化學化工專業(yè)范文10篇
時間:2024-05-21 03:24:47
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化學化工專業(yè)本科生科創(chuàng)能力培養(yǎng)模式
摘要:在新工科背景下,針對目前高校本科生科研創(chuàng)新能力不足的問題,構建“基礎實驗—綜合訓練—實踐實訓—科研創(chuàng)新”科研式反哺教學體系,讓科研經驗豐富的導師帶領本科生實際參與學科競賽及科研課題,構筑適合地方本科院?;瘜W化工類本科生科創(chuàng)能力的培養(yǎng)模式。
關鍵詞:本科生;科研式反哺教學;實踐實訓;科研創(chuàng)新
“新工科”理念是當前高等教育改革的方向,以“新工科”建設為主體的高等工程教育改革進入新階段[1],尤其是為地方高校的人才創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)提出新的要求。堅持“以本為本”、推進“四個回歸”是當前高等教育改革發(fā)展的基本遵循。在強化本科生科創(chuàng)能力提升方面,地方本科院校無論是從師資力量、學科建設還是學生素質、辦學水平上,都與國家重點高校、研究型大學之間存在著較大差距。本科生的科研和創(chuàng)新能力培養(yǎng)也是衡量地方高校教學水平的重要指標。如何構筑適合地方本科院?;瘜W化工類本科生科創(chuàng)能力的培養(yǎng)模式至關重要。
1培養(yǎng)模式的主要內容
1.1構筑科創(chuàng)能力系統性培養(yǎng)機制
[2]構筑符合新工科背景下地方高?;瘜W化工類本科生科創(chuàng)能力系統性培養(yǎng)機制,以“科研導師全程引領-優(yōu)秀學生創(chuàng)隊-多年級學生參隊”為模式,以“高層次科研項目-大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目-大學生科創(chuàng)競賽”為載體,以“科技前沿知識研討-導師課題進展報告-科研團隊組會討論”為路徑,構建“模式+載體+路徑”的三維立體式科創(chuàng)實踐能力培養(yǎng)體系。
化學化工專業(yè)如何提高畢業(yè)論文質量
[摘要]畢業(yè)論文是高等學校人才培養(yǎng)方案的重要組成部分,是實現本科培養(yǎng)目標的重要實踐教學環(huán)節(jié)。根據近年來化學化工專業(yè)畢業(yè)生畢業(yè)論文答辯過程中發(fā)現的問題,本文提出了政策上保障畢業(yè)論文的實施、優(yōu)化畢業(yè)論文指導教師隊伍、強化畢業(yè)論文的教學質量監(jiān)控、嚴格把關畢業(yè)論文答辯、探索校企聯合的畢業(yè)論文教學實踐工作新模式、量子化學軟件輔助完成畢業(yè)論文等6個方面,以提高畢業(yè)論文質量,構建化學化工專業(yè)本科畢業(yè)生的畢業(yè)論文質量保障體系。
[關鍵詞]化學化工專業(yè);畢業(yè)論文;本科教學;建設與管理;對策研究
1引言
近年來在畢業(yè)論文答辯過程中發(fā)現,畢業(yè)論文存在寫作缺少創(chuàng)新,研究深度不夠,如有的同學的畢業(yè)論文工作量僅相當于完成了一個大學化學實驗課程中的一個實驗,對實驗條件、實驗結果沒有系統深入的研究,或重復了已有論文的實驗條件,創(chuàng)新性不足;有的畢業(yè)論文存在知識點錯誤的問題,比如分光光度法測定的吸光度為負值;有的同學在回答教師提問的時候,化學實驗原理、概念不清;有的論文格式、參考文獻引文不規(guī)范、甚至存在代寫畢業(yè)論文等一系列問題。教育部印發(fā)《本科畢業(yè)論文(設計)抽檢辦法(試行)》(簡稱《辦法》),啟動了本科畢業(yè)論文(設計)抽檢試點工作。從2021年1月1日起,每年進行一次本科畢業(yè)論文抽檢,抽檢比例原則上應不低于2%[1]。加強對化學化工專業(yè)本科生畢業(yè)論文的科學管理,提高高校本科生畢業(yè)論文質量,構建本科畢業(yè)論文質量保障體系以提升畢業(yè)論文質量,是值得探索的重要課題。
2提高畢業(yè)論文質量的對策
為了規(guī)范畢業(yè)論文寫作,提高化學化工學院的畢業(yè)論文質量,本文提出了以下對策:
高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與化學化工專業(yè)探討
