更新时间:2023-04-10 10:55:08
以前就有学生对我说过,虽然读的是化工班,但不会去化工厂。的确,如果对化工专业的毕业生就业进行跟踪的话,工作最不对口的可能就是化工专业的学生。为什么呢?主要是在大多数人的印象中,化工厂往往跟“难闻”“有毒”“危险”等联系起来,因此,几乎没多少学生心甘情愿毕业后去化工厂工作。而实际的情况是否是这样呢?通过我的走访,由于本地区对环境问题非常重视,采用突击检查的方式对化工企业进行抽查,一旦达不到要求,就要实施罚款加停业整顿的处罚,再加上现代化技术的应用,化工企业在工作的环境上已今非昔比了,不但没有难闻的气味,诺大的车间连来往穿梭的工人也没几个,工人都是在控制室通过计算机来分不同的操作段进行操作,只需每隔一定时间去车间巡视一下运行情况。所以要让广大家长和学生接受这个行业,就要让他们了解这个行业发展的现状。
二、改变现有的课程设置,结合企业需求开设课程
职业教育是为学生进入现实就业(创业)准备的教育,所以专业的课程设置要根据人才市场的需要来安排,以便接受职业教育的学生毕业后能掌握先进技术,从而顺利就业。同时,课程结构也要合理,让学生能有更多的机会参与实际操作,从而培养具备良好的人文知识与综合职业能力的复合型人才。原有的化工专业主要开设化学、化工原理、化工分析、化学实验、化工制图、化学工艺等基础性的学科,没有鲜明的特色。化工行业属于传统行业,突出的特点就是行业内分工越来越细,专业创新越来越重要。化工行业创新体现在专业技术创新上。化工行业对专业要求严格,是因为化工业技术含量较高,且门类繁多,不同产品的工艺、配方,国家标准各不相同,导致人才很难通用,也就是说对于化工人才,专业是否对口很重要而化工行业的分工是及其精细的,现有课程的设置没有具体到化工生产的哪一个领域,所以学生就业后很难马上投入工作,往往需要企业再培训。针对这一情况,结合本地区企业的特点,我们可以往化工分析或化工检验的方面培养学生。据了解,化工企业现有的化工检验或化工分析的人员,学历普遍不是很高,企业也非常愿意招收有对口知识的职高学生担任这一岗位。通过与企业挂钩,根据企业需要调整现有的专业课程设置,我们的学生完全可以具备较强的竞争优势。
三、加强实训课程,锻炼学生的操作能力
关键词:地方应用型;毕业设计教学;化工;本科
1引言
按照国家教育部的指引,地方普通本科院校的办学定位于培养地方性应用型本科人才[1]。黄山学院地处安徽南部著名旅游城市黄山市,是一所综合性省属普通本科院校,其办学定位是培养高素质的应用型本科人才。化学化工学院按照学校定位,努力培养与地域经济发展相适应的高素质应用型化工人才。为确保化工人才培养质量,自2010年来,化工专业论文(设计)都是在实践或者实验中完成,从反馈情况来看,毕业论文(设计)工作取得了较好的效果。为更好地做好毕业论文(设计)工作,笔者对近年来化工专业毕业(设计)工作中出现的主要问题进行了研究,并提出了相应的对策。黄山学院化工专业的师资、生源、办学定位和其他地方性应用型本科院校有很多相似之处,因此对黄山学院的化工专业毕业论文(设计)工作进行分析总结可以为同类院校的毕业论文工作提供一定的参考和借鉴。
2毕业论文(设计)工作中存在的问题
2.1对毕业论文(设计)认识不足。学生对毕业论文(设计)工作认识不足。相当部分学生不能明白毕业论文(设计)的意义,只是把毕业论文(设计)当成一门普通的课程。学生没有意识到毕业论文(设计)对自身综合素质提高的重要意义,浑浑噩噩地对待毕业论文。
2.2部分学生毕业论文(设计)时间分配不合理学生对毕业论文(设计)时间分配不尽合理。尤其是随着国家高等教育的迅猛发展,地方性普通院校的各专业有相当多的学生打算继续深造[2]。例如,我校20化学工程与工艺学生共有69人,其中有47人参加了研究生考试,参考率为68.12%。研究生的笔试和面试都要耗费学生极大的精力,很多学生不知道如何在上课、考研复习、毕业论文、毕业实习之间分配时间,导致毕业论文(设计)的时间紧张,论文质量下降。
2.3论文(设计)工作流程不够合理。总体而言,目前的毕业论文(设计)工作流程基本合理,但是仍然存在一些小瑕疵。例如,近几年的毕业论文中有些论文题目比较空、比较大。出现这种情况有相当部分原因是论文(设计)工作流程仍然存在瑕疵。按照学校的规定,当年的11月份确定毕业论文题目,上报学校经专门学术机构审核通过后,由教务处批准执行,确定后不予更改。专业审核提高了毕业论文(设计)命题的水平,很好地提高毕业论文(设计)的质量。化工专业毕业论文有一定的特殊性,相当的论文具备一定的探索性。受实验室条件和学生能力的限制,探索性的实验结果可能不令人满意,这就可能需要对论文题目进行修正。例如,论文题目“石墨烯/铁氧体复合物的制备及其应用”[3]自由度很高,题目过于宽泛。如果将题目改成“石墨烯/铁氧体复合物的水热法制备及其在光降解有机污染物中的应用”更合适,但是这样命题就把制备方法和应用限定死了,增加了学生完成论文的难度。综上所述,笔者认为毕业论文(设计)命题应该可以随着实验进展的需要进行修改。
2.4部分毕业设计题目陈旧。应用型本科院校的毕业设计要求学生综合利用所学习过的数学知识、工学知识和化学知识来完成一部分工艺或者工段的设计,能全面锻炼学生的设计能力。化工专业有相当比例的学生选择毕业设计。笔者统计了近几年的毕业设计题目,发现部分题目较为陈旧,很多都是甲醇、合成氨、硫酸、苯乙烯等传统工艺设计,设计过程和图形处理也只采用传统手工方式,这与国际上流行的采用Aspen软件设计工艺、AutoCAD软件作图存在很大的差距。因此毕业设计命题急需改革,要推进现代化软件在毕业论文(设计)中的应用,促使化工专业毕业生能够更快的适应市场的需求。
