化工科技范文10篇

化工科技范文篇1

【关键词】创新能力；机械专业；实践教学

国家实施工程教育的目的，不仅是要培养具备工程基础理论专业知识及应用能力的人才，而且所培养的人才应具有科研创新精神、竞争意识。同时，强化工程创新能力的培养，已经成为工科院校机械专业教学工作的重点内容之一。在此背景下，工科院校机械专业教学不仅要夯实原有实践性教学基础，而且更应该实施具有开拓与创新性的教学改革与建设，进而培养学生的创新意识、思维及能力。

1工程创新能力培养的实践教学分析

工科院校机械专业借助实践教学，不仅能够让学生深入理解课堂所学知识，而且能够有效培养学生探索与创新精神。同时，实践教学不仅要具有系统性与逻辑性，而且也应符合人的心理认知发展规律。1.1实践教学的功能。首先，借助实践教学对学到的理论知识中的现象及规律予以验证；掌握相关实验设备的操作方法及技巧。其次，借助实践教学，让学生对相关专业知识的概念及应用有更深刻的理解与认识。第三，借助课程设计及毕业设计等教学环节，提高学生解决实际工程问题的能力。在此基础上，实践教学不仅要体现其辅助课堂教学的基本功能，而且也应培养学生的工程创新能力。同时，实践教学在具体实施过程中，应对学生的创新意识、思维及能力予以科学激发、培养及锻炼。1.2实践教学的顶层设计分析。工科院校机械专业借助实践教学培养学生创新设计能力，是一个循序渐进的过程。相关工科院校已经将创新培养，作为其实践教学改革的主导思想，并且已经对如何强化工程创新能力培养做了准备：不仅将知识学习、工程应用以及创新实践三者予以有机结合，而且将实践教学与科研项目及科技竞赛有机联系起来，进而对学生工程创新能力予以合理培养。同时，工科院校机械专业又从下列几个方面进行教学建设与改革。首先，课程建设。工科院校依据学生在不同阶段应具备相应的知识为原则，对创新实践课程进行了科学设置。在大学一年级与二年级阶段，学校有意识的对学生的创新意识与思维予以培养。在大学三年级、四年级阶段，对学生解决工程问题的能力予以培养，进而使学生养成创新思维的习惯。院校合理的将教师科研成果转化为选修课程，并科学的将学生选修成绩作为一项毕业考核内容。这样，学生可以依据自身实际情况，对相关创新课程进行合理选择，那么学生解决工程问题的创新思维就能够得到有效培养。同时，学生在大学二年级学习结束后，就基本具备了解决工程实际问题的能力，学校借助综合实验课程的开设，不仅能够最大限度为学生提供创意空间，而且能够培养学生研究与分析的能力，进而使学生工程创新能力得到进一步完善。其次，教学方法改革。如何借助有效的教学方式与方法，使学生能在最短时间内掌握相关教学内容，并使其形成一定技能，是工科院校的最终教学目的。然而，工科院校教师应依据自身特长，对相关教学方法予以分析，才能够在实际教学设计中应用科学的教学方法。项目教学方法的科学实施。相关学者通过研究与实践认为，机械设计类专业课程应借助情景、实践类教学方法，能够有效提高教学效果，能够有效培养学生解决工程问题的能力。借助创意式实践教学设计，对限定式“手把手”教学模式予以改变，让学生对实现学习目标的各种方案进行有机选择。院校还可以借助学生资助设计实验目标，让学生能够有足够的创意设计机会与空间，能够最大程度培养学生的创新意识、创新精神以及创新设计能力。第三，教学平台建设。工科院校只有为学生提供解决实际工程问题的环境条件，学生创新设计以及科研开发等能力，才能够得到有效提升。创建的机械加工准现场，精选相关制造企业完整、典型的实际产品，然后结合课程具体内容进行合理分析与整理，进而形成具有代表性的、实用性的教学内容。同时，教师对准现场内容予以科学合理的设计，有机融入工程的错误或失败设计，使其能够最大程度培养学生的判断与分析能力，培养学生探究与解决工程问题的能力。借助工程实验教学示范中心，发挥专业教师科研与工程能力。院校依据学生学习的不同层次及学习阶段特点，运用与其能力发展相适应的实验设备进行教学，进而激发学生的探索和学习兴趣。相关院校机械专业对创业教育实践中心予以创新，进而培养学生创新意识、思维以及创新设计能力。

2教学应用过程与效果分析

在我国，机械设计专业的相关院校经过对教学过程的不断完善，在提高学生创新意识、思维以及能力等方面，收到了一定的效果。学生在课程设计过程中，不再对已有图册过分依赖，已经能够主动进行创新设计，从根本上提高了自身创新设计能力，设计质量与效率也得到显著提升。相关院校通过一系列的创新教育，有效激发了学生创新意识与创新精神。同时，相关教学资源的推广与使用，也有效提高了学生结构设计与综合运用知识的能力。

3结语

工科院校在强化工程创新能力培养过程中，只有在教学实践中有机融入科技创新活动，将学生专业学习与工程实践予以合理结合，才能够最大程度提高学生创新意识、思维及能力。将“准现场”教学模式科学引进实践教学之中，能够有效培养学生洞察问题、敢于质疑的能力。同时，工科院校借助开展科技创新活动，也能够有效培养学生创新设计能力。

参考文献

[1]李丽娟,刘勇健,吴炎海,朱江,郭永昌,刘锋,钟根全.以创新能力为核心的土木工程实践教学体系[J].实验室研究与探索,2015,34(04):169-173.

[2]郭亚利,冯辉宗,穆仁龙,张鹏.以实践能力培养为核心的实践教学体系构建与实践[J].实验室研究与探索,2011,(07):337-339+346.

化工科技范文篇2

［关键词］化工专业课；AspenPlus；教学模式；素质教育

一、引言

当前是个知识大爆炸的时代。随着互联网时代的到来，人们获取知识的便捷性使得社会科技水平以几何级数向前推进，相应地，人类为了适应社会发展水平和满足对美好生活的向往，所需要的知识和技能也在不断递增，在有限的学制时间内学习尽可能多的生存知识，成为教育界顺应时展、与时俱进所必须面临的问题。高等教育事业的主要任务是培养服务于社会发展的人[1]。不同的培养目标所需要的知识技能、能力和素养要求也不相同。如图1所示，培养工程技术人才、创新型人才和创业型人才所需培养的知识素养和技能层次不断提高，越往金字塔顶部，所需培养的技能就越丰富，对本科生的知识和素养要求就越多。在工程领域，大量的工作是常规性的，维护产品线的正常运转，保证产品质量的合格，需要常规型技能人才，也就是工程师。还有一些岗位需要创新型人才，如改进生产线，进一步降本增效等。对于未来企业家和科学家，需要在大量实践中脱颖而出、逐渐起到领头作用的人才，是一个长久的实践培养过程。但这个过程不可能完全来自学校，高校工科教育不可能也没必要把每个大学生都培养成创新创业人才。这就要求面向创新创业的培养体系必须具备兼容性，以适应不同学习能力、性格素养学生的培养要求。不同层次的学生在同样的教学内容和环境下，达到自己知识和素养所能够达到的尽可能高的目标层次。这对教育培养体系的建设提出一个难度很高的课题。如何激发学生的内生动力主动学习，培养创新的习惯，在学习过程中学到专业之外的“科学家精神”和“企业家精神”，是教育工作者面临的问题。顺应国家区域经济战略布局及自治区产业战略规划人才培养布局，新疆师范大学化学化工学院于2012年开始招收化工类工科专业的本科生，虽然时间短，但在学校的重视扶持下，成功实现从理到工的转型，教学能力也从传统的培养基本化工技能人才向培养创新创业型人才转变，并保证课程教育质量符合工科生培养规范，成为自治区紧缺专业和一流专业。几年来，许多教育工作者对普通本科高校或地方院校实践教学与大学生创新创业能力的培养做过深入探讨和研究[2-9]。这些教育工作者从教育体系和平台建设的角度，对高校实践教学与大学生创新创业能力的培养进行了一些探索和实践，并取得了较好的效果。本文根据新疆师范大学化学工程与工艺专业教学实践，以问题为导向，从教学方式、教学内容以及毕业设计三个环节，针对化工专业工科教学中创新创业知识和能力培养进行实践性探讨。

二、化工专业教学存在的问题

（一）化工专业课学时压缩与创新创业素质教学内容增长的矛盾

随着我国的产业升级和科技进步，教育事业也从培养技能型人才向创新创业型人才转化，工科专业教育目标也从培养工程师向培养未来科学家、企业家的目标转变，教育内容的广度和深度也在不断提高。教育改革必须与时俱进，适应我国经济产业从高速度向高质量转型。怎样在有限的学时下完成教学任务，达到教学效果，让学生既有宽广的知识面，又能掌握工程实践知识的精髓，是教学工作应该面对的问题。

（二）学生反映化工核心专业课难，公式太多，计算复杂，畏惧学习

人们常把理科和工科放在一起称为“理工科”，其实二者存在很大的差别，之所以把它们放在一起，也许是因为它们都属于自然科学范畴。理科是基础学科，包括数学、物理、化学、生物等，理科的目标是培养从事基础理论、教学、科学研究的相关高级专门人才；工科是培养运用数学、物理学、化学等基础科学的原理，解决实际问题的高级工程人才。如果说理科是定性解决“可能性”的问题，那么工科就是定量解决“可行性”的问题。工科对数学的要求比理科高一些，这也是为什么大部分学生觉得工科比理科难学。还有一个原因是，理科的物理、化学是高考科目，具有延续性；工科则没有延续性，所以觉得工科“难”。

（三）化学工程与工艺专业毕业班学生不愿意做化工设计类题目

化工专业能力培养是一个庞大的体系，涉猎的知识面广，既有基础理论知识，又要有工程实践经验。例如，化工过程中最简单的一段管路设计，要进行工艺参数设计（涉及课程：化工原理、化学反应工程、化工分离工程）、物料性质计算（涉及课程：化工热力学）、设备尺寸设计计算（涉及课程：化工设备机械设计、工程力学）、强度校核（涉及课程：材料学、工程力学）、自动化仪表控制设计（涉及课程：化工自动化仪表、电工学）、走向和高低搭配和位置设计（涉及课程：化工设计）、工程制图（涉及课程：化工制图）、化工安全性设计（涉及课程：化工安全技术、材料学）等环节，每一个设计环节对应一门课程或学科。一个完整的产品设计过程往往由多个甚至成百上千个上述单元操作组合而成，设计过程公式多、原理复杂、步骤多、工作量很大，所以学生产生恐惧心理而不愿意报化工设计的课题。

三、教学方式的转变激发学生的学习兴趣

时代的发展正在促进教育从传统的传授知识为主，向培养学生自主学习和创造能力为主，从以教师为中心转向以学生为中心，注重创新精神和创新创业人才培养的教学体系。以学生为中心的教学方式，首先要做的就是激发学生对化工专业的兴趣。只有使学生产生对化工专业课的兴趣，才能激发学生主动学习的积极性。当前大学生入学前的高考教育是不允许玩手机、电脑等电子产品，造成很多大学生进入大学后沉湎于手游和电脑游戏。如何将学生的这种兴趣向专业学习引导，是一个值得探讨的课题。我校首届化工专业毕业生只有2人选择做毕业设计，其他学生都选择做毕业论文，那时还没有将AspenPlus化工专业模拟软件引入教学。结果，这两个学生都按照指导自主选择使用化工专业模拟软件AspenPlus进行毕业设计，一周后都能熟练运用软件进行工艺设计。而且，毕业设计中答疑的都是与化工专业课相关的问题，很少有如何使用软件的问题，说明学生在适当的引导和指引下，在短时间内主动掌握了复杂的化工设计专业软件，并在软件使用过程中发现了专业课知识在实际应用中的问题，从而提升了自主学习能力，并能够应用化工专业知识解决实际问题。在指导学生毕业设计过程中，也发现原来的传统化工教学模式中理论与实践脱节的弊端，因为学生在毕业设计中所答疑的化工设计知识都在相应的化工专业课中学习过，但是到实际设计时却不知道知识点在哪里。通过毕业设计的实践训练，培养了学生从书本找知识并学以致用的能力、发现并解决问题的能力。

