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新工科背景下地方高校化工机械基础教学方法的探索欧阳

热度0票浏览51次时间：2021年6月18日 09:14

（东华理工大学化学生物与材料科学学院，江西?南昌?330013）

摘要：新工科建设致力于培养多元化、创新型卓越工程人才。化工机械基础是化工专业的跨学科桥梁课程。本文就化工机械基础目前教学方法存在的问题进行了分析，并结合化工机械基础课程性质，进行了新工科背景下化工机械基础教学方法的探索与实践。

关键词：新工科；化工机械基础；教学方法

为响应国家战略的号召 , 并进一步满足化工等产

业的需求和适应新的发展高度以推动经济发展，新工科建设应运而生。新工科以国家“卓越工程师教育培养计划”为基础，目的在于推动工程类教育持续优化改革，为国家输送新型人才。随着“复旦共识”与“天大行动”的提出，新工科建设已经成为工科院校改革的行动指南。

化工类专业进行新工科建设，应该更加注重学科

融合交叉，更加注重学科前沿与产业需求对接，更加注重全球视野，更加注重以学生为中心，更加注重实践创新创业能力培养。化工类专业新工科建设的路径可以考虑优化培养方案，构建多科性、综合性知识体系；加强课程建设，改革教学方法与技术；拓展全球视野，增强文化自信；强化实践创新创业能力，培养未来卓越人才；改革评价体系，加大教师教学投入；开展专业认证，落实协同育人。化工机械基础作为化工专业的一门必修课，是该专业实践教学的重要环节，构建了化工机械与化工过程间的联系。该课程培养学生机械设备方面的专业素养，使学生能够与专业机械操作人员沟通，使学生掌握机械结构设计的基本思路和一定的校核分析能力。为进一步优化课程教学方法，适应当前工程教育专业认证的需要，课题组在新工科背景下对化工机械基础课程的教学方法进行探索。

一、新工科建设下地方高校化工类教育改革的意义

新工科有五新：新理念、新标准、新模式、新方法、新技术、新文化。主要用于响应国家的重大战略需求，赶上新一轮科技革命与产业转型的重大机遇。近年来，工程优势高校组、综合高校组和地方高校组都在积极探索工程类课程改革探索，使得人才质量有了一定程度的提高，但相对于企业对人才的需求仍有差距。在工程类专业教育改革需求的推动下，新工科建设是使人才培养走向融合创新的重要一步。新工科的建设将为社会培养出一大批具有创新意识好，实践能力强的高质量人才，有效增强国家综合实力和国际竞争水平。

长远布局未来战略发展需求，明确新工科建设的目标，正确认识新工科的要求，为新兴领域输送人才，加快传统工科专业改革，将大幅缩小毕业生与产业人才需求之间的差距。

教育部化工类专业教学指导委员会主任委员、天

津大学化学化工协同创新中心执行主任冯亚青指出，新工科建设要发挥协同创新优势，加快构建化学化工理工融合型人才培养体系。未来要继续深化化工与其他学科间的交叉融合，让化工专业类学生走进新型技术领域，运用新型信息技术打造智能化工作体系。同时，应当树立起学生的绿色发展理念。

（一）化工领域的问题与挑战

当前化学工业主要面临的挑战有如下四个：一是

面临着自主创新能力薄弱的严峻挑战。二是面临着产业技术水平低，结构不完整的严峻挑战。三是面临着管理效率低下的严峻挑战。四是面临着资源、环境制约的严峻挑战。新工科背景下培养的新型高质量人才，将是解决以上问题的关键。但目前我国化工高等教育的发展现状也不容乐观，存在与产业需求相符的人才资源短缺；学生在校动手实践机会少，工程实践能力偏弱；不懂实际生产成本的控制、质量的控制；绿色发展观念薄弱，安全环保意识不强；团结协作能力不强等问题。所以人才的培养，将会是我国由石油化工大国向强国跨越的一个重要挑战。

（二）化工类专业新工科建设的路径

本课程组积极响应国家重大发展战略需求号召，

结合工程教育专业认证的需要，实施了一系列课程改革于化学工程与工艺专业的化工机械基础课程上，成效显然。通过本课程的学习，学生能够初步掌握机械设计基础知识，具备基本的工程意识和素养，学会本专业的工程设备选材要求及常用材料的特性，熟悉典型设备的结构和设计，掌握典型设备的结构设计与计算，能够独立完成简单的设备设计任务[1] 。因此通过

