摘 ?要:通過應(yīng)用新工科的理念,青海大學(xué)以升級改造鹽湖化工特色專業(yè)和提升人才培養(yǎng)質(zhì)量為目標(biāo),從對接市場需求、促進(jìn)多學(xué)科交叉、完善課程體系、更新教學(xué)內(nèi)容、加強(qiáng)過程考核、產(chǎn)學(xué)研用合作、提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率以及強(qiáng)化創(chuàng)新和工程實(shí)踐能力等方面進(jìn)行改革探索,取得了良好的教學(xué)成效。
關(guān)鍵詞:新工科;鹽湖化工;人才培養(yǎng)
作者簡介:趙啟文,青海大學(xué)化學(xué)工程系副主任、教授。(青海 西寧 810016)
基金項(xiàng)目:本文系國家級新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目、青海大學(xué)教育教學(xué)研究項(xiàng)目“鹽湖科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)探索及實(shí)踐”(編號:JY201804)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ? ?文章編號:1671-0568(2019)24-0003-03
青海省擁有豐富的鹽湖礦產(chǎn)資源,全國99%以上的鎂鹽、85%以上的鉀鹽、60%以上的鋰礦、80%以上的湖鹽礦、66%以上的芒硝以及近50%的鍶礦和石棉礦都集中分布在柴達(dá)木盆地。青海全省礦產(chǎn)資源豐富,潛在價(jià)值達(dá)104.56萬億元,其中鈉鹽、芒硝、鋰礦、鉀鹽、鎂鹽等11種鹽湖礦產(chǎn)潛在總值合計(jì)為99.15萬億元,占全省礦產(chǎn)資源潛在總值的94.83%。青海省依托地域優(yōu)勢資源大力發(fā)展鹽湖產(chǎn)業(yè),以鹽湖鉀、鈉、鎂、鋰、硼等礦產(chǎn)資源開發(fā)為主線,重點(diǎn)構(gòu)建以鉀鹽為核心的化肥工業(yè),鎂、鈉資源綜合利用和鹽湖鹵水深度加工循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈;推動鹽湖化工與其他產(chǎn)業(yè)的有機(jī)結(jié)合,形成以鹽湖化工為核心,石油天然氣化工、煤化工、有色金屬、建材等產(chǎn)業(yè)相互融合的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)體系,鞏固全國最大鹽湖化工基地的地位。
青海大學(xué)化工專業(yè)開辦40多年來,始終以鹽湖化工為特色加強(qiáng)學(xué)科和專業(yè)建設(shè),為推動青?;ば袠I(yè)發(fā)展持續(xù)提供技術(shù)骨干力量。青海大學(xué)化學(xué)工程與工藝是國家級特色專業(yè),化學(xué)工程與技術(shù)是青海省重點(diǎn)學(xué)科,鹽湖化工是國家“211工程”三期重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科。在辦學(xué)過程中雖然遇到了諸多問題,但青海大學(xué)積極改革探索,于2018年獲批教育部新工科項(xiàng)目,并借助項(xiàng)目的實(shí)施積極了解國內(nèi)外工程教育發(fā)展新趨勢,學(xué)習(xí)兄弟院校新工科建設(shè)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),以期促進(jìn)本校鹽湖化工特色專業(yè)發(fā)展。
一、新工科的理念及內(nèi)涵
為主動應(yīng)對國家新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革,支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展,教育部2017年提出推進(jìn)新工科建設(shè),面向當(dāng)前急需和未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提前進(jìn)行人才布局,以培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、數(shù)字化思維和跨界整合能力的“新工科”人才,形成了“復(fù)旦共識”“天大行動”和“北京指南”等綱領(lǐng)文件,并對新工科建設(shè)達(dá)成共識,認(rèn)為新工科建設(shè)要堅(jiān)持問題導(dǎo)向,做到六問:問產(chǎn)業(yè)需求建專業(yè),問技術(shù)發(fā)展改內(nèi)容,問學(xué)校主體推改革,問學(xué)生志趣變方法,問內(nèi)外資源創(chuàng)條件,問國際前沿立標(biāo)準(zhǔn)。[1]
