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关键词:创新创业;新建地方本科院校;应用化学
创新创业教育是基于素质教育基础上的新型人才培养模式,是对高等教育内容体系的补充和完善。大学生是“大众创业、万众创新”的主力军,实施创新创业教育对高等教育深化改革具有深远意义。新建地方本科院校应结合地方特色,充分考虑地方经济社会发展情况培养人才,为地方企业、政府培养适合地方特色、专业对口的应用型创新人才[1]。应用化学专业特色明显,学生毕业后主要从事应用性较强的工作,新建地方型本科院校在培养创新创业型人才方面经验不足,创新创业教育与应用化学学科专业教育的开展未形成有机联系,创新创业教育理念无法跟上专业人才培养的步伐。
1现状
国内很多地方本科院校都开设了应用化学专业,由于各学校的历史沿革和教学定位不同,办学能力和办学水平参差不齐,各高校应用化学专业学生的创新创业能力不尽相同[2]。以集宁师范学院为例,经过近年创新创业教育的实施,有半数以上的应用化学专业学生对创新创业教育有着较强的认知能力,但真正投入创业实践的学生比例较低,学生理论知识掌握虽扎实,但实践中却无所适从,很难将专业知识转化到创新创业中,这在很大程度上影响了学生对所学专业的认同感。
(1)创新创业教育理念与专业匹配度不高。新建地方本科院校多数是由专科院校升本而来,本科办学经验不足、教育理论发展相对滞后,创新创业教育理念缺乏专业针对性,造成很多高校存在创新创业教育与专业教育相互独立。应用化学专业在培养学生过程中侧重理论教学,在实践、创新方面有诸多不足,难以将学生的创新创业教育和实践能力贯穿于人才培养整个过程中[3]。
关键词:专业实验;教学模式;实验教学;创新能力
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)13-0261-02
应用化学专业是介于化学与化工工艺工程之间的一个应用理科专业,目标是培养理工结合型的应用化学人才。实验教学是高等学校实现创新人才培养目标的重要环节,它对树立学生工程实践观念、启迪学生思维、培养学生的创新意识和创新能力、提高学生综合应用能力具有特殊的作用。加强实验教学不仅能巩固理论知识,而且能够培养学生理论联系实际的能力和分析问题、解决问题的能力。因此,根据普通高校实验教学中普遍存在的问题以及石油类院校目前的实验教学现状,结合行业特色鲜明的应用化学专业人才培养目标,深化实验教学改革,构建了较为科学合理的实验教学体系。
一、目前高校实验教学存在的主要问题
实验教学的实践性、直观性、科研性、综合性等特点,决定了它在高等教育创新人才培养中不可忽视的地位。从目前我国高等院校实验教学的现状来看,无论是实验教学所处的地位、教学体系及教学的安排都与新形势下的培养目标不相适应,是一个普遍存在的薄弱环节。主要存在的问题是:①实验教学体系不合理,如基础化学实验附属于理论教学,实验内容单一、与实践结合不紧密等缺点;专业实验课程实验学时偏少,内容分散不利于培养学生的创新性。②实验教学的内容和方法滞后,在目前的实验教学中存在重理论、轻实践的倾向,传统的验证性实验多,实验内容单一,培养学生创新能力的设计性、应用性及综合性实验少。灌输式的教学方法使学生完全处于被动状态,严重阻碍了学生主观能动性的发挥,不利于培养学生创新精神和综合应用能力。③实验教学的设备落后,这已是许多地方高校在实践教学中存在的非常突出的问题。再加上学校逐年扩大招生规模,实验教学投入经费不足,仪器设备更新缓慢,实验教师积极性不高,实验人数多,需分组教学,学生学与用脱节等问题。
二、构建面向创新教育的应用化学实验教学体系
根据面向21世纪的教学内容和课程改革计划,培养和提高学生创新能力和综合素质,这就要求应用化学专业的实验教学突破传统理科化学的教学模式,强调理论与实践并重,更新实验教学的课程设置和教学内容,构建具有创新教育特征的实验教学体系。
1.重组实验教学体系,优化课程结构。在实验教学课程体系建设中,应强调整体规划与系统建设,根据应用化学专业理工结合的学科特点、创新培养目标及实验教学自身的规律,重组实验教学体系,优化课程结构。我校应用化学专业的实验教学体系整合为三个层次,基础化学实验(第一层次)、专业实验(第二层次)、综合性实验和创新实验(第三层次)。在课程建设中尽可能让实验教学独立设课,如将无机化学、有机化学、分析化学和物理化学等四门基础化学实验教学与理论教学脱钩单独设课,增加了实验学时,明确了其在应用化学专业人才培养方案的地位。实验独立设课后形成了自身的系统性,改变了过去侧重于验证性实验,提高了实验教学的质量,有利于培养学生的创新精神和创新意识。另外,实验教学改革不能停留在单门实验课程的改革上,而是要根据系统性、阶段性和可操作性原则,按照循序渐近、突出技能训练、创新培养的组织教学,正确处理好与理论教学及其他实践性教学的关系,从而实现教学计划的整体优化。
2.整合专业实验教学内容,开设综合性和创新性实验。专业实验教学内容改革是实验教学改革的重点之一,应在继承传统实验内容的基础上,围绕培养学生的创新能力和综合素质制定实验教学大纲。改革的思路是减少验证性实验的比例,增加综合性、创新性实验,综合性和创新性实验应紧密联系生产实际,紧跟学科发展前沿,尽可能将教师的科研成果引入实验教学中,能够反映学科的最新成果和最新成就。需要学生运用若干门课程的综合知识,以利于拓宽学生的思路,加深对理论知识的理解,培养学生的创新意识,提高学生的工程实践能力。在具体实验的设置上,既要考虑拓展学生的知识面,又要考虑有适当的难度,突出实验的综合性和创新性,重点培养学生的动手实践能力及分析和解决问题的能力。
3.运用利于创新能力培养的实验教学手段。采用现代化教学手段,在实验教学过程中引入采用多媒体辅助教学、引入虚拟实验技术等现代化的教学手段,提高了实验教学效率、优化了教学过程,还可以使实验教学更加生动、直观,提高了学生的学习兴趣。开放式实验教学有利于学生的创新精神和创新能力的培养,可提高学生分析问题、解决问题的能力。在表面活性剂的合成及性能专业特色实验中涉及到反应原料的选择、合成路线的确定及优化、合成产物结构表征和性能评价。化学化工学院微观分析中心开放实验室则具备红外光谱仪、核磁共振、质谱和元素分析仪等分析设备,可表征合成产物的特征官能团、有机物中氢原子的种类及数目、相对分子质量及分子结构特征、分子中元素含量等信息以确定产物的结构,环境工程开放实验室具备细菌培养及杀菌性能评价等仪器设备。
4.建立科学合理的实验教学考核模式。实验教学考核目的是通过考核使学生在实践能力、综合能力和创新能力等方面得到培养和提高,促进学生的学习能力和综合素质协调发展。根据以人为本、综合培养、全面发展、创新能力等为原则,建立考核内容层次化、考核方式多样化、注重过程考核的实验教学考核模式。
学科专业的创新与发展决定于创新型人才的培养,而具有创新特色的实验教学体系是培养创新人才的有效途径之一。建立创新型实验教学体系,不仅应正确把握创新型实验的内涵及原则,而且要在教学内容、教学方法、教学模式和教学观念上创新,在科学性、系统性、规范性等方面提高实验教学水平,这样才能培养出工程实践能力强、具有创新思维和创新能力的应用化学专业人才。
参考文献:
[1]王俊,李翠勤,李杰,等.构建具有行业特色的应用化学专业人才培养模式[J].化工高等教育,2012,(3):21-25.
