新工科背景下石油石化特色應用化學一流專業(yè)建設實踐

燕永利，顧雪凡

西安石油大學化學化工學院，西安 710065

建設發(fā)展新工科，深化高等工程教育改革是新時代高等教育改革的重要任務。地方高校著眼于突出優(yōu)勢特色、服務戰(zhàn)略大局的新工科建設是其加快內涵式發(fā)展的內在需要[1]。西安石油大學是西北地區(qū)唯一一所以石油石化為特色的多學科普通高等學校，是陜西省高水平大學建設院校。學校堅持以人才培養(yǎng)為核心，全面落實立德樹人根本任務，以新工科建設為引領，全面構建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)體系。

我校應用化學專業(yè)源于1958年創(chuàng)建的石油煉制專業(yè)，是我國高校中最早設立的石化類專業(yè)之一。1980年更名為應用化學專業(yè)，1985年開始招生，學科專業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。1996年獲批“應用化學”碩士點，2001年立項建設省重點學科，2020年獲省級一流專業(yè)和“化學”一級學科碩士點。西安石油大學化學化工學院為推進新工科背景下我校應用化學建設，聚焦煤、石油、天然氣開發(fā)“清潔轉化與高值利用”相關新理論、新技術、新材料，注重在育人過程中以工程問題為引導，在專業(yè)知識教授中剖析基礎理論、融入前沿科學研究成果。以下詳述我院在教育教學的理念革新、人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新探索、課程群建構的優(yōu)化升級、相近相關學科的交叉融合、師資隊伍的梯隊建設、教育教學質量的考核評價等方面進行系列改革與實踐，所取得的豐碩成果。

1 應用化學專業(yè)概況

1.1 專業(yè)定位

新工科背景下，我國高等教育需培養(yǎng)綜合素質高和創(chuàng)新能力強的“新工科”人才，以適應行業(yè)和區(qū)域經濟社會升級發(fā)展的需要，亦是為我國產業(yè)發(fā)展和國際競爭提供人才保障[2]。我校應用化學專業(yè)以國家能源化工產業(yè)發(fā)展和“一帶一路”國際人才需求為導向，秉承“石油石化”傳統(tǒng)辦學特色，立足西部油氣資源，培養(yǎng)創(chuàng)新意識強、國際視野寬，能夠解決石油、石化、新能源、材料、環(huán)保等多學科交叉領域化學問題的高素質理工復合型應用人才，將本專業(yè)建設成為油氣田化學特色鮮明的高水平國家一流專業(yè)。

1.2 特色優(yōu)勢

依托石油與天然氣工程一級學科博士點、化學一級學科碩士點，結合石油石化行業(yè)和區(qū)域經濟發(fā)展現(xiàn)狀，構建“化學基礎扎實、實踐能力突出、環(huán)保使命感強、工程背景厚重、產學研深度融合”的理工復合型特色育人模式。擁有“石油石化污染處理與利用”國家重點實驗室、省級化學化工實驗教學示范中心等平臺，在“一帶一路”相關地區(qū)的國際石油石化人才培養(yǎng)方面發(fā)揮示范引領作用。本專業(yè)畢業(yè)生扎根西部、心系國家，滿足區(qū)域發(fā)展對應用化學人才的需求，已發(fā)展成為我國西部油氣田化學特色優(yōu)勢專業(yè)。

2 特色鮮明的人才培養(yǎng)體系構建

工科背景深厚的學科優(yōu)勢為我校專業(yè)體系的健全與完善提供了堅實的基礎，特色鮮明的行業(yè)優(yōu)勢為我校一流專業(yè)的建設提供了核心競爭力，得天獨厚的地域優(yōu)勢為我校一流專業(yè)的發(fā)展提供了新契機。應用化學專業(yè)充分利用本校學科、行業(yè)及地域優(yōu)勢，實現(xiàn)學科交融，聚焦行業(yè)發(fā)展，加強國際人才培養(yǎng)，積極響應國家新工科建設的發(fā)展需求，為特色新工科人才培養(yǎng)作出新的探索與實踐。依托學校辦學優(yōu)勢，致力于“學科、專業(yè)、課程一體化”，建構應用化學一流專業(yè)特色鮮明的人才培養(yǎng)體系。

