數字化背景下應用化學人才培養機制研究

摘要：本文系統分析了應用化學綜合型人才培養的現狀、成效及其存在的問題，提出一系列具有針對性的人才培養路徑， 包括：制訂數字人才培養方案，重建專業課程體系，深化校企戰略合作，以及改革教學手段。

關鍵詞：數字人才;產教融合;三維協同;人才培養

DOI：10.12433/zgkjtz.20243247

化學是理工類基礎性學科之一，關系到國家基礎科學研究與科技發展的核心競爭力。國家“十四五”規劃強調“加強基礎研究、注重原始創新，推進學科交叉融合”，新一輪科技革命和產業變革深入發展，新能源和信息技術緊密融合，生產生活方式加快轉向低碳化、智能化[1-2]。加快構建現代能源體系是保障國家能源安全，如期實現碳達峰、碳中和的內在要求，也是推動實現經濟社會高質量發展的重要支撐。因此，建設數字化應用化學人才，一方面有利于我國基礎學科的發展，另一方面有利于學科交叉融合，培養全面的復合型人才。

一、數字經濟背景下應用化學人才培養的必要性分析

（一）數字經濟的飛速發展，導致數字化職業誕生

隨著經濟的不斷發展，數字化正以前所未有的速度重塑著各個領域。一方面，隨著數字技術在各個領域的廣泛應用，大數據分析師這一職業應運而生。他們通過收集、整理和分析大量數據，為企業提供決策支持，挖掘潛在的商業機會，幫助企業在激烈的市場競爭中占據優勢；另一方面，人工智能工程師也成為熱門的職業，他們致力于開發和優化人工智能算法和模型，讓機器能夠模擬人類智能，實現自動化任務處理、智能決策等功能，廣泛應用于醫療、交通、金融等眾多領域。數字化技術的發展催生了大量與數字技術、大數據、人工智能等相關的新職業。人力資源和社會保障部發布的《中華人民共和國職業分類大典（2022年版）》中首次標注了97個數字職業，占職業總數的6%[3]。

在當今數字化時代，高校對于數字化人才的培養至關重要。高校需要明確數字化人才的培養模式，即培養具備扎實的專業知識、熟練的數字技能、創新思維和團隊合作精神的高素質人才。具體來說，數字化人才應掌握數據分析、人工智能、軟件開發、數字營銷等領域的專業知識和技能，能夠運用數字技術解決實際問題，推動各行業的數字化轉型。

（二）數字化轉型的深入推進，導致數字人才需求與日俱增

隨著數字化規模的增長，相關的人才需求也日益增加，德勤中國公司發布的《產業數字人才研究與發展報告（2023）》明確指出，中國當前數字人才總體缺口在2500萬至3000萬左右[4]。這意味著在數字化、智能化的崗位上缺口較大。而在化學領域，大數據技術可用以完成標識歸納相關數據，主要應用于化合物屬性歸類、石油石化數據查詢、數據清洗和化學合成等領域。而涉及數字智能以及能源化學方向的人才需求量仍然很大，且呈現急劇上升趨勢，現階段，數字化學以及能源化學方向相關的人才還遠不能滿足相關行業的發展需求。

（三）數字化技術的快速發展，導致人才供需失衡

一是人才培養數量不足。高等院校和職業院校是人才培養的主要渠道，但目前的教育體系在數字化人才培養方面的規模有限。一些新興的數字化專業，如大數據、人工智能等，在很多院校還處于起步階段，招生規模較小，難以滿足市場的需求。而且，教育教學過程中可能存在理論與實踐脫節的問題，導致培養出來的學生在實際工作中難以快速上手。社會上的培訓機構雖然數量眾多，但培訓質量參差不齊。

二是人才分布不均衡。數字人才主要集中在一線城市和經濟發達地區，而在一些二三線城市及偏遠地區，數字人才的數量極為有限。這種地域分布的不均衡導致了人才流動的不暢，企業在一些地區難以招聘到合適的數字人才。數字化技術的發展導致的人才供需失衡現狀較為嚴峻，需求端的快速增長與供給端的不足形成了明顯的矛盾，這需要政府、企業、教育機構等各方共同努力，采取有效措施來解決。

