時間:2022-12-16 06:21:27
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化工原理論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
[關鍵詞] 畢業(論文)設計教學環節;工程特色;科學訓練方法;生產工藝;車間設計
[中圖分類號] G64[文獻標識碼]C [文章編號]1673-7210(2010)02(c)-124-02
Teaching contents and method discussion of pharmaceutical engineering graduation (thesis) design
LIU Xianjin, LI Jiaming,LI Chuanrun
(College of Pharmacy, Anhui College of Traditional Chinese Medicine,Hefei230031,China)
[Abstract] The graduation (thesis) design as an important teaching link of pharmaceutical engineering is the bottleneck in teaching results. Contents and methods of the graduation (thesis) design are discussed respectively in the fields of concept innovation, design innovation and methodology innovation.
[Key words] The teaching link of graduation (thesis) design; Project features; Scientific training methods;Production process;Workshop design
制藥工程專業的畢業(論文)設計是其教學計劃中最重要的實踐性教學環節之一,它的基本要求是培養學生綜合運用所學的基礎理論、專業知識和專業技能,分析、解決制藥過程中的工程、科研、社會實際問題的能力,使學生得到工程設計方法和科研能力的初步訓練,還能夠培養學生正確思考、處理問題的方法和嚴謹的學習及工作態度。畢業(論文)設計也是學生即將完成學業的最后一個環節,它既是對所學知識的全面檢驗、總結和綜合應用,又為今后走向社會的實際工作奠定一個良好的開端[2]。筆者將對制藥工程專業畢業(論文)設計教學環節的內容和方法從理念創新[1]、設計創新、方法創新三個層面上進行探討,力求完善制藥工程創新人才的培養體系。
1 教學理念上注重創新能力的培養
1.1 在教學理念上
以新的“學生―醫藥工業發展―醫藥工業實踐” 三個中心代替舊的“老師―書本―課堂” 三個中心。改革教學方式,鼓勵以學生為主導的自助式學習方式,培養學生分析問題、解決問題的能力,培養學生們的創新意識。
1.2 培養創新意識是工程能力提高的核心
畢業(論文)設計教學的每個環節都有創造性的思維可發掘。教師指導作用是引導學生突破對實習產品的思維定勢,鼓勵設計創新。優秀的畢業設計充分體現了學生對知識掌握和運用的熟練程度,并可以使學生的設計思路和創新理念得到很好的展現。優秀的設計方案還能夠推廣應用。
2 選題注重突出工程特色
經過多年的教學實踐,全國制藥工程教學領域的工作者在教學各環節都摸索出一些行之有效的經驗。然而,根據2009年全國制藥工程教學研討會獲悉的信息,也發現存在如下的一些共性問題:即制藥工程專業畢業(論文)設計教學環節的工程特色不夠突出,生產實習靠短期見習完成;既具有工程教育背景,又具有工程實踐經驗的教師數量偏少;在畢業(論文)設計教學環節中,學生做工程設計的比例偏少,僅20%左右;多數進行專題實驗,依據實驗數據,撰寫畢業論文等。諸多問題主要歸納為畢業(論文)設計教學環節的質量不高而使得制藥工程專業的工程特色不夠突出這一嚴重問題。由此可知,制藥工程專業的畢業(論文)設計教學環節是目前嚴重束縛制藥工程專業教學效果的瓶頸。因此筆者認為必須從以下幾點對制藥工程專業的畢業(論文)設計教學環節進行具體的嘗試和改進:
2.1 確定提高學生工程能力主題思想是畢業實習的根本出發點
制藥工程專業開設的專業課及專業基礎課有化工制圖、化工原理、藥用高分子材料、藥劑學、制藥工程、藥物分離技術、藥物合成反應、化學制藥工藝學等等。然而,筆者認為制藥工程專業學生通過畢業(論文)設計中的工程設計過程是鞏固和獲取各專業課及專業基礎課知識及相互聯系,提高學生工程能力的重要途徑。因此,筆者建議在師資力量允許的情況下,制藥工程專業的畢業(論文)設計應全部進行工程設計。將課程設計、生產實習和畢業設計緊密結合,以實際應用問題推動設計創新,邀請藥廠工程技術人員和設計專家到校任兼職教師,一起指導畢業設計。在畢業(論文)設計教學中培養學生的工程素質,使學生逐步樹立工程觀點,提高工程能力。
2.2 狠抓工藝和設備兩條主線是提高工程能力的科學訓練方法
在畢業(論文)設計教學內容中構架新的知識體系,堅持選題科學性、內容系統性、知識前沿性、理論新穎性和原則規范性,構建優化的工藝設計知識結構。選題與過程應理論聯系實際,結合工程實例培養、訓練學生使用工程理論解決工程問題的能力。工程設計方面的選題主要有:某藥物成分的提取、分離、合成工藝設計;某藥品劑型的工藝設計;某藥品劑型生產設備及廠房設計;某藥品生產設備的再驗證等。通常,制藥工程專業學生從大四下學期開始,本科生集中進入畢業(論文)設計階段,一般學校都安排16周左右。以具體的產品為載體,按照藥品生產過程的工藝流程及單元操作過程,開設綜合性、創新性實踐,使學生掌握不同藥品的生產工藝及工藝控制要點,培養學生實際分析問題和解決問題的能力。
2.3 突破重點、難點和薄弱點是提高學生工程能力的關鍵
通過各種工程設計的選題,要求學生掌握、串聯和突破各專業課的知識重點,通過工程數據的計算、訓練來化解工程計算這一知識難點,通過工程中的非工藝設計條件的處理和解決,彌補交叉、邊緣知識的薄弱點。注重討論式和參與式教學方式,注重實踐性教學方法。訓練和提高制藥工程專業學生的工程能力。
2.4培養動手、觀察、分析、綜述四種能力,促使工程能力的提高落到實處
在工程設計的所有題目中,有關某個藥品的生產工藝及車間設計方面的題目所涉及的專業課內容最多,因此,筆者以年產一億粒胃康靈膠囊的生產工藝及車間初步設計為例重點介紹其設計的基本程序及涉及到的專業課。
2.4.1 胃康靈膠囊是一種中藥復方制劑,其生產工藝包括前期的中藥預處理和劑型生產兩大工藝內容。在生產工藝設計過程中,要進行充分比較,尤其注重前沿工藝技術的應用。最終確定最優工藝路線。專業課涉及到中藥學、中藥炮制學、藥劑學、藥物分離技術、制藥工藝學等課程內容。
2.4.2 根據確定的生產工藝,選擇各工藝所需設備。在此過程中,要求學生重點掌握選型原則,掌握所用藥物的物料衡算和所選設備的能量衡算,學會依據選型原則中的計算數據和GMP中的具體規定,擇優選擇所需設備。畫出工藝布置框圖、設備布置圖。專業課涉及到化工制圖、化工原理、制藥工程原理及設備、藥事法規等課程內容。
2.4.3 根據已選工藝和設備,確定所用車間的整體布局。在此過程中,要求學生重點掌握車間布局的原則,學習管路設計,學習空調系統的選取,學習空調凈化系統設計,熟悉藥品生產過程中的三廢處理,畫出車間布置圖、車間風管布置圖。專業課涉及到化工制圖、制藥工程原理及設備、藥事法規、化工原理、三廢處理等課程內容。
通過上述工程設計課題的完成,學生們復習、掌握了專業課的知識,掌握了各專業課在工程設計中的地位及相互間的聯系,明確了制藥工程專業的學習重點和今后實際工作的重點,將制藥工程專業的工程特色落到實處。
3 教學途徑、手段多樣化,實習、參觀與論文同步進行
在進行工程設計的過程中,根據選題,確定基本思路,通過互聯網,獲取豐富的資料。
3.1 校內論文
50%學生在校內由導師的科研項目組進行以基礎和應用基礎研究為主的畢業論文工作。在老師的指導下,通過學校的各項實驗設備,完成藥物合成、提取、分離等工藝過程及各種劑型的工藝和車間設計。融會貫通專業知識,熟練使用計算機、互聯網,熟練使用CAD畫出生產工藝圖、設備布置圖、管路布置圖、車間布置圖。在論文開題報告和答辯環節,要求學生將設計內容做成課件,通過多媒體系統演示并表述設計全過程,通過自己歸納、介紹及評委和聽眾點評、提問,完善、鞏固專業知識。實現畢業(論文)設計教學環節有創新性成果。
3.2 校企結合
還有50%左右學生因已與就業單位簽約,本人及就業單位都希望先期進入應聘單位實習工作,就采用校企結合的方式,在就業與實踐教學基地(科研院所或制藥企業)進行制藥過程的研發與應用方面的畢業設計工作,由校內和科研院所或企業組成雙師型論文指導教師隊伍。這部分學生在老師的指導下,根據就業或實習單位的生產情況,選擇有關的工程設計題目,在就業單位一邊工作,一邊理論結合實際,完成設計。這部分學生普遍積極性高、論文的針對性強,既使得論文數據具體、設備及設施真實,又借助老師的幫助,提前進入工作狀態,增強了學生的適應能力和創新能力。
3.3 組織參觀
為了強化制藥工程專業的工程特色,在畢業(論文)設計教學過程中,當客觀條件允許的情況下,還應組織制藥工程專業學生參觀各種設備一應齊全的全國性制藥機械展覽會和具有一定特色的藥品劑型展覽會。使學生們對專業課中學過的制藥設備及工程設計中用到的制藥設備的工作原理、應用范圍及操作方法有一個更深、更全面的了解。以便學生們進入不同制藥企業時,適應能力強,專業特色鮮明,角色投入迅速,能較快適應用人單位的要求。
4 結語
筆者按照以上程序和內容指導了若干屆制藥工程專業學生的工程設計,學生們普遍感到收獲很大,各門專業課不同的知識點通過工程設計有機地串聯起來。并且通過論文撰寫,掌握和總結了大型工程設計的思考方法和程序。增強和提高了制藥工程專業畢業生的適應能力和工程素質。
制藥工程專業是一個正在發展中的專業,有著美好的發展前途,對發展制藥行業具有重要的促進作用,也會對提高人類的健康水平作出貢獻。我們所有從事該專業教學的工作者必須認真對待在專業發展過程中畢業(論文)設計教學環節出現的各種問題,我們將努力探索、不斷改進。相信只有作好充分準備,制訂切實可行的對策,才能確保制藥工程專業向著我們預定的目標走上成功之路,越辦越好,越來越受到社會的認可。
[參考文獻]
[1]張英.中藥制藥工程原理與設備教學方法探討[J].教育縱橫,2004, 2(7):31.
[2]祝宏,劉永瓊,巨修煉,等.制藥工程專業畢業設計模式的創新及實踐[J].藥學教育,2005, 21(5):17-19.
[3]歐陽臻,寧德剛,徐衛東,等. 制藥工程專業實驗和實踐環節教學改革的探討[J]. 江蘇大學學報(高教研究版),2004,26(4):71.
