卓越工程師培養(yǎng)目標下的化工實驗示范中心建設(shè)與實踐

王衛(wèi)東，計海峰，劉 放，戴傳波

(吉林化工學院石油化工學院，吉林吉林132022)

2010年6月，教育部聯(lián)合中國工程院啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，其實施的主要目標是面向工業(yè)界、面向世界、面向未來，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強，適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為建設(shè)創(chuàng)新型國家、實現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化奠定堅實的人力資源優(yōu)勢，增強我國的核心競爭力和綜合國力［1］。吉林化工學院化學工程與工藝專業(yè)于2009年成為吉林省首家和全國地方工科院校中第一個通過教育部工程教育認證的專業(yè)，2012年入選“卓越計劃”第二批建設(shè)點，2014年成為吉林省高等學校品牌專業(yè)?；嶒炛行氖俏倚；ゎ悓I(yè)人才培養(yǎng)最重要的實踐基地，下設(shè)化工原理實驗室、化學工程與工藝實驗室、化工仿真實驗中心、化工見習實訓基地、吉林省化工分離技術(shù)高校工程研究中心、吉林省高?；で鍧嵣a(chǎn)技術(shù)重點實驗室、吉林省化工分離技術(shù)與節(jié)能工程實驗室和吉林省化工過程優(yōu)化與節(jié)能科技創(chuàng)新中心。實驗中心2009年成為吉林省實驗教學示范中心，2012年成為吉林省人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)。

一、化工實驗示范中心建設(shè)的目的與意義

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”旨在以實際工程為背景，以工程技術(shù)為主線，著力提高學生工程意識、工程素質(zhì)和工程實踐能力培養(yǎng)出一大批創(chuàng)新型卓越工程師［2］。因此，在化工類專業(yè)人才培養(yǎng)體系中，以“卓越工程師培養(yǎng)”目標為導向，在教學中著力培養(yǎng)學生工程實踐能力、工程設(shè)計能力、創(chuàng)新能力、科技開發(fā)能力和溝通協(xié)作能力具有重要意義。作為專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)綜合實驗室，化工實驗中心每年擔負著全校8個教學院21個專業(yè)2 000多名學生的化工專業(yè)課程及相關(guān)實驗任務(wù)，是培養(yǎng)學生基本科學實驗技能和工程素質(zhì)重要的一個環(huán)節(jié)，是學生實驗培訓及了解儀器設(shè)備使用的主要場所。圍繞“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，以企業(yè)實際需求為導向，創(chuàng)建了一整套與企業(yè)實際需求有效結(jié)合的工程化實驗中心，是化工實驗示范中心建設(shè)的目標和要求。主要體現(xiàn)在實踐教學體系、教學平臺、考核辦法、師資隊伍、科技創(chuàng)新競賽平臺、實驗教材、環(huán)境與設(shè)施、信息化平臺等方面。

二、化工實驗示范中心建設(shè)與實踐

(一)多層次實踐教學體系構(gòu)建

理念是行為的動機，是實踐的指導思想，沒有先進的理念，就沒有先進的行動和先進的成果［3］。實驗教學中心以學生為主體，以企業(yè)需求為導向，以培養(yǎng)應用型人才為目標，以提高學生綜合素質(zhì)為核心，引入CDIO工程教育理念作為實驗教學的理論指導，結(jié)合“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，構(gòu)建了一整套與企業(yè)實際需求有效結(jié)合的以化工原理實驗為基礎(chǔ)，以化工專業(yè)實驗為紐帶，以化工創(chuàng)新實驗為提升，驗證型、綜合型和設(shè)計型實驗比例合理的“三層次、多方位”的工程化實驗教學體系。通過課內(nèi)和課外實踐教學環(huán)節(jié)，逐步培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。中心開設(shè)的主要實驗課程及項目見表1。

表1 主要實驗課程和項目

(二)實踐教學硬件平臺構(gòu)筑

實踐教學硬件平臺是大學生“實踐能力、創(chuàng)造能力和創(chuàng)業(yè)能力”的培養(yǎng)體系中不可缺少的實體平臺，也是體系建設(shè)中的重中之重。中心以“卓越工程師培養(yǎng)目標”為導向，建設(shè)的具有應用型特色實踐硬件平臺包括課程實驗、課程設(shè)計、實習實訓和課外實踐四個部分，如圖1所示。硬件平臺中所有環(huán)節(jié)都是以化工實驗教學中心為支撐，從實驗、設(shè)計、實習、科技創(chuàng)新活動等多個方面強化學生的動手能力和創(chuàng)新能力。

