苏海佳　张婷　谭天伟

摘 要：新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图和全球经济结构，在百年未有之大变局的新形势下，我国化工产业作为国民经济的基础产业和重要支柱产业，目前仍旧存在着原材料匮乏和高端技术“卡脖子”等问题，未来10～15年我国化工产业的发展归根结底还是要依靠高水平人才的培养与支撑。本文立足行业、面向未来，通过分析行业企业的创新发展与人才需求，拟在知识架构和课程体系以及专业、平台、师资等方面进行改革创新，旨在培养一大批具备人文素养、科学素养和工程素养的化工行业卓越领军人才，为我国从世界化工大国崛起为世界化工强国奠定智力支撑和人才保障。

关键词：化工行业;领军人才;能力需求;人才培养;交叉;创新

当今世界正处于百年未有之大变局，新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构，随着科学技术的飞速发展，革命性、颠覆性技术突破一直是未来社会发展的风向标。美国公布的《2017—2045年新兴科技趋势》预测报告中，明确提出20大核心科技趋势，物联网、先進材料、合成生物科技、智慧城市等技术赫然在列，并且这些技术已经逐步深入产业和人们生活。特别是在新冠肺炎疫情期间，健康码、云课堂、云办公、智能医疗、线上线下交互课堂等战疫方式助力疫情防控与复工复产，可以看出人工智能、工业互联网、大数据等新基建引发的数字经济逆势爆发，日新月异的科学技术正在引领社会的发展并不断突破人们的想象力，也为高等工程教育的发展带来了新的机遇和挑战。

化学工业是国民经济的支柱产业，而中国是世界化工产值第一大国，按总产值计算，中国的化学化工总产值占全球化学化工总产值的40%。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中提出要“着眼于抢占未来产业发展先机，培育先导性和支柱性产业”“培育先进制造业集群”“改造提升传统产业……加快化工、造纸等重点行业企业改造升级，完善绿色制造体系”。从国家发展规划可以看出，未来5～15年，我国化工行业将面临重大的转型升级，是我国从石油和化工大国向强国跨越的关键阶段。党的十九大报告指出，人才是实现民族振兴、赢得国际竞争主动的战略资源。高等教育培养的人才直接进入产业界，未来行业的发展需要一大批具备创新能力、跨界整合、国际视野和大工程观的领军人才提供技术支撑和智力保障。因此，作为连接供给侧和需求侧的桥梁，行业类高校的人才培养改革机遇与挑战并存。

一、化工行业人才需求及面临的问题

新中国成立特别是改革开放以来，我国的石油化工产业从70年前的一穷二白到现在的跻身世界前列，在经济增长、结构调整、节能减排、技术创新等方面取得了举世瞩目的成就。然而，由于化工原材料匮乏和核心技术“卡脖子”等问题，我国化工新材料特别是高端化工新材料产品和装备以及尖端技术方面严重依赖国外，科技源头创新有待提升。特别是在“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念和“碳达峰”“碳中和”发展目标的驱动下，我国未来化工产业的发展应聚焦重点领域关键环节，在高端化工、精细化工、绿色化工、智能化工等方面取得突破，从而擘画全新的化工创新发展蓝图[1]。

通过调研与分析，截至2018年，我国石油和化工类及相关专业的各类院校在校生约百万人，但行业企业中研发人员仅占到8%[2]，高端人才特别是研发人员短缺的矛盾十分突出，远远不能满足行业高质量发展的人才需求。同时，通过企业反馈可以看出，当前化工类人才培养仍旧存在“学生文化底蕴浅、知识孤岛、实习实践远离现场”等问题，面对未来社会的复杂多变以及多学科交叉融合的必然趋势，如何培养出能够担当未来行业发展重任的领军人才，解决行业人才供给侧和需求侧矛盾的问题，是化工类高校目前面临的实际问题和重大挑战。

二、未来化工行业领军人才的培养

1.未来化工行业领军人才能力需求

古今中外著名的大学者、大企业家之所以功成名就、扬名在外，关键就在于他们拥有大智慧、大境界、大情怀和大品格。因此，未来化工行业领军人才应先学会做人，再做学问，通过厚植人文与多元文化沟通交流提升人文素养，通过强化基础与交叉创新提升科学素养，通过真实工程体验与大工程观、大系统观的建立提升工程素养，最终通过创新发展和转型升级来迎接以“智能制造”为主导的化工新时代的到来，从而助力我国从世界化工大国崛起为世界化工强国（见图1）。

2.未来化工行业领军人才如何培养

历次工业革命的兴起和迭代均是以科学技术作为驱动力，悉数每一次工业革命的时代特色与时代产物，不难发现都与基础学科的重大突破有着密切的关系，如表1所示。然而，社会的和谐发展除了科学进步的推动外，人文精神的传承与浸润发挥着重要的“指挥棒”作用，引导着科学技术向正确方向发展。科技发展的速度已经超出了人类的想象，未来科技将不可预测，但是驾驭未来的能力却可以培养。因此，未来化工行业领军人才的培养应基于真实工程问题和社会实际问题，将人文、科学和工程“三驾马车”并驾齐驱，构建交叉融合又环环相扣的知识结构和课程体系，同时也要为各类教学和实践活动的开展夯实专业保障、平台保障、资源和师资保障。

