化工课程设计总结范文

时间:2023-04-08 02:15:10

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化工课程设计总结

篇1

1.1各课程设计单独开展,之间缺乏必要的联系

以往课程设计的开展,分别在各课程结束时,作为一个总结性和综合性的教学环节来进行,不同学期、不同设计内容、不同课程间独立开展,导致相互之间缺乏必要的联系,学生进行的只是局部的训练,缺乏一个整体的概念。比如在化工原理课程设计时,学生对化工制图、材料、设备的强度计算、各设备元件的选择与设计及标准不是特别清晰,最后所得的工艺及工艺尺寸计算数据甚至被弃之一旁;而在化工设备课程设计时,则需要对化工工艺问题有一个整体把握,依据计算所得工艺参数及工艺尺寸来指导设备设计与选型,这些都要用到化工原理和化工工艺学的知识。

1.2各课程设计的时间安排较短,学生仓促而就

这四门课程作为化工类课程的重要组成,其教学内容繁重,在课程结束时留给课程设计的时间就显得极为有限。而每门课程设计对学生来说其工作量都是极大的,且对于化工类学生来说又都是极其重要的,是学以致用、理论结合工程实际的重要一环。在短短的1~2周的课程设计期间,教师首先要下达设计任务书(布置设计任务),而后进行设计课程的专题指导和答疑工作。接着学生要查阅、搜集相关文献资料及实际工程信息,准备相关化工标准、手册以备随时查阅。设计期间学生要完成的工艺流程图和主设备图各一张、复杂设备的不同视图、若干零件图及一份详细的设计说明书(包括设计工艺核算、设备设计及各零件计算)。学生要在短期内完成这一系列任务,时间仓促,难以对设计内容整体把握和系统思考,对于设计细节考虑不周,导致略微改动已有图样的情况有之,原图照抄照搬情况亦有之,完全没有达到课程设计与实际结合的训练目的。

1.3独立课程设计内容单薄,系统综合性差

由于要考虑时间安排的限制,以往的课程设计会选取化工单元操作的一小部分作为设计任务,以达到任务量与时间安排的匹配。这往往影响了学生对于化工生产过程整体性与系统性的掌握,在设计过程中难免会“一叶障目不见泰山”,难以加强学生在化工生产基本原理、工艺流程设计、单元操作设备及核算方法等方面的综合素质。以上问题影响了实际教学效果的强化提高,难以达到化工课程设计学以致用、由理论入实际化工生产过程、培养创新型化工人才的目的。

2整合四门课程设计,设立化工专业综合课程设计的可行性

2.1设立化工专业综合课程的必要性

化工原理、化工设备、化工制图和化工工艺学作为化工专业的重要专业基础课程,其侧重点不同,但在实际设计中紧密联系。化工工艺学主要研究原料化学反应的过程和方法[4],从化工热力学、动力学的角度分析反应原理、反应影响因素,据此确定其工艺条件;并据反应特点设计工艺流程。化工原理则是以单元操作为对象,讲述其能量传递、动量传递、物质传递的基本原理,以及其操作过程对管道、容器设备等的条件要求,为设计部门提供参考依据。这两门课讲述的是化工工艺方面的知识。化工设备课程的主要内容是介绍单元操作中所用设备及其设计过程[5]、设计方法,这些设备的结构、形式、尺寸直接决定了它们是否能达到工艺设计中所要求的条件参数。也就是说工艺设计以及工艺核算是化工设备设计的前提,化工设备设计又是保障工艺条件实现的基础,而化工制图是化工设备设计的直接手段。首先根据化工工艺学确定生产工艺,再由化工原理的知识进行选型论证后,经过工艺核算确定设备的型号,最后依据化工设备的知识并借助化工制图的手段拿出设备图。由此可看出,四门课程的紧密联系及其不可分割性,完成任何一个独立的课程设计都要交叉运用这四门课程所学知识,这就为整合四门课程设计提供了基础。

2.2时间安排集中,各科教师联合指导,避免短板,可极大提高教学实践效果

本校惯例,课程设计一般安排在每门课程结束之时,结课考试之前,时间短而分散,各科任课老师“各自为战”,如此仓促的开展课程设计其教学效果大打折扣。整合四门课程,设置化工综合课程设计后,时间可由原来的2周改为6周。课程设计时间大大延长,学生有充足的时间和精力来认真、从容、细致地对所学四门课程用课程设计的方式做一次有系统、有目的的大总结,避免了学生因时间紧而仓促开始草草收场的应付现象。整合开展化工类专业综合课程设计还便于四门课程教师开展协同教学、互补教学,弥补了化工原理、化工工艺老师对设备、制图方面的不足,化工设备、制图老师对工艺设计的生疏。在学生遇到问题时可及时有效地给予更专业、更全面的解答,极大的提高课程设计的效率和教学效果,真正地实现在课程设计实践中提高学生能力的目的。

2.3课程设计选题的针对性更强,学生课程设计训练的系统性更强

整合后,课程设计任务书的编写与下达可由四科教师共同讨论,综合考虑来完成。可以有目的的选取设计对象,对学生进行侧重训练;也可根据实际应用,灵活设置课题。在设计中引导学生深入思考,综合考量自己所做设计的可靠性、经济性和实际可行性。指导学生正确使用设计行业的规范和标准,准确查阅设计手册和资料。这可有效的避免以前课程设计选题的随意性与设计过程的不完整性,使学生在了解生产工艺流程的基础上,进行塔设备的设计和换热器(泵)选型,然后立即对该塔设备和换热器(泵)进行强度校核及图纸绘制,同时引入计算机编程、AutoCAD等软件锻炼学生利用计算机解决问题的能力,使学生经历一次完整的化工单元操作设计的全过程,有机会将所学知识得以实际综合应用,为后续毕业设计及走上工作岗位打下坚实的实践基础,并使学生深刻理解化工原理课程的工程性、实践性和应用价值。

2.4可协调四门课程与其它课程的开设时间及授课内容的关联性

考虑到学生对课程知识的遗忘性,有必要协调四门课程的开设时间,将四门课程调整到同一个学期来开设,在该学期结束时统一时间开展课程设计,这对于化工专业的课程设置来说是完全可行的。在授课内容上,平时的授课中可有意强化课程间的联系,增强学生的综合思考意识。

3结语

篇2

[关键词] 化工设备基础;课程设计;教学质量;保证措施

[中图分类号] G642.0 [文献标志码] A [文章编号] 1005-4634(2014)04-0097-03

0 引言

化工设备基础课程设计是高等院校为化工类专业学生开设的一门极其重要的实践性教学环节,同其它工科课程设计一样,其目的在于培养学生的工程素养和综合运用所学知识解决工程实际问题的能力[1-6]。通过课程设计,还可以消除课程学习时存在的疑惑,强化学生对该课程知识点的理解和综合应用能力。具体言之,通过课程设计培养学生的以下能力:(1)查阅资料和使用工程手册及标准规范的能力;(2)运用工程思维分析和解决实际问题的能力;(3)工程分析、设计、计算、制图和表达的能力;(4)良好的职业道德和团队合作精神。尽管课程设计的培养目的很明确,但是由于现实教学条件存在系列问题,再加上化工设备基础课程设计自身的特殊性,很难取得上述培养目标。为了提高化工设备基础课程设计的教学质量,一些学者目前已开展了一定的研究,曾提出一些措施来改善课程设计的质量[1-6]。然而,由于问题相对复杂,不可能彻底解决。为进一步改善和提高课程设计的教学质量,本文依据常州大学现有的教学条件进行了教学改革,以确保教学目的良好地实现。

1 课程设计主客观影响因素分析

1.1 课程学时短、基础知识薄弱

随着本科教学改革的不断推进,与课程设计紧密相关的前期理论课程的学时不断地缩减,而本课程所涉及的知识点又纷繁复杂(如静力学、材料力学、工程材料和化工设备设计等内容),这极大地影响了学生对本课程知识点的理解和掌握程度。就常州大学而言,化工设备基础课程由2003年的56学时到后来的48学时、40学时,再到现在的32学时,学时的缩减直接导致课程讲授内容的删减、部分所授内容也不能讲深讲透,如工程材料部分和化工设备零部件部分各仅用2学时来讲解。这直接导致学生前期课程基础薄弱,不能灵活运用所学知识,仅仅是为了应付考试而死记硬背。

1.2 课程设计时间短且时间安排不合适

随着理论课程学时的不断缩减,课程设计时间也在不断压缩。常州大学化工设备基础课程设计学时由2003年的2周到后来的一周半,再到现在的1周。在1周即5天的时间内,学生要完成一台化工设备的设计,包括设备总体结构的设计、材料选择、强度计算、零部件选择、图纸绘制和设计说明书的编写,时间极其紧张。部分学生在这短暂的时间内,甚至连借来的设计手册和规范都来不及翻阅。另外,化工设备基础课程设计往往紧随化工原理的课程设计进行,理论上讲,这是非常科学的,便于将设备的工艺设计和结构及强度设计紧密联系在一起,让学生得到系统的训练。然而,弊端是由于目前课程设计的时间都非常紧张,前面化工原理课程设计如不能按时完成,往往会影响后面化工设备基础课程设计的进度和质量。

1.3 参考资料稀少且陈旧

不可否认,提供全面详细的参考资料(如各种设计手册和标准规范)对于工科学生(特别是化工设备设计相关的学生)课程设计和毕业设计质量的保证至关重要。然而由于学生规模不断的扩大和科技进步带来参考资料的不断更新,学校图书馆来不及更替和购买新资料,导致课程设计所需的参考资料(如各种设计手册和标准规范)严重短缺且陈旧。如遇到和过程装备与控制工程专业学生毕业设计一起开设时,更加剧了参考资料的短缺程度。旧标准和规范的使用,严重影响学生对现有知识的理解和应用能力,甚至会对学生将来的工作带来不良影响。

1.4 生师比大、教师任务重

学生规模的增加进一步扩大了生师比,教师教学任务加重,对同一个学生的关注次数减少。由于时间短促,学生之间来不及相互讨论和学习,有时同一个问题,教师需要回答数十次。教师在设计教室走一圈需要1~2小时左右。对学生关注次数的减少,直接影响了课程设计质量的好坏。

