化工科技论文范例

化工科技论文

化工科技论文范文1

关键词:化工设备;课程设计;教学实践

近年来,在推进全面工程教育、面向工程教育专业认证背景下,工科高校做好实践教学环节对提升大学生实践和创新能力具有重要意义[1]。化工设备机械基础课程设计是化工、能源等非机类专业开设的必修课程,具有极强的实践性。虽然众多高校在教学改革中进行了很多有益的探索与总结[2-4],但是目前化工设备机械基础课程设计依然面临一些问题,在教学质量提高上步步艰难。本文在近五年来的化工设备机械基础课程设计教学实践基础上,从教学目标、课程内容、教师队伍、教学实施、课程考核角度分析课程所面临的问题,尝试探讨如何提高课程设计质量。

一、教学目标

化工设备机械基础课程设计是一门综合性实践课程,涉及多门教学课程内容,可以直接或间接实现的教学目标较多。在巩固所学内容、培养学生工程意识和工程设计能力上,具体的课程设计教学目标定位不宜过泛,应更为具体、清晰。教学目标定位不清晰直接影响到课程内容组织、课程教学实施以及学生成绩考核。不同院校在化工设备机械基础课程设计教学目标制定上会不一样,不过一般都会涉及到以下四个方面。一是标准、规范和相关工程手册的查阅使用能力;二是面向工程实践的分析问题和解决问题能力;三是工程分析、设计、计算、制图和表达能力;四是职业道德和诚信教育[5]。有高校将创新能力直接纳入该课程设计的教学目标[4],然而从狭义的角度来看,该课程设计中的很多课程内容强调学生需要严格遵循设计标准或设计规范,即便课程设计课题为非标设计,这其中所涉及到的“创新”内容其实并不明显。另外有一些高校,在教学目标中着重强调团队协作能力的提高[5-7],这一做法值得商榷。目前,绝大部分高校里,该课程设计教学时长仅为一周,掐掉布置任务和最后答辩,学生实际完成课程设计仅仅只有4天左右时间,在这么短的时间内,强调提升“团队协作”能力是否会产生负面导向?

二、课程内容

课程内容不等同于课程任务书。绝大部分学生虽然完成了相关前期课程的学习,但对于设备设计的认识还是较为抽象的。虽然设计任务书中一般都包括了设计基本条件、详细的设计步骤和设计计划安排等[2,5],但学生对完成这些步骤所需要的知识并未系统掌握。指导教师需要站在设计步骤这一条线的上方,根据课程设计不同阶段需要做的工作,归纳出学生必须掌握的具体知识,按照课程设计计划安排主动逐步提前释放课程内容,引导学生一步一步往前走,这样才能有效控制课程设计进度和质量。课题应面向工程实际问题,且难度适宜。化工设备机械基础课程设计的课题一般包括塔设备、管壳式热交换器、反应釜和各类储罐等,这些课题可以来自于企业或设计所,设备设计条件应清晰、准确,不宜凭空捏造。在具体设备选择上,宜选择经典设备,慎用非标设备,这有利于学生巩固已学内容,且经典设备设计过程对学生的规范性训练更有益。绝大部分高校的化工设备机械基础课程设计课时仅为一周[3-5,7-8],要慎选难度较大的管壳式热交换器或塔设备,否则极易导致课程设计进度的失控。虽然立式储罐或卧室储罐结构较为简单,但从实际教学情况来看,学生基本能在一周时间内完成。课题宜一人一题,且覆盖整台设备设计全过程。为避免课题单一,或者强调“团队协作”,将一台设备,如管壳式热交换器,按部件分成多组设计课题,由学生共同完成。或将Aspen、SW6等软件使用结合到课程设计中,直接使用软件来代替繁琐的计算过程,这有利于提高学生参与课程设计的热情,且让学生在设计工具使用上得以锻炼。然而这两种方式或许都不太合适。课程设计本质是训练每一位学生根据设计条件,遵循相关标准和规范,按照严格的计算步骤,通过规范的制图训练,让一台设备从无到有呈现出来,从而培养学生相关能力。因此课程设计课题内容确定时,应合理使用各类设计软件,慎用软件代替必要的训练过程,重视一人一题,这有利于培养学生把握大工程和复杂工程的能力。

三、师资队伍

教育部长陈宝生在今年两会期间说到:要孩子做到的,家长首先要做到。放到课程设计上是同样的道理:要求学生做到的,指导教师首先要能做到。虽然课程设计一般都安排在了大三,然而绝大部分学生对设备设计依然茫然,要在一周时间内完成一台设备的选型、设计计算到出图,客观上讲,设计任务是较重的。这就对课程设计指导教师的能力提出了很高的要求。指导教师要有丰富的工程实践教学能力。目前绝大部分高校中的教师,大部分都直接来源于国内外院校中相关专业毕业的博士,虽然具有较强的科研能力,但是缺乏足够的工程实践背景,缺乏严格系统的工程训练[9,10]。作为该课程设计指导教师,尤其是青年教师,至少应具备以下两项基本能力:一是熟悉设备设计相关标准、规范和工程设计手册,要清晰了解设备设计过程中所涉及到的相关具体内容;二是要能从实际工程角度出发分析问题和解决问题。这两项基本能力若不能达到,一方面指导教师不能站在一定高度上,从课程内容角度完成教学,导致整个课程设计进度被学生的工作进展拖累;另一方面指导教师难以胜任课程设计中具体指导工作,甚至出现无法解答学生问题的尴尬现象。指导教师需要足够的责任心。由于课程设计时间短、任务重,学生基础知识整体偏薄弱,在整个课程设计过程中,绝大部分学生基本都是白天夜晚连续做,个别同学到最后甚至需要通宵赶工。而且一般高校都将课程设计安排在期末,恰值专业教师工作最为繁忙的阶段。因此,课程设计不仅仅要求指导教师科学组织教学进度,更需要有较强的工作责任心,能积极主动融入到学生中去,有预见性地及时通过各种方式指导学生,避免学生在课程设计过程中出现工作停顿或走弯路。

四、教学实施

教学实施是化工设备机械基础课程设计的核心部分,然而目前绝大部分高校的课程设计课时仅为1周时间。为了延长课时,部分高校[2,8]“拆东墙补西墙”,在《化工设备机械基础》课程教学过程中就下发课程设计任务书,将部分课程设计内容分散到了对应课程教学中,课程设计阶段简化为学生的实践过程和教师的生问师答式指导,这一方式值得商榷。很多高校在教学改革中,《化工设备机械基础》课程教学时长从48学时或40学时缩短到了32学时[5],而这32学时的教学包括了力学基础、工程材料、设备设计基本知识、典型化工设备介绍,本身教学任务相对较重,对于课程设计的教学也只能蜻蜓点水。何况有些院校的课程设计与《化工设备机械基础》课程并未安排在同一学期,甚至相隔1个学期[7]。从本质上说,提高课程设计质量还是需要给予科学的教学时长,要想在1周时间内完成课程设计,指导教师必须对课程设计的实施进行精心组织。课程设计应选择固定设计室,并配有教学投影设施,以便于有效开展课程内容教学和集中问题解答。设计过程一般至少分为三个阶段:设计计算与撰写计算说明书、制图和出图、答辩,指导教师需要及时控制每一个环节的进度和质量。以本校的课程设计为例,要求学生最终提交纸质手写计算说明书和AutoCAD出图,学生的设计计算草稿、结构设计草图必须经过指导教师认可后,才可以开始CAD制图。在课程设计教学过程中,课程内容应根据设计步骤逐步释放,不宜一次性集中讲授。部分指导教师由于时间和精力限制,习惯于在课程设计开始的第一天就把所有相关内容讲授完成,剩下的时间交给学生,寄希望于学生主动边自学边实践。指导教师在随后的课程设计中只是巡查指导、答疑和督促。这一方式将课程设计进度变成了学生的设计进度,容易产生两种负面现象:一是指导教师的提前引导成了被动答疑;二是学生出现严重分化,一部分主动性较强的学生能及时完成设计内容,而另一部分学生受自觉性和个人能力影响,出现工作停顿和观望现象。最终导致课程设计拖延,甚至变相“逼迫”学生抄袭。课程设计内容实施方案必须细化。以本校实践为例,将设备设计全过程分解为以下具体内容:介质物性和设计参数的确定、总体结构尺寸确定、材料选择、强度设计与校核、设备质量分析计算、附件及支座选型、装备图草图绘制、CAD制图、编写计算说明书。根据设计内容,严格细化指导教师和学生在课程设计每一个半天里需要做的工作。每日上午的前2小时都安排为指导教师教学讲授,课程内容围绕学生当日所需完成工作的必备知识,以起到了引导作用。随后的时间主要是巡查和答疑,发现的共性问题集中解答。答疑过程中一般不直接给出答案,而是引导学生在相关标准规范或设计手册中查阅。同时指导学生每一天白天尽量开展进展性工作,遇到问题可以及时和指导教师沟通,而重复性工作可以安排在晚上独立完成。有必要说明的是课程设计计算说明的提交形式,一些学校[2]要求学生采用word版打印后提交,而本校依然要求采用纸质版手写。相对于电子版计算说明书,手写计算说明书至少有三个方面的优势:一是更能强化学生设计计算能力,在演算草稿到计算说明书的重复劳动中,学生的工程思维得到了训练;二是纸质版手写计算说明书的质量能直接反映出学生课程设计的态度;三是在防止学生抄袭方面有一定的作用。

