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首先,在幼儿园安全工作计划中永远是安全第一。安全教育活动是幼儿园中最为重要的一项活动。提高幼儿各方面能力,保证幼儿安全,让家长满意,是幼儿园工作的主题目标。纲要中指出:“幼儿园必须把保护幼儿的生命和促进幼儿健康放在首要位置。”因此,班级保教人员在思想上必须树立“安全第一”意识,做到工作到位,时刻注意孩子活动情况,不离开幼儿,并采取一系列措施,做好安全防范工作,保教人员应做到:
1、认真做好晨间接待和检查工作,了解幼儿当天情绪和身体状况,杜绝幼儿穿拖鞋、带危险物品入园。加强向家长宣传晨检的重要性,鼓励幼儿愉快接受晨检。
2、每天认真检查幼儿出勤情况,做好出勤及幼儿服药情况登记,对缺席(请假)的幼儿及时了解原因。
3、做好户外体育活动前的准备工作,检查活动场地、器械的安全,提醒幼儿检查穿着,消除不安全隐患,让幼儿轻松参与活动。
4、盥洗时,保育员应保证盥洗室的干爽,排除积水,防止幼儿滑倒。教师注意维持盥洗室的良好秩序,防止幼儿碰撞及玩水。
5、教师应加强课间巡视,加强对幼儿进行安全教育,使幼儿形成较强的自我防护意识。首先,让幼儿做到课间不追赶、不爬高、不作危险动作、不玩危险物品,不乱吃东西,不将异物塞入耳、鼻、口内。其次,教育有团结友爱,不打人,互相帮助,遇到不安全的情况及时向老师汇报。
6、午休时,组织幼儿安静入寝,提醒幼儿不蒙头、不俯卧、不吮吸手指头、不带玩具进寝室等。教师加强巡视,发现异常情况及时报告。
7、严格执行接送制度。提醒家长凭卡接人,接送卡丢失的应做好接人登记,并及时补办接送卡,谨防幼儿走失。
8、对班级的设施设备做到经常检查,对幼儿的玩具、用具定期进行消毒,并登记。
其次在日常教育教学工作中保教人员在思想上必须树立“安全第一”意识,做到工作到位,时刻注意孩子活动情况,不离开幼儿,并采取一系列措施,做好安全防范工作。
1、培养幼儿良好的个人卫生习惯
让幼儿了解安全保健知识,培养良好的卫生习惯要求幼儿自己的事情自己做,学会洗手,洗脸,不随地吐痰,讲究个人卫生,预防流感,养成良好的卫生习惯。有一定的独立生活能力,教育幼儿关心他人,帮助他人。在日常生活中教幼儿遵循一定的行为规范。遵守社会公德,爱护公物,做一个健康、快乐的幼儿。
盗传必究
一、判断正误题
1.建设校本研究条件,包括建立校本研究组织管理机构、建设校本研究队伍、开发校本研究资源、营造校本研究氛围和建设校本研究情报信息资料库等。
错误
正确
2.中小学校本研究,也就是指以中小学教职工为研究主体,主要为了解决本校教育教学管理实践中遇到的实际问题而进行的研究,其研究成果直接用于本校的教育教学管理实践。
错误
正确
3.对于中小学教职工来说,在校本研究的过程中,通过查阅教育情报信息资料只能帮助我们解决帮助选择和确定研究课题。
错误
正确
4.科学研究是指系统地收集和评价信息的探索过程,目的在于认识我们所要的研究的问题的本质及其规律,从而得到解决问题的答案。
错误
正确
5.校本科研包含校本教研,校本教研是校本科研的一种重要组成部分,但校本教研不是校本科研的基础。
错误
正确
6.教育科学研究简称“教育科研”,其实质是对教育领域未知的问题提出解答,是整个科学研究体系中的一个分支。
错误
正确
7.中小学本科学研究是指由中小学教职工作为研究主题在各自所在学校进行的教育科学研究。
错误
正确
8.校本研究的有效开展,还必须开发研究资源。研究资源包括家长资源、学生资源两个。
错误
正确
9.校本研究情报信息资料库由教育文献资料与教育情报资料组成。
错误
正确
10.
