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一、現狀分析
生物工程專業于1998年經教育部批準在高校開設,在本科專業目錄中明確隸屬于工學的生物工程類,包括了原來的生物化工(部分)、微生物制藥、生物化學工程(部分)、發酵工程等4個專業,從而大大拓寬了專業口徑。鄭州大學于2008年開辦生物工程本科專業。此前該校開設有生物技術、制藥工程2個相近專業,分別歸口于生物工程系和化工與能源學院。兩專業辦學規模穩定,已經形成較完善的教學和實踐(實驗)體系。而生物工程專業在實驗體系(實驗課程、實驗教學內容、實驗室建設)、實習環節(實習類型、實習方式和實習基地建設)等方面則面臨著軟硬條件不夠、辦學經驗不足等重大挑戰。這些因素嚴重制約著學生實踐技能的提高和專業人才培養質量的提升。辦學近4年來,我們發現在學生工程素質和實驗技能培養方面存在以下幾個主要問題:
1.生物工程實驗模塊體系尚未完全建立,部分課程缺少實驗,不但影響教學效果,還易導致學生產生“重理論,輕實驗”傾向,這對培養高級應用型人才極為不利。
根據教育部教學指導委員會“生物工程專業規范”,為提高學生的實踐能力和創新精神,生物工程專業必須加強實性踐環節的教學,構建實踐性環節教學體系,著重培養以下能力:實驗技能、工藝操作能力、工程設計能力、科學研究能力、社會實踐能力等。實踐教學應包括獨立設置的實驗課程、課程設計、教學實習、社會實踐、科技訓練、綜合論文訓練等多種形式。此外,也明確規定了該專業的主干學科應該包括生物學、化學、工程技術學三個領域。相應的實驗課程也應該在這些方面得到體現。然而在實際辦學過程中,涉及到生物學領域的生物分離工程、發酵工程、生物工藝學的相關實驗,以及涉及工程技術領域的工程制圖和生物工程設備的相關實驗,卻因受限于實驗室設備、師資隊伍條件等原因未能正常開設、或開設課程內容簡單膚淺,沒能達到提高培養應用型人才的實踐創新能力的要求。因此,現有的專業實驗構成現狀,難以給學生提供獨立思考、探索與發揮的空間,難以發揮專業基礎實驗對學生實驗技能和操作技能培養的作用,難以適應企業用人單位的需要。
2.專業涉及到的三個主干學科的實驗課程模塊,缺少相互銜接和重要知識點的相互補充。作為主干學科之一的“生物學”課程模塊,沒有脫離原有“生物技術”專業的影子,多數實驗課程在實驗項目、教學內容上與之沒有區別,更沒有體現“生物工程”的“工程”教育特點。生物學基礎實驗、驗證實驗開設比例過大。阻礙了三大學科之間的滲透,特別是未能強調“工程創新能力”的培養。
3.實踐實習體系沒有真正建立,缺少穩定、有效的專業實習基地,“雙師型”、“復合型”師資缺乏,嚴重制約了學生專業實踐能力的培養。首先,缺乏穩定、針對性強的實習基地。由于專業方向及特色不明顯,實習單位選擇盲目,實習地點不固定,實習內容變化快、深入不夠;其次,現有的專業師資隊伍主要是以生物學背景的教師為骨干,而雙師型教師、不同學科交叉融合的復合型師資嚴重缺乏,這種狀況根本不利于生物工程專業的發展與工程類人才培養的要求。
4.辦學就業導向教育不夠,學生考研“趨向”嚴重影響實驗教學效果。一般來說,學生考研對于改善學風、為國家培養更高層次人才非常重要。受“生物技術”專業影響,我?!吧锕こ獭睂I2012屆畢業生中有60%以上的學生參加考研。但這種現象在一定程度上放松了課程學習,特別是實驗、實習環節。同時,多數學生以考研為主要追求目標,實踐、實習環節重視程度不夠、投入時間不足,使得實踐教學效果大打折扣。
二、改革內容與目標
1.對實驗體系進行模塊劃分,明確各模塊的教學內容和側重點。建立“化學工程實驗”和“生物分離工程與工藝實驗”模塊課程組,加強課程建設。
將實驗課程體系劃分為“生物學實驗”、“化學工程實驗”和“生物分離工程與工藝實驗”三個模塊,三個模塊的教學內容和側重點各不相同,修改實驗課大綱,整合實驗項目與教學內容,重視三類課程相互之間的銜接、重要知識點的互補。
在模塊建設中注意對薄弱模塊進行強化,特別是強化“化學工程實驗”和“生物分離工程與工藝實驗”模塊教學,增設部分實驗課程。同時,這些課程的教師分散到擔任教學任務的專業系中,參加教研活動和專業建設工作,根據各個專業的特點和要求,適時地修改或調整實驗教學內容和方式。
年產3000噸磷酸三苯酯的工藝設計
研究意義及現狀
塑料在建筑、交通、航空、電器、日用家具等領域中應用越開越廣,但由于塑料的可燃性而造成的火災事故也日益成為一個重大的問題,因而阻燃劑的研究與生產發展速度突飛猛進。有機磷系阻燃劑的阻燃性能優良,對環境較友好,在阻燃劑領域備受關注并極具發展前景,在我國具有較大的發展潛力和空間。但是由于有機磷系阻燃劑自身的一些缺陷,熱:多為液體、揮發性大、發煙量大、熱穩定性較差等,促使其應用受到了限制。因此,對有機磷系阻燃劑的研究還有待繼續加強。磷酸三苯酯是用途廣泛,應用效果良好的阻燃劑之一,可作為纖維素樹脂、乙烯基樹脂、天然橡膠和合成橡膠的阻燃性增塑劑,其阻燃率高,阻燃產品具有良好的力學性能保持率、透明性、柔軟性和韌性。隨著我國對塑料應用領域的不斷擴大和深入,磷酸三苯酯的需求量將會越來越大。因此,磷酸三苯酯的生產具有極其廣闊的市場前景。
目前國內只有少量工業用磷酸三苯酯的生產、使用廠家,而且,在進出口貿易也很少。因此,磷酸三苯酯的市場完全需要開拓。
研究方案
本課題遵循的設計原則和指導思想:
(1)大力推進技術進步,積極采用新工藝、新技術,解決以往陳舊工藝的缺點和弊端。
(2) 設計中盡一切努力節能降耗,節約用水,提高水的重復利用率,減少一次水的用量。
(3) 設計中選用環保生產工藝路線,生產過程中盡量減少三廢排放,同時三廢治理要做到同時設計、同時施工、同時投產、并考慮環保的綜合治理
生產方法
苯酚﹑氫氧化鈉﹑三氯氧磷摩爾配比為0.90:0.99:0.33在二氯甲烷作為有機溶劑的有機相中進行酯化反應,生成磷酸三苯酯。采用間歇操作,反應方程式:
3c6h5oh + 3naoh +pocl3h2o +3nacl +po(c6h5o)3
預期目標
生產工藝具有反應溫度低、反應速度快﹑合成工藝綠色環保﹑工藝簡單﹑能耗低﹑產品收率高成本低廉且易工業化等優點,合成的磷酸三苯酯達到規格,收益良好。
進度安排
2.26~3.22:分析課題,收集相關資料,查閱中英文文獻,確定初步的生產工藝,并完成開題報告;
3.23~4.23:由確定的生產工藝初步開始物料衡算,能量衡算,從而確定設備的的型號。最后進行投資估算。
4.24~5.25:撰寫畢業設計論文,提交初稿,同時不斷修改、完善論文;
5.25~5.30:準備ppt及畢業論文答辯。
參考文獻
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[4] hg20519-92,化工工藝設計施工圖內容和深度統一規定[s] .
[5]宋啟煌主編. 精細化學工藝學. 第二版. 化學工業出版社,XX.