2.1 人才培養(yǎng)方案持續(xù)改進

2.1.1 育人理念科學化

堅持以習近平新時代中國特色社會主義高等教育思想為指導，以人才培養(yǎng)為核心，堅持“以本為本”，推進“四個回歸”，全面落實立德樹人根本任務。堅持“育人為本、德育為先、能力為重、全面發(fā)展”理念，強化課程思政和專業(yè)思政，牢固樹立OBE (Outcomes-based Education)教育理念，以新工科建設為引領，以石油石化工業(yè)需求為導向，全面構建人才培養(yǎng)體系[3–5]。

2.1.2 育人目標精準化

本專業(yè)以國家能源化工產業(yè)發(fā)展和“一帶一路”國際人才需求為導向，秉承“石油石化”傳統(tǒng)辦學特色，立足西部油氣資源，培養(yǎng)知識、能力、素質等各方面全面發(fā)展，系統(tǒng)掌握化學基礎理論和實驗技能，具備良好的科學素養(yǎng)、文化修養(yǎng)、道德水準和法制意識，具有國際視野、創(chuàng)新意識、實踐能力、終身學習能力、團隊合作與溝通能力，能夠從事科學研究、產品開發(fā)及管理工作，并能夠解決石油、石化、新能源、材料、環(huán)保等多學科交叉領域化學問題的高素質理工復合型應用人才。

2.1.3 育人體系系統(tǒng)化

強化人才培養(yǎng)定位，創(chuàng)建人才培養(yǎng)的“三融合”體系，即：化學理論和油氣田應用理論相融合、化學基礎實驗與油氣田專業(yè)實驗相融合、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與畢業(yè)論文相融合。該體系以服務社會為宗旨，彰顯油氣田化學專業(yè)特色，并圍繞國家能源和“一帶一路”戰(zhàn)略需求，加強國際人才培養(yǎng)。

2.2 一流課程建設改革與實踐

在人才培養(yǎng)視域下，本科教育依托于專業(yè)，課程設置是學科的專門化和體系化。在人才培養(yǎng)質量層面，學科、課程、專業(yè)是緊密相連的有機統(tǒng)一體[6,7]。細而言之，學科以知識為中心，專業(yè)則以問題為導向。課程作為專業(yè)的具體內容，應伴隨專業(yè)目標的調整與內涵的深化而進行重構，需對課程設置門類和課程教學內容等進行調整。本專業(yè)基于一流專業(yè)建設、一流課程思政引領以及金課培育等舉措，落實人才培養(yǎng)中心工作，切實提高人才培養(yǎng)質量。

2.2.1 課程設置孕育專業(yè)特色

課程體系清晰，結構合理，通識教育課、學科基礎課、專業(yè)課和實踐教學環(huán)節(jié)等設置合理，體現(xiàn)公共基礎、專業(yè)基礎、專業(yè)延伸、專業(yè)應用等方面的有效銜接。同時，以工程問題為引領，注重學生在石油石化行業(yè)領域的實踐能力、科學思維、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)；并通過核心課程門門有思政，賦予了學科基礎課程石油精魂。

例如，習近平總書記指出要推動傳統(tǒng)產業(yè)高端化、智能化、綠色化，推動全產業(yè)鏈優(yōu)化升級?！熬G色化”在石油工業(yè)上游領域(油氣田開發(fā))體現(xiàn)為“環(huán)境保護、儲層保護、油品保護、安全生產”這一最新工程需求?；谶@一導向，剖析涉及的化學基礎理論和先進技術等，將人才培養(yǎng)方案中通識教育課程、學科基礎課程、專業(yè)教育課程集成，課程群涵蓋應用化學理論、工藝、技術，共同支撐工程問題的解決。進一步地，科研成果反哺教學，例如將教師學術專著、發(fā)表科學研究論文作為高年級學生專業(yè)教育、創(chuàng)新實驗、專業(yè)競賽等的輔助讀物。以此探索與實踐應用化學專業(yè)新工科建設融合課程思政協(xié)同育人(圖1)。

圖1 工程問題引導的特色課程群

2.2.2 金課建設深化專業(yè)特色

本專業(yè)基于金課“高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度”的建設要求，優(yōu)化課程體系，深化教學內涵結合新理論、新技術、科研實踐案例持續(xù)更新教材內容；建設油氣田化學專業(yè)前沿課程，將新技術、新方法融入課程體系，打造五類“金課”及配套課程群；深入探索將課程思政育人與混合式教學新模式有機融合。已建成“清潔能源技術”“油氣田綠色化學”等專業(yè)前沿課程3門；結合油氣田化學發(fā)展特點，主編《油氣田化學原理》等教材17部，獲中國石化聯(lián)合會教材一等獎3項、二等獎2項。

