时间:2023-03-27 16:59:23
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篇化学工程与工艺论文,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.化学工程与工艺专业的性质及培养模式
化学工程与工艺专业属于工科专业,授予工学学士学位。由于化学工业的相关领域极为广泛,化学工程与工艺专业涉及的专业方向也就非常多样化,各高校的化学工程与工艺专业特点亦不尽相同。我校近年来根据社会经济、工业发展的需求趋势,兄弟院校化学工程与工艺专业方向的设置,以及我校原有的相近专业优势,设置了能够体现我校特色的化学工程与工艺专业方向,逐步建立了适合我校化学工程与工艺专业的教育培养模式。2008年,我校化学工程与工艺专业已有7届本科毕业生,其学生就业形势良好,社会反馈积极.在制定教学计划的工作中加强教学内容和课程体系的改革,加强实践教学环节,目的在于进一步提高教学质量,培养适应能力更强的化学工程与工艺人才。
2.化学工程与工艺专业的任务
根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向.
3.化学工程与工艺专业的业务培养目标
本专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识,能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。
4.化学工程与工艺专业的课程设置
为了使不同高校既有统一的规范,又有不同的专业特色,根据应化学工程与工艺专业的任务和业务培养目标,化学工程与工艺专业的毕业生应该具有较扎实的化工理论基础,较宽的化工应用知识以及一定的工程技术基础,从而该专业的课程设置(公共课、基础课除外)应由基础化学课、工程基础课和专业方向课3部分组成。基础化学课包括:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等。工程基础课主要包括:化工仪表与自动化、化学工程基础、电工电子学等。专业方向课:可根据具体方向选择专业化学课,如电化学工程方向可选理论电化学、化学电源工艺学、电解工程和电镀工程等。精细化工方向可选择化工工艺学、化工分离工程、化学反应工程等。另外实践性环节包括基础实验、综合实验、提高实验、生产实习、毕业实习和毕业论文等。
我校化学工程与工艺专业方向
就专业方向而言,化学工程与工艺专业的性质是工科。化学工程与工艺专业应该是培养具有较扎实及宽广的化学工程理论基础知识,特别注意培养学生的动手能力及解决实际问题的能力。教学计划的总体设计中要体现应用型人才所具备的工程技术基础知识,重视实验、实践、实习、毕业论文等环节。设置专业发展方向,结合广西经济发展的需要,建立在合理利用广西及学校的资源及适应科技发展、注重社会需求基础上。据此,我校化学工程与工艺专业专业方向设定为:电化学工程与精细化工。
关键词:化工专业;卓越工程师;实践教学;体系构建
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)41-0145-02
化学工业在国民经济中占有重要的地位,由于化工行业的特殊性,化工人才需求特别强调学生工程素质的培养,要求学生具有较强的实践能力和创新能力。2010年教育部在天津大学启动了“卓越工程师教育培养计划”,其宗旨就是要联合有关部门和行业协(学)会,共同培养适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才[1-2]。化学工程与工艺专业实施“卓越工程师教育培养计划”,为高素质化工人才的培养搭建了良好的平台。桂林理工大学化学工程与工艺专业在2011年入选了教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”,并于2012年招收了本校第一批化工卓越工程师班的学生。经过几年的实践,对化工专业如何实施“卓越计划”,如何构建化工专业实践教学平台,培养学生的实践能力和创新能力,有了一定的思考,下面谈谈笔者的认识与体会。
一、当前化工专业实践 教学面临的问题
桂林理工大学化学工程与工艺专业建立于1986年,当时名称为工业分析专业,1998年更名为化学工程与工艺专业,专业方向包括化学工程、电化学工程、石油化工。经过近30年的发展,专业建设取得了长足的进步,2006年被确定为广西高校优质专业,2008年获国家级高等学校特色专业建设点,2011年入选教育部卓越工程师培养计划,2008年专业所属的化学化工教学团队成为广西区教学团队,拥有的《普通化学》课程在2008年评为国家级精品课程,在2013年评为国家级精品资源共享课程,1人获得广西区教学名师奖,2人入选广西高校优秀人才资助计划。在长期专业办学实践中,我们深感化工专业实践教学存在的诸多问题,阻碍了学生实践能力和创新能力的提高,也对实施“卓越计划”造成了一定程度的困扰。这些问题主要体现在以下几个方面:
1.大多数化工企业,由于担心学生的安全问题,对学生进企业进行生产实习,表现得不是很积极。各校多采取让学生自己找单位实习,回来交一个实习报告解决实习难的问题,导致生产实习教学环节存在“放羊”现象。
2.化工专业普遍生产实习时间较短,一般为4――5周,企业很难给予一个真正的岗位让学生进行生产实习,更无法给予学生动手,进行实际操作的机会,导致学生的生产实习轮为“参观式实习”。
3.实践教学内容比较陈旧,综合性、工程设计性实验项目偏少,没有建立一个完整的给予学生进行工程实践的教学平台,没有将学生实践能力和创新能力的培养,贯穿于整个大学教育的实践教学体系中,另外各类实验(基础实验、专业实验),各类实习(认识实习、生产实习、毕业实习)有机衔接不够,需要进行深层次的改革。
二、基于卓越工程师培养的化工专业实践教学体系的构建
1.学生实践能力和创新能力构成要素。深入认识学生实践能力和创新能力构成要素,是有效的构建专业实践教学体系的基础。创新能力就是创造新的思想,将新的思想付诸实践,创造一个新的事物的能力[3-4]。创新能力主要由创新思维能力、非智力因素和创新实践能力三个要素构成,而实践能力则表现为基本实践能力、综合实践能力、创新实践能力三个由低到高的层次。很明显创新实践能力的培养,对提升学生实践能力和创新能力意义重大。影响创新实践能力的主要因素有学生的创新实践品质、创新实践技能和创新实践环境[5]。作为高等学校的教育工作者,在对学生创新实践品质培养时,既要注重开发和培育学生的共性,也要尊重学生个性的差异,要因材施教,促进多样化人才的发展,同时要将创新实践技能的培养融入人才培养方案中,根据学生在不同阶段的特点,开设不同类型的实践课程;要尽量依托学科优势平台,打破教学实验室和科研实验室壁垒,将重点实验室的优质资源和教师的科研成果融入教学中,构建良好的创新实践环境。
2.多层次立体化化工实践教学体系的构建。在入选了教育部“卓越工程师教育培养计划”后,我们及时对化工专业人才培养方案进行了修订,构建理论(Theory)课程体系和课程内容、验证(Test)体系、创新(Try)体系的“3T”化学工程与工艺专业课程体系,特别是形成以“工程实践与工程应用创新”为亮点的实践教学体系,其核心是体现了对学生创新实践能力的培养。该实践教学体系由“基本技能层次”、“综合应用能力与初步设计能力层次”、“工程实践与创新能力层次”三个层次构成。“基本技能层次”由大一、大二开设的无机化学实验、有机化学实验、物理化学实验、分析化学实验、化工原理实验、以及由大三开设各专业方向的综合实验等组成,通过课程实验、上机等实践环节,学生加深了对理论课基本概念、基本理论的理解,培养了学生基本实践技能;“综合应用能力与初步设计能力层次”则由化工设计、精细化学品配方工程师实训、工业分析技能实习实训、电化学工艺技能实训,以及认识实习、生产实习、毕业实习组成,通过课程设计、综合实训、在企业进行的各类实习等环节,实现对学生综合应用工程能力与初步设计能力的培养;“工程实践与创新能力层次”通过开设应用研究型选修课、“工程实践与创新”自选实验项目和暑期到企业“顶岗实践”,同时通过组织学生参加全国大学生化工设计竞赛、各级“挑战杯”大学生学术科技作品竞赛、各级大学生创新创业训练项目等方式,培养学生的工程实践与工程应用创新能力,通过雁山大讲坛的引导,开展各种形式的讲座、研讨会,丰富校园化工科技文化生活。
几年来,为了使化工实践教学体系能够获得良好的教学效果,我们对实践教学内容和教学方法进行了改革。一方面鼓励教师在教学中立足先进性、前沿性更新充实课程内容,将化学化工学科最新科研成果及个人的科研成果有机融入到课程教学中,如电化学工程方向教师利用广西区科技进步奖的“高性能二次电池电极活性材料合成的新方法”和电镀新工艺研究的科研成果以及发明专利,设计并开设了“锂离子电池的装配及性能测试”、“电镀镍的工艺设计及性能测试”等电化学工程专业实验,并出版教材《电化学实验》,化学工程方向教师利用绿色化学科研成果,出版《有机化学实验绿色化教程》、《精细化工工艺学》教材,并在教学中使用。另一方面在开设的各种技能实训中,努力开发具有中试规模的实训项目,尽量确保学生能在真实工作岗位环境条件下进行实训,如与东莞金赛尔科技有限公司合作,从企业引进了软包装锂离子电池小试生产线,开设了与生产实际接近的电化学工艺技能实训项目,精细化学品配方工程师实训项目所采用的配方及工艺,均来自生产实际。在2014年,学校加大了对校内实践基地的投入力度,打造校内化工生产仿真实训装置平台。该化工生产仿真实训装置采用真实的化工企业生产工艺流程,运用仿真技术,结合化工生产真实设备、仪表及工业控制系统进行构建,全面模拟生产工艺过程。化工生产仿真实训装置平台的建立,弥补了学生在化工企业不能动手的,只能参观的缺陷,提高了实训实习质量。
三、实践教学体系教学效果
1.新的实践教学体系的实施,在一定程度上解决了当前化工专业在企业实习效果不理想的问题,提高了实践实习教学质量。
2.实施新的实践教学体系,极大提高了学生的创新实践能力,多年来本专业毕业生一次性就业率保持在90%以上。近三年来,化工专业全体学生(约200人)均参加了全国大学生化工设计竞赛,5人获得全国一等奖,18人获全国二等奖,33人获全国三等奖,其余学生获优秀奖,在广西同类高校名列前茅;同时化工专业各班级约有一半的学生参加导师课题组的科研活动,在导师指导下参加包括大学生创新创业在内的科研项目近30项,并获得不少科技成果奖,其中获广西区级“挑战杯”二等奖1项(2012年)、三等奖1项(2014年),广西高校化学化工类论文及设计竞赛,11人获一等奖,3人获二等奖。本科生以第一作者发表学术研究论文每年在2~3篇左右,申请国家发明专利2~3项。
3.“化学工程与工艺特色专业建设与实践”成果在2012年获广西区级优秀教学成果奖一等奖,其中对学生实践创新能力的培养,引起了同行们广泛关注,起到了很好的示范作用,弥补了学生在化工企业不能动手的,只能参观的缺陷,提高了实训实习质量。
参考文献:
[1]林健.高校“卓越工程师教育培养计划”实施进展评析(2010-2012)上[J].高等工程教育研究,2013,(3).