3毕业论文(设计)的教学对策
3.1宣传毕业论文(设计)的意义和作用。毕业论文(设计)能够培养应用型人才,具备极其重要的作用,师生必须在思想上高度重视毕业论文工作的意义。在学生选题阶段,教师应集中向学生讲解毕业论文对学生个人能力培养的重要意义,向学生具体阐述毕业论文各阶段所使用的工具及所锻炼的能力,如表1所示。首先要求学生具备分析问题的能力,对指导教师给出的题目,能够理解题目的关键点,寻找到突破口。其次要具备一定的文献查找、阅读能力,能够利用互联网工具和学校电子资源进行资料收集。再次要求学生具备运用软件的能力,能够合理的利用Origin、Excel软件对数据进行处理,利用As⁃pen、AutoCAD软件进行工艺设计和画图的能力,利用Word、WPS软件对科技论文进行论文撰写和格式整理。最后还要求学生具有一定的表达能力,能够通过PowerPoint展示其主题凝练能力、汇报交流能力。实践表明学生明确毕业论文(设计)的意义和作用以后,对毕业论文和设计的教学环节更为重视,态度明显改善。
3.2引导学生合理分配时间。合理分配时间是学生完成毕业论文(设计)的关键要素之一。根据近几年的毕业论文教学环节统计,多数学生可以按时完成毕业论文。但是部分考研学生不知道如何在复习、毕业实习和毕业论文三者之间合理分配时间。考研学生在完成12周毕业实习之后,已经没有时间来完成为期8周的毕业论文(设计)工作。因此要引导考研学生合理分配时间,保质保量的完成毕业论文(设计)。根据本专业教学安排,可以采取了以下措施:1.考研学生学有余力,利用第六学期的暑假提前做好毕业论文的前期准备工作,例如完成文献调研和实验方案设计(约2周);2.高效利用笔试结束后的时间(约4周),集中精力完成实验主体;3.充分利用毕业实习的休息时间和实习结束后的时间完成论文的撰写(约2-3周)。实践表明这些措施取得了很好的预期效果。例如20化工69名学生均顺利完成毕业论文(设计),同时有22人考取了研究生,升硕率为31.88%。
3.3改进毕业论文工作流程。化工专业的毕业论文题目具有一定设计性、综合性、探索性,学生存在实验失败的可能。为了使毕业论文内容都落在审批表的框架内,教师自然会选择扩大题目内涵。论文题目偏大能保留很大的弹性,使得教师可以在不修改论文题目的情况下根据学生的实验进展来确定论文的具体内容。为了改变这种状况,可以在毕业论文工作中增加流程,如图1所示。一是在“论文选题宣讲”开展宣传,提高学生对毕业论文认识;二是在“论文命题修改”流程给学生修改命题审批表的机会,减少论文题目偏大现象的出现,提高命题质量。
3.4推进毕业设计命题现代化。现代化工设计已经进入现代化,设计单位普遍使用Aspen软件进行工艺设计[4],使用AutoCAD进行画图[5,6],国内一流高校也普遍使用Aspen、AutoCAD等软件进行教学和毕业设计。因此为了增强应用型本科人才的培养,地方高校在毕业论文(设计)工作中,必须加强现代化软件在毕业设计中的作用。与之对应的是首先要修订专业培养计划,在课程中增加现代化软件教学课时。其次要加强教师培训,派出青年教师外出学习Aspen、AutoCAD等现代化软件,跟上时展的步伐。最后在毕业设计命题中,要推行现代化设计理念、减少传统设计的比例,提高学生利用现代化工具进行设计的能力。
4结论
关键词:高职化工专业;反应设备;课程改革
高职教育改革的重点是课程建设,课程建设的关键是技术技能课程改革。课程改革与社会的发展,行业、企业岗位需求密切相关,同时也反映了高职教育改革的价值取向,它直接影响着高职院校的教学质量和人才培养水平。化工专业是我校的重点专业,专业教师通过化工技术类企业多次调研和协作交流,以化工企业技术岗位需求为导向,以学生素质能力培养为本位,对技术技能课程“反应设备操作与控制”进行了全面改革。实践证明,改革后的应对反应设备课程内容更具有化工职业特色,有效地促进了学生的知识和技能的提高。可以更好地满足化工行业技术岗位的需求,培养高素质的技术技能人才。
1反应设备操作与控制课程改革的原则
针对原有高职化工反应设备课程中存在的问题和不足,我们坚持高等教育发展观,遵循企业对化工技能人才需求的特点,按照“强能力、重实践,高素质,显特色,开放性”的原则对课程体进行改革。(1)强能力、重实践。建立以培养能力为基点的课程内容和教学方法的改革,改革后的课程必须注重实践内容,全面强化学生的综合能力培养。(2)高素质。真正把素质教育延伸到反应设备课程内容的各个部分、教学的各个环节、从教育转向过程、从现在延伸到未来、真正把素质教育落到实处。全面地促进学生的生理和心理,智力和非智力,知识与能力的发展。(3)显特色。“反应设备操作与控制”课程改革体现化工专业的办学特色,依托我校化工专业实训设施的优势,突出吉林市化工城的地域优势,走特色化办学之路,以培养专业人才。(4)开放性。突破课程界限,整合化工专业知识,建立开放的知识体系,为未来化工专业学生的工作发展和就业迁移奠定基础。
2课程改革措施
2.1项目带入课堂,以项目建设课程
