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關(guān)鍵詞:工程化素質(zhì);培養(yǎng);應(yīng)用化學(xué);教學(xué)改革
應(yīng)用化學(xué)專業(yè)是以化學(xué)學(xué)科為基礎(chǔ)的應(yīng)用型理工科專業(yè)。國(guó)家教育部頒布的本科專業(yè)目錄明確規(guī)定:應(yīng)用化學(xué)專業(yè)屬于理科專業(yè),畢業(yè)生可根據(jù)所在學(xué)校教學(xué)計(jì)劃及培養(yǎng)目標(biāo)授予理學(xué)或工學(xué)學(xué)士學(xué)位。這說明應(yīng)用化學(xué)是以理為主的理工結(jié)合專業(yè),是研究化學(xué)理論在相關(guān)領(lǐng)域中應(yīng)用的理科專業(yè),是產(chǎn)品開發(fā)或技術(shù)應(yīng)用型專業(yè),而不是工科專業(yè)。但是,從應(yīng)用化學(xué)學(xué)位授予現(xiàn)狀來看,學(xué)士一般授予理科學(xué)位,碩士則可授予理科或工科學(xué)位。說明應(yīng)用化學(xué)具有工科專業(yè)的特點(diǎn)。另外,目前全國(guó)有近400所高校開設(shè)應(yīng)用化學(xué)專業(yè),覆蓋本、??撇煌瑢哟魏屠砉?、農(nóng)林、師范等不同類型高校。其中大多數(shù)是新辦或改辦的。大量的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生除了小部分從事教育、研究和質(zhì)檢等行業(yè)工作外,其余的勢(shì)必要進(jìn)入企業(yè)從事產(chǎn)品開發(fā)和工程管理工作。而當(dāng)前相當(dāng)數(shù)量的本科生畢業(yè)后在工作中感覺實(shí)踐能力和動(dòng)手能力較差,進(jìn)而影響到創(chuàng)新能力的提升,最終勢(shì)必限制其職業(yè)發(fā)展。因此,在本科階段,應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生應(yīng)該具有一定的工科或工程化素質(zhì),對(duì)其研究生深造或工作實(shí)踐打下工程化基礎(chǔ)具有重要作用。
另一方面,當(dāng)前,地方本科院校是我國(guó)高等教育發(fā)展的重要新生力量,此類高校大多能夠把握形勢(shì)、明確定位,以地方性、應(yīng)用型為辦學(xué)方向,走特色化發(fā)展道路。此類高校更要防止一味追求大而全、趕研究型大學(xué)的時(shí)髦、進(jìn)而陷入同質(zhì)化的境地。因此,此類高校在特色發(fā)展中,工科專業(yè)的培育和發(fā)展更應(yīng)從基礎(chǔ)抓起,在使學(xué)生掌握基本工科課程知識(shí)的同時(shí),應(yīng)使學(xué)生具有基本的工程化素養(yǎng)。
針對(duì)目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)數(shù)量多、方向雜、規(guī)范性不足等問題,參照近期教育部專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的教學(xué)基本要求,結(jié)合許昌學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)多年來的建設(shè)體會(huì),發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題:首先,沒有特色,或沒有按特色化發(fā)展去設(shè)置培養(yǎng)方案;其次,師資力量薄弱,實(shí)踐教師人員匱乏,雙師型教師幾乎沒有;第三,教學(xué)方法仍流于說教;第四,實(shí)踐環(huán)節(jié)不符合工程化素質(zhì)人才培養(yǎng)。本文相應(yīng)地從創(chuàng)新培養(yǎng)方案、靈活師資培養(yǎng)、案例法教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)改革等四個(gè)方面論述了以工程化素質(zhì)培養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)改革。以期為規(guī)范和辦好應(yīng)用化學(xué)理科專業(yè)提供理論依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
一、創(chuàng)新培養(yǎng)方案
從當(dāng)前我國(guó)地方高校中應(yīng)用化學(xué)專業(yè)設(shè)置的范圍來看,有趨同的傾向。對(duì)于像許昌學(xué)院這樣的地方新升本院校,如果不走特色化道路,勢(shì)必在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中慘遭出局,對(duì)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)來說更是如此。我校的定位為地方性、應(yīng)用型、服務(wù)中原城市群建設(shè)、依托地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、目前通過校企合作、服務(wù)經(jīng)濟(jì)對(duì)改造專業(yè)建設(shè)、推進(jìn)學(xué)科建設(shè)起到了顯著的作用。對(duì)以往單純旨在培養(yǎng)研究型人才的培養(yǎng)方案加以調(diào)整,注入了工程化、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的元素。首先,將“工程實(shí)踐”能力作為一項(xiàng)重要的技能寫進(jìn)培養(yǎng)目標(biāo)中。其次,在培養(yǎng)規(guī)格中增加“工程實(shí)踐”能力一條,具體闡述為“具有將產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模到工業(yè)規(guī)模的認(rèn)識(shí)和初步能力”。最后,最根本的是課程設(shè)置目標(biāo)更加明確、為專業(yè)特色服務(wù)的目的突出,凝練了專業(yè)方向,加強(qiáng)了專業(yè)課分量和深度。
2010年之前,應(yīng)用化學(xué)專業(yè)完全按照理科專業(yè)模式設(shè)置,專業(yè)課除了四大化學(xué)、儀器分析、化工基礎(chǔ)等必修課之外,選修課則是按照四個(gè)模塊設(shè)置,具體為,納米材料模塊:納米材料學(xué)、納米材料的檢測(cè)與表征、應(yīng)用X射線衍射技術(shù)。光電材料模塊:新能源材料、太陽能電池材料、光功能材料。工業(yè)分析模塊:色譜與分離、光譜分析、環(huán)境分析?;つK:化工制圖、反應(yīng)工程基礎(chǔ)、化工分離技術(shù)。其它的選修課則有催化、有機(jī)合成設(shè)計(jì)、應(yīng)用電化學(xué)、無機(jī)合成化學(xué)、精細(xì)化學(xué)品化學(xué)、化學(xué)工藝學(xué)、化工產(chǎn)品開發(fā)概論等以及一些必修課選論(主要為考研學(xué)生開設(shè),主要是講解典型例題,如物理化學(xué)選論等)。從上述課程設(shè)置來看,課程模塊太多,每個(gè)模塊課程單?。槐匦拚n基本完全是專業(yè)基礎(chǔ)課,而專業(yè)課則直接過渡選修課,專業(yè)課設(shè)置薄弱,顯然不能滿足專業(yè)特色方向設(shè)置對(duì)課程的要求。因此,2010年后,我們對(duì)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)設(shè)置了兩個(gè)方向,分別是精細(xì)化工和高分子材料,相應(yīng)地設(shè)置了必修課(專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)課)和選修課(專業(yè)課),加深了專業(yè)課程基礎(chǔ),凝練了方向,取得了良好的效果。具體為,精細(xì)化工模塊:精細(xì)化工工藝學(xué)、精細(xì)有機(jī)合成單元反應(yīng)、精細(xì)化工過程及設(shè)備、精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)。相應(yīng)的選修課有化工產(chǎn)品開發(fā)概論、分離工程、表面活性劑、涂料、膠黏劑、香精香料、紡織助劑等,可任選。高分子材料模塊:高分子物理、高分子化學(xué)、高分子實(shí)驗(yàn)、高分子材料加工。相應(yīng)的選修課有化工產(chǎn)品開發(fā)概論、分離工程、材料學(xué)、塑料、橡膠、纖維等,可任選。
二、靈活師資培養(yǎng)
教師給學(xué)生上課,并不是簡(jiǎn)單地照本宣科、傳遞知識(shí),而是要培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)問題、分析問題、解決問題的能力。因此,教師要掌握的就不僅僅是書本知識(shí),更多的應(yīng)該是見識(shí),即真正的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、理論在實(shí)踐中的應(yīng)用實(shí)例。