[2]陈启元.对实施“卓越工程师教育培养计划”工作中几个问题的认识[J].中国大学教学,2012,(1).
[3]张晶.我国大学生创新能力发展现状与培养研究[D].安徽大学硕士学位论文,2014.
关键词:产学研;创新创业创意;化学工程领域;人才培养
作者简介:刘峙嵘(1969-),男,江西莲花人,东华理工大学化学生物与材料科学学院,教授;乐长高(1967-),男,江西抚州人,东华理工大学化学生物与材料科学学院,教授。(江西 抚州 344000)
作者简介:本文系江西省学位与研究生教育教学改革研究课题(课题编号:JXYJG-2011-028)、江西省学位与研究生教育教学改革研究课题(课题编号:JXYJG-2012-057)、江西省高等学校教育教学改革研究课题(课题编号:JXJG-11-8-14)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)35-0034-02
专业型硕士是我国研究生教育的一种形式,与学术型硕士处于同一培养水平。国务院学位委员会将专业学位定位为具有特定职业背景的学位,主要培养特定职业背景的高层次专门应用型人才。2009年首次招生以来,专业硕士发展迅速,专业类型、招生比例和招生专业都有大幅度的增加。预计到2015年,专业硕士招生将占研究生总招生的50%以上,我国将形成学术型研究生和专业型研究生均衡发展的总体格局。[1-3]
化学工程领域是一种工程硕士专业学位。化学工程是研究化学工业和其他工业过程中所进行的化学过程与物理过程共同规律的一门工程学科,涉及在化工、炼油、轻工、冶金、能源、医药、环保、军工等部门从事产品研制、工艺开发、过程设计、系统模拟、装备强化、操作控制、环境保护、生产管理等内容。
东华理工大学化学生物与材料科学学院2002年获得“应用化学”二级学科工学硕士点授予权,2005年获得“化学工艺”二级学科工学硕士点授予权,2008年获得化学工程领域工程硕士授予权,2010年获得“化学工程与技术”一级学科工学硕士点授予权。该学科拥有先进的实验平台,雄厚的科研开发实力。“化学工程与技术”硕士点拥有一支知识和年龄结构均较合理的师资队伍。
产学合作是一种学校理论学习与企业工程实践相结合的教育模式,相对于其他类型的人才培养,产学合作对化学工程领域人才的培养更为重要,丰富的实习实践训练、扎实的研究训练对提高研究生就业竞争力有很大帮助。与19世纪研究生教育产生时所处的社会环境不同,现代社会更加强调产、学、研的一体化。我校“化学工程”领域一直高度重视产学合作教育对化工人才培养的重要作用,对“产学研”与“创新创业创意”结合培养化学工程领域高级人才进行了一些探索和实践,取得了成效。
一、“产”为先、引导创业意识
东华理工大学(原华东地质学院)是江西省人民政府与工业和信息化部国防科技工业局(原国防科工委)共建的一所具有地学优势和核科学特色的高等院校,我校“化学工程”领域长期以来一直为核化学化工行业培养高级人才,一直与核化工企业保持良好的合作关系。
我校建校以来,长期受部委管辖,与当地化工企业联系很少。自从学校下放江西省人民政府管理以来,经过多方努力,积极与地方企业联系,义务为地方企业提供技术咨询和服务,增进了双方的了解和相互信任,局部弥补了企业领军人物和专业人才比例偏低的不足。目前已与江西省内十多家化工企业建立了广泛的产学研合作,如江西抚州添光化工有限公司、江西抚州三和医药化工有限公司、江西赣亮医药原料有限公司、江西抚州苍源生物科技有限公司、江西抚州市临川之信生物科技有限公司、江西省永方电源有限公司。通过不同层次层面的合作,形成了校企长期稳定的产学研关系,促进了企业通过加快引进高校技术成果来提升企业的科技竞争力,形成了产学相结合的化工初中高级人才培养基地和产学研结合的教学科研创新基地,又是企业破解行业技术问题和研究生培养的共同体。
产学研合作是指企业、科研院所和高等学校之间的合作方式,产学研合作是一个系统工程,其功能和作用都是双向的。导师鼓励研究生走出“象牙塔”,向社会学习,向基层学习,向实践学习,注重就业创业引导,努力使专业学习与创业教育紧密结合,专业实践与创业实践有效衔接,让研究生在“做中学”,进一步增强研究生创业理念,促进研究生创新创业能力,提高就业率和就业质量。企业的收获在于教学培养的人才和科研成果最终流向企业,通过一年实践学习,对实习企业有一定了解的化学工程领域研究生毕业后选择回实习企业就业,这些研究生对企业工艺流程有比较深刻的了解,不需要经过培训,很容易上岗;企业的技术骨干也可以到我校通过攻读化学工程硕士学位提高理论水平。
二、“学”为主、培养创新能力
学校不必建立一个比真实化工厂的工程实践环境更好的化学工业实验室,通过多层面、全方位的产学研合作,学校既可有效地解决化学工业实验室建设所需要的经费不足和场地缺乏等问题,同时能够解决实践教学指导环节中化工专任教师“弱工程化”的问题,增加接触化工企业的机会,增强工程实践能力,以提高化工专业课程教师工程素质和培养“双师型”教师。
另外我校“化学工程与技术”学科教师在承担各级纵向科研课题的同时,也通过与化工企业广泛合作,承担大小横向研发项目,在促进自身科研水平提升的同时,也为教学质量的提高奠定了基础。所有这些纵向横向项目的开展都为研究生的毕业论文和毕业设计环节提供了充足的题目来源和经费支撑,为研究生工程实践能力和创新能力的培养奠定了必备基础。
创新是在一定范围内、时间内做别人没有做过的事,提出别人没有提出过的东西的一种活动过程及其结果。进入化工企业的专业型研究生,采取1+2或2+1模式,每位学生分配学校和企业双重导师,共同负责整个培养过程。学生在校遵守学校的各项管理制度,进入企业则必须遵守企业的员工管理制度。使研究生“真刀真枪”作毕业设计(论文),在企业导师的指导下,能够在理论知识学习扎实的基础上获得足够的实际工程技术锻炼,获得较强的化学工程专业技术核心能力,为研究生创新意识的培养和创新能力的开发创造了条件。该学科及时与化工企业交流合作,了解化工企业对化学工程领域高级人才知识结构的需要,不断调整专业型化学工程领域培养方案/培养计划,制定出符合化工市场需求的应用型高级人才培养的课程体系和课程内容;聘请多名企业工程技术人员作为企业导师或工程实践指导教师,形成了化工专业理论教师与化工企业工程人员相结合、学校与企业紧密结合的实践教学体系;突出研究生工程实践能力和创新能力的培养。[4-5]
三、“研”为线、点燃创意火花
化工企业所取得的科研成果由校企双方共享,校企双方以互惠互利、共同可持续发展为原则。通过产学研用结合,可进一步提高我校化学工程领域研究生群体的社会贡献率,优化研究生的知识结构和能力骨架,增强研究生分析问题及解决实际问题的能力,同时促进合作单位研究开发能力、科技创新能力和综合竞争实力的不断提高。[6]
高校应充分发挥教书育人、科学研究及服务社会三大职能。“化学工程与技术”学科教师穿梭于学校和生产企业之间,能及时了解什么是社会急需的技术和适用的技术,密切关注科技成果应用价值来提高科技成果转化率,根本上解决经济科技“两张皮”,摆脱长期以来科研成果在实验室“睡大觉”现象,切实充当产、学、研的纽带和桥梁,让彼此从原来的松散联盟变成紧密合作体。目前“化学工程与技术”学科多名知名教授被化工企业聘请为省级科技特派员或承担省级产学研课题。2010年抚州三和医药化工有限公司科研项目“雷贝拉唑羟基物盐酸盐”先后获得抚州市科学技术奖一等奖和江西省科技进步奖三等奖,2011年抚州三和医药化工有限公司科研项目“奥美拉唑氯化物”又先后获得抚州市科学技术奖一等奖和江西省科技进步奖三等奖,2012年抚州三和医药化工有限公司“医药中间体技术创新团队”被认定省级技术创新团队,这些科研成果里也凝聚了我校“化学工程与技术”学科教师和研究生的心血和汗水。研究生在企业实践期间体会到比别人拥有更多的信息就会有更多的创意,也观察到如何将好创意应用到商业,从而实现自己的创业梦想。
大力开展产学研深度合作,大力倡导创新创业创意理念,培养高素质的化学工程领域研究生,是我们今后将继续探索和实践的目标。
参考文献:
[1]吴启迪.抓住机遇 深化改革 提高质量 积极促进专业学位教育较快发展[J].学位与研究生教育,2006,(5):1-4.
