時間:2023-01-02 17:42:00
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化工專業(yè)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1.1各課程設計單獨開展,之間缺乏必要的聯(lián)系
以往課程設計的開展,分別在各課程結束時,作為一個總結性和綜合性的教學環(huán)節(jié)來進行,不同學期、不同設計內(nèi)容、不同課程間獨立開展,導致相互之間缺乏必要的聯(lián)系,學生進行的只是局部的訓練,缺乏一個整體的概念。比如在化工原理課程設計時,學生對化工制圖、材料、設備的強度計算、各設備元件的選擇與設計及標準不是特別清晰,最后所得的工藝及工藝尺寸計算數(shù)據(jù)甚至被棄之一旁;而在化工設備課程設計時,則需要對化工工藝問題有一個整體把握,依據(jù)計算所得工藝參數(shù)及工藝尺寸來指導設備設計與選型,這些都要用到化工原理和化工工藝學的知識。
1.2各課程設計的時間安排較短,學生倉促而就
這四門課程作為化工類課程的重要組成,其教學內(nèi)容繁重,在課程結束時留給課程設計的時間就顯得極為有限。而每門課程設計對學生來說其工作量都是極大的,且對于化工類學生來說又都是極其重要的,是學以致用、理論結合工程實際的重要一環(huán)。在短短的1~2周的課程設計期間,教師首先要下達設計任務書(布置設計任務),而后進行設計課程的專題指導和答疑工作。接著學生要查閱、搜集相關文獻資料及實際工程信息,準備相關化工標準、手冊以備隨時查閱。設計期間學生要完成的工藝流程圖和主設備圖各一張、復雜設備的不同視圖、若干零件圖及一份詳細的設計說明書(包括設計工藝核算、設備設計及各零件計算)。學生要在短期內(nèi)完成這一系列任務,時間倉促,難以對設計內(nèi)容整體把握和系統(tǒng)思考,對于設計細節(jié)考慮不周,導致略微改動已有圖樣的情況有之,原圖照抄照搬情況亦有之,完全沒有達到課程設計與實際結合的訓練目的。
1.3獨立課程設計內(nèi)容單薄,系統(tǒng)綜合性差
由于要考慮時間安排的限制,以往的課程設計會選取化工單元操作的一小部分作為設計任務,以達到任務量與時間安排的匹配。這往往影響了學生對于化工生產(chǎn)過程整體性與系統(tǒng)性的掌握,在設計過程中難免會“一葉障目不見泰山”,難以加強學生在化工生產(chǎn)基本原理、工藝流程設計、單元操作設備及核算方法等方面的綜合素質(zhì)。以上問題影響了實際教學效果的強化提高,難以達到化工課程設計學以致用、由理論入實際化工生產(chǎn)過程、培養(yǎng)創(chuàng)新型化工人才的目的。
2整合四門課程設計,設立化工專業(yè)綜合課程設計的可行性
2.1設立化工專業(yè)綜合課程的必要性
化工原理、化工設備、化工制圖和化工工藝學作為化工專業(yè)的重要專業(yè)基礎課程,其側(cè)重點不同,但在實際設計中緊密聯(lián)系。化工工藝學主要研究原料化學反應的過程和方法[4],從化工熱力學、動力學的角度分析反應原理、反應影響因素,據(jù)此確定其工藝條件;并據(jù)反應特點設計工藝流程。化工原理則是以單元操作為對象,講述其能量傳遞、動量傳遞、物質(zhì)傳遞的基本原理,以及其操作過程對管道、容器設備等的條件要求,為設計部門提供參考依據(jù)。這兩門課講述的是化工工藝方面的知識。化工設備課程的主要內(nèi)容是介紹單元操作中所用設備及其設計過程[5]、設計方法,這些設備的結構、形式、尺寸直接決定了它們是否能達到工藝設計中所要求的條件參數(shù)。也就是說工藝設計以及工藝核算是化工設備設計的前提,化工設備設計又是保障工藝條件實現(xiàn)的基礎,而化工制圖是化工設備設計的直接手段。首先根據(jù)化工工藝學確定生產(chǎn)工藝,再由化工原理的知識進行選型論證后,經(jīng)過工藝核算確定設備的型號,最后依據(jù)化工設備的知識并借助化工制圖的手段拿出設備圖。由此可看出,四門課程的緊密聯(lián)系及其不可分割性,完成任何一個獨立的課程設計都要交叉運用這四門課程所學知識,這就為整合四門課程設計提供了基礎。
2.2時間安排集中,各科教師聯(lián)合指導,避免短板,可極大提高教學實踐效果
本校慣例,課程設計一般安排在每門課程結束之時,結課考試之前,時間短而分散,各科任課老師“各自為戰(zhàn)”,如此倉促的開展課程設計其教學效果大打折扣。整合四門課程,設置化工綜合課程設計后,時間可由原來的2周改為6周。課程設計時間大大延長,學生有充足的時間和精力來認真、從容、細致地對所學四門課程用課程設計的方式做一次有系統(tǒng)、有目的的大總結,避免了學生因時間緊而倉促開始草草收場的應付現(xiàn)象。整合開展化工類專業(yè)綜合課程設計還便于四門課程教師開展協(xié)同教學、互補教學,彌補了化工原理、化工工藝老師對設備、制圖方面的不足,化工設備、制圖老師對工藝設計的生疏。在學生遇到問題時可及時有效地給予更專業(yè)、更全面的解答,極大的提高課程設計的效率和教學效果,真正地實現(xiàn)在課程設計實踐中提高學生能力的目的。
2.3課程設計選題的針對性更強,學生課程設計訓練的系統(tǒng)性更強
整合后,課程設計任務書的編寫與下達可由四科教師共同討論,綜合考慮來完成。可以有目的的選取設計對象,對學生進行側(cè)重訓練;也可根據(jù)實際應用,靈活設置課題。在設計中引導學生深入思考,綜合考量自己所做設計的可靠性、經(jīng)濟性和實際可行性。指導學生正確使用設計行業(yè)的規(guī)范和標準,準確查閱設計手冊和資料。這可有效的避免以前課程設計選題的隨意性與設計過程的不完整性,使學生在了解生產(chǎn)工藝流程的基礎上,進行塔設備的設計和換熱器(泵)選型,然后立即對該塔設備和換熱器(泵)進行強度校核及圖紙繪制,同時引入計算機編程、AutoCAD等軟件鍛煉學生利用計算機解決問題的能力,使學生經(jīng)歷一次完整的化工單元操作設計的全過程,有機會將所學知識得以實際綜合應用,為后續(xù)畢業(yè)設計及走上工作崗位打下堅實的實踐基礎,并使學生深刻理解化工原理課程的工程性、實踐性和應用價值。
2.4可協(xié)調(diào)四門課程與其它課程的開設時間及授課內(nèi)容的關聯(lián)性
考慮到學生對課程知識的遺忘性,有必要協(xié)調(diào)四門課程的開設時間,將四門課程調(diào)整到同一個學期來開設,在該學期結束時統(tǒng)一時間開展課程設計,這對于化工專業(yè)的課程設置來說是完全可行的。在授課內(nèi)容上,平時的授課中可有意強化課程間的聯(lián)系,增強學生的綜合思考意識。
3結語
1.創(chuàng)新能力的內(nèi)涵
高校創(chuàng)新型研究生的培養(yǎng)既是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才和持續(xù)科研創(chuàng)新的現(xiàn)實需要,更是國家社會經(jīng)濟發(fā)展的必然要求m研究生創(chuàng)新能力主要體現(xiàn)在三個方面:一是在發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、新規(guī)律的基礎上建立新的理論體系;二是在實驗技術、生產(chǎn)工藝上獲得的新突破、新方法;三是利用現(xiàn)有的知識、理論解決新問題.就化工專業(yè)研究生而言,科研創(chuàng)新則主要表現(xiàn)在后兩方面.
創(chuàng)新行為既有偶然性,又有必然性.說其偶然,化工專業(yè)研究生在一次實驗過程中靈機一現(xiàn),從而發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象,取得新突破;說其必然,則可以理解為產(chǎn)生創(chuàng)新性成果的那次偶然性實驗行為必然包含在多次實驗過程中,經(jīng)過多次失敗、摸索方能取得成功.
2.化工專業(yè)研究生培養(yǎng)中存在的問題
我國現(xiàn)行的研究生培養(yǎng)體制主要分為2個階段:專業(yè)課程學習和科研實踐工作[5].對于化工專業(yè)研究生,入學后首先利用1年時間完成化工專業(yè)課程的學習,然后進入實驗室從事科研實驗工作.目前在化工專業(yè)研究生教育中主要存在以下問題,從而制約了研究生創(chuàng)新能力的發(fā)展.
在專業(yè)課程學習方面,由于高校相關部門過于注重對化工專業(yè)技能的培養(yǎng),導致研究生教育受到“專才”思想的制約,抑制了研究生在個性和創(chuàng)造性方面的發(fā)展.課程教學內(nèi)容陳舊、單一,缺乏跨學科、多領域的最新科研成果,跟不上現(xiàn)代化學工業(yè)的發(fā)展趨勢.授課教師在課堂教學中僅注重書本知識的講解,將研究生教育視為本科教育的簡單延續(xù),忽略了其自主學習意識的培養(yǎng),使其創(chuàng)造力得不到發(fā)揮.課程考核方法大多以閉卷筆試或提交論文的形式完成,難以考查研究生對所學知識的深層理解和應用能力,或是使考核流于形式.
在科研實踐工作方面,研究生缺乏主觀能動性,從選題到實驗方法選定,甚至實驗步驟設計、實驗操作均需導師確定,而他們僅是機械地執(zhí)行導師的直接任務.在實驗過程中,導師僅簡單地為研究生確定科研課題,而不能經(jīng)常對其實驗工作進行督促、檢查和實際指導,造成其實驗工作只是低水平的重復,進展緩慢.
3.探求化工專業(yè)研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新途徑
3.1構建合理的研究生課程體系
化工專業(yè)研究生課程體系不但要有寬廣度、縱深度,而且還要具有前沿性和前瞻性_7.通過課程學習,應使研究生在掌握化工專業(yè)基礎理論的同時,廣泛涉獵相關領域的知識,形成較為完善的知識結構.因此,在課程設置上,化工專業(yè)研究生課程體系由學位公共課、學位專業(yè)課、選修課、實踐環(huán)節(jié)和補修課組成.學位公共課開設第一外國語、中國特色社會主義理論與實踐研究以及自然辯證法概論,雖不能直接培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力,但對其世界觀與方法論的教育是非常重要的.學位專業(yè)課圍繞基礎與研究方向進行設置,包括工程數(shù)學、有機分離與分析技術、催化劑制備與研究方法、高等有機化學、化學工藝過程分析、反應工程分析和波譜分析等課程,為研究生打下堅實的專業(yè)基礎,也為其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定基礎.選修課針對專業(yè)方向跨學科設置,如化工與生物、化學與微電子以及化工與材料等不同學科相互結合,聘請在該領域有較深造詣的教師開設20余門課程以供選擇,在滿足研究生求知多元化需求的同時拓展其專業(yè)視野,有助于研究生形成自覺的科研意識和個性化的知識結構.實踐環(huán)節(jié)設置教學實踐和學術活動’強化專業(yè)技能,積極培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新思維.此外,針對化工專業(yè)基礎知識薄弱的研究生開設了四大基礎化學和化工原理補修課程.
