時間:2023-04-01 10:06:31
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網為您精選了8篇化學工程師論文,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
1.1四元復合實踐
教學體系的組成結構常熟理工學院作為一所地方院校,安全工程專業(yè)從2011年開始招生,在專業(yè)創(chuàng)辦之初就確定以學校已有的化學、材料類專業(yè)為依托,發(fā)揮自身優(yōu)勢打造具有化工行業(yè)背景的安全工程特色專業(yè),但與老牌工科高校依托傳統(tǒng)采礦、冶金等專業(yè)發(fā)展起來的安全工程專業(yè)相比有一定的差距,尤其在實踐教學環(huán)節(jié)還比較薄弱。實踐教學有多個環(huán)節(jié),包括實驗、實習、實訓、設計、大學生課外創(chuàng)新活動等內容。本文在借鑒其他高校經驗的基礎上,提出具有化工行業(yè)特色的四元復合實踐教學體系。四元復合實踐教學體系由基礎性實踐、專業(yè)性實踐、綜合性實踐和創(chuàng)新性實踐四個層次的教學內容構成。
1.2基礎性實踐
基礎性實踐包括工學基礎實驗、實訓和專業(yè)基礎實驗,工學基礎實踐內容是指培養(yǎng)學生工程素養(yǎng)的工學通識類實踐課程,例如大學物理實驗、熱工學實驗、電工實訓、金工實訓等。專業(yè)基礎實踐內容是指立足化工行業(yè)的基本要求的化工專業(yè)基礎實驗課程和立足安全工程學科基本要求的基礎實驗課程,包括基礎化學實驗、化工原理實驗、燃燒與爆炸基礎實驗、安全人機實驗等?;A性實踐課程的作用是加深對基礎理論知識的理解和掌握,為進一步學習專業(yè)知識和專業(yè)技能奠定基礎。
1.3專業(yè)性實踐
專業(yè)性實踐是培養(yǎng)基本專業(yè)技能、拓寬專業(yè)視野、帶領學生初步進入專業(yè)角色的實踐性課程,包括專業(yè)基本技能實驗、實訓、實習。例如消防安全實驗、安全監(jiān)測與監(jiān)測技術實驗、應急救援實訓、化工過程見習、專業(yè)認識實習、安全管理實習、生產實習等。
1.4綜合性實踐
綜合性實踐是培養(yǎng)學生綜合利用所學知識解決實際問題的能力的實踐課程,包括課程設計、綜合實訓和畢業(yè)論文或畢業(yè)設計。例如防火防爆課程設計課程是通過具體工程案例的分析和設計,使學生更好地熟悉和理解防火防爆安全技術的基本理論;化工安全課程設計是綜合應用所學知識,完成以化工安全設計為主的一次工程設計實踐,使學生掌握化工安全設計的基本程序和方法,并在分析和解決安全問題、查閱技術資料、選用評價方案、用簡潔文字和圖表表達設計結果等能力方面得到一次全面訓練;安全工程仿真模擬是應用挪威船級社開發(fā)的SAFETI風險評價軟件或其他安全評價軟件對石油、化工等涉及危險化學品生產、儲存的區(qū)域進行火災、爆炸、泄漏等多種災難事故的疊加風險分析與定量計算,是以虛擬仿真案例綜合培養(yǎng)學生風險分析及風險管理能力,提高學生的崗位適應能力。畢業(yè)設計是本科教學的最后環(huán)節(jié),也是最為重要的實踐環(huán)節(jié),由于安全工程專業(yè)是實踐性很強的專業(yè),所以畢業(yè)設計提倡真題真做,要求學生能在導師的指導下獨立解決較為復雜的工程實際問題,所以選題應以實際安全設計或安全評價項目為主,需要學生對所掌握知識進行一定程度的擴展、加深并具有一定的創(chuàng)新。
1.5創(chuàng)新性實踐
創(chuàng)新性實踐主要是學生利用課余時間參與教師的科研項目,做教師的科研助手,或者學生自己組建科技興趣小組,積極參與各級各類大學生課外學術科技作品競賽和創(chuàng)業(yè)大賽,通過這些創(chuàng)新實踐活動培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新能力,拓寬視野,了解專業(yè)的發(fā)展前沿問題,增強學習興趣。
2四元復合實踐教學體系的實施保障措施
2.1師資隊伍建設