[2]谢发勤,吴向清,田薇.工程硕士教育可持续发展的几个问题[J].学位与研究生教育,2007,(2):34-37.
[3]陈皓明.树立科学的质量观和发展观全面推进工程硕士教育发展[J].学位与研究生教育,2006,(11):15-17.
[4]潘艳秋,张述伟,韩轶.密切产学研结合,培养化工创新人才[J].化工高等教育,2009,(6):42-45.
一、课程教学内容安排
生物工程的内容十分丰富,有限的课时内不能面面俱到地进行较为深入的讲授。因此,教师在教学内容的安排上,既要保证突出重点内容,又要兼顾知识内容的全面性。此外,还需要引入一些学科前沿成果,以跟踪迅速发展的生物技术的进步。我们对于课程教学内容的安排,特别注意了以下几个问题。
1.组建课程模块,合理安排教学内容。以生物技术的应用发展为导向,将本课程的教学内容划分成三部分:①绪论,介绍生物工程沿革及前沿。②生物技术基础,详细讲述基因重组技术、蛋白质和酶工程、细胞工程的基本原理,技术路线及特点,旨在帮助学生建立牢固的理论基础、掌握相关技术的应用方法。③生物技术的工程化应用及发展,重点介绍发酵工程、生物医药工程和环境生物工程,通过多个与人类生存和发展密切相关的案例的教学,培养学生综合知识的能力、融汇创新的能力。
2.让学生了解生物工程学科的全貌。课程的绪论部分分别从生物工程的沿革、生物工程的原理及特点、生物技术的应用及前沿发展、生物技术及其产业所发挥的巨大的社会和经济影响力等角度进行讲授,帮助学生标绘出一副生物工程的全貌图:从基础理论的研究突破、生物技术的应用发展、到渗透至各国民经济主要领域中产生的巨大影响,期间产生的反作用又促进生物学基础理论的研究突破。这个过程周而复始地推动着社会的变革与进步。
3.宽泛基础知识面,强调理论联系实际。生物工程是一个具有丰富学术内容的领域,而本课程课时有限,不能详尽地涉猎各个知识点,因此,如何设置课程内容就成了影响教学效果的主要因素。本课程对基础知识的教授强调的是“宽泛”而非“深入”,要求课程设置的基础知识教学能够满足学生理解生物技术的基本原理即可,而对于生物技术的实践应用则给予了重点关注。课程坚持理论联系实际,运用综合性案例,让学生了解从基本原理出发到实践应用的过程,学习综合应用所学知识解决问题的方法,培养科学思维方式。
4.以生物技术的应用为导向设置教学内容,跟踪学科前沿。在对课程的基本原理讲授后,根据学生的工程专业教育背景和将来作为社会工作者的特点,我们引导学生学习工程化应用方法,这是更为重要的教学环节。这部分教学内容占据了整个教学内容的相当大的比重。如,微生物发酵工程、细胞培养技术使生物技术产品实现产业化;生物医药工程中集中了生物技术研究的前沿方向和热点,各种生物技术在此融合;环境生物工程致力于建立人类与环境的和谐关系,以实现社会的可持续发展。本课程分别选择这些领域中的主要内容作为重点讲授部分,如转基因动物制药、单克隆抗体技术应用、固定化酶技术及酶法分析、环境污染的生物治理等,安排了较多的教学时间,以使学生更好地了解生物技术的新进展。
二、教学方法探讨
生物工程学是生命科学与工程技术结合所形成的一门综合性学科,基于研究对象(核酸、蛋白质)及层次(分子、细胞、个体)不同构建了不同的生物技术分支领域,同时基于应用领域的不同也形成了各自富有特点的应用技术,如生物医药领域中蛋白类药物的生物构建和生产、环境治理与保护中微生物的生物转化过程技术等。由于教学内容覆盖面广,为了提高教学效果,本课程在教学方法上进行了以下几个方面的探索。
(一)以生物技术原理为主线贯穿教学活动
本课程的教学活动以生物工程的原理为主线展开,形成了基因工程、蛋白质和酶工程、细胞工程、发酵工程等章节,以使学生在较短的时间内掌握各种生物技术的原理和应用方法。同时,通过对生物技术应用较为深入的生物医药工程、环境生物工程等内容的安排,培养学生根据应用对象的特点和要求综合应用所学理论知识的能力。
(二)理论联系实际,引入案例教学
发酵工程是将生物技术产业化的重要环节,包含了从菌种培养到制备合格产品的过程。[5]菌种决定着发酵生产工艺方法,发酵工程中高产菌种常常是采用生物技术方法构建的。发酵过程调控是基于微生物的生命代谢过程,培养条件的变化可以影响代谢途径。发酵产物的提取纯化是依据待分离目标物质的特性及待分离目的产物和杂质之间物性的差异来进行的,是决定生产成本高低的关键因素。如果只是按照发酵工程的过程来讲解技术基础及过程应用技术,涉及知识点多,知识点之间的相关性较弱,这对于刚开始接受专业课程教育的本科三年级同学来说,接受起来有一定的难度。而以具体物质的发酵生产为例进行分析,更为形象化,也容易被学生理解和接受。授课时,我们以红霉素的生产为例,分析了工程菌的构建方法与高密度发酵技术的应用,基于组分分离要求的分离纯化工艺方法的建立等,并将自己多年科研的成果结合至授课内容中。仅就红霉素的提取纯化而言,工程菌的引入及发酵调控技术的成熟,使红霉素发酵单位由原来的3000u/mL~5000u/mL大幅度提高至8000u/mL~10000u/mL,使得新分离技术的应用成为现实。目标产物的分离工艺由传统的“板框过滤-溶剂萃取-经过中间体盐的结晶纯化”发展为“微滤膜过滤-(纳滤膜浓缩)-层析分离-结晶纯化”新的分离工艺。该工艺利用层析操作的高分离效率实现了活性组分红霉素A与杂质组分红霉素B、红霉素C的分离;通过结晶过程中关键因素的调节,如结晶体系的组成及组成物的浓度变化、pH、温度、搅拌等,实现对产品粒度和晶形的控制,从而获得纯度高、药理活性强的产品。案例的分析过程加强了学生们的工程概念,如发酵产物的提取往往会涉及结构相似组分的分离,其分离方法的选择需兼顾分离效率高、分离条件温和的要求;微生物发酵是纯种培养过程,工程设备必须满足无菌操作的基本要求,发酵罐需要具备良好的混合能力,较高的传质、传热速率,且不能对菌体产生剪切破化;药物的晶形和粒度与药物的生理活性相关,现代药物质量控制指标除了纯度和杂质含量要求外,还有晶体的晶形粒度等结构指标要求;发酵产品的经济成本和社会成本概念等等。实现一个抗生素药物的现代化工业生产需要融合现代基因工程、细胞工程、化学工程的知识。
(三)课堂讲授与专题案例的调研相结合
本课程通过典型实例的剖析,加强了学生对基本原理的理解,并传授了生物技术的应用方法。我们时时跟踪生物技术领域的发展,对授课案例进行更新,以使教学内容紧密联系生物工程的新发展、新成果,体现该领域新技术、新水平,使学生感受到科学技术发展的巨大魅力,激发学习热情。但是,本课程的教学课时有限,课堂上不可能对生物技术各领域均充分展开。为了弥补这一局限,本课程在教学上设置了“专题调研+课堂谈论”环节,把生物工程应用专题案例的调研工作,以作业形式布置给学生去完成,并通过课堂讨论及提交论文的方式加以考查。[6]专题论文的完成及交流以小组为单位进行,教师组织学生组成学习小组,要求各学习小组在给定领域范围内对感兴趣的专题进行调研和论文的撰写。教师在组织学习小组之时,就将学习小组两两结对,要求各小组在完成本组专题调研的同时,对结对小组的课题也进行相应调研,并作为主审方在课堂上对结对组的专题内容设置提问,引导课堂讨论,而其他同学则可以对自己感兴趣的专题自由发表观点。
本课程要求,小论文要按照《华东理工大学学报》的稿件规范撰写,这也是对本科生撰写科学论文的训练,是专业素质培养的一部分。这种“专题调研+课堂谈论”教学模式,能让学生自动参与多专题的调研学习,达到巩固基础知识、拓宽知识面、深化专业认知的目的,同时能够较全面地训练和检验学生专业文献查阅、分析材料、归纳总结及思辨应对的能力。实践表明,这样的学习方式效果突出。学生李晓阳在听课小结中写道:“分组演讲、课程论文,每小组七八个人,不仅可以让我们自己动手获取知识,锻炼了动手能力,还能够培养我们团结协作的能力。只有分工合作才能把这项工作做好。”学生闫天一在小结中写道:“老师讲到了我国生物发酵工业发展的现状,虽然我国(抗生素)产量居世界之首,但生产效率比较低、产品附加值低、污染严重,主要以半成品(原料药)为主,这些都深深触动了我。在化学制药领域,我们仍是以仿制药为主。在21世纪,我想我们大学生的责任就是让中国不仅是世界的工厂,也要成为研发的中心。”
三、结束语
另外,研究生实验和实践课学时较少,主要是以验证性为主的实验,设计性和验证性结合的实践课程不足。而且,走马观花式的参观工厂流水线的专业实习形式收效甚微,一些重要的实践环节,学生难以了解和体会。尤其对于工科研究生教育占有很大比重的高校,课程体系结构中实践性课程比率相对较低,这已经明显跟不上社会对应用型研究生的需求。通过对用人市场进行调研,全程的评价“反馈”发现,目前化学工程专业研究生存在专业理论知识面不够广,实践能力弱等不足。
2应用型化学工程人才的培养目标
