數(shù)字化背景下應(yīng)用化學(xué)人才培養(yǎng)機(jī)制研究

摘要：本文系統(tǒng)分析了應(yīng)用化學(xué)綜合型人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀、成效及其存在的問(wèn)題，提出一系列具有針對(duì)性的人才培養(yǎng)路徑， 包括：制訂數(shù)字人才培養(yǎng)方案，重建專業(yè)課程體系，深化校企戰(zhàn)略合作，以及改革教學(xué)手段。

關(guān)鍵詞：數(shù)字人才;產(chǎn)教融合;三維協(xié)同;人才培養(yǎng)

DOI：10.12433/zgkjtz.20243247

化學(xué)是理工類基礎(chǔ)性學(xué)科之一，關(guān)系到國(guó)家基礎(chǔ)科學(xué)研究與科技發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)家“十四五”規(guī)劃強(qiáng)調(diào)“加強(qiáng)基礎(chǔ)研究、注重原始創(chuàng)新，推進(jìn)學(xué)科交叉融合”，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展，新能源和信息技術(shù)緊密融合，生產(chǎn)生活方式加快轉(zhuǎn)向低碳化、智能化[1-2]。加快構(gòu)建現(xiàn)代能源體系是保障國(guó)家能源安全，如期實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的內(nèi)在要求，也是推動(dòng)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐。因此，建設(shè)數(shù)字化應(yīng)用化學(xué)人才，一方面有利于我國(guó)基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展，另一方面有利于學(xué)科交叉融合，培養(yǎng)全面的復(fù)合型人才。

一、數(shù)字經(jīng)濟(jì)背景下應(yīng)用化學(xué)人才培養(yǎng)的必要性分析

（一）數(shù)字經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，導(dǎo)致數(shù)字化職業(yè)誕生

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，數(shù)字化正以前所未有的速度重塑著各個(gè)領(lǐng)域。一方面，隨著數(shù)字技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，大數(shù)據(jù)分析師這一職業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。他們通過(guò)收集、整理和分析大量數(shù)據(jù)，為企業(yè)提供決策支持，挖掘潛在的商業(yè)機(jī)會(huì)，幫助企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)；另一方面，人工智能工程師也成為熱門的職業(yè)，他們致力于開(kāi)發(fā)和優(yōu)化人工智能算法和模型，讓機(jī)器能夠模擬人類智能，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化任務(wù)處理、智能決策等功能，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、交通、金融等眾多領(lǐng)域。數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展催生了大量與數(shù)字技術(shù)、大數(shù)據(jù)、人工智能等相關(guān)的新職業(yè)。人力資源和社會(huì)保障部發(fā)布的《中華人民共和國(guó)職業(yè)分類大典（2022年版）》中首次標(biāo)注了97個(gè)數(shù)字職業(yè)，占職業(yè)總數(shù)的6%[3]。

在當(dāng)今數(shù)字化時(shí)代，高校對(duì)于數(shù)字化人才的培養(yǎng)至關(guān)重要。高校需要明確數(shù)字化人才的培養(yǎng)模式，即培養(yǎng)具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)、熟練的數(shù)字技能、創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)合作精神的高素質(zhì)人才。具體來(lái)說(shuō)，數(shù)字化人才應(yīng)掌握數(shù)據(jù)分析、人工智能、軟件開(kāi)發(fā)、數(shù)字營(yíng)銷等領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和技能，能夠運(yùn)用數(shù)字技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題，推動(dòng)各行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

（二）數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入推進(jìn)，導(dǎo)致數(shù)字人才需求與日俱增

