基于理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的化學(xué)工藝學(xué)課程教學(xué)改革實(shí)踐探索

呂夢(mèng)嵐　黎應(yīng)芬

摘 要 化學(xué)工藝專業(yè)在人才培養(yǎng)過程中長(zhǎng)期存在著重理論而輕實(shí)踐的弱點(diǎn)。本文以貴州理工學(xué)院為例，結(jié)合專業(yè)設(shè)置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過實(shí)踐教學(xué)促進(jìn)理論教學(xué)，工程師進(jìn)課堂，建立信息化一站式教學(xué)平臺(tái)，推進(jìn)校企合作，以其提高教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞 化學(xué)工藝 理論教學(xué) 實(shí)踐教學(xué) 教學(xué)改革

化學(xué)工程與工藝是一門以化學(xué)為基礎(chǔ)，并與流體力學(xué)、工程熱物理、機(jī)械工程與設(shè)計(jì)、傳質(zhì)傳熱學(xué)相結(jié)合的交叉學(xué)科；它旨在培養(yǎng)既具有化工產(chǎn)品研發(fā)基礎(chǔ)，又具有工程管理和工藝設(shè)計(jì)能力的高素質(zhì)、應(yīng)用型人才。其服務(wù)范圍涵蓋了化工、材料、冶金、環(huán)保等多個(gè)領(lǐng)域。因此，培養(yǎng)強(qiáng)技術(shù)、善管理、求創(chuàng)新的化工技術(shù)人才是我國高等教育，尤其是理工科院校的重要任務(wù)。[1-3]

化工工藝學(xué)是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的一門專業(yè)必修課，主要是研究化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中單元操作規(guī)律、化工過程工程裝備的工作原理與應(yīng)用等，具有顯著的工程應(yīng)用、工程設(shè)計(jì)、工程管理特點(diǎn)。[4-6]它是化工專業(yè)由理論教學(xué)走向?qū)嵺`教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能、形成工程性思維的紐帶課程，對(duì)化學(xué)大類專業(yè)（包括化工、材料、環(huán)境等專業(yè)）的工程技術(shù)人才培養(yǎng)起到支撐作用。所以優(yōu)化化學(xué)工藝學(xué)教學(xué)模式是提高高等工程教育質(zhì)量的必然要求。[7-8]

化工工藝學(xué)課程具有單元獨(dú)立性強(qiáng)、基礎(chǔ)知識(shí)范圍廣、理論性與實(shí)踐性兼顧、內(nèi)容抽象等特點(diǎn)。為了提高化學(xué)工藝學(xué)的課程教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式顯得尤為重要。基于理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式將實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、工程訓(xùn)練、技術(shù)創(chuàng)新高度融合，這不僅革新了教學(xué)方式，而且增強(qiáng)了學(xué)生的知識(shí)綜合能力和工程應(yīng)用水平。理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合旨在將基礎(chǔ)理論知識(shí)與工程實(shí)踐教學(xué)結(jié)合，讓學(xué)生在工程實(shí)踐中鞏固基礎(chǔ)理論知識(shí)，并且突出實(shí)踐應(yīng)用，甚至技術(shù)創(chuàng)新；從而實(shí)現(xiàn)在教學(xué)中求創(chuàng)新、工程訓(xùn)練反哺理論教學(xué)的教學(xué)理念。通過理論與實(shí)踐相結(jié)合，充實(shí)課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)，充分提高學(xué)生綜合素質(zhì)和工程教學(xué)質(zhì)量。

本文以貴州理工學(xué)院為例，從實(shí)踐教學(xué)促進(jìn)理論教學(xué)、工程師進(jìn)課堂、建立信息化一站式教學(xué)平臺(tái)、推進(jìn)校企合作等方面論述基于理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的化學(xué)工藝學(xué)課程的教學(xué)改革。

1 以理論為基礎(chǔ)，實(shí)踐教學(xué)促進(jìn)理論教學(xué)

