具有石油化工特色的應(yīng)用化學(xué)一流專業(yè)建設(shè)的思考與實踐

楊占旭，蔡天鳳，胡躍鑫，宋麗娟，王吉林，施巖，李劍，錢建華

遼寧石油化工大學(xué)石油化工學(xué)院，遼寧 撫順 113001

1 引言

截至2019年底，國內(nèi)共有471所高校開設(shè)了應(yīng)用化學(xué)專業(yè)。由于歷史因素和辦學(xué)定位不同，各校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)在人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)模式、培養(yǎng)特色、課程設(shè)置和教學(xué)建設(shè)等方面都有所不同[1–4]。遼寧石油化工大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)始建于1978年，經(jīng)過40多年持續(xù)建設(shè)和發(fā)展，專業(yè)辦學(xué)基礎(chǔ)雄厚，石油化工特色鮮明，先后獲批遼寧省本科示范性專業(yè)、遼寧省石油化工緊缺人才培養(yǎng)基地、國家級特色專業(yè)、遼寧省重點支持專業(yè)、遼寧省首批優(yōu)勢特色專業(yè)、遼寧省一流本科教育示范專業(yè)，在2014年遼寧省普通高等學(xué)校本科專業(yè)綜合評價中位列省屬高校第一位。學(xué)校深入落實《教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育，全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》、“六卓越一拔尖”計劃2.0系列文件要求，持續(xù)推動應(yīng)用化學(xué)新工科建設(shè)，夯實基礎(chǔ)，強化專業(yè)特色發(fā)展，全面提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，打造特色鮮明的應(yīng)用化學(xué)一流本科專業(yè)，2019年應(yīng)用化學(xué)專業(yè)成功入選首批國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點。在專業(yè)建設(shè)過程中，形成了一系列具有借鑒意義的經(jīng)驗。

2 一流專業(yè)建設(shè)要點

2.1 明確基于需求導(dǎo)向的特色培養(yǎng)的目標定位

對于省屬高校，交叉融合和特色優(yōu)勢發(fā)展是專業(yè)生存發(fā)展的前提，是競爭優(yōu)勢的最主要體現(xiàn)。遼寧石油化工大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)緊密對接石油化工行業(yè)和遼寧省對石油化工人才的需求，結(jié)合學(xué)校石油化工特色高校的辦學(xué)定位和學(xué)科優(yōu)勢，在專業(yè)建設(shè)過程中，堅持以石油化工為主線，著眼于石油化工產(chǎn)品的深加工，注重與化學(xué)工程與工藝、能源化學(xué)工程、高分子材料與工程等專業(yè)相結(jié)合，突出應(yīng)用化學(xué)專業(yè)理學(xué)與工學(xué)交叉的特色，形成了工業(yè)分析、精細化工和油田化學(xué)三個特色培養(yǎng)專業(yè)方向，形成了一整套在行業(yè)高校舉辦優(yōu)勢特色應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的思路和舉措，構(gòu)建了凸顯石油化工特色“12334”人才培養(yǎng)體系(圖1)。即強化石油化工這一特色，實施2段式導(dǎo)師制，構(gòu)建3個特色專業(yè)方向，構(gòu)建3層次理論教學(xué)和實驗教學(xué)體系，依托4個國家級和省部級實踐育人平臺。40年來，累計為國家石化行業(yè)輸送了5000多名一流工程技術(shù)人才，他們中的大多數(shù)已經(jīng)成為石油化工行業(yè)的技術(shù)骨干和中高層管理人員[5]，凸顯了專業(yè)辦學(xué)特色和人才培養(yǎng)的適應(yīng)性和發(fā)展的高階性。

圖1 石油化工特色應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)體系

2.2 構(gòu)建三層次專業(yè)理論課教學(xué)體系

在建設(shè)過程中，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)以“社會需求為導(dǎo)向，學(xué)生能力培養(yǎng)為核心”，在推進學(xué)生全面發(fā)展的基礎(chǔ)上，建立了“專業(yè)基礎(chǔ)課程-專業(yè)融合課程-專業(yè)方向課程”三個層次的專業(yè)理論課程教學(xué)體系(圖2)，主要做法包括：