二、數字化應用化學人才供給與需求現狀

目前，高校應用化學專業數字化人才培養體系主要存在人才培養與產業需求不匹配、課程體系不能支撐培養目標、人才輸出數量和質量結構失衡等問題[5]。

（一）供需脫節，人才培養與產業需求不匹配

當今社會，科技發展日新月異，產業技術不斷更新換代。企業為了保持競爭力，需要不斷引入新技術、新設備，但現有的人才培養體系難以跟上這種快速變化的節奏，導致人才供應無法滿足產業的技術需求。新興產業的崛起帶來新的人才需求。大型企業通常更注重人才的綜合素質和創新能力，而中小企業則更需要具備實際操作能力和解決問題能力的應用型人才。然而，目前的人才培養模式難以滿足這種多樣化的需求。企業對人才的跨學科能力要求提高。隨著產業融合的不斷加深，企業需要的人才不僅要具備本專業的知識，還需要具備跨學科的知識和技能。例如，在應用化學領域，既需要化學專業的知識，又需要掌握信息技術和自動化控制技術。

（二）邏輯不清，課程體系不能支撐培養目標

在高校專業轉型過程中，人才培養目標的設定尚未充分融入數據思維精髓，這將嚴重制約轉型。一方面，在課程體系設計之初，沒有對培養目標進行深入的分析和明確的界定。這使得課程設計缺乏方向指引，無法圍繞一個清晰的核心來構建課程體系；另一方面，培養目標的頻繁變動也會造成課程體系的邏輯混亂。學?；驅I可能由于外部環境變化、領導決策調整等原因頻繁更改，而課程體系卻不能及時跟上調整，導致課程與目標脫節。課程設置缺乏系統性，課程之間缺乏有機聯系和邏輯順序，沒有充分考慮跨學科知識的融合。在當今社會，很多領域都需要跨學科的知識和技能，但課程體系可能仍然局限于傳統的單一學科設置，無法滿足培養目標對綜合能力的需求。例如，培養創新型設計人才，不僅需要藝術設計方面的課程，還需要工程技術、市場營銷等跨學科知識，但課程體系中可能缺乏這些融合。因此，高校課程體系亟需進行更加深入、系統的改革與創新。

（三）創新不足，人才輸出數量和質量結構失衡

在高校應用化學數字化人才培養過程中， 創新能力缺乏會直接導致人才產出的數量與質量間結構失衡。主要體現在以下幾個方面： 人才自身缺乏創新意識，習慣于接受現成的知識和方法，不愿意嘗試新的事物和思維方式，這種思維慣性使得他們在學習和工作中缺乏創新的動力和熱情。對創新的風險和困難認識不足，創新往往伴隨著風險和挑戰，需要付出大量的努力和時間，一些人因為害怕失敗而不敢進行創新嘗試，或者在遇到困難時輕易放棄，影響了創新能力的發展。創新需要具備扎實的專業知識和廣泛的知識面，如果個人的知識和技能儲備不足，就難以進行有效的創新。在當今社會，很多創新都需要跨學科的知識和技能支持，如果只局限于單一學科的學習，就難以適應復雜的創新需求。因此，高校在創新領域采取有力措施，以優化人才培養結構，提升整體質量。

三、數字化應用化學人才的培養策略

（一）以產業需求為目標，制訂數字人才培養方案

以產業需求為目標制訂數字人才培養方案，具體措施如下：一是明確產業需求。進行產業調研，與相關企業、行業協會等合作，深入了解數字化產業的發展趨勢、技術需求和人才需求?？梢酝ㄟ^問卷調查、訪談、研討會等形式，收集企業對數字人才的具體要求，包括專業技能、知識結構、實踐能力等方面。關注行業動態，及時了解新興技術和應用的發展，如人工智能、大數據、區塊鏈、云計算等技術，分析這些技術對產業的影響，以及對人才培養的新要求。二是確定人才需求類型。可以分為技術型人才、管理型人才、創新型人才等不同類型，技術型人才主要負責數字化技術的開發和應用；管理型人才負責數字化項目的管理和運營；創新型人才則負責推動數字化創新和發展。針對不同類型的人才需求，分析其所需的專業技能、知識結構和能力素質，為制定培養方案提供依據。

（二）以數據思維培養為導向，重建專業課程體系

課程體系應涵蓋數據思維培養的各個方面，從基礎的數據知識到高級的數據應用，形成一個完整的知識鏈條。例如，先開設數據基礎知識課程，如應用化學、數據庫原理等，然后逐步引入數據分析方法、數據可視化等課程，最后通過實踐課程讓學生將數據思維應用到實際項目中。強調實踐教學，讓學生在實際操作中掌握數據思維。設置豐富的實驗課程、項目課程和實習環節，使學生能夠親身體驗數據收集、分析和決策的過程課程體系應隨著數據技術的發展和行業需求的變化不斷調整和更新。關注新興的數據技術和應用，及時將其納入課程體系中。例如，隨著人工智能和大數據技術的發展，可以開設相關的選修課程，讓學生了解最新的技術動態?？傊詳祿季S培養為導向重建專業課程體系，需要從明確內涵與重要性、遵循原則、設置課程、改進教學方法、加強師資隊伍建設和建立評估反饋機制等方面全面推進，為培養具有數據思維和創新能力的專業人才提供有力保障。

