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化工实践内容

时间:2023-05-28 09:24:38

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篇化工实践内容,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。

化工实践内容

第1篇

关键词:中职院校;化工教师;企业实践;利弊

在教育事业快速发展的今天,社会对中职院校的教学活动提出了更高的要求,对教育工作者也提出了较高的工作标准。打造双师型的教育阶段,培养骨干化工教师,是中职院校的重要任务。化工教师的实践水平,对于其课堂理论教学有着重要的影响。让化工教师参与到企业实践中,会让教师更能满足教育工作的需求。笔者通过参与常州某企业的培训,对中职化工教师参与企业实践的利弊有几点看法。

一、中职化工教师参与企业实践的利

中职化工教师参与到企业实践中,无论对于企业、学校还是对于教师与学生,都有着诸多有益之处。具体分析如下:

1.有利于学校与企业对接

中职院校之所以开展教学活动,就是为了培养社会人才,让学校中的学生具有建设社会的能力。中职化工专业的学生,会成为未来社会中化工行业的建设者与参与者。加强中职化工教师在企业实践中的融入,会让企业了解中职院校的教学水平,也会让企业从某个角度了解学生的能力。对于学校来讲,化工教师融入企业实践中,可以看清社会的需求以及教学中的漏洞,改革课堂教学。化工教师在企业实践活动中的融入,是企业与学校互动的重要手段,有利于两者有效对接。

2.有利于课堂内容的调整

在当前的中职院校化工教学活动中,大部分老师仍然将重点放在课本内容上,利用精细的讲解让学生记忆课本知识。虽然教材上的内容很重要,但只讲解教材内容会限制学生的思维,学生只能记忆知识却不能利用知识。没有实践经验的教师即便认识到这一点,也不知道如何对教学内容进行调整。让化工教师亲身融入企业的实践活动中,让其会了解哪部分知识是学生未来工作中所需要的,哪些实践例子应当被引入教学活动中去扩展学生的思维。因此,中职化工教师参与到企业实践活动中,有利于课堂内容的科学调整。

3.有利于教学观念的改进

组织中职教师参与到企业实践活动中,有利于促进中职教育观念的突破。化工教师在企业实践活动参与过程中,会了解学生未来所面对的工作环境,意识到哪些能力与品质会有利于学生个人发展。同时,在企业实践活动中,教师有机会去近距离地了解化工相关岗位的就业需求,了解企业的用人标准与管理制度,这对于化工教师的教学观念都有着引导性作用。通过实践,教师可以明确教学内容与方法,对教学工作进行创新,以企业需求与学生的就业为导向开展教学活动,从而促进教学质量的提高。

4.有利于教学反思

就目前来看,我国的中职化工教学工作中还存在许多问题,无论是学校的管理,教师的教学,都有提高之处。如果中职院校没有人走出学校去学习、去观察、去对比,学校内部的问题可能永远不为人所知。通过中职化工教师在企业实践活动中的参与,教师可以将企业管理模式与教学管理模式进行对比,发现学校管理与教学中的不足。比如,于企业实践中,企业对人才实践能力要求较高,理论知识是基本,动手操作能力才是企业衡量人才的重要标准。而当前的中职化工教学中缺少实践教学部分,许多学校只重视化工理论教学,忽视了实践教学与实习活动的开展。通过化工教师在企业中的实践,教学反思效果明显,有利于中职化工教学的优化。

二、中职化工教师参与企业实践的弊

万事都不是完美的,有利则有弊,让中职化工教师深入到企业中进行学习,仍然有一些风险。

1.企业设备先进,实践效果不足

随着社会经济的快速发展,我国化工企业的发展速度也不断加快,企业的生产设备越发先进,生产工艺也在更新。中职院校的化工教师一直从事教学工作,很少关注生产设备。因此,部分参与到企业实践中的中职化工教师在实践活动中,很难掌握生产技巧,甚至会因为不明白设备的使用方法而产生困惑,无法衡量自己的教学能力。化工企业先进的设备可以让教师大开眼界,也会让一些教师否定自己的专业能力,导致实践效果适得其反。

2.企业实践内容与教学内容不符

中职化工教材已经用了很多年,早已经与化工行业的发展脱节。在企业的实践活动中,化工教师会发现实践内容与教学内容的不符。一些具有完善教学思想的教师会根据企业的需求,以教材内容为基础对教学内容进行有效调整。但部分教师会感到迷茫,无法将企业实践内容与教学内容进行结合,也无法通过实践去重新思考教学模式。企业实践内容与教学内容的不符会影响实践效果。

综上所述,企业实践活动的参与,对于笔者来讲是一次记忆深刻的经历。于企业实践活动中,教师可以感受企业管理思想,感受实际工作环境中的制度管理与企业文化氛围,更能在实践中学习到许多知识,总结经验,从而明确教学的重难点。中职院校的化工教师需要融入企业实践中,感受现代企业对人才的需求要点,完善课堂教学内容,从而促进学生的全面发展。

参考文献:

第2篇

论文关键词:素质教育 教学体系 课程质量 教学质量

论文摘要:以全面推进素质教育为根本目的,以培养学生创新精神、提高学生实践能力为重点,建立《化工原理》课程新的教学体系,力求课程质量和教学质量达到一个新的水平。本文试根据多年课堂教学实践就《化工原理》课程的建设与改革进行分析阐述和总结。

《化工原理》课程是化工专业的一门极为重要的专业基础课,其主要内容是以化工生产中的物理加工过程为背景,依据操作原理的共性,分成为若干单元操作过程,研究各单元操作的基本原理,基本计算和典型设备。它涉及到化工生产中众多的操作和设备。它要求综合运用数学、物理、物理化学等基础知识来分析和解决化工生产过程中的工程问题,在培养化工技术人才中担负着由理及工、由基础到专业的过渡,在培养学生运用工程观点分析解决化工实际问题方面起着重要的作用。该课程有如下教学特点:涉及的知识面广泛。

学生需具有高等数学、制图、物理、物理化学及计算技术等先修课程的基础知识。工程实践性强。要求学生对于化工生产过程及设备有感性认识与了解。各单元操作过程相互独立。遵循的原理和法则各不相同,每一单元操作均可独立讲授、单独使用。设备类型多种多样,且结构复杂。为了便于学生的理解和掌握,需配以大量的挂图或设备模型。各种操作现象抽象,难于理解。老师授课时为解释清楚,需花费大量时间。大量利用公式、半经验公式或关联式进行计算,学生记忆困难。

高职院校的《化工原理》课程改革,必须转变教育思想,从根本上打破学科教育的模式,针对学生基础普遍较薄弱的特点,降低理论要求,建立以职业能力培养为根本的课程体系,打破理论课程与实践课程的界限,加大实践教学比例,突出实践技能的培养。

1课程内容的改革

《化工原理》课程经过近百年的发展完善,形成了一套完整严密的理论体系,这对于注重知识的系统性和全面性的普通高等教育,会给教学带来很大方便,但这种完整的理论体系却不适合高职教育的培养目标的要求,本着“以应用为目的,必需够用为度,加强针对性实用性”的方针,必须对该课程的传统内容实行必要的整合。根据高职高专教学特点,将教学内容分为两个模块,即基本理论知识模块和设备知识模块。

1.1基本理论知识模块

内容包括各单元操作的基本概念、定律、原理阐述,过程设备的基本计算。由于高职教学中理论学时少,学生基础较薄,本模块对原来的理论内容进行合理的精简,例如删除应用性不强的内容:传热中的热辐射、因次分析法等内容,吸收中传质机理的内容等;精简公式的理论推导,甚至直接写出公式:简化流体动力学中的伯努利方程推导,重点讲解该方程的应用和延伸。精简后的基本内容不脱离大纲要求,能够精、深、突出基本概念与共性规律。通过基本内容学习。要求学生掌握化工单元操作中最基本的共性规律知识。同时为了突出该课程的工程实践性,学习用基础理论知识去解决实际工程问题,拓宽的知识面,将与生产实际密切联系的内容适当补充进去,例如在离心泵一节中,分析讨论:如何判断汽蚀的产生?离心泵打不上液体的原因有哪些?在传热中讨论:什么是换热器的“水锤”现象?生产中为什么不采用过热蒸汽加热?在精馏、吸收章节中分析讨论:进料量的大小对精馏塔操作有什么影响?温度或压力变化对塔的产品质量有什么影响?等等。这些内容即将理论联有实际,又是学生工作后要面对的操作问题,有很强的针对性和实用性,容易激发学生的学习兴趣。

1.2设备知识模块

内容包括典型设备的构造、性能、操作原理。本模块主要通过多种实训来强化学生的设备知识,操作技能。通过单元操作仿真实训,加强理论知识的理解和掌握,使学生掌握各个基本单元过程的操作控制和调节方法,培养分析和解决生产操作中各种工程技术问题的能力;通过单元操作实训,使学生对生产设备具备实际操作技能,以便学生日后能对现行的工业生产过程进行管理,使设备能正常运行;通过课程设计使学生综合运用所学基本理论,对化工过程设备进行工艺设计或设备选型,以便学生日后能对现行的生产过程及设备作各种改进以提高其效率,从而使生产获得最大限度的经济效益。

2教学手段的改革

《化工原理》课程是一门工程实践性很强的课程,它涉及众多大型化工设备结构、复杂的操作原理及流程、大量的工程计算。采用传统教科书+黑板的教学模式,教师难讲,学生难学,因此教学手段的改革应是教学改革的重点。为了适应现代教育技术发展的需要,满足教学手段改革的需求,我们开发制作了《化工原理》多媒体电子教案。该电子教案针对高职教学,合理的对教学内容进行整合,精心编写脚本,开放实用的制作平台更有利于教学过程中对其进行修改。

实践证明,由于多媒体教学能够把抽象的概念或过程形象地展示,动态地展示设备结构、操作原理、工艺流程中物料的流动情况,使原本难讲难学的教学内容更直观、生动、形象,降低了教学难度,学习效果显著提高。利用多媒体教学能够精确做图,进行过程分析,并能方便地多次重复再现整个分析过程,减少了教师在课堂上板书时间,从而使教师将精力与时间更多地集中在知识的讲解和与学生的交流上,每节课可以节约25%的时间,利用这段时间对重点内容进行讨论或结合生产实际的操作方法讨论,这既强化了基本知识的应用,又是对教学内容的深化和补充。

3突出实践教学

高职学校的教学特点是实践课时较多。这给学生提供了理论联系实际的极好机会:一方面实践可以加深对该课程理论内容的理解,另一方面可经常用所学理论知识去认识实际,提高解决实际问题的能力。而且,理论教学与实践教学的相互交叉和反复循环,从人类发展规律看,该方式符合人类从实践到认识到再实践再认识的发展规律;从培养学生思维能力角度看,反复的实践活动能锻炼学生理论知识的纵向连贯性思考和横向分类思考,有利于培养学生良好的思维方式,使相关的理论知识转化为个体经验。为了强化学生实际操作的能力,《化工原理》的实践教学由三部分组成:化工单元操作仿真实训、化工单元操作实训、化工原理课程设计。对实训内容、过程、效果进行全程设计与控制,通过实训,使每一各学生成为能熟练操作的合格技术工人,这也是职业教育的优势所在。

