学科竞赛对民族类高校化工人才培养的促进作用∗

万 婧, 普海琦, 王 羽, 洪耀强, 杨恩北, 杨 凡, 姚万红, 周 强

(云南民族大学化学与环境学院, 云南 昆明 650500)

高等教育和科学技术的迅猛发展推动着化工产业的不断进步, 也对高等院校培养适应于现代化工产业的新型化工人才提出了更高的要求, 要求工程技术人员具有更为全面的化工基础知识, 具备一定的新产品、 新技术研发能力和初步的新流程、新装置设计能力。 全国大学生化工设计竞赛是由中国化工学会、 中国化工教育协会举办的一项面对全国大学生的学科竞赛活动[1], 是全国化工类本科生同场竞技、 互相学习的主要平台, 同时也是教育部大学生学科竞赛A 类赛事。 作为化工人才的主要培养基地, 高等院校组织学生参加本项赛事, 不仅能起到培养学生理论结合实践的能力, 提升他们的创新和团队协作精神, 还能达到检验化工类专业本科教学质量和成效的目的。

1 化工设计竞赛全面提升了师生的综合能力

全国大学生化工设计竞赛由省赛、 赛区赛和总决赛组成,省赛由省内高校自行组织, 筛选出优秀的团队参加赛区赛; 赛区赛分七个赛区, 经现场答辩后排名靠前的队伍参加全国总决赛[2]。 本项赛事立足于 《中国制造2025》, 以科技进步和创新为基础, 与新时代化工企业运营相接轨, 要求学生以设计任务书为中心, 从论证项目的可行性出发, 对工艺流程进行模拟与优化, 对设备进行尺寸设计和校核, 对生产自动化过程进行设计与控制, 对附属设备进行设计与布局, 对经济价值、 环境安全进行评估与分析, 在此基础上考查学生解决实际工程问题的能力[3]。

为提升化工专业本科教学质量, 我院于2017 年开始组织学生参加本项赛事。 赛事涉及的知识面广、 综合性强, 对指导教师提出了较高的要求, 要求他们不仅具有过硬的专业知识和丰富的实践经验, 还要求他们与行业专家、 高校专家和优秀指导教师交流, 提升自身专业水平和教学能力[4]。 为此, 我们多次组织教师团队参加化工设计竞赛专题讲座, 主动向竞赛指导专家学习, 对化工专业知识不断查缺补漏、 取长补短, 希望能为学生提供更全面和更专业的指导。 此外, 通过组织师生到化工企业参观学习, 传递实用的化工生产工艺, 提升师生对实际生产知识的求知欲, 提高学生对化工行业企业的认知度和向往度[5-6]。

本项赛事吸收了化工企业集约化和规模化的特点, 要求学生从设计任务书出发筛选合适的工艺路线, 查阅物性数据、 相平衡数据, 进行物料衡算、 能量衡算、 设备工艺尺寸计算和换热网络校核, 利用 Aspen Plus、 CAD、 SketchUp 等专业软件计算、 校核、 绘制项目设计结果, 最后整理成设计报告。 内容多、 任务重, 仅靠一两个人完成是不现实的, 需要一个分工明确、 相互依存的团队, 这就要求参赛队员根据自身特长分工合作, 有市场调研和可行性分析的, 有工艺流程和设备设计的,也有工程制图和文档编辑的[7-8]。 此外, 任务书一般是以行业最新技术为基础, 这就要求学生不仅能自主的复习课本和课堂知识, 还能自觉查阅、 学习课外文献。 通过高强度的学习和锻炼, 学会将理论知识从 “纸上谈兵” 转化为 “真操实练”, 不仅能有效强化将理论知识与实践相结合的能力, 也能学习最新的专业技术, 展现创新思想, 激发自身对知识的渴望, 可大幅度提升学生的创造力和执行力。

2 化工设计竞赛全面考查了学生对专业课的掌握程度

本项赛事全面考察了学生对专业课程如化工原理、 化学反应工程、 分离工程、 化工过程开发、 化工热力学、 石油化工、化工技术经济和工程制图与CAD 的掌握程度[9]。 这些课程互为基础、 缺一不可, 学生在进行可行性分析和工艺设计、 模拟、 优化前须将化工原理、 化学反应工程、 化工热力学等课程熟练掌握, 并能结合运用; 进行经济价值和安全性能分析时须将化工技术经济课程活学活用; 工程制图与CAD 课程为学生进行工程画图提供了必要基础。

本项竞赛既反映了学生对专业课程的掌握情况又全面反映了我国化工专业高等教育的教学水平和发展现状。 以学生为主体, 要求高等院校必须改变传统的化工教学模式, 开创 “以学生为中心” 即以小组讨论、 实际操作、 参观和设计型作业的多样型教学新模式[10], 也可以将化工设计竞赛实例与课本知识相结合, 让学生实际演练和协作竞赛, 或者开展以化工项目设计、 化工企业见习、 撰写论文为主体的新式教学, 这些措施不仅能将理论知识全面地传授给学生, 也提高了学生的实践能力和学习兴趣[11]。 总而言之, 顺应化工产业新技术发展趋势,培养具有优秀化工设计能力的大学生, 仅仅依靠书本知识是远远不够的, 必须将新时代化工行业的新技术、 新理念和新方法引入课堂教学, 让学生与时代接轨。

3 化工设计竞赛全面增强了学生的自信心与执行力

科技是第一生产力, 人才是第一资源。 全国大学生化工设计竞赛为化工类师生提供一个展示自我、 相互交流、 相互学习的平台。 很多同学和老师感悟到: 拿奖杯并不是第一要务, 更重要的是在竞赛中发现自身不足, 通过向对手学习和行业专家点评不断提高自身能力。 本项赛事历时六个月, 教师、 学生团队在设计过程中共同进退、 互帮互助、 默契配合, 不仅能拉近彼此间的私人关系, 还能提升自身专业知识水平; 面临困难时, 不再独自支撑、 一个人奋斗; 收获成果时, 身边站着可以击掌共同庆祝的兄弟。 参加全国大学生化工设计竞赛, 培养了学生的团结协作精神, 增强了学生的责任心和自信心, 经历的共同奋斗时光是人生的宝贵财富。 另外, 向行业专家学习最前沿的化工实践知识, 也有助于师生将知识运用于适合当代化工生产的领域[12-13]。

4 结 语

我院自2017 年开始组织化工类学生参加全国大学生化工设计竞赛, 根据参加本项赛事的经验, 我们从国家标准和实际应用出发, 对化工专业培养方案做出了一定程度的调整, 使之与实际工程应用更为契合。 通过调整, 希望能激发学生的好奇心, 提高学生领悟专业知识、 熟练运用专业软件的能力, 促进学生的理论知识与实践相结合, 增强学生的创新能力和团队协作能力。 实践证明, 全国大学生化工设计竞赛对化工人才培养百利而无一害, 我院将积极支持、 全力增加学科竞赛的学生参与率, 培养更多具有一定实践能力的新型化工人才。