基于卓越工程師培養(yǎng)的化工專業(yè)實踐教學體系的構建與實踐

劉崢　李建平　張淑華　楊建文　李和平

摘要：化學工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要的地位，由于化工行業(yè)的特殊性，化工人才需求特別強調學生工程素質的培養(yǎng)，要求學生具有較強的實踐能力和創(chuàng)新能力，經(jīng)過幾年的實踐，對化工專業(yè)如何實施“卓越計劃”，如何構建化工專業(yè)實踐教學平臺，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，有了一定的思考。本文根據(jù)卓越工程師培養(yǎng)計劃的要求，闡述了當前化工專業(yè)實踐教學面臨的問題，提出構建基于卓越工程師培養(yǎng)的化工專業(yè)實踐教學體系的幾項措施，以及取得的成效。

關鍵詞：化工專業(yè)；卓越工程師；實踐教學；體系構建

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）41-0145-02

化學工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要的地位，由于化工行業(yè)的特殊性，化工人才需求特別強調學生工程素質的培養(yǎng)，要求學生具有較強的實踐能力和創(chuàng)新能力。2010年教育部在天津大學啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，其宗旨就是要聯(lián)合有關部門和行業(yè)協(xié)（學）會，共同培養(yǎng)適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質量各類型工程技術人才[1-2]?；瘜W工程與工藝專業(yè)實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，為高素質化工人才的培養(yǎng)搭建了良好的平臺。桂林理工大學化學工程與工藝專業(yè)在2011年入選了教育部第二批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，并于2012年招收了本校第一批化工卓越工程師班的學生。經(jīng)過幾年的實踐，對化工專業(yè)如何實施“卓越計劃”，如何構建化工專業(yè)實踐教學平臺，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，有了一定的思考，下面談談筆者的認識與體會。

一、當前化工專業(yè)實踐 教學面臨的問題

桂林理工大學化學工程與工藝專業(yè)建立于1986年，當時名稱為工業(yè)分析專業(yè)，1998年更名為化學工程與工藝專業(yè)，專業(yè)方向包括化學工程、電化學工程、石油化工。經(jīng)過近30年的發(fā)展，專業(yè)建設取得了長足的進步，2006年被確定為廣西高校優(yōu)質專業(yè)，2008年獲國家級高等學校特色專業(yè)建設點，2011年入選教育部卓越工程師培養(yǎng)計劃，2008年專業(yè)所屬的化學化工教學團隊成為廣西區(qū)教學團隊，擁有的《普通化學》課程在2008年評為國家級精品課程，在2013年評為國家級精品資源共享課程，1人獲得廣西區(qū)教學名師獎，2人入選廣西高校優(yōu)秀人才資助計劃。在長期專業(yè)辦學實踐中，我們深感化工專業(yè)實踐教學存在的諸多問題，阻礙了學生實踐能力和創(chuàng)新能力的提高，也對實施“卓越計劃”造成了一定程度的困擾。這些問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.大多數(shù)化工企業(yè)，由于擔心學生的安全問題，對學生進企業(yè)進行生產(chǎn)實習，表現(xiàn)得不是很積極。各校多采取讓學生自己找單位實習，回來交一個實習報告解決實習難的問題，導致生產(chǎn)實習教學環(huán)節(jié)存在“放羊”現(xiàn)象。

2.化工專業(yè)普遍生產(chǎn)實習時間較短，一般為4——5周，企業(yè)很難給予一個真正的崗位讓學生進行生產(chǎn)實習，更無法給予學生動手，進行實際操作的機會，導致學生的生產(chǎn)實習輪為“參觀式實習”。

3.實踐教學內容比較陳舊，綜合性、工程設計性實驗項目偏少，沒有建立一個完整的給予學生進行工程實踐的教學平臺，沒有將學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，貫穿于整個大學教育的實踐教學體系中，另外各類實驗（基礎實驗、專業(yè)實驗），各類實習（認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習）有機銜接不夠，需要進行深層次的改革。

二、基于卓越工程師培養(yǎng)的化工專業(yè)實踐教學體系的構建

1.學生實踐能力和創(chuàng)新能力構成要素。深入認識學生實踐能力和創(chuàng)新能力構成要素，是有效的構建專業(yè)實踐教學體系的基礎。創(chuàng)新能力就是創(chuàng)造新的思想，將新的思想付諸實踐，創(chuàng)造一個新的事物的能力[3-4]。創(chuàng)新能力主要由創(chuàng)新思維能力、非智力因素和創(chuàng)新實踐能力三個要素構成，而實踐能力則表現(xiàn)為基本實踐能力、綜合實踐能力、創(chuàng)新實踐能力三個由低到高的層次。很明顯創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)，對提升學生實踐能力和創(chuàng)新能力意義重大。影響創(chuàng)新實踐能力的主要因素有學生的創(chuàng)新實踐品質、創(chuàng)新實踐技能和創(chuàng)新實踐環(huán)境[5]。作為高等學校的教育工作者，在對學生創(chuàng)新實踐品質培養(yǎng)時，既要注重開發(fā)和培育學生的共性，也要尊重學生個性的差異，要因材施教，促進多樣化人才的發(fā)展，同時要將創(chuàng)新實踐技能的培養(yǎng)融入人才培養(yǎng)方案中，根據(jù)學生在不同階段的特點，開設不同類型的實踐課程；要盡量依托學科優(yōu)勢平臺，打破教學實驗室和科研實驗室壁壘，將重點實驗室的優(yōu)質資源和教師的科研成果融入教學中，構建良好的創(chuàng)新實踐環(huán)境。

