新工科視域下化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式研究

趙志西，冶育芳，馬曉利，陳素霞

（1.新疆師范大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，新疆烏魯木齊 830054；2.新疆醫(yī)科大學(xué) 黨委統(tǒng)戰(zhàn)部，新疆烏魯木齊 830011）

在教育部發(fā)布的《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》文件中，明確提出高校要加快工程教育改革創(chuàng)新，培養(yǎng)大批工程科技人才，支撐新時(shí)代我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型升級(jí)。新疆師范大學(xué)大學(xué)化工專業(yè)教師探索了新時(shí)代背景下化工實(shí)踐教學(xué)內(nèi)在規(guī)律，全面審視和梳理化工專業(yè)辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)，特別是實(shí)踐性教學(xué)頂層設(shè)計(jì)及實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。2020年9月，化工專業(yè)對近五年畢業(yè)生及其用人單位設(shè)計(jì)并發(fā)放了問卷其中，畢業(yè)生調(diào)查問卷發(fā)放100份，回收有效問卷97份。用人單位調(diào)查問卷發(fā)放50份，回收有效問卷49份。通過面向近5年化工專業(yè)畢業(yè)生和用人單位設(shè)計(jì)并發(fā)放問卷，圍繞“為誰培養(yǎng)化工專業(yè)畢業(yè)生、怎么培養(yǎng)化工專業(yè)畢業(yè)生”這一主題設(shè)計(jì)了17道有代表性的問題，初步明確了當(dāng)前專業(yè)辦學(xué)中存在的主要問題。針對這些問題，通過深入分析和思考，提出了對應(yīng)舉措實(shí)施教學(xué)改革，得到畢業(yè)生及用人單位的正面反饋評價(jià)。

1 化工專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)存在的問題

近五年，本?；I(yè)畢業(yè)生去向主要為：讀研深造（40.2%）和入職中小企業(yè)（24.7%），進(jìn)入機(jī)關(guān)事業(yè)單位和大型企業(yè)人數(shù)相對較少。這與化工專業(yè)畢業(yè)生薪資分布結(jié)果相符，大部分畢業(yè)生每月工資性收入不足4 000元（占40.2%），僅有4.1%的畢業(yè)生薪資超過7 000元。這說明我?；I(yè)畢業(yè)生就業(yè)層次普遍偏低，難以敲開大型企業(yè)和高收入行業(yè)的大門。從畢業(yè)生入職的具體行業(yè)看，只有11.3%的畢業(yè)生從事化工行業(yè)，即使擴(kuò)大到化學(xué)化工行業(yè)，也只有31.9%畢業(yè)生，而大部分畢業(yè)生（56.7%）從事非化學(xué)化工類行業(yè)。這與對畢業(yè)生第一份工作與化工的相關(guān)性調(diào)查結(jié)果相一致（化工專業(yè)畢業(yè)生第一份工作與化工專業(yè)相關(guān)性為23.7%）。第一份工作與化工專業(yè)相關(guān)性高于畢業(yè)生目前從事行業(yè)與化工專業(yè)相關(guān)性，這說明隨著時(shí)間推移越來越多畢業(yè)生流入非化工行業(yè)。從總體上評估化工專業(yè)畢業(yè)生所在行業(yè)與化工相關(guān)性上，只有13.9%的畢業(yè)生認(rèn)為與化工非常相關(guān)，而31.9的畢業(yè)生認(rèn)為與化工略有相關(guān)，高達(dá)47.2%的畢業(yè)生認(rèn)為與化工完全不相關(guān)。這說明本科生作為專業(yè)限制性不太強(qiáng)的階段，在畢業(yè)之后憑借自我學(xué)習(xí)可以進(jìn)入眾多行業(yè)大顯身手，以后要加強(qiáng)非化工知識(shí)和技能的講授和習(xí)得，幫助學(xué)生跨專業(yè)就業(yè)。

