綠色船舶引領(lǐng)‘Chem+’復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索與實(shí)踐

袁愛華，郭興梅，鄭紹軍，徐文睿，陳立莊，溫華兵，喻永光

江蘇科技大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212003

習(xí)近平總書記在黨的十八屆五中全會上系統(tǒng)論述了“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”五大發(fā)展理念，其中綠色發(fā)展是關(guān)系我國發(fā)展全局的一個(gè)重要理念。綠色船舶是指在船舶設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)維全生命周期內(nèi)最大程度地降低能源和資源消耗，消除或大幅降低有毒有害物質(zhì)排放的船舶[1,2]。作為海洋強(qiáng)國的關(guān)鍵領(lǐng)域，綠色船舶對提升我國船舶與海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)的國際競爭力具有重要引領(lǐng)和推動(dòng)作用，培養(yǎng)綠色船舶領(lǐng)域迫切需要的化學(xué)及其相關(guān)學(xué)科專業(yè)復(fù)合型創(chuàng)新人才，是船舶和海洋類高校的使命擔(dān)當(dāng)[3]。江蘇科技大學(xué)(以下簡稱江科大)是一所以船舶與海洋工程(以下簡稱船海)為辦學(xué)特色的高校，是江蘇高水平大學(xué)建設(shè)高峰計(jì)劃建設(shè)高校。學(xué)校以服務(wù)海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略為己任，以建設(shè)國內(nèi)一流造船大學(xué)為長遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，為我國船舶工業(yè)和國防事業(yè)培養(yǎng)了大批高素質(zhì)人才，在我國從造船大國向造船強(qiáng)國的轉(zhuǎn)型升級中做出了積極貢獻(xiàn)，海洋石油“981”深水鉆井平臺、“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器、“新海虎”耙吸挖泥船等大國重器背后都融入了江科大人的才智與汗水，也彰顯了江科大人走向深藍(lán)、筑夢海洋的豪邁情懷。

江科大化學(xué)學(xué)科先后隸屬于理學(xué)院(原基礎(chǔ)學(xué)科系)、材料科學(xué)與工程學(xué)院、生物與化學(xué)工程學(xué)院、環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，化學(xué)與材料、環(huán)境、能源、船海等相關(guān)學(xué)科長期融合發(fā)展，構(gòu)建了船舶特色鮮明的‘Chem+’學(xué)科專業(yè)群(圖1)。2004年開設(shè)應(yīng)用化學(xué)本科專業(yè)，2005年獲批應(yīng)用化學(xué)二級學(xué)科碩士點(diǎn)，2011、2017年分別獲批化學(xué)工程與技術(shù)、化學(xué)兩個(gè)一級學(xué)科碩士點(diǎn)，2020年化學(xué)學(xué)科進(jìn)入ESI學(xué)科全球排名前1%，2021年化學(xué)工程位列軟科世界排名前150–200位。隨著教育部新工科建設(shè)、“雙萬計(jì)劃”等工作的推進(jìn)[4,5]，江科大針對船舶特色型高校人才培養(yǎng)普遍存在的教學(xué)問題，進(jìn)一步深化教育教學(xué)改革，‘Chem+’復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)取得了顯著成效。

圖1 ‘Chem+’學(xué)科專業(yè)群示意圖

1 教學(xué)問題分析

“綠色環(huán)保、節(jié)能減排、安全適居”的綠色船舶是船舶與海洋工程裝備行業(yè)的發(fā)展方向，也是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和“30·60”戰(zhàn)略目標(biāo)的迫切需求。環(huán)境協(xié)調(diào)性、技術(shù)先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性是綠色船舶的三大特征，迫切需要能夠引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，解決船舶綠色設(shè)計(jì)、綠色制造和低碳運(yùn)維全生命周期內(nèi)化學(xué)、環(huán)境、能源和材料等問題的復(fù)合型創(chuàng)新人才(圖2)。

