工程教育背景下化工應用型人才培養模式的探討

張 郃，孔祥鵬，常西亮，牛宇嵐

（太原工業學院，山西太原 030008）

《華盛頓協議》，國際上認可度最高的本科工程學位互認協議，由來自美國、英國、加拿大等6個國家的工程專業團體于1989 年發起和簽署。我國在2016年正式成為該協議的第18個成員國后，我國工科專業評估逐漸轉向專業認證的方式。我國的工程教育存在人才培養目標定位模糊及創新、應用能力培養不足等“大而不強，創新乏力”的情況。為積極主動適應和引領新一輪科技革命和產業變革，我國工程教育的發展要求專業建設按照工程教育專業認證標準來進行。化學工程與工藝專業，不僅行業特色鮮明，而且承擔著為能源產業及化學工程領域提供高素質創新、應用型人才的職責，應以通過工程教育認證為契機，深化專業教育改革。

應用型人才培養模式是一種以實踐為基礎，注重實際應用能力培養的人才培養模式。在這種模式下，學生不僅要掌握理論知識，還要具備實際操作能力和解決問題的能力。這種培養模式能夠更好地滿足社會和行業對人才的需求。

太原工業學院化學工程與工藝專業創辦于1999年，是山西省省一流本科專業建設點，“以練促教、以賽促學、產教融合、德能雙優”的辦學特色日益彰顯。在工程教育認證的大背景下，社會和行業對化學工程與工藝專業人才培養提出了新的更高要求，迫切需要對該專業開展深層次的教學改革。

在這篇文章中，研究對象為化學工程與工藝專業，從人才培養模式、課程體系、實踐教學、課程建設、質量監控體系和師資隊伍等方面入手，探討了在工程教育專業認證下，化學工程與工藝專業面向新能源化工產業、服務山西、助力振興山西的應用型人才培養上的新路徑和新模式，努力探索一條工程教育認證視角下化學工程與工藝專業的提質升級新途徑。

1 應用型人才培養模式改革

在工程教育專業認證實施的過程中，其執行的12條通用標準框架綜合指導下形成的應用型人才培養模式，可以有效地提升人才培養質量。

化學工程與工藝專業的人才培養模式要適應市場的需求，以工程教育專業認證“OBE”理念為指導，準確把握產業結構升級對人才知識結構和能力素質新要求，立足地方，聚焦行業領域，突出應用，以需求為導向，科學構建德智體美勞全面發展的應用型人才培養體系。該體系：以學生為中心，堅持“地方性、行業性、應用型”辦學定位，按照“夯實基礎、強化實踐、注重能力、面向應用、分流培養”的應用型人才培養思路，以立德樹人為根本，以專業建設為抓手，培養德才兼備，具有創新精神、創業意識和突出實踐能力的應用型人才。

2 課程體系改革

應用型人才培養模式首先要注重課程設置。在這種模式下，通過增加實踐類課程、案例分析課程等，課程設置更加貼近實際應用。這類課程能夠幫助學生更好地理解理論知識，并將其應用到生產實踐，同時幫助學生培養實際操作能力和解決問題的能力。

課程體系是實現培養目標的重要載體與手段。按照專業認證對工程教育的要求，通過對課程體系的優化來達成化學工程與工藝專業應用型人才的培養目標。模塊化處理相關課程，包含5個模塊：通識教育、專業基礎教育、專業教育、實踐教學和創新創業。

1）通識教育模塊（外語類、體育類、思想政治類以及就業指導類等課程）。

2）專業基礎教育模塊（大學物理、物理化學、高等數學、無機化學、有機化學以及工程制圖等課程，新增化工導論、化工技術經濟和計算機輔助化工設計三門課來滿足工程教育認證的12條通用標準和專業補充標準）。

3）專業教育模塊（分為必修課和選修課兩部分。將必修課分析化學和儀器分析合并成分析化學與儀器分析，將計算機基礎文化知識和VB 語言合并成計算機在化學化工中的應用，將選修課催化原理、應用光譜解析學等課程修訂為限選課）。

4）實踐教學模塊（新增化工原理課程設計，全新設計化工綜合訓練實踐）。

5）創新創業模塊（該模塊實行學業導師制，創新能力培養中引入教師的科研成果，促進具有工程實踐能力和創新能力的應用型人才的培養）。

3 實踐教學體系建設

應用型人才培養模式是一種以實踐為基礎，注重實際應用能力培養的人才培養模式。在這種模式下，學生能夠更好地理解理論知識，并將其應用到生產實踐中；學生也掌握了實際操作能力和解決問題的能力。

