化学工程专业课范文

时间:2023-08-17 18:14:45

导语:如何才能写好一篇化学工程专业课,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

化学工程专业课

篇1

关键词:能源化学工程专业;课程设置;专业建设

引言

我国“十三五”能源规划进一步突出了深化能源体制改革、增强能源科技创新能力、大力拓展能源国际合作、清洁高效开发利用煤炭、增强国内油气供应能力、建立能源可持续发展的政策标准体系等重点。随着社会经济的快速发展,能源消耗和环境污染的矛盾日益突出,解决这对矛盾已成为了关乎国家发展和安全的战略性问题。根据我国现阶段经济发展还主要依靠资源消耗的特殊性,2011年教育部新增了能源化学工程专业,各高校也陆续从2011年开始开设能源化学工程专业。该专业是国家战略性新兴产业相关本科专业,以开展化石资源优化利用为基础研究,面向可再生能源技术、低碳经济、清洁煤技术等领域的人才需求,重点解决高效催化剂研制及其产业化等重大问题;其主要关注怎么利用能源且对大自然造成最少的伤害[1-4]。我国专门解决能源与环境矛盾问题的相关专业开设较晚,能源化学工程专业的建设还处于起步阶段[4-6],因此,如何建设该专业课程体系,使其有助于达到人才培养效果,是能源化学工程专业教学过程中必须思考的问题[6,7]。西南科技大学于2012年开始筹建能源化学工程本科专业,通过充分的前期调研、在强大的硬件设施和师资力量的支持下于2013年获批,目标为培养厚基础、高素质、强能力,具有创新潜能和协作精神的高级应用型专门人才,培养学生扎实的化学化工基础知识和能源化学工程专业知识,使学生能够适应涉及化学、化工和新能源化学工程等领域的广泛需求。毕业生可在锂离子电池、碱性电池、燃料电池、太阳能电池等领域从事工艺设计、生产控制、科技管理以及新技术、新材料、新产品的开发与研究工作。文章通过总结西南科技大学3年来在能源化学工程专业核心课程建设方面的经验和积累,对该专业课程的建设进行探讨。

一、西南科技大学能源化学工程专业现有核心课程设置与建设情况

今年,我校能源化学工程专业在校本科生已达120余人,为达该专业培养目标,学生毕业总共需修满170学分,其中专业课程需修满86学分,占50.6%。根据专业建设培养目标和专业教师的知识背景,设置的现有专业课程可分为四个板块,即化学基础课程、电化学课程、分析测试课程和实践课程(见图1)。这样设置的依据在于能源化学工程专业涉及多学科交叉的课程,仅靠某一个学科知识很难培养出适合新形势发展需求的专门型人才。其中化学基础课程涵盖了有机化学、物理化学、无机化学、分析化学、化工原理、化学反应工程、工程制图(化学工程)、化工热力学、工业催化基础、化工安全工程化学等基础课程;电化学课程涵盖了电化学原理、能源材料基础、化学电源设计、应用电化学、太阳能电池概论、动力电池原理及应用、燃料电池技术等课程;分析测试课程包括材料分析与测试方法、仪器分析、电化学测试技术、材料分析与测试方法;实践课程涵盖了电化学基础实验(电化学原理实验、电化学测试技术实验)、化学电源设计与应用实验(化学电源设计实验)和能源化学工程实践(能源化学工程综合设计实验A、能源化学工程专业认识实习、能源化学工程专业毕业实习)等实践课程。我校课程的设置有如下优点:

(1)通过化学基础课程的学习,尤其是通过化学、物理、化工原理、化工催化等基础课程的系统学习,能够夯实学科基础,具备多学科知识交叉的背景

(2)完成化学基础课程群的学习之后,学生紧接着进入与电化学及电化学测试技术有关课程的学习,这样设置有利于学生较好地理解和掌握所学习的知识。此外,学生可在此基础上根据自己的兴趣选择相应的侧重新能源材料某一个方向的选修课,巩固所修的专业知识,成为某一个方向上的专门人才。

(3)对一些重要的基础课,如无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、仪器分析、材料分析与测试方法等,都分别单独或者在课程学习中开设有实验课,有利于学生学以致用,加强了学生实践能力的培养。

(4)学生的实践课程合理而丰富。电化学原理实验、电化学测试技术实验、化学电源设计实验、能源化学工程综合设计实验的内容让学生掌握和学习从电化学基础实验到锂离子电池、超级电容器等器件从材料至成品的制作工程应用知识。此外,我校学生可在四川长虹新能源科技有限公司、四川长虹电源有限责任公司、四川久远环通电源有限责任公司等公司完成工程实践,体现了我校对学生第二课堂建设的重视。

二、存在的主要问题和建议

经过近三年的建设,我们发现在专业课程设置上仍存在不足之处,在21世纪及目前新形势下其课程建设还应注意以下问题。

(1)当前的体系过于偏重化学基础课程,轻材料科学基础学科课程,如固体物理、半导体物理或材料科学基础等以材料结构与性能之间关系的基础课程没有开设,不利于学生掌握相关器件材料的合成及其使用性能。

(2)在煤化工、石油化工及其绿色合成、污染控制与防治等可选修的基础课程上应完善。能源化学工程专业开设的最初目的是以化石资源优化利用为基础研究,解决能源与环境污染的重大问题。煤化工、石油化工在当今我国国民经济中还有重要地位,因此,课程设置在煤化工、石油化工及其绿色合成等选修课程上还应加强。这些课程可供学生学习专业基础课程后选修,拓宽培养人才的知识面和技能。

(3)创新意识和科学素养培养不足。创新意识和科学素养来源于对基础知识的扎实掌握及对行业的全面和前瞻性了解,当前课程还存在容量不够大、涵盖面不足、供学生选择的课程还不够丰富,需要在今后的建设中继续完善。其次,学生工程实践机会和场地还有待进一步挖掘和拓展,加强与更多的国内乃至国外知名公司合作更佳。因此建议能源化学工程专业在今后在发展中要不断完善专业课程的设置,进一步扩大课程体系容量。

三、结束语

能源化学工程专业课程的建设直接关系到培养出的专业人才质量以及人才专业素质能否满足社会需求,在当前国家和地方急需能源化学工程专业技术人才的大背景下,完善该专业课程的建设尤为重要。西南科技大学经过3年的建设,取得了一定的成果,但也应该看到专业课程的建设还需要进一步完善。希望文章对能源化学工程专业课程建设的阐述能为国内开设该专业的相关兄弟院校有借鉴和启迪作用,也希望有更多的研究工作能集中在能源化学工程专业课程的建设上,加快其完善的步伐。

参考文献

[1]陈秀,来永斌,陈明功,等.基于能源化学工程专业学生创新能力培养的多维创新实践平台建设[J].产业与科技论坛,2015,14(1):216-217.

[2]赵海,刘俊清,刘瑾,等.能源化学工程专业人才培养模式研究与实践[J].山东化工,2015,44(12):99-101.

[3]陈彦广,韩洪晶,杨金保,等.能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践[J].教育教学论坛,2013(15):228-229.

[4]刘淑芝,王宝辉,陈彦广,等.能源化学工程专业建设探索与实践[J].教育教学论坛,2014(6):209-210.

[5]孟广波,毕孝国,付洪亮.能源化学工程专业优化实践教学体系研究[J].中国电力教育,2014(3):145-147.

[6]陈彦广,韩洪晶,陈颖,等.基于国际化、工程化能源化学工程创新人才培养模式的评价及效果[J].教育教学论坛,2013(13):214-216.

篇2

关键词:物理化学;课程改革;化工专业;实践导向

0引言

“物理化学”课程是高等院校化学、化工、制药、材料和生化等专业的学生必修专业基础课之一.“物理化学”课程综合运用数学、物理等学科的理论和实验手段来解决化学反应中出现的问题,并研究在化学变化中所遵循的规律.物理化学是多种学科的理论基础,尤其在理科、工科化学系列课程体系中起着重要作用.由于“物理化学”课程的理论性强、公式多,学生在学习过程中难免觉得内容过于抽象而难以理解[1-2],同时所学内容与实际应用联系较小,造成学习的畏惧感,学习效果不理想.鉴于物理化学在化工相关专业知识结构中所处的重要位置,尤其对后面要学习的“化工原理”“化工热力学”和“催化原理”等课程起着重要的铺垫作用,因此,“物理化学”课程的建设对高质量化工专业人才的培养至关重要.多年来,我校化学与材料科学学院物理化学课程组通过更新教育理念,在物理化学的教学内容、教学方法、教学思想和教师队伍建设等方面取得显著成效.完成“物理化学”省级精品课程的建设和验收工作,成效显著.“物理化学”课程团队被遴选为学校重点建设的课程团队.在这样的背景下,如何以实践为导向,在教学过程中培养学生的工科思维,提高他们解决实际问题的能力是工科物理化学教学值得思考的重要问题.

