《化工原理》課程工程能力培養的構建與實施

張 楠

(安陽工學院 化學與環境工程學院，河南 安陽 455000)

化工原理是化工及相關專業最為重要的核心主干課程，也是由理轉工的第一門專業課程，其教學效果直接關系并影響學生的工程實踐能力和綜合創新能力培養。在新工科建設和專業工程認證背景下，如何強化實踐型、應用型人才培養的尤顯重要[1-3]。

化工工程設計及優化建立于工程倫理之上，對于工程師責任意識、擔當意識、科研思維、創新思維等有非常高的要求，高校教師在專業教育內容實施過程中，更要注重好合理的工程倫理切入和擔當意識引導，做好“卓越化工工程接棒人”的綜合素質培養。同時，工程能力培養在課程中的考核體現、信息反饋與構架完善的效果，更是直接決定了該教育模式是否成功、能否實現對工程人才培養正向的激勵響應。

我校化工專業是省一流專業，作為專業基礎課，《化工原理》是學生工程能力培養的第一道階梯，是工程思維構筑和工程責任意識養成的重要階段，因此，在理論課程教授過程中把控好工程實踐能力的培養是非常必要且有益的嘗試。

1 課程工程能力培養目標的設計

《化工原理》課程以化工生產中的單元操作為主要講解對象，對于其作用、過程原理、操作方法、設計方法、優化手段及設備特點等進行詳細介紹，注重對學生邏輯思維、工程設計、工藝優化及研發能力的綜合培養，結合課程培養目標，工程能力的教育目標設計如下：

(1)培養學生客觀、嚴謹的邏輯思維，運用科學的方法論觀察、分析和解決工程過程的實際問題；

(2)培養學生能夠運用所學內容進行科學、精細、完整、有效的工程設計及工藝優化，促成其工程師職業認知和責任意識的養成。

(3)創新是高等教育區別于其它教育的明顯特征，基于新時代科技迅猛發展的國家建設需要，學生要能將理論知識及實踐技能，落地在技術創新、產品創新、管理創新等方面。

(4)培養學生民族自豪感，更要培養其以國家發展、行業興盛、民族擔當為己任。

2 課程工程能力培養點的設計

我校《化工原理》課程開展采用模塊化模式設計[4]，結合課程不同模塊特點及工程能力培養教學要求，具體設計了如下的不同鏈接，并在各部分嚴格甄選事例來確保培養效果：

表1 《化工原理》課程的工程能力培養點設計與示例

3 考核方式的設計

為充分、全面、合理地考察學生的德育效果，在課程的考核方式上，我們也適度增加了工程倫理的元素，比如：在平時成績中注意學生互動參與度特別是工程倫理互動參與度的表現，如：伯努利方程中各種能量形式的互換，引導學生分析現實生活中高壓消防水槍噴水過程中，水的各種能量形式變化，提煉出從消防水槍設計的注意點和設計不嚴謹可能引起的事故，觀察學生分析階段和感悟階段的具體表現；在小型項目化作業中，對于能夠從一般知識分析上升到工程設計思路解析的，總評分提升1～2分，例如：小項目化作業“尋找身邊的化工設備”，有家在農村的同學會拍攝水泵，能找到進出口管路、閥門和電機的部件的計3分，能夠進一步依據設備外部細節和操作方法特點來分析泵的類型的，或能對其擺放位置的考慮因素進行分析等的，可加分至4或5分；在常規筆試考試中，增加了對于方法論掌握情況、工程師責任和創新意識檢測的半開放式試題，約占4～8分。

4 工程能力培養下教學效果的變化

4.1 學生工程理念有明顯增強

我校《化工原理》分上下兩學期進行，在第一學期課程思政結束后，從第二學期同學們的課堂表現特別是工程問題分析互動中，明顯可以看出，學生已能較好體現出化工工程師應具有的“經濟性”、“安全性”和“環保性”等意識。在后期的下廠實習過程中，其實習報告中也能看出，多數同學也能夠主動挖掘企業生產效果提升及經濟、安全或環保問題改善的措施。

4.2 學生對于工程師職業有了更深刻的責任意識

在《化工原理》課程剛開始時所做的調研工作中，對于化工工程設計、工藝優化的工作內容有熟悉和了解的學生比例僅不到10%，有意愿從事相關工作的人員比例不足30%；在課程后期所做的回訪中，對工程設計和工藝優化有較高興趣的學生人數提升至60%以上，且絕大多數學生在以此內容為主題的課堂互動中表現積極，興致盎然，其分析過程對于問題各個層面的考慮越來越趨近全面，可見其責任意識也有明顯增強。

4.3 學生的民族自豪感及行業擔當意識成效初顯

在工程能力培養全線融入過程中，“大國重器”、“尖端科技”等教育內容總能使課堂氛圍格外熱烈或沉重，學生學習自覺性及主動性會有階段性提升，課下交流中，更多同學會對于這部分內容的細節進行詢問，也會對化工行業的振興融入更多個人的目標規劃。

4.4 創新意識有較大提高

課程進行過程中，學生在環保設備設計大賽、化工設計大賽、互聯網+創業大賽、大學生科技創新等專業創新類賽事中報名積極，多名同學甚至以化工原理課程相關內容為契合點進行了設備部件或工藝的優化與創新，學生的創新能力和意識得到了增強。