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关键词:产学研;创新创业创意;化学工程领域;人才培养
作者简介:刘峙嵘(1969-),男,江西莲花人,东华理工大学化学生物与材料科学学院,教授;乐长高(1967-),男,江西抚州人,东华理工大学化学生物与材料科学学院,教授。(江西 抚州 344000)
作者简介:本文系江西省学位与研究生教育教学改革研究课题(课题编号:JXYJG-2011-028)、江西省学位与研究生教育教学改革研究课题(课题编号:JXYJG-2012-057)、江西省高等学校教育教学改革研究课题(课题编号:JXJG-11-8-14)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)35-0034-02
专业型硕士是我国研究生教育的一种形式,与学术型硕士处于同一培养水平。国务院学位委员会将专业学位定位为具有特定职业背景的学位,主要培养特定职业背景的高层次专门应用型人才。2009年首次招生以来,专业硕士发展迅速,专业类型、招生比例和招生专业都有大幅度的增加。预计到2015年,专业硕士招生将占研究生总招生的50%以上,我国将形成学术型研究生和专业型研究生均衡发展的总体格局。[1-3]
化学工程领域是一种工程硕士专业学位。化学工程是研究化学工业和其他工业过程中所进行的化学过程与物理过程共同规律的一门工程学科,涉及在化工、炼油、轻工、冶金、能源、医药、环保、军工等部门从事产品研制、工艺开发、过程设计、系统模拟、装备强化、操作控制、环境保护、生产管理等内容。
东华理工大学化学生物与材料科学学院2002年获得“应用化学”二级学科工学硕士点授予权,2005年获得“化学工艺”二级学科工学硕士点授予权,2008年获得化学工程领域工程硕士授予权,2010年获得“化学工程与技术”一级学科工学硕士点授予权。该学科拥有先进的实验平台,雄厚的科研开发实力。“化学工程与技术”硕士点拥有一支知识和年龄结构均较合理的师资队伍。
产学合作是一种学校理论学习与企业工程实践相结合的教育模式,相对于其他类型的人才培养,产学合作对化学工程领域人才的培养更为重要,丰富的实习实践训练、扎实的研究训练对提高研究生就业竞争力有很大帮助。与19世纪研究生教育产生时所处的社会环境不同,现代社会更加强调产、学、研的一体化。我校“化学工程”领域一直高度重视产学合作教育对化工人才培养的重要作用,对“产学研”与“创新创业创意”结合培养化学工程领域高级人才进行了一些探索和实践,取得了成效。
一、“产”为先、引导创业意识
东华理工大学(原华东地质学院)是江西省人民政府与工业和信息化部国防科技工业局(原国防科工委)共建的一所具有地学优势和核科学特色的高等院校,我校“化学工程”领域长期以来一直为核化学化工行业培养高级人才,一直与核化工企业保持良好的合作关系。
我校建校以来,长期受部委管辖,与当地化工企业联系很少。自从学校下放江西省人民政府管理以来,经过多方努力,积极与地方企业联系,义务为地方企业提供技术咨询和服务,增进了双方的了解和相互信任,局部弥补了企业领军人物和专业人才比例偏低的不足。目前已与江西省内十多家化工企业建立了广泛的产学研合作,如江西抚州添光化工有限公司、江西抚州三和医药化工有限公司、江西赣亮医药原料有限公司、江西抚州苍源生物科技有限公司、江西抚州市临川之信生物科技有限公司、江西省永方电源有限公司。通过不同层次层面的合作,形成了校企长期稳定的产学研关系,促进了企业通过加快引进高校技术成果来提升企业的科技竞争力,形成了产学相结合的化工初中高级人才培养基地和产学研结合的教学科研创新基地,又是企业破解行业技术问题和研究生培养的共同体。
产学研合作是指企业、科研院所和高等学校之间的合作方式,产学研合作是一个系统工程,其功能和作用都是双向的。导师鼓励研究生走出“象牙塔”,向社会学习,向基层学习,向实践学习,注重就业创业引导,努力使专业学习与创业教育紧密结合,专业实践与创业实践有效衔接,让研究生在“做中学”,进一步增强研究生创业理念,促进研究生创新创业能力,提高就业率和就业质量。企业的收获在于教学培养的人才和科研成果最终流向企业,通过一年实践学习,对实习企业有一定了解的化学工程领域研究生毕业后选择回实习企业就业,这些研究生对企业工艺流程有比较深刻的了解,不需要经过培训,很容易上岗;企业的技术骨干也可以到我校通过攻读化学工程硕士学位提高理论水平。
二、“学”为主、培养创新能力
学校不必建立一个比真实化工厂的工程实践环境更好的化学工业实验室,通过多层面、全方位的产学研合作,学校既可有效地解决化学工业实验室建设所需要的经费不足和场地缺乏等问题,同时能够解决实践教学指导环节中化工专任教师“弱工程化”的问题,增加接触化工企业的机会,增强工程实践能力,以提高化工专业课程教师工程素质和培养“双师型”教师。
另外我校“化学工程与技术”学科教师在承担各级纵向科研课题的同时,也通过与化工企业广泛合作,承担大小横向研发项目,在促进自身科研水平提升的同时,也为教学质量的提高奠定了基础。所有这些纵向横向项目的开展都为研究生的毕业论文和毕业设计环节提供了充足的题目来源和经费支撑,为研究生工程实践能力和创新能力的培养奠定了必备基础。
