“個性化發(fā)展”培養(yǎng)為導(dǎo)向構(gòu)建“多元”能力的化工人才培養(yǎng)模式-以武漢工程大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)為例

＊基放 喻發(fā)全 劉生鵬 閆志國 熊蕓 汪鐵林

（武漢工程大學(xué) 化工與制藥學(xué)院 湖北 430073）

化學(xué)工業(yè)是與國計民生關(guān)聯(lián)度非常高的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)業(yè)進步和技術(shù)發(fā)展決定著化肥、能源、材料、環(huán)境治理、國防事業(yè)等基本要素的生產(chǎn)能力，對社會經(jīng)濟的發(fā)展有著直接的巨大影響，使得社會對化工專業(yè)人才的需求長盛不衰。目前，國內(nèi)外化工行業(yè)的不斷增長，化工產(chǎn)品門類越來越多，如，新能源、電子元器件加工、新的藥品開發(fā)，新的國家發(fā)展要求，如，資源集約、環(huán)境保護、本質(zhì)安全生產(chǎn)、智能制造等要求日益增加，需要化工人才的專業(yè)基礎(chǔ)越來越深厚，知識面越來越寬，專業(yè)創(chuàng)新能力要求也越來越高。

武漢工程大學(xué)是以化工為主要辦學(xué)特色的高校，2006年更名于原來化工部所屬的武漢化工學(xué)院?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)始設(shè)于1972年的化學(xué)工程系，經(jīng)過近五十年的發(fā)展，專業(yè)已經(jīng)形成了“立足湖北，面向中南、輻射全國”的行業(yè)人才培養(yǎng)定位，一大批本科畢業(yè)生已經(jīng)成為國內(nèi)能源、化工、制藥、環(huán)境保護、冶金、礦業(yè)、輕工等企事業(yè)單位、科研院所、設(shè)計單位、高校的骨干人才。

近年來，武漢工程大學(xué)化工專業(yè)，堅持立德樹人根本任務(wù)，確立“以學(xué)生成長和發(fā)展為中心”的教育理念，以培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人為根本目標(biāo)，落實《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》《中國工程教育認證通用標(biāo)準(zhǔn)》，本科教育工作會議要求。專業(yè)結(jié)合化工行業(yè)新發(fā)展對人才培養(yǎng)的要求，根據(jù)學(xué)校的地方類教學(xué)研究型大學(xué)的定位，結(jié)合本科化工類“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)”創(chuàng)新型人才，面向生產(chǎn)一線的技術(shù)轉(zhuǎn)化、推廣和管理的應(yīng)用型人才的雙向需求[1]。全面引入產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念，根據(jù)學(xué)生的行業(yè)方向興趣、用人單位需求，采用能力側(cè)重不同、就業(yè)方向定位的“個性化”人才培養(yǎng)模式，側(cè)重于學(xué)生的能力特長、專業(yè)特長的培養(yǎng)，進一步調(diào)整培養(yǎng)本科人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)模式，確定“多元化”人才培養(yǎng)規(guī)格類型，提升人才培養(yǎng)能力和質(zhì)量。

結(jié)合新的培養(yǎng)思想和教育理念，武漢工程大學(xué)化工專業(yè)進一步完善人才培養(yǎng)方案，明確人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要的導(dǎo)向作用，體現(xiàn)國家教育方針，實現(xiàn)工科院校學(xué)校培養(yǎng)目標(biāo)；遵循人才培養(yǎng)和學(xué)科發(fā)展規(guī)律，體現(xiàn)工科院校學(xué)校辦學(xué)特色；拓寬專業(yè)口徑，加強基礎(chǔ)教育和通識教育；堅持工程科學(xué)教育與工程實踐訓(xùn)練并重，突出創(chuàng)新意識和實踐能力，繼續(xù)深化以“實驗、實習(xí)、實踐和創(chuàng)新”為核心的“復(fù)合型、創(chuàng)新型、國際化、工程化”人才培養(yǎng)模式改革，加快形成高水平人才培養(yǎng)體系[2]。具體開展的內(nèi)容如下:

1.專業(yè)特色方向

人才培養(yǎng)模式多元化，學(xué)生選擇專業(yè)靈活化。學(xué)院在化學(xué)工程與工藝專業(yè)里創(chuàng)設(shè)了“侯德榜”班創(chuàng)新人才班、“卓越工程師培養(yǎng)計劃”卓越工程師班、智能化工方向、化工管理方向、精細化工方向、化工中外合作辦學(xué)班等多種辦學(xué)模式和中期分流模式，有力激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，有助于學(xué)生在對市場需求和個人發(fā)展更加清楚的條件下實現(xiàn)理性選擇，增加了專業(yè)的吸引力。保障了化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生在中部省份中核心競爭力，受到用人單位青睞。

通過組建“侯德榜”班，實施創(chuàng)新性人才培養(yǎng)模式改革計劃，培養(yǎng)具有較深厚科學(xué)和人文素養(yǎng)、基礎(chǔ)扎實、自主學(xué)習(xí)能力和實踐創(chuàng)新能力強的“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)”的本科優(yōu)秀人才。對該方向?qū)W生施行全員導(dǎo)師制，每位學(xué)生選擇一位導(dǎo)師，從大二開始進實驗室進行科研訓(xùn)練。

通過“卓越工程師”計劃，主要培養(yǎng)面向工業(yè)界、面向世界、面向未來，實行產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人培養(yǎng)模式，強化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)卓越化工設(shè)計、生產(chǎn)與管理人才[3]。行業(yè)企業(yè)深度參與該方向?qū)W生培養(yǎng)過程，為每一位學(xué)生指定行業(yè)企業(yè)專家作為校外導(dǎo)師，注重學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在企業(yè)完成課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計。

智能化工方向培養(yǎng)學(xué)生掌握化工專業(yè)知識和人工智能技術(shù)基本理論，將設(shè)備自動控制、安全智能預(yù)警、操作控制優(yōu)化、生產(chǎn)過程監(jiān)控、物流最佳協(xié)配等融入化工生產(chǎn)管理，及化工裝備與工藝過程的模擬優(yōu)化，使學(xué)生能夠從事智能化、數(shù)字化、透明化化工企業(yè)的設(shè)計、生產(chǎn)與管理等工作?？鐚W(xué)科培養(yǎng)，開設(shè)計算機、人工智能方向課，聘請計算機學(xué)院的專業(yè)教師授課；鼓勵參加ChemEcar、挑戰(zhàn)杯、人工智能大賽等。

化工管理方向旨在培養(yǎng)具有化工專業(yè)知識和企業(yè)管理知識的精英人才，開設(shè)管理學(xué)方向課，聘請管理學(xué)院的專業(yè)教師授課；開設(shè)企業(yè)論壇，不定期邀請名企高層講學(xué)交流。該方向的學(xué)生有更多的機會進入學(xué)生會、社團得到管理能力的培養(yǎng)，鼓勵參加創(chuàng)業(yè)大賽，畢業(yè)生深受企業(yè)基層和技術(shù)管理部歡迎。

精細化工方向旨在培養(yǎng)熟悉高附加值精細化學(xué)品的技術(shù)產(chǎn)品研制、工程工藝開發(fā)、設(shè)計與生產(chǎn)管理的專業(yè)人才。在培養(yǎng)方式針對化工安全工程師、環(huán)評工程師、環(huán)保工程師等人才培養(yǎng)需要，該專業(yè)聘請專業(yè)教師開設(shè)相應(yīng)的特色專業(yè)選修方向課，參與行業(yè)專家的科研項目，獲得相關(guān)行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)的學(xué)習(xí)機會。

2.模塊化教學(xué)