中小学校本科学研究的任务仅包含:
(1)与理论工作者结合,通过研究,促进教育教学改革在基层的落实,这是校本研究的首要任务。
(2)科研兴校,通过研究,办出高水平的学校。
(3)向科研要质量,通过研究,提高教师的教学质量、职工的工作质量。
错误
正确
1.个案调查的涵义:个案调查是个案研究中的主要研究方法,个案观察、个案访谈、个案测量、个案成品分析等都是常用的个案调查方法。
错误
正确
2.经验研究是指由教育实践工作者在自己的工作环境中谋求当前问题的解决、评价和改正行动过程的一种研究类型。
错误
正确
3.调查研究是指在教育理论指导下,通过运用问卷、访谈、成品分析、观察、测量等方式,有目的、有计划、系统地收集研究对象的客观资料,进行整理分析之后,从中概括出规律性结论的一种研究类型。
错误
正确
4.经验研究是指以教育实践工作者为主体,对其所从事的教育活动过程加以主管回顾,通过分析和思考,将教育措施、教育现象与教育效果之间关系的感性认识上升到理性认识的一种研究类型。
错误
正确
5.校本研究年度计划不是落实本年度要完成的研究课题的计划。
错误
正确
6.中小学教师在教育实验研究中的作用只有积极参与专业教育科研人员的教育实验。
错误
正确
7.案例是指含有问题或疑难情景内的真实发生的典型性事件。
错误
正确
8.撰写案例分析时应注意的问题有尽量避免自己的偏见
,尽量不要陷入感情的宣泄。
错误
正确
9.中小学校本研究计划包括校本研究规划和校本研究年度策划两类。
错误
正确
10.对教职工案例式研究的指导是通过多种途径提高教职工进行案例式研究的积极性。例如指导教职工撰写教育教学管理案例,指导教职工进行案例式研究等。
错误
正确
1.教育研究成果的表述形式主要有专著、研究报告、研究论文。此外还可以有资料汇编、音像制品、计算机软件等。
错误
正确
2.校本研究成果推广应用的意义是校本研究成果的推广应用有助于提高教职工的素质。
错误
正确
3.研究成果的评价,是依据一定的价值标准,通过规定的程序对研究成果进行价值判断的过程。
错误
正确
4.校本研究过程管理的理念是在研究过程和研究成果上,应更重视研究过程。
错误
正确
5.校本研究成果的鉴定,是解决被评价对象是否属于研究成果范围问题,是进行价值判断的前提和基础。
错误
正确
6.中小学校本研究成果奖励的一些有效做法包括坚持必要的标准和从本校实际出发。
错误
正确
7.缺少过程管理给校本研究带来的问题不是使教职工误认为研究就是写篇文章。
错误
正确
8.校本研究成果进行价值判断的具体标准为:科学性、创新性、应用性、合理性。
错误
正确
9.课题研究方案是指研究者在研究实施之前制定出的周密、科学的整个研究的工作计划和安排,他就像一项工程施工之前设计出的工程图纸一样。
错误
正确
10.校本研究成果推广应用的意义是校本研究成果的推广应用有助于提高学校的教育教学管理质量。
关键词 生化制药工艺学 课程建设 教学改革
中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.06.018
Abstract Biochemical pharmaceutical technology is one of most important specialized courses for biopharmaceutical engineering students. According to the characteristics of local university and recent teaching experiences, research and practice on course construction of biochemical pharmaceutical technology were discussed, such as teaching content, teaching method and examination reformation, and so on.
Key words Biochemical Pharmaceutical Technology; course construction; teaching reform
生化制药主要是从动物、植物、微生物和海洋生物中提取、分离、纯化生物活性物质,加工制造成为生化药物,包括氨基酸、多肽、蛋白质、核酸、酶和辅酶、糖类、脂类药物等。生化制药工艺学是本校生物制药专业的主要专业课,需以生物化学、生化分离工程及化工原理等多门学科为基础,包含的技术内容,主要涉及生化药物的来源、结构、性质、制造原理、工艺过程、操作技术和质量控制等方面,①是一门综合性应用性的学科。结合本校地方性高校的特色,实现应用型人才的培养目标,使学生具备一定的从事生化药物研究、生产与开发的基本知识、基本理论和生产方法,对生化制药工艺学的课程建设进行研究与实践,取得良好的教学效果。
1 教学内容
生化制药工艺学作为一门综合性应用型学科,学习内容丰富,但在有限的学时安排下,需要结合专业人才培养计划,优化教学内容,与已学课程紧密联系,避免教学内容重复,重点突出。
生化制药工艺学虽为重要的专业课程,但是鉴于生化药物种类多、内容繁琐,大多学生在初接触这门课程时并未引起充分的重视,甚至形成课堂麻木的状态,②因此在注重教学方法的同时,需要在教学初期,充分体现出本课程的重要性,并强调其实践价值,端正学生的学习态度。本课程的重点,主要是近百种生化药物制造工艺。在课时有限的情况下,需要主次分明,重点突出。对重点药物重点分析,依照“结构与性质生产工艺工艺分析检验方法”这个次序进行教学。例如多糖类药物中的天然抗凝剂肝素的生产工艺中,③根据肝素是多聚阴离子的性质,可用到D-254强碱性阴离子交换树脂进行分离,药物的性质决定了生产方法的选择,因此从结构与性质入手,学生就容易理解和掌握其生产工艺。