[2]张学军,王锁萍.全面改革实验教学?摇培养学生创新能力[J].化工高等教育,2012,24(1):4-6.
[3]郭永霞.试论高校实验教学改革[J].黑龙江高教研究,2002,108(4):118-120.
根据相关产业领域的新发展和新要求,建立科学优化的课程体系
课程是培养学生基本知识、理论、技能和素养的关键环节,加强课程建设是提高“教学质量”的重要途径。学校通过多年探索和实践形成了“教学名师+名课”、“资源集成+特色”、“历史积淀+创新”、“优势学科+条件”等4种典型创建模式,切实加强教学队伍建设,重视教学内容与课程体系改革,注重使用先进的教学方法和手段,实行理论教学与实践教学并重,建立切实有效的激励和评价机制,形成层次结构合理、课程内容先进、与国内外高校同类学科发展趋势相适应的课程体系。
一是调整课程体系和课程内容,形成4条清晰完整的课程链。包括“有机化学—高分子化学—精细化学品”构建出以精细化学品合成为主线的课程体系;“有机化学—高分子化学—涂料化学”构建出以树脂合成以及涂料配制为主线的课程体系;“物理化学—电化学科学—表面处理”构建出以表面处理为主线的课程体系“;分析化学—仪器分析—工业分析”构建出以工业分析为主线的课程体系。
二是通过三个注重、四个平台、三个转变来培养学生的工程实践能力和创新能力。其中,三个注重包括注重培养学生的特色意识,推崇创新,以创新为荣;注重培养学生积极的求异性、敏锐的观察力、独特的知识结构;注重培养学生的创新技能,包括信息加工能力、动手能力、熟练掌握和运用新技术的能力。四个平台即搭建“基础化学试验训练平台———应用化学实验训练试验平台———大型仪器分析测试训练平台———开放实验及化学化工技能训练平台”这样一个系统的、多层次的实验教学体系。三个转变指将传统的单一性、演示性、验证性实验转变为综合性、设计型实验,实验项目每年保证以不低于5%的比例更新;从以教师为中心转变成以学生为中心,重在培养学生的综合设计能力,提高学生的敏锐洞察力和创新设计能力;从强调学术性转变成强调理论与实践相结合的应用性,为学生提供理论与实践相结合、拓宽知识面的训练场所。三是把精品课程建设作为课程体系改革和创新的重点。目前,《化工原理》、《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》已经建设成为了校级精品课程,其中《化工原理》、《分析化学》和《涂料化学》已建设成为省级精品课程。学校下一步将成立精品课程建设实验室,加强对《无机化学》、《有机化学》和《物理化学》等课程的建设。
坚持“内培外引”,建设高水平的师资队伍
高水平的师资队伍是提高教学质量、加强特色专业建设的重要保证。学校通过压担子、加强“内培外引”制度,运用完善的师德师风激励、考核、监督机制等培养应用型师资队伍,以满足应用型人才对知识结构、技能结构的需求。“内培”主要是加强现有师资的对外交流与培训,有计划地派遣青年教师到工厂车间学习,建立常规化的交流机制,目的是培养一批“高职称”、“高学历”“、高水平”的双师型教师。学校在“内培”的方式上积极扶持建设专业优秀教学团队,通过建立有效的团队合作机制,实行教学工作老中青相结合,组织开展重大教学改革课题研究与实践,促进教学内容和方法的改革与研究,促进教学研讨和教学经验交流,建设一支教学水平高、结构合理、可持续发展的教师队伍。通过5年的师资队伍建设,学校应用化学专业形成了结构合理、教学水平高、以承担核心课程教学为主要任务的包括基础课程、学科基础课程和专业课程的本科教学团队,形成了在学校有显著优势的教学、科研群体,也进一步培养了教师的团队精神和合作意识。“外引”主要是通过聘请国内外一些知名专家和学者为客座教授,不求所有,但求所用。学校通过聘请对口合作院校的名师莅临学校指导专业、课程及实验室建设,合作开展科研活动,促使学校深化改革、加强管理,提高教学、科研和社会服务水平。近5年来,学校应用化学专业教研团队累计100多篇,其中被SCI、EI收录的论文13篇,编写教材2部,共完成和正在进行的各种科研项目33项,其中省级科研项目19项,累计科研经费近180万元。应用化学专业教师雄厚的科研实力大大促进了学校教学工作的开展,有力地推动了学校应用化学专业特色建设的进程。
实施“应用型学科专业组团工程”,构建特色鲜明的应用化学专业体系
