２０１４年第４期（总第１３８期） 量竞李 奄 关才化工专业建设与发展的几点思考 ＊ 田维亮，葛振红，汪河滨，张红喜 （塔里木大学生命科学学院，新疆阿拉尔８４３３００） ［摘要］本文根据国内外化工专业培养模式和化工新技术发展对人才培养提出的复合型、创新型人才的 需求，提出了新时期本科院校化工类人才培养模式的几点思考。探讨了以学生为中心，服务社会为目 标，打造厚基础、强实践、重创新的课程体系，加强工程素养的培养，注重学生综合能力提高，切实引导学 生对化工专业学习兴趣，从根本上提高学习动力，培养能够真正解决工程实际问题的社会急需的化工工 程师。 ［关键词］化工专业；人才培养；模式创新 Ｔｈｏｕｇｈｔ ｏｎ ｔｈｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｇｍｅｅｒｌｎｇ Ｐｅｃ１ｎｅｅｒｉｎｇ ＳｐｅｃｉａｌｔｙａｌｔＹ Ｔｉａｎ Ｗｅｉｌｉａｎｇ，Ｇｅ Ｚｈｅｎｈｏｎｇ，Ｗａｎｇ Ｈｅｂｉｎ，Ｚｈａｎｇ Ｈｏｎｇｘｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄｓ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｍｕｌｔｉ—ｌａｙｅｒｅｄ ａｎｄ ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ｔａｌｅｎｔｓ ｗｉｔｈ ｄｅ— ｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ａ ｎｅｗ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎ ｆｉｔ ｆｏｒ ｕｎｄｅｒｇｒａｄｕａｔｅｓ ｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ａｒｅ ｔｈｅ ｃｅｎｔｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ． Ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｓｈｏｕｌｄ ｈａｖｅ ｓｏｕｎｄ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ ｔｈｅｙ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｃｒｅａｔｉｖｅ，ｉ． ｅ．ｔｈｅｙ ｓｈｏｕｌｄ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ ｐｒａｃｔｉｃａ１ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｐｅｃｉａｌｔｙ；Ｔａｌｅｎｔ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ；Ｐａｔｔｅｒｎ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ 化工是运用化学工程学（又称为过程科学，是 化学加工技术的科学基础，以不同规模不同物质 和能量转化与传递过程的共性规律作为其主要研 究内容）的基本原理，是将物质和能量转化与传递 过程的实验室研究成果转化为现实生产力的强有 力工具和杠杆，是一门传统的而又赋予了崭新内 事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究 等工作的高级工程技术人才。 目前，“化工”依然是化学工程、化学工艺与化 学工业的综合简称。Ｌ２ 事实上，化工一级学科涵盖 了化学工程、化学工艺、应用化学、生物化工、工业 催化等二级学科。