以化工競賽為契機促進化工專業建設

廖尾英，吳 楠，王新雷，董少英

(1.唐山工業職業技術學院，河北 唐山 063299；2.唐山學院，河北 唐山 063000；3.唐鋼美錦(唐山)煤化工有限公司，河北 唐山 063000)

自1989年“挑戰杯”中國大學生課外學術科技作品競賽以來，經過近三十年的發展，全國性學科競賽已經達到一百多項。學科競賽的蓬勃發展，得益于國家的支持和各院校的重視。學科競賽能夠有機融合課內課外教學，拓展了教學育人的廣度；以前沿知識引領學科發展，推進學科建設和專業教學[1]。學科競賽已經成為高校開展第二課堂的重要組成部分，是培養學生實踐能力、職業素養、創新思維的重要途經。目前就化工專業而言，學生可以參加全國大學生化工設計大賽、大學生化工安全設計大賽、全國大學生化學實驗邀請賽等賽項。

1 參與競賽的意義

1.1 促進院校交流

學科競賽形式多樣，根據主辦單位級別的不同，分為國家級、賽區、省級、市級和校級。市級以上的學科競賽，將會有不同院校參與，對于院校間的交流搭建了很好的平臺。

1.2 促進專業課程建設

化工競賽與專業建設具有相互促進作用。競賽是以學科理論為基礎，以學科行業現實問題為導向，以特定的主題、時間、空間、模式四個要素來進行的一項活動。扎實的專業知識和夠硬的技能水平是競賽取得優勢的必要條件，競賽的學科前沿性、先進性又促進了學科人才培養方案的優化、課程教學的改革。

以全國大學生化工設計大賽為例，2019年大賽題目為“為某大型化工企業設計一座醋酸乙烯酯生產分廠或為現有的醋酸乙烯酯生產分廠設計技術改造方案。要求技術提升達到《中國制造2025》中提到的綠色發展2020年指標。”比賽涉及到《化工原理》《化工熱力學》《化學反應工程》《儀表及自動化控制》《化工設計》《化工經濟學》等多門課程，只有對專業課程進行交叉融合，才能完成比賽作品。反過來，通過參加化工設計大賽，對專業課程有了更深的了解，可以促進相關課程改革，促進專業建設。

1.3 提升教師實踐教學能力和科研素質

雖然高校青年教師基本都具有本科、碩士、博士學歷，擁有扎實的理論基礎，但是對于學科行業市場的了解相對薄弱，實踐能力相對不足，而學科競賽是培養教師實踐能力最有效的窗口。教師需要通過各種途徑(比如企業實地考察、市場調研等)來豐富自己的實踐經驗，了解市場需求，并通過理論與實踐相結合，才能對學生提供高效、精準的指導。教師也在指導和交流過程中，實現教法、理念和意識上的創新。與學科競賽增長速度相對應，關于學科競賽相關的科研成果也在快速增長，見圖1[2]。

圖1 我國學科競賽相關論文數量年度分布圖

1.4 提升學生協作創新實踐能力

學科競賽從開始啟動到比賽過程通常需要半年甚至更長時間，高強度的訓練也是必需的，團隊成員之間能否取長補短、相互磨合，實現1+1>2的效果，順利完成作品，進入比賽，這對于每個團隊成員的耐力和毅力都是很大的考驗。有的團隊就因為隊員在準備過程中遇到種種問題出現退出的情況，導致整個團隊的解散。只有團隊成員相互合作、相互配合、相互鼓勵，充分發揮團隊協助精神，才有可能堅持到比賽結束。

學科競賽通常是以解決行業實際問題為導向，注重工藝、精度、規范，考核選手的職業素養，這就要求學生在學科競賽過程中內化到心靈深處，究其原理，理論聯系實際、大膽創新、小心求證，充分發揮潛能，促成職業素養、工匠精神、創新能力的培養。

