化学化工专业范例

化学化工专业

化学化工专业范文1

[关键词]化学化工专业;专业教育;德育

在全国高校思想政治工作会议上,强调:“做好高校思想政治工作,要用好课堂教学这个主渠道,思想政治理论课要坚持在改进中加强,提升思想政治教育亲和力和针对性,满足学生成长发展需求和期待,其它各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”[1]。学生的大学生活有很大一部分时间是在学科课程教育中度过,因而,课程是落实立德树人的主要途径,只有通过学科课程教学与德育的融合,进行“全员育人、全程育人、全方位育人”,才能真正地落实“立德树人”的根本任务[2]。化学是门重要的基础自然学科,与物理学,生物学,地理学,数学相互结合,深深地影响着人们的生活。化学与德育契合度非常紧密,并不矛盾的,而是辨证统一的,德育离不开智育,智育更离不开德育,两者皆不可偏废。因此,应因地制宜,将德育融合到化学化工专业教育中,实现协同育人,培养德才兼备的高素质、高层次应用型化学化工人才,为国家的发展、中国梦的实现做出应有的贡献。根据化学化工专业的特点,专业教育和德育的融合宜从明确专业目标、树立专业思想;注重教师的引领;提高学生的主导作用;加强德育考核等方面进行。

1明确专业目标、树立专业思想

通过调查发现,在化工类专业的大一新生当中,除部分对化工专业有比较详细的了解,且作为第一志愿报考外,有一部分学生是盲目地选择了化工类专业,还有相当一部分学生是被调剂或者作为备选志愿顺后录取的。所以很多化工类学生存在不喜欢甚至抵触情绪,势必影响整个大学期间的学习。加之,大部分学生在高中的学习强调努力学习,希望通过高考考上心仪的大学,没有明确的人生规划。因此,学校和学院要为初入大学的新生上好大学的第一堂课,使其明初心、担使命,对大学四年的生活和人生做出合理的规划。《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准•化学类教学质量国家标准》明确提出了化学类专业培养目标是“培养具有高度的社会责任感,良好的科学、文化素养,较好地掌握化学基础知识、基本理论和基本技能,具有创新意识和实践能力,能够在化学及相关学科领域从事科学研究、技术开发、教育教学等工作的人才”[3-4]。本校化学化工学院在每年新生开学时,针对性地给新生阐述了所学专业的特点及培养目标,了解到本专业的神圣和重要性,为专业知识和德育教育奠定基础。专业思想是指学生对于自己所学专业抱着什么样的观念及态度。大一新生对专业思想还没有明确的认识,学校和教师可多加强教育和引导,介绍化工行业的发展现状和前景,及化学化工在人们生活和社会发展中所起的重要作用,还可以请一些企业专业人士及优秀的毕业生来进行相关讲座,让学生从内心深处油然而生对化工专业的好感,以积极的态度来学习,愿意把自身的理想与化工行业的发展联系起来,为化学化工专业的发展贡献力量。专业目标和专业思想是学生学习的初心,还需持续性地进行专业和德育协同教育,包括教师和学生的共同参与教学,以确保好的教育效果。

2注重教师的引领

学生的很大一部分大学生活是在专业课程学习中度过,与专业教师有着千丝万缕的联系,因此,专业和德育的协同教育离不开教师的引领。

2.1注重沟通和人文关怀

教师的一举一动对学生的学习态度和心理健康有着重要影响,所以在教学当中要以学生为主体,要让每一个学生都能感受到教育的公平公正,感受到老师的关爱,需要教师更有耐心,多花精力加强与学生的交流,及时的沟通,才能有效地促进教育教学活动。以《结构化学》为例,由于课程难度非常大,每个知识点都比较抽象难懂,部分同学由于基础薄弱,且课前没有预习,在听课的时候比较吃力,失去了兴趣而不愿听课;而整本书的大部分内容的连贯性非常强,一旦前面的知识没有掌握,则后面的知识就更加学不懂,导致恶性循环。在发现了这种苗头后,教师及时采取措施,要求同学们课前预习,课后把课件资料发给每一位同学,添加微信或QQ好友,随时回答任何疑问。久而久之,同学们的提问除了结构化学课程知识外,还包括其他课程的提问,同时还有很多同学就是否应该考研、考研的学校及专业的选取,以及生活上的各种问题来咨询。融洽的师生关系不仅有利于学生专业知识的学习,还有助于学生的幸福感和健全的人格的形成。

2.2注重课堂教学

2.2.1传承爱国主义和社会责任感

化学作为重要的自然科学门类,其发展的轨迹对大学生的世界观、人生观和价值观具有重要启示和指导作用。在化学课程的教学中,充分挖掘有关爱国主义和社会责任感的化学史及名人轶事等,将其融合在化学课堂当中,不仅可以活跃课堂气氛、激发学习兴趣、开阔学生视野,还使学生了解并学习众多科学家身上折射出的高贵精神和做人的品质。以《结构化学》课程为例,该课程极具理论深度,被称为“老师最难讲、学生最难学的化学课程”,如果在课堂上只一味地讲解专业知识,则会因为知识生涩难懂、课堂气氛枯燥无味而逐渐失去听课的兴趣,变得昏昏欲睡。这时,需要充分发掘《结构化学》的另一个特点:结构化学始于1900年,其发展历程正好与诺贝尔奖(1895年)的发展紧密联系,大多数的理论、知识和应用都离不开一个个科学家所做出的贡献,而且很多成果都获得了诺贝尔奖,如普朗克、爱因斯坦、波尔、德布罗意、海森堡、薛定谔等等。以二十世纪最伟大的科学家爱因斯坦为例,他是德国的犹太人,希特勒上台后,他不满纳粹统治,拒绝在“维护德国文化”声明上签字,震惊世界,他的家产被抄没,著作被焚毁,并被缺席判处死刑。爱因斯坦等科学家伟大的正义感和社会责任感,为第二次世界反法西斯大战的胜利做出了巨大贡献。化学家鲍林于1954年因在化学键研究方面做出的卓越贡献获得了诺贝尔化学奖,1962年又因在推动核大国缔结禁止核试验条约方面的杰出贡献获得了诺贝尔和平奖,这是科学家的科学贡献和社会贡献兼顾的典范。又如我国的化学家卢嘉锡满怀“科学救国”的热忱,放弃了国外优厚的待遇,从美国回到祖国,在艰苦的条件下从事科研工作,对结构化学的发展做出了突出贡献。

2.2.2传承化学文化和化学美

化学不仅是一门自然科学,还是一种科学文化,富含化学美,将专业知识与化学文化相结合,不仅可以提高化学课堂质量,还有助于学生感悟化学文化内涵、提升素养。比如在讲《材料化学》时,人类文明可划分为石器时代、青铜器时代、铁器时代、以及复合材料时代。人类文明的发展离不开材料,而材料离不开化学,化学对材料的结构、性能、制备和应用等具有重要影响。近几十年来,锂离子电池逐渐走入并深刻影响人们的日常生活,三位科学家也因此荣获2019年度诺贝尔化学奖。在讲解相关章节内容时,扩展介绍锂离子电池的前世今生,让同学们感受到化学造福人类的魅力,潜移默化培养学生积极主动学习化学的态度和兴趣。又如在讲授《结构化学》分子的对称性内容时,可以进行化学美的熏陶。《庄子•天下》告诉人们要“判天地之美,析万物之理。”对称也是一种美,广泛存在于自然界中,如动植物和建筑物的形状。在微观世界中,电子结构和分子的空间结构同样也存在着对称美,这也正是结构化学的学习范畴。学生通过在美的享受过程中进行分子的对称性学习,也正是专业教育和德育协同育人的体现。

2.2.3传承辩证唯物主义与逻辑思维教育

科学教育的目的不仅仅是传承科学知识,更在于让学生获取创造科学新知识的能力。在化学教学中注重辩证唯物主义与逻辑思维教育,主动引导学生独立思考,不被现有知识所束缚,做“怀疑派的化学家”。以《结构化学》课程为例,其重要的基础是量子力学,而量子力学则是对经典物理学的重大颠覆性革命。在十九世纪末,经典物理学的大厦已经发展的相当完善,可解释当时常见的物理现象;但是对黑体辐射却做不出较好的解释。正是普朗克敏锐的辩证唯物主义思想,大胆提出了能量量子化假设,从而开辟了量子理论的新领域。随后,爱因斯坦、德布罗意、薛定谔等科学家在普朗克的基础上,进一步大胆提出诸多与经典物理学相违背的理论,推动了量子力学乃至结构化学的发展。即使在科学知识已经相当发达的今天,化学学科“大厦”的建造仍然任重道远,目前已有的化学知识并不是完美无缺的,需要进一步完善,甚至加以颠覆,形成新的理论。

