数字化背景下应用化学人才培养机制研究

摘要：本文系统分析了应用化学综合型人才培养的现状、成效及其存在的问题，提出一系列具有针对性的人才培养路径， 包括：制订数字人才培养方案，重建专业课程体系，深化校企战略合作，以及改革教学手段。

关键词：数字人才;产教融合;三维协同;人才培养

DOI：10.12433/zgkjtz.20243247

化学是理工类基础性学科之一，关系到国家基础科学研究与科技发展的核心竞争力。国家“十四五”规划强调“加强基础研究、注重原始创新，推进学科交叉融合”，新一轮科技革命和产业变革深入发展，新能源和信息技术紧密融合，生产生活方式加快转向低碳化、智能化[1-2]。加快构建现代能源体系是保障国家能源安全，如期实现碳达峰、碳中和的内在要求，也是推动实现经济社会高质量发展的重要支撑。因此，建设数字化应用化学人才，一方面有利于我国基础学科的发展，另一方面有利于学科交叉融合，培养全面的复合型人才。

一、数字经济背景下应用化学人才培养的必要性分析

（一）数字经济的飞速发展，导致数字化职业诞生

随着经济的不断发展，数字化正以前所未有的速度重塑着各个领域。一方面，随着数字技术在各个领域的广泛应用，大数据分析师这一职业应运而生。他们通过收集、整理和分析大量数据，为企业提供决策支持，挖掘潜在的商业机会，帮助企业在激烈的市场竞争中占据优势；另一方面，人工智能工程师也成为热门的职业，他们致力于开发和优化人工智能算法和模型，让机器能够模拟人类智能，实现自动化任务处理、智能决策等功能，广泛应用于医疗、交通、金融等众多领域。数字化技术的发展催生了大量与数字技术、大数据、人工智能等相关的新职业。人力资源和社会保障部发布的《中华人民共和国职业分类大典（2022年版）》中首次标注了97个数字职业，占职业总数的6%[3]。

在当今数字化时代，高校对于数字化人才的培养至关重要。高校需要明确数字化人才的培养模式，即培养具备扎实的专业知识、熟练的数字技能、创新思维和团队合作精神的高素质人才。具体来说，数字化人才应掌握数据分析、人工智能、软件开发、数字营销等领域的专业知识和技能，能够运用数字技术解决实际问题，推动各行业的数字化转型。

（二）数字化转型的深入推进，导致数字人才需求与日俱增

随着数字化规模的增长，相关的人才需求也日益增加，德勤中国公司发布的《产业数字人才研究与发展报告（2023）》明确指出，中国当前数字人才总体缺口在2500万至3000万左右[4]。这意味着在数字化、智能化的岗位上缺口较大。而在化学领域，大数据技术可用以完成标识归纳相关数据，主要应用于化合物属性归类、石油石化数据查询、数据清洗和化学合成等领域。而涉及数字智能以及能源化学方向的人才需求量仍然很大，且呈现急剧上升趋势，现阶段，数字化学以及能源化学方向相关的人才还远不能满足相关行业的发展需求。

（三）数字化技术的快速发展，导致人才供需失衡

一是人才培养数量不足。高等院校和职业院校是人才培养的主要渠道，但目前的教育体系在数字化人才培养方面的规模有限。一些新兴的数字化专业，如大数据、人工智能等，在很多院校还处于起步阶段，招生规模较小，难以满足市场的需求。而且，教育教学过程中可能存在理论与实践脱节的问题，导致培养出来的学生在实际工作中难以快速上手。社会上的培训机构虽然数量众多，但培训质量参差不齐。

二是人才分布不均衡。数字人才主要集中在一线城市和经济发达地区，而在一些二三线城市及偏远地区，数字人才的数量极为有限。这种地域分布的不均衡导致了人才流动的不畅，企业在一些地区难以招聘到合适的数字人才。数字化技术的发展导致的人才供需失衡现状较为严峻，需求端的快速增长与供给端的不足形成了明显的矛盾，这需要政府、企业、教育机构等各方共同努力，采取有效措施来解决。

