转型发展背景下工科专业集群建设模式研究与实践——以河北民族师范学院绿色生态专业集群建设为例.pdf

当代化工研究 Modern Chemical Research572019 09 教学研究 转型发展背景下工科专业集群建设模式研究与 实践一以河“匕民族师范学院绿色生态 专业集群建设为例 *陈鸿利*马闯 张恒强 朱毓永 顾建军 李春和 （河北民族师范学院河北067000） 摘耍转型背景下地方本科院校工科专业如何发展是困扰众多院校的一个难题，我校做为教育部产教融合试点校，通过对4个工科专业建 立的专业集群丝探索建立起一套适合地方院校工科专业集群发展和完善丝体系，通过统筹课程、师资队伍、共享共建实验室实训平台和企 业合作共建课程，提高了应用型人才餉培养质量. 关键词地方本科院校；转型背景；工科专业集群 中图分类号G 文献标识码A Research and Practice on the Construction Mode of Engineering Professional Clusters under the Background of Transation and Development Ch en Ho n gl i , Ma Ch ua n g, Zh a n g Hen gqi a n g, Zh u Yuyo n g, Gu J i a n j un , Li Ch un h e Hebei No r ma l Un i ver si ty fo r Na ti o n a l i ti es, Hebei , 067000 Abstract Transition of the local undergraduate colleges to applied colleges, the key factor is how to develop the engineering majors of local undergraduate colleges under the background of transation is a problem that plagues many colleges and universities. As a pilot school for the integration ofproduction and education in the Ministry of Education, our school has established a suitable place through the exploration of professional clusters established byfour engineering majors. The development and improvement system of engineering professional clusters in colleges and universities has improved the quality of applied talents through coordinating courses, faculty, sharing and building laboratory training plats and corporate cooperation. Key words z local undergraduate colleges \ transation background engineering cluster 地方本科院校转型发展的目标是建设高水平应用型大 学，高水平应用大学以培养应用型人才为目标，以需求为导 向，以产教融合为路径，以专业集群建设为主线，以课程改 革为抓手，以创新创业、协同创新及实习实训平台为载体， 以双师双能型师资队伍建设为保障切。产教融合是高校重要 的应用型人才培养机制，需要在人才培养和科学研究上紧贴 产业需求，对接产业需求中获得更多的办学资源，走“专业 链对接产业链、人才链驱动创新链、产业集群哺育专业集 群”的建设之路“叫逐步打造学科专业集群超级平台，真 正实现学科专业跨界交叉、融合创新，进而不断提高学术水 平，更好地服务产业发展，形成良性发展局面。 河北民族师范学院是承德市属地方院校，近年来办学 能力和水平得到了较快发展。学校现有专业涵盖教育学、文 学、理学、艺术学、工学等9个学科门类。作为河北省首批 转型试点高校之一，在应用型人才培养的大背景下，学校逐 渐认识到工学类专业对促进学校与地方的有效合作、发挥高 校服务地方产业、提升地方产业技术水平等方面的独特作 用。