3.1化工单元操作仿真实训

采用北京东方仿真控制技术有限公司的DSC仿真培训系统,利用计算机真实地再现生产中的基本单元过程,使学生在一个与化工生产控制室一样的操作环境中,通过亲自动手,反复操作,将所学的理论知识与实际生产紧密地结合在一起,加深理解化工单元过程及设备的基本原理,熟练掌握各个单元过程的实际操作技能,培养分析和解决生产操作中各种问题的能力。实践证明,化工单元仿真实训饵决了学生到现场实习只能看,不能动手,无法达到实习目的的弊端,极大地提高了学生的学习兴趣和能动性,为学生毕业后能迅速上岗操作奠定良好基础。

3.2化工单元操作实训

学生在单元仿真实训之后,对生产中的真实设备进行操作技能的培训,使学生掌握化工单元过程设备的结构、原理以及各种性能数据的测定方法和整理的方法,以便学生日后能根据不同的生产任务进行过程和设备的选择、调节,进而实现过程和设备的最优化操作,提高经济效益。例如在离心泵单元的实训中,布置给学生的实训任务是:已知一管路输送系统的管径、管长、管件和阀门的设置、流体输送量及供液点和终点的操作压力、相对位置,现有一台离心泵,但性能参数丢失,试设计一个实验,核实该泵是否能完成规定的输送任务。这样由学生设计实验内容、流程、要用的仪器、要测定的数据,变被动为主动,激发实训兴趣,提高实训效果。

3,3《化工原理》课程设计

《化工原理》课程设计综合应用《化工原理》和有关先修课程所学知识,以单元操作为主进行设计的实践环节。通过这一环节,学生可以掌握化工设计的基本程序和方法,并在查阅技术资料、选用公式和计算方法,用简洁文字、图表表示设计结果及化工制图等能力方面,得到一次基本的工程实践训练。在课程设计中,寻找一些科研或生产中的实际问题作为题目,使学生有真实的感觉,而且许多生产实际的要求和书本理论有时并不完全相同,有很多实践经验的因素,这更能体现工程实际问题的特点。从工程实际出发,学会分析解决工程技术问题,是《化工原理>课程教学的一项重要任务。

4改进教学方法

课程讲授不仅是传递人类文化知识体系,而且是促进学生认识、能力、技能等全面发展的手段,而讲授方法将直接影响以上各项目标的实现,为此必须改进教学方法。

《化工原理》课程是以数学、物理、物理化学等自然科学的基础知识、基本理论分析解决化工单元操作问题的工程学科。本课程与工程实际紧密结合,但工程问题具有非线性、复杂性的特征,导致了处理工程实际问题的方法的多样性。因此,在教学中应突出实验研究法、数学模型法、当量法、过程分解法及参数综合法等工程问题处理方法的应用。同时,根据“三传”的相似性,应突出类比推理的方法在教学过程中的应用。

第3篇

本文作者:刘晓莉工作单位:滨州技师学院

由于化工生产过程的复杂性,化工生产过程中涉及到的安全问题也十分广泛和复杂,其中包括了动力学、热力学等多种学科交叉的安全问题。这要求化工安全技术课程的教学中要很好地引导学生条理性地学习相关知识并进行相关的实践活动,形成完善的化工安全技术知识理论及实践体系。随着科学技术的发展及化工生产工艺的不断改进,化工生产过程中不断涌入新技术、新设备、新材料,化工安全技术也随之不断改进,化工安全技术课程教学需要紧跟化工生产及化工安全技术的实际发展,接受和提出新的教学思想和教学模式,保证教学内容与行业发展不脱节。

化工安全技术具有综合性、复杂性、创新性强的特点,化工安全技术教学应紧紧抓住化工安全的这些特点,在保证课程教学充分结合行业发展现状的基础上,构建合理、有效的教学模式,实现教学的实用性和有效性。精心梳理教学内容在教学工作中,教师应充分了解化工安全技术的最新发展动态,根据自身教学经验,对教学内容进行适当的增减,对化工安全技术的最新知识内容进行及时补充,使课程教学内容时时与化工实际生产过程中的安全技术紧密相连,学生能够在教学中及时了解和掌握化工安全技术现状和发展动向。在对教学内容进行增减、补充的基础上,教师应结合自身教学经验和班级学生学习状况、学习需求,有效将教学内容进行融合,划清教学过程中的重点、难点,为高效的教学工作奠定基础,让学生在有限的教学时间内掌握最有用、最前沿的化工安全技术理论知识和实践基础,有侧重点地把握化工安全技术的关键内容。构建合理的教学结构在精心筛选和梳理教学内容基础上,教师应着重构建科学、合理的课程教学结构,笔者在实际教学过程中将课程的教学结构分为知识结构、实践结构及文化结构三大部分。教学中的知识结构是将教学内容经过模块化、层次性地梳理,形成层次分明、安排合理的教学知识结构,有效引导学生进行针对性的课前预习、课内探究、课后训练,在课前预习中注意预习内容的基础性、适度性和适量性预习,在任何一个教学阶段形成自主学习—合作探究—精讲点拨—有效训练的教学模式,引导学生超前性、独立性地学习最新的化工安全技术知识,教师再根据学生学习状况进行针对性、引导性、开放式地点拨式教学。在实际教学中适当调整重点,其中的重点指的是对今后学习乃至终生发展有基础性作用的内容;从来没有接触过的,与以前联系不大的内容。最终形成先学后教、以学定教、及时矫正、及时反馈、配合实践的灵活多样的教学结构,并在实际教学中随时增加有效的教学环节、删减无用的教学环节。注重能力和综合素养的培养课程教学的最终目的是能力和素质的培养。学生的能力既包括了学习能力,还包括分析、解决问题的能力和实际操作能力,学习能力的培养即获取知识的能力,教师应引导学生积极进行课前自主学习、学习情况评价、制定学习计划、自我评估、问题反馈,在一系列的自主学习和计划中真正提升和锻炼自身的学习能力和解决问题的能力。教学中的实践环节有效弥补了理论教学对学生实际操作能力培养的不足,在引导和组织学生进行化工安全技术实践的同时,提升学生实际操作能力,与社会对化工安全技术人才的要求相接轨。当代教育倡导的是“素质教育”,教师应将学生素质培养放在教学工作的首位,通过教学内容、教学结构的全面提升,于无形中培养学生的综合能力与综合素养。

化工安全技术的教学应充分结合化工安全技术的实际发展状况和特点,从教学内容、教学构架上精心设计,全面优化,注重教学实际与行业发展紧密相连,让学生高效地学习最有用、最核心的化工安全技术,为化工安全行业培养具备良好的综合素养和专业能力的人才。

第4篇

关键词:轻化工设备与设计;教学改革;高校

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2017)02-0027-02

“轻化工设备与设计”课程是一门研究与轻化工相关的工业生产建设过程的课程,它包括研究选择技术上可行、经济上合理的工艺路线,完成相关的化工计算和设备的选型,以及进行科学的管道布置设计和合理的工厂布局设计等内容,是将实验室研究成果转化成工业生产的必经步骤。通过对该课程的学习与训练,可增强学生的工程意识,培养学生树立正确的设计思想和实事求是精神,严谨负责协调创新的工作作风和基本设计技

能,提高综合运用所学知识分析、解决实际工程问题能力。因此,众多高校将“轻化工设备与设计”课程列为教学计划的主要内容,是轻化工程专业的主干课程之一。

“轻化工设备与设计”课程涉及的专业基础知识覆盖面广,理论与实践联系紧密,学生在学习过程中感到枯燥乏味,导致学习效果差。本文根据课程内容和特点对实际教学过程中存在的问题进行分析讨论,并通过笔者近几年的教学经历提出几点改革意见。

一、“轻化工设备与设计”课程的特点

“轻化工设备与设计”是根据一个化学反应或过程设计出一个生产流程,并研究流程的合理性、先进性、可靠性和经济的可行性,再根据工艺流程及条件选择合适的生产设备、管道及仪表等,进行合理的工厂布局设计以满足生产的要求,工艺专业与有关非工艺专业进行密切设计合作,最终使这个工厂建成投产[1]。该课程主要讲授工艺流程设计、化工计算、轻化工业设备设计与选型、车间布置设计、管路布置设计、非工艺专业设计等内容,其中涉及物理化学、化工原理、化工O备、化工热力学和轻化产品合成与分离等相关专业知识[2]。课程内容复杂多样,具有知识面广、知识点多,理论与实际紧密联系的特点,设计结果直接关系到企业的产品质量、安全生产、经济效益等方面。因此,“轻化工设备与设计”是一门综合性、实践性和应用性都很强的专业课,并与国家政策、行业标准、市场需求等领域密切相关。

二、“轻化工设备与设计”课程教学现状

通过近几年的实际教学,笔者认为目前在“轻化工设备与设计”课程的教学过程主要存在以下问题。

(一)学时少,内容多

教师在课堂教学时间里主要讲授相关内容、标准和规定,与学生缺乏充分的交流互动,导致学生在短时间内不能理解掌握足够的设计知识,难以满足教学大纲规定的教学要求。

(二)方法单一

课堂上,教师从头讲到尾,多采用板书与多媒体的方式,内容枯燥,不能充分调动学生的兴趣,学生的学习效率不高。

(三)理论课时多,实践课时少

“轻化工设备与设计”课程是与工程实际结合最紧密的课程之一,但目前的教学安排中单纯的理论课占据了绝大部分课时,缺乏足够的动手实践设计时间,导致学生无法对课程有良好认知,在学习过程中很难做到理论联系实际,进而无法很好地运用所学知识解决实际设计问题,更谈不上对学生工程实践能力的培养,难以满足教学要求。

(四)教师实践指导弱

我国高校中现任教师很多都是研究生毕业直接进入教学岗位,他们具有丰富的理论知识,擅长科学研究,但由于他们没有进过企业,很少参与实际工程设计,因

此缺乏足够的实际设计经验,对学生设计过程中遇到的问题不能及时解决,而且在教学中缺少工程思维和工程方法的传授,使理论和实际脱节。

(五)考核方式简单

据调研大部分学校该课程多以平时成绩结合期末考试成绩作为评价学生学习效果的指标,但由于期末考试成绩占综合评定成绩的比例高达80%―90%,而该课程又具有较强的实践性,因此,这种单一的卷面考核方式过于片面,导致一些学生忽略对平时的学习,在考前突击复习,以应付期末考试,所以难以对学生的学习效果做出公平公正的判断。

三、“轻化工设备与设计”课程教学改革的建议

针对该课程教学中目前存在的上述问题,为适应新形势下对轻化工程专业人才的需求,需要对该课程现有的教学方式进行改革,使学生能够将理论学习和实践设计相结合,提高综合设计能力。笔者根据几年教学实践,提出改变教学方式、加强实践环节、完善考核方式、提高教师水平等建议[3-5]。

(一)改变教学方式

“轻化工设备与设计”课程是一门涉及多个学科知识领域的综合性课程,在教学中要改变传统教学过程中“教师主动教,学生被动学”的填鸭式教学方式,应发挥学生的主观能动性,采用灵活多变的教学方式,如抛锚式、讨论式、自学式等。

