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【关键词】高职高专 应用化工专业 实践性教学 教学改革
【中图分类号】 G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2014)07C-0153-02
无机化学实验是高职高专应用化工技术专业新生入学后接触到的第一门实践性课程,为应用化工技术专业后续实践课程奠定基础的重要课程。目前高职高专使用的实验教材仍存在以下一些问题:一是普遍性较高,无针对性。凡是与化学有关的专业如工业分析、冶炼、化工、药学、生物等都适用。虽然在一定程度上使学生能掌握化学实验的基本操作技能,提高学生对知识的运用,但实验内容跟后续的实践课程缺乏紧密的连贯性。二是实验类型单一。实验过程过度依赖教材机械性操作,缺少充分想象环节,实验过程一般都是老师根据实验内容给学生讲解一遍后就由学生参照教材步骤按部就班的操作。虽然实验过程能在一定程度上培养学生的观察能力和操作技能,但却忽略了化学实验所包含的科学性、思想性、探究性和发展性的功能,达不到真正意义的实验目的。因此,要使实验实践达到预期的目标,实验过程的开设就必须对应用化工技术专业所有专业课程进行探讨和研究,仔细分析无机化学实验与后续实践课程的之间关联环节,充分利用有限的实践课时,提高实践教学效率。为了适应高职高专应用化工专业教育的发展需要,本文以培养本专业人才目的为背景,结合笔者多年来自身实践教学经验及未来的发展形势,从实验内容、实验教学方法和手段以及培养目标等几个方面来思考应用化工专业无机化学实验课程改革的措施和办法。
一、优化实验项目的内容
优化的目的是提高教学效率,强化实践环节。一是坚持“必需”原则来开设实验项目。化工类专业很多,传统的无机化学实验课程是针对化工类所有专业开设的。而无机化学实验实践课程一般为一至两周,如何在有限的课时内不仅达到使学生掌握基本操作技能,培养学生创新能力和开发学生潜力,而且又要保证实验项目的开设跟后续实践有所关联的教学目的。因此,优化实验内容首先考虑哪些实验是“必须”开设的,删减那些与未来本专业其他课程无关或者关联很少的实验项目,增加一些与其他课程有连贯性的实验项目,对实验课程教学方案进行优化设计,以达到实验教学方法的最优化。二是坚持“可实行”原则来遴选实验项目。实验项目必须根据本校所提供实验设备和条件来设定,根据实验条件对实验课程进行优化整合。确保学生在实践过程中能够掌握相关的理论知识和实践知识,又能使教学资源利用率最大化。
二、增大设计性、综合性实验的比例
无机化学实验的教学过程中虽然通过验证性实验培养学生的观察能力和操作技能,但学生通过验证性实验所学到知识是被动的,思维往往被教师课堂上所讲的东西束缚,因为验证性实验整个实验原理、药品和仪器的使用,以及实验过程中出现的问题和注意事项都是由教师详细讲解。而设计性、综合性实验则是学生根据教师提供的实验任务,通过查阅相关的文献,收集各种相关知识根据现有的实验条件和实验要求,自行设计出合理是实验方案,准备实验仪器和药品,撰写实验报告,整个实验过程基本都是学生独立完成的。教师在设计性、综合性实验中只对学生做一些辅助工作比如对实验方案审阅,帮助学生分析出现问题并原因,提出相应对策。通过设计性、综合性实验使学生摆脱对实验讲义的依赖,培养自主研究、分析、解决问题的意识,对于提高学生分析问题和解决问题的能力、学生综合素质方面的提高具有重要的作用。增大设计性、综合性实验的比例不仅能使学生掌握一定的操作技能知识上,进一步加强了他们的动手能力和实际应用能力。从而达到学生培养创新意识和创新精神,提高创新能力的目的。
三、多媒体辅助教学
随着科学技术的发展,电化教学的引入使教师的教学方法和手段得以完善,教师利用多媒体技术对文本、图像、声音、视频、动画等多种素材结合起来编辑出来的课件进行实践性教学,使整个教学过程更加图文并茂、有声有色。在无机化学实验教学过程引入多媒体辅助教学的优势可从以下方面体现出来:第一,很形象地模拟出整个实验过程,更利于提高学生的观察能力。比起教师在课堂上的演示,投影视频对实验过程的扩大化更能方便学生观察,更能集中学生注意力和激发学习兴趣,提高学生学习效率。第二,更能有效地对学生进行安全教育。在实验过程中可能出现危险性操作和某些注意事项,教师不能做演示,只能通过在实验前反复强调来加强学生的安全意识。举一个简单的例子,比如浓硫酸的稀释操作,为什么只能浓硫酸倒入水中稀释而不能反过来操作?反过来操作后果会怎样?会出现什么危险?通过利用多媒体动作制作来演示反过来操作出现危险后果整个模拟过程,更能让学生理解和认知水倒入浓硫酸中的危险性和危害性,从而增强学生安全操作意识。第三,能提高教学过程的教学效率。教师在讲解一个复杂或反应时间长的验证性实验中,那些比较抽象理论知识用语言形式来描述的教学方式对空间思维较差的学生很难接受和理解。另外,反应时间长的实验由于实践课时的限制,做一个演示实验室不现实的;利用多媒体进行模拟仿真教学让学生在短时间内通过视觉和听觉来感受和认知整个实验过程,让学生更容易接受和理解实验过程中抽象的知识,从而提高学习效率。科学实验已经证实:人类通过听觉获取信息只有11%,而通过视觉获取信息则高达83%。由此可见利用多媒体对于提高教学效率是很有帮助的。