2.多層次立體化化工實踐教學體系的構建。在入選了教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”后，我們及時對化工專業(yè)人才培養(yǎng)方案進行了修訂，構建理論（Theory）課程體系和課程內容、驗證（Test）體系、創(chuàng)新（Try）體系的“3T”化學工程與工藝專業(yè)課程體系，特別是形成以“工程實踐與工程應用創(chuàng)新”為亮點的實踐教學體系，其核心是體現(xiàn)了對學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。該實踐教學體系由“基本技能層次”、“綜合應用能力與初步設計能力層次”、“工程實踐與創(chuàng)新能力層次”三個層次構成。“基本技能層次”由大一、大二開設的無機化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗、分析化學實驗、化工原理實驗、以及由大三開設各專業(yè)方向的綜合實驗等組成，通過課程實驗、上機等實踐環(huán)節(jié)，學生加深了對理論課基本概念、基本理論的理解，培養(yǎng)了學生基本實踐技能；“綜合應用能力與初步設計能力層次”則由化工設計、精細化學品配方工程師實訓、工業(yè)分析技能實習實訓、電化學工藝技能實訓，以及認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習組成，通過課程設計、綜合實訓、在企業(yè)進行的各類實習等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)對學生綜合應用工程能力與初步設計能力的培養(yǎng)；“工程實踐與創(chuàng)新能力層次”通過開設應用研究型選修課、“工程實踐與創(chuàng)新”自選實驗項目和暑期到企業(yè)“頂崗實踐”，同時通過組織學生參加全國大學生化工設計競賽、各級“挑戰(zhàn)杯”大學生學術科技作品競賽、各級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目等方式，培養(yǎng)學生的工程實踐與工程應用創(chuàng)新能力，通過雁山大講壇的引導，開展各種形式的講座、研討會，豐富校園化工科技文化生活。

幾年來，為了使化工實踐教學體系能夠獲得良好的教學效果，我們對實踐教學內容和教學方法進行了改革。一方面鼓勵教師在教學中立足先進性、前沿性更新充實課程內容，將化學化工學科最新科研成果及個人的科研成果有機融入到課程教學中，如電化學工程方向教師利用廣西區(qū)科技進步獎的“高性能二次電池電極活性材料合成的新方法”和電鍍新工藝研究的科研成果以及發(fā)明專利，設計并開設了“鋰離子電池的裝配及性能測試”、“電鍍鎳的工藝設計及性能測試”等電化學工程專業(yè)實驗，并出版教材《電化學實驗》，化學工程方向教師利用綠色化學科研成果，出版《有機化學實驗綠色化教程》、《精細化工工藝學》教材，并在教學中使用。另一方面在開設的各種技能實訓中，努力開發(fā)具有中試規(guī)模的實訓項目，盡量確保學生能在真實工作崗位環(huán)境條件下進行實訓，如與東莞金賽爾科技有限公司合作，從企業(yè)引進了軟包裝鋰離子電池小試生產(chǎn)線，開設了與生產(chǎn)實際接近的電化學工藝技能實訓項目，精細化學品配方工程師實訓項目所采用的配方及工藝，均來自生產(chǎn)實際。在2014年，學校加大了對校內實踐基地的投入力度，打造校內化工生產(chǎn)仿真實訓裝置平臺。該化工生產(chǎn)仿真實訓裝置采用真實的化工企業(yè)生產(chǎn)工藝流程，運用仿真技術，結合化工生產(chǎn)真實設備、儀表及工業(yè)控制系統(tǒng)進行構建，全面模擬生產(chǎn)工藝過程?；どa(chǎn)仿真實訓裝置平臺的建立，彌補了學生在化工企業(yè)不能動手的，只能參觀的缺陷，提高了實訓實習質量。

三、實踐教學體系教學效果

1.新的實踐教學體系的實施，在一定程度上解決了當前化工專業(yè)在企業(yè)實習效果不理想的問題，提高了實踐實習教學質量。

2.實施新的實踐教學體系，極大提高了學生的創(chuàng)新實踐能力，多年來本專業(yè)畢業(yè)生一次性就業(yè)率保持在90%以上。近三年來，化工專業(yè)全體學生（約200人）均參加了全國大學生化工設計競賽，5人獲得全國一等獎，18人獲全國二等獎，33人獲全國三等獎，其余學生獲優(yōu)秀獎，在廣西同類高校名列前茅；同時化工專業(yè)各班級約有一半的學生參加導師課題組的科研活動，在導師指導下參加包括大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)在內的科研項目近30項，并獲得不少科技成果獎，其中獲廣西區(qū)級“挑戰(zhàn)杯”二等獎1項（2012年）、三等獎1項（2014年），廣西高校化學化工類論文及設計競賽，11人獲一等獎，3人獲二等獎。本科生以第一作者發(fā)表學術研究論文每年在2～3篇左右，申請國家發(fā)明專利2～3項。

3.“化學工程與工藝特色專業(yè)建設與實踐”成果在2012年獲廣西區(qū)級優(yōu)秀教學成果獎一等獎，其中對學生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，引起了同行們廣泛關注，起到了很好的示范作用，彌補了學生在化工企業(yè)不能動手的，只能參觀的缺陷，提高了實訓實習質量。

參考文獻：

[1]林健.高?！白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計劃”實施進展評析（2010-2012）上[J].高等工程教育研究，2013，（3）.

[2]陳啟元.對實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”工作中幾個問題的認識[J].中國大學教學，2012，（1）.

[3]張晶.我國大學生創(chuàng)新能力發(fā)展現(xiàn)狀與培養(yǎng)研究[D].安徽大學碩士學位論文，2014.

[4]汪鴻.化工類專業(yè)實踐教學體系的構建與實踐[J].黑龍江科學，2014，5（11）.

[5]王芳，曹曉群，楊榮華，等.化工專業(yè)學生設計能力培養(yǎng)的思路與途徑[J].中國現(xiàn)代化教育裝備，2014，（21）.