1.化學工程與工藝專業的性質及培養模式
化學工程與工藝專業屬于工科專業,授予工學學士學位。由于化學工業的相關領域極為廣泛,化學工程與工藝專業涉及的專業方向也就非常多樣化,各高校的化學工程與工藝專業特點亦不盡相同。我校近年來根據社會經濟、工業發展的需求趨勢,兄弟院校化學工程與工藝專業方向的設置,以及我校原有的相近專業優勢,設置了能夠體現我校特色的化學工程與工藝專業方向,逐步建立了適合我?;瘜W工程與工藝專業的教育培養模式。2008年,我校化學工程與工藝專業已有7屆本科畢業生,其學生就業形勢良好,社會反饋積極.在制定教學計劃的工作中加強教學內容和課程體系的改革,加強實踐教學環節,目的在于進一步提高教學質量,培養適應能力更強的化學工程與工藝人才。
2.化學工程與工藝專業的任務
根據化學工程與工藝專業的性質,化學工程與工藝專業的任務是培養學習化學工程學與化學工藝學等方面的基本理論和基本知識,受到化學與化工實驗技能、工程實踐、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練.具有對現有企業的生產過程進行模擬優化、革新改造,對新過程進行開發設計和對新產品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學科和領域很多,化學工程與工藝專業除了讓學生學習一般應用化工的基本知識和基本技能外,還應該結合本地區、本行業及本校的實際情況,重點學習化工在某個或某幾個領域中的具體應用,以便形成不同高校應用化工專業的特色專業方向.
3.化學工程與工藝專業的業務培養目標
本專業培養具備化學工程與化學工藝方面的知識,能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫藥、環保和軍工等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理和科學研究等方面工作的工程技術人才。
4.化學工程與工藝專業的課程設置
為了使不同高校既有統一的規范,又有不同的專業特色,根據應化學工程與工藝專業的任務和業務培養目標,化學工程與工藝專業的畢業生應該具有較扎實的化工理論基礎,較寬的化工應用知識以及一定的工程技術基礎,從而該專業的課程設置(公共課、基礎課除外)應由基礎化學課、工程基礎課和專業方向課3部分組成。基礎化學課包括:無機化學、有機化學、分析化學、物理化學等。工程基礎課主要包括:化工儀表與自動化、化學工程基礎、電工電子學等。專業方向課:可根據具體方向選擇專業化學課,如電化學工程方向可選理論電化學、化學電源工藝學、電解工程和電鍍工程等。精細化工方向可選擇化工工藝學、化工分離工程、化學反應工程等。另外實踐性環節包括基礎實驗、綜合實驗、提高實驗、生產實習、畢業實習和畢業論文等。
我?;瘜W工程與工藝專業方向
作者簡介:馮佃臣(1977-),男,內蒙古烏蘭察布人,內蒙古科技大學材料與冶金學院,講師,北京科技大學新金屬材料國家重點實驗室博士研究生;胡曉燕(1980-),女,內蒙古烏蘭察布人,內蒙古科技大學實訓中心,講師,內蒙古科技大學信息工程學院碩士研究生。(內蒙古 包頭 014010)
基金項目:本文系內蒙古科技大學教學(教改)研究項目(項目編號:JY2012011)的研究成果。
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)02-0166-02
隨著社會的發展,對高級專業技術人才的需求越來越高,因此培養具有綜合分析與解決問題能力的高級專業技術人才顯得尤為重要。實驗實踐教學是高等學校教學工作中一個重要組成部分,對培養大學生創新能力、動手能力等具有重要意義。由于金屬材料工程專業屬于實踐性比較強的專業,因此發揮實驗教學的作用對該專業方向學生的培養而言更顯緊迫。然而,傳統的實驗教學體系規模小,實驗項目相對獨立、分散,且嚴重依附理論教學,不利于相近課程或專業知識的交叉與融合,已不能滿足現代培養高素質、復合型人才的客觀需求。2009年開始,結合內蒙古科技大學實際情況,我們對金屬材料熱處理方向“金屬熱處理工藝”實驗課程進行了改革,單獨設立一門實驗實踐課程“金屬材料改性實踐”。并于2010 年在07級金屬材料熱處理方向學生中進行了實踐。本文對本次“金屬熱處理工藝學”實驗教學的改革和實踐進行總結,為進一步整合實驗教學提供參考。[1]
一、“金屬熱處理工藝學”課程特點
內蒙古科技大學(以下簡稱“我?!保┙饘俨牧瞎こ虒I的培養方案設置了金屬材料熱處理、金屬材料焊接兩個專業方向。學生在大學三年級可以根據自己的興趣愛好及學院的教學情況,選擇其中一個專業方向進行學習。金屬材料熱處理方向針對金屬材料的熱處理工藝設計、鋼鐵材料組織和性能研究、鋼鐵材料的冶金質量控制進行專業學習和訓練。該方向是本專業的特色之一。
“金屬熱處理工藝學”課程是我校金屬材料熱處理方向的本科生繼“材料科學基礎Ⅰ”和“固態相變原理”專業基礎課程后學習的重要一門專業課程?!敖饘贌崽幚砉に嚒敝饕v授了如何實現在“固態相變原理”(即金屬熱處理原理)的五大轉變:奧氏體轉變、珠光體轉變、貝氏體轉變、馬氏體轉變和回火轉變,四把火:退火、正火、淬火和回火,再加上表面熱處理和化學熱處理,包括滲碳、滲氮和滲金屬等內容。
該課程實踐性很強,學生畢業后,在企業里運用最多。根據已畢業學生反饋回來的信息,遇上具體鋼的熱處理的時候,他們往往不知道如何設計熱處理工藝。為此有必要對該門課程的實驗教學加以改革。
二、課程的實驗環節存在的問題
“金屬熱處理工藝”課程的教學目標之一即讓學生靈活運用熱處理工藝來解決實際問題,那么怎樣提高學生理論與實際聯系的能力?實驗教學是解決這一問題很好的途徑,通過實驗教學環節,既可以培養學生理論聯系實際的思維方式,提高學生的實踐能力,反過來又可以促進理論教學效果的增強。[2]
因此,為了培養學生理論聯系實際獨立解決問題的能力,目前“金屬熱處理工藝”課程的教學是在本課程的教學過程中劃分出8學時的實驗課,實驗學時占總課時的25%。學生在實驗室完成老師已經設計好的實驗,例如,鋼的淬透性測定實驗,材料的熱處理過程由實驗教師完成,僅由學生進行硬度測試并繪制硬度隨深度變化曲線,確定硬化層深度,比較不同材料的淬透性。雖然學生在實踐上有一定的收獲,但這樣的實驗教學,都是老師制備好試樣后讓學生去觀察組織,或是老師制定好熱處理工藝,學生按照老師的要求做完實驗、寫實驗報告。實驗教學結束后學生學習到的東西很少,遇到實際問題時不知如何下手。在每年本專業畢業論文的題目中60%以上是與材料的熱處理有關的,在本科生做畢業論文的過程中,要求學生制定熱處理實驗方案,完成熱處理操作過程和分析實驗結果的時候,我們發現:大部分的學生都不知道如何制定熱處理方案,也不會熱處理操作,在后續撰寫畢業論文、分析實驗結果、組織分析和性能分析時,都遇到很多困難。因此,有必要進行該課程實驗教學的改革。
三、課程實驗教學改革的措施
鑒于以上的問題,我們在“在金屬熱處理工藝學”課程的基礎上專門單獨設立一門課程——“金屬材料改性實踐”,該課程要求學生在給定的材料后獨立制定熱處理工藝、獨立完成熱處理操作并分析熱處理后的實驗現象,目的是使學生學習完“金屬熱處理工藝學”理論課程后,能在實驗實踐課程中實踐實習。例如,鋼的淬透性測定實驗,改革后該實驗為綜合設計性實驗,學生根據給定材料的化學成分,基于學習過的理論知識,首先合理制定淬火工藝路線,然后在實驗室獨立完成熱處理工藝操作,這一環節結束后再進行硬度測試、不同材料淬透性比較等過程。新方式能更好地調動學生學習的主動性,強化了學生對理論知識的理解。這樣讓學生在學會給定材料和使用性能的基礎上制定出熱處理工藝,并親自動手去完成熱處理的過程,分析熱處工藝對材料組織和性能的影響。這對學生掌握熱處理工藝在材料中的應用,熱處理如何影響材料的組織和性能很有幫助,對他們的畢業論文的完成和畢業后走上工作崗位后的工作中有很大的幫助。
