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化学工程导论

时间:2023-08-18 17:17:05

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篇化学工程导论,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。

化学工程导论

第1篇

关键词 培养方案 改革 化学工程与工艺

中图分类号:G420 文献标识码:A

本科人才培养方案是高等学校实现人才培养目标的总体实施方案,对提高人才培养质量具有导向作用。对于高校来说,本科教育是基础,其培养方案和教学计划是学校培养学生的基本依据,因此,专业人才培养目标和培养模式、构建合理的课程体系受到了各个高校的重视。培养方案是学生整个培养过程中重要的指导性文件,也是实施本科生教育的重要平台和保障体系。培养什么样的学生,如何培养,是国家和社会关注的焦点,也是学校和每一个教师应该深入思考和研究的问题。长沙理工大学化学工程与工艺专业于2003年批准建设,由于办学历史不长,因此培养方案中还存在一些问题。为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高〔2012〕4号)的精神,主动适应国家和经济社会发展需要,优化人才培养,我们对化学工程与工艺专业的培养方案进行了适当的改革。

1培养方案改革的基本原则

1.1培养目标与办学定位、课程设置协调一致的原则

人才培养方案制订要达到“三个符合”和满足“一个要求”,即:专业培养目标与学校办学定位及办学理念相符合;专业人才培养规格与社会对本专业人才知识、能力和素质结构要求相符合;各类教学环节、课程设置及结构体系与培养目标、基本要求相符合;人才培养方案应满足教育部教学指导委员会制定的专业规范要求。

1.2注重学生综合素质培养,满足学生个性化成才需求的原则

以培养德智体美全面发展的高素质人才为目标,重视思想道德品质、科学文化素养与健康人格培育。注重“文理渗透”,理工类专业学生要加强人文与生态文明意识培养。始终贯彻以人为本的教育理念,尊重学生个性需求,注重学生知识、能力、素质协调发展。各学院应依据自身学科专业特点,探索创新人才培养模式,加大校企之间、W校与科研机构之间联合培养人才的合作力度。进一步丰富辅修双学士学位和辅修专业资源,优化选修课程资源,为学生个性发展创造平台。

1.3优化实践教学体系,强化工程(实践)教育的原则

整体优化实践教学体系,强化实践能力培养。实验教学鼓励独立设课,按照基本操作、综合训练、设计创新的要求,逐步递进;优化集中实践教学环节,做到实践教学四年不断线,注重学生创新能力和实践动手能力的培养。加强工程教育,工学专业应参照国际标准或工程专业认证(评估)基本要求,推进教育改革,修订人才培养方案。

2课程体系及课程设置

2.1课程体系

课程体系按“基础平台+专业(或专业方向)模块+实践教学环节”的方式构建,基础平台按专业类构建,应做到宽厚;专业模块按专业(或专业方向)构建,须凸显特色,且具有一定的前瞻性;实践教学环节应按校内校外相结合的原则构建,实现四年(五年)不断线。

2.2课程设置

课程设置是培养方案的核心。课程按模块设置,穿插安排。课程模块分为通识教育、学科(专业)基础、专业(或专业方向)课程模块及独立设置的实践教学环节等。由于我校要求的毕业学分为168学分,因此如何在满足“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的基本要求下协调基础课与专业课之间的矛盾称为课程设置中的一个主要问题。

2.2.1通识教育课程

通识教育课程由通识教育必修课程和通识教育选修课程组成,主要包括思想政治系列课程、体育、英语、计算机等公共课程组成。英语实行分级、分类教学。《大学英语》共计12学分,分为基础和提高阶段。基础阶段为《大学英语1》和《大学英语2》,各3学分;提高阶段分为英语语言技能课程3学分、英语语言文化课程2学分、英语应用能力实习1学分。对于计算机,采用了“1+T”的课程模式。除了必修的《计算机科学导论以外》,我们根据化学工程与工艺专业中计算机应用的特点,开设了《MATLAB程序设计与应用》作为限选课程。另外,还要求在前三学年完成6个学分的人文科学类选修课程,其中大学生应用语文和一门艺术鉴赏课程作为限选课程,从而提高学生的综合素质。

2.2.2学科(专业)基础课程

学科(专业)基础课程设置坚持基础性、系统性、学术性、拓展性原则,主要包括高等数学、大学物理、力学、制图类、大学化学等学科基础课及专业核心基础课程。除了这些课程以外,根据化工教指委的专业规范要求以及社会发展的需要,我们还开设了生物化学(含实验)、高分子化学、文献检索、化工科技英语写作等选修课程,夯实学生的基础,提高学生的实践动手能力,充分体现了“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的特点。

2.2.3专业(或专业方向)模块课程

专业(或专业方向)模块课程设置要突出专业特色。根据湖南省化工行业的发展趋势以及我校化工专业的特点,把专业方向设置为精细化工和能源化工,并基于这两个方向对专业(或专业方向)模块课程进行了设置。在专业模块课程上,开设了化工热力学、化学反应工程、化工工艺学、化工设计、分离工程、化工仪表与自动化等必修及限选课程。此外,为了让新生进校时就能对自己将来所要从事的行业以及本专业的特点有一个初步的认识,在第一学期开设了《化工导论》课程。为了让学生对化工学科的前沿问题有初步了解,培养学生的创新意识和思维,还开设了化工学科前沿、创新思维与方法等课程。其中化工学科前沿为限选课程,主要邀请(下转第88页)(上接第83页)校外专家以及本校具有丰富科研和教学经验的教授、博士主讲。此外,还开设了化工专业英语、化工计算机应用、化工安全概论等选修课程。在专业方向课程设置上,对于精细化工方向,根据湖南省的精细化工产业发展特点以及我校化学工程与工艺专业的历史传承(主要由原来的湖南省轻工业高等专科学校的相关专业整合而成),我们以日用化工为主线,开设了精细化学品工艺学、精细有机合成工艺学、精细化学品工艺学实验等必修和限选课程,洗涤剂工艺学、化妆品工艺学、脂肪酸及衍生物工艺学等选修课。对于能源化工方向,我们以生物质液体燃料和太阳能电池为主线,开设了能源化工工艺学、能源化工工艺学实验、能源化工导论等必修和限选课程。

3新培养方案的特点

经修订后的新培养方案具有以下特点:(1)充分体现了“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的要求。除了原有培养方案“厚基础、宽口径”的课程体系特点以外,为了进一步提高学生的综合能力和素质,增开了系列人文科学类选修课(如大学生应用语文、艺术鉴赏等课程)和专业素质拓展课,构建多元化课程体系,使学生既具有扎实的基础理论,又具有较强的适应社会能力;(2)增加了创新实践教学环节,有利于学生创新能力的培养。开设了创新思维与方法等创新理论课程,并要求学生加入专业教师的课题组进行大学生创新实验,该学分作为必需的第二课堂学分。通过此环节,学生的资料查阅能力、英语应用能力和计算机应用能力都有大幅度提高,进行科学研究能力和创新能力可得到加强。

4结语

总之,在我校化学工程与工艺专业培养方案的制定过程中,为了培养创新型人才,建立起符合创新型高水平大学要求的本科教育教学体系,应使课程体系和教学内容既符合新形势下我国化工类人才培养的一般要求,又符合湖南地方经济发展的需要,体现我校的办学特色,发挥其长处。强调高等本科教育的“基础性”,让学生学会学习,传授给学生获取知识的能力。同时注重专业的适应性教育,拓宽专业口径,以适应不断变化的社会需求和经济竞争,真正实现“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的要求。

基金项目:长沙理工大学研究生教研教改项目(2015年,基于创新意识培养的《现代高分子科学》课程教学改革与实践,编号:JG2015YB11)。

参考文献

[1] 鲁德平,宋慧婷,杨世芳,张燕青,曾嵘,周艳.构建本校化学工程与工艺专业培养方案的实践与思考[J].化工高等教育,2006,90(4):21-24.

[2] 邹丽霞,花明,黄国林,刘峙荣.化学工程与工艺专业复合式应用型人才培养模式的研究[J].化工高等教育,2008(1):15-18.

第2篇

【关键词】案例教学法 化工 工程教育

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)05-0014-01

一 案例教学法的由来及其发展

《化工过程分析与开发》是我们面对应用化学专业一年级研究生开设的一门专业课,具有较强的综合性和应用性。近三年,我们在该课程教学中采用案例教学法,受到了学生的好评和喜爱。案例教学法并非新鲜事物,早期即被教育家们自觉或不自觉地广泛使用。约2500年前,中国的孔子和希腊的苏格拉底分别采用启发式和问题式教学法,可以被认为是案例法的雏形。现代的案例教学法以哈佛大学为代表,最初应用于法学,后被推广到医学和管理学等学科领域。20世纪末形成的建构主义学习理论则在很大程度上为案例教学法提供了相应的理论支撑。现代案例教学法的一个主要特征是突出学科特点和学生就业后从事工作的职业特性,以培养具备职业素养、具有解决实际问题能力的人才为导向,把教学与实践紧密地结合起来。近十年来,随着对高等院校培养实用型工程技术人员要求的提出,特别是“卓越工程师”计划的实施,国内高等教育工作者对案例教学法在工科专业教学中的应用进行了大量的理论研究。

二 有效实施案例教学法的方法

主要从一个“实”字出发,针对如何把案例教学法落到实处、收到实效,对这三年中摸索的一些具体做法进行总结。

案例是案例教学法的核心。如何在完成繁重的教学和科研任务的同时,形成丰富、高水平和具有实效性的案例群,对高校教师是一个挑战。我们根据任课教师自身的特点和优势,主要从三个方面寻找案例素材。

第一,来自于教材和传统工业的经典化工过程。这些案例都经过了多年的发展,工艺往往比较成熟,适合用来引导学生入门。此类案例极为丰富,而且都有详尽的描述和解释,可以用来建立基础的案例库。根据化学工程和应用化学专业的学科特点,案例教学法的目的是让学生养成从工程的角度看待和描述问题,而不仅仅是解决问题的习惯,即“授人以渔”。因此,在具体授课过程中,从实际教学需要出发,求精而不求全,避免为了案例而案例。我们从《化工过程分析与设计导论》教材中选取了合成氨和庚烷提纯介绍过程设计的总体思路,选取海水脱盐、流体管内流动分别介绍建模和无量纲分析两种重要的设计手段。针对这几个具体案例,采用课堂讲授为主的形式,把相关的问题搞透搞细。

第二,来自于专业教师的在研项目。我们在每个班次一学期的教学中,安排三位老师分别就自己的科研项目中提炼一个案例,一般包括一个自然科学基金项目和两个横向课题。我们将学生也分为三组。每一个案例首先由教师利用两个课时进行讲解和介绍,然后由一组学生用两周的时间按照要求完成设计任务,并以墙报的形式提交作品,最后再利用两课时进行学生间答辩和讨论以及教师的点评。这些在研课题中抽取的案例具有真实性和前沿性,也是教师最熟悉的领域。教师最有把握掌控该部分内容,能够做到深入浅出,给学生以最到位的引导。

第三,来自于学生学科竞赛。化学工程与工艺专业本科生每年暑假参加省级和国家级的大学生化工设计竞赛,由主办方委托专家命题,近三年分别为CO2的捕捉及综合利用、甲醇制烯烃(MTO)和C4组分综合利用,都是我国化工行业中正在大力发展或推进的综合性项目。本课程授课老师负责指导该系列竞赛并担任初赛和决赛评委。在准备作品和参赛、评分过程中,教师会对可能的产品路线、技术路线、生产工艺以及项目设计中容易出现的问题有一个较为全面和深入的了解。在学期初,我们即安排在竞赛中获奖的学生团队在课堂上进行PPT作品展示,一般包括项目背景介绍、工艺流程、设备设计和选型、厂址选择及厂区布置、经济评价、环境保护以及3D动画厂区展示等内容。然后把该项目布置下去,要求每名参加本课程学习的研究生在学期末完成一个较为完整的作品,并进行PPT展示和答辩,作为成绩考核的主要内容。