创新是在一定范围内、时间内做别人没有做过的事,提出别人没有提出过的东西的一种活动过程及其结果。进入化工企业的专业型研究生,采取1+2或2+1模式,每位学生分配学校和企业双重导师,共同负责整个培养过程。学生在校遵守学校的各项管理制度,进入企业则必须遵守企业的员工管理制度。使研究生“真刀真枪”作毕业设计(论文),在企业导师的指导下,能够在理论知识学习扎实的基础上获得足够的实际工程技术锻炼,获得较强的化学工程专业技术核心能力,为研究生创新意识的培养和创新能力的开发创造了条件。该学科及时与化工企业交流合作,了解化工企业对化学工程领域高级人才知识结构的需要,不断调整专业型化学工程领域培养方案/培养计划,制定出符合化工市场需求的应用型高级人才培养的课程体系和课程内容;聘请多名企业工程技术人员作为企业导师或工程实践指导教师,形成了化工专业理论教师与化工企业工程人员相结合、学校与企业紧密结合的实践教学体系;突出研究生工程实践能力和创新能力的培养。[4-5]
三、“研”为线、点燃创意火花
化工企业所取得的科研成果由校企双方共享,校企双方以互惠互利、共同可持续发展为原则。通过产学研用结合,可进一步提高我校化学工程领域研究生群体的社会贡献率,优化研究生的知识结构和能力骨架,增强研究生分析问题及解决实际问题的能力,同时促进合作单位研究开发能力、科技创新能力和综合竞争实力的不断提高。[6]
高校应充分发挥教书育人、科学研究及服务社会三大职能。“化学工程与技术”学科教师穿梭于学校和生产企业之间,能及时了解什么是社会急需的技术和适用的技术,密切关注科技成果应用价值来提高科技成果转化率,根本上解决经济科技“两张皮”,摆脱长期以来科研成果在实验室“睡大觉”现象,切实充当产、学、研的纽带和桥梁,让彼此从原来的松散联盟变成紧密合作体。目前“化学工程与技术”学科多名知名教授被化工企业聘请为省级科技特派员或承担省级产学研课题。2010年抚州三和医药化工有限公司科研项目“雷贝拉唑羟基物盐酸盐”先后获得抚州市科学技术奖一等奖和江西省科技进步奖三等奖,2011年抚州三和医药化工有限公司科研项目“奥美拉唑氯化物”又先后获得抚州市科学技术奖一等奖和江西省科技进步奖三等奖,2012年抚州三和医药化工有限公司“医药中间体技术创新团队”被认定省级技术创新团队,这些科研成果里也凝聚了我校“化学工程与技术”学科教师和研究生的心血和汗水。研究生在企业实践期间体会到比别人拥有更多的信息就会有更多的创意,也观察到如何将好创意应用到商业,从而实现自己的创业梦想。
大力开展产学研深度合作,大力倡导创新创业创意理念,培养高素质的化学工程领域研究生,是我们今后将继续探索和实践的目标。
参考文献:
[1]吴启迪.抓住机遇 深化改革 提高质量 积极促进专业学位教育较快发展[J].学位与研究生教育,2006,(5):1-4.
[2]谢发勤,吴向清,田薇.工程硕士教育可持续发展的几个问题[J].学位与研究生教育,2007,(2):34-37.
[3]陈皓明.树立科学的质量观和发展观全面推进工程硕士教育发展[J].学位与研究生教育,2006,(11):15-17.
[4]潘艳秋,张述伟,韩轶.密切产学研结合,培养化工创新人才[J].化工高等教育,2009,(6):42-45.
(一)明确工程教育的培养目标和内涵
工程教育由工程科学、工程社会学、工程技能训练等构成,其目标是培养“高级工程技术人才”“高级科学技术人才”和“高级工程管理人才”等。欧美以麻省理工学院(MIT)为代表的一些大学充分拓宽了高等工程教育的内涵,从关注工程教育本身转向强调影响工程教育的哲学、教育学和文化学基础等,其目的是全方位培养基础知识厚、实践动手能力强、学习能力强、适应能力快、创新素质高、综合素质好的“现代工程人”。现代社会经济发展所需要的人才已经超越了只问过程不求结果的学术性人才和只知其果不问其因的应用性人才。当前社会迫切需求的是能够将理论与应用相结合,过程与结果相统一,将科学家素质与工程师精神相融合的工程应用型创新人才;工程应用型创新人才要能够将科学原理及学科知识转化为设计方案或设计图纸,并将设计方案与图纸转化为产品。工程实践创新平台的构建要以社会、企业对人才的需求为导向,必须与工程应用创新人才的培养目标和培养内涵相结合,充分考虑相关专业的定位、方向和特色;以提高学生自主获取知识的能力和应用知识的能力为目的,以激发他们的创新与创造性思维为宗旨;并增强他们的自信心和与人沟通交往的能力,加强他们对所学专业的热爱等。构建过程中还要树立以创新为核心,“重过程体验、重创新思维”的教学理念。总之,实践创新平台的架构是一个复杂的系统工程,不仅要呈现出综合性、复杂性和创新性的特征,还要体现社会性和伦理性的特征。
(二)分层次、多元化
化学工程学院实践创新平台的架构以强化实验技能训练、开拓创新意识、培养产品开发和实际操控能力为目的,建设了主辅线兼备、课内外结合的高水平化工基础实验室和独具石化特色的专业实验室,建设了校企联合、现场实习与仿真操作互补的实习基地;开发了系列化工生产实习仿真软件,并同时开展化工原理实验大赛和化工设计大赛,打造了具有“实践内容特色化,科研成果教学化,工程训练实战化”的立体化、多元化的实践创新平台。实践创新平台的架构过程中注重实践课程教学内容的改革。鼓励教师开设综合设计型课程、模拟训练课程和研究方法实践课程,教学内容面向化学工业的工程实际,并结合学科前沿,更多地采用案例分析、课程项目等形式。学生首先在课堂理论教学中认知工程实践,奠定工程实践创新人才扎实而又雄厚的理论基础,并使学生的实践能力逐渐由学科基础实践转向多学科知识融合实践,为高素质创新人才的培养奠定基础。与此同时,为强化学生化工设计的能力,采取项目教学的形式,按照实战演练的要求,统筹优化、整合化工原理课程设计、化工设计和毕业设计内容,构建点、线、面循序渐进且长程统一的化工设计实训平台,使工程理念四年不断线。在现场实习过程中,实现认识实习对化工工艺流程和化工设备的认知到生产实习对化工工艺参数和化工工艺流程的熟知,最后到化工仿真的实际操作。总之,在实践创新平台的构建过程呈现出了由认知实践、工程实训和工程实战的层次过渡。