一直以來,我校材料成型和冶金工程專業學生也開設與熱處理工藝相關的課程,在傳統的教學體制下,對材料的組織與性能方面等傳統實驗方法學習和實踐環節盡管較多,但效果不是很好。由于近年學生的畢業論文都是做導師的科研項目,部分材料成型和冶金專業的學生的畢業論文也涉及到熱處理工藝制定、熱處理操作、組織和性能的分析。該門課程改革后,這兩個專業的學生也可以選修本課程。通過本課程的學習,對他們后續的畢業論文完成具有一定的實踐意義。
四、總結
為了更好地完成“金屬熱處理工藝學”課程的改革,同時為了適應目前社會的發展,將學生培養成實用型人才,在教學中根據課程性質、內容及特點,針對該課程存在的問題,提出單獨設立一門“金屬材料改性實踐”課程的改進措施,目的是提高學生的實踐動手能力,使得學生掌握實際生產過程中熱處理方面的相關知識,畢業后能夠很快轉變角色,在崗位上得心應手地工作。
另外,由于這幾年畢業生就壓力很大,很多用人單位對學生考取的各種證件很看重,多一個證件可能對學生的就業有決定性的意義。鑒于此,我們正在和中國機械工程學會協商開辦材料熱處理工程師資格證書的培訓。熱處理工藝實踐教學改革針對材料熱處理工程師資格證書進行相關的設置,學生在完成正常學業的過程中還能夠拿到認證證書,一舉兩得。按照本課程的改革后體系教學,能夠使學生畢業后走到工作崗位上體現出我校的辦學特色之一——上手快。
總之,在“金屬熱處理工藝學”課程實驗教學改革中,不僅要重視知識的教授,更要重視理論聯系實際,要不斷深入地改進教學手段,提高教學質量,培養學生的動手能力與勤于思考問題的能力,分析問題與解決問題的能力。還應不斷充實和完善課程體系,以培養具有扎實的理論基礎和較強的實踐能力、創新能力的實用型人才為目的。
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)09(b)-0009-01
同志曾指出:“創新是一個民族進步的靈魂,是一個國家興旺發達的不竭動力。創新的關鍵在人才,人才的成長靠教育。”創新能力教育就是在教學過程中,通過啟發、誘導等手段,激發學生創新的興趣,增強思維的內在動力,去探求、創造新理論、新技術、新方法和新發明。實習等實踐教學環節是高校本科人才培養計劃的重要組成部分,是對本科生綜合運用多學科的理論、知識和方法的全面檢驗,也是發展學生思維、培養學生能力的重要渠道,同時,還是對學生進行創新能力培養的有效途徑[1]。
然而,在全社會都重視與提倡創新能力培養的環境下,安全意識教育是一個不容忽視的話題。工科學生創新能力的培養,不僅是理論知識本身的再次提高,更是理論知識到實踐能力的升華,通過各類實習、創新實驗、畢業論文環節等達到理論與實踐的有機結合,實現能力質的飛躍。因而,安全意識教育對化學化工類大學生的培養來說尤為重要[2~5]。
1 安全意識教育
本文這里所指的安全意識教育并不涉及校園普通安全教育,而是針對化學化工類工科專業特點的專業技術安全意識教育。主要包括課程設計、創新實驗設計和畢業設計等環節體現的安全內容設計,以及各類實驗與實習、創新項目和畢業論文等環節自身需必備的安全意識。
1.1 設計環節內容上的安全意識教育
各類設計環節是化工類專業人才培養的重要組成部分。而安全設計是設計內容必不可少的一部分。如在化工工程設計中,特別是工藝流程設計,在達到最大生產負荷量的前提下,還應充分考慮各類安全問題。此類設計不僅要考慮設備設施的安全問題,而且要考慮整個工藝流程的安全問題,還要考慮所用原料、產生的中間產品和最終產品的安全問題。設計往往是實現安全本質水平的根本途徑,要保證設計中不留安全隱患,以避免在實際生產過程中釀成重大生產事故。
老師在指導學生進行畢業設計(論文) 前,應該注重安全意識的灌輸和應用。隨著“以人為本”理念的不斷深化,安全設計的重要性更加突出,安全設防水平也在逐步提高,為實現“安全第一、預防為主”的目標,在設計過程中選擇本質安全設計尤為重要。安全設計要工藝成熟、系統安全、設備設施可靠、易于操作維修等,使用無危險的物料和安全的工藝流程,從根本上避免危險,保證安全。
1.2 實習等實踐環節的安全意識教育
為鍛煉化學化工類學生的實踐能力,課程體系開設的專業內容實習包括認識實習、生產實習和畢業實習。同時還開設有畢業論文環節,以實現整個大學知識體系的有效融合。近幾年,為了能有效培養大學生的創新能力,各高校專門設置了大學生創新實驗項目環節。此外,長沙理工大學各級部門還設置有科技立項以供學生申請,以鼓勵在科技研究方面取得優異成績的學生。由于化學化工行業的特殊性,學生在實習與實驗過程中,安全問題都是指導老師尤為關心的重點和難點。
學生在實習與實驗過程中存在著多種不安全因素。如工廠發生高空滴漏和泄漏等,實驗室發生燒傷、燙傷等。在化工廠和化學實驗室,許多化學藥品都是易燃、易爆、有毒的危險物品,在使用過程中因其性質特殊,易發生燃燒爆炸、腐蝕、使人中毒等現象。也會因為自身操作的錯誤或安全意識差而發生事故。因此,教師在指導學生進行實習與實驗的過程中要特別注意安全意識教育,引導其樹立“安全”就是“生命”的理念。
針對這個過程中的安全意識教育主要遵循以下幾個原則[6]:
一是理論與實踐相結合原則。在進入實驗前,讓學生先熟悉自己所做實驗涉及的危險物品,特別要了解物質的性質、危害以及應急處置措施。不僅僅要“我了解安全”,還要應用于實踐,“我要安全,我會安全”。
二是調動教與學雙方積極性原則。從“受教育者”大學生的角度看,接受安全意識教育,利己、利人,是與自身的安全、健康息息相關的事情,接受安全意識教育是發自內心的要求,不是被動接受“要我安全”,而是主動要求“我要安全”。
三是鞏固性與反復性原則。安全知識,隨著工作和生活的發展,而發生變化,可能在實際工作和生活中,安全知識的應用具有一定的偶然性,會隨著時間的推移而遺忘,對安全意識教育要遵循鞏固性與反復性原則。
四是典型性與廣泛性相結合原則。利用已發生的血的事故案例來進行教育,使受教育者有更真實的感受,讓受教育者能更真實地感受到安全事故的嚴重性,感受到細節、小違規帶來的慘痛教訓,從而提高受教育者的能動思維和自覺行動。安全意識教育工作的展開并不是針對某一特定的對象,因為安全是與每一個人息息相關的,從以人為本的管理理念上來講,只要有人的地方,就會有安全存在,所以安全教育工作應該具有一定的廣泛性,對于一些常用的通用類的安全知識應該廣泛宣傳和灌輸。
五是教學手段與時俱進原則。隨著現代教學工具的發展,教學手段的作用越來越占有重要的地位。因此,要根據實際情況,及時更新教學手段,采取多形式的教育方法,使安全意識教育更加形象化、具體化和真實化。
總之,高校教育大學生創新能力培養中應把安全意識培養放在能力培養工作的最前方,不斷地改進和創新安全教育方式,培養大學生的安全超前意識,應以“安全第一,預防為主,綜合治理”為指導方針,把安全意識的培養工作當作持之以恒的教學課程,讓大學生把“安全意識”深入每個人的心中。
參考文獻
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中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)06-0085-02
