基于學(xué)科競賽模式的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”研究

李勇剛+張宏+張愛華+崔小琴+關(guān)云山+石銳明

【摘要】結(jié)合學(xué)科競賽特點(diǎn)與地方高?！白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計(jì)劃”要求，論述了在卓越計(jì)劃培養(yǎng)過程中，以學(xué)科競賽模式進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)管理組織，可有效提高學(xué)生的理論與實(shí)踐結(jié)合的綜合能力，提高企業(yè)的參與度。學(xué)科競賽模式在設(shè)計(jì)類課程中的應(yīng)用為地方高校在卓越計(jì)劃中培養(yǎng)特色人才提供了有益的探索。

【關(guān)鍵詞】學(xué)科競賽 卓越計(jì)劃 課程設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 鹽湖資源

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡稱卓越計(jì)劃）旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，并具有三個特點(diǎn)：一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程；二是學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才；三是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。地方高校應(yīng)根據(jù)自身特點(diǎn)，使基本素質(zhì)類、專業(yè)綜合類和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類的競賽目標(biāo)體系符合教學(xué)研究型大學(xué)工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，并將競賽內(nèi)容體系與高校服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的功能定位相符合。

青海大學(xué)“化學(xué)工程與工藝專業(yè)”獲教育部第三批卓越計(jì)劃。青海大學(xué)在實(shí)施“卓越計(jì)劃”過程中盡管充分考慮了青海省經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的因素，但是在具體實(shí)施時仍然出現(xiàn)了工作開展系統(tǒng)性差、學(xué)生參加積極性和企業(yè)的支持與參與度不高等問題。學(xué)科競賽的特點(diǎn)是在緊密結(jié)合課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，以競賽的方法，激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和獨(dú)立工作的能力，通過實(shí)踐來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)和工作自信心的系列化活動。因此，青海大學(xué)化工學(xué)院卓越計(jì)劃采用學(xué)科競賽模式促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)意識和實(shí)踐能力，提高企業(yè)參與度等方面取得了一定的效果。

一、課程設(shè)計(jì)采用“企業(yè)技改”式的學(xué)科單項(xiàng)競賽模式

課程設(shè)計(jì)是實(shí)踐教學(xué)中的重要組成部分，是對理論教學(xué)的一個有益的補(bǔ)充。其基礎(chǔ)目的理論與工程實(shí)踐相結(jié)合，但是沒有生產(chǎn)實(shí)際給予學(xué)生感性認(rèn)識導(dǎo)致訓(xùn)練出現(xiàn)“作業(yè)式”僵化，更難有創(chuàng)造性的發(fā)揮。為解決這一問題，我們采取了在課程設(shè)計(jì)中邀請“卓越計(jì)劃”定點(diǎn)企業(yè)專家與教師聯(lián)合出題，可根據(jù)生產(chǎn)上某工段的現(xiàn)有設(shè)備或工藝要求提出設(shè)計(jì)題目。此舉獲得了企業(yè)極大的參與熱情，甚至將技改項(xiàng)目提到課程設(shè)計(jì)中來，并承擔(dān)了相關(guān)競賽獎勵等費(fèi)用。尤其是在2016年從青海某企業(yè)獲得的“某項(xiàng)目一期裝置的換熱網(wǎng)絡(luò)和水網(wǎng)絡(luò)計(jì)算與優(yōu)化”的綜合設(shè)計(jì)型題目，竟獲得了學(xué)生與其公司員工（青海大學(xué)成教學(xué)院化工班學(xué)員）組團(tuán)參加，其成果獲得很多在原裝置設(shè)計(jì)文件和實(shí)際生產(chǎn)中無法測得的數(shù)據(jù)，對其生產(chǎn)管理和物能優(yōu)化，提出了很有參考價值的數(shù)據(jù)與建議，獲得了公司高層領(lǐng)導(dǎo)的贊譽(yù)。學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過程有了真實(shí)的研究對象，所獲得的數(shù)據(jù)來源于實(shí)際生產(chǎn)，計(jì)算結(jié)果可以與實(shí)際過程相檢驗(yàn)，很大程度上激發(fā)了學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中的創(chuàng)新意識和工程認(rèn)識，并且在實(shí)踐中可以檢驗(yàn)所學(xué)的基礎(chǔ)知識，提高理論與實(shí)踐的融合。

二、畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)采用“化工設(shè)計(jì)競賽”模式

青海省鹽湖資源豐富，習(xí)近平總書記2016年在青海視察并做出指示“鹽湖是青海最重要的資源也是國家的戰(zhàn)略性資源”，要求做好鹽湖資源的開發(fā)利用工作。“化學(xué)工程與工藝”卓越計(jì)劃學(xué)生80%來自青海省，人才培養(yǎng)目標(biāo)定位于為青海鹽湖資源開發(fā)與利用培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和工程能力的化工人才。目前，“全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽”目的在于增強(qiáng)大學(xué)生的工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力，更要為實(shí)踐“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”服務(wù)，但其競賽題目主要針對中國或者國際化工熱點(diǎn)，和青海省特色資源開發(fā)尤其是鹽湖資源的綜合利用有較大差距。因此我們在鼓勵學(xué)生組織參加全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽同時，也為卓越計(jì)劃學(xué)生舉辦了鹽化工設(shè)計(jì)競賽。為了學(xué)生能夠高度全員參與，我們將畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)用化工設(shè)計(jì)競賽模式進(jìn)行組織，特點(diǎn)如下：