四、在专业基础课教学中融入化工专业软件

化工原理、化学反应工程、化工热力学和化工分离工程是化工专业的核心基础课，也是化工专业学生普遍反映最难的四门课，包括化工过程的基本原理和计算，涉及的单元操作多、物料种类多、计算公式多且繁杂，一点误差往往造成计算结果错误，没有成就感，学生容易产生畏惧心理。考虑到学生的畏惧心理和对计算机的兴趣，我们利用课程+化工专业模拟软件相结合的方式授课。通过使用发现，AspenPlus的设计模块能够与课程紧密契合，因此将AspenPlus软件穿插在化工核心课程的教学中。如图2所示，AspenPlus软件包含物性、模拟、安全分析和能量分析四大模块，与化工专业基础课的联系非常紧密。在化工原理、化工热力学、化学反应工程、化工分离工程、化工设计等化工专业基础课的教学中引入专业软件，可以使学生在理论学习中接触实践的体验，使学生把精力从“恐惧”的机理推演和数学公式演算中解放出来，关注对化工过程计算结果的分析、对比和理解，提高解决化工实际问题的能力和学习的成就感，提高自主学习能力和学习效率。

五、毕业论文组织团队进行化工产品工程设计

毕业设计是对工科大学毕业生对所学专业知识综合应用的一次大考查，团队协同完成一个完整的产品工艺工程设计，不但能锻炼团队成员灵活应用专业知识的能力，还可以提高成员的创新创业素养。因为是团队设计项目，每一个成员都必须进行全流程工艺设计。由于过程设备多，单个人无法完成整个设计过程，所以要分工协作、紧密配合。因为，一个团队成员的设计任务所用的原料可能是上一个人的产品，自己的产品也许是下一个工段团队队员的原料，如果自己的设计指标完成得不好，自己的产品在后续工段就会成为杂质，影响后续设计的正常进行。所以，每个人必须在所有人的协同下完成整个设计过程，直到所有成员设计的产品都达到指标要求，总的工艺流程才能最终确定下来，然后再进行各自工段的设备设计、仪表设计、工程图纸设计。这不仅使团队成员的个人自我学习能力大幅提升，而且团队协同能力也得到提升，学会了互通有无，学会了合作妥协，学会了敢于面对挫折和错误的能力。另外，团队成员的学习程度有好有差，这样组织也让团队之间的互助精神得到极大的发挥，学习程度较差的学生通过团队训练，化工专业素质和能力得到大幅提高，同时明白集体之中每个人都是不可或缺的，学会了审时度势的能力，企业家精神也得到了培养。

六、结论

化工科技范文篇3

关键词：材料类专业；教育体系；地方院校；实践；探索

为了围绕国家创新驱动发展、“中国制造2025”等重大发展战略，依托区域传统特色产业，对接新材料等战略性新兴产业转型升级和产业布局，湖南人文科技学院构建了材料化学、材料科学与工程和材料成型与控制工程等一批适应于地方产业的材料专业群[1]。然而，地方高校由于实践教育体系不完善、教学资源不足等先天劣势，导致了其人才培养模式不适应转型发展需求、人才培养目标与产业需求契合度低等方面的问题，严重影响了人才培养的质量。2017年2月，《教育部高等教育司关于开展“新工科”研究与实践的通知》指出：“以人才培养方案改革为抓手，全面落实新工科理念，主动布局地方支柱产业、主导产业、新兴产业和高新技术产业，推动学科交叉融合和跨界整合，深化产学研政协同育人，培养满足未来新工业需要的应用型、技能型和创新型高素质人才。”[2-3]这要求地方高校面向新工科理念，加快以培养满足地方产业需求应用型人才为导向的教学改革[4]，其中，提高实践能力培养是应用型人才培养改革的重要内容。本文以湖南人文科技学院材料专业为例，阐述了地方高校工程实践教育体系的建设现状与困境，近年来在工程实践能力培养目标、模块化实践体系、立体化育人平台、学科交叉融合的教师团队、运行与保障机制等工程实践教育体系方面采取的举措与成效，以期为其他地方院校人才培养改革提供借鉴。

一、地方高校工程实践教育体系建设现状与困境

（一）工程教育理念的缺失，缺乏人才培养整体考虑。在制定专业培养目标并将其转化为课程目标的过程中,“知识本位”理念根深蒂固。传统材料类教育按知识传授的循序渐进原则组织课程和课程内容，形成了基础课、专业基础课到专业课纵向叠加的课程体系，这种课程体系存在诸多弊端。而新工科教育理念，要求从培养学生实践能力的视角提出培养需求，进而将培养需求与课程目标有机衔接，重点强调对工程科技人才前期培养的整体考虑。（二）课程与工程实践相结合的内容极为缺乏。工程案例在教材里踪迹难觅，新工科实践所引发的新问题与新思考几乎为空白。各专业课程自成闭合体系，不利于学科交融汇合，与新工科实践要求的复杂性和综合性格格不入。实践实验类课程教学内容中按给定方案验证科学理论居多，毕业实习难于落实；毕业论文（设计）与指导教师的科研项目结合的居多，与工程实践联系的较少。因此，实践教育内容与形式已不能满足工程实践能力培养的基本需求。（三）教师工程实践能力不强。地方院校引进教师大多来自学校，很少有在企事业单位进行实践锻炼的经历，工程实践能力较弱。引进的教师擅长传授工程教育的相关理论知识，对于进行工程实践很难给予有效的指导。（四）课程评价不能适应新工科改革需要。传统的试卷考试成绩难以体现是否达成实践能力培养目标、是否培养综合能力，课程要求是否达到教学目标。而新工科理念要求更新课程评价理念，构建科学的课程评价体系，创新评价方式方法，注重评价方式的针对性、有效性与创新性；课程评价要能准确客观地反映教学效果、学生的工程训练过程和训练成效。

二、对接产业职业能力要求，构建融合产教的模块式实践教学体系

（一）紧扣新经济对应用型人才需求，确定人才培养目标。在剖析省、市“十三五”经济发展规划基础上，重点调研了区域新材料产业集群，了解地方产业发展最新的人才需求和未来发展方向，确定了材料类专业人才培养目标。如材料化学专业确定了“具备良好的人文素质与科学素养，扎实的材料类专业基础，较强的实践能力和工程能力，良好的创新能力”的培养目标。结合湖南人文科技学院材料类专业的专业建设成就与特色，进而明确了应用型人才工程实践能力的培养目标，包括知识传授目标、技能培养目标和素质提升目标等。（二）科学设计模块化实践体系。依据学生的职业成长规律、地方产业所需的职业能力和素养及岗位职业能力进行分析，以“产出为导向”的工程教育理念，构建了分层次、多形式的“第一课堂与第二课堂结合、课堂教学—实验/实训—创新实践一体模块化”的发展个性、鼓励创新的开放式工程实践教育体系。该体系对实验实践课程教学、产学合作教育课程、毕业实习、学生课外科技等课程教学目的、内容选取、方案制定、参与过程、考评方式等环节进行整体优化；根据与工程接触的程度、深度不同，建构了基础实践、工程实践、学科竞赛、科技创新四个平台；将实验实践课程教学、产学合作教育课程、毕业实习、学科竞赛、课外科技活动等课程整合成“四个模块”，即专项技术能力模块、工程应用能力模块、综合应用能力模块和创新能力模块；科学设计将“理想信念、爱国奉献、工匠精神、职业道德”等价值元素分阶段融入应用型工科人才培养的全过程。（三）产教融合搭建立体化育人平台。依托湖南省“双一流”学科、湖南省重点实验室、创新创业教育中心、创新创业教育基地、校内外实践教学基地等载体，构建课堂思政育人与实践思政育人、集专业教育与思政教育于一体的立体化育人平台，满足大学生的实验实践、公共检测、工程设计、仿真模拟、创业实训等功能。将大学生研究性创新训练计划项目、教师科研项目、企业技术开发项目与创新创业教育课程融合，充分利用学科和科研资源，开放实验室，制定激励政策，支持学生开展课内外工程训练，培养学生的工程意识，强化学生的工程实践能力。（四）充分利用社会资源，组建学科交叉融合的教师团队。制定鼓励高水平教师指导学生工程实训的政策措施，充分利用学校与社会资源，邀请企业家、专家学者、技术人员指导工程实践。聘请企业专家任兼职教师，邀请企业内部资深工程师和高级管理人员定期到校给学生授课；鼓励教师与安迪亚斯电子陶瓷有限公司、湖南美程陶瓷科技有限公司、鸿瑞新材料等地方企业紧密合作开展工程教育；以顶岗（挂职）锻炼的形式或考察研修的形式，每年选派教师赴企事业单位参加工程实践能力锻炼，提高教师的工程指导能力。（五）以赛促训，积极组织学生参与学科竞赛。鼓励学生参加全国大学生“挑战杯”学术作品竞赛、创新创业竞赛、湖南省化学化工实验与创新设计竞赛等相关学科竞赛，鼓励学生申报大学生研究创新性实验项目。从2019年起，学院每年组织学生参加全国大学生金相技能大赛、全国大学生化工设计竞赛、“挑战杯”学术作品竞赛、创业竞赛、湖南省化学化工实验与创新设计竞赛等多种比赛项目。（六）对学生的工程实践能力进行纵向性、综合性评估。制定并实施“多元个性化考核方案”，建立合理的学分体系及考评办法，将学生参加工程实践活动、参赛获奖、申请专利、、科研项目立项等情况折算为学分。建立以学生（获得感）评价为主，“教师与学生、理论与实践、过程与结果”相结合的全面考核体系，科学评价学生的学习效果。在实验实践技能等操作能力的考核中将职业道德、技术技能水平作为评价的主要内容。（七）构建实践教育保障机制。对模块式实践教学体系的目标定位、培养模式、课程体系、师资队伍建设、运行机制等基本要素进行整体设计，多方位全面采集相关数据。健全实践教育管理机制，对已有的文件与相关制度进行规范与细化。制定与修订如《实验实训平台开放管理办法》《工程训练项目遴选与管理办法》等制度，鼓励学生积极进行工程实践，保证大学生工程实践教育的有效实施。

三、工程实践教育体系建设效果与经验

（一）模块化实践体系充分利用了学科和科研资源。“四模块”工程实践教育模式充分利用了学科和科研资源。学校每年遴选学生，提供场地、配备导师，实施项目驱动、动态管理；校企共同指导学生结合生产工艺的改进要求和新产品的开发项目进行工程训练，提高学生参与工程训练的兴趣、学习主动性和知识的应用能力。成立“趣味化学社”“cup化工设计俱乐部”等社团组织，定期开展培训实践活动。每年学生参与教师科研项目的有50余人次，参与企业技术项目的有20余人次，申报湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目10余项。近三年在全国大学生金相技能大赛、全国大学生化工设计竞赛中获得部级一等奖1项，二等奖2项；在“挑战杯”学术作品竞赛、创新创业竞赛中共获得部级铜奖1项，省级银奖3项，省级铜奖2项。申报湖南省研究性学习与创新性实验项目22项，获立项6项，参与12篇。（二）形成了一套大学生工程训练一体化的培养机制。积极探索和建立专业实践、社会实践、创新创业相结合的体制，构建工程实践育人长效机制。材料类专业已形成了一套大学生工程训练一体化阶梯式的培养思路，一年级以专业认识为基础，培养能力为重点；二年级合理组织参与各类科技活动；三年级研究性创新实验等立项，以项目或任务为导向自主实践。四年级参与科技创新与教师科研活动，提升工程实践能力。

参考文献：

[1]宋立丹.高职教育发展契合“中国制造2025”路径探索[J].中国高校科技,2020(81).

