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适应新工科建设的地方高校化工专业实践教学体系优化策略

2023-09-09张秋云张玉涛刘峥军

科学导报 2023年57期
关键词:工科化工竞赛

张秋云 张玉涛 刘峥军

在新工科的视域下,实践教学对于培养创新型、应用型人才显得尤为重要。然后,地方高校在实践教学中仍存在许多不足,如:实践教学内容已不能满足当下行业的发展、实践教学内容老旧、实践的平台建立不足等。结合面临的这些问题,为适应化工产业的发展和新工科建设的新形势与新要求,笔者拟从化工专业实践教学模式、教学体系、师资培养体系、实践基地建设、教学考核评价体系和反馈机制及学科竞赛平台等诸多方面进行初探,进而为培养具有深厚化工理论基础、掌握现代化工技术,能够从事化工过程及生产工艺研究、过程开发及设计方面的应用型化工专业人才提供参考。

  一、构建具有特色的多元化化工专业实践教学模式

实践教学模式应面向新工科要求,结合本科工程教育专业认证“成果导向、面向产出”的理念,以及地方高校办学特色和化工专业办学定位,从课程实验提升学生操作技能、专业实践提升学生专业素质、毕业实习提升学生工程素质等方面进行设计和探索,明确培养目标,注重学生专业知识和动手能力的培养,强调工程教育的实践性,构建具有特色的“一个中心、四个支撑、校内校外、线上线下”多元化化工专业实践教学模式(图1),其“一个中心”是该实践教学模式的核心,是以提高学生实践能力、工程创新能力为培养目标;“四个支撑”是以化工专业培养方案为出发点,依托培养方案修订、课程实验、创新实践、实习实践等培养环节,分层次、连续地、系统地培养学生的创新能力和实践技能;“校内校外、线上线下”是校内课程实验、校外实习实训、专业实验虚拟结合,满足学生个性化的学习要求,提升化工专业学生对实践教学的兴趣,培养具有创新理念的应用型复合型化工专业人才。

  二、改革实践教学课程体系和教学内容

化工专业培养方案中实践性教学的目标是为了让学生毕业后能更好地胜任工作岗位,这也是实践教学内容改革的重点。目前,无论是对于实践课程体系的建设,还是课程内容的设置,都应充分满足化工企业岗位知识、技能、素质等方面的要求,且要与应用型人才的培养目标相对应,与其它行业规范相协调和融合。基于此,地方高校应制定与新工科建设相匹配的实践教学课程体系,促使学生更好地掌握化工专业知识和化工工程实践知识,其化工实践教学课程体系可从四个层面进行,首先是依托学教融合的教学模式,让学生扎实地掌握专业理论知识,为后续进行实践奠定基础;其次是充分发挥化工企业作用,依托产学融合的教学模式,建立专业的实习实训基地,以培养学生的工程实践能力;再次是把综合课程、专业见习-研习-实习、专业竞赛等有机结合起来,深化学生对专业知识的理解和掌握,满足学生的个性化发展要求;最后是借助课程设计、化工毕业设计等环节,不断增强学生对实际工程问题的分析和解决能力。

在实际教学中,实践教学课程体系的建设和完善就是要让每位学生都能参与基本的工程实践训练,这就要求任课教师开展实践教学前要合理设置实践教学内容,并融入新工科背景下的“化工智能控制、互联网+化工、人工智能”等新知识,拓展传统实践教学内容,使新旧知识有机结合起来,实现学生创新思维和工程技能的培养目标。例如,任课教师可以把“互联网+”引入实践教学过程中,引导学生使用大数据优化化工生产过程、解决生产问题,驱动学生更好地参与实践教学。

