大学化学, 2021, 36(11): 2109040-0 doi: 10.3866/PKU.DXHX202109040

 

新工科背景下石油石化特色应用化学一流专业建设实践

燕永利,, 顾雪凡

Construction of First Class Applied Chemistry Specialty Characterized by Petroleum and Petro-Chemical Engineering under the Guidance of Emerging Engineering Education

Yan Yongli,, Gu Xuefan

通讯作者: 燕永利,Email: yylhill@163.com

收稿日期: 2021-09-13   接受日期: 2021-09-16  

基金资助: 陕西省一流本科专业建设项目
西安石油大学教育教学改革研究项目: 应用化学专业新工科建设融合课程思政协同育人模式探索与实践

Received: 2021-09-13   Accepted: 2021-09-16  

Abstract

Owing to the cultivation international talents meeting Chinese oil and gas exploration and development, as well as "The Belt and Road" strategy, the applied chemistry specialty of Xi'an Shiyou University, relying on the first-class doctoral program in petroleum and natural gas engineering and the first-class master program in chemistry, has formulated and implemented the professional training program according to emerging engineering education (3E) project and characterized by petroleum and petro-chemical engineering. The specialty construction is mainly based on building the "golden course" in professional core course, and we create curriculum groups designated for engineering issues, merging course ideology and politics. Importantly, we pay attention to teacher team construction, increase the percentage of dual-qualified teachers gradually, and deepen the integration of basic chemistry and professional teachers with special backgrounds. Furthermore, we have established 9 experimental practice teaching platforms and 5 training bases based on interdisciplinary integration of related disciplines, promoting innovation and entrepreneurship education, and deepening cooperation with industrial enterprises, universities and institutes. Fortunately, we have comprehensively improved the quality of talents cultivation and the level of specialty construction. In 2020, the applied chemistry specialty has been approved as the provincial first-class specialty construction, holding specialized and advantageous subjects at oil and gas field chemistry in western China.

Keywords: Applied chemistry ; Emerging engineering education ; Petroleum and petro-chemical engineering ; First-class specialty ; Cultivating talents

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燕永利, 顾雪凡. 新工科背景下石油石化特色应用化学一流专业建设实践. 大学化学[J], 2021, 36(11): 2109040-0 doi:10.3866/PKU.DXHX202109040

Yan Yongli. Construction of First Class Applied Chemistry Specialty Characterized by Petroleum and Petro-Chemical Engineering under the Guidance of Emerging Engineering Education. University Chemistry[J], 2021, 36(11): 2109040-0 doi:10.3866/PKU.DXHX202109040

建设发展新工科,深化高等工程教育改革是新时代高等教育改革的重要任务。地方高校着眼于突出优势特色、服务战略大局的新工科建设是其加快内涵式发展的内在需要[1]。西安石油大学是西北地区唯一一所以石油石化为特色的多学科普通高等学校,是陕西省高水平大学建设院校。学校坚持以人才培养为核心,全面落实立德树人根本任务,以新工科建设为引领,全面构建创新创业人才培养体系。

我校应用化学专业源于1958年创建的石油炼制专业,是我国高校中最早设立的石化类专业之一。1980年更名为应用化学专业,1985年开始招生,学科专业稳步发展。1996年获批“应用化学”硕士点,2001年立项建设省重点学科,2020年获省级一流专业和“化学”一级学科硕士点。西安石油大学化学化工学院为推进新工科背景下我校应用化学建设,聚焦煤、石油、天然气开发“清洁转化与高值利用”相关新理论、新技术、新材料,注重在育人过程中以工程问题为引导,在专业知识教授中剖析基础理论、融入前沿科学研究成果。以下详述我院在教育教学的理念革新、人才培养模式的创新探索、课程群建构的优化升级、相近相关学科的交叉融合、师资队伍的梯队建设、教育教学质量的考核评价等方面进行系列改革与实践,所取得的丰硕成果。

