化学和化学工程十篇

时间:2023-09-21 17:36:08

化学和化学工程

化学和化学工程篇1

化学工程与工艺是运用“三传一反”的原理来加工化学原材料,通过这一原理以最有效的、简便的方法完成资源的合理利用和原料加工工业的生产过程。化学工程与工艺专业作为一门“即时性”的学科。“即时性”即随着社会对化工的要求,企业和高校的培养方案也要与时俱进符合时代的要求。这就需要我们对过时的培养体系进行一系列的改进和完善。高校和企业也要因材施教,因地制宜的构建本专业的特点,发展创新的人才培养体系。

1 化学工程与工艺对生态环境的影响

在深化改革开放的时期,化学工程与工艺已经向“环境友好型化工”方向发展。我国环境问题面临十分严峻的挑战,改善环境是当前迫在眉睫的事情。通过对化学工程与工艺的发展,不仅能够提高企业的经济效益,降低对资源的损耗和对环境的污染,而且为相关的化工企业提供一些有效的环保方案。因此,化学工程与工艺对环境保护具有重要的意义。

2 化学工程与工艺专业的实习现状及分析

以往的化工专业人才培养方案中普遍存在教学模式陈旧、人才培养模式单调、考核制度单一等问题,开设了大量的理论性的课程,对于工程实践方面十分缺乏,从而导致学生们的实践能力和动手能力较差,缺少充分的实践经验,使学生走进工厂纯属纸上谈兵。在整个工科生培养的过程中,实践能力是最重要的一个部分,实践的时候需要我们从中锻炼并掌握必要的实践技能、实践工具及从事科研和工程实践的能力[1]。从当前我国学生的生产实习来看,主要存在以下问题。

2.1 实习只是局限于参观,学生重视程度不够

在实习的时候,出于安全考虑工厂只允许学生以参观为主,讲解为辅的方式,学生只能从总体上了解大概的生产设备和工艺路段。学生在很短的实习时间内了解工厂中的工艺流程,然后粗略的整理资料,以应付课时学分,学生难有深入学习的机会。很多学生甚至借自己找实习单位的名义,仅仅靠借关系找相关企业签字盖章,有的化工专业的学生甚至没有去相应的专业实习,胡乱的找一个企业签字盖章。因此,学生的不重视,导致其很难理性的认识到这个行业的特点。

2.2 学校没有完善的见习体系,培养方案不合理

目前,许多普通高校对于自身的发展方向没有一个正确的定位,进而导致对见习体系和培养方案安排的不合理。大多数高校把实习安排在大四上学期,这个时间段许多学生正在积极的准备考研,完全没有把实习放在心上,有的学校为了考研甚至允许学生不参加实习,还有的学生正在跟着老师做毕业论文,实习效果显而易见。此外,大多数学校都是集中时间实习,这也导致企业和学校难以合作和联系。我们教学的目的不仅仅是为了理论知识,值得注意的是要掌握工程技术基本理论和方法,就要接受工程研究的思维方式和创新能力等综合素质的训练[3]。

2.3 学校和企业之间缺乏合作和联系。

当前,许多企业认为学生来工厂实习并没有给企业带来什么好处,[!]相反,企业还要提供技术支持以及人员的安排,影响了企业的正常运行。企业为了自身长远的发展,保护企业关键技术的安全,以商业机密为由,有所保留的培养学生,甚至还有的企业,当学生进入企业实习时就要签订应聘合同。其实,学生走进企业实习,既可以为企业带去优秀的人才,保障科研技术的研发,学生又可以培养综合实践能力。

3 化学工程与工艺专业实习和培养方案的改进

在实习和培养方案的改进上,天津大学余国琮院士等提出,实行灵活的学分制、导师制、自由选课制,逐步实行淘汰制[4]。这样就可以促进学生自主学习,“以师带学,以学带学”的循环发展模式。有些地方高校也提出了,利用产学研合作基地以及实习实训中心采用现场教学和教学做一体化的新型教学模式[5]。通过这些方式可以提高学生的专业水平和实践能力。

3.1 加强实习管理,落实责任制度

首先,学校要为学生提供稳定的实习基地,加强校企的合作。学校应该成立一个专门的对外机构,专管全校学生实习工作。其次,为了提高学生的动手能力以及防止安全事故的发生,企业应该实行“学徒制”,让经验丰富的工程师带领学生。在工程师的指导下,亲自动手实践,论证理论知识和总结实际经验。在实习过程中,学生不仅要运用理论知识,还可以改进工艺,帮助企业攻克技术难题。

3.2

做好课程与实习的协调工作 在化学工程与工艺专业实施了“3+1”应用型人才教学模式的尝试探索[5]。还有的学校引进国外其他大学培养人才的成功经验,构建理论教学与实践教学相学体系[6]。对于课程的设计,高校可以通过多种手段实施这种培养人才方案。还有的学校提出了最近几年国际上工程教学的一种新模式,CDIO即构思(ConcEive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)[7]。

3.3 注重教师的培养,打造实践能力强的教师队伍

化工需要培养出应用型人才,师资的培养十分重要。许多应用型大学开始培养“双师型”教师。做好在职教师的培养以及提高科研水平的工作,鼓励教师参加校企合作项目,提高理论知识的同时也积累丰富的生产实践经验。与此同时,高校也要尽可能的给教师提供出国留学的机会。

化学和化学工程篇2

化学工程技术支持着化工工业的前进与发展,化学工程技术从理论到实验,再到实践,最后投入生产成品,是必不可少的一个环节。然而,从实验室到工业生产,特别是大规模的生产,需要解决装置的放大问题,其直接影响企业工业生产规模的扩大及经济利益的增加,装置放大可以节省资金,减少不必要的消耗,节省劳动力。但是要考虑到,装置放大过程中,物流的一系列物理过程的相关条件很可能改变,达到的某些指标通常低于实验室的小型技术设备产生的结果。这种起源于放大过程的效应被笼统称为“放大效应”,包含很多已知及未知物理因素的影响。现代化工对于一套装置一年的产量,一般情况下按照目前的工业生产规模可以达到大于或者等于数十万吨,大规模的生产使其面临工程方面的问题,且在指标方面也有所降低,这对于工业而言会造成较大的资金损失。化学工程技术的进步,主要体现在新产品及工艺的不断创造,而这些都需要借助化工工业,除此之外,还需合理的经济和技术。就上述情况而言,凡是关于工业化的东西,一般情况下都归属于化学工程的研究范畴。在日常生活中,化学工程无处不在。如[文秘站:]:烟筒排放物中的硫、氮氧化物等有害物质,需要经过严格的处理,才能对外排放,以防污染生态环境。在实验室达到要求后,要在工业规模中实现大量烟气的净化,就必须考虑大规模净化的经济性和可行性,要考虑的问题与实验室研究不同。又如,化工工业生产中, 要求以十分纯净的产品为原料,对实验室操作来说,这比较容易达到。对大型生产装置的要求是,消耗低而且经济方面可行,这表明课题存在很大的不同之处。

2、化学工程的研究对象及复杂性

化学工程是以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化学工业中的物理变化和化学变化过程及其有关机理和设备的共性规律,并将之应用于化工装置的开发、设计、操作、控制、管理、强化以及自动化等过程中,在化工工艺与化工设备之间起着承上启下的桥梁和纽带作用的一门工程技术学科。一般情况下,化学工程的对象的情况较为复杂,具体如下:首先,该过程自身具有一定的复杂特点,包括化学与物理,而且两者经常发生,彼此影响。其次,物系方面较为复杂,流体与固体,或者兼而有之。流体特质变化较大,如有低粘度和高粘度、牛顿型和非牛顿型等。最后,物系流动时边界复杂,由于设备的形状较为多样,而且其在填充物方面的形状也不正常,如催化剂、填料等,使得设备在流动边界方面的设置较为复杂而且在确定方面不准确。

3、化工工业的现状及发展

目前从形式上看,现代的化学工业经历了单元操作和传递原理与化学反应这两个发展阶段,正准备走向一个新的阶段。但种类多样、制造过程复杂以及生产产品款式较多,造成排放物复杂、量多及危害大,因此,目前化工工业应重点关注污染问题。与此同时,在加工、贮存、运用或者处理化工产品时应防止操作对环境生态以及人类健康造成危害。在化工生产中应遵循国家可持续发展战略,制定正确的方案。随着我们国家科学技术的快速发展,各行各业进行生产都要接触化学工艺,涉及制药、石油、材料、能源等行业的发展和污染问题,这都是现代化学工业需要面对的问题。目前,我国的化学工业经过了半个世纪的发展,已经形成了门类比较齐全,品种大体配套并基本可以满足国内需要的化学工业体系。2001 年全国国有及规模以上非国有企业的石油加工工业和化学工业总产值达到10990.6 亿元人民币,占全国工业总产值的9.8%,实现利税747.8 亿元,石油和化学工业企业13765 个,资产总额13344.2 亿元。我国化学工业获得长足进步的同时,环境保护工作也不断得到加强。但是化学工业在实施可持续发展战略过程中,仍存在不少问题和障碍,严重制约着我国化学工业的发展。

