化工专业与化学专业的区别范文

时间:2023-11-03 17:52:55

导语:如何才能写好一篇化工专业与化学专业的区别,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。

化工专业与化学专业的区别

篇1

化学工程与工艺专业主要研究内容是无机化工、有机化工、高分子材料和能源等领域,是一门实践性很强的学科,而且承担着我国化学工业发展人才培养的重任。学生在校期间的生产现场实习是为了培养学生的实际操作能力,也是独立学院创建实用性应用人才所倡导的重要教学环节。通过生产实习能够让学生在校期间了解更多的实际生产过程,掌握并积累一定的实际工业经验。这样不仅有利于学生对各种理论知识的巩固,同时也有利于他们更好地从一个学生转变为一名职业技术人才。

1 化工专业生产实习现状及成因分析

1.1 生产实习现状

生产实习对于每一个在校大学生而言都是一段非常重要的学习阶段,通过生产实习学生可以有效的将理论知识与实践相结合,思考并解决在实际生产生活过程中遇到的各种问题。而且生产实习对于树立工程意识、提高综合实践能力有着不可替代的作用。化工工业生产过程一般都伴随着很多危险因素,稍有不慎就会酿成惨重的后果。刚刚踏入工作岗位的学生难免会因为各种因素在工作上出现差错,所以该专业的学生更应该多多参与生产实习。在校期间就要对典型化工过程和各种生产设备有进一步的了解与认识,能够为其自身踏入工作岗位打下坚实基础。但是目前很多高校因为种种原因,不论是从规模上还是从实际内容上都没有达到预期目标,学生通过生产实习教学环节并没有学到什么实质性的东西。而且很多学生反映生产实习过程更像是一个参观过程,走马观花似的看一下各种设备,大致听一听技术人员的讲解就结束。学校考核时,学生都是从网上下载图片和资料应付过关。可想而知,这种生产实习教学对学生实际能力的培养不能起到多大的作用。

1.2 成因分析

生产实习教学环节之所以出现当前这种问题,究其原因主要有以下几点:第一,学校难以建立一个长期、稳定、专业对口的校外实习基地。校外实习基地的建设不仅需要学校广泛挖掘企业资源,同时也需要企业给予积极响应。市场经济大背景下,企业生产经营更注重实际效益,而且很多企业都有技术保护制度。大学生到企业工厂实习肯定会对企业的技术保护造成一定的威胁,而且大多数学生在这里实习将来也不会在这里工作,这就导致很多企业对于和高校建立长期生产实习基地兴趣不大;第二,学校经费严重不足,难以承担学生生产实习过程中的开销。有研究人员粗略的估算了一下,一个学生在生产实习教学环节中每天大约需要花费70元左右(包括交通费、住宿费、教师和技术人员的讲课费等),如果想要达到一定的生产实习效果,那么实习时间基本要至少保证3~4周。这样一来一个专业学生一次生产实习就需要学校花费较大一笔开支。对于经费已经非常紧张的高校而言,基本是不可能完成的任务;第三,现代工业日趋自动化、集成化,学生即使到现场也难以直接参与动手实践过程。在生产实习教学中,只能听和看,与课堂教学没什么太大的区别,这对于调动学生积极性、主动性影响很大。

2 化工专业生产实习教学改革策略

2.1 全体动员,重视生产实习教学环节

生产实习环节教学效果的提升首先要做的一点就是从思想上重视该教育教学环节,能够了解并认同生产实习对于学生技术技能提升的作用。同时学校要对每一批即将参加生产实习的学生进行思想教育,让他们能够重视学校给提供的这个来之不易的生产实习过程,努力学习更多的实际工业生产技术,积累更多的相关工作经验。作为以培养应用型工程师的独立学院,从院领导到系主任、专业教师都非常重视化工专业的生产实习,实行责任制划分,落实到每位教师每个实习单位。

2.2 积极筹措资金,建立校内化工仿真实训基地

资金是学校开展生产实习教学环节的重要影响因素之一,早在1998年国家教育部就针对高校建设仿真教学实训基地出台了相关指导性意见。海滨学院自设立化学工程专业以来,就积极筹资建设化工专业仿真实验室,运行两年来,已培养了两届化工专业学生。校内化工仿真实训基地是当前高校化工专业生产实习的有效途径,仿真训练系统是一种能够充分发挥学生创造意识的环境,学生可以反复试验自行设计的开停车方案和事故排除方案。对于相关教学改革有着非常大的帮助。

2.3 建立相对稳定的实习基地

校内化工仿真实训基地虽然在一定程度上能够锻炼学生的实际工业生产能力和技能,但毕竟这个教学环节是在校内进行,与实际工业生产还是有一定程度的区别,所以建设长期稳定的校外企业实习基地也是学校应该重点努力的目标。校外实习基地的选择以产品对口、技术先进、设备齐全为理想条件,毕竟这样的工厂代表了该领域最前沿科技和工业生产水平,学生在这种环境中实习能够较全面的掌握相关技术技能,能够将自己所学习到的理论知识全面加以应用。同时学校要积极与企业合作,努力构建“双师型”师资资源体系,为学生的生产实习配备专业、全面的师资培训队伍。学校可以针对企业未来发展规划,制定相应的人才培养计划和相关制度,以吸引更多的企业与学校建立长期稳定实习基地。结合地域性经济结构,依托环渤海经济走廊,海滨学院签署了十余家石油化工企业作为校企合作单位,合作比较成熟的有六七家,每年都为大四学生提供相应的顶岗生产实习岗位,稳固了生产实习基地的建设。

2.4 构建全面有效的生产实习评价标准

全面有效评价标准是制约生产实习教学环节流于形式的关键,学校要根据不同生产实习内容制定有针对性的评价标准,达到全面真实考核学生实习效果的目的。同时考核内容不仅要针对于学生,还要有针对教师教学效果的评价标准。从教师和学生两个角度对整个生产实习教学环节进行考核,防止生产实习变为参观浏览,防止学校仅有的教育教学资源浪费。所以化工专业生产实习教学改革,全面有效的评价标准是关键。

篇2

关键词: 化工计算 VisualBasic 软件开发

化工计算通常是很复杂的,化工专业的多门课程,如化工热力学、分离工程、化工原理实验等,都牵涉到大量的化工计算。这些课程是学生在学习过程中非常畏惧的,同时,复杂的计算是老师在讲授过程中的一大难题。复杂的化工计算过程,通常都是通过计算机程序实现的,在这方面,还没有一个能够很好地满足广大师生教学需要的软件,这就给教学带来比较大的困难。

对于高校教学来说,需要程序实现两个功能:一是计算功能,二是教学功能,即学生在使用软件的计算过程中,软件可以提供适当的提示、注释、指导,达到计算和教学的双重目的。目前,针对化工计算的成熟软件,如Aspen Plus等,主要针对的是化工行业的工作者和有一定基础的研究人员,其功能以计算为主,使用者并不能通过软件了解各类计算的详细原理和方法,不能对化工专业的学生或是初学者起到作用。而且,此类软件使用费非常昂贵,一年的使用费就需上万元,超出很多高校、科研机构的承受范围。因此,自主开发一套简单实用、适合于本科教学的化工计算软件具有非常重要的意义。一旦软件开发成功,则既能强化教学效果,又能节省资金。

笔者自主开发了一套适用于化工热力学和化工原理实验本科教学的化工计算软件,基本完成了该学科本科阶段中的各类复杂计算,同时,用程序处理化工计算过程,可以让学生的精力从繁复的计算过程中解放,更多地关注计算原理和实验内容本身,从而对教学起到积极的辅助作用,达到良好的教学效果。

1.软件的主要内容

本程序以Visual Basic为工具开发的具有可视化界面的化工计算程序。该程序可直接在windows操作平台使用,界面友好,操作简单,运行可靠稳定。内容包括《化工热力学》课程中大部分较为复杂的计算程序,以及一些重要的化工原理实验的数据处理程序。此外,本程序的帮助部分还提供了软件使用的视频说明,可解答学生在使用中的问题,帮助学生更深刻地理解课程内容。

