“新工科”背景下地方高?；I(yè)建設(shè)的探索與實(shí)踐*

朱春山，張巧飛，白紅娟，李冬光，劉廣宇，陳軍航

(河南工業(yè)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，河南 鄭州 450001)

2017年2月，教育部與會(huì)高校提出“新工科”概念，對(duì)工科注入新的內(nèi)涵以適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要而形成工科新形態(tài)[1]?；ヂ?lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等現(xiàn)代技術(shù)迅猛發(fā)展，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和結(jié)構(gòu)調(diào)整不斷加快，在線教育、慕課、智慧學(xué)習(xí)等新的學(xué)習(xí)形式層出不窮[2-5]，給工科提出了“應(yīng)對(duì)變化，引領(lǐng)未來(lái)”的新理念，“培養(yǎng)多樣化、復(fù)合創(chuàng)新型卓越程人才”的新要求，“繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享”的新途徑，成為新工科的內(nèi)涵和特征[6]。石化和化學(xué)工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活各方面服務(wù)，和交通運(yùn)輸、農(nóng)林牧漁、食品加工、醫(yī)藥、紡織、輕工、建筑等工業(yè)關(guān)系密切，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活中具有重要地位和作用[7-8]?；瘜W(xué)工業(yè)向“綠色化”、“智能化”方向發(fā)展，對(duì)化學(xué)化工人才知識(shí)的交叉滲透、產(chǎn)業(yè)的相互交融、工程實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力提出更寬更深的要求[9-10]。高?；I(yè)為化學(xué)工業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)研發(fā)和高素質(zhì)的人才基礎(chǔ)，是化學(xué)工業(yè)的安全、健康和高質(zhì)量發(fā)展的希望所在。河南工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)源于1993年成立的鄭州糧食學(xué)院精細(xì)化工專業(yè)，以糧油資源化工為特色，培養(yǎng)在化工及相關(guān)領(lǐng)域從事技術(shù)開(kāi)發(fā)、工程設(shè)計(jì)、工程管理和科學(xué)研究的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。2019年通過(guò)工程教育專業(yè)認(rèn)證，2020年獲批河南省一流專業(yè)建設(shè)，2021年獲批國(guó)家一流專業(yè)建設(shè)。探索建設(shè)符合行業(yè)、區(qū)域和國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的“新工科”要求，以“學(xué)生中心、成果導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)”為核心教育理念，與國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)模式轉(zhuǎn)型升級(jí)、綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展相一致，立足河南、面向全國(guó)、服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和化工行業(yè)、協(xié)調(diào)發(fā)展的地方高校一流化工專業(yè)。

1 加強(qiáng)課程思政建設(shè)，推進(jìn)立德樹(shù)人教育

貫徹全國(guó)教育大會(huì)精神，落實(shí)“卓越工程師計(jì)劃2.0”和“新工科”建設(shè)等重大戰(zhàn)略部署，培養(yǎng)造就德智體美勞全面發(fā)展，具有家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)?shù)母咚刭|(zhì)應(yīng)用型化工技術(shù)人才。通過(guò)把政治認(rèn)同、價(jià)值引領(lǐng)和家國(guó)情懷等思政元素融入專業(yè)課程和課堂教學(xué)中，向?qū)W生進(jìn)行理想信念、思想道德、工程倫理和公共安全等教育，賦予專業(yè)課程的價(jià)值引領(lǐng)作用(如圖1)。

圖1 課程思政教育的主要舉措

針對(duì)化工行業(yè)和專業(yè)特點(diǎn)，引導(dǎo)教師從立德樹(shù)人出發(fā)，開(kāi)展教學(xué)設(shè)計(jì)研究，凝練思政主線，提升課程思政教育的親和力和針對(duì)性，將思想政治工作貫穿于教育教學(xué)全過(guò)程。圍繞思政主線，以問(wèn)題為導(dǎo)向，重構(gòu)知識(shí)體系與知識(shí)點(diǎn)，在教學(xué)中大力弘揚(yáng)“崇尚科學(xué)、勇于探索、報(bào)國(guó)興學(xué)、自強(qiáng)不息”的河南工大精神，秉承“明德、求是、拓新、篤行”的校訓(xùn)，勵(lì)精圖治，薪火傳承，讓學(xué)生樹(shù)立為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)而努力奮斗的堅(jiān)定信念。