[摘要]高等學校是我國高等教育的重要組成部分,高校在助力創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略、推動創(chuàng)新型國家建設、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才等方面承擔著重要使命。高等學校作為我國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的培養(yǎng)基地,需要盡快調整教育方針,在專業(yè)教育的基礎上融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。通過對高校雙創(chuàng)教育與專業(yè)教育融合的現狀,以蘭州理工大學化學化工專業(yè)為例,探討了高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與學科專業(yè)的結合方式,在專業(yè)教育中體現創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)元素,從研究到實踐,為我國高?;瘜W化工專業(yè)教育提供深度融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的路徑。
[關鍵詞]創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè);培養(yǎng)基地;專業(yè)教育;雙創(chuàng)教育
1引言
隨著高校擴招等多方面原因,大學生就業(yè)形勢日益嚴峻。為了給大學生就業(yè)提供多種途徑,2015年政府工作報告中提出“大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新”,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)已成為擴大就業(yè)人口、激發(fā)社會潛能的重要戰(zhàn)略舉措[1]?!吨泄仓醒腙P于全面深化改革若干重大問題的決定》提到“實行激勵高校畢業(yè)生自主創(chuàng)業(yè)政策”[2];《普通本科學校創(chuàng)業(yè)教育教學基本要求(試行)》中提到把創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)體系,貫徹人才培養(yǎng)全過程[3]。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育已經上升到國家戰(zhàn)略高度,是我國高校重要的教育職責之一。高校在專業(yè)教育的基礎上,需要融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育進行有機融合,培養(yǎng)具有專業(yè)背景的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才,這是目前我國高校發(fā)展過程中迫切需要解決的問題[4]。國外高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育的融合早在20世紀90年代就開始了[5-6],美國斯坦福大學從1998年開始就已經將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入各個專業(yè)之中,實現了以專業(yè)教育為中心的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革[7-9],將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念與實踐滲透進歐美高校教育體系中。我國雖然起步較晚,但是我國高校通過建設創(chuàng)新型專業(yè)課程體系,作為專創(chuàng)深度融合的有效手段。這種創(chuàng)新型專業(yè)課程體系可以引導學生在專業(yè)課程的學習中對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)產生興趣,激發(fā)專業(yè)背景下學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的積極性和主動性,為對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)感興趣的學生提供有效的課程學習渠道[10-12]。
2研究內容
在我國高等教育體系中,專業(yè)教育占據主體地位,專業(yè)教師通過課堂傳授專業(yè)知識和技能,使大學生夯實專業(yè)知識,獲取專業(yè)知識,指引就業(yè)方向,專業(yè)教育為大學生步入社會提供專業(yè)知識和技能,為大學生就業(yè)提供知識保障。與專業(yè)教育不同的是,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育則有利于提高大學生的就業(yè)能力。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育通過幫助大學生錘煉專業(yè)技能、積累專業(yè)經驗,從而實現大學生就業(yè)能力的提升?!凹埳系脕斫K覺淺,絕知此事要躬行”大學生運用專業(yè)所學,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的前瞻性特點幫助大學生樹立創(chuàng)新思想,提升大學生的就業(yè)能力。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是將大學生掌握的專業(yè)知識運用于實踐中,在實踐過程里不斷提升對專業(yè)知識的認識程度,通過反復的認知、實踐過程,使專業(yè)知識得到升華,從而提升其對專業(yè)所處領域未來發(fā)展方向的認識。