(三)动态发展原则
在经济高速发展的信息时代,知识已经超越了社会构成中的其他要素成为了决定工程企业发展的主要素。当今科学知识和技术发展速度超越了以往任何时代,知识发展状况使工程企业等组织的生产水平与服务领域不断变化,对高素质工程人才的工程与社会方面的知识和能力不断提出新要求,在工程职业实践过程中不断遇到新的问题与情境。社会和企业对人才能力和要求的变化及工程实践问题的变化,要求高素质工程实践创新人才的培养目标要实时作出调整,相应的课程体系和实践教学环节也要随之变化,这就决定了实践创新平台的构建要遵循动态发展的原则,在动态变化中让学生感受、理解知识产生和发展的过程。
二、工程实践创新平台架构模式
(一)现场实习实训化、仿真模拟实战化
工程实践是工程教育的重要特征,是工程教育的灵魂,而产学研结合是工程教育的本质要求。学生只有充分利用校企合作平台,通过实践训练环节不断地尝试、摸索和研究,才能不断提高工程创新能力和分析解决工程实际问题的能力。只有亲历工程实践过程,才能真正了解工程的内涵,体验企业文化,并提高认知社会的能力。由此决定了生产实习的重要性。化学工程学院充分调动社会各界优质资源,不断探索校企合作方式,先后与校内外多家石油石化大型企业签订了联合培养协议,让学生在企业实习期间,具有学生和企业员工双重身份。目前化学工程学院已形成了“生产现场实习+计算机仿真实习”的生产实习模式。四周企业现场实习实行与企业相同的倒班制,教师和学生深入车间和工人师傅打成一片,教师更多地给予学生理论知识的传输,现场师傅给予现场经验的指导。学生在完备的安全防护措施下到常减压蒸馏、催化裂化、重油加氢裂化和催化重整等不同的炼油装置上跑流程、爬塔器、辨认主要操作设备和辅助设施,并在车间见习工人师傅对DCS系统的操作,观察各类操作参数的变化,以及突发性事故的处理方法等。但鉴于现场安全的严格要求,企业不允许学生进行现场操作。为弥补生产实习只能近观不能操作的遗憾,学生可在仿真实验室中进行炼油工艺过程的操作。现在仿真实验室中装有“常减压蒸馏”“催化裂化”“催化重整”和加氢裂化4套DCS仿真软件。学生可利用这四套软件进行炼油生产装置的仿真生产、开停工演练、事故处置模拟和化工装置的流程模拟计算等方面的训练。现场生产实习后的仿真实习使化学工程与工艺专业学生的实践能力锦上添花。生产实习的实训和实战过程充分体现了“工学结合”“做中学”和“做中教”的工程教育特点。
(二)教学实验综合化、创新化
把握内涵、优化组合、架构了实验课程体系,将实验按照设计型、综合型和研究创新型三个模块设置。目前已形成了从初级到高级、从基础到专业、从接受知识到综合性、创新性的实验教学平台。设计型实验模块涵盖了化工原理、化工热力学和反应工程实验等,实验过程遵循“自主设计,虚拟演练,室内实战,厚实基础,实现拓展”的方针。整合并优化了专业基础实验教学条件,建立了完善的实验教学保障机制,构建了虚拟化工多媒体操作平台和多个覆盖范围广的多功能实验室。实验内容包括了文献调研、实验方案设计、网上预习并模拟演练、实验室内实战等,强调学生实验过程的自主性,强化对专业基础知识的认知。此外,提倡小组讨论、协作攻关的实验模式,增强学生的团队协作精神。综合型实验模块按照“一线贯通,首尾相合,展现特色,体现综合”的规划,从原油的实沸点蒸馏实验出发,首先切割汽油和柴油馏分,然后测试原油和相应切割馏分的粘度、密度、馏程、硫含量、凝点、闪点和苯胺点等油品性质参数,实现整个专业实验的一线贯通;结合石油炼制工程所学理论,在对所有测试数据进行分析的基础上,对原油性质进行综合评价,确立初步的原油加工方案,从而体现整个专业实验首尾相合、特色化和综合性的特点。研究创新型实验模块遵循“把握前沿,展现工程,培养创新”的理念,依托并结合科研实验室,积极开发和建立大型实验装置,在构建过程中使之规范化和系列化,尽可能扩大学生的受益面。
(三)科研成果教学化
以学科建设为龙头,依托科研实验室,不断拓展工程训练内涵,加大科研成果向实验教学转化的工作力度,促进科研成果教学化。化学工程学院以科研成果转化为依托,积极开发和建立大型实验装置,作为学生选做实验内容。如近几年开发的两段提升管催化裂化技术和多产低碳烯烃技术等,均具有为学生提供实验的功能,每年都有大量的本科生参与到实验过程中,这不仅有助于学生对石油炼制工程教学内容的理解,也有利于学生综合能力的提高。鼓励并推行本科生参与科学研究,教师将科研课题分解成多个子课题,然后依托化工实验中心和教师科研室完成相应课题的研究;由此开发学生的创新思维、提高学生分析问题和解决实际问题的能力。
(四)教师队伍多元化
