化工专业实践教学面临的问题与改进措施

——化学化工学院实践教学工作思考

徐竞帆 乔昌兵

《国家中长期教育改革和发展规划纲要》提出，高校应更加重视自身的特色发展，重视人才培养，提高科学研究和社会服务水平。当前，在新经济背景下，化工专业人才的供给与需求关系发生了深刻的变化，这要求学生除了掌握基本的化工理论知识外，还应具有一定的实际操作和实践创新能力。因此，在传统实践教学基础上，高校化工专业应进行更深入的教学改革，以提升学生的专业知识水平和实践创新能力，满足当前社会对应用型本科高校人才的基本需求。

一、化工专业实践教学的重要性

实践教学是工科院校提高学生创新能力、实践能力和整体素质的重要环节，其对推动高校本科教学发展，提高教学质量有着巨大的作用。而化工专业受本身理工科专业的限制，其专业知识复杂抽象，各二级学科之间联系紧密，同时还要求一定的实践工程经验，这使得学生在学习时普遍感到困难。例如学习“化工原理”课程时，部分学生只知道死记硬背各种理论知识，对于现场的单元操作设备感到茫然，各种阀门、设备、管件无法与化工原理书本知识对应起来。学“反应工程”时，其理论知识抽象复杂，学生无法理解化学反应过程的内在规律，只知道通过做实验的方式确定反应的结果。对于专业后期的化工设计等课程，更要求学生掌握一定的实际操作经验，这使得在教学体系的设置上，必须加入实践教学课程以提高学生的学习效率。经过多年的发展，化工专业已经形成了一套基本完备的实践教学体系，可以初步满足对学生基础能力和专业能力的培养。

二、化工专业实践教学体系

以四川文理学院为例，作为一所应用型本科高校，学校与大多数本科院校类似，采用的是经过多年摸索，已经比较成熟的一套化工专业实践教学体系。该体系主要由三个板块构成，具体见图1。

其中，三个板块指的是基础能力、专业能力和综合能力的培养。基础能力培养板块主要通过大学生计算机、军训、大学英语、工程制图等课程来实现对学生基本素质的提升。专业能力培养板块主要是专业实验、虚拟仿真、课程设计、毕业实习和毕业设计课程，其目的是使学生在学习理论知识的基础上，通过专业实验和工程实践，提升学生的实际操作能力。综合能力培养板块主要通过科技博览会、大学生创新项目、大学生学科竞赛等活动来提升学生的创新能力以及综合能力。四川文理学院当前的实践教学体系设计基本可以满足对学生化工专业能力的培养要求，但在新经济背景下，化工行业对化工专业的学生提出了更高的要求。当前化工厂生产更加注重化工与互联网、智能机械各个专业相互结合，要求学生在具备一定化学工程知识和经验的前提下，能够融合各个专业的技术优势，进行综合实践和技术创新，以解决化工厂在新形势下所面临的各种问题。因此，传统的实践教学体系已不能满足当前社会对化工人才的基本需求，有必要进行进一步的改革以提升学生的创新思维和综合实践能力。

三、化工专业实践教学存在的问题

目前，高校化工类专业实践教学普遍存在以下问题：

（一）实践教学内容陈旧

当前的实践教学内容主要包括专业实验、生产实习实训、毕业设计（论文）、各类社会实践活动等环节，实践教学内容的设计基本与本专业人才培养方案所指向的目标一致。值得注意的是，虽然各个高校化工专业人才培养目标有所区别，并且人才培养方案也在逐年修订，但在实践教学的内容上基本没有变化。例如在化工原理实验课程中，各个高校的教学内容基本都是“流体力学实验”“吸收塔实验”“精馏塔实验”等，教师只需要围绕一本教材进行讲解即可，甚至有些学校还在沿用十几年前的授课教材。这些课程内容虽然可以较好地帮助学生理解化工原理相关的理论知识，但无法与当前化工厂或企业的实际生产相结合，更缺乏一些学科前沿性知识。

（二）实践教师团队建设不足

当前，大多数本科院校仍然存在实践教师能力不足，教学资源匮乏的问题。一方面，由于缺乏专职的实践课教师，化工实践课程会由部分理论课教师兼任，这使其无法形成较为专业的实践教师团队。在各类实践课程中，也无法针对学生存在的问题进行成体系的课程设计与改进，并且实践教学设备也没有专门的教师维护，常常导致设备老化较快，甚至无法维持正常的教学工作。另一方面，实践课教师缺乏“双师双能型”人才的实战经验，在授课过程中缺乏对学生工程经验思维的引导，往往重理论而轻实践运用，一堂实践课多数时间都在讲理论知识，学生没有足够的时间进行实际操作，降低了教学质量。

（三）实践教学方法和评价体系过于单一

当前，在实践教学课程中，教师的教学手段还是沿用传统的黑板或者多媒体教学方式，没有很好地借助其他教学手段来丰富实践课堂。受课程学时、实验设备和场地等因素局限，多数时候学生以小组的形式进行学习，每个学生真正动手进行实际操作的时间较短。并且由于教学内容缺乏创新性，学生的学习积极性较差，实践教学的效率较低。