4、机遇与挑战中的未来

首先,在耗能上要不断的提高能源的综合开发和综合利用,降低能源损耗,最大化的开发能源的利用价值,提高其产品的附加值.同时注重能源供应区和消耗区的联系,结合能源产品的消费市场,规划最佳的化工工业园区的建设基地,其次,化工工业要进一步加大科研投入,增强化工行业的技术水平,提高化工工业产品层次,促进化学工程技术的发展和创新,为能源的高效利用提供更可靠、更有利的支持,再次,大力培养化工工业方面的高层人才,提高化学工程技术的科技成果,使我国的化工工业达到世界领先水平,确保综合利用和可持续发展的实现。

5、化学工程技术的发展

5.1 化学合成等技术的发展

化学合成技术的发展有利的促进了化工工业的发展,首先,新的合成方法和催化方法加强了物质改变的的速度和效果,使通过化学方式转变的物质更符合人们的要求,同时,利用太阳能等合成手段,节约了能源,促进了新能源的开发和利用。其次,一锅合成法简化了原有有机合成的复杂程序,使物质的合成更加高效,同时又避免了许多中间物质的产生,减少了化工生产中的污物排放,促进了合成技术的清洁、环保、再次,生物化工合成法的发展,进一步提高了化工产品的技术含量,并为我国化工产业的进一步发展鉴定了基础。此外,绿色化学技术的发展引领了绿色合成技术的发展,这种合成法极大的降低了化工合成过程的污染,对环境保护起到了积极的作用。此外,化学分离技术的发展提高了化工产品的纯度,增加了产品的层次和技术含量,增强了产品的国际竞争力,随着这些化工工艺的发展,我国的化工工业的强大指日可待。

5.2 环保

化学工程技术的发展 随着人们对环境保护意识的增强,化工工业环保技术得到了很大的发展,在追求产品利润的同时,提高了能源的综合利用和变废为宝的实施。首先,新型能源技术的发展为环保化工拓宽了道路,如燃料电池的使用提高了能源使用的洁净、方便、高效,又如废物回收技术的发展使很多废弃的、有污染的物质变为有利用价值的商品,比如垃圾油的深加工技术,可以使废弃的油脂变为燃料、洗涤用品等,其次,本着绿色、环保的理念,化学工程的技术进入了绿色时代,在化工行业不断的完善技术、创新开发的过程中,坚持了以人类的健康为基础的开发、发展理念,实现了化学污染的源头堵截,确保了化工生产过程的清洁、环保。

5.3 化学工程技术设备方面的发展

曾经,技术、化工设备的相对落后,不但阻碍了我国化工工业的发展,还使我国的化工行业在全球经济危机中遭受重创。因此,我们更深刻的认识到高端技术和先进的化工设备是化工工业发展和强大的保证,在化工设备的发展中,其技术发展方向以综合利用提高能源开发率为目标,目前我国新型的化工设备已经可以实现一台设备的不同功能使用,而且使用可选率高,产品质量有保障,且达到了节能、环保的要求。

化学和化学工程篇3

1、化学是指学科上的,面比较广,化工工程师更注重于实际操作。二者容易混淆,但从从事的工作来说是不尽相同的,化学工程师科研机关较多,化工工程师生产单位较多!化工工程师需要一定实际经验才能考取,企业招聘的肯定是化工工程师。

2、化学工程师一般在与化工有关的厂从事工艺管理,工艺制图,工艺设计,化工厂管理等工作。化学工程是一个比较传统的专业,这个专业在工厂里比较对口,工作时间长了,有经验后很有机会当个厂长或副厂长,电脑工程这个专业相对于化学工程又新一,电脑普及这么多年,这个专业就业的人数也不少,但普遍相对于化学工程行业工资高一点,生物工程这个专业在我国算比较新的专业,在制药行业还是不错的,一般这个行业工资也算比较高的。

3、化工工程师应当是具有多学科教育及培训背景,具有很强的科学、数学及技术技能,并保持良好的团队精神来担当跨职能角色,主要从事与化工各相关行业(:油气、石化、生物技术、微电子、食品加工、医药、环境治理以及生物医学等)的,并能够利用化工技能来解决各种生活、社会、环境等相关问题的专业技术人才。

(来源:文章屋网 )

化学和化学工程篇4

引言:中职教育是国家职业教育体系中的重要组成部分,中职学校主要由过去的中专学校、技校和职业高中组成。由于地区差异、经济发展水平、各级主管部门的重视和社会认知和关注程度不同,中职学校发展也参差不齐,经济比较发达的沿海和东部地区的职教已经接近世界先进水平,但是经济相对欠发达的中西部地区的职教水平则进步甚微,由于社会的开放程度不够和资金短缺,使得这些学校又不能照搬东部沿海地区模式。因此,立足现实,挖掘潜力,利用有限的职教资源创建自己的特色和品牌是中西部职业学校的当务之急。要发展,就要创新,职教的改革创新首先是教学体系的调整,教学体系的根本就是教学计划修订和实施。

1教学计划探索和调整的背景

1.1 国家大力发展职业教育,特别是中等职业教育。1996年5月15日第八届全国人民代表大会常务委员会第十九次会议通过了《中华人民共和国职业教育法》,这是我国第一部关于职业教育的法律。2005年10月28日,国务院召开了全国职教工作会,要求大力发展职业教育,提出了“四大工程”(国家技能型人才培养培训工程;国家劳动力转移培训工程;国家农村实用人才培训工程;以提高职业技能为重点的成人教育,继续教育和再就业培训工程)和“四个计划”;继续实施职业教育实训基地建设计划(全国建设2000所);继续实施县级职教中心专项建设计划(全国建设1000所);实施职业教育示范性院校建设计划(全国高职100所,中职1000所);实施职业院校教师素质提高计划(部级30000名,各省、自治区和直辖市120000名)。2006年国家对就读中职学校的贫困学生进行资助,今年国家又加大了资助力度,实行了在校学生人均1500元/年的普惠制度。

1.2化学工业发展迅猛,化工企业前景远大。当今世界,科技竞争日趋激烈,化工行业也不例外,中国石油和化学工业协会制订了《“十一五”化学工业科技发展规划纲要》,其总体目标就是使化工行业的科技贡献率达到60%,坚决把高达50%以上对外技术依存度降低下来。由于国家政策的支持,化工企业发展势头良好,石油工业就是我国四大支柱产业之一,目前已具有相当规模和基础,比如,以乙烯为标志的石油化工规模已经位居世界第五位;煤化工项目在现有基础上通过技术集成和工程放大进行了产业化;生物化工也突破关键共性技术,拥有部分自主知识产权的产业化工程;精细化工突破了核心催化技术、现代反应工程技术和精细加工技术。当然,我国化学工业也存在一些问题,如资源、能源短缺矛盾日益突出;化工结构性矛盾依然存在;科研成果较少,创新能力不足;特别是环境保护和安全生产任务仍然严峻。因此,在呼唤可持续发展的大背景下,我国化工即将呈现原料多样化、技术新型化、生产绿色化、工艺集约化等新的大发展局面。