参考文献

[1]陈越.建构主义与建构主义学习理论综述[J].惟存教育,2002(6)

[2]谢志江、孙红岩、蒋和生等.案例教学法在工科教学中的应用[J].高等工程教育研究,2003(05)

[3]冯静.基于准案例教学法的工科教学新模式[J].高等教育和学术研究,2006(3)

第3篇

他是分管科研工作的校领导,同时又是浙江省应用化学“重中之重”学科带头人、化学工程与技术一级学科博士点及应用化学博士点负责人、绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地主任、浙江省国家大学科技园发展有限公司董事长。他还是一个科技事业活动家,不仅兼任着中国化学会理事、中国有机电化学和工业协会副理事长、中国石油和化工理事会常务理事、浙江省化学会副理事长、浙江省化工学会副理事长和浙江省纳米材料协会副理事长等近20个职务,还兼任着《化学学报》、《化工学报》等10余种杂志的编委、主任等职。

为了事业呕心沥血

毕业于北京大学化学系物理化学专业的马淳安,在学校从事教学、科研和管理工作已28年。2000年12月,原担任科技处处长的他被任命为副校长,分管学校科研工作。马淳安觉得压力更大,时间更紧了。他不断地感慨自己的时间不够用,要做的事情实在太多太多。他说:“虽然科学研究是我这辈子的爱好和追求。也是我的本行,但学校把这么重大的担子交给我,我不能不担负起这个责任,更不能辜负大家对我的期望。”

这位在常人眼里“执着”得有些“痴”的校领导,28年来,一共只回东阳老家过了3次年。每年的年三十、年初一,他几乎都在学校的实验室或办公室度过:不分昼夜、不分节假日,平均每天十四、五个小时,他都是在学校里工作。

为了更好地调动广大教师和科研人员从事科研和学术探讨的积极性,多出高水平的科研成果。促进学校科研水平的快速发展,马淳安协助学校主要领导开展了创新性的工作――学校及时调整了纵、横项科研分配政策。有效地设立了专利基金、论文奖励基金、获奖成果奖励基金、学术交流基金、重大项目配套基金以及研究生教材和专著基金。几年来,学校的科研经费、研究论文、发明专利等各项工作取得了令人瞩目的成绩。如,科研经费从几千万突破到2005年的2.43亿元、SCIE论文数量在全国高校中排名第55位、专利申请和授权数排名全国高校第10位。此外,一些具有突破性和标志性的大项目、大成果、大奖项不断出现,从而凸显了浙工大在省属高校以及国内高校中的地位。

多年来,在校党委的正确领导下。马淳安还致力于国家重点实验室、一级学科博士点、国家级大学科技园等具有标志性的学科平台建设项目的建设工作。

2002年,为了申报成功绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地.马淳安多次往返于北京和学校之间。答辩期间,为了确保成功,马淳安全神贯注地整理申报材料、准备答辩演习,连续十多天忙至凌晨2、3点钟,然后又奔赴北京参加紧张的答辩。由于长时间睡眠不足,精神高度紧张,回学校后的马淳安渐渐感觉到身体的不适,他却未当一回事,继续忙着学校的工作,直至累倒住院。

此后,由学校牵头组织建起的浙江省国家大学科技园,申报过程中遭遇“非典”和国家对园区严格整顿的干扰,这时。马淳安教授和其他校领导采取了积极措施。如今,浙江省国家大学科技园已获国家科技部和教育部批准,成为全国50家国家级大学科技园之一。

为了社会无私奉献

作为国内知名的电化学工程专家,马淳安的追求就是如何利用自己的电化学工程技术,为国家和社会多作贡献。因此,马淳安非常强调在国际前沿领域开展自主创新工作,他认为,原始创新是科学,过程创新是技术,集成创新是产品,科学研究的最终目标是在自然界中获取更多的物质利益。为人类所用。要想让一个新产品走向市场,转化为经济效益,就必须走学科交叉、集成创新的道路。只有这样,才能让国家富强、人民受益。

几十年来。马淳安从未因各种事务繁忙而停止过教学和科研工作。至今他已培养和指导本科生100余人、硕士生和博士生40余人。他先后主持和完成了纳米碳化钨的微结构及催化性能研究等30余项国家873前期专项、国家自然科学基金、浙江省重大攻关等国家计划项目,其中15项已通过技术鉴定,均处于国内领先或国际先进水平。

近年,马淳安又带头先后完成了“1500T/Y丁二酸电解合成生产技术”等10多项技术合同项目,其中有5项已投AT业化生产,取得了良好的经济和社会效益。

在这些工业化生产项目中,有的是厂家慕名找上门来要求合作研究的。 “二氯吡啶甲酸绿色电合成生产技术”就是这样的一个例子。2004年,浙江某化工有限公司在国际上了解到一种利用有机电化学方法生产的高效、无毒的新农药在国内尚无人研究开发,就到处寻求合作单位。他们跑遍了长春、北京、上海等一些高校和中国科学院的电化学研究机构,然而,令他们感到惊讶的是,他们每跑一处找到该领域的专家,该领域的专家就以该项目难度大、承担不了为由,一致推荐马淳安教授。

已在有机电化学领域研究了近20年的马淳安,接到该项目后,仅花了1年多的时间。就突破了许多关键技术,顺利完成了小试和中试的研究工作,并于2005年11月建成了我国第一条二氯吡啶甲酸绿色电化学合成生产线。由于该产品高效、无毒,国外定单源源不断,经济效益十分显著。

电化学的应用领域十分广泛,加之马淳安非常强调多学科交叉,所以,他研制和开发的产品种类也较多。2005年,马淳安研究了20多年的碳化钨电催化材料又有了重大突破。马淳安等人不但在国际上首次成功制备了具有介孔结构空心球状的纳米碳化钨粉体,而且利用该材料通过表面激光熔覆方法,使基体合金材料表面的硬度、韧性大幅度增强,远优于未经熔覆的合金材料。“这一新技术和新材料在国际上属首创。可能会在表面材料领域掀起一场小小的革命。”建成了我国第一条二氯吡啶甲马淳安自信地表示。

一分耕耘,一分收获。几十年如一日默默耕耘的马淳安先后获国家教育部科技进步二等奖2项,浙江省科技进步一、二等奖4项,浙江省高校科技进步一、二等奖5项,联合国TIPS中国国家分部颁发的“发明创新科技之星奖”1项。“国家级新产品”1项等数十项奖项。他研制的产品有5项被授权为中国发明专利,另外还有4项发明专利已被国家知识产权局受理。

第4篇

关键词:卓越计划;电工电子学;应用能力;创新思维

作者简介:曹玉苹(1982-),女,山东单县人,中国石油大学(华东)讲师,博士,研究方向为电工电子学基础课程教学;刘润华(1958-),男,山东梁山人,中国石油大学(华东)教授,研究方向为电工电子学基础课程教学;刘复玉(1963-),男,山东潍坊人,中国石油大学(华东)副教授,研究方向为电工电子学基础课程教学;贺利(1972-),女,四川广安人,中国石油大学(华东)讲师,研究方向为电工电子学基础课程教学;周兰娟(1978-),女,山东德州人,中国石油大学(华东)讲师,研究方向为电工电子学基础课程教学。

基金项目:山东省高等学校教学改革项目“电类基础课程自主性、探究性教学方法的研究与实践”(编号:2012145),主持人:刘润华。

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1001-7518(2015)02-0066-03

为了提高工程教育人才培养质量,2010年教育部了《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》,中国石油大学(华东)是第一批获批卓越计划的高等院校之一。卓越工程师的核心能力是创新能力和工程实践能力。为了培养具有一定创新能力和较强工程实践能力的本科毕业生,有必要面向卓越工程师教育培养计划研究切实可行的教学方案[1-3]。高等院校非电类专业普遍开设了“电工电子学”课程,结合卓越工程师教育培养计划,制定了教学改革方案。因此,针对中国石油大学(华东)石油工程、化学工程与工艺等专业开设的少课时“电工电子学”课程,分析课程教学中存在的问题,研究适合于非电卓越工程师教育培养计划的教学改革方案。

一、“电工电子学”课程现有教学方案存在的不足

中国石油大学(华东)的“电工电子学”课程已成为国家级精品课和国家级精品资源共享课,形成的国家级教学团队在教材建设、理论教学和实践教学等方面取得了一定研究成果。针对新时期卓越工程师的教育需求和少课时的客观条件,现有教学方案存在以下不足:

(一)理论教学内容涉及的实际应用电路偏少

少课时“电工电子学”课程教学内容只包括电路的基本概念、定律和分析方法、正弦交流电路、电路的暂态分析、常用半导体器件、基本放大电路、集成运算放大器及其应用和数字集成电路及其应用[4]。在实际工程应用中,石油工程、化学工程与工艺等非电工程师需要面对测量与控制系统、变压器、电动机、直流稳压电源等典型电工电子设备。因此,如何在现有教学内容的基础上有效融入实际应用电路或典型设备是需要解决的关键问题[5]。

(二)实验教学内容以验证为主,缺乏应用背景

实验电路多为针对单一元器件的典型电路,不具有明确的应用功能[6]。实验内容以验证电路的工作原理为主,未涉及故障情况的分析和处理。由于实验时间有限,损坏器件会影响成绩或经济赔偿,学生无法根据兴趣对电路的故障特性进行测试。因此,如何增强实验电路的实际应用背景是亟待解决的关键问题。

(三)现有考核形式不利于培养创新能力

实际工程应用中只有问题,需要工程师自己确定采用何种方式分析哪些参数。而现有考试已在题目中明确指出电路分析方法和需求的参数,导致学生脑海里只见公式,不见知识体系,只见单个独立的方法,不见各方法的对比与综合。因此,如何通过合理设置考核方式引导学生培养应用能力和创新思维是需要解决的关键问题。

针对上述问题,从教学内容、教学方法和考核形式等方面进行研究,探讨适合卓越工程师教育培养计划的少课时“电工电子学”教学方案。

二、利用应用电路丰富教学内容

(一)优化整合理论教学内容

1.结合专业特色介绍自动控制系统。如针对化学工程和工艺专业介绍炼油厂分布式控制系统,针对石油工程专业介绍采油控制系统。通过接触工程实践中的系统,使学生建立完整的电工电子系统的概念,不仅拓宽了视野而且调动了学习积极性。

2.结合生活场景介绍电路的设计和制作过程。如以空调的温度检测和控制系统为例(如图1所示),介绍项目需求、功能分析、电路设计、电路制作和调试等环节,使学生从宏观上建立模块化分析和设计的概念,有利于学生对所学零散知识进行有机整合。

图1 空调温度检测和控制系统

3.在相关理论章节融入实际应用电路或典型设备。如在电感元件部分引入变压器,在三相交流电路部分引入三相变压器和三相异步电动机,在二极管元件部分引入直流稳压电源等。典型应用电路增强了理论知识的实用性,不仅能够调动学生的学习兴趣而且有助于培养学生的实际应用能力。

(二)增强实验教学内容的应用背景

1.为了体现实验电路的应用功能,对实验电路的规模进行扩大。以“一阶RC电路过渡过程的研究”为例,该实验主要观察电阻和电容端电压的波形,电路缺乏实际工程意义。可以在现有器件的基础上增加555定时器以构成脉冲信号发生器,学生重点研究一阶RC电路,同时了解应用广泛的555定时器,明确一阶RC电路的实际工程应用价值。

2.在实验预习环节增加软件仿真,学生通过仿真软件模拟实验内容。为了了解故障电路的特点,模拟元件短路、开路、电容容量衰减等典型故障。学生还可以根据个人兴趣和爱好对电路进行改造,观察信号的变化。通过软件仿真不仅满足了学生尝试改变电路的好奇心,而且使学生了解了故障电路的特点,有助于在实际操作中快速解决故障。