3提高学生的主导作用

学生是学习的主体,在体现教师引领作用的同时,还要提高学生的主导作用。当代大学生的思维活跃,接受新事物的能力强,可通过合理引导,加以利用,促进专业教育和德育的协同育人。在传统教学方式的基础上,可充分利用信息技术和翻转课堂,调动学生参与的主动性,加强课堂互动和小组讨论,激发学生的学习兴趣和探索热情,从而提高综合能力。比如在《材料化学》课程中,对学生进行分组,让每一组的同学分工合作围绕某一种材料的结构、性能、制备和应用开展调研,撰写调研报告,制作课件,在课堂进行展示,全部同学参与讨论。在整个过程中,学生不仅掌握了专业知识,还增强了团结合作能力及获得感。又如《结构化学》的教学中,针对物质的微观电子结构和空间结构抽象难懂、要求较高的立体感,可增加实物模型和软件模拟实习[5]。在课堂上,组织学生利用原子和化学键等模块,以搭积木的形式自由组装构建分子;同时利用ChemWindow、SymApps、ViewerLite及Cortona3d等软件,进行模拟,在直观形象地掌握专业知识的同时,促进学生参与教学过程及知识掌握,提高学习兴趣和动手、创新能力。

4加强德育考核

合理的考核一方面可客观地评价学生的学习过程,另一方面可进一步激励促进学生的学习。在化学化工专业的课程考核中,可从过程考核及期末考试两方面来进行。在过程考核中,增加平时学生在课堂互动及课程论文展示等的分值占比,有效促进学生积极主动参与教学过程。在期末考试试卷中,可增加德育相关的题目。比如在《材料化学》的考试论述题中,材料是当今世界科技发展的基础,如2019年的诺贝尔化学奖颁给了在锂离子电池材料领域做出了巨大贡献的三位科学家,请结合科技的发展及本专业的特点,论述材料化学课程的学习目的及意义。学生在答题过程中,不仅重新梳理了专业知识,还进一步升华了思想,有同学在感叹材料化学神奇魅力的同时,表达了将考材料化学专业的硕士研究生,希望以后从事相关研究工作,为社会发展做出贡献。

5结束语

化学化工类专业教育与德育协同育人是项系统工程,需要国家、学校、教师及学生的共同参与。专业目标的明确和专业思想的确立,使学生明初心,为专业知识和德育教育奠定基础;教师的引领,将进一步保驾护航;而充分发挥学生的主导作用,积极参与教学过程,可激发学生的学习兴趣和探索热情,从而提高综合能力;加强德育相关的过程考核及期末考试,在客观评价学习状况的同时,也促进了学生的学习。通过各方面的举措,将有助于落实“立德树人”的根本任务,为培养德才兼备的化学化工人才提供强有力的保障。

参考文献

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[2]教育部课题组.深入学习关于教育的重要论述[M].北京:人民教育出版社,2019.

[3]教育部高等学校教学指导委员会.普通高等学校本科专业类教学质量国家标准[S].北京:高等教育出版社,2018.

[4]薛斌.大学化学课程德育的设计与实践[J].大学化学,2018,33(12):28-32.

化学化工专业范文2

关键词:安全教育;安全知识;安全意识;事故处理

研究生教育能够帮助更多的年轻力量加入到科学研究的领域中来,对我国基础研究及工业发展具有较大的助益。随着我国高等教育的普及率越来越高,化学化工相关专业的硕士研究生和博士研究生数量也越来越大。相对于其他专业,化学化工相关专业的研究生在就读过程中和毕业后的工作中面临的危险较多,比如经常会用到一些易燃易爆的化学物质,在很大程度上危害相关从业者的安全。近年来,新闻中和网络上所报道的安全事故越来越多,极大程度上引起了高校、科研院所及其他化学化工相关企业的重视[1-4]。为了保证化学化工相关专业研究生在学习和工作过程中,人身安全不受到危害,必须要建立有效的研究生管理机制,并进行相关的安全教育,使之深刻意识到“不让别人伤害自己,不让自己伤害别人,不让自己伤害自己,不让别人伤害别人”的重要性[4-8]。通常化学化工相关专业研究生安全教育应主要包括安全知识的普及、安全意识的培养和处理安全事故能力的训练,这是一套系统的安全教育内容,最终预想达到的目的是让研究生能够养成良好的学习和工作习惯,在实验过程中杜绝一切安全隐患。本文将从这几方面对化学化工专业研究生安全教育进行初步探讨。

1安全知识普及

作者在进行研究生教育时,会着重强调实验中原料准备、实验过程、后处理和废弃等几个过程中的相关安全问题。首先,化学化工研究生在学习和工作过程中经常会接触到强腐蚀性、剧毒、易燃易爆等高危性化学品。因此,在进行实验准备的过程中必须要首先了解所使用化学品的物理和化学性质,只要对原料的物化性质了如指掌,才能够进行有效的防护。例如,叠氮化钠是一种易爆化学物质,收到撞击便会发生爆炸,因此在实验过程中不能用金属药匙进行取用;再比如,在化学合成过程中常会用到烷基锂试剂,这类化学试剂暴露在空气中便会发生剧烈燃烧,因此在使用时必须要做好个人防护,且取用必须要在干燥的惰性气体氛围下进行。其次,化学反应过程中也存在着诸多安全隐患,比如反应过程中有的会释放有毒气体,有的会释放大量反应热,处理不当都会造成安全事故。因此,必须在进行反应之前对反应机理和反应过程有较为深入的了解,杜绝安全隐患。比如,在用正丁基锂进行脱质子反应时,通常需要在较低的反应温度下进行,而且需要缓慢地将正丁基锂加入到反应体系中,以确保反应不会剧烈释放热量,而且所释放的反应热可以被迅速带走。再比如,在某些化学反应会产生氯化氢气体,若吸入后会对人体健康和安全造成损害,因此反应必须要连接尾气处理系统,利用碱溶液吸收并中和氯化氢。第三,实验后处理过程也会遇到一些安全隐患,加入的易燃易爆等化学试剂没有完全转化,在后处理过程中必须对其进行安全处理。例如,在干燥化学试剂时常会用到金属钠、氢化钙等活性化学物质,对化学试剂进行蒸馏提纯过后必须要对这些活性物质进行有效的处理,一方面要小心向反应瓶中加入无水乙醇,将未反应的活性物质反应掉,另外一方面还需小心处理蒸馏头、冷凝管、尾接管等玻璃制品,以防由于搅拌作用导致活性物质飞溅到这些部件中。第四,在对反应所产生的废弃物质也需要小心处理。通常研究生在实验结束后会将所产生的废液导入到废液桶中,但有些较为化学物质在酸碱条件下的反应活性不同,因此必须要对废液进行详细分类,通常酸、碱、有机废液等需要分装,避免混装时产生危险。另外,有些废弃的有机试剂不能存放太长时间,如乙醚在夏天较为容易发生燃烧,因此需要对实验室所堆积的化学试剂进行及时地处理。足够的安全知识是保证人身安全的首要条件。化学化工相关专业研究生在进行工作时,只有具备足够的安全知识,才能从根本上避免危险的发生,才能真正的做到不伤害自己和不伤害别人。

