工程化学课程范文

时间:2023-08-23 17:03:03

工程化学课程

工程化学课程范文第1篇

关键词:工程化学;教学实践;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)06-0150-02

工程化学课程是针对高等院校非化学化工专业本科生开设的公共基础必修课程,在工科大学生的知识结构体系中占据着重要地位,工程化学教学在专业培养中的定位是传授基础工程化学知识、健全学生的知识结构体系,训练学生掌握专业工程实际应用中涉及的基础化学知识和实验操作的技能[1]。工程化学课程从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发密切联系现代工程技术中遇到的如材料的选择和寿命、环境的污染与保护、能源的开发与利用、生命科学的发展等有关化学问题,使学生掌握有现实应用价值和有潜在应用价值的基础理论和基本知识,促使学生在今后实际工作中能有意识地运用化学观点去思考、认识和解决问题[2]。因此,工程化学课程的学习对非化学化工专业学生的全面培养起到相当重要的作用。

由于高考化学课程所占比例有所降低,过去原本在中学化学课程中讲授的内容放到大学来进行学习,工程化学基础课程对于现在非化学化工的大学一年级学生来说,存在着内容多、学时少,新名词新理论多、跨度大等问题,学生学习起来普遍感觉吃力、抓不住重点、掌握不住方法[3]。因而,在大学里工程化学的教学就显得尤为重要。

新疆大学建筑工程学院自2014年通过国家教育部土木工程专业评估后,为提高我校土木工程专业学生的化学素养及基本化学实验能力,将工程化学课程教学课时从原来的28学时调整为36学时,并增加了10学时的实验课课程教学。因此,如何在这有限的课堂教学和实验教学中提高我院土木工程专业学生的化学素养,让学生能在今后的学习和工作中能够有意识地运用化学观点去思考、认识和解决问题,是摆在工程化学课程授课教师面前的紧迫任务[4]。对此,笔者结合我院土木工程专业讲授工程化学课程的经验,结合我院大一新生特点,根据工程化学课程的内容并结合土木工程专业后续课程内容的需要,对工程化学基础课程的教学方法进行实践与思考。

一、优化课程教学内容

目前,工程化学课程使用化学工业出版社出版的贾朝霞教授主编的《工程化学》一书,全书从物质的聚集状态、化学反应的基本规律、溶液的离子平衡等基础理论出发,结合了无机材料、有机材料、常用油品和化学与环境保护等内容,适用范围较广。

结合我院土木工程专业的人才培养目标,对工程化学课程的基本知识、基本原理、专业知识和技能知识的讲授比例进行了优化,在保证基本知识和原理内容的教学课时的基础上,通过增加课程学时的办法,较大比例地增大了课程的专业性和技能性。当然,要想在有限的学时数里让学生掌握工程化学课程中涉及的所有内容,这是不现实的。因此,就需要教师在有限的讲授课时中,让学生真正领悟到化学是一门与我们生活息息相关的科学知识,激发学生学习兴趣,进而产生一股潜在的驱动力让学生提高自主学习的能力,使他们愿意将其学好、学透。

工程化学课程相较于化学化工专业的普通化学课程而言,是让非化学化工专业学生从较为具体和实际的化学角度认识和分析解决工程技术中的问题,这是一种通向学以致用的途径。因而工程化学课程应该有明确的专业针对性。因此,在基础理论的讲解过程中,对于应用量子力学的知识去理解核外电子运动状态的这部分内容,这部分教学内容笔者认为应重思维而轻具体内容,只需要求学生对量子力学解决原子结构问题的思路即可。讲授过程中可以较为系统地介绍人类认识微观世界的发展过程,从道尔顿提出的原子学说到卢瑟福的含核原子模型,由波尔理论、鲍林规则到量子力学理论的产生后,人类是如何逐步深入的探究微观粒子的运动状态、化学键和分子结构。使学生认识微观世界的本质,了解和掌握波粒二象性、测不准原理以及化学键的成键本质;再从微观本质的基础上,进一步学习化学变化的宏观现象,介绍如何运用这些原理来指导实际的科学问题。如可以现代液晶电视中分子间作用力是如何被表征的;混凝土中减水剂分子是如何通过表面化学现象实现高减水的等等。这样可使知识的讲授环环相扣,也避免了枯燥的理论满堂灌。

二、实验教学内容的更新和完善

工程化学实验是工程化学课程体系的重要组成部分,是培养学生工程实践基本素质的一个重要环节,为将来运用工程化学知识解决和化学有关的实际问题打下一定的基础。以往工程化学课程的实验项目多为验证性实验,如化学实验仪器的基本操作、酸碱滴定等,实验内容比较单一,综合性和设计性实验项目偏少,不能有效培养学生综合运用化学知识解决问题的能力[5];并且对于土木工程专业学生来说也无法突出专业特点,与后续专业课程的学习衔接性不好。

目前,我院对工程化学实验课的开设提出要积极增加综合性、设计性和创新性的实验项目,压缩验证性实验项目的要求。对此,实验室将原有化学实验仪器的认识和电子天平的使用、双指示剂法测定混合碱液中组分含量、水质检验及水硬度测定、氧化还原与电化学、固体氯化铵生成热的测定等五个实验调整为化学实验仪器的认识和电子天平的使用、粗食盐的提纯、水泥熟料中二氧化硅含量的测定和金属的防护与防腐等四个与今后专业课程内容联系更为紧密的实验项目。而且我院在实验室规定的开放实验时间内,学生可以通过查阅资料、拟定方案、设计实验并和老师讨论后可进实验室进行实验项目工作的开展,让学生自我发挥的空间更大。

新开的实验课项目在满足实验的基础性和创新性的前提下,注重了实验的设计与综合。大学实验课较为强调作为主体地位的学生在实验过程要有发散性的思维,敢于试错。指导教师要尊重学生的主体地位,不能再以教师为中心或者以知识权威者的身份进行知识的灌输,而是把学生作为中心,围绕学生的特点需要,以帮助学生学习不断进步为目的,与学生商讨问题,解决问题,把工程化学实验室建造成为大一新生步入的第一个进行研究性学习的场所,让他们学会利用大学的有利环境,锻炼提高自身的专业能力、心理能力和社会适应能力。

通过实际教学发现,根据专业需求设置实验项目内容,在大一新生掌握他们所需的化学知识和实验操作技能的基础上,还可使他们对今后所学专业的应用前景有一个初步的了解。

三、课程考核方式的改革

当前,工程化学课程在大一入学第一学期开设,我院对于土木工程专业将其设定为考查课。这对于大一新生来说,考核方式与高中一场接一场较为狭隘的学习目标有所不同。大一新生对大学的学习抱有强烈的好奇心,但经过对大学课程的接触后就会发现大学教学内容、方式和手段与中学时有很大差异,对于长期习惯于学生和老师捆绑式的鸟儿喂食的教学方法的大一新生开始感到茫然,很难在短时间里找到适应大学阶段的学习方法。而工程化学课程内容多、学时少、跨度大,入学的大一新生往往稍不努力学习,就会感觉学习吃力。高考胜利所带来的良好感觉将逐渐消失,精神压力也感觉较大。对此,笔者认为在授课过程就应指出大学工程化学课程与高中化学课程学习的巨大差异性,其中,课程的考核方式不在是单纯依靠期末的卷面成绩,而是要更多考查学生自主学习能力、实践能力和创新能力等综合素质的评价。

考勤(5%)+作业(5%)+实验成绩(10%)+期终卷面成绩(80%)这种传统的理论课考核权重方式和大一新生高中阶段的学习考核方式相仿,比较侧重于终结性的评价,笔者感觉这种方式由于与高中学习考核方式的相仿而不利于调动大一新生的学习积极性;对此,我院工程化学课程考核方式调整为考勤(5%)+作业(5%)+实验成绩(10%)+期终卷面成绩(40%)+个人专题论文(20%)+团队创新实验(20%)这样六部分构成。考核方式的多元化改革是希望学生逐步提高自主学习和团队合作的能力,在这种新体系的考核方式中,更突出了过程性考核,有利于学生将来走向社会后的职业发展。

四、结束语

通过实际教学发现,化学作为一门与工程实践紧密结合的基础科学,不仅要让学生掌握好基础理论,更要让学生学会运用所学的理论知识思考、解决所面对的生产实生活中的实际问题。

由于当前工程化学课程设置的教学时数和实验课时数相对较少,有限的学时往往也限制了部分教学方法和手段的使用,这些问题和不足,笔者认为随着今后互联网的蓬勃发展,信息化建设水平的不断提高,今后可在网络教学平台上搭建出一个不受教学时间和空间限制并且教师与学生能够良好互动的24小时教室。

总之,工程化学课程的教学改革取得了一些成绩,积累了一些经验,但改革是一项长期而艰巨的任务,需要相关教师在当前学校以教学为基础、以科研为导向的政策支持下,付出更多的努力。

参考文献:

[1]吴芳辉.关于工程化学基础课程教学策略的探讨[J].安徽工业大学学报:社会科学版,2012,(29):121-122.

[2]冉敬文,任乃林.《大学化学》教学经验与体会[J].广东化工,2009,(5):214-215.

[3]王卫.基础化学原理教学改革探索[J].大学化学,2011,26(4):21-23.

[4]周祖新,王根礼.大学工程化学课程的教学实践[J].大学化学,2010,25(4):22-23.