3 高素質優(yōu)秀師資隊伍建設實踐

3.1 師資隊伍建設

堅持“新老兼顧、外引內培”理念，強化師資隊伍建設。以石油石化需求為牽引，應用化學專業(yè)特色與發(fā)展趨向為紐帶，兼顧“老教師引領示范”和“青年教師開拓創(chuàng)新”相結合的方式激發(fā)教學活力，持續(xù)強化基礎化學和專業(yè)特色多學科背景教師間的融合。分層次從石油石化等能源化工企業(yè)引進優(yōu)秀雙師型人才，引進具有海外博士學位或研究經歷的高層次人才；同時選派教師赴企業(yè)或境外研修、訪學、交流合作等。推動教師對能源化工發(fā)展和未來趨勢清晰準確的認識，有利于教師在日常教學中融入行業(yè)新理論、新技術，助力行業(yè)發(fā)展所需新工科人才培養(yǎng)。目前本專業(yè)共有任課教師58人，形成教師梯隊結構，激發(fā)教育教學活力；教授為本科生上課率100%，教學效果優(yōu)良率100%。

3.2 教學組織建設

堅持“名師引領，團隊協(xié)作”模式，加強教學組織建設。以教學名師為軸心，教學團隊建設為抓手，打造兼具豐富理論教學及高尖科學研究“雙師型”教師隊伍，依托省級教學團隊和省級實踐教育基地，引導和鼓勵教師積極參與創(chuàng)新與實踐教學平臺建設，全面提升實踐教學質量。本專業(yè)現(xiàn)有省部級教學名師2人、校級師德先進個人3人，省級師德建設示范團隊和教學團隊各1個，省級創(chuàng)新團隊4個，校級教學團隊8個，承擔省級教改項目3項。

4 新工科背景下的一流專業(yè)改革探索

4.1 課題引領的教學體系改革

秉承以學生發(fā)展為中心的課題引領的教學改革探索[8–10]。即：以學生當前發(fā)展狀態(tài)為基礎，以促進學生發(fā)展為目的，專業(yè)教師積極參加教學研究及相關專業(yè)建設活動，并深度參與學生思想引導、專業(yè)輔導、心理疏導等。為實現(xiàn)全員育人、全過程育人、全方位育人目標，全面提升人才培養(yǎng)質量，堅持在本科生中實施導師制，做到教書與育人相結合、教學管理與學生管理相結合、專業(yè)教學與綜合輔導相結合、學業(yè)指導與人文關懷相結合，制定了《化學化工學院本科生導師制實施細則(試行)》。

充分調研學生的學習基礎、認知水平、個性特點、發(fā)展訴求，立足課程內容知識本身，融合現(xiàn)代信息技術，深化教學改革。構建“課堂講授、仿真實訓、網絡課堂”三位一體的立體課堂，實現(xiàn)理論教學體系、實驗教學體系、實踐教學體系協(xié)同育人。加大在線課程資源建設，借助慕課、微課等教學資源，創(chuàng)設情境、啟發(fā)思考、協(xié)作交流、總結提高；挖掘和融合思政元素，實現(xiàn)品格素質塑造和專業(yè)知識傳授的統(tǒng)一。完成3項省級和10項校級教改項目。豐碩的教學研究成果反哺于教學過程，進一步豐富了教學資源，優(yōu)化了人才培養(yǎng)結構。教師追求卓越、持續(xù)學習的率先示范作用也影響了學生終身學習意識的形成。

4.2 多維評價的創(chuàng)新能力培養(yǎng)

大工科理念下，高等專業(yè)人才的培養(yǎng)不僅需要掌握扎實的專業(yè)基礎知識，同時需要著力培養(yǎng)創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神以及創(chuàng)新能力，以達到解決“復雜工程問題”的要求[10]。本專業(yè)強化育人過程管理，注意激發(fā)學生興趣，不斷深挖學生潛能，優(yōu)化考核辦法和成績評價方式，強化生產實習和畢業(yè)論文環(huán)節(jié)。結合油氣田大數(shù)據(jù)需求，為學生提供智能教學環(huán)境和優(yōu)質教學平臺的支撐，變被動學習為主動學習，增加學生的有效學習時間，提升教學效率。大力推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式，鼓勵學生參加學院專業(yè)教師科學研究項目、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃、科技競賽、社會調查等課外實踐教學，主持完成大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目國家級18項、省級21項。

