工程化學論文范文第1篇
關鍵詞:工程化學;教學模式;考核模式;教學改革
中圖分類號:O6C0;G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)47-0090-03
《普通化學》是一門介紹化學領域及其分支領域中的基本化學原理及物質結構的課程。在我校,該課程多年來一直是面向全校各工科院系的公共基礎課。由于是全校面上課程,因此一直采取全校學大綱,統一命題,統一考試的教學及考核模式。在多年的對不同院系的《普通化學》教學實踐中,我們發現,各個院系對化學知識的需求不盡相同。以材料學院為代表的非化學類院系專業在以后的工作或科研中對化學知識的需求較多,所以他們希望學到更加系統更加深入的化學知識,目前《普通化學》教學內容滿足不了他們對化學知識的“大胃口”。而以機電學院、電子工程學院、自動化學院等為代表的這些學院的學生工作后雖然也需要化學知識和思維作支撐,但是他們對化學不需要系統的純學科教學,系統地教學會使他們“吃的太撐”,“消化不良”而產生“知識過剩”,進一步使學生產生厭學情緒[1,2]。因此,如何針對各個學院對化學知識的不同需求對《普通化學》課程進行改革,讓學生做到“為用而學”、讓老師做到“為用而教”是該門課程亟需解決的問題。針對以上問題,我校基礎化學教研組在經過詳細的調研、分析、討論后,乘著我校本科培養方案改革的春風,對《普通化學》課程開展了一系列的改革,針對不同院系開設“私人定制”式的教學計劃。如:對我校機電、電子、自動化等學院開設《工程化學基礎》課程,以“少而精”為原則,避免一味強調化學的系統性,突出以這些院系的工程應用為基礎,講授化學原理、化學知識在工程中的應用。針對特定的專業將化學教學由《普通化學》轉變為《工程化學》后,如何在教學手段及內容上進行改革國內兄弟院校已有不少報道。如王艷芝等人[3]提出在教學中需要反映當代科技前沿并滲透環保意識及可持續發展思想。楊華玲等人[4]提出在教學中需將板書與多媒體技術有機結合起來。王斌等人[5]提出應在教學中引入前沿知識、設置創新實驗進而充分提高學生的科學素質和創新能力。幾年來,關于如何激發學生學習興趣并建立良好師生互動的改革也有所報到。如:吳芳輝[6]提出通過設置疑點或懸念誘發學生質疑能有效發掘學生的潛能。原長洲等人[7]提出通過構建和諧的師生關系使學生親其師而信其道。岳彩波等人[8]提出的“引誘式”教學方式可增加師生互動環節,在調節課堂氣氛的同時也加深了師生之間的友情。鈕金芬[9]也介紹了如何讓教學內容“動”起來的經驗。上述文獻中關于師生互動的改革在一定程度上提升了學生參與教學的主動性,但是關于教學中學生的“主體地位”屬性還沒有真正體現出來,另外師生互動也僅局限與課堂上,課堂外的師生互動模式還少見報道。因此,本論文本著與國內同行交流的目的,從教學方式以及考核模式等方面介紹我們在《工程化學基礎》教學方面的一些經驗及改革措施,重點突出學生參與教學的“主體地位”特性。
一、教學方式的改革
1.橫向交互式授課模式。傳統的以教師為中心的“灌輸式”教學模式,與現代教育理念已經格格不入;因此如何讓學生從被動的知識接受者變為主動的知識學習者尤為重要。這就要求老師要相應地從知識傳授者變為學生學習知識過程中的參與者,指導者。近年來在《工程化學基礎》課程的教學中,我們探索了“橫向交互式”教學模式,主要表現為兩個方面:①在老師講課過程中學生隨時可以提問,并討論。這樣,有效增加了師生互動,使學生的問題及時得到解決。但是,這種模式需要老師對學生提的問題做宏觀把控。即學生提的問題如果是共性問題,那么可以在課堂上組織大家討論并在最后給出老師的意見。如果老師認為學生的問題太過簡單,則為了避免耽誤大家的時間,則可以告訴學生下課找老師解決。②讓學生參與授課,老師作為聽眾,為學生做點評。即:老師可以找一些與最新科研動態相關聯的選題,讓學生分組去搜索、閱讀、整理資料、形成報告,并參與到課程的講授中來。如下頁圖1所示。
圖1(a)為鄭同學將化學與能源工程相結合講授關于太陽能電池方面的知識,體現了《工程化學》這門課程的工程特色。圖1(b)為王同學結合我校的國防特色,給同學們講解化學武器方面的知識,極大地激發了同學們對化學的興趣,同時也提升了同學們對我校作為一所國防特色院校的熱愛程度。圖1(c)為任同學講授太陽帆材料的選取及相關原理,與我校三航特色密切相連。圖1(d)為趙同學講解食品制作中的化學原理,并結合我校3D打印技術的優勢講解了通過3D打印技術打印食物,該同學的講授極大地引起了班上“吃貨”同學們的興趣。另外還有同學將化學知識與人的不同情緒相結合,講解了引發人們不同情緒的一些生物物質如梅拉多寧、乙酰膽堿、多巴胺等對人情緒的影響及其相關化學原理,使同學們認識到化學知識就在自己身邊。這種互動式的教學凸顯了學生學習的“主體“地位,極大地提升了學生學習的主動性,實踐表明,這種互動教學方法成效顯著。這種改革有以下幾方面的優勢:①可以提高學生學習的主動性;②可以培養學生的團隊合作精神;③通過讓學生參與講課鍛煉學生的語言表達能力以及自信心。
2.信息化手段輔助教學。在我們的教學中,除了采用傳統的郵件,電話等方式與學生交流外,還建立了QQ群,QQ群的建立與傳統的郵件或電話通訊相比,具有以下特點:①隨時隨地都可以解決學生的問題,而且一個學生提問的問題其他在群里的學生也可以看到,所以避免了同一個問題很多不同的同學來問的難題。②傳統的電話郵件只限于師生互動,而QQ群中除了師生互動外,學生之間也可以相互討論,相互交流。③QQ群的建立有助于學習資料的擴散,老師可以將一些與學習相關的講義、課外輔導資料及最新的文獻等與學生共享,為教與學提供了很好的課外互動平臺,進而有效地提高了教學成效。
如圖2(a)所示,學生之間可以通過QQ互動群進行討論,交流,同時,其討論內容群內所有同學可見,進而能夠使具有相同疑惑的同學也從討論中受益,圖2(b)所示為學生通過QQ群與老師交流,學生可以很方便地通過手機照相并發到QQ里來向老師請教問題,老師也可以用同樣的方法給學生答疑,這樣突破了傳統的在固定時間固定地點答疑的缺陷。圖2(c)所示為通過QQ群可以與學生共享學習資料,同時也可以共享學習以外的一些資料,比如:有一些勵志的,或者能對學生人生觀價值觀具有指導意義的一些資料,也可以在群眾共享,進而在學習之外,也給學生一些人生觀價值觀等的培養與指導。
二、考核模式的改革
改變以往單獨以期末考試分數作為學生對本門課程掌握程度的標準,建立更加全面科學的考核方式。將課堂提問、分組討論、專題調研小論文、自主講課、課后作業等環節納入考核范疇。分組討論主要是選擇一些工程案例,讓學生分組進行資料的收集、搜索、整理,而后討論,最后應用所學化學知識解決工程中的問題,并形成小論文,論文分數計入考試成績。該措施能夠激發學生學習的興趣,并讓學生通過分組討論形成良好的團隊精神。自主講課是指在該門課程中留出1~3次課給學生,選取比較簡單而又與工程應用比較緊密的內容讓學生經過預習、制作PPT并在課堂上講授,從而調動學生學習的主動性,而且也能鍛煉學生的表達能力以及自信心。最后的考試成績由幾個部分組成:實驗成績+平時作業成績+科研小論文成績+期末成績+互動成績等,與單純地以期末成績作為考核方式相比,這種考核模式雖然給老師帶來了較大的工作量,但是卻有效地調動了學生學習的積極性及主動性,同時能夠對學生對知識的掌握做一個更加客觀、科學的評價,能夠更有效地考核學生的整體素質。
教學容易,但要教好卻并不容易,需要老師以高度的責任心去潛心思考,像搞科研一樣去研究。簡單而言,我們認為要做好以下幾點:(1)突出學生的主體地位,與學生建立有效的互動機制,讓學生以主人翁的角色去學習;(2)與學生建立良好的師生關系對于提升教學效果也具有重要的作用,這就是所謂的“親其師,信其道”;(3)教學需與時俱進,需要與科研相結合,隨時關注國內外最新的科研動態,并將其與教學內容相融合,穿插到課堂教學中,往往能夠收到較好的教學效果。
參考文獻:
[1]陳林根.普通化學改成工程化學的回顧[J].高等工程教育研究,1989,(1):89-90.
[2]王海棠,時清亮,張永水,傅建杭,李洪濤.《工程化學》的教學目標和教學內容研究[J].洛陽工學院學報(社會科學版),1999(17):78-80.
[3]王艷芝,黃梅莉.工程化學基礎教學內容的改革與展望[J].教學研究,2000,(23):353-354.
[4]楊華玲.《工程化學》教學模式的研究與改革[J].科技信息,2014,(14):19-19.
[5]王斌,馬祥梅,馮艷,邢宏龍,何杰.關于工程化學基礎課程教學方法的探索[J].山東工業技術,2013,(14):5-5.
[6]吳芳輝.關于工程化學基礎課程教學策略的探討[J].安徽工業大學學報(社會科學版),2012,(29):121-122.
[7]原長洲,候林瑞,晉傳貴,朱偉長.工程化學基礎課程教學改革探索[J].安徽工業大學學報(社會科學版),2012,(29):131-132.
[8]岳彩波,伊廷鋒,諸榮孫.工程化學基礎課程教學中應注意的問題[J].安徽工業大學學報(社會科學版),2011,(28):124-125.