工程化学课程范文第2篇

关键词:工程化学;教学方法;教学改革

工程化学是化学、石油、医学、制药、冶金、环保、材料等领域的一门重要的专业基础课程,涵盖无机化学、物理化学、分析化学、有机化学等基本理论和实验内容。因而,工程化学课程内容广泛、知识量大。以往学生在学习工程化学课程过程中普遍反映授课进度过快而导致知识不易掌握的问题,也就是工程化学较大的知识量和较少的课时之间产生了尖锐的矛盾。本文根据工程化学课程的特点,就作者在工程化学理论和实验课程教学过程中的一些心得体会,探讨了高校工程化学课程的有效教学方法。

一、引入课程专业前沿知识,激发学生的求知欲

在工程化学课程教学中引入专业前沿知识,是把教师在科学研究中积累的新知识融入到工程化学课程教学当中。这既可以开阔学生的视野,拓展其思维,又能够激发学生的创新意识和科研兴趣,从而增加学生学习工程化学的动力[1]。例如,笔者在对医学专业学生讲解分散系时,引入了“纳米磁性药物”的前沿知识,指出将磁性药物注射到人体血管中,能在磁场指引下定向到达人体病变部位,既避免了口服药物被消化分解,又防止药物对全身的副作用。实际教学效果表明,专业前沿知识的引入使学生在掌握理论知识的同时,也激发了学生对科研的兴趣和求知欲。

二、采用启发式教学法,发挥学生主动性

传统教学方法一般是老师对学生单方面灌输知识,学生学习的积极性较低。为了调动学生的主动性,我们引入了启发式教学法。启发式教学法将理论知识和具体实例紧密结合,在知识运用方面具有较强的针对性和目的性。根据教学目的,选择有代表性的启发实例穿插在工程化学教学中,有利于改善教学效果、活跃课堂气氛,提高学生理论联系实际、分析和解决问题的能力。例如,笔者讲解“沉淀—溶解”平衡时,采用“多喝水能够预防尿结石”这一实例,启发学生对于“沉淀—溶解”平衡的分析和理解,达到了令人满意的教学效果。学生在思考后,均能够指出钙离子和草酸根浓度过高会诱发尿结石,而日常生活中多饮水,降低钙离子和草酸根的浓度,会预防尿结石。实践证明,启发式教学法能激发学生的兴趣和主动性,真正实现以学生为主体的教学模式[2]。

三、采用比较和归纳教学法,加深学生对知识的理解和记忆

工程化学各章之间既紧密联系,又相互独立。因此加强对课程整体性的阐述和各章独立性的比较,可以使学生在学习过程中从整体上把握工程化学课程的结构和联系,从而统领全局、一目了然[3]。例如,化学平衡内容贯穿了化学热力学、化学动力学、酸碱平衡、沉淀溶解平衡等多章内容,笔者在讲授后面章节有关化学平衡的内容时,与前面各章节有关化学平衡的平衡常数、影响平衡移动的因素等内容进行比较和归纳,使学生对各种不同的化学平衡有了较深刻和系统的辨别和理解,而且还能达到温故、知新的效果。因此,比较和归纳教学法除了能够帮助学生对所学知识进行复习和加深印象外,还有利于学生对所学知识进行分类和辨别,利于长久记忆。

四、优化多媒体应用,增强辅助教学效果

多媒体图、文、声、像并茂,能够使抽象的理论直观、形象化。心理学研究发现,多种感官同时感知的学习效果远优于单一感官感知的学习效果,这使得多媒体技术在工程化学课堂中可以产生很好的教学效果。前几年笔者采用板书讲授波函数和原子轨道时,发现自身在讲解方面和学生在接受方面都存在一定的困难。而今我们利用多媒体技术进行教学,用flas演示原子轨道变化过程,不仅使讲授方式变得生动、形象,而且使学生能够从多方位进行观察,获得了很好的教学效果。但是,选用多媒体作为教学工具,需要注意根据学生的认知规律,使多媒体成为引导学生认知和思维的工具,而不是教学内容展示的工具[4]。过分依赖多媒体会影响教学效果。例如:在讲解公式的推导时,多媒体对解题思路的呈现不如板书。另外,如果多媒体教学速度过快,学生会跟不上多媒体所呈现的信息量,势必影响教学效果。因此,应根据学生接受知识的特点和教学内容合理制作和使用多媒体课件,并将多媒体和传统教学手段有机结合起来,以有效发挥各种教学手段的优势。

五、设置创新型实验,培养学生综合技能

化学是以实验为基础的学科。工程化学的教学要注重理论教学与实验教学相结合,培养学生的综合技能。一方面,我们精选具有一定的验证性和操作性的实验,以满足辅助课堂教学的需要和让学生掌握基本操作技能的目的。另一方面,我们选择一定数目的研究性、创新型实验作为实验课内容,力求在工程化学实验教学过程中引进新意,提高学生对实验的积极性和创造性。例如,我们在工程化学实验课中新设了“从茶叶中提取咖啡因的研究及纯度鉴定”的内容,将无机化学实验、有机化学实验和分析化学实验统一起来,以培养学生的综合技能。在此过程中,我们通过训练学生查阅资料、设计实验方案、实验室做实验、数据分析和总结报告等一系列教学过程,提高了学生的动手能力和独立进行科学研究的能力。

六、改革考核方法,引导学生学习方向

考核学生掌握的知识量和运用知识解决实际问题的能力是教学的重要环节。通过它可以检验学生对所学课程知识的掌握程度和理解情况;同时检验教师的教学质量和教学效果,促进教师改进教学方法。传统的期末考试是评价学生成绩的重要依据,对学生的学习起到了重要的引导作用。但是过分注重期末考试这一考核手段,会导致学生只看重考试结果,难以起到引导学生全面发展和提高教师教学水平的作用。为了改革这一不合理的考核方法,我们在工程化学教学工作中提出,不仅仅要考核学生对知识的记忆水平,更要关注对其自主学习能力、实践能力和创新能力等综合素质的评价。我们将学生的工程化学课程成绩分成以下四个部分:理论课中笔试部分为50分,平时成绩为20分,实验课中实验报告成绩为10分,操作成绩为20分。在评价过程中,我们注重科学性和灵活性的统一,鼓励学生一切具有合理性和创新性的实践和研究。

以上只是笔者在工程化学教学中的一些体会。近几年,笔者针对学生的不同情况及学科特点不断探索,收到了较好的教学效果。当然,对教学方法的认识和探索是无止境的,需要学校、学院和教师投入更多的精力去实践和完善,也需要大学生们的积极参与。希望在今后的工程化学教学过程中,可以取得更好的效果。

参考文献:

[1]吴芳辉.关于工程化学基础课程教学策略的探讨[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2012,(29):121-122.

[2]李海艳.工程化学课程的教学实践探讨[J].产业与科技论坛,2011,(10):109-110.

[3]王卫.基础化学原理教学改革探索[J].大学化学,2011,(26):21-23.

[4]李颖,刘松琴.工程化学教学与创新能力培养的探讨[J].大学化学,2011,(26):42-44.

基金项目:江苏大学教学研究改革项目(工程化学教学改革的研究与实践)

工程化学课程范文第3篇

关键词:高职院校;工程化学;课程教学;改革与实践;研究

作者介:卢森林(1960-),男,江西高安人,江西科技师范大学副教授,硕士生导师,研究方向为工程化学教学;杜思洁(1983-),女,江西南昌人,江西科技师范大学硕士研究生。

基金项目:2014年江西省高等学校教学改革研究省级立项课题“《工程化学》课程教学改革与实践研究”(编号:JXJG-14-40-2),主持人:卢森林。

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1001-7518(2016)29-0070-04

《工程化学》是高职院校土木工程专业学生一门重要专业必修基础课程。学习工程化学的目的就是要帮助土木工程专业大学生建立物质变化和能量变化的观点,提高大学生化学方面的基本素质和专业创新能力。力求从化学原理上弄清楚化学研究对象是原子和分子等结合态单元,各种建筑材料均由原子结合态单元组成的事实。一方面要求土木工程专业大学生接受化学基本知识和基本原理,认识到化学在土木工程专业中的重要性和必要性。另一方面也要求他们能从化学的角度更多地认识材料、能源、信息、环境、生命等科学技术在土木工程具体实践中的作用。要顺利达到上述教学目标,可通过实例教学手段来增强大学生的宏观认识,通过工程化学课堂教学实践来不断探索和深入研究,才能找到适合高职院校和三本院校土木工程专业工程化学最佳的课堂教学教学模式和教学方法。

一、工程化学课程教学现状分析

《工程化学》课程是高等学校非化学、化工类各专业培养现代工程技术和管理人才的必修专业基础课程。《工程化学》从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发密切联系现代工程技术中遇到的化学问题,如材料的选择和寿命、环境的污染和保护、能源的开发和利用、信息的传递和生命科学发展等问题。深入浅出地介绍有现实应用价值和有潜在应用价值的化学基础理论和基本知识,使学生在今后的实际工作中能有意识地运用化学的观点去思考、认识和解决问题。

《工程化学》课堂教学必须以化学原理为经,通过对物质的化学组成、化学结构和化学反应三条主线进行系列分析、探讨和摸索其内在规律来展开教学活动,突出化学知识在实际建筑工程中的重要作用;以化学在土木建筑工程实际应用为纬,从材料、能源、环境、信息和生命五个领域入手,突出化学原理、化学知识在土木工程建设中的重要作用;加强化学与土木工程学的相互渗透、相互联系和相互柔合。

《工程化学》课堂教学在选择教材体系和教材内容上的取舍,要突破化学学科的框架和体系,要根据土木工程建筑专业学生未来工作实际需要和提高课堂教学质量的要求来组织和取舍教学内容;课任教师在备课时要注重基础、突出重点和有利于大学生创新能力的培养。

采取有利于课程教学需要的教学方法和教学手段,给教师留下更大的空间,特别是在联系实际把教学搞活方面提供了方便。

高职院校土木工程专业《工程化学》教材选择是选用普通高等教育“十五”部级规划教材并根据高职院院校学生的实际,不断更新教学内容,要不断置换、积累和融入最新和最先进化学方面的研究成果。突破传统教材的局限,进一步解决了《工程化学》教学理论与实际相脱离的现象,将《工程化学》理论知识与土木工程建设实际需要有机地结合起来,融为一体,采用渗透、交叉的方式处理好两者关系。

目前,国内外已经开发出了不少《工程化学》课堂教学多媒体课件,其中不少为《工程化学》精品课堂教学多媒体课件。但是,针对高职院校土木工程专业《工程化学》课堂教学多媒体课件则非常少见,急切需要教学研究和管理部门加大《工程化学》课程课教学课件开发力度,开发出适合高职院校土木工程专业《工程化学》课程多媒体教学课件来满足高职院校土木工程专业《工程化学》课程课堂教学需求。要随着科学技术的发展和建筑材料等行业技术的发展的最新成果,不断更新和优化《工程化学》课程资源体系,同时要加强新常态下《工程化学》课程课堂教学更为科学有效的教学模式。只有通过高职院校《工程化学》课程教学改革研究,才能建立该课程科学地、完整的和有效的课堂教学模式才能科学地制定土木工程专业《工程化学》课程课堂教学实施方案,最终实现土木工程专业《工程化学》课程资源体系的科学配置,提升土木工程专业《工程化学》课程的教学质量,优化土木工程专业大学生化学知识结构和涵养。

