萬 婧, 普海琦, 王 羽, 洪耀強, 楊恩北, 楊 凡, 姚萬紅, 周 強

(云南民族大學化學與環(huán)境學院, 云南 昆明 650500)

高等教育和科學技術(shù)的迅猛發(fā)展推動著化工產(chǎn)業(yè)的不斷進步, 也對高等院校培養(yǎng)適應(yīng)于現(xiàn)代化工產(chǎn)業(yè)的新型化工人才提出了更高的要求, 要求工程技術(shù)人員具有更為全面的化工基礎(chǔ)知識, 具備一定的新產(chǎn)品、 新技術(shù)研發(fā)能力和初步的新流程、新裝置設(shè)計能力。 全國大學生化工設(shè)計競賽是由中國化工學會、 中國化工教育協(xié)會舉辦的一項面對全國大學生的學科競賽活動[1], 是全國化工類本科生同場競技、 互相學習的主要平臺, 同時也是教育部大學生學科競賽A 類賽事。 作為化工人才的主要培養(yǎng)基地, 高等院校組織學生參加本項賽事, 不僅能起到培養(yǎng)學生理論結(jié)合實踐的能力, 提升他們的創(chuàng)新和團隊協(xié)作精神, 還能達到檢驗化工類專業(yè)本科教學質(zhì)量和成效的目的。

1 化工設(shè)計競賽全面提升了師生的綜合能力

全國大學生化工設(shè)計競賽由省賽、 賽區(qū)賽和總決賽組成,省賽由省內(nèi)高校自行組織, 篩選出優(yōu)秀的團隊參加賽區(qū)賽; 賽區(qū)賽分七個賽區(qū), 經(jīng)現(xiàn)場答辯后排名靠前的隊伍參加全國總決賽[2]。 本項賽事立足于 《中國制造2025》, 以科技進步和創(chuàng)新為基礎(chǔ), 與新時代化工企業(yè)運營相接軌, 要求學生以設(shè)計任務(wù)書為中心, 從論證項目的可行性出發(fā), 對工藝流程進行模擬與優(yōu)化, 對設(shè)備進行尺寸設(shè)計和校核, 對生產(chǎn)自動化過程進行設(shè)計與控制, 對附屬設(shè)備進行設(shè)計與布局, 對經(jīng)濟價值、 環(huán)境安全進行評估與分析, 在此基礎(chǔ)上考查學生解決實際工程問題的能力[3]。

為提升化工專業(yè)本科教學質(zhì)量, 我院于2017 年開始組織學生參加本項賽事。 賽事涉及的知識面廣、 綜合性強, 對指導(dǎo)教師提出了較高的要求, 要求他們不僅具有過硬的專業(yè)知識和豐富的實踐經(jīng)驗, 還要求他們與行業(yè)專家、 高校專家和優(yōu)秀指導(dǎo)教師交流, 提升自身專業(yè)水平和教學能力[4]。 為此, 我們多次組織教師團隊參加化工設(shè)計競賽專題講座, 主動向競賽指導(dǎo)專家學習, 對化工專業(yè)知識不斷查缺補漏、 取長補短, 希望能為學生提供更全面和更專業(yè)的指導(dǎo)。 此外, 通過組織師生到化工企業(yè)參觀學習, 傳遞實用的化工生產(chǎn)工藝, 提升師生對實際生產(chǎn)知識的求知欲, 提高學生對化工行業(yè)企業(yè)的認知度和向往度[5-6]。

本項賽事吸收了化工企業(yè)集約化和規(guī)?；奶攸c, 要求學生從設(shè)計任務(wù)書出發(fā)篩選合適的工藝路線, 查閱物性數(shù)據(jù)、 相平衡數(shù)據(jù), 進行物料衡算、 能量衡算、 設(shè)備工藝尺寸計算和換熱網(wǎng)絡(luò)校核, 利用 Aspen Plus、 CAD、 SketchUp 等專業(yè)軟件計算、 校核、 繪制項目設(shè)計結(jié)果, 最后整理成設(shè)計報告。 內(nèi)容多、 任務(wù)重, 僅靠一兩個人完成是不現(xiàn)實的, 需要一個分工明確、 相互依存的團隊, 這就要求參賽隊員根據(jù)自身特長分工合作, 有市場調(diào)研和可行性分析的, 有工藝流程和設(shè)備設(shè)計的,也有工程制圖和文檔編輯的[7-8]。 此外, 任務(wù)書一般是以行業(yè)最新技術(shù)為基礎(chǔ), 這就要求學生不僅能自主的復(fù)習課本和課堂知識, 還能自覺查閱、 學習課外文獻。 通過高強度的學習和鍛煉, 學會將理論知識從 “紙上談兵” 轉(zhuǎn)化為 “真操實練”, 不僅能有效強化將理論知識與實踐相結(jié)合的能力, 也能學習最新的專業(yè)技術(shù), 展現(xiàn)創(chuàng)新思想, 激發(fā)自身對知識的渴望, 可大幅度提升學生的創(chuàng)造力和執(zhí)行力。