（1）基于人才培养需求，科学搭建知识架构和课程体系。正确的价值导向和扎实的学科基础是未来科技领军人才必备的能力要素，只有把能力培养起来，未来才能以不变应万变。因此适应未来社会发展的科技领军人才的培养，需要围绕德智体美劳“五育”并举的育人体系和“厚人文、强基础、促交叉、重实践”的核心要素，制定“思政与人文+基础+特色+拓展+实践”的逐级递进的知识架构和课程体系，将专业课与专业课、专业课与基础课、专业课与人文课相互交融，推进思政课程与人文素质课程全覆盖，推进专业课程与课程思政同向同行，同时强化工程实践和工程伦理教育与行为的养成，助力学生基础与人文素养、科学素养、工程素养的提升，进而达到培根、铸魂、启智、润心的效果（见图2）。

一是“厚人文”。通过思政课程与课程思政以及素质类、美育类、体育类、劳育类等课程，在人文素质教育中融入专业特色，在专业教育中增加人文元素。同时通过国际化课程、联合培养、科研项目、海外交流等形式，丰富学生跨国界、跨文化、跨领域沟通和交流的能力，最终实现科学与人文、文化与知识相互融合相互补充，旨在引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观，提升学生的人文素养和国际视野，塑造学生的健全人格。北京化工大学通过思政滋润、多元文化碰撞交融、全人素质教育等措施，构建了“五位一体”课程思政建设体系，成立“课程思政教学研究中心”，搭建了“学科、基地、平台、项目、人才”五位一体的国际合作机制，建设了100余门课程思政示范与培育课程和500余门人文素质课程，注重培养学生的大情怀和大视野。

二是“强基础”。主要涉及基础学科及其分支学科、边缘学科，包括数学、物理、化学、生物、信息等课程，不仅仅是打牢根基，更重要的是将基础教育与专业教育融会贯通，在基础课教学中融入专业案例，在专业课教育中增加基础知识的深度。北京化工大学形成了精英工程师的基础教育课程体系，本科阶段的数理化基础课程总学时占比达30%以上，通过更加广泛的、不同领域的基础训练，提升学生的原始创新能力，学会怎么应用、怎么学习，从而受益终身。

三是“促交叉”。深化知识架构的交叉贯通，将课程知识点串联搭建课程主线，并将不同学科不同领域并联交叉拓宽知识面，再将理论与实践锻炼贯通构建教产学研赛深度融合的多维立体结构，从而形成“点—线—面—体”一体化的交叉创新网络，将多学科交叉思维潜移默化地渗透各类课程和实践活动中，推进项目式、案例式等探究性教学改革，从而营造多学科交叉融合的创新文化氛围（见图3）。

图3 “点—线—面—体”一体化知识架构

四是“重实践”。主要通过校企合作、科教融合、创新创业、学科竞赛等方式将所学转化为所用，同时将工程伦理、行业风险管理、安全环保等课程与实践全覆盖，强化学生动手实践能力和解决复杂工程问题能力，建立系统的大工程观和工程素养。

（2）聚焦未来关键领域，科学布局专业交叉创新体系。从诺贝尔奖评选结果来看，最近25年交叉研究获得诺贝尔奖的比例已接近一半（49.07%），未来科学上的突破将越来越依赖于学科交叉，只有不同学科实现真正的交叉融合才能激发创新。在新一轮科技革命和产业变革、中美贸易战以及单边主义等多重压力下，我国的石化产业应加快科技创新的交叉融合和变革创新，在绿色制造、高端制造中开辟新天地，才能在变局中开新局、在“卡脖子”中创造突破口。

行业特色型的多科性大学要以学科交叉为核心的学科建设带动专业建设，从而营造创新的大学文化与氛围。北京化工大学作为国家一流学科建设高校，在“新工科”“新文科”“新医科”等高等教育“质量革命”的推动下，聚焦国家创新发展与北京“四个中心”建设需要，通过理工融合、工工交叉、医工融合、工文渗透等，汇聚不同学科知识体系的“养分”，推动人工智能与生命、化工、材料、化学等专业的交叉融合，加快建设“化工+”“人工智能+”专业结构体系与评价体系，并通过学科交叉人才培养计划、大类招生、书院制改革等进行落地实践。

（3）深化教产学研赛协同育人，推进创新创业教育改革。精准把握新工科建设内涵，基于未来产业需求，积极整合多方资源，推进产学融合、科教融合、第一、二课堂融合，将教育链、科技链、产业链、创新链有机衔接，加强协同育人。

一是推进产学融合。加强校企沟通与合作，共享市场信息与行业现状，广泛发动行业协会和校友企业走进校园，通过校企合作开发课程、校企合作典型案例、校企共建实验室等措施，将学校科研实验室、工程中心、创想空间、校外基地整合成一个整体链条，促进人才培养质量的提升和科技成果转化，创新高校与行业企业联合培养人才的新机制。