工科畢業論文是高校人才培養計劃中的重要組成部分,是本科生教學環節中的最后一個階段,是人才培養質量全面的、綜合的檢驗。它是學生在教師的指導下,綜合運用所學的基礎知識和基本技能,通過親自動手實驗或設計,進行科學研究,發現問題、研究問題并解決問題的重要教學形式,對培養學生綜合素質、創新思維和創新能力具有深遠的影響,同時也是評價和檢閱學生在校期間的學習成果,衡量教學質量的重要方式。通過一次高質量的畢業論文,能夠在較大程度上提高學生的查閱文獻和收集資料的能力,理論分析和制定實驗方案的能力,設計、計算、繪圖以及撰寫論文的能力,為學生日后參加工作或者進一步深造學習打下良好的基礎。因此,探討高校工科畢業論文的教學改革,對于提高本科教學質量、提高大學生的綜合素質具有非常重要的意義。
本文分析了本科畢業論文的現狀和存在的問題,結合化學工程與工藝學科的特點,對本科畢業論文進行改革探討與實踐,推動本科教學改革。
一、畢業論文在本科教育中的作用
在大學本科教學中,畢業論文作為一種學術性論文,是大學生在教師的指導下進行創造性勞動的成果,是大學生綜合素質培養、鍛煉和提高的重要環節,對提高大學生的實踐應用能力、創新能力以及科研水平等方面起著重要作用。
1.能夠鍛煉大學生的創新思維。畢業論文是大學生在校期間向學校所交的最后一份綜合了知識和能力的作業,而不是學生所學知識的簡單運用。從教師的角度來說,指導學生寫畢業論文,是教師對學生所做的最后一次執手訓練。對大多數學生來說,寫論文在他們的經歷當中還是第一次。他們在導師的指導下,更加認真、深入地分析問題,把握事物的規律,運用唯物論和辯證法的觀點去突破、創新和提高[1]。形成論文大綱,依據大綱完成論文初稿,經過不斷修改,最后形成論文。這一過程使學生分析問題、解決問題的能力得到提高,同時也使學生的創新思維和書面語言表達能力得到提高。
2.能夠培養大學生的科學嚴謹精神。畢業論文的完成過程就是學生在教師的指導下,主動開展科學研究,設計實驗方案,創造科研成果的過程。從畢業論文課題項目的確定到實驗方案的實施,從文獻資料的查找搜集到論文的寫作完成,從論文的評審修改到參加答辯,無不在濃厚的學術氣氛中進行。在這個過程中,是學生對所學知識的綜合運用,是學生應用理論知識分析實際問題、解決實際問題能力的生動反映,也是對教學效果的一次全面反饋。
3.能夠提高大學生的科研寫作水平。畢業論文寫作是一項龐大、復雜的系統工程,需要投入大量的精力進行各種寫作前的準備,包括對論文框架的初步設計,查閱相關文獻資料,進行實驗設計,對收集的數據進行各種數理分析,作圖等。畢業論文能否撰寫成功,最能反映一個大學生的科學文化素質。通過畢業論文寫作的訓練可以很好地鍛煉大學生的寫作能力,對養成良好的學風和文風也起到至關重要的作用[2,3]。
4.畢業論文是畢業生留給學校的一筆寶貴財富。教學是一種雙向交流的過程,學生從學校獲得的是文化知識和綜合素質,同時,學生也用自己的才華、見識、道德以及黨性修養等方式給學校和教師留下深刻的印象。而畢業論文則是學生留給學校的另一份特殊的精神財富,其中不乏優秀之作。學??梢杂盟鼇碡S富教師的教學內容,啟發教育后來的學生??梢杂盟鼇矸治鼋鉀Q某些實際問題或理論問題,填補這些領域科研的空白;還可以推薦給有關部門或報刊雜志,以擴大影響。
二、當前工科畢業論文存在的問題
工科本科畢業論文是綜合性和實踐性很強的一個教學環節,也是高等院校人才培養質量的全面的、綜合的檢驗。近年來,對我校本科畢業生調查分析發現,在本科畢業論文中存在著許多問題。
1.畢業論文教學工作沒有受到充分重視。畢業論文是高校本科教育最重要的環節之一,但畢業論文的教學在許多學校一直都不太重視[4]。一方面,很多高校都沒有開設論文寫作指導的相關課程,在教學中也未講授論文寫作的基本知識,甚至沒有舉辦過相關的講座。換言之,學校未給學生提供畢業論文撰寫的教學幫助,學生對畢業論文的認識僅局限于指導老師在畢業之際給予的短暫性指導。另一方面,一部分畢業生會認為找到一份好工作遠比做好畢業論文更重要,將大量的時間花在找工作、化工實習上,即使是學校開設的論文指導課也很少有學生來上。學生對畢業論文的重要性認識不足,對畢業論文的寫作缺乏熱情,也就無法使畢業論文的選題、開題、寫作等環節順利展開,所完成的畢業論文質量自然就下滑。
2.指導教師指導力度不夠,對學生畢業論文投入精力不足。高校教師任務量大,除了正常的教學工作外,還同時承擔著大量的科研工作任務,同時有些教師忙于自己的工作和校外的業務,對學生畢業論文實驗指導不多,科研態度不夠嚴謹。教師的懈怠的情緒嚴重影響了學生的畢業論文的質量。
3.學校缺乏嚴格的論文評審機制,對論文評審缺乏合理性。本科畢業論文成績的評定與其他課程考核形式不同,論文的評審主要依靠指導老師的主觀評定,加上目前各高校對本科論文的答辯大多流于形式,既沒有比較具體的評定細則,也缺乏嚴格的考評機制,因而在論文評審過程中會因為一些人為因素而產生不合理的問題[5]。
4.其他一些因素對畢業論文質量的影響。除了上述主要的原因外,高校本科畢業論文還受到其他相關因素的影響,如實驗室資源不足,本科生數量太多,導致實驗室各種儀器設備根本不夠用;還有實驗室藥品不足,即使本科生想做科研,但是往往事與愿違,根本完成不了預期實驗。這些都是造成畢業論文質量下滑的重要的原因。
三、我校工科畢業論文教學改革實踐與探討
1.學生要認真選題,教師為學生選題嚴格審查。畢業論文選題,我院近幾年采用學生和教師共同選題,教師為學生提供了一些實驗題目,同時學生也可以根據自己專業和學習需要選題。這樣,教師發揮自身優勢,針對自己熟悉的領域對學生悉心指導;學生也能配合其學習的專業特點和自身興趣提出自己的見解,進行實驗設計。這樣的畢業論文實驗出現了雙贏,學生愛做,教師愛指導,畢業論文質量得到大幅提高。
2.高校鼓勵學生多進實驗室做實驗,允許學生提前完成畢業論文。學校為了給學生贏得更多的考研以及實習時間,使得畢業論文與考研和實習都不發生沖突。學院鼓勵學生多進實驗室做實驗,讓學生盡早完成論文實驗內容。這樣學生不但不耽誤畢業實習就業時間,也為考研贏得了時間。同時,也避免畢業時期高峰進入實驗室,導致實驗室擁擠、設備藥品不足的缺憾。
3.高校要為學生開設專門的論文指導課。由于本科生第一次接觸到畢業論文,并且對畢業論文了解不夠,不知道該怎么下手寫作。鑒于此,學校應開設論文指導課程,定期舉辦論文寫作指導講座,傳授學生論文寫作知識:一方面可以讓學生明白撰寫畢業論文的重要性,激發學生對畢業論文寫作的興趣;另一方面,論文寫作指導課程通過對論文寫作規范、基本結和框架,以及寫作思路進行系統講解,讓學生對撰寫畢業論文有全面的認識。
4.高校要積極搭建并完善教師指導工作的考核機制。本科生可以采用研究生培養模式,實行導師制度。學生自己的寫作態度和自身寫作能力對于論文質量起著決定作用,但指導老師的作用也不容忽視。建立并完善教師論文指導工作的考核機制,對教師的論文指導工作定期檢查和考核,這樣在一定程度上強化指導老師的責任心,促使他們在本科論文指導工作中盡職盡責。學生可以一邊學習專業課,一邊做畢業論文實驗,在畢業論文實驗項目中還可以結合導師的科研項目進行,這樣既發揮了教師學術優勢,又有利于指導學生。
四、結束語
本科畢業論文是檢驗學生對所學知識綜合運用能力的重要環節,是檢驗教學效果的重要標志,是人才培養的重要途徑,對提高大學生的全面素質也起著重要作用。本文是結合我校工科學科特點,對工科本科畢業論文工作進行改革探討,進而推動本科教學改革。通過教學改革與實踐,提高本科畢業論文和人才培養的質量,培養學生的創新意識和團隊協作精神,為今后考研或走上工作崗位奠定基礎。
參考文獻
[1]韓玉志.高校本科畢業論文中存在的問題及改革對策[J].中國高教研究,2000,(9):78-79.
