田春永

摘要：為推動新時期工程教育的改革創(chuàng)新和工程人才的培養(yǎng)，教育部分別在復旦大學、天津大學和北京會議中心舉辦了三次重要的高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會，重點探討了新工科的含義與本質特征、新工科建設的發(fā)展途徑。三次會議達成了多項重要共識，形成了新工科建設的行動指南，簡稱“復旦共識”，“天大行動”和“北京指南”。在新技術、新產業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特征的新經濟環(huán)境下，傳統(tǒng)化工專業(yè)的培養(yǎng)質量與企業(yè)需求出現(xiàn)了一定的差距。特別體現(xiàn)在工程實踐能力不足和工程創(chuàng)新能力偏弱等方面上。因此，在新工科建設的大背景下，傳統(tǒng)化工專業(yè)迫切需要進一步改革提高質量，提出面向新工科的人才培養(yǎng)模式，探索新的教育教學改革方案。

關鍵詞：新工科;化學工程與工藝;實踐教學

中圖分類號：G642?文獻標識碼：A

引言

“新工科”教育是當前高等教育改革的方向，尤其是為地方高校的人才培養(yǎng)和科學研究提出新的要求。新工科的主要內涵是：以需求為導向，開放辦學，培養(yǎng)應用型復合人才，即面向服務，突出特色，培養(yǎng)出滿足未來新產業(yè)需要的、有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、動態(tài)適應能力、高素質的各類交叉復合型“卓越工程”科技人才。

1改進課程內容設計

針對化工專業(yè)而言，目前所采用的教材所涉及的內容都只針對分散的知識點，例如化工原理只是針對單元操作;化工設備只是講述單元設備的結構原理;化工儀表及自動化只涉及儀表知識簡介及簡單的自控原理;化工計算機模擬也大多都只是簡單的流程模擬;而在實際的生產過程中往往遇到的都是一個復雜的系統(tǒng)工程，要考慮化工設計的標準規(guī)范，每一節(jié)點上下游之間的銜接以及物料的損耗等因素，這就要求在開設課程時要注意在教學后期設置一些綜合類的課程，例如化工系統(tǒng)綜合設計等，化工設計綜合性課程的開設，課程內容打破目前常規(guī)教材的制約，注重理論與實踐在符合化工設計的標準規(guī)范的基礎上是如何結合在一起解決實際問題的。銅仁學院地處武陵山腹地，境內有豐富的錳礦資源，針對錳礦資源的綜合利用開發(fā)，化學工程與工藝專業(yè)在2018級新生的培養(yǎng)方案中增設了“化工濕法冶金工程”和“濕化學粉體制備工程實踐”課程，課程內容設計時以從原料到產品為主線，闡述生產過程中各個節(jié)點所用到的化學基本理論、標準規(guī)范、化工流程模擬、化工設備及儀表自控、化工安全與環(huán)保、公用工程等。

2新工科背景下化工專業(yè)工程實踐教學模式

2.1改變傳統(tǒng)實驗教學模式

傳統(tǒng)實驗教學主要是老師在實驗前到實驗室講解實驗目的、實驗原理及步驟，隨后學生即開始實驗操作，缺少有效的實驗課前預習。實驗前教師講的內容過多，時間過長，學生容易有倦怠感，且不利于學生自主學習能力的提高。實驗前教師講的內容過少，實驗原理不易講透，實驗儀器設備不易講清，實驗操作步驟不易講細，使得學生在實驗前理解不透，實驗過程是是而非，只能照方抓藥，完全處于一種被動接受的狀態(tài)。改變以上問題，我們嘗試進行實驗教學模式的改革。我們把整個實驗教學過程分為課前、課中、課后三階段。課前部分教師工作為：進行實驗教學分析與設計，利用大學MOOC、學習通等教學平臺，給學生推薦或制作合適的實驗預習慕課，制定好自主學習思考題目;學生任務為先通過學習通接到學習任務，觀看視頻或者PPT，達到線上課前測評要求的分數(shù)線（包括實驗安全、實驗理論、實驗操作等內容）。課中教師工作為進行實驗教學活動的組織、指導學生和解決學生問題、對學生實驗操作水平現(xiàn)場評分;學生任務為團隊進行分工、合作實驗操作、協(xié)作研究實驗問題等。課后，教師工作為評判實驗報告，對學生實驗成績做出綜合評價和反饋，要求不能簡單的只打對錯和成績，必須將問題明確指出;學生任務為對實驗結果進行整理和分析，總結實驗問題，按照實驗要求提交實驗報告或者小組匯報，對教師實驗報告中提出的問題和錯誤進行整理，即“事事有回音”。