1调整理论教学内容,侧重工程实践导向

相比而言,我校开设化工专业的历史较短,所用物理化学教材也一直沿用我校化学(师范)、应用化学和材料化学专业使用的《物理化学》(第五版、南京大学傅献彩等编写)教材,以相应的《物理化学学习指导》(南京大学孙德坤和沈文霞等编写)作为学生的指导资料.在授课的过程中,虽然也积极拓展部分内容,在一定程度上解决与化工实践过程联系不密切的矛盾.但随着我校化工专业的建设和发展,如果继续使用偏重理论教学的物理化学教材显然不合时宜.以课程体系的改革为契机,基于实践导向的新教材的选用成为物理化学教学改革的出发点.从2014开始,精选天津大学物理化学教研室编写的《物理化学》(第五版)[3]工科教材作为我校化工专业物理化学课程教材.与原教材相比,天津大学编写的工科“物理化学”教材增加许多与实际工业生产相关的知识点,如真实气体的液化及临界参数、真实气体状态方程、二组分液体部分互溶系统的温度-组成图和完全不互溶系统的温度-组成图,以及多相化学反应等,目的是帮助学生能更好地了解和掌握物理化学原理在化工生产中的应用,有利于化工专业学生的工科思维的养成.另外,工科“物理化学”教材将电解质溶液、可逆电池电动势及其应用和电解与极化作用3部分内容合并为电化学,将化学动力学基础(一)和化学动力学基础(二)合并为化学动力学,既优化教学内容,又适当降低理论深度,更重要的是拓展学生的实践视野.本教材在我院近几年的使用过程中,获得学生良好的反响.另外,随着现代科学技术的快速发展,图文并茂、生动形象的教学课件对工科物理化学课堂教学的支撑作用是显而易见的.由于物理化学课程内容的抽象性,注重通过演示与基本原理相关的实验现象对接实践应用,让学生更好地理解所学理论知识与工程实践的直接关系[4],更好地突出物理化学理论知识对工程实践的指导作用.在授课过程中,除讲授教材上的基础知识外,还注重把从事物理化学方面的科研体会以及最新科研成果有机地融入到物理化学教学过程中,更好地激发学生对“物理化学”课程的学习兴趣,使学生更加认识到物理化学在生活和化工行业中的重要性,同时也培养学生加快适应工业生产的能力和科学创新的思维能力[5].

2优化课堂教学方法,注重实例说明理论

由于化工专业的学生将来所从事的职业与生产实践更加紧密相连,所以,采用何种教学方法才能更加有效地提高学生的工程实践能力是物理化学教学过程中面临的问题之一.物理化学内容抽象、公式多而杂,在课堂讲授中要更加注重结合具体实例来阐述理论内容,才能有效地帮助学生深入理解和接受所学的理论知识.例如,讲授界面现象中弯曲液面下的附加压力时,用他们所熟悉的人工降雨和暴沸现象来说明开尔文公式,只有水蒸汽液化凝结成新相小液滴(凸液面),小液滴逐渐长大才能从天上落下雨滴.由于新相小液滴刚开始很难形成,即水蒸汽的过饱和蒸气压pr非常大,天空中的水蒸汽气压很难达到pr,因而需要采用人工的方式提供小液滴形成时的凝聚中心,大幅度降低pr的数值,使雨滴顺利形成.同理,液体受热气化形成新相小气泡(凹液面),小气泡逐渐长大才能从液体里逸出,但新相小气泡开始很难形成,即液体过热也不沸腾,是因为液体中的小气泡压力很小达不到外界大气压的数值,因而需要向液体中加入实验中常用的沸石(孔中含空气)增加初始小气泡的大小,使气泡压力很快达到外界大气压值,保证气体从液体中顺利逸出,避免形成过热液体,引起事故.总之,利用具体实例讲授比较抽象的物理化学知识,使学生在学习理论中更接近实际生产和生活,激发他们将理论运用于实践的潜能.

3多方位理解实验原理,提高动脑与动手能力

伴随着物理化学理论教学内容的调整,也将相关的实验教学内容进行优化.例如:化学反应过程中常常伴随着反应热的形成,如果不能及时地移除多余的热量导致反应温度升高,反应速率加快,将对化工生产安全带来极大的隐患.所以,反应过程中温度的测量与调控在化工生产中显得尤为重要.目前,在物理化学实验中涉及到多种类型的温度计(如玻璃温度计、贝克曼温度计、热电偶等)用于测量反应体系的温度.作为温差测量的贝克曼温度计,广泛应用在恒温槽的组装和性能测试、稀溶液的凝固点降低实验中.由于精密电子温度测量仪器的普遍使用,使得贝克曼温度计在实验中的利用率逐渐降低,但它仍可以作为一种简便的辅助仪器使用.另外,温度效应常常在实验中有所体现.如醋酸-水-氯仿三组分系统的相图绘制实验,其成败与温度的关系比较密切.然而,大部分学生在实验过程中并没有注意到这个现象,也并不清楚隐含的实验原理.实验过程中,温度影响到各组分间的溶解度,在温度较高的条件下无法观察到明显的浑浊现象,导致不能很好地判定滴定终点.因此,如果能够测定不同温度下的相图,可以使学生更深入地了解萃取过程,理解相图中物系点和相点的概念,对于化工产品分离条件的筛选起到良好地指导作用.其他的实验项目,例如:溶液表面张力的测定、活性炭比表面积的测定、蔗糖水解反应速率常数的测定、高聚物的分子量测定等,温度的影响均不可忽视.合理的安排实验是保证学生理解并掌握实验原理的前提.但由于参与实验的学生人数较多,普遍的做法是将学生分成若干小组,采用循环的方式开展实验.如果物理化学的理论课与实验课在同一学期开设,在循环实验过程中将不可避免地导致部分实验项目早于理论课程的学习,学生在实验过程中则显得非常被动,对实验理论一知半解,造成他们更多地关注实验操作过程,只动手、缺乏动脑,实验效果并不理想.鉴于此,将实验课的开出时间较理论课程滞后一学期,先让学生充分学习理论知识,再开展相关实验.通过在实验过程中让学生试讲实验内容、回答问题等方式让学生进一步理解实验过程中的理论知识和操作步骤,更好地理论联系实际,教学效果良好.同时,依托我校的安徽省化学工程实训中心,还可以进一步开设与物理化学相关的综合性实验和创新性实验,为学生深入理解物理化学原理、提高学生的动手实践能力奠定基础.

篇3

Abstract: The problems existing in the process of professional English teaching of the petrochemical engineering were analyzed. Under the idea of the excellent engineers, the reform of the petroleum chemical industry professional english course content and teaching method were put forward. For example, the course content were divided into unit modules, the teaching method "participatory" were introduced and the evaluation methods were reformed.

关键词: 卓越计划;石油化工;专业英语;教学改革

Key words: Excellent Program;petroleum chemical industry;professional English;teaching reform

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)13-0225-02

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基金项目:广东省高教学会高等教育科学研究课题(11GJB125072,911011),广东石油化工学院教育教学改革项目资助项目,化学工程与工艺专业卓越工程师教育培养计划课程教学改革项目。

作者简介:王丽(1983-),女,湖北洪湖人,讲师,博士,主要从事绿色化学与可再生资源研究。

0 引言

依据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020 年)》,教育部出台了重大教育改革项目“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”),该计划由教育部于2009年提出,2010年6月23日正式启动。旨在培养“面向工业界、面向世界、面向未来,创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才”。2012年,我校成为国家首批“卓越计划”试点单位。

目前,我国能源紧缺、石油对外的依存度已经达到了50% 以上。因此,大力培养卓越的适应国际需求的石油工程专业人才是国家急需解决的问题。在这种背景下,石油化工类专业英语教学改革显得尤为重要。

随着油气采、炼规模的增大和国际合作领域的不断扩大,不仅需要专业理论基础扎实,而且需要外语交流能力突出,尤其是专业外语交流能力方面的复合型人才。传统的专业英语课程教学已不能很好地满足新形式下对国际化石油工程专业人才的需求。

我校石油化工专业的毕业生就业具有很强的针对性,本文针对我校石油化工特色及本专业毕业生的就业特点,结合本专业专业英语课程的教学现状,探讨当前石油化工专业专业英语教学存在的问题,根据本专业教研室老师的教学改革实践提出若干整改措施,期望提高石油化工专业英语教学的针对性及时效性供同行参考,服务于该专业学生的就业及深造。

1 专业英语教学存在的问题

1.1 重视度不够,重基础英语,轻专业英语 根据《大学英语教学大纲》的要求,基础英语和专业英语是学生必须通过的英语学习的2个阶段,最终获得以英语为工具获取专业信息的能力,两个阶段的学习互为补充,同样重要[1-3]。

从毕业生就业来看,普遍反映专业英语是可以在工作和学习中被经常使用的。但是从各高校培养计划来看,多数高校不重视专业英语,有些高校甚至没有开设这门课程,对专业英语的教学及改革方面的投入远不及基础英语,一般高校普通英语的课时达到230-250,而专业英语的课时仅有32。学生迫于CET-4,6的压力,对专业英语的学习也不够重视。

1.2 欠缺石油化工专业高质量有针对性的教材 教材是教学改革中的关键。任课教师如何选择或编写合适的教科书直接影响课程的教学质量。

目前与石油化工类相关的“专业英语”教材只有一本,即为中国石化出版社出版的《石油加工专业英语》第二版,教材里面虽然涉及到一些专业词汇和短语,但是里面的加工工艺可能已经被淘汰了,学生用这本教材感觉还是信息更新不够。

