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關(guān)鍵詞:化工單元仿真;生產(chǎn)實習(xí);化學(xué)工程與工藝
基金項目:石家莊學(xué)院教學(xué)改革研究項目(JGXM-201107B)
中圖分類號:G64
文獻標(biāo)識碼:A
原標(biāo)題:化工單元仿真技術(shù)在化學(xué)工程與工藝專業(yè)實習(xí)中的應(yīng)用研究
收錄日期:2013年1月31日
化學(xué)工程與工藝專業(yè)是培養(yǎng)從事化工工程設(shè)計、化工技術(shù)開發(fā)、化工生產(chǎn)技術(shù)管理和化工科學(xué)研究等方面工作的工程技術(shù)人才。本專業(yè)培養(yǎng)具備化學(xué)工程與化學(xué)工藝方面的知識,能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等部門從事工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面工作的工程技術(shù)人才。石家莊學(xué)院化工學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)是河北省級重點發(fā)展學(xué)科。石家莊學(xué)院化工學(xué)院從2007年開始與石家莊煉油廠、以嶺藥業(yè)等企業(yè)共建生產(chǎn)實習(xí)基地,積極開展化學(xué)工程與工藝專業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)的教學(xué)活動。為了更好地開展生產(chǎn)實習(xí)的實踐教學(xué)活動,在石家莊學(xué)院教務(wù)處教改項目(JGXM-201107B)的支持下,從2012年開始,我院化學(xué)工程與工藝教研室積極開展了化工單元仿真技術(shù)在本專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)中的應(yīng)用研究,取得了良好的效果。
一、生產(chǎn)實習(xí)的意義
生產(chǎn)實習(xí)主要是指高校工科學(xué)生(主要指高年級大三或大四的學(xué)生),在工廠生產(chǎn)現(xiàn)場主要以技術(shù)員或管理人員的身份,直接參與企業(yè)相關(guān)的生產(chǎn)過程,它的重要意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(一)理論聯(lián)系實際。高校學(xué)生以實際工作者的身份,直接參與工廠的生產(chǎn)過程,既可以運用已有的知識技能完成一定的生產(chǎn)任務(wù),又可以學(xué)習(xí)和本專業(yè)相關(guān)的實際生產(chǎn)技術(shù)知識及管理知識。
(二)思想教育。生產(chǎn)實習(xí)是對工科學(xué)生進行思想政治和道德品質(zhì)教育的有效途徑。在生產(chǎn)實習(xí)中,可以生動具體地對學(xué)生進行勞動觀點教育,培養(yǎng)學(xué)生熱愛勞動、認(rèn)真負(fù)責(zé)及愛崗敬業(yè)的勞動精神。
(三)檢查教學(xué)質(zhì)量。通過生產(chǎn)實習(xí),不但可以檢查工科學(xué)生對于專業(yè)知識的理解及實際技能的水平,更重要的是通過生產(chǎn)實習(xí)的檢驗,對課堂教學(xué)質(zhì)量做出一些基本的分析和估計,作為全面評價教學(xué)質(zhì)量、改進學(xué)校教育工作的重要依據(jù)。
二、傳統(tǒng)生產(chǎn)實習(xí)存在的問題
傳統(tǒng)的生產(chǎn)實習(xí)主要包括實習(xí)動員、廠級安全教育、實習(xí)報告與考核等內(nèi)容,它的弊端主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(一)教學(xué)方式呆板。傳統(tǒng)的生產(chǎn)實習(xí),通常是工廠派個技術(shù)員給學(xué)生講一講工藝流程,然后帶學(xué)生看看生產(chǎn)過程,而不允許學(xué)生動手操作,學(xué)生只能走馬觀花地表面了解工廠的工藝流程。學(xué)生通常只是抄一抄圖紙,看一看設(shè)備,而對于實際的工廠生產(chǎn)情況卻了解不多。
(二)生產(chǎn)實習(xí)質(zhì)量不高。由于學(xué)生在實習(xí)現(xiàn)場基本上只能“看”、“聽”、“寫”。剛進廠實習(xí)的時候,還能認(rèn)真地學(xué)習(xí),時間一長,就失去了剛進廠的新鮮性,就會覺得無事可做,因而生產(chǎn)實習(xí)后期,學(xué)生通常是紀(jì)律渙散,管理困難,影響了整個生產(chǎn)實習(xí)的質(zhì)量。
(三)生產(chǎn)實習(xí)成本過高?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)一般要5~7天,除了要支付實習(xí)單位數(shù)額不菲的實習(xí)經(jīng)費,期間的交通及食宿費用也較高,這對于實習(xí)經(jīng)費短缺的高校壓力很大。如何利用有限的實習(xí)經(jīng)費,更好地開展實習(xí)教學(xué)活動,是每個高校面對的問題。
三、化工單元仿真系統(tǒng)
(一)化工單元仿真系統(tǒng)介紹?;卧抡嫦到y(tǒng)是以計算機為手段,通過建立化工過程的動態(tài)數(shù)學(xué)模型再現(xiàn)真實化工裝置系統(tǒng)特性。它是建立在化工工藝、自動化儀表、化工設(shè)備等學(xué)科基礎(chǔ)上的綜合性技術(shù),可以模擬化工生產(chǎn)裝置運行中的開車、停車、故障處理等工段操作過程,可以提高操作人員的理論水平和實踐能力。
(二)化工單元仿真在生產(chǎn)實習(xí)中的應(yīng)用。石家莊學(xué)院化工學(xué)院于2010年9月從北京東方仿真公司引進1套大型化工生產(chǎn)工藝-乙醛氧化制乙酸工藝。乙醛氧化制醋酸裝置是乙醛裝置的配套工程,起始原料為乙烯,乙烯氧化生成乙醛,再由乙醛為原料氧化生成醋酸。本軟件是參照大慶三十萬噸乙烯一期工程-大慶醋酸裝置設(shè)計,年生產(chǎn)能力為成品醋酸10萬噸/年。該生產(chǎn)工藝,工藝復(fù)雜、設(shè)備齊全、自動化程度高,很適合于化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生的生產(chǎn)實習(xí)。根據(jù)課程需要,我們選擇乙醛氧化制乙酸工藝作為本專業(yè)學(xué)生生產(chǎn)實習(xí)的項目。
四、化工單元仿真系統(tǒng)引進到生產(chǎn)實習(xí)中的優(yōu)勢
(一)有利于提高學(xué)生的實際操作技能?;どa(chǎn)過程的特點是整套裝置的工藝流程長,設(shè)備數(shù)量大,所以工程技術(shù)人員的綜合素質(zhì)和能力對于化工產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量、經(jīng)濟效益的程度影響越來越大。而學(xué)生在生產(chǎn)實習(xí)中很難有直接動手的機會,這是化工類專業(yè)實踐教學(xué)中所面臨的特有困難。而化工單元仿真實驗和實際化工生產(chǎn)工藝相結(jié)合,提供化工單元操作、過程控制仿真、全工藝過程操作等實訓(xùn),滿足培養(yǎng)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的工藝技術(shù)、計算機應(yīng)用、自動控制、過程裝備等崗位的綜合能力。
