化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)模式

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摘要:以鄭州工程技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)為例，介紹了新工科背景下新建地方本科院校人才培養(yǎng)模式，包括專業(yè)課程的設(shè)置、實踐體系的構(gòu)建、工程能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。通過該模式的實踐應(yīng)用，培養(yǎng)了具有一定的工程實踐能力、創(chuàng)新能力，能夠適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的應(yīng)用型人才。

關(guān)鍵詞:地方本科院校;新工科;工程能力;人才培養(yǎng)模式

根據(jù)教育部相關(guān)數(shù)據(jù)，截至2017年底，我國高等學(xué)校總共2631所，地方高校(包括高職院校)共有2512所，占95%。在本科院校中，中央部委主管高校119所，地方本科院校1124所，民辦本科高校424所。地方高校是我國高等教育的主體部分和中堅力量。中國人力資源市場信息監(jiān)測中心統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷升級，社會對具有專業(yè)技能和創(chuàng)新能力的工程應(yīng)用型人才需求日益迫切。大學(xué)的大規(guī)模擴招使得畢業(yè)生數(shù)量逐年增加，高校畢業(yè)生就業(yè)壓力大，一些學(xué)生甚至出現(xiàn)一畢業(yè)即失業(yè)的情況。企業(yè)急需人才招聘難與畢業(yè)生就業(yè)難的供需出現(xiàn)矛盾。我國傳統(tǒng)的高等工程教育很大程度上已不能適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展的需求，新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)展迫切需要改造和升級一批傳統(tǒng)工科或采用新技術(shù)建設(shè)和發(fā)展一批新興工科。為推動工程教育改革，2017年2月18日，教育部在復(fù)旦大學(xué)召開了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會，在會上發(fā)表了“復(fù)旦共識”。“復(fù)旦共識”中明確指出，地方高校應(yīng)主動對接地方經(jīng)濟社會發(fā)展需要和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新要求，把握行業(yè)人才需求方向，充分利用地方資源，發(fā)揮自身優(yōu)勢，凝練辦學(xué)特色，深化產(chǎn)教融合、校企合作、協(xié)同育人，增強學(xué)生的就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)具有較強行業(yè)背景知識、工程實踐能力、勝任行業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)用型和技術(shù)技能型人才［1］。河南地處中原，化學(xué)工業(yè)資源相對比較豐富。目前擁有規(guī)模以上的化學(xué)工業(yè)企業(yè)1427家，工業(yè)總產(chǎn)值達到4739．5億元，居全國第5位。化學(xué)工業(yè)占全省工業(yè)的比重達到10%左右，在全省經(jīng)濟和社會發(fā)展中占有舉足輕重的地位。河南省化工行業(yè)從以前的基礎(chǔ)化工逐步向精細(xì)化工、高端產(chǎn)品發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐步調(diào)整，以化工為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)主要分布在濮陽、信陽、新鄉(xiāng)、三門峽、平頂山、南陽、商丘等地。各產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)逐漸形成了各自的優(yōu)勢和特點，如濮陽、洛陽偏重于石油化工;開封精細(xì)化工以農(nóng)藥和食品添加劑為出發(fā)點，壯大產(chǎn)業(yè)集群;平頂山則力圖打造“尼龍城”;許昌襄城縣快速發(fā)展硅材料;葉縣、南陽依托資源優(yōu)勢形成了以鹽化工為主的產(chǎn)業(yè)集群［2］。河南化工行業(yè)的快速發(fā)展需要大批專業(yè)人才的支撐。化學(xué)工程與工藝專業(yè)屬于工程類學(xué)科，具有技術(shù)密集、人才密集、資本密集等特征，工科特色顯著，實踐能力要求高。目前為止，省內(nèi)開設(shè)化學(xué)工程與工藝本科專業(yè)的院校有18所，其中不乏鄭州大學(xué)、河南大學(xué)等雙一流高校，還有河南師范大學(xué)、鄭州輕工業(yè)大學(xué)、河南科技大學(xué)、河南工業(yè)大學(xué)、南陽理工學(xué)院、許昌學(xué)院等省內(nèi)地方院校。據(jù)陽光高考平臺數(shù)據(jù)顯示，2019年河南省普通本科院校化工類專業(yè)畢業(yè)生為2054人(含化學(xué)工程與工藝、制藥工程、收稿日期:2021－08－30基金項目:2019年校級教育教學(xué)改革研究與實踐項目［本科高等教育類(ZGJG2019006A)］作者簡介:郭林(1975—)，女，副教授，從事化工工藝研究工作，E－mail:hnzzglin@126．com。·06·河南化工HENANCHEMICALINDUSTRY2021年第38卷能源化學(xué)工程等)，基于河南省化工行業(yè)的發(fā)展速度及規(guī)模，在未來5～10年中，化工行業(yè)人才仍將有較大的缺口。化學(xué)工程與工藝專業(yè)擔(dān)負(fù)著為化學(xué)工業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)人才的重任。鄭州工程技術(shù)學(xué)院是2015年新升本科的地方院校，辦學(xué)定位是對地方經(jīng)濟社會發(fā)展有一定支撐作用，在省內(nèi)外有一定影響力的應(yīng)用型本科院校。根據(jù)鄭州市及河南省支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要，圍繞省市化工產(chǎn)業(yè)人才需求和學(xué)科基礎(chǔ)需求，學(xué)校二級學(xué)院———化工食品學(xué)院于2017年申報化學(xué)工程與工藝本科專業(yè)，同年獲教育部備案，2017年開始招收第一屆本科生，首批招生70人。