圖2 全生命周期綠色船舶示意圖

船舶與海洋工程裝備行業(yè)是艱苦行業(yè)，具有產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大、學(xué)科交叉范圍廣、知識技術(shù)更新快和政治素養(yǎng)要求高等特點(diǎn)。船舶特色型高校人才培養(yǎng)主要存在以下教學(xué)問題：(1) 綠色理念不強(qiáng)。課程體系囿于單一學(xué)院單一學(xué)科，不利于化學(xué)與環(huán)境、能源、材料等相關(guān)學(xué)科的交叉融合和協(xié)同育人，學(xué)生跨界融合能力不強(qiáng)。(2) 創(chuàng)新能力不足。實(shí)踐體系與綠色船舶迫切需求聯(lián)系不夠緊密，行業(yè)優(yōu)勢資源利用不充分，學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力不足。(3) 行業(yè)素養(yǎng)欠缺。素質(zhì)教育的系統(tǒng)性、針對性、有效性不強(qiáng)，學(xué)生家國情懷、行業(yè)使命和協(xié)作精神有待加強(qiáng)，行業(yè)引領(lǐng)能力偏弱。

2 ‘Chem+’復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的舉措

針對以上教學(xué)問題，基于工程教育專業(yè)認(rèn)證理念(以學(xué)生為中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn))[6]，對‘Chem+’專業(yè)群進(jìn)行新工科改造，以培養(yǎng)綠色船舶領(lǐng)域迫切需要的復(fù)合型創(chuàng)新人才為目標(biāo)，將知識傳授、能力培養(yǎng)、價(jià)值塑造三元結(jié)合，通過學(xué)科交叉、多元協(xié)同、船魂引領(lǐng)三種途徑，著力培養(yǎng)學(xué)生的三種觀念(綠色發(fā)展觀、和諧工程觀、核心價(jià)值觀)和三種能力(跨界融合能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力、行業(yè)引領(lǐng)能力)。圖3為綠色船舶引領(lǐng)‘Chem+’專業(yè)群復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)示意圖。

圖3 綠色船舶引領(lǐng)‘Chem+’復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)示意圖

2.1 學(xué)科交叉，培養(yǎng)綠色發(fā)展觀和跨界融合能力

2.1.1 構(gòu)建‘Chem+’學(xué)科專業(yè)群

基于綠色船舶對化學(xué)及其相關(guān)學(xué)科復(fù)合型創(chuàng)新人才的迫切需求，以化學(xué)為中心構(gòu)建了‘Chem+’學(xué)科專業(yè)群，其內(nèi)涵包括兩個(gè)方面：首先，化學(xué)與船海、化工、環(huán)境、材料、能源、動(dòng)力等多學(xué)科融合發(fā)展，協(xié)同育人，綠色船舶背景下應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)具有鮮明的船海特色和學(xué)科交叉優(yōu)勢；其次，化學(xué)作為物質(zhì)科學(xué)的核心和基礎(chǔ)，強(qiáng)力支撐船海、化工、環(huán)境、材料、能源、動(dòng)力等相關(guān)學(xué)科專業(yè)的人才培養(yǎng)和科技創(chuàng)新。以2013本科人才培養(yǎng)方案重構(gòu)為契機(jī)，開展教學(xué)思想大討論，跨學(xué)院構(gòu)建‘Chem+’協(xié)同育人新機(jī)制，加強(qiáng)學(xué)生綠色理念、創(chuàng)新能力、行業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)，統(tǒng)籌“專業(yè)、課程、教材、團(tuán)隊(duì)和平臺”建設(shè)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的開放共享。制定大類招生、專業(yè)分流、跨專業(yè)選修等制度，開設(shè)新生導(dǎo)學(xué)課，實(shí)施全員全程導(dǎo)師制，指導(dǎo)學(xué)生自主選擇專業(yè)、課程和科研課題，根據(jù)職業(yè)愿景引導(dǎo)個(gè)性化發(fā)展。

