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關鍵詞 生物化學 教學探索 食品科學與工程 實踐
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.10.044
Teaching Exploration and Practice of Biochemistry Course in
Food Science and Engineering Specialty
ZHOU Wei, HU Liangbin, LI Hongbo, MO Haizhen
(College of Food Sciences, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang, He'nan 453003)
Abstract Biochemistry is an important professional course of Food Science and Engineering. As for its wide range of content, strong theoretical, abstract and difficult to understand, it has brought great pressure to the education and teaching work. Teaching methods and modes were explored and discussed in this paper. The exploration and practice of biochemistry will definitely develop students’ scientific literacy and help teachers to improve the teaching quality of biochemistry.
Keywords biochemistry; teaching exploration; food science and engineering; practice
近年來,世界糧食危機不斷加劇,人們對食品質量與安全的關注也逐年加深,食品科學與工程專業培養的學生在食品營養健康領域、安全檢測領域和監督管理領域發揮著越來越重要的職責與作用。作為與農學、化工、醫學等同屬一級學科的食品科學與工程專業,面向學生的培養目標不僅是要培養熟練掌握食品營養和加工工藝的技術人員,更應該是能夠適應經濟建設與社會發展需要、理想遠大、品質優良并富有科學與創新精神的復合型高級專門人才。
食品科學與工程專業的課程設置以化學知識為背景,涉及無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、食品化學和生物化學等。生物化學在對于食品科學與工程這個專業來說是卻之不可的重要專業課程,其具有承前啟后的重要作用。通過對生物化學這個專業的學習,可以讓學生在掌握有機化學、分析化學的基礎之上,同時對后續的食品化學、食品生物等相關課程的學習打下堅實的基礎和知識儲備,其基本理論也可與食品生產、加工、保藏以及食品安全檢測等技術相互聯系。①②因此,生物化學課程在食品科學與工程專業學生的理論學習體系中起到了至關重要的作用,學生對該門課程理論知識的理解將有助于培養學生在本專業后續學習中分析解決實際問題的能力。
生物化學課程是一門集教學與實踐相結合的綜合性課程,其涉及的范圍廣、知識面大、既包括闡述核酸、蛋白質、糖類、脂類等生物大分子物質的結構與功能的靜態部分,也包括闡述糖類代謝、脂類代謝、蛋白質代謝、核酸代謝等的動態部分,還有涉及中心法則的分子生物學部分的理論和知識等,加上工科院校安排的課時量又極其有限,因此學生普遍反映生化課的概念多、理論多、知識抽象、難以記憶、實驗操作困難等。③結合生物化學這個專業的自身特點以及兼顧食品專業的教學要求和模式,要求我們教師在開展教學的過程中,需要與時俱進的創新教學方法,改革教學模式,優化教學內容,加強實驗教學等方面做出探索和嘗試,在此基礎上去探索出一條有效的教學路徑。
1 多種方法結合,培養學生學習興趣
俗話說“興趣是最好的老師”,良好的教學效果與學生的興趣是分不開的。在生物化學的教學過程中,只有激發學生的學習興趣和積極性,才能夠讓學生在學習的過程中變被動為主動,達到良好的教學效果。
1.1 上好第一節課,樹立信心、激發好奇心
通常第一節課均為課程的緒論課,這節課的目的不僅要讓學生對課程的設置和知識體系有個清晰的認識,更重要的是能夠拋磚引玉,激發學生的學習興趣。④生化課需要學生掌握的內容很多,學生容易產生畏難情緒和恐懼心理,所以教師的首要任務就是幫助學生樹立學好生化課掌握好生化知識的信心,要讓學生積極地參與進來,充分地信任教師,積極引導學生主動地培養自己的學習能力,要讓學生相信在自己的努力和老師以及同學們的幫助下沒有學不會的知識點,沒有解決不了的難題。
筆者是一名青年教師,在與學生的互動和交流中更多地是以一位學長的身份去帶動和激勵學生去探索未知的生化世界。為了引起學生的好奇心并激發學生的學習興趣,筆者通常會結合一些生物學現象和學生們感興趣的話題與學生們展開討論,比如怎樣讓“火樹熒花”成為現實?如何健康減肥?多吃蛋白質好不好?讓學生意識到生化專業知識與日常生活具有相通性。同時,深入剖析與人們生存和生活相關的生化領域國際最新的研究前沿和新聞報道,讓學生們充分認識到學習生化知識的重要性和必要性,讓學生對生物化學產生濃厚的興趣,提高學習的動力。
3 重視實驗設計與操作,培養學生創新意識
生化實驗是整個生化教學的重要組成部分,它不僅是培養、鍛煉學生的實驗操作能力的重要環節,更是培養學會創新能力的重要途徑。傳統的驗證性實驗教學方式由教師負責降解原理和步驟乃至注意事項,學生僅僅是照著實驗流程進行操作,這種方式僅能幫助學生對生化實驗留下簡單的印象,甚至有厭煩情緒,嚴重制約著學生的創新思維和主觀能動性。⑧為了適宜新世紀食品科學與工程專業人才培養的需要,我們一方面精選基礎實驗內容幫助學生理解和記憶所學理論,掌握生物化學基本的實驗技能,另一方面為了增強學生的動手能力和分析問題及解決問題的能力,我們合理地整合并設計了一些實驗內容,將多個小實驗整合成一個綜合性實驗,給出既定的目標,讓學生自己設計實驗方案,來探索實驗,驗證原理。我們在開設生化課的學期會給學生一周的時間專門用來進行生化實踐,比如讓學生從培養的藍藻細胞里提取藻藍蛋白并進行分離純化和含量測定,這個實驗涉及生化分離技術的多個方面,從提取、分離、純化到純度和含量的鑒定,均需要學生去自己思考,查找資料,動手驗證,這對學生的動手能力和動腦能力都起到了很好的培養作用。
食品科學與工程專業是生命科學與工程學的重要組成部分,也是銜接生命科學與工程科學之間的重要橋梁,肩負著為社會培養具有食品科學和工程能力人才的責任。核心競爭力的培養關系到學生未來的發展,基礎課程的教學必須圍繞個人核心競爭力的形成進行。⑨在生物化學的教學過程中,要把握學科發展動向,優化教學內容,靈活運用各種教學方法,調動學生的自主學習積極性,培養學生的科學素養、實踐能力、創新能力、團隊合作能力等多種能力,提升學生的核心競爭力。我們采用多種教學方法激發學生的學習興趣,引導學生變被動學習為主動思考,提高了學生的邏輯思維能力和綜合素質,重視理論與實踐相結合,培養了學生的創新意識。為了新時代食品學科的發展,在教學改革的探索過程中,我們還將進一步鞏固和改善。
*通訊作者:莫海珍
資助項目:河南科技學院2016年度教育教學改革研究重點項目,河南科技學院研究生教育教學改革研究項目(YJG 2014YB03)
注釋
① 張勁,裴高峰,梁N鴻,趙惠賢.“生物化學”課程教學改革的探索.中國林業教育,2015.33(3):56-59.