四、加强环保教育、增强学生环保意识
环境问题是当今人类面临的三大问题之一,保护人类的生存环境已成为人们的共同呼声。环境的污染、治理和保护已列入我国的基本国策。在环境污染中很多情况下是由化学污染造成的,化学污染主要来源于以下方面:一是实验室在实验过程中产生的废气以及实验结束后的液体、固体废弃物;二是化工生产及冶金行业的废气、废液、废渣;三是城市垃圾中比如废旧电池、荧光灯等物质;四是矿山选厂的废液。这些物质的排放和处理将对环境产生负面影响。作为向化工生产部门培养第一线技术应用型人才高职高专应用化工技术专业,加强环保教育、增强学生环保意识是整个实践教学中很重要的一部分。在教学过程中首先让学生充分认识化学与环境的关系,从工厂“三废”的排放、城市垃圾、日常生活用品、实验室药品和废液等各方面分析了解造成污染的原因,来增强学生的环境忧患意识。其次培养学生在实验过程中通过节约使用药品,利用最少药品达到减少废弃物的良好习惯,引导学生正确处理实验完毕后的废弃物,使学生形成自觉保护环境的意识。
五、培养学生创新能力和科研能力
高职教育自创办以来,一直以培养高素质技能型人才为宗旨,以服务区域经济发展为目标。随着社会的飞速发展,生产设备和工艺不断更新,高职高专培养的学生毕业后将会或多或少地接触新型仪器设备的使用和参与到新的工艺流程改良活动中,这就要求他们必须具有一定的分析问题和解决问题以及创新的能力;高职教育既然肩负着培养高素质高级技能型专门人才的重要使命,培养培养学生创新和科研能力也就变得很重要。教师在传授学生基本技能和操作技能过程中,应该适当培养学生的创造和创新能力;培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。在开设无机化学实验课程中一至两个由教师给出课题让学生自主通过查阅文献,收集相关的知识和材料并结合已学过的知识独立对某个实验的实验条件或实验方法进行改良,设计出可行的实验过程;并通过实践总结出最佳实验条件。以培养学生如何把在课堂上所学习的知识运用于实践,并在实践中学会分析问题和解决问题的能力,为学生毕业时毕业论文的撰写以及毕业后迅速适应岗位打下扎实的基础。
六、实行无机化学实验考核评价机制
实验考核总成绩由三部分组成即平时考核占40%、期末考核占60%和实验报告占20%相结合来进行的办法。实验考核目的使教师能全面了解学生的操作熟练程度、基本知识和关键知识的掌握程度。对实验考核评价除了看实验结果外,还应该从实验素养、操作能力、实验过程、仪器使用、问题处理能力、环保意识等各方面进行统一的评价方法,使考核成绩能全面反映学生整体综合素质。
总之,高等职业教育目标是培养以适应区域经济社会发展需要,结构合理的高素质技能型专门人才。因此每个专业必须根据自身专业的特点准确把握定位和发展方向,才能培养出适应生产、社会、服务第一线需要的全面发展的高等技术应用性专门人才。
【参考文献】
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[3]庞秀言,穆晓楠,孙汉文.改革“化工基础”教学内容和教学方法.培养化学创新人才[J].高等理科教育,2005(5)
【基金项目】新世纪广西高等教育教学改革工程项目课题(2012JGA403)
关键词实践教学培养模式计算机科学与技术专业创新能力
1 背景
20世纪90年代以来,以信息产业的发展、信息技术的广泛应用、信息资源的开发和利用为主要内容的全球化和信息化日益成为世界经济发展的显著特征,成为人类社会跨入21世纪的重要推动力之一。党的十六大从我国国情出发,提出了要坚持以“信息化带动工业化,工业化促进信息化”、“走新型工业化的道路”等战略思想。随着这一精神的贯彻落实,各级政府扶持电子信息产业发展的积极性空前高涨,为信息产业的发展创造了良好的环境和无限的商机。
“十五”期间,各级各类信息化人才五年共增加2000万人,其中软件人员增加300万人,计算机人才需要每年增加100万。在我国总共664所本科学校中,有505所学校开设“计算机科学与技术”专业。2004年,“计算机科学与技术”专业在校人数接近理工科在校生总数的1/3。这一方面反映出高等教育对国家信息化建设的积极响应,另一方面也说明计算机专业建设数量大、任务重。然而,高校在扩招的同时,在计算机专业人才培养方面所面临的问题也越来越突出,主要表现在以下几个方面。
1.计算机专业本科毕业生就业困难