當(dāng)前,地方高校處在高速發(fā)展和擴(kuò)張之際,每年都會(huì)招聘一批新教師。但是,限于政策,這些新教師主要是剛畢業(yè)的博士、碩士,基本沒有教師的從業(yè)經(jīng)歷,更沒有企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此,教師自身對(duì)實(shí)踐教學(xué)、企業(yè)生產(chǎn)等沒有基本的認(rèn)識(shí)。我院同樣面臨此類問題。我們的解決方法主要從三個(gè)方面入手,即理科向工科轉(zhuǎn)變;攻讀學(xué)位和專業(yè)培訓(xùn)結(jié)合,以專業(yè)培訓(xùn)為主;企業(yè)技術(shù)人員兼職承擔(dān)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué),以實(shí)踐教學(xué)為主。
第一,理科背景教師向工科轉(zhuǎn)變。首先要明確專業(yè)建設(shè)的需要,讓理科教師產(chǎn)生我要轉(zhuǎn)變的原動(dòng)力;其次,從政策和經(jīng)費(fèi)上支持理科教師的工科能力進(jìn)修和培訓(xùn)。第二,在企業(yè)內(nèi)進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)。比如,新教師報(bào)到入校后,在第一學(xué)期被派往企業(yè)定崗實(shí)習(xí),期間對(duì)車間工藝、設(shè)備和部分工段操作基本掌握。在學(xué)期開始后,還安排其在老教師帶領(lǐng)和指導(dǎo)下赴實(shí)習(xí)單位進(jìn)行指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)工作。另外,在第二年該新教師即將承擔(dān)實(shí)習(xí)指導(dǎo)任務(wù)前的暑期,學(xué)院會(huì)安排其先期赴企業(yè)進(jìn)行輪崗實(shí)習(xí)學(xué)習(xí),掌握實(shí)習(xí)的第一手資料,提高其指導(dǎo)和教學(xué)水平。經(jīng)過這樣兩年的學(xué)習(xí)、培訓(xùn)和指導(dǎo)訓(xùn)練,到第三年該新教師獨(dú)立指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí),已經(jīng)具備能夠圓滿完成實(shí)習(xí)指導(dǎo)任務(wù)的能力。該教師自身的工程實(shí)踐能力的提高無疑為學(xué)生工程化素質(zhì)培養(yǎng)提供了保障。第三,充分利用好企業(yè)師資。由企業(yè)技術(shù)人員兼職承擔(dān)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。我們對(duì)實(shí)習(xí)單位的技術(shù)人員作為師資的利用包括幾部分,除了在學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)給學(xué)生講解之外,還在對(duì)我方新進(jìn)教師進(jìn)行師資培訓(xùn)、來我校進(jìn)行課程輔導(dǎo)和講授中承擔(dān)重要角色。我們采取靈活的待遇方案,使企業(yè)技術(shù)人員的積極性得到提高,我院的教師和學(xué)生均得到全面的培訓(xùn)和輔導(dǎo),對(duì)提高實(shí)習(xí)水平和效果起到很好地促進(jìn)作用。
三、案例法教學(xué)
案例教學(xué)法是在教師的引導(dǎo)下,再現(xiàn)案例實(shí)景,把學(xué)生帶入特定事件的現(xiàn)場(chǎng),通過深入角色,提高學(xué)生實(shí)際運(yùn)用知識(shí)能力的一種教學(xué)方法。實(shí)踐結(jié)果表明,該方法對(duì)促進(jìn)學(xué)生更快、更深理解和掌握基本知識(shí)有明顯成效。
應(yīng)用化學(xué)專業(yè)講授的專業(yè)課不但有理論性強(qiáng)的課程還有實(shí)踐性強(qiáng)的課程。前者如物理化學(xué)、反應(yīng)工程;后者如精細(xì)化學(xué)品化學(xué)、工業(yè)催化、表面活性劑化學(xué)等。國(guó)外教育界有句名言:告訴給我,我會(huì)忘記;演示給我,我會(huì)理解;讓我參與,我會(huì)學(xué)會(huì)。但是,讓學(xué)生理解掌握知識(shí)點(diǎn)不可能完全通過實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)。所以我們通過案例教學(xué)法有效實(shí)現(xiàn)了此目標(biāo)。
根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和規(guī)律,我們采取了從“告訴”“演示”“參與”的模擬步驟,循序漸進(jìn),使學(xué)生易于理解和掌握知識(shí)點(diǎn)。當(dāng)然,其中的“參與”步驟更多地仍是通過課堂模擬講述或結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程來實(shí)現(xiàn)。首先,在一系列活生生的案例基礎(chǔ)上提出學(xué)生感興趣且切中基礎(chǔ)理論核心的問題;然后回答問題,逐步深入,反向推理,最終使學(xué)生對(duì)物理化學(xué)的基本原理很輕松、很自然地理解、掌握、接受;最后要強(qiáng)調(diào)掌握部分重要的參數(shù)和指標(biāo)。這樣的結(jié)果就使學(xué)生掌握了基本且必要的產(chǎn)品作用原理和重要性能參數(shù),符合教學(xué)要求和就業(yè)入門的目的。
該步驟示例如下:首先引出案例,例如提到農(nóng)民鋤地的原因,有的學(xué)生認(rèn)為是松土,而正確答案應(yīng)是保墑。因?yàn)橥寥乐杏泻芏鄽饪?,類似于毛?xì)管,由于附加壓力的作用,導(dǎo)致水分和養(yǎng)料喪失,鋤地可以破壞毛細(xì)管,起到保留水分和養(yǎng)料的目的。接下來分析該案例,提出涉及的原理和知識(shí)點(diǎn),即毛細(xì)管的附加壓力及其產(chǎn)生原理(書本上的理論知識(shí))。從土地水分喪失聯(lián)想到毛細(xì)管產(chǎn)生附加壓力,再到拉普拉斯公式和開爾文公式,從生活化的案例到理論知識(shí)的輕松理解和掌握。
其次,用生活中的多個(gè)實(shí)例來顯示表面活性劑的其它作用。例如,透明狀、水溶性注射針劑生產(chǎn)中表面活性劑的增溶作用;化妝品和農(nóng)藥乳狀液產(chǎn)品中表面活性劑的乳化作用;墨水的制備中表面活性劑的分散作用;漿料中表面活性劑的消泡作用;在新型紡織品材料中的防水、防污作用等。從這些實(shí)例繼續(xù)講述膠束、表面活性劑的兩親性結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)(CMC值、HLB值)等重要理論知識(shí)就很容易被學(xué)生接受和理解掌握了。
以“表面活性劑”部分為例。首先引入肥皂和洗衣粉的實(shí)用案例。肥皂和洗衣粉是人們?nèi)粘I罱?jīng)常接觸的化學(xué)品,可謂是“看得見摸得著”的例子,雖然可能部分學(xué)生對(duì)這類洗滌劑有初步的認(rèn)識(shí),但真正了解其洗滌作用原理的并不多。因此,此案例滿足“聽說過但不熟悉”的要求。在運(yùn)用多媒體教學(xué)時(shí)可在肥皂和洗衣粉的種類、造型、顏色以及使用對(duì)象和部位等方面充分展現(xiàn)其多樣性,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到該類日用品還有很多“高端產(chǎn)品”,還有很大的開發(fā)空間和前景。在此過程中還可以簡(jiǎn)要說明肥皂的來歷等科技發(fā)展歷史。
四、實(shí)踐教學(xué)改革
實(shí)踐教學(xué)改革分別從實(shí)驗(yàn)課、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))三方面開展。
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,且內(nèi)容陳舊,達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。我們的做法是改進(jìn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、引入教師科研課題和企業(yè)課題。
首先是內(nèi)容陳舊,部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目已被證明不適合本科實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練、鍛煉動(dòng)手能力,或難以體現(xiàn)知識(shí)重點(diǎn),需要改進(jìn)。比如,物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中測(cè)定電勢(shì)-pH曲線項(xiàng)目主要的考查目標(biāo)為理解一定條件下能斯特方程中濃度的負(fù)對(duì)數(shù)即pH值與電勢(shì)φ成正比,并掌握pH值測(cè)定的原理。但事實(shí)上學(xué)生對(duì)此興趣不大,感覺這是必然的,老師在講的時(shí)候已經(jīng)把結(jié)果給展示了,沒有創(chuàng)造性。因此,我們?cè)黾恿穗姌O的原理和組裝、pH計(jì)的原理和組裝實(shí)驗(yàn),放在測(cè)定電勢(shì)-pH曲線實(shí)驗(yàn)之前,使學(xué)生親自組裝了電極、pH計(jì),到測(cè)定電勢(shì)-pH曲線時(shí)自然理解清晰、操作得心應(yīng)手。
引入教師科研課題和企業(yè)課題。首先使學(xué)生接觸實(shí)際存在或生產(chǎn)中的問題,對(duì)培養(yǎng)其求知欲和提高探索的興趣具有顯著作用,同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)自信;其次鍛煉了教師,增強(qiáng)其將理論與實(shí)驗(yàn)實(shí)際相結(jié)合的能力。
