高等教育新工科[1]建设是国家以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济发展模式对人才的新需求,是国家重大战略实施和产业转型升级对人才的必然选择。盐行业是经济社会发展的基础产业,在新工科教育背景下,如何适应经济社会和盐行业发展对人才的需求,建立具有扎实理论基础、具有较强解决复杂工程问题能力和实践能力的创新型人才培养模式,是天津科技大学化学工程与工艺专业 ― 这一具有65年以制盐与盐化工为特色人才培养面临的挑战和需要深入思考的问题。
天津科技大学化学工程与技术专业始建于1953年,在原轻工业部河北盐业专科学校制盐工程专业的基础上发展至今,并于2006年获得一级学科硕士学位授予权,1983年获轻工技术与工程一级学科博士学位授予权,2002年获批自主设置的“盐科学与工程”二级学科博士学位授权点,2018年化学工程与技术学科获批国家一级学科博士点。同时,天津科技大学的化学工程与技术学科和轻工技术与工程学科均为天津市重点建设学科,经过65年的发展,目前是面向全国制盐与盐化工、卤水化工领域唯一具有本科和研究生培养体系的学科和高等院校,享有“盐业黄埔”盛誉。
依托天津科技大学化工与材料学院建设的教育部“卤水资源综合利用”创新团队、天津市“制盐与盐化工”科研创新团队和中国轻工业联合会“制盐与盐化工”科研创新团队、天津市海洋资源与化学重点实验室、天津市海洋化工技术工程中心等多个省部级教学与科研平台,为制盐与盐化工为特色的创新型人才培养提供了重要支撑和保障。
面向行业的发展需求,天津科技大学化工与材料学院目前已经为全国制盐与盐行业培养了近万名高层次技术及管理人才,为行业的创新发展提供了重要的智力资源。
盐是化学工业之母,是重要的化工基础原料和人类生活的必需品。盐行业作为的重要基础产业,在国民经济和社会发展中占有重要的位置。
海盐、湖盐和井矿盐的生产是以海水(淡化浓海水)、盐湖卤水以及地下井卤作为原料,该生产过程中除了以盐(主要成分为NaCl)作为产品之外,还包括卤水中化学资源利用的其他盐化工产品,如海盐生产过程的溴素及溴系列产品、氯化钾和氯化镁等产品,湖盐生产过程的硝、钾、镁和硼等资源产品,以及井矿盐生产过程的硫酸钙和硝等产品。传统的制盐与盐化工产业,目前面临的瓶颈问题是如何实现相应卤水化学资源的综合利用、盐和盐化工高附加值产品的开发、过程的节能降耗以及自动化和系统优化等,特别是随着全国盐业体制改革进程的推进,围绕食盐生产“提品质”“增品种”已是产业创新发展的核心。因此,行业的核心竞争力在于科技创新,而科技创新急需创新型人才。
随着盐行业的发展及其相关产业领域的拓展,传统的专一型化工专业人才已经不能满足行业科技进步和发展的需求,未来的复合型工程人才将是盐行业的主要智力源,而创新创业能力、跨学科(信息、计算机、新能源与新材料、生物、制造)交叉融合能力、国际视野、工程领导能力和数字化能力等亦是未来行业工程师的必备素质。
随着我国新经济模式发展进程的推进,传统的教育模式及教育方法已经不能满足经济社会对人才的需求。在新工科教育背景下,如何培养未来适应盐行业发展需求的创新型卓越人才,是作为高等教育者应该认真思考的问题。结合我校以制盐与盐化工为特色的化学工程与工艺专业的创新型人才培养,我认为应该将以下几个方面作为重要抓手。
工程教育认证以质量保证和质量改进为基本指导思想,以提高人才培养质量为目标。中国工程教育认证协会颁布了2015年版工程教育认证通用标准,明确规定了培养目标和毕业要求,特别强调了大学本科教学要培养学生具有解决复杂工程问题的能力。同时通用标准规定了职业规范、个人和团队、沟通、项目管理、终身学习等非技术因素的要求,也为各专业制定人才培养方案指明了方向。2016年6月2日,我国正式加入《华盛顿协议》,表明我国本科工程教育《工程教育专业认证标准》与《协议》实质等效,促使越来越多的本科工程教育专业努力达到《工程教育专业认证标准》。
新工科教育[1-3]要求高校在培养人才过程应以应对变化、引领未来为建设理念,以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径,培养多样化、创新型卓越工程技术人才,为未来提供智力和人才支撑。新工科要求高校要培养未来的卓越人才。