三、利用研究性、启发性等教学方法重点培养实际联系理论的能力

对于非电工程师,“电工电子学”课程教学的重点不是讲授深奥的理论,而是培养学生将电工电子基本知识应用于各自专业的工程实践能力。因此,应研究有效的教学方法,以使学生能够在实际工程问题面前有章可循地联系所学知识和方法。

(一)从研究性教学方法出发组织教学内容

为了解决具体问题,应首先介绍电路的基本元件、基本概念、定律和分析方法,其中基本元件不仅包括电路分析中的基本元件还包括模拟电子技术中的基本元件。学习完这部分内容之后,学生就具备了自主分析电路的基础。然后选择既在生产和生活中具有实际应用价值又能够覆盖主要教学内容的典型案例,引导学生将案例需求作为研究目标,将各个功能模块作为研究内容。教师按照功能模块组织教学内容,针对每个功能模块讲授涉及的典型电路,引导学生利用所学知识设计功能电路。由于石油工程专业、化学工程与工艺等专业对电路硬件制作要求不高,所以只对电路进行仿真调试,不进行硬件制作和调试。典型案例如空调温度检测和控制系统,该系统涉及温度检测(热敏电阻)、比较(集成运算放大器)、延时(暂态分析)、发光报警(二极管)、声音报警(555定时器和功率放大)、继电控制、直流稳压电源等环节,能够覆盖主要教学内容。

(二)利用启发教学法增强学生自主获取所需知识的能力

在理论知识的学习中,引导学生提炼电工电子工程师实现功能设计的深层次思维内涵。例如逐次逼近型模数转换器体现了逆向思维,戴维宁定理体现了黑箱建模的思想,启发学生利用这些思维方式分析问题解决问题。

对融入相关理论章节的典型工程应用电路或设备,重点介绍外部特性和关键原理,启发学生自主思考,通过查阅资料和讨论理解工作原理。如变压器,主要讲授电能和磁场能的互相转换原理,剩余内容由学生自学完成。

课堂上涉及的工程应用案例有限,可以启发学生思考如何利用典型案例解决同一类型问题。如介绍空调温度检测和控制系统,引导学生尝试设计炼油厂反应器压力检测和控制电路、有害气体报警器等。

四、优化多元考核方式,培养科学素质和创新思维

近年来普遍采用的多元考核方式有作业、半开卷考试、课程论文等,根据卓越计划特点对考核方式进行优化,以重点培养学生的科学素质和创新思维。

(一)改革传统作业模式,创新多元化考核方式

现有的电工电子学作业大多是抽象和简化的电路,实际工程意义已被省略。为了紧密联系工程应用,应大量增加具有实际工程背景的作业。作业题目应介绍实际应用背景、电路模型与实际器件的对应关系。如一阶线性电路暂态分析作业采用延时继电器,二极管作业采用整流电路,集成运算放大器的作业采用变送器中信号变换和放大电路等。该类型的作业不仅能够使学生明确理论知识的实际应用,而且有助于培养学生的数学建模能力。

由于电工电子学技术已经渗透到现代化生产和生活的方方面面,一些基本知识和方法随时可以用到,需要牢记。传统的闭卷考试容易误导学生死记硬背应付考试;允许自由携带少量资料的半开卷考试容易使学生产生无需记忆的懈怠心理,导致一些需要牢记的知识和方法没有掌握。为了避免上述问题,可以采用半闭卷的考核方式,即由教师统一提供参考资料。由教师明确哪些知识和方法是需要牢记的(如三相交流电、一阶线性电路的暂态分析等),哪些知识和方法在应用时可以查阅资料(如常用中规模组合逻辑电路和时序逻辑电路的功能表)。对于后者,在试卷中应根据需要提供资料。

为了引导学生建立完整的知识体系,对题目要求进行改革,不再明确指出利用什么方法求哪些参数,而是由学生根据应用需要自行确定哪种方法最优、哪些关键参数需要分析。这种类型的题目有助于学生明确方法的使用特点、公式的适用条件,培养严谨的科学精神。

(二)设置课程论文环节,培养科学素质和创新思维

为了培养学生的科学规范和创新思维,设置课程论文环节。结合典型电工电子产品讲授什么是创新以及创新的重要性。由学生自主选定生活中的电气电子产品作为研究对象,查阅资料、独立思考并撰写论文。要求阐述所选产品的主要工作原理,指出存在的问题,展望发展方向。学生利用幻灯片做报告,回答提问。该课程论文利用所学知识分析实际电路,不仅有助于激发学生的学习兴趣,而且拓宽了视野。启发学生分析电子产品存在的问题,培养学生发现问题的能力。根据需求启发学生分析电子产品的发展方向,培养创新思维。

从卓越工程师教育培养计划的需求出发,研究少课时“电工电子学”课程的教学内容、教学方法、考核方式的改革方案。对于课程论文环节,学生选题不仅有传统的电热毯、收音机、LED显示屏等传统电子产品,还出现了移动电源、智能手环、心脏起搏器、电吉他等新兴产品,丰富了教学内容。教师针对学生困惑进行解答,并指导论文写作规范,学生科学素养得到培养和锻炼。课程实践表明,该方案能够有效激发学习兴趣,提高理论知识的实际应用能力。该教学方案也可以推广到其他少课时专业基础课,提高学生的实际应用能力。

参考文献:

[1]林健.谈实施“卓越工程师培养计划”引发的若干变革[J].中国高等教育, 2010(17):30-32.

[2]王宝玺.关于实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高校教育管理, 2012(1): 15-19.

[3]王菁华,等.“‘卓越计划’123模式”的创建与实践研究[J].高等工程教育研究,2012 (3):47-52.

[4]刘润华.电工电子学[M].东营:中国石油大学出版社,2008.

第5篇

 

本科教学是高等学校人才培养的重要环节,肩负传授知识和技能的重要职能。课程体系构建是本科教学的基础和核心。世界一流研究型大学的课程体系构成具有一些共性,比如:从课程模块来看,都包括通识课和专业课;从课程结构层次来看,都有必修课和选修课;从教学方法来看,都有讲座课程和研讨课程。对于研究型大学来讲,专业课程的设置和教学是构建学生专业知识体系、训练专业认知能力和养成专业思维方式的关键要素,蕴含和体现了高等学校的人才培养理念和特色。

 

高校人才培养目标和教育思想决定了课程体系设置。近年来,南京大学以“为社会各行各业培养具有创新精神、实践能力和国际视野的未来领军人物和拔尖创新人才”为目标,通过深入探索和实践,提出了“三三制”人才培养模式。南京大学化学化工学院在人才培养思路上一直秉承戴安邦院士的全面化学教育思想,即“全面的科学教育要求教学既传授知识和技术,更训练科学方法和思维,还培养科学精神和品德”。在新的时代背景下,南京大学化学化工学院围绕多元化创新型人才培养,在分析借鉴美国加州大学伯克利分校和英国剑桥大学等世界著名研究型大学化学专业课程设置模式和特点的基础上,对传统的化学专业课程体系进行了一系列调整和改革,构建了“激发兴趣、注重能力、多元培养、个性发展”的专业课程体系。

 

一、美国加州大学伯克利分校化学专业课程体系

 

美国加州大学伯克利分校(以下简称“伯克利”)是世界著名研究型大学,在学术界享有盛誉,也是美国最自由、最激进的大学之一。化学是伯克利的传统优势学科,在OS世界大学最新排名中,伯克利的化学学科排名第二。

 

伯克利学制为4年,每学年有3个学期,分别是秋季学期(一般17周),春季学期(一般17周)以及暑期学校。本科生学位要求的最低学分数为120。

 

伯克利的化学学院有两个系:化学与生物分子工程系和化学系。化学系的专业课程主要是按知识模块进行构建,由基础课和大量的专业课两大模块组成。根据修读课程的不同,化学系的学生可申请化学理学或者艺术学学士学位,或者化学生物学理学学士学位。本文仅介绍化学理学学士学位要求的专业课程。

 

上图是典型的化学专业本科生培养方案示意图。可以看出,化学系本科生在第一年主要修读大学化学和定量分析这门课(含实验),或者根据需要修读与高中课程相衔接的化学课程。二年级主要修读有机化学(含实验)。三年级需修读高等无机化学和物理化学两门课。四年级的专业课较多,包括物理化学实验、仪器分析、无机合成及反应、有机化学.高级实验方法或者原子核技术中的化学方法,这几门课均包含理论课和实验。以上课程构成了化学专业本科生的必修课,这些课程一般为3~5个学分。

 

伯克利认为本科毕业生应该“熟悉艺术、文学、数学、自然科学和社会科学;能够收集、筛选、综合、评价来自不同领域并以不同形式呈现的信息;理解研究过程和如何创造新的知识;能够与人合作共事;能够创造性地转换其环境;具有解决问题和作出决定所必须的技能,并能考虑决定的广泛的社会和伦理意义;能够处理模糊性,能够灵活思考并具有在职业生涯中不断发展智识的技能”。因此,化学系本科新生需要参加新生导学课。一、二年级必修的课程还包括数学、物理以及15学分的BreadthElective课程(如阅读写作、外语、人文社科类课程),类似于国内的通识课。除此之外,化学系还开设了培养团队合作(如SupervisedGroup Study和Directed Group Study)和独立工作能力(如Individual Studv forAdvancedUndergraduates)的课程。

 

对于高年级本科生,除了专业必修课外,还要求完成15学分的专业选修课和跨专业选修课。

 

伯克利化学系开设的高年级专业选修课有30多门,一般3学分,包括信息化学、生命体系中的无机化学、高等无机化学、无机合成与反应、普通生物化学和分子生物实验、高等有机化学机理、高等有机合成、有机化学一高级实验方法、量子力学和谱学、生物物理化学;物理学原理和生命分子、生物物理化学、化学生物学、伯克利能源讲座;生物质能、原子核化学、原子核技术中的化学方法、材料化学导论、生物化学工程实验、高分子科学与技术、大气化学和物理实验以及量子信息科技等课程。

 

化学专业建议选修的跨专业课程涉及大气、生物、土木和环境工程、计算机、地球和行星科学、经济、教育、电子工程、政策和管理、力学工程、分子和细胞生物学、营养学和毒理学,物理、植物和微生物学、公共卫生、统计等多个学科分支,多达200余门课程。另外,本科生还可以选修多达50门的研究生专业课。因篇幅有限,本文不一一列出这些课程的名称。

 

二、英国剑桥大学化学专业课程体系

 

英国剑桥大学是历史最悠久的世界著名研究型大学之一,素有“诺贝尔奖摇篮”的美誉。剑桥大学崇尚自由、创造性、人文和科技相结合的教育理念,是将传统和现代教育有机结合的典范。剑桥大学化学专业具有很高的学术声誉,在2016 TIMES英国大学优势专业中排名第一,QS世界大学最新排名中名列化学专业第三。

 

剑桥大学对学生的培养与管理是经典的学院制。该校有31个学院,负责学生的生活和本科生的业余辅导。教学由大学的科系负责,主要科系包括艺术和人文、生物科学、临床医学、人文和社会科学、自然科学、技术等。剑桥大学每学年的授课时间分为三个学期,包括Michaelmas学期(8周)、Lent学期(8周)、Easter学期(5周)。

 

化学系负责化学专业课程的设置与讲授,修读不同的化学课程前,要求修读相应的数学、物理课程。另外,学生也要学习计算机、语言以及其他人文学科。化学专业课分为三个模块。

 

第一学年课程为模块IA,主要是介绍化学的基本原理,与预科课程相衔接,课程包括分子形状与结构、有机化学反应与机理、热力学与平衡、化学反应动力学、元素化学。另外,要求学生参加两周一次的实验课程,实验内容安排与理论课程基本同步,实验课程没有单独学分,实验成绩计入相应课程最终成绩。