實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)按一般常規(guī)情況就是帶領(lǐng)學(xué)生去工廠實(shí)習(xí)幾周,請(qǐng)工廠的技術(shù)人員講課,然后參觀生產(chǎn)車間,就算完成生產(chǎn)實(shí)習(xí)任務(wù)。結(jié)果是每年學(xué)校都要投入大量的財(cái)力,學(xué)生實(shí)習(xí)則走馬觀花,成了走過場(chǎng),效果自然難以體現(xiàn)。
目前,在前述加強(qiáng)師資的前提下,使得我們擁有了一定的工程化素質(zhì)的教師隊(duì)伍,結(jié)合企業(yè)技術(shù)人員,為做好實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)打下了良好的人力資源基礎(chǔ)。另外,我們采用了新的管理模式和綜合實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)考核方式,起到了較好的效果。具體做法為:管理采用封閉管理、集體上下班、隨時(shí)考勤等,保證學(xué)生的實(shí)習(xí)時(shí)間和在崗率;考核不但要參考其實(shí)習(xí)報(bào)告,還要引入筆試和面試、單獨(dú)崗位操作和答辯等,保證了學(xué)生真正掌握、理解生產(chǎn)過程,起到實(shí)習(xí)的目的。
畢業(yè)論文目前面臨的最大問題是學(xué)生由于要備考研究生,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)時(shí)間難以保證。我們的改進(jìn)做法是:其一,嚴(yán)格畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))出口機(jī)制,讓達(dá)不到要求水平的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))作者延期畢業(yè),重新答辯,使學(xué)生重視,教師認(rèn)真對(duì)待。其二,一部分學(xué)生在大二或大三即進(jìn)入教師實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。每年學(xué)期初由年級(jí)輔導(dǎo)員、班導(dǎo)師向有需求的教師推薦一些學(xué)有余力、感興趣的學(xué)生去進(jìn)行科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。對(duì)學(xué)生鞏固實(shí)驗(yàn)課所學(xué)的技能和知識(shí)有顯著作用,還可培養(yǎng)其實(shí)踐動(dòng)手能力,另外還可以為畢業(yè)論文寫作打下基礎(chǔ)。其三,畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)可以與畢業(yè)實(shí)習(xí)結(jié)合。通過延長(zhǎng)企業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)間,并提煉出課題或模擬出設(shè)計(jì)任務(wù)讓部分感興趣的學(xué)生選做,這樣就可以使學(xué)生提前了解了課題的背景,為做論文或設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),同時(shí)節(jié)省了時(shí)間。
五、效果與探討
2010年以來,我院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)通過上述教學(xué)改革,取得了明顯成效:
第一,青年教師投身于教學(xué)改革的熱情更加高漲,并從工程化素質(zhì)提升和教學(xué)過程中得到成長(zhǎng)。3年來,青年教師積極總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)并申報(bào)教學(xué)研究項(xiàng)目,共獲立項(xiàng)校級(jí)教研項(xiàng)目4項(xiàng),發(fā)表教研論文5篇。同時(shí),有2位教師獲聘副教授,2位教師獲聘講師,其中有2位教師獲聘雙師稱號(hào)。
第二,學(xué)生動(dòng)手能力和解決問題的能力得到提高。首先在后期實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生的動(dòng)手能力顯著提高,比如物理化學(xué)實(shí)驗(yàn),90%的學(xué)生能夠在3個(gè)學(xué)時(shí)的規(guī)定時(shí)間里保質(zhì)保量完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),而在過去則一般需要延長(zhǎng)1個(gè)學(xué)時(shí)才能完成;其次,學(xué)生參與教師科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的積極性空前高漲,畢業(yè)論文質(zhì)量也相應(yīng)大幅度提高;最后,3年來,學(xué)生參與“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)新大賽、企業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金項(xiàng)目、校級(jí)創(chuàng)新課題等立項(xiàng)、獲獎(jiǎng)共計(jì)35項(xiàng)。
第三,學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)提高,考研錄取率顯著升高。從2002級(jí)到2009級(jí),考研錄取率從最早的10%上升到60%。這固然與學(xué)生的刻苦學(xué)習(xí)有關(guān),但顯然與上述教學(xué)改革有一定關(guān)系,尤其是實(shí)踐教學(xué)改革結(jié)出了碩果,比如提高了學(xué)生動(dòng)手能力、增強(qiáng)了其考研面試競(jìng)爭(zhēng)力這一結(jié)果,勢(shì)必會(huì)提高學(xué)生被錄取的機(jī)會(huì)。
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關(guān)鍵詞 應(yīng)用化學(xué) 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) 綜合性實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)新能力
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0 引言
著名化學(xué)家戴安邦教授提出“化學(xué)人才的智力因素由動(dòng)手、觀測(cè)、查閱、記憶、思維、想象和表達(dá)七種能力組成,這些能力都可以在實(shí)驗(yàn)室中得到全面的訓(xùn)練”,由此可見化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高校人才培養(yǎng)中的地位和作用。應(yīng)用化學(xué)屬于應(yīng)用理科,培養(yǎng)理、工結(jié)合型的科技人才,是化學(xué)學(xué)科的拓展,它不僅是化學(xué)與化工的銜接,而且實(shí)現(xiàn)了與生命、醫(yī)學(xué)、藥物、能源、材料、環(huán)境、農(nóng)學(xué)、信息等學(xué)科領(lǐng)域的交叉和滲透,發(fā)揮化學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科對(duì)相關(guān)學(xué)科的支撐和促進(jìn)作用。所以它也是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代化建設(shè)中占有重要地位。在教學(xué)過程中,通過與師生的交流,以及社會(huì)需求信息的反饋,深深感受到了實(shí)踐動(dòng)手能力和基本科研素質(zhì)的培養(yǎng)對(duì)學(xué)生的重要性。因此在近幾年的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,我們不斷調(diào)整課程內(nèi)容與教學(xué)手段,逐步建立了理論和實(shí)用性并重的課程體系和教學(xué)方法。
1 應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)置的指導(dǎo)思想
應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)重點(diǎn)應(yīng)放在學(xué)生對(duì)化學(xué)化工學(xué)科的相關(guān)知識(shí)的運(yùn)用能力上,這就要求學(xué)生除了具有較為扎實(shí)的理論基礎(chǔ)外,還必須具有較強(qiáng)提出問題、分析問題和解決問題的能力。而開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),一方面可以培養(yǎng)學(xué)生熟練使用常用的儀器設(shè)備,查閱文獻(xiàn)、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解、對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行設(shè)計(jì)以及對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析的能力;另一方面,還可以使學(xué)生具備運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際工程問題的能力,同時(shí)通過綜合分析實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題,提出解決的思路和辦法,提高學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的初步能力。
