章結(jié)兵，張亞婷，任秀彬，賀新福

(西安科技大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院，陜西 西安 710054)

1 專業(yè)設(shè)立背景

陜西省位于我國西北地區(qū)東部黃河中游，是連接中國東、中部地區(qū)和西北、西南的交通樞紐，是毗鄰省市區(qū)最多的省份。獨特的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境造就了陜西復(fù)雜的地質(zhì)特征，為煤炭的形成創(chuàng)造了得天獨厚的條件。根據(jù)煤炭資源預(yù)測資料顯示，陜西省探明和預(yù)測的煤炭資源總量約為2922億萬t左右，占全國煤炭資源總量的5.8%，位居全國第三。

現(xiàn)如今陜西省的經(jīng)濟(jì)以更快的速度在發(fā)展，擁有大量煤炭資源更可助力陜西經(jīng)濟(jì)，其中煤炭資源不僅賦存量大、保存相對完整，而且低灰、低硫、高發(fā)熱量的優(yōu)質(zhì)資源量居全國之首，發(fā)揮煤炭資源優(yōu)勢，把煤炭產(chǎn)業(yè)做大做強，為陜西省建設(shè)經(jīng)濟(jì)強省做貢獻(xiàn)。但在煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，過去存在以煤炭燃燒發(fā)電和直接燃燒為主，煤炭利用方式單一， 煤炭燃燒釋放了大量的SO2、CO2等廢氣，對大氣和水資源污染的影響巨大，同時浪費嚴(yán)重，每年經(jīng)濟(jì)損失占省GDP的3%～8%左右，嚴(yán)重制約了煤炭產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。面對環(huán)境不斷惡化，優(yōu)化煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，近幾年來，陜西省及周邊寧夏、內(nèi)蒙、山西等省份紛紛升級轉(zhuǎn)型，大力發(fā)展清潔、高效的煤化工產(chǎn)業(yè)，提高煤碳附加值，陜西省已在陜北建立了多個煤化工產(chǎn)業(yè)集群。

同時，陜西省也擁有豐富的石油、天然氣資源，石油儲量2.98億t，居全國第五，天然氣儲量5478億m3，位居全國第四，這些能源的轉(zhuǎn)化利用均需要大量的專業(yè)人才。在此背景下，我校為了滿足陜西省及周邊省份對化工專業(yè)人才特別是對煤炭、石油等專業(yè)知識有深刻了解的需求，在2013年申請設(shè)置了具有我校特色的能源化工專業(yè)。為滿足企業(yè)對能源化工高素質(zhì)人才培養(yǎng)的要求，近年來對能源化工專業(yè)的課程體系建設(shè)及實踐教學(xué)方式進(jìn)行了深入探討，現(xiàn)將我校對人才培養(yǎng)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行闡述，為相關(guān)院校該專業(yè)課程體系建設(shè)和實踐提供參考。

2 人才培養(yǎng)質(zhì)量及服務(wù)目標(biāo)定位

能源化工專業(yè)著重培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，具有良好思想道德修養(yǎng)、健全人格、高度責(zé)任感和較高職業(yè)道德素養(yǎng)，具備能源轉(zhuǎn)化過程中涉及的化工過程及新能源利用相關(guān)的基礎(chǔ)知識、基本理論及基本技能，具有創(chuàng)新意識和較強的動手實踐能力，能在煤炭行業(yè)、石油石工行業(yè)、生物質(zhì)能及太陽能轉(zhuǎn)化利用行業(yè)從事可再生能源利用、能源高效轉(zhuǎn)化、化工用能評價等領(lǐng)域進(jìn)行科學(xué)研究、工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)營與管理的應(yīng)用型高級專門人才[1]。通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握化學(xué)工藝學(xué)和能源化學(xué)工程等方面的基本理論和基本知識，掌握化石能源的清潔、高效利用技術(shù)，生物質(zhì)能源利用技術(shù)和新能源利用技術(shù)；具有化學(xué)與化工實驗技能、能源化學(xué)工程實驗、工程實踐、計算機(jī)應(yīng)用、科學(xué)研究與工程設(shè)計等方面的基本技能；具有對現(xiàn)代能源加工企業(yè)的化工過程進(jìn)行模擬計算和過程優(yōu)化以及對現(xiàn)有能源化工生產(chǎn)工藝與設(shè)備進(jìn)行開發(fā)與設(shè)計的基本能力。