针对课程课时少的现状,教师要合理安排时间,重视备课环节,搜集典型工程设计实例,将工程实例与课堂内容相结合,突出重点难点。笔者采用“先实例,后讲解”的抛锚式教学方式,在每章开始就给出一个涉及本章内容的实例,然后从这个例子出发逐步引出本章的理论内容。实践证明,这种方式明显激发了学生主动学习的欲望,课堂上学生主动寻找实例中涉及的概念或知识点,并发现问题探索解决办法,这样就提高了课堂效率,增加了学生对知识的感性认识,强化了学生对知识的理解,使理论很好地与实践结合。

(二)加强实践环节

“轻化工设备与设计”课程是实践性较强的课程,因此,加强实践设计环节势在必行。笔者在学校完善课程体系建设之际,提出了增加该课程的设计学时的建议并被采纳。实际设计环节中,笔者结合生产实际和科研项目,将学生分为每五人一组,每组安排一个不同的设计题目,几乎涵盖了“轻化工设备与设计课程”所学全部内容,整个设计过程分为几个阶段与理论教学穿行,使学生在“学习中设计、设计中学习”,学以致用,设计完成之后安排1―2学时进行汇报点评,这样极大地提高了学生的学习兴趣,培养了学生分析、合作、交流、沟通的能力,真正做到了理论联系实际,收到了极佳的教学效果。

生产实习也是理论联系实际的重要载体之一,是提高学生工程意识和实践能力的重要手段。结合包头本地实际,笔者带领学生进入制药、酿酒、生物质加工等企业进行生产实习。通过实习,学生可以熟悉相关产业的实际生产流程、工艺路线及设备等。生产实习是学生对“轻化工设备与设计”课程内容的深化和提高,学生通过实习能够进一步提高其工程意识。

(三)完善考核方式

考核是教学活动的重要环节,通过考核可以衡量学生对知识的掌握程度和应用能力,同时也能够反馈教师的教学效果。考核方式的选取及考核结果的好坏对学生有重要影响,在某种程度上也能够指导他们的学习方

式。基于“轻化工设备与设计”课程具有知识多、涉及面广和实践性强的特点,单一的期末理论课考试方式不能全面真实地反映学生对课程内容的掌握与应用程度,因此往往也不能对学生成绩做出公平公正的判断。为了体现实践性教学在该课程教学中的作用,培养学生树立正确的思想和实事求是的精神,提高学生运用所学知识分析、解决实际问题的能力,笔者建议采用灵活多样的考核方式以最大程度地提高学生的主观能动性。

在实际教学过程中,笔者将该课程的考核方式确定为“平时成绩+课程设计+期末考试”的形式。其中,平时成绩占20%,包括出勤情况、课堂表现、回答问题、作业完成情况等,根据一学期情况综合评定。课程设计占30%,根据每位学生在设计过程中的表现,小组上交的设计作品及最后报告质量给分。期末考试占50%,采用闭卷的考核方式,主要考查学生对设计的基本概念、原理、程序及内容的掌握程度,根据卷面成绩给分。

通过以上考核方式的改革,首先,学生的课堂表现更加积极认真,更加注重平时的学习,解决了为应付期末考试而突击背书的问题。其次,课程设计的引入,提高了学生实际动手设计的能力,体现了该课程学以致用、实践性强的特点。最后,学生通过撰写说明书和绘制设计图纸,进一步强化了学生对相关办公软件和绘图软件的应用,提高了他们的计算机使用能力。

(四)提高教师水平

一门课程教学效果的好坏与教师的整体水平密不可分,这一点对于涉及多个知识领域的“轻化工设备与设计”课程显得尤为突出。该门课程不仅要求任课教师具有较强的理论水平,同时还要求其具有较强的动手和实践经验。因此,首先应提高教师的理论水平,鼓励教师继续进修,提高业务水平。其次,发挥老教师教学设计经验丰富的特长,通过传、帮、带的方式培养和提高青年教师的教学能力,建立可持续发展的教学团队。最后,采用“走出去、请进来”的方式,鼓励教师特别是具有较高学历却缺乏实际设计经验的青年教师,深入企业生产一

,参与工程设计,必要时可聘请有丰富理论与实践经验的设计人员来校参与课程教学或开展讲座。

总的来说,“轻化工设备与设计”课程是一门具有较深专业理论知识和较强动手实践的课程,对教师业务能力要求较高。学生通过对该门课程的学习,能够巩固专业基础知识,提高综合应用知识的能力和水平,培养其创新意识和工程意识。因此,笔者结合自己的教学经历提出几点建议,同时还有必要不断地对该课程的教学进行改革和探索,如此才能为学生走向工作岗位奠定坚实基础,最终达到课程学习的目的。

参考文献:

[1]娄爱娟,吴志泉,吴叙美.化工设计[M].上海:华东理工 大学出版社,2002:1-21.

[2]张颖,郝东升.化工设计[M].呼和浩特:内蒙古大学出版 社,2002:9-15.

[3]陈循军.《化工设计》课程的教学探讨[J].广东化工, 2009,(8).

第5篇

关键词:卓越工程师;化工分离过程;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)32-0054-02

化工分离过程是化学工程与工艺专业的学生一门重要的专业课,是理论性和应用性较强的课程,具有鲜明的工程特点。伴随着化学工业及其相关领域的技术进步,新的分离方法、技术不断产生,化工分离技术在石油化工、资源环境、能源、材料、生物医药等诸多领域持续发挥着重要作用,是化学工业实现清洁工艺的重要手段。在“卓越计划”的背景下,以强化学生的工程实践应用能力与创新能力为目标,培养宽口径、厚基础、复合型的化工高级人才,必须根据该课程的特点和时代的要求,构建新的人才培养模式,改革课程教学内容与教学方法[1]。目前,化工专业人才培养方案总体上还是倾向于理论型模式,专业课程教学内容缺少整合性和工程性[2],化工分离过程课程同样存在教学内容老化、教学体系不完善、工程训练与生产现场脱离严重、教学主体的新生代教师对工程教育思想缺乏系统的研究和足够的重视等问题。因此,笔者在化工分离过程的教学中,以大工程观和集成式的课程改革和“卓越计划”的精神为指导,在教学内容、教学方法、教学与实践相结合等方面做了一些尝试工作,取得了较好的效果。

一、精心设计教学方案、优化教学内容

分离工程主要从分离过程的共性出发,讨论化工分离过程的基本概论、本质及其变化规律。从教学内容而言,分离工程是一个学术内容十分丰富的领域,既包括传统分离过程基本理论原理方法的学习,同时各种新型分离技术的不断涌现,要求跟上时代和技术发展的步伐,教学内容必须与时俱进,及时更新与补充教学内容,扩展课程教学环节。

1.合理组织教学课堂。要使课堂教学更具有现实性和新意,充分调动学生的求知欲望,优化教学内容至关重要。在教学过程中,避免课程的割裂与重复,对课程内容进行组织、设计、重塑与整合。教师按学科发展,从基础、原理、特性到应用及发展的顺序进行讲授内容的安排和多媒体课件的制作;按照问题、案例和原理相结合的方式组织教学内容;结合化工企业项目的实际和教师工程实践、科学研究以及学生实习,介绍常见分离技术。

2.积极整合教学内容。教师注意课程与专业基础课如物理化学、化工热力学、化工原理等的衔接和关联;在教学实践中对本课程与“化工热力学”、“化工原理”、“物理化学”等专业基础课程中有关内容进行有机衔接与融合,让学生很自然地完成基础理论到专业知识的过渡与应用;增加新型化工分离技术,如超离子液体技术、膜分离技术、双水相技术等;把企业典型工程案例引入课程教学中,使课堂教学更具有现实性和新意。基本分离方法与化工原理的融合在化工生产中涉及的分离对象几乎都是多组分体系,而目前一般高等院校化工原理教学中因学时有限,大多侧重于双组分的分离问题。这就要求在进行分离过程的教学时要做好与化工原理教学的融合问题。如对化工原理教材中已涉及到的基本原理,教师对双组分精馏、吸附和结晶等不做专门介绍,重点讲解多组分体系的工程计算问题,将有关的基础及计算机应用在耦合与集成过程设计中体现出来;减少与化工原理内容的重复,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。

3.有效延伸课程环节。化工分离工程本身具有较强的工程背景的同时还兼有较强的理论性。在“以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心”的传统教学模式中,化工分离工程的教学使学生认为化工分离工程是“一大堆的方程、繁多的数据和大量的计算和循环迭代[3]。为了促进学生对课程的学习,将课堂教学延伸至课外,如实习过程中、课程设计中及其他的化工实践如创新实验、化工竞赛等过程中,布置作业、小组讨论及综合设计等,加深学生对已学的化工分离技术原理的理解,学会进行分离方法的选择优化,以及新型分离技术的拓展。

4.强调选择优秀教材。要在有限的教学时限中,达到良好的教学效果,如何选择教材和教学内容对提高本课程的教学效果就显得十分重要[4]。刘家琪主编的面向21世纪的教材《分离过程》,该教材在内容和体系上体现了创新精神,注重拓宽基础,强调能力培养,并在教学内容上作了重新安排;按教学规律的发展,从基础、原理、特性到应用及发展的顺序分章节;主要章节(如多组分精馏和特殊精馏)中逐一介绍各种精馏方法的特性和应用;选择典型的分离方法展开讲授化学工程的研究方法及其进展。这样安的排结合了两种教材编排方式的优点,思路简洁清楚,学生易于接受,教学效果良好[5]。

二、采取研究性教学模式,改革教学方法

在讲授理论知识的同时,教师要引导学生从社会生活中选择并确定研究专题,主动地投入到课程学习中去,应用所学知识解决实际问题;并在学习讨论中获取知识、发展技能、培养能力,强调学习者的主动探究和亲身体验[6]。这样,改变过去由老师单一讲解的方式,可让学生有问题随时提出、分析和讨论。本人在教学过程中以研究性教学[7]为指导思想,采取多样化的教学方式,初显成效。

1.讨论式教学,调动学生的积极性。为加强化工分离工程与化工原理等基础课的衔接与融合,课前通过小班讨论课,复习回顾掌握已学基础课程的相关内容,并与该课程的内容进行对比分析概括和总结。例如,在讲多组分精馏过程时,教师在介绍完两个极限条件及进料位置的选取之后,让学生讨论简捷的计算方法的步骤和应用,并与二组分精馏进行对比分析,既加深了学生对所学知识的理解和巩固,又加强了学生知识体系的完整性。教学中,结合一些实例,让学生参与讨论,巩固学生对基本概念和原理的理解,开阔学生视野,扩散学生学习思维,让学生感受到该课程对生产实际的指导作用,培养学生的实际应用能力。例如,在特殊精馏教学中引入当地某药企乙腈废水的后处理技术,并结合企业生产情况,考虑能耗和溶剂的实际应用情况进行综合分析讨论。

2.虚拟式仿真,提升学生解决问题能力。以成熟的流程模拟软件为主线引导学生学习实践。在教学中,引入成熟的化工流程模拟软件的应用部分内容,有助于学生越过烦琐复杂的技术细节,用分离工程的思维方法解决实际问题。让学生学会利用成熟的软件解决工业生产中的实际问题,从而提高学生解决实际问题的能力。如学生在对某药企乙腈废水的后处理工艺经过讨论优化,然后通过流程模拟软件如Aspenplus等进行模拟优化,实现现代计算机模拟与实践教学的结合。