在應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課的設(shè)置中還應(yīng)有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,即注意培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和形象思維以及創(chuàng)造性的思維,鼓勵(lì)學(xué)生積極探索,自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);另外還應(yīng)該注意培養(yǎng)學(xué)生的科研開發(fā)能力,注意對(duì)學(xué)生的鉆研精神和深入思考問題能力的培養(yǎng),使學(xué)生具有較強(qiáng)接受新理論新知識(shí)和新技術(shù)的能力,讓專業(yè)實(shí)驗(yàn)室成為大學(xué)生一站式專業(yè)訓(xùn)練平臺(tái)。
專業(yè)實(shí)驗(yàn)課的設(shè)置還應(yīng)有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)的興趣,在實(shí)驗(yàn)過程中,既要保證學(xué)生具有寬厚的理論知識(shí)體系,又要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)的興趣和樹立從事本專業(yè)研究的志向,為進(jìn)一步發(fā)展成為基礎(chǔ)扎實(shí)、視野開闊、適應(yīng)能力和創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)的專業(yè)研究人才奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2 應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置的具體方法及實(shí)施方案
多年的教學(xué)實(shí)踐證明,以驗(yàn)證理論為主要內(nèi)容的傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)J剑嬖谥椒▎我?、不能充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、忽視對(duì)學(xué)生的綜合能力的培養(yǎng)等弊端,必須進(jìn)行改革。但在進(jìn)行教學(xué)改革時(shí),要符合客觀規(guī)律,考慮學(xué)生接受知識(shí)的承受能力,不能急于求成,一蹴而就,建“空中樓閣”。根據(jù)由淺入深、循序漸進(jìn)的原則,應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)體系可以分為三個(gè)階段,即基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)(驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn))―部分設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)―綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。
2.1 基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)
基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)階段是屬于專業(yè)入門性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。這一階段的實(shí)驗(yàn)首先要引導(dǎo)學(xué)生將理論與實(shí)踐相結(jié)合,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在課堂上所學(xué)的理論。
在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)中,主要根據(jù)我院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的設(shè)課特點(diǎn),側(cè)重有機(jī)合成技能、產(chǎn)品性能、化工產(chǎn)品應(yīng)用、分析方法的確定、日用化工產(chǎn)品的特點(diǎn)、有機(jī)精細(xì)高分子材料的應(yīng)用等方面開設(shè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。
通過實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)應(yīng)讓學(xué)生掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的全過程,此過程應(yīng)包括:(1)實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備;(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作;(3)正確記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);(4)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。以上四個(gè)方面是實(shí)驗(yàn)課的主要環(huán)節(jié),認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課就是單純進(jìn)行實(shí)驗(yàn)“操作”的觀點(diǎn)應(yīng)該改變。
為使學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)有嚴(yán)肅的態(tài)度、嚴(yán)格的要求和嚴(yán)密的作風(fēng),我們建立了以下的實(shí)驗(yàn)流程:
(1)認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書和有關(guān)參考資料,了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅?/p>
(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)預(yù)習(xí)。了解實(shí)驗(yàn)裝置,摸清實(shí)驗(yàn)流程、測(cè)試點(diǎn)、操作控制點(diǎn),此外還需了解所使用的檢測(cè)儀器、儀表;
(3)預(yù)先組織好2~3人的實(shí)驗(yàn)小組,實(shí)驗(yàn)小組討論并擬訂實(shí)驗(yàn)方案,預(yù)先作好分工,并寫出實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)報(bào)告,預(yù)習(xí)報(bào)告的內(nèi)容應(yīng)包括:a.實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容;b.實(shí)驗(yàn)的基本原理及方案;c.實(shí)驗(yàn)裝置;d.實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的布點(diǎn);e.設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)的記錄表格;
預(yù)習(xí)報(bào)告應(yīng)在實(shí)驗(yàn)前交給實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師審閱,獲準(zhǔn)后學(xué)生方能參加實(shí)驗(yàn);
(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,要求認(rèn)真細(xì)致地記錄實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)。操作中應(yīng)能進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的思考;
(5)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)由實(shí)驗(yàn)教師具體安排;
(6)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分,應(yīng)避免單純填寫表格的方式,而應(yīng)由學(xué)生自行撰寫成文,內(nèi)容大致包括:a.實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?;b.實(shí)驗(yàn)裝置;c.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理;d.實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論。
2.2 設(shè)立設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
