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本人于2007年7月大学毕业于聊城大学化学工程与工艺专业;2010年7月研究生毕业于聊城大学高分子化学与物理专业。2010年7月参加工作,目前工作职务处长。2014年7月取得工程师专业技术资格,并于8月被公司聘用至今;2017年2月换证考取了注册二级安全评级师资格证书;2018年10月换证考取了危险化学品二级安全标准化评审员资格证书。
第二部分 学习经历与继续教育情况
本人于2010年入职以来,积极参与公司组织的各类培训学习,如安全二级标准化评审员学习继续教育,注册二级安全评价师继续教育,公共事务管理与服务能力读本公需科目、专业科目学习,学时学分满足90学分以上。
第三部分 能力与业绩
1、在下列大型项目中承担负责人和报告编制人员,部分业绩如下:
山东阳谷华泰化工股份有限公司橡胶防焦剂CTP生产装置安全验收评价、山东凤祥实业有限公司山东凤祥2万吨标准化冷链物流仓储项目安全预评价、山东聊城鲁西化工第五化肥有限公司20万吨/年复混肥生产项目安全现状评价、山东聊城鲁西化工第五化肥有限公司30万吨/年硫酸、50万吨/年复合肥项目安全现状现状评价、阳谷祥光铜业有限公司烟气提标改造项目安全预评价、阳谷祥光铜业有限公司冶炼烟气制酸产品升级技术改造项目安全预评价、聊城煤武新材料科技有限公司乙烯下游一体化项目安全预评价、参与聊城市企业隐患排查(2018年度、2019年度)、开发区企业安全生产诊断检查(2018年度、2019年度)、阳谷市政园林隐患排查(2017-2019年度)、参与中通特种车双体系培训指导、阳谷齐鲁电缆双体系培训指导、参与阳谷祥光铜业有限公司现状换证及HAZOP分析等。
2、组织参与大型项目评审会百余次,均顺利通过评审。部分业绩如下:
山东海创工贸有限公司宠物食品项目安全预评价、山东凤祥实业有限公司有机肥安全预评价项目;山东阳谷电缆集团有限公司年产400吨光纤预制棒项目;阳谷金晶玉玻璃有限公司年产200万平方玻璃深加工项目、山东阳谷华泰化工股份有限公司橡胶防焦剂CTP生产装置安全验收评价、山东凤祥实业有限公司山东凤祥2万吨标准化冷链物流仓储项目安全预评价、山东聊城鲁西化工第五化肥有限公司30万吨/年硫酸、阳谷祥光铜业有限公司烟气提标改造项目安全预评价、阳谷祥光铜业有限公司冶炼烟气制酸产品升级技术改造项目安全预评价、聊城煤武新材料科技有限公司乙烯下游一体化项目安全预评价等。
3、2010年~2019年在工作期间,我始终坚持风雨无阻的查看现场,编制报告,配合政府部门、企业领导进行各种类型的检查,减少隐患,提高安全系数。2014年7月取得工程师专业技术资格,并于同月被公司聘用至今;2017年2月换证考取了注册二级安全评级师资格证书;2018年10月换证考取了危险化学品二级安全标准化评审员资格证书。
长期以来我一直坚持工作不分你我,坚决服从领导安排;只要工作需要,要我做什么,我就做什么;从不讲条件而且要做就竭尽全力将其做好。具体工作中充分体现了科学严谨、求真务实、公正无私和热情敬业的作风,并始终坚持走报告创新之路。本人对技术理论刻苦钻研、认真求证、精益求精;对业务工作积极主动、善于创新、勇于挑战。不论是专业技术培训,还是报告编制;都能理论结合实际,出色地完成领导交办的各项任务。
本人能够独立编制大型危化品项目、工商贸项目等各类行业的安全设立评价,安全验收评价,安全现状评价;能够独立带领人员配合政府部门进行各类行业的隐患排查,查找隐患;能够独立针对不同企业的性质进行咨询辅导,安全培训、标准化培训和双重预防体系培训指导。
一是化学工程是个动态静止的工程。二是化学工程更具潜在性风险。三是化学工程对人的影响更直接。四是对化学工程的监控难度较大。用笼统的工程伦理来限定化学工程显得“帽大头小”,有必要针对化学工程的学科特点提出相应的伦理规范。化学工程伦理研究的难题在于工程伦理学与化学工程伦理不能完全契合,在于现有的工程伦理理论框架不能完全适用化学工程技术。化学工程伦理应该是就工程所依托的化学技术的特点,针对化学工程主体提出的伦理规范。化学工程的自身特点决定了化学工程伦理不能简单等同于化学工程师的职业伦理,决定了与化学工程伦理交叉的环境伦理、生态伦理和生命伦理等其他伦理是研究化学工程伦理的重要理论来源。
基于化学工程的特点和伦理困境,化学工程受化学工程主体共同体的影响。即化学工程是化学工程师、工程投资者、政府企业决策部门、工程影响人群等主体共同体作用力合力的结果。化学工程师的职业伦理是化学工程伦理的最主要组成部分。不同的化学工程师与化学工程的投资方雇佣关系不同,面临的伦理困境不同,在化学工程中承担的责任不同。
化学工程的伦理规范要高于一般工程
化学工程具有一般工程的特点,同时高危险性高污染性使得化学工程与一般工程的不尽相同,化学工程对环境和人类健康的影响更为迅速和直接,与公众的生存环境和自身健康息息相关。因此,化学工程的伦理规范要高于一般工程。基于化学工程的以上特点,化学工程伦理规范的构建就尤为重要。
化学工程理论是工程理论的一部分,将科学技术转化为生产力的化学工程,不仅是一种技术的应用行为,同时也应该被视作一种社会实践活动。因此,化学工程伦理规范的构建应该技术和社会实践两方面来考虑。
二、降低化学原料的威胁
一是化学工程中使用到的原材料,大多数都带有危险标记,对人们对健康具有一定的威胁。甚至,有些化学原料无色无味,可以使人在不察觉的情况下吸入或接触到,从而造成对人体的伤害。危险化学原料应该具有醒目的危险标志是十分必要的:二是危险化学品在生产、储存、使用、经营和运输过程中都应得到妥善处理。有些危险化学品,可以通过冷藏压缩,密封保存等技术手段来降低和消除对人体和环境的危害。运用专业的技术降低化学原料的威胁刻不容缓。
三、保证生产过程的规范和安全
在化学材料的生产过程中涉及很多环节,每个环节都可能具有潜在的危害。保证整个生产线都达到科学工艺的要求能够减少工程事故和对环境的危害。一是通过对相关技术人员的培训,使其了解生产过程环节的危害,使其在每个生产过程中的操作都符合相应的规范,对于一些故障能够妥善处理。二是运用技术手段对每个生产环节可能出现的危险进行预防和控制,要有完备科学的三废处理设备,保证生产过程的规范和安全。