五、课程考核

课程设计成绩考核应重过程、轻结果。课程设计的成绩考核一般包含四个部分组成:平时成绩、计算说明书成绩、图纸成绩、答辩成绩[7]。根据专业和学生具体情况,可以在这四个方面成绩考核比重上有所侧重。课程设计成绩考核标准应在布置任务时就向学生公开,让学生知道课程设计的每一个环节都需要认真对待。平时成绩的评定不是简单的考勤,还应包括学生和指导教师之间的交流频次和质量,重在学生对课程设计的投入程度,以及在课程设计过程中表现出的持续改进、不断提高的成长度。计算说明书的成绩评定应包含计算结果是否正确、标准规范应用是否准确,设计内容是否全面、计算说明书格式是否规范,以及语言表达(含专业术语)和书写质量。图纸成绩评定应至少包含以下三个方面:一是图纸表达是否完整,如明细栏、技术要求、标题栏、结构视图、各类标注等;二是图纸内容是否正确,如视图表达、线性选择、标准引用等;三是图面质量如何,如视图比例、视图布局、字体大小等。答辩环节中,指导教师可以采用提前准备好的问题进行,也可以根据学生提交的计算说明书和图纸有针对性地提问,考察学生对整个设计过程中涉及到的内容掌握程度。

六、实践中的一些问题

课程设计配套课程和实践环节应完备。学生对设备的认知在前修课程、其它实践课程中应有重视。要尽量做到学生在开始课程设计之前,已经通过校外企业参观、实验教学、视频教学、仿真教学等方式接触过各类化工设备。另外前修课程体系必须完整,曾接触过教学班级《工程制图》虽为必修课,CAD制图课程却为选修课,而该课程设计又是必修课,最终导致课程设计过程中制图环节困难重重。课程设计资料及相关内容。早期课程设计资料采用纸质版供学生查阅的情况较多,然而一方面纸质资料数量有限,难以做到人手一份,另一方面各类标准规范更新较快,这就要求指导教师做好设计资料的准备工作。宜采用电子版资料,通过课程设计QQ群形式共享给学生使用。由于课程设计课时较短,部分设计资料内容可打印后粘贴在设计室,便于学生查阅。抄袭。课程设计抄袭基本上包括三种方式:一是学生抄袭同学;二是学生抄袭学长;三是学生寻找代工(一般为网络购买)。这就要求指导教师在以下三个方面做好工作:一是多一些时间走进设计室,在巡查过程中跟踪和督促每一位学生的工作进度,甚至在制图环节可以要求学生每日提供不同时间段的电脑屏幕截图;二是课程设计的课题选择要多样;三是要有方法能辨别出学生疑似抄袭情况,如计算说明书或图纸中一模一样的错误、图纸图面质量所反映出的制图能力与学生能力不符,甚至在一张图中表现出的制图习惯不一致。

七、结束语

化工设备机械基础课程设计不仅仅是对前修课程所学知识的巩固与综合应用,更是学生工程实践能力的一次规范性训练。毫无疑问,提高化工设备机械基础课程设计质量需要做的工作还很多,这要求指导教师面向工程,明确教学目标,科学规划课程内容,精心组织教学实施,让课程设计成为“有深度”、“有难度”、“有挑战”、学生有“获得感”的“金课”。

参考文献:

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[4]杨梅,吴菊,金俊成,等.应用型本科院校化工类课程设计学生能力培养[J].广州化工,2015(3):180-181+199.

[5]庞明军,巢建伟,高光藩,等.化工设备基础课程设计教学质量保证措施分析[J].教学研究,2014(4):97-99.

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化工科技论文范文2

主要任务是使学生掌握化工生产过程中涉及的主要化工单元操作的基本概念、典型设备的构造、基本操作原理等知识并能够进行单元操作过程的工艺计算。实验教学环节的基本任务是使学生了解各化工单元操作原理、流程,使学生掌握典型化工设备的特点、性能和基本操作,加深对化工原理基本理论、基本知识的理解。化工原理课程设计是继化工原理理论教学和实验教学之后安排的一个总结性、综合性的实践教学环节。通过该实践环节的训练使学生能综合运用化工原理的基本理论知识以及先修的物理化学、机械制图、化工制图等课程理论在规定的时间内完成给定的化工设计任务,即设计出符合一定生产要求的化工单元操作工艺及设备。通过化工原理课程设计让学生了解化工设计的基本内容,掌握化工设计的一般步骤和方法,重点培养学生的工程意识和分析、解决工程实际设计问题的能力。课程设计不同于一般的课程作业,需要学生根据设计任务,确定自己的设计方案,查取资料、搜集数据,进行工艺过程和设备的计算,并对自己的选择和计算结果进行论证和核算。整个设计过程对提高学生工程意识及独立工作能力有很大作用。然而笔者在自身教学实践指导中发现,目前化工原理课程设计在教学设计中仍存在一些不足,这些不足在一定程度上影响了其教学质量。在此,笔者结合自身实践分析一下化工原理课程设计在教学中存在的问题,并针对这些问题探讨一下具体的改进方法。

二、课程开设时间不当导致学生对课程设计认识不足

化工原理理论课程是化学工程与工艺专业学生在大学期间主修的第一门化工专业基础课,是工程性较强的一门课程。而化工原理课程设计隶属于工程设计课程,很多学校通常在化工原理理论课程结束后开设,时间为两周。虽然学生在学习了化工原理理论课程后基本掌握了常见的化工单元操作的基本原理和典型设备的结构和计算,但学生对工艺和设备的认识还是比较肤浅的,大多数学生仍停留在书本知识的理性认识上,对工程的内容了解甚少,不具备工程观点。因此学生拿到设计任务后,认为课程设计跟平时的课程作业没什么两样,直接按照《设计指导书》中的例题进行依葫芦画瓢,也不管是否适合自己的体系,设计出的设备不合理、不规范。为了让学生对课程设计有一个充分的认识,笔者认为化工原理课程设计教学环节应安排在大三下学期期末,并与化工设备课程设计同步进行。因为在此之前,学生除修完化工原理理论课程外,还修完多门化工专业课程,如化工分离工程、化工设备机械基础、化工工艺学等。经过多门专业课程的学习,学生对工艺和设备的认识已经比较深刻,对工程内容的了解也比较多,已具备基本的工程观点,以至于拿到设计任务后不会像以前那样盲目无措。

三、设计过程安排不合理,使学生在设计过程中收获甚少

化工科技论文范文3

1.设计题目陈旧,设计内容格式化

多年教学延用同样的题目,分组进行设计,设计题目内容在化工原理课程设计指导书、网络或往届同学存档赠送的资料中都有较完整的设计模版。因此学生在设计过程中只要按部就班地照葫芦画瓢,基本都能在规定时间内完成。由于题目陈旧和设计内容格式化导致设计效果变成纸上谈兵,流于形式,大部分学生学习积极性不高,不够重视,设计质量差,难以达到教学目标。

2.设计手段单一

设计的初衷是为了提高学生的制图能力、计算能力及相关设备选型等综合能力,所以要求学生手工绘图、手工计算。但通过多年设计经验发现,学生对基本的制图规范如尺寸标注、比例选定、局部刨面图及俯视图相关规范性方面仍不能较好掌握。同时手工计算存在计算量大,计算结果准确度不高的问题,比如,塔板层数计算无论采用逐板计算法还是制图法,其它如经验公式、经验参数选取和试差法的应用等都可能出现以上问题,其计算结果必将影响后续设计内容,严重者导致负荷性能图检验不合格。这时按正常设计处理方法应该从尾到头逆向再检查一遍,从出现问题处再重新计算设计。但这时学生一般都身心疲惫,失去信心和毅力;另一方面设计时间也难以保证,结果必然导致一部分学生掩盖问题、私自篡改数据,而不能面对问题静心思考,实事求是地分析问题和解决问题,更不知小小数据的改动可能会给实际生产带来非常严重的后果。

3.考核方式单一

以往教学中一般采取出勤、说明书和图纸三部分相结合的评价体系。但在执行中发现存在以下问题:比如,图纸方面,由于上交的是“无声”的书面成果形式,致使懒惰或制图技能差的同学有机可乘,私自找别的同学替画,指导老师却无法核实;说明书若是电子版,则可以套用本组其他同学的作品,进行简单的数据、文字修改,这一点从部分说明书中出现错误的相同性得到验证,这时问题虽然发现了,但指导教师仍很难判定是谁套用谁的,是谁替谁画的,另外还可能是同组同学“分工合作”的结果,所有这些问题的出现,必将对最终成绩的评定带来困难,也易导致该考核方式不能全面公正、公平地对学生做出考核的问题,也难以检验设计的质量,同时助长了不良的学习风气。

二、大学化工原理课程设计的教学改革措施

针对本课程教学过程中存在的问题,并结合我校及目前大环境下对应用化学专业人才培养目标要求,笔者结合近几年教学实际经验针对性地试将一些实践教学手段引入到本课程教学中,取得了较好的效果。

1.设计题目创新化、设计内容多样化,提高学生学习积极性

针对课程特点及学生知识水平储备的差异,以“提优、促中、转差”为原则,设计新颖题目及多样化的设计内容,重在从多角度、多方面鼓励学生正确处理独立完成和团队合作的关系,提高对课程设计的重视程度。具体采取两种措施进行:常规设计和参加设计大赛设计,同时针对不同的设计对象,采取不同的设计题目和设计内容进行教学。