結(jié)合教師的科研項(xiàng)目,選取教師具有相當(dāng)科研經(jīng)驗(yàn)的課題進(jìn)行實(shí)驗(yàn),就會(huì)即促進(jìn)教師的科研工作,同時(shí)讓學(xué)生感到科研工作的樂趣,增強(qiáng)對(duì)專業(yè)的感知,提高對(duì)專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣。如淀粉接枝乙烯基單體制備天然高分子改性絮凝劑,是我專業(yè)教師長(zhǎng)期從事的一個(gè)科研項(xiàng)目,不僅教師具有豐富的科研經(jīng)驗(yàn),而且該項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)是有影響的,將其開設(shè)為學(xué)生的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),使學(xué)生了解了教師的科研工作,同時(shí)通過查閱文獻(xiàn),了解該課題的前沿發(fā)展趨勢(shì),使學(xué)生的專業(yè)自豪感大幅度提升。
同時(shí),在具體的化工生產(chǎn)中,常常會(huì)遇見合成路線、產(chǎn)品質(zhì)量等工藝優(yōu)化問題,這類問題,工作量大,如果選為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),可通過學(xué)生在較短的實(shí)驗(yàn)課時(shí)內(nèi)試驗(yàn)較多的優(yōu)化條件。如我們開設(shè)連續(xù)萃取精流的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自主選擇工藝條件,而且相互間通過溝通使之互不重復(fù),每個(gè)學(xué)生對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與其他同學(xué)各不相同很感興趣,增加了對(duì)該實(shí)驗(yàn)的興趣,教師適當(dāng)引導(dǎo)他們,可以使他們進(jìn)行深入的思考。
2.3 設(shè)立新技術(shù)、新方法與傳統(tǒng)方法對(duì)比型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
設(shè)立新技術(shù)、新方法型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),將有利于拓寬學(xué)生的思維,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。我們準(zhǔn)備開展微波化學(xué)合成與傳統(tǒng)合成方法對(duì)比實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生從中已感受到新技術(shù),新方法在應(yīng)用方面的優(yōu)越性。如我們準(zhǔn)備開始進(jìn)行用微波法進(jìn)行對(duì)淀粉改性的研究。
要求學(xué)生首先通過文獻(xiàn)調(diào)研、集體討論,并在老師的引導(dǎo)下確定最佳路線,通過常規(guī)方法和微波方法實(shí)驗(yàn),探討最佳方案。從而,鞏固理論知識(shí),使學(xué)生由被動(dòng)接受實(shí)驗(yàn)操作流程,向主動(dòng)了解、掌握所需知識(shí),進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)踐轉(zhuǎn)變。逐步培養(yǎng)學(xué)生成為既具扎實(shí)的理論基礎(chǔ)又具有過硬實(shí)踐能力的全才。具體運(yùn)作方式如圖1:
學(xué)生實(shí)驗(yàn)后可知微波輻射法明顯比傳統(tǒng)加熱方法優(yōu)越。傳統(tǒng)加熱合成法需要數(shù)小時(shí)甚至數(shù)十小時(shí)才能完成的反應(yīng),利用微波輻射多數(shù)能縮短到30分鐘以內(nèi),甚至數(shù)分鐘即可完成,而且微波輔助有機(jī)合成常常伴隨著高轉(zhuǎn)化率及高收率。筆者認(rèn)為學(xué)生從中對(duì)“工欲善其事,必先利其器”會(huì)有新的、更深的認(rèn)識(shí)。
同時(shí)微波化學(xué)合成操作簡(jiǎn)便、安全,副反應(yīng)少,因而對(duì)環(huán)境污染也小,這就使污染較嚴(yán)重的合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)向著綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)方向轉(zhuǎn)變。為轉(zhuǎn)變學(xué)生對(duì)化學(xué)合成的畏懼心理開了一個(gè)好頭。
在應(yīng)用化學(xué)專業(yè)本科設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中引入微波化學(xué)、超聲化學(xué)、新試劑、新反應(yīng)等方法,有利于擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面,從而激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科以及新技術(shù)的學(xué)習(xí)熱情。
總之,造就具有創(chuàng)新意識(shí)的綜合型應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才,離不開新技術(shù)、新方法的應(yīng)用,因此,我們感到應(yīng)用化學(xué)專業(yè)本科設(shè)計(jì)性綜合性實(shí)驗(yàn)及其教學(xué)手段的改革意義重大且任重道遠(yuǎn),本教學(xué)探討僅僅是邁出了第一步,有待于更好、更新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與研究。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】 化工原理 工程意識(shí) 教學(xué)改革
校級(jí)課題:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)質(zhì)量工程課題 《生物工程特色專業(yè)》項(xiàng)目資助
化工原理課程是吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)生物工程、生物技術(shù)、制藥工程、應(yīng)用化學(xué)、輕化工程等專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,包括理論課、實(shí)驗(yàn)課、課程設(shè)計(jì)、手工制作實(shí)習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)?;ぴ淼闹饕獌?nèi)容包括:以動(dòng)量傳遞為基礎(chǔ),敘述了流體輸送、攪拌、流體通過顆粒層的流動(dòng)、繞流及其相關(guān)的單元操作;以熱量傳遞為基礎(chǔ),闡述了換熱和蒸發(fā)操作;以質(zhì)量傳遞的原理說明了吸收、精餾、萃取、吸附、結(jié)晶、膜分離等傳質(zhì)單元操作,最后闡述了熱量、質(zhì)量同時(shí)傳遞過程的特點(diǎn)及干燥操作。
經(jīng)過本課程的學(xué)習(xí),要使學(xué)生掌握化工生產(chǎn)中基本單元操作的原理、典型設(shè)備的構(gòu)造、性能和操作原理,設(shè)計(jì)和計(jì)算方法。通過理論解析和在理論指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)研究、課程設(shè)計(jì),樹立正確的科學(xué)思考方法。教學(xué)特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)工程觀點(diǎn),強(qiáng)化對(duì)化工過程定量計(jì)算、定性分析及設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練,重視理論和實(shí)際相結(jié)合,訓(xùn)練其運(yùn)用基本理論和方法考察、解釋、分析和處理工程實(shí)際問題的能力。
本課程要求學(xué)習(xí)者首先具備高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)及物理化學(xué)、機(jī)械制圖和識(shí)圖等相關(guān)課程的知識(shí)?;ぴ碇R(shí)是為了后續(xù)課程例如發(fā)酵設(shè)備、發(fā)酵原理、酒精工藝學(xué)、淀粉工藝學(xué)、變性淀粉、酶工程、基因工程等知識(shí)體系服務(wù)的。
為了完成化工原理課程的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)其提高相關(guān)專業(yè)學(xué)生的素質(zhì),就要針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)母母?。?duì)于本校的相關(guān)專業(yè)的學(xué)生,我們嘗試和探索了一些方法,收到了較好的效果,在這里與大家分享,探討。
1.教學(xué)方法多元化
本門課程以多媒體演示教學(xué)為主,輔以必要的板書內(nèi)容,還有大量的模型供使用,課程設(shè)計(jì)了幾個(gè)實(shí)驗(yàn)以強(qiáng)化理論學(xué)習(xí),還設(shè)立一周的動(dòng)手實(shí)習(xí)課,讓學(xué)生親自動(dòng)手設(shè)計(jì)模型,模擬工程實(shí)際的工藝。課程采用立體教學(xué)理念,注重知識(shí)框架的建立,從提高學(xué)生的基本素質(zhì)入手。
2.因材施教