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入化工專業(yè)教育的實踐
摘要:本文從創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育目標、教育理念、課程體系、課程平臺、師資隊伍建設等方面對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與化工專業(yè)教育相互融合進行了探索和實踐研究,發(fā)現當前現行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系存在的弊端和不足,提出改革的實施方案,構建了以“學生為本”,適用我?;瘜W化工類專業(yè)學生的“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育+化工專業(yè)教育”的應用型人才培養(yǎng)模式,為地方型高等院校人才培養(yǎng)提供一定的參考。
關鍵詞:創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育;化工專業(yè)教育;融合;應用型人才培養(yǎng)
大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育現已成為21世紀高等教育改革的新課題和新趨勢。在高等學校開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,積極鼓勵高等院校學生自主創(chuàng)業(yè),是響應“建設創(chuàng)新型國家”戰(zhàn)略的重要舉措,是解決學生就業(yè)難問題的重要途徑,是當前社會飛速發(fā)展對高等教育的新要求,是大學生實現自身發(fā)展和價值的急切需要[1]。
1現狀分析
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育作為一種嶄新的理念,旨在培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、創(chuàng)造性頭腦和相關素養(yǎng)的應用型人才,以期提升大學生從事創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動的能力。隨著創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育深入高等院校,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的發(fā)展越來越受到重視,目前高等院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育尚存在以下三方面問題。(1)絕大多數學校開設的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程一直以來采取傳統專業(yè)教育的教學方法,主要以課堂教授為主,教學模式難免陳舊和枯燥,教學活動單一,學生參與度較低,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)興趣不夠濃厚,且不能滿足學生、。(2)大多數高等院校關于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)方面資源、經費和手段嚴重缺失,制約了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的工作開展。尤其是在師資隊伍建設、課程教材和教學方法等方面。本科院校與當地企業(yè)聯系較少,人才培養(yǎng)目標與企業(yè)人才需求契合度不符。高等院校實踐教學師資力量較薄弱,教學資源和實踐資源嚴重短缺,導致學生缺乏工程實踐方面的鍛煉。(3)不少高等院校并沒有把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入化工專業(yè)教育的人才培養(yǎng)方案中,只是有開設創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育方面的課程,流于形式,與專業(yè)教育聯系不夠重視,使得兩者并未真正融合。這些都制約著高等院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的開展和人才的培養(yǎng),急需改善和解決[2]。本文將通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育目標、教育理念、課程體系、課程平臺、師資隊伍建設等方面的研究,努力探索并構建以“學生為本”,適用于我校化學化工類專業(yè)學生“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育+化工專業(yè)教育”的應用型人才培養(yǎng)模式,為地方型高等院校人才培養(yǎng)創(chuàng)造出更加有利的條件。
