工程化学课程范例

工程化学课程

工程化学课程范文1

[关键词]胶体化学;物理化学;课程改革;启发式方法;自主学习

社会工业化及信息化的不断发展使对应用型人才的需求不断增加,应用型人才培养模式逐渐成为了大众化高等教育的重点发展方向。工科类高校以解决生产和工程需求为本,以应用和实践为重,承载着为社会主义建设培养和输送应用型工程技术人才的重要职责,在社会发展及经济建设中发挥着关键的作用,是“工程师的摇篮”。人才的培养离不开专业的教育。2020年9月,总书记在科学家座谈会上提到:“要坚持把创新作为引领发展的第一动力,加强创新人才教育培养。要加强数学、物理、化学、生物等基础学科建设……”。物理化学是四大基础化学之一,涉及热力学、电化学、胶体化学和动力学四大方面,主要是以物理学的理论成就为基础、实验技术为手段探索和归纳化学的一般规律及理论并应用于求解复杂工程问题,属于数学、物理和化学相交叉的边缘学科。该课程具有系统理论性强、逻辑变换复杂、抽象严谨、公式繁多等特点,但兼具启发后续课程学和培养化学理论素养两大功能[1],在促进产教融合中发挥着举足轻重的作用。

1物理化学课程定位

工科类专业以工程需求为本,以应用和实践为重。工科物理化学课程的层次介于基础课程和专业课程之间,在多数工科类高校属于专业基础课程,主要起服务专业的作用。物理化学课程具有完整的体系化特点,包含知识源头的基本问题、概念、定律以及实际应用,主要是用数学和物理学的相关方法探究化学中最具有普遍性的一般规律的学科,涉及宏观、微观不同尺度,动、静不同状态,固、液、气不同相态,要求学生具备必要的高等数学、大学物理、普通化学等方面的基础知识。该课程的教学目标主要是让学生建立完整系统的物理化学基本理论和方法的框架,使其掌握热力学、动力学、电化学及胶体化学中涉及的实验及普遍规律,并养成求真、求实的优良品德,培养工程意识、科学思维和创新能力,为从事与化学有关的工作打下坚实的理论基础[2]。对于此类“绿叶型”课程,教学重点应放在基础知识学和基础技能培养等方面。实际课程内容的取舍不应以是否新颖前沿为依据作取舍,当以在工程实践中是否实际可用为标准进行优化和筛选。工科类物理化学课程教学现状主要呈现出以下几个问题:(1)教学模式单一:教学以基础知识灌输为主,多采用教师为主体、学科知识为导向、灌输式的程序化教学模式。讲课ppt以文字居多,以理论居上,课堂氛围过于死板,师生互动少;(2)学生重视程度不够:由于缺乏理论与生活化物理化学案例的结合,无法有效体现物理化学的重要性和实用价值,吸引力不够,易给学生造成“用处不大、多学无益”的错觉;(3)授课周期短:授课周期受限,课程连贯性变差,课上思考、消化时间严重受限,学难度增大;(4)考核方式有待创新:学生自我约束力不够,教师对学生又缺乏监督,课后作业存在明显抄袭、雷同和“作业帮”现象,不能做到举一反三,导致了“课后都会,考试都不会”的巨大落差。美国能源情报署(EIA))最新报告显示,2015年至2040年,石油和天然气等化石能源继续主导的全球能源消费预计将持续增长28%。石油工程是根据油气和储层特性建立适宜的流动通道并优选举升方法,经济有效地将深埋于地下油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称,其直接目标是以最小代价最大限度地开采地下油气资源,服务于国民经济。我国是油气进口第一大国,2020年对外依存度分别为73%和43%,而且一些关键核心技术和装备仍存在“卡脖子”的风险。国内高校石油工程专业的开设主要是为了培养能适应石油战略快速发展需要,专业理论基础扎实,实践能力强,能在石油工程领域从事工程设计、生产施工、技术创新与应用研究等方面的高级应用型技术人才。油气采收率是衡量油气开采技术高低的重要指标,提高采收率技术的发展与创新也是石油与天然气领域永不褪色的话题。以长江大学石油工程专业为例,作为该校的老牌专业,物理化学课程的开设主要是为了服务于等油田化学原理、提高采收率原理等专业核心课程,不仅为体系和技术的创新提供了重要的基础理论支持,也为油田化学用剂的研发和优化指明了方向。然而受传统教学模式及教学方法的限制,使物理化学这类“绿叶型”课程的教学目的无法很好达成,其服务性的作用无法得到充分体现,因此推行物理化学教学改革具有现实必要性。本文结合长江大学石油工程专业的专业目标、学生素质和教师水平,以胶体化学部分为例,“因地制宜”、“因材施教”地开展了物理化学改革探索与实践,取得了一定的效果也发现了一些问题。

2教学设计(90分钟)

2.1基本概念引入

首先采用启发式教学方法引导学生思考并了解分散系统、分散相和分散介质的定义及分散系统的分类。启发式提问包括:(1)生理盐水、硅溶胶、泥浆除了都是液体之外还有什么共性?(2)三个系统中分别有哪些成分,哪个组分多,哪个组分少?(3)氯化钠,二氧化硅和粘土分别以什么形式存在于系统中?(4)如果含量高和低的两个成分浓度互换,新形成的体系有什么不同?通过分析和讲解,可以发现三者均属于分散系统,分散相为固体(含量低),分散介质为水(含量高),其中氯化钠主要以钠离子(<1nm)和氯离子(<1nm),二氧化硅主要以0.1μm~1nm颗粒形式,粘土主要以>1μm颗粒形式存在于系统中,根据分散相被分散的程度进行区别分别对应分子分散系统(均相,真溶液),胶体分散系统(粒子细小,光学显微镜下不可见)和粗分散系统(粒子粗大,光学显微镜下可见)。若以上三个体系分散相和分散介质进行互换,则可得到凝胶类分散系统。按物质聚集状态差异,可将分散系统分为八大类,包括泡沫、溶胶、乳状液、凝胶、悬浮体等。本部分介绍约10分钟。

2.2胶体分散系统性质与特点介绍

胶体分散系统中分散粒子的半径在1~100nm范围内,是众多分子或离子的集合体,是高度分散的多相系统。胶体与表面化学与生活和生产实际联系最为紧密,是应用最为广泛的化学分支。通过系列疑问句,如“胶体分散系统到底有什么特殊性?生活中哪些体系可能属于胶体系统?它是如何联系生活,助力解决实际生产?”等问题等激发学生对学胶体系统光学、电学、动力学相关性质的兴趣,并采用ppt结合线上小视频的形式帮助学生了解丁达尔效应产生的原因及条件。本部分约30分钟。

2.3前沿知识拓展

通过学发现,胶体分散系统的性质与分散粒子的尺寸密切相关。通常地,我们把至少有一维大小在1~100nm范围内的固体材料称为纳米材料,主要包括零维纳米粒子、一维纳米线、二维纳米薄膜和三维纳米块体,如图2所示。纳米技术已经迅速崛起为一种能够在技术和经济上与传统方法相媲美的新型技术。由于纳米材料具有优异的渗透和吸附能力,可调的物理化学特性和独特的热性能,因此在石油与天然气领域可用于稠油降粘、润湿反转、钻井液粘度调节、油田污水处理、管道防腐等多个方面。通过简单介绍纳米材料的制备、用途和实际应用效果,激发学生探究作用机理及材料选择标准建立的兴趣,并鼓励学生进行文献阅读。本部分约10分钟。

2.4学生自主调研文献汇报

将每两个学生分为一组,以一周为限,每组阅读一篇与纳米材料在石油领域应用有关的文献并制作ppt进行汇报,每组汇报时间3~5min,采用任务驱动法以提问的方式检查学生课下自主学的效果,并实现教师与学生的交互,促进理论与应用的结合。本文以长江大学石油工程专业2019级某班为试点开展了相关实践。该班有学生21人,共分为7组,文献来源主要包括知网、美国化学学会、SPE期刊和会议论文、Elsevier等,内容涉及新型电池、纳米机器人、纳米增注、纳米导向药物等多个方面。总体上学生积极性较高,合作交流、口头表达能力和科研思维均得到了一定的培养。本部分约35分钟。