工程化學論文范文第2篇
【關鍵詞】現代工程化學特色教材建設研究
1 目的意義
《現代工程化學》課程,旨在使學生掌握現代化學的基本知識和理論,了解化學在社會發展和科技進步中的作用,了解化學在其發展過程中與其他學科相互滲透的特色,培養學生用現代化學的觀點去觀察和分析工程技術上可能遇到的化學問題,并能和化學工作者一起解決,為今后繼續學習和工作打下必要的化學基礎,也將培養跨世紀建設人才所必備的現代化學素養,所以編寫一部適用于電氣工程專業本科學生培養特點的《現代工程化學》教材,不僅可以改變學生教師無適用教材使用的困境,實現教與學的便利通暢,更可以完善基礎化學教育體系,培養寬厚扎實基礎理論的高級人才,尤其針對電力行業中化學知識的應用與化學問題的解決,包括新材料、能源、環境保護等領域提供理論學習平臺[1]。
目前電氣工程及其自動化學科[2]涉及電力電子技術,計算機技術,電機電器技術信息與網絡控制技術,機電一體化技術等諸多領域,是一門綜合性較強的學科,而化學學科在該專業中一直不受重視,因而導致適用于該專業的化學類教材匱乏。近年來,隨著科技的發展,電氣設備不斷采用新材料,新技術,該專業發展受到化學新材料技術的影響很大,同時該專業學生在電氣元件的選用、組裝、設備防腐等方面由于化學知識缺乏往往造成制作的器件性能低下,腐蝕嚴重等情況。我校電氣工程及自動化專業實驗班開設的本科必修課《現代工程化學》目前處于無適合教材使用的狀況,在整體教學過程及學生學習過程中引起諸多不便,經調研國內相關類型及層次的教材有《工程化學基礎》和《工程化學》[3—4],但理論內容相對單一,結構層次簡單,與電力應用領域聯結空白的現實狀態,無法滿足培養實驗班學生的特點要求,而且在教學過程中要不斷補充相關無機化學、有機化學、熱力學及材料能源發展的知識內容,還要拓展前沿領域研究進展,所以建設適用于電力行業使用的《現代工程化學》特色教材具有迫切性及應用性需求。
2.鮮明特色
《現代工程化學》特色教材建設是針對我校電氣工程及自動化專業實驗班開設的本科必修課,是高等院校非化學化工類工科專業學生需要學習的一門重要基礎課程,是培養全面發展的現代高級工程技術人員和相關管理人才知識結構和綜合能力的重要組成部分。本教材從物質的化學組成、化學結構和化學反應基本規律出發,介紹有現實應用價值和潛在應用價值的基礎理論和基本知識,密切聯系電力行業現代工程技術中遇到的諸如材料的加工與防護、能源的開發與利用、電廠環境保護有關化學問題,了解化學與其他學科間的交叉滲透,其目的主要是幫助學生建立物質變化的觀點和能量變化的觀點,提高學生的科學素質和創新能力,以利于學生在今后的工作中能有意識地運用化學知識去觀察、分析和解決電力行業所涉及的化學問題。本教材將現代化學基本原理與當前迅速發展的材料、能源、環境科學密切聯系,同時聯結電力行業中化學知識的多方面應用,具有內容簡明、聯系實際、突出重點的特色,可作為工科高等學校非化工類專業的普通化學課程的教材,此外教材強調化學基礎理論的系統性,強化基礎結構理論,尤其突出前沿領域應用研究,在編寫理念、章節結構和內容安排方面進行全新嘗試。
3.具體方案
3.1精選化學基礎理論
通過調研及匯總資料文獻,項目負責人及項目組成員認真研究本項目,結合電氣工程及自動化專業實驗班培養方案,確定教材編寫大綱,整合無機化學、有機化學、分析化學、物理化學四大基礎化學經典理論,如無機化學中物質結構包括原子結構與分子結構理論,有機化學中與能源、材料相關的重要有機物化性理論,分析化學中表征物質材料結構的光譜學內容,物理化學中化學反應規律等,強化理論聯系實際,突出工程應用。
3.2匯總電力行業中化學知識的多方面應用
整合電廠儀器分析、電廠化學儀表、電廠水處理、電力用油、電力用煤等多課程實例應用內容結合基礎化學理論,通過廣泛調研,收集材料,結合電力行業特點,介紹有關電廠水、煤、油、氣、汽、廢水、儀表、鍋爐腐蝕與防護等與化學學科密切相關內容。
3.3化學前沿領域研究進展
以反映新知識、新技術、新工藝和新材料為指導,突出介紹電力行業中最新化學知識理論的應用與化學問題的解決。例如發展低碳智能電網指標體系、電廠化學綠色處理、超導材料應用和輸變電系統中化學問題及對策等,同時補充國外電廠中與化學專業有關的技術問題。
3.4復習指導與課后練習
精心總結各章節復習指導綱要,挑選具有代表性習題,鞏固理論內容,并配合編寫習題答案。
4.創新性
突出聯系電力行業中化學理論應用與化學問題的解決,包括新材料、能源、環境保護等領域的實際應用研究,化學前沿領域的精粹概述。針對實驗班學生培養特點,完善基礎化學理論學習體系,有助于引導學生在較高層面學習化學理論,為學好學活工程化學奠定基礎。
5.學生受益情況分析
通過電力行業《現代工程化學》特色教材的編寫與建設,首先將改變學生無固定教材上課的現狀,利于學生系統學習、預習和復習,更利于教師授課及教學安排。通過對化學基礎理論進行整合,添加與電力行業相關的設備、材料、能源、環境等化學知識的應用與聯結,有利于培養學生的化學素養和工程意識,將更能夠適應國內電力建設的發展需求,有利于學生畢業后參與更多的實際工程、建設項目合作,更好的應用化學理論并解決在電力系統中出現的化學問題,綜合培養提高學生的學習視野、信息素養、創新思維和交叉學科融合應用能力。
6.致謝
本論文由東北電力大學 "電力行業《現代工程化學》特色教材建設" 教學改革項目支持,特此感謝。
參考文獻
[1] 周立亞. 工程化學課程的性質和教學探討[J]. 廣西大學學報 No.1, 2002
[2] 李孜. 電氣工程專業本科教育改革初探[J]. 中國電力教育 No.15 2012
[3] 李海艷. 工程化學課程的教學實踐探討 [J]. 產業與科技論壇 No.11,2011
[4] 樊華,鄧健. 工程化學多媒體教學課件的研制與實踐[J]. 【摘要】《現代工程化學》是針對我校電氣工程專業實驗班開設的本科必修課,是高等院校非化學化工類工科專業學生需要學習的一門重要基礎課程,本文詳盡闡述了《現代工程化學》教材建設的目的意義、鮮明特色、具體方案、創新性及學生受益情況分析。
【關鍵詞】現代工程化學特色教材建設研究
1 目的意義
《現代工程化學》課程,旨在使學生掌握現代化學的基本知識和理論,了解化學在社會發展和科技進步中的作用,了解化學在其發展過程中與其他學科相互滲透的特色,培養學生用現代化學的觀點去觀察和分析工程技術上可能遇到的化學問題,并能和化學工作者一起解決,為今后繼續學習和工作打下必要的化學基礎,也將培養跨世紀建設人才所必備的現代化學素養,所以編寫一部適用于電氣工程專業本科學生培養特點的《現代工程化學》教材,不僅可以改變學生教師無適用教材使用的困境,實現教與學的便利通暢,更可以完善基礎化學教育體系,培養寬厚扎實基礎理論的高級人才,尤其針對電力行業中化學知識的應用與化學問題的解決,包括新材料、能源、環境保護等領域提供理論學習平臺[1]。
目前電氣工程及其自動化學科[2]涉及電力電子技術,計算機技術,電機電器技術信息與網絡控制技術,機電一體化技術等諸多領域,是一門綜合性較強的學科,而化學學科在該專業中一直不受重視,因而導致適用于該專業的化學類教材匱乏。近年來,隨著科技的發展,電氣設備不斷采用新材料,新技術,該專業發展受到化學新材料技術的影響很大,同時該專業學生在電氣元件的選用、組裝、設備防腐等方面由于化學知識缺乏往往造成制作的器件性能低下,腐蝕嚴重等情況。我校電氣工程及自動化專業實驗班開設的本科必修課《現代工程化學》目前處于無適合教材使用的狀況,在整體教學過程及學生學習過程中引起諸多不便,經調研國內相關類型及層次的教材有《工程化學基礎》和《工程化學》[3—4],但理論內容相對單一,結構層次簡單,與電力應用領域聯結空白的現實狀態,無法滿足培養實驗班學生的特點要求,而且在教學過程中要不斷補充相關無機化學、有機化學、熱力學及材料能源發展的知識內容,還要拓展前沿領域研究進展,所以建設適用于電力行業使用的《現代工程化學》特色教材具有迫切性及應用性需求。
2.鮮明特色
《現代工程化學》特色教材建設是針對我校電氣工程及自動化專業實驗班開設的本科必修課,是高等院校非化學化工類工科專業學生需要學習的一門重要基礎課程,是培養全面發展的現代高級工程技術人員和相關管理人才知識結構和綜合能力的重要組成部分。本教材從物質的化學組成、化學結構和化學反應基本規律出發,介紹有現實應用價值和潛在應用價值的基礎理論和基本知識,密切聯系電力行業現代工程技術中遇到的諸如材料的加工與防護、能源的開發與利用、電廠環境保護有關化學問題,了解化學與其他學科間的交叉滲透,其目的主要是幫助學生建立物質變化的觀點和能量變化的觀點,提高學生的科學素質和創新能力,以利于學生在今后的工作中能有意識地運用化學知識去觀察、分析和解決電力行業所涉及的化學問題。本教材將現代化學基本原理與當前迅速發展的材料、能源、環境科學密切聯系,同時聯結電力行業中化學知識的多方面應用,具有內容簡明、聯系實際、突出重點的特色,可作為工科高等學校非化工類專業的普通化學課程的教材,此外教材強調化學基礎理論的系統性,強化基礎結構理論,尤其突出前沿領域應用研究,在編寫理念、章節結構和內容安排方面進行全新嘗試。
3.具體方案
3.1精選化學基礎理論
通過調研及匯總資料文獻,項目負責人及項目組成員認真研究本項目,結合電氣工程及自動化專業實驗班培養方案,確定教材編寫大綱,整合無機化學、有機化學、分析化學、物理化學四大基礎化學經典理論,如無機化學中物質結構包括原子結構與分子結構理論,有機化學中與能源、材料相關的重要有機物化性理論,分析化學中表征物質材料結構的光譜學內容,物理化學中化學反應規律等,強化理論聯系實際,突出工程應用。
3.2匯總電力行業中化學知識的多方面應用
整合電廠儀器分析、電廠化學儀表、電廠水處理、電力用油、電力用煤等多課程實例應用內容結合基礎化學理論,通過廣泛調研,收集材料,結合電力行業特點,介紹有關電廠水、煤、油、氣、汽、廢水、儀表、鍋爐腐蝕與防護等與化學學科密切相關內容。
3.3化學前沿領域研究進展
以反映新知識、新技術、新工藝和新材料為指導,突出介紹電力行業中最新化學知識理論的應用與化學問題的解決。例如發展低碳智能電網指標體系、電廠化學綠色處理、超導材料應用和輸變電系統中化學問題及對策等,同時補充國外電廠中與化學專業有關的技術問題。
3.4復習指導與課后練習
精心總結各章節復習指導綱要,挑選具有代表性習題,鞏固理論內容,并配合編寫習題答案。
4.創新性
突出聯系電力行業中化學理論應用與化學問題的解決,包括新材料、能源、環境保護等領域的實際應用研究,化學前沿領域的精粹概述。針對實驗班學生培養特點,完善基礎化學理論學習體系,有助于引導學生在較高層面學習化學理論,為學好學活工程化學奠定基礎。
5.學生受益情況分析
通過電力行業《現代工程化學》特色教材的編寫與建設,首先將改變學生無固定教材上課的現狀,利于學生系統學習、預習和復習,更利于教師授課及教學安排。通過對化學基礎理論進行整合,添加與電力行業相關的設備、材料、能源、環境等化學知識的應用與聯結,有利于培養學生的化學素養和工程意識,將更能夠適應國內電力建設的發展需求,有利于學生畢業后參與更多的實際工程、建設項目合作,更好的應用化學理論并解決在電力系統中出現的化學問題,綜合培養提高學生的學習視野、信息素養、創新思維和交叉學科融合應用能力。
6.致謝
本論文由東北電力大學 "電力行業《現代工程化學》特色教材建設" 教學改革項目支持,特此感謝。
參考文獻
[1] 周立亞. 工程化學課程的性質和教學探討[J]. 廣西大學學報 No.1, 2002
[2] 李孜. 電氣工程專業本科教育改革初探[J]. 中國電力教育 No.15 2012
[3] 李海艷. 工程化學課程的教學實踐探討 [J]. 產業與科技論壇 No.11,2011
工程化學論文范文第3篇
關鍵詞:工程化素質;培養;應用化學;教學改革
