化學(xué)工程師范文
時間:2023-03-18 12:17:45
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篇1
對化學(xué)工程與工藝的新老師,上可以通過導(dǎo)師制培養(yǎng)方法,引導(dǎo)新教師多多參加豐富的行業(yè)教育交流研討會,為他們提供更多的實踐機會。通過培訓(xùn)與監(jiān)督,提高這些老師的理論教育教學(xué)水平和實踐教學(xué)水平,能夠獨自承擔(dān)起相應(yīng)的課程教學(xué)任務(wù)。修整化學(xué)工程與工藝專業(yè)教師的培養(yǎng)方案:第一,可以鼓勵現(xiàn)任化學(xué)工程與工藝專業(yè)老師接受再教育,進行專業(yè)知識的換血,拓展知識儲備;第二,為專業(yè)老師提供進企業(yè)參加觀摩實訓(xùn)的機會,積累工程實踐經(jīng)驗,加深對教學(xué)工作的認識,獲得相關(guān)知識的補充和深入理解;第三,加強校企合作,聘請企業(yè)工程師到學(xué)校為化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生授課,也可以讓他們參與到專業(yè)課老師的聽課活動中,為老師提供意見。通過以上這些措施可以構(gòu)建一支高素質(zhì)的“雙師型”師資隊伍。浙江工業(yè)大學(xué)為加快青年教師培養(yǎng),確保人才培養(yǎng)質(zhì)量實行青年教師導(dǎo)師制度,有利于提高教師隊伍整體教學(xué)水平保證人才培養(yǎng)質(zhì)量,有利于青年教師盡快適應(yīng)高校教學(xué)崗位,實行青年教師導(dǎo)師制度。該制度規(guī)定,凡35周歲以下(含)新來學(xué)校在教師崗位上工作的畢業(yè)生或從事高校教師工作不滿一年的新調(diào)入的青年教師必須接受導(dǎo)師的指導(dǎo)。青年教師應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成隨班聽課、課后輔導(dǎo)、批改作業(yè)、試講、輔助實驗指導(dǎo)、參與科學(xué)研究等環(huán)節(jié)內(nèi)容。青年教師經(jīng)導(dǎo)師制考核合格后才能承擔(dān)學(xué)校普通本、專科生課程,未接受導(dǎo)師指導(dǎo)或考核不合格的青年教師不能申請高校教師資格,為具備一支合格的化學(xué)工程與工藝專業(yè)卓越工程師教學(xué)師資隊伍提供了制度保障。
(二)樹立正確的工程化教育理念
從工程項目的實際情況作為出發(fā)點,根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展的需求,利用一定的工程技術(shù)手段,培育學(xué)生形成良好的環(huán)境思維工程意識,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),增強學(xué)生的實踐技術(shù)水平。在落實“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的時候,將技術(shù)能力水平的提高作為主要內(nèi)容,實現(xiàn)人才培養(yǎng)形式的全方面調(diào)整。在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中,首先應(yīng)該將牢固地掌握基礎(chǔ)知識作為最基本的任務(wù),然后逐步提高實踐動手能力,提高工程設(shè)計水平與工程創(chuàng)新能力。另外,還要著重調(diào)整課程結(jié)構(gòu),進行教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化,引導(dǎo)學(xué)生掌握基本的研究性學(xué)習(xí)策略。加強對學(xué)生的創(chuàng)新意識與能力的提高,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。為學(xué)生安排進企業(yè)學(xué)習(xí)的機會,讓他們學(xué)會用正確的態(tài)度認識企業(yè)文化建設(shè),掌握基本的企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。鼓勵學(xué)生多參加實踐生產(chǎn)活動,指導(dǎo)并監(jiān)督學(xué)生做好畢業(yè)設(shè)計工作,激勵學(xué)生多參與企業(yè)的技術(shù)設(shè)計創(chuàng)新活動。
(三)改革實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
采取有效的措施推定實踐課程教學(xué)設(shè)計的完善,將課程設(shè)計工作與生產(chǎn)實踐活動巧妙地結(jié)合在一起。加強校企合作,保證課程教學(xué)設(shè)計的內(nèi)容與生產(chǎn)實踐活動相符合,幫助學(xué)生加強工藝設(shè)計的經(jīng)濟意識。在實驗課程方面,首先應(yīng)該對具體的實驗內(nèi)容進行綜合分析,采取有效的實驗方案和實驗措施,將最新的科研成果和科研項目引入到學(xué)生的日常課程學(xué)習(xí)中。老師應(yīng)該加強自身學(xué)習(xí),時刻關(guān)注國內(nèi)外前沿的新變化,新發(fā)現(xiàn)。辯證地將國外一些先進的、完善的、合理的實驗教學(xué)項目引入到自己的課程教學(xué)工作中,豐富課堂內(nèi)容,提高實驗課程的趣味性,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,推動學(xué)生科學(xué)思維意識和創(chuàng)新能力的形成。另外,在對學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)成績進行考核的過程中,要從實驗預(yù)習(xí)、實驗過程、實驗報告幾個方面來打分。在實習(xí)教學(xué)的過程中,尤其需要注意的一點就是加強校企之間的合作,可以讓企業(yè)管理人員以及企業(yè)技術(shù)專家參與到課程方案設(shè)計活動中。根據(jù)學(xué)校的實際情況以及企業(yè)對人才的需求來建設(shè)實踐教學(xué)基地,為學(xué)生提供充足的進企實習(xí)機會,建設(shè)良好的實踐平臺。
(四)人才培養(yǎng)的目標
將卓越工程師作為學(xué)校化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)工作的終極目標。為了實現(xiàn)這一目標,在學(xué)生大學(xué)階段的教育工作中,首先應(yīng)該做的就是讓化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生掌握相關(guān)的理論知識,在此基礎(chǔ)上加強一線工程師能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練。參照化工本科專業(yè)工程教育認證標準來制定相應(yīng)的方案,選擇合理的措施。在新的人才需求之下、調(diào)整人才培養(yǎng)模式。對教學(xué)內(nèi)容進行不斷完善,改革課程教育結(jié)構(gòu),調(diào)整教學(xué)手段、確立新的行之有效的教育教學(xué)制度、提高師資隊伍的綜合素質(zhì)。遵循科學(xué)發(fā)展觀念,結(jié)合企業(yè)的實際發(fā)展?fàn)顩r為學(xué)生構(gòu)建最切實際的訓(xùn)練平臺,加強校企之間的合作協(xié)商力度,為社會經(jīng)濟的發(fā)展培養(yǎng)出具備環(huán)境友好意識,具備熟練技能的高級化學(xué)工程師。浙江工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)卓越化學(xué)工程師以培養(yǎng)服務(wù)工程師和生產(chǎn)工程師為主。因此人才培養(yǎng)目標以知識、能力和素質(zhì)三方面的協(xié)調(diào)發(fā)展為基礎(chǔ)。強調(diào)畢業(yè)生能與浙江省經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng),能夠從事化工及相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)管理、設(shè)計咨詢和職業(yè)教育等工作,能夠結(jié)合相應(yīng)的工程技術(shù)與相關(guān)學(xué)科知識,解決化工生產(chǎn)過程中的實際問題。畢業(yè)生具有自主學(xué)習(xí)的能力,短期內(nèi)能獲得注冊化學(xué)工程師資格,成長為能夠面向和引領(lǐng)未來的創(chuàng)新型工程師,也具備發(fā)展成為優(yōu)秀企業(yè)家和知名學(xué)者的潛力。
(五)調(diào)整人才培養(yǎng)的模式
根據(jù)社會經(jīng)濟的發(fā)展,以及企業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r及時地調(diào)整人才的培養(yǎng)模式。學(xué)校應(yīng)該參考工業(yè)界的標準要求來制定具體的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)標準,以便培養(yǎng)出的化學(xué)化工專業(yè)工程人才能夠滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需求。同時,在對“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的落實情況進行評定的時候,也應(yīng)該參考國際通用準則與標準。根據(jù)實際需求調(diào)整課程結(jié)構(gòu),改變教學(xué)手段與方式,將卓越計劃培養(yǎng)標準作為參照條件,嚴格按照工程標準要求,不斷提高學(xué)生的實踐能力,設(shè)計能力以及創(chuàng)新能力,促進課程教學(xué)內(nèi)容的不斷優(yōu)化。提高工程人才的綜合素質(zhì),在學(xué)生們中間提倡基于問題、基于項目、基于案例的學(xué)習(xí)方法,提高學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)的能力,引導(dǎo)學(xué)生認真做好畢業(yè)設(shè)計工作。
(六)結(jié)語
篇2
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新;培養(yǎng);化學(xué)工程與工藝
我?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)有較強的動手操作要求,培養(yǎng)的學(xué)生在操作方面都比較有優(yōu)勢,同時,本專業(yè)注重品德培養(yǎng),培養(yǎng)的學(xué)生在醫(yī)藥、機械、能源、自動化和化學(xué)等發(fā)面從事工作均有良好效果。為了讓本專業(yè)學(xué)生更加具有競爭力,除了在傳統(tǒng)領(lǐng)域保持領(lǐng)先外,我校還十分注重學(xué)生的創(chuàng)新意識的培養(yǎng),通過設(shè)計化學(xué)工程預(yù)工藝專業(yè)實踐創(chuàng)新活動的設(shè)計,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識。
1在實踐中提高創(chuàng)新能力
“實踐是檢驗真理的唯一標準”,學(xué)到的知識遲早要運用的實際生產(chǎn)過程中,因此在實踐階段調(diào)整好創(chuàng)新思路具有很明顯的應(yīng)用價值。調(diào)整純書本式的教學(xué)方式,積極引導(dǎo)學(xué)生動手操作習(xí)慣,在課堂理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上增設(shè)實踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生動手操作習(xí)慣,讓學(xué)生多了解社會、適應(yīng)社會。同時,在實地應(yīng)用的過程中理解化學(xué)工程與工藝專業(yè)和實際的聯(lián)系,提倡學(xué)生多到企業(yè)中進行學(xué)習(xí)鍛煉,不僅可以將學(xué)到的知識應(yīng)用起來,而且還可以對就業(yè)有更多的了解,知道企業(yè)需要哪種形式的創(chuàng)新,鍛煉學(xué)生獨立思考的能力,將所學(xué)所知應(yīng)用的實際中,邊學(xué)便用,達到融會貫通的效果。
2扎實基礎(chǔ)知識,貫徹理論創(chuàng)新
增設(shè)化學(xué)工程與工藝專業(yè)興趣小組,學(xué)生對化學(xué)工程與工藝專業(yè)某些領(lǐng)域有濃厚興趣時可以積極引導(dǎo),提供必要的書籍材料等,同時要充分利用學(xué)校的圖書館等資源,書本的知識還是不可或缺。對于優(yōu)秀的學(xué)生還可以提供專項經(jīng)費,用于購買書籍等,積極引導(dǎo)學(xué)生努力鉆研,形成扎實的知識基礎(chǔ),這樣才能厚積薄發(fā),在理論部分形成自己的見解,隨后形成理論創(chuàng)新。學(xué)校還可以邀請學(xué)生感興趣領(lǐng)域的專家學(xué)者等來學(xué)校開講座,和學(xué)生面對面充分交流;開設(shè)各種科技活動,鼓勵學(xué)生積極參加;還可以讓學(xué)生以助手身份參加教師的科研活動,培養(yǎng)濃厚的學(xué)術(shù)興趣。以通過基礎(chǔ)知識的升華形成創(chuàng)新的理論。
3樹立市場意識,以創(chuàng)新為核心提高競爭力
學(xué)生在實踐和理論創(chuàng)新的基礎(chǔ)上還要樹立牢固的市場意識,畢竟市場是一塊巨大的試金石,空有滿腹經(jīng)綸卻不知道如何使用是莫大的悲哀,同樣,手腳很靈便但是頭腦里沒理論知識也是不行,要有深厚的知識基礎(chǔ),形成理論的獨創(chuàng)性,同時結(jié)合良好的動手操作功底,在理論和實踐結(jié)合的過程中融入自己的想法,并且要表達出來,這樣在化學(xué)工程與工藝市場中就可以把握市場需求,同時提前對市場的了解可以提前轉(zhuǎn)變理論學(xué)習(xí)方式,朝著更加有效的方向?qū)W習(xí),少走彎路,以市場為導(dǎo)向,以知識為基礎(chǔ),增加自己的競爭力。
4做好職業(yè)規(guī)劃
