时间:2023-06-05 09:56:30
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇应用化学专业,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1.我国应用化学专业发展历程及现状
应用化学就是“根据化学的基本原理和方法对人类生产、生活实践中与化学有关的问题进行应用基础理论的研究以及实验开发研究的一门技术科学。”了解应用化学专业的发展历程,借鉴其历史经验将对未来应用化学专业的又好又快发展起着不可忽视的作用。
1.1 起始时期(1903~1949)
近代化学专业是由欧洲传入,那时候的中国还处于的水深火热之中。而近代化的教育则起始于上世纪60世纪,在1871年开始设置化学课,并翻译了大量的外国教材,逐渐引导应用化学专业进入大众的视野。当时开设的化学科主要是为了培养染色、采矿、火药、冶金等技术型人才,学制是3年或4年,化学门设有应用化学工程相当于化学工艺,农科设有农艺化学门,工科设有应用化学门相当于化学工程系。
1903年请政府颁布了近代教育的第一个新学制“癸丑学制”,与此同年成立的北洋工艺学堂开设了化学制造科,从此应用化学专业正式成为中国高等教育建设中的一个专业。随着科举的废止,西式的教育课程不断引进,很多大学纷纷开设了应用化学科,并在1922年成立了中国化学工业会,此后应用化学专业不断发展。
1.2 调整、巩固的动乱时期(1949~1976)
1952年由于大范围的向苏联学习,高等院校并没有通用专业目录,应用化学专业经过院系调整不再作为一个专业,但也有一些院校保留了这一专业。
1962年根据“调整、巩固、充实、提高”,教育部对部分高等院校的专业进行了调整。1963年国家第一次统一制定了高等学校专业目录《高等学校通用专业目录》,应用化学专业成为“高等工业学校中设置的理科专业”,并且包括无机化学专业等九个专门组。
在的十年中,高等院校原有的规章制度、领导体制、教学组织受到了破坏,学术水平、教学质量都出现了大幅度下降,并且教学秩序混论,文化出现了断层,到1976年,应用化学专业在全国理科大学和综合性大学中只剩下了8所。
1.3 改革开放后的高速发展期(1977年至今)
1977年基本结束,逐渐开始恢复正常的上学及考试秩序,应用化学专业不断复苏起来,并不断告诉发展。
1977年到1980年,技术应用和工程领域的研究主要以自然科学为主,并且工科院校的课程并不符合培养高素质的人才的需要,工程科学教育始终不能达到一流的水平,理工分家使得工科院校的科研水平始终停留在原有水平上,许多工科院校为了把学校办成“两个中心”,也开始开设应用化学专业。
1985年,教育部为了促进这一专业的发展,成立应用化学专业教材委员会,主要致力于编写本科和研究生教材,后于1990年,召开兰州会议,应用化学教学指导组这一组织改建了原来的委员会,坚持社会主义办学方向,贯彻党的教育方针,深化改革大学教育,加强对研究、教学和实践人才的培养,指导并推进了应用化学专业的建设。
2001年“化学及化工学科教学指导委员会”成立,非化学化工类专业、制药工程专业、化学工程与工艺专业、化学类专业等基础课程体系不断健全,深化理科应用化学专业课程体系和教学内容的改革。
2007年财政部、教育部发出“关于批准第二批高等学校特色专业建设点的通知”,启动了“第一类特色专业建设点”的建设工作,就包括应用化学专业在内。“通知”引导不同类型高校根据自身的专业特色进行定位,培养高素质人才,适应社会、科技和经济的发展,也为高校相关专业建设和改革起到了一定的引导作用。
2.应用化学专业培养创新人才的重要性
应用化学专业是培养研究型教师和创新型人才的理想平台,通过教学模式和教学内容的改革来实现。但原有的实验内容过于陈旧,大多数都是验证性的基础实验,而缺少研究性的前瞻性实验。教学方法也过于僵化,老师大多以讲授为主,照搬照抄教材,使得学生也机械化的记忆教材,并且有些老师过于严谨、严格的指导,有时候也会压抑学生积极主动学习的意识和想象力、创造力。由于现在教学体系改革过于强调基础,所以实验课的课时数得到了大幅压缩,而基础和专业课却开设过多,不能使学生在学习过程中不断反思,尝试再反思,无法真正的体会到应用化学的乐趣。有些学校的实验考核制度也不够完善,缺乏对学生的正确评价,优秀人才也不能凸现出来。
2.1 建立研究型教师的培养机制
研究型教师是指善于把教学实践和科学研究结合起来,并具备研究科学问题的素养和能力的教师,而不是指专门以科学研究为主要岗位的教师。他们不仅要有一定的基本技能和基础理论,还要有足够的科学研究素养。而目前的很多本科院校的应用化学专业都是近些年才开设的,教师大多都是缺乏实际生产经验的硕士、博士等,所以在这种模式下,培养的人才往往不符合社会需求。针对对教师的培养机制,有以下几点:
(1) 指导老师要与仪器设备一对一的捆绑,引进对某一方面具有相当专业知识的人才,老师要深入了解仪器设备的特性,熟练掌握操作技巧,对实验的各个环节都不能忽视,从更高的角度来培养学生。
(2) 与一些对技术型人才需求量大的化工企业进行合作,指导老师定期进行培训,只有他们自己了解、熟悉生产工艺,在教课时才能更得心应手,将重难点更贴切地讲解给学生,让学生充分了解学习的目的和关键。
(3) 研究性教学就是在教学中融入他们自己经过探索得到的感受、经验、科研的思路和过程、价值评价和成果等,具有相当深厚的基础知识、熟练掌握相关仪器设备以及具有一定的生产实践经验的老师才能让学生积极参与,并培养出优秀人才。
2.2 改革应用化学专业的实验教学内容
教学改革的重点一直是教学内容,应用化学专业也不例外。教学内容对培养研究型教师和创新型人才都有重要的作用,因此在实际设置教学内容时,应该从学生和老师来考虑,比如:
(1) 教学内容设置要有一定的实用性和吸引力,让学生有选择—尝试—失败—思考—再选择—再实验的不断地研究过程,激发学生们的创造力和想象力,这样更有利于培养应用化学专业的创新型人才。
(2) 学校根据本校的师资力量,为学生提供尽可能多的培训指导机会,学生可以根据自己学习或感兴趣的情况,提出研究课题,或者结合本学校的教学目标,制定出偶一定价值的实验项目。
(3) 实验教学质量很大程度上受学时限制的影响,尤其是应用化学专业专业性和综合性较强,在一定时间内完成较多的实验教学内容,往往会使学生手忙脚乱,草草结束实验,不能整体高效的进行操作和思考,浅层次的得出实验结论,为了完成实验而完成,所以很多学生在做完实验不久就对其完全没了印象,这就证明学时设置的不合理之处,大大压缩了学生们的思考创新时间。
2.3 改革应用化学专业的教学模式
教学效果的好坏往往受教学方法的影响。中国的教学方法大多是“填鸭式”的教育 ,使得学生的积极性和主动性受到压抑,不利于学生的创新能力的发展,所以首先需要改革教育理念,再转换教育方法,建立以学生为主体的学习方式。
建立以问题为基础的教学模式。作为一种学习方式,它要求学习者有使用系统的方法去解决处理问题;作为课程,它要求学习者具有参与小组活动的技能、自主性学习的策略以及熟练解决问题的技能。传统的教学方式,学生把教材上的知识看成是不可更改的定论,被动的接受知识,往往缺少对实验的积极性和兴趣,与应用化学的互动几乎少之又少。“问题是学习的起点也是选择知识的依据”,整个实验过程中要把学生作为主体,带着问题做实验,老师在旁边加以指导,激发学生的创造性的积极性,进一步提升学生自主学习的能力。
3.应用化学专业的实践教学模式
3.1 努力将仿真教学引进实践教学过程中
仿真教学是在实验和工程实践中引入仿真技术,为学生提供一个较为逼真的实践环境进行综合性训练。进行软件的研制开发与应用研究,开展仿真教学设置,可以建立实践性仿真试验室,开展“精细化工”、“应用化学专业生产实习仿真教学”、“化学反应工程”、“化工原理实验”、“大型分析仪器实验教学”等仿真教学系统,实现化学工程全过程的模拟,有利于帮助学生实现理论与实践的结合。
3.2 加强实验教学
实验课是联系理论与实践的纽带,通过实验教学,可以使理论知识掌握得更加牢固,并培养学生运用知识解决实际问题的能力。对于研究型的实验,重在研究过程,反复研究、认真操作。而对于综合实验,要求学生们在整合基础实验教学的前提下,打破二级障碍,这样有利于培养学生挑战新的技术、科学原理的能力。大力开设综合设计型实验,实现开放性、先进性和综合性的统一。
3.3 完善知识实习和专业生产实习机制
大多数学生往往掌握了知识,而对化工生产与科研实际了解过少,此时就需要通过生产实习来弥补这一缺陷。通过下厂,将理论联系到实际中去,了解工艺生产,确立一定的生产管理观念,增强对社会的适应性。为了学生能在生产实习中得到全方位的认识,可以在实习过程中轮换他们的岗位。认识实习分为两个阶段,一个是讲座及实习动员,介绍生产实习的纪律和相关设备的使用,深化学生对化工工厂的认识,另一个是生产阶段,将学生都安排下去,编到不同的部门,让学生熟悉的掌握车间的工艺流程和应用到的理论知识。老师根据学生们的表现,进行考核评价,并最终给予指导。
摘要:
生产实习环节是应用化学专业本科生培养的一个非常重要的实践性教学环节,是理论联系实际的重要渠道。生产实习的质量直接影响学生适应社会的能力,也是评价教学效果的重要内容。本文分析了本科生产实习中存在的一些问题,结合指导生产实习的实际情况,提出了彻底改变教育观念、加强与企业的合作、发挥指导教师的作用、加强过程的全面管理等措施来保证生产实习的质量,使学生能够真正做到理论联系实际。
关键词:
应用化学;生产实习;实习质量;改革措施
当前我国正处于工业化进程中期,创新型科技人才是实现“走中国特色自主创新之路,建设创新型国家”发展战略的关键。随着社会经济的快速发展,用人单位对高等教育提出了更高的人才培养要求:培养基础扎实、知识面宽、动手能力强、综合素质高、环境适应性强、富有创新精神和团队协作精神的实用人才[1]。生产实习是培养学生实践能力和创新能力的重要实践环节[2],是学生将所学的基础理论知识与生产实际相结合的实践过程,是培养学生实际操作能力、分析解决问题能力的有效途径,是理论教学的继续、深化和检验,有助于实现学生工程实践能力和创新意识的培养[3]。也是学生接触社会、了解社会、培养综合素质的重要途径。本文分析广东石油化工学院应用化学专业生产实习现状,并剖析了存在的问题,然后针对这些问题提出了生产实习教学改革的措施和建议。
一、应用化学专业本科生产实习环节的现状
广东石油化工学院应用化学专业的生产实习包括自己联系单位实习和学校组织集中实习两种形式,共3周。其中,自己联系单位实习的是由学生自己联系相应的与应用化学有关联的一些企业,自己去实习。集中实习的实习地点由指导教师联系,实习时由教师统一带队。实习由教研室指派教师轮流指导。指导教师在实习开始前将实纲发给学生,学生在实习开始前熟悉实纲的内容和要求。生产实习的主要内容包括:(1)化工生产线的流程和工艺;(2)化工设备的使用与维护;(3)产品性能的检验。
二、存在的问题
近年来,学生人数急剧增加,并且实习资源非常有限,因此大量学生被安排在同一企业、同一车间进行生产实习,生产场地显得过于拥挤。不少企业出于人身安全、技术保密、生产环境要求等考虑,接收生产实习的热情大幅下降,即使勉强接待,也是以参观学习及专题讲座为主,同时也谢绝学生进入一些关键现场,学生难以详细了解整个生产过程,学生不能进入生产第一线,也难以获得亲自动手操作的机会;有些企业甚至不愿意接收实习学生。在这种背景下,找到对口实习企业已经变得十分艰难。另外,在实习过程中实习教师及学生对实习都不重视,这样使得生产实习流于形式,走马观花,使实习变成参观、旅游。所有这些都严重影响了实习的效果,并且导致实习质量日益下滑。
三、针对生产实习中所存在的问题的相应改革措施