師資隊伍建設要引進和培養(yǎng)兩手準備,由于近幾年安全工程專業(yè)的快速發(fā)展,許多高校新建了安全工程專業(yè),都迫切需要引進新教師補充師資隊伍,而國內安全工程博士學位點較少,所以本專業(yè)科班畢業(yè)的博士生非常稀缺,新教師引進難度都比較大,因此一方面要積極爭取引進具有安全工程專業(yè)背景的科班教師,另一方面也要鼓勵相近專業(yè)的教師轉型到本專業(yè)任教。對轉型教師可以多舉措提高其工程素養(yǎng),一方面鼓勵青年教師參與學?!半p百工程”和江蘇省“教授博士柔性進企業(yè)”活動,積極到相關企業(yè)甚至安監(jiān)局等職能部門掛職鍛煉,另一方面教師要積極參加安全生產審核、安全風險評價等相關培訓,獲取“注冊安全工程師”“注冊安全評價師”等資質并努力為企業(yè)服務來豐富工程經驗。
2.2實驗室建設
根據實踐教學課程的需要,對專業(yè)實驗室進行了科學規(guī)劃,在學校的重點扶持下先后建設了安全人機實驗室、防火防爆實驗室、消防安全實驗室、安全監(jiān)測與檢測實驗室、工業(yè)安全實驗室、應急救援實訓準備室和安全仿真模擬實驗室等七個實驗室,在滿足教學的同時也具備了較好的社會服務條件。
2.3實習基地建設
首先在校內依托已有的應用化學工程訓練中心、材料工程訓練中心進一步建設完善了安全工程相關實訓項目;同時在校外建立了常熟市安全生產監(jiān)督管理局、蘇州市相城區(qū)安全生產監(jiān)督管理局、常熟市永安安全技術咨詢公司、常熟三愛富中昊新材料化工有限公司、江蘇理文化工有限公司等十多家穩(wěn)定的實習基地;滿足了學生各類各層次的見習實習需要。
2.4實踐課程建設
由于安全工程專業(yè)在國內還處于發(fā)展階段,各個院校開設的安全工程專業(yè)由于行業(yè)屬性不同,課程設置差異較大,所以缺少成熟的實驗實訓講義,所以要鼓勵專業(yè)任課教師要一邊教學一邊探索,及時修編整理實踐課程講義,形成一套能較好滿足本校人才培養(yǎng)定位的特色講義教材;另外在依托教師科研項目和社會服務項目的基礎上,設計一系列能夠提升學生研究、發(fā)現、解決問題能力的實驗、實踐項目,并制定出新的實驗指導書與實踐講義。
3結語
1.1實驗試劑
乳酸發(fā)酵菌種:植物乳桿菌;發(fā)酵液500mL;電極室用水:0.3mol/L的Na2SO4溶液1000mL(陰極室和陽極室各500mL);酸室和堿室為蒸餾水。發(fā)酵培養(yǎng)基每升含:蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母粉5g、葡萄糖50g、乙酸鈉2g、檸檬酸二胺2g、吐溫-801g、磷酸氫二鉀2g、七水硫酸鎂0.2g、一水硫酸錳0.05g。
1.2實驗儀器
恒溫振蕩器、高壓蒸汽滅菌鍋、發(fā)酵罐、干燥箱、電子天平、pH計、生物傳感分析儀、分光光度計、冰柜。其他常規(guī)實驗器皿:燒杯、量筒、玻璃棒、酒精燈、接種環(huán)、培養(yǎng)皿、移液管等。直流穩(wěn)壓電源;明道式電滲析膜堆一套,外配容量為1000mL的燒杯5只,硅膠管(約0.5m)10根;小型潛水泵5個。通過發(fā)酵罐控制主機箱上的蠕動泵,將雙極膜電滲析的堿液隔室與發(fā)酵罐進行連接。為了降低發(fā)酵罐中染雜菌的風險,必須對連接的管子進行滅菌操作。發(fā)酵罐內由pH計進行實時監(jiān)測,當pH低于設定值時,由蠕動泵自動將雙極膜電滲析的堿液隔室中的堿液泵入發(fā)酵罐進行調節(jié)。由于軟管內是強堿環(huán)境,故堿液室與發(fā)酵罐之間的連接管不需要進行滅菌操作。
2實驗步驟
2.1雙極膜電滲析的準備
(1)組裝膜堆:按“陽極板—隔板—雙極膜—隔板—陰膜—隔板—陽膜—隔板—雙極膜—陰極板”順序組裝膜堆,用長螺桿釘壓緊膜堆。為了確保裝置的嚴密性,應使隔板之間的墊圈厚度不超過墊圈槽,并使雙極膜的陽膜側朝向陰極板。此外,在用螺釘壓緊裝置時,應注意均勻用力,以防止裝置變形甚至斷裂。
(2)連接設備:在隔板出口分別連接出水管和進水管。將進水管與外置燒杯中的潛水泵出口連接,將出水管的出口端連接到燒杯中,以確保循環(huán)通路暢通。
(3)注入料液和電極水:在鹽室中注入料液,在極室中注入電極水,在酸室和堿室中注入蒸餾水,此過程應保證料液淹沒潛水泵。對于雙極膜電滲析,應在實驗結束后將各個隔室、燒杯和潛水泵內的料液或電解質溶液清洗干凈。若長期不用,應將裝置拆卸還原,并確保各組件干燥和清潔。
2.2發(fā)酵過程的準備
(1)種子培養(yǎng)基的培養(yǎng):配制一定量的種子培養(yǎng)基,并在高壓蒸汽滅菌鍋中滅菌。滅菌條件為:121℃,20min。待培養(yǎng)基冷卻至室溫后,取新鮮斜面菌種,接入種子培養(yǎng)基中,在轉速為150r/min的搖床中培養(yǎng)24h,溫度恒定在37℃。