(二)培養(yǎng)學(xué)生的化工職業(yè)思想。在學(xué)習(xí)化工單元仿真軟件的同時,要對學(xué)生進行化工職業(yè)教育,使學(xué)生清楚地認(rèn)識到本行業(yè)在國民現(xiàn)代化建設(shè)中的地位和作用,從而熱愛本專業(yè),樹立為我國化學(xué)工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)做貢獻的雄心壯志,引導(dǎo)學(xué)生傳承化工行業(yè)職員守紀(jì)律、愛崗敬業(yè)的好作風(fēng)。通過化工單元仿真軟件的學(xué)習(xí),使學(xué)生具有按計劃有序工作的良好習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,并具有刻苦鉆研技術(shù)、勇于克服困難和積極向上的精神。
(三)化工單元仿真運行成本低。建設(shè)化工仿真實驗室的總成本只有中試車間費用的五分之一。將化工單元仿真軟件引入到化工原理實驗教學(xué)中,使用周期長,可大大減少學(xué)校在培訓(xùn)工作中的人力及物力消耗,且易于維護。我們教研室在化工仿真實驗室還安裝了AutoCAD、Chem-CAD、ChemOffice等應(yīng)用軟件,可以滿足化工學(xué)院其他專業(yè)學(xué)生的使用,充分利用現(xiàn)有設(shè)備,進一步降低其整體運行成本。
五、結(jié)論
化工單元仿真教學(xué)是運用先進的教學(xué)思想和現(xiàn)代化的教學(xué)手段,培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力,為化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才高質(zhì)量的培養(yǎng)提高提供了保障。
主要參考文獻:
[1]靳海波,宋永吉,趙如松等,化學(xué)工程與工藝專業(yè)實習(xí)改革與實踐[J],求實,2010,2
【關(guān)鍵詞】化工專業(yè) 人才培養(yǎng)方案 專業(yè)特色 競爭力
【中圖分類號】G64 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)01-0224-01
1.現(xiàn)狀
化學(xué)工程與工藝專業(yè)是一個老牌的專業(yè),長久以來為行業(yè)輸送著新鮮血液,促進著經(jīng)濟的長足進步。但是近年來,由于高校的擴招,掛靠化工專業(yè)的熱門方向此起彼伏誕生,專業(yè)師資的整體能力跟不上等等原因,使專業(yè)人才的整體素質(zhì)和能力有所下降,而國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展,技術(shù)水平的不斷提升,對專業(yè)人才的需要異常迫切。高校要抓住機遇,善于利用地方資源,促進專業(yè)辦學(xué)特色, 提升人才綜合能力, 提振專業(yè)的就業(yè)水平與競爭力。因此高校培養(yǎng)既有專業(yè)理論能力,又有動手能力的高素質(zhì)人才尤為重要。
因此,新培養(yǎng)方案的制定與實施尤顯突出。我校于2010年著手修改化學(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)計劃,新培養(yǎng)方案于2011屆開始實施。
2.新培養(yǎng)方案的特點
2.1 培養(yǎng)目標(biāo)明確,突出專業(yè)特點,體現(xiàn)專業(yè)應(yīng)用
“本專業(yè)培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,能夠掌握化學(xué)工程與工藝方面的基礎(chǔ)理論、基本技能以及相關(guān)的工程技術(shù)和知識,能在石油化工、煤化工、化工工藝、工業(yè)催化、能源、醫(yī)藥和環(huán)保等部門從事生產(chǎn)、服務(wù)、研發(fā)以及設(shè)計的高級技術(shù)應(yīng)用型人才。”
“本專業(yè)執(zhí)行寬專業(yè),厚基礎(chǔ)的教學(xué)指導(dǎo)方針,在培養(yǎng)學(xué)生理解和掌握化學(xué)工程與工藝學(xué)科理論知識的基礎(chǔ)上,著重培養(yǎng)學(xué)生掌握化工領(lǐng)域工藝設(shè)計與設(shè)備設(shè)計、模擬優(yōu)化方法、對新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備進行研究、開發(fā)和設(shè)計的基本能力。學(xué)生在專業(yè)課學(xué)習(xí)階段,通過專業(yè)實習(xí)等途徑,緊密聯(lián)系石油化工、煤化工的生產(chǎn)實際,使學(xué)生具有獨立思考和解決實際問題及創(chuàng)新的初步能力”。
我校的化學(xué)工程與工藝專業(yè)有兩個方向,即石油化工方向和煤化工方向。我校地處遼寧化工城,素有“煤都”之稱,既有石油化工的研發(fā)和生產(chǎn)優(yōu)勢,又有煤化工的產(chǎn)業(yè)與科研依托,發(fā)揮優(yōu)勢,凝練特色,致力于教學(xué)理念和方式的創(chuàng)新,培養(yǎng)應(yīng)用型人才,具有強大的優(yōu)勢。
2.2注重培養(yǎng)規(guī)格,強化畢業(yè)生應(yīng)獲得的知識和能力
首先,強調(diào)德、體?!盁釔圩鎳窦o(jì)守法,身體健康,具有良好的思想品德、社會公德和職業(yè)素養(yǎng)”。
其次,強調(diào)外語和計算機能力。外語和計算機屬于工具型能力,會廣泛應(yīng)用于將來的工作和學(xué)習(xí)。
重點強調(diào)專業(yè)能力。獲得專業(yè)基本知識,具備在專業(yè)生產(chǎn)第一線工作的基本能力;掌握專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)工藝與設(shè)備的基本設(shè)計能力;了解專業(yè)學(xué)科前沿,了解新裝置、新技術(shù)、新工藝的發(fā)展動態(tài);具有對新裝備、新技術(shù)、新工藝、新方法理解、運用和掌握的初步能力。
再次,強調(diào)了學(xué)生掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,要具有創(chuàng)新意識和獨立獲取知識的能力。
2.3優(yōu)化課程體系,體現(xiàn)厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)的培養(yǎng)特色,拓寬專業(yè)口徑,淡化專業(yè)意識,加強基礎(chǔ)教學(xué),培養(yǎng)通才,增強人才的適應(yīng)能力,提升自我發(fā)展能力。
首先,新培養(yǎng)方案提高了原來要求的規(guī)定修滿教學(xué)學(xué)分,其中適當(dāng)增加了實踐教學(xué)學(xué)分。
學(xué)校前兩年實施通識教育,不分專業(yè),基礎(chǔ)教育課程一致性,后兩年體現(xiàn)專業(yè)特色,突出學(xué)科優(yōu)勢。
