新工科背景下化工专业人才培养模式改革探索

高爱萍 归风铁 王红军 曹新华

[摘 要] 为实现新工科背景下高等教育内涵式发展，创新型、应用型等高素质复合型新工科人才的培养是地方高校化工专业的重要培养目标。在准确定位人才政治路径的基础上，从人才培养方案优化、课程体系建设、教学方式改革，以及专业师资队伍建设等方面探索地方高校化工人才教改路径，构建以工程创新实践能力为核心的培养模式，为地方高校培养具有工程实践能力和创新能力的新工科人才提供参考。

[关键词] 新工科;地方高校;化工专业;培养模式

[基金项目] 2019年度河南省高等教育教学改革研究与实践项目“工程教育专业认证背景下地方高师院校化学工程与工艺专业实践教学改革”（2019SJGLX352）;2019年度信阳师范学院教育教学改革研究与实践项目“新工科背景下地方高校化工专业人才培养模式改革的研究与实践”（2019053）

[作者简介] 高爱萍（1981—），女，山东青岛人，应用化学硕士，信阳师范学院化学化工学院实验师（通信作者），主要从事化工教育研究。

[中图分类号] G645   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）15-0088-04   [收稿日期] 2021-01-05

为适应国家战略和区域发展需要，教育部积极推进新工科建设，持续深化工程教育改革，加快培养卓越工程科技人才，探索形成中国特色、世界水平的工程教育体系，促进我国从工程教育大国走向工程教育强国[1，2]。新工科教育是当前高等教育改革的方向，尤其是为地方高校的人才培养和科学研究提出了新的要求[3-6]。新工科教育注重学生的工程实践能力及创新创业能力的培养，但是按照传统方式培养的化工人才缺乏创新精神和实践能力，与行业发展严重脱节。随着“工程专业认证”的推行，各高校都在积极探索化工专业人才的培养模式[7-14 ]。新工科建设为化工专业人才培养模式改革提供了新思路和新方案，培养出实践能力强、创新能力强的高素质复合型新工科人才。

一、化工专业人才培养模式改革的必要性

传统的化工专业人才培养模式，“以学生为中心、目标导向和持续改进”的人才培养理念体现不足，人才培养目标空泛，人才培养过程中注重传统化工学科知识传授，缺乏对学科交叉知识结构体系的建立和学习能力培养。在当前信息时代新经济、新技术的高速发展下，现有的人才培养模式不能适应社会的实际需求。同时，学生对专业的兴趣不浓，学习积极性不高，从业意愿不强，从而导致学生对化工基础知识和技能掌握不牢、化工专业学生专业内就业率不高、化工专业生源严重不足等现象。因此，在新工科建设背景下，提升人才培养质量，改革和优化化工专业人才培养模式，满足新工科下对化工技术人才综合能力的要求，显得尤为重要和迫切。针对上述问题，我们对人才培养模式中几个重要方面进行了讨论分析。

二、调整优化化工专业人才培养模式

（一）准确定位人才培养目标，优化人才培养方案

新工科教育注重学生工程实践能力的培养、学生质量与水平的提高、工程实践能力的增强，培养出能够适应，甚至引领未来工程需求的人才。新工科背景下的人才培养目标要求在掌握丰富知识的同时，具备较高的创新意识和实践动手能力，具有一定的创新创造能力。地方高校化工专业需要立足于自身优势、地方经济及科技优势来定位人才培养目标，始终坚持将学生培养成具有扎实的专业知识、良好的人文情怀和文化素养、精于实践、敢于创新、勇于创业的高素质复合型新工科人才作为培养目标。

在培养目标准确定位的基础上，优化人才培养方案。人才培养方案应注重化工专业学生工程实践能力和创新能力的培养，坚持以学生为中心，突出个性化及多样化的特点，加强各个学科间的综合教育，实现跨学科、跨专业的交叉融合，以及文理知识的互相渗透。在课程设置上既要注重学生理论知识的储备，又要突出学生实践能力的培养，提升学生的实践能力、工程技术应用能力及创新能力。

