趙天宇,王 霞,安子博

(天水師范學(xué)院 化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院,天水 741001)

近年來,隨著全球新一輪科技革命和能源革命對(duì)實(shí)體經(jīng)濟(jì)的快速?zèng)_擊,“中國制造”已從“規(guī)模擴(kuò)張”逐步向“專精特新”發(fā)展,以互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)智能化等為標(biāo)志的“數(shù)字經(jīng)濟(jì)”時(shí)代已經(jīng)來臨,促使著世界范圍內(nèi)工業(yè)制造信息化以及工程與社會(huì)深度融合[1]。為了滿足新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式特征的新經(jīng)濟(jì)體系下對(duì)卓越工程科技人才的需求,我國積極開展工程教育改革,全面實(shí)施工程教育認(rèn)證工作。2006年,教育部組織啟動(dòng)了全國工程教育專業(yè)認(rèn)證試點(diǎn)工作;2010年,教育部實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃;2016年,我國通過《華盛頓協(xié)議》,成為國際工程聯(lián)盟大會(huì)的正式成員[2];2017年,教育部全面實(shí)施新工科建設(shè);2019年,教育部實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃2.0[3],促使全部開設(shè)工科專業(yè)的高校都把卓越工程師教育培養(yǎng)作為新工科建設(shè)的最重要議題。教育部不斷推進(jìn)理工結(jié)合、工工交叉、工文滲透、醫(yī)工融合、工農(nóng)協(xié)同的新工科建設(shè)工作,持續(xù)促進(jìn)我國向工程教育強(qiáng)國邁進(jìn)[4]。截至2021年底,全國共有288所高校的1 977個(gè)專業(yè)通過了工程教育專業(yè)認(rèn)證。在工程教育認(rèn)證日顯重要的趨勢下,作為應(yīng)用型地方本科高校,應(yīng)該借助新工科建設(shè)的重要契機(jī),按照工程實(shí)踐邏輯和工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn),扎實(shí)推進(jìn)工程本科教育改革,提高工科專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量,加快推動(dòng)高質(zhì)量內(nèi)涵式發(fā)展應(yīng)用型高校的建設(shè)[5]。

化工與制藥類專業(yè)是工學(xué)門類里很重要的專業(yè)大類,也是眾多高校積極開展工程教育認(rèn)證的專業(yè)之一。課程教學(xué)改革作為工程教育教學(xué)改革中很重要的環(huán)節(jié),應(yīng)用型地方本科高校應(yīng)以國家戰(zhàn)略為導(dǎo)向,對(duì)接化工行業(yè)產(chǎn)業(yè)人才新需求,更新和探究更高質(zhì)量的課程教學(xué)體系,不斷深化化工與制藥類專業(yè)工程教育教學(xué)改革。筆者以西部某地方高校為例,在調(diào)研和分析新工科建設(shè)背景下,結(jié)合工程教育認(rèn)證提出新標(biāo)準(zhǔn)和新要求基礎(chǔ)上,對(duì)化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程進(jìn)行教學(xué)改革研究與實(shí)踐,以期對(duì)化工類專業(yè)人才的工程教育質(zhì)量提升提供一些方法。

一、地方本科高?；ゎ悓I(yè)基礎(chǔ)類課程教學(xué)的現(xiàn)狀與不足

化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程是國內(nèi)外大多數(shù)高校為化工類專業(yè)開設(shè)的核心主干課程,它既能承接前面學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)化學(xué)類課程,又能啟迪和引導(dǎo)后續(xù)開設(shè)的專業(yè)類課程,在聯(lián)系基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)綜合知識(shí)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用中發(fā)揮著重要的橋梁和紐帶作用。其教學(xué)的質(zhì)量好壞直接關(guān)系著畢業(yè)要求度的達(dá)成,最終影響化工類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。通過《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》(2022版)及《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》(2018版),目前地方本科高?；ゎ悓I(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)中還存在以下問題和不足[6-7]。

(一)化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)目標(biāo)不明確,教學(xué)理念中工程教育不突出