其次,在專業(yè)基礎(chǔ)課設(shè)置上,強化了四大化學(xué)的理論課時與實驗課時,同時整合了兩個培養(yǎng)方向在《化工原理及實驗》、《化工熱力學(xué)》、《化學(xué)反應(yīng)工程》、《化工設(shè)計》、《專業(yè)外語》、《儀器分析與實驗》、《電工學(xué)》等課程的一致性,體現(xiàn)了厚專業(yè)基礎(chǔ),寬專業(yè)口徑的特點,增強了人才強大的理論基礎(chǔ)。
在專業(yè)必修課設(shè)置上,既要突出兩個方向的特色專業(yè),又要體現(xiàn)我們學(xué)校的辦學(xué)特點,揚己之長,使培養(yǎng)的人才具有特色,滿足化工不同行業(yè)的需要。因此,我們將兩個專業(yè)方向的部分特色課程交叉選修。如:石油加工方向選修《煤化工基礎(chǔ)》、《潔凈煤技術(shù)》,煤化工方向選修《石油化學(xué)》、《石油加工基礎(chǔ)》,使所有的學(xué)生,既懂得了本專業(yè)的知識,也跨入了另一個相鄰領(lǐng)域,擴展了知識面,也強化了就業(yè)優(yōu)勢。
2.4重視實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng),鍛煉和強化學(xué)生實踐動手能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合實踐能力,最終成為具備實踐和創(chuàng)新能力的應(yīng)用型化工人才
新培養(yǎng)方案中,在實踐教學(xué)環(huán)節(jié),除了傳統(tǒng)實習(xí)之外,引入了仿真教學(xué),綜合實驗和綜合能力素質(zhì)訓(xùn)練,強化了實踐能力的重要性,促進了學(xué)生綜合能力的提升。
在實踐教學(xué)體系中,金工實習(xí)、認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí),為學(xué)生提供了廣闊的實踐平臺,我們學(xué)校先后與地方6個化工企業(yè)及科研院所簽訂了實習(xí)協(xié)議,每年都有學(xué)生去進行不同類型的實習(xí),同時,我們也鼓勵學(xué)生到企業(yè)委托實踐,增強學(xué)生理論與實踐結(jié)合能力的培養(yǎng)。
在課設(shè)和畢業(yè)設(shè)計(畢業(yè)論文),大膽創(chuàng)新,允許學(xué)生參與教師或者企業(yè)的科研課題,發(fā)散思維,在實踐中提升學(xué)生的創(chuàng)新能力;鼓勵學(xué)生積極參與“挑戰(zhàn)杯”、“創(chuàng)新實踐”、“科技小論文大賽”“資格認(rèn)證”、各種論文和實驗等大賽、以及參與各種培訓(xùn)及調(diào)查報告等,提升學(xué)生的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
在仿真教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)校引入了化工仿真實訓(xùn)軟件,提供計算機房,使學(xué)生足不出戶,在計算機上就可以模擬實際化工工藝路線與實際化工裝置,自己動手操作,將理論知識與實際處理問題相結(jié)合,既鞏固了專業(yè)知識,也應(yīng)用了專業(yè)知識,同時提升了動腦和動手能力。
在專業(yè)實驗環(huán)節(jié),既體現(xiàn)兩個專業(yè)方向的共性,也強化了專業(yè)方向的特色。比如;石油化工方向?qū)W生開設(shè)化學(xué)工藝學(xué)專業(yè)實驗與石油加工專業(yè)實驗,而煤化工方向?qū)W生開設(shè)煤化工專業(yè)實驗的同時,也進行石油加工實驗,這樣既淡化了專業(yè)方向性,強化了大化工的概念,也使學(xué)生在就業(yè)中更具備了競爭力。
3.新培養(yǎng)方案的實施效果
新培養(yǎng)方案從2011屆開始實施至今,效果明顯。具體體現(xiàn)在如下幾個方面:
學(xué)生對學(xué)習(xí)的課程感興趣程度增強,理論課學(xué)分普遍提高,受學(xué)業(yè)警示率明顯下降。
學(xué)生在假期的實踐機會增多,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì),提升了其就業(yè)的競爭力。
關(guān)鍵詞:工程認(rèn)證;精細(xì)化工;教學(xué)改革;實踐能力;教學(xué)理念
一、我國工程教育認(rèn)證的發(fā)展歷程
為了提高我國高等工程教育質(zhì)量,構(gòu)建我國高等工程教育質(zhì)量保障體系,進一步深化高等工程教育改革,建立高校工程專業(yè)與社會企業(yè)所需人才培養(yǎng)的雙贏機制,規(guī)范與注冊工程師制度相銜接的高等工程教育專業(yè)認(rèn)證體系,促進工程教育國際化,實現(xiàn)國際互認(rèn),提升我國高等工程教育國際競爭力,教育部于2006年正式啟動高等工程教育專業(yè)認(rèn)證試點工作。10年來,我國工程教育專業(yè)認(rèn)證工作逐漸在全國相關(guān)高校中得到了重視和積極開展。2013年6月,國際工程聯(lián)盟大會在韓國召開,大會表決通過中國為《華盛頓協(xié)議》預(yù)備會員,成為該協(xié)議組織第21個成員?!度A盛頓協(xié)議》是世界上最具影響力的國際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議,1989年由美國、英國、加拿大、愛爾蘭、澳大利亞、新西蘭6個國家的工程專業(yè)團體發(fā)起成立,旨在建立共同認(rèn)可的工程教育認(rèn)證體系。該協(xié)議提出的工程專業(yè)教育標(biāo)準(zhǔn)和工程師職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn),是國際工程界對工科畢業(yè)生和工程師職業(yè)能力公認(rèn)的權(quán)威要求。截至2013年8月,中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會已對我國高校的373個專業(yè)點開展了認(rèn)證工作,之后經(jīng)過3年的不懈努力,我國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會分別受理了137個專業(yè)的2014年認(rèn)證申請(其中105個專業(yè)通過認(rèn)證)、156個專業(yè)的2015年認(rèn)證申請和200個專業(yè)的2016年認(rèn)證申請,我國工程教育水平得到了長足而顯著的提高,其質(zhì)量獲得國際社會的一致認(rèn)可。可喜的是,2016年6月,《華盛頓協(xié)議》全票通過中國科協(xié)代表我國由《華盛頓協(xié)議》預(yù)備會員轉(zhuǎn)正,成為該協(xié)議第18個正式成員,表明我國工程教育專業(yè)認(rèn)證與國際實質(zhì)等效,標(biāo)志著我國工程教育質(zhì)量實現(xiàn)了國際化互認(rèn)。
二、工程教育認(rèn)證背景下我校精細(xì)化工工藝課程教學(xué)改革的必要性