工程实践创新平台的建设要有强有力的教师队伍支撑。当前工程教育存在的一大弊端就是缺乏有工程背景的教师。尽管在过去的教学过程中我们注重强化学生的工程实践能力,重视各实践教学环节,建立了多层次、立体化的实训教学平台,但是我们仍严重缺乏有丰富工程经历的教师。针对教师队伍中工程实践经验薄弱的问题,化学工程学院实行了青年教师生产实习轮训制,鼓励和制订政策支持教师到企业培训或到相关高校学习。学校也调整用人制度,降低学历门槛,注重实践能力,从厂矿企业或设计院引进工程背景丰厚的工程师增添到教师队伍中。针对当前全方位、高素质工程人才的培养目标,我们在重视工程设计、工程管理素质培养的同时,还关注了学生文化素养的培养。以工程文化教育课程及工程文化教育基地为载体,实施工程文化教育,培养学生“大工程”意识。要实现这一培养目标,工程教育也需要具备相应素养的教师队伍。此外,借鉴其他高校的成功经验,加大“双师”型师资队伍建设力度,尽快实现教师队伍结构和素养的多元化。
(五)学生学习自主化
在工程实践创新平台的构建过程中,我们还密切关注了学生自主学习能力的培养。所谓“自主学习”是指在教师指导下主动参与、主动获取、自我构建、自我发展和自我完善的过程。工程实践创新平台的构建要给学生提供充分自主学习的空间,鼓励学生主动思考、自觉学习;激发学生的学习兴趣和求知欲望。为实现这一目的,我们一方面大量开设了综合开放性实验、创新实验,由化工实验中心或教师科研室为学生提供完成实验的基本条件,学生在教师指导下通过自主设计、自主操作和自主处理实验数据完成实验的设定目标;另一方面在工程设计中,在教师指导下,学生可自行拟定工程设计题目,完成从设备选型到工艺流程的初步设计。此外,我们也面向学生开设了兴趣认识性开放实验,培养学生展示自己想象力的能力。
三、结语
摘要:
专业人才培养方案是教育教学的纲领性文件。按照本科工程型人才培养通用标准的基本要求,结合我校的办学理念、办学特色以及人才培养定位进行了化工专业人才培养方案制定的研究。从制定人才培养方案的指导思想、制定原则和基本要求以及课程体系设计的理念和要求等方面进行了阐述,为工程教育本科化工专业人才培养方案的制定提供依据。
关键词:
工程教育;化工专业;人才培养方案
目前,化工生产过程正由劳动密集型向技术密集型迅速转化。以技术密集型为特征的化学工业在发展过程中需要大量从事一线生产操作与管理的“现场工程师”。2011年河北省率先在省内四所国家示范高职高专院校设立工程教育本科,我校与河北科技大学合作共办的化学工程与工艺专业也在其中。我校充分利用国家示范性建设取得的成果,探索工程教育本科的办学模式,在高职培养高技术高技能人才的基础上,进一步提高人才的层次和素质,除了在生源质量上进行调整,还需大胆对人才培养方案进行创新,培养21世纪需要的德才兼备的化工专业技术人才[1]。专业人才培养方案是学校教育教学的纲领性文件,是人才培养目标、培养规格和培养过程、方式的总体设计,是学校办学思想、教育理念的具体体现,是院系专业建设、课程建设、教材建设、教学团队建设以及实训条件建设的前提,是组织教学过程、安排教学任务的基本依据。在国家教育部本科工程型人才培养通用标准基础上[2],结合我校的办学理念、办学特色以及人才培养定位进行了工程教育本科化工专业人才培养方案的制定研究,为工程教育本科化工专业人才培养方案的制定提供依据。
1人才培养方案制定的指导思想
以党和国家的教育方针为指导,遵循高等教育的基本规律,全面贯彻我校的办学理念、办学特色和办学方针,坚持以服务为宗旨,以就业为导向[3],以全面提高人才培养质量为核心[4],主动适应国家经济社会发展对化工人才培养的需求。深化行业指导、校企合作,实现专业设置与产业需求、课程内容与职业标准、教学过程与生产过程、毕业证书和职业资格证书(“双证书”制度)、职业教育与终身学习“五对接”。以构建贯穿人才培养全过程的实践教学体系为抓手,整体优化化工专业工程教育本科培养方案,以突出培养学生实践能力和创新精神为重点,培养面向化工企业生产一线的具有较高素质、理论知识扎实、应用能力突出、在现场从事技术应用、技术服务、技术管理、能解决实际问题的“现场工程师”。
2人才培养方案制定的基本原则
2.1坚持培养目标与行业企业、区域经济社会发展相适应的原则
在对炼化、煤化工、有机化工等企业进行广泛的专业调查分析基础上确定在一定时期内培养人才的目标、层次、类型和人才的主要服务面向。要关注区域社会经济发展和化工专业面向的产业、行业的发展趋势,密切与产业、行业的联系。根据产业、行业对化工专门人才的实际需求优化培养方案,使培养方案与时俱进。实施通识教育基础上的宽口径专业教育,高年级灵活设置专业方向,包括石油加工、煤化工、有机化工等,拓宽学科基础的范围,增加学生就业机会。
2.2坚持行业指导、校企合作、工学结合的原则
化工专业人才培养方案的制定必须紧密结合化工行业、企业实际,充分发挥化工行业、企业在人才培养中的作用,聘请化工行业、企业专家和技术人才与学校共同进行化工专业人才的需求情况、专业面向的职业岗位群和岗位要求具备的各项职业能力和职业素质分析,共同制订人才培养方案,共同确定教学内容,共同开发课程与教材,共同参与教学过程,共同制定质量标准,共同考核与评价学生、共同指导校外顶岗实习。实行工学结合、校企合作、顶岗实习的人才培养模式改革,充分利用学校和企业两种不同的教育资源环境,使学生的学习与在企业的工作有机结合,坚持“专业融入产业、规格服从岗位、教学贴近生产”,实施特色品牌专业建设[5]。
2.3坚持职业性、“双证书”原则
人才培养方案中融入职业标准,突出职业能力和职业素质培养。进一步加强实践教学,实践教学环节的学时比例要达到50%左右,使学生在校期间能够达到职业标准操作规范。实施学历证书和职业资格证书的“双证书”培养制度,是提高毕业生职业素质和就业竞争力,实现职业教育与就业对接的重要举措。拓展学生实践课程和职业资格考证课程,职业标准和职业要求嵌入课堂教学内容,将“双证书”制度纳入专业人才培养方案,使学生在校期间取得高级化工总控工职业资格证书。