1培養(yǎng)方案制訂依據(jù)和目標(biāo)

1．1專業(yè)定位

根據(jù)學(xué)校地方應(yīng)用型本科院校的定位，按照《鄭州工程技術(shù)學(xué)院“十三五”教育事業(yè)發(fā)展規(guī)劃》確立的發(fā)展戰(zhàn)略和人才培養(yǎng)目標(biāo)，化學(xué)工程與工藝專業(yè)建設(shè)以服務(wù)地方經(jīng)濟社會發(fā)展為目標(biāo)，堅持產(chǎn)教融合、開放發(fā)展，強化化學(xué)工程與工藝專業(yè)校內(nèi)外實習(xí)實訓(xùn)基地建設(shè)，深化課程、教材與學(xué)科建設(shè)，著力培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展，具備良好的職業(yè)道德、人文素養(yǎng)和創(chuàng)新精神，系統(tǒng)掌握化學(xué)工程與工藝專業(yè)知識，具有工程實踐能力，能夠解決復(fù)雜工程問題，在化工、能源、環(huán)保、材料、冶金、生物工程、輕工、醫(yī)藥等領(lǐng)域從事生產(chǎn)運行與技術(shù)管理、工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、科學(xué)研究等方面工作的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，為鄭州及河南化學(xué)工業(yè)的發(fā)展提供人才支撐。

1．2人才培養(yǎng)方案制定依據(jù)

人才培養(yǎng)模式決定人才培養(yǎng)質(zhì)量，好的人才培養(yǎng)模式能最大限度地提高人才的綜合素質(zhì)及適應(yīng)社會的能力。根據(jù)專業(yè)定位及培養(yǎng)目標(biāo)的要求，學(xué)院組織教師到省內(nèi)外相關(guān)院校進行調(diào)研，收集并研究了同類專業(yè)的人才培養(yǎng)計劃，邀請企業(yè)及行業(yè)協(xié)會專家參與人才培養(yǎng)方案論證，征詢企業(yè)對人才的知識體系及能力要求，對照《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》，結(jié)合國際工程教育專業(yè)認(rèn)證要求，吸納同行專家及用人單位意見，按照《鄭州工程技術(shù)學(xué)院關(guān)于制訂、修訂本科人才培養(yǎng)方案的指導(dǎo)意見》的規(guī)定，編制了2017版化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)方案。

2課程體系構(gòu)建

以“適應(yīng)地方經(jīng)濟社會發(fā)展，培養(yǎng)優(yōu)秀應(yīng)用型人才”為目標(biāo)，根據(jù)行業(yè)企業(yè)對核心崗位的能力要求和學(xué)生認(rèn)知、能力遞進規(guī)律，加強應(yīng)用實踐能力及工程實踐能力的培養(yǎng)，兼顧學(xué)生持續(xù)發(fā)展、素質(zhì)能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，從崗位需求出發(fā)，按照“基本能力→專業(yè)能力→綜合能力”遞進規(guī)律，進行課程體系的設(shè)置。具體分為三大模塊:理論知識模塊、實踐模塊、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模塊。課程體系構(gòu)建結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2．1夯實理論基礎(chǔ)