培養(yǎng)方案由理論教學(xué)平臺、實踐教學(xué)平臺和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與素質(zhì)教育平臺三部分構(gòu)成。其中，理論教學(xué)平臺由通識教育課（含人文社會科學(xué)類公共基礎(chǔ)課，數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類公共基礎(chǔ)課）、學(xué)科基礎(chǔ)課（含工程基礎(chǔ)類課程與專業(yè)基礎(chǔ)類課程）、專業(yè)課（含專業(yè)主干課和專業(yè)方向課）。實踐教學(xué)平臺包括公共實踐模塊和專業(yè)實踐模塊；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與素質(zhì)教育平臺包括素質(zhì)實踐模塊和創(chuàng)新學(xué)分&第二課堂模塊。

在通識教育模塊中，通過馬克思主義基本原理概論、中國近現(xiàn)代史綱要、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論等課程的學(xué)習(xí)，具備人文社會科學(xué)素養(yǎng)；通過思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、形式與政策、創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)與就業(yè)指導(dǎo)等課程的學(xué)習(xí)，提升德育教育和人生觀、價值觀的涵養(yǎng)。同時在素質(zhì)選修課中，加入工程倫理課程，強化學(xué)生職業(yè)規(guī)劃教育，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感與工程職業(yè)道德，起到立德樹人的作用。在通識教育課程模塊中于物理類和數(shù)學(xué)類公共基礎(chǔ)課采用“菜單”制，由各方向根據(jù)人才培養(yǎng)需要選擇組合。在中外合作辦學(xué)項目中融入國外合作大學(xué)的自設(shè)英語課程。

在學(xué)科基礎(chǔ)課方面，將無機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)也以模塊化方式提供不同方向選擇。將以前培養(yǎng)方案中的部分專業(yè)課程與通識教育模塊中的課程融合，如將大四的專業(yè)英語閱讀與寫作英語課程與大二學(xué)術(shù)英語課程合并為科技英語課程，在二年級給學(xué)生開課，以便提高學(xué)生的英文專業(yè)文獻的閱讀能力。在專業(yè)課程中以化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、化工分離工程、化工設(shè)計、化學(xué)工藝學(xué)為主干課程，起到對化學(xué)工程與工藝專業(yè)中所有方向的學(xué)生建立扎實的專業(yè)基礎(chǔ)理論體系，將部分專業(yè)課程進行一體化建設(shè)，將工程制圖與化工AutoCAD課程合并為一門學(xué)科基礎(chǔ)課程，將系統(tǒng)工程和化工模擬與分析合并為一門化工過程分析與合成課程。在專業(yè)課程中，針對不同方向、不同能力培養(yǎng)的學(xué)生，量身定制專業(yè)方向課，如在“侯德榜”創(chuàng)新實驗班，開設(shè)科研訓(xùn)練課程，針對卓越工程師班開設(shè)化學(xué)產(chǎn)品設(shè)計課程及實踐課程，針對化工管理方向?qū)W生開設(shè)化工安全生產(chǎn)技術(shù)基礎(chǔ)、化工企業(yè)生產(chǎn)管理課程。針對化工安全方向，開設(shè)了化工安全生產(chǎn)技術(shù)基礎(chǔ)，化工安全、環(huán)保與綠色化工課程。針對智能化工專業(yè)開設(shè)人工智能導(dǎo)論、資源智能管理、智慧化工廠設(shè)計。針對精細化工方向，開設(shè)高分子化學(xué)與物理，涂料科學(xué)與技術(shù)，針對性的培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力。在專業(yè)課程中大力推進課程思政建設(shè)。

3.實踐教學(xué)

本專業(yè)構(gòu)建了以理論教學(xué)為基礎(chǔ)，以“三實一創(chuàng)”實踐教學(xué)為特色的人才培養(yǎng)體系，將專業(yè)基本理論貫穿于“三實一創(chuàng)”的各個環(huán)節(jié)，培養(yǎng)和提升學(xué)生在工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理和科學(xué)研究中解決復(fù)雜工程問題的能力[4]。