應用化學專業是以化學學科為基礎的應用型理工科專業。國家教育部頒布的本科專業目錄明確規定:應用化學專業屬于理科專業,畢業生可根據所在學校教學計劃及培養目標授予理學或工學學士學位。這說明應用化學是以理為主的理工結合專業,是研究化學理論在相關領域中應用的理科專業,是產品開發或技術應用型專業,而不是工科專業。但是,從應用化學學位授予現狀來看,學士一般授予理科學位,碩士則可授予理科或工科學位。說明應用化學具有工科專業的特點。另外,目前全國有近400所高校開設應用化學專業,覆蓋本、專科不同層次和理工、農林、師范等不同類型高校。其中大多數是新辦或改辦的。大量的應用化學專業畢業生除了小部分從事教育、研究和質檢等行業工作外,其余的勢必要進入企業從事產品開發和工程管理工作。而當前相當數量的本科生畢業后在工作中感覺實踐能力和動手能力較差,進而影響到創新能力的提升,最終勢必限制其職業發展。因此,在本科階段,應用化學專業學生應該具有一定的工科或工程化素質,對其研究生深造或工作實踐打下工程化基礎具有重要作用。
另一方面,當前,地方本科院校是我國高等教育發展的重要新生力量,此類高校大多能夠把握形勢、明確定位,以地方性、應用型為辦學方向,走特色化發展道路。此類高校更要防止一味追求大而全、趕研究型大學的時髦、進而陷入同質化的境地。因此,此類高校在特色發展中,工科專業的培育和發展更應從基礎抓起,在使學生掌握基本工科課程知識的同時,應使學生具有基本的工程化素養。
針對目前國內應用化學專業數量多、方向雜、規范性不足等問題,參照近期教育部專業教學指導委員會制定的教學基本要求,結合許昌學院應用化學專業多年來的建設體會,發現傳統教學模式存在的問題:首先,沒有特色,或沒有按特色化發展去設置培養方案;其次,師資力量薄弱,實踐教師人員匱乏,雙師型教師幾乎沒有;第三,教學方法仍流于說教;第四,實踐環節不符合工程化素質人才培養。本文相應地從創新培養方案、靈活師資培養、案例法教學、實踐教學改革等四個方面論述了以工程化素質培養為導向的教學改革。以期為規范和辦好應用化學理科專業提供理論依據和實踐經驗。
一、創新培養方案
從當前我國地方高校中應用化學專業設置的范圍來看,有趨同的傾向。對于像許昌學院這樣的地方新升本院校,如果不走特色化道路,勢必在激烈的競爭中慘遭出局,對應用化學專業來說更是如此。我校的定位為地方性、應用型、服務中原城市群建設、依托地方經濟發展、目前通過校企合作、服務經濟對改造專業建設、推進學科建設起到了顯著的作用。對以往單純旨在培養研究型人才的培養方案加以調整,注入了工程化、應用型人才培養的元素。首先,將“工程實踐”能力作為一項重要的技能寫進培養目標中。其次,在培養規格中增加“工程實踐”能力一條,具體闡述為“具有將產品實現從實驗室規模到工業規模的認識和初步能力”。最后,最根本的是課程設置目標更加明確、為專業特色服務的目的突出,凝練了專業方向,加強了專業課分量和深度。
2010年之前,應用化學專業完全按照理科專業模式設置,專業課除了四大化學、儀器分析、化工基礎等必修課之外,選修課則是按照四個模塊設置,具體為,納米材料模塊:納米材料學、納米材料的檢測與表征、應用X射線衍射技術。光電材料模塊:新能源材料、太陽能電池材料、光功能材料。工業分析模塊:色譜與分離、光譜分析、環境分析。化工模塊:化工制圖、反應工程基礎、化工分離技術。其它的選修課則有催化、有機合成設計、應用電化學、無機合成化學、精細化學品化學、化學工藝學、化工產品開發概論等以及一些必修課選論(主要為考研學生開設,主要是講解典型例題,如物理化學選論等)。從上述課程設置來看,課程模塊太多,每個模塊課程單薄;必修課基本完全是專業基礎課,而專業課則直接過渡選修課,專業課設置薄弱,顯然不能滿足專業特色方向設置對課程的要求。因此,2010年后,我們對應用化學專業設置了兩個方向,分別是精細化工和高分子材料,相應地設置了必修課(專業基礎、專業課)和選修課(專業課),加深了專業課程基礎,凝練了方向,取得了良好的效果。具體為,精細化工模塊:精細化工工藝學、精細有機合成單元反應、精細化工過程及設備、精細化工實驗。相應的選修課有化工產品開發概論、分離工程、表面活性劑、涂料、膠黏劑、香精香料、紡織助劑等,可任選。高分子材料模塊:高分子物理、高分子化學、高分子實驗、高分子材料加工。相應的選修課有化工產品開發概論、分離工程、材料學、塑料、橡膠、纖維等,可任選。
二、靈活師資培養
教師給學生上課,并不是簡單地照本宣科、傳遞知識,而是要培養學生認識問題、分析問題、解決問題的能力。因此,教師要掌握的就不僅僅是書本知識,更多的應該是見識,即真正的工程實踐經驗、理論在實踐中的應用實例。
當前,地方高校處在高速發展和擴張之際,每年都會招聘一批新教師。但是,限于政策,這些新教師主要是剛畢業的博士、碩士,基本沒有教師的從業經歷,更沒有企業實踐經驗。因此,教師自身對實踐教學、企業生產等沒有基本的認識。我院同樣面臨此類問題。我們的解決方法主要從三個方面入手,即理科向工科轉變;攻讀學位和專業培訓結合,以專業培訓為主;企業技術人員兼職承擔理論教學和實踐教學,以實踐教學為主。
第一,理科背景教師向工科轉變。首先要明確專業建設的需要,讓理科教師產生我要轉變的原動力;其次,從政策和經費上支持理科教師的工科能力進修和培訓。第二,在企業內進行專業培訓。比如,新教師報到入校后,在第一學期被派往企業定崗實習,期間對車間工藝、設備和部分工段操作基本掌握。在學期開始后,還安排其在老教師帶領和指導下赴實習單位進行指導學生實習工作。另外,在第二年該新教師即將承擔實習指導任務前的暑期,學院會安排其先期赴企業進行輪崗實習學習,掌握實習的第一手資料,提高其指導和教學水平。經過這樣兩年的學習、培訓和指導訓練,到第三年該新教師獨立指導學生實習時,已經具備能夠圓滿完成實習指導任務的能力。該教師自身的工程實踐能力的提高無疑為學生工程化素質培養提供了保障。第三,充分利用好企業師資。由企業技術人員兼職承擔實踐教學任務。我們對實習單位的技術人員作為師資的利用包括幾部分,除了在學生實習時給學生講解之外,還在對我方新進教師進行師資培訓、來我校進行課程輔導和講授中承擔重要角色。我們采取靈活的待遇方案,使企業技術人員的積極性得到提高,我院的教師和學生均得到全面的培訓和輔導,對提高實習水平和效果起到很好地促進作用。
三、案例法教學
案例教學法是在教師的引導下,再現案例實景,把學生帶入特定事件的現場,通過深入角色,提高學生實際運用知識能力的一種教學方法。實踐結果表明,該方法對促進學生更快、更深理解和掌握基本知識有明顯成效。
應用化學專業講授的專業課不但有理論性強的課程還有實踐性強的課程。前者如物理化學、反應工程;后者如精細化學品化學、工業催化、表面活性劑化學等。國外教育界有句名言:告訴給我,我會忘記;演示給我,我會理解;讓我參與,我會學會。但是,讓學生理解掌握知識點不可能完全通過實驗來實現。所以我們通過案例教學法有效實現了此目標。
根據學生的認知水平和規律,我們采取了從“告訴”“演示”“參與”的模擬步驟,循序漸進,使學生易于理解和掌握知識點。當然,其中的“參與”步驟更多地仍是通過課堂模擬講述或結合實驗實踐課程來實現。首先,在一系列活生生的案例基礎上提出學生感興趣且切中基礎理論核心的問題;然后回答問題,逐步深入,反向推理,最終使學生對物理化學的基本原理很輕松、很自然地理解、掌握、接受;最后要強調掌握部分重要的參數和指標。這樣的結果就使學生掌握了基本且必要的產品作用原理和重要性能參數,符合教學要求和就業入門的目的。
該步驟示例如下:首先引出案例,例如提到農民鋤地的原因,有的學生認為是松土,而正確答案應是保墑。因為土壤中有很多氣孔,類似于毛細管,由于附加壓力的作用,導致水分和養料喪失,鋤地可以破壞毛細管,起到保留水分和養料的目的。接下來分析該案例,提出涉及的原理和知識點,即毛細管的附加壓力及其產生原理(書本上的理論知識)。從土地水分喪失聯想到毛細管產生附加壓力,再到拉普拉斯公式和開爾文公式,從生活化的案例到理論知識的輕松理解和掌握。
其次,用生活中的多個實例來顯示表面活性劑的其它作用。例如,透明狀、水溶性注射針劑生產中表面活性劑的增溶作用;化妝品和農藥乳狀液產品中表面活性劑的乳化作用;墨水的制備中表面活性劑的分散作用;漿料中表面活性劑的消泡作用;在新型紡織品材料中的防水、防污作用等。從這些實例繼續講述膠束、表面活性劑的兩親性結構、性能參數(CMC值、HLB值)等重要理論知識就很容易被學生接受和理解掌握了。
以“表面活性劑”部分為例。首先引入肥皂和洗衣粉的實用案例。肥皂和洗衣粉是人們日常生活經常接觸的化學品,可謂是“看得見摸得著”的例子,雖然可能部分學生對這類洗滌劑有初步的認識,但真正了解其洗滌作用原理的并不多。因此,此案例滿足“聽說過但不熟悉”的要求。在運用多媒體教學時可在肥皂和洗衣粉的種類、造型、顏色以及使用對象和部位等方面充分展現其多樣性,使學生認識到該類日用品還有很多“高端產品”,還有很大的開發空間和前景。在此過程中還可以簡要說明肥皂的來歷等科技發展歷史。
四、實踐教學改革
實踐教學改革分別從實驗課、實習實訓和畢業論文(設計)三方面開展。
傳統的實驗課以驗證性實驗為主,且內容陳舊,達不到培養學生創新能力的目的。我們的做法是改進傳統實驗項目、引入教師科研課題和企業課題。
首先是內容陳舊,部分實驗項目已被證明不適合本科實驗訓練、鍛煉動手能力,或難以體現知識重點,需要改進。比如,物理化學實驗中測定電勢-pH曲線項目主要的考查目標為理解一定條件下能斯特方程中濃度的負對數即pH值與電勢φ成正比,并掌握pH值測定的原理。但事實上學生對此興趣不大,感覺這是必然的,老師在講的時候已經把結果給展示了,沒有創造性。因此,我們增加了電極的原理和組裝、pH計的原理和組裝實驗,放在測定電勢-pH曲線實驗之前,使學生親自組裝了電極、pH計,到測定電勢-pH曲線時自然理解清晰、操作得心應手。
引入教師科研課題和企業課題。首先使學生接觸實際存在或生產中的問題,對培養其求知欲和提高探索的興趣具有顯著作用,同時還培養了學生的專業自信;其次鍛煉了教師,增強其將理論與實驗實際相結合的能力。
實習實訓按一般常規情況就是帶領學生去工廠實習幾周,請工廠的技術人員講課,然后參觀生產車間,就算完成生產實習任務。結果是每年學校都要投入大量的財力,學生實習則走馬觀花,成了走過場,效果自然難以體現。
目前,在前述加強師資的前提下,使得我們擁有了一定的工程化素質的教師隊伍,結合企業技術人員,為做好實習實訓打下了良好的人力資源基礎。另外,我們采用了新的管理模式和綜合實習實訓考核方式,起到了較好的效果。具體做法為:管理采用封閉管理、集體上下班、隨時考勤等,保證學生的實習時間和在崗率;考核不但要參考其實習報告,還要引入筆試和面試、單獨崗位操作和答辯等,保證了學生真正掌握、理解生產過程,起到實習的目的。
畢業論文目前面臨的最大問題是學生由于要備考研究生,導致實驗時間難以保證。我們的改進做法是:其一,嚴格畢業論文(設計)出口機制,讓達不到要求水平的畢業論文(設計)作者延期畢業,重新答辯,使學生重視,教師認真對待。其二,一部分學生在大二或大三即進入教師實驗室,進行科研創新實驗。每年學期初由年級輔導員、班導師向有需求的教師推薦一些學有余力、感興趣的學生去進行科研創新實驗。對學生鞏固實驗課所學的技能和知識有顯著作用,還可培養其實踐動手能力,另外還可以為畢業論文寫作打下基礎。其三,畢業論文或設計可以與畢業實習結合。通過延長企業實習時間,并提煉出課題或模擬出設計任務讓部分感興趣的學生選做,這樣就可以使學生提前了解了課題的背景,為做論文或設計打下了堅實的基礎,同時節省了時間。
五、效果與探討
2010年以來,我院應用化學專業通過上述教學改革,取得了明顯成效:
第一,青年教師投身于教學改革的熱情更加高漲,并從工程化素質提升和教學過程中得到成長。3年來,青年教師積極總結教學經驗并申報教學研究項目,共獲立項校級教研項目4項,發表教研論文5篇。同時,有2位教師獲聘副教授,2位教師獲聘講師,其中有2位教師獲聘雙師稱號。
第二,學生動手能力和解決問題的能力得到提高。首先在后期實驗中,學生的動手能力顯著提高,比如物理化學實驗,90%的學生能夠在3個學時的規定時間里保質保量完成實驗任務,而在過去則一般需要延長1個學時才能完成;其次,學生參與教師科研創新實驗的積極性空前高漲,畢業論文質量也相應大幅度提高;最后,3年來,學生參與“挑戰杯”創新大賽、企業獎學金項目、校級創新課題等立項、獲獎共計35項。