目前迫切需要一本反映最新加工工艺和学科前沿的石油化工类相关的“专业英语”教材。

目前需要对各门主干的石油化工类专业课程与专业英语课程进行整合,如对《石油炼制工程》,《石油化工工艺学》,《石油产品应用技术》等新的加工工艺进行整合与优化,以编写适合学生使用的《石油加工专业英语》教材。与此同时,在各章节后还可附上相关专业英语知识介绍,以强化和规范学生的专业英语表达能力。

1.3 师资队伍参差不齐 目前石油化工方向的教师队伍学历结构、职称结构和年龄结构不同,导致大家的学习背景和专业背景也不一样,具有石油化工背景的高学历高职称的教师还比较欠缺,这样在讲授《石油加工专业英语》的时候教学效果也存在差异。

专业英语教师可以通过出国交流或学历晋升来提升自身的外语水平,并吸纳先进的教学理念运用于教学活动,以此来提高教学质量。

2 课程内容的改革

图1为卓越计划下本课程的课程体系改革模式,可将《石油化工专业英语》按照基础理论知识、工程基础知识和专业发展前沿来进行内容的划分,同时围绕“大工程观”意识、创新意识及团队协作意识来组织“参与式”教学活动。如可将《石油加工专业英语》按照下面的单元模块来划分教学内容:延迟焦化、催化裂化、催化重整、加氢裂化、加氢精制、固体酸烷基化、异构化、乙烯裂解及乙烯下游产业链等加工工艺过程来组织教学内容,这样的知识体系比较系统,学生也容易系统地接受巩固相关的专业知识。

3 教学方法的改革

3.1 实行“参与式”教学方法 《石油加工专业英语》具有较强的互动性,过去的教师讲学生听的教学方法已经不利于提高课堂教学质量。同志说过“读书是学习,使用也是学习,而且是更重要的学习”。教学实践表明,实行“参与式”教学方式,对课堂讲授进行一定力度的改革,对提高学生学习积极性有正面的促进作用。即课题教学可采用“3:2”方案来进行,课堂上教师讲授用3/5的时间,而学生参与课题教学和练习用2/5的时间。教师利用这有限的时间重点讲述各单元模块的专业词汇短语的意义用法、加工工艺的流程等。而剩下的2/5时间可以将讲授课程进行单元划分,让学生分组选择自己感兴趣的内容进行查阅资料和PPT制作,在课堂上给每个组5-10分钟的时间进行讲解和报告,教师可采用答辩的方式进行现场答辩,以此来评价大家参与课题教学的效果,这样大家都参与到教学活动中来,既丰富大家的知识面也让大家的英语语言表达和组织能力得到锻炼和提升。

3.2 改革考核方式 在本课程的改革中,应该重视教学的“过程管理”,即可采用边学习边考核的方式对学生进行课程学习效果评价,这样更能促进“参与式”教学方法的实施。使学生明白平常参与到课题教学活动中的参与情况能够得到老师的反馈和重视。另外,在考试问题上,专业英语教学中还存在一个值得注意的问题,即教师和学生普遍重视阅读理解,对朗读重视不够,这就造成了学生在表达专业知识、进行科技方面的交流时形成“哑巴英语”的现象。看得懂但说不出,学生只注重认而不注重读。所以在考核方式上应多样化,既有卷面考试,也应有口试,让学生把“认”与“说”都重视起来,避免交流过程出现“哑巴英语”的现象。

4 结论

以上是我们教研室专业英语教师对课程教学改革的一些探索和总结,虽然已经初具成效,但是离我们培养“卓越计划”的人才和目标还有很大的距离,特别是经济全球化的趋向对现行的教育观念、教育体制和办学模式都产生很大的冲击,这就需要我们在今后的教学改革中不断地学习、交流、探索、总结和改进,以适应新形势下社会经济发展对人才的需求。

参考文献:

[1]严军,陈赛男,于敏,王俊,孙东坡.高等学校工科专业课双语教学的关键环节[J].科技创新导报,2009,(15):144-145.

篇4

【关键词】分析化学 教学改革 教学效果

分析化学是研究物质组成,表征,测量的科学,其主要任务是鉴定物质的化学组成,结构和测量有关成分含量。分析化学作为中职院校化工专业的一门基础课,随着科学技术的发展对中职院校分析化学教学过程有了越来越多的要求。为了适应发展分析化学教学者就要改革教学内容和教学方法,以培养出适应发展要求的人才。

一、改革教学内容—理论和实验并重

以往的分析 教学,侧重理论教学的系统性,而实验教学只局限于验证性,对学生理论联系实际能力的培养造成了障碍,这对学生素质的培养和从业能力的提高是极为不利的。为此,我们尝试从教学内容入手进行改革。 教学内容的改革主要体现在教学讲义上。依据教学大纲的基本要求,编写出符合现代中职教学要求的分析化学教学讲义。教学讲义的编写以理论教学内容“必需、够用”、深浅适度为原则,就打破了原有学科体系,解决了某些教学内容与其他专业课程重复的问题,达到了各专业所需要的内容要求。如,教学内容突出定量分析、仪器分析的知识。实验教学内容改变过去实验课只是为了验证理论上的知识,去掉验证性的实验,大幅度增加应用方面的实验。再如,定量分析实验内容增多,定性分析实验内容减少。改革后,理论知识大大减少,而实验课有所加强,现如今,教师“包”得太多的现象普验原理遍存在,从实,步骤,注意事项,结果处理都有教师深刻细致地讲述给学生,学生只要按照教师讲述的步骤和方法按部就班就能完成实验。这样的结果是:不能充分发挥学生的主体作用,能力得不到充分培养,要改变这种现状,教师因该主动把“包”得过多的那部分交给学生自己处理。具体做法:在做某个实验前,给出指定参考书和思考题,学生通过查,看,思考来完成,教师通过对预习结果的检查和把关后,对实验应注意的一些关键问题重点讲述后,学生就可进行实验,这样,讲课时间减少了,学生实验时间增加了,有利于提高教学效率,发挥其主观能动性。再如:缓冲溶液,标准溶液,指示剂等可在教师指导下,让学生自己配制。在教学中,在基本操作和训练的同时要经常穿插设计性实验,使能力的分解培养和综合培养有机的结合起来。可以依次按基础训练,综合实验,研究试实验推进教学进程。

二、改革教学方法——从单一到多样

通过长期教学实践我们发现,就教学方法而言,在遵循教学基本规律的前提下,必须因学生的基础,因教学内容采用相应的教学方法,才能取得好的教学效果。首先,由于当代中职院校学生基础薄弱,而自主学习的习惯尚未形成,因而传统的以教师为主体的课堂教学模式难以适应学生的需求。为此,我们确立了“以学生为主体、以教师为主导”的课堂教学模式,把学习方法传授贯穿于课堂教学之中,通过引导和启发学生,使其掌握学习方法,学会自学,学会查阅所需的分析化学知识,将所学的分析化学知识运用在专业上,解决一些问题,解释一些现象。其次,我们将引进一体化教学,就是在课堂上除现代教育技术引入外还要求学生边学理论边进行实验操作,尤其是在仪器分析教学过程中,打破了过去一块黑板、一张挂图、一支粉笔的课堂教学形式,而是通过课堂上教师对仪器的现场操作来完成教学内容。第三,着眼于培养、提高学生的科学精神和创新能力。我们在教学中注重采用启发式、课上讲重点、难点,随时提出一些问题促使学生思考,或留一定量的课后思考题,下一节课由同学讲解,鼓励同学们展开讨论。教师可以通过学生的讨论情况了解他们对于知识点的掌握程度并且通过讨论还可以调动全体学生学习的主动性和积极性。

三、 突出能力培养,与企业需求接轨

目前中职院校都很重视学生实际操作能力的培养,在分析化学教学中尤其是仪器分析教学过程中这一点尤为突出。教师在教学过程中往往要打破教材的束缚,这就要求老师每年至少有三个月的时间下工厂实习,了解一般的化工质检部门如何常规检验,用的是什么样的仪器,教材中没有涉及到的,教师回来做成多煤体课件让同学了解学习,再就是我校也和多家企业进行业务合作,每年他们的质检部门会派专人过来,根据他们目前实际的生产需求对学生进行相关操作上的培训,在培训的同时教师也有了学习的机会,可以进一步的对学生能力进行培养。综上所述分析化学是一门实用性很强的课程,教师在教学的过程中不仅仅要教会学生课本上的内容。

而且最重要的是让学生把课本上的内容用到工作中去,工作以后要再次用学过的内容进行创新。总之,经过几轮的分析化学教学改革与实践,充分证明:改革后的分析化学课程教学更符合职业教育培养目标的要求,体现出了以人为本的教育理念和因材施教的教育原则,使学生的思维能力、创新能力和实践能力更适应时展的要求。参考文献:

[1]唐顺铁.分析化学的内容应进行改革[J].大学化学.1999(14).