国家和社会对计算机专业的人才需要,必然与国家信息化的目标、进程密切相关。计算机市场在很大程度上决定着对计算机人才的层次结构、就业去向、能力与素质等方面的具体要求。计算机类毕业生就业困难的主要原因不是数量太多或质量太差,而是满足社会需求的针对性不够明确,导致了结构上的不合理。计算机人才培养应当与社会需求的金字塔结构相匹配,也应当是金字塔结构,这样才能提高金字塔各个层次学生的就业率,满足社会需求,降低企业的再培养成本。
2.高校培养模式与企业需求存在较大差距
目前,企业对素质的认识与高校通行的素质教育在内涵上有较大的差距。以学习能力为代表的发展潜力,是用人单位最关心的素质之一。企业要求人才能够学习他人长处,而目前相当一部分学生“以自我为中心、盲目自以为是”的弱点十分明显。
3.在校学生的实际动手能力亟待大幅度提高
目前计算机专业的基础理论课程比重并不小,但由于学生不了解其作用,许多教师没有将理论与实际结合的方法传授给学生,致使相当多的在校学生不重视基础理论课程的学习。为了适应信息技术的飞速发展,更有效地培养大批符合社会需求的计算机人才,全方位地加强高校计算机师资队伍建设刻不容缓。
4.计算机专业课程内容和教学模式难以与计算机发展同步
目前计算机专业的课程内容与计算机技术的发展不同步,教学模式还不够丰富,必须进行大力度的改革。
截至到2004年12月,全国IT职位需求数达到72302个,比2004年1月份增长了17336个。需求职位以研发工程师、产品工程师、软件设计开发工程师、结构设计工程师、系统分析员、Java开发工程师等技术岗位为主。赴日软件工程师以及小语种IT工程师在本地就业机会也很多。然而,面对如此多的就业机会,一方面是大量计算机科学与技术专业的学生难以找到合适的职位,另一方面却是IT企业难以找到满意的IT人才。其中一个重要的原因是学生的实践能力较差,与IT企业结合不紧密。
针对以上问题,计算机教育界一直在开展研究工作,并提出了一些有效的对策,其中层次化培养模式得到广泛认同。即根据计算机专业毕业生所从事工作的性质来划分,将计算机人才大致分为从事研究型工作的专门人才、从事工程型工作的专门人才、从事应用型工作的专门人才。其中第一类以培养优秀的计算机科学与技术专业人才为目标,着眼于他们未来成为教授和学者;第二类注重培养工程实践型人才,着眼于他们未来成为主任工程师、总工程师;第三类以培养专业技术熟练的、优秀的软硬件生产、开发、经营、维护工程师以及专业技术管理工程师为目标。
事实上,我国的教育理论工作者早就从社会功能、智能结构等方面对人才类型进行研究,认为社会人才可分为四种类型:学术型人才、工程型人才、技术型人才、技能型人才。这四类人才中,学术型人才要求基础理论深厚,有较好的学术修养和较强的研究能力;工程型人才要求有较好的理论基础,较强的应用知识解决实际工程的能力;技术型人才也要有一定的理论基础,但更强调在实践中的应用;技能型人才强调岗位操作能力。地方本科院校从事理论研究的基础相对薄弱,学术型人才不应作为主要培养类型,而技术型和技能性人才更适合高职高专等院校。因此,地方本科院校人才培养目标应以工程型人才培养为主。从计算机科学与技术专业的角度看,工程型人才的特征主要是把计算机科学与技术的基本原理演变为软件或硬件产品的设计、项目规划或决策。强化实践能力,注重专业知识的综合运用,提高与企业沟通的能力是这类人才培养的最佳手段。大力培养工程型人才符合地方院校特色,也符合因材施教的要求。
2 工程型人才培养模式
根据工程型人才的特征要求,本文从地方高校的角度,以苏州大学计算机专业人才培养模式为例,重点探讨计算机科学与技术专业工程型人才的培养模式。
苏州大学计算机科学与技术专业在制定培养方案时,在保证学生掌握基础理论知识和计算机科学与技术专业必备的基本原理的前提下,增加了实践教学的比重,设立了数据库综合实验和硬件综合实验等五个大型综合实验;制定了二年级到企业进行认知实习、三年级到企业进行暑期实习、四年级到企业进行毕业设计实习的企业实习计划;开设了日语等小语种选修课以及客户关系管理等公选课,包括聘请企业高级主管开设企业文化讲座、IT项目管理选修课等。本节仅从强化实践环节这一侧面介绍我们在工程型人才培养方面进行的探索。
1.教学模式概述
苏州大学与苏州高新技术开发区、昆山软件园毗邻,周边IT企业众多,其中苏州工业园区55%的企业为IT企业。苏州工业园区下属的国际科技园现有企业240多家,80%为IT企业和高科技企业,主要从事软件开发和IC设计。苏州大学在多年教学中,结合地方特色,总结出了一套理论与实践相结合的培养方法,在注重计算机专业人才基本理论培养的同时,也注重实践能力的培养。教学中,采取“理论―实践―理论”循环教学模式,既注重理论教学中各门课程的相互衔接,同时将理论教学、课程实验、课程设计和论文设计看成一个整体,将它们有机结合起来,让学生不仅仅学到某门具体课程的教学内容和某种具体的开发手段,更能全面掌握整个课程体系和开发过程。实践教学中,我们建立了新的实验教学模式,设计了从“单元实验―综合实验―课程设计―开放实验室―实习基地―毕业设计”一体化的实践教学体系,以提高学生的个性化设计能力。同时,我们与企业密切联系,积极探索“产学研相结合,培养实践型人才”的新模式。