 

第二学年课程为模块IB,课程更深入地讲解化学原理。学生有两种化学课程类型可选择,即A类理论与物理化学类课程和B类有机与无机化学类课程。继续修读化学专业的学生要全部完成两个方向的课程。其他专业的学生根据自己以后的专业方向分别修读A或B类课程。

 

A类课程包括量子力学导论、分子谱学、对称与成键、分子能级与热力学、电子结构与固体性质,B类课程包括重要有机反应、结构解析、配位化学、金属有机化学、无机环化学、形状与有机活性、化学生物学导论。对应于A类与B类课程,学生要求每周参加一次或两次实验,实验成绩计入相应课程最终成绩。

 

第三学年开始时,化学系开设学生化学生涯指导讲座。大三学年学习模块II课程,是在模块I学习的基础上,扩展与深化对化学知识的认知。模块II课程又分为三个层次。第一层次包括5门课程,每门课程1学分。其中,4门为必修课,包括无机化学I:结构与成键、有机合成基础、高分辨分子光谱、理论技术,另外一门课程物理化学中的概念为选修课。第二层次有8门课程,包括无机化学II:过渡金属与金属有机催化、结构与性能、化学生物学I:生物催化、化学中的衍射方法、材料化学、统计力学、对称与微扰理论、有机机理研究。第三层次有7门课程,包括:无机化学III:表征方法、有机化学中的控制、大气化学、高分子导论、电子结构、化学生物学III:核酸、核磁共振中的物理基础。

 

大三的实验课程包括两个部分:一是现代合成化学中的技术,主要是无机及有机化合物的制备与合成;二是与物理及理论化学有关的实验与计算。两部分实验均为必修。

 

在大三结束时,学校筛选能进入第四学年学习的学生。第四学年主要包括课程模块III的学习和课题研究。在学期开始时,学生接受实验安全教育及生涯规划指导。模块III课程包括18门化学课程以及3门其他院系课程(篇幅关系,文中不再列出这些课程名称),要求学生根据兴趣选修8门以上课程。

 

三、对两校化学专业课程体系共性和差异性分析

 

从以上对伯克利和剑桥大学这两所具有代表性的研究型大学化学专业课程体系的分析,可以看出以下共性:

 

(1)课程内容层次和梯度明显。伯克利化学系对本科生实行分阶段培养。课程设置分低年级课程和高年级课程。针对专业基础不同的学生,部分课程设置了引导性或难度较低的课程。如大一年级学生可以先修读层次较低的大学化学、大学化学实验这两门课程,再修读必修的大学化学和定量分析这门课。而剑桥大学的化学专业课程则更多地从学科认知规律来体现课程内容的层次性,学生根据自身发展,也可以选择不同的课程模块。

 

(2)课程设置具有广泛性和多样性。伯克利基本采用化学四大基础课的模式,但本专业和跨专业选修课程非常丰富,涉及很多相关学科分支,这与化学系对专业人才的培养定位有关,即“化学专业毕业生可从事石油、化工、食品、农业、摄影、制药、生物科技及矿业等相关行业的研发,或者化工贸易、质量控制以及行政管理等工作”。伯克利化学专业学生还可以选修本专业研究生课程。剑桥大学的专业课程体系中,前沿性选修课程多,能让学生充分了解学科前沿。比如大四课程模块III的蛋白质折叠、错误折叠与疾病、磁性材料、化学生物学与药物发现、固体电极等课程,本身已经具有研究生课程的专业性和深度。

 

(3)设置导学课程。伯克利和剑桥大学都有针对本专业的引导性课程,如伯克利大一新生需要修读的导学课,主要包括面向新生讲解化学系各个课题组的研究工作、学院的图书馆、计算机设备、校友和高年级学生的经验交流,以及学校和学院的资源介绍等。而剑桥大学在大三和大四学期初均设置了生涯指导讲座以及安全教育。这类课程的设置能够更好地帮助学生学习与成长。

 

(4)重视实验教学。伯克利和剑桥大学除了专门的实验课外,很多课程都有相应的实验内容,并且内容与理论课程基本同步。

 

两校课程的主要差别在于:

 

(1)授课时段安排不同。剑桥大学化学专业基础课程不采用平行授课方式,不是从学期的第一周持续到最后一周,而是采取集中连续授课。比如用3周时间集中把A课程讲完,然后再讲授B课程。这种模式的优点是,能够使学生在短时间内集中在1~2个知识模块上学习,课后查阅大量的参考书与文献,对知识的理解更深入。而伯克利则采用的是比较常用的模式,即一门课程贯穿整个学期。

 

(2)课程内容构建思路有区别。伯克利的化学课程,特别是专业必修课和国内大多数研究型高校的化学专业设置基本相同,是基于二级学科内容划分的传统模式。而剑桥大学的课程设置抛弃了传统的四大化学课程模式,改为按照知识结构和学科认知规律来设置课程,避免了知识点的重复讲授。

 

四、南京大学化学专业课程体系改革的知与行

 

对照伯克利和剑桥大学等国外著名研究型大学的化学专业课程体系,我国高校传统的化学专业课程体系存在明显的不足,无法满足科学发展、国家战略以及社会产业对多元化创新型化学人才的需求,具体问题包括:(1)现有课程体系缺少导学与衔接课程,缺少对专业的兴趣培养与认知,造成新生存在较长时间的迷茫期。(2)按传统四大化学设置专业核心课程,部分知识点讲授重复较多,学科前沿内容体现不均衡。(3)在传统课程体系中,交叉课程少,对学生交叉类学科的培养措施不到位。(4)对化学产业人才培养不重视,有关产业素养培养的课程缺失。

 

针对以上问题,我们对专业课程体系进行了补充和优化。为大一新生设置了衔接课程,开设新生导学课,以解答学生关于化学“学什么,怎么学,去哪儿”等疑惑。为了激发学生对化学的兴趣,开阔学生知识视野,我们围绕不同主题开设了7门新生研讨课:化学与生命、化学与材料、能源与化学、化学与环境、大分子:从材料到生命、原子与分子的量子世界、高分子材料与社会发展等。

 

专业核心课程涵盖化学科学的基本及核心的理论内容和技能训练,是化学专业学生准出课程的主要组成部分。南京大学化学专业学生通过自主招生及高考两种模式选拔录取,这两类学生的化学知识基础差异明显。对此,我们构建并实施了因材施教的两种核心课程体系。

 

一是普通核心课程体系。主要针对无化学竞赛经历和专业基础的学生。我们按照从微观到宏观的思路进行了优化,并对课程内容进行调整与更新。主要是:合并无机化学与化学分析内容,设立大学化学课程;结构化学由大三调整到大二开设;增设高分子导论核心课程,形成以大学化学、结构化学、有机化学、物理化学、仪器分析、高分子导论为骨架的核心理论课程体系。

 

二是针对学科特长生的课程体系。自主招生选拔的学科特长生通常具有较好的无机及有机化学基础。针对这一特点,我们对核心课程进行了调整:融合无机化学与基础物理化学知识,构建了一门全新的化学原理课程;压缩了有机化学授课学时;将结构化学、结晶化学、高阶物理化学内容整合为高等物理化学。通过数理课程学习内容的强化、化学核心专业课程的整合与提升,使学生具有宽厚的数、理、化、生等理科基础,学科视野开阔,专业知识扎实,为在化学以及相关交叉学科领域的发展打下良好的基础。

 

同时,我们构建并实施了“基础一综合一研究”一体化、多层次、开放式的实验教学新体系,并对相应实验教学内容进行了改革。主要是合并“无机化学实验”和“定量分析化学实验”为“大学化学实验”;取消无机化学、分析化学、有机化学、物理化学和高分子专门化实验,在化学一级学科层面上开设综合化学实验课程,将科研成果及时转化为教学实验,形成了大学化学实验、有机化学实验、仪器分析实验、物理化学实验、综合化学实验这一新的实验教学课程体系:

 

为满足多元化人才培养需求,我们构建了多元选修课程体系:

 

(1)专业选修课。我们按科学知识单元组织课程,构建了知识体系完整、前沿性强的专业选修课体系,包括高等无机化学、有机合成、谱学基础、近代仪器分析法、高分子化学、化工原理、计算机与化学、化学文献、结晶化学、配位化学、催化化学、现代材料化学基础、分离科学、波谱分析、等离子化学、高分子物理及物化、胶体与界面化学、高分子材料制备等。另外,我们委托生命科学学院开设了生物化学、分子生物学等课程;选择环境化学、材料加工、药物化学、能源化学、地球化学等相关院系课程为跨院系选修课。

 

(2)高年级研讨课和研究生课程。高年级研讨课包括化学与纳米材料、先进高分子材料、分子识别与分析、无机交叉领域的前沿发展、有机化学现代进展。另外,我们对本科生开放了部分研究生课程,包括配位磁化学、高分子结构研究法、电分析化学基础、高等有机化学、计算量子化学等。这些课程使本科生能系统了解学科前沿领域,让学生了解并思考科学问题的发掘与解决过程,培养学生的创新意识与能力。

 

(3)化学产业类课程。针对化学行业对人才培养的需求,我们开设了化学化工行业就业创业指导、化学安全与防护、精细化学品开发与商业化、现代实验测试技术等与企业管理、市场需求、安全生产、环境保护、质量认证等课程。我们聘请企业专家、政府管理人员以及外校师资为学生授课,以体现行业要素,培养学生产业素养和创业能力。

第6篇

在分析了《工程教育专业认证标准》对环境工程专业课程体系各项要求的基础上,以青海大学环境工程专业为例,对环境工程专业核心课程群的设置及教学内容优化进行了初步的探索与实践。新构建的核心课程群体现了专业特色,并将认证标准落实在课程教学环节中,为快速提升环境工程专业人才培养的质量提供借鉴,为青海大学环境工程专业通过工程教育专业认证奠定基础。

关键词:

工程教育专业认证;培养目标;环境工程;专业核心课程群

随着高等教育类型结构的多元化发展,工程应用型人才培养已经成为社会经济发展和高等教育发展的必然要求。当前,中国高等学校培养的工程技术人才中,应届毕业生数量和历届毕业生数量均居世界前列,但创新意识强、应用能力强、能迅速创造生产力的人才数量远远不及发达国家的水平。世界经济论坛的《2012-2013年度全球竞争力报告》中指出,美国高校工程专业毕业生中八成以上的人能够立刻胜任工作,国内只有一成左右毕业生能迅速投入实际工作。因此可以看出,目前国内工科院校中,课程体系的内容与学科发展前沿衔接较差,教学内容与社会需求脱节。为解决这些问题,切实提高工科教学质量,教育部、财政部决定从2007年开始实施“高校本科教学质量与教学改革工程”(质量工程)。后续又跟国际接轨,开展了工程教育专业认证工作。此项专业认证工作对于提高工程教育质量具有重要的推动作用[1]。工程教育认证是由专业性认证机构(协会)组织工程技术专业领域的教育界学术专家和相关行业的技术专家,以该行业工程技术从业人员应具备的职业资格为要求,对工程技术领域的相关专业的工程教育质量进行评价、认可并提出改进意见的过程[2]。关于工程教育学历互认的3个国际性协议中,《华盛顿协议》签署时间最早、缔约方最多,是世界范围知名度最高的工程教育国际认证协议。目前,国际上已经逐步形成了以《华盛顿协议》为核心的工程教育专业认证和工程技术人员职业资格认证的国际协议体系[3]。2013年,“国际工程联盟大会”在韩国首都首尔举办,在此次大会上我国成为《华盛顿协议》成员国的预备成员,由此,我国高等学校工程教育专业认证工作得到了《华盛顿协议》成员国的认可[4]。工程教育认证的根本目标是保证和加强毕业生培养质量和促进高校通过修改教学计划不断提高教学质量[5]。为此,我国教育部门制定了相应的《工程教育专业认证标准》。这是目前我国现行高等学校工程教育本科专业的最高认证标准,该标准包括两部分:通用标准和补充性专业标准。其中通用标准包括学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍、支持条件七项内容。这些内容为高校的人才培养方向、人才培养计划、课程体系设置等具体实践工作做出了明确的指引。