2安全意识培养

良好的实验习惯关系到实验工作过程中的每一个细节,能够有利于杜绝安全事故的发生。而养成良好的安全意识,这有助于化学化工相关专业研究生在工作中能够注意到细小的环节和事物。比如,在进入实验室开展实验时,就必须要穿戴好防护服、护目镜、防护口罩和手套等防护装备,以防实验开展过程中强腐蚀性物质接触到皮肤,或是其他有毒物质飞溅到皮肤上或眼中。除了个人防护外,其他实验习惯也属于安全意识养成范围。例如,在利用油浴加热进行高温实验时,一定要确保热电偶浸入到导热油中。若热电偶曝露在空气中,则油浴会一直加热,易发生危险。除此之外,高温实验必须要有专人进行看守,确保油浴温度和反应体系的平稳。再比如,在实验结束后提高后续处理的安全意识,确保每一个细节够进行处理,不忽视任何一个细小的安全隐患。离开实验室后,若无人继续实验,要养成查看其它人反应状况的习惯,并进行断水断电,防止在无人的情况下,实验室发生其它危险。良好的安全意识,有助于化学化工相关专业研究生在工作和学习中将良好的实验习惯变成肌肉记忆,能够在很大程度上防止安全事故的发生。

3处理事故能力训练

在具备了足够的安全知识和养成了良好的安全意识之余,化学化工相关专业研究生还必须要具备处理安全事故的能力。因为,即便在做好了所有的安全防护措施下,依然会有少量的安全事故发生。有时,也会由于其他人的疏忽或是设备的老化而导致安全事故发生。因此,化学化工相关专业的研究必须要具备临时处理事故的能力,而且学校也需要重视这方面能力的培养。在化学化工实验中,较为常见的安全事故便是火灾,因此学校首先要培养学生进行小型火患处理的能力。第一,必须要让学生了解实验室灭火器、灭火毯和沙筒的摆放位置,而且需要训练研究生学会使用这些灭火设备;第二,需要培养研究生处理火灾的知识,比如活性物质起火不能用水灭火,而应该用灭火沙进行处理;第三,研究生还需要掌握基本逃生技能,在发生了他们不能处理的火灾,需要知道如何保护好自己,从现场逃生,比如掩住口鼻以防吸入毒气,弯腰前行以避开浓烟等技能。事故处理能力对化学化工相关专业研究生相当重要,可以有效减缓事故发生后的人员伤亡和财务损失,学校需要组织集体培训和学习。

4结论

本文主要介绍了安全知识普及、安全意识培养和处理事故能力训练三方面内容在化学化工相关专业研究生安全教育中的重要性。安全知识普及是首要条件,保证学生能够了解所有可能造成安全隐患的事物;安全意识的养成是确保安全知识应用的助力,良好的安全意识有助于学生事无巨细地排除安全隐患;处理事故的能力是保证人身和财产安全的后盾,在事故发生后,良好的处理事故能力可帮助学生保证自身和他人的安全,减缓损失。

参考文献

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[7]邓留,张翼,罗一鸣,等.化学实验安全教育和管理教育改革的尝试[J].西南师范大学学报(自然科学版),2014(9):195-199.

化学化工专业范文3

深化教育教学改革是新时期高等教育发展的强大动力,是高校提高人才培养质量的核心任务。文章结合重庆理工大学化学化工类专业本科教育教学实际状况,分别从教育教学理念、教学课程体系、教育教学模式以及教学管理模式等4个方面对新时期高校高等教育教学改革路径进行了深入探讨,详细阐述了高校化学化工类专业本科教育教学改革的基本方法,为提升化学化工类人才培养综合能力,以及指导普通本科化学化工类人才培养等提供了理论参考。

关键词:

化学化工类;教育教学;改革;探讨

深化教育教学改革是新时期高等教育发展的强大动力,是高校提高人才培养质量的核心任务。当前,化学化工行业正进行新一轮的产业结构调整,提升化工行业高新技术产业比重和加大复合型技能人才供给成为应对化工行业未来发展的主要努力方向。高等教育作为化学化工类人才培养的重要人才基地,以及提升化学化工技术创新能力的重要支撑平台,深入探讨高校化学化工类人才培养教育教学改革,明晰化学化工类人才培养模式,成为应对当前化学化工专业人才缺乏、技术创新能力不足的重要途径。重庆理工大学化学化工学院是在原重庆理工大学化学与生物工程学院基础上组建发展起来的,近年来逐渐成为重庆及西部地区化工高等教育和化工人才培养输出的重要基地。为了深入贯彻落实党的十八届六中全会精神和《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,围绕化学化工产业发展新形态,本文以重庆理工大学化学化工学院本科教育教学改革为研究对象,针对新时期下的化学化工人才培养模式、教育教学方法等方面进行初步的改革探索,为提升化学化工类人才培养综合能力,以及指导普通本科化学化工类人才培养等提供参考。

1.教育教学理念改革

化学化工工业作为我国国民经济的重要支柱产业,与人民生活、社会发展、国防建设等众多领域密切相关。随着化工行业市场竞争的日益激烈,针对化学化工类人才的需求也在不断持续增长,对于既懂管理又掌握化工技术的复合型高级人才的需求更为强烈。然而,当前化学化工学院教学环节仍存在以教师的教为主、学生的学为辅,教师知识的传授为主、学生的自主学习和发展为辅的现象,导致学生出现主动发展意识不足、创新创造能力较差、社会适应技能欠缺的现象,造成高学历低技能人才培养的恶性循环。对此,应结合新时期下的人才需求特点,面向化学化工行业长远发展和行业变革的趋势,努力转变传统教育教学理念,树立“学生的综合能力发展是教育教学活动中的主题”的现代教育教学理念,明确高等教育是学生与教师间的多元交流平台的意识,做到从“关注教师的教”向“关注学生的学”转变、“系统的知识传授”向“学生的学习和发展”转变,注重学生的综合素质和技能的培养,以学生的需求导向,充分考虑学生的发展以及社会需求,从“学生被动地学”向“学生主动地学”转变,促进化学化工学院教育教学工作努力向以学生为主转变,最终培育出发展意识强、创新能力高、社会适应技能丰富的化学化工人才。

2.教学课程体系改革

对于高等教育人才培养而言,化学化工类专业人才培养的总目标是培养应用型、复合型人才,而人才培养目标的实现最终要落脚在高校专业人才培养方案建设、专业教学内容与课程体系建设等方面。因此,高校化学化工类人才培养应始终坚持学生全面发展与个性发展相协调,加强专业课程教育教学的顶层设计,突出专业教学特色,结合行业发展实际需求,优化专业教育核心课程,围绕应用型、复合型人才培养总体目标,提高专业人才培养方案的科学性、针对性以及时效性,提升人才培养方案、课程体系建设、专业教学手段的灵活性、弹性,积极发扬专业教育的特色,切实强化学生实践能力和创新创业能力的培养,形成完整的知识、能力、素质协调发展的课程培养体系,以此来适应化学化工行业及市场的发展需求。此外,作为培养应用型、复合型人才的大学来说,在当前信息化时代背景下,还应积极处理好专业理论教育与行业需求发展的关系,积极开展实践课程、理论课程、实验课程以及专业选修课程的设计,提升学生的综合能力和素质。

3.教育教学模式改革

(1)课堂教育教学模式改革

随着互联网信息技术与高校教育教学的深度融合,现代课堂教育教学模式也越来越多样化。教师作为高校教育教学模式实施的主体,既要做到加强与学生的沟通和引导,同时也要充分利用网络化媒介增添课堂魅力。化学化工类专业同其他专业类似,都面临着满足学生的个性化、多样化知识需求,对于高校教育教学而言,唯有从多元视角积极拓展新型高校课堂教育教学模式,充分运用现代化教育教学技术手段,才能有效提升高校课堂教学效果和学习效率。教学模式本身没有好坏之分,采用什么样的教学模式要取决于教学目标和教学内容,化工化学类专业课堂教育教学模式改革既要顺应时代环境的变化,又要做到综合考虑学生需求。

(2)实践教育教学模式改革

化工化学类专业教育教学具有较强的操作性、实验性和技能性特点。为提升学生们的操作实践能力,可通过如下几点对高校实践教育教学模式进行初步改革:①深入开展校企间的“产-学-研”合作机制,积极建立与本行业优秀企业的联络渠道,争取在合作中建立稳定的实习和实践基地;②邀请工程界专家为开设讲座和技能培训,并积极与工程类企业合作开展师资和学生培训,拓展师生的专业知识领域和培养学生的工程实践能力;③以“行业执业资格”能力培养为导向,以“学科竞赛”为主要抓手,建立应用型化学化工人才培养新模式;④实现企业岗位和高校专业、学科的相互渗透,一方面,针对性地服务于企业发展需求的同时,积极转化科研成果,高效服务地方经济建设。另一方面,积极收集一手教学资料,为课堂教育教学创新提供现实案例,进一步促进理论与实践的有效结合。

4.教学管理模式改革

教育教学管理是确保高校化学化工类人才培养持续健康发展的软技术。当前,专业教学管理制度的建立、实施和监督工作主要是由校级管理,二级学院自主权很少。例如在学生的实习、毕业论文(设计)、课程设计、集中实践等环节都要严格按照既定要求执行,这就导致性质不同的专业教育教学考核实施效果差异较大,体现不出专业核心特点和教育教学特色,此外,对于专业有特殊要求或需单独设置的实验课程,需要层层提交书面申请,并经相关职能部门批准后才能执行,导致课程开设效率低。打破现行的集中管理模式,实施权力下放,对当前教学管理模式进行深入改革成为提升教育教学管理效率,促进高校化学化工类人才培养持续健康发展的关键途径。•

【参考文献】

[1]陈治亚,李建东.本科教育教学质量是一流大学建设的基础[J].中国高校科技,2017,(Z1):11-13.