目前,新建本科院校普遍存在办学条件紧张和优质教学资源紧缺,教育思想和观念落后,专业设置和结构不尽合理,学生的实践能力和创新精神亟待加强,教师队伍整体素质亟待提高,人才培养模式、教学内容和方法需要进一步转变等问题。面对这种现状,学校提出了“应用型学科专业组团工程”以构建特色鲜明的应用型学科专业体系的新思路。现在学校已经开始进行以化学学科为主轴,以相关专业为支撑的化工组团建设,注重不同化学学科之间专业的综合交叉、协调发展,大力加强学科建设对专业建设的支撑作用,为培养具有一定基础和技术能力的、能学以致用、实践能力较强的应用型高级专门人才提供良好的环境。太原工业学院已经启动工业发展与培训中心建设项目。本项目紧紧围绕市场和企业的需求,坚持“兼容并包、格局宽阔、共建共享、以人为本”的原则,按照机械、电子、化工、材料等学科专业组团的方式,采用实训创新平台统一控制的模式,周密规划,共建共享。工业发展与培训中心的建设将有效融合理论课堂与实践课堂;有效融合实验、实训、创新教育;有效融合科研、教学、产业,鼓励学生自主实验和创新实验,激发学生的创新创造精神,培养符合市场需求、专业技能扎实、岗位适应期短、职业素质较高的专才,为企业员工提供短期进修和培训;为科研和科技开发提供强大的平台;开展认证等各类培训;遵循主体多元、形式多样的指导思想,大力推进校企合作、校办产业反哺等模式,积极推动工业发展与培训中心的多元化发展。学校要营建创新文化,推进管理机制创新,促使工业发展与培训中心在实现应用型院校的目标过程中发挥更大的积极作用。#p#分页标题#e#
就其中的催化科学与工程而言,已经成为当今国际上最活跃的科技领域之一。据统计,与催化有关的产值约占国民生产总值的25%;催化剂是目前更新换代最快、经济产出比最大的技术产品之一。尤其是近年来,材料物理、表面科学、计算机模拟技术、绿色化学、生物化学和纳米技术的进步给催化科学与工程的发展带来新的活力,使之成为解决资源、环境、生命和材料等领域中科技问题的支柱科学技术。
培养目标:使毕业生适应国家经济与科技发展的需求,成为具备宽厚的理论基础知识,通晓化工生产技术的专业原理、专业技能与研究方法,能够从事过程工业领域的产品研制与开发、装置设计、生产过程的控制以及企业经营管理等方面工作的高素质科技人才。
主干学科:有机化学、物理化学、化工原理、化学反应工程、化工机械、精细有机合成原理等。
主要课程:无机化学、分析化学、大学物理、有机化学、物理化学、化工原理、化学反应工程和一门必选的专业方向课程。 另外辅修化工经济技术分析、电工电子等。
主要专业实验:有机化学实验、无机化学实验、化工热力学、化工传递过程、化学反应工程、化工过程系统工程、工业催化和应用化学等。
主要实践性教学环节:包括化学与化工基础实验、认识实习、生产实习、计算机应用及上机实践、课程设计、毕业设计(论文)(计算机应用要求较高)等。
专业发展方向:化学工程、化学工艺、精细化工。
1.华东理工大学 2.天津大学 3.北京化工大学 4.南京工业大学 5.大连理工大学
6.浙江大学 7.中国石油大学 8.华南理工大学 9.太原理工大学 10.四川大学
11.郑州大学 12.湖南大学 13.哈尔滨工业大学 14.西安交通大学 15.上海交通大学
16.江南大学 17.中南大学 18.南京理工大学 19.中国矿业大学 20.湘潭大学
大连理工大学化工系创办于1949年,1952年高等学校院系调整时,一批著名化学家汇集大工,形成了具有雄厚实力的化工学科。改革开放后,化工各学科发展很快,师资队伍和招生规模不断扩大,1984年发展为化工学院,学院设有化学、化学工程、生物工程、材料化工、化学工艺、工业催化、精细化工、高分子材料和化工机械等9个系,24个教研室。现有本科生2410人,硕士生494人,博士生241人,博士后科研人员7人。教职工370人,其中中国工程院院士1人,双聘院士3人,“长江学者奖励计划”特聘教授2人,博士生导师37人,教授53人,副教授80人,高级工程师17人。
化工学院现有化学工程与技术一级学科博士学位授予权,覆盖了其全部五个二级学科――化学工程、化学工艺、应用化学、工业催化和生物化工,并设有化学工程与技术博士后科研流动站。此外还有高分子材料、无机非金属材料及化工过程机械博士点和3个理科化学硕士点。生物化工、应用化学、环境学科设有“长江学者奖励计划”特聘教授岗位。学院拥有应用化学国家重点学科,化学工程、工业催化和生物化工三个辽宁省重点学科,精细化工国家重点实验室,分析中心及15个研究所,拥有400兆核磁共振,气/液质谱、飞行时间质谱、X射线衍射仪等大型分析仪器40余台,成为我国培养化工高层次人才和科学研究的基地。
化工学院作为大连理工大学的重要学院,50年来为国家培养了2万名毕业生,其中许多人成为国家各部委和省市领导,中科院院士,国家有突出贡献的专家以及大专院校、科研院所和厂矿企业的厂长、经理、总工及业务骨干,为适应社会需求培养了复合型、外向型高技术人才。
化工学院广泛开展国际学术交流和技术合作,已经与日本、韩国、美国、加拿大、澳大利亚、德国、奥地利、英国等国家的大学、研究机构或公司建立科技合作和学术交流。
化工学院办学宗旨是以人才为本、创新为先,办学思路是以贡献求支持,以改革促发展。重视面向社会经济建设的重大关键技术的基础研究和应用基础研究,每年都承担一批国家、省市级科学基金和“973”“863”及“九五”重点攻关项目,同时与企业建立产、学、研三结合紧密型协作关系,解决技术难题及高新技术和新产品的开发工作,化工学院每年科学研究经费达3000万元以上,近两年科技成果显著,获国家科技进步奖二等奖一项,省部级科技进步奖一等奖三项、二等奖三项。
问题1:化学工程与工艺专业的学生应掌握怎样的知识和能力?