（三）以專業技能提升為抓手，深化校企戰略合作

在當今競爭激烈的市場環境中，專業技能是人才的核心競爭力。對于企業而言，擁有具備高專業技能的員工能夠提高生產效率、提升產品質量、增強企業的創新能力和市場競爭力。對于學校來說，培養學生的專業技能是其教育教學的重要目標，能夠提高學生的就業競爭力，為社會輸送高質量的專業人才。因此，以專業技能提升為抓手，能夠滿足企業和學校雙方的需求，為深化校企戰略合作奠定堅實的基礎。建立有效的合作機制，校企雙方應共同深入調研市場需求和行業發展趨勢，結合企業的實際需求和學校的教育資源，共同制定人才培養方案。共建實踐教學基地，實踐教學是提升專業技能的重要環節，共同建設實踐教學基地，為學生提供真實的實踐環境和實踐機會，基地可以包括實驗室、實習車間、企業研發中心等。校企雙方應共同開展師資培訓，為教師提供企業實踐機會和專業技能培訓，教師通過到企業掛職鍛煉、參與企業項目研發等方式，了解企業的實際需求和技術發展趨勢，提高教師的實踐能力和教學水平。

總之，以專業技能提升為抓手，深化校企戰略合作，是實現學校與企業共贏的重要途徑。通過建立有效的合作機制、實施多樣化的合作方式和加強合作的保障措施，能夠提高學生的專業技能水平和就業競爭力，為企業培養高素質的技術技能人才，同時也能夠提高學校的教育教學質量和科研水平，為社會經濟發展作出更大的貢獻。

（四）以教師數字能力提升為動力，改革教學手段

一是開展教師培訓，組織針對教師的數字化教學技能培訓，包括在線教學平臺的使用、多媒體教學資源的制作、教育數據分析等方面的內容?？梢匝垖I的培訓師或教育技術專家進行授課，通過理論講解、案例分析和實際操作相結合的方式，幫助教師快速掌握數字教學技能。

二是教學資源建設與應用，整合學?，F有的教學資源，建設數字化教學資源庫，包括課件、教案、試題、視頻、音頻等多種形式。資源庫可以按照學科、年級、知識點等進行分類，方便教師查找和使用。同時，鼓勵教師將自己制作的優質教學資源上傳到資源庫中，實現資源共享和共建。

三是教學方法創新與實踐，結合傳統課堂教學和在線教學的優勢，開展混合式教學。教師可以將課程內容分為線上和線下兩部分，線上部分讓學生通過自主學習完成基礎知識的學習，線下部分則通過課堂討論、實驗、項目實踐等方式進行深入學習和拓展。

總之，以教師數字能力提升為動力，改革教學措施是提高教學質量和培養創新人才的重要途徑。通過教師培訓與發展、教學資源建設與應用、教學方法創新與實踐、教學評價與反饋等方面的改革，可以不斷提高教師的數字教學能力，推動教學模式的創新和發展，為學生提供更加優質的教育資源。

四、結論

高校應用化學專業數字化人才培養對于適應當前數字經濟發展需求、滿足企業用人需求以及推動產業升級等方面都具有多方面的重要意義。在應用化學數字化人才培育的征途上，仍面臨著諸多挑戰和機遇，須政府、企業及學校等多方的參與和深度合作，以形成強大的合力，才能培養出適應社會發展需求的高素質人才。其對策包括：制定數字化人才培養方案、不斷優化課程體系、加強實踐教學、改革教學手段、培養師資隊伍，推動產學研合作。

參考文獻：

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[3]徐新星，李潤釗，武文欣.數字工匠不足，育人短板怎么補？[N].工人日報，2023-10-16（2）.

[4]劉誠.人工智能如何深層次沖擊就業結構[J].中國中小企業，2024（05）： 44-47.

[5]唐樹伶，王海燕，韓德靜.數字經濟背景下數字化人才培養策略研究—以高職院校財會專業為例[J].工業技術與職業教育，2024（04）：41-44.

（作者單位：湖南工商大學資源環境學院）