② 閆景坤.高等學校食品專業生物化學教學的改革探討.農產品加工(學刊),2011.12:137-139.
③ 趙敏,徐安莉,周艷艷,陳會敏.《生物化學》教學現狀及改革方向探討.湖北中醫藥大學學報,2014.16(5):119-120.
④ 孫海麗,丁位華,徐海娟.怎樣提高學生學習生物化學的興趣.科技資訊,2015.33:140,141,143.
⑤ 鄭君芳,賀俊崎.“微課”與“翻轉課堂”應用于生物化學教學的初步探析.繼續醫學教育,2014.28(11):71-73.
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⑦ 孫永林,余海忠,李玉奇.PLB教學法在食品專業生物化學教學中的應用.學園,2016.2:65-66.
能源是人類社會賴以生存和發展的基礎。隨著經濟的飛速發展,我國能源消耗快速增長,已躍居世界第二大能源消費國。我國能源總量和人均占有量卻嚴重不足,石油供需約缺口1億噸,天然氣供需約缺口400億標準立方米。而且,由于清潔利用的技術難度較大,化石能源在使用過程中引發了諸多的環境問題。生物質能是第四大一次能源,又是唯一可存儲和運輸的可再生能源。發展生物質能將緩解能源緊缺的現狀和減少化石能源造成的環境污染。我國幅員遼闊,又是農業大國,生物質資源十分豐富。據測算,我國目前可供開發利用的生物質能源約折合7.5億噸標準煤。國家“十一五”發展規劃明確提出“加快發展生物質能”。同時,隨著化石資源日益枯竭,化學工業的原料也將逐步由石油等碳氫化合物向以生物質為代表的碳水化合物過渡。目前,世界各國紛紛把發展生物質經濟作為可持續發展的重要戰略之一。以生物質資源替代化石資源,轉化為能源和化工原料的研究受到普遍重視。政府、科研機構和道化學、杜邦、中石油、中石化、中糧等大型企業爭相研發和儲備相關技術,并取得了一系列重大進展。海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和龍巖卓越新能源發展有限公司,依托我國自主知識產權的生物柴油生產技術,相繼建成規模超過萬噸的生產線,產品達到了國外同類產品的質量標準,各項性能與0#輕質柴油相當,經濟效益和社會效益俱佳。我國對以生物質為原料生產化學品(即生物基化學品)極為重視,已列入科技攻關的重點。例如,生物柴油生產過程中大量副產的甘油是一種極具吸引力的非化石來源的綠色化工基礎原料。從甘油出發生產1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和環氧氯丙烷等大宗化工產品,已經實現或接近產業化。新興產業的發展,最根本的是靠科技的力量,最關鍵的是要大幅度提高自主創新能力,其核心是人才的競爭。浙江是經濟大省和能源小省,能源資源低于全國平均水平,一次能源消費自給率僅為5%;而氣候條件優越,是我國高產綜合農業區,森林覆蓋率達60%,生物質資源居全國前列。浙江省乃至全國的生物質能源產業和生物質化學工業的蓬勃發展,對生物質化學工程人才的需求十分迫切。
二、生物質化學工程人才的知識結構
生物質化學工程(專業)模塊是一個新生事物,并未包含在《全國普通高等學校本科專業目錄》之中。在《專業目錄》中與之接近的是生物工程專業。生物工程專業培養掌握現代工業生物技術基礎理論及其產業化的原理、技術方法、生物過程工程、工程設計和生物產品開發等知識與能力的高級專業人才。生物工程專業重點關注圍繞生物技術進行的工程應用,而生物質化學工程重點關注通過化學工程技術(包括生物化工技術)對生物質資源進行加工利用的工業過程。可見,生物質化學工程(專業)模塊與生物工程專業的人才培養目標和知識體系存在著明顯差異,其人才培養模式仍處于探索之中。生物質的組織結構與常規化石資源相似,加工利用化石資源的化學工程技術無需做大的改動,即可應用于生物質資源。但是,生物質的種類繁多,分別具有不同的特點和屬性,利用技術遠比化石資源復雜與多樣。可見,生物質化學工程人才必須具有扎實的化學工程基礎,并熟悉各類生物質資源的特點、用途和轉化利用方式。因此,浙江工業大學將生物質化學工程人才的培養目標定位為:既能把握和解決各種化工過程的共性問題,勝任化工、醫藥、環保和能源等多個領域的科學研究、工藝開發、裝置設計和生產管理等工作;又能將化學工程的基礎知識靈活運用于生物質資源的轉化利用和生物質化工產品的生產開發等領域,勝任生物質能源和生物質化工等新興行業的工作。
三、生物質化學工程人才培養的探索與實踐
(一)組織高水平學術會議,營造人才培養氛圍
2007年4月,浙江工業大學與中國工程院化工、冶金與材料工程學部和浙江省科技廳共同主辦了“浙江省生物質能源與化工論壇”。中國工程院學部工作局李仁涵副局長分析了我國能源技術的發展狀況,強調了發展生物質能需注意工藝過程的綠色化。浙江省科技廳壽劍剛副廳長介紹了浙江省能源消費狀況和新能源技術研發動態,鼓勵省內外的科技工作者為改善浙江省能源緊缺現狀而努力工作。浙江工業大學黨委書記汪曉村回顧了浙江工業大學的發展歷程,介紹了浙江工業大學化學工程學科在生物質能源領域的科學研究特色和人才培養思路。浙江工業大學的計建炳教授和石油化工科學研究院的蔣福康教授主持了學術交流與討論。閔恩澤、李大東、舒興田、岑可法、沈寅初、汪燮卿等六位院士分別從我國發展生物能源的機遇與挑戰、我國生物質能源產業發展狀況、生物質燃料(清潔汽柴油、生物柴油)利用技術、生物柴油聯生產物利用技術和以生物質為原料進行化工生產等幾個方面進行了精辟論述。2009年4月,浙江工業大學承辦了“中國工程院工程科技論壇第84場———生產生物質燃料的原料與技術”。浙江工業大學副校長馬淳安教授在開幕式上致辭,介紹了浙江工業大學化學工程學科在生物質能源領域開展的科學研究和人才培養工作。浙江省可再生能源利用技術重大科技專項咨詢專家組組長、浙江工業大學化工與材料學院生物質能源工程研究中心主任計建炳教授主持了學術交流與討論。國家最高科學技術獎獲得者、兩院院士閔恩澤做了題為“21世紀崛起的生物柴油產業”的報告,重點闡釋了我國發展生物能源和生物質化工的機遇與挑戰。在兩次會議上,來自石油化工研究院、清華大學、浙江大學、浙江工業大學、浙江省農業科學院、中國林業科學研究院和中糧集團等單位的專家學者分別介紹了生物質原料植物的選育、生物質原料的收儲運物流供應體系、生物質原料的梯級利用、生物質液體燃料的制取技術、生物柴油的生產實踐及其副產物綜合利用和生產生物柴油的反應器技術等方面的研究進展。會議期間,閔恩澤院士等人應邀參加了浙江工業大學化學工程與工藝專業建設暨生物質化學工程專業方向建設研討會。閔恩澤院士指出,邁入21世紀以來,針對日趨嚴峻的能源危機和環境危機,國家高度重視能源替代戰略的發展和部署,新能源代替傳統能源、優勢能源代替稀缺能源、可再生資源代替非可再生資源是大勢所趨;因此,化學工程與工藝專業根據國家發展需求調整學科設置、進一步促進交叉學科的發展也勢在必行。閔恩澤院士認為,在降低能耗和保護環境的時代背景下,生物質能源和生物質化工的產業發展為生物質化學工程人才提供了廣闊的發展空間,生物質化學工程(專業)方向的建設思路符合當今化工產業的發展趨勢。近距離接觸學術泰斗,聆聽專業領域的前沿進展,極大地激發了學生們的學習興趣。通過組織高水平學術會議,浙江工業大學營造了培養生物質化學工程人才的良好氛圍。