二、工程化学课程教学存在的问题

(一)师资力量薄弱

《工程化学》课程虽然是土木工程专业一门重要专业基础课,值得注意的是,课任教师的来源,往往不是本院(系)教师,更多地来自化学化工学院和校外,学院(系)如果有自己的《工程化学》专任教也是极为少数,这校的师资配置,存在以下几个明显的缺陷,首先从化学化工学院(系)来的教师由于受化学化工学院实际工作潜移默化的影响,在实际教学过程中难免会偏重理论和偏重化学知识的教学,往往和土木工程专业的实际需求会存在一定的差距;其次,校外聘请的教师更多是通过关系介绍而来,教学水平和教学能力一时也难以评定;三是学院(系)自己的专任教师由于是个别现象,集体备课共同研习教学经验的机会必然稀少,难以做到,互相提醒,互相帮助,最终影响课程教学质量的提升;第四,缺少传帮带,总是靠自己摸着石头过河来独自探索该课程的教学模式和教学手段。因此,师资力量配置的好坏将直接影响《工程化学》课堂教学效果。

(二)教材内容局限

通过对国内大多数高职院校土木工程专业《工程化学》课程教材选择情况的统计结果表明,大多数高校采用由浙江大学陈林根主编的“十二、五”规划《工程化学基础》教材。由于陈林根主编的《工程化学基础》教材本身不是针对高校单一的土木工程专业编写的,而是面对整个非化学、化工工程系列专业为对象而编写,故教材内容虽然也涵盖了土木工程类专业所需要的内容,不仅知识面涉及广,而且从理论到应用自成体系。但是,正因为如此才难以凸显土木工程专业所需要的相对全面的建筑材料的结构及相关知识内容,据分析可知该教材相对土木工程专业存在不少关联度不大的内容。其次,教材教法缺乏实验演示实例教学模式。内容需要更新和优化,教学方法需要不断创新,教学模式要根据学校不同层次和学生不同基础进行可行性改革。

(三)教学脱离实际

不少高职院校教师受社会不良思潮的影响,受学校工作重心导向的影响,如有些学校特别重视科研工作,制定了很有诱惑力的倾斜政策,主要是对科研成果的奖励幅度较大,导致不少教师花大量的时间放在自己并不善长的科学研究上。而必须用在履行岗位职责认真钻研教材,潜心备课的时间和精力投入很有限,严重影响了优质课或精品课程的建设工作,导致不少人在思想认识出现滑坡,错误地认为课堂教学对一名课任教师来说已经不是第一要务,而只是一种义务,故此不少教师很少把课堂教学当作一名教师的第一责任。不少教师在处理课堂教学内容时,很少做深入地调查研究工作,对本专业学生具体需要什么并不清楚,故不能结合学生的实际因材施教,课堂教学与专业实际需要相差甚远,这是新常态下高校教学工作中出现的新问题必须引起教学管理部门的高度重视问题。

(四)教学模式刻板

据对高职院校当前教学现状的调查了解和分析评估,不难发现大多数教师的教学模式不仅呆板而且缺少生气,不少年青教师只能照着课件上课,对教学课件的依赖程度相当严重,几乎到了没有课件就没有办法上课的状况。有些教师板书也缺少必要的演示和推论,教师的示范作用受到较大的限制。这种教学模式,很难提升课程的教学质量,课堂教学效果不好。

(五)教学手段单一

虽然现代科学技术的发展,为高职院校课堂教学提供了现代化的教学手段,如多媒体教学,大大改善了传统教学模式存在的缺陷,为丰富了教师课堂教学手段,实现了超时空和空间的知识传送。但是,通过调查研究发现,不少年轻教师利用多媒体教学手段的层次偏低,实际应用停留在较低的层次,不能真正发挥多媒体技术在课堂教学中的优势,同时又失去了传统教学优势,教学手段显得十分单一,对课堂教学质量造成不利影响。

(六)实验教学缺乏

《工程化学》是一门实验性很强的专业基础学科,因此,必须配置相应的实验教学用场地和设备。高校土木工程专业开设《工程化学》课程,有条件的高职院校可开设与教材内容关系密切的实验课程教学,通过科学实验来证实化学原理,通过实验教学让学生有个直观和感性的认识。但是,不能不看到,高职院校土木工程专业《工程化学》课程很少设置实验教学课程,基本上是采用课堂理论教学模式,使得《工程化学》课程教学不能取得真正的教学效果,学生也没有亲身的感受,影响该课程的教学质量。

三、工程化学课程教学改革措施

(一)优化师资力量

《工程化学》和其他学科一样,在教学上要取得良好的效果,师资力量是首要问题,因此,高职院校土木工程专业《工程化学》课程师资是否科学配置也是教学改革能否取得成功的非常重要的一内容,严把师资师进口关,在引进师资时,必须注意从毕业学校、所学专业、学业成绩和思想品行都应列入考核范围内。一方面要尽可能招收优秀的985学校的硕士研究生或博士研究生。另一方面可考虑从外聘教师中择优选择,从这个方面考虑就要注意事项高校本专业专任教师名师中选择优秀的《工程化学》课任教师,外聘专业课任教师一定要做到宁缺勿滥,杜绝引入教学能力差、责任心不强、水平一般,没有发展潜力和空间的师资。第三是学校要创造良好的进修条件,将在职在岗的《工程化学》课任教师送到条件好的、《工程化学》专业教学、科研水平高特别是建立了精品课教学基地的高校培训,从高位切入,大幅度提升专任教师的教学技能和教学水平,从根本上优化《工程化学》师资力量。

(二)精练课程内容

目前,可供选择的《工程化学》教材不乏精品,但是在用于高职院校三本院校土木工程专业时,就存在明显的取舍问题,因为每一部教材,在编写时都是根据编者学校学生的专业性质组织实施的,内容分布较全、较广,不仅有化学基本原理,也涉及到化学基本粒子的性质和结构知识,同时也和物质的具体应用关系密切,特别是材料的性质和应用较为全面和具体。因此,教师在备课时,增减完全取决于教师对学生需求的把握。为了实现对教材的科学地处置,教师必须熟悉教材、熟悉学生所学专业的实际需求,花时间精讲课程内容。

(三)深系实际

《工程化学》课程教学需要有一个良好的教学环境,教师需要有师德修为和职业道德素养,因此必须加强教师队伍的建设工作,不仅要抓好业务工作,更要抓好思想政治工作,宣传和普及《高等教育法》,依法办学,要教育教师遵纪守法,爱岗敬业,全身心投入学校的教学事业之中。高职院校应该时刻把握正确的教育方向,把人才培养工作列为学校工作第一要务抓好落实。任何时候都不能冲击正常的教学工作,为教师创造一个良好的教学环境。学校要审时度势,抓住教师的心理动态,采取积极各种有效措施鼓励教师爱岗敬业,认真履行好教师的岗位职责,建立符合高校实际的激励机制,促使每一位教师都成为本专业的行家里手,把每一门课程尽可能建设成为精品课程,把每一堂课都成为示范课,这样《工程化学》课堂教学也将获得成功,大幅度提升教学质量。

(四)优化教学模式

《工程化学》课程教师要根据土木工程专业学生的特点,认真钻研课程内容,分析上课对象的特点和基础条件,采取合理的工作模式,以传统教学模式为基础,积极学习和掌握多媒体等现代化教学手段,根据课堂实际需要大力改革和优化现有的课程教学模式。

(五)采用多媒体教学手段

《工程化学》传统的教学模式存在明显的缺陷就是理论分析不易展开,推理过程过于复杂,不利用大学生学习吸收和消化,教师的黑板演示时间过长,工作量大,效果反而不好,学生也学得很累,教师也很累。而现代多媒体教学可通过光、电、声、像和动漫等技术手段,将复杂难以理解的数字公式做到直观化、形象化和具体化,大大提高了课堂教学效果。但其中也存在明显不足,师生之间的联系淡薄了,教学互动环节往往也被忽略了,不少利用多媒体手段教学的教师错误地认为只要做好多媒体课件,课堂教学就不成问题的错误认识,离开了多媒体就不知如何上课了。对不少青年教师来说,不是个例,可见这一问题必须引起教学管理部门的重视。

(六)密切学生的实际开展实验教学

实验教学是工程化学教学的一个重要组成部分,在教学过程中必须结合课程内容设计好易于开展的化学实验活动,通过亲身经历化学实验整个过程,加深同学们对原理及过程的认识和理解。

工程化学课任教师综合素质如何,灵活掌控课堂教学的能力如何是决定课堂教学成败的关键因素,只有课任教师熟悉高职院校土木工程专业整体知识结构体系和工作实践的经历,才能对工程化学上课内容的深度和广度把握恰当,将土木工程专学业所必须认识和了的相关化学原理和各种各样建筑材料的有一个客观的了解,客观地说土木工程专业大学生只要掌握普遍性的化学知识和建筑材料的特性及其在工程建设中的应用,就完成了课程的教学任务,完善了土木工程专业大学生的知识结构,为其顺利开展专业工作奠定坚实的化学基础。

参考文献:

[1]艾兵,赵增典,刘卉春,于元章.基于卓越计划的工程化学课程教学改革研究[J].山东化工,2015(4):125-126.

