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应用型人才培养模式下化工工艺及设备课程的教改探索

作者

李娜娜

石河子大学 新疆维吾尔自治区石河子市 832000

化工行业的转型升级对一线技术人才的实践能力提出了更高要求,应用型高校作为培养化工技术骨干的主阵地,需聚焦“能操作、懂工艺、会维护”的培养目标,推动课程体系与行业需求精准对接。“化工工艺及设备”作为化工类专业的核心课程,涵盖化工单元操作、工艺流程设计、设备选型与维护等关键知识,是连接基础理论与工业实践的桥梁。

然而,当前课程教学存在明显短板:教学内容以经典理论和通用设备为主,对新型工艺(如连续流化学、膜分离技术)及智能化设备(如 PLC 控制反应釜)涉及不足;实验教学多为验证性操作,缺乏工业级设备的实操训练;考核方式侧重理论记忆,难以评价学生的工程应用能力。这种“重理论、轻实践”的模式导致学生毕业后需企业再培训 6-12 个月才能独立上岗,与应用型人才“零距离就业”的培养目标差距显著。因此,推进课程改革成为提升人才培养质量的关键举措。

一、应用型人才培养对课程教学的核心要求

(一)强化工程实践导向

应用型人才需具备将理论知识转化为实际操作的能力,课程需打破“从课本到课本”的教学逻辑,以工业生产中的真实问题为切入点。例如,在讲解“反应釜设计”时,不仅要讲授传热、传质原理,还需结合化工企业常见的“反应釜结垢处理”“搅拌效率优化”等实际问题,引导学生运用理论知识制定解决方案,培养工程思维。

(二)突出技术技能融合

化工工艺与设备的紧密关联性要求课程教学实现“工艺原理 — 设备结构— 操作规范”的一体化传授。以“精馏塔操作”为例,学生需同时掌握精馏原理(工艺)、塔板结构特性(设备)、回流比调节方法(技能),并理解三者之间的联动关系,才能应对工业生产中“产品纯度不达标”等复杂问题 [1]。

(三)对接行业技术发展

随着化工行业向智能化、绿色化转型,课程需及时纳入新型工艺与设备知识,如微化工设备、过程模拟软件(Aspen Plus)、智能传感器在设备监控中的应用等,确保学生掌握的技能与行业技术前沿同步,提升就业竞争力。

二、“化工工艺及设备”课程的教改路径

(一)重构课程内容,建立“模块化、项目化”体系

重构课程内容需建立“模块化、项目化”体系,模块化整合将课程内容划分为“基础单元操作”“典型工艺流程”“设备选型与维护”“过程优化与控制”四大模块,每个模块下设若干子主题,如“设备选型与维护”模块涵盖静设备、动设备及特种设备,每个子主题均包含“结构原理 — 工业应用 — 故障处理”三部分内容,强化知识的应用性;项目化设计以典型化工产品的生产为项目载体,贯穿课程教学全过程,学生从“原料预处理 — 反应工艺设计 — 分离设备选型 — 废水处理”全流程参与,在完成项目的过程中掌握知识点,如在“生物柴油生产”项目中,学生需计算反应釜的容积、选择合适的搅拌器类型、制定催化剂回收方案,实现理论知识与工程实践的融合;补充前沿技术则需增设“新型化工技术”专题,介绍连续流微反应器在精细化工中的应用、超临界萃取设备的操作要点、人工智能在工艺参数优化中的应用等内容,通过企业技术人员讲座、行业案例视频等形式,拓宽学生的技术视野。

(二)创新教学方法,推动“理实一体化”教学

创新教学方法需推动“理实一体化”教学,案例教学与现场教学结合要选取化工企业的典型案例,在课堂分析案例背后的工艺原理与设备问题,同时组织学生到校企合作企业参观实习,现场观察精馏塔、反应釜的运行状态,由企业工程师讲解实际生产中的操作规范与设备维护技巧,让抽象知识具象化;仿真教学与实操训练衔接需引入化工过程仿真软件,学生在虚拟环境中模拟相关操作,熟悉工艺参数的调节逻辑,仿真训练合格后,在实训基地进行小型工业化设备实操,对比仿真与实操的差异,加深对知识的理解;项目驱动与团队协作融合要设置“工艺改进小组”,以团队为单位完成真实课题,如针对实训中“乙醇 — 水精馏实验”收率偏低的问题,学生团队需分析原因,提出更换塔板类型或调整回流比的方案,并通过实验验证,培养问题解决能力与团队协作精神 [2]。

(三)强化实践体系,构建“多层次、递进式”实训平台

强化实践体系需构建“多层次、递进式”实训平台,基础技能层依托校内实验室开展单元操作训练,掌握基本仪器的使用方法与数据处理技能,为综合实践奠定基础;综合应用层在实训基地设置“小型生产车间”,配备连续反应装置、多功能分离设备等,学生分组完成“从原料到产品”的全流程生产,提升综合操作能力;岗位实战层与化工企业共建“校外实践教学基地”,安排学生顶岗实习,参与企业的工艺巡检、设备维护、参数调整等工作,如在化肥厂实习的学生需监测合成氨反应塔的温度、压力变化,协助工程师处理“催化剂活性下降”等问题,在真实岗位中积累经验。

(四)改革考核方式,实施“过程化、能力导向”评价

改革考核方式需实施“过程化、能力导向”评价,建立“三维度考核体系”,过程性考核包括课堂案例分析、仿真操作、团队项目表现;实践技能考核通过实操考试、设备故障诊断等环节评估;理论考核侧重应用题,如根据生产要求设计简单工艺流程、计算设备参数等,这种考核方式更能反映学生的实际能力,避免“高分低能”现象。

结语

应用型人才塑造模式下“化工工艺及设备”课程的改革举措,必须冲破传统教学理论的囚笼,把工程实践当作导向重构课程体系,借助内容模块化、教学理实结合、实践分层推进、考核侧重能力的改革办法,造就学生工艺设计才干、设备运作技能与问题攻克素养,推动“在校学习跟岗位需求”的无缝契合,需不间断跟踪化工行业技术的发展形势,及时变动课程内容与实践项目比例,增强校企协同的深度及覆盖面,为化工行当造就更多高水准应用型技术人才。

参考文献:

[1] 陈华仕 . 基于应用型人才培养的高校有机化学教学改革研究 [J]. 化工设计通讯 ,2021,47(12):125-126.

[2] 卢卓 , 马鹏常 . 专创融合教学模式的建构逻辑与实施体系 [J]. 职业教育研究 ,2022(02):84-88.

作者简介:李娜娜(1992.08-)女,汉,河南省濮阳市,博士研究生,副教授化学工程与技术