化学工程导论范文

导语：如何才能写好一篇化学工程导论，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。

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大学的物质文化一般是指学校的物质文化载体，通常体现在学校的硬件设施上。例如，校园建筑（教学楼、门面、学生宿舍、道路及食堂等）、校园文化设施（主要指俱乐部、体育场、图书馆、展览室、音乐厅、学生活动中心以及相关的设备器材等）和校园美化物态（指草坪、花坛、雕塑、纪念碑、假山及亭台等）等。原本的客观物体就是一种状态，没有情感和生命，但是通过建设者们的努力，把这些生冷的建筑，进行精心设计和创造后变得适应学生成长的需要，校园建筑和生态环境巧妙融合使整个大学校园环境也变得活起来，更加有朝气。大学物质文化不仅可以作为环境育人的元素对大学生产生影响，而且其本身也具有精神文化、行为文化、制度文化的明显印记。许多表现为物质形态的文化符号，其实都是大学精神文化、制度文化、行为文化的“物化”，如校园雕塑、人文景观、艺术馆、博物馆、校园规划等。大学生思想活跃，可塑性强，他们总是习惯于用自己接触到的事物来评价全部的周围环境，常以所接触的人为榜样进行模仿。大学生绝大多数时间要在校园内学习、生活，在校期间，校园文化对学生的德育影响是明显的。校园物质文化蕴含着学校所倡导的价值、理想，积淀着一个学校的历史与传统，是学校道德认识的重要素材。“学生身临其境体验和感受这种物质实体文化氛围，通过对它的解读与领悟，学会与他人、社会、历史、文化的交流与对话，把物质环境中隐含的客体精神转化为自己的主体精神和自我感受，由自然的人过渡到文化的人，在不知不觉中完成自己的‘文化化’的过程”。

2.大学精神文化的道德养成功能

大学精神文化是大学文化的灵魂，是一所大学生生不息的发展动力和源泉，体现了大学人的理想信念、价值取向的追求，反映着一所大学的整体精神风貌。大学精神文化对道德具有隐性导向功能。大学精神引导大学生们的思想和行为朝着符合学校培养目标的方向发展。这种观念形态的东西不具有强制性，却能使学生产生感情上的共鸣与认同，进而形成一种自觉的、内在的驱动力和强大的感召力，使他们去主动地完善自己，适应并改造社会。大学精神文化对个性的影响力和约束力具有持久性的特点。大学精神文化所具有的强大的隐性导向功能，主要融合在学校各种优秀的报刊所倡导的理念、校园物质条件到精神活动所营造的文化氛围、学校各种制度以及领导工作方式中，给每个校园人心理上以一定的暗示，使他们自觉或不自觉地认可学校所倡导的人生观、价值观和道德观。大学精神文化对道德具有激励和凝聚功能。大学精神文化本身具有—种“内驱力”，能对大学师生产生激励作用。大学精神文化使一所大学成为一个共同体，成为一个由理想、价值、荣誉等凝聚起来的教育机构，作为人类精神家园，使人形成一种比较强烈的认同感、归属感、责任感和荣誉感，产生一种巨大的向心力和凝聚力。

3.大学制度文化的道德养成功能

概括地说，大学制度文化是高校所制定的各种大学规章管理制度和行为规范的总和，制度文化反映大学与社会、大学与政府、大学内部机构各要素的相互关系，是促进大学物质环境文化和精神文化协调发展并将其转化为高效有序行动的保证。从大学本身来说，大学制度对大学生道德养成的规制作用更为明显，而“文化化”的制度或者说制度文化，对学生道德养成的功能作用同样明显。首先，表现在规范和约束功能层面。我们知道，一个人的思想方式、伦理道德、技术能力、行为规范和知识水平都受周围环境的影响，并且是环境的产物。学校要培养学生良好的集体理念，离不开一定的组织和制度的调控，制度是学生最好的导师，良好的人文环境必须要依靠制度文化来保驾护航。制度文化隐藏在学校的仪式、教育观念、学校管理结构、教育目标乃至心理氛围中。科学合理的制度一旦形成，就具有权威性，就会成为集体价值理念，师生员工就要自主地接受它，并认识到这种校园物质文化的价值、功能，防止人为破坏。制度文化具有组织性和规范性。例如，教学制度、培养目标、校规、校纪等都是师生应严格遵守执行的。制度文化是大学教育得以顺利进行的保证。其次，表现在积淀功能层面。大学治理从表现上看是制度本身，但其本质却是大学制度的“灵魂”即大学制度的文化属性。大学制度区别于一般的社会组织制度，区别于政治、经济乃至一般的文化制度，它是一种文化的积淀，体现着大学之所以为大学的精髓。

4.大学活动文化与行为文化的道德养成功能

目前，校园文化建设已经成为高校关注的热点。大学活动文化是校园文化的血液，是指大学通过各种活动倡导及表现的大学文化价值及行为方式，是校园文化动态的外在表现。它能展示学校的风貌。学校举办的各类富有教育意义和文化内涵的活动，如文艺晚会、辩论赛、学术活动、艺术节、社会实践活动等都能反映出学校师生的精神状态。校园文化活动潜移默化地在思想道德、政治观念、心理素质、行为方式、价值取向等方面对大学生产生影响。大学活动文化对大学生道德的养成功能主要表现在以下几个层面。首先，大学活动文化是培养大学生道德行为习惯最现实的路径。我们知道，学校道德教育的最终目标就是培养学生具有良好的道德行为习惯，良好道德行为的积淀离不开大学文化活动。丰富多彩的文化活动，对学生道德品质的形成有重要影响。大学活动文化为学生提供良好的行为实践条件，对于促进道德认识迅速转化为道德行为，养成良好的道德品质，作用不可低估。第二，大学文化活动特别是学习类的活动，对促进大学生明确学习方向、激发上进心具有重要作用。第三，大学活动文化可以促进大学生的社会化。学生毕业后要步入社会，学生参与校园文化活动，就是对未来社会生活的一种体验，也是把德育付诸实践并内化为人的品格的过程。大学行为文化也是大学文化的重要组成部分，对学生的道德养成具有重要的作用。作为一种特殊的文化形式，它是指大学教职员工、学生在学校管理、教育教学、学术交流、科学研究、学习生活、娱乐休闲、文化活动等实践活动中所表现出来的精神状态、行为操守和文化品位。大学行为文化鲜明地反映了大学的办学理念、精神状态和价值观念，它既是包括大学人对大学设立的基本要求、办学的宗旨及方向、人才培养质量标准的认知和体现，也包括大学人对国家、社会、大学的发展传统、价值取向、道德标准、利益规范等一系列观念体系的认知与体现。学校师生的行为习惯、生活模式、各类群体（社团）活动以及在此基础上表现出来的校风学风等，都是大学行为文化在大学人身上的具体体现。

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[关键词]化工热力学；能源化学工程；教学实践；教学体会

化工热力学是化工类学生的专业必修课程之一，主要讲述热力学定律在化学工程领域的应用，包括化工过程中各种形式的能量之间相互转换规律及过程趋衡的极限条件等。它是培养学生分析和解决实际化工问题思维方法的重要专业理论基础课[1-3]。然而该课程的课程内容抽象、计算繁琐，学生感到非常难学又缺乏实际应用，在课程学习过程中学生产生恐惧和厌学心理，达不到良好的教学效果，因此，我们对该课程的教学内容和教学方法进行一些改革和尝试，希望激发学生学习的兴趣，进而更好地掌握这门课程，为后续专业课程的学习夯实基础。武汉大学2013年新开设的能源化学工程专业是由1958年原武汉水利电力学院开办的“电厂化学”专业发展而来，主要面向电力行业及高效洁净能源领域(包括超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等)，培养掌握化学与化工基础理论及能源化学专业知识和技能的未来行业发展的领军人物。目前，本专业主要有水处理、材料腐蚀与防护、化学监督与控制、能源化学四个主要研究方向。为了适应学校对新专业发展和一流学科建设的要求，2015年在本专业大三学生中新增设了《化工热力学》这门化工类专业的专业基础课程。如何调动学生的课堂积极性，培养学生的创新能力，夯实学生的专业基础，使他们在54学时的学习过程中理解并掌握本门课程的基本概念，并且将抽象的理论与实际的能源化学过程联系起来是本课程的核心教学任务。本文结合我校能源化学工程专业的培养目标，浅谈《化工热力学》的教学体会，着重对教学方式进行了探索和实践，为培养能源化学工程领域的领军人物奠定基础。

1明确教学内容与课程主线

结合我校《化工热力学》课程以工程应用为中心、专业研究方向覆盖面广等特点，我们选用了朱自强等编著、化学工业出版社出版的《化工热力学》作为教材[4]，同时，也鼓励学生使用部分参考教材(《化工热力学》，冯新等编，2008；《化工热力学(第二版)》，陈钟秀等编，2000；《化工热力学导论(原著第七版)》，J.M.史密斯等编，刘洪来等译，2007)[5-7]。化工热力学发展时间较长，已形成较完整的知识体系，如何在54学时内有效地把关键知识点教授给学生是本课程教学实践的关键。由于本专业学生在大二《物理化学》课程中已经系统学习了理想气体相关的状态方程及其应用，因此在本课程教学中不再赘述，而是重点介绍工程实际应用较多的二参数状态方程、化工热力学分析、溶液热力学、流体相平衡和化学反应平衡等。在教学实践中，首先，详细分析《化工热力学》教材结构，围绕主线内容合理编排知识点；其次，建立好各知识点之间的逻辑关系，让学生在大脑中建立化工热力学框架图；最后，根据能源化学工程专业的需要，适当删减补充了教材内容，结合学科动态，增强化工热力学的应用能力，如燃料电池开路电压的计算、水/二氧化碳共电解制合成气过程中气体组成的计算等。

2改变单一课堂教学模式，培养学生自主学习能力

化工热力学课程设计的公式多而繁杂，学生在开始学习阶段容易产生恐惧厌学心理，传统的单一课堂教学模式具有“教师主导学生学习”的特点，与本课程“教师引导学生学习”的教学目的存在较大偏差。因此，应改变传统单一课堂讲授模式，充分采用“启发式”和“参与式”相结合的教学方法。首先，教师在课前预习阶段设疑(提出问题)，促使学生思考，复习旧知识，预习新知识；其次，教师在教学实践过程中采用多媒体和板书相结合的教学方式解疑(解决问题)，并通过对例题和习题的讲解加深学生对化工热力学原理、方法和应用的理解，同时，教学过程中应避免陷于抽象的说教和枯燥的公式推导之中，重点讲述化工热力学知识点的应用条件和物理意义；最后，课堂教学结束后，教师主动与学生面对面交流答疑(探讨问题)，并设置思考题让学生查阅相关资料。通过“设疑—解疑—答疑”的渐进式教学方法达到对关键知识点举一反三的目的，同时，吸引学生注意力，培养学生自主学习能力，提高学生学习的积极性和主动性。

