化工科技范文10篇

【摘要】强化工程创新能力的培养，是工科院校机械专业教学工作的重点内容之一。工科院校机械专业借助实践教学，不仅能够让学生深入理解课堂所学知识，而且能够有效培养学生探索与创新精神。工科院校机械专业借助实践教学培养学生创新设计能力，是一个循序渐进的过程。

【关键词】创新能力；机械专业；实践教学

国家实施工程教育的目的，不仅是要培养具备工程基础理论专业知识及应用能力的人才，而且所培养的人才应具有科研创新精神、竞争意识。同时，强化工程创新能力的培养，已经成为工科院校机械专业教学工作的重点内容之一。在此背景下，工科院校机械专业教学不仅要夯实原有实践性教学基础，而且更应该实施具有开拓与创新性的教学改革与建设，进而培养学生的创新意识、思维及能力。

1工程创新能力培养的实践教学分析

工科院校机械专业借助实践教学，不仅能够让学生深入理解课堂所学知识，而且能够有效培养学生探索与创新精神。同时，实践教学不仅要具有系统性与逻辑性，而且也应符合人的心理认知发展规律。1.1实践教学的功能。首先，借助实践教学对学到的理论知识中的现象及规律予以验证；掌握相关实验设备的操作方法及技巧。其次，借助实践教学，让学生对相关专业知识的概念及应用有更深刻的理解与认识。第三，借助课程设计及毕业设计等教学环节，提高学生解决实际工程问题的能力。在此基础上，实践教学不仅要体现其辅助课堂教学的基本功能，而且也应培养学生的工程创新能力。同时，实践教学在具体实施过程中，应对学生的创新意识、思维及能力予以科学激发、培养及锻炼。1.2实践教学的顶层设计分析。工科院校机械专业借助实践教学培养学生创新设计能力，是一个循序渐进的过程。相关工科院校已经将创新培养，作为其实践教学改革的主导思想，并且已经对如何强化工程创新能力培养做了准备：不仅将知识学习、工程应用以及创新实践三者予以有机结合，而且将实践教学与科研项目及科技竞赛有机联系起来，进而对学生工程创新能力予以合理培养。同时，工科院校机械专业又从下列几个方面进行教学建设与改革。首先，课程建设。工科院校依据学生在不同阶段应具备相应的知识为原则，对创新实践课程进行了科学设置。在大学一年级与二年级阶段，学校有意识的对学生的创新意识与思维予以培养。在大学三年级、四年级阶段，对学生解决工程问题的能力予以培养，进而使学生养成创新思维的习惯。院校合理的将教师科研成果转化为选修课程，并科学的将学生选修成绩作为一项毕业考核内容。这样，学生可以依据自身实际情况，对相关创新课程进行合理选择，那么学生解决工程问题的创新思维就能够得到有效培养。同时，学生在大学二年级学习结束后，就基本具备了解决工程实际问题的能力，学校借助综合实验课程的开设，不仅能够最大限度为学生提供创意空间，而且能够培养学生研究与分析的能力，进而使学生工程创新能力得到进一步完善。其次，教学方法改革。如何借助有效的教学方式与方法，使学生能在最短时间内掌握相关教学内容，并使其形成一定技能，是工科院校的最终教学目的。然而，工科院校教师应依据自身特长，对相关教学方法予以分析，才能够在实际教学设计中应用科学的教学方法。项目教学方法的科学实施。相关学者通过研究与实践认为，机械设计类专业课程应借助情景、实践类教学方法，能够有效提高教学效果，能够有效培养学生解决工程问题的能力。借助创意式实践教学设计，对限定式“手把手”教学模式予以改变，让学生对实现学习目标的各种方案进行有机选择。院校还可以借助学生资助设计实验目标，让学生能够有足够的创意设计机会与空间，能够最大程度培养学生的创新意识、创新精神以及创新设计能力。第三，教学平台建设。工科院校只有为学生提供解决实际工程问题的环境条件，学生创新设计以及科研开发等能力，才能够得到有效提升。创建的机械加工准现场，精选相关制造企业完整、典型的实际产品，然后结合课程具体内容进行合理分析与整理，进而形成具有代表性的、实用性的教学内容。同时，教师对准现场内容予以科学合理的设计，有机融入工程的错误或失败设计，使其能够最大程度培养学生的判断与分析能力，培养学生探究与解决工程问题的能力。借助工程实验教学示范中心，发挥专业教师科研与工程能力。院校依据学生学习的不同层次及学习阶段特点，运用与其能力发展相适应的实验设备进行教学，进而激发学生的探索和学习兴趣。相关院校机械专业对创业教育实践中心予以创新，进而培养学生创新意识、思维以及创新设计能力。