(一)加强校外实习基地的建设
校外基地是生产实习的主要场所,实习基地的条件和生产状况直接影响实习教学质量。现在应用化学专业校外实习基地非常有限,屈指可数,而且主要集中在化妆品企业。因此,要充分利用技术和人才方面的优势,拓展到不同领域的企业,加强校企合作,尽量多的建立一些专业对口的实习基地,如:涂料、香精香料、工业清洗剂、表面处理等企业。学校在建立实习基地的同时,要与企业签订相应的合同,建立双方“平等、互利、互信”的合作关系,尽量使得双方的合作能达到促使学校专业发展、企业发展、毕业生发展三方共赢的目的:一方面企业的发展需要各种高层次的人才,而学校恰恰是培养人才的基地;另一方面学校培养的学生最终要走上社会,服务社会,学生需要企业来提供展示自己的空间。所以学校与企业应该是不可分割的整体,学校通过科研为企业解决实际问题的同时,企业也为学校提供更多的科研项目,学校为企业培养了高层次的人才,加速了企业的发展,企业的发展需要学校培养更多高层次的人才,也很好地解决了学生的就业。通过这种良性循环建立友好的互惠互利合作关系,企业为自己培养人才,学生应该能够获得更多、更好的实习机会。
(二)加强教师队伍建设
由于生产实习地点大都远离学校,教学管理部门难以实施有效管理。实习老师工作在生产实习的第一线,对保证生产实习质量起决定性的因素。因此,实习指导教师必须从思想上足够重视实习的重要性,在实习中教师的一言一行、教师的工作态度、教师对学生的要求都会直接影响学生对实习的认识和对实习的兴趣。有的教师缺乏责任心,把学生交给实习的企业,不指导、不检查、不督促,使实习失去了其应有的意义。所以必须进一步加强实习教师的职业道德建设,重视实习的意义,加强过程的指导,强化责任,严格要求,像对待自己的孩子一样爱每个学生。其次,应加强指导老师的实践能力、科研能力、创新能力的培养,指导教师最好能与企业的技术人员和工人师傅组成指导团队,明确分工,联合指导,以确保实习的质量。
(三)加强生产实习的全面管理
加强学生实习的日常管理,参加实习的学生受双重管理:一方面,作为在校学生,要接受校、院和实习老师的管理;另一方面,在实习单位,要遵守所在单位的各项规章制度和安全生产规定。为保证实习质量,学校要制定严格的实习纪律,建立严格的考勤制度,实现生产实习制度化、科学化、规范化,保证实习的顺利进行。
(四)改进实习成绩评定方式
学校要制定严格的生产实习成绩考核制度。实习考核和课堂教学的考核大不相同。与理论考试相比较,实践性教学的考核在内容确定、标准制定上及组织安排上都要困难得多。实习考核主要从以下几个方面来进行:实习报告、岗位现场考核、实习中的表现、出勤率、实习笔记和实习综合考试,并且各项内容在综合评定时都有不同的权重:实习报告20%,岗位现场考核20%,实习中的表现10%,出勤率10%,实习笔记10%,实习综合考试30%。此外,要打破过去实习全部都能及格的旧传统,没有达到实习要求则判为不及格。对于在实习中严重违纪、弄虚作假及抄袭他人实习成果的学生,则不予考核,并判为不及格。生产实习考核不合格者不能毕业,需留校一年,并参加下一届的生产实习。生产实习是实现人才培养目标的重要实践环节,是高校教育与企业生产工艺及社会实践相结合的重要体现,对培养大学生的创新能力、实践能力和综合素质都具有不可替代的作用。只有根据应用化学专业的特点并结合学校的特色,切实从生产实习的教学内容、教学方法、管理制度、师资队伍建设等方面深化改革。同时,改变观念,积极探索与实践,在学校、实习指导老师和学生的共同努力下,才能更有效地提高生产实习教学质量。让学生在实习中真正得到应有的训练,培养出具有综合实践能力的复合型人才,以更好地适应现代社会经济发展的要求,提高学生适应社会的能力。
参考文献:
[1]杨连发,周娅,廖维奇,等.工科类生产实习现状及实习模式改革探讨[J].中国现代教育装备,2011,(1):90-93.
[2]黄国权.工科生产实习教学与学生创新能力培养的研究[J].黑龙江教育,2011(3):43-44.
关键词:应用化学;毕业设计;改革与实践
作者简介:陈婷婷(1980-),女,江苏南通人,南通大学化学化工学院,副教授。(江苏 南通 226019)
基金项目:本文系南通大学2011年度教改项目(项目编号:2011B32)的研究成果。
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)13-0162-02
毕业设计是高等学校本科教学计划的重要组成部分,是本科教育阶段历时最长、层次最高、综合性最强的实践性教学环节,是学生毕业离校前综合素质、实践能力和创新意识的一次全面的培养和提升。[1]因此,毕业设计质量的优劣将直接影响高校的教育质量。近年来,高校合并导致高等院校办学规模不断扩大和办学种类的日益多样化。随着国家教育教学改革步伐的不断推进,“质量工程”等项目的具体实施,各大高校的各个专业都在探索和研究人才培养方案的改革与创新,毕业设计作为本科生培养方案中的重要模块之一,传统的模式已经越来越不适应为社会培养人才的需求。随着教育部“卓越工程师”项目的推进,提高毕业设计的质量,以及创新人才的培养质量,是目前高校面临的实际问题。因此,改革和创新当前毕业设计模式已势在必行。
一、应用化学专业毕业设计的现状
目前,普通高校化学化工学院本科生的毕业设计时间安排在第八学期,历时十八周左右。随着高校扩招,生源质量下降,各高校应用化学专业学生普遍存在重理论、轻实践,学习内容广、深度浅等问题。加上当今大学生的就业压力不断加大,“就业率”作为高校考核的一个重要指标,安排在最后一学期的毕业设计存在“走过场”和教学质量滑坡的趋势。更有甚者,近年来不断出现了因毕业设计成绩不合格而无法毕业的学生,为教学、就业、招生等工作埋下了隐患。
经过调查发现毕业设计存在以下几个问题:[2-4]一是选题缺乏吸引力,变相重复使用;与科研、实际生产联系不紧密。二是由于学生人数众多、经费有限等原因,指导教师无心、无力对每位学生进行有效、到位的指导。三是学生迫于就业等压力,忙于考研、面试等,投入时间和精力不够,在毕业设计时敷衍了事。四是毕业设计过程缺乏强有力的质量保障机制,对毕业设计全过程监控不到位,时有抄袭现象发生。五是毕业设计原有模式固定不变,缺乏灵活机动性,束缚了学生的创新实践能力。因此,应用化学专业本科毕业设计改革旨在全面提高本科毕业设计环节教学质量,在选题、管理和模式等方面进行积极的探索与实践,提高学生的综合素质和创新能力,对培养适应社会需求的高素质人才,增强学生就业竞争力具有重要意义。
二、提高本科毕业设计质量的改革措施
1.结合实际,调整毕业设计的专业培养目标
应用化学专业主要是培养能在企、事业单位从事化学及相关的科研、开发及管理等工作的人才。南通大学所在地化学相关经济比较发达,这方面所需人才较多。针对这一实际情况,应用化学专业毕业设计应着重培养学生运用所学知识,在指导下独立或合作进行分析和解决实际问题的专业能力。另外,针对化学类企、事业单位的普遍情况,学校在最后的教学环节中应加强引导学生适应环境,为学生走上工作岗位在能力上和心理上做好最充分的准备。
2.优化选题
(1)加强专业素质和综合能力培养。指导教师设计选题时应充分考虑专业的培养方向、学生的学识水平、工作量的大小和难易程度,根据专业特点将当前新技术、新方法融入毕业设计中,提高和扩展学生的认识水平,培养学生的综合素质和能力。
(2)加强与科研、生产结合。高校教师普遍学历层次和职称层次较高,教师业务素质及科研能力较强,拥有学科群体,普遍主持或参与国家等各级横、纵向科研项目,能为学生提供良好的毕业设计平台。设计选题时应充分把握、发挥和利用这些优势资源,将其转化并加以充分利用在本科毕业设计的课题选取以及过程指导中,提高本科毕业设计质量。[5]这些产、学、研结合的课题有利于学生将理论知识与实践技能融会贯通,激发学生参与实际设计工作的积极性和主观能动性。
3.规范管理毕业设计过程
规范毕业设计的指导与管理工作,健全毕业设计质量监控体系,建立有效的毕业设计管理制度和考核办法。
(1)结合社会需求,修订专业培养计划,调整毕业设计的教学目标,加强和完善应用化学专业毕业设计相关的教学计划、教学大纲、考核方法、评价标准等。
(2)加强日常管理工作,对毕业设计进行全程跟踪监控,责任落实到人。教学和学生工作部门要通力协作,各管理口子层层把关,督促学生确保其将足够的时间和精力投入到毕业设计的实际工作中。
(3)认真做好毕业设计“前、中、后”期三个阶段的检查工作,结合检查发现的问题及时整改并抽查整改效果。学生毕业设计的实际完成情况要纳入指导教师的工作考核,促使指导教师对学生进行切实有效的指导。
(4)严格规范毕业设计答辩与成绩评定工作,组织优秀毕业设计(论文)评选工作,实行奖励机制,对于未达到要求者延期甚至取消其答辩资格。
4.改革创新毕业设计模式
改革和创新毕业设计模式,要着重解决目前遇到的问题,切实提高毕业设计的质量。
(1)改革课堂教学,提前进入毕业设计环节。通过调整人才培养方案,把传统一学期的毕业设计,扩展到几个学期来完成。通过调整教学计划,将传统最后一学期开始的毕业设计提前。学生一边进行基础课的学习,一边有意识的为毕业设计做准备,毕业设计工作融汇贯穿于理论与实践的交替学习中。这样拉长了毕业设计时间,解决了学生做课题时间不足、资源有限、就业压力大等实际问题,为提高毕业设计质量创造了良好条件。
(2)在毕业设计过程中,可以将应用化学、化工工艺、高分子材料、环境工程等专业的教师组织起来,整合成为一支跨专业、跨学科的指导教师队伍,广泛征题进行合作指导,实现资源共享,使学生能够进行跨专业选题和跨学科毕业设计。[6]
(3)改革毕业设计成绩评定模式,分阶段考核。毕业设计进行前,指导教师要根据学生的选题,制订任务书和计划书,检查落实各项准备工作,考核占比10%。在毕业设计进行过程中,指导教师要定期进行现场指导和答疑,检查学生的工作进度和工作质量,视学生完成情况进行考核,成绩占比30%。毕业设计完成后,指导教师要认真指导学生撰写和修改毕业论文,指导学生做好答辩准备,作出成绩评定,占比50%。最后由督导组根据指导教师和学生的整个完成情况打分,占比10%。多层次的评价可使学生和指导教师的目标更加明确。
(4)改革学校培养模式,校企联合培养。通过学生自己联系、导师推荐、学校安排等方式,学生深入到科研与生产的第一线。充分利用企、事业单位真实的工程环境,学习新技术、新装备,参与研发工作。以企业问题做毕业设计,学生由学校教师和接收单位导师共同监督与指导,结合所学理论知识学习实践操作技能,全方位提高自己的综合能力,真正达到了毕业设计的目的。
(5)产、学、研结合指导毕业设计。产、学、研结合指导毕业设计,形成了稳定的毕业设计基地,实现了企业、学校、学生三方共赢。学校有计划地将企业难题纳入到专业研究课题中,并分解为子课题作为毕业设计的题目。聘请企业的工程技术人员担任现场兼职教师,学生直接为企业解决生产难题,培养了学生的工程能力与创新能力,同时增进了企业和学生之间的了解,为学生就业拓宽了渠道,体现了双向选择的和谐完美统一。
三、结语
通过对应用化学专业毕业设计的改革与实践,学生可以根据自己的实际情况选择适合自己的毕业设计模式,改变了传统模式对学生的束缚,提高了学生毕业设计的主动性和积极性。毕业设计与科研课题、企业技术攻关项目等结合,将就业与毕业设计二者有机融合,把二者统一起来设计人才培养目标和方案,规范各个环节,提高了学生的创新能力及毕业设计质量,实现了良好的就业。高质量的毕业设计和良好的就业互相支持,摸索出了一条校企合作的新路,建立了稳定的毕业设计基地,凝练和优化了科研方向,扩大了产、学、研合作途径,进一步提高了学生就业率。
参考文献:
[1]李继芳.毕业设计(论文)过程管理与提高质量的探索[J].基础理论研讨,2006,(3):204-205.