第三,學生學習成績提高,考研錄取率顯著升高。從2002級到2009級,考研錄取率從最早的10%上升到60%。這固然與學生的刻苦學習有關,但顯然與上述教學改革有一定關系,尤其是實踐教學改革結出了碩果,比如提高了學生動手能力、增強了其考研面試競爭力這一結果,勢必會提高學生被錄取的機會。
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工程化學論文范文第4篇
關鍵詞:工程化學;教學實踐;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)06-0150-02
工程化學課程是針對高等院校非化學化工專業本科生開設的公共基礎必修課程,在工科大學生的知識結構體系中占據著重要地位,工程化學教學在專業培養中的定位是傳授基礎工程化學知識、健全學生的知識結構體系,訓練學生掌握專業工程實際應用中涉及的基礎化學知識和實驗操作的技能[1]。工程化學課程從物質的化學組成、化學結構和化學反應出發密切聯系現代工程技術中遇到的如材料的選擇和壽命、環境的污染與保護、能源的開發與利用、生命科學的發展等有關化學問題,使學生掌握有現實應用價值和有潛在應用價值的基礎理論和基本知識,促使學生在今后實際工作中能有意識地運用化學觀點去思考、認識和解決問題[2]。因此,工程化學課程的學習對非化學化工專業學生的全面培養起到相當重要的作用。
由于高考化學課程所占比例有所降低,過去原本在中學化學課程中講授的內容放到大學來進行學習,工程化學基礎課程對于現在非化學化工的大學一年級學生來說,存在著內容多、學時少,新名詞新理論多、跨度大等問題,學生學習起來普遍感覺吃力、抓不住重點、掌握不住方法[3]。因而,在大學里工程化學的教學就顯得尤為重要。
新疆大學建筑工程學院自2014年通過國家教育部土木工程專業評估后,為提高我校土木工程專業學生的化學素養及基本化學實驗能力,將工程化學課程教學課時從原來的28學時調整為36學時,并增加了10學時的實驗課課程教學。因此,如何在這有限的課堂教學和實驗教學中提高我院土木工程專業學生的化學素養,讓學生能在今后的學習和工作中能夠有意識地運用化學觀點去思考、認識和解決問題,是擺在工程化學課程授課教師面前的緊迫任務[4]。對此,筆者結合我院土木工程專業講授工程化學課程的經驗,結合我院大一新生特點,根據工程化學課程的內容并結合土木工程專業后續課程內容的需要,對工程化學基礎課程的教學方法進行實踐與思考。
一、優化課程教學內容
目前,工程化學課程使用化學工業出版社出版的賈朝霞教授主編的《工程化學》一書,全書從物質的聚集狀態、化學反應的基本規律、溶液的離子平衡等基礎理論出發,結合了無機材料、有機材料、常用油品和化學與環境保護等內容,適用范圍較廣。
結合我院土木工程專業的人才培養目標,對工程化學課程的基本知識、基本原理、專業知識和技能知識的講授比例進行了優化,在保證基本知識和原理內容的教學課時的基礎上,通過增加課程學時的辦法,較大比例地增大了課程的專業性和技能性。當然,要想在有限的學時數里讓學生掌握工程化學課程中涉及的所有內容,這是不現實的。因此,就需要教師在有限的講授課時中,讓學生真正領悟到化學是一門與我們生活息息相關的科學知識,激發學生學習興趣,進而產生一股潛在的驅動力讓學生提高自主學習的能力,使他們愿意將其學好、學透。
工程化學課程相較于化學化工專業的普通化學課程而言,是讓非化學化工專業學生從較為具體和實際的化學角度認識和分析解決工程技術中的問題,這是一種通向學以致用的途徑。因而工程化學課程應該有明確的專業針對性。因此,在基礎理論的講解過程中,對于應用量子力學的知識去理解核外電子運動狀態的這部分內容,這部分教學內容筆者認為應重思維而輕具體內容,只需要求學生對量子力學解決原子結構問題的思路即可。講授過程中可以較為系統地介紹人類認識微觀世界的發展過程,從道爾頓提出的原子學說到盧瑟福的含核原子模型,由波爾理論、鮑林規則到量子力學理論的產生后,人類是如何逐步深入的探究微觀粒子的運動狀態、化學鍵和分子結構。使學生認識微觀世界的本質,了解和掌握波粒二象性、測不準原理以及化學鍵的成鍵本質;再從微觀本質的基礎上,進一步學習化學變化的宏觀現象,介紹如何運用這些原理來指導實際的科學問題。如可以現代液晶電視中分子間作用力是如何被表征的;混凝土中減水劑分子是如何通過表面化學現象實現高減水的等等。這樣可使知識的講授環環相扣,也避免了枯燥的理論滿堂灌。
二、實驗教學內容的更新和完善
工程化學實驗是工程化學課程體系的重要組成部分,是培養學生工程實踐基本素質的一個重要環節,為將來運用工程化學知識解決和化學有關的實際問題打下一定的基礎。以往工程化學課程的實驗項目多為驗證性實驗,如化學實驗儀器的基本操作、酸堿滴定等,實驗內容比較單一,綜合性和設計性實驗項目偏少,不能有效培養學生綜合運用化學知識解決問題的能力[5];并且對于土木工程專業學生來說也無法突出專業特點,與后續專業課程的學習銜接性不好。
目前,我院對工程化學實驗課的開設提出要積極增加綜合性、設計性和創新性的實驗項目,壓縮驗證性實驗項目的要求。對此,實驗室將原有化學實驗儀器的認識和電子天平的使用、雙指示劑法測定混合堿液中組分含量、水質檢驗及水硬度測定、氧化還原與電化學、固體氯化銨生成熱的測定等五個實驗調整為化學實驗儀器的認識和電子天平的使用、粗食鹽的提純、水泥熟料中二氧化硅含量的測定和金屬的防護與防腐等四個與今后專業課程內容聯系更為緊密的實驗項目。而且我院在實驗室規定的開放實驗時間內,學生可以通過查閱資料、擬定方案、設計實驗并和老師討論后可進實驗室進行實驗項目工作的開展,讓學生自我發揮的空間更大。
新開的實驗課項目在滿足實驗的基礎性和創新性的前提下,注重了實驗的設計與綜合。大學實驗課較為強調作為主體地位的學生在實驗過程要有發散性的思維,敢于試錯。指導教師要尊重學生的主體地位,不能再以教師為中心或者以知識權威者的身份進行知識的灌輸,而是把學生作為中心,圍繞學生的特點需要,以幫助學生學習不斷進步為目的,與學生商討問題,解決問題,把工程化學實驗室建造成為大一新生步入的第一個進行研究性學習的場所,讓他們學會利用大學的有利環境,鍛煉提高自身的專業能力、心理能力和社會適應能力。
通過實際教學發現,根據專業需求設置實驗項目內容,在大一新生掌握他們所需的化學知識和實驗操作技能的基礎上,還可使他們對今后所學專業的應用前景有一個初步的了解。
三、課程考核方式的改革
當前,工程化學課程在大一入學第一學期開設,我院對于土木工程專業將其設定為考查課。這對于大一新生來說,考核方式與高中一場接一場較為狹隘的學習目標有所不同。大一新生對大學的學習抱有強烈的好奇心,但經過對大學課程的接觸后就會發現大學教學內容、方式和手段與中學時有很大差異,對于長期習慣于學生和老師捆綁式的鳥兒喂食的教學方法的大一新生開始感到茫然,很難在短時間里找到適應大學階段的學習方法。而工程化學課程內容多、學時少、跨度大,入學的大一新生往往稍不努力學習,就會感覺學習吃力。高考勝利所帶來的良好感覺將逐漸消失,精神壓力也感覺較大。對此,筆者認為在授課過程就應指出大學工程化學課程與高中化學課程學習的巨大差異性,其中,課程的考核方式不在是單純依靠期末的卷面成績,而是要更多考查學生自主學習能力、實踐能力和創新能力等綜合素質的評價。
考勤(5%)+作業(5%)+實驗成績(10%)+期終卷面成績(80%)這種傳統的理論課考核權重方式和大一新生高中階段的學習考核方式相仿,比較側重于終結性的評價,筆者感覺這種方式由于與高中學習考核方式的相仿而不利于調動大一新生的學習積極性;對此,我院工程化學課程考核方式調整為考勤(5%)+作業(5%)+實驗成績(10%)+期終卷面成績(40%)+個人專題論文(20%)+團隊創新實驗(20%)這樣六部分構成。考核方式的多元化改革是希望學生逐步提高自主學習和團隊合作的能力,在這種新體系的考核方式中,更突出了過程性考核,有利于學生將來走向社會后的職業發展。
四、結束語
通過實際教學發現,化學作為一門與工程實踐緊密結合的基礎科學,不僅要讓學生掌握好基礎理論,更要讓學生學會運用所學的理論知識思考、解決所面對的生產實生活中的實際問題。
由于當前工程化學課程設置的教學時數和實驗課時數相對較少,有限的學時往往也限制了部分教學方法和手段的使用,這些問題和不足,筆者認為隨著今后互聯網的蓬勃發展,信息化建設水平的不斷提高,今后可在網絡教學平臺上搭建出一個不受教學時間和空間限制并且教師與學生能夠良好互動的24小時教室。
總之,工程化學課程的教學改革取得了一些成績,積累了一些經驗,但改革是一項長期而艱巨的任務,需要相關教師在當前學校以教學為基礎、以科研為導向的政策支持下,付出更多的努力。
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工程化學論文范文第5篇
關鍵詞:高分子材料;貫通式教學;實驗案例;創新;創業
引言
高分子材料科學與工程是一門理論與實踐緊密結合的專業,實驗和實踐教學是高校高分子材料專業學生必修環節。但是,傳統教學模式下的高分子材料加工工程實驗明顯存在專業實驗“按部就班”和實踐過程“走馬觀花”等問題。此外,還有實驗教學內容相對陳舊,與我國工業化發展程度脫軌;實驗課時間少且死板,不利于實驗的深入開展;只注重已經成熟的實驗操作與報告書寫,不利于創新思維的培養;實驗設備陳舊,許多新的實驗無法滿足我國現今創業、創新人才的培養。與歐美等先進高校的高分子材料專業實驗、實踐課程相比,我國高校學生普遍存在動手操作能力弱、安全意識不足和解決實際問題能力差等缺點。以美國阿克倫大學高分子加工實驗課程為例,實驗課時間長,且強調學生親自己動手,并鼓勵使用拍照、錄像等手段得到各種數據,實驗報告內容豐富。即使實驗失敗,只要學生對失敗的原因分析透徹,依然可以得到完美的分數。根據學生的反饋,這樣的學習方法普遍比單純的理論灌輸和死板的實驗更加有效,實驗過程更具體驗性。他們還將試驗內容與工程實踐緊密結合,將試驗內容拓展到課外,加深高分子科學與工程的理解和應用。近年來,我國對創新、創業型人才的培養日益重視,推動傳統實驗、實踐課程改革和激發學生創造力日益重要,增加綜合型、研究創新型、實踐型實驗是大勢所趨。
相對于基礎型和綜合型實驗的“驗證性”而言,研究型實驗具有不確定性、探索性、自主性、開放性與可操作性等“探索性”特點。作為學生由知識學習向科學研究、工程應用轉變的銜接點,研究實踐型創新實驗涉及多學科知識的交叉運用,側重于運用所學知識、文獻查閱和基本技能等手段應用,并要求實驗結果以研究論文和工程實踐報告的形式完成,其設置重在培養發現問題和解決問題能力,更具挑戰性。我校高分子材料專業方向已在綜合化學實驗基礎上,開設了自主研究型實驗。通過學生與感興趣的導師聯系,共同確定實驗方向,在五周內完成實驗設計、實驗操作、實驗分析、報告撰寫等相關內容。收到了較好的效果。為加強該專業的工程實踐體驗,我們在此基礎上拓展設計了貫通式實驗.即在自主研究型實驗技術基礎上,進入實際生產一線進行工程實踐,貫通理論與實踐,建立理論研究與工程應用的關系。具體是結合聯系導師的轉化成果,將研究型實驗延伸,進行三天的工程實踐,嘗試將學生基礎知識、專業知識和產業化實踐結合運用,培養學生的工程認知和實踐能力。本文以高分子材料反應共混改性瀝青材料的高分子加工試驗為例,探討了該貫通式實驗教學設計思路、目的、試驗步驟、報告撰寫方法以及實驗心得等,以期促進貫通式試驗教學的開展。這對培養我國迫切需要科技成果轉化背景下的創新、創業人才有重要意義。
1貫通式實驗教學思路
該貫通式試驗案例教學是以我校比較成熟的產業化特色項目高分子材料反應共混改性瀝青展開。首先指導老師布置課題,講解貫通式實驗的目的、方法和意義等過程,實驗小組根據講解內容選擇高等級公路用改性瀝青材料為課題展開研究。研究小組通過查閱文獻、小組內討論和教師的共同探討,決定以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)改性瀝青為主題開展本次貫通型實驗。其次,通過以SBS反應共混瀝青改性、結構表征、性能測試為主線的研究型實驗,旨在提高學生創新意識以及創新能力,培養其團隊意識,了解和熟悉開展科研工作的方法。最后,通過工程實踐和產學研交流,貫通試驗室研究與工程實踐的聯系與區別,建立室驗式開發研究、工程放大生產和工程應用之間的關系。
