“新工科”背景下电化学工程专业转型改革研究

利明

[摘 要] 针对电化学工程专业在转型前的方向确定，转型中的交叉学科课程的设置不合理以及实践课程少的问题，通过课程设置的优化培养方案，构建多科性、综合性的知识体系，同时培养学生的实践创新创业能力，建立起能够培养“新工科”人才的新型专业培养模式。

[关键词] 专业转型改革;新工科;学科交叉

当前，我国经济发展进入结构调整、转型升级的攻坚期，新技术、新产品、新业态和新模式蓬勃兴起，而工程教育与产业发展紧密联系、互相支持[1]。为提前进行人才布局，主动应对新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略。2017年2月以来，教育部积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”。培养新经济急需紧缺人才，培养引领未来技术和产业发展的人才，培养具有创新创业意识、数字化思维和跨界整合能力的“新工科”人才，已经成为全社会的共识。

一、化工专业在“新工科”建设背景下面临的挑战

在“新工科”建设行动路线，即“天大行动”中的第二点指出，高校要根据产业需求建专业，构建工科专业新结构。除了大力发展新产业相关的新兴工科专业，也需要更新传统学科专业的转型升级、向价值链中高端发展，推动现有工科交叉融合、应用理科向工科延伸，孕育形成新兴交叉学科专业。

结合“新工科”对传统工科专业升级发展的要求及目前化工行业面临的问题，如何对传统化工专业进行转型升级，向价值链中高端发展，培养具有家国情怀、创新创业、批判性思维、全球视野、沟通与协商、工程领导力以及数字化能力，面向2030的工程师是目前化学工业教育需要思考和解决的问题。

我校化工新工科建设的方向问题。我校化学与生物工程学院的化学工程与工艺专业已经发展为包含石油化工、精细化工和电化学工程在内的具有三个方向的大专业。在不丢弃传统化工方向的前提下，对现有的方向进行调整和转型升级是要实现的目标。

化工类专业新工科建设路径最重要的一条是，构建多科性、综合性的知识体系[2]。而与哪些学科交叉，纳入哪些新的知识系统，形成什么新的专业方向是首先要分析研究的问题。

近年来能源行业的增长率很高。当前及未来几十年是能源科学技术发展的重要战略机遇期。能源科学与技术在各国需求的强烈带动下快速发展，我国《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》明确的七大战略性新兴产业中的节能环保、新能源、新能源汽车产业这三项都与能源直接相关。广西千亿元产业中的汽车、石化、电力、有色金属、冶金等五个产业均需要大量的应用该学科。因此，人才需求非常紧迫。经调查，报考能源化工类专业的学生逐年增加，尤其是经济发达地区比例很高。毕业生就业率多年来位居前列，供不应求。

广西开设能源化工专业的目前仅有广西大学和钦州学院。广西大学的能源化工偏重石化、煤炭、天然气化工。钦州学院的能源化工专业以能源清洁转化、煤化工、环境催化、绿色合成、环境化工为主要研究方向。可见，广西的能源化工专业主要还是偏重于石化能源，但绿色可再生能源的方向不突出。

我校化工的电化学工程方向经10余年的发展，已形成了特色鲜明的纳米能源化学工程（新型化学储能/转能材料与器件、高效太阳能电池和光催化材料）方向。将材料科学工程、清洁能源、能源化学等方面的知识交叉融合入电化学工程的知识体系，不仅难度较小，并且可以迎合目前能源产业发展的需要，同时能够促进专业的转型升级，培养更符合新经济发展的“新工科”人才。

因此，在学科交叉融合的基础上，优化培养方案，构建多科性、综合性的知识体系，在理论和实践课程以及实践管理方面进行教学改革，培养能源化工“新工科”方向的专业人才，是目前的实际工作。