[2]王海宾,陈丽珍,谭迎新.化工类专业毕业实习与毕业设计新模式的探索与实践[J].化工高等教育,2010,(2):57-60.
[3]赵书阁.改进高校毕业设计教学工作的对策[J].教学研究,2002,
(3):103-105.
[4]张洪春.高校毕业设计(论文)教学中存在的一些问题和对策[J].科技资讯,2006,(18):135-136.
由于传统教学以考试为主要考察方式,以考试成绩作为评价学生能力的主要标准,这种教学模式已经根深蒂固,因此造成了中国学生理论知识很扎实,但对比起外国同龄学生,欠缺较多的是创新能力和动手能力。为进一步深化应用化学专业的教学改革与实践,在黑龙江大学2009版人才培养方案中设置了应用化学专业研发实训课程。经过在专业教育思想和观念、教学内容、课程体系、教学方法和手段等方面努力探索、重视成效、不断完善,取得了良好的效果。
一、课程体系
1.课程性质及教学目的
本课程属于专业任意性选修课程,基础学时30学时,在大学四年级上学期开设。主要锻炼学生利用所学应用化学的基本理论、基本方法和基本技能处理科研、生产中的各项实际问题,使所学理论知识与实践相结合,巩固和加深对新知识的理解,增强学生的动手能力,培养学生解决问题、分析问题的能力,培养学生综合应用能力。
2.课程内容
本课程着重通过承担科研和技术服务,实现产学研结合,以项目带动教学,实行“实训-技术研发(技术服务)-就业”一体化的合作教育人才培养模式,学生是“实训-技术服务(技术研发)-就业”一体化合作教育模式的价值中枢,教师、学生、企业共同参与的技术研发是加强学校与企业联系的纽带,增强师生企业工作经验和技术应用性科研能力,为提高人才培养效率,实现“零距离就业”创造了条件。
本课程设立精细有机合成、晶体设计与生长、有机电致发光器件的研制及有机催化四个方向,学生自由选择自己喜爱的方向进行学习。学习本课程的学生在专任指导教师的直接示范和指导下,从学习阶段直接进入到科研和生产阶段。
本课程注重实效,首先要求学生对自己所选择的实训方向的设备、生产流程、管理流程等进行认知乃至熟练掌握。指导教师对有关本方向本次课题的理论进行细致讲解,尤其是基础理论课上没有涉及的内容要格外注意,根据不同项目设立数个研究小组,对涉及的有关安全问题或贵细化学品的使用进行现场考核后方可进入实际操作阶段。
3.考核方式
本课程的考核方式与生产实际力求保持一致,本课程分方向建立多元评价体系,以研究成果或生产产品的质量为第一评价因素,研究小组组员相互评价与教师评价相结合,以专业知识、设备操作、研究或生产积极性、团队合作能力等为具体事项,加强评价的反馈与学生的改进,随时解决出现的问题,促进学生就业能力的提高。
4.课程保障体系
本课程以《黑龙江大学本科教学质量监控与保障条例》、《黑龙江大学本科教学质量监控与保障条例》、《黑龙江大学本科实验类课程质量标准》等条例或标准为管理依据,保障教师的教学工作及学生学习活动的正常进行。参与本课程教学的指导教师均为年富力强、具有丰富科研及生产经验的正高职、副高职教师,其中具有博士学位的教师占90%以上。由于设备购置与实验场地建设的投资较大,因此在设备购置与实验场地的建设上避免“一次即成”急于求成的急进思想,而采用渐进的思路,逐步发展。这样做还可以保证设备购置先进性,不容易很快就被淘汰。
二、课程效果
在应用化学研发实训课的课堂上,学生真正地参与到科研和生产中,不再是纸上谈兵,而是真正直接与用人单位的工作无缝衔接。例如,我专业的精细有机合成方向的学生在课程中直接进行定制合成有机化学品的研发工作,从定制产品有机结构逆向合成路线设计到原料厂家和价格的确定,从TLC反应过程监控,柱层分离样品,从小试到中试,到工业化生产,全流程学习及操作。尤其是从基础有机化学实验中使用的50毫升的小烧瓶放大到25升的玻璃反应釜进行小批量生产试制,给学生留下了深刻的印象,对于有机化学反应的放大效应有了更直观的认识。学生生产出的产品又需要进行红外光谱、核磁共振谱、质谱等仪器分析数据进行纯度测定,填写产品质检报告,产品包装、产品发运,最终产品成本核算等环节均有参与。这些学生参与的过程与国内数以千计的有机合成公司的工作流程完全一致,实现了学生的定向培养,为企业输送了大量的合格人才。
三、课程展望
学生进行应用化学研发实训课的学习,使学生初步掌握了进入科研单位和生产企业后的工作本领。但是在课程的教学过程中,还有部分同学提出不能总想着为公司创造价值,能不能尝试自己创业,让别人为自己打工,自己获得最大的收益。为此,在将来的课程中,我们将与学校的创业教育学院紧密合作,尝试设立黑龙江大学小企业扶植基金或成立产业园,直接以科研或生产型企业孵化器的形式引导参与课程且有创业意愿的同学进行创业。这将真正地做到产学研一体化,顺应时代对应用化学人才的需求,为学生顺利地走向技术或管理岗位提供一条切实可行的道路。
经过几年不间断的努力,我们在应用化学研发实训课的教学过程中取得了良好的效果:因为针对性特别强,学生学习劲头足,对课程的满意程度远超专业其他课程;学生掌握了大量工作技能,符合企业需求,近3年一次就业率均达到98%以上。今后,我们将进一步在课程内容和深度等方面进一步进行教学改革,以期取得更好的教学实效。
参考文献:
[1]李建红.基于实训课教学评价表的学生职业培养.高等教育,2012,20,87-88.
[2]何宏斌.搞好学院实训课教学的建议与思考. 郑州铁路职业技术学院学报,2012,24(3),70-71.
[3]张志强.浅谈如何提高实训课堂学习效率.价值工程, 2012,31(1),244.
[4]林状辉.谈“任务驱动”在实训课中的实施及功效.科技信息,2012,12,204-205.