[2]林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究,2017(26).

[3]李明磊,杜娟,王传毅,等.新工科:政策实践与研究进展[J].高等教育研究学报,2020(60).

化工科技范文篇4

［关键词］能源化工；化学工程与工艺；专业实验；教学改革

近年来，随着国家能源结构的调整，国家大力发展低碳经济、环保产业、绿色经济等关系到未来环境和人类生活的重要战略新兴产业。为培养适应国家经济建设需要和符合未来化学工业高速发展要求的合格人才，上海电力大学在2012年组建环境与化学工程学院后，成立了以化工为基础、能源化工为特色的化学工程与工艺新专业，并于当年开始招生，目标是培养国家战略性新兴产业需要的人才。该专业涉及可再生能源技术、节能减排技术、清洁煤技术、节能环保和资源循环利用等战略性新兴产业领域。由于实验教学是工科院校重要的实践性教学环节，是理论教学的继续和延伸，在新专业的课程体系建设中，一个重要的任务就是构建能源化工实验教学平台[1-4]。通过建立专业实验教学体系、内容及实施方法，加深学生对专业课的理解和掌握，巩固学生的实验操作技能，提高学生观察、分析、解决问题的能力，为学生掌握专业理论知识和实践技能奠定基础。经过多年的建设与探索，实验平台已初具规模，但在实验教学过程中仍存在一些问题，主要表现为：1.实验项目演示型和验证型多，综合型和设计型少；2.实验项目“能源化工”特色不明显；3.教学方式单一，无法充分调动学生学习的积极性；4.实验室开放利用率不高。针对上述问题，以新工科建设为背景，以高水平地方应用型大学建设为契机，结合专业工程教育认证和学科评估，充分发挥学院和学科特色，上海电力大学探索能源化工实验教学平台的教学改革势在必行。

一、实验教学体系构建

（一）指导思想。为了更好地对接国家新能源战略，适应化学工程与工艺学科发展对人才培养的要求[5-7]，结合国家和上海市教育发展规划纲要，以提高学生学习能力、实践能力和创新能力为核心，按照上海电力大学“立足电力、立足应用、立足一线”的办学方针和“务实致用，明理致远”的办学理念，平台建设以“突出理论基础，强化生产应用，着力科技创新，服务地方经济”为指导思想，突出电力工业发展特点，以满足目前学生在夯实基础、提高动手能力和创新能力方面培养的要求。（二）教学理念。平台的实验教学理念是：以学生为主，“厚基础、重能力、强实践”三位一体。“厚基础”即在实验教学过程中加强学生基础知识和基本操作的培养和巩固，注意理论联系实际；“重能力”即在实验教学过程中重视培养学生的学习能力、动手能力和综合实验能力；“强实践”即在实验教学过程中鼓励学生不受实验室、实验学时和实验教材的限制，自行设计实验方案和完成实验，以培养学生的创新意识和创新能力。（三）实验教学体系构建。实验教学是人才培养过程中的重要环节，以平台建设的指导思想和教学理念为准线，在实验教学中，平台按照学生认识、理解、掌握知识的规律，遵循促进学生实践能力梯级递增、注重学生个性发展的原则，构建分层次的实验教学体系，将实验项目分为基础认识、技能训练、综合实践和应用创新四个层次。1.基础认识：主要学习掌握最根本的基础理论知识，认识各种仪器的构件、工作原理，如二氧化碳临界状态观测及气体p-V-T关系测定。2.技能训练：主要通过仪器的使用，体验实际操作过程，掌握操作技能，增强动手能力，如煤的发热量测定、石油产品馏程测定等。3.综合实践：主要结合实际任务，使学生面向工程实际应用，提高学生的自主学习能力、对知识的融会贯通能力、独立思考问题的能力和团队合作协调能力，如鼓泡反应器中汽泡比表面及气含率的测定、碳分子筛变压吸附气体分离实验等。4.应用创新：主要鼓励学生根据自己的兴趣爱好参加科研项目和科技创新活动，全面培养和提高学生的科研能力、探索能力和创新能力，如能源与环境催化材料制备和测试实验，包括碳基复合催化材料的合成实验（发展以碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯负载金属氧化物催化体系）、新型多孔功能催化材料以及环境催化材料的合成与应用实验等。通过增加能源化工相关的应用创新型实验项目，进一步突出能源化工特色，提高人才培养质量。另外，通过课程设计、毕业实习、毕业设计、课内与课外、校内与校外的实践和科技创新活动，鼓励学生积极参加，自主思考，勇于探索，构建一个从认识、掌握、应用到创新的实验教学体系。平台对外积极开展校企合作，与上海高桥石油化工有限公司、华能上海石洞口第二电厂、上海石油天然气有限公司、宝山钢铁股份有限公司等多家大型企业建立了长期合作关系，提高了学生的现场分析、解决实际问题的能力，真正实现了产教融合、学以致用。

二、实验教学模式改革

（一）引入翻转课堂教学模式引入翻转课堂教学模式，提高实验教学效果。在部分与仪器操作相关的实验教学中，引入翻转课堂教学模式。教师要充分利用现代信息技术辅助实验教学，可以采用微课、慕课、图像、视频等网络资源进行“线下”教学，将事先拍摄制作的仪器内部结构和完整实验操作等视频资料上传，要求学生上课前观看视频资料，完成相应的学习。课堂上教师再以提问的方式明确实验项目的要点、关键步骤、仪器操作顺序等，引导学生回顾、思考，从而完成实验教学活动。应用“翻转课堂”，使部分课堂教学时间转化为学生实践活动和实验室动手操作时间，提升学生的参与性，调动学生的积极性，充分发挥课外与课堂教学相结合的优势，培养学生的自主学习能力与合作学习能力。（二）在实验教学中引入思政元素在实验教学中引入思政元素，发挥育人功能。在2016年全国高校思想政治工作会议上指出，要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人。专业实验教学作为高校教学工作的重要组成部分，同样需要在教学过程中融入思政教育的内容，充分挖掘专业实验课中的思政元素，发挥育人功能[8]。在实验开始前，教师可先将实验潜在的危险性和相应的应急措施告知学生，培养学生规范操作和安全意识，同时可以介绍实验相关的一些工业应用实例和发展历程等，帮助学生树立绿色化工、循环低碳经济和可持续发展的理念。开展实验操作时，要求学生精确控制实验条件，认真观察实验现象，真实记录实验数据，培养学生精益求精、严谨细致的“工匠精神”，胸怀匠心。处理实验过程中产生的废液时，告诫学生不能随意将其倒入下水道，要分类收集在废液桶内统一由专门的环保公司进行回收，以增强学生的环保意识和法治观念。在分析实验数据和结果时，需要学生从大量的实验数据中总结出一般的实验规律和结论，即从特殊性中总结出普遍性，由感性认识上升为理性认识，这可以培养学生对事物实事求是、仔细分析的科学方法和科学精神。（三）建立虚拟仿真实验室建立虚拟仿真实验室，开展实验仿真教学。化工生产过程具有设备庞大、结构复杂、影响因素多、需要高温高压、具有一定的危险性等特点，很难在实验室完成相关实验操作，这增加了学生对工业级化工装置、工业生产运行模式学习的难度。即使有简单的实验装置，实验数据也不能体现各因素相互影响的效果，学生很难从整体上深入掌握化工生产过程的原理和应用。因此，立足当前化工专业人才培养的实际社会需求，通过虚拟仿真实验来加强学生化工单元的操作能力，提升专业技能，这对实现工程应用型工人才培养目标意义重大[9]。虚拟仿真实验室是基于Web技术、VR虚拟现实技术构建的开放式网络化虚拟教学实验室，是现有各种教学实验室的数字化和虚拟化，具有技术层面的科学性、应用层面的经济性、操作层面的安全性和开放层面的共享性等优势，开发虚拟仿真实验室，依托真实实验室，在“理论—仿真—真实—仿真”循环学习中，巩固加深学生对化工过程的认识，提高学生的实践动手能力。能源化工实验教学平台在原有实验项目的基础上，新增了CO2压缩机系统仿真实验、固定床反应器系统仿真实验、CO中低温串联变换反应仿真实验、煤制甲醇工艺仿真实验等多个虚拟仿真实验项目，形成了综合实训系统，有效提升了学生的学习兴趣和学习效果，从而提高了实验教学质量。（四）学科竞赛与实验室开放相结合学科竞赛与实验室开放相结合，全面提高实验室利用率。学科竞赛作为一种教学活动，是课堂实验教学的补充和延伸，是学生应用能力提升、综合素质提高、实践能力增强的有效途径[10]，在高校教学工作中发挥着越来越重要的作用。学科竞赛一般以专业知识为基础，但又不限于学生平时课堂所学知识，具有较强的灵活性、综合性和创新性。以全国大学生化工设计竞赛为例，学生除了需要掌握化工原理、化工热力学、化学反应工程、化工分离过程、化工节能原理与技术等专业知识外，在设计过程中还需要熟练使用大量专业软件，如AspenPlus、AspenEnergyAnalyzer、AspenExchangerDesignandRat⁃ing、AutoCAD、SW6、Risksystem、SmartPlant3D等，这就需要指导教师在课外利用专门的实验场地与仪器设备对学生进行辅导。实验室开放既可满足学科竞赛的需求，又可充分利用现有实验室资源，提高实验室利用率。学院出台了《环境与化学工程学院实验室开放管理办法》，对实验室开放的条件和形式、组织与实施、程序和要求等内容进行了规范，同时采取一系列措施鼓励实验室开放，如学生参加开放实验教学获得一定成果的，可申请创新学分认定，用于抵充全校任意选修课学分，并将开放实验教学作为教师年终考核（评优）的重要依据之一。通过实验室开放，近三年来，我校学生在全国和上海市的各类大赛中多次获奖，包括全国大学生化工设计竞赛一等奖1项，二等奖2项，三等奖1项；全国大学生化工实验大赛全国总决赛二等奖1项；“协鑫杯”国际大学生绿色能源科技创新创业大赛特等奖1项，一等奖2项，二等奖1项；“挑战杯”上海市大学生课外学术科技作品竞赛一等奖2项等。（五）科研反哺教学科研反哺教学，从科研项目中提炼应用创新型实验项目。依托上海市电力材料防护和新材料重点实验室、上海市热交换系统节能工程技术研究中心两个省部级科研平台，能源化工实验教学平台积极利用科研反哺教学，通过大学生科创项目、毕业设计等方式，鼓励学生组队参与到教师的科研项目中。学院每年会组织科创项目的立项申请和答辩，确定院级、校级和省市级等大学生科创项目并进行公示，同时对项目执行过程进行严格监督，按时组织立项项目进行中期答辩和结题答辩，对取得一定成果的项目予以经费支持。在教师的指导下，学生通过查阅文献资料、设计实验方案、开展实验研究、分析实验结果、撰写研究报告等过程，充分调动学习的主动性、积极性和创造性，提高学习能力、动手实践能力、创新能力和团队协作能力。这样将科研资源转化为实验教学资源，逐步形成了“研教一体”的育人环境。近三年来，学生与教师共同署名86篇，其中SCI论文34篇。尤其是在2017年，学院2016届本科生黄倩倩以第一作者在SCI一区杂志《ChemicalEngineeringJournal》上发表了学术论文。另外，教师积极将现有科研中与本科实验教学相关的研究工作纳入实验教学中，更新专业课实验项目，通过科研工作和实验教学的有机结合，培养学生的创新精神和实践能力。

三、结语

以新工科建设为背景，以上海电力大学高水平地方应用型大学建设为契机，能源化工实验教学平台的教学改革与实践，进一步确立了实验与实践教学在本专业人才培养中的重要地位，建立了以实验和工程实践为主体，以培养学生创新和实践能力为核心的化学工程与工艺实践训练体系。基础认识、技能训练、综合实践和应用创新四个不同层次的实验模块构成了一个层次清晰、基础扎实、循序渐进、具有特色的完整的实验教学体系。同时，通过引入翻转课堂教学模式、引入思政元素、建立虚拟仿真实验室、学科竞赛与实验室开放相结合、科研反哺教学等一系列方式推进实验教学模式改革，有力地推动了化学工程与工艺实践体系的整体优化，推动了人才培养模式改革。这些做法得到了广大师生的肯定和支持。

［参考文献］

［1］朱荣涛，胡炳涛，王艳飞，等.新工科下高校实验与实践教学体系改革与探索［J］.教育教学论坛，2019（16）：72-75.