1.掌握化学工程、化学工艺、应用化学等学科的基本理论、基本知识;
2.掌握化工装置工艺与设备设计方法,掌握化工过程模拟优化方法;
3.具有对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力;
4.熟悉国家对于化工生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规;
5.了解化学工程学的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态;
6.掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。
问题2:化学工程与工艺专业的学生就业方向?
本专业毕业生知识面宽,可到工业部门从事化工类产品的设计、施工、生产管理、技术开发、应用研究以及贸易等方面的工作,也可到科研、商贸、行政等部门从事与化学工程相关的工作。
也可在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面的工作。
还可以到化学工厂、大学、政府社团、保健服务、中学、医院、工业实验室、图书馆、医药公司、私人企业、实验研究所等从事相关的工作。
问题3:化学工程与工艺专业方向的不同有差异么?
化学工艺包括能源化工、材料化工、有机化工、环境化工、高分子化工、无机化工等众多领域,覆盖面广。它不仅涵盖了传统的基础领域,同时与材料、能源、生物、医药、环境等学科渗透融合,不断地培植出新的生长点。它既是一个历史悠久、曾作出重大贡献的学科,又是一个新世纪不可缺少的充满了生机与活力的学科。
化学工程是以化学工业及相关生产过程中所进行的化学、物理过程为研究对象,探究其所用设备的设计原理与操作方法以及最终实现过程优化所应遵循的共性规律。本专业方向学生主要学习化工流体流动与传热、化工传质与分离过程、化工热力学、化学反应工程、化工传递过程基础、化工数学、化工分离过程、化工工艺学、化工过程分析与合成、化工设计等课程。为拓宽专业面,增加适应性,还开设生化基础、石油炼制工程、环境化工、化工机械基础、ChemCAD等课程。
问题4:与化学工程与工艺专业相近的专业是什么?
制药工程(主要是化学制药)。
问题5:化学工程与工艺专业中的催化科学与工程具体是什么样的学科?
它是催化化学、材料物理及化学工程之间的交叉学科,具有理工结合的特点。
培养德、智、体全面发展的具有开拓能力的高级工程技术人才,业务培养目标为:培养具有催化科学技术基础和掌握化学反应工程理论,具备扎实的材料科学理论和技术知识,熟悉现代化学物理研究方法和技能,了解现代科技现状与发展前景,能胜任化工、能源、材料、医药、食品、环保等领域中相关的新工艺、新材料、新产品的研究、开发、设计和工业化的复合高等工程技术人才。
关键词:应用型本科院校;四位一体;实践教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)07-0254-02
一、前言
本科工程教育作为高等教育体系的一部分,为我国社会进步和经济发展造就了大量工程科技人才,然而随着科学技术、经济社会和高等教育的快速发展,具有应用型的工程技术人才结构和质量以无法满足社会和产业界的需求,人才就业市场发生巨大变化。作为工程教育的灵魂――实践教学,是学生大学期间参与工程实践、形成工程思维,获得工程经验的最好机会,是培养大学生创新能力和综合实践能力的关键环节,也是培养应用型工程技术人才的重要途径,高校应用型人才培养必须有高水平的实践教学作为支撑。
二、实践教学存在的问题
当前、作为我校应用化学专业实践教学的四个单元――专业实验、课程实践、生产实习和毕业设计,还存在一些问题,如教师对实践教学重视程度不够;实践教学课程体系设置不够合理;实践教学各单元之间关联性不足;实验教学内容不够丰富且与社会生产实践相脱节;实践课程形式单一,教学方法传统;生产实习的安全风险制度以及经费的紧张导致的实习单位联系困难、实习效果不够明显;学生对毕业设计重视程度不够,积极性不足,毕业设计质量不高;实践教学的考核制度不够合理,不能正确评价学生的创新思维及创新能力等。
深入分析实践教学过程中存在的问题,提出切实可行的措施,改革实践教学的形式与内容,规范和健全实践教学管理机制,构建和实施实践教学中专业实验、课程实践、生产实习和毕业设计“四位一体”的实践教学体系,研究这一问题,对人们重新认识实践教学在本科工程教育中的地位、推进实践教学方法的转变、提高大学生实践能力及创新能力,进而提升应用型人才培养质量具有十分重要的意义。
三、“四位一体”实践教学体系设计
主要包括“四位一体”实践教学培养方案与课程体系的设计。制定凸显行业特色的“四位一体”的实践教学人才培养方案总体框架;以产学研合作为基础,根据应用化学交叉学科的特点,利用石油石化两大优势学科,更新实验教学内容,改革课程实践模式,强化生产实习环节,优化毕业设计形式。在实践教学中专业实验、课程实践、生产实习和毕业设计这四个教学单元虽各自独立,分段实施,但教学内容相互影响,层次递进,紧密结合,真正形成“四位一体”的课程体系。如专业实验课程的内容要实验教学与科学研究相结合,少开设验证性实验,增加综合性、设计性的实验内容,这样也可为学生毕业设计环节打好基础[1]。同样,课程设计和生产实习环节中课程设计的内容和实习单位所学内容要不仅在专业实验中有所涉及,在毕业设计中学生仍然可以继续从事实习单位的科研项目或相关课题的研究,真正做到四位一体,层层递进,相辅相成,让学生通过实践教学各个环节的学习能系统和深入地掌握专业知识和技能。此外,要抛弃传统生产实习中实习单位仅仅承担集中实习的任务的观念,形成生产实习和毕业设计“捆绑式教学”和“水融式教学”模式,要充分利用实习单位的人力和物力资源,通过现场参观实习、邀请实习单位专家做报告、企业承担毕业设计指导、就业培训等形式让学生更早了解行业现状和发展趋势,明确自身学业规划和生涯规划,找准自身发展方向,提高学习主动性和自觉性[2]。因此在教学体系的构建过程中,要注重这四个实践教学环节的有机统一,专业实验内容的设计、课程设计内容及方式的优化、生产实习单位及实习内容的选择、毕业设计的选题等要不断的专业化和系统化。