2.程序的结构及主要功能

本程序用VB语言编写,运行操作系统环境是windowsXP/windows7/windows8操作系统。通过主界面进入科目选择(化工热力学或化工原理实验),并选择要计算的内容,输入相应数据或参数,即可获得计算结果,并根据用户需要,提供计算的流程图、详细步骤和原理提示性文字等,达到人机互动的效果。程序结构如图1所示:

图1 软件流程图

程序的主界面分为标题栏、菜单栏、工具栏、工作区和状态栏。其中,菜单栏里的各项的内容包括:系统、科目选择、设置字体、显示、工具、帮助等选项,具体功能如下:

2.1化工热力学计算模块

化工热力学计算模块主要包括:真实气体及混合物状态方程(EOS)的计算、真实气体逸度及逸度系数的计算、真实液体混合物活度系数的计算和气液平衡体系泡露点的计算四个部分,每部分有几个不同的分支,在科目选择界面选择相应选项进入计算界面。

考虑到化工热力学所涉及的计算问题较复杂,计算工作量大,且待解变量之间的关系往往不能用显函数形式表达,需要用迭代计算,因此学生在实际学习过程中往往会迷失在局部的计算中,难以把握整个计算的流程。作为一款教学软件,本软件在设计时有以下特色。

2.1.1加入了“查看流程图”的按钮。此按钮的目的是让使用者(学生)在计算过程中随时查看整个计算的思路,了解计算过程中每个参数的意义。

2.1.2可供选择的计算模式。对于部分需要迭代运算的过程,程序提供了“自动迭代”和“手动迭代”两种模式。对于化工专业的从业人员、老师和对原理比较熟悉的学生,可以选择“自动迭代”,程序会尽可能地减少中间的停顿次数(需要进一步输入参数除外),直接给出最后的计算结果,这种模式适合以应用、研究为目的的计算。如果是初学者,如刚接触化工热力学课程的化工专业学生,则可以选择“手动迭代”。此时程序会在必要时暂停并弹窗,对已完成的计算进行简单的解释,并对下一步的计算给出必要的提示,让使用者参与到计算的步骤中,加深对相关知识点的理解。

2.1.3具体计算步骤的显示。程序中大多数的复杂计算都是在后成的,最后呈现在使用者面前的仅仅是一个最后结果。程序在计算结束后提供了“是否查看计算(迭代)过程”的选项,点击“是”后可以查看具体的数据处理过程,如迭代次数和每一步迭代的结果等。

以本模块下的“RK方程”计算程序为例:

进入此界面时,用户可选择迭代方式,并在对应的文本框里输入方程的参数,点击“计算”按钮。如果选择的是“自动迭代”,则程序将自动进行迭代计算,并在计算结束后弹窗询问是否查看迭代过程,用户可根据自身需要选择是否查看。自动迭代的数据可以保存至txt文本,方便用户查看。

若选择手动迭代,点击“计算”按钮后,会弹出提示窗口,用户按照提示进行下一步操作,每次点击“计算”按钮后,都会出现提示窗口,引导使用者逐步完成整个计算过程。用户熟练使用后,可选择不再显示该提示窗口。

此外,在程序运行的任何时候,随时都可点击“计算流程图”,查看计算的基本步骤,方便使用者深入理解方程的原理。

2.2化工原理实验计算模块

化工原理计算模块包括:传热实验、干燥速率曲线测定、恒压过滤常数测定、离心泵特性曲线测定、流体流动阻力的测定、CO2吸收实验、转盘塔萃取实验等七个实验。

在化工原理实验模块中,主界面为数据输入、输出窗口,并附有装置图,提供实验管路模型的直观展示。使用者点击上方菜单栏的“设置实验参数”,或者直接在工具栏点击“设置”按钮,设置好实验参数后,在数据输入窗口中输入实验数据,点击计算,即可自动输出实验结果。化工原理实验相对而言计算本身并不是很复杂,其更重视的是对实验原理的理解。因此,本软件区别于其他数据处理软件的特色在于计算完成后的“显示数据处理过程”。以传热实验为例:

在本实验的处理程序中,可以解决以下问题:

2.2.1计算出冷、热流体在相应温度下的比热容。

2.2.2在实验条件流量下,计算出单位时间冷流体吸收的热量、热流体传递的热量。

2.2.3计算出流体的对数平均传热动力。

2.2.4计算出传热系数K。

2.2.5查看数据处理的详细步骤。

2.3其他功能

2.3.1字体:主要用于设置化工原理实验数据处理结果的字体相关属性,方便查看。

2.3.2显示原始数据:在显示实验数据处理结果(过程)后,显示原始数据。

2.3.3调用程序:用于化工热力学方程之间的调用,求出必要的参数。

2.3.4数据处理结果(过程)的保存:将化工热力学方程参数、计算结果、迭代过程保存于txt文件。

2.3.5操作提示:软件在必要的地方弹出窗口,提示用户下一步操作。

2.3.6视频帮助:在“帮助”菜单选项下,有“视频演示”功能菜单,供用户查看相关演示视频,了解软件操作。

此外,由于本程序面向的主要用户是化工热力学、化工原理的初学者,因此在输入数据时,由于原理不熟、概念不清而导致的非法输入有很多。为了保证程序的正常运行,程序会检查输入所有数据的有效性,避免程序非正常退出,并适当给出提示,帮助使用者理解计算(实验)原理。

3.软件实际使用效果的反馈和展望

本软件经徐州工程学院化学化工学院2011级化学工程与工艺专业的学生试用,效果良好,学生对化工计算的畏惧之心大减,提高了学习化工专业的兴趣。同时,学生在使用过程中也提出了一些建议,其中一部分已经在最新版本的程序中得以落实。

在后续更新中,将增加作图功能,软件可自动根据实验数据处理结果,画出相应的曲线图,并实现坐标范围值的自由选择和图形的放大缩小,进一步完善软件的功能,提高软件的实用性。

参考文献:

[1]具有可视化界面的化工计算软件开发[J].国外建材科技,2004(25):131-133.

[2]马沛生,李永红.化工热力学(第二版)[M].化工工业出版社,2010.

[3]赫文秀,王亚雄.化工原理实验[M].化学工业出版社,2010.

[4]石连栓,张涛,李立宗.VB程序设计实训[M].清华大学出版社,2005.

篇3

关键词:精细化学品 校企融通 工作过程

校企融通模式实现了“学校与社会融通、专业与行业融通、课程与岗位融通”的“三融通”。在校企融通的教学模式指导下,课程设置和课程内容选取正是紧紧围绕“工作岗位”进行的,行业的能力评价标准是行业企业相关专家制定的,教学条件和培训体系是由校企共建的,师资力量是由企业提供或培训的。整个教学过程中行业、企业全面引领、深度参与、积极指导、严格评核职业教育与教学,充分体现了产教合作,做到了校企合作、行业主导,符合现代职业教育的人才培养理念。

《精细化学品生产实训》是精细化工专业的实践教学环节,是一门提高和强化精细化工专业技能,为学生顶岗实习做好前期准备,承担衔接在校学习和企业顶岗实习的核心实践类课程,对本课程进行校企融通模式下的工作过程化改革,可以有效针对企业需求,使学生在学校期间就能掌握从事精细化学品生产需要的关键技能,所获得的能力更加符合企业的能力标准,毕业后可以更好、更快地胜任工作岗位。

一、基于企业需求,结合学校实际制定课程培养目标

培养目标是一门课程的灵魂,培养目标给课程内容的确定、实训项目的选取指明了方向,合理的确定本课程的培养目标是实现校企融通的关键,本课程的培养目标的确定经历了以下历程:

1.通过毕业生就业跟踪调查,结合地方产业,选择校企合作单位。通过研究近几年毕业生的就业去向,选择适合本专业的校企合作单位,并尝试建立合作关系。已经建立校企合作的单位有:海伦石化、南通艾德旺、积华灵大、阿尔法沥青、迈康升华六家企业。拟进行校企合作的单位有扬子江制药、强力电子、苏利化工、恒源涂料等企业。

