学科竞赛对化学工程与工艺专业教与学的作用

王红军 高爱萍 李铁岩

[摘 要] 学科竞赛是培养学生实践创新能力的重要载体，也是检验学生理论学习成果的实践平台，对于化工专业人才的培养有着重要的促进作用。通过探讨学科竞赛对学生综合素质提高的重要作用，以及在专业教学条件改善、专业教学改革、教师教学能力提升和校企合作交流等方面的促进作用，以化工原理和化工实验竞赛为契机，积极推动化工专业教学改革探索，构建完备的实践教学体系，创新校企合作模式，为学生工程实践能力的锻炼提供有力的保障。

[关键词] 学科竞赛;化学工程与工艺专业;实践教学体系;校企合作

[基金项目] 2019年度河南省高等教育教学改革研究与实践项目“工程教育专业认证背景下地方高师院校化学工程与工艺专业实践教学改革”（2019SJGLX352）;2019年度信阳师范学院教育教学改革研究与实践项目“工程教育专业认证背景下地方高师院校化学工程与工艺专业实践教学改革”

[作者简介] 王红军（1979—），男，河南南阳人，工学硕士，信阳师范学院化学化工学院化学工程系主任，副教授（通信作者），主要从事半导体功能材料和化工教育研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）19-0038-04   [收稿日期] 2020-11-27

一、引言

随着“一带一路”建设和国际交流合作的进一步深化，对优秀工程技术人才的需求也越来越迫切。化学工程与工艺专业是化学工程、化学工艺的综合学科，肩负着培养适应当代社会发展需求的卓越化工工程师的责任和使命。如何培养适应新工科建设发展需要的优秀化工类人才，已成为摆在我们面前十分重要而艰巨的任务。

作为化工类及其相近专业的一门重要的基础技术课程的“化工原理”，其理论及实验教与学的效果，在培养学生综合素质的过程中有其特殊的地位和作用，起着承前启后、由理及工的桥梁作用[1-3]。为提高本科化工类专业核心课程的教学质量，激发学生学习实验理论和技术的兴趣，启迪学生的创新意识，培养学生的实践能力，提高学生的综合素质，促进化工专业教学改革，推进化工人才培养，从2017年起由教育部高等学校化工类专业教学指导委员会和中国化工教育协会联合主办了全国大学生化工原理及化工实验大赛，至今已举办三届。我校积极组队参加，取得了优异的成绩，充分展现了我校新工科人才培养的质量。

结合工程教育专业认证要求和新工科建设需要，我校以化工原理及化工实验竞赛为载体，积极查漏补缺，及时发现在专业教学和专业建设中存在的问题，强化专业教学改革，持续不断进行专业软硬件条件建设，构筑完备的实践教学体系，强化学生工程实践训练，创新校企合作新模式，不断提高化工类专业人才培养的质量。

二、学科竞赛促进学生综合素质的提高

化工原理及化工实验竞赛包括化工原理理论考试、化工单元仿真操作和分析、化工原理实验操作三部分内容。其中化工原理理论考试涉及流体流动与输送、传热及设备、吸收、蒸馏、干燥等内容，全面考查了学生对“化工原理”这门专业基础课程的掌握程度。不仅要求学生对基本概念和理论有充分的理解和掌握，更注重考查学生利用所学理论灵活解决实际问题的能力，尤其是能从工程观点出发去分析、解决实际工程技术问题的能力。例如，冬天里，导热系数小的穿里边还是导热系数大的穿里边更保暖？考生如果严格利用所学理论进行推导的话，会浪费大量的时间，如果学生结合生活常识便可以轻松解答，这就要求学生必须具备灵活运用所学理论知识的能力。在化工单元仿真操作环节，考生在模拟实际化工生产过程中，需要独立完成化工单元的冷态开车、正常生产运行、正常停车、常见事故处理等任务。这就要求学生对化工生产过程有系统全面的认识和了解，能科学地分析实际生产中的工程问题，并能采取合理的方法解决遇到的问题，是对学生知识综合运用能力的一大考验。竞赛的实验操作部分主要考查学生的动手能力和创新意识，要求4个小时内完成实验操作过程、数据收集处理和实验报告的撰写。虽然实验项目平时都有训练，但由于每个学校实验设备差异很大，第一次面对陌生的仪器设备，既要求学生有良好的心理素质，又是对大家理论知识应用、动手能力的综合考查。而且实验过程中会出现各种意想不到的情况，要求学生必须沉着冷静，能结合所学知识分析出现问题的原因，并及时做出调整，也是对学生临场应变能力和创新能力的一次锻炼。

同时学生在参赛的准备阶段，要主动查阅收集文献资料、对所学知识进行归纳总结，自学各种专业应用软件，不仅在知识和眼界上有所提升，在人际交流和沟通等方面也有了很大的改变。化工原理及化工实验竞赛不仅提高了参赛学生综合运用化工专业知识分析、解决实际工程问题的能力，也锻炼了学生的动手能力、人际沟通能力、文字撰写和语言表达能力等。通过竞赛的历练，学生在知识、身体、心理等方面的综合素质和创新意识都有了明显提升，历届参加竞赛的8位同學先后有7人考取了硕士研究生，而且大部分被“双一流”高校录取，显示出了较高的综合能力。同时通过每年参加竞赛选手的选拔，在学生中营造了良好的专业理论和实验学习的氛围，学生对专业课程尤其是“化工原理”及“化工实验”课程学习的兴趣明显提升，考研的积极性逐年增加，考研通过率也有了明显提高，2020年化工专业考研录取率接近60%。学生以扎实的专业基础和良好的实践动手能力，得到了兄弟院校和相关企业的一致认可。

三、学科竞赛促进学生团队协作意识的提升

化工原理及化工实验竞赛以团队形式参赛，每校限派一个团队参赛，每队限3名参赛队员。虽然理论考试和化工单元仿真操作部分队员是单独进行的，但要求每位队员都要有良好的发挥，否则就有可能止步于最后的决赛。每位参赛队员都会意识到自己在整个团队中的重要作用，在平时的复习准备阶段，队员之间经常互相交流，发现新的解题方法大家会互相分享。虽然有时也会因某个问题观点不同发生争执，但总能互相理解，最后达成一致意见。高强度的训练过程中，偶尔个别队员也会灰心懈怠，这时候队员之间的鼓励就显得尤为重要，大家会互相鼓劲、共同努力。竞赛的实验操作部分要求3位同学共同完成，这就要求队员之间必须互相信任、默契配合。大家根据各自的优势明确分工，动手能力强的同学主要负责操作，心细的同学主要负责现象观察和记录，字体较好、计算能力强的同学主要负责数据处理和报告撰写。整个实验过程大家互相协作，有条不紊，才能保证实验顺利完成。同时遇到突发情况时，队员之间还要沉着冷静，敢于担当，知难而上，而不是互相抱怨，自乱阵脚。整个竞赛过程，也是对队员默契程度的重要考验，使大家充分认识到团队协作的重要性。特别是对化工专业这类工程性比较强的专业，团队的作用尤为突出，这也是当前工程教育专业认证对毕业学生的基本要求之一。