新工科背景下化學工程與工藝專業學生工程實踐能力的培養＊

李風海，樊紅莉，武利順

（菏澤學院化學化工學院，山東 菏澤 274015）

在新工科背景下，面向化學工程與其他學科交叉融合的新趨勢，培養具有良好的人文和科學素養以及健康的身心素質，掌握扎實的化學、化學工程與技術及相關學科的基礎知識、基本理論和基本技能，具有較強的實踐能力、創新精神和團隊意識等高素質復合型人才是最終的培養目標。化學工程與工藝專業具有很強的實踐性。培養多層次新工科工程人才的工作重心是培養學生的工程實踐能力和創新能力[1]。實踐能力是高素質工程技術人才的核心和靈魂，培養提高工科學生的工程實踐能力是中國乃至世界工程教育的使命[2]。在學科專業培養體系中，探索工程實踐能力的培養對新工科人才的培養意義重大。

1 化學工程與工藝專業工程實踐能力培養的現狀

1.1 專業教學缺少系統的實踐教學過程

在實踐教學環節中，學生屬于“任務分配式”的被動學習，學生學習的主動性不高。學生在化工企業實習過程中，工廠怕學生操作不熟練（耽誤企業生產進度）或誤操作（帶來危險因素），大多數不允許學生動手操作，只是進入生產現場進行“參觀聽講”，使所謂的“生產實習”變成了“見習”，學生的生產實踐能力很難提高。

1.2 實踐教學環節的評價體系有待完善

傳統的教學評價體系對工程實踐教學的評價不夠合理，以考試分數來衡量學生的工程實踐能力。工程實踐能力是將所學知識應用于試驗、設計、制造等工程實踐環節，包括綜合運用知識能力、動手操作能力、分析解決問題能力、工程設計能力和人際交往能力等。這些很難通過考試來體現。

1.3 具有工程背景的師資不足

受人才引進制度的限制，高校一般只能引進具有碩士和博士學位的研究型人才。而這些大多數是從學校到學校研究型人才，缺乏工程背景和行業經歷，工程實踐能力欠缺；而具有工程背景的高級技術人員由于人才引進體制的限制不能進入高校執教。

1.4 高校內綜合訓練平臺相對缺乏

大多數高校借鑒研究型高校的發展經驗，按學術型人才培養模式開展教育教學工作，使得工科人才訓練內容和形式滯后于產業技術發展，工程實踐環節嚴重不足，出現了“企業招不到滿意人才，學生找不到工作”的人才供需錯位。觀念的錯位導致高校內部綜合訓練平臺建設得不到重視，訓練場所不足。即使有訓練場所，也是以分布在院系內的專業實訓為主，缺乏多學科、多專業相融合的校級綜合實訓平臺。

2 新工科背景下工程實踐能力的培養途徑

2.1 優化課堂教學方法及手段

課堂教學是培養學生工程實踐能力的主戰場。教學方法及手段決定著教學質量與效率。改進教學方法，調動學生學習的自覺性和能動性，培養學生的工程思維意識，這是培養學生工程實踐能力的重要途徑。具體方法如下：①互動式。教學是教師教與學生學雙邊互動過程的統一。教為學而存在，學又要靠教來引導，教師和學生是互動溝通的合作關系。互動式在進行教學設計時，要巧妙設計引導、蘊含工程實踐元素，充分調動學生的學習主動性，孕育工程思維和工程思維方法。②工程案例教學。通過分析工程案例，啟發和幫助學生理解有關知識、原理，引導樹立工程觀念，增強工程實踐意識。案例分析可為學生營造現實、逼真的氛圍，引導學生參與案例策劃，從中發現問題，通過綜合運用知識找到解決問題的方法，將所學知識化為技能和實踐工程能力。