3课堂教学与工程实践密切结合，培养学生初步的工程观点

化工热力学由于理论性较强、基本概念多且抽象，而且本科生在学习过程中接触科研课题及工程实践的机会较少，将课堂教学内容与科研课题及工程实践紧密结合起来，建立“以应用为中心”、“探究式”的特色教学模式，紧密联系我校在能源化学工程领域(特别是超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等方面)开发利用的化学工程实际问题，把学科前沿领域的科研成果带入课堂，可以使他们强化科研思想、激发听课兴趣、培养创新能力；同时，可以让学生获取利用化工热力学基本原理解决工程实际问题提供思路和方法，培养学生初步的工程观点。

4考核方式方法研究

传统的期末一张考卷为准的考试方式不利于学生能力的培养，也不能全面地体现学生对所学知识的掌握程度，为了更加系统全面地评价学生对课程内容的认识情况，我们对课程的考核方式方法进行了改革探索。目前，课程成绩总评包括平时成绩和期末成绩两部分，其中平时成绩包括学生的课堂综合表现、课程预习、平时作业三个部分，各占10%；期末考试采用开卷方式考试，考试的题目偏重于对知识点的理解和其在能源化学过程中的应用。然而由于该课程的课程内容抽象、计算繁琐，教学过程中发现仍有部分学生存在畏惧厌学心理，因此，在今后的教学实践中应考虑进一步激发学生的学习兴趣，增强学生的主观能动性，在课堂教学中引入分组讨论，开展导向性的专题研究，将课程内容与能源化学过程(特别是学科动态)相结合，培养学生查阅资料和分工协作的能力，为学生下一步学习专业课程夯实基础。

5结束语

在《化工热力学》课程的教学实践和尝试中，首先要明确教学内容与主线，打破单一的学生被动听讲的模式，理论联系实际应用，调动学生学习的积极性和主动性，激发学生对教学内容的兴趣，并且在教学的过程中对教学方法进行改革创新，因材施教，为学生下一步学习更专业的能源化学工程知识和从事新能源行业工作奠定扎实的基础。

参考文献

[1]陆小华，冯新，吉远辉，等．迎接化工热力学的第二个春天[J]．化工高等教育，2008，3：19-21．

[2]梁浩，刘惠茹，王春花．《化工热力学》教学实践与尝试[J]．广东化工，2010，37(1)：157-158．

[3]李兴扬，唐定兴，沈凤翠，等．化工热力学教学改革与体验[J]．化工高等教育，2011，3：71-73．

[4]朱自强，吴有庭．化工热力学(第三版)[M]．北京：化学工业出版社，2009．

[5]冯新，宣爱国，周彩荣，等．化工热力学[M]．北京：化学工业出版社，2008．

[6]陈钟秀，顾飞燕，胡望明．化工热力学(第二版)[M]．北京：化学工业出版社，2000．

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天津大学仁爱学院是一所独立院校，其专业设置主要面向地方、区域社会经济发展的需要，从其自身的办学特色出发，在人才培养中，坚持开放式办学，多样化培养，以培养人才的实践能力和创新精神为核心，构建了有效的应用型人才培养体系。

1.1以社会需求为导向，加强学生工程实践能力的培养化学工程与工艺专业知识覆盖面广，对学生能力要求高，因此在有限的时间内，学生学习的内容广、任务重。为了更好地适应人才市场的需求，使用人单位对人才的要求和学校培养环节紧密联系，从而缩短学生进入社会的适应期，本专业培养方案中技术理论以必需和够用为原则，增大实践环节比例，加强对学生工程实践能力和创新能力的培养。

1.2因材施教，多规格培养人才学生在毕业之后将面临不同的发展方向，考虑到学生对后续学习和就业的不同需求，应对专业教学计划进行相应的设置，使学生所学知识充分为其所用，发挥其所长。同时，为实现学生的多方向发展，实行人才培养模式的多样化。结合仁爱学院历届学生存在的一些特点，如理论基础水平参差不齐、动手实践意识较强、思维活跃、爱好广泛多样化等特点，充分开展第二课堂，满足学生个性化发展需求，切实提高学生创新能力和综合素质。所以，针对本校学生的特点本专业推行“保基础、强实践、重创新、因材施教、多规格培养”应用型人才培养体系，不断优化专业培养方案，着力培养具备一定的基础理论知识水平，较强工程实践能力和创新意识的受企业欢迎的应用型专门人才。

2化学工程与工艺专业课程体系的构建

2.1课程体系的构建原则

课程体系是人才培养的总纲，构建科学的课程体系是实现人才培养目标的有力保障。长期以来，我们秉持知识、能力与素质协调发展素质教育理念，充分考虑化学工程与工艺人才培养模式与应用型创新人才培养的要求，以打好理论基础，加强工程意识和实践能力培养，把握化学工程学科前沿发展，突出自身专业特色为原则，构建完善的教学体系，各类课程学时比例具体分配见表1。

2.2课程体系的内容

2.2.1完善的理论教学体系本着加强基础，拓宽专业面，体现专业特色，兼顾学科发展前沿的原则，本专业理论教学体系实行因材施教，分流教学，将理论课程分为三个模块，即基础模块、专业模块、拓展模块。基础模块和专业模块中设置本专业学生必修的基础课、专业课，拓展模块中设置本专业学生可选修的公共选修课和专业选修课，拓展模块包括模块一和模块二，模块一适用于选择继续攻读研究生的学生，适当选择了一些理论性较强的课程(如新型分离技术、生化工程导论等);模块二适用于选择就业的学生，操作实用性较强(如环境化工等)。学生可选修不同种类的专业选修课，以满足个性发展和学有余力的学生拔高学习的需要。另外调整一些课程和专业课的开设时间和科目，从大一入学开始进行专业教育，开设《现代化工导论》，使学生了解化工学科的入门知识，大二增设《化工设计概论》课程，力争与高年级专业课良好衔接，使专业教育贯穿始终。为了培养学生跟踪科技发展步伐，开设《化工前沿讲座》，适当增加实用性强的课程比例，增设特色课程，如《ASPENplus工程设计软件应用》、《工程管道》、《化工DCS》等课程，增加了应用技术类课程的学分及学时(如《化工原理》由96学时调整到128学时)，在理论教学过程中结合工程实际，积极创造条件增强学生实践创新能力的培养。

2.2.2系统的实践教学体系强化实践教学训练(实践教学课时比例达到30%左右)，培养学生的工程意识和实践能力。高等工程教育的实践性课程可以分为实验、实习与设计(包括课程设计和毕业设计)。其中，实验是工科专业学生必须具备的最基本的工程能力;实习是学生了解社会，理论联系实际，培养学生工程素质的重要途径之一;设计是培养学生综合运用所学工程知识和理论分析、解决工程问题能力的主要环节。这些实践环节可以把原来相对独立的理论知识连接在一起，对培养学生的大工程观，提高学生的工程素质和工程能力起到支撑作用。独立学院主要培养应用型专业人才。因此，突出学生化学化工实验技能、工程实践与工程设计能力的训练显得尤为重要。(1)参照国内外化工基础实验教学改革的研究与实践，我们对国内重点大学、知名院校实验室建设、实验装置的种类及性能和现代实验技术等内容进行了详细的调查和研究，并结合自己的教学、科研特点和实际情况，本着高标准、高水平的基本原则建立了占地8000m2的化学化工实验中心大楼，化学化工实验中心建设有四大化学、化工原理、化工技术开发、现代仪器分析、化工仿真等实验室。同时建有300m2的“学生创新实验基地”。力求通过化工基础实验来培养学生综合运用理论知识、分析解决实际问题的能力。(2)建立稳定的校外实习基地。为保证本专业学生的实习教学环节顺利进行，已与天津天大北洋化工设备有限公司、中国石油大港石化公司、中沙石化公司、宝月钢制品有限公司等多家企业建立了稳定专业实习基地，实现校企合作，资源共享，同时也为企业输送人才，达到学校企业双赢。(3)强调学生工程设计能力的培养。设置多门课程设计(如化工原理课程设计一和二共80学时、化工设计课程设计64学时)、毕业设计等设计环节，学生覆盖面达到100%，使所有的学生受到工程设计方法的基本训练，培养他们将所学知识应用于工程实际的能力、独立分析问题、解决问题的能力和创新能力。强化毕业设计环节，加强工程实践的毕业设计，设计题目主要来自于实际生产领域，毕业设计周期保证至少16周的时间，使学生的学习时间充足，达到提高学生的工程实践和设计能力的目的。

2.2.3全面的素质教育体系素质教育是相对于知识教育提出的，本专业的素质教育体系包括身体素质教育、心智素质教育、思想道德素质教育和专业素质拓展。前三部分均在公共基础教育中实现，本文重点强调专业素质拓展的内容。仁爱学院化工系鼓励支持学生参加各种学科竞赛，如全国大学生化工设计大赛、全国大学生制药工程大赛、化工原理竞赛、物理竞赛、英语竞赛和数学建模大赛等等。增设创新实践环节，鼓励学生参加各种相关的创新实践锻炼并获得相应学分，若获得的科技创新实践学分高于2分，则可抵消其他学科基础类/专业类选修课学分。鼓励学生参加各种职业技能培训班，获取相应的职业资格证书，在校期间完成上岗前的基本实践训练。仁爱学院化工系制订了开辟第二课堂、提高学生创新能力和实践能力的“双十条”，为学生创新实践能力的培养和专业素质拓展提供了具体指导。自“双十条”实践创新环节开展以来，我系学生踊跃参与实践活动，大多数学生在面对实际问题时可以结合专业知识找寻解决思路并勇于提出自己的想法，提交报告符合要求，取得了良好的效果。现化学工程与工艺专业学生利用寒暑假到化工企业进行工程实践，其中有116名申请实践答辩并成绩合格获得了奖励学分。本专业学生有15人获得国家励志奖学金、市人民政府奖学金等，105人次获得市、院级三好学生及优秀学干，在科技、文艺、体育等方面获奖25人次，9个班获得市、院先进班级、优秀团支部等称号，22人次获得院先进团员称号。我专业李颖风等5名同学在2012年“中国石化－三井化学杯”第六届大学生化工设计竞赛中获得全国二等奖和华北赛区一等奖，韦明鑫等5位同学在2013年“中国石化－三井化学杯”第七届大学生化工设计竞赛中获得全国二等奖、华北赛区一等奖和最佳节能奖。