2教学应用过程与效果分析

［摘要］创新创业的素质教育对工科专业本科教育工作提出了新要求。以新疆师范大学化学工程与工艺专业课程教学实践中存在的问题为导向，利用大学生对计算机的兴趣，在化工专业课的教学过程中引入化工设计模拟软件———AspenPlus，引导和激发化工专业学生对专业课的学习兴趣，提高学生对“多而难”的化工专业课的理解和应用能力，培养学生在实践中寻找课本理论的自我学习能力，提升学生的化工行业素养。在毕业设计环节，采用团队形式实施完整的产品设计项目，锻炼学生融入工作环境的协同能力，促进学生创新创业素质的培养。

［关键词］化工专业课；AspenPlus；教学模式；素质教育

一、引言

当前是个知识大爆炸的时代。随着互联网时代的到来，人们获取知识的便捷性使得社会科技水平以几何级数向前推进，相应地，人类为了适应社会发展水平和满足对美好生活的向往，所需要的知识和技能也在不断递增，在有限的学制时间内学习尽可能多的生存知识，成为教育界顺应时展、与时俱进所必须面临的问题。高等教育事业的主要任务是培养服务于社会发展的人[1]。不同的培养目标所需要的知识技能、能力和素养要求也不相同。如图1所示，培养工程技术人才、创新型人才和创业型人才所需培养的知识素养和技能层次不断提高，越往金字塔顶部，所需培养的技能就越丰富，对本科生的知识和素养要求就越多。在工程领域，大量的工作是常规性的，维护产品线的正常运转，保证产品质量的合格，需要常规型技能人才，也就是工程师。还有一些岗位需要创新型人才，如改进生产线，进一步降本增效等。对于未来企业家和科学家，需要在大量实践中脱颖而出、逐渐起到领头作用的人才，是一个长久的实践培养过程。但这个过程不可能完全来自学校，高校工科教育不可能也没必要把每个大学生都培养成创新创业人才。这就要求面向创新创业的培养体系必须具备兼容性，以适应不同学习能力、性格素养学生的培养要求。不同层次的学生在同样的教学内容和环境下，达到自己知识和素养所能够达到的尽可能高的目标层次。这对教育培养体系的建设提出一个难度很高的课题。如何激发学生的内生动力主动学习，培养创新的习惯，在学习过程中学到专业之外的“科学家精神”和“企业家精神”，是教育工作者面临的问题。顺应国家区域经济战略布局及自治区产业战略规划人才培养布局，新疆师范大学化学化工学院于2012年开始招收化工类工科专业的本科生，虽然时间短，但在学校的重视扶持下，成功实现从理到工的转型，教学能力也从传统的培养基本化工技能人才向培养创新创业型人才转变，并保证课程教育质量符合工科生培养规范，成为自治区紧缺专业和一流专业。几年来，许多教育工作者对普通本科高校或地方院校实践教学与大学生创新创业能力的培养做过深入探讨和研究[2-9]。这些教育工作者从教育体系和平台建设的角度，对高校实践教学与大学生创新创业能力的培养进行了一些探索和实践，并取得了较好的效果。本文根据新疆师范大学化学工程与工艺专业教学实践，以问题为导向，从教学方式、教学内容以及毕业设计三个环节，针对化工专业工科教学中创新创业知识和能力培养进行实践性探讨。

二、化工专业教学存在的问题

（一）化工专业课学时压缩与创新创业素质教学内容增长的矛盾

摘要：地方高校工程实践教育体系在工程教育理念、课程内容与工程实践结合、教师工程实践能力和课程评价等方面存在诸多不足，这要求地方高校面向新工科理念进行应用型人才实践能力培养的改革。文章以湖南人文科技学院材料类专业的工程实践教育体系构建为例，从人才培养目标、实践体系、育人平台、教师团队、工程实践能力评估和运行与保障机制等方面进行了实践探索，取得了较好的效果与经验。