(二)理論與實驗課程體系
根據人才培養目標定位,浙江工業大學將生物質化學工程(專業)模塊的主干學科確定為化學工程與技術,針對生物質資源加工利用過程的特點,對化工原理、化學反應工程、化工熱力學、化學工藝學、化工設計、分離工程和化工過程分析與合成等主干課程的教學內容進行了梳理。此外,增設了生物質化學與工藝學和生物質工程兩門專業課程。生物質化學與工藝學重點講授糖類、淀粉、油脂、纖維素、木質素、甲殼素、蛋白質、氨基酸等生物質的結構、性質、用途,以及加工轉化為化工產品的生產工藝。生物質工程從原料工程學、轉化過程工程學和產品工程學等角度出發,為學生講授生物質資源轉化利用過程中的工程原理、工程技術和生產實例。化學工程與工藝國家特色專業綜合實驗室在中央與地方共建高等學校共建專項資金的資助下,為生物質化學工程(專業)方向增設了酯交換法制備生物柴油和生物質熱解制備生物原油兩個實驗,并在積極籌備開設生物柴油品質測定、淀粉基兩性天然高分子改性絮凝劑的制備和易降解型纖維素-聚乙烯復合材料的制備等實驗。
2、生物科學。生物科學這個專業可能第一眼看上去比較高級,技術含量比較高,可這是一個籠統的專業代表,不同的大學對這個專業的主要研究方向都有所異同。該專業畢業后很難找到對口的工作,社會需求量很少。
3、化學工程。化學工程是一門比較基礎的學科,當今社會的進步與化學工程是密切相關的,對考研和就業來講都是個不錯的選擇,但由于化學工程從業者需要經常接觸化學試劑,其中難免會有有毒有害的物質,長時間處于這種狀態可能會對身體造成一定程度的影響。
4、環境工程。環境工程專業主要培養可持續發展理念,掌握污染防治和環境規劃和資源保護等方面的知識。對就業而言,很難找到稱心并且專業對口的工作,該專業很吃學校的名氣,如果不是211,985高校畢業,有很大比例的畢業生會選擇與專業不相關的工作,并且環境工程專業畢業的本科生在薪資待遇上也一般不及其他專業的應屆生。
關鍵詞:化學工程技術;化學生產;應用;分析
在我國,科學技術一直是我們的一項重要的生產技術,隨著科技的快速發展,在化學生產過程中也開始廣泛的采用化工技術。化學工程技術主要是一項研究化學生產過程中需要采用的相關技術,其主要目的是對化學工程產品進行開發、設計、制造和管理。由于化學工程技術能夠有效的提高產品的質量,同時也能夠提升化學生產中的工作效率,因此我們對化學工程技術有了更廣泛的關注,并不斷的將其拓展到化學生產中的各個領域,使得化學工程技術能夠發展的更好,進而不斷的推進我國的經濟發展和科技發展,使我們的生活條件更加優越。
1化學工程技術的技術概念闡述
現如今,化學產品已經成為了人們生活中非常常見的物品,例如藥物、食品和日用品,還有農業藥物和工廠生產所需的原料等等。因此化學工程技術變成為了一項炙手可熱的技術,不斷的受到人們的關注。化學工程技術是根據化學理論基礎與相關的技術相結合的一項應用于化學生產中的技術,利用化學設備,通過一系列的化學反應進行產品的大量生產。在化學生產的過程中,化學的反應物和設備對于工程的技術要求是非常高的,而化學工程技術的優勢就在于能夠滿足化學反應的要求,進而提高了化學產品的質量。除此之外,化學工程技術還有一項更大的優勢就是對廢物的處理,這項技術能夠盡可能不對環境造成很大的影響,正符合我國當前對生產的要求。
2化學工程技術在化學生產中的應用
2.1超臨界流體技術在化學生產中的應用
超臨界流體技術主要的內容是,控制一定的溫度和壓力,使得需要的流體處于液體與氣體中間的狀態。這種流體的特點集合了氣液的優點,它的粘度低與氣體相似,它的密度很高與液體相似,這就導致它的擴散能力很強,介于氣體和液體之間。同時它還擁有很強的溶解能力和壓縮能力。將這種技術應用于化學生產中,通過控制溫度與壓力,得到超臨界流體,利用其擁有的優勢來達到節省能耗的目的。現如今,我們將這種技術應用于更過多領域,比如,高分子材料、復合材料、有機物材料和無機物材料。
2.2傳熱技術在化學生產中的應用
化學工程之中的傳熱技術主要是分為兩方面,一方面是微細尺度傳熱技術,另一方面是強化傳熱過程。首先微細尺度傳熱,是以熱對流、熱傳導、熱輻射為主要的內容,從空間尺度和時間尺度微細進行討論和研究的一項傳熱技術。這項技術在微米、納米科學中得到了廣泛的應用,并取得了不錯的成績,因此人們更加關注它在化學生產中的應用。強化傳熱過程,主要的重點是通過調試換熱器設備,不斷改進生產過程中的傳熱系數,使其能夠有能力不斷的對外放熱。為了強化傳熱過程,就要增加冷熱流體間的溫差,這就必須通過改變換熱的面積來提高傳熱系數,從而來提高傳熱的效率,使得在化學生產的過程節能減耗。
2.3綠色化學反應技術在化學生產中的應用
通常化學生產的產品一般對我們生活有一些影響的,因此我們就需要采用綠色化學反應來防止化學生產的過程中對環境造成污染,這是從源頭來解決污染問題的技術方法。綠色化學只得就是通過使用化學的技術與方法,結合相關的知識來解決化學對人們和環境造成的危害。主要要求就是,化學生產過程中用到的試劑、催化劑、反應原料,和反應完成后的產物與副產物都必須對人類和環境無危害,同時也要保證綠色環保。例如,采用綠色無毒的原料方面,可以將石油原料裝換成生物原料。像是在化學產品尼龍的生產過程中,原先采用的是含苯的石油化工原料,我們將可以其原料改換成生物原料,一樣也可以制成尼龍,不僅保護了環境,而且也保護了人體收到傷害。除此之外,這項技術在綠色食品生產中也起到了很大的作用,綠色食物是對人體很有益的,在其生產過程中一般禁止使用化學藥劑,這樣不僅減少了對人體的傷害,同時也減少了對環境的影響。然而生產綠色食品的代價就是成本高,為了可以降低成本又能夠有質量,我們可以將化學技術與生物技術相結合,開發基因技術,提高并促進農作物的產量和質量,生物技術與化學反應技術相結合可以在以下過程中充分的利用。