四、“四位一体”实践教学实施方法与途径
建立产学研合作的实践教学目标导控式教学模式:针对石油院校行业特色,根据企业用人需求,以培养应用型人才为核心,产学研合作,将企业人才需求目标分解到实践教学环节中,并通过学生教学过程表现及企业对学生评价完善该教学模式。做到学校与企业双方联动、教学与科研相辅相成、校内导师与校外兼职导师共同负责的产学研合作目标导控式教学模式。尤其是毕业设计环节,通过采取产学研合作的模式,结合企业生产实际设计毕业论文题目,使学生不仅能直接接触生产实际,还能缩短学生毕业后适应工作环境的时间,更重要的是学生结合企业实际所选课题的研究成果还可解决企业生产的实际问题,达到双方互益的效果。产学研合作的实践教学模式还可让学生直接参与科研工作,让本科生与研究生一起在导师指导下完成科研项目,这对培养学生的合作能力、科研能力、创新能力有着积极的作用。
五、“四位一体”实践教学实施环境与条件
产学研合作基础上的实践教学实施环境包括硬件环境和软件环境,与多家企业单位、研究院所建立产学研合作基地,加强硬件条件的改善;建立产学研合作运行机制,为产学研合作提供软件条件的保障。四位一体的实践教学硬件条件包括实验室建设、产学研示范中心、研究基地建设等。通过省级重点专业建设经费、示范基地建设经费等更新专业实验室、丰富实验室教学资源,加强示范中心、合作基地建设,充分利用产学研合作基地的实验、科研条件来丰富实验教学内容和手段。软件环境的建设相比要更加细化、更难操作,产学研合作的运行机制是软件环境中最重要的一条,是产学研合作教育中各主体要素之间的相互关系及其运行方式的总称。制定一套能发挥企业、科研单位培养人才积极性以及能提高应用化学专业应用型人才培养质量的校企联合培养运行机制是开展产学研合作教育的有效保障,它主要包括结合机制、动力机制和管理机制等。产学研合作中目前存在的主要问题是形式化,企业研究院所不能充分发挥产学研合作的作用,学校不能为企业提学研合作所能带来的利益,要建立一套双方互惠互利的运行机制尤为重要,让企业真正参与到学校人才培养的各个环节中,校企双方共同制定人才培养方案,共同设计实践教学内容,共同完成学生的指导和考核,共同制定管理办法等。这在某种程度上要求学校层面和政府的介入,校方与企业之间达到某种利益互惠的共识,如学校可通过产学研合作为企业解决科研问题,为企业提供优秀毕业生等,企业为学校提供优异的教学资源等。其次政府也要参与到机制的制定和运行中,将产学研合作的目的扩展到利益化之外的层面,鼓励企事业单位、研究院所承担接收大学生实习、毕业设计的义务,承担国家、社会赋予他们共同培养大学生的责任。
六、“四位一体”实践教学师资队伍建设
师资队伍建设不仅是学科、专业建设的主要任务,也是实践教学环节建设的主要内容,有些专业往往不够重视实践教师的选拔和培养,这在某种程度上造成实践教学质量难以提升。对于实践教师队伍建设要做到以老带新、以优带新,注重青年教师的传承和选拔,要积极引进从事科学研究的教师加入到实践教师的队伍中,以科研为龙头,将他们的学术思想在实践教学中点燃火花,让学生在实践教学学习中了解到除课本之外的更多的学术内容,激发学生更多的科研兴趣。此外,要依托校外示范性实习基地,参照卓越工程师的培养模式,选派优秀专业教师深入生产实际,直接参与工程实践,事故分析、处理,参加企业技术咨询、培训等工作,提高教师的实践技能和实践教学效果。同时聘请大庆油田、大庆石化公司等企事业单位富有经验工程技术人员作为兼职教师,共同指导学生生产实习和毕业设计等,加强教学指导力量,双方互派教师和工程技术人员定期交流,在文章发表、项目申报、仪器资源共享等方面加强合作,建立“企业导师制”、“双师制”师资队伍。
七、“四位一体”实践教学质量考核评价体系
良好的实践教学质量考核评价体系是提高实践教学质量的必要手段,因此建立符合本专业特色、以人才培养为核心的科学、先进、完善的实践教学质量考核评价体系尤为重要。改变以往以试卷或实验报告为主的考核方法,建立质性评价和量性评价相结合,过程性评价和终结性评价相结合的考评体系。让考核不仅成为判断学生学习成果的一个指标,更重要的是培养学生严谨治学的科研精神和认真做事的行为方式[3]。要采取多形式、多样化的考核评价方式,通过过程性评价如课堂实验操作,实习现场表现,毕业设计期间科研工作能力和终结性评价如笔试、口试、操作考试、实践报告、学术论文、PPT汇报等相结合的方式给学生一个公平合理的考核等级。考核评价人员也要产学研单位相结合,双方要严格制定考核评价方式和等级,真正做到优劣区分公平,确保实践教学质量有效提高。
八、结束语
基于产学研合作的“四位一体”实践教学的改革是将实践教学的四个单元专业实验、课程实践、生产实习、毕业设计有机统一,构建以人为本的教学体系,以产学研合作为基础将先进的教学方法、优良的教学条件和良好的师资队伍建设有机融合,不仅可提高实验教学质量,还可增强学生科研能力和创新能力,增加学生就业率,培养高素质人才。
参考文献:
[1]李水清,罗跃,任朝华,等.应用化学省级品牌专业的建设与实践[J].长江大学学报(自然科学版),2010,7(3):86-88.