圖1 實踐教學硬件平臺示意圖

(三)實驗教學考核方法改革

課程考核的主要目的是檢驗教與學的效果，促進教學內(nèi)容的完善和教學方法的改進。同時，考核制度也是引導學生改進學習方法的有效途徑［3］。在總結(jié)有關(guān)高校實驗課考核方法的基礎(chǔ)上，為全面反映學生的實驗情況和創(chuàng)新能力，中心制定了《化工原理實驗成績考核辦法》、《化工專業(yè)實驗考核辦法》等，根據(jù)實驗內(nèi)容和性質(zhì)，著重考核學生實驗操作的規(guī)范性、數(shù)據(jù)的合理性、分析處理的正確性、實驗態(tài)度和實驗紀律等情況。對綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗重點考察設(shè)計方案、設(shè)計過程、設(shè)計結(jié)果、設(shè)計報告、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和設(shè)計能力等方面。采用讓學生自主設(shè)計，獨立實驗，以答辯的方式展示自己的實驗內(nèi)容和結(jié)果，最終根據(jù)學生多方面的能力給出綜合評價。

(四)實驗教學隊伍的建設(shè)與管理

高水平的師資隊伍和完善的人才引入制度是示范中心發(fā)揮功能的保障［4］。近年來，中心通過健全優(yōu)化實驗教學隊伍的配套保障機制和培養(yǎng)體系，采取培養(yǎng)為主、引進與培育并舉，專職和兼職并舉等措施，建成了一支結(jié)構(gòu)合理，理論水平高，實踐能力強，以學科組為基礎(chǔ)可持續(xù)發(fā)展的多元化師資隊伍(見圖2、圖3)。

圖2 師資隊伍職稱結(jié)構(gòu)

圖3 師資隊伍學歷結(jié)構(gòu)

結(jié)合“卓越工程師培養(yǎng)計劃”，中心對實驗教學隊伍進行分層培養(yǎng)，對不同層次實驗教學人員采取不同的培養(yǎng)方式與途徑，以提升其工程實踐能力。如:對新入校的專業(yè)教師進行下廠半年企業(yè)實踐培訓;對青年教師指定教學經(jīng)驗豐富的指導教師進行“傳、幫、帶”;對中青年教師依托學科及專業(yè)建設(shè)，鼓勵主持或參與應用課題研究;對實驗技術(shù)人員鼓勵參加實驗室建設(shè)。

此外，中心還采用選派教師參加企業(yè)實踐或產(chǎn)學研合作研究和國際、國內(nèi)教學的交流，聘請企業(yè)兼職教師參加實踐教學環(huán)節(jié)等手段，拓寬教師的視野，學習先進的理念，提升教師的專業(yè)實踐能力和工程教育能力。

中心實行主任負責制，中心教師實行中心聘任制，定期考核。對于考核不合格的教師，進行轉(zhuǎn)崗或重新進行安排，保證中心教師愛崗敬業(yè)、潛心專研、不斷提高自己的教學質(zhì)量。

(五)化工創(chuàng)新科技競賽平臺建立

科技競賽是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要載體，是培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)能力與團隊協(xié)作精神的重要途徑，同時也是高校探索人才培養(yǎng)模式改革、推動相關(guān)學科與行業(yè)緊密融合、促進相關(guān)專業(yè)課程與教材改革的重要措施［5］。加強競賽組織管理始終是化工實驗教學一個重點，近年來，中心通過抓重點，重實效，做好全國“三井化學杯”大學生化工設(shè)計競賽、吉林省“開拓杯”化工創(chuàng)業(yè)大賽、吉林化工學院化工原理技能競賽、吉林化工學院大學生“贏在大學”精英挑戰(zhàn)賽等多項國家、省、校級科技競賽的組織工作，不斷提高了獲獎數(shù)量和層次，完善學生創(chuàng)新實驗基地的建設(shè)，為學生營造了一個開放性、創(chuàng)新性、綜合性的學生創(chuàng)新實踐平臺。近三年學生省級以上獲獎情況統(tǒng)計見表2。