[2]項金枝.畢業論文指導工作存在的問題及對策[J].青海師專學報(教育科學),2004,(6):295-296.
戶籍地:廣東省身高體重:165cmkg
婚姻狀況:未婚年齡:25歲
求職意向及工作經歷
人才類型:普通求職
應聘職位:醫院/醫療/護理/美容保健類:工藝技術員、質檢員、行政專員/助理:助理、主管、市場營銷、生物化工/制藥工程:研究人員、資料認證員、化驗室主管
工作年限:2職稱:初級
求職類型:全職可到職日期:隨時
月薪要求:2000--3500希望工作地區:廣東省廣州
工作經歷:2005.7—至今廣州化學試劑廠工作,從事過化學工藝技術人員和質檢員工作。了解有機溶劑和無機結晶產品的整個生產過程,參加過ACS產品工藝的改造,并獲得廣東省人事廳認可的“化學工藝工程師助理”的職稱。同時熟悉化學產品整個檢驗操作,對化驗工作積累豐富的經驗,特別是化分、產品前處理。在此期間還參加過ACS產品英文版的翻譯,檢驗方法的修改,檢驗標準的制定。
2004.5—2004.6廣西桂林集琦實力天然有限公司實習,了解中藥提取整個生產過程,并參與中藥前處理、提取、濃縮、干燥等操作中。
2003.12—2004.1廣東南國藥業有限公司實習,了解片劑、酊劑、大輸液、針劑等生產工藝及GMP要求,注射用水的生產工藝。
2002.5—2004.8圖書館管理員,由于吃苦耐勞、工作認真負責,受到館領導的表揚并被評為優秀學生館員助理。
2001.9—2002.7擔班長,組織、帶領同學們參加校、院的活動,并獲得院廣播操比賽三等獎、院文明站崗第一名。
教育背景
畢業院校:廣東海洋大學
最高學歷:本科畢業日期:2005-07-01
所學專業:制藥工程第二專業:
培訓經歷:2001.9—2005.6廣東海洋大學學習(班長)制藥工程獲得工學學士學位
2005.7—2006.12廣州化工集團有限公司培訓、考核認定“化工工藝助理工程師”
語言能力
外語:英語優秀
國語水平:精通粵語水平:優秀
工作能力及其他專長
英語:已通過國家英語四級,具有聽、說、寫的能力,能閱讀本專業外文資料
計算機:通過國家計算機二級(C語言),具有計算機基本應用能力,熟悉Office、PowerPoint和Word等的操作
專業技能:能進行本專業中、外文文獻檢索,了解制藥各種生產工藝和藥事法規以及GMP要求,熟練應用實驗器材,曾跟學院教授做課題。在<NaturalScienceResearch>Volume4,Number2,April2006,題目<StudiesonPreparationofChitosaninAlcoholic-AqueousSolution>.畢業論文獲得優秀。
1前言
拜耳法生產氧化鋁的關鍵工序之一就是晶種分解,在種分槽內將鋁酸鈉溶液降溫并加入氫氧化鋁作為晶種進行攪拌,使其析出氫氧化鋁[1]。晶種分解過程對產品的產量、質量以及全廠的技術指標有著重大的影響。畢業論文,種分槽。
2槳葉簡介
晶種分解溶液為固液懸浮溶液,需借助攪拌器的作用,使固體顆粒均勻懸浮在液體中,要求懸浮物完全離開罐底并均勻懸浮起來,由于不能破壞晶種,所以攪拌轉速不能太大。目前分解槽的攪拌一般采用IMIG型多層攪拌的結構。IMIG槳葉內外漿在攪拌轉動時所形成內揚、外壓的作用,能讓晶種均勻懸浮在液體中且長時間不會沉淀[2]。畢業論文,種分槽。目前國內大部分氧化鋁分解槽攪拌都采用IMIG型攪拌。
3 優化改造
槳葉主要由輪轂、內漿和外漿三部分組成。以前采用的輪轂為鑄件,由于結構的不對稱性經常有鑄造缺陷。2006年以來通過對中鋁河南分公司九組種分槽現場運行情況的分析和對IMIG槳葉結構的不斷分析,得出一套適合該槳葉強度計算的方法。通過該方法分別對內槳葉和外槳葉進行優化設計,節省了材料,并對輪轂的結構進行的全面的改進,不僅縮短了制造工期,也大大節約了生產成本。
4槳葉強度的計算
為了保證攪拌過程能正常地運行,攪拌器必須有足夠的強度。攪拌器強度的計算主要是用來確定攪拌器槳葉的厚度。為了簡化計算首先對運行情況進行假設
a 外槳葉承擔該整層槳葉彎矩
b 設計過程中不考慮加強筋的作用,其造成的截面數據也不予以考慮
c 雙槳葉攪拌具有兩個完全一樣的對稱槳葉,其槳葉計算功率可看作均勻分配于兩個槳葉上,而作用在槳葉上的液體阻力使槳葉產生彎矩,其最大彎矩出現在內槳葉和輪轂的連接處。
4.1外槳葉筋板厚度的確定[3]
圖1為IMIG槳葉的受力簡圖。
圖1:IMIG槳葉的受力圖
公式中
在計算該斷面彎矩時需要找到槳葉上液體阻力的合力作用點。液體阻力合力的作用點x0大小可由下式計算。畢業論文,種分槽。
公式中
M1即是作用于x01處合力對槳葉根部的彎矩。外槳葉端部處斷面的彎矩計算應當是由下式求得。
θ是外漿葉和水平面的夾角
外槳葉的抗彎截面系數
外槳葉斷面處的彎曲應力,計算應力值應小于許用應力值。
4.2內槳葉管子壁厚的確定
內槳葉管軸抗彎截面模量
內槳葉所受的最大彎矩
內槳葉斷面處的彎曲應力,計算應力值應小于許用應力值。
4.3槳葉強度計算中的安全系數
在上述槳葉的強度計算中,沒有涉及到的因素還有不少,如液體的阻力的不均衡性、液體對槳葉的沖擊,槳葉后表面所受到的氣蝕作用等,這些因素都要影響槳葉的強度,所以單從彎曲應力來計算槳葉厚度可能還不夠安全。另外制造過程中出現的缺陷也應加以考慮。為了保證槳葉在操作中的安全,采用安全系數的辦法來處理這些問題。畢業論文,種分槽。根據槳葉的材料不同,制造工藝不同,槳葉強度計算的安全系數也不同,碳素鋼一般取n=3。畢業論文,種分槽。對于底層槳葉,考慮到底層槳葉對整個攪拌的重要性,以及生產過程一旦出現沉槽現象,因此設計底層槳葉時的彎矩應按照電機功率的50%作為液體阻力合力產生的彎矩。
在一般的產能大于40萬噸氧化鋁的設備中,種分槽直徑為14m。電機功率75KW,攪拌轉速4.8r/min.槳葉的直徑為8400mm。代入公式求得外槳葉的壁厚為16mm時完全滿足強度要求,內槳葉管軸壁厚為20也滿足強度要求。這樣從原來外槳葉24mm的壁厚,內槳葉管壁厚28mm變為現在的壁厚,一臺種分槽節省材料約3000Kg。
5連接槳葉用螺栓的計算
機械攪拌中槳葉和軸的聯接大部分都是通過螺栓連接的方式來滿足結構、制造、運輸、檢修維護、安裝等方面的要求。通過對IMIG在攪拌過程中流體作用的觀察得出槳葉的受力情況,以此來計算螺栓的強度。
將槳葉和軸的連接簡化為下面結構,如圖2所示:
圖2:載荷與螺栓的布置
5.1受力分析
5.2初定螺栓直徑
由上述公式計算出來的螺栓直徑大于16就滿足要求??紤]剛度及疲勞強度選用M24的螺栓連接。而原來槳葉和軸的連接采用的是M36的雙頭螺柱,一臺種分槽用在槳葉連接上的螺栓數量約為60個,所以僅此一項的優化就節約標準件上千元的費用。畢業論文,種分槽。
6.結束語
改造后的IMIG槳葉較改造前重量減輕,節約了設備的成本;結構更加合理、簡單化,使加工更容易,減輕了工人的勞動強度,同時縮短了加工時間,提高了生產效率,為公司創造了更大的效益。
參考文獻
[1]楊重愚.氧化鋁生產工藝學[M].北京:冶金工業出版社,1982.