3現今化學工程技術存在的問題
3.1化學工程技術需要進一步的提高
現如今,我國的化學工程技術應用的領域非常更廣泛,但是仍存在一些不足。滴狀冷凝在工業上的應用仍然不能有很好的表現,因為在獲得滴狀冷凝后,冷凝的液滴不能夠被長久的保存,所以,我們應該在這問題上有進一步的研究,從而來解決這個問題。使得我國的化學工程技術能夠有更好的發展,人們能夠有更好的生活條件。
3.2化學工程技術的人才匱乏
在化學工程中存在的另一個嚴重的問題就是技術人才問題,只有用化學專業技術強的人才,才能夠更好的提高化學生產的質量。而我國現在就存在這樣的問題,化學領域的工作人員的普遍的技術能力和專業能力不強,主要是由于我國的教育體制問題,當代的大學生理論要點掌握很好,但實際操作方面卻嚴重的匱乏,這就導致技術型人才的缺乏,從而影響了化學工程技術的進步。
4對化學工程技術的發展提出對策
4.1不斷提升化學工程技術
隨著我國的科技不斷的發展,化學工程技術也會越來越進步,我們應該不斷的更新技術,以此來適應社會科技的發展。應該在鞏固傳統的化學技術的同時不斷的添加新型技術,并拋棄不利的部分,從而實現化學工程技術有更好的發展。
4.2培養化學技術人才
人才的重要性是我們有目共睹的,化學技術人才對于化學工程的發展有著至關重要的作用。因此為了化學工程技術能夠有更好的發展,我們重點培養化學技術人才,化學生產企業可以通過與相關專業的院校進行合作,讓專業對口的大學生能夠有機會到生產工廠進行相關的實習操作,從而來培養理論知識牢固并且有一定的操作能力的技術人才來工作。
5結語
化學工程技術在化學生產過程中的應用廣泛,它不僅促進了社會經濟的發展,更是提高了人們的生活水平,通過技術和人才的不斷涌進,我國的化學工程技術會有更好的發展。
參考文獻:
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目前許多院校廣泛采用主輔修方式培養復合型人才,即學生在完成主修專業課程的基礎上,再輔修第二專業的課程。輔修課程的上課時間經常與主修課程的上課時間相沖突,或者輔修課程的上課時間統一被安排在周末或晚上,這給輔修課程的學習帶來不便。環境工程與化學工程復合型人才的培養可采用特色班級方式培養,即在招生時就用固定班集體招生、統一培養。這種培養方式便于課程體系的學習,尤其是便于實踐課程的教學與管理。湖南城市學院化學與環境工程學院同時擁有化學工程和環境工程兩個專業,這使得該學院在環境工程與化學工程復合型人才的招生、教學與管理有獨特的資源優勢。
2環境工程與化學工程復合型人才培養的課程體系
在課程體系設計上,不能簡單地將環境工程專業與化學工程專業的課程“拼盤”。根據環境工程與化學工程復合型人才培養的特點和要求,我們在請教專家、調查學生的基礎上對環境工程專業、化學工程專業的相關課程進行了有機整合,形成了培養環境工程與化學工程復合型人才的課程體系,該課程體系由5個課程模塊組成。公共基礎和素質課程模塊。該課程模塊包括中國近現代史綱要、思想道德修養與法律基礎、基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、大學生心理健康教育、軍事訓練、大學體育、大學英語、計算機基礎、大學語文。專業基礎課程模塊。該課程模塊包括高等數學、工程制圖及CAD、無機化學及實驗、有機化學及實驗、分析化學及實驗、儀器分析及實驗、物理化學及實驗、化工原理及實驗、波譜分析。專業核心課程模塊。該課程模塊包括環境化學、管網工程、環境微生物學及實驗、環境生態學、環境監測及實驗、水污染控制工程及實驗、大氣污染控制工程及實驗、固體廢物處理工程及實驗、噪聲污染控制工程、環境影響評價。特色課程模塊。該課程模塊包括化工環境保護、化工污染控制工程、化工污染控制設備、綠色氧化技術、突發性化工環境污染事故的預防與處置等課程。實踐教學課程模塊。該課程模塊包括環境工程仿真實驗、工程設計、工程實驗設計與數據處理、PIDCAD工藝流程制圖、認識實習、生產實習、畢業論文(設計)。該課程體系在保留環境工程專業的核心課程基礎上,《無機化學》、《有機化學》、《分析化學》、《物理化學》、《儀器分析》、《化工原理》、《波譜分析》等專業基礎課程內容和學時與化學工程專業一致,在課程設置上體現出環境工程專業與化學工程專業課程的復合;特色課程模塊和實踐教學課程模塊體現出環境工程專業與化學工程專業課程的融合。
3環境工程與化學工程復合型人才培養的教學方法
對于環境工程與化學工程復合型人才,要求綜合培養學生環境工程、化學工程兩專業的知識和能力,達到綜合培養的目標,這就要求其相應的教學不能采用灌輸性的教學風格,而應采用滲透式教學、融合式教學、案例式教學和研究性教學等。(1)滲透式教學是指在上述專業基礎課程模塊中滲透環境工程專業知識的教學,在上述專業核心課程模塊滲透化學工程專業知識的教學。例如,《物理化學實驗》中動力學實驗可以讓學生動手做“Fenton試劑降解除草劑2,4-D反應速率常數和活化能的測定”。(2)融合式教學是指在上述特色課程模塊和實踐教學課程模塊中將環境工程和化學工程中的知識、原理、技能融成一體進行教學。例如,《化工污染控制工程》中教師可結合工程實踐進行“流化床化學反應器處理農藥廠廢水”的專題教學,將流化床工藝設計參數、原理、廢水排放標準等融合在一起進行教學。(3)案例式教學就是指在環境工程與化學工程復合型人才培養的教學過程中結合教學內容運用工程中的實際案例進行教學。例如,《水污染控制工程》中教師可結合工程實踐進行“電鍍廠含鉻廢水的深度處理”的案例教學。(4)研究型教學是指在環境工程與化學工程復合型人才培養的教學過程中教師結合教學內容,通過創設學習情境,促進、支持和指導學生完成研究型學習活動,來綜合培養學生能力與素質的一種教學方法。例如,在“Fenton試劑降解除草劑2,4-D反應速率常數和活化能的測定”實驗中,教師可引導學生自己查閱文獻資料,引導學生思考如何測定溶液中2,4-D的濃度?如何用計算機軟件繪制2,4-D濃度的標準曲線?讓學生自己確定實驗中所需要的儀器和使用的方法,引導學生思考FeSO4和H2O2使用量對2,4-D降解速率的影響,如何求算該降解過程中的速率常數K和表觀活化能Ea?
