具有石油化工特色的應用化學一流專業建設的思考與實踐

楊占旭，蔡天鳳，胡躍鑫，宋麗娟，王吉林，施巖，李劍，錢建華

遼寧石油化工大學石油化工學院，遼寧 撫順 113001

1 引言

截至2019年底，國內共有471所高校開設了應用化學專業。由于歷史因素和辦學定位不同，各校應用化學專業在人才培養目標、培養模式、培養特色、課程設置和教學建設等方面都有所不同[1–4]。遼寧石油化工大學應用化學專業始建于1978年，經過40多年持續建設和發展，專業辦學基礎雄厚，石油化工特色鮮明，先后獲批遼寧省本科示范性專業、遼寧省石油化工緊缺人才培養基地、國家級特色專業、遼寧省重點支持專業、遼寧省首批優勢特色專業、遼寧省一流本科教育示范專業，在2014年遼寧省普通高等學校本科專業綜合評價中位列省屬高校第一位。學校深入落實《教育部關于加快建設高水平本科教育，全面提高人才培養能力的意見》、“六卓越一拔尖”計劃2.0系列文件要求，持續推動應用化學新工科建設，夯實基礎，強化專業特色發展，全面提升人才培養質量，打造特色鮮明的應用化學一流本科專業，2019年應用化學專業成功入選首批國家級一流本科專業建設點。在專業建設過程中，形成了一系列具有借鑒意義的經驗。

2 一流專業建設要點

2.1 明確基于需求導向的特色培養的目標定位

對于省屬高校，交叉融合和特色優勢發展是專業生存發展的前提，是競爭優勢的最主要體現。遼寧石油化工大學應用化學專業緊密對接石油化工行業和遼寧省對石油化工人才的需求，結合學校石油化工特色高校的辦學定位和學科優勢，在專業建設過程中，堅持以石油化工為主線，著眼于石油化工產品的深加工，注重與化學工程與工藝、能源化學工程、高分子材料與工程等專業相結合，突出應用化學專業理學與工學交叉的特色，形成了工業分析、精細化工和油田化學三個特色培養專業方向，形成了一整套在行業高校舉辦優勢特色應用化學專業的思路和舉措，構建了凸顯石油化工特色“12334”人才培養體系(圖1)。即強化石油化工這一特色，實施2段式導師制，構建3個特色專業方向，構建3層次理論教學和實驗教學體系，依托4個國家級和省部級實踐育人平臺。40年來，累計為國家石化行業輸送了5000多名一流工程技術人才，他們中的大多數已經成為石油化工行業的技術骨干和中高層管理人員[5]，凸顯了專業辦學特色和人才培養的適應性和發展的高階性。

圖1 石油化工特色應用化學專業人才培養體系

2.2 構建三層次專業理論課教學體系

在建設過程中，應用化學專業以“社會需求為導向，學生能力培養為核心”，在推進學生全面發展的基礎上，建立了“專業基礎課程-專業融合課程-專業方向課程”三個層次的專業理論課程教學體系(圖2)，主要做法包括：

圖2 “專業基礎課程-專業融合課程-專業方向課程”三層次的理論教學體系

首先，強化化學基礎知識、基本理論和基本技能培養，筑牢學科基礎，提高學生的科學素養和研究能力。強化無機化學、分析化學、有機化學、物理化學等專業基礎平臺課程，培養學生從事化工類職業必須具備的化學基礎；其次，注重和化學工程與技術學科的交叉和融合，以化工原理、化學反應工程和化工安全與環保等課程作為專業融合平臺課程，為實現理工融合奠定良好基礎，增強學生設計開發能力，實現基礎知識和基本理論向應用的拓展；第三，為全面對接區域和行業發展需求，引導學生個性化、特色化發展，設置了三個特色專業方向的模塊課程，包括：(1) 工業分析方向：設置石油化工分析、催化劑分析等課程，著力培養學生從事石油化工產品分析及結構剖析所需的專業能力；(2) 精細化工方向：以精細有機合成、精細化工工藝學和精細石油化學品作為特色課程模塊，培養學生從事精細石油化學品合成及研發的能力；(3) 油田化學方向：以油田應用化學、表面及膠體化學等課程作為特色課程，培養學生油田化學品研究與開發的能力。

