基于提升創新能力的高校化工專業育人研究與途徑分析
作者:趙亞梅 常 薇 楊坤德 張洛紅 劉 斌
發布時間:2021-03-10 10:24:00 來源:陜西教育(高教)
[摘 要]人才創新能力的強弱是決定我國化工行業國際競爭力的核心所在。文章從提升大學生創新能力的角度,在高校化工專業人才培養過程中,提出了將創新能力與發展學生個性緊密聯系、化工產業與化工專業多維度融合、創新創業實踐與化工專業教育緊密結合、新興科技與化工育人交叉融合、現代信息技術與化工教學資源有機結合的五條有效途徑,促進創新驅動化工高等教育內涵式發展。
[關鍵詞]創新型人才 化工高等教育 育人途徑 個性化培養
基金項目:陜西省高等教育教學改革項目(項目編號:19BY078);西安工程大學重點教學改革項目(項目編號:19XGZO4)。
化工作為我國國民經濟的傳統支柱產業之一,與世界化工強國相比存在很大差距,其產能嚴重過剩且相對大而不強,自主知識產權的核心技術等源頭創新的缺乏成為發展瓶頸。2019年和2020年行業發展趨勢表明,基于新工科建設,主動布局應對變化塑造未來的創新人才十分關鍵。《2019年中國石油和化學工業經濟運行報告》顯示,我國石油和化工行業的營業收入為12.27萬億元,同比增長1.3%,為4年來新低。其利潤總額6683.7億元,同比下降14.9%,煉油業利潤下降42.1%,出現近五年最大降幅,化工業利潤下降13.9%,為十年來最大降幅。2020年上半年, 受全球新冠肺炎重大疫情等因素影響,石油和化工行業的營業收入5.07萬億元,下降11.9%,利潤總額下降58.8%,經濟運行下行壓力仍然很大,國際宏觀經濟環境嚴峻復雜。
因此,化工產業轉型升級需要依賴創新人才的培養,人才創新能力強弱直接決定了工業競爭力和發展速度,以及改變全球化工行業的結構現狀和競爭優勢情況。然而,我國化工專業人才培養過于注重確定性知識傳授、對學科交叉與問題解決的開放性重視不足,學生創新意識與能力偏弱,已不能適應化工產業應對未來復雜多變形勢的人才需求。基于創新驅動化工高等教育內涵式發展,尋求更為有效的化工類專業人才培養的新思路與有效途徑尤為重要。
途徑一:提升創新能力與發展學生個性的緊密聯系
創新是增強化工產業國際競爭力的關鍵所在,提升學生的創新能力是化工高等教育人才培養的指引方向。我國《南史·后妃傳》中最早表述“創新”為創立或創造新東西?,F代創新理論主要代表人熊彼特認為,將生產要素或生產條件的重新組合引入生產體系中即為創新。創新是指在一定范圍內首次引入新東西、新概念或制造新變化的行為或過程,涉及科技、文化、人才等多個領域。發展學生個性與提升創新能力有著密切的聯系,充分發展學生個性,發揮其優勢潛能和獨特性,有助于創造出符合時代甚至引領時代的新事物。獨立、自由的個性是創新人才成長的搖籃,面對化工產業轉型升級的重大戰略,化工高等教育應該基于創新驅動內涵式發展,注重創造性人格塑造,培養學生敢于質疑、勇于批判、獨立判斷、獨特見解等素質,提升學生創新能力。
個性屬于多學科的復雜概念,其共識為每位獨立個體是個性而獨特的。從心理學的角度來說個性是個體特有的特質模式及行為傾向的統一體,從哲學角度來說則是個體區別于其他個性的本質特征的綜合,獨特性和共同性的統一,從教育學角度來說表現為個體在社會實踐中所持態度和行為的綜合特征。尊重學生個性發展,并不完全是現代新觀點。我國古代教育家孔子提出的“因材施教”“和而不同”的教育理念,是最早有關個性化思想的闡述。新時代賦予大學生鮮明的時代特征,注重自己個性,并從多維度去展示個性魅力,從而成為最具創新力和創造力潛質的群體之一。