(2)發(fā)酵罐滅菌:將配制好的發(fā)酵培養(yǎng)基加入到發(fā)酵罐中,此處應注意體積不能超過發(fā)酵罐總體積的2/3。然后將發(fā)酵罐和培養(yǎng)基一起放入滅菌鍋中進行滅菌。
(3)火焰接種法:先用醫(yī)用酒精擦拭接種口;在火圈中加入酒精,點燃后套在接種口上;關小空氣進氣閥,調節(jié)進風,降低罐壓,打開接種口蓋;在火焰范圍內打開種子培養(yǎng)基的瓶塞,在火焰上燒灼幾秒鐘后,迅速將種子液倒入發(fā)酵罐中;在火焰上燒灼接種口蓋子數秒后,迅速蓋好接種口蓋,關閉空氣進氣閥。
(4)發(fā)酵培養(yǎng):接種結束后,對發(fā)酵培養(yǎng)過程的各項參數進行設定,開始培養(yǎng)。發(fā)酵過程中要打開冷凝器水閥。具體操作參數:轉速為150r/min;溫度為37℃;pH為6.7。
2.3發(fā)酵罐與雙極膜電滲析集成操作過程的監(jiān)測
在集成操作過程中,要對發(fā)酵罐和雙極膜電滲析同時進行監(jiān)測,防止任一方出現問題導致集成操作失敗。發(fā)酵過程:
①通過發(fā)酵罐的主機控制發(fā)酵的pH條件、溶氧濃度和實驗溫度。每1h記錄pH、溫度和溶氧濃度,通過數據判斷發(fā)酵過程是否正常;
②每4h測量殘余葡萄糖的量、生物量和乳酸的生成量,以判斷細菌的生長情況和乳酸的生成情況。雙極膜電滲析過程:
①雙極膜電滲析過程調整穩(wěn)壓電源的電壓和電流值來控制實驗條件,每1h記錄電壓、電流。
②每4h測量酸室中的乳酸濃度、堿室濃度和堿室堿液體積。
3分析方法
3.1葡萄糖和乳酸的測量
在發(fā)酵過程中,要間斷地取樣進行監(jiān)測。發(fā)酵液中含有有機酸鹽、無機鹽、菌絲體、蛋白質、脂肪和糖類等。雙極膜電滲析過程的料液是經過超濾和脫色之后的發(fā)酵液,主要成分為有機酸鹽(主要為乳酸鹽)和無機鹽類物質。實驗中使用生物傳感分析儀獲得葡萄糖和乳酸含量。
3.2生物量的測量
在發(fā)酵過程中,要及時監(jiān)測乳酸菌的生長情況。取樣后,用0.3mol/L的稀鹽酸溶液稀釋,目的是消除一些沉淀性鹽的影響。在波長為600nm處,測量吸光度。對于產酸量(Na)、產堿量(Nb)以及它們各自的電流效率(ηa和ηb),可根據下面的公式計算
4實驗注意事項
(1)發(fā)酵實驗結束后,需要完成乳酸發(fā)酵液的初步提取工作。應及時向發(fā)酵罐中加入NaHCO3,使pH升高到10左右。同時升高溫度至90℃,使菌體和其他懸浮物下沉。發(fā)酵原液澄清后,將上清液收集到塑料桶中,放入冰柜中保存并用于下一步的提純。對澄清后的沉淀物集中進行處理。
(2)在利用發(fā)酵罐控制主機進行發(fā)酵液pH調節(jié)時,要控制堿液的添加速度,以使堿液與發(fā)酵液充分混合反應,并確保發(fā)酵液的pH不被調節(jié)得過高而影響微生物生長。
明確網站的建設目的是進行網站設計和制作的開始?;嶒炛行木W站是化工實驗中心展示、輻射、共享、對外服務、對內管理的重要平臺,其建設宗旨是在“服務教學質量工程和研究型人才培養(yǎng)需要”的基本思想指導下,借助計算機網絡和多媒體技術的優(yōu)勢,打造了功能齊全、教學效果突出的網絡教學平臺,實現網絡化教學、輔導、預習、虛擬仿真以及網絡選課、網絡查詢、網絡管理等先進的實驗教學系統(tǒng),達到拓展教學時空,優(yōu)化教學體系,教學資源共享的目的。在后續(xù)網站的設計和制作過程中要緊密圍繞化工實驗中心網站目的,不能偏離主題,做無用功。
2網站構架的搭建
確定了網站建設的目的后,就要根據網站目的建立網站的大構架。一般而言,網站框架包括一些標準的內容,包括首頁、簡介、新聞動態(tài)、產品展示、在線留言、聯(lián)系我們等。在搭建前,首先瀏覽國家級以及各省市級實驗教學示范中心的網站,調研學習。在結合其它網站優(yōu)點以及本?;嶒炛行牡奶厣?,詳細地列出該中心網站需要的模塊,并根據模塊對網站構架進行設計,頁面構架完成后盡可能不要改動,避免對先前內容產生影響,甚至破壞網站。確立了大框架,網站的主體部分也就確立了。
3制作網站相關素材的準備
這是制作網站最大的準備工作,包括實驗教學相關素材以及網站設計相關素材的準備。實驗教學相關素材,包括師資隊伍人員介紹,設備儀器相關參數以及圖片的收集與整理,實驗講義、課件、題庫以及視頻的準備、規(guī)范,獲獎證書的集中與拍照,規(guī)章制度等。該環(huán)節(jié)設計的素材多,任務量大。要先作統(tǒng)一安排,把大工作切分成很多小任務,具體每項任務都下達到相關老師,規(guī)定好上交時間。收集完材料要對格式進行規(guī)范、校對,不合格的要重新反饋修改,如此反復,直到所有素材都分門別類得準備好。網站設計相關素材的準備,主要是網站上顯示的各種圖片等,相關素材要準備幾個方案,以便統(tǒng)一討論選出最優(yōu)方案。
