以應(yīng)用能力培養(yǎng)為導(dǎo)向化學(xué)化工實踐教學(xué)改革*

高亞輝，李 娟，王 芳，張 攔，孫玉宇，苗亞磊，尹國杰

(洛陽理工學(xué)院環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院，河南 洛陽 471023)

2019年教育部《關(guān)于實施一流本科專業(yè)建設(shè)“雙萬計劃”的通知》明確提出 “在不同類型的普通本科高校建設(shè)一流本科專業(yè)，鼓勵分類發(fā)展、特色發(fā)展，鼓勵支持高校在服務(wù)國家和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展中建設(shè)一流本科專業(yè)”[1]，這是在新時代新形勢下貫徹習(xí)近平總書記重要講話精神、落實立德樹人根本任務(wù)、實現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展的重要舉措和落腳點。洛陽理工學(xué)院作為一所地方型全日制普通本科地方院校，長期堅持“行業(yè)性、地方性、應(yīng)用型”(即“兩性一型”)的辦學(xué)定位，對接行業(yè)企業(yè)需求、服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展，注重“實基礎(chǔ)、強能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)目標導(dǎo)向。依據(jù)高校教學(xué)指導(dǎo)委員會制訂的“普通高等院校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標準”，規(guī)定的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的基礎(chǔ)知識和專業(yè)技能要求，同時，結(jié)合“根據(jù)學(xué)校類型層次、辦學(xué)定位和學(xué)生未來與就業(yè)發(fā)展，構(gòu)建特色、多樣人才培養(yǎng)模式”[2]。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)遵循“理” “工”相結(jié)合，以分析測試和精細化工為專業(yè)建設(shè)方向，圍繞洛陽產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及“755”現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展，制定了培養(yǎng)具有良好的政治理論素質(zhì)和思想道德素質(zhì)，德智體美勞全面發(fā)展，掌握應(yīng)用化學(xué)的基礎(chǔ)知識、基本理論，具備分析檢測及精細品化工領(lǐng)域的專業(yè)技能，能夠在相關(guān)企事業(yè)單位從事產(chǎn)品分析與檢驗、質(zhì)量控制與管理、精細品合成、技術(shù)研發(fā)與工藝設(shè)計、運營管理及科學(xué)研究等工作，社會責(zé)任感強、基礎(chǔ)理論扎實、具有較強實踐能力和創(chuàng)新意識的應(yīng)用型人才目標。其中，實踐教學(xué)和專業(yè)實驗?zāi)芰κ菓?yīng)用化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生從事專業(yè)技術(shù)工作的崗位基礎(chǔ)，具有舉足輕重的作用。經(jīng)過近幾年的探索和實踐，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)在創(chuàng)新實踐教學(xué)改革中始終貫徹以學(xué)生為中心、產(chǎn)出為導(dǎo)向、持續(xù)改進的理念，構(gòu)建以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力為導(dǎo)向的多層次實踐教學(xué)體系，通過推行本科生科研助理，組織和參加專業(yè)學(xué)科競賽、大學(xué)生挑戰(zhàn)杯、互聯(lián)網(wǎng)+、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等活動，加強校內(nèi)外實習(xí)、實訓(xùn)基地建設(shè)，提升“雙師型”師資比例等一系列創(chuàng)新實踐教學(xué)改革舉措，以適應(yīng)一流專業(yè)建設(shè)的需要，實現(xiàn)高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標。

1 以學(xué)生為中心，構(gòu)建以應(yīng)用能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的多層次的實踐教學(xué)體系