［2］韩文佳，杨桂花，陈嘉川，等.新工科背景下工科专业实验教学体系的构建与实践［J］.大学教育，2018（9）：61-63.

［3］姜吉琼，尚伟.新工科背景下能源化工专业实验教学体系的构建［J］.高校实验室工作研究，2018（3）：92-93.

［4］李春香，孟慧，黄玉东.化工实验教学在学生工程能力培养中的作用［J］.黑龙江高教研究，2014（8）：146-148.

［5］黄贵秋，钟书明，王晓丽.面向应用的能源化学工程专业实验教学改革探索［J］.化工高等教育，2019（1）：71-74.

［6］郭树景.新时代背景下化学工程与工艺发展趋势探讨［J］.科技风，2018（21）：128.

［7］李春香，姚忠平，甘阳，等.能源化工新专业实验教学改革与探索［J］.实验室研究与探索，2018（4）：200-202.

［8］刘少楠，梁健，李梅梅，等.高校实验教学结合课程思政的优势与现状［J］.教育观察，2019（31）：126-127+130.

［9］代方方，费贵强，李磊，等.化工类虚拟仿真实验教学中心建设与实践［J］.实验技术与管理，2019（10）：279-281+296.

化工科技范文篇5

按照届精神，年科教兴区的任务是：完善政府鼓励自主创新政策，搭建公共服务平台，健全科技创新服务体系，不断提升产业能级，以科技创新来推动经济和社会全面和谐发展，走可持续发展之路。

一、建设以精细化工为主的科技创新体系

1、引进著名的科研院校，切实增强原创能力

增强区域自主创新，关键是要有创新能力的科研团队，有一批能

适应经济发展的创新型企业，因此必须引进著名的科研院校，为经济的发展增强自主创新能力，拥有核心技术及由此而形成品牌优势。要建设上海国际化工城，做大化工经济总量，提升化工科技含量，大力发展绿色化工，必须抓住科技创新这个源头和源泉，把上海及全国各化工研究机构引进。积极引进中科院有机所萃取中心、上海化工研究院、华东理工大学、上海医药工业研究院等实力单位入驻化工孵化器，切实增强科技原创能力。

2、制订激励政策，鼓励现有企业科技创新

科技创新要有良好的政策支持体系。应制定同实施化工自主

知识产权工程相匹配的扶持政策，激励现有企业申请专利，申报国家创新项目，以此推动产业的升级和增强持续创新能力。现有企业的创新能力和活力是经济、科技进步的主力军。政府要发挥政策的杠杆作用，建立适当的引逼机制，推动企业技术革新和知识产权保护工作。

3、搭建公共服务平台，建设好化工孵化器

年是孵化器建设年,要高质量的完成孵化基地建设。以孵化器建设作为科技企业集群的载体，加快高新技术产业化，加快技术创新过程，培育一批拥有自主知识产权的化工企业，引入一批有自主创新能力的研究机构和高等院校。

孵化器在高新技术产业化中发挥着极其重要的作用。国外科技发达国家，都十分注重孵化器建设。我们要把上海化工孵化器建成一个平台：精细化工研发公共服务平台；二个中心：绿色化工的示范中心、

化工科技企业的创业中心；三个高地：化工科技研发的高地、化工高新技术产业化的高地、化工人才集聚的高地。

二、完善科技投融资体系

1、加大科技投入，科技三项经费占本级财政决算支出1.3%以上

科技投入是科技创新的重要保证，要按照科技进步要求，科技三项经费占本级财政预算支出1.3%以上，支持创业创新工作，使区域经济发展动力显著增强。

2、建立科技投资公司（风险投资）

我们要加快建立以企业为主体的科技创新体制，营造创业创新的

环境，以加快高新技术的产业化，尤其是启动化工自主知识产权工程，要引进研究机构增强我们的原创能力，激励现有企业加快技术进步和创新，必须要有创新资金的支持。因此，以政府为引导，企业化操作，建立科技投资公司是势在必行。重点扶持精细化工产业。

3、建立科技创新专项资金

建立科技专项资金，落实科技扶持政策，为企业创造良好的创新

资金支持。创新资金与国家和市的创新资金匹配，重点支持科技创新和加速产业的技术升级、引优秀人才、引进具有国际水平的高新技术和支持具有自主知识产权重大科技成果转化方面的项目。

三、大力推进高新技术产业化

1、高新技术企业的培育

高新技术企业是产业能级提升的载体，科技进步的日新月异，高新技术产业对经济的引领作用日益显现，从而带动产业结构的优化升级，促进经济平稳较快发展，增强持续发展能力。我们应进一步鼓励和支持企业增强对高新技术研发的投入，形成一批具有一定自主创新能力、现代经营管理水平的高新技术企业，培育一批充满创造活力和发展生机的高新技术群体，为我区产业结构调整与经济发展注入新的活力。

年，高新技术企业新增加16家以上，高转化项目20项以上，大力提升高新技术产业对经济的支撑力。

2、专利工作

当今世界，知识产权已成为世界各国竞争的焦点，是一个国家、一个城市、一个企业竞争力的重要体现，对促进技术创新社会经济发展的重要性越来越突出，而其中专利申请量是科技创新能力的标志之一。年，积极实施化工自主知识产权工程，推进上海市化工知识产权试点园区工作。

通过宣传培训，加强执法，完善服务，落实政策，以增强企业的专利申请量。年申请专利达900件以上，其中发明专利增长30%以上。

3、开展科技“小巨人工程”

积极实行科技“小巨人工程”，培养一批具有较多知识产权、具有较大市场占有率、具有较高价值品牌的科技中小型企业，为科教兴区主战略的实施输送源源不断的活力。年培育3家“小巨人”企业。

4、积极突破生物化工等精细化工新领域，充分体现循环经济及绿色化工理念

引进生物化工项目，真正开展绿色化工生产，走注重环保可控的精细化工之路。

四、大力开展科普工作

1、以主题教育为抓手，培育化工亲和力，提高社会各层面人员的科技素质。绿色化工巡回展、流动科技馆、知识竞赛等。

2、以土专家培育和农村科普活动中心建设为抓手，深化为“三农”服务的有效载体。

3、科技引领健康生活科普活动。

五、进一步形成科教兴区全覆盖联动推进机制

科教兴区落脚点是兴区，只有全社会各行业、各部门坚持科学发

展观，坚持依托科技创新推动经济和社会全面发展，才能提升的整体发展水平。国际化工城及三区一线建设应突显科技引领的特色，大力培育创新文化，形成创新机制，以科技创新为核心，建设节约型、生态化、居更佳、开放性的绿色滨海新城。区要进一步完善协调推进机制，把科教兴区工作落到实处。

六、加强制度建设，推进有效落实

区委提出年狠抓有效落实，确实是工作推进的关键所在。

1、建立制度化工作机制，落实精细化管理要求

要建立明确工作责任制，从切实履行职责，要有能定期量化考核

的工作制度，来确保重点工作的有效落实，把精细化管理的手段，上升为制度化的工作机制，以制度化来管理队伍管理工作推进。

2、建立过程督查机制，及时狠抓落实

按照年度工作目标推进制度要求，提出每月工作重点、工

作标准及时间节点，在OA系统中公示。

我们已建立督查过程办公室，有专人对每月工作重点及时跟踪督查。督查过程也是帮助克服困难协调突破过程，同时也是及时提醒，抓早抓实的制度保障。

化工科技范文篇6

关键词：新工科；环境工程；教学；创新实践

一、研究背景

新工科建设是为主动应对新一轮科技革命与产业变革，基于新时期国家发展需求、国际竞争形势，持续深化工程教育改革的重大行动计划，对加快我国产业转型升级、推动制造强国建设、实现高质量经济增长，都具有十分重要的战略意义[1]。这也对高校的工科教育提出了新的要求，一方面需推进新兴工科专业的建设，如大数据、云计算、智能科学与技术等，另一方面加快传统工科专业的升级改造，培养具备全球视野、实践能力、整合能力的综合性人才[2]。环境工程是一门典型的工科专业，旨在利用科学手段解决日益严重的环境问题、改善环境质量、促进社会发展。环境工程的研究对象复杂，专业的交叉性特征非常鲜明、对学生综合素质要求高，本科培养环节必须在传统教育模式的基础上增加创新课程，提高学生自主学习及创新能力，以满足能处理复杂问题的环境工程专业应用型人才培养需要。科技创新实践课程便是在该背景下开设的，用以对环境工程基础实验进行补充。通过让学生自主设计创新实验，完成资料搜集，制定实验方案、撰写研究报告以及展示成果等，使其全方位地参与科技创新环节，锻炼综合素质，以培养满足我国生态文明建设战略需求的环境工程专业人才。

二、传统实验教学的主要问题

环境工程人才培养中，实验教学是非常重要的一部分，本校环境工程专业培养方案中实验教学包括环境工程原理实验、环境监测实验、水污染控制工程实验、大气污染控制工程实验、固体废物处理处置工程实验等。实验课程的开设对学生加深理论知识的理解，增强实际动手能力起到了重要作用。但传统实验课程已无法满足处理当下复杂环境问题的需求，客观分析目前环境工程专业实验环节，对于培养新工科要求的创新型、应用型人才的要求还有一定差距。目前传统环境工程专业实验存在的问题如下。

（一）实验内容亟待更新

环境工程专业在我国经过数十年的发展，专业人才境监测课为例，核心实验课程包括二氧化硫、氮氧化物、PM10、PM2.5等颗粒物的测定原理和方法等，其中氮氧化物采样采用国家标准（HJ479-2009）《环境空气氮氧化物（一氧化氮和二氧化氮）的测定盐酸萘乙二胺分光光度法》，这是最新的手工监测技术规范。但在实际环境质量管理工作中，各监测站点（国控站点、省控站点、超级站等）基本已全面采用自动监测技术，而大部分高校由于实验设备的限制无法开展相应的实验教学，导致学生所学知识实用性不高，与社会服务、科研、生产第一线的联系不够紧密，难以满足应用型人才的培养需求[3]。