(一)治理和修复化学工程对环境的危害:对化学工程对环境的污染应该做的预防为主,防治结合,综合治理。但是,有些化学工程对环境的危害,运用目前的技术手段不可避免的。或者,由于种种原因,对环境的污染已经造成,都可以运用相关技术,采取有效措施,对污染后的环境进行治理和修复。
一是必须对环境污染工程进行详细分析,找出污染源,确定污染物,最终制定相应措施对环境进行治理和修复:二是修复过程中采取的方式方法,应该充分考虑到周边公共建筑和相关人群的敏感度等因素,建设修复设施不得对场地及周围环境造成新的破坏。
(二)构建化学工程伦理的制定和实施方法
一是化学工程伦理的制定和实施要比一般工程更加严格,确保化学工程的规范和安全;二是对化学工程伦理的监督和执行也要高于一般工程,敢于接受社会各方面的监督,取得公众对于化学工程的信任。三是化学工程师应保证化学工程科学合理的论证和设计,全力参与、全程跟踪化学工程活动,同时对化学工程的每个生产环节进行监督,从而降低化学工程风险,保障化学工程合伦理性。四 是工程决策者应该根据针对工程中可能存在的问题和风险进行分析,制定不同的备选方案,选择合适方案,实现工程最优化。五是政府部门应该在道德约束和伦理规范尚不完善的情况下,对化学工程中的每个参与者进行监督,明确他们的权利义务,监督和管理化学工程的实施。六是公众是化学工程的最直接利益相关主体,有权监督化学工程的运行和实施,扞卫自身健康和生存环境安全,并对化学工程的负影响,提出正当的伦理诉求.。
化学工程是工程的一个重要分支,化学工程伦理规范应该在原有工程伦理规范的理论框架下,同时结合化学工程理论来构建。通过技术了解危害,规范操作,对可能的危险进行预防和控制;同时,任何一个工程也是一种社会实践活动,那么就不应该脱离社会而独立存在,当然也应该受到社会伦理规范的约束。
通过管理,结合国内的具体情况,明确不同角色的权利和义务,同时制定相应的化学工程伦理规范。
关键词:化工专业;卓越工程师;实践教学;体系构建
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)41-0145-02
化学工业在国民经济中占有重要的地位,由于化工行业的特殊性,化工人才需求特别强调学生工程素质的培养,要求学生具有较强的实践能力和创新能力。2010年教育部在天津大学启动了“卓越工程师教育培养计划”,其宗旨就是要联合有关部门和行业协(学)会,共同培养适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才[1-2]。化学工程与工艺专业实施“卓越工程师教育培养计划”,为高素质化工人才的培养搭建了良好的平台。桂林理工大学化学工程与工艺专业在2011年入选了教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”,并于2012年招收了本校第一批化工卓越工程师班的学生。经过几年的实践,对化工专业如何实施“卓越计划”,如何构建化工专业实践教学平台,培养学生的实践能力和创新能力,有了一定的思考,下面谈谈笔者的认识与体会。
一、当前化工专业实践 教学面临的问题
桂林理工大学化学工程与工艺专业建立于1986年,当时名称为工业分析专业,1998年更名为化学工程与工艺专业,专业方向包括化学工程、电化学工程、石油化工。经过近30年的发展,专业建设取得了长足的进步,2006年被确定为广西高校优质专业,2008年获国家级高等学校特色专业建设点,2011年入选教育部卓越工程师培养计划,2008年专业所属的化学化工教学团队成为广西区教学团队,拥有的《普通化学》课程在2008年评为国家级精品课程,在2013年评为国家级精品资源共享课程,1人获得广西区教学名师奖,2人入选广西高校优秀人才资助计划。在长期专业办学实践中,我们深感化工专业实践教学存在的诸多问题,阻碍了学生实践能力和创新能力的提高,也对实施“卓越计划”造成了一定程度的困扰。这些问题主要体现在以下几个方面:
1.大多数化工企业,由于担心学生的安全问题,对学生进企业进行生产实习,表现得不是很积极。各校多采取让学生自己找单位实习,回来交一个实习报告解决实习难的问题,导致生产实习教学环节存在“放羊”现象。
2.化工专业普遍生产实习时间较短,一般为4――5周,企业很难给予一个真正的岗位让学生进行生产实习,更无法给予学生动手,进行实际操作的机会,导致学生的生产实习轮为“参观式实习”。
3.实践教学内容比较陈旧,综合性、工程设计性实验项目偏少,没有建立一个完整的给予学生进行工程实践的教学平台,没有将学生实践能力和创新能力的培养,贯穿于整个大学教育的实践教学体系中,另外各类实验(基础实验、专业实验),各类实习(认识实习、生产实习、毕业实习)有机衔接不够,需要进行深层次的改革。
二、基于卓越工程师培养的化工专业实践教学体系的构建
1.学生实践能力和创新能力构成要素。深入认识学生实践能力和创新能力构成要素,是有效的构建专业实践教学体系的基础。创新能力就是创造新的思想,将新的思想付诸实践,创造一个新的事物的能力[3-4]。创新能力主要由创新思维能力、非智力因素和创新实践能力三个要素构成,而实践能力则表现为基本实践能力、综合实践能力、创新实践能力三个由低到高的层次。很明显创新实践能力的培养,对提升学生实践能力和创新能力意义重大。影响创新实践能力的主要因素有学生的创新实践品质、创新实践技能和创新实践环境[5]。作为高等学校的教育工作者,在对学生创新实践品质培养时,既要注重开发和培育学生的共性,也要尊重学生个性的差异,要因材施教,促进多样化人才的发展,同时要将创新实践技能的培养融入人才培养方案中,根据学生在不同阶段的特点,开设不同类型的实践课程;要尽量依托学科优势平台,打破教学实验室和科研实验室壁垒,将重点实验室的优质资源和教师的科研成果融入教学中,构建良好的创新实践环境。