教學(xué)中需要密切注意學(xué)生的高等數(shù)學(xué)理論水平,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況隨時(shí)調(diào)整授課的深淺,并且要了解學(xué)生機(jī)械識(shí)圖的基本技能,作到有的放矢,另外要通過隨機(jī)的課堂測(cè)驗(yàn)或課后作業(yè)了解學(xué)生掌握的基本程度,以大綱為基準(zhǔn),做到靈活機(jī)動(dòng),以提高學(xué)生的基本素質(zhì)為最終目標(biāo)。比如生物工程專業(yè)的本科生再講非均相混合物分離時(shí)不僅要講常見的幾種分離方法,相應(yīng)的設(shè)備,構(gòu)造原理,如何操作,而且要詳細(xì)講解過程的計(jì)算。但是對(duì)應(yīng)聯(lián)合培養(yǎng)的大專生則要注重實(shí)際操作,而把難于理解和把握的過程計(jì)算刪掉。
3.結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),分清主次,突出重點(diǎn)
每個(gè)學(xué)科都有其特點(diǎn),有它獨(dú)特地研究問題的方法,授課時(shí)有目的的突出這些特點(diǎn),往往可以收到“畫龍點(diǎn)睛”的功效。生物產(chǎn)品從本質(zhì)上而言,主要是一些微生物或它們的代謝產(chǎn)物。因此,若要將這類產(chǎn)品進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn),在設(shè)計(jì)時(shí)就必須注意以下兩個(gè)方面。第一,如何選育菌種、優(yōu)化培養(yǎng)基從而使目的產(chǎn)物的收率最大。第二,如何從發(fā)酵液中提取和純化目的產(chǎn)物。前者是生物產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的前提,后者是保證生物產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。由大多數(shù)已工業(yè)化生物制品的生產(chǎn)過程分析可知,流體流動(dòng)、過濾、傳熱、蒸餾、干燥等是生物工程中使用最多的單元操作。所以,我們?cè)谥v授化工原理時(shí),以上述單元操作過程為重點(diǎn),而對(duì)于其他單元過程,則僅僅要求學(xué)生理解這些單元操作的原理,了解相關(guān)設(shè)備的選型。這種結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),分清主次,突出重點(diǎn)的教學(xué)方式,不僅可達(dá)到較好的授課效果,同時(shí)也為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)做好了鋪墊。
4.總結(jié)歸納研究各類工程問題時(shí)的工程方法,引導(dǎo)科學(xué)思維方式
在各單元操作的分析和描述中,體現(xiàn)了研究工程問題的共性和方法論。對(duì)于所研究問題(對(duì)象) 進(jìn)行受力分析、物料衡算、能量衡算、相平衡關(guān)系描述、傳遞速率描述等以及經(jīng)濟(jì)性基本分析,是研究工程問題的最基本而有效的處理方法。
4.1 數(shù)學(xué)解析法
某些化工過程中的實(shí)際問題在做一定的簡(jiǎn)化處理前提下,可以直接應(yīng)用相關(guān)的基礎(chǔ)理論進(jìn)行分析描述。這種方法是基礎(chǔ)理論課程中常用的方法,是培養(yǎng)學(xué)生由科學(xué)到技術(shù)、由理到工的基本能力和工程問題基本分析能力的重要環(huán)節(jié)。
4.2 實(shí)驗(yàn)研究方法
化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)是人類從科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)發(fā)展起來的,而它的理論又離不開科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐的檢驗(yàn)。對(duì)于這種實(shí)踐性很強(qiáng)的工程學(xué)科來說,實(shí)訓(xùn)是學(xué)生參加實(shí)踐獲取知識(shí)所必需的學(xué)習(xí)途徑。我們把整個(gè)教學(xué)過程分成三個(gè)階段:理論教學(xué)階段、仿真實(shí)訓(xùn)階段、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)階段。在項(xiàng)目實(shí)施過程中,引入案例,提出問題,講解案例在國(guó)內(nèi)外的研究背景,工業(yè)用途,讓學(xué)生有一個(gè)感性認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生感到學(xué)有所用。聘請(qǐng)企業(yè)工程師,做為課堂主講教師,將一個(gè)綜合項(xiàng)目分解成若干任務(wù),做為課堂教學(xué)內(nèi)容實(shí)施的載體,將企業(yè)的工作方法和管理模式,融合到課堂的教學(xué)與管理中。在一個(gè)個(gè)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)之下,對(duì)學(xué)生分組。學(xué)生根據(jù)任務(wù)查閱資料,提出設(shè)計(jì)方案,在完成任務(wù)的過程中,發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,整個(gè)教學(xué)過程充分發(fā)揮了學(xué)生的主動(dòng)性與創(chuàng)造性,同時(shí)課堂上講的一些理論知識(shí),在實(shí)訓(xùn)中得到驗(yàn)證。歸納總結(jié),教師在審閱學(xué)生的實(shí)訓(xùn)報(bào)告后,對(duì)學(xué)生普遍出現(xiàn)的問題以及每個(gè)實(shí)訓(xùn)小組采用的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、總結(jié),使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的實(shí)際用途有所了解;同時(shí)用所學(xué)概念、原理對(duì)案例進(jìn)行剖析,提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的理解,在此階段教師需要的是引導(dǎo)。推行過程評(píng)價(jià)激勵(lì)機(jī)制,教學(xué)評(píng)價(jià)是教學(xué)環(huán)節(jié)中必不可少一環(huán),目的是檢查學(xué)生是否完成學(xué)習(xí)任務(wù),實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。隨著項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的逐步實(shí)施,化學(xué)反應(yīng)工程課程過去一卷定成績(jī)的評(píng)價(jià)方式也必須隨之改變。學(xué)生從方案設(shè)計(jì)、設(shè)備組裝到結(jié)果分析,包括理論課程考試、實(shí)驗(yàn)室安全管理,每一步內(nèi)容的得分作為總成績(jī)的一部分,教師根據(jù)任務(wù)完成情況給出客觀評(píng)價(jià)或得分,促使學(xué)生相互交流、學(xué)習(xí),找出自己的差距,看到自己的優(yōu)勢(shì)。
2仿真教學(xué)在項(xiàng)目教學(xué)中的作用
工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)是化學(xué)工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的重要內(nèi)容。作為實(shí)踐環(huán)節(jié)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)和頂崗實(shí)習(xí),是學(xué)生培養(yǎng)工程實(shí)踐能力的重要途徑。由于經(jīng)費(fèi),設(shè)備有限,學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中容易出現(xiàn)盲目操作和“走過場(chǎng)”現(xiàn)象;在頂崗實(shí)習(xí)中,企業(yè)為了安全和效益等因素一般不允許學(xué)生親自動(dòng)手操作。近年來,隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展和仿真軟件的開發(fā),仿真教學(xué)在理論和實(shí)踐之間架起了一座新的橋梁。采用仿真技術(shù),可以將復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過程虛擬化,在計(jì)算機(jī)上動(dòng)態(tài)再現(xiàn)整個(gè)反應(yīng)過程及每一步變化特征。而且仿真實(shí)訓(xùn)還具有無消耗、無污染可重復(fù)操作等優(yōu)點(diǎn)[7]。在現(xiàn)代化工企業(yè)中大部分已經(jīng)采用了DCS控制系統(tǒng),技術(shù)員主要在控制室通過電腦操作控制生產(chǎn)過程[8]。因此在《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)中,我們穿行四周仿真實(shí)訓(xùn)。通過化工生產(chǎn)中具有代表性實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目如醋酸裝置仿真、乙烯裝置仿真、常減壓裝置仿真等過程的模擬,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)化工單元操作、化學(xué)反應(yīng)、過程控制、能源綜合利用等理論知識(shí)的理解和掌握。通過仿真讓學(xué)生掌握正常生產(chǎn)操作、停車操作、故障處理操作等實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié),了解化工反應(yīng)過程中工藝和控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性。培養(yǎng)學(xué)生分析和解決生產(chǎn)操作中的異常現(xiàn)象的能力,為日后在企業(yè)工作奠定良好基礎(chǔ)。仿真實(shí)訓(xùn)是項(xiàng)目教學(xué)中理論聯(lián)系實(shí)際的一種新的教學(xué)方法。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞:大學(xué)生;實(shí)習(xí);就業(yè)