（二）最新科研成果未得到充分利用

大部分高校教师都身兼科研与教学双重职责，许多教师优秀的科研成果本应是良好的教学素材，但由于传统实验课程内容的限制，很难将其融入到本科实验教学环节，导致优质教学资源无法得到充分利用。同时教师授课内容与科研方向出现脱节，也影响到了教师职业生涯的发展，既无法保证“科研反哺教学”，又不能满足“教学反哺科研”。

（三）教学方法有待改进

目前的实验教学虽经过多次改革，但还是未能摆脱“填鸭式”教学的桎梏。目前的授课程序一般包括：课前教师调试好设备、配置好试剂，课堂上先介绍实验原理、讲解实验操作及注意事项，然后学生分组按部就班开始实验、记录数据、基于给定的模板分析实验结果，撰写实验报告。这种验证性实验难度小、自由度也低，导致学生无需经过全面的思考便可完成培养环节[4]。此外，许多高校由于基础条件的限制，无法保证所有学生都有机会独立操作课程要求的大型实验仪器，实验授课变成了“参观现场”，教学效果较差，无法满足创新型人才的培养需求。

（四）评价体系需要完善

在传统实验课程中，考试的评分指标一般为学生的实验操作、实验报告撰写及试卷答题。由于传统实验课程自由度较低，学生实验报告中难以体现对于课程的理解及思考，考察多基于实验态度而非综合能力，导致实验评价不能完全体现出学生对于课程的掌握，并且难以全方位地考察学生的团队协作能力、沟通能力，无法满足新时代综合型人才的培养要求。

三、科技创新实践课程建设实践

针对上述传统环境工程专业实验课程存在的不足，作者探索了创新实践课程思路。通过翻转课堂形式，将课程主动权交给学生，让学生全程参与实验背景调研、方案设计、实验操作、数据分析及成果展示。科技创新实践课程以课堂授课→实验指导→成果汇报形式展开，在三个环节将分别培养学生查阅文献获取新知识及规范写作科技文本的能力、实验方案优化及动手操作能力和团队协作沟通表达能力。课程安排见表1所示。

（一）理论讲授

传统实验教学的理论讲授一般基于实验原理展开，学生对于资料调研、实验设计方法、文本撰写规范缺乏系统的学习。科技创新实践课程从基础知识出发，向学生系统讲授文献查阅技巧，科技文献的结构组成，项目申报书、实验研究报告等文本的写作规范、实验数据收集和处理的方法等。在理论课授课后期教师将引导学生确定选题，课程将最大程度以学生为中心，保障学生根据研究兴趣选定主题并分组，实验以小组形式开展，每组3-5人。教师对各组分别进行实验指导，由于小组间实验主题与安排各不相同，能更大程度地保障仪器设备的使用需求，使每个学生都能独立操作科研设备。

（二）实验指导

创新实验的实施过程与传统实验有很大差别，在各个环节都需要学生自主思考、设计、准备及开展实验，因此，教师需要在教学过程中充分调动学生参与的积极性，并及时给予相应指导。首先是实验方案的确定，由于本科生未接受过系统的科研训练，根据文献设计的实验方案可能存在考虑不全面、风险不可控和可操作性不强等问题，教师必须结合学校实验条件以及学生知识水平合理引导学生设计具有一定可行性的实验方案；其次，在实验开展过程中学生需全程参与，从仪器设备的调试，实验试剂的配置、样品的采集到实验数据的测定都要由学生独立完成，对于实验中出现的问题也应由学生独立思考、商讨，允许学生试错，教师只需简单引导、把关，避免出现安全事故即可；最后，对于实验数据的分析与结果的总结环节，在学生独立处理的原则上教师应该更多的引导，让学生思考数据背后的科学原理，而非仅仅停留在表面的数据分析，让学生透过现象看到本质，感受科学研究的魅力与实验的乐趣。由于各实验进度与周期存在差异，课程采取弹性时间，灵活指导，这要求教师能投入更多的精力进行授课工作。

（三）成果汇报

实验完成后，教师指导小组成员协作完成研究报告。与传统实验报告形式不同，研究报告要求学生以科技论文形式撰写，避免传统的实验报告流于形式，而学生难以从中锻炼创新能力与科技论文写作能力。除纸质研究报告之外，研究成果还需以口头汇报形式展示，汇报内容涵盖实验背景、实验设计、方案实施及结果分析各个环节，考察方式的多样性也将促使小组内分工协作，保证各个成员的参与度。汇报完毕后由其他小组提问，并组织探讨，提高学生参与积极性，同时也锻炼了学生的表达能力与交流能力。图1为学生研究成果展示。（四）课程考核课程的考核方式为过程考试，以研究工作的开展过程来评定成绩而不看重研究结果的好坏，允许学生失败，允许学生试错。评价指标包括课堂表现、实验方案、实验操作和实验报告环节。其中，课堂表现占10%，实验方案占30%，实验操作占20%，成果汇报占30%，交流提问占10%。

四、课程预期目标

（一）学生达到的知识目标

掌握文献查阅的方法、掌握项目申报书的写作方法、掌握实验数据收集和整理的方法、掌握实验研究报告写作方法。

（二）学生达到的能力目标

具有自主查阅文献和获取新知识，并在此基础上独立设计实验方案的能力；具有正确获取和处理实验数据，并根据实验结果优化实验方案的能力；具有阅读研究文献并规范撰写研究报告的能力；具有团队协作及沟通交流的能力。

五、科技创新实践课程的思考

科技创新实践课程的特点在于将课堂主动权完全交给学生，根据学生兴趣追踪环境工程领域国际热点并提出问题，而后设计实验并动手解决问题。其意义在于既能引导学生主动关注专业前沿问题，又能促使学生尝试解决复杂的环境工程问题。该实践课程以学生兴趣为主导，能更好地调动学生参与热情，同时学生全程参与实验设计、操作与成果展示，弥补了传统实验教学对于学生综合素质训练的不足。但目前，作者仅进行了一年的创新实践课程探索，学生的实验内容主要关注前沿热点研究，后续作者还将深入研究课程改革，将学生主导实验课程的思路应用于传统专业实验教学，进一步提升专业人才培养水平，为培养我国环境领域应用型、创新型人才做贡献。

参考文献：

[1]潘晓亮，谢世坤，高芝，等.新工科建设背景下地方高校“工程材料”教学改革[J].机电技术，2021（5）：102-104.

[2]张振琳，韩颖，李青松，等.新工科背景下《高分子材料研究方法》课程教学改革的探索[J].高分子通报，2021（11）：81-84.

[3]关共凑，徐颂，杨富国.新工科特色环境工程专业实验教学改革探索[J].实验室科学，2019，22（4）：98-102.

[4]岳思羽，宋凤敏，刘智峰，等.环境工程专业创新型综合实验的设计[J].山东化工，2021，50（1）：189+191.

[5]许绿丝，洪俊明，张倩.环境工程专业创新创业教育模式的改革[J].能源与环境，2021（4）：111-112.

[6]马啸，王湖坤，余松林，等.新工科背景下环境工程专业大学生创新创业能力培养探索[J].中国现代教育装备，2021（11）：127-130.

[7]许丹丹，白少元，刘辉利，等.新工科背景下案例式教学法在环境工程类课程教学中的应用研究[J].科教文汇（上旬刊），2021（7）：101-103.

化工科技范文篇7

[关键词]新工科；OBE教育理念；《化工基础》；教学改革；化工专业课程；化工专业人才培养

全球范围内新一轮的科技革命和产业变革对工程教育的改革和发展提出了新挑战。为了主动应对这一挑战，支撑服务创新驱动发展、“一带一路”、“中国制造2025”等一系列重大国家战略，教育部提出了新工科建设的要求[1]。新工科建设的内涵是以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程技术人才[2]。化学工业在国民经济中占有举足轻重的地位，对提升我国国际地位、改善人民生活质量均起到至关重要的作用。新工科建设背景下化学工业的发展更显得尤为重要。因此，培养卓越的化工专业人才既是化工行业发展的关键，也是新工科建设的重要内容。依据新工科建设的内涵和要求，卓越化工专业人才应具备过硬的专业知识技能、卓越的工程实践能力、优异的自主创新能力、良好的职业道德以及一流的工程伦理素养等知识、能力和品质[3]。高等教育是人才培养的关键。《化工基础》是化工高等教育中最基础、最重要的课程之一，是诸多高等院校中开设的第一门化工专业课程。该课程担负着由理科到工科、由基础到专业的特殊使命，是工程教育中联接理论与实践的纽带，在开发学生逻辑思维能力、专业知识应用能力以及化工专业的人才培养中均发挥着重要作用[4]。《化工基础》是我校化学与药学学院本科生的专业必修基础课，授课范围涵盖化学、应用化学、制药工程三个专业，每学年授课学生人数约为220人。该课程开设的目的是为了使学生能够掌握基本的化工专业技能、工程实践能力、工程思维能力以及工程伦理素养等化工行业必需的能力和素质，并为学习更高阶化工专业知识奠定基础。该课程在学生学习了《无机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《有机化学》等基础化学课程后开设，是学生由理科知识学习转向工科知识学习的第一门课程，其重要性不言而喻。

1当前《化工基础》教学中存在的问题

从目前我校《化工基础》课程的教学情况来看，学生在通过该课程的学习后仍难以达到既定的教学目标。主要问题有：(1)由于知识繁杂、难度较大，该课程通常采用传统以教师讲授为主的教学模式。而这种“满堂灌”的授课方式导致课程枯燥乏味，学生兴趣度、主动性不高，因此教学效果差；(2)所用教材内容知识陈旧，与国际先进前沿技术严重脱节，导致学生创新性、前瞻性不足；(3)教学重理论轻实践，理论与实践脱节，不利于学生实践能力的培养；(4)欠缺对工程实践能力、工程伦理素养等系统工程观的培养，导致学生工程思维薄弱、工程观念淡薄；(5)缺乏对课程达成度、学生能力的量化评价，难以对课程教学进行持续改进。此外，我校师范院校的属性使得工科学习氛围薄弱，师范生对工科课程的兴趣度低，也造成了该课程教学效果不良、学生培养效果不佳的状况。

