《化工原理》课程工程能力培养的构建与实施

张 楠

(安阳工学院 化学与环境工程学院，河南 安阳 455000)

化工原理是化工及相关专业最为重要的核心主干课程，也是由理转工的第一门专业课程，其教学效果直接关系并影响学生的工程实践能力和综合创新能力培养。在新工科建设和专业工程认证背景下，如何强化实践型、应用型人才培养的尤显重要[1-3]。

化工工程设计及优化建立于工程伦理之上，对于工程师责任意识、担当意识、科研思维、创新思维等有非常高的要求，高校教师在专业教育内容实施过程中，更要注重好合理的工程伦理切入和担当意识引导，做好“卓越化工工程接棒人”的综合素质培养。同时，工程能力培养在课程中的考核体现、信息反馈与构架完善的效果，更是直接决定了该教育模式是否成功、能否实现对工程人才培养正向的激励响应。

我校化工专业是省一流专业，作为专业基础课，《化工原理》是学生工程能力培养的第一道阶梯，是工程思维构筑和工程责任意识养成的重要阶段，因此，在理论课程教授过程中把控好工程实践能力的培养是非常必要且有益的尝试。

1 课程工程能力培养目标的设计

《化工原理》课程以化工生产中的单元操作为主要讲解对象，对于其作用、过程原理、操作方法、设计方法、优化手段及设备特点等进行详细介绍，注重对学生逻辑思维、工程设计、工艺优化及研发能力的综合培养，结合课程培养目标，工程能力的教育目标设计如下：

(1)培养学生客观、严谨的逻辑思维，运用科学的方法论观察、分析和解决工程过程的实际问题；

(2)培养学生能够运用所学内容进行科学、精细、完整、有效的工程设计及工艺优化，促成其工程师职业认知和责任意识的养成。

(3)创新是高等教育区别于其它教育的明显特征，基于新时代科技迅猛发展的国家建设需要，学生要能将理论知识及实践技能，落地在技术创新、产品创新、管理创新等方面。

(4)培养学生民族自豪感，更要培养其以国家发展、行业兴盛、民族担当为己任。

2 课程工程能力培养点的设计

我校《化工原理》课程开展采用模块化模式设计[4]，结合课程不同模块特点及工程能力培养教学要求，具体设计了如下的不同链接，并在各部分严格甄选事例来确保培养效果：

表1 《化工原理》课程的工程能力培养点设计与示例

3 考核方式的设计

为充分、全面、合理地考察学生的德育效果，在课程的考核方式上，我们也适度增加了工程伦理的元素，比如：在平时成绩中注意学生互动参与度特别是工程伦理互动参与度的表现，如：伯努利方程中各种能量形式的互换，引导学生分析现实生活中高压消防水枪喷水过程中，水的各种能量形式变化，提炼出从消防水枪设计的注意点和设计不严谨可能引起的事故，观察学生分析阶段和感悟阶段的具体表现；在小型项目化作业中，对于能够从一般知识分析上升到工程设计思路解析的，总评分提升1～2分，例如：小项目化作业“寻找身边的化工设备”，有家在农村的同学会拍摄水泵，能找到进出口管路、阀门和电机的部件的计3分，能够进一步依据设备外部细节和操作方法特点来分析泵的类型的，或能对其摆放位置的考虑因素进行分析等的，可加分至4或5分；在常规笔试考试中，增加了对于方法论掌握情况、工程师责任和创新意识检测的半开放式试题，约占4～8分。

4 工程能力培养下教学效果的变化

4.1 学生工程理念有明显增强

我校《化工原理》分上下两学期进行，在第一学期课程思政结束后，从第二学期同学们的课堂表现特别是工程问题分析互动中，明显可以看出，学生已能较好体现出化工工程师应具有的“经济性”、“安全性”和“环保性”等意识。在后期的下厂实习过程中，其实习报告中也能看出，多数同学也能够主动挖掘企业生产效果提升及经济、安全或环保问题改善的措施。

4.2 学生对于工程师职业有了更深刻的责任意识

在《化工原理》课程刚开始时所做的调研工作中，对于化工工程设计、工艺优化的工作内容有熟悉和了解的学生比例仅不到10%，有意愿从事相关工作的人员比例不足30%；在课程后期所做的回访中，对工程设计和工艺优化有较高兴趣的学生人数提升至60%以上，且绝大多数学生在以此内容为主题的课堂互动中表现积极，兴致盎然，其分析过程对于问题各个层面的考虑越来越趋近全面，可见其责任意识也有明显增强。

4.3 学生的民族自豪感及行业担当意识成效初显

在工程能力培养全线融入过程中，“大国重器”、“尖端科技”等教育内容总能使课堂氛围格外热烈或沉重，学生学习自觉性及主动性会有阶段性提升，课下交流中，更多同学会对于这部分内容的细节进行询问，也会对化工行业的振兴融入更多个人的目标规划。

4.4 创新意识有较大提高

课程进行过程中，学生在环保设备设计大赛、化工设计大赛、互联网+创业大赛、大学生科技创新等专业创新类赛事中报名积极，多名同学甚至以化工原理课程相关内容为契合点进行了设备部件或工艺的优化与创新，学生的创新能力和意识得到了增强。