  三、强化“理实”深度融合,完善实践教学师资培养体系

强化“理论教学与实践教学”的深度融合,以新工科视域下的工程理念重整实践教学体系,倒逼师资培养体系的体制创新和模式创新,构建“引进新人有目标、岗前培训有考核、育人能力提升有传帮带、教学研究有平台、社会服务有支持”的师资培养体系。通过学校与化工企业共建的产学研实践基地,定期安排专业教师到企业挂职锻炼,打造行业工程师主导、专业教师参与的高水平“双师型”师资队伍,以提高应用型化工专业人才培养的质量。

  四、加强校外工程实习基地建设 

为提升化工专业实践性教学水平,地方高校要结合地方产业特色,发挥作为产业人才培养小高地的作用,要本着合作共赢的原则,密切联系化工企业,与化工企业建立稳定的产学研合作实践教育基地,及时了解化工行业的发展前沿和企业的发展动向,以及化工企业产品提质、工艺技改、设备优化对化工专业人才的最新要求,以便调整实践教学内容和方式以适应当前需求。

  五、优化实践教学考核评价体系和反馈机制

对于传统的化工专业,可建立“评价-反馈-持续改进”的实践教学考核评价体系(图2),这样既有助于教师及时掌握学生实践教学的参与度及完成情况,又有助于激发学生对实践学习的主动性和积极性,从而提升学生的实践能力。实践教学考核评价可从两方面来进行,对于实验、虚拟仿真和毕业设计环节等校内实践教学环节,可根据课程特点及不同阶段的实践教学要求,采用多角度、全过程的评价体系,建立“过程评价与期末评价+线上评价与线下评价+生生评价与师生评价”相结合的评价机制,全面客观采集学生学习过程数据,为学情诊断、综合评价和学业规划提供支撑,实现基于数据的过程性、发展性评价;对于专业见习、毕业实习等校外实践教学环节,考核方式可采取以实习企业为主、学校为辅的评价机制,学生校外实习期间,企业指导教师与校内带队教师要加强沟通,全程掌握每位学生的实习动态,实习结束企业指导教师与校内带队教师共同为学生的实习表现(实践动手情况、方案设计情况、沟通表达能力、实习总结报告等)进行评定。另外,根据实践课程的难易程度以及校内校外实践成效,对实践教学情况进行反馈,并及时开展教研室研讨交流;在对实践教学反馈情况进行分析后,帮助任课教师持续改进实践教学方法和技巧、充实实践教学内容、引导学生分析学习成效,使学生对后续学习的课程有更明确的目标。

  六、赛学结合,搭建学科竞赛平台

培养的化工专业人才在工程实践活动中应具备创造力、自觉能动性、应变创新能力、团队合作意识及自主学习能力。为此,学科竞赛是创新能力、工程素养、团队协作精神培养的重要途径之一,也是实践教学的重要延伸。地方高校可依托学校资源及专业实验室和科研平台,为学生搭建学科竞赛平台,鼓励学生申请各级各类大学生创新创业训练项目,并以此组建学生团队参加各类工程基础竞赛(如全国数学建模竞赛、工程基础竞赛)及学科竞赛(如“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生化工设计竞赛、全国大学生化工实验大赛等全国性赛事)。通过参加各类赛事,做到“以赛促学,以赛促教,学赛结合”的实践教育理念,将竞赛与化工专业实践教学有机结合,发挥学生主观能动性,进而培养学生兼具创新能力、实践技能和协作精神。

综上所述,对于地方高校化工专业办学而言,应切实践行新工科理念,注重学生工程能力的培养,实现从化工学科主导向行业产业需求为导向的转变。深入探索化工专业实践教学体系的优化策略,完善“产-学-研-用”的协同创新机制,对于提升学生的工程实践能力及创新能力,提高化工专业辦学水平,培养出满足社会发展需要、符合企业需求的综合型化工专业人才具有重要的意义。

本文系2022年贵州省高等学校教学内容和课程体系改革项目“新工科视域下应用型高校化工专业实践教学模式的探索与实践”(课题编号:2022252)与2022年贵州省级“金课”(虚拟仿真实验教学一流课程,序号:87)阶段性研究成果

(作者单位:安顺学院)

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