2.主动适应IT企业需求,定制企业需求的培养方案
随着IT技术的迅速发展,苏州工业园区和苏州市的IT企业也发生着巨大的变革,其人才的需求也在不断变化。因此,跟踪IT企业的发展,分析其人才需求状况,对计算机专业人才培养模式有重要参考价值。针对目前许多高校培养的本科生难以适应市场需求这一现状,苏州大学与苏州市各相关企业联合成立IT企业教学指导委员会,为苏州大学IT专业的发展提供长期的指导与支持。同时,IT企业教学指导委员会企业还不定期地给计算机专业学生举行技术讲座及前沿知识讲座,并与教师进行座谈,共同商讨有关教学内容更新的问题。IT企业教学指导委员会不仅为学生、教师打开了了解市场的窗口,同时也为企业和学校架起了人才需求的桥梁,从而实现计算机专业人才的定制化培养。
3.建立新的实验教学模式,提高学生的个性化设计能力
在专业实验教学模式上,改变原有实验课中传统实验多而反映现代科学技术新成就的实验少、验证性实验多而创新实验少、实验手段上采用传统测试技术多而利用现代技术手段少的状况,建立了新的开放式实验教学模式,这是提高学生实践能力的有效手段。在具体实施中,可以把有原来固定的实验时间安排改变成灵活的实验时间安排,把原来封闭的实验项目改变成支持自主设计的实验项目,把原来的成批实验方式改变为满足学生个性化要求的实验方式。针对专业特点,可分设计算机硬件基础实验室、计算机软件基础实验室、计算机软件工程实验室、计算机多媒体基础实验室、计算机网络技术实验室、数据库实验室、信息安全实验室,以培养学生专长。
4.建立创新实验室,提高学生创新能力
创新实验室是加强学生创新能力培养的有效途经。目前,苏州大学计算机科学与技术学院和摩托罗拉中国有限公司、苏州国芯科技有限公司、紫金电子有限公司等多家单位联合建立了苏州大学摩托罗拉单片机实验室、江苏省嵌入式软件技术中心苏州大学分中心等具备一定科研能力的实验室,从而为学生创新能力的提高创造了条件。同时,学院成立了自己的开放实验室,主要为计算机科学与技术学院学习成绩优异且有较强科研能力的学生提供了进行创新性实验的条件,并制定了完善的开放实验室条例,规定了其运行机制及运行模式。
如进入开放实验室的学生必须结成科研小组,采用自主选题、指导教师指定课题或企业提供课题等方式,经开放实验室评审委员会评定后才能进入开放实验室。科研小组必须在一定时期内完成一定的科研任务,并提交课题总结报告或论文。由于开放实验室必须以课题小组形式申报课题,开放实验室在培养学生创新能力的同时,还培养了学生的团队开发能力。因此,开放实验室为广大学生提供了自由发展的空间,大大激发了学生的学习热情、创造激情,为其成才创造了有利条件。
5.建设加强实习基地,提高学生工程实践能力
提高实践能力的关键是要让学生有与企业直接沟通的机会。因此,应积极引导教师主动面向地方经济建设、社会发展和文化繁荣的主战场,把专业建设深深根植于生产实践之中。在实践中转变传统教学观念,致力于培养具有较强社会适应性的高级专门人才。目前,我们已在苏州工业园区、苏州新区的摩托罗拉、AMD、罗技、旺宏等世界知名IT企业建立了计算机科学与技术专业教学与实习基地,并与中创软件工程股份有限公司合作在昆山成立了苏州大学中创软件工程学院实习基地。在实践中教,在实践中学,使得计算机科学与技术专业学生实践能力明显增强。
我们将企业实习划分成三个阶段。一是认知实习,时间一般为一周,主要让学生全面了解企业的运作模式、各企业主要研究方向以及当前流行的开发工具和软硬件平台。二是暑期社会实践,时间为50天,主要让学生利用暑假深入企业,参与企业的一些小型项目或一些模块的开发,甚至是文档的整理工作,目的是让学生知道所学知识到底能如何运用,并初步具备运用所学知识进行一些实际项目开发的能力。三是毕业实习,时间为一学期,主要让学生综合利用所学知识进行较为完整的项目开发,目的是让学生毕业后具备独立胜任项目开发与设计的能力。
在实习基地建设中,应注重学生管理与质量监控。以毕业设计为例,我们制定了一系列有关毕业设计的规章制度,如毕业设计计划、毕业设计选题原则与类型、毕业设计的步骤、校外毕业设计试行办法等条例,并发放企业严格执行。对于安排毕业实习生多的企业,我们还专门安排指导教师长驻企业,从而确保了毕业设计和论文的质量。
3 结束语
