化学工程与工艺专业工程类课程教学改革探索与实践

吕利平，胡小林，王维强，李 兵，徐建华

（1.长江师范学院化学化工学院，重庆 408100；2.重庆建峰化工股份有限公司，重庆 408100）

同一般的本科专业相比，应用型专业具有鲜明的技术应用型特征，该类专业培养的不是学术型、学科型和研究型人才，而是培养适应生产、建设、管理和服务一线需要的技术应用型人才。以我校化学工程与工艺专业为例，该专业是以培养面向化工行业，针对工程设计、技术和产品开发、物料检验、生产技术管理和科学研究等技术人才为目标的工科专业，该专业工程类课程主要有化工原理、化工制图及CAD、化工设计、化工设备机械基础、化工系统工程、化学反应工程等，这类课程都具有非常强的工程性。学生未来的工作主要是面对工程实际，完成产品由实验室阶段向大型工业生产的转化工作，他们将成为化工行业的高级工程技术人才。因此，只懂产品的实验室合成技术或制取原理而不懂工程技术应用是难以适应化工生产企业的老产品、旧车间的改造及新产品放大、投产和新车间、新厂房的设计工作。因此，工程类课程的教学对该专业的学生来说是至关重要的。由于该类课程在培养化工专业学生的工程素质方面具有举足轻重的作用以及显著的工程性特点，同时，结合我校化学化工学院的教学实际以及培养技能型和应用型人才的需要，深化该课程的教学改革和实践，切实提高工程类课程的有效性，在教学内容、教学方法和模式上进行有益的探索和尝试，对提高化工专业学生的工程素质和就业核心竞争力具有重要的意义。

1 我院化工专业工程类课程主要存在的问题

1.1 化工专业工程类课程的现状

（1）职业岗位能力需求情况；

（2）涪陵区相关企业人才需求情况；

（3）涪陵区相关工程公司人才需求情况；

（4）学生做课程设计和毕业设计的情况；

（5）学生参加化工设计大赛的问题；

（6）学生学习工程类课程匿名反馈的信息。

通过调查结果分析，虽然，该类课程已经开设了10年，但在教学过程中依然存在很多问题。

1.2 教学过程的单向性

在教学过程中，该类课程依旧是采用赫尔巴特的“三中心”论，教师在教学过程中处于绝对的权威中心，学生只是被动的接受知识，教学目标、教学过程的设计都是由教师进行安排。这样就使得学生在学习过程中，感觉枯燥乏味，缺乏兴趣。同时，也使得学生难以从整体上把握知识体系，在运用知识上缺乏灵活性和创造性。

1.3 教学资源匮乏，学习过程封闭

在化工设计课程传统的教学范式下，通常是具备粉笔、黑板、书本、纸张、电脑即可，整个学习过程都是在教室内完成的，学习环境相对紧张、封闭和保守，学生接受和教师讲授知识的范围均不超出课程范围。

1.4 课程实践的单一性和局部性

目前，我校化工专业工程类课程的实践课程，学生只是简单地听任课老师介绍，然后动手操作下就完成任务。虽然，也有如化工设计大赛等学科竞赛为学生们提供相关的实践教学平台，但是，由于很多学生因为个人或赛事机制的原因无法参加比赛，造成学生的工程实践能力整体不高。因此，如何建立有效健全的校内设计竞赛机制以扩大学生的参赛覆盖面，加强校企合作，探索多元化的实践教学途径，也是摆在专业教师面前的一个重要难题。

1.5 课程之间联系不紧密

虽然，很多工程类方面的课程也已开设，但课程之间的联系并不紧密，课程与课程之间、理论与实践之间的联系松散、脱节，有部分课程的教学内容甚至出现重复，比如《化工专业课程设计》和《化工设计》的设备设计等相应章节的内容重复。学生学习中不易形成核心技能，不能把工程类课程从理论到实验再到实践整合为一体，工程素质普遍不高。