1.3在校学生情况调查显示,大部分中职学生来自“双低”(低收入、低文化)家庭。预计在2010年,我国中职学生在校人数将突破800万,陕西省教科所在国家相关部门的要求下,对本省中职学生进行了比较详细的调查,(【1】数据来自陕西省教育科学研究所根据调查回收的6800余份学生问卷统计)主要从以下几个方面了解信息:a、 学生的家庭背景:学生父母的职业以农民和工人为主体。(学生父亲为农民的占38.1%,工人占23.7%;母亲为农民的占46.8%,工人占18.1%。父亲是公务员或专业技术人员为10.1%;母亲是公务员或专业技术人员占5%左右。父亲是其他的占23.2%;母亲是其他的占26.9%。 b、学生父母的文化程度:以初中毕业和高中毕业(包括中专、职高和技校等)为多,父亲的文化程度略高于母亲。大专以上约占6.5%;高中约占32.9%;初中约占44.5%;小学以下约占16.2%。c、家庭经济情况:2005年我国农村居民人均纯收入3255元,城镇居民人均可支配收入10493元。抽样调查显示:职业学校农村学生的家庭年人均收入低于3000元的占42.7%,3000~7000元的占32.9%;城市学生家庭年人均收入低于11000元的占77.6%。其中,低于3000元的家庭占24.8%,3000~7000元的占27.9%,说明来自农村的职业学校学生家庭收入近半数低于平均水平,来自城市的职业学校学生家庭以中低收入和低收入家庭为主。d、学生入学实际文化程度:新生中有64%是参加过“中考”的应届初中毕业生,以一般普通高中的入学录取分数400分为线,成绩高于400分的仅占21.1%,低于400分的占78.9%,在没有参加中考的另外36%的学生中,大部分是初中成绩较差登记入学的,有10.3%是初中没有毕业提前分流的学生。中等职业学校新生中仅有20%左右的学生达到普通高中的录取成绩。以上数据显示:大部分中职学生来源于社会的较低层次家庭,而且隔代教育、单亲家庭极为普遍,所以学生的文化素质、生活品质和习惯较差,就是人们所说的“双差”学生。

1.4 企业对化工工艺专业的中职毕业生调查。中职教师利用假期对部分企业进行市场调研,包括教学改革、市场需求等,表1就是学校教师在今年7月-8月期间的部分调查数据(【2】数据由重庆市工业学校化工工艺教研室提供)

表12004年-2007年部分企业对中职学生大致需求调查表

统计表明:一部分企业对中职学生需求量有逐年减少趋势,原因主要有三:a、企业一线技术工人新老交替基本完成,已经达到饱和;b、学生本身素质下降(主要原因);c、部分企业效益随市场在变化。另一部分企业对中职学生需求量有逐年增加的趋势,原因主要也有二:a、企业发展较快,对一线技术工人需求量增加;b、部分学生在企业表现良好,增加企业要人的信心;

2 现有教学计划模式

2.1现在中专学校化工工艺类专业的教学计划。(2+1模式)(【3】资料来源于重庆市工业学校)

表2现在中专学校化工工艺类专业的教学计划

2.2现有教学计划重理论,轻实践;强调知识的系统性,忽略其针对性的矛盾十分突出。现有教学计划基本上沿用了过去四年制中专学校的教学计划,只是将部分课时进行一定的压缩而变成了2+1(两年学校学习,一年顶岗实习)模式。它的弊端主要有以下几个方面:

2.2.1 理论教学和实践教学的学时量严重失衡。以上教学计划看出:理论学时与实践实习学时之比约为4:1(将化学实验技术100%和计算机文化基础50%作为实践课程)。不难看出:轻实践,重理论是不争的事实。

2.2.2现有教学计划的实施很难让现有中职学生捕捉到课程之间有必然联系,学生无法逐类旁通,举一反三。一方面,现有教学计划将文化基础课和专业基础课安排在第一、二学期,大部分专业课都在三、四学期,虽然保证了课程知识的系统性和完整性,但缺乏必要的针对性和实用性;另一方面,现在中职学生的学习习惯普遍较差,作风散漫,根本无法达到自己筛选内容的要求,当专业课中需要前面课程的知识时,大部分学生已经将其忘的一干二净了。

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2.2.3 严重影响学校的发展和教师自身素质的提高。一位教师讲解离心泵的特性曲线时,竟然用到了高等数学中的微分和积分知识,他自认为思路清晰,保证了知识的连贯性,但是在学生的问卷调查中,竟然没有一位学生能够理解,当然啦,学生也不可能理解。又如,一个学生向老师诉苦,她不知道应该听哪位教师的,也不知道哪个教师的做法是正确的,原来,在作化学基础实验时,关于烧杯是否需要淌洗,理论教师和实验教师出现了分歧。一般来讲,文化基础课教师来源师范类学校,专业理论教师、实验室教师来源于工科学校或企业,可能在自己的领域内他们是行家里手,但在相关领域,甚至联系很紧密的领域就可能是生手了,理论教师讲理论,实践教师做实验在大部分中职学校普遍存在。

3 探索中的教学计划模式

3.1 以能力为本位,单元操作为载体的教学计划值得期待。重庆市工业学校化工工艺教研室老师进行了长达两年的市场调研,针对企业的要求,对现有教学计划进行了大胆调整和设想,确立以能力为本位,单元操作为主线的分层次模块式培训计划(2+1模式),具体如下:

表3探索中的化学工程与工艺专业教学计划

3.2探索的教学计划目的性强,操作方便。该教学计划不是简单地以课程为基本元素,而是以某个操作单元的核心模块,各门相关课程围绕这个核心来组织材料和教学内容,每个单元操作完成后进行独立测评并计算学分。

化学和化学工程篇5

关键词:工程热力学与传热学;安全工程专业;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)23-0041-03

“工程热力学与传热学”是一门与工程实际联系紧密、应用性很强的热科学基础课,它源于矿业、石油、冶金、化工、机械、环境、航空航天等工程领域中的实际工程问题,也发展、应用于解决实际工程问题,在理工科本科生教育中占有重要地位,为理工科专业技术课的学习提供重要的理论基础。近年来,随着人类社会的进步和科学技术水平的提高,实际工程领域所面临的热科学问题更加复杂,这使得“工程热力学与传热学”课程传统的教学模式及授课内容已面临社会发展和学科发展的严峻挑战,存在较多问题和不足。[1]作为中国矿业大学(北京)(以下简称“我校”)“工程热力学与传热学”课程的主讲团队,笔者结合近年来科研工作中关于热力学与传热学的问题和多年对该课程的教学经验,对该课程在安全工程专业本科教育中的课程改革和教学实践进行了一些探索,并得到了一些粗浅的体会和认识。

一、安全工程专业“工程热力学与传热学”课程教学改革的必要性

1.该课程对安全工程专业本科教育的重要性

安全工程专业是一个涉及理、工、文、法、管等学科的综合交叉工科专业,目前国内开办安全工程专业的高等院校的类型很多,有矿业、石油、化工、军工、土木、交通、环境、经济等。“工程热力学与传热学”是安全工程专业必修的一门专业基础课程,在安全工程专业的培养计划中有非常重要的地位。根据安全科学基本理论,事故是能量失去控制而意外释放所造成的,而“工程热力学与传热学”正是研究能量转化与传递过程的基本规律,由此可见该课程对安全工程专业本科生培养的重要性,其教学水平直接影响安全工程专业本科生的培养质量。

2.目前该课程教学中存在的问题和难点

(1)教学学时少,但教学内容多,造成教与学矛盾。随着21世纪国家人才培养战略逐渐向拓宽专业口径、培养复合型人才方向发展,安全工程专业本科教育的培养计划和培养目标也不断调整,更加重视大安全“通才”教育。为满足安全工程专业培养计划改革和课程体系设置需要,我国多数高校对“工程热力学与传热学”课程学时都进行了缩减。比如我校,由起初64学时调整为48学时,虽然学时减少,但主体教学内容并未删减,这导致教学进度不得不加快。然而热力学和传热学理论性、专业性强,因为教学进程加快,使得学生不能深入透彻理解重要知识点,造成教学效果较差,引起教与学的矛盾。

(2)课程概念多、公式多、理论性强,降低了学生学习兴趣。“工程热力学与传热学”课程概念多、公式多、图表多,尽管有些概念和公式在“大学物理”和“物理化学”课程中学习接触过,但运用这些抽象概念和基本公式解释、推导热物理规律时,多数学生都会感觉到比较吃力,因为这要求学生具有扎实的数理基础和较强的抽象思维能力。另外,该课程中一些概念比较抽象且比较相近,容易发生混淆,比如可逆过程与准静态过程的联系与区别,技术功、轴功、容积功区别,导热系数、传热系数、导温系数的联系与区别等。同时,“工程热力学与传热学”中繁多的公式的关联性极强,推导过程复杂。上述理论性和专业性很强的概念、公式及其之间的复杂关系,大大地降低了学生学习的兴趣和动力。

(3)教学内容及参考教材安全专业应用案例较少,学生专业实践应用能力培养不足。随着科学技术的快速发展,热力学与传热学领域一些新的概念和理论不断涌现,目前多数新出版的“工程热力学与传热学”教材内容丰富,知识面力求新颖和广博,只配有少量简单应用案例。这对目前压缩学时的安全工程专业本科教学来说不合适,不利于学生在有限学时内深入学习和掌握重要热力学和传热学理论,而且不能使学生深入了解热力学和传热学理论在安全专业的应用,从而造成专业实践应用能力培养不足。因此,针对安全工程专业“工程热力学与传热学”课程教学,应有所侧重,补充该专业应用案例,强化学生学习兴趣和动力。