一、化工原理实验教学现状
化工原理实验方法主要包括演示性实验、验证化工单元操作原理的实验、综合应用三传原理的实验和培养学生创新意识和能力的实验四种类型。目前我校开设的化学教育、应用化学、制药工程、环境工程等化学化工相关专业都需要开设化工原理及实验这门课程。由于我校从师范类院校转型而来,化工原理实验条件薄弱,主要表现在:(1)仪器设备类型不够,特别新型单元操作设备少,不能满足现代化工单元操作技术进展教学的需要。化工原理实验室虽然包含了流体流动与输送、过滤、吸收、传热、精馏、干燥等"三传"传统的基本单元操作,但是象萃取精馏、液膜分离、固体膜分离等新型分离实验设备基本没有。(2)能结合工业应用的实验设备少。目前的实验室中化工原理实验设备主要是验证性实验设备,难以满足综合性实验和创新性实验的需要,也缺乏与工业对接的实验设备和能进行单元操作研究的设备。(3)实验设备台数有限。单个实验的设备台数都不超地两台,基本上是一个实验一台仪器,不能保证实验课程中每个学生都有独立的操作机会。设备种类、台数有限的情况下,化工原理实验教学效果必然受到影响。基于化工原理实验条件薄弱的现状难以在短时间内改变的现状,我们探索了一些提高教学效果的方法。
二、提高化工原理教学效果的实践
1. 分组循环实验提高实验设备利用率
针对化工单元操作种类多,各单元操作的实验设备台数有限的情况,我们摒弃上完一章理论课就做相应单元操作实验的传统方法,改为集中进行化工原理实验的方式。为此,在化工原理理论课程教学中介绍一些验证性实验方法和实验室设备。比如,在化工原理理论课中讲解流体动形态时,展示实验室雷诺实验仪器的现场照片,对雷诺实验仪器进行说明,并适当介绍实验室以外其他类型雷诺实验仪器设备的设计原理和优缺点。实践证明,这种教学方法不仅有利于学生对实验原理、方法的理解,也有利于学生通过理论与实践的结合,加深对单元操作理论的理解。集中进行化工原理实验时,学生分成多个小组,协同完成一个实验,做完一个实验后,小组与小组间交换实验仪器做另一个实验。分小组实验充分利用了仪器设备,每小组人数较少,能保证每位学生都能相对独立地完成各个实验,避免了分批次实验人数太多很多学生在实验中开小差、当旁观者的现象。由于部分实验,比如填料塔精馏实验,需要两人以上配合才能完成,分小组实验的方法也能很好地培养学生的团队协作精神。当然,分小组循环实验过程中由于需要同时解答多个小组实验过程中遇到的问题,大大地增加了教师工作量和工作强度,指导教师经常会处理分身无术的状态。
2. 开放实验室提高学生学习兴趣
开放性实验对于提高学生学习兴趣和自主学习能力,培养学生创新精神都有积极意义[3]。在实验设备不足的条件下,实验室开放可便于学生利用实验课堂之外的时间自主开展实验,不仅可以弥补实验课时数有限,解决实验课中学生对实验原理、方法等掌握不够深入的问题,还能充分发挥实验设备作用,还可满足对有部分单元操作特别有兴趣的学生进行探究式实验,培养这些学生的创新意识和创新能力。
3. 利用相关实验设备完成化工原理实验
化工原理课程针对化工过程中的物理加工过程,除了本门课程以外,化学化工相关专业开设的其他课程所采用的仪器设备也可以借用为化工原理实验课程使用。比如干燥实验需要进行物料含水率测定,可以借用应用化学专业实验的红外快速水分测定仪完成;精馏实验需要分析两种液体组成比例,可以利用物化实验室的折光仪来完成。通过适当借用,可以减少化工原理实验室专门配置相应的仪器所需资金。结合科研实践进行化工原理实验教学对培养学生创新意识和创新能力特别有益[4,5]。为此,我们借用自已科研工作中所用的与单元操作相关的仪器设备,设计部分创新性实验,增加学生对先进单元操作方法和设备的了解,培养学生创新能力。
4.利用验证性实验仪器设置综合性、创新性实验
化工原理实验以演示性、验证性实验仪器为主,综合性实验仪器较少。为提高化工原理实验对培养学生实验技能的效果,可以在既有仪器基础上开发一些综合性实验。比如,利用填实塔精馏实验仪,不仅可以进行精馏过程实验、理论塔板数测定等简单的实验,我们还指导学生自主设计混合液体系,利用精馏完成混合物分离的实验。学生在实验方案设计和实验实施过程中,不仅强化了对精馏过程的理解,而且提高了分析解决工业化分离过程中问题的能力,充分发挥了实验仪器设备的效益。问卷调查表明,90%以上的学生对这种自主设计、实施实验的方法表示非常欢迎。
5.改革考试方式,提高学生实验主动性
在仪器设备台数限制条件下,实验过程中难免有部分学生缺乏主动实验和独立分析、解决问题的动力。由于学生人数较多,指导教师也不可能随时盯住每一个学生。为此,一些教师化工原理实验课程考核方式进行了改革探索[6]。对我们改革了考核方法,采取平时实验记录学生表现和期末独立操作考试的方式。平时学生实验表现主要考查学生分析解决问题、动手实验的主动性、有效性,因为学生人数多,只能对特别优秀和特别不认真的学生加以区分。期末考核时要求每个学生逐个上机操作随机选定的实验项目,观察其操作是否规范,并就所选实验项目相关的理论和操作进行随机提问,以操作正确性、完成操作所花的时间以及回答问题正确性分项打分求和为期末成绩。实践证明,实验课中认真实验的学生能快速、规范地完成实验,而在小组中当旁观者的,往往不能在规定的时间能完成操作,甚至不能正确完成实验操作,水平高低立现。为考试及格,化工原理实验课中学生基本上不再需要指导教师监督就能主动完成实验。
