应用型本科化工专业煤化工工艺学教学探究与实践

任艳娇，徐荣声，赵换萍

1 宁夏大学新华学院工程与应用科学系，银川 750021

2 北方民族大学化学与化学工程学院，银川 750021

3 银川市唐徕中学西校区，银川 750004

近年来，宁夏大学新华学院化工专业坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，坚持社会主义办学方向，全面贯彻党的教育方针，依据《宁夏大学新华学院关于修订＜宁夏大学新华学院本科专业人才培养方案(2023版)＞的指导意见》，紧紧围绕新工科、新文科和卓越计划2.0新要求，构建起理论教学体系、实践教学体系、素质拓展体系三位一体的应用型本科人才培养体系，践行服务地方经济发展和行业人才需求的教学目标，从而保证学生既有较为扎实的理论基础，又有突出的专业能力及较高的综合素质[1,2]。学院化工专业从2018年开始煤化工方向人才培养的探索，从授课内容、教学实施与综合评价等方面开展教学活动改革创新，充分优化课程教学资源，切实提升课程教学质量，培育煤化工方向应用型本科人才[3-5]。

1 课程教学内容重组

1.1 内容重组模块化

实践教学过程中，将煤化工内容创新划分为理论、应用两大模块，如图1所示。其中，理论模块更加注重基础知识讲解和思维模式的传授，并穿插讲授习近平生态文明思想和“双碳”战略等重要内容，主要包括煤基炭材料、CO加氢合成醇醚、甲醇合成烃、煤的焦化、煤的气化等8个方面内容。应用模块以“项目式教学法”为主[6]，加强工程案例分析，注重学生工程能力培养，提高学生工程能力和创新意识，主要包括60万吨煤制烯烃生产工艺项目、100万吨煤制油生产工艺项目及合成氨工艺等5个方面内容。

图1 课程重构模块设计图

“煤化工工艺学”是化工专业的一门专业核心选修课，按照应用型人才培养方案要求，以32课时的教学时长重新编写教学大纲，教学的主要内容和各章节重难点知识见表1。

表1 教学大纲

1.2 精炼教学内容

打破课程教学界线，将煤化工工艺学中典型的化工操作单元、基础理论知识与其他课程(如化工工艺学、化工原理等)有机融合在一起进行讲授，完善教学设计，编制精美课件，用心打磨每一节课程内容，形成自己的课程特点，把课程讲好、讲深，使学生想听、爱听。

2 教学过程多样化

2.1 “以学生有效学习为中心”的课程教学

笔者在教学实践过程中，坚持以学生为中心，突出“学生有效学习目标”，摸索出一套“小组汇报、自主测试、期末反馈和指导协会活动”的可行方法，促进学生学有所获。

(1) 小组汇报。将全班学生划分成为16个学习小组，每个小组围绕课程内容选择某个专题以三分钟视频为辅助，深入讲解分析相关知识(表2)。视频内容汇集煤化工安全生产、环保要求、设备改造、工艺优化、设备原理、反应机理、未来发展等各个方面，全方位、多角度展现煤化工行业发展的新面貌新进展。

表2 学生分组汇报目录(部分)

例如，在正式开课前，每组4名同学围绕汇报主题，分别对化学原理、操作条件和设备生产、工艺过程、三废处理进行详细介绍，辅助三分钟视频展示行业先进生产案例，教师进行两分钟点评。经过三轮的教学实践反馈，此方式不仅增强了课堂的感染力，也为枯燥的理论知识增添了科技色彩，还促使学生了解该领域的前沿生产技术和未来发展方向，更训练了学生自主学习的能力。

(2) 自主测试。学生参照课程的考试大纲，根据每一章节知识的重难点，以学习小组为单位出题，自我检测对课程内容的掌握情况。题型一般包括选择题(单项选择和多项选择)、判断题、填空题、简答题、工艺流程题等。每套试卷设定合理分值，分阶段进行闭卷考试，并将测试成绩作为平时成绩。通过自主测试的方式，有助于学生把握课程知识系统性、整体性，强化对所学知识信息的深刻记忆，将各个章节的知识理解吃透、融会贯通。同时，充分调动了学生的学习主动性，提高了学习效率，使学生体会到合作探究的乐趣。