2.通过就业市场调研,确定本专业毕业生就业的典型岗位以及岗位所需的知识和技能。江苏高职院校提供的人力资源一直走在全国前列,但合理的劳动力结构尚未形成,常会出现企业招工难,学生就业难的局面,化工专门人才的缺口很大。通过对校园招聘会和网络招聘信息的分析,可以发现企业需求量较大的工种有操作工(化工总控工)、分析工、化工研发助理(化工工艺试验工)、涂料技术员,生产管理员等。参考化工总控工、化工工艺试验工国家职业标准以及生产管理员和技术员的职业要求,制得精细化学品生产技术典型工作岗位、典型工作任务及需要的知识和技能表(见表1)。

3.通过走访企业、毕业生回访、多方参与,找准课程定位,精心筛选本课程培养目标

通过到合作企业以及江阴周边从事精细化工行业的企业调研,结合企业专家的意见,对精细化学品生产典型工作岗位所需的知识、技能、素质进行筛选,初步确定本专业需要培养的核心知识、技能和素质。近期的走访了扬子江制药、强力电子、苏利化工、迈康升华等企业,得到的反馈是:企业需求量最大的是化工生产的一线操作工和工艺试验员;对10届~14届毕业生访谈得到的反馈是:企业岗位最迫切需要的知识和技能是DCS操作技能、反应釜操控技能、产品分析检测技能、安全生产方面的知识。结合本课程在精化专业课程体系中的地位,以及化工行业标准和化工总控工、化工试验工国家职业标准确定本课程需要培养的知识、技能和素质及其目标如下:

(1)知识目标。掌握必备安全生产知识(安全用电、防火、防爆、化学品的取用、存放和使用等),掌握典型化工设备的基础知识(类别、结构及适用场合),掌握精化工艺基础知识(酯化、复配、缩合、氧化、水解等),掌握化工单元操作基础知识(精馏、萃取、流体输送、干燥、传热)、化工中试知识(单因素分析、正交分析等)。

(2)技能目标。:掌握小型反应釜的操作、维护,掌握塔设备的操作,掌握常见换热器的操作、维护,能进行简单管路的安装、维护,掌握典型化工产品生产的开车、正常运行、停车的操作方法,在操作过程中能根据实际情况调节工艺参数,熟练读取和绘制生产工艺流程图的能力,检验产品质量并对结果进行分析评价的能力,掌握化工试验基本操作,掌握产品常见性能、成分的分析检测。

(3)素质目标。形成良好的职业道德,强烈的安全生产意识,自觉的环境保护意识,强烈的产品质量意识,良好的团队协作精神。

二、“校企融合、岗课融通、项目引领”,基于工作过程,确定本课程的培训项目

对课程的知识、技能、素质培养目标进行梳理、组织,联系合作企业的现有生产岗位,精细选取实训项目。采用项目载体,任务驱动、工学结合的教学方法,以学生为中心设计基于工作过程的课程内容。(见表2)

(一)模块一的由来与设计

大型化工生产由于场地、人员、资金和利润等多方面原因,一般很难在校内实现连续化生产。虽然有部分院校有相关的设备,但由于投料成本较大、产品产量难以形成规模效应,很难实现盈利,因此大都处于停工状态,即使用于学生实习,也多以冷态模拟为主,所以绝大多数的高职类院校倾向于采用仿真软件来模拟工厂化生产。采用仿真软件可以以较少的一次性投资来实现对大型化工连续化生产的模拟,可以有效地训练学生的DCS操作技能、工艺流程图的认读与绘制技能、化工单元操作能力,而且可以培养学生的全局意识、安全生产意识、操作规范意识和团队协作意识。本课程设置模块一为大型化工连续化生产仿真,并选取了均苯四甲酸二酐工艺仿真和乙醛氧化制乙酸仿真作为实训项目,这两个工艺仿真基本涵盖了所有常见的化工单元操作,是锻炼和提升学生化工生产综合能力的有效手段。

(二)模块二的由来与设计

仿真实训虽然有上述的诸多优点,但仿真毕竟不同于现场生产实习,对锻炼学生现场设备、仪表、管道的操作、维护能力帮助不大,所以要锻炼学生这方面的能力还离不开现场实操。为了弥补仿真实训这方面的缺陷,本课程引入了模块二,即生产设备操作实训。在该模块中,设置了管路的认识与工艺流图的绘制;常见泵的操作与维护,管路的拆装与维护,流体输送;反应釜的操作;烘箱、离心机、砂磨机的操作等训练项目。要理解某个工段的工艺流程、工段与工段之间的关系、岗位与岗位之间的关系,首先就要会阅读工艺流程图,并能够根据现场设备、管道、阀门、仪表之间的联接关系绘制工艺流程图,所以管路的认识与工艺流程图的绘制是从事现代化工生产人员不可缺少的技能之一。所以该模块设置了项目――管路的认识与工艺流图的绘制,在该项目中,教师指导学生首先根据实训室现有的设备(由水箱、离心泵、流量计、测温仪表、测压仪表、管道、阀门、反应釜若干组成)绘制工艺流程图(参考图见图1),在学生熟练掌握简单流程图的画法之后,进行项目拓展。拓展一,如何逐个进行反应釜夹套注水,写出操作步骤;拓展二,如何同时进行夹套注水,怎样预防流体短路,写出操作步骤;拓展三,对图1管线进行改装使加热介质从反应釜夹套上部进入,下部流出,画出工艺流程图。通过训练任务的由易到难,层层推进来加深学生对知识的理解,提升学生绘制流程图的水平。

反应釜的操作、维护是化工总控工、工艺试验工必备的技能,化工企业医药中间体的生产大都是在反应釜中进行的,本专业毕业生在某些制药企业也主要从事反应釜的操控岗位,所以通过设计或引进与此类企业相仿的生产设备,设置项目――反应釜操作和控温训练来模拟医药中间体的生产过程,并引进相关的生产管理模式和岗位考核评价标准,可以更好地锻炼、提升学生的反应釜操作维护水平,可以更好地帮助学生适应工作岗位,也可以帮助企业减少新员工培训成本、缩短培训周期。

(三)模块三的由来与设计

精化产品的门类众多,生产的工艺也是多种多样,很难用几个项目来涵盖众多的精化产品类别,但无论何种产品的生产工艺都是由流体输送、蒸馏、传热、吸收、干燥、萃取等化工单元操作和氧化、还原、酯化、水解、卤化、磺化、硝化等基本化学反应构成的。通过把化工单元操作和化学反应融合到具体项目中,在不同的项目中不断强化学生的化工单元操作基本技能、设备操作能力和化学反应基础知识运用能力。基于上述思路,本课程从众多的精化产品生产中遴选出比较有代表性几个产品的生产工艺,并采用基于工作过程的教学模式来训练学生的配方设计、优化,工艺设计、优化,生产过程控制,产品质量控制与检测等方面的能力。每个项目都按照化工产品开发的一般步骤进行设计,主要步骤包括:

(1)产品用途分析;(2)配方确定;(3)工艺设计;(4)方案实施;(5)产品性能检测;(6)产品质量评价;(7)产品工艺改进。

例如,涂料是精细化工主要产品之一,通过与江阴本地的涂料生产企业合作,以企业真实产品的生产过程为实训项目,校企共建小型涂料生产车间,引进企业的操作规程和产品检测和质量控制方案,让学生在学校期间就能掌握一般涂料的配方设计、工艺设计、生产过程控制、产品检测和产品质量控制等技能。选取典型的107胶涂料的制备作为实训项目,通过把实训项目分为:(1)涂料用途分析;(2)涂料配方确定;(3)制备工艺确定;(4)制备过程;(5)性能测定;(6)涂抹性能测定及产品性能评价;(7)工艺改进等几个过程来模拟真实的涂料生产、使用、检测过程,学生学会了107胶涂料的生产过程就可以以此类推明白其他涂料的生产过程。

三、结合国家职业标准、行业企业评价标准和学校评价方法制定企业和学校都认可的课程的评价体系

(一)评价指标

基于企业的需求,本专业采取的是“双证毕业”的毕业资格审查模式,即学生要同时取得毕业证和化工工艺试验工(中级)或者分析检验工(中级)才能取得毕业资格,从而创建了专业文凭与职业资格证书融通的职业等级资格体系。经过进一步改革和建设,本课程可以兼具精化实训教学和化工工艺试验工、化工总控工(中级、高级)的培训功能。本课程的培养目标在设定时已经包含了化工工艺试验工、化工总控工国家职业标准的一些核心指标,所以学校和企业的化工人才均可按课程培养目标的评价指标递进式地学习并取得相应资格。一方面,在校的学生可以通过本课程的学习,分阶段层级式地取得这些资格;另一方面,企业的职工也能通过一定课时的专业培训获取相应的资格。