2.多层次立体化化工实践教学体系的构建。在入选了教育部“卓越工程师教育培养计划”后,我们及时对化工专业人才培养方案进行了修订,构建理论(Theory)课程体系和课程内容、验证(Test)体系、创新(Try)体系的“3T”化学工程与工艺专业课程体系,特别是形成以“工程实践与工程应用创新”为亮点的实践教学体系,其核心是体现了对学生创新实践能力的培养。该实践教学体系由“基本技能层次”、“综合应用能力与初步设计能力层次”、“工程实践与创新能力层次”三个层次构成。“基本技能层次”由大一、大二开设的无机化学实验、有机化学实验、物理化学实验、分析化学实验、化工原理实验、以及由大三开设各专业方向的综合实验等组成,通过课程实验、上机等实践环节,学生加深了对理论课基本概念、基本理论的理解,培养了学生基本实践技能;“综合应用能力与初步设计能力层次”则由化工设计、精细化学品配方工程师实训、工业分析技能实习实训、电化学工艺技能实训,以及认识实习、生产实习、毕业实习组成,通过课程设计、综合实训、在企业进行的各类实习等环节,实现对学生综合应用工程能力与初步设计能力的培养;“工程实践与创新能力层次”通过开设应用研究型选修课、“工程实践与创新”自选实验项目和暑期到企业“顶岗实践”,同时通过组织学生参加全国大学生化工设计竞赛、各级“挑战杯”大学生学术科技作品竞赛、各级大学生创新创业训练项目等方式,培养学生的工程实践与工程应用创新能力,通过雁山大讲坛的引导,开展各种形式的讲座、研讨会,丰富校园化工科技文化生活。
几年来,为了使化工实践教学体系能够获得良好的教学效果,我们对实践教学内容和教学方法进行了改革。一方面鼓励教师在教学中立足先进性、前沿性更新充实课程内容,将化学化工学科最新科研成果及个人的科研成果有机融入到课程教学中,如电化学工程方向教师利用广西区科技进步奖的“高性能二次电池电极活性材料合成的新方法”和电镀新工艺研究的科研成果以及发明专利,设计并开设了“锂离子电池的装配及性能测试”、“电镀镍的工艺设计及性能测试”等电化学工程专业实验,并出版教材《电化学实验》,化学工程方向教师利用绿色化学科研成果,出版《有机化学实验绿色化教程》、《精细化工工艺学》教材,并在教学中使用。另一方面在开设的各种技能实训中,努力开发具有中试规模的实训项目,尽量确保学生能在真实工作岗位环境条件下进行实训,如与东莞金赛尔科技有限公司合作,从企业引进了软包装锂离子电池小试生产线,开设了与生产实际接近的电化学工艺技能实训项目,精细化学品配方工程师实训项目所采用的配方及工艺,均来自生产实际。在2014年,学校加大了对校内实践基地的投入力度,打造校内化工生产仿真实训装置平台。该化工生产仿真实训装置采用真实的化工企业生产工艺流程,运用仿真技术,结合化工生产真实设备、仪表及工业控制系统进行构建,全面模拟生产工艺过程。化工生产仿真实训装置平台的建立,弥补了学生在化工企业不能动手的,只能参观的缺陷,提高了实训实习质量。
三、实践教学体系教学效果
1.新的实践教学体系的实施,在一定程度上解决了当前化工专业在企业实习效果不理想的问题,提高了实践实习教学质量。
2.实施新的实践教学体系,极大提高了学生的创新实践能力,多年来本专业毕业生一次性就业率保持在90%以上。近三年来,化工专业全体学生(约200人)均参加了全国大学生化工设计竞赛,5人获得全国一等奖,18人获全国二等奖,33人获全国三等奖,其余学生获优秀奖,在广西同类高校名列前茅;同时化工专业各班级约有一半的学生参加导师课题组的科研活动,在导师指导下参加包括大学生创新创业在内的科研项目近30项,并获得不少科技成果奖,其中获广西区级“挑战杯”二等奖1项(2012年)、三等奖1项(2014年),广西高校化学化工类论文及设计竞赛,11人获一等奖,3人获二等奖。本科生以第一作者发表学术研究论文每年在2~3篇左右,申请国家发明专利2~3项。
3.“化学工程与工艺特色专业建设与实践”成果在2012年获广西区级优秀教学成果奖一等奖,其中对学生实践创新能力的培养,引起了同行们广泛关注,起到了很好的示范作用,弥补了学生在化工企业不能动手的,只能参观的缺陷,提高了实训实习质量。
参考文献:
[1]林健.高校“卓越工程师教育培养计划”实施进展评析(2010-2012)上[J].高等工程教育研究,2013,(3).
[2]陈启元.对实施“卓越工程师教育培养计划”工作中几个问题的认识[J].中国大学教学,2012,(1).
[3]张晶.我国大学生创新能力发展现状与培养研究[D].安徽大学硕士学位论文,2014.
关键词:化工过程开发与设计;课程;教学实践
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)22-0153-02
随着我国科学技术和国民经济的迅猛发展,社会对化学类专业人才的要求已发生了很大的变化,对于综合性大学化学类专业学生的培养目标和教学改革都提出了新的更高要求。当前,为了配合国家的大众创业的要求,使得有关应用性质的工程技术类的课程已受到相应的重视,其教学内容的深度和广度也在不断地加强。化工过程开发与设计是我校应用化学专业和高分子材料科学与工程的培养计划中最后一门理论课程,作为大学四年学习的收官课程,在大学教学过程中,这门课对于培养学生在化工过程开发与设计方面,从事应用和开发研究能力起到了特定的作用。
由于现在招生规模的扩大,很多高校的实验设备的更新没有跟上,我校的情况也一样,使得一些实验性较强的课程内容受到影响,实验场地和仪器设备无法满足课程教学的要求,有些实验无法做到一人一台套,有些实验是两个人一起做,存在一人做一人看的情况,在没有办法的情况下,很多学校采取的是重视学生的基础理论知识的传授,注重在课堂上讲述课程理论,理论的系统性很强,但是工程实践性的训练较少,毕业生的知识点在基础理论研究方面具有明显的优势,但是毕业生缺乏现代工业生产所必需的工程技术知识,对生产设备、生产控制和生产管理了解甚少,使得其应用能力较弱的弊病依然普遍存在。故很多化学专业的毕业生在毕业分配后的相当长时间内无法适应所从事的技术类的工作。
为了进一步加强工程实践性教学,我们在2005年对应用化学专业开始开设了《化工过程开发与设计》这门课程,2011年开始在高分子材料科学与工程专业也开设这门课程,通过近10年的教学实践活动,我们在教学中边学习,边改革,逐步形成了一些自己特色的教学方法。
一、教师队伍建设