3.导向型讨论,引导学生自主学习。近十余年来,新型化工分离技术发展迅速,不少技术如各类膜分离技术、超临界萃取技术及新型吸附技术已趋成熟,其应用的体系也已经向医药、食品、生化、环境等领域扩展。但由于新型分离技术涉及面广泛,学生基础及兴趣不一,教学中不能面面俱到。本人在教学中开展导向性的讨论,采取教师引导,学生自学讨论的方法将学生领到学科的最前沿,通过典型研究成果的介绍,让学生掌握相关技术的基础和方法,学会分析创新思路,培养学生创新和应变能力,以适应人才市场的需求。例如,在教学中引导学生开展天然产物分离专题的研究和讨论。在讨论教学中,笔者从天然产物的新型分离方法、特定天然产物的分离研究进展等方面立题,鼓励学生选择自己感兴趣的专题如医药、香精香料等的分离研究进展,撰写小论文进行交流。这样,学生不仅学会了利用图书馆及网络资源查找与所选专题相关的文献资料,并且通过文献整理、综合、归纳和专题论文的撰写,有助于学生拓宽知识面、了解学科发展前沿,学会解决实际问题。

三、理论与实践教学有机结合

卓越工程师培养与传统人才培养模式的显著区别之一就是强调实践。所谓“授之以鱼,不如授之以渔”,实践不仅能使学生增长经验,把学到的知识与工程实践和社会需求对接,而且能够触动学生心灵,使其产生开拓创新的激情与灵感。经过实践历练的学生可以把僵化的书本知识内化成为活的创新能力。在教学中,将教材与实际工业生产相结合,丰富了课堂教学内容,加深了学生对所学的化工分离工程知识的理解,提高了学习的积极性,激发了他们的求知欲和探索精神,有利于培养学生创新思维方法和能力[8]。

1.强调课堂教学理论联系实际。学生学习该课程之前经历了认识实习和生产实习,对化工企业中分离过程的工艺过程及应用已有一些了解,但缺乏利用理论知识分析问题的能力,在课程教学中注重举例,对实习中接触到的分离过程结合分离原理进行详细分析。如在多组分精馏的课堂教学中,结合实习车间橡胶生产溶剂回收工段的理论与工艺进行讲解,既直观,又切合实际;让学生在理解分离方法、分离原理的同时,还学会从经济、能源及生产实际的角度考虑分离工艺的优化。

2.有效延伸课程实践环节。把工程现场转化为实习、实训基地,在知识传授与实践历练的交融中进行。一方面,利用所建立的产学研联合培养平台,让学生通过参与课外实践项目,或参与到教师的科研项目中去,通过工程实践来加深对分离方法原理的理解和认识。另一方面,在认识实习和生产实习中,教师通过布置分析讨论题、撰写小讨论文等方式,让学生学会分析讨论选择生产实际中的分离技术,对实习中接触到的分离过程结合分离原理进行详细分析,对课堂教学有很大帮助。反过来,课堂教学也加深了学生对实际过程的认识,并能举一反三。

3.聘请企业专家参与教学。“卓越工程师教育培养计划”的师资队伍是关键,通过“走出去、引进来”的模式,加强课程教学教师工程教学能力的提升。除了聘请优秀的企业专家参与教学任务外,任课教师还需通过承担或参与企目项目的改造或研发、指导生产实习和毕业实习、指导各类化工创新竞赛等实践教学活动增强自身的工程能力,把工业实际生产的案例同教材中的理论知识联系起来,避免了空洞说教,使课堂教学更具有现实性和生动性。

四、注重教学过程管理,改革考核评价体系

考试是教学过程中的不可缺少的重要环节,涉及到对学生学习效果的综合评判。在课程教学考核评价过程中,主要引导学生从注重“学习成绩”向注重“学习成效”转变,从“注重考试结果”向注重“学习过程”转变。课程考核形式采用期末考试、平时学习与专题讨论结合起来的评判方式,改变过去一份期末考试卷一锤定音方式。成绩由平时成绩(包括平时讨论情况和作业情况)、实践成绩(实习中作业完成情况、小论文写作与讲解)、考试等部分构成。

平时成绩主要包含课堂讨论思维能力、回答问题情况、作业完成情况、学习态度等,小论文主要针对课堂理论知识引导学生系统归纳、掌握某一方面知识,通过论文的完成加深了学生对课堂理论知识系统理解,同时锻炼了学生撰写论文能力。考试的内容分三个层次:识记、理解、应用,涵盖了学科相关的基础知识、基本原理、以及运用所学知识解决问题的综合试题。

参考文献:

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[4]万春杰,张珩,宋航,姚日生,王凯.基于卓越计划的制药工程专业工程实践能力的实践教学改革[J].化工高等教育,2013,(2).

[5]吕华,刘玉民,席国喜.化工分离工程教学改革与探讨[J].广州化工,2010,(3).

[6]龙跃君.高校研究性教学的价值反思与内涵解读[J].中国大学教学,2006,(6).

[7]赵辉,陈宏刚,丁传芹.论研究性教学在化工分离工程教学中的应用[J].中国石油大学学报(社会科学版),2009,(7).

[8]李继怀,王力军.工程教育的理性回归与卓越工程师培养[J].黑龙江高教研究,2011,(3).

第6篇

目前,多数高校化工专业实践教学环节主要有贯穿大学四年的课程和专业实验,大三和大四学年的认识和毕业实习,毕业前的毕业论文或设计三大类。虽然通过以上实践环节的训练,一定程度的培养了学生在化工专业方面的工程实践能力,但仍处于尝试和探索阶段,我国工科院校培养的毕业生只是工程师的毛坯,中国的工程教育和工程师无法走向国际市场。在当前的教育体制下,高校大规模的扩招,使工程实践场地和设备资源紧张,教师量化考核不合理,工作任务繁重,而校企合作又不够深入,兼职教授缺乏,使得学生在实验和实习两个工程实践环节中缺乏良好的条件[5-6]。而在毕业论文或设计环节,很多学生对不认真对待,把更多的时间和精力用在了考研复习和找工作等方面,毕业设计环节流于表面形式[7]。过程监管不严密、考核环节单一化等问题普遍存在。学生就业后上手慢,对企业的工程实际问题不会解决,导致了化工企业需要人才而招不到合适的,化工学生想就业却又不被接受的两难现象。按照教育部“卓越计划”的总体工作思路和标准要求,优化实践教学,强化学生的工程实践能力和创新能力的培养,制定和实施严格的工程实践教学计划和教学大纲是一项培养卓越工程师迫在眉睫的事情。

2优化实践教学的主要措施

工程实践训练是促进学生理论联系实际、学以致用、提高全面素质与能力的十分重要的环节。高校应借鉴国外先进的高等工程教育观念,合理制定工程实践培养方案,加大对学生工程实践能力和创新能力的培养。工程教育最重要的内容是实践教学,因此,实践教学在卓越工程师的培养中起着关键性的作用。而实践教学改革是一项系统而复杂的工程,涉及教学计划、实验内容、师资队伍、资金配套等方方面面[8]。对化工专业来说,究竟怎样才能优化实践教学体系,探索出化工专业卓越工程师培养的新方法,以提高化工专业卓越工程师创新能力?

2.1完善和创新实践教学课程体系

实施“卓越计划”最核心的是要改变实践教学培养计划体系。可以借鉴德国工程师培养模式的先进经验[2],在培养模式上加强实践环节,增加实践课时,增加学生自己动手的机会,在课程体系中将坚实的理论知识和工程实践训练有机地结合起来,以适应国家卓越工程师的培养目标。通过与国内化工专业同行的深入交流、文献调研和走访化工专业强势的国内国际重点兄弟院校,收集并整合化工实验研究方法教学内容,扩充和完善从基础实验,认识、生产和毕业实习,毕业论文或设计为主线的实践教学体系;加强涵盖工程背景或企业的实际问题的实践教学比重,搭建具有工程实践环境的教学平台,通过对基础实验、实习和设计等实践环节的优化和设置,在实践中提高学生的创新能力,适应卓越工程师人才培养的要求[9]。对于教师素质的提升,要坚持鼓励教师多下企业实践学习,捕捉厂内新信息,对实践学习的内容进行仔细的整理,形成新的教学内容。充分利用现有资源和现代技术和手段,通过多设置开放式课程,提升教学内容的广度、深度和新度。整合、优化和拓展教学资源,提高教学质量,改善教学效果,促进化工专业卓越工程师创新能力的培养和本学科教学的发展。实行“本科生双导师制和模块制”。每2~3名学生配备1名学校教师和1名企业工程师。在大一开学就给学生配备指导教师,让学生提前了解指导教师的课题,以便学生二年级就可以开始进行工程实践训练。一方面,指导教师将自己具有工程背景的科研课题提供给学生,学生根据自己的兴趣选择研究课题,以学生为主和老师为辅制定实验方案,学生自己动手实践,完成科研课题。另一方面,学生通过化工设计来提高工程实践和创新能力,例如,学校或省等各级单位组织的实验竞赛、三井杯化工设计大赛、大学生创业竞赛、科技学术节、学术科研报告会等。学生在教师简单的指导下,就可以学习化工设备设计、化工工艺设计(如煤气设计、焦化设计等)、化工制图等课程,这样既锻炼了学生的工程实践能力,又促进了其创新能力的培养。

2.2建立高水平的工程训练中心和实验中心

高等工程教育最重要的内容是实践教学,而实践教学环节的实施,必须要有相应的平台。因此,建立高水平的工程训练中心和实验中心,也是实现卓越工程师培养的重要举措之一。比如,承接一些工程应用型实践项目展示给学生;聘请企业中有经验的专业技术人员走进学校,根据教学安排进行工程实践教学,并有主题的组织工程技术讲座;对企业的工程实际项目,在不涉及企业隐私和不影响企业生产的前提下,可以通过视频拍摄,对拍摄资料进行制作整理,形成新的实践教学内容,作为辅助手段在实验课堂上对学生进行放映讲解等[10]。

2.3探索校企合作的新模式

校企合作是卓越工程师培养的有效措施之一。加强学校与企业或科研机构的合作,充分利用其工程实践平台,选拔优秀学生参与新产品的开发研究;建立校企合作联盟网络平台,建成校企合作资源库。吴元欣等[11]提出的化工专业联盟建设,是实施卓越工程师计划的重要举措,是有效实现资源共享、促进校企交流与合作的新模式。比如,每年举办联盟实验技能竞赛和化工设计大赛;在教师交流、交换学生培养方面构建定期交流机制,联盟成员高校通过大学生课外科技活动、实验中心创新实验专项等项目,以及学校或国家的大学生科技创新基金等,构建多种多样的大学生科研创新平台,探索出校企合作的新模式。

2.4培养具有工程实践和创新能力的教师队伍

作为担负培养一代卓越工程师所具备的工程实践和创新能力的大学教师,首先必须自己具备卓越的工程实践和创新能力,具体应做到如下几点。首先,教师应拥有相关学科专业领域,尤其是交叉学科和新兴学科的广博理论知识,以及丰富的实践经验和强烈的创新精神,能够突破思维定势,擅长激发自己和学生创新思维方式;其次,能够及时掌握相关工程实践的前沿领域和发展方向,解决工程实践中的技术难题,在工程实践开发和应用中不断探索创新,取得卓有成效的创新性成果[12]。高等工程教育应围绕以上重点来培养具有工程技术创新能力的教师队伍,以确保卓越工程师创新能力的培养。