將培養工程實踐能力貫穿于學生培養的整個過程，我們構建了具有化學工程與工藝特色的“四平臺三層次”四年一貫的實踐教學體系，如圖1所示。依據工程教育認證的12條通用標準明確畢業能力要求，把各項能力要求的培養貫穿于實踐教學活動中，達到理論和實踐的相互融合。結合山西省能源產業的區域優勢，將社會互補性資源進行整合，實踐創新平臺共建，健全協同育人，本科教學中植入企業工程思想，學生的工程素養得到提升。學生不僅具備解決化學工程領域復雜化學工程問題的能力，還具有良好的工程素質、工程倫理和人文科學素質。2022版培養方案中實踐教學學分占總學分比例達32.53%，保證學生得到充分的實踐訓練。推進實踐教學改革，實施實踐教學改革專項計劃，按照“強化課內、深化課外、鼓勵創新”原則，鼓勵教師創新實驗項目，豐富實踐教學內涵。

圖1 四平臺三層次四年一貫的實踐教學體系

4 課程建設

應用型人才培養模式注重課程建設。關注學生學習效果，明確“以學為中心”的“12346”課程建設思路，如圖2所示。推進課程建設，激發學生學習主動性。

圖2 “12346”課程建設思路

工程教育要求教學過程中“以學為主”。課程建設充分考慮課程學習效果，包含標靶學習效果設計教學環節、學習效果的檢驗通過作業、測試等方式來達成、針對問題的持續改進，使得課程設計實現閉環四個步驟。同時教師要逐步完善教學過程。具體包括依托課程目標，對課程教學大綱不斷完善，對傳統的教學方式進行改革，對課程的考核方式進一步創新。結合專業畢業要求能力指標點中本門課程所起的作用，對標進行課程目標指標點的制定。在教學大綱中對該課程的教學內容、教學方法和教學進度做到明確，并以此作為開展課程教學和課程目標達成度評價的依據。通過大作業、報告和測試等相結合的課程考核方法來全程評測學生“學”的效果以及“做”的能力，做到真正的評價。通過學生在教學活動中多角度、全方位地參與，引導學生自主探索知識和創新思考問題。每年對教學大綱做一次微調，具體以課程目標的達成作為導向，教學內容也要與社會以及行業發展需求的同步。

5 教學質量保障體系建設

工程教育必須進行持續改進，這是工程教育的核心要素，而對人才培養方案實施過程開展教學質量評價是工程教育持續改進的依據。具體來說，包括對專業培養目標達成度、畢業要求達成度以及課程目標達成度進行評價。專業培養目標由畢業要求達成度來支撐，畢業要求由課程目標達成度來支撐。培養的畢業生能否與社會和行業發展需求相匹配，是否與學校辦學定位相一致，是否與專業特色相符，關鍵在于專業培養目標的制定[1]。畢業要求依據培養目標能力要素來制定。能否制定有效持續改進措施，提升人才培養質量和整個專業的發展能否實現取決于評價體系的客觀性、科學性、全面性。

教學質量保障體系建設，堅持“全員育人、全程育人、全方位育人”的三全教育管理理念，樹立“學生中心、產出導向、持續改進”的教育理念，為培養高水平的應用型人才，構建形成了影響教育教學質量的6個體系（決策體系、教學質量監控體系、教學條件保障體系、教學運行體系、教學能力提升體系和教學質量反饋與調控體系），從而形成輸入保障系統、過程控制保障系統和輸出保障系統，其體系架構如圖3所示。

圖3 教學質量保障體系框圖

教學質量保障體系體現專業內涵建設與持續改進，通過對教學工作的檢查、評估、反饋和改進，不斷促進教學質量的提高，確保人才培養目標的實現。架構體現了全面質量管理和對教學過程的實時控制，通過各種過程管理來培養人才，教學過程中出現的問題應能及時進行反饋與調控。

6 師資隊伍建設

參照工程教育專業認證對教師的要求，師資培養和引進采用“中青年教師走出去、行業專家引進來”等專兼職結合的方式。教師的年齡、學歷、學科和工程背景作為引進專兼職教師的關注要素。實行以老帶新的青年教師導師制，重點放在具有工程實踐能力的雙師型教師的培養和引進。通過組織中青年教師基本功大賽，創新性教學競賽和課程思政大賽以及選派青年博士教師入企業掛職等方式來實現青年教師教學能力的提升。依托校企共建的產業學院，引進行業專家作為兼職教師進入課堂，做到真正參與專業人才培養全過程，教學團隊結構得到了優化，專業教師隊伍的工程實踐能力獲得綜合提升。

7 結束語

在工程教育背景下，太原工業學院化學工程與工藝專業通過“產、學、研、用”相結合，著力于培養學生創新和工程實踐能力。對標山西地區產業鏈，該專業應用型人才培養模式實現了工程教育和創新創業教育深度融合。修訂或完善了該專業的專業培養目標、課程建設、課程體系以及實踐環節和質量保障體系，應用型課程體系多模塊組合搭建，建設并逐步完善了成果導向教育理念下的化學工程與工藝專業特色實踐教學體系，學生綜合素質能力的培養得到加強，實現應用型人才的培養質量不斷提升。