工程化学课程范文第4篇

关键词:工程化学;教学改革;教学方法;多元化

我国工程教育认证标准要求,专业必须有明确的毕业要求,课程体系应能支撑毕业要求的达成,体现以能力为导向的工程教育人才培养的目标与要求。《工程化学》是工科学校非化工类专业的一门必修基础课,是我院材料成型及控制工程专业工程教育论证中必须包含的一门化学课程。通过掌握基础化学理论知识,拓宽化学视野,提高科学素质,使学生学会用化学的眼光看世界,并能够运用化学的理论、观点和方法正确认识和解决社会和生活中遇到的问题。认识化学学科的概貌、发展方向以及与材料学科的关系,学会基础化学分析方法。通过理解材料制备、加工和使用过程中的基本化学问题,能够运用化学基础理论认识和分析材料工程技术中的相关化学问题。学会综合运用化学原理和规律,解决材料设计、成型及控制工程中的实际问题,理解和评价材料领域工程实践对环境、社会可持续发展的影响。根据工程化学的培养方案要求,该课程学时为32学时。然而,在新高考的情形下,部分学生化学基础知识薄弱。在以往教学实践中反映出学时少、内容多、教学内容与本专业工程实际衔接不紧密、反映新的科技成果少等诸多问题。因此,为了更好得实现在工程教育专业认证背景下,“以学生为中心”的教育理念,《工程化学》教学方法的多元化势在必行[1]。

1教材和大纲的合理优化

根据材料成型专业人才培养目标和毕业要求为依据,明确了《工程化学》课程教学目标,制定了能力培养大纲,理顺了工程化学课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系。进一步设计教学过程,制定《工程化学》课程知识和能力培养目标,将课程教学目标落实到具体章节内容中,落实到每一节课堂中,辅以具体的实现途径,形成一整套讲义。材料成型专业侧重于金属材料的性质和应用,因此在制定大纲时,第二章物质结构基础、第六章电化学基础与金属腐蚀以及第八章化学的应用,分配的课时要多一些。使学生掌握用于解决材料成型及控制工程复杂问题的化学基础知识。在授课内容上,化学电源、金属的腐蚀与防护、化学与环境保护等可以详细讲解,并进行适当的拓展,比如,电化学储能新材料和新技术对碳达峰、碳中和等国家战略目标实现的重要支撑。对于化学热力学和动力学部分应弱化相关繁杂公式的推导,侧重公式的实际应用及计算;原子的结构和晶体结构部分概念多、理论性强,教学内容选择应重思维而轻具体内容,对相关结构理论只作简单了解。

2组合式教学模式

《工程化学》是材料成型专业第一学期开设的课程,作为非化学专业大一的学生而言,由于从高中刚踏入大学的校门,大学的学习环境跟高中完全不同,学习内容更深,学习节奏快,学习科目多,而且大部分情况下要靠学生自觉学习。作为刚上大学的学生而言,没有了高中的约束和压力,容易养成懒惰和松懈的习惯,对大学的学习不够适应或不上心,容易造成学习兴趣不高,学习积极性差的情况。同时还需要注意一些学生在高考中没有选择化学考试,因此化学的基础知识相对薄弱。因此需要通过多种教学模式的组合,来有效促进学生的主动学习、合作学习和课堂参与度[2]。

2.1通过线上线下相结合的方式,增强学生自主学习的意识

根据疫情防控工作需要,进行疫情背景下的混合式教学准备与设计是非常必要的。在多次倾听“慕课堂”“雨课堂”、“智慧树”、“超星”等教学平台的在线教学培训后,从理论和实践方面努力提高自己的混合式教学重构与设计素养,综合考虑各个平台的优劣,选择出适宜自己和学生,并可留有教学记录的线上教学和学习平台。加强学习通中学习资料的建设和完善,将课程PPT的观看进度、课后作业的完成情况以及课前预习的完成度都纳入到平时成绩里,来提高学生自主学习的意识。另外,由于疫情的复杂性,若有学生不能参加线下学习,可以通过腾讯会议等软件实现线上线下相结合的实时授课方式,不耽误每一个学生的学习进度。

2.2引入新的授课方式,增加课堂的趣味性

化学是一门知识点相对比较零散的学科,尤其对于工科学生来说,学习起来既感觉枯燥,又深感微观难懂。仔细分析学生的学习认知心理后发现,学生最难接受的就是零散知识点的记忆,往往因为没有兴奋点而引不起重视,学习记忆起来深感困难。可以引入新型的教学软件,如慕课堂、雨课堂app等,使上课形式多样化,提高学生的参与度。雨课堂中有在线选人,比单纯的老师点名提问会更有趣味性,可以活跃课堂气氛,而课堂讨论和互动也可以拉近老师与学生的距离[3]。现在的学生已经是00后,网络发达,对新鲜的事物有着浓厚的兴趣,但是很少能把网络上的一些信息跟所学的专业相联系。将年轻人感兴趣的东西引入到课堂,跟所学的知识相联系不仅能够提高学生的学习兴趣,还能让学生养成勤于思考,理论联系实际的好习惯。比如在讲到熵增原理的时候可以将网络上流行的化学青年问禅师的梗引入到课堂中,“世界万物都是潮起潮落,不可能只增不减,但是熵除外”,这样既增加了课堂的趣味性,又加深了学生对熵增的理解。其次是利用平台的翻转课,可以学习任务、学习资料、加强学生的作业训练、开展直播课堂答疑、签到、抢答、投票、头脑风暴等;建立QQ群,也是必不可少的交流工具,可以实现任课教师和学生之间“无缝衔接”,及时收集学生疑问并进行适时答疑,不受课堂时间限制,并可以长期保存学习资料与文件。最终将线上线下混合式教学设计为“线上自主学习-线下翻转课堂-师生互动反馈”的教学模式。通过教学软件,又可以对所有学生的学情分析,了解每个学生的学习特点、学习方法、习惯、兴趣、成绩等,对每个学生的具体情况进行处理等。及时关注学情,每周调阅一次各门功课的在线学习数据,比如,视频学习时间、PPT预习情况、作业完成情况等,并及时批阅作业,发放成绩与答案,随时随刻督促学生学习,不放弃任何一个学生,认真作业批改后尽可能留有评语,及时反馈,方便每个学生查阅自己的不足与欠缺,不使任何一个同学掉队。

2.3将学生划分小组,加强学生的集体荣誉感和互动性

由于课时或班级规模限制,授课过程中进行课堂提问、翻转课堂或提交课程论文时,不能保证提问到每一位学生[5-6]。且为了体现课堂的多元化、增加趣味性、加强学生小组合作能力以及集体荣誉感,将学生划分为小组,以3~4人为一个小组进行讨论,明确最终的提交结果会影响每个小组成员的平时成绩。授课教师作为课外辅导员,针对于同学们感兴趣的化学知识,教师和同学讨论后确定一些主题,例如:化学与环境污染问题;如何理解微观结构决定材料性质?如何提高化学能转化为电能的效率?如何测量化学反应速率?人体酸碱平衡失衡与疾病关系等。课外组织同学们分组、查相关资料、组内讨论、组内推选同学展示讨论结果、教师总结的方式进行。这种方式不仅可以增加同学们团结互助的精神还可以提高学生的动手、动脑及表达等各方面能力。同时,多样化作业使得作业成绩不再单一,所有作业成绩均会计入期末总评成绩中去,体现了对学生的过程性考核。

3开辟第二课堂

设置学术讲座专题、观摩仪器和动手做实验的多种方式,达到学生了解该专业的研究前沿,激发学生对该专业的主动性[7]。实现学生的使用现代工具、研究、沟通的能力培养。能正确使用和处理实验数据,通过信息综合处理,具备对复杂的材料成型及控制工程实验结果进行正确解释和分析,比较和选择合理研究路线能力。开展专题学术讲座:邀请石墨烯、电催化、光催化、锂电池、太阳能电池等领域的老师,结合自己的研究课题,以学术讲座的方式,使学生巩固课堂所学的理论知识,了解各类新材料研发及其应用情况,大大开阔学生的视野、提高学生的学习热情。例如,学生通过对离子电池相关学术报告学习,可以了解到锂离子电池作为一种重要的化学电源,在降低碳排放过程中起到关键作用。同时结合课上有关电化学内容,分析出锂离子电池的特点及优缺点,了解锂离子电池的正、负极材料的构成,熟练写出锂离子电池表达式以及正负极反应方程式等。走进实验室观看用现代分析仪器对样品进行制备、分离、表征和分析。例如,先用高效液相色谱对样品分离,从记录仪中的几个峰,可知样品中物质的种类,对已分离的物质分别收集后,再通过红外光谱,质谱,氢谱和碳谱等分析,确定样品中的物质成分。最后,通过X-射线单晶衍射仪对于一些单晶样品进行结构的精确测定。可以了解X-射线单晶衍射仪的工作原理,巩固课上有关化学键与晶体结构等知识。实验仪器虽然只是演示实验,但学生通过观看,可以体会到现在分析技术的先进,知道在以后工作中遇到需了解材料成分时,能通过现代分析仪器来实现。鼓励学生以小组的形式走进实验室做一些基本化学实验。通过开设第二课堂,使学生掌握材料表征的相关仪器和测试设备,具备材料成型及控制复杂工程问题研究与分析的能力从2016年授课至今,我院该课程通过“教师走下讲台,学生走出教室”的理论加实践相结合的授课方式能够让学生更快地了解和掌握书本上的理论知识并与之后的专业知识和应用相结合,得到了师生的一致好评。

4结语

我院《工程化学》课程一直坚持以学生为中心,重视对学生专业知识以及专业素养的培养。在学科建设的基础上,成立教师团队,深化教学改革,努力将《工程化学》打造成一门具有趣味性和吸引力的实用性课程。通过对《工程化学》教学内容和教学大纲进行优化整合;引入新技术,建立了符合认证标准的教学模式和课程考核评价体系;开展学术讲座、观摩仪器使用,不仅为专业认证背景下公共基础课的建设起到借鉴和示范作用,还可以大大开阔学生的视野、提高学生的学习热情、让学生化被动学习为主动学习、提高教学效果。

参考文献

[1]李姣.新工科背景下《工程化学》教学改革的实践与思考[J].云南化工,2021,48(12):189-191.

[2]赵彦宏,王晓晶.《物理化学》多元化课堂教学与提高学生学习积极性[J].广州化工,2021,49(24):98-100.

[3]李阳,邹云.基于“雨课堂”的工程化学基础课程教学实践与研究[J].课堂教学,2019,24:104-106.

[4]张东霞,高建静,姚瑞娟,等.“立德树人”理念下《工程化学》课程思政教学探索与实践[J].轻工科技,2021,37(12):148-149.

[5]张华堂,何军,阳香华,等.基于微课的“翻转课堂”模式在工程化学教学中的改革探索[J].广东化工,2021,48(11):176-177.

