化學(xué)工程與工藝專業(yè)工程類課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐

呂利平，胡小林，王維強(qiáng)，李 兵，徐建華

（1.長(zhǎng)江師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，重慶 408100；2.重慶建峰化工股份有限公司，重慶 408100）

同一般的本科專業(yè)相比，應(yīng)用型專業(yè)具有鮮明的技術(shù)應(yīng)用型特征，該類專業(yè)培養(yǎng)的不是學(xué)術(shù)型、學(xué)科型和研究型人才，而是培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)一線需要的技術(shù)應(yīng)用型人才。以我校化學(xué)工程與工藝專業(yè)為例，該專業(yè)是以培養(yǎng)面向化工行業(yè)，針對(duì)工程設(shè)計(jì)、技術(shù)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、物料檢驗(yàn)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等技術(shù)人才為目標(biāo)的工科專業(yè)，該專業(yè)工程類課程主要有化工原理、化工制圖及CAD、化工設(shè)計(jì)、化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)、化工系統(tǒng)工程、化學(xué)反應(yīng)工程等，這類課程都具有非常強(qiáng)的工程性。學(xué)生未來(lái)的工作主要是面對(duì)工程實(shí)際，完成產(chǎn)品由實(shí)驗(yàn)室階段向大型工業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化工作，他們將成為化工行業(yè)的高級(jí)工程技術(shù)人才。因此，只懂產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)室合成技術(shù)或制取原理而不懂工程技術(shù)應(yīng)用是難以適應(yīng)化工生產(chǎn)企業(yè)的老產(chǎn)品、舊車(chē)間的改造及新產(chǎn)品放大、投產(chǎn)和新車(chē)間、新廠房的設(shè)計(jì)工作。因此，工程類課程的教學(xué)對(duì)該專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。由于該類課程在培養(yǎng)化工專業(yè)學(xué)生的工程素質(zhì)方面具有舉足輕重的作用以及顯著的工程性特點(diǎn)，同時(shí)，結(jié)合我校化學(xué)化工學(xué)院的教學(xué)實(shí)際以及培養(yǎng)技能型和應(yīng)用型人才的需要，深化該課程的教學(xué)改革和實(shí)踐，切實(shí)提高工程類課程的有效性，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和模式上進(jìn)行有益的探索和嘗試，對(duì)提高化工專業(yè)學(xué)生的工程素質(zhì)和就業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的意義。

1 我院化工專業(yè)工程類課程主要存在的問(wèn)題

1.1 化工專業(yè)工程類課程的現(xiàn)狀

（1）職業(yè)崗位能力需求情況；

（2）涪陵區(qū)相關(guān)企業(yè)人才需求情況；

（3）涪陵區(qū)相關(guān)工程公司人才需求情況；

（4）學(xué)生做課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的情況；

（5）學(xué)生參加化工設(shè)計(jì)大賽的問(wèn)題；

（6）學(xué)生學(xué)習(xí)工程類課程匿名反饋的信息。

通過(guò)調(diào)查結(jié)果分析，雖然，該類課程已經(jīng)開(kāi)設(shè)了10年，但在教學(xué)過(guò)程中依然存在很多問(wèn)題。

1.2 教學(xué)過(guò)程的單向性

在教學(xué)過(guò)程中，該類課程依舊是采用赫爾巴特的“三中心”論，教師在教學(xué)過(guò)程中處于絕對(duì)的權(quán)威中心，學(xué)生只是被動(dòng)的接受知識(shí)，教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)都是由教師進(jìn)行安排。這樣就使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，感覺(jué)枯燥乏味，缺乏興趣。同時(shí)，也使得學(xué)生難以從整體上把握知識(shí)體系，在運(yùn)用知識(shí)上缺乏靈活性和創(chuàng)造性。

1.3 教學(xué)資源匱乏，學(xué)習(xí)過(guò)程封閉

在化工設(shè)計(jì)課程傳統(tǒng)的教學(xué)范式下，通常是具備粉筆、黑板、書(shū)本、紙張、電腦即可，整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程都是在教室內(nèi)完成的，學(xué)習(xí)環(huán)境相對(duì)緊張、封閉和保守，學(xué)生接受和教師講授知識(shí)的范圍均不超出課程范圍。