2.5强化课程设计和毕业设计

课程设计和毕业设计也是实践教学的一项重要内容。当前,应根据大多化工企业需求和实际情况,开设化工原理、化工设备等课程设计。此外,教师应引导学生运用所学的知识,结合企业现场实际,做出有创意的、满足实际需求的课程设计。对于毕业设计,通过选题、写文献综述、实验或设计技术方法的选用、数据的分析处理以及实验现象的解释等等,使学生通过毕业设计受到综合能力的训练,在专业知识运用能力、实践能力和创新能力等方面得到充分的锻炼和提高。李莉[13]的调研发现,大多数工科学生进行的“毕业设计启动时间较晚,在毕业奔波的求职过程中,毕业设计只能被暂时搁置一边,最后敷衍了事。因此,应切实调整卓越工程师培养中毕业设计环节的实施日程。王宝玺[14]将实验与工程实践教学体系分成了四个层次,将认识实习和工程训练划定为认识、基础和拓展层,而将毕业实习和毕业设计划定为创新层次。进一步表明,卓越工程师创新能力的培养应注重基础,而强化毕业设计。

3结论

第7篇

关键词:分离工程;应用型人才;林产化工;三结合

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)52-0212-02

分离工程课程作为化工专业及其相关专业的一门骨干课程,具有内容涉猎面广、知识点多的特点。该课程对石化工业、无机和有机化学工业、石油加工、资源和能源工业、材料工业、聚合物加工、生化工业、制药工业、环境保护和核工业等许多国民经济重要工业领域的人才培养有着重要的地位和作用[1]。分离工程课程教学改革目标是开发出一种新的工程类专业课教学模式,通过一门专业课的教学改革实践,使学生的创新能力、综合能力、实践能力等综合素质得到提高。该项目完成后,教学改革经验可以在其他高等林业院校的工程类专业课教学中推广应用。

一、课程改革的目的和需求

林产化工专业是以树木、森林采伐和加工剩余物为原料制备生物质化学品、生物质新材料和生物质能源的国家重点专业。专业立足于黑龙江省的资源特点和优势,突出“绿色和环境友好化学与工艺”的主要特色,抓住生物质资源代替石化资源的机遇,以生物质资源的高效化学利用为特色,瞄准世界各国的林产化工领域科研前沿,培养能在林产化工、精细化工、化学工业等领域从事植物化工的生产、设计、产品开发工作并且具有较强创新和实践能力的应用型人才。由于分理工程课程所涉及的基础理论、基本知识较多、较散,各知识点间相互联系不是很紧密,内容相对比较抽象,教学中发现大多数学生反映该门课程难学、难懂,在有关知识的应用方面特别是工程计算方面只能机械模仿教材例子完成课后作业,通过计算机编程解决实际问题的能力还不够[2]。因此,造成了学生一定程度的畏学情绪和厌学心理,若单纯地讲授理论知识学生很难理解,影响了对知识的掌握和课程教学质量。针对林产化工专业分离工程课程教学中存在的问题,林化专业分离工程课程改革的关键是:加强课程理论和实践教学的结合,弥补讲授法的缺陷,以小论文代替作业、自主设计实验[3],激发学生的学习兴趣,面向社会服务和实际工作中可能遇到的问题,学生们参加国家、学校和学院三个层次不同级别的创新实验,结合课程教学内容培养学生的创新能力和综合实践能力。最终达到强化学生工程意识,提高学生的创新能力,使学生的总体素质达到全面提高。

二、课程教学改革

林化分离工程课程教学改革研究内容包括:①教学方案的改革,结合目前国内外新技术、新工艺、新设备,研究其教学内容的内在规律、教学重点和难点,调整教学重点并增加林产化工科研领域分离工程技术使用的新技术相关的设备和方法原理的知识点;②分离工程课程面临着学时压缩(由72学时压缩为32学时),而知识量、信息量反而增加的矛盾,这需要构建新的教学体系和方案。③为了激发学生的学习兴趣,对于容易理解的课程章节采用以考代讲的方式,或采用多次研究型和课题调研型的大型作业,强调学生的主动探索创新精神,以小论文的形式提交并在课程结业考试中占一定的分值;降低课时缩减的压力。④针对工厂现场分离设备存在的问题,提取工厂数据,让学生自己设计程序进行计算,培养学生解决工厂中实际的分离问题的能力。

三、分离工程课程需求与三结合法的结合策略

本课程实施“专业课与基础课结合”、“专业课与实践结合”和“专业课与竞赛结合”的“三结合”教学方法[4]。该改革方法意在加强林化专业学生化工分离基础理论,强化培养学生化学工程的理念,力求使学生掌握化学工程与工艺的基本理论知识和技能,在化工工程技术方面具有初步的分析问题和解决问题的能力[5]。课程教学中以实例原理凝练知识点应用指导原理的层次进行教材内容的组织;将产学研所获得的科研成果、工厂实践经验和学科前沿知识等带进课堂,有机地融入到教学内容里,增加学生对学科前沿知识的了解,推进课程建设;以工程实践中的应用为实例,激发学生学习的热情。

四、实施情况

1.专业课与基础课结合,调整林化分离工程课程体系。本专业课程体系按职业岗位能力需要,对主要专业基础课和专业课进行了必要的整合。林化分离工程课程体系的构建采用的调研方案为:收集有关研究资料;到其他高等院校进行调研;确定教学内容和新教学大纲,确定教学中的重点和难点;根据教学改革方案,进行课堂教学改革实践;结合林产化工领域科学前沿进展情况和本校的科研成果实施实训教学和实验教学,通过实验教学和参加教师科研课题等实践环节,弥补课堂教学的缺陷,着重培养学生的工程意识和提高学生的素养。①课程内容与学科前沿的结合,进入在21世纪,分离技术向高级化、应用广泛化发展。与此同时,分离技术与其他科学技术相互交叉渗透,产生了一些更新的边缘分离技术,如生物分离技术、膜分离技术、环境化学分离技术、纳米分离技术和超临界流体萃取等技术。近年来科技人员在分离过程及设备的强化和提高效率、分离技术研究和过程模拟、分离新技术开发几个主要方面做了大量的工作,取得了一定的成果。通过这些研究成果在工业上的应用,强化了现有的生产过程和设备,在降低能耗、提高效率、开发新技术和设备、实现生产控制和工业设计最优化等方面发挥了巨大作用,同时也促进了化学工业的进一步发展。林化分离工程从分类、研究内容及方法出发,详细地介绍了多组分分离基础、多组分精馏的简捷计算和严格计算、多组分气体吸收和解吸、特殊精馏(包括恒沸精馏、萃取精馏、加盐精馏和反应精馏等)和萃取技术等化工基础知识,同时结合科技前沿,引进结晶、其他新型分离方法(吸附、离子交换、膜分离、薄层色谱等)和分离过程及设备的效率与节能等内容。课程内容与学科前沿的紧密结合有利于学生以生物质资源的高效化学利用为特色,瞄准世界国的林产化工领域科研前沿,成为能在林产化工、精细化工、化学工业等领域从事植物化工的生产、设计、产品开发工作、具有较强创新和实践能力的应用型人才。②课程体系考核重点的调整,林化分离工程课程除借鉴化工原理课程内有关相平衡条件、相平衡常数和分离因子的定义、活度与逸度的定义、相平衡常数的计算方法、泡点方程及露点方程的内容外,还借鉴了Henry定律、Langmuir方程、Langmuir-Freundlich和Freundlich方程气体的吸附平衡和液体的吸附平衡的内容。林化分离工程课程立足于基础课的知识点,在此基础上合理扩展和延伸,体现了专业课与基础课紧密结合的课程改革的指导原则,实现了基础课为专业课服务的目的。比较化工分离工程和林化分离工程,发现二者在课程的指导原则上存在不同,化工分离工程作为基础课程,其教学体系强调加强化工基础、拓宽专业、理论扎实、扩大信息;林化分离工程由于教学学时只有32个学时,教学环节更注重拓宽专业、注意与前期专业课程的衔接,避免重复教学,启发思维、引导创新便于自学。因此,化工分离工程课程体系考核重点在于掌握传质过程和分离工程的基本理论,了解重要的分离单元操作及其设计、计算、应用基础,对于林化分离工程而言,考核重点在于与工业生产紧密结合的多组分分离基础、多组分精馏的简捷计算和严格计算、多组分气体吸收和解吸、特殊精馏、和萃取技术等简单的化工基础知识,同时结合科技前沿,掌握结晶、其他新型分离方法和过程的技术原理,实际应用实例和设备的效率与节能等内容。该课程体系的调整重视现代分离技术及其前沿发展,有利于林化专业的学生培养扎实的理论基础,活跃的创新意识、分析和解决实际问题的能力以及利用先进的手段从事相关领域研究的能力。

2.专业课与实践相结合,强化分离工程实验的实训性。我们发挥实验独立开设实验课与大学生创新项目的实训作用,强化林化分离工程实验与专业领域结合的紧密性;同时积极进行林化分离工程专业创新型专业实践教学模式的研究与实践,充分利用学科所在实验室为教育部重点实验室的优势,进一步开放实验室,并实施“课程认知—实验技能训练—课程实践—创新实践”的专业实践教学模式,使学生能巩固和加深对课堂理论教学内容的理解,得到实验技能的基本训练,并强化工程实践的观念。课程认知是在课堂上讲解分理工程实验的理论和原理,实验技能训练在实验课上完成,根据实验动手能力和实验的完成给予实验技能考核;课程实践主要是会同本专业的化工原理课程实习,在哈尔滨化工二厂和三精制药等企业进行化工分离和药物精制分离等课内实例的工厂实践环节。几年来学生运用分离工程专业知识解决了很多创新的科研和工程实际问题,学生的课程设计、毕业设计题目均具有实际工程背景,设计质量有很大提高;学生涌跃参加校、省和全国各类专业技能大赛,在“挑战杯”和林业部举办的“嘉汉杯”等省级以上创新、创业大赛中成绩斐然。综上,采用“三结合”教学法对林产化工专业分离工程课程建设与实践的初步探索,经过初步实践检验,教学过程调整授课重点,突出生物质资源的高效化学利用的特色,使学生更好理解林化专业分离工程的概念,达到培养学生科学的思维方法,养成严谨、求实、认真的精神,为林化专业学生在林产化工、精细化工、化学工业等领域从事植物化工的生产、设计、产品开发工作奠定了良好的理论与实践基础。

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[5]张启昌,程广有,刘宝东,赵红蕊.地方林业院校林学特色专业建设的探索与实践[J].教育教学论坛,2013,(12):158-160.

