以工程能力为导向的化工教学改革与实践研究

张晓琳，侯维敏，卢春兰

(大连大学，辽宁大连 116000)

以工程能力为导向的化工教学改革与实践研究

张晓琳，侯维敏，卢春兰

(大连大学，辽宁大连 116000)

对具有优秀工程能力的化工技术人才的培养，是国内企业竞争处于不败之地的基础。本文在分析目前化工专业培养过程中学生工程能力不足的基础上，提出了从课堂内外多方面努力提升工程能力的方法，希望化工行业借助高速发展的互联网，积极培养学生自主学习的能力、培养全方位的教师骨干，为培育更多优秀的化工行业技术人才而努力。

工程能力；教学改革；化工

工程类人才的工程实践能力是国家工业发展的重要支撑[1]。如何把化工专业毕业生培养成一名高层次、复合型技术的应用人才，这促使我们必须寻找一条适合的、行之有效的培养模式，使学生的工程化能力迅速提升，进入社会后能最快速度地适应企业用人的需求[2]。

1 化工教学现状与不足

化学工程与工艺专业旨在培养具备化学工程与化学工艺方面的知识，能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。该专业对工程能力培养要求高，要求学生具备较好的工程能力以及深厚的化工技术基础知识，毕业后要迅速实现向工程师的转变，实现和企业的无缝接轨。因此，在课程中必须强化其工程能力的培养。

在本科生的专业基础课学习的过程中，有些学生只注重考试分数，为了考试而学习，不能对课程理论知识充分理解，导致了在解决实际问题过程中与理论严重脱节、工程能力欠缺。同时，部分高校教师缺乏工程实际经验，不能真正解决企业的实际问题。

随着我国经济的迅猛发展，对工程技术专业人才需求日益增大，而本科生的学习状态与高校的培养方式不足以培养出企业真正需要的创新性工程技术人员。因此，如何从院校的实际教学情况出发，培养出工程能力出色的毕业生是我们关心的重中之重。为了使我们的教育符合学生的认知规律，应确保学校的教学效果,促进学生实践应用能力和科研创新能力的提高[3]。让学生能够主动积极地以实践的方式在工程背景下学习课程理论知识，并使其达到工程能力和学科理论知识的完美结合。真正培养出高质量高素质的化工工程师，进一步推动国内工程教育赶超世界先进。

2 化工专业工程化实践能力培养思路

2.1 理论教学的改进

目前传统的教学环节理论课时长、实践环节少、和企业实际关联小，不利于学生的工程能力培养。结合学生学习情况，我们可以从课程内容以及课后评估两方面对教学环节进行改进。

(1)课程内容的改进。教师课堂教学中不要局限于介绍知识成果，而应将重点放在成果取得的过程上，以激发学生的兴趣和思维方式作为课堂教学的着重点。比起单纯介绍定理公式，这种引导式教学方式更能让学生接受[4]。课堂教学要更生动活泼，多利用多媒体、动画等教学手段,更清楚地为学生讲解，并在课堂上鼓励学生发言，提出不同的想法，活跃课堂气氛，鼓舞学生的学习热情。

化工学院的教师都是自己领域的精英。有的老师有科研纵向课题，擅长催化剂合成、有机合成、化工工艺等，有利于培养学生科研思维；有的老师直接与企业有合作，有横向课题，对企业了解深入。在传统教学中可以增加工程导论课，让多位老师分别在自己领域为学生深入浅出地讲解，有利于学生更快更深地了解企业需求。

(2)课后评估的改进。在考察学生学习效果时，期末考试成绩占了学生成绩的大部分，达到70%～80%，这对学生能力的考核有很大的局限性，易使学生成为考试机器，思维能力僵化，应适当增加考察学生综合能力的分数。如化工设计课可以增加《项目建议书》或《可行性研究报告》等,对学生进行考核，让学生以小组为单位，通过团队合作完成考核，最后以课堂演讲的形式来呈现。这种考核方式避免了学生高分低能现象。

2.2 实践教学类课程的改进

2.2.1 化工实验

实验环节对培养学生的动手实践能力至关重要，但目前专业实验中实验种类比较有限，探索性实验类型少，验证性实验居多。这对学生工程思维的系统性、全方位性的训练是不利的，应增加一些以学生为主体的设计性实验项目。目前，解决这一问题的一个有效途径是让学生参与创新性实验，如学校的创新大赛、全国大学生创业大赛等，让学生从本专业出发，在教师专业指导下，自主研究创新，充分发挥学生的团队合作能力、自主研发能力。

2.2.2 课程设计

课程设计是在学生已学过理论知识的基础上开设的，目的是为了让学生能学以致用。但传统教学中，学生的设计题目由教师命题，设计成果由教师检验评判。这导致设计项目常常和企业实际脱轨，学生的学习主动性不能被积极地调动起来。为加强学生工程能力培养，课程设计题目来源调整分为以下两大类。

(1)与企业实际项目相结合的设计项目类课题。校企联合是学生接触实践的一个重要途径，为了让学生有更多的实践机会，学校与周边相关企业建立了实习基地，在学生见识实习和生产实习时把生产实际中遇到的问题和实际项目结合，如塔的产品纯度调整，可以让学生结合塔课程设计进行研究。

(2)与竞赛紧密结合的项目。可以通过让学生参加辽宁省化工设计大赛和全国化工设计大赛的形式开展项目设计。竞赛要求内容广,并且对软件要求程度高。在设计中,学生会把所学的基础课如四大化学以及专业课如化工热力学、化工设备、化工原理、化工制图等进行更深层次的理解和认识。通过设计竞赛的形式，可以充分调动学生的学习主动性。实践证明，这种以项目为主导的设计形式使学生更好地达到培养目标，增强学生的竞争意识。学生可以有机会和全国一流大学学生在一个竞争平台上竞争，为学生走向社会提前做好准备。以工程设计为导向,以项目训练为载体,通过“做中学”的方式，培养团队协作精神,提高学生的创新能力和工程实践能力，使其适应现代化的工程团队、新产品和新系统的开发需求[5]。