3.2更新和改革教學方法
盡管傳統(tǒng)的課堂講授有助于研究生基礎知識的掌握和基本技能的培養(yǎng),但研究生在教學中始終處于被動地位,不利于其主動性的發(fā)揮.為此,必須更新和改革教學方法,將討論式、案例式、匯報式、探究式和問題式等教學方式與課堂講授相結合,使創(chuàng)新意識滲透到課程教學中?27.授課教師引導研究生就某一觀點發(fā)表不同看法,有助于培養(yǎng)研究生的辯證思維能力和質(zhì)疑精神.同時,研究生為了積極參與到課堂教學中,需要在課外查閱大量資料,進一步培養(yǎng)了他們的自我學習意識和學習能力,充分發(fā)揮了內(nèi)因在獲取知識方面的決定作用.此外,學院可以結合研究方向,定期聘請校內(nèi)外學者舉辦各種學術報告、學術沙龍及專題講座,把最新的研究成果及時與研究生交流,使其掌握最新的國內(nèi)外學科發(fā)展動態(tài).
3.3發(fā)揮研究生的科研主體作用
實驗活動是開展科學研究的主要途徑,應充分發(fā)揮實驗活動在化工專業(yè)研究生創(chuàng)新意識培養(yǎng)、創(chuàng)新能力提高以及創(chuàng)新思維方法形成等方面的重要作用?在實驗活動中,要充分發(fā)揮研究生個人的科研主體作用.(1)導師應提倡、鼓勵研究生在專業(yè)課程學習階段就參與到科學研究中,最初先觀察、重復導師及高年級研究生的實驗活動,使其逐漸融匯其中;(2)研究生可以攜帶實驗問題進行專業(yè)課程的學習,有助于激發(fā)他們的科研興趣,增強其科研創(chuàng)新意識;(3)通過査閱大量高水平文獻積累相關知識,在導師的幫助下了解、掌握國內(nèi)外相關領域的研究發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢,在前沿、交叉學科中進行科學選題,逐步完善學術思路,設計實驗方案和技術路線,確定擬解決的關鍵問題;(4)根據(jù)實驗方案獨立開展實驗工作,及時根據(jù)實驗結果改進實驗方案,并在導師的指導下對實驗結果進行分析和討論,取得階段性成果;(5)研究生還可以在導師的指導下從理論分析與實驗結果的矛盾中發(fā)現(xiàn)問題,捕捉現(xiàn)有理論不能解釋之處,并能夠細致地研究、分析和比較.
3.4改進導師的指導方式
導師在研究生的科研活動中主要起引導作用.在選題過程中,導師利用自身的理論基礎指導、幫助研究生掌握本領域最新的發(fā)展動態(tài),發(fā)現(xiàn)科學問題,從源頭上杜絕研究生不切實際、不可操作的想法,同時避免研究生從事簡單、重復性或難以發(fā)生創(chuàng)新性的工作;在實驗過程中,導師需為研究生創(chuàng)造良好的實驗條件,并以自身積累的科研經(jīng)驗為基礎,幫助研究生分析、解決實驗中所遇到的難點,使他們的實驗工作能夠順利進行;在論文撰寫過程中,導師需及時檢査、指導論文撰寫情況,保證學術論文的質(zhì)量?同時,導師應不斷為研究生創(chuàng)造學術交流的機會,在交流中開闊他們的科研思路和學術視野,最終提高他們的創(chuàng)新能力.此外,導師還應與研究生定期交流,全面掌握他們的研究情況.一種是定期召開學術例會,研究生匯報各自實驗進展,導師進行點評;另一種是當實驗進入關鍵時期后,研究生隨時與導師進行交流、討論.
3.5加強導師隊伍建設
建立嚴格的導師遴選聘用制度,逐漸改變“只上不下”的導師終身制.建立有效的導師激勵和考核機制,從學術科研水平和研究生培養(yǎng)水平兩方面同時對導師進行評定,保證導師能夠投人相當?shù)木τ糜谘芯可闹笇Чぷ?鼓勵具有高級職稱的教師吸收青年教師組建導師團隊,提倡研究生培養(yǎng)由導師個體指導與導師團隊培養(yǎng)相結合的模式進行.
3.6完善考核制度
不斷完善研究生培養(yǎng)的考核制度.在專業(yè)課程考核方面,將以考查基礎知識為主的閉卷筆試形式與以考査對知識應用、掌握能力為主的論文、討論、匯報或答辯等形式相結合,注重考核質(zhì)量.而在科研實驗過程中,強調(diào)各種實驗、實踐任務的檢査與評價,注重培養(yǎng)過程中的階段性考核;在重視畢業(yè)論文撰寫、答辯的基礎上,執(zhí)行論文校外盲審和預答辯制度,提髙培養(yǎng)質(zhì)量?此外,高校相關部門還應建立研究生培養(yǎng)的激勵和淘汰機制,逐漸將目前研究生教育的“嚴進寬出”轉(zhuǎn)化為“嚴進嚴出”,從而調(diào)動研究生參與科研活動的積極性.如積極籌措資金設立研究生創(chuàng)新獎學金,獎勵在科研創(chuàng)新方面取得優(yōu)異成績的研究生;同時對論文盲審或預答辯不通過的研究生限期整改,甚至延期畢業(yè).
總之,創(chuàng)新型研究生的培養(yǎng)是提高研究生教育質(zhì)量的核心和關鍵,也是建設國家創(chuàng)新體系的需要.培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力是一項系統(tǒng)工程,需要貫徹研究生教育的始終.?擁有化工專業(yè)研究生的培養(yǎng)單位而言,加大研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)力度,對推動我國化學研究與化工生產(chǎn)領域科學發(fā)展具有十分重大的意義.
1.中國精細化工的現(xiàn)狀和發(fā)展前景展望
2.精細化工過程控制技術的發(fā)展動向
3.以綠色化學理念貫穿精細化工專業(yè)課教學
4.精細化工廢水的污染特性分析及其控制策略
5.我國油脂化工、精細化工生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展建議
6.從“十二五”規(guī)劃看中國精細化工行業(yè)發(fā)展趨勢
7.精細化工的發(fā)展趨勢以及如何發(fā)展綠色精細化工
8.精細化工專業(yè)實驗教學新模式的構建與實踐
9.固相有機合成及其在精細化工中的應用與前景
10.精細化工過程控制技術的重要發(fā)展趨勢
11.我國精細化工發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
12.有機精細化工中間體的發(fā)展現(xiàn)狀及仿生催化氧化在中間體合成中的研究進展
13.精細化工發(fā)展前景以綠色精細化工的發(fā)展策略
14.現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的精細化發(fā)展
15.精細化工的現(xiàn)狀與發(fā)展
16.精細化工發(fā)展的關鍵技術——模型化、控制與優(yōu)化研究
17.我國精細化工行業(yè)存在的問題及對策
18.精細化工的發(fā)展趨勢以及如何發(fā)展綠色精細化工
19.我國精細化工行業(yè)現(xiàn)狀和“十三五”發(fā)展規(guī)劃
20.精細化工實驗教學改革的探索與實踐
21.廣東省精細化工發(fā)展現(xiàn)狀與對策
22.精細化工實驗教學改革與實踐
23.生物催化在精細化工產(chǎn)業(yè)中的應用(上)
24.淺談綠色精細化工關鍵技術
25.基于現(xiàn)代精細化工發(fā)展初探
26.對遼寧省精細化工產(chǎn)業(yè)“十三五”規(guī)劃的建議
27.生物催化在精細化工產(chǎn)業(yè)中的應用(下)
28.我國精細化工產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
29.晉煤集團精細化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景
30.淺談“十二五”期間精細化工發(fā)展方向
31.廣東省精細化工現(xiàn)狀與發(fā)展
32.論我國精細化工的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
33.精細化工課程群的整合及改革實踐
34.淺析我國精細化工的現(xiàn)狀與前景
35.精細化工領域過程系統(tǒng)工程技術研究發(fā)展趨勢探討
36.我國精細化工產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、存在的問題及其對策分析
37.21世紀精細化工的發(fā)展
38.精細化工的發(fā)展趨勢及關鍵技術
39.綠色精細化工可持續(xù)發(fā)展的關鍵技術
40.地方本科院校精細化工實驗教學改革研究
41.對中國精細化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的幾點思考
42.精細化工的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移與遼寧的比較優(yōu)勢
43.淺析精細化工產(chǎn)業(yè)對深圳經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要意義
44.精細化工專業(yè)課教學中的綠色化學探討
45.加快發(fā)展我國綠色精細化工
46.熱點精細化工中間體生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展導向
47.淺議精細化工生產(chǎn)企業(yè)成本控制
48.精細化工過程控制技術及其發(fā)展趨勢
關鍵詞: 產(chǎn)學研結合,人才培養(yǎng),應用型人才, 工程實踐能力
中圖分類號:C40 文獻標識碼: A
在高等教育大眾化的前提條件下,僅僅依靠國家的投入已經(jīng)不能夠?qū)崿F(xiàn)高等學校的發(fā)展目的。為此,為了促進高等學校的發(fā)展,一定要實施新的策略。產(chǎn)學研結合是企業(yè)實踐和學校教學相統(tǒng)一的模式,跟其他模式的人才培養(yǎng)相比較而言,產(chǎn)學研結合對化工人才的培養(yǎng)是非常關鍵的。因此,教師一定要轉(zhuǎn)變教學思想,積極地探究跟學校的發(fā)展現(xiàn)狀相符合的產(chǎn)學研合作教學模式和規(guī)律。
1建立產(chǎn)學研合作基地
建立產(chǎn)學研合作基地,能夠為企業(yè)提供技術支持,并且要切實增強雙方的信任與了解。截止到目前,學校已經(jīng)初步建立了產(chǎn)學研相結合的科技創(chuàng)新基地和化工人才教育基地。通過各種層次的產(chǎn)學研合作,建立了校企穩(wěn)定和長期的合作關系,增強了企業(yè)的核心競爭力,企業(yè)為學生的實習建立了良好的平臺,同時也有利于教師綜合素質(zhì)的提高。
2產(chǎn)學結合, 建立人才培養(yǎng)的實踐教學體系
通過產(chǎn)學研合作,學校不但能夠明確社會與企業(yè)對對人才的實際要求,而且能夠把工科實驗室的場地與費用問題解決,與此同時,還可以把高校教師弱工程化的問題解決。從而及時地調(diào)整課程的內(nèi)容、人才培養(yǎng)的規(guī)格、招生的規(guī)模,以培養(yǎng)出優(yōu)秀的人才。教師在教學的過程中要注重培養(yǎng)學生的工程創(chuàng)新能力與實踐能力,建立實踐和理論相統(tǒng)一的實踐教學體系。
