新工科背景下化学工程与工艺专业建设的探索与实践

新工科背景下化学工程与工艺专业建设的探索与实践摘要:为适应“新工科”发展需求，分析化学课程的内容和形式需要一定程度的改革。本文针对新工科背景下化学工程与工艺专业建设的探索与实践进行了分析，提出新工科背景下分析化学课程的改革方案，从而为应用化学专业培养高素质应用型人才提供辅助。关键词：新工科；化学工程与工艺专业；建设引言化学工程与工艺专业建设是化工专业学生在具备了必要的有机化学、物理化学等基础知识之后，必修的专业主干课。该课程是学生将来从事材料研发和生产必备的理论基础，在专业课程体系中起着关键性作用。然而，由于该课程知识点繁琐，涉及概念、原理抽象，学生普遍反映难以理解，学习效果不佳，而且，在新工科背景下，传统的理工科已不足以应对社会发展，需要重构一些核心知识，重新整合课程体系，以实现更新的教育理念、更好的教学模式、更高的教育质量，满足大学毕业生创新和创业的需求，使毕业生能支撑新兴产业，甚至创造产业新领域。按照新工科的要求，本文根据化学工程与工艺专业建设等工科专业的特点，结合以往教学授课经验，以期提高该课程的教学质量，培养出满足新工科建设要求的专业人才。1研讨性教学，变被动学为主动学传统的教学模式是教师讲，学生听，学生一开始还能精神饱满，渐感枯燥后可能会跟不上教师思路，于是思想和精神开小差，导致课堂教学效果差。为了更好地调动学生学习的积极性，变被动学习为主动学习，我们教学团队在传统教学模式中融入研讨式教学方法。每次课上根据当次授课内容为学生布置课下讨论问题，于下次课上进行研讨，可采取主动发言或随机抽查的方式来进行，以便学生对授课内容有更好的理解。另外还可根据授课内容安排一到二次学生的报告机会，鼓励并指导学生课下查阅文献，培养学生主动获取知识的自学能力。有效的师生互动有助于提高学生在化学工程与工艺专业学习过程中对知识的理解与掌握，形成正确的化学工程与工艺专业的学习方法和思维模式。教师在研讨式互动过程中完成了“教”的任务，同时也和学生一起延伸“学”的活动。讨论过程方便教师及时准确地发现学生在学习上存在的问题，不断地对教学内容进行必要恰当的更新。传统的课堂线下教学教师和学生可以问答互动，讨论研究。即使疫情期间的网络教学，教师与学生也可以通过网络教学平台如雨课堂中的弹幕互动、腾讯会议教学模式中的小窗口对话来进行高效高质的师生活动。2结合实验、实践教学，培养学生科研实践能力新工科背景下，需要培养创新型人才，可通过推行“本科生导师”制，为学生创造科研工作机会。教师可根据自己的研究方向给学生提出研究导向，指导学生查阅文献资料，制定实验方案，并开展实验、测试以及数据分析和整理。这些过程不仅能激发学生的学习热情，还能培养学生独立思考和创新能力，为以后的科研活动打下坚实基础。比如，高分子材料因为所具有的缓释、控释和靶向作用而广泛作为药物基因载体应用，不仅可以提高药物疗效，还能提高药物的安全性、合理性和精密性。其中，对药物起到保护和运输功能的载体就是通过两亲嵌段共聚物组装而形成的具有疏水性的核和亲水性的壳结构的胶束。嵌段共聚物聚乳酸聚丙烯酸是通过阴离子开环聚合和RAFT聚合相结合的方法合成的。学生在实验过程中反复熟练课堂学习的阴离子开环聚合原理知识，真正做到活学活用。而且，应用到的RAFT聚合是可控自由基聚合技术中的一种，让学生在实际操作中体会“引入自由基控制剂，实现快引发、慢增长、无链转移和无链终止的活性自由基聚合技术”，不仅使学生对所学知识领悟深刻，还能培养学生的开拓钻研精神。此外，教师还可以鼓励和指导学生参加挑战杯等创新创业大赛，提升学生的科研素养和团队合作精神，开阔视野，拓宽未来发展平台。用科研和科创活动促进学生学习专业知识，有利于学生将所学知识应用于实际，并且将理论和实践有机结合，有效避免了课堂灌输的枯燥乏味，寓教于研，更好地发挥科学育人的目的。3丰富课堂教学内容课堂教学是培养学生的主战场，其中应引入与教材内容和教学过程相关的前沿性科学研究和各行业中的应用实践。教师要时刻关注并了解分析化学学科的前沿学术领域及发展动态与趋势，在教学过程中补充传授学科发展的最新知识，旁征博引，使学生获得更厚实的知识，提升开放性的想象力与创造性思维的空间，激发学生的学习兴趣。在讲解完毕每部分理论知识后，结合各行业实际生产过程，着重介绍理论知识在相关行业生产方面的应用。如针对化学工程与工艺专业建设专业与电力行业关系紧密的特点，在学习分析化学课程过程中将专业学生穿插安排到本地热电厂化学车间进行现场参观的实习环节，帮助学生了解水质不良对锅炉乃至正常发电的影响和危害。通过电厂专业工程师对锅炉补给水的离子交换处理以及水质指标的检测过程的现场讲解，让学生认识到合格的水质对锅炉安全、稳定、经济运行具有重要意义。现场实习完成后，衔接常规水质检测的分析化学实验内容，包括水质酸碱度、硬度等滴定分析的操作。通过这种“理论讲授-现场实习-实验操作”的混合教学过程，让学生更深刻地体会学好分析化学理论知识的重要性，达到学有所用、学以致用、学用结合的目标。4加强创新创业教育新工科建设提出要强化工程人才的创新创业能力培养，完善工科人才“创意-创新-创业”教育体系，提升工科学生的创新精神、创业意识和创新创业能力。这就需要不断完善创新创业教育课程体系，通过创新实践教育和科研立项等形式，积极鼓励、指导和培训学生参与相关专业类竞赛和教师的科研项目。一方面促使专业课教师积极申请各类教育教学和科研项目，不断提高自己的教学和科研水平；另一方面学生通过参与各类项目，以赛促创，强化对学科的认识和理解，锻炼动手能力，提高学生的科研能力、团队协作能力、创新能力和工程意识，为适应新工科建设培养所需要的人才。如在化学工程与工艺专业建设过程中，教师挑选实验操作扎实且具有浓厚科研兴趣的学生，指导他们参与到教师主持的科研项目中。利用课余时间引导学生实践课堂上学到的理论知识，并将获得的实验成果转化成文字性的总结报告，作为进一步申报大学生创新创业项目、学术论文发表和专利申请的基础。同时，积极鼓励并指导学生参加校级、省市级等各级各类科技创新创业大赛，如“互联网+”“挑战杯”等。学生从比赛获奖的过程中不仅能够体会到知识带来的成就感，也将极大地增加学生将课堂理论知识应用于实际科技创新方面的信心，进而提高学生对分析化学学习的主动性，增强学生的创新能力。结束