另外，針對陜西省的化石能源資源分布特征及煤炭資源高效利用需求現(xiàn)狀，并結(jié)合我校歷史已有的煤礦特色，提出本專業(yè)人才培養(yǎng)將以服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展為基礎(chǔ)并輻射全國的指導(dǎo)方針，專業(yè)側(cè)重煤化工特色并向石油化工、天然氣化工、可再生能源、清潔能源等領(lǐng)域拓展。

3 課程體系構(gòu)建

根據(jù)能源化工專業(yè)的學(xué)科背景及學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)及定位，西安科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院每隔2年進(jìn)行一次能源化工專業(yè)培養(yǎng)方案的討論和修訂，先后已進(jìn)行了4次培養(yǎng)方案的修訂，課程體系設(shè)置更加符合我校人才培養(yǎng)目標(biāo)，總體課程體系構(gòu)建主要遵循“厚基礎(chǔ)、強專業(yè)、重素質(zhì)”的指導(dǎo)思想，培養(yǎng)方案教學(xué)體系按照“通識教育+學(xué)科基礎(chǔ)課程+專業(yè)教育+集中實踐教學(xué)+第二課堂”多個層面教學(xué)模塊進(jìn)行設(shè)計(圖1)[2]。

圖1 培養(yǎng)方案教學(xué)模塊設(shè)計思路基本框架圖

在培養(yǎng)方案教學(xué)體系中，根據(jù)學(xué)校對能源化工人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位和質(zhì)量要求制定了對應(yīng)模塊的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)分要求(圖2)，其中通識教育主要包括人文社會科學(xué)、自然科學(xué)基礎(chǔ)、體育、外語、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、計算機(jī)基礎(chǔ)和公共選修課等課程，培養(yǎng)學(xué)生的人文和自然科學(xué)基本素養(yǎng)，掌握基礎(chǔ)知識和基本學(xué)習(xí)能力，為后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課程及專業(yè)教育理論學(xué)習(xí)奠定扎實基礎(chǔ)，通識教育共計65學(xué)分，占比34%；學(xué)科基礎(chǔ)課程主要按主干和非主干進(jìn)行劃分，主干課程全為必修課程，這部分與化學(xué)工程與工藝類專業(yè)課程類似，主要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識，為專業(yè)教育打下基礎(chǔ)，共計41學(xué)分，占比21%；專業(yè)教育主要按專業(yè)課和專業(yè)方向課進(jìn)行劃分，共計30學(xué)分，占比15%，專業(yè)課中主干課程包括化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、化工分離工程、化工設(shè)計、化工環(huán)保與安全、能源化工系統(tǒng)工程等課程，專業(yè)方向課程主要包括煤化工、石油天然氣化工、生物質(zhì)能源化工及新能源利用等方面的課程，重點突出本專業(yè)培養(yǎng)特色；集中實踐教學(xué)包括獨立設(shè)課的實驗課程和集中性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)兩大模塊，重點突出能源化工特色和專業(yè)實踐能力培養(yǎng)，共計49學(xué)分，占比25%；另外，開設(shè)的第二課堂包括思想道德、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、綜合素質(zhì)及社會實踐幾大模塊，總學(xué)分需達(dá)10學(xué)分以上，占比5%。

圖2 培養(yǎng)方案教學(xué)模塊學(xué)分占比分布圖

總之，根據(jù)能源化工課程培養(yǎng)方案的學(xué)分分布規(guī)律，該課程體系的重要特點是更加重視學(xué)生的通識教育和實踐教學(xué)及拓展教育，強化培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)，專業(yè)課學(xué)習(xí)更加重視學(xué)生煤化工知識教授并延伸至石油天然氣化工、生物質(zhì)能源化工及新能源利用等領(lǐng)域，為學(xué)生將來能快速適應(yīng)各種工作崗位奠定扎實的基礎(chǔ)，逐步形成 “以先進(jìn)的教育理念為引導(dǎo)、以明確的培養(yǎng)目標(biāo)為定位、以科學(xué)的培養(yǎng)方案為核心、以多樣化的培養(yǎng)模式為途徑、以合理的評價機(jī)制為導(dǎo)向、以可靠的質(zhì)量控制體系為保障”的能源化工專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)特色體系[3-4]。

4 理論教學(xué)與學(xué)習(xí)方式探索

在理論課的學(xué)習(xí)中，特別是在專業(yè)理論課的教學(xué)中，學(xué)院將通過教學(xué)團(tuán)隊能力提升、精品課程建設(shè)、企業(yè)專家進(jìn)課堂、教學(xué)方法手段多樣化、教學(xué)過程評價方式多樣化等方式對理論教學(xué)進(jìn)行探索[5-7]，現(xiàn)將我校能源化工專業(yè)在此方面開展的具體措施進(jìn)行總結(jié)。