(二)评价方法

采用理论考试(30%)+仿真操作(30%)+现场实操(40%),综合成绩达到60分即为合格,可以获取相应的技能等级证书。理论考试主要侧重考察安全知识、职业道德、化学基本知识、化工单元操作基本知识、仪表与自动化基础知识、分析化学基础知识;仿真操作主要考察产品生产原理、DCS操作、化工单元操作、工艺波动的处理能力、设备故障的分析和解决能力、安全生产意识等;现场实操主要侧重考察化工工艺设计能力、设备操作能力、化工单元操作的规范性、团队协作能力。化工工艺试验工和化工总控工在考核知识点的分布上有所差别,中级和高级在考核的难度上有所差别。

基于校企融通模式下的本课程的改革需要一个过程,需要学校和企业共同合作和努力,希望可以校企互动的过程中,不断地推进校企融通的程度,培养更多社会满意、企业满意、家长满意、学生满意的化工人才。

参考文献:

[1]张东.香港职业教育校企融通模式述评[J].中国职业技术教育,2012,(3)81-84.

[2]徐维琳.江苏化工制造业对人才需求的现状与对策[J].高职教育研究,2007,4(1):12-13.

[3]化工英才网.热点企业招聘.2015-7-11

[4]前程无忧网.化工类人才.

[5]化工工艺试验工国家职业标准.中华人民共和国劳动和社会保障部,化学工业出版社,2005.

[6]化工总控工国家职业标准.中华人民共和国劳动和社会保障部,化学工业出版社,2005.

[7]李永进.浅谈香港职业教育与内地职业教育之区别[M].职教论坛,2008,(4).

[8]林知秋,张建荣.校企融通的双师素质教师队伍建设探索与实践[J].中国电力教育,2011,(5).

[9]姜大源.世界职业教育课程改革的基本走势及其启示――职业教育课程开发漫谈[J].中国职业技术教育,2008,(27).

篇4

关键词:药物合成反应;制药工程;教学法

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)26-0147-02

一、引言

《药物合成反应》是制药工程、药学等本科专业的一门重要专业课,上承药物化学、制药工艺学等药学主干课程,下承有机化学、无机化学等药学基础课程,具有很强的理论性和实践性[1]。该课程内容庞杂、涵盖知识面宽,各种类型的反应机理极易混淆,使得学生对学习感到枯燥乏味,课程教学质量也相对不高。如何将《药物合成反应》课程的教学内容更加条理化、系统化,是提高该门课程教学质量的关键。为此,基于教学大纲和教材,结合教学实践及学生的实际情况,对教学方法进行了下列几个方面的探讨和研究。

二、教学法的改革

(一)建立以传统教学为主导,多媒体教学为辅助的教学模式

多媒体教学集文字、图形、影像、声音于一体,使其成为最具潜力的教学方式之一。将多媒体技术应用于实验教学是实验教学改革的发展趋势[2-3]。根据《药物合成反应》课程的内容特点来看,化合物的化学结构几乎贯穿整个教学内容,从反应机理、化学试剂到单元反应,无不是围绕药物合成中最根本的特征而展开的。比如在讲解有关立体化学过程的反应机理方面,选用多媒体课件不仅使抽象的理论讲授更加生动、形象和直观,而且利用动画制作虚拟出的化学反应历程,能有效地吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,更好地帮助学生理解化学反应机理,掌握药物合成单元反应;通过改变文字的颜色、字体和加粗等形式区别一般内容、重点内容和难点内容等,让学生在学习过程中做到一目了然。多媒体教学不仅提高了单位课时的信息量,而且提高了教学效率和教学深度。但由于信息量太大,容易使学生疲劳,思维速度跟不上教学进度;同时由于多媒体教学中,没有板书的时间间隔,教师对着课件一味地演示讲解,容易导致灌输式的教学,不利于学生对知识的消化,影响教学效果[4]。因此,在《药物合成反应》课堂教学中,教师要充分考虑学生的认知能力,多媒体教学和传统教学的有机结合,重点内容还要配合板书,使得在有限的课堂内提供给学生尽量多的信息,同时又有合理的时间和空间留给学生理解消化。使教学效率及效果得到真正意义上的提高。

(二)运用多种教学方法,养成学生良好的学习风格

药物合成会涉及到很多种不同结构的有机化合物,它们之间的化学反应千差万别。因此,单纯地靠背大量的反应不是学习药物合成反应的有效途径,只有通过理解反应机理,了解反应本质,找出反应规律,才能很好地掌握药物合成反应即掌握“结构决定性质,性质决定反应”的教学方法。如在讲授同一类化合物的化学反应时,首先对它们的结构进行分析,让学生学会怎样应用空间结构和电子效应对有机物化学成分进行分析,进而掌握其组成。

教师在讲授《药物合成反应》的过程中应该采用多种教学方法进行讲课。如“启发式”教学法、“问题式”教学法、“探究式”教学法、“学生主导式”教学法等。所有的问题都要求学生了解掌握,只凭教师的讲解学生未必能理解得很透彻。这时可以采用探究式教学方法进行授课,让他们主动思考来解决,进行分组讨论。通过这种由教师主导变为学生主导的换位教学方式不仅增加了师生互动,活跃了课堂气氛,也促进了学生对所学内容的理解和综合运用[5]。教师只有不断地学习新的教学方法,才能提高学生的学习能动性,取得满意的教学效果。

(三)设置习题、作业及平时考核

《药物合成反应》教材每章后面没有附带习题,学生反应教材内容太多,抓不住重点,又沉不下心来全面而系统地看书。针对这种情况,基于每章所涉及的基础知识、重要知识点,在每讲完一章后,出一套习题,题型形式多样,类似于考试题型,既考查学生对基础知识的掌握程度,又考察学生对所学知识的运用能力。在给学生布置作业时,要求学生不仅要会做该套习题的每一道题,更重要的是要掌握习题所涉及的知识点。期中采取阶段式考试,通过考试可以检验前一阶段学习的效果,找出学习中的不足,从而激发和促进下一阶段的学习。

(四)理论联系实践,吸引学生注意力

心理学研究表明,注意稳定性一般以20分钟为1个时间单位[6]。《药物合成反应》是紧密结合药物生产实际的实验性学科,理论教学注重的是基本理论的讲授,而实践教学是理论教学的升华,是本课程的重要组成部分。实践教学应与理论课教学紧密衔接,互为补充,形成一个完整、统一的知识体系。通过理论教学使学生打下坚实的理论基础,通过实践教学使学生加深对理论知识的理解和掌握,更为重要的是培养学生的实践能力、创新能力,激发学生的学习兴趣。

三、结论

通过以上教学方法的改革,能够最大程度上调动学生学习药物合成反应的积极性及兴趣,以及决问题的能力,培养学生的创新意识和能力,提高学生分析问题和解决问题的能力。笔者深切体会到,要提高教学整体质量,教师必须根据本专业特色,以培养高级应用型人才为目标,制定出合适的教学方案,积极采用灵活多样的教学方法,充分调动学生的学习积极性,使教学处于一个良性循环过程中,才能达到最佳的教学效果。

参考文献:

[1]闻韧.药物合成反应[M].北京:化学工业出版社,2010.

[2]葛燕丽,巨修练,冯菊红,等.提高《药物合成反应》课程教学质量初探[J].广州化工,2009,36(11):192-193.

[3]吴绍艳,陈洁,章焰,等.绿色化学理念在化工专业有机化学实验教学中的渗透[J].广州化工,2012,39(10):172-173.

[4]夏守之,王若田,张昱.开放实验室教学改革障碍的研究[J].化工高等教育,2006,(5):94-96.

