以化工竞赛为契机促进化工专业建设

2020-04-07廖尾英王新雷董少英

山东化工 2020年5期

廖尾英，吴楠，王新雷，董少英

(1.唐山工业职业技术学院，河北唐山 063299；2.唐山学院，河北唐山 063000；3.唐钢美锦(唐山)煤化工有限公司，河北唐山 063000)

自1989年“挑战杯”中国大学生课外学术科技作品竞赛以来，经过近三十年的发展，全国性学科竞赛已经达到一百多项。学科竞赛的蓬勃发展，得益于国家的支持和各院校的重视。学科竞赛能够有机融合课内课外教学，拓展了教学育人的广度；以前沿知识引领学科发展，推进学科建设和专业教学[1]。学科竞赛已经成为高校开展第二课堂的重要组成部分，是培养学生实践能力、职业素养、创新思维的重要途经。目前就化工专业而言，学生可以参加全国大学生化工设计大赛、大学生化工安全设计大赛、全国大学生化学实验邀请赛等赛项。

1 参与竞赛的意义

1.1 促进院校交流

学科竞赛形式多样，根据主办单位级别的不同，分为国家级、赛区、省级、市级和校级。市级以上的学科竞赛，将会有不同院校参与，对于院校间的交流搭建了很好的平台。

1.2 促进专业课程建设

化工竞赛与专业建设具有相互促进作用。竞赛是以学科理论为基础，以学科行业现实问题为导向，以特定的主题、时间、空间、模式四个要素来进行的一项活动。扎实的专业知识和够硬的技能水平是竞赛取得优势的必要条件，竞赛的学科前沿性、先进性又促进了学科人才培养方案的优化、课程教学的改革。

以全国大学生化工设计大赛为例，2019年大赛题目为“为某大型化工企业设计一座醋酸乙烯酯生产分厂或为现有的醋酸乙烯酯生产分厂设计技术改造方案。要求技术提升达到《中国制造2025》中提到的绿色发展2020年指标。”比赛涉及到《化工原理》《化工热力学》《化学反应工程》《仪表及自动化控制》《化工设计》《化工经济学》等多门课程，只有对专业课程进行交叉融合，才能完成比赛作品。反过来，通过参加化工设计大赛，对专业课程有了更深的了解，可以促进相关课程改革，促进专业建设。

1.3 提升教师实践教学能力和科研素质

虽然高校青年教师基本都具有本科、硕士、博士学历，拥有扎实的理论基础，但是对于学科行业市场的了解相对薄弱，实践能力相对不足，而学科竞赛是培养教师实践能力最有效的窗口。教师需要通过各种途径(比如企业实地考察、市场调研等)来丰富自己的实践经验，了解市场需求，并通过理论与实践相结合，才能对学生提供高效、精准的指导。教师也在指导和交流过程中，实现教法、理念和意识上的创新。与学科竞赛增长速度相对应，关于学科竞赛相关的科研成果也在快速增长，见图1[2]。

图1 我国学科竞赛相关论文数量年度分布图

1.4 提升学生协作创新实践能力

学科竞赛从开始启动到比赛过程通常需要半年甚至更长时间，高强度的训练也是必需的，团队成员之间能否取长补短、相互磨合，实现1+1>2的效果，顺利完成作品，进入比赛，这对于每个团队成员的耐力和毅力都是很大的考验。有的团队就因为队员在准备过程中遇到种种问题出现退出的情况，导致整个团队的解散。只有团队成员相互合作、相互配合、相互鼓励，充分发挥团队协助精神，才有可能坚持到比赛结束。

学科竞赛通常是以解决行业实际问题为导向，注重工艺、精度、规范，考核选手的职业素养，这就要求学生在学科竞赛过程中内化到心灵深处，究其原理，理论联系实际、大胆创新、小心求证，充分发挥潜能，促成职业素养、工匠精神、创新能力的培养。