生化药物不仅可从生物材料提取、纯化获取,部分亦可用化学合成法生产。当今生物技术包括细胞工程技术、微生物发酵技术、酶工程技术、基因工程技术等发展迅速,也成为生化药物开发的重要的途径。虽然生化制药技术得到的天然生化药物是研发新药的重要先导物,但是先进的生物制药技术也是生物制药专业学生必修的一个内容。因此,在学习药物传统的生化制药工艺的同时,辅以了解药物最新的生产工艺,与时俱进。例如蛋白质类药物中的重点代表药物胰岛素,除了掌握提取法生产猪胰岛素外,还需了解重组DNA技术生产人胰岛素,即人胰岛素的AB链合成法。
2 教学方法
2.1 优化多媒体教学,充分利用网络资源
课堂的教学主要采用多媒体教学为主、传统板书为辅的教学模式。采用多媒体课件教学可提高教学质量和效率,增加授课信息量,拓展和扩大课堂教学的时间和空间,大大提高教学的直观性、趣味性等。④课件不能是电子教案或教材的扫描复印,大段的文字只会造成照本宣科、学生麻木的状态;也不能过分追求丰富多彩的视听和动画效果,吸引了学生的注意力,但是本末倒置。在多媒体课件制作过程,结合大纲和教学目的,并将教学思路、素养、科研完全融入。课件力求简洁,白底黑字为主,红蓝色标示重点,内容重点突出、层次分明,同时利用网络信息收集及利用Flash、Photoshop等制作相关素材,达到提高教学效果、激发学生学习积极性的目的。
此外,利用学校的教学信息门户平台,教师将课件、电子教案和教学相关资料上传到网站上,学生可随时登录查阅,亦解决了多媒体教学课件信息量大,造成课堂教学节奏过快、学生疲于记笔记而无暇专心听课的问题。并且,学生可在该平台留言提问,便于师生的交流探讨,增强互动性。教师在教学中积极鼓励学生利用网络资源,推荐其他高等院校中的精品课程网站以及图书馆的数据库,收集了解一些生化药物先进的生产工艺,丰富学习内容。近年,随着网络信息技术的发展,微信、QQ是目前学生用户群最大的互动交流手机软件,⑤教师尝试运用这两大软件,亦可进一步实现学习资源共享、促进师生间交流互动。
2.2 多样化的教学方法,增强师生互动
在生化制药工艺学教学过程中,主要采用启发式、讨论式、案例式、归纳式、任务式等多样化的教学方法。发挥教师的主导作用的同时激励学生的主动性和创造性,增加师生互动,活跃教学气氛,提高课程的学习兴趣及效果。
在课程教学过程针对章节中的重点及难点进行启发式的阐述,设计一些容易混淆的问题,通过学生之间的探讨,进一步加强知识点的掌握。例如在学习第一章绪论之前,提问“生化药物=生物药物+化学药物?”部分学生答案是等式成立,部分学生直觉等式不成立,但是理由又不明确,课堂上让学生进行适当的探讨。教师适时对这三个概念的辨析,使学生掌握该知识点的同时,诱发学生对该章节产生学习兴趣。
在介绍各类重要生化药物的生产工艺,主要是采用归纳介绍各类药物的主要特性和生产方法,再举例介绍代表性的药物。例如“脂类药物”教学过程中,以脂类药物的特性,即脂溶性引入教学,然后简单介绍脂类药物的主要分类及应用,归纳脂类药物制备的一般方法,最后介绍重点药物的生产工艺。在生产工艺介绍的时候,不仅介绍教材中列举的常规方法,而且结合查阅到的文献和教师自身科研经历,介绍新颖的药物生产工艺或方法。以脂类药物中的磷脂类代表性药物是卵磷脂为例,除了学习教材中的常规工艺即采用溶剂提取法分别从脑干和蛋黄中分离外,补充介绍以植物材料大豆为原料进行提取,并补充介绍超临界提取法、柱层析法等,从而更加丰富学生的学习内容,引起学生更大的学习兴趣。
在教学过程中,为增加学生的学习兴趣,适当增加任务式教学模式。任务式教学模式是通过教师引导学生完成任务进行教学。⑥例如“糖类药物”教学过程,设置五个任务,包括:糖类药物的分类与作用、糖类药物的结构与一般制造方法、动物来源糖类药物的生产工艺、植物来源糖类药物的生产工艺、微生物来源糖类药物的生产工艺等。将学生相应分成五个团队,学生以完成任务为目标,利用图书馆及网络资源,查找文献,归纳总结,进行自主学习,提高学生学习的主动性。
2.3 理论与实践相结合,巩固知识
单纯的理论学习是无法满足学生对这门课程知识的充分理解,实践可以加深巩固学习内容。本校设有生化制药大实验课程,但课时量比较有限,为此,教师另设开放性实验以及学生科研实验等,编写相关相关教材,并将自身科研成果融入其中,进一步促进理论与实践相结合,培养学生的实践能力和创新能力,加强学生对课程理论知识的学习与掌握。
3 考核方式
考核方式更改以往的闭卷考试形式,而是以开卷考试和平时成绩相结合。闭卷考试,容易导致学生死记硬背,考前集中复习,考后瞬间忘光的现象。开卷考试,注重考查学生知识掌握的情况,如工艺理解及分离技术的应用等。平时成绩包括基本的出勤、课堂记录、课堂表现、作业以及任务式教学环节中任务完成情况。
4 结语
生化制药工艺学是生物制药专业的一门重要的核心课程,根据地方性高校的特点,采用多样化的教学方法,教学突出重点内容,重视应用,充实实践教学,考核方式多样化,可以很好地促进学生学习的积极性以及对知识的理解与应用,符合本校地方性、应用性、综合性人才培养目标。
注释
① 吴晓英.生物制药工艺学[M].北京:化学工业出版社,2009:5.
② 王中兴,陈芳.《生物制药工艺学》课堂麻木状态的对策[J].校园心理,2010.8(1):48-49.
③ 吴梧桐.生物制药工艺学(第二版)[M].北京:中国医药科技出版社,2006:517.
④ 黄毅.生物制药工艺学多媒体教学方式问题与探讨[J].药学教育,2007.23(5):42-44.