应用型研究生主要是把已发现的科学原理应用于社会实践,为社会创造直接的经济效益和物质财富的高端人才。应用型研究生既要有较宽广的基础知识,又要具有较强的科研与技术开发能力,能够有效地把知识转化为生产力。因此,应用型研究生化学工程人才培养的主要目标是:培养研究生具有化工学科方面的基础理论、系统的专门知识,掌握化工学科的现代实验方法和技能,具备从事科学研究或独立担负专门技术工作的能力;有严谨的科研作风,良好的合作精神和较强的交流能力。同时,从产品生产过程是学科集成的结果角度看,应用型研究生要具有较强的知识集成能力,同时,在科学研究或专门工程技术工作中具有一定的组织和管理能力[1]。
3应用型化学工程人才培养教学改革的探索
3.1理论教学改革
(1)优化教学内容。教学内容是随着科学技术的进步和社会的发展而不断变化的,因此应不断更新完善,以符合不断变化的人才培养模式的要求。而构建有利于增强研究生适应能力和创新能力,提高研究生培养质量的研究生课程体系,是深化研究生教育改革的必然要求,也是摆在广大研究生教育工作者面前的重要课题和任务[2]。根据本校的实际情况以及学校的培养理念、培养目标,与时俱进,及时更新和补充教学内容,建立富有化学、化工特色的化学工程专业课程体系是非常必要的。具体实施遵循以下四个方面:首先,整合已有的知识体系和教学内容,删掉重复或内容陈旧的课程,合并相近课程。其次,增设跨学科课程和符合社会需求的课程,发挥多学科交叉的综合优势,以适应科技发展的综合化和人才培养复合化的趋势。第三,增设一些前沿性、前瞻性的教学内容,引领研究生了解本学科的前沿动态,开阔思路,使学生在汲取知识的同时得到创新能力的培养。最后,针对跨专业入学的研究生,增设最基本、最必要的专业修补课程,以加强跨专业研究生的专业基础,以利于后继学习和研究的深入。
(2)改变传统教学方式,多种教学手段相结合。传统教学方式的课堂上以教师为中心进行教学活动,忽略了学生的主体作用,忽略了教与学的相互联系和影响,从而减弱了整体效能。研究生与本科生相比已经具有了较扎实的理论知识基础,因此,研究生的教学应采用广内容和多方法相融合的课内教学手段。即从理论知识和工程实践知识两个方面着手,改变目前静态、呆板的教学方法,采取更为有效的新方法,如互动式教学、探讨式学习、探索性研究,探讨传授知识与探索研究相结合的多层次教学新模式,可以充分调动学生的学习积极性,并培养学生独立思考的能力。同时,教师可在教学内容上增加探索性内容,努力把课题研究融入理论教学中,鼓励学生查阅各类文献,让学生有机会进行探究性学习,给学生营造出自由的学术氛围,开拓学生思维,提高教学水平[3]。
(3)改革考核方式。考核是教学工作中检查教学效果、巩固学生知识、改进教学工作、保证教学质量和督促教育目标实现的重要手段。建立符合研究生课程体系的多元化考核方式有助于更好地评价学生的综合水平。比如基础理论和基础原理考核可采用试卷形式;专业课程可通过分析文献、提炼思路、归纳总结、撰写学术小论文等形式进行评定;实践课程则可通过任务设定、实验操作、实践等进行考核。总之,要立足于以强调实践能力的多样化标准取代单一的学术性标准,通过考核促进研究生思维能力、创造能力的发展[4]。
3.2实践教学改革
化学工程作为一门实验性和应用性很强的专业,对实践教学有很高的要求。实践教学相对于理论教学具有直观性、实践性、综合性与创新性的特点,在加强对学生的素质教育与培养创新能力方面有着不可替代的作用[5]。
3.3实验体系的设置
化工类硕士学位研究生应该具备的最直接的实践技能就是实验操作技能。在本专业的实践实验体系设计中,可增加一项实验技能训练,此项训练可以开放选修实验或创新实验的形式开展,内容不同于研究生的毕业论文,主要集中于本专业的热点实验,增强本专业特色实验技能,也可开拓学生的专业接触面和眼界。另外,在实验过程中,应实行以学生为主体,教师辅导相结合的模式,留给学生足够的思考空间,使学生处于积极主动的地位[6]。
3.4产学合作与校企合作的开展与建立
利用各种条件(如教师科研合作企业、校友主管的企业等)建设各类实践基地,研究生可在实践教学基地进行短期实习,目的是使学生熟悉企业文化,了解企业生产和研发流程。此外,要求研究生选定一个或几个相关企业或研究机构进行实地调研或实习,重点了解与本人硕士学位论文内容相关的企业技术需求,主要生产或研制流程、工艺等,并要求研究生须撰写调研实习报告,加强认识。
4结语
从总体上来看,现行培养方案的的培养目标及基本要求符合专业特点及专业发展的需要,课程设置及课时安排也基本符合专业的要求。但是现行培养方案也存在着一些问题:(1)理论课的学时较多,容易形成以教师为主导的教学模式,学生自主学习和从事创新性实验项目的时间不足,而且所学习的理论知识难以应用于实践,在毕业实习、毕业设计中表现尤为突出。(2)由于公共课程较多的原因,学生在前三个学期的学习过程中难以接触到真正的专业课程,真正学习专业理论知识的时间非常有限,也造成了安排在大一下半学期的认知实习难以对学生产生相应的专业影响。(3)核心课程的核心地位不突出,既没有从课时上保证,也没有从考核方式上来要求。(4)没有专业概论课程,学生到了三、四年级,对专业的认识还不够清晰,对课程之间的承接关系没有概念,综合运用专业知识来解决实际问题的能力不足。(5)部分课程内容重复,难以形成教学上的高效率。(6)课程体系中没有能很好地跟上现代化学工业中信息化的脚步,已经广泛应用的设计软件,如Aspenplus、ProE等还没有进入课程体系。(7)毕业实习还有待加强,目前安排的毕业实习时间较短,难以达到实习的目的。
2化学工程与工艺专业人才培养模式改革的思路
美国、德国等发达工业国家的统计资料表明,高级工程人才的需求比例为:从事工程科学研究的人才为5%,这部分人才主要以研究和发现工程过程中的基本理论为主,偏重于工程学术研究;从事设计、开发的工程人才约占35%,主要工作是将科学原理和学科体系知识转化为设计方案或设计图纸;从事生产工艺、运行维护、管理销售等工作的工程技术人员约占65%,将设计方案与图纸转化为产品。后两者可以统称为工程应用人才。化工学院在建院之初,就确定了以培养工程应用型人才为主要目标。根据几年来在人才培养的探索与实践过程中,我们认为,确切地说,我们应该以打造工程生产一线工程师、工程技术人员为人才培养的主要目标,也就是说,以培养工程技术人员为主,对于一些学有余力的学生,可以通过进一步的深造和在实践工作岗位上的锻炼,成为工程人才。培养化工类工程应用型人才,就是要强调本科教育的专业性,通过本科教育这一相对完整的人才培养周期,是学生接受相对完整的、作为一线工程师所需要的基本教育,具有一线工程师应有的基本知识、基本能力、基本素质。学生通过这样的教育,应该具有系统的专业基础知识、较强的实践动手能力、主动的自主学习能力、灵活的岗位适应能力,在现有成熟的化工技术和规范的基础上,能够应用理论知识和技术,解决生产实际中的具体技术问题,特别是应用所学专业知识进行集成创新和引进吸收再创新。同时,一线工程师还应具有一定的人文精神和环境意识。现代化学工业,不仅融化学科学、化工技术、艺术于一体,还与自然资源、生态环境、伦理道德等重大社会问题息息相关,在“十”提出“建设美丽中国”的历史背景下,在培养的学生多数服务于生态环境脆弱的西部地区的前提下,更应该注重培养学生的人文精神和环保意识[3]。经过四年的执行,现行培养方案在培养应用型化工技术人才方面起到了重要的作用,也积累了丰富的经验。在新方案修订过程中,要在保持原方案优点,尤其是突出实践教学的基础上,针对原方案的不足,结合现代化学工业新的发展现状以及地区经济,来综合考虑,完成修订工作。基于这样的认识,对于新的培养方案,需要遵循“理论系统够用,突出实践动手,营造工程背景,重视过程培养与评价,提倡自主学习,强化创新训练”的原则。化学工程与工艺专业人才培养方案修订工作的指导思想:以复合型、创新性人才培养为核心,以教学改革、科学研究和服务社会为宗旨,以高素质、重能力、求创新为根本,以学生为主体、教师为主导,培养学生理论知识、综合能力、实践技能和科学素养全面协调健康发展。力求达到理论与实践、基础与提高、传承与创新、教学与科研、素质教育与技术训练的统一。
3化学工程与工艺专业人才培养模式改革的内容
明确提出以转变教育思想和更新教育观念为先导,以完善和落实本科综合培养方案为主线,深化教学改革;优化课程体系,更新教学内容,加强实践环节,改进教学方法和教学手段;加强师资队伍建设,提高教师整体综合素质,形成一支教学科研相结合、教学思想活跃、知识结构、年龄结构优化的教学梯队;注重学生知识、能力、素质、个性的协调发展,强化创新意识,进一步提高人才培养质量,走改革和创新之路,探索教学管理的新机制、新模式,开创教学工作的新局面。