高等教育的關鍵環(huán)節(jié)就是實踐性教學,實踐性的教學注重人才的創(chuàng)新素質(zhì)與動手能力,而學生這種素質(zhì)和能力的具備,需要實踐與理論的統(tǒng)一,要求對教學的整個過程進行優(yōu)化。為此,這就需要結合高校的專業(yè)要求,把校企資源加以整合,建立合理和科學的實踐教學體系。教師在培養(yǎng)應用型化工人才的過程中,需要大大地提高實踐內(nèi)容教學的比例。在教學實驗當中提高設計性和綜合性實驗比例的過程中,更加注重學生和實際生產(chǎn)的統(tǒng)一,激勵學生在畢業(yè)論文中增加應用型題目與設計型題目的比例,讓學生的畢業(yè)論文和實踐統(tǒng)一起來。經(jīng)過進一步地努力,在學生四年的學習過程中建立了貫穿企業(yè)文化的教育模式。比如,在大一設置了化工導論課,以使學生初步地認識本專業(yè)和企業(yè)的輪廓;在大二和大三創(chuàng)設了認識實習和金工實習環(huán)節(jié),通過校內(nèi)教授、校外實習基地參觀和校內(nèi)實習基地學習相統(tǒng)一的形式,使學生感受企業(yè)文化和接觸生產(chǎn)實際;在大四應用產(chǎn)學研合作基地,引導選學生走進企業(yè)實習,以使學生熟悉整個生產(chǎn)的流程,感受理論知識、企業(yè)文化和實際生產(chǎn)相統(tǒng)一的關系;在大四學生的畢業(yè)論文中增加實際研發(fā)題目的比例,以有效地培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。以上這種教育模式,使得學生的理論知識和實踐能夠統(tǒng)一起來,有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。為了增強實踐教學的效果,建立了比較可靠的、形式多樣的校外實踐基地,初步建立了企業(yè)技術人員和專業(yè)教師相統(tǒng)一,企業(yè)和學校相統(tǒng)一的實踐教學體系。
3研學結合, 培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力與實踐能力
學校在培養(yǎng)本科人才的過程中需要讓學生參與教師的科研項目,激勵高年級的學生參與科研,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。這樣,學生在在實踐當中應用所學習到的理論知識,增長了專業(yè)知識,增強了創(chuàng)新意識,有效地培養(yǎng)了創(chuàng)新能力。憑借產(chǎn)學研的優(yōu)勢與化工專業(yè)雄厚的理論基礎,注重教學、生產(chǎn)與科研的互相結合,實現(xiàn)了良性的發(fā)展,這大大地提高了科研水平和教學水平。在研究一些縱向課題的過程中,教師注重跟企業(yè)的聯(lián)系,在承擔橫向研發(fā)項目和提高自身科研能力的過程中,也奠定了提高教學質(zhì)量(尤其是在教授畢業(yè)論文方面) 的基礎。這些項目的實施為學生的畢業(yè)論文設計和科研創(chuàng)新提供了題目來源,為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力與實踐能力打下了基礎。這是確保化工專業(yè)的學生在設計畢業(yè)論文時一人一題的前提條件。近些年以來,在科研與教學之間相互影響的作用日益明顯,在教學中,科研成果進入了課堂,進入了實驗,進入了畢業(yè)論文設計。良好的教學資源與人才培養(yǎng)環(huán)境,再加之產(chǎn)學研合作這種有效的教育模式,為培養(yǎng)具備創(chuàng)新性思維能力與實踐能力的學生打下了堅實的基礎。連續(xù)三年以來,畢業(yè)生都保持在95%以上的高就業(yè)率。
4產(chǎn)學研結合, 提高教師的實踐能力
應用產(chǎn)學研相結合的教育模式培養(yǎng)人才,教師隊伍是根本。由于高校的教師科研、教學的任務都比較重,致使一些教師很少有機會接觸到企業(yè),因而他們的工程實踐能力比較差。比如,教師缺乏把實驗技術向?qū)嶋H產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的能力,或者是教師解決實際問題的能力比較低等。為此,通過制定政策和建立產(chǎn)學研基地等一系列行之有效的策略,讓教師走進企業(yè)基層,實時地洞察企業(yè)對人才的規(guī)格要求,以及企業(yè)尖端科技的應用與發(fā)展現(xiàn)狀,把實踐和學習理論知識有效地統(tǒng)一起來,以切實提高教師自身的素質(zhì)。近些年以來,為了提高教師的工程實踐能力,滁州學院頒布了一系列的政策與制度,比如鼓勵教師走進企業(yè)實習,以及激勵青年教師進入企業(yè)掛職鍛煉等,這大大地提高了教師實踐與學習的熱情。此外,注重讓青年教師組織實習指導,在組織實習指導的過程中,實施產(chǎn)學研合作、聘請企業(yè)的技術人員當作實習指導教師和實施老帶輕的模式,以有效地提高化工專業(yè)教師的工程實踐能力。
[參考文獻]
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(西北民族大學化工學院,甘肅蘭州730030)
摘要:工程認證提出了新的教育理念和評價標準。在此背景下,要提高精細化工專業(yè)人才的質(zhì)量,關鍵在于專業(yè)實驗教學的改革。本文簡述了我國工程認證的發(fā)展歷程,闡述了工程認證時代精細化工專業(yè)實驗教學改革的必要性,分析了精細化工專業(yè)實驗教學中存在的突出問題,并提出了針對性建議。
關鍵詞 :工程認證;精細化工專業(yè);實驗教學;改革
DOI:10.16083/j. cnki. 22 - 1296/g4 2015. 08. 036
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1671-1580(2015)08-0079-02
一、我國工程認證的發(fā)展歷程
工程認證是由專門協(xié)會和專業(yè)領域的教育丁作者對高校開設的工程專業(yè)教育進行的認證,保證服務于工程領域的人才的工程教育質(zhì)量。工程認證理念可以簡述為:目標一實行一證明,即“說一做一證”。每個國家各有其認證體系,比如澳大利亞工程師學會(EA),俄羅斯工程教育協(xié)會(RAEE)等。然而,人才跨國流動推動工程認證向國際化趨勢發(fā)展,目前世界最具影響力的是《華盛頓協(xié)議》。截至2013年,已有美國、英國、加拿大等15個正式成員和德國、印度、中國等5個預備成員國。 2006年,我國工程認證工作拉開序幕,四個認證試點專業(yè)領域分別為:機械工程與自動化、電氣工程及其自動化、化學丁程與工藝、計算機科學與技術,其后認證的專業(yè)領域不斷擴展。2013年,中國科學協(xié)會成為《華盛頓協(xié)議》第21個預備會員,這不僅為工程類學生走向世界打下了基礎,也意味著中國高等教育將真正走向世界。
二、工程認證背景下精細化工專業(yè)實驗教學改革的必要性
(一)精細化工專業(yè)的發(fā)展歷程。改革開放之初為“日用化工”專業(yè):1980年,教育部將其改為“輕工有機合成”專業(yè):1985年,改為“精細化工”專業(yè):1998年,教育部對高校專業(yè)統(tǒng)一調(diào)整后,原有的化學工程、化工工藝、高分子化工、精細化工等多個相關專業(yè)合并為化學丁程與工藝專業(yè)。從2006年至2014年,27所高校的化學工程與工藝專業(yè)通過專業(yè)認證,如表1所示。
(二)我國精細化工行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。近年來,我國精細化工異軍突起,在國家經(jīng)濟發(fā)展中嶄露頭角,但仍然面臨著急需突破的難題:生產(chǎn)技術落后,原材料消耗高,處于典型的高消耗、低產(chǎn)出生產(chǎn)狀態(tài):重污染,低資源利用率:研發(fā)能力和自主創(chuàng)新能力明顯不足,高端產(chǎn)品比重低,不具備專用性能。
(三)工程認證背景下精細化工專業(yè)實驗的重要意義。精細化工方向?qū)I(yè)實驗要求一般涉及到:熟悉掌握實驗儀器設備的使用方法,實驗室常用工藝、流程的方法原理,精細化工中表面活性劑、膠粘劑、染料、日用化學品等多種化學品制備、檢驗和實驗數(shù)據(jù)處理。通過這些實驗,能夠提高學生的創(chuàng)新能力和實踐能力。在丁程認證時代,提高精細化工人才質(zhì)量的關鍵還在于專業(yè)實驗。
三、工程認證背景下精細化工專業(yè)實驗教學中存在的主要問題
(一)實驗培養(yǎng)目標缺乏專業(yè)特色。目前高校畢業(yè)生普遍不能滿足行業(yè)需求,培養(yǎng)目標不能與行業(yè)需求保持同步是一個主要原因。工程認證要求培養(yǎng)目標多樣性,即達到基本標準后,各高校可依據(jù)自身優(yōu)勢和專業(yè)特色多樣化發(fā)展。專業(yè)實驗涉及到廣泛的精細化學品和相關操作技術,通過實驗,學生能夠全面了解精細化學品以及實驗操作技術的相關知識,拓寬知識面。
(二)工程實踐環(huán)節(jié)薄弱。工程實踐環(huán)節(jié)包括實驗室操作和企業(yè)實地實踐,其目的是培養(yǎng)學生將理論與實踐相結合的能力,訓練學生的工程意識和思維,提高其處理工程實際問題的能力,同時,使其接觸生產(chǎn)實際,了解精細化工行業(yè)的前沿發(fā)展趨勢。但現(xiàn)實情況是,由于近年來高校大幅度擴招,實驗室儀器設備明顯不足。
(三)實驗教學中知識傳授和丁程能力培養(yǎng)比重失衡。我國傳統(tǒng)教學的突出特點是知識傳授比重遠大于能力培養(yǎng),主要原因在于教師的教學理念、育人理念不能與時俱進,依然以教師講解、學生照本操作的模式進行,不能滿足以學生為中心、為目標導向這一工程認證的核心理念。高等教育的突出特點是實用性和創(chuàng)新性,因此,高校要求教師科研、教學兩手抓。教師的科研項目、課題、論文、教學效果一并納入高校績效管理,并且與工資酬勞密切相關。在個人名利的驅(qū)使下,多數(shù)教師重科研、項目、課題等,而忽視“教書育人”之本職,所謂的“傳道授業(yè)”被拋之腦后。
四、工程認證背景下的精細化工專業(yè)實驗教學改革
(一)分析市場行業(yè)需求,制定與行業(yè)俱進的培養(yǎng)目標。培養(yǎng)目標的制定并非高校單獨完成的,也不是一經(jīng)形成而多年不變。脫離行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢而制定的目標會使人才培養(yǎng)迷失方向。高校應該充分分析精細化工行業(yè)人才需求,參考行業(yè)專家的建議,不斷改進培養(yǎng)目標。