强化实践教学,可以让学生的实践能力和创新能力都得到显著提高。近几年来,我院学生多次在江苏省程序设计及网页设计比赛中获得好的成绩,毕业生一次就业率也始终在98%以上,人才就业面也非常广。目前,在实习基地建设方面,我们在扩大实习基地范围的同时,更加注重实习基地的内涵建设,如开展“多模式校企合作培养高素质IT人才”这一课题研究,希望通过IT企业教学指导委员会、IT企业联盟等松耦型校企合作模式和共建创新实验中心、实习基地等紧密型校企合作模式等方式开展全方位、多层次的合作。同时,针对不同层次的学生、不同性质和规模的企业采取灵活多样的培养模式,既达到培养高素质、创新性人才的目的,也使企业在校企合作中得到实惠,从而达到校企双赢的目的。
(本文获得“2005年全国青年教师计算机教育优秀论文评比”学科建设与人才培养二等奖)
参考文献
1.陈建军.IT业和长三角区域经济一体化良性互动.通信信息报,2004,6
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3.马殿富等.明确定位,培养高质量人才.计算机教育,2004,8:44~50
关键词:应用化工; 教学体系; 实践; 改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号: 1006-3315(2016)03-144-002
一、建设实践教学体系内涵
1.实践教学内容体系建设
近几年,我们依据学生能力的形成规律和化工专业实践教学的特点,对实践教学体系进行了“前向和后向”整合,最终形成了具有特色的立体交互式实践教学体系。这样的话,使学生在实践教学中学到的技能是完整的。
2.实践教学保障与管理体系建设
在进行构建新的实践教学体系时,我们从始至终把建立与之配套的实践教学保障与管理体系作为一项非常重要的工作,先后制订并实施了许多规章制度和管理措施,同时还特别加强了“双师型”教师队伍建设,这样为实践教学的顺利实施提供了有力保障。
3.实践教学考核与评价体系建设
把大学生实际教学的考核与国家职业资格评级接轨,同时以获取职业资格证书为首选,提高了化工类专业实践教学的质量。
二、实践教学体系的具体构建方法
培养适应化工产业发展所需求的高素质高技能型专门人才,通过企业走访和毕业生跟踪回访等途径,实践教学体系继续进行整合再造,于是就有基本技能实际训练、专门技能实际训练和综合技能实际训练这些模块,可以实现化工专业与化工产业互相联系、教学的过程与生产过程互相联系、课程的内容与职业标准互相联系。
1.基本技能实际训练
培养学生在实验室动手能力,有化学实验的基础知识、化学实验的基本操作、基本仪器使用等,重点是要求熟练掌握玻璃仪器(滴定管、移液管和量筒等)和常用称量仪器(电子天平和托盘天平)的使用,增强化学实验基本操作的培训。
教师应该严格按照要求让学生重复练,熟能生巧。基本技能模块是实践教学体系的基础,学生的认同感和职业素养也是从这里开始形成,所以要注意不断培养学生对本专业的职业兴趣。
2.专业技能实际训练
2.1化工仪器运用与仪表操作的培养。化工生产需求仪器与仪表,据此安排化工管路拆装训练、化工单元仿真和实际训练、仪表实际训练和大型精馏仪器实际训练四个单元。在掌握化工仪器设备如泵、压缩机、风机和阀门正确使用方法的基础上,学会化工单元仪器、化工仪表和自动操作系统、大型精馏仪器的使用
2.2化工产品分析检测能力的培养,依据学生的就业需求和化工企业对原料、中间体、产品的质量操作分析的要求,确定化工产品分析检测能力的培养路线。学生在掌握实验室玻璃仪器和称量仪器等的正确使用方法的基础上,通过常见的四大滴定训练化学分析操作技能,通过精密仪器的使用方法,掌握仪器分析的操作方法。
2.3化工工艺运行操作能力培养。化工生产特征是工艺相对复杂、工作顺序影响和工艺条件一般严格。化工工艺操作能力是化工技术类大学生的重要技能。
根据已有岗位需要和实际训练条件,学院确定了以化工识图与绘图实际训练、有机化学实际训练、化工工艺仿真软件为实际训练单元的一系列措施。学生通过加强训练,有效的结合化工生产的特点和不同生产过程的变化,能够发现问题,而且采取相应的方法解决问题,并确保生产能安全顺利进行。
三、项目研究基础
这些年来应用化工专业一直都在改革,建立完善的管理制度,积极开展实践课程体系的更新,为实践教学体系的构建奠定坚实的基础。
主要表现在以下几方面:
1.建立健全运行管理机制,增强实践教学管理水准
政策体系构建是建立新的实践教学体系的重要保证,是确定实践教学管理运行机制、推动大学生实践教学内容和方法改革的必要基础。先后制订并实施了许多管理政策和办法,出台了很多规章制度和措施,保障实践教学的可靠进行。积极开展实践课程体系的整合。
2.建设教师队伍,保证实践教学改革的顺利进行
按照教育部有关规定,高职院校的教师必须具有本科以上学历,硕士以上教师比例应达到30%以上。经过几年建设,我专业的师资队伍已经变成一支既注意传授基本知识和技能,又注意培养实际操作能力,既能引导学生学习知识,又能指导学生实践训练的“双师型”教师队伍。这支“双师型”教师队伍成为了实践教学体系改革的有力保障。