按照工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),化工類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)需符合學(xué)校的發(fā)展定位,適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)目標(biāo)也需要滿足課程教學(xué)體系要求,對(duì)接畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn),體現(xiàn)以“學(xué)生為中心、產(chǎn)出為導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的教學(xué)理念。然而,在現(xiàn)階段我國大力促進(jìn)新工科建設(shè)的背景下,不少地方本科高校的轉(zhuǎn)型發(fā)展趨勢沒有很好地適應(yīng)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,沒有深層次地挖掘本校的辦學(xué)特色和發(fā)展理念,化工類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)缺乏特色,“空”而“大”的情況依舊存在,導(dǎo)致化工類專業(yè)人才供需矛盾突出。首先,隨著智能化和信息化技術(shù)快速融入傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè),催生出一大批新興化工產(chǎn)業(yè),使得化工行業(yè)結(jié)構(gòu)加速轉(zhuǎn)變,但地方本科高校的化工類專業(yè)在建設(shè)過程中未能做到與時(shí)俱進(jìn),沒有及時(shí)根據(jù)化工產(chǎn)業(yè)新態(tài)勢和新需求調(diào)整發(fā)展方向,使得化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)目標(biāo)不明確,未能與行業(yè)產(chǎn)業(yè)需要緊密聯(lián)系,缺乏有效的定位,導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)和能力培養(yǎng)很難達(dá)成。其次,以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念尚未在化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)中深入滲透,適應(yīng)工程教育新形勢的教育理念未有效突顯,使得教學(xué)理念與工程教育認(rèn)證的理念匹配度不高,化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)對(duì)工程教育專業(yè)認(rèn)證貢獻(xiàn)度有限。

(二)化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計(jì)產(chǎn)出導(dǎo)向不足,教學(xué)模式有待改進(jìn)提高

課程是人才培養(yǎng)的核心要素,也是教師投入精力最多、關(guān)注最高的對(duì)象,化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式直接關(guān)系著人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。隨著新興化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,化工行業(yè)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備等相關(guān)的新知識(shí)大量涌現(xiàn),高?；ゎ悓I(yè)的基礎(chǔ)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)內(nèi)容也必須緊跟時(shí)代步伐,適應(yīng)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而地方本科高校缺乏對(duì)化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)時(shí)效性的有效重視,使得教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計(jì)與化工行業(yè)企業(yè)的實(shí)際發(fā)展情況聯(lián)系不夠緊密,知識(shí)體系更新緩慢,導(dǎo)致學(xué)生很少了解和獲取社會(huì)進(jìn)步和科技發(fā)展帶來的化工產(chǎn)業(yè)新知識(shí),缺乏解決實(shí)際工程問題的能力,致使以教學(xué)產(chǎn)出為導(dǎo)向的教育體系難以落實(shí)。此外,化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容繁多、涉及學(xué)科較廣、概念抽象、理論與實(shí)踐聯(lián)系不緊密,學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。雖然教育部在實(shí)施一流課程“雙萬計(jì)劃”建設(shè)中產(chǎn)生了多種多樣的教學(xué)模式和教學(xué)方法,但在地方本科高校的化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)中有些教師因循守舊、“經(jīng)驗(yàn)主義”的現(xiàn)象依然存在,對(duì)學(xué)生提出的教育教學(xué)意見或訴求的重視程度不高,導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不太理想,工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)下學(xué)生能力培養(yǎng)要求落實(shí)不到位。尤其在當(dāng)今教育數(shù)字化形勢下,課程教學(xué)中數(shù)字化教學(xué)設(shè)計(jì)及技術(shù)應(yīng)用是必然趨勢,地方本科高校的化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)模式還需持續(xù)改進(jìn)提高。

(三)化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)資源建設(shè)滯后,師資隊(duì)伍建設(shè)有待加強(qiáng)

隨著新工科建設(shè)的不斷推進(jìn)實(shí)施,我國工程教育認(rèn)證的支撐條件日趨健全,但對(duì)于地方本科高校而言,由于學(xué)校競爭實(shí)力較弱,所獲的政策、資金、設(shè)備等各類資源較少,使得地方高?；ゎ悓I(yè)的軟硬件條件與化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度不相匹配,而且專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)資源建設(shè)多傾向理論教學(xué),實(shí)踐教學(xué)資源缺乏。雖然地方高校經(jīng)過“雙一流”建設(shè),化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)資源建設(shè)得到加強(qiáng),但由于缺乏化工行業(yè)、企業(yè)的參與,涉及工程技術(shù)知識(shí)的理論教學(xué)資源在數(shù)量和質(zhì)量上依然不足,涉及工程應(yīng)用的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)不夠完善,實(shí)踐教學(xué)的數(shù)量和質(zhì)量依然難以保證,導(dǎo)致化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)資源建設(shè)滯后,不足以支撐現(xiàn)階段的工程教育專業(yè)認(rèn)證。此外,地方本科高校的化工類專業(yè)的專職教師多來源于剛畢業(yè)的博士和碩士,具有化工類行業(yè)工程經(jīng)驗(yàn)的教師占比較少,“雙師型”教師缺乏,而化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)具有學(xué)科交叉尺度大、技術(shù)密度強(qiáng)、工程實(shí)踐要求較高的特點(diǎn),師資隊(duì)伍工程實(shí)踐經(jīng)歷的缺乏,將嚴(yán)重影響化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)質(zhì)量,化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程的師資隊(duì)伍建設(shè)還有待加強(qiáng)。