关键词：材料类专业；教育体系；地方院校；实践；探索

为了围绕国家创新驱动发展、“中国制造2025”等重大发展战略，依托区域传统特色产业，对接新材料等战略性新兴产业转型升级和产业布局，湖南人文科技学院构建了材料化学、材料科学与工程和材料成型与控制工程等一批适应于地方产业的材料专业群[1]。然而，地方高校由于实践教育体系不完善、教学资源不足等先天劣势，导致了其人才培养模式不适应转型发展需求、人才培养目标与产业需求契合度低等方面的问题，严重影响了人才培养的质量。2017年2月，《教育部高等教育司关于开展“新工科”研究与实践的通知》指出：“以人才培养方案改革为抓手，全面落实新工科理念，主动布局地方支柱产业、主导产业、新兴产业和高新技术产业，推动学科交叉融合和跨界整合，深化产学研政协同育人，培养满足未来新工业需要的应用型、技能型和创新型高素质人才。”[2-3]这要求地方高校面向新工科理念，加快以培养满足地方产业需求应用型人才为导向的教学改革[4]，其中，提高实践能力培养是应用型人才培养改革的重要内容。本文以湖南人文科技学院材料专业为例，阐述了地方高校工程实践教育体系的建设现状与困境，近年来在工程实践能力培养目标、模块化实践体系、立体化育人平台、学科交叉融合的教师团队、运行与保障机制等工程实践教育体系方面采取的举措与成效，以期为其他地方院校人才培养改革提供借鉴。

一、地方高校工程实践教育体系建设现状与困境

（一）工程教育理念的缺失，缺乏人才培养整体考虑。在制定专业培养目标并将其转化为课程目标的过程中,“知识本位”理念根深蒂固。传统材料类教育按知识传授的循序渐进原则组织课程和课程内容，形成了基础课、专业基础课到专业课纵向叠加的课程体系，这种课程体系存在诸多弊端。而新工科教育理念，要求从培养学生实践能力的视角提出培养需求，进而将培养需求与课程目标有机衔接，重点强调对工程科技人才前期培养的整体考虑。（二）课程与工程实践相结合的内容极为缺乏。工程案例在教材里踪迹难觅，新工科实践所引发的新问题与新思考几乎为空白。各专业课程自成闭合体系，不利于学科交融汇合，与新工科实践要求的复杂性和综合性格格不入。实践实验类课程教学内容中按给定方案验证科学理论居多，毕业实习难于落实；毕业论文（设计）与指导教师的科研项目结合的居多，与工程实践联系的较少。因此，实践教育内容与形式已不能满足工程实践能力培养的基本需求。（三）教师工程实践能力不强。地方院校引进教师大多来自学校，很少有在企事业单位进行实践锻炼的经历，工程实践能力较弱。引进的教师擅长传授工程教育的相关理论知识，对于进行工程实践很难给予有效的指导。（四）课程评价不能适应新工科改革需要。传统的试卷考试成绩难以体现是否达成实践能力培养目标、是否培养综合能力，课程要求是否达到教学目标。而新工科理念要求更新课程评价理念，构建科学的课程评价体系，创新评价方式方法，注重评价方式的针对性、有效性与创新性；课程评价要能准确客观地反映教学效果、学生的工程训练过程和训练成效。

二、对接产业职业能力要求，构建融合产教的模块式实践教学体系

［摘要］上海电力大学按照“立足电力、立足应用、立足一线”的办学方针和“务实致用，明理致远”的办学理念，以“突出理论基础，强化生产应用，着力科技创新，服务地方经济”为指导思想，进行了新工科背景下能源化工实验教学平台的教学改革探索，构建了多层次实验教学体系，推进了实验教学模式改革，这对培养学生的工程实践能力和创新能力具有良好效果。