2貫通式實驗教學方法及步驟
貫通式實驗教學方法是用討論式、啟發式教學方法;以學生為主,允許失敗,多次嘗試,提倡提出問題和解決問題的鍛煉模式;講究基礎理論、專業實驗和工程實踐相結合,融匯貫通的模式。貫通式實驗教學包括以下步驟:(1)師生雙向選擇導師公布課題后進行師生雙向選擇,通過與導師交流,達成合作關系,挑選組長并布置研究實踐內容和任務;(2)設計課題學生通過導師指導查找課題領域的前沿文章,以及和老師討論,設計出切實可行的實驗方案,培養學生獨立設計實驗的能力;(3)實驗操作小組成員們利用已有基礎實驗知識結合專業知識的了解,比如通過實驗過程既熟悉了紅外光譜、光學顯微鏡等儀器的使用方法,又接觸到了傳統教學實驗難以接觸的新型實驗設備如高速剪切機、膠體磨和低溫延度計等設備;(4)數據總結與討論小組成員將所得試驗結果進行整理作圖,分析討論試驗結果;(5)工程實踐通過參觀學習生產流水線,與操作工人、車間主任和總工程師交流學習;(6)課程總結與評價與指導老師交流實踐過程的問題與收獲,撰寫研究報告和實踐報告。
3貫通式實驗教學效果與心得
貫通式實驗教學摒棄了傳統實驗機械、死板、陳舊的教學方式,為老師教學以及學生學習都帶來了創新的想法和創業的火花。貫通式實驗教學效果總結有如下四點:
(1)培養了研究方法和團隊協作意識實驗小組通過前期選題,查閱大量的資料,了解目前高分子科學領域的新的研究方向。實驗過程中,小組成員們接觸到并使用了許多傳統實驗教學中難覓蹤影的儀器,SBS、石油瀝青等材料的特性,開闊了他們的視野,真正體驗了科學研究的過程。分工明確,通過各成員間的協作配合,共同完成。提高了實驗操作技能以及與他人合作的能力。在實驗過程中不斷思考并對實驗方案進行改進,定期與老師見面并報告相關進展,最后完成整個實驗部分;
(2)培養了學生獨立思考分析問題和總結升華能力數據總結處理階段,通過分析實驗結果,學會了用統計方法軟件對所得數據進行處理,對實驗現象運用理論知識做出合理的解釋。對有疑惑的問題,小組成員之間隨時進行討論分析,并查閱相關文獻,進一步試驗驗證,最后找到了問題的根源。將所有結果整理并書寫成報告。通過對實驗結果進行分析與寫作,培養了他們獨立思考、清晰表達、總結升華的能力;
(3)培養了學生工程化思維在工業實際生產階段,進一步考察工廠生產環節,書寫工程實習報告,豐富學生的社會適應能力,并為迅速進入企業工作奠定良好的基礎。例如,在工廠實踐階段,認識了實驗室實驗與工程試驗的差別,深化了化學工程中原材料、操作單元選擇原則,化工原理中“三傳一反”的理解。以攪拌裝置的設計為例,大型攪拌槳根據物料粘度設計的原理,SBS與瀝青混合加料時的弱攪拌與反應后的強攪拌槳葉的不同;以我國早期SBS改性瀝青生產時,為解決高熔體粘度的SBS與低粘度瀝青的分散性通過膠體磨等特殊設備強化剪切變形實現分散;還可以通過選擇SBS的嵌段比例、分子量等手段提高其在瀝青中的分散性;
(4)培養了創業思維通過與市場、采購和財務部門人員的交流,了解到企業的市場信息是生產的前提,市場信息是基于大量使用數據和與用戶溝通相結合而得到的。市場原材料信息、市場銷售信息反饋到研發部門進行開發,形成原材料進入、加工制造和產品銷售與服務一體化的運轉格局,為以后創業思維的培養打下基礎。工程化思維對促進學生校內培養有積極的影響。通過工程化實踐鍛煉了學生將高分子專業理論知識用于實踐,并通過實踐加深了對理論知識的學習。例如,深入了解了高分子材料工程的共同點,是解決高性能與易加工、經濟性三者的矛盾,環境污染治理與經濟性的矛盾。學習了公司治理結構,了解公司的發展核心,一是靠管理,二是靠科技。團隊協作是公司高效運轉的保障,注重團隊建設。在此過程中,也培養了團隊協作能力,更快融入將來的工作融合貫通,認識平時所學知識的重要性,促進專業知識的學習。
在基礎理論與工程化生產方面,還認識到室內基礎研究試驗與工程化生產相輔相成,工程化提出問題必須通過基礎研究指導才能獲得突破。基礎理論指導工程化實踐,工程化實踐又不能局限于基礎理論,還需考慮社會因素、市場因素和環境因素等。在生產應用方面,深刻理會了“安全第一”是一切生產的根本。工廠的安全教育,為以后試驗室及工程化生產奠定了基礎。工程化放大生產是無數實驗室試驗的總結,也是指導實驗室小試、中試和放大生產的根本。穩定化、規模化生產是市場化應用的根本保障,標準的試驗方法和嚴格的產品檢測是市場應用的根基。市場是科研的主要推動力,基礎研究是推動科研進行的源動力。
4貫通式教學總結
貫通式實驗教學通過自主探索實驗和工程實踐體驗的方式,增強了高分子材料專業教學的趣味性、探索性和創造性,不但對培養學生提出問題和解決問題的能力有積極作用,而且還有利于高校和企業培養創新和創業人才。貫通式實驗教學的難點在于,建立良好的產學研信任關系和學生的積極主動性的配合。此外,指導教師的精細設計和企業、學校領導的大力支持也必不可少,有必要進一步深入挖掘適合貫通式實驗教學的課題,深化與企業的合作關系,協同培養發掘創新、創業人才。當然,該貫通式實驗教學仍處于探索之中,在培養時間、培養模式、培養效果等方面還值得商榷。總之,貫通式實驗教學的不確定性、探索性、自主性、開放性與體驗性更契合當前學生對實驗課的需求以及國家對創新、創業能力人才的培養,值得進一步推廣和完善。
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工程化學論文范文第6篇
關鍵詞:工程化學;教學改革;教學方法;多元化
我國工程教育認證標準要求,專業必須有明確的畢業要求,課程體系應能支撐畢業要求的達成,體現以能力為導向的工程教育人才培養的目標與要求。《工程化學》是工科學校非化工類專業的一門必修基礎課,是我院材料成型及控制工程專業工程教育論證中必須包含的一門化學課程。通過掌握基礎化學理論知識,拓寬化學視野,提高科學素質,使學生學會用化學的眼光看世界,并能夠運用化學的理論、觀點和方法正確認識和解決社會和生活中遇到的問題。認識化學學科的概貌、發展方向以及與材料學科的關系,學會基礎化學分析方法。通過理解材料制備、加工和使用過程中的基本化學問題,能夠運用化學基礎理論認識和分析材料工程技術中的相關化學問題。學會綜合運用化學原理和規律,解決材料設計、成型及控制工程中的實際問題,理解和評價材料領域工程實踐對環境、社會可持續發展的影響。根據工程化學的培養方案要求,該課程學時為32學時。然而,在新高考的情形下,部分學生化學基礎知識薄弱。在以往教學實踐中反映出學時少、內容多、教學內容與本專業工程實際銜接不緊密、反映新的科技成果少等諸多問題。因此,為了更好得實現在工程教育專業認證背景下,“以學生為中心”的教育理念,《工程化學》教學方法的多元化勢在必行[1]。
1教材和大綱的合理優化
根據材料成型專業人才培養目標和畢業要求為依據,明確了《工程化學》課程教學目標,制定了能力培養大綱,理順了工程化學課程目標與專業畢業要求指標點的對應關系。進一步設計教學過程,制定《工程化學》課程知識和能力培養目標,將課程教學目標落實到具體章節內容中,落實到每一節課堂中,輔以具體的實現途徑,形成一整套講義。材料成型專業側重于金屬材料的性質和應用,因此在制定大綱時,第二章物質結構基礎、第六章電化學基礎與金屬腐蝕以及第八章化學的應用,分配的課時要多一些。使學生掌握用于解決材料成型及控制工程復雜問題的化學基礎知識。在授課內容上,化學電源、金屬的腐蝕與防護、化學與環境保護等可以詳細講解,并進行適當的拓展,比如,電化學儲能新材料和新技術對碳達峰、碳中和等國家戰略目標實現的重要支撐。對于化學熱力學和動力學部分應弱化相關繁雜公式的推導,側重公式的實際應用及計算;原子的結構和晶體結構部分概念多、理論性強,教學內容選擇應重思維而輕具體內容,對相關結構理論只作簡單了解。
2組合式教學模式
《工程化學》是材料成型專業第一學期開設的課程,作為非化學專業大一的學生而言,由于從高中剛踏入大學的校門,大學的學習環境跟高中完全不同,學習內容更深,學習節奏快,學習科目多,而且大部分情況下要靠學生自覺學習。作為剛上大學的學生而言,沒有了高中的約束和壓力,容易養成懶惰和松懈的習慣,對大學的學習不夠適應或不上心,容易造成學習興趣不高,學習積極性差的情況。同時還需要注意一些學生在高考中沒有選擇化學考試,因此化學的基礎知識相對薄弱。因此需要通過多種教學模式的組合,來有效促進學生的主動學習、合作學習和課堂參與度[2]。
2.1通過線上線下相結合的方式,增強學生自主學習的意識
根據疫情防控工作需要,進行疫情背景下的混合式教學準備與設計是非常必要的。在多次傾聽“慕課堂”“雨課堂”、“智慧樹”、“超星”等教學平臺的在線教學培訓后,從理論和實踐方面努力提高自己的混合式教學重構與設計素養,綜合考慮各個平臺的優劣,選擇出適宜自己和學生,并可留有教學記錄的線上教學和學習平臺。加強學習通中學習資料的建設和完善,將課程PPT的觀看進度、課后作業的完成情況以及課前預習的完成度都納入到平時成績里,來提高學生自主學習的意識。另外,由于疫情的復雜性,若有學生不能參加線下學習,可以通過騰訊會議等軟件實現線上線下相結合的實時授課方式,不耽誤每一個學生的學習進度。
2.2引入新的授課方式,增加課堂的趣味性
化學是一門知識點相對比較零散的學科,尤其對于工科學生來說,學習起來既感覺枯燥,又深感微觀難懂。仔細分析學生的學習認知心理后發現,學生最難接受的就是零散知識點的記憶,往往因為沒有興奮點而引不起重視,學習記憶起來深感困難。可以引入新型的教學軟件,如慕課堂、雨課堂app等,使上課形式多樣化,提高學生的參與度。雨課堂中有在線選人,比單純的老師點名提問會更有趣味性,可以活躍課堂氣氛,而課堂討論和互動也可以拉近老師與學生的距離[3]。現在的學生已經是00后,網絡發達,對新鮮的事物有著濃厚的興趣,但是很少能把網絡上的一些信息跟所學的專業相聯系。將年輕人感興趣的東西引入到課堂,跟所學的知識相聯系不僅能夠提高學生的學習興趣,還能讓學生養成勤于思考,理論聯系實際的好習慣。比如在講到熵增原理的時候可以將網絡上流行的化學青年問禪師的梗引入到課堂中,“世界萬物都是潮起潮落,不可能只增不減,但是熵除外”,這樣既增加了課堂的趣味性,又加深了學生對熵增的理解。其次是利用平臺的翻轉課,可以發布學習任務、學習資料、加強學生的作業訓練、開展直播課堂答疑、簽到、搶答、投票、頭腦風暴等;建立QQ群,也是必不可少的交流工具,可以實現任課教師和學生之間“無縫銜接”,及時收集學生疑問并進行適時答疑,不受課堂時間限制,并可以長期保存學習資料與文件。最終將線上線下混合式教學設計為“線上自主學習-線下翻轉課堂-師生互動反饋”的教學模式。通過教學軟件,又可以對所有學生的學情分析,了解每個學生的學習特點、學習方法、習慣、興趣、成績等,對每個學生的具體情況進行處理等。及時關注學情,每周調閱一次各門功課的在線學習數據,比如,視頻學習時間、PPT預習情況、作業完成情況等,并及時批閱作業,發放成績與答案,隨時隨刻督促學生學習,不放棄任何一個學生,認真作業批改后盡可能留有評語,及時反饋,方便每個學生查閱自己的不足與欠缺,不使任何一個同學掉隊。
2.3將學生劃分小組,加強學生的集體榮譽感和互動性
由于課時或班級規模限制,授課過程中進行課堂提問、翻轉課堂或提交課程論文時,不能保證提問到每一位學生[5-6]。且為了體現課堂的多元化、增加趣味性、加強學生小組合作能力以及集體榮譽感,將學生劃分為小組,以3~4人為一個小組進行討論,明確最終的提交結果會影響每個小組成員的平時成績。授課教師作為課外輔導員,針對于同學們感興趣的化學知識,教師和同學討論后確定一些主題,例如:化學與環境污染問題;如何理解微觀結構決定材料性質?如何提高化學能轉化為電能的效率?如何測量化學反應速率?人體酸堿平衡失衡與疾病關系等。課外組織同學們分組、查相關資料、組內討論、組內推選同學展示討論結果、教師總結的方式進行。這種方式不僅可以增加同學們團結互助的精神還可以提高學生的動手、動腦及表達等各方面能力。同時,多樣化作業使得作業成績不再單一,所有作業成績均會計入期末總評成績中去,體現了對學生的過程性考核。
