胡華南,劉建華,曹小華,嚴(yán) 平
(九江學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院,江西 九江 332005)
化學(xué)工程與工藝專業(yè)是培養(yǎng)具有化學(xué)工程和化學(xué)工藝等化工方面的知識(shí),在化工、輕工、環(huán)保、醫(yī)藥、冶金、煉油、能源和軍工等部門(mén)從事工程設(shè)計(jì)、科學(xué)研究、生產(chǎn)技術(shù)管理和技術(shù)開(kāi)發(fā)等方面工作的工程專業(yè)技術(shù)人才?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)有兩大特點(diǎn):一是工程特點(diǎn)突出,對(duì)化學(xué)反應(yīng)、化工過(guò)程與設(shè)備、單元操作、過(guò)程系統(tǒng)模擬優(yōu)化等知識(shí)前后銜接和貫穿結(jié)合,使得學(xué)生在化工方面有設(shè)計(jì)和優(yōu)化得能力;二是專業(yè)覆蓋面廣,使得學(xué)生有從事產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、科學(xué)研究和安全環(huán)保管理的能力,在精細(xì)化學(xué)品、高分子化工與工藝、涂料及應(yīng)用等方面有較好的研發(fā)和應(yīng)用能力[1]。
化工原理課程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的一門(mén)核心基礎(chǔ)主干課程,是由化學(xué)基礎(chǔ)向化學(xué)工程知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)渡的橋梁?;ぴ硎且曰どa(chǎn)過(guò)程中的單元操作為研究對(duì)象,工程性和實(shí)踐性比較強(qiáng),在學(xué)生的化工業(yè)務(wù)素質(zhì)、設(shè)計(jì)思想、工程意識(shí)、創(chuàng)新能力等培養(yǎng)體系中占據(jù)十分重要的地位[2-3]。學(xué)生學(xué)好化工原理,對(duì)他們?cè)诟吣昙?jí)學(xué)好其他化工專業(yè)課,以及其以后更好地從事化學(xué)工程技術(shù)類工作起到了非常重要作用。
三年來(lái),工程教育專業(yè)認(rèn)證在我國(guó)高等院校積極地開(kāi)展,截止2018 年,227所國(guó)內(nèi)高等院校的 1170個(gè)工科專業(yè)通過(guò)了工程教育認(rèn)證,分布于化工、機(jī)械、制藥等21個(gè)工科專業(yè)。2019年,申報(bào)了工程教育專業(yè)認(rèn)證的國(guó)內(nèi)著名高校包括大連理工大學(xué)、天津大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等高校的 1505個(gè)工科專業(yè)提交申請(qǐng),根據(jù)申請(qǐng)工程教育專業(yè)認(rèn)證受理工作程序,認(rèn)證委員會(huì)受理了688個(gè)工科專業(yè)認(rèn)證申請(qǐng)。與傳統(tǒng)高等教育相比,工程教育專業(yè)認(rèn)證以成果為導(dǎo)向,以學(xué)生為中心,以持續(xù)改進(jìn)為突破口,最大程度上保證了教育目標(biāo)與結(jié)果的一致性[4-5]。工程教育專業(yè)認(rèn)證是我國(guó)高等教育發(fā)展史上一個(gè)新的里程碑,標(biāo)志著我國(guó)高等教育開(kāi)始與國(guó)際高等教育接軌。
九江市有五個(gè)省級(jí)以上化工園區(qū),分別是九江石化產(chǎn)業(yè)園、湖口高新技術(shù)工業(yè)園、永修星火化工園、瑞昌碼頭工業(yè)園和彭澤磯山化工園區(qū)。2018年,九江市出臺(tái)了《九江市打造 “5+1”千億產(chǎn)業(yè)集群實(shí)施方案》,重點(diǎn)打造“5+1”千億產(chǎn)業(yè)集群,即石油化工、新材料、現(xiàn)代輕紡、電子電器和新能源五大產(chǎn)業(yè)集群,其中石油化工和新材料與化工密切相關(guān)。化學(xué)工程與工藝是九江學(xué)院辦學(xué)歷史最長(zhǎng)、實(shí)力最強(qiáng)的專業(yè)之一,2006年獲批“十一五”江西省重點(diǎn)學(xué)科,2019年成功入選江西省一流專業(yè)、省財(cái)政專項(xiàng)支持特色專業(yè),該專業(yè)源源不斷地向九江市化工和新材料企業(yè)輸送了大批優(yōu)秀化工技術(shù)人才。
為了提升化學(xué)工程與工藝專業(yè)技能水平和持續(xù)發(fā)展,參照工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求,我院化學(xué)工程與工藝教研室以化工原理為代表,開(kāi)展了課程改革和實(shí)踐做法,為現(xiàn)在準(zhǔn)備申請(qǐng)工程專業(yè)認(rèn)證奠定基礎(chǔ)。本文從化工原理性質(zhì)和教學(xué)問(wèn)題展開(kāi)討論,突出課程教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)、教學(xué)資源的建設(shè)和教學(xué)實(shí)踐基地的建設(shè)等三個(gè)方面。
化工原理課程是一門(mén)研究化工單元操作的工程學(xué)科,以傳遞過(guò)程原理與研究方法論學(xué)習(xí)為兩條主線,研究各種物理加工過(guò)程中基本原理和設(shè)備的設(shè)計(jì)方法,在培養(yǎng)大學(xué)生工程素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)有著重要的作用。
化工原理課程難點(diǎn)主要是長(zhǎng)篇的公式推導(dǎo)、復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型和抽象的經(jīng)驗(yàn)公式,各個(gè)單元操作之間的關(guān)系聯(lián)系不夠明顯,導(dǎo)致該課程學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大,學(xué)習(xí)的積極性不高,并且理論與實(shí)踐脫節(jié),工程案例欠缺等問(wèn)題,因此從課程教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)、教學(xué)資源的建設(shè)和教學(xué)實(shí)踐基地的建設(shè)等三個(gè)方面進(jìn)行相關(guān)的改革和建設(shè)。