1 应用化学专业概况

1.1 专业定位

新工科背景下,我国高等教育需培养综合素质高和创新能力强的“新工科”人才,以适应行业和区域经济社会升级发展的需要,亦是为我国产业发展和国际竞争提供人才保障[2]。我校应用化学专业以国家能源化工产业发展和“一带一路”国际人才需求为导向,秉承“石油石化”传统办学特色,立足西部油气资源,培养创新意识强、国际视野宽,能够解决石油、石化、新能源、材料、环保等多学科交叉领域化学问题的高素质理工复合型应用人才,将本专业建设成为油气田化学特色鲜明的高水平国家一流专业。

1.2 特色优势

依托石油与天然气工程一级学科博士点、化学一级学科硕士点,结合石油石化行业和区域经济发展现状,构建“化学基础扎实、实践能力突出、环保使命感强、工程背景厚重、产学研深度融合”的理工复合型特色育人模式。拥有“石油石化污染处理与利用”国家重点实验室、省级化学化工实验教学示范中心等平台,在“一带一路”相关地区的国际石油石化人才培养方面发挥示范引领作用。本专业毕业生扎根西部、心系国家,满足区域发展对应用化学人才的需求,已发展成为我国西部油气田化学特色优势专业。

2 特色鲜明的人才培养体系构建

工科背景深厚的学科优势为我校专业体系的健全与完善提供了坚实的基础,特色鲜明的行业优势为我校一流专业的建设提供了核心竞争力,得天独厚的地域优势为我校一流专业的发展提供了新契机。应用化学专业充分利用本校学科、行业及地域优势,实现学科交融,聚焦行业发展,加强国际人才培养,积极响应国家新工科建设的发展需求,为特色新工科人才培养作出新的探索与实践。依托学校办学优势,致力于“学科、专业、课程一体化”,建构应用化学一流专业特色鲜明的人才培养体系。

2.1 人才培养方案持续改进

2.1.1 育人理念科学化

坚持以习近平新时代中国特色社会主义高等教育思想为指导,以人才培养为核心,坚持“以本为本”,推进“四个回归”,全面落实立德树人根本任务。坚持“育人为本、德育为先、能力为重、全面发展”理念,强化课程思政和专业思政,牢固树立OBE (Outcomes-based Education)教育理念,以新工科建设为引领,以石油石化工业需求为导向,全面构建人才培养体系[3-5]

2.1.2 育人目标精准化

本专业以国家能源化工产业发展和“一带一路”国际人才需求为导向,秉承“石油石化”传统办学特色,立足西部油气资源,培养知识、能力、素质等各方面全面发展,系统掌握化学基础理论和实验技能,具备良好的科学素养、文化修养、道德水准和法制意识,具有国际视野、创新意识、实践能力、终身学习能力、团队合作与沟通能力,能够从事科学研究、产品开发及管理工作,并能够解决石油、石化、新能源、材料、环保等多学科交叉领域化学问题的高素质理工复合型应用人才。

2.1.3 育人体系系统化

强化人才培养定位,创建人才培养的“三融合”体系,即:化学理论和油气田应用理论相融合、化学基础实验与油气田专业实验相融合、创新创业与毕业论文相融合。该体系以服务社会为宗旨,彰显油气田化学专业特色,并围绕国家能源和“一带一路”战略需求,加强国际人才培养。

2.2 一流课程建设改革与实践

在人才培养视域下,本科教育依托于专业,课程设置是学科的专门化和体系化。在人才培养质量层面,学科、课程、专业是紧密相连的有机统一体[6, 7]。细而言之,学科以知识为中心,专业则以问题为导向。课程作为专业的具体内容,应伴随专业目标的调整与内涵的深化而进行重构,需对课程设置门类和课程教学内容等进行调整。本专业基于一流专业建设、一流课程思政引领以及金课培育等举措,落实人才培养中心工作,切实提高人才培养质量。

2.2.1 课程设置孕育专业特色

课程体系清晰,结构合理,通识教育课、学科基础课、专业课和实践教学环节等设置合理,体现公共基础、专业基础、专业延伸、专业应用等方面的有效衔接。同时,以工程问题为引领,注重学生在石油石化行业领域的实践能力、科学思维、创新精神的培养;并通过核心课程门门有思政,赋予了学科基础课程石油精魂。

