劉簫音，王凱，任立新，王曉鶴，張曼

摘 要：在發(fā)展“新工科”的教育背景下，本文以地方本科院校的化學(xué)工程與工藝專業(yè)課程為教學(xué)改革對象，探討如何將競賽元素引入教學(xué)，開發(fā)出新的“賽教融合”教學(xué)模式，并構(gòu)建相匹配的培養(yǎng)體系和制度，以此培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的應(yīng)用型化工人才。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革;賽教融合;化學(xué)工程與工藝

中圖分類號：G64? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 文章編號：1673-260X（2022）05-0063-05

2017年以來，教育部積極推進(jìn)“新工科”建設(shè)，但在新經(jīng)濟(jì)環(huán)境的當(dāng)下，化工企業(yè)發(fā)展迅速，導(dǎo)致傳統(tǒng)化工專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)方向與企業(yè)實(shí)際的人才需求出現(xiàn)了一定的偏差，尤其體現(xiàn)在實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力短缺上。因此，傳統(tǒng)化工專業(yè)迫切需要提出面向“新工科”的人才培養(yǎng)模式，并探索相應(yīng)的教學(xué)改革方式[1]。

時(shí)至今日，化工行業(yè)的實(shí)踐發(fā)展已快于理論的更新?lián)Q代，為了推進(jìn)新化工專業(yè)的建設(shè)，必須將實(shí)踐教學(xué)放在重要的位置，不斷完善，與時(shí)俱進(jìn)?；W(xué)科本身就是一門應(yīng)用大量原理與規(guī)律來解決生產(chǎn)實(shí)際問題的學(xué)科。而化工實(shí)踐教學(xué)可以讓學(xué)生形成完整的知識體系，樹立行業(yè)大局觀，增強(qiáng)專業(yè)綜合素質(zhì)。另外，化學(xué)工業(yè)涉及生產(chǎn)的整個(gè)環(huán)節(jié)，通過實(shí)踐教學(xué)可以讓學(xué)生正確認(rèn)識事物之間的聯(lián)系性、動態(tài)性和整體性[2]。感受由簡單到復(fù)雜、由單元到整體的系統(tǒng)觀念，提升學(xué)生宏觀駕馭產(chǎn)線，解決實(shí)際工程問題的能力。綜上所述，對傳統(tǒng)化工專業(yè)的教學(xué)模式應(yīng)不斷地進(jìn)行改革與探索，可以嘗試通過賽教融合，以賽促教，以賽促學(xué)，培養(yǎng)人才[3]。本文將以化學(xué)工程與工藝專業(yè)為例，探索“賽教融合”的新型教學(xué)改革模式，使化學(xué)工程與工藝專業(yè)課程理論體系和實(shí)踐教學(xué)結(jié)合更加密切，并著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提升解決實(shí)際問題的能力。

1 化學(xué)工程與工藝課程改革的背景

在高質(zhì)量人才需求背景下，化工專業(yè)不但要基于理論培養(yǎng)創(chuàng)新人才，而且要用理論指導(dǎo)實(shí)踐，更為重要的是能將其有意識的結(jié)合、融會貫通，最終達(dá)到基于掌握的理論知識來不斷指導(dǎo)創(chuàng)新技術(shù)的高度[2]。目前化學(xué)工程與工藝的課程分為理論和實(shí)踐兩部分，但往往有“重理論輕實(shí)踐、重知識輕能力”的傾向。在理論課程教學(xué)方法上仍以課堂講授為主，理論內(nèi)容繁多且各個(gè)章節(jié)相對獨(dú)立、聯(lián)系性較小;實(shí)踐課程部分則多以經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，創(chuàng)新內(nèi)容涉及較少。由此導(dǎo)致理論與實(shí)踐分割明顯，學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力薄弱。表現(xiàn)為：學(xué)生的實(shí)踐課往往只是按照實(shí)驗(yàn)課本上的既定步驟去驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的基本原理或已有定律，實(shí)驗(yàn)教材中已明確說明了實(shí)驗(yàn)所需的儀器裝置、原料用量及操作的流程，有些甚至將實(shí)驗(yàn)結(jié)論和數(shù)據(jù)都一一列出。經(jīng)調(diào)查顯示，如此按部就班地進(jìn)行已知的實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生只動手、不動腦[4]，其實(shí)踐能力往往只得到初步的基礎(chǔ)鍛煉，遠(yuǎn)沒有達(dá)到獨(dú)立分析、解決與創(chuàng)新的目的。