3.该课程教学内容和教学方法优化的必要性

随着经济的快速发展和社会的不断进步,人们对安全的要求越来越高,近几年来安全学科发展迅猛,“安全科学与工程”已成为工学门类下第37个一级学科,安全学科涉及面越来越广,已深入到矿业、石油、冶金、化工、环境、土木、交通等多个工程领域。“工程热力学与传热学”作为安全工程专业重要专业基础课,面临社会科技发展和安全科学发展的新形势,特别是教学学时压缩情况下,其传统的教学模式、授课内容、教学效果已充满挑战,存在较多问题和不足,其教学情况,在一定程度上影响安全专业人才在实际工程中解决相应问题的能力。因此,在有限学时内,对该课程教学内容和教学方法进行改进和优化是非常必要的。通过教学改革,提高该课程教学水平,才能使其充分发挥对安全专业技术课学习应起到的桥梁和铺垫作用,从而在一定程度上提高安全工程专业本科生的培养质量。[2]

二、安全工程专业“工程热力学与传热学”课程教学改革思路及实施

1.该课程教学内容调整和优化

(1)根据安全专业方向和学时分配,强化和弱化部分教学内容。为满足安全工程专业培养计划改革和课程体系设置需要,我校对“工程热力学与传热学”课程学时由起初64学时缩减为48学时。为在有限学时内完成教学计划和提高教学质量,笔者选用的参考教材为张学学教授主编的《热工基础》,该书基本内容由工程热力学和传热学两部分组成。[3]该书侧重于热力学和传热学基础,有助于学生对基本理论知识和方法的理解和掌握,但对于安全工程专业基础教育来说,其部分章节教学内容不重要,比如工程热力学篇的第六章内燃机和燃气轮机动力循环装置和第七章制冷装置循环等内容,因此在教学过程中对上述内容可以弱化。该书第五章中作为了解内容的湿空气性质及其热力学过程,是通风安全理论的基础,对安全工程专业来说就特别重要,因此在教学中对该部分内容应强化。总的来说,对该课程的教学应因材施教,根据安全工程专业方向和教学计划分配,灵活调整和优化教学内容和重点,使得学生能深入透彻理解重要知识点,避免引起教与学的矛盾。

(2)扩充传热学数值计算知识及应用算例,增强学生对基本公式及理论知识应用方面的理解,激发学生学习兴趣和动力。“工程热力学与传热学”课程概念多、公式多、图表多,通过实验教学可以加深学生对热力学与传热学理论知识的理解和掌握,但受于学时和实验条件限制,目前该课程实验教学课时还比较少。近年来随着计算机技术和数值计算方法的快速发展,数值计算(或称数值实验)为热力学和传热学研究开辟了一个新途径。目前“工程热力学与传热学”课程教学中,只在导热部分对数值计算基础进行了简要介绍,为了使学生能较系统地了解和掌握数值计算在传热学的应用,也需要对流换热部分的数值解算进行补充。考虑到本科生对数值计算涉及的数学推导和偏微分方程求解等知识的理解和掌握比较吃力,在课程教学中对MATLAB软件在传热学数值计算中应用进行介绍,并引入相关传热问题解算案例进行讲解。MATLAB是一套综合性的高性能数值计算和可视化软件,借助MATLAB软件不仅能使学生较快掌握传热学数值计算的应用,同时借助其强大的计算和绘图功能,也可以使学生对热力学和传热学中的许多公式和热物理规律推导进行图像化展示,这有助于学生对热力学和传热学基本理论知识的理解和掌握。[4]

(3)建立安全专业应用案例库,细化到具体章节教学内容中。“工程热力学与传热学”与工程实际联系紧密,应用性很强,它源于工程实际,并应用于解决实际工程问题。因此,若要提高“工程热力学与传热学”课程教学质量,在课程教学过程中应将实际工程案例作为教学素材,引导学生对特定的教学案例问题进行分析,并借助热力学和传热基本理论提出解决方案。针对安全工程专业说,工作中会遇到各种各样的危险情景,引入专业案例教学非常重要,比如应该补充讲授热力学能量传递、烟气对流和辐射复合传热方面的案例、热力学与传热学在事故演变分析中的应用案例。通过案例教学不仅可以使学生对热力学和传热学知识有深刻的理解和掌握,也有利于拓展学生的思维模式,激发学生的创新意识,更重要的是培养学生的专业应用和实践能力,对工作中危险情景问题应该怎样借助热力学和传热学理论来分析和解决会有较好的把握。因此,笔者近几年来特别重视对安全专业应用案例库的建设,对各个案例根据教学内容进行分类,基本贯穿于各个章节的教学中。

2.该课程教学方法改进和优化

近几年来随着国家对人才培养战略的调整以及工科类专业培养目标的改革,为了保证和进一步提升“工程热力学和传热学”课程教学质量,笔者对该课程教学方法进行了一些探索和改进。

(1)以科研与工作实践促进教学。大学教学不同于中学教学,大学是培养人才和创造知识的重要平台,在大学教学过程中要讲授传播高深前沿的专业技术知识。只有通过科研历练和工作实践,大学教师才可以逐步提高专业素养和综合素质,才能紧跟进而较好地把握本专业科技前沿。“工程热力学和传热学”课程作为工科类重要专业基础课,该课程任课教师更应立足于科技前沿,通过科研工作不断提高自身业务素质,并将科研成果转变为专业理论知识渗透到教学过程中,这样才能克服教材内容滞后于最新专业科技知识的不足,保证教学质量,同时通过“工程热力学和传热学”课程教学也能拓宽学生的科研视野和提升学生专业知识水平。为此,笔者在教学过程中穿插介绍了课题组在采空区自然发火、矿井降温等领域与热力学和传热学有关的研究成果。

(2)设立课程助教和网络讨论课堂,增强课程教学答疑和交流。为了及时解答学生学习过程中遇到的问题,在“工程热力学和传热学”课程教学过程中笔者安排了助教,助教一般由青年教师或高年级研究生担任,主要负责课程作业批改和答疑,并不定时开展相关专题讨论班,加强学生对重要章节的学习和理解。另外,在课外,笔者还充分利用网络资源,建立了网络讨论课堂(QQ群)。针对课程学习疑难问题、课程建设及改进建议等问题学生都可以在课程讨论群中提出,助教或任课教师基本每天都会登陆讨论群回答学生提出的问题。通过设立助教和建立网络讨论渠道,较大程度上增进了课堂教学以外老师和学生的交流,提升了该课程的学习质量。

(3)借助现代多媒体教育技术丰富教学手段。近年来,随着计算机科技和互联网技术的快速发展,多媒体技术成为教育教学过程中一个非常重要和便利的工具。“工程热力学和传热学”课程涉及的公式和图表非常多,采用多媒体技术可以显著节省教师对一些公式和图表的板书时间,不仅能提高教学效率,并且采用图文并茂的PPT可以形象具体地展示教学内容,利于学生理解。然而,对于比较重要的教学内容,比如导热微分方程、对流换热方程等数学描述的推导,笔者仍采用传统板书方式,详细分析和讲解重要定律和公式的提出和推导过程。另外,要充分利用多媒体技术的多种媒介形式,包括多种形态的文字、图片、动画、录像等。[5]目前笔者已经制作和收集了一些图片和视屏(热电偶等测温器件、肋片、换热器传热过程Flash、煤自燃实验录像等),在课堂教学实践中取得了较好的效果,大大激发了学生的学习兴趣和热情,也加深了学生对传热学在科技生产领域中应用的认识。

(4)改革和优化考核方式。“工程热力学和传热学”课程涉及的公式和准则特别多,有些公式较难记忆和推导,因此任课教师在闭卷考试命题时不得不压缩范围,这导致一些同学在考试复习时会忽略一些教学内容。为了使学生能对热力学和传热学基本理论知识有一个整体的把握和思考,特别是对该课程基本理论的应用有较深刻的认识和理解,笔者采用多元化考核方式。多元化成绩评定包括三部分:第一,课后习题作业、出勤、课堂表现、课下网络讨论表现情况;第二,专题大作业完成情况,专题大作业主要是基于热力学和传热学基本理论开展相关产品设计或数值模拟等;第三,闭卷考试成绩。采取这种多元化考核方式,不仅能促进学生对热力学和传热学理论知识的深入学习和掌握,也能提高学生的学习能动性,提升实践应用能力,有助于培养高素质人才。

