以化工競(jìng)賽為契機(jī)促進(jìn)化工專(zhuān)業(yè)建設(shè)

廖尾英，吳 楠，王新雷，董少英

(1.唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 唐山 063299；2.唐山學(xué)院，河北 唐山 063000；3.唐鋼美錦(唐山)煤化工有限公司，河北 唐山 063000)

自1989年“挑戰(zhàn)杯”中國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽以來(lái)，經(jīng)過(guò)近三十年的發(fā)展，全國(guó)性學(xué)科競(jìng)賽已經(jīng)達(dá)到一百多項(xiàng)。學(xué)科競(jìng)賽的蓬勃發(fā)展，得益于國(guó)家的支持和各院校的重視。學(xué)科競(jìng)賽能夠有機(jī)融合課內(nèi)課外教學(xué)，拓展了教學(xué)育人的廣度；以前沿知識(shí)引領(lǐng)學(xué)科發(fā)展，推進(jìn)學(xué)科建設(shè)和專(zhuān)業(yè)教學(xué)[1]。學(xué)科競(jìng)賽已經(jīng)成為高校開(kāi)展第二課堂的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、職業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新思維的重要途經(jīng)。目前就化工專(zhuān)業(yè)而言，學(xué)生可以參加全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生化工安全設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)邀請(qǐng)賽等賽項(xiàng)。

1 參與競(jìng)賽的意義

1.1 促進(jìn)院校交流

學(xué)科競(jìng)賽形式多樣，根據(jù)主辦單位級(jí)別的不同，分為國(guó)家級(jí)、賽區(qū)、省級(jí)、市級(jí)和校級(jí)。市級(jí)以上的學(xué)科競(jìng)賽，將會(huì)有不同院校參與，對(duì)于院校間的交流搭建了很好的平臺(tái)。

1.2 促進(jìn)專(zhuān)業(yè)課程建設(shè)

化工競(jìng)賽與專(zhuān)業(yè)建設(shè)具有相互促進(jìn)作用。競(jìng)賽是以學(xué)科理論為基礎(chǔ)，以學(xué)科行業(yè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題為導(dǎo)向，以特定的主題、時(shí)間、空間、模式四個(gè)要素來(lái)進(jìn)行的一項(xiàng)活動(dòng)。扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和夠硬的技能水平是競(jìng)賽取得優(yōu)勢(shì)的必要條件，競(jìng)賽的學(xué)科前沿性、先進(jìn)性又促進(jìn)了學(xué)科人才培養(yǎng)方案的優(yōu)化、課程教學(xué)的改革。

以全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)大賽為例，2019年大賽題目為“為某大型化工企業(yè)設(shè)計(jì)一座醋酸乙烯酯生產(chǎn)分廠或?yàn)楝F(xiàn)有的醋酸乙烯酯生產(chǎn)分廠設(shè)計(jì)技術(shù)改造方案。要求技術(shù)提升達(dá)到《中國(guó)制造2025》中提到的綠色發(fā)展2020年指標(biāo)?！北荣惿婕暗健痘ぴ怼贰痘崃W(xué)》《化學(xué)反應(yīng)工程》《儀表及自動(dòng)化控制》《化工設(shè)計(jì)》《化工經(jīng)濟(jì)學(xué)》等多門(mén)課程，只有對(duì)專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行交叉融合，才能完成比賽作品。反過(guò)來(lái)，通過(guò)參加化工設(shè)計(jì)大賽，對(duì)專(zhuān)業(yè)課程有了更深的了解，可以促進(jìn)相關(guān)課程改革，促進(jìn)專(zhuān)業(yè)建設(shè)。

1.3 提升教師實(shí)踐教學(xué)能力和科研素質(zhì)

雖然高校青年教師基本都具有本科、碩士、博士學(xué)歷，擁有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，但是對(duì)于學(xué)科行業(yè)市場(chǎng)的了解相對(duì)薄弱，實(shí)踐能力相對(duì)不足，而學(xué)科競(jìng)賽是培養(yǎng)教師實(shí)踐能力最有效的窗口。教師需要通過(guò)各種途徑(比如企業(yè)實(shí)地考察、市場(chǎng)調(diào)研等)來(lái)豐富自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，了解市場(chǎng)需求，并通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合，才能對(duì)學(xué)生提供高效、精準(zhǔn)的指導(dǎo)。教師也在指導(dǎo)和交流過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)教法、理念和意識(shí)上的創(chuàng)新。與學(xué)科競(jìng)賽增長(zhǎng)速度相對(duì)應(yīng)，關(guān)于學(xué)科競(jìng)賽相關(guān)的科研成果也在快速增長(zhǎng)，見(jiàn)圖1[2]。