3结语

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近年来以“翻转课堂”为代表的在线课堂教学模式逐步进入高校，通过分析高校化学类课程在线课堂的发展历程，总结了其具有教学时空扩大、解答针对性强、演示实验安全性三大优势，但是也存在学生学习自觉性较差、高校师生互动薄弱、知识点过度简化、动手实践无法替代这些不足，建议通过授课教师学科交叉背景、丰富的案例教学、合理的考试考核、强化课程考核测量与评价等环节逐步完善高校化学类在线课堂的教学。

关键词:

高校;化学;在线课堂;教学模式

1高校化学类在线课堂发展历程

2004年，萨尔曼•可汗用计算机远程指导他表妹学习数学，后来他开始录制十几分钟的教学视频放到网络上，供其他人下载学习。2007年，在前期的积累下，萨尔曼•可汗创立了可汗学院，兴起了“翻转课堂”为代表的在线课堂教学模式［1］。近10年来，在线课堂不仅在国外发展迅速，在我国也是逐渐被广大师生接受。2000年以前，受制于电脑硬件软件价格高昂，国内大多数高校非计算机类的专业的教学过程只有较少的使用电脑。进入21世纪的前5年，PPT这种教学手段广泛进入了国内高校的课堂，但是大学生个人电脑的持有率还较低。2005年以后，个人电脑基本在大学生中普及，虽然这一时期电脑软硬件价格下降了，但是网络通信的费用还是比较高，同时网速较慢也制约了利用网络进行教学，这一阶段，虽然国内很多高校制作了精美的精品课程网站，但是这些网站基本没有互动，且较少更新。2010年之后，智能手机迅速发展，同时网络资费大幅度下降，为国内高校在线课堂的全面发展提供了基础［2］。近几年来，国内高校大量的在线课堂纷纷呈现出来，但是基本偏向文科类和通识教育，理工科在线课堂不多，其中的化学类在线课程就更加少了。截止2017年3月15日，在国内几大主要在线课堂平台上搜索题目中带有“化学”的课程，其结果如下:(1)在超星公司尔雅通识课有复旦大学的化学与人类、浙江大学的化学与人类文明2门;(2)“智慧树”在线学习网有兰州大学的化学工程基础、中国海洋大学的食品化学、天津中医药大学的生物化学3门。第三，清华大学“学堂在线”课程有9门，分别为清华大学的有机化学、四川大学的化学反应工程、清华大学的材料化学导论、哈尔滨工业大学的水分析化学、北京大学的化学与社会、台湾新竹交通大学的微观化学世界、哈佛大学的生物化学原理、麻省理工学院的固体化学导论、美国戴维森学院的药物化学。第四、网易公开课在线学习课程较多，有大连理工大学的改变世界的化学、南开大学的化学类专业导论、化学与社会、中国科学技术大学的化学与日常生活中的安全、中国石油大学的身边的物理化学世界、济南大学的化学与人类健康、天津大学的化学漫谈、安徽大学的化学与科学素养、湖南大学的化学与能源、南京理工大学的神奇的化学元素、河北工业大学的绿色化学技术、河南大学的走近化学，加利福尼亚大学欧文分校的普通化学、有机化学、化学生物导论、热力学和化学动力学，麻省理工学院的魔术背后的化学、固态化学导论、化学原理、耶鲁大学的新生有机化学、可汗学院的基础化学、有机化学。可以看出国内大学的课程仍是以科普通识教育为主，虽然也有少数高校为专业性比较强，但相对于国外高校较弱。

2高校化学类在线课堂教学模式的优势

有统计分析表明，可汗学院制作的一些课程比美国常青藤高校制作的一些免费课程还受欢迎，因为在国外许多高校的在线课程，依旧主要是只录制教师上课的过程，某种层面来讲，依旧是满堂灌的一种形式，而可汗学院则强调了学习的过程。大量的研究表明，学生无法在接近一个小时的课堂里高度保持注意力集中，而可汗学院的每个在线课堂视频则比较简短，在十几分钟内完成，可以保证学生高度的注意力［3］。同时把教学的时空界限打破，不在拘囿于过去的学校，而可以学生在课下观看视频进行提前自学，然后将某些不理解的内容带到课堂上由授课教师答疑解惑，从而完成一个知识点的学习。除了以上这些共性的优点之外，高校化学类在线课堂还有自身的优势，就是化学演示实验，对于专业学习化学的大学生而言还是必须了解的，但是由于某些危险性存在以及课时的限制，无法在学校实验室课堂上展示，这时利用在线课堂的安全性就体现出来了。

3高校化学类在线课堂教学模式的不足

但是由于在线课堂在高校中推广的时间短，还是存在一系列的问题。首先，高校学生的学习积极性相对较为薄弱，尤其是缺乏高考等一些大型考试的指挥棒，学生课下提前自学的热情和态度相对不高，甚至在一些网购平台例如淘宝出现了代看在线课堂视频的服务，尤其是一些通识教育课程居多。这主要是由于在线课堂时空分离的带来的一个不足，无法实现学生学习过程的实施监控。产生这样的一个很大因素与学生的学习态度迷失，缺乏对专业、对课程的应有热情。其次，高校教师与学生之间的熟悉程度有限。由于高校课程设置的特点，学生不再像中小学那样有固定的教室可以长时间的在一个教室里，而教师在在教室的时间同样较短。再加上学生人数往往较多，甚至有一百人以上的大班教学，教师与学生之间缺乏一定的默契和了解，这对于开展在线课堂中的课堂答疑环节存在一定的不利。第三，在线课堂教学模式可能存在过度简化的缺陷，因为在线课堂时间较短，有些本来需要用数学公式做严谨证明的内容，往往用特定的例子去解释说明，从而不具有广泛的应用性［4］。以高校化学类课程为例，尤其是理论性较强的物理化学，还是需要数学公式的推导，在过去已有的PPT模式之下，已经存在学生反映进度较快，没有用黑板板书效果好，而现有的在线课堂这样的过渡简化进一步加深了。最后，在线课堂模式不可替代实验动手操作，化学类课程虽然有些演示实验可以采用在线课堂的模式，但是还是有很多的实验技能需要学生通过在实验室中亲手操作才能掌握。这些实践技能用教学视频是无法替代。

4高校化学类在线课堂教学模式的发展对策

首先，不同专业的化学类课程授课教师应具有交叉化的学科背景。高校非化学化工专业学生在化学类课程学习的热情不高涨很大一部分原因是由于往往这些课程由纯化学背景的教师任课［5］。化学专业科班出身的教师虽然能保证化学教学上的深度，但是无法保证化学教学的广度，教师需要完善自身的学习，才能更好的通过简短的在线课堂上对学生进行引导。第二，在线教学设计需要更多的引入案例教学，例如环境专业，可以以大气污染引入化学反应动力学的学习，如果只是简单罗列物理化学的基本公式，会造成学生本专业上缺乏认同感，进而影响学习兴趣。只有深入研究教学过程，并通过准确的案例指出哪些化学知识点在哪些环境保护与治理的实践中如何应用，才能使学生在学习兴趣上强化。第三，完善考试考核形式，不能只注重在线考核，也要注意线下的考核。但是同时要注意考试考核的难度与广度，不能所有的专业一刀切，采用一个难度，还是应该充分考虑不同专业的特点，根据这个专业的课时以及后续相关课程的要求，进行设计考试考核，实现课前在线课堂预习、教室答疑解惑、课后作业巩固等环节的全方位考核。第四，强化高校化学类课程的考核测量与评价。在高校虽然一般考试有试卷分析与考核评价，但是形式过于简单，往往是简单的划定一下成绩的比例，再对比较突出的问题进行主观性的文字描述，缺乏大量的数据分析。这一方面是由于高校化学类课程的考核相对于中学较少，中学一般一个学年有多次考核，能达到月考甚至是周考，而在高校一门化学课程往往只有在一个学年考核一到两次，这样的考核，无法使任课教师掌握学生学习的动态，这时候，对学生成绩的测量与评价更加显得重要，一方面可以给本学期授课学生成绩进行合理分析，还可以进一步指导下一学期或者学年的教学工作。

5结论

以“翻转课堂”为代表的在线课堂教学模式在高校化学教学中还是比较新颖的，在今后的推广中，需要进一步强化其优点，克服其不足，使之能够较好的为高校化学教学提供有力的支持。

参考文献

［1］牟新利.公共选修课“疾病、药物与健康”翻转课堂的实证研究［J］．大学教育，2015(7):147－148.

［2］瞿旭晟.大规模开放在线课程对国内高校课堂教学的影响与对策［J］．长春教育学院学报，2014(2):105－106.

［3］张小坡，魏娜，靳德军，等．基于微课的翻转课堂法探索天然药物化学教学［J］．广州化工，2016，44(12):191－193.

［4］袁素真，衡衍.翻转课堂教学模式的优缺点分析［J］．长江丛刊，2016(21):235－235．

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关键词：大类培养；专业深入；人才培养；化学化工专业

1研究背景

党的报告指出，要加快一流大学和一流学科建设，实现高等教育内涵式发展。本科教育是大学最重要的基础工作，有效地优化和提升本科教育水平，是高等学校内涵式发展的必然要求。大类培养逐渐成为高校人才培养改革的重要突破口。截至2020年，80%以上的“双一流”建设高校实行了大类培养模式。大类培养已然成为中国高校本科生教育的主流方式，大类培养能规避学院和专业建设与发展的壁垒，在课程开发、教学实施、师资队伍建设、学生管理以及第二课堂协同育人等一系列育人环节统一规划，使高校育人工作步入快车道[1-2]。

2大类培养过程中化学化工专业学生深入发展存在的困境和现实问题

太原理工大学化工大类包括化学工程与工艺、应用化学、精细化工三个专业。但是“在实践中的未完成性、在思想认识和理论研究中的待完善性”[3]，导致大类培养在实施中出现不同的问题，具体表现为以下几个方面。

2.1学生基础薄弱，导致后续发展能力不足

初入大学，一年级新生需要迅速转变学习方法与思维方式，培养自主学习能力，以适应大学的学习模式。但是由于缺乏相应的约束与引导，部分学生学习态度不端正，没有形成科学合理有效的学习方法。针对大学授课方式经过微信问卷调研发现：有14.06%的学生不适应大学授课方式，有64.51%的学生比较适应大学授课方式，只有21.43%的学生能适应大学的授课方式，致使大部分学生在大学一年级期间没有打下坚实的基础，影响其后续发展能力。

2.2课程设置及内容不合理，影响学生全面发展

化工专业课程偏多偏难，任务繁重，学生只局限于本专业课程学习，忽视了人文和社会科学知识等通识课程的了解，学生的视野受到限制。通识课程要求学生在专业课程之外，知识视野更加开阔，从而真正成长为全面发展的人，例如在智慧树平台上选课比例较高的“写作与沟通”“音乐鉴赏”的课程。