课程组教师全日制下厂实践,深入化工企业进行调研,接触企业的生产、管理实际,分析归纳出符合反应设备岗位技术技能要求。与企业管理人员、技术人员、一线工人一起,紧贴岗位实际工作,结合反应设备实训室,以化工技术技能学习为主线,选择典型的反应器操作与控制作为教学项目,共同开发设计项目学习内容。将项目带入课堂,老师和学生一起讨论,共同解决问题,探索解决问题的过程。教师有意地引入的理论知识,依靠项目导向,极大地激发学生学习反应设备知识的好奇心和热情,进一步提高课堂教学效果。当然,这样做的目的不仅是提高课堂教学的有效性,更重要的是让学生掌握“反应设备操作和控制”的知识,培养学生的专业技术技能。从实施“反应设备操作与控制”课程的过程来看,将项目带入课堂,能有针对性的选取合适的教学内容,实现依托项目导向机制下的课程改革建设,更有效培养学生的专业技术水平和创新精神,也极大地促进了自身专业的建设。
2.2各种教学方法共同使用,增强了教学的乐趣
在教学过程中,更多地运用启发式,互动式等教学方法来增强教学乐趣。在教学过程中,教师根据教学目标,从高职学生的知识基础、学习水平、接受能力和实践能力出发,利用各种教学方法,调动学生的学习意识,使他们能够通过积极思考和动手操作,培养分析问题和解决问题的能力,把“单边”教学转变为“双边”教学。因此教师在教学过程中要启迪学生的思维,做到引人入胜,设法激起学生听课的积极性,在获取知识同时培养素质能力。如在讲反应器封头单元中会让学生思考“不同形式的封头”有何科学道理?接着反问学生:“不同条件下,能否互换?”。学生会很自然地回答:不能。继续问:“为什么不能?“学生的思维开始变得活跃。这是表达对知识的渴望,然后将问题带到理论内容中,并将学生带到实训室,通过真实设备和老师的问题及介绍,学生将很快将知识与真实设备相结合。因此,这种启发式教学方法不仅可以吸引学生的注意力,还可以激活课堂气氛。让学生对课程学习产生浓厚兴趣。而且,这种教学方法也可以很好地培养学生的思维和想象力。通过以赛代练、开放实训室等教学方法,扩大学生的视野,激发学生的学习兴趣,创新欲望和探索精神,从而大大培养其创新能力与综合素质。注重结合化工反应设备的实际状况与发展,将现代前沿科技成果介绍给学生,实现了理论与实际相结合、实践与创新活动相结合、把创新能力培养融入授课的全过程,开创出一条创新能力培养的有效途径。
2.3重视实践教学环节,树立化工生产工程的良好理念
以往的反应设备课程是知识内容与实践相分离,改进的“反应设备操作与控制”技术技能课程,让学生在有限的时间内了解更多知识。进一步培养学生的创造性思维方法和工程实践技能。改进后,首先给学生设置问题,让学生带着问题学习,对着实训装置研究任务,如何解决关键问题。在这个过程中由教师掌握节奏,并适时进行引导和启发,保证每个人都能把自己的问题解决,最后由教师简单明确地讲解,并注意将各种工程问题进行分类,培养学生抓住问题的本质,从根本上找到解决问题,方法和步骤的能力。
3结语
“反应装备操作与控制”课程改革只有在实践中不断探索,总结和提高,不断挖掘自身潜力,才能使使教学工作与时俱进,不断创新。要提高教学效果和教学质量,必须把握“反应装备操作与控制”课程的特点,充分调动学生的学习积极性。使学生更好地学习专业知识和技能,培养高技能高素质的化工技术人才。
参考文献:
[1]张玮.“化学反应过程与设备”优质核心课程建设探讨———以石家庄职业技术学院为例[J].石家庄职业技术学院学报,2016(04):62-64.
[2]叶宛丽.《反应设备操作与控制》课程改革建设与应用[J].读与写(教育教学刊),2013(05):52-53.
在职技校课程安排中一般设有化工单元操作、化工仪表及自动化、化工设备机械基础和化工安全技术基础等科目。这些课程往往被任课教师重“应知”,而忽视“应会”中的安全教育。教师在讲授专业课的同时,可以有计划、有意识地将化工安全教育渗透其中,包括化工生产的特点与安全、化工生产中的重大危险源、危险化学品、防火防爆技术、工业防毒技术等内容。在讲授化工设备、化学品原料性质、工作原理等知识时,可要求学生按照正确的操作规程去实施操作工作等。如在化工单元操作教学中,教师针对化工类企业的高危险性特点,可以利用仿真训练进行。利用计算机仿真与化工仿真装置,逼真地模拟化工厂压缩机、流体流动与输送、吸收-解析、精馏、离心泵、反应器等单元操作的基本原理、控制方法及事故处理方法。如在化工仪表及自动化及化工安全技术基础的教学中,教师可以将部分课堂设在企业车间。在学生进车间前,教师先讲清车间生产的产品、工艺流程及其特点、车间人员结构、安全生产组织状况及活动情况、车间危险区域、有毒有害工种情况,讲清车间劳动保护方面的规章制度和对劳动保护用品的穿戴要求和注意事项,讲清车间事故多发部位、原因、特殊规定和安全要求,介绍车间常见事故和剖析典型事故案例,做到岗前安全早预知。教师还要教育学生以后在工作中要养成随时想一想“下一步要进行的作业存在什么危险”“如何才能避免这些危险”的习惯。严禁学生随意进入危险区域和乱动阀门、电气开关等。在化工设备机械基础教学中,教师可以将自我防护渗透其中,如交代清楚动力机械潜在的伤人危险。教师要教育学生遵守劳动纪律,穿戴好防护用品,小心衣服、发辫被卷进机器,手被旋转的刀具擦伤等。教师在讲授防爆电气设备时,要强调防火防爆的要害部位及防火防爆的特殊需要、遇到险情如何处理等,并教育学生应尊敬师傅、听从指挥。
二、利用一切资源提升学生安全素质
在企业生产中,“无知是最大的安全隐患”,人要有安全意识才会有安全行为,有安全行为才能保证安全。按照现有的教育常规和职技校培养人才的要求,学生通过两年的基础理论学习和专业培养,基本能满足岗位的基础作业需求,但从安全作业角度来说,现有职技校学生的安全知识和操作技能还远远不够。那么在安全教育中如何增强学生的安全意识呢?