2.5课程思政

培养学生的社会责任感是课程思政的一大重要方面。21世纪以来,纳米材料在很多领域均得到了广泛的应用。但所有的事物都有两面性,纳米材料亦是如此。当颗粒尺寸减小到纳米尺度,其物理和化学性质都将发生巨大变化。纳米材料由于比表面积巨大,会富集环境中对人体和生态有害的物质,并跟随物质迁移或随气流漂浮至更广阔的空间,并可能自由穿过细胞膜,进入生物体内,与蛋白质、细菌、病毒等发生相互作用,并可能引发一些症状奇特的新型疾病。然而,我国目前在该方面的研究仍非常局限,从我国现状及需求出发,激发学生的社会责任感和科研精神,鼓励他们为我国的科技发展贡献力量[3-4]。学科学家们的精神对于培养学生正确的价值观有很好的促进作用。笔者引入了爱因斯坦世界科学奖得主和能源界最高奖—埃尼奖得主王中林院士的故事。王中林院士在1978年考入西北电讯工程学院物理专业,为达到每门课不低于90分的成绩,无数个夜晚和周末都是陪着书本度过的,在西安读书的四年里,除了能找到书店外,其他地方对于他而言都是陌生的。机缘巧合下,王中林投入到了高分辨电子显微学奠基人Cowley教授门下,教授对他的评语是:无论做什么,都是做的最好的。1987年7月,他仅用4年的时间便拿到了别人一般需要5~8年才能取得的物理学博士学位,成为了该系有史以来的第一人。同时,王忠林院士还积极参与祖国的教育和科研事业的发展,自1992年以来长期推进中美教育和科技交流,为国内培养和输送了一批优秀科研工作者。以此引导学生学他孜孜不倦,潜心研究,敢为人先的精神和爱国主义情怀。本部分约5分钟。

3课后反思

通过“教师引导、学生主体”的课上基础与课下自主延拓相结合的方式助力工科高校应用型人才培养模式的发展,深化“绿叶型”专业基础课程与专业核心课程的对接与融合,使学生做到学有所获,学以致用。通过课后与学生沟通,超过85%的学生认为采用此教学模式,对提高学兴趣,提升学生的参与度,活跃课堂气氛,充实教学内容,了解前沿知识有很好的促进作用[5]。然而通过此次实践,也发现了一些问题,如(1)学生多局限于阅读中文文献,对国际前沿科技的了解有较大欠缺;(2)即使选择了英文文献,也多采用翻译软件全文翻译,对内容的理解不全面;(3)采用分组模式开展此次实践,有不少同学存在着“背靠大树好乘凉”的不端正心态;(4)提问环节,学生的表现仍有很大提升空间等。改进方法有:(1)优化时间安排,给学生多一些时间消化课堂知识和了解科技前沿,努力创建学型课堂,以“教师引导,学生主体”的方式提高课堂效率;(2)优化督促机制,采用线上线下相结合的方式督促学生全员高效地参与到课堂学中。对于学积极性不高的学生,要及时做好思想教育工作;(3)教师要努力做到教学理念的及时更新,与时俱进,让学生想“动”、会“动”,能“动”,培养学生自主发现规律,自主寻找方法,自主探索思路、自主解决问题的能力。

4结语

工程化学课程范文2

[关键词]胶体化学;物理化学;课程改革;启发式方法;自主学习

社会工业化及信息化的不断发展使对应用型人才的需求不断增加,应用型人才培养模式逐渐成为了大众化高等教育的重点发展方向。工科类高校以解决生产和工程需求为本,以应用和实践为重,承载着为社会主义建设培养和输送应用型工程技术人才的重要职责,在社会发展及经济建设中发挥着关键的作用,是“工程师的摇篮”。人才的培养离不开专业的教育。2020年9月,在科学家座谈会上提到:“要坚持把创新作为引领发展的第一动力,加强创新人才教育培养。要加强数学、物理、化学、生物等基础学科建设……”。物理化学是四大基础化学之一,涉及热力学、电化学、胶体化学和动力学四大方面,主要是以物理学的理论成就为基础、实验技术为手段探索和归纳化学的一般规律及理论并应用于求解复杂工程问题,属于数学、物理和化学相交叉的边缘学科。该课程具有系统理论性强、逻辑变换复杂、抽象严谨、公式繁多等特点,但兼具启发后续课程学习和培养化学理论素养两大功能[1],在促进产教融合中发挥着举足轻重的作用。

1物理化学课程定位

工科类专业以工程需求为本,以应用和实践为重。工科物理化学课程的层次介于基础课程和专业课程之间,在多数工科类高校属于专业基础课程,主要起服务专业的作用。物理化学课程具有完整的体系化特点,包含知识源头的基本问题、概念、定律以及实际应用,主要是用数学和物理学的相关方法探究化学中最具有普遍性的一般规律的学科,涉及宏观、微观不同尺度,动、静不同状态,固、液、气不同相态,要求学生具备必要的高等数学、大学物理、普通化学等方面的基础知识。该课程的教学目标主要是让学生建立完整系统的物理化学基本理论和方法的框架,使其掌握热力学、动力学、电化学及胶体化学中涉及的实验及普遍规律,并养成求真、求实的优良品德,培养工程意识、科学思维和创新能力,为从事与化学有关的工作打下坚实的理论基础[2]。对于此类“绿叶型”课程,教学重点应放在基础知识学习和基础技能培养等方面。实际课程内容的取舍不应以是否新颖前沿为依据作取舍,当以在工程实践中是否实际可用为标准进行优化和筛选。工科类物理化学课程教学现状主要呈现出以下几个问题:(1)教学模式单一:教学以基础知识灌输为主,多采用教师为主体、学科知识为导向、灌输式的程序化教学模式。讲课ppt以文字居多,以理论居上,课堂氛围过于死板,师生互动少;(2)学生重视程度不够:由于缺乏理论与生活化物理化学案例的结合,无法有效体现物理化学的重要性和实用价值,吸引力不够,易给学生造成“用处不大、多学无益”的错觉;(3)授课周期短:授课周期受限,课程连贯性变差,课上思考、消化时间严重受限,学习难度增大;(4)考核方式有待创新:学生自我约束力不够,教师对学生又缺乏监督,课后作业存在明显抄袭、雷同和“作业帮”现象,不能做到举一反三,导致了“课后都会,考试都不会”的巨大落差。美国能源情报署(EIA))最新报告显示,2015年至2040年,石油和天然气等化石能源继续主导的全球能源消费预计将持续增长28%。石油工程是根据油气和储层特性建立适宜的流动通道并优选举升方法,经济有效地将深埋于地下油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称,其直接目标是以最小代价最大限度地开采地下油气资源,服务于国民经济。我国是油气进口第一大国,2020年对外依存度分别为73%和43%,而且一些关键核心技术和装备仍存在“卡脖子”的风险。国内高校石油工程专业的开设主要是为了培养能适应石油战略快速发展需要,专业理论基础扎实,实践能力强,能在石油工程领域从事工程设计、生产施工、技术创新与应用研究等方面的高级应用型技术人才。油气采收率是衡量油气开采技术高低的重要指标,提高采收率技术的发展与创新也是石油与天然气领域永不褪色的话题。以长江大学石油工程专业为例,作为该校的老牌专业,物理化学课程的开设主要是为了服务于等油田化学原理、提高采收率原理等专业核心课程,不仅为体系和技术的创新提供了重要的基础理论支持,也为油田化学用剂的研发和优化指明了方向。然而受传统教学模式及教学方法的限制,使物理化学这类“绿叶型”课程的教学目的无法很好达成,其服务性的作用无法得到充分体现,因此推行物理化学教学改革具有现实必要性。本文结合长江大学石油工程专业的专业目标、学生素质和教师水平,以胶体化学部分为例,“因地制宜”、“因材施教”地开展了物理化学改革探索与实践,取得了一定的效果也发现了一些问题。

2教学设计(90分钟)

2.1基本概念引入

首先采用启发式教学方法引导学生思考并了解分散系统、分散相和分散介质的定义及分散系统的分类。启发式提问包括:(1)生理盐水、硅溶胶、泥浆除了都是液体之外还有什么共性?(2)三个系统中分别有哪些成分,哪个组分多,哪个组分少?(3)氯化钠,二氧化硅和粘土分别以什么形式存在于系统中?(4)如果含量高和低的两个成分浓度互换,新形成的体系有什么不同?通过分析和讲解,可以发现三者均属于分散系统,分散相为固体(含量低),分散介质为水(含量高),其中氯化钠主要以钠离子(<1nm)和氯离子(<1nm),二氧化硅主要以0.1μm~1nm颗粒形式,粘土主要以>1μm颗粒形式存在于系统中,根据分散相被分散的程度进行区别分别对应分子分散系统(均相,真溶液),胶体分散系统(粒子细小,光学显微镜下不可见)和粗分散系统(粒子粗大,光学显微镜下可见)。若以上三个体系分散相和分散介质进行互换,则可得到凝胶类分散系统。按物质聚集状态差异,可将分散系统分为八大类,包括泡沫、溶胶、乳状液、凝胶、悬浮体等。本部分介绍约10分钟。