“三實”指：實驗、實習(xí)、實訓(xùn)?！皩嶒灐敝饕ǎ夯A(chǔ)化學(xué)實驗、化工原理實驗、化工專業(yè)實驗?！皩嵙?xí)”包括：認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)?！皩嵱?xùn)”包括：金工實訓(xùn)、仿真實訓(xùn)、化工工程實訓(xùn)、化工原理課程設(shè)計、化工專業(yè)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計（論文）。“一創(chuàng)”指學(xué)術(shù)創(chuàng)新與實踐創(chuàng)業(yè)。在實踐教學(xué)課程中，同時注重培養(yǎng)學(xué)生勞動的意識[5]。

圖1 人才培養(yǎng)體系結(jié)構(gòu)圖

實驗秉承“以‘三基’為基礎(chǔ)，以工程能力為潛在培養(yǎng)目標(biāo)”的教學(xué)思想，建立了“二層次、五模塊”實驗教學(xué)課程體系，第一層次為基礎(chǔ)型實驗，含基礎(chǔ)化學(xué)實驗、化工原理基礎(chǔ)實驗和化工專業(yè)基礎(chǔ)實驗（3個模塊）。第二層次為綜合、設(shè)計型實驗，含化工原理和化工專業(yè)綜合、設(shè)計型實驗（2個模塊）。從注重基本化學(xué)化工理論的應(yīng)用、基本化工知識的鞏固和基本實驗技能的提高入手、到強化實驗的設(shè)計性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性，實現(xiàn)學(xué)生工程能力和創(chuàng)新意識的不斷提升。

實習(xí)秉承“理論與實踐相結(jié)合”的教學(xué)思想，注重在認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)三個實踐環(huán)節(jié)中，實現(xiàn)對化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程與管理從感性認識，到理解、掌握，循序漸進地強化化工理論與化工生產(chǎn)過程、環(huán)保、管理等相融合，不斷提升學(xué)生分析和解決實際問題的能力。采用提前查閱資料預(yù)習(xí)，現(xiàn)場實習(xí)，實習(xí)報告的“三段式”管理方式對學(xué)生進行實習(xí)培訓(xùn)。

實訓(xùn)秉承“培養(yǎng)工程思維、實現(xiàn)手腦結(jié)合”的教學(xué)思想，設(shè)置金工實訓(xùn)、仿真實訓(xùn)、化工工程實訓(xùn)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和工程能力。工程設(shè)計秉承“注重規(guī)范、強化能力”的教學(xué)理念，從化工原理課程設(shè)計、到專業(yè)課程設(shè)計、再到畢業(yè)設(shè)計的過程中，注重將化工設(shè)計的規(guī)范與工程意識、綠色安全環(huán)保的理念，漸次深入的融合于化工單元操作設(shè)計、化工工段設(shè)計、化工工藝設(shè)計和設(shè)備選型等。不斷提升學(xué)生綜合運用所學(xué)的自然科學(xué)知識、工程基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識解決化工產(chǎn)品開發(fā)、工程設(shè)計和生產(chǎn)管理等過程中所遇問題的能力。本專業(yè)與中石化北京燕山石化分公司、中石化武漢石化分公司、中石化南京石化分公司、湖北宜化集團有限責(zé)任公司、湖北三寧化工股份有限公司等18家大型石化、化工企業(yè)建立了長期、穩(wěn)定的校外實習(xí)基地，進一步增加學(xué)生工程意識和工程實踐能力。

