業校企合作聯盟”大學生暑期科技創新等活動，注重科學研究的工程化思維訓練，加強創新能力的培養。通過大學生假期社會實踐活動、利用我校大學生創新創業實踐基地，培養學生創業能力[6]。

在畢業論文和設計環節，采用指導老師負責制，每名教師負責的學生不超過專業認證的師生比標準，原則上每生一題，對于需由幾名學生共同完成的課題，必須明確規定每名學生應獨立完成的任務，使每名學生都受到全面的訓練。專業聘請企業專家參與指導學生畢業設計，培養學生工程能力。近三年企業導師參與指導本科生畢業設計（論文）的課題數分別為：101課題/56位導師（2017年）、85課題/44位導師（2018年）和80課題/44位導師（2019年）。

4.教學方法、教學模式的持續改進

教學方法和教學模式也結合質量評價結果和畢業生信息反饋不斷進行持續改進。強化課程組的作用，通過集體備課互相幫助、集體擬定考題進行課程建設、實現教考分離、選定優秀教材、互助輔導等，進一步提高了各門課程的教學質量，尤其是很好地保證了主干課程的教學質量。課堂教學逐步采用交互式教學模式，由單一的老師講、學生聽的模式逐漸轉變為老師引導，學生自主學習，查閱相關資料，理解相關內容，并完成報告；再由學生課程講解，老師點評與提煉，從而提高學生自主學習的能力，加深對所學知識的印象，牢固掌握新知識。此外，依托化學反應工程國家級精品資源共享課平臺，以及學校課程改革項目進行課程資源建設、教學方法和考試改革等，充分利用網絡、多媒體等教學手段與教學資源，實現線上+線下、課內+課外相結合的教學模式改革。廣泛開展校企合作培養模式，推動畢業設計合作指導制、課題來源于企業，促進理論聯系實踐，進一步培養學生動手和創新能力。特別是在疫情期間，專業推行線上網絡課程建設，實現了所有專業課程的網上建課。

5.應用效果及總結