2OBE教育理念在课程教学改革中的应用OBE教育理念

(Outcome-BasedEducation，成果导向教育)是我国工程教育专业认证的三大理念之一，也是我国工程专业建设的指导思想。OBE教育理念强调以成果为导向，着眼于对学生的培养目标与毕业要求是否明确、设定目标是否达成。OBE教育理念以学生为中心，充分激发学生对课程的兴趣，主动参与学习，有效提升教学效果[5]。此外，区别于仅靠分数来评价学生的学习效果，OBE教育理念强调的是学生取得的学习成果，涵盖了知识掌握程度、知识运用能力及综合素质等多方面能力。由此可见，OBE教育理念与新工科背景下卓越化工专业人才培养的定位是高度契合的。OBE教育理念以成果为导向、以学生为中心，在工科人才培养中具备显著优势，为化工学科教学的改革提供良好思路。国内各大高校基于OBE教育理念对化工专业的不同课程进行了教学改革和人才培养的相关研究和探索。目前主要集中在围绕OBE教育理念“制定学习成果”、“实现学习成果”、“改进学习成果”及“评价学习成果”四大环节上对教学内容、教学模式、考核方式等进行改进。例如基于OBE以成果为导向的教育理念，将新技术融入课堂教学，扩展教学内容，有效解决了《精细化工工艺学》课程中存在的教材内容陈旧，新技术、新理论介绍较少，学生无法通过学习掌握行业必需能力的问题[6]。又如，借助OBE中基于学习成果评价的理念，在《化工原理》课程教学中采取节点考核、设计文档、小组互评、专项考核、个人答辩相结合的“五步考核法”，使考核目标更明确、考核内容更全面，促进了毕业要求的有效达成[7]。虽然OBE教育理念在化工专业课程教学改革中已取得成功实践，但是仍处于探索阶段。目前我校《化工基础》教学与OBE教育理念仍存在较大差距，OBE教育理念在课程教学中渗透度不高，理念优势没有得到充分应用。如何将OBE教育理念真正落实到《化工基础》课程教学的各个环节中，以促进教学目标的达成和教学效果的持续改进仍存在挑战。为促进《化工基础》教学目标的达成和教学效果的持续改进，作者将OBE教育理念的四大核心内容落实到《化工基础》课程教学各个环节中。通过设置科学合理的课程内容体系、多元灵活的教学模式、全面系统的考核方式，结合有效可行的教学评估方式，实现学生专业知识技能、工程实践能力、自主创新能力以及工程伦理素养的全面提升，并为化工专业课程教学改革和新工科下卓越化工专业技术人才的培养提供新思路。

3基于OBE教育理念的《化工基础》课程教学改革

作者以新工科建设对化工专业技术人才的迫切需求为出发点，基于OBE教育理念，以成果为导向、以学生为中心，对《化工基础》课程的内容体系、教学模式、考核方式进行全面改革，将OBE教育理念真正落实到课程教学的每个环节中，实现教学的持续改进，最终获得课程教学质量的提高以及学生专业知识技能、工程思维观念和综合能力素养的全面提升。

3.1丰富课程内容体系，制定学习成果

目前我校《化工基础》课程的授课内容主要着重于介绍化工过程中的“三传一反”，强调基础知识的掌握和应用。虽然学生在学习完该课程后能够熟练应用基本概念和公式解决基础化工过程问题，但是对化工生产过程的认识仍较模糊，处于死记硬背的阶段，无法满足社会对化工人才的需求。这主要是归结于课程的内容较为陈旧，重理论轻实践，且欠缺对工程能力和观念的培养。作者将行业需求和发展趋势相结合，制定学习成果。将国际前沿技术、科学素材、工程实践内容、工程伦理教育等融入课程内容，丰富现有《化工基础》课程内容体系。利用互联网资源、图书影像资料，将新技术、新理念引入课堂教学，扩宽学生知识面，培养学生创新能力和自主学习能力。在课程中增加典型化工工程案例分析和工程项目模拟训练，将理论和实践相结合，培养学生工程观念、加强工程实践能力。此外，化工生产与环境保护、经济、法律等有密切联系，将在教学增加课程思政元素，例如探讨何种工艺流程兼具绿色、经济的优势；化工污水处理应当满足哪些排放标准等等，培养学生工程伦理素养、加强职业道德规范。

3.2改进课程教学模式，实现学习成果

《化工基础》课程具有知识点繁多、公式多、计算量大的特点，对学生而言难度较大。而由于该课程安排的学时较短，仅为51学时。为了能够完成教学任务，常常采用教师为主的讲授式进行授课。这种“满堂灌”的教学模式易造成学生学习主动性差。而该课程难度较大，学生在课堂上不能及时跟随教师的讲解后就会出现学习怠惰，对课程兴趣度不高、注意力不集中，最终导致教学效果不佳[8]。作者通过改进传统线下教学方式，结合线上教学来实现学习成果。线下教学在讲授式、归纳式和引导式教学的基础上引入项目式学习。基于课程内容设置项目案例，学生以小组形式根据所学理论知识设计计算项目所需设备相关工艺参数，不仅强化理论知识的应用、培养工程实践能力，还提高学生的团队合作能力。此外，借助超星学习通平台建设线上课程，提供前沿资讯、科学素材及资源链接，设置学生自主学习环节。学生结合线下、线上课程所学知识进行专题汇报，加强创新能力。同时，利用线上平台设置课堂讨论、课后测评环节，增加教学趣味性，提高学生参与度。

3.3调整课程考核方式，评估学习成果

《化工基础》课程通常采用平时作业、出勤、期末闭卷考试的传统方式来考核学生的学习成果，这种考核方式只注重评价学生对专业基础知识的掌握情况，而缺乏对学生综合能力和工程观念素养的评估[9]。而化工人才不仅需要具备过硬的专业知识，也要具备优异的工程观。作者采用过程考核和课终考核相结合，兼顾学生知识、能力、素养的综合评价。过程考核既包括出勤、平时作业等传统考核方式，也对课堂问答、专题汇报、小组项目设计等进行考核。既能考察学生对知识的掌握情况，也能反映学生对知识的应用能力和工程观念的形成度。课终考核将沿用纸质卷面考核的方式，在试题中加入工程案例分析题和非标准化题目，考察学生的工程思维能力和知识运用能力。最后将制定详尽的考核表，包括专业知识掌握度、工程实践能力、创新能力、自主学习能力、团队合作能力、工程素养等多个维度的评价，学习成果可评可测，有助于改进和提高。

3.4总结反思教学效果，改进学习成果

为了实现课程的持续改进，使课程在良性循环中得到稳步发展，作者通过结合专家测评、师生互评、师生自评对该课程的教学效果进行评价、总结和反思。在课程中将主动邀请院内外专家进行听课评课，听取专家意见和建议对课程进行改进。师生互评中，教师主要通过对考核表综合结果分析学生的学习情况，判断教学效果。学生可以通过线上平台随时对课程提出意见和建议。在课程结束后，教师以调查问卷的形式收集学生对课程整体内容、教学模式、考核方式等的评价。师生自评中教师和学生针对自身在课程达成度、未达成目标的原因进行评价和分析。最后，汇总整理以上意见和建议，制定相应的教学持续改进机制。

4结语

化工科技范文篇8

关键词：新工科；化工设计；课程改革；实践

新时代推动了新经济的发展，新经济发展呼唤“新工科”建设。2017年以来，教育部启动和推进了新工科研究与实践项目，为地方性应用型高校适应区域经济发展和产业转型升级提供了新的发展机遇和改革模式。武夷学院作为国家产教融合发展工程应用型高校和福建省示范性应用型本科高校，深入学习贯彻新时代中国特色社会主义思想，坚持以本为本推进高等教育“四个回归”，打好提升质量、推进公平、创新人才培养机制的攻坚战。武夷学院把“新工科”建设作为引领高等教育改革的有力抓手，用实功、出实招、求实效，以只争朝夕、时不我待的精神积极推进适应区域经济发展的应用型新工科建设。其中，化工工程与工艺专业是学校推进生物资源利用专业群建设的重要转型专业之一。为适应新经济发展和新工科建设需要，学院将《化工设计》作为应用型人才培养体系改革的重点课程进行建设和示范，组建了“过程控制与工程设计”教学团队，按照“理实一体、虚实结合、工学融合”的三阶段化工人才专业培养路径，不断强化学生的工程实践、设计与创新能力。

一、构建一体化课程体系

化工设计类课程不仅有化工原理、化工工艺学、化工机械设备基础、化工仪表及自动化、化学反应工程、分离工程等专业课程，还有环境工程、化工安全与环保、工程核算、计算机辅助设计等课程，这些课程相互独立又相辅相成：有的注重专业基础知识，有的注重工艺设计，而很多的理论知识和设计规范都是化工设计类课程的必学内容[1]。传统的化工设计类课程以理论教学为主，课堂学习单调枯燥，学生很难将理论知识用于实处，在提高学生专业素养和培养实践能力方面存在很多的不足；冗余的课本知识，造成了教学教育资源的浪费，也给学生带来一定的学习压力。课程团队在对教学资源进行不断整合优化的基础上，将理论教学和实践环节有机结合，将理论教学内容整合为设计内容与程序、工艺流程设计、化工工艺计算、车间设备及管道布置设计、化工安全与环境保护、工程概算与技术经济六个单元模块，注重强化AspenPlus工艺流程模拟与AutoCAD等计算机设计软件应用。在此基础上，建设了《化工设计》精品资源共享课程在线开放课程资源，拓展了化工设计竞赛平台，实施仿真式、案例化实践教学，构建了“课内课外、理实结合、竞赛提升”的全过程、多环节、一体化的课程体系（如图1），为学生创造更多的实践和锻炼的平台和机会，促进学生工程设计和实践创新能力的提升。

二、融入仿真实验教学

当前的化工设计类课程以课堂传授灌输为主，主要的教学方式是课堂教学，学生学习方式被动单一，学生缺乏自主探究、交流合作的机会；教师负责教，学生负责学，学生只能跟随教师学，复制教师讲授的内容，学生参与课堂的积极性不高；学法单一、过程单一，理论性太强，枯燥又乏味，容易使学生丧失了学习的主动性、自主性和创造性。强调以学生为中心的工程教育理念，依托省级绿色化工技术虚拟仿真实验教学中心教学资源，利用虚拟仿真技术改革教学方法与手段，采用“做中学，做中教”教学模式，将实践教学引入到理论教学中，又可将理论知识用于实践，充分发挥学生主观能动性，调动学生讨论研究和自觉学习的积极性[2]。学院建设了绿色化工技术虚拟仿真实验教学中心，构建了化工单元仿真、工艺模拟与优化、化工过程控制、典型化工厂3D虚拟仿真实习、化工安全虚拟仿真体系和合成樟脑生产半实验虚拟仿真工厂等虚实结合的仿真实验教学体系，全部对学生开放，可实现在线、离线操控。学生在具体化工设计过程中，可通过模拟软件进行操作与实体仿真设备相结合，针对不同化工单元过程或工艺流程，运用仿真系统模拟优化具体工艺参数。如化工分离过程的精馏过程，可通过运用虚拟仿真技术DCS控制系统，动态模拟精馏段的温度控制，以及回流量、馏出液量及塔内蒸气量的调节变化情况，能使学生将模拟结果进行实际验证，加深对工艺过程和参数变量对运行效果影响的理解，亦可进一步用于指导工艺设计。通过虚实结合方式，更加贴近真实化工生产工艺，实现模拟与仿真的零距离对接。进一步激发了学生的工程设计兴趣和主观能动性，收到理论教学难以实现的直观模拟仿真效果。

三、融入学科设计竞赛

化工设计竞赛，不仅要求学生能综合运用化工热力学、化工原理、化学反应工程、分离工程等专业理论知识，还要能熟练使用AspenPlus、CAD等计算机软件；对学生的工程实践能力、工艺设计理念，特别在新工艺、新设备、节能降耗等方面的创新思维能力提出了更高的要求；对学生的团队协作精神、吃苦耐劳和坚忍不拔的毅力也提出了更为深刻的要求。设计竞赛是联系课程教学与实践创新的有效手段，是激发大学生学习动力的有效载体。近年来，依托化工设计竞赛平台，推进“以赛促教、以赛促学、以赛促育”的教学改革成为高校化工类专业教学改革研究的重点，通过竞赛过程可以促进师生深入交流，完成理念和意识上的创新和专业技术的成长，实现由大学生向工程师的角色转变[3-6]。学院每年组织开展大学生科技节竞赛活动，其中化工设计大赛成为培养学生工程素养和创新能力的固定竞赛项目。竞赛以项目为载体，参赛团队5人一组，团队成员分工协作完成项目的可行性分析、工艺流程设计、物料及热量衡算、设备选型、车间设备及管道布置设计、环境保护设计等设计内容，还要综合应用AutoCAD、AspenPlus、CADWorx等计算机设计软件，完成工艺流程模拟优化，PID/PFD工艺流程图、车间设备管道平剖面布置图和三维工厂设计等设计图纸，通过现场答辩汇报、设计文件评阅等考核方式，评选出优秀作品予以表彰。学院2016年第一次组队参加全国大学生化工设计竞赛，连续3年参加该赛事，取得良好的实战效果，获得全国化工设计竞赛二等奖三项。融入学科竞赛的化工设计模式，有利于提升化工类专业学生的理论分析能力、工程实践能力和综合分析能力，更有助于培养学生团队协作精神，提高解决复杂工程问题能力和创新应用的综合能力[7]。