2.2.3 毕业论文

毕业论文是学生大四下学期走出校园前最后一次系统性、专业性的项目实践训练。这个过程既需要科研能力强、基础理论知识丰厚的学术型导师，也需要具有实际工程经验的实践型导师。考虑到学院教师毕竟不如企业工程人员能更好地把握学生的职业发展需要，学院应做出相应的政策引导，如使学生联系好实习企业甚至提前签约企业，根据企业项目实际制定论文题目，引入企业高级工程师和学校教师共同指导其毕业论文，为学生建立起迈向企业的桥梁，把学校里学到的理论知识和实际工作岗位联系在一起,提高学生的主观能动性和积极性高，更好地培养创新实践能力和综合素质。

2.3 充分利用网络平台

网络已经使教育的传统模式产生了翻天覆地的变化，幕课、翻转课堂、移动课堂等教育方式打破了教育的传统理念，使学生有多种多样的途径和方式来学习本应只能在传统课堂上得到的知识。这也使教师不再拘泥于有限的课时中，可以充分利用课下的时间让学生学习教师准备好的网络视频，而在课堂内的时间则与学生进行良好的互动，有针对性地解决学生的疑难问题。

慕课即大规模的开放在线课程[6]，已经成为一种新型的在线教学模式。它以全新的教学理念为全世界学习者提供了免费开放的前沿性、互动性的精品网络课程资源，对高校教育的改革与发展起到了巨大的推动作用。慕课具有Massive(大规模)、Open(开放)、Online(在线)的特点[7]。它可以作为课堂理论教学的一个有效的补充。慕课的课时通常较短，只占时10分钟左右，内容短小精炼，更有利于学生掌握。在实验课堂教师不需要过多重复讲解和操作设备，学生可以从网上视频直接学习，有问题再与教师互动交流。

翻转课堂最早是美国科罗拉多州林地中的教师乔纳森-伯尔曼和亚伦-萨姆斯开始使用的[8]。他们将视频上传到网上,供学生课后补课用。这种网上视频可以充分培养学生的自主学习能力，教师可以利用课堂上的时间解决学生自学不能解决的疑难问题。在以往的传统教学中，学生不可能有这么多和教师交流互动的时间。这种方式也符合“以学生为中心”的教学方式，使学生真正成为学习的主动者。

2.4 师资人才培养

在经济飞速发展的今天，人才的需求量越来越大，而人才的培养离不开高素质的师资队伍。必须强化教师队伍专业教学能力、专业实践能力和创新能力的培养[9]。

目前高校教师的组成中博士的占比越来越重，教师的专业知识储备丰富。但大部分教师缺少企业实际工作经验，对学生工程能力的培养稍有欠缺。应让教师有机会走入化工厂实践，给教师提供和企业工程人员面对面学习和技术交流的机会，甚至有条件时可以让教师在企业中顶岗学习，在工作实践中拓宽其知识结构，培养其应用实践能力，从而提高高校教师的工程能力和综合素质。

2.5 多元交叉学科

大学生在学校里学习的不仅是专业知识，更重要的是自主学习能力。化学工程与工艺毕业的学生在真正走入企业需要的知识是多方面的，在项目设计过程中工艺模拟需要化工软件和计算机编程的支撑，经济评价又要求设计人员具有一定的财务知识储备等。因此，在化工专业本科就读期间应让学生根据自身需求和兴趣来选择专业以外的选修课，以拓展自己的知识面。

3 结语

培养高素质的化工专业本科毕业生是我国化工行业进一步提高并顺利发展的重要环节，具有优秀工程能力的技术人才是国内企业竞争处于不败之地的基础。本文在分析目前化工专业培养过程中学生工程能力不足的基础上，提出了从课堂内外多方面努力提升工程能力的方法，希望化工行业培养借助高速发展的互联网，积极培养学生的自主学习能力、培养全方位的教师骨干，为培育更多优秀的化工行业技术人才而努力。

[1]刘银华.工科研究生工程及科研能力的培养方法思考[J].高教学刊,2016(3):224-225.

[2]魏秀珍,柳华贵,陈金媛.以学科公共平台为依托的教育实践能力培养体系构建探索[J].中国教育学刊,2015(S1):43-44.

[3]牛聪,唐丹丹,张文慧.能力培养导向的工程流体力学课程改革初探[J].高教学刊,2017(6):54-55.

[4]王景涛,刘亚华.如何在理论课堂教学中培养大学生的创新能力[J].教育教学论坛，2014(13):109-110.

[5]胡志刚,任胜兵,陈志刚,等.工程型本科人才培养方案及其优化[J].高等工程教育研究,2010(6):20-28.

[6]许丽川,申世军,刘洋.MOOC在高校实践类课程教学设计中的应用[J].实验室研究与探索，2016(8):207-211.

[7]张忠.大规模开放在线课程设计研究[D].武汉:华中师范大学,2014.

[8]宋朝霞,俞启定.基于翻转课堂的项目式教学模式研究[J].远程教育杂志,2014(1):96-104.

[9]刘君义,方健.“双师型”职教师资人才培养实践教学体系改革实践[J].职业技术教育,2013(2):10-13.

G642

A

2095-7602(2017)10-0149-03

2017-04-23

2016年度辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目“以工程能力为导向的教学模式在化工设计教学中的应用研究与实践”(辽教发[2016]23号)。

张晓琳(1974- )，女，副教授，博士，从事化工教学研究。