郭桂全，吳遠(yuǎn)遠(yuǎn)，武立民，梁慧鋒，王秀玲，王力川

（邢臺學(xué)院化學(xué)工程與生物技術(shù)學(xué)院，河北邢臺 054001）

“新工科”這個概念自2017年提出后，倍受高等院校的青睞和關(guān)注[1-4]。這是國家對高等教育提出的新要求和新方向，是國家層面的大戰(zhàn)略?！靶鹿た啤敝饕槍σ詭咏?jīng)濟發(fā)展、促進社會進步和具有國際競爭力的新興產(chǎn)業(yè)為背景的工科專業(yè)，如人工智能、智能制造、機器人、云計算、新材料等，也包括傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造[5]的專業(yè)。新工科的提出，是因為當(dāng)前國內(nèi)高校人才培養(yǎng)與社會需求的嚴(yán)重脫節(jié)，主要表現(xiàn)在我國培養(yǎng)了世界上數(shù)量排名第一的工科人才，卻不能滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的人才供給。究其原因是新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，對工科人才需求量大，而我國工程技術(shù)人才培養(yǎng)速度相對滯后，并且與產(chǎn)業(yè)需求不能完全吻合。這就需要高等教育在今后著力培養(yǎng)工程實踐能力強、具備創(chuàng)新能力和國際競爭力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

化學(xué)工程與工藝是“老”工科專業(yè)，若要適應(yīng)新經(jīng)濟、新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為國家新興產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)合格人才做出更大的貢獻，就必須對其進行升級改造，修訂人才培養(yǎng)方案，形成與之相適應(yīng)的“新方案”。本文以邢臺學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)為例，經(jīng)過多方調(diào)研、剖析、討論和深入思考，從培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)要求和課程結(jié)構(gòu)等幾個方面，對原人才培養(yǎng)方案進行修訂，以達(dá)到新工科的培養(yǎng)目標(biāo)和要求。

一、化學(xué)工程與工藝專業(yè)及其特點

化學(xué)工程與工藝就是研究化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中的共同規(guī)律，并用化學(xué)方法改變物質(zhì)組成或性質(zhì)來生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品、為人類服務(wù)的一門工程學(xué)科。簡單來說，也就是化學(xué)在工程實際中的應(yīng)用[6]。即培養(yǎng)的人才能在化工、食品、醫(yī)藥、冶金、能源、新材料、環(huán)保、輕工和軍工等領(lǐng)域從事工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等工作。

該專業(yè)具有兩大特色，一是工程特色顯著，對化學(xué)反應(yīng)、化工單元操作、化工過程與設(shè)備、工藝過程系統(tǒng)模擬及優(yōu)化等知識貫穿融合，使學(xué)生具有工程設(shè)計優(yōu)化和管理能力；二是專業(yè)口徑寬、覆蓋面廣，該專業(yè)畢業(yè)生具有從事科學(xué)研究、新產(chǎn)品、新工藝的開發(fā)研制能力，在精細(xì)化學(xué)品、涂料及應(yīng)用、高分子化工與工藝等方面實踐和應(yīng)用能力[6]。由此可知，化學(xué)工程與工藝是應(yīng)用性較強的工科專業(yè)，該專業(yè)培養(yǎng)的人才是化工、新材料、能源、環(huán)保以及日用品的研制和開發(fā)主要生力軍，對工業(yè)發(fā)展和社會進步有很重要的促進作用。

二、化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)“新方案”的制定思路

（一）人才培養(yǎng)“新方案”制定依據(jù)

