实践教学提高化工工程师创新能力

1化工专业工程师培养现状及发展趋势

目前，多数高校化工专业实践教学环节主要有贯穿大学四年的课程和专业实验，大三和大四学年的认识和毕业实习，毕业前的毕业论文或设计三大类。虽然通过以上实践环节的训练，一定程度的培养了学生在化工专业方面的工程实践能力，但仍处于尝试和探索阶段，我国工科院校培养的毕业生只是工程师的毛坯，中国的工程教育和工程师无法走向国际市场。在当前的教育体制下，高校大规模的扩招，使工程实践场地和设备资源紧张，教师量化考核不合理，工作任务繁重，而校企合作又不够深入，兼职教授缺乏，使得学生在实验和实习两个工程实践环节中缺乏良好的条件［5－6］。而在毕业论文或设计环节，很多学生对不认真对待，把更多的时间和精力用在了考研复习和找工作等方面，毕业设计环节流于表面形式［7］。过程监管不严密、考核环节单一化等问题普遍存在。学生就业后上手慢，对企业的工程实际问题不会解决，导致了化工企业需要人才而招不到合适的，化工学生想就业却又不被接受的两难现象。按照教育部“卓越计划”的总体工作思路和标准要求，优化实践教学，强化学生的工程实践能力和创新能力的培养，制定和实施严格的工程实践教学计划和教学大纲是一项培养卓越工程师迫在眉睫的事情。

2优化实践教学的主要措施

工程实践训练是促进学生理论联系实际、学以致用、提高全面素质与能力的十分重要的环节。高校应借鉴国外先进的高等工程教育观念，合理制定工程实践培养方案，加大对学生工程实践能力和创新能力的培养。工程教育最重要的内容是实践教学，因此，实践教学在卓越工程师的培养中起着关键性的作用。而实践教学改革是一项系统而复杂的工程，涉及教学计划、实验内容、师资队伍、资金配套等方方面面［8］。对化工专业来说，究竟怎样才能优化实践教学体系，探索出化工专业卓越工程师培养的新方法，以提高化工专业卓越工程师创新能力?

2.1完善和创新实践教学课程体系

实施“卓越计划”最核心的是要改变实践教学培养计划体系。可以借鉴德国工程师培养模式的先进经验［2］，在培养模式上加强实践环节，增加实践课时，增加学生自己动手的机会，在课程体系中将坚实的理论知识和工程实践训练有机地结合起来，以适应国家卓越工程师的培养目标。通过与国内化工专业同行的深入交流、文献调研和走访化工专业强势的国内国际重点兄弟院校，收集并整合化工实验研究方法教学内容，扩充和完善从基础实验，认识、生产和毕业实习，毕业论文或设计为主线的实践教学体系;加强涵盖工程背景或企业的实际问题的实践教学比重，搭建具有工程实践环境的教学平台，通过对基础实验、实习和设计等实践环节的优化和设置，在实践中提高学生的创新能力，适应卓越工程师人才培养的要求［9］。对于教师素质的提升，要坚持鼓励教师多下企业实践学习，捕捉厂内新信息，对实践学习的内容进行仔细的整理，形成新的教学内容。充分利用现有资源和现代技术和手段，通过多设置开放式课程，提升教学内容的广度、深度和新度。整合、优化和拓展教学资源，提高教学质量，改善教学效果，促进化工专业卓越工程师创新能力的培养和本学科教学的发展。实行“本科生双导师制和模块制”。每2～3名学生配备1名学校教师和1名企业工程师。在大一开学就给学生配备指导教师，让学生提前了解指导教师的课题，以便学生二年级就可以开始进行工程实践训练。一方面，指导教师将自己具有工程背景的科研课题提供给学生，学生根据自己的兴趣选择研究课题，以学生为主和老师为辅制定实验方案，学生自己动手实践，完成科研课题。另一方面，学生通过化工设计来提高工程实践和创新能力，例如，学校或省等各级单位组织的实验竞赛、三井杯化工设计大赛、大学生创业竞赛、科技学术节、学术科研报告会等。学生在教师简单的指导下，就可以学习化工设备设计、化工工艺设计(如煤气设计、焦化设计等)、化工制图等课程，这样既锻炼了学生的工程实践能力，又促进了其创新能力的培养。

