基于卓越工程师培养的化工专业实践教学体系的构建与实践

刘峥　李建平　张淑华　杨建文　李和平

摘要：化学工业在国民经济中占有重要的地位，由于化工行业的特殊性，化工人才需求特别强调学生工程素质的培养，要求学生具有较强的实践能力和创新能力，经过几年的实践，对化工专业如何实施“卓越计划”，如何构建化工专业实践教学平台，培养学生的实践能力和创新能力，有了一定的思考。本文根据卓越工程师培养计划的要求，阐述了当前化工专业实践教学面临的问题，提出构建基于卓越工程师培养的化工专业实践教学体系的几项措施，以及取得的成效。

关键词：化工专业；卓越工程师；实践教学；体系构建

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）41-0145-02

化学工业在国民经济中占有重要的地位，由于化工行业的特殊性，化工人才需求特别强调学生工程素质的培养，要求学生具有较强的实践能力和创新能力。2010年教育部在天津大学启动了“卓越工程师教育培养计划”，其宗旨就是要联合有关部门和行业协（学）会，共同培养适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才[1-2]。化学工程与工艺专业实施“卓越工程师教育培养计划”，为高素质化工人才的培养搭建了良好的平台。桂林理工大学化学工程与工艺专业在2011年入选了教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”，并于2012年招收了本校第一批化工卓越工程师班的学生。经过几年的实践，对化工专业如何实施“卓越计划”，如何构建化工专业实践教学平台，培养学生的实践能力和创新能力，有了一定的思考，下面谈谈笔者的认识与体会。

一、当前化工专业实践 教学面临的问题

桂林理工大学化学工程与工艺专业建立于1986年，当时名称为工业分析专业，1998年更名为化学工程与工艺专业，专业方向包括化学工程、电化学工程、石油化工。经过近30年的发展，专业建设取得了长足的进步，2006年被确定为广西高校优质专业，2008年获国家级高等学校特色专业建设点，2011年入选教育部卓越工程师培养计划，2008年专业所属的化学化工教学团队成为广西区教学团队，拥有的《普通化学》课程在2008年评为国家级精品课程，在2013年评为国家级精品资源共享课程，1人获得广西区教学名师奖，2人入选广西高校优秀人才资助计划。在长期专业办学实践中，我们深感化工专业实践教学存在的诸多问题，阻碍了学生实践能力和创新能力的提高，也对实施“卓越计划”造成了一定程度的困扰。这些问题主要体现在以下几个方面：

1.大多数化工企业，由于担心学生的安全问题，对学生进企业进行生产实习，表现得不是很积极。各校多采取让学生自己找单位实习，回来交一个实习报告解决实习难的问题，导致生产实习教学环节存在“放羊”现象。

2.化工专业普遍生产实习时间较短，一般为4——5周，企业很难给予一个真正的岗位让学生进行生产实习，更无法给予学生动手，进行实际操作的机会，导致学生的生产实习轮为“参观式实习”。

3.实践教学内容比较陈旧，综合性、工程设计性实验项目偏少，没有建立一个完整的给予学生进行工程实践的教学平台，没有将学生实践能力和创新能力的培养，贯穿于整个大学教育的实践教学体系中，另外各类实验（基础实验、专业实验），各类实习（认识实习、生产实习、毕业实习）有机衔接不够，需要进行深层次的改革。

二、基于卓越工程师培养的化工专业实践教学体系的构建

1.学生实践能力和创新能力构成要素。深入认识学生实践能力和创新能力构成要素，是有效的构建专业实践教学体系的基础。创新能力就是创造新的思想，将新的思想付诸实践，创造一个新的事物的能力[3-4]。创新能力主要由创新思维能力、非智力因素和创新实践能力三个要素构成，而实践能力则表现为基本实践能力、综合实践能力、创新实践能力三个由低到高的层次。很明显创新实践能力的培养，对提升学生实践能力和创新能力意义重大。影响创新实践能力的主要因素有学生的创新实践品质、创新实践技能和创新实践环境[5]。作为高等学校的教育工作者，在对学生创新实践品质培养时，既要注重开发和培育学生的共性，也要尊重学生个性的差异，要因材施教，促进多样化人才的发展，同时要将创新实践技能的培养融入人才培养方案中，根据学生在不同阶段的特点，开设不同类型的实践课程；要尽量依托学科优势平台，打破教学实验室和科研实验室壁垒，将重点实验室的优质资源和教师的科研成果融入教学中，构建良好的创新实践环境。

