未本美，汪海波，秦振华，闫俊涛，张智勇

(武汉轻工大学 化学与环境工程学院，湖北 武汉 430023)

随着“中国制造2025”、“一带一路”、“互联网+”等国家重大战略的部署以及以智能化、数字化、信息化为核心的新经济和新产业的蓬勃发展，对我国高等工程教育的人才培养提出了新的且更高的要求。为此，加快“新工科”建设，培养造就一大批多元化、复合型、创新型卓越工程科技人才，为我国产业发展和国际竞争提供智力保障和人才支撑是当务之急和长远之策[1-2]。

实验教学作为理论知识与实际应用的桥梁，是培养复合型和创新型卓越工程技术人才的重要切入点，其在“新工科”教学理念中发挥着不可替代的作用[3-4]。同时，科学且具有前瞻性的实验教学体系也有助于激发学生学习积极性，提升学生的创新能力和创新意识[5-6]。鉴于此，本文结合我校应用化学专业的现状，通过优化师资队伍、升级实验教学内容、改进实验教学方法等措施，构建了“三位一体”的实验教学体系，为培养新工科背景下多元化、复合型、创新型卓越工程科技人才奠定了基础。

1 应用化学专业实验教学体系现状

长期以来，武汉轻工大学应用化学专业的实验教学主要采用教师设定实验项目、学生“照方抓药”的模式来实施。然而，这一模式与新工科对专业发展和人才培养的要求相距甚远。一方面，应用化学专业现有的实验教学教师主要从高校和科研院所直接引进，教师理论基础知识扎实，但工程技术知识极其匮乏，这很大程度上制约了创新型卓越工程技术人才的培养。另一方面，受教学资源和教学条件限制，目前该专业的实验教学内容往往局限于实验教材，教学内容陈旧且更新缓慢。近年来，随着创新教育的不断渗透，教师的科研成果逐步转化为实验教学内容，使教学内容在一定程度上得以丰富，但由于教师工程背景薄弱，导致选定的实验教学内容与行业技术发展严重脱节，工程实践契合度低，这与“创新——创意——实践”的工程科技人才培养理念尚有差距。与此同时，学生“依葫芦画瓢”的教学方法在很大程度上限制了学生创新意识和创新能力的培养，学生的学习兴趣难以调动，个性化和多元化培养无法满足。只有将行业对人才培养的最新要求引入到实验教学中，优化师资队伍，更新实验教学内容，引入先进的实验教学方法，才能真正打通复合型和创新型工程科技人才培养的“最后一公里”，进而提升应用化学专业学生的创新精神、创业意识和创新创业能力，为多元化、复合型和创新型卓越工程科技人才培养提供保障。

3 应用化学专业“三位一体”实验教学体系构建

为了培养新时代多元化、复合型和创新型的卓越工程科技人才，针对当前我校应用化学专业实验教学体系存在的问题，通过优化师资队伍、升级实验教学内容、改进实验教学方法等策略，构筑了“三位一体”的实验教学体系，总体思路如图1所示。

2.1 强化校企协同，优化实验教学师资队伍

根据武汉轻工大学应用化学专业的培养目标，依托现有校外实习实训基地和相关企业工程技术中心，聘请了湖北人民制药有限公司、上海裕英生物医药科技有限公司、湖北吉和昌化工科技有限公司等企业管理人员和工程技术人才为外聘教师，充实实验教学师资队伍，突破了社会参与人才培养的体制机制障碍。一方面，企业管理人员和工程技术人才直接参与应用化学专业实验课堂教学，将“工程技术导向”的新工科实验教学理念贯穿于教学中；另一方面，企业管理人员和工程技术人才定期对校内应用化学专业实验教师开展培训，强化实验教师工程技术背景，教师可进一步将理论知识和工程实践有机结合，提升教师的教学水平和科研实力。同时，本专业青年教师定期深入企业学习，并选定了企业资深技术骨干担任了青年实验教师的指导教师，完善了青年实验教师的导师制，强化了青年实验教师的工程技术背景，从而优化了实验教师师资队伍，为复合型和创新型的工程技术人才培养提供了重要保障。

图1 “三位一体”实验教学体系构建示意图

2.2 协同校内外导师，升级实验教学内容

组建由武汉轻工大学校内专业教师、校外企业外聘教师协同的教学团队，共同指导实验教学内容的更新、实验教学大纲的编撰、实验教学实施方案的拟定等。例如，教学团队结合武汉轻工大学应用化学专业的特点以及新工科对人才培养的要求，在《应用化学综合实验》课程中开设了《氯化苄合成副产物的综合利用》实验项目。学生大都了解氯化苄主要通过甲苯与氯气在光照条件下反应得到，但该反应所产生的副产物二氯化苄和三氯化苄在工业上如何处理知之甚少。通过该实验的学习，让学生了解了工业化上氯化苄合成副产物是可以进一步转化为苯甲醛、苯甲酸等化工产品的，不是简单的将副产物当废物处理，从而拓展应用化学专业实验教学内容的广度和深度，激发了学生的学习兴趣，更打通了理论学习和工程实践之间的屏障，为培养新工科背景下的创新型卓越工程技术人才奠定了基础。

2.3 引入先进教学理念，改进实验教学方法

建立了“以学生为中心”的教学理念，根据学生的兴趣和意愿组建若干小组，每个小组设定2名指导教师(校内和企业各一名)，由学生、教师共同选定与实践工程技术问题契合的实验项目，以学生为主体开展实验方案设计、实验操作、实验结果与分析等。同时，在教学中融入虚拟仿真技术、SPOC混合式等先进的教学手段和教学方法，提高了小班化率，注重学生个性化和多元化培养，推广以实际工程问题为导向的启发性、探究式教学模式。近年来，学生在湖北省工匠杯技能大赛、湖北省大学生化学化工创新成果报告会等竞赛中屡获佳绩。同时，学生在科研论文发表、专利申请等方面也有所斩获，学生学习的积极性和主动性得以提升，学生自主终生学习的能力得到提高。

4 结语

随着学科交叉融合的不断加快和新工科教育理念的不断渗透，当前武汉轻工大学应用化学专业的实验教学体系难以满足时代发展的要求。基于此，本文结合我校应用化学专业的特色，针对专业实验教学体系存在的问题，通过优化实验教学师资队伍、升级实验教学内容以及改进实验教学方法等手段，构建了“三位一体”实验教学体系，从而提高了学生实验课程学习的积极性，提升了学生的创新意识和创新能力，为培养新工科背景下多元化、复合型、创新型卓越工程科技人才提供了保障。