2.3师生考核评价体系陈旧、单一，不能完全激发教师教学热情与学生学习潜力

在教学一线的工作中，教师沿用传统教学模式，通过PPT或者板书进行填鸭式教学，学生厌学问题普遍存在，教学质量不高。学生课程考核的主要形式仍然以期末笔试为主来评估学生学习成效，考核内容拘泥于书本和讲义，忽视其他智力因素，如分析与解决问题能力、实践操作能力等；大部分学生平时不认真学习，临近期末靠突击复习依然可以取得较好的成绩。推出切实可行的教学评价办法对调动教师教学积极性势在必行。

2.4化工专业学生研究训练计划制度和科研立项制度不完善

在很多高等工科院校，学生的专业实训意识弱化趋势比较严重，导致工科毕业生很难快速胜任企业的工作，专业理论知识与工程实践脱节，动手能力差，影响学生就业率。究其原因是学校研究训练计划制度和科研立项制度不完善，使部分研究训练流于形式，达不到实质效果。

3教学管理模式的改革与探索

3.1整合人才培养方案，增加学生专业选择机会，确保专业可持续发展

为实现固本强基，夯实学生成长基础，太原理工大学成立求实学院将化学工程与工艺、应用化学、精细化工三个相近专业划分为化工大类。在“专业招生、大类培养”模式下，一年级学生在第一学期末设置20%的学生跨大类重新选择专业，第二学期末设置30%的学生在大类内部选择专业。转专业政策潜移默化地引导学生塑造自主测评的意识，在测评过程中注意培养学生自主观察、自主思维、自主创造的精神和能力。针对化工大类人才培养注重强化基础知识学习，狠抓学风、教风建设，充分调动教、管、学积极性，形成人才培养合力，为学生后续的专业学习奠定坚实的知识基础。

3.2改革课程体系、课程内容、课程比例以及教育模式

专业培养与大类培养的区别在于学生知识与技能的培养并非综合能力及素质的培养，在多数高校中，普遍存在着重专业教育而轻基础教育的问题。大类培养的目的在于夯实基础教育，拓宽专业口径，提高学生适应专业的能力，因此须全局考虑在通识教育阶段的课程学时及学分设置。从课程体系看，一年级期间主要修读基础核心课程。化工大类设置相同的或可互认的课程，形成面向化工大类的、与相应专业培养方案有效衔接的课程体系。随着教学改革的不断推进，新培养方案的制定与修改，太原理工大学通识课的课程总数呈现逐年增加趋势。在2020级新生中增加了“工程伦理”“写作与沟通”和“心理健康与安全教育”三门通识必修课程，同时增加了中华传统、世界文明、当代社会、文艺审美等通识选修类课程，将2019版培养方案中的“大类导论”课程顺延。通过修改培养方案能够让学生跨学科学习，在文学艺术、写作沟通、自然科学、信息技术、社会科学等方面得到综合培养。通过以上措施，既能夯实学生通识基础，又能增加学生对专业的认知。

3.3设置专业节，增强学生专业荣誉感

为全方位、多角度地向本科生展示学校学科专业建设成果、学术前沿成就、专业发展目标，引导学生了解不同专业承担的国家使命和社会责任，开拓学生专业选择的视野，提升学生专业决策的格局，学校举办了本科学生专业节。专业节设置了“专业博览会”“专业宣讲会”“实验室开放日”和“线上逛专业”等板块。“专业博览会”上，专业学院通过现场介绍、师生互动、实物展示、卡通招揽等方式全方位向同学们展示其学科建设、专业优势、特色和最新学术研究成果，使学生们广泛了解各专业建设成果和发展动态，提高对专业的认知和热爱，激发学生的专业兴趣和学习热情。“专业宣讲会”可以让大家更深入地了解各学院的历史、发展现状与未来发展趋势及各专业前景、课程与发展规划，还能聆听优秀学生分享自己的学习经历。在“实验室开放日”，可以到感兴趣的教学和科研实验平台参观，参加实验室组织的沙龙活动、实验互动、仪器设备体验等。“线上逛专业”采取线上媒体平台视频播放的形式，由各专业学院录制3min宣传视频，进行专业介绍，带领大家了解专业历史、建设成就、人才培养目标、研究项目、课程特色等。

3.4革新教学评价，激发教师和学生内生动力

教学评价具有诊断、调控、激励、发展与导向等重要功能，关涉教师教学水平的提升与学生各种能力的培养和发展，是教育教学的指挥棒，直接影响着教育质量[4]。大类培养模式下，实行统一的教学计划，为保证教学效果，实行小班教学，同时为调动教师积极性，引导教师潜心进行教学研究，创新教学方法促进教学质量提升。求实学院革新了教师和学生的评价方案，对于承担大学一年级的核心基础课程教师实行全新的量化评价体系，将督导评价、学生评价、业绩评价纳入评价体系，三类评价各占一定比例，以数字化结果表征教师的授课质量。注重学生的过程性考核，完善过程性考核与结果性考核有机结合的学业考评制度。通过过程考核及时跟踪学生平时学习效果，及时发现课程教学和学生学习过程中存在的问题，督促教师根据学生知识掌握情况调整教学方案，引导学生学会自我评估，及时调整学习方法，切实提高学习效率。

3.5完善以及配套的专业实训相关制度

发挥区域经济优势，签约合作企业，并对创新设计实验室进行重点投入建设，为学生在校内外创建创新实践基地。建立和完善化工专业学生研究训练计划制度和科研立项制度。充分利用学校丰富的化工类仪器设备和师资力量，实施开放式实验教学方法并应用于课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、高等学校大学生创新创业训练项目等。改革和完善实验课程成绩的科学评价体系以及实验室管理运行机制，探索开放式的实验室管理体制。规范科技论文竞赛、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、光电子设计竞赛、实验模型制作等竞赛的制度，并定期进行各种比赛，创建良好的创新环境和创新氛围，引导和激励学生进行创新精神和创新能力的培养。

4结论

化学工程专业作为太原理工大学的“双一流”学科，要求教师们发挥一流师资队伍的支撑引领作用，着力培养具有国家使命感和社会责任心并富有创新精神和实践能力的创新型、应用型、复合型的优秀人才。通过实施大类培养模式，致力于培养“厚基础、宽口径、强能力、高素质”人才；重新架构有利于夯实基础与专业深入的课程体系、课程内容、课程比例及教育模式；实行以教学效果为中心的量化评价体系以及过程性考核与结果性考核有机结合的学业考评制度，让教师回归教学、学生回归学习；建设专业实训基地和平台，制定相应的专业实训制度，确保学生专业训练的配套措施，促进其专业素养、专业实践能力与创新能力的提升。

参考文献：

［1］牟蕾，杨益新，闫春更，等.高校大类培养改革实践：内容、实施与评价问题［J］.中国大学教学，2019（11）：70-74.

［2］孙向晨，刘丽华.如何让通识教育真正扎根中国大学——中国大学通识教育的挑战与应对［J］.中国大学教学，2019（Suppl1）：41-46.

［3］黄晓波.高校“大类招生培养”改革反思［J］.华南师范大学学报（社会科学版），2013（6）：43-48.

篇6

传统的教育实践注重的是教育实习。我国从20世纪50年代就借鉴了前苏联“集中实习”的教育实习模式，一直沿用。20世纪80年代以来，有很多师范院校先后提出了各种新的教育实习方案，如“分散实习”模式［1］，“委托实习”模式［2］，“校内实习”模式［3］，“校县共建教育实习基地”模式［4］，“混合编队实习”模式［5］，“顶岗实习”模式［6］，等等。这些探讨都各有特色，但都没有形成较为成熟和适应新课程理念的教育实习模式。宁夏师范学院自1978年建校后一直采用集中实习的模式，每届毕业生集体到附近的中学实践1个月，师生的教育实践活动被束缚在一个封闭的时空内。到了20世纪90年代末期，学校借鉴了兄弟院校的经验，各系又采用了一段时间的“分散实习”模式，实习时段为最后的一学期，学生活动的自由空间大，但也存在管理、指导等许多弊端，一个指导教师跑几十个实习点，根本无法顾及指导，不能很好地达到教育实践应有的效果。根据笔者连续几年的检查指导，发现很多学生在实习学校只是挂空名，使教育实践环节成了一个有名无实的空过程，效果不大，甚至没有效果。2006年2月，我校升级为本科院校，学校着力抓教育实践活动，教育实习又返回到集中实习的模式，但仍然是穿新鞋走老路，没有突破性的改进，培养的学生毕业后不能很快进入教育教学角色。这种现状引起了化学与化学工程学院教师教育教研室的思考，从而重视和加强了教育实践基地的建设［7］，并针对教育实践这一环节，积极探索，大胆改革，勇于实践，总结经验，提出了“教育实践基地协同运行”的新模式。该模式的核心就是在重视校内实践活动的同时，加强校外教育实践基地的建设，选择本市教学环境较好、教学管理较严、教学质量较高的中学，与其共同建立固定的教育教学实践基地，使学生的职业技能在毕业前就能充分得到规范和良好地培训。

2　教育实践基地协同运行模式

2.1基地管理体系

（1）基地建设指导委员会：由基地双方人员组成，负责对基地的工作方向和工作重点进行宏观调控，审核构建“教育实践基地”组织结构和人员组成，审核基地各项管理机制、发展规划与年度工作计划，指导、检查和验收基地各项工作的运行和落实情况，建立基地双方良好的联系渠道。

（2）教育实践基地：根据基地双方人员组成，具体安排基地的各项工作，包括制定基地的各项管理制度、发展规划、年度工作计划，落实各项具体工作，定期向基地建设指导委员会汇报各项重点工作的进展。全面负责基地的建设、联络、管理与教育实践活动的落实。

（3）行动小组：为加强对实习学生的管理，化学与化学工程学院成立由基地实践指导教师与化学与化学工程学院带队指导教师组成的行动小组，各小组各司其职，齐抓共管，落实教育实践基地的工作安排，做到职能互动、充分融合，履行职责。