1基于工程教育专业认证标准的环境工程专业培养目标

工程教育专业认证强调以学生为中心,旨在评价该专业所有学生是否达到认证规定的基本要求,具体评估如下因素:教育———从招生入校到专业学习,从指导教学到素质教育,从学分积累到就业服务等多方面举措;培养———适应环境发展特别是环境污染变化的趋势,加强毕业生的实践能力要求;教学———贴合社会、企业对新入职环境专业学生的实际要求;支撑———根据要求优化配备各类支撑力量,如教师、实验环境、实践环境等因素的合理配置。专业认证通用标准在“培养目标”部分明确规定专业应该有“公开的、符合学校定位的、适应社会经济发展需要的培养目标”。而且,专业认证支持学校的办学自主性与特色性。各工程教育专业应根据自身的优势、所在的区域及自己的人才培养面向,制定各自的人才培养目标,突出各自的优势特色[6]。根据国家教育部制定的高校本科环境工程专业规范和本科专业认证标准要求,基于青海大学化工学院化学工程与工艺专业盐湖化工方向的优势地位,目前青海大学盐湖化工专业已经成为化工学院的带头力量,已初步建立以盐湖化工为基础的教育体制,因此在环境工程专业教育发展之始,就确定了“理论实践并重”的培养方针。在充分考虑工程教育专业认证标准要求的大背景下,近年来不断坚持“寓教于践”、“赋学于实”的原则,力争培养出适应我国经济建设需要,掌握环境工程领域的基本理论,基本知识和专业技能,熟悉与环境相关的工程专业的基本方法,并能在工厂、企事业、科研院所等部门,从事环境污染控制工程设计、技术开发、环境监测与评价以及环境规划和管理等方面的科研和教学等工作,具有创新意识、实践能力和国际视野的宽口径、高素质、高级应用型工程技术人才。

2基于工程教育专业认证标准的环境工程核心课程体系

课程教学是高校实现专业人才培养目标的核心要素,因此课程体系与内容也必须体现学校的办学目标,包括人才培养的水平与特色。环境工程是近年来新兴发展的新学科,和化工、动物、植物、微生物、地球物理、地球化学、土壤等细分学科紧密结合、不能相互割裂。这个特点决定了环境工程区别于其他学科的教学方法和培养模式。因此,在工程教育认证的整体规划和要求下,平衡基础学科与专业学科的比重,加以与之适应的辅助支撑工作,不仅可以满足教育认证的宏观要求,而且可以加强毕业生的理论与实际的融会贯通,在简单的实验、实操的基础上,快速适应实际工程、现有工艺,迅速做到从学校到社会的华丽转身。

2.1环境工程专业课程设置现状及存在问题

纵观目前全国的高等院校,除了较早开设环境工程专业的少数几个高校专业体系设置完善、起点较高,其余高校此专业起步较晚、发展缓慢,与当今社会严峻的环境污染形势严重脱节。国内基本情况如下:基础课程设置类似,差别较小;专业课各自为政,差异明显。在专业课程体系中,理论部分知识高度统一且缺乏更新,实践部分验证类偏多而设型类缺少。目前在课程设置上主要存在如下三方面问题:(1)专业基础课结构不合理:有的课程内容之间有重复,有的课程开设时间不够合理,还有的课程学时设置不够合理。另外课程设置中水污染专业涉及的课程较多、占据重要地位;而固体废弃物、大气污染、物理性污染等处理与控制的课程偏少。(2)实验课程结构不合理:验证性实验较多,且均偏重单纯的分析测试,体现工程原理和工程实践能力培养的综合设计性实验较少。专业课程设计及认识、生产、毕业实习所占学时比例过小,学生提交的实习报告及图纸质量较差,表明实习效果没有达到预期。(3)教师工程实践背景欠缺:大部分教师均为硕士、博士毕业后直接引进,完全没有工程实践背景,进校后也较少参与企业的工程实践,校企合作基本未有效开展。教师队伍工程教育经验不足,必然导致学生工程设计教育的效果较差。

2.2环境工程专业核心课程群设置探索

在前期收集资料、高等学校和企业调研,并邀请企业、行业专家参与培养计划和培养方案的修订工作的基础上,教学团队不断探索,确定了以《环境学导论》、《环境监测》为核心专业基础课;《大气污染控制工程》、《水污染控制工程》和《固体废物处理与处置》、《环境评价》为核心专业课;《环境化学》、《物理性污染控制》、《环境规划与管理》、《给排水管道工程》、《环境法学》、《清洁生产》、《环境工程施工技术》、《环境工程技术经济》等课程作为选修课程的青海大学环境工程专业核心课程群。重新设置后的专业课优化体系与毕业生应有的知识结构形成了更合理的对应关系。

2.2.1根据毕业设计倒查,解决课程设置问题

《工程教育认证标准(2015版)》对毕业生做出了明确的要求,“应通过评价证明毕业要求的达成”。从近年青海大学环境工程专业学生毕业设计的效果可以看出,固体废弃物方面的内容学生掌握的不够好,设计垃圾填埋场时出现了很多问题。根据此问题追溯倒查发现,有的课程内容重复,如水处理方面的课程重复较多、比重偏大;而固废和物理污染等内容偏少。《固体废弃物与噪声控制》只有32学时,目前固体废弃物讲授26学时,噪声6学时。此类课程设置的不合理,直接反应在毕业设计的焦点问题中。因此,在修订2016级培养方案时,我们教学团队经过充分的讨论并与行业专家论证后,将《固体废弃物与噪声控制》课程更名为《固体废物处理与处置》,并将噪声污染控制的重要内容纳入新开设的《物理性污染控制》课程。在实行学分制的前提下,课程学时不断被压缩,如何在有限的学时内优化教学内容,将知识精华传授给学生,也是教学团队一直长期努力解决的问题。例如“可持续发展理论”在《环境管理学》、《环境规划》、《环境学导论》和《清洁生产工艺》中教学内容有重复,浪费了有限的课时。以本次培养方案修订为契机,我们将《环境管理学》和《环境规划》两门课程合并为一门《环境规划与管理》,《清洁生产工艺》更名为《清洁生产》并不再讲述“可持续发展理论”。对于课程开设的顺序,也根据修订好的培养方案和教学计划进行了调整。如《环境监测》是核心专业基础课,是后续专业的重要基础,但是目前开设在三年级第二学期,造成了很多基础概念学生都没有学过,就直接开始专业课学习的不利局面。此次将开课学期调整到三年级第一学期,为学生后续的专业课程学习打好基础。此外,《专业英语》《环境规划与管理》等课程的开设时间也进行了调整。调整后的课程体系更加注重选修课的设置并做到与专业认证标准的要求相协调。

2.2.2追踪学生就业薄弱点,调整专业教学重点

通过追踪发现,毕业生就业后应聘到化工、热电、机械等行业中,进行大气污染治理的能力普遍严重不足。根据此问题倒查,发现目前实验设置还不够合理,主要还是偏向于水处理方面,大气污染监测及控制的实验过少。在认识实习、生产实习中也主要偏向水处理技术和垃圾填埋技术的相关内容,对大气污染控制方面的关注度不够。目前我校对《水污染控制工程》和《大气污染控制工程》这两门课程设置的理论课时均为48个学时,教学方式仍以典型的课堂模式为主,教学中教师以黑板板书平面向学生讲述,至多借助PPT、MULTIMEDIA等方式展示所有平面或过程变化,或者演示简单案例,复杂的3D设备、多维化学过程则无法详尽解释。因此,学生和老师之间无法形成有效沟通,并且无法形成时间、空间、性状等重要的直观印象,学生对知识的理解和掌握十分有限。而这两门课程都是环境工程专业的核心课程,主要内容在理论基础上涉及水和大气污染的基本概念、原理,以及如何防控;在实践基础上涉及污染防控装置的工艺设计、及指标计算等知识,建立毕业后实际分析、处理液体和气体污染的能力。这两门课程只是在《专业实验》课程中安排了相关实验,而且目前实验设置还不够合理,主要还是偏向于水处理方面,大气污染监测及控制的实验过少,针对性严重不足。因此,教学团队需要不断整合已有实验资源,在新版《专业实验》教学大纲中增加了大气污染控制实验的学时数,培养学生在大气污染控制方面的实践能力。如何在有限的实践学时内增加学生到大气污染控制企业实习的机会,不断努力寻找可以合作的大气方面的实习企业,是教学团队今后需长期努力解决的问题。

2.2.3继续开展实习实训,不断拓展学生视野

环境工程专业课都是实践性很强的课程,要达到较好的教学效果,教师本身必须具有扎实的理论基础,而后才能在授课中举一反三,形象生动的完成讲授;同时,也要具备丰富的工程实践经验,而后才能在指导课程设计时知识面宽广,真正能够从实际出发指导实践。推进校企合作,是达到较好教学效果的有效方式。目前青海大学校企合作工作基本处于空白,特别是环境工程方面的校企合作,仅仅停留在学生实习等表面工作,深度的知识合作、技术合作和科研合作并未有效开展。因此,任课教师的理论联系实际也仅仅依靠教师个体的努力,在授课中两者的联系深度、广度也参差不齐。体制化、流程化的校企合作已经迫在眉睫,急需在课程群建设工作中尽快开展。继续拓展与企业合作共建实习和基地、工程实践的平台。建立与我省大气污染、水污染治理企业和环保公司互动,优化完善学生毕业设计、论文选题方向;并邀请行业或企业等外部专家参与培养目标的定期修订。在此工作的基础上,可以加强毕业生“校门到厂门”的迅速转变,实现从学术型人才到工程应用型人才的迅速转型。

2.2.4核心课程教学软件完善

在工程实践类课程学时不足的现实情况下,学校拨款购置了环境工程类的课程实训软件(水污染处理技术方面),教学团队也在不断努力丰富课程设计案例,编写课程设计内容,修订专业实验指导书,这些举措进一步完善了专业核心课程的教学软件,为后续开设大气及固废污染与控制方面的综合实践类课程做好了基础的准备工作。

2.3环境工程专业核心课程群教学内容优化

按照环境工程专业规范与认证标准的要求,开展对青海大学环境工程专业核心课程内容的优化工作,突出与目前严峻的环境污染形势相结合,并融入创新精神,将现有课程体系中理论基础课与污染防控技术一一对应,相辅相成。青海大学环境工程专业现开设的课程中,《大气污染控制工程》《水污染控制工程》和《固体废物处理与处置》《环境评价》是环境工程专业的核心专业课程,经典理论内容与技术发展内容需要进一步优化。三门污染控制课程涉及物理、化学、生物、数学、地学、气候等学科内容,三门课程需要在各个不同学科的理论课基础上实现延展,因此,在授课过程中应注意对课程的知识体系进行梳理,结合省情与实际应用,改变传统重理论的教学方法,对课程内容进行优化。例如,在《大气污染控制工程》中压缩“概述”和“大气污染和全球气候”两章的内容,删去与《环境学导论》和《环境化学》重复的教学内容;压缩“大气污染气象学”和“大气扩散浓度估算模式”内容,移在后续开设的《环境评价》课程中进一步学习;增加“颗粒污染物控制技术基础”、“除尘装置”的教学强度,减少其与《化工原理》中重复内容的讲授;将教学重点放在“常用除尘设备设计及选型和废气吸收、吸附、催化设备设计”上,为后续增设“燃煤锅炉烟气除尘脱硫装置设计”、“脱除烟气中低浓度二氧化硫的吸收塔设计”等课程设计题目打下基础;将“工业通风”部分内容引入“除尘管道系统设计”章节,增加相应教学内容,培养学生的工程设计能力。以《环境学导论》《环境监测》为例,根据工程教育专业认证标准的要求,在《环境学导论》中要加大对水污染、大气污染、固体废弃物污染及物理性污染控制技术的介绍,压缩“绪论”等部分的课时。对《环境监测》课程方面,注重讲授基本原理在实践方面的应用,淡化一些复杂的模型、化学反应,注重学生实验技能的培养。《专业实验》中需开设一些综合设计型、开放型的实验,在原有水污染控制实验的基础上,增加大气污染、固体废弃物污染及物理性污染与控制实验的学时数,培养学生发现问题、解决问题的能力,突出学生工程应用能力的培养。