学校自2017年开始筹建绿色生态专业集群，目前已初步 形成了以工程类专业为主的绿色生态专业集群，并初步具备 了服务地方的基本能力。本文主要研究了河北民族师范学院 绿色生态专业集群的建设模式和过程同 仁工程类专业集群建设的背景 我校作为传统师范院校，不同别类专业的发展历史与 现状差距明显。化学工程与工艺等工科类专业数量少、设置 晚、规模小，并分散在不同教学院系。现有工程类专业有化 学工程与工艺，隶属化学与化工系，2012年开始招收本科 生；环境生态工程、新能源科学与工程专业均为2016年开 设，分别隶属地理与环境科学系、物理与电子工程系；生物 工程专业隶属生物与食品科学系，2018年开设。上述专业招 生规模普遍较小，年度招生名额在40-60人之间。 上述四个工科专业面向的专业方向各具特色，所依托 的学科交叉明显，专业间彼此相互支撑，甚至密不可分。按 照专业链对接产业链的基本要求，这几个专业服务于区域绿 色医药化工、绿色能源等产业链，能够很好的为区域经济社 会发展服务间。另外从各专业的理论及实验实践课程门类设 置、学生专业实验实践平台建设及利用、应用科技项目开发 研究，乃至于各个专业学生的毕业实习、毕业论文（设计） 等专业建设的各个环节，均存在较为普遍的共性，彼此间关 系密切。 各专业均具有一定前期建设成果，包含两个省级重点发 展学科凝聚态物理和植物学；两个校级重点学科生物工 程，材料物理与化学；两个校级重点发展学科无机化学、 自然地理学；三个市级工程技术中心承德市飢钛材料清洁 生产工程技术研究中心，承德市高吸附果壳活性炭工程技术 研究中心，承德市山杏优良品种繁殖及产品开发工程技术研 究中心，三个校级协同创新中心等。其中新能源科学与工程 当代化工研究 Modem Chemical Research 数学研究 2019 09 和环境生态工程专业作为中美应用技术教育“双百计划”合 作专业，具有一定建设基础。 在实际办学过程中，现有四个工科专业分属四个不同的 教学院系，院系间的沟通合作看似顺利，但实际上在专业人 才培养方案修订、师资队伍建设、课程建设、平台建设及利 用、科技项目开发研究、服务地方的契合度等诸多方面，很 难实现深度的统筹规划和合作共建。各个院系为自己的工科 专业均需投入大量人力物力，来重复解决类似问题，其结果 是事倍功半，使得本就有限的办学资源利用率低下。同时， 在应用型人才培养的大形势下，忽视学科交叉和学科间的协 同发展，必将影响各个专业的发展建设，这对我校本就弱势 的工科专业发展前景的影响是致命性的。 为解决上述问题，结合承德市“十大绿色产业”发展 规划，我校于2017年底启动工科类“绿色专业集群”建设 工作。专业集群建设的宗旨是以国家创新、协调、绿色、 开放、共享的发展战略为引导，以承德市“十大绿色产 业”（清洁能源、帆钛新材料、节能环保、绿色食品及生 物医药、天然山泉水等）发展为依托，以培养应用型工程人 才、提升服务区域经济社会发展能力为目标，集我校工科专 业师资、设备、平台、成果优势，成立了以工科类专业为主 的“绿色生态专业集群” o集群中化学工程与工艺专业对应 帆钛新材料产业方向，新能源科学与工程专业对应清洁能源 和节能环保方向，环境生态工程专业对应绿色生态、环境保 护方向，生物工程专业对应绿色食品及生物医药、天然山泉 水等产业方向。 2.专业集群建设的目标任务和措施 我们希望能够以专业集群的形式，统筹规划，促进我 校工科专业的协同、快速发展，全面提升复合型、应用型 工程人才的培养水平；以专业集群的形式，整体对接承德 市“十大绿色产业”中的部分产业领域，用专业间的协同合 作促进校企之间的深度融合，提高我校产业技术的创新能力 和水平，促进成果转化，提升服务地方产业的整体水平。主 要建设工作如下。 ⑴修订人才培养方案，搭理集群特色课程平台 在学校统一指导下，统筹修订集群四个工科专业的人才 培养方案。本着结合地方产业技术需求，培养复合型、应用 型工程技术人才的原则，结合承德市城市发展定位对资源开 发、环境保护、行业企业节能减排的具体要求，以绿色、生 态为集点，构建集群专业基础课程、专业选修课程模块，促 进专业间基础课程的通用以及专业选修课程的互选，实现师 资、课程资源的共享。 构建工科职业能力通识课程群。在传统通识课程的基础 上，面向工程职业能力方向建设专业通识课程群，构建如商 业头脑、项目管理、创新创业、多元化沟通等课程群，提升 学生创新思维和工程素养，更好地适应现代工程技术岗位需 求。 搭建专业基础课程模块。针对工科专业具有共性的学 科基础课程，女口高等数学、大学物理、基础化学、CAD制 图、化工工艺学等，对课程内容进行适当归类、改造和设 计，进行模块化建设。