3.学生实践应用能力培养引导

为了进一步提高学生的实践应用能力和培养学生的创新意识,笔者在“工程热力学和传热学”课程教学过程中通过多种形式对学生进行引导或提供多种实践渠道进行学习。

(1)设置热力学和传热学专题大作业。在教学过程中,笔者精心选取了多个与热力学和传热学密切相关的专业问题,让学生分组协作,首先对这些问题进行调研,然后开展实验设计和数值模拟分析,并写出相应的总结报告。最后,利用讨论课时间,组织各组以PPT形式进行汇报,通过提问和讨论意见进一步完善作业成果。专题大作业的成果作为期末考试总成绩评定的一部分。在课堂教学过程中增加学生参与的比重,使学生成为课程学习的主体,能为培养学生的实践创新能力创造有利条件。[6]

(2)利用大学生创新计划项目。目前,我校积极响应国家、北京市有关开展大学生创新训练的政策和工作安排,每年都组织设立大学生创新训练计划项目近300项,这为我校大学生参与科研工作、开展创新活动提供了重要的平台和良好的条件。我校“工程热力学和传热学”课程刚好在大学生创新训练项目立项这学期开课,在教学过程中,笔者鼓励学生应用热力学和传热学基本理论进行选题,并在开展研究工作过程中给予方法和技术指导。

(3)利用校外实践基地现场实习交流。为了提高学生的实际工作能力和教学质量,培养高素质复合型人才,以尽快适应社会发展的人才需求,和加强本科实践环节的教学,我校资源与安全工程学院积极开展校企合作实践教学,目前已建立了39个校外实习和实践教学基地。在“工程热力学和传热学”课程教学过程中,笔者穿插介绍了安全工程专业相关应用案例,同时,也经常给学生灌输实践学习的思想,鼓励学生好好利用实践基地这个很好的学习平台,到实践基地去实习或社会实践时现场观察、学习热力学和传热学的应用实例。通过现场学习能较大程度上拓展学生实践应用思维和激发学生创新意识。

三、结语

“工程热力学与传热学”课程在理工科本科生教育中占有重要地位,它源于工程实际问题,也发展、应用于解决实际工程问题。为能使热力学和传热学知识适应社会发展需要和满足现代社会对信息型、复合型人才的需求,“工程热力学与传热学”教学内容和教学方法需不断改进和优化。

本文以安全工程专业“工程热力学与传热学”教学为例,针对该课程教学内容、教学特点和目前教学中存在的典型问题和不足,提出了该课程教学改革和优化的思路和具体改进实施方案。该课程教学改革在安全工程专业教学中实践结果表明,新的人才培养目标和培养模式下“工程热力学与传热学”课程教学质量有较大改观,学生理论知识学习情况、分析解决问题能力、实践应用能力都得到较大提升。笔者对该课程在安全工程专业本科教育中的课程改革和教学实践,希望能为国内其他高校理工科“工程热力学与传热学”课程教学改革提供思路借鉴。

参考文献:

[1]于靖博,董丽娜,赵兰英.《工程热力学与传热学》课程教学改革与实践[J].广州化工,2013,41(11):259-260.

[2]林日亿,梁金国,黄善波,等.安全工程专业“工程热力学与传热学”课程教学改革[J].中国电力教育,2010,(167):93-95.

[3]张学学,李桂馥,史琳.热工基础[M].第二版.北京:高等教育出版社,2006.

[4]丁鹏.MATLAB在高校“传热学”教学中的应用与实践[J].中国电力教育,2011,(196):149-150.

化学和化学工程篇6

【关键词】工作过程导向;饭店信息技术;教学改革;启示

2002年7月28日至30日,国务院召开了全国职业教育工作会议,8月28日印发了《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》。这是党中央为实施科教兴国战略,进一步推进职业教育改革与发展所作出的重大决策。近十年来,我国职业教育的规模迅速扩大,职教在整个教育体系中的地位也越来越重要,但仍然有一些影响职业教育健康发展的深层次问题未能得到解决,“其中最根本的问题之一是人才培养系统性的偏差,集中体现在人才培养的效果与市场需求之间的距离,而导致这一偏差的最直接原因是课程”。[1]本文试对我国职业教育课程改革进行分析。

一、工作过程导向的课程开发

从世界范围看,职业教育的课程开发方法和模式首先是“学科系统化”,在经历了“职业分析导向”和“学习理论导向”的课程开发模式后,目前正向“工作过程导向”的模式发展。

进入21世纪,人们开始认识到,除专业能力之外,劳动者在方法能力、社会能力和个性特征等方面的综合素质越来越重要。职业教育必须培养“解决综合实践问题”的能力,职教课程必须涉及技术、社会和环境等与整个“工作过程”有关的方方面面。

教育部在《职业院校技能型紧缺人才培养培训指导方案》中提出的职教课程开发“要在一定程度上与工作过程相联系”(工作过程导向)、让学生获得一种全面、和谐、切实有效和有用的教育要求,是我国技术发展和职业教育发展的必然结果。工作过程导向课程开发不但要求保持课程学习中工作过程的整体性(即在完整、综合的行动中进行思考和学习),而且强调以学生为中心,关注学生在行动过程中所产生的学习体验和个性化创造,强调对学习过程的思考、反馈和分析,重视典型工作情境中的案例以及学生自我管理式学习。

从我国目前的教育实践来看,工作过程导向课程开发遇到的主要问题,一是在一些专业和学校现有教学条件下有时难以找到完全满足要求的学习任务,特别是要求学生独立制订工作计划和自由安排工作形式;二是工作过程导向课程(如任务教学)打乱了传统的学校教学秩序(如教学评价方式等)、教学要求超越了教师的现有整体水平。在现阶段,寻找一些折中的解决办法可能是课程开发工作的现实选择。

二、以《饭店信息技术》课程为例,探讨教学建设和教材改革

2008年,本人有幸参与了我校教学改革首批立项,通过多次的学习和大量的调研及探讨,对我国职业教育的改革有了更深层次的认识,从中获得了很多先进的思想和理念,为日后的教学及研究积累了宝贵的经验。在这里,第一次接触了项目教学、任务教学等新形式,也了解了在职业教育中,工作过程导向的重要性和实用性,为以后的教学和教材编制指引了正确的方向。在此基础上,本人与我校优秀的同志合作编著了《饭店信息技术》一书,已由铁道出版社发行,作为中等职业教育教材进行应用。

在此教材中,我们以饭店整体工作过程为基础,设立工作过程的各个任务模式,以完成每个工作任务为导向,使学生对饭店工作过程的每个环节有个立体的认识,然后实际操作去完成这些任务。在此过程中,学生必须亲自参与到每一个工作环节,既提高了他们的动手能力,又要求他们在解决每个问题时主动动脑思考,培养独立解决问题的能力。

三、通过教学改革获得的启示

通过这次的教学改革,本人对职业教育课程改革又有了如下新的认识:

(一)树立以学生为主体的新理念,提高动手能力

现实中职业教育课程明显存在着以教师为主体,科学知识和课堂教学为中心的问题,学生在课程中缺乏主体性,因而使学生只是被动地适应课程、吸纳课程,缺乏学生的主动性、积极性和创造性。所以,要改变职业教育课程中学生被动的局面,使其充满情趣和活力,就必须坚持学生为主体的课程理念。

以学生为主体的课程理念主要强调如下几点:第一,吸收学生参加课程改革的决策与设计,使课程改革队伍由现在的用人代表、培养人代表 (教师等)、管理者代表(行政部门)三结合变为四结合,即加上学生代表。学生代表要参与课程改革的决策过程和设计过程,在各个环节上都要听取学生的意见。第二,在课程的编制与使用中,发挥学生的主体作用,让学生参与具体的课程内容编制,在课程编制后,对于课程结构与形式的选择,也要听取学生的意见,适应其需求和特点。第三,在课程的计划与教学上,发挥学生的主体作用,使学生具有选修课程的权利。这三个方面构成了学生主体课程理念的基本内容,都应在课程改革中体现和落实。

坚持以学生为主体与充分发挥教师在课改中的作用并不矛盾。有一种错误的看法认为,学生年龄小,经验不足,不具有主体资格,难以发挥主体作用。这是一种误解。在多重媒体影响下,现代的学生已经不同于过去,他们有思想、有观点、更有特点和个性,尊重他们,适应他们需求是课程改革的主要目的,而且只有把学生作为课改的主体,才能真正使课改适应学生,达到育人的目的。