[6]郭祯,王韶旭,李刚.《工程化学》微课教学模式研究及实践[J].广州化工,2020,48(10):169-171.

[7]徐雪梅.工程化学实验教学中的几点思考[J].教学教改,2018,45(19):121.

工程化学课程范文第5篇

关键词:化学环境工程 教学方法

前言:我校环境工程专业从99级开始开设环境化学课程,课程的性质由最初的专业选修课(环境工程专业99级到2004级)改为必修的专业基础课程,明确了环境化学课程在环境工程专业教学中的地位和重要性。由于环境化学课程内容多,学时少(32学时),在有限的学时内要想使学生灵活地掌握环境化学的基础知识并获得运用基础知识分析、解决实际环境问题的能力,就必须进行环境化学课程教学改革。本文就环境工程专业环境化学课程教学方法,谈谈自己的看法和体会。

一、突出环境化学与其它化学课程的差别,合理地安排教学内容

环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的,以化学物质在环境中出现引起的环境问题为研究对象,以解决环境问题为目标的一门新兴学科。环境化学主要研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。环境化学教材中几乎所有的环境问题都涉及化学知识,但是由于环境化学所研究的环境本身是一个多因素的开放体系,变量多、条件较复杂,环境化学并不是化学知识的简单运用,它与其他化学课程是有差别的,如果把环境化学仍然作为化学来学习,将失去环境化学的特色。因而,在授课时,以环境问题为突破口,以化学知识为基础,将正确认识环境污染与化学之间的关系作为重点,以如何解决相关的环境问题为目标,合理地安排教学内容,并注意充分利用多学科知识来讲好有关内容,不断提高教学质量。如讲授大气环境化学一章时,对于大气污染物种类及其来源、自由基反应等在环境保护概论和物理化学中已学过的内容可以让学生自学,对于大气中自由基产生、大气中硫氧化物、氮氧化物和碳氢化合物的转化等基础化学知识要精讲,授课的重点是利用硫氧化物、氮氧化物和碳氢化合物的转化等基础化学知识来解释硫酸烟雾、(光化学烟雾)、酸雨等环境问题的形成机理,目的是让学生掌握大气环境问题防治的方法和措施。

二、根据环境工程专业培养目标,选用适合的教材

目前出版的环境化学教材类型很多,主要有高等学校教材、高等学校教学参考书、环境科学基本知识丛书、发展战略调研报告等。环境化学教材的编写和出版主要针对高校群体,以高校学生为主体。环境化学教材编排体系主要有四种类型:① 以环境化学的研究内涵为主要编排体系,主要有戴树桂主编的《环境化学》(高教出版社,2006年)和何燧源等主编的《环境化学》(华东理工大学出版社,2005年)。②以大气环境、水环境、土壤环境和生态环境为序,对环境化学进行编排,这也是环境化学最为普遍的编排体系。主要代表有刘绮主编的《环境化学》(化学工业出版社,2004年)。③ 以环境分析化学、环境污染化学和环境工程化学等环境化学分支来编排,主要代表是王晓蓉编著的《环境化学》(南京大学出版社,1990年)。④ 以环境化学所涉及的化学过程为序编排,主要有邓南圣等编著的《环境化学教程》(武汉大学出版社,2006年)。我校环境工程专业的培养目标是培养能在政府部门、规划部门、环保部门、工矿企业、科研单位和高等院校等从事规划设计、施丁、管理、教育和研究开发等方面的环境工程学科高级工程技术人才,环境化学课程学习不仅要满足学生日后从事环境工程专业工作的基础知识的需要,还要最重要是培养学生分析、解决实际环境问题的能力,戴树桂等主编的《环境化学》教材由于内容全面、更新及时,而且编排更符合于本专业教学目标,所以选用戴树桂等主编的《环境化学》作为教材,同时老师在3.充分发挥教师主导和学生主体作用,提高教学质量

教学方法是教师教法和学生学法的有机结合。传统的教学方法注重教师的教忽略了学生的学,注重系统理论知识的传授,而忽视了学生能力的培养。所以,无论采用什么样的教法,学生主体的反馈都没有体现出来,教法的优越性也未见奇效。互动式教学法由于能充分发挥教师和学生双方的主观能动性,能激发学生的学习积极性,提高学生分析和解决问题的能力,能够教学相长,能够提高教学质量,能使教与学得到有机统一,而被引入课堂教学中,同时也是教学改革的需要日。教学过程中,教师是主导,学生是主体。教师的主导作用重在“精讲”和“导思”上.“精讲”即教师对内容的重点、难点、疑点进行剖析,起到画龙点睛的作用,“导思”即精心设计问题,为学生创造条件和提供好的途径,引导、激励学生主动参加到教学中来,真正发挥学生的主体作用,激发学生学习的积极性和创造性。学生的主体性活动指学生发挥能动性,进行自主学习、合作学习和探究性学习的行为等。根据不同的教学目标和教学要求,考虑到学生的具体情况,采用灵活多样的互动式教学方式如启发式教学方法、问题教学法和案例教学法,丰富了课堂内容,活跃了课堂气氛,提高了教学效果。

三、结语

课程的教学改革是教法和学法的结合,而且学法是教法的基础 。所以首先,学生自身要养成自主学习、合作学习的方法,养成课前要预习的习惯,而不要抱着“老师在课堂上会讲的”这样的想法,而且要主动参与到课堂教学讨论中。课堂教学由教师为中心转换以学生发展需要为中心,教师是为课堂的组织者、主导者、学生创造学习过程中的助学者,要给学生提供更多参与课堂教学的机会和途径。

参考文献

[1] 黄树辉.问题教学法在环境化学教学中的运用[J].检验医学教育,2008,15(3):15―16

[2] 邓红梅,陈永亨,宋刚等.案例教学法在环境化学课程中的应用[J].广东化工,2009,36(5):207―208

工程化学课程范文第6篇

关键词:化工原理;工程意识;实践教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)19-0198-02

化学工程专业应当培养学生综合地运用科学原理、方法和技术对已有技术进行消化吸收并具备一定的研究开发能力,解决化工生产过程中的复杂工程问题,同时能够在工程项目中完成工艺、设备和控制等方面的合理设计。中国的高等工程教育模式下的毕业生在进入企业后没有严格的工程师岗位培训系统,也很少有工程项目的集中实践经验。中国工程教育的培养和当前社会市场经济转型期对工程技术人才的需求已经不匹配。大批经由高等院校工程教育培养出来的工程技术人才往往较难适应生产企业、设计院等单位对人才的要求。

化工原理课程是一门以化工单元操作为主要内容,以“三传”研究方法论为主线的工程技术基础课,它不同于化学和物理化学等基础学科,因为基础课程以简单的、理想的模型做为研究对象,采用的是严密的数学分析法;而化学工程学科都要面向实际的繁杂的工程问题,加上生产过程中影响因素繁多、物系的巨大差异、操作条件各不相同,大多数问题需要依靠理论指导下的工程化手段来解决。因此在本科教学中应该尽早让学生建立技术经济思维能力,培养工程思维模式,树立工程观念、工程意识,进而让学生能用工程观念分析、解决工程实际问题。本文从研究方法的角度,并结合化工原理的理论教学、实验教学和课程设计等环节来探讨对化学工程师的培养问题。

一、理论教学实现工程意识培养和思维转变

在当前的化工教育中,前两年的学习课程基本没有重点培养工程的观念,学生基本上学习的就是工程基础、物理、高等数学、基础化学等理论性较强的课程。所以,学生对设计、工程没有明确的认识,不能把理论与实际相结合。化工原理是一门衔接基础化学课程、后续的化学反应工程、传递过程等专业课的一门主干课程。基础化学课程的知识不仅是分析化工过程问题的重要工具,还是化工过程的基础。如流体输送、换热、蒸发、精馏、萃取、吸收等单元过程教学中所涉及到的化学原理知识,都是学生在前期物理、化学学习过程中的重点内容。另外,目前出版的化工原理教材内容大都按设计计算―操作分析―单元设备设计的章节结构来编写,课堂教学中应对单元设备的作用、功能进行对比分析,使学生明白其相同点与差异,增强学生对单元设备的正确选型、设计的综合能力。虽然各种单元操作基本方程的推导很重要,但是还应该把应用作为重点,培养学生的工程观念,让学生能够理论与实际问题相结合。案例教学在过程分析中的出发点是单元操作的物理化学原理或者物理,终点是工程目的。在分析时,暂时摆脱繁多公式的约束,通过推理、逻辑思维,发现问题、提出问题、讨论和解决问题。以数学作为基本工具,对过程进行数学模型识别,建立模型,进行实际的案例分析。

因此,在化工原理课程的理论、实践教学过程中就应该在理论的基础上尽可能提高学生的工程意识。具体来说,首先让学生明白化工原理与前面所学的物理、化学是性质完全不同的课程。强调此课程如何把研究成果开发放大为中试,再开发为生产规模,是连接基础研究与工业生产的架桥。通过加强案例教学,使学生尽早树立工程观念[1]。虽然各单元操作的数学模型的推导重要,但更应该侧重实际工程应用,让学生能够将理论与实际工程相结合,培养学生的工程观念。

二、化工原理实验教学中强化理论知识消化吸收与工程应用概念

实验环节是研究问题和学习的重要环节,既是培养学生理论与实际相结合的重要方法,也能训练学生的动手能力和实验技能。化工原理实验是同理论课程教学一起开展的实践性教学环节,实验涉及到工程实际,实验设备和工艺流程相对复杂,部分实验装置甚至接近于中试。为激发学生的学习兴趣和增强工程实践能力,加强实验教学是化工原理教学改革的一个重要切入点。如在实验教学中,教师可以把科研中的单元过程,如分离工程案例分析引入到实验教学课堂,既可以丰富实验教学的内容,又能够提高学生对化工实践和解决实际问题的认识[5]。在化工原理实验中,学生能够接触到与实际生产设备结构性质相同的工程实验装置,能够提升学生的工程意识。对于每个实验,如果能够要求学生独立分析单元设备的结构、设备的布置、实验装置流程,再结合教师的详细讲解,这样就可以使学生在实验过程中初步形成工程化概念。