3　模式的培训目标及实践操作

3.1教育见习常态化

这项实践活动由联系协调组和实践指导组共同组织。每学期有目的、有计划地组织一次大一至大三学生，停课到基地学校进行为期1周的全程见习活动，每10名学生分为1个小组，每组跟1名带队教师，分散到基地学校的相关班级，执行基地学校的作息时间，与基地学校的学生同样要求，主要采取看、听、记的方法，学习原各任课教师的教育新理念，教学新方法，探讨适应新课程理念下中学教师所要具备的各种素养及班级管理工作的方法。见习期间，学生面对的是一个与高师院校不同的新世界，因此能从基地学校教师那里，学到许多新鲜而有用的实际经验。接受新理念，感悟新教法，见习回校后，召开教育见习研讨会，每个学生写出自己的见习收获和体会。并将学生写的感悟装订成册，同时每个见习班录制一张见习光盘，以供下一届学生参考学习。这项实践活动形成了常态化，为学生增强职业意识、提升职业素养铺平了道路。

3.2岗前培训规范化

这项实践活动由教师教育教研室牵头，实践指导小组负责安排。每届将要走进教育实践基地实习的毕业班学生都要经过为期4周的校内岗前培训。每10名学生组成一个培训小组，并指定1名有教育实践指导经验的教师指导，从“写课、说课、做课、评课”4个方面对学生进行方案设计和从教能力规范化培训。同时召开实习动员大会，宣布实习计划与分组安排，强调实习纪律与要求。这一规范化的培训为学生进入教育实践基地实践做好了前期准备。

3.3基地活动系统化

这项实践活动由实践指导组、课程建设组和效果评价组负责安排实施。实习生走进基地学校，全面展开为期12周的教育实践活动。第1周熟悉基地学校环境和教学环境，熟悉自己的指导教师和将要任课的班级；第2～5周主要开展纵向、横向、立体听课活动，即听自己指导教师的课，跨班级听其他教师的相关课，跨年级、跨学科听校级、市级、自治区级优秀教师的课，同时设计教育教学实践活动方案，解读课程标准，分析所任学科课程的教材内容；第6～7周主要是在基地指导教师的指导下，全面开展备课、试讲活动，各实习小组集体讨论备课和试讲，指导教师把关；第8～12周，试讲过关后，在基地指导教师的允许下，实习学生按序正式登上讲台讲课，要求每个实习生最少讲课不少于6课时。同组实习生和基地指导教师及时听评课，做到教学相长。在实习结束的前一周，由基地指导教师推荐，开展一次由实习生主讲、基地年级组和基地全体实习生参加的“实习观摩教学课”。这一阶段对学生的培养目标和培训措施有如下几点。

（1）驾驭教材能力的培养。实习生虽然在教学论课程中，对中学教材有了初步的了解，但缺少对中学教材的整体认识和分析，因此，要求学生在进行教学设计前，必须从整体上熟悉教材，宏观分析整本教科书，中观分析将要讲授的单元内容，微观分析课题内容，明确自己所授内容“承前启后”“上挂下联”的作用，确定教学的知识点、重点、难点和关键点，得心应手地驾驭教材，真正做到对自己所授教材的“懂、透、化”。在此基础上，制订切实可行的教学目标和教学方案。

（2）选用教法能力的培养。灵活地选用教法是教学工作能力的重要体现。首先要使实习生在掌握选用教法的一般原则下，能根据具体的教学内容，确定内容讲授的顺序和方法。其次，结合试讲训练，指导实习生根据教学设备、自身特点、学情实际，采用多种不同的方法组织教学活动，体会“教学有法，但无定法，贵在得法，不断创法”的深刻内涵。最后，在划分实习课型时，有意识地使每个实习生备几种不同内容的教案，讲几节不同类型的课，同时要多听原任课教师和其他实习生的课，从而懂得，怎样依据课型差异和教材内容及学生实际，正确选用教法，科学设计教程，合理组织教学。

（3）写课能力的培养。写课即备写教案，要求每个实习生充分理解“以标为标，以本为本，以标扣本”的备课原则，对教学内容进行科学梳理，精心设计教学过程的每一个环节，从“知识目标、能力目标、情感目标”3个维度确定符合中学生认知规律的最佳系统。如何引入新课和推进新课，如何表述课堂导语和过渡语，如何设计教学内容的层次和大小标题，如何安排板书和板画格局，如何创设教学情境，怎样突出重点，突破难点，抓住关键点，呈现知识点，如何畅通师生间的信息渠道，如何贯彻“教为主导、学为主体、做为主线”的教学原则等等，然后精心撰写出合格的教案，并结合试讲，对教案进行反复修改，在正式上课前3天让原任课教师指导和审查。

（4）说课能力的培养。“说课”作为学校教育研究的一种形式，已成为教师钻研探讨教材内容，备好课、上好课的一种不可或缺的训练，实习生在备课的基础上说出自己上好一节课的总体构思和每个环节的理论依据，预计可能出现的问题及解决对策，通过指导教师和同学们的评议，及时发现备课中的不足，并给予纠正和补充，有助于提高教学设计的理论性、科学性、合理性和可行性。所以，要求实习生在试讲每节课时，首先要对本节课从“说教材、说教法、说学法、说教程”4个方面进行3～4分钟的说课训练，以达到对教学内容的掌控。

（5）做课能力的培养。做课即讲课，试教是课前练兵，也是上好课的重要保证。指导教师的作用是组织实习生勤讲多练，助推实习生尽快熟习课堂教学。其一，通过听原任课教师的课，观看往届优秀实习生的教学录像和优秀教师的课堂教学实录，使学生形成感性认识。其二，每个实习生在熟悉教学过程的情况下都要走上讲台，参照自己备好的课时设计进行预讲。同组实习生、实习指导教师、基地指导教师全方位进行点评，查漏补缺，然后才能正式走上讲台给学生讲课。

（6）评课能力的培养。在课后进行分析评议，对养成从事教学工作的严谨态度、提高教学水平、保证教学质量至关重要。每上完一节课后，要求实习生把自己教学中最成功的地方、失败之处及原因、教学中的困难、今后改进的措施等以教学反思的方式记录在教案中，并进行教学生成效应和质量分析总结。师生共同对课堂教学进行集体评议，做到每课必评议，评后必小结，以便在实践中掌握评课理论及原则，学会写教学反思，做到会听课、会记课、会评课。

（7）班级管理能力的培养。实习生自进入基地学校接任实习班主任后，要求必须深入班级，做到“勤动脑设计班级工作方案，勤动嘴与学生交流，勤动体多参与学生活动”，做学生的良师益友，以原班主任指导教师为榜样，学会班主任工作方法。实习结束的前1周，由实习生组织开展1次基地学校主管领导、原班主任指导教师、全体实习生参加的主题班会，以展示自己班主任工作的能力。

3.4教学资源共享化

此项活动主要由资源开发组负责落实。本着基地双方互惠互利，合作双赢的原则，从以下几个方面展开活动。

（1）教学研讨交流，请基地学校相关领导、教师来我院作基础教育新理念、新思想、新教法及基础教育需要什么样的人才等讲座，我院相关教师到基地学校作我院人才培养方案、培养方式、教学论文撰写等讲座；

（2）教师互换交流，我院每学年向基地学校派出1名教师到基地学校任教1学期，了解基础教育新的教学动态，请基地学校教师来我院兼代1门师范教育的课程；

（3）我院化学教学论实验室与基地学校的化学实验室相互开放，实现实验指导教师互动，实验内容互通，实验用品互补，实验资料共享，并有计划、有目的地组织学生利用双休日到基地学校指导中学生开展创新型实验的设计与实际操作；

（4）共同探讨校本教材的开发与应用；

（5）加强与基地学校、基地学校与基地学校之间的互动，若某个学校有相关学术交流、课程互动交流活动，尽量安排相关教师和学生参加，提高学术水平、改进教学方法。

3.5实践总结长效化

此项活动由实践指导组、课程建设组和效果评价组组织开展。学生通过在基地学校的教育实践，返校后利用4周时间继续开展如下活动：

（1）完成学校和化工学院要求上交的《实习手册》、社会调查报告、实结报告等；

（2）即时召开由基地建设指导委员会成员、化工学院全体师生参加的教育实践活动汇报会，由带队教师、实习生代表交流实践活动中的收获和体会，每个基地推选1名实习生进行汇报讲课，效果评价组对实践效果进行客观点评；

（3）制作教育实践活动宣传展板，编辑刻录教育实践活动掠影视频光盘，以备下一届实习生实习之前回放；

（4）课程建设组根据基础教育的要求和教育实践活动中存在的问题，及时汇总对我院课程设置、人才培养方案设计的建议，提交基地建设指导委员会，并由基地建设指导委员会上报学校有关部门，以便进行科学合理的调整。

4　协同运行模式取得的效果

（1）见习活动，理念更新。通过听取基地学校

有关专家作的新课改理念讲座，学生感悟到了新的教育理念；通过听取基地学校相关学科骨干教师的讲课，学生体会到了新课程的教学情境设计，了解到了新课程的教学方法；通过与基地学校优秀班主任的座谈交流和实际观摩，学生感受到了新课程理念下班级管理的工作方法。通过见习活动，学生从基地学校学到了许多新鲜而有用的实际经验，并能对自己的知识与能力、长处与不足等进行深刻的反思，从而不断更新理念，完善和强化教师职业技能的训练，提高自己的职业素养。

（2）岗前培训，能力提高

学生经过岗前“四课”能力的培训，每个学生都学会说课稿和教案的规范设计与撰写；锻炼了课堂教态的显现、教学语言的表达、教学板书的设计等能力；掌握了常用的课堂教学方法与手段。每届学生在进入教育实践基地学校前就能全面掌握从教的基本功，进入基地学校后都能尽快转变角色，大胆接受实习学校分配给自己的各项实习任务。通过我院五届本科毕业生在基地学校实践的信息反馈，学生一进入基地学校就完全能胜任自己所承担的实习工作，保质保量圆满完成教育教学实习任务，得到了基地学校的好评。

（3）基地实习，师生双收

通过在教育实践基地的实习，实践指导教师的实践经验不断丰富，指导水平和能力不断提高。实习学生都能达到驾驭教材、选用教法、设计教程、编写教案、从容说课、调控课堂教学、课后分析评议等能力目标。经统计，至2014年，我院在教育实践基地连续5年的实践中，指导老师10人次被宁夏师范学院或基地学校评为优秀实践指导教师；在经过基地实践的近400名学生中，有40名被化工学院评为优秀实习生，有20名被宁夏师范学院评为校级优秀实习生，有10名被基地学校评为优秀实习生。

（4）资源共享，互惠互利

自创建教育实践基地协同运行模式以来，我们四校之间相互进行教学交流研讨10多次，教师之间进行换校互动交流6人次，开展开放实验活动6次，开发基地共享校本教材4部，分别是：《教育实习导论》（2009年1月宁夏人民出版社出版，现作为教育实践基地的指导教材）；《走进化学探究室》（2011年11月黄河出版传媒集团阳光出版社出版）；《化学晚会》（2012年5月金盾出版社出版，2013年被教育部基础教育课程教材发展中心作为“2013年中小学图书馆（室）推荐书目”）；《化学课外科技活动》（2013年9月金盾出版社出版）。通过这些资源共享活动拉近了与基地学校的距离，提高了基地双方教师的教学科研水平，提升了教育实践基地的层次，达到了互惠双赢的目的。