(二)加強實驗室建設,拓寬校外實習基地。以行業(yè)前沿發(fā)展為導向,購置先進的實驗儀器,使學生能夠接觸前沿實驗項目。擴大實驗室面積,全面有序地開放好、利用好實驗室資料,給學生提供自主動手的機會。高校為行業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的工程人才,行業(yè)為專業(yè)提供發(fā)展方向和信息以及實習機會,高校和企業(yè)應積極進行合作,為高校工科生提供實習機會,提高其工程實踐能力。
[關鍵詞]化學反應;工程教學;知識框架;方法銜接
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)08-0121-03
化學反應工程是化學工程的一個重要分支和組成部分,以化學反應過程和反應器為研究對象,旨在進行化工反應技術的開發(fā)、反應過程的優(yōu)化和反應器的設計與優(yōu)化,屬于化學工程與工藝專業(yè)的核心課程。[1]本課程涉及物理化學、化工熱力學、化工傳遞過程、優(yōu)化與控制以及數(shù)學、物理等多領域的知識,是集綜合性、工程性和理論性于一體的交叉性很強的一門學科。學生在學習本課程時,普遍感到理論抽象、數(shù)學推導繁瑣、工程問題多,不少學生認為化學反應工程是大學中最難學習的課程之一。[2]甚至,很多學生在學完本課程之后,其思維仍停留在繁瑣的計算公式中,不甚清楚所學知識的內(nèi)在聯(lián)系和具體應用。盡管已有很多關于化學反應工程的教學、教改論文,在教學內(nèi)容、教學方法以及考核方法等方面提出很多有益的建議和措施,但是仍有必要進一步的對化學反應工程的內(nèi)容進行一個系統(tǒng)的梳理,構建一個明確、系統(tǒng)的知識體系框架,對一些容易混淆的概念、知識點予以廓清,并針對部分知識難點的教學提出一些建設性處理方法。鑒于上述原因,筆者經(jīng)過多年的教學實踐,結合學生的反饋,獲得一些體會,希望能與同仁們進行交流,提升本門課程的教學效果。
一、構建課程知識體系框架
由于化學反應工程具有內(nèi)容多、公式多、計算繁瑣的特點,很多大學生在學完本門課程后,留下的印象大多是大量、復雜的公式推導和計算,他們?nèi)允置曰髲倪@門課程中究竟學到了什么知識,所學知識有什么用?因此,在課堂教學時要力求避免純粹的繁瑣數(shù)學描述,著重進行基本概念、基本理論和工程觀點的闡述。這就有必要構建一個清晰、明確的化學反應工程的知識體系,讓學生清楚課程的核心目標以及不同章節(jié)知識點間的內(nèi)在聯(lián)系,并不過多的糾結于復雜的數(shù)學計算,方能化繁為簡,更好的掌握本課程的知識。
圖1畫出了化學反應工程課程的知識體系框圖,涵蓋了課程的核心目標、研究對象及其間相互關系和主要章節(jié)內(nèi)容。學習本課程的核心目標是能對化學反應過程進行正確分析,設計和優(yōu)化反應器。基于此,還可開發(fā)新技術和設備,指導和解決反應過程開發(fā)中的放大問題,發(fā)展和完善反應工程學的理論和方法。工業(yè)化學反應總是在一定的反應器中進行,化學反應的特性(化學過程)和反應器的傳遞特性(物理過程)共同作用,影響到最終的反應結果。為了便于學習和研究,將反應特性和反應器傳遞特性分開來進行研究和闡述,在分別研究清楚之后,再進行綜合。這就需要研究清楚兩方面的內(nèi)容:(1)化學反應特性,主要研究不考慮傳遞過程的本征動力學,屬于每一個化學反應的個性,是影響反應結果的內(nèi)因,不同的化學反應體系具有不同的動力學表達式。按照參加反應的物相劃分,化學反應可分為均相反應和非均相反應。其中,均相反應的反應速率主要受催化劑、溫度、濃度(壓力)和溶劑特性的影響,在反應體系確定的情況下,其反應速率則可表示為溫度(T)和濃度(C)的函數(shù)關系,即:-ri=f(T,C)。而非均相反應總是發(fā)生在相界面上,其本征化學反應過程涉及多個界面過程(如:氣-固相催化反應包含表面吸附、表面反應和表面脫附三個串聯(lián)過程),其反應速率除受上述因素影響外,還受到反應界面大小的影響,在催化劑確定的情況下,仍可表示為-ri=f(T,C)。本部分內(nèi)容主要涉及均相反應動力學基礎和非均相反應(多相催化催化)動力學基礎兩個章節(jié)。(2)反應器傳遞特性,主要是指反應器的熱量、質(zhì)量傳遞(在壓力變化不大的情況下,一般不考慮動量傳遞)和返混特性,屬于反應器的共性問題,是影響反應結果的工程因素――通過影響反應器內(nèi)溫度與濃度分布而改變反應結果。反應器按操作方式可以分為間歇式操作、連續(xù)操作和半連續(xù)操作。其中間隙式操作的所有流體質(zhì)點具有同樣的停留時間,而不存在返混問題;而連續(xù)操作的反應器根據(jù)返混的大小程度則可以分為完全不返混的平推流反應器(PFR)、完全返混的全混流反應器(CSTR)以及介于二者之間的實際反應器。PFR和CSTR中的流體流動狀態(tài)是兩種理想的極端情況,稱為理想流動;而偏離上述兩種理想情況的流體流動(不管是否由返混造成)則為非理想流動,對于非理想流動通常通過停留時間分布函數(shù)和停留時間分布密度函數(shù),并借助于一定的流動模型來描述其流動特征。本部分內(nèi)容主要分為理想流動(部分書也稱之為均相反應過程)和非理想流動兩個章節(jié)。
反應器的傳遞特性與其中發(fā)生何種反應無關,故可以通過冷模實驗來研究大型反應器中的傳遞特征;而化學反應的本征反應動力學特性與反應器的尺寸、形式無關,則可以構建小型熱態(tài)實驗研究反應特性。這樣就可以比較容易的分別研究清楚反應器的傳遞特性和化學反應特性。鑒于反應器的傳遞特性會改變反應器的溫度場、濃度場,從而影響反應器內(nèi)各質(zhì)點的反應速率,進而又改變反應器內(nèi)的溫度、濃度分布,二者相互作用、相互影響,影響最終的反應結果。因此,需要綜合考慮化學反應特性和反應器傳遞特性,通過數(shù)學模型法,聯(lián)立物料衡算式、熱量衡算式、動力學方程、動量衡算式和參數(shù)計算式,進行反應過程的分析(包括反應器的熱穩(wěn)定性),從而設計新的反應器或?qū)ΜF(xiàn)有反應器進行優(yōu)化。本部分內(nèi)容主要涉及均相反應器(含反應器熱穩(wěn)定性分析)和非均相反應器(主要包括固定床反應器、流化床反應器及多相流反應器)各章節(jié)。考慮到我校的化學反應工程教學課時為48學時,關于多流體相反應過程、聚合反應過程以及生化反應過程等章節(jié)的內(nèi)容則不做課堂教學要求,感興趣的同學可以自學。
二、注重方法
關于教學方法在很多教學論文[3] [4] [5]中已有較好的闡述,在這里主要針對本門課程一些難點拋磚引玉的介紹幾個處理方法,希望有助于大學生學習和掌握相關內(nèi)容,學會將所學知識進行移植、融會貫通。
(三)在化學反應工程中常常會涉及很多優(yōu)化問題的求解問題
化學反應工程常常涉及串聯(lián)反應中間產(chǎn)物為目標產(chǎn)物時的優(yōu)化操作時間,循環(huán)反應器的最優(yōu)循環(huán)比,CSTR串聯(lián)反應器的優(yōu)化組合,以及CSTR反應器的熱穩(wěn)定性等問題。優(yōu)化問題求解實際上就是求解極值,慣用的手段就是推導出關鍵函數(shù)與關聯(lián)操作變量的函數(shù)關系式,通過求導并令導數(shù)等于零即可求出最優(yōu)操作條件。這是純粹的數(shù)學問題,學生往往覺得抽象、難以理解,并容易因抽象的數(shù)學公式而產(chǎn)生厭學情緒。這時,將關鍵函數(shù)與關聯(lián)操作變量在圖上示意出其變化趨勢,再結合關鍵函數(shù)的數(shù)學求導進行講解就很容易被學生理解、接受了。
三、知識的銜接與應用
化學反應工程是一門集理論知識和工程應用于一身的課程,貫穿化學工程專業(yè)的大學三年級及其以后的整個大學生涯。在化工專業(yè)的課程設置和能力培養(yǎng)上必須注重知識的銜接和應用。我校的化學反應工程課程安排在大學第六學期,同步開設了化工專業(yè)實驗,其中與本課程緊密相關的實驗主要涉及反應器停留時間分布的測定(包括管式反應器流動特性測定、多釜串聯(lián)返混性能測定)、多孔物質(zhì)(催化劑)孔徑分布及比表面積的測定、甲基丙烯酸甲酯的本體聚合及其聚合反應速度的測定、活性炭吸附法脫除氣體中的有機溶劑蒸汽、煤炭反應性的測定、固體流態(tài)化實驗(含流化床干燥實驗)、超細粉體(碳酸鈣)的制備等(上述部分實驗屬于設計性的選做實驗)。通過實驗強化學生對非理想流動特征、反應器停留時間分布特征及其測定方法、反應速率測定方法、多孔介質(zhì)上氣體吸附特征及其應用、實際反應器等的認識和理解,并能初步創(chuàng)造性的運用所學理論知識進行反應器的操控和數(shù)據(jù)的處理。第六學期期末即進行為期3周的化工生產(chǎn)實習,其中2周主要在燕山石化的煉油廠和化工廠進行,現(xiàn)場重溫各類實際化工反應器及其操控;1周在校內(nèi)進行,可在新建的化工仿真實驗室進行石油常減壓蒸餾和催化裂化工段的仿真實習,熟悉各裝置的操控、調(diào)節(jié)和事故分析、處理,增強工程分析和解決工程問題的能力。每年舉辦的全國大學生化工設計競賽(自2007年開始舉辦,時間為每年的5月-8月)為化工類大學生提供了一個很好的培養(yǎng)和鍛煉創(chuàng)新思維、工程設計與實踐等多方面技能的實戰(zhàn)平臺。近五年來,我校化工專業(yè)學生均組隊參賽,參賽人數(shù)比例逐年遞增,今年的參賽人數(shù)達整個化工專業(yè)學生總?cè)藬?shù)(指化工專業(yè)三年級大學生,個別二年級優(yōu)秀學生參與體驗但不組隊參賽)的65%。從2014開始,我校開始嘗試將本年度的化工設計競賽題目作為化工專業(yè)的專業(yè)綜合設計題目,一改使用多年設計題目的陳舊感,緊追化工領域的當前熱點,師生普遍反映效果良好。在化工設計競賽中的一大核心即是反應器的設計和模擬,有助于夯實化學反應工程學科相關知識,并學以致用。課堂教學――專業(yè)實驗――設計競賽――專業(yè)綜合設計這一系列教學實踐活動保證了化學反應工程知識的強化、吸收和從學到用的銜接。
四、結束語
綜上所述,對化學反應工程的教學除了常規(guī)的教學方法的改進外,尚需要從課程本身的特點出發(fā),從第一堂課開始即要構建一個清晰、明確的課程知識體系,避免過多的糾結于復雜的數(shù)學計算過程。并且,在教和學的過程中巧妙的利用一些處理方法解決知識難點,起到融會貫通的作用。此外,教學院系在化工專業(yè)培養(yǎng)體系和課程設置上要適當注意專業(yè)知識內(nèi)容的銜接和運用,力爭做到學以致用,學以會用。
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論文摘要:通過對化工專業(yè)生產(chǎn)實習的現(xiàn)狀和存在的問題進行分析,闡述生產(chǎn)實習教學改革的重要性,提出生產(chǎn)實習的創(chuàng)新思路,將其應用于生產(chǎn)實習,提高實踐教學環(huán)節(jié)的質(zhì)量.