2.2構建全方位的實習實訓基地

首先學生通過企業(yè)的實習，深入理解化工企業(yè)的文化，創(chuàng)業(yè)、發(fā)展與壯大歷史，接受創(chuàng)業(yè)教育;系統(tǒng)了解化工企業(yè)的生產流程、各化工單元設備與裝置的特點、化工園區(qū)的科學規(guī)劃等，接受專業(yè)教育、就業(yè)教育、生態(tài)教育。

同時結合新鄉(xiāng)市化工、新能源、醫(yī)藥等產業(yè)的地方經濟特色，以區(qū)域經濟社會和就業(yè)需求為導向，加強產學研結合，加強與企業(yè)的聯(lián)系和合作。與河南心連心化肥有限公司、河南晉開化工有限公司、杭州言實科技有限公司等地方企業(yè)建立聯(lián)合虛擬仿真實驗室，將企業(yè)實際操作技術轉變成仿真實驗教學內容，有機地將兩者相銜接、融會貫通，為學生就業(yè)、創(chuàng)業(yè)構筑了實踐平臺。通過校內仿真工廠實習，學生在基地進行計算機模擬，熟悉工廠環(huán)境和工藝流程，調節(jié)流量、壓力、溫度等操作參數(shù)，判別生產問題并提出相應解決方案，加深對生產過程的理解和認識，從安全培訓，到上崗考核，再到實際操作等學生都可以自己動手嘗試，身臨其境，實現(xiàn)與就業(yè)的無縫對接。此外，學生還可模擬生產情景，根據(jù)扮演的角色不同，進行協(xié)同合作，共同完成生產操作，學習事故處理方法，極大地提高了他們的學習積極性，從而提升了學生的創(chuàng)新能力。

2.3化工VR虛擬仿真工廠拓寬工程實踐教學思路

在完善理論教學的同時，我們擴寬了教學思路，引入計算機VR技術到工程實踐能力培養(yǎng)中來，將其作為一種專業(yè)特色的教學方法?；R虛擬仿真工廠集成了數(shù)字仿真技、多媒體、網(wǎng)絡、3D和虛擬仿真工廠等技術。構建出一種高度仿真的虛擬實驗環(huán)境是一種安全可靠和經濟實惠的實訓方法。在虛擬環(huán)境中，學生可以在高危或極端的環(huán)境，可逆或不可逆的操作，高成本、高消耗和大型綜合廠區(qū)等情況下開展實訓。培養(yǎng)了學生對實際工廠生產過程中主要操作參數(shù)的理解與控制，錘煉學生掌握化工過程的開車、停車、運行及事故處理的能力。多年來，我?；瘜W工程與工藝專業(yè)與廈門熙寶源化工技術有限公司合作定期給學生進行化工VR虛擬仿真工廠操作訓練。教師通過聯(lián)網(wǎng)計算機對學生的模擬訓練過程進行實時遠程示范，學生佩戴VR眼鏡進入虛擬廠區(qū)裝置進行模擬操作，教師通過遠程監(jiān)看并對學生全部模擬訓練過程進行遠程指導，最終達到學生模擬訓練過程不受時間地點的限制并充分利用虛擬仿真工廠的裝置提供更多的操作動手機會，操作簡單、安全、精確度高。

2.4利用互聯(lián)網(wǎng)+技術，開放工程訓練平臺

近年來，在線課程教育教學作為一種新的教學模式得到迅速發(fā)展。對于化學工程與工藝專業(yè)的主干課程，我們建設了“化工原理實驗”、“化工設計”、“化工工藝設計”、“化工過程模擬與優(yōu)化（含實踐）”、“化工生產實習實訓”等校級在線課程。通過理論研究和具體實踐發(fā)現(xiàn)，在線課程的建設，使學生能夠在教學活動中利用現(xiàn)代信息技術進行學習，靈活運用時間。這種教學改革對理論和實踐的結合起到了很大的促進作用。通過在線課程的建設，整體形成了教師與學生互動的課堂時代。

結束語

工程實踐教育是工程教育改革中的重要環(huán)節(jié)，面對化工新技術、新產業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特征的新經濟，構建與之相匹配的實踐平臺和實踐體系是新工科賦予的重要任務，是化工高等教育“質量”革命的必由之路，也是未來化工專業(yè)教育改革努力的方向。

參考文獻：

[1]?齊元勝，高溯.北印機電學院：奏響人才培養(yǎng)主旋律[J].印刷工業(yè)，2018，13（4）：40-41.

[2]?馮亞青，張鳳寶.積極發(fā)揮教指委作用，提高化工高等教育質量[J].中國大學教學，2014（2）：14-17.

[3]?王芳，張紅，陳豐秋.化學工程與工藝專業(yè)工程實踐教學模式的探索與實踐[J].化工高等教育，2012（2）：81-83，90.

（作者身份證號碼：130203197705100636）