二、数字化应用化学人才供给与需求现状

目前，高校应用化学专业数字化人才培养体系主要存在人才培养与产业需求不匹配、课程体系不能支撑培养目标、人才输出数量和质量结构失衡等问题[5]。

（一）供需脱节，人才培养与产业需求不匹配

当今社会，科技发展日新月异，产业技术不断更新换代。企业为了保持竞争力，需要不断引入新技术、新设备，但现有的人才培养体系难以跟上这种快速变化的节奏，导致人才供应无法满足产业的技术需求。新兴产业的崛起带来新的人才需求。大型企业通常更注重人才的综合素质和创新能力，而中小企业则更需要具备实际操作能力和解决问题能力的应用型人才。然而，目前的人才培养模式难以满足这种多样化的需求。企业对人才的跨学科能力要求提高。随着产业融合的不断加深，企业需要的人才不仅要具备本专业的知识，还需要具备跨学科的知识和技能。例如，在应用化学领域，既需要化学专业的知识，又需要掌握信息技术和自动化控制技术。

（二）逻辑不清，课程体系不能支撑培养目标

在高校专业转型过程中，人才培养目标的设定尚未充分融入数据思维精髓，这将严重制约转型。一方面，在课程体系设计之初，没有对培养目标进行深入的分析和明确的界定。这使得课程设计缺乏方向指引，无法围绕一个清晰的核心来构建课程体系；另一方面，培养目标的频繁变动也会造成课程体系的逻辑混乱。学校或专业可能由于外部环境变化、领导决策调整等原因频繁更改，而课程体系却不能及时跟上调整，导致课程与目标脱节。课程设置缺乏系统性，课程之间缺乏有机联系和逻辑顺序，没有充分考虑跨学科知识的融合。在当今社会，很多领域都需要跨学科的知识和技能，但课程体系可能仍然局限于传统的单一学科设置，无法满足培养目标对综合能力的需求。例如，培养创新型设计人才，不仅需要艺术设计方面的课程，还需要工程技术、市场营销等跨学科知识，但课程体系中可能缺乏这些融合。因此，高校课程体系亟需进行更加深入、系统的改革与创新。

（三）创新不足，人才输出数量和质量结构失衡

在高校应用化学数字化人才培养过程中， 创新能力缺乏会直接导致人才产出的数量与质量间结构失衡。主要体现在以下几个方面： 人才自身缺乏创新意识，习惯于接受现成的知识和方法，不愿意尝试新的事物和思维方式，这种思维惯性使得他们在学习和工作中缺乏创新的动力和热情。对创新的风险和困难认识不足，创新往往伴随着风险和挑战，需要付出大量的努力和时间，一些人因为害怕失败而不敢进行创新尝试，或者在遇到困难时轻易放弃，影响了创新能力的发展。创新需要具备扎实的专业知识和广泛的知识面，如果个人的知识和技能储备不足，就难以进行有效的创新。在当今社会，很多创新都需要跨学科的知识和技能支持，如果只局限于单一学科的学习，就难以适应复杂的创新需求。因此，高校在创新领域采取有力措施，以优化人才培养结构，提升整体质量。

三、数字化应用化学人才的培养策略

（一）以产业需求为目标，制订数字人才培养方案

以产业需求为目标制订数字人才培养方案，具体措施如下：一是明确产业需求。进行产业调研，与相关企业、行业协会等合作，深入了解数字化产业的发展趋势、技术需求和人才需求。可以通过问卷调查、访谈、研讨会等形式，收集企业对数字人才的具体要求，包括专业技能、知识结构、实践能力等方面。关注行业动态，及时了解新兴技术和应用的发展，如人工智能、大数据、区块链、云计算等技术，分析这些技术对产业的影响，以及对人才培养的新要求。二是确定人才需求类型。可以分为技术型人才、管理型人才、创新型人才等不同类型，技术型人才主要负责数字化技术的开发和应用；管理型人才负责数字化项目的管理和运营；创新型人才则负责推动数字化创新和发展。针对不同类型的人才需求，分析其所需的专业技能、知识结构和能力素质，为制定培养方案提供依据。

（二）以数据思维培养为导向，重建专业课程体系

课程体系应涵盖数据思维培养的各个方面，从基础的数据知识到高级的数据应用，形成一个完整的知识链条。例如，先开设数据基础知识课程，如应用化学、数据库原理等，然后逐步引入数据分析方法、数据可视化等课程，最后通过实践课程让学生将数据思维应用到实际项目中。强调实践教学，让学生在实际操作中掌握数据思维。设置丰富的实验课程、项目课程和实习环节，使学生能够亲身体验数据收集、分析和决策的过程课程体系应随着数据技术的发展和行业需求的变化不断调整和更新。关注新兴的数据技术和应用，及时将其纳入课程体系中。例如，随着人工智能和大数据技术的发展，可以开设相关的选修课程，让学生了解最新的技术动态。总之，以数据思维培养为导向重建专业课程体系，需要从明确内涵与重要性、遵循原则、设置课程、改进教学方法、加强师资队伍建设和建立评估反馈机制等方面全面推进，为培养具有数据思维和创新能力的专业人才提供有力保障。

