化工工程设计教学融合模式的探索与实践--中国期刊网

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化工工程设计教学融合模式的探索与实践

发表时间：2020/12/24 来源：《基层建设》2020年第24期作者：郭明

[导读] 摘要：化工工程设计是将一个化学反应设计出一个生产流程，并研究流程的合理性、先进性、可靠性和经济可行性，进行一系列工业化试验，然后在一定的地区内，设计化学反应的各类设备和一些其他工程，最终使这个工厂投产生产。

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        摘要：化工工程设计是将一个化学反应设计出一个生产流程，并研究流程的合理性、先进性、可靠性和经济可行性，进行一系列工业化试验，然后在一定的地区内，设计化学反应的各类设备和一些其他工程，最终使这个工厂投产生产。这种设计全过程称为“化工工程设计”。化工工程设计是化工工程建设中至关重要的一个环节，对国民经济的发展有重要影响，化工专业学生毕业后一般均从事化工相关工作，无论是技术革新，还是工程设计，甚至是产品的开发、试验，都需要一定的化工开发和设计知识，因此在大学本科课程中设置化工工程设计相关课程十分有必要。基于此，本文对化工工程设计教学融合模式的探索与实践进行深入探讨，以供参考。
        关键词：化工工程；设计教学；融合模式；探索；实践
        引言
        随着我国经济的不断发展和化学工业的不断进步，社会越来越需要化工工程设计领域的高素质人才。化工工程设计课程是化工类学生专业必修的专业课程之一，对于化工专业学生未来职业发展十分重要。在教学实践过程中，针对目前该课程存在的问题，结合实际教学实践经历，总结了几点针对化工工程设计教学融合模式的探索。
        1化工工程设计教学中存在的问题
        1.1教学方式落后
        随着科技的发展，一些重大的化工类科研成果相继出现并实现工业化应用，促进了化工产业的发展。而目前化工专业仍以传统的课堂教学或验证性实验教学为主，教师占绝对的主导地位，以单向“填鸭式”灌输的形式将知识传授给学生，学生只能被动接受。这种教学方式无法激发学生的学习兴趣、学习积极性和主动性，不利于学生创新思维的培养。
        1.2教学资源匮乏
        化工设计概论、化工制图及化工过程分析与合成等课程的知识点相对分散，系统性差，导致学生难以全面掌握一个化工工艺过程的完整设计及其工程化实施。同时，虽然随着信息化、智能化的加速，学科前沿的最新动态及现代化的专业工具相继出现并不断更新，但很多高校并未进行相应教学资源的完善，因此部分设计工作无法开展，教学效果不理想。
        1.3教学师资力量薄弱
        化工项目的设计不仅要求学生具备扎实的理论基础，而且要求学生具有大工程观。而大部分化工专业教师是由高校到高校的，缺乏相关的工程经历，工程实践能力不足。同时，目前高校教师的评价体系导致很多教师存在“重理轻工”“唯论文”等思想，难以满足实践性较强的化工设计类课程教学的要求。
        1.4学生专业意识淡薄，缺乏自主性学习
        现在学生都是经过高考拼搏进入大学学习，高中时代的过分忙碌造成部分学生进入大学后贪图舒适享受的生活，放松对学习的要求，认为课程及格就行，没有必要拼命学习。而对于化工工程设计课程来说，要想学好它，只靠上课通过考试是远远不够的，必须课下花时间消化知识，学习相关或者是交叉知识，培养工科学生必备的工程意识，如果有可能，要通过实践来检验和加强课程学习的效果。
        2化工工程设计教学融合模式的探索
        2.1赛课融合，更新教学理念
        2019年10月教育部印发的《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》中指出，通过支持高校进一步完善学分制，建立与学分制改革和弹性学习相适应的管理制度，完善学分标准体系，扩大学生学习自主权和选择权，实现以学分积累作为学生毕业标准的目标。所以，设计类课程教学中融入体现行业发展的学科竞赛内容，能够促使“课程导向”的传统教学向“学习导向”的工程认证教学转变，从而全方位提升学生的素质和能力。