例如,习近平总书记指出要推动传统产业高端化、智能化、绿色化,推动全产业链优化升级。“绿色化”在石油工业上游领域(油气田开发)体现为“环境保护、储层保护、油品保护、安全生产”这一最新工程需求。基于这一导向,剖析涉及的化学基础理论和先进技术等,将人才培养方案中通识教育课程、学科基础课程、专业教育课程集成,课程群涵盖应用化学理论、工艺、技术,共同支撑工程问题的解决。进一步地,科研成果反哺教学,例如将教师学术专著、发表科学研究论文作为高年级学生专业教育、创新实验、专业竞赛等的辅助读物。以此探索与实践应用化学专业新工科建设融合课程思政协同育人(图 1)。

图1

图1   工程问题引导的特色课程群


2.2.2 金课建设深化专业特色

本专业基于金课“高阶性、创新性、挑战度”的建设要求,优化课程体系,深化教学内涵结合新理论、新技术、科研实践案例持续更新教材内容;建设油气田化学专业前沿课程,将新技术、新方法融入课程体系,打造五类“金课”及配套课程群;深入探索将课程思政育人与混合式教学新模式有机融合。已建成“清洁能源技术”“油气田绿色化学”等专业前沿课程3门;结合油气田化学发展特点,主编《油气田化学原理》等教材17部,获中国石化联合会教材一等奖3项、二等奖2项。

3 高素质优秀师资队伍建设实践

3.1 师资队伍建设

坚持“新老兼顾、外引内培”理念,强化师资队伍建设。以石油石化需求为牵引,应用化学专业特色与发展趋向为纽带,兼顾“老教师引领示范”和“青年教师开拓创新”相结合的方式激发教学活力,持续强化基础化学和专业特色多学科背景教师间的融合。分层次从石油石化等能源化工企业引进优秀双师型人才,引进具有海外博士学位或研究经历的高层次人才;同时选派教师赴企业或境外研修、访学、交流合作等。推动教师对能源化工发展和未来趋势清晰准确的认识,有利于教师在日常教学中融入行业新理论、新技术,助力行业发展所需新工科人才培养。目前本专业共有任课教师58人,形成教师梯队结构,激发教育教学活力;教授为本科生上课率100%,教学效果优良率100%。

3.2 教学组织建设

坚持“名师引领,团队协作”模式,加强教学组织建设。以教学名师为轴心,教学团队建设为抓手,打造兼具丰富理论教学及高尖科学研究“双师型”教师队伍,依托省级教学团队和省级实践教育基地,引导和鼓励教师积极参与创新与实践教学平台建设,全面提升实践教学质量。本专业现有省部级教学名师2人、校级师德先进个人3人,省级师德建设示范团队和教学团队各1个,省级创新团队4个,校级教学团队8个,承担省级教改项目3项。

4 新工科背景下的一流专业改革探索

4.1 课题引领的教学体系改革

秉承以学生发展为中心的课题引领的教学改革探索[8-10]。即:以学生当前发展状态为基础,以促进学生发展为目的,专业教师积极参加教学研究及相关专业建设活动,并深度参与学生思想引导、专业辅导、心理疏导等。为实现全员育人、全过程育人、全方位育人目标,全面提升人才培养质量,坚持在本科生中实施导师制,做到教书与育人相结合、教学管理与学生管理相结合、专业教学与综合辅导相结合、学业指导与人文关怀相结合,制定了《化学化工学院本科生导师制实施细则(试行)》。

充分调研学生的学习基础、认知水平、个性特点、发展诉求,立足课程内容知识本身,融合现代信息技术,深化教学改革。构建“课堂讲授、仿真实训、网络课堂”三位一体的立体课堂,实现理论教学体系、实验教学体系、实践教学体系协同育人。加大在线课程资源建设,借助慕课、微课等教学资源,创设情境、启发思考、协作交流、总结提高;挖掘和融合思政元素,实现品格素质塑造和专业知识传授的统一。完成3项省级和10项校级教改项目。丰硕的教学研究成果反哺于教学过程,进一步丰富了教学资源,优化了人才培养结构。教师追求卓越、持续学习的率先示范作用也影响了学生终身学习意识的形成。

