基于多學科交叉融合的大化工卓越工程人才培養模式實踐探索
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摘 要：“卓越工程師教育培養計劃”作為我國工程教育改革的紐帶與橋梁，自2010年啟動至今，在應對國家經濟轉型和社會發展對工程人才需求中起到引領和推動作用。以北京化工大學為例，介紹在“卓越計劃”實施過程中，學校始終將多學科交叉融合的創新性思維融入到卓越工程人才培養的全過程，重點突出了在人才培養質量、創新實踐平臺和國際化教育等改革中的實踐探索經驗，致力于打造“大化工”特色鮮明的創新型卓越工程人才培養基地。
關鍵詞：卓越工程人才培養;創新;國際化;實踐
北京化工大學（以下簡稱學校）作為一所具有鮮明行業特色和堅實行業背景的高校，同時作為首批“卓越工程師教育培養計劃（以下簡稱“卓越計劃”）”試點院校，承擔了為“大化工”領域培養具有自主創新能力和國際競爭力的高端工程人才的重任?！白吭接媱潯睂嵤┮詠恚瑢W校始終按照“以需求為導向，以工程實踐能力培養為核心，以產學研合作為手段”的人才培養基本思路，將多學科交叉融合的創新性思維融入工程師教育的全過程，形成了一套獨具“大化工特色”的卓越工程人才培養模式，為國家輸送了一大批具有創新創業能力、跨界整合能力、高素質的各類交叉復合型卓越工程科技人才。
學校以“大工程觀”為引領，以“大化工”為特色，不斷加強工程教育的工程性和創新性，通過將真實世界的體驗融入工程師教育，著重培養學生解決復雜工程問題的能力。充分發揮學校研究型大學多學科優勢和科研強勢，以及豐富的國際合作交流和校友資源優勢，重點推進校內外工程實訓基地建設、“雙導師”建設、產學研全面合作，加強對拔尖工程人才的可持續培養。同時，引導高水平科研團隊承擔“學科交叉人才培養”任務，打通科教優勢轉化渠道，規范科研基地育人職責、加強科研與學科領域的課程設計要求。依托軟物質科學與工程高精尖創新中心、實體研究院的科研平臺和師資優勢，以產業發展需求為導向，以前沿的科研項目為載體，打造大化工領域國際化工程教育高端品牌。
構建“大化工”特色卓越工程人才培養體系
1.優化課程體系，提高人才培養質量
以經濟社會發展需求為導向，整合優化專業課程體系，設置專業核心課程，加大專業選修課比例，加強多課堂環境下學生創新和實踐能力的培養。依托課程地圖，增加多維度的工程設計類和工程實踐類的模塊化課程，聯合企業導師不斷優化調整專業培養計劃，著重培養學生的工程設計能力和工程實踐能力。同時，打破原有專業設置，以跨學科的教學或科研團隊為主體，開展跨學科研習項目計劃，增設跨學科輔修專業和學科交叉課程認證項目，通過學科交叉和專業互通，探索工程教育的跨專業融合，提高“卓越計劃”專業學生的創新能力和研究水平。以培養創新型工程人才為依托，以工程教育專業認證標準為抓手，對學校2017版本科人才培養方案進行了全面修訂。為培養學生解決復雜工程問題的能力，要求各專業增加工程實踐類課程和創新型課程的比例，聯合行業企業共同制定實習實踐類課程的教學計劃。針對“卓越計劃”專業工程實驗班的學生，畢業環節嚴格實行校企“雙導師”，校內導師與企業導師全程共同參與畢業論文的指導與考評，同時增加與課題相關的工藝設計環節，通過多種途徑不斷激發學生的主觀能動性和創新能力。
2.不斷推進專業認證，促進專業建設