第8篇

【关键词】创新 实践 教学 兴趣 多媒体

化工原理课程是化工类及其相关专业学生必修的一门重要的专业基础课程,主要介绍化工生产中的一些具有共性的操作,即单元操作。对化工类专业学生来说,无论是在其实际应用方面,还是在课程的编排中,都具有极其重要的地位。同时,也是历年来被普遍认为最难学的一门课程之一。正因为该课程的重要性及难度,所以如何上好化工原理课始终是任课教师们不断研究和探讨的问题。经过多年的教学实践和教学改革,我认为教师观念的转变及灵活多样的教学方法是上好化工原理课的关键所在。

1 以应用为目的,以够用为适度。调整教学内容

1.1 适当删减教学原有内容

《化工原理》课程经过近百年的发展完善,形成了一套完整严密的理论体系,这对于注重知识的系统性和全面性的高职教育,会给教学带来很大方便,但不太适合“以培养技能型人才为目的”的中职教育要求。本着“以实用为目的,以够用为度,加强针对性、实用性”的方针,必须将专业教学计划及课程教学内容进行调整,以掌握基本概念、强化实际应用为目的,精减不必要的理论推导。如简化流体动力学中的伯努力方程的推导过程,重点讲解该方程的应用和延伸。删除应用性不强的内容,如传热中的辐射基本定律、因次分析法以及传质中相平衡和溶解度的基本关系等内容。精简后的基本内容既不脱离大纲要求,也能够精、深、突出基本概念与基本规律。

1.2 适当拓宽课程内容,引入新知识

未来的化工工程师将面临各种各样的生产任务及各种问题,因此必须具有较宽的知识面。只有熟悉、了解新技术的发展情况,才能具有创造性,所以适当扩展教学内容是十分必要的。例如,目前市场上研发了许多新型传热管,传热效率极好,市场上广泛使用,这说明《化工原理》课程应增加部分新内容,介绍新技术、新设备,与时俱进,紧跟时代。

2 创新教学方法,改进教学手段,提高教学质量

2.1 创新教学方法,培养学生工程意识

《化工原理》是一门以实际工程问题为研究对象的工程学科,为避免学生在学习过程中出现重理论、轻实践,不能灵活运用所学知识的现象。教师应着重培养学生树立工程意识,提高学生分析问题和解决问题的能力,引导学生时刻注意将理论与实际联系在一起。依据这个指导思想,《化工原理》的教学应大胆借鉴国外的先进教育理念,采用启发式、探索式、讨论式等教学方法。上讨论课时,注意调动学生的参与意识,并尽量选择一些与现实生产、生活联系紧密的问题进行分析、讨论。每次讨论问题时,教师要适时启发、引导学生从生产性、经济性方面考虑,要对不同的方案进行比较,从中提炼工程观点。

2.2 改革教学手段,提高教学质量

《化工原理》是一门工程实践性很强的课程,它涉及许多大型化工设备结构、复杂的操作原理及流程、大量的工程计算。采用传统的教科书加黑板的教学模式,教师难讲,学生难学。因此,改革教学手段势在必行。

在改革实践中,我们改以往的灌输式课堂为交流式课堂,取得显著成效,课堂气氛非常活跃,学生感觉到自己是教学活动中的一部分,有强烈的参与感。课堂讨论是启发式教育中不可缺少的环节。对于一些重点、难点问题,先引导学生进行课堂讨论,同学们各抒己见,对问题的解决有了自己的看法,此时,自然很想知道自己的方法是否正确,特别是在意见分歧很大的时候,他们对将要讲解的问题就会有浓厚的兴趣。

3 突出实践教学,提高学生实际操作能力

3.1 加强实习教学,提高实操技能

中等职业学校的教学目标是为国家培养一批优秀的具有较高实际操作技能的应用型人才。因此,对《化工原理》教学要强调针对性和实践性,侧重理论在生产中的应用。应以会用、会变通、会分析解决化工生产技术中的实际问题为目的,有较强的实际动手能力,这就要求我们在教学改革中加强实践教学。

3.2 进行仿真实训,提高解决问题能力

我们也可利用多媒体仿真控制技术,进行化工单元操作仿真实训,使学生在一个与化工生产控制室一样的操作环境中,通过亲自动手,反复操作,将所学理论知识与实际生产紧密结合在一起,加深理解化工单元过程及设备的基本原理,熟练掌握各个单元过程的实际技能,培养分析和解决生产操作中各种问题的能力。为学生上岗操作奠定良好基础。

4 多媒体辅助教学,有效突破知识的重点,难点

第9篇

[关键词] 化工实验;实验教学;教学改革

[中图分类号] G642.423 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634(2012)01-0071-04

高等院校化工实验教学环节在培养化工专业学生科研和实践能力,并进一步提高学生的创新能力方面肩负着重大的责任。在当前新的发展形势下,化工实验教学的目的除了强调学生深化掌握理论知识、培养其动手能力、增强其独立思考能力外,更注重对学生知识体系的开发创新能力的驯化培养。因此,高等院校具有良好的化工实验教学体系,必将成为化工方向日后多出人才、多出成果的基础和关键。

1 我国经济发展对化工技术人才迫切需要

改革开放以来随着我国经济的迅速发展,我国化工行业的发展也相当迅速。美国化学委员会(ACC)预计,伴随经济的迅速发展中国很有可能在2011年取代美国成为全球最大的化工市场。我国化工行业的迅猛发展与国际行业的激烈竞争,迫切需要大批责任感强、具有创新意识和研究开发能力的化工专业技术人才。作为高级专业人才培养摇篮的高等院校,在化工实验教学环节上应该适应我国经济发展的需要,抛弃陈旧的教学模式,科学勇敢的运用新的教学模式,努力为社会输送出专业扎实、能力厚实、知识宽阔的高素质大学毕业生。

2 化工实验教学环节存在的问题

高等院校化工实验教学是培养大学生的化工基础能力、创新能力、理论联系实际能力的关键环节之一。虽然我国的高等化工教育也得到了迅猛发展,但专业实验教学环节存在的问题与我国经济对新型化工人才的迫切需求仍存在着一定矛盾。化工专业大学毕业生参加工作暴露的诸多不足,如创新性差、缺乏独立性和开拓思维、缺乏理论联系实际的技能等,客观地反映了化工实验教学环节存在的问题与新型人才需求之间的矛盾。针对这些矛盾,我国大部分高等院校化工实验教学课程体系进行了一系列改革,并且正在不断革新和完善。但很多高等院校的化工实验教学环节还普遍存在一些问题,主要归纳为以下几点。

2.1 教学管理方式陈旧死板,难以调动学生学习 的积极性

目前,不少高等院校化工实验教学中实行的是按流程的管理模式,即每学年、学期按固定的时间、课表顺序排课, 而学生要做的仅仅是在有限的、固定的时间完成教师布置的所谓实验“任务”,这必然导致学生对实验的兴趣不大,更谈不上举一反三和提高学生的创新能力。

2.2 教学内容缺乏有机整体性,一成不变,项目 单一,难以培养学生的创新精神

国外大学的实验课程内容与工业结合紧密,实验课程内容分区、分层次。责任教授制定实验室的课程体系,低年级学生的实验以基于实物的、感性的内容为主,中、高年级学生的实验内容以自己动手设计的内容为主,即将毕业学生的实验则较多体现与工业的结合,以帮助学生尽快适应工业技艺需求[1,2]。

相对于国外,我国传统的实验教学内容明显缺乏整体布局,很多实验项目不是根据学生的现有水平系统安排,而是死板的跟着理论课的进度进行,实验内容之间出现一定程度的不协调、不衔接,不能构成一个有机整体。并且实验项目大都是常规实验,甚至多年来一成不变,关于学科动态和工程实践创新性实验大多未能及时有效地引入实验教学,不利于培养学生实践能力和创新精神。

2.3 学生接触实验仪器或设备的机会少,实验学 时普遍不足,不利于学生动手能力的提高

高等院校化工各专业实验室长期存在着各自为政、条块分明、独立封闭等现象[3],再加上教学工作中存在“重理论轻实践”的理念[4]及“理论挤实践”的不良现状[5],使得学生接触实验仪器、设备的机会不多,加之学时普遍不足、教学时间有限,学生只能在紧凑的化工实验课时内接触仪器、设备,对一些反映当前科研技术水平的大型精密设备(包括分析仪器)的操作更是无从谈起,这样的现实必然导致学生难于做到熟悉并熟练操作仪器或设备。因此,化工类学生解决实际问题的创新思维的培养和动手能力的提高,在实际教学活动中受到很大的影响。

2.4 实验课程成绩的评定方法不够合理,不能有 效客观地反映学生的真实实验水平

目前,虽然很多高校的化工实验课实行了独立设课,学生实验课的课时数也有所增加,但是综合评定学生的化工实验课成绩仍存在诸多的不足,其评定方法的优化值得实验教学人员的认真思考。就目前来看,较常见的实验课成绩评定方法一般都是采用卷面成绩和平时成绩简单相结合, 但学生平时成绩评定存在着一定的随机性,卷面考试的试题也欠缺进一步整合和完善,不能有效的反映学生化工实验课的客观成绩。

3 解决化工实验教学环节问题的对策思考

针对化工实验教学环节的诸多不足, 根据教育部在“新世纪教改工程”中提出的新世纪人才培养目标――注重学生综合素质的提高, 培养学生的创新意识和实验能力[6],并适应当今迅猛发展的经济对高素质、高技能、创新能力的化工人才的迫切需要,广西大学化学化工实验教学中心采取了一系列实验教学改革探索措施,提高了整体教学效果,取得了良好的教改成效。

3.1 改革教学管理方式, 以深层次挖掘、调动学 生的学习积极性

改变传统的死板实验课时安排,提高化工实验室的开放性,灵活实验教学管理体制,使得领悟力、操作能力稍差的学生可以有更多的时间和机会学习,而优秀的学生能够有更多的机会进一步钻研思考、拓展自己。这必将深层次挖掘、调动不同知识结构、知识背景学生的学习积极性,使得不同层次学生对基础理论、研究方法、实验技能的掌握更加扎实。

广西大学化学化工学院实验教学中心为了顺应时代的需要,大胆改革传统守旧的实验教学管理方式,部分专业设立了开放性实验室,并尝试建立了“学生实验兴趣小组”体制。在该管理模式下,学生可以按自己的实际学习情况与兴趣,自行组员建立兴趣小组向实验教学中心预约开展相关实验,而教师要做的是大方向上的引导。这一措施很大程度上锻炼了学生的创新、独立思考能力。近几年来,实验教学中心为了进一步完善实验教学管理模式,在部分专业实验室完全开放的基础上,设置了学生创新实验项目,该项目本着“强调兴趣、突出重点、鼓励创新、注重实效”的原则,在专业实验教师确定若干实验项目要求的前提下,由本科学生自发组员形成创新团队,在专业实验教师的指导下,自主选题设计(实验)、独立组织实施并进行实验操作分析和撰写总结报告。该实验室管理运作机制,很大程度上调动了学生主动性、积极性和创造性,激发了学生的创新思维和创新意识,使得学生掌握了独立思考问题、解决问题的方法,有利于学生进入工作后尽快胜任工作, 甚至在工作中有所创新。