1.4 課程實(shí)踐的單一性和局部性

目前，我校化工專業(yè)工程類課程的實(shí)踐課程，學(xué)生只是簡(jiǎn)單地聽(tīng)任課老師介紹，然后動(dòng)手操作下就完成任務(wù)。雖然，也有如化工設(shè)計(jì)大賽等學(xué)科競(jìng)賽為學(xué)生們提供相關(guān)的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，但是，由于很多學(xué)生因?yàn)閭€(gè)人或賽事機(jī)制的原因無(wú)法參加比賽，造成學(xué)生的工程實(shí)踐能力整體不高。因此，如何建立有效健全的校內(nèi)設(shè)計(jì)競(jìng)賽機(jī)制以擴(kuò)大學(xué)生的參賽覆蓋面，加強(qiáng)校企合作，探索多元化的實(shí)踐教學(xué)途徑，也是擺在專業(yè)教師面前的一個(gè)重要難題。

1.5 課程之間聯(lián)系不緊密

雖然，很多工程類方面的課程也已開(kāi)設(shè)，但課程之間的聯(lián)系并不緊密，課程與課程之間、理論與實(shí)踐之間的聯(lián)系松散、脫節(jié)，有部分課程的教學(xué)內(nèi)容甚至出現(xiàn)重復(fù)，比如《化工專業(yè)課程設(shè)計(jì)》和《化工設(shè)計(jì)》的設(shè)備設(shè)計(jì)等相應(yīng)章節(jié)的內(nèi)容重復(fù)。學(xué)生學(xué)習(xí)中不易形成核心技能，不能把工程類課程從理論到實(shí)驗(yàn)再到實(shí)踐整合為一體，工程素質(zhì)普遍不高。

1.6 相關(guān)崗位適應(yīng)能力不夠

通過(guò)對(duì)我校化工專業(yè)近五年畢業(yè)生找工作及就業(yè)情況進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)工程類課程的缺失以及現(xiàn)開(kāi)課程內(nèi)容與實(shí)際工作的不對(duì)接的問(wèn)題比較明顯，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）畢業(yè)生找工作面試時(shí)，被面試官問(wèn)到工程類的相關(guān)知識(shí)，大部分同學(xué)僅限于知道，并不了解相關(guān)內(nèi)容，更談不上有相關(guān)的工程經(jīng)驗(yàn)。

（2）大多數(shù)就業(yè)單位在進(jìn)行人才招聘時(shí)，更加關(guān)注學(xué)生的工程素質(zhì)，而不只是簡(jiǎn)單的考試成績(jī)。（3）由于工程方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏，導(dǎo)致同學(xué)們對(duì)相關(guān)崗位的適應(yīng)能力不夠。

2 改革措施

2.1 將工程類課程分模塊

化學(xué)工程與工藝專業(yè)工程類課程要體現(xiàn)其工程化的特征，需要結(jié)合相關(guān)企業(yè)的實(shí)際需要，根據(jù)目標(biāo)工程能力對(duì)接相應(yīng)的理論及實(shí)踐課程。因此，本課題組擬對(duì)本專業(yè)的工程類課程進(jìn)行模塊化設(shè)置，即根據(jù)每項(xiàng)工程能力，設(shè)置理論、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程教學(xué)環(huán)節(jié)。相應(yīng)的模塊劃分圖如圖1所示。

圖1 化工專業(yè)工程類課程的模塊設(shè)置圖

2.2 工程類課程的模塊化教學(xué)

我校化工專業(yè)開(kāi)辦10年來(lái)，由于師資力量有限等問(wèn)題，工程類課程的部分環(huán)節(jié)并沒(méi)有全部開(kāi)設(shè)，這樣極大地限制了學(xué)生工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。因此，為保證該專業(yè)全部工程類課程理論、實(shí)踐和實(shí)訓(xùn)教學(xué)的正常進(jìn)行，需要將工程類課程進(jìn)行整合，大力推進(jìn)工程類課程群的模塊化教學(xué)，讓學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間，能將專業(yè)實(shí)驗(yàn)課與實(shí)際工程密切聯(lián)系，使學(xué)生能較早地接觸工程實(shí)際，了解和熟悉未來(lái)可能從事的工作。同時(shí)，為了使學(xué)生能夠舉一反三，學(xué)到分析、解決問(wèn)題的方法，教師可以進(jìn)行典型工程案例的教學(xué)，這樣不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，養(yǎng)成勤于動(dòng)手、自覺(jué)學(xué)習(xí)的習(xí)慣，形成工程應(yīng)用能力，而且可將教學(xué)模塊內(nèi)部的知識(shí)連貫起來(lái)，將理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)踐訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合。學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候也不會(huì)感到枯燥，易于掌握知識(shí)；同時(shí)，理論與實(shí)踐充分結(jié)合，使學(xué)生能明顯感到可以“學(xué)以致用”。