中圖分類號(hào):F24
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
doi:10.19311/ki.16723198.2016.26.064
1 學(xué)院H系大學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)、就業(yè)的現(xiàn)狀
學(xué)院H系根據(jù)廣東省化學(xué)和化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,特別是珠海高欄港臨港石化產(chǎn)業(yè)基地的需要,設(shè)立了應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程與工藝等兩個(gè)專業(yè);根據(jù)廣東省醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)和“珠海國(guó)家高新區(qū)三灶醫(yī)藥科技工業(yè)園區(qū)”(國(guó)家新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地)需要,設(shè)立了制藥工程(生物制藥)、藥物制劑、中藥學(xué)3個(gè)本科專業(yè)。截止目前, 學(xué)院H系共有六屆畢業(yè)生。
為了實(shí)現(xiàn)校企良性互動(dòng)的長(zhǎng)效合作機(jī)制,達(dá)到培養(yǎng)市場(chǎng)需求之人才、增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力、探索產(chǎn)教結(jié)合教育模式的目的, 學(xué)院H系已與90余個(gè)化學(xué)化工和制藥企業(yè)簽訂產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐教學(xué)基地合作協(xié)議,為 學(xué)院H系學(xué)生提供完善的校內(nèi)外實(shí)踐學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)就業(yè)環(huán)境。讓新生前往產(chǎn)學(xué)研基地進(jìn)行專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí),讓高年級(jí)學(xué)生到產(chǎn)學(xué)研基地進(jìn)行模擬生產(chǎn)實(shí)習(xí),逐步培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神,達(dá)到增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和對(duì)專業(yè)的興趣的目的。大四學(xué)生全年到實(shí)踐教學(xué)基地,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)、就業(yè)和畢業(yè)論文。將畢業(yè)論文與畢業(yè)實(shí)習(xí)、就業(yè)貫通,聘請(qǐng)有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師作為校外指導(dǎo)教師,與校內(nèi)指導(dǎo)教師共同指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)。這樣可以使學(xué)生在完成畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文的同時(shí)又得到了崗前技能訓(xùn)練,同時(shí)為學(xué)生就業(yè)搭建了平臺(tái)。
以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo), 學(xué)院H系以生產(chǎn)技術(shù)為主線,搭建模擬生產(chǎn)工藝實(shí)訓(xùn)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)基地,基地模擬藥廠真實(shí)環(huán)境,內(nèi)有500L發(fā)酵罐、GM 實(shí)驗(yàn)室、中藥提取罐等有大型儀器設(shè)備,為學(xué)生企業(yè)實(shí)習(xí)、就業(yè)搭建橋梁,實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接零距離上崗。既能滿足學(xué)校的實(shí)踐教學(xué)需要,同時(shí)也促進(jìn)了校企深入合作,為全面提高各專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力提供培養(yǎng)環(huán)境,增強(qiáng)學(xué)生畢業(yè)后的崗位適應(yīng)性。
學(xué)院H系把畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))和就業(yè)、創(chuàng)業(yè)結(jié)合起來。近幾年來舉辦就業(yè)指導(dǎo)活動(dòng)78場(chǎng);除為畢業(yè)生提供就業(yè)政策、就業(yè)技巧等問題解答外,還積極聯(lián)絡(luò)用人單位,及時(shí)獲得用人信息,靈活方便地為畢業(yè)生提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì),同時(shí)向用人單位積極推薦優(yōu)秀畢業(yè)生。幾年來 學(xué)院H系一次性就業(yè)率均達(dá)到95%以上,畢業(yè)生和用人單位對(duì)化藥系就業(yè)工作滿意度調(diào)查給予較高評(píng)價(jià)。
2 學(xué)院H系大學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)、就業(yè)的思考
只看重理論教學(xué),缺少實(shí)踐的觀念是大學(xué)生在畢業(yè)實(shí)習(xí)、就業(yè)過程中的根本障礙。大多數(shù)的高等教育以理論教學(xué)為主,實(shí)踐教學(xué)只是作為理論教學(xué)的一個(gè)補(bǔ)充而被擺在了次要地位。如此一來,學(xué)生的實(shí)習(xí)被作為理論教學(xué)的輔活動(dòng)。另外,實(shí)踐教學(xué)方法陳舊,實(shí)踐教學(xué)設(shè)施、設(shè)備落后,對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)不重視實(shí)踐能力,因而學(xué)生對(duì)畢業(yè)實(shí)習(xí)活動(dòng)缺乏參與的動(dòng)力,從而影響就業(yè)。
畢業(yè)實(shí)習(xí)是掌握專業(yè)技能和職業(yè)技能的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是完成培養(yǎng)目標(biāo)的必經(jīng)之途,更有利于促進(jìn)學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)。學(xué)生通過觀察、測(cè)試、分析、比較、操作,增強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)對(duì)象、環(huán)境和條件的認(rèn)識(shí),學(xué)會(huì)制定生產(chǎn)方案,獲得從事實(shí)際生產(chǎn)的基礎(chǔ)知識(shí);通過直接參加校外實(shí)踐教學(xué)基地的生產(chǎn)實(shí)踐,訓(xùn)練技巧、總結(jié)經(jīng)驗(yàn),掌握技術(shù)環(huán)節(jié),學(xué)會(huì)更多工作方法,培養(yǎng)研究問題、數(shù)據(jù)分析和信息處理的能力;通過參與生產(chǎn)管理,了解掌握生產(chǎn)技術(shù)、市場(chǎng)運(yùn)作知識(shí),形成立體的知識(shí)和能力結(jié)構(gòu)。在校外產(chǎn)學(xué)研基地的實(shí)習(xí)中,必然涉及人與社會(huì)、人與人之間的關(guān)系,在手腦結(jié)合的生產(chǎn)實(shí)踐中,學(xué)生的思想、觀念、意識(shí)、品質(zhì)受到檢驗(yàn)、陶冶和升華,有利于培養(yǎng)集體觀念、協(xié)作意識(shí)和社會(huì)公德意識(shí)等。
3 學(xué)院H系大學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)、就業(yè)改進(jìn)設(shè)想及其措施