［关键词］能源化工；化学工程与工艺；专业实验；教学改革

近年来，随着国家能源结构的调整，国家大力发展低碳经济、环保产业、绿色经济等关系到未来环境和人类生活的重要战略新兴产业。为培养适应国家经济建设需要和符合未来化学工业高速发展要求的合格人才，上海电力大学在2012年组建环境与化学工程学院后，成立了以化工为基础、能源化工为特色的化学工程与工艺新专业，并于当年开始招生，目标是培养国家战略性新兴产业需要的人才。该专业涉及可再生能源技术、节能减排技术、清洁煤技术、节能环保和资源循环利用等战略性新兴产业领域。由于实验教学是工科院校重要的实践性教学环节，是理论教学的继续和延伸，在新专业的课程体系建设中，一个重要的任务就是构建能源化工实验教学平台[1-4]。通过建立专业实验教学体系、内容及实施方法，加深学生对专业课的理解和掌握，巩固学生的实验操作技能，提高学生观察、分析、解决问题的能力，为学生掌握专业理论知识和实践技能奠定基础。经过多年的建设与探索，实验平台已初具规模，但在实验教学过程中仍存在一些问题，主要表现为：1.实验项目演示型和验证型多，综合型和设计型少；2.实验项目“能源化工”特色不明显；3.教学方式单一，无法充分调动学生学习的积极性；4.实验室开放利用率不高。针对上述问题，以新工科建设为背景，以高水平地方应用型大学建设为契机，结合专业工程教育认证和学科评估，充分发挥学院和学科特色，上海电力大学探索能源化工实验教学平台的教学改革势在必行。

一、实验教学体系构建

（一）指导思想。为了更好地对接国家新能源战略，适应化学工程与工艺学科发展对人才培养的要求[5-7]，结合国家和上海市教育发展规划纲要，以提高学生学习能力、实践能力和创新能力为核心，按照上海电力大学“立足电力、立足应用、立足一线”的办学方针和“务实致用，明理致远”的办学理念，平台建设以“突出理论基础，强化生产应用，着力科技创新，服务地方经济”为指导思想，突出电力工业发展特点，以满足目前学生在夯实基础、提高动手能力和创新能力方面培养的要求。（二）教学理念。平台的实验教学理念是：以学生为主，“厚基础、重能力、强实践”三位一体。“厚基础”即在实验教学过程中加强学生基础知识和基本操作的培养和巩固，注意理论联系实际；“重能力”即在实验教学过程中重视培养学生的学习能力、动手能力和综合实验能力；“强实践”即在实验教学过程中鼓励学生不受实验室、实验学时和实验教材的限制，自行设计实验方案和完成实验，以培养学生的创新意识和创新能力。（三）实验教学体系构建。实验教学是人才培养过程中的重要环节，以平台建设的指导思想和教学理念为准线，在实验教学中，平台按照学生认识、理解、掌握知识的规律，遵循促进学生实践能力梯级递增、注重学生个性发展的原则，构建分层次的实验教学体系，将实验项目分为基础认识、技能训练、综合实践和应用创新四个层次。1.基础认识：主要学习掌握最根本的基础理论知识，认识各种仪器的构件、工作原理，如二氧化碳临界状态观测及气体p-V-T关系测定。2.技能训练：主要通过仪器的使用，体验实际操作过程，掌握操作技能，增强动手能力，如煤的发热量测定、石油产品馏程测定等。3.综合实践：主要结合实际任务，使学生面向工程实际应用，提高学生的自主学习能力、对知识的融会贯通能力、独立思考问题的能力和团队合作协调能力，如鼓泡反应器中汽泡比表面及气含率的测定、碳分子筛变压吸附气体分离实验等。4.应用创新：主要鼓励学生根据自己的兴趣爱好参加科研项目和科技创新活动，全面培养和提高学生的科研能力、探索能力和创新能力，如能源与环境催化材料制备和测试实验，包括碳基复合催化材料的合成实验（发展以碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯负载金属氧化物催化体系）、新型多孔功能催化材料以及环境催化材料的合成与应用实验等。通过增加能源化工相关的应用创新型实验项目，进一步突出能源化工特色，提高人才培养质量。另外，通过课程设计、毕业实习、毕业设计、课内与课外、校内与校外的实践和科技创新活动，鼓励学生积极参加，自主思考，勇于探索，构建一个从认识、掌握、应用到创新的实验教学体系。平台对外积极开展校企合作，与上海高桥石油化工有限公司、华能上海石洞口第二电厂、上海石油天然气有限公司、宝山钢铁股份有限公司等多家大型企业建立了长期合作关系，提高了学生的现场分析、解决实际问题的能力，真正实现了产教融合、学以致用。

二、实验教学模式改革

年是科教兴区主战略向纵深发展的重要一年，党的届确立了自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来的我国科技发展指导思想，提出了建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系。这为我们科技发展指明了方向。“”期间，经济发展的核心是依靠科技创新，重点是大力发展高新技术产业，逐步形成自主创新能力，加快提高核心竞争力。

按照届精神，年科教兴区的任务是：完善政府鼓励自主创新政策，搭建公共服务平台，健全科技创新服务体系，不断提升产业能级，以科技创新来推动经济和社会全面和谐发展，走可持续发展之路。