圖2 “專業(yè)基礎(chǔ)課程-專業(yè)融合課程-專業(yè)方向課程”三層次的理論教學(xué)體系

首先，強化化學(xué)基礎(chǔ)知識、基本理論和基本技能培養(yǎng)，筑牢學(xué)科基礎(chǔ)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和研究能力。強化無機化學(xué)、分析化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)平臺課程，培養(yǎng)學(xué)生從事化工類職業(yè)必須具備的化學(xué)基礎(chǔ)；其次，注重和化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科的交叉和融合，以化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程和化工安全與環(huán)保等課程作為專業(yè)融合平臺課程，為實現(xiàn)理工融合奠定良好基礎(chǔ)，增強學(xué)生設(shè)計開發(fā)能力，實現(xiàn)基礎(chǔ)知識和基本理論向應(yīng)用的拓展；第三，為全面對接區(qū)域和行業(yè)發(fā)展需求，引導(dǎo)學(xué)生個性化、特色化發(fā)展，設(shè)置了三個特色專業(yè)方向的模塊課程，包括：(1) 工業(yè)分析方向：設(shè)置石油化工分析、催化劑分析等課程，著力培養(yǎng)學(xué)生從事石油化工產(chǎn)品分析及結(jié)構(gòu)剖析所需的專業(yè)能力；(2) 精細化工方向：以精細有機合成、精細化工工藝學(xué)和精細石油化學(xué)品作為特色課程模塊，培養(yǎng)學(xué)生從事精細石油化學(xué)品合成及研發(fā)的能力；(3) 油田化學(xué)方向：以油田應(yīng)用化學(xué)、表面及膠體化學(xué)等課程作為特色課程，培養(yǎng)學(xué)生油田化學(xué)品研究與開發(fā)的能力。

2.3 構(gòu)建“三位一體、多維度”實驗教學(xué)體系

應(yīng)用化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生主要服務(wù)于中石油、中石化、中海油等石油化工企業(yè)，從事生產(chǎn)操作及技術(shù)管理工作，為了將人才培養(yǎng)與學(xué)生的就業(yè)發(fā)展實際相結(jié)合，我們明確了應(yīng)用型工程技術(shù)人才的專業(yè)培養(yǎng)定位，并強化了應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維培養(yǎng)。專業(yè)依托國家級石油化工實驗教學(xué)中心和遼寧省應(yīng)用化學(xué)實驗教學(xué)示范中心，構(gòu)建了化學(xué)基礎(chǔ)實驗、化工融合實驗和專業(yè)特色實驗相互關(guān)聯(lián)的“三位一體、多維度”實驗教學(xué)體系(圖3)。

圖3 “三位一體、多維度”實驗教學(xué)體系

為了提升學(xué)生的實驗動手能力，縮短學(xué)生適應(yīng)實際工作的時間，專業(yè)對實驗教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容進行了重新構(gòu)建。在化學(xué)基礎(chǔ)實驗部分，強化實驗教學(xué)與理論教學(xué)的聯(lián)系，精煉基礎(chǔ)實驗內(nèi)容，增加化工融合實驗，擴展專業(yè)實驗深度，全面對接企業(yè)需求。同時合理安排綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗內(nèi)容，提高學(xué)生自主設(shè)計和完成實驗的能力，進而培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力(表1)。例如，開設(shè)的柴油溶劑精制設(shè)計實驗，采用“啟發(fā)”式教學(xué)模式，利用“翻轉(zhuǎn)課堂”激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，著力培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻資料的能力、設(shè)計能力、動手能力和創(chuàng)新能力，為學(xué)生進入企業(yè)后能夠更快地適應(yīng)崗位要求奠定基礎(chǔ)；為了培養(yǎng)學(xué)生的催化劑研發(fā)能力，掌握用先進的分析測試儀器表征催化劑的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，專業(yè)與大型儀器分析測試中心聯(lián)合開設(shè)了“催化劑分析實驗”，將實驗課堂搬進分析測試中心，通過使用先進的科研設(shè)備，如全自動物理靜態(tài)分析儀、場發(fā)射電子掃描顯微鏡、X射線粉末衍射儀等，表征催化劑的比表面積及孔結(jié)構(gòu)、形貌特征、晶體結(jié)構(gòu)等信息，擴寬學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的科研熱情，也為畢業(yè)論文環(huán)節(jié)打下堅實的基礎(chǔ)；除此之外，在后期的課程建設(shè)中，專業(yè)立足本校石油化工特色，進一步深化實驗教學(xué)改革，優(yōu)化完善實驗內(nèi)容，增加石油化工產(chǎn)品助劑的制備及性能分析實驗，形成石油化工產(chǎn)品的“研發(fā)–分析–測試”實驗教學(xué)培養(yǎng)鏈。