3.1理论课的教育改革(1)深化课程体系改革,构建创新能力和全面发展的化工专业人才培养计划调整知识结构,本着“理论系统够用”的原则,认真梳理现行培养方案中的理论课程体系,根据专业方向,确定4~5门核心课程,凸显核心课的核心地位,以核心课程为中心,构建理论课程体系。将理论课程按课程的特点、内容和相关性进行进一步整合,划分为课程群,即将部分前后有衔接的课程,进行内容整合,减少重叠内容,突出重点,通过课程群的建设,使学生在学习时可以更加连贯,便于融会贯通。(2)改革和更新教学内容,积极吸收本专业科学技术发展的新成果,将化工及相关领域新技术、新成果纳入课堂教学;(3)深化教学方法改革,尊重学生个性发展,推进启发式和讨论式教学方法,提倡案例教学;主要课程注重引进和选用国内外优秀教材,不断促进本科教学质量的提升。(4)改革教学技术,推行现代化教学手段。包括:多媒体、网络、仿真等。尽可能采用双外语教学。(5)改进教学和管理机制,在理论教学过程中,重视过程培养和评价,并以此为契机,提倡学生自主学习,在教学大纲上和教学内容上引导学生自学。
3.2实践性教学环节的教育改革工程技术人才的创新能力集中体现在工程实践活动中创造新的技术成果的能力,包括新产品和新技术的研发,新流程和新装置的设计,新的工厂生产过程操作运行方案等。反映在教学过程中就是工程实践能力的训练和培养。因此在改革中高度重视和加强实践类教学环节,继续保证实践教学的突出地位。在实践性教学环节中,构建由易到难,贯穿全程,逐步贴近工程实际的实践教学体系,保证实践教学环节比重在整个培养方案的比重不低于25%,适当调整理论教学课程,使教学前移,为学生创造更多地时间参与工程实践,并积极创造条件推进“3+1”培养模式的改革。对教学计划内要求的实践性教学,结合工程实际,以实验与工艺基本操作技能训练为基础,积极开展教学改革和建设。具体方案:在基础实验方面,重视对学生实际动手能力、规范操作和严谨务实的作风的培养。在专业基础实验方面,结合地区经济的发展和教师的科研方向开发大综合专业实验项目,逐步引入具有工程意义的实验项目,增加综合性、设计性和研究型实验的比例。为后续实践教学、创新性实验项目、学科竞赛、毕业设计等环节奠定基础。在校内实训平台建设中,基于工程背景及地方产业特点,以培养学生动手及实践能力和工程意识为出发点,形成满足培养化工类专业和相关专业的实践综合能力训练及培养的实训课程体系。以学校建设化工实训中心为契机,加强工程实训,弥补毕业实习过程中只能看不能动的缺憾,是学生真正了解化工厂。在毕业实习和毕业设计(论文)环节,贯彻卓越工程师计划,建立学生到企业和社会开展实践实习的有效机制。精选认识实习单位,加强基地建设,继续为学生在毕业实习过程中提供“顶岗实习”机会,结合就业,让学生能够在就业后缩短适应期。提高学生对专业的认同度和优越感,提高学习本专业的兴趣。毕业设计以工厂实际设计为题,毕业论文以教师科研为题。落实理论联系实际,结合工程与科研实际,一人一题,真题真做。实施双向选择和规范化管理。使学生的分析问题、解决问题、协作精神、创新意识和能力等得到充分锻炼。
3.3课堂外教学环节的教育改革对教学计划外的实践能力培养,可通过开展各类科技创新实践活动、大赛和专业技能培训的形式进行延伸。加强科研与实践教学的融合,组建学生科研兴趣小组,强化化工设计、计算机辅助设计等环节,全面训练实践能力。目前我院已开展大学生创新实验、校级“化学实验技能竞赛”,参加全国大学生挑战杯、“PRO/E建模设计大赛”和全国大学生化工设计大赛”等赛事上取得好成绩。2012年、2013年、2014年由中国化工学会、中国化工教育协会、教育部高等学校化学工程与工艺专业教学指导分委员会举办的国内包括清华大学、天津大学、浙江大学等百所高校参加的“中国石化-三井化学杯”杯大学生化工设计竞赛中,以本专业学生为主的代表队最终获得全国一等奖二项,全国二等奖四项的优异成绩。这些活动的开展即可从多方面培养大学生的创新思维和工程技能,培养团队协作精神,增强大学生的工程设计与实践能力,又可帮助学生发现、发展各自的志趣、潜力和特长,并对学生的就业和考研起到积极作用。
4结语
一、目前专业实验教学中存在的问题
通过几年的观察分析,我们发现我校化学工程与工艺(电化学)专业实验教学中主要存在以下几方面的问题。
1.实验内容设置不合理。原有的实验体系已沿用了近十年,有些实验内容如铅酸电池、镉镍电池方面的内容明显落后于现在电化学学科的发展,原有的实验内容已无法满足现在的人才培养需要。近些年,随着电化学领域的不断发展,一些新的实验方法、实验技术及新的电化学体系不断涌现,这些内容代表了电化学学科的发展趋势和发展方向,急需补充到现有实验教学内容中,从而提高实验教学的质量。
2.实验教学方法不利于发挥学生的主观能动性。传统实验教学往往以指导教师的讲授为主,讲授的要点主要根据实验讲义的内容而定。实验讲义上每个实验基本都有完整的实验目的、实验原理、操作步骤和数据分析处理等内容。教师主要讲解实验原理和操作步骤及数据的分析处理,学生根据实验讲义上给出的实验步骤和数据分析方法去完成实验。在整个实验过程中,学生很少有独立思考的空间,他们只能按照实验讲义中给出的实验方案进行实验,也就是说学生变成了实验方案的执行者,而不是实验方案的制订者或参与者,这不利于发挥学生的主观能动性和积极性。
3.实验考核方式不够科学。以往学生实验成绩主要根据实验报告的情况来决定,具体包括两部分:一是实验报告内容的完整性,包括实验目的、实验原理、实验步骤和数据处理等项目是否完整,实验参数是否准确;另一方面是实验的数据是否准确可靠,数据处理方法是否正确。这种考核方式只是根据实验报告提供的信息进行成绩的评定,而对实验过程中学生分析解决问题的能力、实验操作的能力没有进行考虑。这使得成绩的评定缺乏全面性和科学性。
二、专业实验教学过程中的一些改革与探索
针对上述实验教学中存在的问题,我们做了以下几方面的改革与探索。
1.实验内容的改革。实验内容是影响实验教学效果的决定性因素。专业实验教学必须结合专业发展现状,将学科的研究热点和教师的科研成果引入实验教学,这一方面体现在实验技术、实验方法的改进方面,另一方面体现在实验教学内容的更新方面。这样才能使学生在本科实验教学阶段接触到专业前沿领域,了解专业研究热点,掌握专业最新的研究方法和研究成果。将先进的实验内容引入实验教学有利于学生综合素质的提高,为其在今后的工作、学习和深造过程中尽快进入角色奠定坚实的专业基础。实验内容的设立应考虑以下几方面的因素。基本的实验知识和技能的培养,专业发展现状、发展趋势的了解,实验室软硬件的状况,经费情况等。实验内容的设立还应体现我校化学工程与工艺(电化学)专业的特色,即化学电源和表面处理领域的工程化。基于以上几方面的考虑,我校化学工程与工艺(电化学)专业实验包括以下几方面的内容:方波电流法、方波电位法、循环伏安法、线性电位扫描法、电化学阻抗谱等实验内容主要是让学生掌握电化学中的一些基本测试方法;电镀液的赫尔槽实验、电镀液分散能力实验、电镀液电流效率实验是为了让学生掌握电镀中常用的研究方法;旋转圆盘电极实验、微电极实验、电化学石英晶体微天平等实验的目的是让学生掌握电化学领域较先进的一些实验方法;化学电源设计和电镀车间设计方面开设了4个实验,主要目的是让学生接触专业领域的工程化问题,帮助其毕业后能尽快适应企业的生产环境。
2.教学方式的改革。实验教学方式直接影响实验教学的效果。科学的教学方式应能充分激发学生的学习自主性,由被动学习变为主动学习。同时应着重培养学生实际操作能力、协作能力、团队合作精神,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。为此,我们改变以往以教师为主体,主导整个实验教学的模式,而采用学生为主体、教师为主导的教学模式。每位指导教师负责2个实验项目,教师只把实验的总体要求和基本思路介绍给学生,由学生根据相关知识去设计实验方案,完成实验,并对数据进行分析处理。学生在实验过程若遇到问题,可以与指导教师讨论,指导教师提出解决问题的思路,由学生改进实验方案。在整个实验过程中,学生的实验积极性和主动性得到了充分发挥,创新能力和合作精神得到培养。实验成绩考核注重实验方案的设计能力、实验过程的操作能力。成绩评定中,实验方案设计和操作能力占50%,实验报告的质量占50%,其中实验报告的内容包括实验名称、实验目的、实验原理、实验步骤、数据处理及分析、结论及讨论等。为进一步保证实验教学的质量,我们对实验课的课程安排还进行了调整。把学生分成两个班,分别在上午和下午进行实验。每个班的学生又分成8组,每组2~3人。每次实验课同时开出8个不同实验,每组同学分别进行其中1个实验项目,8组之间依次轮换,8天完成8个实验。而后的实验依上述安排进行,直至完成全部实验。
3.实验指导教师队伍的建设。首先安排一名教师全职负责学生的实验教学工作,包括实验讲义的编写、修订;实验设备的保养、维护;实验试剂、药品和材料的采购和保管;实验室规章制度的编写、制订;以及日常实验室管理工作。开设实验课程时,抽调若干名专业骨干教师参与实验的准备和教学工作。所有抽调的教师必须有两年以上专业教学经历,至少具有硕士学位,博士学位率达到90%以上。新留校的教师或新调入的教师需经两年以上的辅助实验教学工作后,方可单独指导本科生的实验。