3.中心要建设校内化工实践教育基地
要使实践教学改革落到实处,必须重点建立并完善校内实践教学基地。几年来,我校建立了好几个实践教学中心设施,包括有机无机化学实验室和物理实验室。2005年初开始改扩建化工基础实验室、实际训练基地,注重其集社会服务、教学、科研功能的匹配化,在完成实验教学任务的同时,开展了富有效果的科研活动。通过基本技能实际训练、专业技能实际训练和综合技能实际训练,与分层次递进推进实践教学设计,实行训练管理、理论与实践课程、课程设置、师资队伍,达到三大专业技能培养和四个职业素质培养目标,从而不断地提升学生的职业认同感,培养出当代新型化工人才。
参考文献:
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[2]张红等.构建高职应用化学类专业实践教学体系[J]中国职业技术教育,2008,(1):61
化学工程与工艺专业的定位
1.化学工程与工艺专业的性质及培养模式
化学工程与工艺专业属于工科专业,授予工学学士学位。由于化学工业的相关领域极为广泛,化学工程与工艺专业涉及的专业方向也就非常多样化,各高校的化学工程与工艺专业特点亦不尽相同。我校近年来根据社会经济、工业发展的需求趋势,兄弟院校化学工程与工艺专业方向的设置,以及我校原有的相近专业优势,设置了能够体现我校特色的化学工程与工艺专业方向,逐步建立了适合我校化学工程与工艺专业的教育培养模式。2008年,我校化学工程与工艺专业已有7届本科毕业生,其学生就业形势良好,社会反馈积极.在制定教学计划的工作中加强教学内容和课程体系的改革,加强实践教学环节,目的在于进一步提高教学质量,培养适应能力更强的化学工程与工艺人才。
2.化学工程与工艺专业的任务
根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向.
3.化学工程与工艺专业的业务培养目标
本专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识,能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。
4.化学工程与工艺专业的课程设置
为了使不同高校既有统一的规范,又有不同的专业特色,根据应化学工程与工艺专业的任务和业务培养目标,化学工程与工艺专业的毕业生应该具有较扎实的化工理论基础,较宽的化工应用知识以及一定的工程技术基础,从而该专业的课程设置(公共课、基础课除外)应由基础化学课、工程基础课和专业方向课3部分组成。基础化学课包括:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等。工程基础课主要包括:化工仪表与自动化、化学工程基础、电工电子学等。专业方向课:可根据具体方向选择专业化学课,如电化学工程方向可选理论电化学、化学电源工艺学、电解工程和电镀工程等。精细化工方向可选择化工工艺学、化工分离工程、化学反应工程等。另外实践性环节包括基础实验、综合实验、提高实验、生产实习、毕业实习和毕业论文等。
我校化学工程与工艺专业方向
就专业方向而言,化学工程与工艺专业的性质是工科。化学工程与工艺专业应该是培养具有较扎实及宽广的化学工程理论基础知识,特别注意培养学生的动手能力及解决实际问题的能力。教学计划的总体设计中要体现应用型人才所具备的工程技术基础知识,重视实验、实践、实习、毕业论文等环节。设置专业发展方向,结合广西经济发展的需要,建立在合理利用广西及学校的资源及适应科技发展、注重社会需求基础上。据此,我校化学工程与工艺专业专业方向设定为:电化学工程与精细化工。
关键词:专业特色;课程体系;化学工程与工艺;电化学工程
哈尔滨工业大学电化学工程专业成立于1962年,是国内最早建立的电化学工程专业之一。1999年我国大学本科专业目录调整,原多个化工类专业(含电化学工程)统一合并为“化学工程与工艺”专业,但各大学中的该专业侧重方向与特色不同。我校保留了原来的“电化学工程”方向与特色,并被教育部认定为第三批高等学校特色专业建设点。在特色专业的建设过程中,面对宽口径的“化学工程与工艺”专业,既要开设核心化工课程又要保持电化学工程专业方向的课程。2008年修订培养方案时,我们将化学工程与工艺专业分为“化学工艺”与“电化学工程”两个专业方向进行课程设置。对“化学工艺”专业方向的学生按“化学工程与工艺”专业规范要求构建化工课程体系进行培养;而对于“电化学工程”方向,探索以满足专业规范中核心知识要求为前提,依据专业特色的需要,通过以知识点为标准(不拘泥于课程名称)协调专业规范要求与专业方向的关系,构建彰显专业特色的课程体系。2012年修订培养方案时,我们在系统地分析总结前期实践效果的基础上,形成了新培养方案。本文重点介绍了我们构建与“电化学工程”专业方向对应的课程体系的一些做法,以期达到抛砖引玉之作用。