隨著數(shù)字化規(guī)模的增長(zhǎng)，相關(guān)的人才需求也日益增加，德勤中國(guó)公司發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)數(shù)字人才研究與發(fā)展報(bào)告（2023）》明確指出，中國(guó)當(dāng)前數(shù)字人才總體缺口在2500萬(wàn)至3000萬(wàn)左右[4]。這意味著在數(shù)字化、智能化的崗位上缺口較大。而在化學(xué)領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)技術(shù)可用以完成標(biāo)識(shí)歸納相關(guān)數(shù)據(jù)，主要應(yīng)用于化合物屬性歸類、石油石化數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)清洗和化學(xué)合成等領(lǐng)域。而涉及數(shù)字智能以及能源化學(xué)方向的人才需求量仍然很大，且呈現(xiàn)急劇上升趨勢(shì)，現(xiàn)階段，數(shù)字化學(xué)以及能源化學(xué)方向相關(guān)的人才還遠(yuǎn)不能滿足相關(guān)行業(yè)的發(fā)展需求。

（三）數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展，導(dǎo)致人才供需失衡

一是人才培養(yǎng)數(shù)量不足。高等院校和職業(yè)院校是人才培養(yǎng)的主要渠道，但目前的教育體系在數(shù)字化人才培養(yǎng)方面的規(guī)模有限。一些新興的數(shù)字化專業(yè)，如大數(shù)據(jù)、人工智能等，在很多院校還處于起步階段，招生規(guī)模較小，難以滿足市場(chǎng)的需求。而且，教育教學(xué)過(guò)程中可能存在理論與實(shí)踐脫節(jié)的問(wèn)題，導(dǎo)致培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生在實(shí)際工作中難以快速上手。社會(huì)上的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)雖然數(shù)量眾多，但培訓(xùn)質(zhì)量參差不齊。

二是人才分布不均衡。數(shù)字人才主要集中在一線城市和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，而在一些二三線城市及偏遠(yuǎn)地區(qū)，數(shù)字人才的數(shù)量極為有限。這種地域分布的不均衡導(dǎo)致了人才流動(dòng)的不暢，企業(yè)在一些地區(qū)難以招聘到合適的數(shù)字人才。數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致的人才供需失衡現(xiàn)狀較為嚴(yán)峻，需求端的快速增長(zhǎng)與供給端的不足形成了明顯的矛盾，這需要政府、企業(yè)、教育機(jī)構(gòu)等各方共同努力，采取有效措施來(lái)解決。

二、數(shù)字化應(yīng)用化學(xué)人才供給與需求現(xiàn)狀

目前，高校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)數(shù)字化人才培養(yǎng)體系主要存在人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求不匹配、課程體系不能支撐培養(yǎng)目標(biāo)、人才輸出數(shù)量和質(zhì)量結(jié)構(gòu)失衡等問(wèn)題[5]。

（一）供需脫節(jié)，人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求不匹配

當(dāng)今社會(huì)，科技發(fā)展日新月異，產(chǎn)業(yè)技術(shù)不斷更新?lián)Q代。企業(yè)為了保持競(jìng)爭(zhēng)力，需要不斷引入新技術(shù)、新設(shè)備，但現(xiàn)有的人才培養(yǎng)體系難以跟上這種快速變化的節(jié)奏，導(dǎo)致人才供應(yīng)無(wú)法滿足產(chǎn)業(yè)的技術(shù)需求。新興產(chǎn)業(yè)的崛起帶來(lái)新的人才需求。大型企業(yè)通常更注重人才的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，而中小企業(yè)則更需要具備實(shí)際操作能力和解決問(wèn)題能力的應(yīng)用型人才。然而，目前的人才培養(yǎng)模式難以滿足這種多樣化的需求。企業(yè)對(duì)人才的跨學(xué)科能力要求提高。隨著產(chǎn)業(yè)融合的不斷加深，企業(yè)需要的人才不僅要具備本專業(yè)的知識(shí)，還需要具備跨學(xué)科的知識(shí)和技能。例如，在應(yīng)用化學(xué)領(lǐng)域，既需要化學(xué)專業(yè)的知識(shí)，又需要掌握信息技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)。

（二）邏輯不清，課程體系不能支撐培養(yǎng)目標(biāo)