二、地方本科高?；ゎ悓I(yè)基礎(chǔ)類課程教學(xué)改革與實(shí)踐

(一)修訂化工類專業(yè)基礎(chǔ)類課程教學(xué)目標(biāo),突出工程教育理念

化工類專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是專業(yè)建設(shè)和教育教學(xué)的核心,化工類專業(yè)各類課程的教學(xué)目標(biāo)是支撐人才培養(yǎng)目標(biāo)中畢業(yè)要求指標(biāo)的具體化的體現(xiàn),必須圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行確立。隨著化工產(chǎn)業(yè)信息化和智能化的快速發(fā)展,高?；ゎ惾瞬诺呐囵B(yǎng)已經(jīng)不能滿足當(dāng)今時(shí)代的需求,中國工程教育的改革迫在眉睫。對(duì)照《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》(2022版)和參照《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》(2018版),地方本科高校在工程教育改革的過程中要順應(yīng)國家和區(qū)域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展,根據(jù)自己辦學(xué)特色和轉(zhuǎn)型發(fā)展的目標(biāo),凝練和細(xì)化化工類專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo),明確課程在工程教育認(rèn)證中的地位和作用,修訂和完善符合工程教育專業(yè)認(rèn)證要求的課程教學(xué)目標(biāo)[6]。化工類專業(yè)基礎(chǔ)類課程教學(xué)目標(biāo)修訂要遵守“成果導(dǎo)向”的反向設(shè)計(jì)原則,根據(jù)化工行業(yè)和企業(yè)實(shí)際需求和學(xué)生發(fā)展的需要,充分吸收行業(yè)或企業(yè)專家的建議,并結(jié)合區(qū)域特色,將新時(shí)期工程教育最需要的知識(shí)和技術(shù)能力要求納入課程教學(xué)目標(biāo),確保課程教學(xué)目標(biāo)的針對(duì)性和系統(tǒng)性。地方本科高校的化工類專業(yè)基礎(chǔ)類課程教學(xué)目標(biāo)修訂時(shí)還需融入CDIO國際工程教育理念[8],并兼顧服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)高質(zhì)量應(yīng)用型、復(fù)合型人才的培養(yǎng)需求,明確各門化工類專業(yè)基礎(chǔ)類課程支撐的畢業(yè)要求,系統(tǒng)修訂優(yōu)化各門課程擬達(dá)到的特定業(yè)務(wù)知識(shí)和能力培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo),并在“個(gè)人情感和價(jià)值觀”教學(xué)目標(biāo)中滲透課程思政教學(xué)元素,全面體現(xiàn)課程教學(xué)對(duì)工程教育專業(yè)認(rèn)證的貢獻(xiàn)。

(二)革新化工類專業(yè)基礎(chǔ)類課程教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化教學(xué)模式

工程教育認(rèn)證倡導(dǎo)“產(chǎn)出為導(dǎo)向”“持續(xù)改進(jìn)”的教學(xué)體系建設(shè),強(qiáng)調(diào)課程教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性、時(shí)效性和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。隨著化工產(chǎn)業(yè)的快速進(jìn)步,為了保證化工類專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量,必須根據(jù)優(yōu)化后的新教學(xué)目標(biāo),制定出新的教學(xué)大綱,及時(shí)梳理現(xiàn)有課程教學(xué)體系,不斷調(diào)整、改進(jìn)和更新教學(xué)內(nèi)容。地方本科高校在革新化工類專業(yè)基礎(chǔ)類課程教學(xué)內(nèi)容過程中要結(jié)合用人單位和畢業(yè)生的反饋意見以及學(xué)生實(shí)際需求,并充分考慮學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的問題,積極吸納化工新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備等新成果帶來的前沿知識(shí),同時(shí)要突出工程基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)。理論課程教學(xué)內(nèi)容盡可能弱化繁雜的數(shù)理公式演繹,注重化工設(shè)備、工藝過程模型建立和“三傳一反”機(jī)理的分析,并引入化工工程實(shí)例或簡化的工程問題講解,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)化學(xué)生工程素養(yǎng)的培養(yǎng);實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)內(nèi)容要按照CDIO國際工程教育理念的“構(gòu)建—設(shè)計(jì)—實(shí)施—運(yùn)作” 一體化項(xiàng)目式的標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)實(shí)施,并盡可能引入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和Aspen Plus、Hazop、SW6等現(xiàn)代化工軟件應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容,全面加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)[9]。此外,教學(xué)內(nèi)容還要體現(xiàn)德育和美育教育,切實(shí)提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。