應(yīng)用化學(xué)專業(yè)在培養(yǎng)方案制定過程中，圍繞以“學(xué)生為中心，產(chǎn)出為導(dǎo)向”，充分考慮了當(dāng)前經(jīng)濟社會和行業(yè)發(fā)展對專業(yè)人才知識、能力、素質(zhì)等方面提出的新要求，主動對接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型高質(zhì)量發(fā)展升級過程，持續(xù)優(yōu)化提升，以增強所培養(yǎng)人才的社會適應(yīng)性[3-6]。按照“反向設(shè)計、正向?qū)嵤甭窂?，新修訂的?yīng)用化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，明晰了專業(yè)知識要求和專業(yè)能力構(gòu)成，構(gòu)建了“基礎(chǔ)化學(xué)實驗→專業(yè)課程實驗→綜合性實驗→校內(nèi)實訓(xùn)→校外實習(xí)”逐步發(fā)展、層次遞進的、全員參與的實踐教學(xué)模式，并通過調(diào)整實驗項目提高三性實驗項目的比例(設(shè)計性8.26%、綜合性20.54%、創(chuàng)新性3.57%)，不斷加強學(xué)生專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)。在此基礎(chǔ)上，還增加了儀器分析、工業(yè)分析及有機合成等課程的綜合實驗，并結(jié)合校內(nèi)化工實訓(xùn)平臺，增加了化學(xué)工程實訓(xùn)環(huán)節(jié)，使實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)分比例(含課內(nèi)實驗學(xué)分)由27.3%(2016版培養(yǎng)方案)提高至32.9%(2019版培養(yǎng)方案)。同時，還增設(shè)了1學(xué)分的“創(chuàng)新實踐”必修環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生參加科技創(chuàng)新、學(xué)科競賽、創(chuàng)業(yè)實踐、社會實踐等活動，并取得創(chuàng)新成果。通過實驗、工程實訓(xùn)和創(chuàng)新實踐，強化學(xué)生的實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，提高學(xué)生的創(chuàng)新和應(yīng)用能力[7]。

2 以應(yīng)用能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的創(chuàng)新實踐教學(xué)改革舉措及成效

2.1 推行本科生科研助理制，科教融合，推進科研創(chuàng)新實踐育人

洛陽理工學(xué)院緊緊圍繞“為建材行業(yè)轉(zhuǎn)型升級服務(wù)、為洛陽經(jīng)濟社會發(fā)展服務(wù)”的發(fā)展目標，著力提升科學(xué)研究、社會服務(wù)與創(chuàng)新的能力和水平，以高水平科學(xué)研究支撐高質(zhì)量人才培養(yǎng)。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)教師積極投身科學(xué)研究，注重科教融合、相互促進。從2018年開始在大二、大三的本科生中推行科研助理活動，鼓勵學(xué)生參與教師的科研項目，協(xié)助專業(yè)教師完成科研任務(wù)。科研助理采取“雙向選擇”方式選拔確定，即先由當(dāng)年承擔(dān)科研任務(wù)的教師申報計劃進行崗位招募，學(xué)生自愿報名，再通過面試選拔，擇優(yōu)錄取。學(xué)生科研助理的培養(yǎng)期限為1～2年，期間對學(xué)生的日常表現(xiàn)、能力提升、成果產(chǎn)出情況等進行考核。對擔(dān)任科研助理期滿且經(jīng)考核合格的學(xué)生，學(xué)院頒發(fā)學(xué)生科研助理證書，授予創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育學(xué)分。

為提升學(xué)生的科研實踐能力，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)還制定計劃不斷加強對學(xué)生的培訓(xùn)，如專門邀請應(yīng)用化學(xué)專業(yè)博士教師開展“如何進行實驗方案的設(shè)計和制定”、“數(shù)據(jù)處理與分析問題”、《走近科研——淺談大學(xué)生如何做科研》等一系列講座。通過推行科研助理創(chuàng)新實踐模式、強化實踐訓(xùn)練，增強了學(xué)生參與老師的科研項目的積極性，開闊了學(xué)生的視野，培養(yǎng)了學(xué)生的獨立思考能力和自學(xué)能力，提升了學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和應(yīng)用能力。3年來應(yīng)用化學(xué)專業(yè)有150余名學(xué)生(占比48.5%)以科研助理的形式參與近30位教師的科研項目中，涉及國家自然科學(xué)基金、省自然科學(xué)基金、省科技攻關(guān)、省教育廳高等學(xué)校重點科研、省級高層次人才、洛陽理工學(xué)院校級科研及產(chǎn)學(xué)研合作等多層次科研項目，其中，有65名學(xué)生獲獎16項，參與完成專業(yè)學(xué)生論文10余篇，申請發(fā)明專利12項。