2.4坚持学生综合素质协调发展的原则
基于化工企业具有易燃易爆、高温高压、有毒的特点,对员工的素质及专业能力的要求很高,因此要深化人才培养模式、课程体系、教学内容、考核方法等方面的改革,从而实现从知识传授向更加重视能力培养和素质提高的转变。坚持品行重于技能,重视培养学生的诚信品质、吃苦耐劳、敬业精神、合作精神、责任意识、安全意识和遵纪守法意识等。重视继续教育能力,培养学生终身学习的理念和能力。重视身心素质,使学生养成锻炼身体的习惯,掌握科学锻炼身体的基本技能,达到国家大学生体育合格标准,将校园文化建设、第二课堂和暑期社会实践活动纳入专业人才培养方案,使学生有良好文化修养、心理素质及一定的美学修养。加强实践教育体系,培养学生熟练的实践动手能力、创新能力等。强化工程教育本科知识结构的设计与建设,全面提高学生的综合素质,保证德才兼备的化工人才培养目标的实现[1]。
2.5坚持学生在教学过程中的主体性原则
树立学生是学习活动不可替代的主体的观念,树立人人成才观念和多样化人才观念,增加选修课程,推进学分制和弹性学制,为学生充分培养自己的志趣、挖掘潜力和发挥特长创造良好条件。根据学生的个性与特点,设计安排课内、课外教育教学环节。改革课程设置和学生课程修读模式,在大学英语、高等数学等主要基础课教学中,稳步实施分层次教学和学生自选课堂的教学模式改革,调动学生学习的积极性、主动性。提倡研究式、启发式、探索式、任务驱动式教学,提高学生自主学习和研究性学习的能力。
3人才培养方案制定的基本要求
3.1整体过程的设计
1)写出人才培养方案行动领域(工作领域)设计过程,编写主要从业岗位(群)的工作任务、职业能力与素质要求表。根据化工行业、企业专家研讨或访谈结果,确定本专业主要面向的职业岗位(群)及工作领域,从工作领域找出本专业学生应完成的工作任务,对这些工作任务进行筛选,再找出具有教学价值的典型工作任务,分析需具有的职业能力和职业素质。
2)根据从业岗位(群)典型工作任务进行学习领域设计。以工作任务为导向,基于工作过程,从而形成本专业的工学结合课程体系。
3)学习情境开发必须选择完成工作的载体(任务、项目、案例、产品、设备等),根据选定的载体开发课程。学习情境设计应包含围绕工作任务的教学过程、教学内容、教学方法和考核评价等的设计。
工学结合课程体系的构建应按照工作领域、学习领域、学习情境进行开发,且需注意的问题有:1)通过课程体系的实施能够向学生传授哪些职业技能和知识;2)课程体系的实现基于什么载体进行,即所开设的课程以什么作为主线进行衔接贯通;3)课程体系在整体上按照什么顺序衔接,是否按照工作过程的六步法进行组织教学,使教学内容和工作过程相一致。
3.2学生素质的培养设计
学生素质结构应当包括思想道德素质、文化素质、业务素质和身体心理素质。这些素质的培养主要体现在哪些教学环节中,通过何种教学过程、手段培养学生的这些素质。对于化工专业学生应该具备的特殊素质,例如化工生产安全与环保意识、责任关怀理念等,必须重点描述如何完成培养。
4课程体系设计的理念和要求
4.1课程体系构建的理念
工学结合课程体系开发设计是保证学生真正成为化工企业生产一线“现场工程师”的关键。工学结合课程体系开发应遵循“学习领域与工作领域一致,学习内容与工作内容一致,通过工作实现学习”的理念。必须依据这一理念对课程模式、课程目标、课程开发方法和课程内容载体及实施进行构建。
4.2课程体系构建的要求
1)在课程内容顺序安排上应按照学生学习的认知规律进行,应体现出工作任务的由易到难。在课程单元选择设计上应当考虑到难度适中,能够让多数学生顺利完成学习过程;在广度上应基本涉及本专业职业岗位群的典型工作过程;在学习时间安排应符合企业实际、符合学生学习知识的认知规律、符合学校情况。
2)在课程体系中必须将职业资格证书的考取纳入到正常教学活动中,职业资格证书标准所要求的知识、技能、素质要有相对应的课程,使教学内容与职业标准相一致。
3)第八学期必须安排学生进行半年的综合能力训练,例如顶岗实习、毕业设计等。
4)对学生实行学分制教学管理。学生在毕业时应取得的最低总学分约为200学分,其中课内培养计划课程约190学分,课外培养计划课程10学分。
5)根据课程的重要程度,本专业将必需的基础课和专业主干课、毕业设计等标定为学位课程,学分控制在80学分左右,作为该专业学生取得学位的基本要求。学位课采用学分绩点评估方法来评估学生掌握知识的程度和能力。
5结束语
目前工程教育本科办学仍处于摸索阶段,研究探索在高职院校设立工程教育本科化工专业的人才培养方案具有一定的应用价值,为化工专业教学改革指明了方向,同时新培养方案要有一定的前瞻性,需要在不断实践中加以完善和优化。
参考文献:
[1]余国琮,李士雨,张凤宝,等.“化学工程与工艺”专业创新人才培养方案的制定与实践[J].天津大学学报(社会科学版),2004,6(1):1-5.
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[3].引导一批普通本科高校向应用技术型转型[EB/OL].
[4]承德石油高等专科学校.关于制(修)订专业人才培养计划的基本原则及管理办法[Z].承油专教[2014]2号.