3工程教育专业认证对环境工程专业人才培养的促进作用

层出不穷的恶性污染事件,表明我国目前水污染、大气污染的治理任重道远,经济社会对水资源保护、大气环境治理工作的要求越来越高,也表明高校对环境工程人才的培养需要进一步贴近现实社会的要求,同时也进一步突出环境工程专业课程的重要性与特殊性。在充分考虑工程教育专业认证标准要求的大背景下,如何做到化工结合环境、理论结合实际、基础结合创新、教学结合育人、学习结合生产,成为了新时期教学团队面临的巨大机遇与挑战。我们教学团队在继承先前摸索实践十余年的宝贵成果之上,积极响应国家“大众创业、万众创新”的号召,构建了专业核心课程群,实施了环境工程专业核心课程内容的整合与完善,以期提高我校环境工程专业学生工程应用能力,凸显工程应用在专业课教学内容的突出地位,树立工程应用在专业课教学中的意识,发挥其在企业应有的实际作用。优化后的环境工程核心课程体系将充分实现青海大学教书育人的宗旨,“送出校门,送入社会”,环境工程毕业生在走入社会之际就能成为出色的环境保护工作者,在精益求精的创新课程体系的过程中,老师们在追求成为“育人工匠”的同时,必将培育出一批又一批合格的“环保工匠”。

作者:陈莉薇 王晓 严刚 赵玉杰 盛莉 王晓宁 单位:青海大学化工学院

参考文献

[1]姜理英,陈浚.工程教育专业认证背景下环境工程专业教学改革探析[J].浙江工业大学学报(社会科学版),2014,13(3):256-260.

[2]林健.工程教育认证与工程教育改革和发展[J].高等教育工程研究,2015(2):10-19.

[3]王玲,雷环.《华盛顿协议》签约成员的工程教育认证特点及其对我国的启示[J].清华大学教育研究,2008,29(5):88-92.

[4]程翔,孙德志,力,等.基于工程教育认证标准的环境工程专业课程教学体系的构建———以北京林业大学为例[J].中国林业教育,2017,35(1):35-38.

第7篇

广西大学(GuangxiUniversity),简称“西大”(GXU),坐落于广西首府南宁市。那我们知道有哪些吗?下面是小编整理的2021广西大学放假时间公布_广西大学教学建设,仅供参考,希望能够帮助到大家。

2021广西大学放假时间公布广西大学放假时间是在7月31日,暑假开学时间是在9月3日,暑假时长35天。

广西大学教学建设质量工程

截至2018年4月,广西大学共获得教育部“质量工程”建设项目、“本科教学工程”项目共61项;其中,国家特色专业12个、国家级一流本科专业28个、国家精品课程3门、国家级双语教学示范课程2门、国家级专业综合改革试点专业4个、国家级人才培养模式创新实验区1个、国家级大学生校外实践教育基地5个、国家级实验教学中心7个、国家级虚拟仿真实验教学中心2个;自治区级实验教学中心27个、自治区人才培养模式创新实验区5个、省级一流本科专业22个。

国家级一流本科专业:金融学、国际经济与贸易、法学、英语、新闻学、物理学、应用化学、生物技术、机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化、自动化、计算机科学与技术、土木工程、化学工程与工艺、轻化工程、农学、动物科学、动物医学、公共事业管理、经济学、越南语、数学与应用数学、材料科学与工程、通信工程、矿物资源工程、包装工程、食品科学与工程、林学

国家级特色专业:新闻学、矿物资源工程、农学、英语、机械工程及自动化、水利水电工程、轻化工程、木材科学与工程、自动化、工商管理、电气工程及其自动化、林学

国家级新工科研究与实践项目:《地方高校以协同创新为引领,全程互动推动新工科专业人才培养模式改革的研究与探索》

国家级精品课程:木材学、家畜寄生虫学、化工热力学

国家级双语示范课程:环境科学与工程导论、病毒学

国家级精品资源共享课程:木材学、化工热力学、兽医寄生虫学

国家级精品视频公开课程:动物寄生虫学与公共健康卫生、碳减排与低碳生活、科技建材构筑美好生活

国家人才培养模式创新实验区:中国-东盟自由贸易区复合型创业人才培养模式改革实验基地

国家级实验教学中心:机械工程实验教学中心、经济与管理实验中心、植物科学实验教学中心、土木建筑工程实验教学中心、电气工程实验教学中心

国家级虚拟仿真实验教学中心:机械工程虚拟仿真实验教学中心、化学化工虚拟仿真实验教学中心

全国普通高校中华优秀传统文化传承基地:传承项目“彩调剧”。

省级一流本科专业:哲学、汉语国际教育、日语、广播电视学、数学与应用数学、材料科学与工程、能源与动力工程、电子科学与技术、水利水电工程、包装工程、环境工程、建筑学、植物保护、林学、工商管理、音乐学、汉语言文学、翻译、广告学、化学、车辆工程、园艺

省级实验教学中心:化学化工实验教学中心、物理实验教学中心、生命科学实验教学中心、林业科学与工程实验教学中心、动物科学实验教学中心、矿物工程实验教学中心、计算机与信息技术实验教学中心、传媒实验教学中心、轻工与食品工程实验教学中心、文科(公管、教育、外语)综合实验中心、思想政治教育实验教学中心、材料科学与工程实验教学中心等

省级虚拟仿真实验教学中心:计算机与信息技术虚拟仿真实验教学中心、林业科学与工程虚拟仿真实验教学中心、动物科学虚拟仿真实验教学中心、建筑与土木工程虚拟仿真实验教学中心、生物科学与工程虚拟仿真实验教学中心、植物生产与调控虚拟仿真实验教学中心

省级虚拟仿真实验教学(培育)中心:轻工与食品工程虚拟仿真实验教学中心、电力工程虚拟仿真实验教学中心、物理虚拟仿真实验教学中心

自治区人才培养模式创新实验区:中国-东盟自由贸易区复合型创业人才培养模式改革实验基地、面向北部湾经济区“创新创业型”信息类专业人才培养模式实验区、地方院校矿业学科本科人才培养模式创新实验区、农科类人才培养模式创新实验区、中国-东盟经济与管理复合型国际化创新人才培养基地。

假期打工的防范意识:1、防止中介的诈骗

有一些非法的中介机构,抓住大学生缺少社会经验又挣钱心切的心理,收取高额的中介费却不履行合同,不及时地给大学生找到工作。对于中介要看清中介是否有劳动部门颁发的《职业介绍许可证》或进行网上查询,了解其经营范围是否与执照现相符(应看其执照正本),最好到有资质、信誉好的中介找工作,而不要去小中介。

2、确认用工单位的合法性

对于自己满意的工作,在正式工作之前一定要确认用工单位是否具备法人资格,是否具备工商管理部门颁发的营业执照,是否拥有固定的营业场所。如果没有合法的执照、固定的营业场所等,一定不要同意工作。

3、不轻易交纳任何押金

当用工单位以管理为名,收取一定数额的押金或保证金时,要谨慎,以防缴纳后,被单位以各种名由扣留,不予返还。如果确实要交,应将费用的性质、返还时间等方面明确写入劳动协议,以免被随意克扣。

4、防止陷入传销陷阱

本来是以销售人员的名义上岗工作,公司却让应聘者如法炮制去哄骗别人,有些同学在高回扣的诱惑之下,甚至不惜欺骗自己的同学、亲戚、老师和朋友。结果是骑虎难下,最终只得白搭上一笔钱,使自己的身心受到巨大伤害。同时,通过同学或朋友介绍找工作的大学生,也要注意维护自己的合法权益,防止陷入传销陷阱。

5、不抵押任何证件

当用工单位要求以学生本人的有关证件作抵押时,一定要拒绝,谨防证件流失到不法分子手中,成为非法活动的工具,证件的复印件也要谨慎使用。

6、不到娱乐场所工作

娱乐场所鱼龙混杂,良莠不齐,常常有不法分子出没。为保障人身安全,尽量不要到酒吧、歌舞厅等一类的娱乐场所工作。

7、不做高危工作

有些工作危险系数高、劳动强度大,如建筑工地、机械零件加工等工作,容易发生意外,学生身体容易受到伤害,尽量不要从事此类工作。

8、要签订劳务协议

有些用工单位在学生工作结束时以各种理由克扣学生工资,侵害学生利益。大学生应在工作开始前与用工单位签订劳动协议,协议书一定要权责明确,如工资额度、发放时间、安全等关系到学生切身利益的方面一定要在协议中详细说明。

9、女生不单独外出约见

有的女生的自我保护和防范意识比较差,在对方约见时,不加考虑就去见面,有时会遇到危险。建议女生不要单独外出约见,尽量不要在夜间工作,如果可能的话,可以和同学结伴外出工作。

10、防止网上欺骗

有的个人或者小公司在网上信息,要求应聘者通过电子邮件等方式工作,比如翻译、创作等。然而学生从网上把邮件、创意等内容发过去以后,就会被告之不能采用,其实他们已经利用了学生的信息或智力资源,但是在网上很难取证。

第8篇

学校简介

伊利诺伊大学香槟分校是“十大”盟校(The Big Ten)之一,建立于1867年,一直是全美最优秀的大学之一,理工科在“十大”中更是排名第一。该大学排名全美前10名的研究生专业有物理学、化学、计算机科学、心理学、教育学、工程学、会计学、大众传播学、图书馆科学、音乐、数论、代数、逻辑学、微生物学。工程学院在全美闻名遐迩,其电子工程、计算机工程、土木工程、材料科学与工程、机械工程、原子工程、农业工程、环境工程等系科都排在全美前五位,化学工程、航空航天工程排在全美前十位。

该校的教授和校友有不少知名人士,比如历史上第一次在同一领域(固体物理学)中两次获得诺贝尔物理学奖的发明了晶体管并提出了低温超导理论(BCS理论)的巴丁教授;哈肯教授与阿佩尔合作在计算机完成了四色定理的证明;网络神童马克・安德森(Mark Anderson)在伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校设计了因特网浏览器软件Mosaic及Netscape;身价一度超过比尔・盖茨成为世界首富的甲骨文公司(Oracle)董事长兼首席执官拉里・埃里森(Larry Ellison)曾在伊利诺大学香槟分校读书;AMD创始人兼首席执官杰里・桑德斯(Jerry Sanders)是伊利诺大学香槟分校电子工程学士;通用电气(GE)董事长兼首席执官杰克・韦尔奇(Jeck Welch)是伊利诺大学香槟分校化工博士。截至2003年,该大学共有二十位教授及校友荣获过诺贝尔奖,两位校友荣获过图灵奖,一位教授荣获过菲尔兹奖,二十一位教授及校友荣获过普利策奖,十一位教授荣获过美国国家科学奖章,现任教授中有两位普利策奖得主、二十六位美国国家科学院院士、二十九位美国国家工程院院士。