关键词:研究生课程;化工分离过程;教学方式改革与实践
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)20-0151-02
一、引言
《化工分离过程》是武汉大学能源动力学科化学工程与工艺专业开设的研究生专业课程。该课程特点是综合性强、内容广泛,包括化工实际生产中多组分物系分离过程的原理、流程、计算、应用以及相关领域的前沿研究。要求学生掌握各主要分离过程的基本原理、特性分析、操作特点、简捷和严格计算法、应用以及研究进展等。虽然学生在本科阶段已经学习了《物理化学》、《化工原理》等基础课程,但由于分离过程所涉及到的化学工程基础知识点较多,经验性知识内容较多,而新的分离技术与分离装置又不断出现[1],学生学习有一定难度,因此,如何组织好这门课的教学至关重要[2,3]。本文根据研究生课程《化工分离过程》教学的特点,对该课程教学存在的问题进行了总结,结合研究生课程教学实践,深入研究教学方法,并提出了课程教学的改革方案。
二、课程现状及存在的问题
1.课程概况。本课程第一章为单级平衡过程,主要讲述相平衡,多组分物系的泡点和露点计算,闪蒸过程的计算。第二章为多组分多级分离过程分析与简捷计算,涉及设计变量,多组分精馏过程,萃取精馏和共沸精馏,吸收和蒸出过程流程,萃取过程。第三章为多组分多级分离的严格计算,包括平衡级的理论模型、逐级计算法、三对角线矩阵法。第四章为分离设备的处理能力和效率,主要为气液传质设备的处理能力和效率、萃取设备的处理能力和效率、传质设备的选择。第五章为分离过程的节能,分离的最小功和热力学效率,精馏的节能技术,分离顺序的选择。第六章为其他分离技术和分离过程的选择,主要为膜分离技术、吸附分离、反应精馏、分离过程的选择。教材选择为陈洪钫、刘家祺编《化工分离过程》(化学工业出版社,2006年),参考教材选择勒海波等编著《化工分离过程》(中国石化出版社,2008年),贾绍义、柴诚敬主编《化工传质与分离过程》(化学工业出版社,2001年),以及蒋维钧编著《新型传质分离技术》(化学工业出版社,2006年)。
2.教学面临的主要问题。(1)内容多,学时少。“化工分离过程”具有知识点多、复杂例题多、图表公式多等特点,传统的教学以板书为主,重要内容、公式推导以及例题讲解都不便,教学效果不理想。同时随着化工分离过程新技术的出现,要求研究生更加重视新知识、新理论,这些要求与较少的课程学时形成冲突[4]。(2)教学内容落后。随着学科和新技术的发展,化工分离过程理论也应不断完善。当前课程教学内容很多都已落后,而且对于本学科的前沿思想、理念、方法未得到重视。早期的教学大纲和教材不能满足学生目前所学所用[3]。(3)教学评价机制不完善。考核评价单一且不完善,传统的考核方式通常以单一的期末闭卷考试为主,教学效果和学生对课程的掌握程度主要通过期末理论考试成绩来评价。这种单一评价学生成绩的考核方式不适应《国家中长期教育改革和发展规划纲要》的要求,也不利于学生的全面综合发展。(4)教学方法单一。化工分离过程的原理和结构复杂,依靠传统教学方式获得的信息很抽象,学生难以理解,而且教学方式过于单一,学生较难理解工作原理。当前已经跨入网络时代,但专业课的教学远远没有利用先进网络技术,仍然停留在教师讲授、学生习题的状态。学生的创造性和积极性难以被激发出来,导致教学效果欠缺。
三、教学方法改革与实践
1.优化并整合教学内容。合理安排教学内容,在有限的学时数下,尽量保持教学内容的系统性和完整性。化工分离过程仅有36个学时,如何选择教学重点以及教学方法,对提高本课程的教学效果十分重要。目前现有课程内容设置与化工原理、物理化学、化工热力学等课程具有一定的重复性。通过认真比较,教师对教材内容进行了优化与整合。
我们采用的主教材为陈洪钫、刘家祺编《化工分离过程》,由于本专业研究生本科期间未修《化工热力学》,故将第二章作为讲述重点。此外,增加新型化工分离技术,将超离子液体、膜分离、双水相技术等典型工程案例引入教学中,使课堂教学更具有现实性和新意。减少与化工原理内容的重复,对化工原理教材中已涉及到的内容如双组分精馏、吸附和结晶等安排自学,重点讲解多组分体系的工程计算,将有关基础及计算机应用在藕合与集成过程设计中体现出来,培养学生利用化工单元操作的基本原理解决实际复杂体系分离问题的能力。由于每章授课时间只有3~4学时,我们将课程重点放在分离技术合理选择、分离过程优化设计上;且根据具体产品的生产方法,结合化工原理、反应工程、化工热力学,从工程、经济、环保等角度出发,讲授专业知识。
2.多元化教学方式相结合。化工分离过程涉及大量单元过程及分离设备,需要较多的图表表述,传统的教学方法中,图形的表述形式和内容受到局限。因此通过多媒体课件、板书及视频相结合改进教学效果。
一方面,采用多媒体教学可充分利用电子课件、动画、视频等将其知识直观表述,为学生提供真实的情景教学环境,把化工分离过程中复杂内容简单化,抽象内容具体化,枯燥内容形象化,不仅激发了学生的学习兴趣,同时也丰富了课堂教学内容,提高了教学效率和效果[2]。充分利用网络资源如动画和录像,改善了教学媒体的表现力和交互性,促进了课堂教学内容、教学方法、教学过程的全面优化,从而提高了教学效果[1]。例如讲解甲醇生产装置工艺设计等。另一方面,传统板书在教学中也起着至关重要的作用。公式推导、逻辑计算与微观原理的分析,需要板书与PPT结合,引导学生的思维。此外,在教学过程中还采用了对比式教学方法,例如,双组分精馏和多组分精馏,简捷计算法和严格计算法,共沸精馏和萃取精馏,操作型计算和设计型计算等。
3.课堂讨论教学。研究生课程的教学应更加深入地采用师生互动的方式而非传统的本科生课程教学方式。讨论课的一种方式是当讲授到课程的重难点时,加入讨论环节,把重要问题提出来,先让学生分组讨论,然后教师再针对重点和难点进行细致讲解。这样可充分调动学生的积极性,加深了学生对知识的理解,也加强了学生知识体系的完整性。例如在讲多组分精馏时,教师在介绍完两个极限条件及进料位置的选取后,让学生讨论简捷计算方法的步骤和应用,并与二组分精馏进行对比分析。另一种方式是教师根据每章主要内容,列出讨论选题提前发给学生。本课程的讨论课设置了不同专题,例如超临界流体萃取、反胶团萃取及双水相萃取,液膜分离技术,特殊精馏过程分析,新型吸附技术、新型膜分离等。每人自选一题,要求学生查阅国内外最新文献并制作PPT。每人陈述20分钟,其他同学和教师对其论题进行提问,由该同学负责回答。讨论结束后,教师评价该同学的陈述情况,并提出建议。教师从学生的讲述中可基本了解其掌握知识的程度,查阅资料的多少,其他学生通过该生的陈述,也扩展了知识面。通过开展讨论式课堂教学,极大调动了学生的主观能动性,取得了很好的效果。
4.课堂教学与课题研究相结合。如何提高研究生的学术研究能力是研究生培养的关键。武汉大学能源动力学科化学工程与技术专业是由电厂化学专业发展而来的,主要培养面向电力能源行业尤其在电力生产用水处理方面的从业人员,因此在教学过程中如何提高研究生解决问题的能力显得尤为重要。在加强学习理论知识的基础上,教学中要求研究生对学科前沿加以关注,根据导师的研究方向,了解化工分离过程在该研究方向上的发展及应用近况,撰写文献综述,同时通过查阅大量文献资料,获取化工分离过程最前沿的知识,不断提高理论水平。
5.改革考核评价方法。建立多元化、规范化的研究生专业课程评价体系。本课程有针对性地改革了考核方式,重点考察研究生掌握知识的能力,如:采用开卷考试、专题研讨和课程论文相结合等方式,注重考核研究生将所学知识融会贯通,应用于解决实际问题的能力;指导研究生撰写课程论文,促使其查阅大量文献资料,了解学科发展前沿,拓宽知识面。通过考核力求提高研究生分析问题和解决问题的能力,激励学生重视和积极参与学习的全过程,把能力培养、知识传授和素质教育融为一体。本课程将考核进行细化,分成以下四部分:期末开卷笔试成绩占40%,专题汇报占25%,课程论文占25%,平时表现10%。
四、结语
工科研究生专业课程的教学目的在于学以致用,需要通过有效的教学环节保证学生掌握必要的课程知识要点,并学会将之运用于分析解决实际问题。本文作者经过近几年对研究生课程《化工分离过程》教学方式的探索与实践,通过优化整合课程内容,采取多元化教学方式,能够有效改善传统教学方法上存在的诸多问题,调动学生的学习兴趣和主动性,从而提高课程的教学效果,并且能使学生在其他方面得到提高,全面提升专业素养。
参考文献:
[1]曾涛.《化工分离过程》教学中提高学生工程能力的探索研究[J].广州化工,2014,13(42):216-217.