现在由于我校现在引进的博士教师基本上都是从高校到高校,理论知识较强,但是工程应用背景的教师很少,在化学工程领域研究的教师更少,从生产一线走出的教师没有,如何进行此门课程的教学,使学生在毕业前的最后一门课程中,对化工开发与设计有个较好的了解,我们积极采取各项措施,努力提高教师的教学水平。
1.聘请国内著名企业技术人员来我校进行讲学,我们请了九江石化的原总调度来我校对两个专业,4个班的学生进行讲学,结合他自己创办的超高分子聚乙烯工厂的办理过程,通过项目的过程,使大家了解一个从化学到化工的全过程,对从实验室到公司的流程有深刻的了解,明白化学和化工的不同,了解它们之间的差别,使得老师在课堂讲述上能够做到有的放矢,不会凭空想象。
2.选派青年教师到企业去参观考察,结成校企联合,教师通过和企业合作,了解企业的科研动态,和企业合作,完成企业的一些项目,在完成项目的过程中,进一步掌握化工开发的内容。这么多年,我们一共选派了5名教师到中石油、江西星火、宁国生力农化等国有大型企业、合资企业和独资企业进行进修,和企业联合搞研发,对企业的一些工艺进行改进,在充实自己的化工工艺知识外,还获得了很多横向项目,同时使企业的生产效率得到了很好的提高,实现了校企双赢。另外由于教师和企业的良好的沟通,使得我们两个专业的部分学生也在这些企业进行实习,有的还和这些公司签约了。
3.积极灵活引进具有工业背景知识的教师,当无法在招聘渠道上招到在企业从事过生产实践活动的教师的时候,我们采用聘请企业技术人员当我们的客座教授,或者访问学者等方式,来解决实践背景教师短缺问题。我们先后聘请了中石油和江西星火公司的高级工程师作为我们的客座教授,面对面地对此课程进行答疑,在课程快结束的时候,请他们过来,把同学们在这个课程中主讲教师没有讲述明白的内容进行集中解答,增加了学生和企业人员的互动。
二、教学内容建设
随着市场经济的发展,大量化学专业的毕业生进入厂矿企业从事应用性工作。如何提高毕业生的综合素质,特别是化学工程方面的综合能力,如生产设备、质量控制和生产管理,掌握化学新产品、新工艺和新技术的研究开发方法等,可以进一步增强他们对社会的适应能力。所以在教学过程中我们积极抓住应用关,在课程内容上融入应用意识,使学生明白,化学的本质还是在于应用,进一步加强了包括“化工过程开发与设计”课程在内的工程技术课程体系,以提高毕业生在化学领域内从事应用性工作的能力。
《化工过程开发与设计》讲述的主要内容有:绪论,开放放大方法,试验方法,技术经济,反应器的设计,工艺流程的合成与优化,投资、成本、折旧和盈利,市场预测和生产规模,概念设计和基础设计等内容。为了加强对学生联系生产实际分析问题和解决问题的能力的培养,重点讲述“工艺流程的合成与优化”和“概念设计和基础设计”。当然就化工过程开发与设计所涉及的内容而言,这课程仍然讲述的是一个概要,其重点也仍然只是介绍应用和开发与设计研究中一些最基础的思想方法,以加强技术、经济等观点的训练,也使学生初步了解化工厂从无到有的过程,心里有个大致的流程概念。
在教学内容上,选讲了若干应用实例,如在讲述化工过程开发步骤时,讲述了合成氨氮发展史、尼龙-66的开发以及我们研发的有机锰的研发过程与生产过程,使学生了解化工过程与开发的意义和艰苦性。在讲述试验一章时间,讲述了中空膜生物床处理生活污水的中试研究,全面介绍了膜的种类、价格以及生产地和使用寿命等,除了掌握实验的基本方法之外,还顺带讲述了资料的查找和市场的相应信息,使学生更加了解研发的过程。在讲述物料衡算和能量衡算时,对比讲述了有化学反应和无化学反应的操作过程的物料和能量问题,从中使学生明白化工开发与化学热力学和物理化学以及化工仪器与仪表的联系,更加了解各个学科的相关性等。在工艺流程与优化中,讲述了合成路线和操作方式的选择,全面介绍了工艺流程的合成与优化问题,从优化过程讲述到化工经济,使学生更容易接受,特别是在化工经济学方面,通过折旧等相关知识的介绍,使得学生对在化工开发过程中的经济效率有较好的印象,这些对于培养学生的市场经济观念、提高他们的工程技术素质都具有重要意义。
同时在课后,我们精选了一定量和课程内容相关的习题,通过习题的训练帮助学生学习和掌握本教材的内容,以便于教学。在每一章的结尾都附有参考文献,以便学生进行深入探讨时参考,通过老师的努力,拿到了一些企业的从筹建到生产的相关文献,让同学们了解企业发展的历程,树立创办企业的信心。
三、采用不同的教学方法
在教学上,我们采用多种模式,以课堂教学为主,同时也以专题报告、课堂讨论和大学生课外活动为辅,积极通过许多个案来提高学生的学习积极性,培养学生的创新性思维能力,通过许多真实的个案的讲解,使得学生明白化工过程开发与设计的苦与乐,给学生播下化工创业的种子,同时又提醒了在以后创业道路上的艰难。
同时利用化工仿真软件进行辅助教学,我们购买了几种不同的化工仿真软件,可以模仿合成氨、硝化制硝基氯苯、高纯氯乙酸制备等,学生可以在仿真软件商设计不同的工艺参数,模仿不同的工况条件下的化工反应过程,根据这些反应条件来对反应全过程进行开发设计。
把一部分见习内容安排在课程中间,本课程安排在2个时间段进行,先上2周左右的概念课,使学生对化工过程有个大概的感性认识,然后到工厂进行实习和见习1周,我们有段时间挑选的工厂是刚刚成立的公司,规模不大的精细化工公司,可以使学生对工厂的总体布局一目了然,从而使学生对一般的精细化工开发过程有较深的了解,在此期间把要进行的毕业设计安排下去,使学生带着问题继续下面的课程。
四、课题设计教学
对于实践性很强的化工过程开发与设计这样的课程,课题设计实验是对理论课程最好的注释,为了加强学生对课程内容的理解,我们采用“校企联合”的授课方式,根据企业化工开发过程中存在的一些技术难题,把此问题作为专业实验课题,设计了系列特色的专业实验,如为中石油进行理论年产10000吨磺酸钙的设计、为星火公司进行了年产10吨金属致钝剂的小型工艺优化设计,并且把筛选好的个别设计方法中的某个工艺在这些企业中进行中试。
我们开设的此门课程在近10年来的教学过程中,逐步形成了“以企业课题为研发点,以综合开发性为目标,培养创新型人才体系”的课堂内外教学模式,受到大部分学生的欢迎,根据同学们的建议,把开始的24节课提高到了32节课。
参考文献:
[1]张浩勤,章亚东,陈卫航.化工过程开发与设计[M].北京:化学工业出版社,2002.