[2]陳聰.氧化鋁生產設備[M].北京:冶金工業出版社,2006.
1.2實踐環節過程控制薄弱生物工程專業應用型人才大多充實到生產、經營、管理第一線崗位,能在生物技術與工程領域從事設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發,要求具有扎實的專業知識和很強的實踐能力.在本科教學階段要注意適度拓寬專業面,強調工程實踐,重視學生實踐能力的培養.生物工程專業的實踐環節包括實驗課、課程設計、見習、畢業論文(設計)和畢業實習等,其中化學實驗、生物化學實驗、微生物學實驗等主要是讓學生掌握常規儀器的使用、設備維護保養等基本技能,化工原理實驗、發酵工程實驗、課程設計等主要是提升學生的工程素質,培養學生分析問題的能力,見習、畢業論文和畢業實習等主要是加深學生對社會、企業的認知,掌握生產工藝流程、生產設備及檢測等知識.但目前偏遠省份生物工程領域的相關企業較少,生產見習、畢業實習成了走馬觀花,見習中見到的重要環節、核心生產車間很少,實習中真正參與生產的時間短、動手機會少,收效甚微.
1.3基礎理論教學求全求深且重復交叉應用型本科院校培養的工程專業主要培養應用型人才,基礎理論知識應該“以應用為目的,以夠用為度”,但長期以來各門課程都追求完善的教學體系,形成了大而全的課程格局,課本越寫越厚、內容越寫越多,這與培養目標不相適應[4].而且許多課程之間有內容交叉、重復現象,如有機化學與生物化學、生物化學與微生物、微生物與遺傳、生物化學與分子生物學之間就有很多知識點重復,很多知識點在幾門課程里都要講授.而為了解決內容多學時少的矛盾,授課教師把其它課程涉及到的一些內容省略不講了,結果可能幾門課程都沒有講解同一內容,這樣學生學到的知識就有了重復或者欠缺.
2生物工程專業應用型人才培養課程體系構建思路
生物工程專業人才培養目標是大力培養掌握生物技術及其產業化的科學原理、工藝技術過程和工程設計等基礎理論和基本技能,能在生物技術與工程領域從事設計生產管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才[5].課程體系的構建必須圍繞人才培養目標,以學生畢業后的職業方向為依據,優化課程體系,重視專業基礎和實踐教學,強調個性教育,提升學生的能力素質,實現學生由學校到社會的無縫鏈接.
2.1夯實專業基礎按照“寬口徑、厚基礎”的培養思路,課程體系要保證專業課程的學分比重,適當增加工程類課程的比例[6],加強對學生工程素質的培養,培養學生的工程能力,使學生具有牢固的工程學基礎知識,以適應大規?,F代化生產中的工程設計、參數檢測、過程控制、產品的下游處理等工作,滿足企業崗位的需要.專業課程設置要注重系統性,在教學過程中,要協調各門課程之間的教學,妥善解決交叉重復內容的授課問題,讓學生在有限的時間內學有所用、合理夠用.在夯實學生專業基礎知識的同時,可將專業教育和應用能力及開發研究能力的培養結合起來,培養學生適應社會發展和解決實際問題的能力.
2.2重視實踐教學實踐教學一直是應用型本科院校的短板,生物工程專業課程設置中,要增加實踐教學的比重,按由易到難、從校內走向校外的步驟組織實踐教學,構建由實驗課程、專業見習、畢業設計和畢業實習等組成的實踐教學體系,將有關實驗內容分散到各階段的教學中,逐步規范學生的實驗操作,提高實踐技能,培養學生綜合運用知識的能力和創新思維.實踐證明,這種實踐教學能夠激發學生學習的主動性和創新精神,培養學生理論聯系實際、分析問題和解決問題的能力,同時還可以促進教師對教學理念和教學方法的更新[7].
2.3凸顯自身特色應用型本科院校都有各自的發展軌跡,其專業設置經過長期的發展;學校在所地區經濟結構、發展水平、產業特色也各不相同,因此,生物工程專業課程設置既要發揮學校師資力量、實驗條件、學科發展的綜合優勢,又要適應經濟發展和社會市場的需求,使課程設置具有鮮明的特色.在制訂課程體系時,專業方向課開設應凸現個性化教育,這是提升專業內涵的主要手段.比如開設生化生產工藝學、代謝工程、環境生物技術、計算機輔助生物過程設計、生物制藥工藝學、藥劑學、食品發酵工程、酶工程、企業管理等課程.這些課程分別涉及環境、制藥、輕工、食品、管理、生物等多個方向,對專業知識范圍進行拓寬,也增強學生的興趣和適應就業的需求.
3生物工程專業應用型人才培養課程體系的構建
生物工程專業是建立在生物學、化學、工程學等多學科基礎上的復合型專業.課程設置必須以人才培養目標為總攬,堅持知識、能力、素質和個性協調發展的原則,強調知識的整體性、系統性和綜合應用,強調學生的人文素質、工程素質和動手能力的培養,構建培養高素質的應用型生物工程人才的課程體系.
3.1構建符合培養目標的課程體系培養滿足市場需求的應用型生物工程人才,需結合自身實際,充分發揮課堂教學、實驗實訓和校園文化活動三個培養平臺,按照公共能力、專業能力和發展能力三個模塊對生物工程專業進行課程構建,每個模塊又由幾部分組成,具體的課程體系可設置為:
3.1.1公共能力培養課程公共能力包括價值判斷、交流溝通、身心調適和信息處理等能力.價值判斷能力培養課程包括思想道德修養與法律基礎、中國近現代史綱要、思想和中國特色社會主義理論、基本原理、形勢與政策、思想政治理論課實踐等;交流溝通能力培養課程包括大學英語、大學語文等;身心調適能力培養課程包括基礎體育、健康運動項目訓練、職業生涯設計與創業就業指導、國防教育與軍事訓練、勞動技能訓練等;信息處理能力培養課程包括大學計算機、計算機操作訓練等.各個模塊還要開設相應的素質拓展活動項目和選修課程.
3.1.2專業能力培養課程專業能力包括自然科學與工程學基礎、生物學知識、生物工程工藝研發、專業綜合實踐等能力.自然科學與工程學基礎知識培養課程包含高等數學、無機分析化學及實驗、有機化學及實驗、物理化學及實驗、電工學、工程制圖與CAD、化工原理及實驗、工程數學等;生物學知識培養課程包含生物化學及實驗、微生物學及實驗、分子生物學及實驗、基因工程及實驗、細胞生物學及實驗等;生物工程工藝研發能力培養課程包括發酵工程、酶工程、生物分離工程、生物工程綜合實驗、生物分離工程實驗及其他方向課程等;專業綜合實踐能力培養課程包括專業認知實習、專業技能測試、企業家講座、社會實踐調查、產品設計、畢業實習、畢業論文(設計)等.
3.1.3發展能力培養課程發展能力培養課程須根據學校的教學特色和學生的發展需要進行開設,不同專業方向的課程設置有所不同.例如,發酵方向設置生物工程設備、生物工程工廠工藝設計概論、發酵工藝學及實驗、發酵過程控制與檢測、生物制品質量監控等.生物制藥方向設置藥物化學、藥物分析、藥劑學、藥理學、生物制藥工藝學、生物技術制藥、生物藥物分離與檢測技術等;食品方向食品營養學、食品工程原理、食品分析、食品機械與設備、食品工藝學等.以上課程又分為理論教學、實驗實訓、綜合實踐三種不同的課程類別.這些課程緊緊圍繞工程素質的培養分層次、分年級循序漸進地開設.