2.2 組織和參加實驗技能和學(xué)科競賽，增強實踐創(chuàng)新服務(wù)能力

在開展科研助理的基礎(chǔ)上，2018～2019年連續(xù)兩年應(yīng)用化學(xué)專業(yè)積極組織學(xué)生參加了由教育部高等學(xué)?；ゎ悓I(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會和中國化工教育協(xié)會主辦的“啟航——化工工程師”全國大學(xué)生化工實驗大賽”，分別獲得了中南賽區(qū)團體二、三等獎，這不僅促進了與兄弟院校間的相互交流和學(xué)習(xí)，而且對加強化工原理教學(xué)、提高化工實驗規(guī)范性、創(chuàng)新實驗教學(xué)改革具有十分重要的意義。2019年應(yīng)用化學(xué)系承辦了全國建材類專業(yè)大學(xué)生職業(yè)技能大賽，包括建材化學(xué)分析、水泥物理性能檢測、水泥生產(chǎn)中控操作和創(chuàng)新創(chuàng)意作品四個比賽項目。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)組織8名學(xué)生參加了建材化學(xué)分析比賽項目，經(jīng)過前期扎實科學(xué)訓(xùn)練和最終激烈的角逐，獲得本科組一等獎1名、二等獎3名、三等獎2名，并使應(yīng)用化學(xué)專業(yè)榮獲建材分析項目“團體一等獎”。此外，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)還連續(xù)兩年承辦了由校團委主辦的專門針對大三大四學(xué)生、覆蓋面達到全部學(xué)生50%的化學(xué)實驗技能競賽。通過基礎(chǔ)操作訓(xùn)練和比賽，強化了學(xué)生分析測試操作能力，使學(xué)生擁有標準化的操作技能和優(yōu)秀的專業(yè)素養(yǎng)，為生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)及就業(yè)深造打下了扎實的基礎(chǔ)[8]。

2.3 參加挑戰(zhàn)杯、互聯(lián)網(wǎng)+、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新實踐能力

按照“興趣驅(qū)動、自主實踐、重在過程”的原則，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)鼓勵學(xué)生開展創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練與實踐，在項目培育的基礎(chǔ)上每年都組織學(xué)生團隊申報“大創(chuàng)項目”，參加中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”、創(chuàng)青春大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等賽事和“青年紅色筑夢之旅”活動，不斷提升學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。此外，還邀請專家給學(xué)生講解“挑戰(zhàn)杯、創(chuàng)青春、互聯(lián)網(wǎng)+三大賽事的相關(guān)政策”，作題為“互聯(lián)網(wǎng)+：創(chuàng)新路徑及商業(yè)模式創(chuàng)新”和“挑戰(zhàn)杯創(chuàng)業(yè)大賽——計劃書撰寫及相關(guān)思考”的報告；邀請有經(jīng)驗的老師從“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽準備、項目挖掘和凝練、團隊組建、材料打磨及如何進行路演等多個角度進行經(jīng)驗交流和分享，強化對學(xué)生的培訓(xùn)。3年來應(yīng)用化學(xué)專業(yè)近200名學(xué)生(占全部學(xué)生的64.7%)參加了挑戰(zhàn)杯、互聯(lián)網(wǎng)+和創(chuàng)青春等大學(xué)生創(chuàng)新實踐項目，共獲得省級以上獎勵28項，其中國家級獎勵1項。

2.4 加強校內(nèi)外實習(xí)、實訓(xùn)基地建設(shè)，深化產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人