新工科的主要內(nèi)涵為“五個(gè)新”,即工程教育的新理念、學(xué)科專業(yè)的新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)的新模式、教育教學(xué)的新質(zhì)量、分類發(fā)展的新體系。[2]所以,新工科建設(shè)應(yīng)分兩方面推進(jìn):一方面隨著信息技術(shù)相關(guān)的新產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,亟須高校培養(yǎng)與之相適應(yīng)的新工科專業(yè)人才來支撐這些新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。比如,2018年4月16日,美國對中興公司停止零部件供應(yīng),包括操作系統(tǒng),這件事情引起舉國震撼?!皞尽笔玛P(guān)國家未來發(fā)展核心競爭力,調(diào)查顯示國家缺乏芯片設(shè)計(jì)制造人才40萬人,這必將催生集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)專業(yè)的快速發(fā)展;[3] 另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)產(chǎn)業(yè)在不斷交叉融合,產(chǎn)業(yè)鏈在不斷延長,需要高校對傳統(tǒng)專業(yè)進(jìn)行升級改造,突破現(xiàn)有的專業(yè)界限,進(jìn)行交叉融合、互相滲透,從而通過培養(yǎng)復(fù)合型人才來滿足產(chǎn)業(yè)不斷轉(zhuǎn)型升級的需求。[4]
二、鹽湖化工特色專業(yè)發(fā)展中存在的問題
1.學(xué)生工程設(shè)計(jì)、制圖、實(shí)踐能力偏弱。筆者通過走訪座談、調(diào)查問卷等形式對柴達(dá)木盆地主要鹽湖化工企業(yè)的人才資源進(jìn)行了調(diào)研,結(jié)果顯示青海大學(xué)化工專業(yè)學(xué)生理論基礎(chǔ)扎實(shí),工作認(rèn)真負(fù)責(zé),踏實(shí)肯干,是企業(yè)的技術(shù)中堅(jiān)力量,但工程設(shè)計(jì)、制圖與實(shí)踐能力偏弱,企業(yè)缺少掌握采礦、化工、能源、材料、信息、環(huán)境工程等多學(xué)科交叉知識的復(fù)合型人才。
2.學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確、動力不足。青海大學(xué)地處經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)、自然條件相對艱苦的青藏高原,對生源的吸引力有限,招收的部分學(xué)生文化基礎(chǔ)薄弱,小部分學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確,學(xué)習(xí)動力不足,也不夠勤奮刻苦?!?0后”大學(xué)生成長于互聯(lián)網(wǎng)興起的時(shí)代,其價(jià)值觀念、生活方式、思維方式、學(xué)習(xí)方式也隨著時(shí)代的變遷產(chǎn)生變化,學(xué)生的知識獲取能力較好,但學(xué)習(xí)動力、主動性較差。
3.學(xué)生對鹽湖化工興趣不高。青海大學(xué)化工專業(yè)每年進(jìn)行大類招生,但學(xué)生修完基礎(chǔ)課后進(jìn)行分專業(yè)時(shí),報(bào)鹽湖化工卓越工程師班的學(xué)生相對較少,調(diào)查其原因:部分學(xué)生認(rèn)為鹽湖化工企業(yè)工作地點(diǎn)偏遠(yuǎn),條件相對艱苦,不愿意到鹽湖地區(qū)就業(yè);部分學(xué)生認(rèn)為鹽湖化工產(chǎn)業(yè)主要在我國西部,擔(dān)心學(xué)習(xí)鹽湖化工專業(yè)會影響將來去東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)就業(yè)和考研。
4.企業(yè)、科研院所參與學(xué)校人才培養(yǎng)的積極性不高?;どa(chǎn)過程或多或少會涉及易燃易爆、腐蝕有毒的危險(xiǎn)化學(xué)品,國家對化工行業(yè)安全生產(chǎn)要求越來越嚴(yán),部分企業(yè)為確保安全生產(chǎn)或技術(shù)保密等原因不愿意接受大學(xué)生實(shí)習(xí),加之部分科研院所科研任務(wù)重,在課題申報(bào)方面與同一地區(qū)高校的同行之間存在競爭,也更加不愿意與高校合作承擔(dān)科研項(xiàng)目,從而導(dǎo)致參與高校人才培養(yǎng)的積極性不高。
5.教學(xué)內(nèi)容與市場需求脫節(jié)。市場經(jīng)濟(jì)要求企業(yè)不斷提高產(chǎn)品性能,并研發(fā)新產(chǎn)品來適應(yīng)市場新的需求。即將到來的知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代,技術(shù)發(fā)展和知識更新的速度會更快,而傳統(tǒng)的工程教育對市場需求的反應(yīng)速度偏慢,存在與市場需求不接軌的現(xiàn)象。