[2]孙晨.化工分离过程教学方法探讨[J].广东化工,2014,41(16):192-193.
作者:谢清若 黄科林 陈薇 吴睿 李克贤 伍斌 吴洪达 单位:广西工学院 中国科技开发院广西分院
通用知识该课程理论和方法建立在经济学的基础之上,所以首先考虑设置经济学的基本概念和基础理论知识的教学内容,让学生通晓研究对象、需求与供给的关系、价格机制等经济学基础知识,避免学生学习化工技术经济时缺乏经济学分析能力。“大工程观”要求现代化学工程师能妥善处理市场经济环境中技术内涵涉及的各种问题,能从经济学角度预见、适应甚至促进技术的创新与变革。现在的工科大学生普遍存在一定程度的人文精神缺失,添加一些含有人文、道德、艺术、历史、审美和文学等方面的内容到《化工技术经济》教学内容中,有利于提高学生人文素质,强化社会责任感,遵守职业道德和伦理准则,增强团队精神和协作能力,培养工程实践的是非判断力和正确的价值取向。“大工程观”要求工科大学生具有“和谐”工程理念和工程价值观。因此,有必要在《化工技术经济》设置现代工程理念教育。工科学生学会抽象的思维方法,学会对工程现象进行逻辑分析和系统把握,即具有哲学家的气质;工科学生学会正确评价所从事的每项工程活动的社会价值和社会影响,即具有社会学家的风范。化工基础知识专业学科的基础知识,对化工专业学生来说,还是比较扎实的。所以,《化工技术经济》不需设置过多的基础知识内容。在当今本科4年学制的教育体制下,顺应科学技术的飞速发展,课程教学内容重点加强数学、生物、物理等基础与化工学科课程的集成与交叉。化工专业知识本课程的教学时段设置,有时候是在一些主要专业课未开设前安排的,或正在同步进行中,即使已经学了专业课也存在专业课教学中专业知识与经济学关联不足的问题。在教学过程中,我们常常发现从经济学角度解释一种技术问题时,学生应变能力低。所以,作为化工类专业的《化工技术经济》课程,应该具备该部分内容,至少在本课程中增加有关工艺类知识,如化工原料、化工技术路线选择、反应转化率、产品收率、原料单耗等。实践技能知识现时的化工专业本科教育,其实践教学环节综合型教育来设置实践教学内容。《化工技术经济》课程综合型实践教学环节主要包括综合性课程设计、生产实习和工业实际设计项目分析以及各类学科竞赛的经济学实践。通过这些内容培养学生的综合性实践能力,提高学生的创新精神。
教学实施方法
(1)讲授与课外阅读相结合。教师在课堂上需讲授一些经济学基础知识,对工科学生来说,这也许很枯燥。为了加深学生的印象,培养兴趣,通常布置课外阅读,教师拟好主题,如经济效益、复利、单利、投资、成本、GDP、GNP等等,让学生查资料、或收看广播电视,之后写出课外学习报告。教师在课堂上,要求学生口述这些专业名词,解释其含义,较之于纯课堂教学,学生学习兴趣较高,对知识点的认识不再模糊,能较好掌握确切的含义。(2)案例教学。许多课程教学都注重案例教学法的应用[2,3],《化工技术经济》这类课程的一个特征没有实验环节,在课堂上教师只能通过大量的技术经济学案例来进行教学,使枯燥的定义更加具体化。(3)作业、考核等以学生自己查资料、写论文为主。课程教学环节中,倾向于锻炼学生的自学能力和写作能力,拓宽学生知识面,开阔视野。或者,布置学生下企业,了解企业的氛围和工作方式[4],其效果优于死板的常规考试。(4)注重教师的培养与提高,外聘主讲教师。安排教师下企业实践锻炼,直接参与企业的各项生产管理、产品营销活动,提高自己的实践工作能力;聘请企业管理人员来上某章节内容,甚至直接聘请企业管理人员作为《化工技术经济》课程的主讲教师。
教师对《化工技术经济》教学与大工程观念培养的作用
教师是《化工技术经济》教学过程的直接控制者。有一些人认为《化工技术经济》是非主要课程,可以随意安排某个主讲教师,或者不注意课程教师队伍建设。其实,《化工技术经济》的课程特征要求教师在人文素质方面成为学生的典范,要求任课教师通晓工艺、管理、工程经济以及财税等学科知识,具有一定的实践经验,最好是具有企业管理、工程设计和一线生产经验的教师。在目前的普通工科院校,《化工技术经济》课程一般上是独立授课,要求的教师综合素质无法集中在某一位教师身上。根据多年的教学调查,表明实践经验丰富的教师授课,更能讲授该课程,教学质量高,学生的学习积极性非常高,课堂气氛活跃。因此,高素质的师资是《化工技术经济》课程实现“大工程观”教育的关键,教师自身应该树立“大工程观”的教育思想。
结束语
化学工程正在趋向于“大工程”转变,传统的研究与开发、设计、工艺、管理等狭窄的层面的教育模式,已经无法培养顺应现代化学工程的性质和内涵的高级人才,所以在《化工技术经济》教学中,必须大力加强学生的“大工程观”观念培养。《化工技术经济》教学必须在教学内容、方法及教师队伍等方面,创建实际工程环境或接近实际工程环境来孵化具有“大工程观”意识的人才,为学生毕业后直接上岗打下良好的基础。长期的教学实践证明,提高教师自身的专业水平和改革课程教学必须同步展开。
1 聚乙烯泡沫材料的发泡方法及特点
聚乙烯泡沫材料是采用聚乙烯作为最主要的原材料,通过与发泡剂、交联剂等助剂,在高温高压的环境下,经过交联发泡环节而产生的。经过交联处理后的聚乙烯发泡材料,它具有如下特性:机械强度高,抗蠕变性,耐应力开裂,耐热和耐低温。聚乙烯树脂系结晶型高聚物,呈线型结构,发泡较困难。为了改善聚乙烯发泡材料存在的不足,在发泡工艺方面应该提高聚乙烯中形成的熔融物的粘弹性,使之达到适宜的发泡专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net条件,必须对它进行交联处理,以利于下一步的发泡工艺。
聚乙烯泡沫发泡分为交联和无交联两种,交联又分为化学交联和辐射交联。化学交联聚乙烯泡沫最早由美国于1941年研制成功,其生产方法是非连续的。辐射交联聚乙烯泡沫由日本于1965年首先实现工业化。在聚乙烯泡沫材料的制备中,影响聚乙烯泡沫材料质量的关键因素是气泡的生成和成长,良好的质量是形成细小均匀又相互独立的泡孔结果。其生产过程对于物理发泡剂、发泡助剂、抗缩剂、成核剂的选择和温度控制要求相对严格。主要的影响因素有:发泡剂的用量,物料在料筒内滞留时间,各种助剂的用量等。
2 聚乙烯发泡材料的生产工艺
现有聚乙烯泡沫材料多采用溶液发泡或模压发泡法来制备,工艺复杂,周期长,成本高,限制了其应用。聚乙烯泡沫材料的交联工艺,通常有化学交联和辐射交联两种:
2.1 化学交联法
聚乙烯树脂、交联剂、发泡剂和发泡助剂?陴计量、捏合、混炼?陴一次发泡?陴二次发泡。
2.2 辐射交联法
聚乙烯树脂、发泡剂和发泡助剂?陴计量、捏合、混炼 切粒挤片?陴辐照?陴发泡。
鉴于辐射交联必须配备电子加速器,设备投资较大,因此在目前的工业大生产中多数采用化学交联的办法。IXPE泡棉材料全称电子辐射交联聚乙烯发泡材料;普通的XPE一般采用水平炉发泡而IXPE可以采用水平炉发泡也可以通过水平炉预热垂直炉发泡,但是无论是XPE或者IXPE前道和后道工艺基本相同,现在最常见的生产方式主要如图1所示。
常用的造粒方式有四种方式,具体如图2(a)、(b)、(c)、(d)所示,本公司采用(d)图的线路。
3 制备聚乙烯泡沫材料的辐射交联工艺
聚乙烯通过辐射交联制备的基本原理是:高能粒子将聚乙烯分子激发,使之形成激发的自由基,而这些自由基相互彼此结合,从而产生交联键,导致聚乙烯分子的三维立体网状结构的形成,如图3所示。
IXPE泡专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net棉材料的全称是:电子辐射交联聚乙烯发泡材料,它以聚乙烯为主要材料,按照一定的比例配以几种辅料,先将它们混合,然后挤塑成型,依靠辐照加工技术,该技术具有绿色健康的特性,它利用电离子辐射作用于聚乙烯,形成的交联作用从而改变了聚乙烯原有的结构,形成网状的、独立的、闭孔的、泡孔结构,生产出闭孔泡沫材料。其产品特征为:产品发泡倍率分别为5,10,15,20,25,30,35倍,常规宽度为1 m,1.04 m,1.05 m,1.1 m,最宽做到2.4 m,2.5 m,单层厚度为0.2~8 mm,其它厚度如50 mm等需要复合。我公司采用辐射交联工艺流程如图4所示。