[關鍵詞]制藥工程專業;課程體系;教學改革
[中圖分類號]G420 [文獻標識碼]C [文章編號]1673―7210(2009)04(b)―114―03
2007年底,我國高等教育在校學生規模超過了2 700萬人,居世界第1位,高等教育毛入學率達到了23%。2003年全國設有制藥工程專業的學校共有98所。到2006年底已經發展為154所。高等教育的大發展,為把我國建設成為創新型國家打下了基礎。同時我們也看到,2008年全國高校畢業生已達559萬,2009年將增加到610萬,畢業生的就業壓力也將與日俱增。尤其是獨立學院,辦學時間不長,與有多年辦學歷史的院校相比,辦學條件也有一定的差距。這些差距使獨立學院畢業生面臨的就業壓力更大。因此,獨立學院必須根據建設創新型國家對人才的需求情況、自身的教學資源和學生的基礎,采用較靈活的辦學模式,培養出社會需要的應用型人才。
1 應用型創新人才的層次和我院制藥工程專業的培養目標
應用型創新人才由低到高可分為操作性、技能性、設計性和理論性4種,這4種人才應呈金字塔分布。這一分布的合理性已經被發達國家的經濟騰飛所證明。目前,在我國大學本科生人數急劇增加的同時,碩士和博士生人數也在快速遞增,截至到2006年3月,在校碩士生人數已經超過100萬,在校博士生人數也達到了12.5萬,比1978~1999年20年間的總和還多25.5萬人,加上教育部屬重點院校每年的本科畢業生,已經能夠滿足我國對理論性應用型創新人才的需求。由此可見,獨立學院培養的學生層次應定位在技能和設計性的應用型創新人才上。
對武漢市制藥企業進行調查的結果表明,企業需要的人才類型主要是生產第一線的技術人員、藥品市場營銷人員,企業管理人員和研發人員。根據調查結果和全國高校畢業生的統計數據,我系制藥工程專業的定位是面向基層,面向生產第一線,服務于地方經濟建設,并將畢業生的就業崗位主要瞄準在制藥企業。隨后,我們又調查了制藥企業對人才知識結構的要求。概括起來,他們的要求主要有如下幾點:①業務基礎扎實,實踐能力強;②愛崗敬業,愿意從基層做起;③具有團隊協作精神,有一定的組織溝通和人際交往能力;④自信。誠信,懂禮儀。根據以上定位和企業對人才的要求,制定了我系制藥工程專業(本科)人才培養目標:德、智、體全面發展,具有制藥工程專業的基本理論、基本技能和創新精神。能夠在醫藥、農藥、精細化工和生物化工等行業從事生產、研發、分析檢測及管理等方面工作的應用型工程技術人才。從2008年我系第一批本科畢業生就業情況來看,這一培養目標是合適的。
2 產學結合“3+1”培養應用型人才
2004年我國政府提出了建設創新型國家的目標。無疑,培養合格的應用型創新人才是實現這一目標的關鍵。不同層次的應用型人才,培養模式應該有所不同,但從目前來看,培養模式區別不大,這有可能導致我國合格工程師短缺,并成為約束我國自主創新的瓶頸。在瑞士洛桑學院發表的2000年度《國際競爭力報告》中,我國“合格工程師的可獲得程度”指標被排在倒數第一,也說明培養模式應該隨人才層次而有所不同。
根據我系制藥工程專業的定位和培養目標,從2006年起,我們先后對2004、2005級本科專業實施了產學結合“3+1”培養應用型人才的探索和和實踐。所謂“3+1”,即利用3年時間在學校學習政治、外語、計算機、數理化基礎和制藥工程專業基礎,用1年的時間在工廠和研究所實習和做畢業設計(論文)。采用這種培養模式,使實踐教學的學時數達到了36.5%。“3+1”模式的課程體系主要有以下模塊:
2.1 理論課程體系
采用“3+1”的教學模式。實踐時間較長,建立相應的理論課程體系。是實施“3+1”辦學,保證學生有較寬厚的理論基礎知識的關鍵。課程體系不僅要“從宏觀上把握本科生的培養目標和規格”,而且還要考慮因材施教。給學生創造良好的共性和個性發展的空間。在制定課程體系時,我們主要參照了高等學校制藥工程教學指導分委員會制定的制藥工程專業(本科)教學規范(討論稿)、我系專業定位和培養目標及學院關于本科專業學時和學分數的上限規定。理論課程體系有以下主要模塊:
2.1.1 人文素質類課程。此類課程除政治理論、體育和軍事理論等必修課程外。還開設了“詩歌欣賞”、“戲曲欣賞”、“公關與禮儀”和“橋牌”等人文藝術選修課程,共分,144學時,旨在提高學生文化科學素養和陶冶學生情操。對于理工科學生來說,學習人文科學有利于開拓視野,超越傳統規范,增加想象力,培養交融互補的綜合思維。國際數學大師陳省身先生就對歷史、音樂、繪畫和詩詞都很有興趣。
2.1.2 學科基礎課和專業課,主要包括數學、物理、外語、應用文寫作和計算機等公共基礎課程;四大化學,電子電工、化工制圖、化工原理、生物化學、藥物合成反應和中藥學等專業基礎課程;藥理學,藥劑學、藥物化學、制藥工藝學、制劑工程、制藥設備與車間設計等專業課程。共56學分,896學時。
以上學科基礎課程和專業課程中,包括了制藥工程教學指導分委員會規定的制藥工程專業的9門核心課程,共31學分,約500學時。
2.1.3 專業選修和專業方向選修課程,為了實施因材施教,使每個學生都得到較好的發展,開設了藥用高分子材料、生物藥劑學、藥物分析和波譜分析等11門專業選修課程,每名學生選修的學分數不得少于17.5學分。我系制藥工程專業目前暫設有兩個專業方向,一是中藥方向,二是市場營銷方向,每個方向又開設了8學分的選修課程,還規定學生選修本專業方向課程不得少于4學分,選修其他專業方向的課程不得少于2學分,從課程設置上保證了學生基礎理論課程的學習,拓寬了學生的知識面。
2.2 實踐課程體系
實踐課程體系包括三部分內容,一是校內實踐課程,二是校外生產實習,三是畢業設計(論文),根據校外實習基地的情況,畢業設計(論文)可以在校內完成,也可以做校外實習基地的課題,由基地技術人員和學校老師共同指導完成。
2.2.1 校內實踐課程制藥工程專業是由多學科相互滲透和交叉形成的工程技術專業,是實驗學科。因此實驗教學是制藥工程專業本科教學的重要組成部分。校內實習課程主要有四大化學實驗、化工原理實驗、制劑實驗和制藥工程實驗、化工原理課程設計、制藥工藝設計、化工仿真實習和金工實習,等,共23學分(金工實習、化工原理課程設計、制藥工藝設計和化工仿真實習等四門課程每周計1學分)。除了開設基礎實驗外,還能夠開出一定數量的設計實驗和綜合實驗,并將
實驗室對學生開放。例如,合成水楊酸,由學生自己查閱文獻,確定合成路線,擬定實驗步驟,搭建實驗裝置,完成合成任務后,再進行分離提純,分析檢測并計算原料轉化率和主產物的收率,使學生受到了較好的綜合訓練。將實驗室對學生開放,進一步提高了學生的動手能力。
2.2.2 校外生產實,在第三屆全國大學化學化工課程報告論壇上,不少高校老師呼吁國家和教育部門應采取相關措施,方便高校建立穩定的實習基地,解決實習難的問題。以適應創新型國家建設的需要:還有專家指出,現在的工程教育與工程漸行漸遠,不利于創新型工程技術人才的培養。專家們關注的這些問題的確是我國工程教育中應該著力解決的問題。
建立穩定的實習基地,搞好生產實習,是使工程教育漸行漸近的關鍵之一。為了解決實習難的問題,我們在省內選擇了幾家經濟效益較好,技術力量較強,產品類型較多,有利于鞏固學生的基本理論知識,提高學生實踐能力的企業,經過多次溝通和協商,建立了7家穩定的實習基地,簽定了武漢理工大學華夏學院――××公司實習基地合同,并與這些單位一起申請并獲準了湖北省教改項目“制藥工程專業產學結合“3+1”培養應用型人才的研究和實踐(20060393),基本上保證了學生的實習。我們還先后與省內外20多家企業建立了較廣泛的聯系,使這些企業也成為了我們的實習基地。有些基地不僅能夠接收學生實習,而且還免費給學生提供食宿和一定的補貼。同時,這些基地也是我系畢業生的協議就業單位,每年都有部分畢業生在這些單位工作。
為了使學生在實習過程中得到較大的提高,我們聘請了工廠有經驗、責任心強的工程技術人員作為兼職教師。制定了實習管理規范,保證了實習任務的順利完成。這些規范主要有:實綱、實習指導書、實習指導教師守則、實習學生守則和生產實習考核辦法等。同時,學生在實習期間,每天要撰寫實習日志。學生輪崗時,必須提交崗位實習報告,經兼職教師和帶隊教師審查認可后方可進行。實習結束時,還要進行考試。實習成績=崗位技能+考試成績+實習結束時廠方的綜合測評+實習日志,公式右邊前兩項的權重均為0.3,后兩者均為0.2。
重視雙師型教師隊伍的培養是使工程教育漸行漸近的重要保證,我們對指導生產實習的教師也提出了嚴格要求,指導教師也要和學生一樣,到車間輪崗,熟悉各個產品的生產工藝,參加工廠的工藝革新,并與工廠技術人員和工人一起共同指導學生實習。因此,通過實習,增加了教師的工程背景,促進了理論課程的教學。并較好地實現了廠校互利雙贏。
2.2.3 畢業設計(論文)畢業設計(論文)是學生離校前進行的又一重要實踐教學環節,我們將畢業設計和生產實習安排在同一年進行,其好處是有利于廠校協作,有利于彌補學校資源不足。我系部分學生的畢業設計(論文)是根據工廠或科研單位的需要由指導教師和工廠技術人員共同擬定課題完成的。武漢市某研究所的中試基地是我系的實習基地之一,2004級幾個學生前半年在該基地實習,后半年做畢業論文,論文題目是工廠的科研課題,在學校聘請的基地兼職教師和學校老師共同指導下,學生在進行文獻查閱和對文獻進行綜合分析后,很快就合成出了目的化合物。產率達到了專利文獻報道的最好水平,其中一名學生的論文被評為學院的優秀畢業論文。
3 實踐效果
“3+1”課程體系的特點是既注重基礎理論教學,盡量做到厚基礎,寬口徑,又要培養過硬的實踐本領,滿足企業對技能性和設計性應用型人才的要求。2004和2005級本科生的實踐結果表明,“3+1”辦學是獨立學院培養應用型人才的一種較好的模式。
3.1 提升了學生的綜合素質
盡管我系的定位是面向基層,服務于地方經濟建設,但實施了“3+1”課程體系后,鞏固和加強了學生的基礎理論。提升了學生的綜合素質。2004級有一名學生獲得了我院唯一的一名省級三好學生和國家獎學金資助:外語四級通過率為70%,六級通過率為15.2%;計算機二、三級通過率為28.3%,在全院2004級中排名第一;我系2008屆(首屆)畢業生共46人,考取碩士研究生6人,其中,重點大學2人,二類學校4人。2006級學生參加2008年湖北省化學競賽,獲一等獎1人,三等獎2人。
3.2 提高了青年教師的工程實踐能力
由于從實驗室到工業生產的工程轉化難度較大,科研趨向基礎研究,軟課題增多,實驗課題減少,導致了有些教師工程實踐能力下降,使工程教育與工程漸行漸遠。“3+1”辦學,建立穩定的實習基地。青年教師在指導學生實踐的過程中,參加工廠的技術改造和新產品研發,既加強了對學生的生產實習管理,有利于提高實習質量,又提高了青年教師的工程實踐能力。在某研究所中試基地指導2005級學生實習的一位帶隊老師說,將實驗室小試數據放大到中間試驗。盡管是間歇操作,但由于有時傳熱和傳質等情況發生了較大變化,使中試時的反應時間、反應轉化率和產物收率等也與小試有所不同,有時甚至一個簡單的過濾操作,可能影響生產的正常進行。通過和工廠技術人員一起解決中試過程中出現的問題,提高了我的工程實踐能力。
論文摘要:本文指出專業教學計劃制定是統領專業課程建設的綱,是學生學習能力、實踐能力、創新能力培養的宏觀框架。通過用人單位的反饋說明我校應用化學專業畢業生基本達到了專業教學計劃要求的知識和能力。
關鍵詞:西安工程大學 應用化學專業 專業教學計劃 課程建設 學生能力