在高校專業(yè)轉(zhuǎn)型過(guò)程中，人才培養(yǎng)目標(biāo)的設(shè)定尚未充分融入數(shù)據(jù)思維精髓，這將嚴(yán)重制約轉(zhuǎn)型。一方面，在課程體系設(shè)計(jì)之初，沒(méi)有對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行深入的分析和明確的界定。這使得課程設(shè)計(jì)缺乏方向指引，無(wú)法圍繞一個(gè)清晰的核心來(lái)構(gòu)建課程體系；另一方面，培養(yǎng)目標(biāo)的頻繁變動(dòng)也會(huì)造成課程體系的邏輯混亂。學(xué)?；?qū)I(yè)可能由于外部環(huán)境變化、領(lǐng)導(dǎo)決策調(diào)整等原因頻繁更改，而課程體系卻不能及時(shí)跟上調(diào)整，導(dǎo)致課程與目標(biāo)脫節(jié)。課程設(shè)置缺乏系統(tǒng)性，課程之間缺乏有機(jī)聯(lián)系和邏輯順序，沒(méi)有充分考慮跨學(xué)科知識(shí)的融合。在當(dāng)今社會(huì)，很多領(lǐng)域都需要跨學(xué)科的知識(shí)和技能，但課程體系可能仍然局限于傳統(tǒng)的單一學(xué)科設(shè)置，無(wú)法滿足培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)綜合能力的需求。例如，培養(yǎng)創(chuàng)新型設(shè)計(jì)人才，不僅需要藝術(shù)設(shè)計(jì)方面的課程，還需要工程技術(shù)、市場(chǎng)營(yíng)銷等跨學(xué)科知識(shí)，但課程體系中可能缺乏這些融合。因此，高校課程體系亟需進(jìn)行更加深入、系統(tǒng)的改革與創(chuàng)新。

（三）創(chuàng)新不足，人才輸出數(shù)量和質(zhì)量結(jié)構(gòu)失衡

在高校應(yīng)用化學(xué)數(shù)字化人才培養(yǎng)過(guò)程中， 創(chuàng)新能力缺乏會(huì)直接導(dǎo)致人才產(chǎn)出的數(shù)量與質(zhì)量間結(jié)構(gòu)失衡。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 人才自身缺乏創(chuàng)新意識(shí)，習(xí)慣于接受現(xiàn)成的知識(shí)和方法，不愿意嘗試新的事物和思維方式，這種思維慣性使得他們?cè)趯W(xué)習(xí)和工作中缺乏創(chuàng)新的動(dòng)力和熱情。對(duì)創(chuàng)新的風(fēng)險(xiǎn)和困難認(rèn)識(shí)不足，創(chuàng)新往往伴隨著風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)，需要付出大量的努力和時(shí)間，一些人因?yàn)楹ε率《桓疫M(jìn)行創(chuàng)新嘗試，或者在遇到困難時(shí)輕易放棄，影響了創(chuàng)新能力的發(fā)展。創(chuàng)新需要具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和廣泛的知識(shí)面，如果個(gè)人的知識(shí)和技能儲(chǔ)備不足，就難以進(jìn)行有效的創(chuàng)新。在當(dāng)今社會(huì)，很多創(chuàng)新都需要跨學(xué)科的知識(shí)和技能支持，如果只局限于單一學(xué)科的學(xué)習(xí)，就難以適應(yīng)復(fù)雜的創(chuàng)新需求。因此，高校在創(chuàng)新領(lǐng)域采取有力措施，以優(yōu)化人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)，提升整體質(zhì)量。