4網站域名與網站掛靠問題的溝通
2.現行高師公共心理學課程體系的分析與評估回到本文目錄
現行的高師公共心理學課程體系并不是一個統(tǒng)一的課程體系,各高等師范學校差不多都有自己的公共心理學體系,但這些課程體系的內容與結構基本上是一致的。因此,我們可以把它們作為一個對象進行分析與評估。
從現行高師公共心理學課程的內容來看,闡述心理學基本理論的內容十分詳盡,而指導教育、教學工作的實踐性內容則非常單薄?!爸乩碚摚p實踐;重知識,輕技能”的現象十分嚴重。其具體表現為“三多三少”的現象,即對心理學概念、原理進行哲學式的闡述多,對心理學概念、原理的操作性的闡述的少;對一般意義的心理現象進行描述的知識多,對教育活動中心理現象進行解釋、診斷和控制的操作性知識少;要求學生對心理學的概念、原理進行闡述多,要求學生運用心理學原理解決教育活動中的實踐問題的技能訓練少。這在很大程度上阻礙了對師范生解決教育、進行工作中心理學問題能力的培養(yǎng)。
現行公共心理學課程內容陳舊,也是一個比較突出的問題。一方面,現行教材中的有些內容,與教育、教學工作關系甚遠,對教育、教學工作沒有實際的指導價值。另一方面,有一些緊密結合教育實踐而進行的新的研究成果、新的心理學觀念,沒有被吸收進教材。
從教材的結構來看,現行教材大多采用以所引入的心理學理論為主線方式進行編寫?,F行課程體系涉及到普通心理學、教育心理學、社會心理學、管理心理學、發(fā)展心理學、心理咨詢等心理學分支學科理論,而心理學每一分支學科理論又自成體系。以心理學的相關分支學科的理論為主線編寫教材,使教材形成了“條塊分割”的現象。這種編排方式,似乎有助于師范生掌握心理學理論體系,但是,師范生所學的有關教育、教學工作的心理學知識則支離破碎,不能形成以解決教育、教學工作中心理學問題為核心的、完善的認知結構。這在一定程度上削弱了高師公共心理學課程體系的實用性,妨礙了師范生形成解決教育、教學工作中心理學問題的能力。
現行教材多以理論為先導,引入教育、教學實踐的內容。這實際上是使活生生的教育、教學實際適合理論的學習,而不是使心理學通論適合教育、教學實際問題的解決。這難免使人有一種“削足適履”的感覺,也限制師范生公共心理學課堂學習中的思維活動,在一定程度上挫傷了師范生學習高師公共心理學的積極性。
由此可見,現行的高師公共心理學課程體系不是一個優(yōu)化的課程體系,難以適應面向21世紀的社會對高師人才培養(yǎng)的要求,必須加以改變。
3.公共心理學課程體系的優(yōu)化回到本文目錄
根據面向21世紀高師人才培養(yǎng)的要求,通過對現行高師公共心理學課程體系分析與評估,筆者認為,要建立優(yōu)化的高師公共心理學的課程體系,要從以下三個方面入手。
第一,以師范生確立面向21世紀的心理學觀念為目標,優(yōu)化課程有關心理學理論的內容。在現行課程體系中許多內容涉及到教育、教學工作中的心理學觀念問題,例如發(fā)揮學生主動性和積極性的觀念、促進學生身心全面發(fā)展的觀念、依據學生的心理發(fā)展的年齡特征與個性特點進行教育、教學工作的觀念,等等。這些內容對幫助師范生確立面向21世紀的心理學觀念有一定的作用。對這些內容要加以提煉并予以保留。同時,面向21世紀,師范生還應確立學會學習的觀念、學會創(chuàng)造的觀念、學會生存的觀念等。這一些在現行教材中并沒有涉及到,應該加以引入,并提出明確的要求。
第二,以培養(yǎng)師范生解決教育、教學工作中心理學問題的年齡為最終目標,加強課程中有關教育、教學工作實踐的內容。由于教育、教學工作的心理問題的十分復雜,要求高師公共心理學解決教育、教學工作中所有問題,是不現實的。高師公共心理學只能主要地對一些一般的、典型的心理學問題的解決提供指導,同時,還要讓師范生了解如何在高師公共心理學教材之外獲得心理學的指導。具體來說,有三項任務:首先,高師公共心理學必須揭示在教育、教學過程中,學生心理學的最一般規(guī)律,如學生心理發(fā)展的規(guī)律、學生學習的規(guī)律、學生個性形成的規(guī)律等。這是解決教育、教學工作中心理學問題的依據。一方面,要堅決刪除現行教材中對教育、教學工作沒有實際的指導價值的內容;另一方面,要吸收那些與教育、教學活動密切相關的心理學研究的最新成果,如關于學習不良的研究、關于問題行為的研究等。其次,要強化解決教育、教學工作中典型的心理學問題的基本技能的訓練,讓師范生掌握解決心理學問題的技能技巧。在編寫教材時,應減少對心理現象進行描述的內容,加強對教育、教學活動中典型的心理現象的解釋、診斷和控制的內容,提高對心理學概念、原理闡述的可操作性。再次,公共心理學要應提供可能對教育、教學工作產生影響的、具有高度概括性心理學的背景知識,讓師范生學會確定心理學問題所涉及的領域,以便在未來的工作中能從相應的心理學著作及心理學專家那里獲得心理學的幫助。
