具有石油化工特色的应用化学一流专业建设的思考与实践

杨占旭，蔡天凤，胡跃鑫，宋丽娟，王吉林，施岩，李剑，钱建华

辽宁石油化工大学石油化工学院，辽宁 抚顺 113001

1 引言

截至2019年底，国内共有471所高校开设了应用化学专业。由于历史因素和办学定位不同，各校应用化学专业在人才培养目标、培养模式、培养特色、课程设置和教学建设等方面都有所不同[1–4]。辽宁石油化工大学应用化学专业始建于1978年，经过40多年持续建设和发展，专业办学基础雄厚，石油化工特色鲜明，先后获批辽宁省本科示范性专业、辽宁省石油化工紧缺人才培养基地、国家级特色专业、辽宁省重点支持专业、辽宁省首批优势特色专业、辽宁省一流本科教育示范专业，在2014年辽宁省普通高等学校本科专业综合评价中位列省属高校第一位。学校深入落实《教育部关于加快建设高水平本科教育，全面提高人才培养能力的意见》、“六卓越一拔尖”计划2.0系列文件要求，持续推动应用化学新工科建设，夯实基础，强化专业特色发展，全面提升人才培养质量，打造特色鲜明的应用化学一流本科专业，2019年应用化学专业成功入选首批国家级一流本科专业建设点。在专业建设过程中，形成了一系列具有借鉴意义的经验。

2 一流专业建设要点

2.1 明确基于需求导向的特色培养的目标定位

对于省属高校，交叉融合和特色优势发展是专业生存发展的前提，是竞争优势的最主要体现。辽宁石油化工大学应用化学专业紧密对接石油化工行业和辽宁省对石油化工人才的需求，结合学校石油化工特色高校的办学定位和学科优势，在专业建设过程中，坚持以石油化工为主线，着眼于石油化工产品的深加工，注重与化学工程与工艺、能源化学工程、高分子材料与工程等专业相结合，突出应用化学专业理学与工学交叉的特色，形成了工业分析、精细化工和油田化学三个特色培养专业方向，形成了一整套在行业高校举办优势特色应用化学专业的思路和举措，构建了凸显石油化工特色“12334”人才培养体系(图1)。即强化石油化工这一特色，实施2段式导师制，构建3个特色专业方向，构建3层次理论教学和实验教学体系，依托4个国家级和省部级实践育人平台。40年来，累计为国家石化行业输送了5000多名一流工程技术人才，他们中的大多数已经成为石油化工行业的技术骨干和中高层管理人员[5]，凸显了专业办学特色和人才培养的适应性和发展的高阶性。

图1 石油化工特色应用化学专业人才培养体系

2.2 构建三层次专业理论课教学体系

在建设过程中，应用化学专业以“社会需求为导向，学生能力培养为核心”，在推进学生全面发展的基础上，建立了“专业基础课程-专业融合课程-专业方向课程”三个层次的专业理论课程教学体系(图2)，主要做法包括：

图2 “专业基础课程-专业融合课程-专业方向课程”三层次的理论教学体系

首先，强化化学基础知识、基本理论和基本技能培养，筑牢学科基础，提高学生的科学素养和研究能力。强化无机化学、分析化学、有机化学、物理化学等专业基础平台课程，培养学生从事化工类职业必须具备的化学基础；其次，注重和化学工程与技术学科的交叉和融合，以化工原理、化学反应工程和化工安全与环保等课程作为专业融合平台课程，为实现理工融合奠定良好基础，增强学生设计开发能力，实现基础知识和基本理论向应用的拓展；第三，为全面对接区域和行业发展需求，引导学生个性化、特色化发展，设置了三个特色专业方向的模块课程，包括：(1) 工业分析方向：设置石油化工分析、催化剂分析等课程，着力培养学生从事石油化工产品分析及结构剖析所需的专业能力；(2) 精细化工方向：以精细有机合成、精细化工工艺学和精细石油化学品作为特色课程模块，培养学生从事精细石油化学品合成及研发的能力；(3) 油田化学方向：以油田应用化学、表面及胶体化学等课程作为特色课程，培养学生油田化学品研究与开发的能力。

