基于学科竞赛模式的“卓越工程师教育培养计划”研究

李勇刚+张宏+张爱华+崔小琴+关云山+石锐明

【摘要】结合学科竞赛特点与地方高校“卓越工程师教育培养计划”要求，论述了在卓越计划培养过程中，以学科竞赛模式进行课程设计和毕业设计的教学管理组织，可有效提高学生的理论与实践结合的综合能力，提高企业的参与度。学科竞赛模式在设计类课程中的应用为地方高校在卓越计划中培养特色人才提供了有益的探索。

【关键词】学科競赛 卓越计划 课程设计 毕业设计 盐湖资源

“卓越工程师教育培养计划”（简称卓越计划）旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，并具有三个特点：一是行业企业深度参与培养过程；二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才；三是强化培养学生的工程能力和创新能力。地方高校应根据自身特点，使基本素质类、专业综合类和创新创业类的竞赛目标体系符合教学研究型大学工程应用型人才的培养目标，并将竞赛内容体系与高校服务地方经济的功能定位相符合。

青海大学“化学工程与工艺专业”获教育部第三批卓越计划。青海大学在实施“卓越计划”过程中尽管充分考虑了青海省经济结构和产业结构的因素，但是在具体实施时仍然出现了工作开展系统性差、学生参加积极性和企业的支持与参与度不高等问题。学科竞赛的特点是在紧密结合课堂教学的基础上，以竞赛的方法，激发学生理论联系实际和独立工作的能力，通过实践来发现问题、解决问题，增强学生学习和工作自信心的系列化活动。因此，青海大学化工学院卓越计划采用学科竞赛模式促进培养学生的创新精神、团队意识和实践能力，提高企业参与度等方面取得了一定的效果。

一、课程设计采用“企业技改”式的学科单项竞赛模式

课程设计是实践教学中的重要组成部分，是对理论教学的一个有益的补充。其基础目的理论与工程实践相结合，但是没有生产实际给予学生感性认识导致训练出现“作业式”僵化，更难有创造性的发挥。为解决这一问题，我们采取了在课程设计中邀请“卓越计划”定点企业专家与教师联合出题，可根据生产上某工段的现有设备或工艺要求提出设计题目。此举获得了企业极大的参与热情，甚至将技改项目提到课程设计中来，并承担了相关竞赛奖励等费用。尤其是在2016年从青海某企业获得的“某项目一期装置的换热网络和水网络计算与优化”的综合设计型题目，竟获得了学生与其公司员工（青海大学成教学院化工班学员）组团参加，其成果获得很多在原装置设计文件和实际生产中无法测得的数据，对其生产管理和物能优化，提出了很有参考价值的数据与建议，获得了公司高层领导的赞誉。学生在课程设计过程有了真实的研究对象，所获得的数据来源于实际生产，计算结果可以与实际过程相检验，很大程度上激发了学生在设计过程中的创新意识和工程认识，并且在实践中可以检验所学的基础知识，提高理论与实践的融合。

二、毕业设计环节采用“化工设计竞赛”模式

青海省盐湖资源丰富，习近平总书记2016年在青海视察并做出指示“盐湖是青海最重要的资源也是国家的战略性资源”，要求做好盐湖资源的开发利用工作。“化学工程与工艺”卓越计划学生80%来自青海省，人才培养目标定位于为青海盐湖资源开发与利用培养具有创新能力和工程能力的化工人才。目前，“全国大学生化工设计竞赛”目的在于增强大学生的工程设计与实践能力，更要为实践“卓越工程师教育培养计划”服务，但其竞赛题目主要针对中国或者国际化工热点，和青海省特色资源开发尤其是盐湖资源的综合利用有较大差距。因此我们在鼓励学生组织参加全国大学生化工设计竞赛同时，也为卓越计划学生举办了盐化工设计竞赛。为了学生能够高度全员参与，我们将毕业设计环节用化工设计竞赛模式进行组织，特点如下：

1.选题自由度高

青海地区盐湖资源丰富、盐湖成分组成多种多样。如常见的氯化钾生产有兑卤法、正浮选法、反浮选法、热溶法等，生产工艺的选择均需根据当地盐湖资源、常年地区温度和水资源状况进行考虑。为避免限制学生的创造性，不进行指定题目并把选题方向定为：青海盐湖资源利用方面的工艺初步设计。学生可以根据自己兴趣来选择题目，但不允许出现相同题目。通过给予更广泛的选题方向，使其在选题过程中进行充分思考、决策和计划，更能发挥学生的主观能动性并积极的参与到工艺设计中来。实际过程表明学生从资料收集、文献等资料查阅、小组讨论分工、完成作品（毕业设计）并进行答辩。在这个过程中学生学会了对知识的综合运用，也培养了发掘资源、自主学习的能力，提高了专业素质，更坚定了为地区经济服务的信心。

2.贯穿整个卓越计划

化工设计竞赛不仅要求学生具有一定的理论知识，还需要掌握企业实际应用技术和经济方面的相关知识。为使学生的能够长期有意识的提高工程实践经验能力，在卓越计划实施开始，就下发选题任务。让学生在课堂理论学习、生产实习中带着问题去学习，在不断的思考中完成积累。在课堂与实践中学会分工合作，互相讨论交流，并在工程实践中对所学知识进行检验。通过全过程带着目的与问题，学生在实践中极大提高了工程实践能力。并给学生创造与工厂专家和员工交流、探讨的机会，提高专业素质。

3.简化竞赛内容突出专业知识应用

受全校在毕业设计格式与内容方面要求限制。在竞赛内容上去掉可行性研究等内容，增加水盐体系相图分析等专业内容，突出根据盐湖具体资源特点选择生产工艺。其他方面如物料衡算、热量衡算、关键设备的选型与设计、工艺流程图和设备布置图等要求与竞赛内容一致，突出专业核心课如《水盐体系相图》和《盐化工工艺学》（自编教材已出版）等的重要性及其应用。

4.组队人数进行限制突出个人综合素质培养

传统的化工设计竞赛人数多为5到7人，且分工明确。但是作为毕业设计环节毕竟需要考察的是学生个人在专业领域的综合素质，因此我们限定每组人数不大于3人，根据题目情况可适当放宽至4人，不进行跨专业组队。因此需要学生对盐化工领域的知识全面掌握才可完成，在考察其基本合作能力的同时考察独自分析解决问题的能力。

三、结语

学科竞赛和卓越计划对化学工程与工艺专业的教学模式和人才培养方式等都提出了新的要求，并为地方高校为地方经济建设培养有特色的专业人才提供了契机。将学科竞赛引入到卓越计划中，从课程设计和毕业设计入手，可推动了化工类课程的教学改革和教学管理改革。如何培养学生学习主动性、理论联系实际的能力、自主创新的能力、工程实践能力，如何更好地完善和调整专业人才培养方案，完成对学生综合素质的培养，是地方高校人才培养的主要工作目标，也是地方高校在教学改革中持续的课题。

参考文献：

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