（二）构建通识教育与专业教育相互融合、相互促进的课程教育体系

课程体系是实现培养高质量、高素质、高能力學生的重要保障。现阶段的化工工程技术人才培养的课程体系仍偏重对专业基础知识的传授，缺乏对学生动手能力、工程设计能力、工程实践能力的培养，与市场需求、工程实际不能很好地接轨。因此，课程体系设置要做到理论、工程实践、人文的交叉融合，构建以能力培养为核心的课程体系。

1.拓宽知识基础，注重通识教育，强化学生素质教育。新工科教育培养的高素质人才，只有具备了高素质的道德水平和思想意识才能真正推动社会的进步与发展。通识教育的目的是“造就具备远大目光、通融识见、博雅精神和高尚情操的人才”，培养学生的人文素养，注重其生活、道德、情感、理智和谐发展。

在通识教育中，对大学英语、大学计算机、大学体育等课程实施分类及分级教学。科学设置公共基础课程、公共课程及创新创业相关课程，培养学生的政治素质、人文素质及道德素质，提高学生在今后社会中的竞争力。注重对学生的心理辅导和思想引导，设置大学生心理健康教育课程，帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观。

2.构建科学合理的专业课程体系，强化理论知识与工程技术的内在联系。在专业课程体系中，构建学科基础—专业基础—专业拓展—素质拓展平台课程体系，做到实践性、技能性、工艺性及应用性“四个体现”。其中，学科基础和专业基础平台课程为必修课程，专业拓展和素质拓展平台课程为选修课程，供学生自主选择，有利于学生多元发展。其中专业拓展平台可以分为多个模块，学生可以根据自己的发展取向，选择相应的模块进行学习。同时，为了适应地方经济发展的需求，可以调整专业模块的方向。素质拓展平台课程既包括与本专业相关的选修课程，此类专业课程可以根据社会的发展和需求及时调整、补充授课内容，又包括部分跨专业选修课程，学生必须选修一定的课程，需包括文理交叉课程的跨专业选修课程。

整个课程体系注重学生基础知识、基本理论、基本能力，以及综合素质和创新能力的培养，使学生在系统掌握专业知识的基础上，通过选修课拓宽专业基础，淡化专业意识，不断提高自身的技能和综合素质。

3.注重实践教学环节，培养学生的工程实践能力和创新能力。实践教学环节是学生工程实践能力和创新能力培养的重要环节，也是化工专业在近几年的改革和建设中取得显著成效的特色领域。为了提高学生的工程实践素养能力，设置以实验、实践及实习等为主的综合实践教学模块。在实践环节中，设置以企业为主导的教学模块，包括认识见习（化工生产认识见习和金工见习）、专业实习、化工过程虚拟仿真、化工过程实训、毕业设计等工程训练项目，与学校教学环节中的化工设计实践、化工过程课程设计、化工原理实验、化工专业实验等项目相结合，循序渐进地教给学生化学工程的专业知识和技能，结合专业特点和人才培养要求，加强实验、课程设计和毕业实习等实践教学环节，增加实践教学的比重。另外，为了提高学生的科研能力和实际动手能力，学生可以根据自己的兴趣和能力，选择参加相应指导教师的科研课题组开展科学研究，拓宽了学生的专业知识范围，激发了学生的研究热情。通过实验和实践教学、社会实践和科研训练等切实提高学生的工程实践能力和创新能力。

4.开展第二课堂，积极参加各级各类大赛，培养学生的创新创业能力。为了提升学生的综合素质，围绕立德树人的目标，积极开展第二课堂，通过开展社会实践、志愿服务、创新创业等具有教育素质内涵的学习实践活动，全面提升学生的综合素质。我院化工专业每年都会派出学生参加各级各类大赛，已经连续几年派学生参加全国大学生化工实验大赛中南赛区竞赛，并且取得了优异的成绩。通过参加这些比赛，培养了学生之间的团队协作精神，进一步锻炼了学生的动手操作能力和工程实践能力。