当前，化学工业在世界范围内 容的发展中的学科。Ｉ１ 化工专业培养的学生是面 向化工、炼油、能源、化学、生物、冶金、食品、轻工、 仍在高速发展着，与生物、制药、材料、能源等行业 相互渗透，形成一个庞大的产业体系，其主要包括 了石油天然气化工、煤化工、有机化工、无机化工、 环境、制药、建材、军工和国家机关等多种部门从 ［作者简介］田维亮（１９７７一），男，讲师，硕士，化学化工系党支部书记。 ＊基金项目：塔里木大学高教课题（ＴＤＧＪ１２０８、ＴＤＧＪ１１１４）。 ｌ８ 关于化工专业建设与发展的几点思考 盐化工、冶金化工、农药化肥、精细化工、高分子化 工、生物化工、材料化工、环境化工、纳米化工、再 生能源化工、宇宙化学工程、海洋化工、化学情报 工程等产业部门。因此，化工专业的知识体系越 来越趋向于一个通用的过程工业知识体系，受到 这个体系训练的学生，有着广泛的发展和创业 空间。 一、化工专业的建设发展现状 （一）国外的培养模式 国外高校化工专业有三种比较典型的模式： 美国模式、德国模式和前苏联模式。＿３ 美国强调 “通才培养”模式，重视专业基础课教学，着重培养 学生的动手能力与创新思维意识，但对于工程设 计、工程实践教学则很淡漠。具体来说，美国化学 工程师的培养，一半是在学校，另一半需由社会来 完成。德国工科大学的本科教育分为两个阶段， 基础阶段和专业阶段。基础学习阶段一般为两 年，学习通用基础课。在专业学习阶段，学生根据 所选择的专业方向，完成规定的必修课和选修课， 同时还必须完成规定的实验、课程设计、专题报 告、实习及毕业论文等实践性环节的训练。学生 学完两年的通用基础课和化工类必修课后，再去 选择完成所设置的选修课和实践性训练后，就成 为某一专业方向的化工类人才，可见这种专业方 向柔性很大。因此，德国化工高等教育强调工程 师素质的培养，重视专业教育和工程训练。前苏 联化工高等教育，专业划分又细又窄，甚至设置化 学工程系、化工工艺系、化工机械系等，这些系下 面又设置许多专业，比如在化工机械系下设化机 制造、化工设备、化工机器等专业。随着经济政治 体制的改革，前苏联也开始进行教育改革，其中一 个方面就是拓宽专业，减小专业“刚度”，增加培养 人才的适应性。美国模式将专业学习和工程训练 交由社会完成，因为我国企业没有岗位培训的基 础，不适合我国国情。德国模式基本上是将专业 学习和工程训练都放在校内完成的，但德国学制 比较长，也不适合我国国情。 （二）我国的培养模式 我国传统化工人才培养模式主要采用了２０ 世纪５Ｏ年代前苏联的培养模式，照搬了前苏联 的教学体系、教学计划和教育内容，采用了“三段 式”教学模式（如课程体系由传统的公共课、专业 基础课、专业课三部分组成，教学环节由理论教 学、实验教学、实习组成，俗称“三段式”），几十年 来虽然经过了一系列的教学改革，但或多或少地 仍留有“三段式”教学的痕迹。目前，我国实际上 是将专业学习和工程训练一部分放在校内，一部 分放在社会。我国现有的培养模式基本上是符合 我国国情的，也就是在学校完成初步的工程训练， 即进行工程师素质的培养，到岗位上再进一步结 合工作需要进行学习和训练，补充必要的专门知 识，增加岗位工程经验以后，便可成为高素质的专 业化人才。 （三）对化工专业培养的新要求 当前，化学工程科学与技术日新月异，化工专 业范围的扩大和跨学科发展愈来愈明显，而且成 为高新科技不可缺少的技术ｏ ＥＺ］化工学科的内容 已从过去的宏观层次逐步发展到介观（泡、滴、粒、 团）、亚微观（界面、纳米）、微观（分子）及大宏观 （环境、资源、能源等的全球可持续发展）的多层次 学科。＿４ 因此，化工类人才的培养面临着更高的 要求。 从毕业生的就业领域来看，化工专业的知识 体系是一个过程工业知识体系，化工专业的学生 需要具备工程观念和素养，才能成为解决生产实 际问题的化工工程师。