化工工藝學(xué)課程側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識(shí)在工程實(shí)踐中的運(yùn)用能力，改革傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)模式，以實(shí)踐教學(xué)促進(jìn)理論教學(xué)。根據(jù)貴州的地方工業(yè)經(jīng)濟(jì)特色，貴州理工學(xué)院先后與貴州宏福實(shí)業(yè)開發(fā)有限總公司、貴州省金赤化工有限公司、貴州盤江化工廠等化工企業(yè)合作，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)過程對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了“工業(yè)流程化設(shè)計(jì)”。

通過“工業(yè)流程化”的工程實(shí)踐教學(xué)鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識(shí)，并加強(qiáng)了學(xué)生的理論應(yīng)用能力和工程實(shí)踐水平，提高了學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中同時(shí)學(xué)會(huì)理論、學(xué)會(huì)實(shí)踐、學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)、學(xué)會(huì)管理，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。以實(shí)踐教學(xué)帶動(dòng)理論教學(xué)，改變了傳統(tǒng)的教學(xué)導(dǎo)向，由課堂走向企業(yè)，由理論走向?qū)嵺`，由應(yīng)試走向素質(zhì)，由對(duì)知識(shí)的歸納總結(jié)走向?qū)碚摰膽?yīng)用創(chuàng)新；充分體現(xiàn)了理論來源于實(shí)踐，理論指導(dǎo)實(shí)踐的思想。

2 以工程應(yīng)用技術(shù)為指引，工程師走進(jìn)課堂

化學(xué)工程與工藝作為理工科主干專業(yè)，是以培養(yǎng)服務(wù)于化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用型高級(jí)技術(shù)人才為目標(biāo)。對(duì)于化學(xué)工藝學(xué)這門具有濃重的工程應(yīng)用性的專業(yè)課，純粹的“科班型”教師授課難以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。因而，聘請(qǐng)來自工業(yè)生產(chǎn)的一線技術(shù)骨干、工程管理人員與貴州理工學(xué)院教師共同形成的混合授課方式，讓工程師走進(jìn)課堂顯得非常重要。

根據(jù)化學(xué)工藝學(xué)的課程內(nèi)容，貴州理工學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)盤江化工廠、金赤化工有限公司等貴州本地的化工企業(yè)進(jìn)行了實(shí)地考察調(diào)研，與企業(yè)的工程技術(shù)人員和生產(chǎn)管理人員就課程內(nèi)容進(jìn)行對(duì)接訪談。通過對(duì)本地化工企業(yè)的調(diào)研、分析、總結(jié)，根據(jù)實(shí)際的化工生產(chǎn)過程對(duì)化學(xué)工藝學(xué)的課程內(nèi)容和教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行全新設(shè)計(jì)。同時(shí)，定期邀請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員作為教學(xué)助理參與的課堂教學(xué)，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)過程鞏固理論教學(xué)。

另外，為了加強(qiáng)貴州理工學(xué)院教師的實(shí)踐教學(xué)能力，強(qiáng)化化學(xué)工藝實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。學(xué)院每學(xué)期安排一次實(shí)驗(yàn)課，采取學(xué)生分組的方式，教師帶隊(duì)，工業(yè)技術(shù)人員作指導(dǎo)，到企業(yè)中完成一個(gè)工程性實(shí)驗(yàn)，最終以工業(yè)應(yīng)用性的實(shí)驗(yàn)總結(jié)形式，對(duì)工程實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析、解剖、總結(jié)。由此減少了純粹的校內(nèi)課堂教學(xué)所帶來的枯燥無味的感覺，大大地提高了學(xué)生的參與學(xué)習(xí)的興趣。

3 合理利用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一站式理論教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)模式基本上都是將理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真分模塊獨(dú)立教學(xué)，從而導(dǎo)致了理論教學(xué)枯燥無味，實(shí)踐教學(xué)牽強(qiáng)附會(huì)。化學(xué)工藝學(xué)是一門集化學(xué)、流體力學(xué)、過程裝備、工程設(shè)計(jì)等多門類交叉融合的綜合性課程。基于理論與實(shí)踐相結(jié)合，以理論為基礎(chǔ)，實(shí)踐為目的，將化工工藝學(xué)的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕畔⒒⒕W(wǎng)絡(luò)化、多媒體化為手段的方式，把理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來，從而構(gòu)建“信息平臺(tái)式”教學(xué)模式，通過在線平臺(tái)方式讓教學(xué)實(shí)現(xiàn)一站式授課。