現(xiàn)在大學(xué)生一般都是“先就業(yè),然后擇業(yè),最后創(chuàng)業(yè)”的模式,首先由于大學(xué)生剛畢業(yè)經(jīng)驗尚淺,對于社會中的人情世故還是略顯嬌嫩,這樣很容易在社會上吃虧,小則招致排擠流言,嚴重的可能會造成巨大經(jīng)濟損失,因此剛畢業(yè)的大學(xué)生要先就業(yè),跟著成熟的公司一起運作,這樣可以提高自己的容錯率,同時也是磨平棱角的時間,這段時間不能荒廢,要將基礎(chǔ)知識時刻鞏固復(fù)習(xí),趁這段時間充分發(fā)揮理論創(chuàng)新;就業(yè)一定時間之后,大學(xué)生對于自己的理論知識有了更深的認識,同時對于自己的興趣愛好也有了明確的方向,這個時候可以形成職業(yè)規(guī)劃,如果實在適應(yīng)不了的方向可以考慮換一下,不必一直被禁錮在一個不喜歡的專業(yè)上,或許換一下會好許多;前兩個階段之后一般對自己會有深入的了解,同時也積累下足夠的社會經(jīng)驗和啟動資金,此時便可以開始創(chuàng)業(yè)。因此學(xué)校的理論知識的學(xué)習(xí)和動手能力的培養(yǎng)還是非常重要的,這樣才能為以后的執(zhí)業(yè)規(guī)劃做好充足的準備。學(xué)校要繼續(xù)增加化學(xué)工程與工藝專業(yè)大學(xué)生和社會接觸的機會,積極提倡大學(xué)生實習(xí),這樣才能理解基礎(chǔ)知識的重要性,因此學(xué)校要多提供實踐活動的機會,最直接的方式是提倡大學(xué)生到企業(yè)中實習(xí),直接參與社會生產(chǎn)活動,讓學(xué)生身臨其境了解工作的內(nèi)容和方式;除此之外,學(xué)校還可以和企業(yè)合作組織一些實踐活動,將企業(yè)的面臨的問題或是需求通過活動的形式展現(xiàn)到學(xué)生面前,以一種比較緩和的方式讓學(xué)生接觸了解,避免學(xué)生產(chǎn)生抵觸情緒;同時,學(xué)校還可以主導(dǎo)舉辦一些知識技能比賽等項目,這樣更加偏近理論知識方面,雖然距離實踐應(yīng)用有點距離,但是這樣更能督促學(xué)生的基礎(chǔ)知識的夯實。綜上所述,學(xué)校必須創(chuàng)新為核心設(shè)計化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生實踐創(chuàng)新活動,這樣才能從理論到實踐培養(yǎng)學(xué)生的核心競爭力,為學(xué)生的就業(yè)擇業(yè)提供科學(xué)的支持,為學(xué)生以后的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
參考文獻:
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篇3
關(guān)鍵詞:卓越工程師;化工原理;教學(xué)
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)25-0098-02
化工原理是一門關(guān)于化工加工過程的基礎(chǔ)課,它為化工等工業(yè)部門提供科學(xué)基礎(chǔ),對化工及相近學(xué)科的發(fā)展起支撐作用?;ぴ硎枪鹆掷砉ご髮W(xué)化學(xué)工程與工藝等教育部卓越工程師培養(yǎng)計劃專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。化工原理課程以單元操作為內(nèi)容,以傳遞過程原理和研究方法為主線,研究各個物理加工過程的基本規(guī)律、典型設(shè)備的設(shè)計方法、過程的操作和調(diào)節(jié)原理?;ぴ碚n程教學(xué)包括理論課教學(xué)、實驗課教學(xué)和課程設(shè)計三個環(huán)節(jié)。本課程在整個教學(xué)體系建設(shè)中起著從基礎(chǔ)課到專業(yè)課的過渡橋梁作用。為實現(xiàn)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》而組織實施的卓越工程師教育培養(yǎng)計劃,是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。目的是通過校、企密切合作,以實際工程為背景,以工程技術(shù)為主線,提高學(xué)生工程實踐能力,造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)社會發(fā)展需要的優(yōu)秀工程技術(shù)人員。[1-3]“卓越計劃”的啟動為應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供了良好的機遇,這為加速培養(yǎng)高質(zhì)量化工類工程技術(shù)人才奠定了基礎(chǔ)。使這些學(xué)生要能夠滿足祖國未來發(fā)展的需要,適應(yīng)和引領(lǐng)未來工程技術(shù)發(fā)展的方向,也能夠在多語言環(huán)境下工作,具有國際競爭能力。[4]桂林理工大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)是第二批獲得教育部“卓越工程師計劃”的試點專業(yè)。為推進“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的順利實施,加強高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng),我?;ぴ碚n程教學(xué)從多面入手,努力提高課程教學(xué)的效率。
一、加強認識實習(xí)
針對學(xué)生學(xué)習(xí)化工原理課程反映的情況,學(xué)生認為動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞太過于抽象,學(xué)習(xí)很困難,我們調(diào)整了教學(xué)計劃,將化工原理課程由原來的第三學(xué)期開課調(diào)整到第四學(xué)期,而認識實習(xí)則由原來的第五學(xué)期調(diào)整到第四學(xué)期初。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)化工原理課程之前完成了認識實習(xí),使學(xué)生對化工生產(chǎn)中的“三傳”有了初步的認識。同時對認識實習(xí)指導(dǎo)教師提出更高的要求,規(guī)定認識實習(xí)的老師必須是“雙師型”教師,這樣學(xué)生到企業(yè)實習(xí)時,可以有針對性地將化工原理課程中“三傳”問題和企業(yè)的生產(chǎn)工藝聯(lián)系起來,使學(xué)生對“三傳”問題有了感性認識。同時我們加強了與企業(yè)的合作,桂林理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院已和桂林立白日化有限公司、桂林萊茵生物科技股份有限公司等10余家企業(yè)簽訂合作協(xié)議,共建“工程實踐教育中心”,為企業(yè)積極介入到校企聯(lián)合培養(yǎng)人才奠定了基礎(chǔ)。同時我們還聘請了大量的企業(yè)高級工程技術(shù)人員為我校的兼職教師,這樣學(xué)生在認識實習(xí)時,有關(guān)單位的工程技術(shù)人員作為兼職教師參與學(xué)生的認知實習(xí),大大提高了認知實習(xí)時的師資力量,特別是師資力量的工程實踐經(jīng)驗,這對認識實習(xí)的效果起到很大的促進作用,使學(xué)生在認知實習(xí)時對“三傳”有了很深刻的認識。
二、強化“以學(xué)為主”的課堂教學(xué)
大學(xué)教育與基礎(chǔ)教育的區(qū)別在于從以教為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)為主。改變“填鴨式”的教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的主動求知欲是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。在化工原理課程的教學(xué)中,教師們也在逐漸轉(zhuǎn)變觀念,采用多種多樣的課堂教學(xué)方法,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,進而提高教學(xué)效果。
1.感知性教學(xué)。教師在教學(xué)過程中,利用各種方式讓學(xué)生直接感知化工生產(chǎn)的“三傳”。由于化工生產(chǎn)的“三傳”十分抽象,僅給學(xué)生講授理論知識是不夠的,直接感知對化工原理課程教學(xué)具有非常重要的作用。前面的認識實習(xí)就是很重要的感知性教學(xué)。為了增加學(xué)生的感知認識,學(xué)校加大投入力度,大量增加化工原理的實驗設(shè)備配備,如目前我?;ぴ韺嶒炓丫邆湟韵聦嶒炑b置:離心泵特性曲線的測定;流體流動阻力的測定等15套實驗裝置。我們的老師在講授每種傳遞過程都會先和學(xué)生到實驗室觀看對應(yīng)的實驗裝置,并演示給學(xué)生看,使學(xué)生從感官上認識“三傳”。上課時,將實現(xiàn)“三傳”的各種設(shè)備再以各種生動、直觀的動態(tài)圖片展示給學(xué)生,讓學(xué)生將抽象的理論與實物聯(lián)系起來,明顯提高了教學(xué)的實效。此外,我們對卓越班的學(xué)生實行導(dǎo)師制,學(xué)生在一年級就進入教師的研究室參與科學(xué)研究,使學(xué)生對這些設(shè)備的感性認識進一步加強。
2.訓(xùn)練式教學(xué)。在教學(xué)過程中注重學(xué)生對所學(xué)知識的反復(fù)實踐訓(xùn)練?!白吭焦こ處熍囵B(yǎng)計劃”中,很注重對學(xué)生工程設(shè)計能力的培養(yǎng),在我校有關(guān)專業(yè)的后續(xù)課程中均有專門培養(yǎng)工程能力的設(shè)計課程,我們的化工原理課程也有專門的化工原理課程設(shè)計,使學(xué)生能夠利用所學(xué)的三傳知識,系統(tǒng)地設(shè)計某些化工過程。此外,在課堂教學(xué)中,老師除了讓學(xué)生就每個知識點進行反復(fù)訓(xùn)練,我們還設(shè)計題目,使學(xué)生能夠就每個知識點甚至整個知識體系進行訓(xùn)練,并設(shè)法找到實際的“三傳”設(shè)備的數(shù)據(jù)。如利用漓江為學(xué)校學(xué)生提供生活用水的設(shè)計方案就涉及到三傳的許多方面。讓學(xué)生身臨其境地進行“三傳”設(shè)備的設(shè)計和計算的訓(xùn)練。
3.互動式教學(xué)。在教學(xué)過程中注重教――學(xué)雙方的經(jīng)常性的交流互動。其實,互動式教學(xué)一直是桂林理工大學(xué)的優(yōu)良傳統(tǒng),我們一直重視互動式教學(xué)。如在教學(xué)過程中,我們將學(xué)生分組,教師提出某個“三傳”設(shè)備,每組學(xué)生自行觀察,發(fā)現(xiàn)“三傳”設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點并提出設(shè)備的工作原理,由每組學(xué)生選出一名代表,用專業(yè)術(shù)語講出設(shè)備的設(shè)計特點和工作原理,其他組的學(xué)生努力找出該組的不足,最后教師作總結(jié)并表彰最優(yōu)秀的小組(這作為平時成績,提高了這類教學(xué)學(xué)生的積極性)。這些互動式學(xué)習(xí),使學(xué)生能自主學(xué)習(xí)教程,并學(xué)會查閱相關(guān)文獻,取得很好的教學(xué)效果。
三、實踐教學(xué)與理論教學(xué)充分結(jié)合
基于卓越工程師培養(yǎng),院校兩級加大了投入的力度,使我們的實踐和實驗教學(xué)條件取得了很大的改觀。化工原理課程組教師,充分利用各實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的機會,實現(xiàn)本課程的實踐教學(xué)和理論教學(xué)的融合。由于投入力度的增大,化工原理課程所設(shè)置的實驗由原來的八個增加到現(xiàn)在的十四個,以強化學(xué)生對各單元操作的認識。這些教學(xué)實驗,為本課程的實踐教學(xué)提供了很好的支撐。進行相關(guān)實驗時,我們進一步強化學(xué)生所學(xué)的理論知識,重溫重要的概念,使學(xué)生在實驗過程中真正認識化工各單元操作的原理和作用,并運用所學(xué)的理論知識對各單元操作進行操控和數(shù)據(jù)處理,掌握提高各單元操作的工作效率的方法。由于學(xué)校的重視和學(xué)院教師的努力,近年來,我院和許多大中型企業(yè)建立了“產(chǎn)學(xué)研”基地,共建“工程實踐教育中心”,使得學(xué)生的認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等實踐性課程的條件得到大幅提升,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在這些實踐性教學(xué)的過程中,化工原理課程組的教師充分利用這些實踐環(huán)節(jié),例如,在實踐教學(xué)中,要求學(xué)生了解各單元操作的設(shè)備,掌握各單元操作的特點。使學(xué)生對化工原理課程所學(xué)的知識有一個回顧的過程。學(xué)生可以根據(jù)自己學(xué)習(xí)的有關(guān)理論知識,幫企業(yè)解決生產(chǎn)中的實際問題,使得實踐教學(xué)和理論教學(xué)得到完美的結(jié)合。我校專門構(gòu)建了化工仿真實驗室,建成國家級的虛擬仿真教學(xué)實驗中心,安裝了各單元操作的模擬軟件,為化工原理各出單元設(shè)計提供了良好的條件。各單元操作可以很方便、直觀地看到“三傳”的過程,對學(xué)生認識“三傳”的本質(zhì)有很大的幫助。近年來,我校加大“三井杯”等化工設(shè)計大賽的參賽獎勵的力度,其中的化工班的學(xué)生幾乎是每個人均參加化工設(shè)計大賽,這種全國性的大賽對學(xué)生的綜合化工素質(zhì)有很大的提高,當(dāng)然對化工原理知識點的提高和鞏固也起到很大的促進作用。
四、教學(xué)科研的有機結(jié)合
中科院院士錢偉長曾提出:“你不教課,就不是教師;你不搞科研,就不是好教師?!盵5]可見科研在教學(xué)中重要地位,要培養(yǎng)創(chuàng)造性人才,建立一支高水平的教師隊伍,必須提高教師的科研水平。桂林理工大學(xué)歷來重視教師科研能力的培養(yǎng),制定了一系列有利于教師科研能力提高的政策和獎勵措施。促進了我校教師科研水平的提高,建立了一支高水平的教師隊伍。我校化工原理教學(xué)課程組教師具有較好的科研背景,大部分教師是國內(nèi)名牌大學(xué)畢業(yè)的博士,科研能力強。目前,每個教師都承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金等項目。這些項目的承擔(dān)為卓越班的學(xué)生直接參與教師的科研活動提供了保障。同時,教師可以通過科研促進自身知識結(jié)構(gòu)的更新、知識體系的完善和對學(xué)科前沿的洞悉。這為教師更新教學(xué)方法,改革教學(xué)內(nèi)容奠定了堅實的基礎(chǔ)。也會提高教師將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容的比重,提高學(xué)生接受前沿科學(xué)理論的程度,擴寬了學(xué)生化工原理基礎(chǔ)知識、了解化工原理的最新研究進展及學(xué)科發(fā)展的方向。這對提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,加強學(xué)生對各單元操作的理解,提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力大有裨益。