篇5

关键词:环境化学;教学改革;课程建设

环境化学是环境科学与工程专业的重要基础课,主要研究有害污染物在环境中的迁移、转化和效应[1]。在污染源分析和确定、污染消除和控制、环保策略和措施的制定等方面起着重要的作用[2]。目前环境恶化、矿产资源短缺、土壤退化、生物多样性减少等全球环境问题日益突出,新的污染物不断出现,环境化学的研究也在发展[3]。高校环境类专业开设环境化学课程,能够提高学生对环境问题的认识能力,增强环保意识和对环境污染的防治能力。环境化学课程教学质量的提高能够为后续专业课程的教学打下基础,在教学过程中进行改革和创新,培养学生的学习和专业兴趣,使学生既能掌握基本理论,又能够应用所学知识解决环境问题的能力,为培养综合素质型人才打下基础。笔者从事环境化学教学工作10余年,文中从课程设置、教学内容更新与方法的改进、实验实践教学以及考核等方面(图1),对环境化学课程进行教学改革探讨,望能为高校环境类专业课程的建设和教学的发展提供参考。

1教学现状

让学生牢固掌握环境化学课程基础知识和理论,是环境化学教学的主要教学内容和学生学习的重点[4]。在之前的教学中,环境化学开设在大一上学期,学生的基础化学知识来源于高中的学习,这是远远不够的,在学习环境化学时感到吃力。因此,在环境化学的学习之前,需开设无机、有机以及分析化学等课程,让学生掌握牢固的基础知识。教学时数安排不合理,环境化学教学选用教材为戴树桂主编的《环境化学》(第2版),共8章内容。原有的48学时太少,应该安排足够的学时才能够把理论讲完。教学过程中应注重知识的更新和发展,弥补教材内容的不足,使教学内容能够反映环境化学的理论、方法、技术等的更新。除了理论课,需安排实验实践环节,对理论知识进一步巩固。教学理念和教学模式陈旧,仍然是教师讲,学生学,教师的思维占据了主导地位,教学内容局限于教材,学生的创新思维和学习能力得不到培养[1]。课程考核体系面过窄,不应单以期末考试试卷的成绩来评定,而应当增加平时(如课堂讨论、课程论文和专题报告等)的成绩比例,才能对学生掌握知识的程度进行全面考核。实验教学需让学生参与实验前的准备,认真观察实验现象和总结,实验结果应独立分析。增加综合设计性实验项目的比例,让学生拟定实验项目和实验方案,独立完成。实验课的考核方式应对动手操作能力、创新能力等方面进行综合考查。根据上述现状,针对专业和课程特点,依据培养目标,完善教学大纲,对环境化学进行教学改革,培养综合素质型的应用人才。

2教学改革

2.1课程设置改革

环境化学课程具有承上启下的作用,在学习环境化学之前,先开设“环境学导论”进行专业引入,让学生对环境问题和所学专业有初步的认识。在课程学习之前,增设“无机化学”“有机化学”“分析化学”等相关基础课程,为环境化学知识的掌握打下基础。在培养方案的设置中,在大一上学期开设“环境学导论”“无机及分析化学”“有机化学”等基础课,环境化学安排在大一年级第二学期。环境化学共8章内容,应根据培养目标以及专业要求,对各章节内容进行选择和侧重,选取第二、三、四、五、六章节作为重点教学内容,理论学时增加到64学时。实验环节设置28学时,包括基础验证性实验和综合性设计性实验,基础性实验锻炼学生的动手操作能力,综合性实验锻炼学生独立实验以及分析问题的能力。

2.2理论教学改革

环境化学课程理论基础较强,涉及的反应机理及过程较多、较难且枯燥乏味,改变传统的教学模式,探索有效的教学方法和手段成为必要。教学内容也应与时俱进,补充新的研究成果和发展趋势。2.2.1内容的更新和补充环境化学教材的更新滞后于其新理论、方法和技术的发展,应及时对教材以及教学内容进行补充,添加最新科研成果、案例及相关的环境保政策等,提高学生的学习兴趣,扩展知识面。(1)前沿知识的补充和介绍。补充反映环境化学发展的前沿信息,使学生能够及时了解环境化学的发展趋势。在大气环境化学一章中,补充的主要内容有:臭氧与PM2.5一样,成为夏天空气中的首要污染物,成为环保研究的新课题;气溶胶污染了空气,但是却能抵消温室效应;在无氟空调和冰箱的生产中,新型制冷剂的使用减少了对臭氧层的破坏;冬季的雾霾天气给人类健康带来的危害,垃圾焚烧产生的二恶英对环境的危害。在水环境化学一章中,以太湖、滇池蓝藻的爆发,青岛浒苔的大量生长来讲述水体富营养化,并探索氮磷等污染物在水环境中的空间分布和转化过程;典型持久性有机污染物(POPs)如有机氯农药等的来源、分布特征、输入途径等的研究成果;西昌邛海人工湿地生态修复原理等研究成果;成都市活水公园人工湿地净化水的典型例子等,并把笔者在科研中对水生植物吸收氮磷的研究成果进行补充,让学生了解前沿知识。在土壤环境化学中,补充超积累植物东南景天、蜈蚣草等对土壤重金属的修复情况等。(2)当前环境热点问题探讨。例如“垃圾围城”,城市生活垃圾的不断增长,高速发展中的中国城市,正在遭遇“垃圾围城”之痛。农业生产过程中,化肥及农药的施用、作物秸秆、废弃农膜、畜禽水产养殖产生的废弃物、农村生活污水和生活垃圾等使农村遭遇面源污染。饮用水安全问题是广大的重大的民生问题,保护好饮用水和水源地,直接关系到民众的健康和利益。“环境激素”以及“持久性有机污染物”的危害是近年来被广泛研究和讨论的内容。冬季在我国多数城市出现的雾霾天气PM2.5等都是环境热点问题,通过在课堂教学中进行讨论,拓展了知识面,并激发学生的研究兴趣。(3)专家进课堂,进行专题报告。邀请学科和行业专家进行专题讲座,使学生了解国内外环境化学学科的发展现状。安排本市环保局工作人员、环境监测站工程师以及环保工程师进行专题讲座,引入前沿内容,并且对以后的就业方向、理论知识的重要性有更深的认识。2.2.2教学方法的改革和创新(1)结合区域特点,开展案例教学。以世界公害事件为例(如水俣病、痛痛病事件),通过多媒体,展示大量的污染图片。补充环境污染视频资料,展现污染情况,增强学生对污染的感性认识。在讲述大气环境化学时,展示伦敦烟雾和洛杉矶烟雾事件等的图片,让污染状况呈现,配上文字说明,让学生记忆深刻。结合本地的污染事件进行讲述,四川沱江特大污染,绵阳市涪江污染事件,草溪河的污染。大气污染以成都雾霾红色预警以及绵阳市越来越严重的雾霾天气为例。通过把身边的环境污染问题与环境化学结合起来,让学生感受环境污染的严重性以及学习知识的重要性。(2)利用网络资源、网络技术,开展多媒体教学。多媒体教学利用图片、视频、声音等先进教学技术,内容更加形象生动。在过程模拟、解决抽象问题、列表比较等方面能够克服传统教学的不足。例如:在讲解影响污染物迁移的天气形势(热岛效应、海陆风、山谷风)的时候,通过制作动画演示气流以及污染物的迁移过程,形象直观。在讲解水环境中颗粒物的吸附作用时,通过图片、动画演示、表格的形式表现表面吸附、离子交换吸附以及专属吸附之间的差别与联系。当前环境问题通过图片展示,例:大气污染图片(工厂污染气体排放、汽车尾气、雾霾天气)、水污染图片(污水排放、富营养化、赤潮)、土壤污染(农药化肥污染、生活垃圾、重金属污染)。通过电视、网络和其他新闻媒体收集相关素材,丰富课堂教学内容,让学生了解当前环境污染的严峻形势。多媒体教学过程中,学生可以把幻灯片拷贝下来,课后再去认真消化,使学生能精力集中地听取难点。通过邮件、QQ聊天工具等及时解决学生学习中遇到的问题,用QQ群分享课件、电子教案和环境视频等资料,及时和学生进行交流沟通,掌握教学状态和效果。(3)互动式和研究性教学。根据环境化学课程的特点,对教学内容进行设计,教师讲授后、师生互动进行讨论。每次讨论课后,提出与下次教学内容相关的讨论题目,进行分组,例如:曾讨论过的议题有“草溪河的水葫芦哪里来”“现在的农村还是小时的农村吗”“垃圾围城”等。让学生主动去查阅相关资料,认真思考,等上课时,根据相关议题进行发言和讨论。在讲解酸雨的形成时,提出议题“贵阳和兰州的降水”,让学生对比两个地方的降水pH值不同的影响因素并进行讨论,总结降水pH值的影响因素。通过分组讨论,最后小组长发言,让学生归纳总结,教师进行补充讲解,锻炼学生分析问题的能力。研究式教学通过分组,给出学生研究议题如“安昌河污染源调查”“草溪河富营养化问题”,分析污染形成原因、特征、危害并提出治理措施。