（5）及时总结，持续长效

通过返校后的教育实践成果总结与回放，对在校的低年级学生有很大的启发和教育，使之更加积极、主动地参与到我院平时组织的各项“师能”培训活动中来。同时对教育实践基地的不断建设完善和健康长效发展起到了推进作用。

5　结束语

篇7

关键词: 纳米材料化学双语探索与实践

2001年8月,教育部印发了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》,明确提出了关于加强“双语教学”的要求;2004年8月,教育部又颁布了《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》,明确地将双语授课课程比例列入高校工作水平的考核指标。开展双语课教学,可以培养并激发学生对英语的学习兴趣和应用能力,改变学生学习外语而不能应用外语的弊端[1],是加快复合型国际化人才培养的重要举措。

鉴于此,我校在本科生教学中开展了多门专业课程的双语教学实践,“纳米材料化学”选修课是贯彻教育部相关文件精神的积极尝试。

1.教学前的准备

(1)双语教材的选择问题

纳米材料的研究是目前材料科学最活跃的学术领域之一,其研究成果日新月异。为了拓宽学生专业知识面和培养学生科研思维,教材内容应有足够的知识宽广性和学术新颖性,因此我们选择了Nanomaterials Chemistry:Recent Development and New DirectionsI[2](Wiley,2007)。这是一本全英文教材,它取材于近年来在各类国际知名期刊发表的科研论文,涵盖了纳米材料化学领域最新最前沿的研究成果。考虑到学生的专业英语基础较为薄弱,为了帮助他们克服畏惧情绪、树立学习英文教材的信心,根据英文原版教材的章节内容,我们推荐了一些中文参考书,如《纳米材料化学》(汪信,化学工业出版社,2006)、《表面活性剂与纳米技术》(李玲,化学工业出版社,2004)、《纳米材料的制备与应用技术》(李群,化学工业出版社,2008)和《纳米材料理化特性与应用》(倪星元,化学工业出版社,2006)等。

(2)教学内容的安排

鉴于“纳米材料化学”定位为选修课,课时量少,不可能在该领域各个分支上进行深入探讨,教学内容必须有所取舍、有所侧重。在教学过程中,我们重点介绍了该书前四章,内容包括纳米材料科学概述、各种类型的纳米材料的通用化学制备方法、纳米材料的物理化学特性和纳米材料的广泛应用领域等;而对该书的后续章节进行了适当的处理,将Peptide Nanomaterials和Dendrimers And Their Use As Nanoscale Sensors两章揉合到纳米材料制备、组装甚至表面改性中,将Surface Plasmon Resonances in Nanostructured Materials一章中重点内容穿纳米材料独特的光学特性一节中,而将Applications Of Nanostructured Hybrid Materials For Supercapacitors归并到了纳米材料的电子学应用领域一节中,剩下的章节专业性较强、难度较大,可以作为学有余力的学生的课外科技读物。

(3)备课指导思想

我们立足于英文原版教材,辅以中文参考书,按照中文教材的风格和我们惯用的思维方式对双语课教学内容进行了二次梳理和组织。“纳米材料化学”双语课的课程性质是材料类的专业选修课而不是英语辅导课,具有其本身的专业性和知识的系统性[3],我们不能仅仅考虑术语的英文表达和语法结构,而应着重考虑教学内容的组织、学科知识和研究方法的传授,以及学生专业知识体系的拓展。

总之,双语教学的目的就是培养学生善于利用英语作为获取纳米材料化学专业知识的工具。

2.课程的教学实施

(1)开课时间的选择

从专业知识的角度来讲,材料科学导论、有机化学、材料物理性能和材料测试技术等学科知识是研究纳米材料化学的基础,从而上述课程是纳米材料化学的先修课程。另外,为了保证教学效果,学生必须具备一定的英语词汇量和英文听说能力。我们选择在大四上学期开设这门选修课。此时学生经过前三年的专业基础课学习,基本构建起了专业知识体系,积累了足够的英语词汇,也达到了一定的英语综合水平,这时候开展双语教学容易收到良好的效果。

(2)教学手段的运用

纳米材料体系具有各异的形态和绚烂的色彩,而多媒体教学平台能以图片、视频甚至是音频来灵活直观地展示这个令人叹为观止的神秘世界。双语课多媒体课件制作的难点在于如何掌握好课件中英文语言的比例。实践发现,若采用全英文课件,学生因专业英语词汇基础较为薄弱,很难正确理解授课内容,容易产生畏惧心理。若始终采用中英文对照课件,课件将显得累赘臃肿,而且中英文的交替出现易使学生疲于在中英文句子中寻找对应词语的翻译,专业课演变成了翻译课,这样也就偏离了教学初衷。基于上述原因,在内容较为简单的教学初始阶段,我们采取中英文对照课件,以便学生尽快掌握基本的专业词汇。随着教学的进一步深入,我们逐步减少课件中的中文语言比例,仅在出现新的专业术语时附加中文注释。不过,多媒体教学不能完全取代传统的板书,比如纳米材料化学中涉及很多有机化学专业术语,由于幻灯片容量的限制,在多媒体课件上只能以甲乙丙丁、某醇某酸等命名法来展示,而通过板书可详细写出该物质的分子结构式,能更直观地向学生展示了该物质的组成方式,有益于学生理解反应过程、了解纳米材料制备原理。在课堂上现场回答学生提出的问题时,或在讲解分析学生的作业情况时,我们也需要采用板书的教学方式,以便更好地跟学生沟通。在教学过程中将板书与多媒体教学相结合,二者相得益彰。

(3)课件内容的组织

考虑到授课对象是大四学生,有些学生毕业后要参加工作,而有些学生则要继续深造,那么授课内容就应二者兼顾。在授课过程中,一方面我们介绍纳米材料化学在国内外产业中的应用,将学生的视野从传统的陶瓷、水泥、玻璃产业拓展到新兴的纳米材料产业,让学生对即将从事的工作领域有更全面的认识,另一方面我们也介绍纳米材料化学领域的发展趋势和新兴方向,以及国内外知名研究团队及其特色,培养学生在海量的科技文献中迅速捕捉到前沿科研动态的能力,为他们在报考研究生时选择科研方向提供一些有价值的参考信息。

(4)教学语言的使用

如果采用全英语讲授,学生会因专业英语能力较薄弱而一味关注英文表达,从而忽略课程本身要传达的专业知识,使得教学变成单纯的专业英语课程;但如果仅在多媒体课件上使用英语,而全采用中文教学,则基本没有英语氛围,难以培养学生用英文思考专业知识的能力,失去双语课教学的意义。可见,我们应该在课堂上把握好使用中英文的尺度。在课程刚开始,学生对专业术语还很陌生时,我们应以中文授课为主,有意识地向学生灌输专业词汇的构词方法,比如纳米材料中涉及的一些化学专业词汇,甲、乙、丙、丁等数字的词前缀表达方法,醇、醛、酮、胺、烷烃等词后缀的表达方式。由于专业词汇的词根重复频率较高,通过构词法的学习,学生能在较短时间内掌握基本的专业词汇,具备初步的专业文献的英文阅读理解能力。到了教学中后期,学生已经积累了一定量的专业英语词汇后,我们逐渐加大英文授课比例,用英语表述专业知识、解析专业词汇,只在重点和难点的教学时辅以中文解释,授课时应控制语速,做到有张有弛,给学生留有思考的时间[4]。

高校双语课的教学方法还处在探索当中,为了提高纳米材料化学双语课的教学质量,我们讲求师生互动,多与学生沟通,了解学生的学习需求和对教学的评价,根据反馈及时调整教学方法和教学内容。讲台不应是教师一个人的秀场,教学需要学生的积极参与,一些教学环节可通过以学生为主的研讨方式进行,促使学生积极、主动地利用搜索引擎和科技论文数据库查阅英文文献,引导学生掌握纳米材料化学研究和应用的新动态,为他们进入纳米领域工作和深造打下良好的基础。

纳米材料化学双语课更深层次的目的是营造双语气氛,提高学生的专业外语水平,增强学生的跨文化理解力,促使学生用外语思考并解决纳米科学领域问题的能力,增强学生的科研素养,为纳米材料化学研究培养新生力量和后备军。

参考文献:

[1]傅晶,黎俊波.大学有机化学实验双语教学的探索与实践[J].化学工程与装备,2007,7:232-233.

[2]Rao,C.N.R.Müler,A.and Cheetham,A.K.Nanomaterials Chemistry:Recent Development and New Directions[M].Berlin:Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA,2007.

篇8

使课堂的理论教学与生产实践中的机械设备密切结合，认识实习的目的理论联系实际。使学生加深理解已学过的机械设计方面的基本理论知识；实习中初步培养学生对机件和机械的感性认识；增强学生读懂复杂图纸的能力；为提高学生的工程设计能力，为下一步专业课程的全面学习打下良好基础。

与实际生产联系紧密的一个专业。所以我本科的四年的学习中，化学工程与工艺专业”工科专业。不仅要掌握化工相关的理论知识，跟要理论联系实践，逐渐接触实际的工业生产过程，为将来毕业参加工作打下坚实的基础。这次的认识实习课正是面向实践的一地步，让我实地参观常见机械，解电工知识和技能，解工件生产的基本流程。

对常见的机械零件（如内外螺纹紧固件、轴、齿轮等）有了一定的解，大二的时候我已经学习了化工导论》和《画法几何与工程制图》这两门课。但仅仅是停留在书本图片上的认知。此次去材料所的认识实习，让我对机械设备、机械零件有了立体的感性的认识。

二、实习内容简述

12月14日，我们来到化院材料科学研究所，展开了约两个小时的“认识实习”课程，王老师是我们此次课程的主讲人。中山大学材料科学研究所成立于1985年，前身是国内第一所abs中试车间。主要研究方向是高分子复合材料及功能材料的应用基础研究和新材料的开发研究；固态变相理论和实验研究；金属和陶瓷功能材料研究；高tc超导材料及超微粉末、非晶等新材料制备技术等。

王老师向我们介绍了金工的三大工种：机床工、钳工和电焊工。其中对机床工、常用机床及钳工做了详细的解析，并亲自向我们演示了车床的车削过程和钳工用锯的方法。我将实习笔记结合网上查找的相关资料，整理如下：