2.2胶体分散系统性质与特点介绍

胶体分散系统中分散粒子的半径在1~100nm范围内,是众多分子或离子的集合体,是高度分散的多相系统。胶体与表面化学与生活和生产实际联系最为紧密,是应用最为广泛的化学分支。通过系列疑问句,如“胶体分散系统到底有什么特殊性?生活中哪些体系可能属于胶体系统?它是如何联系生活,助力解决实际生产?”等问题等激发学生对学习胶体系统光学、电学、动力学相关性质的兴趣,并采用ppt结合线上小视频的形式帮助学生了解丁达尔效应产生的原因及条件。本部分约30分钟。

2.3前沿知识拓展

通过学习发现,胶体分散系统的性质与分散粒子的尺寸密切相关。通常地,我们把至少有一维大小在1~100nm范围内的固体材料称为纳米材料,主要包括零维纳米粒子、一维纳米线、二维纳米薄膜和三维纳米块体,如图2所示。纳米技术已经迅速崛起为一种能够在技术和经济上与传统方法相媲美的新型技术。由于纳米材料具有优异的渗透和吸附能力,可调的物理化学特性和独特的热性能,因此在石油与天然气领域可用于稠油降粘、润湿反转、钻井液粘度调节、油田污水处理、管道防腐等多个方面。通过简单介绍纳米材料的制备、用途和实际应用效果,激发学生探究作用机理及材料选择标准建立的兴趣,并鼓励学生进行文献阅读。本部分约10分钟。

2.4学生自主调研文献汇报

将每两个学生分为一组,以一周为限,每组阅读一篇与纳米材料在石油领域应用有关的文献并制作ppt进行汇报,每组汇报时间3~5min,采用任务驱动法以提问的方式检查学生课下自主学习的效果,并实现教师与学生的交互,促进理论与应用的结合。本文以长江大学石油工程专业2019级某班为试点开展了相关实践。该班有学生21人,共分为7组,文献来源主要包括知网、美国化学学会、SPE期刊和会议论文、Elsevier等,内容涉及新型电池、纳米机器人、纳米增注、纳米导向药物等多个方面。总体上学生积极性较高,合作交流、口头表达能力和科研思维均得到了一定的培养。本部分约35分钟。

2.5课程思政

培养学生的社会责任感是课程思政的一大重要方面。21世纪以来,纳米材料在很多领域均得到了广泛的应用。但所有的事物都有两面性,纳米材料亦是如此。当颗粒尺寸减小到纳米尺度,其物理和化学性质都将发生巨大变化。纳米材料由于比表面积巨大,会富集环境中对人体和生态有害的物质,并跟随物质迁移或随气流漂浮至更广阔的空间,并可能自由穿过细胞膜,进入生物体内,与蛋白质、细菌、病毒等发生相互作用,并可能引发一些症状奇特的新型疾病。然而,我国目前在该方面的研究仍非常局限,从我国现状及需求出发,激发学生的社会责任感和科研精神,鼓励他们为我国的科技发展贡献力量[3-4]。学习科学家们的精神对于培养学生正确的价值观有很好的促进作用。笔者引入了爱因斯坦世界科学奖得主和能源界最高奖—埃尼奖得主王中林院士的故事。王中林院士在1978年考入西北电讯工程学院物理专业,为达到每门课不低于90分的成绩,无数个夜晚和周末都是陪着书本度过的,在西安读书的四年里,除了能找到书店外,其他地方对于他而言都是陌生的。机缘巧合下,王中林投入到了高分辨电子显微学奠基人Cowley教授门下,教授对他的评语是:无论做什么,都是做的最好的。1987年7月,他仅用4年的时间便拿到了别人一般需要5~8年才能取得的物理学博士学位,成为了该系有史以来的第一人。同时,王忠林院士还积极参与祖国的教育和科研事业的发展,自1992年以来长期推进中美教育和科技交流,为国内培养和输送了一批优秀科研工作者。以此引导学生学习他孜孜不倦,潜心研究,敢为人先的精神和爱国主义情怀。本部分约5分钟。

3课后反思

通过“教师引导、学生主体”的课上基础与课下自主延拓相结合的方式助力工科高校应用型人才培养模式的发展,深化“绿叶型”专业基础课程与专业核心课程的对接与融合,使学生做到学有所获,学以致用。通过课后与学生沟通,超过85%的学生认为采用此教学模式,对提高学习兴趣,提升学生的参与度,活跃课堂气氛,充实教学内容,了解前沿知识有很好的促进作用[5]。然而通过此次实践,也发现了一些问题,如(1)学生多局限于阅读中文文献,对国际前沿科技的了解有较大欠缺;(2)即使选择了英文文献,也多采用翻译软件全文翻译,对内容的理解不全面;(3)采用分组模式开展此次实践,有不少同学存在着“背靠大树好乘凉”的不端正心态;(4)提问环节,学生的表现仍有很大提升空间等。改进方法有:(1)优化时间安排,给学生多一些时间消化课堂知识和了解科技前沿,努力创建学习型课堂,以“教师引导,学生主体”的方式提高课堂效率;(2)优化督促机制,采用线上线下相结合的方式督促学生全员高效地参与到课堂学习中。对于学习积极性不高的学生,要及时做好思想教育工作;(3)教师要努力做到教学理念的及时更新,与时俱进,让学生想“动”、会“动”,能“动”,培养学生自主发现规律,自主寻找方法,自主探索思路、自主解决问题的能力。

4结语

工程化学课程范文3

[关键词]石油化工;实践教学;课堂氛围

1引言

石油化工是化学化工专业非常重要的一门专业课程,其内容涵盖石油产品的物理性质、化学性质以及在加工过程中的反应规律,本门课程包括石油化工设备、石油化工技术和石油化工安全等几方面内容。石油化工产业是基础产业,它在能源、交通、机械、电子、农业和建筑等行业都有广泛应用,在国民经济中占有举足轻重的地位。在目前的教育体系制度之下,石油化工是学生学习后续课程并在其他学科领域中进行理论性研究和实践的重要基础;且学习该门课程需要很强的实践动手能力,对于提升学生整体专业素养、培养综合能力、开拓对未来发展的科研能力和创新能力具有重要作用[1]。因此,石油化工的教学要从以下几个方面考虑:(1)熟练掌握石油化工专业相关课程内容,明确知识点、课程之间、学科之间的相互联系,保证课程内容的紧密型与系统性;(2)熟悉与课程相关的科学实验与实验相关的生产应用原理、过程及其结果。授课过程中要理论联系实际,突出课程的着重点与实用性;要通过对相关实践内容的讲述使学生切实感受到学习该门课程的意义和重要性,激发学生对本课程的学习兴趣。让理论知识更好的应用到实际与实践中,也能使学生更进一步的了解我国石油化工产业的发展,为之做出更大的贡献,加快我国石油产业的发展[2]。为使学生更好的了解石油化工这门专业课,从以下几个方面提出几点建议,以求该门课程在高校人才培养中发挥更重要作用。

2石油化工课程发展现状

石油化工是一门实践性很强的课程,一直以来都具有坚实的资源基础、合理的设备配置和一定的教师资源。但随着社会、科技的不断发展与进步,人们对知识层次的渴望也不断加强,以往的石油化工教学及人才培养模式渐渐无法满足社会对专业人才的需求。因此,需要基于当下实际要求做出合理的改变,将个体单元整合成有序的整体,并充分利用各种资源[3]。石油化工的实践过程和装备体系的建设,以及关于对流体流动和单元操作的实验,需要进行新的开发与整顿,形成系列化的实验教学体系,利于学生对课程教学内容更好的消化与吸收。对于课程多媒体资源的建设,需要不断改进教学形式,加大其资源利用力度,创造适合该课程的实践教学条件与教学环境[4]。

3课程改革与实施

针对石油化工专业教学中存在的不足,通过不断地讨论和研究提出新的教学思路。不断优化课程教学内容细节,明确实验过程与装备的逻辑关系,实现课程的良好过渡,使学生能更好的吸收石油化工课程所涉及的单元操作、基础知识、计算过程和实际应用案例,并为下面的学习打下牢固的专业基础。