2改革方案與實踐
化工專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質培養(yǎng)與實踐
[摘要]創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的素質教育對工科專業(yè)本科教育工作提出了新要求。以新疆師范大學化學工程與工藝專業(yè)課程教學實踐中存在的問題為導向,利用大學生對計算機的興趣,在化工專業(yè)課的教學過程中引入化工設計模擬軟件———AspenPlus,引導和激發(fā)化工專業(yè)學生對專業(yè)課的學習興趣,提高學生對“多而難”的化工專業(yè)課的理解和應用能力,培養(yǎng)學生在實踐中尋找課本理論的自我學習能力,提升學生的化工行業(yè)素養(yǎng)。在畢業(yè)設計環(huán)節(jié),采用團隊形式實施完整的產品設計項目,鍛煉學生融入工作環(huán)境的協同能力,促進學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質的培養(yǎng)。
[關鍵詞]化工專業(yè)課;AspenPlus;教學模式;素質教育
一、引言
當前是個知識大爆炸的時代。隨著互聯網時代的到來,人們獲取知識的便捷性使得社會科技水平以幾何級數向前推進,相應地,人類為了適應社會發(fā)展水平和滿足對美好生活的向往,所需要的知識和技能也在不斷遞增,在有限的學制時間內學習盡可能多的生存知識,成為教育界順應時展、與時俱進所必須面臨的問題。高等教育事業(yè)的主要任務是培養(yǎng)服務于社會發(fā)展的人[1]。不同的培養(yǎng)目標所需要的知識技能、能力和素養(yǎng)要求也不相同。如圖1所示,培養(yǎng)工程技術人才、創(chuàng)新型人才和創(chuàng)業(yè)型人才所需培養(yǎng)的知識素養(yǎng)和技能層次不斷提高,越往金字塔頂部,所需培養(yǎng)的技能就越豐富,對本科生的知識和素養(yǎng)要求就越多。在工程領域,大量的工作是常規(guī)性的,維護產品線的正常運轉,保證產品質量的合格,需要常規(guī)型技能人才,也就是工程師。還有一些崗位需要創(chuàng)新型人才,如改進生產線,進一步降本增效等。對于未來企業(yè)家和科學家,需要在大量實踐中脫穎而出、逐漸起到領頭作用的人才,是一個長久的實踐培養(yǎng)過程。但這個過程不可能完全來自學校,高校工科教育不可能也沒必要把每個大學生都培養(yǎng)成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。這就要求面向創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的培養(yǎng)體系必須具備兼容性,以適應不同學習能力、性格素養(yǎng)學生的培養(yǎng)要求。不同層次的學生在同樣的教學內容和環(huán)境下,達到自己知識和素養(yǎng)所能夠達到的盡可能高的目標層次。這對教育培養(yǎng)體系的建設提出一個難度很高的課題。如何激發(fā)學生的內生動力主動學習,培養(yǎng)創(chuàng)新的習慣,在學習過程中學到專業(yè)之外的“科學家精神”和“企業(yè)家精神”,是教育工作者面臨的問題。順應國家區(qū)域經濟戰(zhàn)略布局及自治區(qū)產業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃人才培養(yǎng)布局,新疆師范大學化學化工學院于2012年開始招收化工類工科專業(yè)的本科生,雖然時間短,但在學校的重視扶持下,成功實現從理到工的轉型,教學能力也從傳統的培養(yǎng)基本化工技能人才向培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才轉變,并保證課程教育質量符合工科生培養(yǎng)規(guī)范,成為自治區(qū)緊缺專業(yè)和一流專業(yè)。幾年來,許多教育工作者對普通本科高?;虻胤皆盒嵺`教學與大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)做過深入探討和研究[2-9]。這些教育工作者從教育體系和平臺建設的角度,對高校實踐教學與大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)進行了一些探索和實踐,并取得了較好的效果。本文根據新疆師范大學化學工程與工藝專業(yè)教學實踐,以問題為導向,從教學方式、教學內容以及畢業(yè)設計三個環(huán)節(jié),針對化工專業(yè)工科教學中創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識和能力培養(yǎng)進行實踐性探討。