根據現代化學工業的特征及社會對化工人才需求的趨勢,應用型高?;瘜W工程與工藝專業的目標是培養化學化工理論基礎扎實,實踐動手能力、自主學習能力、創新能力及外語與計算機應用能力較強,適應化工、冶金、能源、輕工、醫藥、環保等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理等方面工作的應用型高級工程技術人才[2]。為了實現上述目標,化學工程與工藝專業應用型本科人才應具備的基本素質與專業能力包括7個方面:①樹立正確的世界觀,具有良好的人文精神、科學素養,能處理好人與環境、人與社會的關系;②掌握化學工程與工藝的基本理論和基本知識;③掌握化學裝置工藝與設備設計方法,掌握化工過程模擬優化方法;④具有對新工藝、新產品、新技術和新設備進行研究、開發和設計的初步能力;⑤了解化學工程的理論前沿,了解新工藝、新技術與新設備的發展動態;⑥掌握文獻檢索的基本方法,具有一定的科學研究和實際工作能力;⑦具有創新意識和獨立獲取新知識的能力[2]。因此,根據現代科技和生產的發展需要,以服務地方經濟社會發展為目標,把握高等教育規律和化學工程與工藝專業特征,制定化學工程與工藝專業應用型人才培養方案。在人才培養方案制定的過程中,合肥學院借鑒德國應用科學大學培養應用型人才成功經驗,非常重視企業的作用,將企業要求與學生的培養相結合,構建理論教學與實踐教學相學體系,確定了以“面向企業、立足崗位、注重素質、強化應用、突出能力”為指導思想的“應用型”人才培養模式。理論教學體系體現“三個服務”原則:基礎理論教學要為專業技術課教學服務,理論教學為提高學生綜合素質服務,把素質教育貫穿于教學全程,為培養學生具有獨立分析和解決實際問題的能力服務,注重培養學生對技術成果的吸納和綜合應用能力。建立與培養目標相適應的實踐教學體系,形成基礎實訓、專業實訓及校內、外實訓教學相結合的綜合實訓教學一體化,完成實訓教學。促進學生掌握專業技能,實施“四年九學期制”,提高學生就業競爭能力。
1.2化學工程與工藝專業人才要求
化學工程與工藝專業是為了適應新世紀化學工業的發展而設置的,是由原來的化學工程、有機化工、無機化工、高分子化工、精細化工、煤化工、工業催化等專業合并而成的寬口徑專業,覆蓋面寬、涉及領域廣[3]。該專業具有兩大特色:一是覆蓋面廣。研究領域涉及無機化工、有機化工、精細化工、材料化工、能源化工、生物化工、醫藥化工、微電子化工等諸多領域;二是工程特色顯著。該專業以化學工程與化學工藝為兩大支撐點,化學工程主要研究化工過程及設備的開發、設計、優化和管理?;瘜W工藝則研究以石油、煤、天然氣、礦物、動植物等自然資源為原料,通過化學反應和分離加工技術制取各種化工產品?;瘜W工程與工藝專業涉及的工程放大技術、系統優化技術和產品開發技術,不僅在化工領域,而且在醫藥、材料、食品、生工等眾多相關領域均大有用武之地。因此,化學工程與工藝專業培養的學生應有較強的工程能力和工作適應性,需掌握化工生產技術的基本原理、專業技能與研究方法,具有從事化工生產控制、化工產品和過程的研究開發、化工裝置設計與放大的初步能力[4]。
1.3應用型化工人才實踐教學體系構建
高等工程教育強調綜合素質的基礎作用和工程素質的定型作用。培養應用型化工特色人才,核心就是培養實踐能力強的應用型人才。以培養應用型人才為目標,以科學發展觀為指導,遵循教育教學基本規律,堅持育人為本,教學為綱,根據學生需要,圍繞學生能力拓展和知識結構構建實踐教學體系。該體系由基本技能、專業能力、綜合能力三層次訓練組成,將課外創新活動和社會實踐有機融合。借鑒德國成功的經驗,培養學生工程設計能力、項目實現能力及創新能力。實踐教學根據能力要求可分為3個層次:基礎實踐層、專業實踐層、綜合和創新實踐層?;A實踐層以強化“三基”,培養基礎能力為目的,將基礎化學實驗分為3個層次和5個模塊,構成一個彼此相連,逐層提高的體系[5]。通過化學專題研究訓練,強化了知識和技能的綜合性;認知實習在實踐教學體系中處于承上啟下階段。學生在與自己相近或相關的崗位上經過認知實習,了解專業所需要的專業知識、能力、素質,有利于他們結合自己的興趣,規劃未來發展,在專業方向的選擇、課程模塊的選擇上會更加理性。2周金工實習和1周電工電子實習,實現基礎能力培養目標;專業實踐層是在理論教學和基礎能力培養的基礎上,通過專業基礎實驗、課程設計、工程實訓等實踐教學的環節實現專業能力培養;綜合和創新能力是對技術基礎知識、運用專業知識解決實際問題能力和知識遷移能力的綜合體現,反映學生整體素質。通過畢業實習、畢業設計(論文)等實踐教學環節,配合第二課堂科技活動,達到培養專業技術應用能力的目的??傊?各層實踐教學活動層層遞進、相互滲透,達到培養目標規定的專業技術應用能力的要求。
2圍繞工程能力培養,實施實踐教學改革
2.1突出強化實踐鍛煉,提高教師實踐教學水平
教師是實踐教學體系的主導者,也是實踐教學體系的實踐者。要培養高質量應用型人才,必須要有高水平的教師隊伍。按照這一思路,為所有的實驗室配備了具有碩士學位的專職實驗教師,采取走出去、請進來的辦法培養教師的實踐能力,派合肥學院高學位高職稱的教師到企業去鍛煉6~12個月,增加教師的工程意識和實踐能力。根據學院要求成立了實驗技術教研室,這不僅是名稱和內涵的改變,更重要的是教育理念的轉變,建立實驗技術教研室,由教授、博士擔任主任,具有研究生學歷的教師為成員,研究實踐教學內容、方法和手段,進行實驗教學、實驗課程內容和方法改革等工作。目前,和化學工程與工藝專業實驗實踐教學有關的合肥學院院級教研立項6項,安徽省教育廳立項3項,獲得教學成果獎合肥學院二等獎一項、三等獎一項;安徽省三等獎一項。聘請企業和設計院等單位人員擔任教師,讓學生參與解決實際工作問題,提高實踐能力。
2.2加強實踐教學條件建設,提供實踐教學載體
實驗室和實習基地是完成實踐教學內容所必需的保障平臺。在實驗室建設方面,加強以無機化學、有機化學、物理化學、分析化學課程為支撐的基礎化學實驗室建設,和以化工原理為支撐的化工基礎實驗室。專業實驗作為一門最能反映專業特色,與專業科學技術發展關系最為密切的實踐性課程,必須跳出原有的框架,重新構建一個能夠全面反映化學工程學科發展方向、適合按專業大類組織實驗教學、有利于培養學生工程實踐能力和創新能力的新框架。根據化學工程與工藝核心課程化工熱力學、傳遞過程原理、化學反應工程、分離工程和技術化工工藝學作為構架,遵循以下原則:緊扣化工過程研究與開發的方法論;充分考慮工程學與工藝學實驗的適當平衡;具有典型性、力求先進性、增加綜合性;實驗內容既符合化學工程與工藝學科發展規律,又具有鮮明的先進性和特色,建立了化工熱力學實驗室等專業實驗室。根據專業和學生發展需要,在專業方向上設立分離工程和精細化工2個化工專業方向,并建立精細化工和分離技術2個實驗室,建立膜材料和膜過程院級重點實驗室1個。校外實習是強化專業知識、增加學生的感性認識和創新能力的重要綜合性教學環節,校外實習基地是培養學生實踐能力和創新精神的重要場所,是學生接觸社會、了解社會的紐帶[6]。以校企互利雙贏為機制,開展產學合作,和中鹽四方集團等14家企業建立良好的合作關系,與企業合作共建實驗室2個。每年由校內和企業教師共同指導學生進行實習,并在畢業論文(設計)環節,由企業提出課題,真題真做,學生將所學知識和生產實際相結合,取得在書本上得不到的收獲。中鹽四方集團、東華集團工程技術人員指導學生設計多次獲合肥學院優秀畢業設計(論文)獎。
2.3第一課堂與第二課堂相結合,著力培養學生創新能力