如大学物理课程，以大学物理基本内 容为核心模块1 （4学分），设置光学、电磁学等内容为模块 2 （2学分），其中模块1供集群中化学工程与工艺、生物工 程、环境生态工程专业使用，模块1模块2供新能源科学与 工程专业使用。形成完善的专业基础课程教学模块和相应的 评价机制，专业实行模块化授课。 专业选修课程共享。现有的四个工科专业，各具自身 的专业特色，同时也具有一定的共性，在专业方向中有所交 叉，为四个专业合作进行专业选修课程的共建提供了可能。 一方面，各专业的专业课程模块可供其它专业作为选修课， 如化学工程与工艺专业的化工分离过程、化工设备机械基础 等课程可供生物工程、新能源科学与工程专业选修时选择； 另一方面，集群内可打通选修课程，允许各专业学生在集群 内互选课程，实现集群内专业课程、学分互认，为复合型人 才培养开设绿色通道。建立完善的互选课程模块和课程互选 制度。 ⑵统筹专业师资队伍建设 支撑工科专业的学科交叉明显，各教学系部分别开设工 科专业，师资队伍建设是各教学系部分别面临的核心问题之 一般情况下在专业基础课程中，有将近30至50课程需 要外聘相关系部教师授课，而专业核心课程、专业选修课程 中有将近20至30课程需要外聘相关系部教师承担。在此基 础上还要配备一定数量的专业实验实践类指导教师。目前各 系部间合作互聘教师授课的形式，课程任务完成了，但课程 贴合专业实际需要、支撑专业建设的要求难以具体落实，专 业培养方案中的毕业要求在课程中的达成度并不理想。 专业集群的建设任务之一，是由学校统筹工科专业各核 心支撑学科的师资配置，按照各专业课程设置情况，合理确 定各系部工科专业教师队伍的规模和学科方向，既保证各系 部核心支撑学科的师资队伍配置，又兼顾集群内其它专业的 需要，做到各系部有自己的专业核心队伍，又要给予其它专 业有利的支撑。 应用型工程技术人才培养，需要高素质双师型（教师、 工程师）、双背景（企业背景、工程技术科研背景）的应用 型师资队伍，需要“科技型企业家”“资深工程师” “知名 学者”走进大学课堂。这样的师资队伍，依靠各院系、各专 业独自完成难以实现，需由学校统筹规划实施，依据各专业 行业特色和学科特点，有侧重、有取舍，有兼顾，采取自主 培养、引进或是兼职聘任等多种形式，建设一支专业性强、 行业特色明显的应用型教师队伍，供集群各专业共用，可谓 事半功倍。 实际工作中，需要专业集群有力的管理和系部间高效得 沟通合作，保证集群内专业教师既要重视所属专业的课程建 设、教研教改，明晰自身在本专业人才培养过程中的具体任 务和责任，也要定期参加集群内其它相关专业的专业建设、 课程建设活动，清楚自己的岗位职责。最终对教师工作的评 价由本系部和相关系部合作完成。同时，规范外聘行业教师 岗位职责，在完成保证完成所承担的教学任务的同时，定期 参加所服务专业的专业建设、课程建设活动，发挥应有的作 用。 （3）通用实训教学平台建设 实验实训等教学活动，是工程技术类专业的核心教学环 节，对培养应用型产业技术人才尤其重要卬。目前集群中各 专业的基础实验条件，依托各自院系的理科实验室，基本上 能够得到满足。但专业性强的工程技术实训条件与应用型人 当代化工研究 Modern Chemical Research592019 09 教学研究 才培养的需要差距明显。除化学工程与工艺专业办学历史较 长，拥有一定的工程实训条件外，其它几个专业近乎空白， 实训教学平台建设对我校工科专业发展而言已经迫在眉睫。 虚拟仿真实训平台建设。深入行业企业生产现场，进 行工程技术实训存在高成本、高风险、实训内容系统性差、 学生难以进行现场操作等诸多问题，虚拟仿真是解决该类问 题的有效手段。自教育部于2014年批准第一个“100个国家 级虚拟仿真实训中心”以来，工程技术虚拟仿真实验室建 设及仿真实训教学改革发展迅猛。我校的仿真实训实验 室建于2013年，初期用于化学工程与工艺专业的专业实训教 学，2018年“化工工艺仿真实训”教学项目入选首批“河 北省虚拟仿真实验教学项目”，据项目建设要求，至2021 年，项目要面向高校和社会提供不少于30的免费开放服务 内容。 目前化工虚拟仿真实训室已经开始承接生物工程、环 境工程等专业的虚拟仿真实训任务，但硬件设施亟待改善、 实训的专业项目亟待更新和增加。学校规划于在建的实训楼 中，建设300m2虚拟仿真实训室，根据集群内各工科专业特 点，购买相关仿真软件，逐步形成基础性实训项目、能力性 训练项目、研究创新性训练项目相互融合的虚拟仿真实训模 式，为各专业学生专业技能的提升以及参加各类大赛、实践 考核、项目设计和毕业设计提供平台支撑。 