總之,“卓越工程師培養(yǎng)計劃”對課程教學(xué)提出了更高要求。今后在化工原理的教學(xué)過程中,我們將進一步圍繞提高課程教學(xué)效果為目標,探索研究實踐教學(xué)、以學(xué)生為主體的教學(xué)以及科研在教學(xué)中的作用等,實現(xiàn)教、學(xué)相互促進,師生共同發(fā)展,提高化工原理教學(xué)效果。
參考文獻:
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篇4
關(guān)鍵詞:卓越工程師;化工分離過程;教學(xué)改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)32-0054-02
化工分離過程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生一門重要的專業(yè)課,是理論性和應(yīng)用性較強的課程,具有鮮明的工程特點。伴隨著化學(xué)工業(yè)及其相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進步,新的分離方法、技術(shù)不斷產(chǎn)生,化工分離技術(shù)在石油化工、資源環(huán)境、能源、材料、生物醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域持續(xù)發(fā)揮著重要作用,是化學(xué)工業(yè)實現(xiàn)清潔工藝的重要手段。在“卓越計劃”的背景下,以強化學(xué)生的工程實踐應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力為目標,培養(yǎng)寬口徑、厚基礎(chǔ)、復(fù)合型的化工高級人才,必須根據(jù)該課程的特點和時代的要求,構(gòu)建新的人才培養(yǎng)模式,改革課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法[1]。目前,化工專業(yè)人才培養(yǎng)方案總體上還是傾向于理論型模式,專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容缺少整合性和工程性[2],化工分離過程課程同樣存在教學(xué)內(nèi)容老化、教學(xué)體系不完善、工程訓(xùn)練與生產(chǎn)現(xiàn)場脫離嚴重、教學(xué)主體的新生代教師對工程教育思想缺乏系統(tǒng)的研究和足夠的重視等問題。因此,筆者在化工分離過程的教學(xué)中,以大工程觀和集成式的課程改革和“卓越計劃”的精神為指導(dǎo),在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)與實踐相結(jié)合等方面做了一些嘗試工作,取得了較好的效果。
一、精心設(shè)計教學(xué)方案、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
分離工程主要從分離過程的共性出發(fā),討論化工分離過程的基本概論、本質(zhì)及其變化規(guī)律。從教學(xué)內(nèi)容而言,分離工程是一個學(xué)術(shù)內(nèi)容十分豐富的領(lǐng)域,既包括傳統(tǒng)分離過程基本理論原理方法的學(xué)習(xí),同時各種新型分離技術(shù)的不斷涌現(xiàn),要求跟上時代和技術(shù)發(fā)展的步伐,教學(xué)內(nèi)容必須與時俱進,及時更新與補充教學(xué)內(nèi)容,擴展課程教學(xué)環(huán)節(jié)。
1.合理組織教學(xué)課堂。要使課堂教學(xué)更具有現(xiàn)實性和新意,充分調(diào)動學(xué)生的求知欲望,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容至關(guān)重要。在教學(xué)過程中,避免課程的割裂與重復(fù),對課程內(nèi)容進行組織、設(shè)計、重塑與整合。教師按學(xué)科發(fā)展,從基礎(chǔ)、原理、特性到應(yīng)用及發(fā)展的順序進行講授內(nèi)容的安排和多媒體課件的制作;按照問題、案例和原理相結(jié)合的方式組織教學(xué)內(nèi)容;結(jié)合化工企業(yè)項目的實際和教師工程實踐、科學(xué)研究以及學(xué)生實習(xí),介紹常見分離技術(shù)。
2.積極整合教學(xué)內(nèi)容。教師注意課程與專業(yè)基礎(chǔ)課如物理化學(xué)、化工熱力學(xué)、化工原理等的銜接和關(guān)聯(lián);在教學(xué)實踐中對本課程與“化工熱力學(xué)”、“化工原理”、“物理化學(xué)”等專業(yè)基礎(chǔ)課程中有關(guān)內(nèi)容進行有機銜接與融合,讓學(xué)生很自然地完成基礎(chǔ)理論到專業(yè)知識的過渡與應(yīng)用;增加新型化工分離技術(shù),如超離子液體技術(shù)、膜分離技術(shù)、雙水相技術(shù)等;把企業(yè)典型工程案例引入課程教學(xué)中,使課堂教學(xué)更具有現(xiàn)實性和新意。基本分離方法與化工原理的融合在化工生產(chǎn)中涉及的分離對象幾乎都是多組分體系,而目前一般高等院校化工原理教學(xué)中因?qū)W時有限,大多側(cè)重于雙組分的分離問題。這就要求在進行分離過程的教學(xué)時要做好與化工原理教學(xué)的融合問題。如對化工原理教材中已涉及到的基本原理,教師對雙組分精餾、吸附和結(jié)晶等不做專門介紹,重點講解多組分體系的工程計算問題,將有關(guān)的基礎(chǔ)及計算機應(yīng)用在耦合與集成過程設(shè)計中體現(xiàn)出來;減少與化工原理內(nèi)容的重復(fù),培養(yǎng)學(xué)生利用化工單元操作的基本原理解決實際復(fù)雜體系分離問題的能力。
3.有效延伸課程環(huán)節(jié)?;し蛛x工程本身具有較強的工程背景的同時還兼有較強的理論性。在“以教師為中心、以課堂為中心、以教材為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)模式中,化工分離工程的教學(xué)使學(xué)生認為化工分離工程是“一大堆的方程、繁多的數(shù)據(jù)和大量的計算和循環(huán)迭代[3]。為了促進學(xué)生對課程的學(xué)習(xí),將課堂教學(xué)延伸至課外,如實習(xí)過程中、課程設(shè)計中及其他的化工實踐如創(chuàng)新實驗、化工競賽等過程中,布置作業(yè)、小組討論及綜合設(shè)計等,加深學(xué)生對已學(xué)的化工分離技術(shù)原理的理解,學(xué)會進行分離方法的選擇優(yōu)化,以及新型分離技術(shù)的拓展。
4.強調(diào)選擇優(yōu)秀教材。要在有限的教學(xué)時限中,達到良好的教學(xué)效果,如何選擇教材和教學(xué)內(nèi)容對提高本課程的教學(xué)效果就顯得十分重要[4]。劉家琪主編的面向21世紀的教材《分離過程》,該教材在內(nèi)容和體系上體現(xiàn)了創(chuàng)新精神,注重拓寬基礎(chǔ),強調(diào)能力培養(yǎng),并在教學(xué)內(nèi)容上作了重新安排;按教學(xué)規(guī)律的發(fā)展,從基礎(chǔ)、原理、特性到應(yīng)用及發(fā)展的順序分章節(jié);主要章節(jié)(如多組分精餾和特殊精餾)中逐一介紹各種精餾方法的特性和應(yīng)用;選擇典型的分離方法展開講授化學(xué)工程的研究方法及其進展。這樣安的排結(jié)合了兩種教材編排方式的優(yōu)點,思路簡潔清楚,學(xué)生易于接受,教學(xué)效果良好[5]。
二、采取研究性教學(xué)模式,改革教學(xué)方法
在講授理論知識的同時,教師要引導(dǎo)學(xué)生從社會生活中選擇并確定研究專題,主動地投入到課程學(xué)習(xí)中去,應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題;并在學(xué)習(xí)討論中獲取知識、發(fā)展技能、培養(yǎng)能力,強調(diào)學(xué)習(xí)者的主動探究和親身體驗[6]。這樣,改變過去由老師單一講解的方式,可讓學(xué)生有問題隨時提出、分析和討論。本人在教學(xué)過程中以研究性教學(xué)[7]為指導(dǎo)思想,采取多樣化的教學(xué)方式,初顯成效。
1.討論式教學(xué),調(diào)動學(xué)生的積極性。為加強化工分離工程與化工原理等基礎(chǔ)課的銜接與融合,課前通過小班討論課,復(fù)習(xí)回顧掌握已學(xué)基礎(chǔ)課程的相關(guān)內(nèi)容,并與該課程的內(nèi)容進行對比分析概括和總結(jié)。例如,在講多組分精餾過程時,教師在介紹完兩個極限條件及進料位置的選取之后,讓學(xué)生討論簡捷的計算方法的步驟和應(yīng)用,并與二組分精餾進行對比分析,既加深了學(xué)生對所學(xué)知識的理解和鞏固,又加強了學(xué)生知識體系的完整性。教學(xué)中,結(jié)合一些實例,讓學(xué)生參與討論,鞏固學(xué)生對基本概念和原理的理解,開闊學(xué)生視野,擴散學(xué)生學(xué)習(xí)思維,讓學(xué)生感受到該課程對生產(chǎn)實際的指導(dǎo)作用,培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力。例如,在特殊精餾教學(xué)中引入當(dāng)?shù)啬乘幤笠译鎻U水的后處理技術(shù),并結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)情況,考慮能耗和溶劑的實際應(yīng)用情況進行綜合分析討論。
2.虛擬式仿真,提升學(xué)生解決問題能力。以成熟的流程模擬軟件為主線引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)實踐。在教學(xué)中,引入成熟的化工流程模擬軟件的應(yīng)用部分內(nèi)容,有助于學(xué)生越過煩瑣復(fù)雜的技術(shù)細節(jié),用分離工程的思維方法解決實際問題。讓學(xué)生學(xué)會利用成熟的軟件解決工業(yè)生產(chǎn)中的實際問題,從而提高學(xué)生解決實際問題的能力。如學(xué)生在對某藥企乙腈廢水的后處理工藝經(jīng)過討論優(yōu)化,然后通過流程模擬軟件如Aspenplus等進行模擬優(yōu)化,實現(xiàn)現(xiàn)代計算機模擬與實踐教學(xué)的結(jié)合。
3.導(dǎo)向型討論,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。近十余年來,新型化工分離技術(shù)發(fā)展迅速,不少技術(shù)如各類膜分離技術(shù)、超臨界萃取技術(shù)及新型吸附技術(shù)已趨成熟,其應(yīng)用的體系也已經(jīng)向醫(yī)藥、食品、生化、環(huán)境等領(lǐng)域擴展。但由于新型分離技術(shù)涉及面廣泛,學(xué)生基礎(chǔ)及興趣不一,教學(xué)中不能面面俱到。本人在教學(xué)中開展導(dǎo)向性的討論,采取教師引導(dǎo),學(xué)生自學(xué)討論的方法將學(xué)生領(lǐng)到學(xué)科的最前沿,通過典型研究成果的介紹,讓學(xué)生掌握相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)和方法,學(xué)會分析創(chuàng)新思路,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和應(yīng)變能力,以適應(yīng)人才市場的需求。例如,在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生開展天然產(chǎn)物分離專題的研究和討論。在討論教學(xué)中,筆者從天然產(chǎn)物的新型分離方法、特定天然產(chǎn)物的分離研究進展等方面立題,鼓勵學(xué)生選擇自己感興趣的專題如醫(yī)藥、香精香料等的分離研究進展,撰寫小論文進行交流。這樣,學(xué)生不僅學(xué)會了利用圖書館及網(wǎng)絡(luò)資源查找與所選專題相關(guān)的文獻資料,并且通過文獻整理、綜合、歸納和專題論文的撰寫,有助于學(xué)生拓寬知識面、了解學(xué)科發(fā)展前沿,學(xué)會解決實際問題。
三、理論與實踐教學(xué)有機結(jié)合
卓越工程師培養(yǎng)與傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式的顯著區(qū)別之一就是強調(diào)實踐。所謂“授之以魚,不如授之以漁”,實踐不僅能使學(xué)生增長經(jīng)驗,把學(xué)到的知識與工程實踐和社會需求對接,而且能夠觸動學(xué)生心靈,使其產(chǎn)生開拓創(chuàng)新的激情與靈感。經(jīng)過實踐歷練的學(xué)生可以把僵化的書本知識內(nèi)化成為活的創(chuàng)新能力。在教學(xué)中,將教材與實際工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合,豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容,加深了學(xué)生對所學(xué)的化工分離工程知識的理解,提高了學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)了他們的求知欲和探索精神,有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維方法和能力[8]。
1.強調(diào)課堂教學(xué)理論聯(lián)系實際。學(xué)生學(xué)習(xí)該課程之前經(jīng)歷了認識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí),對化工企業(yè)中分離過程的工藝過程及應(yīng)用已有一些了解,但缺乏利用理論知識分析問題的能力,在課程教學(xué)中注重舉例,對實習(xí)中接觸到的分離過程結(jié)合分離原理進行詳細分析。如在多組分精餾的課堂教學(xué)中,結(jié)合實習(xí)車間橡膠生產(chǎn)溶劑回收工段的理論與工藝進行講解,既直觀,又切合實際;讓學(xué)生在理解分離方法、分離原理的同時,還學(xué)會從經(jīng)濟、能源及生產(chǎn)實際的角度考慮分離工藝的優(yōu)化。