(1)选题和内容来源于生产实际。对于参加常规设计的同学,为了克服以往教学中选题的不足进行了慎重科学地选题,题目主要来源于生产实际,比如甲醇工段、甲醛工段、乙炔工段等单元操作,按组制定题目,同组同学分别承担进料组成、进料状态、进料量或生产任务不同的设计内容。

(2)选题和内容来源于化工设计竞赛。全国大学生化工设计竞赛是由教育部、中国化工学会、中国化工教育学会在企业的赞助下举办的全国性竞赛,参赛高校遍及全国各省市地区,在培养大学生创新思维,提高化工工程设计与实践能力方面发挥了积极作用。大赛题目每年均不同,并且与生产实际联系更加紧密,有利于激发学生的学习兴趣,培养勇于挑战自我的精神,同时,采取积极宣传和鼓励的方式来引导同学自愿加入这一部分的课程设计。设计任务依据当年的竞赛下达任务条件而定。五人一组为一队,设队长一名。小组成员可以根据各自的特长和兴趣来分工合作,执行中采取“传、帮、带”的形式进行。由于设计任务有一定的难度和复杂性,为了使学生较快“入戏”,请教有参赛经验的上届学生“传”授经验,主要包括团队合作的要点、软件的学习、方案的确定等方面;同组同学之间互相“帮”助解决实际问题及各组同学互相“帮”助解决共性难点问题。小组内自学能力、自主能力强的同学“带”动稍弱的同学,整体相对较强的队“带”动较弱的队进行设计。采用不同的设计题目和内容,符合了不同学生的“口味”,一方面提高了学生的学习积极性、学习自信心和团队协作能力;另一方面有效地避免了设计抄袭、代做的现象,形成以学生为主体,以教师为指导的良好设计氛围。

2.采用灵活丰富的设计教学手段

由于常规的课程设计时间为两周,若设计全部采用手工计算、手工制图进行,很难高质量的完成设计任务。因此,构建灵活丰富的设计教学手段是十分必要的。主要采取以下方式进行教学改革实践:

(1)提前下达任务让学生做好早入手准备,比如提前学习化工仪表及自动化和化工制图等课程的部分内容,能达到理解和会识图的目的。并利用课余时间与学生交流,解决问题,引导正确的学习方法和增强自信心。

(2)在理论课教学中,注意结合课程设计相关知识采用案例式、启发式等教学方法教学,适当训练计算能力,达到理论与实践的有机结合;在实验课教学中注重对现场设备仪表及工艺流程的观察和指导,从而使学生在理性和感性认识上有一定提高,使学生感到题目来源的真实性,增加设计的兴趣,而且更有利于培养学生的工程观念,为课程设计做好铺垫。

(3)有计划、有步骤地指导学生关于AutoCAD、Aspenplus等相关计算机软件的自主学习。布置辅导学生学习AutoCAD,网上下载教学视频,提供几个与课程设计有关的网站等。

(4)紧密联系生活实际,引导学生观察生活中身边地现象,树立工程意识。比如,教室里供热的换热器类型、结构、适用条件、规格、安装位置等是如何确定的;要保证教学主楼十楼在高峰期正常供水应如何选泵等等。通过引入生活中息息相关的小例子,使学生进一步意识到化工原理课程的重要性及实用性,提高学习的积极性,培养学生善于观察、善于思考的良好习惯。通过在课程设计的实践教学环节中采用灵活丰富的教学手段,削弱学生对设计的恐惧和依赖心理,增强了学生的求知欲望,从而大大提高实践教学的效率,为学生按时完成课程设计提供保障条件。但要注意,要防止学生对软件产生依赖心理,而忽视了对课本基本知识的掌握和计算基本能力的练习。

3.考核方式多元化,促进学生综合素质的提高

针对以往考核方式存在的问题,依据过程与结果并重的原则,以重知识的综合运用和“工程”观念的设计能力培养为主,采用切实可行的多元化考核方案,使学生的主体作用和教师的主导作用能有机结合,提高教学质量。

(1)针对同一题目不同设计任务的同学,实行多方位、立体化综合评价体系,设计期间定时及不定时地检查设计进度和内容,达到及时发现问题及时解决和及时发现错误及时纠正的目的。一方面督促了设计进程,另一方面检验了学生对知识的掌握和应用情况。同时,通过当面问答的形式避免了抄袭或替代设计的过程,对答辩成绩采用“化整为零”的方式进行评价,以“段段清”的方式进行答辩考核成绩评定,即将答辩环节渗透在设计的整个过程。最终结合学生平时学习主动性、积极性和图纸、说明书情况给出总成绩。

(2)针对参加化工竞赛的同学,考核方式采用“总分”结合的形式。“总”为小组作为一个整体总得分情况,主要从设计的系统性、完整性、规范性、创新性和最终团队答辩情况而定。“分”为小组中每个学生独立完成任务情况、参与积极性和个人答辩情况。答辩过程按照参赛标准进行,小组“总”成绩占每个学生总成绩的40%,学生独立设计成绩占学生总成绩的40%。个人创新占学生总成绩的20%,主要包括设计方案的确定、新技术、新材料的应用、相关软件应用、节能环保及经济性评估等方面有创新或突破。针对不同设计任务,采用的考核方式虽有所差异,但总体上均较合理、公平、公正地反映了学生的综合成绩,同时促进了学生知识、能力、素质的协调发展。通过近四年的教学实践和改革,教学质量得到了一定的提高。参加大赛同学取得了优异的成绩,得到了校、院领导的肯定,学生整体设计水平明显提高,具备了一定的化工PID识图、制图能力,为后续的专业课学习、生产实习和就业打下良好的基础。

三、结束语

化工科技论文范文4

关键词:新工科;化学工程与工艺专业;毕业论文环节;改革

“新工科”概念自2016年提出以来,教育部组织高校进行深入研讨,形成了“复旦共识”和“天大行动”。立足本土,改革教育评价体系是新工科建设的重点任务之一。毕业论文环节是高等专业人才培养过程中重要的综合性、实践性环节。本文主要对近三年来平顶山学院化学工程与工艺专业(化工专业)毕业论文环节的选题、指导与评价等三个方面的改革与实践情况进行了分析和总结。

一、选题环节的改革

1.改革前选题环节存在的问题。选题时间上安排不尽合理。选题时间与研究生入学考试、期末考试等时间冲突,学生对选题的重视程度较低,选题较随意;教师面临期末考试出卷、监考、改卷和年终各种教学、科研总结等任务,投入精力有限。选题与化工专业背景有一定偏差。选题偏理科化,体现“工科”专业知识和技能运用的部分较少,一些看似研究内容很丰富的题目,实际是各种表征数据的堆砌。选题的实际应用性导向不强,研究结果与实际需要相关度低。2.选题方式的改革。选题时间提前,实行本科生导师制管理。在大二上学期,为本专业学生安排相应的论文指导教师,采用互选的方式,每个指导教师带3-5名学生。选题方式上多样化。除导师指定外,学生可以经调研后,自选相关题目并在老师的指导下完成。尽可能到企业生产一线去选题。平顶山学院与中国平煤神马集团下属的尼龙科技,飞行化工、氯碱发展、京宝焦化,以及河南金大地、许昌龙兴达煤化等化工企业建立了产学研合作与实践基地,对于结合生产一线选题十分有利。3.选题改革的成效。通过选题改革,尽早让学生与校内导师建立联系,学生很快熟悉本专业的学科背景和发展方向,找准自我定位;另一方面在导师的言传身教和潜移默化影响下,学习和思考能力得到提升。从实行三年的效果来看,大部分同学与自己的导师建立了深厚友谊,各方面能力和素养都有较大提高。选择与企业生产实际密切相关的题目激发了学生对毕业论文环节学习探索的积极性,成效较好。

二、指导模式的改革

1.改革前指导环节中存在的问题。进入实验室晚,第八学期开学后学生才进入实验室,有关实验的各项准备并不充分,学生自己对课题思考十分有限,主动性、积极性都没有被很好的调动起来,创新能力培养不够。创新必然是在实践活动中展开的,有不确定性,必然有成功也有失败。过于强调实验的必然“成功性”,指导教师没有去发现、引导学生的创新思维,存在仅是为完成一件任务而开展相关实验的现象。2.毕业论文指导模式的改革。实行校内、校外“双导师”指导培养模式,充分利用好电子通讯手段与平台,如QQ,微信,E-mail,既保证在指导时间上充足和自由,又可以全过程控制好毕业论文进度。实施项目化管理。从毕业论文伊始,就把整个过程大的框架给学生讲清楚,列好步骤,明确每一个环节的目标,全过程进行项目式目标管理。过程中,学生要根据一开始就制定好的时间节点,向校内和企业导师汇报结果,交流问题,并提出看法,充分调动学生的主动性。组建校内导师直接负责的研究课题小组,实行组内阶段性汇报,校内老师要做好引导与把关,安排固定时间集体交流,与企业导师进行互动、答疑和指导。3.指导模式改革的成效。采用校内和校外“双导师”培养模式,加强了学生被指导关注的程度,学生从企业导师的指导中更易于获取走向未来工作岗位的一手资料,实践能力和视野得到提高。项目化、目标式管理模式极大地促进了学生完成毕业论文的积极性和主动性,效果十分明显,一些平时比松闲散的学习习惯得到纠正,通过每周一次的定期汇报,形成了小组内互相争先、奋发向上的学习氛围。通过课题组小集体的探索学习模式,把他们的思维聚焦转移到实验及相关理论研究上,表现出浓厚的学习和研究热情。