【摘 要】 本文针对高师应用化学专业分析化学教学现状和存在问题,论述了理论课教学和实验课教学的改革策略,指出理论课主要从优化重组教学内容,改进教学方法方面入手,实验课从完善教学环节、考核方法以及调整教学内容等方面入手,全面提高教学质量。
【关键词】 分析化学;应用化学;教学改革;实践
随着社会对人才的需求,各高等院校为了寻求良性发展,积极进行专业建设,改进人才培养模式。高师院校也顺应这一历史潮流,在原有的以师范教育为主的专业基础上,积极进行新专业的创办与建设。应用化学专业是介于化学与化工之间的应用型理科专业,以培养理工相结合的应用型化学人才为目标[1],近年来纷纷诞生于各高类师院校。分析化学是应用化学专业的一门基础课,主要是向学生介绍分析化学的基本理论和基本分析技术。由于特色办学的历史原因,高师院校传统的分析化学教学体系,对以培养应用性人才为目标的应用化学专业来说,还存在一些缺陷。本文总结了几年来学校应用化学专业分析化学教学改革的部分措施及成效。
一、分析化学的教学现状与存在问题
1、理论课教学
(1)基础理论部分比例偏多,内容繁琐。高师传统的分析化学教学程体系由于受师范教育的影响,重视理论技术的深度以及知识的系统性,在基本理论的安排上占有很大的篇幅。对酸碱、络合、氧化还原以及沉淀四大反应的平衡理论以及滴定分析法原理,系统而又分别独立地介绍,内容重复,不利于学生掌握它们的共性。加上课堂教学过于深刻细致,公式推导繁琐,知识点分散,对应用性和实践性知识介绍经常重视不足,不容易激发学生的学习,甚至对分析化学产生厌烦情绪,更谈不上培养应用性人才的目的。
(2)教学手段单一,学生学习效果不理想。在传统的分析化学课堂教学中,教师常采用讲述和黑板展示的教学模式,学生绝大部分时间是在记笔记,思考的时间很少。这种机械式的教学方式使教师成了传递讲义的工具,课堂失去了化学学科的趣味性,严重阻碍了学生的思维发展,不利于学生创新能力的培养。
2、实验课教学
《分析化学实验》是以通过基本操作技能培养,提高学生分析问题解决问题能力为目的的实践性很强的课程。现行分析化学实验教学存在如下一些问题:(1)学生操作意识不强,训练不够规范,技能掌握不牢固。(2)考核方法不完善,成绩评定主要依据平时实验报告和实验考试结果,缺乏操作过程的评价。忽视了对学生实际操作技能的考核,造成学生轻视实验操作、考试抄袭数据、任意涂改实验结果的不良现象,最终导致学生在分析化学实验课中“高分低能”现象严重,达不到实验课的培养目的。
二、分析化学理论课教学改革
1、优化整合教学内容,建立统一的理论框架
随着培养计划的调整,各个专业基础课的课时都在不同程度的压缩。针对应用化学专业的培养目标,首先对教学内容进行精选、重组[2]。例如:四大滴定可以重组为统一的滴定分析理论体系。首先提炼共性知识进行综合介绍。其次,再介绍四大滴定分析法的个性知识。使学生形成对知识的共性与个性的完整统一。对酸碱、络合、氧化还原滴定部分内容进行精简,对沉淀滴定内容要压缩。对特别繁琐的公式,对应用化学专业来说,课堂可以略去推导,直接给出结论,其推导过程可以让学生自学了解。整个知识点的介绍以突出实用性为趋向。
2、改进教学方法,提高课堂教学效果
(1)注重新课的导入。“良好的开端是成功的一半”,第一节绪论课是关键,教师必须设法使学生对这门课产生兴趣。通过介绍分析化学对人类进步的巨大贡献,结合当今的社会热点问题,如能源、环境、食品安全、人类健康等问题,介绍身边具体的生产生活问题,如食用白醋的测定、自来水硬度的测定等等,让学生明白化学是从分析化学开始的,分析化学是最具应用性的一门学科,几乎遍及我们的衣、食、住、行。如果能引导学生从分析化学的角度来看待身边观察到的现象,就会使分析化学变得有趣。学生对分析化学一旦产生了兴趣,在授课中我们就能体现到分析化学向现实生活的倾向,那些枯燥无味的公式和理论也就成了学生揭示生活奥秘的工具,从而激发了学生的学习动力。
(2)灵活采用多种教学方式。运用多媒体教学,增加课堂信息量。对分析化学理论课来说,板书教学是多数教师常用的教学方式,特别是对于某些重要公式的推导,具有一目了然的效果。但对大学课堂来说,板书教学传递的信息量偏少,给学生创造记笔记机会的同时,也潜意识地削弱了学生在课堂上对知识的接受能力。借助多媒体教学,可以将某些用语言不好描述的内容,以图文并茂的形式展现出来。比如,滴定终点前后溶液颜色的变化、指示剂的变色范围等等,让学生一看就明白,并且印象深刻。还可以选用和生产生活实际相关的分析化学应用实例图片,能够有效激发学生兴趣,让学生感受到分析化学就在身边,人类生活离不开分析化学。
采用对比教学,,提高教学效果。笔者多年对学完分析化学的学生进行调查得知,大部分学生认为分析化学知识点多而分散,公式记不准,课堂听懂了,课后不会用。这就要求教师在讲相关问题时,要注意采用对比教学。例如四大滴定分析法本质上存在共性,但由于依据的滴定反应不同,而导致滴定体系中变量的不同。通过对比教学,对滴定曲线、滴定原理、以及终点误差计算等的共性及个性就容易理解和记忆了。再例如,络合滴定中的金属离子和EDTA的各种副反应系数的计算,看起来有4个独立的公式,其本质上可以按一个公式记忆:(被考察对象;为副反应影响因子;为络合比)。对例题的讲解也要使学生达到触类旁通的效果。否则,学生只会“一叶障目,不见森林”,分析问题解决问题的能力得不到提高。对比教学法有利于学生在掌握知识时、触类旁通,提高对知识的应用能力。
注重章节教学内容的及时总结。知识点多、公式多是分析化学课的特点,也是学习的难点。学生经常记公式不准确,知识点掌握不牢固,也是历来分析化学教学普遍存在的问题。除了课堂采用对比等教学方法提高教学效果外,教师还应带领学生对每一章节学完后的教学内容及时进行总结,将重要的公式、知识点罗列出来,理顺它们之间的联系,让学生沿一条线把它们串起来,由此及彼,加深印象,有利于学生课后的自主复习。
三、实验课的教学改革
分析化学是一门以实验为基础的科学,分析化学实验课是培养学生素质与实践能力的一个重要途径[3]。现行实验课由于在教学环节以及考核等方面不尽完善,对以基本技能掌握为必备能力的应用性人才的培养极为不利,改革势在必行。针对存在问题,笔者教研室进行了以下两方面的改革。
1、调整教学内容,引入实际应用性和综合设计性实验
分析化学是应用性很强的基础课程,分析对象在现实生产、生活中随处可见,将这些分析对象引入实验课教学,可以拉近学校理论教学和实际应用之间的距离。例如,白醋中HAc含量的测定,补钙制剂中钙含量的测定,工业混合碱的测定,废水中重金属铬的测定等实验项目,都是现实生活中大家较为关注的与生产、生活以及环境息息相关的问题,引入这些实验内容,既能激发学生的学习兴趣,调动学习积极性,又能使学生认识到理论到实践其实就是一步之遥。在实际样品分析中,学生除了要掌握相关的基础理论和正确的基本操作方法以外,更深刻的是学用结合,能够提高分析问题、解决问题的能力,对应用性人才的培养十分有效。由于在验证性实验中,学生按照操作步骤“照方抓药”,在教学中的主体作用不能得到充分发挥,不利于学生的独立思维能力、实践能力的培养[4]。因此,适当减少原有验证性实验项目,增加设计性实验。让学生自己独立设计实验方案,独立进行实验操作,在教师的指导下解决实验中出现的问题,充分发挥学生在实验中的主体作用,锻炼和培养学生的创新能力。并且学生通过设计和实际操作,可以发展多种综合素质。
2、完善教学环节,严把教学质量关,强化训练基本操作技能
分析化学研究物质的关键是准确获得物质的“量”,每一步实验操作的误差都会传递到分析结果中。因此,基本操作技能的规范性是关键,直接影响分析结果的准确性。据此,我们从完善实验课教学环节、严把教学质量关入手,突出强化基本操作技能训练。
首先采取实验课前,教师必须对每个实验认真进行试做,并给出验证性和综合性实验的试作结果。这样使教师不但能胸有成竹地及时解决学生实验中可能出现的突发现象,而且还为批改实验报告、评价实验课效果提供了数据参考。其次,实验课中,要从各方面强化学生的操作意识。包括台面的布局、仪器洗涤到样品的称量、溶解、转移、定容、滴定以及数据处理、结果报告等各个环节都严格按照实验操作规范要求进行规范化的训练,并将每一步的操作要领作为将来考核的知识点。要求学生一丝不苟,认真对待,任何一点疏忽就会使实验数据变得毫无意义,前功尽弃。同时教师要做好逐项检查工作,对难度大的实验,要反复演示指导,对动手能力差的学生要手把手指导,使学生的操作达到规范化。整个实验就是一个严谨的工作作风和实事求是的科学精神的培养过程。最后,教师在课后批改实验报告时要在学生的报告中写上本次实验的标准值(即教师的试做结果),引导学生对本次实验进行自我评价和误差原因分析,培养学生严密的科学研究能力,为后续课程以及将来的实际工作打下良好的基础。
3、完善考核方法
针对分析实验考试中出现的考核内容不全面,学生重视不足等问题,我们从考试形式、考试管理以及成绩评定等三方面完善考核方法。(1)实验考试实行笔试+操作考试两种方式。笔试主要考核学生对实验基本常识、基本原理和基本方法的掌握程度。技能操作考试是实验考试的核心部分,以既突出考察基本操作技能又突出测定结果准确度为原则,实行每个学生各持不同的样品,杜绝传统考试中所有学生持同一总体来源样品而造成的抄袭和涂改数据的现象;在内容上选取操作技能要求高,操作项目较全的实验,分操作和实验结果两部分评定操作考试成绩。其中操作部分从仪器洗涤、天平称量、移液和转液、滴定操作等四方面去考核。每一环节都设定科学而又具体的评分标准,占到总操作成绩的40%;实验结果结合数据记录的科学性,按误差大小去评分。操作分+结果分即为操作考试成绩。(2)在考试管理上实行全员出动,共同参与,责任到人,标准到位。由原来教师一人负责,统管全班、全程的考试管理方法改为教研室全体任课教师、实验教师、实验工作人员共同参与,每人分包几个学生,严格按照规范标准对各个环节进行鉴定、监督和指导,指出问题所在。最后集体评定给出操作分。(3)实验课考试总成绩评定通过“操作成绩+笔试成绩+平时成绩”三方评价。操作成绩一般占总成绩的50%以上,结合笔试(30%左右)和平时成绩(20%左右),全面客观真实地评价学生的实验成绩。
改革后的分析实验课考试方法,严密细致,考核内容全面,虽然增加了教师的工作量,但能够如实反映学生学习成绩,科学评价学习效果。同时也能引起学生对分析实验课的高度重视:“平时打好基本功,考试才能到高分”,确实能达到实验课的培养目的,学生的动手能力和对知识的应用能力得到了加强。该套考核方法曾得到本院其它实验课程的效仿和尝试。
四、成效及展望
通过这一轮的教学改革,极大地提高了学校应用化学专业分析化学的教学效果。学生学习分析化学的积极性和主动性得到提高。分析化学课堂不再存在学生缺勤现象;毕业论文设计中有关分析测试应用研究的选题率逐年增加;毕业论文的质量也比以前有所提高,相当一部分被后续正式发表;有关在分析化学专业方向考研的人数也逐年上升;在历届省级以上各类化学技能竞赛中,学院参赛学生屡次获奖。从用人单位对毕业生的评价中,反映了实施课程改革教学的毕业生工作实践能力强,成绩显著。这些足以说明了我们分析化学的教学改革取得了一定成效。
然而,对于高师新办的应化专业来说,教学改革是一个长期的过程,我们只是开始了万里长城第一步。在今后的教学中还需进一步促进教学手段的多样性和现代化。同时,要进一步加强实践课教学与理论的结合程度,为学生提供大量的参与实践活动的机会,真正做到在学校学习就和在工作岗位一样,也只有这样才能为我国经济发展培养合格的高素质的应用性人才。
【参考文献】
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[4] 宗水珍.应用化学专业分析化学实验课程改革的初步探索与实践[J].常熟理工学院学报,2009.19(4):51.53.