2.有效延伸課程實踐環(huán)節(jié)。把工程現(xiàn)場轉(zhuǎn)化為實習(xí)、實訓(xùn)基地,在知識傳授與實踐歷練的交融中進行。一方面,利用所建立的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)平臺,讓學(xué)生通過參與課外實踐項目,或參與到教師的科研項目中去,通過工程實踐來加深對分離方法原理的理解和認識。另一方面,在認識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)中,教師通過布置分析討論題、撰寫小討論文等方式,讓學(xué)生學(xué)會分析討論選擇生產(chǎn)實際中的分離技術(shù),對實習(xí)中接觸到的分離過程結(jié)合分離原理進行詳細分析,對課堂教學(xué)有很大幫助。反過來,課堂教學(xué)也加深了學(xué)生對實際過程的認識,并能舉一反三。
3.聘請企業(yè)專家參與教學(xué)?!白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計劃”的師資隊伍是關(guān)鍵,通過“走出去、引進來”的模式,加強課程教學(xué)教師工程教學(xué)能力的提升。除了聘請優(yōu)秀的企業(yè)專家參與教學(xué)任務(wù)外,任課教師還需通過承擔(dān)或參與企目項目的改造或研發(fā)、指導(dǎo)生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)、指導(dǎo)各類化工創(chuàng)新競賽等實踐教學(xué)活動增強自身的工程能力,把工業(yè)實際生產(chǎn)的案例同教材中的理論知識聯(lián)系起來,避免了空洞說教,使課堂教學(xué)更具有現(xiàn)實性和生動性。
四、注重教學(xué)過程管理,改革考核評價體系
考試是教學(xué)過程中的不可缺少的重要環(huán)節(jié),涉及到對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的綜合評判。在課程教學(xué)考核評價過程中,主要引導(dǎo)學(xué)生從注重“學(xué)習(xí)成績”向注重“學(xué)習(xí)成效”轉(zhuǎn)變,從“注重考試結(jié)果”向注重“學(xué)習(xí)過程”轉(zhuǎn)變。課程考核形式采用期末考試、平時學(xué)習(xí)與專題討論結(jié)合起來的評判方式,改變過去一份期末考試卷一錘定音方式。成績由平時成績(包括平時討論情況和作業(yè)情況)、實踐成績(實習(xí)中作業(yè)完成情況、小論文寫作與講解)、考試等部分構(gòu)成。
平時成績主要包含課堂討論思維能力、回答問題情況、作業(yè)完成情況、學(xué)習(xí)態(tài)度等,小論文主要針對課堂理論知識引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)歸納、掌握某一方面知識,通過論文的完成加深了學(xué)生對課堂理論知識系統(tǒng)理解,同時鍛煉了學(xué)生撰寫論文能力??荚嚨膬?nèi)容分三個層次:識記、理解、應(yīng)用,涵蓋了學(xué)科相關(guān)的基礎(chǔ)知識、基本原理、以及運用所學(xué)知識解決問題的綜合試題。
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篇5
關(guān)鍵詞: 中職校 《化工原理》 教學(xué)改革
《化工原理》是中職化工及相近專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,也是一門工程應(yīng)用觀念很強的技術(shù)課程。內(nèi)容涉及動量傳遞過程及設(shè)備、熱量傳遞過程及設(shè)備、質(zhì)量傳遞過程及設(shè)備等。在《化工原理》教學(xué)環(huán)節(jié)中,將理論教學(xué)、實踐教學(xué)和計算機仿真教學(xué)有機地結(jié)合在一起,符合培養(yǎng)技能型人才的要求。因此,《化工原理》課程進行教學(xué)改革勢在必行。
一、改革教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法
化工原理是化學(xué)工程學(xué)科的一門主干課程,主要討論比較重要又比較常用的一些單元操作。主要內(nèi)容包括:流體力學(xué)如流體輸送、沉降、過濾、離心分離、攪拌、固體流態(tài)化等;熱量傳遞如加熱、冷卻、蒸發(fā)等;質(zhì)量傳遞如蒸餾、吸收、萃取、干燥、結(jié)晶、膜分離等。化學(xué)工程師的主要任務(wù)是開發(fā)、設(shè)計與操作,即探索最佳的流程與設(shè)備,定出最佳的操作條件;規(guī)定設(shè)備應(yīng)具有的性能,選出合適的形式并確定其主要尺寸;對日常生產(chǎn)過程進行管理并使設(shè)備能正常運轉(zhuǎn),對現(xiàn)行的生產(chǎn)過程與設(shè)備作改進,提高效率。所有工作都要求對各個單元操作有比較充分的了解,理論與實際緊密結(jié)合。由此可見,化工原理課程內(nèi)容多,涉及面廣,容易造成教學(xué)形式枯燥單調(diào),學(xué)生不易產(chǎn)生興趣,被動學(xué)習(xí)的局面。如何在有限的課時內(nèi)講授化工生產(chǎn)中比較重要的單元操作,達到不僅讓學(xué)生熟練掌握基本原理,而且掌握設(shè)備的有關(guān)知識,樹立工程觀念和經(jīng)濟觀念的目的,是本課程改革的關(guān)鍵。
1.以培養(yǎng)學(xué)生的能力為目的,聯(lián)系實際不斷提出問題。
改革教學(xué)方法要貫徹培養(yǎng)能力、啟迪悟性、挖掘潛能的原則,要讓學(xué)生從知識的被動接受者變?yōu)橹鲃訁⑴c者和積極探索者。如何激發(fā)學(xué)生對知識及課程的興趣,是科學(xué)素質(zhì)教育的組成部分。為了使學(xué)生積極思維,在課堂上結(jié)合生產(chǎn)實際不斷提出問題供學(xué)生分析討論,牽動學(xué)生的思路,提高學(xué)生分析問題的能力。比如在“流體流動”一章中,提問為什么一般液體在管內(nèi)的流動速度范圍是“0.5~3m/s”?為什么液體在長距離輸送時要設(shè)中間增壓泵?等等。通過提出問題和課堂討論,有助于學(xué)生加深理解,從而取得良好的效果。
2.定期安排討論課。
那種試圖通過課堂上講細講透“幫助”學(xué)生學(xué)習(xí)的想法和做法,不僅不能擴大課堂信息量,反而會助長學(xué)生學(xué)習(xí)依賴心理,嚴重阻礙創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我們主張把習(xí)題課改為討論課,促使學(xué)生主動參與、積極探索,提高教師備課質(zhì)量。因為只有那些在課后查閱資料、反復(fù)推敲、充分準備的教師,才能在討論課上從容應(yīng)對學(xué)生提出的一些頗有新意的議題,給予學(xué)生滿意的答復(fù)。
3.重視實驗課。
化工原理實驗是化工原理教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié),注重學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。針對不同專業(yè)、不同層次的學(xué)生講授不同層次的實驗教學(xué)內(nèi)容。我們采用單獨設(shè)課的方式,實驗內(nèi)容按專業(yè)功能分為四個層次:演示實驗、一般綜合性實驗、提高實驗和創(chuàng)新實驗。通過實驗理論課、實驗預(yù)習(xí)、實驗操作、撰寫實驗報告和實驗課考核等環(huán)節(jié)保證教學(xué)質(zhì)量。
4.完成課程設(shè)計。
在教學(xué)過程中,要做到將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維、意識及能力放在首位,就要讓學(xué)生養(yǎng)成用“工藝頭腦”觀察問題、提出問題和思考問題的習(xí)慣,課程設(shè)計不失為良好的培養(yǎng)手段。
課程設(shè)計是化工原理課程教學(xué)中綜合性和實踐性較強的教學(xué)環(huán)節(jié),是理論聯(lián)系實際的橋梁,是使學(xué)生體察工程問題復(fù)雜性的初次嘗試。通過化工原理課程設(shè)計,要求學(xué)生能綜合運用本課程和前修課程的基本知識,進行融會貫通的獨立思考,在規(guī)定的時間內(nèi)完成指定的化工設(shè)計任務(wù),從而得到化工工程設(shè)計的初步訓(xùn)練。通過課程設(shè)計,要求學(xué)生了解工程設(shè)計的基本內(nèi)容,掌握化工設(shè)計的主要程序和方法,培養(yǎng)分析和解決工程實際問題的能力。同時,通過課程設(shè)計,還可以使學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想,培養(yǎng)實事求是、嚴肅認真的工作作風(fēng)。
二、反思與建議
傳統(tǒng)習(xí)慣與當(dāng)代教育教學(xué)理念仍然存在沖突,阻礙現(xiàn)代教育理念的順利實施。表現(xiàn)在:(1)教學(xué)內(nèi)容陳舊,學(xué)科體系難以打破。(2)教學(xué)模式傳統(tǒng)單一。教師并沒有完全拋棄注重教的思維習(xí)慣,沒有真正貫徹以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)的現(xiàn)代教育理念。過多研究教師教法,較少研究學(xué)生學(xué)法。(3)職業(yè)學(xué)校要以培養(yǎng)技能型畢業(yè)生為目標。但是,許多課程并沒有與職業(yè)培養(yǎng)目標相結(jié)合,沒有遵循職業(yè)學(xué)校的教學(xué)規(guī)律。(4)教育教學(xué)資金投入不足,不能滿足教學(xué)需要。將現(xiàn)代教育技術(shù)運用于課堂教學(xué)中,實現(xiàn)學(xué)生、教師、媒體的多向交互過程的現(xiàn)代教育過程還停留在可望而不可即的理想狀態(tài)。
以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)的教育理念,是當(dāng)代教師教育教學(xué)行為的主導(dǎo)思想。修訂教學(xué)內(nèi)容,打破學(xué)科體系,用生產(chǎn)實際或教學(xué)實驗項目帶動理論教學(xué),應(yīng)該成為職業(yè)學(xué)校課程改革的方向。教學(xué)過程應(yīng)該是學(xué)生、教師、媒體的多向交互過程,應(yīng)該遵循職業(yè)學(xué)校的教學(xué)規(guī)律。
綜上所述,在化工原理課程教學(xué)中,教師應(yīng)該注重實踐,尤其要注重理論與實踐的結(jié)合;要找準教學(xué)切入點,認真設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié),合理分解教學(xué)難點;要充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,運用各種手段調(diào)整學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)。這樣,不僅有利于學(xué)生順利學(xué)好化工原理課程,還有利于促進學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,為學(xué)生今后的發(fā)展打下基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞:卓越工程師教育培養(yǎng)計劃;模塊化;課程體系
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-2596(2016)12-0247-03
2010年6月,教育部提出了在部分高校實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(以下簡稱“卓越計劃”),旨在提升我國工程教育的競爭力,加強培養(yǎng)學(xué)生的理論與工程實踐相結(jié)合的能力,提高學(xué)生的工程素質(zhì)[1,2]。合肥學(xué)院無機非金屬材料工程專業(yè)在2014年12月獲批成為安徽省“卓越計劃”試點。我們結(jié)合本專業(yè)的特點,以“卓越計劃”為導(dǎo)向,開展了以培養(yǎng)后備工程師為目標的教學(xué)改革,以便探索出一條應(yīng)用型人才培養(yǎng)之路。
一、建立適應(yīng)卓越工程師培養(yǎng)要求的人才培養(yǎng)方案
(一)培養(yǎng)目標。傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方案目標過大,內(nèi)容過于抽象,不明確,不具體。為了滿足卓越工程師培養(yǎng)的要求,我們對培養(yǎng)方案進行了修訂。修改后的培養(yǎng)目標為:(1)具有良好的職業(yè)道德、文化修養(yǎng)和身體心理素質(zhì);(2)具備無機非金屬材料工程專業(yè)所需的自然科學(xué)知識、工程基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識;(3)具有創(chuàng)新意識和綜合應(yīng)用知識的能力。
(二)培養(yǎng)規(guī)格和要求。根據(jù)工程教育專業(yè)認證的要求,我們修改了培養(yǎng)規(guī)格和要求,增加了人際交往、團隊協(xié)作能力以及具有國際視野和跨文化交流能力的要求,并強調(diào)學(xué)生畢業(yè)后不但具有良好的人文、藝術(shù)素養(yǎng)和較強的社會責(zé)任感,而且要遵守職業(yè)道德與職業(yè)規(guī)范。