圖1 我國(guó)學(xué)科競(jìng)賽相關(guān)論文數(shù)量年度分布圖

1.4 提升學(xué)生協(xié)作創(chuàng)新實(shí)踐能力

學(xué)科競(jìng)賽從開(kāi)始啟動(dòng)到比賽過(guò)程通常需要半年甚至更長(zhǎng)時(shí)間，高強(qiáng)度的訓(xùn)練也是必需的，團(tuán)隊(duì)成員之間能否取長(zhǎng)補(bǔ)短、相互磨合，實(shí)現(xiàn)1+1>2的效果，順利完成作品，進(jìn)入比賽，這對(duì)于每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員的耐力和毅力都是很大的考驗(yàn)。有的團(tuán)隊(duì)就因?yàn)殛?duì)員在準(zhǔn)備過(guò)程中遇到種種問(wèn)題出現(xiàn)退出的情況，導(dǎo)致整個(gè)團(tuán)隊(duì)的解散。只有團(tuán)隊(duì)成員相互合作、相互配合、相互鼓勵(lì)，充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)助精神，才有可能堅(jiān)持到比賽結(jié)束。

學(xué)科競(jìng)賽通常是以解決行業(yè)實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向，注重工藝、精度、規(guī)范，考核選手的職業(yè)素養(yǎng)，這就要求學(xué)生在學(xué)科競(jìng)賽過(guò)程中內(nèi)化到心靈深處，究其原理，理論聯(lián)系實(shí)際、大膽創(chuàng)新、小心求證，充分發(fā)揮潛能，促成職業(yè)素養(yǎng)、工匠精神、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

以全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)大賽為例，比賽內(nèi)容包括可行性研究、廠房布置、工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、自動(dòng)控制設(shè)計(jì)、防火設(shè)計(jì)、節(jié)能設(shè)計(jì)、安全設(shè)計(jì)、經(jīng)濟(jì)概算等內(nèi)容，設(shè)計(jì)軟件Aspen plus、AutoCAD 和 3Dmax等軟件，這就需要團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行分工合作，比如隊(duì)長(zhǎng)負(fù)責(zé)統(tǒng)籌安排并參與各部分設(shè)計(jì)，一人負(fù)責(zé)軟件模擬、一人負(fù)責(zé)廠房布置和工藝設(shè)備設(shè)計(jì)、一人負(fù)責(zé)3D效果出圖、一人負(fù)責(zé)文檔整理，各環(huán)節(jié)相互交叉，需要團(tuán)隊(duì)分工合作才能完成任務(wù)，成功提交作品。設(shè)計(jì)規(guī)范涉及《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》《中華人民共和國(guó)勞動(dòng)安全法》《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》《化工管道設(shè)計(jì)規(guī)范》《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》等等，相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)就達(dá)七十多種，這就要求學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中要熟悉相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。這對(duì)于學(xué)生工程意識(shí)、職業(yè)素養(yǎng)是很好的鍛煉。

2 搭建競(jìng)賽平臺(tái)，促進(jìn)化工專(zhuān)業(yè)建設(shè)

近年來(lái)，隨著國(guó)家的支持和院校的重視，學(xué)科競(jìng)賽快速增長(zhǎng)，但也存在各種問(wèn)題，如學(xué)生和老師參加比賽意愿不強(qiáng)、軟硬件設(shè)施不夠、比賽與日常教學(xué)想脫離等問(wèn)題，要解決目前遇到的這些困難，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。