关键词:产学研合作;应用化学;实践;创新
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)09-0097-02
一、引言
应用化学专业[1,2]是分属于化学工程与技术(国家一级学科)的二级学科,是一门着力于培养具备化学方面的基础知识、基本理论、基本技能以及相关的工程技术知识和较强的实验技能,具有化学基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的高级专门人才的学科。
黄山学院应用化学专业作为工学专业,自成立起就以应用型为导向,以到企业就业为引导,注重对学生实践能力和创新能力的培养。
高校中的产学研结合主要体现在于:科研合作及教学合作方面。对于科研合作方面,主要是新产品、新技术的开发及转让等;对于教学方面来讲主要包括以下方面:(1)共同研究确立未来企业用人需求,针对相关需求,共同制定出相关专业人才的培养方案,并结合企业特长及专业所需,共建实训实践基地;(2)在教学内容中结合企业产品及工艺技术,注重渗透新科学、新技术、新工艺的介绍;(3)是在教学方式上要加强针对能力培养的实践教学,如实践技能的锻炼;(4)在教学过程中要由校内向校外,由教室向生产现场延伸,采用以校内实训实践为主,校外实训实践为辅的方式进行;(5)是在教学效果上要通过嫁接、转化、推广和应用新科技、新工艺,培养出一大批能熟练应用新技术、新工艺,并具有一定创新能力的高素质劳动者。[3]
因此,为了改善培养的学生不适应社会需求及进一步培养锻炼学生的实验实践能力及创新能力,充分利用社会资源增加对应用化学专业的辅助教育,与相关企业的产学研合作不仅仅是停留在科研层面,要通过恰当的衔接,将应用化学专业的学生能够在这个过程中得到充分的训练[4,5]。
二、产学研联动的举措
自2010年起,黄山学院应用化学专业在对于学生实践能力培养有显著影响的实验实训环节如毕业见习、毕业实习、毕业论文等方面进行了探索,所采取的措施如下:
(一)加强产学研联动,促进校内共建实习基地建设
为了加强学生校内实训实践能力的培养,黄山学院化学化工学院通过与产学研合作企业的交流,决定共建应用化学专业的校内实习实训基地建设,这也是学校和企业携手的一次全新尝试。产学研共建校内实习基地可以营造一个企业运作环境,让学生就业之前了解企业运作规律、熟悉企业运作流程、具备实际的动手操作和决策能力,以便走出校门后立即与市场接轨。建设方式一般为学校投资实习中心场地、部分硬件设施、部分系统软件等,并负责实习基地的运营和管理;由企业投资部分硬件设施、部分系统软件、实习资料、企业案例等。通过校内共建实习基地,可以实现学校、学生与企业的三赢模式。对于学校来说,可以引入企业先进的技术及管理经验进行复合型师资队伍的培养、实习基地的市场化运作、案例教学等多方面都可为学校教学提供切实的支持。对于应用化学专业的学生来讲,在与企业共建的实习基地中进行学习,可以提前了解并掌握该企业的产品及发展动态,不仅提前开拓了视野,锻炼了自己的实践创新能力,而且有利于学生在相关企业实现就业。对于企业来说,人才培养有赖于稳定、有序、成熟的育人机制,学校在这方面有着得天独厚的条件,通过校内实习基地的建设和合作,有利于选拔出更加适合企业需求的人才。
(二)加强产学研联动,促进校外实习基地建设
为了保持学生的毕业见习及毕业实习能够顺利进行,从黄山学院化学化工学院层面,着力于实习教育基地的建设,对于应用化学专业来讲,主要立足于黄山当地的多家精细化工企业为主,如永佳基团的相关企业如黄山华惠科技有限公司、艾仕得华佳化工有限公司、黄山永新股份有限公司、黄山新力油墨有限公司等、其他公司如安徽恒远化工有限公司、黄山向荣新材料有限公司等,主要围绕着粉末涂料原料如聚酯树脂、环氧树脂、固化剂等、印刷软包装材料方向为主,长期建立稳定的实习关系,约定相关实习基地企业的负责人,根据各个企业的实习内容共同修订见习及实纲;并在后续见习及实习的过程中,企业选派有经验的专业技术人员对学生进行全程指导,包括理论全流程讲解培训、现场各个环节参观讲解等,使学生能够真正理解该产业的过程。同时,校外实习基地主要承担着应用化学专业的毕业见习、毕业实习的完成,学生在学校教师及企业技术人员的带领下,深入企业一线一定的时间,将理论知识与实践学习相结合,不断开拓学生视野,在实际生产过程中提高学生的实践创新能力。
(三)加强产学研联动、推动毕业论文及设计工作
毕业论文及设计是本科教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学
环节。毕业论文及设计能使学生综合应用所学的各种理论知识和技能,进行全面、系统、严格的技术及基本能力的培养。应用化学专业将毕业设计与毕业论文相结合,适当向工程设计倾斜,鼓励学生进行工程设计类选题,采取一人一题,独立完成的方式进行。黄山学院应用化学专业教师结合与校外企业的产学研课题进行毕业论文选题,使学生在毕业论文内容选择方面能够更加深入地认识相关行业及产品,从而学习企业对产品的制备及检测方法,锻炼学生的实践技能及创新能力;同时,为了进一步扩大对学生实践创新能力的培养力度,在产学研合作的企业里面,就学生毕业论文及设计方面与企业技术人员达成毕业论文选题意向,企业技术人员在应用化学专业毕业论文开展征题工作的时候,根据企业技术研发及工艺改进的需要,可以给出相关的毕业论文题目,针对毕业设计类的课题,注重学生的就业方向与相关企业进行联合培养,尤其是在工程设计课题方面,鼓励学生进入企业,指导教师为企业技术人员,在企业指导老师的指导下采用毕业论文全程在企业完成的方式进行,并按照应用化学专业教研室对毕业论文时间节点的要求完成各部分内容,如开题报告、中期检查、毕业答辩等,这部分学生通过毕业论文的实验实践环节,可以更进一步的认识企业的产品及工艺要求,锻炼了自身的实践实验技能及创新能力,为后面到相关企业就业及更好的适应企业打下了基础。同时,对于已经签约企业的学生来说,这是一个充分认识企业的环节,对于企业来说,在此期间,可以对学生进行提前培训,缩短就业适应期,通过实质性的完成项目内容来提升学生的实践能力及创新能力。
三、产学研联动的效果
经过近些年的巩固与发展,在产学研联动项目的牵引下,取得了一些成果:
(一)学生实践创新能力明显提升
产学研合作教育在高等教育中,将相对封闭的教育环境变成开放式的教学环境,学生在这些环节如毕业见习、毕业实习、毕业论文及设计环节更好的认识和运用知识,使学生的创新性思维得到充分发挥,同时实践技能得到提升。应用化学专业学生在实践环节的加强及与企业联合培养,专业实践技能更强,且所学技能与市场能够紧密结合,培养质量大大提高,学生的综合素质有很大改善,应用型技术得到加强和锻炼,学生的专业能力得到明显的提升,为后续就业打下了基础,较好地满足市场的需求,近几年应用化学专业毕业的学生普遍收到用人单位的好评。
(二)双能型师资进一步加强
对于应用化学专业培养来讲,学生是主体,教师是保障。应用化学专业教师通过多年来产学研联动实践环节的参与,进一步提升了自己的实践应用能力,同时与企业的联系更加紧密,与地方产业的横向课题也明显增加,只有教师真正的走进企业,才能在教学中将学生真正的带出课堂,保障学生实践能力及创新能力的提升。
四、结束语
加强应用化学专业学生的实践能力培养,采用产学研联动的方式进一步加强与企业合作,联合培养符合社会发展需要的创新型专业技术人才任重而道远,我们将及时总结并采用多种模式培养学生的创新技术能力,使学生在此过程中能够得到充分锻炼,成为基础知识扎实,实验技能出众,实践创新能力强的群体。
参考文献:
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[3]霍冀川,雷洪,梁晓峰,叶旭.整合优势资源构建应用化学本科专业学生创新力培养体系[J].中国大学教学,2014,(11):53-55.
关键词: 思想状况 问卷调查 结论
在校大学生是我国实现科教兴国战略的重要力量之一,他们的思想状况如何,关系到社会主义现代化建设能否成功,关系到能否实现中华民族伟大复兴的中国梦,关系到中国时代进步和社会发展。泰山医学院不断加强大学生思想教育,通过深入开展社会主义核心价值体系进学生头脑教育,在校大学生精神面貌变得越来越积极向上。与此同时,大学生不管年龄还是体魄都进入了成年,他们有知识和能力,是同龄人中的佼佼者,然而,他们的识辨能力和应变能力还比较幼稚,还缺少敏锐和老练。他们的世界观正处在形成时期,具有很强的可塑性,面对新形势下当代大学生思想状况变化的特点,如何准确找准学生思想“脉搏”,有针对性的做好工作,对于增强思想政治工作的科学性和实效性具有十分重要的意义。
一、调查的基本情况
本次调查以问卷的形式开展,问卷全部是客观选择题,涉及人生观和价值观、学习与专业认知以及生活方面三大项31个题目。调查对象涉及泰山医学院应用化学专业一、二、三年级的在校生。本次调查共发放问卷200份,收回试卷196份,有效试卷191份,有效率为97.4%。
二、学生思想状况调查分析
1.人生观和价值观方面
图1 人生观情况
图2 树立目标情况
调查表明,泰山医学院应用化学专业的学生人生观的确立不容乐观,从图1看到,只有36%的具有明确的人生观,而51%的同学人生观比较模糊,13%的同学还没有清晰的人生观。从图2看到,当前有着坚定目标并努力奋斗的人数只占总调查人数的9.5%,有明确目标,却不能完全身体力行的占到62.8%,目标盲目从众的也占到17%。我们进一步进行分析发现,本科一年级到本科三年级的调查结果显示,对于人生观有着清晰认识的人的比重随着年级的升高而逐渐增加,由此可见,大学生的正确教育有利于他们正确人生观的确立。
由此可见,有些同学可能受社会不良现象的影响,也可能缺乏教育和引导,还没有树立正确的人生观;即使有了明确目标,但缺乏坚忍不拔的毅力和百折不挠的精神,这都需要不断开展人生观和价值观教育、职业生涯规划教育、心理教育,不断开展榜样引导、素质拓展、耐挫折训练等形式多样的活动提升大学生思想认识和目标取向。
图3 实现目标的关键因素
图4 毕业后的选择
从图3可以看出,79.8%的大学生认为人生目标的实现主要靠自身的努力奋斗。从图4可以看出,对于毕业季人生重要关口的选择,有29.3%的人选择参加公务员、事业单位招考或选调生的考试,有34%的大学生选择去企业工作。通过进一步分析问卷,在问及“对自己的未来有什么看法时”,各年级学生回答“对前途一片光明”均相对较少,且一年级学生对于“发挥自己的专业优势并尽快成为技术骨干”的意识相对薄弱。
由此可见,大学生对人生目标的实现途径认识比较正确,有利于引导学生学习知识、培养能力、增长才干和提高综合素质,但也要注意发挥优秀校友的榜样引领作用来帮助大学生认识到前途充满光明,以积极乐观的心态迎接各种挑战。