2.3实验实践教学改革

现阶段的实验教学中,多数是以教师为主体的模式,实验教师准备好实验所用样品、药品试剂、耗材等,实验前教师把实验目的、原理、操作过程、结果计算方法、注意事项等讲得很清楚,之后学生按照实验步骤和规程完成实验。学生没有去思考,无法从实验中获取知识和技能,不能提升学生实践和创新能力。因此,对环境化学的实验教学进行如下改革。以学生为主体,教师进行指导,通过工作任务的分配,让学生参与试剂准备、采样布点、实验用品和仪器准备的整个过程。例如:在地表水溶解氧测定实验中,依据实验要求制定任务分配表,并让学生分小组并相互协作完成。在实验中,引导学生对实验现象以及实验中出现的问题进行分析,培养分析和解决问题的能力,且增强了团队和作的精神。环境化学实验时数为28学时,设计7个实验,分为基础验证性实验和综合设计性实验。基础验证性实验培养学生的基本操作能力,加强理解教学中的理论知识。综合设计性实验系统应用所学基本理论、实验知识和操作技能,在老师的引导下,设计实验去解决实际问题。基础实验包括大气中TSP测定,有机物的正辛醇-水分配系数,水中溶解氧测定等,通过实验记录现象以及结果,并进行分析,形成总结报告,教师根据实验过程和结果予以点评。综合设计性项目如:校内河流草溪河水水质评价等,分小组写出设计方案,在教师论证其可行性后小组开展并完成实验,撰写实验报告或小论文[5]。除了课程实验,还安排课程的见习,包括到绵阳环保局、垃圾填埋场、绵阳永兴污水处理厂等实习基地进行参观学习,使学生扩展了基础理论,开拓了眼界,增强环保的责任感以及学知识的主动性。

2.4考试方式改革

课程考核能够让学生进一步了解、巩固、归纳和总结所学知识。采取教学全过程考核,考核内容包括:期末闭卷考试、平时成绩(作业、讨论和论文)、实验操作、实验报告及其科研小论文等多种形式,既重视结果又重视过程。将理论课成绩分为两部分,平时成绩占20%(作业10%;讨论5%;课程论文5%)和期末笔试成绩50%;实验课成绩占20%,考勤成绩10%。考核内容以应用为主,主要考核学生掌握和应用知识的能力[6-7]。

3成果与展望

通过对环境化学课程教学的改革,取得各方面的进展。通过案例教学、联系当前环境污染以及热点问题,激发了学生对环境化学学习的兴趣,拓宽了知识面。通过互动式和研究性教学,培养了学生探索和创新的能力。实践环节,锻炼了学生独立实验的创新能力以及协作能力。鼓励学生进行学生科研项目的申报,已有两组2015级学生申报两个学生科研项目,关于草溪河水质监测以及污染治理。学生主动参与教师的科研,积极申报学校的学生科研和创新项目,培养了独立科研的能力。环境化学课程教学改革和建设是一项长期的系统工程,需要有步骤、有计划的开展课程建设和改革,将课程建设落在实处,优化学生的知识结构和能力结构,走产、学、研结合之路,才能培养高质量和创新应用型人才,适应社会发展的需要。

参考文献

[1]高树梅,翟志才.“环境化学”课程多样式教学改革实践[J].中国电力教育,2011(32):118-119.

[2]胡星明.高校环境化学教学模式的探索和实践[J].合肥师范学院学报,2010,28(3):111-112.

[3]王强.多媒体教学在环境化学课程中的改革与实践[J].西南师范大学学报:自然科学版,2011,36(6):178-181.

[4]郑永红,张治国,姚多喜.环境化学课程教学改革与实践[J].淮南职技术学院学报,2012,12(2):62-64.

[5]齐云,迟杰,鲁逸人.环境化学实验教学之改革[J].实验室研究与探索,2008,27(12):104-106.

[6]马丽,李华,李辉.资源环境科学专业分析化学课程教学改革的研究[J].科教文汇,2015(7):50-51.

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1教学计划流程再造的总体思想

理工科教学流程改革的基本思想是:先开设专业基础课,然后开设专业课,公共基础课与专业基础课和专业课平行,且一直贯穿于整个大学期间。英语与人文文化教育课程在大学三、四年级开设。大学英语课程以听说为主,人文文化教育课程以马列主义思想为主,加强传统文化、爱国、礼貌礼节教育,增加大学生在人文文化课程中的讨论与互动。毕业论文自选题,通过专家组或教师评估组考核,对于在专业领域有新的认识、新的发明、新的成果不局限于形式,可利用创新性研究成果直接答辩毕业。大学一年级以专业基础课的图学、力学、机电液基础为主,以公共基础课的数学、物理为辅,专业基础课程与公共基础课同步,合理的安排上课时间,适当调整数学、物理课程与专业基础课中需要应用到数学、物理等基础知识的课程顺序,不会影响学生对专业基础课的理解。大学一年级学生大多在高中学习阶段就向往和渴求大学学习,对自己选择的专业兴趣很高,如果此时开始专业基础课,学习效果定会非常理想。大学二年级课程以专业课为主,以公共基础课的计算机和程序设计为辅。大学二年级是学业最为关键,课程最为重要的年级,此时还可以充分利用学生进入大学的兴奋感的惯性,以较短的时间成本,获得较高的收益。大学三年级以专业选修课为主,以大学英语、人文文化课程为辅。在经过大学二年级紧张的学习后,学生对本专业有了充分的认识,学生能更好地把握兴趣课程和专业选修课程的选读。同时在此时加入大学英语和人文文化课程是对专业知识的非常有效的补充,定会取得非常好的效果。大学四年级以专业技能扩展与毕业设计为主。每年,教育部或教育厅都会主办各类机械设计比赛、机器人大赛、数学建模、力学建模比赛,在四年级时,学生可以充分利用所学知识,在各种比赛中一展身手,丰富大学毕业季的生活。同时大学四年级也是考研的关键时期,如果专业课程扎实,英语、政治课程还正在学习进行中,势必大大提高学生考研入学的英语政治成绩,提高考研通过率。

2流程分析与问卷调查

2.1课程流程关联性分析以车辆工程专业为例分析理工科主要课程的联系性。车辆工程专业课程流程主要有两条,两条流程课程之间具有很强的关联性,一定要保证流程的正确顺序。一条是数理分析类流程,如图1所示,该流程以高等数学为基础,辐射至大学物理、力学、汽车原理等课程。第二条是车辆专业类流程。如图2所示,该流程以机械制图和力学为基础,辐射至机械原理、汽车结构与设计等课程。课程设置时必须保证流程1和流程2的先后顺序,否则有些知识点在前期课程中没有涉及对后续课程会产生影响。英语与人文文化课程开课顺序对专业学习无影响,合理的安排主要在于如何提高学生学习兴趣和提高教学质量,以及对大学生健康成长的积极指导作用。

2.2问卷调查针对现有教学流程问题,作者从2007年开始思考教学流程改革的方法,并针对现有教学流程可能存在的问题设计成调查研究,在课堂上通过问卷,课堂外通过交谈,形成调查表,见表1。对影响大学生成长的关键问题形成4个主题,统计他们对主题认识的观点。在解释教学流程再造的基本观点后,统计与教学流程再造相关的4个主题的观点,形成调查表,见表2。统计结果表明,教学流程再造有利于提高教学质量,激发学生专业学习兴趣,对学生考研和参加工作都有很大的帮助作用。

3教学计划流程再造的实施方案与有效措施

3.1实施方案以车辆工程为例说明具体实施方案,目前高校车辆工程专业的课程与教学计划安排主要以图3为主。各高校之间有细微的差别(由于在分析过程中不方便将所有课程一一列出,本文只列举了核心课程),高校间均以先公共基础课,再专业基础课,然后专业主干课,最后专业选修课和毕业设计的循序渐进式为主(部分高校将专业主干课与专业选修课混上,没有明显的时间节点区分)。教学计划流程再造后的流程是以专业基础课开始,紧接着专业主干课,然后再专业选修课,最后是专业能力拓展与毕业设计。公共基础课贯穿于整个大学教育期间,流程如图4所示。

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1. 1 结合专业需求,精简内容

经典的物理化学内容博大精深, “广而博”的教学思想对化学化工类重点院校来说尚且可以,但对于普通院校非化学专业来说要做到面面俱到基本不可能。我校制药工程专业的培养定位是应用型人才,导致的必然结果是理论学时的压缩,实践学时的增加。在“课时少、任务重”的情况下,“少而精”是必然选择。但“少而精”也不是随意的删减,而应紧紧结合专业需求,科学、合理地删减。

如减少热力学、电化学的内容,重点讲解相平衡、化学动力学、表面化学与胶体等与制药专业后续课程密切相关的部分。其实要做到物理化学与制药专业课程之间的完美融合并不是一件容易的事,需要化学教师通过多种渠道提高自身的药学知识储备,只有对制药专业课程有较深的认识,才有可能在教学中灵活把握,更好地有的放矢,使物理化学在后续课程中充分发挥作用。