4環境工程與化學工程復合型人才培養的師資隊伍建設
良好的師資隊伍是實施環境工程與化學工程復合型人才培養的關鍵。要培養環境工程與化學工程復合型人才,首先必須有環境工程與化學工程復合型的師資。筆者認為,要改變目前環境工程與化學工程復合型的師資匱乏問題,可從如下幾個方面加強環境工程與化學工程復合型人才培養的師資隊伍建設。(1)引進、培養具有環境工程和化學工程雙專業學位的高水平的博士或碩士,他們在學士、碩士或博士學位教育期間接受過環境工程、化學工程的專業教育,具備環境工程和化學工程復合的知識結構和科研素養,是環境工程與化學工程復合型人才培養的理想師資隊伍。(2)教師交叉自學和資格認證。在學院內部要求有環境工程專業學位的教師參加化學工程的本科理論與實踐教育,要求有化學工程專業學位的教師參加環境工程的本科理論與實踐教育,教育期滿后進行考試認證,達到認證資格的教師才能評聘為環境工程與化學工程復合型人才培養的師資。(3)聘請企業有工程實踐經驗,且有良好師范素養的工程師參與環境工程與化學工程復合型人才培養的教學和科研工作。
5學生自主學習是環境工程與化學工程復合型人才培養的重要手段
教學資源建設是有中國特色卓越工程師教育培養計劃實現的關鍵問題,也是長期以來中國卓越工程師教育培養計劃實施的重點和難點問題。我國教學資源建設仍然存在總量不足、分布不均、共享困難、不能有效服務專業設置、課程建設、頂崗實習和學生就業等諸方面的不足。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》明確要求把加快教育信息化進程作為推動教育改革發展的保障措施。卓越計劃結合自身規律開發數字化資源,加強以優質視頻、教學素材、特色專題為主要內容的專業教學資源庫建設,有利于推動卓越計劃相關專業建設、課程改革和教學方法手段的不斷創新,并直接關系到卓越計劃培養出來的人才質量。同時,《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見(教高(2012)4號)》提出“通過多種方式整合校園資源,優化辦學空間,提高辦學效益,確保高校辦學條件不低于國家基本標準。因此,建立開放靈活的教育資源共享平臺、提高資源建設的規范性和利用效率、降低建設成本和促進優質教育資源的普及和共享已成為亟待解決的重要問題。
2卓越計劃化學工程與工藝專業教學資源建設的思路
卓越工程師背景下的化學工程與工藝專業需要根據行業對化工工程師知識、素質和能力的要求,確定相關課程和實踐教學環節,將涉及工程意識、工程素質、工程實踐能力、工程綜合能力培養、企業以及工程項目管理知識的課程納入培養方案中,增加工程教育相關課程,因此,必須按照新的人才培養方案,以教材建設和精品課程建設為手段,改革教學內容,加強教材建設,自主編寫和完善系列專業教材,使教學內容充分反映新世紀化工實際生產和化工行業可持續發展的新要求。總體建設思路如下:
2.1構建“新體系”
構建以培養工程意識、工程素質、工程實踐能力、工程綜合能力為目標的實踐教學新體系。按照基本技能層、知識應用能力與工程實踐能力層、創新能力與工程綜合能力層等“三層次”,循序漸進地培養學生的工程綜合能力和創新能力。在基本技能層,主要通過課程實驗、上機操作等實踐環節加深對理論課程基本概念、基礎知識和基本理論的理解和基本技能的培養;在知識應用能力與工程實踐能力層,主要通過課程設計、專業實習、社會實踐等環節實現對學生知識應用能力的培養;在創新能力與工程綜合能力層,主要通過化工企業輪崗實習、化工企業項目設計與研究、畢業設計(論文)、大學生“挑戰杯”競賽、大學生科技創新活動、產學研合作開發等方式實現對學生的工程綜合能力與創新能力的培養。
2.2突出“厚基礎”
本專業卓越工程師教育專業培養方案課程設置分為通識教育,專業基礎課和專業課三大模塊。通識教育包括數學與自然科學、人文與社會科學、體育、素質教育公共選修課等,其課程學時占總學時的47.7%,課程學分占總學分的47.5%;專業基礎課包括相關學科基礎課和專業基礎課,其課程學時占總學時的34.9%,課程學分占總學分的34.3%;專業課包括基本專業課和專業方向課,其課程學時占總學時的17.4%,課程學分占總學分的18.2%。突出了卓越工程師培養的厚基礎,為卓越工程師的培養奠定堅實的基礎。
2.3強化“寬口徑”
本專業卓越工程師教育專業培養方案設置了精細化工、能源化工和生物化工三個專業方向課程模塊。其中,精細化工方向課程模塊開設了精細化學品化學、精細化工工藝學、精細化工過程與設備、精細化工及分離實驗等課程;能源化工方向課程模塊中開設了煤化學、煤化工工藝學、潔凈煤技術、煤化工實驗等課程;生物化工方向課程模塊中開設了工業微生物學、生物化工工藝學、生化分離技術、生物化工實驗等課程。強化了卓越工程師培養的寬口徑,以滿足大化工行業對工程技術人才的要求。
2.4體現“重創新”
教材建設也是教學資源建設不可缺少的內容。在化學工程與工藝專業的專業基礎課和專業課教材的選用上,以“加強基礎、精選內容、有所創新、有利教學”為原則,盡量選用國家規劃教材或者比較權威的高水平教材。同時,組織教師立項編寫或參編高質量教材,如普通高等教育國家規劃教材或精品教材;自編配套輔導教材和講義,制作和充實各類聲像教學資料,積極開發具有專業特色的CAI課件,錄制網絡教學視頻。重點開展精品課程建設,爭取獲得1門國家級精品課程、2~3門省級精品課程、4~5門校級精品課程,通過改革與建設,不斷提高教育質量和人才培養質量,努力培養學生的創新精神和實踐能力,打造出有扎實理論功底、掌握化工專門技能、有很強事業心和吃苦耐勞精神的應用型專業人才,以滿足現代化工業發展對化工專業高素質人才的需求。我們將不斷完善卓越背景下化學工程與工藝專業的教學資源建設,確保學校教學質量不斷提高,確保專業建設項目績效。
3卓越計劃化學工程與工藝專業教學資源建設存在的困難
卓越計劃化學工程與工藝專業教學資源建設的內容相當豐富,在實際操作過程中需要突破重重難關,其中最為突出的有校企合作、人才需求的個性化和多樣化以及師資隊伍建設三個方面。