新形勢下人才需求的多樣性及人才培養模式的多樣化對高校課程建設與改革提出了新的要求。隨著《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》[1]的制定與實施,培養造就適應我國經濟建設發展需要的高質量多樣化人才成為新形勢下我國高等教育教學改革的重點。專業教學計劃是學生學習能力、實踐能力、創新能力的培養的宏觀框架。專業建設是通過教學計劃的制定和計劃中的課程的設置來實現的,而課程是人才培養的基本單元。所以專業教學計劃的制定是統領專業課程建設的綱。
目前,國內外的高校對教學計劃的制定主要采取了兩種形式。一種是由學生自己選課,自己制定自己的教學計劃;而另一種是由專業統一制定教學計劃。前一種可以照顧學生的興趣,更能體現以人為本,但對學生的素質要求更高,但是也要有學校的框架性指導。我校根據自己的特點,采取的是后一種形式。
我校應用化學專業2001年開始招生,目前已有七屆畢業生。我校應用化學專業特色是以無機化學、分析化學、有機化學和物理化學四大化學為基礎;已形成材料物理與化學、界面與膠體化學、精細化學品化學與工業分析四個專業方向;擁有博士后1人,博士6人,教授1人,副教授8人,教學和實驗人員共19人的穩定合理的教學團隊,(團隊絕大多數成員出身是211大學),在教學科研上取得了省級化學實驗教學示范中心一個,校級特色專業,校級精品課程一門,兩項國家自然科學基金,幾十項省部級科研項目,發表數十篇SCI科研論文,申報數項專利的顯著成績。七年來學生年就業率平均為90%。我校應用化學專業(本科)培養目標是培養適應社會主義現代化建設需要、德智體美全面發展、具備較堅實的化學基礎理論、較寬廣的應用化學知識、較強的基本實驗技能、現代實驗技術及初步科研能力,并具有一定的化學工藝生產知識和化工技能,能從事化學、化工應用基礎研究、科研開發與管理、解決一般化工生產問題的應用型人才。業務培養要求為本專業學生,主要學習化學及其應用方面的基礎知識、基本理論、基本技能及相關工程技術知識,使學生受到化學基礎研究和應用基礎研究方面的科學思維方法和科學實驗的訓練,具備運用所學知識和實驗技能進行應用研究、技術開發和科研管理的基本技能。畢業生應獲得知識和能力。
(1)具有本專業所需的數學、物理等自然科學基礎知識和基本理論,較強的計算機應用能力和外語綜合能力,具有良好的專業外語文獻閱讀能力,并熟悉文獻檢索方法。
(2)掌握化學及化學工程的基礎理論、基本知識、基本實驗技能和方法;受到較為系統的科學研究訓練;具有較為寬廣的知識面和適應能力,能夠分析解決與化學有關的生產、科研與開發過程中的技術問題。
(3)了解一般化工過程特點及單元操作工業基礎知識;具有化工制圖的基本技能。
(4)了解化學的理論前沿、應用前景、發展動態及相關學科的發展狀況。具有新產品、新工藝、新技術研究開發的初步能力。
(5)了解計算機基本原理,具有運用計算機進行計算、圖文處理和信息管理的能力,能熟練上機操作。
根據以上原則,我們專業的教學計劃的課程結構體系包括公共基礎教育、學科基礎教育和專業教育三大部分。公共基礎教育涉及人文社科管理系列、體育系列、校公共選修課,外語系列,自然科學系列。其中外語系列包括大學英語和自然科學雙語課程;自然科學系列包括高等數學、大學物理和計算機應用等理論和實驗課。學科基礎教育涉及工程基礎系列、技術基礎系列、專業基礎系列和選修課。工程基礎系列包括化工原理、化工制圖及化工(廠)設計、金工實習;技術基礎系列包括電工學、儀器分析、波譜分析基礎及應用;專業基礎系列包括無機化學、有機化學、分析化學、物理化學和結構化學;專業教育包括界面與膠體化學、材料化學基礎、有機合成、化學反應工程、專業實習、專業綜合實驗、畢業設計與專題等。這個教學計劃保質保量的實施可以達到重基礎、寬口徑、學生實踐能力和創新能力培養的目的。我們專業建設這幾年取得了比較大的成績,從反饋途徑了解到學生的能力得到了用人單位的肯定。但我們并不能掉以輕心,今后我們要突出品德和業務能力兩個方面培養,培養目標也要與時俱進,向更高、更好的方向發展,在研究生培養方面,要著重通過畢業論文環節進一步加強品德教育和創新能力的培養,使我校的應用化學專業能突飛猛進,走入全省乃至全國先進行列。
參考文獻:
[關鍵詞]3+1培養模式 探討輕化工程
[中圖分類號]G642[文獻標識碼]A[文章編號]2095-3437(2014)02-0121-02
湖北工業大學具有60余年的辦學歷史,是一所以工學為主的地方多科性大學,1984年由原湖北輕工業學院和原湖北農業機械專科學校合并組建成湖北工學院,2004年更名為湖北工業大學。學校是湖北省重點建設高校,被湖北省委省政府定位為“在湖北省高教體系中起龍頭示范作用的、水平較高的骨干大學”。本校對學生教學的改革一直處在不斷完善中。作為以工為主的地方多科性大學,如何培養出動手能力強,能將理論與實際生產緊密結合的優秀人才是各屆領導和教師一直研究的課題,通過長時間的調研,并結合本校的實際,3+1培養模式在近幾年不斷受到重視并實際應用到本科生的培養中。
一、什么是3+1培養模式
“3十1”專向應用型人才培養模式將本科4年分成兩個階段:第一階段是前三年的6個學期,為學習理論知識階段;第二階段是最后一年的2個學期,為實踐就業階段。
第一階段,在大學一、二及三年級時間里,首先,學生主要集中精力學習本專業的理論基礎課和專業基礎課程。在專業基礎課程中,以四大化學(有機化學、無機化學、物理化學和化工原理)理論基礎為主線,貫穿一些初級的機械及物理學知識,為將來進入工廠進行設備操作和維護打下基礎;在專業基礎課中,開設植物纖維化學、制漿原理與工程、造紙原理與工程、制漿造紙機械與設備等,培養學生職業目標所需的各種理論知識和實踐操作能力。
第二階段,最后一年的第七個學期開始,以學校名義聯系實習單位,讓學生到學校聯系實習單位進行實踐學習。第八個學期開始,針對學生就業情況舉辦專題講座,講座的老師主要從從事相關專業實際生產的單位聘請理論基礎扎實、實際生產經驗豐富的人員擔任;同時邀請國際、國內有關專家、學者到校進行學術講座。同時,也鼓勵學生多利用寒暑假進行社會實踐,加強實踐教學環節。
二、3+1課程設置的改革
課程體系的建設是保證學生在四年的大學學習中盡可能接受到一個系統化的培養過程。為了配合本專業的3+1培養計劃,我們在本科教學計劃的修訂中,從學科專業核心課的設置、專業選修課中的設置、方向特色課的增減、授課時間等方面進行了全面的修訂。
在近幾年的計劃運行實踐中,我們發現不少課程設置不合理或課程內容不適合3+1培養計劃的要求,因此對這些課程的設置與否、設置學期、設置順序、課程性質等進行了修改,其中停開課程2門,增開課程6門,并將所有專業課向前調整一個學期,并針對一些專業核心課程提出了新的要求,最終達到了整合課程設置與內容適應3+1課程體系結構的要求。
經過課程體系的調整,本學科基本上形成了以下三個大的課程組:
1.學科基礎課:機械設計基礎、電子電工學、工程制圖、無機及分析化學、有機化學、物理化學、化工原理、基礎化學實驗、植物纖維化學、過程控制系統。
2.專業核心課:制漿原理與工程、造紙原理與工程、加工紙工藝、輕工自動化儀表、制漿造紙機械與設備。
3.專業選修課:輕化工環保、造紙廠設計概論、紙和紙板結構與性能、專業儀器分析、輕工產品設計、專業英語、造紙化學品、造紙濕部化學、廢紙再生利用技術、現代制漿技術、高得率制漿、紙張品種及生產技術、造紙設備與設計選型、水處理技術原理、生物質能源工程。
三、3+1實踐教學的改革
在實踐教學中實施難度最大的是第四學年的企業實踐教學。對于像湖北工業大學這樣以工為主的地方高校而言,企業實踐教學實施過程中最困難的是長期對口合作企業的選擇和學生在企業實踐教學過程中的質量監控。經過一段時間的摸索和與對口專業數家企業的交流合作,在今后的實踐教學中,第四學年的實踐教學主要通過以下3種方式實現:
第一種方式,主要針對畢業后有意向進入與本專業相關企業進行工作的學生,主要由學校或本專業負責人精心選擇有長期合作歷史、以往接收本校學生較多的企業,讓學生真正進入企業中進行學習,熟悉每一個工段,將以往所學的理論知識與實際工業生產進行聯系。近年來,經過我校輕化工程專業的領導和各位老師的努力,已與湖北中煙工業有限責任公司、湖北華海紙業以及金紅葉紙業(湖北)有限公司簽訂的《校企戰略合作協議》,其中就明確提出:企業根據需要接受我校研究生、本科生從事科學研究;為我校學生實習就業基地,在條件許可的前提下,為各類學生提供專業參觀、見習、實習等實踐教學活動的條件。
第二種方式,主要針對畢業后有意向進入研究生階段進行繼續深造的學生,由每個老師根據自己的研究方向提出他們需要研究的課題題目,再由學生根據自己的興趣及以后研究的方向進行選擇,讓學生提前感受研究生的學習生活。近年來,我校教師積極組織學生參與科研課題并使得畢業論文題目與提前進入實驗室的科研工作基本一致,取得了一系列的成績:2012年,輕化工程08-3班的蔡攀鑫同學在大二時就跟隨王磊老師進行煙草廢水的處理研究,在畢業時其畢業論文《Fe-CA仿生物酶體系深度處理煙草廢水的研究與應用》獲得2012年湖北省優秀學士學位論文;組織學生參加湖北省第五屆大學生化學(化工)學術創新成果大賽,并取得了一等獎的好成績。
第三種方式,學生進人已有就業意向的企業進行實習實訓。
為了強化實踐教學,還可以定期邀請相關課程的國內外專家和相關專業生產的一線技術人員開展專題講座,使學生有機會了解本專業前沿知識及實際應用情況,將所學知識與實際生產相結合。真正實現學生的“課堂學習”與“企業學習”的優勢互補,發揮教師的“課堂教學”與“企業教學”有機結合的優勢。
四、3+1培養模式下對教師提出的要求
由于我校輕化工程專業師資主要以年輕人為主,這些教師在大學和研究生階段主要是進行理論知識的學習和實驗機理的探討,很少有機會進入工廠進行實習鍛煉,缺乏實踐經驗。這一現象的出現有很多原因:第一,由于近年來各大高校在職稱評定過程中,主要追求科研硬指標而忽視教學軟指標,這就使得中青年將其大部分的精力放在發文章、申請科研項目上;第二,由于絕大部分工科專業教師均不是師范類畢業生,畢業之后直接進入教師崗位進行授課,雖然在上崗前有短暫的崗前培訓,但其考核方法也是以理論知識考查為主,這就使得大部分中青年教師的教學方法掌握不夠,教學經驗也相對缺乏;第三,師資主要以年輕人為主,這些教師在大學和研究生階段接受的是以理論知識的學習為主,也沒有機會進入社會鍛煉,很少有工廠生產的實踐經驗。
為了更好地實踐本專業的3+1培養模式,需要加強這部分年輕教師的實踐知識和經驗,就我院而言,企業作為我校職工的定點培養和培訓基地,為我校職工提供基礎理論、應用研究培訓,同時我們鼓勵專業教師利用“湖北省博士服務團”的機會進入相關企業進行掛職鍛煉,提高自身的水平,加強與企業間的合作交流。2012年,我院青年教師楊海濤作為“湖北省首批博士服務團”進入金紅葉紙業(湖北)有限公司進行掛職鍛煉,作為工學博士畢業的他非常缺乏實際生產經驗,在企業掛職的一年間,他不僅提高了個人的水平,同時積極促成我校與該企業簽訂《校企人才培養與就業合作協議書》。鼓勵年輕教師成為具有較高的理論水平,而且有較強的實踐能力,精通實踐操作技能的“雙師型”教師。
[參考文獻]
[1]莊立輝,于貞杰,黃冬梅,等.醫學院校公共事業管理專業3+1人才培養模式探討[J].中國教育技術裝備,2013,(9).