4.1 教學(xué)團(tuán)隊能力提升

能源化工專業(yè)教師每學(xué)期均進(jìn)行教學(xué)經(jīng)驗交流，探討教學(xué)過程中問題，互相取長補短，同時所在學(xué)院成立教學(xué)督導(dǎo)組與學(xué)校教學(xué)督導(dǎo)組、學(xué)生課程打分評價系統(tǒng)一同監(jiān)督、幫助、指導(dǎo)教師的教學(xué)工作。重視年輕教師的教學(xué)能力培養(yǎng)，每位新進(jìn)年輕教師都有一位教學(xué)經(jīng)驗豐富的老教師進(jìn)行直接指導(dǎo)，年輕教師必須跟班聽課半年以上，充分學(xué)習(xí)老教師的教學(xué)經(jīng)驗。鼓勵教師參加學(xué)校教學(xué)發(fā)展中心每年主辦的上百場專家視頻或現(xiàn)場講座，汲取校外專家的教學(xué)經(jīng)驗。鼓勵專業(yè)教師參與學(xué)院或?qū)W校組織的教師講課比賽，與同行交流，提升教學(xué)技能。另外，專業(yè)所屬學(xué)院每年均派出一定名額的專業(yè)教師到企業(yè)掛職鍛煉，鍛煉時間至少半年以上，提升專業(yè)教師的工程實踐能力,促進(jìn)專業(yè)教師將實際工程案例帶入課堂，其現(xiàn)也作為我校職稱提升的必要條件之一。同時，每年拿出大量專用教學(xué)經(jīng)費，用于外派大量教師參與全國教學(xué)方面的相關(guān)會議或工程軟件培訓(xùn)費用支出，提升專業(yè)教師的理論水平及教學(xué)能力。

4.2 精品課程建設(shè)

為了豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)資源，學(xué)院鼓勵教師參與到專業(yè)精品課程建設(shè)中，每年對于參與精品課程的教師均有對應(yīng)的鼓勵措施，學(xué)校配合學(xué)院專門建設(shè)有精品課程網(wǎng)站，學(xué)院老師建設(shè)的精品課程或國內(nèi)高校相關(guān)精品課程均可通過該網(wǎng)站進(jìn)行下載，學(xué)生在學(xué)習(xí)課程期間可自由下載，通過精品課程的建設(shè)，學(xué)生可以共享到校內(nèi)或國內(nèi)優(yōu)秀的課程資源，可幫助學(xué)生對理論課程的學(xué)習(xí)。

4.3 企業(yè)專家進(jìn)課堂

學(xué)院每年邀請能源化工領(lǐng)域的相關(guān)專家走進(jìn)大學(xué)課堂，主要包括化工廠設(shè)計、化工廠的安全環(huán)保、煤化工或石油天然氣化工的研究與設(shè)計、化工設(shè)備設(shè)計及選型與應(yīng)用、某一特定化工廠的工藝建設(shè)及生產(chǎn)和維護(hù)等領(lǐng)域?qū)＜?，所邀請的行業(yè)專家均是在所屬領(lǐng)域具有一定建樹的工程技術(shù)人員，這些行業(yè)專家的工程實踐經(jīng)驗非常豐富，他們可以給學(xué)生講解更多的工程現(xiàn)場知識以及理論知識如何與現(xiàn)場實際相結(jié)合的經(jīng)驗等，使學(xué)生認(rèn)識到所需理論知識的重要性，提升學(xué)生對學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識的興趣。

4.4 教學(xué)方法及手段多樣化

教學(xué)方法及手段的好壞與否對于鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維和獨立思考能力均具有重要的影響，因此所屬學(xué)院對專業(yè)教師的教學(xué)方法及手段的創(chuàng)新一直持續(xù)鼓勵。近年來，根據(jù)教師授課習(xí)慣及課程特點，積極探索啟發(fā)式、探究式、翻轉(zhuǎn)課堂等新的教學(xué)方法來提高學(xué)生的思考積極性，鼓勵教師采用多媒體、板書、實物演示、視頻、慕課、微課、QQ、微信、郵件、博客、論壇等多種方式相結(jié)合的教學(xué)手段，充分利用豐富的校園網(wǎng)絡(luò)資源，鼓勵教師不定期布置一些探索性的課程相關(guān)命題或問題，鍛煉學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源和查閱文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫的能力，充分調(diào)動學(xué)生主動參與的積極性和培養(yǎng)學(xué)生積極思考的習(xí)慣，提高學(xué)生獨立思考能力和創(chuàng)新意識。