该校的计算机系创建于1972年,多年来在全美排名一直保持在Top5之内,一些事实也无可争辩地捍卫着这一地位:世界上最早的计算机Eniac诞生在这里;世界上第一个网络浏览器Mosaic诞生在这里;其毕业生所建立的公司(Netscape、YouTube、PayPal、Lotus和Sieble Systems)在计算机界赫赫有名;其国家超级计算机应用中心(NCSA)是全美国五大计算机研究中心之一。

课程设置

该校计算机系的课程设置乍一看上去和国内大学似乎没有什么大的区别。对本科生来说,“1”开头的系列基础课程,主要是包括计算机导论,离散数学等计算机基础课程;“2”开头的是更专业一些的课程,比如类似国内操作系统的System Programming、计算机体系结构和数据结构;“3”开头的目前仅有两门课:397 Individual Study和398 Special Topics in CS,主要是扩展学生的学习兴趣和能力。研究生的课程都是以“4”开头的专业基础课程和以“5”开头的专业课程,其中以598开头的为前沿学科讨论课程。学生也分为硕士和博士,但对硕士的要求不高,所以很多直接跟随教授做研究的学生都是博士。课程的要求也是作业、项目和最后的考试。但实质上,由于管理、研究水平等原因,这些设置还是有所不同。

该系目前提供三种类型的本科学位,一种是五年的本科和硕士生打通的学位,五年毕业后取得本科和硕士两个学位;另两种是计算机科学本科学位和软件工程学位。每一种根据对学生都有不同的学分和课程要求。比如对于第一种学位,要求选够120学分,其中理论(473 Algorithms或者475 Formal Models of Computation)、结构(431 Embedded Sys Arch and Software或者433 Computer System Organization)和软件(421 Programming Lang and Compilers或422 Programming Language Design或423 Operating Systems Design)必须按研究生学分选修。

研究生分论文和非论文两类。论文学位中和国内一样分硕士生和博士生。普通论文硕士要求28个课程学分和4个论文学分。博士生的总学分要求是96个课程学分,包括课程学分和论文学分,其中至少要求32个论文学分;学士直读的博士生要求96个课程学分。目前注册的研究生人数近450人。

从课程设置方面看,该系的课程分得很细,从和国内相类似的专业基础课,比如计算机导论、数据结构、软件体系结构、数据库系统、操作系统、软件工程;到很专业的课程,比如算法、密码学导论、程序验证、自主信息系统、形式化软件开发方法以及以598打头的带有主讲教师名字代号的扩展课程。尤其以研究生的课程设置最为细致。数一下他们的课程可以发现,学生有很多方向可以选择,本科生的课程多达77门,研究生的更是多达102门。当然有不少课程是两者都可以选修的。一般一门课程3~4个学分(根据是否完成Project区分),每周两次,一次75分钟。

讲授该课程的教师基本上都是该校专门从事这一方面研究的权威,有着多年的研究经验。比如我所选修的“程序验证”课程属于该系的研究生基础理论课程,任课教师Meseguer教授已经在这方面从事了近三十年的研究,而且目前也是这方面的权威。“数据挖掘”课程的教师是Han教授,也是数据挖掘的世界级权威。这保证了任课教师在讲授课程的同时贯穿了该课程在学科中的领先技术和知识。同时,比较明显的一点是课程结合实际动手的项目比较紧密。比如我所选修的“程序验证”课程虽然有很强的数学背景,介绍了等式逻辑和重写逻辑,但该课程辅以该实验室的Maude系统作为实践工具,所以所介绍的理论可以实实在在地在计算机上看到其作用和结果。“程序设计原理”这门课也使用了Maude系统作为高级程序语言的规格说明语言,这立刻就让本来很抽象的两门课有了感性认识的平台,学生可以立刻通过工具感受逻辑在计算机中的作用,可以使用该工具立刻设计出自己的新的程序语言。相比而言,国内类似的课程都缺乏相应的辅助工具,学生学理论不知道怎样用到计算机中,学程序语言设计多是看看别人设计的语言是怎样的,难以在短时间内自己动手设计一个。

开放性

这半年中我感受最深的当数该系信息资源的开放性。从课程上来说,每学期的每一门课程都能在系里的网络上找到相应的讲义、作业、项目以及阅读的参考资料。和课程相对应,每位教授都开设一个甚至多个专题讨论会,这些讨论会都有相应的MailList可以让学生或是研究人员加入。根据我的研究兴趣,我参加了Maude、Runtime Verification以及软件工程讨论小组。每一个讨论组由教授主持每周定时讨论一至两个小时,同时维护一个网站公布每次讨论的主题或是论文。所以,和国内的例会不同,这些讨论会除了教授自己的学生,往往会有一些感兴趣的学生或是像我这样访问学者参加。通过这样的方式,也有教授的介绍,我和目前我感兴趣的几个教授都交流过,他们都很细致地介绍自己的研究,包括介绍实验室开发的软件工具。而这些软件工具都放在他们自己实验室的网站上,有的是可以免费使用的,有的甚至是源码公开的,同时有他们公开发表的论文。有两位教授的实验室研究内容我比较感兴趣,但他们还没有源码,经过两次讨论后,他们都表示可以提供源码以便进行进一步的研究。同时,我找他们的学生询问相关工具的一些细节技术,他们都详细解答,有时甚至花费两个多小时。

其实这一点在我联系访问的Host Professor时就感受颇深:每一位教授都可以在他们的主页上找到非常详细的资料,他们的研究概况、发表的论文、教授的课程、所做的研究项目、学生、联系方式等等。对比国内同行,很多都没有自己的主页,有一些由于单位组织倒是有,但所找到的基本上都是仅仅一页的概述而已。这导致国内很多信息无法交流。当然,我想这也有一点客观原因,就该系的项目情况而言,纵向课题的资助就已经足够教授们完成研究,所以他们并不在乎把研究成果转化为实际产品,而是公开这些研究成果,让其他人尽量多地使用,让其他人或公司完成产品的转化工作。反之,国内很难找到根据研究成果完成的软件工具,因为一般如果做到工具,都希望更进一步做到产品化,能以此争取到横向课题的支持,以便弥补纵向课题经费的不足。由于横向课题讲求实用,有很多非前沿性,非研究性质的工作需要完成,直接影响了研究的深度。

开放性还反映在该系的研究领域交叉之中。该系的研究领域分为:算法和理论;人工智能;体系结构、并行计算机和系统;复杂生物及计算生物;数据库及信息系统;图形图像和人机界面;系统和网络;程序语言、形式化系统和软件工程;以及科学计算。但在我所参加的讨论中,经常可以看到多个实验室的教师和学生相互参与讨论。比如我上上周参加的形式化小组的讨论会上,就有体系结构实验室的学生;上一周的软件工程讨论会上,报告者是一个数据库实验室的学生,因为他的工作内容涉及到用数据挖掘和统计的方法进行软件调试,同时与会的还有该实验室的两位教授以及其他实验室的学生。同一个研究领域内的合作就更多,比如我所访问的教授专注于程序语言、形式化系统和软件工程领域,他自己的实验室和另外该领域的另一位教授Rosu的实验室相连,两人合作过多篇文章,Rosu的程序设计语言以及形式化软件开发方法课程中应用了Prof. Meseguer的形式化工具,甚至有一些讲义。我大致看过该系教授们的简历,非常少有本校毕业的学生,这说明相关合作并不是以前师生关系的继续。同时,这里常常有一些前沿讲座是由斯坦福、剑桥、伯克利和爱丁堡大学的教授和博士生开设(应聘的博士生都要公开做一个面试形式的讲座),也有微软和IBM这样的大公司的研究院或是一些著名公司的学者的讲座,这些讲座频率很高,常常可以在该系每周的日历上看到这些通知。

其实,访问学者这样的一个制度本身就是很开放的。半年一年的互访,带来了很多交互的信息。相比而言,国内有不少实验室虽然也设有客座教授、开放项目等,但是很难落到实处,很难有人真正是在实验室里交流这么长时间,更多的仅仅是每年几次的互访而已。不过,为每一位访问学者提供一间宽敞明亮的办公室,提供所有办公服务恐怕也是目前高校难以提供的紧缺资源。

风气

另一个让我感受比较深的地方是该系的学习风气。由于课程设置很细,很多课程选课的人并不多,一二十个学生的课堂是很常见的,有的课程仅仅4~5个学生。当然也有上百人的大课,这一般是本科和研究生共同选修的课程。我上学期选修的program verification课程共有12个学生,这学期选修的formal method software development也不过十七八个学生。但给我印象很深的一点是,从开学到学期末,学生数目基本上保持不变,可见很少有人缺课。上课的气氛很活跃,课堂上几乎没有见过学生打瞌睡,讲课中间学生随时提问,教师也是当时就回答。对于教师提出的问题,也几乎没有冷场没有人回答的情况,当然也不是每一次回答都正确。相比而言,国内大学目前缺课的现象相当严重,有的必修课程都有三分之一缺课的,选修课就更不用说了。这当然有教师的原因,目前教学普遍不受重视,所有职称的评定基本上由科研决定,这从前年上海交大的倍受学生欢迎的教师始终仅仅是一个讲师就可见一斑。而教学显然是很需要花费时间和精力的。

也不是说这里的教授上课都很好,也有底下学生反映讲课不好的,但无论是从教师的授课还是学生的学习,你可以明显感受到两个字:认真。研究生自己决定上什么课,一个学期一般也就选修2~3门。相比而言,国内硕士研究生一学期的课程多达七八门,其中不少都是必须选修的,学生的学习相对比较被动,很多学生就为拿学分,课堂上打瞌睡,学Tofel和GRE,复习考研的学生大有人在,课堂上很少看到学生主动提问。在我的一门电子商务的选修课上我就问过学生,他们是否愿意做我以项目的方式提供的考试,很多学生说很有兴趣,可是却没有时间。必修课和学位课的项目、作业已经让他们穷于应付,还要复习考研、考Tofel和GRE,实在是心有余而力不足。为此我还调整过项目完成时间,允许学生在第二个学期开学时交,可以看到效果要好一些,有一些学生利用假期完成了自己感兴趣的内容。可是随着教学管理的正规化,要求课程结束后一周内必须给成绩,刚开放一些的项目只好又恢复原状。

这些情况造成了恶性循环,学生老师相互认为对方不认真,老师认为学生既然不想学,花的时间精力又不值,何必认真。学生认为老师备课不认真,讲授的内容陈旧,学不到东西,没必要好好学。从作业方面看两者也有很大的差距。作为访问学者,我虽然选修了课程,但其实并没有学分,也没有在学校注册,充其量也就是旁听,但由于教授建议我做作业以加深理解,我也基本上按时完成了作业,一学期一共五次作业,有理论证明,也有系统的使用(实验室开放了根据他们的理论开发的软件工具)和编程,要求打印作业并提交。发还作业的时候,我看到所有学生,包括我自己在内的作业都被认真批改过。而我自己为了完成作业把讲义看了一遍又一遍,花了很多时间,但也从中发现很多深入的问题,如果不做作业还以为自己理解了,其实不然。询问其他学生,他们也花很多时间做作业。该系的学生鲜有抄作业的,一方面学校处理很严,大家都认为是很不光彩的行为;另一方面认为做作业时为自己能学到东西做的。相比之下,国内目前学生抄袭作业的现象非常严重,有的学生私下里说有的课程甚至超过90%的比例。我认为这一方面有社会风气的影响:君不见教授、学者的学术抄袭都时有曝光;另一方面是管理不严造成的。虽然国内的大学也有同样的制度说抄袭者要惩罚,可是国内大学一门必修课由于研究生扩招甚至达到三百多人,虽然也有助教制度,但如此高的学生教师比例势必造成作业、项目甚至试卷批改难以把关,从而进一步加剧了抄袭现象。