生產(chǎn)實習是高等工科院校重要的實踐性教學環(huán)節(jié)之一。通過化工實習,培養(yǎng)學生對化工生產(chǎn)的感性認識,了解化工生產(chǎn)安全知識及化工生產(chǎn)的實際情況,認識化工過程的主要設備,掌握基本操作技能,加深對化工工藝和工程的深入了解,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力及實踐能力。生產(chǎn)實習接近生產(chǎn)工作實際,是培養(yǎng)學生崗位職業(yè)能力的重要途徑。生產(chǎn)實習作為溝通理論知識與操作技能之間的橋梁,使學生不但在理論上,而且在能力上都能得到發(fā)展。而且通過理論與實踐的結合,能加快學生對理論知識的消化、理解和掌握,加快理論教學的進程,增強理論教學的效果。與此同時,也是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和社會乖滋進步對高級專門人才素質(zhì)的客觀要求。因此,我院在對化工系學生的培養(yǎng)方面非常重視化工實習這一環(huán)節(jié)。筆者在長期實踐的基礎上,結合化工實習的特點認為,受到當前經(jīng)濟形勢和企業(yè)生產(chǎn)情況的制約,化工專業(yè)生產(chǎn)實習還存在著一定的問題。
一、化工生產(chǎn)典習的硯狀和存在的門
(一)實習基地的確立。當前的經(jīng)濟形勢下,企業(yè)首先注重經(jīng)濟效益和安全生產(chǎn)。企業(yè)對學生去實習有幾方面顧慮:害怕發(fā)生安全事故、害怕影響工廠緊張的生產(chǎn)和勞動、怕技術核心外泄等等。因此,每年所聯(lián)系的化工企業(yè)都屬于被動的接收,而非主動接受,這樣必然使生產(chǎn)實習受到限制,往往使實習變成了變相參觀,降低實習質(zhì)量。
(二)生產(chǎn)實習經(jīng)費緊張。隨著擴招,高校實習學生人數(shù)急劇增長,加之現(xiàn)在的企業(yè)不同程度地提高實習收費標準和住宿費用,使得整個實習費用上漲,而學校對于實習經(jīng)費的投入遠遠滯后于企業(yè)收費和物價上漲速度,造成實習經(jīng)費不足,因此只能縮短實習時間,這樣使學生難以接觸到實際的生產(chǎn)過程,而是走馬觀花。
(三)師資問皿。在生產(chǎn)實習中,由于部分教師是從學校出來的,實踐工程能力欠缺,對現(xiàn)代化生產(chǎn)不夠了解。也有的教師責任心不夠強,而且很多教師承擔了大量的教學和科研任務,沒有更多的精力投入到指導學生的生產(chǎn)實習當中。
(四)安全和紀律問硬。剛下廠的時候,同學們對工廠充滿好奇心,積極性很高。但是由于各方面條件所限,所去的企業(yè)現(xiàn)代化程度都不是很高,化工生產(chǎn)的一些弊端在這些企業(yè)里往往尤為突出。例如:跑冒滴漏、不良氣味等等。因此往往沒過兩天,很多同學就失去了興趣,不愿意再深入學習了,容易出現(xiàn)開小差等現(xiàn)象。這樣不但會使得有些同學實習完成不好,而且還容易出現(xiàn)安全事故。
針對上述這些情況,造成生產(chǎn)實習質(zhì)量難以得到保證,達不到我們最終教學目的。為此迫切需要對化工專業(yè)生產(chǎn)實習這一實踐教學環(huán)節(jié)進行全面創(chuàng)新和改革,嚴肅地對待實習中的每一個環(huán)節(jié),使實習能夠達到一定的深度和廣度,提高生產(chǎn)實習質(zhì)量,完成這一實踐教學環(huán)節(jié)。
二、創(chuàng)斷化工生產(chǎn)實習t的方法研憲
(一)要加強校企合作和校內(nèi)實習墓地的建設。今天,企業(yè)己經(jīng)不再承擔原來計劃經(jīng)濟體制下那種支持大學辦學的義務,再加上經(jīng)濟利益是企業(yè)重中之重、生存之本,使得企業(yè)不歡迎實習隊伍也是在所難免的。高校應當充分發(fā)揮專業(yè)理論力量強和科研實力強的優(yōu)勢,對企業(yè)進行專業(yè)理論指導和先進技術研究的支持。只有加強校、企合作與交流,在生產(chǎn)實習中搞好碑論與實踐的有機結合,建立好雙方互惠互利的紐帶,生產(chǎn)實習基地是完全可以逐步建設起來并穩(wěn)定的。同時,高校也要“產(chǎn)學研”相結合,發(fā)展校內(nèi)企業(yè),加快建設校內(nèi)的生產(chǎn)實習基地。我們學院這幾年一直在建農(nóng)藥廠,此措施可解決校內(nèi)實習基地。
(二)建立離索質(zhì)的實習指導教師隊伍。責任心強、素質(zhì)高的實習指導教師隊伍是提高生產(chǎn)實習質(zhì)量的關鍵。理論和實踐知識豐富的教師會正確引導學生在實習中發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,提高學生對設備、管件、工藝、儀表的學習興趣。如果沒有較寬和扎實的專業(yè)知識,就無法啟發(fā)學生,簡明扼要、通俗易懂地指導學生理論聯(lián)系實際,傳授專業(yè)知識,就無法解答學生提出的問題.也無法檢查、督促學生對現(xiàn)場知識的獲取:再者就是教師的工作責任心。沒有責任心,走馬觀花,對指導工作流于形式,把學生交給工廠以后就開始袖手旁觀,不管不問、不件促檢查,這樣勢必會影響實習質(zhì)量,還會給學生留下不好的印象。因此首先要選擇責任心強的專業(yè)教師,這一點至關重要。二是指導教師要在下廠前對所要實習的工廠的工藝流程、技術特點、主要設備先做個全面的了解,以便于下廠后能夠及時的給學生布置任務。第三就是在工廠實習期間,要盡可能地保證工廠提供講解的工程技術人員要專業(yè)對口、對生產(chǎn)情況了如指掌,且表達清楚和相對穩(wěn)定。
(三)提前做好實習的準備工作。良好的開端則預示著成功。為確保實習的質(zhì)量和效果,主要帶隊教師應在學生去實習前到實習地點考察和了解住宿、飲食以及就具體工作安排與工廠協(xié)商。并對實習點的生產(chǎn)狀況、工藝路線特點和設備、生產(chǎn)自動化程度和管理方面進行了解和掌握,做好前期準備工作。同時,要在出發(fā)前組織全體學生開實習動員大會,要對學生進行思想教育,要求學生珍視實習機會,努力向工人師傅學習,強調(diào)紀律和安全。之后對學生進行合理的分組,要求他們要發(fā)揮好班干部和學生黨員的模范、監(jiān)督作用,要求他們要按照“一看、二想、三討論交流、四記錄總結的模式來做。:
【關鍵詞】 地方高校;化學化工類專業(yè);產(chǎn)學研協(xié)同育人;育人模式
【基金項目】 廣西教育科學“十二五”規(guī)劃課題(課題批準文號:桂教科學[2015]11號),廣西高等教育本科教學改革工程立項項目(課題編號2015JGB2014)
2006 年 2 月,《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006―2020 年)》中明確要求,“建立起以企業(yè)為主體、產(chǎn)學研三方結合的技術創(chuàng)新體系”. 2006年12月,科技部、財政部、教育部、國資委、全國總工會、國家開發(fā)行聯(lián)合成立了推進產(chǎn)學研結合工作協(xié)調(diào)指導小組,致力于推動產(chǎn)學研結合的發(fā)展. 目前產(chǎn)學研協(xié)同育人能夠極大提高高等學校教學質(zhì)量已經(jīng)得到教育界廣泛的共識. 化學工程與工藝專業(yè)與其他專業(yè)相比較,專業(yè)口徑寬、覆蓋面廣,培養(yǎng)的學生要具備從事工程設計、技術開發(fā)、生產(chǎn)技術管理和科學研究等方面的能力. 桂林理工大學化學工程與工藝專業(yè)始于1986年,在長期的辦學實踐中,將產(chǎn)學研協(xié)同育人理念融入辦學思想和人才培養(yǎng)中,逐步形成了產(chǎn)學研緊密結合、協(xié)同育人的辦學模式,在2008年獲得國家級特色專業(yè)稱號,2012年入選教育部卓越工程師教育培養(yǎng)計劃,2016年獲得廣西區(qū)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革示范專業(yè),辦學質(zhì)量得到社會的廣泛認可.
一、地方院高校化學化工類專業(yè)產(chǎn)學研協(xié)同育人的必要性
(一)協(xié)同育人是培養(yǎng)適應市場經(jīng)濟的化學化工人才的需要
在過去計劃經(jīng)濟體制下,化學化工專業(yè)技術人才的培養(yǎng)是由高校培養(yǎng)期與企業(yè)實習期兩個階段共同完成的. 通常化工專業(yè)本科生在校4年完成基礎課與專業(yè)課及部分實踐教學內(nèi)容并考核合格獲得畢業(yè)證書,到分配工作的企業(yè)專業(yè)實習一年.
(二)協(xié)同育人是培養(yǎng)“雙師型”師資隊伍的需要
目前剛畢業(yè)的青年博士是國內(nèi)高校工科師資隊伍的主要來源,從學校到學校,決定了他們的知識背景是學術型的,擅長理論講授,實踐能力相對不足,這導致了目前高校工科師資隊伍非工化趨勢日益嚴重,直接導致了教師在教學內(nèi)容和教學方法上缺乏工科教育的特點. 一支高素質(zhì)“雙師型”的工程教育師資隊伍是確保工科學生實踐創(chuàng)新能力的重要保障,而協(xié)同育人是提高高校教師工程教育能力的重要渠道.