1.强化学生的始业教育,增强学生安全意识在开学前,特别在新生进校时,教师应先设计有针对性的始业教育,修正学生存在的不安全行为。通过军训、解读《日常行为规范》、主题班会等形式对学生进行责任意识、职业心理和职业道德教育,培养学生的责任感和职业认同感,以增强安全意识。
2.利用校企合作平台,化解威胁安全的心理学生常存以下三种不正确的心理认识:好“表现”,易存盲目操作的自我表现心理;图省事,常把安全操作方法视为多余的侥幸心理;还有一种就是从众心理。教师可以组织学生到企业从师见习或顶岗作业。通过见习或顶岗,学生在企业里感受到师傅在工作中的严谨与规范。通过师傅的“手指口述”,帮助学生心想、眼看、手指、口述,确保规范安全作业。这不但锻炼了学生的专业技能;更重要的是通过真实的职业环境,为学生的专业技能及其安全素养的提升提供了良好的实践机会,巩固了学生对所学知识的理解和掌握,更可贵的是通过从师见习或顶岗化可以化解学生对安全生产的三种错误心理。
3.运用多种手段,合理配置,真正落实安全素质教育(1)化工专业课组长应结合企业实际优化课程设置。适当增加安全素质教育课程、现场安全技术相关课程和课时,同时经常邀请企业中经验丰富的安全管理工程师来讲授安全专题教育课。(2)教师利用视频资料,采用案例分析等教学方法。通过图文并茂的课程形式让学生感受事故的残酷,通过讨论和分析典型的事故案例,感受事故给员工个人及其家庭带来的痛苦与伤害,以及给企业的效益和声誉带来的负面影响等。又如通过参与企业的岗位安全知识、法律法规标准应用竞赛和参观个人防护演练、应急救援演练等活动,使学生认识到安全教育与安全的重要性。
关键词:高职;化工;安全教育
1引言
在经济全球化的浪潮中,随着科学技术的不断进步,化学工业高速发展。化学工业对促进我国国民经济发展发挥了重要作用,化工产品也被应用到工业、农业、国防和生活的各个领域。然而化工企业属于高危行业,由于自身的复杂性和特殊性,面临的安全和环境问题十分严重。在生产中常会伴随着许多危险因素和环境问题,如果这些危险因素不及时消除,将会给人民的生产生活带来巨大威胁,甚至危害人民的生命财产安全。因此,确保安全生产对国民经济发展和人民生活水平有着至关重要的影响[1-2]。2014年,教育部和国家安全监管总局联合了《关于加强化工安全人才培养工作的指导意见》,鼓励高等院校根据需求建设以化工安全和危险化学品安全管理为特色的专业或扩大现有专业招生规模,推动高校化工安全人才培养改革与创新。高职院校作为培养高素质技术技能人才的基地,加强化工安全教育刻不容缓。
2影响企业安全生产的因素
导致化工企业事故频发的原因主要是人的不安全行为、物的不安全状态、管理的缺陷和环境的不安全条件,这四者相互依存、相互制约、相互影响[3]。2017年化工行业事故总量依然很大,重大事故仍未得到有效遏制,安全生产形势严峻,其共性因素具体表现为以下三个方面。(1)人为因素人为因素又分两个方面:一是企业的决策者、企业的负责人对安全生产不重视,对安全生产设备、设施投入较少,只注重经济效益,缺乏风险防控的意识,不清楚动火等特殊作业的安全风险,企业安全管理能力有待提高。企业的决策者决定了企业的发展方向,同样其对安全管理的重视程度也决定企业员工是否重视安全。企业是否能够真正意义上落实主体责任,实现安全管理,关键在于企业的决策者。二是基层员工,他们是企业生产活动中的直接操作者,更是安全生产的直接接触者,往往他们一个意识的闪躲、一个小的操作失误,就会产生安全隐患。如果不能够及时排查与处理,就会成为事故引发的导火索,进而酿成惨祸。因此,提高基层员工的安全意识和安全操作技能能够有效预防及减少事故的发生。(2)企业的法治意识差《化学品生产单位特殊作业安全规范》(GB30871—2014)、风险管控和隐患排查治理双重预防性机制建设、化工企业安全设计设施审查已经实施多年,而且每年各级安全监管部门都将特殊作业尤其是动火作业专项整治及风险管控和隐患排查治理双重预防性机制建设作为重点工作,但从事故原因看,这些措施在企业并没有得到真正有效地落实。(3)企业的风险意识差部分企业虽有完善安全管理制度,但在执行环节中却存在漏洞。对动火过程的风险辨识、分析、管控缺失,相关设备不进行隔离,不分析可燃气体含量,有的动火作业甚至不进行审批,总是怀有侥幸心理,认为事故不会发生。人是最直接和最容易引发事故的因素。化工企业要想从源头上减少及避免事故的发生,必须重视员工的安全教育。高职院校化工专业毕业生主要到一线从事化工生产和管理等工作,当学生的安全素质不符合企业生产操作要求时,就容易产生不安全行为,因此加强学生的安全教育对企业安全生产及发展尤为重要。
3高职院校的化工安全教育现状
职业安全教育最早起源于美国,我国化工类专业的本科和研究生的教学中设有化工安全课程,但高职院校职业安全教育方面的发展相对滞后[4-5]。高职院校化工专业的学生大多无工作经历,所学课程缺乏安全生产和应急处置等内容,学生很少能接受到专业、系统的安全教育。学生对化工行业的危险性认识不足,安全意识淡薄,缺乏安全生产理论知识,无实践经验。安全教育仍是以课堂教学为主,采用灌输式、填鸭式的教学手段,注重理论知识的讲解,而忽视了安全防患技能、安全操作技能、事故管控技能、应急救援等技能的培养,课程设置单一,教育内容不全面,教学方式简单,安全教育流于形式,培养效果并不理想。部分院校在实习前,由班主任或指导教师只做一些简单的安全教育,对学生的职业安全技能教育重视不够,对职业安全理念、价值、文化和安全技能的学习难以落实。毕业后进入企业很难适应复杂的岗位环境,将危及安全生产和自身的职业发展。因此,在校期间要结合事故案例,采用多种教学方式,加强化工安全教育,提高学生的安全素养。
4高职院校的化工安全教育探索
随着高职教育改革的快速推进,校企合作、工学结合、现代学徒制等人才培养模式取得了明显成效,化工安全教育将由单纯的课堂教学向注重实习实训转变。
4.1明确化工安全教育目标
化工安全教育的目标是提高学生的安全素养和实践能力,树立安全是化工生产前提的理念。强化安全意识和安全知识的培养,使学生了解化工安全技术进展及安全生产的相关法律法规,掌握化工安全生产特点、化工厂主要风险、化工生产主要安全操作原理与基本技能,具备基本的化工生产风险识别能力、事故预防和处理能力。
4.2化工安全课程内容安排
化工安全教育的教学方式应将理论课程教学和安全技能培训两大部分相结合。理论课程包括化工安全生产技术、职业健康与卫生、安全生产法律法规,教学内容涵盖化工生产的特点及危险性因素分析、化工生产安全分析与评价、化工生产安全管理、化学反应的安全技术、化工单元操作安全技术、危险化学品事故应急救援、防火防爆技术、电气与静电防护安全技术、特种设备安全技术、典型事故案例分析,职业病及预防、职业危害与工伤、生产过程中的危害因素、劳动保护,《中华人民共和国安全生产法》《安全生产许可证条例》《生产安全事故报告和调查处理条例》《生产安全事故应急预案管理办法》《安全生产事故隐患排查治理暂行规定》等法律法规,可根据专业发展、就业情况、时代变化、结合产业结构发展,针对不同专业的教学要求不断拓展和完善,注重与企业对接。安全技能培训重点培养学生的风险识别能力、事故预防和处理能力及救援方法。可根据仿真实训室、校内实训基地、校外实训基地的生产实际,选取和设计相关训练项目。仿真实训运行成本低,教学内容丰富,实训内容选取灵活多变,可反复强化训练,为学生提供安全、充分的动手机会,应大力提倡[6]。注重校内、外实训基地实际操作的培训,可进行防火、防爆、防烫伤、防电演练、防护用品(具)的使用以及进行应急事故处理的演练。
4.3师资队伍建设
高职院校的化工安全教育尚处于起步阶段,教师对安全教育的认识与知识水平有待提高,既要有理论知识又要有实际操作的能力,需要加强对教师的培训。高职院校应鼓励教师到化工企业进行实践,增强教师的工程实践能力,重点培养教师的安全防患、事故管控、现场应急救援等技能。院校也可聘请企业经验丰富的工程技术人员和管理人员对教师、学生进行化工事故案例分析和安全管理等方面的培训。
4.4教学方式与考核方式
化工安全教育的教学方式要敢于创新,将案例教学、实践教学和情景教学相结合。教师创设情景,把安全教育融入课堂教学,双向互动交流,有助于激发学生的学习积极性,从被动接受到主动参与,提高教学效果。化工安全教育课程的考核,需注重过程考核,除理论考试外还应进行实际操作能力的考核。笔试主要检验学生对化工安全基础知识与基本理论、职业健康与卫生、安全生产法律法规的掌握程度;实际操作能力的考核应由平时的安全技能训练情况综合评定;此外还应将学生的学习态度、课堂表现、安全文明操作、团队合作意识等纳入考核范围。
5结语
化工行业对从业人员的标准要求愈来愈高,加强化工安全教育势在必行。高职院校面向化工安全生产的需要,不断改革和完善人才培养模式,培养出安全意识强、具备较高安全素养和基本的事故预防及处理能力的高素质技术技能人才。
参考文献
[1]范伟中,戴泉力.浅谈化工安全管理的重要性[J].中国石油和化工标准与质量,2014(01):225.
