新工科背景下化學(xué)工程與工藝專業(yè)建設(shè)的探索與實(shí)踐

新工科背景下化學(xué)工程與工藝專業(yè)建設(shè)的探索與實(shí)踐摘要:為適應(yīng)“新工科”發(fā)展需求，分析化學(xué)課程的內(nèi)容和形式需要一定程度的改革。本文針對(duì)新工科背景下化學(xué)工程與工藝專業(yè)建設(shè)的探索與實(shí)踐進(jìn)行了分析，提出新工科背景下分析化學(xué)課程的改革方案，從而為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才提供輔助。關(guān)鍵詞：新工科；化學(xué)工程與工藝專業(yè)；建設(shè)引言化學(xué)工程與工藝專業(yè)建設(shè)是化工專業(yè)學(xué)生在具備了必要的有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)之后，必修的專業(yè)主干課。該課程是學(xué)生將來從事材料研發(fā)和生產(chǎn)必備的理論基礎(chǔ)，在專業(yè)課程體系中起著關(guān)鍵性作用。然而，由于該課程知識(shí)點(diǎn)繁瑣，涉及概念、原理抽象，學(xué)生普遍反映難以理解，學(xué)習(xí)效果不佳，而且，在新工科背景下，傳統(tǒng)的理工科已不足以應(yīng)對(duì)社會(huì)發(fā)展，需要重構(gòu)一些核心知識(shí)，重新整合課程體系，以實(shí)現(xiàn)更新的教育理念、更好的教學(xué)模式、更高的教育質(zhì)量，滿足大學(xué)畢業(yè)生創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)的需求，使畢業(yè)生能支撐新興產(chǎn)業(yè)，甚至創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)新領(lǐng)域。按照新工科的要求，本文根據(jù)化學(xué)工程與工藝專業(yè)建設(shè)等工科專業(yè)的特點(diǎn)，結(jié)合以往教學(xué)授課經(jīng)驗(yàn)，以期提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出滿足新工科建設(shè)要求的專業(yè)人才。1研討性教學(xué)，變被動(dòng)學(xué)為主動(dòng)學(xué)傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師講，學(xué)生聽，學(xué)生一開始還能精神飽滿，漸感枯燥后可能會(huì)跟不上教師思路，于是思想和精神開小差，導(dǎo)致課堂教學(xué)效果差。為了更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，我們教學(xué)團(tuán)隊(duì)在傳統(tǒng)教學(xué)模式中融入研討式教學(xué)方法。每次課上根據(jù)當(dāng)次授課內(nèi)容為學(xué)生布置課下討論問題，于下次課上進(jìn)行研討，可采取主動(dòng)發(fā)言或隨機(jī)抽查的方式來進(jìn)行，以便學(xué)生對(duì)授課內(nèi)容有更好的理解。另外還可根據(jù)授課內(nèi)容安排一到二次學(xué)生的報(bào)告機(jī)會(huì)，鼓勵(lì)并指導(dǎo)學(xué)生課下查閱文獻(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)的自學(xué)能力。有效的師生互動(dòng)有助于提高學(xué)生在化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)習(xí)過程中對(duì)知識(shí)的理解與掌握，形成正確的化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)習(xí)方法和思維模式。教師在研討式互動(dòng)過程中完成了“教”的任務(wù)，同時(shí)也和學(xué)生一起延伸“學(xué)”的活動(dòng)。討論過程方便教師及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)上存在的問題，不斷地對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行必要恰當(dāng)?shù)母隆鹘y(tǒng)的課堂線下教學(xué)教師和學(xué)生可以問答互動(dòng)，討論研究。即使疫情期間的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，教師與學(xué)生也可以通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)如雨課堂中的彈幕互動(dòng)、騰訊會(huì)議教學(xué)模式中的小窗口對(duì)話來進(jìn)行高效高質(zhì)的師生活動(dòng)。2結(jié)合實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生科研實(shí)踐能力新工科背景下，需要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，可通過推行“本科生導(dǎo)師”制，為學(xué)生創(chuàng)造科研工作機(jī)會(huì)。教師可根據(jù)自己的研究方向給學(xué)生提出研究導(dǎo)向，指導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料，制定實(shí)驗(yàn)方案，并開展實(shí)驗(yàn)、測(cè)試以及數(shù)據(jù)分析和整理。這些過程不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力，為以后的科研活動(dòng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。比如，高分子材料因?yàn)樗哂械木忈尅⒖蒯尯桶邢蜃饔枚鴱V泛作為藥物基因載體應(yīng)用，不僅可以提高藥物療效，還能提高藥物的安全性、合理性和精密性。其中，對(duì)藥物起到保護(hù)和運(yùn)輸功能的載體就是通過兩親嵌段共聚物組裝而形成的具有疏水性的核和親水性的殼結(jié)構(gòu)的膠束。嵌段共聚物聚乳酸聚丙烯酸是通過陰離子開環(huán)聚合和RAFT聚合相結(jié)合的方法合成的。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中反復(fù)熟練課堂學(xué)習(xí)的陰離子開環(huán)聚合原理知識(shí)，真正做到活學(xué)活用。而且，應(yīng)用到的RAFT聚合是可控自由基聚合技術(shù)中的一種，讓學(xué)生在實(shí)際操作中體會(huì)“引入自由基控制劑，實(shí)現(xiàn)快引發(fā)、慢增長(zhǎng)、無鏈轉(zhuǎn)移和無鏈終止的活性自由基聚合技術(shù)”，不僅使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)領(lǐng)悟深刻，還能培養(yǎng)學(xué)生的開拓鉆研精神。