2016年6月，中國科學技術協會代表我國正式加入《華盛頓協議》，成為第18個會員國，標志著我國工程教育質量達到了國際標準。專業認證以學生為中心、產出為導向和持續改進為三大基本理念，是推動高校教育教學改革、完善質量評價體系的重要手段，截止到2016年底，全國累計775個工科專業參加認證，涉及高校124所。學校目前已有多個專業參與了工程教育專業認證。表1列出了學校已經通過認證的專業。截止到目前，學校2/3的“卓越計劃”試點專業已經完成了工程教育專業認證，成功挺進全球工程教育“第一方陣”。
“十三五”以來，學校進一步深化教育教學改革，積極構建與國際接軌、實質等效的高等工程教育新模式，鼓勵通過工程認證的工科專業申請ABET（工程技術評審委員會）國際認證。同時，將ABET獨特的教學管理方法和以學生為中心的理念傳播到非工科專業當中，切實提升學校的整體教學水平。
3.基于多學科交叉融合，打造侯德榜工程教育品牌
為推動拔尖創新人才培養，打破專業壁壘，構建學科交叉的環境和平臺。2013年，學校啟動了“學科交叉人才培養計劃”，組建學科交叉班，通過構建跨專業、多元化的學科交叉人才培養實施方案，培養學生的跨學科科研能力和實踐能力。得益于多學科交叉融合的理念以及“卓越計劃”的實施經驗，依托學?；?、過程裝備、自動化、通信等具有流程行業特色專業的學科優勢，建立“大工程觀、大系統觀”的工程理念。2014年，成立侯德榜工程師學院，旨在實施工程教育的一體化，加強對拔尖工程人才的可持續培養。
為深入探索卓越工程師的成長規律，學校以侯德榜工程師學院為改革試驗區，緊扣產業需求，改革課程體系和教學內容，建設具有化工特色的專業集群，同時以學科交叉班為抓手，深化科教融合，推進跨學科的合作學習和科學研究，培養既具有流程行業知識背景、又能夠利用信息化技術對流程行業的具體領域實現信息化改造的“大化工”領域“第四次工業革命”的領軍人才，打造侯德榜工程教育品牌。
4.加強創新創業，打造多樣化工程科技人才
以“大化工”行業特色為引領，以提高人才培養質量為目標，學校不斷完善創新創業人才培養體系，將創新“基因”根植于工程人才培養的全過程。2015年，出臺《北京化工大學創新創業教育改革實施方案》，明確了未來五年學校創新創業教育改革的指導思想、目標任務、改革舉措和保障措施。以大學生創新創業訓練計劃、學科競賽、學科交叉班、創新課程為代表的各項舉措極大地激發了學生的創新意識和創業實戰能力。近三年，學校學生在核心期刊和重要國際會議上發表中英文論文52篇，申請和獲得專利授權10項，獲得各類學術論文或實物成果1，000余項，在全國及省市比賽中獲獎1，406人次。 2016年，學校自動化專業新開創新課程“工業實用技術”，以最新引進的“純凈水流程”為教學平臺設定不同控制工程類研究題目，學生通過組建團隊自由選題，在八周的時間內完成相關研究并進行結題答辯。該課程首次開設，課程內容和組織形式獲得了學生的一致認可，不僅幫助學生了解復雜控制工程問題的內涵，而且也鍛煉學生分析問題和解決問題的能力。
搭建多方協同育人的工程類實踐教學平臺
學校始終堅持“合作共贏、多方參與”的原則，積極探索多樣化工程實踐教育模式，不斷加強校內外實踐基地建設，與高校、科研院所、相關行業部門共同推進全流程協同育人，實現人才培養與企業需求的無縫對接。
1.校外實踐基地建設
為培養面向工業界、面向世界、面向未來的“大化工”高端工程人才，提升學生的工程實踐能力，學校高度重視校企合作。本著“互利共贏”的原則，學校與西門子（中國）有限公司、山東魯抗醫藥股份有限公司等38家企業簽署了聯合培養協議。其中，12家企業獲批成為國家級大學生校外實踐教育基地，充分滿足學生生產實習的需求。借鑒國外COOP（Co-operative Education）校企合作模式，學校積極與校外企業建立新型合作模式，通過學生和企業的互選，讓學生真正參與到企業的實際工作與項目中，按照企業員工的待遇發放薪酬，建立優秀畢業生的預約機制，既鍛煉了學生的實際動手能力，更為學生就業和企業選擇人才提供了有效途徑。