3.1校企合作是首先要解決的問題
近年來,我院不斷探索和完善校企合作的長效運行機制,努力通過各種渠道與企業溝通,先后在多家大中型企業設立了教學實習基地并成立了一個工程實訓中心,為學生營造了在企業進行實踐學習的良好機會。但有些企業為了兼顧安全生產、產品質量和生產效益,不能為學生提供在相應的技術崗位上動手操作的機會,這樣一來學生的動手能力就得不到真正的鍛煉。
3.2人才需求的個性化和多樣化
不同的公司對技術應用型人才的需求均存在差異,如同樣是培養化學工程與工藝卓越工程師,有些公司需要學生具有精細化工或生物化工方面的知識,而有些公司則需要學生具有能源化工方面的知識。因此,我們必須有的放矢地進行化學工程與工藝專業卓越工程師教學資源的建設,以滿足不同公司對技術應用型人才的多樣化需求。
3.3師資隊伍的建設
化學工程與工藝專業卓越工程師培養必須擺脫傳統的大學生培養模式,為了實現卓越工程師的培養目標和落實卓越工程師的培養標準,形成具有良好的學緣結構、知識結構和以中青年為主體的雙師結構教學團隊是順利、高效進行教學資源建設的必要條件。而要改變目前師資水平不足,知識結構單一和學緣結構不合理的現狀將是一個長期而艱巨的過程。
4結論
關鍵詞:化學工程與工藝;工程實踐;能力培養;體系構建
1化學工程與工藝專業現狀分析
從發展歷程來說,我國近代的化工產業遠遠落后于世界其他國家和地區,在人才培養方面存在很大的弊端。建國以后,為了改變這種現狀,國內開辦了很多職業化工教育院校以培養應用型人才。在所開設的專業中,化工工程與工藝專業是一門實踐性強、動手能力要求高的學科,在教學目標中,強調學生的獨立工作能力、獨立自主能力和探索實驗能力。從上世紀80年代以來,我國的化工類專業人才逐漸進入市場,在滿足社會發展需求的同時,也逐漸反饋一些人才培養的改進信息。就現狀而言,化學工程與工藝專業的教育體制依然需要改革,人才培養方式依舊需要深化,使之能夠適應快節奏的現代化化學工業發展,滿足市場經濟體制下人才競爭的需求,提高企業在國際市場上的競爭力。
2加強工程實踐能力培養的策略
(1)重視基礎知識的掌握
化學工程與工藝專業具有較強實踐性的特點,對于大部分學生而言,牢固的掌握基礎知識,是日后提高自己的關鍵。從教學角度來說,從大學專業入門基礎課程抓起,嚴格要求,特別是在基礎實驗動手能力方面要打好基礎。結合專業特點而言,化學工程與工藝所涉及的基礎學科包括化工原理、反應工程、化學工藝設備及化學物料基礎管理等。如果忽視了基礎知識的掌握,不但在真實工作中難以適應,也很難再有彌補的時間和精力。相對應地,基礎知識掌握牢固,在安全、精細、穩定等操作層面會養成標準化的習慣,甚至不需要規章制度的約束就能夠主動做好,促使工作效率大幅度提高。基于這一目標,要求教師在教學的過程中采取多樣化的方式,讓學生更多的接觸到現實崗位環境。如借助多媒體手段,綜合應用視頻、動畫、圖片等,讓現實中的具體形象呈現在學生眼前,比單純地依賴課本去講解、去想象要更有效果。例如,借助3D動畫模擬的形式,對某一化工設備的工作原理展開講解,通過不同角度、分解狀態或透視功能,讓學生了解工作狀態中的機械設備狀態;同時,也可以模擬不按照規章操作之后,可能發生的危險狀況。而利用這種手段,可以舉一反三,實現基礎知識的強化。
(2)突出教學與實驗結合
在校學習階段,學生的動手能力主要依賴于實驗,為了滿足進入工作崗位之后具有更好的適應性,教學過程要與實驗案例緊密的結合起來。一般來說,化學工程與工藝專業教材中,每一章節都存在典型的工程案例分析,而這些案例只是通過簡單的講解,是不能發揮實踐能力鍛煉的作用的。結合教學中所涉及的案例,教師設計相應的實驗項目,將知識點和實際操作巧妙的結合起來,不僅可以提高學習的新鮮感,也能夠激發學生的自豪感和學習主動性,培養濃厚的研究興趣。
(3)培養科研及工程設計能力
化工行業的人才培養與常規人才相比具有較大的差異,循規蹈矩或墨守陳規是不能促進生產效率提升的,科研能力和工程設計能力的培養是必須的,也是在未來的工作崗位中解決實際問題的重要訓練。結合現實情況來說,我國在培養科研能力和工程設計能力方面還有很大的欠缺,突出表現是畢業考核中,化學工程和工藝人才重視論文寫作,但不重視設計內容,導致能力的培養發生了偏離;而只會“紙上談兵”的人才是不可能發揮實際的作用的。建議針對該專業的人才培養考核機制進行改革,增加更多的實踐性內容。
(4)構建穩定的崗位實習基地
實習是從校園走上工作崗位的第一階段,也是理論聯系實際的重要時期。工科學生的實習周期較長,而化學工程與工藝專業學生在實習中,應該更多地接觸到基層,了解真實工作環境的狀態。但是,從安全性角度考慮,最好的方式是具有一個相對完善、監督嚴格的實習場所。通過學校與企業簽訂人才培養合同的方式,建設穩定的崗位實習基地,匹配一些技術成熟的工程技術人員,且具有較好表達能力,可以在實習中為學生講解相關問題及解決措施,達到事半功倍的效果。
3結語
綜上所述,隨著我國現代化工業體系的不斷發展和完善,化工工程與工藝專業作為一個實踐性強、應用范圍廣的專業,應該從完善學校教育環境和人才培養體制入手,增加投入、嚴格要求,為我國的工業現代化發展貢獻力量。
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20世紀前葉,一批重大化學工藝出現使得化學工程這個學科在學術界嶄露頭角,而煤和石油迅速發展也要求有透徹的理論指導與專業知識,因此作為化學工程的一級學科應運而生。經過幾十年的發展,化工學科逐漸走向成熟,目前國內各大地方院校中,絕大部分開設了化工工程專業及其類似專業,為我國化學工業培養了大批人才。但是隨著時代的發展,高校化工教育也面臨著一些問題和挑戰,這也成為我們亟待改革教學模式的原因。
(一)化學工程與高新技術學科交叉發展