為使高等院校培養(yǎng)的化工類學(xué)生與企業(yè)的實(shí)際需求實(shí)現(xiàn)無縫對接，就必須在新時(shí)代教育方針的指導(dǎo)下構(gòu)建化工類專業(yè)新型實(shí)踐教學(xué)體系[5]。通過“以賽促教、以賽促學(xué)、賽教融合”的教學(xué)改革模式，將競賽元素貫穿到教學(xué)過程中，可以使學(xué)生將理論與實(shí)踐多視角、多層次、多方式、多渠道的進(jìn)行有機(jī)融合。因此教師在課上教學(xué)中不但要應(yīng)對教材的內(nèi)容，還應(yīng)在其中融合一些競賽或真實(shí)的工程案例，在課下鼓勵(lì)并指導(dǎo)學(xué)生參加適合的競賽。競賽元素的引入不僅可以提升學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知，更鍛煉了其解決實(shí)際生產(chǎn)問題的能力，從而達(dá)到培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的應(yīng)用型化工人才的目的。

2 “以賽促教、以賽促學(xué)、賽教融合”的化學(xué)工程與工藝課程改革

2.1 “賽教融合”的新型教學(xué)模式

“賽教融合”的新型教學(xué)模式應(yīng)緊緊圍繞化工專業(yè)的培養(yǎng)方案來展開，既符合專業(yè)要求，又體現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化。可按如下步驟進(jìn)行：1.選擇競賽。指導(dǎo)教師可根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及學(xué)生個(gè)人情況來自行設(shè)置競賽或選擇相應(yīng)的競賽參加，將其涉及的知識點(diǎn)經(jīng)過精心的課程設(shè)計(jì)有目的融入課堂教學(xué)，讓學(xué)生課上多學(xué)、課下勤練，使其掌握較扎實(shí)的競賽理論與實(shí)踐基礎(chǔ);2.自由組隊(duì)。指導(dǎo)教師在課下按照競賽要求組織學(xué)生之間進(jìn)行自由組隊(duì)。團(tuán)隊(duì)成員可以根據(jù)個(gè)人優(yōu)勢及喜好來確定比賽的“角色擔(dān)當(dāng)”，在組內(nèi)明確分工;3.制定方案。各小組應(yīng)獨(dú)立查閱自選競賽題目的相應(yīng)文獻(xiàn)資料，并且制定屬于本小組的具有創(chuàng)新性的實(shí)施方案;4.專家點(diǎn)評。由指導(dǎo)教師和相關(guān)專家對參賽小組的實(shí)施方案進(jìn)行指導(dǎo)，各團(tuán)隊(duì)根據(jù)反饋意見進(jìn)行反思，獨(dú)立改進(jìn)實(shí)施方案;5.進(jìn)行考評。設(shè)立合理的考評方案，對指導(dǎo)后的小組參賽作品進(jìn)行多角度的評價(jià)打分，選出其中優(yōu)秀的作品，對獲獎學(xué)生頒發(fā)榮譽(yù)證書，并且根據(jù)競賽的規(guī)模大小來計(jì)入本學(xué)期的學(xué)業(yè)學(xué)分，與學(xué)生的年度評獎評優(yōu)相關(guān)聯(lián)。此方法既充分將學(xué)生所學(xué)理論與實(shí)踐聯(lián)系起來，又鍛煉了個(gè)人專業(yè)素養(yǎng)與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，有利于學(xué)生的未來發(fā)展。

2.2 以賽促改——改革教學(xué)大綱

教學(xué)大綱的設(shè)置在高等素質(zhì)教育與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中起著至關(guān)重要的作用。以舉辦化學(xué)工程與工藝大賽為契機(jī)，組建相關(guān)教師及本專業(yè)企、事業(yè)單位的專家團(tuán)隊(duì)，結(jié)合目前社會的實(shí)際用人需求共同探討、修訂化學(xué)工程與工藝專業(yè)的課程教學(xué)大綱。在課程設(shè)計(jì)中除重點(diǎn)關(guān)注化學(xué)及化工傳統(tǒng)課程之外，還應(yīng)樹立長遠(yuǎn)的行業(yè)大局觀，要聯(lián)系當(dāng)今化學(xué)工程與工藝學(xué)科的前沿設(shè)備、工藝等技術(shù)熱點(diǎn)，注重其在新興產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。