在化學課程中,課堂演示實驗是大家所熟悉的常用教學手段?;瘜W工程是研究化學工業(yè)和其他過程工業(yè)生產中所進行的化學過程和物理過程共同規(guī)律的一門工程學科?;瘜W工程的一個重要任務就是研究有關工程因素對過程和裝置的效應,特別是在放大中的效應,以解決關于過程開發(fā)、裝置設計和操作的理論和方法等問題。它以物理學、化學和數學的原理為基礎,廣泛應用各種實驗手段,與化學工藝相配合,去解決工業(yè)生產問題?;瘜W工程是一門基礎工程學科,它雖發(fā)源于近代化學工業(yè),但經過與各種科學理論和先進技術相結合,業(yè)已形成了獨具一格的科學體系。近來化學工程雖日趨理論化和數字化,但它仍然是一門切合實際又饒有興趣的學科??墒菍τ谌狈嶋H知識的青年在校學生來說,初次接觸這門課程時,往往反而覺得該課程比數理課程還難以捉摸,大學低年級學生更覺困惑。在進行化學工程啟蒙教學時,不僅需要按學科自身的邏輯進行嚴謹的數理演繹,還需要運用一些生動直觀的教學手段,為初學者鋪平入門之路。因此,在化工課程中,課堂演示實驗的地位和作用,顯得尤為重要。在教學過程中強化演示實驗,訓練學生的研究性思維,培養(yǎng)學生觀察實驗現象、研究實驗規(guī)律、理解事物本質的能力。
2.強化化學工程課堂演示實驗
在當今多媒體教學盛興的時代,課堂演示實驗仍然是一種不可缺少的教學手段。其根本原因,是它具有較強的真實感。這種特性對于科學實驗尤為重要。多媒體教學手段雖有很多優(yōu)點,但屏幕上顯示的形象,畢竟與現實的事物或現象有差異,如果不與生活中已經熟悉的對象相比較,就難以感知事物的真實形象。因此,學生還要進一步開動腦筋,去再現視頻形象與真實事物或現象之間那些缺少了的環(huán)節(jié)。課堂演示實驗可以直接感知真實的形象,這正是它同多媒體教學手段相比,所具有的突出特點之一。但實驗裝置或模擬實驗設備與工業(yè)規(guī)模的化工設備相比畢竟有所不同,還需要實物教具、幻燈片、電視錄像或是電影等手段來補充。這正好說明,不可能存在一種在任何條件下都適用的,盡善盡美的教學手段和教學方法,而是根據學科性質、教學內容和教學環(huán)境等具體條件,選擇采用,或者多種手段配合使用,以各展其長。課堂演示實驗與實驗室教學實驗,各有其不同的目的。如上所述,課堂演示實驗是課堂教學的一種手段,旨在提高課堂教學的效率。實驗室的實驗教學則是教學過程的一個重要環(huán)節(jié),或可作為一門獨立開設的課程,其主要目的是讓學生初步掌握一些有關化學工程的實驗研究方法和實驗技術,培養(yǎng)學生從事科學實驗的實踐能力。因此,兩者對于實驗裝置的要求,以及實驗的能容和方法都有所不同。對于學生來講,某些實驗訓練價值不大的項目,例如雷諾實驗、流體阻力測定、流體機械能轉換實驗等這一類實驗,作為課堂演示實驗是必要的,而作為實驗室教學的意義就不是很大。對于既有作為演示實驗的必要,又有實驗訓練價值的某些實驗項目,在實驗內容和方法上,應盡可能使兩者在小型化的基礎上結合起來。在設計時,盡量考慮到教學實驗的需要,以提高實驗設備的利用率。自然,課堂演示實驗與實驗室教學實驗的目的要求不同,期望所有裝置都能通用也是不現實的。
3.化學工程演示實驗需要注意的幾個問題
化學工程演示實驗最大的特點是工程實踐性。它不同于化學類實驗課程,實驗對象從燒瓶、酒精燈、玻璃棒變?yōu)閷嶋H生產的模型設備,具有顯著地工程實踐性,而學生的實踐經驗往往非常匱乏,這就要求教師把握化工實驗的特點,注重研究性教學模式,在課堂演示實驗中采取教師為主導,學生為主體的形式,盡量讓所有學生都參與演示課程,并且盡可能的引用一些與實際生產緊密聯(lián)系的工程問題進行演示。在演示過程中,教師要鼓勵學生積極主動思考,勇于提出自己觀點,敢于創(chuàng)新。課堂演示實驗是一種很好的教學手段,這種手段的合理運用,則是一種教學藝術。如果運用得法,與教學內容配合緊密,視聽結合得巧妙,就一定能發(fā)揮它應有的效能,否則就會事倍功半?;瘜W工程的課堂演示實驗,能否達到提高課堂教學效率的目的,演示實驗裝置的性能也尤為重要。