关键词:化工工艺设计;实践环节;教学改革
为适应国家战略发展需要,2013年教育部、中国工程院联合出台了《卓越工程师教育培养计划通用标准》,为高等院校培育工程技术人才提出了新的标杆,也提供了新的契机。在众多工科专业中,化工专业涵盖过程工业的各个部门,对高质量各类型的工程技术人才需求十分迫切。化工工艺设计课便是培养化工专业优秀工程技术人才的一门不可多得的课程,在高等工程教育的深化改革中越发展现出其在本科教学课程体系中无可替代的作用和地位。
1化工工艺设计课简介
化工工艺设计课(以下简称“工艺设计课”)目前在国内大多数设立化学工程与工艺专业的院校都有开设,一般安排在本科四年级,是在学生学完专业基础课之后,综合运用专业基础课、制图以及经济、安全等方面的专业知识解决问题的一次训练,更能够迫使学生从做题的情境切换到工程实际的情境,因而能加快学生的思维向工程思维转变,能切实提高学生处理工程实际问题的能力。因此,与本专业的理论课相比,工艺设计课在优秀工程技术人才的培养方面具有独特的优势。然而,由于多种原因,工艺设计课还存在着不少问题,这门课的优势还远未被充分发掘,应有的教学效果还远未达到。
2工艺设计课存在的问题及原因剖析
纵观国内开展工艺设计课的高等院校,目前该课程教学过程中发现的主要问题可归纳为以下五点。
2.1设计要求和难度一降再降
工艺设计课教学效果难以达到预期,很大程度上源于设计要求和难度的一降再降。一方面,信息时代生活节奏越来越快,压力越来越大,很多本科生为了提高自己的竞争力,不得不分心考研、考证、实习、联系出国、进实验室、参加学生工作和社会实践,难以专注于专业课程学习本身。因此,学生们能真正投入到工艺设计课中的时间越来越少。例如,每年都有大量学生参加考研,考研之后紧接着就是毕业设计,使得学生很难充分重视工艺设计这门课。另一方面,化工设计工作量巨大,真正的设计从来都是团队共同作业才能完成。但在实际教学中,为防止学生抄袭而催生的“一人一题”的强制要求,也使得教师很难提出由多人共同完成一个设计任务的设想,因而也不得不降低对个人的要求和难度。
2.2设计题目缺乏精心设计
设计题目的合适与否对教学效果影响甚大,但从目前情况看,不少设计题目缺乏精心设计,衍生出如下几类问题。(1)与《化工原理》、《反应工程》等经典先修课程脱节严重。近年来,有一部分带设计课的指导教师认为,设计应该做真题,不应该做所谓的“假题”,甚至于设计题目就是指导教师团队正在做的工程项目。这就使得设计题目中所涉及的核心反应和分离单元经常不是经典的反应器和单元操作(如吸收、精馏),有时会大量涉及气体吸附、膜分离、结晶、离子交换等非传统的化工的单元操作,有时甚至还因为新技术保护的原因无法获得设计所必需的数据。此外,即便有些题目来源于经典的传统化工工艺,但如完全忠实于实际项目,没有必要的简化处理,也必会造成工艺系统过于庞大、题目过于复杂,使学生感到一下子难以承受,不利于短学时性质的工艺设计教学。(2)“一人一题”设计的考虑不够周全。“一人一题”的初衷是限制学生抄袭。然而,很多设计题目,设计变量很少,甚至只有生产强度一个变量,使得学生的设计题目之间没有本质区别,无法杜绝学生抄袭。只要有个别学生做出来,其他学生只需简单地线性变换,仍可效仿,无需经过足够的个人思考。(3)未充分体现“整体设计”,仅是单元操作的简单组合。工艺设计课的工艺计算过程,应充分体现过程、工艺的整体设计。然而,目前的许多设计题目,其设计条件没有涉及单元之间的耦合,使得学生无需深刻认识过程和全流程,便可迅速进入到各个单元操作的计算阶段,其教学效果约等于化工原理课程设计,缺失了对学生大局观的培养。
2.3缺乏高效的“过程管理”
目前很多院校完全采用“结果管理”的教学模式,存在很大问题。所谓完全采用“结果管理”,即设计开始阶段做一次较为充分的宣讲,对设计过程不甚关心,完全以最终的报告和图纸定成绩。有些教师迫于科研压力,不愿在设计课上投入时间精力实施过程管理,甚至以“设计课以学生为主、学生自己完成”为理由,过度精简了设计过程中的师生互动环节。当然,也有很多教师非常重视过程管理,投入了大量的精力,但效率不高,其重要原因就是容许学生自由发挥的地方过多,学生的设计计算结果五花八门,教师很难对学生的阶段性进展做出高效反馈,甚至会打击青年教师的信心。诚然,设计没有标准答案,充分开放的设计题目更有利于启发学生,但这更多是针对设计大赛或是毕业设计。对于学时有限的工艺设计课教学,笔者不敢苟同。
2.4指导教师与真实设计资料的接触非常有限
近年来入职的青年教师,受到目前高等院校大环境影响,学术型的居多,大多没有经历过多少设计实践,自身工程设计底子薄。即使是有一定经验的教师,也有很多没接触过真正的、有代表性的设计资料。笔者所在的教研室只是收藏了一些早期的纸质版的图纸供学生学习,能反映当今化工厂、化工车间设计成果的图纸(特别是CAD电子版的图纸)还非常有限。学生们从未见过规范的设计文件和图纸,他们上交的报告和图纸都与行业规范相差甚远。