此外，教師還可以鼓勵(lì)和指導(dǎo)學(xué)生參加挑戰(zhàn)杯等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，提升學(xué)生的科研素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)合作精神，開闊視野，拓寬未來發(fā)展平臺(tái)。用科研和科創(chuàng)活動(dòng)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，有利于學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際，并且將理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，有效避免了課堂灌輸?shù)目菰锓ξ?，寓教于研，更好地發(fā)揮科學(xué)育人的目的。3豐富課堂教學(xué)內(nèi)容課堂教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生的主戰(zhàn)場(chǎng)，其中應(yīng)引入與教材內(nèi)容和教學(xué)過程相關(guān)的前沿性科學(xué)研究和各行業(yè)中的應(yīng)用實(shí)踐。教師要時(shí)刻關(guān)注并了解分析化學(xué)學(xué)科的前沿學(xué)術(shù)領(lǐng)域及發(fā)展動(dòng)態(tài)與趨勢(shì)，在教學(xué)過程中補(bǔ)充傳授學(xué)科發(fā)展的最新知識(shí)，旁征博引，使學(xué)生獲得更厚實(shí)的知識(shí)，提升開放性的想象力與創(chuàng)造性思維的空間，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在講解完畢每部分理論知識(shí)后，結(jié)合各行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程，著重介紹理論知識(shí)在相關(guān)行業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用。如針對(duì)化學(xué)工程與工藝專業(yè)建設(shè)專業(yè)與電力行業(yè)關(guān)系緊密的特點(diǎn)，在學(xué)習(xí)分析化學(xué)課程過程中將專業(yè)學(xué)生穿插安排到本地?zé)犭姀S化學(xué)車間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)參觀的實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生了解水質(zhì)不良對(duì)鍋爐乃至正常發(fā)電的影響和危害。通過電廠專業(yè)工程師對(duì)鍋爐補(bǔ)給水的離子交換處理以及水質(zhì)指標(biāo)的檢測(cè)過程的現(xiàn)場(chǎng)講解，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到合格的水質(zhì)對(duì)鍋爐安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)完成后，銜接常規(guī)水質(zhì)檢測(cè)的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括水質(zhì)酸堿度、硬度等滴定分析的操作。通過這種“理論講授-現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)-實(shí)驗(yàn)操作”的混合教學(xué)過程，讓學(xué)生更深刻地體會(huì)學(xué)好分析化學(xué)理論知識(shí)的重要性，達(dá)到學(xué)有所用、學(xué)以致用、學(xué)用結(jié)合的目標(biāo)。4加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育新工科建設(shè)提出要強(qiáng)化工程人才的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)，完善工科人才“創(chuàng)意-創(chuàng)新-創(chuàng)業(yè)”教育體系，提升工科學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。這就需要不斷完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系，通過創(chuàng)新實(shí)踐教育和科研立項(xiàng)等形式，積極鼓勵(lì)、指導(dǎo)和培訓(xùn)學(xué)生參與相關(guān)專業(yè)類競(jìng)賽和教師的科研項(xiàng)目。一方面促使專業(yè)課教師積極申請(qǐng)各類教育教學(xué)和科研項(xiàng)目，不斷提高自己的教學(xué)和科研水平；另一方面學(xué)生通過參與各類項(xiàng)目，以賽促創(chuàng)，強(qiáng)化對(duì)學(xué)科的認(rèn)識(shí)和理解，鍛煉動(dòng)手能力，提高學(xué)生的科研能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新能力和工程意識(shí)，為適應(yīng)新工科建設(shè)培養(yǎng)所需要的人才。如在化學(xué)工程與工藝專業(yè)建設(shè)過程中，教師挑選實(shí)驗(yàn)操作扎實(shí)且具有濃厚科研興趣的學(xué)生，指導(dǎo)他們參與到教師主持的科研項(xiàng)目中。利用課余時(shí)間引導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐課堂上學(xué)到的理論知識(shí)，并將獲得的實(shí)驗(yàn)成果轉(zhuǎn)化成文字性的總結(jié)報(bào)告，作為進(jìn)一步申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、學(xué)術(shù)論文發(fā)表和專利申請(qǐng)的基礎(chǔ)。同時(shí)，積極鼓勵(lì)并指導(dǎo)學(xué)生參加校級(jí)、省市級(jí)等各級(jí)各類科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，如“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”等。學(xué)生從比賽獲獎(jiǎng)的過程中不僅能夠體會(huì)到知識(shí)帶來的成就感，也將極大地增加學(xué)生將課堂理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際科技創(chuàng)新方面的信心，進(jìn)而提高學(xué)生對(duì)分析化學(xué)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。結(jié)束