地方高校化工专业学生工程实践能力培养途径探究与实践

张 宇 李金龙 贾丽华 邓庆芳 陈朝晖 赵云鹏

(齐齐哈尔大学 化学与化学工程学院,黑龙江 齐齐哈尔 161006)

化工高等教育是对接化工行业的关键环节,工程教育的质量决定着化工行业工程人才培养的质量。化学工程师是化工工程人才培养的重要目标,而工程实践能力培养是工科专业人才培养的核心[1]。

工程教育专业认证对化工专业学生的工程实践能力培养提出了明确的要求。而目前我国高校化工教育仍存在“重学术轻实践、重知识轻能力”的现象,为适应当前传统化工行业升级需要,探索化工工程人才培养模式,全面推进以提高地方高校化工专业本科生工程实践能力为目标的教学改革尤为重要。为此,齐齐哈尔大学化学工程与工艺专业,围绕人才培养目标、课程体系及师资队伍建设等方面,构建了新工科背景下的人才培养机制,使学生的工程实践能力培养贯穿整个人才培养过程,从而更好地满足地方经济和社会发展的需要。

1 明确人才培养目标

齐齐哈尔大学地处黑龙江省西部地区,周边有密集的石油化工产业集群和东北老工业基地。为更好地服务地方经济和社会发展,在充分听取化工行企业专家意见后,提出化学工程与工艺专业的培养目标和定位:立足黑龙江,辐射全国;培养学生具有对现有生产过程进行工艺优化、技术革新改造的能力,具有对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力;面向经济社会发展,培养能够在化工及其相关领域从事生产过程操作与控制、工程设计、技术开发和技术管理等方面工作的高素质应用型工程技术人才。

2 优化理论课程体系

明晰人才培养目标,明确“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”的根本问题,在学生心中牢固绿色发展理念、家国情怀,引导学生树立社会责任感。

在人才培养过程中,坚持以培养学生工程实践能力为目标,不断夯实学生工程理论基础。在专业课程设置方面,注重化工行企业专家意见,将化工行业对毕业生能力的要求与在校学生培养相结合,将办学方向与区域经济、学科优势相结合。专业在原有课程体系的基础上,将“化工分离工程”课程由专业选修课调整为专业必修课,培养学生解决复杂工程问题的能力;增设“化工技术经济”“化工安全与环保”两门必修课,提升学生经济分析、危害识别和风险控制的能力;增加创新创业教育模块,开设“大学生创新创业导论”必修课程和“学科前沿”“创新基础”两门选修课,培养学生的创新能力;将社团活动、文体活动、公益劳动、讲座等第二课堂设置为不占学分的课外必修环节。

在专业课程授课过程中,将专业理论教学与化工设计竞赛相结合,将设计竞赛内容逐一分解、整合到理论课程的授课计划中。在教学中强化对学生工程意识的引导,指导学生在学习专业基础知识的同时逐渐完成项目设计,综合运用所学知识解决项目设计中遇到的实际工程问题,实现基于项目的教育和学习。由此,使学生逐渐认识到专业基础知识在工程实践中的重要性,从而培养学生的自主学习能力,夯实其工程理论基础,提升其工程意识。

3 强化实践教学环节

专业重视工程实践教学环节,在2019版培养方案中实践类课程总学分占学生毕业所需学分的25.3%。加强专业实验室建设,从功能和种类上均满足实验教学的要求。在认识实习和生产实习教学环节中,充分利用校内的化工工程实践中心、化工虚拟仿真实验教学中心,实现“校内实习+校外实训+校内仿真”三段式实习模式。利用虚拟仿真实验教学网络平台,实现开放共享;通过网上辅助教学和网络化、智能化管理,从时间和空间上利用仿真软件完成虚实结合及虚拟工艺训练,解决学生实际动手操作能力弱、工程能力培养不足的问题。

专业课程设计包括“化工原理课程设计”和“化工过程课程设计”,旨在培养学生综合运用所学知识解决实际工程问题的能力。“化工原理课程设计”1人一组,要求学生独立完成一个典型化工单元设备的设计;“化工过程课程设计”5人一组,要求学生以团队形式完成一个化工工艺过程的设计。根据不同课程的设计要求,学生需要通过查阅、收集资料发现化工实际问题,并利用所学知识分析问题,获取解决化工实际问题的方法。同时,通过课程设计强化学生的职业道德修养,培养学生的安全意识以及有效沟通能力。

在毕业设计(论文)阶段,为了进一步加强学生工程实践能力的培养,聘请化工行企业专家全程参与设计环节。一方面,专家作为学生的现场导师与校内导师共同指导学生毕业设计(论文)。由于专家大多来自生产一线,因此特别注重学生专业工程实践的培养。此外,通过专家进校指导和学生到工厂进行生产实践的形式,加强校企合作交流,探索校企合作培养人才的新模式。另一方面,化工行企业专家参与学生毕业答辩环节,通过论文评审和现场提问,专家对学生解决化工实际问题的能力进行点评,进一步增加学生了解工程实际、提出和解决复杂问题的意识。

4 提升师资队伍水平

近年来,我国高校工科专业的新教师大部分是博士毕业后直接进入教学岗位,缺乏工程实践经历和经验,存在工程概念不强、工程意识淡薄、工程能力不足的短板[2]。为此,专业采用“教师出校门”“校企合作”等方式,建立了可持续发展的教师工程实践能力的培养体系。

专业广泛邀请化工行企业专家针对工程应用基础、技术发展等方面与教师开展研讨,注重教师工程意识的培养,使其逐渐形成以实践为主导的工程意识;依托科研项目与企业开展合作,整合资源,搭建多元化实践平台,为教师提供实践训练场所;通过产学研转化落地方式实现“教师出校门”,鼓励教师通过研究项目、技术改造、技术咨询等方式参与实际生产和管理,锻炼和丰富自身的工程技术素养;鼓励教师通过出国进修、参加国际会议等方式积极参与国际交流,开拓视野,提升学术水平;鼓励青年教师到企业参加工程实践能力培训,完成与企业相关的工艺流程设计;鼓励青年教师指导大学生创新创业项目、化工设计竞赛、化工实验竞赛,提高自身工程实践能力。

此外,专业聘请化工行企业专家作为兼职教师,参与专业培养方案修订和教学过程,开展专题讲座,指导学生实习和毕业设计(论文),以及承担“化学工程与工艺专业导论”“化工设计”“化工安全与环保”等本科课程部分教学内容的讲授,弥补专任教师工程实践经验不足的短板。

5 结束语

对于地方高校化工专业学生工程实践能力培养途径的探究与实践,是一项复杂而系统的工程,需要全体化工教育者共同努力,在人才培养目标、课程体系及师资队伍建设等方面继续深化改革,探索出一条适应现代化工行业需求、满足地方经济和社会发展需要的人才培养模式,努力培养化工行业高素质应用型工程技术人才。