3開辟第二課堂
設置學術講座專題、觀摩儀器和動手做實驗的多種方式,達到學生了解該專業的研究前沿,激發學生對該專業的主動性[7]。實現學生的使用現代工具、研究、溝通的能力培養。能正確使用和處理實驗數據,通過信息綜合處理,具備對復雜的材料成型及控制工程實驗結果進行正確解釋和分析,比較和選擇合理研究路線能力。開展專題學術講座:邀請石墨烯、電催化、光催化、鋰電池、太陽能電池等領域的老師,結合自己的研究課題,以學術講座的方式,使學生鞏固課堂所學的理論知識,了解各類新材料研發及其應用情況,大大開闊學生的視野、提高學生的學習熱情。例如,學生通過對離子電池相關學術報告學習,可以了解到鋰離子電池作為一種重要的化學電源,在降低碳排放過程中起到關鍵作用。同時結合課上有關電化學內容,分析出鋰離子電池的特點及優缺點,了解鋰離子電池的正、負極材料的構成,熟練寫出鋰離子電池表達式以及正負極反應方程式等。走進實驗室觀看用現代分析儀器對樣品進行制備、分離、表征和分析。例如,先用高效液相色譜對樣品分離,從記錄儀中的幾個峰,可知樣品中物質的種類,對已分離的物質分別收集后,再通過紅外光譜,質譜,氫譜和碳譜等分析,確定樣品中的物質成分。最后,通過X-射線單晶衍射儀對于一些單晶樣品進行結構的精確測定。可以了解X-射線單晶衍射儀的工作原理,鞏固課上有關化學鍵與晶體結構等知識。實驗儀器雖然只是演示實驗,但學生通過觀看,可以體會到現在分析技術的先進,知道在以后工作中遇到需了解材料成分時,能通過現代分析儀器來實現。鼓勵學生以小組的形式走進實驗室做一些基本化學實驗。通過開設第二課堂,使學生掌握材料表征的相關儀器和測試設備,具備材料成型及控制復雜工程問題研究與分析的能力從2016年授課至今,我院該課程通過“教師走下講臺,學生走出教室”的理論加實踐相結合的授課方式能夠讓學生更快地了解和掌握書本上的理論知識并與之后的專業知識和應用相結合,得到了師生的一致好評。
4結語
我院《工程化學》課程一直堅持以學生為中心,重視對學生專業知識以及專業素養的培養。在學科建設的基礎上,成立教師團隊,深化教學改革,努力將《工程化學》打造成一門具有趣味性和吸引力的實用性課程。通過對《工程化學》教學內容和教學大綱進行優化整合;引入新技術,建立了符合認證標準的教學模式和課程考核評價體系;開展學術講座、觀摩儀器使用,不僅為專業認證背景下公共基礎課的建設起到借鑒和示范作用,還可以大大開闊學生的視野、提高學生的學習熱情、讓學生化被動學習為主動學習、提高教學效果。
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工程化學論文范文第7篇
關鍵詞:軟件工程;課程體系;培養方案
軟件工程教育兼屬科學教育和工程教育范疇,軟件工程的科學教育屬性主要是引導學生對人類意識與智慧進行科學理解、增強運用軟件本質特性(構造性與易演化性)和解決具體問題的能力;而軟件工程的工程教育屬性主要是引導學生綜合應用計算機科學、數學、管理等科學原理,借鑒傳統工程的原則、方法,提煉和固化知識,通過創建軟件來達到提高質量、降低成本的目的。然而,McKinsey Global Institute2005年10月發表的一份報告稱,我國2005年畢業的60多萬工程技術人才中適合在國際化公司工作的不到10%,主要原因是中國教育系統偏于理論,學生在校期間幾乎沒有受到Project和團隊工作的實際訓練,這對我國高等院校工程教育改革與創新提出了挑戰,也為軟件工程專業建設指明了方向。
合理的課程體系是高等院校保證培養目標和形成辦學特色的重要手段。目前,我國1900多所普通高校中雖有100多所院校開設了軟件工程專業,但與當前軟件工程技術發展差距較大。為了培養出既有理論知識又有應用技能的工程型實用軟件人才,軟件工程專業課程體系必須進行改革。對此,本文結合CC2005、SE2004、SWEBOK、國內軟件工程專業課程設置現有的研究成果,探索軟件工程專業本科教學課程體系建設問題。
1 軟件工程專業課程體系設計策略
計算學科本科教學常用的課程體系設計策略主要劃分為:課程啟動策略、課程組織策略、特色課程設置策略。課程啟動策略主要包括:1)圍繞算法設計展開的算法優先策略;2)自底向上展開的硬件優先策略;3)從計算機導論展開的廣度優先策略:4)強調編程能力的程序設計優先策略;5)強調系統使用命令優先策略;6)從面向對象展開的對象優先策略。
課程組織策略主要有:1)基于主題的組織模式,它把知識體系中的每個知識域組織成一門或幾門課程;2)基于系統的組織模式,它把每類計算機軟硬件系統設置成一門或幾門課程;3)混合模式,在課程設計時不考慮區分前兩種方法,兼而有之。特色課程設置策略主要依據本校辦學特色和研究專長來確定。
由于軟件工程教育兼屬科學教育和工程教育范疇,其科學屬性和工程屬性決定了軟件工程專業本科教學課程規劃,一方面要強調工程性、技術性、實用性、系統性、綜合性和復合型,另一方面要強化基礎軟硬件知識在解決復雜軟件構造和應用方面起到的關鍵作用。對于課程啟動策略而言,傳統計算機科學專業的課程啟動方式并不適合于本專業,但工程優先策略似乎也不適合于沒有任何計算機基礎的本科生;同樣,在課程組織策略上,基于主題的組織模式更多地具有科學研究屬性,而基于系統的組織模式又不利于基礎知識強化;此外,特色課程設置時,有時會缺乏全面綜合考慮,因人設課會造成特色課程系統性差問題。因此,在軟件工程專業課程體系設計策略方面,應根據軟件工程學科自身屬性,綜合考慮以上各種策略特點,全局思考,統一規劃,避免課程系統性差、教學內容重復和遺漏并存等現象。
2 軟件工程專業課程體系架構模型設計
根據軟件工程專業本科教學的培養目標及規格要求,其課程體系采用“夯實基礎教育、提高系統認知、強化軟件開發、推進工程實訓”為主線的設計思路,構建了“分層次、互動式、工程化”的課程體系架構模型(如圖1所示)。該模型共分為四個層次,即基礎知識教育層、系統認知教育層、工程設計開發層和工程實踐訓練層。各層次不是相互獨立的,而是相互關聯、相互影響、逐層遞進的演進關系。該模型簡化了計算機科學核心課程數量,突出基于主題的組織模式,沿著由淺入深、循序漸進的認知路徑,力圖實現“基礎與編程一體化、編程與系統一體化、系統與工程一體化、工程與職業一體化”四位一體的工程型實用軟件人才教學目標。
2.1 基礎知識教育層
基礎知識教育的設計思路,強化學生的基礎知識和編程意識,實現“基礎扎實和編程意識強”兩個目標。基礎知識教育層結構具體劃分為:數學基礎類課程模塊、外語類課程模塊、軟件基礎類課程模塊、其他公共基礎類課程模塊。根據各模塊自身特點,全面考慮各模塊之間的關聯性,做好彼此之間的銜接。在課程啟動策略方面,主要采取基于基礎的編程優先策略。在數學基礎類課程模塊中確定一門銜接較好的基礎課作為軟件基礎類課程模塊的啟動,軟件基礎類課程模塊率先啟用軟件設計基礎課程,力圖達到“基礎與編程一體化”的教學目標。在課程組織策略方面,采取基于主題的組織模式,有利于學生掌握基礎理論知識。
2.2 系統認知教育層
系統認知教育的設計思路:強化學生的編程能力和對軟件系統的認識能力,實現“編程能力強和系統級認知”兩個目標。根據軟件工程專業對硬件系統和系統軟件的知識要求,系統認知教育層結構劃分為:數據庫系統類課程模塊、網絡系統類課程模塊、操作系統類課程模塊和編譯系統類課程模塊。在課程啟動策略方面,主要采取基于編程的系統優先策略。通過軟件基礎類課程模塊的數據結構等課程和系統認知類課程模塊的數據庫原理及應用等課程,進一步強化學生的編程能力,并以程序設計為主線引導學生的系統級認識能力,實現“編程與系統一體化”的教學目標。在課程組織策略方面,采取基于系統的組織模式,簡化計算機科學核心課程數量,提高學生學習的有效性和對知識的掌握程度。
2.3 工程設計開發層
工程設計開發的設計思路:以工程化方法為手段,依托項目培養學生的“工程”意識,鍛煉學生對軟件系統的設計與開發能力,進一步強化學生的系統級認識,實現“更完整的系統級認識和軟件系統工程化設計開發技術”兩個目標。根據軟件工程項目開發流程,工程設計開發層結構劃分為:軟件過程類課程模塊、軟件設計類課程模塊、軟件架構類課程模塊、軟件測試類課程模塊、人機交互類課程模塊、特色項目類課程模塊、可擴充類課程模塊。該層綜合考慮核心專業課程和特色項目課程設置,基于專業方向設置若干動態可擴充課程,全面考慮課程之間的關聯,強調統一設計、統一規劃。學生在這個層次必修一些工程設計開發系列課程,選修可擴充類課程,達到“系統與工程一體化”的教學目標。課程啟動策略采取基于系統的工程優先策略。課程組織策略采取項目的組織模式,以此來提高學生的軟件系統設計與開發能力。
2.4 工程實踐訓練層
工程實踐訓練總體設計思路:通過實驗訓練、專業實習、項目實訓、畢業設計等教學環節,依托校內 外實習實訓基地,采用校外實習實訓、自主實習實訓、校內實習實訓和外聘軟件工程師等形式,強化學生的工程能力,培養學生的職場素質,實現工程與職業一體化的教學目標。工程實踐訓練層結構具體劃分為兩大類,一類是實驗與實習類課程模塊,另一類是工程實訓與畢業論文類課程模塊。其中,實驗與實習類課程模塊的具體設計思路,通過基礎實驗、系統體驗、編程能力訓練三個環節,進一步夯實學生的基礎知識,完善學生的系統級認識,強化學生的開發技能;而工程實訓與畢業論文類課程模塊的具體設計思路,通過“軟件工程項目實訓”這個載體,采取“企業+實訓+論文+就業”捆綁的運作模式,與多家國內知名IT公司合作,讓學生到企業進行實際項目綜合訓練,并完成畢業論文設計工作,實現理論與實踐結合、技巧與職業素質結合的教學目標,同時也為學生就業提供一個良好平臺。
上述四個教育層是彼此聯系和互動發展的,在課程體系設計中充分考慮銜接性、系統性和創新性。交流、溝通、講演、寫作的培養更多體現在第二課堂科技學術活動中。
3 軟件工程專業核心課程設置
3.1 課程設置原則
軟件工程專業課程設置遵循六個基本原則,即先進性、靈活性、復合性、工程性、創新性和模塊化。1)先進性:課程設置和課程內容需反映國際上先進的軟件技術發展成果和軟件企業對先進技術的需求,以及相關的基礎理論。2)靈活性:課程設置需具有靈活性,應根據軟件技術的發展及時調整。3)復合性:課程設置需包括技能、工程、管理等方面的教學內容,使學生具有必要的綜合技能和基本素質。4)工程性:課程設置面向軟件工程實踐,強調工程實踐能力培養,使學生能夠自覺運用先進的工程化方法和技術從事軟件開發和項目管理,具有團隊協作精神。5)創新性:課程設置應倡導學生自主學習,并給予必要的指導,從而培養學生自主學習和自我提高能力,以及勇于開拓和善于創新能力。6)模塊化:課程應按照模塊化準則設計,課程模塊設計可以交叉。根據軟件技術最新發展、當前市場需求及專業培養方向、學生目前具備的領域知識等,靈活調整課程設置和課程內容。
3.2 核心課程模塊設置
1)軟件基礎類課程模塊設有:計算機硬件基礎、軟件設計基礎、數據結構、計算機組織原理、面向對象程序設計、算法分析與設計等課程。2)操作系統類課程模塊設有:操作系統原理、LINUX系統基礎、嵌入式系統基礎等課程。3)網絡系統類課程模塊設有:計算機網絡、網絡規劃與集成、網絡安全檢測與防范技術、網絡協議與網絡軟件等課程。4)數據庫系統類課程模塊設有:數據庫原理及應用、ORACLE數據庫、數據倉庫與數據挖掘技術等課程。5)編譯系統類課程模塊設有:編譯系統原理、編譯技術等課程。6)軟件過程類課程模塊設有:軟件工程、需求工程、軟件項目管理、軟件建模技術UML等課程。7)軟件設計類課程模塊設有:C++高級程序設計、J2EE與中間件、.NET架構技術、設計模式等課程。8)軟件架構類課程模塊設有:大型軟件系統構造、軟件體系結構等課程。9)軟件測試類課程模塊設有:軟件測試技術、軟件測試與評估等課程。10)人機交互類課程模塊設有:人機交互技術等課程。11)特色項目類課程模塊設有:軟件工程項目案例解析、大型軟件工程項目實訓等課程。12)可擴充類課程模塊設有:手機游戲開發、網絡游戲開發、計算機圖形學、嵌入式Linux網絡及GUI應用開發、嵌入式Linux驅動開發、手持設備軟件開發等課程。