模塊化教學(xué)，將更有針對(duì)性地培養(yǎng)應(yīng)用型人才，將社會(huì)上的職業(yè)崗位所需要的理論知識(shí)和技能與模塊化教學(xué)一一對(duì)應(yīng)。學(xué)生進(jìn)行模塊化學(xué)習(xí)之后，通過(guò)參加相應(yīng)的職業(yè)資格考試，取得某種資格證書(shū)，進(jìn)行上崗。這樣學(xué)生就能在將來(lái)的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，率先找到工作，并很快適應(yīng)工作崗位，再通過(guò)一定的工作、實(shí)踐鍛煉，發(fā)揮自己的專業(yè)素養(yǎng)，逐步成為一名合格的工程師。相應(yīng)的模塊化教學(xué)分塊如圖2所示。

圖2 模塊化教學(xué)后的職業(yè)資格證書(shū)

2.3 實(shí)現(xiàn)工程類課程的工程化教學(xué)

工程類課程本身的特殊性，決定了該類課程如果沒(méi)有合適的工程實(shí)踐，想要提高工程能力無(wú)異于“紙上談兵”，為了人才培養(yǎng)需要，應(yīng)注重課程的工程化教學(xué)。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)主要從兩方面對(duì)其進(jìn)行改革，以實(shí)現(xiàn)工程類課程的工程化教學(xué)。

2.3.1 工程項(xiàng)目的引進(jìn)

傳統(tǒng)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)一般是單純用于理論驗(yàn)證，要從根本上改變它與實(shí)際工程脫節(jié)的現(xiàn)狀，就應(yīng)該將實(shí)際工程中所涉及的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)化，并將其作為工程類實(shí)驗(yàn)課的部分內(nèi)容。同時(shí)，由于以實(shí)際工程為背景，實(shí)驗(yàn)更具有針對(duì)性，更接近工程實(shí)際，學(xué)生更能從全局上把握，這樣將極大地促進(jìn)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和聰明才智，提高創(chuàng)新能力。

2.3.2 企業(yè)導(dǎo)師制的實(shí)施可以彌補(bǔ)課程應(yīng)用上的缺失

我校位于重慶市涪陵區(qū)，涪陵區(qū)具有很多化工園區(qū)，可以利用特殊的地方資源和企業(yè)合作，引入企業(yè)導(dǎo)師制，這樣可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力，提高學(xué)生的工程素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，該方式的實(shí)施可以拓寬教學(xué)資源，讓課堂能夠有機(jī)會(huì)從教室走向企業(yè)，避免了課程學(xué)習(xí)的封閉性。

2.4 建立健全校內(nèi)設(shè)計(jì)競(jìng)賽的比賽機(jī)制，培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用綜合能力

化工設(shè)計(jì)大賽由中國(guó)化工學(xué)會(huì)發(fā)起，是針對(duì)化工專業(yè)舉行的競(jìng)賽。該競(jìng)賽有效地提高了學(xué)生的工程素質(zhì)和應(yīng)用能力，健全的校內(nèi)評(píng)分機(jī)制，可以有效提高化工設(shè)計(jì)大賽的參賽率和覆蓋面，增強(qiáng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力和工程應(yīng)用能力。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，開(kāi)展了分梯度設(shè)計(jì)訓(xùn)練計(jì)劃，并且制定了詳細(xì)的評(píng)分依據(jù)，讓全部的學(xué)生都能得到設(shè)計(jì)訓(xùn)練。從近幾年的教學(xué)效果來(lái)看，學(xué)生的工程能力得到了一定程度的提高。

3 結(jié)束語(yǔ)

以長(zhǎng)江師范學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)為例，分析了該專業(yè)所開(kāi)設(shè)的工程類課程所存在的主要問(wèn)題，提出根據(jù)化工專業(yè)的學(xué)生所需具備的工程應(yīng)用能力，對(duì)工程類課程進(jìn)行模塊化設(shè)置，并進(jìn)行模塊化和工程化教學(xué)；同時(shí)，建立健全校內(nèi)設(shè)計(jì)大賽的比賽機(jī)制，以增強(qiáng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力。本研究成果能一定程度上提高學(xué)生的工程能力和工程素養(yǎng)。