實習(xí)、實訓(xùn)是實踐教學(xué)的基本環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求、培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新精神、培養(yǎng)應(yīng)用型人才的基本途徑[9-10]。為扎實推進創(chuàng)新實踐教學(xué)改革，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)不斷加大實踐教學(xué)投入，以專業(yè)課程和學(xué)科為依托建設(shè)了河南省固體廢棄物開發(fā)利用工程實驗室、河南省太陽能轉(zhuǎn)換及鋰鈉基儲能國際聯(lián)合實驗室、河南省有機鉬(鎢)工程實驗室、河南省重金屬污染土壤修復(fù)工程技術(shù)研究中心。其次在原有應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗室之外，2018年集中搭建了天然產(chǎn)物提取與精餾、乙酸乙酯合成、多效蒸發(fā)與結(jié)晶、化工管道拆裝、天然產(chǎn)物提取等校內(nèi)化學(xué)工程綜合實訓(xùn)平臺。學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)實踐基礎(chǔ)上，在校內(nèi)就可進行實際操作，強化專業(yè)實踐能力培養(yǎng)。在2020年“新冠疫情”期間，專業(yè)師生利用實訓(xùn)裝置，動手制做了消毒型洗手液，解決了畢業(yè)生返校等帶來的燃眉之急，節(jié)約了學(xué)校大量投入。

此外，在校外教學(xué)實習(xí)探索實施產(chǎn)教融合式教學(xué)形式，不斷挖掘校外教育資源，先后與上虞新和成生物化工有限公司、海螺水泥股份有限公司、江蘇中正生化股份有限公司、洛陽昊海工貿(mào)有限公司、洛陽晟源新材料有限公司、河南三青環(huán)境監(jiān)測有限公司等簽訂產(chǎn)學(xué)研合作或就業(yè)實習(xí)基地協(xié)議，搭建多個校外產(chǎn)學(xué)研合作平臺。實習(xí)前，帶隊老師要先深入實習(xí)基地，熟悉工藝技術(shù)，收集編寫實習(xí)重點與技術(shù)問題，并發(fā)給每位學(xué)生，做到“帶問題”實習(xí)。同時，在實習(xí)過程中，還聘請企業(yè)經(jīng)驗豐富的工程師擔(dān)任生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的指導(dǎo)老師，實行“雙導(dǎo)師”制，實習(xí)單位指導(dǎo)老師負責(zé)生產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)，解決實習(xí)過程遇到問題，并在學(xué)生實習(xí)總結(jié)和實習(xí)成績單上簽名。盡量克服 “只能看，不能動，走馬觀花”等化學(xué)化工實習(xí)常見的現(xiàn)實問題。畢業(yè)設(shè)計(論文)環(huán)節(jié)實行“真題實作，一人一題”，引入行業(yè)企業(yè)導(dǎo)師直接參與選題開題、設(shè)計(論文)指導(dǎo)及答辯工作。不僅為畢業(yè)生提供了大量應(yīng)用性較強的選題，而且，在技術(shù)規(guī)范和實際操作中更加貼近生產(chǎn)實際，豐富了學(xué)生的專業(yè)實踐技能。通過共管共享的實踐教學(xué)模式，提升教學(xué)實驗、科學(xué)實踐和實習(xí)實訓(xùn)的質(zhì)量，深化產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人。

為加強實踐教學(xué)工作規(guī)范化，提升實踐教學(xué)質(zhì)量，依據(jù)學(xué)校相關(guān)文件精神，結(jié)合環(huán)化學(xué)院和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的特點與實際，制訂了實習(xí)、實訓(xùn)教學(xué)管理辦法和實踐教學(xué)工作質(zhì)量標準等文件，以保障實踐教學(xué)的目標達成和改革成效。