2.5先修课程缺乏对工艺设计课的铺垫
工艺设计课是一门综合运用所学专业知识的实践性课程,应该让学生能够在学习过程中将所学知识充分用到解决实际问题中去,这样会激发学生内心中的成就感,更加明白终身学习的重要性。然而,从目前看,学生学过的先修专业课程,对工艺设计课的铺垫不够,常常与设计题目脱节严重,这会使得“大学上的课没用”的思潮抬头,学生听课的积极性大减。例如,《化工工艺学》和《化工设计》这两门课是工艺设计课的直接先修课,但这些课程间的沟通合作还远远不够,从而不能将工艺设计题目中涉及的工艺流程在这些先修课上有所伏笔,提高了学生们面对工艺设计题目时要迈过的门槛。又如,认识实习、生产实习等实习环节,也是理论与实际联系的重要桥梁,但也很少跟工艺设计课之间建立紧密的关联[5]。我们常常不能将工艺设计题目中涉及的过程、车间和设备在实习阶段就让学生有所了解,这就使得工艺设计只能停留在课堂教学而没有实习支撑。
3改进工艺设计课的若干措施
笔者结合自己的教学实践以及在学生阶段的一些设计经历,尝试总结了一些可能对解决上述问题有所改善的措施,分五点陈述如下。
3.1精心安排设计时间
(1)尽早动员,尽早布置题目。《化工工艺设计》的全员动员应在四年级上学期开学即进行,最好能和另一门设计类实践课《化工原理课程设计》的全员动员合并进行。这样做好处有二:①学生通过一次集合就知晓大四的设计开课整体情况,便于其合理安排时间;②这样安排可以使得在《化工原理课程设计》结束后顺理成章地布置《化工工艺设计》的题目,给学生更多的准备时间应对难度更大的《化工工艺设计》。
(2)尽量避开考研冲刺期。可考虑将官方的开课时间定在春季学期,实际教学则可以跨年度。具体地说,是从考研结束之后那一周算起,完整进行4~5个自然周。笔者所在教研室一直推行这个方针,最大限度地减少了考研对工艺设计课的影响。
(3)给学生较为充足的报告撰写时间。在教学环节结束后,推迟1~2周(甚至整个寒假)收缴报告和图纸,给学生充足的报告撰写时间。如果寒假之前时间不够,则顺延到年后,但无论是否顺延,都统一在春季学期的第一周做完并上交报告,以减少对《毕业设计》环节的干扰。
3.2精心制定设计题目
(1)设计题目应更强调过程和整体。应通过设计条件的合理设定,使得任何一个单元操作都不可能独立求解,籍此强化过程物料衡算和过程设计的概念,使学生认识到过程设计不是单元操作设计的简单加和,有利于培养学生的大局观和主人翁意识。
(2)拉开“一人一题”设计条件的差异。通过设置不同的设计条件参数,对设计题目分组,使组与组之间在一开始便存在较大差别。这样即便无法完全杜绝抄袭,但也增加了抄袭的难度,迫使试图“偷懒”的学生不得不思考别人的结果哪些可以借鉴,哪些不能简单照搬,在这样的“询问他人+自我思考”中也潜移默化地达到了教学的目的,“少数人栽树、多数人乘凉”的状态得到有效的遏制。
(3)设计的前期计算应有相对确定的参考答案。设计的物料衡算、热量衡算和设备工艺尺寸计算部分,应有相对确定的参考答案,作为指导教师进行过程控制的重要依据。原因有四:①由答案反推过程,有利于及时纠正低级错误,有利于引导学生主动思考;②结合结果控制的管理,当有严格时间限制时,往往比纯过程控制效果更好;③能提高当面交流的效率,有利于提高学生的学习体验,也有助于提升青年教师信心,使其快速成长;④设计的开放性体现在多个方面,诸如PID设计就能充分训练学生的发散思维,没必要从工艺计算就开始发散。
(4)避免重复训练。设计题目最好应包括反应器设计。如果没有反应器,指导教师还应充分注意所带班级《化工原理课程设计》的题目,使得核心单元操作与《化工原理课程设计》有所区别。
3.3完善成绩评定方式
最终成绩应是设计步骤(设计过程)、答辩(测验)、说明书撰写、图纸绘制等环节的成绩总和。其中,设计步骤(设计过程)环节是过程监控性质的,应规定学生在每个节点必须完成的任务,且对其完成情况作出快速、准确的评估;答辩(测验)环节也是过程监控性质的,是教师了解学生投入情况的另一个重要窗口,是对抄袭行为的必要威慑。
3.4加强设计类课程的中青年教师培养
(1)提高准入门槛。首先,从事化工设计实践环节教学的教师,必须有化学工程与工艺的专业背景,最好是参加过设计大赛或本科毕业设计题目为设计型题目。其次,青年教师接手设计课也必须有听课、助课等自我修炼的过程,特别是没有时间较长、强度较大的实践经历的青年教师。
(2)鼓励设计课相关的教师“走出去”访问学习。鼓励工艺设计课相关的教师,包括从事《化工设计》理论课教学的老师,多去化工专业排名前列的院校走访,听听那些口碑较好的老师的《化工设计》理论课,了解其授课内容,学习其先进的课堂组织方式和授课方式。笔者本科阶段上过天津大学王静康院士负责的《化工设计》课,深刻体会到:把《化工设计》理论课上好,是调动学生兴趣的第一步;否则,学生就会本能地对设计实践课产生抵触情绪,很难谈得上有兴趣。