一、建设以精细化工为主的科技创新体系

1、引进著名的科研院校，切实增强原创能力

增强区域自主创新，关键是要有创新能力的科研团队，有一批能

适应经济发展的创新型企业，因此必须引进著名的科研院校，为经济的发展增强自主创新能力，拥有核心技术及由此而形成品牌优势。要建设上海国际化工城，做大化工经济总量，提升化工科技含量，大力发展绿色化工，必须抓住科技创新这个源头和源泉，把上海及全国各化工研究机构引进。积极引进中科院有机所萃取中心、上海化工研究院、华东理工大学、上海医药工业研究院等实力单位入驻化工孵化器，切实增强科技原创能力。

摘要：基于新工科环境类专业对应用型人才和创新型人才的培养要求，探索了由学生掌握课程主动权，教师辅助的科技创新实践教学模式。学生将全流程参与实验调研、设计、操作、总结及成果展示环节，充分锻炼信息获取能力、专业文本撰写能力、动手能力、沟通交流能力，以获得综合素质的提升。研究成果有助于提升环境类专业人才培养质量，提高毕业生综合素质，培养满足我国生态文明建设战略需求的环境工程专业人才。

关键词：新工科；环境工程；教学；创新实践

一、研究背景

新工科建设是为主动应对新一轮科技革命与产业变革，基于新时期国家发展需求、国际竞争形势，持续深化工程教育改革的重大行动计划，对加快我国产业转型升级、推动制造强国建设、实现高质量经济增长，都具有十分重要的战略意义[1]。这也对高校的工科教育提出了新的要求，一方面需推进新兴工科专业的建设，如大数据、云计算、智能科学与技术等，另一方面加快传统工科专业的升级改造，培养具备全球视野、实践能力、整合能力的综合性人才[2]。环境工程是一门典型的工科专业，旨在利用科学手段解决日益严重的环境问题、改善环境质量、促进社会发展。环境工程的研究对象复杂，专业的交叉性特征非常鲜明、对学生综合素质要求高，本科培养环节必须在传统教育模式的基础上增加创新课程，提高学生自主学习及创新能力，以满足能处理复杂问题的环境工程专业应用型人才培养需要。科技创新实践课程便是在该背景下开设的，用以对环境工程基础实验进行补充。通过让学生自主设计创新实验，完成资料搜集，制定实验方案、撰写研究报告以及展示成果等，使其全方位地参与科技创新环节，锻炼综合素质，以培养满足我国生态文明建设战略需求的环境工程专业人才。

二、传统实验教学的主要问题

环境工程人才培养中，实验教学是非常重要的一部分，本校环境工程专业培养方案中实验教学包括环境工程原理实验、环境监测实验、水污染控制工程实验、大气污染控制工程实验、固体废物处理处置工程实验等。实验课程的开设对学生加深理论知识的理解，增强实际动手能力起到了重要作用。但传统实验课程已无法满足处理当下复杂环境问题的需求，客观分析目前环境工程专业实验环节，对于培养新工科要求的创新型、应用型人才的要求还有一定差距。目前传统环境工程专业实验存在的问题如下。

摘要：为适应新产业、新经济对高素质复合型“新工科”人才需求，以工程能力和综合素质培养为主线，融入过程模拟与优化、仿真式案例化教学、化工设计竞赛等实践环节，推进了化工设计课程改革，形成了理论教学与创新应用相结合、课堂学习与课外竞赛相结合的全过程、多环节、一体化的教学体系，着力培养学生的工程设计和实践创新能力。

关键词：新工科；化工设计；课程改革；实践

新时代推动了新经济的发展，新经济发展呼唤“新工科”建设。2017年以来，教育部启动和推进了新工科研究与实践项目，为地方性应用型高校适应区域经济发展和产业转型升级提供了新的发展机遇和改革模式。武夷学院作为国家产教融合发展工程应用型高校和福建省示范性应用型本科高校，深入学习贯彻新时代中国特色社会主义思想，坚持以本为本推进高等教育“四个回归”，打好提升质量、推进公平、创新人才培养机制的攻坚战。武夷学院把“新工科”建设作为引领高等教育改革的有力抓手，用实功、出实招、求实效，以只争朝夕、时不我待的精神积极推进适应区域经济发展的应用型新工科建设。其中，化工工程与工艺专业是学校推进生物资源利用专业群建设的重要转型专业之一。为适应新经济发展和新工科建设需要，学院将《化工设计》作为应用型人才培养体系改革的重点课程进行建设和示范，组建了“过程控制与工程设计”教学团队，按照“理实一体、虚实结合、工学融合”的三阶段化工人才专业培养路径，不断强化学生的工程实践、设计与创新能力。