1.5 个别学生设计态度不端正、急功近利

受社会浮躁心态和就业趋势等因素的影响,个别学生学习态度不端正,他们对课程设计抱着敷衍了事的心态,明知图纸存在质量问题仍不予修改,急于答辩。有时,甚至会出现抄袭问题,内容上文不对题。这种恶劣的学习态度严重影响了课程设计质量,给预期培养目标的实现造成困难。

必须指出的是,上述问题绝不是化工设备基础课程设计独有的问题,其它课程设计(如机械设计和化工原理课程)同样存在学时短、前期基础知识薄弱、设计资料陈旧、生师比大等问题。为了克服上述弊端,必须给出应对措施。

2 课程设计质量保证措施

针对课程设计现有教学条件存在的问题,提出如下教学质量保证措施,详见图1。

2.1 因时制宜、合理出题

众所周知,化工设备种类繁多,常见的有塔设备、管壳式换热器、反应釜、立式或卧式储罐等。尽管这些均可选为课程设计题目,但不同的设备结构复杂程度不一,计算量、绘图量和各种技术要求差别较大。因此,选题时应根据实际情况加以区分。在早期,当课程设计学时为2周时,选塔设备或管壳式换热器作为设计题目;当学时缩为1.5周时,选大型卧式液化气(液化石油气、液氨、液氯等)储罐作为设计题目;目前学时减为1周时,选立式(空气、氮气、氨气等)储罐作为设计题目。而且这些题目由常州大学化工设备设计所提供,均为真实的工程设计项目,有真实的设备设计图纸。这为学生了解和掌握设备设计内涵(包括结构设计、材料选择、零部件选定、技术条件撰写、图纸绘制等)提供了极大的便利。

2.2 设计任务书和计划书的精心编制

为使学生能够保质保量完成课程设计任务,题目选定后必须明确给出设计参数(如储罐的公称容积、工作温度、工作压力、安装地点、管口表等参数)、设计任务(完成施工图的绘制和设计说明书的撰写工作)和设计步骤。图纸绘制必须按照正式工程图的要求来完成,图面应包括主视图、管口方位图、节点(或局部)放大图、设计参数、技术要求特性表、管口表、明细栏、标题栏等内容;说明书应包括封面、课程设计任务、计划书、目录、正文(包括设计参数确定、强度设计、材料选择、结构设计及其它技术说明)、参考文献和结束语等部分。对于立式储罐,设计步骤分为以下几步:a.明确介质物性(密度、腐蚀性、危害程度等);b.确定设计温度、最大操作压力与设计压力;c.确定总体结构和尺寸(筒体直径和长度);d.根据工作条件和介质特性进行材料选择;e.筒体与封头的厚度设计(含压力试验强度校核);f.开孔补强结构设计及其计算;g.容器总质量分析计算;h.附件设计(包括人孔、液位计、铭牌、接管、法兰等);i.支座的选择;j.绘制装配图草图;k.绘制正式装配图;l.撰写设计说明书。设计进度安排见表1。教师根据给定的时间节点来检查学生的完成情况,因此,给定详细设计任务和设计步骤对保证设计进度和设计质量具有极大的帮助作用。

表1 设计进度安排

时间 周一 周二 周三 周四和周五 周六 周日

步骤 步骤a-d 步骤e-f 步骤g-i 步骤j-k 步骤l 答辩

2.3 参考资料的搜集和整理

正如前所述,提供准确详尽的参考资料对学生完成课程设计和理解设计内容至关重要。有了详尽参考资料的查阅,学生对设计内容可做到有理有据、心中有数。为了避免学校图书馆资料短缺和陈旧的弊病,教师及时在网上搜集课程设计所用到的最新的标准和手册(如GB150-2011、HG20592-2009、JB/T4712-2007、TSGR0004-2009、HG/T20580(20581、20582、20583)-2011、GB/T 25198-2010、TCED41002-2000等),将其整理好转给每位学生、并指导其查阅。另外,也将常用的数据(如钢板负偏差、腐蚀裕量、焊接接头系数、容器类别判别表等重要数据)汇编成册,印发给学生,便于其查阅。学生对新标准和新手册的使用和熟悉为其将来工作涉及到真实的工程设计奠定了一定的基础。这实际上很好地促进了课程设计培养目的实现。

2.4 及时发现错误、及时更正

课程设计时间的大大缩减,极大地增加学生对教师的依赖程度。如无老师及时指导,面对所提供的手册学生将束手无策,不知如何使用,也就很难在短暂的时间内对教师所提供的资料进行逐一了解和查阅。因此,为了让学生顺利完成课程设计、少走弯路和提高设计质量,从设计开始到结束,教师应尽可能留在教室指导学生课程设计,及时解决学生提出的问题和订正学生存在的错误。特别是图纸绘制开始时,教师应经常“穿梭”在设计教室,及时发现图纸上存在的问题,及时提醒以便及时更正。这对课程设计质量的提高具有重大帮助。

2.5 建立合理的评价体系

为了提高学生课程设计的积极性,保证课程设计质量,提出如下课程设计成绩评价体系,即:

课程设计成绩=平时成绩?5%+说明书成绩?5%+图面成绩?5%+答辩成绩?5%

平时成绩考虑学生的出勤率、提问问题情况和设计态度;说明书成绩考虑计算准确程度、格式是否规范、内容是否全面、书写是否清晰流畅;图面成绩考虑图面整洁程度、比例是否合适、绘图是否正确和规范、明细表以及技术特性表填写的规范性和完整性;答辩成绩考虑对所绘图纸和所编写说明书的理解情况、回答问题情况。尽可能调动学生学习的积极性,并做到公平、公正、合理评价每个学生的设计作品,杜绝抄袭现象、让每个学生能学有所获。

尽管化工设备基础课程设计与其它课程设计(如机械设计和化工原理课程)具有一定的区别,如前者设计内容多样,所涉及的内容(如计算参数确定、壁厚确定、材料选择、结构设计、零部件选型、设备成型、技术要求编制等)必须按照国家标准严格进行;但同属为工科课程设计,它们也具有一定的联系,如均会涉及到工程计算和工程制图问题,它们的设计步骤和评价体系也类似。因此,上述教学质量保证措施对其它工科课程设计教学质量的保证也具有一定的参考价值,相关工科课程设计也可以沿着设计步骤的精心编排、参考资料的全面收集和提供、细心的指导、错误及时更正和评价体系的合理建立这条思路进行。

3 结束语

毫无疑问,学生规模的扩大、学时的缩减和设计资料的短缺,无疑对课程设计质量造成严重困扰。为了应对课程设计教学条件存在的困难和弊病、保证课程设计质量,达到课程设计开设的目的,提出上述应对措施,通过实践证明,效果较好。大部分学生在说明书结束语里提到“虽然设计时间短暂,但内心充实、收获颇丰”。作为一名教师,应竭尽所能不让课程设计成为一种摆设,应让学生在短暂的时间内领会工程设计的内涵、能有所收获,充满自信地走向工作岗位。为了进一步提高课程设计教学质量,真正实现当代工程教育提出的目标和要求,让每个学生实现自我成长,这需要相关教师不断地探索、努力和总结。

参考文献

[1]江华生,陈树大.基于CDIO模式的化工设备机械基础课程设计教学改革[J].化工时刊,2013,27(3):56-58.

[2]李政辉,李庆生,姚忠. 化工设备机械基础课程设计教学中存在的问题与改革[J].化工高等教育,2012,(1):47-49.

[3]董俊华,赵斌,张及瑞.化工设备机械基础课程设计教学改革讨论[J].化工高等教育,2011,(3):17-19.

[4]蔡锐,周剑秋,武文良,等.化工原理和化工设备机械基础两门课课程设计结合的思考与实践[J].化工高等教育,2010,(3):23-25.

篇3

新世纪以来,随着我国高校的扩招,中国培养的工科类毕业生的总量逐年增加,我国已经成为高等工程教育大国。据统计,我国工科专业毕业生占总体毕业生总量的比例已经接近1/3,占世界工科毕业生总数的比例也已超过1/3。然而,我国工科毕业生仅有一成能够快速胜任工作,而美国可以达到八成左右[1]。事实证明我们现行的工科高等教育与社会需求存在较大脱节,学生实践和创新能力薄弱的问题凸显。为推进我国化学工程与工艺专业本科教育改革,建设更合理的化学工程与工艺专业教育体系,化学工程与工艺专业的工程认证工作已于2006年正式启动。2016年6月2日,在马来西亚吉隆坡举行的国际工程联盟大会上,我国成为《华盛顿协议》第18个正式成员,使我国高等工程教育质量保障体系得到国际认可[2]。目前,我校已经向中国工程教育专业认证协会提交了化学工程与工艺专业认证申请,积极准备该专业的工程教育认证工作。《化工设计》是化工过程开发中科技转化为生产力的重要环节,作为化学工程与工艺专业的主干课程,具有很强的工程实践性。《化工设计》是指设计一系列的单元操作及设备,并将其合理地串联和组合起来,进而实现从化工原料到化工产品的转变,涉及的基础专业知识广泛,可认为是对整个化学工程与工艺专业课程的总结与综合运用[3]。因此,《化工设计》课程掌握的好坏对培养优秀化工人才起着至关重要的作用。然而,目前我国高校《化工设计》课程教学思想和教学手段还相对较为陈旧,学生难以得到应有的训练和培养,无法满足社会对高层次的化工人才的要求。我校地处经济特区福建省厦门市,目前石化产业已经跃升为福建三大支柱产业之一[4],为地方经济发展培养高素质的化工专业人才已成为我校今后发展的重要任务之一。基于《化工设计》课程在培养化工人才中所起的重要作用,改变落后的传统教学方法和模式亟待进行。针对我校《化工设计》课程开设的情况,提出以下几点课程教学改革意见与措施。