2.学习与专业认知
大学教育学习方面的思想状况,是反映学院学风建设的重要指标。我们从学习和专业认知两大方面展开调查。
图5 学习计划的执行情况
图6 师生交流沟通情况
由图5和图6可以看出,有着确立的学习目标并明确执行的学生占到12.6%,一切随老师的教学安排的占到23%,有计划不能执行的占到高达51.3%,可见,学生学习主动性还不够,遇到问题存在拖延现象,不能按计划执行。在问及“遇到不感兴趣的课程会怎么做”时,回答“仍认真听课”和“应付点名”的学生大体相当;在问及“最难学课程的原因”时,有63%的学生认为“自己不够努力,基础差”,在问及遇到学习上有困难时,经常请教任课教师的比例相当低。以上数据可以看出,大学生的学习成绩与自身的努力奋斗是分不开的,同时也引起我们的思考,要通过课堂讲授、自习辅导、座谈交流和教育在线等途径,给学生提供师生交流学习平台,对其进行释疑解惑,提高专业认知,帮助他们树立学习目标。
图7 就业相关情况
由图7我们可以看出,在专业认知方面对本专业有着很深的了解和独特见解的人数占总调查人数的四成,准备报考研究生的学生占总人数的49%,未来想要继续从事与化学相关的工作的学生占总调查人数的29.3%,且大多数三年级学生都表示会从事“化学类相关专业”,而一年级学生的回答偏向于“不清楚,走一步看一步”,可见,一年级大部分学生对未来专业的认知并不牢固。
图8 不同年级专业认知程度
由图8我们可以看到,本科一年级、二年级以及三年级的学生对本专业认知的程度有相对差异,本科一年级的学生在学习及专业认知方面相对薄弱,然而,随着年级的增长,这种认知能力不断加强;在问及“对自己所学专业的看法和态度”时,三年级大多数学生认为本专业是热门专业,并表示很感兴趣,可见,学校专业思想教育和引导起到了积极作用。
3.生活方面
独立自主的生活作风是当代大学生思想状况的重要衡量标准,对于大学生的生活方面,我们从生活费的来源、空闲时间的安排以及对于各类活动的热衷度进行调查。结果显示,很大一部分的学生生活费来自家长提供,有20%的学生通过自己兼职打工赚取,且三年级学生占很大比重,少部分学生希望通过自己努力拿到奖学金来实现;在问及“平时精力主要用在哪方面”时,三年级大多数学生的观点是“学习”,且在大部分空闲时间会选择“跑图书馆、自习室看书”,而一年级大部分学生的观点是“组织及参加各种学生会和社团活动”,同时,有部分学生在空闲时间会选择“上网打游戏”可见,三年级学生的自主性增强,对空闲时间的安排更加妥当。在问及“你的集体观念如何”时,各年级大多数学生的答案是“我愿意参加集体活动,有很强的集体观念”,对于活动的热衷度,有60%的学生愿意参加活动以达到锻炼自己的目的。由此可见,当代大学生的业余生活还是相当丰富多彩的。对于“你在就业、学习、矛盾而感到压力”此问题时,有八成学生对“就业迷茫”这方面感到压力很大,可见,就业压力的增大,使得学生们对未来就业前景增加了几分担忧,目前,学生们意识到了就业压力,应该采取措施不断地锻炼自己,提高自己的能力,清醒的认识到优胜劣汰,强者生存,想要获得成功就只有不断努力的道理。
三、工作对策
可见,随着社会政治和时代经济的不断发展,大学生作为社会特殊的知识群体,他们的思想观念的培养和塑造更为突出的影响着他们人生观的发展。从总体而言,大部分学生是积极向上,具有明确的人生观和价值观、具有较强的学习和专业认知能力,能正确认识自我的。然而,一部分学生中所表现的人生观模糊不清、对专业认知方面不够成熟以及课余生活安排不当等问题仍然存在,这给我们敲醒了警钟。这些学生迫切希望采取一些措施来引导学生确立目标及自身价值。
对此,学院应该加大学生思想政治建设的力度,坚持以人为本的理念,从学生个性出发,有针对性地做好学生思想工作,将解决学生思想问题与解决他们生活实际问题紧密结合起来。与此同时,积极开展各类文体活动,引导学生树立明确的目标和价值观。例如:积极采取主题教育手段,把思想教育工作理念贯穿于各项主题活动中,针对青年喜欢参与性、竞争性活动的特点,适时的开展组织主题鲜明、影响力大、参与面广的活动,采取参观访问、形势报告、征文大赛、演讲比赛、辩论大赛、主题班会、社团活动等方式,教育、启发、引导青年学生,积极主动地确立人生目标,积极听取老师们的建议和参与社会实践,提高自身思想素质、文化素养和实践能力等。
作者简介:
关键词:应用型人才培养;应用化学;专业实践;教育基地; 创新体系; 构建
中图分类号:C93 文献标识码: A
前言:应用化学是将化学技术应用于生产实践的学科,其所涉及的领域极为广泛,因此结合地方特色,各个院校的应用化学专业的人才培养模式和路径也不同。根据教育部颁布的本科专业目录和我国经济结构、人才市场需要等,应用化学专业人才培养方案主要分为两类:一是以培养学术型人才为目标的重点高校;二是以培养应用型人才为目标的一些地方高校。作为以培养应用型人才为目标的高职学院而言,借鉴其他院校的经验,结合专业人才培养目标和地方特点,应用化学专业的两个方向――工业分析与检验和环境两个方向――与锦州本地的石化企业相适应,并取得了一系列阶段性的教改成果。
一、实践教学改革途径
1、 优化实践教学内容体系
实践教学内容是实践教学体系中最核心的部分,也是教学执行力的体现。根据专业人才培养方案,初步优化了包括“基础实验、专业实验、综合实验和综合素质”四大模块的“模块化”实践教学内容体系,以全面提高学生知识、能力和素质。
1.1基础实验,包括四大基础化学实验,注重培养学生的基本实验技能和对科学现象的观察和分析能力,强调实验的规范性和严谨性。对应每一门实验课程,应总结出一些实验经验,学生考核过程必须严格把关。
1.2专业实验,包括化学分析实验、仪器分析实验、无机分析实验、有机分析实验等,注重培养学生的专业知识应用技能,并巩固基础实验所养成的良好习惯和规范操作,培养学生理论联系实验的习惯。
1.3综合实验,包括水泥分析实验等一系列综合实验等,以课程设计、综合性和设计性实验等为主。学生通过查阅资料提出实验方案,经指导老师审查修改后进入实验室操作,完成后提交实验报告。综合实验强调培养学生的专业知识运用能力。
1.4综合素质则通过毕业设计(论文)、社会实践、各种竞赛和创新性实验等培养学生的实验设计能力、综合知识运用能力和创新能力,其中的专业生产实习和毕业设计(论文)是实践教学中的两个重要环节,也是教学过程的难点。而贯穿整个大学,各种竞赛(包括“挑战杯”科技作品竞赛、化学检验工竞赛、职业技能鉴定考证、暑期社会实践、课程设计等)、创新性实验项目以及教师的科研课题等都是学生们展示自我的平台,通过这些活动,大大提高了学生的创新意识和动手能力。
1.5大力鼓励并支持教师将科研项目中一些合适的技术方法等子项目引入到综合实验和综合素质等课程中让学生进行开放性的实验研究。
二、 完善实践教学设备体系
校内,在已有的基础上,进一步完善基础化学实验室建设,加强化学分析实验室、仪器分析重点实验室等建设,保证实验课程的顺利进行。校外,加强实践教学平台建设,即加强与本地企业建立实习基地等。根据应用化学新的专业定位,可以与锦州石化公司分析测验中心、大连泰瑞海铭股份有限公司等合作。
1、加强实践教学师资能力建设
鼓励和支持教师向“双师型”和“双证型”教师方向发展,鼓励青年教师深入企业、市场亲身实践并提升自身的实践技能和指导水平,引导高学历、高职称的教师积极参与到学生的基础实践教学中。
2、将毕业论文与生产实践及产学研项目相结合,提高学生实践创新能力,开放实验室为产学研项目及应用化学专业实习提供良好平台。实验室与大连泰瑞海铭股份有限公司签订产学研项目协议书,甲乙双方本着互利互惠原则,高校服务企业,满足产业需求,提高教学质量和科研水平,集成各类资源,提升创新能力为目标,在优势互补、互惠互利、共同发展的基础上进行“含 Ln-W-Zn 光催化功能材料研制及其在环保中应用”项目的合作。该项目开发成功将为公司废水的处理开辟新途径,并促使污染物降解以达到净化环境的目的。该项目将在大连泰瑞海铭股份有限公司进行推广应用,进行技术转让、中试、工业化生产。这必将产生显著的经济效益和环境保护方面的社会效益。总体说来这种做法构建了将毕业论文与生产实践及产学研项目相结合,提高学生实践创新能力的新体系。
3、 利用共建开放实验室进行化工实训,提高学生工程动手能力
应用化学专业充分利用实践教学基地资源,例如与大连泰瑞海铭股份有限公司共建开放实验室《应用型研究实验室》培养学生的工程动手能力。从大学二年级开始就有计划、有步骤地组织应用化学专业学生到该企业拜工程师、技师为兼职导师,让学生参与实践基地教学、生产、科研和管理等工作,提前熟悉该单位现状和未来职业技术岗位要求,促进精神内涵与知识水平同步提高。并且,将该实验室作为化工实训基地,以便培养学生的化工工程能力,全面增加学生动手能力的训练。该实验室是我院实践实习教学平台和创新实验平台,在科研上是化工生产中试系统,由 2 × 100 L 的反应釜及产品性能分析测试仪组成; 又是化工反应放大设备系统,由系列反应放大设备组成,可对化工产品和材料进行工程放大,具备在不同放大倍数研究过程规律和工艺参数变化功能; 在实践教学方面具备应用化学专业专科生完成设计综合实验、实习、科学训练等学习功能。该实训基地具有全面、灵活、充分动手的优势。学生在该基地可以进行实验装置拆装、化工生产实际操作,从而构建了利用共建开放实验室进行化工实训,提高学生工程动手能力的新体系。
4 、通过生产实习和各类创新大奖赛,提高学生的工程应用能力
为了提高应用化学专业学生的工程能力,充分利用 8 周专业实习,组织学生去锦州酒厂实际锻炼,让学生虚心向工人学习,通过实习掌握白酒发哮、酿造工艺,玻璃配料、融化、铸造工艺条件、生产流程以及所有设备的名称和作用,并按照事物画出工艺流程图; 我们鼓励学生和工程技术人员交谈,提倡学生用自己学过的化学、化工等方面理论知识及实验知识帮助工厂解决实际问题。例如,如何快速在线检测白酒中杂醇含量? 如何除去杂醇? 如何快速在线检测白酒中重金属含量? 学生在实习过程中针对这些问题进行资料文献检索、实验方案设计、实施,并参加大学生创业大赛及其他技术创新活动,从而掌握应用化学工业化的各种技能,有效培养了学生和青年教师的能力。
三、结束语
综上所述,依托开放实验室及省级特色专业构建了应用化学专业实践教育基地创新体系: 依托共建开放实验室,培养应用化学专业学生实践创新能力; 结合产学研项目,将毕业论文与生产实践相结合,提高学生实践创新能力; 依托共建开放实验室作为实训基地进行化工实训方面的训练,提高其工程动手能力。
参考文献:
[1]唐振龙. 基于应用型人才培养的地方本科经管专业实践教学质量保证体系的创建[J]. 当代教育论坛(学科教育研究),2007,09.
[2]胡扬剑. 应用型材料化学专业实践教学体系构建的探索与实践[J]. 科技视界,2012,20.
