化學科學與工程范文
時間:2023-08-17 18:14:07
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篇1
礦產(chǎn)資源開發(fā)利用中,礦物分離與富集的依據(jù)是有用礦物與脈石礦物之間的物理化學性質(zhì)差異。這種物理化學性質(zhì)指的是礦物比重、磁性、電性、表面化學性質(zhì)等,與這些性質(zhì)對應的礦物分離與富集方法分別是重力選礦、磁電選礦、浮選等。利用重力選礦和磁電選礦分離與富集礦物的方法受到礦物比重、磁性和電性難以改變的限制,應用范圍相對較窄,而礦物表面性質(zhì)可以通過人為改變,對應的浮選在礦物加工工程得到廣泛的應用??梢哉f,所有的礦物都可以通過浮選方法進行分離與富集。正是由于浮選成為礦物分離與富集應用最為廣泛的方法,而浮選的理論基礎(chǔ)又是化學,所以化學是礦物加工工程學科的重要基礎(chǔ)成為公認的事實,浮選作為礦物加工的主要方法,本身就是化學在礦物加工工程學科中的一種應用,因此,化學教育在礦物加工工程學科的基礎(chǔ)理論教育中占有非常重要的地位。礦物和巖石是自然界中天然形成的,具有固定組成的固體化合物,由于成分不同、成礦條件不同,不同的礦物表面性質(zhì)是不同的,即使相同組成的礦物,由于成礦地點和成礦條件不同也會具有不同的表面性質(zhì)。對于浮選分離礦物而言,不同的礦物表面性質(zhì)又有相似之處,礦物與巖石之間、礦物與礦物之間、巖石與巖石之間的表面性質(zhì)異同,成為浮選分離與富集這些礦物的根本依據(jù)。浮選工程中,礦物與巖石的表面性質(zhì)可以根據(jù)需要人為調(diào)節(jié)和改變,從而擴大需要分離的礦物之間的表面性質(zhì)差異,實現(xiàn)礦物之間的有效分離?;瘜W是學生需要學習的基礎(chǔ)課程,從初中開始,就涉及到化學的學習,直到博士研究生,化學仍然是礦物加工工程學科學生需要繼續(xù)學習的課程。甚至作為高層次的礦物加工工程學科的教授專家,仍在不間斷的學習化學。化學與浮選是不可分的,可以說,無論多么深厚的化學知識,都不能說對于浮選已經(jīng)足夠了。化學有多深奧,浮選就有多深奧。礦物加工工程學科人才培養(yǎng)過程中,化學教育是根本之一,不同層次的人才對應不同程度的化學教育。只有重視化學教育,才能做好礦物加工學科的人才培養(yǎng)。
1浮選是化學在礦物加工工程中的應用
無機化學研究元素、單質(zhì)和無機化合物的來源、制備、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化和應用的一門化學,是化學中最古老的化學分支學科。浮選的對象為礦物巖石,本身就是無機物,礦物的表面性質(zhì)決定于礦物本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),礦物表面性質(zhì)的研究離不開礦物內(nèi)部組成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的研究。礦物與巖石的研究將涉及無機化學的所有領(lǐng)域與內(nèi)容,無機化學成為礦物加工工程學科學生的必修課程。有機化學又稱為碳化合物的化學,是研究有機化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備的學科,是化學中極重要的一個分支。含碳化合物被稱為有機化合物是因為以往的化學家們認為含碳物質(zhì)一定要由生物(有機體)才能制造;然而在1828年的時候,德國化學家弗里德里希•維勒,在實驗室中成功合成尿素(一種生物分子),自此以后有機化學便脫離傳統(tǒng)所定義的范圍,擴大為含碳物質(zhì)的化學。礦物浮選是通過改變礦物表面的疏水性來實現(xiàn)的,而增加礦物表面疏水性的方法是采用含烴基的異極性分子在礦物表面吸附,含烴基的異極性分子就是典型的有機物質(zhì)分子,研究捕收劑、起泡劑等浮選藥劑,將涉及廣泛的有機化學。有機化學也是礦物加工工程學科學生的必修課程。物理化學的內(nèi)容大致可以概括為三個方面:化學體系的宏觀平衡性質(zhì),以熱力學的三個基本定律為理論基礎(chǔ),研究宏觀化學體系在氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)、溶解態(tài)以及高分散狀態(tài)的平衡物理化學性質(zhì)及其規(guī)律性。屬于這方面的物理化學分支學科有化學熱力學。溶液、膠體和表面化學?;瘜W體系的微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以量子理論為理論基礎(chǔ),研究原子和分子的結(jié)構(gòu),物體的體相中原子和分子的空間結(jié)構(gòu)、表面相的結(jié)構(gòu),以及結(jié)構(gòu)與物性的規(guī)律性。屬于這方面的物理化學分支學科有結(jié)構(gòu)化學和量子化學?;瘜W體系的動態(tài)性質(zhì)研究由于化學或物理因素的擾動而引起體系中發(fā)生的化學變化過程的速率和變化機理。屬于這方面的物理化學分支學科有化學動力學、催化、光化學和電化學。物理化學是一門內(nèi)容豐富,外延廣闊的化學,浮選涉及的礦物巖石、礦漿溶液、有機分子以及泡沫浮選氣體介質(zhì)與礦物之間的相互作用等等,都涉及到物理化學。物理化學在礦物加工工程本科課程設(shè)置,占有最多的學時數(shù),分兩學期學習,是礦物加工工程學科至關(guān)重要的一門化學課程。物理化學學習好壞直接關(guān)系到浮選學習。物理化學也是礦物加工工程學科研究生入學考試的必考課程。分析化學的內(nèi)容主要是:物質(zhì)中元素、基團的定性分析;每種成分的數(shù)量或物質(zhì)純度的定量分析;物質(zhì)中原子彼此聯(lián)結(jié)而成分子和在空間排列的結(jié)構(gòu)和立體分析。研究對象從單質(zhì)到復雜的混合物和大分子化合物,從無機物到有機物,從低分子量到高分子量。樣品可以是氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)。稱樣重量可由100克以上以至毫克以下。1931年E.威森伯格提出的殘渣測定,只取10微克樣品,便屬于超微量分析。所用儀器從試管直到附自動化設(shè)備并用電子計算機程序控制、記錄和儲存等的高級儀器。分析化學以化學基本理論和實驗技術(shù)為基礎(chǔ),并吸收物理、生物、統(tǒng)計、電子計算機、自動化等方面的知識以充實本身的內(nèi)容,從而解決科學、技術(shù)所提出的各種分析問題。礦物加工工程學科涉及的礦物巖石、溶液、有機和無機藥劑、礦物加工原料及產(chǎn)品都需要通過分析檢測得以定性或定量的描述,理論研究過程中的儀器分析檢測,對礦物加工過程中的行為機理也才能進行研究和了解,所以礦物加工也與分析化學密切相關(guān)。礦物加工工程學科課程設(shè)置中,在本科階段或者在研究生階段需要對分析化學進行系統(tǒng)學習。結(jié)構(gòu)化學、高分子化學、絡(luò)合物化學、電化學、量子化學等是比以上四大化學更加細化的化學分支方向,在進行礦物浮選研究中,針對具體的研究內(nèi)容和目的,不同程度地將涉及到這些更加深入和細化的內(nèi)容。為了使化學與礦物加工工程學科結(jié)合的更加緊密,在研究生階段還開設(shè)了浮選表面化學、浮選藥劑化學、浮選電化學、浮選溶液化學等。盡管在礦物加工工程學科不同階段開設(shè)了大量的化學課程,涉及的化學內(nèi)容幾乎涵蓋了化學領(lǐng)域的所有內(nèi)容,但對浮選的深入研究和理解仍然不夠。礦物浮選發(fā)展至今,還有大量的浮選理論問題沒有解決,浮選工藝的水平還有待提升,進一步強化化學教育和礦物浮選化學研究對礦物浮選的發(fā)展具有重要的基礎(chǔ)作用。
2各層次人才培養(yǎng)中的化學教育
以技術(shù)工人為培養(yǎng)目標的中專和職業(yè)教育,由于生源大多是初中和高中畢業(yè)生,化學知識非常有限,僅對一些化學基礎(chǔ)知識有所了解,特別是初中文化水平的學生,只能了解一些初步的化學現(xiàn)象,因此,在進行礦物加工專業(yè)知識教學的過程中,必須補充一些學習浮選技術(shù)必要的化學知識。這種化學知識的補充,可以貫穿在專業(yè)知識的學習過程中,也可以單獨開設(shè)簡單的化學課程。只有在學生初步了解和掌握了浮選技術(shù)必備的基本化學知識以后,浮選技術(shù)專業(yè)課程的教學才能有效開展,學生也才能真正理解礦物浮選的技術(shù)知識。對于以生產(chǎn)技術(shù)管理和技術(shù)應為目標的??坪捅究平逃?系統(tǒng)的課程設(shè)置已經(jīng)考慮了化學對礦物加工工程的重要性,無機化學、有機化學、物理化學都是必修課程,學時數(shù)占到專業(yè)基礎(chǔ)課程學時數(shù)很大的比例,經(jīng)過系統(tǒng)的化學知識的學習,學生在學習浮選專業(yè)課程時,已經(jīng)能夠較深入理解礦物浮選中的化學問題,也能較好掌握浮選理論和浮選工藝專業(yè)知識。在生產(chǎn)技術(shù)管理和技術(shù)應用過程中,也基本能根據(jù)礦石性質(zhì)的變化,應用所學到的化學知識和浮選理論,分析解決生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的一般性的技術(shù)問題。以科學研究為目標的研究生教育,為了使學生能夠從生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)和解決生產(chǎn)技術(shù)問題,具備獨立從事礦物加工工程領(lǐng)域科學研究的能力,在大學期間學習無機化學、有機化學、物理化學的基礎(chǔ)上,還需要進一步學習分析化學。通過分析化學的學習,可以讓研究生掌握常規(guī)的分析檢測技術(shù),了解和掌握科學研究過程中所要使用的現(xiàn)代檢測手段,發(fā)現(xiàn)、分析和研究試驗過程中獲得的數(shù)據(jù)、結(jié)果,從而解決科學技術(shù)問題。對于博士研究生,是要讓他們更深層次理解礦物浮選的機理,培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和意識,為此,從電子、原子、分子層面上理解礦物浮選理論是必要的,所以,在已經(jīng)較好掌握了無機化學、有機化學、物理化學、分析化學的基礎(chǔ)上,量子化學的學習和了解對于博士研究生來說是需要的。從以上的分析可知,浮選跟化學是不可分的,浮選實際上就是應用化學的一部分。無論是技術(shù)操作工人,還是從而浮選理論研究的博士研究生,不同程度都必須將化學作為基礎(chǔ),沒有相應的化學基礎(chǔ),從事浮選技術(shù)應用、技術(shù)開發(fā)及浮選理論研究都是難以想象的?;瘜W是浮選的基礎(chǔ),浮選是礦物加工工程最重要的方法,因而礦物加工工程學科的化學教育是極端重要的。
3重視礦物加工工程學科的化學教育
礦產(chǎn)資源是不可再生的,隨著礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)利用,資源枯竭已經(jīng)成為制約社會和經(jīng)濟發(fā)展的重要問題之一,資源高效利用成為礦產(chǎn)資源開發(fā)與利用必須堅持的原則。如何實現(xiàn)資源的高效利用,顯然礦物加工先進技術(shù)的開發(fā)與利用是實現(xiàn)資源高效的重要支撐。礦物加工工程中,浮選是最為主要的方法,而化學優(yōu)勢浮選的基礎(chǔ),通過浮選回收和利用礦產(chǎn)資源,實際上就是利用化學或者表面化學方法回收和利用礦產(chǎn)資源。重視礦物加工工程學科的化學教育問題,才可能從根本上提高人才質(zhì)量,才能從源頭上解決礦產(chǎn)資源高效利用的根本問題。礦產(chǎn)資源開采出來以后,多種資源共伴生,性質(zhì)復雜,給資源中各種礦物的分離與富集帶來了很多困難,為了實現(xiàn)資源的綜合利用,只要有價值的礦物,都要進行回收,此時,這種礦物的物理化學性質(zhì)研究,通過化學的方式改變各種礦物的性質(zhì),擴大彼此間性質(zhì)的差異就成為礦物加工工程學科的重要課題,而所使用的方法基本上都是化學的方法,所以,礦物加工工程學科中的化學,決定著礦產(chǎn)資源的綜合利用,也只有重視礦物加工工程學科的化學教育問題,才可能從根本上提高人才質(zhì)量,才能從源頭上解決礦產(chǎn)資源綜合利用的根本問題。礦產(chǎn)資源天然形成的,其中的組分有的是對人類社會有益的,但同樣存在對人類社會有害的組分,在礦產(chǎn)資源回收利用過程中,高效、綜合回收有益組分的同時,處理好有害成分也是礦物加工工程學科的任務(wù)。只有解決了有害組分的處理,使得礦物加工過程中和礦物加工以后剩下來無用組分無害于人類和社會,礦產(chǎn)資源才能實現(xiàn)清潔利用。礦產(chǎn)資源中有害組分的處理,首先也必須掌握這些組分的性質(zhì),然后通過化學的、物理的方法對其進行分離、無害化處理等,而這些過程也與化學密切相關(guān),所以,礦產(chǎn)資源的清潔利用也離不開化學。礦物加工工程學科的化學教育也是礦產(chǎn)資源清潔利用所要求的。礦物加工過程大都需要將礦石磨細,使礦石中的有用礦物與脈石礦物解離,而有用礦物與脈石礦物的分離大多是在水中進行的,礦物加工工程廢水排放成為影響環(huán)境的重要問題。當今的礦物加工工程領(lǐng)域,要求選礦廢水零排放,確保廢水對環(huán)境不造成影響。廢水零排放意味著廢水必須回用,而廢水回用將帶來對選礦技術(shù)指標產(chǎn)生影響的問題,為了盡可能不是回水影響選礦技術(shù)指標,必須對回水進行性質(zhì)研究,有的還要進行適當?shù)幕瘜W處理,無論是回水性質(zhì)的研究和回水的化學處理,都需要涉及化學知識,所以,礦物加工過程中廢水對環(huán)境的影響、廢水回用的處理等都直接與化學相關(guān)。礦物加工的環(huán)境問題也要求礦物加工工程學科重視化學教育。礦物加工過程中,做好了資源高效、綜合、清潔利用,做好了廢水的循環(huán)利用和實現(xiàn)了廢水的零排放,就能實現(xiàn)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的可持續(xù)發(fā)展,而礦產(chǎn)資源高效、綜合、清潔利用與廢水處理均與化學密切相關(guān),由此看出化學在礦物加工工程領(lǐng)域的重要性,重視化學教育是礦物加工工程學科的必然要求。