(3)下大力气收集、整理真实的设计案例。学院和教研室应设法为一部分指导教师创造去设计院实训的机会,积累一些真实的设计案例,至少是获得一些标准规范的PID、平立面布置、设备、配管设计等图纸,加以分类,做好资源共享管理。
3.5加强不同专业课教师之间的沟通、协作
在此笔者有两个特别建议:
①特别建议带设计的指导教师参加实习。比如,在生产实习过程中,要求学生认真体会工艺设计相关的工艺和单元操作,了解厂区总图布置、设备布置、管线走向、监控室设计等,学习工程实际中的反应器和多组分分离系统。
②特别建议《化工工艺设计》的指导教师也从事《化工原理课程设计》的教学,甚至是带同一个班。同一位老师带班,更有利于讲清楚这两门设计课的相通点和不同之处,使得工艺设计课能够尽量多涉及过程和整体,避免在单元操作的局部中纠缠不清。笔者已通过这种模式连续带班了2届学生,效果良好。
4结语
工艺设计课是化工专业设计类实践环节的典型代表,综合性和应用性都很强。在高等工程教育深化改革方面,工艺设计课是大有可为的,应引起相关专业、相关院校和相关部门的高度重视。一方面,必须从学校、学院和教研室层面重视起来,为支持设计课的发展、构筑合理的专业培养体系精心谋划、大胆创新;另一方面,这门课以及化工设计相关的指导教师应当意识到自己身上的责任和使命,下大力气提高组织教学的水平和业务水平。如此经过全方位多角度的改进,工艺设计课的教学质量才会不断提高,才会在培养高层次工程技术人才方面发挥更大的作用。
参考文献
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[4]张刚,涂军令,傅小波,等.化工设计课程教学中的问题与改革尝试[J].广州化工,2016,44(6):181-182.
[5]陈效宁,张艳辉.关于生产实习与化工设计类课程相结合的探讨[J].广州化工,2015,43(23):255-256.
关键词:工程化素质;培养;应用化学;教学改革
应用化学专业是以化学学科为基础的应用型理工科专业。国家教育部颁布的本科专业目录明确规定:应用化学专业属于理科专业,毕业生可根据所在学校教学计划及培养目标授予理学或工学学士学位。这说明应用化学是以理为主的理工结合专业,是研究化学理论在相关领域中应用的理科专业,是产品开发或技术应用型专业,而不是工科专业。但是,从应用化学学位授予现状来看,学士一般授予理科学位,硕士则可授予理科或工科学位。说明应用化学具有工科专业的特点。另外,目前全国有近400所高校开设应用化学专业,覆盖本、专科不同层次和理工、农林、师范等不同类型高校。其中大多数是新办或改办的。大量的应用化学专业毕业生除了小部分从事教育、研究和质检等行业工作外,其余的势必要进入企业从事产品开发和工程管理工作。而当前相当数量的本科生毕业后在工作中感觉实践能力和动手能力较差,进而影响到创新能力的提升,最终势必限制其职业发展。因此,在本科阶段,应用化学专业学生应该具有一定的工科或工程化素质,对其研究生深造或工作实践打下工程化基础具有重要作用。
另一方面,当前,地方本科院校是我国高等教育发展的重要新生力量,此类高校大多能够把握形势、明确定位,以地方性、应用型为办学方向,走特色化发展道路。此类高校更要防止一味追求大而全、赶研究型大学的时髦、进而陷入同质化的境地。因此,此类高校在特色发展中,工科专业的培育和发展更应从基础抓起,在使学生掌握基本工科课程知识的同时,应使学生具有基本的工程化素养。
针对目前国内应用化学专业数量多、方向杂、规范性不足等问题,参照近期教育部专业教学指导委员会制定的教学基本要求,结合许昌学院应用化学专业多年来的建设体会,发现传统教学模式存在的问题:首先,没有特色,或没有按特色化发展去设置培养方案;其次,师资力量薄弱,实践教师人员匮乏,双师型教师几乎没有;第三,教学方法仍流于说教;第四,实践环节不符合工程化素质人才培养。本文相应地从创新培养方案、灵活师资培养、案例法教学、实践教学改革等四个方面论述了以工程化素质培养为导向的教学改革。以期为规范和办好应用化学理科专业提供理论依据和实践经验。
一、创新培养方案
从当前我国地方高校中应用化学专业设置的范围来看,有趋同的倾向。对于像许昌学院这样的地方新升本院校,如果不走特色化道路,势必在激烈的竞争中惨遭出局,对应用化学专业来说更是如此。我校的定位为地方性、应用型、服务中原城市群建设、依托地方经济发展、目前通过校企合作、服务经济对改造专业建设、推进学科建设起到了显著的作用。对以往单纯旨在培养研究型人才的培养方案加以调整,注入了工程化、应用型人才培养的元素。首先,将“工程实践”能力作为一项重要的技能写进培养目标中。其次,在培养规格中增加“工程实践”能力一条,具体阐述为“具有将产品实现从实验室规模到工业规模的认识和初步能力”。最后,最根本的是课程设置目标更加明确、为专业特色服务的目的突出,凝练了专业方向,加强了专业课分量和深度。
