學科競賽對化學工程與工藝專業(yè)教與學的作用

王紅軍 高愛萍 李鐵巖

[摘 要] 學科競賽是培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力的重要載體，也是檢驗學生理論學習成果的實踐平臺，對于化工專業(yè)人才的培養(yǎng)有著重要的促進作用。通過探討學科競賽對學生綜合素質(zhì)提高的重要作用，以及在專業(yè)教學條件改善、專業(yè)教學改革、教師教學能力提升和校企合作交流等方面的促進作用，以化工原理和化工實驗競賽為契機，積極推動化工專業(yè)教學改革探索，構(gòu)建完備的實踐教學體系，創(chuàng)新校企合作模式，為學生工程實踐能力的鍛煉提供有力的保障。

[關(guān)鍵詞] 學科競賽;化學工程與工藝專業(yè);實踐教學體系;校企合作

[基金項目] 2019年度河南省高等教育教學改革研究與實踐項目“工程教育專業(yè)認證背景下地方高師院?；瘜W工程與工藝專業(yè)實踐教學改革”（2019SJGLX352）;2019年度信陽師范學院教育教學改革研究與實踐項目“工程教育專業(yè)認證背景下地方高師院?；瘜W工程與工藝專業(yè)實踐教學改革”

[作者簡介] 王紅軍（1979—），男，河南南陽人，工學碩士，信陽師范學院化學化工學院化學工程系主任，副教授（通信作者），主要從事半導體功能材料和化工教育研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）19-0038-04? ?[收稿日期] 2020-11-27

一、引言

隨著“一帶一路”建設(shè)和國際交流合作的進一步深化，對優(yōu)秀工程技術(shù)人才的需求也越來越迫切。化學工程與工藝專業(yè)是化學工程、化學工藝的綜合學科，肩負著培養(yǎng)適應(yīng)當代社會發(fā)展需求的卓越化工工程師的責任和使命。如何培養(yǎng)適應(yīng)新工科建設(shè)發(fā)展需要的優(yōu)秀化工類人才，已成為擺在我們面前十分重要而艱巨的任務(wù)。

作為化工類及其相近專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)技術(shù)課程的“化工原理”，其理論及實驗教與學的效果，在培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)的過程中有其特殊的地位和作用，起著承前啟后、由理及工的橋梁作用[1-3]。為提高本科化工類專業(yè)核心課程的教學質(zhì)量，激發(fā)學生學習實驗理論和技術(shù)的興趣，啟迪學生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生的實踐能力，提高學生的綜合素質(zhì)，促進化工專業(yè)教學改革，推進化工人才培養(yǎng)，從2017年起由教育部高等學?；ゎ悓I(yè)教學指導委員會和中國化工教育協(xié)會聯(lián)合主辦了全國大學生化工原理及化工實驗大賽，至今已舉辦三屆。我校積極組隊參加，取得了優(yōu)異的成績，充分展現(xiàn)了我校新工科人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

結(jié)合工程教育專業(yè)認證要求和新工科建設(shè)需要，我校以化工原理及化工實驗競賽為載體，積極查漏補缺，及時發(fā)現(xiàn)在專業(yè)教學和專業(yè)建設(shè)中存在的問題，強化專業(yè)教學改革，持續(xù)不斷進行專業(yè)軟硬件條件建設(shè)，構(gòu)筑完備的實踐教學體系，強化學生工程實踐訓練，創(chuàng)新校企合作新模式，不斷提高化工類專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