二、化工專業(yè)教學存在的問題
(一)化工專業(yè)課學時壓縮與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質教學內容增長的矛盾
化學化工學類實踐教學體系分析
摘要:作者對遵義師范學院化學化工學院化學應用(工程)類專業(yè)實踐教學中存在的問題進行了分析,并提出了一些思考和建議。
關鍵詞:化學工程;實踐教學;實習實訓
遵義師范學院化學化工學院的前身是遵義師范高等專科學校(簡稱“遵義師?!保┗瘜W系。作為一所具有100多年師范辦學經驗和歷史傳承的師范類院校,在培養(yǎng)中小學教師方面,具有自己的優(yōu)勢和特色,得到了業(yè)界和社會的好評。遵義師范學院化學化工學院是遵義師專5個最老的系之一,自然也傳承了老師專的優(yōu)良傳統。自2001年升本以來,化學化工學院在原有化學專業(yè)(師范教育)的基礎上,又分別于2008、2011、2018年成功申報應用化學、材料化學、化學工程與工藝三個專業(yè),并于當年開始招生。升本以來,遵義師范學院和化學化工學院都發(fā)生了翻天覆地的變化,不再贅述。作為遵義師范學院的一名老教師,親眼目睹了遵義師范學院化學化工學院的發(fā)展,但也感到,我們在目前已經取得的成績背后,還存在很多的問題。如化學(教育)專業(yè)本科生的就業(yè)難度逐年增大,專業(yè)已經顯現出衰落的景象(在此不予討論);應用化學、材料化學等工學類專業(yè)在實踐教學、實習實訓、畢業(yè)論文(設計)等環(huán)節(jié)也存在著這樣或那樣的問題。針對化學工學類專業(yè)在實踐環(huán)節(jié)存在的問題,作者作了一些思考和分析,并提出了一些建議。
1實踐教學
“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”的人才培養(yǎng)目標,是教育部在新時期針對應用型人才培養(yǎng)提出的要求[1]。作為一所地方應用型高校,培養(yǎng)的學生就是要服務于地方經濟社會的發(fā)展。而地方經濟又與當地的企業(yè)、行業(yè)緊密聯系,學生要服務于地方,就必須“留得住、下得去、用得上”(簡稱“留、下、用”),同時還需要有合適的平臺,也就是接收學生的用人單位。學生能否被用人單位錄用,學生的能力水平是關鍵因素,特別是學生的動手能力。學生動手能力的強弱除了先天因素外,在學校期間的相關訓練是決定其能力水平的主要因素。因此,涉及學生能力培養(yǎng)的實踐教學就顯得越來越重要。廣義的實踐教學包括專業(yè)基礎課程對應的實驗課、專業(yè)方向課程對應的實訓課以及到相應的企業(yè)、行業(yè)進行專業(yè)見習、專業(yè)實習和畢業(yè)(論文、設計)實習。作者討論的實踐教學,主要指專業(yè)基礎課程對應的實驗課程。化學化工學院有幾十年化學(教育)專業(yè)的辦學經驗,課程設置也相對穩(wěn)定和合理。但對工學類專業(yè),辦學經驗較少。如在剛開設應用化學專業(yè)時,其課程設置就是在原化學專業(yè)課程設置的基礎上修修補補,增加了幾門應用化學專業(yè)的方向課,刪去了幾門化學專業(yè)的方向課程(教育學、心理學、教師技能),實(驗)踐課程幾乎是原樣復制。這樣就導致我們應用型工學類專業(yè)的課程設置沒有專業(yè)特色,基礎實驗課仍然沿用化學專業(yè)老的課程體系:無機化學實驗、分析化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗。在這一課程體系中,由于各門實驗課是獨立開設的,有些實驗項目在不同的課程中出現了重復開設的現象,如玻工操作在無機化學實驗和有機化學實驗中就重復開設,滴定操作在無機化學實驗和分析化學實驗中也出現了重復。在當前學分和課時數都大為減少的情況下,就顯得極不合理。其他兄弟院校大多已根據實驗體系,按初級、中級、高級分層次安排教學,并已有相應的教材[2],因此我們的實驗課程體系亟待優(yōu)化。在培養(yǎng)學生綜合能力方面,我們開設的運用新方法、新手段的實驗還很少,如微波合成法、超聲波合成法、微波萃取、超聲波提取等均未開設;在培養(yǎng)學生綜合應用能力方面,缺乏綜合應用合成技術、成分分析、性能測定等一系列實驗手段的創(chuàng)新性實驗,如樹脂、涂料的合成、制備,性能測試,生產工藝、配方的優(yōu)化等綜合實驗;也缺乏目前化學化工領域比較前沿的納米材料的制備、表征等實驗。化學化工學院工學類專業(yè)在經歷了辦學初期的迷茫、困惑后,通過走出校門到省內外高校取經學習、到大型企業(yè)參觀、請企業(yè)、行業(yè)專家到學校座談等形式,已將人才培養(yǎng)方案進行了幾次大的修訂,但我們認為,我們的人才培養(yǎng)方案離完善還有一定距離,如我們的課程設置中能有效訓練學生實際工作能力的設計實驗、綜合實驗還比較少;部分實驗因條件不具備而延期開設;部分實驗因實驗時間長、操作繁瑣、有一定危險性等因素而沒有開設。