筆者所在專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃過多強(qiáng)調(diào)專業(yè)知識的理論完整性、系統(tǒng)性,教學(xué)內(nèi)容的更新速度往往落后于企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的更新速度,如學(xué)校對畢業(yè)設(shè)計(jì)要求是一人一題,題目近三屆學(xué)生不能重復(fù),化工專業(yè)每屆畢業(yè)學(xué)生近200名,每個(gè)教師帶5-8名學(xué)生,很難找到數(shù)量足夠的題目,難以做到每個(gè)學(xué)生的設(shè)計(jì)都結(jié)合當(dāng)前企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際,并且有些新產(chǎn)品沒有設(shè)計(jì)手冊可供參考,學(xué)生很難在短時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。為此,教師往往給學(xué)生安排一些有設(shè)計(jì)手冊可供參考的老化工產(chǎn)品題目進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)訓(xùn)練,這樣雖然能使學(xué)生掌握工程設(shè)計(jì)的基本原理和方法,但與就業(yè)后企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)有一定的差距。在人才培養(yǎng)過程中,仍然存在重理論知識的傳授、輕工程實(shí)踐和培養(yǎng)動手能力的現(xiàn)象。
三、新工科理念下鹽湖化工特色專業(yè)發(fā)展的探索
1.完善課程體系,突出培養(yǎng)創(chuàng)新和工程實(shí)踐能力。構(gòu)建強(qiáng)化工程實(shí)踐能力為導(dǎo)向的課程體系:一方面將當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要產(chǎn)品的相關(guān)知識和未來工程實(shí)踐所需要的前沿知識引入到課程體系中,如培養(yǎng)方案修訂中增加ASPEN與過程模擬、仿真實(shí)訓(xùn)、工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)、企業(yè)管理、化工安全、綠色化工導(dǎo)論、工程倫理等課程;另一方面不斷加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等實(shí)踐教學(xué),如專業(yè)實(shí)驗(yàn)中開出數(shù)量足夠的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生選做,每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組學(xué)生人數(shù)不超過4人。要求卓越工程師班的學(xué)生實(shí)習(xí)期間住宿在鹽湖化工企業(yè),安排學(xué)生上午分組到生產(chǎn)現(xiàn)場了解工藝流程、設(shè)備和操作參數(shù),下午集中學(xué)習(xí)理論課,晚上組織學(xué)生進(jìn)行討論,并將4門主要專業(yè)課程安排在企業(yè)講授,將理論與實(shí)踐相結(jié)合取得了較好的學(xué)習(xí)效果。學(xué)校還對該專業(yè)畢業(yè)總學(xué)分進(jìn)行了調(diào)整,由原來的170學(xué)分降至160學(xué)分,為學(xué)生第二課堂留出了時(shí)間,同時(shí)增加了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)分。約有40%的學(xué)生通過承擔(dān)中科院大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐計(jì)劃項(xiàng)目、校大學(xué)生科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目以及參與教師、科研院所專家和就業(yè)單位的科研項(xiàng)目完成畢業(yè)論文。學(xué)校還積極組織學(xué)生參加國內(nèi)化工類學(xué)科競賽,如“華東科技-陜鼓杯”第十二屆全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽、“贏創(chuàng)杯”第二屆全國“互聯(lián)網(wǎng)+化學(xué)反應(yīng)”課模設(shè)計(jì)大賽等,均獲獎項(xiàng)。
2.改革考試方法,加強(qiáng)過程考核。改革考試方法,將以前期末考試成績占總成績的比例從70%-80%調(diào)減至40%-50%,增加了期中考試、單元測驗(yàn)等考核方式。采用課堂討論、案例分析、撰寫小論文等考核形式,調(diào)動學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性,還利用課余提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。教師在教學(xué)中始終堅(jiān)持以學(xué)生為主體,根據(jù)學(xué)生志趣動態(tài)調(diào)整教學(xué)方法,不僅傳授專業(yè)知識,而且注重培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷、銳意進(jìn)取的創(chuàng)新精神、鍥而不舍的求真意志和精耕細(xì)作的大國工匠精神,同時(shí)也注重培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、底線思維以及自我拓展和終身學(xué)習(xí)的能力。[5]