一、精选课程内容,完善课程体系建设

《化工设计》是一门综合性课程,涉及的专业基础知识范围广,它要求学生具备四大基础化学知识的同时,必须掌握《化工原理》、《化工仪表及自动化》、《化工热力学》、《化工工艺学》、《化工分离工程》和《化学反应工程》等课程的专业知识。鉴于课程内容的丰富性、复杂性与教学学时限制的矛盾,选择一本合适的教材并结合本校教学实际对教学内容进行适当调整显得尤为重要。考虑到我校《化工设计》理论课只有2个学分,选择教育部高等学校化学工程与工艺专业教学指导委员会推荐教材――李国庭等编著、化学工业出版社出版的《化工设计概论》作为本课程教学的教材。在具体的教学内容上还要结合相关课程(如《化工原理》、《化工原理课程设计》和《化工技术经济分析》等)的讲授情况进行选择和取舍。例如,对《化工原理》和《化工原理课程设计》等课程已重点讲授的化工设备(如换热器、精馏塔、过滤机等)的设计与选型仅做简单介绍,而化工设计概算和技术经济这部分内容由于与《化工技术经济分析》课程重合,则由学生自学。相反,对教材中未专门提及的固定床反应器、流化床反应器的设计则加以补充介绍。为了满足工程教育认证的要求,在《化工设计》相关的课程体系建设方面,在大三上学期开设《化工原理一》、《化工技术经济分析》、《化工仪表与自动化》、《化工热力学》、《计算机在化工中的应用》等课程;在大三下学期开设《化工原理二》、《化工分离工程》、《化学反应工程》、《化工过程分析与合成》、《化工安全与环保》等课程;在大四上学期开设《化工设计》和《化工过程课程设计》课程;在大四下学期开设《毕业设计》。其中,《化工设计》课程进行化工设计程序、化工设备选型和计算、车间设计、非工艺专业设计、工程经济学和施工图设计等内容的教学,侧重于与化工设计相关的理论知识的串联与综合。而《化工过程课程设计》和《毕业设计》,则更为强调实践性,学生将综合运用学到的知识,利用计算机软件完成一个具体的、完整的化工设计任务。

二、改善课堂教学形式,加强教师和学生的交流及学生之间的交流

传统的课堂教学通常采用“教师讲、学生听”这种模式,学生缺乏学习的积极主动性,不利于学生终身学习能力、社会适应能力和创新能力的培养和提高。我校在《化工设计》课程教学过程中,根据教学进度,在可行性研究和工艺路线选择等环节,拟定若干个不同的题目,学生5人为一组,选择一个题目并围绕各主题进行资料查找、分析与讨论。工作完成后,各小组通过PPT展示介绍本组的设计工作,其他同学积极参加讨论,分析该工艺过程的优缺点并提出改进意见,最后由任课教师进行总结。通过这种教学形式,较大程度地提高了学生的主观能动性,增强了学生分析问题和解决问题的能力,学生的工程实践能力和团结协作能力也得到了锻炼和提高。

三、强化计算机在化工设计中的应用

当前,计算机在化工设计中已成为一种不可或缺的基本工具。在化工设计过程中,工艺过程的设计、设备的设计计算、3D工厂设计、工艺流程图的绘制均离不开计算机。我校在《计算机在化工中的应用》课程中重点介绍运用AutoCAD软件进行工艺流程图的设计、运用Excel软件进行化工过程的物料衡算和能量衡算、运用ASPEN Plus进行流程模拟。而利用CADWorx软件进行3D工厂设计则是在参加全国化工设计大赛以及《化工过程课程设计》中得到实际应用。

四、加强化工设计实践训练,理论联系实际

篇4

化工原理实践教学是化工原理课程体系中的重要组成部分,其中又包含了化工见习、化工原理实验及化工原理课程设计。通过这三个环节的学习,学生可以将化工原理的单元操作基本理论知识更为深入的理解和掌握。当前大部分院校化工原理实践环节的教学基本上还是围绕着化工原理理论课程开设,而化工原理的理论内容涉及面广,内涵丰富,并且在教学过程中往往“重过程、轻设备”,这就造成了学生工程观念淡薄,对设备的选择应用能力较低。同时,由于课时安排,化工原理课堂教学内容、教学时间有限,没有充分调动学生的课外学习主动性和自主性。化工见习时间安排大多集中在学期末,学生理论知识都已学完,这样虽然有助于学生理解见习过程中见到的操作要求及原理,但由于和理论教学时间上脱节,学生知识遗忘严重,见结不够深入和全面,学生不能深入的分析遇到的问题和现象,工程意识培养不足,知识收获能力提高有限。在化工原理实验中,目前国内高校实验安排大多为验证性实验,重点培养了学生设备仪器分析操作的能力,记录、分析及处理数据的能力,在综合性、研究性及创新设计实验方面严重不足,这就造成在课本上一直强调的工程观念、经济观念没有在实践中得以很好的应用,学生无法将复杂的真实设备与工艺过程与课堂理论进行联系,高等化工科技人才应具有的工程能力和素质培养没有体现。化工原理课程设计主要内容包含化工换热器、吸收塔、精馏塔以及干燥器的设计,偏重于理论计算,而与实际工厂应用偏差较大,最新的研究成果也没有得以体现。总体而言,在化工原理的实践教学过程中,学生的创新能力、工程意识及团队协作意识没有得到很好的锻炼。

2基于CDIO工程教育理念的化工原理实践教学探索

2.1化工见习与理论课程紧密结合,增强学生的工程实践能力

基于化工见习在化工专业培养中的重要地位,并与理论教学内容紧密结合,因此建议规划在不同时期分别进行3~5次化工生产企业的见习活动,每次活动侧重点不同。见习前要求学生对化工生产企业的工艺流程加以了解和认识,并对相关单元操作内容进行分析;见习过程中仔细观察实际设备及操作,认真听取工厂企业老师的讲解,积极思考问题并能提出问题;在见习结束后能够及时进行总结,写出感受。教师在课堂上针对见习中的现象和问题引导学生进行深入学习基本理论和操作。例如在西安创业水务有限公司的见习活动中,要求学生掌握污水处理的工艺流程,积极思考在污水处理过程中所涉及到的基本理论。在整个污水处理过程中,只有提升井处提供整个工艺过程中的流体流动能量,这一过程加深了学生对柏努力能量守恒深入理解;通过观察和学习,要能掌握有关泵的相关知识及操作,包括泵的选择、开启泵及关闭泵需要注意事项,泵的流量调节等;见习内容原理除了涉及流体流动及输送机械外,还涉及了非均相物系的分离,包括浮选、沉降,压滤等内容,有的内容在化工原理课本上并没有详细的讲解,但可以引导学生去进行对比分析,去构思讨论有无其他更好的处理方式或设备操作,这样既加深了对理论的掌握,又能为将来的工程设计做好准备工作。在西安热电厂见习过程中,重点对传热及蒸发的内容进行深入理解和掌握,通过预习,提出问题——如何有效的传热及节约能耗,工程经济性的原则在工厂中是如何体现的?在实践中观察实际设备的具体操作,能够对问题进行分析,并提出自己的解决方案。在南风日化见习过程中,重点要了解精细化学品生产的特点,并对搅拌过程、离心过程、干燥过程及产品分析检测、包装过程进行学习,为后期的设计性试验奠定了基础。通过这一系列的活动,架通了枯燥理论与生产实践间的桥梁,使学生认识到所学知识的重要性,同时积极思考进行创新,为将来进一步学习和工作积极准备。

2.2化工综合性、设计性实验的开发,锻炼团队协作能力,调动学习自主创新性

化工原理实验大多为验证性实验,项目组在此基础上提出了综合性实验及设计性试验要求。要求学生根据现有的实验条件及设备进行产品项目的开发,从构思产品项目、设计工艺流程,具体实施及开展操作都按照化工标准规范进行,从查阅资料、绘制流程图,实验操作、检测分析、数据处理及分析、团队协调等多个角度锻炼了学生的能力。例如针对串联流动反应器停留时间分布测定实验装置,引导学生对间歇操作产品进行设计,给出设计题目-洗涤剂生产,并提出针对反应釜如何确定该设备的最大生产能力,要求学生去完成该项目。首先查阅资料,备齐生产的基本原料,然后确定工艺路线及配方,最后进行生产操作;要确定间歇釜的最大生产能力需要测定化学反应的速率常数,即要清楚化学反应的宏观动力学方程及本征动力学方程,应用已有设备,通过电导率数值的变化来测定反应的速率,问题逐步解决。这一过程既体现了学生的自主创新性,又激发了学生的学习兴趣,加深了对理论的理解。在综合性实验方面分别进行了以下的工作,内容见表1。在综合性试验中,一方面要求学生提前做好相关准备工作,在有限的时间内合理安排实验;另一方面要求老师付出更多的时间和精力去指导;再次要求不同小组学生间进行合理的任务分解,分别在不同时间教学环节中完成,然后分组讨论给出相应的结论,这样进一步增加了学生间的交流,有助于培养团队协作能力。

2.3基于工程创新的化工原理课程设计环节

课程设计是对学生的综合能力的锻炼环节,培养学生的工程理念及写作技能,为将来的毕业论文(设计)打下基础,为进入生产企业储备技能。因此,该环节要充分调动学生的积极性,可以给定某范围或某一个生产实际问题,让学生就感兴趣的某一方面进行设计,例如在前面提到过的污水处理过程,热电厂蒸汽利用过程进行设计,设计内容包括工艺流程、主要设备及操作条件。同时,对说明书的规范给予严格要求,以便能够达到工程技术的基本要求。另外,学校领导和相关教师要了解生产,积极与企业进行合作,选题尽可能与当地一线化工生产企业结合。

3结束语

篇5

关键词:化工原理;教学质量;考教分离;自调节机制

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)39-0213-02

化工原理课程体系是由《化工原理》(理论部分)、化工原理实验、认识实习及化工原理课程设计四个教学环节组成,是化工类及相近专业制药工程、生物工程、食品加工、轻化工程、环境工程、化工机械装备与控制等专业的核心主干课之一。该体系是从基础课向专业课延伸的桥梁,是理论与工程实际结合的典范,又是综合运用所学数学、物理、化学等基础知识,分析和解决化工生产中各种物理过程的工程学科,是培养具有工程意识、优化意识和创新意识的高级应用型人才的重要基础平台,在化工类相关专业认证中占有重要地位。本门课程教学质量的高低直接影响到后续课程的学习和思维方法的拓展,所以历来受到国内外高校的重视,每年全国化工类专业建设研讨与核心课程教学经验交流会上,化工原理分会场是最活跃的,而探讨的所有问题最后均指向一点:如何不断提高教学质量?

