李江兵夏 明
(1石河子大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 新疆 石河子 832000)
(2新疆石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院 新疆 石河子 832000)
化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽是培養(yǎng)大學(xué)生工程實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),競(jìng)賽內(nèi)容涵蓋“化工原理、化工設(shè)計(jì)、化工過(guò)程模擬”等多門(mén)課程的基礎(chǔ)知識(shí),是一項(xiàng)以化工過(guò)程為主體,綜合環(huán)保、管理、經(jīng)濟(jì)、機(jī)械等專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合性設(shè)計(jì)競(jìng)賽[1]。對(duì)當(dāng)前本科生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作和工程實(shí)踐能力提出了更高要求。創(chuàng)新精神與工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)作為化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要任務(wù)[2],化工過(guò)程模擬實(shí)驗(yàn)室作為專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室中開(kāi)展工程實(shí)踐的主要場(chǎng)所,將專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽結(jié)合,在培養(yǎng)化工本科生工程實(shí)踐能力方面起著重要的作用[3]。
化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽涵蓋的基本理論和實(shí)踐知識(shí)涵蓋化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科的各個(gè)方面。這不僅要求學(xué)生具備堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ),還具備科學(xué)的創(chuàng)造性才能。化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽的題目實(shí)用性很強(qiáng),每屆的化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽都源自化學(xué)工業(yè)實(shí)際案例,并先后獲得三井、中石化、東華科技等眾多大行化工企業(yè)的贊助,證明化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽的作品具有較強(qiáng)實(shí)踐意義的作品。
大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽已經(jīng)不僅僅是一個(gè)比賽,更是一種在全國(guó)高校化工設(shè)計(jì)課程及理念的普及,將設(shè)計(jì)的思想注入每一位化工學(xué)子的心中,為化工行業(yè)的將來(lái)打下良好的基礎(chǔ),同時(shí)選拔出一批優(yōu)秀的人才繼續(xù)深造?;ぴO(shè)計(jì)競(jìng)賽考察的不僅是學(xué)生對(duì)課本知識(shí)的掌握和運(yùn)用知識(shí)的能力,更重要的是培養(yǎng)和考察學(xué)生的工程意識(shí),競(jìng)賽中需要每個(gè)成員充分發(fā)揮各自的主觀能動(dòng)性,集思廣益,發(fā)揮好“集體”與“個(gè)人”的能力。
大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽旨在多方面培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程技能,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,增強(qiáng)大學(xué)生的工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力,豐富校園科研與學(xué)術(shù)氛圍。化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽的比賽內(nèi)容覆蓋面寬,設(shè)計(jì)內(nèi)容復(fù)雜。參賽者首先要查閱大量文獻(xiàn)資料,通過(guò)對(duì)所選擇工藝的項(xiàng)目背景、區(qū)域經(jīng)濟(jì)分析、廠址選定、生產(chǎn)規(guī)模、工藝技術(shù)方案、投資估算與技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行分析,撰寫(xiě)可行性研究報(bào)告。在接下來(lái)的初步設(shè)計(jì)中,物料衡算、質(zhì)量衡算和工藝設(shè)備的設(shè)計(jì)校核
由于受到計(jì)算機(jī)發(fā)展的影響,化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽為學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)創(chuàng)造了良好的機(jī)會(huì),創(chuàng)新能力來(lái)自扎實(shí)的理論知識(shí)和良好的實(shí)踐能力的培養(yǎng),實(shí)驗(yàn)中心應(yīng)為學(xué)生提供良好的實(shí)踐平臺(tái),建立更符合區(qū)域人才培養(yǎng)的教學(xué)模式,從多方面培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
以學(xué)生為本的教學(xué)方式要貫穿大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)全過(guò)程[4],培養(yǎng)學(xué)生在良好的預(yù)習(xí)效果基礎(chǔ)上,借助化工過(guò)程模擬網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)以互動(dòng)提問(wèn)等放方式展開(kāi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。組織好學(xué)生開(kāi)展“大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽、化工管路拆裝實(shí)訓(xùn)、化工仿真實(shí)訓(xùn)”等實(shí)踐活動(dòng),逐漸完善工程實(shí)踐培養(yǎng)方案,努力創(chuàng)造條件,積極拓寬專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽項(xiàng)目、參賽對(duì)象及內(nèi)容,為參加區(qū)域及國(guó)家創(chuàng)辦的學(xué)科或?qū)I(yè)競(jìng)賽奠定基礎(chǔ)。
化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽促進(jìn)化工過(guò)程模擬課程及實(shí)驗(yàn)室必須在以下方面進(jìn)行改革:
(1)化工過(guò)程模擬實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施改革:同學(xué)可以自由選擇時(shí)間進(jìn)入化工過(guò)程模擬實(shí)驗(yàn)室,開(kāi)放時(shí)間可以安排在晚自習(xí)或者周末的時(shí)間,期間學(xué)生可以使用相應(yīng)的仿真、模擬、計(jì)算計(jì)、設(shè)計(jì)及優(yōu)化的軟硬件工具;
(2)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、管理舉措更加開(kāi)放,將化工過(guò)程模擬課程學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生本人,人學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人,體現(xiàn)個(gè)性化教育,借助化工過(guò)程模擬網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣和對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度選擇部分實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,利用智能監(jiān)控、計(jì)算機(jī)后臺(tái)記錄軟硬件,最大限度的將開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)的各項(xiàng)管理制度的實(shí)施落到實(shí)處。
化工過(guò)程模擬實(shí)驗(yàn)室除按培養(yǎng)方案完成正常教學(xué)工作外,在教學(xué)計(jì)劃外設(shè)置一定的開(kāi)放項(xiàng)目,例如EDR、HYSYS、PINCH、DYNAMICS模塊的實(shí)驗(yàn)教學(xué),面向的學(xué)生是對(duì)課程內(nèi)容掌握不夠、參加化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽或個(gè)人興趣等需要在教學(xué)計(jì)劃外進(jìn)一步進(jìn)行化工過(guò)程模擬實(shí)踐學(xué)習(xí)的學(xué)生。
跟蹤化工過(guò)程模擬軟件和計(jì)算機(jī)平臺(tái)的發(fā)展,緊密結(jié)合自身化工過(guò)程模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域需要,積極探索和建立適合化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽的模型庫(kù),針對(duì)歷年化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽的題目探索合適優(yōu)化算法,并將模型和算法應(yīng)用到仿真實(shí)訓(xùn)中去,借助仿真軟件,使化工過(guò)程模擬課程更加形象化,更貼近化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽;建立完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái),讓學(xué)生全天候都能自主學(xué)習(xí)和交流,提供良好的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放學(xué)習(xí)條件。
總之,化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽以培養(yǎng)大學(xué)生工程實(shí)踐能力為目標(biāo),給化工過(guò)程模擬課程和模擬仿真實(shí)驗(yàn)室管理提出的更高要求?;み^(guò)程模擬網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)給學(xué)生提供了一個(gè)自主學(xué)習(xí)的平臺(tái),化工過(guò)程模擬實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放給學(xué)生提供了理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)工程實(shí)踐能力的機(jī)會(huì)。大學(xué)生在教師指導(dǎo)下通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽作品,既發(fā)揮了學(xué)生的聰明才智,又培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用仿真模擬平臺(tái)的能力。由此可見(jiàn),化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽在深化化工過(guò)程模擬教學(xué)改革、充分發(fā)揮開(kāi)放式化工過(guò)程模擬實(shí)驗(yàn)室的工程教育功能、全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)方面具有巨大推動(dòng)作用。