篇5

1.国内高职院校在化工工程实践教学方案的一些探索近年来,我国的一些高职院校在化工工程实践教学方面进行了有益的探索和尝试,下面介绍两种代表性的实践教学方案:

1.1.南方某高职院校

(1)方案的总体原则建设校内实践基地,满足化工技术类专业高职学生实际操作能力培养的需要;满足化工操作中级工、化工操作高级工、技师考工的培训与鉴定及尽可能满足中试放大实验的需要;作为精细化学新产品的孵化器。

(2)具体做法建设两个仿真车间,包括实践教学用生产设备、与化工生产配套的控制系统、真实的仪表系统,学生可以在设备上进行真实的操作。与实际生产不同的是工艺物料采用水、压缩空气(仿真物料)。普通化工工艺车间包含精馏、非均相物系分离、吸附单元。多功能车间由高位槽、反应釜、冷凝器等组成,并配套公用系统(热源、冷冻、真空、空压)。选择典型精细化工单元(如硝化、酯化等),用“仿真物料”进行实际操作。

1.2.北方某高职院校

(1)方案的总体原则校外实习主要承担“生产过程实践”的现场教学任务;校内实习以提高工程综合素质为主线,将工程知识以直观的,易于接受的形式反映出来。

(2)具体做法选择化工生产中具有代表性的大型合成氨装置作为基地建设题材,以立体模型、专题录像片、多媒体教学软件、展板、图片和实物等多种手段,创建化工企业的生产氛围及全方位视角,取材“年产30万吨合成氨装置”,按1:30比例建成立体模型,展示合成氨装置的整体外观,重点反映工艺流程、管线布置和设备外部结构等;利用计算机软件,制作系列多媒体软件,以动画形式表现工艺流程和设备的内外部详细结构,弥补模型教学上的不足。在调查中发现:“在校内进行实际的化工生产有多种不利因素制约,我国高职教育只有少数几所院校在校内实现了真正意义上的化工生产”。还有一些院校开发了小型的反应设备,通过提前安排、辅导学生查资料等手段增加学生的参与意识和创新意识,在实验室完成合成“洗涤剂”配方的基础上进行了小试生产;但对进一步扩大规模存在很多顾虑,主要原因就是化工产品的选择以及车间的运行模式。

总之,现阶段大部分高职院校工程实践教学模式单一的现状制约了学生主观能动性的发挥,完全按照原有的老套路进行,不利于培养学生的开拓创新意识,而且不进行真正意义上化工产品的生产,学生处理问题、解决实际问题的能力也很难得到提高。上面介绍的两种做法都还是规划探索阶段,目前教育权威部门就化工工程实践教学也没有一个成熟的方案在全国推广。因此,摸索出一套既适合教学同时又能体现真实化工工业生产特点的教学方案势在必行。

2.我院在化工工程实践教学方面的改革探索

2.1.准确定位,建设适应现代化工现状的工程实践

教学基地群,提高学生职业岗位群能力实践教学的形式多样,“与企业合作,建立校外实践教学基地”是一种很有效的手段,但受实习时间限制,实习效果不是很理想。同时,现代化工生产自动化、连续化和集成化,加之化工生产的易燃易爆性,学生到现场后,只能学习熟悉流程、认知设备,对一些基本的安全生产控制方法,开停车和简单的事故处理是得不到锻炼的。特别是近年来,我国企业大多进行了改制,技术保密工作要求越来越高,好多企业已经出现了拒绝和学校合作的趋势。在这种发展背景下,石家庄职业技术学院适应社会发展要求,发展建设了新的工程实践教学基地群,包括化工中试车间、化工工程仿真基地、化工原理实验基地等教学设施。在常规的实践教学计划中,加大工程实践教学比重,使得学生具备从事化工生产最基本的职业岗位群能力:化学化工实验能力、化学化工计算能力、化工岗位操作能力、化工生产控制和管理能力。

(1)建设校内工程实践教学基地———化工中试车间,提高学生的实践动手能力在实践教学平台的建设中,浓缩了化工企业中大部分的生产单元,包括公用工程区和生产操作区,公用工程系统可以提供高压蒸气(3~4kg/cm2)、压缩空气(7kg/cm2)、冷冻盐水(-10~-30℃)、真空负压(-1kg/cm2)、循环水系统(5~20℃)等。生产区可以进行一些化工中间体和医药中间体的生产,包括常压设备生产区和高压设备生产区、演示教学区和生产操作区、一般化工原料生产区和耐强酸碱生产区、一般蒸馏区和高效规整填料精馏区、一般精馏区 和共沸精馏区,齐全的硬件设施为学生的工程实践提供了很好动手实践平台。车间内所有的设备布置均按照国家标准进行。在生产控制方面从最简单的反应釜间歇手动操作到当代主流的化工生产控制方法DCS集散控制系统,从普通的化工参数测量手段到自动化程度很高的仪表等等。院内中试车间的建立有效弥补了校外生产实习的不足,是高职化工工程实践教学改革的方向。

(2)建设校内化工仿真教学平台,全方位提高学生的综合素质仿真教学是运用实物、半实物或全数字化动态模型,深层次地揭示教学内容的新方法,是计算机辅助教学的高级阶段。按照学院的总体规划,我们引进北京东方仿真公司化工仿真系统,改革实习教学模式,建设适应现代化工的发展趋势的校内教学平台。仿真系统强调工业背景,涉及的仿真软件都具有真实的工业环境,工艺流程、设备结构和自控方案都来源于实际。学生以前的实习不可能亲自动手操作,也就达不到预定教学效果。而仿真可以使学生不进工厂就能得到开车、停车和事故处理操作机会。学生置身于仿真环境之中,可以充分调动感觉通道、运动通道和思维通道的学习机能,接受知识的效率大大提高。

2.2.具体教学实施方案

以提高学生的工程素质为主线,冲破传统的工程实践产品生产束缚,开发新的化工产品用于中试车间的生产实践操作;开拓创新,注重发挥学生的主观能动性,探索一种经济、高效的生产教学模式。传统的工程实践操作是“酒精”的生产精馏,流程简单,知识覆盖面较窄,对学生处理实际问题的能力提高程度有限。辽宁某高职利用国家老化工工业基地优势,和当地科研机构、企业合作,连续生产技术含量较高的化工中间体,取得了一定的经济效益。缺点是生产模式固定,生产不允许大的失误,教学和经营要同时兼顾,学生的主观能动性得不到发挥。在传统工程实践教学的基础上,勇于创新,开发出一套“高效、科学、经济、可行”教学方案是当务之急。

(1)利用有机化学反应的特点,开发新的化工生产品种有机反应都是可逆反应,在改变反应条件后就会向预期的方向进行。从这个角度出发,开发设计适合于教学的化工产品,原料和产品反复使用,这样做就可以节省大量的教学经费投入和回避因教学生产出的产品销售所带来的一系列问题,经济实用。按照实际教学要求,可以开发若干种有机化合物用于教学生产,下面以乙酸乙酯的合成和水解为例作一介绍。乙酸和乙醇在硫酸催化下进行酯化反应,反应步骤包括加料、酯化、粗蒸、中和、洗涤、精馏和出产品,最后利用气相色谱分析产品中的组分含量。乙酸乙酯的水解利用合成的产品进行,反应温度控制65~75℃,催化剂采用无机酸(为防止碱和反应后的乙酸反应,催化剂最好不用碱),同一种催化剂反应速度和用量及浓度有关,反应时间5分钟左右,反应步骤分为加料、水解、精馏、二次精馏、分析等,反应中可以将水过量以便提高乙酸乙酯的转换率,二次精馏进行反应釜内乙酸水溶液的提纯。以上实践操作对提高学生的实际动手能力有很大的帮助,最关键的是,他们可以在操作中体会到成功的喜悦,发挥自己的主观能动性积极查找文献解决生产问题,而且通过对反应工艺不断进行优化,增强他们的信心,实!习效果大大提高。

