新工科+工程教育認證背景下人才培養(yǎng)研究

王榮芳　韋星明　陶萍芳　羅志輝

［摘 要］ 傳統(tǒng)的化學工程與工藝專業(yè)教育無法滿足目前行業(yè)的要求，未來急需工程實踐能力強、創(chuàng)新能力強、競爭力強的高素質(zhì)復合型新工科人才。在新工科和“工程教育認證”背景下，從人才培養(yǎng)方案、課程建設、專業(yè)師資隊伍建設及考核評價方式等方面著手，探索了玉林師范學院化學工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)模式，形成一套“以學生為中心、產(chǎn)出為導向、持續(xù)改進”的化工專業(yè)人才培養(yǎng)體系，以期培養(yǎng)出實踐能力強、創(chuàng)新能力強、競爭力強的高素質(zhì)復合型新工科人才。

［關鍵詞］ 新工科；工程教育認證；化學工程與工藝

［基金項目］ 2022年度廣西高等教育教學改革工程項目“新工科+工程教育認證背景下化學工程與工藝專業(yè)校企協(xié)同育人培養(yǎng)模式探索與實踐”（2022JGA299）

［作者簡介］ 王榮芳（1986—），女，廣西桂林人，博士，玉林師范學院化學與食品科學學院副教授（通信作者），主要從事發(fā)光材料研究；韋星明（1985—），男（壯族），廣西柳州人，學士，玉林師范學院化學與食品科學學院講師，主要從事功能材料研究；陶萍芳（1982—），女，廣西桂林人，碩士，玉林師范學院化學與食品科學學院高級實驗師，主要從事功能材料研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）07-0185-04［收稿日期］ 2023-02-20

工程教育專業(yè)認證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實現(xiàn)工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎［1］。2016年6月，我國成為《華盛頓協(xié)議》組織的正式成員，標志著我國工程教育專業(yè)認證走向了世界的舞臺，工程教育質(zhì)量達到了更高的標準和要求。《華盛頓協(xié)議》作為一項國際性互認協(xié)議，為深化我國工程教育改革提供了重要契機［2］。隨著工程教育改革的不斷進行，世界范圍內(nèi)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，以新技術、新業(yè)態(tài)、新模式和新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，對工程技術人才提出了更高的要求。傳統(tǒng)的工科教育已無法適應當下行業(yè)與社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，導致畢業(yè)生就業(yè)率偏低，而未來急需工程實踐能力強、創(chuàng)新能力強、競爭力強的高素質(zhì)復合型“新工科”人才［3］。面對化工行業(yè)本身新技術的出現(xiàn)和新產(chǎn)業(yè)的競爭，化工類企業(yè)對畢業(yè)生除了要求具有扎實的專業(yè)知識，對畢業(yè)生的動手能力、溝通協(xié)調(diào)能力、跨學科交叉學習能力、工程實踐能力等都格外重視。與上述要求相比，玉林師范學院（以下簡稱“我校”）化學工程與工藝專業(yè)在人才培養(yǎng)過程中，仍存在著若干問題制約本專業(yè)學生綜合能力的提高，主要體現(xiàn)在：（1）課程體系建設不夠完善；（2）實踐創(chuàng)新訓練薄弱；（3）教學團隊缺少工程實踐能力；（4）考核評價方式單一。本文從人才培養(yǎng)方案、課程建設、畢業(yè)要求的重新定位、專業(yè)師資隊伍建設及考核評價方式等方面著手，探索了我校化學工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)模式。