2實習實訓
計算機輔助分析化學與實驗教學研究
基于人類科學文明發(fā)展歷程分析,自然科學領域所取得的各項成就,幾乎都離不開數據支持。尤其在化學領域,由于研究對象多處在分子、原子甚至更小的微觀尺度上,直觀上難以洞悉反應過程,需要通過嚴謹的數學處理總結規(guī)律,才能精準地界定化學環(huán)境、反應條件、劑量比例等。然而,在傳統化學化工教育領域開展實驗活動,需要對原始數據進行大量加工,才能從中窺得部分奧秘,不僅過程繁瑣、操作復雜,且難以保障化學實驗數據的準確性,不利于化學理論與實驗教學活動的開展。在信息化、網絡化、數字化高度發(fā)達的現代社會背景下,將計算機輔助功能引入到化學化工教研活動中,既能夠提高教學質效,也能夠促進學科之間的互動協同,為培養(yǎng)化學化工專業(yè)復合型人才創(chuàng)造有利條件。王洪艷主編的《計算機與化學化工數據處理》(科學出版社,2007年4月第1版)一書聚焦計算機輔助教學優(yōu)勢,強調計算機學科與化學化工的深度結合,針對如何利用計算機輔助工具展開化學理論、實驗教學進行了全面介紹。通讀全書,發(fā)現三方面顯著特色。
一、秉承問題意識,促進計算機與化學學科的跨界結合
該書以計算機輔助分析功能為起始點,以建立化學學科數學模型為著力點,以增強高校學生化學化工數據處理能力為落腳點,是一部旨在促進計算機科學與化學專業(yè)學科跨界結合的教育專著。全書包含12個章節(jié),各章節(jié)內容均以實踐應用為主,包括構建化學問題的數學解決模型、化學數據統計、化學實驗數據回歸分析等,最大程度上簡化化學化工概念、定義等理論知識,大部分篇幅用以容納計算機輔助分析功能如何體現、如何構建、如何使用。由此,可以看出本書作者具有強烈的問題意識,正如全書開篇之際提出的一系列問題:如何快速實現化學原始數據測量與分析?如何有效從化學數據中提取隱含信息?如何利用計算機軟硬件解決化工生產問題?計算機輔助既是一種問題解決思路,也是一種化學學科教學創(chuàng)新模式;同時,要實現計算機輔助價值在化學實驗領域的有效滲透,“跨界結合”是非常有效的方式。一方面,它可以引導學生將所掌握的計算機軟件知識、編程技能等與化學理論整合起來,督促學生學以致用。另一方面,可以讓化學專業(yè)學生提前熟悉職業(yè)情境,為進入化工崗位筑牢基礎。
二、突出建模思維,強調化學實驗教學中數理統計分析
客觀上,計算機(包含硬件與軟件)是一種信息化、數字化、網絡化工具,化學是一門自然科學,兩者的構成要素、存在樣態(tài)、表達形式等差異巨大,是無法進行直接性結合的。為了消除計算機與化學之間的隔閡,本書在兩者之間搭建起一座“數學橋梁”,即數學建模。本書突出建模思維,目的是讓學生主動地利用數理統計方法,將碎片化、不相關的實驗結果轉換成定量表述形式,在此基礎上反推化學實驗過程,促成化學試劑用量、化學實驗條件、化學現象觀察等關聯性,充分發(fā)揮計算機軟件的數據處理優(yōu)勢。同時,本書為讀者展示了實用性較強的化學問題數學模型,包括曲線法、多項式擬合、多元回歸等,相關數學模型都源自于化學理論的推導。此外,為了保障化學建模用途的多元性,本書十分注重基礎數學知識的普及,例如第三章“概率論與數理統計的基本知識”中,介紹了概率論、數理統計基本概念、實驗數據統計檢驗等常規(guī)操作,并提供了一些化學實驗教學中常見的數學模型,可供學生直接運用,以及在此基礎上拓展數據模型。
三、堅持創(chuàng)新理念,探索計算機輔助功能的多元化應用
中職化學化工教學研究
摘要:化學化工在中職教學體系中是一個重要構成,這是一門有著極強應用性的技術課程。與初高中化學教學內容不同,中職化學化工教學不僅要傳授學生化學基礎知識,還要培養(yǎng)學生的專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)等,以保證學生今后更好的就業(yè),充分實現自己的價值?,F如今,中職化學化工教學還存在諸多問題,如教學內容重理論輕實踐、教學方法傳統守舊、教育理念具有滯后性、教學評價不完善等。文章立足這些問題,以此為切入點就有效展開化學化工教學的具體策略進行論述。
關鍵詞:中職;化學化工;教學研究
中職化學化工作為為社會工業(yè)領域培養(yǎng)技能型人才的重要專業(yè),其教育質量受到社會的廣泛青睞。近些年,化學化工教育由于教學改革和社會發(fā)展取得一定的進步,但仍然還存在很多無法適應經濟社會發(fā)展的問題,尤其是實踐與理論相脫離、教學模式傳統等問題。為了有效突破教學瓶頸,為社會培養(yǎng)更多高質量的技術性人才,推動中職化學化工教育事業(yè)長足穩(wěn)定發(fā)展,中職化學化工教學必須要進行改革,本文對此進行研究探索。
1中職化學化工教學存在的問題