一、面向国家需求的专业特色定位与培养目标
专业特色是特色专业的灵魂,特色定位准确与否直接决定了特色专业建设的成败。首先,专业特色的定位要以长期形成的办学理念以及在人才培养方面的积累为基础。哈尔滨工业大学化学工程与工艺专业的“电化学工程”方向经过半个多世纪的深厚积累,培养了大批我国电化学工程领域的中坚力量。20世纪80年代,本专业王纪三教授的“发泡镍电极”技术,带动了我国电池行业的技术进步,胡信国教授的“一步法无氰电镀铜”工艺引领了电镀行业降低污染的技术革命,因此获得了国家发明奖。当前,传统石化类资源的日趋紧张及环境污染压力,已成为限制我国经济发展的一大瓶颈,研发新型能源与电镀清洁生产新工艺,是国家能源、环境的重大战略需求,特色专业责无旁贷要担当起此方面人才培养的重任。我们认为,特色定位不能脱离化工领域及化工学科,要根据国家对人才需求现状和发展趋势,充分发挥自己已经积累的特色基础和教学资源优势,有效利用外部环境中的有利因素和发展机遇进行定位。基于此,哈工大“化学工程与工艺”专业特色方向确定为化学电源和电化学表面处理,与电池及电镀行业对应。
本专业毕业的学生应具有以下几方面的知识和能力:(1)具有坚实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础知识及较高的科学素养;(2)具有较强的计算机和外语应用能力;(3)较系统地掌握本专业领域的理论基础知识,了解学科前沿及最新的发展动态;(4)具有创新意识和独立获取知识的能力;(5)具有较强的分析解决问题的能力及实践技能,具有从事与本专业有关的产品研究、设计、开发以及组织管理的能力;(6)熟悉本专业领域相关的发展方针、政策和法规。
二、基于专业特色的内涵和建设目标,明确课程设置的原则
专业特色是指充分体现学校办学定位,经过长期办学实践逐步积淀形成,优于其他学校相关专业的独特、稳定和具有鲜明个性特点并为社会所承认的专业风格。开展专业特色建设,旨在促进高等学校人才培养工作与社会需求的紧密联系,满足国家经济社会发展对多样化、多类型和紧缺型人才的需求。通过专业特色建设,探索专业建设实践,丰富专业建设理论,形成专业建设、人才培养与经济社会发展紧密结合的专业建设思路与人才培养方案,形成该专业建设内容的相关参考规范,对国内同类型专业建设起到示范和带动作用。
人才培养方案的制订与优化是专业特色建设的核心内容,而课程体系的设计是实现培养目标的基础,是完成特色型人才培养的保证。课程体系构建要根据人才培养目标要求应具备的知识、能力、素质,明确其应具有的知识结构进而设置相应课程,形成结构合理能满足专业特色需要的课程体系。我们认为满足专业特色的课程设置应遵循如下原则:
1.通识教育和专业教育相结合的原则。课程设置上要处理好宽基础与专业特色的关系,注重理学基础教育,既要满足特色的要求,又要为学生未来可持续发展和继续学习打好基础。通识教育和专业教育课程的有机结合,拓宽学生知识和视野,使学生在科学基础、人文素养、专业素质和能力等方面同步提升,促进学生的全面发展。
2.坚持在满足“化学工程与工艺”专业规范要求前提下彰显专业特色的原则。依据专业特色的需要,以知识点为标准,构建融会贯通、有机联系的课程体系。应以学生为本,不但要有与专业特色要求知识结构对应的课程体系,还要通过增加选修课的方式,构建与专业规范完全对应的课程体系,以满足本专业方向学生的自主选修。同时注意设置反映行业与产业形成的新知识、新成果、新技术和学科发展的课程。
3.加强实践教学与创新能力培养的原则。单独设置与实践教学及创新意识培养对应的课程,注重理论课与实验课的衔接与相互补充。增加实验教学比重,及时将教师的相关研究成果转化为实验教学内容,使我校的强势科研力量转化为优质教学资源。并通过设置产学结合与创新类课程等,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力及创新意识。
4.促进本科教育国际化的原则。保证学生四年外语不断线。在通识教育阶段基础上,参照国外同类专业课程体系,设置和建设系列化专业教育双语课程,培养学生跨文化交流能力,提高学生的国际竞争力。
三、以满足专业规范基本要求为前提,构建彰显专业特色的课程体系
高等教育大众化的显著特征之一是多样化,但多样化不是随意化,不能没有基本的人才培养质量标准。专业规范就是专业人才培养的总体框架与规定,我们不能背离专业规范中的基本要求去追求所谓的专业特色,遵循专业规范而不拘泥于规范的专业特色才能日益彰显。专业特色总体上呈现多样性特征,而专业规范体现了统一性的特征,专业规范中的人才培养基本规格,核心知识领域等质量要求标准是统一的,这是专业本身具有的特征。要协调好专业规范的统一性与专业特色多样性的关系,以满足专业规范基本要求为前提来彰显专业特色。我们以“化学工程与工艺”专业规范中要求的知识点为标准,围绕“电化学工程”知识结构的需要构建课程体系。基本做法如下:
