新工科背景下化学工程与工艺专业学生工程实践能力的培养＊

李风海，樊红莉，武利顺

（菏泽学院化学化工学院，山东 菏泽 274015）

在新工科背景下，面向化学工程与其他学科交叉融合的新趋势，培养具有良好的人文和科学素养以及健康的身心素质，掌握扎实的化学、化学工程与技术及相关学科的基础知识、基本理论和基本技能，具有较强的实践能力、创新精神和团队意识等高素质复合型人才是最终的培养目标。化学工程与工艺专业具有很强的实践性。培养多层次新工科工程人才的工作重心是培养学生的工程实践能力和创新能力[1]。实践能力是高素质工程技术人才的核心和灵魂，培养提高工科学生的工程实践能力是中国乃至世界工程教育的使命[2]。在学科专业培养体系中，探索工程实践能力的培养对新工科人才的培养意义重大。

1 化学工程与工艺专业工程实践能力培养的现状

1.1 专业教学缺少系统的实践教学过程

在实践教学环节中，学生属于“任务分配式”的被动学习，学生学习的主动性不高。学生在化工企业实习过程中，工厂怕学生操作不熟练（耽误企业生产进度）或误操作（带来危险因素），大多数不允许学生动手操作，只是进入生产现场进行“参观听讲”，使所谓的“生产实习”变成了“见习”，学生的生产实践能力很难提高。

1.2 实践教学环节的评价体系有待完善

传统的教学评价体系对工程实践教学的评价不够合理，以考试分数来衡量学生的工程实践能力。工程实践能力是将所学知识应用于试验、设计、制造等工程实践环节，包括综合运用知识能力、动手操作能力、分析解决问题能力、工程设计能力和人际交往能力等。这些很难通过考试来体现。

1.3 具有工程背景的师资不足

受人才引进制度的限制，高校一般只能引进具有硕士和博士学位的研究型人才。而这些大多数是从学校到学校研究型人才，缺乏工程背景和行业经历，工程实践能力欠缺；而具有工程背景的高级技术人员由于人才引进体制的限制不能进入高校执教。

1.4 高校内综合训练平台相对缺乏

大多数高校借鉴研究型高校的发展经验，按学术型人才培养模式开展教育教学工作，使得工科人才训练内容和形式滞后于产业技术发展，工程实践环节严重不足，出现了“企业招不到满意人才，学生找不到工作”的人才供需错位。观念的错位导致高校内部综合训练平台建设得不到重视，训练场所不足。即使有训练场所，也是以分布在院系内的专业实训为主，缺乏多学科、多专业相融合的校级综合实训平台。

2 新工科背景下工程实践能力的培养途径

2.1 优化课堂教学方法及手段

课堂教学是培养学生工程实践能力的主战场。教学方法及手段决定着教学质量与效率。改进教学方法，调动学生学习的自觉性和能动性，培养学生的工程思维意识，这是培养学生工程实践能力的重要途径。具体方法如下：①互动式。教学是教师教与学生学双边互动过程的统一。教为学而存在，学又要靠教来引导，教师和学生是互动沟通的合作关系。互动式在进行教学设计时，要巧妙设计引导、蕴含工程实践元素，充分调动学生的学习主动性，孕育工程思维和工程思维方法。②工程案例教学。通过分析工程案例，启发和帮助学生理解有关知识、原理，引导树立工程观念，增强工程实践意识。案例分析可为学生营造现实、逼真的氛围，引导学生参与案例策划，从中发现问题，通过综合运用知识找到解决问题的方法，将所学知识化为技能和实践工程能力。