[2]刘文芳,吴志刚.“互联网+”时代成人教育教学改革的调查分析研究[J].卫生职业教育,2017,(04):98-99.

化学化工专业范文4

[关键词]新工科;化工;有机化学实验

伴随着国家“一带一路”、“中国制造2025”重大战略的实施,教育部提出了“新工科”建设构想,随后的“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”等纲领性文件先后出台,新工科建设的雏形初现。“新工科”建设的目标是要培养一批具有创新创业能力、跨界整合能力、高素质的学科交叉复合型卓越工程科技人才,创新是“新工科”建设的重要特征[1-2]。因此,我校的化工专业必须考虑重庆地区经济发展以及化工行业生产一线对人才的实际需求,结合重庆市内尤其是涪陵及周边化工、医药、材料等相关产业的优势和特点,因地制宜地进行教育教学改革,为地方产业的发展培养新工科背景下的应用型专业技术人才。有机化学实验是化学、化工、食品、环境、药学、材料等专业一门重要的专业能力实践课程,也是一门将基础理论、基本操作与实验技术融为一体的理论联系实际的综合性课程。首先,有机化学实验可有效配合有机化学的理论教学,加深学生对理论知识的理解和掌握。其次,通过重要有机化合物的制备合成、分离提纯、分析鉴定等实验的综合训练,提高学生的的实验操作技能,培养学生良好的实验习惯,使学生养成严谨的科学态度和事实求是的工作作风[3]。再其次,通过以设计、创新实验为主的多种探究活动,激发学生开展科研工作的兴趣,提升学生发现问题、解决问题的能力和创新能力。有机化学实验教学在对学生进行应用能力、创新能力培养方面占有十分重要的地位,其作用是有机化学理论教学所无法替代的。目前我校化工专业开设的有机化学实验项目主要有:有机化学的你操作(熔点的测定、薄层色谱、水蒸气蒸馏、重结晶、折光率的测定等)、有机化学的制备(如乙酸乙酯的制备、溴乙烷的制备、无水乙醚的制备、苯乙酮的制备、肉桂酸的制备等);天然有机化合物的提取(如从橙皮中提取柠檬烯、菠菜色素的提取和色素分离、从红辣椒中分离红色素)等内容[4-5]。总体来看,实验项目偏多,内容陈旧,针对性不强,实际应用较少。根据现有的实验条件和新工科背景下化工专业培养目标,结合我校应用型转型发展的要求,有必要对化工专业有机化学实验教学内容进行改革[6-7]。

1问题分析

在化工专业有机化学实验的教学过程中,发现主要存在以下问题:(1)部分实验项目没有结合当地产业,与生产、生活实际脱节。部分实验项目单纯根据学生技能训练的要求进行设置,没有结合当地产业发展需求,也没有紧密联系日常生产与生活实际,不能让学生深刻体会学习有机化学实验的用处,因此不能很好地调动学生的学习积极性,也不能更好的培养学生良好的实验习惯。(2)验证性实验项目偏多,不利于创新能力培养。目前开设的大部分有机化学实验项目都是验证性实验,学生只需要用给定的仪器设备,“照方配药”,进行机械式操作,就可得出实验结果。这种实验项目的训练虽然能使学生掌握基本操作,但束缚了学生的思维发展,抑制了其主动性,扼杀了其创造力,使有机化学实验课达不到预期的效果和目的,不符合新工科发展要求。(3)部分实验项目没有体现“绿色化学”概念。大多数实验依旧是传统项目,使用了易燃易爆、有毒有害的药品,这不仅对环境造成了一定的污染,也易使学生产生排斥和畏惧心理,在一定程度上影响了学生学习有机化学实验的兴趣。(4)实验项目大多是孤立的单元操作,而综合、设计性实验项目偏少。大多数的基本操作实验项目是单列的、孤立的,不是在综合实验中进行的训练,这不仅浪费学时,也易使学生养成“照方抓药”的懒惰习惯,不利于培养学生综合运用知识的能力和创新能力。化工专业都没有开设设计实验,不能达到新工科背景下培养学生“应用能力、创新能力”的要求。基于以上问题的分析,在新工科背景下开展化工专业《有机化学实验》的教学内容改革与实践,对于提高有机化学实验的教学效果、培养学生的应用能力与创新能力将有着十分重要的意义。

2解决问题的方法

(1)通过指导创新创业项目,筛选、增设“应用性”有机化学实验项目。紧密联系生活、生产实际,选择或开发新的实验项目,体现“应用性”特点。如指导学生利用有机化学知识,做生活中常用的洗洁精、洗手液、洗车液、洗指甲油剂、胶黏剂等较简单的日用产品,指导他们开展实验研究,申报各类大学生创新创业项目,从中筛选出操作简便、费时短、收率高的实验项目,作为有机化学实验教学项目。这些实验项目的开设,既能训练学生的基本操作技能,又能使学生体会到学习有机化学实验的用处和趣味性,从而很好地调动学生学习的积极性和主动性。(2)通过指导学生科研活动,开发“创新性”有机化学实验项目。在学生科研活动指导中,利用新工艺、新方法,设计一些新的有机合成实验。比如光致变色材料的合成、昆虫信息素的合成、偶氮类染料的合成、一锅法合成咪唑离子液体、“研磨法”合成对甲氧基苯甲酸乙酯等。从学生科学研究的实验结果中,再筛选出适合学生实际和实验室条件的“创新性”实验项目。(3)通过植入“绿色化学”概念,开发“绿色化”有机化学实验项目。通过反复试验和研究分析,在不改变实验效果的前提下,将实验内容均改为微量或半微量。用原子经济型的、药品无毒无害(或低毒)的、药品用量少的实验项目,代替相同操作的、污染大的旧实验项目。(4)通过与企业单位开展合作,开发“综合性、设计性”有机化学实验项目。通过与涪陵及周边制药厂、化工厂等企业单位合作,共同开展科学研究,解决化学化工企业的一些实际问题。从中筛选出与生产实际紧密联系的、与我们学生的知识与能力结构相匹配的、综合性的实验项目,如药物的多步合成实验、粗产品纯化实验等,用于学生的综合性实验或设计性实验。(5)通过修订教学大纲,减少验证性实验,增加综合性、设计性实验的比例。结合新工科发展要求,修订教学大纲,压缩验证性实验,增加多步合成等综合性、设计性实验项目的比例。

3小结

综上所述,在新工科背景下针对我校化工专业有机化学实验项目偏多、内容陈旧、针对性不强、实际应用较少等问题,开展化工专业有机化学实验教学内容改革是非常有必要的。通过改革现有的实验项目将极大的丰富我校化工专业有机化学实验的教学内容、增加教学实验的实用性、提高实验的安全性,为有机化学实验教学的顺利开展提供保障。

参考文献

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[3]杨芳,纪克攻.有机化学实验的绿色化教学改革与探索[J].广州化工,2018,45(14):224.

[4]何树华.有机化学实验[M].武汉:华中科技大学出版社,2002.

[5]冯附.有机化学实验教学中渗透绿色化学理念[J].教育教学论坛,2015(51):250-251.

[6]刘永军,齐燕,于跃芹.新工科背景下有机化学教学尚需解决的几个问题[J].化工高等教育,2019,4:27-30.