篇2
關(guān)鍵詞:化學反應工程 教學改革 工程概念 創(chuàng)新能力
化學反應工程是關(guān)于工業(yè)化學反應過程的科學,是化學工程學科的一個主要分支,屬于工程科學,其研究內(nèi)容主要是反應動力學和反應器的設(shè)計與分析。化學反應工程課程與數(shù)學、物理和化學等基礎(chǔ)課密切相關(guān),也與熱力學、動力學和傳遞過程等存在著交叉關(guān)系,加之獨立學院學生的基礎(chǔ)本身較弱,使得該課程的教學難度更大,普通的授課方式很難達到預期的教學效果,必須采用科學、適當?shù)慕虒W方法,因材施教,以提高教學質(zhì)量。本文圍繞獨立學院對化工類人才培養(yǎng)的要求,提出了化學反應工程課程教學方法的選擇與應用原則,探討了“互動式、啟發(fā)式”教學方式,并與實踐相結(jié)合的教學模式,以促進化學反應工程課程改革和教學方法創(chuàng)新。
一、堅持“方法論”的教育理念與工程意識相結(jié)合的教學思想
化學反應工程是一門綜合性非常強的課程,并且與工程實踐緊密相聯(lián)。根據(jù)化學反應工程課程教學大綱,要求學生在掌握基本原理的基礎(chǔ)上,重點和難點則應放在分析與解決實際問題的方法論上。在理論教學中,應向?qū)W生介紹化學反應工程中的基本原理和化學反應器的設(shè)計與分析的基本方法,同時也注重讓學生了解這些知識如何指導工程實際。在教學過程中強調(diào)“方法論”教學[1],提倡采用“工程分析方法”,融入化學反應工程的基本觀點和工程思維方法,培養(yǎng)學生分析工程問題的實際能力,運用以“物質(zhì)的傳遞與轉(zhuǎn)化”、“能量的傳遞與轉(zhuǎn)化”和 “信息的傳遞與轉(zhuǎn)化”所組成的“三傳三轉(zhuǎn)”[2]的新模式進行反應器的優(yōu)化和放大,解決工程實踐問題。在教學過后中堅持“方法論”的教育理念與工程意識相結(jié)合的教學思想。
二、教學方法的改革
教學是一門藝術(shù),屬于雙向行為。教學的主體對象是學生,學生應積極參與、發(fā)揮主體能動性并將知識內(nèi)化為自身能力。作為引導者的教師應以科學的方法論為指導,貫徹“少而精、重基礎(chǔ)”和“適用、夠用和會用”的教學原則,通過“預習一聽課一提問一討論”的教學模式[3],采用啟發(fā)式、提問式、互動式、討論式等教學方法,最大限度地激發(fā)學生自主學習興趣和學習的積極性。同時,課堂上隨時觀察學生表情,注重彰顯學生的主體地位和個性發(fā)展。課后主動了解學生聽課效果和學習難點,及時調(diào)整教學進度。對于學生普遍反映“課堂能聽懂,聽后難做題”等現(xiàn)象,適當安排習題課。對學生作業(yè)中存在問題進行重點講解,歸納解題思路和方法,鞏固學生所學理論知識。師生通過教學過程的雙向互動,達到“教”與“學”的最佳結(jié)合。
三、教學手段的改革
由于化學反應工程學的研究對象內(nèi)在規(guī)律較復雜,一般使用數(shù)學模型方法或簡化反應過程,若采用傳統(tǒng)的板書教學手段,學生很難想象,不好學。從而形成了“灌輸式”教學方式,讓學生感覺這門課程枯燥無味,產(chǎn)生厭學情緒。為了適應現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)展的需要,滿足教學手段改革的需求,通過多年的教學實踐總結(jié),在化學反應工程的教學過程中,既要積極開發(fā)和應用現(xiàn)代化教學媒體,又要繼承傳統(tǒng)教學媒體中的合理成分。在教學過程中,采用集文字、實物照片、動畫于一體的多媒體課件,利用動畫效果把抽象概念形象化,動態(tài)地展示設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作原理、物料流動情況,使教學內(nèi)容更直觀、生動,提高學生興趣,降低教學難度。與傳統(tǒng)的板書教學手段相比,多媒體教學手段的優(yōu)勢在于能夠?qū)崿F(xiàn)“動態(tài)的問題形象化”,“微觀的問題宏觀化”,“抽象的問題具體化”,“表達方式的多樣化”,提高教學效果[4]。
四、考試制度的改革
考試不僅具有檢測教師教學水平和學生學習效果的作用,更具有引導學生積極學習的“無形指揮棒”作用[5]??荚囍贫鹊母母飸龠M教學內(nèi)容、方法和手段的改革。通過幾年的教學實踐,針對傳統(tǒng)考試中所出現(xiàn)的種種問題,采用課內(nèi)考試和課外設(shè)計相結(jié)合等多種考核方式相結(jié)合的考試方案,不僅有效引導學生掌握課程的基本內(nèi)容,而且在課程教學中加強了實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。本課程主要采用撰寫課程小論文、 開展小型反應器的設(shè)計型或操作型問題的訓練與考核,充分發(fā)揮學生的想象力、提高學生的創(chuàng)新意識。
五、課堂教學與實踐相結(jié)合
化學反應工程是實踐性非常強的課程,首先,課堂教學與專業(yè)實驗相結(jié)合。注重從理論到實踐,再到理論的過程,鍛煉學生的實踐能力與創(chuàng)新能力[6]。在教學過程中我們充分認識到化學反應工程與化工專業(yè)實驗的統(tǒng)一性,掌握好理論知識能指導實踐,而科學實踐能幫助我們更好地認識、理解、掌握理論知識,將感性認識上升為理性認識后,再運用到實踐中去。其次,在教學過程中與化工實習、生產(chǎn)實踐相結(jié)合。該課程主要以工業(yè)反應過程及反應器設(shè)備為研究對象,以達到反應器的開發(fā)、設(shè)計和放大以及優(yōu)化操作的目的。因此,安排學生到相應企業(yè)實習是非常有必要的。近幾年,我們已建立了多家化工生產(chǎn)實習基地,安排學生進廠實習,了解化工生產(chǎn)中所用到的各類反應器及輔助設(shè)備等,了解主要裝置的工藝流程及操作,使學生對各類反應過程及所涉及的設(shè)備有了感性認識,更容易接受理論教學,有利于教學質(zhì)量的提高。
六、課堂教學與仿真教學相結(jié)合
仿真教學是理論和實踐間的橋梁,實現(xiàn)了理論知識與創(chuàng)造能力的有機結(jié)合,既是實踐教學手段,也是實踐教學內(nèi)容[7]。仿真技術(shù)在工程實踐教學中的廣泛應用,改變了傳統(tǒng)課堂教學與實驗教學的內(nèi)容和手段,對于學生實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合起到了重要作用。我們通過化工生產(chǎn)中具有代表性的大型合成氨裝置的過程模擬,將化工單元操作、化學反應、過程控制、能源綜合利用等現(xiàn)代化工過程進行整合模擬訓練,為拓展學生的思維空間,培養(yǎng)創(chuàng)新能力,提供了良好的教學環(huán)境。
七、結(jié)語
化學反應工程是化學工程與工藝專業(yè)的核心課程,理論抽象,數(shù)學模型復雜,實踐性和應用性很強。采用多種教學方法相結(jié)合,傳統(tǒng)教學手段和多媒體教學手段相結(jié)合的方式,充分提高學生學習的主觀能動性與學習效率。將理論教學與仿真教學、專業(yè)實驗和生產(chǎn)實習等實踐環(huán)節(jié)相結(jié)合,加深了學生對理論知識的理解,提高了分析、解決工程問題的能力。結(jié)合時展需求,積極更新教育觀念,培養(yǎng)滿足化學工業(yè)發(fā)展所需的應用型人才。
參考文獻
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篇3
關(guān)鍵詞:專業(yè)認證,課程體系,工程問題,非技術(shù)因素
近年來,為了更好地與國際教育接軌并實現(xiàn)國際互認,我國越來越多的大中專院校逐步接受了工程教育認證的理念,加快了工程教育的認證工作。從2016年正式加入國際工程聯(lián)盟《華盛頓協(xié)議》,工程教育認證已被確認為最權(quán)威的工程教育本科專業(yè)認證[1]。根據(jù)2018版工程教育專業(yè)認證標準,通用標準劃分為學生、培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、持續(xù)改進、課程體系、師資隊伍和支持條件等七項內(nèi)容。依據(jù)標準要求,圍繞著這七塊內(nèi)容來判斷專業(yè)是否達到認證要求的依據(jù)。其中,課程體系的達成被認為是實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標的核心要素之一[2-3]。2019年,鹽城工學院化學工程與工藝專業(yè)順利通過專業(yè)認證工作。認證期間,我們對化學工程與工藝專業(yè)的人才培養(yǎng)方案進行了系統(tǒng)性地完善,包括課程體系的修訂工作。這樣有助于學生達成畢業(yè)要求,促進了學科的可持續(xù)性發(fā)展。筆者以我?;瘜W工程與工藝專業(yè)認證情況為例,淺談?wù)n程體系的構(gòu)建工作與成果。
1建立基于專業(yè)認證標準的課程體系
1.1本專業(yè)課程體系的構(gòu)成
為達成畢業(yè)要求的各指標要求,本專業(yè)依據(jù)成果導向教育(Outcomes-basedEducation,OBE)理念,逆向設(shè)計并構(gòu)建了課程體系??傮w思路是:培養(yǎng)學生掌握較為扎實的通識基礎(chǔ)知識,逐步地掌握本專業(yè)領(lǐng)域必需的基礎(chǔ)理論和技術(shù)基礎(chǔ)知識,并不斷訓練學生的理論聯(lián)系實際的能力、創(chuàng)新意識和專業(yè)知識的綜合應用能力[4]。本專業(yè)課程體系如圖1所示。依據(jù)2018版通用標準,課程體系分為通識教育課程模塊、專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊、專業(yè)課程模塊和實踐課程模塊四部分[4]。為了達成各項的占比要求,通用做法如下:通識教育課程模塊主要包括數(shù)學與自然科學和人文社會科學(兩類的占比均不至少15%);專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊主要包括工程基礎(chǔ)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程。而專業(yè)課程模塊包括專業(yè)必修課程、專業(yè)選修課程、素質(zhì)與能力拓展課程等子模塊。這兩類的綜合占比不少于30%。工程實踐與畢業(yè)設(shè)計(論文)占比也不少于30%。此外,結(jié)合課程體系對畢業(yè)要求指標點的支撐關(guān)系,進行合理歸類,確定本專業(yè)核心課程。
1.2課程體系中課程設(shè)置的內(nèi)在關(guān)聯(lián)