一、构建一体化课程体系

化工设计类课程不仅有化工原理、化工工艺学、化工机械设备基础、化工仪表及自动化、化学反应工程、分离工程等专业课程，还有环境工程、化工安全与环保、工程核算、计算机辅助设计等课程，这些课程相互独立又相辅相成：有的注重专业基础知识，有的注重工艺设计，而很多的理论知识和设计规范都是化工设计类课程的必学内容[1]。传统的化工设计类课程以理论教学为主，课堂学习单调枯燥，学生很难将理论知识用于实处，在提高学生专业素养和培养实践能力方面存在很多的不足；冗余的课本知识，造成了教学教育资源的浪费，也给学生带来一定的学习压力。课程团队在对教学资源进行不断整合优化的基础上，将理论教学和实践环节有机结合，将理论教学内容整合为设计内容与程序、工艺流程设计、化工工艺计算、车间设备及管道布置设计、化工安全与环境保护、工程概算与技术经济六个单元模块，注重强化AspenPlus工艺流程模拟与AutoCAD等计算机设计软件应用。在此基础上，建设了《化工设计》精品资源共享课程在线开放课程资源，拓展了化工设计竞赛平台，实施仿真式、案例化实践教学，构建了“课内课外、理实结合、竞赛提升”的全过程、多环节、一体化的课程体系（如图1），为学生创造更多的实践和锻炼的平台和机会，促进学生工程设计和实践创新能力的提升。

二、融入仿真实验教学

[摘要]基于新工科建设对化工专业技术人才的迫切需求以及化工高等教育在人才培养上的重要地位，针对我校《化工基础》课程教学目前存在的问题，本论文讨论了该课程的教学改革。作者基于OBE教育理念，结合《化工基础》的课程特点、学生情况、行业需求、国际前沿技术，对该课程的内容体系、教学模式、考核方式进行全面改革。通过教学改革实现《化工基础》课程教学质量的提高和学生综合能力及素质的提升，并为化工专业的课程教学改革提供新思路。

[关键词]新工科；OBE教育理念；《化工基础》；教学改革；化工专业课程；化工专业人才培养

全球范围内新一轮的科技革命和产业变革对工程教育的改革和发展提出了新挑战。为了主动应对这一挑战，支撑服务创新驱动发展、“一带一路”、“中国制造2025”等一系列重大国家战略，教育部提出了新工科建设的要求[1]。新工科建设的内涵是以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程技术人才[2]。化学工业在国民经济中占有举足轻重的地位，对提升我国国际地位、改善人民生活质量均起到至关重要的作用。新工科建设背景下化学工业的发展更显得尤为重要。因此，培养卓越的化工专业人才既是化工行业发展的关键，也是新工科建设的重要内容。依据新工科建设的内涵和要求，卓越化工专业人才应具备过硬的专业知识技能、卓越的工程实践能力、优异的自主创新能力、良好的职业道德以及一流的工程伦理素养等知识、能力和品质[3]。高等教育是人才培养的关键。《化工基础》是化工高等教育中最基础、最重要的课程之一，是诸多高等院校中开设的第一门化工专业课程。该课程担负着由理科到工科、由基础到专业的特殊使命，是工程教育中联接理论与实践的纽带，在开发学生逻辑思维能力、专业知识应用能力以及化工专业的人才培养中均发挥着重要作用[4]。《化工基础》是我校化学与药学学院本科生的专业必修基础课，授课范围涵盖化学、应用化学、制药工程三个专业，每学年授课学生人数约为220人。该课程开设的目的是为了使学生能够掌握基本的化工专业技能、工程实践能力、工程思维能力以及工程伦理素养等化工行业必需的能力和素质，并为学习更高阶化工专业知识奠定基础。该课程在学生学习了《无机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《有机化学》等基础化学课程后开设，是学生由理科知识学习转向工科知识学习的第一门课程，其重要性不言而喻。