2.3 構建“三位一體、多維度”實驗教學體系

應用化學專業畢業生主要服務于中石油、中石化、中海油等石油化工企業，從事生產操作及技術管理工作，為了將人才培養與學生的就業發展實際相結合，我們明確了應用型工程技術人才的專業培養定位，并強化了應用能力和創新思維培養。專業依托國家級石油化工實驗教學中心和遼寧省應用化學實驗教學示范中心，構建了化學基礎實驗、化工融合實驗和專業特色實驗相互關聯的“三位一體、多維度”實驗教學體系(圖3)。

圖3 “三位一體、多維度”實驗教學體系

為了提升學生的實驗動手能力，縮短學生適應實際工作的時間，專業對實驗教學體系和教學內容進行了重新構建。在化學基礎實驗部分，強化實驗教學與理論教學的聯系，精煉基礎實驗內容，增加化工融合實驗，擴展專業實驗深度，全面對接企業需求。同時合理安排綜合性、設計性、創新性實驗內容，提高學生自主設計和完成實驗的能力，進而培養學生的綜合素質和創新能力(表1)。例如，開設的柴油溶劑精制設計實驗，采用“啟發”式教學模式，利用“翻轉課堂”激發學生的學習興趣，著力培養學生查閱文獻資料的能力、設計能力、動手能力和創新能力，為學生進入企業后能夠更快地適應崗位要求奠定基礎；為了培養學生的催化劑研發能力，掌握用先進的分析測試儀器表征催化劑的結構和性質，專業與大型儀器分析測試中心聯合開設了“催化劑分析實驗”，將實驗課堂搬進分析測試中心，通過使用先進的科研設備，如全自動物理靜態分析儀、場發射電子掃描顯微鏡、X射線粉末衍射儀等，表征催化劑的比表面積及孔結構、形貌特征、晶體結構等信息，擴寬學生的視野，激發學生的科研熱情，也為畢業論文環節打下堅實的基礎；除此之外，在后期的課程建設中，專業立足本校石油化工特色，進一步深化實驗教學改革，優化完善實驗內容，增加石油化工產品助劑的制備及性能分析實驗，形成石油化工產品的“研發–分析–測試”實驗教學培養鏈。

表1 應用化學專業特色實驗及實驗類型

2.4 構建以應用型實踐能力培養為核心的實踐教學體系

應用化學專業通過開展實習實踐教學平臺建設和教學體系改革，重點解決實踐教學模式陳舊、學生實習參與度不足等問題。專業圍繞石油化工特色，聚焦行業需求和地方經濟，積極探索建設適用于應用化學專業的實踐教學體系，滿足培養具有較強工程實踐能力的應用型工程技術人才的教學需要，主要舉措包括：依托“4平臺”——國家級石油化工虛擬仿真實驗教學中心、國家級及省級虛擬仿真實驗項目、基于石油化工產業鏈的校內實物仿真工程實踐平臺以及國家級大學生工程實踐教育中心，構建了虛擬仿真、實物仿真和現場實習“三位一體”的生產實習教學模式，將專業的培養鏈與行業的產業鏈、需求鏈對接，根據職業崗位能力要求構建實踐教學課程內容，沿著基本技能到專業技能，直至職業化綜合素質和創新能力的提升路徑，使教學過程符合生產實際，真正做到教學與生產結合，從而保障學生在實習實訓中掌握“用得上”的技能。應用化學專業每年有150余名學生依托“4平臺”開展實習實訓教學。由于具有良好的實習實訓效果，該平臺現已面向校內外其他有需求的高校和企業開放，先后接待中國民航大學、沈陽化工大學、遼寧科技大學、營口理工學院等高校的相關專業學生生產實習300余人次/年；接待中石化青島安全工程研究院、大連石油化工研究院、撫順石化公司、撫順礦業集團等企業新員工入職培訓約150人次/年。經過多年的建設與發展，現已成為應用型和技能型人才培養的重要基地(圖4)。