2 化工設(shè)計競賽全面考查了學生對專業(yè)課的掌握程度

本項賽事全面考察了學生對專業(yè)課程如化工原理、 化學反應(yīng)工程、 分離工程、 化工過程開發(fā)、 化工熱力學、 石油化工、化工技術(shù)經(jīng)濟和工程制圖與CAD 的掌握程度[9]。 這些課程互為基礎(chǔ)、 缺一不可, 學生在進行可行性分析和工藝設(shè)計、 模擬、 優(yōu)化前須將化工原理、 化學反應(yīng)工程、 化工熱力學等課程熟練掌握, 并能結(jié)合運用; 進行經(jīng)濟價值和安全性能分析時須將化工技術(shù)經(jīng)濟課程活學活用; 工程制圖與CAD 課程為學生進行工程畫圖提供了必要基礎(chǔ)。

本項競賽既反映了學生對專業(yè)課程的掌握情況又全面反映了我國化工專業(yè)高等教育的教學水平和發(fā)展現(xiàn)狀。 以學生為主體, 要求高等院校必須改變傳統(tǒng)的化工教學模式, 開創(chuàng) “以學生為中心” 即以小組討論、 實際操作、 參觀和設(shè)計型作業(yè)的多樣型教學新模式[10], 也可以將化工設(shè)計競賽實例與課本知識相結(jié)合, 讓學生實際演練和協(xié)作競賽, 或者開展以化工項目設(shè)計、 化工企業(yè)見習、 撰寫論文為主體的新式教學, 這些措施不僅能將理論知識全面地傳授給學生, 也提高了學生的實踐能力和學習興趣[11]。 總而言之, 順應(yīng)化工產(chǎn)業(yè)新技術(shù)發(fā)展趨勢,培養(yǎng)具有優(yōu)秀化工設(shè)計能力的大學生, 僅僅依靠書本知識是遠遠不夠的, 必須將新時代化工行業(yè)的新技術(shù)、 新理念和新方法引入課堂教學, 讓學生與時代接軌。

3 化工設(shè)計競賽全面增強了學生的自信心與執(zhí)行力

科技是第一生產(chǎn)力, 人才是第一資源。 全國大學生化工設(shè)計競賽為化工類師生提供一個展示自我、 相互交流、 相互學習的平臺。 很多同學和老師感悟到: 拿獎杯并不是第一要務(wù), 更重要的是在競賽中發(fā)現(xiàn)自身不足, 通過向?qū)κ謱W習和行業(yè)專家點評不斷提高自身能力。 本項賽事歷時六個月, 教師、 學生團隊在設(shè)計過程中共同進退、 互幫互助、 默契配合, 不僅能拉近彼此間的私人關(guān)系, 還能提升自身專業(yè)知識水平; 面臨困難時, 不再獨自支撐、 一個人奮斗; 收獲成果時, 身邊站著可以擊掌共同慶祝的兄弟。 參加全國大學生化工設(shè)計競賽, 培養(yǎng)了學生的團結(jié)協(xié)作精神, 增強了學生的責任心和自信心, 經(jīng)歷的共同奮斗時光是人生的寶貴財富。 另外, 向行業(yè)專家學習最前沿的化工實踐知識, 也有助于師生將知識運用于適合當代化工生產(chǎn)的領(lǐng)域[12-13]。

4 結(jié) 語

我院自2017 年開始組織化工類學生參加全國大學生化工設(shè)計競賽, 根據(jù)參加本項賽事的經(jīng)驗, 我們從國家標準和實際應(yīng)用出發(fā), 對化工專業(yè)培養(yǎng)方案做出了一定程度的調(diào)整, 使之與實際工程應(yīng)用更為契合。 通過調(diào)整, 希望能激發(fā)學生的好奇心, 提高學生領(lǐng)悟?qū)I(yè)知識、 熟練運用專業(yè)軟件的能力, 促進學生的理論知識與實踐相結(jié)合, 增強學生的創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力。 實踐證明, 全國大學生化工設(shè)計競賽對化工人才培養(yǎng)百利而無一害, 我院將積極支持、 全力增加學科競賽的學生參與率, 培養(yǎng)更多具有一定實踐能力的新型化工人才。