化學工程涉及面廣,且涉及品種多、數量大,不僅關系到人們生活的方方面面,也是提高人們生活質量的“載體”和“橋梁”。而化工在學科上與材料、能源、化學等學科聯系越來越緊密和深入,因此在人才的培養上也應該遵循學科發展規律,培養專業化、多樣性復合人才。目前,我國高校專業教育仍然停留在過去傳統教學方式,與高新技術發展的現實有所脫節,學科交叉引起專業界限的淡化,因此在教學過程中不應在僅僅強調本專業知識的把握,更應著眼于未來,打造化工與生物技術、計算機技術等交叉發展的新型教學模式,培養多層次、復合型人才。
(二)人才就業觀念和培養模式改革
這就要求高校化工教育人員轉變教學模式,從化學教育深層理念創新入手,擴大學科內涵,改變教學設置和教學方法,開展以理論教學作為基礎,以實踐訓練為載體的教學模式,努力提高化工學科教學質量。就目前情況來看,“平臺加方向”實為不錯的選擇。近年來,我們以主動適應經濟社會發展需求的人才培養模式,以深化改革教學模式與實踐等教學項目為依托,進行了人才培養模式改革的探索和實踐。根據社會需求,調整學科專業,壓縮冷門內容,采取專業互補的形式,拓寬專業發展方向,盡可能增加知識含量。此外,化學工程專業應緊密與生產實踐相結合,通過建立不同種類的培訓基地,在打好基礎理論知識前提之外,盡可能增加實際操作的經驗,以便畢業后很快適應工作環境。
(三)教育模式落后,學生創新能力不足
人才的競爭是一切競爭的核心。教學模式的落后直接導致學生創新能力不足,難以承擔新領域開發和高新技術研發的重任。高校教學仍然遵循過去傳統的教學模式,單一的授課模式容易導致學生缺乏學習化學工業的熱情,進而導致學生缺乏創新意識。這也是目前高校教學中存在的主要問題之一。針對上述情況,未來高校必須在人才培養以及課程教學方面有所改變,適應當今社會對化工人才的要求和化工產業未來的發展方向。具體說來,可從基礎專業知識和課程改革入手,打造高素質專業人才。
二、高校化工類人才培養模式及課程改革探討
(一)適應社會發展,拓展專業外延和內涵
1.重視新興專業,與社會接軌。近年來,高新科技發展突飛猛進,與人們生活有關的各種新科技層出不窮,特別是生物化工與新能源等發展十分迅速,在日常生活與生產方面發揮越來越大的作用。我們高等教育院校應該抓住當前發展契機,重視新興產業的出現和發展,努力調整專業課程,與社會發展接軌。特別是生物制藥、節能減排、環境保護等作為人類的重要課題,近年來引起了人們的極大重視,這些都是當前化學工程未來的發展方向和重要領域。高校教育應及時了解行業最深動態,調整教學方案,以適應當前化工行業發展的現狀。
2.把握發展趨勢,發掘專業內涵。化學工程最早包括“化學工程”、“化工自動化”等幾個板塊,但就目前的形式看,僅僅圍繞這幾個傳統板塊展開教學已不能滿足現在的產業發展現狀,應在原有基礎上發掘專業內涵,確保傳統人才培養緊跟學科發展趨勢,不斷充實基礎知識和專業知識。另外,根據信息技術在化工領域應用的愈加廣泛的特點,一方面將其納入傳統課程體系,另一方面,與信息學院、生物學院等展開合作,探索和實踐復合型人才培養模式,使化學工程煥發新的生機。
(二)深化教學改革,提升人才培養質量
美、英、德等西方發達主義國家早就將“通識教育”作為高等教育的核心內容,澳大利亞也明確指出到2020年高等教育的使命是輸送符合國家和全球勞動力市場需求的、有知識、技能和適應能力的優秀人才。我國緊跟世界發展步伐,也將提高教學質量作為未來一段時間教育領域發展的重要領域來把握。尤其當前我國“世界工廠”的地位,導致對于人才需求的變化速度非常快,畢業生也面臨日益嚴峻的就業壓力,因此,深化教學改革,提升人才培養質量成為當前教育領域的重點。
1.變革課程體系,注重課程質量。本著務實專業基礎,注重能力培養的原則,高等院校,特別是石油高校應認真梳理與優化傳統化工課程,同時根據現代化工發展方向和發展重點,打造適應化工人才培養的專業課程體系,這不僅要求高校對傳統課程進行整合,更要抓住重點,利用化工學科與其他學科的交叉點,拓展化工專業課程,與其他課程相互支撐,形成一個有機整理,以滿足新形式下的化學工程技術發展要求。努力提高課程質量也是當下高校發展需著重考慮的重要方面,如何將枯燥的原理課程講得精彩、生動,培養學生對于化工產業的熱愛并激發學生投身化工實業的熱情,這是衡量課程質量的一個重要標準。根據一項研究調查顯示,在化工專業畢業生對高校教學效果等評價中,與世界總平均值相比,中國化工教育只有教師優秀與敬業精神一項略高于平均值,而包括教師激勵作用、就業所需課程深度、授業滿意度以及課程組織優劣等其他四項評選,中國的得分全部低于世界平均值。這其中尤其需要警惕的是,中國學生學習化工專業愉悅程度僅僅為67%,這一成績遠遠低于美國、澳大利亞以及英國等同類學生,這一調查結果也給我們化工教育從業人員敲響了警鐘。
2.加強創新實踐教學環節。“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”。實踐教學環節對于學生創新能力的培養非常重要,高校可利用自身資源和外部條件,從實驗教學和實習教學兩方面加強學生實踐能力。高校可利用現有實驗室,開設大量綜合性、設計性、研究性等實驗項目,將創新能力培養融入實驗教學過程中,啟發學生主動探索創新,增強學生的創新意識。實習教學作為化工專業極為重要的一個環節,在培養學生實踐能力的過程中也起到極為重要的作用。過于單一、落后的教學模式很難適應當前瞬息萬變的就業環境,必須積極的組織實習教學,建立高效與高新技術企業之間的合作關系,通過人才輸送等渠道加強學生與企業之間的聯系,有效調動學生學習的積極性、主動性,并在實習教學過程中及時發現問題、解決問題。