我校以制盐和盐化工方向特色鲜明的化学工程与工艺专业,将于2018年完成自评报告审查和专家评审,我们立足于盐行业对未来创新型人才的需求,秉承以产出为导向(Outcome Based Education,OBE)的人才培养理念,把专业认证作为国内建设制盐与盐化工一流特色本科的重要抓手和基础性工程,用国际实质等效的标准引导化学工程与工艺专业教学,不断改进和提高专业人才培养质量。基于工程教育认证标准的人才培养,对于人才培养的评价是通过学生工作后5年内企业对于学生知识、能力和素质等各方面的评价,以此反馈其在校期间学校在该专业的教学设计和教学实施目标的达成,即是学生通过教育过程最后所取得的学习成果实践检验,行业需求人才的能力水平即为学校加强学生培养各个环节建设以求培养目标达成的意义所在。
未来制盐和盐化工行业的工程师,不仅需要其精通化工专业,同时要求其具备一定的信息技术、新材料技术、新能源技术、生物技术和制造技术等多学科交叉融合的能力。因此,在以产出为导向的盐行业人才培养过程中,特色鲜明且学科交叉的教学团队建设[4-5]尤为重要。
化学工程与工艺专业教学团队包括核心课程教学团队和新工科交叉学科教学团队。其中核心课程主要由化学工程与工艺专业教师承担专业基础类和专业类课程教学和指导实践环节,新工科交叉学科教学团队主要由计算机、机械和自动化等专业的教师组成,开设新工科选修课程,也包括应用校内外教师的线上课程。同时,本专业将着力加强对青年教师的培养,提高教学水平,形成一支教学水平高、科研及工程实践能力强、结构合理、了解制盐及盐化工行业需求且满足新工科的专业教学师资队伍。
制盐与盐化工是我校的化学工程与工艺专业人才培养的鲜明特色。作为基础产业,全国制盐与盐化工行业分布各个省,我校的学生生源也来自于除台湾、香港、澳门外的全国其他31个省市自治区。如此广泛的行业地域分布和生源分布,为学校高水平企业导师队伍建设和未来学生的就业提供了良好的环境条件。
基于工程认证和新工科的人才培养理念,我们将从全国具有影响力的制盐与盐化工企业聘任学生培养企业导师,组建一支近百人的高水平企业导师队伍,在学生实习、实践,特别是假期的自由实践、本科生毕业实习、毕业论文和毕业设计、研究生实习等实践环节,以及本科生和研究生学位论文指导环节,向企业导师充分学习,全面提升盐行业所需人才创新创业能力和解决复杂工程问题能力的水平,为行业培养优秀人才。
实习实践环节是化学工程与工艺专业学生培养方案的重要组成部分。我校制盐与盐化工为特色的化工专业学生实习实践环节包括本科生金工实习、认识实习、生产实习和毕业实习、研究生实习实践等环节。
本专业的实习实践平台建设包括学校的专业虚拟仿真实习实践平台、省级海洋化工技术工程中心等,学生认识实习、生产实习和毕业实习的主要平台是学校与企业共建的实习实践基地,主要依托盐行业企业。目前学校依托中国盐业总公司、天津渤海化工集团、大连盐化集团有限公司、江苏井神盐化股份有限公司等企业建立了学生实习实践基地,未来学校针对实习实践基地建设和学生外出实习实践等环节建设会增大投入力度。2017年,我校制盐与盐化工为特色的化学工程与工艺专业本科生实习和化学工程与技术学科的研究生实习分别于天津长芦海晶集团有限公司、天津长芦汉沽盐场有限责任公司和大连盐化集团有限公司开展,学生受益匪浅。未来在行业需求人才培养方面,学校将与行业企业进一步加强合作共建实习实践基地,为学生能力水平的提升搭建更好的平台,以期基于工程认证OBE理念的专业学生未来更好地服务盐行业。
科技创新是企业提升核心竞争力的源动力,创新型人才是企业发展的生命力。盐行业这一基础产业未来的发展对人才的需求提出了更高要求,基于工程教育认证标准OBE理念的盐行业人才培养为学校提出了新的挑战,面对未来行业需求的卓越工程人才培养,作为高等教育者对此如何践行虽有思路但仍倍感任重道远,需要与盐行业并肩而为。
参考文献
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[2] 陈慧, 陈敏. 关于综合性大学培养新工科人才的思考与探索[J]. 高等工程教育研究, 2017(2):19-23
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[4] 张炜,肖云.美国跨学科大学的特色实践及经验启示[J]. 杭州电子科技大学学报, 2016(12):63-69
[5] 张炜,颜盼盼.美国华盛顿大学跨学科教研融合模式及经验启示[J]. 2016(23):121-125