為了更好的開展大學(xué)生實(shí)習(xí)、就業(yè),解決學(xué)生實(shí)習(xí)、就業(yè)問題,應(yīng)圍繞以下幾個(gè)方面對(duì)校外實(shí)習(xí)就業(yè)的質(zhì)量開展工作。
3.1 制定合理的大學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)踐培養(yǎng)方案
畢業(yè)實(shí)習(xí)是實(shí)踐性的教學(xué),能讓學(xué)生將大學(xué)期間所學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際,解決實(shí)際問題,是順利完成畢業(yè)環(huán)節(jié)教學(xué)的基礎(chǔ)和前提。但缺乏實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)方案,缺少學(xué)生實(shí)習(xí)、就業(yè)實(shí)踐各個(gè)環(huán)節(jié)的制度規(guī)范。為提高學(xué)生實(shí)習(xí)質(zhì)量,確保有效執(zhí)行的學(xué)生培養(yǎng)方案,加強(qiáng)畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)管理,提高畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量,更好地完成教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的實(shí)習(xí)任務(wù),應(yīng)制定完善的有效的大學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)踐培養(yǎng)方案。
3.2 合理選擇校外實(shí)踐教學(xué)基地
校外實(shí)踐教學(xué)基地的建設(shè)要有利于促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合,有利于促進(jìn)學(xué)校與實(shí)踐教學(xué)基地的資源共享、互惠互利、共同發(fā)展;校外實(shí)踐教學(xué)基地的領(lǐng)導(dǎo)要重視實(shí)踐教學(xué)基地的建設(shè),具備實(shí)踐教學(xué)條件和管理環(huán)境,學(xué)生能有效參與實(shí)踐活動(dòng),能順利完成實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃,并生等實(shí)際問題;校外實(shí)踐教學(xué)基地能夠選派具有相應(yīng)專業(yè)技術(shù)職稱、并能對(duì)學(xué)生實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行指導(dǎo)的技術(shù)人員;校外實(shí)踐教學(xué)基地要求相對(duì)穩(wěn)定,每學(xué)期或每學(xué)年有固定專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。
3.3 規(guī)范基地建設(shè)的管理
規(guī)范基地建設(shè)是充分發(fā)揮基地作用的重要保證。首先,設(shè)立專崗,成立專門工作小組負(fù)責(zé),實(shí)行專職領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)制,負(fù)責(zé)制定適合教學(xué)內(nèi)容進(jìn)展和基地要求的實(shí)習(xí)實(shí)施辦法和管理制度,部署和落實(shí)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)教學(xué)工作,加強(qiáng)對(duì)實(shí)習(xí)工作的指導(dǎo)、檢查和評(píng)估,保障基地的正常運(yùn)行。其次,明確部門分工、加強(qiáng)有效領(lǐng)導(dǎo)?;亟ㄔO(shè)和運(yùn)作包含豐富內(nèi)容,比如培養(yǎng)計(jì)劃、內(nèi)容設(shè)置和銜接、實(shí)習(xí)安排與保障、基地聯(lián)系和溝通以及資料與總結(jié)等等,涉及眾多相關(guān)部門,需要加強(qiáng)有效領(lǐng)導(dǎo),形成相關(guān)部門各負(fù)其責(zé)、協(xié)調(diào)管理的工作機(jī)制。其次,制定和完善規(guī)章制度,包括指導(dǎo)教師責(zé)任制度、運(yùn)作管理制度以及安全保障制度等,通過這些制度來規(guī)范實(shí)踐活動(dòng)的開展,不斷提高基地的運(yùn)行水平。
3.4 建立完善的企業(yè)指導(dǎo)教師聘任制
由于校外實(shí)習(xí)的特殊性,對(duì)校外指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)踐的師資建設(shè)提出了相應(yīng)的要求,校外實(shí)習(xí)的指導(dǎo)教師既要有一定的理論水平,又要有嫻熟的實(shí)踐技能,還要有相應(yīng)的工作經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn),更要有強(qiáng)烈的責(zé)任感。針對(duì)優(yōu)秀的產(chǎn)學(xué)研合作基地,可以聘請(qǐng)企業(yè)指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生并給與相應(yīng)的酬金。
3.5 建立完善的實(shí)習(xí)、就業(yè)監(jiān)管制度,定期走訪、分片規(guī)劃等制度
目前由于教師校內(nèi)教學(xué)壓力沉重,時(shí)間都用于教學(xué)上,無空閑時(shí)間走訪企業(yè),學(xué)生大四進(jìn)入企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí),是一種無序的、無保障的狀態(tài),采用簡(jiǎn)單的打打電話,QQ聊天敷衍了事,難免出現(xiàn)問題造成不良的社會(huì)影響。學(xué)校應(yīng)健全實(shí)習(xí)監(jiān)管制度,給予走訪企業(yè)的教師進(jìn)行減免工作量的實(shí)際行動(dòng),可以減少校內(nèi)周學(xué)時(shí)2-4,增加校外實(shí)踐教學(xué)周學(xué)時(shí)2-4,保證教師有足夠的時(shí)間和積極性去監(jiān)管學(xué)生的實(shí)習(xí)、就業(yè)狀況,保障學(xué)生實(shí)習(xí)、就業(yè)質(zhì)量及學(xué)生實(shí)習(xí)、就業(yè)過程的安全,防止出現(xiàn)由于學(xué)校對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)、就業(yè)監(jiān)管不力而造成的不良社會(huì)影響。
3.6 針對(duì)學(xué)生制定更加細(xì)化的要求,保證實(shí)習(xí)、就業(yè)的規(guī)范化、制度化
為保障學(xué)生實(shí)習(xí)的順利進(jìn)行,并最終能順利就業(yè),學(xué)校應(yīng)對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)應(yīng)制定相應(yīng)的制度,如:(1)學(xué)生應(yīng)按實(shí)綱、計(jì)劃的要求,認(rèn)真完成規(guī)定的各項(xiàng)實(shí)習(xí)任務(wù),記好每天的實(shí)習(xí)筆記(包括每天的工作內(nèi)容、實(shí)習(xí)、就業(yè)收獲、心得和問題等)。(2)要尊重校內(nèi)外實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師,虛心向?qū)嵙?xí)單位的領(lǐng)導(dǎo)、同事學(xué)習(xí),服從安排,虛心請(qǐng)教。(3)學(xué)生在實(shí)習(xí)中應(yīng)嚴(yán)格遵守實(shí)習(xí)單位的規(guī)章制度。(4)集中實(shí)習(xí)的學(xué)生實(shí)習(xí)結(jié)束時(shí),應(yīng)按時(shí)集體返院。個(gè)別學(xué)生確需離開實(shí)習(xí)隊(duì)伍,必須事先辦理請(qǐng)假手續(xù),經(jīng)實(shí)習(xí)帶隊(duì)教師批準(zhǔn),并及時(shí)報(bào)告所在本系備案。個(gè)別學(xué)生在實(shí)習(xí)期間因參加省、市、院正式體育比賽或文藝匯演等其他競(jìng)賽需中斷實(shí)習(xí),必須報(bào)經(jīng)教務(wù)處批準(zhǔn)。(5)實(shí)習(xí)期間團(tuán)干部、班干部要主動(dòng)承擔(dān)和協(xié)助教師做好各項(xiàng)工作發(fā)揮學(xué)生干部的先鋒模范作用(6)學(xué)生必須嚴(yán)格執(zhí)行請(qǐng)假制度,未經(jīng)允許不得擅自外出。(7)保守企業(yè)秘密等。
參考文獻(xiàn)
[1]趙景會(huì).以就業(yè)為導(dǎo)向構(gòu)建大學(xué)生實(shí)習(xí)新體系[ ].佳木斯大學(xué)社會(huì)科學(xué)學(xué)報(bào),2010,(4):120122.
應(yīng)用化工論文 應(yīng)用化學(xué)論文 應(yīng)用技術(shù)論文 應(yīng)用科學(xué)研究 應(yīng)用經(jīng)濟(jì)論文 應(yīng)用電子技術(shù) 應(yīng)用藥學(xué)論文 應(yīng)用技術(shù) 應(yīng)用管理 紀(jì)律教育問題 新時(shí)代教育價(jià)值觀