吳洪特，于兵川 帥 群

(長江大學化學與環(huán)境工程學院，湖北 荊州 434023) (長江大學工程技術學院，湖北 荊州 434020)

化學工程與工藝特色專業(yè)學生工程實踐能力培養(yǎng)的實踐與探討

吳洪特，于兵川 帥 群

(長江大學化學與環(huán)境工程學院，湖北 荊州 434023) (長江大學工程技術學院，湖北 荊州 434020)

結合長江大學化學工程與工藝特色專業(yè)建設的實際，從優(yōu)化教學內容、加強課程建設、借助先進的教學方法和手段以及改革實踐教學體系、構建多種平臺等方法和手段，探討了學生工程實踐能力培養(yǎng)的方法與途徑。

化學工程與工藝；工程實踐能力；特色專業(yè)

工程實踐能力是工科類學生專業(yè)培養(yǎng)的重點之一，也是今后從事專業(yè)工作的必備能力；而目前高校培養(yǎng)的畢業(yè)生比較普遍的存在理論與實踐脫節(jié)、動手能力較差、工程能力不強的弱點。因此，如何強化工科學生工程實踐能力培養(yǎng)是目前高等教育需要解決的一個問題[1-3]。長江大學化學工程與工藝專業(yè)經(jīng)過十多年建設，已建成省級品牌專業(yè)，是在建的國家級特色專業(yè)。下面，筆者對如何培養(yǎng)學生的工程實踐能力進行了積極的實踐與探討。

1 改革教學內容，強化工程實踐能力培養(yǎng)

1)優(yōu)化教學內容，貼近工程實際 理論教學是構建工程實踐堅實的理論平臺，而離開能力的培養(yǎng)，就不能運用理論知識來解決工程實際問題[4]?；瘜W工程與工藝專業(yè)的專業(yè)課實踐性很強，而目前專業(yè)教材中的一些生產實例不是多年前的案例，就是出于技術保密，泛泛而談，如何有針對性地使學生了解更多的工程實際呢？專業(yè)教師就把科研成果凝練成設計、創(chuàng)新實驗，編進《化工設計》、《化工原理課程設計》、《化工原理實驗》教材中，把研制的工藝合成路線等科研成果編進《精細有機合成》、《有機化學實驗》教材中，把校企合作企業(yè)的生產工藝等編進《化學化工專業(yè)實習》教材中；因此在專業(yè)課的教學中引入了大量的化工廠生產實例，這些實例有的來源于學生實習的校企合作單位、教師科研或教師以前在企業(yè)的經(jīng)歷。如《化工設計》中的化工設計實例《5×104t/a合成甲醛工藝設計》，就選自學生實習的企業(yè)。從工藝參數(shù)到設備工藝計算、能量的消耗、工藝流程設計、平面布置設計等都將書本知識與生產實際聯(lián)系起來，理論與生產實踐相結合講解，使學生易于理解，學生認為抽象難懂的問題變得真實可見，現(xiàn)學現(xiàn)用，學習的興趣大增。同時在《石油煉制工程》、《精細化工工藝學》、《化工設備機械基礎》等相關專業(yè)課教學中，都注重引入了實習、科研中的生產實例，貼近學生知道的工程實際，讓學生明白，今天的理論教學可以用在以后的實際工作中的某些方面，對培養(yǎng)學生工程能力具有良好效果。

2)加強課程建設，強化工程實踐能力培養(yǎng) 為了強化工程實踐能力培養(yǎng)，加大了課程建設的力度，把《化工設計》列為核心課程，增開了《化工過程控制與操作》仿真實驗，提高了工程基礎課《化工原理》課程的理論與實驗學時。特別是針對《化工原理》課程特點，長江大學化工學院化工原理教研組以體現(xiàn)化工原理理論與實踐教學內容的先進性和系統(tǒng)性為目標，以強化學生工程意識和工程實踐能力為重點，以實驗和設計2個教學模塊為工程實踐訓練平臺，構建了化工原理理論與實踐教學的完整體系；優(yōu)化后的化工原理理論與實踐教學體系，使學生分析和解決實際問題的能力、動手操作能力和綜合素質大大提高，體現(xiàn)了理論聯(lián)系實際、實踐與創(chuàng)新相結合的特點，強化了學生工程實踐能力培養(yǎng)。