四、融入企业案例教学

党的报告提出要实现高等教育内涵式发展，“深化产教融合，校企合作”。高等教育改革与发展的实践证明，应用型高校的转型升级必须遵循开放办学的基本理念，走“产教融合、校企协同”的道路，促进教育、人才、产业、创新的相互融合。依托产业结构升级和新产业发展，面向未来建设高水平应用型高校[8]。深化产教融合，校企合作，推进协同育人，是地方性高校应用型人才培养模式改革的重要举措，对培育经济发展新动能也具有重要意义。在新时代、新经济、新产业背景下，学院在“因产业而生、因行业而长、因专业而新”的办学过程中，深刻体会到推动产教融合、校企合作的重要内涵。近年来，学院积极推进生物产业学院和应用型专业群建设，加强与企业合作，让学生所学理论知识与企业实践结合起来，让学院和企业的设备、技术实现资源共享、优势互补，提高教书育人的实效性，提升应用型人才的培养质量：先后开办了青松班、永晶班、华塑班等校企联合培养班，一些经验丰富的企业专业人员作为兼职教师走进课堂，一批具体真实的企业设计案例融入教学资源，同时企业还提供实习基地、设备和原料，参与学生实训训练。如福建青松股份有限公司的合成樟脑生产工艺，福建永晶科技有限公司的氟化工及氟新材料生产工艺成为化工设计课程教学的重要案例资源。课程团队采用理论教学与企业案例相结合的授课方式，校企双师同上一门课，校内教师侧重于专业理论教学，企业教师侧重于单元案例教学。从项目前期工作、工艺路线选择及流程确定、关键控制变量和设计参数选取，到设计图纸点评等教学内容，案例教学终贯穿于整个化工设计课程教学全过程。融入企业真实项目的案例化教学方式的改革，改变了以往设计阶段各自独立，缺乏项目设计整体性和系统性等问题，同时也有利于弥补校内教师的工程意识缺乏和设计经验不足等问题。对比传统理论教学方式，案例教学让学生更容易接受，更积极参讨论交流，有助于学生巩固、加深课堂所学知识，使自己真正融入到设计过程中，增强实际工程应用的能力。加强校企合作，深化产业融合，有利于应用型高校培养高素质人才，有利于企业吸收高校产出的人才和科学知识提升自身产业的市场竞争力，更有利于形成校企合一，产教结合，校企共进，互惠共赢的良性教育模式[9]。

五、促进创新创业教育

《化工设计》作为化工专业一门重要的专业技术课程，是把一项化工过程从设想变成现实的一个建设环节，课程内容涉及多门学科的知识，例如新工艺新技术新产品开发、工艺过程模拟与优化、计算机辅助技术、设备选型、市场分析、工程经济和安全环保等相关专业知识，其工程实践性、专业综合性和创新系统性较强[10]。在化工设计过程中融合了多方面的知识，想要提高学生的化工设计能力，就必须让学生能够将所学的理论知识融会贯通，通过本课程的教学和实践环节一体化训练，开展创新创业训练等方面提供良好学习的平台，理论知识可以用诸于工程实践，有助于培养学生的工程素质，提高专业核心能力。2015年，学院的《化工设计》课程被列入福建省高等学校精品资源共享课（创新创业教育与专业教育融合类）立项建设，是促进专业教育和创新创业教育融合的较理想的专业核心课程。几年来，通过推进产教融合专业群课程资源案例库建设，不断丰富和完善本课程的创新创业教育资源。同时，全面开放绿色化工技术虚拟仿真实验中心工艺设计实验室、工程技术研究中心和院士工作站等创新平台，学生积极参与教师科研课程和服务产业项目开发，结合开展毕业设计、科技竞赛和创新创业项目训练，全方位培养学生的创新精神、创业意识与创新创业能力，收到了良好的实践创新效果。

六、结束语

经济事业的发展推动教育事业的发展，教育事业的发展又反过来促进经济进一步发展。教育事业的蓬勃发展需要不断的教学改革，而作为教育教学改革重要内容之一的课程改革则是一个漫长而复杂的过程。化工设计课程的教学改革应结合地方产业，课堂理论知识联系实习实践、生产实践，以服务地方产业为目标，以培养学生的工程实际能力和自主创新能力为出发点，以社会企业需求为依据，在培养与时俱进的高素质“新工科”人才的同时，带动学院完成应用型转变。

参考文献：

[1]史鹏，杨昕，李凌飞，等.项目式教学改革在化工设计类课程群中的应用[J].化工设计通讯，2017，43（11）:137.

[2]王淑波，彭琳.以培养学生核心能力为目标的化工设计教学改革与实践[J].广东化工，2018，45（1）:314-215.

[3]姚运金，陈浩，魏凤玉，等.依托化工设计竞赛平台促进创新型人才培养[J].化工高等教育，2017（6）:10-13.

[4]李勇刚，张宏，张爱华，等.基于学科竞赛模式的“卓越工程师教育培养计划”研究[J].中国校外教育，2017（11）:15-20.

[5]薛丽君.大学生化工竞赛对化工专业课程教学改革的促进作用[J].当代化工研究，2017（8）:62-63.

[6]肖瑞瑞，杨伟，鞠彩霞.基于地方普通本科高校向应用型转变要求的化工设计教学改革与探索[J].广东化工，2018，45（1）:222-223.

[7]张运华，袁颂东，闵捷.全国化学设计大赛对化工专业教学改革的促进[J].广州化工，2018，46（7）:144-145.

[8]夏建国.深化产教融合加快建设高水平工程应用型大学[J].中国高等教育，2018（2）:25-26.

[9]崔艳明.应用型高校校企合作研究[J].经营与管理，2018（1）:157-160.

化工科技范文篇9

关键词：地方高校；新工科建设；化工仿真体系

新工科建设是2017年2月以来教育部积极推进的高等教育改革方向，旨在主动应对新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略，并先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”等阶段性成果。随后，教育部了《关于开展新工科研究与实践的通知》《关于推进新工科研究与实践项目的通知》等重要文件，旨在探索形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验，助力高等教育强国建设。其中，“北京指南”明确提出：加快现有工科专业的改造升级，体现工程教育的新要求，探索工程教育信息化教学改革，推进信息技术与工程教育深度融合，创新“互联网+”环境下工程教育教学方法，提升工程教育效率，提升教学效果。地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用，努力培养不同类型的卓越工程人才，全面提升工程教育质量。化学工程与工艺专业（以下简称化工专业）是在原来石油化工、精细化工、高分子化工等专业的基础上由教育部整合形成的专业，具有技术密集、人才密集、资本密集的特征，工科特色显著，实践能力要求高。实验教学是学生将理论知识转化为动手实践能力及创新能力的关键环节，在人才培养中起着举足轻重的作用，但化学化工实验的高危性及不可控性，使许多实验无法在真实的环境中开展。其原因包括：大型实验设备运行过程中能耗大、物料消耗多、设备维护成本高；实验产生的废液、气、渣等难以处理，造成潜在的环境污染问题；设备操作风险高；等等。在生产实习教学环节，因为生产和安全压力，企业给予学生到生产一线实践的时间和空间越来越小，生产实习难以达到预期效果。因此，化工虚拟仿真应运而生，虚拟仿真实验教学是“高等教育信息化建设”的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。虚拟仿真实验教学能够解决传统实验教学中存在的上述突出问题，得到了本专业的广泛认可。各地高校也在化工虚拟仿真教学方面做了较多的探索，取得了积极的成果。但现在很多高校的化工虚拟仿真都停留在个别化工产品生产工艺的仿真，对仿真体系的构建仍然较少。因此，本研究从洛阳师范学院化工系虚拟仿真体系的构建出发，探讨在新工科建设背景下，地方院校如何构建化工虚拟仿真实践体系。

一、工艺全覆盖的虚拟仿真实践体系

化工虚拟仿真体系的构建首先要明确实践目的。化工专业的实践主要分为以下模块：课程实验体系、课程设计、认识实习、生产实习和毕业论文（设计）。因此，虚拟仿真教学也应建立相对应的实践模块，按照该思路构建的虚拟仿真教学体系不仅要包括上述实践内容，还需增加安全教育（火灾演练）和污水处理的内容，这样即形成了化工整厂工艺全覆盖的虚拟仿真体系（如下图）。在上述仿真体系中，基础化工实验包括化工流动过程综合实验（包括粗糙管、光滑管、局部阻力测定实验、离心泵特性曲线测定、管路特性曲线测定和流量性能测定实验）、精馏塔实验（包括全回流和部分回流实验）、二氧化碳吸收与解吸实验（包括解吸塔塔干填料层（△P／Z）～u关系曲线测定、解吸塔湿填料层（△P／Z）～u关系曲线测定和二氧化碳吸收传质系数测定）、萃取塔（桨叶）实验（包括萃取塔操作线的确定和萃取塔传质单元数的测定）和洞道干燥实验。化工实训仿真包括流体输送综合实训仿真、传热过程综合实训仿真、精馏实训仿真、吸收与解吸实训仿真、间歇反应实训仿真。安全事故演练仿真主要包括发生器下料口着火、压缩车间管道着火、充装车间着火等安全事故的演练。此外，乙醛氧化制乙酸工艺仿真、合成氨3D虚拟现实仿真、甲醇3D认知生产仿真以及典型污水处理厂3D虚拟现实仿真也在其中。上述虚拟仿真体系主要包含五大模块：课程实验模块（基础化工实验仿真）、仿真实训模块（流体输送综合实训、传热过程综合实训、精馏实训、吸收与解吸实训、间歇反应实训）、工艺实训模块（乙醛氧化制乙酸工艺、合成氨和甲醇生产）、污水处理模块和安全演练模块。五大模块循序渐进、相互补充，为学生全方位掌握化工知识提供了保障。上述功能仿真软件，实现了从课程实验到认识实习、生产实习再到综合训练的化工企业流程全方位模拟。上述仿真体系的建立，能让学生从小到大、从局部到整体，循序渐进地掌握各类化工企业的全流程，真正起到虚拟仿真的作用。

二、“线上线下”共建，搭建

全覆盖的虚拟仿真实践体系化工虚拟仿真主要借由专业软件实现其功能，然而，线下的虚拟仿真教学对化工仿真实验室的要求较高，且用虚拟仿真来提高学生实践能力的关键在于练习，因此，打造“线上”虚拟仿真体系十分必要。“线上”虚拟仿真平台要求把上述五大虚拟仿真平台整合到虚拟仿真中心网站上，把教学大纲、实验项目、课程教案、多媒体课件、虚拟实验项目等实践项目及要求都放到“线上”平台，并及时更新中心教学、科研及日常信息，形成开放式、网络化的实践教学平台。另外，学校要建设基于校园网架构的虚拟仿真实践教学信息化专业系统，实现网上辅助教学和网络化、智能化管理；支持虚拟仿真实践课堂的信息化教学、视频会议、现场直播、多班讨论、远程听课、教学观摩、网络浏览、数据库平台架构等日常教学和管理活动，实现实验预约、网上预习实验、网上答疑、成绩评定等网上辅助教学。这样，教师在“线下”的课堂教学中给学生讲授基础知识后，学生也有充分的时间在“线上”练习所学内容，通过自主学习能够迅速提高实践能力。