3.1加大实际案例分析在课程内容上的比重

石油化工专业所涉及的工艺公式计算复杂,很难直观的理解。为便于学生更好理解,需要通过案例导入、实际应用和作业完成的方式使学生更加深入的理解教学内容。一方面是以实际案例为切入点,引出相关具体的原理、技术等;另一方面通过实际案例分析来讲解一些学生在课堂不易理解的例题,使学生结合实际需求,更加深入的理解相关基本原理。进而让学生掌握如何利用所学的理论知识去解决在生活中遇到的实际问题。

3.2加强实践,提高学生的实际动手能力

《石油化工》课程中的实践占有很大一部分内容,安排的实践教学为8个课时,石油化工实践教学体系中的实践环节可分为实验、实习与设计三大类。其中,实践部分是石油化工专业学生所必须具备的基本能力;实习是学生了解社会、理论联系实际和培养学生综合素质的主要途径之一;设计是培养学生综合运用所学知识和理论分析问题,解决问题能力的重要环节。这些实践环节就像总框架结构的一个个节点,通过这些节点把原来孤立的理论知识连接在一块,对培养学生的实践观,提高学生的综合实践素质和能力起着重要的作用[5]。

3.3为学生提供更好的资源共享学习平台

针对现阶段的教育水平,不仅需要完善课堂教学内容,同时需要加大课后练习,为学生提供一个资源共享的学习平台。现在很多高校的视频教学平台都在逐步完善,而如何使这些学习资源得到充分的利用,成为现在教育工作者所关注的焦点。因此,在课程教学改革中,需要制作与实验教学相关联的PPT,构建课程资源共享库、开发资源学习共享平台,实现学习资源互通化。同时互联网+的模式,便于学生课后或课前对所需要掌握的知识能够更深一步的了解。可以通过互联网共享平台学习实验操作方法、操作步骤,避免在实际操作中发生一些不必要的麻烦。此平台可以辅助学生对课程教学内容的消化与吸收,对所学知识有更加透彻的理解。资源共享平台实际运行后,需要不断的改革创新技术、后期平台管理与维护,使其面临大数据时不会出现系统崩溃现象,保证学生学习的积极性与长久性[6]。

3.4建设培养适应现代化需求的教师团队

实验室是教学与科研的基地,是培养创新人才的基础平台,其教学质量的高低取决于高水平的教学队伍。温总理在国家科教领导小组会议上深刻地指出:“百年大计,教育为本,教育大计,教师为本。有好的老师,才能有好的教育[2]。”我们在多年实验教学改革的实践中,深刻领悟到如果实验教学队伍力量匮乏,难以形成高水平的稳定的教师队伍,仅凭实验辅导员或实验助教是无法实现理论知识向实验教学的转化,以及无法体现对培养学生创新实践能力的要求[2]。由此可知,我们必须采用措施来构建高水平实验教师队伍。若要实现以上的教改方案,促进石油化工发展,关键在于组建一批优秀的教师团队。所属教师一定要具备丰富的实践经历、满足人才培养的高水平要求。在师资团队方面,课程改革负责人在本专业应具备丰富的教学经验和现场实践指导经验,青年教师需具备相对应的博士学位。我们的教师团队应积极从事教学改革与教学研究,并针对石油化工课程制定具体的教学改革计划方案,制定青年教师培养规划,具体如下:(1)青年教师培训,鼓励团队老师参与国内、国际相关专业的课程教学研究和访问交流,并定期把青年教师送到相关高校、设计院校单位进修培训,不断累积实践工作经验,为学生讲授课程时以现场实际为导向,掌握该学科的发展前景。(2)提高青年教师教学质量水平,教育科研小组定期举行教学研究活动。成立相应的奖励项目,鼓励更多爱好科研的青年教师参与其中。并要求参与教师就每次活动写出自己的感想,不断完善青年教师的教研论文。教研所设计的内容包括本学科专业人才培养模式、课程体系设备等方面。通过与不同专业人士的学习和讨论,使相关专业教师具备坚实的化工原理、实验设计和实验操作等专业知识,掌握所承担的课程在教学环节中的作用,以及与其它相关专业课程的链接关系。(3)举行青年教师讲课比赛。积极推荐教师参加各种不同等级教学评选和各类讲课活动,以此促进教师的成熟和教学进度。通过以上具体措施加强青年教师队伍建设,从而更好的推动化学化工课程建设[8]。

3.5考核机制的改革

采用多样的考核方式考查学生分析问题和解决问题的能力,不再是简单的通过传统笔试成绩定义学生的学习能力。专业教师对考核内容重新划分,最后的考试成绩由闭卷考试60%、平时成绩40%两部分组成。而平时成绩由三部分组成:实践操作20%、课后作业10%、研究性学习10%。闭卷考试题型包括选择、填空、分析和计算。实践部分主要是考查学生的实际操作动手能力与合作学习能力等,这部分内容由具体的实验操作过程和实践报告的质量确定。平时作业是案例教学中一项重要的环节,学生通过平时课后作业的完成,提高其独立思考与理论联系实际的能力,研究性学习主要是学生加入大学生创新团队[6],参与教师所研究的科研项目,培养学生的创新能力。

4互动学习,在轻松的氛围下交流学习

课堂不能局限于严肃认真的氛围。太过紧张的教学环境会给学生无形的压力,致使无法更好的吸收课程内容。教师要结合书本上固定的教学内容与教学环境,充分发挥学生的空间想象力,让死板的知识动态化,便于掌握吸收。其中板书教学已经延续多年,教师要与时俱进将板书与多媒体进行有效结合,而不能单纯的依赖其中一种,二者缺一不可。板书在结构设计上一定要清晰合理,内容应为一堂课程总的纲要,包括教学的重点、难点。这样可以让学生对知识的轻重有一个总的认识,多媒体是现代信息技术在教学中的一个重要创新应用,能够化抽象为直观,变难为易,具有生动、形象的特点,能够提高教学效果[7],因此两者合理利用可以更加有效的呈现更好的教学成果。课堂教学如果太过死板,时间一长,学生的注意力便会分散。要采用一定方式吸引学生的注意力,打破沉闷局面,运用启发式和讨论式教学方法。传统的教学方式是学生们只是被动的接受老师所讲的内容,没有自己的思维构建[9]。严重削弱了学生学习的积极性,启发与讨论式教学方案,可以让学生成为主导者,通过课堂讨论可让老师了解学生的不足。使学生学到的不仅仅是知识本身,更加重要的是利用所学理论知识解决实际问题的方法,强化学生创新意识。实践证明运用启发与讨论式教学,可以消除课堂上的枯燥乏味与紧张,使学生在轻松的氛围下更加高效的学习。

5结束语

《石油化工》是一门关于设备工艺设计与结构设计的专业课程。通过对本课程的学习,使学生具有拟定具体实验过程方案和设计实验设备的能力。为使石油化工专业的教学水平更上一层楼,需要建设一支适应现代社会人才培养要求的教师团队和改革教学方案。教师在授课过程中合理运用实际案例,注重理论与实际的结合,同时有效运用现代化多媒体教学资源,将互联网技术引进到实际教学中。实现本门课程资源与互联网全方位的共享,更加方便老师与学生之间的互动与交流,为国家的石油化工行业培养更多应用型人才。

参考文献

[1]崔巍,张颖,龙飞飞,等.卓越计划背景下的《石油化工过程及装备》课程改革与实施[J].黑龙江教育:理论与实践,2016(11):52-53.

[2]代静.新建本科高校应用型人才培养课程体系改革实施现状分析——以广东石油化工学院为例[J].教育现代化,2017,4(26):14-15.

[3]张健伟,李柏林.浅谈青年教师如何上好“石油化学”专业课[J].中国電力教育,2011,2011(8):106-107.

[4]贾昌梅,贾昌萍,牛显春.谈石化院校环境类实验课程教学改革的着力点[J].广州化工,2013,41(3):154-155.

[5]张炳生,林西平,王正洪.石油化工工程实践教学体系的构建与实践[J].化工高等教育,2007,24(3):41-44.

[6]张华文,郑娟.《石油化工安全评价》课程教学改革与实践探讨[J].山东工业技术,2014(18):209.

[7]张卫荣.石油化工学校隐蔽课程特点[J].广州化工,2010,38(09):232-233.

[8]梁淑娟,张育诚.石油化工类专业就业创业指导课程改革探索与实践[J].时代教育,2016(13):47.