另外，針對以往“只動手、不動腦”的弊端，實(shí)踐教學(xué)也要配套進(jìn)行整改。教師要多角度提升對教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識，打破傳統(tǒng)局限，將競賽融入教學(xué)。選取具有代表性的競賽或工程實(shí)操案例，作為實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，并在其中適當(dāng)融入時(shí)下主流的化學(xué)工藝技術(shù)元素，作為競賽的素材。實(shí)踐課程可以施行創(chuàng)新型的考核方式，即在實(shí)驗(yàn)結(jié)果大致正確的前提下不過分強(qiáng)調(diào)于實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟，關(guān)注實(shí)驗(yàn)效果的達(dá)成，可以由學(xué)生采取多種方式去設(shè)計(jì)、解決問題。考核最終分為兩個(gè)模塊：中期和期末。中期考核主要以個(gè)人報(bào)告的方式呈現(xiàn)，要求學(xué)生對其化工設(shè)計(jì)方向及預(yù)計(jì)成果做簡單的匯報(bào)。而期末考核時(shí)要提交小組案例作品與短篇論文，考核材料中應(yīng)如實(shí)標(biāo)注每個(gè)學(xué)生在整個(gè)實(shí)踐過程中所作的真實(shí)工作。根據(jù)中期和期末考核的完成情況，合理給出學(xué)生的綜合成績[6]。此實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容應(yīng)是學(xué)生日后參與各類競賽的基礎(chǔ)，競賽可以在此基礎(chǔ)上適當(dāng)提高，給學(xué)生留有能力提升的空間。D29D2B94-AE6C-4A5D-B46D-560E633E5A64

2.3 以賽促學(xué)——提升學(xué)習(xí)興趣

競賽的參與不再讓學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣拘泥于課本，而是更進(jìn)一步的在實(shí)踐應(yīng)用中得到升華。化學(xué)工程與工藝是多門學(xué)科相互交叉的專業(yè)，理論內(nèi)容多、實(shí)踐要求高，而當(dāng)下傳統(tǒng)化工技術(shù)、設(shè)備都在不斷革新，與之相關(guān)的新興產(chǎn)業(yè)也在蓬勃發(fā)展。為適應(yīng)社會需求，化工課程的內(nèi)容應(yīng)不斷調(diào)整，教師也要不斷運(yùn)用新的教學(xué)手段，可采取虛擬仿真軟件、線上視頻課程等平臺，多方式的向?qū)W生展示生動的競賽案例。先將經(jīng)典的競賽題或具有實(shí)際意義的工程案例進(jìn)行講解，所選案例應(yīng)具有代表性，涵蓋化工行業(yè)多個(gè)不同的方向，特別要注重與實(shí)際生產(chǎn)生活的聯(lián)系，以此提升學(xué)生的興趣，再結(jié)合學(xué)生實(shí)際參與的相關(guān)競賽可以實(shí)現(xiàn)理論知識與實(shí)踐的有效融合。

2.4 以賽促教——理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合

競賽體現(xiàn)的是學(xué)生所具有的專業(yè)綜合素質(zhì)，參賽學(xué)生應(yīng)掌握扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識。從近五屆全國大學(xué)生類大賽來看，題目類型主要包括：化學(xué)、生物、數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)等。其中涉及到化工學(xué)科的競賽內(nèi)容涵蓋了大部分化工類課程。本文對近年赤峰學(xué)院全國大學(xué)生化工類課外學(xué)術(shù)科技作品的題目進(jìn)行了匯總（表1），從表中可以看出，參賽作品除基本涵蓋化學(xué)工程與工藝中所授的全部課程外，還包括了課本外的探針技術(shù)、化學(xué)信號處理、產(chǎn)品工藝改良等新的內(nèi)容。這就要求相關(guān)教師授課時(shí)，不但要講授化工課程的基本原理，還要注重融入與其科目相關(guān)的真實(shí)實(shí)用案例，使知識與實(shí)例形成一個(gè)有效的整體?？梢允褂脤I(yè)的競賽題與工程案例，將相關(guān)的知識點(diǎn)逐一分析講解，以促進(jìn)理論和實(shí)踐相互融合，目的在于提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力。有條件的學(xué)校還可以帶領(lǐng)學(xué)生到具體的應(yīng)用場所，以實(shí)物驗(yàn)證的方式，讓學(xué)生真實(shí)具體地感受到實(shí)踐過程。此方法將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合在一起，學(xué)生不僅更好地理解了理論知識，而且有效地提升了學(xué)生對化學(xué)工程與工藝課程的實(shí)際應(yīng)用認(rèn)知。