三、數(shù)字化應(yīng)用化學(xué)人才的培養(yǎng)策略

（一）以產(chǎn)業(yè)需求為目標(biāo)，制訂數(shù)字人才培養(yǎng)方案

以產(chǎn)業(yè)需求為目標(biāo)制訂數(shù)字人才培養(yǎng)方案，具體措施如下：一是明確產(chǎn)業(yè)需求。進(jìn)行產(chǎn)業(yè)調(diào)研，與相關(guān)企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)等合作，深入了解數(shù)字化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)、技術(shù)需求和人才需求?？梢酝ㄟ^(guò)問(wèn)卷調(diào)查、訪談、研討會(huì)等形式，收集企業(yè)對(duì)數(shù)字人才的具體要求，包括專業(yè)技能、知識(shí)結(jié)構(gòu)、實(shí)踐能力等方面。關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài)，及時(shí)了解新興技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展，如人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、云計(jì)算等技術(shù)，分析這些技術(shù)對(duì)產(chǎn)業(yè)的影響，以及對(duì)人才培養(yǎng)的新要求。二是確定人才需求類型?？梢苑譃榧夹g(shù)型人才、管理型人才、創(chuàng)新型人才等不同類型，技術(shù)型人才主要負(fù)責(zé)數(shù)字化技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用；管理型人才負(fù)責(zé)數(shù)字化項(xiàng)目的管理和運(yùn)營(yíng)；創(chuàng)新型人才則負(fù)責(zé)推動(dòng)數(shù)字化創(chuàng)新和發(fā)展。針對(duì)不同類型的人才需求，分析其所需的專業(yè)技能、知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力素質(zhì)，為制定培養(yǎng)方案提供依據(jù)。

（二）以數(shù)據(jù)思維培養(yǎng)為導(dǎo)向，重建專業(yè)課程體系

課程體系應(yīng)涵蓋數(shù)據(jù)思維培養(yǎng)的各個(gè)方面，從基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)知識(shí)到高級(jí)的數(shù)據(jù)應(yīng)用，形成一個(gè)完整的知識(shí)鏈條。例如，先開(kāi)設(shè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)知識(shí)課程，如應(yīng)用化學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理等，然后逐步引入數(shù)據(jù)分析方法、數(shù)據(jù)可視化等課程，最后通過(guò)實(shí)踐課程讓學(xué)生將數(shù)據(jù)思維應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中。強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生在實(shí)際操作中掌握數(shù)據(jù)思維。設(shè)置豐富的實(shí)驗(yàn)課程、項(xiàng)目課程和實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，使學(xué)生能夠親身體驗(yàn)數(shù)據(jù)收集、分析和決策的過(guò)程課程體系應(yīng)隨著數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和行業(yè)需求的變化不斷調(diào)整和更新。關(guān)注新興的數(shù)據(jù)技術(shù)和應(yīng)用，及時(shí)將其納入課程體系中。例如，隨著人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，可以開(kāi)設(shè)相關(guān)的選修課程，讓學(xué)生了解最新的技術(shù)動(dòng)態(tài)。總之，以數(shù)據(jù)思維培養(yǎng)為導(dǎo)向重建專業(yè)課程體系，需要從明確內(nèi)涵與重要性、遵循原則、設(shè)置課程、改進(jìn)教學(xué)方法、加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)和建立評(píng)估反饋機(jī)制等方面全面推進(jìn)，為培養(yǎng)具有數(shù)據(jù)思維和創(chuàng)新能力的專業(yè)人才提供有力保障。

（三）以專業(yè)技能提升為抓手，深化校企戰(zhàn)略合作

在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境中，專業(yè)技能是人才的核心競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于企業(yè)而言，擁有具備高專業(yè)技能的員工能夠提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量、增強(qiáng)企業(yè)的創(chuàng)新能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于學(xué)校來(lái)說(shuō)，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能是其教育教學(xué)的重要目標(biāo)，能夠提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，為社會(huì)輸送高質(zhì)量的專業(yè)人才。因此，以專業(yè)技能提升為抓手，能夠滿足企業(yè)和學(xué)校雙方的需求，為深化校企戰(zhàn)略合作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。建立有效的合作機(jī)制，校企雙方應(yīng)共同深入調(diào)研市場(chǎng)需求和行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合企業(yè)的實(shí)際需求和學(xué)校的教育資源，共同制定人才培養(yǎng)方案。共建實(shí)踐教學(xué)基地，實(shí)踐教學(xué)是提升專業(yè)技能的重要環(huán)節(jié)，共同建設(shè)實(shí)踐教學(xué)基地，為學(xué)生提供真實(shí)的實(shí)踐環(huán)境和實(shí)踐機(jī)會(huì)，基地可以包括實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)車間、企業(yè)研發(fā)中心等。校企雙方應(yīng)共同開(kāi)展師資培訓(xùn)，為教師提供企業(yè)實(shí)踐機(jī)會(huì)和專業(yè)技能培訓(xùn)，教師通過(guò)到企業(yè)掛職鍛煉、參與企業(yè)項(xiàng)目研發(fā)等方式，了解企業(yè)的實(shí)際需求和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，提高教師的實(shí)踐能力和教學(xué)水平。