摘要:实践教学在高校人才培养中占有重要地位,实践教学体系在保障人才培养质量方面发挥着不可忽视的重要作用。在工程教育专业认证背景下,实践教学更提到了前所未有的高度。本文结合山东科技大学卓越工程师培养计划――煤矿机电专业的具体情况,提出了实践教学体系的创新思路,构建了多层面的实践教学体系,探索了多元化的实践教学模式。
关键词:专业认证;卓越工程师计划;煤矿机电专业;实践教学体系
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)49-0146-02
一、引言
“工程教育专业认证”是指专业认证机构针对高等学校开设的工程类专业实施专门认证。我国早在2006年就启动了工程教育认证工作,根据2015年编制的《工程教育认证工作指南》,我国已经在机械工程、安全工程、化学工程等15类专业领域开展了认证工作[1,2]。工程教育认证以质量保证和质量改进为基本指导思想,加强工程实践教育,因此工程教育专业认证的环境对机械类应用型人才培养来说,是一种契机,更是一种导向。
实践教学是高等教育的重要组成部分,尤其是对煤矿机电这个工程应用极强的专业来说,实践教学更是举足轻重。2010年,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”,此计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展的高质量各类型工程技术人才[3],截至目前,共有三批209所高校成为试点高校。我校2012年煤矿机电专业获批实施“卓越工程师计划”。该计划的实施对高校实践教学体系提出了新的挑战,促使各高校进行实践教学体系和教学模式的探索。
近年来,我院针对煤矿机电专业认证标准开展了细致的教学改革工作。在满足专业认证标准的基础上,突出工程实践的特点,重修修订了培养方案,在培养目标、培养要求、课程体系方面都突出了实践环节的重要性。
二、机械设计制造及其自动化专业实践教学体系的创新思路
“卓越工程师培养计划”旨在整合企业和学校资源,根据现代工程技术发展需求和企业用人需求,培养具备较强的工程实践能力和创新精神的工程技术人才[4]。我校煤矿机电专业是第二批获批实施“卓越工程师培养计划”的专业,在借鉴首批试点单位实施经验的基础上,确立了面向煤炭工业需求的培养目标,重点培养具有从事工程技术工作所需的扎实的基础理论知识以及一定的人文和社会科学素养,掌握本专业系统的技术知识,具有将强的实践动手能力和应用所学知识解决工程实践问题能力的高级应用型创新人才。培养目标中突出了实践教学环节的重要性,因此形成了构建实践教学体系的总体思路是:按照“卓越培养计划”的指导,遵循工程教育的思想,推行“敦实基础、强化实践、着重创新”的办学理念,不断改革课程体系,拓宽产学研基地,积极探索校企合作联合培养模式,增加实践教学环节比重,探索新的实践教学模式,构建新的实践教学体系。
三、多层面煤矿机电专业实践教学体系的构建
我校煤矿机电专业自2009年开始招生,2012年获批“卓越计划”实施。在近7年的培养过程中,煤矿机电专业本着工程教育的理念,在借鉴其他高校先进培养理念的基础上,实施方案不断改进、调整、完善,形成了相对成熟的多层面实践教学体系,如图所示。
煤矿机电专业实践教学体系根据工程应用型人才素质和能力培养要求,按照“卓越工程师计划”的工程教育理念,抓住通识能力和专业技能两要素的培养,针对基础实践能力、综合实践能力和工程实践与创新能力三个不同培养层面,安排不同的课程理论学习及相应的实践教学环节。
培养体系由三个模块组成:基础实践能力模块、综合实践能力模块、工程实践与创新能力三个模块。
1.基础实践能力模块:由通识教育基础实验、专业基础实验和基本技能实习等环节组成。包括大学物理实验、电工电子技术、机电传动控制、液压传动与控制、采掘机械、流体机械、矿井运输与提升、矿山供电等专业基础课及专业技术课的课程实验,以及金工实习、专业认识实习等。该模块主要是通过演示性、验证性的专业实验加深对课程专业课的理解,对学生的动手能力和工程实践能力加以训练,培养学生严谨的治学态度和细致的工作作风。
2.综合实践能力模块:包括专业实训、综合课程设计、企业生产实习等环节。例如机械设计课程设计、矿山机械课程设计、数控加工实训、毕业设计及相关企业生产实习等。综合性课程设计是培养学生工程意识、工程素质和创新能力的有效途径。从基本的工程制图到毕业设计论文,综合性设计旨在引导学生将所学专业知识,结合生产实际,做出符合实际需求的设计,强化学生的设计理念。生产实习目的在于让学生通过运用学习成果,在实际企业生产中掌握基本操作技能和技术运用能力。
3.工程实践与创新能力模块:包括工程项目实训、专业实习、创新设计大赛等环节。煤矿机电专业实践环节中设置了工程实践环节共12周,学生随机分配到各家煤矿单位进行定岗专业实习,巩固和深化专业知识,提升专业实践技能,促进其职业养成,得到工程师的初步训练。此外,学校动员学生积极参与教师的工程项目,在项目实训中到企业单位见习与实习,将所学知识充分利用到工程项目建设中,逐步增加工程师基本素养的培育。
四、总结
工程教育专业认证对实践教学提出了新的挑战,随着“卓越工程师计划”的不断推进,基于煤矿机电专业的实践教学体系也在不断进行完善和改进。本文在结合山东科技大学煤矿机电专业实践教学情况的基础上,构建了多层面的实践教学体系和多元化的实践教学模式,以满足专业认证要求,改善实践教学效果。值得一提的是,本研究还停留在培养体系的探索上,对于质量评价体系、监控体系和保障体系并未涉及到,需要在实践中进一步研究和探索。
参考文献:
[1]韩晓燕,张彦通,王伟.高等工程教育专业认证研究综述[J].高等工程教育研究,2006,(6):6-10.
[2]中工程教育专业认证协会.工程教育认证标准(2015版)[Z].2015.03.
本文旨在对燕京理工学院等应用型高校的化学工程与工艺专业综合实训进行了课程改革的思考与实践,从教学理念、师资团队、实训内容、实训形式、实训考核方法等五个方面进行了总结。
关键词:
产教融合;化学工程与工艺专业综合实训;课程改革
1燕京理工学院产教融合背景
“产教融合、校企一体”,是当前应用型本科院校的一条新的发展之路,所谓的产教融合,“产”是基础,“教”是目的,“产”不是单纯的工业生产,而是必须与教学紧密的结合在一起,这样才能达到学生学到真本领,教师教出真水平的目的。燕京理工学院重视学生实践能力的培养,与200多家优秀企业合作,为学生搭建了实习与就业的平台;大力推进国际化战略,先后与北美、亚洲、欧洲多所大学建立了友好合作关系,特别是在加拿大投资建设了“海外课堂”学习实践基地;与合作企业搭建挂职锻炼平台,学校组织了教职工赴京津冀地区合作企业挂职锻炼。学校实行“集团+学校、学院+公司”的产教紧密结合的教学模式,学院和合作公司能够形成“专业建设与行业需求相结合,教学与企业的实际案例相结合,专业教师与企业员工相结合,专业综合实训与实际项目相结合,学生实习与企业岗位相结合”的体系,这个体系能够极大的提高教师和学生的能力,提高办学质量。