按照工程教育認證的標準,課程體系的劃分能夠滿足各類標準的要求。但是涉及到具體課程的設(shè)置及先后修次序,以及課程間的內(nèi)在聯(lián)系等對課程體系的完善也非常重要。一般地,課程設(shè)置以專業(yè)知識邏輯為基礎(chǔ),以能力培養(yǎng)為主線?,F(xiàn)以培養(yǎng)學生化工設(shè)計能力而設(shè)置的相關(guān)課程及內(nèi)在關(guān)聯(lián)分析為例。以《化工設(shè)計》單獨一門課程為例,說明必修課程先后修關(guān)系[5]。《化工設(shè)計》先修課有《化工原理》等課程。比如,通過化工原理的學習,使學生掌握流體流動、傳熱和傳質(zhì)以及單元操作的基本原理,培養(yǎng)學生運用基礎(chǔ)理論、分析和解決化工單元操作中各種工程實際問題的能力,增強學生工程觀點、經(jīng)濟觀點、定量計算和工程設(shè)計(研究)的能力[6]。《畢業(yè)設(shè)計》使學生獲得化工工程師所必須的綜合能力,具有現(xiàn)代化工環(huán)保安全意識,具有對新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備進行設(shè)計的能力,具備使用先進的化工設(shè)計軟件進行化工工程設(shè)計的能力?!痘ぴO(shè)計》后修課程有《畢業(yè)設(shè)計》,通過《化工設(shè)計》的學習,使學生基本了解化工生產(chǎn)車間(裝置)設(shè)計的內(nèi)容和步驟,并初具化工裝置設(shè)計的能力,為最后的《畢業(yè)設(shè)計》打下良好基礎(chǔ)。由上述分析可知,《化工設(shè)計》課程先后修關(guān)系與能力培養(yǎng)遞進邏輯相符合,能實現(xiàn)畢業(yè)要求所需能力的培養(yǎng)要求。本專業(yè)必修課程的先后修次序都按能力遞進的要求進行了設(shè)計,能確保學生達到畢業(yè)要求。
2課程體系構(gòu)建與解決復雜工程問題能力培養(yǎng)
針對解決復雜工程問題的能力培養(yǎng),本專業(yè)在課程體系中的四大模塊,即通識教育課程模塊、專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊、專業(yè)課程模塊和實踐課程模塊,依據(jù)不同課程類型以及能力達成的要素和基本規(guī)律,進行課程教學目標的制定并體現(xiàn)于課程教學大綱中。其中,通識教育課程模塊和專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊側(cè)重加強復雜工程問題能力的識別、表達和分析能力的培養(yǎng);專業(yè)課程模塊側(cè)重加強分析、設(shè)計、研究能力的培養(yǎng);實踐課程模塊側(cè)重加強綜合運用知識解決實際問題的能力培養(yǎng)。以化工原理對畢業(yè)要求指標點的支撐為例,體現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)能力的培養(yǎng)。
3非技術(shù)因素在課程體系構(gòu)建中作用
針對非技術(shù)因素的能力培養(yǎng),本專業(yè)設(shè)置了“思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)”、“化工安全與環(huán)?!?、“化工企管”等課程。比如:為了支撐畢業(yè)要求指標點6.1“能夠了解化工專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù)標準、知識產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)”,設(shè)置“化工設(shè)備機械基礎(chǔ)”、“化工產(chǎn)品市場調(diào)研”和“工藝及生產(chǎn)實踐”四門課程,分別地涉及到通識教育課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程和實踐課程。使得學生能夠理解工程實踐活動對社會、安全、文化、道德、法律以及環(huán)境等問題的影響和內(nèi)涵,從而能夠承擔責任并遵守化工行業(yè)相關(guān)技術(shù)標準規(guī)范。再比如,強化相關(guān)實踐性教學環(huán)節(jié)支撐非技術(shù)因素影響能力的畢業(yè)要求指標點,在教學內(nèi)容上,既要體現(xiàn)考慮非技術(shù)因素影響能力的相關(guān)知識點進一步自我學習,又要進行實踐應用訓練。在課程教學實施過程中有明確的考核要求和評分標準。如:為了支撐畢業(yè)要求指標點3.2“能夠針對特定需求完成單元(部件)設(shè)計的基礎(chǔ)上,進行系統(tǒng)或工藝流程的設(shè)計”,設(shè)置了“化工設(shè)備課程設(shè)計”、“化工原理課程設(shè)計”、“反應器設(shè)計”、“化學化工常用軟件實踐”、“畢業(yè)設(shè)計(論文)”五門實踐性教學環(huán)節(jié)。在設(shè)計任務(wù)書中除了對具體設(shè)計任務(wù)給出明確要求外,還要求在設(shè)計過程中,能夠依據(jù)相關(guān)標準、規(guī)范,綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等制約因素,并體現(xiàn)創(chuàng)新意識。同時,在設(shè)計說明書中和答辯過程中有相關(guān)內(nèi)容體現(xiàn),并對該內(nèi)容給出具體量化評分標準和考核方法。
4結(jié)語
基于專業(yè)認證“成果導向型教育”的人才培養(yǎng)理念和要求,化學工程與工藝本科專業(yè)課程體系的構(gòu)建應更加注重體現(xiàn)專業(yè)的辦學特色,體現(xiàn)針對復雜化學工程問題的研究、分析與解決,體現(xiàn)專業(yè)技術(shù)與非技術(shù)領(lǐng)域各項能力的完全達成,使得學生的綜合素養(yǎng)得以全面提升,創(chuàng)新意識、國際視野、職業(yè)道德、安全環(huán)保意識等各方面的能力獲得增強,為區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展儲備高素質(zhì)應用型人才。
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篇4
關(guān)鍵詞:輕化工程;專業(yè)內(nèi)涵;學科認識
1 關(guān)于輕化工程專業(yè)基本內(nèi)涵
輕化工程專業(yè)主要課程:無機及分析化學、有機化學、物理化學、高分子化學及物理、化工原理、生物化學等,要實踐性教學環(huán)節(jié):包括金工學習、生產(chǎn)實習、工藝實驗、分析與檢測實驗、化工原理課程設(shè)計。主要專業(yè)實驗:分析與檢測實驗、化工原理、工藝實驗等。就業(yè)方向:本專業(yè)適合在制漿與造紙、外貿(mào)商檢、環(huán)境檢保護、技術(shù)監(jiān)督、化工等有關(guān)部門從事生產(chǎn)技術(shù)管理、品質(zhì)控制與分析檢測及廢水處理的研究開發(fā)工作,也可在大、中專院校、科研院所從事教學、工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)與經(jīng)營、科學研究等工作。繼續(xù)深造方向:皮革、紡織機械設(shè)備公司從事紡織相關(guān)的機械設(shè)計、生產(chǎn)、銷售等工作;皮革、紡織品檢驗機構(gòu)或公司從事紡織品測試、檢驗與管理;紡織儀器、設(shè)備、CAD軟件公司從事安裝、調(diào)試與技術(shù)支持;通過公務(wù)員考試進入考取商檢局、纖維檢驗局、海關(guān)等機構(gòu)從事專業(yè)管理工作;或考取碩士研究生繼續(xù)深造。
2 化工專業(yè)學生工程意識培養(yǎng)的有效途徑
2.1 是突出工程意識培養(yǎng)的新生工程意識引導教育
入學教育是新生進入大學學習非常重要的一部分,新生進入大學校園首先要熟悉大學環(huán)境、認識大學文化、融入大學生活。突出工程意識培養(yǎng)的化工專業(yè)學生的入學教育中應必須要讓新生明白"在大學中要學習哪些化工專業(yè)知識和技能,為什么要學習以及用什么方法學習"。
2.2 是開展素質(zhì)拓展訓練
素質(zhì)拓展訓練是學生學習生活經(jīng)驗、體驗社會教育、形成正確的人際、情感和社會價值觀等教育目標的一個重要途徑,通過素質(zhì)拓展訓練有助于培養(yǎng)學生的工程意識。建立素質(zhì)拓展中心開展戶外場地素質(zhì)拓展項目,培養(yǎng)學生的競爭意識、團隊協(xié)作意識、創(chuàng)新意識、安全意識和遵章守紀意識等。
2.3 是更新教學內(nèi)容,優(yōu)化課程體系
工程技術(shù)人員應具備綜合素質(zhì),具有扎實的專業(yè)理論知識,知識面廣、掌握一些與專業(yè)相關(guān)或相近的拓展知識,還要掌握經(jīng)濟、歷史、文學、管理等通識性知識?;I(yè)是一種工程教育,應具備實踐性和創(chuàng)新性教學環(huán)節(jié),如實驗、實習、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等?,F(xiàn)行的化工專業(yè)課程教學偏向于理論知識教育,削弱了對學生解決工程實際問題能力的培養(yǎng)。因此,為了培養(yǎng)具有工程意識,解決實際化工過程問題的能力和創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人員,化工專業(yè)應更新教學內(nèi)容、優(yōu)化課程體系,構(gòu)建科學合理、適應社會發(fā)展需要的化工專業(yè)課程體系。
2.4 是加強化工專業(yè)工程實踐基地建設(shè)
學校應該建立穩(wěn)定的工程實踐基地,在教師和工廠技術(shù)人員的指導下讓學生參與工廠的研發(fā)項目,還應該優(yōu)化教學內(nèi)容,通過視頻和工廠生產(chǎn)運行錄像強化課堂教學,增設(shè)化工計算機應用課提高學生化工過程自動化控制硬件設(shè)計和軟件編制能力,加大綜合型、設(shè)計型專業(yè)實驗的比例和深度,建設(shè)仿真實驗基地。
2.5 是發(fā)展產(chǎn)學研合作教育
加強產(chǎn)學研合作教育,采用項目教學手段,提高學生的科研創(chuàng)新能力。項目教學是指通過組織學生參與科研項目,在實際科研活動中增長才干獲得知識的教學方法。合作教育"將學生的課堂學習和工作經(jīng)驗學習有機結(jié)合起來,注重知識的實際應用,通過為學生提供有利于未來職業(yè)發(fā)展的實踐機會以提高人才培養(yǎng)的適用性"。產(chǎn)學研合作教育是合作教育的一種具體形式,充分利用了學校、企業(yè)、科研機構(gòu)的環(huán)境和資源以及在人才培養(yǎng)方面各自的優(yōu)勢,把學校教育、科學研究、生產(chǎn)實踐有機結(jié)合起來?;て髽I(yè)、科研單位參與化工專業(yè)人才培養(yǎng),可以為學生提供真實的工廠環(huán)境、先進的生產(chǎn)設(shè)備、檢測儀器和工藝流程、工程經(jīng)驗豐富的化工工程師和真實的實踐項目,對于培養(yǎng)學生的工程意識具有很好的強化作用。項目教學法是實踐教學的最高級形式,多見于學生的實習階段。如果說案例教學法和模擬教學法還都是紙上談兵,那么,項目教學法可就是"真刀實槍"了。經(jīng)過幾年的在校學習,學生們早已摩拳擦掌、躍躍欲試了。而且,有的學生早已確定了自己的攻關(guān)目標,選定了自己的研究課題。作為教師的任務(wù)就是鼓勵他們的積極性,有計劃地把科研項目的部分工作交給學生。應當采取由淺入深、由簡單到復雜和因人而異的方法,及時給予指導。對那些由學生自己創(chuàng)意產(chǎn)生的科研項目,應當特別鼓勵,支持他們與社會上科研力量合作,使科學知識及時轉(zhuǎn)化為社會生產(chǎn)力。加強產(chǎn)學研合作教育,探索開辟網(wǎng)上合作教育的新形式,充分利用國內(nèi)外資源,不斷拓展校際、校企、校所之間的合作。要多方籌集資金,加強各類實踐教學基地和實驗室建設(shè)。同時,要重視和鼓勵大學生開展課外科技活動,積極組織學生參加各極各類競賽等科技活動,提高學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
2.6 是加強化工專業(yè)師資隊伍建設(shè)
在信息化時代,知識技術(shù)更新速度加快,教師的知識和業(yè)務(wù)水平?jīng)Q定著教育的質(zhì)量,現(xiàn)代化工專業(yè)教師應不斷學習補充各方面的知識,提高教學質(zhì)量,具備豐富的工程實踐經(jīng)驗和工程開發(fā)能力,了解現(xiàn)代化工發(fā)展的趨勢,及時掌握工程科技的前沿領(lǐng)域和發(fā)展方向,熟悉新材料、新設(shè)備、新工藝和先進的工程技術(shù),具有現(xiàn)代工程意識,具有強烈的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。