[2]谭君,钟兢.浅谈化工安全管理的重要性[J].科技创新与应用,2017(06):151.
[3]刘美英.典型中小化工企业的安全管理模式研究[D].长沙:中南大学,2007.
[4]王瑾.高职化工类专业学生职业安全教育探析[J].广州化工,2009(03):196-198.
[5]杨文渊.新形势下高职《化工安全与职业健康》课程教学改革探讨[J].广东化工,2016(16):246-247.
[关键词]工程教育;化学;人才;培养
工程教育理念为我国高校加强人才培养提供了强有力的支持。人才培养工作是高校的重要使命和责任,多年的教学实践证明,工程教育理念引入到高校专业教育中可以极大地提高学生的工程背景,促进高校人才培养质量的全面提高。笔者以化工专业为例,结合多年的教学实践经验,从新时代对化工专业人才培养提出的新要求、化工专业人才培养的基本特点、工程教育对化工专业人才培养的助推作用、工程教育背景下化工专业人才培养提升策略四个方面予以分析和讨论,希望通过我们的研究,为高校人才培养质量的提高、为工程教育在高校的进一步推广提供借鉴。
1新时代对化工专业人才培养提出的新要求
1.1新时代渴望拥有国际视野、拥有新知识的专家型人才。当前随着高校的扩招,很多高校入学学苗质量不容乐观。其次由于很多高校人才培养方式与企业所需的人才要求存在不同步,使很多毕业生很难胜任用人单位提供的岗位。很多学生在校期间没有认真学习专业知识,把很多的时间用在手机、网络和交友上。第三,一些高校教师所传授的知识有些陈旧,不能与时展所适应。因此,新时代渴望能拥有紧跟时代背景、拥有新知识的毕业生[1]。
1.2新时代亟需具有扎实专业背景,同时又具有工程实践背景的复合型人才学生在校期间主要学习的是专业知识,这些知识对于学生毕业后能力的发挥至关重要。随着时代的发展进步,很多毕业生进入用人单位后,面临着实际的工程项目时,需要具有理论联系实际的能力。因此,高校对于学生的培养,一方面要进一步夯实学生的专业知识,同时要尽可能地为学生创造更多实践、锻炼的机会,以进一步丰富学生的工程实践知识[2-3]。
1.3新时代呼唤高校人才能够利用专业所学解决实际问题。大学生是社会主义建设的生力军。接受高等教育的他们,不仅要有丰富的学识,更重要的是具有解决实际问题的能力。对于高校而言,要培养学生活学活用的能力,只有这样才会更容易被社会所接受。
2化工专业人才培养的基本特点
2.1化工专业要求学生掌握扎实的实验、原理、内涵等相关知识。化学工程与技术简称“化工”,是我国的一级学科,下又分设多个二级学科。多年以来,化工学科乃至专业为我国的经济社会发展做出了突出的贡献。我们对学科专业进行细分,发现虽然专业方向不同,但核心课程、骨干课程都是相同的,都以大量的化学实验和工程原理为基础,这些实验和原理又都与工程知识紧密相关。
2.2化工专业知识蕴含扎实理论,又侧重工程实践。通过多年的摸索、实践和完善,目前我国的化工专业已经日趋完善。相关的理论体系和知识已经趋于成熟,知识体系中既要求学生掌握扎实的理论,同时又避免本本主义,要求学生具有能够理论联系实践的本领。目前化工专业的很多毕业生工作后都从事于工程实践领域,因此化工专业知识与工程实践知识密不可分[3-4]。
2.3以化工为主线,通过学科交叉又涉及不同学科。化工学科是一个不断发展和进步的学科,从最初的只有少数的几个学科方向,到目前多个二级学科下又分设不同的学科方向,可以看出学科交叉和学科融合是非常的重要。在工程实践中,我们解决的很多问题既蕴含化工原理,又体现化工综合性实验,因此从高校的专业知识学习、工程教育认证到毕业后实践工作是一脉相承的[5]。
3工程教育对化工专业人才培养的助推作用
、
3.1通过工程教育认证来提高学科专业水平。随着工程教育认证在国内高校的普及,国内很多高校的学科发展进入了快车道。通过工程认证意味着该校的学科专业达到一定水平,这样国家、地方就有会后续更多的支持。同时通过工程教育认证,使国内的高校可以与国际相接轨,进一步提高高校的知名度。
3.2通过工程教育传授学生工程实践知识,提高学生工程素养。实践证明,工程教育在高校人才培养中的普及,对于学生工程能力的培养具有重要助推作用。首先,通过工程教育培训,使一些年轻教师丰富了工程实践知识;其次通过工程教育引入了很多新的先进教育理念,促进了教学方法的改进和提升;第三通过工程教育,让学生了解了社会真实的发展状况,并让学生学会如何用专业所学来解决实际问题[4-5]。
3.3通过工程实践培训丰富学生工程实践经验,提高动手能力。目前国内不少高校都建有工程训练中心,并且最近几年建立了很多创新创业学院,这些机构的建立,首先对于实验、实践教育管理更加正规化和专业化;其次,通过有专业的师资力量、系统化的教育和引导,客观上使很多学生的实践能力、创新精神等得到了提高。
4工程教育背景下化工专业人才培养提升策略
4.1重视工程教育认证,不断提高学科专业建设水平。进行工程教育认证是高等教育发展的大背景,对于国内高校而言,一定要顺应历史潮流。首先,对于高校而言要从校级层面高度重视,应设立专门部门对工程教育认证负责管理。其次,对于学科的建设和改进不是一朝一夕的事情,应根据学科专业的不同特点,分门别类地制定不同学科的发展规划,并循序渐进地予以改革。第三,要发挥广大师生的力量,无论从课堂教学、科学研究、学生管理各个方面,实现全员参与,共同育人。
