學科競賽對民族類高校化工人才培養的促進作用?

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境學院, 云南 昆明 650500)

高等教育和科學技術的迅猛發展推動著化工產業的不斷進步, 也對高等院校培養適應于現代化工產業的新型化工人才提出了更高的要求, 要求工程技術人員具有更為全面的化工基礎知識, 具備一定的新產品、 新技術研發能力和初步的新流程、新裝置設計能力。 全國大學生化工設計競賽是由中國化工學會、 中國化工教育協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基地, 高等院校組織學生參加本項賽事, 不僅能起到培養學生理論結合實踐的能力, 提升他們的創新和團隊協作精神, 還能達到檢驗化工類專業本科教學質量和成效的目的。

1 化工設計競賽全面提升了師生的綜合能力

全國大學生化工設計競賽由省賽、 賽區賽和總決賽組成,省賽由省內高校自行組織, 篩選出優秀的團隊參加賽區賽; 賽區賽分七個賽區, 經現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》, 以科技進步和創新為基礎, 與新時代化工企業運營相接軌, 要求學生以設計任務書為中心, 從論證項目的可行性出發, 對工藝流程進行模擬與優化, 對設備進行尺寸設計和校核, 對生產自動化過程進行設計與控制, 對附屬設備進行設計與布局, 對經濟價值、 環境安全進行評估與分析, 在此基礎上考查學生解決實際工程問題的能力[3]。

為提升化工專業本科教學質量, 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, 對指導教師提出了較高的要求, 要求他們不僅具有過硬的專業知識和豐富的實踐經驗, 還要求他們與行業專家、 高校專家和優秀指導教師交流, 提升自身專業水平和教學能力[4]。 為此, 我們多次組織教師團隊參加化工設計競賽專題講座, 主動向競賽指導專家學習, 對化工專業知識不斷查缺補漏、 取長補短, 希望能為學生提供更全面和更專業的指導。 此外, 通過組織師生到化工企業參觀學習, 傳遞實用的化工生產工藝, 提升師生對實際生產知識的求知欲, 提高學生對化工行業企業的認知度和向往度[5-6]。

本項賽事吸收了化工企業集約化和規模化的特點, 要求學生從設計任務書出發篩選合適的工藝路線, 查閱物性數據、 相平衡數據, 進行物料衡算、 能量衡算、 設備工藝尺寸計算和換熱網絡校核, 利用 Aspen Plus、 CAD、 SketchUp 等專業軟件計算、 校核、 繪制項目設計結果, 最后整理成設計報告。 內容多、 任務重, 僅靠一兩個人完成是不現實的, 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自身特長分工合作, 有市場調研和可行性分析的, 有工藝流程和設備設計的,也有工程制圖和文檔編輯的[7-8]。 此外, 任務書一般是以行業最新技術為基礎, 這就要求學生不僅能自主的復習課本和課堂知識, 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” 轉化為 “真操實練”, 不僅能有效強化將理論知識與實踐相結合的能力, 也能學習最新的專業技術, 展現創新思想, 激發自身對知識的渴望, 可大幅度提升學生的創造力和執行力。

2 化工設計競賽全面考查了學生對專業課的掌握程度

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

本項競賽既反映了學生對專業課程的掌握情況又全面反映了我國化工專業高等教育的教學水平和發展現狀。 以學生為主體, 要求高等院校必須改變傳統的化工教學模式, 開創 “以學生為中心” 即以小組討論、 實際操作、 參觀和設計型作業的多樣型教學新模式[10], 也可以將化工設計競賽實例與課本知識相結合, 讓學生實際演練和協作競賽, 或者開展以化工項目設計、 化工企業見習、 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, 順應化工產業新技術發展趨勢,培養具有優秀化工設計能力的大學生, 僅僅依靠書本知識是遠遠不夠的, 必須將新時代化工行業的新技術、 新理念和新方法引入課堂教學, 讓學生與時代接軌。

3 化工設計競賽全面增強了學生的自信心與執行力

科技是第一生產力, 人才是第一資源。 全國大學生化工設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, 更重要的是在競賽中發現自身不足, 通過向對手學習和行業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系, 還能提升自身專業知識水平; 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計競賽, 培養了學生的團結協作精神, 增強了學生的責任心和自信心, 經歷的共同奮斗時光是人生的寶貴財富。 另外, 向行業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的領域[12-13]。

4 結 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計競賽, 根據參加本項賽事的經驗, 我們從國家標準和實際應用出發, 對化工專業培養方案做出了一定程度的調整, 使之與實際工程應用更為契合。 通過調整, 希望能激發學生的好奇心, 提高學生領悟專業知識、 熟練運用專業軟件的能力, 促進學生的理論知識與實踐相結合, 增強學生的創新能力和團隊協作能力。 實踐證明, 全國大學生化工設計競賽對化工人才培養百利而無一害, 我院將積極支持、 全力增加學科競賽的學生參與率, 培養更多具有一定實踐能力的新型化工人才。