華僑大學(xué)地處海峽西岸經(jīng)濟區(qū)的心臟地帶,為了更好地服務(wù)于地方區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展,為企業(yè)人才市場輸送合格的工程類專業(yè)人才,工程教育專業(yè)認(rèn)證已列為我校提高辦學(xué)質(zhì)量的主要舉措之一,校領(lǐng)導(dǎo)高度重視。與此同時,隨著福建省沿海四大石化基地和重大項目的加速推進,帶動了合成材料、有機化工和精細(xì)化工等配套開發(fā),石化產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)顯現(xiàn),化工類專業(yè)人才需求增大[1]。為了培養(yǎng)合格的化工工程師,我?;W(xué)院積極申請化學(xué)工程與工藝專業(yè)的工程教育專業(yè)認(rèn)證。2016年2月,中國工程教育認(rèn)證協(xié)會正式受理了我?;W(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)工程教育認(rèn)證的申請,這是我校第一個被受理的工科專業(yè),得到了校、院兩級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視和全系教師及其他相關(guān)院系的大力支持和配合。中國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)是基于產(chǎn)出的教育評價,滿足華盛頓協(xié)議互認(rèn)要求?;趯W(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式(OBE)最早出現(xiàn)于美國和澳大利亞的基礎(chǔ)教育改革,是以預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出為中心來組織、實施和評價教育的結(jié)構(gòu)模式[2,3]。國內(nèi)部分高校實施基于OBE教育理念的人才培養(yǎng)模式的綜合改革,規(guī)范教學(xué)活動,樹立教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)意識,建立教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),最終取得了顯著的效果,并順利通過我國工程教育認(rèn)證。眾所周知,《精細(xì)化工工藝》是化學(xué)工程與工藝(精細(xì)化工方向)專業(yè)的主干專業(yè)課之一,該課程具有工程性、應(yīng)用性和綜合性等特點。在我?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)開展工程教育認(rèn)證的背景下,基于“以學(xué)生為本,以學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向”的教育理念和思路開展精細(xì)化工工藝課程教學(xué)改革勢在必行。
三、工程教育認(rèn)證背景下精細(xì)化工工藝課程教學(xué)改革的幾點思考
CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果,它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工科專業(yè)畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、認(rèn)識團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面,大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)[4,5]。為了使學(xué)生在學(xué)習(xí)精細(xì)化工工藝課程過程中達(dá)成這個目標(biāo),必須同時從教學(xué)的兩個主體———學(xué)生和教師入手,轉(zhuǎn)變教育理念,改革教學(xué)方式方法,以符合我國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。
(一)學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)
精細(xì)化工工藝是一門實踐和理論并重的課程,在培養(yǎng)高素質(zhì)的精細(xì)化工工程技術(shù)人才過程中,精細(xì)化學(xué)品開發(fā)、設(shè)計及合成的實驗與實踐起著重要作用。對于學(xué)生而言,借鑒CDIO成功的教育經(jīng)驗,在工程教育認(rèn)證背景下精細(xì)化工工藝課程教學(xué)改革過程,一定要特別注重和加強學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。
1.加強校企合作。根據(jù)《中國工程教育質(zhì)量報告》的調(diào)查,工業(yè)界認(rèn)為高校培養(yǎng)工程專業(yè)人才過程中存在通用能力評價高,工程能力培養(yǎng)不足;傳統(tǒng)優(yōu)勢明顯,緊跟時代需求不足;工業(yè)界參與深度和規(guī)范化不足等問題。因此,在精細(xì)化工工藝課堂教學(xué)過程中積極邀請精細(xì)化工相關(guān)企業(yè)高級工程師走入課堂參與教學(xué),有利于學(xué)生深入了解所學(xué)知識在將來所要從事的精細(xì)化工行業(yè)中的實踐應(yīng)用。
2.搭建校內(nèi)精細(xì)化工實踐平臺。實踐平臺是大學(xué)生進行實踐活動的陣地,校內(nèi)可以通過設(shè)立實驗示范中心、學(xué)科重點實驗室、科研成果轉(zhuǎn)化平臺以及本科生課外科創(chuàng)活動平臺等舉措,不斷提高學(xué)生的精細(xì)化學(xué)工程實踐能力和創(chuàng)造力。
3.設(shè)立精細(xì)化學(xué)品制作工坊。根據(jù)精細(xì)化工工藝課程需求開設(shè)特色實驗室,對課程中所學(xué)主要精細(xì)化學(xué)品種類及其典型產(chǎn)品的制備工藝開展實驗,比如手工肥皂、洗滌劑和膠黏劑等常規(guī)精細(xì)化學(xué)品的制作。與此同時,增加綜合型、設(shè)計型實驗的比例和深度,充分調(diào)動學(xué)生對精細(xì)化工工藝的學(xué)習(xí)積極性。比如在手工肥皂制作過程中設(shè)計透明多彩的新型多功能肥皂,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、動手操作能力和團隊合作精神,提高學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)造力,讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)精細(xì)化工工藝這門專業(yè)主干課程。另外,精細(xì)化工工藝特色實驗室在全校范圍內(nèi)也可以共享實驗資源和設(shè)備,這不僅可以增加學(xué)校對實驗室的經(jīng)費投入,而且可以顯著提高精細(xì)化工專業(yè)的知名度,大大增加學(xué)生對本專業(yè)的認(rèn)可度和歸屬感。