3 結(jié)語
綜上,化工專業(yè)在工程科學領(lǐng)域具有廣泛的應用,化工行業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一?,F(xiàn)階段高校大量擴招,化工專業(yè)學生數(shù)量急劇增多,教學資源和實踐資源出現(xiàn)短缺,學生在校學習期間缺乏工程性實踐鍛煉,在工作崗位上適應性差,缺少工程意識,導致化工專業(yè)學生出現(xiàn)就業(yè)難或不能勝任化工相關(guān)的工作等情況。這就要求化工專業(yè)教育中除了讓學生具備扎實的專業(yè)理論知識之外,還必須要加強學生的工程性實踐鍛煉,而工程意識是進行工程實踐的前提,也是聯(lián)系理論知識和工程實踐的橋梁,所以必須首先要培養(yǎng)學生的工程意識,再進行工程實踐鍛煉,才能培養(yǎng)合格的化工專業(yè)工程技術(shù)人才。
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作者簡介:
1.林希晗(1994-),遼東學院化學工程學院輕化工程B1206班學生。
篇5
關(guān)鍵詞:卓越工程師;化工原理;教學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)25-0098-02
化工原理是一門關(guān)于化工加工過程的基礎(chǔ)課,它為化工等工業(yè)部門提供科學基礎(chǔ),對化工及相近學科的發(fā)展起支撐作用?;ぴ硎枪鹆掷砉ご髮W化學工程與工藝等教育部卓越工程師培養(yǎng)計劃專業(yè)學生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課?;ぴ碚n程以單元操作為內(nèi)容,以傳遞過程原理和研究方法為主線,研究各個物理加工過程的基本規(guī)律、典型設(shè)備的設(shè)計方法、過程的操作和調(diào)節(jié)原理?;ぴ碚n程教學包括理論課教學、實驗課教學和課程設(shè)計三個環(huán)節(jié)。本課程在整個教學體系建設(shè)中起著從基礎(chǔ)課到專業(yè)課的過渡橋梁作用。為實現(xiàn)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》而組織實施的卓越工程師教育培養(yǎng)計劃,是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。目的是通過校、企密切合作,以實際工程為背景,以工程技術(shù)為主線,提高學生工程實踐能力,造就一大批創(chuàng)新能力強、適應社會發(fā)展需要的優(yōu)秀工程技術(shù)人員。[1-3]“卓越計劃”的啟動為應用型人才培養(yǎng)提供了良好的機遇,這為加速培養(yǎng)高質(zhì)量化工類工程技術(shù)人才奠定了基礎(chǔ)。使這些學生要能夠滿足祖國未來發(fā)展的需要,適應和引領(lǐng)未來工程技術(shù)發(fā)展的方向,也能夠在多語言環(huán)境下工作,具有國際競爭能力。[4]桂林理工大學化學工程與工藝專業(yè)是第二批獲得教育部“卓越工程師計劃”的試點專業(yè)。為推進“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的順利實施,加強高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng),我校化工原理課程教學從多面入手,努力提高課程教學的效率。
一、加強認識實習
針對學生學習化工原理課程反映的情況,學生認為動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞太過于抽象,學習很困難,我們調(diào)整了教學計劃,將化工原理課程由原來的第三學期開課調(diào)整到第四學期,而認識實習則由原來的第五學期調(diào)整到第四學期初。這樣學生在學習化工原理課程之前完成了認識實習,使學生對化工生產(chǎn)中的“三傳”有了初步的認識。同時對認識實習指導教師提出更高的要求,規(guī)定認識實習的老師必須是“雙師型”教師,這樣學生到企業(yè)實習時,可以有針對性地將化工原理課程中“三傳”問題和企業(yè)的生產(chǎn)工藝聯(lián)系起來,使學生對“三傳”問題有了感性認識。同時我們加強了與企業(yè)的合作,桂林理工大學化學與生物工程學院已和桂林立白日化有限公司、桂林萊茵生物科技股份有限公司等10余家企業(yè)簽訂合作協(xié)議,共建“工程實踐教育中心”,為企業(yè)積極介入到校企聯(lián)合培養(yǎng)人才奠定了基礎(chǔ)。同時我們還聘請了大量的企業(yè)高級工程技術(shù)人員為我校的兼職教師,這樣學生在認識實習時,有關(guān)單位的工程技術(shù)人員作為兼職教師參與學生的認知實習,大大提高了認知實習時的師資力量,特別是師資力量的工程實踐經(jīng)驗,這對認識實習的效果起到很大的促進作用,使學生在認知實習時對“三傳”有了很深刻的認識。
二、強化“以學為主”的課堂教學
大學教育與基礎(chǔ)教育的區(qū)別在于從以教為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W為主。改變“填鴨式”的教學方法,激發(fā)學生的主動求知欲是提高教學質(zhì)量的關(guān)鍵。在化工原理課程的教學中,教師們也在逐漸轉(zhuǎn)變觀念,采用多種多樣的課堂教學方法,提高學生學習的主動性,進而提高教學效果。
1.感知性教學。教師在教學過程中,利用各種方式讓學生直接感知化工生產(chǎn)的“三傳”。由于化工生產(chǎn)的“三傳”十分抽象,僅給學生講授理論知識是不夠的,直接感知對化工原理課程教學具有非常重要的作用。前面的認識實習就是很重要的感知性教學。為了增加學生的感知認識,學校加大投入力度,大量增加化工原理的實驗設(shè)備配備,如目前我?;ぴ韺嶒炓丫邆湟韵聦嶒炑b置:離心泵特性曲線的測定;流體流動阻力的測定等15套實驗裝置。我們的老師在講授每種傳遞過程都會先和學生到實驗室觀看對應的實驗裝置,并演示給學生看,使學生從感官上認識“三傳”。上課時,將實現(xiàn)“三傳”的各種設(shè)備再以各種生動、直觀的動態(tài)圖片展示給學生,讓學生將抽象的理論與實物聯(lián)系起來,明顯提高了教學的實效。此外,我們對卓越班的學生實行導師制,學生在一年級就進入教師的研究室參與科學研究,使學生對這些設(shè)備的感性認識進一步加強。
2.訓練式教學。在教學過程中注重學生對所學知識的反復實踐訓練?!白吭焦こ處熍囵B(yǎng)計劃”中,很注重對學生工程設(shè)計能力的培養(yǎng),在我校有關(guān)專業(yè)的后續(xù)課程中均有專門培養(yǎng)工程能力的設(shè)計課程,我們的化工原理課程也有專門的化工原理課程設(shè)計,使學生能夠利用所學的三傳知識,系統(tǒng)地設(shè)計某些化工過程。此外,在課堂教學中,老師除了讓學生就每個知識點進行反復訓練,我們還設(shè)計題目,使學生能夠就每個知識點甚至整個知識體系進行訓練,并設(shè)法找到實際的“三傳”設(shè)備的數(shù)據(jù)。如利用漓江為學校學生提供生活用水的設(shè)計方案就涉及到三傳的許多方面。讓學生身臨其境地進行“三傳”設(shè)備的設(shè)計和計算的訓練。
3.互動式教學。在教學過程中注重教――學雙方的經(jīng)常性的交流互動。其實,互動式教學一直是桂林理工大學的優(yōu)良傳統(tǒng),我們一直重視互動式教學。如在教學過程中,我們將學生分組,教師提出某個“三傳”設(shè)備,每組學生自行觀察,發(fā)現(xiàn)“三傳”設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點并提出設(shè)備的工作原理,由每組學生選出一名代表,用專業(yè)術(shù)語講出設(shè)備的設(shè)計特點和工作原理,其他組的學生努力找出該組的不足,最后教師作總結(jié)并表彰最優(yōu)秀的小組(這作為平時成績,提高了這類教學學生的積極性)。這些互動式學習,使學生能自主學習教程,并學會查閱相關(guān)文獻,取得很好的教學效果。
三、實踐教學與理論教學充分結(jié)合
基于卓越工程師培養(yǎng),院校兩級加大了投入的力度,使我們的實踐和實驗教學條件取得了很大的改觀?;ぴ碚n程組教師,充分利用各實踐教學環(huán)節(jié)的機會,實現(xiàn)本課程的實踐教學和理論教學的融合。由于投入力度的增大,化工原理課程所設(shè)置的實驗由原來的八個增加到現(xiàn)在的十四個,以強化學生對各單元操作的認識。這些教學實驗,為本課程的實踐教學提供了很好的支撐。進行相關(guān)實驗時,我們進一步強化學生所學的理論知識,重溫重要的概念,使學生在實驗過程中真正認識化工各單元操作的原理和作用,并運用所學的理論知識對各單元操作進行操控和數(shù)據(jù)處理,掌握提高各單元操作的工作效率的方法。由于學校的重視和學院教師的努力,近年來,我院和許多大中型企業(yè)建立了“產(chǎn)學研”基地,共建“工程實踐教育中心”,使得學生的認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)設(shè)計等實踐性課程的條件得到大幅提升,提高了學生學習的興趣。在這些實踐性教學的過程中,化工原理課程組的教師充分利用這些實踐環(huán)節(jié),例如,在實踐教學中,要求學生了解各單元操作的設(shè)備,掌握各單元操作的特點。使學生對化工原理課程所學的知識有一個回顧的過程。學生可以根據(jù)自己學習的有關(guān)理論知識,幫企業(yè)解決生產(chǎn)中的實際問題,使得實踐教學和理論教學得到完美的結(jié)合。我校專門構(gòu)建了化工仿真實驗室,建成國家級的虛擬仿真教學實驗中心,安裝了各單元操作的模擬軟件,為化工原理各出單元設(shè)計提供了良好的條件。各單元操作可以很方便、直觀地看到“三傳”的過程,對學生認識“三傳”的本質(zhì)有很大的幫助。近年來,我校加大“三井杯”等化工設(shè)計大賽的參賽獎勵的力度,其中的化工班的學生幾乎是每個人均參加化工設(shè)計大賽,這種全國性的大賽對學生的綜合化工素質(zhì)有很大的提高,當然對化工原理知識點的提高和鞏固也起到很大的促進作用。
四、教學科研的有機結(jié)合
中科院院士錢偉長曾提出:“你不教課,就不是教師;你不搞科研,就不是好教師。”[5]可見科研在教學中重要地位,要培養(yǎng)創(chuàng)造性人才,建立一支高水平的教師隊伍,必須提高教師的科研水平。桂林理工大學歷來重視教師科研能力的培養(yǎng),制定了一系列有利于教師科研能力提高的政策和獎勵措施。促進了我校教師科研水平的提高,建立了一支高水平的教師隊伍。我校化工原理教學課程組教師具有較好的科研背景,大部分教師是國內(nèi)名牌大學畢業(yè)的博士,科研能力強。目前,每個教師都承擔了國家自然科學基金等項目。這些項目的承擔為卓越班的學生直接參與教師的科研活動提供了保障。同時,教師可以通過科研促進自身知識結(jié)構(gòu)的更新、知識體系的完善和對學科前沿的洞悉。這為教師更新教學方法,改革教學內(nèi)容奠定了堅實的基礎(chǔ)。也會提高教師將科研成果轉(zhuǎn)化為教學內(nèi)容的比重,提高學生接受前沿科學理論的程度,擴寬了學生化工原理基礎(chǔ)知識、了解化工原理的最新研究進展及學科發(fā)展的方向。這對提高學生的創(chuàng)新思維能力,加強學生對各單元操作的理解,提高學生分析問題、解決問題的能力大有裨益。
總之,“卓越工程師培養(yǎng)計劃”對課程教學提出了更高要求。今后在化工原理的教學過程中,我們將進一步圍繞提高課程教學效果為目標,探索研究實踐教學、以學生為主體的教學以及科研在教學中的作用等,實現(xiàn)教、學相互促進,師生共同發(fā)展,提高化工原理教學效果。
參考文獻:
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[2]教育部關(guān)于實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的若干意見[R].教高函[2011]1號.
[3]教育部關(guān)于批準第一批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”高校的通知[R].教高函[2010]7號.