三、“虚实结合”的化工虚拟仿真实验体系

虚拟化工仿真实践教学体系中，所有虚拟仿真软件均有可靠的数学模型，因此，学生可在此平台上自主开展实践项目，包括自主设计实验、自主修改实验参数、自主进行实验配置，达到所要求的认知与实践教学效果，实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。同时，学生还可以对大型复杂化工机械装备进行全流程的虚拟设计及虚拟实验，从而对化工基础及专业知识有清楚的理解和深入的掌握，促进知识的转化与拓展。但对化工学科来说，虚拟仿真教学不能也不可以代替真实实验和实习，将虚拟仿真作为真实实验的先修课程，虚拟仿真实验实训考核合格后方可进行真实实验和实习。这样，在真实实验中能够收到事半功倍的效果，主要表现在：一是避免学生损坏实验设备。在虚拟仿真教学中，主要设备的结构、工作原理、操作条件等主要参数均已经过考核，因此，在真实试验中，学生能够避免将设备损坏的一些行为，提高实验设备的使用效率。二是缩短实验时间。传统的实验教学通常需要3-4学时，其中用1学时左右为学生讲解设备结构、工作原理、数据记录等问题。在进行虚拟仿真教学后，学生已经学习并掌握了大部分内容，因此，可以将主要精力集中在数据记录等实验关键信息的掌握上，大大缩短实验时间。三是提高实验效率。在虚拟仿真教学的基础上进行真实实验，学生能够将主要精力集中在真实实验和虚拟实验的差别上，大大提高实验效率，提升实验效果。

综上，发展和完善化工虚拟仿真教学，推进仿真技术在新工科培养体系中的改革，对地方高校化工专业的教学发展、培养化学工程领域高级应用型人才等方面都具有重要的意义。化工虚拟仿真具有很多优点，可为真实实验和实习实训打下良好基础，提高实验效率、提升实践效果，是当今化工实践教学的重要组成部分。地方院校在打造服务地方经济特色的同时，应将化工过程的虚拟仿真体系按照化工流程全方位建设完整，提高学生的培养质量，服务地方经济建设。

参考文献：

[1]陆国栋，李拓宇.新工科建设与发展的路径思考[J].高等工程教育研究，2017，（3）.

[2]冯亚青，杨光.理工融合：新工科教育改革的新探索[J].中国大学教学，2017，（9）.

[3]崔秋灵.化工仿真软件在教学及实训中的应用[J].当代化工研究，2017，（6）.

化工科技范文篇10

关键词：新工科；实践能力；应用型本科

一、新工科视域下大学生实践能力培养的研究背景

近年来，随着大数据、人工智能领域的高速发展，重大科技创新正在引领着数字智能化工业产业链和人类高水平生活的价值需求相融合。随着国家“十四五”规划的出台，科技和产业的融合度、效率值、品质影响力等因素将会在国际市场经济环境影响下持续攀高。在这样的大背景下，新工科不再是传统的单一学科发展，而是瞄准多学科交叉融合和社会服务，将衍生出的新知识、新技术和新应用放在实际工程实践上。为此，作为新建的工科类本科院校，该如何把握时代大潮将应用型本科的教育理念和大学生实践能力培养结合起来，为区域性经济发展输送人才“血液”和科研“力量”，是新疆理工学院发展亟待解决的问题。因此，探索新疆理工学院工科教学的教学内容和教学模式，为学生实践能力培养研究提供理论和方法是非常有意义的。

（一）新疆理工学院工科发展情况和存在问题

新疆理工学院是一所新建的应用型本科院校，学院工科的人才培养目标是在理论与实践相融合、校企协同育人的培养模式下，培养将理论知识应用于实践一线生产活动的人才[1]。学院目前下设工科专业14个，涉及人工智能、计算机技术、电气、机械、化工、土木、过程控制、物流等学术领域，配备专业实验室5个，实训基地4个，校企合作单位1000余家。学院硬件设施基本完善，但是学术科研型和企业实践应用型的高层次教师力量还比较薄弱。从学院近两年的就业率和市场人才调查来看，2019年学院（不含乌鲁木齐校区）工科就业率为87%，2020年工科就业率达到94.8%，并且呈逐年递增趋势。由此可以看出市场对工科人才的需求很大，但是统计就业学生工作单位时发现，工科毕业生从事本专业的仅占60%，而留在新疆南疆工作1年以上的毕业生只有10%左右。就业数据体现出学院工科发展存在的两个问题：一是工科毕业生的能力水平是否满足市场需求，二是南疆工科产业链对工科人才的需求是否饱和。

（二）南疆地区区域经济发展情况和产业短板

1.南疆地区区域经济发展情况新疆南疆地区近五年的经济发展情况处于稳步增长的趋势。近十年的统计年鉴显示，第一产业（农林牧渔业）和第二产业（工业、建筑业）占比正在缓慢下降，第三产业（交通运输、邮电业）的占比在稳步上升，但是第二产业和第三产业在整体产业结构中的占比依旧排在前两位，并且第二产业和第三产业的占比几乎持平[2]。由此可以看出，制造业和服务业是南疆经济发展的重心，符合国家经济发展大局，但是与国家平均水平相比仍然存在差距。这个差距主要体现在第二产业占比较少，工业、制造业发展不充分，高新技术产业偏向于第一产业和第三产业，整体发展乏力。2.南疆产业结构发展存在的短板相关信息显示：南疆第一产业和第三产业的关联度较高，说明农业和服务业在南疆经济发展中占主导地位，工业发展则更多依托于农业发展的需求。根据近几年高新技术的应用情况发现，新疆高校对农业推广技术和与农业相关的制造业研究较多，对一线重工业的研究偏少。

（三）人才市场需求和毕业生就业能力分析

根据2015年至2019年工科类专业人才的就业趋势（见图1）可以看出：电气类、土木工程类、人工智能专业就业率高且基本稳定，浮动不大，电子通信、大数据等高新技术专业就业率增长迅速。这说明市场经济发展的天平正在朝着高新技术产业倾斜。企业对毕业生的职业需求主要包括两个方面：一是专业基础知识应用，二是实际动手能力。通过对用人单位的回访发现，工科毕业生中能应用专业基础知识的不超过50%，在工程实际操作中，需要进行岗前培训，而能在培训后独立完成工作的仅占30%。由此可以看出，大部分高校毕业生在走出校门前，专业工作的职业性和实践性都十分薄弱，需要企业进一步培养[3]。

（四）学院工科学生实践能力培养方案中的不足

目前新疆理工学院工科类培养方案中主要涉及理论教学环节和专业实践能力培养环节。根据国家教育部提出的新工科要求，学院需要加大实践能力培养在专业教学中的比重，主要通过校企合作、科研项目联动以及实训中心培训三个板块来提升学生的职业素养和实践应用能力。但是根据用人单位和学生就业经历的反馈发现，培养过程中或多或少存在一些问题。第一，专业实践与市场应用匹配度不高。毕业生在进入企业后，大多接触的都是新设备和新技术，与本科实践教学不匹配。第二，专业实践培养目标不明确，理论和实践的结合环节不合理。实践教学课时有限，主要是由任课教师演示操作，留给学生的实操时间过少。不仅如此，多数专业课程理论和实践教学是分段进行的，理论和实践间隔周期过长，不利于学生理解和应用。第三，校企合作利用率较低。学院校企合作方式主要有学生、教师下企业实习和企业高工进校园授课两种模式。在下企业实习的过程，部分学生反映企业规模小，专业核心技术涉及面窄；企业对毕业生的评价是基础知识掌握不牢靠，在实际工程实践中表现平平。结合毕业生就业和企业回访两方面来看，校企合作效率低，没有发挥出应有的作用。第四，学生实践创新参与度较低。工科科研项目和专业性竞赛比较多，基本上都是由教师引领学生参与，但参与的人员多是几支常规队伍，这就意味着大多数学生没有得到实践创新锻炼。

二、新工科视域下大学生实践能力培养方法的改进策略

新疆理工学院的办学定位是应用型本科院校。应用型本科院校是新工科发展蓝图中的技术应用型人才储备区，因此学校不能囿于“就业”导向的办学定位，盲目追求“职业化”的实践培养目标[4]，也不能一味追求规范化，盲目地向研究型、综合型大学模式发展，过度强调实践创新能力，从而导致人才培养同质化严重，失去市场竞争优势[5]。根据新工科的人才培养理念和应用型本科院校的办学定位，新疆理工学院主要从新视角下开展学研交叉实践、进行多元化实践课程设计、设计新思维实践课程评价机制和进行校企通关测试四个方面改进现有的大学生实践能力培养方案。

（一）新视角下学研交叉实践

坚持知识、素质、能力协调发展的原则，以基础性工科应用为突破口，将学科交叉和学术融合放在解决实际性专业应用难题上，提高学生的攻关兴趣和动手能力[6]。通过解决问题培养实践能动性，再通过实践提升专业知识应用水平，以此进行循环，可以有效提高学生的求知欲和实践应用水平。具体设计思路如图2所示。

（二）多元化实践课程设计

实践能力培养的主要流程就是从看开始，再到模拟操作，最后到实践应用。工科实践课程过程和地点的安排不能刻板，要在不同地点、不同环境，通过不同形式穿插开展知识原理和实践应用的教学，培养学生的职业素养和岗位适应能力。具体模型如图3所示。

（三）设计新思维实践课程评价机制

设计新思维实践课程评价机制是为了保证实践课程和学生实践能力培养的成效，根本目的是为了将实践课程输入在转化成学生实践能力输出时的损失率降到最低。可通过结合应用型本科人才培养评价体系和实践教学逆向思维评价指标设计新思维实践课程评价机制。设计内容以实践能力测试为主，比重占70%，企业实践反馈和学生满意度反馈占30%。

（四）校企通关测试

前期通过一系列实践课堂、企业名师进校园、科研项目和专业竞赛等主题培养学生的实践能力，是一种常规的实践能力培养措施。但日常的实践训练最终都要进行检测，这个检测就是校企通关测试。测试形式是：由企业专业人士出卷，用真实工作环境检测学生的实践能力，同时专业的师资团队也为学生出卷，以知识应用为考查目的设计专业特色实践能力考试，针对团队协作和个人创新分批分类选拔人才，并通过大数据推送给企业用人单位。综上所述，新疆理工学院作为新生的应用型本科院校，结合区域经济发展的空白和学生对知识应用实践模式的向往展开探索，研究多专业融合创新培养和职业素质培养相辅相成的实践培养模式，为学院今后应用型本科教育的发展之路提供思路。

参考文献：

[1]史秋衡,王爱萍.应用型本科教育的基本特征[J].教育发展研究,2008(21):34-37.

[2]唐龙.新疆南疆产业、就业结构分析[J].市场周刊,2019(7):44-46.

[3]申立泉.工科类毕业生就业质量提升策略探究[J].产业与科技论坛,2019(24):276-277.

[4]翁伟斌.应用型本科人才培养质量标准:基本特性和推进策略[J].四川师范大学学报(社会科学版),2018(3):62-68.

[5]夏蓝.应用技术型本科人才培养基本问题研究述评[J].河南科技学院学报,2021(2):60-66.