3.構建優良育人環境。在我國高校教育領域,過去往往過分強調“教書”,而忽略了“育人”;過分強調“教學”,而忽略了“教育”。這種情況導致的結果就是,高校畢業生很多時候不能適應社會發展的需求,所學專業僅僅局限于課本知識,缺乏應有的動手操作能力,或者所學知識與社會脫節,最終不得不背棄自己所學專業。西方教育在之前的發展過程中也曾出現過類似情況,而中國目前這種情況則相當突出。我們如何吸取發達國家的經驗教訓,將可遷移性技能培養作為基礎知識領域外的重要環節,努力培養學生可遷移性技能是高校教育的必由之路。除了這些基礎知識的培養外,更應該注重大學生心理健康與道德品質方面的培養,學生可通過良好的素質進行自覺地學習與提升,很快適應未來的就業崗位與就業環境,這是高校未來人才的培養方向。在高校課程設置過程中,以專業知識為主線,以可遷移性技能培養為輔線,增加學生團隊合作的機會,進一步提高學生合作精神和交流理解水平,不斷提高大學生解決實際問題的能力,使其成為社會與企業放心人才。
三、結語
本文旨在對燕京理工學院等應用型高校的化學工程與工藝專業綜合實訓進行了課程改革的思考與實踐,從教學理念、師資團隊、實訓內容、實訓形式、實訓考核方法等五個方面進行了總結。
關鍵詞:
產教融合;化學工程與工藝專業綜合實訓;課程改革
1燕京理工學院產教融合背景
“產教融合、校企一體”,是當前應用型本科院校的一條新的發展之路,所謂的產教融合,“產”是基礎,“教”是目的,“產”不是單純的工業生產,而是必須與教學緊密的結合在一起,這樣才能達到學生學到真本領,教師教出真水平的目的。燕京理工學院重視學生實踐能力的培養,與200多家優秀企業合作,為學生搭建了實習與就業的平臺;大力推進國際化戰略,先后與北美、亞洲、歐洲多所大學建立了友好合作關系,特別是在加拿大投資建設了“海外課堂”學習實踐基地;與合作企業搭建掛職鍛煉平臺,學校組織了教職工赴京津冀地區合作企業掛職鍛煉。學校實行“集團+學校、學院+公司”的產教緊密結合的教學模式,學院和合作公司能夠形成“專業建設與行業需求相結合,教學與企業的實際案例相結合,專業教師與企業員工相結合,專業綜合實訓與實際項目相結合,學生實習與企業崗位相結合”的體系,這個體系能夠極大的提高教師和學生的能力,提高辦學質量。
2燕京理工學院化學工程與工藝專業綜合實驗課程改革的思考與實踐
對于燕京理工學院化學工程與工藝專業綜合實訓這門課程來說,通常是由多個固定的實驗項目組成,同時過去常常以這些固定的實訓項目進行教學。但是,以學生的簡單分組來進行實訓,依據操作情況和實訓報告來評定考核,不能充分的調動學生的積極性,同時對化學工程與工藝的各個關鍵操作分開,會造成學生缺乏對工藝的整體把握。基于以上問題,同時鑒于學校始終堅持校企產教合作,堅持能力培養為主線,那么如何在學生進行綜合實訓的過程中使企業生產的產品,生產設備,生產工藝形成一個完整的體系?如何縮短知識學習和企業實踐之間的距離?如何使學生在校學習期間了解企業生產的產品及工藝?就成了關鍵性問題。筆者針對以上問題,針對目前我國化學工程與工藝的發展和應用型本科院校教學的特點,進行了一下幾方面的思考和探索:
(1)加強產教結合,改變實訓教學理念實訓的教學大綱由學校和企業共同制定,能夠真正的體現教學內容、學習要求與學生實習、就業相融合。同時在實訓的過程中融入企業的管理理念和策略,讓學生進一步了解化工相關企業文化,熟悉企業運作,實習或就業時則能很快適應新崗位、新環境。對于打算在化工領域創業的同學來說,也是非常重要的。
(2)加強產教結合,培養技能型綜合實訓師資團隊目前我校綜合實訓教師以校內專業教師為主,雖然我校教師隊伍的學歷已經符合要求,但是真正熟悉企業生產線并能將企業的實際生產及工藝運用到教學當中的教師較少,特別是有些專業老師剛畢業走出校門就直接走上講臺,雖然知識功底足夠,但是缺乏實際的企業鍛煉,指導化學工程與工藝專業綜合實訓對教師的專業技能、教學方法等要求較高,并且專業發展迅速,一些老工藝老設備已經滿足不了現在化工企業的需要,所以作為專業教師,必須不斷的進行知識的更新和能量的提高。專任教師到企業掛職鍛煉是培養“雙師型”素質的重要途徑。教師深入企業了解產品、先進的工藝、先進的設備,與經驗豐富的技術人員交流,可以迅速的提高實踐能力,同時將企業的優秀案例和相關設備、工藝的圖片應用的化工綜合實訓的教學過程中,使教學過程更加生動,更加有畫面感,學生在做實訓的過程中更能深入的了解各個設備和工藝,提高學習的積極性。同時,學校教師也可以發揮自身優勢,為企業解決相關的難題。通過產教結合,學校每年都會從企業聘請技術水平高、企業經驗豐富、知識廣博的專家到學校做報告,通過這種方式,也可以很好的實現高效和企業的對接,提高師資團隊的實力。
(3)加強產教結合,改革實訓內容化學工程與工藝綜合實訓安排在大三,學生進行綜合實訓時已經學習了化工原理、化學反應工程、化學工藝學、化工設備機械基礎能課程,具有一定得理論知識,如何使學生所學的知識能夠成一條線通過綜合實訓來鍛煉成了關鍵所在。過去我校綜合實訓只有化工方面的專業實訓,我校實行產教融合后將化工仿真實訓加入綜合實訓當中,使學生能夠通過實際操作鍛煉動手能力的同時,通過仿真實訓能對化工的單元操作、反應設備、工藝流程有更全面的了解和認識。另外筆者建議建立化工專業綜合實訓項目庫,該庫包括多個化工實訓項目,每個項目都包括化工各種綜合能力的實訓。
(4)加強產教結合,改革實訓形式為了鍛煉學生的團隊合作意識,學生在綜合實訓時成立實訓小組,有些實訓項目是讓學生以項目小組的形式查閱資料、擬定方案、教師通過學生答辯的方式對方案進行可行性評定、完成實際操作并分析數據。
(5)加強產教結合,改革實訓考核方法綜合實訓項目、實訓形式都進行了改革,相應的實訓考核方法也要創新。根據產品項目實訓各個環節建立涵蓋不同的內容來制定相同的考核標準。考核的內容具體分為資料查閱、項目答辯、實際操作、實訓結果、仿真實訓得分、綜合實訓總結幾部分,同時也要考察學生的團隊協作能力,對小組中的每個成員根據在實訓中的差別進行成績考核,然后綜合評分。
綜上所述,通過產教融合,使燕京理工學院化學工程與工藝專業綜合實訓得到了根本性的改革,通過改革實訓的教學理念、師資團隊、實訓內容、形式、考核方式等,使產教結合的比較成熟,再逐步向“產、學、研”發展,應用型高校會更好的適應市場的需要。
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