一、总体思路

根据本门课程的地位和特点,从教学大纲、教学指导书、教学文件规范化、考评办法等方面,对上述四个教学环节进行全面细化,制定相关教学准则及考核细则,做到每一环节、每一章节、每个实验、每次实习、每本报告、每次考试都有规则可依,使每位教师自觉遵循规则,自我提高,相互配合、协调,共同完成教学任务,教学质量不断提高。

二、教学质量保障功能的自调节机制

1.化工原理课程特点和要求。在教学中,我校化工原理课程体系有以下突出特点:(1)四个教学环节在内容上既相辅相成,环环相扣,由浅入深,各有侧重,又相互交叉、相互渗透,理论与实践密切结合,有机统一。(2)学生来自不同的专业、不同的学院。(3)当前的选课制度使得每位教师教授的班级由不同专业的同学组成。(4)各专业对理论教学学时、开课时间、实验学时、课程设计周数等的需求不一样。

由此,对本课程提出要求:(1)如何组织教学才能使每位同学享有同样的教学资源?(2)如何考评才能做到对每位同学都公正?(3)如何获得同行的认可及专业认证中对该课程的要求?

2.教学质量保障功能的自调节机制内容。(1)根据专业认证要求,完善各环节的教学大纲。(2)编制实验指导书、制订单个实验及实验综合评分标准。(3)编制认识实习指导书(含实习报告要求及评分标准),规范实习报告装订格式。(4)编制课程设计指导书,制订任务书格式,设计说明书装订格式。(5)制订考、教分离细则。

3.考评体系的设计思想。(1)考、教分离实施细则:从考试内容覆盖面、试卷命题题型、试卷命题方式、试卷试做与试卷审核和各章命题权重等五个方面进行了细化,既对出题教师划定了规则,又给任课教师提出了教学最低要求。考试过程中,统一领取试卷,统一考试时间,统一评分标准,集体流水阅卷,实现了学生成绩评定标准化。不但明显提高了工作效率,而且杜绝不同教师评分不一致导致的偏向。(2)化工原理实验及实验课程评分标准:首先从实验预习、实验操作和实验报告三方面对单个实验进行评定,分为五个等级。然后,根据所有实验成绩的不同组合,按评分标准得出总成绩。(3)认识实习考核办法:根据组织纪律、平时成绩、现场考核、口试或笔试和实习报告情况,给出总评成绩并写出评语。(4)化工原理课程设计考核评判标准:按考核项目(出勤、平时抽查、设计计算、说明书质量、图纸质量和答辩),将考核内容和评判标准一一细化,形成考核评判标准。

三、教学质量保障功能的自调节机制实施效果

上述质量保障机制是在长期的实践中多次总结、实施、研究和完善形成的,其可操作性是100%。实践表明,该教学质量保障机制的条款周密,既严格规范,又有一定的操作弹性,可满足各专业的特殊要求。

应该说整个教学质量保障自调节机制的建立涉及面较广,教育教学理论深厚,在此,我们基本都是借鉴教育专家的成果,通过学习、研究并融入教学过程中。该教学质量保障自调节机制充分达到了我们的预期:(1)教学环节多,面对的学生多,每个教师必须走过所有环节,教师之间还必须学标准和考评尺度,工作量大不说,标准的把握难以控制。(2)随着教学理念的不断更新,教学要充分体现以人为本的理念已渐渐深入人心,我们认为“以人为本”既针对受教育者,也针对教育者,所以,教师在完成工作时的心理状态不容忽视,因为不同的状态将对应激情、沉闷、消沉的表现,直接会影响到学生的学习状态。(3)“教”与“学”非双方合作不能完成,两者达成共识非常重要。(4)化工原理课程自身的特点和教学要求。基于以上几点,教研室历经多年的总结、完善,形成一套教师能自觉落实、自我约束、自行协调的具有教学质量保障功能的自调节机制。这种发自内心的接受和执行,也是以人为本的最好体现。

四、教学质量保障自调节机制的特色

(1)高度重视教学质量,长期坚持不懈,教学质量不断提高。(2)充分体现“以人为本”的教学理念,“教”与“学”双方都在同一制度细则下,按统一要求完成教学任务。(3)在教学质量自调节机制的规范下,所有教师都已形成习惯,按要求自我约束、自我提高,相互达成默契,使周而复始、一年一循环的教学过程进入一种良好的自调节运行中。

该机制有利于教师之间团结协作,避免或减少工作中不必要的摩擦,提高工作效率,保障教学质量,同时为学生提供了公平公正的竞争平台。“考、教分离实施细则”可以在三位或三位以上教师共同承担一门课的情况下推广;其他实施办法可以作为参考,结合课程特点运用于所有教学环节。

参考文献:

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[2]钱才富,段成红,于洪杰,等.重视教学效果锤炼精品课程-过程设备设计国家级精品课程建设[J].化工高等教育,2006,(2):23-26.

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[4]顾丽莉.化工原理教学探索与实践[A].化学与化工技术新进展[C].北京:原子能出版社2005:399-401.

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[7]彭春生.关于高校扩招与教学质量的思考[J].江苏大学学报(高教研究版),2003,(4):46-50.

篇6

1课程设计选题

关于环境影响评价课程设计的选题,目前许多工科院校选择了学校内部或学校周边企业做环境影响报告表,此类题目基本上能够符合课程大纲对该教学环节的要求,使学生得到一定程度的设计训练,但设计内容未能突出行业特色。实际上,各行业环境影响评价的内容和侧重点有很大差别,因此课程设计的选题既要符合教学大纲的要求,来源于基础理论,又要源于生产实际,突出行业特色,这样才能调动学生课程设计的积极性,培养学生的行业认同感。依托中国石油大学(华东)的石油特色和学科优势,课程组将环境影响评价课程设计的题目定为“石油石化企业典型装置工程分析专题”,该选题基于以下三点:第一,中国石油大学(华东)具有环境影响评价甲级资质,课程组成员均为注册环境影响评价工程师,均主持或参加过国家级或省级化工石化类项目环评,具有丰富的一线环评经验,有能力指导学生进行化工石化类项目的环评课程设计。第二,中国石油大学(华东)是一所石油石化特色鲜明的教育部直属重点大学,学生在课程设计之前均修习过《石油工业与环境保护概论》、《石油加工概论》、《油田化学》等课程,并去青岛炼化、齐鲁石化等企业进行过认识实习和生产实习,具备石油石化方面的基础知识。第三,石油石化企业设备繁多,流程复杂,敏感程度较高,编制环境影响报告书需要几个月甚至更长的时间,而课程设计时间非常有限,仅为2周,因此若将课程设计题目设定得过大过深,会使学生不容易深入其中,只能停留在表面文字的整理上,这样会降低学生设计的积极性,课程设计的效果也将大打折扣。由于工程分析是环境影响评价的基础,是环评报告的核心,因此课程设计仅针对石油石化企业某套装置进行工程分析,这样学生通过课程设计,能够熟悉石油石化企业装置的特点,以及石油化工类项目工程分析的内容和方法,能够为今后从事环评工作打下良好的基础。

2课程设计组织与实施

我校环境工程专业共有两个班,课程设计分为四个大组,15人一组,每组由一名教师指导,承担一套装置的工程分析专题。课程组在已经完成的石油石化项目的环境影响评价报告书中,选取了10套典型装置的工程分析章节,经统一整理后设计成标准题库供课程设计使用。在课程设计开始之前,首先由指导教师进行石油石化类项目环评内容及要点的讲座,对即将进行设计的几套装置的主要特点进行简单介绍,对课程设计中可能涉及的问题予以提醒和澄清,从而使学生们掌握石油石化项目环境影响评价工程分析专题的编制格式及要点,在设计过程中能够做到有的放矢。然后由指导教师给学生发放相关装置的可行性研究报告,并布置前期工作要求:(1)查阅相关法律法规、环评导则及标准,列出工程分析专题所需的各项内容;(2)熟悉AutoCAD绘图软件的用法;参考装置的可行性研究报告,熟悉装置的工艺原理、工艺流程、污染源及污染物;(3)查阅石油石化装置物料平衡、硫平衡、水平衡的计算方法;(4)查阅石油石化装置涉及的污染治理措施。在设计过程中,各组每隔两天进行一次集体讨论和答疑,在讨论过程中,指导教师应鼓励学生把自己在课程设计中遇到的问题、解决的方法、收获体会以及不完善之处及时进行总结,同时教师利用提问等方式,及时掌握学生的设计进展和存在的问题。最终上交的课程设计成果包括装置的工程分析专题报告和应用AutoCAD软件绘制的装置工艺流程及污染源位置图。工程分析专题报告的具体内容包括:(1)装置规模及组成;(2)原料及产品方案;(3)工艺流程及产污环节分析;(4)污染源源强分析与核算过程;(5)装置平衡性分析(物料平衡、硫平衡和水平衡);(6)装置的污染源、污染物及治理措施。

3课程设计过程中需要进一步完善的问题

3.1加强学生的读图能力和绘图能力

装置的可行性研究报告中给出的是装置的工程设计工艺流程图,而环评报告中需要的是装置的工艺流程及污染源位置图,重点关注工艺过程中产生污染物的具体部位、污染物的种类和数量。这就需要学生首先会读图,把工程设计工艺流程图中的设备及物料进出情况摸清,然后将流程进行相应简化,突出污染源分布情况,同时要保证流程的完整性,最后应用AutoCAD软件完成装置的工艺流程及污染源位置图。在课程设计过程中发现,有些同学在读图方面存在一定困难,而有些同学对AutoCAD绘图软件操作不熟练,绘图速度较慢。因此需要加强对学生读图能力的培养,培养学生的空间想象力,使学生具有较强的构思草图的能力,同时应指导学生掌握AutoCAD软件绘图的基础知识,这样才能保证课程设计的质量和效率。