应用化学专业的分析
应用化学是一个内涵十分宽泛的化学类专业,与多门学科相互渗透,是各类高等院校设置较多的一个专业[6]。对于应用化学专业的大类归属,不同的学校有不同的划分。有的学校是按照文、理、工科分类,将应用化学划归到理科或工科大类,而有的按学科划分,将应用化学划归到化工大类。不管如何划分,都是将应用化学专业与相近的专业组成一个大类。我系现有生物工程、应用化学、环境工程3个本科专业,这3个本科专业分属于3个专业大类(化工与制药、环境科学、生物工程),以工为主,工、理交叉。面对这样一个实际情况,我系参照国内其它院校的一些先进经验,将生物工程、应用化学、环境工程划归到生物与环境大类,即我系为一个大类,这样有利于优化资源、避免跨系进行大类划分带来的管理上的一系列问题。这一提议已为学校党委讨论通过。应用化学与另外两个专业有一定的通识基础,如无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、化工原理等,但与另两个专业还是有较大的差异,如环境工程专业对分析化学、化工原理要求较高,对其它课程要求较低,生物工程专业对有机化学要求较高,对其它课程均要求不高,而应用化学专业对这些课程均有较高的要求。要满足专业大类课程材、统一授课的要求,兼顾3个专业设计大类专业课程,并作好专业课程与大类课程的衔接是培养方案设计的一个难题。另外,大类培养方案对实践环节、选修课程比以前更为重视,要求增加相应的时间,这就使由于大类课程而向后压缩的专业主干课程的安排变得更为困难。如何设计出适合应用化学人才培养、保持和发挥应用化学专业特色的培养方案,对于应用化学专业的发展至关重要。
应用化学专业培养方案设计
1.培养方案的指导思想
人才培养方案的指导思想,应体现学校的教育教学宏观管理思路,从而保证人才培养符合学校教育的顶层设计。作为新升格的地方性“教学型”本科院校,设计生物与环境类专业培养方案的总体思路是:以服务区域社会经济发展为主要方向,以培养高素质应用型人才为目标,注重培养学生工程素质、创新能力和就业能力,低年级培养阶段必须重点体现大类招生培养模式下的“宽口径、厚基础”培养目标,高年级培养阶段重点体现“强能力”培养目标,全学程都必须贯穿“高素质”的人才培养目标。
2.培养方案的设计原则
(1)目的性原则培养方案的设计要围绕人才培养的目的进行,树立应用化学专业的应用型人才培养的意识。同时,要注意大类培养增强学生通用性和适应性的目的,适当改变传统模式下的学科专业的理念。
(2)效率性原则对于地方高校的大类招生培养模式,一方面是拓展学科专业,增强人才的复合性和通用性,另一方面也是期望通过有效地利用有限的资源,达到高质量人才培养的目的。故在培养方案设计时,应充分考虑提高设备、场地的利用效率,否则,不仅会造成教学场地、设备某时段不够用,从而影响教学进度。这与培养方案的目的背道而驰。
(3)以人为本原则培养方案的制定,是用于人才培养,其设计必须考虑学生的接受能力和负担。因此,课程的编排要遵循先易后难、先基础后深入的顺序。同时,专业基础课放在大类课程后进行,需要与大类课程良好地衔接,否则容易出现教学内容重复或脱节的情况,不利于学生的理解,也违背了效率的原则。(4)继承与创新相结合原则高校的专业发展是渐进式的,教学资源和管理经验的积累、办学特色的形成等都不是短期内完成的。因此,大类招生模式下的人才培养方案的设计,必须体现在继承的基础上创新,脱离现有资源、完全否定传统模式的人才培养方案,是脱离实际的,也是达不到专业人才培养目的的。合理的培养方案应在传统模式培养方案的基础上,有机地整合传统模式培养方案中的优点,形成大类招生模式的特色人才培养方案。
3.培养方案的构架和内容长沙学院的公共基础平台课程是面向全体学生的通识教育课程,主要传授通用性的基本知识、基本理论、基本技能,是对学生进行通识教育和素质教育的基本途径,包括思想政治教育、人文素质教育、科学素质教育、身心健康教育等方面的必修课程。应用化学专业的人才培养方案是在学校的公共基础平台课程基础上提出的,由专业大类课程、专业主干课程、专业选修课程和实践教学环节构成。
(1)专业大类课程专业大类课程是该专业大类的学生必须掌握的与专业大类相关的基本知识、基本理论和基本技能。我们根据应用化学、生物工程、环境工程3个专业对基础化学课程均有要求,而要求掌握的程度有较大的差异的情况,将3个专业所共同需要的基础化学知识整合为大学化学,作为大类课程进行教学。另外,将应用化学专业的“化工制图基础”与生物工程、环境工程所需的工程制图课程整合为“工程图学”,可基本满足3个专业的需要。
(2)专业主干课程专业主干课程从大二开始开设,是直接指向应用化学专业的基础知识课程,包括专业基础理论课、专业基础实验课两大类,它与专业大类课程和公共基础课程一起为学生提供与其未来职业生涯密切相关的的基本知识、基本理论和基本技能。将专业主干课由原来的10门缩简为9门;将与学科大类课重复的“化工制图基础”去掉;将分析化学、有机化学、无机化学的课程适当压缩,专门为这些课程与大学化学的衔接进行了设计,将这些课程作为以大学化学为基础的提升课程。这样可在有限的课时内保证基础化学的教学质量。
(3)专业选修课程专业选修平台课程从大二开始开设,是指向某个或某类专业的选修课程,目的在于强化专业教育,体现专业内涵和专业特色,进一步扩充和强化学生的专业理论、专业技能培养。将原先13.5学分的专业限选课,压缩为12学分,将精细化工方向的“精细化工过程与设备”去掉,该课程与化工原理、化学反应工程、化工分离工程有较大的重复。将表面精饰方向中相互有重复内容的“电化学与测试技术”、“金属腐蚀理论”合并为“应用电化学”。这样既能保持应用化学的特色,又可实现课程的精简。虽然精简了专业限选课,但专业选修课的总量并没减少,比原培养方案还增加了0.5个学分,即增加了任选课的比例。这样保证了人才培养的个性化。同时夯实实践教学环节,扩大并精选专业选修课比例,部分课程实行分层次教学等措施,满足各类学生学习知识的要求,给学生提供更大的学习选择权和自主学习空间,使更多的学生有广阔的发展空间,学生能够根据自己的基础、兴趣、特长制定适合自己的学习计划,确立个性化学习目标,成为个性充分张扬且全面发展的高素质人才。同时,学院大力提高课程综合化程度,优化课程结构,如将原化学专业选修课由22门优化为14门,将原应用化学专业选修课由24门优化为16门,原材料化学专业选修课由26门优化为16门,大类招生培养模式下的课程体系,一般公共基础平台课程占30%,专业大类平台课程占10%,专业基础平台课程占15%,专业主干平台课程占10%,专业选修平台课程占15%,公共选修平台课程占20%。此外,无论是专业选修课还是公共选修课,都必须提供足够多的课程资源,切实保证学生的选择空间。#p#分页标题#e#
(4)实践教学环节实践教学环节是专业必修的教学环节,一般以教学实习、生产实习、综合实习、毕业实习等方式体现,教学环节贯穿全部人才培养过程。应用化学的实践教学包括实验、集中实践和能力拓展等环节,共设74个学分,约占总学分的40%,为培养学生的实践能力,提供了充足的教学时间保证。对于集中性实践,继续保留了公益劳动、金工实习、基础化学综合实验、化工原理课程设计、综合创新实验、毕业实习、毕业论文等实践效果良好的环节。生产实习是集中实践中的重要环节,但在教学实践过程中发现,较长时间的生产实习安排,受企业生产安排的影响较大,不便于企业安排实习。另外,生产实习场地一般在大型化工企业,不允许学生实际操作,故学习主要通过企业人员的讲解和现场观察,掌握实习内容不需要很长的时间。由此,我们将原生产实习改为生产见习,实习时间由3周改为2周,可以更加灵活地安排实习时间和实习场地,也有利于提高实习效率。
【关键词】地方高校 生物化学 化学应用 教学改革
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)18-0062-01
生物化学是从分子水平阐述生命体的化学组成、物质代谢和能量代谢规律的学科,它既是现代生物科学及相关学科的基础,又是其发展的前沿。该课程已成为各高等学校生物类、农学类、食品类、药学类等专业开设的一门专业基础课,教育部理科化学教学指导委员会在最新制订的《理科化学专业和应用化学专业化学教学基本内容》中列入了生物化学。本文针对生物化学课程的特点以及地方高校化学、应用化学专业学生存在的实际情况,对两个专业生物化学课程改革的必要性、教学内容和教学方法改革等进行思考和尝试,取得了较好的效果。
一 教学改革的必要性
经过几年的教学实践发现,生物化学课程的内容涉及学科门类较多、理论性较强、概念抽象,其中的代谢反应复杂,即使是生物专业的学生也感到理解难、记忆难、掌握难,更何况是基础生物学知识相对缺乏的化学和应用化学专业的学生,尤其是地方院校的学生,知识的起点普遍偏低,容易导致与两个专业的实际相脱节。学生的学习兴趣也不高,甚至产生畏惧和排斥情绪等。因此,如何在有限的授课时间内激活学生的学习思维,变被动学习为主动学习,使学生尽可能地掌握有足够深度和广度的生物化学知识,真正对其专业学习有帮助是生物化学课程教学过程中要解决的问题。
二 教学改革的内容与方式
1.修订教学大纲
教学大纲是根据学科内容及其体系和教学计划的要求编写的教学指导文件,是以纲要的形式规定了课程的教学目的、任务、知识、技能的范围、深度和体系结构,教学进度和教学基本要求。作为一所普通的地方性高等院校,学校的办学指导思想围绕的是结合地方特色,培养为地方经济社会发展所需要的应用型人才,化学与应用化学专业的培养目标和就业目标也不相同。因此,作为指导性文件的教学大纲应根据不同专业人才培养目标的不同拟定不同的教学大纲。具体体现在教学内容、课时分配以及教学进度、教学深度、教学重点和难点等方面。
2.教学内容的改革
构建适合化学和应用化学专业特点的生物化学课程教学内容,应尽量避免已学知识的重复。两个专业的学生由于基础生物学知识相对缺乏,在学习中易出现“知其然,不知其所以然”的现象。因此,在教学中适当增加基础生物学知识可为学生提供学习生物化学的基本背景性材料,从而有利于提高学生的学习积极性。化学专业教学重点在生物大分子的结构、性质和功能,物质代谢及其调控和现代化学技术在生物化学中的应用。对应用化学专业还需要讲授生物化学知识在工业、农业、医药等领域的实际应用。构建一个既有联系又体现化学和应用化学专业特色,以适应不同专业学生的生物化学教学知识体系。
3.教学模式和方法的改革
教学过程中的教学模式和方法与人才培养质量相关联。目前,不少学校的生物化学教学工作者根据自己学校的实际情况对该课程的教学改革做了大量的研究工作,并获得了一些经验。结合地方高校化学和应用化学专业的实际和特点,认真研究教学方法,以不同的教学方式激发学生的学习兴趣和广泛参与的积极性。
第一,注意理论结合实际,用生物化学的知识来解释和指导学生的日常生活,将教学内容与生活息息相关的事物联系起来,让学生把学到的生物化学知识应用到实际中去。针对化学和应用化学教学内容和教学重点的不同选择不同的生活案例来促进学生对知识的学习和理解。这样,不仅能调动学生学习的积极性和主动性,加深了学生对枯燥、抽象的基本概念和代谢途径的理解,同时开拓了学生的思维并强化了记忆。
