[摘 要]人才创新能力的强弱是决定我国化工行业国际竞争力的核心所在。文章从提升大学生创新能力的角度,在高校化工专业人才培养过程中,提出了将创新能力与发展学生个性紧密联系、化工产业与化工专业多维度融合、创新创业实践与化工专业教育紧密结合、新兴科技与化工育人交叉融合、现代信息技术与化工教学资源有机结合的五条有效途径,促进创新驱动化工高等教育内涵式发展。

[关键词]创新型人才 化工高等教育 育人途径 个性化培养

基金项目:陕西省高等教育教学改革项目(项目编号:19BY078);西安工程大学重点教学改革项目(项目编号:19XGZO4)。

化工作为我国国民经济的传统支柱产业之一,与世界化工强国相比存在很大差距,其产能严重过剩且相对大而不强,自主知识产权的核心技术等源头创新的缺乏成为发展瓶颈。2019年和2020年行业发展趋势表明,基于新工科建设,主动布局应对变化塑造未来的创新人才十分关键。《2019年中国石油和化学工业经济运行报告》显示,我国石油和化工行业的营业收入为12.27万亿元,同比增长1.3%,为4年来新低。其利润总额6683.7亿元,同比下降14.9%,炼油业利润下降42.1%,出现近五年最大降幅,化工业利润下降13.9%,为十年来最大降幅。2020年上半年, 受全球新冠肺炎重大疫情等因素影响,石油和化工行业的营业收入5.07万亿元,下降11.9%,利润总额下降58.8%,经济运行下行压力仍然很大,国际宏观经济环境严峻复杂。

因此,化工产业转型升级需要依赖创新人才的培养,人才创新能力强弱直接决定了工业竞争力和发展速度,以及改变全球化工行业的结构现状和竞争优势情况。然而,我国化工专业人才培养过于注重确定性知识传授、对学科交叉与问题解决的开放性重视不足,学生创新意识与能力偏弱,已不能适应化工产业应对未来复杂多变形势的人才需求。基于创新驱动化工高等教育内涵式发展,寻求更为有效的化工类专业人才培养的新思路与有效途径尤为重要。

途径一:提升创新能力与发展学生个性的紧密联系

创新是增强化工产业国际竞争力的关键所在,提升学生的创新能力是化工高等教育人才培养的指引方向。我国《南史·后妃传》中最早表述“创新”为创立或创造新东西。现代创新理论主要代表人熊彼特认为,将生产要素或生产条件的重新组合引入生产体系中即为创新。创新是指在一定范围内首次引入新东西、新概念或制造新变化的行为或过程,涉及科技、文化、人才等多个领域。发展学生个性与提升创新能力有着密切的联系,充分发展学生个性,发挥其优势潜能和独特性,有助于创造出符合时代甚至引领时代的新事物。独立、自由的个性是创新人才成长的摇篮,面对化工产业转型升级的重大战略,化工高等教育应该基于创新驱动内涵式发展,注重创造性人格塑造,培养学生敢于质疑、勇于批判、独立判断、独特见解等素质,提升学生创新能力。

个性属于多学科的复杂概念,其共识为每位独立个体是个性而独特的。从心理学的角度来说个性是个体特有的特质模式及行为倾向的统一体,从哲学角度来说则是个体区别于其他个性的本质特征的综合,独特性和共同性的统一,从教育学角度来说表现为个体在社会实践中所持态度和行为的综合特征。尊重学生个性发展,并不完全是现代新观点。我国古代教育家孔子提出的“因材施教”“和而不同”的教育理念,是最早有关个性化思想的阐述。新时代赋予大学生鲜明的时代特征,注重自己个性,并从多维度去展示个性魅力,从而成为最具创新力和创造力潜质的群体之一。

创新力与创造力寓于个性之中,个性是创造力萌发与生长的土壤,勇于向传统智慧挑战、提出新想法、不墨守成规的个性化人才有着更高的创新力与创造力。独特的个性从某种程度上说就是创新性与创造性的反映,没有个性就没有创造力,缺乏个性就缺乏创造力。“以教师为中心”的传统人才培养模式,在我国教育大众化推进中起着重要作用。随着我国由教育大国向教育强国的转变,以学生为中心,尊重学生个性发展从培养“共性”出发追寻自由“个性”,促进学生的“特性”充分、协调和全面发展,将提升学生创新能力与学生个性发展紧密联系,已经成为有效的重要途径之一。

途径二:化工专业育人与化工产业发展的多维度融合

随着化工高等教育的不断发展,校区交流合作,通过产学研长效协同育人逐渐被人们所认知和肯定。虽然高校对与企业协同育人的热情很高,但企业由于各种原因及考虑,参与长效协同育人的积极性不高,很多合作仅仅停留在表面。以专业育人与产业发展的双赢为基础,从理念、模式、保障和评价等多维度进行深度融合,才能促使企业发挥协同育人的社会职责。

国际一流大学及我国化工优势高校的校企协同育人经验值得借鉴。例如美国麻省理工学院 (MIT) 经过100多年探索,开创了“大学和企业”合作的高水平工程实践教育为特征的产学研育人典范。MIT构建了化工实践学院育人运行模式,成功地将课内教学与科研项目、企业实践有机融合起来,创设了“本科生研究机会计划”,为学生创新能力的培养提供了广阔舞台。加拿大多伦多大学,通过项目—模式—课程教育的应用学习与实习实践相结合的产教融合教育模式,构建了创新人才培养新模式,其实施效果良好。日本采用以官产学联盟作为互动平台,将科学城及研究中心作为实践基地,运用拓展化的培养模式进行人才创新能力培养。我国化工高等教育改革与实践也取得了一定的成绩。例如依托“大化工”学科优势,北京化工大学不断调整优化“大化工”类工程人才培养结构,构建了“创新与实践能力、三层次四模块课程体系、多层次—多类型—多途径—网络化四大实践平台”工程创新人才培养新模式,对化工创新人才培养具有一定的示范与借鉴作用。结合能源化工行业特色,“学、研、践、行”四位一体多层次循序渐进的能源化工实践创新型人才培养模式、围绕全球化专业视野的化工专业拔尖创新型人才工程实践育人模式“校企合作—课程体系模块化—研究型专业实验—分段式实习”的渐进式化工专业创新型人才培养模式等,在提升学生创新能力方面取得了良好效果和实践经验。