(三)專業(yè)能力和能力要素。明確專業(yè)能力和能力要素的構(gòu)成。知識要求:掌握人文、自然、專業(yè)、工具性知識及社會發(fā)展和相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)知識。能力要求:(1)獲取知識能力。學(xué)會通過不同途徑,運用不同方法主動獲取各種知識,以適應(yīng)學(xué)科發(fā)展、社會進步的需求。(2)應(yīng)用知識的能力。表達能力:能夠在多種環(huán)境、場合通過口頭或書面形式正確地表達自己的意愿和見解,學(xué)會書寫各種文書和報告,熟練掌握各類應(yīng)用文體,能用一門外語進行閱讀、翻譯;人際交往能力:在社會活動和科學(xué)研究、工程技術(shù)活動中,能夠進行有效的人際交往,能與他人形成良好的合作關(guān)系;計算機信息使用能力:要具有計算機辦公、文字處理等操作能力、并能夠利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)獲取有關(guān)科學(xué)研究、工程技術(shù)領(lǐng)域最新信息;認識事物的能力:要有正確選擇和運用學(xué)習(xí)方法的能力,能夠運用所學(xué)知識解釋生產(chǎn)和生活中的常見的一些現(xiàn)象,對事物的本質(zhì)有較深刻的認識;綜合實驗?zāi)芰Γ喊▌邮帜芰蛯嶒炦^程中綜合運用所學(xué)知識的能力,學(xué)會設(shè)計或選擇實驗儀器設(shè)備及實驗裝置的安裝和調(diào)試,使用實驗儀器實驗,得出實驗結(jié)果,并能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進行分析;工程應(yīng)用能力:在材料工藝設(shè)計中,能根據(jù)提供的資料、數(shù)據(jù),進行物料平衡、熱量平衡計算,掌握設(shè)備選型、設(shè)備結(jié)構(gòu)、工藝流程的設(shè)計,并能熟練使用CAD工程制圖。(3)創(chuàng)新能力。觀察力:培養(yǎng)學(xué)生對事物的感知能力,透明表象看本質(zhì),發(fā)現(xiàn)不同于尋常的細微特征;想象力:對感知的事物加工處理,從已知的現(xiàn)象中推想象出新事物;思維力:對已知的事物進行分析、歸納,總結(jié)出有價值的規(guī)律性的成果。通過創(chuàng)新能力的培養(yǎng),使學(xué)生養(yǎng)成獨立思考、勇于探索的創(chuàng)新意識,激發(fā)他們對未知事物的興趣,為以后從事新技術(shù)、新產(chǎn)品的研究打下基礎(chǔ)。通過在校期間的鍛煉和實踐,讓他們具備一些科研基本潛質(zhì),對科研工作的基本要素有所了解,為以后從事科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。
(四)培養(yǎng)方式改革。企業(yè)實踐學(xué)習(xí)是卓越工程師培養(yǎng)要求的核心,我們采用“三加一”的培養(yǎng)方式,其中前三年在校集中學(xué)習(xí),主要學(xué)習(xí)基礎(chǔ)科學(xué)、工程基礎(chǔ)、專業(yè)工程基礎(chǔ)三方面的知識,培養(yǎng)工程技g能力和綜合素質(zhì)。最后一年學(xué)生到企業(yè)實習(xí),在此期間,在企業(yè)導(dǎo)師和校內(nèi)導(dǎo)師的指導(dǎo)下,完成畢業(yè)論文(設(shè)計)工作。
二、適應(yīng)卓越工程師培養(yǎng)要求的課程體系建設(shè)
通過突出和強化能力培養(yǎng),構(gòu)建模塊化的課程體系。從傳統(tǒng)課程教學(xué)“以知識輸入為導(dǎo)向”教學(xué)模式轉(zhuǎn)向“以能力輸出為導(dǎo)向”的教學(xué)模式,使教學(xué)更加符合人才培養(yǎng)的目標定位。在實現(xiàn)“知識、能力、素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展”的前提下,突出能力培養(yǎng)和工程教育[3,4]。
(一)模塊構(gòu)建。在實施工程教育的前提下,緊緊圍繞“提升能力、強化實訓(xùn)、完善素質(zhì)”的要求,將人才培養(yǎng)的全部內(nèi)容分為理論知識、應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)三大模塊,每部分依照能力和素質(zhì)導(dǎo)向和要求進行整合,構(gòu)建出若干個課程教學(xué)模塊,模塊之間有必然的邏輯聯(lián)系和一定的區(qū)分度。這三大模塊的內(nèi)容:(1)理論知識(模塊I)。自然科學(xué)知識:數(shù)理化、生物、信息科學(xué)等;應(yīng)用和工程技術(shù)知識:工具類知識(語言、計算機、工程數(shù)學(xué)、制圖等)、學(xué)科類知識(化學(xué)、化工、材料學(xué)、礦物學(xué)等);人文社會科學(xué)知識:文史、哲學(xué)、政治、經(jīng)濟、管理等。(2)應(yīng)用能力(模塊II)??茖W(xué)思維與創(chuàng)新能力:邏輯學(xué)、辯證法、創(chuàng)造學(xué)、工程哲學(xué)等;工程實踐能力:設(shè)計、制造、操作、調(diào)試,金工、土木、管道等;交流與合作能力;適應(yīng)與競爭能力等。(3)綜合素質(zhì)(模塊III)。思想道德、科學(xué)、文化、業(yè)務(wù)、心理等。對于理論知識、應(yīng)用能力、綜合素質(zhì)三大模塊,又可從不同的方面,根據(jù)實際的需要及人才培養(yǎng)方案進行細分,又可分為若干子模塊。
(二)模塊化教學(xué)團隊建設(shè)。各模塊構(gòu)建后相對穩(wěn)定,相應(yīng)教學(xué)的任課教師即組成為該模塊的教學(xué)團隊,團隊中的教師加強協(xié)調(diào)互動,開展團隊教學(xué)研究,使教學(xué)內(nèi)容融會貫通。在模塊構(gòu)建后,確定各模塊負責(zé)人,要求各模塊負責(zé)人之間加強溝通,定期召集負責(zé)人討論教學(xué)問題。同時加強模塊教學(xué)團隊和社會的聯(lián)系,深入開展用人單位和畢業(yè)生跟蹤調(diào)查,將企業(yè)對人才要求的知識、能力、素質(zhì)作為重要指標來指導(dǎo)模塊教學(xué)內(nèi)容的選擇和優(yōu)化。另外,還要加強與校內(nèi)相關(guān)專業(yè)的合作,一些教學(xué)模塊中的課程可請外系教師擔(dān)任。不定期聘請國內(nèi)外著名學(xué)者或企業(yè)專家來校給教師作報告,擇機選派教師到企業(yè)掛職學(xué)習(xí)鍛煉。
(三)對模塊化教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化。采用模塊化教學(xué)的理念,對教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化。(1)教學(xué)內(nèi)容整合。傳統(tǒng)的課程講究完整性、系統(tǒng)性,課程之間的聯(lián)系不大,教學(xué)的目的性不強。經(jīng)過模塊化改革以后,確定了模塊與能力之間的關(guān)系(每個模塊對應(yīng)某種能力),學(xué)生在學(xué)習(xí)完這個模塊以后,必然能夠達到這個模塊對應(yīng)的某種能力。這種能力對應(yīng)的模塊知識點,可能涉及到兩門或三門課程,這樣勢必打破傳統(tǒng)的課程與課程之間的界線,要求授課教師之間互相配合,對課程內(nèi)容進行整合,避免教學(xué)內(nèi)容重復(fù),對符合能力培養(yǎng)的知識點進行強化,對于不符合的則要弱化或刪除。(2)適時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生培養(yǎng)還是要以社會對人才的需求為導(dǎo)向,根據(jù)近幾年畢業(yè)生的就業(yè)情況適時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。我們通過對學(xué)生的就業(yè)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),近幾年本專業(yè)的學(xué)生到混凝土、玻璃加工、新型建筑材料企業(yè)就業(yè)的人數(shù)逐年增多,那么我們在教學(xué)時可適當(dāng)補充或加強相關(guān)方面的教學(xué)模塊。此外,教師還可以將自己的科研成果納入到教學(xué)模塊之中,這樣可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,擴大學(xué)生的知識視野。
三、建設(shè)以工程實踐能力培養(yǎng)為重點的實踐教學(xué)體系
按照培養(yǎng)目標,在基礎(chǔ)實驗及專業(yè)實驗平臺建設(shè)的基礎(chǔ)上,加強校企聯(lián)合工程實訓(xùn)平臺建設(shè),如建立“嵌入式”實驗室,讓企業(yè)工程師到學(xué)校來指導(dǎo)實驗;加強產(chǎn)學(xué)研合作,建立和鞏固專業(yè)認知實習(xí)與生產(chǎn)實習(xí)實訓(xùn)基地。在此基礎(chǔ)上,加強第二課堂建設(shè),建立開放式實驗室[5]。
四、建設(shè)符合卓越工程需要的教學(xué)團隊
積極探索和建立“教師-工程師”新機制,加大工科教師隊伍建設(shè)力度,培育優(yōu)勢學(xué)科和創(chuàng)新團隊。加強校內(nèi)“雙師型”師資隊伍的建立,我們要求教師隊伍中具有研究生學(xué)歷的教師比例不小于70%,具有高級職稱的教師比例不小于50%。從事本專業(yè)教學(xué)(含實驗教學(xué))工作的教師,應(yīng)有半年以上的工程實踐經(jīng)歷。從事主干模塊教學(xué)的教師,其本科、碩士和博士學(xué)歷中必須有其中之一畢業(yè)于材料類專業(yè)。整合企業(yè)人才資源,充分利用實習(xí)基地的有利條件和企業(yè)的工程化特點,讓青年教師定期進企業(yè)進行培訓(xùn)。
五、建立健全校企合作機制
為了增強教師的企業(yè)工程意識和實踐能力,我們鼓勵教師到企業(yè)掛職,并建立從企業(yè)聘請工程師作指導(dǎo)師的機制,讓企業(yè)工程師和校內(nèi)導(dǎo)師共同指導(dǎo)學(xué)生企業(yè)實習(xí),并完成畢業(yè)論文(設(shè)計)工作。此外,我們通過定期召開校企座談會、聘請企業(yè)專家學(xué)者來校進行學(xué)術(shù)講座、加強企業(yè)工作人員的經(jīng)驗交流等方式,以評價“卓越計劃”人才培養(yǎng)質(zhì)量,不斷優(yōu)化改革培養(yǎng)方案。
六、構(gòu)建“卓越計劃”企業(yè)培養(yǎng)方案(三加一)
企業(yè)生產(chǎn)實踐是“卓越計劃”不可缺少核心教學(xué)環(huán)節(jié),是理論與實際相結(jié)合的極好學(xué)習(xí)方法。學(xué)生在企業(yè)中可以運用、鞏固所學(xué)的知識,對生產(chǎn)技術(shù)、經(jīng)營管理等有較全面的認識與理解,同時也可培養(yǎng)他們熱愛勞動的品質(zhì),提高人際交往的能力,這為以后進入企業(yè)工作打下基礎(chǔ)。為了更好地完成企業(yè)實習(xí)活動,我們制定了企業(yè)培養(yǎng)方案。
(一)目標和任務(wù)。掌握材料的制備原理、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備及相關(guān)的工程基本理論,熟悉無機非金屬材料工程技術(shù)、企業(yè)的經(jīng)營管理知識,了解本專業(yè)學(xué)科范圍內(nèi)的科技發(fā)展動態(tài);具有對材料加工工藝進行分析,對設(shè)備進行改造的初步能力;具有對新產(chǎn)品、新技術(shù)能夠進行初步研發(fā)的能力;具備所必需的信息分析、設(shè)計籌劃、數(shù)據(jù)處理、實驗測試、檢驗表征、評價控制等技術(shù)的能力;了解國家政策及產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢;形成企業(yè)安全生產(chǎn)、環(huán)境保護意識。
(二)實施過程。了解、認識企業(yè):為了讓學(xué)生對企業(yè)有個全面的了解,讓企業(yè)工程師在學(xué)生入駐到車間一線之前,對本企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營、發(fā)展策略、企業(yè)文化等方面進行介紹。入駐一線實習(xí):企業(yè)工程師結(jié)合學(xué)生及本企業(yè)崗位的實際情況,先安排合適的崗位進行體驗式實習(xí),讓學(xué)生了解本部門的生產(chǎn)職能和運行機制,熟悉企業(yè)的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),然后選擇與專業(yè)更為密切的固定崗位,如技術(shù)研發(fā)、技術(shù)管理崗位等進行更深層次的學(xué)習(xí)。并在此崗位上,完成后面的畢業(yè)論文(設(shè)計)工作。在此期間,加強校企交流與探討,對存在的問題及時總結(jié)。
(三)考核方式。建立一個專門的學(xué)生網(wǎng)絡(luò)考核與u估平臺,考核學(xué)生在企業(yè)各環(huán)節(jié)、各時期的表現(xiàn),由企業(yè)指導(dǎo)教師、學(xué)校指導(dǎo)教師進行考核。
(四)師資配備。學(xué)生在企業(yè)的實習(xí)和畢業(yè)論文(設(shè)計)指導(dǎo)實行“雙導(dǎo)師”制,即由企業(yè)工程師和本專業(yè)實踐經(jīng)驗豐富的指導(dǎo)教師組成指導(dǎo)教師小組。在模塊化教學(xué)過程中,聘請用人單位的技術(shù)和管理骨干到學(xué)校開設(shè)課程,有針對性的教學(xué)更有利于學(xué)生將來的就業(yè)。
七、考核和評價體系
對學(xué)生學(xué)習(xí)成果的評價方法進行改革,在執(zhí)行學(xué)校提出的N+2考核模式基礎(chǔ)上[6],將重點放在學(xué)生能力和素質(zhì)的考查上。如學(xué)生在實習(xí)的綜合表現(xiàn)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果、第二課堂參與教師的科研活動等,都可成為考核評介的重要內(nèi)容,均要在畢業(yè)成績單上反映出來。
作為地方型應(yīng)用本科高校,近年來我校緊緊抓住教育部實施“卓越計劃”試點的契機,成立了“卓越計劃”工作領(lǐng)導(dǎo)小組,并以我校的國家首批“卓越計劃”化學(xué)工程與工藝專業(yè)的建設(shè)為依托,先后在多個專業(yè)開展了“卓越計劃”的探索研究,并取得了良好的效果。作為安徽省“卓越計劃”試點專業(yè),對無機非金屬材料工程專業(yè)教學(xué)體系的構(gòu)建、課程教學(xué)的優(yōu)化等,都吸取了國內(nèi)外先進教學(xué)理念,強調(diào)了學(xué)生工程實踐能力,注重教師教育理念的轉(zhuǎn)變,改進教學(xué)方法。當(dāng)然,新的教學(xué)體系還需要經(jīng)過時間的檢驗,今后需要進行不斷地更新和完善,以培養(yǎng)更多高素質(zhì)的卓越人才,為本地經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)。
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關(guān)鍵詞:工程化學(xué);教學(xué)實踐;教學(xué)改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)06-0150-02