2.校內實訓基地建設
2012年12月，依托學校重點學科和特色專業，以培養全能型工程人才為宗旨，學校成立了“化工產品全生命周期虛擬仿真實驗教學中心”，學生能夠感知真實的化工產品生產構架和虛擬的生產場景，在化工產品全生命周期的虛擬環境下完成從化工產品創意、工藝設計、控制設計、電氣設計，到產品生產、工藝升級改造，企業運營管理，最后到產品推出市場的全部實訓環節。該基地自2015年投入使用以來，承擔了學?；瘜W工程學院、材料學院、機電學院、信息學院、生命學院等多個學院學生的實習實踐活動，有效解決了學生在化工企業實踐環節“只能看，不能操作”的不足。同時，該基地作為科普教育基地，接待了來自國內外專家學者、高校教師、中小學生的參觀學習。
搭建大化工高等工程教育國際平臺
近年來，跨國公司在全球遍地開花，經濟全球化使得工程教育逐步淡化國界，國際化工程人才將成為新工業革命的主流人才。學校高度重視國際化人才的培養，采取“請進來、送出去”的形式，先后與多所國外知名大學簽署了國際交換項目，拓寬學生的國際視野，提升畢業生的國際競爭力。學校過程裝備與控制工程實驗班的三名學生與伍斯特理工學院（WPI）機器人專業的三名學生合作共同完成了“新型激光檢測無人機的研發”項目，該項目在2016年9月24日—25日舉行的“第三屆北京市大學生創新創業教育成果展示與經驗交流會”中進行了實物展示，受到參觀教師與學生的高度認可。
為加快學校工程教育的國際化進程，依托學?；瘜W工程與技術、材料學等優勢學科，立足于培養“大化工”高端工程人才，引進法國精英工程師教育理念和優勢工程資源，參照歐洲工程師教育認證（EUR-ACE）標準，與法國巴黎國家高等化學學校合作設立的中外合作辦學機構“北京化工大學巴黎居里工程師學院”獲得教育部批準，并于2017年9月開始招生。通過系統設計課程體系，明確課程層次，完善實習實踐與企業合作機制，建立多元化師資隊伍等方式，開啟“6+0”本碩跨階段高端工程人才培養模式的探索。積極推進與國外高水平大學的合作，整合優勢資源，不斷深化工程教育改革，完善工程人才培養模式，提升學校工程人才的整體水平和國際競爭力，搭建大化工高等工程教育國際平臺。
2017年，為適應新一輪科技革命和產業變革，中國高等工程教育迎來一場新革命—“新工科”。“新工科”是國家實施創新驅動發展、“一帶一路”倡議、“中國制造2025”“互聯網+”等重大戰略下的時代產物，同時也是對“卓越計劃”內涵發展的升華。作為工科優勢高校，學校致力于建設國內一流的“大化工”工程人才培養基地，在“新工科研究與實踐”中，將以“新工科”的“新標準”繼續推進“卓越計劃”的實施，結合學?！半p一流”建設，優化學科專業布局，構建新老工科交叉融合的學科專業新結構，不斷探索國際化工程人才培養新模式，培養具備人文素養及交際能力、創新創業能力、跨界整合能力、解決復雜工程問題能力、終身學習能力以及國際視野和國際競爭力的高質量“新工科”人才。
本文系2017教育部人文社會科學研究專項任務項目（工程科技人才培養研究）（項目編號：17JDGC001）階段性研究成果
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[責任編輯：翟 迪]
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