4.2将工程教育理念与学生专业教育紧密衔接。在以往的教学过程中,一些高校的工程教育仅局限于高年级学生的生产实习、认识实习和毕业实习等环节,对于低年级的学生而言,更多的是进行基础课的学习。实际上工程教育理念应贯穿于学生培养的全过程。对于专业教师而言,要积极融入工程教育知识于平时的教学知识点中,专业教育更多体现是书本理论知识,通过引入工程知识来对理论知识进行进一步验证,这样取得的效果更好。4.3加强师资培训,同时引入更多具有工程实践背景的专家为学生授课教师是培养学生的第一责任人,学生水平的高低,与教师的能力和素质密不可分。因此,对于高校而言,要加强师资培训,利用假期可以选派一些教师赴办学先进的高校进行访学,也可邀请一些知名的专家为在校教师进行培训。引入高水平人才,不但能极大提高学生建设水平,更能够让学生接触更高水平的知识,通过高水平教师带领学生从事实验、实践活动,指导学生参加国际、国内高水平大赛,通过高水平人才教学科研团队学生的帮扶等方式,能够极大地提高学生的学习热情和参与科研解决问题的能力。
4.4通过校际间的交流和合作,共同做好人才培养工作。合作才能够共赢,对于高校人才培养工作也是如此。不同高校受办学资源、地域所限,不同学科发展水平不尽相同。通过校际间的交流,了解所在学科当前在社会上的发展水平,有利于查找学科自身存在的薄弱环节,同时可以借鉴其他兄弟院系的发展经验。同时通过交换生培养、项目合作、学科交叉互补等方式,实现不同高校间协同发展、共同进步。
5结语
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.
[关键词]化工专业;毕业设计;质量;本科;教改化工类
专业人才的培养着重于培养工程设计的能力和训练系统实践技能。其教育内容非常注重合成、过程分析、设计、模拟与优化等教学内容。本科毕业设计(论文)是培养学生实践能力的关键环节[1]。虽然是大学生在毕业前才开展的综合实践环节,但其综合了学生四年期间所积累的专业知识,不仅是一次所学知识的总结,更是学生能力一次升华的机会。毕业设计的质量是教育部本科教学工作水平评估的主要依据,也是工程教育专业认证对毕业要求的重要支撑[2]。《工程教育认证标准》对新工科人才的培养目标、课程体系、教学条件、师资队伍及质量保障等各方面提出了系统性的要求。随着我国推动创新驱动发展,伴随实施“中国制造2025”、“互联网+”、“绿色化工”、“新安全生产法”、等重要政策法规,对传统工科教育模式的改造升级刻不容缓[3];通过对企业的调研及毕业学生的回访,发现企业对化工人才的要求也逐年升高,不仅要求毕业生具备工程设计、生产运行、技术开发、信息智能化等多方面的理解运用,同时也要对政策法规、技术管理、合作创新等方面有所突破。然而,目前高校对学生设计创新能力和工程实践能力的培养明显不足,亟需开展系统化的改革与调整[4]。在这种情况下,为满足新时代企业对新型化工人才的需求,为提升地方院校本科生的工程能力,对化工专业的毕业设计环节进行综合分析和探索改革刻不容缓。因此,多举措全面提升毕业设计的质量对于完善人才培养模式,达标评价体系,提高专业教学水平具有深远的意义。
1化工专业本科毕业设计(论文)的现状及存在问题
1.1课程知识体系处于割裂状态,理论与实践不能同步
要做好一篇优秀的本科毕业设计(论文),学生需要对基础核心课程,如化工原理,化学反应工程,化工工艺学,化工热力学、分离工程、化工制图、仪表自动化、化工设备机械基础、化工过程模拟、化工原理课程设计、化工设计等课程的知识有整体及专业的认识和学习。目前各个课程教学情况是各自为政,学生学习只见树木不见森林,对于某一门课程对于整体项目设计中处于什么地位没有清晰的认识,各门课程与其他课程的联系与联动还很缺乏,教师在现有课时能够完成自己的教学任务已经很困难,想要与其他课程联系起来有难度。教师也满足于耕耘自己的一亩三分地,还不能够将专业涉及的各个方面串联起来,每位老师代课集中并且侧重一两门课,缺乏沟通和讨论。另外,课程教学内容偏重理论,教学理念及内容比较陈旧,缺乏现代工程的理念,也不适应工程实践需求[5]。
1.2毕业设计(论文)选题局限,单一化,课题数量偏少,且立意陈旧
化工专业学生真正进行化工设计的比例不高,以我院为例,最多达到50%,有一半学生跟随导师的科研项目做实验,这些导师从事的专业是化学相关的,对于化工设计并不精通。结合我们学院自身情况,前些年有相当一部分老师将课程设计的内容当作毕业设计来做,只对一种设备进行了设计,没有结合化工行业发展趋势设计选题;此外,一些课题由于涉及商业机密及技术细节等原因,不适宜作为毕业设计的课题,导致设计题目范围局限,模式化,单一化,甚至重复。有时只是改变设计产量,不能引起学生做设计的兴趣。其次,没有与化工设计热点和科研前沿焦点相结合,在选题方面没有目标。一些老师对自己指定的课题是否属于化工专业的课题持怀疑态度,需要在这方面进行推敲,学生也很迷茫,单方面依赖老师,自己不会选题。
1.3专业教师没有经过系统训练,缺乏企业工作经验,与实际生产实践脱节
近年来,各高校引进大量博士,表面看教师师资力量大幅增强,很多年轻教师虽然在研究生阶段获得了化工及相关方向的博士学位,但是真正从事化工设计方向研究的人少之又少;很多老师理论基础虽好,但是缺乏专业实践经验和企业工作经验,甚至与实际生产生活脱节。其次,专业教师自身的工程设计和生产实践技能还急待提升,而学校投入经费有限,使得针对青年教师的工程素养和工程设计方面的专业培训不足。指导教师的专业背景差异大,化工专业专任教师的工程背景与《化工类专业教学质量国家标准》中所要求的不符,远远达不到至少半年的工程实践经历(如企业工作、与企业合作项目、指导实习等)[6]。目前高校教师的年终考核要求及职称评定制度,迫使有些老师需要科研成果,发文章出专利,不得不花大量的精力去做科研,很难抽出时间精力提高解决企业生产技术问题以及工程实践能力。对毕业设计的学生处于一种放任的状态,很难静心指导学生毕业设计。
1.4指导模式陈旧,学习方法单一
新“互联网+”时代到来,随着新工科建设发展的需要,老师与学生都要紧跟时代脉搏,改变调整自己的指导与学习模式,新的方式和理念不断更新,新的工具软件层出不穷,如果不能与时俱进,就会被时代抛弃。有些指导老师还是用原来的手动计算的办法指导一个单元操作的流程,每一届学生都一样,只是变换原料、产品,生产任务量,换汤不换药,导致题目单一化,十几年如一日致使学生兴趣降低。毕业设计不仅应该包括工程项目必备的内容,还应具有创新和学生发展自己能力的部分,如何将这部分激发释放出来,是值得思考的。