完善实验教学方法,提高实验技能,训练工程思维,是实验教学成功的关键所在。增强实验教学的每个环节监控,包括流程预习、实验装置、课堂理论讲解、实验操作技能培养、实验数据分析和综合成绩考评等。实验过程中及时发现实际工程问题、找出解决方案,也算是建立工程观念的一条有效途径。通过观察实验现象,来引发学生自己思考问题。化工原理实验教W的内容紧紧围绕实验研究方法设计,学生可以在实践中巩固理论课所学的方法论。

三、化工原理课程设计突出理论教学与工程设计的对接

化工原理课程设计是一个综合性的实践教学环节,可提升学生的综合应用能力,通过学生独立完成规定单元操作设计的训练,掌握相关工艺、机械设计的能力;课程设计环节以实际应用为目标,通过实践可提高工程意识和实际应用能力。而且通过该环节,可使学生综合运用相关课程理论知识,增强查阅文献数据的能力,并增强通过工程语言如图表、文字表达设计结果的能力,进而可以提升学生的工程制图的能力。这样,学生通过一次课程设计,可以掌握机械设计的训练、单元设备相关工艺,使工程的概念得以提升。

应当指出的是,课程设计的目的不单纯是为设计而设计,而是培养学生解决问题和分析问题的综合能力。在进行课程设计之前,学生基本没有参加过工程实践,所以指导教师有必要提醒学生,工程上的问题往往受到诸多因素影响,不像他们以前所学的自然科学范畴的数学、化学和物理等课程的答案是唯一的,工程问题的答案往往不止一个。所以需要将每种可行方案进行可靠性、先进性和经济性等方面的比较和选择,最终选择一个可靠的实施方案。经过这样的指导和亲自参加工程设计实践,学生的灵活性和工程应变能力都能够得到初步锻炼,进而为他们今后走上工程师岗位打下初步基础。课程设计主要是针对实际工程中的问题,让学生得到实际锻炼的机会,课程设计内容注重理论联系实际工程。请工程经验丰富的工程师现身讲解学生需要面对的专业热点问题或典型工程问题。让学生走进企业、工厂实践,了解和感受工业生产过程的实际状况。另外要培养学生的工程实践能力,强调工程软件(PRO II,Aspen,Auto CAD等)的上机操作与实际应用,加强学生的工程培训实践教学,让工科学生掌握这一进步的设计手段。

四、结语

要加强学生工程意识的培养,我们在搞好理论教学、实验教学和工程设计的同时,更多地要让学生走出课堂,深入生产和科研实际。使学生能够将所学的知识应用于研究和解决生产问题的工程实践中,让学生体会到解决实际工程问题的喜悦与自豪。要逐步培养学生重践、重应用的热情,培养学生积累资料的习惯和兴趣,培养学生寻找课题、在生产实际中发现问题、掌握解决问题的步骤和方法,在教学过程中培养学生工程化的思维,培养他们热爱化学工程专业,使学生热爱所学专业。

参考文献:

[1]倪献智.化工原理课程教学中突出工程观点和方法教育[J].化工高等教育,2007,95(3):79-82.

[2]李凝.从培养学生工程思想出发谈化工原理教学改革[J].广东化工,2009,36(8):281-283.

[3]郭瑞丽,袁军,张建树.全国化工设计大赛对化学工程与工艺专业教学的启发[J].高教论坛,2013,169(11),59-60.

[4]刘作华,李泽全,谭世语等.论化工原理课程教学与学生工程意识的培养[J].广东化工,2008,35(9):147-150.

Paying Attention to the Cultivation of Basic Qualities of Chemical Engineers in the Teaching Process of Chemical Engineering Principle

YUAN Jun,ZHANG Jian-shu

(School of Chemistry and Chemical Engineering,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832003,China)

Abstract:The course of principle of chemical engineering is an important bridge for students linking theory and practice in chemical engineering education. It is also the most important course for a chemical engineer. However,it is difficult to students to learn. To train students' the engineering awareness during the course teaching of principle of chemical engineering,the basic theories of physical chemistry and other related courses were integrated with. It was a pathway to cultivate the engineering awareness by theory and practice in course teaching.

工程化学课程范文第7篇

关键词:能源化学工程专业;课程设置;专业建设

引言

我国“十三五”能源规划进一步突出了深化能源体制改革、增强能源科技创新能力、大力拓展能源国际合作、清洁高效开发利用煤炭、增强国内油气供应能力、建立能源可持续发展的政策标准体系等重点。随着社会经济的快速发展,能源消耗和环境污染的矛盾日益突出,解决这对矛盾已成为了关乎国家发展和安全的战略性问题。根据我国现阶段经济发展还主要依靠资源消耗的特殊性,2011年教育部新增了能源化学工程专业,各高校也陆续从2011年开始开设能源化学工程专业。该专业是国家战略性新兴产业相关本科专业,以开展化石资源优化利用为基础研究,面向可再生能源技术、低碳经济、清洁煤技术等领域的人才需求,重点解决高效催化剂研制及其产业化等重大问题;其主要关注怎么利用能源且对大自然造成最少的伤害[1-4]。我国专门解决能源与环境矛盾问题的相关专业开设较晚,能源化学工程专业的建设还处于起步阶段[4-6],因此,如何建设该专业课程体系,使其有助于达到人才培养效果,是能源化学工程专业教学过程中必须思考的问题[6,7]。西南科技大学于2012年开始筹建能源化学工程本科专业,通过充分的前期调研、在强大的硬件设施和师资力量的支持下于2013年获批,目标为培养厚基础、高素质、强能力,具有创新潜能和协作精神的高级应用型专门人才,培养学生扎实的化学化工基础知识和能源化学工程专业知识,使学生能够适应涉及化学、化工和新能源化学工程等领域的广泛需求。毕业生可在锂离子电池、碱性电池、燃料电池、太阳能电池等领域从事工艺设计、生产控制、科技管理以及新技术、新材料、新产品的开发与研究工作。文章通过总结西南科技大学3年来在能源化学工程专业核心课程建设方面的经验和积累,对该专业课程的建设进行探讨。

一、西南科技大学能源化学工程专业现有核心课程设置与建设情况

今年,我校能源化学工程专业在校本科生已达120余人,为达该专业培养目标,学生毕业总共需修满170学分,其中专业课程需修满86学分,占50.6%。根据专业建设培养目标和专业教师的知识背景,设置的现有专业课程可分为四个板块,即化学基础课程、电化学课程、分析测试课程和实践课程(见图1)。这样设置的依据在于能源化学工程专业涉及多学科交叉的课程,仅靠某一个学科知识很难培养出适合新形势发展需求的专门型人才。其中化学基础课程涵盖了有机化学、物理化学、无机化学、分析化学、化工原理、化学反应工程、工程制图(化学工程)、化工热力学、工业催化基础、化工安全工程化学等基础课程;电化学课程涵盖了电化学原理、能源材料基础、化学电源设计、应用电化学、太阳能电池概论、动力电池原理及应用、燃料电池技术等课程;分析测试课程包括材料分析与测试方法、仪器分析、电化学测试技术、材料分析与测试方法;实践课程涵盖了电化学基础实验(电化学原理实验、电化学测试技术实验)、化学电源设计与应用实验(化学电源设计实验)和能源化学工程实践(能源化学工程综合设计实验A、能源化学工程专业认识实习、能源化学工程专业毕业实习)等实践课程。我校课程的设置有如下优点:

(1)通过化学基础课程的学习,尤其是通过化学、物理、化工原理、化工催化等基础课程的系统学习,能够夯实学科基础,具备多学科知识交叉的背景

(2)完成化学基础课程群的学习之后,学生紧接着进入与电化学及电化学测试技术有关课程的学习,这样设置有利于学生较好地理解和掌握所学习的知识。此外,学生可在此基础上根据自己的兴趣选择相应的侧重新能源材料某一个方向的选修课,巩固所修的专业知识,成为某一个方向上的专门人才。

(3)对一些重要的基础课,如无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、仪器分析、材料分析与测试方法等,都分别单独或者在课程学习中开设有实验课,有利于学生学以致用,加强了学生实践能力的培养。

(4)学生的实践课程合理而丰富。电化学原理实验、电化学测试技术实验、化学电源设计实验、能源化学工程综合设计实验的内容让学生掌握和学习从电化学基础实验到锂离子电池、超级电容器等器件从材料至成品的制作工程应用知识。此外,我校学生可在四川长虹新能源科技有限公司、四川长虹电源有限责任公司、四川久远环通电源有限责任公司等公司完成工程实践,体现了我校对学生第二课堂建设的重视。

二、存在的主要问题和建议

经过近三年的建设,我们发现在专业课程设置上仍存在不足之处,在21世纪及目前新形势下其课程建设还应注意以下问题。

(1)当前的体系过于偏重化学基础课程,轻材料科学基础学科课程,如固体物理、半导体物理或材料科学基础等以材料结构与性能之间关系的基础课程没有开设,不利于学生掌握相关器件材料的合成及其使用性能。

(2)在煤化工、石油化工及其绿色合成、污染控制与防治等可选修的基础课程上应完善。能源化学工程专业开设的最初目的是以化石资源优化利用为基础研究,解决能源与环境污染的重大问题。煤化工、石油化工在当今我国国民经济中还有重要地位,因此,课程设置在煤化工、石油化工及其绿色合成等选修课程上还应加强。这些课程可供学生学习专业基础课程后选修,拓宽培养人才的知识面和技能。

(3)创新意识和科学素养培养不足。创新意识和科学素养来源于对基础知识的扎实掌握及对行业的全面和前瞻性了解,当前课程还存在容量不够大、涵盖面不足、供学生选择的课程还不够丰富,需要在今后的建设中继续完善。其次,学生工程实践机会和场地还有待进一步挖掘和拓展,加强与更多的国内乃至国外知名公司合作更佳。因此建议能源化学工程专业在今后在发展中要不断完善专业课程的设置,进一步扩大课程体系容量。

三、结束语

能源化学工程专业课程的建设直接关系到培养出的专业人才质量以及人才专业素质能否满足社会需求,在当前国家和地方急需能源化学工程专业技术人才的大背景下,完善该专业课程的建设尤为重要。西南科技大学经过3年的建设,取得了一定的成果,但也应该看到专业课程的建设还需要进一步完善。希望文章对能源化学工程专业课程建设的阐述能为国内开设该专业的相关兄弟院校有借鉴和启迪作用,也希望有更多的研究工作能集中在能源化学工程专业课程的建设上,加快其完善的步伐。

参考文献

[1]陈秀,来永斌,陈明功,等.基于能源化学工程专业学生创新能力培养的多维创新实践平台建设[J].产业与科技论坛,2015,14(1):216-217.