第二,采用启发式、对比式教学方法,努力培养学生自主学习的意识和能力,以保证教学质量和教学效果。教学过程中穿插讲解与化学和应用化学专业相关的生物化学的最新研究进展,启发学生自主思考来理解教学内容,并用形象直观的比喻帮助学生对抽象概念和机理的理解。此外,由于生物化学知识的逻辑推理性强,需要引导学生对已学过的知识进行归纳、对比和总结。
第三,合理利用多媒体技术。随着计算机、网络等现代教育技术的迅速发展和运用,多媒体已成为各高校普遍应用的一种教学辅助手段。将枯燥的化学反应方程式、抽象的体内代谢变化规律以图文并茂的形式直观生动地展现出来,让抽象难懂的理论知识变得更具体、更清晰。
我校应用化学综合实验设置了《甘草酸的提取》、《芦丁的提取、精制与鉴定》、《二茂铁及其衍生物的合成与色谱分离》、《水体自净程度的指标》、《空气中氮氧化物的日变化曲线》、《食品色素――苋菜红的合成与表征》、《四碘化锡的制备》、《菠菜色素的提取与分离》、《乙醇气相脱水制乙醚的动力学测试》、《格式试剂的生成及反应机理研究》等十个实验。
探究式教学是指学生在学习知识、技能时,教师只给他们一些事例和问题,让学生去独立探究,自行发现并掌握相应原理和结论的一种方法。探究式教学以学生为主体,让学生自觉地、主动地探索,掌握认识和解决问题的方法和步骤,研究客观事物的属性,发现事物发展的起因和事物内部的联系,从中找出规律[2]。应用化学综合实验课程中实施探究式教学,有利于进一步激发学生兴趣和潜能,强化学生对实验内容和过程理解。我们对应用化学实验的实验内容进行了优化设计使之更适合于探究式教学。
一、有关天然产物提取分离的实验
《甘草酸的提取》实验侧重于酸碱反应和水解反应在天然产物提取与分离的应用。甘草中除了含有甘草酸还含有甘草次酸、甘草黄酮等活性物质,教师在课前给学生提出的问题是如何在提取甘草酸的同时,能够有效提取甘草次酸和甘草黄酮,提取甘草酸、甘草次酸和甘草黄酮应该如何控制条件,请同学预习应用化学实验指导书和上网查阅相关资料,设计合理的提取方法和路线。《芦丁的提取、精制与鉴定》实验侧重于有机溶剂萃取天然产物和重结晶提纯天然产物。提取粗芦丁常用的溶剂是沸水,精制芦丁常用的溶剂是95%的乙醇,教师在课前给学生提出的问题是根据芦丁的结果和溶解性能,提取粗芦丁和精制芦丁是否可以选择其它溶剂,选择其它溶剂对提取芦丁的效率和精制芦丁的效果有怎么样的影响,请学生自行设计芦丁性质和纯度检验的方法。《菠菜色素的提取与分离、检验》侧重于有机溶剂萃取天然产物与层析法分离、提纯天然产物相结合,重点在于层析法分离胡萝卜素、叶绿色、叶黄素的过程与方法。教师在课前给学生提出的问题是选用萃取和层析洗脱菠菜色素所用溶剂选择依据是什么,层析柱的制作和使用有哪些注意事项,请学生思考最后如何检验得到色素的种类。通过以上探究问题的提出,学生通过探究实验迅速掌握天然产物提取分离的常见方法,对天然产物化学的理论知识的理解和认识得到很大加深。
二、合成实验
《二茂铁及其衍生物的合成与色谱分离》实验从初始原料逐步反应最终得到二茂铁并提纯。教师在课前告诉学生二茂铁及其衍生物是一类具有特殊夹心结构的重要的化合物,率先发现二茂铁具有夹心结构的两位化学家因此获得了诺贝尔化学奖。请同学们查阅二茂铁的合成和结构分析相关文献,设计适宜在实验室内合成二茂铁的实验方法和路线。《食品色素――苋菜红的合成》实验依次要进行硝化反应、还原反应、磺化反应、重氮化与偶合反应。教师在课前给学生提出的问题是合成路线依次顺序进行这些反应的原因是什么?初始原料不变是否可以设计新的合成方法、合成路线进行合成苋菜红,不同的合成方法哪种更适宜用于生产食品色素。《四碘化锡的制备》实验在应用化学综合实验的实验指导书上只介绍一种乙酸-乙酸酐溶剂合成法,并且没给出合成四碘化锡的适宜温度。教师课前给学生提出问题是除了乙酸-乙酸酐合成法外,还可以使用哪些非水溶剂法合成四碘化锡,如何提高生成四碘化锡的转化率,合成温度控制到多少最为适宜,请学生参阅资料,设计实验方案后,进行分组对照实验探究和验证自己的方案。
三、环境化学实验
水体污染和自净与所有人的健康息息相关,《水体自净程度的指标》实验并不需要教师提出过多的问题供学生思考,学生自发就去查阅资料设计分析水体污染和自净测试的指标和方法。《空气中氮氧化物的日变化曲线》实验需要收集一整天空气中氮氧化物并测定含量,教师在《空气中氮氧化物的日变化曲线》课前给学生提出问题是自行设计便于收集和测定氮氧化物的小型装置,要求学生使用自己设计制作的小型仪器收集和测定空气的氮氧化物,并与使用专用仪器测定的结果相对照。很多学生设计制作的小型仪器测定结果与专用仪器的测定结果吻合度很高,学生为此兴奋不已。
四、反应机理研究实验
《乙醇气相脱水制乙醚的动力学测试》实验重点在于掌握研究反应器原理、使用,学习自动控制仪表的使用以及实时在线分析方法。学生对自动仪器的使用非常有兴趣,教师只要给学生讲解仪器用途和基本使用方法,并且给出《乙醇气相脱水制乙醚的动力学测试》实验的最终要求是测试出不同温度下,反应的转化率和反应速率,算出反应速率常数,得到温度与反应速率的关联式,学生通过自行探究都可以较好地得出结论。《格式试剂的生成及反应机理研究》实验主要研究内容是格式试剂的反应机理,由于反应中间体存在时间很短,反应机理研究较为困难。教师在课前提出如何捕捉反应中间体并推测反应机理的问题,学生通过查阅文献资料分析出了捕捉反应中间体的方法,并用自己的方法捕捉到反应中间体,进而分析出格式试剂的反应机理。
虽然通过校企合作,毕业设计教学环节取得了一定的成效,但仍存在很多问题。笔者根据多年从事东北石油大学应用化学专业教学工作的经验,从以下几个方面讨论了毕业设计教学模式的实施效果。
一、依托实习基地,开拓毕业设计新渠道
建立长期稳定的实习基地是高校实习教学环节顺利进行的基础。然而专业不同,实习基地的类型和数量也不尽相同,利用实习基地为毕业设计教学提供新途径的优势也不尽相同。如东北石油大学化学化工学院应用化学专业利用学校的地理优势,与大庆油田第三采油厂、大庆石化公司以及大庆精细化工厂等多个企业建立了长期稳定的实习基地。每年除了定期在实习基地进行认识实习和生产实习教学环节外,还借助实习基地这一新渠道,利用企业和学校的优势,采取多种方式安排学生到企业进行毕业设计。如根据实习基地和学校的需要,部分毕业设计课题安排学生到企业去完成,利用企业设备和技术的优势,较好地完成毕业设计教学;对于实际操作耗时较短的部分毕业设计课题,理论部分可在学校完成,实践部分则在企业完成,利用企业的技术和学校丰富的图书馆资源,保证毕业设计的顺利进行;另外,还可利用学校的资源优势,针对企业生产过程中遇到的技术问题,利用毕业设计教学环节,课题由企业提供,实验在学校进行,企业技术人员可以根据实际需要到学校给予指导,具体的实验方案可由学校的指导教师和企业的技术人员共同商定,在保证毕业设计质量的同时,也要根据学生的实际情况,保证学生的安全。近年来,东北石油大学应用化学专业通过利用多个稳定的实习基地,每年安排部分课题在企业进行,一方面提高了毕业设计教学质量,另一方面为学生提供了提前进入企业了解生产过程的机会,为毕业后的工作打下了良好的基础。图1为近年来东北石油大学应用化学专业利用实习基地进行的毕业设计课题数目。从2006年起,东北石油大学应用化学专业利用学校的地理优势,增加了实习基地,与企业合作进行毕业设计的课题数目增多,尤其是最近五年,安排到实习基地或与实习基地合作的毕业设计人数增加,毕业设计的质量也有了较大幅度的提高。通过与实习基地合作毕业设计课题,学生的实践能力有了很大程度的提高,企业对毕业生的满意度也有所提高。
二、参与科研项目,构建新的实践教学平台
国内很多高校的先进的实验仪器设备基本上用于科研项目,在校本科生很难接触到,导致学生毕业后到企业不会使用,使得企业对毕业生很不满意。如果学生在毕业设计期间能参与科研项目,学习和使用科研所用的先进仪器设备,这样一方面可以保证毕业设计教学的质量,提高学生的综合知识和实践能力;另一方面又可以加快科研项目的进度。东北石油大学应用化学专业教师根据企业对本专业毕业生的反馈,利用精细化工科研室、油田化学科研室、提高采收率科研室以及高分子材料科研室中先进的实验设备及实验手段,将部分毕业设计课题与科研项目相结合,利用界面张力仪、红外光谱、紫外光谱仪、液相色谱仪、核磁共振波谱法、原子吸收等先进的实验仪器,在保证科研项目顺利进行的同时,提高了毕业设计教学质量,改善了实践教学手段和环境,弥补了应用化学专业实验教学平台的不足,且为毕业设计教学提供了新的平台。近年来,笔者在带本科毕业设计的过程中发现,学生在毕业设计期间的综合运用能力与所从事的课题有很大的关系,参与科研项目的学生在理论知识的运用以及先进实验仪器的使用方面的能力要比其他学生强,毕业后融于企业所需的时间较短,接受新知识和新事物的能力也较快,企业对这些学生的满意度较高。
三、与专业课共进,提高学生综合素质
大学期间的本科教学只是简单的教学和考核,基础课或专业课之间联系较少,教师讲课时,可能将相关的知识进行简单的讲授,但很少与实验相结合,即使学生的理论学习成绩很好,但是在解决实际问题时,仍是力不从心。通过与学生的交流发现,学生虽然对理论知识掌握很好,但是实践经验较差,很少有机会真正参与实践活动,本科期间的实验课只是简单的重复,并没有真正让学生自己查资料、设计实验方案、组装实验装置、分析实验现象和结果,学生的综合运用能力较差。目前,高校根据自己现有的条件采取不同的方法,如提前让学生进行毕业设计,围绕毕业设计题目看书、查资料、做部分实验,在掌握理论知识的同时,将专业知识与实践相结合,提高学生知识的运用能力;或者借助大学生创新创业实验,让学生有机会参与实践,围绕大学生创新创业项目进行实验,从而提高学生理论知识与实践知识相结合的能力;或者根据学生的兴趣爱好,开展开放性实验教学,给学生一个研究方向,让学生自己查资料、设计实验方案、动手实验,从而培养学生的综合素质。笔者所在的应用化学专业结合东北石油大学现有的教学条件,利用大学生创新创业项目和开放性实验,让学生提前进行毕业设计,与专业课共进,在很大程度上提高了学生的综合素质。
近五年提前进行的毕业设计数目有所增加,说明高校对毕业设计实践教学环节日益重视,并且将毕业设计的时间从13周增加到18周;同时学生也开始意识到实践知识在今后工作中的重要性,近几年提前参与课外实践教学活动的人数也有所增加,尤其是参与创新创业项目和开放性实验的人数明显增多。应用化学专业教师应在进行专业课讲授的同时,将理论知识与实践相联系,鼓励学生提前进行毕业设计,并时刻提醒学生实践知识的重要性,让学生在学习专业理论知识的同时,增加实践经验,提高知识的运用能力。四、结束语近几年的实践证明,毕业设计教学环节直接影响在校大学生在今后工作中综合知识的运用。依托学校产-学-研优势,将毕业设计与实习、科研以及理论教学相结合,打破了原有的仅仅通过教学实验室进行毕业设计教学的局限,利用学校的地理优势,使学生较早接触生产实际,从而提高了学生的综合素质和能力。
作者:李翠勤王俊李杰李锋姬磊单位:东北石油大学化学化工学院