(3) 期末反馈。期末考试是客观检验学生学习成果的有效方式，通过小组汇报、自主测试的方式，创新了课堂教学手段，丰富了课堂教学内容，有效提升了学生对课程知识的理解和掌握。最终反映在了期末测试的成绩上。通过一年的教学反馈，学生闭卷考试的及格率达到88.6%以上，较上年度80.6%的及格率有了显著提高。期末成绩公布之后，听取学生的意见建议，认真帮助学生分析试卷，就普遍出现的知识点错误进行“回炉再造”，帮助学生真正掌握吸收相关知识。

(4) 指导协会活动。充分利用好化工协会的平台优势，邀请相关领域专家教授，通过线上+线下相结合的方式，开展一些学术讲座。同时，鼓励协会成员利用课余时间自己组织小型知识讲座，特别是围绕现代热门的煤化工生产单元操作案例，从煤化工工艺过程原理和路线、工艺过程的生产和评价指标、物料和热量的输入输出及热能的高效利用、设备设计的性能指标评价等方面展开分析论述。通过指导协会活动的方式，有利于补足课时缺额的短板，培养学生课后自学的能力；有利于了解企业生产现状，培养学生分析问题、解决问题能力，为日后走向工作岗位奠定良好基础；有利于拓宽大一、大二协会会员的知识面，提前了解专业知识，培养学习兴趣。

2.2 “以培养学生应用型能力为目标”的教学实践

“煤化工工艺学”是能源化工和以煤化工为专业特色的化工类专业的必修课和主干课，也是对学生分析和解决工程实践问题能力要求较高的课程。多年来，本校化工专业紧扣学生应用型能力的培养和提升，强化与宝塔石化和宁夏庆华煤化工集团等宁夏本地煤化工企业的校企合作关系，安排学生第七学期赴企业开展为期两周的毕业生产实习。实习过程中，要求学生了解煤的炼焦过程和炼焦化学产品的回收与精制，合成氨生产、合成甲醇生产等工艺过程。实习内容紧贴煤化工课程内容重点难点，既能够促使学生重温专业理论知识，也能够使学生在企业快速掌握实际生产操作过程，提升了理论联系实际的能力，也为就业打下了坚实基础。

2.3 “以提升教师教学方法为根本”的实践探索

(1) 辅助教学软件的使用。在重组课程内容、模块化教学的基础上，充分发挥“互联网+教育”资源优势，熟练使用掌握辅助教学软件，改进教学手段、改善教学方法。例如，使用“雨课堂”教学软件，将基础理论知识的学习内容与预习课件提前下发至班级群，要求学生自主查找相关资料；使用“腾讯会议”等软件，开展线上课堂教学任务；使用“学习强国”学习平台的慕课资源，学习借鉴“双一流”大学的好经验、好做法，查找相关工艺生产视频，以小组形式开展学习。

(2) 化工虚拟仿真实验室的使用。借助化工虚拟仿真实验室这个模拟平台，邀请化工生产企业专家、工程师等讲授核心的生产工艺流程，配合指导学生开展“煤制油”仿真操作，大幅提升学生的实际动手能力，促进学生对知识的理解与掌握。

3 建立科学合理的成绩评价体系

新的课程评价方式强化教师分类评价、过程性评价、团队评价和长期评价。课程单一的评价模式已经不能满足考核评价要求，需要任课教师结合过程教学，为每一位学生在课程中的优异表现进行公正合理的打分。过程考核应当既注重学生个人能力的评价，也注重学生团队评价，多样化的过程考核方式更有利于学生对知识的掌握，并且很大程度上促使学生变被动学习为主动学习，及时进行课堂教学反馈、期末反馈，不断调整教学内容和方法，使之更适合学生学习，让每一位学生都成为课程实施的参与者和受益者，具体成绩评价过程如表3所示。教师则以引导人的身份，教会学生如何去学、学什么、怎样学用结合，充分调动学生的主观能动性，挖掘学生的潜能。