2 化工專業(yè)教育供給側(cè)存在的問題

針對在校時(shí)最重要的專業(yè)課程進(jìn)行的調(diào)研結(jié)果顯示，前三名分別為四大基礎(chǔ)化學(xué)、英語以及機(jī)械制圖，而專業(yè)見習(xí)研習(xí)實(shí)習(xí)以及化工原理課、化工實(shí)驗(yàn)課屬于第二梯隊(duì)，最后是化工設(shè)計(jì)、化工工藝學(xué)、反應(yīng)工程和課程設(shè)計(jì)。這說明化工專業(yè)的高端課程排序非常低，這與專業(yè)畢業(yè)生讀研率高、就業(yè)層次低離不開，只有極少數(shù)進(jìn)入大型化工企業(yè)的畢業(yè)生才用得上化工設(shè)計(jì)、化工工藝學(xué)、反應(yīng)工程和課程設(shè)計(jì)中學(xué)到的知識(shí)和技能。

對在校時(shí)需要加強(qiáng)學(xué)習(xí)培養(yǎng)環(huán)節(jié)的調(diào)研結(jié)果顯示，54.6%的畢業(yè)生認(rèn)為最需要挖掘和優(yōu)化自己的興趣和特長，極大超過最需要加強(qiáng)化工專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的畢業(yè)生（26.8%）。這符合畢業(yè)生從事工作與化工專業(yè)相關(guān)性較弱的調(diào)查結(jié)果，說明經(jīng)過社會(huì)的歷練，大部分畢業(yè)生已經(jīng)非常成熟，更加明確自己需要學(xué)習(xí)什么，闖蕩社會(huì)需要什么能力，自己必須揚(yáng)長補(bǔ)短，充分發(fā)揮自己特長，加強(qiáng)社交能力和溝通能力，更好地在競爭激烈的職場上生存和發(fā)展。因此，專業(yè)培養(yǎng)方案和教學(xué)模式必須適應(yīng)畢業(yè)生的這一轉(zhuǎn)變，盡量在學(xué)校期間就幫助學(xué)生找到自己以后要走的路，這恐怕比教授專業(yè)知識(shí)更加重要。

在問卷設(shè)置的開放式題目“關(guān)于新師大化工專業(yè)教學(xué)的意見建議”中，大部分畢業(yè)生寫下了自己的建議。一部分學(xué)生希望把四大基礎(chǔ)化學(xué)課加大學(xué)時(shí)數(shù)，一部分學(xué)生希望能加強(qiáng)大學(xué)英語課程。這代表了讀研深造同學(xué)的想法。一部分學(xué)生認(rèn)為課程設(shè)置希望更加務(wù)實(shí)，靠近學(xué)生和企業(yè)需求。希望本專業(yè)能與企業(yè)經(jīng)常聯(lián)系合作，讓學(xué)生更多地了解一些今后工作方面的事情。有的畢業(yè)生認(rèn)為要加強(qiáng)實(shí)習(xí)工作，提升本?；I(yè)的社會(huì)影響力和美譽(yù)度，盡快通過工程教育專業(yè)認(rèn)證，為畢業(yè)生求職創(chuàng)造更好的氛圍。

3 化工專業(yè)教育用人單位反饋的問題

近五年，化工專業(yè)畢業(yè)生所在用人單位主要為機(jī)關(guān)事業(yè)單位及中小型企業(yè)，二者合計(jì)占到56.8%。而大型上市企業(yè)僅為16.3%。這一結(jié)果與用人單位每年平均招聘人數(shù)結(jié)果相符?；I(yè)畢業(yè)生所在用人單位每年平均招聘人數(shù)在20人以下的占42.8%。這說明大型上市企業(yè)招聘和錄用我專業(yè)畢業(yè)生還有待提高。