1.1教育理念具有滯后性。在當下中職化學化工教學中,很多教師仍然以化學知識、技能的講解為核心,或是以教材為核心。換言之,這類教師的教學目標就是將書本上涉及到的化學知識、技能等完全交給學生,要求學生記住和掌握,卻忽視了學生才是教學活動的中心,一切的教學活動都應該圍繞“學生需要什么”而展開,但是很多教師并沒有認識到這一點,教學理念出現偏差,導致整體教學效果不佳。1.2教學方法傳統守舊。就目前中職化學化工教學情況來看,仍然有部分教師在教學中采取“滿堂灌”的教學方式,將化學化工知識直接灌輸給學生,忽視了學生主體性的體現。在這樣的課堂上,學生扮演“主聽”角色,而教師扮演“主講”角色。由于學生并未真正參與知識的探索,獲得的都是教師“咀嚼”過的知識,所以對很多化學化工知識的理解停留在知其然而不知其所以然的層面,學習比較膚淺。1.3教學內容重理論輕實踐。重理論輕實踐的問題在當下化學化工教學中普遍存在。由于課時限制、基礎設施的限制、傳統教育理念的限制等各種主客觀原因,教師在授課過程中將主要的精力和時間用于講解理論性的化學化工知識,而很少帶領學學生進行實踐操作,或者帶領學生象征性的進行實踐操作。這種重理論輕實踐的教學模式違背了中職教育特色,也不利于學生的長遠發(fā)展。1.4教學評價不夠完善。教學評價是教學中的重要構成,直接影響學生的學習狀態(tài)、學習動機等。然而,在當下中職化學化工教學中,教師實施的教學評價存在諸多問題,如評價主體單一,只有教師一人進行評價,導致評價的主觀性較強。又如,評價標準單一,教師通常只看學生的學習結果,而忽視了其他方面,這樣的評價不夠客觀、深入,而且容易打擊學生自信心。
2有效開展中職化工化學教學現狀的具體策略
化工專業(yè)有機化學教學改革思路
摘要:“有機化學”作為化工專業(yè)必修課程的專業(yè)基礎課程,直接關系到化工專業(yè)的人才培養(yǎng)質量。在新時代背景下,化工專業(yè)“有機化學”教學應推進改革發(fā)展,以適應社會發(fā)展需求。從教學內容、教學方法、考核方式3個方面論述了如何進行化工專業(yè)“有機化學”教學改革,旨在促進化工專業(yè)“有機化學”教學水平的提升,為培養(yǎng)適應現代社會發(fā)展需求的化工專業(yè)應用型人才提供保障。
關鍵詞:化工專業(yè);“有機化學”;教學改革;考核方式;教學方法;教學內容
化工專業(yè)“有機化學”是一門研究有機化合物的組成、結構、理化性質、制備以及變化規(guī)律的學科,具有實踐性、理論抽象的特點,是本科化工專業(yè)必修課程的基礎課程。長期以來,化工專業(yè)“有機化學”以系統理論和實踐教學為主,出現了教學內容滯后、教學方法落后、考核不全面等現實問題,導致培養(yǎng)的化工專業(yè)人才無法適應當前化工崗位的實際需求,制約了本科化工專業(yè)教育的發(fā)展。因此,在本科化工專業(yè)“有機化學”教學實踐中,需要結合本科化工專業(yè)學生從事的化工崗位工作需求,對化工專業(yè)“有機化學”教學進行改革,促進化工專業(yè)學生職業(yè)能力的大幅度提升,為其實現人生價值和挖掘個人潛能提供保障。
1優(yōu)化調整化工專業(yè)“有機化學”教學內容
根據本科化工專業(yè)學生從事的崗位工作能力和知識需求,對現有教材教學內容進行調整和優(yōu)化,精簡“有機化學”中立體化學、蛋白質等理論知識的介紹,增加重烴類、烴類衍鹵代烴、醇酚醚、醛酮、羧酸和含氮化合物的介紹,著重介紹各類化合物的反應性質、實踐應用及分析與檢驗方法[1]。對于“有機化學”實踐教學來說,教育目標是培養(yǎng)學生制備和合成的實踐操作能力。因此,在實踐教學內容方面,應適當地增加與化工企業(yè)生產密切相關的內容,如乙酸乙酯的制備、乙酰苯胺的制備、肥皂的制備、正溴丁烷的制備等,確?;I(yè)學生經過系統的學習之后,具備化工企業(yè)生產崗位必備的“有機化學”基本理論、基礎知識、基本技能、化工知識應用分析和實踐能力,為本科學生未來從事化工方面的工作夯實基礎[2]。
2化工專業(yè)“有機化學”教學方法的改革
分析化學實驗課程教學改革措施
摘要:分析化學是一門以實驗為基礎的學科。分析化學實驗是分析化學學科的重要組成,主要培養(yǎng)學生的動手能力和實踐能力。分析化學實驗是化學化工專業(yè)的基礎必修實驗課程,然而目前的教學模式不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。本文針對分析化學實驗教學中所存在的問題,提出了落實課程思政,改革教學方法,優(yōu)化教學內容,完善考核方式,從而提高教學質量和學生的綜合能力。
關鍵詞:分析化學實驗;實驗課程;教學改革