关键词 化学化工专业;实训;教学资源
中图分类号:G642.0 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2017)06-0136-03
1 前言
化学化工类专业转型发展的目标是“学校办学与地方经济发展对接;人才培养目标与行业需求对接;人才培养规格与工作岗位要求对接;化工企业参与制订人才培养方案,强化技术理论、注重技术应用、突出实践教学;人才培养过程体现校企合作”。在专业转型发展改革试点过程中,不少院校实训教学资源不断得到充实。但目前存在实训设备配置不合理造成资源浪费等问题[1]。为充分利用有限的实训教学资源,信阳师范学院化学化工学院开展了化学化工专业(集群)转型发展实训教学资源优化使用,实训教学资源得到充分利用。
2 结合实际,建立化工过程实训基地实验室
化工过程实训实验室建设实践 化工过程实训平台立足学校培养技术技能型化学化工类高级专门人才的专业教育定位,围绕应用能力拓展和实践技能提高,构建实训教学体系,制定实训教学内容,改进提高实训教学方法手段。
为推进实践教学改革进程,通过实践教学培养学生的工程技术观点,沟通理论教学和生产实际的联系,2013年以来,学院增加了与化工原理等专业主干课程相关的实训项目,购置了管路拆装、综合传热、综合流体输送和设备、吸收与解吸、化工过程与控制、精细化工综合生产线等实训实验装置,主要构建了包括化工单元操作、反应工程、化工工艺等实训实验单元。通过本实训平台实验室项目建设,使化学化工类学生对典型工业产品生产设备的结构与性能、工艺流程的组织与设计、生产过程的操作与控制有了一个基本的、完整的体验和认识。学生通过在实训装置直接动手实验实践,学习工艺知识,了解工业过程,体验工程文化,获得“对工业生产各个环节的基本认识,各种加工方法的初步训练,群体、质量、安全、经济、环保、节能等工程素质的初步培养”,并形成“从科目分科学习向工程实际综合,从知识积累向能力生成,从接受灌输向创新输出”的初步转化。
化工过程虚拟仿真实训实验室建设实践 由于化工类企业危险性高、要求严格,企业不愿意接待学生实习[2],下厂实习往往流于形式,收不到实效。虚拟仿真实习可有效调动学生的学习兴趣与积极性,是破解化学化工人才培养中实习、实训瓶颈问题、关键问题的一种新思路、新方法、新模式、新途径[3]。
2012年以来,学院建设和完善了化工过程虚拟仿真实习实验室基础条件和软硬件环境,购置了CAD制图、化工专业仿真实验、常压减压蒸馏全流程仿真实习、危化品特种作业实际操作仿真培训与考核等软件,弥补了因设备占地空间大、价格高、操作具有危险性等造成的化工过程设备品种、数量不够等不足。
常压减压蒸馏全流程仿真实习软件以真实工厂为背景,具有深入浅出、由简到繁、相互呼应和系列成套等特点。在仿真机上可反复进行开车、停车训练,为学生提供充分动手的机会,进行事故训练不会发生人身危险,不会造成设备破坏和环境污染等经济损失。危化品特种作业实际操作仿真培训与考核软件包括离心泵与储罐液位、热交换、连续反应、间歇反应、加热炉、精馏、透平与往复压缩七种系统,具有详尽的真实工业背景,主要工艺参数、开车、停车、非正常工况操作和事故排除的模拟与真实系统完全一致。
虚拟仿真技术在实验、实习教学中的应用,具有设备利用率高、易维护、实验内容丰富、运行条件易于设定等优点,主要涉及典型化工生产单元的化工过程系统操作原理及模拟操作、现代工业生产运作方式等知识,大大提高了学生的工业企业工艺操作能力和工程制图能力,对应行业发展的热点,替代一部分现场实习环节,给学生就业带来极大的优势。
3 立足企业,建立产学研用一体的实训基地
校企合作大学生研发实训研究室建设实践 为“突出对学生的化学工程能力和创新能力培养,引导行业企业深度参与高级化学工程技术人才的培养过程,更加明确高等化学化工类教育应主动服务国家战略需求,主动服务行业企业需求”,2014年,本着协作、互助、共赢的原则,建立海客迈斯生物科技有限公司信阳师范学院研发实训实验室。学校根据企业实际情况和要求,提供技术支持和研发项目协作,为企业培训管理人员、专业技术人员或转岗工人。企业充分利用行业优势,根据自身需要对学校的理论教学体系与当前企业实际需求提出建O性意见,委派实训指导教师,提供必要的研发经费、专用仪器设备及原材料,在技术人员指导下吸收大学生和教师参与项目研发,根据学生的综合表现和素质,优先选择本校优秀毕业生。目前,光山博正树脂有限公司等企业提出建立校企合作研发基地的意向。
校企合作大学生创新创业训练室建设实践 利用学校的教学场地,将企业的技术、设备、人员引入学校,使学院的师资、设备与企业结合,建立“校中厂”,结合企业生产开展人才培养,按照企业的标准组织生产和管理,从而建立生产与实训一体化的实训模式。2015年,为了支持大学生开展“双创”活动,化学化工学院建立河南甾体生物科技有限公司信阳师范学院大学生创新创业训练孵化基地,联合研发制造由甾体公司在国内独创的天然活性氨基酸水晶洁面皂和其他氨基酸系列产品,实现校企双赢,培养了一批创新能手,锻炼了一批创业能人,鼓励了一批困难学生完成学业,提高了一批教师的教学实践能力。
4 整合资源,发挥实验教学科研设备实训功能
开发化工原理实验教学设备化工实训功能 化工原理实验是化工过程实训教学的基础,在实验教学过程中,要求教师把实验教学内容与生产实际联系,提醒学生观察实验设备体现的工程观点。另一方面,在设备生产商的支持下,对现有设备进行改造升级,提升设备与生产实际的结合度。2014年,经与莱帕克(北京)科技发展有限公司协商,对新购置精馏实验设备进行流程改造,增加多股进料与出料功能、余热利用功能和多储罐功能,体现了更多工程观点。该设备同时作为化工原理实验和化工过程实训设备。