2.5 “賽教融合”培育基礎(chǔ)及已有成果

赤峰學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)已在校內(nèi)逐步建立了化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、化工仿真實(shí)驗(yàn)室等實(shí)踐場所，并聯(lián)系開發(fā)了多處工廠等作為校外實(shí)習(xí)實(shí)踐基地，為我校培養(yǎng)兼?zhèn)淅碚摵蛯?shí)踐能力的化工應(yīng)用型人才打下了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，近五年來，項(xiàng)目教師團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)的學(xué)生也取得了豐碩的競賽成果（表2），這些都為“賽教融合”的教學(xué)改革積累了豐富的競賽指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)。

3 構(gòu)建“賽教融合”的培養(yǎng)體系和制度

3.1 構(gòu)建教—賽—研三位一體創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系

根據(jù)赤峰學(xué)院現(xiàn)有教學(xué)條件，結(jié)合化學(xué)工程與工藝課程的教學(xué)內(nèi)容，建議構(gòu)建教—賽—研三位一體的培養(yǎng)體系（圖1）。從課堂的理論體系學(xué)習(xí)到課外的實(shí)踐能力培養(yǎng)，最后將知識在科研平臺進(jìn)行整合、應(yīng)用。此模式使競賽由始至終的貫穿了培養(yǎng)新型化工人才的教學(xué)過程，豐富了理論與實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容和形式，為學(xué)生打下扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)。

隨著競賽元素引入教學(xué)的深入展開，教師引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的能力也得到了提升，通過不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與進(jìn)行教學(xué)反思，更好的讓理論知識與實(shí)踐知識在課程講授中相互契合，提高了教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)大量的競賽元素也為教師積累了豐富的科研素材，提供了更廣闊的科研視角。

學(xué)生經(jīng)過理論課與多次教師設(shè)置的課程小競賽的鍛煉，逐漸將理論與實(shí)踐知識進(jìn)行整合，夯實(shí)基礎(chǔ)后，再參加化工設(shè)計(jì)大賽、化工實(shí)驗(yàn)大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目等一系列綜合競賽進(jìn)行鞏固，可以有效的提高學(xué)生的綜合素質(zhì)能力。同時(shí)，利用已有科研資源，適當(dāng)吸收部分優(yōu)秀的同學(xué)加入教師的科研項(xiàng)目[7]，聚焦時(shí)下的科研熱點(diǎn)，通過校企合作、參加學(xué)術(shù)講座、項(xiàng)目交流、外出培訓(xùn)等多種方式，進(jìn)一步建立起科研興趣，便于今后學(xué)生的就業(yè)與考研深造。

3.2 組建雙師型教師團(tuán)隊(duì)，健全相應(yīng)機(jī)制

“賽教融合”的教學(xué)模式需更多具備全面深層的理論知識和有較高的創(chuàng)新和實(shí)踐能力的雙師型教師參與。赤峰學(xué)院化工專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)目前以高學(xué)歷青年教師為主，除此之外還有一些曾在一線化工企業(yè)工作多年或與相關(guān)企業(yè)聯(lián)系密切的雙師型教師。教師團(tuán)隊(duì)實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，具備糾正常規(guī)錯(cuò)誤與解決突發(fā)問題的能力，這就為“以賽促學(xué)，以賽促教、賽教融合”教學(xué)方式的開展打下了較好的基礎(chǔ)。

新的教學(xué)模式需要配套新的相關(guān)機(jī)制，如教師對競賽的設(shè)計(jì)、指導(dǎo)、評審等環(huán)節(jié)的參與程度及工作量的界定、教師指導(dǎo)學(xué)生參賽獲獎給予的表揚(yáng)與獎勵(lì)、教師輔導(dǎo)學(xué)生競賽獲獎在職稱評定中的分?jǐn)?shù)占比等。合理完善的機(jī)制可以保障指導(dǎo)教師的參與熱情，并隨著競賽引入教學(xué)不斷提升自身科研實(shí)力，借此既可以進(jìn)一步提高教學(xué)團(tuán)隊(duì)中雙師型教師的比例，也更好地實(shí)施了“賽教融合”。

3.3 成立校內(nèi)實(shí)踐基地，夯實(shí)學(xué)生功底

成立校內(nèi)化工實(shí)踐基地是“賽教融合”高效順利開展的有力保障，校內(nèi)化工實(shí)踐基地作為學(xué)生專業(yè)實(shí)習(xí)與參加競賽的科研平臺，在學(xué)生的能力培養(yǎng)過程中發(fā)揮著不可或缺的重要作用。依托校內(nèi)化工實(shí)踐基地，教師可在課外根據(jù)學(xué)生的能力來設(shè)置多個(gè)難度不同的課程小競賽，課程小競賽應(yīng)涉及知識面較廣，可以綜合考量學(xué)生一段時(shí)間的學(xué)習(xí)成果。讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣與能力選擇競賽題目，經(jīng)過多次不同的課程小競賽的鍛煉，提升了學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力[8]。這也為日后學(xué)生參加校級、自治區(qū)乃至國家級競賽積累了豐富的理論與實(shí)踐競賽經(jīng)驗(yàn)。另外，要積極嘗試聯(lián)系不同的校外化工實(shí)踐實(shí)習(xí)基地，努力克服路程和生活環(huán)境的困難，確保為學(xué)生開展多種多樣的實(shí)踐教學(xué)。