4.3 政校企協(xié)同共建的育人平臺

貫徹OBE育人理念，聚焦產學研，利用校企資源，拓展校內外實踐教學平臺，優(yōu)化實踐教學內容，提升學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力(圖2)。建成陜西省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育基地和陜西省大學生校外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教育基地各1個；建成虛擬仿真實驗中心等9個實驗實踐教學平臺；與西安石油大油氣科技有限公司等5家單位建立完備的實習基地。近三年本專業(yè)學生完成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目和省部級及以上化學化工競賽103項，發(fā)表學術論文51篇，授權專利18項，其中5項成果成功應用于西部油田。

圖2 政校企協(xié)同共建的育人平臺

4.4 對接新工科人才評價的初步實效

本專業(yè)建立了畢業(yè)生能力和素質跟蹤調查機制，每年均通過線下座談、問卷、走訪及線上調查等方式進行人才培養(yǎng)質量調查，不斷提高育人質量，適應時代發(fā)展，滿足社會需求。20年來平均就業(yè)率達95%以上，居學校前列，為我國尤其西部石油石化企業(yè)培養(yǎng)輸送了大批工程人才。畢業(yè)10年的學生中93%已具有中級以上職稱，35%具備高級職稱，20%成為企業(yè)業(yè)務骨干，已成為克拉瑪依油田、長慶油田、延長油田等國家大型企業(yè)發(fā)展的中堅力量。

5 教學質量保障體系建設實踐

堅持“以本為本、四個回歸”理念，形成特色鮮明的石油石化人才培養(yǎng)模式；強化教學質量監(jiān)控和保障體系的內循環(huán)與評價反饋機制的外循環(huán)模式，通過制度建設、質量監(jiān)控、評價反饋等方面確保教學與育人質量雙“四評”工作機制的有效運行(圖3)。

圖3 教學質量保障體系

制度建設：明確逐級質量保障體系；著力師德師風建設，制定《關于教風建設的意見》《課堂教學的指導意見》等管理規(guī)范；提升“三全育人”質量，建立學業(yè)預警和幫扶機制，對困難學生進行精準幫扶，完成既定畢業(yè)達成要求。

質量監(jiān)控：注重從教師素養(yǎng)、教材建設、課堂教學和實踐教學等過程著手，嚴把質量監(jiān)控關，形成規(guī)范化操作模式，并持續(xù)改進；已建成省級精品課程4門、出版優(yōu)秀特色教材9部、承擔省級以上教改項目3項、建成省級示范實驗教學中心1個、榮獲各類教學質量獎25項。

評價反饋：堅持專家督導、同行評教、學生評教、講課比賽的教師教學“四評機制”，堅持專業(yè)競賽、升學就業(yè)、用人企業(yè)、社會評價的育人質量“四評機制”，培養(yǎng)出省級、校級教學名師各2名；指導學生榮獲國家級實驗大賽3項。近三年本科生發(fā)表學術論文51篇，授權發(fā)明專利18項，畢業(yè)生繼續(xù)深造獲得碩士和博士學位37人。畢業(yè)生就業(yè)后，工作適應性、動手能力、綜合素質及知識結構等方面表現(xiàn)突出，獲得社會和用人單位一致好評，對畢業(yè)生培養(yǎng)目標滿意度達到87%以上。

6 結語

西安石油大學應用化學專業(yè)建立了畢業(yè)生能力和素質跟蹤調查機制，不斷提高人才培養(yǎng)質量，適應時代發(fā)展，滿足社會需求。二十年來平均就業(yè)率為95%以上，79%畢業(yè)生在西部就業(yè)，83%畢業(yè)生在石油石化相關行業(yè)領域就業(yè)，逐步成長為國家大型石油石化企業(yè)發(fā)展的中堅力量。本專業(yè)將一如既往地堅定服務國家能源和“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，圍繞“雙一流”建設需求，不斷強化石油石化特色，拓展專業(yè)內涵；深入完善師資隊伍建設，優(yōu)化立德樹人環(huán)境；持續(xù)加大教學資源建設力度，打造特色“金課”；推進創(chuàng)新產教研融合，筑牢一流校企育人平臺；大力深化國際合作，拓展學生國際視野；把本專業(yè)建設為基礎理論扎實、實踐能力強、石油石化特色鮮明的具有國際影響力的一流專業(yè)，在人才培養(yǎng)、科學研究、社會服務等方面在西北地區(qū)乃至全國發(fā)揮更大作用。