2.5 持續(xù)提升 “雙師型”師資比例，穩(wěn)步提升實踐教學(xué)質(zhì)量

教師參加實踐鍛煉是創(chuàng)新實踐教學(xué)改革、促進產(chǎn)教融合和校企合作、提升人才培養(yǎng)質(zhì)量等的良好途徑。洛陽理工學(xué)院為提高教師的工程與社會實踐應(yīng)用能力，打造一支素質(zhì)高、實踐能力強 “雙師型”師資隊伍，依照高水平應(yīng)用型大學(xué)建設(shè)要求，制定實施了《洛陽理工學(xué)院教師參加工程與社會實踐、掛職鍛煉基地管理辦法》和《洛陽理工學(xué)院教師參加工程與社會實踐、掛職鍛煉實施管理辦法》。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)每學(xué)期選派1～2名青年骨干教師，通過合作研發(fā)、中短期專業(yè)培訓(xùn)等形式，深入到企業(yè)生產(chǎn)一線進行半年以上的工程實踐鍛煉或參加校工會開展的青年教師暑期實踐營活動。通過發(fā)揮專業(yè)技能優(yōu)勢、幫助企業(yè)解決技術(shù)難題，教師在服務(wù)企業(yè)的實踐中不但熟悉了行業(yè)發(fā)展形勢，積累了教學(xué)素材，同時提升了自身工程實踐能力、教學(xué)實踐和創(chuàng)新能力，并為深入開展創(chuàng)新實踐教學(xué)改革、深化校企協(xié)作育人奠定了良好的基礎(chǔ)。

3 綜合創(chuàng)新實踐教學(xué)改革案例

在大學(xué)生科研助理實施的過程中，作者結(jié)合課題組研究方向招聘應(yīng)用化學(xué)4名本科生參與了河南省高等學(xué)校重點科研項目“超輕石墨烯/銀納米線復(fù)合氣凝膠開發(fā)及應(yīng)用”研究中，協(xié)助完成了該項目中氧化石墨烯和銀納米線材料制備、石墨烯/銀納米線復(fù)合氣凝膠的制備及吸附性能測試的研究內(nèi)容。學(xué)生在參與研究期間，掌握了Hummers法制備氧化石墨烯、水熱法制備銀納米線和復(fù)合氣凝膠，傅立葉紅外光譜法、掃描電子顯微鏡、X-射線粉末衍射法表征分析所制備樣品的實驗操作，極大提升了實驗技能及實踐應(yīng)用能力，培養(yǎng)了學(xué)生的科研興趣和創(chuàng)新思維。此外，參與科研項目期間學(xué)生申報發(fā)明專利“一種石墨烯/銀納米線復(fù)合氣凝膠的制備方法”(授權(quán)號ZL 202010067762.9)1項，在《化工新型材料》發(fā)表中文核心論文“石墨烯/銀納米線復(fù)合氣凝膠的制備及其吸附性能研究”1篇，2021年參加第七屆中國國際互聯(lián)網(wǎng)+大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽競賽獲得省級1等獎(石墨烯氣凝膠可循環(huán)凈水裝置)。

4 結(jié) 語

創(chuàng)新實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，洛陽理工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)還需要繼續(xù)以“立德樹人”根本任務(wù)為統(tǒng)領(lǐng)，堅持目標導(dǎo)向和問題導(dǎo)向，明確具體改革任務(wù)，不斷優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，提高創(chuàng)新實踐教學(xué)改革的成效，持續(xù)加強符合人才培養(yǎng)定位和培養(yǎng)要求的師資隊伍、教學(xué)資源、實習(xí)實踐基地和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)條件等硬件條件建設(shè)，適應(yīng)一流人才培養(yǎng)的文化氛圍、教學(xué)學(xué)風(fēng)、管理規(guī)章制度、實驗室和科研平臺開放與管理、協(xié)同育人機制和國際化教學(xué)等軟條件建設(shè)[3]，才能適應(yīng)一流專業(yè)建設(shè)需要，實現(xiàn)高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標。