通識教育基礎(chǔ)課程針對本科生綜合素質(zhì)與全面能力提高設(shè)置通識教育基礎(chǔ)課程，分為大學(xué)英語、高等數(shù)學(xué)、形勢與政策、計算機、體育和軍事等。學(xué)科基礎(chǔ)課程包括高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、無機與分析化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)、工程制圖等，注重學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識和技能的培養(yǎng)。專業(yè)核心課程包括化工原理、化工熱力學(xué)、化工設(shè)計、化工設(shè)備機械基礎(chǔ)、化工儀表與自動化、化學(xué)反應(yīng)工程、化工工藝學(xué)等主干課程。在課程設(shè)置上突出學(xué)科交叉融合，在專業(yè)課程的設(shè)置上，分為兩個方向:①精細(xì)化工方向;②化工新材料方向。兩個方向既能較好地對接鄭州(河南)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，又能突出化學(xué)工程與工藝專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的特點;在理論課程設(shè)置方面，充分聽取校內(nèi)外專家的意見和建議，增設(shè)《實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理》課程，培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計與處理的能力，為學(xué)生以后進一步發(fā)展培養(yǎng)科學(xué)實驗訓(xùn)練思維;同時為了幫助學(xué)生學(xué)歷上進一步提升，強化考研專業(yè)課《化工原理》《物理化學(xué)》，優(yōu)化與企業(yè)生產(chǎn)緊密相關(guān)的工藝方面、安全方面的知識。