地方本科高校在進(jìn)行化工類專業(yè)基礎(chǔ)類課程教學(xué)內(nèi)容時(shí),與之相匹配的教學(xué)模式和教學(xué)方法也要進(jìn)行優(yōu)化。地方本科高校的教學(xué)模式和教學(xué)方法的采用要遵循“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念,充分分析當(dāng)前工程教育的新形勢,了解各教學(xué)模式和教學(xué)方法的特點(diǎn),兼顧教學(xué)環(huán)境,設(shè)計(jì)精準(zhǔn)、系統(tǒng)的教學(xué)策略,靈活實(shí)施多樣化的教學(xué)模式和教學(xué)方法。在理論課程教學(xué)方面,多采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式,積極采用翻轉(zhuǎn)課堂、對(duì)分課堂、微課、案例教學(xué)法等教學(xué)方法,充分滿足學(xué)生自主泛在學(xué)習(xí)需求,實(shí)現(xiàn)教師高效教、學(xué)生高效學(xué)的課堂氛圍;在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程方面,多采用項(xiàng)目化、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)方法,將以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或者實(shí)驗(yàn)任務(wù)為主線,“教師為主導(dǎo),學(xué)生為中心”的教學(xué)模式貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中,并通過“全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽”“全國大學(xué)生化工實(shí)驗(yàn)大賽” “互聯(lián)網(wǎng)+”等賽事的往屆優(yōu)秀作品講解,做到以賽促教,切實(shí)提高學(xué)生工程實(shí)踐能力。

(三)加強(qiáng)化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)資源建設(shè),提升師資隊(duì)伍水平

工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求高校在進(jìn)行專業(yè)認(rèn)證時(shí)還需具備豐富的教學(xué)資源和良好師資隊(duì)伍,從而有效地支撐專業(yè)畢業(yè)要求的達(dá)成。地方本科高校在加強(qiáng)化學(xué)化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)資源建設(shè)方面,一是通過組織一批教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、教學(xué)理念先進(jìn)、信息化素養(yǎng)好的專兼職教師,按照“雙一流”建設(shè)要求,根據(jù)化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程各門課程的特點(diǎn),優(yōu)化和建設(shè)包括教材、課件、教學(xué)案例、試題庫、微課視頻、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,建立豐富立體化的課程教學(xué)資源庫,以滿足不同層次的學(xué)生的需求;二是緊緊圍繞教育數(shù)字化戰(zhàn)略[10],利用國家智慧教育公共服務(wù)平臺(tái)、國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程共享平臺(tái)、中國大學(xué)慕課、超星、智慧樹等平臺(tái)的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)資源,建設(shè)高效和生動(dòng)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和云端實(shí)驗(yàn)室,打造多層次多樣式的化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程“線上”和“線上線下”相結(jié)合的“金課”,促進(jìn)“智慧教學(xué)、智慧管理、智慧服務(wù)、智慧學(xué)習(xí)”的一體化教學(xué)資源建設(shè),以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育智能化、人性化和均衡化;三是地方本科高校要積極與區(qū)域化工類行業(yè)企業(yè)溝通交流,通過共建高水平校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院、教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和先進(jìn)技術(shù)研究院等校企合作平臺(tái),實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源多元共建共享共用,深化產(chǎn)教融合協(xié)同育人。

地方本科高校在提升化工類專業(yè)師資隊(duì)伍水平方面,一是通過校企合作平臺(tái),有序安排部分教師去企業(yè)擔(dān)任學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)帶隊(duì)教師或者擔(dān)任學(xué)?？萍继嘏蓡T,讓教師了解和積累化工行業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提高工程實(shí)踐能力;二是邀請(qǐng)或者柔性聘任化工企業(yè)具有豐富工程經(jīng)歷的優(yōu)秀專家,定期講解和傳授化工行業(yè)知識(shí),讓教師學(xué)習(xí)新知識(shí)和新技能,提升師資隊(duì)伍工程實(shí)踐水平;三是鼓勵(lì)教師開展產(chǎn)業(yè)支撐縱向科研項(xiàng)目和“揭榜掛帥”類橫向科研項(xiàng)目,積極與企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作,全面加強(qiáng)“雙師型”師資隊(duì)伍建設(shè)。

三、結(jié)語

在工程教育認(rèn)證的背景下,化工類專業(yè)的高等教育改革已取得了良好的成績。目前,地方本科高校應(yīng)立足應(yīng)用型高校的定位,以工程教育認(rèn)證為導(dǎo)向,對(duì)化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計(jì)和方法等方面進(jìn)行改革和實(shí)踐,建立以“學(xué)生為中心、產(chǎn)出為導(dǎo)向”的教學(xué)體系,并加強(qiáng)教學(xué)資源建設(shè)和師資隊(duì)伍建設(shè),以保障工程教育認(rèn)證順利進(jìn)行。但化工類專業(yè)的工程教育強(qiáng)化完善是一個(gè)長期漸進(jìn)的過程,在以后的教學(xué)工作中,還需要不斷深化課程改革,為化工類專業(yè)的工程認(rèn)證提供支撐,持續(xù)改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。