（三）转变教学理念，改革教学手段与方法

1.以学生为中心，充分发挥学生个体，尊重学生兴趣。新工科背景下，需要贯彻以学生为中心的理念，教师应采取灵活多样的课题教学模式[ 15，16 ]。比如启发式教学，引导学生不断深入学习;研讨式教学，使学生通过课题、项目等以问题探究的形式主动获取知识;任务驱动式教学，使理论教学与实践教学紧密地结合在一起，学生在完成任务的过程中，除了能拓宽自己的专业知识外，还能大大提高学生的工程实践能力。尤其是在探索型课题和创新型课题上，通过自主学习、分组讨论和分工合作等方式，激发学生的求知欲和动手能力。积极鼓励引导学生从多角度、多层面思考问题，达到思维上的创造，通过学习不断提高学生的实践能力和工程创新能力。

完善各类课程的网络教学平台，引导学生自学，充分调动学生学习的主动性和积极性，提高学生自我开拓获取知识的能力，培养学生的创造性思维。允许教师采用开放式的教学方式，引导学生主动思考，积极交流，合作探究。

2.改革实践环节，加强校企协作及产教结合教学。新工科背景下，地方高校化工专业的实践教学应该是以提高学生的工程实践和创新能力为导向，整合统筹实践环节[ 17，18 ]，构建分层次、多元化的实验教学内容，增加综合型、设计型和工程型实验的比例和深度，提高学生的专业基本技能和综合能力，培养其创新精神和工程实践能力。

将虚拟仿真实验纳入专业实践教学中。[ 19 ]我院在学校的大力支持下，积极开展仿真实验室建设，目前拥有基础化学、化工原理，化工过程及大型仪器等虚拟仿真教学资源。虚拟仿真实验操作简便，工艺流程逼真，既可以成为真实实验的一个重要预习步骤，又可以将课堂上学到的理论知识与实验室中涉及的实际问题紧密结合起来，是强化工科专业学生工程意识和实践能力的一种有效教学模式。在生产实习中，虚拟仿真软件能模拟工厂开车、停车、正常运行和各种事故状态，提高了学习内容的综合运用，增强了学生发现问题和解决问题的能力。

为了切实加强学生工程实践能力的提高，应该打造校外实习实训基地，拓宽学生的实践平台。本着“校企互利共赢、推进校企合作、实现产教融合”的原则，建立专业对口、稳定的校外合作基地，加强企业需求和学校培养目标的融合，建立企业技术人员与学生间的传帮带桥梁，让学生切实深入大中型企业或优质企业开展一定的实习，体验一线岗位对其专业知识的要求。同时，关注企业需求的变化，调整专业方向，确定培养培训规模，真正把校企合作、培养高素质技能型人才落到实处。

（四）加强教师工程实践能力的培养及“双师双能型”教师队伍的建设

教师本身的理论、技能和工程实践能力决定了人才培养的质量。“双师双能型”教师，指同时具备扎实的专业理论知识和极强实践能力的复合型人才。新工科背景下，地方高校可以从“引进来”和“走出去”两个方面来建设“双师双能型”教师队伍。“引进来”，指的是直接引进“双师双能型”教师，或者是聘请生产企业优秀专业技术人才担任专兼职教师;“走出去”，指的是学校有计划地选送教师到生产企业接受培训、挂职工作和实践锻炼，将自己的专业知识和实际生产需求紧密结合，切实提高自身的实践教学能力。

三、结语

新工科背景下，地方高校應准确定位、合理布局，通过调整优化人才培养方案、建设合理的课程体系、改革教学模式，以及提高教师工程实践能力等方面，来调整优化人才培养模式，为社会培养出满足未来新产业需要的，有创新创业能力、动态适应能力的高素质复合型新工科人才。

参考文献

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

[2]周开发，曾玉珍.新工科的核心能力与教学模式探索[J].重庆高教研究，2017（3）：22-35.