一、制訂基于OBE的人才培養(yǎng)方案

目前我國人才培養(yǎng)大多遵循高校自定人才培養(yǎng)的模式、形態(tài)和質(zhì)量，一定程度上與社會需求和產(chǎn)業(yè)發(fā)展脫節(jié)，導致畢業(yè)生就業(yè)率低、企業(yè)招不到合適人才的現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)。為此，新工科建設要貫徹工程教育專業(yè)認證“以學生為中心”“成果導向”和“持續(xù)改進”的三大理念，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。根據(jù)《工程教育認證辦法（2017）》，認證標準分為通用標準和專業(yè)補充標準兩部分。通用標準的學生、培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、持續(xù)改進、課程體系、師資隊伍和支持條件7個方面的要求形成了教學質(zhì)量閉環(huán)控制系統(tǒng)［4］，如圖1所示。這就要求培養(yǎng)方式以學生為中心，制定符合專業(yè)實際和發(fā)展的培養(yǎng)目標，結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標制定合理的課程體系，師資隊伍和其他支撐條件能夠保障教育行為的實施，以培養(yǎng)出符合畢業(yè)要求的學生，并通過學生與社會的反饋，持續(xù)改進培養(yǎng)目標，不斷優(yōu)化課程體系，形成教學質(zhì)量閉環(huán)控制系統(tǒng)。按照“工程教育認證”模式下新工科人才培養(yǎng)標準，學院充分發(fā)揮立足地方產(chǎn)業(yè)、服務地方經(jīng)濟的辦學定位，結(jié)合行業(yè)發(fā)展和崗位需求，開展校企合作、產(chǎn)教融合，借助校內(nèi)外專家和企業(yè)優(yōu)秀人才的共同研討，構建以需求為導向的協(xié)同育人理念，建立具備評價反饋和持續(xù)改進機制的化工專業(yè)人才培養(yǎng)體系。同時，根據(jù)利益相關方，如區(qū)域教育、經(jīng)濟和社會發(fā)展需求、行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求，以及歷屆畢業(yè)生的就業(yè)和發(fā)展情況等制訂、調(diào)整和優(yōu)化專業(yè)人才培養(yǎng)方案，提升人才培養(yǎng)目標達成度。

二、完善課程體系建設

化工專業(yè)課程體系結(jié)構需按照《工程教育認證標準（2017版）》《工程教育認證通用標準解讀及使用指南（2020年試行版）》和《普通高等學校本科專業(yè)類教學質(zhì)量國家標準》的有關要求，完善課程體系建設，注重理論與實踐相結(jié)合、知識和能力協(xié)調(diào)發(fā)展。搭建“平臺+模塊”的課程體系，主要包括三個平臺九個模塊。三個平臺分別為理論教學平臺、實踐教學平臺和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力與拓展平臺；九個模塊包括理論教學平臺的三個模塊（通識課程模塊、學科平臺課程模塊、專業(yè)課程模塊）、實踐教學平臺的兩個模塊（課內(nèi)實驗與實踐教學模塊、集中實踐教學模塊）和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力與拓展平臺的四個模塊（創(chuàng)新訓練模塊、創(chuàng)業(yè)實訓與實踐模塊、綜合素質(zhì)模塊、技能訓練模塊）［4-5］。另外，根據(jù)工程教育認證標準中的補充標準，適當增加人文社科課程和自然科學基礎課的比例。精簡專業(yè)課的傳統(tǒng)內(nèi)容，注重數(shù)學、物理、化學、外語等公共基礎課的教學；增加人文方面的課程設置，按照化工專業(yè)國際標準化認證的要求設置學科基礎課程，構建科學性、時代性、開放性課程體系。進一步厘清課程之間的主次關系、層次關系和銜接關系，同時結(jié)合辦學特色和專業(yè)特點，優(yōu)化各類課程的學分和課時比例結(jié)構。

三、強化實踐創(chuàng)新能力訓練

（一）增加實踐教學學分比例，校企共建校內(nèi)實訓中心

對于化工類專業(yè)學生，實踐教學環(huán)節(jié)的實施，可以培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。按照人才培養(yǎng)方案，增加學生實驗、課程設計、專業(yè)見習和畢業(yè)實習等實踐學分的比例，改善現(xiàn)有的實驗條件，確保實驗課程的教學條件，保障實驗開出率達到95%以上。充分利用科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)、地方企業(yè)、公司等優(yōu)質(zhì)資源，基于企業(yè)的產(chǎn)品、技術和生產(chǎn)流程共建校內(nèi)實訓中心，學生在校內(nèi)可直接參與到合作單位或公司一些實質(zhì)性項目的設計工作中，實現(xiàn)與行業(yè)的緊密對接，提高學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。