2燕京理工学院化学工程与工艺专业综合实验课程改革的思考与实践
对于燕京理工学院化学工程与工艺专业综合实训这门课程来说,通常是由多个固定的实验项目组成,同时过去常常以这些固定的实训项目进行教学。但是,以学生的简单分组来进行实训,依据操作情况和实训报告来评定考核,不能充分的调动学生的积极性,同时对化学工程与工艺的各个关键操作分开,会造成学生缺乏对工艺的整体把握。基于以上问题,同时鉴于学校始终坚持校企产教合作,坚持能力培养为主线,那么如何在学生进行综合实训的过程中使企业生产的产品,生产设备,生产工艺形成一个完整的体系?如何缩短知识学习和企业实践之间的距离?如何使学生在校学习期间了解企业生产的产品及工艺?就成了关键性问题。笔者针对以上问题,针对目前我国化学工程与工艺的发展和应用型本科院校教学的特点,进行了一下几方面的思考和探索:
(1)加强产教结合,改变实训教学理念实训的教学大纲由学校和企业共同制定,能够真正的体现教学内容、学习要求与学生实习、就业相融合。同时在实训的过程中融入企业的管理理念和策略,让学生进一步了解化工相关企业文化,熟悉企业运作,实习或就业时则能很快适应新岗位、新环境。对于打算在化工领域创业的同学来说,也是非常重要的。
(2)加强产教结合,培养技能型综合实训师资团队目前我校综合实训教师以校内专业教师为主,虽然我校教师队伍的学历已经符合要求,但是真正熟悉企业生产线并能将企业的实际生产及工艺运用到教学当中的教师较少,特别是有些专业老师刚毕业走出校门就直接走上讲台,虽然知识功底足够,但是缺乏实际的企业锻炼,指导化学工程与工艺专业综合实训对教师的专业技能、教学方法等要求较高,并且专业发展迅速,一些老工艺老设备已经满足不了现在化工企业的需要,所以作为专业教师,必须不断的进行知识的更新和能量的提高。专任教师到企业挂职锻炼是培养“双师型”素质的重要途径。教师深入企业了解产品、先进的工艺、先进的设备,与经验丰富的技术人员交流,可以迅速的提高实践能力,同时将企业的优秀案例和相关设备、工艺的图片应用的化工综合实训的教学过程中,使教学过程更加生动,更加有画面感,学生在做实训的过程中更能深入的了解各个设备和工艺,提高学习的积极性。同时,学校教师也可以发挥自身优势,为企业解决相关的难题。通过产教结合,学校每年都会从企业聘请技术水平高、企业经验丰富、知识广博的专家到学校做报告,通过这种方式,也可以很好的实现高效和企业的对接,提高师资团队的实力。
(3)加强产教结合,改革实训内容化学工程与工艺综合实训安排在大三,学生进行综合实训时已经学习了化工原理、化学反应工程、化学工艺学、化工设备机械基础能课程,具有一定得理论知识,如何使学生所学的知识能够成一条线通过综合实训来锻炼成了关键所在。过去我校综合实训只有化工方面的专业实训,我校实行产教融合后将化工仿真实训加入综合实训当中,使学生能够通过实际操作锻炼动手能力的同时,通过仿真实训能对化工的单元操作、反应设备、工艺流程有更全面的了解和认识。另外笔者建议建立化工专业综合实训项目库,该库包括多个化工实训项目,每个项目都包括化工各种综合能力的实训。
(4)加强产教结合,改革实训形式为了锻炼学生的团队合作意识,学生在综合实训时成立实训小组,有些实训项目是让学生以项目小组的形式查阅资料、拟定方案、教师通过学生答辩的方式对方案进行可行性评定、完成实际操作并分析数据。
(5)加强产教结合,改革实训考核方法综合实训项目、实训形式都进行了改革,相应的实训考核方法也要创新。根据产品项目实训各个环节建立涵盖不同的内容来制定相同的考核标准。考核的内容具体分为资料查阅、项目答辩、实际操作、实训结果、仿真实训得分、综合实训总结几部分,同时也要考察学生的团队协作能力,对小组中的每个成员根据在实训中的差别进行成绩考核,然后综合评分。
综上所述,通过产教融合,使燕京理工学院化学工程与工艺专业综合实训得到了根本性的改革,通过改革实训的教学理念、师资团队、实训内容、形式、考核方式等,使产教结合的比较成熟,再逐步向“产、学、研”发展,应用型高校会更好的适应市场的需要。
参考文献
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[3]苏文平,薛永毅.加强实践教学培养应用型人才培养[J].实验技术与管理,2006,23(11):121-124.
教学中明显与实际工作岗位结合不够。理实一体化的教学要求加强对双师型教师队伍的培养,要求教师既能胜任理论教学又能胜任实训指导。理实一体化的教学,通过任务目标的设计,合理地将理论教学融入到实践教学中,这就要求有一支更加高素质的专业教师队伍。要求教师不仅要有很强的教学能力,还要有丰富的实践经验;既要懂理论更要懂得操作。对于“公路工程造价”课程而言,要培养能完全掌握工程量计算方法,独立编制概预算的专业人才,要求专业教师理论与实践操作技能更加全面,应具有丰富的实践经验和宽广的知识面。通过理实一体化教学,使教学过程在做中教,在做中学,在学中做,教学做完美统一,这样才能取得更好的教学效果。理实一体化教学要求教师合理设计教学思路。例如,概预算部分,以某高速公路两阶段设计图纸及原始数据表为例,为了培养学生识图算量的能力、手工编制和利用软件编制的能力,我们可以设计理实一体化的教学思路。这样,就可以把传统教学很难讲清楚的算量、定额的选择、概预算表格的填写融入到教学当中,学生的记忆会更加深刻。
二、理论教材和实训教材的一体化
在传统的“公路工程造价”教材中,有关概预算的理论知识占的比重大,学生往往实训时忘了理论知识,不能把二者很好地融合起来。现在的教材是以实训为目标,落脚点在实训,以任务来驱动理论知识的教学,分单元进行模块化的实际技能训练,理论知识就变得更加浅显易懂,可操作性强。例如,我们可以将工程计量划分为路基路面工程计量、桥涵工程计量、隧道工程计量三个知识模块,每个模块里都可以确定相应的目标任务,以案例引出理论知识,比如以某一条路线工程的计量为例,引出相应的知识模块理论知识,对相应的理论知识进行讲解,然后再进行实际技能的训练,提出设计好的训练目标。如果要求学生写出实训报告,报告里,应在总结部分提及实训中可能存在的问题以及处理的措施。
三、理论传授和实训指导教学的一体化
