一、概要
當前,世界范圍內(nèi)新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命正加速進行,新經(jīng)濟蓬勃發(fā)展,迫切需要一大批多樣化的優(yōu)秀現(xiàn)代工程技術人才,培養(yǎng)創(chuàng)新型卓越工程技術人才,走出特色工程教育的新路子,是新時代我國高等工程教育的必然選擇。CDIO【(構(gòu)思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)和運行(Operate))】工程教育理念由美國麻省理工學院和瑞典皇家理工學院等四所高等院校聯(lián)合提出,以項目產(chǎn)品、生產(chǎn)流程和系統(tǒng)從研發(fā)到運行的生命周期為載體,通過系統(tǒng)的產(chǎn)品設計,培養(yǎng)學生專業(yè)技術知識、個人能力、職業(yè)能力和態(tài)度、團隊工作和交流能力,整體提高學生的綜合素質(zhì)和工程技術能力。長沙理工大學化學化工學院的三個本科專業(yè)(應用化學,化學工程與工藝,輕化工程)辦學歷史悠久,屬于傳統(tǒng)工科類專業(yè),為適應新時代對化學化工類人才的需求,需引入了國際先進的CDIO工程教育理念,將其融入到化學化工類傳統(tǒng)專業(yè)的具體實踐中,并在改革、實踐的基礎上不斷創(chuàng)新和發(fā)展,不斷提高化學化工類人才培養(yǎng)質(zhì)量。
化學化工行業(yè)是我國國民經(jīng)濟十大支柱產(chǎn)業(yè)之一,隨著科學技術的進步,該產(chǎn)業(yè)正在由傳統(tǒng)勞動密集型生產(chǎn)方式向技術密集型生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變,產(chǎn)業(yè)對高級復合型技術人才需求呈現(xiàn)出增長的態(tài)勢。我?;瘜W化工類專業(yè)對學生工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面還存在一定的缺陷。如何利用專業(yè)課程在學科體系中的地位來培養(yǎng)學生將知識傳授和知識應用相結(jié)合,如何培養(yǎng)學生運用基礎理論分析和解決化學化工輕工行業(yè)生產(chǎn)中各種工程實際問題的能力、如何有效地產(chǎn)學研合作構(gòu)建行之有效的工程實踐基地是我?;瘜W化工類專業(yè)乃至整個工科專業(yè)面臨的一個重要的問題,關系到能否真正培養(yǎng)出具有綜合職業(yè)能力和全面素質(zhì)的、能為行業(yè)生產(chǎn)服務的高素質(zhì)復合型專門技術人才。學院開展的一系列改革、探索、實踐、創(chuàng)新,在“問產(chǎn)業(yè)需求建專業(yè)”、“問技術發(fā)展改內(nèi)容”、“問學生志趣變方法”“問內(nèi)外資源創(chuàng)條件”等方面,融合國際CDIO工程教育理念,結(jié)合國家供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革背景下輕化工行業(yè)對人才的需求,創(chuàng)新融合多種工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的手段在專業(yè)教學中實踐,提高我?;瘜W化工類乃至整個工科專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量,以更好地服務社會經(jīng)濟發(fā)展,具有比較重要的現(xiàn)實意義。
二、工作亮點
(1)提出了“大工程背景、系統(tǒng)化教學、全方位培養(yǎng)”的CDIO工程教育新理念。借鑒國際先進的CDIO工程教育模式理念,結(jié)合供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革背景下行業(yè)對化學化工類專業(yè)人才的需求,創(chuàng)新融合多種工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)手段,構(gòu)建了基本訓練、綜合訓練、創(chuàng)新訓練“三層次訓練”的實踐教學體系,建立了教師指導和學生自我訓練相結(jié)合、校內(nèi)實習(實訓)與校外實踐擴展相結(jié)合、學生畢業(yè)設計(論文)與教師科研課題相結(jié)合的“三結(jié)合” 實踐教學模式,通過教學合作平臺、研究合作平臺和師資合作平臺建設校企合作“三平臺”工程實踐基地建設體系,共建省級工程技術研究中心,激活企業(yè)產(chǎn)學研合作教學機制,融入大工程意識,有效提高學生的工程能力和創(chuàng)新精神。
(2)制定了與CDIO理念相適應的“2+2+X”高素質(zhì)復合型專門人才培養(yǎng)方案和系統(tǒng)化教學體系。“2+2+X”人才培養(yǎng)方案體現(xiàn)了“注重知識應用、突出工程能力、強化人文素養(yǎng)、提高創(chuàng)新意識”的育人要求,每個專業(yè)模塊課程的設置均以一個完整和典型的系統(tǒng)或產(chǎn)品的實現(xiàn)為背景,是學生受到從構(gòu)思到設計,再到實現(xiàn)和運行四個CDIO全過程的整體訓練,相互關聯(lián)、互相支撐、融會貫通的理論和實踐教學體系,通過“理論-實踐-創(chuàng)新”三位一體實施教學,“學校-企業(yè)-社會”三位一體參與教學,實現(xiàn)工程人才的系統(tǒng)化培養(yǎng),有效訓練學生的實踐能力和創(chuàng)新意識。