1. 2 强化应用,弱化推导

物理化学公式推导繁琐是学生畏学的一个重要原因。对于化学专业学生来说,掌握这些理论公式的来龙去脉毋庸置疑,但对于制药专业学生来说,学习物理化学的目的不是从事理论研究,而是应用物化知识去解决药学领域中的专业问题,对结果的应用才是重中之重。因此,教学中应淡化公式推导,重点强调如何运用这些结论去解决实际中的问题。如热力学部分中,理想气体绝热可逆过程的过程方程式,熵函数( S) 、吉布斯函数( G) 和亥姆霍斯函数( A) 的定义,不同物质化学势的表达形式等都无需推导,直接给出即可。重点放在对这些公式和概念的应用上。特别像熵函数的引入是公认的教学难点,传统讲法都是从热机效率开始,由卡诺循环到卡诺定理,最后引出熵函数。对制药专业学生来说,只需给出熵函数的定义式即可,重点应放在如何计算ΔS 和应用熵判据判断变化方向。

1. 3 重视新内容,避免旧内容

在学时有限的情况下,教师要学会“做减法”,对在先行课程中学过的内容要少讲,避免重复。如适当删减无机化学中的化学平衡内容,大学物理中的热机内容。同时也要学会“做加法”,增加与专业结合紧密的物理化学内容,为后续课程做足准备。如,增加相图在药物分离及提纯中的应用介绍。利用低共熔相图原理改良药物剂型,当药物与载体以低共熔比例共存时,制成的药物具有均匀的微细分散结构,可大大改善其溶出速度,提高药物的吸收效果和生物利用度。再如,增加表面化学和胶体化学的介绍,这些内容虽然在物理化学课程体系中所占比例较小,但对制药专业至关重要,可为药物新剂型的开发提供理论指导。如微乳给药系统因其有增溶,促进吸收,提高生物利用度等优点,被广泛用于多种药物制剂的开发,因此在授课时增加有关微乳内容的介绍,使学生充分了解其形成原理和性质,以便将来在工作中去应用。

2 加强理论与生产生活的联系

制药专业学生对物理化学产生畏学的另一个原因就是不知道学习物理化学有何用途。这说明教学内容与实际应用之间的融合还不够,尤其是专业之间的融合不够。加强理论联系实际,不仅可以让学生轻松享受学习的乐趣,也可让学生明白学有所用的道理,这样才有可能将“要学生学”变为“学生要学”。

其实每一个新药的研发过程步步都离不开物理化学知识的指导。首先合成路线的选择,工艺条件的确定离不开热力学和动力学的指导; 其次药物的分离和纯化又需要相平衡的理论知识; 药物剂型的设计离不开表面和胶体知识的指导; 而药物在体内的代谢,合适的给药时间,药物的有效期等离不开动力学知识的指导,可以说药物从原料到产品到应用就是一个完美运用物理化学知识的过程。因此教学过程中,可以给出一个具体药物做合成目标,指导学生运用物理化学知识去设计合成路线,通过这些教学内容让学生切身体会到物理化学对本专业的重要性,从而摆脱物理化学对制药专业“无用”的帽子。同样,在教学过程中还可穿插一些生活中应用物理化学原理的实例,如冰上撒盐化冻,人工降雨等,通过对这些实例的介绍和分析,不仅可以强化学生对教学内容的理解,扩宽思路,提高分析解决问题的能力,还可以极大地提升学生的学习兴趣。

3 加强理论与科学前沿的联系

教学没有科研做底蕴,就是一种没有观点的教学,没有灵魂的教学。坚持教学与科研相结合,是培养学生创新能力的主要途径,也是理论联系实际的重要环节。同时,教学与科研紧密结合,教研相长,也是提高教学效果的重要举措。

( 1) 热力学部分与科学前沿的结合。讲热力学部分测定化学反应热效应时,可以向学生介绍目前常用的量热技术在药学领域的应用。量热法可测定药物、赋形剂的稳定性,药物与赋型剂之间的兼容性,分析药物中无定形态的含量等。还可以定量地研究药物与细胞间的相互作用,获得药效、抑制率等方面的信息,对于药理学,临床医学、药物的合成与筛选等方面均具有重要的理论意义与实际价值。特别是采用微量热技术可以对肿瘤细胞的生长代谢进行研究,可探讨它的生产特点并找出其代谢规律,广泛用于药物对肿瘤的抑制以及肿瘤热疗新方法的研究。

( 2) 动力学与科学前沿的结合。讲动力学部分的阿仑尼乌斯公式求活化能时,可将其与现代热分析技术相联系,前者是将反应分别设置在多个不同固定温度下进行实验来获取活化能,后者是在程序升温或降温的条件下由一条或多条不同升温速率下实验得到的热分析曲线来求取动力学三因子,即活化能、指前因子、最可几机理函数。后者获得的动力学模型适用于定温和变温条件,适用范围比前者更广。

( 3) 相平衡与科学前沿的结合。讲单组分相图临界点时,可以介绍超临界萃取技术在药物提取方面的应用。它是集萃取与分离于一体的新型提取分离方法,利用物质在临界点附近的奇妙特性,将超临界流体做萃取剂,将高压下萃取的物质经降低压力分离出来。该方法由于具有不破坏被提取成份活性的特点使其在纯天然有效组分的提取方面具有重要作用。

4 加强理论与人文科学的联系

物理化学理论深奥、晦涩难懂也是学生感觉物理化学难学的一个重要原因之一,如何才能深入浅出地讲好这门课是每一位物理化学教师都应不断思考的问题。通过多年的物理化学教学,笔者深切地感受到物理化学的许多观点都蕴含着丰富的人生哲理,教师在教学中应该把这些观点和体会引入课堂,这样不仅会营造轻松愉快的学习气氛,而且能传播人文精神,传递正能量,进而激发学生的学习兴趣。

例如在讲述热力学定律时,应该让学生明白,第一类永动机不能制成的原因是想不劳而获; 第二类永动机不能制成的原因是想一劳永逸,在现实中这两种思想都是要不得的。又如讲表面现象中的亚稳态时,过冷水没有结冰,过热水没有沸腾其原因是由于缺少晶种或汽化核心,因为在一个新相中形成一个旧相是不容易的。任何新生事物出现的初期都会面临很多质疑,就像阿仑尼乌斯在提出电离理论之初,曾受到许多科学泰斗的质疑和嘲笑,被认为简直是天方夜谭,但其最后成功了,所以新事物的出现都需要承受很多压力。作为新时代的年轻人,就应该要有这种敢于质疑,敢于冲破枷锁,不断探知新领域的精神。

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关键词:轻化工程;学科平台课;专业核心课;教学改革

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)45-0199-02

一、轻化工程专业学科平台课和专业核心课的课程教学现状

从世界范围看,纺织品的染整加工技术逐渐向高效率、低资源消耗和产品生态化发展。我国印染行业的节能环保技术较为薄弱,节能降耗、清洁生产、绿色环保生产技术刚刚起步,总体上未脱离高能耗、高污染、高投入、低效率的生产模式[1],因此新技术、新设备和新理论在染整行业的运用是大势所趋,其中学科平台课和专业基础课的学习对提高轻化工程专业学生的工程实践能力和创新能力具有重要的意义[2]。

轻化工程专业依托江南大学的学科综合优势,按照“以人为本,全面发展”的指导思想,积极改革该方向人才培养的课程体系,初步形成了以学生发展为中心、以创新精神和实践能力的培养为根本的人才培养模式。轻化工程专业是一个宽口径的大专业,在坚持全流程通识培养方向的同时,根据染整行业对人才国际化快速反应的市场需求,实施“工程教育与创新能力”并重的人才培养方案,采用分段教学,给学生更多的自主选择。从应用型人才培养目标出发,结合染整产业链特征,构建新形势下染整专业“多学科交叉、培养复合型创新人才”的培养方案。同时以“创新型、高素质、重实践”的人才培养为核心,形成特色鲜明的创新型工程人才培养体系。如何实现轻化工程专业学科平台课和专业基础课的有效衔接和有机融合,解决“纸上谈兵”和“重理论、轻实践”的现实问题,实现理论指导实践,实践反哺教学,提高学生的工程实践能力和创新能力,因此学科平台课和专业基础课课程教学内容与教学方法的改革显得尤为重要。

二、轻化工程专业学科平台课与专业核心课课程教学存在的问题

专业知识的获取、操作技能的提高和创新能力的培养是轻化工程专业人才培养的最基本要求。虽然轻化工程专业开设了多门学科平台课,涉及高分子、化学、材料、化学工艺和化工原理等多个学科,但是往往与专业核心课缺乏有效的衔接与有机融合,取得的学习成效并不明显,仍存在偏重工程科学知识,轻工程实践训练;偏重专业知识传授、轻综合素质与能力培养等工程实践教学环节相对弱化的现状,主要存在以下两方面的问题:

1.学科平台课与专业核心课,衔接不够。对于轻化工程专业的本科生来说,高分子、化学、材料和化工原理等知识的学习是前提和基础,因此学科平台课的学习显得尤为重要,一方面后续课程(如《纤维化学与物理》、《染整工艺原理》和《染整助剂》等)的学习必须以这些学科知识为背景,另一方面大学生的生产实习、工程实践、创新学分实验、创新训练计划和本科毕业论文等实验实践性环节的开展也必须以这些学科知识为基础,但仍存在着学科平台课与专业核心课缺乏有效衔接和有机融合的现象。学科平台课都是些理论性较强的课程,其中的一些基础理论都是建立在一定的假设基础上,比较抽象,难以理解。对于这些内容的合理安排与选择、讲授方式等尤为重要,不能不讲又不能讲的太抽象,应根据轻化工程专业的特征及课程内容的特点,既要突出重点、难点及成熟理论,还要突出与该方向后续课程学习关系密切的知识和理论,与专业核心课做好衔接与融合。