(二)建立由单向传授的教学观转向互动共建的教学观,提高参与能力

过去,我们总是将课程与教学视为一种线性关系,课程是学校教育的实体和内容,它规定学校“教什么”,教学是学校的过程或手段,它规定学校“为何教”。课程规定了教学的内容和目标,是在教学过程之前和教学情境之外设置好的,教学的过程就是忠实而有效地传递课程的过程。[2]这样,教学成了课程的下位概念,课程的改革似乎与教学的变革无缘。而现代课程理论认为,课程与教学是一个内容与过程,目标与手段相互作用的统一体。课程改革的理念必须将教学纳入统一体中,形成整合的“课程教学”理念。[3]因此,职业教育课程改革的设计离不开课程与教学关系的重新建构以及相关教学观念的更新。

教学是师生互动的交往活动。单向度、统一性、标准化、认知主义是传统教学的主要特征。随着当代教育学、教育社会学、教育心理学等学科的发展,教学活动不仅是教育主客体完成双边活动的教育学过程,也是师生交往、互动的社会学过程。这种交往和互动是学生社会性发展和个性化发展的必要基础,也是学生认知发展的重要表现形式。因此,职业教育课程改革中,应当重新认识教学过程的本质,重塑以学生为主体的师生关系。如在相应的职业实践、职业实习中,教师不再是“教”师,而是“导”师。教师的主要任务是引导学生运用所学知识与技能去尽可能地尝试进行确立新问题、解决问题,完成相应岗位任务,内化和固化职业技能,完善职业素养的过程,并引导学生总结评价和反思活动的过程与结果等。所有这些,都不是教师包办代替,而在学生为主体的活动过程中,教师提建议、提线索,提供必要的资源和工具,提供必要的教学服务。学生的实践和实习中,教师个体与学生群体的关系也在一定程度上被打破。有时候教师不再以个体的形式出现在职业实践活动过程中,而是以“导师组”、“教师群体”出现,其形成师生关系、生生关系等,这种多重的交往关系使职业教育活动中的人际交往、人际互动更加丰富多彩,更具有现实的意义,更容易促进学生交往、合作、互动、责任感等方面良好能力的雕塑和发展。

(三)建立以终身学习为主要导向的新理念,提高解决问题的实践能力

终身学习是世界教育改革与发展的一大趋势,更是职业教育课程改革的一大趋势。由此而形成的理念应该成为新课改的指导思想或原则。职业教育新课改要坚持终身学习的新理念,就必须做到,在培养学生知识、能力、全面素质的过程中重视使学生掌握科学有效的学习方法,学会学习,终身能够自己学习,不断进步和发展。这就要求在课程中更多地充实有关思维、知识形成、认知方法等内容,让学生从中了解和掌握科学的方法,另一方面在课程呈现和表现的过程中,更多地增加学生自已探究,自己发现新知,自己发展新知的内容,使学生学会学习。坚持终身学习的理念是课程改革的一个重点。

职业教育的课程改革是一项系统工程,实施以工作过程为导向的课程改革是一项复杂和艰巨的任务,需要有各方面的条件作为保障。但这也是我国在新时期新的发展形势下职业教育发展的必要选择。

参考文献:

化学和化学工程篇7

论文摘要:作为系统研究爱文化和大学文化的首部著作,《大爱精神与大学文化建设》一书坚持以马克思主义理论为指导,通过深入、细致的研究,不仅丰富和完善了马克思主义关于“爱”的学说,而且也拓展了当前学术界对于马克思主义思想理论教育的研究视阂,推动了马克思主义理论的民族化和大众化,而这对推进马克思主义理论研究和建设工程同样具有重要的理论意义和实践意义。

作为河南理工大学人文社会科学重大研究项目成果,由王少安教授、周玉清教授撰写的《大爱精神与大学文化建设》(人民出版社2008年2月出版),从整体上系统考察了大爱精神这一范畴,深人探讨了大爱精神的思想渊源和理论依据,着重阐明大爱精神与马克思主义的内在关系,并在着力联系当代中国大学文化建设实际的基础上,明确提出了一个基本观点,即坚持以马克思主义理论为指导,坚持以社会主义核心价值体系为根本,深人贯彻落实科学发展观,高扬社会主义大爱精神旗帜,努力谱写新时期社会主义文化建设的崭新篇章。本书的问世,不仅丰富和完善了马克思主义关于“爱”的学说,而且也拓展了当前学术界对于马克思主义思想理论教育的研究视I’7,推动了马克思主义理论的民族化和大众化,而这同样对推进马克思主义理论研究和建设工程具有重要的理论和实践意义。

第一,《大爱精神与大学文化建设》一书中对社会主义大爱精神的研究,特别是在历史唯物主义的基本原理和方法指导下,以马克思主义人本观科学解读大爱精神,进一步丰富和完善了马克思主义关于“爱”的学说思想。

自古以来,诸多思想家都以不同的意识形式和理解方式去尝试着解读人类“爱”的内涵,纷纷提出了各自的思想观点。然而,由于他们或是受唯心主义、或是受形而上学思想的影响,都没有科学地阐明爱的内涵与本质。正是马克思主义的诞生,才使得人类关于爱的认识具有了科学的理论基础,人们才得以形成对爱是什么这一历久弥新的命题的正确解答。对于爱的内涵这一基本问题,《大爱精神与大学文化建设》一书进行了详尽地说明,认为爱是人类社会普遍存在的人道精神,是指人们的一种意识趋向和表达,既是人的一种心理的精神的状态,又是人的一种行为方式。该书作者强调,从心理的层面来看,爱体现着一种富有爱心和责任感的精神;从行为的层面来看,爱就是一种无私奉献和履行责任的行为。在此基础上,该书又把大爱定义为“人对人的自身价值、前途和命运的自觉持久的关爱精神和高度负责行为的统一”,是主体对客体在行为上的高度负责。这样一来,长期困惑于人们头脑中的什么是爱,什么是大爱的基本问题就显得明晰起来了。随之,该书在坚持以马克思主义和中国特色社会主义理论体系为指导的基础上,科学运用辩证唯物主义和历史唯物主义的基本方法,以马克思主义人本观来科学解读大爱精神,以倡导和弘扬大爱精神、建设大学大爱文化为主线,全面、深人、系统地揭示了当代社会主义大学大爱文化建设的内在要求、根本目标、主要任务和方法原则。尽管该书对于大爱精神的阐述是围绕建设大学大爱文化这一主题来进行的,但它对社会主义条件下爱与大爱、大爱精神与社会主义大爱精神的解读,却有着广泛的意义和价值,不但从一个崭新的视角为当代大学文化建设指明了前进的方向,而且更为难能可贵的是从根本上丰富和完善了马克思主义关于“爱”的学说思想,为广大从事社会科学研究的学者继续深人探讨和考察这一命题提供了思想依据和方法论指导。

第二,《大爱精神与大学文化建设》一书中对社会主义大爱精神的研究,特别是其对大学文化建设的导向作用的论证,深化了马克思主义思想理论教育的研究体系,进而从理论上为思想理论教育的重要地位和作用提供了强有力的说明。

思想理论教育工作一直以来都是党的政治优势。具体到高等教育领域,缘于其承载着培养社会主义合格建设者和可靠接班人的历史使命,思想理论教育工作更是具有不可替代的重要地位和作用。尤其是在当前国际国内形势发生深刻变革的时代背景下,高等教育如何面对社会转型期价值观念多元、科学精神缺失以及理想信念弱化等现实问题,推动学校思想理论教育工作创新,以增强其吸引力、感染力和说服力,已成为一个函需解答的重大课题。转贴于 然而,《大爱精神与大学文化建设》一书对于大爱精神、大学文化等基本范畴的研究,既涉及到了党和国家领导人的马克思主义理论教育思想,又囊括了对新中国成立以来我们进行思想理论教育实践的历史经验教训的总结与反思,此外,还包含着对当前如何开展思想理论教育的有益启迪,并系统回答了在面对社会转型期中价值更新对高等教育形成影响和冲击的复杂形势下,如何充分弘扬大爱精神,进行社会主义大学大爱文化建设,进而开创新时期思想理论教育新局面的重大问题。尤其需要指出的是,该书在把大爱视为大学教育的本质,把大爱精神看做大学精神和大学文化的本质特征的基础上,实现了马克思主义的人本教育观同大学教育的特殊性的紧密结合,把落实党的教育方针同弘扬大爱精神的大学文化建设结合起来,同弘扬大爱精神的高校思想理论教育工作结合起来,进而使得大爱精神成为大学文化和大学教育的理论标志。因此,可以说,研究大爱精神和大学大爱文化建设是一个综合的基础性研究工作,它能够从以上所述的几个方面充实和完善当前的马克思主义思想理论教育研究体系,为实现思想理论教育工作的科学化、规范化和合理化提供一条健康的发展轨道,不断增强思想理论教育的针对性、实效性和吸引力、感染力。