篇6
關(guān)鍵詞 食品科學與工程專業(yè);工程能力;課程體系;現(xiàn)狀;構(gòu)建
中圖分類號 G642.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2012)03-0057-02
食品工業(yè)是生命工業(yè),在國民經(jīng)濟中具有十分重要的地位和作用。食品工業(yè)的快速發(fā)展需要大量專業(yè)基礎(chǔ)知識扎實、專業(yè)技能過硬的食品工程技術(shù)人才。隨著信息時代和知識經(jīng)濟時代的到來,以及世界經(jīng)濟一體化的快速發(fā)展,食品企業(yè)對人才的要求也越來越高,食品企業(yè)間的競爭實質(zhì)就是食品人才的競爭。目前開設(shè)食品科學與工程專業(yè)的高等院校將近有200所,縱觀各高校的課程設(shè)置,均存在“重科學、輕工程”的現(xiàn)象,導致高校培養(yǎng)的人才與社會需求脫節(jié),故構(gòu)建基于強化工程能力的食品科學與工程專業(yè)課程體系是一項十分緊迫而艱巨的任務(wù)[1-6]。
1 食品科學與工程專業(yè)課程體系設(shè)置現(xiàn)狀
1.1 工程基礎(chǔ)課設(shè)置偏少
工程基礎(chǔ)課是根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標而開設(shè)的工程基本理論和基本技能的相關(guān)課程,其任務(wù)是為學習專業(yè)發(fā)展課和實踐課打下基本理論和基本技能的堅實基礎(chǔ)。為了強化工程能力的培養(yǎng)質(zhì)量,使學生具有適應工程科學迅速發(fā)展的能力,高等學校都十分重視加強工程基礎(chǔ)課程的教學,選派經(jīng)驗豐富、水平較高的教師擔任工程基礎(chǔ)課教學工作。目前,食品科學與工程專業(yè)工程基礎(chǔ)必修課程設(shè)置中,主要設(shè)置了高等數(shù)學、線性代數(shù)、大學物理和機械制圖等課程,工程基礎(chǔ)選修課程基本未設(shè)置相關(guān)強化和提高課程,這就導致學生工程基礎(chǔ)知識薄弱,工程基本技能欠缺,在后續(xù)專業(yè)課程學習上后勁不足。
1.2 工程專業(yè)發(fā)展課設(shè)置不足
工程專業(yè)發(fā)展課是在工程基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)上根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標而設(shè)置的工程專門知識和專門技能的相關(guān)課程,其任務(wù)是使學生掌握必要的工程專業(yè)基本理論、專業(yè)知識和專業(yè)技能,了解本專業(yè)的前沿工程技術(shù)和發(fā)展趨勢,培養(yǎng)分析解決本專業(yè)范圍內(nèi)一般實際工程問題的能力。當前,食品科學與工程專業(yè)發(fā)展必修課程設(shè)置中,主要設(shè)置了食品工程原理、食品機械與設(shè)備,設(shè)置食品工廠設(shè)計作為選修課,這就導致學生的工程專業(yè)知識和專門技能不扎實,工程能力未得到嚴格和充分的訓練,畢業(yè)后難以適應社會用人單位的需求。
1.3 工程實踐環(huán)節(jié)課程設(shè)置偏弱
工程實踐教學環(huán)節(jié)是在工程基礎(chǔ)課和專業(yè)課的基礎(chǔ)上為培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,加強專業(yè)訓練和鍛煉學生實踐能力而設(shè)置的教學環(huán)節(jié),其任務(wù)是使學生將所學理論和技能應用于實際,以滿足社會對高級工程技術(shù)人才的需求。眾多開設(shè)食品科學與工程專業(yè)的高校都非常重視實踐教學環(huán)節(jié),但是主要側(cè)重在食品分析與檢測、食品加工與貯藏等課程實習上,在機械設(shè)計、食品工程設(shè)計和食品工廠設(shè)計上比較弱化,造成畢業(yè)生難以根據(jù)食品生產(chǎn)工藝方案,進行生產(chǎn)線的設(shè)計與設(shè)備配置;難以對食品生產(chǎn)過程與裝備提出改造與革新方案,提高食品生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量;缺乏設(shè)備成套化、過程自動控制設(shè)計方面的人才;因食品技術(shù)研究人員不具備食品工程方面的知識,導致其研究成果無法迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。
2 食品科學與工程專業(yè)工程能力課程體系的構(gòu)建
2.1 構(gòu)建目標
以社會需求為導向,面向食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,構(gòu)建既強化食品工程能力,又不弱化食品科學知識的有利于學生知識、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的優(yōu)化課程體系,使學生畢業(yè)后能在食品工程領(lǐng)域從事食品廠房平面設(shè)計、食品車間設(shè)計、工藝設(shè)計、工程設(shè)計、設(shè)備選型與配置等工作。
2.2 構(gòu)建原則
2.2.1 工程能力培養(yǎng)課程體系系統(tǒng)完善。一個專業(yè)所設(shè)置的課程應相互間分工與配合,構(gòu)成課程體系。課程體系是否合理直接關(guān)系到人才培養(yǎng)的質(zhì)量。高等學校課程體系主要反映在基礎(chǔ)課與專業(yè)課、理論課與實踐課、必修課與選修課之間的比例關(guān)系上。食品工程能力的課程體系包括工程基礎(chǔ)必修課、工程基礎(chǔ)選修課、工程專業(yè)發(fā)展必修課、工程專業(yè)發(fā)展選修課和實踐教學環(huán)節(jié)涉及課程等,這些課程間要形成工程知識的連貫性與系統(tǒng)性,應注意課程間的銜接,保證工程能力培養(yǎng)課程體系的系統(tǒng)完善。
2.2.2 既要強化工程能力,又不弱化科學知識。工程能力是食品類人才綜合能力的組成要素之一,其核心內(nèi)容是解決工程問題,需要運用多學科、多層次的綜合知識、技術(shù)手段和實踐經(jīng)驗。在解決工程問題過程中較多強調(diào)知識的交叉和綜合,注重實踐性和直觀判斷力的運用。科學知識是食品類人才的必備知識,是工程能力的基礎(chǔ)。因此,在構(gòu)建食品科學與工程專業(yè)工程能力課程體系時,要做到既強化工程能力,又不弱化科學知識。
2.2.3 適應產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。食品是社會穩(wěn)定的基礎(chǔ),食品工業(yè)是生命工業(yè)。近年來,食品工業(yè)取得了巨大的成就,目前正朝著規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化和自動化方向發(fā)展,食品類人才需求量大。食品類專業(yè)人才是推動我國食品工業(yè)發(fā)展的核心力量,為食品工業(yè)的快速發(fā)展做出了杰出貢獻。食品類專業(yè)肩負著培養(yǎng)食品類高級工程技術(shù)人才的重任。因此,在構(gòu)建食品科學與工程專業(yè)工程能力課程體系時必須了解食品行業(yè)發(fā)展概況,食品行業(yè)對人才的需求情況,使培養(yǎng)出的食品類專業(yè)技術(shù)人才能迅速適應食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求,為食品工業(yè)做出應有的貢獻。
2.3 課程體系設(shè)置
課程體系是高校人才培養(yǎng)的主要載體,是教育思想和教育觀念付諸實踐的橋梁。食品科學與工程專業(yè)工程能力課程體系在很大程度上決定了受教育者的工程知識、工程能力和工程素質(zhì),因此工程能力課程體系的構(gòu)建是工程教育的核心問題。根據(jù)食品類人才工程能力的培養(yǎng)目標與要求,相應地構(gòu)建了食品科學與工程專業(yè)工程能力課程體系(表1)。
由表1可知,食品科學與工程專業(yè)工程能力課程體系由5個板塊組成,即學科基礎(chǔ)必修課、學科基礎(chǔ)選修課、專業(yè)發(fā)展必修課、專業(yè)發(fā)展選修課和實踐教學環(huán)節(jié)。各板塊均有對應的課程設(shè)置,充分體現(xiàn)了工程能力培養(yǎng)體系的系統(tǒng)完整,使學生工程能力得到充分和嚴格的訓練,強化學生的工程能力,使其能適應產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,從而實現(xiàn)了高校人才培養(yǎng)與企業(yè)需求的有效對接。
3 參考文獻
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篇7
一、背景
“卓越工程師培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”)是為貫徹落實國家一系列戰(zhàn)略部署以及教育改革發(fā)展規(guī)劃綱要而提出的一項高等教育重大改革計劃,旨在培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才,要求重視工程教育服務(wù)國家發(fā)展戰(zhàn)略,重視與工業(yè)界的密切合作,更加重視工程人才培養(yǎng)的國際化?!白吭接媱潯睆膯又两瘢谌瞬排囵B(yǎng)、校企合作、教師隊伍建設(shè)等方面取得了令人矚目的成就[1-3]。
西安建筑科技大學是在2010年成功入選第一批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的實施高校,其中材料科學與工程、冶金工程、環(huán)境工程等專業(yè)是我校實施教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的重點學科,在培養(yǎng)未來工程師的大背景下,各門課程都應該根據(jù)實際需要進行精心安排。
二、我?!队袡C化學》課程的現(xiàn)狀
我校《有機化學》課程是針對材料科學與工程、冶金工程、環(huán)境工程等非化學專業(yè)開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。一般在大學二年級第一學期開設(shè),這個階段學生對自己的專業(yè)還沒有深入的了解,再加上《有機化學》課程內(nèi)容繁多、涉及面廣且教學時間緊湊的特點,學生在學習過程中容易出現(xiàn)“有機化學繁難且無用”的觀點,因此學生對《有機化學》課程的學習沒有積極性,嚴重影響了教學效果,不利于后續(xù)專業(yè)課程的學習。為了幫助學生克服學習中的不良情緒,完善傳統(tǒng)教學的不足,我們以完善學生知識結(jié)構(gòu)為目的,針對不同學科背景、不同化學基礎(chǔ)等實際存在的問題,精心安排緒論課,多角度激發(fā)學生的學習興趣。
三、針對我?!队袡C化學》緒論課的探討
良好的開端是成功的一半,對教學過程也是如此。緒論課講解的好壞在整個《有機化學》教學過程中有著特殊的地位和重要性。如果緒論課沒有精心安排、沒有認真選取教學內(nèi)容,學生對《有機化學》是一門怎么樣的學科?學習它有什么用處?怎樣才能學好?這三個基本問題都不清楚,勢必會認為《有機化學》與自己所學專業(yè)關(guān)系不大,從而影響學習效果和積極性。因此,精心安排緒論課,多角度激發(fā)學生的學習興趣就顯得尤為重要了。在緒論課上,因?qū)W時的關(guān)系進行《有機化學》預備知識安排的同時[4,5],要結(jié)合實例,使學生充分認識到學習《有機化學》的意義。通過小專題的布置[6],了解《有機化學》的學習內(nèi)容,同時適當融入化學史教育充分發(fā)揮榜樣的力量。
1.結(jié)合具體實例,使學生認識到學習《有機化學》的意義?!队袡C化學》是材料工程、冶金工程、環(huán)境工程等專業(yè)的一門基礎(chǔ)課,在緒論教學過程中應使學生了解學習《有機化學》的意義,特別要結(jié)合日常生活、醫(yī)藥、環(huán)保、新材料等多方面的實例。最近幾年來,在《有機化學》緒論教學過程中針對不同的專業(yè),我們安排了不同的實例,并收到了很好的效果。比如對環(huán)境工程專業(yè),我們在緒論課給學生們介紹了幾種高效的阻垢劑的單體,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
這些單體都是我們即將在《有機化學》課上學到的化合物,掌握它們的基本性質(zhì)對未來進行阻垢?┬閱艿奶岣呔哂兄匾?意義。材料工程專業(yè),介紹重要的工業(yè)原料雙酚A,還介紹了廣泛用于混凝土施工的聚羧酸高性能減水劑。通過這些內(nèi)容的設(shè)計可以將《有機化學》的知識滲透到學生的未來專業(yè)學習中去,讓不同專業(yè)的學生真實感受到《有機化學》與自己所學專業(yè)、與自己未來所從事的工作密切聯(lián)系時,才能消除學生心中“有機化學無用”的觀點,才能以極大的主動性投入到《有機化學》的學習中。
2.介紹對應專題,使學生了解《有機化學》的學習內(nèi)容。結(jié)合實例,使學生認識到學習《有機化學》的意義。這個時候?qū)W生還不能將生活實例與即將要學到的具體的《有機化學》知識結(jié)合起來。多數(shù)《有機化學》教材的知識結(jié)構(gòu)是將有機物按照官能團體系來劃分章節(jié),在緒論中簡單介紹有機化學的主要學習內(nèi)容的同時,結(jié)合生產(chǎn)實際、科學前沿等提前展示小專題,使學生對即將要學習的《有機化學》的內(nèi)容做到心中有數(shù)。結(jié)合我校各專業(yè)的相關(guān)情況,安排如下:在安排的過程中,不是專題內(nèi)容的簡單堆砌和羅列,而是采用圖片、實物、教具等。