3.2 优化专业实验结构,更新实验内容,统筹实 验教学,顺应时代新需要

各理工院校的课程体系设置和教学内容安排,归根结底,都取决于教育思想中的最根本点――培养什么样的人[7]。因此,面临新的化工人才的需要,高等院校的化工实验教学,应逐步实现优化专业实验结构,并不断注重具有时代特色实验教学内容的更新,同时做到统筹实验教学安排,以达到新时代需要的要求。广西大学化学化工学院实验教学中心立足于培养适应知识经济社会的创新型人才,按照实验教学的“整体性、基础性、综合性、创新性”要求,对重复的实验教学内容进行优化[8],对陈旧的内容进行大胆舍弃,并本着循序渐进、由浅入深的原则,注意课程前后之间的联系,使教学内容构成了一个由浅入深、螺旋上升的,具有内在联系的有机整体[9]。对于大一、大二的低年级学生,注重培养其基础实验能力;对于高年级学生注重其开拓性和创新性的综合培养,合理增加最新化工学科动态和工程实践创新性实验内容,培养学生的科技思维能力、工程意识和理论联系实际的能力, 激发学生的学习兴趣,使得学生能够尽早了解、学习化工相关学科动态,为满足社会发展新的需要做好储备。

广西大学化学化工学院实验教学中心在优化专业实验结构的基础上,积极地更新实验内容、统筹实验教学,适时把学院学科研究新动态和工程实践引入到实验教学中。目前,开展了如下具有代表性的实验项目:松节油体系气液相平衡测定;氢化松节油精馏理论塔板数的测定;八角、桂枝有效成分的提取及其气相色谱分析实验;松脂、氢化松香、歧化松香的组成定量分析实验等[10]。又例如,根据化工原理与化工基础实验室的实验装置开发的仿真实验和结合工程实际进行的生物发酵罐的演示实验。另外,将广西地方特色与学科新动态紧密结合开展的专业实验有:(1)菠萝蛋白酶的提取、精制与检测,其原料为广西非常丰富的亚热带水果菠萝;(2)赖氨酸的发酵生产实验,利用广西大量的废糖蜜为培养基[11];(3)微波预处理法提取银杏叶中的黄酮实验,利用广西丰富的银杏资源。

3.3 提高仪器设备的共享程度和利用率,以利于 学生多层次的发展

化工实验教学的目的是通过实验教学提高化工类学生的动手能力、解决实际问题的能力和创新能力,而这些能力的培养就需要学生多些机会、时间接触仪器设备进行实验操作。因此,化工实验室在灵活开放的基础上,应最大限度的让学生充分利用实验室仪器设备资源,包括一些高精密分析仪器。如果学生对实验操作及结果不满意,允许其在非课时实验室开放时间重新操作重复实验。同时,鼓励学生对自己感兴趣的选作实验进行更深层次的钻研探讨。这些措施在一定程度上增加了实验室工作人员的工作量及实验消耗,但通过实践证明,学生的学习气氛明显高涨,能够收到更满意的教学效果。

随着国家对教育经费投入的增长,高校购置的大型仪器设备不仅在数量上迅速增长,性能上也日趋精良[12]。为了让学生充分利用实验室资源,有利于学生多层次的发展,广西大学化学化工学院实验教学中心对实验室进行了相应的调整,将化工实验中通用的大型仪器设备集中起来安置,并由相关实验人员负责操作指导,这样学生可以随时进行相关样品制备和分析测试。精细化工、生物化工、化工制药、化工原理、分析化学等专业实验室的设备,也有专业技术人员进行仪器的管理和维护,在学生提前预约的基础上最大限度的做到按需开放。

3.4 优化改革学生化工实验成绩的评定方法,以 期最大程度反映学生的客观水平

21世纪的实验教学模式应当是一个灵活开放、多层次的模式。同样,对学生实验成绩的考核也不应过于死板地通过卷面成绩和简单的平时成绩进行统和,而应考核学生的综合能力,做到客观、公正、公平。卷面试题要做到规范、灵活,具有一定的创新性,以更好的体现学生对基础知识的把握和对主观试题的解决能力;由于平时成绩具有一定程度的主观性,因此要对学生做认真综合的考核,其考核内容包括实验者的独立操作能力、实验技能的熟练程度、实验过程出现问题的分析解决能力、实验的创新能力等。此外,学生对实验结果的表述能力也应该纳入考核范围之内。

4 结束语

总之, 近年来一些高等院校的化工实验教学实现了跨越式的发展,但是高等院校化工实验教学的改革路程还很长。因此,务必改变理念,加强创新,把握机遇,积极探索和实践化工实验教学,逐步形成完整、系统、科学的化工实验教学体系,为高速发展的当今经济社会输送又多又好的化工高层次人才做好准备。

参考文献

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[2]顾艳红,刘晓鸿,蔡晓君,等.借鉴美国明尼苏达大学实验室管理经验加快我国开放实验室管理[J].实验技术与管理,2008,25(10):187-190.

[3]张继霞,彭绍春,施瑞.从高校实验室的变迁看我国高等教育的发展[J].实验技术与管理,2010,27(4):169-171.

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[9]周乃新,姚郁,杨桅.深化实验教学改革,创建特色实验教学体系[J].实验技术与管理,2009,26(4):138-140.

[10]陈小鹏,王琳琳,韦小杰,等.把科研引入实验教学 培养学生开发能力[J].实验室研究与探索,2008,27(6):108-111.

第10篇

1.1各课程设计单独开展,之间缺乏必要的联系

以往课程设计的开展,分别在各课程结束时,作为一个总结性和综合性的教学环节来进行,不同学期、不同设计内容、不同课程间独立开展,导致相互之间缺乏必要的联系,学生进行的只是局部的训练,缺乏一个整体的概念。比如在化工原理课程设计时,学生对化工制图、材料、设备的强度计算、各设备元件的选择与设计及标准不是特别清晰,最后所得的工艺及工艺尺寸计算数据甚至被弃之一旁;而在化工设备课程设计时,则需要对化工工艺问题有一个整体把握,依据计算所得工艺参数及工艺尺寸来指导设备设计与选型,这些都要用到化工原理和化工工艺学的知识。

1.2各课程设计的时间安排较短,学生仓促而就

这四门课程作为化工类课程的重要组成,其教学内容繁重,在课程结束时留给课程设计的时间就显得极为有限。而每门课程设计对学生来说其工作量都是极大的,且对于化工类学生来说又都是极其重要的,是学以致用、理论结合工程实际的重要一环。在短短的1~2周的课程设计期间,教师首先要下达设计任务书(布置设计任务),而后进行设计课程的专题指导和答疑工作。接着学生要查阅、搜集相关文献资料及实际工程信息,准备相关化工标准、手册以备随时查阅。设计期间学生要完成的工艺流程图和主设备图各一张、复杂设备的不同视图、若干零件图及一份详细的设计说明书(包括设计工艺核算、设备设计及各零件计算)。学生要在短期内完成这一系列任务,时间仓促,难以对设计内容整体把握和系统思考,对于设计细节考虑不周,导致略微改动已有图样的情况有之,原图照抄照搬情况亦有之,完全没有达到课程设计与实际结合的训练目的。

1.3独立课程设计内容单薄,系统综合性差

由于要考虑时间安排的限制,以往的课程设计会选取化工单元操作的一小部分作为设计任务,以达到任务量与时间安排的匹配。这往往影响了学生对于化工生产过程整体性与系统性的掌握,在设计过程中难免会“一叶障目不见泰山”,难以加强学生在化工生产基本原理、工艺流程设计、单元操作设备及核算方法等方面的综合素质。以上问题影响了实际教学效果的强化提高,难以达到化工课程设计学以致用、由理论入实际化工生产过程、培养创新型化工人才的目的。

2整合四门课程设计,设立化工专业综合课程设计的可行性

2.1设立化工专业综合课程的必要性

化工原理、化工设备、化工制图和化工工艺学作为化工专业的重要专业基础课程,其侧重点不同,但在实际设计中紧密联系。化工工艺学主要研究原料化学反应的过程和方法[4],从化工热力学、动力学的角度分析反应原理、反应影响因素,据此确定其工艺条件;并据反应特点设计工艺流程。化工原理则是以单元操作为对象,讲述其能量传递、动量传递、物质传递的基本原理,以及其操作过程对管道、容器设备等的条件要求,为设计部门提供参考依据。这两门课讲述的是化工工艺方面的知识。化工设备课程的主要内容是介绍单元操作中所用设备及其设计过程[5]、设计方法,这些设备的结构、形式、尺寸直接决定了它们是否能达到工艺设计中所要求的条件参数。也就是说工艺设计以及工艺核算是化工设备设计的前提,化工设备设计又是保障工艺条件实现的基础,而化工制图是化工设备设计的直接手段。首先根据化工工艺学确定生产工艺,再由化工原理的知识进行选型论证后,经过工艺核算确定设备的型号,最后依据化工设备的知识并借助化工制图的手段拿出设备图。由此可看出,四门课程的紧密联系及其不可分割性,完成任何一个独立的课程设计都要交叉运用这四门课程所学知识,这就为整合四门课程设计提供了基础。

2.2时间安排集中,各科教师联合指导,避免短板,可极大提高教学实践效果

本校惯例,课程设计一般安排在每门课程结束之时,结课考试之前,时间短而分散,各科任课老师“各自为战”,如此仓促的开展课程设计其教学效果大打折扣。整合四门课程,设置化工综合课程设计后,时间可由原来的2周改为6周。课程设计时间大大延长,学生有充足的时间和精力来认真、从容、细致地对所学四门课程用课程设计的方式做一次有系统、有目的的大总结,避免了学生因时间紧而仓促开始草草收场的应付现象。整合开展化工类专业综合课程设计还便于四门课程教师开展协同教学、互补教学,弥补了化工原理、化工工艺老师对设备、制图方面的不足,化工设备、制图老师对工艺设计的生疏。在学生遇到问题时可及时有效地给予更专业、更全面的解答,极大的提高课程设计的效率和教学效果,真正地实现在课程设计实践中提高学生能力的目的。

2.3课程设计选题的针对性更强,学生课程设计训练的系统性更强

整合后,课程设计任务书的编写与下达可由四科教师共同讨论,综合考虑来完成。可以有目的的选取设计对象,对学生进行侧重训练;也可根据实际应用,灵活设置课题。在设计中引导学生深入思考,综合考量自己所做设计的可靠性、经济性和实际可行性。指导学生正确使用设计行业的规范和标准,准确查阅设计手册和资料。这可有效的避免以前课程设计选题的随意性与设计过程的不完整性,使学生在了解生产工艺流程的基础上,进行塔设备的设计和换热器(泵)选型,然后立即对该塔设备和换热器(泵)进行强度校核及图纸绘制,同时引入计算机编程、AutoCAD等软件锻炼学生利用计算机解决问题的能力,使学生经历一次完整的化工单元操作设计的全过程,有机会将所学知识得以实际综合应用,为后续毕业设计及走上工作岗位打下坚实的实践基础,并使学生深刻理解化工原理课程的工程性、实践性和应用价值。

2.4可协调四门课程与其它课程的开设时间及授课内容的关联性

考虑到学生对课程知识的遗忘性,有必要协调四门课程的开设时间,将四门课程调整到同一个学期来开设,在该学期结束时统一时间开展课程设计,这对于化工专业的课程设置来说是完全可行的。在授课内容上,平时的授课中可有意强化课程间的联系,增强学生的综合思考意识。

