化工专业工程教育认证背景下主干课程基本理论的重要性

2020-01-13 17:40程相龙郭晋菊宋成建张延兵陈英赞
化工时刊 2020年6期
关键词:化工理论工程

程相龙 郭晋菊 宋成建 张延兵 陈英赞

(河南城建学院 材料与化工学院,河南 平顶山,467000)

化学工程与工艺(化工)专业是较早被设置为本科专业的工学专业之一,工程特色显著,要求学生熟悉单元操作、化学反应、化工过程与设备的原理,并能结合实际情况进行工程设计。毕业生多在煤化工、石油、冶金、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理。河南城建学院在1983年建校之初结合平顶山煤炭资源丰富的地域特性设置了煤炭深加工与利用专业,课程涵盖了化工专业的主要课程,2002年设置化学工程与工艺本科专业,旨在培养高素质专业人才,尤其是能源化工方向和尼龙化工方向的人才。近来,根据学校对专业人才的培养要求,在培养目标定位的描述上做了修改,更加强调具有国际视野和复合型人才的培养,更加符合现代化工对人才的需求和高等学校工程教育专业认证的要求。本文结合化工专业高等学校工程教育专业认证的重要意义,讨论了化工专业主干课程的基本理论在工程教育专业认证中的重要性,以及如何将这些基本理论贯穿到教学实践和课程建设中,以期契合工程教育专业认证的毕业要求。

1 基本理论在工程教育专业认证中的重要性

工程教育专业认证是专业人才的国际通行证,是目前国际认可的工程教育质量保障制度,也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。工程教育专业认证的核心是确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求,是一种以培养目标和毕业出口要求为导向的合格性评价。在通用标准[1]中,13条毕业要求分别从不同层面对毕业生的能力进行了要求,其中前7条都涉及到基本理论,要求加强学生对基本理论的理解掌握。同时,多次提到“复杂工程问题”,并明确“必须运用深入的工程原理,经过分析才可能得到解决”是复杂问题的基本特征之一。如“能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题”、“能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题,以获得有效结论”、“能够设计针对复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素”、“能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论”。工程教育认证强调“以产出为导向”,但是这与注重基础理论学习并不矛盾,并非在认证时只看重结果,学生内在的知识素养是支持输出结果的力量源泉、根本所在、内在动力。如果没有扎实的理论基础,解决“复杂工程问题”是根本不可能的,这一理念就会变成空想、空谈、无源之水、无根之树。

2 基本理论在教学过程中的“多方位”讲授

我们教研室根据专业培养方案,详细制定了化工专业主干课程的教学大纲,明确了每门课程重要的基本理论、课程设置的知识要求、能力要求及达成的目标等。同时主干课程的任课教师需要根据课程基本理论的要求制定“课程执行大纲”,明确学生对某一个基本理论点的课程学习应达到的预期学习成果,并对具体的基本理论点提出教学的重点、难点,提出具体的教学方法等,保证课程教学实施的科学性、计划性和严肃性。主干课程任课教师必须全面把握课堂教学的深度、广度、重点、难点,根据学生特点,因材施教,重视信息反馈,并根据大多数人的实际情况及时改进教学方法。

任课教师必须具有宽广的知识面,丰富完善的专业知识理论体系,扎实的教学基本功,一定期限的化工企业现场工作背景,只有这样,教师本身针对某个基础理论知识点的理解才会既微观又宏观,既抽象又具体,具有一定的深度。犹如“悠悠乡间,潺潺溪流,必有汪洋之源”,这要求教师自身必须是一个“汪洋”,才能形成一条“溪流”。例如,伯努利方程可以从热力学第一定律角度去理解,也可从流体流场分布角度去理解;既可以应用到验证型设计中,也可应用到计算型设计中;既可以与常规管道设计结合,也可以与化工企业烟囱设计结合。再如,对电解理论的认识,多数经典教材及资料都是从电动势角度进行了解释[2,3]。但是结合学生已经学过的知识,还可以从微电压理论、极板理论及浓差电流理论等方面进行理解[4],学生更容易接受。

3 多渠道提升学生对基本理论的掌握

(1) 注重自身 “双师型”教师的培养。目前教研室主干课程教学团队中有7人具有化工企业工作背景(工作5年以上,具有现场经验),有8人具有控制室DCS和现场工艺操作培训经历(每人累计至少9个月)。强化“双师型”师资队伍培训,不定期派主干课程教师到本科院校进修,参加相关职业技能培训和顶岗实践,开展专业理论和专业技能研讨,让理论课教师成为专家,让实践指导教师及兼职教师学会教学方法,让教师成为真正意义上的“双师型”教师。

(2) 长期聘请合作企业专家、技术人员,担任学校的兼职老师,让他们从理论应用的角度对某一个理论进行讲解。近年来,我校化工专业一直聘请国内著名煤化工企业的工程师,如中国平煤神马集团66盐有限公司、帘子布有限公司及三基碳素公司等,参与课程讲授、人才培养方案修订,尽量切合工程教育认证的要求,实行三协同多主体的育人模式[5]。

(3) 长期聘请中原学者、千人计划等国内外行业专家、学者作为讲座教授,给化工专业学生讲解基本理论在科研和实验设计中的应用。

4 结论

工程教育专业认证的核心就是要确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求,注重毕业生对“复杂工程问题”的解决能力,强调学生对基础理论的透彻理解以及应用能力,要求授课教师自身具有较高的知识素养,在教学过程中对基础理论进行“多方位”讲授,促进学生对基础理论的深度理解和吸收。同时,通过外聘经验丰富的技术人员以及科研工作者等从基础理论应用角度进行讲授,多渠道提升学生对基本理论的掌握。

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