1.6 相关岗位适应能力不够

通过对我校化工专业近五年毕业生找工作及就业情况进行调研，发现工程类课程的缺失以及现开课程内容与实际工作的不对接的问题比较明显，主要体现在以下几方面：

（1）毕业生找工作面试时，被面试官问到工程类的相关知识，大部分同学仅限于知道，并不了解相关内容，更谈不上有相关的工程经验。

（2）大多数就业单位在进行人才招聘时，更加关注学生的工程素质，而不只是简单的考试成绩。（3）由于工程方面的实践经验缺乏，导致同学们对相关岗位的适应能力不够。

2 改革措施

2.1 将工程类课程分模块

化学工程与工艺专业工程类课程要体现其工程化的特征，需要结合相关企业的实际需要，根据目标工程能力对接相应的理论及实践课程。因此，本课题组拟对本专业的工程类课程进行模块化设置，即根据每项工程能力，设置理论、实验和实践课程教学环节。相应的模块划分图如图1所示。

图1 化工专业工程类课程的模块设置图

2.2 工程类课程的模块化教学

我校化工专业开办10年来，由于师资力量有限等问题，工程类课程的部分环节并没有全部开设，这样极大地限制了学生工程应用能力的培养。因此，为保证该专业全部工程类课程理论、实践和实训教学的正常进行，需要将工程类课程进行整合，大力推进工程类课程群的模块化教学，让学生在校学习期间，能将专业实验课与实际工程密切联系，使学生能较早地接触工程实际，了解和熟悉未来可能从事的工作。同时，为了使学生能够举一反三，学到分析、解决问题的方法，教师可以进行典型工程案例的教学，这样不仅可以提高学生的学习兴趣，养成勤于动手、自觉学习的习惯，形成工程应用能力，而且可将教学模块内部的知识连贯起来，将理论知识、实验技能、实践训练有机结合。学生在学习的时候也不会感到枯燥，易于掌握知识；同时，理论与实践充分结合，使学生能明显感到可以“学以致用”。

模块化教学，将更有针对性地培养应用型人才，将社会上的职业岗位所需要的理论知识和技能与模块化教学一一对应。学生进行模块化学习之后，通过参加相应的职业资格考试，取得某种资格证书，进行上岗。这样学生就能在将来的就业竞争中脱颖而出，率先找到工作，并很快适应工作岗位，再通过一定的工作、实践锻炼，发挥自己的专业素养，逐步成为一名合格的工程师。相应的模块化教学分块如图2所示。

图2 模块化教学后的职业资格证书

2.3 实现工程类课程的工程化教学

工程类课程本身的特殊性，决定了该类课程如果没有合适的工程实践，想要提高工程能力无异于“纸上谈兵”，为了人才培养需要，应注重课程的工程化教学。本教学团队主要从两方面对其进行改革，以实现工程类课程的工程化教学。

2.3.1 工程项目的引进

传统的专业实验一般是单纯用于理论验证，要从根本上改变它与实际工程脱节的现状，就应该将实际工程中所涉及的实验进行简化，并将其作为工程类实验课的部分内容。同时，由于以实际工程为背景，实验更具有针对性，更接近工程实际，学生更能从全局上把握，这样将极大地促进学生思考，激发学生的学习兴趣和聪明才智，提高创新能力。

2.3.2 企业导师制的实施可以弥补课程应用上的缺失

我校位于重庆市涪陵区，涪陵区具有很多化工园区，可以利用特殊的地方资源和企业合作，引入企业导师制，这样可以更好地培养学生的工程应用能力，提高学生的工程素质，增强学生就业的竞争力。同时，该方式的实施可以拓宽教学资源，让课堂能够有机会从教室走向企业，避免了课程学习的封闭性。

2.4 建立健全校内设计竞赛的比赛机制，培养学生的工程应用综合能力

化工设计大赛由中国化工学会发起，是针对化工专业举行的竞赛。该竞赛有效地提高了学生的工程素质和应用能力，健全的校内评分机制，可以有效提高化工设计大赛的参赛率和覆盖面，增强学生的综合设计能力和工程应用能力。本教学团队根据不同专业学生的学习情况，开展了分梯度设计训练计划，并且制定了详细的评分依据，让全部的学生都能得到设计训练。从近几年的教学效果来看，学生的工程能力得到了一定程度的提高。

3 结束语

以长江师范学院化学工程与工艺专业为例，分析了该专业所开设的工程类课程所存在的主要问题，提出根据化工专业的学生所需具备的工程应用能力，对工程类课程进行模块化设置，并进行模块化和工程化教学；同时，建立健全校内设计大赛的比赛机制，以增强学生的综合设计能力。本研究成果能一定程度上提高学生的工程能力和工程素养。