總之，以專業(yè)技能提升為抓手，深化校企戰(zhàn)略合作，是實(shí)現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)共贏的重要途徑。通過(guò)建立有效的合作機(jī)制、實(shí)施多樣化的合作方式和加強(qiáng)合作的保障措施，能夠提高學(xué)生的專業(yè)技能水平和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，為企業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)技能人才，同時(shí)也能夠提高學(xué)校的教育教學(xué)質(zhì)量和科研水平，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。

（四）以教師數(shù)字能力提升為動(dòng)力，改革教學(xué)手段

一是開(kāi)展教師培訓(xùn)，組織針對(duì)教師的數(shù)字化教學(xué)技能培訓(xùn)，包括在線教學(xué)平臺(tái)的使用、多媒體教學(xué)資源的制作、教育數(shù)據(jù)分析等方面的內(nèi)容?？梢匝?qǐng)專業(yè)的培訓(xùn)師或教育技術(shù)專家進(jìn)行授課，通過(guò)理論講解、案例分析和實(shí)際操作相結(jié)合的方式，幫助教師快速掌握數(shù)字教學(xué)技能。

二是教學(xué)資源建設(shè)與應(yīng)用，整合學(xué)?，F(xiàn)有的教學(xué)資源，建設(shè)數(shù)字化教學(xué)資源庫(kù)，包括課件、教案、試題、視頻、音頻等多種形式。資源庫(kù)可以按照學(xué)科、年級(jí)、知識(shí)點(diǎn)等進(jìn)行分類，方便教師查找和使用。同時(shí)，鼓勵(lì)教師將自己制作的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源上傳到資源庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)資源共享和共建。

三是教學(xué)方法創(chuàng)新與實(shí)踐，結(jié)合傳統(tǒng)課堂教學(xué)和在線教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展混合式教學(xué)。教師可以將課程內(nèi)容分為線上和線下兩部分，線上部分讓學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)完成基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，線下部分則通過(guò)課堂討論、實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目實(shí)踐等方式進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和拓展。

總之，以教師數(shù)字能力提升為動(dòng)力，改革教學(xué)措施是提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑。通過(guò)教師培訓(xùn)與發(fā)展、教學(xué)資源建設(shè)與應(yīng)用、教學(xué)方法創(chuàng)新與實(shí)踐、教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋等方面的改革，可以不斷提高教師的數(shù)字教學(xué)能力，推動(dòng)教學(xué)模式的創(chuàng)新和發(fā)展，為學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)的教育資源。

四、結(jié)論

高校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)數(shù)字化人才培養(yǎng)對(duì)于適應(yīng)當(dāng)前數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求、滿足企業(yè)用人需求以及推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)等方面都具有多方面的重要意義。在應(yīng)用化學(xué)數(shù)字化人才培育的征途上，仍面臨著諸多挑戰(zhàn)和機(jī)遇，須政府、企業(yè)及學(xué)校等多方的參與和深度合作，以形成強(qiáng)大的合力，才能培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的高素質(zhì)人才。其對(duì)策包括：制定數(shù)字化人才培養(yǎng)方案、不斷優(yōu)化課程體系、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)、改革教學(xué)手段、培養(yǎng)師資隊(duì)伍，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研合作。

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（作者單位：湖南工商大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院）