2015年10月教育部等在《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》中提出的“四個轉(zhuǎn)變”和2017年提出“新工科”教育的戰(zhàn)略思想等，即：辦學(xué)思路，轉(zhuǎn)變到服務(wù)地方經(jīng)濟社會發(fā)展上來；辦學(xué)方式，轉(zhuǎn)變到產(chǎn)教融合校企合作上來；人才定位，轉(zhuǎn)變到培養(yǎng)技能型工程技術(shù)人才上來；人才目標(biāo)，轉(zhuǎn)變到增強學(xué)生創(chuàng)新、就業(yè)、創(chuàng)業(yè)能力上來，培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型工程技術(shù)人才。據(jù)此，我們把化學(xué)工程與工藝專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案進行梳理，找到新興領(lǐng)域與本專業(yè)最緊密的“新材料”這個聯(lián)系點，并通過多方調(diào)查和討論，更新培養(yǎng)理念、改革培養(yǎng)模式、優(yōu)化課程設(shè)置，以提升學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生工程技術(shù)能力與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為出發(fā)點，確定人才培養(yǎng)目標(biāo)和要求，調(diào)整部分課程，使“新方案”更具有實用性、特色性和時代性。

（二）人才培養(yǎng)“新方案”目標(biāo)和要求

在原培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，找準(zhǔn)與當(dāng)前經(jīng)濟的切合點，進一步強化“新材料”方向的目標(biāo)和要求，把化工新材料與材料學(xué)科交叉融合和跨界整合，培育新的工科領(lǐng)域，更好的適應(yīng)新興產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)和新模式。為此，我們的培養(yǎng)目標(biāo)可以修改如下：

培養(yǎng)適應(yīng)新經(jīng)濟需要、具有良好的思想品德、科學(xué)精神、人文素養(yǎng)、具有發(fā)展的學(xué)習(xí)能力和“工匠精神”，同時掌握化學(xué)的基本理論和基本知識，具備扎實的化學(xué)工程與化學(xué)工藝方面的知識，在化工產(chǎn)品和新材料的技術(shù)開發(fā)、工程設(shè)計及工程應(yīng)用等方面具備良好的開拓精神、創(chuàng)新能力和國際競爭力；能在精細(xì)化工、煤化工、新材料、食品、環(huán)保、醫(yī)藥、能源、輕工等部門從事工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面工作的高素質(zhì)復(fù)合型工程技術(shù)人才。

（三）“新方案”課程設(shè)置做到“三個協(xié)調(diào)”

為了達(dá)到新的培養(yǎng)目標(biāo)，原來要求達(dá)到的知識和能力，在新經(jīng)濟和新業(yè)態(tài)下已顯出蒼白無力。因此，在“新工科”背景下按照卓越工程師的職業(yè)要求，重新構(gòu)建課程模塊，科學(xué)安排模塊比重，形成滿足面向當(dāng)前和未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，面向新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“新工科”課程體系。在課程設(shè)置過程中要全面綜合考慮，注重課程體系的系統(tǒng)性、交叉性和應(yīng)用性，并遵循“三個協(xié)調(diào)”，即通識課與專業(yè)課的協(xié)調(diào)，理論課與實踐課的協(xié)調(diào)，必修課與行業(yè)課的協(xié)調(diào)。

1.注重通識課，強化綜合素質(zhì)培養(yǎng)

通識教育是指非專業(yè)性、非職業(yè)性的高等教育。通識教育的核心在于培養(yǎng)人的整體素質(zhì)，它包括正確的人生觀、價值觀、世界觀和獨立人格教育，使學(xué)生得到科學(xué)精神和人文精神的培育，是非功利性的，能使人受益終生。

新工科要求學(xué)生不僅具有博深的專業(yè)知識，同時還要具備人文素養(yǎng)和經(jīng)濟頭腦，學(xué)生懂得經(jīng)濟、社會和管理，兼具良好的人文素養(yǎng)[7]。通識教育是通過整合不同領(lǐng)域的專業(yè)知識，強調(diào)對不同文化的了解，保證培養(yǎng)人才知識的廣度，重視培養(yǎng)人的思維方法及敏銳的洞察力；同時也重視人的情志培養(yǎng)，通識教育與專業(yè)教育互相補充，使人文教育與科學(xué)教育得到更好的協(xié)調(diào)，滿足了當(dāng)前高素質(zhì)、復(fù)合型工程技術(shù)人才的要求。因此，在通識課設(shè)置時除了一般的人文課程，還要增加經(jīng)濟、法律和管理等課程。另外，增設(shè)國際形勢教育課程，以培養(yǎng)學(xué)生具有較好的國際競爭能力。