表3 成绩评价表

4 “四结合、一评价”贯穿教学始终

4.1 产业与教学相结合

化工专业教师要充分发挥主观能动性，结合“双师型教师实践锻炼”项目，带领学生深入企业一线，了解企业生产实际，把理论知识与生产实践相结合，提高对化工专业的理性认识，在讲解化工类专业知识的过程中，能将厂区建设、公用工程、环境保护、安全生产、生产方法和工艺流程、生产操作、车间及设备与管道布置等进行深入分析，有利于提升自身业务素质，提高教学的质量。

4.2 科研与教学相结合

教育要推动科研，推动人才创新，“教学与科研相统一”是现代大学的基本标志。科研与教学不是矛盾的，而是辩证的关系。在教学过程中，笔者注重以解决企业需求、改善教学方法为导向，不断提升自身科学研究能力，促进教学质量水平提高。比如，笔者在讲授煤化工工艺学课程过程中，提炼有益教学经验，发表相关论文1篇；反过来再以科研论文的发表反哺课堂教学。同时，邀请宁夏大学省部共建国家重点实验室教授来我校开展讲座，内容覆盖宁东能源化工水处理技术、固废处理技术、土壤环境修复等，对目前化工前沿最新进展进行分析讨论，使学生近距离感受科研的魅力，建立起科研思维和兴趣，感受化工专业顶层研究对于人类社会生存和发展的重要作用。

4.3 人才培养与企业需求相结合

教育的根本在育人。在大学教育教学中，要强化人才培养理念，汇聚企业专家、高校教师、社会学者等群体深度参与到人才培养各个环节。要注重把握区域经济、产业发展方向，将化工专业的发展与化工类企业人才需求紧密联系起来，主动邀请企业专家参与专业人才培养方案的修订，为专业建设提出合理化建议。集成校企双方优势资源，从学科导向转向问题导向、从单一学科转向交叉融合，培养学生的创新精神和实践能力，使培养出来的化工专业学生在工作中具有更强的竞争力和职业素养。

4.4 专业知识与课程思政相结合

结合课程内容，有机嵌入“民族自豪感和爱国意识”“废旧资源循环再利用”和“绿色环保低碳节约型”等思政教育案例。例如，氢气成功进入宝丰能源烯烃生产系统，在一定程度上实现了“新能源与现代煤化工耦合制高端化工新材料”的目标；中国科学院山西煤炭化学研究所已经掌握了煤炭间接液化的关键技术，并在某些方面拥有完全自主知识产权，具备了进行工业示范建设和运行的技术条件；神华鄂尔多斯直接液化项目兼顾产业可持续发展和保障国家能源安全的战略意义，一方面在发展中逐步建立新的比较优势形成多元均衡的产业格局，另一方面增强系统化、创新化、绿色化煤炭供给能力，为我国提供持续稳定的能源保障。在课程讲授过程中，自然深入融合典型案例分析，不仅将枯燥的专业知识讲出活力、讲出深度，同时增强学生的民族自豪感和爱国意识，认识煤化工在经济社会和国家战略需求中的重要作用，树立职业认同感。

4.5 建立毕业生工作跟踪评价机制

通过跟踪调查学生毕业3年和5年职业变化及成长轨迹，掌握化工专业学生在行业领域发展前景。比如，邀请优秀化工专业毕业生回校开展讲座，从一个实践者的角度去评价在校期间化工专业人才培养方案的实效性，对煤化工工艺学等相关课程教学大纲做出评价、提出意见；同时为在校生分享工作经验，从正面激励在校生从事专业生产工作，为毕业生就业及职业规划提供意见建议。

5 结语

本校化工专业坚定走产学结合的发展道路，以人才市场需求变化和学生就业为目标，对应用型课程煤化工工艺学适时地进行理论与实践教学体系的调整，为培养化工专业高素质应用型人才提供支撑。