2010年之前,应用化学专业完全按照理科专业模式设置,专业课除了四大化学、仪器分析、化工基础等必修课之外,选修课则是按照四个模块设置,具体为,纳米材料模块:纳米材料学、纳米材料的检测与表征、应用X射线衍射技术。光电材料模块:新能源材料、太阳能电池材料、光功能材料。工业分析模块:色谱与分离、光谱分析、环境分析。化工模块:化工制图、反应工程基础、化工分离技术。其它的选修课则有催化、有机合成设计、应用电化学、无机合成化学、精细化学品化学、化学工艺学、化工产品开发概论等以及一些必修课选论(主要为考研学生开设,主要是讲解典型例题,如物理化学选论等)。从上述课程设置来看,课程模块太多,每个模块课程单薄;必修课基本完全是专业基础课,而专业课则直接过渡选修课,专业课设置薄弱,显然不能满足专业特色方向设置对课程的要求。因此,2010年后,我们对应用化学专业设置了两个方向,分别是精细化工和高分子材料,相应地设置了必修课(专业基础、专业课)和选修课(专业课),加深了专业课程基础,凝练了方向,取得了良好的效果。具体为,精细化工模块:精细化工工艺学、精细有机合成单元反应、精细化工过程及设备、精细化工实验。相应的选修课有化工产品开发概论、分离工程、表面活性剂、涂料、胶黏剂、香精香料、纺织助剂等,可任选。高分子材料模块:高分子物理、高分子化学、高分子实验、高分子材料加工。相应的选修课有化工产品开发概论、分离工程、材料学、塑料、橡胶、纤维等,可任选。
二、灵活师资培养
教师给学生上课,并不是简单地照本宣科、传递知识,而是要培养学生认识问题、分析问题、解决问题的能力。因此,教师要掌握的就不仅仅是书本知识,更多的应该是见识,即真正的工程实践经验、理论在实践中的应用实例。
当前,地方高校处在高速发展和扩张之际,每年都会招聘一批新教师。但是,限于政策,这些新教师主要是刚毕业的博士、硕士,基本没有教师的从业经历,更没有企业实践经验。因此,教师自身对实践教学、企业生产等没有基本的认识。我院同样面临此类问题。我们的解决方法主要从三个方面入手,即理科向工科转变;攻读学位和专业培训结合,以专业培训为主;企业技术人员兼职承担理论教学和实践教学,以实践教学为主。
第一,理科背景教师向工科转变。首先要明确专业建设的需要,让理科教师产生我要转变的原动力;其次,从政策和经费上支持理科教师的工科能力进修和培训。第二,在企业内进行专业培训。比如,新教师报到入校后,在第一学期被派往企业定岗实习,期间对车间工艺、设备和部分工段操作基本掌握。在学期开始后,还安排其在老教师带领和指导下赴实习单位进行指导学生实习工作。另外,在第二年该新教师即将承担实习指导任务前的暑期,学院会安排其先期赴企业进行轮岗实习学习,掌握实习的第一手资料,提高其指导和教学水平。经过这样两年的学习、培训和指导训练,到第三年该新教师独立指导学生实习时,已经具备能够圆满完成实习指导任务的能力。该教师自身的工程实践能力的提高无疑为学生工程化素质培养提供了保障。第三,充分利用好企业师资。由企业技术人员兼职承担实践教学任务。我们对实习单位的技术人员作为师资的利用包括几部分,除了在学生实习时给学生讲解之外,还在对我方新进教师进行师资培训、来我校进行课程辅导和讲授中承担重要角色。我们采取灵活的待遇方案,使企业技术人员的积极性得到提高,我院的教师和学生均得到全面的培训和辅导,对提高实习水平和效果起到很好地促进作用。
三、案例法教学
案例教学法是在教师的引导下,再现案例实景,把学生带入特定事件的现场,通过深入角色,提高学生实际运用知识能力的一种教学方法。实践结果表明,该方法对促进学生更快、更深理解和掌握基本知识有明显成效。
应用化学专业讲授的专业课不但有理论性强的课程还有实践性强的课程。前者如物理化学、反应工程;后者如精细化学品化学、工业催化、表面活性剂化学等。国外教育界有句名言:告诉给我,我会忘记;演示给我,我会理解;让我参与,我会学会。但是,让学生理解掌握知识点不可能完全通过实验来实现。所以我们通过案例教学法有效实现了此目标。
根据学生的认知水平和规律,我们采取了从“告诉”“演示”“参与”的模拟步骤,循序渐进,使学生易于理解和掌握知识点。当然,其中的“参与”步骤更多地仍是通过课堂模拟讲述或结合实验实践课程来实现。首先,在一系列活生生的案例基础上提出学生感兴趣且切中基础理论核心的问题;然后回答问题,逐步深入,反向推理,最终使学生对物理化学的基本原理很轻松、很自然地理解、掌握、接受;最后要强调掌握部分重要的参数和指标。这样的结果就使学生掌握了基本且必要的产品作用原理和重要性能参数,符合教学要求和就业入门的目的。
该步骤示例如下:首先引出案例,例如提到农民锄地的原因,有的学生认为是松土,而正确答案应是保墒。因为土壤中有很多气孔,类似于毛细管,由于附加压力的作用,导致水分和养料丧失,锄地可以破坏毛细管,起到保留水分和养料的目的。接下来分析该案例,提出涉及的原理和知识点,即毛细管的附加压力及其产生原理(书本上的理论知识)。从土地水分丧失联想到毛细管产生附加压力,再到拉普拉斯公式和开尔文公式,从生活化的案例到理论知识的轻松理解和掌握。