形象化的形式與即將所學的內(nèi)容聯(lián)系起來。運用這種小專題形式可以使學生在了解《有機化學》基本學習內(nèi)容時的同時,還能從根本上使《有機化學》課程從學生心中的“繁難且乏味”轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝腥の丁薄?/p>
篇8
基金項目:沈陽化工大學教學研究基金項目(2012b10)
作者簡介:邊晶梅(1973-),女,沈陽化工大學經(jīng)濟與管理學院博士,主要從事服役結(jié)構(gòu)維修加固決策、優(yōu)化與工程管理的研究。(e-mail)bianjingmei@163.com。
摘要:文章以沈陽化工大學工程管理專業(yè)工程施工課程為例,探討了符合“卓越計劃”人才培養(yǎng)要求的新型教學模式,總結(jié)了工程施工課程傳統(tǒng)教學模式存在的主要問題,提出教學改革的具體內(nèi)容及措施,簡要介紹了改革措施在教學實踐中的應用情況及取得的初步成效。
關(guān)鍵詞:卓越計劃;工程師教育;工程施工;教學改革;教學實踐
中圖分類號:g6423文獻標志碼:a文章編號:10052909(2013)05007704卓越工程師教育培養(yǎng)計劃(以下簡稱“卓越計劃”)是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》的高等教育重大計劃,主要目標是培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應社會經(jīng)濟發(fā)展需要的高素質(zhì)的各類工程技術(shù)人才,促進工程教育的改革和創(chuàng)新,推動中國從工程教育大國走向工程教育強國[1]。“卓越計劃”具有三個特點:一是行業(yè)企業(yè)深度參與人才培養(yǎng)過程;二是學校按通用標準和行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才;三是強化培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力。沈陽化工大學工程管理專業(yè)以此為導向和契機,積極主動地進行人才培養(yǎng)模式和課程教學改革,為社會培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型的土木工程管理人才。
中國1998年設(shè)立的工程管理專業(yè)是由工程技術(shù)專業(yè)與管理專業(yè)交叉復合而成的新興專業(yè),它覆蓋了原有的建筑管理工程、房地產(chǎn)經(jīng)營管理、國際工程管理等學科,具有較強的綜合性和較寬的專業(yè)覆蓋面[2]。工程管理專業(yè)設(shè)置了技術(shù)、管理、經(jīng)濟與法律四大平臺的課程,其中工程施工是技術(shù)平臺課程中的一門專業(yè)課程。該課程的教學目的是幫助學生掌握建筑工程主要工種的施工技術(shù)和施工方法,掌握土木工程施工的科學組織與管理方法、手段,具備發(fā)現(xiàn)并有效處理建筑工程施工過程中一般性技術(shù)問題的基本能力,具備根據(jù)主客觀實際情況優(yōu)選施工方案、施工方法和編制施工組織設(shè)計的基本能力,以及有效組織建筑施工安全生產(chǎn)的基本能力。該課程具有知識點繁雜、綜合性和實踐性較強的特點,是工程管理專業(yè)理論與實踐相結(jié)合的關(guān)鍵課程,是培養(yǎng)學生工程實踐能力和綜合能力,實踐“卓越計劃”的重要課程。一、工程施工課程教學模式及存在問題
工程施工是工程管理專業(yè)一門重要的專業(yè)技術(shù)課程。目前各高校積極開展土木工程施工課程教學改革,如在傳統(tǒng)板書教學基礎(chǔ)上的多媒體教學、案例教學、改變考試方式等[3-5]。然而,由于該課程學時少等客觀原因,目前的教學效果有限,還不能完全滿足社會對人才培養(yǎng)的需求,存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾方面。
(一) 教材內(nèi)容滯后于實踐,對行業(yè)新技術(shù)體現(xiàn)得不夠
隨著高等教育改革的不斷深入,土木工程施工課程的教材在章節(jié)內(nèi)容及知識覆蓋范圍等方面均比以往教材有顯著增加。但增加的多是傳統(tǒng)施工工藝,對已過時或被淘汰的工藝并沒有作太多刪減。盡管新工藝、新技術(shù)在新教材中亦有體現(xiàn),但仍顯不足,即使目前最新的施工教材有關(guān)“四新技術(shù)”(新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備)的內(nèi)容也很少,有的甚至還包含某些當時很“新”而實際上已經(jīng)落后的技術(shù);一些成熟且應用廣泛的技術(shù)卻未能在教材中有所體現(xiàn)。
高等建筑教育2013年第22卷第5期
邊晶梅基于卓越工程師培養(yǎng)計劃的工程施工課程教學改革與實踐
(二) 課堂理論知識與工程實踐脫節(jié)
土木工程施工課程實踐性強,對培養(yǎng)學生的專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新精神具有至關(guān)重要的作用。目前該課程大量的施工工藝和實踐知識等仍由教師以課堂講授的方式教給學生。盡管教師認真?zhèn)湔n、認真講課,也盡量采用了投影、幻燈片、視頻等較為先進的多媒體教學手段,但學生只聽教師講解而不到施工現(xiàn)場實際觀摩體會,就沒有直接的感性認識,對其中的部分內(nèi)容很難真正理解和掌握。包括筆者所在學校在內(nèi)的很多高校的工程管理專業(yè)都未開設(shè)專門的施工實習,只有短期的工程實習和畢業(yè)實習,而且與施工課程不同步,還主要以現(xiàn)場參觀形式實習,學生只能看到工程施工片斷,這對學生工程實踐能力的訓練和提高是遠遠不夠的。
(三) 學時少,任務(wù)重,難以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維
工程管理專業(yè)的工程施工理論課時往往
偏少,一般為32學時或48學時,要講清楚各種工程的施工工藝幾乎是不可能的。原因有二:一是教師感到時間有限,內(nèi)容太多,教學上很難有發(fā)揮的空間;二是課程內(nèi)容原本就抽象繁雜,再加快課堂節(jié)奏,學生難以消化和吸收課堂知識。因此,要在較少的課時內(nèi),將工程施工內(nèi)容講解透徹,使學生牢固地掌握土木工程施工技術(shù)知識,達到滿意的教學效果,難度很大,或者說是一項嚴峻的挑戰(zhàn)。而且,這樣滿堂灌的教學方式無法留給學生獨立思考的時間,不利于培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,也不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,難以達到“卓越計劃”人才培養(yǎng)的要求。
(四) 實習內(nèi)容不系統(tǒng)、不完整,校企合作的深度不夠
這是很多高校工程管理及土木工程專業(yè)所面臨的實際問題。與施工相關(guān)的實習往往集中安排在某一時段,而土木工程施工過程一般較長,學生只能觀摩到個別分項工程的施工過程,無法觀摩到施工全過程,更無法從總體上了解整個在建項目的全部工序。目前,實習單位一般是依靠教師或?qū)W生的個人關(guān)系聯(lián)系。企業(yè)常以實習會帶來管理上和生產(chǎn)上的不便或安全問題,明示或暗示學生少進工地,很少主動安排學生親自操作。愿意接受實習的施工單位也越來越少,聯(lián)系實習日益困難。這種狀況在很大程度上影響了實習效果,而且校企之間的長期合作關(guān)系也不易保持,企業(yè)參與工程師人才培養(yǎng)的程度遠遠不夠,教學實習的效果難以保障。
二、工程施工課程教學模式的改革與實踐
(一)調(diào)整教學目標 “卓越計劃”最大的特點是以強化學生的工程實踐應用能力與創(chuàng)新能力為目標,并以此構(gòu)建人才培養(yǎng)模式,改革課程教學內(nèi)容與教學方法,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。為達到“卓越計劃”人才培養(yǎng)的要求,在土木工程施工課程教學過程中應突出強調(diào)工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教學目標的調(diào)整主要是通過調(diào)整教學內(nèi)容、創(chuàng)新教學方法與教學手段、完善工程施工教學模式等系列改革措施,強化學生的綜合能力訓練,夯實工程技術(shù)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,將安全責任意識、節(jié)約環(huán)保意識、誠實守信意識和社會責任感等工程倫理道德,潛移默化地“滲透”到課程教學之中,實現(xiàn)能力培養(yǎng)和意志品質(zhì)培養(yǎng)的和諧統(tǒng)一。教學方法的調(diào)整是要實現(xiàn)從傳統(tǒng)的灌輸式教學方式,向?qū)W生廣泛參與課堂活動的多樣化教學方式的轉(zhuǎn)變,如開展團組討論式教學,有利于活躍課堂氣氛,調(diào)動學生學習積極性。以工程實例為載體的案例教學,應盡量以身邊工程為實例,學生有機會到現(xiàn)場實地參觀,更能提高其學習興趣,保證學習效果。此外,考核方式也應從單一的分數(shù)考核調(diào)整為多方面素質(zhì)的綜合考核。
(二)優(yōu)化教學內(nèi)容
結(jié)合“卓越計劃”三層次人才培養(yǎng)標準對本科人才培養(yǎng)的要求,對工程施工課程教學內(nèi)容進行調(diào)整和優(yōu)化?,F(xiàn)行工程管理專業(yè)工程施工課程教學大綱規(guī)定的講授內(nèi)容為:土石方工程施工、地基與基礎(chǔ)工程、砌體工程、混凝土結(jié)構(gòu)工程、預應力混凝土工程、結(jié)構(gòu)安裝工程、防水工程、裝飾工程、道路施工、橋梁結(jié)構(gòu)工程施工等。為了幫助學生系統(tǒng)地掌握施工知識,還應增加有關(guān)建筑物從動工到竣工的完整施工過程的內(nèi)容,培養(yǎng)學生對工程的整體認識。
教學內(nèi)容的重點應是現(xiàn)實中應用較多的施工知識,要做到詳略得當,在有效的教學時間內(nèi)將最有用的知識講解透徹。同時,要特別注意跟蹤施工前沿信息,隨時補充和更新教學內(nèi)容。如今工程施工技術(shù)的發(fā)展日新月異,新材料、新技術(shù)、新工藝層出不窮,努力實現(xiàn)課堂學習和施工實踐的接軌,達到與時俱進的目的。
建立和完善基本信息資料庫。以網(wǎng)絡(luò)為主要依托,收集和整理有關(guān)施工過程、施工方法、施工工藝等的圖片、動畫和視頻資料,包括重大工程、新工藝、新材料等方面的網(wǎng)絡(luò)資訊,建立功能強大的多媒體信息資料庫,制作內(nèi)容豐富、高效實用的信息化電子教案,努力縮小理論學習與施工實踐之間的差距,以避免現(xiàn)場實習的不完整和不系統(tǒng)。沈陽化工大學自2011年起搜集了大量資料,經(jīng)整理后用于課堂教學,學生對此很有興趣,教學效果良好。
(三)加強設(shè)計、實習等實踐環(huán)節(jié),提高學生工程實踐能力
1.開設(shè)工程施工技術(shù)課程設(shè)計,強化團隊合作能力、工程實踐能力的培養(yǎng)
工程施工技術(shù)課程設(shè)計是與工程施工相配套的實踐性課程,是培養(yǎng)具備工程師基本素質(zhì)的應用型高級人才的重要環(huán)節(jié)。通過此項課程設(shè)計,幫助學生了解建筑施工技術(shù)方案設(shè)計的
制程序,熟悉編制內(nèi)容,掌握編制方法,并進行土石方工程、鋼筋工程、混凝土工程等常用專項方案的編制,可將理論與實踐相結(jié)合,培養(yǎng)學生在課程設(shè)計中綜合應用所學施工知識的能力。一方面,學生畢業(yè)后大部分在施工單位從事施工管理、施工組織設(shè)計、施工招投標等工作,都會運用這方面的知識,有現(xiàn)實需要;另一方面,學生畢業(yè)設(shè)計(論文)選擇施工組織設(shè)計的也不在少數(shù),施工方案設(shè)計是其中重要的內(nèi)容,有應用需求。
沈陽化工大學工程管理專業(yè)自2010級開始,開設(shè)了32學時的工程施工技術(shù)課程設(shè)計。課程以工程實例為背景,采用案例教學法進行施工方案設(shè)計教學,強化和延伸課堂理論知識。成績考核采用分組進行設(shè)計的方式,培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通協(xié)調(diào)能力。
2.完善與加強畢業(yè)論文(設(shè)計)環(huán)節(jié)
以往工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計往往以論文為主,選擇做工程設(shè)計的學生極少,無法鍛煉學生的綜合實踐能力。沈陽化工大學在教學改革中逐步提高了工程設(shè)計在考核中所占的比重,最終實現(xiàn)學生實踐環(huán)節(jié)以畢業(yè)設(shè)計為主、畢業(yè)論文為輔的目標。與此同時,全面提高對畢業(yè)論文的要求,使其最大限度地接近工程實際。2010年畢業(yè)的0701班有9人選擇畢業(yè)設(shè)計,內(nèi)容涉及住宅及公路工程項目工程量的計算、施工組織設(shè)計等,畢業(yè)論文涉及房地產(chǎn)開發(fā)、造價控制、招投標研究、工程索賠、綠色施工與管理、壽命周期成本管理、施工質(zhì)量控制與安全管理等方面。經(jīng)過這一改革,在畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)選擇工程設(shè)計的人數(shù)增加較多(見圖1),而畢業(yè)論文的質(zhì)量也有顯著提高。