對于化工專業(yè)畢業(yè)生所在用人單位最看重畢業(yè)生具有的能力方面，有57.1%用人單位認(rèn)為畢業(yè)生的學(xué)習(xí)能力和適應(yīng)能力最重要，其次是專業(yè)理論和實(shí)踐能力，最不看重創(chuàng)新能力（僅有6.1%的用人單位認(rèn)為創(chuàng)新能力最重要）。該結(jié)果與用人單位最希望學(xué)校著重加強(qiáng)的培養(yǎng)調(diào)研結(jié)果略有不同。有46%以上的用人單位希望學(xué)校著重培養(yǎng)本科生的專業(yè)實(shí)踐素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)及創(chuàng)新意識(shí)。這說明需要加強(qiáng)本科生學(xué)習(xí)能力以及專業(yè)技能，特別是實(shí)踐操作能力。

對于創(chuàng)新，可以分為創(chuàng)新意識(shí)以及創(chuàng)新能力，而企業(yè)需要的是創(chuàng)新意識(shí)，對創(chuàng)新能力的需求小于對本科生專業(yè)實(shí)踐素質(zhì)和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)的需求。這既說明企業(yè)非常需要實(shí)踐能力和合作能力，也說明在實(shí)際工作中創(chuàng)新意識(shí)產(chǎn)生的“微創(chuàng)新”比聽起來更加高大上的創(chuàng)新能力更加符合企業(yè)需要。

4 應(yīng)對措施

對調(diào)研中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行梳理，可以發(fā)現(xiàn)主要問題是：①畢業(yè)生就業(yè)層次偏低，單位小、收入低；②畢業(yè)生所在單位與化工相關(guān)性弱，不容易找到專業(yè)對口的化工企業(yè)；③畢業(yè)生有效的求職渠道少，學(xué)校招聘會(huì)不符合學(xué)生求職實(shí)際；④畢業(yè)生對四大基礎(chǔ)化學(xué)、英語非常重視，對化工設(shè)計(jì)、化工工藝學(xué)、反應(yīng)工程和課程設(shè)計(jì)等專業(yè)核心課程不夠重視；⑤畢業(yè)生對職場一般性技能培養(yǎng)的重視遠(yuǎn)超過對化工專業(yè)技能培養(yǎng)的重視；⑥大型化工企業(yè)招聘和錄用化工專業(yè)畢業(yè)生還有待提高；⑦強(qiáng)化培養(yǎng)本科生學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立能力；⑧需要強(qiáng)化本科生專業(yè)實(shí)踐素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)及創(chuàng)新意識(shí)；⑨創(chuàng)新個(gè)性化培養(yǎng)方案，按照學(xué)生畢業(yè)去向進(jìn)行分流和分類培養(yǎng)。因此，特提出以下應(yīng)對措施：積極貫徹落實(shí)教育部新工科建設(shè)規(guī)劃，全力探索新時(shí)代工程教育、特別是化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)在規(guī)律，全面審視和梳理我?；I(yè)實(shí)踐性教學(xué)頂層設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行理論創(chuàng)新，提出化工專業(yè)“一二三四”實(shí)踐教學(xué)模式，即：打造產(chǎn)學(xué)研一體化教學(xué)體系，夯實(shí)“兩個(gè)基本建設(shè)”，融合“三全”育人課程思政，抓好“四項(xiàng)改革”。在“新工科”建設(shè)以及工程專業(yè)認(rèn)證、“一流本科專業(yè)”建設(shè)的背景下，本成果結(jié)合我?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)，基于對我?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)在實(shí)踐教學(xué)體系中存在的問題進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，從培養(yǎng)理念、培養(yǎng)方案、課程體系及評價(jià)機(jī)制等方面對化工人才的培養(yǎng)提出了適用我校以及疆內(nèi)高校的新化學(xué)工程與工藝專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)改革體系及人才培養(yǎng)模式，為“新工科”背景下邊疆地區(qū)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供了思路。