另外，在全球市场经济的 大背景下，社会需要大量复合型人才，要求既懂工 程又懂经济、法律、管理等。这种具备工程背景知 识的复合型人才如何培养，采用什么模式呢？又 是一个急需解决的问题。 二、加强化工专业建设的思路 在市场经济条件下、化工技术迅速发展和国 家对创新型人才需求的背景下，国内许多高校对 化工专业培养进行了大量教学改革与探索，Ｅ６，７］ 如清华大学的中国工程院士金涌教授、天津大学 的中国科学院士余国琮教授，还有浙江大学、华东 理工大学等，取得了比较好的效果。本文是在他 们的成果的基础上，提出的几点设想。 （一）目标建设 专业建设以学生为中心，更好服务社会为目 标。一方面，学校培养的是学生，是以学生为塑造 对象的，最终学校培养的学生好与坏，不是由学校 本身来衡量的（这里不否定学校的评价标准），而 是由其培养的学生走向社会后，由社会及其用人 单位给予评价的。另一方面，学生来学校接受教 育，其一是培养能力，其二是就业，如果学校培养 关于化工专业建设与发展的几点思考 １９ 的学生走向社会后无立足之地，无法凭借所学知 识去获得生存的能力，也不能说我们的教育是成 功的。因此，教学过程中要注重关注学生的实际 情况和社会需要，切实加强各种能力的培养。 （二）课程建设 课程建设是学科发展的重心之重，其建设还要 以加强专业基础课、专业课的建设为基础，打造同 学们扎实牢固的专业知识，加强实践教学环节，培 养工程素养，同时要紧随其前沿发展动态。化工学 科发展历程：第一个发展阶段，从１９世纪末到２Ｏ 世纪初是化工学科的诞生期，以“单元操作”的概念 为标志，＿８ 将不同部门的复杂的化工生产过程归纳 为具有共性规律有限单元过程，如流体输送、传热、 过滤、吸收、萃取、精馏等基本单元；第二个阶段以 “三传一反”为学科标志：“三传一反”指动量传递、 热量传递、质量传递和化学反应工程；ｌｇ 当前，伴随 着学科交叉的快速发展（如纳米科学、材料科学、生 命科学和环境科学等学科的交叉），化工学科内容 也在不断深化和延伸：由简单物系向复杂物系发 展、由单一过程向耦合过程发展、由定态向非定态 发展、由宏观向微观发展、由描述现象向阐述机理 发展等，现正进入第三个发展阶段。＿ｌ４ 中国科学院 院士郭慕孙教授提出“三传一反＋Ｘ”［１０１中国工 程院院士、清华大学金涌教授等曾提出了以“物质 传递与转化”“能量传递与转化”和“信息传递与转 化”的“三传三转”作为新范式ｏ［１１，１ ２］美国工程院院 士韦潜光教授提出了以“产品工程”代替“过程工 程”的新范式，中国科学院院士汪家鼎教授、中国科 学院院士余国琮教授等认为化学工程的研究范围 必须进一步深入到介观尺度、微观以至大宏观的多 层次领域范畴，探索其领域的共性规律。中国科学 院副院长、中国科学院院士李静海等认为“三传一 反”仍将是化工的核心，但其研究内容必须变革才 能适应经济社会发展的需求，才能在其学科交叉与 融合的过程中，发挥重要作用。虽然我国化工界对 化学工程的新阶段还没有定论，但是这些观点基本 上代表了我国化工界的态度。ｌ４ 因此，化工学科的 课程建设仍要以“三传一反”为其课程设置的中心， 还要加强介观、微观及交叉学科等方面的建设，同 时要紧随学科发展的最前沿，紧密结合当前社会发 展的实际需要。 （三）能力建设 伴随现代工业技术的快速发展，需要大量具 有良好工程素养和能力，同时具有基础扎实、知识 面广、综合素质高、实践能力强、具有开拓精神、创 新能力和竞争意识的应用型、复合型人才。 ５ 理所 当然这也对化工高级人才的培养模式及质量提出 了新的艰巨挑战，要求在培养模式上充分体现知 识、能力、素质协调发展的培养目标。化工学科是 以工科为主，结合各地的实际，学科方向应以应用 研究为主，应用基础研究为辅。其毕业生大多选 择石化工矿企业、研究院、设计院，少部分选择公 务员或其他工作。