2 構(gòu)建有特色的化工專業(yè)課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)范式

全面落實(shí)“學(xué)生中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的工程教育理念，以新理念引領(lǐng)“新工科”建設(shè)，以學(xué)科優(yōu)勢(shì)帶動(dòng)專業(yè)發(fā)展?？茖W(xué)構(gòu)建通識(shí)平臺(tái)課、學(xué)科平臺(tái)、專業(yè)平臺(tái)和拓展平臺(tái)課課程體系和“實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、科教融合”融通實(shí)踐教學(xué)體系。積極探索了新工科背景下地方高?；I(yè)人才培養(yǎng)的新模式，持續(xù)改進(jìn)、優(yōu)化形成“接地氣”的人才培養(yǎng)方案。

2.1 打破學(xué)科壁壘，促進(jìn)多學(xué)科交叉融合

結(jié)合學(xué)校、學(xué)院的辦學(xué)特色和專業(yè)定位，開(kāi)展與現(xiàn)代信息技術(shù)、能源化學(xué)工程、工業(yè)生物技術(shù)、新材料技術(shù)、制造技術(shù)等學(xué)科的交叉與融合，整合跨學(xué)科資源，開(kāi)設(shè)跨學(xué)科課程和專業(yè)特色選修課程(圖2)，增加學(xué)生非主修領(lǐng)域知識(shí)的廣度和深度，激發(fā)學(xué)生的多維度思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和工程意識(shí)。

圖2 具有專業(yè)特色的“化工+”知識(shí)體系

“新工科”背景下，以學(xué)生為中心，充分利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等知識(shí)，反映學(xué)科發(fā)展和行業(yè)發(fā)展需求，考慮化工過(guò)程強(qiáng)化、化工節(jié)能減排、化工安全環(huán)保、化工可持續(xù)發(fā)展等，實(shí)現(xiàn)化工過(guò)程的智能決策和智慧生產(chǎn)。

讓科研成果、學(xué)科前沿走進(jìn)課堂，提倡科教融合和產(chǎn)教融合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)促進(jìn)科研，科研反哺教學(xué)，以高水平科學(xué)研究支撐高質(zhì)量本科人才培養(yǎng)。圍繞糧油資源化工特色做文章，將最新科研成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為教育教學(xué)內(nèi)容，把最新前沿知識(shí)傳授給學(xué)生，給學(xué)生個(gè)性化發(fā)展提供更加廣闊的空間。

通過(guò)學(xué)科交叉和資源整合，強(qiáng)調(diào)以育人為使命，以工程人才培養(yǎng)為目標(biāo)，突出了以糧油資源化工為特色，有效推動(dòng)了我?；I(yè)的內(nèi)涵式發(fā)展。

2.2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)范式，打造“金課”

不斷加強(qiáng)課程內(nèi)容的建設(shè)和完善，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，積極進(jìn)行“一流課程建設(shè)”；讓科研成果、學(xué)科前沿走進(jìn)課堂，融入工程上的新方法、新工藝等內(nèi)容，提倡科教融合和產(chǎn)教融合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)促進(jìn)科研，科研反哺教學(xué)。

推進(jìn)信息技術(shù)與化工專業(yè)教育深度融合，創(chuàng)新“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下化工專業(yè)教育教學(xué)方法；構(gòu)建線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，打造智慧課堂，將信息化教學(xué)、自主探究式學(xué)習(xí)深度融合,提高了教學(xué)效果。授課之前，開(kāi)展教學(xué)模式設(shè)計(jì)，進(jìn)行課前導(dǎo)學(xué)、學(xué)生線上線下預(yù)習(xí)，提出自己的初步見(jiàn)解；課堂之中，對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)、學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法等進(jìn)行講解，并通過(guò)課堂討論互動(dòng)等方式加深理解；講授之余，學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)總結(jié)、完成作業(yè)，師生可通過(guò)微信群等多種方式實(shí)行交流互動(dòng)、在線答疑及個(gè)性化輔導(dǎo)。一系列教學(xué)范式的改革與實(shí)踐表明，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到提高，解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力明顯提升。