3.2培养学生查阅文献的能力和创新的能力

学生查阅文献的过程中,不仅要高质量地完成老师布置的任务,还应拓展与课程设计相关的知识面,提高自身的综合素质,这不仅需要学生自己的努力,也需要指导教师的配合。教师应引导学生积极查阅资料和复习有关教科书,学会正确使用标准和规范,强化学生的工程实践能力。设计过程中鼓励学生多做深层次思考,综合考虑环保性、经济性和实用性,强化学生综合和创新能力的培养。同时,学生过于依赖互联网,对信息的来源往往缺乏考证,指导教师应加强这方面的督导,要强调信息的权威性。

3.3保证课程设计成绩评定的公平性

由于课程设计每组参与同学较多,指导老师有限,设计内容相同,造成部分同学以逸待劳,提交的课程设计报告和绘图存在抄袭现象。针对此问题,指导教师应合理分配学生的任务,保证任务的交叉性和独特性;应完善课程管理,根据学生讨论发言情况、文献查阅情况等,加大平时成绩所占比例,同时在课程设计完成后增加答辩环节,每组学生需要面向两位以上指导教师组成的评审小组进行汇报和答辩,从而断绝环评报告的抄袭现象,保证课程设计成绩的公平性。

4结语

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[关键词]创新意识;应用型;化工仪表及自动化;教学方式;改革

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.40.171

2016年4月15号,在高等教育改革创新座谈会上作重要讲话,指出教育是国家发展的基础,关系民族的未来,高水平教育是国家综合竞争力的重要体现。应该让学校办出特色,分类发展,不能搞一个模式。这都是和创新紧密相连的。现在我们同质化的倾向比较普遍,学校应该有学校的特色。关键还是要有创新的意识,要有实践的能力。

沈阳工业大学辽阳校区多年来在办学过程中,始终坚持石油化工的专业特色和行业特色。目前校区有七个获批的应用型转型专业,针对沈阳工业大学辽阳校区(下简称我校)的应用型转型人才培养方向,在总结前期教学经验的基础上,对校区高分子材料与工程、油气储运工程等几个转型专业的化工仪表及自动化教学现状进行了思考与探索,包括如何加强化工仪表及自动化教学效果;强调课程的特色性,以工程的视角与化工生产实际接轨,提高学生的实践能力;怎样培养具有创新意识的工程技术人才,这些问题亟待解决。

1 化工仪表及自动化课程目前地位与现状

现代社会工业化水平不断提高,大规模、高效率、连续生产、综合利用的石油化工生产过程已成常态,技术人员需要有较高的在线检测与实时控制技术。所以,化工工艺类及设备类专业学生掌握化工生产过程中参数检测与控制技术是满足行业发展的必然要求。

有研究对国内院校化工类专业的化工仪表及自动化课程教学情况做了调研,也调查了一些毕业生和高年级学生。从反馈信息来看,多数学生感到内容陈旧,与专业结合不够密切,要用的知识没有讲透,专业方向的应用方面讲得不多。一般情况下,大部分工艺专业的毕业生在工艺岗位从事设计、操作、控制及与其相关的工艺工作,这些工作都要和仪表打交道,所以要求能够正确使用和选择仪表。作为工艺技术人员,具有一定的仪表知识,无论在技术设计和正常运行中,都可以同自控专业人员迅速配合、正确处理有关问题。但是,没必要要求他们具有与自控人员同样的水平。所以,化工仪表及自动化应以实际工作应用为主旨,即满足实际工作对工艺专业学生在仪表及自动化方面的要求,主要考虑学生在工艺类专业相关工作岗位对仪表知识及能力的需要。

我校化工仪表及自动化课程的特点是:内容多,知识面广,内容更新速度快,跨度较大。由于化工工艺类及设备类学生对电学、自动控制原理等基础知识了解较少,学习中会感到难度较大,加之教学学时少,使得本课程的授课更是难上加难。该课程采用的是纯理论的讲授教学方法,使学生感觉内容枯燥乏味,而该课程又没有实验学时,无法在有限的课堂时间里,提高学生的感性认识,又很难加深学生对理性知识的理解,所以难以达到理想的教学效果。

2 课程改革的几点想法

2.1 理论教学部分

由于专业培养计划设置,总学时为32学时,要把教材全部内容讲得清晰透彻是较困难的,故教学过程中只给学生讲最基本的内容,对仪表基本原理、使用、安装和维护进行介绍,而不讲如何制造仪表和设计控制系统。同时,不需要把所有的检测仪表、控制技术全部讲解,而是对基础的测量方法、检测仪表进行讲授,触类旁通,让学生掌握一定的理论知识以适应新的控制技术和新型检测仪表。

在教学内容中,避开一些已经在行业中被淘汰的仪表类型,增加实际常用的类型。例如在物位检测及仪表这一节中,按现有教学大纲的要求,主要介绍差压式液位变送器的原理及零点迁移内容,其他物位计在大纲中并未体现。而实际上随着化工行业的不断发展,对物料仪表的精度提出更高要求,精度较高的磁致伸缩式(0.05%)、雷达式(0.3%)和矩阵涡流式(±1mm)液位计应用广泛。对于应用广泛的物位仪表在大纲中需增加这部分内容。

例如计算机控制系统的部分内容,在企业实际生产应用中,工艺类人员(非程序设计人员)的主要任务是面对控制界面,了解、掌握及会操作这些软件程序,而不是去掌握计算机控制系统的制作和核心原理。在工作过程中能理解该部分软件的说明书和操作程序,按要求操作即可。所以,在大纲中应删减一些过于高端理论化知识章节。

在应用型转型下化工仪表及自动化教学改革的首要任务是调整教学内容,强调教学内容的应用,适当降低理论要求,着重讲清结构、工作原理及选用方法,减少微观深度分析,注重外部特性及应用。

2.2 课堂教学方式

由于该课程内容多而杂的特点,宜采用多媒体和板书相结合进行课堂教学。利用多媒体技术,将知识点、仪表图片、动作状态等多种信息结合起来,将各类型仪表结构原理以及工作状态生动地表现出来。例如,在讲解弹簧管压力计时,以动画形式演示弹性元件的工作形态,内部结构的动作过程,再利用图片展示在实际设备上的应用。多媒体教学的同时再配合板书教学,既加强了直观性,又调动了学生的主动性。同时提高在有限学时中的课程容量和质量,弥补少学时所带来的缺失。

2.3 实践教学部分

化工仪表及自动化的教学应以实践应用为目的,缺乏实验和实践环节会严重影响教学效果。校区面临着现有实验室资源有限,所以应想方设法克服困难,加强实践环节的教学。

首先,认知实践,联系本专业其他实验课程上所用到的与仪表及自动化相关的仪器设备,让同学们回忆或在做实验时特别留意所接触到的有关检测仪表与自动控制系统的实物及其工作原理。

其次,仿真实践,利用教学仿真软件系统搭建的仿真平台,在模拟教学过程中,学生根据软件的提示,发现和掌握控制规律,在模拟环境下实验,提高学生对化工仪表及自动控制专业知识的理解能力,充分培养学生的创新能力,为应用型、具有创新意识的人才培养提供一种理想的学习平台。

再次,组装设计实践,利用有限资源设计出实验室能够实施的实验,尽量做到实验与所学紧密结合,学以致用,通过实验进一步理解消化理论知识。例如,鼓励学生利用简单热电阻或热电偶等动手组装和检验恒温水槽,通过设计实验增强学生的实际动手能力,提高学生的学习兴趣,进而掌握所学知识。

最后,加强与专业课实践环节的结合,提高实践时效,为综合并联实践。例如,学校最近引进浙江中控的化工仪表自动控制装置及精细化工实训装置各一套,本课程与专业课程设计和实训结合,在课程设计或实训中增加少量学时,让学生利用做大作业的时间完成子作业,比如要求学生总结在常减压精馏实训过程中所使用的各类检测仪表及控制系统。要求学生从自己选择的某一段工艺流程出发,总结所用的简单控制系统,其内容必须明确指出被控对象,对象特性分析,在工艺流程中的作用;被控变量的确定,测量元件变送器的确定,控制器及其控制规律的分析和确定;执行器的选择确定;操纵变量的选择确定;以及当被控变量偏离给定值时,自动控制系统使其恢复到给定值的控制过程分析。

实践教学分几个主要组成部分,所占比例如下图所示。

实践环节各组成部分

缩减理论教学学时,加强实验及实践环节学时。若增加8学时实践课时,其中应包括水箱液位简单控制系统的实践与认知2学时,利用Cu50热电阻组装并检验超级恒温水箱2学时,化工过程控制仿真实验室典型化工单元的仿真实验2学时,综合实践对专业实训中仪表及控制系统的使用总结分析2学时。只有强调学生动手,将所学知识与实践相结合,才有利于提高学生的自我学习能力,激发学生学习兴趣,从而为培养应用型人才打下良好的基础。

2.4 考核方式

我校的化工仪表及自动化课程,目前的评价考核体系大多采取规范的卷面考核方式。为了适应应用型转型下的课程要求,提高学生的学习兴趣及主动性,激发学生的创新能力,必须对考核方式进行改革。采取多种形式的“3+3+2+2”为“随堂测验+大作业+实验表现+平时表现”考核方式,通过考核方式的改变,旨在调动学生学习的主动性,改变以往平时不学习、期末突击复习的现象,加深学生对基本知识的掌握。

为了验证课堂上基础知识的掌握情况,仍需对课程必要的知识进行考核,采用随堂测验的形式,题量及占用比重减少,同时增加实践环节的考核和占用比重。另外结合专业课程设计(同上小节中内容),增加大作业,这个作业是结合专业课程设计一起分组进行,不同组的学生题目不同,所需的仪表和控制系统也不同,如果时间充足,还可以进行课堂讨论,形成良好的课堂氛围和教学互动。同时对整个课程复习与回顾,学生在完成作业的同时,就完成了对课程的复习和所有知识的融会贯通,形成了对自动控制系统的全面理解。这种考核方式能促使学生主动理论联系实际,将课程与工艺过程联系起来,培养良好工程意识。

2.5 外部环境的激励

为进一步提高学生对实际知识应用,本课程不应只局限于课堂和实验室教学,更应该走出课堂。

根据我校服务地方经济社会全面发展的要求,面向辽阳地方化工企业实际生产控制过程,校企合作,引企入校,将教学搬进化工仪表及自动化实训中心或化工生产企业。基于化工生产过程,按照参数检测的实际结果,对企业目前存在的问题,引导学生讨论,为企业出谋划策,激发学生学习兴趣,巩固所学的知识,突出以培养应用型化工人才为目的的教学特色,为地方化工企业服务。

同时,近年来兴起的全国性化学工业设计大赛,我校学生在大赛中也取得较好的成绩,这对“化工仪表及自动化”的学习带来直接的好处,将所学的化工仪表与自动控制原理及知识应用于化工设计软件中,参与化工设计。通过这种外部激励,激发学生的学习兴趣,提高学生对化工仪表及自动化知识的进一步了解和应用,为以后工作中的应用打下基础。

3 结 论

应用型本科高校作为培养优秀技术人才的摇篮,也面临着教育改革的艰巨任务。在应用型转型下我校正面临着前所未有的机遇和挑战,为适应学校“培养高素质应用型人才,服务地方经济”的要求,化工仪表及自动化课程在教学中,只有以岗位需求为导向,优化教学内容,突出工程应用,加强实践环节,建立以能力考核为本的灵活考核模式,才能着力培养具有创新意识的应用型人才,才能切实提升学生的实践能力、就业能力和创新能力。

参考文献:

[1]厉玉鸣.化工仪表及自动化[M].5版.北京:化学工业出版社,2011.