化学化工专业范文5

 [关键词]碳达峰;碳中和;化工专业;绿色工程;教育

“碳达峰”,就是指二氧化碳年总量的排放在某一个时期达到历史最高值,达到峰值之后逐步降低。碳中和是指在一定时期内,通过植树、节能减排、碳捕集、碳封存等方式抵消人为产生的二氧化碳,碳的排放量和碳的吸收利用量达到一个平衡点,实现正负抵消,达到二氧化碳净排放为零[1-2]。2020年12月的中央经济工作会议明确提出,我国要在2030年和2060年分别实现碳达峰和碳中和的目标[3]。我国是世界二氧化碳最大排放国,排放量占比全球接近30 %,化工工业是产生碳排放的主要领域之一,化工行业的碳排放对于我国碳达峰和碳中和目标的实现具有重要的影响。因此,针对化工工业生产领域,我们要加快绿色低碳的生产转型和高质量发展,力争率先实现碳达峰和碳中和目标。绿色化工是指在生产过程中使用绿色无害的原料,最大化降低资源消耗,利用先进工艺生产绿色无害产品的过程。比如开发CO2的化工利用技术,以CO2为原料,与其他物质发生化学转化,产出附加值较高的化工产品,从根本上消耗CO2。因此,绿色化学工程是工业碳达峰碳中和的重要手段,绿色化学工程必然是传统化学工程改造升级的未来方向,将绿色发展理念全面融入化工学科教育,提升化工专业学生的绿色工程能力已成为必然趋势。

 1  绿色工程教育的内涵

在化工产品的生产过程中,绿色化工注重运用绿色环保理念进行生产过程的优化和集成,从工艺源头上就推行源消减,同时追求废物的资源化利用,从而减少原料消耗,降低生产成本,减少污染废弃物的产生与排放,从产品的整个生命周期来降低环境污染影响与风险。绿色化工的兴起,改变了化工行业先污染后治理的传统污染治理方式,转而从源头和根本上解决环境污染问题。因此,与传统化工只追求经济效益不同,绿色化工则更加注重可持续发展,避免出现资源短缺和环境恶化的问题[4]。 绿色工程教育融合了从生态文明到人文、哲学、社科等多学科的知识和思维[5],实现绿色化工的前提是培养具有绿色工程能力的化工专业人才,面对全球新一轮的产业和科技革命带来的重大机遇和挑战,基于可持续发展的理念,培养造福人类的新一代化学化工工程师,成为新时代的迫切需求。因此,绿色化工的工程教育应具有以下特征:(1)所培养的专业人才应具有生态文明和清洁生产循环经济理念;(2)课堂上应讲授绿色的化工工艺技术;(3)教育应具有可持续发展的化学工程观以及人与自然和谐发展的生态观[6]。

 2  化工学科的绿色工程教育途径

在践行绿色发展理念的当下,绿色工程教育正当其时。绿色化工学科的工程教育必须面向未来,注重化工相关学科的交叉、工程师的工程能力创新以及专业教育与通识教育等方面。要做到这些,我们应立足课堂,从课程体系设置、绿色化工意识培养、课程教育模式、产教融合等途径来促进化工学科绿色工程教育水平的提高。

2.1  绿色化工课程体系的设置

 课程体系的设置是实施绿色工程教育的基础。绿色化工的课程应以社会经济的可持续发展为目标,让学生一方面树立绿色化工意识,另一方面则掌握绿色化工技术的原理和方法。因此,课程体系应包含绿色化工通识教育课程和绿色化工的专业教育课程,以此培养学生的绿色工程能力,塑造工科学生的绿色环保理念,培养未来工程师的社会责任意识。 在化工专业课程教学过程中,往往会有绿色化工课程与传统学科相容性差的问题,绿色化工课程常常不成体系、而且内容松散,绿色工程理念难融入。中南大学化学工程与工艺专业于2019年完成了教育部的工程教育专业认证。基于绿色工程和绿色化学的理念,我们面向化工专业的本科生系统开设了《绿色化工导论》、《环境工程》、《化工环保与安全》、《资源化学导论》等绿色化工相关课程。在教学实践中,我们系统性地在《化工原理》、《化工工艺学》等专业主干课中嵌入绿色化工课程内容,从课程内容设置、课程作业、平时考核到期末考试,均设定了绿色化工相关的达成指标,每门课程结束后,都需要进行绿色工程教育的达成度分析,以此来促进学生绿色工程意识和绿色工程能力的培养。

2.2  立足课堂,坚持绿色化工意识的培养

 化工专业的整个课程教育过程应注重学生绿色化工意识的培养,坚持灌输绿色化工思想,树立绿色化工理念。可以从以下几个方面入手:(1)教师应关注和熟悉国家关于环保和绿色化工相关的政策和法律法规,系统梳理绿色化工的最新进展和理论知识,在此基础上改进教育教学方法,及时向学生讲授绿色化工前沿进展,宣传绿色化工理念[7];例如:在2020年4月最新修订的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中,针对工业固体废物,规定了产生工业固体废物的单位应当依法实施清洁生产审核,合理选择和利用原材料、能源和其他资源,采用先进的生产工艺和设备,减少工业固体废物的产生量,降低工业固体废物的危害性[8],这就要求我们在化工工业生产中要贯彻清洁生产和绿色公共的理念,开发绿色化工工艺。(2)补充和更新教学内容。随着国家对环保和绿色化工的重视和引导,企业和高校科研工作者都开展了大量相关研究,一方面对传统工艺进行优化改进,同时开发绿色环保的新工艺。我们的课程教学应及时将最新的研究成果和技术方法进行补充,更新教学内容;例如,在化工工业生产中,往往伴随着工业废水的产生。我们在对某表面活性剂的废水处理中,采取萃取新工艺,实现废水中有机溶剂和表面活性剂的回收,实现了废水的零排放,这些最新的研究进展,都可以补充到化工课程的教学内容中去。(3)在具体的教学过程中,应始终贯彻绿色化工理念,提高绿色化工认识,加强对化工生产工艺产废环节的分析,对其环境影响进行评估。以化工实验为例,在实验过程中,应引导学生分析实验过程的主要污染物产生环节,了解原料的特性,从减少有害原料、试剂以及污染物的角度出发来设计和优化工艺过程和实验步骤,不断灌输清洁生产理念。

2.3  改革教学方法,探索新的教学模式

化工专业课主要围绕“三传一反”动量传递、热量传递、质量传递以及化工反应过程)的知识点展开,在教学过程中,存在大量的化工设备和原理知识,化工反应过程非常抽象,如果只采用传统的教学模式讲授,学生难以理解和消化。 针对这种情况,我们一方面可以采用多媒体动态教学,激发学生的绿色化工兴趣。在静态教学过程中,学生很容易受外界事务影响,难以集中注意力[9],而如果采用多媒体的动态教学,则可以基于多媒体丰富的声音和画面效果,从整个生产工艺的生命周期过程分析原料投入、产品产出和主要产物节点,让抽象枯燥的化工专业课堂创设成一个充满活力的课堂,引导学生集中注意力,积极主动的对化工专业知识进行探究,有效把握专业知识,提高分析和理解能力。 另一方面,我们也可以引进虚拟仿真软件教学。中南大学化学化工学院于2013年建立了的第一批部级的虚拟仿真实验教学中心,开设了《氯化氢催化氧化及反应动力学》、《乙酸乙酯的制备》、《萃取蒸馏》、《固定床反应器中乙醇催化脱水制乙烯》等化工专业实验,学生可以进入虚拟仿真平台开展实验,直接用电脑鼠标和键盘就可以控制化工反应过程,并可以进行单元操作。学院定期开设绿色化工的虚拟仿真教学课堂,并组织化工专业虚拟仿真教学培训活动,鼓励学生积极参加全国的化工专业虚拟仿真竞赛,从而提高学生对绿色化工的认识和兴趣,帮助学生树立绿色化工的理念和意识。 同时,我们还可以结合企业的实际生产活动,结合实际生产工艺开展绿色化工专业知识点的讲授,加强学生对绿色化工知识的认识。例如,在啤酒的生产工艺过程中,包括了麦芽制造、麦芽汁制造、前发酵、后发酵、过滤灭菌、包装等几道工序。这些不同的工序分别涵盖了热量传递、质量传递、动量传递和化工反应过程的知识。我们在具体的教学实践中,就可以结合这些具体的生产设备和工艺,给学生讲授“三传一反”的理论知识,帮助学生理解相关理论知识,同时请学生积极思考,如何从理论角度出发,进一步改进生产工艺和设备,减少原料和污染物排放,提高绿色化工的生产水平。