4.建立多元化考核標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)工科教學(xué)的突出問題是理論知識學(xué)習(xí)比重遠(yuǎn)大于工程能力培養(yǎng)比重,這是單一筆試考核模式導(dǎo)致的必然結(jié)果。基于工程教育認(rèn)證中所要求的學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式,將學(xué)生在精細(xì)化工工藝課程學(xué)習(xí)過程中參加課外精細(xì)化工實踐平臺和精細(xì)化學(xué)品制作工坊等活動的表現(xiàn)形成可量化的考核標(biāo)準(zhǔn),與傳統(tǒng)考核標(biāo)準(zhǔn)進行有機結(jié)合,建立以加強學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)的多元化課程考核標(biāo)準(zhǔn)。
(二)教師課程教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變
基于OBE工程教育模式,工程教育認(rèn)證將推動工科教學(xué)由“經(jīng)驗型”轉(zhuǎn)向“科學(xué)型”、由“內(nèi)容為本型”轉(zhuǎn)向“學(xué)生為本型”。這就要求高校教師徹底擯棄傳統(tǒng)的“教無定法”的教學(xué)理念,而是基于學(xué)習(xí)結(jié)果的教育模式,形成一種規(guī)范、團隊、持續(xù)改進的教學(xué)方式,實現(xiàn)教學(xué)行為及活動的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化,從而達(dá)到工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),持續(xù)為工業(yè)界輸送合格的化工工程師人才。
1.建立課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系,規(guī)范和細(xì)化教學(xué)大綱及內(nèi)容。《精細(xì)化工工藝》是一門介紹精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)原理與工藝的專業(yè)課程,其課程知識體系非常零散且龐大,規(guī)范地組織教學(xué)內(nèi)容和選擇教學(xué)方法對于有效實現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果至關(guān)重要。精細(xì)化工工藝課程的教學(xué)目標(biāo):一是讓學(xué)生能夠根據(jù)市場需求的不斷變化,設(shè)計新型精細(xì)化工產(chǎn)品;二是讓學(xué)生運用精細(xì)有機合成化學(xué)及工藝學(xué)理論,根據(jù)精細(xì)化學(xué)品的功能特點及研究目的,選擇適宜的研究路線,設(shè)計可行的有機合成單元反應(yīng)實驗方案;三是讓學(xué)生熟悉與精細(xì)化工行業(yè)相關(guān)的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、知識產(chǎn)權(quán)、法律法規(guī)、產(chǎn)業(yè)政策及發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,能識別、分析精細(xì)化工新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的開發(fā)和應(yīng)用對社會、健康、安全、法律以及文化的潛在影響,深刻理解精細(xì)化工在國民經(jīng)濟中的重要地位和作用。以上課程目標(biāo)分別對應(yīng)于我國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生應(yīng)達(dá)到的十二條畢業(yè)要求中“設(shè)計/開發(fā)解決方案”、“研究”和“工程與社會”等方面的能力要求。在對學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果有了清晰的認(rèn)識后,教師通過細(xì)化教學(xué)大綱來規(guī)范教學(xué)內(nèi)容和控制教學(xué)進度,從而保證課程目標(biāo)的達(dá)成。
2.整合教學(xué)資源,避免課程間教學(xué)內(nèi)容的低水平重復(fù)。對于化學(xué)工程與工藝專業(yè)(精細(xì)化工方向)的學(xué)生而言,在開設(shè)《精細(xì)化工工藝》課程的同時,還開設(shè)了《精細(xì)化學(xué)品》和《高分子化工工藝》等相關(guān)課程。過去,這些課程在教學(xué)內(nèi)容上存在部分重復(fù),比如有機合成反應(yīng)基礎(chǔ)知識的介紹,學(xué)生對此也提出了意見和看法。OBE工程教育模式客觀上要求整合各類教學(xué)資源,明確不同課程對達(dá)成畢業(yè)要求指標(biāo)點(預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果)的貢獻及程度。這就需要各專業(yè)教師之間進行有效地交流與合作,協(xié)調(diào)相關(guān)課程的教學(xué)大綱及內(nèi)容,避免教學(xué)資源的浪費。
3.建立課程教學(xué)質(zhì)量跟蹤調(diào)查及反饋機制,形成持續(xù)改進的教學(xué)理念。工程教育認(rèn)證要求建立畢業(yè)生質(zhì)量跟蹤調(diào)查機制,形成科學(xué)有效的畢業(yè)生評價體系,為學(xué)校更好地培養(yǎng)工程人才提供重要依據(jù)。顯而易見,畢業(yè)生質(zhì)量與課程教學(xué)質(zhì)量緊密相關(guān),只有建立后者的跟蹤調(diào)查及反饋機制,才能保障前者的水平。除了校院兩級對精細(xì)化工工藝課程教學(xué)主要環(huán)節(jié)進行質(zhì)量監(jiān)控外,教師一方面于課程教學(xué)結(jié)束后在所授班級召開座談會,聽取學(xué)生對所學(xué)課程內(nèi)容及授課方式、進度等方面的看法和意見,教師對所提問題與學(xué)生進行交流并提供合理化建議;另一方面,針對從事精細(xì)化工行業(yè)的畢業(yè)生進行跟蹤調(diào)查,靈活運用現(xiàn)代通訊及聯(lián)絡(luò)工具、調(diào)查問卷等多種形式,開展關(guān)于學(xué)生在校期間所學(xué)精細(xì)化工工藝課程對其職業(yè)發(fā)展的影響以及其對該門課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容及方法等方面的建議和意見的調(diào)查,另外還可以展開畢業(yè)生所在單位對所需精細(xì)化工工程人才知識架構(gòu)要求的調(diào)研。授課教師對以上信息收集整理后進行歸納總結(jié),形成反饋整改意見,并在下一次的課程教學(xué)過程中有效體現(xiàn),形成良性互動循環(huán),促進精細(xì)化工工藝課程教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)改進。
作者:甘林火 單位:華僑大學(xué)
參考文獻:
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[3]趙衛(wèi)紅,王彥斌.基于“OBE”理念的精細(xì)化工專業(yè)實驗課程建設(shè)[J].亞太教育,2015,(7):85.