工程化学课程范文4

教学中明显与实际工作岗位结合不够。理实一体化的教学要求加强对双师型教师队伍的培养,要求教师既能胜任理论教学又能胜任实训指导。理实一体化的教学,通过任务目标的设计,合理地将理论教学融入到实践教学中,这就要求有一支更加高素质的专业教师队伍。要求教师不仅要有很强的教学能力,还要有丰富的实践经验;既要懂理论更要懂得操作。对于“公路工程造价”课程而言,要培养能完全掌握工程量计算方法,独立编制概预算的专业人才,要求专业教师理论与实践操作技能更加全面,应具有丰富的实践经验和宽广的知识面。通过理实一体化教学,使教学过程在做中教,在做中学,在学中做,教学做完美统一,这样才能取得更好的教学效果。理实一体化教学要求教师合理设计教学思路。例如,概预算部分,以某高速公路两阶段设计图纸及原始数据表为例,为了培养学生识图算量的能力、手工编制和利用软件编制的能力,我们可以设计理实一体化的教学思路。这样,就可以把传统教学很难讲清楚的算量、定额的选择、概预算表格的填写融入到教学当中,学生的记忆会更加深刻。

二、理论教材和实训教材的一体化

在传统的“公路工程造价”教材中,有关概预算的理论知识占的比重大,学生往往实训时忘了理论知识,不能把二者很好地融合起来。现在的教材是以实训为目标,落脚点在实训,以任务来驱动理论知识的教学,分单元进行模块化的实际技能训练,理论知识就变得更加浅显易懂,可操作性强。例如,我们可以将工程计量划分为路基路面工程计量、桥涵工程计量、隧道工程计量三个知识模块,每个模块里都可以确定相应的目标任务,以案例引出理论知识,比如以某一条路线工程的计量为例,引出相应的知识模块理论知识,对相应的理论知识进行讲解,然后再进行实际技能的训练,提出设计好的训练目标。如果要求学生写出实训报告,报告里,应在总结部分提及实训中可能存在的问题以及处理的措施。

三、理论传授和实训指导教学的一体化

“公路工程造价”作为路桥专业学生一门重要的专业课程,学生学得如何,一走上工作岗位就会很快受到用人单位的检验和评价。理实一体化的教育理念要取得显著的成效,要求任课教师在教学方法上能够灵活地采用多种教学手段,整合多种教学资源。理实一体化的核心是围绕着实践技能项目任务来展开的,这就要求任课教师用心备课,在讲授理论知识的时候,紧扣实践项目进行,突出重点,由浅入深,要符合学生的认知规律,充分调动学生的求知欲。“公路工程造价”课程的实训项目很多是以表格文件的形式出现的,这就要求教师能充分利用多媒体设备直观地演示,准备好相关实训项目的课件。学生要能动手做,就要训练学生学会使用计算机造价软件和手工编制造价文件。

四、理论课和实训课教室的一体化

传统的职业教育实训场地明显不足,理论课教室和实训室各自独立设置,且相距较远,教师和学生疲于各教学点的转换,造成了理论教学和实训教学不同程度的脱节。理实一体化的教室可以有效地整合各种教学资源,使理论教学和实训教学融为一体。“公路工程造价”课程理实一体化教室可分为教学区和实训区两个功能区,按标准班级50人为例,建筑面积需300平米。教学区配备多媒体投影、视频点播、仿真实训教室等,教室里可以配备相关目标任务的实训模型,增强学生的感性认识,使学生较好地学习工程造价的理论知识以及展示概预算的工作过程。实训区可以设置若干个工作台,工作台上配备教材、《公路工程预算定额》、《公路工程施工与计量》以及施工图。学生以真实的概预算工作为小组,担任不同的角色,模拟真实的概预算工作。这种仿真的工作环境可以让学生自觉地调整自身角色,更快地融入到实训的工作过程,完成实训的任务。

五、理论知识考核和实践能力考核的一体化

“公路工程造价”课程的考核可以采取闭卷、开卷、口试、笔试、实训操作考核相结合的方法,重要的理论知识采用闭卷笔试,而对于实践能力考试,可以采取开卷、口试和实训操作考核相结合的方式。最好能结合实际工程项目,校企合作,通过评定学生的项目完成情况对学生进行考核。

六、结语

工程化学课程范文5

关键词:公路工程;管理;规范化;科学化;思路;分析

1公路工程管理实现科学化与规范化的积极作用

1.1能够确保工程顺利竣工

科学化以及规范化的公路工程管理,是一项工程能够顺利竣工的重要保障。因为一项工程建设是受不同因素影响的,各种复杂的施工环境对一项工程建设的影响非常大,我国地域广阔,各种各样的施工环境都有可能存在,因此工程建设的难度也会相应的增加。当地经济以及社会因素也是影响工程建设的一个重要原因。当地经济发展水平的高低将直接影响施工成本的高低。制定科学的施工规划和制定合理的工程进度对于施工单位来说,可以有效保障施工顺利进行和完工。同时建立完善的施工体系是非常有必要的。这些措施都有利于施工的顺利进行。通过不断实施新的公路工程管理方法,并且通过不断改革旧的管理方式,将现有的好的方式进一步创新。全面考虑影响施工工程的因素,确保工程施工按预定的计划进行。这些措施能够有效地消除施工中各种不利的因素,确保施工有效顺利进行。

1.2工程管理水平能够得到提高

通过科学化和规范化的公路工程管理,工程管理水平能够得到有效的提高。当下很多公路出现质量问题都是由于在工程管理中存在施工不合理,不科学和不规范的情况造成的。这些情况我们通过近几年一些公路的质量问题就可以发现。如果公路一旦出现质量问题,不仅不利于当地经济的发展,关键是会对人民的生命财产安全造成巨大的危害。这种结果是每个人都不能接受的。因此,为了避免这些问题的发生,我就必须要想尽一切办法来提高工程的质量。要想提高施工质量,提高对工程管理的重视程度是首要的。为了有效解决施工中存在各式各样的问题。我们就必须创新管理制度以及管理模式,只有这样才能够有效保证施工的质量。

2当前公路工程管理中出现的突出问题

2.1缺乏整体规划

公路工程施工管理涉及的范围比较广,它所面临的环境也比较复杂。要想对一项工程的养护施工、测量、设计以及规划等环节做到面面俱到的难度很大。但也可能就是因为这个原因,导致一些单位在工程管理中缺乏整体性的规划。但同时整体规划也非常重要,因为只要有一项做的不好,就可能会引发工程质量问题,从而导致一项工程整体的失败。因此对于公路工程施工管理进行整体规划是非常有必要的。

2.2机构设置不科学

一项工程的施工需要大规模的资金支持和复杂的技术支撑,同时其分工也是极其细致的。如果在一项工程中不能够进行科学的机构设置,不仅会造成资源上的浪费,施工成本的提高,环境的污染,降低施工质量。关键也使工程管理失去了其作用。因此科学的机构设置也是非常重要的。

2.3管理人才的匮乏

科学技术是第一生产力,其能够有效推动一下工程的顺利开展。由于目前我国人才分配不是很合理,造成了一些专业水平高,管理经验丰富的管理型人才在一些单位非常缺乏。同时由于经济的快速发展,相关法律体系不断更新,导致现在许多管理人员对现有的法律和相关技术不是很了解,这就导致了工程管理不能够有序的开展,同时也严重影响了施工的进度。

3公路工程管理规范化与科学化思路分析

3.1强化对工程编制和进度规划管理

强化对工程编制和监督规划管理,能够有效地保证工程实施实现科学化和规范化管理。施工单位要制定施工进度表。科学合理以及规范的施工记录表,是一个施工单位能够顺利开展施工的重要基础。一个进度表要想处分发挥其职能,其必须具有科学性和灵活性的特点。根据进度表规定的交工时间和施工顺序来对工程进行有序施工。以图表形式体现出来的施工进度表比较清晰明了。施工进度一目了然。工程管理的整体性要在开展编制和进度规划管理中体现出来。为了提高工程管理的质量,提升工程管理的水平,就必须加强对施工现场的管理。

3.2提升全体人员的科学文化以及规划化意识

团队的力量是强大的,在施工过程中也是如此。在工程施工的过程中,要想在整个工程管理中贯彻实施科学化与规范化的管理方式和意识,就必须使整个施工团队具有科学的管理意识和素质。要想提高团队整体人员的管理意识,用科学化和规范化的意识去指导施工团队的思想和行为是非常有必要的。不断创新和不断强化意识是各个部门领导需要做的。为了提升相关管理人员对施工安全和质量的重视程度。相关管理人员应从日常做起,从身边的一点一滴的小事做起,在日常管理工作中,要将安全意识和质量意识渗透其中。要努力改变错误的观念,同时一些不合理不规范和不科学的行为模式也需要改掉。为了保证施工的有序和安全进行,必须协调好部门与相关人员的关系,只有营造一个良好的人际关系氛围,一个和谐良好的管理环境才能够被创造,因此加强员工之间的团结和凝聚力也就显得尤为重要。