其次,用生活中的多个实例来显示表面活性剂的其它作用。例如,透明状、水溶性注射针剂生产中表面活性剂的增溶作用;化妆品和农药乳状液产品中表面活性剂的乳化作用;墨水的制备中表面活性剂的分散作用;浆料中表面活性剂的消泡作用;在新型纺织品材料中的防水、防污作用等。从这些实例继续讲述胶束、表面活性剂的两亲性结构、性能参数(CMC值、HLB值)等重要理论知识就很容易被学生接受和理解掌握了。
以“表面活性剂”部分为例。首先引入肥皂和洗衣粉的实用案例。肥皂和洗衣粉是人们日常生活经常接触的化学品,可谓是“看得见摸得着”的例子,虽然可能部分学生对这类洗涤剂有初步的认识,但真正了解其洗涤作用原理的并不多。因此,此案例满足“听说过但不熟悉”的要求。在运用多媒体教学时可在肥皂和洗衣粉的种类、造型、颜色以及使用对象和部位等方面充分展现其多样性,使学生认识到该类日用品还有很多“高端产品”,还有很大的开发空间和前景。在此过程中还可以简要说明肥皂的来历等科技发展历史。
四、实践教学改革
实践教学改革分别从实验课、实习实训和毕业论文(设计)三方面开展。
传统的实验课以验证性实验为主,且内容陈旧,达不到培养学生创新能力的目的。我们的做法是改进传统实验项目、引入教师科研课题和企业课题。
首先是内容陈旧,部分实验项目已被证明不适合本科实验训练、锻炼动手能力,或难以体现知识重点,需要改进。比如,物理化学实验中测定电势-pH曲线项目主要的考查目标为理解一定条件下能斯特方程中浓度的负对数即pH值与电势φ成正比,并掌握pH值测定的原理。但事实上学生对此兴趣不大,感觉这是必然的,老师在讲的时候已经把结果给展示了,没有创造性。因此,我们增加了电极的原理和组装、pH计的原理和组装实验,放在测定电势-pH曲线实验之前,使学生亲自组装了电极、pH计,到测定电势-pH曲线时自然理解清晰、操作得心应手。
引入教师科研课题和企业课题。首先使学生接触实际存在或生产中的问题,对培养其求知欲和提高探索的兴趣具有显著作用,同时还培养了学生的专业自信;其次锻炼了教师,增强其将理论与实验实际相结合的能力。
实习实训按一般常规情况就是带领学生去工厂实习几周,请工厂的技术人员讲课,然后参观生产车间,就算完成生产实习任务。结果是每年学校都要投入大量的财力,学生实习则走马观花,成了走过场,效果自然难以体现。
目前,在前述加强师资的前提下,使得我们拥有了一定的工程化素质的教师队伍,结合企业技术人员,为做好实习实训打下了良好的人力资源基础。另外,我们采用了新的管理模式和综合实习实训考核方式,起到了较好的效果。具体做法为:管理采用封闭管理、集体上下班、随时考勤等,保证学生的实习时间和在岗率;考核不但要参考其实习报告,还要引入笔试和面试、单独岗位操作和答辩等,保证了学生真正掌握、理解生产过程,起到实习的目的。
毕业论文目前面临的最大问题是学生由于要备考研究生,导致实验时间难以保证。我们的改进做法是:其一,严格毕业论文(设计)出口机制,让达不到要求水平的毕业论文(设计)作者延期毕业,重新答辩,使学生重视,教师认真对待。其二,一部分学生在大二或大三即进入教师实验室,进行科研创新实验。每年学期初由年级辅导员、班导师向有需求的教师推荐一些学有余力、感兴趣的学生去进行科研创新实验。对学生巩固实验课所学的技能和知识有显著作用,还可培养其实践动手能力,另外还可以为毕业论文写作打下基础。其三,毕业论文或设计可以与毕业实习结合。通过延长企业实习时间,并提炼出课题或模拟出设计任务让部分感兴趣的学生选做,这样就可以使学生提前了解了课题的背景,为做论文或设计打下了坚实的基础,同时节省了时间。
五、效果与探讨
2010年以来,我院应用化学专业通过上述教学改革,取得了明显成效:
第一,青年教师投身于教学改革的热情更加高涨,并从工程化素质提升和教学过程中得到成长。3年来,青年教师积极总结教学经验并申报教学研究项目,共获立项校级教研项目4项,发表教研论文5篇。同时,有2位教师获聘副教授,2位教师获聘讲师,其中有2位教师获聘双师称号。
第二,学生动手能力和解决问题的能力得到提高。首先在后期实验中,学生的动手能力显著提高,比如物理化学实验,90%的学生能够在3个学时的规定时间里保质保量完成实验任务,而在过去则一般需要延长1个学时才能完成;其次,学生参与教师科研创新实验的积极性空前高涨,毕业论文质量也相应大幅度提高;最后,3年来,学生参与“挑战杯”创新大赛、企业奖学金项目、校级创新课题等立项、获奖共计35项。
第三,学生学习成绩提高,考研录取率显著升高。从2002级到2009级,考研录取率从最早的10%上升到60%。这固然与学生的刻苦学习有关,但显然与上述教学改革有一定关系,尤其是实践教学改革结出了硕果,比如提高了学生动手能力、增强了其考研面试竞争力这一结果,势必会提高学生被录取的机会。
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