[2]拜建勋.化工仪表及自动化研究现状及问题[J].现代商贸工业,2012(7):195.

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关键词:科研;教学;化工原理;教学质量

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)15-0151-03

教学与科研是高等教育的两大核心内容,早在19世纪初,教育家威廉・冯・洪堡就提出“教学与科研统一”的大学理念,从而赋予大学新的职责,使得大学肩负起传播科学和发展科学的双重职能[1]。从总体上说,教学是培养社会所需人才的重要手段,科研则是在一定领域内促进人才成长的摇篮,两者相辅相成,互相依赖,相互促进,共同发展。高水平大学不仅体现在高水平的科研成果上,而且体现在高水平的本科教学中[2]。将科学研究融入教学过程,以科研促进教学,提高本科专业教学质量是培养社会所需人才的一个重要途径[3,4]。化工原理课程是化工类及其相关专业本科生学习的一门重要技术基础课,本课程涉及的各种单元操作来自化工生产实践,又面向化工生产实践,具有显著的工程性。它是运用数学、物理、化学等基础知识,研究实际化工物理过程中的客观规律的学科,本课程担负着承前启后、由理及工的桥梁作用。熟练掌握化工原理课程涉及内容,对学生后续各专业课程的顺利学习和加强学生的工程素质发挥着非常重要的作用[5]。因此,如何培养学生的工程观念,使学生快速接受工程学科的学习方法,激发学生学习化工原理的兴趣,提高化工原理教学质量,这是每位讲授这门课程的教师必须思考的问题。根据我们课题组多年从事化工原理课程的教学体会,本文阐述了以科研促进教学,提高化工原理教学质量的重要作用和做法。

一、科研与教学的关系

1.科研可以提高教师的教学水平。教师教学水平的提高是保证教学质量的基础,因为教师直接面向学生,是知识的直接转播者,更是学生行为的影响者,只有好的师资力量才能提高教学质量[6]。一个优秀的教师应该有着渊博的理论知识和丰富的工程实践经验,这一点对于工程学科的教师来说尤为重要。教师通过查阅大量文献资料,能够了解本学科最新的知识和发展动向,可以不断更新专业知识结构,从而拓宽教师的教学内容,提高自身的业务水平。通过科研,教师能够进一步强化自己的创新意识,不断提高自己的科学思维能力和分析问题的方法。对于工科教师,教师可以把科研活动与工厂企业合作,为企业解决实际存在的问题,进一步强化教师的工程意识和工程实践能力。教师具有一定的科研积累后,才能在教学过程中把“创新意识”和“工程观念”潜移默化地传递给学生,教师把理论知识和身边的实际工程有机结合起来,用风趣的语言讲授教学内容,不断激发学生的学习兴趣和创新意识,才能有效地提高教学质量。

2.科研可以充实教学内容,改进教学方法。工程类课程大多内容繁杂,难度较多,有基本的概念描述,也有枯燥的公式演绎,更有实践经验公式的选择等问题。要提高工程学科的教学质量,科研活动无疑就是一个最好的手段,因为科研本身就是一个不断探索、不断修正、不断分析和完善的过程,也是科研者对事物了解不断深入和认知的过程。如果没有老师对工程过程亲身实践的体会和理解,就很难达到一定的深度和广度,也不容易从中提炼出自己独到的见解,就容易变成教师简单照本宣科的教学模式,这种教学注定是不能引起学生的兴趣的。通过相关的科研实践,教师对教材有更深入的理解,能更准确地把握教学内容,做到深入浅出地教学。教师也能把自己在科研中遇到的问题在教学过程中让学生分析讨论来尝试着解决,使教学成为学习和科研的保证。教学中发现的疑难问题,也可以成为教师进行科学研究的课题。通过科研实践,老师的教学内容得到及时的补充和更新,老师把自己的科研思维转化为教学新方法,学生能够获得本学科前沿的新知识。这种教学模式让整个教学过程能够做到教学中有科研,科研中有教学,教学中有思考,科研中有答案,很容易提高学生的学习兴趣,使学生的学习模式由被动性向探索性和自主性转变,在教学中培养学生发现问题和分析问题的能力。

3.科研可以提高学生的学习兴趣和创新能力。本科教育的目标是培养学生“不仅要掌握扎实的基础知识,还要具有学习新知识的能力,创新能力和实践能力[7]。”这些目标的实现仅靠课堂上教师采取“灌输式”的教学方法难以完成。年轻学生最大的特点是好奇心强,求知欲旺盛,对于书本上抽象的理论论述往往缺乏兴趣。科研使教师的知识得到更新,本科教学内容得到充实,抽象的理论就可能变成一个个鲜活的工程实例出现在学生的眼前。凭借抽象的工程原理解决实际的工程问题,这会给学生留下很深的影响,对所学的理论就很容易吸收和消化。教师在科研过程中形成的独特的科研创新思维,分析解决问题的方法都会通过教学过程有形无形地传递给学生,从而使学生也具有了科研素质。同时,经过科研积累后,教师身上具有的热爱科学的态度和对科学问题积极求真的精神,也会在教学过程中反射到学生的身上,激发学生对科学的热爱和对科研者的敬意,提高学生对本课程的极大兴趣。多年教学实践证明,科研能力强的教师,教学水平相应的也比较好,在学生中间的认可度普遍也较高。

二、以科研促教学提高化工原理教学质量的措施

1.教师重视科研,将科研成果引入教学。化工原理课程具有很强的工程性,所涉及的许多设备会随着行业的发展而不断地更新,是和本学科最新研究动态密切相关的一门课程。根据化工原理课程特点,培养学生的工程观念和创新能力是化工原理教学承担的一个主要任务。因此,理论和具体实践结合将是提高化工原理教学质量的一个关键手段。教师是知识的转播者,也是科研的主导者,在理论教学过程中,教师必须加大学科理论和最新实践相结合的力度,引导学生学会跟踪学科前沿,树立和强化工程观念。大部分教师都有科研任务,这也是教师获得最新知识的最佳途径,授课老师可以把自己的最新科研内容与课程有关内容结合起来,通过实际案例进行教学来启发引导学生。如果学生在课堂中充分感受到所学知识有很大的用武之地,就会表现出更高的学习热情,收到意想不到的学习效果。例如,在研究“海泡石黏土处理有机废水的研究”项目里,我们以海泡石为吸附剂吸附有机废水中的有机物。海泡石具有良好的吸附性能,但海泡石颗粒极细,过滤较困难,使得再生成为一个新问题。经过努力,课题组通过加入硫酸钙晶须作助滤剂,使吸附剂容易过滤和再生,从而实现了吸附剂的循环使用,这个过程包括助滤剂选择、絮凝沉降、脱色沉降、废渣过滤等问题。合成氨生产工艺是化工类学生极其熟悉的一个工艺过程,在传热单元操作学习时,我们结合教师在研的项目和淮化集团的生产工艺过程,通过对工艺流程中换热器所在工艺位置的确定,让学生更深地了解传热单元操作在化工生产中的重要性,合成氨工艺流程中换热器是如何选型和设计的,整个工艺过程中为降低能耗而采取的进行热量回收利用的方法。把教师的科研融入教学,使枯燥的单元操作原理变成了一个个生动的实际问题,学生在解决问题的同时,学会了分析问题的思维方法,对化工原理课程产生了浓厚的兴趣,使得学生从“要我学”变成了“我要学”,极大提高了化工原理课堂的教学质量。

2.实行导师制,让学生参与教师的科研项目。爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师,兴趣永远胜过责任感。”为了让学生能切身感受到科研的无穷魅力,提高学生学习和科研的积极性,学校让本科生参与到老师的科研项目中,这对提高教学质量和学生的科研创新能力都有很大的帮助。本科生导师制,已经在许多高校实施,并且显现出许多的优势,作为化工专业的学生深入到老师的科研活动中来就显得尤为重要。化工老师所承担的研究项目基本都能涉及到化工原理课程中的各种单元操作。学生利用课余时间,可以在导师的指导下参与完成部分或一个科研项目,这期间老师应该把项目中涉及的化工原理单元操作作为重点,有意识地引导学生进行实践、分析和总结,通过学生的亲自动手,把课程教学中较为抽象的理论变成易于理解和直观的实际过程,加深学生对所学概念和原理的掌握。同时,学生在科研过程中,也会遇到一些实际问题,通过查阅相关资料进行分析总结,制定合理的实施方案,进行多次反复的实际操作,最终解决所遇到的问题,甚至在解决老问题之后又有新的问题出现,再进行新的方案设计。通过这些步骤的训练,学生会对所学书本知识从实践上又有更深层的体会和理解,进一步加深对课程理论精髓的认识,从而提高对化工原理课程的兴趣。目前,我校应用化学专业已实行了科研实践周活动,让学生在科研实践周内熟悉所学课程的实际应用。学校还根据我校煤化工的特点,以讲座形式聘请知名人士做客座教授为学生授课,列举典型生产过程进行讲解和分析。实践证明,导师制的实施使学生在学习过程中具有很强的针对性,对提高化工原理教学质量起到了很大的辅助作用。