3.4 建立專業(yè)競賽題庫，提升專業(yè)軟實(shí)力

要想真正落實(shí)“以賽促學(xué)”來培養(yǎng)化工應(yīng)用型人才，軟件條件不能落后。應(yīng)通過互聯(lián)網(wǎng)、文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫等多種方式搜集國內(nèi)外化工相關(guān)競賽的比賽題目與工程案例。按難易程度、知識點(diǎn)等對其進(jìn)行科學(xué)的分類，整理好后建成本?；I(yè)的競賽題庫，并作為重要的教學(xué)資源來存檔。競賽題庫的內(nèi)容應(yīng)不定期更新，以便及時(shí)、準(zhǔn)確、有效的應(yīng)用到實(shí)際的教學(xué)中。競賽題庫的建立既可以為學(xué)生教學(xué)提供具有實(shí)際意義的示例，又可以作為教師課下布置課程小競賽的題目參考。讓學(xué)生在課上多看，課下多練，通過競賽元素接觸國內(nèi)外時(shí)下主流的先進(jìn)化工技術(shù)、設(shè)計(jì)與設(shè)備，開闊眼界的同時(shí)也鍛煉了能力。D29D2B94-AE6C-4A5D-B46D-560E633E5A64

3.5 關(guān)聯(lián)競賽與就業(yè)，對口培養(yǎng)人才

“新工科”建設(shè)的目的是培養(yǎng)新型人才，更好服務(wù)于社會。因此，化工專業(yè)畢業(yè)生面臨的就業(yè)問題不容忽視?？梢越⒏傎惻c就業(yè)之間的關(guān)聯(lián)。一方面，充分考慮學(xué)生個(gè)人意愿。學(xué)生有不同的專業(yè)情況、興趣方向及就業(yè)需求，指導(dǎo)教師應(yīng)在學(xué)生能力范圍內(nèi)合理推薦適合學(xué)生的競賽類型，讓學(xué)生根據(jù)個(gè)人情況自愿選擇參加何種競賽。同時(shí)，指導(dǎo)教師應(yīng)對學(xué)生的參賽題目給出指導(dǎo)性建議，可根據(jù)往年化工專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)數(shù)據(jù)篩選出學(xué)生可能從事的對口就業(yè)方向，有針對性地去推薦可能對學(xué)生未來發(fā)展有所幫助的競賽題目，如A學(xué)生日后想在化肥廠就業(yè)，可選取與化肥廠相關(guān)的題目去參賽，以此讓學(xué)生保持較高的參與熱情，熟練掌握相關(guān)知識。另一方面，充分考慮企業(yè)的需求。指導(dǎo)教師應(yīng)定期通過瀏覽互聯(lián)網(wǎng)、新聞、公眾號、查閱專業(yè)文獻(xiàn)庫等多種方式去關(guān)注當(dāng)下國內(nèi)外化工企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及用人需求，有條件的可以去周邊化工企業(yè)進(jìn)行實(shí)地考察調(diào)研，總結(jié)各類化工企業(yè)，尤其是地區(qū)周邊化工企業(yè)的實(shí)際用人條件，有意識的在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生所需的各種能力，并讓學(xué)生參加競賽時(shí)選擇與周邊用人單位使用的工藝技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備等相契合的題目，以此促進(jìn)就業(yè)，對口培養(yǎng)符合當(dāng)?shù)匦枨?，能真正學(xué)以致用的新型化工人才。

4 結(jié)語

在“新工科”教育背景下，通過對化學(xué)工程與工藝專業(yè)課程進(jìn)行教學(xué)改革，將競賽元素有機(jī)融入理論教學(xué)、實(shí)踐創(chuàng)新和科研平臺等方面，探索了教—賽—研三位一體的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)新模式?！百惤倘诤稀钡慕虒W(xué)模式適合化學(xué)工程與工藝課程的改革，有利于培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的應(yīng)用型化工人才，可以為地方高校的教學(xué)改革提供有力的參考。

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