通過(guò)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，突出了化工專業(yè)在糧油精細(xì)化工、生物質(zhì)活性成分的分離與利用、生物質(zhì)資源高效化學(xué)轉(zhuǎn)化、天然產(chǎn)物基功能材料等領(lǐng)域的教學(xué)、科研工作特色與優(yōu)勢(shì)。打造了化工原理、化工熱力學(xué)、化學(xué)工藝學(xué)校級(jí)一流課程，建設(shè)了化工熱力學(xué)、化工分離過(guò)程兩門校級(jí)“線上線下+課程思政”。

2.3 強(qiáng)化實(shí)踐教育，提高專業(yè)建設(shè)水平

加強(qiáng)多元化實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)，開(kāi)展校企合作育人；以“化學(xué)工程創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班”為引領(lǐng)，實(shí)施導(dǎo)師制管理，以點(diǎn)帶面構(gòu)建 “卓越工程師”多元化實(shí)踐教育模式。

以化學(xué)化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)為提升，以化工綜合性實(shí)驗(yàn)與教師的科研相結(jié)合、與“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽相結(jié)合形成的“科技創(chuàng)新實(shí)踐”促進(jìn)本科生的實(shí)驗(yàn)研究能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力的提高。

從認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)到虛擬仿真實(shí)習(xí)，再到生產(chǎn)實(shí)習(xí)；從產(chǎn)品規(guī)模、經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)方案和過(guò)程設(shè)計(jì)的集成，到物料性質(zhì)估計(jì)、化工儀表及自動(dòng)化控制、新產(chǎn)品研發(fā)與計(jì)算機(jī)模擬的集成，再到化學(xué)工程師的職業(yè)道德規(guī)范、環(huán)境和安全因素、化工技術(shù)對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等社會(huì)問(wèn)題的集成，實(shí)施階梯式工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

將化工過(guò)程與工藝設(shè)計(jì)與化工生產(chǎn)實(shí)習(xí)相結(jié)合，將化工原理課程設(shè)計(jì)、化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)、化工過(guò)程與工藝設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)與全國(guó)化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽相結(jié)合，使學(xué)生了解化工工藝、化工過(guò)程與單元設(shè)備設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，掌握設(shè)計(jì)、模擬及優(yōu)化的基本方法，鍛煉學(xué)生綜合應(yīng)用各方面的知識(shí)與技能解決工程問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、職業(yè)精神和社會(huì)責(zé)任感。

與河南能源化工集團(tuán)、河南心連心化肥工業(yè)公司等校外“產(chǎn)學(xué)研”實(shí)踐基地共建育人平臺(tái)，開(kāi)展校企合作、協(xié)同育人；以河南省生物質(zhì)資源化工重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室等平臺(tái)為依托，科教融合、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，使專業(yè)教育實(shí)踐與創(chuàng)新性顯著提升。

3 加強(qiáng)基層教學(xué)組織建設(shè)，提升教學(xué)研究水平

探索與“新工科”相匹配的師資隊(duì)伍建設(shè)途徑，加強(qiáng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，強(qiáng)化教師工程教育背景，對(duì)教師的產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷明確提出要求并積極創(chuàng)造條件[11]。通過(guò)開(kāi)展科學(xué)研究和產(chǎn)學(xué)合作，注重團(tuán)隊(duì)教學(xué)和研究成果轉(zhuǎn)化；以及到生產(chǎn)與研發(fā)企業(yè)一線學(xué)習(xí)交流完成；加強(qiáng)對(duì)青年教師的培養(yǎng)，提高教學(xué)水平。落實(shí)青年教師培養(yǎng)“導(dǎo)師制”和“助課制”，提升教師隊(duì)伍整體素質(zhì)；鼓勵(lì)教師培訓(xùn)、進(jìn)修和訪學(xué)，提升教學(xué)、學(xué)術(shù)水平和工程實(shí)踐能力；聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員加入兼職教師隊(duì)伍。造就了一支結(jié)構(gòu)合理、成果豐碩的專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

作為河南省基層教學(xué)組織，持續(xù)組織開(kāi)展各類教學(xué)研討會(huì)，深化教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題研究。積極探索化學(xué)工程與工藝專業(yè)本科生教育的人才培養(yǎng)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程體系、教學(xué)管理，不斷推動(dòng)專業(yè)的內(nèi)涵式發(fā)展?；鶎咏虒W(xué)組織開(kāi)展的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)如圖3所示。

圖3 基層教學(xué)組織開(kāi)展的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)