（二）構建虛擬仿真實驗教學體系

實踐教學環(huán)節(jié)中的有些實驗操作具有高溫、高壓、有毒等風險，實驗條件要求比較高。建設虛擬仿真教學實驗中心，學生可通過虛擬仿真技術準確把握實驗流程及注意事項。虛擬仿真實驗平臺可以有效彌補傳統(tǒng)實驗教學中的不足，豐富實踐教學內(nèi)容，實現(xiàn)理論和實踐相結(jié)合。緊密結(jié)合化工類新工科工程實踐型人才“原理—系統(tǒng)—應用”的知識體系，構建并完善“三層次、五模塊、五結(jié)合”工程教育虛擬仿真實驗教學體系。“三層次”是指驗證型、設計型和科研創(chuàng)新型實驗三個層次的實驗教學內(nèi)容；“五模塊”是按照專業(yè)知識體系和虛擬仿真實驗平臺搭建，包括化工安全仿真模塊、儀器分析仿真模塊、化工原理仿真模塊、化工工藝仿真模塊和綜合實踐仿真模塊；“五結(jié)合”是按照虛擬仿真實驗中心在培養(yǎng)工程實踐型人才的要求，達到理論和實踐相結(jié)合、虛擬與實體相結(jié)合、教育與科研相結(jié)合、學校與企業(yè)相結(jié)合，以及整合與創(chuàng)新相結(jié)合。

（三）開展“基于項目學習”活動，加強校企融合

鑒于化工專業(yè)的特點，在畢業(yè)設計環(huán)節(jié)可以采用雙導師制，選拔一批優(yōu)秀學生和教師直接參與到合作單位或公司一些實質(zhì)性項目的設計工作中，激發(fā)學生的學習興趣。實質(zhì)性的項目目標明確，以目標為導向發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，實現(xiàn)“學中做、做中學”。另外，結(jié)合企業(yè)的需要和問題，由有經(jīng)驗的教師帶隊，帶領一批學生深入企業(yè)內(nèi)部，結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)實際開展“基于項目學習”活動，激發(fā)學生的學習興趣。在實質(zhì)性的項目中，學生以工程師的視角發(fā)現(xiàn)和解決問題，能夠培養(yǎng)團隊協(xié)作能力和溝通能力，從而實現(xiàn)學校與行業(yè)的緊密對接，將課堂所學的理論知識應用與實際的應用相聯(lián)系，為工業(yè)界培養(yǎng)出工程實踐能力強、創(chuàng)新能力強、競爭力強的高素質(zhì)復合型新工科人才。

（四）以技能大賽為載體，促進學生全面發(fā)展

開設化工類學科競賽訓練課堂，組織學生加入學習，接觸競賽內(nèi)容，將所學知識和競賽內(nèi)容相聯(lián)系。院校可制定化工類學科競賽管理制度和獎勵辦法，提高學生的興趣和積極性；舉辦化工設計大賽、化工實驗大賽、開展二課堂活動、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動等，加強學生創(chuàng)新能力的訓練。另外，鼓勵學生參與“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”等各種形式的競賽，在訓練準備過程中，學生通過自主查閱文獻資料、整理資料，撰寫項目書、論文、報告、制作PPT等，積極主動學習理論知識和操作技能，鍛煉學生查閱文獻資料的能力和文字表達能力，增加學生學習的積極性、主動性和創(chuàng)造性，并在此過程中培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力和溝通能力，提升學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

四、提高專業(yè)師資隊伍建設

（一）積極引進和內(nèi)部培養(yǎng)，提高師資隊伍建設

根據(jù)工程教育認證標準中的化工與制藥類、生物工程類專業(yè)補充標準要求，80%從事專業(yè)教學工作的教師應有至少6個月的企業(yè)工程實踐經(jīng)歷，講授安全、環(huán)保、工程設計類等課程的教師應該具有與之相關的工程實踐經(jīng)驗［6］。因此，要積極引進具有工程實踐經(jīng)驗的優(yōu)秀人才，鼓勵青年教師到相關的化工企業(yè)參與實踐，培養(yǎng)青年教師的工程實踐能力和工程項目管理能力，打造一支熱愛本科教學工作、結(jié)構合理、高素質(zhì)、高水平、穩(wěn)定的、實踐能力強的“雙師型”專業(yè)教學隊伍。可借助校企合作平臺，通過掛職鍛煉、實習指導、項目合作和科研服務等，定期安排教師深入企業(yè)一線，學習相關的專業(yè)知識和工程知識及必要的生產(chǎn)運行管理知識，提高教師尤其是青年教師的工程實踐能力。

（二）建立產(chǎn)業(yè)學院，實施“互聘制”，提高“雙師型”教師隊伍素質(zhì)