2.学科平台课的理论知识学习与专业核心课的实践能力培养相偏离。轻化工程专业是实践性很强的专业,而该方向本科生的实践动手能力以及工程技术的弱化是目前企业反映的普遍问题,基本一致的观点是工科人才培养的重点是具有创新精神的工程师和高级技师,而不是科学家。而目前该方向“厚基础,淡专业”的培养模式带有很重的“去工程化”色彩,工程专业技术训练“边缘化”和弱化使工程教育偏离了应用性、实践性和创新性三个基本属性。构建新形势下染整专业“多学科交叉、培养复合型创新人才”的培养目标,需要联系实际开展理论课的教学,增加启发式实验和创新性实验所占比例额,开动学生的思维,发挥学生的潜质,提高学生的创新意识。

三、轻化工程专业学科平台课与专业核心课的课程教学改革举措

针对学科平台课和专业核心课的课程特点,系统研究轻化工程专业本科生的课程学习和工程实践能力的现状及差异,实现学科平台课和专业核心课的有效衔接与有机融合,为培养理论基础知识扎实、工程实践能力强的复合型创新人才奠定坚实的基础。

1.注重学科平台课的理论知识和专业核心课的工程应用的有效衔接与有机融合。学科平台课侧重于基本概念、基本原理、基本方法等理论知识,而专业核心课侧重于生产原理与方法、生产工艺流程和工艺配方等工程应用知识的学习,因此对于在轻化工程专业的本科生来说,学科平台课的理论知识不要求掌握的很深,但要在理解基本概念和掌握基础理论的基础上能够灵活地运用,所以在学科平台课的讲授过程中要注重与专业核心课的结合,让理论联系实际,理论指导实践。

2.注重理论与实践互通的教学队伍建设,为学科平台课与专业核心课衔接与融合提供师资基础。学科平台课是一些相对来说比较抽象、枯燥的课程,但也是对实践具有指导作用的一些课程。因而在学科平台课讲授时可以注重理论联系实际,将抽象的概论、理论与实际应用有机结合,将对课堂教学效果起到重要的促进作用。同时针对目前师资队伍中“重理论、轻实践”普遍现象,加强不同学科背景老师的交叉与融合,强化真实的工程实践背景,解决“纸上谈兵”的教学诟病。

3.实验课程的多元化设计和学生创新能力培养,做到实验、实践和创新反哺学科平台课与专业核心课教学。实验课程是对理论课学习的有效补充,是建立学科平台课与专业核心课融合的桥梁与纽带,可以通过直观的现象和结果验证理论学习的真实性,帮助学生理解所学理论知识,因此实验课的教学显得尤为重要[3]。

实验课程采用自主设计实验,在实验大纲的规范下完成实验要求,结合学科平台课与专业核心课所学知识,充分考虑实验的可操作性、重复性和可行性等方面,认真编写实验讲义,包括每个实验的实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果与误差分析等,将验证性实验、启发式实验和创新性实验进行有机结合。

四、结语

学科平台课和专业核心课的课程学习在轻化工程专业的人才培养中具有重要的作用和意义,针对轻化工程专业人才培养中课程教学现状及存在的问题,结合染整产业链特征,对学科平台课和专业核心课的教学实践进行了探索与思考,提出了学科平台课和专业核心课课程教学的改革举措,对提高轻化工程专业本科生的专业理论知识、工程实践能力和创新能力具有重要作用。为培养新形势下基础厚、专业宽、高素质和高水平的工程复合型创新人才奠定理论基础。

参考文献:

[1]周岚,柴丽琴,李永强,胡毅.节能减排印染新技术的教学与实践[J].轻工科技,2012,(8).

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【关键词】课程体系优化;给水排水专业

改革开放以后,随着国家转向以经济建设为中心,社会生产与生活发展很快,对水的需求急剧增长,相应的科学研究日益活跃,对人才需求也大量增加,在全国掀起了开办给水排水工程专业的热潮,在80-90年代相继有30于所高校开办给水排水专业[1]。目前,市场对给水排水专业人才的需求趋于饱和,毕业生与毕业生之间的竞争也逐渐加强。出于这种环境下,对给水排水工程专业的课程体系优化,从而培养出适应社会需求,高素质,应用型人才势在必行!

为了达到这个目标,每所高校都结合了当地市场对人才的需求对该校给水排水专业的课程体系进行了优化,并取得了一定的成果。如哈尔滨工业大学以培养创新型科研人才为目标, 人才培养体系注重较深的理化基础, 毕业生具有较强的科学研究能力, 继续深造的发展潜力大; 同济大学以培养设计型人才为目标, 人才培养体系注重学生的专业制图能力, 毕业生在工程勘察设计领域就业形势良好[2]。沈阳建筑大学给水排水专业的老师就提出“给水排水体系要注重适当减少理论教学,要结合专业的工程实际特点设置实践课程体系,增加实践类环节的学时,要适当减少化学类课程等、加强工程师技能训练,或施工及工程管理方面课程和实践环节,提高学生的工程设计和工程运营管理能力。加快现有专业课程教学内容的更新”[3];

1、课程体系优化原则

对于独立学院给水排水工程专业课程的优化要本着一下几个原则:

1.1 紧靠独立学院发展目标

每隔一定时间,独立学院应该合理制定其发展目标,其目标应符合当地市场对给水排水专业要求。

1.2 要考虑独立学院的学生特点,因材施教

独立学院的给水排水工程专业一般是以某一大学二级学院给水排水工程专业为母体建立起来的。因此给水排水工程专业的课程体系大部分也是照搬该大学给水排水工程专业的教学体系。但是和主校的给水排水工程专业学生相比,独立学院的学生在学习能力和对知识的理解能力方面存在着一定的差距。造成的结果是学生对给水排水的相关知识只是被动性的掌握,对学到的知识不能迅速的融会和贯通,学习知识的热情不高。

1.3 根据毕业生的就业方向对课程体系进行优化,突出本院给水排水专业特色

根据调查表明,独立学院给水排水专业毕业生的就业方向主要有三个:施工单位,设计单位和考研。其中本专业大部分毕业生是去施工单位和设计单位工作。因此,独立学院给水排水专业的课程体系的优化要以培养施工和设计人才为目的。独立学院给水排水专业要以培养施工和设计人才为特色。

2、课程体系优化目标

本专业的课程体系优化主要有三个方面:

2.1 公共基础课程的优化

基础理论课程主要包括高等数学、线性代数、概率与统计、大学物理、有机化学、无机化学、计算机文化基础、C语言、画法几何、工程制图与CAD等课程。通过学习以上课程,使学生的基础理论知识得到加强,科学的思维方法得到建立,使学生初步具有逻辑推理和分析综合的能力,为学习专业基础课和专业课打下良好的基础。笔者认为,公共基础课的教授内容应根据专业基础课所涵盖的知识点来进行教授,对那些与专业基础课知识点关系不大的课程内容应以与舍去。

2.2 专业基础课程的优化

专业基础课主要包括“水力学”、“电工技术”、“电子技术”、“水处理生物学”、“工程力学”、“物理化学”、“水分析化学”、“泵与泵站”、“水文学与水文地质学”、“工程测量”、“建筑概论”及“工程结构”等。通过学习以上课程,使学生对本专业基础理论知识得到系统地掌握,为接下来专业课的学习打下良好基础。笔者认为,专业基础课的教授内容应根据专业课所涵盖的知识点来进行教授,对那些与基础课知识点关系不大的课程内容应以与舍去。例如工程力学、工程结构和工程测量这三门课,笔者认为由于毕业生的工作都是施工为方向为主,因此应适当加大这三门课的课时,让同学们在学到与给排水有关的专业基础知识的同时又学到的与土木工程相关的专业知识,对学生们以后的工作能够有很大的帮助[4]。

2.3专业课课程的优化

根据市场对给排水专业的人才类型的要求特点,本院专业课教学方向应以设计方向为主。因此对于专科课程的教授应采用“做中学、学中做、边做边学”的教学模式来教授。即摆脱传统的“先讲后练”的教学方法,让学生们在做设计的过程中发现问题,根据所发现的问题老师对相关的知识进行讲解。这种教学模式,培养了学生们主动学习的意识,摆脱了学生们的被动接受知识的状态。

3、课程体系优化的关键

3.1 处理好课程与课程教学和工程之间的关系

各门课程学习效果直接影响到设计专业课学习的效果,也直接影响到课程设计和毕业设计的顺利开展。多年的经验说明概念和理论不清的学生很难把设计类课程学好。为此在每学期的专业介绍中, 都要强调力学的重要性(特别是材料力学和结构力学) , 同时要求上课的教师除进行教学内容的优化整合外, 还要通过教学方法、教学手段的改革有针对性地培养学生的工程意识和工程素质。