建设通用工程试验、实训平台。在虚拟仿真系统实训 的基础上，必要的工程项目技术实操必不可少。通用工程试 验、实训平台的建设，根据集群内各工程专业的特点和共性 需求，由学校统筹规划，建设化工原理、管路拆装、自动化 及仪表等工程实训室用于专业技能实操实训；建设三废采样 及检测、污水处理及回用实训室，以及发酵、精馆、喷雾干 燥、气氛锻烧、有机合成等通用型的小型成套设备，形成具 有小微生产能力的实训室，集中管理与使用。一方面满足化 工、生物工程、材料等各学科专业的实训教学的需要，同时 要满足专业应用科研及成果转化所需初试放大试验的工作需 要。实训过程中以项目化教学为主，注重将地方产业技术、 教师科研成果作为实训项目，引入教学过程。这将有力支撑 工程类专业应用型人才培养，促进科技成果转化。 搭建大学生创新创业平台。应用型工科专业人才培养， 需强化学生创新创业能力训练，增强学生的专业技术创新能 力和在创新基础上的创业能力，培养适应创新型国家建设需 要的高水平创新人才。以上述具有小微生产能力的专业实训 室为支撑，搭建大学生专业创新创业平台，以项目申报形式 鼓励学生进行专业方向的创新创业，在时间、场地设备、前 期资金等方面予以一定倾斜，使有意创新、创业的学生能够 有机会得到比较全面的训练和实践。 依托工程试验实训平台、创新创业平台，根据集群专业 特点，融合各专业资源，可以定期举办创新创业大赛，指导 学生围绕“绿色生态”选题，进行创新项目申报，瞄准行业 新技术、新产品选择创业方向，贴近各类专业技能大赛一一 如化工设计大赛、大学生电子设计竞赛、新能源及智能汽车 大赛一一组织实训项目为参加省、国家级大赛选拔人才，有 效提升复合型、应用型工程技术人才的培养水平。 ⑷统筹实习实践基地建设，深化校企合作，人 才培养对接产业_线 学生的工程技术综合素质、能力的培养，创新创业水平 的提升，需要系列实践环节的学习和历练。包括认识实习、 生产实习、毕业实习、毕业设计以及系列的分析检测、技能 认证等独立的实践教学环节，同时还需要课外科技活动、学 科竞赛、社会实践等课外实践活动的锻炼，高质量的实习实 训基地是达成实践教学任务的必备条件，是落实工程专业人 才培养对接产业一线的根本保障。 专业集群需要统筹各专业实习实训基地建设，在实习实 践环节强化学生生产、研发、检测和管理等方面基本能力的 培养，并注重引导学生企业家精神、市场头脑、创新思维和 国际化视野等基本素质的养成。 实习实训基地建设需要行业企业的大力支持，只有双赢 的校企合作，才能够保证基地的长期、有效运行。基地在精 而不在多，根据集群各专业所面向产业技术特点，结合专业 教师团队学科特点，选取产业技术先进、注重科技创新、生 产管理科学规范的地方企业，以专业集群为一个整体，展开 同企业的多方位合作。包括企业接纳学生实习实训、接纳教 师工厂挂职实践，毕业实习期间企业技术人员同专业教师共 同组织、指导学生毕业（论文）设计；高校接纳企业技术人 员专业培训、承接企业分析测试及新产品新技术的基础研发 实验工作；校企双方发挥各自优势共建应用技术科研平台， 合作进行产业技术项目申报研发及成果转化等等。 全方位的校企合作，需要学校从专业集群对接地方产业 的整体出发，做好专业教师的动员和引领工作，使更多的专 业教师能够逐渐从专业基础研究转向成果产出周期更长的应 用研究，逐步扩大参与校企合作的专业教师队伍；制定相应 政策，鼓励教师深入企业进行工程技术实践，密切同企业技 术人员的交流合作，为应用科研和指导学生的毕业论文（设 计）积累工程实践经验；以项目专项申报或企业技术改进、 新产品研发、三废处理回用等项目招标的形式，推动教师参 与企业科技创新和应用技术研究、注重成果转化。 ⑸统筹学科及科研平台建设，推进科研工作向 专业应用领域延伸 现有集群内四个本科专业，学科交叉明显。目前，专业 集群所依托的学科建设有一定的前期基础，有省级重点发展 学科凝聚态物理（纳米材料）、植物学；校级重点学科 无机化学、自然地理学、材料物理与化学、生物工程等。由 于涉及学科较多，且交叉明显，如果仅仅依靠教学系部分别 进行学科建设，无论是人才队伍、科研平台，还是项目申报 及科研经费等方面，均难以对诸多学科给予有力支持。学校 统筹集群学科建设是必然选择。从有利于集群专业整体发展 的角度，科学规划各个教学院系学科建设重点，使系部学科 各有侧重，重点建设自己的核心学科，并为集群内其它工科 专业服务，形成各院系间不同学科对集群内专业的合作支撑 模式，并依靠学科建设成果引领我校今后新建工程类专业的 申报。