通过校企交流合作进而模糊高校—企业之间的边界多维度融合,对提高学生创新思维及实践能力是有效的。从理念上,高校化工专业育人理念与化工企业用人理念相互渗透,寻求合作共赢的育人共识,分析高校育人在化工专业人才培养理念、目标等方面存在的问题。充分发挥企业优势,将化工生产的新兴技术、现代化工的设计方法、化工分析检测新技术等相关内容,前置到现有教学和人才培养体系中。此外,邀请企业参与课堂教学、培养方案修订、实习实训及论文答辩等环节,更为深入地协同育人。教师也通过参加企业实践和交流合作,促进教师科研能力提升,探究在化工生产过程中的复杂工程问题,并将其成果进行孵化与转化,为化工产业的顺利转型升级提供技术支持。

途径三:化工学科与新兴科技的交叉融合

化工专业不是新兴专业,但是与新兴技术发展紧密联系。例如美国《斯坦福2025》计划公布引起了世界瞩目,基于个性化教育和终身化学习的主导思想,提出开环大学、自控节奏教育、轴心翻转和目的性学习等新构想,从学科专业主导转向以问题兴趣主导的教育变革,对传统高等教育是一种彻底性的颠覆创新。斯坦福大学为了打造学科优势,集中资源重点发展化工生物学科,并衍生出了10个跨学科组织和19个研究中心,促成了一批具有交叉性质的新型化工电子学科,并创造了连续获得15项诺贝尔奖的奇迹,成为真正的世界一流学科。

随着新兴技术的不断出现,将化工与人工智能技术、化工与新能源技术、化工与精密检测技术等学科交叉融合,这有助于形成化工学科的特色方向群,为在新工科建设中主动改造升级传统化工专业提供了新思路与途径。通过结合高校各自的办学特色和行业发展需求,以化工学科特色方向群作为引导,制订相应的培养方案,从学科交叉点出发创新实践平台,激发学生的创新意识和创新思维,提升化工特色方向大学生创新能力,培养多元化、个性化的化工类专业人才。这对促进化工产业顺利转型升级,主动布局应对变化塑造未来创新人才具有重要的战略意义。

途径四:化工专业教育与创新创业教育的紧密结合

由于受到教育理念滞后、教学资源不足、育人模式单一等因素影响,化工专业教育更多注重的是确定性知识传授,但是对开放性化工问题探究、创新意识与思维培养重视不足。创新创业教育是时代主旋律,作为一个基础的素质教育,培养学生的创新思维、创业意识和能力是创新创业教育的目标。然而,自2012年教育部印发了《关于做好“本科教学工程”的国家大学生创新创业训练计划实施工作的通知》以来,各高校通过多种形势支持本科生的双创教育,但是创新创业教育似乎并没有触及教育的本质。

高校在专业教育研究基础上,积极开展关于创新创业的驱动、要素、生态及路径等理论的研究与实践。基于化工专业的学生在不同年级接受的专业教育程度不同,从大学生创新创业的认知、意识萌发、实践参与、自主选择等逐级多环节与专业教育紧密结合,创新创业教育突出化工专业个性化特色,化工专业教育为创新创业教育提供专业支撑。我国创新创业教育起步晚,应该被充分认识与研究,从外围边缘走向化工创新人才培养核心,与化工专业教育密切结合,避免“专创两层皮”,共同协作提升化工专业大学生的创新能力。

途径五:化工专业教学与现代教育技术的有机融合

现代科学技术应用在教育中,为学生和教师提供了多种学习与教学方式,教学模式更多样化了。随着教育技术的发展,现代信息技术具有数字化、网络化、多媒体化、智能化、虚拟化等特点,将其应用于化工课程相关的教学设计与课程开发,可以有效提升化工教学的效果与质量。

基于线上课程教学内容及拓展性的化学工业实例、工艺设计视频等教学资源建设,进行线上、线上线下混合多种教学模式改革,为学生个性化“学”和教师个性化“教”提供条件。将计算机辅助技术与专业知识有机融合,提升学生现代化工设计水平,通过计算机软件进行化工工艺流程设计、工艺优化、化工设备设计与选型等设计任务。因此,将现代教育技术与化工教学有机融合,实现化工的教学过程、教学资源、教学效果及教学效益的最优化,培养学生的创新意识与创新思维能力。

结 语

面临新机遇与挑战,一方面继承化工人才创新能力培养的成功育人经验,一方面转变化工学科原有的发展观念,以“立德树人”为引领,突破传统模式的桎梏,基于重视学生个性发展、校企协同育人的界限模糊、专创教育的密切结合、多学科交叉融合、教育技术优化专业教学的多条培养思路与途径,保护学生创新的原动力,为行业发展培养真正具有创新能力的化工人才。

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作者单位:赵亚梅 常薇 张洛红 刘斌 西安工程大学环境与化学工程学院化学工程系

杨坤德 西北工业大学航海学院水声工程系

责任编辑:杨子