(2)工程实践教学安排(以中试车间为例)第一周教学:教师对学生进行安全教育,阐述实习目的、意义和要求,并做好实习的各项准备工作。进入车间实习后,主要进行以下教学内容:安全教育;中试车间安全管理规定的学习;消防救生知识;中试车间的消防措施;车间水、电、汽的具置和相关规定;主要生产设备的名称、结构、性能及工艺原理;各相关岗位的操作和安全规定;主要生产控制点,分析取样点位置;绘制带控制点工艺流程图;生产控制软件“dcs”的认知学习;实践操作酒精生产知识;公用工程(循环水、蒸气、盐水)操作规程;产品检验。第二周教学:这一周内容在前一周基础上进行,学生对化工生产有了一定的认识后“乙酸乙酯”单元的教学就会事半功倍。内容包括:安全生产乙酸乙酯的重要性;生产步骤和注意事项;准备工作、加料开车、酯化反应;粗蒸、中和、洗涤、精馏、出产品、产品分析;总结生产操作经验。几点说明:①首先需要指出的是,以乙酸乙酯为例,不同班次的学生操作是不同的,前一批生产乙酸乙酯,后一批水解上一班生产的乙酸乙酯。循环操作可以有效解决困惑高职院校校内实践教学资金投入较大的问题,当然生产消耗和一些辅料还是必须的。②关于车间的运营模式可以借鉴某些高职院校的经验。“连续生产”作为生产实习的有益补充,可以保证中试车间的不间断运行(开放型)。实践证明:“开放型”教学实践模式有利于学生综合素质的提高,近年来已经逐渐在高职院校中推广普及。另外,辽宁工学院职业技术学院关于石油化工类高职实践教学体系的做法也很值得同行借鉴。

(3)充分利用现有资源,合理配制,提高使用效率对资源的有效利用是一个大问题,不仅在教育行业,其它行业同样存在这个问题。这里旨在抛砖引玉,供参考。

篇6

关键词:无机及分析化学;教学改革;实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)13-0114-02

无机及分析化学是我校化学工程与工艺专业的一门专业基础课。我们十分重视课程知识体系的构筑,紧紧围绕知识、能力、素质协调发展的原则;创新创业教育与专业教育有机融合的原则;人才培养与行业、企业需求紧密结合的原则,注重培养目标和培养规格的要求,制定适合人才培养的课程体系,细化课程内容,渗透学科前沿,大胆运用新的教学方式方法,取得了较好的教学效果。

一、《无机及分析化学》课程教学现状和存在问题

在学校向应用技术型大学转型的过渡期,按照应用型人才培养的基本原则,该课程教学大纲和教学内容亦需要适当调整,在教学过程中,我们认为有下列问题需要解决。

1.理论与实验教学大纲和课程内容设置需要进行调整。原有的《无机及分析化学》教学体系虽然暂时解决了传统两大课程学时过多,教学内容有重复等问题,但随之而来的新弊端是知识体系逻辑性不强,知识点不系统,知识的深度和广度降低,内容与实际脱节,与应用型人才培养匹配度不够。

2.工科学生对所学知识的应用能力不强,实验技能薄弱。教学中发现,学生对实验课程的学习还未养成良好的习惯,态度不端正、不重视或者有畏惧心理,上课时按方抓药、操作不够熟练,不能很好地达到培养目标的要求。因此,实验课程的教学管理方面要重新调整策略,在具体教学内容的甄选上,应尽可能在与理论课教学内容相契合的同时体现出工科特色,与生产生活密切联系,以激发学生学习兴趣,优化课堂教学。

3.师资力量分配不均衡。在《无机及分析化学》课程教学中,由无机化学和分析化学两个教研室的教师共同担当教学任务,师资力量比较分散且不均衡,需要根据课程体系的改革重新进行调整,避免优秀教学资源的浪费。

4.教学方法传统、保守、封闭,对学生创新能力激发不足。

二、教学改革具体实施内容

篇7

关键词:环境科学与工程导论;教学改革;教学实践

作者简介:杨迎春(1972-),男,四川南充人,成都信息工程学院资源环境学院,教授;刘盛余(1976-),男,四川内江人,成都信息工程学院资源环境学院,教授。(四川 成都 610225)

基金项目:本文系2009年成都信息工程学院教改基金项目(项目编号:Y200961)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)10-0146-02

随着社会经济的快速发展,给各个国家带来的环境问题也越来越突出,诸如“温室效应”、“臭氧层空洞”、“生态破坏”等成为世人所关注的热门话题。正是在人们高度关注环境问题的情况下,环境类专业得到了空前发展。环境科学与环境工程专业作为20世纪后半叶才发展起来的新兴专业,同时也是交叉学科,得到了各个高等院校的重视。据不完全统计,全国开设有环境工程专业的高等院校近300所,开设有环境科学专业的高等院校200所左右,其规模仍有扩大的趋势。如此多的高等院校开设环境类专业既体现了国家对环境问题的高度重视,也说明了环境类学科中值得关注和研究的问题很多,这对环境类专业的发展既是机遇又是挑战。但由于教学设施、课程设置、实践教学基地缺乏等原因,很难培养出实践操作能力、技术应用能力都很强的专业人才。因此,注重课程教学的改革与探索,开展素质教育,对培养优秀环境类专业人才有着重要的作用。本文拟就环境科学与环境工程专业的入门课程“环境科学与工程导论”的教学与实践进行了讨论,以期为提高环境类专业的教学质量,增强学生的就业竞争力和适应能力做一些有益的探索。

一、“环境科学与工程导论”的课程对象及特征

1.课程性质和对象

“环境科学与工程导论”课是面向环境科学与环境工程专业开设的第一门专业必修课程,课程开设在学生进入大学的第一学期。这时学生还未接触到其他的相关专业课程,对专业知识了解很少,认识还比较模糊。通过对新生的问卷调查显示,大多数学生认为本专业的发展前景很好或较好,将来很有前途或者前途较好,选择本专业就读的原因是基于个人的兴趣和爱好。大多数学生希望毕业后能够继续深造(考研)以及从事与环境保护相关的工作。但调查中也发现部分学生对环境科学与环境工程专业并不是很了解,甚至对专业的认识很模糊,他们就读本专业的原因是由于考试分数和家长的影响等。同时,通过对近年来本专业的学生就业去向进行分析,发现成都信息工程学院环境专业毕业学生主要在以下几个行业就业:国家各级环保部门和科研单位,就业人数在10%左右;环保(含咨询服务)公司、工矿企业、设计单位等,就业人数在70%左右;考取研究生等继续深造者,占10%左右;自谋职业或者从事与本专业关系较小者占10%左右。说明大多数学生主要就业于环境保护及相关行业,并且近年来环保行业人才需求节节攀升,但其所需要的专业人才与学校提供的毕业生之间还存在着一定差距,学校不能全面满足其需求。

2.课程特征

“环境科学与工程导论”课程与公共选修课“环境科学概论”从课程性质上讲是不同的,一个是面向环境科学与环境工程专业学生的入门必修课程,一个是属于普及和提高大学生环保意识与理念的公共选修课程。但是,对于环境科学与环境工程专业学生而言,由于刚入校他们的基础跟其他专业的学生基本处于同一个水平线上。这就对该课程的教学内容、教学方式、教材选择等方面带来了诸多问题,也对教师的教学提出了更高的要求。从教学内容来讲,主要的环境问题包括大气、水、土壤、生物和物理性等方面的由来及其发展趋势仍然应当是教学的主要内容,但又要与公共选修课程有较大的区别。从教材来看,现在有关环境科学概论/导论、环境工程概论/导论方面的教材较多,但环境科学与工程导论的可选教材很少。开设本课程的目的是既要为学生以后的专业课程学习奠定必要的专业基础,又要拓宽学生的知识面,使学生对以后四年大学学习有一个全面和大致的了解与认识,还要培养和吸引学生学习本专业的兴趣与积极性。因此,在教学方式和方法的选择方面给教师提出了很大的难题。一方面,讲的内容过于通俗和平淡,就容易使本课程成为公共选修课的形式;另一方面,如果讲的太多、内容太深入,又可能会导致把后续课程的内容提前讲授了,对后面课程的学习产生影响。因而,对本课程进行深入的、全方位的教学探讨和改革十分必要。

二、“环境科学与工程导论”课程教学改革与实践

目前,高校所开设的“环境科学概(导)论”课程涉及的内容多为环境科学领域中的基础知识,是环境专业学生的专业入门课程,该课程教学质量的好坏对将来深入学习其他的专业课程有着十分重要的影响。该课程涵盖了环境专业学生所要学习的大部分知识内容,可为他们将来深入学习专业课程奠定良好的基础。通过近几年的教学实践以及对今后本课程的设想,拟进行以下方面的教学改革:

1.教学队伍的组织

以前认为导论课程不是专业课程且内容较浅,任何教师都可以讲授。但经过几年的教学发现,该课程实际上是在教学上很难把握的课程,并不是每个教师都可以上好的。因此,现在在安排教学任务时,要求选派在环境领域具有丰富实践经验的教师来承担该课程,并且派辅助教师进行相应的课程网站建设以及课外活动等。

2.课堂教学组织

课堂教学是提高教学质量的重要环节,具体开展了如下工作:

(1)开展案例教学。采用典型案例充实教学内容,是改进“环境科学与工程”课程教学的有效方法之一。为了丰富教学内容,增强教学效果,在教学过程中,根据教学内容,将世界上发生的一些重大环境污染事件或者学生身边接触到的一些环境污染事件作为案例进行剖析,引导学生进行思考,增强学生对这些事件的感性认识,为以后通过后续课程的学习上升到理性认识的高度做准备。这一阶段,学生还不具备较多的专业知识,主要是通过学习、构思和考虑可能有那些方法和途径去分析与解决这些环境污染问题,并通过以后专业课程的学习和实践,逐步设计和实施相应的解决方案。针对当前国内外出现的环境问题组织学生观看与该案例相关的专题视频录像或教师提出案例讨论主题后,要求学生按组在国内外期刊上独立查阅相关主题文献,进行课堂汇报讨论,从而提高学生发现问题和解决问题的能力,为继续深入学习打下坚实的基础。如对“我国湖泊富营养化出现的机制和防治对策”的讨论,可使学生了解我国湖泊富营养化的特点、生物化学和生态演化过程与发生机制以及湖泊富营养化产生的生态学原因等。从而培养学生查阅文献、阅读文献和分析文献的能力。

(2)热点问题探讨。在教学过程中,引入当今全球范围内出现的热点环境问题。如自2000年以来,各国开始广泛研究的环境内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals,简称EDCs)和持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,简称POPs),这些物质会影响生物的内分泌系统,并具有致癌、致畸和致突变作用。近几年在环境中逐步发现并引起关注的医药品和个人护理用品(Pharmaceutical and Personal Care Products,简称PPCPs),它们在环境中的种类逐渐增加,并且对人和生态环境的潜在影响还未可知,值得进行深入的分析和研究。在课程中增加这些热点问题,可以加深学生的印象,引发学生结合日常生活进行思考。新知识的补充不仅激发了学生的学习兴趣,也拓宽了他们的知识面,为他们将来学习专业课程或进一步深造奠定了基础,可以强化学生对于本专业将来就业去向的认识,并在今后有意识地学习相关知识来解决随着人类社会发展而出现的新问题。

(3)开展问题教学法。问题教学法是教师在课堂上或课后设置一种问题情境,启发学生自己去研究、探索,寻找问题解决的途径和答案的一种教学方法。通过问题教学法启发学生去发现环境中存在的问题、认识问题、分析问题和解决问题等,从而掌握相关知识,提高学习兴趣,调动学生学习的积极性、主动性,培养学生的创新意识和综合能力。也改变了传统的灌输式教学方法过分注重知识的传授和记忆,忽视对知识的理解、思考和引申过程,更不重视对学生创造性思维方式的培养与训练的缺点。一般采用教师提出问题,也可以在课程进行到一定程度时启发学生结合自己对环境的观察、分析和调研等提出相应的问题。并且随着学生以后知识学习的深入,他们可以带着这些问题自己去逐步寻找答案,不断丰富专业知识以及提高分析问题和解决问题的能力,甚至到进行毕业论文/设计时可以自己提出和选择自己希望做的题目。在进行问题教学的过程中,教师及时正确的启发、引导、点拨是非常重要的。当然在讨论问题的过程中,学生还会遇到这样或那样的问题,需要教师的全方位参与和帮助。

3.课外教学活动

(1)网络平台交流。课堂上多媒体教学手段图文并茂、生动形象、动画影音和信息量大的特点为学生展示了有关历史和当前环境问题的立体图像。但课堂时间毕竟有限,大量的资料需要通过课后网络的形式传递给学生。如动画模拟各种环境污染物在大气、水、土壤、生物中的存在、化学特性、迁移、转化、等方面的影音图像,可引导学生进行理性思考,分析这些环境问题的由来和危害,考虑并初步设计关于其治理措施和方案。在课程网络平台上可进行师生交流和讨论,增加师生互动,随时与学生进行网络讨论,也可节省课堂时间,还可以进行有效的师生交互和生生交互的学习活动,包括专题讨论、网上协作、网上练习等。

(2)组织课外活动,引导学生自主学习。中国自古就存在“天人合一”的思想,老子《道德经》上说“人法地,地法天,天法道,道法自然”,体现了环境科学的主题,即追求人与自然的和谐统一。基于此,课程进行中让学生投身于大自然之中,开展与环境密切相关的考察和调查活动,可极大地激发学生的参与意识。

三、结束语

环境科学与工程是讲究可持续发展的学科,其教育的观念在不断的转变之中,一些新的观点和理念在不断更新和完善。为了环境科学与环境工程专业更好地发展,为了该专业学生具有更好的就业前景,能够在环境保护相关工作岗位和社会建设中发挥更大的作用与价值,对环境类专业的入门课程进行了改革,提高了教学质量,为后续课程的学习奠定了基础。

参考文献:

[1]邱秧琼,宋扬,顾征,等.工程导论:工科大学生的必修课[J].高等工程教育研究,2009,(1):115-119.

[2]周叶中,胡甲刚.论创新型人才培养与高校教学改革[J].武汉大学学报(社会科学版),2002,55(3):369-372.

[3]蔡铭.在专业基础课中树立大学生对专业的信心——以“交通工程导论”为例[J].交通职业教育,2012,(2):55-57.

[4]陈盛明,郑旭煦,宋应华,等.在化工专业新生中开设工程导论课程的探索与实践[J].广州化工,2011,39(19):118-121.

篇8

[关键词]食品添加剂 教学改革 教学内容 教学模式 实践教学

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)16-0066-03

“民以食为天”,人类对食物资源的利用和享用无不依赖于对食物的采集、加工与保藏处理。随着社会的进步和发展,人们对食物的要求从单一化逐步向多样化发展,人们不仅仅只局限于对食品营养的要求,对食品的色、香、味、型、保质期及贮藏性的要求越来越高,因此食品添加剂也就应运而生。食品添加剂,指为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质。纵观食品工业的成长,在食品工业的发展中,食品添加剂是功不可没的,它已成为加工食品中不可缺少的基料,对于提高产品质量、增加花色品种、防止腐败变质以及延长食品的货架期,发挥着日益重要的作用。食品工业的需求带动了食品添加剂工业的发展,而食品添加剂工业的发展,也推动了食品工业的进步。在食品工业快速发展的时代,食品添加剂的种类和用量日益增多,使用范围也日益扩大,它们已然成为现代食品的灵魂。

食品添加剂课程以食品工艺学、食品化学、食品营养学、毒理学为基础,主要研究每种食品添加剂的性质和使用特点。要想全面地对食品添加剂进行认识和学习,首先需要了解食品添加剂的使用意义和发展过程,认知食品添加剂对提高食品质量和促进食品工业发展的积极作用。食品质量直接影响着消费者身体健康和生命安全,对食品添加剂的使用强化法律意识是十分必要的。实施法规管理不仅需要完善和健全监管机制,而且需要所有使用者懂得和掌握各项有关的法规和标准。科学时代的今天,任何食品添加剂不再单以功能为选用准则,还需通过安全评估以及相关法规认可。除了了解管理方面的理论,还需要掌握相应的技术原理。其使用效果既依赖于规范使用和操作,同时也需要掌握和运用相应的技术原理和应用理论。

传统的食品添加剂课程教学多采用单一课堂教学方式,是一种理论到理论的认识。学生通过课堂教学获得了有关食品添加剂的作用机理、种类及使用范围等方面的知识,但由于没有与实践相结合,所以不能学以致用,同时缺少感官认知,甚至在学习完课程后仍对一些不科学的观点抱有支持态度。