4.5 教學(xué)過程評價方式多樣化

教學(xué)效果的差異需通過一定的評價方式進(jìn)行評估，以此作為教學(xué)改進(jìn)的指揮棒。在能源化學(xué)工程專業(yè)課程教學(xué)中，對不同課程的學(xué)習(xí)，根據(jù)其課程的特點，對學(xué)生的考核方式也有所不同[8]。對于必修的通識課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，采取課終閉卷考試加平時到課表現(xiàn)、作業(yè)、小論文、期中測試、月考測試、單元測試或報告等方式進(jìn)行綜合評定成績，其中期末成績在總成績中的占比必須超過60%；對于選修課，可采取學(xué)生自主論文答辯、閉卷考試、開卷考試、結(jié)課論文與平時到課表現(xiàn)、作業(yè)、小論文、平時測試或報告等方式進(jìn)行綜合評定成績，其中平時成績占比可超過40%，給予教師充分的自主權(quán)，有利于教師創(chuàng)新教學(xué)方式。考試的題目偏重于理解和應(yīng)用，著重考核學(xué)生應(yīng)用基本理論知識提出問題、分析和解決問題的能力[9]。

5 實踐教學(xué)與學(xué)習(xí)方式探索

實踐教學(xué)也是人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對提高學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力有著重要作用[10-12]。為提高能源化工專業(yè)教學(xué)效果和學(xué)生的實踐能力，在能源化工專業(yè)的課程體系中設(shè)置了共計18個實踐環(huán)節(jié)來鍛煉學(xué)生的專業(yè)技能和實踐綜合素質(zhì)(圖3)。

圖3 實踐教學(xué)培養(yǎng)體系框架圖

為更好的突出煤化工特色，在專業(yè)認(rèn)知實踐、校外工廠見習(xí)、畢業(yè)論文設(shè)計、部分專業(yè)實驗均與煤炭利用和轉(zhuǎn)化知識相關(guān)，教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生動手能力、自學(xué)能力、創(chuàng)新能力、科技文獻(xiàn)檢索能力為主，因此很多實踐環(huán)節(jié)均是采用先讓學(xué)生通過科技文獻(xiàn)查閱、總結(jié)，然后老師再與學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)式或探討式交流，提高學(xué)生對問題的深刻理解。實踐中給予學(xué)生充分的自主權(quán)，形成以學(xué)生為主導(dǎo)，教師參與的新模式，通過布置過程小作業(yè)、拋議題、設(shè)計有趣的科學(xué)問題、過程評價、小論文等方式敦促學(xué)生不斷思考，實踐課程結(jié)束采取提交報告、論文答辯加之平時表現(xiàn)的方式進(jìn)行評價實踐效果。在整個實踐過程中，倡導(dǎo)教師僅起監(jiān)督、指導(dǎo)作用，更多的是讓學(xué)生自身或?qū)W生與學(xué)生之間開展學(xué)習(xí)或合作研究，鍛煉學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。

6 結(jié)語

煤炭作為我國最主要的不可再生能源仍將是未來能源消耗的主要來源之一。為建設(shè)生態(tài)文明社會，減小煤炭對環(huán)境的污染是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然需求，轉(zhuǎn)型升級煤炭產(chǎn)業(yè)，以煤炭為原料形成的煤化工產(chǎn)業(yè)將成為我國煤炭利用的重要方式。對陜西省及周邊煤炭大省而言，大力發(fā)展高附加值、清潔、高效的煤化工相關(guān)產(chǎn)業(yè)是煤炭產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要途徑，煤化工產(chǎn)業(yè)集群迅速發(fā)展，加之陜西省的油氣資源豐富，煤炭、油氣的綜合清潔利用均需大量的專業(yè)人才。為服務(wù)地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，西安科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院結(jié)合區(qū)域能源特色和人才培養(yǎng)質(zhì)量的企業(yè)要求，建立了具有特色的人才培養(yǎng)課程體系和實踐教學(xué)模式，注重學(xué)生的綜合創(chuàng)新素質(zhì)和專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，不斷提高人才的培養(yǎng)質(zhì)量，不斷滿足人才自身發(fā)展及區(qū)域能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、升級及持續(xù)發(fā)展的需要。