基于多学科交叉融合的大化工卓越工程人才培养模式实践探索
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摘 要：“卓越工程师教育培养计划”作为我国工程教育改革的纽带与桥梁，自2010年启动至今，在应对国家经济转型和社会发展对工程人才需求中起到引领和推动作用。以北京化工大学为例，介绍在“卓越计划”实施过程中，学校始终将多学科交叉融合的创新性思维融入到卓越工程人才培养的全过程，重点突出了在人才培养质量、创新实践平台和国际化教育等改革中的实践探索经验，致力于打造“大化工”特色鲜明的创新型卓越工程人才培养基地。
关键词：卓越工程人才培养;创新;国际化;实践
北京化工大学（以下简称学校）作为一所具有鲜明行业特色和坚实行业背景的高校，同时作为首批“卓越工程师教育培养计划（以下简称“卓越计划”）”试点院校，承担了为“大化工”领域培养具有自主创新能力和国际竞争力的高端工程人才的重任。“卓越计划”实施以来，学校始终按照“以需求为导向，以工程实践能力培养为核心，以产学研合作为手段”的人才培养基本思路，将多学科交叉融合的创新性思维融入工程师教育的全过程，形成了一套独具“大化工特色”的卓越工程人才培养模式，为国家输送了一大批具有创新创业能力、跨界整合能力、高素质的各类交叉复合型卓越工程科技人才。
学校以“大工程观”为引领，以“大化工”为特色，不断加强工程教育的工程性和创新性，通过将真实世界的体验融入工程师教育，着重培养学生解决复杂工程问题的能力。充分发挥学校研究型大学多学科优势和科研强势，以及丰富的国际合作交流和校友资源优势，重点推进校内外工程实训基地建设、“双导师”建设、产学研全面合作，加强对拔尖工程人才的可持续培养。同时，引导高水平科研团队承担“学科交叉人才培养”任务，打通科教优势转化渠道，规范科研基地育人职责、加强科研与学科领域的课程设计要求。依托软物质科学与工程高精尖创新中心、实体研究院的科研平台和师资优势，以产业发展需求为导向，以前沿的科研项目为载体，打造大化工领域国际化工程教育高端品牌。
构建“大化工”特色卓越工程人才培养体系
1.优化课程体系，提高人才培养质量
以经济社会发展需求为导向，整合优化专业课程体系，设置专业核心课程，加大专业选修课比例，加强多课堂环境下学生创新和实践能力的培养。依托课程地图，增加多维度的工程设计类和工程实践类的模块化课程，联合企业导师不断优化调整专业培养计划，着重培养学生的工程设计能力和工程实践能力。同时，打破原有专业设置，以跨学科的教学或科研团队为主体，开展跨学科研习项目计划，增设跨学科辅修专业和学科交叉课程认证项目，通过学科交叉和专业互通，探索工程教育的跨专业融合，提高“卓越计划”专业学生的创新能力和研究水平。以培养创新型工程人才为依托，以工程教育专业认证标准为抓手，对学校2017版本科人才培养方案进行了全面修订。为培养学生解决复杂工程问题的能力，要求各专业增加工程实践类课程和创新型课程的比例，联合行业企业共同制定实习实践类课程的教学计划。针对“卓越计划”专业工程实验班的学生，毕业环节严格实行校企“双导师”，校内导师与企业导师全程共同参与毕业论文的指导与考评，同时增加与课题相关的工艺设计环节，通过多种途径不断激发学生的主观能动性和创新能力。
2.不断推进专业认证，促进专业建设
2016年6月，中国科学技术协会代表我国正式加入《华盛顿协议》，成为第18个会员国，标志着我国工程教育质量达到了国际标准。专业认证以学生为中心、产出为导向和持续改进为三大基本理念，是推动高校教育教学改革、完善质量评价体系的重要手段，截止到2016年底，全国累计775个工科专业参加认证，涉及高校124所。学校目前已有多个专业参与了工程教育专业认证。表1列出了学校已经通过认证的专业。截止到目前，学校2/3的“卓越计划”试点专业已经完成了工程教育专业认证，成功挺进全球工程教育“第一方阵”。