3.積極與企業(yè)、科研院所合作,加大開放辦學(xué)。學(xué)校通過與通用汽車、索尼、英國石油公司、IBM、谷歌等著名公司合作,實(shí)現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)與就業(yè)的無縫對接,學(xué)生在學(xué)校中練就了一身解決實(shí)際問題的本領(lǐng),為校企合作培養(yǎng)人才模式提供了成功范例。青海大學(xué)積極尋求與企業(yè)、科研院所互惠互利的合作途徑,企業(yè)為學(xué)生提供實(shí)習(xí)實(shí)踐平臺,并安排專家教授開展學(xué)術(shù)講座、職工培訓(xùn),讓學(xué)生參與到企業(yè)技術(shù)改造、新產(chǎn)品研發(fā)過程中。學(xué)校聘請企業(yè)優(yōu)秀專家到校為學(xué)生做學(xué)術(shù)報(bào)告,讓企業(yè)專家參與到學(xué)校人才培養(yǎng)方案制訂過程中,共同指導(dǎo)本科畢業(yè)論文和碩士研究生。
4.對接市場需求,更新教學(xué)內(nèi)容。長期以來,青海大學(xué)化工專業(yè)辦學(xué)致力于打造鹽化工特色,編輯出版了高等教育“十三五”規(guī)劃教材《鹽化工工藝學(xué)》。在原先開設(shè)鹽化工工藝學(xué)、水鹽體系相圖課程的基礎(chǔ)上,根據(jù)柴達(dá)木盆地鹽湖資源開發(fā)利用的前沿成果,增加了鹽化工分離工程、化工結(jié)晶過程原理及應(yīng)用、鹵水資源及利用、鹽礦物鑒定概論等鹽化工特色課程,進(jìn)一步增加有關(guān)鹵水中鎂、鋰提取及深加工、鹽湖資源下游主要新材料產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝以及鹽湖資源循環(huán)利用等內(nèi)容的課程,使教學(xué)更好地滿足市場的需求。
5.多學(xué)科交叉,增強(qiáng)專業(yè)實(shí)用性。柴達(dá)木盆地鹽湖資源開發(fā)利用的不斷深入使鹽湖化工產(chǎn)業(yè)鏈得到擴(kuò)充,進(jìn)而對行業(yè)人才需求提出了更高要求,目前行業(yè)急需既懂得采礦知識,又懂得車間加工工藝,還掌握生態(tài)及環(huán)境工程知識的復(fù)合型人才。為此,學(xué)校充分利用青海大學(xué)工科專業(yè)多、擁有多學(xué)科師資的特點(diǎn),提出在鹽湖化工“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”中增加采礦學(xué)、工業(yè)生態(tài)學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、資源循環(huán)科學(xué)與工程導(dǎo)論等選修課程,探索培養(yǎng)掌握化學(xué)、地質(zhì)、化工、能源、材料、信息、生態(tài)及環(huán)境工程等多學(xué)科交叉復(fù)合型人才目標(biāo),讓學(xué)生學(xué)有專攻,多專多能,增強(qiáng)專業(yè)實(shí)用性。
綜上所述,青海大學(xué)新工科項(xiàng)目實(shí)施一年來,對鹽湖化工特色專業(yè)發(fā)展進(jìn)行了積極探索,通過多學(xué)科交叉、更新教學(xué)內(nèi)容,完善了鹽湖化工專業(yè)課程體系;通過加強(qiáng)過程考核、產(chǎn)學(xué)研用合作,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,強(qiáng)化了學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力,提升了學(xué)校鹽湖化工特色專業(yè)教學(xué)水平。
參考文獻(xiàn):
[1] 張大良.因時(shí)而動 返本開新 建設(shè)發(fā)展新工科——在工科優(yōu)勢高校新工科建設(shè)研討會上的講話[J].中國大學(xué)教學(xué),2017,(4):4-9.
[2] 索貴彬.新工科建設(shè)地方高校如何行動[J].教育教學(xué)論壇,2018,(43):209-210.
[3] 吳濤,吳福培,包能勝,牛小東.新工科內(nèi)涵式發(fā)展理念的本質(zhì)溯源[J].高等工程教育研究,2018,(6):16-22+54.
[4] 李正良,廖瑞金,董凌燕.新工科專業(yè)建設(shè):內(nèi)涵、路徑與培養(yǎng)模式[J].高等工程教育研究,2018,(2):20-24+51.
[5] 何曉芳,寧桂玲,孟長功.高等教育供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的現(xiàn)實(shí)矛盾——以工科教育為例[J].清華大學(xué)教育研究,2018,39(6):96-102.
責(zé)任編輯 ?郝 ?嬋