二、地方院高校化學化工類專業(yè)產(chǎn)學研協(xié)同育人模式的構建
自2010年以來,在廣西高等教育教改工程項目、化學工程與工藝專業(yè)國家教育部卓越工程師培養(yǎng)教育計劃、廣西高校協(xié)同創(chuàng)新中心支持下,以專業(yè)人才培養(yǎng)方案改革為抓手,針對地方院校面向區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展培養(yǎng)人才的特點,專業(yè)開展了“產(chǎn)學研”全方位的深度合作,探索了一條“三個結合”(專業(yè)辦學結合行業(yè)需求、校內(nèi)培養(yǎng)結合校外培養(yǎng)、教學內(nèi)容理論結合實際)、“三個共建”(共建實驗室、共建實習基地、共建教研隊伍)、“三個共同”(共同制定人才培養(yǎng)方案、共同完成教學任務、共同申報與完成科研或教改項目)的“三三三” 產(chǎn)學研協(xié)同育人新模式,構建了產(chǎn)學研三方資源共享、優(yōu)勢互補,共同發(fā)展的“雙贏”協(xié)同育人機制,取得了豐富的成果.
(一)產(chǎn)學研協(xié)同,共建化學化工教學團隊
本校化學化工教學團隊早在2008年就成為廣西區(qū)教學團隊. 長期以來,團隊注重與地方企業(yè)、科研院所合作,打造雙師型師資隊伍. 通過鼓勵團隊教師到地方企業(yè)掛職、與企業(yè)或科研院所合作申報課題和合作科研等形式,不斷提升自己的創(chuàng)新實踐能力,同時還在企業(yè)或研究所聘請工程師、科研人員近20人作為兼職教師充實到團隊中,使化學化工教學團隊在學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的能力和水平,有了極大的提升. (二)產(chǎn)學研協(xié)同,共建化學化工實習實訓教學平臺
本校化學化工類專業(yè)重視“協(xié)同育人”平臺在學生實習實訓教學中的作用. 在“中國石化北京燕山石油化工有限公司”“廣西欽州泰興石油化工有限公司”“廣東猛獅電源科技股份有限公司”“蘇州普瑞訊金屬表面處理有限公司”等企業(yè)建有校外實習實訓基地11個,這些基地為學生的實踐教學提供了良好的條件. 同時本專業(yè)也高度重視校內(nèi)實習實訓平臺的建設,通過與企業(yè)合作,共同打造具有“校中廠”特色的校內(nèi)實習實訓平臺,縮小校內(nèi)實習實訓與實際生產(chǎn)的距離,提高學生實習實訓教學質(zhì)量.
三、產(chǎn)學研協(xié)同育人模式實踐成效
近年來本專業(yè)產(chǎn)學研協(xié)同育人實踐取得了良好的效果,學生在科技活動、學科競賽、發(fā)表學術論文、申請專利等方面成果豐富. 本專業(yè)的學生近年來承擔了挑戰(zhàn)杯、各級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目共計80余項,其中2015年承擔國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目6項、廣西創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目22項、校級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目11項,專業(yè)有近三分之二的學生參加了各級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目;自2010年以來,專業(yè)學生在全國化工設計競賽中獲獎30余項(如2013年組織化學工程與工藝專業(yè)2010級17支隊伍參加了第七屆全國大學生化工設計競賽,取得參賽歷史的最好成績,共獲得全國總決賽一等獎1項、二等獎1項、三等獎4項;在全國“挑戰(zhàn)杯”、廣西區(qū)“挑戰(zhàn)杯”、廣西區(qū)高校化學實驗技能競賽、廣西區(qū)高校大學生化學化工類優(yōu)秀論文及設計競賽、廣西區(qū)“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獲獎32項;2012年以來,本科生與導師合作發(fā)表中文核心期刊以上的學術論文近30篇;有的本科生還與導師共同申請國家發(fā)明專利,共獲得7項國家發(fā)明專利.
【參考文獻】
關鍵詞:分離工程;應用型人才;林產(chǎn)化工;三結合
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)52-0212-02
分離工程課程作為化工專業(yè)及其相關專業(yè)的一門骨干課程,具有內(nèi)容涉獵面廣、知識點多的特點。該課程對石化工業(yè)、無機和有機化學工業(yè)、石油加工、資源和能源工業(yè)、材料工業(yè)、聚合物加工、生化工業(yè)、制藥工業(yè)、環(huán)境保護和核工業(yè)等許多國民經(jīng)濟重要工業(yè)領域的人才培養(yǎng)有著重要的地位和作用[1]。分離工程課程教學改革目標是開發(fā)出一種新的工程類專業(yè)課教學模式,通過一門專業(yè)課的教學改革實踐,使學生的創(chuàng)新能力、綜合能力、實踐能力等綜合素質(zhì)得到提高。該項目完成后,教學改革經(jīng)驗可以在其他高等林業(yè)院校的工程類專業(yè)課教學中推廣應用。
一、課程改革的目的和需求
林產(chǎn)化工專業(yè)是以樹木、森林采伐和加工剩余物為原料制備生物質(zhì)化學品、生物質(zhì)新材料和生物質(zhì)能源的國家重點專業(yè)。專業(yè)立足于黑龍江省的資源特點和優(yōu)勢,突出“綠色和環(huán)境友好化學與工藝”的主要特色,抓住生物質(zhì)資源代替石化資源的機遇,以生物質(zhì)資源的高效化學利用為特色,瞄準世界各國的林產(chǎn)化工領域科研前沿,培養(yǎng)能在林產(chǎn)化工、精細化工、化學工業(yè)等領域從事植物化工的生產(chǎn)、設計、產(chǎn)品開發(fā)工作并且具有較強創(chuàng)新和實踐能力的應用型人才。由于分理工程課程所涉及的基礎理論、基本知識較多、較散,各知識點間相互聯(lián)系不是很緊密,內(nèi)容相對比較抽象,教學中發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學生反映該門課程難學、難懂,在有關知識的應用方面特別是工程計算方面只能機械模仿教材例子完成課后作業(yè),通過計算機編程解決實際問題的能力還不夠[2]。因此,造成了學生一定程度的畏學情緒和厭學心理,若單純地講授理論知識學生很難理解,影響了對知識的掌握和課程教學質(zhì)量。針對林產(chǎn)化工專業(yè)分離工程課程教學中存在的問題,林化專業(yè)分離工程課程改革的關鍵是:加強課程理論和實踐教學的結合,彌補講授法的缺陷,以小論文代替作業(yè)、自主設計實驗[3],激發(fā)學生的學習興趣,面向社會服務和實際工作中可能遇到的問題,學生們參加國家、學校和學院三個層次不同級別的創(chuàng)新實驗,結合課程教學內(nèi)容培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和綜合實踐能力。最終達到強化學生工程意識,提高學生的創(chuàng)新能力,使學生的總體素質(zhì)達到全面提高。
二、課程教學改革
林化分離工程課程教學改革研究內(nèi)容包括:①教學方案的改革,結合目前國內(nèi)外新技術、新工藝、新設備,研究其教學內(nèi)容的內(nèi)在規(guī)律、教學重點和難點,調(diào)整教學重點并增加林產(chǎn)化工科研領域分離工程技術使用的新技術相關的設備和方法原理的知識點;②分離工程課程面臨著學時壓縮(由72學時壓縮為32學時),而知識量、信息量反而增加的矛盾,這需要構建新的教學體系和方案。③為了激發(fā)學生的學習興趣,對于容易理解的課程章節(jié)采用以考代講的方式,或采用多次研究型和課題調(diào)研型的大型作業(yè),強調(diào)學生的主動探索創(chuàng)新精神,以小論文的形式提交并在課程結業(yè)考試中占一定的分值;降低課時縮減的壓力。④針對工廠現(xiàn)場分離設備存在的問題,提取工廠數(shù)據(jù),讓學生自己設計程序進行計算,培養(yǎng)學生解決工廠中實際的分離問題的能力。
三、分離工程課程需求與三結合法的結合策略
本課程實施“專業(yè)課與基礎課結合”、“專業(yè)課與實踐結合”和“專業(yè)課與競賽結合”的“三結合”教學方法[4]。該改革方法意在加強林化專業(yè)學生化工分離基礎理論,強化培養(yǎng)學生化學工程的理念,力求使學生掌握化學工程與工藝的基本理論知識和技能,在化工工程技術方面具有初步的分析問題和解決問題的能力[5]。課程教學中以實例原理凝練知識點應用指導原理的層次進行教材內(nèi)容的組織;將產(chǎn)學研所獲得的科研成果、工廠實踐經(jīng)驗和學科前沿知識等帶進課堂,有機地融入到教學內(nèi)容里,增加學生對學科前沿知識的了解,推進課程建設;以工程實踐中的應用為實例,激發(fā)學生學習的熱情。
四、實施情況