开发化学化工科研场地和设备研发实训功能 化学化工为实践性比较强的实验学科,科学研究占据大量的教学场地和设备资源。为了充分发挥科研场地和设备效益,学院制定鼓励教师将科研成果转化为教学项目和支持科研室吸收大学生开展科技研发实训的措施。近几年,已有高分子功能材料研究“双螺杆挤出机”、非金属矿物研究“导热系数测定仪”等设备用于应用化学、材料化学专业教学实训实验,非金属矿物展馆已用于大学生课外实践。所有科研室都有本科生开展大学生科研、大学生创新创业训练和开放实验室项目。近三年,大学生通过科技研发实训,在教师指导下,参与申请获得发明专利成果6项,发表学术论文100篇以上,获得省、校科研奖励10余项。
5 开放教学,发挥实训教学资源效益
化工过程实训实验室开放式实训教学 开放式实训教学在于教学模式、主体、内容、方法和目的与传统实训教学不同[4]。在实践中,化工过程实训注意课内与课外、校内与校外相结合。受课内教学时数限制,化工过程实训采取教师课内指导和学生课外随机实践的方式进行。在实训教学中,教师给学生提供宽松的实训环境和较大的创新空间,注重理论知识和实践操作能力的结合,把更多的时间留给学生自主思考和探索创新,同时把交流沟通和团队合作融入实训环节。另外,为解决大学生工厂实习难的问题,在学生下厂实习之前,利用化工过程实训基地资源,开展校内预实习,工厂实习结束后,再在校内实训基地开展反思实习,进一步巩固实习成果。
化工过程虚拟仿真实训实验室除了承担化工过程仿真实训教学任务外,还承担化工制图及CAD、化工设计、化工原理课程设计、化工设备课程设计等课程的上机实验及毕业生的毕业设计(论文)等开放教学任务。
校企合作实训基地开放式实训教学 在专业转型发展改革过程中,必须注重学生创新意识和创新能力的培养,只有创新,学生才能在日新月异、竞争激烈的高科技时代站住脚,才能有自身事业的发展和进步。为了发]校企合作实训基地的效益,提高实训资源利用率,海客迈斯生物科技有限公司信阳师范学院研发实训实验室在内容上完全开放,河南甾体生物科技有限公司信阳师范学院大学生创新创业训练孵化基地在时间上完全开放,学生可以根据自己的安排预约实验。另一方面,将大学生自主选题和开放实验相结合,指导学生走进科研课题组,鼓励学生积极参加大学生科技活动,通过开放式与设计性实验、科技训练和毕业设计相结合,使得学生的动手能力和创新能力逐步提高。
6 结束语
实训教学在化学化工专业转型发展改革中具有非常重要的作用。良好的实训教学资源是保障化学化工专业实训教学的关键,“产学研用”一体化实训是化学化工专业实践创新能力培养的途径,多层次开放式实训教学是提高实训资源效益的根本。
参考文献
[1]蒋贤海.高职院校实训教学资源优化配置研究[J].科教导刊,2016(14):29-30.
[2]李和平,刘峥,李兴顺.大型石油化工企业资源与化工专业学生生产实习的融合与实践[J].亚太教育,2016(22):166-167.
关键词: 工科大学生 创新能力培养 探索 建议
主席曾经提出,培养造就富有创新精神的人才队伍是建设创新型国家的重要工作之一。创新型国家的构建,关键是人才,基础在教育。教育是知识创新、传播和应用的主要基地,也是培育创新精神和创新人才的摇篮。大学教育是我国培养高层次创新人才的重要基地,是我国基础研究和高技术领域原始创新的主力军之一,是解决国民经济重大科技问题、实现技术转移、成果转化的生力军。
一、大学生创新能力培养现状
受传统的教育思想和教育观念的影响,我国的高等教育基本上还是以教师的“灌输式”教育为主,学生对所学知识主要做“验证式实验”,不利于学生创造性思维的发展。特别是我国传统的“应试教育”重灌输轻方法,重应试轻应用,重确定轻反思,重考分轻能力,重占有轻创新,严重束缚了学生创新意识的形成和创造能力的充分发挥。和国外的教育相比,我国大学生的基础知识较扎实,知识水平较高,但创新能力比较差,培养出来的许多学生往往是“高分低能”,束缚学生个性的发展和创造力的形成。
很多人对当代大学生创新能力培养进行了研究[1-5],但很多研究都停留在探讨和提出想法的基础上,而不能进行有效的实践探索。问题主要有:资金不足,没有大学生创新创业平台,指导教师缺乏且积极性不高,学术氛围不浓,缺乏吸引力,等等。我们曾经研究了工科大学生的科技创新能力培养途径[6],在实行的过程中发现研究课题和指导老师本身的研究方向脱节,指导教师缺乏且积极性不高,学生不能深入实验室进行实际的研究等是制约大学生参与创新实践培养的主要障碍。针对这些问题,在学院各级领导的大力支持下,我们进行了工科大学生创新能力培养的改革和探索。
二、我院大学生创新能力培养新探索
我院是南京工业大学的主干院系之一,具有悠久的办学历史,其中化学工程学科是国家最早一批建立的化学工程学科点,现为国家重点学科和江苏省优先发展的十一个重中之重学科之一。学院拥有材料化学工程国家重点实验室、江苏省膜工程研究中心、南京市吸附分离技术研究中心等。我们依托学院的学科优势和实验研究中心,探索和改革了大学生创新能力的培养方法。具体方法如下。
1.创新主体的选拔和培养。
由于现在的大学教育已经步入了大众化教育的时代,不是所有学生都愿意参与辛苦而艰难的创新研究工作。因此,我们在学院各年级选拔成绩优异并对本专业有浓厚兴趣,希望进一步深造的同学成立学院菁英人才班(约占年级人数的1/3)。然后根据他们的兴趣爱好将他们分别列入创新实验和创业计划两个方向。并对他们进行创新意识培养,通过讲座和课程让他们了解什么是研究,科研的内容是什么,科研的工具有哪些,创新的标准是什么,等等,以培养他们对创新的兴趣。
2.课题的征集和指导教师的配置。