為此,在實驗裝置方面至少要達到如下一些基本要求:①實驗裝置應盡可能做到小型化和儀器化;②演示實驗裝置盡可能做到直觀、生動、形象;③演示實驗裝置應做到穩(wěn)定、快速、準確、合乎科學;④演示裝置需盡最大努力消除噪音和其他污染。此外,在實驗物系的選擇上,也需綜合考慮原料價格、氣味、毒性等要求,一般以空氣、水等價廉易得且環(huán)保原料為佳。課堂教學中演示實驗側重點不同,大致可分為:①展示現象,該類演示實驗通過學生觀察實驗,了解現象,進而驗證并鞏固所學知識;②展現概念,該類演示實驗通過化抽象為具體,從而實現抽象概念直觀化、具體化;③獲得規(guī)律,該類演示實驗通過顯現的結果,通過觀察分析并進一步歸納演繹從而得出其中的規(guī)律。這就需要教師準備多套課堂演示實驗,從而根據情況有選擇的開展相應課堂演示實驗工作。
4.結語
1.1實習方式單一多年來,生產實習主要采用集中參觀的形式,由指導教師帶學生到企業(yè)集中實習。實習前由工廠的師傅給學生講解實習的注意事項,進行安全教育;實習中,學生了解車間的管路導通情況及工藝過程、記錄控制指標、畫出現場工藝流程;實習后整理實習日志、撰寫實習報告。這種集中參觀型實習方式雖利于統(tǒng)一管理和學生之間互相交流學習,但存在以下弊端:實習學生多、現場噪聲大、聽講效果不好;學生只能畫出流程圖,沒有動手操作機會,學生收獲不大。
1.2聯(lián)系實習企業(yè)難一般的企業(yè)不愿意接受實習,因為實習的學生比較多,會給企業(yè)帶來不必要的麻煩,企業(yè)擔心影響生產,更怕發(fā)生安全事故。另外加上實習經費的制約,遠的地方需要的車費和住宿費都要增加,只能就近聯(lián)系實習單位,這樣合適對口的單位就比較難找。
1.3學生重視程度不夠,學習主動性不高很多學生認為實習只是走走形式,因為到工廠去也只是參觀參觀,并不能動手操作。另一方面是學生對實習的目的和重要性普遍認識不足,缺乏主動性,實習中不認真聽講,不主動提問,甚至有離崗脫崗現象,加上考研等其他因素的影響,學生重視的程度不夠,因而實習的效果不佳。
1.4實習指導教師缺乏現場指導經驗。我們的實習老師都是普通的大學任課老師,有較強的理論知識,缺乏工程實踐經驗和對現代化工業(yè)生產的全面認識和理解,指導實習的經驗非常欠缺。另外實習期間對學生的管理難度較大,安全問題需花很多時間和精力,影響教師對實習的指導。
1.5工廠環(huán)境嘈雜,學生動手機會少,實習效果差。化工企業(yè)嘈雜的工廠環(huán)境,企業(yè)中的主體生產裝置具有易燃、易爆等危險特性,一部分崗位還具有劇毒、放射、高溫、噪聲等職業(yè)危害因素,學生眼睛觀看設備外形,導出工藝流程,記錄工藝參數。出于安全考慮,企業(yè)也不讓學生到設備檢修現場,學生看不到故障排除、設備調試、試運行等環(huán)節(jié)。只有感性認識、沒有動手機會的實習方式削弱了學生對生產實習的興趣,影響了實習的主動性,也影響了實習的效果。
2生產實習教學模式改革與探索
2.1多媒體課件制作、仿真軟件的應用等多種實習方式結合,改善生產實習效果為了改善實習效果,可以采用多種方式相結合的形式。(1)集中實習與分散實習相結合:學??梢圆捎媒y(tǒng)一組織實習和學生自己聯(lián)系實習單位并存的模式。鼓勵學生結合個人就業(yè)意向和興趣特長,由學生自己或者教師協(xié)助選擇合適的生產實習單位,學生自己根據教學大綱的要求確定生產實習內容,完成生產實習任務,獨立解決實習中遇到的工程技術問題。這種實習方式可變被動學習為主動學習,提高學生的積極主動性,改善實習效果。(2)現場實習與仿真模擬相結合:由于現場實習學生只能看到管道的表面,對內部結構并不了解,為了使學生對工藝流程有更進一步的了解,可以購買仿真軟件仿真現代化工生產現場,仿真軟件彌補了傳統(tǒng)實習中學生無法親自動手操作的不足,通過對化工廠實物設備的仿真模擬,為學校的實習環(huán)節(jié)搭建了平臺。江蘇大學化工學院購買了合成氨、氯堿化工兩個工藝流程的仿真軟件,一周的仿真模擬實習,學生真正成為學習的主體,為現場實習奠定了基礎,也提高了學生實習的興趣。(3)多媒體教學與現場教學相結合的模式:多媒體可以將文字、圖片、聲音、動畫、視頻等有機統(tǒng)一起來,不受時間和空間的限制,通過搜索實習企業(yè)的相關資料,做成多媒體課件,讓學生對實習企業(yè)的產品、工藝流程有著更為直觀感性的認識。多媒體教學,還可以將實習教學中無法展現出來的高端設備、加工工藝、生產技術等教學內容呈現在學生面前,可以將學生的各種感官最大限度地調動起來,從而激發(fā)學生實習的興趣。此外讓學生參與教師的科研工作,從中得到鍛煉,同樣能夠達到實習的教學目的。