1）打造一體化體系。通過修訂化工專業(yè)人才培養(yǎng)方案，將專業(yè)教學(xué)中的基礎(chǔ)性和實(shí)踐性兩方面要求有機(jī)結(jié)合起來，在完善課程體系的同時(shí)，重視強(qiáng)化基礎(chǔ)、創(chuàng)新、動(dòng)手能力，以促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。通過完善培養(yǎng)方案，增大、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的方式以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐和創(chuàng)新能力為導(dǎo)向，整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，在完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上，增加綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的比例和深度，通過調(diào)節(jié)培養(yǎng)方案以完善實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

在制定實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃時(shí)，堅(jiān)持“因材施教，分類指導(dǎo)”的思想，既注重理論教學(xué)，同時(shí)努力向提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力方向轉(zhuǎn)移，形成基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、仿真實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)、專業(yè)實(shí)訓(xùn)與實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）等完整的一體化、體系化實(shí)踐教學(xué)體系。

2）夯實(shí)“兩個(gè)建設(shè)”。

①建設(shè)好校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。通過積極籌措資金，不斷加強(qiáng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)。充分利用信息化技術(shù)，建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室和VR沉浸式學(xué)習(xí)室。以“大工程”教育為引領(lǐng)，不斷升級(jí)改造校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，建設(shè)工程實(shí)訓(xùn)實(shí)踐中心，為提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力提供更好的平臺(tái)；②建設(shè)好校企聯(lián)合實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。為促進(jìn)校企合作，不斷探索校外實(shí)踐基地建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作，在校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)過程中，注重從符合實(shí)習(xí)內(nèi)容的綜合性、典型代表性、經(jīng)濟(jì)性、便捷性、安全性等方面進(jìn)行實(shí)習(xí)基地的選擇、建設(shè)。與企事業(yè)單位加強(qiáng)聯(lián)系，精心打造實(shí)習(xí)就業(yè)一體化平臺(tái)，開展實(shí)習(xí)實(shí)踐、就業(yè)洽談、專家講座等多項(xiàng)合作事宜。

3）融合“三全育人”課程思政。

強(qiáng)化課程與思政的融合。在化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)中，把專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能教育目標(biāo)與思政教育目標(biāo)列為同等重要的地位，并且把思政教育目標(biāo)進(jìn)行細(xì)化和分解，與專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能培養(yǎng)目標(biāo)有機(jī)結(jié)合，針對每一項(xiàng)專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能培養(yǎng)目標(biāo)，都要提出相應(yīng)的思政教育目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能目標(biāo)一一對應(yīng)。

重視課堂教學(xué)中的知行合一。除了重視思政課程建設(shè)書面支撐材料收集和保存，還要重視和強(qiáng)化上課學(xué)生調(diào)研訪談、授課教師談心談話、教學(xué)督導(dǎo)隨堂聽課評價(jià)等軟性、隱性環(huán)節(jié)工作，力求全面、立體、真實(shí)地把握化工專業(yè)課課程思政建設(shè)過程。

完善課程思政多元化考核方式。從學(xué)校層面加強(qiáng)化工專業(yè)課課程思政建設(shè)頂層設(shè)計(jì)，加強(qiáng)職能部門對課程思政建設(shè)和管理協(xié)調(diào)機(jī)制，打造化工專業(yè)課程思政培養(yǎng)效果與師生評優(yōu)激勵(lì)機(jī)制，培育化工專業(yè)課程思政教學(xué)能手、教學(xué)名師、一流教學(xué)團(tuán)隊(duì)，大力支持化工專業(yè)課程思政資源建設(shè)和教材出版，將學(xué)生入黨、獎(jiǎng)助補(bǔ)資助申請以及評優(yōu)評先政策規(guī)定和化工專業(yè)課程思政學(xué)習(xí)表現(xiàn)緊密掛鉤，營造化工專業(yè)課程思政人人愿教、人人爭學(xué)的良好氛圍。提升課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)，基于課程思政存在問題的梳理，重新梳理教學(xué)大綱，提出融合課程思政的新版教學(xué)大綱，依據(jù)該新版大綱完善教學(xué)設(shè)計(jì)。