3.3对工程施工进行精细化管理

为了避免科学化以及规范化施工只停留在口号上面,就一定要制定响应的科学施工管理细则,为了保证施工人员暗搓搓进行规范化施工,必须制定出相应的精细化管理细则,这样才能够有效推动公路工程管理向科学化以及规范化的方向发展。如果对施工现场进行精细化管理,不仅可以保证施工质量,提升施工的安全性,而且还能够有效提升施工的进度。使施工现场的整体情况尽在管理人员的掌控之中。同时,相关管理人员对现场进行科学的管理和有效的监督也是非常有必要的。对施工现场可能出现的安全隐患要及时的纠正,从而避免出现严重后果。这样也能够提升施工的整体规范化水平。如果出现了新的安全问题,要及时对出现的问题做出相应的解决方案,将危险可能会带来的损失降到最小。在问题解决之后要及时对该问题进行分析,避免该问题的下次重复出现。从而保证施工顺利有序开展。

3.4对管理资源进行科学配置

对管理资源进行科学的分配对施工单位来说是非常必要的,需要相应的管理员对工程整个过程进行有效控制,这就要求相关责任人要有高度的责任感。施工单位要想提升自身的盈利能力,必须对建设资金进行合理的运用。实施责任追究到人的体制。通过动态跟踪以及优化控制建设成本,相关的施工管理和流程进行分析,选择最优的方案来提升企业整体的利润率。科学的政绩考核制度在施工单位是有必要设立的。通过对相应数据的具体分析,对作出贡献的单位进行奖励。进而提高工程的科学化管理。施工单位要大胆的创新,敢于尝试。善于运用新技术使用新方法,对相关落后过时的体制进行大胆的改革。创新和改进生产技术,完善相应保障制度,优化单位的资源配置,进而提高工程管理的科学性和规范性。

4结语

目前我国的经济正进入快速发展的阶段,交通发展的需求量也不断的增加。改变传统的粗放式的管理模式,不断提升公路工程建设的现代化水平,使公路工程管理朝着现代化和规范化的方向发展是提升公路工程建设水平的重要因素。通过本文的论述我们可以发现,公路工程管理的科学化以及规范化对公路工程的建设发展非常有重要。它对提高公路工程的管理水平,满足公路发展以及社会进步的需要的作用都是非常大的。因此我们一定要重视提高公路工程管理水平的科学化和规范化。

参考文献:

[1]王攀,唐瑶.如何加强公路工程管理的规范化与科学化[J].建筑工程技术与设计,2018,(14):3266.

[2]李见亮.如何加强公路工程管理的规范化与科学化[J].智能城市,2017,3(8):114.

工程化学课程范文6

关键词:公路工程管理;规范化;科学化

近几年,国家交通施工领域遇到了前所未有的关键前进机会,城市化历程突飞猛进,东北老工业地区及西部大开发变革推进策略的推行,投资制度的革新等,均给交通施工领域的进步供应了开阔的范围。在交通施工企业全面迎来广阔建筑市场机遇的同时,当下环节,施工单位往往出现如此的尴尬:比如交通施工领域竞争渐趋白炽化,中标价格渐趋走低,这一领域早已处在微利时期;并且有的施工单位依旧借助以前粗放型的监管形式,即使能够中标,最终的收益也是很少,有的甚至亏损。因此,在公路施工过程中,关于工程管理的工作尤为重要,规范化科学化的管理方式已经成为当前的主要趋势。

1公路工程管理规范化与科学化的重要意义

当今公路工程管理体系的发端理应在十九世纪英国工业革命实现之后,在二十世纪之初渐趋兴起的进行各类运营的整体性公司及科学监管思想,给公路工程管理体系逐步进步供应了优良的基础。在1911年的时候,素有“科学监管之父”的美国学者泰罗出版了《科学监管原理》这本书,拿有效下发明确项目量当做准则来付出工人的劳动所得,且依据这当做前提,研究了很多公路工程管理方法。同一年,美国会计师卡特•哈里逊首次构设出完整的规范化管理体制。随着数理统计学、高等数学、运筹学里面很多有效的数量措施渐趋被普遍引入当今本钱监管里面,且伴随把电脑当做主体的信息解决科技的快速推进,也大致符合了大家对本钱资料加以迅速解决的要求。二十世纪九十年代之后,战略监管思想渐趋运用至公路工程管理里面,渐趋变成战略本钱思想,GarethR.Jones及CharlesW.l.Hill第三版《战略与管理》、MichaelA.Hitt等编著的第四版《战略监管—竞争与全球化》均对战略衡量及把控加以阐述,公司借助构设合理的战略监管衡量及把控体系,第一时间回馈、研究、衡量、快速回应,且另外展开人员鼓励的接连动态的历程,意图为提升公司的竞争态势。伴随着社会的进步,科学的发展,公路工程管理的实施,更加需要规范化、科学化的方式来执行,才能更好的适应当代社会的需求,提升管理效率。

2实现公路工程管理的规范化与科学化的措施

依照施工当场的现实状况,有效计划施工场地的安排,为缩减额外开支、减少支出营造机会;依照本身的科技优势,有效彰显监管者的高涨热情,尽量拓展本钱把控的领域。在安全及质量方面。管理人员要认真根据项目科技要求及安全运作章程做事,缩减抑或防止质量问题的出现,将各类损失缩减至最低状况。同时,机械监管也非常重要,要依照项目的要求,有效、恰当地挑选机械,合理彰显机械的作用;要有效地处理施工位置,从而提升机械当场的运用率,缩减机械费本钱;按时对机械进行保养,确保其有效运转,为进度快速推进打下基础。针对一定要外租的机械设施,必须充分进行市场调研。材料管理在公路工程管理中具有重要作用,购买材料要根据“质量优、价钱低、输送短”的要求,所运材料必须精准计量,搞好验收工作,尽可能地缩减购买历程里的监管耗费。依照施工当场的进度要求,有效实施材料的运用规划,防止待料停工情况出现;领用材料要从严把控,按时进行盘点,时刻把握现实耗费及项目进度的比对信息;针对周转材料要第一时间收回、处理,运用结束第一时间清场,如此有助于周转运用及缩减租赁花销。规范化的管理还要在行政监管处着手。管理过程中要缩减监管部门,防止出现吃闲饭的,缩减不需要的工资性开支;把控项目费等各类非生产性支出的数目。用于行政办公的相关资产,必须登记运用,预防流失抑或毁坏。最后还要科学化的对财务方面进行管理,财务单位是公路工程管理中的关键组织部门,重点是借助审核各类花费的开支,调节处理款项,构建各类协作录入,联系经理部对诸单位本钱实施状况加以审核及督查,对项目加以全面的本钱研究,且第一时间回馈至决策机构,从而便于运用合理举措处理工程成本的误差。规范化和科学化管理中,要实现对施工场地监管加以优化,强化施工场地安全监管。针对公路工程施工单位而言,场地监管属于他进行生产运营行为的根基。与之同步,它也属于单位全面监管行为里最关键的组合内容。自某一角度来考虑,场地监管优化状况,显示了单位的监管能力,也属于施工单位生产运营构建的整体体现。所以施工单位理应在内严抓场地,在外紧盯市场,借助市场推动场地,依托场地确保市场,且在这一前提下,逐步优化场地监管。优化场地监管一定要根据经济利益要求、恰当有效要求及准则化合理化要求。唯有如此,才可以自本质上提升施工场地的生产质量及工作实效,从而获得监管效益,进一步构建起某一合理而正规的场地作业环境,最后实现科学化的公路工程管理。而强化施工场地安全监管,即工程部确立安全带来效益的思想,有效避免并防止或许出现的不安全因素,则是对安全情况频发地段进行监控,缩减或防止出现安全问题;要从严实施奖罚措施,让所有职员时刻具有安全思想,自根源上除掉不安全的相关因素。

3结束语

公路工程管理的规范化与科学化,是当前学者研究的重要问题之一。需要从财务、安全、施工、材料等多个方面展开针对性的管理,结合施工环境与经济条件,在保障施工安全的同时控制成本,增强员工的安全意识,注意强化施工历程里的合同监管,搞好合同监管的守及攻,构建科技档案,对合同实施现状加以动态研究,依照研究情况运用合理科学的举措。