2．2構(gòu)建以能力提升為主線的實踐教學(xué)體系

理工科學(xué)生在接受理論知識教育的同時，還應(yīng)該樹立工程意識，注重實踐操作能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，使自身的整體知識結(jié)構(gòu)、工程素養(yǎng)、創(chuàng)新能力得到全面優(yōu)化［3］。而實踐教學(xué)是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時也是工程知識轉(zhuǎn)化為工程能力的重要環(huán)節(jié)。實踐環(huán)節(jié)包括實驗、工程設(shè)計和實習(xí)。2．2．1實驗教學(xué)實驗教學(xué)是固本強基的重要手段，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效手段。化學(xué)工程與工藝專業(yè)打破傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，將實驗教學(xué)內(nèi)容進行整合，分為三個層面:基礎(chǔ)實驗、化工實驗、綜合實驗。基礎(chǔ)實驗包括物質(zhì)的合成、分離、鑒定與表征，常見儀器的使用，物質(zhì)的定性與定量分析，基本物理量及物化參數(shù)的測定，主要是驗證性實驗。強調(diào)基礎(chǔ)性，著重進行基礎(chǔ)知識、基本操作、基本技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣和邏輯思維能力。化工實驗包括化工原理實驗和專業(yè)實驗，后者涉及化工熱力學(xué)、反應(yīng)工程、分離技術(shù)、化工工藝等內(nèi)容。通過化工實驗教學(xué)對學(xué)生進行實驗設(shè)計、實驗操作和技術(shù)、數(shù)據(jù)處理能力、觀察能力、分析能力、表達能力和團隊合作能力的全面訓(xùn)練，進一步加深基礎(chǔ)理論的理解，培養(yǎng)學(xué)生對實驗現(xiàn)象進行分析、歸納和總結(jié)的能力，從而提高靈活運用知識、理論聯(lián)系實際的能力。綜合實驗重點訓(xùn)練學(xué)生綜合運用各學(xué)科理論知識和實踐技能以完整地解決實際問題的能力，培養(yǎng)具有良好的科學(xué)思維方法和科研能力，以綜合性、設(shè)計性和研究性為主，突出學(xué)生的主動性，部分實驗是根據(jù)科研成果提煉設(shè)計的研究性實驗，教師僅提出主題背景和指導(dǎo)方向，給學(xué)生留有充分的時間和空間思考、獨立完成實驗，有效培養(yǎng)了學(xué)生的文獻檢索能力、創(chuàng)新能力及科研能力。加強工程實踐，讓工程實踐貫穿整個學(xué)習(xí)過程，以化工食品學(xué)院產(chǎn)學(xué)研合作實訓(xùn)中心、分析檢測綜合實訓(xùn)中心、化工過程與裝備工程中心、工程訓(xùn)練中心等校內(nèi)實訓(xùn)中心為平臺，結(jié)合小型化工生產(chǎn)線真實項目，真題真做，使學(xué)生得到系統(tǒng)、真實的實踐技能訓(xùn)練。從注重基礎(chǔ)理論知識到基本實驗技能的提高，再到實驗的完整設(shè)計及現(xiàn)有實驗裝置的改進，在實驗過程中實現(xiàn)學(xué)生工程能力及創(chuàng)新能力的不斷提升。2．2．2工程設(shè)計從化工原理課程設(shè)計、化工設(shè)備機械課程設(shè)計及專業(yè)課程設(shè)計到畢業(yè)設(shè)計的過程中，注重將化工設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與工程意識、環(huán)保與安全理念融入化工單元操作設(shè)計、化工工藝設(shè)計、化工設(shè)計和設(shè)備設(shè)計和選型中，不斷提升學(xué)生綜合運用所學(xué)理論知識解決實際生產(chǎn)中產(chǎn)品開發(fā)、工程設(shè)計和生產(chǎn)管理中遇到問題的能力。2．2．3實習(xí)實習(xí)包括認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)。通過實習(xí)使學(xué)生掌握基本的生產(chǎn)操作知識和技能，實現(xiàn)對化工生產(chǎn)過程從感性認(rèn)識，到理解、掌握。能把書本上的理論知識與實際生產(chǎn)過程相聯(lián)系，實現(xiàn)理論知識向?qū)嵺`應(yīng)用能力的轉(zhuǎn)化，有助于提高解決復(fù)雜工程實踐問題的能力，培養(yǎng)其高度責(zé)任感、精益求精的工作態(tài)度和良好的安全、法律、經(jīng)濟意識。為了給學(xué)生校外實踐教學(xué)提供更加良好的環(huán)境，學(xué)院與鄭州西格瑪化工有限公司、鄭州安圖生物工程股份有限公司、鶴壁海格化工科技有限公司、遂成藥業(yè)股份有限公司、濮陽中原大化等十多家知名企業(yè)簽訂了校企合作協(xié)議，建立了穩(wěn)定的校企合作關(guān)系。完善的實踐教學(xué)體系，使學(xué)生經(jīng)過課內(nèi)實驗、課程設(shè)計、校外認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(論文)等多方位實踐環(huán)節(jié)，有效提高應(yīng)用實踐能力及工程實踐能力。