1.選題自由度高

青海地區(qū)鹽湖資源豐富、鹽湖成分組成多種多樣。如常見的氯化鉀生產(chǎn)有兌鹵法、正浮選法、反浮選法、熱溶法等，生產(chǎn)工藝的選擇均需根據(jù)當(dāng)?shù)佧}湖資源、常年地區(qū)溫度和水資源狀況進(jìn)行考慮。為避免限制學(xué)生的創(chuàng)造性，不進(jìn)行指定題目并把選題方向定為：青海鹽湖資源利用方面的工藝初步設(shè)計(jì)。學(xué)生可以根據(jù)自己興趣來選擇題目，但不允許出現(xiàn)相同題目。通過給予更廣泛的選題方向，使其在選題過程中進(jìn)行充分思考、決策和計(jì)劃，更能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性并積極的參與到工藝設(shè)計(jì)中來。實(shí)際過程表明學(xué)生從資料收集、文獻(xiàn)等資料查閱、小組討論分工、完成作品（畢業(yè)設(shè)計(jì)）并進(jìn)行答辯。在這個過程中學(xué)生學(xué)會了對知識的綜合運(yùn)用，也培養(yǎng)了發(fā)掘資源、自主學(xué)習(xí)的能力，提高了專業(yè)素質(zhì)，更堅(jiān)定了為地區(qū)經(jīng)濟(jì)服務(wù)的信心。

2.貫穿整個卓越計(jì)劃

化工設(shè)計(jì)競賽不僅要求學(xué)生具有一定的理論知識，還需要掌握企業(yè)實(shí)際應(yīng)用技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的相關(guān)知識。為使學(xué)生的能夠長期有意識的提高工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?zāi)芰?，在卓越?jì)劃實(shí)施開始，就下發(fā)選題任務(wù)。讓學(xué)生在課堂理論學(xué)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)中帶著問題去學(xué)習(xí)，在不斷的思考中完成積累。在課堂與實(shí)踐中學(xué)會分工合作，互相討論交流，并在工程實(shí)踐中對所學(xué)知識進(jìn)行檢驗(yàn)。通過全過程帶著目的與問題，學(xué)生在實(shí)踐中極大提高了工程實(shí)踐能力。并給學(xué)生創(chuàng)造與工廠專家和員工交流、探討的機(jī)會，提高專業(yè)素質(zhì)。

3.簡化競賽內(nèi)容突出專業(yè)知識應(yīng)用

受全校在畢業(yè)設(shè)計(jì)格式與內(nèi)容方面要求限制。在競賽內(nèi)容上去掉可行性研究等內(nèi)容，增加水鹽體系相圖分析等專業(yè)內(nèi)容，突出根據(jù)鹽湖具體資源特點(diǎn)選擇生產(chǎn)工藝。其他方面如物料衡算、熱量衡算、關(guān)鍵設(shè)備的選型與設(shè)計(jì)、工藝流程圖和設(shè)備布置圖等要求與競賽內(nèi)容一致，突出專業(yè)核心課如《水鹽體系相圖》和《鹽化工工藝學(xué)》（自編教材已出版）等的重要性及其應(yīng)用。

4.組隊(duì)人數(shù)進(jìn)行限制突出個人綜合素質(zhì)培養(yǎng)

傳統(tǒng)的化工設(shè)計(jì)競賽人數(shù)多為5到7人，且分工明確。但是作為畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)畢竟需要考察的是學(xué)生個人在專業(yè)領(lǐng)域的綜合素質(zhì)，因此我們限定每組人數(shù)不大于3人，根據(jù)題目情況可適當(dāng)放寬至4人，不進(jìn)行跨專業(yè)組隊(duì)。因此需要學(xué)生對鹽化工領(lǐng)域的知識全面掌握才可完成，在考察其基本合作能力的同時考察獨(dú)自分析解決問題的能力。

三、結(jié)語

學(xué)科競賽和卓越計(jì)劃對化學(xué)工程與工藝專業(yè)的教學(xué)模式和人才培養(yǎng)方式等都提出了新的要求，并為地方高校為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)有特色的專業(yè)人才提供了契機(jī)。將學(xué)科競賽引入到卓越計(jì)劃中，從課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)入手，可推動了化工類課程的教學(xué)改革和教學(xué)管理改革。如何培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性、理論聯(lián)系實(shí)際的能力、自主創(chuàng)新的能力、工程實(shí)踐能力，如何更好地完善和調(diào)整專業(yè)人才培養(yǎng)方案，完成對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，是地方高校人才培養(yǎng)的主要工作目標(biāo)，也是地方高校在教學(xué)改革中持續(xù)的課題。

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