1.在通识教育方面,强化数理基础,数学类课程278学时、物理课程177学时,人文与社会科学基础课177学时,公共外语课200学时(前两学年完成公共外语课后,大三开设双语课有“化工热力学”、“电化学测量”等,大四开设“表面工程”、“新型化学电源”、“电动车能源系统”双语课,保证四年外语不断线),还设有文化素质讲座、全校任选课等;针对行业、学科发展的需求,在通识教育的基础上,通过知识点不重复介绍来压缩相应课程的学时,设置与电化学工程知识结构对应的学科基础课、专业核心课、专业选修课。为拓宽专业基础,将“工程制图基础”、“化工传递与单元操作”、“化工热力学”、“化工综合实验”、“专业导论课”、“化工安全概论”、“理论力学”、“材料力学”、“电工与电子技术”、“电工与电子技术综合实验”、“高分子材料”、“新能源概论”、“无机材料制备方法”等定为学科基础课。按教学目标重组突出专业特色的主干课程体系,把“无机化学”、“有机化学”、“分析化学”、“物理化学”、“化工传递与单元操作”、“化工热力学”、“电化学原理”、“电化学测量”、“化学电源工艺学”、“电镀工艺学”10门课程作为专业主干课。
2.以知识点为标准,通过必修与限选课来满足专业规范的基本要求。“电镀车间设计”、“化学电源设计”为实践类必修课,同时设有“化工机械与设备”专业选修课,以此涵盖化工设计的知识点;“化学反应工程”与“电化学反应工程”2门课限定为至少二选一,另外在10门专业主干课程中,包含了电极过程动力学、催化、反应器等内容,满足了反应工程知识点的要求。我们增加了选修课门数,并以知识点不重复介绍为原则压缩每门课程的学时,具体分为三类:第一类是设置了“结构化学”、“化工设计”、“化工仪表及自动化”、“化工分离工程”等化学、化工类课程及“材料分析测试方法”课程,使学生具备专业规范要求的化工知识体系,为有志于在化工行业就业及出国、考取外校研究生的学生打好基础;第二类是设置了“新型化学电源”、“固体电化学基础”、“电动车能源系统”、“绿色能源”、“电极材料结构表征”等课程,供希望从事电池行业的学生选修;第三类是设置了“化工设备腐蚀与防护”、“表面工程”、“电化学加工技术”、“涂装技术”等课程,供准备从事电镀行业的学生选修。从知识点看,既满足了“化学工程与工艺”专业规范的要求,又构建了适合专业特色的电化学工程知识结构体系。同时,不但满足了学生的就业要求,还为学生职业发展和继续学习奠定了基础。
四、发挥学科优势,设置加强实践教学与创新能力培养的课程
本专业依托的哈工大化学工程与技术学科,具有一级学科博士学位授予权,并建有化学工程与技术博士后流动工作站,2012年哈工大的化学工程与技术学科排名进入全国评估前八名。多年来面向国家、国防重大需求,形成了本学科的优势特色。在应用电化学方向上,产学研特色突出,多项原创性成果为企业创造了显著的效益。与本专业建立长期稳定的科研、教学合作关系的企业有十几家,为产学结合的学生培养奠定了良好的基础。我校化工学科在“211工程”、“985工程”的支持下,形成了科研、教学硬件大平台,为学生的科研训练、课程设计、毕业论文(设计)等提供良好的实践平台。在软硬件方面,对电化学工程的专业特色方向建设起到了保障和促进作用。另外,本专业正在逐步加大科研设备和科研实验室等资源向学生开放的力度,创造条件让学生能够较早进入实验室,参与教师的科研工作,在具体的科研活动中培养实践、创新能力。在专业实验内容上,鼓励教师将适合于实验教学的科研成果转化、更新为课程教学内容,有利于将最新的学科知识、技能传授给学生。
在实践教学与创新意识培养方面,对于基本技能、方法类实验,与四大化学相关的实验课为132学时、与化工基础相关实验72学时,与专业方向对应的实验课100学时。特色专业是面向行业培养人才,在产学结合上,设置“国内外专家讲学”学科基础课,还要求讲授专业课的教师要理论联系实际,注重启发科研思路。专业定期从合作企业中邀请高级工程技术人员来校为学生进行课堂教学或讲座,聘请具有教学经验的高级工程师参与本科教学活动;在创新能力培养方面,设置了“大一年度项目”、“创新创业训练计划”、“创新实验课”、“创新研修课”,要求学生在校期间至少完成2个学分,可通过选修创新研修课、创新实验课、参加大一年度项目、大学生创新创业训练计划、学科知识竞赛、发表研究论文、申请专利等方式获得。
自1999年本科专业目录调整后,我们围绕协调专业规范的统一性与专业特色多样性的关系上,进行了各方面的努力与探索,构建了面向国家需求的化学工程与工艺特色专业课程体系。作为特色专业建设,我们今后要为实现培养具有前瞻性、综合素质高、创新能力强和具有国际竞争力的行业人才的目标而继续努力。
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