1課程體系
1.1課程體系應(yīng)適應(yīng)催化工業(yè)大環(huán)境的變化就傳統(tǒng)《工業(yè)催化》課程體系而言,其培養(yǎng)目標(biāo)是通過課程學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握催化作用的基本規(guī)律,了解催化過程的化學(xué)本質(zhì)和熟悉《工業(yè)催化》技術(shù)的基本要求和特性,培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)是為培養(yǎng)化學(xué)工程與工藝類專業(yè)工程師提供堅實的理論基礎(chǔ)服務(wù)。隨著現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,催化理論持續(xù)更新,許多新型催化工藝及技術(shù)不斷涌現(xiàn),學(xué)習(xí)這些新催化工藝及技術(shù)的背景及原理,對于化學(xué)工程與工藝專業(yè)的本科生能否成為具有堅實的開發(fā)、研究和使用催化劑能力的高層次工程技術(shù)人才,能否勝任將來有可能從事的催化領(lǐng)域研究工作都有著重要的理論指導(dǎo)意義。相對穩(wěn)定的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)不能限制課程體系進行必要的變動,以適應(yīng)外部環(huán)境和需求的變化。因此在“卓越工程師計劃”的實施過程中,《工業(yè)催化》課程體系要隨著卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)整而做相應(yīng)的變化,從而體現(xiàn)《工業(yè)催化》課程滿足培養(yǎng)目標(biāo)的根本價值。
1.2校企合作建設(shè)課程體系。“卓越計劃”要求高校與企業(yè)共同制定和實施卓越工程師培養(yǎng)方案,包括共同建設(shè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容。《工業(yè)催化》課程可以充分發(fā)揮合作企業(yè)所具有的工程教育資源優(yōu)勢,包括先進設(shè)備與技術(shù)、實驗環(huán)境、研究開發(fā)條件等,與本校催化人才培養(yǎng)優(yōu)勢實行優(yōu)勢互補,共同設(shè)計與構(gòu)建卓越工程師培養(yǎng)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容,使得《工業(yè)催化》的課程體系和教學(xué)內(nèi)容具有鮮明的特色。校企合作建設(shè)的課程體系將更有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合解決實際問題的能力,摒除傳統(tǒng)課程體系不能聯(lián)系工程、生產(chǎn)實際的局限,鼓勵教師與各行業(yè)生產(chǎn)管理第一線的工程技術(shù)人員聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生。通過校企聯(lián)合指導(dǎo)課程,現(xiàn)場案例教學(xué),增強課題的實際應(yīng)用價值,為學(xué)生提供良好的工程環(huán)境。學(xué)生在完成課程學(xué)習(xí)過程中,可以隨時請教企業(yè)中有經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員和老師傅,學(xué)到許多課堂上學(xué)不到的、學(xué)校教師也無法傳授的一些實踐經(jīng)驗。
2教學(xué)方法:貫徹研究型教學(xué)方法,理論聯(lián)系實踐
教學(xué)方法是使教學(xué)思想得以貫徹執(zhí)行、知識體系和課程內(nèi)容得以完整實施和傳授的關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)的《工業(yè)催化》課程之間具有明顯的界限,課堂教學(xué)以講授為主,綜合性的案例和結(jié)合實際項目的教學(xué)不多,而基于問題的探究式學(xué)習(xí)、基于案例的討論式學(xué)習(xí)、基于項目的參與式學(xué)習(xí)等多種研究型教學(xué)方法更是少之又少。研究型教學(xué)(problem-basedlearning,PBL,對學(xué)生而言可以稱之為研究型學(xué)習(xí)),它是一種符合工程能力培養(yǎng)規(guī)律和綜合素質(zhì)形成邏輯的教學(xué)組織形式和教學(xué)方式,得到“卓越計劃”的大力提倡和著力推行[4]。研究卓越工程師不僅應(yīng)具備分析問題、解決問題的能力,而且要能將設(shè)想和概念轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實,形成學(xué)生的工程能力?!白吭接媱潯蓖ㄓ脴?biāo)準(zhǔn)對本科層次卓越工程師培養(yǎng)予以如下定位:本科層次卓越工程師:主要從事產(chǎn)品的生產(chǎn)、營銷、服務(wù)或工程項目的施工、運行,維護,能夠完全勝任現(xiàn)場或生產(chǎn)一線的各項工作。因此現(xiàn)有《工業(yè)催化》教學(xué)方法需要重構(gòu),在面向?qū)嶋H教學(xué)的基礎(chǔ)上,遵循催化工程的實踐、集成與創(chuàng)新的特征,采取相應(yīng)的教學(xué)方法,按照催化劑的催化作用,催化劑的生產(chǎn),催化劑的表征,催化劑的使用來組織教學(xué)內(nèi)容,以學(xué)生為中心開展教學(xué)活動,著力推行符合工程能力培養(yǎng)規(guī)律的學(xué)習(xí)方法,強調(diào)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),加強學(xué)生創(chuàng)新能力的訓(xùn)練,有效地提高學(xué)生的工程實踐能力。所以,貫徹研究型教學(xué)方法,理論教學(xué)和工程實際相聯(lián)系就非常重要。作為一種學(xué)習(xí)方法體系,研究型學(xué)習(xí)主要由基于問題的探究式學(xué)習(xí)、基于案例的討論式學(xué)習(xí)和基于項目的參與式學(xué)習(xí)三種形式組成。從培養(yǎng)化工方向的卓越工程師的需要出發(fā),其中的問題、案例和項目可以分別工業(yè)上成熟的催化工藝作為教學(xué)內(nèi)容以實施相應(yīng)的教學(xué)方法。這些問題可以是現(xiàn)行催化工藝中各種問題的重現(xiàn)、演變、放大或綜合,也可以是教師根據(jù)對未來發(fā)展的預(yù)見專門設(shè)計出的催化方面的新問題。通過教師精心選擇和設(shè)計這些問題、案例和項目,并采取研究性學(xué)習(xí)方法,就能夠在學(xué)生知識的獲取、應(yīng)用和創(chuàng)新,工程能力的培養(yǎng)和提高,社會能力的培養(yǎng)和提高以及綜合素質(zhì)的養(yǎng)成和提升等方面發(fā)揮重要作用。
