例析新工科理念下高校盐湖化工专业发展

摘  要：通过应用新工科的理念，青海大学以升级改造盐湖化工特色专业和提升人才培养质量为目标，从对接市场需求、促进多学科交叉、完善课程体系、更新教学内容、加强过程考核、产学研用合作、提高学生学习效率以及强化创新和工程实践能力等方面进行改革探索，取得了良好的教学成效。

关键词：新工科;盐湖化工;人才培养

作者简介：赵启文，青海大学化学工程系副主任、教授。（青海 西宁 810016）

基金项目：本文系国家级新工科研究与实践项目、青海大学教育教学研究项目“盐湖科学与工程专业建设探索及实践”（编号：JY201804）的研究成果。

中图分类号：G642.0     文献标识码：A    文章编号：1671-0568（2019）24-0003-03

青海省拥有丰富的盐湖矿产资源，全国99%以上的镁盐、85%以上的钾盐、60%以上的锂矿、80%以上的湖盐矿、66%以上的芒硝以及近50%的锶矿和石棉矿都集中分布在柴达木盆地。青海全省矿产资源丰富，潜在价值达104.56万亿元，其中钠盐、芒硝、锂矿、钾盐、镁盐等11种盐湖矿产潜在总值合计为99.15万亿元，占全省矿产资源潜在总值的94.83%。青海省依托地域优势资源大力发展盐湖产业，以盐湖钾、钠、镁、锂、硼等矿产资源开发为主线，重点构建以钾盐为核心的化肥工业，镁、钠资源综合利用和盐湖卤水深度加工循环经济产业链;推动盐湖化工与其他产业的有机结合，形成以盐湖化工为核心，石油天然气化工、煤化工、有色金属、建材等产业相互融合的循环经济产业体系，巩固全国最大盐湖化工基地的地位。

青海大学化工专业开办40多年來，始终以盐湖化工为特色加强学科和专业建设，为推动青海化工行业发展持续提供技术骨干力量。青海大学化学工程与工艺是国家级特色专业，化学工程与技术是青海省重点学科，盐湖化工是国家“211工程”三期重点建设学科。在办学过程中虽然遇到了诸多问题，但青海大学积极改革探索，于2018年获批教育部新工科项目，并借助项目的实施积极了解国内外工程教育发展新趋势，学习兄弟院校新工科建设的先进经验，以期促进本校盐湖化工特色专业发展。

一、新工科的理念及内涵

为主动应对国家新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展，教育部2017年提出推进新工科建设，面向当前急需和未来产业发展，提前进行人才布局，以培养具有创新创业意识、数字化思维和跨界整合能力的“新工科”人才，形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”等纲领文件，并对新工科建设达成共识，认为新工科建设要坚持问题导向，做到六问：问产业需求建专业，问技术发展改内容，问学校主体推改革，问学生志趣变方法，问内外资源创条件，问国际前沿立标准。[1]

新工科的主要内涵为“五个新”，即工程教育的新理念、学科专业的新结构、人才培养的新模式、教育教学的新质量、分类发展的新体系。[2]所以，新工科建设应分两方面推进：一方面随着信息技术相关的新产业的蓬勃发展，亟须高校培养与之相适应的新工科专业人才来支撑这些新产业发展的需求。比如，2018年4月16日，美国对中兴公司停止零部件供应，包括操作系统，这件事情引起举国震撼。“伤芯”事关国家未来发展核心竞争力，调查显示国家缺乏芯片设计制造人才40万人，这必将催生集成电路设计相关专业的快速发展;[3] 另一方面传统产业在不断交叉融合，产业链在不断延长，需要高校对传统专业进行升级改造，突破现有的专业界限，进行交叉融合、互相渗透，从而通过培养复合型人才来满足产业不断转型升级的需求。[4]

二、盐湖化工特色专业发展中存在的问题

1.学生工程设计、制图、实践能力偏弱。笔者通过走访座谈、调查问卷等形式对柴达木盆地主要盐湖化工企业的人才资源进行了调研，结果显示青海大学化工专业学生理论基础扎实，工作认真负责，踏实肯干，是企业的技术中坚力量，但工程设计、制图与实践能力偏弱，企业缺少掌握采矿、化工、能源、材料、信息、环境工程等多学科交叉知识的复合型人才。