[2]李勇,尚會超,王潔.實用創新型人才培養模式的研究與實踐―以中原學院機械電子工程專業為例[J].大學教育,2013,(3):38-40.
1.1應用型本科人才要求
根據現代化學工業的特征及社會對化工人才需求的趨勢,應用型高校化學工程與工藝專業的目標是培養化學化工理論基礎扎實,實踐動手能力、自主學習能力、創新能力及外語與計算機應用能力較強,適應化工、冶金、能源、輕工、醫藥、環保等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理等方面工作的應用型高級工程技術人才[2]。為了實現上述目標,化學工程與工藝專業應用型本科人才應具備的基本素質與專業能力包括7個方面:①樹立正確的世界觀,具有良好的人文精神、科學素養,能處理好人與環境、人與社會的關系;②掌握化學工程與工藝的基本理論和基本知識;③掌握化學裝置工藝與設備設計方法,掌握化工過程模擬優化方法;④具有對新工藝、新產品、新技術和新設備進行研究、開發和設計的初步能力;⑤了解化學工程的理論前沿,了解新工藝、新技術與新設備的發展動態;⑥掌握文獻檢索的基本方法,具有一定的科學研究和實際工作能力;⑦具有創新意識和獨立獲取新知識的能力[2]。因此,根據現代科技和生產的發展需要,以服務地方經濟社會發展為目標,把握高等教育規律和化學工程與工藝專業特征,制定化學工程與工藝專業應用型人才培養方案。在人才培養方案制定的過程中,合肥學院借鑒德國應用科學大學培養應用型人才成功經驗,非常重視企業的作用,將企業要求與學生的培養相結合,構建理論教學與實踐教學相學體系,確定了以“面向企業、立足崗位、注重素質、強化應用、突出能力”為指導思想的“應用型”人才培養模式。理論教學體系體現“三個服務”原則:基礎理論教學要為專業技術課教學服務,理論教學為提高學生綜合素質服務,把素質教育貫穿于教學全程,為培養學生具有獨立分析和解決實際問題的能力服務,注重培養學生對技術成果的吸納和綜合應用能力。建立與培養目標相適應的實踐教學體系,形成基礎實訓、專業實訓及校內、外實訓教學相結合的綜合實訓教學一體化,完成實訓教學。促進學生掌握專業技能,實施“四年九學期制”,提高學生就業競爭能力。
1.2化學工程與工藝專業人才要求
化學工程與工藝專業是為了適應新世紀化學工業的發展而設置的,是由原來的化學工程、有機化工、無機化工、高分子化工、精細化工、煤化工、工業催化等專業合并而成的寬口徑專業,覆蓋面寬、涉及領域廣[3]。該專業具有兩大特色:一是覆蓋面廣。研究領域涉及無機化工、有機化工、精細化工、材料化工、能源化工、生物化工、醫藥化工、微電子化工等諸多領域;二是工程特色顯著。該專業以化學工程與化學工藝為兩大支撐點,化學工程主要研究化工過程及設備的開發、設計、優化和管理。化學工藝則研究以石油、煤、天然氣、礦物、動植物等自然資源為原料,通過化學反應和分離加工技術制取各種化工產品。化學工程與工藝專業涉及的工程放大技術、系統優化技術和產品開發技術,不僅在化工領域,而且在醫藥、材料、食品、生工等眾多相關領域均大有用武之地。因此,化學工程與工藝專業培養的學生應有較強的工程能力和工作適應性,需掌握化工生產技術的基本原理、專業技能與研究方法,具有從事化工生產控制、化工產品和過程的研究開發、化工裝置設計與放大的初步能力[4]。
1.3應用型化工人才實踐教學體系構建
高等工程教育強調綜合素質的基礎作用和工程素質的定型作用。培養應用型化工特色人才,核心就是培養實踐能力強的應用型人才。以培養應用型人才為目標,以科學發展觀為指導,遵循教育教學基本規律,堅持育人為本,教學為綱,根據學生需要,圍繞學生能力拓展和知識結構構建實踐教學體系。該體系由基本技能、專業能力、綜合能力三層次訓練組成,將課外創新活動和社會實踐有機融合。借鑒德國成功的經驗,培養學生工程設計能力、項目實現能力及創新能力。實踐教學根據能力要求可分為3個層次:基礎實踐層、專業實踐層、綜合和創新實踐層。基礎實踐層以強化“三基”,培養基礎能力為目的,將基礎化學實驗分為3個層次和5個模塊,構成一個彼此相連,逐層提高的體系[5]。通過化學專題研究訓練,強化了知識和技能的綜合性;認知實習在實踐教學體系中處于承上啟下階段。學生在與自己相近或相關的崗位上經過認知實習,了解專業所需要的專業知識、能力、素質,有利于他們結合自己的興趣,規劃未來發展,在專業方向的選擇、課程模塊的選擇上會更加理性。2周金工實習和1周電工電子實習,實現基礎能力培養目標;專業實踐層是在理論教學和基礎能力培養的基礎上,通過專業基礎實驗、課程設計、工程實訓等實踐教學的環節實現專業能力培養;綜合和創新能力是對技術基礎知識、運用專業知識解決實際問題能力和知識遷移能力的綜合體現,反映學生整體素質。通過畢業實習、畢業設計(論文)等實踐教學環節,配合第二課堂科技活動,達到培養專業技術應用能力的目的。總之,各層實踐教學活動層層遞進、相互滲透,達到培養目標規定的專業技術應用能力的要求。
2圍繞工程能力培養,實施實踐教學改革
2.1突出強化實踐鍛煉,提高教師實踐教學水平
教師是實踐教學體系的主導者,也是實踐教學體系的實踐者。要培養高質量應用型人才,必須要有高水平的教師隊伍。按照這一思路,為所有的實驗室配備了具有碩士學位的專職實驗教師,采取走出去、請進來的辦法培養教師的實踐能力,派合肥學院高學位高職稱的教師到企業去鍛煉6~12個月,增加教師的工程意識和實踐能力。根據學院要求成立了實驗技術教研室,這不僅是名稱和內涵的改變,更重要的是教育理念的轉變,建立實驗技術教研室,由教授、博士擔任主任,具有研究生學歷的教師為成員,研究實踐教學內容、方法和手段,進行實驗教學、實驗課程內容和方法改革等工作。目前,和化學工程與工藝專業實驗實踐教學有關的合肥學院院級教研立項6項,安徽省教育廳立項3項,獲得教學成果獎合肥學院二等獎一項、三等獎一項;安徽省三等獎一項。聘請企業和設計院等單位人員擔任教師,讓學生參與解決實際工作問題,提高實踐能力。
2.2加強實踐教學條件建設,提供實踐教學載體
實驗室和實習基地是完成實踐教學內容所必需的保障平臺。在實驗室建設方面,加強以無機化學、有機化學、物理化學、分析化學課程為支撐的基礎化學實驗室建設,和以化工原理為支撐的化工基礎實驗室。專業實驗作為一門最能反映專業特色,與專業科學技術發展關系最為密切的實踐性課程,必須跳出原有的框架,重新構建一個能夠全面反映化學工程學科發展方向、適合按專業大類組織實驗教學、有利于培養學生工程實踐能力和創新能力的新框架。根據化學工程與工藝核心課程化工熱力學、傳遞過程原理、化學反應工程、分離工程和技術化工工藝學作為構架,遵循以下原則:緊扣化工過程研究與開發的方法論;充分考慮工程學與工藝學實驗的適當平衡;具有典型性、力求先進性、增加綜合性;實驗內容既符合化學工程與工藝學科發展規律,又具有鮮明的先進性和特色,建立了化工熱力學實驗室等專業實驗室。根據專業和學生發展需要,在專業方向上設立分離工程和精細化工2個化工專業方向,并建立精細化工和分離技術2個實驗室,建立膜材料和膜過程院級重點實驗室1個。校外實習是強化專業知識、增加學生的感性認識和創新能力的重要綜合性教學環節,校外實習基地是培養學生實踐能力和創新精神的重要場所,是學生接觸社會、了解社會的紐帶[6]。以校企互利雙贏為機制,開展產學合作,和中鹽四方集團等14家企業建立良好的合作關系,與企業合作共建實驗室2個。每年由校內和企業教師共同指導學生進行實習,并在畢業論文(設計)環節,由企業提出課題,真題真做,學生將所學知識和生產實際相結合,取得在書本上得不到的收獲。中鹽四方集團、東華集團工程技術人員指導學生設計多次獲合肥學院優秀畢業設計(論文)獎。
2.3第一課堂與第二課堂相結合,著力培養學生創新能力
為了達到實驗課培養學生應用所學知識解決問題的更高目標,以培養學生實踐創新能力為出發點,以學生個性化能力培養為重點,學院制定了《合肥學院學生第二課堂活動學分管理暫行辦法》,將第一課堂與第二課堂結合起來,收到明顯的效果。化學工程與工藝專業,以化學工程師之家和學生參與教師科研為主要內容開展第二課堂科技活動。化工工程師之家于2007年11月建成運行。以培養“未來的工程師”為目標、以工程設計為核心、以模型制作為基礎,通過形式多樣的活動培養學生的工程意識;通過加強合作促進團隊精神;通過模型制作提高工程應用能力;通過工程設計提高工程素養;通過企業化運作模式培養學生效率意識、責任意識和管理能力。作為第二課堂的重要平臺,重點培養學生的工程設計能力、管理能力、協調組織的領導能力和團隊精神。通過借鑒企業化管理模式,營造企業氛圍,培養學生效率意識、責任意識和管理能力,增強學生對社會的適應能力,提高學生的綜合素質。目前,累計培訓學生500人以上。化學工程與工藝學生在各種全國性競賽中取得了一系列好成績。2010年,在科技部等單位舉辦的青年科技創新競賽獲得二等獎,“三井化學”杯第四屆大學生化工設計競賽二等獎和華南地區第四屆大學生化工設計創業大賽二等獎。近3年來,學生34篇,其中被SCI、EI收錄的9篇。
本文作者:張春桃王海蓉作者單位:武漢科技大學
教師隊伍建設
教師是“卓越計劃”與國家級特色學科的建設者和實踐者。能否建設并保證擁有一支高水平的工程型師資隊伍,是我校“卓越計劃”實施和特色學科建設能否取得成功的關鍵。現代工程的實踐性和創新性決定了工科院校的教師必須具備相應的素質和能力。作為省級精品課程和優質課程,我校化工原理教學團隊的負責人歷來都由具有較高學術水平和豐富工程經驗的知名教授擔任,團隊中青年骨干教師已全部實現博士化。課程建設過程中,始終重視教學團隊建設,以團隊合作機制為基礎,每學期定期開展教學研討、教學經驗交流及講課競賽。以教學促科研、搞好科研為教學,是當今高校工科教學改革的關鍵。我校化工原理教學團隊非常重視教學與科研的辯證統一。團隊近五年來承擔國家自然科學基金面上項目2項、863項目2項及企業合作項目16項。教學團隊注重把科研中獲得的成果及新理論和新方法及時融入課堂教學,不斷充實和更新教學內容。同時,團隊承擔的科研項目可為學生工程實踐能力的培養提供平臺。團隊以開放性試驗、指導畢業論文及“挑戰杯”等形式讓學生參與具體的科研項目,使書本中的理論知識得到鞏固與提升,有助于培養學生分析問題和解決實際工程技術難題的能力,對學生創造力和創新思維的培養大有裨益。而且,科研是一種創造性勞動,學生參與其中,變課堂被動接受知識到以探索、研究和發現為基礎的主動學習,能夠涉足科學前沿領域。從事科研有利于培養學生的創造性思維,有利于高素質人才培養。培養優秀青年教師是教學團隊建設的重要工作之一,已逐步建立完善了一個系統全面的青年教師培養機制。團隊除日常教學培訓指導工作之外,還非常注重青年教師工程素養的培養,與武鋼焦化、河南順成集團等企業建立了青年教師培訓基地。筆者有幸于2010年暑假在順成煤焦集團實習1個月,期間接受了學校的老專家和企業的高工的系統培訓。我們吃住在生產一線,拍下了近千張設備圖片和近百段設備運行視頻,返校后極大地豐富了課堂教學內容。學生對此反響熱烈,中國教育報等多家媒體也予以了報道。[4]在學校政策的支持下,學院通過多種方式和途徑,大力引進具有豐富工程經歷的教師,從武鋼焦化、濟寧碳素、湘鋼、柳鋼等企業選聘實踐經驗豐富的高水平工程專家到學校做兼職教授,擔任本科生、研究生的聯合導師,承擔培養學生、指導畢業設計等任務。團隊教師每年都會根據學生的畢業去向跟合作密切的企業開展聯合指導畢業論文活動。學生直接參與橫向課題研究,根據實驗進展需要,可在學校和企業完成部分實驗。