創新力與創造力寓于個性之中,個性是創造力萌發與生長的土壤,勇于向傳統智慧挑戰、提出新想法、不墨守成規的個性化人才有著更高的創新力與創造力。獨特的個性從某種程度上說就是創新性與創造性的反映,沒有個性就沒有創造力,缺乏個性就缺乏創造力?!耙越處煘橹行摹钡膫鹘y人才培養模式,在我國教育大眾化推進中起著重要作用。隨著我國由教育大國向教育強國的轉變,以學生為中心,尊重學生個性發展從培養“共性”出發追尋自由“個性”,促進學生的“特性”充分、協調和全面發展,將提升學生創新能力與學生個性發展緊密聯系,已經成為有效的重要途徑之一。
途徑二:化工專業育人與化工產業發展的多維度融合
隨著化工高等教育的不斷發展,校區交流合作,通過產學研長效協同育人逐漸被人們所認知和肯定。雖然高校對與企業協同育人的熱情很高,但企業由于各種原因及考慮,參與長效協同育人的積極性不高,很多合作僅僅停留在表面。以專業育人與產業發展的雙贏為基礎,從理念、模式、保障和評價等多維度進行深度融合,才能促使企業發揮協同育人的社會職責。
國際一流大學及我國化工優勢高校的校企協同育人經驗值得借鑒。例如美國麻省理工學院 (MIT) 經過100多年探索,開創了“大學和企業”合作的高水平工程實踐教育為特征的產學研育人典范。MIT構建了化工實踐學院育人運行模式,成功地將課內教學與科研項目、企業實踐有機融合起來,創設了“本科生研究機會計劃”,為學生創新能力的培養提供了廣闊舞臺。加拿大多倫多大學,通過項目—模式—課程教育的應用學習與實習實踐相結合的產教融合教育模式,構建了創新人才培養新模式,其實施效果良好。日本采用以官產學聯盟作為互動平臺,將科學城及研究中心作為實踐基地,運用拓展化的培養模式進行人才創新能力培養。我國化工高等教育改革與實踐也取得了一定的成績。例如依托“大化工”學科優勢,北京化工大學不斷調整優化“大化工”類工程人才培養結構,構建了“創新與實踐能力、三層次四模塊課程體系、多層次—多類型—多途徑—網絡化四大實踐平臺”工程創新人才培養新模式,對化工創新人才培養具有一定的示范與借鑒作用。結合能源化工行業特色,“學、研、踐、行”四位一體多層次循序漸進的能源化工實踐創新型人才培養模式、圍繞全球化專業視野的化工專業拔尖創新型人才工程實踐育人模式“校企合作—課程體系模塊化—研究型專業實驗—分段式實習”的漸進式化工專業創新型人才培養模式等,在提升學生創新能力方面取得了良好效果和實踐經驗。
通過校企交流合作進而模糊高?!髽I之間的邊界多維度融合,對提高學生創新思維及實踐能力是有效的。從理念上,高校化工專業育人理念與化工企業用人理念相互滲透,尋求合作共贏的育人共識,分析高校育人在化工專業人才培養理念、目標等方面存在的問題。充分發揮企業優勢,將化工生產的新興技術、現代化工的設計方法、化工分析檢測新技術等相關內容,前置到現有教學和人才培養體系中。此外,邀請企業參與課堂教學、培養方案修訂、實習實訓及論文答辯等環節,更為深入地協同育人。教師也通過參加企業實踐和交流合作,促進教師科研能力提升,探究在化工生產過程中的復雜工程問題,并將其成果進行孵化與轉化,為化工產業的順利轉型升級提供技術支持。
途徑三:化工學科與新興科技的交叉融合
化工專業不是新興專業,但是與新興技術發展緊密聯系。例如美國《斯坦福2025》計劃公布引起了世界矚目,基于個性化教育和終身化學習的主導思想,提出開環大學、自控節奏教育、軸心翻轉和目的性學習等新構想,從學科專業主導轉向以問題興趣主導的教育變革,對傳統高等教育是一種徹底性的顛覆創新。斯坦福大學為了打造學科優勢,集中資源重點發展化工生物學科,并衍生出了10個跨學科組織和19個研究中心,促成了一批具有交叉性質的新型化工電子學科,并創造了連續獲得15項諾貝爾獎的奇跡,成為真正的世界一流學科。