1.5考核评价体系不完善,考核量化标准不明确
毕业设计(论文)制作时间周期长、教师指导涉及环节多,首先应该统一需要考核的环节;其次,应该对过程设计环节制定统一的评定标准[7]。仅仅以论文完成情况和答辩时的表现作为评定标准过于片面,过程控制和评价体系需要细化和完善,考核量化的标准也需进一步明确。1.6学生从事毕业设计时间不连贯,态度不端正(思想上轻视这项训练)学生在大学本科阶段第四年这个阶段本来应该专心撰写毕业论文的时候,同时面临实习、考研、考公务员、参加招聘会、就业等各方面的事务,学生无法专心致志地投入去完成毕业论文,时间和精力都无法保证,另一方面也有应付差事,得过且过的心理,有些学生认为学校不会因为毕业设计不过就不让毕业,最终为了应付差事,不顾完成作品的质量,胡乱拼凑,或请同学施以援手,匆忙赶出一篇毕业论文,可见态度上没有引起学生足够的重视。
1.7盲目降低毕业设计文本,导致设计质量下滑
近年来,学校出台了“关于毕业设计(论文)检测的指导性意见”,“意见”规定:在毕业论文答辩前,利用中国知网的检测系统进行检测,重复率低于30%(含30%),视为合格,高于30%,可以给一次机会,经本人修改并再次检测达到低于30%后才能参加答辩,而检测重复率大于30%的一律不能参加答辩。这就使得化工专业的学生盲目删减,最后出现图片表格多,文字少的现象;学生为了降低率,往往前言不搭后语、词不达意,文不对题,原本流畅的表述变得逻辑不通,读起来生涩别扭。
1.8优秀毕业设计名额太少,奖惩机制不完善
每年分配到化工专业的优秀毕业设计名额只有一到两名,这在一定程度上导致师生对高质量论文撰写的动力不足,再者评选出的优秀毕业设计(论文)需提交的材料多,流程繁琐,后期还会面临各项评估时准备的过程材料,使得有些师生不愿多花时间再提高毕业设计质量。学校对于毕业设计的经费投入较少,且教师投入时间长,长达几个月的指导时间,如果遇到学生以消极的态度不做或者基础差做不出来,更要投入大量的精力。现在指导每个学生折算约16课时,仅凭课时无法真正评价教师的工作量,优秀毕业设计仅多给两个课时,因此指导多少和指导优劣没有明显的区别,也缺乏有效的奖惩措施,这就挫伤了教师积极性,指导工作完全变成了一种良心活。
2多举措提升化工类专业毕业设计的措施
2.1交叉课程体系网,更新课程理念,拓展实践的广度和深度
化工毕业设计主要内容包括项目概述、技术路线的选择及确定、利用现代软件进行工艺流程模拟设计、工艺计算及典型设备选型及计算、带控制点工艺流程图、车间设备布置图等、换热网络优化、生产安全和环境治理方案的制定、经济分析评价等,这些项目内容织就了化工设计的课程体系网,在教学过程中应该将化工原理、化工热力学、化学反应工程、化工制图、化工仪表及自动化、化工设备机械基础等课程联系起来,由点变线,以线带面,融会贯通。根据具体设计任务深化对专业必修课程知识的理解,全面建立设计内容间的内在联系。将Aspen软件的应用渗透进课程设计教学,通过课程改革,手动设计计算结合过程模拟设计的方式,加深学生对设计计算的理解。将Aspenplus软件应用于所设计的单元操作的参数选择和初步设计模拟,通过比较不同操作参数的模拟结果,优化设计结果,提高学生处理复杂工程问题的能力。将几何画法和机械制图、化工制图、CAD软件结合,进行课程改革,培养学生规范识图和绘图的能力。对培养方案和培养模式需要深入讨论,修订在教学过程当中出现的衔接不当,重复或者相互割裂的现象;形成教学团队,带同头课程的老师对知识点的交流和教学方式的交流改革,带不同课程的老师如何将相关知识承前启后,相互联系。
2.2应用现代化信息技术辅助化工毕业设计传统设计
计算已经不能满足日新月异,发展迅速的现代化化工企业要求。毕业设计的完成不可避免地使用计算机联合众多模拟、数据分析、绘图等软件,不仅能快速得到计算结果、大幅降低手动计算的错误率,有效提高毕业设计质量,还能为毕生进入现代化、自动化、智能化的工作岗位做好铺垫。近几年的教学实践表明,学生计算机的应用能力提高了,对复杂工程问题的理解加深了,化工专业知识掌握地更扎实,化工毕业设计的质量也得到了较大的提升。在设计过程中,软件的应用随处可见,如在全流程模拟中,应用Aspen软件进行过程模拟[8],对工艺流程进行论证。可将Aspenenergyanalyzer软件应用于换热网络的优化及能量合理利用的过程中,在对塔设备进行设计及校核时,采用Cup-tower和SW-6等设计软件,当进行泵的设计及选型时还可使用智能选泵软件等。另外,学生利用MATLAB软件对反应器进行设计模拟,能快速得到不同年产量的计算结果。至于化工安全评价方面,用Aloha软件对化工生产中事故进行模拟,可以帮助应急救援人员快速准确预测影响区域,有效组织指挥危险区域人员疏散等。作图软件更是层出不穷,除了CAD软件用于绘制PID、PFD图,还有三维绘图软件帮助绘制车间、设备布置图及配管图等。三维软件做出的图生动逼真,不仅可以反映设备及管道的相对位置,还能激发学生的绘图兴趣,提高学生的工程实践能力。
2.3拓宽化工毕业设计选题广度和深度
针对化工专业毕业设计选题的局限性,可以通过多种渠道拓宽选题的范围,首先可以根据工程设计背景,企业背景、和科研背景几方面,结合生产实际和自身的科研项目给出毕业设计题目,同时还可以参考行业热点,由指导老师给出毕业设计题目或者有学生结合自身情况自拟题目。还可以考虑将全国大学生化工设计竞赛的题目设为毕业设计的相关题目,另外在学生出去实习或者见习时,参考遇到的生产项目和设备,对现有的生产项目进行优化设计,对设备进行优化设计改造。结合教师科研项目,可以将题目拟定为精细化工,材料化工等范畴的相关题目。