搭建開放性實踐平臺
現代化大型化工生產裝置流程復雜、高度集成化與自動化,學生生產實習往往只能看到表面,熟悉現場流程,很少有機會實際操作。而這些工業化生產工藝流程和裝置重現在學校實驗室里又很不現實。這就從根本上制約了學生工程實踐能力的培養。因此,我校化工原理精品課程體系開設了28學時的化工仿真實驗,涵蓋離心泵與液位控制、加熱爐與列管式換熱器、往復壓縮、吸收、精餾等,通過模擬生產中流量、溫度、壓力、液位等數據的生成及其變化,以及化工生產過程中開車、運行、停車和事故處理等操作過程,學生能夠身臨其境地深入了解化工過程的工藝和控制系統的動態特性,提高對復雜化工過程動態運行的分析和決策能力,增強大工程觀意識和工程實踐能力。四、課堂教學方式的改革傳統高等工科教育注重的是知識的傳播,教師在講臺上填鴨式地講,學生被動地邊聽邊記筆記,課后再花大量時間復習以應付考試。獨立思考能力、自我學習能力、發現問題能力、獨立科研能力和團隊合作能力是學生創新能力的基礎。培養上述能力需要改進現有的教學方法,充分利用現代化教學手段(如多媒體、網絡、化工仿真等),引進生動活潑的案例教學、專題討論、小組合作研究等方法,啟發學生自學、互學,培養學生的學習興趣、創新勇氣和研究與探索精神,使學生從被動的受教育者變成真正的教學主體,以提高各項能力和學習效果。比如,我們在化工原理課程設計中讓學生自由分組完成煤氣凈化或煤氣初冷的工藝設計及主體設備的選型。化工原理課程涵蓋了大量工程設備的選型與設計知識,而學生在此之前從未接觸過生產實際,工程觀念不強,對于這些工程設備的結構及其操作狀態沒有直觀的認識,對設備里面復雜的流體流動狀況及其伴隨的熱量傳遞和質量傳遞很難有直觀的了解,而傳統的“黑板加粉筆”的教學方法和手段很難有效地提供豐富的工程信息。筆者利用flas、工廠拍攝的視頻短片和圖片講解流體輸送、傳熱及氣液傳質設備時,圖文并茂地反復演示設備操作的動態過程和設備的內部結構,使抽象、枯燥的內容形象化,把復雜的設備結構、物質運動狀態和傳遞現象(熱量、質量、動量傳遞)清楚地展現在學生面前,呈現著引人入勝的動態效果,從而創造了良好的教學情景,豐富了教學內容,增強了教學趣味性,避免了教師長時間抽象講述而學生收獲甚微的現象,教師能將精力和時間更多地集中到重點知識與重要分析方法的講解上,提高了“教”與“學”的效率。學生也因此加深了對課程的理解,切實培養了學生的工程實踐能力。
一、使理論與生活實際相聯系
像介紹表面張力時,就與學生一起做一個熟悉的肥皂膜游戲,邊做邊提問并講解,讓學生自己發現力的存在和力的方向,之后再讓學生畫出滴定管下端的液滴、水面下拉環或向下壓面時所形成的彎曲液面的表面張力的方向時,學生快速準確地畫了出來;在引出微小液滴的飽和蒸汽壓與平液面的蒸汽壓的關系,即開爾文公式時,就以冬天路邊的雪堆,環衛個人是怎么處理的為題,分析原因,得出結論,再從熱力學原理推導出開爾文公式,并和學生一起討論農民為何天旱時鋤地,“三北防護林工程”植樹利用了物理化學哪方面的原理。這樣在課堂教學中設置一些和生活實際相關的有趣的問題,讓學生帶著疑問和好奇去學習,使學生感到物理化學就在他們身邊,生動而具體,從而激發了學生的學習興趣。
二、使學科發展前沿的新技術和新成果滲透到課堂
物理化學作為一門化學專業的基礎課,在本科生的培養過程中,不僅具有為其它課程服務的作用,更重要的是培養學生的創新能力。這就要求物理化學的教學內容也需在原有課程體系的基礎上,精簡一些次要內容,而把學科發展前沿的新技術和新成果滲透進來,讓學生感受到物理化學課程不完全是一些枯燥乏味的概念和公式,而是活生生的現實。另外,物理化學與其他學科相互滲透、相互結合,形成了許多邊緣學科,拓寬了物理化學的研究領域。像光化反應與環境科學,生命科學,材料科學及信息科學的關系十分緊密,而光化反應在化學動力學中僅占很小比重,常被忽略,但在講課時介紹光催化在環境凈化和生命過程的應用,開拓學生的視野。在介紹表面活性劑時,引入學生比較關心的石油開采過程,扼要介紹一次開采、二次開采、三次開采等概念,使學生既掌握了表面活性劑的作用原理,又拓展了知識面;在講解電化學時介紹燃料電池,在講解真實氣體時介紹超臨界萃取技術等。教學大綱中雖然沒要求這些內容,但可以增加學生的信息量,引起學生學習的興趣,激發學生的學習積極性。
三、注重教學內容與教師科研的相互滲透
將教師的科研課題或成果直接轉化為教學資源或綜合性、設計性實驗的內容,學生根據自己的專業和興趣參加到教師的科研中,也可參加大學生創新創業項目,早期介入科研。例如,講到活度的概念時,就向學生介紹一位研究生的碩士論文的部分內容;講到接觸角時,又給學生介紹我們測定金屬溶液與不同種類固體接界時的接觸角的過程和結果;講到langmuir吸附和BET公式時,給學生推出了測定固體比表面的常用儀器-ASAP2020物理吸附儀,并給學生詳細講解測定分析過程。我們還將教師的科研項目二甲醚重整和甲烷重整用的催化劑的制備部分,轉化成綜合性、設計性實驗,要求學生從查閱文獻資料開始,自己設計全套實驗方案,經指導教師審核后即可進行制備,所得產品直接用于后續的重整反應。對于部分參與科研活動實驗結果較好的學生,我們積極鼓勵學生整理數據,撰寫論文并發表在國家級學術刊物上,曾先后在表面技術、天津化工、遼寧化工、化學工程師等期刊上5篇。這樣將教學內容與科研課題相互滲透,提高了學生的科研創新能力,還學到了科技論文寫作方法,增強了學生的自信心,激發了學生的學習興趣,調動了學生的學習積極性。
四、采用設問教學法活化物理化學課堂教學
所謂設問教學法,就是從人們公知公認的現象中提煉問題或困惑入手,設計一些與所講授課程內容相關的問題,引導學生仔細思考分析,展開廣泛討論等解決這些問題。在教學過程中,我們始終堅持一個原則,就是教學的目的絕非是向學生灌輸多少知識,學會推導多少個公式,完成多少種計算,而在于激發學生如何去思考與創造,授人以“漁”,而不授人以“魚”。精心設計問題成為物理化學課堂教學常用的組織形式。通過采用設問教學法,讓學生帶著問題學,不僅激發學生的學習興趣,積極參與教學,也讓學生學到有關的基礎知識,同時還培養了學生的科學思維能力、自學能力和運用所學知識解決實際問題的能力。例如,引出Kelvin公式時,先通過密閉容器中放置的大小不等的汞滴的變化情況,提問學生飽和蒸氣壓都與哪些因素有關?然后再從熱力學角度進行公式的推導,加深了學生對公式的理解,也調動學生積極參與到教學環節中,教師與學生互動,活躍了課堂氣氛。
五、建立物理化學教學的知識框架,注重學生的思路和知識點的銜接
物理化學是化學化工類專業重要的專業基礎課,也是后續課程化工原理、化工熱力學、化工動力學、反應工程、生物化學等課程的理論基礎,起著承上啟下的重要作用。幫助學生建立一個比較完整的知識框架,讓學生進得去出得來,既能靈活應用前面所學的知識,又能為后續課程的學習奠定好基礎是關鍵。為此,我們結合物理化學課程考試方法改革中機考題庫的建立,把物理化學課程內容分成六個板塊,即化學熱力學、化學平衡、相平衡、電化學、界面化學和化學動力學,各知識點之間有機地銜接起來,使學生學習思路清晰,學習過程沿著一條主線,由淺入深、由表及里、由宏觀到微觀地發展,增強學生的信心和興趣。
作者:周迎春 張啟儉 郭潔 彭淑靜 高杰 單位:遼寧工業大學 化學與環境工程學院
【關鍵詞】創新;高職教育;化工專業
創新是一個民族的靈魂,是一個國家興旺發達的不竭動力。創新教育是以培養人的創新精神和實踐能力為價值取向的教育,包括創新意識、創新精神和創新能力等諸多方面。同時,創新教育又是培養創造性思維、形成創新精神的教育,所以應該把培養學生的創新意識、創新精神和創新能力貫穿于教學的實踐過程中。高職化工類專業教育應以培養學生的實踐能力和創新能力為重點,滿足學生就業、創業和個性發展的需要,培養學生以專業理論、技能和實踐科目為主的綜合職業能力,打造全面建設小康社會所迫切需要的高素質化工一線技術工人隊伍。
1 設疑啟智、營造創新氛圍
教學中每一教學步驟都應設信息溝,層層遞進,教師可根據一定的教學內容,設計適量靈活性較大的思考題,或讓學生從同一來源的材料或信息中探求不同的答案,培養學生積極求異的思維能力。設計此類思考題,讓學生進行討論、爭論、辯論,既調動了學生積極運用語言材料組織新的語言內容,又訓練了他們從同一信息中探求不同答案的求異思維能力。當學生對這類討論性問題產生興趣時,他們會不畏艱難、積極主動地學習。其次,教師在上課時要讓學生發表見解,多顯示思維活動的過程,思維過程的展現與評議可以打破傳統封閉型的教學方式,教會學生思考、探索問題和解決問題的能力。積極鼓勵學生的自辟蹊徑的做法,善于發現學生思維的閃光點,使學生的頭腦中會經常閃現出創造的火花。總之教師應不失時機地給學生創造學習語文的氛圍,加強語言信息的刺激,營造創新教學氛圍。
2 培養發散思維,提高創新思維能力
有位名人曾說過:“好的先生不是教書,不是教學生,乃是教學生學”。有研究表明,討論式、質疑式的教學有利于發散思維、創新思維的發展。要讓學生豐富想象,積極探索求異,堅持獨立見解,這就要求教師要善于挖掘教材中蘊含的創造性因素,通過設疑創設情景,給予每位學生參與的機會。讓學生積極運用所學的知識,大膽進行發散創造。
3 創新精神的培養
創新精神是指敏銳地把握機會,敢于挑戰、敢于付諸探索行為的精神狀態。現代教學論首先強調的是課堂教學應以教師為主導,以學生為主體。教師要調動學生的積極性,千方百計讓學生主動學習,讓學生參與教學。化學化工更具備這方面的優勢。學生在做四大化學實驗時,教師可以大膽放手讓學生去做,在明確實驗目的的前提下,從儀器組裝到結果分析,都由學生自己完成,教師只起引導作用;也可以邊做實驗邊討論學習,激發學生學習的興趣和求知欲望。同時營造學生積極提問、充分展示自己的氛圍,鼓勵學生大膽質疑,對學生所取得的成績及時肯定、表揚,讓學生經常有享受成功的心理體驗。教學中注意發現學生具有獨特性和新穎性的思想,并給予及時的鼓勵。即使是錯誤的想法,也不能因為不合常規而任意抹煞。要允許學生對老師的講課提出異議,允許師生之間的多向交流。如在化工工藝學課程中,對流程圖的設計問題,可以讓同學們找出更合適的工藝路線或選擇更合適的設備。對于學生的異議要提出表揚,這樣會使學生勇于發現問題、勇于提出問題、追求解決問題,初步培養學生的創新精神。