教師們通過(guò)積極參與教學(xué)改革，不斷將教改成果融入到日常教學(xué)工作中，教師的教學(xué)水平和教學(xué)效果得到了顯著的提高，有效促進(jìn)了教師思想觀念從以教為主轉(zhuǎn)向以學(xué)為主，強(qiáng)化課堂重在培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作、溝通、思辨和創(chuàng)新能力。

4 構(gòu)建內(nèi)外循環(huán)的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評(píng)價(jià)機(jī)制體系，教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)

基于學(xué)生學(xué)習(xí)效果的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評(píng)價(jià)，學(xué)校制定了一系列的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與管理文件。學(xué)院制定了詳細(xì)周密的教學(xué)工作實(shí)施計(jì)劃，層層落實(shí)，責(zé)任到人，并推動(dòng)教學(xué)改革與質(zhì)量工程的實(shí)施，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量。專業(yè)及教師按照本專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案、培養(yǎng)目標(biāo)和課程所支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，提交完整的教學(xué)文件，包括教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃、教案或課件、考核成績(jī)與成績(jī)分析報(bào)告等，并根據(jù)教學(xué)大綱和課程達(dá)成度分析評(píng)價(jià)辦法，對(duì)課程目標(biāo)和畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行達(dá)成分析和教學(xué)總結(jié)，找出問(wèn)題，提出持續(xù)改進(jìn)措施并在后續(xù)教學(xué)中進(jìn)行改進(jìn)。用人單位、行業(yè)專家、畢業(yè)生、第三方評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)參與人才培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、座談、訪談等形式，分析人才培養(yǎng)質(zhì)量、目標(biāo)達(dá)成度和需求變化，針對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、工程實(shí)踐等方面存在的問(wèn)題持續(xù)改進(jìn)。通過(guò)校、院督導(dǎo)、教學(xué)管理人員和學(xué)生信息員全方位多視角監(jiān)控教學(xué)過(guò)程，保障各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)有序運(yùn)行。建立了課內(nèi)-校內(nèi)-校外三級(jí)循環(huán)機(jī)制，如圖4所示。對(duì)課程目標(biāo)和畢業(yè)要求達(dá)成情況、畢業(yè)生反饋和社會(huì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。

圖4 “課內(nèi)-校內(nèi)-校外”三循環(huán)的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評(píng)價(jià)機(jī)制

通過(guò)上述舉措，加強(qiáng)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評(píng)價(jià)體系建設(shè)，課程達(dá)成度評(píng)價(jià)結(jié)果及時(shí)反饋給相關(guān)教師，用于指導(dǎo)課程教學(xué)過(guò)程的持續(xù)改進(jìn)，促進(jìn)課程教學(xué)效果提升。畢業(yè)要求達(dá)成度評(píng)價(jià)結(jié)果反饋給學(xué)院和專業(yè)，用于指導(dǎo)專業(yè)課程體系的持續(xù)改進(jìn)，不斷優(yōu)化專業(yè)培養(yǎng)方案，提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量。麥可思調(diào)查顯示，近3屆校友平均專業(yè)滿意度為 96.3%；畢業(yè)生專業(yè)素質(zhì)好，學(xué)生滿意度高。

5 結(jié) 語(yǔ)

以立德樹(shù)人為根本，緊密結(jié)合新工科建設(shè)，以糧油資源化工為特色，以建設(shè)立足河南、面向全國(guó)、服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和化工行業(yè)、協(xié)調(diào)發(fā)展的國(guó)家一流專業(yè)為目標(biāo)，探索和實(shí)踐了新工科背景下地方高?；I(yè)人才培養(yǎng)的新模式，優(yōu)化形成“接地氣”的人才培養(yǎng)方案；以“學(xué)生中心、成果導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)”為核心教育理念，通過(guò)構(gòu)建通識(shí)平臺(tái)課、學(xué)科平臺(tái)、專業(yè)平臺(tái)和拓展平臺(tái)課課程體系和“實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、科教融合”融通實(shí)踐教學(xué)體系，加強(qiáng)基層教學(xué)組織建設(shè)和教師發(fā)展能力建設(shè)，積極打造“一流課程”；建立了課內(nèi)-校內(nèi)-校外三級(jí)循環(huán)機(jī)制，有力保障了教育教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)，提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量，預(yù)期在地方高校化工類專業(yè)中具有一定的借鑒和應(yīng)用價(jià)值。