3.整合化工原理实验,培养学生工程观念和综合能力。实验环节是进行科研活动最好的途径之一,学生通过动手实验可以树立工程观念,了解工程问题,从而激发学习化工原理课程的兴趣,这是提高化工原理课程教学质量的一个有效手段,教师应该在这方面多下功夫。由于化工原理实验装置费用一般都较高,部分学校存在实验设备套数有限,学生动手机会少等问题,弱化了实验课的重要性。如果能对化工原理实验室中现有的各个实验进行全面整合,形成对于某一问题的综合性实验,则能达到事半功倍的良好效果。例如,在讲述流体流动机械关于离心泵章节中,要求学生掌握离心泵的工作原理、气缚现象和灌泵、气蚀现象和允许安装高度、离心泵的启动和流量调节等一系列问题。而实验室对这问题的讨论所对应的实验只有“离心泵特性曲线的测定”,单靠这一个实验远不能让学生深刻地领会这些概念。由于其他实验中也都有涉及到离心泵的应用,为此,我们在实验中把“流体阻力的测定”、“机械能转化的演示实验”和“离心泵特性曲线的测定”三个实验整合起来,加深学生对离心泵特性的理解。做实验前我们让学生先自行观察,找出各泵的安装位置,让同学们分析各泵为什么安装位置不同及安装高度如何确定。通过几个实验的对比,学生更清楚地认识到防止“气缚”现象才是灌泵的真正原因。通过这三个实验的整合,学生很快掌握了课堂上讲授的关于离心泵章节的内容,而且记忆深刻。在讲授传热章节时,为了让学生掌握不同类型的传热效果,我们实验室引进了两组传热实验装置,一组是有相变的“水蒸气―空气给热系数的测定”,一组是无相变的“冷―热空气给热系数的测定”。通过水蒸汽―空气这组实验,学生知道冷凝水在管道存在的原因和危害,实验过程要及时排除冷凝水管道里的冷凝水的重要性。通过实验操作弄清楚冷凝给热系数对总传热系数的影响可以忽略,在有相变传热实验里并、逆流对传热效果没有影响的原因。而在冷―热空气这组实验中,我们要求学生重点掌握总传热系数与冷热流体给热系数的关系,逆流和并流换热对传热效果的影响,以及实验过程中逆流和并流热换操作切换时应注意的事项。通过对两组实验的比较,学生很快对这两类传热问题有了正确的认识,对课程中涉及到的复杂繁多的给热系数经验公式的选择有了清晰的思路。通过对实验室现有实验的整合,不仅提高了化工原理理论教学,更能提高学生综合实验的能力,而且对学生树立事实求实、正确的科研观有很大的帮助。

4.科研引入课程设计,重视化工原理课程设计教学环节。化工原理课程设计是学生综合应用化工原理所学知识去完成一项设计任务的实践性训练,通过课程设计环节,学生可以学会如何运用化工单元操作的基本原理、基本规律及常用设备的知识去解决工程上的实际问题,培养学生正确树立工程观念和严谨的科学作风。目前,市面上有很多关于化工原理课程设计的参考书可以参考,有些学生就把它看成是一个简单的综合性大作业,不是很重视。针对这一现象,除部分传统的保留设计题目外,我们尝试着课程设计从教师的科研课题中选择确定。目前有部分设计题目来源于教师正在承担的纵向和横向科研项目中的其中一部分,如:“PVC厂废酸回收技术”、“生物质液化油分馏技术的研究”、“硫铵石灰石法烟气脱硫”及“氨法脱硫联产硫酸钙晶须的研究”等项目。我们把这些项目中涉及的相关换热器、精馏塔、干燥器、吸收塔及泵等部分内容作为学生化工原理设计课题,学生需要首先了解整个科研项目内容,根据项目内容选择所需设计的设备的大致类型,然后根据科研过程选择设计所需的有关参数和数据。比如在精馏塔的设计课题中,是应该选择板式塔还是填料塔,在板式塔设计中是用筛板塔还是浮阀塔,在换热器的设计中是用套管换热器还是列管换热器,都需要学生根据具体科研项目来确定。通过这样一个训练过程,学生能够进一步把所学理论和工程实践结合起来,在真实的课题研究中得到锻炼。许多同学在后面的研究生入学考试中,化工原理科目都能得到较好的成绩。

化工原理是一门工程性很强的课程,让学生在短时间内很快掌握并灵活运用并非易事。采用科研与教学相结合的方式,选择形式多样且适合化工原理课程教学的方法,以科研促进教学,以教学带动科研,教学科研共同发展,这些举措极大激发了学生学习化工原理课程的兴趣和创新能力,提高了我校化工原理理论教学质量。这种教学形式在化工原理教学活动中初步尝试并且取得了一定的效果,今后我们将进一步深化以科研促教学,提高化工原理课程教学质量改革的探索,为国家培养更多合格的有创新能力的化学工程人才。

参考文献:

[1]刘宝存.洪堡大学理念述评[J].清华大学教育研究,2002,(1):63-69.

[2]王慧琴.坚持科研与教学相结合,努力提高本科生教学质量[J].西安建筑科技大学学报(社会科学版),2006,25(2):79-82.

[3]赵玲,许志美,曹发海,等.科研提高教学品质[J].化工高等教育,2008,(4):48-50.

[4]郭英德.教学与科研的双向互动[J].中国大学教育,2011,(11):58-62.

[5]谭天恩,窦梅.化工原理[M].第四版.北京:化学工业出版社,2013:1-2.

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关键词:环境工程;课程设计;大气污染控制工程

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)36-0118-02

教育部环境工程与科学教学指导分委会于2005年制定了《高等学校本科环境工程专业规范》要求,并着重强调了学生的动手能力和创先精神。环境工程专业教学必须加强实践教学环节,着重培养以下能力:实验技能、工艺操作能力、工艺设计能力、工程设计能力、科学研究能力、社会实验能力等,其中工艺设计能力、工程设计能力缺失,是由于目前“重科研、轻教学”的中国高校人才培养的重大和核心问题引起的。实课程实践教学环节是高等教育教学过程中配合理论教学设置的重要教学环节,对于培养大学生分析问题和解决问题的能力、强化专业训练和锻炼学生实践能力具有不可替代的作用。本文以大气污染控制工程课程设计为例,采用“参观+拆解+计算+绘图+应用”的课程设计模式,达到让学生理论联系实际,形象客观掌握大气污染控制工程设计方法的目的。

一、专业实践教学过程现状

在我国,虽然教育部专门设立了环境工程专业建设指南,对其环境工程专业的主干课程、基础课程、实践课程和实验课程等做出了明确的规定,并设置了各种形式的实践教学课程。然而很多研究结果表明,在我国许多高校中,因人设课的现象比较常见,且课程间缺乏联系、重复现象比较突出,这种现象在实践教学中更为突出。目前,我国许多高校各个实践环节比较分散,自成体系,尤其是课程实验课,更是相互封闭,缺少配合,因而使得部分实践教学内容出现低水平简单重复,缺乏创新性;同时,由于扩招、校企联系不够紧密、学校和教师管理不到位、学生急于找工作和考研等原因,致使见习变成了参观,实习变成了见习,课程设计抄袭严重,生产实习、毕业设计和毕业实习时间无法保证,因而实践教学已成为纸上谈兵,致使学生脱离了工程实践,找工作困难,而企业又觉得无人可用。因而在新的形势下,探索实践教学新模式,对培养环境工程专业应用型卓越工程师具有重要的理论意义和应用价值。

为了改变上述局面,我国部分高校采取了许多措施,以期提高学生的动手能力,培养出高素质的工学工程技术人才。如成立了实验中心,加强实践教学管理,规范实践教学;设立了开放实验室,创造一个宽松、便利、能够充分发挥学生潜能的开放实验环境,加强学生创新实践能力的培养;加强校内外实习基地建设,为学生迅速将专业知识转化为实际的操作能力和创新提供了重要保障等。虽然上述措施规范了实践教学,提高了学生的动手能力,但需要调入大量的人力、物力和财力;然而我国大部分高校属于地方性大学,经费、场地十分匮乏,很难满足其需要,使上述措施难以达到预期目标,更难广泛推广。因此,探索一条低投入、高产出的适合于地方农业本科院校的培养应用型卓越工程师的实践实验教学新体系具有重要的理论意义和应用价值。近五年来,许多教学科研专家针对具体学科,如生物学、化学、力学等的大实验构建进行了大量的研究。主要特点是利用重点实验室或开放实验室的仪器、研究课题与本科生的实验相结合。实际上是将本科生的被动式学习提前转入研究生阶段的主动式研究。大实验的体系的改革可以让本科生接触到前沿性的知识与仪器,激发了学生的自学能力。由于实验室的课题往往是偏向基础理论,所以这种依托重点实验室的模式,有利于培养基础理论性人才。而利用这个模式来培养“工程”性人才尚需进一步探索。

本文结合“卓越工程师”与“大实验”两种培养模式的优点,克服了前者忽视理论基础以及后者的脱离实际生产,构建“参观+拆解+计算+绘图+应用”一体化的符合我校农业工科特色的实践教学体系。

二、设计任务及目的

课程设计的总体任务为某大型火电厂设计大气污染治理工艺及设备,其中包括分任务:(1)火电厂污染物产生量的确定;(2)火电厂烟囱高度的设计;(3)火电厂大气污染控制工艺的设计;(4)火电厂大气污染控制设备选型设计及管道系统设计。

通过课程设计全面总结大气污染控制工程课程学习的成果,加深对课程理论内容的理解,掌握应用理论知识解决实际工程问题的完整过程。设计目的是让环境工程专业的本科生掌握大气污染控制工程设计全过程,重点掌握大气污染控制工程设计方案、污染控制设备选型计算、系统布置、烟道阻力计算、风机选型、系统平面布置等。最终达到设计实际应用的目的。

三、设计依据

当地大气质量执行《大气环境质量标准》(GB3095-2012)中的二级标准,《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)。