参考文献:

工程化学课程范文7

[关键词]工程教育专业认证;电化学基础实验;教学改革;教学大纲;教学内容

工程教育专业认证是当前国际公认的工程专业类人才高质量培养的关键制度,也是实现工程专业人才国际互认的重要支撑。在我国高等教育体系中,工程教育占据重要地位[1-3]。截止到2019年,全国高校总数为1265所,开设工科专业学校为1194所,占比达到94%。在设置的92项大类、703项小类专业中,工科大类和小类专业数分别为31项和232项,占比均超过了33%。工科在校学生数约为588万人,占总在校生数的34%。同时根据“美国国家科学委员会《科学与工程指标》2020版”数据,我国2016年工科毕业生总数约为123万人,占同期世界工科毕业生总数的35%,远超于印度(24.8%)、俄罗斯(7.4%)、美国(3.8%)、日本(3.6%)、英国(0.9%)等国家,成为了世界最大规模的工程教育国家。为实现工程学位认证,促进工程技术人员国际互动,1989年由美国、英国等6个国家倡导建立了工程教育学位互认协议即《华盛顿协议》[4]。而我国工程教育认证工作最早开展于1993年的土建类专业评估中,2006年逐步在多个学科领域实施,2013年申请加入《华盛顿协议》预备成员,并于2016年成为第18个正式成员国,完成了我国工程教育认证体系国际实质等效阶段的建设任务[5-6]。2020年,教育部高教司司长吴岩就深入推进工程教育认证工作指出,我国工程教育认证要以“进入华盛顿协议成员国”的1.0版的实质等效阶段进阶到参与国际治理、贡献中国方案的2.0版的创新领跑阶段,要致力推进世界水平中国特色的高等工程教育专业认证工作。鉴于工程教育专业认证在我国高校工程教育中的引领作用,结合卓越工程师教育培养计划2.0对新工科人才能力培养的要求,开展相关课程的教学改革是达成这一目标的最基础环节。因此,本文通过分析新能源材料专业《电化学基础实验》课程教学过程不足之处,契合工程教育专业认证标准,在不同方面对该课程进行了教学改革,进一步优化了人才培养体系。

1课程教学现状及不足

电化学基础实验课程主要面向新能源材料专业本科二年级学生,开展电化学测定技术与方法实践教学,旨在强化学生对电化学基础理论和电化学现象的理解,熟练掌握并能应用电化学测量的基本方法,是专业基础教学的重要实践环节。但经过教学实践发现,该课程在教学过程中存在诸多不足,教学效果也差强人意,难以满足工程教育认证的要求,主要表现在以下几个方面:(1)当前课程教学大纲中培养目标尚不能全面满足工程教育认证标准,在以学生为中心,以毕业要求为导向的知识体系构建上存在短板,如在“工程与社会”、“职业规范”、“环境与可持续发展”、“个人和团队”等方面阐述不明,执行不力;(2)授课教师队伍单薄,电化学基础实验课程中涉及电化学基础知识、电化学测试分析技术、电化学工程实验等多方面内容,适用领域众多,这就要求授课教师具备扎实基础理论知识和广泛学科研究背景。但该课程授课教师仅有一人,其专业背景相对单一,研究领域相对有限,仅熟知本专业方向基础知识和研究技术,一方面致使实验课程内容开设仅限于授课教师熟知领域,与该学科知识多领域、全方面的特点相悖,另一方面对实验内容选择的偏向性也局限了学生对学科认知的广泛性;(3)教学内容与本学科技术发展逐步脱钩,部分实验内容仍侧重于通过简单的电化学现象对相关原理进行验证,而对实际应用技术的教学浅尝辄止,如“原电池电动势的测定”、“极化曲线的测量”等,同时由于多为验证性实验,其结果大多可以预测,使学生丧失了探索的积极性;(4)教学方法固化,通常采用学生根据实验指导手册课前预习实验内容、抄写预习报告→教师课堂前期对实验原理、实验内容、设备使用、实验步骤、数据记录及分析等进行讲解或演示→学生分组实验,完成数据处理和实验报告等→教师批改等,难以调动学生的上课积极性;(5)教学评价方式单一,通常实验成绩是由预习报告(40%)和实验结果分析(60%)组成,难以有效地对学生的动手能力和逻辑分析能力进行公正评价,特别对于验证性实验内容,实验报告抄袭情况严重,实验成绩批改难免偏颇,致使学生对知识学习、实验操作的主动性不高,参与度较低。

2教学改革

针对以上教学过程中的不足之处,在各个教学环节中均进行了教学改革探索,包括以下几个方面:(1)对标进行教学大纲的修订,严格按照教育部工程教育认证标准2.0提出的未来工程毕业生应具备的12项素质要求进行修订,即工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理和终身学习等,坚持以育人为本、产业为要、创新发展理念,培养学生具有计算思维、快速适应性和广泛包容性等基本素养;(2)根据电化学基础实验课程知识体系,构建多专业背景和研究方向的师资队伍。目前授课教师由1人增加到4人,涵盖电化学电源(锂离子电池、铅酸电池)、化学电镀、电催化(光伏发电)、电化学腐蚀与防护、电化学理论计算等专业领域,可以对电化学基础知识、测试技术、工程应用进行全面系统的讲解。同时,师资队伍中已获得“双能型”教师资格认证的有2人,其丰富的企业研发基础和工程实践经验,弥补了教学过程中对知识实际应用的不足,有效拓展了实验教学内容的选择范围,为培养满足工程教育认证要求的高质量人才提供了有力支撑;(3)在教学大纲和师资队伍的大力优化下,使得教学内容的改革水到渠成。结合工程教育认证学生素质的培养要求和不同任课教师的专业背景,有针对性地、系统性地对教学内容进行了改革。基本完成了以“电化学基础验证实验”、“电化学测试分析技术”、“电化学工程应用实验”为三大基础,以“综合性和开放性实验”为辅助的3+X模块化教学内容的构建。如替换了部分验证性实验项目,如“原电池电动势的测定”、“霍尔槽实验”、“线性扫描伏安法的学习”等,增加了部分综合性实验项目,如“交流阻抗技术研究锂离子扩散系数”、“腐蚀体系的电化学参数的测定”、“阻抗谱图拟合求解电化学参数”、“K4Fe(CN)6/K3Fe(CN)6体系旋转圆盘电极动力学参数的测定”等,而开放性实验内容的选定,主要来源自任课教师的科研课题,如“温度对锂离子电池嵌锂型负极材料电化学性能的影响”、“贋电容在锂离子电池纳微结构金属氧化物负极材料中的作用探”、“新型电极材料氧化还原电位的快速检测”、“交流阻抗和循环伏安法在测定层状正极材料中锂离子扩散系数的差异性研究”等。通过对实验内容的整合优化,使学生有目的性地了解电化学基础理论、实际应用和问题分析,培养学生具有良好的实验动手能力和数据分析能力,积极引导学生树立正确的方法论,强化学生的创新思维和乐于探索的科学精神;(4)突破传统实验课程中“以教师为中心”的教学思路,转变为“以学生为中心”,并按照不同实验内容属性对教学模式进行分类改进。针对“电化学基础验证性实验”、“电化学测试分析技术”和“电化学工程应用实验”三大基础实验项目主要采用学生课前对实验内容、设备原理进行预习→教师课堂基本知识点和实验设备操作规范讲解→学生分组实验、数据收集、处理、完成实验报告→教师对实验报告评阅等流程;对于“综合性和开放性实验”项目主要采用学生自主组队、由开放性实验项目库中选题→开展实验项目研究背景调研、实验目的确立、实验内容细化、实验方案制定等→报送任课教师确认实验项目的可行性→按照预定实验方案进行实验、数据收集、处理、形成结论性实验报告→任课教师分析实验项目完成度并评阅等流程。以“温度对锂离子电池嵌锂型负极材料电化学性能的影响”实验项目为例,4名学生组成一个实验小组,选定该项目后,首先要进行文献检索,分析锂离子电池嵌锂型负极材料的结构特性、实际应用时工作条件、是否已开展过变温性能测试等。根据调研结果和实验室现有条件确定实验材料成分和工作温度选取范围;经授课教师核准后,确定材料制备路线完成材料合成工作,明确工作温度这一变量的变化梯度(-10℃、0℃、20℃、30℃、40℃、50℃),开展实验方案设计和实验步骤的执行;实验结束后,借助Neware、Zview、Origin等软件对收集的数据进行分析,得出结论,完成实验项目。这一教学模式提倡学生的“自我主导式”,鼓励学生对实验项目的全过程亲力亲为,有效加深了学生对电化学基础理论知识的理解和应用,极大地提高学生的学习兴趣和参与性,有力培养学生的创新能力、实践能力和团队协作能力,这也是工程教育认证所着重要求的人才能力要素;(5)在3+X模块化教学内容的架构下,建立与之对应的课程成绩评价方式是必要的,也是实验课程教学不可或缺的重要环节。首先在评价思路上要由结论性评价向过程性评价转变,并且要对不同模块的实验教学项目进行分类评价。针对电化学三大基础实验项目,在常规实验成绩评价内容中增加期末实验考核成绩一项,由预习报告(30%)、实验结果分析(30%)和期末实验考核(40%)组成,其中期末实验考核主要评估学生对操作过程的掌握程度,通过随机选择实验项目,在规定时间内由单人完成基本的实验操作要求和简单的数据处理分析,教师侧重于对实验流程执行的合理性、设备仪器使用的正确性、数据采集与处理的可信度进行评价,实现对学生的基础理论知识的运用效果和实践动手能力进行最直接的考核。对于“综合性和开放性实验”项目考核凸显过程性评价模式,弱化结论性考查。鼓励学生以PPT汇报的方式,将实验过程中所涉及的实验背景、实验目的、实验内容、实验仪器、实验步骤、实验数据收集及处理、实验结论分析、实验完成度评估等环节在课堂上展示出来,由学生和教师组成的评估小组共同打分,侧重对学生的自主学习能力、分工协作能力、创新能力、表达能力、既定实验项目的完成度等方面进行评测,有效落实了工程教育认证标准中对学生分析工程问题、方案建立、执行和自学能力的培养目标。这些评价方式保障了对学生成绩评价的公正性,促进了学生的自主学习,逐步提升了实验课程的教学效果。