三、评价体系的改革

1.改革前评价体系存在的问题。化工专业作为典型的工科专业,近十几年来,平顶山学院工科毕业论文质量评价体标准比较固定,一级评价指标包括选题(占30%)和论文质量(占70%),细化到选题的二级评价指标包括性质、价值、难度、知识综合性,论文质量的二级指标包括合理性与可靠性、先进性与创造性、图纸质量、设计说明等。评价标准主要考虑了化工设计类的评价,对于化工论文评价而言并不十分切合。新的培养方案实施后,化工毕业论文的评价标准亟待出台。论文评价,有的老师过于注重格式,挑格式错误;对于研究内容的把握并不是很到位,不能给出建设的意见和建议。过分关注于实验结果,较少考虑过程的完整性与严谨性,特别是对于化工实验而言,在短短8周内就一定要做出很好的东西并不容易也不现实。2.评价体系的改革。建立化工专业毕业论文评价新标准,特别是化工毕业论文评价新标准,第一要明确选题与实际应用的结合程度,避免过高、过空的选题,建立选题评价机制,校内评阅教师评价占30%,企业导师的评价占40%,校内指导教师的评价占30%。第二要强调过程的完整性与思路的合理性,弱化结果(成果)是否一定优异。具体细化到研究背景的现实性与全面性,实验方案的合理性,研究手段方法的科学性与多样性,数据采集与记录的合理性,写作表达能力的精确性,引用的合理性与规范性,结果的完整性与讨论论据的充分性,结论的简明扼要以及参考文献的规范性与质量等方面。毕业论文的最终成绩由四个部分构成,评阅老师打分占综合成绩的20%,校内导师打分占综合成绩的20%,企业导师打分占综合成绩的20%,答辩小组打分占综合成绩的40%。同时,给予企业导师在总成绩额外加分3分以内的权利,由其根据论文研究最终应用价值的大小判断加分多少。给予学生自我评价申请加分的权利,可在答辩期间现场申请,最高加分不超过3分,毕业论文的研究内容或申请专利,可以作为申请加分的重要支撑材料。3.评价体系改革的成效。通过所选课题与实际结合度来评价选题,选题内容更“接地气”,毕业生对于课题的研究兴趣提高,研究内容的应用性价值增强。强调过程的完整性,大部分毕业生都能以严谨、科学、认真的态度对待毕业论文工作,做好实验过程记录,不再过分追求实验结果的“完美”,能够正确分析和对待实验的失误与误差以及不可知因素对实验结果的影响,论文内容显得更为实在。指导教师、评阅教师、企业导师和答辩小组分别对论文质量做出独立评价,打分,增加了论文质量评价的公正性、客观性和严肃性,对毕业生毕业论文工作反向传导了压力和动力。增加企业导师的对论文质量的评价之后,使毕业论文研究内容应用价值的评价更为准确、客观,论文研究的实际可操作性问题,或者讲离实际应用的距离问题得到很好的反馈。

四、总结

以化工专业毕业论文环节的改革为切入点,提升化工专业的新工科建设的质量意义重大。本文主要对平顶山学院化工专业毕业论文环节选题、导师指导模式和评价体系的改革进行了梳理和总结,立足本地实际,提出“选题到一线”、校内导师+企业导师“双导师指导模式”和注重论文实际过程评价和应用价值评价的新标准,改革的成效比较显著,毕业论文质量水平有较大提高,毕业论文的应用价值凸显,达到了以毕业论文环节为抓手,培养应用型本科人才,助力地方企业解决生产一线问题,服务地方化工行业发展的目的。

参考文献:

[1]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017,(03):1-6.

化工科技论文范文5

【关键词】轻化工程;专业文献;阅读与写作;教学改革

2017年9月,天津工业大学“纺织科学与工程”学科入选“建设世界一流大学和一流学科”名单,天津工业大学办学从此进入“双一流”建设时代。统计表明世界上约85%的科技资料是以书籍、期刊、专利和技术报告等形式用英语出版的[1]。一般而言,国际学术会议所规定的工作语言均是英语。另外,近年来轻化工程专业的毕业生进入外资、合资企业的数量逐渐增多,他们接触和使用专业英文文献的机会也随之增加。同时,印染行业的精密仪器、设备和技术工艺大多是从国外进口和引进的,企业订单中来自国外的占比也较高,这对从业人员的英文文献阅读水平提出了新要求。因此,具备扎实的专业文献阅读和写作能力,将为学生们的长远发展奠定坚实基础。而轻化工程专业文献阅读与写作正是专门为我校轻化工程专业创新班学生开设的专业课程。我校轻化工程专业以染整为主要教学方向,属于应用型学科,具有实践性和创造性强的特点。因此在“双一流”建设背景下,专业文献阅读与写作课程作为轻化工程专业创新班学生教学内容的重要环节,其主要目的是培养和提高学生的专业文献检索能力、文献阅读能力以及论文写作能力。尽管当前我校在轻化工程专业本科教学过程中已经增设了文献课内容,同时高度重视对大学生创新能力的培养,但目前的专业文献课教学内容、教学方法和最终的考核方式均不能适应新时代下的人才培养。因此,对传统的轻化工程专业文献阅读与写作课程的教学进行改革探索与实践势在必行。2017年2月,教育部印发了《教育部高等教育司关于开展“新工科”研究与实践的通知》,鼓励各个高校开展关于“新工科”改革的研究实践活动。由此我们认为,对《轻化工程专业文献阅读与写作》课程进行改革实践与探索,不仅是培养满足新时代社会需求的创新型人才的需要,也是顺应“新工科”改革下纺织高等教育发展的必经之路。

1激发兴趣,充分调动学习主动性

兴趣是最好的老师,课堂教学效果与同学们是否有稳定的兴趣投入两者之间具有直接关联[2]。针对目前在学生中存在的对轻化工程专业文献阅读与写作课程厌学、兴趣低这一现实情况,本研究拟从以下四个方面探讨如何有效地激发学生学好轻化工程专业文献阅读与写作课程的兴趣和主动性。教师在教学初始阶段应从多角度入手扭转学生对专业文献阅读与写作课程的排斥情绪。具体而言,比如可将英文原版科技动画安排在课间休息时段进行播放,让课堂处于轻松、活泼的氛围中,这样不仅可以提高同学们对专业文献阅读与写作课程的学习兴趣,还有助于提升同学们英文听、看能力。在课堂中适当介绍染整行业目前的现状、行业发展趋势以及学生们将来可能从事的就业领域等方面的情况,让同学们有较深入的了解。染整行业作为国民经济的重要基础,发展势头良好,要让学生们充满信心。然而,我国的染整加工技术的确与世界领先水平存在一定差距。因此,同学们只有掌握广泛、扎实的专业知识和技能,学好专业文献阅读与写作课程,才能够学习世界上发达国家的先进技术和工艺,将来能够在工作岗位上发挥自己的才能。通过讲解《轻化工程专业文献阅读与写作》课程与后续环节[如毕业论文(设计)]的关系,使同学们认识到学好《轻化工程专业文献阅读与写作》这门课程的必要性和意义。因为在毕业论文(设计)环节,同学们必须精读、理解并翻译一篇与本专业相关的英文文献,这部分表现会计入毕业论文成绩中。此外,学生们今后在欧洲、美国和日本等国家的外资企业中工作的机会越来越多,要想顺利入职这些大公司,就要求同学们务必具备扎实、丰富的专业知识以及良好的语言能力,以此来激发大学生学习《轻化工程专业文献阅读与写作》课程的主动性。当代大学生处于互联网时代,信息来源丰富,汲取新知识的渠道广阔,不满足于被动听讲,因此在教学过程中应注重激发他们的学习兴趣和主动性。这就要求教师在课堂上不要枯燥地翻译、讲解英文文献原文,而是要经常性地提出问题,启发学生对专业文献内容进行深层次思考,并分组讨论和回答,然后老师再对文献进行分析与总结。

2改革教学方法,提升学习效率

教师的教和学生的学同步制约着教学过程[3]。因此,作为教师应高度重视课堂教学环节,根据特定的教学内容和任务特点来选择教学方法。另一方面,通过安排一定量的课外文献阅读和写作任务来达到提高学生自主学习能力的目的。轻化工程专业文献阅读与写作课程内容可以分为国内外常见专业文献介绍、中文专业文献阅读与写作以及英文专业文献阅读与写作三大部分。国内外常见专业文献介绍部分的教学,主要采用对比教学法和课题探究式教学法;然而,为了突出学生的主动性,在英文专业文献阅读与写作部分的教学过程中可以结合文献追踪学习法以及自主学习法进行教学。