[3]李波，贝绍轶，周亭，等.“新工科”背景下地方高校应用型本科人才培养模式探究[J].高教学刊，2020（1）：149-151.

[4]張望，白英，梁丽芳.面向新工科的高校创新型人才培养路径探究[J].高教学刊，2019（7）：4-7.

[5]郭祥云.新工科背景下地方高校人才培养模式的几点思考[J].教育教学论坛，2018（15）：5-6.

[6]王斌，高江波，陈晨.面向“新工科”大学人才培养的思考[J].教育探索，2018（1）：52-55.

[7]侯翠红，李涛，徐丽，等.以专业认证为抓手的化工专业人才培养模式研究与实践[J].化工高等教育，2020（3）：72-76.

[8]余兰.高职院校化学化工类专业人才培养模式的分析[J].教育教学论坛，2020（2）：356-357.

[9]张建汉，林燕妹，林福星，等.以提高就业导向化工专业人才培养模式的探索[J].教育现代化，2020（1）：8-9.

[10]朱佳媚，秦志宏，王月伦.新工科背景下化工专业人才培养模式的探析[J].教育教学论坛，2018（24）：217-218.

[11]唐娜，樊志，郝庆兰，等.面向新工科的化工专业人才培养模式探索与实践[J].中国轻工教育，2017（6）：38-42.

[12]石君君，陈忻，宋宪强，等.新工科建设背景下化工专业人才培养模式探索[J].广州化工，2020，48（14）：180-182.

[13]周国永，王志康，王环江，等.基于创新型化工类人才培养的教学模式改革与实践[J].化工高等教育，2019（1）：46-53.

[14]宁汇，刘欣梅.基于建构主义理论架构以学生为中心的化工专业教学模式[J].化学教育，2018，36（16）：51-56.

[15]王迎春，吴雁，颜文斌，等.应用型人才培养模式下化工专业实践教学改革探索[J].中国现代教育装备，2019（313）：84-86.

[16]游奎一，赵方方，王威燕，等.在新工科背景下化工专业实践教学环节中实施本科生导师制人才培养模式研究[J].教育现代化，2018（52）：14-16.

[17]杨金凤，马彦梅，刘红，等.基于PBL导学案的实验化学翻转课堂教学研究与实践[J].化学教育，2018，36（16）：40-44.

[18]陈晓陆，马志研，高爽.仿真实验在化工原理实践教学中的应用[J].化工时刊，2016，30（12）：41-43.

[19]张瑶，刘树青，吴金娇.仿真实验在实践教学中的应用[J].中国现代教育装备，2015（31）：14-15.

Exploration on the Reform of Talent Training Model of Chemical Engineering Major under the Background of “Emerging Engineering Education”

GAO Ai-ping， GUI Feng-tie， WANG Hong-jun， CAO Xin-hua

（College of Chemistry and Chemical Engineering， Xinyang Normal University， Xinyang， Henan 464000， China）

Abstract： In order to realize the connotation development of higher education under the background of “emerging engineering education”， the cultivation of innovative and application-oriented high-quality interdisciplinary talents is an important training goal of chemical engineering major in local colleges and universities. Based on the precise orientation of talent training objectives， this paper systematically explores the teaching reform path of chemical talent training in local colleges and universities from the aspects of the optimization of talent training scheme， the construction of curriculum system， the reform of teaching methods and the construction of professional teaching staff， and constructs a training model with engineering innovation practical ability as the core， which provides a reference for local colleges and universities to train emerging engineering talents with engineering practical ability and innovation ability.

Key words： emerging engineering education; local colleges and universities; chemical engineering major; training model