因此，化工类学生的培养过程， 应定位于培养学生的工程技术及其理念和技能， 以及工程管理能力，而且还要掌握现代化学工程 师具备的设计和其他辅助工具的能力（Ａｓｐｅｎ ｐｌｕｓ、ｆｌｕｅｎｔ等大型模拟软件），加强综合能力的 培养。同时积极鼓励学生参与教师的课题研究， 深入工矿企业，锻炼工程实践管理能力，使他们走 出校门后，能尽快适应工作要求。 （四）兴趣建设 调查发现，中国学生选学化工专业后的愉悦 程度远低于美国、英国等发达国家同类毕业 生。［１ａ３一些学生对化工的概念、研究对象领域、就 业的方向，以及他们将要从事什么样的工作等问 题不是很清楚，这就更谈不上让他们去热爱化工 这一行业了。因此，通过各种形式，比如科普讲 座、专题、典型案例等方式，加大化工学科的宣传 教育力度，让同学们知道化工专业是可以大有作 为的专业，有着广阔的职业前景，可以为经济社会 发展做出巨大贡献，成为行业大师、专家，实现人 生价值的。同样，伴随学科交叉的快速发展，学习 化工同样能成为饱学之士，满足求知欲，能激发学 生的好奇心。加强培养同学对化工的兴趣，能使 学生充分认识到化工学科有着深邃的知识内涵和 强大的学术魅力，从而去主动地学习化工、热爱化 工、献身化工。 （文字编辑：吴文水） 参考文献： ［１］李成岳．化学工程学研究进展与展望［Ｊ］．化工进展， ２Ｏ１０，（３）：４－７． ［２］房鼎业．跨世纪的化学工程［Ｊ］．化工生产与技术， ２０００，７（１）：５一ｌ１． ［３］吴金星，魏新利，王定标等．化工类专业培养模式和 知识体系的研究与实践ＥＪ３．高教论坛，２００７，（２）：９２—９４． （下转第８页） ８ 基于创新能力培养的Ｓｅｍｉｎａｒ教学模式探索与实践 三、Ｓｅｍｉｎａｒ课程的教学体会与思考 实施Ｓｅｍｉｎａｒ课程教学，重点在于培养学生 “学”的能力。学生是学习的主体，学习的主动权在 于学生。如果学生学习的自主性不高，就不会自觉 本课程学习期间至少参与一次Ｓｅｍｉｎａｒ课程的实 践。由于Ｓｅｍｉｎａｒ教学模式比较适宜于小班教 学，班级人数多的情况下学生可分成若干小组，有 多个选题供每个小组选择，每次针对一个专题开 展Ｓｅｍｉｎａｒ研讨。教师在进行Ｓｅｍｉｎａｒ教学前需 要收集资料提炼课程内容，提出合适的讨论问题， 并且要课外指导学生Ｓｅｍｉｎａｒ研讨的准备。 Ｓｅｍｉｎａｒ教学中，教师要比在传统教学中投入更 多的精力。但这一过程也促使教师不断地学习， 专业知识也在不断地积淀过程中得以提高。 地去查阅和阅读参考资料，也不会积极参加讨论。 但是学生的学习自觉性又是可以通过培养逐步形 成和提高的。所以，教师在教学的全过程中，必须 重视对学生进行学习目的、学习态度的引导、鼓励 或激励。Ｓｅｍｉｎａｒ这种教学模式鼓励学生探寻自学 的方法，不必崇拜老师及教材，在研讨中发现真理 或趋近真理。在专业英语Ｓｅｍｉｎａｒ课堂上，常常能 Ｓｅｍｉｎａｒ教学使学生在研究和讨论中逐步学 会运用辩证唯物论的思维方法去观察、分析和解 看到学生争论问题时的固执和解决问题后的喜悦， 以及学生团队合作成功后的成就感。与过去被动 听课相比，Ｓｅｍｉｎａｒ研讨课上学生的精神要振奋得 多。学生的自主学习潜力得以发掘，学生学习的热 情和主动性自然而然就调动起来了。在Ｓｅｍｉｎａｒ 过程中，学生学会了研究性学习的方法，自己学习 决问题，这样既能有效地培养学生分析和解决问 题的能力，同时也培养了学生团队合作精神。此 外，为了激励学生自主学习和参与研究，对于学生 成绩的评定除了考试成绩之外，教师还可以依据 Ｓｅｍｉｎａｒ研讨课学生的表现，结合参与、交流、准 的成果常常能得到老师和同学的认可，因此他们的 自主学习就会产生马太效应：学习积极性越高，学 得越好。因此，成功的教学方式或教学方式的成 备、思辨、团队精神对学生进行综合评价。 总之，Ｓｅｍｉｎａｒ教学模式强调教学与科研的结 合，培养学生团队合作精神，更注重学生研究能力、 功，就是教师真正践行了教育家叶圣陶先生的教学 理念：教是为了用不着教。 