1当前《化工基础》教学中存在的问题

从目前我校《化工基础》课程的教学情况来看，学生在通过该课程的学习后仍难以达到既定的教学目标。主要问题有：(1)由于知识繁杂、难度较大，该课程通常采用传统以教师讲授为主的教学模式。而这种“满堂灌”的授课方式导致课程枯燥乏味，学生兴趣度、主动性不高，因此教学效果差；(2)所用教材内容知识陈旧，与国际先进前沿技术严重脱节，导致学生创新性、前瞻性不足；(3)教学重理论轻实践，理论与实践脱节，不利于学生实践能力的培养；(4)欠缺对工程实践能力、工程伦理素养等系统工程观的培养，导致学生工程思维薄弱、工程观念淡薄；(5)缺乏对课程达成度、学生能力的量化评价，难以对课程教学进行持续改进。此外，我校师范院校的属性使得工科学习氛围薄弱，师范生对工科课程的兴趣度低，也造成了该课程教学效果不良、学生培养效果不佳的状况。

2OBE教育理念在课程教学改革中的应用OBE教育理念

摘要：地方高校在新工科建设过程中，化工虚拟仿真是化学工程与工艺专业及相近专业的实践类课程，地方院校应从工艺全覆盖的虚拟仿真实践体系、“线上线下”共同搭建的全覆盖虚拟仿真实践体系、“虚实结合”的化工虚拟仿真实验体系等方面构建化工仿真体系，从而提高化学工程与工艺专业及相近专业学生的培养质量，服务地方经济建设。

关键词：地方高校；新工科建设；化工仿真体系

新工科建设是2017年2月以来教育部积极推进的高等教育改革方向，旨在主动应对新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略，并先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”等阶段性成果。随后，教育部了《关于开展新工科研究与实践的通知》《关于推进新工科研究与实践项目的通知》等重要文件，旨在探索形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验，助力高等教育强国建设。其中，“北京指南”明确提出：加快现有工科专业的改造升级，体现工程教育的新要求，探索工程教育信息化教学改革，推进信息技术与工程教育深度融合，创新“互联网+”环境下工程教育教学方法，提升工程教育效率，提升教学效果。地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用，努力培养不同类型的卓越工程人才，全面提升工程教育质量。化学工程与工艺专业（以下简称化工专业）是在原来石油化工、精细化工、高分子化工等专业的基础上由教育部整合形成的专业，具有技术密集、人才密集、资本密集的特征，工科特色显著，实践能力要求高。实验教学是学生将理论知识转化为动手实践能力及创新能力的关键环节，在人才培养中起着举足轻重的作用，但化学化工实验的高危性及不可控性，使许多实验无法在真实的环境中开展。其原因包括：大型实验设备运行过程中能耗大、物料消耗多、设备维护成本高；实验产生的废液、气、渣等难以处理，造成潜在的环境污染问题；设备操作风险高；等等。在生产实习教学环节，因为生产和安全压力，企业给予学生到生产一线实践的时间和空间越来越小，生产实习难以达到预期效果。因此，化工虚拟仿真应运而生，虚拟仿真实验教学是“高等教育信息化建设”的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。虚拟仿真实验教学能够解决传统实验教学中存在的上述突出问题，得到了本专业的广泛认可。各地高校也在化工虚拟仿真教学方面做了较多的探索，取得了积极的成果。但现在很多高校的化工虚拟仿真都停留在个别化工产品生产工艺的仿真，对仿真体系的构建仍然较少。因此，本研究从洛阳师范学院化工系虚拟仿真体系的构建出发，探讨在新工科建设背景下，地方院校如何构建化工虚拟仿真实践体系。