3教學(xué)內(nèi)容:拓展知識視野,完善知識結(jié)構(gòu)
3.1拓展知識視野,完善知識結(jié)構(gòu)為了培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)《工業(yè)催化》的興趣,首先在每一章節(jié)的的教學(xué)過程中,凡是教學(xué)內(nèi)容涉及到的在現(xiàn)行化工生產(chǎn)中已成功工業(yè)化的催化劑體系,如催化重整,催化裂化,合成氨等催化劑,可以引導(dǎo)學(xué)生多查閱相關(guān)資料,了解與這些催化劑的相關(guān)的制備工藝,催化反應(yīng)原理,催化反應(yīng)設(shè)備,催化劑使用過程條件控制以及催化劑再生等相關(guān)的知識。這樣不但可以拓展學(xué)生的科學(xué)史知識,提高學(xué)習(xí)興趣,增加求知欲,還有利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力;而且,結(jié)合專業(yè)特點豐富課程教學(xué)內(nèi)容,聯(lián)系與化工生產(chǎn)(化學(xué)工藝專業(yè))及人們?nèi)粘I?應(yīng)用化學(xué)專業(yè))密切相連的催化知識,使學(xué)生主動去學(xué)習(xí)與催化相關(guān)的知識,從而理解并解決疑難問題,推動課堂教學(xué)的發(fā)展和質(zhì)量的提高。豐富教學(xué)內(nèi)容要求教師在備課過程中必須保證內(nèi)容充實、準(zhǔn)確、高質(zhì)量。教師在準(zhǔn)備每一堂課內(nèi)容時,都必須查閱大量參考資料以確保知識的準(zhǔn)確度,同時應(yīng)從多角度、多層次綜合、全面理解和詮釋每一個知識點,并通過不懈的努力和研究形成自己的一套教學(xué)體系和教學(xué)風(fēng)格。
3.2擴展前沿知識當(dāng)今是個知識更新迅猛的時代,《工業(yè)催化》課程快速發(fā)展,必須與前沿科學(xué)知識緊密聯(lián)系,才能培養(yǎng)出跟上工業(yè)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展步伐的新世紀(jì)卓越工程師。擴展催化技術(shù)方面的前沿知識,不但有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。前沿知識擴展對教師的素質(zhì)有著很高的要求,這要求教師具備一定的科研素養(yǎng),能有緊跟催化理論和技術(shù)發(fā)展的步伐,教師應(yīng)深入學(xué)習(xí)、研究新的催化理論知識及催化技術(shù)最新發(fā)展趨勢和動態(tài),并將這些前沿知識充實到課堂教學(xué)之中,使學(xué)生能深切感受到科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展給社會發(fā)展帶來的巨大變革。例如:在《工業(yè)催化》課程中酸堿催化作為傳統(tǒng)催化劑在催化裂化,催化重整等已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,但課程對最前沿的酸堿倆性催化劑的介紹較少,這方面的知識,需要教師在查閱資料,將課堂內(nèi)容補充完善。前沿知識的擴展,不僅需要提高教師的科研素養(yǎng),還要調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。將《工業(yè)催化》課程每一章節(jié)的課余作業(yè)設(shè)置為此章節(jié)的相關(guān)前沿知識學(xué)習(xí)不失為一個理想的方法,例如在學(xué)習(xí)分子篩催化劑章節(jié)時,新型的雜原子分子篩,新型介微孔復(fù)合分子篩等催化劑是目前分子篩催化劑研究的前沿方向,教師可以布置學(xué)生課余查閱相關(guān)文獻,形成報告,制作PPT,分組匯報并討論,從而調(diào)動學(xué)生自發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。
4考核方式:以課題綜述的形式考核
課程設(shè)置關(guān)系到人才培養(yǎng)的質(zhì)量。IChemE鼓勵發(fā)展化學(xué)工程科學(xué)各分支的全面進步。IChemE認(rèn)證具體要求被認(rèn)證院校在化工專業(yè)課程設(shè)置上既要有深度同時需注重廣度。在深度上,可以引進源于該學(xué)院科研優(yōu)勢的課程,讓學(xué)生在某些具體技術(shù)領(lǐng)域獲得“鉆進去”的化工知識,著重培養(yǎng)學(xué)生的獨立學(xué)習(xí)能力、開放式思維、分析問題及綜合運用所學(xué)知識的能力。在廣度上,可以引進更多基于該學(xué)院科研方向的課程,利用教授的強項開設(shè)一些前沿課程,拓寬學(xué)生的化工知識面。但無論是核心基礎(chǔ)課,還是高層次專業(yè)課,課程內(nèi)容都要不斷完善,動態(tài)更新。我國的化學(xué)工程教育改革也非常強調(diào)學(xué)科交叉,擴大學(xué)生視野,使學(xué)生在更高的起點上突破原有知識體系,另辟蹊徑,為學(xué)生的創(chuàng)新思維打下基礎(chǔ)。同時提倡化工課程設(shè)置要注意吸收當(dāng)代國內(nèi)外化工發(fā)展的重大成果,反映化工發(fā)展的最新成就,減少陳舊、過時的化工知識?;そ逃母镌诖_定培養(yǎng)目標(biāo)、設(shè)置專業(yè)課程時提倡綜合考慮幾個平衡,即科學(xué)教育和工程教育之間的平衡、工程設(shè)計和研究項目之間的平衡、課堂教育和工程實踐之間的平衡、知識和能力之間的平衡等。而我國傳統(tǒng)化工教育則是重書本、輕實踐,重知識、輕能力,重科研、輕教學(xué)。因此,IChemE國際專業(yè)認(rèn)證工作在國內(nèi)相關(guān)院校的開展,將促使各院校對傳統(tǒng)的化工課程結(jié)構(gòu)進行調(diào)整,以適應(yīng)培養(yǎng)具有市場競爭力的合格化學(xué)工程師的需求。同時,IChemE嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋O(jiān)督工作及動態(tài)的認(rèn)證周期(五年一次)為中國化學(xué)工程教育國際化改革的連續(xù)性提供保證,使國內(nèi)的化學(xué)工程教育始終與時俱進,面向世界,面向未來。
二、IChemE認(rèn)證推動教學(xué)模式多樣化