化工原理教學(xué)內(nèi)容主要以講授單元操作為主,把學(xué)科前沿和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)引入課程,將新型工程技術(shù)和新的科技成果作為教學(xué)內(nèi)容,既有典型單元操作知識(shí),又有化工的新型技術(shù)和新理論,可以讓學(xué)生了解化學(xué)工程發(fā)展的新趨勢(shì),將經(jīng)典與現(xiàn)代技術(shù)的互相結(jié)合,整合課堂教學(xué)內(nèi)容,極大地拓展了學(xué)生的知識(shí)面。例如電滲析、膜分離、吸附、分子精餾、電泳、超臨界萃取等新技術(shù)。
根據(jù)中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)要求,工科專業(yè)的畢業(yè)要求需要包括工程知識(shí)、問(wèn)題分析、設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會(huì)、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個(gè)人和團(tuán)隊(duì)、溝通、項(xiàng)目管理和終身學(xué)習(xí)共12條內(nèi)容[6-7]。我們?cè)诨ぴ碚n程建設(shè)過(guò)程中,重點(diǎn)對(duì)課程資源進(jìn)行了建設(shè),一是教師共享資源的建設(shè)方面,制定新的教學(xué)大綱、編寫(xiě)化工原理課程教案、課件或講義,編寫(xiě)化工原理課程設(shè)計(jì)和化工原理實(shí)驗(yàn)等,建立了統(tǒng)一的試題庫(kù);二是學(xué)生共享資源建設(shè)方面,收集整理了化工原理學(xué)習(xí)指南、習(xí)題集等,當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí),可以通過(guò)學(xué)習(xí)指南、習(xí)題集解決;三是學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè),將大量的教學(xué)資源在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上展示,學(xué)生可以通過(guò)學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),觀看教學(xué)視頻,學(xué)習(xí)新知識(shí)和鞏固復(fù)習(xí)知識(shí),并在網(wǎng)絡(luò)課堂上做作業(yè)、討論,師生間也可以在平臺(tái)上互相交流,極大地豐富了教學(xué)內(nèi)容和手段,也提高了教學(xué)效率。
化工生產(chǎn)實(shí)習(xí)是高校人才培養(yǎng)方案中重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、綜合素質(zhì)的重要手段,也是本科生四年大學(xué)學(xué)習(xí)成果的一次全面檢驗(yàn)、總結(jié)和提高[8]。化工生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地的建設(shè)是化工原理課程建設(shè)的重要組成部分之一,化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)化工原理時(shí),就離不開(kāi)化工生產(chǎn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。校企合作基礎(chǔ)上的實(shí)踐基地是實(shí)踐教學(xué)的重要載體,也為化工原理解決了實(shí)踐教學(xué)基地問(wèn)題。本化工教研室與九江天賜高新材料有限公司、江西晨光新材料股份有限公司、九江善水科技股份有限公司建立了長(zhǎng)期的合作關(guān)系,已成為學(xué)生的化工生產(chǎn)見(jiàn)習(xí)和實(shí)習(xí)基地,每年化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生到上述企業(yè)生產(chǎn)見(jiàn)習(xí)或?qū)嵙?xí)。學(xué)生們學(xué)習(xí)到大量的化工企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),還能自發(fā)地查閱相關(guān)文獻(xiàn),真正做到了理論與實(shí)踐相結(jié)合。學(xué)生們?cè)趯?shí)習(xí)過(guò)程中,也能提出了一些較好優(yōu)化的方法,得到了實(shí)習(xí)企業(yè)的認(rèn)可。通過(guò)這種新培養(yǎng)模式的實(shí)踐探索,袁國(guó)寬和文祥留在九江善水科技股份有限公司工作,武正楠留在九江中星醫(yī)藥化工股份有限公司工作,黃旺和劉春和留在江西晨光新材料股份有限公司工作[9]。
工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下化學(xué)工程與工藝專業(yè)化工原理理論課課程教學(xué)改革研究,首先歸納和分析了化工原理課程的性質(zhì)和存在的教學(xué)問(wèn)題,在此基礎(chǔ)上對(duì)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的化工原理課程教學(xué)體系進(jìn)行重新構(gòu)建,突出了課程教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)、線上線下教學(xué)資源的建設(shè)以及教學(xué)實(shí)踐基地的建設(shè)三個(gè)方面。采用豐富的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)資源滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,通過(guò)實(shí)踐基地的見(jiàn)習(xí)或?qū)嵙?xí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)而拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間,提高了教學(xué)效果,促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提升。