四、设计指导过程

针对环境工程课程设计目前课时量少、实践时间短、实践过程过于理论化等目前存在的不足,本文新的大气污染课程设计方案采用全新的“参观+拆解+计算+绘图+应用”的课程设计模式,在给定宽泛的设计条件的情况下,如只给定火电厂的年收到基煤消耗量,煤的化学成分分析,充分调动学生的积极性,采取现场与课堂相结合,设计计算与讲解答辩相结合,理论计算与实践应用相结合的方式,以班为单位将3周的课程设计时间分为5个具体的时间段进行指导和设计。

1.阶段一:参观。参观的主要目的是让学生在理论学习的基础上了解课程设计过程所针对的具体目标实物,以达到形象理解设计要求的目的。参观分为模型参观和实物参观两部分,第一部分在校仿真实验室中利用已有仿真软件对成熟火电厂全套工艺流程及环保流程进行学习,讲解的主要内容为产污节点判断和工艺选择;第二部分在某大型火电厂,讲解的主要内容为设备选择和厂区平面布置。这一部分教学时间为2个教学日。

2.阶段二:拆解。拆解的主要目的是让学生了解设计的具体的设备的目标实物,为绘图和计算做准备。拆解是利用实验工具、模型工具,进一步学尘设备、脱硫设备的设计,讲解的主要内容为除尘器的设备选型及设计、脱硫设备的设备选型及设计。这一部分的教学时间为2个教学日。

3.阶段三:计算。设计计算是课程设计最重要部分,计算的内容包括火电厂污染物产生量的计算;火电厂烟囱高度的设计计算;火电厂大气污染控制设备设计选型计算;火电厂大气污染控制管道系统设计计算。计算过程的讲解要点是设计手册的使用,管道系统的设计。计算的讲解重点是火电厂污染物产生量的计算;火电厂烟尘高度的计算,火电厂大气污染系统主要工艺及设备的设计计算及管道系统压力损失的平衡计算等。这一部分的教学时间为5个教学日。

4.阶段四:绘图。绘图部分主要为两部分,一部分是工艺过程及平面布置,另一部分是主要设备。绘图过程全程为计算机操作,集中计算机教室绘图。由于学时的限制,要求绘制管道平面系统1张、主要设备2张(除尘器和脱硫装置)。这一部分由学生操作为主,讲解要点为答疑。这一部分的教学时间为5个教学日。

5.阶段五:应用。结合参观工厂的设计实例,对比学生设计的工艺过程和设备选型进行模拟现场答辩,找到优缺点,进行系统点评和讲解。这一部分的教学时间为1个教学日。

五、设计主要参考资料

《环境工程设计手册》(化学工业出版社)、《大气污染控制工程》(高等教育出版社)、《除尘工程设计手册》(化学工业出版社)、《烟气脱硫脱硝净化工程技术与设备》(化学工业出版社)等。

六、课程设计成果提交

1.设计计算说明书。整理后的说明书要有章节目录,设计任务来源,原始资料和设计要求,计算和每人每份的设计条件。构筑物及设备的设计与计算应按照设计流程先后次序分章编写。对所采用的设计数据应做必要的说明并标出设计数据出处。

设计计算说明书要求手写或打印,要求有计算草图并按比例,构筑物、设备有主要计算或选型过程。

2.图纸。总平面布置图及系统管路设计图按照1∶200到1∶1000,设备图要求附有剖面图。

3.其他。要求设计过程独立完成,不能抄袭他人的计算过程及图纸。

七、结语

真实背景下的课程设计,能够在很大程度上调动学生的积极性和主动性;独立分组进行设计避免了抄袭;模拟现场答辩增强了真实感,锻炼了学生的组织和表达能力,设计安排环环相扣,确保教学效果最高学生利益最大化。

参考文献:

[1]孙曜,暨仲明.多模式开放型实验教学体系[J].实验室研究与探索,2010,(1).

[2]吴娴,黄启辉,雷伟凤,罗美丽.基于网络的“课堂教学视频案例库系统”的开发[J].装备制造技术,2009,(11).

[3]冯伟,王华.利用开放性实验室培养创新人才的探索与实践[J].实验室科学,2009,(3).

[4]戴春皓,秦普丰,彭慧.建立环境工程专业新型课程设计体系的探索与思考[J].教育教学论坛,2014,(30).

[5]王辉,孙德智.大气污染控制工程实践环节教学改革探讨[J].读与写杂志,2010,(8).

[6]孙文彬.构建多层面的创新实验教学体系的实践与思考[J].高等建筑教育,2006,(3).

[7]殷进,纪荣平,陆建兵,张娅,阮菊俊.基于卓越计划的大气污染控制工程课程教学探讨[J].广东化工,2013,(16).

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关键词:中高职教育;应用化工技术专业;

中图分类号:C41 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2015)-04-00-01

中等和高等职业教育协调发展是建立现代职业教育体系的基础。中高职课程的有效衔接是中等和高等职业教育衔接的核心和落脚点。本文对应用化工专业中高职课程衔接体系进行研究。

一、应用化工技术专业中高职课程衔接存在的主要问题

(一)在教学目标上存在背离现象

中职以专业技能为导向,培养的是实用型人才,学校因此减少了文化基础课;高职以文化理论为基础,培养的是理论型高层次高技能人才。

(二)未建立统一的应用化工专业中高职课程标准。

目前,我国正在建立现代职业教育体系,积极探索中高职课程的有效衔接。由于未建立统一的应用化工专业中高职课程标准,各学校在教学内容选择上,主要根据学校现有教学资源来划分课程范围和规定教学内容。部分高职学院不顾普通高中、中等职业学校这两类不同生源的知识、技能背景的不同和差异,采用相同教学计划进行教学,造成了中职、高职课程的部分雷同,教学内容重复。[1]

(三)在专业课程内容和教材上存在重复和滥用的现象

中职的很多专业教材选自高职院校,导致在中职学的内容到了高职又学一遍,既浪费学生的时间,也浪费人力、教学资源。

(四)未建立应用化工专业中高职课程街接体系

目前,各地中职学校和高职学院自己制定课程体系和教学内容,缺乏整体性的中高职衔接的专业与课程教学方案;中高职学校未能遵从技能人才成长规律,开发贯通中高职培养技能人才的一体化方案;课程开发未摆脱以学科课程为主体的模式。在职业教育体系中,未建立应用化工专业中高职课程衔接体系,国家、地方和行业也没有制定统一的中高职课程标准,缺乏中高职贯通的教材,教学质量评价与监控不统一,不能实现中高职课程的连续性、顺序性和整合性。

(五)中职与高职学校未建立有效的沟通与街接机制。

中职与高职学校之间的沟通以招生和考试环节为主,在人才培养方案、课程标准、教学实施环节则缺乏互动、相对独立;未开展应用化工专业层面的沟通与衔接;中高职应用化工专业负责人、任课教师之间缺乏交流,未开展应用化工专业中高职课程衔接的教研活动,使得中职和高职学校之间缺乏课程体系衔接的基础。

二、构建应用化工专业中职和高职课程衔接体系

(一)构建中高职课程模块

课程模块衔接以职业能力为中心,以理实一体化教学为模式,将公共基础课服务到专业基础课,专业基础课融合到专业核心课,专业核心课运用到专业技能课中。课程模块设计要结合中高职学生的心理特点,由浅入深,对中职学生在实践中加强理论学习,注重知识的趣味性、操作的实用性。对高职学生在实践中总结理论知识,注重知识的系统性、操作的原理性。

课程模块设置完成后,对课程模块实施要有所创新。根据学习的难易程度,将课程设计成不同的学习情境,各情境间既关联又递进。情境一简单易完成,情境二中等难度,这些由中职生完成。情境三综合性加强,由高职生完成。这样的实施体系在总体上是一个有机的整体。通过设计中高职课程模块体系,有助于减少中高职衔接中知识的脱节和教学内容的重复,确保实现高技能实用型人才的培养目标。

(二)建立中高职院校和化工企业共同开发项目化课程和教材的机制体制。

建立和完善中高职院校和化工企业共同开发项目化课程和教材的机制体制。明确各中、高职院校、化工企业的职责与权利,健全职责机构,建立成员单位院校长经理会议、课程衔接教学工作会议等例会制度。借助建构主义学习理论,突出化工行业特色,建立以化工项目生产任务为载体,以行动为导向,以完成综合性生产任务为目标,“教学做”一体化的职教模式[2]。课程设计遵循职业能力本位的质量关,行动导向的教学观,生产过程导向的课程观,校企合作、工学结合的课程开发观等现代职业教育理念。按照“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”行动导向的教学观进行教学设计。在课程内容衔接上,要根据中高职应用化工专业的特点和要求,制定统一的、相互衔接的中高职课程标准,确定科学合理的教学顺序和实施路线。既要避免中高职课程内容的重复,又要将新工艺、新技术充实到课程中,真正实现课程内容衔接的连续性、顺序性和整合性。

(三)全面推行学分制,实现中职和高职课程的有效街接。

建立中等职业教育和高等职业教育应用化工专业学分互认机制,实施学分制管理。应用化工专业的中职学生在中等职业教育过程中所取得的学业成绩、技能等级证书和职业资格证书等,在接受高等职业教育中得到认可,相应课程可以免修,并折算成有效学分。高等职业学院应根据生源的不同,制定不同的学分标准:对于中等职业学校的生源要增大文化基础课程学分比例,减小专业基础课程学分比例;对于普通高中的生源要增大专业课程学分比例,减小文化课程学分比例。各高职学院须加强学分制的管理工作,切实做好学分的组成、确定、申请、考核等相关工作。建立职业教育学历资格与国家职业资格证书制度之间的沟通机制,明确中等和高等职业教育化工专业在职业知识、技能和能力上应达到的职业资格标准和程度,规定职业教育层次和国家职业资格证书等级及其对应的职业能力等级之间的关系,从而为中高职课程体系的连贯性和系统性提供制度保障。[3]构建应用化工专业中高职课程衔接体系,应借鉴国外发达国家中高职教育有效衔接模式,基于工作过程系统化的课程开发,建立统一的应用化工专业中高职课程标准,全面推行学分制,实现应用化工专业中高职课程的有效衔接。

参考文献:

[1]徐国庆,石伟平中高职衔接的课程论研究[J]教育研究,2012(5)