除此之外，实践教学评价体系也存在过于单一的问题。例如化工原理的课程设计，由于需要设计的内容和时间较长，并且主要以小组为单位进行设计，教师无法实时对学生的设计情况进行掌握，多数时候只能靠一本设计报告来打分，而没有对各个学生的设计能力进行一个综合的客观的评价。这导致学生设计和学习的积极性较差，并且部分设计论文还存在抄袭的现象。

（四）实践教学缺乏创新能力的培养

在实践教学体系中，主要依靠创新项目、科技活动、学科竞赛等方式来提高学生的实践创新能力。但部分本科高校对学生的宣传和引导不够，学生积极性调动不足，多数学生没有参加到学科竞赛或者创新项目中，错失了提升自己专业能力的机会。同时，教师在指导各类创新项目和学科竞赛时也缺乏创新性的思维引导，多数时候学生只是按照教师的要求按部就班地进行项目设计或实验，没有发挥出学生自身的想象力和创新能力，这使得大多数学生在学科竞赛或者创新项目中没有得到很好的锻炼。

四、化工专业实践教学的改进方法

（一）优化实践教学课程体系

在实践教学体系中存在各类实践课程，这些实践课程既与理论课程相互联系，同时实践课程之间也存在紧密联系。因此，在课程设置上，应注意理论课程与实践课程之间的连贯性，通过适当的课程优化将实践课和理论课有机地结合起来。例如，在化工原理、反应工程的理论课中，可以设置一部分课时让学生进行独立的设计计算。在设计计算的过程中，首先让学生以小组的形式进行设备的设计计算，以加强学生对各个化工单元设备的了解，设计完成后，采用虚拟仿真软件和专业实验相结合的方式，在电脑或者设备中模拟学生的计算结果，并以此指出学生计算过程中所存在的问题。这样的课程设计，实际上是将虚拟仿真、化工专业实验与化工原理课程有机地结合到一起，可以让学生对自己的设计结果进行实验室模拟和仿真模拟，能较好地调动学生的学习积极性，避免了实践教学内容陈旧、缺乏趣味性的问题，有效地增强学生对本专业的学习兴趣和对专业知识的掌握。

（二）完善实践教学保障体系

对于高校实践教师团队建设不足的问题，应从校内和校外两个方向来完善实践教学保障体系。一方面，校内应该完善实践教学的管理制度，强化对教师的专业培训，并且加大对实践教学的经费投入，明确实践教学负责人和各位教师的基本责任，加大对实践教学课程的奖惩力度，尽量保障实践教学设备条件；另一方面，学校应该充分发挥自己的专业特色和地域优势，积极寻求校外的企业或研发部门的合作，通过合作共建工程技术中心或者校外实践、科研基地的方式，推动产学研深度融合。这既为实践教学提供了平台以及资金支持，还可以从企业中直接聘任有经验的员工进行兼职授课，增强教师团队实践教学水平。

（三）引入信息化的教学手段

在化工专业的实践教学中，应更多地引入信息化的教学手段，避免教学手段的单一化和教学质量评价方法的单一化。例如，在教学中应该沿用理论教学、实践操作、虚拟仿真的一体化教学思路，更多地结合虚拟仿真等信息化手段来强化理论教学和实践操作。在虚拟仿真软件中还可以通过“云平台”等方式实时监控学生的学习进度及能力水平。同样，在课程设计和毕业设计中，可以通过引入中国知网的论文监控系统，对各个学生的设计过程进行实时监控，导师可以根据学生设计情况及时地进行指导，以保证实践教学的质量。

（四）注重使用化工模拟软件

在当前化工行业背景下，实际的化工厂生产更多的要求学生对化工模拟软件进行掌握。因此，教师在教学过程中应注重引入化工模拟软件，尽量使学生能掌握软件的计算原理并熟练地进行操作。在课程设计、毕业设计中教师可以要求学生使用Auspen、Hysis、SW6、Pdms等化工模拟软件进行设计，通过软件进行设计的过程可以使学生对于化工热力学、化工原理、分离工程、化工过程分析与合成等专业知识有着更为熟练的掌握，还可以使得学生对于行业前沿内容有一定的了解，与化工厂、设计院等用人单位的结合也更加紧密。

（五）注重各类学生创新项目和学科竞赛

在创新项目和学科竞赛方面，学校应更加注重对学生的宣传和引导，例如让化工专业的学生积极参加“互联网+创新”训练项目、“全国大学生化工设计大赛”等高级别的比赛。一方面，参加这类比赛可以很好地提升学校的知名度，在比赛中可以与其他高校进行交流学习，从而发现和弥补本身专业的不足；另一方面，这一类比赛时效性较强，基本都是围绕着当前形势下行业的主体需求而设置的，学生在参加比赛或者项目的过程中可以很好地掌握行业前沿情况，增强对整个化工行业的了解，这也可以为学生以后的工作打下坚实的基础。

五、结语

本文讨论了化工专业实践教学的重要性、实践教学体系建设、实践教学存在的问题以及一些具体的改进措施的建议。通过对实践教学体系的改进，可以不断丰富及完善实践教学的内容和形式，切实培养大学生的专业知识和实践创新能力，满足当前社会对化工人才更高层次的要求。

参考文献

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