[2]赵海,刘俊清,刘瑾,等.能源化学工程专业人才培养模式研究与实践[J].山东化工,2015,44(12):99-101.

[3]陈彦广,韩洪晶,杨金保,等.能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践[J].教育教学论坛,2013(15):228-229.

[4]刘淑芝,王宝辉,陈彦广,等.能源化学工程专业建设探索与实践[J].教育教学论坛,2014(6):209-210.

[5]孟广波,毕孝国,付洪亮.能源化学工程专业优化实践教学体系研究[J].中国电力教育,2014(3):145-147.

[6]陈彦广,韩洪晶,陈颖,等.基于国际化、工程化能源化学工程创新人才培养模式的评价及效果[J].教育教学论坛,2013(13):214-216.

[7]尹振,刘秀军,高健.面向新世纪化学工程与工艺专业课程建设的问题与建议[J].广东化工,2014(1):179.

工程化学课程范文第8篇

1 建立科学合理的课程体系

根据化学工程与工艺专业的学科背景和专业实际,在“培养‘大工程’背景下具有扎实理论基础、较强工程实践能力和有一定人文素质的工程师和设计师”的总体要求下,根据以往教学实践,我校先后于2006年和2010年重新修订完善了化学工程与工艺专业培养方案。结合化学化工学院特色,加厚了理科课程,强化了实践教学环节,淡化产品背景,拓宽专业面,使学生具有更好的实践和创新能力,同时适当拓宽了专业口径,增加了创新学分。加强学生理论知识与生产实际的衔接,使学生具有良好的工程设计能力、扎实的理论基础、较强的科学研究、科技和产品市场开发能力,适应能力更强,就业面更广。该方案已从2011级学生开始执行,逐步形成了“以先进的教育理念为引导、以明确的培养目标为定位、以科学的培养方案为核心、以多样化的培养模式为途径、以高水平的教学团队为关键、以合理的评价机制为导向、以可靠的质量控制体系为保障”的高等化工教育创新人才培养体系。

该方案设置了以下几个课程模块:(1)通识教育平台:课程包括:中国近代史、思想与邓小平理论和三个代表思想概论、马克思主义基本原理、形势与政策、思想道德修养与法律基础、国防教育、大学语文、大学英语、计算机基础、C语言程序设计、大学体育、就业指导、音乐鉴赏、美术鉴赏等课程。(2)学科基础教育平台:课程包括:高等数学、概率论与数理统计、大学物理及其实验、电工学基础、无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验、工程制图与CAD、生产认识实习等课程。(3)专业基础教育平台:课程包括:物理化学及实验、化工原理及实验、化工热力学、化工仪表及自动化、化工设备机械基础、化工原理课程设计、化学反应工程基本原理、化工专业实验、科技写作、化工过程及设备课程设计、专业英语等课程。(4)专业素养教育平台:课程包括:无机化工工艺学、有机化工工艺学、精细化工工艺学、化工设计概论、环境工程概论、反应器分析、化工分离工程、化工过程开发与放大、工业催化、工业分析、分离分析技术等。(5)素质拓展平台:课程包括:高分子化学、化工系统工程、聚合物工艺学、化学工程前沿、非金属材料概论、仪器分析、仪器分析实验、计算机在化工中应用、化工安全技术、化工节能原理与技术等。后两块内容学生可根据特长、兴趣和职业规划需要选学部分课程。

新修订的化学工程与工艺专业培养方案特点:(1)教学总时数有所压缩,总学时由2800学时压缩到2700学时;(2)口径拓宽,基础得到强化;增设了200学时左右的交叉学科方面的素养课,有利于开阔其视野,扩大其知识面,陶冶其情操。(3)实践实训课时或学分比例有较大提高;实践环节主要包括:课程实验、生产见习、社会调查、课程设计、化工生产单元实训、生产实习、毕业论文 (设计)等。(4)选修课比例进一步增大。(5)适当增加了创新学分。从大一到大三,学生在教师指导下每年都要完成一篇学年论文,鼓励学生课外进行发明和创造,其成果经认定后可计创新学分,代替部分素质拓展学分。(6)课程设置更为合理,取消合并部分课程,教学内容更为精炼,联系更为密切,课程体系适应面更宽,有利于个性化发展。

新大纲明确了工程技术应用和计算机技术应用两条知识主线:第一条课程主线包括工程制图及CAD化工原理与课程设计认识实习机械设备基础化工仪表与自动化化学反应工程化工热力学生产实习化工工艺化工设计化工专业实验化工生产单元实训化工设计实验毕业设计;第二条课程主线包括计算机技术基础化工单元操作计算机高级语言计算机在化工中的应用专业素养拓展课仿真培训模拟生产实习化工系统工程毕业设计。

2 人才培养模式

在多次对培养方案进行修订的同时,我们对培养模式也在不断进行改革探索。原来为统一培养模式,改为“2+2”培养模式,即前两年按专业大类培养,后两年分专业培养,以后又改为“2+1+1”培养模式,即前两年按专业大类培养,主要学习通识教育模块和学科基础模块内容,第三年学习专业基础和专业素养模块内容,第四年学生根据自己的特长和爱好选学专业素质拓展课程,在四年级下学期集中精力作毕业设计和毕业论文。实践能力和创新能力培养,分散在四年中完成,交叉学科内容和教育理论与实践内容,学生可根据自己实际情况安插分散在前三年完成。通过不同层次的培养,调动了学生学习的积极性,使其特长得到充分发挥,扩大了学生的就业面,提高了就业层次。

3 教学内容的改革

工程化学课程范文第9篇

绪论是引导学生快速进入材料化学主体内容比较关键的部分,在绪论这章应该让学生尽快对材料化学这门课程的一些基本概念、材料化学的主体内容范围及其地位和作用以及一些学习方法,包括思维方式的转化和训练方面有一些了解,同时由于是双语教学,不断渗透英语教学内容仍是主体,所以在绪论内容设计上,逐步导入英文教材内容,用英语表述一些概念,对概念的理解上,采取中英文表述,主要是照顾英文理解较差的学生,同时给学生一个适应的过程。在“以学生为本”的教学理念下,对材料化学绪论内容进行设计和实践,以下是教学实践中的尝试和总结,以其今后更好地进行材料化学课程双语教学,教学方法上“重视学”,“以学生为本”,提高教学质量,实施以培养能力为中心的素质教育。

材料概念的导入

1材料的定义有关材料的定义有以下几种:材料是具有结构、光、磁、电的用途的物质(Matterisamaterialwhenthatformofmatterhasstructural,optical,magnetic,orelectricuse)。材料是能为人类社会经济地制造有用器材(或物品)的物质(Matterisamaterialwhenthatformofmattercanbemanufacturedintousefulobjectseconomicallyforthehumansociety)[13]。材料是人类用来制作物件,如用具、工具、元器件、设备设施、系统等的物质。《辞海》给材料下的定义是:经过人类劳动所取得的劳动对象称为原料,而经过工业加工的原料如钢材、水泥等则称为材料[14]。这是以往对材料的定义,随着时代的发展,材料基本含义没有太大变化,内容上丰富许多。与时俱进,现在采用英文教材的最新定义,是需要学生理解和掌握的。英文教材的定义为:材料可广泛定义为可用于解决当前或未来社会需要的任何固态组件和设备(Thetermmaterialmaybebroadlydefinedasanysolid-statecomponentordevicethatmaybeusedtoaddressacurrentorfuturesocietalneed)[15-16]。例如,钉子、木材、涂料等解决我们住房需求的简单建筑材料(Forinstance,simplebuildingmaterialssuchasnails,wood,coatings,etc.addressourneedofshelter)。

2材料的分类材料分类有很多种,现代材料一般分为金属(metals)材料,高分子(polymer)材料如塑料、橡胶、纤维等,无机材料如陶瓷(ceramics)、玻璃、水泥、砖瓦等和复合(composites)材料四大类[17]。英文教材将材料分为天然的(natural)和合成的(synthetic)两大类材料。天然的材料分为无机(inorganic)和有机(organic)材料。无机天然材料包括矿物(minerals)、黏土(clays)、砂(sand)、骨(bone)和牙(teeth)。有机天然材料包括木材(wood)、皮革(leather)、糖(sugars)和蛋白质(proteins)。合成的材料包括大块(bulk)、微米(microscale)、纳米(nanoscale)材料。大块(bulk)材料包括非晶态(amorphous)和结晶(crystalline)材料[15-16],这种材料分类更贴近材料化学的定位。

3复合材料复合材料广义上是指由两个或多个物理相(以微观或宏观的形式)所组成的固体材料。狭义上是指用高性能玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、晶须、芳香族聚酰胺纤维等增强的塑料,金属和陶瓷材料等。国际标准化组织把复合材料定义为由两种以上物理和化学上不同的物质组合起来而得到的一种多相固体材料[18-19]。

4新材料与功能材料为适应国民经济、科学技术与国防建设的发展,满足生产力发展与社会进步的要求新近出现或研发出来的、或正在发展中、具有传统材料无法比拟或更为优异的性能之各种新型材料,均称为新材料。新材料一般具备表征性、先导性、依托性、时间性、优能性和新颖性6个特征[14]。材料通常可分为结构材料与功能材料两大类。结构材料是以强度、刚度、韧性、塑性、耐磨性、硬度等力学性能为其基本特征,用于制造以承受重力或传递应力为主要服役方式之结构构件的材料。功能材料则是具有特殊物理性能、化学性能或生物学性能等,主要用于制造各种功能元、器件的材料[14,20-21]。1965年,美国贝尔实验室Morton博士提出功能材料的概念,20世纪70年代日本材料科技界完善确立,20世纪80年代在我国逐渐被人们接受。功能材料的定义,国内外尚无统一定论,国内比较一致的定义,功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能,特殊的物理学、化学、生物学效应,能完成功能相互转化、并被用于非结构用途的高技术材料。这些材料在元件、器件、整机或系统中,可实现对信息与能源的感知、采集、计测、传输、屏蔽、绝缘、吸收、贮存、记忆、处理、控制发射和转换等目的[14]。