将绿色工科专业集群做大、做强。 近年来我校科技创新平台建设也取得一定进展，在合 作的地方企业大力支持下，专业集群内校企合作共建的应用 技术科研平台主要有化学与化工系筹建的“河北省锐钛产业 技术研究院”“承德市飢钛材料清洁生产工程技术研究中 心”“承德市工业污水处理及回用研究中心”生物与食品科 学系“承德市高吸附果壳活性炭工程技术研究中心” “承德 当代化工研究 Modem Chemical Research60 数学研究 2019 ・ 09 市山杏优良品种繁殖及产品开发工程技术研究中心”等。在 实际工作中，上述平台均能够接纳不同专业的教师组建团队 进行项目申报和研究工作，初步形成了合作共建的良好氛 围。 规划建设“塞罕坝生态系统研究中心” “储能材料研 究中心”等省市级平台建设，其中“塞罕坝生态系统研究中 心”主要针对塞罕坝目前生态系统状况、生态系统功能和价 值、土壤、水源涵养、微生物、生物多样性、风电开发对生 态环境的影响及改进、绿色科技、绿色协调发展等开展研 究。“储能材料研究中心”主要基于锂离子电池正负极材料 如磷酸锐锂、多孔碳、石墨烯等储能材料的研究。这里面涵 盖集群内所有专业范围。平台建设的宗旨是与承德市“十大 绿色产业”规划中的产业方向对接，聚焦在锐钛材料、清洁 能源材料与技术、绿色生态、绿色食品以及水资源等方面， 依托集群专业现有资源，搭建平台、凝聚队伍，集中研究区 域性重大课题。逐步形成产业技术研究的地方特色，为服务 地方产业做出地方高校应有的贡献。 ⑹人才培养过程改革 作为传统的师范院校，我校工程类专业人才的培养过程 尚有待进一步完善提高。专业集群的建设，为工程类专业人 才培养过程的深入改革提供了可能。结合近几年工科专业人 才培养过程中发现的问题，我们主要关注以下几个方面。第 一，实施集群专业大类招生。结合集群专业人才培养方案的 修订，完善专业招生机制，尝试工程类专业的大类招生。第 一学年主修公共课、工程类基础课、集群专业导论课程，学 年末自主选择所修专业；第二，注重实践教学，强化过程性 考核。系统安排集群内各专业的行业认知实习、专业见习和 毕业实习工作，制定具有工科专业特色的过程性考核标准， 在专业实验、实训、实习实践等环节全面实施；第三，全面 实施集中顶岗形式的毕业实习，在第七学期开始，坚持专业 与实习岗位一致，加强实习管理，切实保证毕业实习质量。 同时增设行业背景突出的专业课程，在顶岗实习期间完成， 由企业专业技术人员、管理人员负责授课并完成课程评价； 第四，强调毕业设计（论文）的选题贴近行业产业的实际需 要，改革目前由教师给出毕业设计（论文）题目，学生选择 的单一模式，提倡在学生顶岗实习过程中根据企业生产、管 理等实际需要，拟定题目，在企业人员与学校专业教师的共 同指导下完成。毕业设计（论文）工作原则上安排在第八学 期，而该类题目提倡在企业完成，则学生实习期可由第七学 期延长到第八学期，进行为期一学年的顶岗实习。在提高学 生毕业实习实际效果的同时，完成毕业设计（论文）工作， 其研究成果又能对实习企业的实际生产、管理提供一定的应 用参考，可谓多方受益，对促进校企的深度合作具有实际意 义。 3.专业集群建设的初步成效 绿色生态专业集群的建设，将集群内各专业作为一个整 体，统筹专业师资队伍、课程平台、实习实践基地建设，深 化校企合作，使工科专业人才培养对接产业一线，提升专业 人才培养质量；统筹学科及科研平台建设，推进科研工作向 专业应用领域延伸，提升高校服务地方产业的能力和水平。 自2017年底启动绿色专业集群建设工作以来，随着上述措施 的不断落实，对我校转型发展的实际工作，起到了积极地推 应用型人才培养的核心是需求导向，根据区域产业集群 和绿色生态专业集群建设以及人才培养的要求，该专业集群 已启动建设与本专业集群专业相关的课程集群，并在课程中 植入产业“基因”，使学生在知识储备、能力提升、素质拓 展上与产业需求相适应，以模块化技术建设课程集群出具规 模，实现应用型人才培养的多品种、敏捷化，真正将产业发 展中所需的知识、能力、素质落到专业人才培养工作中。通 过整合分散在各系部的工科专业资源，初步搭建了能够为绿 色生态类专业提供深度产教融合的集群平台，一定程度上实 现了专业与专业、行业与专业间的课程互通、资源共享、师 资互聘。实现了由重知识传授向重能力培养的转变，有效提 高了应用型人才培养质量。 【参考文献】 [1] 叶怀凡.应用型本科高校专业集群建设的价值意蕴与实践 逻辑[J].教育与职业, 2019 103-107. 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