“公路工程造价”作为路桥专业学生一门重要的专业课程,学生学得如何,一走上工作岗位就会很快受到用人单位的检验和评价。理实一体化的教育理念要取得显著的成效,要求任课教师在教学方法上能够灵活地采用多种教学手段,整合多种教学资源。理实一体化的核心是围绕着实践技能项目任务来展开的,这就要求任课教师用心备课,在讲授理论知识的时候,紧扣实践项目进行,突出重点,由浅入深,要符合学生的认知规律,充分调动学生的求知欲。“公路工程造价”课程的实训项目很多是以表格文件的形式出现的,这就要求教师能充分利用多媒体设备直观地演示,准备好相关实训项目的课件。学生要能动手做,就要训练学生学会使用计算机造价软件和手工编制造价文件。
四、理论课和实训课教室的一体化
传统的职业教育实训场地明显不足,理论课教室和实训室各自独立设置,且相距较远,教师和学生疲于各教学点的转换,造成了理论教学和实训教学不同程度的脱节。理实一体化的教室可以有效地整合各种教学资源,使理论教学和实训教学融为一体。“公路工程造价”课程理实一体化教室可分为教学区和实训区两个功能区,按标准班级50人为例,建筑面积需300平米。教学区配备多媒体投影、视频点播、仿真实训教室等,教室里可以配备相关目标任务的实训模型,增强学生的感性认识,使学生较好地学习工程造价的理论知识以及展示概预算的工作过程。实训区可以设置若干个工作台,工作台上配备教材、《公路工程预算定额》、《公路工程施工与计量》以及施工图。学生以真实的概预算工作为小组,担任不同的角色,模拟真实的概预算工作。这种仿真的工作环境可以让学生自觉地调整自身角色,更快地融入到实训的工作过程,完成实训的任务。
五、理论知识考核和实践能力考核的一体化
“公路工程造价”课程的考核可以采取闭卷、开卷、口试、笔试、实训操作考核相结合的方法,重要的理论知识采用闭卷笔试,而对于实践能力考试,可以采取开卷、口试和实训操作考核相结合的方式。最好能结合实际工程项目,校企合作,通过评定学生的项目完成情况对学生进行考核。
六、结语
关键词:实践教学;工程化;CPLD/FPGA;教学改革
“就业市场招工难,学生毕业就业难”这一怪相已存在多时,似乎已经被人视为见怪不怪了。1999年以后大学扩招后涌现大量本科院校,然而学校对于如何面对就业市场确定自己办学定位的认识存在缺失,大学本科精英教育的惯性思维造就这一社会怪相。
不同层次的学校根据办学条件,生源条件在不同阶段应有不同的选择。以应用型人才培养为例,它可以是不同层次的,如专科、本科、硕士甚至是博士。
根据近十年的摸索,针对电子技术类本科高素质应用型人才培养做了一些尝试,我们认为培养目标可解释为:具有某些非操作性的特殊技能,利用成熟的开发工具,能将成熟的技术(算法)应用于项目,通过软件编程硬件开发最后获得工程上的实现,构成一个具有实际应用意义的系统。毕业生具备在一定应用领域内的基础知识与专业知识,以便于技术交流与沟通,以便于技术拓展与升级。在现阶段和今后一段时间内,掌握电子设计自动化技术,熟悉主流软硬件开发环境,围绕单片机、复杂可编程逻辑器件CPLD/FPGA、ARM嵌入式芯片和部分大规模专用集成电路芯片开发应用,在某一应用领域(专业)能(或初步)具备承担移动智能设备的研发能力。
其创新体现在工程实现过程之中,一般不涉及原始的技术创新。我们的目标重点是培养工程师、高素质劳动者等。要达到这一目的,强化实践动手能力的培养,走实践教学工程化的路子非常重要。
实践教学是高等学校实现培养人才目标的重要环节,它对提高学生的综合素质,培养学生的创新意识和创新能力,有着非常重要的作用。要培养高素质人才,就必须重视实践教学环节。实现所谓实践教学工程化就是把项目作为实践教学的载体,学生获取知识是在围绕项目的工程实现过程之中。通过理解项目内容,能够完成项目相关工作,即根据项目经济技术指标,在有限时间内采用某种成熟技术按照系统的功能要求最后获得工程上的实现。
如果把实验教学作为实践教学工程化的第一个层次,那么课程设计是实践教学工程化的第二个层次,第二课堂和毕业设计是实践教学工程化的第三个层次。
结合《CPLD/FPGA设计及应用》课程教学改革,我们在强化实践动手能力的培养,在实践教学工程化方面做了一些尝试。在教学组织和教学内容安排上模糊理论课教学和实验教学的概念,理论课教材和实验教材整合为一册,教学过程在实验室进行,不单设实验课程。其内容从EDA的概念到可编程逻辑器件的引入;从Quartus II软件的安装到低密度逻辑器件的设计;从硬件描述语言到数字逻辑电路的设计;结合案例掌握复杂可编程逻辑器件的设计方法;掌握各类工程模块电路的设计方法,从图形设计输入、编译、软件仿真、下载和硬件测试等全过程;熟悉模块电路的特性及典型应用。
对实践教学工程化实践教学的实验平台,采用PC机加开发板,带有CPLD/FPGA主芯片、电路及接口的最小系统。学生可以完成系统安装、计算机编程、仿真、下载、硬件测试和系统运行全过程。在讲授完一个课程单元后,学生在课堂现场马上可以结合讲授内容按要求完成相应的实验内容,让学生对软件编程和硬件的调试有一种看得见、摸得着的实际体验,使学生有新鲜感和成就感激发了学生学习的积极性和主动性,使学生具有理论基础和实验技能。这里完成实践教学工程化的第一个层次的教学任务,为后面的教学打下基础。
课程设计是实践教学工程化的第二个层次,是实践教学工程化的具体体现。选择多个典型实际应用课题,依据项目的难易程度为顺序,依据项目的工程实现为线索,以项目开发方式,立足项目开发流程组织安排教学。从项目的需求分析到划分逻辑模块,从逻辑模块到工程模块,从软件编程到计算机仿真,从程序下载到硬件调试直至组织项目功能验收始终贯穿在教学过程之中。从中提炼功能模块的特性,从熟悉各类模块功能到模块的灵活运用。
教学中采用项目驱动教学法。以项目任务为驱动力将所学知识综合应用于一个项目当中,以理论指导实践,在实践中促进理论知识的学习和理解。通过项目教学,对课程内容的理解可以实现量的变化到质的飞跃。教师讲课时把理论结合实际项目、实际项目融入理论教学,可以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力以及创新思维与技术综合应用能力。教师在课程设计开始之前仅讲解项目设计目的和要求,要求学生在教师所列举的课题中选择课题,根据自己的选择提前到图书馆或者网上查阅相关资料,编写相关的流程图和预习程序。到实验室的任务是发现问题并解决问题,最后得到实验结果。使学生亲身体验项目开发的全过程。
在课程设计的验收环节采用答辩和项目展示教学法。让学生自行设计、制作的项目以答辩、总结报告的形式进行展示,通过PPT、实验现象展示项目结果,验证学生掌握完整设计过程,表达自我设计理念的能力。这种教学法不仅可以充分利用学生的课余时间,利用课余时间思考如何完善其设计的系统,更可以发挥学生的创新意识,形成发散思维,还可以培养学生的理论总结、技术性文档撰写的能力。
课程设计的实验平台采用核心板,主芯片和少量必要的电路构成,项目所需电路由学生完成,相当于裸片开发,更接近项目开发的实际。
