周志偉 湯吉海* 武文良 弋 鵬 周浩力
(1. 南京工業大學 化工學院,江蘇 南京 211816; 2. 南京工業大學 外國語言文學學院,江蘇 南京 211816)
全國大學生化工設計競賽(以下簡稱競賽)由中國化工學會、中國化工教育協會、教育部高等學校化工類專業教學指導委員會主辦,是目前國內高校化工專業級別最高、影響力最大、參賽隊伍最多的頂級賽事,為教育部全國性A類賽事[1]。競賽圍繞當年國內熱點化工類項目,要求學生完成新產品和新技術的研發、新流程和新裝置的設計及其運行方案等,涉及的學科多、內容廣、綜合性強[2,3],已經成為培養學生創新思維、實踐能力和工程素養的重要途徑[4,5]。
競賽作品的完成需要同學結合所學理論知識,分析設計過程遇到的復雜工程問題并制定相應的解決方案,這就需要同學們開展自主學習和深度學習,并為此付出艱辛的努力。由于專業知識薄弱和工程觀念缺失,學生往往很難完美解決相關問題,導致學生的自信心受挫,嚴重時會造成專業認可度的下降,從而影響其職業素養和生涯規劃[6]。因此,開展相應的競賽輔導對學生完成競賽作品和保障競賽質量必不可少。
本文總結了南京工業大學化工學院在服務于競賽構建的學生社團方面的創新舉措以及取得的成效,從而為培養卓越化工工程設計人才提供了一條有效的參考途徑。
2015年在南京工業大學大學生“創客夢工場”的基礎上,化工學院創建了學生社團“化工設計創新協會”。聘請學院在工程設計和管理方面具有豐富經驗的十名教師擔任技術顧問委員,形成了以大學二年級學生為主的成員組織構架。設置會長一名,副會長二名。分設先進計算部、工程設計部、三維設計部和文案編輯部,各設部長一名。精心組織開展大學生化工設計創新教育活動,構建學生課外創新實踐第二課堂,旨在增強學生的工程意識,提高學生的化工綜合設計能力,從而支撐競賽取得優異成績。
學生社團“化工設計創新協會”經過幾年的摸索和實踐,以興趣為指引、以協同創新工程設計為核心、以競賽命題為任務驅動,進行“做中學、學中思、思中做”,具體的舉措總結如下。
協會定期組織活動,邀請往屆參加競賽的獲獎團隊成員對競賽經驗進行分享,歸納參加競賽中的得與失。通過總結和反思,提醒即將參加競賽的學弟學妹們競賽過程中需要注意的事項,以期獲得一定的啟發,激發學生對未知知識的探索興趣,培養對復雜問題的解決策略。此外,獲得全國總決賽特等獎的團隊成員開展相應的專題分享會:如先進流程模擬軟件Aspen、工程圖紙繪制軟件CAD、三維智能建模軟件SP 3D、文檔制作編輯WORD或PPT團隊匯報展示及答辯注意事項等,為參賽同學們積極應對競賽的挑戰提供一定的幫助,從而不斷激勵自我與創新自我,為完成競賽作品保駕護航。通過分享,競賽的寶貴經驗得到傳承,在協會內部乃至全院同學之間形成了濃厚的學習氛圍和強烈的創新氛圍,增強了競賽對學生的吸引力,激發了學生的參與熱情。
參照競賽評分細則,協會聘請在競賽專項(含圖紙、文檔或現代設計方法等)有所鉆研或表現突出者,作為競賽輔導的學業咨詢師,每周固定時間和地點對參賽同學存在的問題進行集中專項輔導,開展同伴互助性學習。一方面,學生之間的互助性學習指導,由于幫助者和被幫助者的思想心理比較接近,更貼近參賽學生的學習需求,更易溝通和交流,從而可以克服由于師生之間的立場及知識儲備差異而帶來的理解誤差,影響競賽作品完成的進度和質量;另一方面,由于教師時間分配和精力有限,不能隨時隨地地幫助學生解決問題,而聘請的學業咨詢師與參賽學生處于同一空間,可以及時解決參賽學生遇到的問題,為完成參賽作品提供了便利。因此,通過同學間互助性創新指導模式,一方面是對學業咨詢師自身專業知識結構的梳理和學習成果的檢驗,同時也及時、針對性地解決參賽同學的學習困惑,促進雙方的進步與發展,形成雙贏或多贏的局面。
鑒于前期的參賽經驗分享和互助性指導,協會進一步精心組織和提供完善的服務保障,邀請企業工程師作前沿講座,對工藝方案的技術優劣進行比較、講解典型設備選型及適用場合、車間及管道布置、工程化注意事項、總圖布置和三維視頻演示的關鍵考慮因素,彌補參賽同學工程觀念的缺失,使競賽作品中的工程適用性得到進一步修正和提升;同時,邀請校內多年參與競賽評審的資深教師,依照往年對作品評審的規則,開展專項評審講座。針對參賽同學們容易出錯的扣分點,給出合理的解決方案與建議,避免學生因自身對評分細則理解不足造成的丟分。最后,特邀協會的技術顧問委員,對學生的匯報展示和答辯環節進行針對性輔導,確保參賽學生充分展示競賽作品。通過企業工程師和校內資深教師的提升輔導,保障了競賽作品的質量,提升了競賽成績。
通過協會良好的競賽保障服務,構建了科學的競賽指導模式和方法,化工專業學生參賽的熱情高漲,并取得了顯著的成績。
自2012年首次組隊參加競賽以來,連續10年獲得全國特等獎,其中多次獲得位列全國前三的專項獎,如工程圖紙繪制優秀獎、現代設計方法應用優秀獎和現場答辯優秀獎,2021年更是獲得全國總決賽第一名金獎。自2016級起,基本實現全員參賽,年平均參賽隊伍約50支,均獲江蘇省二等獎及以上獎項,年平均獲全國三等獎及以上約20項左右,學生參賽的獲獎總數以及高級別獎項的數量顯著增加。
促進學生科學知識、實踐能力和自身素養的交融與滲透的化工設計競賽是培養高質量工程設計技術人才的重要環節和有效途徑。通過競賽鍛煉,提高學生主動學習和深化學習的愿望,根植學生的創新思維,提升工程實踐能力,可推動工程教育高質量發展,對培養適應產業需求的工程技術人員具有重要的指導意義。