圖1畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)工程設(shè)計類選題人數(shù)變化趨勢
3.重視企業(yè)學習經(jīng)歷
“統(tǒng)籌安排,分階段培養(yǎng)”是“卓越計劃”人才培養(yǎng)的主要模式。根據(jù)“卓越計劃”,工程人才培養(yǎng)分為三段制:本科、碩士、博士。“3+1”為本科培養(yǎng)階段的運行模式,即3年在校學習,累計1年在企業(yè)學習和做畢業(yè)設(shè)計。企業(yè)學習階段的重點是對學生工程實踐能力和工程創(chuàng)新意識的培養(yǎng)[5]。
為了強化學生的企業(yè)學習,學校鼓勵學生主動聯(lián)系實習單位,利用課余時間、假期和畢業(yè)設(shè)計(論文)期間,全天到企業(yè)進行中短期專業(yè)學習或工程實踐,了解工程建設(shè)的實際運作過程和企業(yè)工作流程、企業(yè)文化。實習之后組織學生座談,總結(jié)實習心得,交流經(jīng)驗。沈陽化工大學工程管理專業(yè)自2007級開始,參加企業(yè)實習的學生逐年增加。實踐表明,凡是有過企業(yè)實習經(jīng)歷的學生,工程實踐能力都有較大提高,就業(yè)優(yōu)勢也非常明顯。
4.加強工程意識和職業(yè)道德的培養(yǎng)
本科層次卓越工程師培養(yǎng)標準的基本要求有:(1)基本素質(zhì): 具有良好的工程職業(yè)道德、較強的社會責任感和較好的人文科學素養(yǎng)。(2)現(xiàn)代工程意識:具有良好的質(zhì)量、環(huán)保、職業(yè)健康、安全和服務(wù)意識。(3)學習能力: 具有獲取信息和謀求職業(yè)發(fā)展的能力。(4)分析和解決問題的能力: 具有綜合運用科學理論分析與解決工程實際問題的能力, 能夠參與生產(chǎn)及運作系統(tǒng)的設(shè)計, 并具有維護能力。(5)創(chuàng)新意識和開發(fā)設(shè)計能力: 具有較強的創(chuàng)新意識,以及進行產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計、技術(shù)改造與創(chuàng)新的初步能力。(6)管理與溝通合作能力: 具有較強的組織管理、交流溝通、環(huán)境適應和團隊合作能力。這種非專業(yè)能力已成為優(yōu)秀工程師職業(yè)能力的重要組成部分,是現(xiàn)代經(jīng)濟社會對工程師提出的更高要求[6]。 沈陽化工大學將工程意識、工程倫理道德的教育貫穿在工程施工及課程設(shè)計等教學的全過程,并鼓勵和支持學生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等活動,有意識地培養(yǎng)學生的意志品質(zhì)、溝通協(xié)調(diào)能力、組織能力、團隊合作意識等人文素質(zhì)。比如,工程管理專業(yè)學生參加2010年第七屆遼寧省“挑戰(zhàn)杯”大學生創(chuàng)業(yè)計劃大賽和2010年第十屆遼寧省大學生科技創(chuàng)新大賽,均取得一等獎的好成績。
5.密切課程內(nèi)容與專業(yè)認證考試的聯(lián)系
包括工程管理專業(yè)在內(nèi)的土建類6大專業(yè)在中國是最早進行專業(yè)認證的。目前的資格考試及認證管理制度等已比較成熟。與工程管理專業(yè)對口的資格考試有國家一級注冊造價師、注冊建造師、注冊咨詢工程師、注冊監(jiān)理工程師、注冊資產(chǎn)評估師等的考試。教學中要密切課程內(nèi)容與專業(yè)認證考試要求的聯(lián)系,幫助學生提前做好認證考試的準備,為他們未來職業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
三、結(jié)語
文章探討了適應“卓越計劃”人才培養(yǎng)要求的工程管理專業(yè)工程施工課程的新型教學模式,分析
了工程施工課程傳統(tǒng)教學模式存在的主要問題,提出了具體的教學改革措施,并對教學改革取得的初步成效進行了總結(jié),以推動工程管理專業(yè)建設(shè)的進一步深入。
參考文獻:
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practice and teaching reform of engineering construction course
based on a plan of educating and training preeminent engineers
bian jingmei
(school of economics and management, shenyang university of
chemical technology, shenyang 110142, p. r. china)
abstract: the plan of educating and training preeminent engineers is a teaching reform project. engineering construction course of engineering management specialty in shenyang university of chemical technology was taken as an example to discuss the new teaching mode meeting the demand of preeminent plan. the deficiency of traditional teaching mode was sumarized and the difference with the demand of preeminent plan was analyzed. contents and measures of teaching reform were presented and practices as well as primary effects were introduced.
篇9
關(guān)鍵詞: 高分子化學 高分子物理 生物功能材料 教學探索
高分子化學和高分子物理是高分子科學相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。在專業(yè)課程設(shè)計中,一般兩門課程獨立設(shè)置,其中各占有48到72學時不等。我校的生物功能材料專業(yè)開設(shè)了高分子方面的課程,其中高分子化學與物理是該專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。根據(jù)該專業(yè)特點,生物功能材料涉及領(lǐng)域較廣,從無機陶瓷材料到有機高分子材料都有涉及。該專業(yè)學生只需掌握有關(guān)高分子化學和高分子物理的基本理論知識和應用技能,因此我們開設(shè)了高分子化學與物理課程,所設(shè)學時為56學時,開設(shè)時間安排在二年級下學期,為三年級開設(shè)《高分子材料化學》等課程打下一定基礎(chǔ)。該課程內(nèi)容涉及高分子材料的合成與實施方法,高分子材料的結(jié)構(gòu)、性能、成型加工及其應用,是一門多學科交叉、實用性很強的學科。根據(jù)該課程具有涵蓋內(nèi)容廣,物理化學和有機化學知識運用較多等特點,這樣有限的課時設(shè)置就給授課帶來了一定困難,導致學生在理解和應用本課程知識方面具有一定難度。另外,我校該專業(yè)物理化學課程設(shè)置在二年級下學期和三年級上學期,其中物理化學反應動力學部分講授時間較晚,這也給高分子化學與物理的授課帶來了一定困難。那么如何在有限的學時內(nèi)系統(tǒng)地講授高分子學科基礎(chǔ)知識,是本文需要重點探討的問題。
1.選擇教材,合理安排教學內(nèi)容
受授課學時的限制,我們選用的教材是化學工業(yè)出版社出版的《高分子化學與物理基礎(chǔ)》,由魏無際等主編。該教材系統(tǒng)地闡述高分子化學與物理的基本概念、基本知識、基本原理和基本測試方法,教材內(nèi)容全面,難度適中,比較適合生物功能材料專業(yè)的教學要求。針對課時較少的現(xiàn)狀,我們對教學內(nèi)容進行了合理安排。對于高分子化學部分,重點講解高分子的基礎(chǔ)概念、縮聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、陰離子聚合等內(nèi)容,自由基共聚合、陽離子聚合、配位聚合等可較簡單講解,聚合物的化學反應章節(jié)主要由學生自學。這樣既保證了學生能夠掌握高分子化學的基本概念及反應,又沒有因為課程過難給學生造成學習困難。對課程中的某些內(nèi)容,例如聚合動力學的推導,在物理化學中化學動力學部分還沒講解的情況下,我們在教學中不要求學生記住所有推導和公式,僅提出聚合動力學基本知識,引導學生自己進行動力學推導。對于高分子物理部分,我們重點講解高分子的結(jié)構(gòu)、高分子的分子運動、力學狀態(tài)及其轉(zhuǎn)變,簡單講解高分子固體的基本力學性質(zhì)、高分子溶液的基本性質(zhì)章節(jié),對高分子電學、熱學和光學的基本性質(zhì)章節(jié)主要由學生自學。這樣課程的安排,重點講解能夠加強學生對高分子學科基本知識的掌握;簡單講解能夠擴大學生的知識面、引導有科研需求的學生課下加強該部分內(nèi)容的掌握;自學部分主要為了深化學生對高分子學科知識的理解。重點講解、簡單講解與學生自學相結(jié)合的教學方法,突出了本課程重點、拓寬了學生知識面,克服了高分子學科教學中內(nèi)容多、概念多、數(shù)學推導多等難于克服的難點。
2.理論聯(lián)系實際,提高學生學習興趣
高分子化合物廣泛存在于日常生活中,如穿著用的化學纖維、自然界存在的棉、麻、絲綢等,食品行業(yè)中的蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素,建筑行業(yè)中用的涂料、各種高分子管材、膠黏劑、有機玻璃,行駛工具中應用的橡膠、工程塑料、增強纖維等。高分子科學在人們的日常衣、食、住、行中發(fā)揮著極其重要的作用,其是一門應用基礎(chǔ)型的學科。高分子化學與物理的教學,單純的講解很難引起學生的學習興趣,教學效果不顯著。為提高學生學習興趣,我們在講解基本知識的同時,注重理論和實際相結(jié)合,列舉了大量實例。例如講解縮聚反應時,對滌綸、尼龍等一些重要的縮聚物的生產(chǎn)原理進行了重點講解,對聚乳酸生物材料進行了系列概述,包括其生產(chǎn)方法、原理和應用等;自由基共聚合部分,講到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS樹脂)、丁苯橡膠(SBR橡膠)等一些著名共聚物和常見聚烯烴產(chǎn)品及它們的制備原理、主要性能和用途。其中舉例聚四氟乙烯(PTFE)用于流量泵、反應釜內(nèi)襯和攪拌棒外面涂層,聚氯乙烯(PVC)用于各種集成吊頂和各種垃圾袋等。在高分子發(fā)展史中,講授諾貝爾獎成果和獲得者的發(fā)明典故,例如電高分子的發(fā)現(xiàn)、齊格勒-納塔催化劑的發(fā)展,以增強課堂的趣味性;講述了第二次世界大戰(zhàn)期間高分子的發(fā)展典故。此外,讓學生翻看塑料水杯的材質(zhì)、衣服標簽讓學生認識各種標志上一些材質(zhì)的名稱,指出我們的水杯、服裝由哪些合成高分子構(gòu)成,并討論目前常用的化學纖維名稱和聚合原理;通過舉例講解方式,激發(fā)學生自主學習興趣。
3.多媒體與板書教學方法相結(jié)合,提高教學質(zhì)量
高分子化學與物理基礎(chǔ)課程知識面廣,其涵蓋了高分子化學、高分子物理、高分子加工等方面內(nèi)容。該課程教學信息量大、理論性強,學生理解相對比較困難。因此,我們在教學過程中注意多種教學形式相結(jié)合,提高教學質(zhì)量。課堂主要采用多媒體教學方式,同時輔以板書講解,取得了不錯的教學效果。利用多媒體教學方法既能夠?qū)⒗碚摰闹R直觀體現(xiàn)出來,又能夠?qū)㈦y于理解的教學內(nèi)容形象地展示出來,這樣可以使學生更容易理解所學內(nèi)容。例如,在講解配位聚合時,利用動畫演示雙金屬活性中心機理和單金屬活性中心機理中單體分子的插入過程與鏈增長過程;自由基聚合實施方法中,利用制作動畫模擬懸浮聚合和乳液聚合過程中單體的分散過程,高分子物理中拉伸對高分子結(jié)晶形態(tài)的影響、動態(tài)黏彈性模型,等等。通過多媒體的運用,可以使抽象的教學內(nèi)容具體化,有效提高學生學習的趣味性。多媒體課件也會存在一些缺陷,比如講課節(jié)奏過快,學生難以吸收;教師過于關(guān)注幻燈片屏幕,減少了和學生的交流互動,等等。在實際教學過程中,還應注意和板書的有效結(jié)合,對重點知識內(nèi)容采用板書的形式進行講解,取得了不錯的效果。
4.網(wǎng)絡(luò)教學方法的運用
針對多媒體教學存在講課節(jié)奏過快,學生難以吸收等缺陷和板書教學進度緩慢等特點,對重要章節(jié),我們采取課堂與課下網(wǎng)絡(luò)教學相配合的方法。網(wǎng)絡(luò)教學在原來多媒體教學基礎(chǔ)上,對教學過程和教學內(nèi)容提供了全面支持。目前學校構(gòu)建了一個比較完整的網(wǎng)上教學支撐環(huán)境,提供多媒體錄播室進行教學視頻的錄制,最后把課件與錄制視頻統(tǒng)一上傳到網(wǎng)絡(luò)教學平臺。網(wǎng)絡(luò)教學有許多傳統(tǒng)學習方法無可比擬的優(yōu)點,例如學生學習自主性增強,真正發(fā)揮學習的主觀能動性,學生學習在時間和空間上少了許多限制,學習的探究性更加深入。另外,網(wǎng)絡(luò)背景下學生在獲取不同的資源時可以進行比較,相互之間取長補短,知識面更廣。隨著現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,學生可以在宿舍、教室和學校多媒體教室通過網(wǎng)絡(luò)對課堂內(nèi)容進行學習。網(wǎng)絡(luò)教學方法的運用,大大彌補了課堂多媒體課件存在一些不足,大大提高了教學效率。