2.学生学习目标不明确、动力不足。青海大学地处经济欠发达、自然条件相对艰苦的青藏高原，对生源的吸引力有限，招收的部分学生文化基础薄弱，小部分学生学习目标不明确，学习动力不足，也不够勤奋刻苦。“90后”大学生成长于互联网兴起的时代，其价值观念、生活方式、思维方式、学习方式也随着时代的变迁产生变化，学生的知识获取能力较好，但学习动力、主动性较差。

3.学生对盐湖化工兴趣不高。青海大学化工专业每年进行大类招生，但学生修完基础课后进行分专业时，报盐湖化工卓越工程师班的学生相对较少，调查其原因：部分学生认为盐湖化工企业工作地点偏远，条件相对艰苦，不愿意到盐湖地区就业;部分学生认为盐湖化工产业主要在我国西部，担心学习盐湖化工专业会影响将来去东部经济发达地区就业和考研。

4.企业、科研院所参与学校人才培养的积极性不高。化工生产过程或多或少会涉及易燃易爆、腐蚀有毒的危险化学品，国家对化工行业安全生产要求越来越严，部分企业为确保安全生产或技术保密等原因不愿意接受大学生实习，加之部分科研院所科研任务重，在课题申报方面与同一地区高校的同行之间存在竞争，也更加不愿意与高校合作承担科研项目，从而导致参与高校人才培养的积极性不高。

5.教学内容与市场需求脱节。市场经济要求企业不断提高产品性能，并研发新产品来适应市场新的需求。即将到来的知识经济时代，技术发展和知识更新的速度会更快，而传统的工程教育对市场需求的反应速度偏慢，存在与市场需求不接轨的现象。笔者所在专业的教学计划过多强调专业知识的理论完整性、系统性，教学内容的更新速度往往落后于企业生产技术的更新速度，如学校对毕业设计要求是一人一题，题目近三届学生不能重复，化工专业每届毕业学生近200名，每个教师带5-8名学生，很难找到数量足够的题目，难以做到每个学生的设计都结合当前企业生产实际，并且有些新产品没有设计手册可供参考，学生很难在短时间内完成设计任务。为此，教师往往给学生安排一些有设计手册可供参考的老化工产品题目进行模拟设计训练，这样虽然能使学生掌握工程设计的基本原理和方法，但与就业后企业的实际生产有一定的差距。在人才培养过程中，仍然存在重理论知识的传授、轻工程实践和培养动手能力的现象。

三、新工科理念下盐湖化工特色专业发展的探索

1.完善课程体系，突出培养创新和工程实践能力。构建强化工程实践能力为导向的课程体系：一方面将当前产业发展的主要产品的相关知识和未来工程实践所需要的前沿知识引入到课程体系中，如培养方案修订中增加ASPEN与过程模拟、仿真实训、工程技术经济评价、企业管理、化工安全、绿色化工导论、工程伦理等课程;另一方面不断加强实验、实习、课程设计、毕业设计（论文）等实践教学，如专业实验中开出数量足够的实验让学生选做，每个实验小组学生人数不超过4人。要求卓越工程师班的学生实习期间住宿在盐湖化工企业，安排学生上午分组到生产现场了解工艺流程、设备和操作参数，下午集中学习理论课，晚上组织学生进行讨论，并将4门主要专业课程安排在企业讲授，将理论与实践相结合取得了较好的学习效果。学校还对该专业毕业总学分进行了调整，由原来的170学分降至160学分，为学生第二课堂留出了时间，同时增加了创新创业学分。约有40%的学生通过承担中科院大学生创新实践计划项目、校大学生科技创新基金项目以及参与教师、科研院所专家和就业单位的科研项目完成毕业论文。学校还积极组织学生参加国内化工类学科竞赛，如“华东科技-陕鼓杯”第十二届全国大学生化工设计竞赛、“赢创杯”第二届全国“互联网+化学反应”课模设计大赛等，均获奖项。