它的工艺过程是在双螺杆上造好5 mm大小的颗粒等各种母料(发泡母料、敏化母料等)然后根据用户需要在PE中添加不同母料,挤出不同倍率、不同要求全配方粒料,再由挤出机挤出成片,通过辐照传送装置进行辐照,最后在水平预热垂直发泡炉上进行发泡。此工艺在生产实际中,影响产品质量的主要指标有4个,即:混合物的配方、挤片、辐射交联作用、发泡专用设备等。
①混合物配方的结果,直接影响着产品的性能,决定产品质量指标的好坏,同时也对产品加工的难易程度、成品率的高低、成本的大小,有着直接的影响。
②挤片质量的好坏,直接影响到泡孔的大小、物料的均匀性及成品的尺寸精度。
③聚乙烯辐射交联发泡材料的加工时,母片必须进行连续的、均匀的辐照加工。因此辐照加速器一些参数控制产品质量,如辐照能量、束流、扫描宽度、传送速度、照射方式等。为了使聚乙烯辐射交联发泡材料的生产运行满足工艺要求,辐照加速器的能量、束流、扫描宽度等参数的选择是重中之重。它可以通过纠偏、控制张力等措施,解决发泡材料的辐射生产工艺。
④加热发泡是辐射交联发泡材料生产中最特殊,也是最重要的环节。聚乙烯辐射交联发泡材料的制备中,发泡工艺需要控制的主要参数有3个,即:加热温度、预热时间、发泡时间。发泡时的加热温度要高于发泡剂的分解温度,确保发泡剂分解完整,确保产品质量。
辐射交联与化学交联发泡工艺相比较,它具有如下优点:①辐射交联发泡工艺由于不采用化学交联剂,因此它不会产生有害气体,减少空气污染。②辐射交联发泡工艺更容易控制反应进程,而且原材料如基础树脂或专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net发泡剂选择更简单、方便。③化学交联工艺的交联剂通过加热,它会在较宽温度范围进行分解,导致产品的均匀性出现缺陷。而辐射交联工艺是不存在这一问题的,因为它在同一温度下实现产品交联。④辐射工艺可在任意温度的条件下,使产品实现预定的交联,然后再进行发泡,因此它的发泡速度比化学交联发泡速度快1倍。⑤能够生产多种型号的产品,交联度控制方便,可得到孔径大小各异,发泡率相差很大的泡沫材料。⑥生产规模扩大, 辐射交联发泡工艺成本明显越低,而化学交联发泡工艺成本则不随生产规模而改变。
4 结 语
通过分析可知,采用电子辐射交联工艺生产聚乙烯发泡材料具有比化学法更环保,更经济。一是采用辐射交联技术可制备发泡倍率高达30倍的聚乙烯泡沫。二是利用辐射技术能够显著地缩短发泡时间,降低发泡温度,为此工艺的推广奠定了坚实的基础。
参考文献:
[1] 梁宏斌,张玉宝,王强,等.辐射交联聚乙烯泡沫的研究[J].化学工程师,2004,(6).
[2] 李学锋,彭少贤,王妮娜,等.改性低密度聚乙烯发泡材料的配方和生产技术[J].塑料科技,2001,(1).
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:
[1]魏子栋,魏锡文,黎学明,杨明莉.应用化学专业人才培养模式研究[J].重庆大学学报,2003,9(6):169-170.
[2]李杰,王俊,李翠勤,王鉴,张荣明.应用化学专业创新型实验教学体系构建研究[J].教育教学论坛,2014,(13):261-262.
[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】 现代 装饰 施工工艺 研究 探讨
一、前言
人们进行室内空间建造的主要目的就在于将优美、舒适的环境传达给对此空间身临其境的人,所以,在进行现代装饰施工工艺研究与探讨时,我们必须要对不同地区不同的兴趣爱好、文化传统、人生哲学、生活习惯、民族精神、风俗人情以及等等进行很好的掌握和了解,还必须要对人们不同的心理效应进行安排和调度,最终能够将人们的心理效应应用到建筑现代装饰施工工艺之中去,下面,笔者就关于现代装饰施工工艺进行探讨和研究。
二、现代装饰施工理念
所谓的建筑装饰理念主要是指人们通过各种渠道和过程,使建筑物所具备的使用性能能够很好的符合人们在头脑中反映的对于建筑物的审美要求预期的行为,现代装饰施工已经成为了建筑装饰中指导的思想。由于我们进行建筑物建造往往都是在一定需求之上的,或者是为了满足人们物质方面需求的,比如说人们的办公需求、居住需求、精神需求等等,所以,我们可以将建筑物在人们精神或者物质方面所占的比重大小作为一个参照标准,将建筑物很明确的分为宗教式建筑、纪念性建筑以及实用性建筑等等,在实际操作中,建筑物的大多数都属于实用性的建筑,实用性建筑不仅仅能够很好的满足人们对于物质的使用需求,还能够很好的对人们精神需求进行满足。宗教式建筑以及纪念性建筑外观形成的主要氛围,能够使人们受到一定的感染,最终使人们精神放卖弄受到洗礼。
建筑物和其自身环境具有视觉方面舒畅性、使用功能合理性以及周围环境协调性。所以,现代的建筑装饰施工工艺理念也是千差万别的,现代装饰施工工艺是和人们的生活阅历、知识结构、欣赏水平、文化素养以及要求等等具有很大的关系。大致上被分为庄严肃穆型、实用简洁型、活泼开放型、淡静素雅型以及张扬夸张型等等类型,建筑物的不同使用空间其现代装饰的格调在人们心灵所引起的反映是不同的,所以,我们对于现代装饰,必须要考虑到现代装饰以后所形成的环境效果,这样能够使人们精神世界能够很好的和周围所处的环境融为一体,以便达到其心灵上的沟通,最终形成共鸣,这才是现代装饰施工最佳的追求。
三、现代装饰施工工艺研究和探讨
(一)现代装饰施工工艺研究与探讨之现代装饰施工图
现代的建筑装饰在进行装饰方案以及装饰理念的确定以后,做出具体的装饰效果图,必须要做出最为完整的装饰施工图,在进行现代装饰施工图审查时,我们必须要对以下方面进行侧重:第一,我们要考虑现代装饰设计的单位是否具备相对应的设计资质;第二,我们要确定装饰设计能不能完全的符合建设节能、环保、消防以及规划等等相关的规定;第三,我们要明确现代装饰设计能不能对建筑物的使用功能以及结构安全有一定的影响,特别是那些涉及到了建筑主体承重结构的改动或者是建筑物局部增加了集中的荷载时,一定要由原来的建筑物结构设计的单位进行结构安全性的核查;第四,现代装饰施工图中所规定采用的那些材料是不是已经符合了现代装饰理念中的要求;第五,对于所选取的材料品种、质量是不是符合了国家相关的标准规定;第六,现代装饰施工工艺是不是满足了质量标准这一要求。
(二)现代装饰施工工艺研究与探讨之装饰施工
在现代的装饰施工中,如果我们想要确保现代装饰效果以及装饰理念的很好的实现,就必须要明确以下几点:第一,现代装饰施工单位必须要具备其所应该要具备的施工资质;第二,装饰施工单位要有针对性的对施工组织设计进行编制,并且必须要经过相关的审查和批准;第三,现代装饰施工工作人员必需要具有相关的岗位资格证书;第四,施工单位必须要严格的按照相应的施工程序进行施工,禁止那些擅自改动承重结构、主体以及拆改管线等违反设计图的活动,安装设备管线必须要和装饰工程的协调同时进行;第五,我们必须要坚持现代装饰施工主要材料施工样板制的做法。
(三)现代装饰施工工艺研究与探讨之质量控制
建筑装饰施工工程中的项目管理工作坚决不能够以包代管,一定要实行装饰施工项目目标管理制度。在现代装饰施工工程任务下达最初期,必须要将工程的利润以及工程计划的成本进行详细的计算出来,装饰工程项目在进行成本计划指导之下完成其工期目标和质量目标。只要这样,其经营过程中所存在的风险将全部的由装饰公司来承担,各个现代装饰施工项目只有处在同一个起跑线上面,才能够有利于将项目经理的积极性进行很好的调动。最终从体制方面就保证了现代装饰施工工程的质量。
结论:
本文中,笔者先对现代装饰施工理念进行了分析,接着笔者又从现代装饰施工工艺研究与探讨之现代装饰施工图、现代装饰施工工艺研究与探讨之装饰施工以及现代装饰施工工艺研究与探讨之质量控制这三个方面对现代装饰施工工艺进行了研究和探讨。笔者认为,理论只有应用到实践之中去才能够很好的发挥其作用,所以,笔者主张将关于现代装饰施工工艺的研究与探讨这一理论知识应用到实际操作之中去,发挥理论的指导作用。
参考文献:
[1] 郑傻元 装饰行业中的施工工法之我见[期刊论文]-广东建筑装饰 2004,(04).
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[3] 张万臣;凤祥云;王晓冬 关于高职院校专业课程改革的探索与思考 2007.
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