3.2 加强教材建设

教材是课程体系和教学内容的重要载体, 也是影响教学质量的关键因素。结合人才培养方案和优化后的课程体系较为系统地进行教材的编写对推进课程建设是非常必要的。教材的编写应加强实践性内容, 同时应处理好共性与个性的关系。课程体系中专业基础课对整个专业来说都应该是相同的, 属于共性, 其教材的编写既要注重宽度和广度, 又要处理好不同行业规范的设计计算之间的融合。专业课和专业选修课的教材要注意不同专业方向的特点, 注重教材编写的个性, 体现出专门化。

3.3合理进行各教学环节的学时分配

在人才培养方案中,公共基础课和专业技术基础课的学时要适当的压缩,压缩的课时添加到专业课实践当中去。对于专业选修课应结合规定的学分实行学生任选, 这样有利于实行因材施教, 实现学生的个性化培养。实践性教学环节的学分应增加, 同时应加强执行时的过程控制和质量管理, 强化学生的设计训练和能力培养。

3.4加强教学模式改革

对设计类理论教学课程体系和实践教学体系而言, 在进行课程体系与教学内容优化和整合的基础上, 还应注重教学模式(教学方法和教学手段)的改革, 除了采用传统的讨论式、启发式、案例式等教学模式外, 应进一步加强现场实践教学, 特别应加强计算机在各个教学环节中的应用, 努力提高学生的计算机及软件的应用能力, 提高教学的效果。

参考文献:

[1]崔福义,李圭白,《我国给水排水工程专业的发展、改革与展望》,水世界-中国城镇水网[W]

[2]王郑,荆肇乾,林少华,《给水排水工程应用型创新人才培养体系研究》[J].教育探索,2009 04

[3]班福忱,李亚峰,《高等学校给水排水工程专业应用型人才培养模式研究》[J].中国现代教育装备,2010(13)

[4]裴国霞,金淑青,马太玲,《给水排水工程专业教学内容及课程体系的改革与实践》[J].内蒙古农业大学学报,2003,01

作者简介:

篇10

关键词: 中职学校 化工工艺专业 课程教学

中等职业学校化工工艺专业的课程教学是向学生传授从事化工生产岗位操作所需的化工工艺专业知识,强化职业技能训练,培养学生爱岗敬业的职业品质和适应职业变化的能力,最终培养出能从事化工企业各岗位操作的技术工人。化学工业是国民经济基础产业之一,与国民经济各领域及民众生活密切相关。我国的化工行业发展很快,产品种类、数量大幅度增长,生产技术不断进步。南通地区化工行业是工业经济发展的重要支柱产业,也是未来最具增长潜力的优势产业之一。化工行业对化工技术工人提出了更高的要求,对我校化工工艺专业技术工人的培养也提出了更高的要求。

一、分析我校现有化工工艺专业中技生的课程教学

我校化工工艺专业中技生课程教学包括在校理论教学和下厂实习教学两部分。在校理论教学给予学生从事化工企业岗位操作所需的专业理论知识和技能,是必不可少的学习内容,安排在第一、第二学年。理论教学的学习内容基本适合中技生的学习和本地区化工企业的要求,但需要提高学生的学习积极性和使学生明确学习的目的性,需要实习教学的配合才能达到理想的效果。下厂实习教学是技术工人培养计划的最重要组成部分,通过实习教学,学生可以全面了解和认识化工生产过程、化工企业、环保安全等内容,巩固在校所学的专业知识,理论联系实际,提高综合实践能力,为后续课程的学习或就业打下坚实的基础,安排在第三学年。我校实习教学的形式为:①在指定的化工单位集中实习,实习程序固定,走过场较多,指导老师缺少工程实践经验。②在预就业单位跟班实习,它偏向于追求生产价值和经济利益,学生所学内容不多,不利于学生的全面发展。学生前两年进行理论学习,最后一学年下厂实习,造成了学生在理论学习中缺少化工工程的感性认识,下厂实习中又缺少再用心学习理论知识的机会,所以学生的课程学习达不到最佳效果。针对目前化工工艺专业的课程教学状况,我们需要进行适当的调整,把握好理论教学和实习教学中的内容、时间和环节,提高课程教学质量,培养出高水平的化工工艺技术工人。

二、建议中技化工工艺专业课程教学的内容

中技化工工艺专业课程教学中的理论教学应系统地学习化工工艺专业所需的各门课程,包括无机化学、有机化学、化工识图、电工电子基础、化工基础、分析化学、化工设备、化工电气与仪表、无机化工工艺、基本有机化工工艺、精细化工工艺、化工安全技术、化工环保等专业基础课和专业课,专业内容比较全面。另外,也需要学习文化基础课及职业指导等其他课程。课程的学习要体现出文化基础课为专业基础课服务,专业基础课为专业课服务的宗旨。目前我校的理论教学内容基本符合学生的学习要求。不过,针对如今的中技生学习基础较差、课堂学习能力不强的特点,各门课程的教学内容要简单易学,够用就好,突出实用性和趣味性,与实习教学紧密结合,依靠实习教学、教师课堂组织等手段提高学生学习的积极性和主动性,使学生顺利地完成理论学习任务。

中技生更重要的是实习教学,根据技术工人培养计划的阶段性要求,从科学合理安排考虑,化工工艺专业的实习教学要分为化工认识实习和化工生产实习两个阶段进行。认识实习是让学生了解化工生产过程,接触各类单元操作过程和设备,使学生对化工生产过程及设备建立起感性认识。认识实习要从学生的兴趣和行业需求出发安排知识和技能点,先简单后复杂,循序渐进。认识实习的内容可选择如下项目:认识化学工业及化工生产;认识化工安全;认识化工管路和阀门;认识化工检测仪表;认识换热器;认识压力容器;认识塔设备;认识化工污染与化工环保,等等。认识实习过程可分为:①学生听实习老师讲授实习内容、要求、任务、安全,等等;②学生在老师和企业技术人员的带领下进行现场观看,企业技术人员进行介绍和说明;③学生查阅资料,提出问题,同学之间或与老师、企业技术人员进行交流;④学生写实结,回答问题。通过认识实习,学生学到了化工工程知识,牢固树立起了专业观念,明确了理论学习的目的性,提高了专业的学习兴趣,有利于学好后续的理论课程。生产实习的目的是对学生进行全方位的人才培养,而不是致力于追求生产价值和经济利益,它是让学生全面了解化工产品生产过程的岗位操作、设备仪表等,培养学生的理论联系实际能力,培养创新能力、职业能力、社会能力,等等。生产实习过程为:①学生下到实习单位,企业技术人员作安全报告和技术讲解;②学生下到各生产车间岗位跟班实习;③学生轮换岗位进行跟班实习。在生产实习中,学生是准职业人,跟着师傅“做中学”、“学中做”,最后要能单独熟练地进行岗位生产操作。生产实习是一种真刀真枪的实践,企业要发挥其教育实践性及实用性,学生从学校走向企业,角色从学生变为准企业人。学生接受专业实践锻炼,接受对职业认识和职业精神的考核,接受对职业技术、职业应用能力和综合能力的检验。学生针对实习企业化工产品的生产过程,利用其所学的专业理论知识,从工艺、设备、安全、环保、效益等方面进行了解、学习、操作,提高了专业素质和职业素质。通过生产实习,学生具备了职业技能,养成了良好的工作态度、职业素养,大幅度地提高了就业能力,为能成为真正的企业职业人打下了坚实的基础。

三、合理安排课程教学的时间

课程教学时间应根据学校情况、课程特点、社会就业情况来合理安排,遵循科学的认知规律,更好地发挥各课程的培养作用。第一学期学生进行文化基础课及无机化学的学习;第二学期进行部分文化基础课、专业基础课、第一阶段实习课程的学习;第三学期进行专业基础课、部分专业课、实习课程的学习;第四学期进行各工艺专业课的学习;第五、第六学期进行实习课程的学习。学生的认识实习要分为两个阶段进行,分别在第二学期末和第三学期末,时间分别为一周左右。第一阶段的认识实习,学生可进行如下项目的实习:认识化学工业及化工生产;认识化工管路和阀门;认识换热器;认识塔设备,等等。学生已学习了无机化学、有机化学、化工基础、化工识图等课程,这时进行化工企业和具体岗位及设备的参观认识实习,学生就能很好地认识化工企业及化工生产过程,了解化工单元操作过程及设备,巩固所学的专业基础知识,激发学生学习后续专业课程的兴趣。第二阶段的认识实习,学生可进行如下项目的实习:认识化工安全;认识化工检测仪表;认识压力容器;认识化工污染与化工环保,等等。学生已学习了化工设备、分析化学、化工安全与环保、化工电气与仪表等专业课程,这时进行化工企业的进一步认识实习,学生可全面认识化工生产过程,理解化工工程,简单了解工艺与反应设备,了解三废处理,为后续工艺课程的学习打好基础。生产实习安排在第三学年,学生学习了无机化学工艺、基本有机化工工艺、精细化工工艺、工业分析等专业课程,已全面掌握了理解整个化工生产过程所需的理论知识,在生产实习中巩固、运用学过的专业知识,解释生产现象,较快地掌握岗位操作。经过如此的课程学习安排,学生的学习目的性明确,学习兴趣浓厚,既掌握了理论知识,又掌握了实践技能,达到了理想的教学效果。

四、合理选择实习教学的企业,加强生产实习的过程管理