“十三五”以来，学校进一步深化教育教学改革，积极构建与国际接轨、实质等效的高等工程教育新模式，鼓励通过工程认证的工科专业申请ABET（工程技术评审委员会）国际认证。同时，将ABET独特的教学管理方法和以学生为中心的理念传播到非工科专业当中，切实提升学校的整体教学水平。
3.基于多学科交叉融合，打造侯德榜工程教育品牌
为推动拔尖创新人才培养，打破专业壁垒，构建学科交叉的环境和平台。2013年，学校启动了“学科交叉人才培养计划”，组建学科交叉班，通过构建跨专业、多元化的学科交叉人才培养实施方案，培养学生的跨学科科研能力和实践能力。得益于多学科交叉融合的理念以及“卓越计划”的实施经验，依托学校化工、过程装备、自动化、通信等具有流程行业特色专业的学科优势，建立“大工程观、大系统观”的工程理念。2014年，成立侯德榜工程师学院，旨在实施工程教育的一体化，加强对拔尖工程人才的可持续培养。
为深入探索卓越工程师的成长规律，学校以侯德榜工程师学院为改革试验区，紧扣产业需求，改革课程体系和教学内容，建设具有化工特色的专业集群，同时以学科交叉班为抓手，深化科教融合，推进跨学科的合作学习和科学研究，培养既具有流程行业知识背景、又能够利用信息化技术对流程行业的具体领域实现信息化改造的“大化工”领域“第四次工業革命”的领军人才，打造侯德榜工程教育品牌。
4.加强创新创业，打造多样化工程科技人才
以“大化工”行业特色为引领，以提高人才培养质量为目标，学校不断完善创新创业人才培养体系，将创新“基因”根植于工程人才培养的全过程。2015年，出台《北京化工大学创新创业教育改革实施方案》，明确了未来五年学校创新创业教育改革的指导思想、目标任务、改革举措和保障措施。以大学生创新创业训练计划、学科竞赛、学科交叉班、创新课程为代表的各项举措极大地激发了学生的创新意识和创业实战能力。近三年，学校学生在核心期刊和重要国际会议上发表中英文论文52篇，申请和获得专利授权10项，获得各类学术论文或实物成果1，000余项，在全国及省市比赛中获奖1，406人次。 2016年，学校自动化专业新开创新课程“工业实用技术”，以最新引进的“纯净水流程”为教学平台设定不同控制工程类研究题目，学生通过组建团队自由选题，在八周的时间内完成相关研究并进行结题答辩。该课程首次开设，课程内容和组织形式获得了学生的一致认可，不仅帮助学生了解复杂控制工程问题的内涵，而且也锻炼学生分析问题和解决问题的能力。
搭建多方协同育人的工程类实践教学平台
学校始终坚持“合作共赢、多方参与”的原则，积极探索多样化工程实践教育模式，不断加强校内外实践基地建设，与高校、科研院所、相关行业部门共同推进全流程协同育人，实现人才培养与企业需求的无缝对接。
1.校外实践基地建设
为培养面向工业界、面向世界、面向未来的“大化工”高端工程人才，提升学生的工程实践能力，学校高度重视校企合作。本着“互利共赢”的原则，学校与西门子（中国）有限公司、山东鲁抗医药股份有限公司等38家企业签署了联合培养协议。其中，12家企业获批成为国家级大学生校外实践教育基地，充分满足学生生产实习的需求。借鉴国外COOP（Co-operative Education）校企合作模式，学校积极与校外企业建立新型合作模式，通过学生和企业的互选，让学生真正参与到企业的实际工作与项目中，按照企业员工的待遇发放薪酬，建立优秀毕业生的预约机制，既锻炼了学生的实际动手能力，更为学生就业和企业选择人才提供了有效途径。