緊跟現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展步伐，以智能制造為導(dǎo)向，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)為目標(biāo)。把計(jì)算機(jī)技術(shù)科學(xué)地融合到化學(xué)工藝學(xué)的教學(xué)當(dāng)中，在多媒體、信息化教學(xué)的基礎(chǔ)上，把計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)引入到化工實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)中，開展虛擬化、數(shù)字化的實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)。同時(shí)，通過Flunt、Matlab、Aspen等化學(xué)化工模擬計(jì)算軟件教學(xué)，對(duì)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中的化工單元設(shè)備、工藝設(shè)計(jì)、流程優(yōu)化結(jié)合基礎(chǔ)理論進(jìn)行模擬仿真，以便增強(qiáng)學(xué)生基礎(chǔ)理論的信息化應(yīng)用能力。通過信息平臺(tái)化教學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高度融合，建立與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)模式。

4 推進(jìn)校企合作，構(gòu)建校企結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)模式

校外實(shí)習(xí)是以企業(yè)為載體、學(xué)生為主體、教師和工程技術(shù)人員為導(dǎo)師的一門實(shí)踐性課程，它是學(xué)生由學(xué)校走向工作崗位的過渡性階段。校外實(shí)習(xí)是課堂教學(xué)的延伸，同時(shí)也是由理論教學(xué)走向?qū)嵺`，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力以及工程化應(yīng)用水平的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實(shí)習(xí)基地的建設(shè)是課程設(shè)計(jì)的一項(xiàng)基本內(nèi)容，同時(shí)也關(guān)乎到學(xué)生實(shí)踐能力、綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。貴州理工學(xué)院根據(jù)化學(xué)工程專業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合貴州本土的地方經(jīng)濟(jì)特色，與貴州宏福實(shí)業(yè)開發(fā)有限總公司、貴州省金赤化工有限公司、貴州盤江化工廠等十幾家化工行業(yè)企業(yè)建設(shè)校外實(shí)習(xí)基地。同時(shí)成功獲批了貴州省高等學(xué)校煤磷化工工程研究中心，通過與化學(xué)工程綜合實(shí)驗(yàn)室、能源變換材料實(shí)驗(yàn)室結(jié)合，能夠與校外實(shí)習(xí)基地共同形成廠校結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)模式，為提高學(xué)生的動(dòng)手能力，強(qiáng)化學(xué)生能力培養(yǎng)提供了強(qiáng)而有力的保障。

5 結(jié)語

為了培養(yǎng)適合貴州本土經(jīng)濟(jì)需要的化工專業(yè)人才，貴州理工學(xué)院根據(jù)本校專業(yè)結(jié)構(gòu)，對(duì)化學(xué)工藝學(xué)進(jìn)行了理論教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)改革。通過實(shí)踐教學(xué)促進(jìn)理論教學(xué)，工程師進(jìn)課堂，建立信息化一站式教學(xué)平臺(tái)，推進(jìn)校企合作等一系列手段進(jìn)行了教學(xué)改革；并且以化學(xué)工程學(xué)院為基礎(chǔ)，建立了化學(xué)工藝綜合實(shí)驗(yàn)室、煤磷化工工程研究中心、能源變換材料實(shí)驗(yàn)室、化工計(jì)算仿真實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)與宏福實(shí)業(yè)公司、金赤化工廠、盤江化工廠等企業(yè)建立了校外實(shí)習(xí)基地，為貴州理工學(xué)院化學(xué)工藝教學(xué)改革奠定了良好的基礎(chǔ)。學(xué)院創(chuàng)辦四年來，教學(xué)效果得到校內(nèi)外專家一致好評(píng)，學(xué)生的綜合素質(zhì)得到大幅度提高，本科畢業(yè)生受到用人企業(yè)的廣泛認(rèn)可。

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