2.4  产教融合,协同育人

党的报告明确做出“优先发展教育事业”的重大战略部署,指出建设教育强国的途径不仅在于“实现高等教育内涵式发展”,同时“深化产教融合、校企合作”是实现中华民族伟大复兴的重要举措。而《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》更是进一步明确了“深化产教融合”的指导思想、目标要求和实施意见。在此政策背景下,以培养高水平应用型和技术技能型人才为目标,紧密结合地方经济社会发展需求,改进人才培养模式,增强国家和地方产业核心竞争力,是进行社会主义市场经济建设的重要基础和根本性要求,也凸显了产教融合战略的必然性[10]。  化学工业是国民经济的重要组成部分,化工专业是实践性很强的学科,注重解决实际生产问题,如果仅仅在课堂坐而论道,难以推动化工学科发展和人才的培养;因此,要想提高绿色化工的教育水平,必需结合具体的实践教学,而产教融合的教学模式将为学生实践和绿色工程能力的提高提供平台。 学校可以与绿色化工企业探讨共建校企实践平台[11],比如,共建本科生的认识实习和生产实习基地、研究生的实践基地、以及博士后工作站等。由高校、企业和政府三方合作,根据具体情况实行学校与校外的实习实训基地相结合、校内的课程教学与企业的技能培训相结合以及虚拟仿真与实际动手操作相结合的方式,共同建设完整的化工工艺生产线,提供绿色化工的过程控制仿真、绿色化工单元操作以及绿色化工工艺过程操作等方式,为学生通过全面系统的绿色化工工艺流程的技能训练[10]。 在产教融合,协同育人过程中,一方面是对教师的补充和培养,通过鼓励教师到企业培训和挂职等方式,获取实践经验,同时,也可以邀请企业技术专家担任校外兼职导师,定期为学生讲授绿色化工专业知识,提高学生实践工作能力;另一方面,鼓励学生在真实的绿色化工生产实践过程中提高绿色工程能力。遵循从实践中来,到实践中去的思路,通过校企合作的方式,定期组织学生在企业实践基地进行具体生产工艺学习,聚焦具体生产问题,然后带着问题回学校进行理论学校和实验,寻求解决方案,最后再将解决方案带到企业,帮助企业解决具体生产问题,真正做到在生产实践中提高学生的绿色工程能力。

3  结论

化学化工专业范文6

关键词:毕业设计;持续改进;新工科;融合发展;联合培养

引言

自党的十八大召开,我国加速升级转变经济产业,提出“新工科”就是国内面临新经济蓬勃发展对工程教育改革和发展提出新挑战的积极回应。当前,石油和化学工业是我国国民经济的能源产业、基础原料产业和支柱产业,但始终面临着节能降耗、保护环境、清洁生产和绿色低碳可持续发展的挑战和要求。中共十八届五中全会提出“创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展、共享发展”的新发展概念,这对整个油田开采及化工过程中“新工艺、新设备、新材料”的开发设计提出了更高的要求,对于油田工作者及石化工作者的专业知识水平、工程实践能力、团队协作意识以及创造性思维同样提出了更高的要求。随着新工科理念的日益深入,产学研协同育人计划项目的实施,为传统工科专业的建设提供了新的思路。如何使传统专业能够适应和服务于新技术、新产业、新经济的发展,培养造就一批具有创新创业能力、跨界整合能力、高素质的各类交叉复合型卓越工程科技人才是当务之急。华东理工大学化学工程与工艺专业立足上海,面向全球,服务全国,培养符合行业发展和区域社会经济建设需求,能够承担社会责任、具有创新意识和工程实践能力的化学工程与工艺技术人才。石河子大学化学工程与工艺专业面向西部,在新生入校时考试选拔优秀学生赴华东理工大学开展大二、大三两年的联合培养,大三结束后返回石河子大学学习生活。石河子大学长期重视对化学工程与工艺专业本科生的工程能力培养,自2005年化学工程与工艺专业首次招生以来,从内涵建设上始终强调化工人才关键还应拥有良好技能与工程实践能力,含终身学习、自我发展能力,独立工作、解决问题能力,工程过程设计、工程过程开发的能力。经过联合培养近十年的实践,这一化学工程与工艺专业高校联合培养模式实施效果极好,成效显著,从人才培养、师资建设(访问进修、学历提升)、专业影响力等多方面综合提升了石河子大学化学工程与工艺专业的办学水平,培养出一大批优秀的化工人才服务于地区经济发展。更为突出的是本专业2013年成为国家卓越人才培养计划试点专业,2017年1月通过国家工程教育专业认证,成为新疆第一个正式通过工程教育专业认证的化学工程与工艺专业,并于2020年通过第二轮复评,专业的快速发展和建设成效,得到了认证专家的充分肯定与好评。化学工程与工艺专业2019年入选首批部级一流本科专业建设点,所依托的化学工程与技术一级学科2011年获批硕士授权点,2012年获专业硕士授权点,2017年成为新疆自治区高原学科,2017年成为国家一流学科,2018年获批博士授权点。然而,如何在发展中能进一步重视持续改进综合集中实践课程的毕业设计环节值得我们每一位老师进一步思考。因此,如何在高校培养中能有效提高体现这些能力的毕业设计质量,这对提高化学工程与工艺专业本科生的综合素质具有重要意义。

1.毕业设计的现状

(1)毕业设计的设置。设置较为合理的人才培养体系满足化工专业学生综合能力的培养。我校化学工程与工艺专业毕业设计要求保证每位同学都经历大设计(10周,6学分)和大论文(14周,8学分)的综合实践训练。在化学工程与工艺专业的教育中,始终重视设计指导教师队伍的建立,需要专业基础扎实、工程能力厚实、教学经验丰富的中青年队伍。化工专业自2005年学院建院同年招生,教师经过专业培训、科研和教学实践的积累,已形成了具有较强的工程知识背景和科研方向、稳定的工程教育课程、工程设计和工程实践的教学和研究团队。为进一步使化工专业学生能更系统地掌握工程设计的专业基本知识。专业培养方案分学期第三学期开设“化工设计概论”和第六学期开设“化工设计”,改变了以往设计理论教学集中进行,将集中教学和分组指导相结合,尤其是毕业设计的进行和“化工设计”课程的开课同步进行,特别是围绕“全国大学生化工设计竞赛”,针对性强,效果好。同时,为了提高化工类工程软件在毕业设计应用效果,在第六学期开设“化工过程模拟”课程,更进一步培养学生掌握工程软件提高分析问题、解决问题的能力。课程通过采用Aspen软件教学,提高学生对设计深层次认识,可与应用相结合扎实培养学生计算机应用开发能力,为培养基础扎实、适应性广的化工高素质人才起到了很好的作用。针对于联合培养生,用共同的毕业设计环节衡量评价与本校学生能力的达成,高效促进我校教师设计水平的提升。

(2)专业毕业设计存在的问题。目前,普遍高校的毕业设计在选题上具有一定的盲目性、片面性。化工毕业设计选题由教师拟定,难以统一评价选题的难易,不能针对学生因材施教,学生缺乏对自己能力正确评估,开展效果不佳。因此,因该专业毕业设计是以每年全国大学生化工设计大赛为契机,进行毕业设计的选题以及按照设计大赛的要求组队完成各项设计任务,所以学生在第六学期就开始进行毕业设计且利用课后时间进行相关的设计工作,在七月中下旬进行设计作品的最终提交参赛,第七学期再对设计作品进一步完善,最终上交留档。毕业设计培养存在片面性。个别学生态度不够端正,有“等”“靠”“混”心理,认为专业系及学院为了毕业率、学位率,毕业设计环节的指导教师不会为难总会通过,不从自身能力及毕业要求出发主动的提升自己的能力,从而影响质量和自身能力的培养进度。同时,毕业设计指导教师和学生更多是关注毕业设计的最终成果,在过程中易忽略图纸、文档等规范性等细节,人才培养中的踏实严谨能力欠缺。指导教师的工程实践经验尚显不足,不能做到与时俱进。因毕业设计属于一个开放实践环节,学生自主学习很重要,并能具有较好的沟通能力充分展示成果。在毕业能力培养中,常忽视了专业学生自主学习探索、沟通交流等能力的培养,而经常将原因归结于学生个人。因此,对指导教师的工程实践经验要求应提高,教师自身工程设计能力做到了与时俱进,对于引导学生、提升学生的毕业要求达成度是具有关键作用的。