4 軟件工程專業培養方案制定與實施
軟件工程專業培養方案制定是基于軟件與工程的復合,將軟件工程與領域應用相結合,強調計算機科學和數學基礎的同時,將專業課程重點放在軟件新技術和軟件工程新技術方面,通過對實踐類課程工程化改造,增設軟件工程項目實訓環節,開設部分技能課程,試圖使學生的基礎知識、專業技能、創新能力、工程能力和職業素質都能得到全面均衡發展。具體措施如下。
4.1 建立英語為主日語為輔的外語教學體系
根據IT市場的實際需求,軟件工程專業培養方案制定,除正常開設四個學期大學英語外,增開兩個學期標準目語和一個學期專業英語,堅持外語學習四年不斷線,旨在為學生選擇日企或對日外包企業就業提供方便。
4.2 建立工程化實踐教學體系
建立“四年不斷線、三個層次相呼應、兩大措施為保障”的工程化實踐教學體系。“四年不斷線”是指實踐環節四年不斷線,每個學期至少有一個集中性的實踐教學環節,體現“全過程”實踐;“三個層次相呼應”主要是從實踐教學內容設計上考慮的,包括第一層次教學實驗,第二層次課程設計及專業實習,第三層次工程項目實訓與畢業設計;“兩大措施為保障”主要指教學計劃保障和考核制度保障。
4.3 設置專門的實踐課程
針對工程化軟件人才應具備的個人開發能力、團隊開發能力、系統研發能力和設備應用能力,以必修課和選修課形式,開設四類特色化、階梯狀工程實踐學分課程,即程序設計類實踐課程、軟件工程類實踐課程、項目管理類實踐課程和網絡平臺類實踐課程,構成了系統全面的學生實踐能力訓練體系。
4.4 提高專業課程教學中的實驗課時量
除個別側重理論教學的專業課程外,80%以上的專業課程包含實驗或實習環節,實驗或實習成績占總成績的30%以上,一部分實踐性較強的課程是以上機考試和答辯作為最終考試方式。
4.5 開設部分技能課程
在技能課程中,與該領域內具有國際領先水平的企業在課件共享、教師培訓和資源投入等方面展開合作,共同設計、講授和評估課程。鼓勵學生參與企業提供的專業認證考試,或參加國家相應的專業資格考試,對此,學院將計算機網絡、Oracle數據庫、J2EE與中間件等認證課程納入本科教學計劃中,全面體現學生的“多證多能”。
4.6 實施軟件工程項目實訓
工程化學論文范文第8篇
隨著國家經濟、新興產業、行業的快速發展,對高層次人才的需求劇增。高校作為高層次人才培養的搖籃,是培養創新意識與能力的研究型人才和工程實踐能力的工程型人才的主力軍。新時代下,高校教育教學工作面臨著更高的挑戰,不僅培養的學生具備扎實的理論基礎、熟練的操作技能,而且,要更加注重對學生的創新能力和工程實踐能力的培養[1-2]。因此,為了適應科學技術的迅速發展、社會的不斷進步及國際競爭日益激烈的新形勢,高等教育的改革,必須樹立“工程化”教育觀,“工程化”教育不僅要向學生傳授先進的科技知識,更應該在知識傳授過程中滲透工程技術的內容,使之體會和掌握工程設計、工程實踐的一般規律和基本分析方法,著眼工程技術和生產發展的實際出發,倡導“工程化”教育、強化實踐性教學環節、以建立學生工程意識及工程能力的訓練作為思想核心。
儀器分析化學實驗是借助先進的儀器設備對物質的組成、結構等理化性質進行分析測試的實驗學科,在環境、化工、紡織、食品、藥學、醫學檢驗等領域具有廣泛的應用[3-6]。通過本門實驗課程的學習,使學生掌握所用儀器的結構及各主要部件的基本功能,理解和掌握相關儀器的實驗技術、方法,增強學生獨立操作該類儀器進行科學研究的能力,培養學生借助分析儀器正確獲取精密實驗數據,進而對實驗數據進行科學處理分析得出有價值信息的能力,在獲取實驗數據的過程中也培養了良好的科學作風和獨立從事科學實踐的能力,是學生走向社會獨立進行科學實踐的預演[7,8]。
新建工科專業要從高等教育大眾化及地方社會經濟發展的現狀出發,提出大力培養各行業所需要的工程應用型人才的辦學定位,著力強化實踐教學環節、以更大的氣力推進師資隊伍建設、不斷推進“工程化”教育教學研究與改革、完善教學質量監控與評價體系,使之適應應用型人才的培養目標。因此在工程化教育背景下,儀器分析實驗課程也應進行相應的教學體系改革。本文結合多年的實驗實踐教學經驗和體會,探索在儀器分析實驗教學中,如何快速建立“工程化”教育教學模式,以供探討。
一、儀器分析實驗“工程化”教學基本思路的轉變
明確學校辦學思路和指導思想,樹立“工程化”教育理念,準確理解工程教育的內涵,把握工程思想與工程能力的主要內涵。同時加強工程化導向的轉變,導向的轉變需要對儀器分析實驗課程進行準確的功能定位,由重理論輕實踐,向加強實驗實踐教學導向,由重視體系完整的學科導向,向重視各行業實際需求的專業導向轉變。同樣對儀器分析實驗課程的評價標準和考核標準,由重視考試成績的應試導向,向重視儀器分析測試實際應用能力導向轉變。
從培養普通本科師范生及學術研究型人才轉變為培養“工程應用型”人才,也就是要培養出能在各行各業中應用科學理論從事高技術專業工作應用型人才;從強調本科教育的基礎性,轉變為強調本科教育的專業性,強化培養學生實際應用能力,主要是培養從事一線生產、檢測的專業技術人才;從系統的學科理論教育轉變為構建適應地方應用型人才培養需要的教學體系,實現培養具有較強儀器分析檢測及測試能力的工程應用型人才。
二、儀器分析實驗教學模式“工程化”改革
工程素質教育中,要十分重視實驗教學,培養具有將理論知識轉化為實際操作的能力。如何使所學的理論真正與實踐應用相結合,是實驗教學中要解決的關鍵問題。針對這個問題,嘗試對儀器分析實驗教學模式進行了調整,通過構建“四層次提升式”實驗教學新模式,由淺及深追求知識體系的完整性和專業性,具有層次推進教學進程的優勢,以提高本科生綜合素質和應用技能為目標,以培養工程應用型人才為宗旨,實現實驗教學與理論教學及社會實踐相結合,實驗教學與學科發展、社會需求、企業研發相結合,提高大學生的專業素養和業務能力,提高學生的就業競爭力。如圖1所示,構建四層次推進教學進程的“基礎―綜合―設計―創新”提升式實驗教學模式。
基礎實驗部分,主要是加強基礎訓練,嚴格規范實驗基本操作技術,培養學生嚴謹的科學態度和熟練的實驗技能[9],例如電導滴定法測定鹽酸的濃度、乙酸離解常數的測定等,目的是讓學生掌握儀器的基本原理和基本操,加深對理論知識的理解。C合實驗部分,是加強學生對分析原理進行實踐和對課本所學知識擴展以及綜合應用的過程,是學生進行后續實驗的重要保障,例如紫外吸收光譜法測定雙組分混合物,氣相色譜的定性定量分析等。設計實驗部分,由老師制定實驗方向或具體的題目,要求學生設計實驗方案,選擇實驗器材,安排實驗步驟,進行數據處理及分析實驗現象。它包括設計實驗方案,設計實驗步驟、設計實驗方法等,考查學生是否靈活運用實驗知識的能力,充分調動學生的學習主動性和積極性。創新實驗部分,主要是以項目為載體,比如大學生科研與創業計劃項目、各級大學生創新性實驗計劃項目等。在老師的指導下,使學生參與研究的各個環節,如自主選題設計、獨立組織實施并進行信息分析處理、撰寫總結報告和發表研究論文等工作,以激發學生的創新思維和創新意識。并在實踐中領悟、掌握思考問題,解決問題的方法,提高創新能力和實踐能力。通過以上“基礎―綜合―設計―創新”四層次提升式實驗教學模式的推進,不但讓學生掌握儀器本身的相關技能和鞏固所學理論知識,同時培養學生實踐能力、綜合素質和創新精神,極大推進實踐教學的工程化進程。
三、儀器分析實驗內容的“工程化”改造
1.增加實驗變量,重視設計性實驗,培養實踐應用能力。設計性實驗是一種探索性實驗,不單純以實驗結果是否準確作為衡量的唯一標準,而是強調實驗方案擬定及實施的過程,目的在于培養和提高學生綜合分析問題和解決問題的能力。依據“工程化”的培養目標及“四層次提升式”實驗教學體系,進一步修訂教學大綱,堅持基礎性與應用性相結合,增加設計性實驗,突出實踐應用能力的培養。儀器分析課程實踐性較強,其最終目的也是為了解決實際中存在的問題,在教學過程中,要與現實社會密切相關的或與社會熱點問題相結合。授課內容也要與時俱進,關注社會上的熱點問題進行設計實驗。比如涉及環境污染物檢測或涉及到食品安全的問題很多,三聚氰胺奶粉及牛奶,蘇丹紅鴨蛋,瘦肉精以及豬肉中硝基呋喃及代謝物檢測等。比如以豬肉中硝基呋喃及代謝物檢測為例來設計實驗。首先需要學生自己查閱文獻,了解硝基呋喃及其代謝物結構及理化性質等,搜集文獻上相關的各種分析測試方法,包括紫外分光光度法、熒光分光光度法、氣相色譜法、高效液相色譜和質譜等檢測方法,并學會對各種資料進行分析、歸納、整理、提煉。學生在獲取相關背景知識的同時,可以更全面地了解國內外研究的動向,了解科研的一般流程,也學會熟練使用各種信息工具和相關軟件。其次,設計的實驗緊貼生活,學生通過樣品的采樣、樣品前處理、測定條件的選擇、數據處理等環節的操作和實踐,整個過程的實施中不斷發現問題和解決問題,有利于激發學生的興趣,有利于提高學生綜合分析問題和解決問題的能力,為工程應用型人才的培養打下堅實的基礎。
2.項目驅動實踐創新,提高實踐創新能力。依托教師的科研條件和指導力量,鼓勵學生積極參加老師的科研項目,將科學研究滲入實驗教學,同時增加和設立大學生實驗技能大賽、大學生科研與創業計劃項目、大學生創新性實驗計劃項目等,為學生提供參與研究項目和科研活動的機會,激發自主學習的積極性,為學生的個性發展創造條件,提高學生的實踐創新能力[10]。
3.實驗內容來源多元化。高等院校應用型工科專業的培養目標就是要培養具有突出專業技能的實用型人才,成為生產一線的工程技術人員,讓學生明確自己的學習目標,才能夠將科學技術轉化為現實生產力[11]。要求學生在校學習期間,較早地接觸工程實際,避免工科教學理科化、脫離實際的傾向。因此,實驗內容要源于現實生活,企業和檢測服務部門的實際需要,例如,可以帶領學生深入企業,來到技術監督局及環境監測站等檢測服務部門,全面了解和感受需要解決的具體和實際問題,將這些問題融入實驗內容,采用案例教學法和問題驅動法來實施教學。再如,帶領學生到芝麻收購加工公司,了解油料作物的進出口情況及進出口相關檢測項目,包括含雜、水分、油脂含量、酸價、碘價,重金屬、皂化價,黃曲霉素等檢測,講解相關的檢測的意義:對消費者而言是確保食品安全的問題,對企業而言則是產品市場競爭力的問題。通過現場取樣,引導學生查閱相關文獻和國家標準,嚴格按照標準進行實驗和實驗數據處理。實驗結果與芝麻各等級質量指標(國家標準GB11761-89)比對,進而對所取芝麻的品質作出相應的評定,為企業收購和出售產品的價格提供參考。該類實驗的實施,不僅培養了學生解決實際問題的能力,又增強了學生的社會責任感和成就感,為成為生產一線的工程技術人員邁出堅實的一步。
四、師資隊伍“工程化”的培養
師資隊伍的工程素質水平的高低是制約學生“工程化”培養的關鍵因素之一。近年來隨著我國高等教育的擴招,師資隊伍普遍呈現年輕化趨勢,大多都是學校畢業后就進入工作崗位,擁有碩士博士學位,但也導致各工科院校尤其是新建工科專業地方型本科院校,師資隊伍工程實踐經驗普遍缺乏,成為制約“工程化”人才培養以及“工程化”教育教學改革深入推進的主要因素。要貫徹落實“工程化”教學改革,提升教育教學|量,關鍵在于教師。師資隊伍不僅要具有深厚的專業理論知識,也要有較高的工程實踐經驗和工程應用能力。為此要解決師資隊伍工程素質整體偏低的問題,一方面必須加強引進具有工程實踐背景的師資人才,特別要優先引進具有企業一線較長工作經歷的工程師;另一方面鼓勵教師到企業或社會中去,加強與當地企業深度合作,提升學校教師工程素質水平,同時還要聘任企業工程師中的技術骨干為校外兼職教師,參加實驗實踐教學環節承擔教學任務,甚至可以充分參與到專業人才培養方案的修訂工作。
五、加強工程化的教學評價和考核體系