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例如，在化工设计概论、化工过程分析与合成、化工制图等设计类课程教学中，以全国大学生化工设计竞赛命题为案例，根据竞赛时间安排，要求学生查阅相关资料，定期以团队的形式进行汇报展示，以提升学生的学习自主权，激发学生的学习兴趣，体现“金课”的高阶性、创新性和挑战度。教师则通过指导学生，提升参赛作品质量，为学生顺利完赛提供充足的保障。
        2.2科教融合，丰富教学资源
        创新思维决定实践和创新能力，是衡量学生培养质量的重要指标之一。以人工智能为代表的新兴技术正在引发新一轮科技革命和产业变革，单纯依靠逻辑性推导的理论知识讲解方式很难满足解决化工产业中复杂工程技术难题的需要。因此，教师应不断丰富和更新教学资源，注重引入最新的行业前沿动态，以满足创新型人才培养的要求，实现科教融合，协同育人。我们充分利用材料化学工程国家重点实验室、国家特种分离膜工程技术研究中心等国家级平台，将由高层次人才组成的科研团队补充进教学队伍中，将教师的研究方向或课题与反应工程、分离工程课程的教学内容相结合，引导学生充分了解学科前沿和行业发展动态；同时，科研团队吸纳学生开展大学生创新创业项目，培养学生的科学素养和创新思维。科研团队和教学团队共同形成了化工工程设计指导团队，团队成员充分发挥各自的特长，指导学生综合应用多学科知识解决化工设计中的问题。
        2.3产教融合，增强师资力量
        党的十九大报告明确指出要深入开展产教融合、校企协同合作。然而，由于化工行业的特点，企业很难深入参与高校的工程教育。因此，探索产教融合、校企协同的工程教育模式一直是各个高校努力的方向。在产教融合模式下的教学组织形式下，利用企业和高校两个平台，组建了企业工程师和高校教师“双师型”设计指导教师团队，组织双方共同制定培养方案和教学计划，联合进行备课和授课等。企业工程师参与数字化工厂3D、化工设计规范和标准及化工节能安全与环保等课程的教学，并与学校教师联合指导学生的毕业设计，解决设计过程中的工程实践问题。另外，企业工程师定期来校开展讲座，介绍行业动态，并参与学生“创客活动周”的活动。同时，我们还鼓励、引导和委派青年教师到企业实习，以提高工程设计能力。
        3化工工程设计教学融合模式的实施效果
        3.1集成创新，培养学生的创新思维
        融合教学模式有效培养了学生的创新思维和创新能力。学生能够利用新兴科学技术，从生产工艺、分离技术、过程设备、节能降耗等多个方面进行集成创新，并将教师创新性的学术研究成果应用在工程设计作品中，从而提升作品的质量。
        3.2联合培养，强化学生的工程观念
        融合的教学模式可以克服传统实践基地在场地、产权、投资等方面存在的困难，通过企业技术人员参与教学，解决“重理轻工”的问题，弥补学生工程性观念的缺失，让工程教育回归工程。在融合教学模式下培养的学生既具备扎实的理论基础知识，又具有娴熟的通用技术使用技能和良好的沟通、表达及团队协作能力。学生初步形成了良好的职业素养，得益于产教融合教学模式的实施，学生可以了解行业最新动态，并掌握先进的工具软件，显著提高了综合能力，获得了社会的广泛认可和肯定，在升学和就业方面具备很强的竞争力。
        结束语
        总而言之，随着新兴技术的发展，在新工科建设背景下如何提高学生解决复杂工程问题的能力，是高校培养适应当代产业需求的工程技术人员必须要解决的问题。化工工程设计教学融合模式提升了学生学习的积极性，强化了学生的创新思维，解决了学生工程设计观念缺失的问题，为化工类技术人才的培养提供了一条有效的途径。
        参考文献：
        [1]黄英，李保国，雷菁，等．新工科的专业核心能力探索及课程体系构建[J].大学教育，2020（５）：20－22．
        [2]赵青云，崔艳，刘帅．新工科理念下普通高校工科专业教与学的探索[J].大学教育，2020（５）：40－42．
        [3]党亚固，章鹏，费德君，等．搭建教竞联合平台，深化化工设计课程教学改革[J].化工高等教育，2020（１）：100－104