工程化學(xué)課程是針對高等院校非化學(xué)化工專業(yè)本科生開設(shè)的公共基礎(chǔ)必修課程,在工科大學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)體系中占據(jù)著重要地位,工程化學(xué)教學(xué)在專業(yè)培養(yǎng)中的定位是傳授基礎(chǔ)工程化學(xué)知識、健全學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)體系,訓(xùn)練學(xué)生掌握專業(yè)工程實際應(yīng)用中涉及的基礎(chǔ)化學(xué)知識和實驗操作的技能[1]。工程化學(xué)課程從物質(zhì)的化學(xué)組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)出發(fā)密切聯(lián)系現(xiàn)代工程技術(shù)中遇到的如材料的選擇和壽命、環(huán)境的污染與保護、能源的開發(fā)與利用、生命科學(xué)的發(fā)展等有關(guān)化學(xué)問題,使學(xué)生掌握有現(xiàn)實應(yīng)用價值和有潛在應(yīng)用價值的基礎(chǔ)理論和基本知識,促使學(xué)生在今后實際工作中能有意識地運用化學(xué)觀點去思考、認識和解決問題[2]。因此,工程化學(xué)課程的學(xué)習(xí)對非化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生的全面培養(yǎng)起到相當(dāng)重要的作用。
由于高考化學(xué)課程所占比例有所降低,過去原本在中學(xué)化學(xué)課程中講授的內(nèi)容放到大學(xué)來進行學(xué)習(xí),工程化學(xué)基礎(chǔ)課程對于現(xiàn)在非化學(xué)化工的大學(xué)一年級學(xué)生來說,存在著內(nèi)容多、學(xué)時少,新名詞新理論多、跨度大等問題,學(xué)生學(xué)習(xí)起來普遍感覺吃力、抓不住重點、掌握不住方法[3]。因而,在大學(xué)里工程化學(xué)的教學(xué)就顯得尤為重要。
新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院自2014年通過國家教育部土木工程專業(yè)評估后,為提高我校土木工程專業(yè)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)及基本化學(xué)實驗?zāi)芰?,將工程化學(xué)課程教學(xué)課時從原來的28學(xué)時調(diào)整為36學(xué)時,并增加了10學(xué)時的實驗課課程教學(xué)。因此,如何在這有限的課堂教學(xué)和實驗教學(xué)中提高我院土木工程專業(yè)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng),讓學(xué)生能在今后的學(xué)習(xí)和工作中能夠有意識地運用化學(xué)觀點去思考、認識和解決問題,是擺在工程化學(xué)課程授課教師面前的緊迫任務(wù)[4]。對此,筆者結(jié)合我院土木工程專業(yè)講授工程化學(xué)課程的經(jīng)驗,結(jié)合我院大一新生特點,根據(jù)工程化學(xué)課程的內(nèi)容并結(jié)合土木工程專業(yè)后續(xù)課程內(nèi)容的需要,對工程化學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)方法進行實踐與思考。
一、優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容
目前,工程化學(xué)課程使用化學(xué)工業(yè)出版社出版的賈朝霞教授主編的《工程化學(xué)》一書,全書從物質(zhì)的聚集狀態(tài)、化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律、溶液的離子平衡等基礎(chǔ)理論出發(fā),結(jié)合了無機材料、有機材料、常用油品和化學(xué)與環(huán)境保護等內(nèi)容,適用范圍較廣。
結(jié)合我院土木工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標,對工程化學(xué)課程的基本知識、基本原理、專業(yè)知識和技能知識的講授比例進行了優(yōu)化,在保證基本知識和原理內(nèi)容的教學(xué)課時的基礎(chǔ)上,通過增加課程學(xué)時的辦法,較大比例地增大了課程的專業(yè)性和技能性。當(dāng)然,要想在有限的學(xué)時數(shù)里讓學(xué)生掌握工程化學(xué)課程中涉及的所有內(nèi)容,這是不現(xiàn)實的。因此,就需要教師在有限的講授課時中,讓學(xué)生真正領(lǐng)悟到化學(xué)是一門與我們生活息息相關(guān)的科學(xué)知識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,進而產(chǎn)生一股潛在的驅(qū)動力讓學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)的能力,使他們愿意將其學(xué)好、學(xué)透。
工程化學(xué)課程相較于化學(xué)化工專業(yè)的普通化學(xué)課程而言,是讓非化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生從較為具體和實際的化學(xué)角度認識和分析解決工程技術(shù)中的問題,這是一種通向?qū)W以致用的途徑。因而工程化學(xué)課程應(yīng)該有明確的專業(yè)針對性。因此,在基礎(chǔ)理論的講解過程中,對于應(yīng)用量子力學(xué)的知識去理解核外電子運動狀態(tài)的這部分內(nèi)容,這部分教學(xué)內(nèi)容筆者認為應(yīng)重思維而輕具體內(nèi)容,只需要求學(xué)生對量子力學(xué)解決原子結(jié)構(gòu)問題的思路即可。講授過程中可以較為系統(tǒng)地介紹人類認識微觀世界的發(fā)展過程,從道爾頓提出的原子學(xué)說到盧瑟福的含核原子模型,由波爾理論、鮑林規(guī)則到量子力學(xué)理論的產(chǎn)生后,人類是如何逐步深入的探究微觀粒子的運動狀態(tài)、化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)。使學(xué)生認識微觀世界的本質(zhì),了解和掌握波粒二象性、測不準原理以及化學(xué)鍵的成鍵本質(zhì);再從微觀本質(zhì)的基礎(chǔ)上,進一步學(xué)習(xí)化學(xué)變化的宏觀現(xiàn)象,介紹如何運用這些原理來指導(dǎo)實際的科學(xué)問題。如可以現(xiàn)代液晶電視中分子間作用力是如何被表征的;混凝土中減水劑分子是如何通過表面化學(xué)現(xiàn)象實現(xiàn)高減水的等等。這樣可使知識的講授環(huán)環(huán)相扣,也避免了枯燥的理論滿堂灌。
二、實驗教學(xué)內(nèi)容的更新和完善
工程化學(xué)實驗是工程化學(xué)課程體系的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生工程實踐基本素質(zhì)的一個重要環(huán)節(jié),為將來運用工程化學(xué)知識解決和化學(xué)有關(guān)的實際問題打下一定的基礎(chǔ)。以往工程化學(xué)課程的實驗項目多為驗證性實驗,如化學(xué)實驗儀器的基本操作、酸堿滴定等,實驗內(nèi)容比較單一,綜合性和設(shè)計性實驗項目偏少,不能有效培養(yǎng)學(xué)生綜合運用化學(xué)知識解決問題的能力[5];并且對于土木工程專業(yè)學(xué)生來說也無法突出專業(yè)特點,與后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)銜接性不好。
目前,我院對工程化學(xué)實驗課的開設(shè)提出要積極增加綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性的實驗項目,壓縮驗證性實驗項目的要求。對此,實驗室將原有化學(xué)實驗儀器的認識和電子天平的使用、雙指示劑法測定混合堿液中組分含量、水質(zhì)檢驗及水硬度測定、氧化還原與電化學(xué)、固體氯化銨生成熱的測定等五個實驗調(diào)整為化學(xué)實驗儀器的認識和電子天平的使用、粗食鹽的提純、水泥熟料中二氧化硅含量的測定和金屬的防護與防腐等四個與今后專業(yè)課程內(nèi)容聯(lián)系更為緊密的實驗項目。而且我院在實驗室規(guī)定的開放實驗時間內(nèi),學(xué)生可以通過查閱資料、擬定方案、設(shè)計實驗并和老師討論后可進實驗室進行實驗項目工作的開展,讓學(xué)生自我發(fā)揮的空間更大。
新開的實驗課項目在滿足實驗的基礎(chǔ)性和創(chuàng)新性的前提下,注重了實驗的設(shè)計與綜合。大學(xué)實驗課較為強調(diào)作為主體地位的學(xué)生在實驗過程要有發(fā)散性的思維,敢于試錯。指導(dǎo)教師要尊重學(xué)生的主體地位,不能再以教師為中心或者以知識權(quán)威者的身份進行知識的灌輸,而是把學(xué)生作為中心,圍繞學(xué)生的特點需要,以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)不斷進步為目的,與學(xué)生商討問題,解決問題,把工程化學(xué)實驗室建造成為大一新生步入的第一個進行研究性學(xué)習(xí)的場所,讓他們學(xué)會利用大學(xué)的有利環(huán)境,鍛煉提高自身的專業(yè)能力、心理能力和社會適應(yīng)能力。
通過實際教學(xué)發(fā)現(xiàn),根據(jù)專業(yè)需求設(shè)置實驗項目內(nèi)容,在大一新生掌握他們所需的化學(xué)知識和實驗操作技能的基礎(chǔ)上,還可使他們對今后所學(xué)專業(yè)的應(yīng)用前景有一個初步的了解。
三、課程考核方式的改革
當(dāng)前,工程化學(xué)課程在大一入學(xué)第一學(xué)期開設(shè),我院對于土木工程專業(yè)將其設(shè)定為考查課。這對于大一新生來說,考核方式與高中一場接一場較為狹隘的學(xué)習(xí)目標有所不同。大一新生對大學(xué)的學(xué)習(xí)抱有強烈的好奇心,但經(jīng)過對大學(xué)課程的接觸后就會發(fā)現(xiàn)大學(xué)教學(xué)內(nèi)容、方式和手段與中學(xué)時有很大差異,對于長期習(xí)慣于學(xué)生和老師捆綁式的鳥兒喂食的教學(xué)方法的大一新生開始感到茫然,很難在短時間里找到適應(yīng)大學(xué)階段的學(xué)習(xí)方法。而工程化學(xué)課程內(nèi)容多、學(xué)時少、跨度大,入學(xué)的大一新生往往稍不努力學(xué)習(xí),就會感覺學(xué)習(xí)吃力。高考勝利所帶來的良好感覺將逐漸消失,精神壓力也感覺較大。對此,筆者認為在授課過程就應(yīng)指出大學(xué)工程化學(xué)課程與高中化學(xué)課程學(xué)習(xí)的巨大差異性,其中,課程的考核方式不在是單純依靠期末的卷面成績,而是要更多考查學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)的評價。
考勤(5%)+作業(yè)(5%)+實驗成績(10%)+期終卷面成績(80%)這種傳統(tǒng)的理論課考核權(quán)重方式和大一新生高中階段的學(xué)習(xí)考核方式相仿,比較側(cè)重于終結(jié)性的評價,筆者感覺這種方式由于與高中學(xué)習(xí)考核方式的相仿而不利于調(diào)動大一新生的學(xué)習(xí)積極性;對此,我院工程化學(xué)課程考核方式調(diào)整為考勤(5%)+作業(yè)(5%)+實驗成績(10%)+期終卷面成績(40%)+個人專題論文(20%)+團隊創(chuàng)新實驗(20%)這樣六部分構(gòu)成??己朔绞降亩嘣母锸窍M麑W(xué)生逐步提高自主學(xué)習(xí)和團隊合作的能力,在這種新體系的考核方式中,更突出了過程性考核,有利于學(xué)生將來走向社會后的職業(yè)發(fā)展。
四、結(jié)束語
通過實際教學(xué)發(fā)現(xiàn),化學(xué)作為一門與工程實踐緊密結(jié)合的基礎(chǔ)科學(xué),不僅要讓學(xué)生掌握好基礎(chǔ)理論,更要讓學(xué)生學(xué)會運用所學(xué)的理論知識思考、解決所面對的生產(chǎn)實生活中的實際問題。
由于當(dāng)前工程化學(xué)課程設(shè)置的教學(xué)時數(shù)和實驗課時數(shù)相對較少,有限的學(xué)時往往也限制了部分教學(xué)方法和手段的使用,這些問題和不足,筆者認為隨著今后互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展,信息化建設(shè)水平的不斷提高,今后可在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上搭建出一個不受教學(xué)時間和空間限制并且教師與學(xué)生能夠良好互動的24小時教室。
總之,工程化學(xué)課程的教學(xué)改革取得了一些成績,積累了一些經(jīng)驗,但改革是一項長期而艱巨的任務(wù),需要相關(guān)教師在當(dāng)前學(xué)校以教學(xué)為基礎(chǔ)、以科研為導(dǎo)向的政策支持下,付出更多的努力。
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2014年高考考試大綱(課程標準實驗版)化學(xué)及題型示例中新增的10道題,大都是涉及化學(xué)工藝流程的題型。它將化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)階段即生產(chǎn)流程用框圖的形式表示出來,并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識步步設(shè)問,形成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的化工工藝試題。同時該類試題也是近幾年高考化學(xué)試題的熱點題型。
一、工藝流程設(shè)計題的特征
通過近兩年全國高考試題和2013年高考理科綜合中涉及工藝流程試題的分析(見圖表一):
可以總結(jié)出工業(yè)流程試題具備以下特征:一是試題情境具有真實性,它源于生產(chǎn)實際,以解決化學(xué)實際問題為線索進行設(shè)問。二是試題考查內(nèi)容豐富,試題常涉及氧化還原反應(yīng)的判斷、化學(xué)方程式、離子方程式、電極反應(yīng)式的書寫、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論的應(yīng)用、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、與化學(xué)實驗相結(jié)合的實驗操作(如:常見儀器的名稱和使用、分離提純的基本操作、實驗數(shù)據(jù)的處理和誤差分析等),環(huán)境保護與綠色化學(xué)等方方面面的化學(xué)基礎(chǔ)知識;能較好考查考生對化學(xué)知識的掌握和應(yīng)用情況,同時考查考生解決化工生產(chǎn)中的相關(guān)問題的遷移推理能力。三是突出能力考查:試題類型新穎,閱讀量、思維含量較大,考查考生的資料收集、處理能力;通過化工生產(chǎn)條件的選擇考查學(xué)生運用化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、水解平衡、沉淀平衡、電化學(xué)等理論解決實際問題的能力;通過確定產(chǎn)品的成分、產(chǎn)率等考查學(xué)生的計算能力;復(fù)雜的工業(yè)流程圖和陌生的操作名詞,有效的考查了學(xué)生的心理承受能力。
