新工科背景下化工分离工程的教学改革

摘要 ：化工分离是一门复杂且技术性较强的学科，现阶段随着科技的不断发展，化工行业出现了许多新工艺、新技术。但是化工行业的新技术往往需要不断去改进和优化，这就要求化工专业方面的人才能够具备更高的专业技能去操作它。因此为了更好地让学生未来能够适应化工行业的发展需求，在化工分离实际教学过程中需要不断培养学生的创新思维、工程实践操作能力和可持续发展意识。基于此本文就新工科背景下化工分离工程教学存在的问题进行深入探讨，并针对有关问题提出几点改进策略，仅供参考。

关键词：新工科；化工分离；教学改革；问题；策略

新工科是为了主动应对经济挑战，从服务国家战略、满足产业需求和面向未来发展而提出的一项重大教育改革行动。化工分离作为化学工程学科的重要分支，一直以来都以新工科“应对变化、塑造未来”为建设宗旨。新工科鼓励学科交叉，学科交叉有助于打破传统教学思维激发创新灵感，因此在此背景下，各大高校怎样提高化工分离工程的教学质量，培养具有国际视野的复合型、应用型人才，是当下摆在化工教育面前的一道难题。

1 新工科背景下化工分离工程教学存在的问题

1.1教学内容陈旧

化工分离涉及多个科学领域，现如今随着科技的不断进步与工业的发展需求，化工行业各边缘学科新知识、新技术不断涌现出来，但是在化工分离课程教学中，教学内容未能紧跟时代发展。教材中一些教学案例依然是许多年前的实际工程案例，如蒸馏、吸收、萃取等方法，在教材中对于新技术（膜分离、分子蒸馏）的介绍非常少，虽然这些传统案例很有代表性，但是现已无法反映当前的行业发展需求和挑战。教学内容陈旧，学生就无法接触到最前沿的工业知识，这非常不利于学生创新思维的培养[1]。

1.2教学方式单一

化工分离是一门实践性很强的学科，新工科建设要求各大高校开展以学生为中心、以学习成果为目标的课程教学，进而培养具有创新能力和实践能力的高素质人才。但是目前化工分离工程教学仍然以传统课堂讲授方式为主，学生参与性非常低，在讲台上教师滔滔不绝的一顿输出，而忽视了理论实践的重要性。化工分离工程教学不仅要求学生具备扎实的理论知识，而且要求学生拥有丰富的实践操作能力，这种填鸭式的教学方式，学生实际操作的机会很少，因此对知识的理解和掌握只能停留在表面，非常不利于未来职业的发展。

1.3考核评价不合理

高校课程考核评价不仅关系到每个学生的切身利益，更是对优秀学生的一种鼓励和肯定。现阶段部分高校化工分离课程考核体系还沿用传统期末闭卷考试模式，这种考核方式往往注重对学生理论知识的考察，但是严重忽视了对学生的实践操作能力、创新思维和解决问题的能力考核。或许学生理论知识可能出色，但是实践操作能力不会太高，所以这种闭卷考试考核方式只能反映学生对于化工理论知识有较深的理解，能够准确记忆并运用相关知识点，但是对于学生在团队中的合作、沟通、实践情况无法作出反映。因此化工分离传统考核方式评价非常不合理，亟需做出改进与优化，才能更好地满足学科发展与人才培养需求[2]。

2 新工科背景下化工分离工程教学的改革策略

2.1优化教学内容

化工分离工程在某种程度上来说是一个不断变化的学科，现阶段化工行业发展迅速，一些新技术、新材料持续涌现，如新型的膜分离技术、高效的萃取剂不断被研发出来。为了跟上行业发展变化，学生必须学习新兴教学内容，新的教学理论知识可以让学生从新的角度思考如何改进分离操作，因此对于学生创新思维的培养有着十分积极的作用。而且新的教学内容能够让学生所学更贴合市场，能够增强学生在就业市场的竞争力，更好地满足市场对于人才的需求。因此为了全面推动化工分离教学工程发展进步，首先需要从教学源头上作出改变，如在教材中增加新兴分离技术内容，将最新的膜分离技术原理、特点、实际应用添加到课本当中，以此来扩宽学生的知识面，让学生能够了解到化工分离技术的最新发展动态与挑战[3]。

2.2创新教学方式

新工科建设的核心任务就是培养学生实践操作能力和创新能力，而化工分离课程主要是解决化工生产中混合物的分离问题，如工业废气中去除有害气体、分离氢气和二氧化碳等。在化工分离教学中，涉及很多抽象的概念，如传质系数、相平衡等。传统填鸭式的教学只是单纯地向学生灌输理论知识，缺乏互动实践，因此学生很难真正理解化工分离技术原理和操作要点。如化工分离课程在讲解气相传质这个概念时，涉及气-液传质，气体在吸收过程中，溶质分子从气相主体向液相表面扩散，这个过程比较微观，用肉眼是无法观看到整个变化过程，学生缺乏直观的感受，对于这种抽象概念无法进行深入理解。因此教师亟须改变这种教学方式，可以试着将课堂让给学生，让学生在课堂上进行充分发挥。就拿气相传质教学内容来说，教师在课堂上可以应用现代化虚拟仿真软件进行辅助教学，在课堂上一边讲解理论，一边模拟气相传质试验操作，并让学生参与其中，在仿真模拟试验中，学生可以模拟气相传质各工业生产过程，熟悉实验设备的安装操作、工艺流程以及参数调节等。学生在实践操作中通过设置不同的工况和问题，并采取相应的措施去解决，非常有助于培养学生解决问题和应对突发情况的能力，同时对于学生创新性思维和实践能力的提高都有着积极的推动作用。教学方式多样化，需要教师不断去创新实践，才能更好地激发学生对于化工知识的学习热情，同时多样化的教学方式可以为学生提供更多的挑战和拓展机会[4]。

2.3优化考核评价方式

传统的考核评价方式局限性非常大，不够全面，无法反映一个学生的综合能力。因此学院应该全面优化学生考核评价方式，从期末考试成绩、平时作业、实验操作、试验报告、课程设计等方面进行综合优化。多元化的考核方式最能反映一个学生的综合水平，因此应将平时成绩占比提高到60%（如平时作业、实验操作、试验报告、课程设计），期末考试成绩占比40%。平时作业、试验操作、试验报告最能反映一个学生的学习态度和实践能力，而且课程设计也能够反映一个学生分析和解决问题的能力、创新能力、思维逻辑和规划能力。多维度的考核评价方式，学生的整个学习过程可以得到全面重视，也在某种程度上提高了学生对于课程的参与性，对于学生思维创新、实践操作、解决问题能力的提升非常有帮助。

结语

新工科背景下，对化工分离工程教学提出了新的要求，因此在实际教学过程中，应该重视其存在的问题，结合新工科发展趋势制定切实可行的改革方案去解决，才能不断提高教学质量，培养出具有创新能力和实践能力的高素质化工人才。

参考文献：

[1] 夏新年，梁志武，王少飞，等. 新工科背景下化工分离工程的教学改革探索[J]. 化工高等教育，2023，40（1）：59-61，136.

[2] 邢波，杨郭，杜怀明，等. 新工科背景下分离工程课程建设的改革探索[J]. 当代化工研究，2022（8）：136-138.

[3] 吴学文，熊艳，王威燕。 新工科背景下制药工程创新人才培养模式改革 ——以"制药分离工程"课程教学模式改革为例[J]. 教育教学论坛，2021（24）：81-84.

[4] 马占华，杜跃展，李军，等. 新工科背景下高等分离工程教学改革与实践[J]. 大学化学，2020，35（10）：134-140.