2.1 完善體制機(jī)制

學(xué)校完善的競(jìng)賽體制機(jī)制是發(fā)展學(xué)科競(jìng)賽有力的保障。制定相關(guān)制度來(lái)規(guī)范組織、管理、經(jīng)費(fèi)、獎(jiǎng)勵(lì)等?？梢越M建專(zhuān)門(mén)的競(jìng)賽管理工作組，組建由各學(xué)科、各專(zhuān)業(yè)優(yōu)秀教師組成的競(jìng)賽指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，以學(xué)術(shù)社團(tuán)為依托，建立高效的競(jìng)賽組織管理機(jī)制。可以采用學(xué)分置換方式來(lái)免修學(xué)科競(jìng)賽中已能熟練掌握和應(yīng)用的課程，既能節(jié)省學(xué)生重復(fù)學(xué)習(xí)的時(shí)間，也能提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力、參賽的積極性。

2.2 化工競(jìng)賽融入課堂教學(xué)

將化工競(jìng)賽的模式引進(jìn)課堂教學(xué)過(guò)程中，教師要不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐教學(xué)的平衡。在基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課、實(shí)踐課程和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等多個(gè)環(huán)節(jié)采取多種措施，構(gòu)建科學(xué)合理的多層次、立體化的實(shí)踐訓(xùn)練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系。比如，化工專(zhuān)業(yè)在實(shí)踐課程《化工設(shè)計(jì)》《化工工藝設(shè)計(jì)》的教學(xué)中，采用學(xué)科競(jìng)賽的作品作為教學(xué)素材，通過(guò)項(xiàng)目導(dǎo)向、分析、小組討論等教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣、提高查閱資料、分析問(wèn)題、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力，做到練中學(xué)、學(xué)中練[3]。

有的學(xué)科競(jìng)賽所需要的學(xué)科知識(shí)并沒(méi)有出現(xiàn)在才人才培養(yǎng)方案中，導(dǎo)致要參賽的學(xué)生對(duì)某些課程需要從頭學(xué)起，一時(shí)難以做到熟練應(yīng)用。比如Aspen plus模擬軟件課程很多高校都沒(méi)有設(shè)置，但對(duì)于化工設(shè)計(jì)和化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽來(lái)說(shuō)都發(fā)揮非常重要的作用。這樣的課程可以作為選修課，讓更多的學(xué)生能夠選擇學(xué)習(xí)。這樣不僅使學(xué)生學(xué)習(xí)了一項(xiàng)新的技能，同時(shí)也能為化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽提供更多的選手儲(chǔ)備。

2.3 優(yōu)化軟硬件設(shè)施

良好的軟硬件設(shè)施是學(xué)科競(jìng)賽取得優(yōu)勢(shì)的重要因素，也是實(shí)踐教學(xué)的必要條件。比如全國(guó)大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽，不僅要考理論知識(shí)，還要考核實(shí)驗(yàn)部分。學(xué)生們要利用實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)的實(shí)踐和模擬演練，所以要具備較完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件。同時(shí)要擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)開(kāi)放程度，甚至采用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，讓更多的學(xué)生隨時(shí)可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，提供了自主設(shè)計(jì)、自由探索、自己動(dòng)手、自主創(chuàng)新的實(shí)踐機(jī)會(huì)[4]，這樣在學(xué)科競(jìng)賽報(bào)名時(shí)有更多的學(xué)生有實(shí)踐基礎(chǔ)，而不會(huì)產(chǎn)生畏懼心理。

2.4 加強(qiáng)校企合作

社會(huì)力量的參與和支持不僅是教育改革與發(fā)展的基礎(chǔ)，也是開(kāi)展學(xué)科競(jìng)賽的必要經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)之一。[5]學(xué)科競(jìng)賽的重要性已經(jīng)得到社會(huì)的認(rèn)可，許多企業(yè)也已不同的形式贊助學(xué)校的學(xué)科競(jìng)賽。在學(xué)科競(jìng)賽過(guò)程中，通過(guò)與企業(yè)的合作，可以獲得相關(guān)的技術(shù)資料。有的企業(yè)也會(huì)優(yōu)先錄用競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)的優(yōu)秀畢業(yè)生到企業(yè)工作，極大地激發(fā)學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽的積極性。

3 結(jié)束語(yǔ)

化工競(jìng)賽是高?；?zhuān)業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有效途徑，高校要以競(jìng)賽為契機(jī)，完善機(jī)制體制、優(yōu)化課程改革、促進(jìn)化工專(zhuān)業(yè)的建設(shè)，使得競(jìng)賽的成果普惠到每名學(xué)生。