表1 應(yīng)用化學(xué)專業(yè)特色實驗及實驗類型

2.4 構(gòu)建以應(yīng)用型實踐能力培養(yǎng)為核心的實踐教學(xué)體系

應(yīng)用化學(xué)專業(yè)通過開展實習(xí)實踐教學(xué)平臺建設(shè)和教學(xué)體系改革，重點解決實踐教學(xué)模式陳舊、學(xué)生實習(xí)參與度不足等問題。專業(yè)圍繞石油化工特色，聚焦行業(yè)需求和地方經(jīng)濟，積極探索建設(shè)適用于應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的實踐教學(xué)體系，滿足培養(yǎng)具有較強工程實踐能力的應(yīng)用型工程技術(shù)人才的教學(xué)需要，主要舉措包括：依托“4平臺”——國家級石油化工虛擬仿真實驗教學(xué)中心、國家級及省級虛擬仿真實驗項目、基于石油化工產(chǎn)業(yè)鏈的校內(nèi)實物仿真工程實踐平臺以及國家級大學(xué)生工程實踐教育中心，構(gòu)建了虛擬仿真、實物仿真和現(xiàn)場實習(xí)“三位一體”的生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)模式，將專業(yè)的培養(yǎng)鏈與行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈、需求鏈對接，根據(jù)職業(yè)崗位能力要求構(gòu)建實踐教學(xué)課程內(nèi)容，沿著基本技能到專業(yè)技能，直至職業(yè)化綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的提升路徑，使教學(xué)過程符合生產(chǎn)實際，真正做到教學(xué)與生產(chǎn)結(jié)合，從而保障學(xué)生在實習(xí)實訓(xùn)中掌握“用得上”的技能。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)每年有150余名學(xué)生依托“4平臺”開展實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)。由于具有良好的實習(xí)實訓(xùn)效果，該平臺現(xiàn)已面向校內(nèi)外其他有需求的高校和企業(yè)開放，先后接待中國民航大學(xué)、沈陽化工大學(xué)、遼寧科技大學(xué)、營口理工學(xué)院等高校的相關(guān)專業(yè)學(xué)生生產(chǎn)實習(xí)300余人次/年；接待中石化青島安全工程研究院、大連石油化工研究院、撫順石化公司、撫順礦業(yè)集團等企業(yè)新員工入職培訓(xùn)約150人次/年。經(jīng)過多年的建設(shè)與發(fā)展，現(xiàn)已成為應(yīng)用型和技能型人才培養(yǎng)的重要基地(圖4)。

圖4 “4平臺”實踐教學(xué)平臺

2.5 構(gòu)建促進人才培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)需求深度融合的校企協(xié)同育人路徑

校企協(xié)同育人是解決人才培養(yǎng)供給側(cè)和產(chǎn)業(yè)需求側(cè)不匹配的根本途徑。遼寧石油化工大學(xué)原隸屬于中國石油化工集團公司，是新中國第一所石油工業(yè)學(xué)校，學(xué)校所在地遼寧省撫順市是我國重要的石油化工產(chǎn)業(yè)基地，撫順石化公司是我國煉油工業(yè)的搖籃，具備開展校企協(xié)同育人的優(yōu)勢。同時，專業(yè)根據(jù)學(xué)校出臺的《遼寧石油化工大學(xué)關(guān)于聘請行業(yè)、企業(yè)人員參與教學(xué)工作的暫行規(guī)定》，積極對接行業(yè)、企業(yè)專家，明確行業(yè)、企業(yè)人員的聘任條件、聘任程序、工作職責(zé)和工作方式等內(nèi)容，為行業(yè)、企業(yè)人員參與教學(xué)工作提供了政策保證。專業(yè)主要從以下幾方面實施校企協(xié)同育人：

(1) 校企聯(lián)合制定培養(yǎng)方案、設(shè)立實踐課程。邀請各大企業(yè)不同領(lǐng)域?qū)＜疑疃葏⑴c專業(yè)培養(yǎng)方案和實踐課程的制定，如企業(yè)專家提出應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)結(jié)合“智能煉化”和“分子煉油”技術(shù)，在儀器分析實驗中增加了在線氣質(zhì)聯(lián)用等教學(xué)內(nèi)容，推動“智能+教學(xué)”的線上線下混合式實驗培養(yǎng)模式。