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关键词:化学工程与工艺;工程实践;能力培养;体系构建
1化学工程与工艺专业现状分析
从发展历程来说,我国近代的化工产业远远落后于世界其他国家和地区,在人才培养方面存在很大的弊端。建国以后,为了改变这种现状,国内开办了很多职业化工教育院校以培养应用型人才。在所开设的专业中,化工工程与工艺专业是一门实践性强、动手能力要求高的学科,在教学目标中,强调学生的独立工作能力、独立自主能力和探索实验能力。从上世纪80年代以来,我国的化工类专业人才逐渐进入市场,在满足社会发展需求的同时,也逐渐反馈一些人才培养的改进信息。就现状而言,化学工程与工艺专业的教育体制依然需要改革,人才培养方式依旧需要深化,使之能够适应快节奏的现代化化学工业发展,满足市场经济体制下人才竞争的需求,提高企业在国际市场上的竞争力。
2加强工程实践能力培养的策略
(1)重视基础知识的掌握
化学工程与工艺专业具有较强实践性的特点,对于大部分学生而言,牢固的掌握基础知识,是日后提高自己的关键。从教学角度来说,从大学专业入门基础课程抓起,严格要求,特别是在基础实验动手能力方面要打好基础。结合专业特点而言,化学工程与工艺所涉及的基础学科包括化工原理、反应工程、化学工艺设备及化学物料基础管理等。如果忽视了基础知识的掌握,不但在真实工作中难以适应,也很难再有弥补的时间和精力。相对应地,基础知识掌握牢固,在安全、精细、稳定等操作层面会养成标准化的习惯,甚至不需要规章制度的约束就能够主动做好,促使工作效率大幅度提高。基于这一目标,要求教师在教学的过程中采取多样化的方式,让学生更多的接触到现实岗位环境。如借助多媒体手段,综合应用视频、动画、图片等,让现实中的具体形象呈现在学生眼前,比单纯地依赖课本去讲解、去想象要更有效果。例如,借助3D动画模拟的形式,对某一化工设备的工作原理展开讲解,通过不同角度、分解状态或透视功能,让学生了解工作状态中的机械设备状态;同时,也可以模拟不按照规章操作之后,可能发生的危险状况。而利用这种手段,可以举一反三,实现基础知识的强化。
(2)突出教学与实验结合
在校学习阶段,学生的动手能力主要依赖于实验,为了满足进入工作岗位之后具有更好的适应性,教学过程要与实验案例紧密的结合起来。一般来说,化学工程与工艺专业教材中,每一章节都存在典型的工程案例分析,而这些案例只是通过简单的讲解,是不能发挥实践能力锻炼的作用的。结合教学中所涉及的案例,教师设计相应的实验项目,将知识点和实际操作巧妙的结合起来,不仅可以提高学习的新鲜感,也能够激发学生的自豪感和学习主动性,培养浓厚的研究兴趣。
(3)培养科研及工程设计能力
化工行业的人才培养与常规人才相比具有较大的差异,循规蹈矩或墨守陈规是不能促进生产效率提升的,科研能力和工程设计能力的培养是必须的,也是在未来的工作岗位中解决实际问题的重要训练。结合现实情况来说,我国在培养科研能力和工程设计能力方面还有很大的欠缺,突出表现是毕业考核中,化学工程和工艺人才重视论文写作,但不重视设计内容,导致能力的培养发生了偏离;而只会“纸上谈兵”的人才是不可能发挥实际的作用的。建议针对该专业的人才培养考核机制进行改革,增加更多的实践性内容。
(4)构建稳定的岗位实习基地
实习是从校园走上工作岗位的第一阶段,也是理论联系实际的重要时期。工科学生的实习周期较长,而化学工程与工艺专业学生在实习中,应该更多地接触到基层,了解真实工作环境的状态。但是,从安全性角度考虑,最好的方式是具有一个相对完善、监督严格的实习场所。通过学校与企业签订人才培养合同的方式,建设稳定的岗位实习基地,匹配一些技术成熟的工程技术人员,且具有较好表达能力,可以在实习中为学生讲解相关问题及解决措施,达到事半功倍的效果。
3结语
综上所述,随着我国现代化工业体系的不断发展和完善,化工工程与工艺专业作为一个实践性强、应用范围广的专业,应该从完善学校教育环境和人才培养体制入手,增加投入、严格要求,为我国的工业现代化发展贡献力量。
参考文献:
[1]刘柳,吴洪达.化学工程与工艺专业实践课程评价体系的构建[J].实验室研究与探索,2009,04:96-100.
[2]赵国庆,谢永,李晓玲,周丹红.化学工程与工艺专业学生实践能力培养模式的探究[J].广州化工,2015,19:174-176.
[3]李娟,王树立,郭泉辉.化学工程与工艺专业学生工程实践能力培养的思考[J].河南化工,2010,21:55-57.
【开场致辞】亲爱的来宾和观众朋友们,大家好!欢迎来到2015年“绿色制造,专业先行”的颁奖现场。今天,我们有幸请到了今晚的特约嘉宾――绿色制造!随着我国经济的突飞猛进和制造业的一路崛起,绿色制造的出现为我们全人类提供了良好的环境保障,而这一切,又离不开许多与它息息相关的专业提供的支持。今天,就让绿老师为这些在背后默默付出的专业颁奖!