4 創新能力的培養
創新能力,包括敏銳的觀察能力、創造性的想象能力及創新思維能力和實踐能力。創新是一項自主性活動,教師在創新教育過程中的主要作用在于啟發和引導,講究教學方法的啟發性,調動學生的自主性和自覺性,激發積極的思維,啟發誘導學生在課堂中及課外直接進行創造性活動。我們在教學中主要從以下四個方面來培養學生的創新能力:
4.1 以工作過程為導向培養學生創新能力:首先要以工作過程為導向,創設富有啟發性的問題和情境,為激發學生的思維提供良好的素材。采用的方法主要有類比聯想、設立懸念、以舊引新、自己動手等。通過簡要的提示,引導學生在演練的同時把握教材重點,突破難點。使學生作為一個獨立的個體,善于發現和認識有意義的新知識、新事物、新方法,歸納有關規律,將知識總結成系統化和網絡化,這就是一個創新性的思維過程。
4.2 運用現代化的教學手段,提高學生創新能力:在化學化工課堂教學中,引入多媒體和計算機仿真教學,這樣可以擴大學生的感知空間和時間,有利于發展學生的想象力、觀察力和創新思維能力。在化工單元過程及設備的教學中通過使用多媒體課件演示可以使學生直觀地學習流體輸送設備、換熱器等化工設備的內部機構和工作原理。化工原理和化工工藝課都使用了專門的仿真教學系統,生動地再現了工廠的一些流程,收到良好教學效果。
4.3 利用化學實驗實訓,培養學生創新能力:實驗實訓是高職化工實踐教學的重要環節,最能培養學生的創新和實踐能力。實驗實訓的裝置、原理、過程以及結果計算都蘊含大量的創新素材。做實驗的目的,并不僅是讓學生學會操作,更高目標是要求學生熟悉實驗原理,突破教材的框框,大膽設想,尋找完成實驗的最佳途徑。通過學生動手、動腦反復設計、修改、推理和完善,學生能強化對原理的理解,熟練基本的實驗操作。同時,這樣也可以培養學生嚴謹的科學態度,增強學生的創新意識,培養學生的創新思維。實驗實訓源于教材又高于教材,貼近生活和生產實際,通過實驗實訓,學生切實感受到已學知識在實際生產中的應用自主創新意識得到了提高。
4.4 開展研究性學習,培養學生創新能力:在具備良好的理論基礎和實踐基礎上,指導學生查閱相關文獻和撰寫論文,讓他們享受成功的喜悅。這樣能激發他們的創新意識,煥發他們的創新精神,培養他們的創新能力。
我們從大一第二學期開始在教學中注重引導學生閱讀化工雜志,舉辦科學講座、參觀化工廠,進行小論文的撰寫,初步培養了學生個人查資料獲取知識、進行研究性學習的能力。大二、大三進行不定期的實踐實習,進行化工制圖、化工過程及設備課程設計以及化工工藝流程設計,并在課余時間完成有關有機化工、無機化工、石油化工、精細化工、生物化工等方面的論文撰寫。通過研究性學習的開展,大大提高了學生的創新能力,擴大了他們的知識面,鞏固了他們的基礎理論知識。
真實的呈現出參考文獻表明了作者對前人學術研究勞動成果的尊重和認可,也表明了作者對科學的態度,更表明了論文作者對論文的參考閱讀量的大小。下面是千里馬網站小編整理的關于建筑材料論文參考文獻,供大家閱讀借鑒。
建筑材料論文參考文獻:
[1]郭建嶺.淺論建筑材料的發展對中國節能及環保的影響[J].廣東化工,2007(12):44-47+106.
[2]鈕冰.環保型建筑節能材料的發展與應用[J].建材世界,2012(06):115-117.
[3]戴兵.節能環保建筑材料的發展現狀及解決措施[J].江西建材,2015(03):294.
[4]馮桂香.建筑節能環保材料發展與技術應用[J].民營科技,2015(02):157.
[5]王永飛.新型節能環保建筑材料的性能及發展[J].科技創新與應用,2015(11):233.
[6]杜麗娟.環保節能型建筑材料的應用與發展分析[J].中華民居(下旬刊),2014(01):18-19.
建筑材料論文參考文獻:
[1]陳琳,李書全.行動者網絡理論的建筑低碳化動力機制研究[J].天津大學學報(社會科學版),2012(01):87-92.
[2]王長江,周洪光,馬明.基于有序Logistical回歸的低碳建筑影響因素研究——以河北省建筑業為例[J].建筑經濟,2012(08):99-101.
[3]李積權.城市建筑生態位原理探析及其生態位策略研究——日本東京中城規劃設計案例分析[J].城市發展研究,2012(08):28-35.
[4]陳力蒞,丁太威,耿化民.低碳建筑全生命周期碳排放影響因素分析[J].四川建筑,2012(05):79-80+82.
[5]高源,劉叢紅.我國傳統建筑業低碳轉型升級的創新研究[J].科學管理研究,2014(04):72-75.
建筑材料論文參考文獻:
[1]陳靜.淺談建筑材料檢測試驗數據采集與管理系統的設計[J].建筑知識,2016(2):1.
[2]朱繼紅.建材檢測系統中常用控件與界面編輯工具的開發與實現[D].電子科技大學,2014.
[3]代方遠.建筑材料質量監測數據采集系統設計與開發[D].沈陽航空航天大學,2014.
[4]朱桐.建設工程材料檢測數據管理系統設計與實現[D].哈爾濱工業大學,2013.
[5]劉文.水利材料自動化檢測系統數據采集與網絡監控的研究及設計[D].南京郵電大學,2011.
[6]吳賢國,李惠強,郭勁松.垃圾廢料作為建筑材料的綜合回收利用途徑[J].建筑技術,2000.
[7]夏煒,盧余權,賈琳.瀝青路面再生技術概述[J].
[論文關鍵詞]化工原理 “教學做”一體化 項目化教學 實訓基地建設
“化工原理”課程是研究化工單元操作過程規律,進行設計優化和操作優化的一門重要的實踐性、工程性、應用性的化工專業主干核心課程。通過該課程的學習,對于高職化工專業學生的綜合職業技能培養和職業素質培養起著主要支撐功能。高職“化工原理”課程的設計理念與思路:以職業能力培養為重點,與行業企業合作進行基于工作過程的課程開發與設計,充分體現職業性、實踐性和開放性的要求;課程設計基于多元智能的人才觀,能力本位的教育觀,工作過程導向的課程觀,行動導向的教學觀,學習情境的建設觀,工學結合、校企合作的課程開發觀等現代職業教育理念;借助建構主義學習理論,突出化工行業特色,建立“以化工項目任務為載體,以行動為導向,以完成綜合性工作任務為目標,教學做一體化的職教模式”。
一、基于工作過程導向,重構課程內容體系,全面實施“項目化教學”
“化工原理”課程遵循學生職業能力培養的基本規律,打破學科體系,重新構建教學內容。以真實工作任務及其工作過程為依據,整合序化教學內容,與行業企業合作進行基于工作過程的項目化課程開發與設計,全面實施“項目化教學”,把整個學習內容歸納分解為“流體輸送系統的認識”“液體的壓力測量”“管子的連接和閥門的安裝及使用”“列管換熱器的選型”等16個項目,科學引導學生對知識的掌握和強化應用能力的訓練,突出本課程的應用性、工程性特點,激發學生學習本課程的積極性。“項目化教學”是以項目為載體,工作任務為驅動,工作過程為行動導向,以能力為目標,以學生為主體,將理論與實踐有機結合,“教、學、做”一體化,使學生在完成任務的過程中掌握知識和技能。
通過教師到企業生產崗位調查,對企業一線技術骨干、工程技術人員和管理人員的訪談,完成化工單元操作崗位核心能力工作分析表,然后在企業人員共同參與的情況下,針對工作分析表分解出任務表,確定化工單元操作的工作過程作為課程的主線,并據此設計教學項目和學習任務。它是從生產實際出發,選擇典型事例作為教學的主題,以實踐為導向,教師為主導,學生為主體,師生通過共同實施一個完整的項目工作,并且共同評價項目工作成果而進行的教學活動。遵循“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估”這一“行動導向的教學觀”進行教學設計。本課程采用“教、學、做”合一的職教模式,在理實一體多媒體教室,實施開放式的教學方式,采取分組教學,發揮學生的主體作用,學生自主設計、策劃、完成、評價整個工作任務。學生為完成工作任務,在獲取信息、設計方案、制定操作規程、操作等完整實踐過程中“做中學,學中做”,從而掌握職業技能、獲得專業知識。根據“行為導向”原則,使學生在完成工作任務的同時,構建自己的經驗和知識體系,運用新學習的知識與技能解決過去從未遇到的問題。在每個項目教學內容完成后,選用實際工程案例對其綜合分析、解剖和總結,由此鞏固學生所學知識和增強工程應用的意識。
基于建構主義的項目教學法與傳統的教學法相比,有很大的區別,主要表現在改變了傳統的三個中心:由以教師為中心轉變為以學生為中心,由以課本為中心轉變為以“項目”為中心,由以課堂為中心轉變為以實際經驗為中心。課程追蹤企業對崗位人員的考核評價標準,根據行業技術水平的不斷發展,定期開展崗位工作調查,進行典型工作任務分析,努力追求工作過程系統化的課程教學模式,以滿足不斷提高的技術對從業人員的要求。
二、建立基于行動導向的“教學做”一體化職教模式
本課程主要是將“項目化教學”“案例教學”“多媒體教學”“化工單元操作綜合實訓”“化工單元操作課程設計”“計算機化工單元仿真實訓”“參觀實習”“生產性實訓”“企業頂崗實習”“先進輔助教學手段”“網絡教學技術”等多種教學方式有機地結合起來,融專業知識培養和素質教育、教學和生產實踐為一體。構建全面提高學生職業素質,突出實踐能力的“教、學、做”一體化的技能培養模式。
以培養學生具備基本職業素養和技能為目標,把工學結合作為高等職業教育人才培養模式改革的重要切入點。科學設計學習性工作任務,改革教學方法和手段,合理設計實訓、實習等教學環節,融“教、學、做”為一體,強化學生能力的培養。進行化工單元操作實驗,探索學生校內學習與實際工作的一致性,課堂與實習地點的一體化。化工課程設計包括:列管式換熱器設計、填料吸收塔工藝設計、板式精餾塔工藝設計等。計算機化工仿真實訓技術,開發了虛擬工廠、虛擬車間、虛擬工藝、虛擬實驗。加強優質教學資源和網絡信息資源的利用,把現代信息技術作為提高教學質量的重要手段,不斷推進教學資源的共建共享,擴大受益面。 轉貼于