2.1.2 重構(gòu)‘Chem+’人才培養(yǎng)體系

動(dòng)態(tài)優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，四年大修，每年微調(diào)，打破學(xué)科壁壘，按“大類培養(yǎng)–專業(yè)培養(yǎng)–個(gè)性化培養(yǎng)”三階段[7]、“通識教育–學(xué)科基礎(chǔ)–專業(yè)教育–自主選修”四模塊重構(gòu)人才培養(yǎng)新體系(圖4)。學(xué)生入學(xué)后先進(jìn)入“深藍(lán)學(xué)院”進(jìn)行大類培養(yǎng)，然后自主選擇群內(nèi)任一專業(yè)進(jìn)行專業(yè)培養(yǎng)，再根據(jù)職業(yè)愿景，自主選擇發(fā)展路徑(考研、出國、就業(yè)、創(chuàng)業(yè)等)，完成個(gè)性化培養(yǎng)。以綠色船舶為主題，按照“兩性一度”標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)“走向深藍(lán)”系列金課，理工交融，本研貫通，應(yīng)用化學(xué)理科專業(yè)增加船海特色課程模塊(如工程導(dǎo)論、近現(xiàn)代船舶工業(yè)發(fā)展與中國崛起、應(yīng)用電化學(xué)、腐蝕學(xué)、船舶涂料與涂裝技術(shù)等)，環(huán)境工程等工科專業(yè)加強(qiáng)基礎(chǔ)化學(xué)類課程模塊(如工程化學(xué)、無機(jī)與分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理等)，開設(shè)環(huán)保安全類課程模塊供全校選修(如環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展、綠色化學(xué)、化工安全與環(huán)保等)，本科生高年級選修課與研究生課程貫通。工程導(dǎo)論、船舶綠色涂裝工藝虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(化學(xué)類)獲批國家級一流課程，物理化學(xué)、近現(xiàn)代船舶工業(yè)發(fā)展與中國崛起等獲批江蘇省首批一流課程。

圖4 ‘Chem+’復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系

2.2 多元協(xié)同，培養(yǎng)和諧工程觀和實(shí)踐創(chuàng)新能力

2.2.1 多主體構(gòu)建人才培養(yǎng)高地

江科大發(fā)起成立江蘇船舶與海洋類高校協(xié)同發(fā)展聯(lián)盟，依托中國船舶集團(tuán)公司、上海外高橋造船有限公司、江南造船有限公司、江蘇正丹化工有限公司、宜興市高塍國際環(huán)保城等行業(yè)和地方優(yōu)勢資源，建成材料科學(xué)與工程和船舶與海洋工程2個(gè)國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、國家級大學(xué)生實(shí)踐教育基地、江蘇高校高技術(shù)船舶協(xié)同創(chuàng)新中心、江蘇省基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心等實(shí)踐創(chuàng)新平臺。構(gòu)建“實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、自主科研、工程設(shè)計(jì)、研究開發(fā)、學(xué)科競賽”金字塔型實(shí)踐創(chuàng)新體系。以學(xué)科競賽為抓手，助推復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)，設(shè)立高塍科大環(huán)保雙創(chuàng)基金，按“創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)和社會實(shí)踐”三類和“萌芽計(jì)劃、成長計(jì)劃、卓越計(jì)劃”三層次資助學(xué)生開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)。與加拿大卡爾加里大學(xué)、美國楊斯敦州立大學(xué)、俄羅斯莫爾多瓦國立大學(xué)分別開展“2 + 2”“3 + 1 + master”“1 + 1 + 0.5”中外合作辦學(xué)項(xiàng)目，引進(jìn)國外優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和先進(jìn)教育理念，優(yōu)化課程體系和教學(xué)內(nèi)容。設(shè)立正丹化工獎(jiǎng)學(xué)金、魯寶獎(jiǎng)學(xué)金等資助學(xué)生出國留學(xué)和學(xué)術(shù)交流。