特别贡献奖
【工】善其事・机械
队长:机械工程
获奖者:机械工程、机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、机械电子工程、工业设计、机械工艺技术
【颁奖词】离开机械难以谈制造,绿色制造从机械改造开始;离开机械难以谈生产,绿色生产从机械革新初行;离开机械难以谈运输,绿色运输从机械节能起步。
・事迹・
男女比例严重失衡,毕业之后做焊工、刨工、电工……不不不,你看到的不是机械类专业的全部。设备工程师、工艺工程师、产品工程师……没错,这些也是从机械类专业走出来的高端人才。经济学家厉以宁曾说过,在我国,蓝领阶层将越来越成为有修养的人,他们和白领一样都将成为社会的中坚力量。
机械类专业重视学生的实践能力和动手能力。经过严谨的制图实训,精准的装配图和零件图跃于纸上;通过霸气的电工实习,用电知识和电工安全操作规程尽收囊中……这些都是专属机械学子的成就感。
近年来,我国的大型工业在逐渐复苏,社会对于精通现代机械设计与管理的人才的需求量越来越大。如果你比较喜欢动手拆装东西,能常常想到新奇的点子,那就选机械类专业吧,这类专业将会充分满足你的好奇心和动手的欲望。
画外音:
在我国开设有机械类专业的几百所高校中,既有清华大学、北京交通大学等名校,也有一些颇具实力,但名气不大的地方院校,如燕山大学、南京工业大学、广西科技大学等。其中,燕山大学是原机械部四小龙之一,该校的机械工程学为国家一级重点学科,其实力不容小觑。
最上进新人奖【武】利其器・能源
队长:新能源科学与工程
获奖者:新能源科学与工程、新能源材料与器件、能源与环境系统工程
【颁奖词】想要实现绿色制造,就必须得研发和使用新能源。新能源不仅可以重复利用,而且具有无公害、效值高等强大优势。因此,毫无疑问,它是绿色制造的“得力助手”。
・事迹・
新能源主要包括太阳能、风能、海洋能、地热能和氢能等,这些能源资源丰富,可以再生。
开发新能源是有效解决能源危机和改善环境质量的主要途径。我国目前使用的主要能源是煤炭等化石燃料,发电效率低,而且会产生有害气体,是我国雾霾天气的主要元凶。要想解决这一棘手问题,就要提高对新能源的开发与利用。在我国西部偏远的沙漠、草原等地区,就可以架设风机进行发电,而不需要通过主电网长距离供电。
新能源科学与工程专业主要研究新能源的种类和特点、利用的方式和方法、应用的现状和未来的发展趋势。新能源材料与器件专业主要研究与开发新一代高性能绿色能源材料和器件。能源与环境系统工程专业主要研究如何改善能源消耗产生的废物对环境的影响。
画外音:
在高校中,新能源科学与工程专业基本都依托于传统的能源专业成立,比较好的有南京大学、东北大学、重庆大学、天津理工大学等。开设有新能源材料与器件专业的学校较少,比较好的有华东理工大学、东南大学、电子科技大学等。开设有能源与环境系统工程专业的学校更少,目前仅有东华大学、华南农业大学等七所高校开设有此专业。
最佳劳模奖
【农】惠苍生・植物
队长:植物科学与技术
获奖者:植物科学与技术、设施农业科学与工程
【颁奖词】从表面上看,你与制造业互不相干,但实际上,你们相互依存,相互制约。有了你的绿色原料,方能成就它的绿色制造;有了它的技术支持,方能推动你的绿色改良。
・事迹・
农业是人类的“母亲产业”,人类的衣食住行始于农业,社会生产的发展始于农业,人们生活水平的保障与提高一样始于农业。所以,农业帐篷下的植物生产类专业,发展前景十分光明。
年轻的植物科学与技术专业出生于2002年,最先在山东农业大学成立。它是个不折不扣的“混血儿”,是一个将传统农业生产技术与现代生物技术有机结合的专业,成立之初曾在社会上引起了广泛的关注。
设施农业科学与工程是指设施农业的完整科学体系和生产体系,该专业旨在教会学生利用相关的设施和设备,为生产对象创造适宜的生长发育环境,实现设施农业的优质高产。
画外音:
目前,植物生产类专业的毕业生就业岗位最多的地区是北京,薪酬最高的地区是厦门。比较好的大学有西北农林科技大学、河北农业大学、河南农业大学、华中农业大学等。其中,西北农林科技大学由教育部与农业部、国家林业局等十六个部委和陕西省共建,是中国西北地区现代高等农业教育的发源地,学科实力雄厚。
开源节流奖
【理】生万物・化学
队长:化学
获奖者:化学、应用化学
【颁奖词】绿色材料,难离化学;绿色包装,难离化学;绿色加工,难离化学;绿色回收,难离化学;绿色制造,难离化学!传统化学,有时与污染共存;绿色化学,时刻与环保同在。
・事迹・
氢氦锂铍硼,碳氮氧氟氖,钠镁铝硅磷,硫氯氩钾钙……没错,接下来出场的就是与我们的生活密切相关的化学先生。
在我们的生活中,化学无时无刻不在。我们常用的汽油、煤油、柴油都不是最原始的存在,它们都是要通过对原油进行分馏、裂化、重整、精制等化学加工才能形成的。化学凭借强大的创造力,为人类提供了丰富多彩的物质基础。化学,既能让人最大限度地利用原料,也能让人最小限度地消耗能源。因此,化学类专业的重要性不言而喻。
化学专业是理科性质的专业,偏重于研究。应用化学专业是工科性质的专业,更偏重于实际应用。
画外音:
北京大学的化学专业实力位居榜首,南开大学、南京大学、复旦大学的化学专业也属国内一流水平。吉林大学、厦门大学等院校也有雄厚的实力,均具有化学一级学科博士学位授予权。另外,吉林大学还设有无机化学、物理化学、高分子化学等国家级重点学科点,南开大学的有机化学、高分子化学亦为国家级重点学科。
社会责任奖
【管】行天下・环境
队长:环境科学与工程
获奖者:环境科学与工程、环境工程、环境科学
【颁奖词】绿色制造是协调环境与社会经济发展的重要手段,它要求在绿色制造初期――设计阶段就得考虑整个制造过程是否会对环境产生影响,从决策源头上抑制环境污染的产生。所以,在这个过程中,环境生态类专业的学子们便要大显身手了。
・事迹・
随着人们对环境的日益重视,环境保护已经成为一个世界关注的焦点,在未来数十年内是我国环境保护事业大发展的黄金时期。
环境科学与工程专业主要培养具备城市和城镇污染防治和水资源保护等方面知识的人才。环境工程主要培养具备有机废水的生物化学处理、可持续发展的垃圾填埋处置及环境污染修复的生态工程方面知识的人才。环境科学专业主要培养具备环境监测与环境质量评价方法以及进行环境规划与管理技能的人才。
环境生态类专业的课程任务总体来说比较轻松,学生有较多的自主时间。