5.開展互動式教學,發(fā)揮學生的學習主動性
教學是教師和學生的共同行為,學生是課堂的主體,教師是學生學習知識的引導者。目前高校教學方式偏重以教師“教”為主,忽視了學生“學習”的主動性,學生始終處于“被動學習”地位。這樣的“被動學習”,導致學生具有學習壓力大、心理負擔重等特點。針對這一現(xiàn)狀,我們采取課堂互動的教學方式,包括師生提問、討論和學生上講臺相結(jié)合的方式進行教學活動,取得了一定效果。比如在下課前教師先提出下一節(jié)課的預習內(nèi)容,提出一些討論問題,例如在講述縮聚反應時,提出不同聚合時間獲得聚合物分子量是否相同、什么樣的單體能夠發(fā)生縮聚反應、什么樣的單體能夠獲得支化的高分子等問題。讓學生通過查閱資料,自己尋找答案,并在下次課堂上讓學生進行討論,然后教師補充。這樣既提高了學生的學習思考能力,又增強了學生的學習主動性,提高了學習興趣。另外,我校為農(nóng)業(yè)院校,雖然學習《高分子化學與物理課程基礎(chǔ)》課程的學生是非農(nóng)業(yè)專業(yè),但是部分學生畢業(yè)后或許從事涉農(nóng)相關(guān)服務(wù)業(yè)??紤]到此種情況,我們在授課內(nèi)容安排上,對目前農(nóng)業(yè)應用的高分子材料和高分子在農(nóng)業(yè)方面的潛在應用進行了討論,給他們提供了創(chuàng)造性思維。比如在講自由基聚合章節(jié)時,我們就對強吸水樹脂的制備現(xiàn)狀和發(fā)展前景,主要針對其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用進行了講述,對高分子薄膜在農(nóng)業(yè)中的應用及帶來的“白色污染”與應對措施進行了討論。通過這樣的討論,我們鍛煉了學生分析思考問題的能力,這為學生工作與科學研究的創(chuàng)新思維形成打下了基礎(chǔ),提高了學生的學習積極性和學習興趣,加深了對本課程的理解。
6.結(jié)語
通過對本校生物功能材料專業(yè)《高分子化學與物理基礎(chǔ)》課程教學中的一些課程設(shè)計特點、面臨的問題及目前采取的措施進行了總結(jié)?!陡叻肿踊瘜W與物理基礎(chǔ)》雖然是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,但其理論性強、概念抽象難懂,如何讓學生在掌握該課程基本理論的同時,調(diào)動學生的學習積極性,培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(chuàng)新意識,是教學工作中需要不斷探索的問題。我們將在總結(jié)已有教學經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,繼續(xù)對本課程教學方法的改善與創(chuàng)新進行探索,以提高該課程的教學質(zhì)量。
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篇10
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[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)15-0006-02
我國醫(yī)療儀器市場潛力巨大,但國內(nèi)醫(yī)療儀器產(chǎn)品總體技術(shù)含量較低,關(guān)鍵技術(shù)主要被美、日、德等國家的少數(shù)幾個跨國大公司所壟斷。國內(nèi)生物醫(yī)療產(chǎn)業(yè)普遍存在技術(shù)研發(fā)人才匱乏、研發(fā)能力不足等問題,產(chǎn)品總體質(zhì)量和技術(shù)水平落后于發(fā)達國家,缺乏市場競爭力。要解決目前生物醫(yī)療產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研發(fā)能力低下的難題,首先要從生物醫(yī)學工程人才培養(yǎng)這一根本問題上著手。
一、本科生創(chuàng)新培育計劃思路的形成
2004年12月教育部在北京召開了第二次全國普通高等學校本科教學工作會議,研究制訂了《關(guān)于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》。該文件要求“積極推動研究性教學,提高大學生的創(chuàng)新能力”;同時提出“要讓大學生通過參與教師科學研究項目或自主確定選題開展研究等多種形式,進行初步的探索性研究工作”。中山大學的本科人才培養(yǎng)教育觀念是“通識教育、大類教學、復合創(chuàng)新”。相對于其他學科,生物醫(yī)學工程學科的特點是多學科交叉,教學過程所涉及的內(nèi)容多且雜,如果強調(diào)“寬”基礎(chǔ),學生能夠“精(專)”的領(lǐng)域就有限。通過借鑒國內(nèi)外著名高校的相關(guān)經(jīng)驗和近幾年的嘗試和思考,我們初步形成的思路是:首先培養(yǎng)學生掌握較為廣泛扎實的基礎(chǔ)理論知識,然后以某個方向?qū)I(yè)訓練為載體,著重培養(yǎng)學生的自我學習能力和創(chuàng)新思維能力,以及解決具體問題的實踐能力?;谶@一思路,我們推出生物醫(yī)學工程創(chuàng)新培育計劃,探索中山大學生物醫(yī)學工程專業(yè)研究性教學的道路。該計劃的總體內(nèi)容和目標是:中山大學工學院生物醫(yī)學工程專業(yè)為研究性教學的開展提供硬件條件(設(shè)備、場地)與軟件條件(師資、管理)的支持,建立并實行本科生學業(yè)導師制度,以本學科已有的廣東省傳感技術(shù)與生物醫(yī)療儀器重點實驗室為依托、以教師們正在進行的縱向科研項目或橫向開發(fā)項目為載體,引導本科學生參與項目調(diào)研、方案制訂和項目研發(fā)的整個過程,培養(yǎng)學生主動獲取知識的能力、思考創(chuàng)新的能力和實踐能力,為將來更好更快地適應各自的工作崗位要求奠定堅實的基礎(chǔ)。
二、國內(nèi)外著名大學創(chuàng)新性培養(yǎng)方案分析
我們對國內(nèi)外著名大學的本科生培養(yǎng)方案,尤其是對國內(nèi)外著名工科院校的實習教學方案進行了廣泛的調(diào)研和分析,逐漸形成了在“寬”基礎(chǔ)的前提下,強調(diào)培養(yǎng)學生的自我學習能力和創(chuàng)新思維能力,以及動手能力的思路。例如美國麻省理工學院著重培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維和解決問題的能力,以及終身學習的習慣。既培養(yǎng)學生某一方向的專業(yè)技能,也鼓勵學生拓寬知識面,以適應現(xiàn)代社會的挑戰(zhàn)。具體方案有:1.實行本科生學業(yè)導師制度。每名本科生入學后將被指定一位專職教師作為學業(yè)導師,導師幫助本科生設(shè)計學習項目、選課和選專業(yè)。在導師的指導下,本科生有機會參與跨學科實驗室和研究中心的研究活動,從而培養(yǎng)學生的研究型思維、完成實驗的技能和進行數(shù)據(jù)分析的能力。2.學院設(shè)有獨立活動期。每年的一月,學生們可以利用學院實驗室與研究中心的資源,從事一些自己感興趣的研究項目。教師則成為項目的指導者與協(xié)作者,鼓勵并引導本科生在研究型教學中主動地參與過程。美國明尼蘇達大學機械工程本科培養(yǎng)特色為基礎(chǔ)知識教育與科研能力培養(yǎng)并重,通識教育與專業(yè)教育并重。他們專門設(shè)有實踐創(chuàng)新教育環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生綜合實踐和創(chuàng)意創(chuàng)新的能力。具體方案有:1.大量采用講座+討論、講座+實驗的授課方式,強調(diào)理論課程與實踐、研究環(huán)節(jié)的結(jié)合。2.設(shè)立和基礎(chǔ)課程學習緊密相關(guān)的實踐性、研究性學習項目,通過項目的實施,進一步強化學生對基礎(chǔ)理論學習與實際問題解決相互關(guān)系的理解。學校還設(shè)有獨立活動期、本科生研究項目等實踐創(chuàng)新教育項目,給學生提供了充分的個性發(fā)展空間。清華大學電子工程系奉行知識、能力、素質(zhì)并重的教育理念,通過營造良好的學術(shù)環(huán)境來激發(fā)學生的學習熱情和創(chuàng)造力,注重實驗教學與理論教學相互促進,注重基本技能、綜合能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng),注重將最新的科研成果引入實驗教學。其特點是前期強化基礎(chǔ)、復合交叉,后期導師指導、以人為本,激勵創(chuàng)新。另外,國內(nèi)外基于問題驅(qū)動的產(chǎn)學研教學模式也是值得我們借鑒的。
三、創(chuàng)新培育計劃實施所具備的軟硬件條件
中山大學生物醫(yī)學工程學科具有生物醫(yī)學工程一級學科博士點和博士后流動站,是廣東省重點學科,設(shè)有廣東省傳感技術(shù)與生物醫(yī)療儀器重點實驗室、廣州市生物醫(yī)療設(shè)備重點實驗室。目前生物醫(yī)學工程學科已有教授38名、副教授41名、講師64名,梯隊完備,所有教師都是工作在科研一線的研究人員。學科的主要研究方向為醫(yī)療儀器與傳感器、納米生物材料與組織工程、靶向輸送與控制釋放。學科近年來在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)承擔了多項縱向研究項目,包括國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目和國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃項目、國家科技部重大科技專項、國家自然科學基金重點項目和教育部新世紀優(yōu)秀人才支持計劃等。學科緊密結(jié)合南沙中山大學科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)基地、廣州大學城健康產(chǎn)業(yè)基地以及行業(yè)龍頭企業(yè)等合作單位,大力倡導協(xié)同創(chuàng)新,承擔了多項橫向研究項目。因此,學科的平臺和師資為生物醫(yī)學工程本科生創(chuàng)新培育計劃的開展提供了充分的保障。
四、本科生創(chuàng)新培育計劃的實施方案
首先建立導師制,由專業(yè)教師擔任本科生學業(yè)指導教師,負責本科生的學業(yè)指導和項目選題;同時由該教師屬下的研究生擔任學生導師,負責本科生創(chuàng)新培育計劃具體工作的指導與跟進。實行導師制的目的是給予本科生更個性化的發(fā)展空間和更全面的有效的指導,這有利于師生雙向提高。
在第一學年,考慮到本科生專業(yè)知識的缺乏,創(chuàng)新培育計劃的主要內(nèi)容是本科生利用課余時間協(xié)助教師或研究生從事實驗輔助或文獻調(diào)研等工作,使本科生對生醫(yī)工專業(yè)本身和具體項目科研過程有一個初步的認識,培養(yǎng)學生基本的實驗操作技能和自主檢索學習的能力。后期在導師的指導下撰寫一份助研工作總結(jié)報告或文獻檢索報告,同時做成PPT用于年終匯報考評,從而培養(yǎng)學生的基本科技寫作能力和PPT制作與講演能力。
第二學年開始引導本科生逐漸進入具體的項目工作。若干名學生組成項目組,可以參與指導教師的在研項目中的某一部分,或者在教師指導下自主選題。首先進行項目調(diào)研和前期預研,中期組織進行項目開題答辯,然后在學業(yè)導師或?qū)W生導師的具體指導下開展項目研究,鼓勵項目進展較為順利的項目組申報學校的大學生科研項目計劃。
第三學年本科生在導師們的指導下繼續(xù)開展創(chuàng)新培育計劃項目工作,可以考慮將夏季學期(小學期)中4周生產(chǎn)實習(項目實習)課程和創(chuàng)新培育計劃項目合并到一起來做。組織中期檢查匯報與成績評定,推薦項目工作表現(xiàn)優(yōu)秀的本科生參加國家大學生創(chuàng)新計劃、廣東省大學生創(chuàng)新計劃、挑戰(zhàn)者杯等競賽。
第四學年春季學期有長達12周畢業(yè)設(shè)計(論文)時間,可以充分利用這段時間,在前面三年創(chuàng)新培育計劃工作的基礎(chǔ)上,進一步深化、凝練項目成果,完成畢業(yè)設(shè)計(論文),進行項目結(jié)題答辯。對項目研發(fā)過程中表現(xiàn)優(yōu)秀的本科生推薦研究生免試資格,鼓勵成果突出的學生撰寫專利或論文。另外,學生導師(在讀研究生)給予頒發(fā)助教資歷證書,其中表現(xiàn)優(yōu)異者在教學實踐考評和獎學金評定時給予加分。
總之,我們擬通過生物醫(yī)學工程創(chuàng)新培育計劃的實施,探索出一條研究型本科教學的路子,為解決生物醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的自主技術(shù)創(chuàng)新、提升國內(nèi)企業(yè)技術(shù)水平及市場競爭力提供人才支持。期望學生通過自主學習和項目實踐,熟練掌握生物醫(yī)學工程的基礎(chǔ)理論,具備較強的自我學習能力和實踐創(chuàng)新能力,能夠綜合應用多學科知識和方法解決醫(yī)學實際問題,成為在生物醫(yī)療儀器、生物材料與組織工程等相關(guān)領(lǐng)域從事科學研究與應用開發(fā)的高素質(zhì)醫(yī)工復合型人才。
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