2.3 构建“三位一体、多维度”实验教学体系

应用化学专业毕业生主要服务于中石油、中石化、中海油等石油化工企业，从事生产操作及技术管理工作，为了将人才培养与学生的就业发展实际相结合，我们明确了应用型工程技术人才的专业培养定位，并强化了应用能力和创新思维培养。专业依托国家级石油化工实验教学中心和辽宁省应用化学实验教学示范中心，构建了化学基础实验、化工融合实验和专业特色实验相互关联的“三位一体、多维度”实验教学体系(图3)。

图3 “三位一体、多维度”实验教学体系

为了提升学生的实验动手能力，缩短学生适应实际工作的时间，专业对实验教学体系和教学内容进行了重新构建。在化学基础实验部分，强化实验教学与理论教学的联系，精炼基础实验内容，增加化工融合实验，扩展专业实验深度，全面对接企业需求。同时合理安排综合性、设计性、创新性实验内容，提高学生自主设计和完成实验的能力，进而培养学生的综合素质和创新能力(表1)。例如，开设的柴油溶剂精制设计实验，采用“启发”式教学模式，利用“翻转课堂”激发学生的学习兴趣，着力培养学生查阅文献资料的能力、设计能力、动手能力和创新能力，为学生进入企业后能够更快地适应岗位要求奠定基础；为了培养学生的催化剂研发能力，掌握用先进的分析测试仪器表征催化剂的结构和性质，专业与大型仪器分析测试中心联合开设了“催化剂分析实验”，将实验课堂搬进分析测试中心，通过使用先进的科研设备，如全自动物理静态分析仪、场发射电子扫描显微镜、X射线粉末衍射仪等，表征催化剂的比表面积及孔结构、形貌特征、晶体结构等信息，扩宽学生的视野，激发学生的科研热情，也为毕业论文环节打下坚实的基础；除此之外，在后期的课程建设中，专业立足本校石油化工特色，进一步深化实验教学改革，优化完善实验内容，增加石油化工产品助剂的制备及性能分析实验，形成石油化工产品的“研发–分析–测试”实验教学培养链。

表1 应用化学专业特色实验及实验类型

2.4 构建以应用型实践能力培养为核心的实践教学体系

应用化学专业通过开展实习实践教学平台建设和教学体系改革，重点解决实践教学模式陈旧、学生实习参与度不足等问题。专业围绕石油化工特色，聚焦行业需求和地方经济，积极探索建设适用于应用化学专业的实践教学体系，满足培养具有较强工程实践能力的应用型工程技术人才的教学需要，主要举措包括：依托“4平台”——国家级石油化工虚拟仿真实验教学中心、国家级及省级虚拟仿真实验项目、基于石油化工产业链的校内实物仿真工程实践平台以及国家级大学生工程实践教育中心，构建了虚拟仿真、实物仿真和现场实习“三位一体”的生产实习教学模式，将专业的培养链与行业的产业链、需求链对接，根据职业岗位能力要求构建实践教学课程内容，沿着基本技能到专业技能，直至职业化综合素质和创新能力的提升路径，使教学过程符合生产实际，真正做到教学与生产结合，从而保障学生在实习实训中掌握“用得上”的技能。应用化学专业每年有150余名学生依托“4平台”开展实习实训教学。由于具有良好的实习实训效果，该平台现已面向校内外其他有需求的高校和企业开放，先后接待中国民航大学、沈阳化工大学、辽宁科技大学、营口理工学院等高校的相关专业学生生产实习300余人次/年；接待中石化青岛安全工程研究院、大连石油化工研究院、抚顺石化公司、抚顺矿业集团等企业新员工入职培训约150人次/年。经过多年的建设与发展，现已成为应用型和技能型人才培养的重要基地(图4)。