2.毕业设计的探索与实践

(1)指导教师团队。多年来,工程设计教学团队积极申报教改课题,组织课程目标的达成度评价研讨,丰富教师队伍的工程背景,提升教师的工程软件应用能力;组织队伍参加设计培训及讲座;聘请化工企业专家、邀请行业精英能线上或线下定期举办一系列讲座,一方面培训老师,另一方面也可以紧跟最新设计理念,提高学生能力。专业系特别邀请行业校外专家来校参加化学工程与工艺专业本科生毕业设计公开答辩会和研讨交流会。答辩专家针对学生的设计任务书、设计计算书、设计图纸的规范、数据的引用、标准的失效与更新、图例的规范、计算的参考依据、对环境的影响性评价、经济核算等方面结合工程实际提出了切合实际的修改建议。该项举措不仅有利于改进理论与实际想脱离的教学现状,进一步提高在校教师工程素养,同时对于学生工程概念的强化,进一步加深对工艺与工程紧密结合的理解,掌握化工设计和实际生产过程中的诸多规范均具有良好的辅助和提升作用。

(2)设计案例与理念。建立以学校为体、企业参与的设计院—院系全方位合作的工程实践培养模式,同时建设一支由高水平教师、企业技术骨干组成的双师型指导教师队伍。围绕每年的全国大学生化工设计竞赛题目,设计院参与设计,不仅可以规范设计过程、提升校内教师的指导水平、设计内容能更好地和产业相结合,而且有助于培养学生的创新精神,能够帮助学生建立安全、健康、法律、文化及环境基本认知体系,能在设计中考虑满足的特定需求给出的设计方案所面临的各种制约因素。该模式的建立是进一步提高化学工程与工艺专业本科毕业设计质量的有益探索,校企双方可以在设计案例、师资培养等方面进一步加强,充分发挥企业—院系实践育人基地和石油加工系产学研实践基地作用。

化学化工专业范文7

关键词:工程教育专业认证;化工原理实验;教学探索;能力培养

一、化学工程与工艺专业工程教育专业认证

工程教育专业认证是国际上广泛采纳、用以保证和提高工程领域人才培养质量的一种重要手段和措施,是实施工程教育和工程师资格国际互认制度的前提和基础,有利于推动高等教育的内涵式发展,提高高等教育整体质量。国际上最为认可的国际工程教育互认协议《华盛顿协议》对工程教育标准和工程师职业能力制定了具体、权威的要求,为我国培养素质高、综合能力强的工程领域人才指明了方向,2013年我国成为该协议的签约成员国[1],2016年成为正式成员[2],国内很多高校和专业致力于通过工程教育认证提升办学水平和高素质工程技术人才的培养质量[3]。我校的化学工程与工艺专业是教育部“卓越工程教育培训计划”首批和综合改革试点专业,浙江省普通高校“十三五”优势与特色专业,于2011年通过了高等工程教育专业首次认证,在2017年申请并接受了第二次工程教育专业认证。工程教育专业认证为专业建设提出了新标准和新要求,据此作为专业主干课程的化工原理实验从教学大纲、教学条件、教学体系、教学内容和方式、教师队伍及考核机制等方面进行了思考和探索,旨在培养学生工程素养和创新能力,提高学生就业的国际竞争力等方面发挥积极的作用。

二、化工原理实验教学现状

化工原理实验是一门工程性和实践性极强的专业基础程,是我校化学工程与工艺、能源化工、应用化学、海洋技术、高分子材料、生物工程、环境工程、食品科学与工程等近化工类专业的必修课,是联系基础和专业,理论和实践的桥梁[4]。化工原理实验以化工单元操作设备、原理及过程为主要内容,以处理工程问题的实验研究方法为特色,旨在初步培养学生的工程能力、创新思维和创新能力。化工原理实验是我校成立较早的专业基础实验室之一,拥有较好的教学基础,同时也存在一些亟待解决的实际问题。对照工程教育专业认证的标准和要求,除了需要制定和执行符合认证标准的教学大纲外,教学实验装置台套数有限、教学环境等教学软硬件条件亟待改善,教学内容、教学体系和方式需要与时俱进,完善和建立合理科学的课程考核评价机制以及打造一支高水平的实验指导教师队伍。

三、化工原理实验教学探索

(一)编制符合要求的教学大纲

围绕工程教育专业认证“以学生为中心,以培养目标为导向,坚持持续改进”的核心理念,化工原理实验编制符合专业认证要求的教学大纲,明确课程性质和教学目标,并将总的教学目标细化为若干个子目标,旨在提高学生知识、能力和素质,明确课程目标对化学工程与工艺专业毕业要求分解细化指标点的支撑等。在新制定的教学大纲中,将化工原理实验总的教学目标分解成7个课程子目标,并给出了这些子目标对化学工程与工艺专业毕业要求指标点4—2、指标点4—3和指标点9—2的对应支撑关系。

(二)改善教学软硬件

工程教育专业认证重视教学环境和教学设备等软硬件教学条件建设,对每套装置可同时容纳的学生数量有明确规定:化工专业实验每组学生数原则上不能超过4人,这就对实验装置的台套数提出了要求。实验室要符合国家规范,设施完好,照明、通风和安全防护和环保设施良好,水、电、气管道、网络走线布局安全、合理。实验室对内部进行水电改造,划定了实验安全区域,完善了实验室安全标识、仪器设备操作规程及消防和防护设施,增加实验装置数量,开发和增置配套的仿真教学软件,更新部分实验设备,根据现代工程实验的技术要求,在设备上采用计算机在线数据采集与控制系统,并引入先进的数据处理技术和测试手段,提升设备的功能性,增加学生学习先进仪器和控制方法的机会[1]。

(三)完善多层次教学体系

为提高学生学习的主动性,培养学生解决问题能力、工程能力和创新能力,实验室按照学生的基础能力水平设定项目,分层次开展实验教学,构建和完善从“验证性”到“基础性”到“综合性”再到“设计、提高和研究性”的多层次、素质和能力要求不断提升的教学体系[5]。每个层次中都开设多个不同要求的实验项目,学生可以根据自己的专业水平及所修专业需求选择实验项目,实验教师的角色从主导变为辅助,实验项目选题,审核学生的实验方案,准备必要的仪器设备,给学生创造一种敢于探索和创新的空间,鼓励学生尽可能解决遇到的各种问题,关键时刻给予点拨引导学生完成实验。多层次教学可较为充分的调动学生的学习兴趣和勇于探索的积极性,融合现代教育技术和手段,因材施教,提高学生的基本实验技能,初步培养学生的工程意识和创新能力,为将来的生产和科研工作奠定了较为扎实的基础[6]。

(四)更新教学内容

工程教育专业认证要求实验内容要与工程实践、工业发展相结合,与时俱进[2]。化工原理实验的教学根据“厚基础、宽口径、强实践、求创新”的要求,围绕培养富有社会责任感、创新精神、实践能力和国际视野的骨干人才和领军人才的建设目标进行整体设计。实验教学注重经典与新兴化工单元操作的有机融合,保留经典的基础性教学项目,如离心泵、流体阻力、过滤、传热、吸收、精馏、干燥等,提高学生基本的实验技能,增大综合、提高、设计和研究性项目比重,将设备设计与安装、变压吸附、膜分离、分子蒸馏和大分子层析等实验项目列入教学计划中,培养学生工程和创新能力;同时改造实验装置,在学时许可范围内增加对操作变量的影响,将基础性实验提升为综合性、研究性实验,提高实验装置的利用率。