根據現代化學工業的特征及社會對化工人才需求的趨勢,應用型高?;瘜W工程與工藝專業的目標是培養化學化工理論基礎扎實,實踐動手能力、自主學習能力、創新能力及外語與計算機應用能力較強,適應化工、冶金、能源、輕工、醫藥、環保等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理等方面工作的應用型高級工程技術人才[2]。為了實現上述目標,化學工程與工藝專業應用型本科人才應具備的基本素質與專業能力包括7個方面:①樹立正確的世界觀,具有良好的人文精神、科學素養,能處理好人與環境、人與社會的關系;②掌握化學工程與工藝的基本理論和基本知識;③掌握化學裝置工藝與設備設計方法,掌握化工過程模擬優化方法;④具有對新工藝、新產品、新技術和新設備進行研究、開發和設計的初步能力;⑤了解化學工程的理論前沿,了解新工藝、新技術與新設備的發展動態;⑥掌握文獻檢索的基本方法,具有一定的科學研究和實際工作能力;⑦具有創新意識和獨立獲取新知識的能力[2]。因此,根據現代科技和生產的發展需要,以服務地方經濟社會發展為目標,把握高等教育規律和化學工程與工藝專業特征,制定化學工程與工藝專業應用型人才培養方案,具體如圖1所示。在人才培養方案制定的過程中,合肥學院借鑒德國應用科學大學培養應用型人才成功經驗,非常重視企業的作用,將企業要求與學生的培養相結合,構建理論教學與實踐教學相學體系,確定了以“面向企業、立足崗位、注重素質、強化應用、突出能力”為指導思想的“應用型”人才培養模式。理論教學體系體現“三個服務”原則:基礎理論教學要為專業技術課教學服務,理論教學為提高學生綜合素質服務,把素質教育貫穿于教學全程,為培養學生具有獨立分析和解決實際問題的能力服務,注重培養學生對技術成果的吸納和綜合應用能力。建立與培養目標相適應的實踐教學體系,形成基礎實訓、專業實訓及校內、外實訓教學相結合的綜合實訓教學一體化,完成實訓教學。促進學生掌握專業技能,實施“四年九學期制”,提高學生就業競爭能力。
1.2化學工程與工藝專業人才要求
化學工程與工藝專業是為了適應新世紀化學工業的發展而設置的,是由原來的化學工程、有機化工、無機化工、高分子化工、精細化工、煤化工、工業催化等專業合并而成的寬口徑專業,覆蓋面寬、涉及領域廣[3]。該專業具有兩大特色:一是覆蓋面廣。研究領域涉及無機化工、有機化工、精細化工、材料化工、能源化工、生物化工、醫藥化工、微電子化工等諸多領域;二是工程特色顯著。該專業以化學工程與化學工藝為兩大支撐點,化學工程主要研究化工過程及設備的開發、設計、優化和管理?;瘜W工藝則研究以石油、煤、天然氣、礦物、動植物等自然資源為原料,通過化學反應和分離加工技術制取各種化工產品。化學工程與工藝專業涉及的工程放大技術、系統優化技術和產品開發技術,不僅在化工領域,而且在醫藥、材料、食品、生工等眾多相關領域均大有用武之地。因此,化學工程與工藝專業培養的學生應有較強的工程能力和工作適應性,需掌握化工生產技術的基本原理、專業技能與研究方法,具有從事化工生產控制、化工產品和過程的研究開發、化工裝置設計與放大的初步能力[4]。
1.3應用型化工人才實踐教學體系構建
高等工程教育強調綜合素質的基礎作用和工程素質的定型作用。培養應用型化工特色人才,核心就是培養實踐能力強的應用型人才。以培養應用型人才為目標,以科學發展觀為指導,遵循教育教學基本規律,堅持育人為本,教學為綱,根據學生需要,圍繞學生能力拓展和知識結構構建實踐教學體系。該體系由基本技能、專業能力、綜合能力三層次訓練組成,將課外創新活動和社會實踐有機融合。借鑒德國成功的經驗,培養學生工程設計能力、項目實現能力及創新能力,構建工程化的實踐教學體系如圖2所示。實踐教學根據能力要求可分為3個層次:基礎實踐層、專業實踐層、綜合和創新實踐層?;A實踐層以強化“三基”,培養基礎能力為目的,將基礎化學實驗分為3個層次和5個模塊,構成一個彼此相連,逐層提高的體系[5]。通過化學專題研究訓練,強化了知識和技能的綜合性;認知實習在實踐教學體系中處于承上啟下階段。學生在與自己相近或相關的崗位上經過認知實習,了解專業所需要的專業知識、能力、素質,有利于他們結合自己的興趣,規劃未來發展,在專業方向的選擇、課程模塊的選擇上會更加理性。2周金工實習和1周電工電子實習,實現基礎能力培養目標;專業實踐層是在理論教學和基礎能力培養的基礎上,通過專業基礎實驗、課程設計、工程實訓等實踐教學的環節實現專業能力培養;綜合和創新能力是對技術基礎知識、運用專業知識解決實際問題能力和知識遷移能力的綜合體現,反映學生整體素質。通過畢業實習、畢業設計(論文)等實踐教學環節,配合第二課堂科技活動,達到培養專業技術應用能力的目的??傊?各層實踐教學活動層層遞進、相互滲透,達到培養目標規定的專業技術應用能力的要求。
2圍繞工程能力培養,實施實踐教學改革
2.1突出強化實踐鍛煉,提高教師實踐教學水平
教師是實踐教學體系的主導者,也是實踐教學體系的實踐者。要培養高質量應用型人才,必須要有高水平的教師隊伍。按照這一思路,為所有的實驗室配備了具有碩士學位的專職實驗教師,采取走出去、請進來的辦法培養教師的實踐能力,派合肥學院高學位高職稱的教師到企業去鍛煉6~12個月,增加教師的工程意識和實踐能力。根據學院要求成立了實驗技術教研室,這不僅是名稱和內涵的改變,更重要的是教育理念的轉變,建立實驗技術教研室,由教授、博士擔任主任,具有研究生學歷的教師為成員,研究實踐教學內容、方法和手段,進行實驗教學、實驗課程內容和方法改革等工作。目前,和化學工程與工藝專業實驗實踐教學有關的合肥學院院級教研立項6項,安徽省教育廳立項3項,獲得教學成果獎合肥學院二等獎一項、三等獎一項;安徽省三等獎一項。聘請企業和設計院等單位人員擔任教師,讓學生參與解決實際工作問題,提高實踐能力。
2.2加強實踐教學條件建設,提供實踐教學載體
實驗室和實習基地是完成實踐教學內容所必需的保障平臺。在實驗室建設方面,加強以無機化學、有機化學、物理化學、分析化學課程為支撐的基礎化學實驗室建設,和以化工原理為支撐的化工基礎實驗室。專業實驗作為一門最能反映專業特色,與專業科學技術發展關系最為密切的實踐性課程,必須跳出原有的框架,重新構建一個能夠全面反映化學工程學科發展方向、適合按專業大類組織實驗教學、有利于培養學生工程實踐能力和創新能力的新框架。根據化學工程與工藝核心課程化工熱力學、傳遞過程原理、化學反應工程、分離工程和技術化工工藝學作為構架,遵循以下原則:緊扣化工過程研究與開發的方法論;充分考慮工程學與工藝學實驗的適當平衡;具有典型性、力求先進性、增加綜合性;實驗內容既符合化學工程與工藝學科發展規律,又具有鮮明的先進性和特色,建立了化工熱力學實驗室等專業實驗室。根據專業和學生發展需要,在專業方向上設立分離工程和精細化工2個化工專業方向,并建立精細化工和分離技術2個實驗室,建立膜材料和膜過程院級重點實驗室1個。校外實習是強化專業知識、增加學生的感性認識和創新能力的重要綜合性教學環節,校外實習基地是培養學生實踐能力和創新精神的重要場所,是學生接觸社會、了解社會的紐帶[6]。以校企互利雙贏為機制,開展產學合作,和中鹽四方集團等14家企業建立良好的合作關系,與企業合作共建實驗室2個。每年由校內和企業教師共同指導學生進行實習,并在畢業論文(設計)環節,由企業提出課題,真題真做,學生將所學知識和生產實際相結合,取得在書本上得不到的收獲。中鹽四方集團、東華集團工程技術人員指導學生設計多次獲合肥學院優秀畢業設計(論文)獎。
2.3第一課堂與第二課堂相結合,著力培養學生創新能力