二、學科競賽促進學生綜合素質(zhì)的提高

化工原理及化工實驗競賽包括化工原理理論考試、化工單元仿真操作和分析、化工原理實驗操作三部分內(nèi)容。其中化工原理理論考試涉及流體流動與輸送、傳熱及設(shè)備、吸收、蒸餾、干燥等內(nèi)容，全面考查了學生對“化工原理”這門專業(yè)基礎(chǔ)課程的掌握程度。不僅要求學生對基本概念和理論有充分的理解和掌握，更注重考查學生利用所學理論靈活解決實際問題的能力，尤其是能從工程觀點出發(fā)去分析、解決實際工程技術(shù)問題的能力。例如，冬天里，導熱系數(shù)小的穿里邊還是導熱系數(shù)大的穿里邊更保暖？考生如果嚴格利用所學理論進行推導的話，會浪費大量的時間，如果學生結(jié)合生活常識便可以輕松解答，這就要求學生必須具備靈活運用所學理論知識的能力。在化工單元仿真操作環(huán)節(jié)，考生在模擬實際化工生產(chǎn)過程中，需要獨立完成化工單元的冷態(tài)開車、正常生產(chǎn)運行、正常停車、常見事故處理等任務(wù)。這就要求學生對化工生產(chǎn)過程有系統(tǒng)全面的認識和了解，能科學地分析實際生產(chǎn)中的工程問題，并能采取合理的方法解決遇到的問題，是對學生知識綜合運用能力的一大考驗。競賽的實驗操作部分主要考查學生的動手能力和創(chuàng)新意識，要求4個小時內(nèi)完成實驗操作過程、數(shù)據(jù)收集處理和實驗報告的撰寫。雖然實驗項目平時都有訓練，但由于每個學校實驗設(shè)備差異很大，第一次面對陌生的儀器設(shè)備，既要求學生有良好的心理素質(zhì)，又是對大家理論知識應(yīng)用、動手能力的綜合考查。而且實驗過程中會出現(xiàn)各種意想不到的情況，要求學生必須沉著冷靜，能結(jié)合所學知識分析出現(xiàn)問題的原因，并及時做出調(diào)整，也是對學生臨場應(yīng)變能力和創(chuàng)新能力的一次鍛煉。

同時學生在參賽的準備階段，要主動查閱收集文獻資料、對所學知識進行歸納總結(jié)，自學各種專業(yè)應(yīng)用軟件，不僅在知識和眼界上有所提升，在人際交流和溝通等方面也有了很大的改變?；ぴ砑盎嶒灨傎惒粌H提高了參賽學生綜合運用化工專業(yè)知識分析、解決實際工程問題的能力，也鍛煉了學生的動手能力、人際溝通能力、文字撰寫和語言表達能力等。通過競賽的歷練，學生在知識、身體、心理等方面的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識都有了明顯提升，歷屆參加競賽的8位同學先后有7人考取了碩士研究生，而且大部分被“雙一流”高校錄取，顯示出了較高的綜合能力。同時通過每年參加競賽選手的選拔，在學生中營造了良好的專業(yè)理論和實驗學習的氛圍，學生對專業(yè)課程尤其是“化工原理”及“化工實驗”課程學習的興趣明顯提升，考研的積極性逐年增加，考研通過率也有了明顯提高，2020年化工專業(yè)考研錄取率接近60%。學生以扎實的專業(yè)基礎(chǔ)和良好的實踐動手能力，得到了兄弟院校和相關(guān)企業(yè)的一致認可。

三、學科競賽促進學生團隊協(xié)作意識的提升

化工原理及化工實驗競賽以團隊形式參賽，每校限派一個團隊參賽，每隊限3名參賽隊員。雖然理論考試和化工單元仿真操作部分隊員是單獨進行的，但要求每位隊員都要有良好的發(fā)揮，否則就有可能止步于最后的決賽。每位參賽隊員都會意識到自己在整個團隊中的重要作用，在平時的復習準備階段，隊員之間經(jīng)?；ハ嘟涣?，發(fā)現(xiàn)新的解題方法大家會互相分享。雖然有時也會因某個問題觀點不同發(fā)生爭執(zhí)，但總能互相理解，最后達成一致意見。高強度的訓練過程中，偶爾個別隊員也會灰心懈怠，這時候隊員之間的鼓勵就顯得尤為重要，大家會互相鼓勁、共同努力。競賽的實驗操作部分要求3位同學共同完成，這就要求隊員之間必須互相信任、默契配合。大家根據(jù)各自的優(yōu)勢明確分工，動手能力強的同學主要負責操作，心細的同學主要負責現(xiàn)象觀察和記錄，字體較好、計算能力強的同學主要負責數(shù)據(jù)處理和報告撰寫。整個實驗過程大家互相協(xié)作，有條不紊，才能保證實驗順利完成。同時遇到突發(fā)情況時，隊員之間還要沉著冷靜，敢于擔當，知難而上，而不是互相抱怨，自亂陣腳。整個競賽過程，也是對隊員默契程度的重要考驗，使大家充分認識到團隊協(xié)作的重要性。特別是對化工專業(yè)這類工程性比較強的專業(yè)，團隊的作用尤為突出，這也是當前工程教育專業(yè)認證對畢業(yè)學生的基本要求之一。