4.2 多维评价的创新能力培养

大工科理念下,高等专业人才的培养不仅需要掌握扎实的专业基础知识,同时需要着力培养创新意识、创新精神以及创新能力,以达到解决“复杂工程问题”的要求[10]。本专业强化育人过程管理,注意激发学生兴趣,不断深挖学生潜能,优化考核办法和成绩评价方式,强化生产实习和毕业论文环节。结合油气田大数据需求,为学生提供智能教学环境和优质教学平台的支撑,变被动学习为主动学习,增加学生的有效学习时间,提升教学效率。大力推动创新创业教育模式,鼓励学生参加学院专业教师科学研究项目、创新创业训练计划、科技竞赛、社会调查等课外实践教学,主持完成大学生创新创业计划项目国家级18项、省级21项。

4.3 政校企协同共建的育人平台

贯彻OBE育人理念,聚焦产学研,利用校企资源,拓展校内外实践教学平台,优化实践教学内容,提升学生创新创业能力(图 2)。建成陕西省创新创业教育基地和陕西省大学生校外创新创业实践教育基地各1个;建成虚拟仿真实验中心等9个实验实践教学平台;与西安石油大油气科技有限公司等5家单位建立完备的实习基地。近三年本专业学生完成创新创业训练项目和省部级及以上化学化工竞赛103项,发表学术论文51篇,授权专利18项,其中5项成果成功应用于西部油田。

图2

图2   政校企协同共建的育人平台


4.4 对接新工科人才评价的初步实效

本专业建立了毕业生能力和素质跟踪调查机制,每年均通过线下座谈、问卷、走访及线上调查等方式进行人才培养质量调查,不断提高育人质量,适应时代发展,满足社会需求。20年来平均就业率达95%以上,居学校前列,为我国尤其西部石油石化企业培养输送了大批工程人才。毕业10年的学生中93%已具有中级以上职称,35%具备高级职称,20%成为企业业务骨干,已成为克拉玛依油田、长庆油田、延长油田等国家大型企业发展的中坚力量。

5 教学质量保障体系建设实践

坚持“以本为本、四个回归”理念,形成特色鲜明的石油石化人才培养模式;强化教学质量监控和保障体系的内循环与评价反馈机制的外循环模式,通过制度建设、质量监控、评价反馈等方面确保教学与育人质量双“四评”工作机制的有效运行(图 3)。

图3

图3   教学质量保障体系


制度建设:明确逐级质量保障体系;着力师德师风建设,制定《关于教风建设的意见》《课堂教学的指导意见》等管理规范;提升“三全育人”质量,建立学业预警和帮扶机制,对困难学生进行精准帮扶,完成既定毕业达成要求。

质量监控:注重从教师素养、教材建设、课堂教学和实践教学等过程着手,严把质量监控关,形成规范化操作模式,并持续改进;已建成省级精品课程4门、出版优秀特色教材9部、承担省级以上教改项目3项、建成省级示范实验教学中心1个、荣获各类教学质量奖25项。

评价反馈:坚持专家督导、同行评教、学生评教、讲课比赛的教师教学“四评机制”,坚持专业竞赛、升学就业、用人企业、社会评价的育人质量“四评机制”,培养出省级、校级教学名师各2名;指导学生荣获国家级实验大赛3项。近三年本科生发表学术论文51篇,授权发明专利18项,毕业生继续深造获得硕士和博士学位37人。毕业生就业后,工作适应性、动手能力、综合素质及知识结构等方面表现突出,获得社会和用人单位一致好评,对毕业生培养目标满意度达到87%以上。

6 结语

西安石油大学应用化学专业建立了毕业生能力和素质跟踪调查机制,不断提高人才培养质量,适应时代发展,满足社会需求。二十年来平均就业率为95%以上,79%毕业生在西部就业,83%毕业生在石油石化相关行业领域就业,逐步成长为国家大型石油石化企业发展的中坚力量。本专业将一如既往地坚定服务国家能源和“一带一路”发展战略,围绕“双一流”建设需求,不断强化石油石化特色,拓展专业内涵;深入完善师资队伍建设,优化立德树人环境;持续加大教学资源建设力度,打造特色“金课”;推进创新产教研融合,筑牢一流校企育人平台;大力深化国际合作,拓展学生国际视野;把本专业建设为基础理论扎实、实践能力强、石油石化特色鲜明的具有国际影响力的一流专业,在人才培养、科学研究、社会服务等方面在西北地区乃至全国发挥更大作用。

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