(3)明確了傳統(tǒng)化學化工類專業(yè)高素質(zhì)復合型專門人才培養(yǎng)目標實現(xiàn)的途徑。通過制定一個人才培養(yǎng)方案,構(gòu)建兩個三位一體,重構(gòu)兩個系統(tǒng)化教學,完善四位一體的實踐教學平臺,將CDIO理念融入到工程人才培養(yǎng)的全過程,CDIO理念和新工科的有機融合,產(chǎn)學研結(jié)合,通過對工程人才進行系統(tǒng)化教學和全方位培養(yǎng),著力訓練學生的工程素質(zhì),幫助學生實現(xiàn)多元化,多樣性發(fā)展,工程能力和創(chuàng)新意識深深抓根于內(nèi)心,實現(xiàn)高素質(zhì)復合型專門人才培養(yǎng)目標。
(4)突出學生為本,開創(chuàng)“多線”并進模式互動課堂,改革考核體系。以學生為中心,建立線上、線下、線上線下混合式教學、雙語教學,線上學生利用在線開放課程平臺自主學習,開展問題討論;線下教師進行問題導向性翻轉(zhuǎn)教學。結(jié)合課程內(nèi)容,進行課程思政,將科教融合、協(xié)同育人的理念貫穿于整個課堂教學中;引入實際案例分析及工程實踐,學生組成學習小組,制定解決方案,并進行專題討論,提高了學生的主動性和參與性。根據(jù)線上線下學習的綜合情況制定成績評定標準,實行“線上多項學習測試,線下討論考核,多項累加”的評價方式。綜合成績包括平時成績和期末成績,其中平時成績主要是線上多任務點學習的考評,期末成績?yōu)榫€下考試,考查學生對課程知識的總體掌握情況,這兩部分成績共同對學生在課程學習中進行綜合成績的科學評定,突破傳統(tǒng)考試中一考定終身的模式。
(5)構(gòu)建了企業(yè)需求及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的理論與實踐教學模式。在科研理論與實踐領域植入學生的教學培養(yǎng)中,在大學生的競賽項目及課程設計和畢業(yè)實習等培養(yǎng)階段,充分與企業(yè)合作,共同制定培養(yǎng)計劃,提高學生解決實際問題的能力;從“以教師為主”的模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W生為主體、教師為主導”的模式,著重培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的和創(chuàng)新能力,使學生畢業(yè)到企業(yè)后能更快的適應企業(yè)工作需要,有利于其脫穎而出。
三、經(jīng)驗總結(jié)
深刻領會CDIO工程教育理念精髓,將國際CDIO理念融入化學化工類人才培養(yǎng)的具體實踐中,同時不斷吸收我國高等工程教育新思想、新方法,以發(fā)散性思維,形成CDIO新理念和與之相應的人才培養(yǎng)新模式。
(1)基于CDIO模式的大工程理念,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學觀念,全面優(yōu)化化學化工類人才培養(yǎng)方案
按照現(xiàn)代人才觀、質(zhì)量觀、課程論、教學論的理論,廣泛調(diào)研,按照“2+2+X”模式全面修訂了輕化工類專業(yè)的人才培養(yǎng)方案,培養(yǎng)方案中包含了公共通識基礎課和學科基礎課2個課程平臺,理論和實踐2個教學體系,X個專業(yè)方向模塊課程,2個課程平臺為學生構(gòu)思(C)工程項目奠定基礎,X模塊課程可使學生掌握工程項目的設計(D)、實施(I)和運行(0)。培養(yǎng)過程全程貫穿各種課內(nèi)外、校內(nèi)外基于項目的學習和創(chuàng)新。基于CDIO工程教育理念,結(jié)合國家供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革背景下化學化工行業(yè)對人才的需求,全面修訂了化學化工類專業(yè)的人才培養(yǎng)方案,將修訂后的人才培養(yǎng)方案提交給教育部高等學?;ゎ惡洼p工類專業(yè)教學指導分委會,并納入《輕工類專業(yè)指導性專業(yè)規(guī)范》制定的參考文獻之一,與相關院校進行了交流,得到高度認可。
(2)加強基于CDIO理念的理論和實踐教學,重構(gòu)系統(tǒng)化教學體系