Ｓｅｍｉｎａｒ课程的内容选择必须恰当。Ｓｅｍｉ— ｎａｔ选题与小型研究和模拟研究必须相适应，以 免过虚。上述“Ｏｌｅｆｉｎ Ｍｅｔａｔｈｅｓｉｓ——Ａｃｈｉｅｖｅ— ｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｎｏｂｅｌ Ｐｒｉｚｅ ｆｏｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｉｎ ２００５”选题 自学能力与创新能力的培养，使其学习能力可持续 发展。如果我国高校能广泛运用Ｓｅｍｉｎａｒ模式于 本科教学，将有利于改变人才培养观念，提高人才 培养质量。因此，Ｓｅｍｉｎａｒ教学顺应了“创建一流 本科教育”的时代发展需要，对《国家教育规划纲 要》倡导的创新型人才培养方针具有积极意义。 （文字编辑：吴文水） 参考文献： 既让学生了解了化学领域最高奖项和最新发展动 态，我们又根据专业英语课程的特点训练了学生 的中英文表达能力。Ｓｅｍｉｎａｒ课程选题可灵活多 样，教学内容可不拘泥于课本而直接来自于学科 研究前沿，以使每位学生根据自己的兴趣爱好在 ［１］李平，朱贻安等．大学生创新能力的培养与实践［Ｊ］． 化工高等教育，２０１３，（３）：８－１１． （下转第４３页） （上接第１９页） ［４］李静海．浅谈２１世纪的化学工程［Ｊ］．化工学报， ２００８，５９（８）：１８７９—１８８３． ＨｉｌＪ，１９２３． ［９］Ｂｉｒｄ Ｒ Ｂ，Ｓｔｅｗａｒｔ Ｅ，Ｌｉｇｈｔｆｏｏｔ Ｅ Ｎ．Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｈｅ— ｎｏｍｅｎａ［Ｍ］．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：Ｗｉｌｅｙ，１９６０． ［１ｏ］Ｋｗａｕｋ Ｍｏｏｓｏｎ（郭慕孙），Ｌｉ Ｊｉｎｇｈａｉ（李静海）． Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，ｒｅａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｕｌｔｉ—ｓｃａｌｅ［Ｊ］．Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｎａｔｕ— ｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ（自然科学进展），２０００，１０（１２）：１０７８—１０８２． ［５］余国琮．化工学科的发展态势与高等人才的培养 ［Ｊ］．教学与教材研究，１９９８，（２）：８－１０． ［６］艾宁，计伟荣，项斌等．化学工程与工艺专业人才培 养模式改革的探索与实践［Ｊ］．化工高等教育，２００９，１１０ （６）：２８—３１． ［１１］金涌，王壶．化学工程学与化学工程教育［Ｊ］．中国大 学教学，２００９，（６）：３－６． ［７］余国琮，李士雨，张凤宝等．化工类专业创新型人才 的培养［Ｊ］．化工高等教育，２００６，８７（１）：８－１１． ［８］Ｗａｌｋｅｒ Ｗ Ｈ，Ｌｅｗｉｓ Ｗ Ｋ，ＭｃＡｄａｍｓ Ｗ Ｈ．Ｐｒｉｎｃｉ— ［１２］刘铮，金涌，魏飞等．化学工程科学发展的回顾与思 考［Ｊ］．化工进展，２００２，２１（２）：８７—９１． ［１３］金涌，张立平，刘铮等．化学工程教育的挑战与创新 ［Ｊ］．高等工程教育研究，２００９，（３）：１－６． ｐｌｅｓ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ［Ｍ］．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：ＭｃＧｒａｗ－