历时二周的课程设计,对于不同学习状况的学生提出不同的要求,对掌握比较好的学生适当增加课程设计的难度,就是大概有30%的学生做高级开发板,高级开发板可以完成以下项目:并口、USB口、网口的数据通信;TFT彩屏驱动、音视频播放等。
为进一步拓展和深化实践教学工程化,结合构建选修第二课堂和大学生电子设计大赛以及毕业设计教学形式完成实践教学工程化的第三个层次的教学,也是实践教学工程化的真实实现。根据学生的不同层次和学习兴趣组建兴趣小组,组建成学生科研项目小组,每个小组定期完成感兴趣的小项目,进行实践活动,完成单个小系统的设计。可以将兴趣小组研究的内容、电子大赛的内容与毕业设计打通,让学生有更大的选择空间。这样可以让学生从项目的立项,项目开发直至项目验收全过程有一个切身的体会。
在《CPLD/FPGA设计及应用》课程教学过程中,要尊重学生的认知规律,即不只是从某种知识体系出发,还需要从学生的认知特点出发去组织教学活动。传授给学生设计知识为目标,让学生掌握解决工程实现的方法为目标。让学生有了具体的学习目的,能够产生要达到这个目的的心理需求,激励学生学习的主动性和积极性。
在结合案例教学中,所采用的工程案例,注意到项目的教学化处理,选取与学生生活密切相关或者趣味性较强的实例进行讲解,有效地将教学内容形象化、简单化、趣味化,使学生从“要我学”变成“我要学”,激发学生的学习兴趣和主动性。
强化工程教育有利于增强学生对未来工作的适应性,学生尽早接触工程实际了解和熟悉未来可能从事的工作,缩短今后角色转变的时间,提高学生就业竞争力。
然而实践教学工程化的方式不是唯一的按照课程性质和内容可以采取不同的方式。根据目前学生的学习现状,对于技术性、实践性较强和编程语言的课程,改传统的先讲理论,后进行实验的教学理念,将理论课堂搬进实验室,在有限的课时中最高效的将理论课堂和以往的实验课堂有机的结合起来,采用案例法和比较法等教学方式方法,还是一种行之有效的方法。
面对目前学生学习现状,强化实验和课程设计结果的验收环节是教学成败的关键。
关键词:化工工艺学 教学改革 研讨式教学模式
中图分类号:G645 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)09(a)-0063-01
为适应“创新型应用人才”培养的新形势,国内高等化工教育正经历着“知识型人才”向“创造型人才”培养目标的变革[1],教学方法和手段由传统“传授式”教学模式向“研讨式”教学模式迈进。
《化工工艺学》课程被称为“化工基础知识与工程实践的桥梁”,一直为全国的众多高校所重视。《化工工艺学》课程属于我校化学工程与工艺专业主干核心课程,长期以来教学效果优良,为培养化工行业的高级专业人才做出了重要贡献。
由于化工工艺学课程的知识体系由三大知识模块、众多知识单元和知识点组成,面广点多,如果教学偏重于知识点传授,而容易忽视学生工程和科研素养的培养;学生接触化工生产的机会较少,缺乏对工艺参数与设备的了解,普遍感到枯燥乏味,最终导致学习上的敷衍搪塞。因此,针对“创新型人才”培养的要求和课程内容广、综合性强、应用性强等的特点,我们对教学内容和方式不断进行探索,尝试“研讨式”教学模式的改革与探索。
1 教学内容体现“主线突出”
由于化工生产范围宽,涉及的产品繁多,工艺流程图较多,客观上存在学生不容易掌握本课程的重点难点。传统工艺学是按产品的生产方法、过程原理、工艺流程和主要设备等逐一加以介绍,重点不突出。在“研讨式”教学思想指导下,精选内容,突出工艺主线和关键设备主线,做到重点突出,难点讲清,引导学生与教师共同研究探讨工程实际问题。
教学内容上精选一些典型化工产品,并结合地方化工企业及化工产品种类,课堂教学讲述乙烯、芳烃、甲醇、苯乙烯、丙烯腈等产品。做到以主要化工产品的生产为载体,介绍工艺原理,强化过程工程概念。
注重理论联系实际,突出工程研究思维方法及创新能力等综合素质的培养。增加工程实际问题的介入,通过分析、归纳和总结,使学生建立处理工程实际问题的工程观点和基本方法。教学内容中需要补充新工艺和最新科研成果,激发学生的创新意识。例如,德国BASF公司正在加快开发合成气直接制烯烃技术(Syngas-to-Olefins),并正在与哈佛大学合作开发利用CO2制取化学品的工艺过程,可实现由CO2制取甲酸、醋酸以及糖类等化学品,这对CO2减排与利用有重要意义。
2 教学程序做到“阶段化”
传统的“传授式”教学方法,教师讲,学生听,课堂上教师“一言堂”的模式,不能充分调动学生的主动性。化工教育理论和教学实践告诉我们,学生是学习的主体,教师的“教”是为学生的“学”服务。
研讨式教学效果的好坏与研讨实施阶段和研讨内容紧密相关。将整门课程的教学程序分为三个阶段:课堂讲授、专题研讨、教师总结。将研讨环节设置于课程后期集中实施,这样学生即可充分有效的搜集整理资料,又可综合运用理论知识提出设计方案。研讨环节的主导思想是针对理论内容“单元”,以“工程实例带动研讨”。我院和江苏晋煤恒盛化工股份有限公司、兖矿国泰化工有限公司、河南煤业化工集团股份有限公司等单位共建实践教学基地,研讨内容通常与学生完成的认识、生产实习环节想结合,强化理论和实践的结合。
在开课学期第一次授课时学生分组并选定研讨方向。在教师指导下,每小组主持一次研讨。要求活动前一个星期将撰写的方案提交教师审阅,且在研讨后将材料整理成册。本课程为第七学期开设,这样学生可综合运用化工原理、化工热力学、化学反应工程等专业知识,解决化工工艺学中流程的合理配置、工艺设备的设计及生产工艺条件的选择等问题。这种研讨式的教学模式,不仅有利于培养学生发现问题和解决问题的能力,更能激发学生学习积极性,从而保证教学质量。
3 教学方法采取“研讨式”学习
巧妙运用“问题法”教学方法,与教材结合、与社会热点结合、与新技术结合,采取“热点提问法”与“实物提问法”贯穿于课堂教学,激发学习的主动探索精神,增强学生对专业的热情和社会责任感。
在课程中还加强“实践法”教学方法,提升学生查阅、利用化工专业手册和文献资料的能力,启发学生的思维。通过以下三种途径实现目标,第一,有效利用教材内数据图表,让学生认真分析现有的图表数据,并总结规律和特点,培养学生独立思考的能力。第二,引导学生查阅《化工工艺设计手册》《化工设备标准手册》《化工工艺流程图集》等等,从而拓宽知识视野,培养学生的工程素养。第三,指导学生查阅中外文献资料,阅读化工专题文献或期刊,了解行业前沿动态发展及学科最新发展成果,培养学生开拓思维、勇于创新的才能。
总之,针对目前我校《化工工艺学》教学现状,开展了该课程“研讨式”课堂教学革新与尝试,通过对研讨专题的巧妙设置、研讨时间的合理安排和研讨专题实施形式的正确组织,取得了很好的教学成果。让学生不但学到基本理论知识,更有利于提高学生的创新意识,增强在就业中的竞争力。