基于CDIO工程理念,將研究性教學理念引入輕化工類專業(yè)的理論和實驗實訓課程教學中,以系統(tǒng)性和綜合性為原則,遵循理論和實踐教學體系并重兼長、工程教育與工程實踐零距離對接的思想,科學構(gòu)建人才培養(yǎng)方案中的理論和實踐教學體系。加大專業(yè)的綜合設計性和創(chuàng)新性實驗實訓的支持力度,強化實踐教學,實踐教學體系體現(xiàn)了“理論-實踐-再理論-再實踐”的循環(huán)培養(yǎng)過程,兩個體系融會貫通、互為支撐,面向工程、突出應用、體現(xiàn)創(chuàng)新,學生既動腦又動手,同時實現(xiàn)兩個體系的功能。項目的實施有效訓練了學生實踐動手能力,激發(fā)了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱情,學科競賽已覆蓋化學化工類專業(yè)學生,近三年來,學生參與課外科技項目近100項,其中湖南省大學生創(chuàng)新性實驗研究項目近10項,學校立項的大學生創(chuàng)新性實驗項目20項,獲國家級、省部級學科競賽獎近100項,培養(yǎng)了一大批綜合素質(zhì)高、具有突出工程實踐能力的化學化工類專業(yè)復合型人才,得到社會和用人單位的廣泛好評,且我校為湖南省唯一設置輕化工程(造紙方向)專業(yè)的高校,素有湖南輕工人才培養(yǎng)黃埔之美譽,我校杰出校友王雙飛院士就是畢業(yè)于我校輕化工程專業(yè)。
(3)加強基于CDIO理念的四個實踐平臺的構(gòu)建,提升學生工程能力和創(chuàng)新精神
以CDIO理念為依托,采取過程研究法,理論研究與實踐相結(jié)合的方式,按照不同的功能要求和運行機制,構(gòu)建和完善四個實踐平臺,分別是CDIO理念下的綜合實驗教學平臺,項目驅(qū)動機制下的工程實踐教學平臺,以賽促能機制下的綜合實踐培養(yǎng)平臺,開放創(chuàng)新背景下的創(chuàng)新實踐培養(yǎng)平臺。按照“以互惠互利為基礎、以技術服務為支持、以校企雙贏為取向”的合作方式,實現(xiàn)了產(chǎn)學研全面合作,共同打造了CDIO教育模式下的工程實踐教學平臺,近5年,我院新增了中央與地方共建化學化工類專業(yè)綜合創(chuàng)新實踐教學平臺1個,湖南省精細化工校企合作創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育基地1個,省優(yōu)秀實習基地4個,長沙市校企合作化學化工創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地1個,校企合作化工類人才培養(yǎng)示范基地1個,校級化工過程虛擬仿真實驗教學中心1個,校企合作掛牌教學基地20個。與巴陵石化、恒生制藥、湖南廣信、岳陽林紙等打造工程實踐校外實習基地,同時和企業(yè)共同組建了省工程技術研究中心,形成了“以產(chǎn)學研合作為基礎,合作研發(fā)中心為平臺”建設和鞏固校外工程實踐基地的新模式,不斷提高學生工程素養(yǎng),培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神。
(4)完善課程體系 ,建設“多線”并行的一流課程,創(chuàng)新教學設計,實現(xiàn)“設導學-夯基礎-重提升”的培養(yǎng)模式。
化學化工類專業(yè)基礎課程的教學團隊將系列課程完整教學資源在在線平臺上發(fā)布,優(yōu)化各類教學環(huán)節(jié),引入精品開放教學資源,建設創(chuàng)新型線上、線下、線上線下混合式一流課程,學生通過平臺上的在線學習來了解化學化工類專業(yè)基礎課的歷史發(fā)展、現(xiàn)狀以及未來趨勢,“多線”并行模式一流課程的線上課堂和線下課堂,教學過程中對每一個環(huán)節(jié)的教學設計進行創(chuàng)新;線上學習包括章節(jié)學習及章節(jié)在線測試,在學習中出現(xiàn)的疑難問題,師生之間可在課程討論區(qū)進行互動和討論來解決;線下進行模塊化循序構(gòu)建教學資源,使教學內(nèi)容實現(xiàn)“設導學-夯基礎-重提升”的科學培養(yǎng)模式,注重跟蹤實踐新技術的發(fā)展,并將其反映在教學內(nèi)容中,更好地提高教學效果。形成自主學習、分析問題及解決問題的能力,培養(yǎng)具有扎實理論基礎,掌握科學思維方法,具有創(chuàng)新精神和解決復雜問題能力的化學化工類新型技術人才。以“兩性一度”一流課程建設標準來設置成績比例,對學生實現(xiàn)較為全面和綜合的評價,設置考核目標,建立綜合成績評定體系。
學院在探索建設具有CDIO工程教育理念的人才培養(yǎng)新模式的實踐中,不斷激發(fā)學生學習、實踐和創(chuàng)新的內(nèi)在潛力及動力,訓練學生自我完善、自我發(fā)展的能力,產(chǎn)生“1+1>2”的疊加效應,培養(yǎng)出具備現(xiàn)代工程素質(zhì),適應性強,新時代社會主義現(xiàn)代化建設所需的工程人才,實現(xiàn)高素質(zhì)復合型專門人才的培養(yǎng)目標。對用人單位進行的畢業(yè)生質(zhì)量跟蹤調(diào)查結(jié)果表明,學院畢業(yè)生適應新環(huán)境快、實踐能力強,心理素質(zhì)穩(wěn)定,富有責任心,深得用人單位贊譽。學院人才培養(yǎng)新模式的實施,進一步提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量,提升了學?;瘜W化工類專業(yè)的社會聲譽。

化學化工學院領導訪企拓崗

化學化工學院與岳陽林紙集團建立校外實習基地

化學化工學院與湖南省計量檢測研究院建立創(chuàng)新實踐基地