3结语

第11篇

一、突出化工专业特色,明确人才培养目标

沈阳化工大学的办学定位是以工为主、以化工为特色的多科性大学,培养目标是高素质的应用型人才。结合学校的发展定位,以化工行业为依托,工程实际为背景,工程技术为主线,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,通过开放办学、校企合作,统筹规划学校和企业学习来提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。把本专业的人才培养目标定位在立足辽宁,面向行业,辐射全国,培养适应区域经济社会发展、科学技术和化工行业建设需求,德、智、体等全面发展,具备熟练掌握化工设备制造、腐蚀与防护、热处理等专业基础知识和基本技能,能在化工企业、高等学校或科研院所从事金属材料及金属基复合材料的研究、成分———工艺及设备设计、组织和性能检验、生产制造、技术开发和经营管理等方面工作的高素质应用型人才。要求学生掌握金属材料微观组织结构与性能的基本知识,理解金属材料成分、微观组织结构与性能之间的相互关系,能够在这些知识的基础上开展金属材料选用、生产工艺及设备选择、新材料和新工艺设计及相关设备研制;掌握金属材料加工与成型的生产工艺和技术、金属材料成分结构与性能的检测与分析方法、产品质量控制和防护措施的基本知识;掌握高等数学、物理和化学等自然科学基础知识,具备金属材料工程专业必需的机械、电工电子技术、计算机应用的基本知识和技能,能较熟练地应用一门外语;了解金属材料及其相关材料的科技发展动态,以及相关前沿技术和行业需求,具有分析和解决生产中的实际问题,从事科学研究和实际工作的初步能力;具备一定程度的人文社会科学和经济管理科学基础,具有批判性思维、创新能力、环境保护意识和社会责任感。

二、加强专业课程建设,构建特色课程体系

为21世纪化工行业培养合格的金属材料工程专业人才,自2006年以来,沈阳化工大学金属材料工程专业对教学内容、课程设置、课程体系进行了统筹规划和整体安排。经过几年的改革和实践,建立了具有化工行业特点及金属材料工程专业特色、科学合理的教学内容与课程体系。一方面,课程设置与专业特色相契合,再结合沈阳化工大学的化工特色,针对化工单元设备的主要加工方法,如压力加工、焊接、机械加工及化工单元设备的腐蚀问题,对课程设置、课程体系统筹规划、整体安排,构建具有化工行业特色及金属材料工程专业特点、科学合理的新的课程教学体系。强化金属塑性加工原理、焊接冶金学、焊接工艺与设备、金属腐蚀与防护、金属热处理和材料无损检测等主要专业课程。在课程教学中,结合金属材料工程专业的特色,不断进行教学内容与教学方法的改革。采用将教学内容与工程实际、工程法规、工程问题、典型产品相结合,尤其与化工生产和化工设备制造过程相结合的案例教学。典型课程如,金属塑性加工原理、焊接工艺与设备及腐蚀与防护等都是以化工单元设备生产过程为背景的案例教学方法,着力打造精品课程,形成部分专业课程特色教材,加强金属工程材料专业本科学生能力和素质的培养,对其他课程的教学起到了示范作用,推动了教学改革的深入进行,提高了教学质量。另一方面,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,实践内容贯穿培养过程的始终。首先,增加课程实验,尤其是综合性和设计性实验,然后开展灵活多样的实习实践,在原有的金工实习、认识实习、生产实习、毕业实习的基础上,增加个性化实习。开放办学、校企合作,结合学生的兴趣爱好、就业方向、教师的科研课题以及就业单位的培训等等,分别送学生到企业去学习实践。为方便学生到企业实习,我校先后建立了与沈阳铸锻工业有限公司、沈阳金杯广振汽车部件有限公司、沈阳来金汽车零部件有限公司、富奥辽宁汽车弹簧有限公司、抚顺机械设备制造有限公司等十余家企业合作的实习基地。通过加强实习基地与相关企事业单位的共建和合作,利用其设施、设备等条件开展实践教学,同时也帮助学生了解金属材料及其相关材料的科技发展动态,以及相关前沿技术和行业需求,培养分析和解决生产中的实际问题、从事科学研究和实际工作的初步能力。

三、建立创新教育机制,培养学生创新能力

鼓励学生在教师指导下积极开展多样化的科技创新活动。如参加指导教师的课题研究,申报并参加大学生创新创业训练计划项目,参加全国及辽宁省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、全国及辽宁省普通高等学校本科大学生机械创新设计大赛、全国大学生英语竞赛、全国大学生数学建模竞赛等。通过组织各种类型、各种形式和不同层次的课外活动,将各类工程实践活动、创新实践训练、学科竞赛活动、学术前沿讲座、社会实践、公益活动等课外活动作为第二课堂课程模块纳入到课程体系中统一实施和管理。从2006年开始,我们以学校“6S”,即ST(科技训练)、SC(系列竞赛)、SP(社会实践)、SW(社会工作)、SL(系列讲座)、SA(特色活动)为指导,以“挑战杯”“机械设计竞赛”活动为契机,以课外教学环节为突破口,开展了多项大学生课外竞赛活动。近年来,金属材料工程专业参赛学生项目获机械创新设计大赛国家二等奖一项;“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛国家三等奖一项;全国大学生英语竞赛二等奖、三等奖各一项;辽宁省级奖项几十项。通过创新竞赛的开展,活跃了创新教育的氛围,为金属材料工程专业学生的个性发展提供了平台,为学生毕业后从事科学研究活动奠定了一定的基础。此外,金属材料工程专业对学生实行实验室全天开放,先进的科研设备和仪器用于学生科研训练,促进了学生创新能力的提高。

四、结论

金属材料在化工行业中占有举足轻重的地位,随着素质教育的快速发展,为21世纪化工行业培养合格的金属材料专业人才的需要,我们将继续优化专业课程建设,建立具有化工行业特点及金属材料工程专业特色、科学合理的教学内容与课程体系,培养学生创新能力,以适应东北老工业基地建设及化工等行业的需要。

作者:郭树国付广艳蒋彬郭北涛于永梅宗琳单位:沈阳化工大学

第12篇

[关键词]化工原理实验 教学改革 应用能力 创新能力

《高等教育法》明确指出:高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。化工专业的主干课程——化工原理,主要任务是介绍流体流动、传热、传质的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、计算及选型。化工原理实验是理论与实践相结合的重要环节,是培养化工专业大学生应用基础理论知识分析研究生产实际问题的能力,进行工程师基本训练的基础课程。如何使学生在有限的学时中,培养创造性思维和工程实践的能力,是化工原理实验教学改革的重点。笔者根据自己的教学经验,对化工原理实验教学改革进行了一些探索。

一、传统化工原理实验教学的不足之处

传统的化工原理实验教学模式已经沿用数十年,不能很好的适应现代化工教学要求,它的主要不足之处主要包括以下几点:

(一)教学目的主要是验证经典理论。传统的化工原理实验教学内容取决于化工原理理论课所学内容,实验项目的设定及实验结果的评定固定而死板。教师对学生成绩评定时,主要依据最终实验报告的内容是否充实,特别注重测量结果的准确度,往往忽视实验的操作过程。这样做的结果就是容易导致学生认为只要写好实验报告就行,不亲自动手做实验,只是更改或抄袭他人数据,应付了事。

(二)教师实践能力有待提高。很多化工实验课程的授课教师都是学校毕业后即从事化工实验教学,对化工生产实践缺乏了解,而化工恰恰是以实践为基础的学科。这就导致了许多教师对化工实验本身理解不深,每次讲课都是照本宣科,对培养学生创造性思维和工程实践的能力有很大的限制作用。

(三)教学方式陈旧,实验效果差。传统的实验教学方式是教师预先调试好实验设备,学生实验前预习实验,然后教师讲解实验原理、步骤、注意事项,介绍实验室仪器设备及使用方法,最后由学生分组进行实验,教师全程指导学生完成整个实验过程。在这种实验过程中,学生处于被动地位,学生的主动性和创造性思维无法调动,导致学生对指导教师的依赖性大。

(四)实验设备老旧,导致运行成本高,困难大。随着科技的发展及计算机应用的日益广泛,化工生产的设备和条件发生了根本性变化,但很多化工原理实验室沿用几十年前的设备,自动化水平很低,操作的工作量大且危险,导致学生对参加化工生产产生抵触情绪。同时由于实验班级和课时的增加,原有实验设备所需实验时间较长,长时间满负荷运转,再加上学生实验技能的欠缺,使设备不能保证正常工作。

二、化工原理实验教学的改革措施

(一)分析课程状况,明确实验目的。化工原理实验课程的主要目的是:以培养和提高学生的工程概念及综合素质为目标,在教学内容、教学方法和教学手段的改革中,引入现代化的教学理念和教学手段[4]。在实验教学的内容上注重学生的实际动手能力,教师对学生成绩评定要从实验的全过程入手,全面合理设置学生的评分标准。真正培养学生的创新精神和实践能力。

(二)加强实验教学师资队伍的建设。化工原理实验室涉及化工、计算机系统、仪表自动化等多方面的专业知识。这就要求实验教师在具有较强理论知识的同时有较强的动手能力,对仪器设备、仪表设备等能够熟练的操作,进而确保实验教学的顺利进行。这就要求教师必须经常下到工厂(或者参与学生的生产实习和毕业实习),以及尽量从事化工类课题的研究和开发,不断提高自身的工程水平。在讲授实验时,教师就可以实际工程为例,将理论知识融合到工程实际当中,在实验过程中遇到问题及时解决,有利于学生综合能力的提高。

(三)改变陈旧教学方式,增加综合性创新实验。将一些实验设计成综合性创新实验,以激发学生强烈的学习兴趣和创造意识。比如,传热过程被广泛应用于化工生产过程中,因此,换热器的计算及传热系数的测定就成了化工原理实验的重点实验项目。传统实验教学的目的,只是让学生了解换热器的结构、选型,学会测定总的传热系数,由于与生活实践没有联系,学生印象不深。为了加强对学生思维能力的培养,将实验目的改为“某换热器的设计、选型及参数计算”。教师应引导学生考虑影响传热的因素,在给定要求的前提下要求学生自己查阅相关资料、拟定实验方案,测定和分析数据,归纳总结实验结果,形成实验报告。在整个实验过程中,教师要严格把关,严谨分析实验方案的可行性,之后方可开始实验。

(四)改进设备和引入仿真实验。根据实验的要求对原有设备进行改进和引进高水平实验设备。当代化工产业的特点是以科技为先导的技术密集型产业[3]。随着化工技术不断更新,整个生产过程的自动化程度很高。这就要求在实验教学中对原有设备的进行改进,一般主要侧重于引进先进的检测仪表和手段,特别是可运用计算机进行远程控制并可在线数据采集的设备,提高实验数据的准确性,实验过程的自动化程度。

为更好的完成实验教学任务,可引进“化工原理”实验仿真软件。在实验室新的设备中引进实验仿真软件,通过仿真技术,在计算机上全面形象表现实验装置、实验过程、实验结果和实验规律,从而把复杂、抽象的教学信息转化为学生易于接受的信号。对于调动学生的学习主动性、加强学生理论知识的掌握和运用、提高学生工程应用能力有较大的促进作用。

三、总结

社会的进步和发展需要大批的应用型人才,所以应用性较强的化工原理实验课程的教学改革势在必行。通过以上改革措施,提高学生学习兴趣及综合应用水平,培养学生创新能力,为当今化工企业输送兼具应用与创新能力的化工工程师类人才打下良好的基础。

参考文献

[1]余国琮,李士雨,张凤宝,等.化工类专业创新人才培养模式[J]

[2]张伟光.关于化工原理课程改革的探讨[J]