第9篇

关键词: 环境工程 实习环节 实践教学

实习是课堂理论教学的延伸和检验,是环境工程专业高校学生的必修课程,是培养学生创新思维和创新能力的有效途径。通过实习教学环节,能在理论联系实际的过程中,促进学生专业知识的合理转化,进一步培养学生在专业技术方面的科研、工程设计和管理规划方面的能力,有助于培养基础扎实、知识面宽、具有创新精神和创新能力的高素质人才。

郑州大学环境工程专业成立近30年以来,实习教学环节经过不断地发展和完善,已经形成一套较合理的实习模式。但由于随着环境工程专业的演变、环境污染种类的增多和社会经济的发展,目前在实习地点、实习内容、实习经费等方面存在一些问题,文章主要从对实习教学环节现状的研究出发,剖析目前存在的主要问题,同时针对这些问题提出一些改革的措施和建议,并在今后的实习教学环节进行相应的实践,验证改革措施的合理性。

1.实习教学环节现状

郑州大学环境工程专业是郑州大学名牌专业、河南省一级重点学科,自1986年开始本科招生,目前课程体系由公共基础课、专业基础课、专业主干课和实践教学等部分组成。其中实践教学部分近年来包括课程设计、课程实验及实习实践环节。2010年根据《郑州大学课程体系与教学内容改革指导意见》,对环境工程专业教学大纲进行了大幅度修订,实习实践环节由原有的三个实习(认识实习、生产实习和毕业实习)修订为两个实习(认识实习和专业综合实习),并增加了部分实践内容(社会实践、学术讲座和创新实践),具体修订过程详见表1。

各实习均在学期期初开设,由教研室指派2名教师带队指导,根据实习时间安排不同的地点进行。认识实习由于时间短,仅有1.5周,主要安排在郑州市区内进行实习;毕业实习的2周,一般安排在郑州市区及周边县市短期(一天)实习;生产实习或专业综合实习为期3周,时间充裕,除了在郑州市区及周边县市短期(一天)实习以外,还安排在西安北石桥污水处理厂进行为期5天的实习。

近年来,实习地点不断发生变化,涵盖污水处理单位、给水处理单位、企业污水处理站、垃圾填埋场和湿地处理单位等多种类型。其中签约成为实习基地单位的仅有郑州自来水总公司柿园水厂和郑州市污水净化公司两家单位。

表 2010年实习实践环节修订内容对照一览表

*注:学术讲座与创新实践分别为1学分和4学分,实践过程分布于整个本科过程,因此没有注明周数和学期。

2.实习教学环节存在的典型问题

通过对近年来本校环境工程专业实习教学环节的调查发现,我专业与其他兄弟院校同专业的实习环节存在共性的问题[1]-[3],也存在某些问题,现总结如下:

2.1各环节之间内容存在简单重复现象。

目前,我校环境工程专业实习教学环节采用的是双实习制度,即“认识实习+专业综合实习”。其中认识实习安排在第五学期期初,此时学生仅学习《环境学导论》这一门专业课程,通过该实习,可使学生全面了解环境工程专业的工作范畴,为今后的专业学习奠定求知的基础;专业综合实习安排在第八学期期初,此时学生已经学习完所有专业课程,通过该实习,可使学生理论联系实际,进一步掌握运用环境工程相关的专业技术。两种实习由于目的和时间安排的不同,在教学要求上不尽相同,而是应该由浅显到深入,由走马观花到下马看花。

目前的情况是,我校环境工程专业每年的两个实习,是由教研室的教师两个一组,按照某种顺序排列带队指导的。因此对于同一个班级,两个实习的带队教师是不固定的,实习地点的选择是带队教师确定的,可能出现两个实习环节的实习地点和实习内容存在重复的现象。与此同时,绝大部分实习单位的带队技师并未针对两个实习的不同而有针对性地进行现场讲解。这就最终导致各实习环节的特点并不明显,同时实习形式和地点存在简单重复现象,导致学生在认识实习时感到好奇新鲜但未学到知识,在专业综合实习时感到重复枯燥不愿再听的现象频发。

2.2实习基地数量偏少且种类较单一。

实习基地是实习教学所在的场所,目前与本校环境工程专业签约的实习基地仅有两家单位,分别为郑州自来水总公司柿园水厂和郑州市污水净化公司,其余单位均为带队教师自行联系,实习单位在数量和种类上并不稳定。

目前包括带队教师自行联系的实习单位,据近年来的调查,水处理占主要地位,主要包括两实习基地在内的污水处理单位和给水处理单位,同时会有部分企业的污水处理站;除此之外,仅有部分教师曾带领学生去固体废物处理单位(郑州市侯寨垃圾填埋场、郑州市中牟八岗污泥处理厂)和湿地处理单位(郑州市郑东新区湿地公园)参观实习,而在环境工程中占有同样重要地位的气体处理工艺的实习,则一直没有包含在内,这样对学生全面掌握环境工程技术工艺是非常不利的。

2.3校外教育资源与实习经费相对短缺。

近年来,我校环境工程专业一直保持着两个班的招生规模,但全国范围内,高校的连年扩招导致整个环境工程专业的学生逐年增多,其增速远远大于校外实习基地的增长速度,某些企业明显感觉到在正常生产的同时,已不能满足大批高校学生进厂的实习需要。其次,近年来部分水处理企业改制也是校外教育资源短缺的另一重要原因,例如负责接待我校环境工程专业生产实习的某市某污水处理厂,近年由于改制问题,已经明确拒绝接受学生进行参观实习。与此同时,学校对各环节实习经费投入的增加,也同样滞后于目前继续接受学生参观实习单位的收费和社会物价的增长速度,这是前述实习地点种类单一的原因之一。

目前我校环境工程专业在平衡校外教育资源、实习经费和实习效果时,采取的模式是认识实习尽量选择本市或就近的城市进行为期一天的参观实习,而专业综合实习之中,会考虑到周边城市进行为期五天的驻厂实习。相对来说,驻厂实习由于时间长,代入感强,学生更容易获得相应的实践知识,但由于经费不足,目前的驻厂实习仍然需要学生负担相应的交通费或部分实习费用。以上这些现象的存在,不同程度地影响了实习质量及实习地点的全面性,在一定程度上挫伤了学生的实习积极性。

2.4专业综合实习内容不够深入。

我校专业综合实习为期三周,此时学生面临毕业设计,应该在实习过程中深入掌握专业领域内各构筑物的实际形态和各工艺的实际操作,这就要求尽量增加驻厂时间,而不是对实习地点进行简单的参观。但事实上,我校常年实习经费不足,虽然近年来有了一定幅度的增加,但仍然不能满足二周左右的驻厂实习。另外,实习单位出于安全生产等因素的考虑,近年来有将实习时间缩短的趋势,例如某市某水厂在2014年曾经将以往5天的驻厂实习时间缩短至4天。同时,由于目前参观或驻厂实习的单位均为正在运行的企业,各构筑物底部构造均被水体覆盖,虽然企业有图纸可供学生查阅,学校也有类似模型可供学生学习,但无法让学生对构筑物的实际细节拥有直观的认识。最后实习单位的自动化程度目前普遍较高,操作程序复杂,学生在实习期间不可能进行实际操作,这导致虽然形式上驻厂,但仍未领会到实际生产过程和控制要领,以上这些都导致我校专业综合实习内容不够深入。

3.实习教学环节改革与实践

我校环境工程专业实习环节在以上典型问题存在的情况下,急需创造性地对实习进行改革。经过近几年的实践,具体的措施总结如下:

3.1优化实习教学结构,使各环节有机结合。

综合我校教学计划和环境工程专业自身特点,修订符合新形势的完善的实习教学大纲及实习计划。大纲和计划文件应明确认识实习和专业综合实习的实习特点,并且对两实习的实习地点和实习类型提出明确规划,以确保认识实习是为了增加学生专业好奇心的走马观花,而专业综合实习是提高学生专业实践能力的下马看花,同时保证学生在环境工程涉及的各专业类型的实习都有所涉及。大纲和计划文件应确保传达给每位带队教师,同时在认识实习的动员会时,发给学生人手一份,使其对整个本科生涯的实习有总体的宏观认识,做到有的放矢。

3.2合理建设实习基地,使其种类分配合理。

本项工作应与实纲和实习计划的修订统一规划,同步进行。积极拓展新的实习教学基地,立足水污染控制方向的实践基地,积极开展大气污染、固体废弃物污染等方向的实践基地的开设。逐步完善实习教学基地管理办法,进一步加强实习质量管理,实习运行管理等规章办法,加强我专业与基地的联系,加强实践教学过程的质量监控工作。同时在现有实习教学基地的基础上,合理使用基地资源,进一步扩大实践教学空间。

3.3调动学生主观能动性,提高实习质量。

目前采用三步走策略调动学生的主观能动性。实习前的动员会,带队教师向学生进行本次实习的背景知识介绍,主要介绍实习单位生产性质、排污性质、治污技术,使学生对实习单位特点有宏观认识。在实习过程中,实习单位的专业技术人员向学生讲授治污工艺流程、各构筑物工作原理、控制指标等;在此过程中指导教师从旁协助,引导学生向技术人员提出疑问,并通过对学生的不定时现场提问调动学生的主观能动性。每天实习完毕,督促学生当晚整理实习笔记,并在实习全部结束后举行实结会,会上由带队教师进行实结,选取实习中的几个要点向学生提问或组织讨论。在整个三步走过程中,将实习笔记、回答问题主动性与正确率、是否向技术人员提出有意义的问题、总结会上的表现等因素均作为实习成绩的考核因素,使学生变被动实习为主动实习。通过调动学生的主观能动性,在实习工程中主动提出问题、发现问题、解决问题,提高实习质量。

3.4导入新颖实习手段,提高学生学习热情。

由于环境工程属于工科范畴,在构筑物已完工但还未运行时进行观摩是最佳的实习形式,但对于每届学生来说遇到这个时间点是不现实的。这就需要指导教师或实习单位人员在此时拍摄和录制相应影像资料,丰富实习过程的教学手段,使学生对构筑物获得直观的认识。除此之外,指导教师也可以在每个实习单位都拍摄具有代表性的影像资料,同时注意收集国外先进工艺的图片视频,通过计算机处理技术制作成实习教学资料作为现场实习的补充,在课堂上给学生放映。与此同时,一些兄弟院校在实习环节导入的计算机仿真训练值得借鉴[4],[5],仿真软件对传统实习中学生无法亲手操作的不足有很好的弥补作用,通过对各种专业设备的仿真模拟,使学生对其工艺原理、操作环境、控制系统、故障处理有类似实践的经验。这些新颖的实习手段不仅可以提高学生学习热情,而且可以解决实习经费不足的难题,弥补现阶段学生实习地点类型单一的不足。

3.5充分利用校内资源,弥补实习资金短缺。

郑州大学新校区内有一景观湖,东西宽度为30米至100米,南北长度为800米,呈长弧形,水质较差。近年在专业综合实习带队过程中,笔者与部分学生探讨对该湖进行人工湿地改造作为校内实习基地的可能性,学生反应热烈。在改造的过程中,还可以让当年实习的学生进一步掌握相应施工知识;改造结束后,实习的学生可重点掌握相应的运营知识。当然建立校内实习基地仍面临资金不足的问题,需要学校划拨专项资金完成,但项目完工后可解决实习环节资金短缺问题,提高学校眉湖的水质,一举多得。

参考文献:

[1]李友平,苟兴龙,等.环境工程专业毕业实习存在的问题及对策[J].实验科学与技术,2015,13(1):149-151.

[2]莫灼均.环境工程专业的实践教学改革探讨[J].中国电力教育,2010,26(15):106-108.

[3]施云芬,孙萌,等.环境工程专业立体化实习教材建设[J].山东化工,2012,41(10):96-100.

[4]邹长军,陈馥,诸林,等.优化实习条件深层次提高化学工程与工艺专业学生实习教学质量[J].化工高等教育,2007,94(2):85-87.