2.2.2 項(xiàng)目式培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力

實(shí)施青年教師“三個(gè)一工程”(一年工程實(shí)訓(xùn)、一年助教、一年海外研修經(jīng)歷)，選派優(yōu)秀青年骨干教師進(jìn)駐江南造船有限公司、上海外高橋造船有限公司等大型船企頂崗實(shí)訓(xùn)，聘請實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的船舶行業(yè)專家擔(dān)任企業(yè)導(dǎo)師，聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生工程實(shí)踐和科研實(shí)訓(xùn)。依托國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、工信部高技術(shù)船舶科研課題等高水平項(xiàng)目，參與“981”鉆井平臺、“蛟龍?zhí)枴鄙顫撈?、豪華郵輪、液化天然氣(LNG)船、海上浮式生產(chǎn)儲卸石油裝置(FPSO)等高技術(shù)船舶與海洋工程裝備建設(shè)，在綠色涂裝、綠色舾裝、綠色能源、雙燃料動(dòng)力、海水淡化、壓載水處理、揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)治理、CO2捕獲、減振降噪等領(lǐng)域開展“卡脖子”技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)，并將科研成果轉(zhuǎn)化為學(xué)生科研訓(xùn)練項(xiàng)目和教學(xué)案例，開展項(xiàng)目式、案例式教學(xué)，構(gòu)建師生成長創(chuàng)新共同體，實(shí)現(xiàn)知識傳授、技能培訓(xùn)、思維啟迪、價(jià)值塑造有機(jī)統(tǒng)一。知行合一，專創(chuàng)融合，促進(jìn)綠色船舶創(chuàng)新鏈、專業(yè)鏈深度融合。通過科研反哺教學(xué)，形成一批優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，出版《新編大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》《無機(jī)與分析化學(xué)》《有機(jī)化學(xué)》等一批國家規(guī)劃教材和江蘇省重點(diǎn)教材。

2.3 船魂引領(lǐng)，培養(yǎng)核心價(jià)值觀和行業(yè)引領(lǐng)能力

2.3.1 育教相融厚植家國情懷

弘揚(yáng)社會主義核心價(jià)值觀，開展愛國、誠信、敬業(yè)、友善等專題教育。實(shí)施課程思政聚合行動(dòng)，推進(jìn)思政課程與課程思政同向同行，育教相融，顯隱結(jié)合，構(gòu)建“大思政”育人格局。專業(yè)學(xué)院與馬克思主義學(xué)院聯(lián)動(dòng)，選樹物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、儀器分析、近現(xiàn)代船舶工業(yè)發(fā)展與中國崛起等課程思政示范課程，充分挖掘?qū)I(yè)課的思政元素，上出“思政味”，共挑“思政擔(dān)”。例如物理化學(xué)結(jié)合學(xué)科發(fā)展史、科學(xué)家事跡、化學(xué)原理在海洋強(qiáng)國和國家“卡脖子”科技領(lǐng)域的應(yīng)用介紹，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)辯證唯物主義的科學(xué)觀、家國情懷和行業(yè)使命擔(dān)當(dāng)。有機(jī)化學(xué)將思政元素與知識體系有機(jī)融合，結(jié)合案例教學(xué)，構(gòu)建“育人”+“育才”培養(yǎng)體系，以有機(jī)化學(xué)專業(yè)知識為載體傳遞思政價(jià)值，以思政元素為推力促進(jìn)專業(yè)知識學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)“潤物無聲”，如學(xué)習(xí)醚這一章，介紹中國首位諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者屠呦呦教授利用乙醚提取獲得青蒿素等案例，深化文化認(rèn)同感，增強(qiáng)民族自信心和民族自豪感。作為思政教育重要陣地的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)，強(qiáng)化安全教育、環(huán)保意識、學(xué)術(shù)道德和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。精心打造黨建品牌“長山夜漫談”——構(gòu)建“和諧式”思政育人生態(tài)場，并獲江蘇省黨建創(chuàng)新三等獎(jiǎng)。

2.3.2 船魂引領(lǐng)培育行業(yè)精英

聚焦海洋強(qiáng)國和綠色船舶，開設(shè)“深藍(lán)”講壇和“國防素質(zhì)教育與實(shí)踐”特色課程，傳承“江海襟懷、同舟共濟(jì)、揚(yáng)帆致遠(yuǎn)”的“船魂”精神。實(shí)施大學(xué)生核心素質(zhì)報(bào)告書制度，系統(tǒng)化、精準(zhǔn)化、特質(zhì)化培養(yǎng)“吃得了苦、扎得下根、聚得齊心、干得成事”的高素質(zhì)人才。創(chuàng)辦系列特色鮮明的素質(zhì)教育教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的綠色理念、協(xié)作精神和社會責(zé)任感。開展“江豚保護(hù)”社會實(shí)踐活動(dòng)200多場，先后獲得“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生科技作品競賽江蘇省一等獎(jiǎng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽江蘇省一等獎(jiǎng)、生態(tài)環(huán)境部宣教中心“清潔美麗青春行”一等獎(jiǎng)等國家和省級表彰32項(xiàng)，獲世界自然基金會、長江生態(tài)保護(hù)基金會等9項(xiàng)資助。創(chuàng)辦“全國大學(xué)生船舶能源與動(dòng)力創(chuàng)新大賽”品牌賽事，吸引全國32所高校30000多名學(xué)生參賽，成為大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)品牌活動(dòng)并得到《人民日報(bào)》等中央級媒體的報(bào)道。