一、工艺全覆盖的虚拟仿真实践体系

化工虚拟仿真体系的构建首先要明确实践目的。化工专业的实践主要分为以下模块：课程实验体系、课程设计、认识实习、生产实习和毕业论文（设计）。因此，虚拟仿真教学也应建立相对应的实践模块，按照该思路构建的虚拟仿真教学体系不仅要包括上述实践内容，还需增加安全教育（火灾演练）和污水处理的内容，这样即形成了化工整厂工艺全覆盖的虚拟仿真体系（如下图）。在上述仿真体系中，基础化工实验包括化工流动过程综合实验（包括粗糙管、光滑管、局部阻力测定实验、离心泵特性曲线测定、管路特性曲线测定和流量性能测定实验）、精馏塔实验（包括全回流和部分回流实验）、二氧化碳吸收与解吸实验（包括解吸塔塔干填料层（△P／Z）～u关系曲线测定、解吸塔湿填料层（△P／Z）～u关系曲线测定和二氧化碳吸收传质系数测定）、萃取塔（桨叶）实验（包括萃取塔操作线的确定和萃取塔传质单元数的测定）和洞道干燥实验。化工实训仿真包括流体输送综合实训仿真、传热过程综合实训仿真、精馏实训仿真、吸收与解吸实训仿真、间歇反应实训仿真。安全事故演练仿真主要包括发生器下料口着火、压缩车间管道着火、充装车间着火等安全事故的演练。此外，乙醛氧化制乙酸工艺仿真、合成氨3D虚拟现实仿真、甲醇3D认知生产仿真以及典型污水处理厂3D虚拟现实仿真也在其中。上述虚拟仿真体系主要包含五大模块：课程实验模块（基础化工实验仿真）、仿真实训模块（流体输送综合实训、传热过程综合实训、精馏实训、吸收与解吸实训、间歇反应实训）、工艺实训模块（乙醛氧化制乙酸工艺、合成氨和甲醇生产）、污水处理模块和安全演练模块。五大模块循序渐进、相互补充，为学生全方位掌握化工知识提供了保障。上述功能仿真软件，实现了从课程实验到认识实习、生产实习再到综合训练的化工企业流程全方位模拟。上述仿真体系的建立，能让学生从小到大、从局部到整体，循序渐进地掌握各类化工企业的全流程，真正起到虚拟仿真的作用。

二、“线上线下”共建，搭建

摘要:在经济全球化大背景下，对专业基础扎实，同时具有良好外语能力的复合型人才需求越来越多。专业英语课程采用外语讲授专业知识，在培养复合型人才方面起到关键作用。但目前专业英语教学效果并不好，存在较多问题如学生不重视，教学方法陈旧、师资队伍不够完善，亟须采取措施提高教学质量，为我国制造业发展输送专业的国际化工程科技人才。

关键词：机械工程；专业英语；教学方法；师资力量

2017年2月，教育部《教育部高等教育司关于开展新工科研究和实践的通知》，启动了“新工科研究与实践”项目，各高校相继加快工程教育改革创新，要逐步形成中国特色、世界一流的工程教育体系[1]。同年，报告中也指出“要培养造就一大批具有国际水平的战略科技人才、科技领军人才、青年科技人才和高水平创新团队”[2]。在新工科和世界经济全球化的大背景下，机械工程技术人员接触其专业领域内的英语文献，参加国际技术交流合作的机会越来越多，社会对掌握双语的，并能与国际接轨的高级复合型科技人才需求越来越大[3-4]。另外，大部分科学技术资料来源于欧美国家，技术人员要想从大量的英语信息中提出精华[5]，同样需要具有良好的专业外语能力。学生若要继续深造攻读硕士或博士学位，需要大量阅读其课题相关的科技论文，了解最新的发展技术，而这些大部分都是英文资料。专业英语采用英文教授专业知识，旨在提高学生阅读英文科技文献和进行技术交流的能力。它在工程教学改革中承担了加强对外交流与合作、培养具有国际竞争力的创新型人才的重要角色[6]。学好专业英语是机械工程学科学生专业学习、继续深造、职业发展等各方面的优势技能之一。因此，提高机械工程学科学生的专业英语水平，加强学生专业英语的应用能力，是当今经济全球化、科学技术国际化的迫切要求。本文结合多年教学经验，总结了机械工程学科专业英语教学中存在的问题，并提出几点改进措施。

1专业英语的特点

专业英语是机械工程学科学生的一门专业必修课，教师采用英文讲授的方式使学生获取专业知识。它与大学公共英语不同。公共英语属于基础课程，学习素材往往来源于大众生活，比较通俗，而专业英语一般来源于国外英文专业科技文献[2]，具有很强的专业性，专业词汇较多，需要具备一定的学科专业基础。这也是专业英语课程大多安排在第6-7学期的原因，学生在学习专业英语之前，需要先学习一些机械学科基础课程，积累一定的专业基础知识。另外，专业英语大多采用被动句式，含有较多的状语或定语，句子长，结构较为复杂，进一步增加了阅读难度。总之，专业英语在学习时由于有大量的专业词汇，复杂的句子结构，学习十分枯燥、晦涩难懂，学生只有具备良好的英文阅读能力，同时掌握专业基础知识，学习时才能做到游刃有余。

2存在的问题