2.改革考试方法，加强过程考核。改革考试方法，将以前期末考试成绩占总成绩的比例从70%-80%调减至40%-50%，增加了期中考试、单元测验等考核方式。采用课堂讨论、案例分析、撰写小论文等考核形式，调动学生课堂学习的积极性，还利用课余提高学生学习的主动性。教师在教学中始终坚持以学生为主体，根据学生志趣动态调整教学方法，不仅传授专业知识，而且注重培养学生的家国情怀、锐意进取的创新精神、锲而不舍的求真意志和精耕细作的大国工匠精神，同时也注重培养学生的批判性思维、底线思维以及自我拓展和终身学习的能力。[5]

3.积极与企业、科研院所合作，加大开放办学。学校通过与通用汽车、索尼、英国石油公司、IBM、谷歌等著名公司合作，实现了学生学习与就业的无缝对接，学生在学校中练就了一身解决实际问题的本领，为校企合作培养人才模式提供了成功范例。青海大学积极寻求与企业、科研院所互惠互利的合作途径，企业为学生提供实习实践平台，并安排专家教授开展学术讲座、职工培训，让学生参与到企业技术改造、新产品研发过程中。学校聘请企业优秀专家到校为学生做学术报告，让企业专家参与到学校人才培养方案制订过程中，共同指导本科毕业论文和硕士研究生。

4.对接市场需求，更新教学内容。长期以来，青海大学化工专业办学致力于打造盐化工特色，编辑出版了高等教育“十三五”规划教材《盐化工工艺学》。在原先开设盐化工工艺学、水盐体系相图课程的基础上，根据柴达木盆地盐湖资源开发利用的前沿成果，增加了盐化工分离工程、化工结晶过程原理及应用、卤水资源及利用、盐矿物鉴定概论等盐化工特色课程，进一步增加有关卤水中镁、锂提取及深加工、盐湖资源下游主要新材料产品的生产工艺以及盐湖资源循环利用等内容的课程，使教学更好地满足市场的需求。

5.多学科交叉，增强专业实用性。柴达木盆地盐湖资源开发利用的不断深入使盐湖化工产业链得到扩充，进而对行业人才需求提出了更高要求，目前行业急需既懂得采矿知识，又懂得车间加工工艺，还掌握生态及环境工程知识的复合型人才。为此，学校充分利用青海大学工科专业多、拥有多学科师资的特点，提出在盐湖化工“卓越工程师培养计划”中增加采矿学、工业生态学、材料科学基础、资源循环科学与工程导论等选修课程，探索培养掌握化学、地质、化工、能源、材料、信息、生態及环境工程等多学科交叉复合型人才目标，让学生学有专攻，多专多能，增强专业实用性。

综上所述，青海大学新工科项目实施一年来，对盐湖化工特色专业发展进行了积极探索，通过多学科交叉、更新教学内容，完善了盐湖化工专业课程体系;通过加强过程考核、产学研用合作，提高了学生的学习效率，强化了学生的创新能力和工程实践能力，提升了学校盐湖化工特色专业教学水平。

参考文献：

[1] 张大良.因时而动 返本开新 建设发展新工科——在工科优势高校新工科建设研讨会上的讲话[J].中国大学教学，2017，（4）：4-9.

[2] 索贵彬.新工科建设地方高校如何行动[J].教育教学论坛，2018，（43）：209-210.

[3] 吴涛，吴福培，包能胜，牛小东.新工科内涵式发展理念的本质溯源[J].高等工程教育研究，2018，（6）：16-22+54.

[4] 李正良，廖瑞金，董凌燕.新工科专业建设：内涵、路径与培养模式[J].高等工程教育研究，2018，（2）：20-24+51.

[5] 何晓芳，宁桂玲，孟长功.高等教育供给侧结构性改革的现实矛盾——以工科教育为例[J].清华大学教育研究，2018，39（6）：96-102.

责任编辑  郝  婵