二、學(xué)生在工業(yè)流程試題省題中常見的錯誤
(一)思維存在局限性:如:片面追求原料的轉(zhuǎn)化率而忽視催化劑的催化活性等因素,片面追求反應(yīng)速率而忽視反應(yīng)的限度;片面追求生產(chǎn)的反應(yīng)速率和原料的轉(zhuǎn)化率而忽視生產(chǎn)的實際可行性;忽視流程圖中的循環(huán)使用和循環(huán)操作;不能全面的分析、評價化工生產(chǎn)流程。
(二)基本概念的理解存在偏差:如:認為綠色化學(xué)就是治理污染。其實綠色化學(xué)是防治污染而不是治理污染。對一些的陌生的操作名詞不能理解。如:水相、有機相、酸浸等。
(三)面對復(fù)雜流程和一些陌生的名詞和表達方法產(chǎn)生畏難情緒,干擾解題思維。
(四)不能規(guī)范簡潔的語言回答問題,不能根據(jù)題中的信息準確的書寫化學(xué)反應(yīng)、離子反應(yīng)、電化學(xué)方程式等化學(xué)用語。
三、解答工藝流程設(shè)計題型的基本解題思路
(一)首先要明確試題的考查范圍和命題的意圖:工業(yè)流程設(shè)計試題由題頭、流程圖和問題三部分組成。在解答工藝流程試題時,學(xué)生首先應(yīng)通過泛讀試題的題頭和問題兩部分,了解工藝生產(chǎn)的原材料和生產(chǎn)目的,問題部分涉及哪些化學(xué)知識的考查,帶著問題重點研讀流程圖形,弄清工藝流程中涉及的原料和目標產(chǎn)物的成分,流程中涉及的分離提純的操作有哪些等,根據(jù)已有的化學(xué)知識及試題中提供的信息分析有關(guān)操作的原理、物質(zhì)的轉(zhuǎn)換關(guān)系等。
(二)克服陌生名詞帶來畏難情緒,抓住有效的信息樹立答題信心:在工藝流程的圖型中,熟悉和陌生的操作并存,已知物質(zhì)和未知物質(zhì)的考查并存;面對陌生的物質(zhì)不要有畏難情緒,不要未戰(zhàn)先降。試題的考查對象不是陌生概念的本身,只要抓住流程圖中主干轉(zhuǎn)換關(guān)系,結(jié)合題目中的信息,將流程分解為若干部分;就能解決絕大部分問題。同時有的陌生名詞可以從字面理解(如:水相就是指水層、有機相就是指有機層)。對于無法理解的名詞,可以不理睬,將注意力放在這種操作之后的物質(zhì)上。
(三)落實細節(jié),規(guī)范答題。在明確題目的考查范圍和意圖后,結(jié)合有關(guān)化學(xué)原理和化學(xué)實驗操作,規(guī)范書寫化學(xué)反應(yīng)方程式、離子方程式、電極反應(yīng)式;對于有些問題,還可以從問題本身發(fā)現(xiàn)一些隱含的信息(如:綜合考慮經(jīng)濟效益和綠色環(huán)保等)。
四、工藝流程設(shè)計典型例題分析
產(chǎn)品提純類工藝流程題:(2013新課標Ⅰ卷27)(15分)鋰離子電池的應(yīng)用很廣,其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時,該鋰離子電池負極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi++xe-=LixC6?,F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)。
回答下列問題:
(1)LiCoO2中,Co元素的化合價為_____。
(2)寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_____。
(3)“酸浸”一般在80℃下進行,寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式____;可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺點是____。
(4)寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____。
【解析:】本題以回收鋰電池正極材料中的某些金屬資源為背景,通過工藝流程框圖,考查考生結(jié)合流程分析元素化合物的化合價、離子方程式、化學(xué)方程式、電池反應(yīng)方程式的書寫,工業(yè)流程中操作的原因分析等。(1)由化合價代數(shù)和為零求得Co元素的化合價為+2價;
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關(guān)鍵詞:化學(xué)反應(yīng)工程;課程建設(shè);教學(xué)改革;工程觀念
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)04-0104-03
《化學(xué)反應(yīng)工程》是化工工藝專業(yè)的核心課程,也是其他相關(guān)專業(yè)的重要課程,化學(xué)反應(yīng)的工業(yè)化實施、反應(yīng)器的設(shè)計和優(yōu)化等一系列化學(xué)工程問題都離不開它的指導(dǎo)??墒?,在教學(xué)過程中,我們發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生認為該課程難度大、理解困難、不容易掌握,是大學(xué)中最難學(xué)習(xí)的課程之一。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因:一方面,該課程涉及先期多門課程知識,知識點零散,難點較多,學(xué)時數(shù)少,要在較少的學(xué)時里系統(tǒng)掌握這一門課程,對部分學(xué)生來說不是件容易的事情;另一方面,這門課程在大四上學(xué)期開設(shè),而這一階段的學(xué)生考研或就業(yè)壓力比較大,這也使他們不能在學(xué)習(xí)中投入全部的精力。因此,如何在有限的教學(xué)時間內(nèi)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、掌握課程內(nèi)容、培養(yǎng)工程能力、構(gòu)建創(chuàng)新思維成為《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)的重點改革內(nèi)容,我們在教學(xué)過程中進行了積極的探索及實踐。
一、強化課程重要地位,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
興趣是最好的老師,學(xué)生只有對課程產(chǎn)生極大的興趣和重視,才會有信心去學(xué)好這門課程,才能積極主動地克服學(xué)習(xí)中遇見的困難。這就要求教師在第一堂緒論課上下工夫。教師應(yīng)對課程內(nèi)容有透徹的了解和豐富的教學(xué)經(jīng)驗,準確回答好“課程的性質(zhì)和地位,課程的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容,學(xué)好課程的思路和方法”等基本問題。同時教師要把該學(xué)科發(fā)展前沿的技術(shù)和應(yīng)用現(xiàn)狀介紹給學(xué)生,讓學(xué)生一開始接觸,就能深刻感受到該課程在生產(chǎn)中的具體應(yīng)用及重要性,從而激發(fā)學(xué)生對課程重視程度和學(xué)習(xí)興趣。為了完成這一目標,每學(xué)期上課之前,針對如何上好緒論課,我們課程組教師要進行一次集體備課,根據(jù)各位老師前面上課反饋的信息和經(jīng)驗,對于可能存在的問題和如何能夠解決這些問題,大家相互交流,從而互相提高。有相關(guān)科研課題的教師根據(jù)自己的科研實踐,用淺顯生動的語言、具體實際的數(shù)據(jù)結(jié)果,回答緒論課中需要解決的問題,有些老師則從化工生產(chǎn)應(yīng)用和學(xué)生化學(xué)實驗的實驗現(xiàn)象來回答上述問題。經(jīng)過集體備課后,教師們走上講臺,在對本課程內(nèi)容準確把握的基礎(chǔ)上,通過豐富的實際應(yīng)用事例和充滿激情的表述,使學(xué)生們能領(lǐng)會到本課程的性質(zhì)和重要性,同時明白學(xué)習(xí)本課程應(yīng)該具備的知識點。由于對第一堂緒論課的高度重視,為學(xué)生學(xué)好本課程打下了良好基礎(chǔ)。
二、理順課程基本線索,精選課程主要內(nèi)容
本科《化學(xué)反應(yīng)工程》課程的教學(xué)目標要求教師應(yīng)從教材內(nèi)容的組成,章節(jié)的編排體系,各部分內(nèi)容的份量和側(cè)重等方面,依據(jù)不同專業(yè)學(xué)習(xí)的特點,對課程進行適當(dāng)?shù)氖崂?。我?,F(xiàn)用教課書為陳甘棠主編的“十一五”國家級規(guī)劃教材《化學(xué)反應(yīng)工程》第三版,此書內(nèi)容系統(tǒng),易于掌握。同時還選擇李紹芬教授編寫的“九五”國家級重點教材《反應(yīng)工程》作為教學(xué)參考書,此書最大的特點是編入大量生產(chǎn)實際反應(yīng)的例題和習(xí)題,這種理論聯(lián)系實際的題型,能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和聯(lián)系實際的能力。這兩本書的編排體系有所不同,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以通過比較,更深地理解反應(yīng)工程的實質(zhì)。在教授內(nèi)容的選擇上,《化學(xué)反應(yīng)工程》的基礎(chǔ)知識,教師應(yīng)該重點講授,教學(xué)上可安排較多學(xué)時,為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。在其他課程學(xué)習(xí)過的內(nèi)容如化學(xué)反應(yīng)速度等概念,教師應(yīng)做概括性介紹,把主要精力放在新知識和學(xué)過知識的應(yīng)用拓展上。部分章節(jié)學(xué)生可在教師的安排指導(dǎo)下有目的、有計劃地在課外進行自學(xué)。生化反應(yīng)工程基礎(chǔ)等章節(jié)則可以完全不講。與此同時,學(xué)校還根據(jù)我校煤化工的特點,以講座形式聘請客座教授為學(xué)生授課,列舉典型生產(chǎn)實例進行講解和分析,提高學(xué)生分析和解決實際生產(chǎn)問題的能力。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)進行科研實踐周活動,讓學(xué)生在科研實踐周里熟悉反應(yīng)器的選型與優(yōu)化操作。通過對課程內(nèi)容的精選和課程線索的梳理,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中具有很強的針對性,大多數(shù)學(xué)生都能很好的掌握課程的重點內(nèi)容和要求。
三、精心組織教學(xué)方法,采用多種教學(xué)手段
《化學(xué)反應(yīng)工程》內(nèi)容繁雜,難點較多,有基本的概念描述,也有枯燥的公式演繹。為了保證學(xué)生對基本概念能準確理解,基本方法能學(xué)以致用,就要對教學(xué)方法和教學(xué)手段進行改革。教師要精心研究教學(xué)方法,采用多種教學(xué)手段,滿足少學(xué)時多內(nèi)容的教學(xué)任務(wù),做到各章節(jié)重點和難點突出,使學(xué)生易于理解和掌握。首先,在講課方式上,應(yīng)用不同的教學(xué)方法,充分體現(xiàn)教師“啟發(fā)引導(dǎo)”和學(xué)生“積極主動”的現(xiàn)代教育基本原則。采用啟發(fā)式教學(xué)法,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中始終處于積極的思維狀態(tài)。在啟發(fā)式教學(xué)的基礎(chǔ)上,針對不同章節(jié)可采用對比法、歸納法、提問法等方法來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。如通過具體事例的講解,應(yīng)用對比與歸納法結(jié)合的方法對均相反應(yīng)器型式和操作方法進行評選。對于某些有難度同時又在幾種情況下反復(fù)出現(xiàn)的概念,采取學(xué)生和老師現(xiàn)場探討形式,而后由學(xué)生自己總結(jié)結(jié)果。這樣活躍了課堂教學(xué)氣氛,提高了教學(xué)效果。再次,采用靈活多樣的教學(xué)手段是教學(xué)方法改革的重要措施。根據(jù)授課內(nèi)容的特點,有選擇性地使用多種手段進行教學(xué)可以起到事半功倍的效果。多媒體在教學(xué)上應(yīng)用,可以將工廠一些實際例子和生產(chǎn)現(xiàn)場搬到課堂,學(xué)生通過逼真的影像資訊不僅可以看清楚反應(yīng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu),同時也能了解反應(yīng)器內(nèi)傳質(zhì)與傳熱狀況,對于反應(yīng)器的設(shè)計、放大與優(yōu)化建立必要的感性認識。如對合成氨反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和流體流動的展示,激發(fā)了學(xué)生對反應(yīng)工程課程的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。經(jīng)過近兩年多位老師的共同努力,本課程多媒體教案制作完成,經(jīng)過課堂的使用,同學(xué)們反應(yīng)良好,可以明顯地提高教學(xué)效率。
四、加強工程技術(shù)觀念,做到理論實踐結(jié)合