1.机床工

机床工常用机床有车床、铣床、刨床、磨床、钻床等。

钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单，王老师最后给我展示的机床是钻床（z32k型）钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床。通常钻头旋转为主运动。加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。加工过程中工件不动，让刀具移动，将刀具中心对正孔中心，并使刀具转动(主运动)

主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，首先参观的车床。车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。主要组成部件有：主轴箱、交换齿轮箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠、床身、床脚和冷却装置。王老师给我演示了车床的车削过程，并展示了部分常用车刀。

包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。车刀前面的型式多样，车床中的一个重要工具是车刀。车刀是用于车削加工的具有一个切削部分的刀具。车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分。主要根据工件材料和刀具材料的性质而定。最简单的平面型，正前角的平面型适用于高速钢车刀和精加工用的硬质合金车刀，负前角的平面型适用于加工高强度钢和粗切铸钢件的硬质合金车刀。车刀按用途可分为外圆、台肩、端面、切槽、切断、螺纹和成形车刀等，可用于车螺纹、外沿、平面、退刀槽、内圆等。

还能加工比较复杂的型面，接下来王老师给我介绍了铣床（xf6325型）铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床上可以加工平面（水平面、垂直面）沟槽（键槽、t形槽、燕尾槽等）分齿零件（齿轮、花键轴、链轮乖、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面。效率较刨床高，机械制造和修理部门得到广泛应用。铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表面。

刀具较简单，接着我参观的b650型的牛头刨床。刨床是用刨刀对工件的平面、沟槽或成形表面进行刨削的直线运动机床。使用刨床加工。技术含量较低，但生产率较低（加工长而窄的平面除外）因而主要用于单件，小批量生产及机修车间，大批量生产中往往被铣床所代替。刨床上可以刨削水平面、垂直面、斜面、曲面、台阶面、燕尾形工件、t形槽、v形槽，也可以刨削孔、齿轮和齿条等。参观的牛头刨床是用来刨削中、小型工件的刨床，工作长度一般不超过lm

王老师给我展示了m7120a型磨床。磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。磨床进行的精加工。磨床能加工硬度较高的材料，结束了刨床的介绍。如淬硬钢、硬质合金等；也能加工脆性材料，如玻璃、花岗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削，如加工镜面；也能进行高效率的磨削，如强力磨削等。参观的m7120a型磨床工作部为电动磁铁和砂轮，用于0.01~0.02mm镜面精加工。很遗憾的由于磨床的砂轮可能存在裂纹，工作时有爆裂危险，出于安全考虑老师没有现场开机演示。

2.钳工

钳工常完成精细装配，技术含量较高，号称“金工之王”。钳工作业主要包括錾削、锉削、锯切、划线、钻削、铰削、攻丝和套丝、刮削、研磨、矫正、弯曲和铆接等。王老师主要向我们展示了锯、攻丝和攻丝（用于加工内螺纹）、丝板（用于加工外螺纹）。虽然随着工业现代化，大部分钳工作业实现了机械化和自动化，但在机械制造过程中钳工仍是不可或缺的。在某些最精密的样板、模具、量具和配合表面(如导轨面和轴瓦等)，机械不能做到如此精细，仍需要依靠钳工的手艺作精密加工；在单件小批生产、修配工作或缺乏设备条件的情况下，采用钳工制造某些零件仍是一种经济实用的方法。

三、实习的收获

虽然我们再之前的课上了解过相关知识，但毕竟是纸上谈兵。这次认识实习课程，让我了解了常用机床类型，金属切削加工的过程，对车刀的结构和形状、车刀的磨制有一定的认识；了解了钳工操作的特点和作用，认识了锯、丝攻和攻丝等基本钳工操作工具。通过这次认识实习，我亲眼看到了机械设备，亲眼看到了机械零件的加工过程，使我对机械设备、机械零件有了立体的、感性的认识，加深了对《画法几何与工程制图》课程内容的理解和掌握，有利于我今后读懂复杂图纸，有利于提高我的工程设计的能力。

四、实习所得到的感想

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关键词:计算机教育;面向应用;本科生;能力培养

1问题的提出

IT教育以日新月异的速度走过了50多年的历程,仅计算机本科专业的发展,从1956年的2所院校2个专业,发展到目前598所院校的847个专业,在校生增长了约1万倍,这使得IT教育不可能不从精英教育向大众化教育转型[1]。更为可观的是,自上个世纪90年代以来,不论是国内还是国外,不论是名牌大学还是普通高校,不论是大专、中专还是高职、职高,连同中小学在内,整个教育界都先后经历了计算机教育改革三次浪潮的洗礼,尤其是新世纪以来,人们更加关注计算机基础教育的发展。

未来社会需要杰出的IT人才,当今广泛的社会需求更需要面向应用的具有IT能力和素质的多学科人才。这使计算机基础教育面临一个重要的课题:计算机教育应当从精英教育更多地向大众化教育转型,尤其是对非计算机专业的学生。这种转型不是形式的、表面的,它是一个需要从多个方面进行综合改革的系统工程[2]。本文以北京理工大学的教学改革实践为例,针对非计算机专业的大学本科计算机基础教学,探讨在课程体系规划、师资队伍建设、实践教学模式等方面面向应用的能力培养问题,为多元化专业人才培养提供了解决方案。

2以能力培养为目的的课程规划

课程规划涉及到学生在校学习的全过程,是一个体系,也是人才培养的首要一步,是后续各项工作的依据。一个好的课程规划是系统的、循序渐进的、符合社会需求的、反映培养目标的。在教改过程中,我校针对专业分类繁多、学生层次不一、课程之间相互独立、教学与专业应用脱离等问题,对计算机基础课程群进行了系统规划,提出了“分类分层一体化课程体系”,如图1所示。

程序设计能力培养ACM程序设计训练(实践选修课)程序设计竞赛计算机博弈竞赛课外科技创新活动

面向对象程序设计(选修课)

软件技术基础(选修课)

程序设计方法与实践(实践选修课)

基础训练C语言程序设计数据库基础网页设计基础

计算机科学导论计算机基础

计算机基础操作(实验选修课)

图1本科生计算机基础课程规划

学生能力的培养不是一蹴而就的,不能靠一门课解决问题,必须有一个课程体系支撑,才能使能力培养有一个贯穿始终的过程。在上述课程体系中,为了突出能力培养,针对理工科学生的需求特点,我们改革了以往程序设计“一门课”的教学计划,提出了程序设计课程的阶梯形课程规划,即:先修课必修课实践课选修课兴趣课(课外创新小组,见图1)。该课程规划以能力培养为核心,构建从基础到应用、从实践到创新的思想,构建程序设计的课程群,在学生上第一门程序设计课之前,就在计算机基础课中加入了部分程序设计基础知识,在必修课后又紧跟了实践课,对程序设计进行面向应用的实践训练。之后开设一些选修课和兴趣课,例如软件工程实习、ACM程序设计训练实践选修课等。这样的课程群建设规划使学生的计算机能力培养与专业需求相结合,课程学习与课外实践相结合,课程教学的主导作用和学生个性化发展相结合。

同时,在课程内容、授课方法上,我们注重从一般性的问题描述中寻找科学问题,很多案例教学均取材于ACM竞赛、数学建模等经典问题,让学生通过对问题的深入挖掘逐渐发现科学问题,转化为算法,寻求解答的过程既锻炼了学生的思维,又锻炼了学生发现问题的主动性。因此,很多经典算法,如数学规划、优化理论,都在我们的课程中初露端倪,为学生将来的学习打下良好基础。事实也证明,经过这个课程体系的培养,很多同学在大三时进入到专业性实验室,已经能够协助老师开展本专业的科学研究,为进一步提高研究能力奠定了坚实的基础。

3以学科融合为导向的师资队伍建设

厚基础、宽口径是人才培养的一个战略。目前高校计算机公共课的教学对象基本上都是理、工、管、文、经、法、艺等不同学科的一、二年级学生,如何做到厚基础、宽口径,并且与专业融合?师资队伍是至关重要的环节。我校自1998年开始组建跨越行政院系隶属关系的、以业务联系为中心的计算机公共基础教学机构,形成一支行政松散、业务紧密、持续发展的特殊教学团队。

这个团队有65%左右的教师是计算机学院的专业教师,另外35%左右的教师辐射到全校非计算机专业的多个院系和专业。例如,除了计算机学院外,先后参与到这支教学队伍中的教师分别隶属于软件学院、电子工程、自动化、机械工程、车辆工程、化学工程、管理学院、理学院等9个院系和专业。其指导思想是:依托专业学院的学术、专业技术及教学资源优势,结合各类专业的学科背景和专业需求,方便教学研究和教学改革的开展,使教学内容充分反映相关学科与计算机专业的交叉融合。

实例一:程序设计中的递归函数教学内容,许多教材常使用汉诺伊塔或斐波那契数列为例,学生觉得难学,也常常会盲目地认为“没用”。我们专业的教师曾引用了某细胞分裂过程的实例,即:细胞每小时分裂2次,每次分裂为4个子细胞,两小时后,这4个细胞会再次分裂,要求计算10个小时以后细胞的分裂个数。这道题目就可以采用递归的方法实现,教师结合专业讲得深入透彻,学生会觉得具体而有用。

实例二:某雷达发现目标的范围是150公里,某拦截飞弹攻击范围是100公里,飞行速度最快达到2000米/秒。假设雷达和拦截飞弹的发射点在同一个位置,那么敌方从400公里外对该目标进行导弹攻击,该导弹的飞行速度必须达到多少?此题也可以变化,即雷达位置和发射点分别在不同位置(给出坐标点),袭击目标是另外一个位置等。

这些来自不同专业背景的题目不仅可以激发学生的学习兴趣,也考察了学生综合应用知识的能力,让学生感觉到算法是具有普适性的,学习目的更加明确,这得益于学科交叉融合的师资队伍。几年的实践证明,这种以学科融合为导向的师资队伍建设颇具特色,从结构上保证了教师队伍学科背景的交叉融合,为实现面向专业应用的教学目标提供了强有力的支持,有利于人才的能力培养。

4以需求为牵引的创新人才培养模式

创新人才培养既不是抽象的,也不是虚拟的。以需求为牵引的创新人才培养模式是我校近年来比较成功的实践。传统的实验是验证性的,难以培养学生的实际应用能力,以需求为牵引才能激发学生的创新激情[3]。所以在实践教学上,从自拟验证走向需求牵引,这是一个根本的转变。例如,北京理工大学在2008年奥运会开、闭幕式的“全景式智能编排系统”中成功仿真了开、闭幕式的全过程,有40多名学生参与了技术开发和服务,使用他们平时很不愿意学习的“算法优化”,“最优路径选择”等技术;2009年的国庆60周年阅兵典礼和晚会上,更是有上百名学生参与了软硬件技术开发,解决了一个个难题,学生们感慨:“终于知道所学有何用!”