二是推进科教融合。进一步推进科研成果、科研项目转化为教学内容、实验设备及实验项目等，推进项目式、案例式等探究性课程改革，通过各类研讨课程、大学生创新创业训练计划、学科交叉人才培养计划、学科竞赛等引导学生认识科研、走进科研并开展科研，让科研转化教学“落实落地”。

三是推进学—创—赛—践融合。以各类科技竞赛和创新创业大赛为依据，不断完善“培育—选拔—指导—孵化”的优秀创新创业项目产生机制，建设“一院一赛”创新品牌，组建多层次的校内外创新创业指导教师队伍，推动创新创业教育与专业教育、思政教育紧密结合，推进学科竞赛与课堂教学紧密结合，构建多层次立体化的创新创业课程体系与创新实践平台，实施“创意、创新、创业”三创融合。

北京化工大学通过整合教产学研赛等多方优势，将真实化工厂引入校园。依托三个国家级虚拟仿真实验教学中心，通过科研转化教学，自主研发建成丙烯酸甲酯实物仿真生产线、生物制药类实物仿真生产线和双塔合成DPC精馏实物仿真生产线3条实物仿真生产线，同时开发使用化工单元实验装置、有毒有害气体检测系统等100余套，被百余所高校、科研院所作为教学和研究资源投入使用。

（4）基于工程实际，完善创新实践教学平台建设。没有一流的工程人才，就不可能构建一流的制造业。而支撑一流制造业所需的大化工类领军人才不仅要具备扎实的理论知识与过硬的专业技能，更重要的是要具备对复杂问题的分析、决策和创新解决的能力，这就需要建设一套完备的实践教学平台，以实战来培养学生。

北京化工大学以培养学生的学科基础技能、综合能力、职业胜任力和竞争力为目标，围绕智能、创新、人文、融合、共享的建设理念，以校企协同、科教融合、课赛结合、赛创融合、校企协同、国际合作为主线，基于工程实际，与中石化、华为、西门子、京博控股等100余家企业合作，建成了集真实体验、交流、实习、实训、艺术熏陶为一体的校内外互补的新型创新实践教学平台。支撑开展实习实践、创新创业、学科竞赛、成果孵化、演讲路演、智能化自主创新实验等实践教学活动，全方位锻炼学生的创新实践能力和解决复杂工程问题的能力，坚持走好高校与企业衔接的“最后一公里”。

（5）适应未来技术人才培养特点，打造一流师资。坚持大师引领、名师培育，充分发挥高校一流教学团队、一流科技创新团队、一流科学家团队、知名企业专家在育人过程中的引领作用[3]。引导教师走出学科背景的“舒适区”，专长于两个以上学科且擅长数学、物理、化学、生物等某一基础学科，在跨界整合与科教融合方面有所建树;引导教师创新教学内容与教学模式，实现智慧教学、智慧评价、智慧管理新生态;引导教师走出大学，走进行业并深入产业，对行业未来发展与人才需求了然于心，具备面向未来的知识、视野与扎实的实践技能;引导不同学科背景（专业课与基础课、专业课与人文课等）的教师组建虚拟教研室等新型基层教学组织，建立青年教师能力提升长效机制，加强教师梯队建设。最终力争建设一支熟悉中国国情、基础学科扎实、教学技能娴熟、科研潜力突出的学术与教学、理论与实践并举的“双师型”师资队伍，打造教师教学发展共同体和质量文化。

三、总结与思考

时代在发展，科技在进步，需求在变化，高等工程教育改革永远在路上。因此针对未来不可预知的科技发展与人才需求，如何在注重學科交叉的同时强化基础教育，如何在面向未来颠覆性技术的同时解决当前“卡脖子”技术难题，如何在关注知识与技能的同时注重人文素养，如何结合学校特色将德智体美劳全面培养的教育体系落实、落小、落细，是我们目前面临的挑战。笔者认为，要结合学校目前的学科优势与“双一流”建设，紧密围绕国家宏观经济和行业发展趋势，通过不断调研、摸索，深入剖析优势学科、未来技术与专业建设三者的关系，将学科专业间的交叉融合落到实处并建立一支高水平的双师型师资队伍，在课程体系设置、实践资源拓展、质量评价等方面不断推陈出新，才能在未来的科技战、人才战中占据有利地位，从而打造化工行业特色人才培养高地。

参考文献：

[1]谭天伟，苏海佳，陈必强，等. 绿色生物制造[J]. 北京化工大学学报（自然科学版），2018，45（5）：107-118.

[2] 辛晓，陈立波，栾学钢，等. 我国石油和化工行业人才需求调研分析与思考[J]. 化工高等教育，2019（3）：1-5.

[3]苏海佳，张婷，刘骥翔，等.新工科背景下大化工卓越工程人才培养探索与实践[J]. 北京教育：高教，2019（7/8）：19-21.

[基金项目：教育部人文社会科学专项任务项目（工程科技人才培养研究）重点项目（项目编号：17JDGC001）]

[责任编辑：余大品]

苏海佳，北京化工大学教务处处长，教授;张 婷，北京化工大学教务处助理研究员;谭天伟，北京化工大学校长，中国工程院院士。