重視理論和實踐結(jié)合將是提高教學(xué)質(zhì)量的一個關(guān)鍵過程。因此在理論教學(xué)中,我們必須積極引導(dǎo)學(xué)生樹立和強化工程觀念,加大理論和實踐相結(jié)合力度。學(xué)生在課堂上領(lǐng)悟到所學(xué)知識的用武之地,就會表現(xiàn)出更高的學(xué)習(xí)熱情,收到意想不到的學(xué)習(xí)效果。在教學(xué)過程中我們在這方面進行了改革嘗試,具體做法是:一方面,教學(xué)內(nèi)容和實際生產(chǎn)相結(jié)合。在教學(xué)過程中,我們注意選擇實際生產(chǎn)中與基本教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)并具有代表性的事例進行剖析、講解,幫助學(xué)生對《化學(xué)反應(yīng)工程》課程的理解。例如我們以淮化集團合成氨生產(chǎn)工藝為例,通過有針對性地對生產(chǎn)過程進行分析,使同學(xué)們對所學(xué)理論知識有了更深的理解和鞏固。另一方面,教學(xué)內(nèi)容與科研、專業(yè)實驗相結(jié)合。我們利用專業(yè)實驗和教師的科研活動,把課程教學(xué)從較為抽象的理論變成易于理解和直觀的實際過程,加深學(xué)生對概念和原理的理解,加強學(xué)生的工程觀念。有些授課教師把自己的科研與課程有關(guān)內(nèi)容緊密地結(jié)合起來,將一些案例引入課堂教學(xué),讓學(xué)生學(xué)習(xí)反應(yīng)工程科研思路方法,并且讓部分學(xué)生參與到自己的科研活動,學(xué)生通過自己動手更深地體會本課程的精髓。近年來,隨著我?!皩追哟呋趸茖αu基苯甲醛研究”、“軟化學(xué)法制備共摻雜二氧化鈦光催化劑的研究”等課題研究的深入,在參與科研工作中,學(xué)生大大提高了感性認識和動手能力,培養(yǎng)了學(xué)生構(gòu)建創(chuàng)新思維的能力。不少學(xué)生通過參與科研工作這個活動,對《化學(xué)反應(yīng)工程》課程產(chǎn)生了濃厚的興趣,并且通過自己的努力,在化學(xué)工程方向繼續(xù)進一步的深造。
《化學(xué)反應(yīng)工程》是一門最能體現(xiàn)化學(xué)工程與工藝特點的學(xué)科,讓學(xué)生在短時間內(nèi)掌握并運用它并非易事。只有激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上不斷進行探索和改進,不斷強化工程觀念和使用多種教學(xué)方法、手段,才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。我校反應(yīng)工程專業(yè)的教師在近兩年的教學(xué)活動中進行了初步嘗試,并取得了一定的效果,今后我們將進一步進行《化學(xué)反應(yīng)工程》課程改革的探索,提高學(xué)生學(xué)習(xí)《化學(xué)反應(yīng)工程》課程的能力,掌握課程內(nèi)容,為國家培養(yǎng)更多的化工創(chuàng)新人才。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞: 卓越工程師 工程圖學(xué) 教學(xué)改革 教學(xué)內(nèi)容
教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”)旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才,該計劃具有三個特點:一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程;二是學(xué)校按通用標準和行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才;三是強化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。
工程圖學(xué)是許多工程類專業(yè)的基礎(chǔ)課程,與生產(chǎn)實際結(jié)合緊密。但目前國內(nèi)絕大多數(shù)高校的工程圖學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置陳舊、教學(xué)方法單一、與工程應(yīng)用結(jié)合不夠緊密、對學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足。為此,本文將結(jié)合多年的教學(xué)實踐研究卓越工程師計劃給工程圖學(xué)課程教學(xué)提出的要求和挑戰(zhàn)。
一、工程圖學(xué)教學(xué)中的不足之處
工程圖學(xué)具有教學(xué)內(nèi)容抽象、實踐性強的特點。工程圖學(xué)的發(fā)展存在兩個趨勢:一是對投影理論等基礎(chǔ)知識的要求降低;另一是對二維圖形的計算機繪圖能力的要求越來越高,同時有增加三維圖形知識的傾向。卓越工程師計劃的提出增強了這兩個趨勢,對工程圖學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法也提出了新的要求。
目前工程圖學(xué)處于傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代教育手段深度結(jié)合期,與傳統(tǒng)的工程圖學(xué)教學(xué)相比,多媒體課件的應(yīng)用提高了課堂的教學(xué)效率,但其中也存在許多亟須改進的不足之處。
1.校內(nèi)教學(xué)與工程實踐的結(jié)合較差。該課程要求很強的實訓(xùn)性,掌握制圖的基本知識和基本能力需要課后大量的作業(yè)訓(xùn)練,但目前學(xué)生實訓(xùn)嚴重不足。同時由于缺少工程實踐經(jīng)驗,學(xué)生僅靠課堂教學(xué)難以掌握工程背景的部分知識。另外目前國內(nèi)大多數(shù)高校工程圖學(xué)的教學(xué)內(nèi)容相對陳舊,與工程實踐的結(jié)合比較松散。
2.隨著招生規(guī)模的增加,教學(xué)資源、實驗室建設(shè)嚴重滯后,影響了該課程的實踐教學(xué),從而影響了整體教學(xué)效果。
3.工程圖學(xué)教學(xué)課程體系與有關(guān)專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課如機械設(shè)計、機械原理等課程的結(jié)合不夠緊密,需要形成一體化的課程體系,并能夠與課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等深度結(jié)合。因此有人認為工程圖學(xué)教學(xué)中應(yīng)以構(gòu)形設(shè)計、創(chuàng)意設(shè)計為核心,在整個教學(xué)過程中大力應(yīng)用CAD技術(shù),讓學(xué)生能設(shè)計繪制較簡易的機械產(chǎn)品。
4.能力培養(yǎng)目標不夠清晰,尤其是思維能力、創(chuàng)新能力、實踐能力的培養(yǎng)在傳統(tǒng)的教學(xué)中體現(xiàn)得不夠多。有人主張工程圖學(xué)課程是把圖學(xué)知識和思維(特別是形象思維)訓(xùn)練有機結(jié)合的一門課程,在圖學(xué)教育中應(yīng)充分發(fā)揮課程特色,強化課程思維訓(xùn)練載體的作用[1]。
綜上所述,由于在開設(shè)本課程之前學(xué)生尚有很多專業(yè)知識沒有學(xué)習(xí),加之中學(xué)課程缺少豐富的形象思維能力訓(xùn)練,僅僅采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不能滿足對人才培養(yǎng)的需求[2]。
二、教學(xué)改革切入點
教育部在“卓越計劃”實施意見中提出要從五個方面采取措施:一是構(gòu)建高校與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制,企業(yè)由單純的用人單位變?yōu)槁?lián)合培養(yǎng)單位,高校和企業(yè)共同設(shè)計培養(yǎng)目標,制定培養(yǎng)方案,共同實施培養(yǎng)過程。二是以強化工程能力與創(chuàng)新能力為重點改革人才培養(yǎng)模式。三是改革完善工程教師職務(wù)聘任、考核制度。優(yōu)先聘任有在企業(yè)工作經(jīng)歷的教師,教師晉升時要有一定年限的企業(yè)工作經(jīng)歷。四是擴大工程教育的對外開放。五是教育界與工業(yè)界聯(lián)合制定人才培養(yǎng)標準。
因此工程圖學(xué)的教學(xué)改革可以結(jié)合上面五方面的措施,從以下幾個方面進行教學(xué)改革。
1.從與企業(yè)深度合作培養(yǎng)和強化工程能力方面考慮,工程圖學(xué)教學(xué)應(yīng)該結(jié)合工廠實習(xí)、生產(chǎn)實踐等活動進行背景教學(xué)和實訓(xùn)操作。工程圖學(xué)教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實際聯(lián)系密切,良好的工程背景知識有利于幫助學(xué)生掌握制圖基本知識和基本技能。背景教學(xué)可以采取多種多樣的企業(yè)合作教學(xué)形式,如生產(chǎn)實習(xí)、參觀實訓(xùn)等,如可以安排學(xué)生到工廠參觀各種零部件的制造、裝配工藝過程。實訓(xùn)操作可以采取測量測繪、拆裝訓(xùn)練等形式,如引導(dǎo)學(xué)生對部件的實物或模型進行拆裝等。
2.從完善工程教師師資和擴大工程教育對外開放的角度,可以采取“雙師型”教師的培養(yǎng)、聘用高級工程師合作教學(xué)等方式,加強卓越機械工程師的師資隊伍建設(shè)。另外,也可采取派送教師到國外進行訪問、學(xué)習(xí)、交流,聘請國外教師任教等方式擴大工程教育的對外開放程度。
3.從人才培養(yǎng)標準方面建立合理的工程圖學(xué)卓越課程評價指標體系。該體系應(yīng)能體現(xiàn)工程圖學(xué)教學(xué)改革的發(fā)展趨勢,反映卓越工程師對工程圖學(xué)課程的要求。著重考核教學(xué)過程中企業(yè)合作的深度性、培養(yǎng)目標中的工程實踐能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)以及教學(xué)內(nèi)容的實踐性。
三、教學(xué)內(nèi)容改革是實現(xiàn)卓越工程師計劃的重要途徑
1.按照教學(xué)內(nèi)容設(shè)置有序地增加工程實踐背景知識。
大學(xué)一年級的學(xué)生缺乏工程背景知識,認識不到學(xué)習(xí)《工程圖學(xué)》的重要性,也不了解學(xué)習(xí)這門課程的方法。尤其對機械制圖部分,大多數(shù)學(xué)生不清楚這些知識的應(yīng)用背景,學(xué)習(xí)興趣淡薄,傳統(tǒng)的教學(xué)模式無法提高學(xué)生的工程素養(yǎng)和工程意識,學(xué)習(xí)效果也就不盡如人意。
增加學(xué)生的工程實踐背景知識可以通過下面兩個途徑實現(xiàn):
(1)針對每部分知識增加相關(guān)的參觀、實習(xí)等環(huán)節(jié)。
在學(xué)習(xí)機械制圖部分基本內(nèi)容前后都安排具有相應(yīng)的工程背景的實踐環(huán)節(jié),進行工程意識和工程思維能力的培養(yǎng)。全部課程結(jié)束后再進行兩周的部件測繪,加強畫圖和看圖的基本技能的訓(xùn)練。合理安排實習(xí)的教學(xué)內(nèi)容,整門課程大約需要三次左右的實習(xí)就可以實現(xiàn),很多學(xué)校的校內(nèi)實習(xí)工廠和校內(nèi)實驗室、校內(nèi)模型室完全能夠滿足實習(xí)需要。
(2)利用課件、錄像、三維造型軟件等
引入工程背景知識的另一重要途徑是課件、視頻影像和三維造型軟件。計算機技術(shù)和多媒體技術(shù)的發(fā)展,使得許多立體的、復(fù)雜的零部件結(jié)構(gòu)和工藝過程都能夠活靈活現(xiàn)地展現(xiàn)在教室中。精美的課件能增加表現(xiàn)力,靜心剪裁的影像能幫助同學(xué)們了解生產(chǎn),三維造型軟件能夠幫助同學(xué)們掌握產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品加工的過程。這些手段無疑會使課程內(nèi)容和教學(xué)方式滿足生產(chǎn)實際的需求,符合課程教學(xué)發(fā)展的趨勢。
2.增加三維造型內(nèi)容和在構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計內(nèi)容的教學(xué)量。
在工程圖學(xué)教育中,加強對學(xué)生構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng)有利于創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),同時也利于增強學(xué)生的空間想象能力和三維造型能力,對學(xué)生的畫圖能力和讀圖能力的提高都有很大的幫助。這一部分內(nèi)容應(yīng)結(jié)合模型和實訓(xùn)的教學(xué)方式,教學(xué)效果會更好。
三維造型內(nèi)容能夠利用三維造型軟件構(gòu)建空間概念,從體的角度分析和講解物體的形成和投影,更加符合認知規(guī)律。另外三維圖形比二維圖形形象、易懂,學(xué)生更感興趣。比如在組合體三視圖時,利用三維造型軟件展現(xiàn)組合體的疊加、切割和綜合,能幫助深刻理解組合體的形成方式。
3.增強動手實踐訓(xùn)練和綜合實踐訓(xùn)練。
綜合設(shè)計項目是該課程教學(xué)內(nèi)容中的一個重要部分,綜合設(shè)計項目使學(xué)生運用自己在該課程中學(xué)到的理論和技能進行產(chǎn)品設(shè)計,從而激發(fā)學(xué)生對本學(xué)科的興趣和熱愛,提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神[3]。
開展學(xué)生動手實訓(xùn)的課程設(shè)計、機械創(chuàng)新大賽、工廠實習(xí)等實踐教學(xué)工作,拓寬工程圖學(xué)課程的教學(xué)空間,豐富立體化的教學(xué)模式。完善教學(xué)實踐環(huán)節(jié),將創(chuàng)新意識切實引入教學(xué)各個環(huán)節(jié)之中。例如對實際生產(chǎn)中應(yīng)用的部件(空氣壓縮機或減速器)進行測繪,包括測量、繪制草圖、計算機繪圖等。
綜合性實踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容包括拆裝零部件、零件測繪、部裝圖的繪制、計算機繪圖。拆裝零部件訓(xùn)練讓學(xué)生了解零部件的用途、工作原理、裝配關(guān)系、裝配工藝;零件測繪訓(xùn)練學(xué)生選擇合理的表達方案、合理地選擇標準尺寸,著重培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力和應(yīng)用創(chuàng)新能力。部裝圖的繪制訓(xùn)練學(xué)生選擇合理的裝配圖表達方案,強化學(xué)生的繪圖能力;計算機繪圖訓(xùn)練學(xué)生利用AutoCAD繪圖軟件完成二維零部件工作圖和裝配圖的繪制,培養(yǎng)學(xué)生的計算機繪圖和計算機應(yīng)用能力。
參考文獻:
[1]徐健,張承譜,丁伯慧,等.高等工程教育體系中工程圖學(xué)課程的改革芻議[J].工程圖學(xué)學(xué)報,2011(3):86-90.
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