（4）抓好“四項(xiàng)改革”。

抓好基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革?；I(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系主要由三大模塊，即驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)構(gòu)成，三種類型實(shí)驗(yàn)交叉進(jìn)行相互滲透。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要是基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，目的是培養(yǎng)學(xué)生的基本操作、基本技能、觀察力和判斷力，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。綜合性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目通?？鐑蓚€(gè)或多個(gè)二級(jí)學(xué)科，體現(xiàn)工藝性和工程性，著重培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，化工專業(yè)教師在選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目直接選擇來自化工企業(yè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要培養(yǎng)學(xué)生的科研探索精神與科研能力。在教學(xué)過程中，化工專業(yè)教師通常以實(shí)驗(yàn)任務(wù)書取代以往的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，把教師的科研項(xiàng)目的部分研究內(nèi)容融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，讓學(xué)生利用所學(xué)理論知識(shí)查閱文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生分析問題和解決問題能力。

抓好學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。以學(xué)科專業(yè)競賽促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革的研究與實(shí)踐。我校化工專業(yè)設(shè)計(jì)了富有特色的實(shí)踐教學(xué)體系，按照“基本技能層次”“綜合應(yīng)用能力與初步設(shè)計(jì)能力層次”“工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力層次”三個(gè)層次，循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，并與“全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)大賽”相結(jié)合，著重訓(xùn)練學(xué)生的工程應(yīng)用和設(shè)計(jì)能力。在教學(xué)中，重組“化工設(shè)計(jì)”課程教學(xué)內(nèi)容，將大賽題目與課程的基本知識(shí)相結(jié)合，以競賽題目作為案例進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生對化工設(shè)計(jì)基本過程有了深入的了解和認(rèn)識(shí)，同時(shí)針對化工設(shè)計(jì)大賽，開設(shè)“化工流程模擬與CAD-大型軟件應(yīng)用”“化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)”等選修課，為學(xué)生參加“全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)大賽”獲得好成績奠定了良好的基礎(chǔ)。

抓好課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革。將專業(yè)課程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以學(xué)科競賽，企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)任務(wù)或指導(dǎo)教師的科研項(xiàng)目為課題進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，增強(qiáng)課程設(shè)計(jì)的實(shí)用性。

抓好畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）教學(xué)改革。通過改革畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）選題方式和指導(dǎo)模式，提升畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量，實(shí)行本科生導(dǎo)師制管理、項(xiàng)目化管理、校內(nèi)校外“雙導(dǎo)師”培養(yǎng)等三重模式。

5 學(xué)生評教及用人單位反饋結(jié)果

通過實(shí)踐教學(xué)軟硬件條件改善和師資力量補(bǔ)強(qiáng)，學(xué)生對實(shí)踐教學(xué)評價(jià)越來越正面。以化工原理實(shí)驗(yàn)課程評教為例，近5年參加化工原理實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)的四百余名學(xué)生給出的評教打分平均分從90.37分持續(xù)增加到92.44分。這反映了學(xué)生對實(shí)踐教學(xué)條件優(yōu)化給出了正面的評價(jià)。針對用人單位對化工專業(yè)畢業(yè)生總體評價(jià)結(jié)果顯示，36.7%的單位認(rèn)為化工專業(yè)畢業(yè)生很優(yōu)秀，53.1%的單位認(rèn)為化工專業(yè)畢業(yè)生表現(xiàn)良好，合計(jì)有89.8%的用人單位給化工專業(yè)畢業(yè)生給出了優(yōu)良以上的評價(jià)，僅有10.2%的用人單位認(rèn)為化工專業(yè)畢業(yè)生表現(xiàn)中等。這說明近年化工專業(yè)借助自治區(qū)緊缺人才專業(yè)、重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)及雙一流專業(yè)三輪梯次式深化建設(shè)，教學(xué)質(zhì)量明顯提升，用人單位滿意度持續(xù)向好，這為化工專業(yè)今后的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。