1.專業(yè)課與基礎課結合,調(diào)整林化分離工程課程體系。本專業(yè)課程體系按職業(yè)崗位能力需要,對主要專業(yè)基礎課和專業(yè)課進行了必要的整合。林化分離工程課程體系的構建采用的調(diào)研方案為:收集有關研究資料;到其他高等院校進行調(diào)研;確定教學內(nèi)容和新教學大綱,確定教學中的重點和難點;根據(jù)教學改革方案,進行課堂教學改革實踐;結合林產(chǎn)化工領域科學前沿進展情況和本校的科研成果實施實訓教學和實驗教學,通過實驗教學和參加教師科研課題等實踐環(huán)節(jié),彌補課堂教學的缺陷,著重培養(yǎng)學生的工程意識和提高學生的素養(yǎng)。①課程內(nèi)容與學科前沿的結合,進入在21世紀,分離技術向高級化、應用廣泛化發(fā)展。與此同時,分離技術與其他科學技術相互交叉滲透,產(chǎn)生了一些更新的邊緣分離技術,如生物分離技術、膜分離技術、環(huán)境化學分離技術、納米分離技術和超臨界流體萃取等技術。近年來科技人員在分離過程及設備的強化和提高效率、分離技術研究和過程模擬、分離新技術開發(fā)幾個主要方面做了大量的工作,取得了一定的成果。通過這些研究成果在工業(yè)上的應用,強化了現(xiàn)有的生產(chǎn)過程和設備,在降低能耗、提高效率、開發(fā)新技術和設備、實現(xiàn)生產(chǎn)控制和工業(yè)設計最優(yōu)化等方面發(fā)揮了巨大作用,同時也促進了化學工業(yè)的進一步發(fā)展。林化分離工程從分類、研究內(nèi)容及方法出發(fā),詳細地介紹了多組分分離基礎、多組分精餾的簡捷計算和嚴格計算、多組分氣體吸收和解吸、特殊精餾(包括恒沸精餾、萃取精餾、加鹽精餾和反應精餾等)和萃取技術等化工基礎知識,同時結合科技前沿,引進結晶、其他新型分離方法(吸附、離子交換、膜分離、薄層色譜等)和分離過程及設備的效率與節(jié)能等內(nèi)容。課程內(nèi)容與學科前沿的緊密結合有利于學生以生物質(zhì)資源的高效化學利用為特色,瞄準世界國的林產(chǎn)化工領域科研前沿,成為能在林產(chǎn)化工、精細化工、化學工業(yè)等領域從事植物化工的生產(chǎn)、設計、產(chǎn)品開發(fā)工作、具有較強創(chuàng)新和實踐能力的應用型人才。②課程體系考核重點的調(diào)整,林化分離工程課程除借鑒化工原理課程內(nèi)有關相平衡條件、相平衡常數(shù)和分離因子的定義、活度與逸度的定義、相平衡常數(shù)的計算方法、泡點方程及露點方程的內(nèi)容外,還借鑒了Henry定律、Langmuir方程、Langmuir-Freundlich和Freundlich方程氣體的吸附平衡和液體的吸附平衡的內(nèi)容。林化分離工程課程立足于基礎課的知識點,在此基礎上合理擴展和延伸,體現(xiàn)了專業(yè)課與基礎課緊密結合的課程改革的指導原則,實現(xiàn)了基礎課為專業(yè)課服務的目的。比較化工分離工程和林化分離工程,發(fā)現(xiàn)二者在課程的指導原則上存在不同,化工分離工程作為基礎課程,其教學體系強調(diào)加強化工基礎、拓寬專業(yè)、理論扎實、擴大信息;林化分離工程由于教學學時只有32個學時,教學環(huán)節(jié)更注重拓寬專業(yè)、注意與前期專業(yè)課程的銜接,避免重復教學,啟發(fā)思維、引導創(chuàng)新便于自學。因此,化工分離工程課程體系考核重點在于掌握傳質(zhì)過程和分離工程的基本理論,了解重要的分離單元操作及其設計、計算、應用基礎,對于林化分離工程而言,考核重點在于與工業(yè)生產(chǎn)緊密結合的多組分分離基礎、多組分精餾的簡捷計算和嚴格計算、多組分氣體吸收和解吸、特殊精餾、和萃取技術等簡單的化工基礎知識,同時結合科技前沿,掌握結晶、其他新型分離方法和過程的技術原理,實際應用實例和設備的效率與節(jié)能等內(nèi)容。該課程體系的調(diào)整重視現(xiàn)代分離技術及其前沿發(fā)展,有利于林化專業(yè)的學生培養(yǎng)扎實的理論基礎,活躍的創(chuàng)新意識、分析和解決實際問題的能力以及利用先進的手段從事相關領域研究的能力。
2.專業(yè)課與實踐相結合,強化分離工程實驗的實訓性。我們發(fā)揮實驗獨立開設實驗課與大學生創(chuàng)新項目的實訓作用,強化林化分離工程實驗與專業(yè)領域結合的緊密性;同時積極進行林化分離工程專業(yè)創(chuàng)新型專業(yè)實踐教學模式的研究與實踐,充分利用學科所在實驗室為教育部重點實驗室的優(yōu)勢,進一步開放實驗室,并實施“課程認知—實驗技能訓練—課程實踐—創(chuàng)新實踐”的專業(yè)實踐教學模式,使學生能鞏固和加深對課堂理論教學內(nèi)容的理解,得到實驗技能的基本訓練,并強化工程實踐的觀念。課程認知是在課堂上講解分理工程實驗的理論和原理,實驗技能訓練在實驗課上完成,根據(jù)實驗動手能力和實驗的完成給予實驗技能考核;課程實踐主要是會同本專業(yè)的化工原理課程實習,在哈爾濱化工二廠和三精制藥等企業(yè)進行化工分離和藥物精制分離等課內(nèi)實例的工廠實踐環(huán)節(jié)。幾年來學生運用分離工程專業(yè)知識解決了很多創(chuàng)新的科研和工程實際問題,學生的課程設計、畢業(yè)設計題目均具有實際工程背景,設計質(zhì)量有很大提高;學生涌躍參加校、省和全國各類專業(yè)技能大賽,在“挑戰(zhàn)杯”和林業(yè)部舉辦的“嘉漢杯”等省級以上創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)大賽中成績斐然。綜上,采用“三結合”教學法對林產(chǎn)化工專業(yè)分離工程課程建設與實踐的初步探索,經(jīng)過初步實踐檢驗,教學過程調(diào)整授課重點,突出生物質(zhì)資源的高效化學利用的特色,使學生更好理解林化專業(yè)分離工程的概念,達到培養(yǎng)學生科學的思維方法,養(yǎng)成嚴謹、求實、認真的精神,為林化專業(yè)學生在林產(chǎn)化工、精細化工、化學工業(yè)等領域從事植物化工的生產(chǎn)、設計、產(chǎn)品開發(fā)工作奠定了良好的理論與實踐基礎。
參考文獻:
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化學工程與工藝專業(yè)的定位
1.化學工程與工藝專業(yè)的性質(zhì)及培養(yǎng)模式
化學工程與工藝專業(yè)屬于工科專業(yè),授予工學學士學位。由于化學工業(yè)的相關領域極為廣泛,化學工程與工藝專業(yè)涉及的專業(yè)方向也就非常多樣化,各高校的化學工程與工藝專業(yè)特點亦不盡相同。我校近年來根據(jù)社會經(jīng)濟、工業(yè)發(fā)展的需求趨勢,兄弟院校化學工程與工藝專業(yè)方向的設置,以及我校原有的相近專業(yè)優(yōu)勢,設置了能夠體現(xiàn)我校特色的化學工程與工藝專業(yè)方向,逐步建立了適合我校化學工程與工藝專業(yè)的教育培養(yǎng)模式。2008年,我校化學工程與工藝專業(yè)已有7屆本科畢業(yè)生,其學生就業(yè)形勢良好,社會反饋積極.在制定教學計劃的工作中加強教學內(nèi)容和課程體系的改革,加強實踐教學環(huán)節(jié),目的在于進一步提高教學質(zhì)量,培養(yǎng)適應能力更強的化學工程與工藝人才。
2.化學工程與工藝專業(yè)的任務
根據(jù)化學工程與工藝專業(yè)的性質(zhì),化學工程與工藝專業(yè)的任務是培養(yǎng)學習化學工程學與化學工藝學等方面的基本理論和基本知識,受到化學與化工實驗技能、工程實踐、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練.具有對現(xiàn)有企業(yè)的生產(chǎn)過程進行模擬優(yōu)化、革新改造,對新過程進行開發(fā)設計和對新產(chǎn)品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學科和領域很多,化學工程與工藝專業(yè)除了讓學生學習一般應用化工的基本知識和基本技能外,還應該結合本地區(qū)、本行業(yè)及本校的實際情況,重點學習化工在某個或某幾個領域中的具體應用,以便形成不同高校應用化工專業(yè)的特色專業(yè)方向.
3.化學工程與工藝專業(yè)的業(yè)務培養(yǎng)目標
本專業(yè)培養(yǎng)具備化學工程與化學工藝方面的知識,能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等部門從事工程設計、技術開發(fā)、生產(chǎn)技術管理和科學研究等方面工作的工程技術人才。
4.化學工程與工藝專業(yè)的課程設置
為了使不同高校既有統(tǒng)一的規(guī)范,又有不同的專業(yè)特色,根據(jù)應化學工程與工藝專業(yè)的任務和業(yè)務培養(yǎng)目標,化學工程與工藝專業(yè)的畢業(yè)生應該具有較扎實的化工理論基礎,較寬的化工應用知識以及一定的工程技術基礎,從而該專業(yè)的課程設置(公共課、基礎課除外)應由基礎化學課、工程基礎課和專業(yè)方向課3部分組成。基礎化學課包括:無機化學、有機化學、分析化學、物理化學等。工程基礎課主要包括:化工儀表與自動化、化學工程基礎、電工電子學等。專業(yè)方向課:可根據(jù)具體方向選擇專業(yè)化學課,如電化學工程方向可選理論電化學、化學電源工藝學、電解工程和電鍍工程等。精細化工方向可選擇化工工藝學、化工分離工程、化學反應工程等。另外實踐性環(huán)節(jié)包括基礎實驗、綜合實驗、提高實驗、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)論文等。
我校化學工程與工藝專業(yè)方向
就專業(yè)方向而言,化學工程與工藝專業(yè)的性質(zhì)是工科。化學工程與工藝專業(yè)應該是培養(yǎng)具有較扎實及寬廣的化學工程理論基礎知識,特別注意培養(yǎng)學生的動手能力及解決實際問題的能力。教學計劃的總體設計中要體現(xiàn)應用型人才所具備的工程技術基礎知識,重視實驗、實踐、實習、畢業(yè)論文等環(huán)節(jié)。設置專業(yè)發(fā)展方向,結合廣西經(jīng)濟發(fā)展的需要,建立在合理利用廣西及學校的資源及適應科技發(fā)展、注重社會需求基礎上。據(jù)此,我校化學工程與工藝專業(yè)專業(yè)方向設定為:電化學工程與精細化工。
一、利用學生的好奇心從最簡單的有機化合物教起
有機化合物分子最簡單的便是甲烷,在學習甲烷時,老師可以先設問:同學們聽說過瓦斯爆炸嗎?你用棍子捅過垃圾污泥池或污泥溝嗎?你家附近有燒沼氣的嗎?學生興趣來了便立即作答,這時老師告訴學生瓦斯爆炸的原因、沼氣的成分、捅踩污泥冒氣泡的原因是因為污泥里面產(chǎn)生了沼氣或空氣等原因,化工由瓦斯、沼氣引出甲烷,接下來講甲烷的結構性質(zhì)就使學生極易接受和掌握。