3)借鑒先進的教學方法和手段，培養(yǎng)學生解決工程實際問題的能力 教師由單純的以傳授知識為主轉變?yōu)橐耘囵B(yǎng)學生的工程實踐能力為主，注重啟發(fā)式、探討式等教學方法，在課堂教學中通過工程實際問題引出理論知識點，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力[5]。教學中利用大量工程實際資料，進行典型工程、實用性案例分析，從實際工程問題中引導出專業(yè)知識點的學習，做到理論與工程實踐密切結合。如在講解化工設備的安全設施時，學生開始沒有概念，就從生活中引入，經(jīng)過啟發(fā)，學生知道了做飯壓力鍋的安全閥、易熔片(防爆片)的不同作用，再引導學生討論化工壓力設備的常用安全措施，并提出不同安全附件的使用條件。教師先提出問題，讓學生思考、討論，但不急于要學生回答和點評，可以安排學生查資料后，再對學生的回答進行點評，指出不足及改進辦法，這樣對學生工程能力的訓練起到良好的促進效果。對與工程實際聯(lián)系緊密的化工設備、化工管路教學，主要采用現(xiàn)代信息手段輔助教學，充分利用工廠視頻、仿真動畫、電子模型等各種技術手段展現(xiàn)。如化工原理課程中各單元設備的工作原理、操作過程，就全部采用了動畫演示，化工制圖教學中的管路繪制，就采用了Flash演示，使抽象的線條、設備內部結構都動態(tài)地展示在學生面前，提高學生的感性認識，使學生易于理解、便于記憶。教學實踐證明，工科課程的教學采用理論與實踐相結合的方法，不僅可以激發(fā)學生的學習主動性和積極性，促進學生工程思維能力，而且可以較好地培養(yǎng)了學生解決工程實際問題的能力。

2 構建新的實踐教學體系，突出工程實踐能力培養(yǎng)

長江大學化學工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)的是應用型人才，要求培養(yǎng)的學生在掌握基本理論、原理和方法的基礎上，突出培養(yǎng)學生動手能力、自我獲取知識能力和工程實踐能力。因此，對化學工程與工藝特色專業(yè)的實踐教學體系進行了深入研究，打破了傳統(tǒng)的實踐教學模式，構建了新的工程實踐訓練平臺，該平臺分為實驗和設計2個模塊，包括實驗教學、課程設計、過程控制與操作、工廠實習、畢業(yè)設計等5個環(huán)節(jié)。

1)實驗教學 實驗教學包括基礎型實驗、綜合設計型實驗和研究創(chuàng)新型實驗3個層次的實驗教學模式，教學的重點放在培養(yǎng)學生實驗動手能力、創(chuàng)新素質提高上面，而為了達到以上目的，首先對實驗教學單獨設課，單獨考核成績，單獨編寫實驗教材，增大任選實驗和綜合創(chuàng)新型實驗比例，提高實驗課學時。如出版的實驗教材有《無機及分析化學實驗》、《有機化學實驗》、《物理化學實驗》、《化工原理實驗》等，化工原理實驗學時由32學時增加為56學時，由此提高實驗教學在教師和學生心目中的地位。

2)課程設計 課程設計的實踐教學環(huán)節(jié)，開展了計算機化工模擬計算，常用化工軟件在設計中的應用，學生通過查閱資料、選擇設計參數(shù)、利用所學的理論知識從技術、經(jīng)濟和生產安全等角度綜合考慮工程問題，最后對化工過程進行綜合分析和評價，促進學生綜合運用所學知識分析和解決工程實際問題的能力。開設了《化工原理課程設計》、《化工機械設備課程設計》、《化工制圖-AutoCAD課程設計》、《化工設計課程設計》等，特別是化工設計課程課計，涉及多門專業(yè)課，包括了物熱衡算、設備計算、管道安裝、工藝設計等知識，并需以實際生產裝置作模擬對象，繪制設備工藝圖(或裝配圖)、帶控制點工藝流程圖、車間布置圖，能使學生在設備設計、工藝流程設計、化工生產過程控制等方面的能力得到提高，將不同專業(yè)課程中學到的知識綜合化、系統(tǒng)化。