2.4加强师资培训和教师队伍的建设
首先新进教师除了听课、备课、学习核心课程知识的同时,应有累计不少于半年的工程实践经历(包括指导实习、与企业合作项目、企业工作等)。其次相关化工专业的老师应该自觉学习最新的国家标准,相关行业要求,最新的规范和标准,增强理论和实践结合的能力。再者,需要与时俱进,学习各种计算机软件,更新自身的知识体系,加深理论理解,如有机会可以去重点大学进修深造,或者在企业中锻炼,丰富理论知识的同时,将理论和实践更好融合在一起[5]。
2.5改变教学方法,转变学生的惯性学习方式
新工科的教学理念需要重视实践环节,而实践环节是激发学生创新能力、提升实践能力的关键所在。合理安排理论教学和工程实践教学,将工程理念和实践操作能力有机融合,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,实现综合能力的提升,激发主动性及尤为重要。课程教学的中心应从老师“教”转变为学生“学”,对设计类课程提倡做翻转课堂,由学生实践为主,在课上做设计相关的工作,并且分组汇报,由大家讨论点评。还可以推广案例教学,在课堂上实施案例教学法,通过具体的设计案例来讲解知识点,引导学生理论联系实际,巩固学习成果,加强工程思维的训练。其次推行线上线下指导相结合的模式,为了跟上时代的发展,网络资源非常丰富,包括讲义、视频、题库、课件等等,可以通过学习有些网络视频教学完成一些设计优化的工作,如Aloha报警的软件操作。除此之外,qq群、微信群等可用于交流设计出现的问题,促进了互相学习,沟通合作的新局面。
2.6校企合作提升学生实践能力
在学生的生产实习环节中,我们先后联系了现代化的化工企业,为学生提供实习机会,如刘家峡化肥厂,盐锅峡化工厂,白银银光公司,西北永新涂料有限公司,金昌化学工业集团有限公司等大型化工企业,这些实训基地提供的现场教学大大提升了学生的认知能力和专业知识。在实习基地,从化工安全到各工段的工艺流程以及工艺案例,再到设备的构造材质节能减排,产品分析包装运输等等方面的学习,大范围拓宽了学生对工程设计的思路。从以前对化工厂没有任何概念,到以实习的大型化工企业为设计背景,选择设计一个工段,从对原料及产品的认识到确定反应,及反应条件催化剂等,再到具体的工艺和设备设计,车间布置设备布置等等完成一个实际工段设计的全过程。企业实习不仅能给学生提供设计的素材还能让学生将设计优化的工艺和设备的设计优化改进落到实处。在实习时还能了解设备内部的构造,和化工厂的设计人员交流,提高绘图能力。
2.7依托全国大学生化工设计竞赛提高毕业设计质量
全国大学生化工设计竞赛今年已经举办了十五届。大赛自每年二三月份下达任务书到7月20号提交作品,制定一个当年大家聚焦的化工热点项目为设计主题,在此过程中需要五个同学为一组提交现代设计方法,文档和图纸三类作品,其中涉及了工艺流程的设计,过程模拟优化、换热网络优化、设备设计、自动控制、总图运输与平立面图、重大危险源分析、安全评价,三废及环境保护、经济分析等。最后要求学生现场答辩。从这个过程可以看出,化工专业的毕业设计和全国大学生化工设计竞赛的要求和主要内容及工作流程是一致的[9]。在专业课的教学过程和课程设计的实践课中加入大赛所需的课程知识,为竞赛和学生的毕业设计做铺垫。我校学生自2015年参加全国大学生化工设计竞赛以来,多次获得全国二等奖和三等奖。参加竞赛的同学在完成竞赛作品的过程中锻炼了工程设计能力,提高了专业技术,在后期的毕业设计环节中体现了对化工前沿和热点的理解和思考,实现了对工程问题的设计能力的全面提升。每年参加竞赛团队中的一些同学撰写的论文获得学校优秀毕业设计(论文)。所以全国大学生化工设计竞赛已经成为提升学生毕业设计质量的一个有效途径。进行化工设计大赛并不局限于一组或两组学生,通过老生指导新生的“传帮带”形式,可以惠及所有对化工设计感兴趣的学生,从而使化工设计竞赛成为化工专业学生的一种常态,让更多的学生参与进来,提前熟悉化工设计的流程,为第八学期的毕业设计做准备。
2.8细化毕业设计过程管理,环环相扣,提升毕业设计质量
针对学校对毕业设计每个环节考核管理不严,流于形式的问题,应该加强过程管理,健全管理制度。制定相应的监督管理制度,督促老师和学生认真研读,明确知道教师应担负的责任和学生在过程中应配合服从完成的任务。目前毕业设计的主要环节是开题、中期检查、毕业答辩;在此基础上,应该细化到毕业设计完成的各个阶段,每一次教师指导学生需要认真做好指导记录,及时了解学生遇到的难点和疑惑之处并落实解决。学校在现有管理制度基础上,规定各阶段完成时间,填写过程材料。学院配合学校,选派负责人定期抽查教师指导情况和学生毕业设计进度,及时发现不足并督促改进。学院对不服从管理及不按进度要求制作毕业论文的学生发出警告,若无改进时则须采取惩罚或处分措施,视情况推迟答辩甚至取消论文答辩资格等。
2.9完善毕业设计评价模式,建立多维评价体系
之前毕业设计评价模式相对单一,要先制定评价细则再根据各项细则提高质量。对于原评价体系由指导老师、评阅人分别打分,再加上答辩分数,按0.4、0.3、0.3三部分配比复合得到最终分数。对于此种评价体系,一是缺乏过程和平时的分数,其次评阅人打分一般参照指导老师分数,欠缺了客观性。为了改变现状,首先要设计各阶段的评分细节,如开题阶段包括文献综述,选题意义,设计方法,与本专业的热点相关性,解决问题的创新点等,中期报告验证路线的可行性,完成情况,毕业设计阶段包括论文结构、逻辑性、文字、图纸规范、标注明确等、答辩情况,每一项综合打分。建立的多维评价体系不仅从文字、程序、图纸、表达、对环保安全法规等的认识多维度进行评价,此过程更科学,细致、支撑性更强,可以切实提高毕业设计的质量。
3总结