創(chuàng)新秉承“創(chuàng)新意識與工程能力相結(jié)合”的理念，開展學(xué)術(shù)創(chuàng)新與實踐創(chuàng)業(yè)活動，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。通過學(xué)術(shù)活動周、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃和課外學(xué)術(shù)作品競賽、全國化工設(shè)計大賽、全國“互聯(lián)網(wǎng)+”化學(xué)反應(yīng)工程課模大賽、“示范中心”研究創(chuàng)新實驗項目、學(xué)生實驗技能大賽、“湖北高?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)校企合作聯(lián)盟”大學(xué)生暑期科技創(chuàng)新等活動，注重科學(xué)研究的工程化思維訓(xùn)練，加強創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。通過大學(xué)生假期社會實踐活動、利用我校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐基地，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)業(yè)能力[6]。

在畢業(yè)論文和設(shè)計環(huán)節(jié)，采用指導(dǎo)老師負責(zé)制，每名教師負責(zé)的學(xué)生不超過專業(yè)認證的師生比標(biāo)準(zhǔn)，原則上每生一題，對于需由幾名學(xué)生共同完成的課題，必須明確規(guī)定每名學(xué)生應(yīng)獨立完成的任務(wù)，使每名學(xué)生都受到全面的訓(xùn)練。專業(yè)聘請企業(yè)專家參與指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生工程能力。近三年企業(yè)導(dǎo)師參與指導(dǎo)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）的課題數(shù)分別為：101課題/56位導(dǎo)師（2017年）、85課題/44位導(dǎo)師（2018年）和80課題/44位導(dǎo)師（2019年）。

4.教學(xué)方法、教學(xué)模式的持續(xù)改進

教學(xué)方法和教學(xué)模式也結(jié)合質(zhì)量評價結(jié)果和畢業(yè)生信息反饋不斷進行持續(xù)改進。強化課程組的作用，通過集體備課互相幫助、集體擬定考題進行課程建設(shè)、實現(xiàn)教考分離、選定優(yōu)秀教材、互助輔導(dǎo)等，進一步提高了各門課程的教學(xué)質(zhì)量，尤其是很好地保證了主干課程的教學(xué)質(zhì)量。課堂教學(xué)逐步采用交互式教學(xué)模式，由單一的老師講、學(xué)生聽的模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槔蠋熞龑?dǎo)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，查閱相關(guān)資料，理解相關(guān)內(nèi)容，并完成報告；再由學(xué)生課程講解，老師點評與提煉，從而提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，加深對所學(xué)知識的印象，牢固掌握新知識。此外，依托化學(xué)反應(yīng)工程國家級精品資源共享課平臺，以及學(xué)校課程改革項目進行課程資源建設(shè)、教學(xué)方法和考試改革等，充分利用網(wǎng)絡(luò)、多媒體等教學(xué)手段與教學(xué)資源，實現(xiàn)線上+線下、課內(nèi)+課外相結(jié)合的教學(xué)模式改革。廣泛開展校企合作培養(yǎng)模式，推動畢業(yè)設(shè)計合作指導(dǎo)制、課題來源于企業(yè)，促進理論聯(lián)系實踐，進一步培養(yǎng)學(xué)生動手和創(chuàng)新能力。特別是在疫情期間，專業(yè)推行線上網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)，實現(xiàn)了所有專業(yè)課程的網(wǎng)上建課。

5.應(yīng)用效果及總結(jié)

武漢工程大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)以“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進”的工程教育改革理念為指導(dǎo)，以行業(yè)需求為導(dǎo)向，以學(xué)生的個性化發(fā)展為切入口，開啟學(xué)生多元能力培養(yǎng)，改革和創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，經(jīng)過多年的實施，切實提高了專業(yè)的培養(yǎng)質(zhì)量，建立起符合創(chuàng)新型高水平大學(xué)要求的本科教育教學(xué)體系，通過調(diào)整學(xué)分結(jié)構(gòu)，優(yōu)化課程體系，強調(diào)“三實一創(chuàng)”“兩型兩化”人才培養(yǎng)，實現(xiàn)人才培養(yǎng)的多模式和學(xué)生的個性化發(fā)展，以培養(yǎng)具有較強的知識獲取能力、實踐動手能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的高質(zhì)量人才。