2.校内实训基地建设
2012年12月，依托学校重点学科和特色专业，以培养全能型工程人才为宗旨，学校成立了“化工产品全生命周期虚拟仿真实验教学中心”，学生能够感知真实的化工产品生产构架和虚拟的生产场景，在化工产品全生命周期的虚拟环境下完成从化工产品创意、工艺设计、控制设计、电气设计，到产品生产、工艺升级改造，企业运营管理，最后到产品推出市场的全部实训环节。该基地自2015年投入使用以来，承担了学校化学工程学院、材料学院、机电学院、信息学院、生命学院等多个学院学生的实习实践活动，有效解决了学生在化工企业实践环节“只能看，不能操作”的不足。同时，该基地作为科普教育基地，接待了来自国内外专家学者、高校教师、中小学生的参观学习。
搭建大化工高等工程教育国际平台
近年来，跨国公司在全球遍地开花，经济全球化使得工程教育逐步淡化国界，国际化工程人才将成为新工业革命的主流人才。学校高度重视国际化人才的培养，采取“请进来、送出去”的形式，先后与多所国外知名大学签署了国际交换项目，拓宽学生的国际视野，提升毕业生的国际竞争力。学校过程装备与控制工程實验班的三名学生与伍斯特理工学院（WPI）机器人专业的三名学生合作共同完成了“新型激光检测无人机的研发”项目，该项目在2016年9月24日—25日举行的“第三届北京市大学生创新创业教育成果展示与经验交流会”中进行了实物展示，受到参观教师与学生的高度认可。
为加快学校工程教育的国际化进程，依托学校化学工程与技术、材料学等优势学科，立足于培养“大化工”高端工程人才，引进法国精英工程师教育理念和优势工程资源，参照欧洲工程师教育认证（EUR-ACE）标准，与法国巴黎国家高等化学学校合作设立的中外合作办学机构“北京化工大学巴黎居里工程师学院”获得教育部批准，并于2017年9月开始招生。通过系统设计课程体系，明确课程层次，完善实习实践与企业合作机制，建立多元化师资队伍等方式，开启“6+0”本硕跨阶段高端工程人才培养模式的探索。积极推进与国外高水平大学的合作，整合优势资源，不断深化工程教育改革，完善工程人才培养模式，提升学校工程人才的整体水平和国际竞争力，搭建大化工高等工程教育国际平台。
2017年，为适应新一轮科技革命和产业变革，中国高等工程教育迎来一场新革命—“新工科”。“新工科”是国家实施创新驱动发展、“一带一路”倡议、“中国制造2025”“互联网+”等重大战略下的时代产物，同时也是对“卓越计划”内涵发展的升华。作为工科优势高校，学校致力于建设国内一流的“大化工”工程人才培养基地，在“新工科研究与实践”中，将以“新工科”的“新标准”继续推进“卓越计划”的实施，结合学校“双一流”建设，优化学科专业布局，构建新老工科交叉融合的学科专业新结构，不断探索国际化工程人才培养新模式，培养具备人文素养及交际能力、创新创业能力、跨界整合能力、解决复杂工程问题能力、终身学习能力以及国际视野和国际竞争力的高质量“新工科”人才。
本文系2017教育部人文社会科学研究专项任务项目（工程科技人才培养研究）（项目编号：17JDGC001）阶段性研究成果
参考文献：
[1]盖江南，苏海佳，张凤元.“大化工”卓越工程人才培养的探索与实践[J].北京教育（高教），2014（6）：72-74.
[2]林健.工程教育认证与工程教育改革和发展[J].高等工程教育研究，2015（2）：10-19.
[3]朱高峰.我国工程教育的改革发展趋势[J].高等工程教育研究，2016（5）：1-9.
（作者单位：北京化工大学）
[责任编辑：翟 迪]
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