2．3培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力

為培養(yǎng)學(xué)生的雙創(chuàng)能力，在人才培養(yǎng)方案中增設(shè)了創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)和綜合教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實踐等第二課堂，著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。通過定期開展學(xué)術(shù)講座、社會實踐、體育競賽、文藝活動、學(xué)生科研、開放實驗、學(xué)科競賽、創(chuàng)業(yè)活動等豐富的形式實現(xiàn)學(xué)生的綜合教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教育。2．3．1賽教融合，促進雙創(chuàng)實踐第二課堂積極鼓勵學(xué)生參加校級、省部級和國家級的各類競賽活動，將科研創(chuàng)新訓(xùn)練和科技競賽融入教學(xué)，以研促學(xué)、以賽促學(xué)，全面提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。目前全國范圍內(nèi)的競賽項目有數(shù)學(xué)建模大賽、化工實驗大賽、化工設(shè)計大賽等。學(xué)科競賽是學(xué)生綜合運用知識能力的比拼，比賽的內(nèi)容涉及數(shù)門課程，例如化工設(shè)計大賽涉及化工設(shè)計、化工工藝設(shè)計、化工單元操作、化工機械與設(shè)備、安全與環(huán)保、技術(shù)經(jīng)濟等知識，需要學(xué)生掌握扎實的理論基礎(chǔ)知識，并能夠靈活熟練應(yīng)用。而傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，課程內(nèi)容相對較為獨立，學(xué)生通常很難理解知識間的相互聯(lián)系。通過參與學(xué)科競賽，學(xué)生將學(xué)到的各科知識串起來，解決具體問題，從而形成系統(tǒng)的知識體系。通過參加各種比賽，學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力取得明顯增強，在全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽河南賽區(qū)比賽中，獲得一等獎8項、三等獎2項;中控杯2021年中南地區(qū)高校化工原理大賽暨第四屆全國大學(xué)生化工實驗大賽中南賽區(qū)選拔賽中，代表隊獲二等獎。2．3．2開放實驗室，注重學(xué)生創(chuàng)新能力、科研能力的培養(yǎng)學(xué)校除了制定各種獎勵辦法外，還專門設(shè)置課外學(xué)分，激勵學(xué)生主動運用所學(xué)的專業(yè)課知識參加課外科技競賽，以達到鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。學(xué)校出臺了《實驗室開放管理辦法》《青年創(chuàng)新基金項目管理辦法》等文件，以“挑戰(zhàn)杯”和“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目支持計劃”及多層次的開放實驗室體系等為依托，以2個省級工程技術(shù)研究中心(河南省離子交換與吸附樹脂工程技術(shù)研究中心和河南省吖啶類化合物工程技術(shù)研究中心)，2個鄭州市重點實驗室(鄭州市氣體凈化重點實驗室、鄭州市有機光電材料重點實驗室)為實訓(xùn)基地，以專業(yè)知識為基礎(chǔ)，組織學(xué)生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐，以培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新實踐能力。與此同時，學(xué)院鼓勵青年教師以學(xué)術(shù)研究為基礎(chǔ)，指導(dǎo)學(xué)生參與科研項目，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提升學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識及合作能力;青年教師也通過指導(dǎo)學(xué)生，豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高了工程能力，拓展了科研方向。17級化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生在專業(yè)教師的悉心指導(dǎo)下，積極申報了各級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目。“新型1，2，3－三氮唑駢異斯特維醇衍生物生物的合成和抗癌活性研究”“多孔金屬基一體化空氣正極的制備及電化學(xué)性能研究”“基于環(huán)八四噻吩的有機－無機復(fù)合納米材料的制備及發(fā)光行為研究”“新型苯并噁嗪阻燃發(fā)泡材料的研究”等11項獲2019年校級創(chuàng)新重點項目;“自清潔混凝土防護涂料的制備及工程應(yīng)用”等2項獲校級創(chuàng)業(yè)實踐項目。“新型1，2，3－三氮唑駢異斯特維醇衍生物生物的合成和抗癌活性研究”入圍2019年河南省本科高校省級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目。“基于四苯基乙烯骨架的新型堿性磷酸酶熒光探針的開發(fā)研究”“功能性MOFs材料對水體中抗維生素的高效吸附”“天然多糖基藥物遞送系統(tǒng)的構(gòu)建及其應(yīng)用”等6項被評為2020年校級創(chuàng)新重點項目;“纖維用阻燃聚酰胺66的制備及可紡性研究”等22項被評為創(chuàng)新一般項目;“石墨烯改性重防腐涂料的研發(fā)與制備”被評為創(chuàng)業(yè)實踐項目。其中5項入圍2020年河南省創(chuàng)新訓(xùn)練項目。學(xué)生的科研能力及綜合素質(zhì)得到顯著提高。學(xué)生參與研究并作為署名作者，發(fā)表論文累計20余篇。受良好學(xué)習(xí)氛圍的影響，2017級化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生積極參加研究生入學(xué)考試，首次研究生報考人數(shù)53人，錄取人數(shù)19人，一次性就業(yè)率達到90%。

3小結(jié)

學(xué)院從夯實理論基礎(chǔ)、構(gòu)建實踐教學(xué)體系、培養(yǎng)創(chuàng)新能力三個方面探索并構(gòu)建了符合區(qū)域發(fā)展的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。經(jīng)過4年的實踐，學(xué)校培養(yǎng)了扎實的理論知識具有工程實踐能力、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，為同類地方新建本科院校提供了借鑒。

參考文獻:

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作者：郭林 李靖靖 王少鵬 孫浩冉 謝光輝 單位：鄭州工程技術(shù)學(xué)院