以往很多学生不能将研究课题进行到底,主要原因是指导教师推荐的研究课题和自身的研究方向脱节,以至于学生在咨询指导老师时,本身并不够了解,更无法进行有效指导。因此,我们请指导教师在提供课题时必须从自身的研究方向出发,有些甚至是教师正在研究的课题,这样就能使指导教师很好地进行有效的指导。以往指导教师的积极性不高,针对这样的情况,学院决定将学院60名硕、博导师分为三组,轮流指导本科生创新实践,且在做毕业论文时可以优先安排,如果保研或考研后可优先留在此导师实验室继续研究。此举既增强了指导教师的责任心,又大大地提高了他们的积极性。
3.创新能力培养模式和方案。
根据本科生的学习和课程分布特点采取分步骤、分阶段、分层次的培养模式。即一年级时由于学生学习公共课较多,因此主要注重学生的科研思维、文献检索能力和PowerPoint制作能力的培养。主要偏重于较容易的应用性课题,如聚乙烯树脂在生活中的应用研究。二年级以上开始专业课题,其中因为二年级所学专业课大多为专业基础课,所以他们主要是通过资料总结从理论层面了解和认识课题,做好开题报告,如江浦校区污水现状与部分处理方法。而三、四年级则偏重于实验、数据处理和文章的撰写。
创新能力培养实践的具体过程包括选题、面试、开题、立项、中期检查、分配导师、开展实验、结题等几部分。对于研究专业课题的学生,在选题后安排导师面试,让他们帮助学生抓住正确的研究方向促进学生开好题。根据导师对开题的评价立项并发放启动资金。中期检查是为了防止学生流于形式并进一步帮助学生解决具体问题而推进课题。根据课题和中期检查情况分配导师并进入实验室开展实验。在课题项目研究结束后,学院对项目的执行情况进行结题验收,课题小组填写结题报告和工作总结并答辩。对按时完成项目研究验收合格的学生,学院颁发合格证书。
4.相关政策支持。
学生和指导教师的积极性要通过使双方双赢的政策来体现和激发。我院规定学生在学院菁英班毕业并获得合格证书,可以获得相应的学分。在学生选择了课题并成功面试后,指导教师必须对所选学生开放实验室,并负责对其课题研究方面给予支持和指导,而学院则给予部分实验补贴,如果学生的作品能在各项竞赛中获奖,学院将根据获奖情况对学生和指导教师进行配套奖励。在培养过程中只要学生愿意,可以优先安排对应的老师进行毕业论文和设计。如果参与的学生达到保研条件,可优先选择此指导教师为导师。
5.创新能力探索初步成效。
经过两年的探索和尝试,我院大学生创新能力培养方面取得了令人满意的效果。学生的创新作品先后获得全国“挑战杯”课外学术作品竞赛优胜奖一项,江苏省“挑战杯”课外学术作品竞赛一等奖一项,江苏省“挑战杯”创业计划竞赛特等奖一项,南京工业大学创新项目立项46项,南京工业大学“创新杯”获奖作品14件,南京工业大学本科生学术论坛获奖作品21件。学生在大大提高了创新能力的同时,也形成了人人想参加、人人积极参加创新活动的新局面。
三、加强大学生创新能力培养的建议
1.专业化研究方向的介绍和引导。
由于探索中的创新能力培养方法是结合我校和我院实际进行的,因此让学生了解学院的学科特点和研究方向显得尤为重要。如果学生不能充分了解研究方向,不能按自己的兴趣选择课题,很可能会半途而废。所以让学生了解学院各导师的研究方向,根据自己的兴趣爱好和将来的职业规划选择研究课题,就可能会取得意想不到的效果。
2.改革、创新教学管理制度。
进行教学管理创新,促进学生创新意识的形成[7]。教学管理是管理者通过一定的管理手段,使教学活动达到学校既定的人才培养目标的过程。社会的进步,离不开创新。学校的人才培养目标必须符合社会需要,才有发展。为培养社会需要的综合素质高、各具特色个性的创造型人才,教学管理制度也要创新。因此,各高校要将素质教育和创新能力培养纳入教育教学目标中。
3.重视创新意识和创新思维的培养。
目前,国内大学生的思维创新普遍存在两大思维障碍:一是思维定势的障碍;二是思维惯性的障碍。即习惯性思维、传统性思维[8]。这两个障碍是我们长期应试教育的产物。对于这种局面,高等学校能改变的就是通过教育,解除学生的两大思维障碍,开阔他们的思路,打开他们的创新思维之门。因此,学校要经常性地安排专门的讲座或课程来说明创新的意义,激发学生的创新意识。特别是让指导教师根据自身的研究过程和结果来诠释如何创新。
4.搭建多层次、多形式的学术交流与科技创新平台。
广泛开展学生课外学术科技作品竞赛。认真组织和指导学生参加“挑战杯”大学生课外科技作品大赛、创业计划大赛等,为学生参与科研创新活动提供多层次、多形式的创新平台。努力配套建设相应的创新实验基地或实验室,充分利用指导教师的实验室资源,经过学生的努力,积极将研究转化为成果。
5.校企联合、产学研一体化。
我院化学工程与工艺专业是以培养应用型创新人才为目标,而应用型人才的培养离不开深入企业的专业实践活动,广泛的校企合作和校内外实践教学基地建设是培养应用型创新人才的重要保证。校企合作不仅是人才培养的需要,而且是建立国家创新体系的重要一环。企业承担着创新成果转化的重任,而实现成果转化的核心因素是高素质的人,高校恰恰是以创造和传播创新成果为己任,以人才培养为核心。校企合作是以共兴共荣为目标,企业先进的生产工艺和实践环境不仅会增强学生的感性认识,而且是参与企业技术难题攻关的难得机会,更是锻炼学生创新能力的实战演练。
四、结语
实施科技与创新教育是时代的呼唤,是当前高等教育改革和发展的内在要求,更是高等院校可持续发展的战略选择。大学生科技创新能力培养实践表明,高校在创新型人才培养中扮演着重要角色。高校应该结合自身实际,在科学定位和确定人才培养目标的基础上,根据自身的发展优势,充分发挥自身特色,大力推动大学生参与科研,强化校企合作,科学设计创新人才培养体系和有效管理机制,为国家和社会培养培养大量的应用型创新人才,以推动科教兴国和创新型社会的建设。
参考文献:
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