需求牵引无疑是创新人才培养的有效途径,但通常“需求”也并不随手就来,它受很多条件的制约,有来自教师自身的,也有来自学校或政策方面的,所以常规的实践教学还是一条重要途径。有两个环节是加强实践教学的重要途径:一是鼓励学生参与科研,二是竞赛推动。通过组织多种形式的学科竞赛(程序设计大赛/ACM竞赛/计算机博弈等,见图1)、建立MS技术俱乐部、举办高水平的讲座等多种形式,面向全校学生,开展广泛的计算机科技活动,为学生的个性化学习和发展提供广泛空间。

例如,自2006年起,我校每年举办两次程序设计大赛,每次参加的学生从最初的200余人发展到700余人,参赛学生覆盖了全校10个学院,每年参赛的学生总数超过1500人次。另一方面,我们多年来一直鼓励和支持学生参加国际国内各类科技竞赛,学生在微软“创新杯”全球大学生创新大赛、美国大学生数学建模竞赛、“挑战杯”大学生课外学术科技

作品竞赛、全国大学生电子设计竞赛等赛事中取得优异成果。这些参赛学生既有大四的毕业生,也有大一的新生,既有计算机学院的,也有机械与车辆学院或其他非计算机专业的。这种竞赛活动使学生走出了实验室,对社会应用产生兴趣和思考。下面仅以近几年来本科生参加竞赛获得的一些成绩为例:

2007年第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中,由本课程组教师指导的“充气式外太空超大口径太阳能聚光集能系统”获一等奖。

2007年第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中,课程组的邓宏彬老师被评为优秀指导教师。

2007年微软创新杯国际大学生创新竞赛中,林健获得全球第四名。

2005年第二届全国“趋势百万程序设计竞赛”中,由5名学生组成的代表队获团体冠军,并荣获两项单项奖。

2004年美国大学生数学建模竞赛中,韩高阳、洪亮获得国际一等奖。

这些成绩不仅是一个奖杯、一份奖金,更重要的是反映了实践能力和创新思维的培养结果。

5结束语

在计算机基础教育从精英教育向大众化教育转型的时期,一个系统的课程规划、一支合理的师资队伍、一个切实可行的教学模式是至关重要的。本文提出了一个以能力培养为目的的课程规划,介绍了一个以学科融合为导向的师资队伍建设方案,给出了以需求为牵引的创新人才培养模式实例。这仅仅是北京理工大学的教学改革实践,也是作者本人的粗浅认识,希望得到同行专家的批评指正。

参考文献:

[1] 中国高等院校计算机基础教学改革课题研究组. 中国高等院校计算机基础教学课程体系[M]. 北京:清华大学出版社,2008.

篇10

关键词：地理信息系统；供水管理

Abstract: will the geographic Information System (Geographical Information System, GIS) applied to the city water supply network management Information System, water supply for the city to provide a new management System, the System structure of the studies, part of this System and the main technology application were discussed.

Keywords: geographic information systems; Water supply management

中图分类号：C922文章标识码：文章编号：

随着计算机技术与网络技术的发展，地理信息系统的应用得到了飞速的发展，在应对自然灾害、公路建设管理、城乡规划中起到了重要作用。地理信息系统（Geographical Information System, GIS）的主要工作领域是地理空间数据的处理，人工渠道具有典型的线性地理特征，适合应用GIS 进行可视化、形象化的管理和表达[[1] 陈述鹏,鲁学军,周成虎. 地理信息系统导论[M] . 北京:科学出版社,1999.

[2] 郭洪良, 管理信息系统在供水管网中的应用[J]. 化学工程与装备, 2010, 10: 205-206

][1]。GIS系统是融计算机图形与数据库于一体，存储和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关属性有机地结合起来，并借助其独有的空间分析功能和可视化表达方式，提供各种辅助决策功能。

供水管网是城市供水系统的重要组成部分，且是隐蔽、分散的工程，管理的难度较大，而且目前我国大部分供水企业管网管理方式都比较传统、落后。因此，引入地理信息系统对城市供水管网管理进行辅助决策，对提升城市供水管网科学化管理水平，提高城市供水管理的工作效率有着重要意义。

1 城市供水系统的现状

目前，我国供水行业管理总的来说还是“粗放型”，供水电耗较大、管网的漏失也比较严重。能源紧张是世界性问题，但随着经济建设的发展，能源矛盾在我国尤为突出，节约能源成为我国基本国策。由于供水规模不断放大，供水电耗也日增，供水电耗在制水成本中约占30％～50％比例，因此降低供水电耗不仅可以缓解国家能源紧张的形势，而且提高了供水企业的经济效益。

给水工程是城市的重要基础设施，是社会生产和人民生活的命脉，在保障经济建设和人民生活中发挥重要作用。随着国民经济的飞跃前进，我国给水事业得到了迅速的发展，至2005 年全国497个城市设有水厂1920 座，日供水能力达8382.5万立方米。按照建设部规划，“八五”期间平均每年供水量递增515万立方米，“九五”期间平均每年供水量递增710万立方米，到世纪末城市年需水量将超过600亿立方米。给水事业已开始处于“大发展大提高”阶段，已经由单纯的增加水量向着加强管理、提高效益、提高供水安全性的方向发展。我国制订的供水行业2000 年规划提出了两项提高(安全、效益)和三项降低(电耗、药耗、损耗)的发展目标。为达到这一目标，必须提高供水行业的管理水平，实现管理的科学化和现代化[2]。

2 系统总体要求

2.1 系统设计总体目标

系统的总体目标是：高效、规范的管网图形档案信息管理，严谨、科学的管网运行状态管理，及时、有效的辅助决策服务。整个系统建成后将实现：①澄海城区范围内管网图籍资料的计算机管理；②能够快速提供准确的抢修、施工方案决策支持；③查询各种供水管网信息，提供标准的规划、设计图纸；④实时有效的管网动态监测分析，提供供水调度决策支持；⑤管网运行状态分析，对规划、设计和现有管网做出适当的评估；⑥统计和各种供水信息。

2.2系统的设计原则

系统的设计遵循软件行业规范,充分考虑先进性、实用性、安全性和可扩展性，采用先进的主流软件技术。在数据安全性的设计上，采取限定数据使用权限、定义用户级别等措施保证数据的安全性；在系统可扩展能力上，采用系统结构的优化设计以及灵活的数据库系统,使各功能模块在相互关联的基础上尽可能独立操作运行。保证系统能随着软件的升级不断更新版本或扩充功能。

2.3系统的特点

①先进性

系统是采用面向对象的设计方法，使用Visual C++面向对象语言和先进的GIS开发包，以Windows xp操作系统为平台开发的应用系统。

②实用性

系统的设计以实用性为目的，吸取国内外地理信息系统软件的优点，并结合中国国情及管线信息管理的实际，以保证系统建成后能尽快地投入实际运行，发挥作用。

③标准性

系统的各类信息分类编码严格遵循现行的国家标准和行业标准，对标准中未涉及的内容制定系统内部标准进行规范化处理。

④扩展性

系统在软硬件和数据等方面留有一定的扩展余地,具有与其他系统的数据转换接口。

⑤合理性

系统进行软硬件配置时，充分考虑软件和硬件及应用方面的性能价格比，使系统的配置最为合理。

⑥安全性

系统在运行、维护等方面有较高的稳定性，以保证数据的安全，防止数据非正常损坏和丢失。

⑦方便性

系统界面设计友好、便捷、美观大方，各项操作简便、灵活。

3 系统总体设计

3.1软硬件设计

操作系统和数据库配置：软件平台：Mapinfo 网络平台；数据库软件：Access 和关系数据库管理系统RDBMS（服务器端为SQLServer）；辅助工具：AutoCAD；开发工具：VB，MAPBASIC；应用软件：“供水管网信息系统”软件；操作系统：Windows 9x，Windows NTServer，Windows 2000 Professional， Windows XP。

网络设备：网络交换机、网卡、网线；服务器：工作站或小型机（如果使用微机型服务器，建议主频在800MHz 以上）；微机：PentiumⅢ以上，主存64MB以上，硬盘10 GB；工程扫描仪：如Contex（A0 幅面）800 dpi；喷墨绘图仪：如HP750；数字化仪：A0 幅面；打印机：针式、激光或喷墨打印机。

3.2模块功能设计

根据系统总体目标及设计原则，以及系统所要具备的项目技术内容，结合Mapinfo 的二次开发平台的特点，将整个系统分成九大功能子系统。

1）管网图形输入编辑子系统：提供方便管理供水管网的手段，能迅速直观地构造整个网络，建立与网络元素相关的属性数据库。该系统具备供水管网各组成成分的属性数据输入、外业探测的供水管网空间数据的转入、管网编辑、设计以及外挂数据库等功能。

2）管网编辑设计子系统：对管线、管点的空间数据各种操作和编辑；对管线、管点参数和属性的编辑和统改。

3）管网管理子系统功能：通过查询工具的查询方法（按管线查询、按照所在区域查询、按照设备种类进行查询、按照条件查询、模糊查询）可快速对目前的管网信息进行全面了解和详细分析，从而能指导管理人员进行高效而正确地查询和分析。

4）用户水表管理子系统：提供与收费系统的接口，以获取完整的用户信息；查询各种用户、水表属性，实时读取水表用水量。

5）日常台账管理：包括日常维修管理、定期维修管理、接水工程管理三个相对独立的台帐，分别提供相应的编辑、查询、统计工具。

6）事故处理子系统：包括两个模块，一是爆管事故处理（管网中突发的爆管等漏水事故发生后，只要用户指定漏水位置，事故处理子系统就能够自动制定出合理的处理方案以便及时排除故障）；二是火灾事故处理（在城市中突发火灾时，用户只需指定失火处，并给定搜索条件，系统将能够根据搜索条件，找出可用的消防栓，提供给消防部门）。

7）档案管理子功能：提供各类管件的施工资料和竣工资料的管理，能够查看任何管件的施工竣工资料，或根据施工竣工资料信息查看属于相应施工竣工记录的全部管件，并根据施工竣工资料快速查询、统计和出图。

8）管网维护子系统：维护管网拓扑完整性和数据的一致性，管理个管线维修记录，及时发出管件更换预警。

9）系统管理维护功能：包括系统安全权限设置、系统数据库管理功能和数据备份和恢复功能。

3.3 人机接口设计

人机接口是用于计算机系统和用户通过屏幕进行一系列询问与问答的交互过程，其任务是确定上述交互的方法、内容与具体格式。该系统提供的交互方式有菜单法、填表法，系统响应时间段短，对话清楚简单，无二义性，操作方便和友善的用户界面。