一、课堂内容改革

我国对食品添加剂的分类有三种,其中最为常见的是按照功能特性分类,分为20+1种。在如此繁多的大类之下,再按照不同的特点又分为更多类别。对于刚刚接触专业知识的大学生而言,这些内容杂乱,缺少连续性,不能快速、系统、有效地将这些零散的知识掌握,进而更加无法把握食品添加剂这门课程的整体结构,最终不能通过考核。考虑到这一现象不是个例,在进行教学改革之前应当首先在讲述教学内容的同时注意重点突出、层次分明。一般我们是按照食品添加剂的功能分类,对常用的添加剂类别进行选择性讲解,如防腐剂、抗氧化剂、增味剂、酸味剂、增稠剂等。传统授课的主要内容大致为:概述、作用机理、使用方法、常见类别以及制备等方面进行讲解。概括地从每一类食品添加剂的定义、作用原理、作用对象、作用条件、实际应用等方面讲述。不论课程的内容如何改革,作用机理都是食品添加剂授课的最主要内容之一,学生只有在充分了解食品添加剂作用机理的情况下,才能对添加剂的使用、有效条件等加以掌握,进而运用于生活和日后可能的生产中。随着科研的发展及新技术的开发,对一些食品添加剂的作用机理研究越来越深入也越来越清晰;同时,具有相同功能的新型食品添加剂越来越多,这些新的添加剂除了具有原有添加剂的功能外,可能具有一些新的更有利加工的性质,因此,可能有些老的知识已不适合现代的研究结果,因此课堂教学内容需要不断更新,使学生进一步理解作用机理的发展及真实的作用机理,了解该类食品添加剂的发展及不同种类之间的相同点和区别,学会合理选用。

(一)增添食品添加剂学科及行业前沿信息

随着食品添加剂行业和学科的发展,新理论、新技术、新产品不断涌现,而且食品添加剂的相关标准也在不断推出,增加了复合食品添加剂、多功能性食品添加剂等新概念。结合讲解前沿性的文章同新的行业标准,推陈出新,通过对比等学习方法对新旧食品添加剂有了更为清晰的认识和理解。不仅开阔了视野,也使得课堂教学活动丰富多彩,具有新意,调动了学生的学习热情,提升了对科研工作的好奇心及研究兴趣。同时也可以就某一类添加剂的研究进展或发展趋势提出问题或讨论主题,组织学生查阅资料,展开分组讨论及PPT演讲,培养学生对食品添加剂理论知识进行学习探讨的兴趣,促进对该类食品添加剂功能、安全性、使用方法及发展趋势等情况的进一步了解,同时也在很大程度上丰富了食品添加剂课程的课堂理论教学内容。

(二)增加食品添加剂相关法律法规的内容

随着近年来层出不穷的食品安全问题,适当增加食品添加剂相关法律法规的教学内容刻不容缓。添加这部分学习内容的主要目的在于使学生在了解添加剂机理的基础之上,更进一步地明确如何正确地使用这些添加剂,只有正确、合理地使用食品添加剂,才能在保证产品品质的基础之上更保证产品的安全性。我国已经形成的有关食品添加剂的法律、法规和标准管理体系主要有:《中华人民共和国食品卫生法》、《食品添加剂卫生管理办法》、《食品添加剂使用卫生标准》、《食品安全性毒理学评价程序》、《食品添加剂分类和代码》等,对于这些法律法规和标准的了解可以促进学生对于常用的食品添加剂使用的学习,有助于学习效果的提升。

(三)增加食品生产工艺的内容

食品添加剂是食品专业课程的基础课程,特别是对于食品工艺学课程来说。我们使用添加剂的目的就是要应用到每一种食品中去,在教学过程中把常见的几种食品生产工艺适当与课程内容结合,如当讲授防腐剂、色素、香精、调味剂等章节时,可适当加入饮料、方便食品的生产工艺,在膨松剂的运用时讲述糕点的生产工艺,在增稠剂一节中涉及果冻的生产,在抗氧化剂中涉及油脂的制作工艺等等,以便学生明确食品添加剂的正确使用方法。我们还可以利用大约2学时,讲解一些食品生产加工工艺过程及实际案例,使学生更进一步地理解食品添加剂在这些食品中的重要作用及如何在众多的添加剂种类中合理地选择食品添加剂。这样便于激发学生的学习兴趣,拓展学生的思维空间,了解和掌握选择食品添加剂的一些基本原则及方法,对提升学生们毕业后的工作能力有一定的帮助。

(四)结合生产进行教学

食品企业不仅生产食品添加剂,同时也是食品添加剂的使用者。在授课过程中,加入食品企业相关的生产流程,用先进、实用的新技术代替课本中过于陈旧的传统技术,学生能够真正了解行业的发展,社会的需求,为日后进入企业、快速熟悉生产环境奠定基础。食品添加剂作为频繁接触的物质,在我们的日常生活中也有着广泛的应用。因而可以结合日常的生产生活对某些特定的食品添加剂进行讲解。例如,在学习食品改良剂中,膨松剂和发酵剂可以说是家家户户都会用到的,教师在讲解过程中描述碳酸氢钠和酵母的作用原理并结合家用生产的具体实例,形象并深化了学生对于此类知识点的学习。

(五)网络资源的合理使用

随着科技在每个领域的延伸和应用,多媒体在高校的应用也是逐渐普及。教师可以通过先进的教学设备为学生提供新颖的授课内容。有关研究表明,视觉和听觉的同时学习可以将学习效率和学习效果分别提升28%和30%。网络中有很多关于食品添加剂生产、使用以及教学实验的相关视频,这些内容的演示既可以缓解学生高度集中学习带来的疲惫,同时也加强了他们的感官认识,是一种不错的教学资源。

二、教学模式的改变

(一)多样的授课形式

我国的高校教学仍主要是以老师教授为主,师生之间缺少互动,因而课堂不免沉闷。特别是对于食品添加剂这类以介绍产品功能为主的课程,由于产品种类繁多,同类产品之间的不同品种大同小异,知识趣味性不强,对培养学生的学习热情及积极性也是衡量课程学习效果的重要标准之一。因此,采用让学生提前预习自学,然后在课堂上针对老师提出的问题进行分组讨论,通过查阅资料,进行PPT展示,不同组别之间进行辩论,或者就某一章节让学生自己准备如何讲解,老师作之后的补充和纠正等多样的授课形式很有必要。这样的方式既提高了学生独立思考能力、语言表达能力和自学的能力,又能活跃课堂气氛和培养相互协作的能力,通过倾听他人意见,交换不同观点,加深对讨论内容的理解,增加学生主动学习的热情。

(二)增加实验课程

食品添加剂学习的目的就是服务于生产,食品工业离不开食品添加剂,正是由于食品添加剂的发展才有今天的食品工业。因此,食品添加剂课程理论学习的最终目的就是为生产服务。通过增加实验课题,学生根据自己学习到的理论知识设计食品、设计选择合理的食品添加剂、设计食品加工工艺过程、观察食品加工过程中食品添加剂给食品带来的巨大变化,最后通过总结和分析使用过程中的遇到的各种问题,才能使学生更直观地理解食品添加剂的作用功能原理,通过享受添加剂给食品带来的美妙变化,促进和激发他们对食品添加剂工业和食品加工业的学习热情。

三、结语

食品添加剂的应用提高了加工食品的质量,延长了食品的贮藏与货架期限,而且极大地改善了加工食品的品质及其相应的色、香、味及质地效果;食品加工过程中使用添加剂,更有利于机械化和规模化的生产实施。依靠和运用添加剂实现技术目标,是简易、方便、积极、有效的加工措施。食品添加剂从雏形初现及其简单使用,发展成为食品加工中的重要原料,进而成为现代食品工业中不可缺少的关键组成,这一切充分地显示了食品添加剂在推动工业发展、提高经济增长、促进社会进步等方面的突出贡献和特殊角色。

综上所述,在食品添加剂的课程教学中,合理运用多种教学方法和手段,将零散的知识系统化,将抽象的概念形象化,将深奥的原理通过实例简单化,将食品添加剂在实际应用方面加以延伸,最终使他们对教学内容有了直观的、亲历其中的体验效果。学生的思维变得活跃了,积极了,敢于提出自己的观点,提高了教学效果。

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