第三,《大爱精神与大学文化建设》一书中对社会主义大爱精神的研究,带动了马克思主义同哲学、教育学、心理学、社会学以及其他学科的交叉研究,既为社会主义大爱精神研究本身的深化注人了新的动力和理念,同时又进一步推动了马克思主义理论的民族化、大众化和时代化。

化学和化学工程篇8

关键词:化工课程;教学模式;改革实施

一、引言

在中职院校,化工课程是一门实践性较强的学科,涉及知识点十分广泛,因而学习难度较高。化工专业的设置目标是为了让学生掌握一定的化工理论知识和实践操作能力,培养更多的化工行业的优秀技术人员。而随着市场经济和生产力的不断进步,对于化工行业的人才要求也越来越高,但是现阶段中职院校的化工课程教学还存在着诸多不足,因而中职院校的化工教育工作要针对当前的化工行业市场发展形势,不断创新改革,让广大学生学有所用。

二、中职化工课程教学现状

中职化工课程主要包含涉及的内容要:基本的化学反应和作用的原理、化学化工产品的生产和操作流程、化工产品的保管和使用的知识。在当前的中职院校的化工课程的教学过程中,采取的主要教学方式依然是老师在讲台上依据课本的讲解,对学生进行“灌输式”教学,由于化工课程的抽象性和实践性较强,这种传统的化工教学方式显然不利于学生对于化工知识的理解和掌握,长此以往,必然会导致学生在课堂上不能集中注意力而对化工课程产生厌烦,影响课堂教学氛围,化工课程的教学效率十分低下。尽管当前很多中职院学生对于化工课程、化工知识十分感兴趣,但是学习效果和学习效率却不甚理想。在化工课程的具体教学中,学生没有找到真正属于自己并且适合自己的学习方法,老师也没有针对学生的具体条件改良化工课程的教学方式,学校和相关部门也没有为学生创造和提供条件让学生有机会真正进入到化工企业和化工工厂进行参观和学习。因而,学生对于化工很多实践生产方式还不是很明白,不能很好地将课堂学习到的知识和化工实际生产运用有效结合起来,这样在化工课程的学习中,让学生会感觉甚至产生学习到的化工知识毫无用处的想法,进而影响化学课程的教学。

三、中职化工课程教学模式改革的措施

1、加强化工教师队伍的建设,创新化工课程体制。中职院校的学生在未来更多的可能性是进入到生产一线,因而在化工课程的知识点的设置上要更多地向生产实践方向靠拢。这就要求中职院校的化工老师要不断加强自身的化工知识的学习,提升自身的化工专业能力,同时,还要掌握和积累化工知识在生产、实践上的应用,对于化工职业的发展趋势、化工的科目和操作这些知识也要掌握。要加强对中职化工教师进行多层次、多元化的培训,学校在化工课程的设置上要紧跟化工市场的发展需要。中职院校要加强和企业之间的联系与合作,及时对化工课程的内容和知识点进行调整和更新,适时将化工专业的新技术和新方法融入到化工课程的知识讲解中来。中职化工课程的内容和包含知识点较多,在课堂上的有限时间内很难将所有的化工知识能够做到讲解得面面俱到,因此,在化工课程的教学中,老师要注重对学生的学习能力和学习方向予以指引,对化工知识点进行模块化,让学生在课后能够自学和解决一些实际问题。在化工课程的教学过程中,老师要加强对学生实践技能的培训,通过在化工课程的实验模块中,让学生在化学实验室进行实践操作,对化工实验要做好演示示范,让学生亲自动手参与化工实验,这样能有效提高学生的使用化学仪器和设备的能力。

2、以培养学生的职业能力和就业能力为核心设置化工课程内容。现在的企业和单位都注重“证”,许多岗位都必须要求拿到什么资格、或者什么水平的证书,因而中职院校在化工课程的设置上要与职业资格考试进行匹配,注重吸收职业资格考试的内容,这样将考试教育和能力培养能够有效进行结合,更能符合当今中职院校的自身发展需要,还能满足企业对于中职教育的要求和意义。在化工课程教学的过程中,要将理论知识和专业技能进行有效结合,从化工行业的市场需求和化工市场的发展趋势出发,合理规划学生的化工职业需求。当然,中职院校的化学课程要和学校的化工企业进行合作,化工企业或者化工工厂可以承担一部分的化工课程的实践任务。这要求学校在和企业的合作交流过程中,要注重化工教学的实践内容和企业生产不相冲突,老师对于化工课程的实践环节要有针对性地设计教学任务和目标,遵循化工行业的职业发展规律,让学生在化工企业进行参观和学习的过程中既能学习到课本上所没有体现的化工实践知识,又不会影响到化工企业的正常运行,有效提高学生对于化工学习的积极主动性,让更多优秀的化工人才进入到化工行业。

3、改变传统的化工课程学习评价方法。在当前的中职院校对于课程的反馈和评价学生掌握知识的程度依然是采取传统的考试方法,学生的成绩是化工课程效果的唯一方式,但是在教学模式的改革大背景下以及化工行业的市场情况来看,这种“唯分论”的方式具有明显的局限性。因此,在评价化工课程的成绩要采取多元化、多角度的反馈评价方式,不仅是通过成绩,还要通过学生相互之间的评价、学生在化工实验和化学实践的表现进行综合评价,这样对于学生学习化工课程能够有更好的指向作用。同时,老师要加强学生的化学修养和化工职业道德的教育,提高中职学生未来进入社会的能力,全面提高学生素质。四、结语总而言之,中职学生的化工基础偏弱,在化工课程的教学过程中,要提高学生对化工课程知识的兴趣,引到学生对化工知识进行自学,充分结合化工实验和化工实践,依据化工市场发展情形,全面提高学生的综合能力。

参考文献

[1]刘从文.中职化工课程教学模式改革实施分析[J].读与写(教育教学刊),2012,11:205.

[2]王小平.中职化工课程教学模式改革实施分析[J].职业教育(中旬刊),2015,03:17+23.

[3]钱文.中职化工课程教学模式改革实施分析[J].新课程研究(中旬刊),2011,09:38-40.

化学和化学工程篇9

化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。

化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。

2 化学工程与工艺专业简介

2.1 化学工程与工艺任务。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。

2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。

合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。

3 化学工程与工艺实验数据处理分析

传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。

化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。

MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而MATLAB是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。MATLAB的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。

化学和化学工程篇10

关键词:工程认证;精细化工;教学改革;实践能力;教学理念

一、我国工程教育认证的发展历程

为了提高我国高等工程教育质量,构建我国高等工程教育质量保障体系,进一步深化高等工程教育改革,建立高校工程专业与社会企业所需人才培养的双赢机制,规范与注册工程师制度相衔接的高等工程教育专业认证体系,促进工程教育国际化,实现国际互认,提升我国高等工程教育国际竞争力,教育部于2006年正式启动高等工程教育专业认证试点工作。10年来,我国工程教育专业认证工作逐渐在全国相关高校中得到了重视和积极开展。2013年6月,国际工程联盟大会在韩国召开,大会表决通过中国为《华盛顿协议》预备会员,成为该协议组织第21个成员。《华盛顿协议》是世界上最具影响力的国际本科工程学位互认协议,1989年由美国、英国、加拿大、爱尔兰、澳大利亚、新西兰6个国家的工程专业团体发起成立,旨在建立共同认可的工程教育认证体系。该协议提出的工程专业教育标准和工程师职业能力标准,是国际工程界对工科毕业生和工程师职业能力公认的权威要求。截至2013年8月,中国工程教育专业认证协会已对我国高校的373个专业点开展了认证工作,之后经过3年的不懈努力,我国工程教育专业认证协会分别受理了137个专业的2014年认证申请(其中105个专业通过认证)、156个专业的2015年认证申请和200个专业的2016年认证申请,我国工程教育水平得到了长足而显著的提高,其质量获得国际社会的一致认可。可喜的是,2016年6月,《华盛顿协议》全票通过中国科协代表我国由《华盛顿协议》预备会员转正,成为该协议第18个正式成员,表明我国工程教育专业认证与国际实质等效,标志着我国工程教育质量实现了国际化互认。