2.多层次立体化化工实践教学体系的构建。在入选了教育部“卓越工程师教育培养计划”后，我们及时对化工专业人才培养方案进行了修订，构建理论（Theory）课程体系和课程内容、验证（Test）体系、创新（Try）体系的“3T”化学工程与工艺专业课程体系，特别是形成以“工程实践与工程应用创新”为亮点的实践教学体系，其核心是体现了对学生创新实践能力的培养。该实践教学体系由“基本技能层次”、“综合应用能力与初步设计能力层次”、“工程实践与创新能力层次”三个层次构成。“基本技能层次”由大一、大二开设的无机化学实验、有机化学实验、物理化学实验、分析化学实验、化工原理实验、以及由大三开设各专业方向的综合实验等组成，通过课程实验、上机等实践环节，学生加深了对理论课基本概念、基本理论的理解，培养了学生基本实践技能；“综合应用能力与初步设计能力层次”则由化工设计、精细化学品配方工程师实训、工业分析技能实习实训、电化学工艺技能实训，以及认识实习、生产实习、毕业实习组成，通过课程设计、综合实训、在企业进行的各类实习等环节，实现对学生综合应用工程能力与初步设计能力的培养；“工程实践与创新能力层次”通过开设应用研究型选修课、“工程实践与创新”自选实验项目和暑期到企业“顶岗实践”，同时通过组织学生参加全国大学生化工设计竞赛、各级“挑战杯”大学生学术科技作品竞赛、各级大学生创新创业训练项目等方式，培养学生的工程实践与工程应用创新能力，通过雁山大讲坛的引导，开展各种形式的讲座、研讨会，丰富校园化工科技文化生活。

几年来，为了使化工实践教学体系能够获得良好的教学效果，我们对实践教学内容和教学方法进行了改革。一方面鼓励教师在教学中立足先进性、前沿性更新充实课程内容，将化学化工学科最新科研成果及个人的科研成果有机融入到课程教学中，如电化学工程方向教师利用广西区科技进步奖的“高性能二次电池电极活性材料合成的新方法”和电镀新工艺研究的科研成果以及发明专利，设计并开设了“锂离子电池的装配及性能测试”、“电镀镍的工艺设计及性能测试”等电化学工程专业实验，并出版教材《电化学实验》，化学工程方向教师利用绿色化学科研成果，出版《有机化学实验绿色化教程》、《精细化工工艺学》教材，并在教学中使用。另一方面在开设的各种技能实训中，努力开发具有中试规模的实训项目，尽量确保学生能在真实工作岗位环境条件下进行实训，如与东莞金赛尔科技有限公司合作，从企业引进了软包装锂离子电池小试生产线，开设了与生产实际接近的电化学工艺技能实训项目，精细化学品配方工程师实训项目所采用的配方及工艺，均来自生产实际。在2014年，学校加大了对校内实践基地的投入力度，打造校内化工生产仿真实训装置平台。该化工生产仿真实训装置采用真实的化工企业生产工艺流程，运用仿真技术，结合化工生产真实设备、仪表及工业控制系统进行构建，全面模拟生产工艺过程。化工生产仿真实训装置平台的建立，弥补了学生在化工企业不能动手的，只能参观的缺陷，提高了实训实习质量。

三、实践教学体系教学效果

1.新的实践教学体系的实施，在一定程度上解决了当前化工专业在企业实习效果不理想的问题，提高了实践实习教学质量。

2.实施新的实践教学体系，极大提高了学生的创新实践能力，多年来本专业毕业生一次性就业率保持在90%以上。近三年来，化工专业全体学生（约200人）均参加了全国大学生化工设计竞赛，5人获得全国一等奖，18人获全国二等奖，33人获全国三等奖，其余学生获优秀奖，在广西同类高校名列前茅；同时化工专业各班级约有一半的学生参加导师课题组的科研活动，在导师指导下参加包括大学生创新创业在内的科研项目近30项，并获得不少科技成果奖，其中获广西区级“挑战杯”二等奖1项（2012年）、三等奖1项（2014年），广西高校化学化工类论文及设计竞赛，11人获一等奖，3人获二等奖。本科生以第一作者发表学术研究论文每年在2～3篇左右，申请国家发明专利2～3项。

3.“化学工程与工艺特色专业建设与实践”成果在2012年获广西区级优秀教学成果奖一等奖，其中对学生实践创新能力的培养，引起了同行们广泛关注，起到了很好的示范作用，弥补了学生在化工企业不能动手的，只能参观的缺陷，提高了实训实习质量。

参考文献：

[1]林健.高校“卓越工程师教育培养计划”实施进展评析（2010-2012）上[J].高等工程教育研究，2013，（3）.

[2]陈启元.对实施“卓越工程师教育培养计划”工作中几个问题的认识[J].中国大学教学，2012，（1）.

[3]张晶.我国大学生创新能力发展现状与培养研究[D].安徽大学硕士学位论文，2014.

[4]汪鸿.化工类专业实践教学体系的构建与实践[J].黑龙江科学，2014，5（11）.

[5]王芳，曹晓群，杨荣华，等.化工专业学生设计能力培养的思路与途径[J].中国现代化教育装备，2014，（21）.