以全国大学生化工设计大赛为例，比赛内容包括可行性研究、厂房布置、工艺设计、设备选型、自动控制设计、防火设计、节能设计、安全设计、经济概算等内容，设计软件Aspen plus、AutoCAD 和 3Dmax等软件，这就需要团队成员进行分工合作，比如队长负责统筹安排并参与各部分设计，一人负责软件模拟、一人负责厂房布置和工艺设备设计、一人负责3D效果出图、一人负责文档整理，各环节相互交叉，需要团队分工合作才能完成任务，成功提交作品。设计规范涉及《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国劳动安全法》《建筑设计防火规范》《化工管道设计规范》《化工工艺设计手册》《大气污染物综合排放标准》等等，相关的规范和标准就达七十多种，这就要求学生在设计过程中要熟悉相关设计规范标准，按照规范标准进行设计。这对于学生工程意识、职业素养是很好的锻炼。

2 搭建竞赛平台，促进化工专业建设

近年来，随着国家的支持和院校的重视，学科竞赛快速增长，但也存在各种问题，如学生和老师参加比赛意愿不强、软硬件设施不够、比赛与日常教学想脱离等问题，要解决目前遇到的这些困难，可以从以下几个方面进行改进。

2.1 完善体制机制

学校完善的竞赛体制机制是发展学科竞赛有力的保障。制定相关制度来规范组织、管理、经费、奖励等。可以组建专门的竞赛管理工作组，组建由各学科、各专业优秀教师组成的竞赛指导团队，以学术社团为依托，建立高效的竞赛组织管理机制。可以采用学分置换方式来免修学科竞赛中已能熟练掌握和应用的课程，既能节省学生重复学习的时间，也能提高学生自主学习的动力、参赛的积极性。

2.2 化工竞赛融入课堂教学

将化工竞赛的模式引进课堂教学过程中，教师要不断优化教学内容，实现理论与实践教学的平衡。在基础课、专业课、实践课程和创新实验等多个环节采取多种措施，构建科学合理的多层次、立体化的实践训练和创新能力培养体系。比如，化工专业在实践课程《化工设计》《化工工艺设计》的教学中，采用学科竞赛的作品作为教学素材，通过项目导向、分析、小组讨论等教学方法进行教学，调动学生自主学习兴趣、提高查阅资料、分析问题、团队协作的能力，做到练中学、学中练[3]。

有的学科竞赛所需要的学科知识并没有出现在才人才培养方案中，导致要参赛的学生对某些课程需要从头学起，一时难以做到熟练应用。比如Aspen plus模拟软件课程很多高校都没有设置，但对于化工设计和化工设计竞赛来说都发挥非常重要的作用。这样的课程可以作为选修课，让更多的学生能够选择学习。这样不仅使学生学习了一项新的技能，同时也能为化工设计竞赛提供更多的选手储备。

2.3 优化软硬件设施

良好的软硬件设施是学科竞赛取得优势的重要因素，也是实践教学的必要条件。比如全国大学生化学实验竞赛，不仅要考理论知识，还要考核实验部分。学生们要利用实验室进行相关的实践和模拟演练，所以要具备较完善的实验设备和实验条件。同时要扩大实验开放程度，甚至采用开放实验，让更多的学生随时可以进行实验操作，提供了自主设计、自由探索、自己动手、自主创新的实践机会[4]，这样在学科竞赛报名时有更多的学生有实践基础，而不会产生畏惧心理。

2.4 加强校企合作

社会力量的参与和支持不仅是教育改革与发展的基础，也是开展学科竞赛的必要经济基础之一。[5]学科竞赛的重要性已经得到社会的认可，许多企业也已不同的形式赞助学校的学科竞赛。在学科竞赛过程中，通过与企业的合作，可以获得相关的技术资料。有的企业也会优先录用竞赛中获奖的优秀毕业生到企业工作，极大地激发学生参加学科竞赛的积极性。