2.1对比教学法

轻化工程专业文献阅读与写作课程有多个章节可采用对比法教学。针对中文和英文专业期刊的特点,比较两类文献组成、检索和阅读方法的差异。对比讲授与本专业密切相关的多种中文期刊如《纺织学报》《染整技术》《印染助剂》《棉纺织技术》、《产业用纺织品》和《针织工业》等主要涉及领域及特色的差异,以及与本专业密切相关的多种纺织类英文期刊如《TextileResearchJournal》《DyesandPigments》《Cellulose》《FibersandPolymers》《JournalofTheTextileInstitute》《JournalofEngineeredFibersandFabrics》和《AATCCReview》等的主要涉及领域、特色及阅读方法。内容还包括如何针对某个特定课题,快速找到与该课题相关的综述性文献和研究性文献。在教师的引导下,同学们应从多角度对学习过程中遇到的问题进行讨论、比较和分析,从相同中看出不同,不同中找出相同,并对所学专业知识进行分类归纳和总结,加深学生对不同类型期刊文献的理解和掌握。

2.2课题探究式教学法

围绕指定教学内容,设定研究课题情境,启发学生在阅读、思考和探究中构建知识。如针对印染废水如何净化这一科学问题,可以引导学生以光催化净化印染废水为主题,查找相关国内外文献,综合分析实际处理过程中采取了哪些净化措施。依次设立如下探究问题:二氧化钛(TiO2)起什么作用?可见光下降解染料是否有效果?环境pH值对染料去除效果有何影响?基于TiO2的光催化材料的重复使用性能如何?在实际应用中的可能性如何,存在哪些问题?如何解决?学生通过对上述一系列问题分析、演绎和归纳,得出问题的答案。如有不清楚的问题,可进一步通过检索文献找寻答案。运用新型的课题探究式教学法,启发学生自己寻求问题的答案,实现由不知到知,然后知之甚多。只有这样,学生们获得的知识才是源源不断的“活水”,有助于后期进行自主学习。课题探究式教学法对同学们问题意识以及创新意识的培养具有显著促进作用,有助于培养创新型复合人才。

2.3文献追踪学习法

为了使同学们在较有限的课堂教学时间内取得最大的收获,教师在《轻化工程专业文献阅读与写作》课程的教学过程中要注重文献选取的时效性。《轻化工程专业文献阅读与写作》课程作为学习后续其他专业课程的基础,教师在课堂讲授过程中应及时向学生传递与专业课内容密切相关的最新研究进展,加强对学生专业知识面和专业技能的培养;在文献写作教学环节,追踪文献发表的全过程,重点讲授科研论文写作前的准备,科研论文的结构安排与撰写,科技英语的文法与表达以及图表的编排等;针对某一特定研究课题,要求学生通过文献追踪法了解该领域的研究进展,强化学生对该领域发展进程的理解,便于学生在今后的研究生涯中能够准确把握某一方向的研究进展与动态,从而提高学生的专业素质和综合素质。

2.4自主学习法

按照教学计划进程,我校《轻化工程专业文献阅读与写作》课程安排在第六学期教学,这个阶段的学生具有独立性强、自学能力较好以及探索新知识欲望较强等特点。因而,仅仅依靠课堂来传授知识远远不能满足他们的要求[4]。以学生的认知特点为基础,教师在具体教学过程中,一方面应适当安排一些章节让学生自学,分组完成研讨交流。例如,针对近些年报道的新型贵金属染料染色这一主题,把学生分成5人小组,要求学生们查阅10篇相关文献(教师可提供4篇),并以组为单位进行探讨贵金属染料上染棉和羊毛的作用原理和优点、工艺流程以及成效等,教师课外加强辅导或与学生讨论,满足学生个性化发展和自主建构知识的需要。另一方面,结合自己正在开展的课题方向及已经取得的实验结果,查阅中英文文献并制作PPT,每位学生安排8分钟时间进行汇报(包括文献综述、实验部分、结果与讨论和结论等)。该汇报环节可充分锻炼学生阅读文献、总结文献以及论文的写作能力。通过自学,巩固和深化对轻化工程专业文献的理解,扩充知识面,教会获取新知识的途径,解决实际问题的能力,着重培养学生们的团队意识和协作能力。

3改革考核方式,注重过程考察

《轻化工程专业文献阅读与写作》的课程特点决定了其考核方式的复杂性。过去仅仅依照学生的结课报告来评定成绩,对文献阅读与写作过程的考核不够重视,具有一定的弊端。学生忽视文献来源途径的多样化及文献阅读和写作流程的规范化,导致其对英文文献的理解缺乏广度和深度,同时,主动运用所学知识解决学习过程中遇到的困难和问题的能力有待提高。从轻化工程专业文献检索、阅读、写作和汇报等方面全方位地评估学生的学习效果,将考核贯穿到整个教学过程中[5],这样不仅能够科学、公正地对学生的课程成绩进行评定,还有助于提高同学们在整个课程运行过程中的学习积极性,对培养其主动性及创新能力都具有促进作用。经过改革后,我们实施了课堂成绩与结课报告评定相结合,从定量和定性角度进行全面考核的方式。同学们的考核成绩依照其文献准备、课堂提问、PPT汇报和结课报告等部分来进行综合评分,以保证其成绩涉及轻化工程专业文献阅读与写作课教学的整个环节。文献准备是轻化工程专业学生能否获得新知识的重要过程,指导教师可依据文献检索结果的相关性或通过提问的方式来评定成绩。课堂提问则是轻化工程专业文献阅读与写作课程的核心环节,教师需要在课前准备阶段熟悉文献中每个环节,并在课堂中观察学生的听课效果,适时提问,依据互动效果对学生回答问题情况进行量化记录,以便为学生课堂成绩做出准确评价。学生围绕自身研究领域,以PPT形式完成一份文献阅读报告,并在课堂上进行讲解与交流;教师围绕PPT内容和格式、文献综述情况、结果与讨论的深度以及质询反馈等方面进行评价。结课报告是学生对所学课程的全面总结,也充分体现了同学们的学习效果与收获。结课报告的考核要点不仅包括格式书写是否规范、文献阅读量是否达标,更应该重视学生对文献阅读总结以及写作水平(尤其是英文摘要)的考察,这对于培养学生灵活运用所学知识能力、独立思考能力以及创新能力方面都具有十分重要的意义。

4结束语

本文开展的关于《轻化工程专业文献阅读与写作》课程的教学改革实践与探索对于“新工科”改革背景下适应当今社会发展需要的创新型人才的培养具有重要意义。通过激发学习兴趣、改革教学方法以及改进考核方式,增强了学生学习的主动性和兴趣,提高了借助专业文献解决问题的能力,有助于学生获取新知识和创新能力的培养,从而取得了显著的成果。

参考文献

[1]黎珊,陶永新,秦勇.轻化工程专业英语教学实践与探讨[J].广东化工,2010,37(12):155-156.

[2]邢铁玲.关于《染整专业英语》教学方法的思考[J].教育教学论坛,2012(S3):89-90.

[3]祁珍明.染整工艺原理课程教学改革探讨[J].中国科教创新导刊,2009(33):39-41.

[4]韩振邦,杨文芳,杨丽,等.轻化工程专业实验课程教学改革探索[J].轻工科技,2014(1):140-141.

化工科技论文范文6

[关键词]大学生创新创业训练计划;管理制度;新工科建设;拔尖人才培养

当今社会的竞争是人才的竞争,特别是精英人才的竞争。在科学和工程领域,衡量人才素质的主要标准是人的科技创新能力。因此,培养具有突出创新能力的拔尖人才是高等教育的重要使命,也是社会对高等院校提出的战略性要求。在拔尖人才培养过程中,除了常规专业基础知识的传授外,科研能力的培养和科研创新的实践训练也是必不可少的环节[1]。2017年2月以来,教育部积极推进新工科建设,先后形成了“复旦共识”“天大行动”“北京指南”,并了《关于开展新工科研究与实践的通知》《关于推荐新工科研究与实践项目的通知》,全力探索并形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验,从而助力高等教育强国建设。随着新工科建设的逐步推进,学与教、实践与创新创业、本土化与国际化这三个任务需要重点把握[2]。新工科建设对完善创新创业人才培养模式提出了迫切要求,而强化实践与创新创业能力作为新工科建设的三大任务之一,其重要地位日益凸显。其中,大学生创新能力培养的重要性更加突出。我国于2007年首次启动了大学生创新创业训练计划项目(以下称“大创项目”),旨在加强创新人才的培养。大创项目是教育部组织实施的高等学校本科教学质量与教学改革工程,也是我校推进创新创业教育的重要内容之一。近年来,随着大创项目申报数量逐年递增,如何确保项目实施质量成为重点研究的课题。大连理工大学化工与环境生命学部(以下简称“化工学部”)经过多年的探索,形成了大创项目的“1134”管理制度,在选题、开题、过程管理和奖惩措施方面均实施规范管理,提高了师生的项目参与度,并取得了较好的效果。

一、大创项目开展现状

大连理工大学作为第一批大创项目的实践单位,按照“兴趣驱动、自主实践、重在过程”的实施原则,每年有计划、有规模地组织项目的开展。化工学部按照学校要求,积极推进大创项目的实施。表1为化工学部2007—2018年大创项目立项情况。 2007—2018年,化工学部累计申报了2006项大创项目,参与学生4933名,资助经费数共计512.2万元。自2007年以来,大创项目申报数量不断增加,2018年达到220项,约为2007年的1.5倍。2015年以来,每年大创项目立项约200项,参与学生数约占在校生总数的20%,60%以上的学生在校期间参与过大创项目。大创项目的覆盖面广,越来越多的学生通过参与大创项目形成了科研意识,树立了科研精神,提高了科研能力。申报数量的不断增加体现了学校和学部对大创项目的重视程度、组织力度,以及学生参与科研的意识和热情。然而,在教学资源、教学模式未改的情况下,量的增加势必引起质的下降[3]。另外,大创项目申报数、投入经费数逐年递增,加大了大创项目的管理难度。大创项目的完成效果取决于学生和指导教师的参与度。因此,在申报数量大幅增加的前提下,如何让学生以现有的专业知识素养较好地完成大创项目,督促指导教师对参与大创项目的学生提供有效的指导,成为管理上的首要问题。