2.2 豐富實踐課課堂教學體系

實踐教學是培養學生工程思維的科學方法和提高學生實踐操作能力的重要環節。在做好常規認知實習和生產實習的基礎上，構建如下豐富的實踐教學體系：①開展化工實訓。化工實訓是讓學生驗證、理解理論知識，提高學生操作技能、培養學生工程實踐能力的重要途徑[3]。菏澤學院的化工實訓由單元仿真、單元操作、綜合實訓三部分構成。在教學過程采取“任務驅動、仿真先行，實訓跟進，技能比賽促提升”的思路開課，增加了內容的深度和廣度，調動了學生的積極性，促進了學生工程實踐能力的提高。②優化創新創業課程設計。在進行設計時，創設化學工程背景，培養學生綜合運用所學知識分析工程問題的能力。在上課前，編寫具有工程背景的創新性實驗項目指南進行公示，供學生攻關小團隊選擇，由學生分工、設計、選擇方案、匯報展示，教師擔任咨詢者，提高學生創新興趣和工程實踐能力。③鼓勵學生參與教師橫向課題、大學生國創項目和參加各類競賽活動。與企業聯合的橫向課題一般是解決企業面臨的技術難題，當學生參與教師的橫向課題時，可以與企業技術人員接觸、討論分析問題，將理論與工程相結合，提高工程實踐能力。大學生國創項目和各級各類化工競賽（如大學生化工設計競賽、化工原理競賽和化工過程實踐競賽）為大學生綜合運用化工專業知識，培養學生工程能力提供良好的平臺。3 年內，本院化學工程與工藝專業本科生參與橫向課題5 項，大學生國創項目11 項，參加各類化工競賽15 次，極大地提高了學生的工程實踐能力。

2.3 協同聯合，構建綜合工程訓練平臺

針對新工科建設和工程教育認證要求，高等院校應立足產業發展需求和學校實際，構建新工科工程綜合實訓體系，提高學生工程實踐能力。新工科建設要求“問內外資源創條件，推進校企協同、科教協同，打造工程教育開放融合新生態”[4]。

菏澤學院積極發掘資源，構建了“雙主體、三融合”的綜合實訓體系。“雙主體”就是“學校和企業”，實行學校與企業根據產業人才需求和學校辦學定位共建校企協同育人實訓平臺。“三融合”是指校企融合、多學科和多專業融合。在實訓平臺建設時，打破學科專業界限，以產業需求為目標，進行校企融合育人，在高校以校內工程訓練中心為依托，建設工程技能培訓實踐基地；在企業以工程任務和生產現場為依托，構建工程項目實踐基地。新工科建設“問技術發展改內容，更新工程人才知識體系”，基于新工科背景的工程訓練是以企業工程案例為內容，采取項目訓練方式，有效地將化學工程相關技術最新發展融入訓練內容，實現訓練內容多學科融合；新工科建設“要推動現有工科交叉復合、工科與其他學科交叉融合”，訓練采取項目引導，專業協作，分組承擔的方式進行，可實現模塊化、多專業、按需求開展工程訓練，使專業之間相互借鑒、交叉融合。

2.4 完善實踐教學考核評價體系

考核評價對學習效果和教學質量有重要的影響。如果實踐訓練課的成績仍采用期末閉卷考試占70%、平時成績占30%的方式進行考核，則評價結果不能準確反映學生的工程實踐能力。實踐課考核評價應引導學習者從原有的知識經驗中，主動積累新的知識經驗，促使學生成為積極主動的學習者和自我發展的建構者，從而促進學生工程實踐能力的提升。實踐課的教學評價應重視過程評價，強調學生知識的形成過程。考核時將過程評價（作業、課堂討論、提問和案例分析、操作動手情況等）與終結性評價（期末考試）相結合，成績各占50%。這樣既改變了考試前死記硬背的突擊現象，又提高了學生平時學習的參與度和主動性，加深了學生對“雙基”知識的內化和吸收，提高了學生的實踐操作能力。

2.5 外引內培結合，提高教師工程素質

新工科面向產業需求培養人才，要求教師具有一定的工程背景，具有一定的工程實踐能力：①產學研相結合是提高教師工程教學水平和實踐技能的重要途徑。鼓勵教師以橫向項目為驅動積極參與企業產品研發設計，同時參與企業生產管理，全方位提升教師的工程實踐能力。②政策引導，激勵教師自我提升工程實踐能力。將教師工程實踐水平與成果或業界鍛煉成績納入教學業績考核體系；加大橫向課題評價的權重，并將是否具有工程或行業背景作為職稱晉升的條件；增設教師工程背景的入職門檻；設立教師參加各種技術技能認證培訓的專項經費。③聘請企業專家、工程技術人員和管理人員開設實踐類課程，使學生了解企業的生產經營狀況、技術和新產品研發情況、產業發展的技術人才需求情況等，培養學生的工程實踐意識。