總之，通識教育是高等教育不可缺少的環(huán)節(jié)，是在為學(xué)生未來人生和職業(yè)生涯做準(zhǔn)備。因此在課程設(shè)置上應(yīng)該兼顧與專業(yè)課的平衡與協(xié)調(diào)。

2.寬化專業(yè)基礎(chǔ)課，促進培養(yǎng)方案的柔性化

必修課是學(xué)生在大學(xué)階段必學(xué)課程，是學(xué)分構(gòu)成的主要部分。包括專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)方向課。在新工科背景下，專業(yè)基礎(chǔ)課的設(shè)置在保證課程建設(shè)系統(tǒng)性的情況下能夠突破學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域的界限，軟化專業(yè)圍墻，拓寬思路，整合視域，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)。以普遍適用的工程基礎(chǔ)課程為主，將相近專業(yè)基礎(chǔ)課進行融合，實行校內(nèi)跨學(xué)科專業(yè)合作教育。學(xué)校要鼓勵和促進學(xué)科之間協(xié)同、交叉與融合，促進具有學(xué)校特色的工科協(xié)同和文理滲透，這樣同一培養(yǎng)方案可以培養(yǎng)出不同類型的工程技術(shù)人才[8]，這是“柔性化”培養(yǎng)方案的具體體現(xiàn)。具體做法是：將傳統(tǒng)的相近學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課進行整合，如：四大基礎(chǔ)化學(xué)整合為大學(xué)化學(xué)，化工過程設(shè)計、化工設(shè)備設(shè)計、化工制圖和CAD、化工過程仿真四門比較接近的課程合并，整合為化工設(shè)計。見圖1。

圖1 部分專業(yè)基礎(chǔ)課調(diào)整前后對比

為了提高學(xué)生學(xué)科交叉融合能力，可以將材料方向的課程與材料化學(xué)的方向課進行融合優(yōu)化，形成新材料方向的專業(yè)課程。這樣有利于產(chǎn)生新的技術(shù)，培育新的工科領(lǐng)域，更好的適應(yīng)新興產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)和新模式。調(diào)整后，專業(yè)基礎(chǔ)課不僅適用于化學(xué)工程與工藝專業(yè)，同樣也適用于應(yīng)用化學(xué)和材料等相關(guān)工科專業(yè)，新方案的適應(yīng)性更強。見圖2。

圖2 專業(yè)方向課調(diào)整前后對比

此外，選修課程也是復(fù)合型人才培養(yǎng)的必要條件，學(xué)生能更加自由地根據(jù)自己愛好和需求，有選擇的學(xué)習(xí)不同的課程，如經(jīng)濟、社會、管理等方面。開闊視野，拓寬思路，提高綜合素質(zhì)。

3.精簡理論學(xué)時，突出應(yīng)用能力培養(yǎng)

在高等教育教學(xué)中理論課起著貫通知識脈絡(luò)，激活學(xué)生思路，加強邏輯思維能力，理解課程特點和本質(zhì)，鞏固專業(yè)思想的作用。因此理論課在傳統(tǒng)教學(xué)中有相當(dāng)?shù)闹鲗?dǎo)地位，理論課時占絕對的優(yōu)勢，而大部分的實踐教學(xué)仍是依附于理論教學(xué)，使學(xué)生得到的實踐鍛煉能力與實際工程應(yīng)用能力的需求有較大的差距，與地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展的應(yīng)用型人才需求對接薄弱。

實踐教學(xué)是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是卓越工程科技人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)，也是新工科專業(yè)多學(xué)科知識交融及其綜合運用的有效平臺。為了達(dá)到和提高學(xué)生適應(yīng)“新工科”工程實踐能力的目的，在課程設(shè)置上要做好理論課與實踐課的協(xié)調(diào)，刪減理論學(xué)時，增加實踐學(xué)時。在調(diào)整專業(yè)基礎(chǔ)課的同時，壓縮理論學(xué)時，增加實驗學(xué)時，見圖1、圖2。