圖4 “4平臺”實踐教學平臺

2.5 構建促進人才培養和產業需求深度融合的校企協同育人路徑

校企協同育人是解決人才培養供給側和產業需求側不匹配的根本途徑。遼寧石油化工大學原隸屬于中國石油化工集團公司，是新中國第一所石油工業學校，學校所在地遼寧省撫順市是我國重要的石油化工產業基地，撫順石化公司是我國煉油工業的搖籃，具備開展校企協同育人的優勢。同時，專業根據學校出臺的《遼寧石油化工大學關于聘請行業、企業人員參與教學工作的暫行規定》，積極對接行業、企業專家，明確行業、企業人員的聘任條件、聘任程序、工作職責和工作方式等內容，為行業、企業人員參與教學工作提供了政策保證。專業主要從以下幾方面實施校企協同育人：

(1) 校企聯合制定培養方案、設立實踐課程。邀請各大企業不同領域專家深度參與專業培養方案和實踐課程的制定，如企業專家提出應用化學專業人才培養應結合“智能煉化”和“分子煉油”技術，在儀器分析實驗中增加了在線氣質聯用等教學內容，推動“智能+教學”的線上線下混合式實驗培養模式。

(2) 校企合作建設校內實訓平臺和校外實踐教育基地。如學校與中國石油撫順石化公司、秦皇島博赫科技開發有限公司合作，以撫順洗化廠工業化生產裝置為原型，在保持工業級大尺寸特征的前提下，按照比例縮小(8 : 1)，共建適應于應化專業人才培養、完整體現工業化裝置和工藝流程的校內實訓平臺。再如，學校建成對接企業生產實際的壬基酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸鈉精細化工實訓模塊，供學生在實習實訓中自主操作，有效培養了學生的自主學習能力；專業還依托學校與石油化工企業一脈相承的傳統優勢和地處撫順石化城的地緣優勢，在撫順石化公司下屬洗化廠、烯烴廠、催化劑廠以及石油一、二、三廠建成了國家級大學生工程實踐教育中心，承擔包括驅油用烷基苯生產、油品分析、催化劑生產等實習內容。這些平臺和基地契合我校應用化學專業的人才培養定位，提高學生的工程實踐能力。

(3) 實施了校內導師+企業導師的“2段式”導師制，企業導師全程參與教學活動。從大二開始，為應用化學專業學生開設學科前沿和形勢與政策課程，聘請企業專家和學校專家介紹該領域最前沿的科研成果，實現科研反哺教學，激發學生興趣。進入大三，學校導師與企業導師共同指導學生參加“互聯網+”大學生創新創業、挑戰杯等學科競賽以及生產實習、畢業論文(設計)等教學過程，企業導師負責安全指導、工程案例講解，校內導師負責指導查閱文獻、論文撰寫等過程。近三年，從撫順石化公司、撫順石油化工研究院選聘企業的技術骨干20人作為企業導師參與教學環節，與校內導師共同指導96名學生參與各種學科競賽，獲國家級獎38項，省級獎67項；獲得國家級創新創業訓練計劃項目15項，省級26項。“2段式”導師制有效提升了學生綜合設計、解決復雜工程問題的能力。這種校企協同育人的培養模式，有效提升了學生的創新實踐能力，也為企業發現有用的技術及管理人才、增加學生就業率提供了有效途徑。

(4) 實施專業教師服務企業促進工程實踐能力發展的政策。專業建立了博士、教授到企業服務等的相關制度。教師到企業期間學校實行教學工作量減免，服務期滿考核合格后認定服務地方工作經歷一次，作為教師崗位考核和職稱晉升的必要條件。近三年，本專業有16人參與到服務企業的工作中，撫順市電視臺和撫順日報等媒體也先后報道了王德慧、丁巍等老師服務地方的優秀事跡。這樣不僅使專業教師加深了對企業生產實際的了解，促進了教師利用自己的專業知識幫助企業解決技術難題，而且還提高了教師的工程實踐能力，使他們在授課過程中能夠更多地理論聯系實際，改變過去過度偏重理論而輕視實踐的局面，有效地提升了教學質量，促進了人才培養質量的提升，實現了高校與企業互相促進、互利共贏的目標。

3 結語

遼寧石油化工大學應用化學專業以社會需求為導向，通過突出石油化工的辦學特色，通過強化理論教學體系、實驗教學體系、實踐教學體系及校企協同育人的系統設計，較好地適應了石油化工行業的高速發展，形成了系統的改革和建設經驗，所培養的應用型工程技術人才較好地滿足了石油化工行業及區域經濟發展的需要，受到普遍好評。