(2) 校企合作建設(shè)校內(nèi)實訓(xùn)平臺和校外實踐教育基地。如學(xué)校與中國石油撫順石化公司、秦皇島博赫科技開發(fā)有限公司合作，以撫順洗化廠工業(yè)化生產(chǎn)裝置為原型，在保持工業(yè)級大尺寸特征的前提下，按照比例縮小(8 : 1)，共建適應(yīng)于應(yīng)化專業(yè)人才培養(yǎng)、完整體現(xiàn)工業(yè)化裝置和工藝流程的校內(nèi)實訓(xùn)平臺。再如，學(xué)校建成對接企業(yè)生產(chǎn)實際的壬基酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸鈉精細化工實訓(xùn)模塊，供學(xué)生在實習(xí)實訓(xùn)中自主操作，有效培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；專業(yè)還依托學(xué)校與石油化工企業(yè)一脈相承的傳統(tǒng)優(yōu)勢和地處撫順石化城的地緣優(yōu)勢，在撫順石化公司下屬洗化廠、烯烴廠、催化劑廠以及石油一、二、三廠建成了國家級大學(xué)生工程實踐教育中心，承擔(dān)包括驅(qū)油用烷基苯生產(chǎn)、油品分析、催化劑生產(chǎn)等實習(xí)內(nèi)容。這些平臺和基地契合我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)定位，提高學(xué)生的工程實踐能力。

(3) 實施了校內(nèi)導(dǎo)師+企業(yè)導(dǎo)師的“2段式”導(dǎo)師制，企業(yè)導(dǎo)師全程參與教學(xué)活動。從大二開始，為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生開設(shè)學(xué)科前沿和形勢與政策課程，聘請企業(yè)專家和學(xué)校專家介紹該領(lǐng)域最前沿的科研成果，實現(xiàn)科研反哺教學(xué)，激發(fā)學(xué)生興趣。進入大三，學(xué)校導(dǎo)師與企業(yè)導(dǎo)師共同指導(dǎo)學(xué)生參加“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、挑戰(zhàn)杯等學(xué)科競賽以及生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計)等教學(xué)過程，企業(yè)導(dǎo)師負責(zé)安全指導(dǎo)、工程案例講解，校內(nèi)導(dǎo)師負責(zé)指導(dǎo)查閱文獻、論文撰寫等過程。近三年，從撫順石化公司、撫順石油化工研究院選聘企業(yè)的技術(shù)骨干20人作為企業(yè)導(dǎo)師參與教學(xué)環(huán)節(jié)，與校內(nèi)導(dǎo)師共同指導(dǎo)96名學(xué)生參與各種學(xué)科競賽，獲國家級獎38項，省級獎67項；獲得國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目15項，省級26項?！?段式”導(dǎo)師制有效提升了學(xué)生綜合設(shè)計、解決復(fù)雜工程問題的能力。這種校企協(xié)同育人的培養(yǎng)模式，有效提升了學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，也為企業(yè)發(fā)現(xiàn)有用的技術(shù)及管理人才、增加學(xué)生就業(yè)率提供了有效途徑。

(4) 實施專業(yè)教師服務(wù)企業(yè)促進工程實踐能力發(fā)展的政策。專業(yè)建立了博士、教授到企業(yè)服務(wù)等的相關(guān)制度。教師到企業(yè)期間學(xué)校實行教學(xué)工作量減免，服務(wù)期滿考核合格后認定服務(wù)地方工作經(jīng)歷一次，作為教師崗位考核和職稱晉升的必要條件。近三年，本專業(yè)有16人參與到服務(wù)企業(yè)的工作中，撫順市電視臺和撫順日報等媒體也先后報道了王德慧、丁巍等老師服務(wù)地方的優(yōu)秀事跡。這樣不僅使專業(yè)教師加深了對企業(yè)生產(chǎn)實際的了解，促進了教師利用自己的專業(yè)知識幫助企業(yè)解決技術(shù)難題，而且還提高了教師的工程實踐能力，使他們在授課過程中能夠更多地理論聯(lián)系實際，改變過去過度偏重理論而輕視實踐的局面，有效地提升了教學(xué)質(zhì)量，促進了人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升，實現(xiàn)了高校與企業(yè)互相促進、互利共贏的目標。

3 結(jié)語

遼寧石油化工大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)以社會需求為導(dǎo)向，通過突出石油化工的辦學(xué)特色，通過強化理論教學(xué)體系、實驗教學(xué)體系、實踐教學(xué)體系及校企協(xié)同育人的系統(tǒng)設(shè)計，較好地適應(yīng)了石油化工行業(yè)的高速發(fā)展，形成了系統(tǒng)的改革和建設(shè)經(jīng)驗，所培養(yǎng)的應(yīng)用型工程技術(shù)人才較好地滿足了石油化工行業(yè)及區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的需要，受到普遍好評。