通過建立產(chǎn)業(yè)學院，學院與企業(yè)實施“互聘制”，企業(yè)的高管和技師分別擔任兼職教授和講師，參與學院的專業(yè)建設、培養(yǎng)方案和課程體系的制訂、課堂教學和考核評價等。同時，高校專任教師擔任企業(yè)項目經(jīng)理、培訓師等，參與企業(yè)經(jīng)營、項目開發(fā)、解決工程問題等活動，為企業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供支持，提升自身的實踐教學能力，為培養(yǎng)工程實踐能力強、創(chuàng)新能力強、競爭力強的高素質(zhì)復合型新工科人才提供足夠的師資條件。

五、探索形成性評價，完善課程考核體系

新工科人才更注重學生的實踐動手能力，以及工程設計能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為了更好地促進新工科背景下化學工程與工藝專業(yè)人才的培養(yǎng)，在課程考核方面需要進行相應的調(diào)整和改革。考核方式應突出過程性評價，將課程考核貫穿課程教學的全過程。首先，通過豐富課堂考查形式，實現(xiàn)形成性評價。在課中進行提問、分小組討論、PPT匯報、隨堂練習、小測驗等環(huán)節(jié)，強化學生課前預習、課后復習、課外拓展知識。其次，通過建立課程學習檔案全面評價學生學習歷程。遵循以學生為中心的理念，設計合理的課程學習檔案，記錄學習的軌跡，更全面地反映學生學習的過程和個性特點。課程學習檔案可以包括預習筆記、課堂筆記、課后作業(yè)、課后拓展知識、學習總結(jié)、課堂參與度、自查資料、實驗記錄本、實驗報告等內(nèi)容。教師通過記錄的學習檔案能更準確、及時地掌握學生的學習情況，從而科學地對學生進行評價。

結(jié)語

本文在新工科和工程教育認證的雙背景下，開展以學生為中心、產(chǎn)出為導向、持續(xù)改進為目標的化工專業(yè)教育改革，從人才培養(yǎng)方案、課程建設、專業(yè)師資隊伍建設及考核評價方式等方面著手，探索了我校化學工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)模式，制訂基于OBE的人才培養(yǎng)方案，加強實踐創(chuàng)新訓練，通過積極引進和內(nèi)部培養(yǎng)，實施“互聘制”等方式，有效提高了化學工程與工藝專業(yè)“雙師型”教師隊伍建設。該教育改革的實施，將為解決化學工程與工藝專業(yè)目前面臨的本科生培養(yǎng)難以滿足行業(yè)需求、提高本專業(yè)畢業(yè)生的專業(yè)水平和工程實踐水平等問題提供參考與依據(jù)，促進化工專業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻

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［3］趙芳云，金艷梅，張明富.“新工科”背景下“工程教育認證”助推地方高校通信工程專業(yè)建設研究［J］.貴州工程應用技術學院學報，2021，39（3）：87-93.

［4］尹進田，唐杰，王曉芳，等.基于解決復雜工程問題能力培養(yǎng)的電氣工程專業(yè)實踐教學模式研究［J］.科技與創(chuàng)新，2021（18）：169-170+172.

［5］隆穎.服務地方視角下的文化產(chǎn)業(yè)管理專業(yè)實踐教學體系探究［J］.海峽科學，2020（2）：85-89.

［6］孟祥海，黃星亮，徐建，等.化工類專業(yè)青年教師工程設計能力的培養(yǎng)［J］.教育教學論壇，2018（14）：73-75.

Research on Talent Training under the Background of New Engineering + Engineering Education Certification： Taking Chemical Engineering and Technology Major as an Example

WANG Rong-fang， WEI Xing-ming， TAO Ping-fang， LUO Zhi-hui

（College of Chemistry and Food Science， Yulin Normal University， Yulin， Guangxi 537000， China）

Abstract： The traditional professional education of chemical engineering cannot meet the requirements of the current industry. In the future， high-quality emerging engineering talents with strong engineering practical ability， innovation ability and strong competitiveness are urgently needed. Under the background of emerging engineering and “engineering education certification”， the article discusses the talent training mode of chemical engineering and technology professionals in our university from the aspects of talent training program， curriculum construction， professional teacher team construction， and evaluation methods， forms a talent training system with student-centered， output-oriented， and continuous improvement for chemical engineering majors， to cultivate high-quality and compound emerging engineering talents with strong practical ability， innovation ability and strong competitiveness.

Key words： emerging engineering; engineering education certification; chemical engineering and technology