3结论

工程化学课程范文8

[关键词]工程教育;化学反应工程;教学改革

1工程教育背景下对《化学反应工程》课程的要求

《化学反应工程》主要面对三年级化工相关专业本科生,建立在物理化学、化工原理等专业基础课之上,是化学工程与工艺专业的核心课程。本课程主要探究化工生产过程中化学反应的宏观反应过程,建立数学模型,并据此进行不同类型反应器的设计与分析。工程教育认证背景下,要求每个专业都要有明确、公开的毕业要求,而且毕业要求能支撑培养目标的达成;还要将毕业要求分解为若干个可衡量的指标点,毕业要求和指标点,要明确教学活动(课程、实习或设计等)。因此,很多专业课程都根据毕业要求指标点重组教学内容,改革教学方法,以支撑毕业要求的达成[1-2]。我国工程教育专业认证协会颁布的《工程教育认证标准(2015)》中给出了评价培养质量的12条毕业要求,在毕业要求达成度评价中《化学反应工程》课程对其中6条均有支撑,对工程知识、问题分析及设计/开发解决方案这3条具有强支撑[3]。因此,为培养与强化化工相关专业学生的工程意识、具有分析工程问题以及解决实际工程问题的能力,开展《化学反应工程》课程课堂教学改革是对工程教育强有力的支持。

2当前《化学反应工程》课堂教学的现状

常规教学过程中,多采用内容驱动式的教学方法,在计划学时内根据教学大纲的要求讲授课程,虽然教师在授课阶段也关注学生综合素质、优化理论知识和建模求解能力的提升,但没有以学习成果为导向来反向设计和实施教学,也没有关注学生核心能力和毕业要求的达成。近年来,针对《化学反应工程》的教学改革研究较多,主要集中在以下几个方面:(1)将“互联网+”引入教学,提高课程的实时性和互动性;(2)提倡“开放式”“研讨式”教学,以促进学生自主学习、提高创新能力;(3)采用“案例教学”并结合科研实践,主要针对不同知识点选择不同案例;(4)增加实践环节,包括课程设计、仿真训练、专业实验及企业实习;(5)软件辅助,如将AspenPlus、AutoCAD、ChemCAD软件应用于教学环节。以上改革措施都对教学质量的提高起到一定推进作用,但针对工程教育背景下的新要求,不仅需要在辅助教学方面与时俱进,更应该在理论教学的内容上进行更新。因此,探索将大型工业过程作为案例,引入课堂教学的整个环节,从理论学习上加强学生工程意识和提高分析工程问题的能力。

3改革内容与途径

3.1教学内容改革

《反应工程》课程中理论知识居多,如反应动力学方程的建立、反应器模型及反应器的计算部分,偏重于模型建立和理论推导,虽然有例题辅助理解,但是一旦涉及到实际应用,学生还是无从下手,尤其是反应器选择和设计上。现有的案例教学,通常是针对各个知识点,引入不同的案例,每个案例只对当前知识点有加深理解的作用,但是各案例之间缺乏相关性,一旦遇到大型工程设计问题,学生无法对问题进行解剖分析。如每年举行的“全国大学生化工设计竞赛”,想参与的学生很多,前期报名都很踊跃,但是很多同学在工艺过程确定的过程中就放弃了,主要原因就是对工程问题缺乏理解分析的能力,无法将学习的理论知识与之相关联。尤其是在反应器部分,动力学方程的建立及反应过程模拟都是常见的难题,笔者在历年指导参赛学生过程中深有体会。因此考虑在教学中引入经典的合成氨工艺过程为教学案例。首先,精心分解课程知识点;然后将案例按照所包含的知识点类别,分解成不同的过程模块;按照知识点顺序调动相关过程模块,融汇讲解。截至反应器设计部分,完成整个案例,让学生更深切的认识、理解工程问题,以及如何将理论知识应用于解决复杂工程问题。

3.2教学方式改革

3.2.1围绕精选知识点的研讨式教学

精心选择适合知识点,利于展开课堂讨论,并对知识点进行分解,与教学计划相结合。教学过程中灵活创设问题情境,如,分析反应器时,以合成氨过程的反应器为分析对象,讨论其催化剂装填特点、操作条件及方式等,建立互动模式。教师作为启发者和引领者,让学生相互交流,发现有价值的问题,提升学生学习积极性,以及增强发现问题和解决问题的能力。

3.2.2案例教学与仿真实验相结合

选择典型经典的合成氨工业过程为教学案例,结合学生的实习认识,利用仿真实验室具备的合成氨仿真实验,加强学生对整个工艺过程的理解。对固定床反应器进行深入探讨,让学生对固定床反应器内气-固相反应过程、反应器的选型及操作原则等有所体会,能结合理论知识初步对化工生产过程的实际问题进行分析、在对操作过程进行的模拟调整中,深刻体会工业过程中各个环节的相关性,达到深刻理解、精确总结、熟练运用的目的。

3.3考核方式改革

建立课内实践和期末考试相结合的考核方式。取消平时成绩项,增加课内实践作业项,具体考核方式为:课内实践和期末考试,分别总成绩的40%和60%。课本上的课后作业因为有答案,作为学生自选完成的内容,不参与平时成绩的构成。课内实践结合教学案例,让学生对案例中反应器选择、设计、催化剂的确定等部分进行分析改进,辅助Aspen等软件的应用。在期末考试方面,增加案例分析方面的试题。

4结语

根据工程教育背景下对化工专业的要求,重新设计了《化学反应工程》的教学内容、教学方式和考核方式,结合知识点开展研讨式教学,并选用经典的合成氨过程将案例教学与仿真实验相结合,优化教学内容,提升评价体系,提高学生参与课堂学习的主动性与积极性。可为理论知识在实践中的应用提供预演式平台,从而使学生在实习、实践、课程设计、设计大赛、毕业设计过程中能更熟练的运用所学的理论知识,为毕业后解决实际工程问题打下坚实的基础。

参考文献

[1]郑育英,方岩雄,叶飞.工程教育专业认证背景下的化学工程与工艺专业人才培养浅谈[J].广东化工,2016,19(23):188-189.

[2]刘丽芳,曾真,舒安庆.工程教育背景下“过程流体机械”课程综合改革与实践[J].学科探索,2018,33:68-70.

[3]徐丽,李涛,周国莉,等.工程教育专业认证背景下《反应工程》课程教学模式改革[J].洛阳理工学院学报(自然科学版),2018,28(2):94-94.

[4]陈可可.《化学反应工程》课程教学改革的探索研究[J].广东化工,2016,26(43):156-157.

[5]李爱蓉,李晶晶,王宏,等.“互联网+”化学反应工程教学探索与实践[J].广州化工,2017,45(1):140-142.