3)過程控制與操作 過程控制與操作教學環(huán)節(jié)，教學計劃安排在化工設計課程后，工廠實習前進行，是一門新增的課程?；み^程操作與控制能力是目前大學畢業(yè)生的軟肋。學生往往遇到生產實際裝置就一頭霧水，學到的單元操作不能有效的進行組合設計，為此增開了化工過程與控制操作的仿真實訓，并列入人才培養(yǎng)方案，24學時。學生通過PS(Personal Simulator)仿真軟件知道了化工過程隨時間動態(tài)變化的規(guī)律，親自動手進行化工生產全工況操作，而不是實驗時的單一設備、單一過程的訓練，是各單元過程的不同組合。學生通過親自動手模擬開車、停車和典型事故處理，訓練學生過程操作技能，解決學生下廠實習“只許看，不準動”的難題，提高了理論聯(lián)系實際、分析問題、解決問題的能力；同時通過裝置流程了解石油、化工過程的工藝流程和過程控制系統(tǒng)知識，學會工業(yè)調節(jié)器的使用、參數(shù)調整，復雜控制系統(tǒng)的投運方法[6]；通過動態(tài)模擬實驗了解事故動態(tài)演變過程的特性，理解事故工況下的安全處理方法、安全保護控制系統(tǒng)的作用原理，也可以通過仿真操作從動態(tài)模擬軟件中獲取工業(yè)數(shù)據(jù)，進行化工概念設計。

4)工廠實習 專業(yè)實習、畢業(yè)設計是培養(yǎng)與提高學生工程實踐能力的重要環(huán)節(jié)，它是一種工程訓練與研究性學習[7]。提高這一環(huán)節(jié)的教學質量，一方面要建立符合專業(yè)特點的實踐教學基地，選擇具有先進的、代表性的化工生產裝置，另一方面是聘請實習企業(yè)的工程技術人員做校外指導老師，對學生進行現(xiàn)場培訓指導，使學生較全面地了解化工基本理論在生產實際中的應用，明確理論與實踐的轉化過程，提高工程意識。經(jīng)過多方努力，我院目前主要的教學實習基地有荊門石油化工總廠、湖北宜化有限公司、沙隆達化工股份有限公司、荊州市江漢精細化工公司和荊州市隆華化工股份有限公司等。荊門石化、湖北宜化、沙隆達均為大型綜合性化工企業(yè)，江漢精細、隆華化工為精細化學品生產企業(yè)，均為學生實習創(chuàng)造了良好的條件[8]。為了提高專業(yè)實習質量，實習指導教師還與實習企業(yè)一同編寫了以實習基地生產工藝為主要內容的《化學化工專業(yè)實習》教材，供學生實習使用。

5)畢業(yè)設計 對于畢業(yè)設計盡量采取真題真做，設計題目與生產實踐相結合、論文與科研課題相結合，校內指導老師與企業(yè)技術人員(高級工程師兼任)相結合的“3個結合”原則進行，多數(shù)學生的選題緊密結合生產、科研實際，這樣學生處于真實的科研、生產環(huán)境中，更能全方位鍛煉學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的綜合工程能力。例如2009屆化學工程與工藝專業(yè)有畢業(yè)生162人，其中有90人做畢業(yè)設計，占總人數(shù)的55.5%，來自石油、化工相關行業(yè)的真題占54.7%，生產、社會實踐的占44.1%。

3 構建多種平臺，提高工程實踐能力培養(yǎng)

依托化學與環(huán)境工程學院省級基礎化學實驗教學示范中心、湖北省中小企業(yè)共性技術石化及環(huán)境工程研發(fā)推廣中心等平臺，將特色專業(yè)建設與石油、石化行業(yè)合作優(yōu)勢結合，選擇有興趣的學生積極參與教師的科研項目，培養(yǎng)其工程動手能力；與地方經(jīng)濟發(fā)展相結合，建立更多、更適宜的產學研基地，這不僅僅促進特色專業(yè)的發(fā)展，而且學生參與其中，工程素質得到培養(yǎng)，工程實踐能力得到提高[9]；開展第二課堂，鼓勵學生積極參加課程科技活動、實驗創(chuàng)新大賽、化工設計大賽，第二課堂注重專業(yè)知識的實踐運用，提高動手能力、分析解決問題的能力及社會活動能力，在大賽中鍛煉學生的工程能力。

4 結 語

特色專業(yè)的建設，對化學工程與工藝專業(yè)學生工程實踐能力培養(yǎng)提出了更高的要求。在課程體系、教學內容中體現(xiàn)學生工程實踐能力培養(yǎng)，在專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)中突出工程實踐能力培養(yǎng)，逐步實施教學內容的改革與創(chuàng)新，建立新的工程實踐教學課程體系，解決目前存在的工程訓練與工程能力培養(yǎng)不足的問題，仍任重道遠。

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[編輯] 洪云飛

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.11.059

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16731409(2012)11N17903