只有將理論和實踐相結(jié)合，才能使學(xué)生的學(xué)習(xí)不只是紙上談兵，把動手能力轉(zhuǎn)化為實現(xiàn)自我價值。調(diào)整后的培養(yǎng)方案中實踐教學(xué)課時數(shù)占到總的教學(xué)時數(shù)的35%左右。

4.動態(tài)設(shè)置行業(yè)課，凸顯專業(yè)特色

新工科本科人才希望學(xué)生能夠是“通才”基礎(chǔ)上的“專才”。在專業(yè)課設(shè)置上我們應(yīng)該針對服務(wù)，面向需求，突出應(yīng)用性的培養(yǎng)特色，因此在專業(yè)方向課設(shè)置上要面向工程實際需求，融入行業(yè)創(chuàng)新成果，機動設(shè)置課程體系，做到“四個體現(xiàn)”，即體現(xiàn)實踐性、體現(xiàn)技能性、體現(xiàn)工藝性、體現(xiàn)應(yīng)用性。因此，根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展動態(tài)在專業(yè)必修課中設(shè)置1～2門行業(yè)課程，按行業(yè)需求設(shè)置課程內(nèi)容，并不斷進行探討、完善課程體系和教學(xué)內(nèi)容，充分體現(xiàn)課程設(shè)置的時代性；在專業(yè)選修課中設(shè)置2～3門特色課程，作為專業(yè)擴展課，這樣既能體現(xiàn)課程設(shè)置的應(yīng)用性，同時也能凸顯“新方案”的專業(yè)特色。行業(yè)課要聘請行業(yè)內(nèi)優(yōu)秀企業(yè)的工程師完成課程教學(xué)。

5.注重第二課堂，增強創(chuàng)新能力培養(yǎng)

作為理工科學(xué)生，要提高自身的綜合水平不能僅僅依靠課堂內(nèi)容，實戰(zhàn)操作是技能提高的重要手段。因此要求學(xué)生主動投身于生產(chǎn)實踐，自主思維，主動探索，勇于開拓創(chuàng)新，才能逐步實現(xiàn)向社會的平穩(wěn)過渡，提高國際競爭力。在綜合實踐教育平臺下的認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、金工實習(xí)、畢業(yè)論文/設(shè)計、畢業(yè)實習(xí)、第二課堂這些環(huán)節(jié)，需要加強對學(xué)生創(chuàng)新能力的訓(xùn)練和提升。在教學(xué)過程中，尤其是課程考核上要更嚴(yán)格認(rèn)真，提高要求，提高考核質(zhì)量，要求學(xué)生寫出學(xué)習(xí)方案、結(jié)果報告、問題診斷、解決思路和措施等，如生產(chǎn)環(huán)節(jié)在設(shè)備、工藝等方面存在哪些不足，如何改進，具體方法如何，寫出切實可行的方案。鼓勵學(xué)生可以參加各級政府、行會的科技競賽活動，如“挑戰(zhàn)杯”、“化工設(shè)計大賽”、“全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽”，“化工安全技術(shù)競賽”和“環(huán)?；ぴO(shè)計大賽”等，鍛煉并提高創(chuàng)新思維和競爭能力。另要求學(xué)生參與教師科研，在助研中發(fā)掘創(chuàng)新點，養(yǎng)成創(chuàng)新思維和科學(xué)素養(yǎng)。

總之，當(dāng)前服務(wù)型社會的發(fā)展對人才的需求提升到了更高的要求，社會產(chǎn)品涉及到多學(xué)科知識。因此課程設(shè)置中需要與時俱進，既要突出專業(yè)特色，也要涉及專業(yè)外知識。這就要求在人才培養(yǎng)過程中都應(yīng)超前布局學(xué)科專業(yè)，及時調(diào)整專業(yè)方向，更新教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化培養(yǎng)方案，打破四年一貫甚至多年一貫的培養(yǎng)方案，剛?cè)嵯酀?，隨時變更，使人才培養(yǎng)方案市場化、人性化、動態(tài)化。當(dāng)然，“新工科”建設(shè)是一項綜合性的系統(tǒng)工程，需要政府、學(xué)校、社會等多方面共同努力，才能更好的完成新工科教育的改革。