2.2建立穩(wěn)固實習基地,解決聯(lián)系企業(yè)難問題為減輕聯(lián)系實習企業(yè)難度,本著互利互惠的原則,與一些企業(yè)簽訂協(xié)議、建立了長期合作關系:企業(yè)為實習提供住宿、飲食等硬件,安排專人負責接待工作,明確班長負責流程介紹和現場答疑,學院除組織骨干教師幫企業(yè)進行人員業(yè)務培訓、提高職工技術素質外,還可幫企業(yè)解決生產中的技術難題。
2.3典型設備模具的制作,為學生提供動手機會,強化動手能力,激發(fā)學生興趣化工類生產企業(yè)是一個設備密集型的企業(yè),但學生在現場實習過程中往往只能看到各類設備的外型結構,不了解其內部結構及工作原理。這種現象在傳統(tǒng)的實習方式中沒有辦法解決,但是可以把這些典型的設備做成一些模具,讓學生參與模具的制作,這樣既可使學生對設備的內外結構和工作原理有深刻的印象,同時也滿足了學生的好奇心,增強學生學習的主動性。
2.4實習指導教師的培訓學習讓青年教師到企業(yè)掛職鍛煉,或是邀請相關企業(yè)的總工到學校進行講學,加強教師和企業(yè)技術人員的交流,這樣既可提高教師自身素質,又能更好地指導學生,同時也能與企業(yè)的技術改造、科研活動結合起來為企業(yè)作貢獻,達到雙贏的目的。
3結束語
輕化工程(制漿造紙工程)是一門實踐性很強的工科專業(yè),在實際的教學過程中應更注重實驗教學環(huán)節(jié)。因此,在實際教學過程中,教師應在課堂上充分強調實驗課程的重要性,使學生在思想上引起重視,避免“打醬油”式的上實驗課。同時,通過合理開設實驗課程,精心設計實驗項目等方式充分調動學生上實驗課的積極性,發(fā)揮他們的主觀能動性。以往我校輕化工程專業(yè)開設的實驗課程為:植物纖維化學、制漿原理與工程、造紙原理與工程、紙張物理性能檢測和專業(yè)綜合實驗。根據制漿造紙行業(yè)發(fā)展需要以及科學研究最新動態(tài),我們另增設了高得率制漿、廢紙脫墨和專業(yè)儀器分析實驗課程。在新增實驗課程的同時,我們根據課程內容和科學研究的發(fā)展,精心設計實驗項目,合理購置了一批高、精、尖的儀器設備,比如為高得率制漿實驗課購置了日本產連續(xù)式高濃盤磨機,為專業(yè)儀器分析購置了瑞典L&W公司的纖維形態(tài)分析儀、日本島津的高效液相色譜儀和美國熱電傅里葉紅外光譜儀,保證了新開實驗課程的順利實施。新的實驗課程和實驗項目激發(fā)了學生濃厚的學習興趣,極大地提高了他們上實驗課的積極性,結果不僅拓寬了學生的知識面,使學生了解了本行業(yè)的最新發(fā)展動態(tài),而且使學生掌握了先進儀器設備的操作技能,學生知識和技能掌握更加全面。此外,針對學生人數較多,儀器設備臺/套數較少的實驗課程,根據造紙行業(yè)儀器設備最新進展,為造紙原理與工程實驗課程購置了一臺奧地利PTI的凱塞快速紙頁成型器,為紙張物理性能檢測實驗課購置了一批最新的性能較為穩(wěn)定的檢測設備,如:L&W抗張強度測試儀、透氣度測試儀、耐破度測試儀以及ISO白度-殘余油墨測定儀等,在保證新開實驗課程開出質量的同時,保證原有實驗課程的持續(xù)更新和發(fā)展。
2開放實驗室,提高學生的創(chuàng)新實踐能力
本科實驗課程的開設一般都會有專門的實驗指導書,涵蓋了實驗原理、實驗儀器設備的使用以及實驗步驟等,雖然現在基本上都側重于開設綜合性實驗,減少驗證性實驗,但學生在實驗課上也只是被動的按照實驗指導書進行操作,制約了學生的主觀能動性。并且由于制漿造紙專業(yè)實驗所需設備較為昂貴,儀器設備臺/套數較少,實驗課時較少而實驗周期較長,不能滿足學生的求知欲。開放實驗室可以很好的彌補本科實驗教學的缺點,充分發(fā)揮學生的聰明才智,為學生的個性發(fā)展提供平臺,有利于學生通過查閱文獻資料、獨立進行科學研究等活動培養(yǎng)和提高其自身的實踐與創(chuàng)新能力。開放實驗室的課題選擇一般分為兩類,一類為教師的科研項目,另一類為學生自主實驗課題。學生在進入大三年級后,可以根據個人興趣及自身發(fā)展需要,與本專業(yè)教師聯(lián)系,參與教師科研項目的研究工作;或者通過查找文獻、資料等方式自主選擇實驗課題。通過參與教師的橫向課題研究,學生可以接觸到與實際生產緊密結合的課題,開闊專業(yè)視野,在實驗過程中學會觀察實驗現象、分析和處理實驗數據、撰寫實驗總結,從而學會解決生產中實際遇到問題的能力;通過參與縱向課題,可以培養(yǎng)學生嚴謹的科學態(tài)度,科學的創(chuàng)新思維以及實事求是對待實驗數據的作風。