1 化工單元操作綜合實訓室。學院投資300萬元建成了“化工生產實訓基地”,包括化工單元操作實訓室、化工校內實訓基地,總建筑面積達2000平方米,擁有雷諾實驗、柏努利實驗、流體流動綜合實訓裝置、阻力綜合實訓裝置、離心泵性能綜合實訓裝置、管路拆裝實訓裝置、傳熱綜合實訓裝置、過濾綜合實訓裝置、精餾操作綜合實訓裝置、吸收操作綜合實訓裝置、干燥綜合實訓裝置、流態化干燥綜合實訓裝置、氣體膜分離綜合實訓裝置、洞道干燥實驗裝置、板框過濾機及過濾實驗裝置、雙錐回轉真空干燥器、箱式干燥器、水環式真空泵、結晶器、DCS化工過程控制系統等實驗實訓裝置一百多臺套。經過多年的建設,綜合實訓室現具有符合要求的各種設備,功能齊全,實訓效果良好,能夠滿足化工原理“教、學、做”一體化教學的要求。
2 化工仿真實訓室。學院建設了化工單元仿真實訓室及化工裝置仿真實訓室,配置了200臺計算機和北京東方仿真公司的化工仿真實訓軟件。通過形象、科學、簡易、安全、經濟、有效的化工仿真模擬技術,可進行化工單元仿真實訓和模擬真實的化工生產操作。化工單元仿真實訓包括:離心泵、精餾塔、換熱器、液位控制、吸收解吸、固定床反應器、流化床反應器、壓縮機等。化工生產仿真實訓操作包括:乙烯、聚丙烯、乙醛氧化制醋酸、催化裂化、催化重整等裝置,具有模擬工廠開車、停車、正常運行和各種事故現象的處理,再現真實生產過程的實施動態特性。達到了既能對生產實際有一個很好的認識,又能親自動手進行反復操作,更全面、具體、安全和深入地了解不同的化工生產操作,鍛煉提高了學生的專業應用技能。
3 先進輔助教學手段和網絡教學資源。配套了先進的輔助教學設施,如教學課件、教學錄像片以及教學模型等。圍繞教學內容制作課程的ppt、Flash動畫素材、CAI教學短片,以及網絡教程和習題訓練等,利用人機相交界面的多媒體效果,拓展學生視野,提高了學生的學習積極性、學習興趣和學習效果。同時提升了教學團隊應用現代教育技術設施的能力,顯示了利用現代教育技術和教學設施開展專業課教學的優勢和成果。《化工原理》課程配套的課程標準、授課計劃、教案、習題、授課錄像、實訓指導書及參考文獻目錄等都已經在校園網上開放,初步實現了優質教育資源共享。
三、大力推進工學結合,校企合作,培養高素質技能型人才
1 校外實習基地的建設與利用。加強建設實訓實習基地是彰顯高職辦學特色、提高教學質量的重點。學院大力開展校內實訓基地建設,不斷改善實訓實習條件,建成中央財政支持的校內生產性實訓實習基地;并且根據化工技術專業的人才培養要求,充分利用瀘天化、四川天華等二十多家大型化工企業,建設適合化工專業人才培養要求的校外實訓實習基地。校企共建“校中廠、廠中校”實訓實習基地。以校企合作為模式,進行參觀實習,師生共同參與校內外生產性實訓和企業頂崗實習,提高了學生的實際動手能力,強化了學生能力的培養。并且建立了完整的教學質量保證體系和“多元性”的考核評價體系,取得了良好的教學效果。
2 建設具有雙師素質的教學團隊。本課程教學隊伍的建設和配置,充分考慮了專業教學對雙師素質、校企合作、工學結合的基本要求,建成有專兼職教師組成的教學隊伍。安排專任教師到企業頂崗實踐,積累實際工作經歷,提高實踐教學能力,使專任教師都成為“雙師型”教師。并且聘請20位校外兼職老師,他們具有專業理論基礎和豐富的實踐經驗,能勝任本課程的實訓實習的指導、課堂教學、項目開發等工作任務,為課程“教、學、做”一體化的實施提供了有力的保障。
1.1課程體系設置重理輕工生物工程涉及的技術范疇屬于生物工程技術與化學工程技術,廣泛應用于醫藥、輕工、食品、化工等領域,生物工程專業是理工管結合的工科專業[3].生物工程主要是解決生物技術產業化過程中的問題,生物工程師不僅需要懂一些生物學方面的知識及其相關的數理化基礎知識,還要精通工程技術方面的知識,例如工程數學、電工學、工程制圖與CAD、化工原理,生物工程設備、生物分離工程、生物工程工廠工藝設計等.應用型本科院校為了發揮以前辦學的優勢條件,課程設置偏向理科,生物學方面的課程設置較多,工程課程相對較少.
1.2實踐環節過程控制薄弱生物工程專業應用型人才大多充實到生產、經營、管理第一線崗位,能在生物技術與工程領域從事設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發,要求具有扎實的專業知識和很強的實踐能力.在本科教學階段要注意適度拓寬專業面,強調工程實踐,重視學生實踐能力的培養.生物工程專業的實踐環節包括實驗課、課程設計、見習、畢業論文(設計)和畢業實習等,其中化學實驗、生物化學實驗、微生物學實驗等主要是讓學生掌握常規儀器的使用、設備維護保養等基本技能,化工原理實驗、發酵工程實驗、課程設計等主要是提升學生的工程素質,培養學生分析問題的能力,見習、畢業論文和畢業實習等主要是加深學生對社會、企業的認知,掌握生產工藝流程、生產設備及檢測等知識.但目前偏遠省份生物工程領域的相關企業較少,生產見習、畢業實習成了走馬觀花,見習中見到的重要環節、核心生產車間很少,實習中真正參與生產的時間短、動手機會少,收效甚微.
1.3基礎理論教學求全求深且重復交叉應用型本科院校培養的工程專業主要培養應用型人才,基礎理論知識應該“以應用為目的,以夠用為度”,但長期以來各門課程都追求完善的教學體系,形成了大而全的課程格局,課本越寫越厚、內容越寫越多,這與培養目標不相適應[4].而且許多課程之間有內容交叉、重復現象,如有機化學與生物化學、生物化學與微生物、微生物與遺傳、生物化學與分子生物學之間就有很多知識點重復,很多知識點在幾門課程里都要講授.而為了解決內容多學時少的矛盾,授課教師把其它課程涉及到的一些內容省略不講了,結果可能幾門課程都沒有講解同一內容,這樣學生學到的知識就有了重復或者欠缺.
2生物工程專業應用型人才培養課程體系構建思路
生物工程專業人才培養目標是大力培養掌握生物技術及其產業化的科學原理、工藝技術過程和工程設計等基礎理論和基本技能,能在生物技術與工程領域從事設計生產管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才[5].課程體系的構建必須圍繞人才培養目標,以學生畢業后的職業方向為依據,優化課程體系,重視專業基礎和實踐教學,強調個性教育,提升學生的能力素質,實現學生由學校到社會的無縫鏈接.
2.1夯實專業基礎按照“寬口徑、厚基礎”的培養思路,課程體系要保證專業課程的學分比重,適當增加工程類課程的比例[6],加強對學生工程素質的培養,培養學生的工程能力,使學生具有牢固的工程學基礎知識,以適應大規模現代化生產中的工程設計、參數檢測、過程控制、產品的下游處理等工作,滿足企業崗位的需要.專業課程設置要注重系統性,在教學過程中,要協調各門課程之間的教學,妥善解決交叉重復內容的授課問題,讓學生在有限的時間內學有所用、合理夠用.在夯實學生專業基礎知識的同時,可將專業教育和應用能力及開發研究能力的培養結合起來,培養學生適應社會發展和解決實際問題的能力.
2.2重視實踐教學實踐教學一直是應用型本科院校的短板,生物工程專業課程設置中,要增加實踐教學的比重,按由易到難、從校內走向校外的步驟組織實踐教學,構建由實驗課程、專業見習、畢業設計和畢業實習等組成的實踐教學體系,將有關實驗內容分散到各階段的教學中,逐步規范學生的實驗操作,提高實踐技能,培養學生綜合運用知識的能力和創新思維.實踐證明,這種實踐教學能夠激發學生學習的主動性和創新精神,培養學生理論聯系實際、分析問題和解決問題的能力,同時還可以促進教師對教學理念和教學方法的更新[7].
2.3凸顯自身特色應用型本科院校都有各自的發展軌跡,其專業設置經過長期的發展;學校在所地區經濟結構、發展水平、產業特色也各不相同,因此,生物工程專業課程設置既要發揮學校師資力量、實驗條件、學科發展的綜合優勢,又要適應經濟發展和社會市場的需求,使課程設置具有鮮明的特色.在制訂課程體系時,專業方向課開設應凸現個性化教育,這是提升專業內涵的主要手段.比如開設生化生產工藝學、代謝工程、環境生物技術、計算機輔助生物過程設計、生物制藥工藝學、藥劑學、食品發酵工程、酶工程、企業管理等課程.這些課程分別涉及環境、制藥、輕工、食品、管理、生物等多個方向,對專業知識范圍進行拓寬,也增強學生的興趣和適應就業的需求.
3生物工程專業應用型人才培養課程體系的構建
生物工程專業是建立在生物學、化學、工程學等多學科基礎上的復合型專業.課程設置必須以人才培養目標為總攬,堅持知識、能力、素質和個性協調發展的原則,強調知識的整體性、系統性和綜合應用,強調學生的人文素質、工程素質和動手能力的培養,構建培養高素質的應用型生物工程人才的課程體系.
3.1構建符合培養目標的課程體系培養滿足市場需求的應用型生物工程人才,需結合自身實際,充分發揮課堂教學、實驗實訓和校園文化活動三個培養平臺,按照公共能力、專業能力和發展能力三個模塊對生物工程專業進行課程構建,每個模塊又由幾部分組成,具體的課程體系可設置為:
3.1.1公共能力培養課程公共能力包括價值判斷、交流溝通、身心調適和信息處理等能力.價值判斷能力培養課程包括思想道德修養與法律基礎、中國近現代史綱要、思想和中國特色社會主義理論、基本原理、形勢與政策、思想政治理論課實踐等;交流溝通能力培養課程包括大學英語、大學語文等;身心調適能力培養課程包括基礎體育、健康運動項目訓練、職業生涯設計與創業就業指導、國防教育與軍事訓練、勞動技能訓練等;信息處理能力培養課程包括大學計算機、計算機操作訓練等.各個模塊還要開設相應的素質拓展活動項目和選修課程.
3.1.2專業能力培養課程專業能力包括自然科學與工程學基礎、生物學知識、生物工程工藝研發、專業綜合實踐等能力.自然科學與工程學基礎知識培養課程包含高等數學、無機分析化學及實驗、有機化學及實驗、物理化學及實驗、電工學、工程制圖與CAD、化工原理及實驗、工程數學等;生物學知識培養課程包含生物化學及實驗、微生物學及實驗、分子生物學及實驗、基因工程及實驗、細胞生物學及實驗等;生物工程工藝研發能力培養課程包括發酵工程、酶工程、生物分離工程、生物工程綜合實驗、生物分離工程實驗及其他方向課程等;專業綜合實踐能力培養課程包括專業認知實習、專業技能測試、企業家講座、社會實踐調查、產品設計、畢業實習、畢業論文(設計)等.
3.1.3發展能力培養課程發展能力培養課程須根據學校的教學特色和學生的發展需要進行開設,不同專業方向的課程設置有所不同.例如,發酵方向設置生物工程設備、生物工程工廠工藝設計概論、發酵工藝學及實驗、發酵過程控制與檢測、生物制品質量監控等.生物制藥方向設置藥物化學、藥物分析、藥劑學、藥理學、生物制藥工藝學、生物技術制藥、生物藥物分離與檢測技術等;食品方向食品營養學、食品工程原理、食品分析、食品機械與設備、食品工藝學等.以上課程又分為理論教學、實驗實訓、綜合實踐三種不同的課程類別.這些課程緊緊圍繞工程素質的培養分層次、分年級循序漸進地開設.