二、大创项目管理方法

针对以上问题,化工学部在服从学校管理的基础上,一直在探索适合本学部大创项目管理的方法,在重视前期选题、开题答辩、过程管理并充分发挥专业作用的基础上,形成了行之有效的管理制度,并完善了激励措施,以保证大创项目开展质量。

(一)建立大创项目“1134”管理制度,实施分级、分层管理

基于学校大创项目的管理办法,化工学部探索建立了“1134”大创项目管理制度:执行学校的1项校级管理办法,结合学部情况制定学部级的1项管理细则,形成了“学校—学部—专业”的三级管理模式,根据项目类型(创新训练项目、创业训练项目、创业实践项目和科研创新训练项目)制定了4种实施细则。“1134”管理模式中,大创项目的管理流程见图1,主要包括选题、申报、开题、过程管理、结题验收等几个环节。开题和结题答辩由学部统筹、各专业组织。 “学校—学部—专业”的三级管理模式将不同类型和级别的项目分层次管理,尤其重视学部和专业之间的密切配合。学校和学部各司其职,并充分发挥专业的作用。在“1134”管理模式下,学部偏重于宏观管理,内涵还要由专业把握。

(二)大创项目选题渠道多样化,尤其重视开题答辩

1.大创项目选题。针对本科生对专业知识的积累不足、对学科的理解有限、理论基础相对薄弱、现有的知识素养较难支撑其较好地完成项目等现状,大创项目的选题既要难度适中、易于开展,又不能是对专业实验课的简单重复。如果仅仅开展体验式或重复性研究,将有可能降低大学生对科研的热情,不利于他们对科学研究建立起正确的认识,更有可能限制拔尖人才的成长[1]。每年12月份,学校下发通知开始项目申报,学部开展课题征集,组织学有余力、具备初步科研和实践能力的学生申报。根据申报内容及参与学生的不同,大创项目初步分为创新训练、创业训练、创业实践、科研训练4种类型。选题是科研的战略起点[4],对开展科学研究至关重要。选题要有现实性、学术性和创新性,同时兼顾本科生的能力和兴趣。由于本科生刚刚接触科学研究,缺乏选题经验,目标不明确,大多数选题由教师提出或师生共同提出,学生根据兴趣自主选择。专业应严格把关,学部需加强审核。学部充分挖掘优势学科的资源,发动教师提出紧跟科技发展、有利于培养学生实践创新能力的课题。如近年来,美国食品药品管理局(FDA)对三氯生在日用化学品商品中的添加和实效提出了质疑,三氯生的流失对环境(特别是水环境)造成的影响引起了社会的广泛关注。笔者2016年负责管理一项题为“具有自抗菌功能的医用聚丙烯树脂的制备”的部级大创项目,该项目致力于将三氯生化合物以化学键的形式结合到聚丙烯大分子上,使聚丙烯树脂具备持久的抗菌功能。这样不仅能够克服传统制备工艺生产的抗菌材料中抗菌剂易流失的不足,还有利于保护环境,减少三氯生流失带来的水土污染问题。该课题利用高分子材料与工程专业教师课题组长期积累的科研优势,有效地调动了学生的积极性。由于项目选题恰当,参与学生表现出了浓厚的科研兴趣,也能胜任具体的研究工作。在创新研究过程中,学生不仅对科研项目的“论证—实施—总结”过程有了深刻的理解,而且锻炼了自己运用所学知识分析和解决问题的基本能力,同时对严谨的科研过程产生了深深的敬畏感。该课题在结题时已申请专利。2.大创项目开题。每年3月份,学部会对上一年度申报的大创项目按不同类型开展开题工作。开题评审本着公平、公正和公开的原则,注重项目的创新性、现实性、可操作性和应用性。评审组对学生的开题进行及时评价,对存在的问题进行指导,以保障项目的运行质量。创新训练项目开题后会确定项目级别,即部级、省级或校级。开题答辩是对前期调研的检验,开题结果是大创项目评级的重要参考,省级以上项目将获得更多可以支配的科研经费。开题答辩由学部统筹,各专业教学系主任组织,一般要求五名以上本专业老师当评委。学校要确保评委对大创项目课题有更全面、深入的了解,能准确评估学生前期调研的质量,保证开题结果公正、公平,并针对学生提出的研究方案给出专业、合理的建议。在开题评审环节,学部一般通过评委打分制评选出省级以上项目。对于开题未通过的项目,学部将取消其立项资格。

(三)加强过程管理,实时监控项目进展

大创项目过程管理包括中期检查、经费管理、结题验收三个部分。项目开题后,过程管理分为“指导教师—专业—学部—学校”四级。1.大创项目小组的内部管理。学校根据管理要求,指定并发放统一格式的大创项目记录册,项目成员及指导教师须签订项目承诺书,并履行相应职责。大创项目组成员要实事求是、诚实守信,按计划完成各项研究工作,每周根据实验时间和项目进度填写项目记录册,指导教师定期给出指导意见。2.项目变更需申请备案。如果大创项目运行中出现项目成员变更、研究内容有重大调整或退出项目、结题验收延期等情况,项目成员须及时填写项目变更申请表,由指导教师签字后交学部备案,并在大创项目平台上完成变更申请。因个人原因无故中止或退出项目的学生,在校期间将不得再次参加大创项目的申报。3.经费管理。大创项目经费分两次下拨,通过开题后下拨50%,通过中期检查后再下拨另外50%,未通过中期检查的项目不再下拨经费。学部严格限制经费使用,确保项目经费由承担项目的学生使用,指导教师不得使用或挪用项目经费。学部不得截留和挪用,不得提取管理费。项目组应严格遵守学校经费使用制度,做到专款专用。4.学部严格组织中期检查和结题验收。学校、学部及各专业共同参与大创项目的过程管理,其中学校负责创业训练、创业实践及部级大创项目的管理;学部和专业负责省级、校级、科研训练项目的管理。每年10月份,学校、学部对大创项目进行中期检查,将大创项目记录册收齐,并通过公开答辩的形式检查项目进展情况、取得的阶段性研究成果、下一阶段的工作计划及过程记录填写情况等,对前期内容完成优秀的项目进行培育。每年5月份,项目组成员需按照要求提交结题报告和相关研究成果(如调查报告、软件、仪器装置、学术论文、专利、获奖证书等),上传到大创项目管理平台,并按时参加由专业组织的结题答辩。学院根据结题材料及答辩情况评选出5%的优秀项目,发放优秀证书。

(四)奖惩措施并举,激发大创项目运行活力

由于时间和专业知识的局限,参与学生需要在指导教师的有效指导下才能较快进入研究状态。但部分指导老师由于时间和精力有限或重视程度不够,对学生往往缺乏必要的指导和督促,此时学生若懵懂地跟着导师课题走,难以得到有效的训练。另外,大创项目重在过程,但只注重过程而缺少成果要求和激励措施会让学生和老师感受不到压力,同时也难以激发他们的热情。为此,学部参考学校的管理办法,针对参与大创项目的教师和学生,分别制定了奖惩措施。学校实行“4个一”制度,即要求每“一”名在岗教授、副教授和具有博士学位的讲师每“一”年至少提出“一”项适合大学生参与的大创项目课题供学生选择,并将该制度纳入教师职称晋升体系中,实行一票否决制。同时,学校将大创项目纳入年终考核指标,指导教师按照指导的项目数计算教学工作量。学校将大创项目作为个性化课程纳入学生的培养方案中,参与学生在项目结题后可申请个性发展课程2学分。同时,学生可以根据项目进展情况和个人实际需求提出优先选学、免听与项目有关的部分课程。学生作为第一作者在国内外正式期刊上,凭录用通知可以申请版面费。学生为第一申请人或指导教师为第一申请人、学生为第二申请人在国内外申请专利,凭专利受理书可以申请专利申请费。对于在大创项目中表现突出的学生,学部会给予表彰,并在免试推荐研究生时优先考虑(首先要达到免试推荐研究生的基本条件)。

(五)大创项目实施效果

大创项目作为培养大学生创新创业能力的重要平台,受到了广大师生的高度关注和好评。项目立项后,研究工作能很好地落实,使得校园内的创新创业氛围更加浓厚。通过大创项目平台,本科生获得了科研锻炼的机会。2015年以来,参与大创项目的学生研究成果丰硕,获奖共计172项,其中参与论文撰写95项、申请专利31项、各类竞赛获奖46项,另外以其他形式结题(包括做出实物、软件、设计图纸、撰写报告)638项。精细化工专业的两名学生参与撰写的论文于2018年在Bio-materials期刊上发表,影响因子达8.0以上。一些学生通过参与项目和撰写论文,提高了对科研的兴趣,选择继续深造。化工学部平均每年约有20%参加大创项目的学生参与、专利申报或各类竞赛,其他参与学生则不同程度地完成了实物、软件、设计图纸、总结报告。学生用一年多的时间完成课题的调研、实验设计及操作、论文撰写,参与完整的科研过程,文献检索能力、动手能力、团队合作能力、时间管理能力均得到了锻炼和提高。参与过科研训练项目的学生大多以免试推荐研究生的形式到国内外高校深造,这证明这部分学生的创新能力和综合素质得到了认可。

三、结语

新工科建设对完善创新创业人才培养模式提出了迫切要求。大学生创新创业训练计划项目是实践教学的一种新形式[5],也是拔尖人才培养的一种尝试。大创项目的开展为学生提供了充分锻炼自我、展示自我的平台,对在校本科生来说是机会也是挑战。化工与环境生命学部采用的“1134”管理模式层次分明、管理细致、责任明确,参与学生对大创项目的实施过程和各时间节点清晰明了,这一探索与实践有明显的成效。

参考文献:

[1]赵季军.指导大学生科研创新实践的探索[J].大连理工大学学报,2012,33(1):70-72.