2.2 丰富实践课课堂教学体系

实践教学是培养学生工程思维的科学方法和提高学生实践操作能力的重要环节。在做好常规认知实习和生产实习的基础上，构建如下丰富的实践教学体系：①开展化工实训。化工实训是让学生验证、理解理论知识，提高学生操作技能、培养学生工程实践能力的重要途径[3]。菏泽学院的化工实训由单元仿真、单元操作、综合实训三部分构成。在教学过程采取“任务驱动、仿真先行，实训跟进，技能比赛促提升”的思路开课，增加了内容的深度和广度，调动了学生的积极性，促进了学生工程实践能力的提高。②优化创新创业课程设计。在进行设计时，创设化学工程背景，培养学生综合运用所学知识分析工程问题的能力。在上课前，编写具有工程背景的创新性实验项目指南进行公示，供学生攻关小团队选择，由学生分工、设计、选择方案、汇报展示，教师担任咨询者，提高学生创新兴趣和工程实践能力。③鼓励学生参与教师横向课题、大学生国创项目和参加各类竞赛活动。与企业联合的横向课题一般是解决企业面临的技术难题，当学生参与教师的横向课题时，可以与企业技术人员接触、讨论分析问题，将理论与工程相结合，提高工程实践能力。大学生国创项目和各级各类化工竞赛（如大学生化工设计竞赛、化工原理竞赛和化工过程实践竞赛）为大学生综合运用化工专业知识，培养学生工程能力提供良好的平台。3 年内，本院化学工程与工艺专业本科生参与横向课题5 项，大学生国创项目11 项，参加各类化工竞赛15 次，极大地提高了学生的工程实践能力。

2.3 协同联合，构建综合工程训练平台

针对新工科建设和工程教育认证要求，高等院校应立足产业发展需求和学校实际，构建新工科工程综合实训体系，提高学生工程实践能力。新工科建设要求“问内外资源创条件，推进校企协同、科教协同，打造工程教育开放融合新生态”[4]。

菏泽学院积极发掘资源，构建了“双主体、三融合”的综合实训体系。“双主体”就是“学校和企业”，实行学校与企业根据产业人才需求和学校办学定位共建校企协同育人实训平台。“三融合”是指校企融合、多学科和多专业融合。在实训平台建设时，打破学科专业界限，以产业需求为目标，进行校企融合育人，在高校以校内工程训练中心为依托，建设工程技能培训实践基地；在企业以工程任务和生产现场为依托，构建工程项目实践基地。新工科建设“问技术发展改内容，更新工程人才知识体系”，基于新工科背景的工程训练是以企业工程案例为内容，采取项目训练方式，有效地将化学工程相关技术最新发展融入训练内容，实现训练内容多学科融合；新工科建设“要推动现有工科交叉复合、工科与其他学科交叉融合”，训练采取项目引导，专业协作，分组承担的方式进行，可实现模块化、多专业、按需求开展工程训练，使专业之间相互借鉴、交叉融合。

2.4 完善实践教学考核评价体系

考核评价对学习效果和教学质量有重要的影响。如果实践训练课的成绩仍采用期末闭卷考试占70%、平时成绩占30%的方式进行考核，则评价结果不能准确反映学生的工程实践能力。实践课考核评价应引导学习者从原有的知识经验中，主动积累新的知识经验，促使学生成为积极主动的学习者和自我发展的建构者，从而促进学生工程实践能力的提升。实践课的教学评价应重视过程评价，强调学生知识的形成过程。考核时将过程评价（作业、课堂讨论、提问和案例分析、操作动手情况等）与终结性评价（期末考试）相结合，成绩各占50%。这样既改变了考试前死记硬背的突击现象，又提高了学生平时学习的参与度和主动性，加深了学生对“双基”知识的内化和吸收，提高了学生的实践操作能力。

2.5 外引内培结合，提高教师工程素质

新工科面向产业需求培养人才，要求教师具有一定的工程背景，具有一定的工程实践能力：①产学研相结合是提高教师工程教学水平和实践技能的重要途径。鼓励教师以横向项目为驱动积极参与企业产品研发设计，同时参与企业生产管理，全方位提升教师的工程实践能力。②政策引导，激励教师自我提升工程实践能力。将教师工程实践水平与成果或业界锻炼成绩纳入教学业绩考核体系；加大横向课题评价的权重，并将是否具有工程或行业背景作为职称晋升的条件；增设教师工程背景的入职门槛；设立教师参加各种技术技能认证培训的专项经费。③聘请企业专家、工程技术人员和管理人员开设实践类课程，使学生了解企业的生产经营状况、技术和新产品研发情况、产业发展的技术人才需求情况等，培养学生的工程实践意识。