長期以來,國內(nèi)的教學(xué)都是沿襲前蘇聯(lián)凱洛夫的五環(huán)節(jié)課堂教學(xué)模式,即教師以傳授知識為主要目標(biāo),認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)是認(rèn)識真理,不是發(fā)現(xiàn)真理,忽視學(xué)生智力的開發(fā)和能力的提高;只考慮教,不考慮學(xué),學(xué)生處于被動地位。IChemE鼓勵新穎創(chuàng)新的教學(xué)方法,以促進化學(xué)工程教育的改進。比如IChemE提倡三類教學(xué)模式:誘導(dǎo)式教學(xué)(提問式教學(xué)):多問開放性問題和反問式問題。讓學(xué)生在大一第一學(xué)期就開始接受開放性問題的挑戰(zhàn),并將這種挑戰(zhàn)在整個本科生培養(yǎng)計劃中延伸和擴充。啟發(fā)式教學(xué):多用案例分析和多問“為什么”及“如果不”的問題,也可把真實的工程問題帶進課堂,讓學(xué)生思考和提出解決方案,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性。以項目為主的教學(xué):學(xué)生自我管理,導(dǎo)師提供咨詢,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、交流溝通能力、團隊合作能力和解決問題能力。對學(xué)生的評估方法,IChemE更看重學(xué)生課外作業(yè)和項目作業(yè)的完成情況。IChemE提倡根據(jù)課程本質(zhì),明智地使用不同類型的考試方法,以及書面課外作業(yè)、口頭報告等組合的評估方法,并在考試、書面課外作業(yè)及口頭報告中都要而且多包括開放式的、具挑戰(zhàn)性的問題。中國素質(zhì)教育倡導(dǎo)廣大教師勇于突破“教師中心”、“課本中心”、“課堂中心”的陳舊模式,采用啟發(fā)式、開放式、多元化的教學(xué)方法積極進行教學(xué)研究和教育改革。教學(xué)模式應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生能力為中心,尊重學(xué)生主體,真正做到因材施教。這樣才可能使傳統(tǒng)的課堂教學(xué)實現(xiàn)本質(zhì)轉(zhuǎn)變,即變只重學(xué)習(xí)結(jié)果為注重加強學(xué)生能力的培養(yǎng);變教師主宰課堂為以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,訓(xùn)練為主線;變只重知識傳授為同時重視學(xué)習(xí)過程;變一講到底為講學(xué)結(jié)合。同時,現(xiàn)代化學(xué)工程教育提倡建立科學(xué)的教育評估模式,為學(xué)生個性發(fā)展創(chuàng)造有利環(huán)境。強調(diào)構(gòu)建復(fù)合式、全程性、多元化的考核體系,使課堂教學(xué)與課外自學(xué)有機結(jié)合起來,注意在考評學(xué)生學(xué)習(xí)能力和效果的同時重在提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
三、IoChemE認(rèn)證強化學(xué)生的工程設(shè)計訓(xùn)練
目前國內(nèi)高校的工科學(xué)生一般都缺少對工程設(shè)計和運用綜合知識解決問題的重要性的理解,他們一般認(rèn)為科學(xué)比技術(shù)更重要,這正是中國傳統(tǒng)工程教育不重視工程設(shè)計的誤區(qū),導(dǎo)致學(xué)生缺少工程設(shè)計和實踐的經(jīng)歷。有的學(xué)校即使設(shè)置了工程設(shè)計和實踐教學(xué)環(huán)節(jié),也大都形式重于內(nèi)容,很難激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,達(dá)不到工程設(shè)計教學(xué)的目的和結(jié)果。事實上,學(xué)生必須在做設(shè)計的過程中學(xué)習(xí)如何將理論知識創(chuàng)造性地應(yīng)用于解決現(xiàn)實工程問題,并且采取積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和通過團隊的合作來學(xué)會如何做設(shè)計。IChemE強調(diào)學(xué)生的工程設(shè)計訓(xùn)練不能僅限于大四的工程設(shè)計項目,而是要將工程設(shè)計訓(xùn)練深埋于整個本科階段的培養(yǎng)方案,見諸于相關(guān)專業(yè)課的課程規(guī)劃中。比如大一就需要對學(xué)生進行工程設(shè)計介紹,大二階段給學(xué)生布置簡單的質(zhì)量和能量守衡設(shè)計任務(wù),大三進行個體設(shè)備設(shè)計的訓(xùn)練,大四安排學(xué)生完成包括工藝和設(shè)備的設(shè)計項目。同時,大四設(shè)計項目是學(xué)生工程設(shè)計訓(xùn)練的重中之重。對學(xué)生項目的管理要科學(xué)有計劃,項目評分要控制質(zhì)量,力求整個專業(yè)每組學(xué)生的工程設(shè)計項目的難易程度相當(dāng),以保證評分的一致性。IChemE認(rèn)證的這些工程設(shè)計要求與中國工程教育的國際化改革理念不謀而合。國際化的化學(xué)工程教育提倡學(xué)生的工程設(shè)計訓(xùn)練不要紙上談兵、脫離工程實際。學(xué)生在工廠實習(xí)中應(yīng)多參與生產(chǎn)環(huán)節(jié),而不僅僅是走馬觀花的參觀,以加深學(xué)生對化學(xué)工程的理解,提高他們的動手能力。同時,學(xué)校要主動與企業(yè)聯(lián)合,啟動合作培訓(xùn)項目,有條件的學(xué)校,應(yīng)建立綜合的工程訓(xùn)練中心,鍛煉學(xué)生的設(shè)計和制造能力。IChemE認(rèn)證在國內(nèi)的開展,可以成為這些工程教育理念得到系統(tǒng)實施的強大推動力。教師是實施工程教育改革的重要一環(huán),教師素質(zhì)的高低也直接影響到教改的質(zhì)量。目前國內(nèi)高校青年教師普遍存在工程實踐經(jīng)歷少、項目設(shè)計經(jīng)驗缺乏的情況,因此很難做到聯(lián)系工程實際問題開展教學(xué),造成在教學(xué)時更多的是理論到理論,培養(yǎng)的學(xué)生往往缺少解決實際問題的能力。因此,化工教育改革強調(diào)在強化學(xué)生的工程教育同時,也要注重青年教師的工程實踐訓(xùn)練。而IChemE倡導(dǎo)來自企業(yè)的會員到高校講學(xué),或邀請杰出校友和工業(yè)界朋友以講座方式向?qū)W生和教師介紹工程技術(shù)應(yīng)用實例,以彌補高校教師工程實踐方面的不足,在拓寬學(xué)生工程認(rèn)識視野的同時,也為青年教師提供了工程實際的學(xué)習(xí)機會。
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