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[3]蔡宏亚,苟占平,徐美弈.大学生创新创业训练计划项目管理中的思考研究[J].教育教学论坛,2018(1):12-15.

[4]卢朝霞,杨海堂,郭方文.浅谈科研选题的确立[J].广西大学学报(自然科学版),2006,31(s1):18-21.

化工科技论文范文7

关键词:应用型人才;工科化学;教学体系;改革

化学应用于很多技术领域,科学技术源源不断地转化为生产力。21世纪综合国力的竞争,重要的考量标准是科学技术,科学技术发展的基础是教育。高等教育的发展要与时俱进,适应社会的飞速发展,为此,必须深化教育思想及观念转变,不断提高教学质量和教学水平,工科化工教学体系的改革尤为重要。

一、基础理论课程教学体系

在工科化工类专业人才培养中,化学系列课程是培养方案中的重要基础之一。经过数十年的教学改革,国内主要形成了两种化工类化学基础理论课程体系,即以物理化学为枢纽的两阶段化学理论课程教学体系和以化学原理为先导的一阶段化学理论课程教学体系。两阶段化学理论课程教学体系第一阶段,以化学原理为基础,设置无机化学、有机化学、生物化学、分析化学等课程;第二阶段,以物理化学为基础,设置物理化学、化工原理、反应工程等基础课程[4]。一阶段化学理论课程教学体系首先设置物理化学课程,提高大一化学课程(无机化学、有机化学、分析化学等)的起点,减少内容上的重复。经过多年教学研究与实践,并结合国内部分院校实际情况,从教学实践和生产需要出发,在原教学体系基础上对化工类课程体系进行了调整(主要针对物理化学教学阶段进行了调整),使化工类化学课程体系基本与上述第一类课程体系对应。以无机化学、有机化学、分析化学为先导,为学生掌握基本的化学原理打下坚实的基础。在第二阶段开设了物理化学、化工原理、反应工程、化工设计等课程,使学生能更加系统地学习专业知识,不断融汇贯通。在教学过程中发现,物理化学教学存在着与无机化学、分析化学等课程内容重复问题,如化学平衡、热力学、动力学等知识在无机化学与物理化学当中都有介绍,分析化学、物理化学中都有关于溶度积等知识点;在物理化学课程中,缺少量子力学基础内容。针对这些问题有两种解决方案,方案一[5-6],对原来四大基础化学课程(无机化学、有机化学、分析化学、物理化学)内容进行整合,去掉内容重复部分,突破二级学科界限,以化学原理为主线,结合无机、有机、分析化学,严格按化学学科的科学性和系统性进行课程建设,使化学基础形成统一体,组成新的教学体系,可定名为化学基础教育。方案二[4,7],优化物理化学课程教学内容,做好与先修课程中相关内容的衔接与分工,调整物理化学与无机化学、分析化学等课程相重复的内容,加强与后续课程的联系,增添与后续课程相对应的内容。从化学理论课程教学体系整体出发,结合学校实际情况,第二种方案更具可行性。

二、实验课程教学体系

传统的实验教学模式存在诸多弊端:验证性实验多,综合性、设计性实验少;过分重视实验结果,不注重实验过程;实验内容比较陈旧,不适应现代科学发展的需要;实验内容与实际生产应用没有有效的结合[8-9]。重视实验过程中实验基本素养、科学思维、创造能力的培养.实现实验教学与理论教学的结合。实验原理来源于理论知识,理论知识指导实验教学,实验教学使学生掌握化学理论知识,补充理论教学无法实现的内容,将理论教学升华。

(一)改革化学实验课程教学体系

将所有实验课程整合成基础化学实验、专业实验、创新实验三大模块。在前两大模块中,设置验证性实验,综合性、设计性实验,研究性试验。验证性实验可以使学生掌握基本理论知识、基本实验技能;综合性实验使学生深入了解多个学科知识点,更全面地了解所学专业知识;设计性试验增加了学生的自主性,使学生对理论知识的认识和实验能力上升到一定高度;研究性试验具有一定的原创性和综合性,可以有效培养学生科学思维与创造能力。基础化学实验是将原有的四大化学实验体系重新编排与整合,合并四大实验当中交叉重合部分,做到实验教学与理论教学进度一致。基础化学实验更加注重学生对理论知识的掌握以及基本实验技能,以验证性实验为主,综合、设计性实验循续渐进。专业实验是指工科化学专业的专业课程当中所涉及到的附属实验,如化工原理实验,反应工程实验,分离工程实验。在专业实验中,降低验证性实验的比例,以综合、设计性实验为主。创新实验是利用课余时间,学生做一些自己感兴趣的研究课题。创新实验与科研类似,学生自行设计实验方案,学校提供仪器设备及药品,课题中遇到的疑难问题,可以查阅文献资料、请教老师。实验完成后提交论文,而不是简单的实验报告。工科化学实验教学新模式保留了原有验证性实验,增添了综合设计性实验、研究性试验和创新实验。根据教学阶段的不同,不同类型的实验各有侧重,从而保证学生的学习效果,培养全面发展的创新人才。

(二)科研与实验教学相结合

科学研究是指对一些现象或问题经过调查、验证、讨论及思维,然后进行推论、分析和综合,从而获得客观发现的创新活动,其基本任务是探索、认识未知[10]。大致分5个阶段,选择研究课题、搜集资料、研究设计实验、整理分析、得出结果。在本科工科化学教学改革的过程中,重视科学研究是社会发展的需要,是培养新时代创新人才的需要[10]。本校的实验设备齐全,教师大多都有自己的研究课题和经费,为学生进行科学研究提供了平台。科学研究主要针对大三及以上学生。大三学生开学之初,各学院举办师生见面会,教师向学生介绍自己的研究课题,学生根据自己的兴趣爱好选择1至3个课题。根据学生所选课题以及教师限定的学生名额,教师和学生之间协商、微调,确定学生的研究课题。在这个环节,改变了以往教师指定课题,学生被动接受的局面,调动了学生学习的积极性。学生通过阅读文献,根据研究课题,初步设计实验方案,教师对学生的实验方案进行可行性分析,做出评价和指导意见,师生之间进行广泛的交流和沟通,最终确定实验方案。在此环节,锻炼了学生搜索文献和阅读文献的能力,同时学生深层次考虑问题,解决问题的能力得到了充分挖掘。学生定期汇报实验过程中所遇到的问题,解决方法,以及下一步的实验计划,教师对学生进行指导。在学生将实验任务完成后,进行实验数据的整理及分析。此环节锻炼了学生的基本实验操作能力,发现问题,分析问题以及解决问题能力。整体把握学生在实验过程中发现、分析及解决问题能力,这也是考核的重点内容。与此同时,实验数据,以及课题前景也作为考量标准。

三、构建新的实践教学体系

应用型人才培养是社会经济发展的客观要求,社会经济发展需要大量实践能力较强的高级应用型人才,这方面德国、美国等有许多成功经验[11]。近年来,合肥学院在借鉴德国应用科技大学人才培养的成功经验方面进行了一些探索,引起世界500强企业如大众、博世、西门子等公司的兴趣,纷纷主动寻求与其合作[12]。作为工科专业,应当顺应时代的发展,注重实践能力强的应用型人才的培养。以培养工科化学学生实践能力为目标,围绕“学习理论知识-实验室基础实验-企业项目实践与应用”为主线,结合本科生专业所学核心基础课程和认识实习、生产实习、毕业实习、毕业论文等课内课外实践活动与创新创业活动,开发出以企业项目驱动下的实践教学体系。工科化学学生的毕业论文和毕业设计来自企业,真题真做,把设计落在产品上,从而做到能力培养与素质教育相结合、第一课堂与第二课堂相结合、校内与校外相结合、产学研相结合。学生在加深理论知识理解的同时,提高实验动手能力,独立思考、研究问题,学会合作解决问题,进而获得专业实践技能和创新能力。

四、加强师资队伍建设

在课程改革的过程中,教学效果和质量的好坏,主要取决于教师的教学水平,应当注意教师队伍的建设和教学水平的提高。根据国务院《关于加强教师队伍建设的意见》,以形成一支师德高尚、业务精湛、结构合理、充满活力的高素质专业化教师队伍为教师队伍建设的总目标,大力加强教师思想政治教育和师德建设,不断提高教师专业化水平,为国家和社会培育品学兼优的人才。青年教师是学校的未来和希望,为进一步提升青年教师的教学能力,建设一支师德高尚、素质精良、教学和科研能力兼备的高水平青年教师队伍,试行青年教师导师制,为青年教师配备专门的指导教师,由导师在师德、教学、科研诸方面对青年教师进行指导和培养。与此同时,提供青年教师出国留学深造机会,学院每年都有一定的名额供青年教师申请。

参考文献:

[1]胡英.工科化学系列课程改革的思考[J].化工高等教育,1995(2):1-11.