二、能源化工“新工科”方向建设中的现实问题及解决途径

目前在我校电化学专业已经初步开展的专业转型升级的工作中还存在着不少问题，主要是培养方案的设计没有跟上专业转型升级的步伐，主要表现在以下几个方面：（1）交叉学科的知识体系没有很好地与原传统专业知识融合，涉及新学科的专业基础课较少。（2）课程安排的时间不合理，所有交叉的理论课程主要集中在大四才开设，这非常不利于及早对学生进行新的专业思维和意识的培养，而且由于大四有半个学年为毕业实习，实际学习交叉课程的时间只有半个学年，即使在这半个学年中，学生因为经常参加招聘会和做考研准备导致教学效果很不好。（3）新方向的实践课程几乎没有。这使得学生的本科阶段在专业新方向上无论从理论上还是从实践上基础都很薄弱，更谈不上有创新的能力。而这些问题相信在很大程度上应该与其他专业的转型过程中遇到的问题存在共性。因此，优化培养方案，构建多科性、综合性的知识体系，同时培养学生的实践创新创业能力是目前首先需要进行的教学改革。

能源化工培养目标是，培养厚基础、高素质、强能力，具有创新潜能和协作精神的高级应用型专门人才，培养学生扎实的化学化工基础知识和能源化学工程专业知识，使学生能够适应涉及化学、化工和新能源化学工程等领域的广泛需求[3]。本专业的學生能够在能源材料、新型化学能源、太阳能、电化学表面工程等生产和研发行业从事设计、科学研究、技术管理等工作或者继续深造。根据这一培养目标，结合本专业的特点，在理论课设置上，我们提出以下具体的解决方法。

（1）在原有的专业培养方案基础上，梳理知识结构，精简课程门数，提高课程综合化程度，提高选修课的比例。

（2）构建高水平通识教育课程体系，注重学科交叉，并且注重学科前沿与产业需求，制订切实可行，满足新方向发展需要，适合培养专业人才的课程体系。

并且，在实践方面，本专业学生普遍存在着工程实践能力不足，创新创业能力偏弱，环境、安全意识及社会责任感不足等问题。我们拟通过强化实验实践课程和改革实习方式等举措，提高学生的实践创新创业能力，加强他们的团队及安全意识，成为有责任感、能力强的能源化工人才。

（1）实验教学转型升级。以提高学生的实践创新创业能力为导向，改革实验教学内容和管理模式，加大综合型、设计型实验的比例和深度。

（2）发挥学科与科研优势。各级教学科研基地对本科生开放;鼓励教师结合科研工作和取得的成果，设计新的教学实验;学生参与教师的科研课题，参加论证、设计、施工、开车和运行。

（3）搭建多级、多类学科竞赛平台。鼓励学生积极以个人或组团方式参与国际、国内、省部级、校际，跨学科、学院的竞赛。

（4）加强校企协同，引导工程实践模式改革。

（5）改革实习模式。鼓励学生充分利用假期实习;实习方式化整为零、加强考核、重在效果;与国际接轨，逐步推行学生自行联系实习单位的方式;实行分流培养机制，将有志去企业发展的、不读研的、已保研的学生按照不同的时间安排进入企业实习，并延长实习时间。

（6）在校内建立中试规模的实习基地。

三、结语

传统专业的转型升级显然没有固定模式，我们根据本专业的特点，按照化工类专业“新工科”建设路径，即优化培养方案，构建多科性、综合性的知识体系，同时培养学生的实践创新创业能力，作为本专业转型改革中的基本思路，在理论课和实践教学中进行转型所需要的改革，目标是将我校的能源化工专业最终发展成为在广西乃至全国有影响、有特色、有知名度的专业，但这一过程中显然还将遇到很多问题，不断进行问题分析和改革是我们将持续进行的工作。

参考文献

[1]吴爱华，侯永峰，杨秋波，郝杰.加快发展和建设新工科 主动适应和引领新经济[J].高等工程教育，2017（1）：1-9.

[2]张凤宝.化工类专业新工科建设的思考与规划[J].第十二届化学化工课程报告论坛，2017（12）.

[3]王辅，何平，廖其龙，刘敬松，何辉超.基于学科交叉的能源化学工程专业课程建设[J].高教学刊，2016（7）：183-184.