學生自主選擇課題一般以學生為主,教師為輔,學生根據自己的興趣愛好選擇研究的課題、通過查找資料等方式制定實驗方案,教師對方案進行審查并給出意見,指導并幫助學生達到預期的研究目標。在進行課題研究的同時,我們鼓勵學生積極參加各類大學生課外學術活動。在教師的辛勤指導和學生的努力下,筆者指導的學生獲得了湖北省第九屆“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽一等獎、第十三屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽二等獎和“交叉創(chuàng)新獎”一等獎。通過參加各種競賽活動充分挖掘了學生自身潛力,不僅提高了學生的實踐創(chuàng)新能力,而且激發(fā)了學生的競爭意識和團體協(xié)作精神,獎項的取得也使學生付出的努力得到了回報和認可,在榜樣的帶動下,更多的學生走進開放實驗室,進行科研活動,與此同時,在本專業(yè)形成了良好的學習風氣。
(一)建設內容
一是多維創(chuàng)新實踐平臺硬件建設。針對能源化學工程專業(yè)的特點,對已有的校外生產實習基地進行鞏固和規(guī)范,實現專業(yè)和企業(yè)的有機銜接;開拓新的生產實習基地,豐富和加強學生實踐環(huán)節(jié);優(yōu)化實驗室資源分配和管理機制,增加公共和專業(yè)實驗室的開放數量和時間;引導和加強專業(yè)教師研究室和企業(yè)的產學研合作,促進校企產學研中心的有序高效運行,增進校企的緊密聯(lián)系。二是多維創(chuàng)新實踐平臺硬件建設運作機制的建設。以校企產學研中心為橋梁,學校和企業(yè)簽署共同建設協(xié)議,確定雙方的責任和義務,成立協(xié)調辦公室,實現實驗室、教師研究室和企業(yè)的協(xié)調互助,加強和完善學生實踐環(huán)節(jié),增強學生對企業(yè)生產的了解和行業(yè)發(fā)展的認識,提高學生應用專業(yè)知識的能力。
(二)建設目標
通過多維創(chuàng)新實踐平臺的建設,造就一支結構合理高水平的教學科研隊伍,利用區(qū)域優(yōu)勢和學科優(yōu)勢,進一步加強多種形式的協(xié)作,滿足具有鮮明特色的專業(yè)人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)需要。通過多維創(chuàng)新實踐平臺的有效運作,增加實踐教學比重,改革實踐教學內容,完善實踐教學條件,切實提高能源化學工程專業(yè)大學生的應用創(chuàng)新能力。通過多維創(chuàng)新實踐平臺的建設,培養(yǎng)新形勢下的優(yōu)秀本科生,促使其更快、更好地適應社會需要。
二、多維實踐平臺建設的實施方案
對學生的多維創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)應該是在專業(yè)教師的指導下進行的,目的是充分激發(fā)學生的自主學習能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,讓學生真正掌握理論知識,并且可以運用自己所學知識解決實際問題。以此來落實以學生為中心的教學理念,實現課內課外相結合,教學與實踐相結合的教學目標。
(一)對教師研究室的建設加以完善
可以根據每個教師的專長和研究方向,來建設尖子教師研究室,并且對考核目標作出明確規(guī)定,支持本科生“進團隊、進課題”,積極參與教師的教學與科研活動,增進教師研究室和企業(yè)的交流,實現教研相長。
(二)強化校內實驗室建設和管理
把突破口瞄準建設綜合實驗室,綜合考慮教學內容、課程設計、生產實習的全面配套改革,提升實驗室教師的專業(yè)水平,發(fā)揮學生的自主性,完善生產實習環(huán)節(jié)。主要是鞏固原有生產實習基地,開拓新的實習基地;采用靈活多樣的指導方式,充分考慮學生的個體差異,有針對性地選擇實習教師和實習場所;強化校企產學研中心的作用,促進學科發(fā)展。設計完善的多維實踐創(chuàng)新平臺運作機制,滿足其發(fā)展和提升的需求,更好地服務于科技創(chuàng)新。
(三)加強教師團隊建設
堅持“以人為本”、“服務廣大師生”的指導思想,構建服務化的、人性化的、可持續(xù)發(fā)展的新理念,調動教師積極性,保障高素質人才的培養(yǎng),全面推進教育教學改革。
三、結語