5纳米材料20世纪70年代,日本科学家最早认识到纳米性能并引用纳米概念。20世纪80年代中期,人们正式把这种材料命名为纳米材料。纳米材料是指物质的粒径至少有一维在1~100nm之间,具有特殊物理化学性质的材料[22-27]。组成纳米材料的基本单元在维数上可分为三类:(1)零维。指在空间三维尺寸均在纳米尺度内。如原子簇等。(2)一维。指在空间有两维处于纳米尺度。如纳米丝、纳米棒、纳米管等。(3)二维。指在三维空间中有一维处于纳米尺度。如超薄膜、多层膜等[24]。在实际应用中,以一个材料的10%质量分数作为阈值来确定其是否为纳米材料,作为化妆品纳米材料的判断指标[28]。材料及其分类的介绍,主要侧重英文教材的定义,让学生记住其英文表达,同时强调材料的应用及最新材料介绍。

材料科学与材料工程的界定

材料科学是研究材料结构与性能间的关系,而材料工程是在这些结构与性能间的关系基础上,对材料结构进行设计和工程化以生产预期性质的系列产品(Thedisciplineofmaterialsscienceinvolvesinvestigatingtherelationshipsthatexistbetweenthestructuresandpropertiesofmaterials.Incontrast,materialsengineeringis,onthebasisofthesestructure-propertycorrelations,designingorengineeringthestructureofamaterialtoproduceapredeterminedsetofproperties)[29]。

材料化学的定义

广义上材料化学学科的定义致力于研究组成材料的原子、离子或分子排列之间的相互关系和它的整体宏观结构/物理性质(Thebroadlydefineddisciplineofmaterialschemistryisfocusedonunderstandingtherelationshipsbetweenthearrangementofatoms,ions,ormoleculescomprisingamaterial,anditsoverallbulkstructural/physicalproperties)。依据这个定义,普通学科如高分子、固体和表面化学都包括在材料化学的研究范围内(Bythisdesignation,commondisciplinessuchaspolymer,solid-state,andsurfacechemistrywouldallbeplacedwithinthescopeofmaterialschemistry)。这个广泛的领域是由研究现有材料的结构/性质,新材料的合成和表征以及利用先进的计算法来预测未知材料的结构和性质组成的(Thisbroadfieldconsistsofstudyingthestructures/propertiesofexistingmaterials,synthesizingandcharacterizingnewmaterials,andusingadvancedcomputationaltechniquestopredictstructuresandpropertiesofmaterialsthathavenotyetbeenrealized)[15-16]。#p#分页标题#e#

“产、学、研”概念的渗透

工程化学课程范文第10篇

关键词:化工专业;课程体系;教学内容;改革

近年来,随着我国职业教育的快速发展,很多职业院校都新增了化学工程与工艺专业,使专业性院校的专业多样化,增加了学校的办学活力,为地方经济建设输送了大批人才。该专业培养德智体全面发展的、掌握化学工程与工艺和高分子材料方面知识、了解化工及高分子材料研究的前沿动态,具有较强工程实践能力,毕业后能在化工、制药、材料、能源、炼油、环保等领域从事生产技术管理、工程设计、技术开发、科学研究等方面的应用拓展型高素质人才。要培养适应社会需求的合格化工专业人才,需要有一套适应性和针对性强的课程体系,系统科学的教学内容和先进合理的教学手段,它直接关系到是否能够实现教学目的和培养目标。本文对化学工程与工艺专业课程体系与教学内容改革进行了探讨。

1 建立科学合理的课程体系

根据化学工程与工艺专业的学科背景和专业实际,在“培养‘大工程’背景下具有扎实理论基础、较强工程实践能力和有一定人文素质的工程师和设计师”的总体要求下,结合化学化工学院特色,加厚了理科课程,强化了实践教学环节,淡化产品背景,拓宽专业面,使学生具有更好的实践和创新能力,同时适当拓宽了专业口径,增加了创新学分。加强学生理论知识与生产实际的衔接,使学生具有良好的工程设计能力、扎实的理论基础、较强的科学研究、科技和产品市场开发能力,适应能力更强,就业面更广。该方案已从2011级学生开始执行,逐步形成了“以先进的教育理念为引А⒁悦魅返呐嘌目标为定位、以科学的培养方案为核心、以多样化的培养模式为途径、以高水平的教学团队为关键、以合理的评价机制为导向、以可靠的质量控制体系为保障”的高等化工教育创新人才培养体系。

该方案设置了以下几个课程模块:(1)通识教育平台:课程包括:中国近代史、思想与邓小平理论和三个代表思想概论、马克思主义基本原理、形势与政策、思想道德修养与法律基础、国防教育、大学语文、大学英语、计算机基础、C语言程序设计、大学体育、就业指导、音乐鉴赏、美术鉴赏等课程。(2)学科基础教育平台:课程包括:高等数学、概率论与数理统计、大学物理及其实验、电工学基础、无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验、工程制图与CAD、生产认识实习等课程。(3)专业基础教育平台:课程包括:物理化学及实验、化工原理及实验、化工热力学、化工仪表及自动化、化工设备机械基础、化工原理课程设计、化学反应工程基本原理、化工专业实验、科技写作、化工过程及设备课程设计、专业英语等课程。(4)专业素养教育平台:课程包括:无机化工工艺学、有机化工工艺学、精细化工工艺学、化工设计概论、环境工程概论、反应器分析、化工分离工程、化工过程开发与放大、工业催化、工业分析、分离分析技术等。(5)素质拓展平台:课程包括:高分子化学、化工系统工程、聚合物工艺学、化学工程前沿、非金属材料概论、仪器分析、仪器分析实验、计算机在化工中应用、化工安全技术、化工节能原理与技术等。后两块内容学生可根据特长、兴趣和职业规划需要选学部分课程。

新修订的化学工程与工艺专业培养方案特点:(1)教学总时数有所压缩,总学时由2800学时压缩到2700学时;(2)口径拓宽,基础得到强化;增设了200学时左右的交叉学科方面的素养课,有利于开阔其视野,扩大其知识面,陶冶其情操。(3)实践实训课时或学分比例有较大提高;实践环节主要包括:课程实验、生产见习、社会调查、课程设计、化工生产单元实训、生产实习、毕业论文(设计)等。(4)选修课比例进一步增大。(5)适当增加了创新学分。从大一到大三,学生在教师指导下每年都要完成一篇学年论文,鼓励学生课外进行发明和创造,其成果经认定后可计创新学分,代替部分素质拓展学分。(6)课程设置更为合理,取消合并部分课程,教学内容更为精炼,联系更为密切,课程体系适应面更宽,有利于个性化发展。

新大纲明确了工程技术应用和计算机技术应用两条知识主线:第一条课程主线包括工程制图及CAD化工原理与课程设计认识实习机械设备基础化工仪表与自动化化学反应工程化工热力学生产实习化工工艺化工设计化工专业实验化工生产单元实训化工设计实验毕业设计;第二条课程主线包括计算机技术基础化工单元操作计算机高级语言计算机在化工中的应用专业素养拓展课仿真培训模拟生产实习化工系统工程毕业设计。

2 人才培养模式

在多次对培养方案进行修订的同时,我们对培养模式也在不断进行改革探索。原来为统一培养模式,改为“2+2”培养模式,即前两年按专业大类培养,后两年分专业培养,以后又改为“2+1+1”培养模式,即前两年按专业大类培养,主要学习通识教育模块和学科基础模块内容,第三年学习专业基础和专业素养模块内容,第四年学生根据自己的特长和爱好选学专业素质拓展课程,在四年级下学期集中精力作毕业设计和毕业论文。实践能力和创新能力培养,分散在四年中完成,交叉学科内容和教育理论与实践内容,学生可根据自己实际情况安插分散在前三年完成。通过不同层次的培养,调动了学生学习的积极性,使其特长得到充分发挥,扩大了学生的就业面,提高了就业层次。

3 教学内容的改革

新培养方案的指导思想之一就是适当压缩教学时数,还更多的空间于学生,使学生能够发挥自己的特长,充分施展自己的才能,根据个人兴趣和职业发展规划自主学习。因此,在教学内容的安排上,应综合考虑,均衡发展,精选课堂教学内容,尽可能提高课堂知识容量,提高课堂有效时间。明确各门课程内容、教学目的和相互联系,消除不同课程内容重复叠加现象,增加一些新理论和生产新技术内容。如无机化学课程只讲元素部分,几大平衡放在分析化学中来讲,热力学放在物理化学中讲,溶液理论在物理化学中已讲过,在化工原理中只简单提一下,不做详细讲述,均相双组分混合体系的分离技术与理论在化工原理课程中详讲,在化工分离工程中只讲多组分体系的分离过程,化工设计内容放在化工设计概论课程讲,在化工原理课程中只作简单介绍,其练习放在化工课程设计中来完成,精简化工工艺课程,无机和有机工艺各选1个有代表性的工艺来讲授;增设化学反应器分析、工程制图与CAD、计算机在化工中应用、化学工程前言、化工技术经济、化工节能原理与技术等新课程。取消专业英语课程,将专业英语内容融入到双语教学中,提高学生的英语应用水平;取消文献检索课程,将其内容并入到科技写作课程;将化学反应工程学拆分为化学反应工程基本原理和化学反应器分析两门课程,后者作为方向选修课等等。

总之,作为一个化学工业与工艺专业的学生,工程实践能力是必须具备的。在实际生活中,要提高学生工程实践能力,学校应该提倡学生多参加社会实践活动,从而提高学生工程实践能力。同时学校需要对现有的教学设施进行完善,从而保证学生工程实践能力培养的需求。最后,学校也应该提升教师专业素质水平。通过教师专业教学来提升学生工程实践能力,促进学生化学知识学习。

参考文献

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[2]邹丽霞,花明,黄国林,等.化学工程与工艺专业复合式应用型人才培养模式的研究[J].化工高等教育,2008(1):15-18.

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