構建適應“工程化”教學的評價和考核體系必須實行量化考核的操作方式,要全面、客觀、公平地評價學生的實驗技能,形成綜合的結論。考核以突出能力和創新為目標,不能片面注重實驗結果,更多關注學生實驗過程中的各個環節,將考核工作貫穿于整個實驗過程之中,最后教師根據各段成績進行綜合打分。
六、結束語
在工程化教育背景下,儀器分析實驗教學改革勢在必行,是一項艱巨的系統工程,相信通過在教學思路、教學模式、實驗內容、師資隊伍、教學評價和考核等方面的工程化改革,順利完成學校的轉型發展,顯著增強學生工程化意識,促進學生工程實踐能力和創新能力的培養。
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工程化學論文范文第9篇
【關鍵詞】印刷 教學改革 實踐 工程化
新時期教育改革明確指出,應創新人才培養模式,形成更新教育內容的機制,知行統一,堅持教育教學與生產勞動、社會實踐相結合,增強學生科學實驗、生產實習和技能實訓的成效。20世紀70年代后,我國工科工程化教育出現泛科學化傾向,專業教育以教為主,而非以用為主,“就業傾向”被輕視,不少工科課程傾向于灌溉理論知識,教學內容和方法幾十年不變,完全不能適應社會和企業的發展需要。
現代印刷工程教育的培養目標應是高素質、應用型、工程化人才。未達到這個要求,必須切實加強專業知識教學,努力培養學生的工程實踐能力和職業素質,樹立工程化能力培養與基礎理論教學、專業能力培養并重的教學理念,將工程化教學作為人才培養的主線,在教學的每一個環節全面體現工程化實踐能力培養的思路,對課程的傳統教學內容進行整合、更新、改革,充實工程教學內容,創新實踐教學體系【1】。
例如《印刷概論》課程作為印刷工程及其他相關專業重要的專業基礎課,一方面要能反映印刷科學的概貌,給學生一個較完整的印象,澄清對專業認知的模糊之處;另一方面,也要為以后深入、系統學習印刷專業課程奠定良好基礎。傳統的教學模式已經不能很好滿足上述工程化培養要求,主要表現在:教學內容偏重理論,實踐性差,與企業的生產實際脫節;教學方法單一,缺乏互動,難以調動和培養學生的工程能力和創新意識;傳統考核手段不能真正反映學生對于知識掌握的深度和運用的能力等。為此,我們應圍繞“突出專業實踐教學,強化工程技能培養”的教改主線,進行以學校與企業建立產學研平臺為支撐,面向企業和崗位需求者培養學生印刷技能的教學改革實踐。
1、知行統一,教學內容工程化整合
印刷概論是以滿足認識印刷為主要目的,與印刷相關課程相比更具有廣泛的認識意義。因此課程的教學目的,不是讓學生泛泛掌握幾種印刷技術,而是在此基礎上,面對具體印刷任務,能夠合理選擇工藝流程,設計工藝方案,實現工藝操作,進行質量評價方案[3]。
在具體教學內容的選擇和深度把握上,應遵循幾點原則:
(1)理論知識“必須、夠用”
對于“印刷概論”課程來說,其相關理論內容是為工藝技術二設立。以工程實踐為教學主線,把涉及到的理論和原理講清、講透,有利于學生的理解和應用。
印刷概論內容龐雜,包括一些復雜的物化原理和計算公式。以基礎理論模塊為例,課程包括印刷工藝原理(表面物理化學、潤濕與水墨平衡、印刷壓力計算、油墨轉移原理),網點階調復制原理,印刷光學和信息記錄材料等。對于這些傳統的知識,應強調可用性,不必追求原理的系統性和公式的嚴密推導,注重其對生產時間的實用性和針對性。
(2)突出重點,服務于印刷工藝
以工藝流程為模塊,課程包括印前圖文處理及制版、印刷和印后加工三大工序,涉及藝術涉及、印刷工藝及材料適性、印刷機械等領域。結合工程化培養要求,應適當弱化藝術成分,重點突出印前出片制版、上機印刷操作及相關材料適性。
現行印刷方式包括平板膠印、凹版印刷、柔性版印刷、絲網印刷、數字印刷、特種印刷等幾十種,理論性和實踐性都很強,而課程學時有限。傳統教學追求面面俱到,偏重理論,導致重點工藝不突出,學生實踐動手能力差。為了解決上述矛盾,應結合幾種常規的印刷品,突出幾種相關的典型印刷工藝即可,其他工藝觸類旁通。
(3)不斷更新,切合產業需求
為讓學生學有所用,增強工程化就業技能,教學內容適時完善。具體辦法是,走訪印刷企業,結合崗位的實際需求,調整教學內容;建立畢業生回訪機制,認真采納合理化建議;引入產業的發展前沿,體現印刷的新理論、新工藝、新材料。
2、加強實踐教學,創新教學方法和手段
實踐是培養學生工程化應用和創新能力的必要途徑。在理論知識“必須、夠用”的情況下,必須強化實踐教學,加強學生對理論知識的感性認識和工程能力培養。在教學過程中,教師可結合專業課學習,通過實驗、實習等實踐性教學,培養學生觀察問題,分析問題和解決問題的工程化能力。
(1)多媒體教學,模擬生產現場
印刷概論的教學內容包含多種動態工藝流程及大量設備展示,必須運用多媒體教學,集文字、圖表、動畫集視頻等信息與一體,激昂抽象內容直觀化、表面問題深入化、枯燥問題生動化。
(2)項目教學法,突出學生主體意識
教師結合多媒體進行課堂教學、課后學生做實驗的傳統教學模式,雖然強調了知識傳授的整體性和系統性,但忽略了學生的主動性。實踐證明。以教師為中心的教學模式已不能適應現代高等教育的要求,必須讓學生參與其中。應實行以學生為中心,教師實時引導和輔導,以完成一個具體項目為載體,積極培養學生的主動性和自主創造性[4] 。
印刷類課程的教學改革是一個動態的過程,其過程艱巨而復雜。從高等教育教學理念看,課程教學的目的應是傳授有機、開放的印刷知識和技能,培養學生科學的思維方法和工程化應用創新能力。
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工程化學論文范文第10篇
電化學專業實驗是我校化工學院面向化學工程與工藝(電化學)專業大學四年級本科生開設的一門必修的專業實驗課程,是本科生培養計劃中的一個重要的實驗教學環節。該實驗課程開設的實驗是綜合性實驗和設計性實驗,是化學工程與工藝(電化學)專業的幾門專業課的一些典型實驗,其中既包括一些比較經典的實驗方法和有關論文聯盟實驗基本技能訓練的實驗,又涵蓋了一些使用儀器設備比較復雜、實驗方法比較先進、實驗技巧難度比較大的實驗內容。通過該實驗環節的教學,使學生加深對課堂所學理論知識的理解與掌握,同時通過實驗操作和數據處理環節使學生基本實驗技能得到訓練和提高,從而培養學生獨立從事開發工作和科學研究工作的能力,并為學生設計與撰寫畢業論文打下一定的理論基礎和實驗基礎。該課程要求學生了解實驗原理,掌握實驗方法;掌握儀器的基本使用方法,測量線路的聯接,獨立完成實驗的全過程;實驗結果應數據準確,對實驗結果有一定的分析能力,寫出符合要求的實驗報告。由于該專業實驗在整個培養計劃中起到很重要的作用,因此有必要進一步加強該實踐環節的教學工作。
一、目前專業實驗教學中存在的問題
通過幾年的觀察分析,我們發現我校化學工程與工藝(電化學)專業實驗教學中主要存在以下幾方面的問題。
1.實驗內容設置不合理。原有的實驗體系已沿用了近十年,有些實驗內容如鉛酸電池、鎘鎳電池方面的內容明顯落后于現在電化學學科的發展,原有的實驗內容已無法滿足現在的人才培養需要。近些年,隨著電化學領域的不斷發展,一些新的實驗方法、實驗技術及新的電化學體系不斷涌現,這些內容代表了電化學學科的發展趨勢和發展方向,急需補充到現有實驗教學內容中,從而提高實驗教學的質量。
2.實驗教學方法不利于發揮學生的主觀能動性。傳統實驗教學往往以指導教師的講授為主,講授的要點主要根據實驗講義的內容而定。實驗講義上每個實驗基本都有完整的實驗目的、實驗原理、操作步驟和數據分析處理等內容。教師主要講解實驗原理和操作步驟及數據的分析處理,學生根據實驗講義上給出的實驗步驟和數據分析方法去完成實驗。在整個實驗過程中,學生很少有獨立思考的空間,他們只能按照實驗講義中給出的實驗方案進行實驗,也就是說學生變成了實驗方案的執行者,而不是實驗方案的制訂者或參與者,這不利于發揮學生的主觀能動性和積極性。
3.實驗考核方式不夠科學。以往學生實驗成績主要根據實驗報告的情況來決定,具體包括兩部分:一是實驗報告內容的完整性,包括實驗目的、實驗原理、實驗步驟和數據處理等項目是否完整,實驗參數是否準確;另一方面是實驗的數據是否準確可靠,數據處理方法是否正確。這種考核方式只是根據實驗報告提供的信息進行成績的評定,而對實驗過程中學生分析解決問題的能力、實驗操作的能力沒有進行考慮。這使得成績的評定缺乏全面性和科學性。
二、專業實驗教學過程中的一些改革與探索
針對上述實驗教學中存在的問題,我們做了以下幾方面的改革與探索。
1.實驗內容的改革。實驗內容是影響實驗教學效果的決定性因素。專業實驗教學必須結合專業發展現狀,將學科的研究熱點和教師的科研成果引入實驗教學,這一方面體現在實驗技術、實驗方法的改進方面,另一方面體現在實驗教學內容的更新方面。這樣才能使學生在本科實驗教學階段接觸到專業前沿領域,了解專業研究熱點,掌握專業最新的研究方法和研究成果。將先進的實驗內容引入實驗教學有利于學生綜合素質的提高,為其在今后的工作、學習和深造過程中盡快進入角色奠定堅實的專業基礎。實驗內容的設立應考慮以下幾方面的因素。基本的實驗知識和技能的培養,專業發展現狀、發展趨勢的了解,實驗室軟硬件的狀況,經費情況等。實驗內容的設立還應體現我校化學工程與工藝(電化學)專業的特色,即化學電源和表面處理領域的工程化。基于以上幾方面的考慮,我校化學工程與工藝(電化學)專業實驗包括以下幾方面的內容:方波電流法、方波電位法、循環伏安法、線性電位掃描法、電化學阻抗譜等實驗內容主要是讓學生掌握電化學中的一些基本測試方法;電鍍液的赫爾槽實驗、電鍍液分散能力實驗、電鍍液電流效率實驗是為了讓學生掌握電鍍中常用的研究方法;旋轉圓盤電極實驗、微電極實驗、電化學石英晶體微天平等實驗的目的是讓學生掌握電化學領域較先進的一些實驗方法;化學電源設計和電鍍車間設計方面開設了4個實驗,主要目的是讓學生接觸專業領域的工程化問題,幫助其畢業后能盡快適應企業的生產環境。
2.教學方式的改革。實驗教學方式直接影響實驗教學的效果。科學的教學方式應能充分激發學生的學習自主性,由被動學習變為主動學習。同時應著重培養學生實際操作能力、協作能力、團隊合作精神,提
轉貼于論文聯盟
高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。為此,我們改變以往以教師為主體,主導整個實驗教學的模式,而采用學生為主體、教師為主導的教學模式。每位指導教師負責2個實驗項目,教師只把實驗的總體要求和基本思路介紹給學生,由學生根據相關知識去設計實驗方案,完成實驗,并對數據進行分析處理。學生在實驗過程若遇到問題,可以與指導論文聯盟教師討論,指導教師提出解決問題的思路,由學生改進實驗方案。在整個實驗過程中,學生的實驗積極性和主動性得到了充分發揮,創新能力和合作精神得到培養。實驗成績考核注重實驗方案的設計能力、實驗過程的操作能力。成績評定中,實驗方案設計和操作能力占50%,實驗報告的質量占50%,其中實驗報告的內容包括實驗名稱、實驗目的、實驗原理、實驗步驟、數據處理及分析、結論及討論等。為進一步保證實驗教學的質量,我們對實驗課的課程安排還進行了調整。把學生分成兩個班,分別在上午和下午進行實驗。每個班的學生又分成8組,每組2~3人。每次實驗課同時開出8個不同實驗,每組同學分別進行其中1個實驗項目,8組之間依次輪換,8天完成8個實驗。而后的實驗依上述安排進行,直至完成全部實驗。
3.實驗指導教師隊伍的建設。首先安排一名教師全職負責學生的實驗教學工作,包括實驗講義的編寫、修訂;實驗設備的保養、維護;實驗試劑、藥品和材料的采購和保管;實驗室規章制度的編寫、制訂;以及日常實驗室管理工作。開設實驗課程時,抽調若干名專業骨干教師參與實驗的準備和教學工作。所有抽調的教師必須有兩年以上專業教學經歷,至少具有碩士學位,博士學位率達到90%以上。新留校的教師或新調入的教師需經兩年以上的輔助實驗教學工作后,方可單獨指導本科生的實驗。
實驗室還有計劃安排實驗指導教師到國外和國內高校進修學習,及時了解國內外相關院校的實驗開設情況,并依此對本校的專業實驗教學進行調整。
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