图4 “4平台”实践教学平台

2.5 构建促进人才培养和产业需求深度融合的校企协同育人路径

校企协同育人是解决人才培养供给侧和产业需求侧不匹配的根本途径。辽宁石油化工大学原隶属于中国石油化工集团公司，是新中国第一所石油工业学校，学校所在地辽宁省抚顺市是我国重要的石油化工产业基地，抚顺石化公司是我国炼油工业的摇篮，具备开展校企协同育人的优势。同时，专业根据学校出台的《辽宁石油化工大学关于聘请行业、企业人员参与教学工作的暂行规定》，积极对接行业、企业专家，明确行业、企业人员的聘任条件、聘任程序、工作职责和工作方式等内容，为行业、企业人员参与教学工作提供了政策保证。专业主要从以下几方面实施校企协同育人：

(1) 校企联合制定培养方案、设立实践课程。邀请各大企业不同领域专家深度参与专业培养方案和实践课程的制定，如企业专家提出应用化学专业人才培养应结合“智能炼化”和“分子炼油”技术，在仪器分析实验中增加了在线气质联用等教学内容，推动“智能+教学”的线上线下混合式实验培养模式。

(2) 校企合作建设校内实训平台和校外实践教育基地。如学校与中国石油抚顺石化公司、秦皇岛博赫科技开发有限公司合作，以抚顺洗化厂工业化生产装置为原型，在保持工业级大尺寸特征的前提下，按照比例缩小(8 : 1)，共建适应于应化专业人才培养、完整体现工业化装置和工艺流程的校内实训平台。再如，学校建成对接企业生产实际的壬基酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠精细化工实训模块，供学生在实习实训中自主操作，有效培养了学生的自主学习能力；专业还依托学校与石油化工企业一脉相承的传统优势和地处抚顺石化城的地缘优势，在抚顺石化公司下属洗化厂、烯烃厂、催化剂厂以及石油一、二、三厂建成了国家级大学生工程实践教育中心，承担包括驱油用烷基苯生产、油品分析、催化剂生产等实习内容。这些平台和基地契合我校应用化学专业的人才培养定位，提高学生的工程实践能力。

(3) 实施了校内导师+企业导师的“2段式”导师制，企业导师全程参与教学活动。从大二开始，为应用化学专业学生开设学科前沿和形势与政策课程，聘请企业专家和学校专家介绍该领域最前沿的科研成果，实现科研反哺教学，激发学生兴趣。进入大三，学校导师与企业导师共同指导学生参加“互联网+”大学生创新创业、挑战杯等学科竞赛以及生产实习、毕业论文(设计)等教学过程，企业导师负责安全指导、工程案例讲解，校内导师负责指导查阅文献、论文撰写等过程。近三年，从抚顺石化公司、抚顺石油化工研究院选聘企业的技术骨干20人作为企业导师参与教学环节，与校内导师共同指导96名学生参与各种学科竞赛，获国家级奖38项，省级奖67项；获得国家级创新创业训练计划项目15项，省级26项。“2段式”导师制有效提升了学生综合设计、解决复杂工程问题的能力。这种校企协同育人的培养模式，有效提升了学生的创新实践能力，也为企业发现有用的技术及管理人才、增加学生就业率提供了有效途径。

(4) 实施专业教师服务企业促进工程实践能力发展的政策。专业建立了博士、教授到企业服务等的相关制度。教师到企业期间学校实行教学工作量减免，服务期满考核合格后认定服务地方工作经历一次，作为教师岗位考核和职称晋升的必要条件。近三年，本专业有16人参与到服务企业的工作中，抚顺市电视台和抚顺日报等媒体也先后报道了王德慧、丁巍等老师服务地方的优秀事迹。这样不仅使专业教师加深了对企业生产实际的了解，促进了教师利用自己的专业知识帮助企业解决技术难题，而且还提高了教师的工程实践能力，使他们在授课过程中能够更多地理论联系实际，改变过去过度偏重理论而轻视实践的局面，有效地提升了教学质量，促进了人才培养质量的提升，实现了高校与企业互相促进、互利共赢的目标。

3 结语

辽宁石油化工大学应用化学专业以社会需求为导向，通过突出石油化工的办学特色，通过强化理论教学体系、实验教学体系、实践教学体系及校企协同育人的系统设计，较好地适应了石油化工行业的高速发展，形成了系统的改革和建设经验，所培养的应用型工程技术人才较好地满足了石油化工行业及区域经济发展的需要，受到普遍好评。