化工专业多元化人才培养研究与实践

朱俊生 胡光洲 曹景沛 孟献梁

(中国矿业大学 化工学院,江苏 徐州 221116)

近年来,化工行业已经成为支撑我国国民经济发展的支柱产业,化工行业的发展速度和规模对社会经济有着直接的影响[1]。为贯彻新发展理念,推动高质量发展,建设现代化化工产业体系,多元化人才的需求与日俱增[2]。目前,国内外众多高校都在致力于化工专业人才的培养,但如何培养化工专业多元化人才仍处于探索之中。

1 构建多元化理论课程教学体系

化工专业与数学、物理、安全、管理、环境、经济等专业紧密相关。根据多年的教学、科研和化工企业实习的经验,以中国矿业大学化工专业为例,培养化工专业多元化人才首先要依托一流专业优势与优质课程资源,构建多元化理论课程教学体系。

1.1 搭建专业理论课程体系

不掌握扎实的专业知识,成为卓越的化工人才就是无稽之谈。因此,我们为学生开设了以“化工原理”“化学反应过程与反应器设计”“化工热力学”“化工过程分析与合成”“化工技术经济”等专业主干课程、以“工程图学”“电工技术与电子技术”等学科基础必修课程,以及以“化工节能技术”“有机合成与设计”等专业选修课程所构成的专业理论课程体系。通过这些专业理论课程的学习,可以使学生初步形成系统的专业理论知识体系。例如,通过“化工原理”“化学反应过程与反应器设计”的学习,可使学生了解到化工生产的本质就是“三传一反”;又如,通过“化工技术经济”和“化工安全与环境”的学习,可使学生理解并掌握从事化工工程工作所需的工程管理原理和经济决策方法,理解和评价环境保护问题对社会可持续发展的重要性,并能在化工设计中综合考虑环境和社会可持续发展因素。

1.2 建设跨学科理论课程体系

随着化工行业的发展变化,化工企业越来越重视化工人的综合能力。综合能力的培养需要跨学科进行[3]。因此,强化学生跨学科素质的培养极为重要[4]。中国矿业大学化工专业在学生课程的设置上,非常注重建设多元化的理论课程体系,既开设高等数学、大学物理等通识基础理论课程,又开设大量素质教育课程、专业拓展课程等综合素质课程。例如,“高等数学”“线性代数”“概率论统计”“Matlab上机教学”“化工数值计算”等课程的学习,可以强化学生的数学思维,从数学的角度思考化工生产过程中的工程问题;又如,以“创新教育基础和传统文化”“现代经营管理”等组成的素质教育课程的学习,可以使学生拥有一定的创新思维,具有良好的人文社会科学素养、社会责任感和工程职业道德,从而在工程实践中理解并遵守化工行业职业道德和规范,履行责任和义务。

2 创新多元化实验实践培养体系

以化工专业多元化人才培养为目的,我们依托学校办学特色和化学工程与技术B+学科优势,构建“校内实验教学中心、校内工程训练中心、校外企业工程实践”三大实践教学平台,扬长避短、优势互补,实现理论教学、实践教学与企业多元化人才需求的相辅相成。

2.1 夯实专业实验

根据化工专业的特点,我们需要不断对化工专业的实验课程教学体系进行调整和完善[5]。最近,我们以培养学生的实践能力为核心,增加了综合性和研究性实验。同时,改革实验教学方法,通过“问题引导式模式”指导学生完成实验。根据专业理论课程的教学,建立了“化工基础实验”“化工专业实验”“Aspen Plus上机实验”“毕业论文和设计”等由浅入深、层层递进的多元化实验课程体系,将专业理论教学与专业实验教学有机统一、相互衔接,培养学生的实验兴趣,提升学生的基础实践能力。例如,“Aspen Plus上机实验”中学生可通过软件建立化工生产流程,模拟化工生产全过程,对复杂化工工程问题进行预测与模拟,并能理解其局限性,增强学生发现实际问题、解决问题的能力。

2.2 强化创新训练

近年来,我们通过大学生创新训练计划项目、互联网+大赛、化工实验大赛、化工设计竞赛等不断训练与提升化工专业学生的创新能力。例如,作者2021年、2022年均指导我校化工专业学生主持参加了国家级大学生创新训练计划项目。作者还指导我校化工专业学生参加了2021年全国大学生化工实验大赛和化工设计竞赛,并取得了不错的成绩(分别获全国一等奖和二等奖)。

2.3 注重企业实践

我们坚持与企业进行校外实践合作,让学生在企业完成认识实习、生产实习和毕业实习三个实践环节。例如,在中原大化完成氨合成项目等生产实习,使化工学生掌握化工厂的生产环境、生产设备、生产流程;同时对学生进行安全培训教育,使学生熟知安全操作的重要性和面对危险时的应变方式。仿真与现场实习相结合的方式,可打破传统实习“只看不动”的弊端,培养学生的工程思维和实际操作能力[6]。近年来,我们将文昌校区建设的煤制甲醇半实物仿真实训系统和企业现场实践相结合,完成了认识实习、生产实习和毕业实习,将毕业实习与毕业设计(论文)结合起来,加强实践与理论的结合,保证学生高质量毕业和就业。

3 建设多元化化工专业师资队伍

化工专业多元化人才的培养离不开多元化师资队伍的建设。为了建设多元化的化工专业,我们从国内外不同高校引进了一批在化工领域学有所成的教师。新教师的加入壮大了师资队伍,丰富了化工专业教师团队的组成。同时,面对部分青年教师科研能力强但教学能力和工程能力欠缺的问题,我们要求青年教师积极承担化工认识实习、化工生产实习和化工毕业实习课程的教学,并定期举办青年教师工程能力与教学能力提升研讨会,邀请资深教师分享教学经验和工程经历。此外,还依托国家、江苏省和学校公派留学项目,选送青年教师出国进修,进一步推进教师队伍的国际化建设,为多元化化工人才培养提供有力保障。

4 结语

我国化工产业正在向绿色化、低碳化和高端化发展,这些新的发展要求化工人打破单一专业技术领域范畴,具有经济管理、生态保护、知识技能等多元化能力。高校作为人才培养的主阵地,应积极进行教育教学改革,为国家培养更多有情怀的多元化化工人才!