分析化學是一門實踐性很強的學科。分析化學實驗單獨設課,與分析化學理論課教學緊密結合,實踐性更為突出,是高等院校化學、化工、材料、食品、生物、醫(yī)藥、環(huán)境及相關專業(yè)的必修基礎課程[1-2]。通過分析化學實驗課程的學習,使學生加深對分析化學基本概念和基本理論的理解,使學生掌握基本實驗方法和基本實驗技能,樹立“量”的概念、“誤差”和“偏差”的概念及“有效數字”的概念,熟練掌握電子分析天平、滴定管、移液管、容量瓶、稱量瓶的正確使用方法和操作技能,掌握常規(guī)滴定分析基本實驗方法與基本操作技能,了解并能掌握影響分析結果的主要因素和關鍵環(huán)節(jié),合理地選擇實驗方法、實驗條件、實驗儀器,對實驗現象能夠細心觀察和認真記錄,運用所學的理論知識分析處理實驗數據,以確保獲得可靠的定量分析結果[3-4]。通過這些實驗知識的學習和操作,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度、獨立思考問題和解決問題的能力,和培養(yǎng)創(chuàng)新思維。以期為學生后續(xù)課程和將來參加的工作、科研打下良好的基礎?!斗治龌瘜W實驗》是我?;瘜W和應用化學專業(yè)本科生的一門專業(yè)必修課,我院分析化學教研室每年為200~300名本科生授課,開課學時為54學時,實驗室總面積360m2。
1我院分析化學實驗課教學的現狀
當前,我院分析化學實驗課的教學方法比較單一,以教師講解和演示為主,學生再根據教師的講授和教材上的實驗方案,“照方抓藥”式的開展實驗內容,被動的接收知識。這樣的教學方法不利于培養(yǎng)學生的獨立思考和創(chuàng)新思維能力,不能充分發(fā)揮學生的學習主動性??偟膩碚f,我院分析化學實驗課的教學存在以下問題:(1)分析化學實驗課開設的驗證性實驗較多,綜合性和設計性的實驗較少。目前,我院分析化學實驗項目有17個,演示性實驗1個,驗證性實驗13個,綜合性和設計性實驗3個。驗證性實驗較多,使得學生認為進入實驗室就是按照老師和教材規(guī)定的內容去開展實驗,并且一定能獲得“正確”的實驗結果。這種現象一方面造成學生預習不深入,敷衍了事,覺得進入實驗室后,按照教材上的詳細實驗步驟按部就班就可以順利完成實驗內容,課堂效果較差;另一方面,實驗內容相對枯燥,課程內容與實際生產生活聯系不緊密,影響學生的學習積極性。(2)重理論,輕實驗。教師講解以實驗原理為重點內容,側重通過實驗課的學習鞏固理論課相關的知識點,對學生的基本實驗操作技術要求不嚴格。存在少部分學生對實驗步驟,實驗現象理解不清晰,基本實驗操作不規(guī)范,比如滴定終點顏色判斷不準確,三種滴定速度方法未完全掌握,滴定管讀數不準確,錐形瓶振搖不充分等等,最終都會影響學生對該實驗傳遞的分析化學知識的深層次理解。此外,分析化學理論課是專業(yè)考試課,分析化學實驗課是專業(yè)考查課。學生對實驗課學習的重視程度不夠。(3)分析化學實驗課開課過早,使得學生在開展某些實驗項目時,與其相關的理論課尚未講授,學生預習實驗的工作量和難度增大,對相關實驗原理和知識體系比較生疏。(4)學生不重視實驗前的預習工作,往往預習不充分。學生預習實驗通常只看實驗教材,對將要開展的實驗原理和實驗方案一知半解,不能做到理論聯系實驗,并指導實驗工作。實驗前,學生較少去翻閱分析化學理論課本,也不會主動借助網絡信息平臺來獲取更多的學習資源,并加以整理和綜合分析。我們滴定分析開展的第一次實驗課是滴定分析的基本操作練習(一定濃度的HCl和NaOH互相滴定),實驗教材書上介紹的原理主要包括酸堿中和反應,滴定突躍和酸堿指示劑的變色范圍。學生如果不預習和鞏固滴定,化學計量點,滴定終點,終點誤差,滴定突躍,滴定突躍范圍,酸堿指示劑的變色原理,酸堿指示劑的選擇原則等概念,就不能建立滴定分析實驗相關的知識體系框架,不能將實驗現象和理論知識相結合,對擬將開展的實驗步驟以及基本實驗操作技能的細節(jié)要求無法準確把握,無法深入理解分析化學強調“量”的概念。此外,由于該實驗是分析化學實驗課首次介紹酸堿滴定管的使用方法,滴定管使用方法需要注意的細節(jié)很多,每一個操作細節(jié)都會對滴定分析結果的準確性有著重要影響。如果學生不提前預習熟悉滴定管的使用,僅通過課堂教師的演示,很難記全滴定管的操作細節(jié)并在實驗過程中規(guī)范基本操作。因此,要獲得較好的實驗課學習效果,學生在實驗前充分預習是十分必要的。(5)兩次實驗課間隔時間較長,實驗報告中存在的問題不能及時反饋給學生,過后學生容易遺忘相關實驗內容,影響學習效果。(6)教師指導學生不到位,存在少部分學生基本操作不規(guī)范,某些實驗細節(jié)有誤,未能及時發(fā)現并一一糾正。(7)實驗課成績考核不科學,需要進一步完善過程考核細則。目前,實驗報告的書寫(內容是否完整,格式是否規(guī)范,實驗數據的記錄和處理是否正確)在實驗成績考核中占的比重偏大。當前的考核方式使得老師和學生將學習重心放在實驗報告的書寫上,忽視了基本操作技術的培養(yǎng)和訓練上。規(guī)范書寫實驗報告是實驗課的一項重要培養(yǎng)內容。實驗報告反映了學生對實驗原理的理解認識,對實驗現象的細心觀察,對實驗數據記錄與處理方法的掌握程度。但是,實驗課成績考核過多看重實驗報告,會使得部分學生為了獲得“好的”實驗結果和實驗成績,刻意篡改實驗數據,助長了弄虛作假的不良風氣,不利于培養(yǎng)學生規(guī)范實驗操作技術和嚴謹求實的科研態(tài)度。
2分析化學實驗課的改革措施