[2]胡英,叶汝强.工科化学系列课程改革探讨(Ⅱ)[J].化工高等教育,1996(3):11-14.

[3]朱裕贞,刘士荣,叶汝强.工科化学系列课程改革探讨(Ⅲ)[J].化工高等教育,1997(1):7-9.

[4]王国平,李浩然.工科化学系列课程改革的深入探索与实践[J].化工高等教育,2002(3):34-36,.

[5]徐瑛,周宇帆,刘鹏等.《工科化学概论》系列教材建设的研究与实践[J].大学化学,2010,25(6):17-19.

[6]王凯,姬鸿斌.工科化学基础课程建设探索与研究[J].新西部(下旬,理论版),2011(6):213.

[7]李西平,陈秀敏,李迤南.谈工科化学系列课程体系与实践[J].昆明理工大学学报:社会科学版.2005,5(1):69-71.

[8]蔡颖.工科化学实验教学的改革[J].中国冶金教育.2006(2):31-33.

[9]朱绒霞.工科化学实验教学内容改革的探讨[J].实验室科学,2010(5):42-43.

[10]佟光霁,李存贵,王威,等.论科学研究与经管类研究生创新能力的培养[J].成功(教育),2011(12):297-298.

[11]秦悦悦.高校应用型人才培养模式的研究[D].重庆:重庆大学,2009.

[12]胡建华.大学科学研究与创新型人才培养[J].现代大学教育,2009(4):1-4.

化工科技论文范文8

大学物理课程是工科高校的基础教学内容,大学物理演示实验是大学物理教学的重要组成部分。本文阐述了高校大学物理教学现状,通过分析作者所在高校演示实验的教学情况,探索演示实验的新教学模式,充分发挥其对大学物理教学的辅助作用,优化大学物理教学质量和教学效果,激发学生学习兴趣,培养学生科学素养和创新能力。

关键词:

物理演示实验;大学物理教学;辅助作用

引言

物理学是自然学科的带头学科,是当代技术发展的最重要基础,其发展过程中形成的基本概念、基本理论、基本方法、基本实验手段都已经成为其他自然科学重要概念的基础和研究的手段[1]。

1.大学物理教学现状

目前,我国高等院校都已开设大学物理课程作为工科各专业重要的必修基础教学内容。大学物理是学习各自然学科的基石,涵盖了力、热、光、电等多学科的核心内容。其教学内容量大,涉及学科领域较广,教学内容和教学任务繁重。按照工科大学物理教学基本要求,大学物理的讲授学时为126学时,但据了解,我国高校往往达不到这一标准。笔者学校为工科类高等院校,大学物理的讲授学时为96学时,相较要求的标准少了30学时,共约占要求标准的72.6%。即便目前的学时量已经很少,但仍面临被缩减的命运。如何利用有限的课时讲授好大学物理课程,保证教学质量和教学的效果已经成为摆在我们面前的一个严峻问题。目前,大学物理的教学内容以经典理论、经典的定理、定律为主。近代物理和前沿科技内容较少,学生对近代物理部分内容掌握得不好。例如量子力学抽象的概念、相对论内容等,学生以往没有接触过这类内容,势必会不容易理解,如果能用简单直观的方式对近代物理抽象的定理定义进行合理解释,则定能收取得事半功倍的效果。目前国内外都已针对大学物理课程开设了大学物理演示实验,该类实验的设计简单,演示现象明显,演示原理、概念易于被学生感知、理解,因而能达到既缩短课时,又优化教学质量和教学效果的目的。

2.大学物理演示实验教学考核情况调查

笔者对自己所在高校进行了1个学期的大学物理演示实验跟踪调查,本校大学物理演示实验以集中授课形式开展,每班每学期有2个学时课程,以学生观看教师演示为主。演示实验采用的考核方式为:学生在课后撰写一篇自己感兴趣的实验题目的小论文。笔者通过学生撰写论文的情况研究分析演示实验在大学物理教学中所起到的积极辅助作用。对本学期一个组态包括4个自然班共173名学生的演示实验课程小论文书写情况进行研究统计分析,通过统计撰写各论文题目的数目了解学生所感兴趣的内容和领域。排名第一位为3D电影,共48人,占总人数的27%;第二位为锥体上滚,共37人,占21%;第三位为黑洞、时空弯曲,共26人,占总人数的15%;剩下的依次排序为鱼洗、普氏摆等。通过对上述演示实验论文题目的统计分析发现,学生对前沿科技、高新科技,更贴近现实生活的产业科技比较感兴趣,例如3D电影,黑洞,时空弯曲等。对物理学科和多学科交叉领域具有浓厚兴趣。笔者还对学生撰写论文内容进行了研究分析。分析显示,学生在撰写演示实验论文时,会自觉查阅相关的中英文前沿科研文献,掌握论文的书写格式,提高自我科学认知能力,提升自我科研能力和科研水平。例如,学生撰写3D影像技术论文时,针对3D技术这一物理前沿名词进行深入挖掘,给出3D技术的起源、发展史及发展历程,讨论裸眼3D这个新科技概念,提出实现3D技术的各项优缺点,讨论该技术在现实生活中的实际应用,即3D电影的商机,同时指出这一新科技存在的弊端:如容易引起疲劳、眼睛紧张、头痛等,提出呼吁在追求科技创新和商业利益最大化的今天,应更关注生命本身的科学价值观。在论文中,学生显露自己心声,渴望走进真正的物理,渴望大学物理教学内容不再是一个个物理名词、物理抽象符号、一系列数学公式推导,渴望看到物理学的理论知识更多地应用于实践中。总之,大学物理演示实验具有把复杂的物理理论用简单的演示实验诠释出来的独特优势。演示实验能将学生以往的记忆性知识和生活所感所见相结合,从而有效缩短学生理解抽象理论的时间,达到缩短课时、提高教学质量的目的,更好地激发学生学习物理的兴趣,给学生更多学习的动力。我们要不断完善大学物理演示教学,使之与理论课程相配合,不断探索演示实验教学新模式,充分发挥其辅助作用。

3.演示实验新教学模式的探索创新

(1)讲授理论课程中,加入与其相关的演示性实验。例如讲授导体静电屏蔽的尖端放电内容时,可以把尖端放电组合仪器拿到课堂上进行演示,让学生通过感官实际理解尖端放电效应,了解尖端放电效应在现实生活中的应用(避雷针、静电除尘等)。找出学生感兴趣的点,更好地激发其好奇心与求知欲。

(2)将演示实验课程制作成慕课微小视频,在课堂上播放,或者上传到教务处网站上,或者分享到与学生共建的网络平台上,还可将与演示实验相关的文献、视频上传,以方便学生查阅和下载,从而能够让学生在较短时间内更深入地理解抽象的物理科学理论。

(3)开放实验教学,营造自由开放的研究氛围,建立容忍失败的创新文化。将演示实验室定时开放,让有兴趣的学生有充分的时间观察研究在实验课上没有操作过的实验,为学生营造自由的创新研究环境。

(4)加强演示实验网络空间的建设,使网络空间成为学生获取知识的有效途径,现代大学生本身对电子产品和互联网利用率较高,对其有浓厚兴趣,可以利用学生的这一特征建设演示实验网络空间,实现网上预约实验室,可在校园网络平台上实现预约[2]。还可利用手机下载客户端预约软件APP,或建立演示实验微信公众号完成演示实验室的预约,以达到节约时间、提高效率、节省人员开资的目的。

(5)提倡多元演示实验考核办法。演示实验的课后考核多以书写实验报告、论文形式为主。书写实验报告有利于学生掌握实验原理、实验过程撰写小论文,能够提高学生发现问题积极查阅文献,掌握撰写论文格式等能力。然而,我们不提倡采用单一的考核方式,而是采用书写和操作相结合的多元实验考核方式,从而达到更好的教学效果。

4.结语

物理学本身就是一门实验科学,所有自然学科都离不开实验基础,实验是科学理论的基础和检验标准,是修正理论错误的依据,是发现新理论的起点[3]。因此,我们要把演示实验课程与大学物理理论课程有机结合起来,充分发挥演示实验对物理课程的补充和辅助作用,秉承理论教学与实践教学并重的教学理念,在授课中融入演示实验,转变传统演示实验教学模式,引入开放式实验教学,创建演示实验网络平台,提倡多元实验考核办法[4]。演示实验具有现象直观、操作简单的特点,相信充分利用好演示实验一定能优化大学物理教学质量和教学效果,拓宽学生的视野,培养学生良好的科学素养,创新思维,以及对新时代科技前沿的敏锐触角。

作者:郭晓娇 单位:沈阳化工大学数理系

参考文献:

[1]郑文珍.工科大学物理教学与改革几个两难问题的分析与讨论[J].物理通报,2015(4).

[2]金桂,黄小益.姚敏,等.在大学物理演示实验教学中培养学生的创新思维能力[J].物理通报,2014(5).