以全國大學生化工設計大賽為例，比賽內容包括可行性研究、廠房布置、工藝設計、設備選型、自動控制設計、防火設計、節能設計、安全設計、經濟概算等內容，設計軟件Aspen plus、AutoCAD 和 3Dmax等軟件，這就需要團隊成員進行分工合作，比如隊長負責統籌安排并參與各部分設計，一人負責軟件模擬、一人負責廠房布置和工藝設備設計、一人負責3D效果出圖、一人負責文檔整理，各環節相互交叉，需要團隊分工合作才能完成任務，成功提交作品。設計規范涉及《中華人民共和國環境保護法》《中華人民共和國勞動安全法》《建筑設計防火規范》《化工管道設計規范》《化工工藝設計手冊》《大氣污染物綜合排放標準》等等，相關的規范和標準就達七十多種，這就要求學生在設計過程中要熟悉相關設計規范標準，按照規范標準進行設計。這對于學生工程意識、職業素養是很好的鍛煉。

2 搭建競賽平臺，促進化工專業建設

近年來，隨著國家的支持和院校的重視，學科競賽快速增長，但也存在各種問題，如學生和老師參加比賽意愿不強、軟硬件設施不夠、比賽與日常教學想脫離等問題，要解決目前遇到的這些困難，可以從以下幾個方面進行改進。

2.1 完善體制機制

學校完善的競賽體制機制是發展學科競賽有力的保障。制定相關制度來規范組織、管理、經費、獎勵等。可以組建專門的競賽管理工作組，組建由各學科、各專業優秀教師組成的競賽指導團隊，以學術社團為依托，建立高效的競賽組織管理機制。可以采用學分置換方式來免修學科競賽中已能熟練掌握和應用的課程，既能節省學生重復學習的時間，也能提高學生自主學習的動力、參賽的積極性。

2.2 化工競賽融入課堂教學

將化工競賽的模式引進課堂教學過程中，教師要不斷優化教學內容，實現理論與實踐教學的平衡。在基礎課、專業課、實踐課程和創新實驗等多個環節采取多種措施，構建科學合理的多層次、立體化的實踐訓練和創新能力培養體系。比如，化工專業在實踐課程《化工設計》《化工工藝設計》的教學中，采用學科競賽的作品作為教學素材，通過項目導向、分析、小組討論等教學方法進行教學，調動學生自主學習興趣、提高查閱資料、分析問題、團隊協作的能力，做到練中學、學中練[3]。

有的學科競賽所需要的學科知識并沒有出現在才人才培養方案中，導致要參賽的學生對某些課程需要從頭學起，一時難以做到熟練應用。比如Aspen plus模擬軟件課程很多高校都沒有設置，但對于化工設計和化工設計競賽來說都發揮非常重要的作用。這樣的課程可以作為選修課，讓更多的學生能夠選擇學習。這樣不僅使學生學習了一項新的技能，同時也能為化工設計競賽提供更多的選手儲備。

2.3 優化軟硬件設施

良好的軟硬件設施是學科競賽取得優勢的重要因素，也是實踐教學的必要條件。比如全國大學生化學實驗競賽，不僅要考理論知識，還要考核實驗部分。學生們要利用實驗室進行相關的實踐和模擬演練，所以要具備較完善的實驗設備和實驗條件。同時要擴大實驗開放程度，甚至采用開放實驗，讓更多的學生隨時可以進行實驗操作，提供了自主設計、自由探索、自己動手、自主創新的實踐機會[4]，這樣在學科競賽報名時有更多的學生有實踐基礎，而不會產生畏懼心理。

2.4 加強校企合作

社會力量的參與和支持不僅是教育改革與發展的基礎，也是開展學科競賽的必要經濟基礎之一。[5]學科競賽的重要性已經得到社會的認可，許多企業也已不同的形式贊助學校的學科競賽。在學科競賽過程中，通過與企業的合作，可以獲得相關的技術資料。有的企業也會優先錄用競賽中獲獎的優秀畢業生到企業工作，極大地激發學生參加學科競賽的積極性。

3 結束語

化工競賽是高校化工專業創新人才培養的有效途徑，高校要以競賽為契機，完善機制體制、優化課程改革、促進化工專業的建設，使得競賽的成果普惠到每名學生。