3 ‘Chem+’復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的成效

3.1 ‘Chem+’學(xué)科專業(yè)建設(shè)成效顯著

圍繞綠色船舶需要，建成一批國內(nèi)知名、國際有影響的學(xué)科專業(yè)，化學(xué)、材料科學(xué)和工程學(xué)3個(gè)學(xué)科進(jìn)入ESI學(xué)科全球排名前1%，應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境工程、船舶與海洋工程、焊接技術(shù)與工程、輪機(jī)工程等5個(gè)本科專業(yè)入選國家級一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，環(huán)境工程、輪機(jī)工程等2個(gè)專業(yè)通過工程教育專業(yè)認(rèn)證，能源動(dòng)力專業(yè)獲批教育部中外合作辦學(xué)項(xiàng)目，并入選國家留學(xué)基金委“促進(jìn)與俄烏白國際合作培養(yǎng)項(xiàng)目”。建成一支高水平導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)，擁有江蘇省“青藍(lán)工程”科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)1個(gè)，江蘇省特聘教授、江蘇省有突出貢獻(xiàn)的中青年專家等各類省級人才30余人。獲批國家級一流課程2門、江蘇省一流課程和精品課程等各類省級課程11門；出版教材專著24部，其中國家規(guī)劃教材4部、江蘇省重點(diǎn)教材7部。“科教結(jié)合，學(xué)科交叉，構(gòu)建工科院校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)體系”2013年獲江蘇省教學(xué)成果二等獎(jiǎng)，“‘Chem+’復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐”2017年獲江蘇省教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。

3.2 復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量高

近五年，參與‘Chem+’教學(xué)改革學(xué)生3500多人，100%參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，平均就業(yè)率超過98%，學(xué)生參與省級及以上學(xué)科競賽獲獎(jiǎng)率、升學(xué)率、投身船舶行業(yè)和國防事業(yè)占比大幅提升。航母、潛艇、豪華郵輪、LNG船、FPSO等大國重器都有我校畢業(yè)生的貢獻(xiàn)，涌現(xiàn)出LNG船總建造師、全國“五一”勞模等一批行業(yè)精英。獲“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”等全國性學(xué)科競賽特等獎(jiǎng)、一等獎(jiǎng)14項(xiàng)和銀獎(jiǎng)2項(xiàng)，以第一作者發(fā)表SCI收錄論文106篇，參與獲授權(quán)發(fā)明專利129件，獲江蘇省優(yōu)秀本科畢業(yè)論文一等獎(jiǎng)2篇和團(tuán)隊(duì)5個(gè)。

4 結(jié)語

基于綠色船舶行業(yè)需求和江科大船海辦學(xué)特色，通過化學(xué)與環(huán)境、能源、材料、船海等學(xué)科的交叉融合，建成具有鮮明船舶特色的‘Chem+’學(xué)科專業(yè)群?；诠こ探逃龑I(yè)認(rèn)證理念，三階段四模塊重構(gòu)‘Chem+’人才培養(yǎng)新體系，跨學(xué)院、多學(xué)科、多主體構(gòu)建‘Chem+’專業(yè)群協(xié)同育人新機(jī)制。系統(tǒng)化、精準(zhǔn)化、特質(zhì)化培養(yǎng)大批“吃得了苦、扎得下根、聚得齊心、干得成事”的高素質(zhì)人才，為行業(yè)特色型高校的教育教學(xué)改革提供了有力借鑒，具有較強(qiáng)的推廣應(yīng)用價(jià)值。