（三）以专业技能提升为抓手，深化校企战略合作

在当今竞争激烈的市场环境中，专业技能是人才的核心竞争力。对于企业而言，拥有具备高专业技能的员工能够提高生产效率、提升产品质量、增强企业的创新能力和市场竞争力。对于学校来说，培养学生的专业技能是其教育教学的重要目标，能够提高学生的就业竞争力，为社会输送高质量的专业人才。因此，以专业技能提升为抓手，能够满足企业和学校双方的需求，为深化校企战略合作奠定坚实的基础。建立有效的合作机制，校企双方应共同深入调研市场需求和行业发展趋势，结合企业的实际需求和学校的教育资源，共同制定人才培养方案。共建实践教学基地，实践教学是提升专业技能的重要环节，共同建设实践教学基地，为学生提供真实的实践环境和实践机会，基地可以包括实验室、实习车间、企业研发中心等。校企双方应共同开展师资培训，为教师提供企业实践机会和专业技能培训，教师通过到企业挂职锻炼、参与企业项目研发等方式，了解企业的实际需求和技术发展趋势，提高教师的实践能力和教学水平。

总之，以专业技能提升为抓手，深化校企战略合作，是实现学校与企业共赢的重要途径。通过建立有效的合作机制、实施多样化的合作方式和加强合作的保障措施，能够提高学生的专业技能水平和就业竞争力，为企业培养高素质的技术技能人才，同时也能够提高学校的教育教学质量和科研水平，为社会经济发展作出更大的贡献。

（四）以教师数字能力提升为动力，改革教学手段

一是开展教师培训，组织针对教师的数字化教学技能培训，包括在线教学平台的使用、多媒体教学资源的制作、教育数据分析等方面的内容。可以邀请专业的培训师或教育技术专家进行授课，通过理论讲解、案例分析和实际操作相结合的方式，帮助教师快速掌握数字教学技能。

二是教学资源建设与应用，整合学校现有的教学资源，建设数字化教学资源库，包括课件、教案、试题、视频、音频等多种形式。资源库可以按照学科、年级、知识点等进行分类，方便教师查找和使用。同时，鼓励教师将自己制作的优质教学资源上传到资源库中，实现资源共享和共建。

三是教学方法创新与实践，结合传统课堂教学和在线教学的优势，开展混合式教学。教师可以将课程内容分为线上和线下两部分，线上部分让学生通过自主学习完成基础知识的学习，线下部分则通过课堂讨论、实验、项目实践等方式进行深入学习和拓展。

总之，以教师数字能力提升为动力，改革教学措施是提高教学质量和培养创新人才的重要途径。通过教师培训与发展、教学资源建设与应用、教学方法创新与实践、教学评价与反馈等方面的改革，可以不断提高教师的数字教学能力，推动教学模式的创新和发展，为学生提供更加优质的教育资源。

四、结论

高校应用化学专业数字化人才培养对于适应当前数字经济发展需求、满足企业用人需求以及推动产业升级等方面都具有多方面的重要意义。在应用化学数字化人才培育的征途上，仍面临着诸多挑战和机遇，须政府、企业及学校等多方的参与和深度合作，以形成强大的合力，才能培养出适应社会发展需求的高素质人才。其对策包括：制定数字化人才培养方案、不断优化课程体系、加强实践教学、改革教学手段、培养师资队伍，推动产学研合作。

参考文献：

[1]邵海燕.数字经济背景下高职数字人才培养策略探析[J].沙洲职业工学院学报2023（26）：43-46.

[2]李立威，程泉.数字中国建设背景下数字经济人才的需求结构和培养路径[J].北京联合大学学报，2023（37）：10-15.

[3]徐新星，李润钊，武文欣.数字工匠不足，育人短板怎么补？[N].工人日报，2023-10-16（2）.

[4]刘诚.人工智能如何深层次冲击就业结构[J].中国中小企业，2024（05）： 44-47.

[5]唐树伶，王海燕，韩德静.数字经济背景下数字化人才培养策略研究—以高职院校财会专业为例[J].工业技术与职业教育，2024（04）：41-44.

（作者单位：湖南工商大学资源环境学院）