2.2建立高水平的工程训练中心和实验中心

高等工程教育最重要的内容是实践教学，而实践教学环节的实施，必须要有相应的平台。因此，建立高水平的工程训练中心和实验中心，也是实现卓越工程师培养的重要举措之一。比如，承接一些工程应用型实践项目展示给学生;聘请企业中有经验的专业技术人员走进学校，根据教学安排进行工程实践教学，并有主题的组织工程技术讲座;对企业的工程实际项目，在不涉及企业隐私和不影响企业生产的前提下，可以通过视频拍摄，对拍摄资料进行制作整理，形成新的实践教学内容，作为辅助手段在实验课堂上对学生进行放映讲解等［10］。

2.3探索校企合作的新模式

校企合作是卓越工程师培养的有效措施之一。加强学校与企业或科研机构的合作，充分利用其工程实践平台，选拔优秀学生参与新产品的开发研究;建立校企合作联盟网络平台，建成校企合作资源库。吴元欣等［11］提出的化工专业联盟建设，是实施卓越工程师计划的重要举措，是有效实现资源共享、促进校企交流与合作的新模式。比如，每年举办联盟实验技能竞赛和化工设计大赛;在教师交流、交换学生培养方面构建定期交流机制，联盟成员高校通过大学生课外科技活动、实验中心创新实验专项等项目，以及学校或国家的大学生科技创新基金等，构建多种多样的大学生科研创新平台，探索出校企合作的新模式。

2.4培养具有工程实践和创新能力的教师队伍

作为担负培养一代卓越工程师所具备的工程实践和创新能力的大学教师，首先必须自己具备卓越的工程实践和创新能力，具体应做到如下几点。首先，教师应拥有相关学科专业领域，尤其是交叉学科和新兴学科的广博理论知识，以及丰富的实践经验和强烈的创新精神，能够突破思维定势，擅长激发自己和学生创新思维方式;其次，能够及时掌握相关工程实践的前沿领域和发展方向，解决工程实践中的技术难题，在工程实践开发和应用中不断探索创新，取得卓有成效的创新性成果［12］。高等工程教育应围绕以上重点来培养具有工程技术创新能力的教师队伍，以确保卓越工程师创新能力的培养。

2.5强化课程设计和毕业设计

课程设计和毕业设计也是实践教学的一项重要内容。当前，应根据大多化工企业需求和实际情况，开设化工原理、化工设备等课程设计。此外，教师应引导学生运用所学的知识，结合企业现场实际，做出有创意的、满足实际需求的课程设计。对于毕业设计，通过选题、写文献综述、实验或设计技术方法的选用、数据的分析处理以及实验现象的解释等等，使学生通过毕业设计受到综合能力的训练，在专业知识运用能力、实践能力和创新能力等方面得到充分的锻炼和提高。李莉［13］的调研发现，大多数工科学生进行的“毕业设计启动时间较晚，在毕业奔波的求职过程中，毕业设计只能被暂时搁置一边，最后敷衍了事。因此，应切实调整卓越工程师培养中毕业设计环节的实施日程。王宝玺［14］将实验与工程实践教学体系分成了四个层次，将认识实习和工程训练划定为认识、基础和拓展层，而将毕业实习和毕业设计划定为创新层次。进一步表明，卓越工程师创新能力的培养应注重基础，而强化毕业设计。

3结论

在全面实施“卓越计划”的进程中，培养单位应根据行业需求和专业的特点，构建和优化化工专业的实践教学体系，以实践教学环节为载体，扩充深化卓越工程师培养的教学内容，完善培养方案的制定，实行双导师制，强化毕业设计和分散实习等方案优化实践教学，树立学生的创新意识，培养其工程实践能力。作为化工专业的学生来说，不仅要掌握化工专业知识，还要积极学习化工机械设备等方面的知识，同时，提高外语水平，吸收国外的先进实践知识和经验，从各个方面来提升工程师的创新性和工程实践能力。实践教学的优化，对于提高化工专业卓越工程师创新能力的培养具有重要的理论和实际意义;也可为其他专业卓越工程师培养环节中教学方法和教学手段的改进探索一个新的参考方法。

作者：丁玲 周尽晖 吕早生 梁玉河 颜晓潮 单位：武汉科技大学化学工程与技术学院