在學習乙烯時,老師可以這樣先設問:同學們聽說過有催熟劑嗎?你是否注意過市場上的香蕉由購進到銷售在顏色上的變化?學生便會馬上相互討論、打聽或從書本中找答案,其活動多樣化,在學生急需答案的情況下,老師引出本堂課要學習的乙烯可作瓜果催熟劑,接下來就講乙烯的結構、制法、性質(zhì)等。
二、用實驗吸引學生去分析、理解、掌握
例如在學習乙烯的氧化反應時,老師將制取的乙烯氣體通入盛有1-2毫升0.5%的高錳酸鉀溶液的試管里,觀察到高錳酸鉀溶液的紫色紅色迅速褪去。從而學生知道乙烯能被氧化劑氧化。
在學習乙烯的加成反應時,老師把乙烯氣體通入盛有溴水的試管里,可以觀察到溴水的紅棕色迅速消失。
分析:因為乙烯分子中有一個“C=C”雙鍵,雙鍵中的一個鍵成鍵電子云重疊密度不大而不穩(wěn)定,容易斷裂,與溴原子結合形成了新的化合物,不再存在單獨的溴分子。所以,溴水的紅棕色消失,可用下式表示其反應:
H H H H
H—C=C—H+Br—BrH—C—C—H
Br Br
在此基礎上導出乙烯加H2、HCL、H2O的反應。
在學習乙炔的氧化反應時,可先這樣提問:同學們看到過用氧炔焰切割金屬嗎?氧炔焰為什么能將金屬切割下來?隨后老師將制好的乙炔點燃要學生觀察現(xiàn)象。 分析:乙炔在燃時火焰明亮而帶有濃煙,火焰明亮說明乙炔在空氣中燃燒時放出大量的熱而形成高溫使火焰顯得明亮,在氧氣中燃燒更為劇烈,氧炔焰溫度可達3000℃以上,所以工業(yè)上可用氧炔焰來焊接和切割金屬。
反應式為2C2H2 + 5O24CO2+ 2H2O(液)+2597.9千焦
得出乙炔與空氣或氧氣在點燃的情況下能被氧化,在適當條件下也能被其他氧化劑氧化。
三、利用同系物的共性鑒別非同系物,利用物質(zhì)的個性鑒別出不同物質(zhì)。
有機物的種類繁多,在性質(zhì)上既具有共性,也具有個性。用合適的方法鑒別物質(zhì)是化工行業(yè)日常之事,也是技校化工專業(yè)學生要學習的基本功。對有機化學入門階段的學生來說在鑒別有機物這方面主要是簡單的烷烴、烯烴、炔烴等的鑒別,但在知識面不能僅限于此,要從擴展的角度出發(fā)才能打開學生思路,才能有活力。
例如乙烷與乙烯的鑒別,老師可以演示,將乙烷乙烯二種氣體分別通入盛有1-2毫升0.5%高錳酸鉀酸性溶液的試管里,可以發(fā)現(xiàn)一只試管里的紫紅色迅速褪去。論文
分析:乙烷乙烯這兩種氣體的分子,在碳原子數(shù)目上是相同的,但乙烯分子中具有“C=C”雙鍵不穩(wěn)定,在通常情況下[!]能與溴起加成反應,使溴水褪色。能被氧化劑氧化,高錳酸鉀是一種氧化劑,高價的錳得到電子后轉(zhuǎn)為了低價的錳,試管里的溶液不再是原來的高錳酸鉀溶液,所以紫紅色褪去,而乙烷結構穩(wěn)定,在通常情況下不能被氧化,所以高錳酸鉀溶液的紫紅色沒有褪去。由此學生知道能使高錳酸鉀溶液褪色的氣體是乙烯,否則是乙烷。
又如乙烯和乙炔的鑒別,兩種都是不飽和的烴,都能在空氣中燃燒,都能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色,但一個是分子中含“C=C”雙鍵,一個是分子中含“CC”三鍵,兩者因結構不同,性質(zhì)也有異,乙炔分子中的含碳量高于乙烯分子中的含碳量,所以乙炔在燃燒時因燃燒不完全而產(chǎn)生濃煙現(xiàn)象,乙烯沒有,根據(jù)這個現(xiàn)象可以定性鑒別出乙烯、乙炔。同樣體積乙烯乙炔氣體,發(fā)生雙鍵斷裂、三鍵斷裂與溴起加成反應而達到飽和所需溴的量不同,因此乙烯、乙炔也可用定量法鑒別出來。
通過對上述幾種物質(zhì)的鑒別與分析可以小結為乙烷屬于烷烴,其他烷烴的結構與之相似,化學性質(zhì)也相似;乙烯屬于烯烴,其同系物結構與之相似,化學性質(zhì)也相似:乙炔屬于炔烴,其同系物結構與之相似,化學性質(zhì)也相似;非同系物因結構不同而性質(zhì)也就有不同。利用物質(zhì)的不同性質(zhì)就可以鑒別出不同的物質(zhì)。
四、綜合復習小結使知識有機結合成整體。
例如在學習完烷烴、烯烴、炔烴之后,綜合小結如下: 1、烷烴的通式是CnH2n+2,物理性質(zhì)隨碳原子數(shù)目遞增,在常溫下由氣態(tài)、液態(tài)到固態(tài)。在通常狀況下化學性質(zhì)很穩(wěn)定,在相應條件下能發(fā)生氧化反應,熱分解反應和取代反應。烯烴的通式為CnH2n,隨分子中碳原子數(shù)目遞增,在常溫下由氣態(tài)、液態(tài)到固態(tài)。在相應條件下能發(fā)生氧化反應、加成反應、聚合反應,乙烯可作為塑料、合成纖維、合成橡膠、農(nóng)藥的原料。炔烴的通式為CnH2n-2,物理性質(zhì)隨分子里碳原子數(shù)目而遞變,化學性質(zhì)都能發(fā)生氧化、加成、聚合等反應。乙炔是許多化工產(chǎn)品的原料。
2、簡單烷烴、烯烴、
炔烴的化學鑒別方法
可以用酸性高錳酸鉀溶液褪色的速度區(qū)別等
3、甲烷、乙烯、乙炔的實驗室制法
甲烷:可用無水乙酸鈉和燒堿共熔制取。
加熱
CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3
乙烯:可用濃度為95%以上的乙醇和濃硫酸混合加熱制取:
濃H2SO4
CH3CH2OH CH2=CH2 + H2O
170℃
乙炔:企業(yè)內(nèi)部會計控制論文可用電石和水反應制得:
CaC2+ 2H2O C2H2 + Ca(OH)2
五、進行必要的考試和分析講評
根據(jù)多年對技工學生的觀察、調(diào)查和了解,發(fā)現(xiàn)學生沒有考試就沒有壓力,欠缺學習的主動性,進行必要的考試,學生可以將壓力變?yōu)閯恿?努力去學習,通過考試也有便老師了解學生掌握知識的情況,采取針對性措施的教學和輔導。
1. 1教師起主導作用,學生才是教學活動的主體
以教師的“教”為主的直接灌輸式教學方法存在很大的弊端「,〕,教師直接向?qū)W生傳遞教學信息不僅難以把控學生對知識的掌握程度,而且不利于學生綜合能力的提高。在生物質(zhì)化工課程的教學過程中,教師的主要工作是對教學目標、教學內(nèi)容進行梳理,對教學活動進行組織,對教學的難點重點進行解答,總體上扮演一個管理者的角色;學生才是教學過程的主體,是教學活動的積極參與者和知識的主動建構者。讓學生認識到知識的學習過程是一個學生要求學習、教師進行指導的主動學習的過程,而不是教師傳授、學生被動接受的過程。 在第一輪教學活動結束后的評教環(huán)節(jié)中,一位學生提出:“老師在上課時沒有給出標準答案”,實際上,作為大學生的學習已經(jīng)不能拘泥于教師給出的標準答案了,在生物質(zhì)化工課程的教學設計中,由于加人了一些當前關注的科研課題,課題本身也沒有標準答案。課堂討論的主要目的是引導學生去思考問題,而“標準答案”是需要學生在學習過程中不斷地思考,甚至有可能將來投身到科學研究中去探索的。
1. 2“授之以漁”而非“授之以魚”
建立起系統(tǒng)的專業(yè)知識體系,是大學生學習的一個重要任務。為了使學生能夠更好地構建自己的知識體系,必須幫助學生培養(yǎng)適合自己的學習方法,即“授之以漁”。在教學過程中,通過對不同的技術進行縱向和橫向的對比研究,對熱門技術的發(fā)展與改進歷程進行梳理,與學生一起總結相關內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系與共性規(guī)律等一系列的教學活動,讓學生認識到知識的獲得有章可循,進而幫助學生找到適合自己的學習方法。
1. 3興趣是最好的老師
興趣是學生學習的最主要動力。興趣的培養(yǎng)可以通過榜樣的力量來實現(xiàn)。比如,在課堂上可以適時地向同學們介紹一些相關領域的牛人事跡、科研成果,讓學生認識到自己所學專業(yè)知識的重要性;在學校召開國際會議/學術研討會期間,鼓勵學生擔任會場的服務工作,讓學生近距離接觸科研實際,切實地感受到專業(yè)對人才的需求,提高學生的專業(yè)榮譽感與責任感。
2 明確教學目標、合理設計教學內(nèi)容
生物質(zhì)化工為一門新興的專業(yè)課,是與浙江科技學院化工專業(yè)特色緊密結合的。目前,全國范圍內(nèi)僅有少數(shù)高校開設了生物質(zhì)化工專業(yè)方向,在選擇教材時發(fā)現(xiàn),還沒有一本與“生物質(zhì)化工”同名的書籍,因此,無論對教學目標還是對教學內(nèi)容都需要進行探索。
在培養(yǎng)目標方面,結合行業(yè)人才需求和專業(yè)認證對學生的畢業(yè)要求,制定下列教學目標:
1)熟悉生物質(zhì)化工技術的基本原理、工藝路線及技術參數(shù);
2)明確生物質(zhì)化工技術目前存在的問題及將來的發(fā)展方向;
3)具有較好的自學能力、分析問題和解決問題的能力;
4)具有從事生物質(zhì)化工技術、生物質(zhì)能源及生物質(zhì)材料等的開發(fā)設計和科學管理的初步能力。
教學內(nèi)容的選擇不局限于一本教材,要體現(xiàn)多元化、前沿化、實用化的課程體系,主要包括課程的基本知識的講授、問題研討和探究性項目三部分redlw.com。
課程的基本知識分成12章內(nèi)容,分別是:1)概述;2)生物質(zhì)直接燃燒技術;3)生物質(zhì)壓縮成形和炭化技術4)生物質(zhì)熱解技術;5)生物質(zhì)液化技術;6)生物質(zhì)氣化技術;7)沼氣發(fā)酵及重整技術;8)生物質(zhì)制氫技術;9)生物質(zhì)燃料乙醇和燃料甲醇技術 10)生物柴油技術;11)生物質(zhì)制備平臺化合物技術;12)城市固體廢棄物能源處理技術。
問題研討主要根據(jù)各章節(jié)研究重點,結合企業(yè)工藝路線現(xiàn)狀,提出研討主題。包括:生物質(zhì)現(xiàn)代化燃燒技術的改進思路;制約炭化爐推廣的關鍵問題是什么;生物質(zhì)熱解技術的優(yōu)缺點對比,結合對比思索進一步的改進方案;生物質(zhì)熱解過程中如何根據(jù)熱解產(chǎn)物分布要求控制反應條件;從產(chǎn)物用途的角度分析生物質(zhì)氣化技術的未來發(fā)展方向;生物質(zhì)制氫技術經(jīng)濟可行性分析;結合燃料甲醇的不同生產(chǎn)技術的優(yōu)缺點,分析哪種工藝具有更好的應用前景;等等。