教学改革来保证和提高教学质量，优化课程培养方案，使得学生能真正掌握学习内容，然后应用于实践中，是保证课程质量和人才培养所必须要思考的问题，有着重要的实际意义

二、化工机械基础教学存在的问题

化工机械基础这门课的内容较多，主要涉及的工

程知识和专业常识，囊括了三大板块：机械传动、化工设备设计基础和工程力学。但近年来随着高等教育专业的改革需求和课程培养方案的调整，化工机械基础课程的课时量被大大压缩，造成了大多数工程专业基础薄弱的学生无法在这么少的课时内，掌握这样一门内容多、难度高的课程，使得课程教学造遇到了重大挑战。目前，化工机械基础课程授课主要为理论授课，在理论课教学过程中，由于该课程书本上公式较多，所以大部分教师偏向于给学生传授理论知识，讲解如何进行公式推导，但这对于工程专业知识薄弱的学生来说显得过于晦涩难懂，且纯理论授课过于枯燥，难以激发学生学习热情。此外，传统的考试是由该课程的授课老师以闭卷考试的形式命制期末考试试卷对学生进行考核。这一考核方式存在一定问题：学生作业抄袭现象严重，平时不学习、考前突击复习现象普遍。

考试模式过于看重结果，轻视了过程和能力，只考察到了知识在理论层面上的掌握，而没有保证知识实际运用的效果。考试内容一旦陷入单一的窘境，就容易造成分数与能力脱节的现象。使得难以发挥出考试的导向、督促、反馈作用。不合理的考试制度难以发挥正确的引导作用，学生以考试为主要目的而展开的被动学习难以收到好的学习效果，反而会限制学生知识、能力、素质的协调发展，制约着技能型、应用型人才的培养质量

[2] 。针对目前化工机械基础课程教学中存

在的不足，本人结合实际教学情况与新工科建设的要求，对化工机械基础教学方法进行改革探索。

三、化工机械基础教学方法探索与实践

（一）结合专业特色，定制课程位置

化工机械基础课程是化学工程与工艺专业的一

门主干必修课，是该专业落实教学实践的重要环节。

需要学生熟练掌握以用于课程设计和毕业设计。它的主要内容囊括了化工容器设计、化工设备与材料和工程力学三大板块

[3] 。学好这样一门理论与实践紧密相连

的课程能使学生掌握机械设计基础知识，有助于培养出学生良好的工程素养。同时，有助于学生了解与化工专业相关的常用材料的特性以及如何选用材料的方法，掌握容器的结构设计思路和基本的结构校核分析能力，使得学生具备独立设计优化简单机械设备的能力。

（二）整合教学资源，提炼课程精华

化工机械基础课程信息量大、知识面广，对于专

业知识储备不足的学生来说，具有一定的知识掌握难度。而随着高等教育专业的改革需求和课程培养方案的调整，该课程的课时量大大减少，授课难度大大增加。

因此，需要对教材和教学大纲的仔细研读与思考，在确保主线教学任务不受影响的前提下，可以删除教材内部分内容，同时结合新工科建设需要，提炼课程相关重点进行详讲。为了调动学生学习该课程的积极性，可以拓宽学生的学习渠道，给他们提供更加形象生动的网络数字化学习平台，如小木虫和数字图书馆等网络资源，使得学生具备自主查阅文献的能力；习题集和授课 PPT 等实用的教学工具也可提供给学生学习；另外，组织学生进入化工实验室和化学工业实践基地，让他们实地感受化工生产，有助于提升学生的专业认识水平，进而提升学生的学习热情。

（三）重视环节教学，优化课程考核

为了在培养学生发现问题、分析问题和解决问题

的能力的同时，又能充分调动学生的学习热情。在平时课堂教学里，化工设备机械基础课程设计的选题可尝试多样性。在保证课题的实用性与先进性作的前提下，鼓励学生自由选择不同的工艺课题来组建自己的学习小组，培养学生自主查阅文献的习惯，让学生去发现设计中可能存在的问题，学生可以及时补充相关的理论知识，然后通过习题练习、教师讲解和归纳总结形成自己的知识体系，然后写出课程设计报告，最后进行 PPT 答辩汇报，这样即活跃了课堂氛围，增强了该课程的有趣性，又使得对学生的考核方式不再局限于平时作业和期末考试。这样一种更加科学合理的考核方式，能让学生实际能力水平得到更大提高。

四、结语

化工机械基础课程具有学科融合特色，是化工专

业典型的跨学科桥梁课程，本文所探索的教学方法有效提高了学生对该课程的兴趣与学习热情；培养了学生自学能力使得学生学习的主动性大大提高；培养了学生融合创新意识，缩小了毕业生与用人单位需求差距；培养了学生发现问题，勤于思考的能力；培养了学生实践动手能力；培养了学生较好的团队意识，切实提高了所培养学生的质量。

参考文献：

[1]??丁文武，刘义，廖雪梅，等 . 化工机械基础课程教学改革探究 [J].

读与写杂志 ,2015，12（4）：47-49.

[2]???王锐 .《化工机械基础》教学以考促学 [J]. 中国培训，2009（12）：

55-56.

[3]???陈国恒 . 化工设备机械基础［M]．北京：化学工业出版社，2006.