3.2加強實踐環節的教學管理和過程控制根據專業培養目標,充分發揮校內實驗、實訓平臺和校外實習基地作用,構建由實驗課程、課程設計、專業見習、畢業設計和畢業實習組成的“分階段、多層次”的實踐教學體系,并制定相應的考核標準.第一層次:基本技能實驗,包括無機分析化學實驗、有機化學實驗、生物化學實驗、物理化學實驗、化工原理實驗、微生物學實驗等.通過這些實驗課程讓學生掌握常用儀器設備的基本操作、使用技能、維護保養,學會生物大分子和微生物的分離純化、定量測定、性質鑒定等.重點是基本操作技能和規范化訓練,培養嚴謹求實的科學態度和工作作風.第二層次:專業綜合實驗,包括生物工程綜合實驗、生物分離工程實驗、發酵工藝學實驗、發酵過程控制與檢測、生物制品質量監控、藥學綜合實驗、食品工藝學綜合實驗等.生物工程專業的實驗教學內容應該專門化,具有特性,以區別于生物技術和化學制藥工程等鄰近專業[8],但又要兼顧到不同專業方向的需要.通過這些實驗要求學生學會利用微生物發酵生產某種產品,掌握發酵原料的成分分析、原料制備、發酵過程控制與檢測、成品處理等,進一步鞏固提高學生的實驗技巧、獨立思考和分析問題、解決問題的能力.第三層次:應用研究實踐,包括創新性實驗、見習、產品設計、畢業論文(設計)、畢業實習等.通過見習使學生了解工廠的生產流程;通過產品設計讓學生能夠選擇合適的方法、技術設計某種產品的生產工藝,并生產出產品,如“啤酒生產”、“抗生素生產”、“特色酸奶的生產”等;通過畢業論文使學生獨立查閱文獻,制定實驗方案,完成實驗,進行數據處理和分析,培養學生綜合應用知識的能力和創新意識.畢業實習使學生了解經濟發展和企業改革的實際情況,參與各類生物制品的研制、生產和質控過程,掌握一般的生物工程產品的工藝設計、過程,為今后的工作打下基礎.所有這些環節都與培養學生的動腦動手能力、掌握各種專業技能是分不開的,任何一個環節都是非常重要的,只有加強各個環節的考核,才能為社會輸送技術過硬的應用型人才.
(1)培養學生綜合運用所學知識,結合實際獨立完成課題的工作能力.
(2)對學生的知識面,掌握知識的深度,運用理論結合實際去處理問題的能力,實驗能力,外語水平,計算機運用水平,書面及口頭表達能力進行考核.
2.要求
(1)要求一定要有結合實際的某項具體項目的設計或對某具體課題進行有獨立見解的論證,并要求技術含量較高.
(2)設計或論文應該在教學計劃所規定的時限內完成.
(3)書面材料:框架及字數應符合規定
3.成績評定
(1)一般采用優秀,良好,及格和不及格四級計分的方法.
(2)評閱人和答辯委員會成員對學生的畢業設計或畢業論文的成績給予評定.
4.評分標準
優秀:按期圓滿完成任務書中規定的項目;能熟練地綜合運用所學理論和專業知識; 有結合實際的某項具體項目的設計或對某具體課題進行有獨立見解的論證,并有較高技術含量.
立論正確,計算,分析,實驗正確,嚴謹,結論合理,獨立工作能力較強,科學作風嚴謹;畢業設計(論文)有一些獨到之處,水平較高.
文字材料條理清楚,通順,論述充分,符合技術用語要求,符號統一,編號齊全,書寫工整.圖紙完備,整潔,正確.
答辯時,思路清晰,論點正確,回答問題基本概念清楚,對主要問題回答正確,深入.
(2)良好:按期圓滿完成任務書中規定的項目;能較好地運用所學理論和專業知識; 有一定的結合實際的某項具體項目的設計或對某具體課題進行有獨立見解的論證,并有一定的技術含量.立論正確,計算,分析,實驗正確,結論合理;有一定的獨立工作能為,科學作風好;設計〈論文〉有一定的水平.
文字材料條理清楚,通順,論述正確,符合技術用語要求,書寫工整.設計圖紙完備,整潔,正確.
答辯時,思路清晰,論點基本正確,能正確地回答主要問題.
(3)及格:在指導教師的具體幫助下,能按期完成任務,獨立工作能力較差且有一些小的疏忽和遺漏;能結合實際的某項具體項目的設計或對某具體課題進行有獨立見解的論證,但技術含量不高.在運用理論和專業知識中,沒有大的原則性錯誤;論點,論據基本成立,計算,分析,實驗基本正確.畢業設計(論文)基本符合要求.
文字材料通順,但敘述不夠恰當和清晰;詞句,符號方面的問題較少i圖紙質量不高,工作不夠認真,個別錯誤明顯.
答辯時,主要問題能答出,或經啟發后能答出,回答問題較膚淺.
(5)不及格:任務書規定的項目未按期完成;或基本概念和基本技能未掌握.沒有本人結合實際的具體設計內容或獨立見解的論證,只是一些文件,資料內容的摘抄.畢業設計(論文)未達到最低要求.
文字材料不通順,書寫潦草,質量很差.圖紙不全,或有原則性錯誤.
答辯時,對畢業設計(論文)的主要內容闡述不清,基本概念糊涂,對主要問題回答有錯誤,或回答不出.
對畢業設計(論文)質量要求
----論文內容符合任務書要求
1.對管理類論文要求:
·對畢業論文的要求是一定要有結合實際的本人獨立論證的內容.
·要求論點明確,立論正確,論證準確,結論確切
·論證內容要求有調查研究,有統計數據,對統計數據要有分析,歸納,總結,
·根據總結得出結論.
·最后有例證說明
管理類論文畢業論文行文的邏輯要領
增強畢業論文行文的邏輯力量,達到概念明確,論證充分,條理分明,思路暢通,是寫好畢業論文的關鍵.提高畢業論文行文的邏輯性,需把握以下幾點:
(1)要思路暢通
寫畢業論文時,思維必須具有清晰性,連貫性,周密性,條理性和規律性,才能構建起嚴謹,和諧的邏輯結構.
(2)要層次清晰,有條有理寫畢業論文,先說什么,后說什么,一層一層如何銜接,這一點和論文行文的邏輯性很有關系.
(3)要論證充分,以理服人,寫畢業論文,最常用的方法是歸納論證,即用對事實的科學分析和敘述來證明觀點,或用基本的史實,科學的調查,精確的數字來證明觀點.
(4)畢業論文行文要注意思維和論述首尾一貫,明白確切.
(5)文字書寫規范,語言準確,簡潔.
2.對工程設計性論文要求:
·有設計地域的自然狀況說明和介紹
·有原有通信網概況介紹及運行參數的說明
·有設計需求,業務預測
·有具體的設計方案
·有相應性能及參數設計和計算
·有完整的設計圖紙
例如: A市本地SDH傳輸網設計方案
一,A市概況簡介
二, A市電信局SDH傳輸網絡現狀(或PDH傳輸網絡現狀)
1, A市本地網網絡結構,交換局數量及位置,傳輸設備類型及容量
2, 存在的問題及擴大SDH網的必要性(或建設SDH網的必要性)----需求及業務預測
三, A市電信局SDH傳輸網絡結構設計方案
1, 網絡拓撲結構設計
2,設備簡介
3, 局間中繼電路的計算與分配
4, 局間中繼距離的計算
四, SDH網絡保護方式
1, SDH網絡保護的基本原理
2, A市電信局SDH網網絡保護方式的選擇及具體設計
五, SDH網同步
1, 同步網概念與結構
2, 定時信號的傳送方式
3, A市電信局SDH網絡同步方式具體設計
六, 方案論證,評估
3.計算機類型題目論文要求:
管理信息系統
·需求分析(含設計目標)
·總體方案設計(總體功能框圖,軟件平臺的選擇,運行模式等)
·數據庫設計(需求分析,概念庫設計,邏輯庫設計,物理庫設計,E-R圖,數據流圖,數據字典,數據庫表結構及關系),
·模塊軟件設計(各模塊的設計流程),
·系統運行與調試.
·附主要程序清單(與學生設計相關的部分,目的是檢測是否是學生自己作的).
校園網,企業網等局域網設計
·功能需求
·對通信量的分析
·網絡系統拓撲設計
·設備選型,配置
·軟件配置
·子網及VLAN的劃分
·IP地址規劃
·接入Internet
·網絡安全
例如:××人事勞資管理信息系統的開發與設計
1,開發人事勞資管理信息系統的設想
(1)人事勞資管理信息系統簡介
(2)人事勞資管理信息系統的用戶需求
2,人事勞資管理信息系統的分析設計
(1)系統功能模塊設計
(2)數據庫設計
—數據庫概念結構設計
—數據庫邏輯結構設計
(3)系統開發環境簡介
3,人事勞資管理信息系統的具體實現
(1)數據庫結構的實現
(2)應用程序對象的創建
(3)應用程序的主窗口
(4)菜單結構
(5)數據窗口對象的創建
(6)登錄程序設計
(7)輸入程序設計
(8)查詢程序設計
(9)報表程序設計
4,總結
設計報告格式與書寫要求
·設計報告應按統一格式裝訂成冊,其順序為:封面,任務書,指導教師評語,內容摘要(200~400字),目錄,報告正文,圖紙,測試數據及計算機程序清單.
·報告構思,書寫要求是:邏輯性強,條理清楚;語言通順簡練,文字打印清楚;插圖清晰準確;文字字數要求1萬字以上例如:(1) A市本地SDH傳輸網設計方案
一,A市概況簡介
二, A市電信局SDH傳輸網絡現狀(或PDH傳輸網絡現狀)
1, A市本地網網絡結構,交換局數量及位置,傳輸設備類型及容量
2, 存在的問題及擴大SDH網的必要性(或建設SDH網的必要性)----需求及業務預測
三, A市電信局SDH傳輸網絡結構設計方案
1, 網絡拓撲結構設計
2,設備簡介
3, 局間中繼電路的計算與分配
4, 局間中繼距離的計算
四, SDH網絡保護方式
1, SDH網絡保護的基本原理
2, A市電信局SDH網網絡保護方式的選擇及具體設計
五, SDH網同步
1, 同步網概念與結構
2, 定時信號的傳送方式
3, A市電信局SDH網絡同步方式具體設計
六, 方案論證,評估
(2 ) A 地區GSM數字蜂窩移動通信系統網絡優化設計方案
一,A 地區GSM數字蜂窩移動通信現狀
1,A地區概況;人口,地形,發展情況
2,系統現狀;現有基站,話務狀況
3,現行網絡運行中存在的問題及分析
①接通率數據采集與分析
②掉話率數據采集與分析
③擁塞率數據采集與分析
4,話務預測分析計算
二,A 地區GSM數字蜂窩移動通信系統網絡優化設計方案
1,優化網絡拓撲圖設計
2,硬件配置及參數的優化
3,基站勘測設計及安裝
4,交換局容量及基站數量
5,傳輸線路的設計
三,網絡性能及分析對比
1,優化前網絡運行情況
2,數據采集與分析
3,撥打測試
四,網絡優化方案評價
(3 ) A 市無線市話系統無線側網絡規劃設計
一,無線市話網絡概述
1,A 市通信網絡發展情況
2,IPAS網絡特點
二,A 市本地電活網絡現狀
1,現有傳輸網絡結構
2,傳統無線網絡規劃
三,無線網絡規劃設計方案
1,A 市自然概況介紹
2,總體話務預測計算
3,IPAS網絡結構設計及說明
4,覆蓋區域劃分,基站數量預測計算
(l〉每個覆蓋區話務預測計算
(2)基站容量頻道設計
5,基站選址,計算覆蓋區域內信號覆蓋情況
6,尋呼區的劃分
(1〉各個網關尋呼區的劃分
(2〉各個基站控制器尋呼區的劃分
7,網關及CSC的規劃
(1)網關到CSC側 2M 鏈路設計
(2)CSC到CS線路設計
四,基站同步規劃
(4 )A 市 GSM無線網絡優化
一,GSM網絡概述
二,A市GSM網絡情況介紹
2.1 網絡結構
2.2 網元配置
2.3 現網突出問題表現
三,GSM網絡優化工作分類及流程
3. 1 GSM網絡優化工作分類
3.2 交換網絡優化流程
3.3 無線網絡優化流程
3.3.1 無線網絡優化流程
3.3.2 無線網絡優化流程的實際應用
四,網絡優化的相關技術指標
4.1接通率
4.2掉話率
4.3話務量
4.4長途來話接通率
4.5擁塞率
4.6 其它
五,無線網絡優化設計及調整
5.1 網絡運行質量數據收集
5.2 網絡質量優化及參數調整