二、工程教育认证背景下我校精细化工工艺课程教学改革的必要性

华侨大学地处海峡西岸经济区的心脏地带,为了更好地服务于地方区域经济的发展,为企业人才市场输送合格的工程类专业人才,工程教育专业认证已列为我校提高办学质量的主要举措之一,校领导高度重视。与此同时,随着福建省沿海四大石化基地和重大项目的加速推进,带动了合成材料、有机化工和精细化工等配套开发,石化产业集群效应显现,化工类专业人才需求增大[1]。为了培养合格的化工工程师,我校化工学院积极申请化学工程与工艺专业的工程教育专业认证。2016年2月,中国工程教育认证协会正式受理了我校化工学院化学工程与工艺专业工程教育认证的申请,这是我校第一个被受理的工科专业,得到了校、院两级领导的高度重视和全系教师及其他相关院系的大力支持和配合。中国工程教育认证标准是基于产出的教育评价,满足华盛顿协议互认要求。基于学习产出的教育模式(OBE)最早出现于美国和澳大利亚的基础教育改革,是以预期学习产出为中心来组织、实施和评价教育的结构模式[2,3]。国内部分高校实施基于OBE教育理念的人才培养模式的综合改革,规范教学活动,树立教学标准意识,建立教学质量标准,最终取得了显著的效果,并顺利通过我国工程教育认证。众所周知,《精细化工工艺》是化学工程与工艺(精细化工方向)专业的主干专业课之一,该课程具有工程性、应用性和综合性等特点。在我校化学工程与工艺专业开展工程教育认证的背景下,基于“以学生为本,以学生学习产出为导向”的教育理念和思路开展精细化工工艺课程教学改革势在必行。

三、工程教育认证背景下精细化工工艺课程教学改革的几点思考

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工科专业毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、认识团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标[4,5]。为了使学生在学习精细化工工艺课程过程中达成这个目标,必须同时从教学的两个主体———学生和教师入手,转变教育理念,改革教学方式方法,以符合我国工程教育认证标准。

(一)学生工程实践能力的培养

精细化工工艺是一门实践和理论并重的课程,在培养高素质的精细化工工程技术人才过程中,精细化学品开发、设计及合成的实验与实践起着重要作用。对于学生而言,借鉴CDIO成功的教育经验,在工程教育认证背景下精细化工工艺课程教学改革过程,一定要特别注重和加强学生工程实践能力的培养。

1.加强校企合作。根据《中国工程教育质量报告》的调查,工业界认为高校培养工程专业人才过程中存在通用能力评价高,工程能力培养不足;传统优势明显,紧跟时代需求不足;工业界参与深度和规范化不足等问题。因此,在精细化工工艺课堂教学过程中积极邀请精细化工相关企业高级工程师走入课堂参与教学,有利于学生深入了解所学知识在将来所要从事的精细化工行业中的实践应用。

2.搭建校内精细化工实践平台。实践平台是大学生进行实践活动的阵地,校内可以通过设立实验示范中心、学科重点实验室、科研成果转化平台以及本科生课外科创活动平台等举措,不断提高学生的精细化学工程实践能力和创造力。

3.设立精细化学品制作工坊。根据精细化工工艺课程需求开设特色实验室,对课程中所学主要精细化学品种类及其典型产品的制备工艺开展实验,比如手工肥皂、洗涤剂和胶黏剂等常规精细化学品的制作。与此同时,增加综合型、设计型实验的比例和深度,充分调动学生对精细化工工艺的学习积极性。比如在手工肥皂制作过程中设计透明多彩的新型多功能肥皂,培养学生的创新意识、动手操作能力和团队合作精神,提高学生的工程实践能力和创造力,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习精细化工工艺这门专业主干课程。另外,精细化工工艺特色实验室在全校范围内也可以共享实验资源和设备,这不仅可以增加学校对实验室的经费投入,而且可以显著提高精细化工专业的知名度,大大增加学生对本专业的认可度和归属感。

4.建立多元化考核标准。传统工科教学的突出问题是理论知识学习比重远大于工程能力培养比重,这是单一笔试考核模式导致的必然结果。基于工程教育认证中所要求的学习产出的教育模式,将学生在精细化工工艺课程学习过程中参加课外精细化工实践平台和精细化学品制作工坊等活动的表现形成可量化的考核标准,与传统考核标准进行有机结合,建立以加强学生工程实践能力培养为目标的多元化课程考核标准。

(二)教师课程教学理念的转变

基于OBE工程教育模式,工程教育认证将推动工科教学由“经验型”转向“科学型”、由“内容为本型”转向“学生为本型”。这就要求高校教师彻底摈弃传统的“教无定法”的教学理念,而是基于学习结果的教育模式,形成一种规范、团队、持续改进的教学方式,实现教学行为及活动的标准化与规范化,从而达到工程教育认证标准,持续为工业界输送合格的化工工程师人才。

1.建立课程目标与毕业要求的对应关系,规范和细化教学大纲及内容。《精细化工工艺》是一门介绍精细化工产品生产原理与工艺的专业课程,其课程知识体系非常零散且庞大,规范地组织教学内容和选择教学方法对于有效实现预期学习结果至关重要。精细化工工艺课程的教学目标:一是让学生能够根据市场需求的不断变化,设计新型精细化工产品;二是让学生运用精细有机合成化学及工艺学理论,根据精细化学品的功能特点及研究目的,选择适宜的研究路线,设计可行的有机合成单元反应实验方案;三是让学生熟悉与精细化工行业相关的产品技术标准、知识产权、法律法规、产业政策及发展现状和趋势,能识别、分析精细化工新产品、新技术、新工艺的开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响,深刻理解精细化工在国民经济中的重要地位和作用。以上课程目标分别对应于我国工程教育认证标准中化学工程与工艺专业学生应达到的十二条毕业要求中“设计/开发解决方案”、“研究”和“工程与社会”等方面的能力要求。在对学生学习结果有了清晰的认识后,教师通过细化教学大纲来规范教学内容和控制教学进度,从而保证课程目标的达成。

2.整合教学资源,避免课程间教学内容的低水平重复。对于化学工程与工艺专业(精细化工方向)的学生而言,在开设《精细化工工艺》课程的同时,还开设了《精细化学品》和《高分子化工工艺》等相关课程。过去,这些课程在教学内容上存在部分重复,比如有机合成反应基础知识的介绍,学生对此也提出了意见和看法。OBE工程教育模式客观上要求整合各类教学资源,明确不同课程对达成毕业要求指标点(预期学习结果)的贡献及程度。这就需要各专业教师之间进行有效地交流与合作,协调相关课程的教学大纲及内容,避免教学资源的浪费。

3.建立课程教学质量跟踪调查及反馈机制,形成持续改进的教学理念。工程教育认证要求建立毕业生质量跟踪调查机制,形成科学有效的毕业生评价体系,为学校更好地培养工程人才提供重要依据。显而易见,毕业生质量与课程教学质量紧密相关,只有建立后者的跟踪调查及反馈机制,才能保障前者的水平。除了校院两级对精细化工工艺课程教学主要环节进行质量监控外,教师一方面于课程教学结束后在所授班级召开座谈会,听取学生对所学课程内容及授课方式、进度等方面的看法和意见,教师对所提问题与学生进行交流并提供合理化建议;另一方面,针对从事精细化工行业的毕业生进行跟踪调查,灵活运用现代通讯及联络工具、调查问卷等多种形式,开展关于学生在校期间所学精细化工工艺课程对其职业发展的影响以及其对该门课程设置、教学内容及方法等方面的建议和意见的调查,另外还可以展开毕业生所在单位对所需精细化工工程人才知识架构要求的调研。授课教师对以上信息收集整理后进行归纳总结,形成反馈整改意见,并在下一次的课程教学过程中有效体现,形成良性互动循环,促进精细化工工艺课程教学质量的持续改进。

作者:甘林火 单位:华侨大学

参考文献:

[1]甘林火.精细化工工艺课程教学的探索[J].广州化工,2015,43(5):220-221.

[2]顾佩华,胡文龙,林鹏,等.基于“学习产出”(OBE)的工程教育模式——汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究,2015,(1):27-37.

[3]赵卫红,王彦斌.基于“OBE”理念的精细化工专业实验课程建设[J].亚太教育,2015,(7):85.