表2 2012～2014年度學生省級以上獲獎情況

(六)實驗教材建設(shè)

教材是教師有效教學的依據(jù)［6］。好的教材不僅要符合人才培養(yǎng)及適合專業(yè)要求，而且要具有特色、注重能力［7］。幾年來，中心教師編寫各種教材及教學參考書10余部。為更好地配合實驗教學，在“十二五”期間結(jié)合本校實際情況，結(jié)合“工程教育認證指標體系”和“卓越工程師培養(yǎng)”要求，聘請企業(yè)工程技術(shù)人員參與編寫出版了《化工原理實驗》教材。此外，還編寫了以強調(diào)綜合能力與創(chuàng)新能力，工程觀與經(jīng)濟觀為主旨的《化工原理課程設(shè)計》、《化工過程節(jié)能、減排技術(shù)問答》、《化工工人技術(shù)培訓讀本》等教材及參考書。

(七)實驗環(huán)境和設(shè)施建設(shè)

良好的實驗環(huán)境和設(shè)施，是學生工程實踐能力培養(yǎng)的必要條件。近年來，中心在優(yōu)化整合現(xiàn)有實驗儀器、設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過立項獲得中央地方共建專項、吉林省財政專項和學校實驗室建設(shè)專項資金支持等(累計839萬元)，完成了“化工類專業(yè)校內(nèi)實訓基地”、“化工實驗示范中心基地建設(shè)”和“化工綜合實驗教學平臺建設(shè)”等項目的建設(shè)，購置一大批先進實驗儀器、設(shè)備，以滿足工程素質(zhì)教育的需求，提高了學生工程實踐能力。同時，為了營造良好的實驗環(huán)境，中心通過立項獲得了吉林省財政專項“化工實驗室安全防火建設(shè)項目”130萬元，用于實驗室安全防火、人性化設(shè)施的的建設(shè)，以使化工實驗室達到國際化工程教育專業(yè)認證的標準。

(八)信息化平臺建設(shè)建設(shè)

中心重視實驗裝置的數(shù)字化與自動化、實驗及實訓教學的仿真化與多媒體化、實驗教學管理的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)。通過購置和自主研發(fā)，80%以上的實驗裝置引入智能化儀表和DCS計算機數(shù)據(jù)采集技術(shù)，使實驗易操作性和數(shù)據(jù)準確性得到明顯提高，同時也擴充了學生對相關(guān)領(lǐng)域知識的學習，提高了學生實驗的興趣。近年來，中心購買了十余套化工實驗仿真軟件、單元操作軟件和化工工藝實習仿真軟件，利用所獲得的專項經(jīng)費建成一個化工仿真實驗中心。仿真技術(shù)與多媒體技術(shù)的應用，使實驗教學真正做到了虛實結(jié)合，效果顯著。目前，通過網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境，中心實現(xiàn)了開放實驗預約、實驗仿真預習、網(wǎng)絡(luò)答疑、實驗考試和實驗考核管理等。

三、結(jié) 語

總之，新形勢下高等院?！白吭焦こ處熍囵B(yǎng)目標”下的實驗教學示范中心建設(shè)是值得大家思考和探索的一個新課題。吉林化工學院化工實驗教學中心將繼續(xù)以培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)新能力和提高教學質(zhì)量為宗旨，以實驗教學改革為核心，以實驗資源開放共享為基礎(chǔ)，以高素質(zhì)實驗教學隊伍和完備的實驗條件為保障，創(chuàng)新管理機制，全面提高實驗教學水平和實驗室使用效益，力爭早日將本中心建設(shè)成具有鮮明化工特色、管理科學、設(shè)施一流、理念先進、隊伍優(yōu)秀、成果突出的化工實驗示范中心。

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［2］ 潘高峰，戴傳波，劉艷杰，等.工科高校實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃探析［J］.吉林化工學院學報，2012，29(10):65-67.

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［4］ 解芳，梁浩.化工類應用型人才實驗技能培養(yǎng)的改革與實踐［J］.廣州化工，2012，39(24):182-183.

［5］ 陸美娟，高國華，張紅光，等.搭建科技競賽平臺 促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2012，159(23):99-101.

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