隨著新興技術的不斷出現,將化工與人工智能技術、化工與新能源技術、化工與精密檢測技術等學科交叉融合,這有助于形成化工學科的特色方向群,為在新工科建設中主動改造升級傳統化工專業提供了新思路與途徑。通過結合高校各自的辦學特色和行業發展需求,以化工學科特色方向群作為引導,制訂相應的培養方案,從學科交叉點出發創新實踐平臺,激發學生的創新意識和創新思維,提升化工特色方向大學生創新能力,培養多元化、個性化的化工類專業人才。這對促進化工產業順利轉型升級,主動布局應對變化塑造未來創新人才具有重要的戰略意義。
途徑四:化工專業教育與創新創業教育的緊密結合
由于受到教育理念滯后、教學資源不足、育人模式單一等因素影響,化工專業教育更多注重的是確定性知識傳授,但是對開放性化工問題探究、創新意識與思維培養重視不足。創新創業教育是時代主旋律,作為一個基礎的素質教育,培養學生的創新思維、創業意識和能力是創新創業教育的目標。然而,自2012年教育部印發了《關于做好“本科教學工程”的國家大學生創新創業訓練計劃實施工作的通知》以來,各高校通過多種形勢支持本科生的雙創教育,但是創新創業教育似乎并沒有觸及教育的本質。
高校在專業教育研究基礎上,積極開展關于創新創業的驅動、要素、生態及路徑等理論的研究與實踐?;诨I的學生在不同年級接受的專業教育程度不同,從大學生創新創業的認知、意識萌發、實踐參與、自主選擇等逐級多環節與專業教育緊密結合,創新創業教育突出化工專業個性化特色,化工專業教育為創新創業教育提供專業支撐。我國創新創業教育起步晚,應該被充分認識與研究,從外圍邊緣走向化工創新人才培養核心,與化工專業教育密切結合,避免“專創兩層皮”,共同協作提升化工專業大學生的創新能力。
途徑五:化工專業教學與現代教育技術的有機融合
現代科學技術應用在教育中,為學生和教師提供了多種學習與教學方式,教學模式更多樣化了。隨著教育技術的發展,現代信息技術具有數字化、網絡化、多媒體化、智能化、虛擬化等特點,將其應用于化工課程相關的教學設計與課程開發,可以有效提升化工教學的效果與質量。
基于線上課程教學內容及拓展性的化學工業實例、工藝設計視頻等教學資源建設,進行線上、線上線下混合多種教學模式改革,為學生個性化“學”和教師個性化“教”提供條件。將計算機輔助技術與專業知識有機融合,提升學生現代化工設計水平,通過計算機軟件進行化工工藝流程設計、工藝優化、化工設備設計與選型等設計任務。因此,將現代教育技術與化工教學有機融合,實現化工的教學過程、教學資源、教學效果及教學效益的最優化,培養學生的創新意識與創新思維能力。
結 語
面臨新機遇與挑戰,一方面繼承化工人才創新能力培養的成功育人經驗,一方面轉變化工學科原有的發展觀念,以“立德樹人”為引領,突破傳統模式的桎梏,基于重視學生個性發展、校企協同育人的界限模糊、專創教育的密切結合、多學科交叉融合、教育技術優化專業教學的多條培養思路與途徑,保護學生創新的原動力,為行業發展培養真正具有創新能力的化工人才。
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作者單位:趙亞梅 常薇 張洛紅 劉斌 西安工程大學環境與化學工程學院化學工程系
楊坤德 西北工業大學航海學院水聲工程系
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