(五)融合教学方法

教学方法影响着教学内容的呈现性和学生对课堂教学的接受程度。化工原理实验的重点是单元操作过程和设备,就需要将多媒体与板书有机结合,达到事半功倍的效果[7],采用示范式、互动式、项目式[4]、探究式[8]、基于问题学习(PBL)和翻转课堂[9]等多元化教学方法,将工程观念和工程意识的培养渗透于实验预习、实验指导、操作和总结报告等各个环节。通过增置与实操实验装置相配套仿真教学软件,实现实验内容的预习、复习巩固、操作异常现象诊断及排除等内容的学习,弥补实操过程受学时限制,且不可能遇到全部可能存在的操作异常或故障的缺憾,实现虚实结合,既保证了实验的安全,又丰富了实验教学内容,有利于帮助学生树立实际生产的工程性和复杂性观念。

(六)改革考核方式

实验课程成绩是对学生实验学习结果的反映和体现,是学生较为重视的考核部分,也是教师对学生学习态度和效果的综合评价。合理、公正、规范和科学的评定实验成绩严重影响学生实验的积极性和主动性,以及正常教学秩序的运转和教学质量的提高[4]。根据化工原实验的特点和流程,加强教学过程监控和效果管理,建立符合认证过程管理要求且综合出勤、预习、实验表现(含操作)、实验报告、综合测评(含操作)等多因素在内的考评办法,将考查贯穿整个教学过程,并确定各部分适宜的权重,加权后形成学生的综合评价,这样既可以调动学生实验的积极主动性,又可根据学生的学习效果作为反馈,有针对性进行改进,完善教学过程,形成持续改进机制,提高实验教学质量。

(七)加强教师队伍建设

高水平的教师队伍是工程教育成功实施的关键因素,需要建设一支具有高度职业责任感、专业知识扎实、工程实践经历丰富以及工程教育教学能力强的教师队伍[10]。建立教师本土培养和外部引进结合机制,建立激励机制,鼓励实验教师参与工程培训、参加校企合作进行实践锻炼,提高教师的工程实践经验,邀请企业里工程经验丰富的员工作兼职指导教师,与专职实验教师有机结合,打造一支符合工程教育要求、工程经验和教学经验丰富的双师型教师队伍。

四、结语

化工原理实验是一门重要的专业基础课,工程性和实践性较强。工程教育专业认证为化学工程与工艺专业建设提出了更高和更严格的标准和要求,在此背景下,化工原理实验采取了编制符合要求的教学大纲、改善教学软硬件、完善多层次教学体系、更新教学内容、融合教学方法、改革考核方式和加强教师队伍建设等一系列改进措施,进行教学探索,以提高实验教学质量和效果,培养学生形成初步的工程能力、创新思维和创新能力,达到工程教育专业认证的要求,为将学生培养为具有国际竞争力的工程师人才奠定良好的基础。

参考文献:

[1]张芳,黄芳,张慧东,陈启凡,王秋兰,洪哲,刘飞.与工程教育专业认证接轨的应用型人才培养模式的研究与实践———以辽东学院化学工程与工艺专业为例[J].山东化工,2015,44(17):131-132+136.

[2]张昆鹏,王收军,郝淑英,冯晶晶.面向工程教育专业认证的材料力学课程教学改革[J].教育教学论坛,2016,(36):95-96.

[3]黄琳,田志高,胡若飞.改进教学方法提高化工原理实验教学效果[J].广州化工,2015,43(21):212-214.

[4]解胜利.地方高校化工原理实验教学改革初探[J].广州化工,2015,43(1):178-179.

[5]应惠娟,姬登祥,杨阿三,艾宁.立足工程实践教学突出创新能力培养[J].实验室研究与探索,2016,35(12):143-146+203.

[6]龙能兵,舒杰,李天华,董友仁.分层次、自选式“化工原理实验”教学模式研究[J].宁波大学学报(教育科学版),2017,39(02):114-117.

[7]姬登祥,应惠娟,张云,等.留学生化工原理实验全英文教学实践[M].化学化工实验教学改革与创新,杭州:浙江大学出版社,2016.

[8]刘焕荣.多元化教学模式在化工原理实验中的应用[J].广州化工,2015,44(24):169-171.

[9]钱洁.将“翻转课堂”引入化工原理实验教学[J].课程教学研究,2014,(17):150-151.

化学化工专业范文8

[关键词]化工专业;有机化学;多元化;教学方式

有机化学与社会生产生活存在紧密联系,是化学学科的主要构成,在社会各行业得到广泛的应用,有机化学主要以含碳有机化合物的结构、性质以及化学反应等作为主要的研究对象,且化合物多种多样,性质不一,因此有机化学理论课程涉及内容众多,理论性和专业性较强。面对纷繁复杂的专业名词、化学反应等内容学生容易产生抵触心理,并且受传统教学方式影响,学生在理论课堂教学中普遍存在参与意识不强、主动性差的特点。

一、教学现状和学生学习主动性情况分析

(一)教学现状

现阶段我国大部分高校化工专业在开展有机化学理论课教学时,主要是以掌握从事化工技术职业必备的有机化学基本理论、基础知识以及培养学生解决问题的基本能力,为化工专业学生学习专业课以及从事化工专业的职业奠定坚实的基础[1],教学内容缺少创新型和综合性,已经无法适应新时代的发展要求,无法引起学生的参与意识。化工专业在开展有机化学理论课程的过程中,主要采用传统的“教师教,学生听”的教学方法,教师在讲台上讲授主要知识点,学生在台下死记硬背,无法有效激发学生的参与意识,无法培养学生的创新思维,无法有效提升学生对有机化学理论课程内容的兴趣,导致教学效果不佳[2]。

(二)学生学习主动性情况分析

有机化学理论课程的内容具有较强的理论性和抽象性,与化工实际生产差异较大,加之教学方法较为单一,导致现阶段我国高校化工专业部分学生在教学活动中无法提起兴趣,无法有效参与到教学活动当中,另外,由于部分化工专业学生认为化学工程与工艺与基本化学反应原理关系不大,导致对理论课程重视性不足,在有机化学理论课程的学习中缺少主动性,仅仅是被动式接受教师所讲授的知识,在教学活动中很少积极发问和参与到课程讨论当中,导致有机化学理论课的教学效果一直无法提升。所以,如何提升化工专业学生在有机化学理论课程的参与意识,增强教学效果成为现阶段我国高校目前亟须解决的问题。

二、传统教学方式的优劣分析

(一)传统教学方式的主要特征

化工专业有机化学理论课传统教学方式主要以教师作为教学活动的中心,以基本概念和基础原理为主,强调的是教师在课堂当中的权威性和主导性,其主要讲授方式是“教师教,学生听,学生记”,在一定程度上忽视了学生的自主学习性和兴趣性,没有清晰认识到学生的内在情感对学习的重要性。

(二)传统教学方法的优缺点

传统教学方法的优点在于其具有直接性,能够帮助化工专业的学生在最短时间内掌握理论课程的相关知识点,并形成较为系统的知识链。同时传统的教学方式不仅有利于教师对教学活动的合理掌控,把握教学进度,还有利于学生做好课堂笔记以及理解有机化学理论课程的重要知识点。并且传统教学方式采用面对面交流方式,能够增进教师与学生之间的沟通,提升化工专业学生的综合素质和教学效果。传统教学方法的缺点在于实施的过程中在一定程度上忽视了学生的内在情感、学习实际需求以及学习主动性,同时这种教学方法容易打消学生在课堂活动中的积极性和参与意识,不利于培养学生的创造意识和想象思维,无法帮助学生形成独立思考的能力。

三、多元化教学方式的有效应用

随着时代的发展,教育部对于高校教学质量越发重视,综合现阶段高校教育课程目标和标准推出多元化教学方式,有效提升有机化学理论课程的教学效果,提升学生的主动参与意识和自主创新能力。

(一)问题式教学方法的有效应用

问题式教学方法就是教师根据教学内容合理设计问题,教师和学生进行讨论并达到教学目标的一种教学方式。这种教学方式的有效应用能够提升学生的思维能力和自主学习能力。采用此种方式问题设计的合理性直接影响了教学效果,因此教师在设计问题时应当以提升学生的探究心理和参与意识为主,增强学生发现问题的能力和兴趣。举例来说,在教师在讲授含α-氢的酮、无α-氢的酯的交叉缩合反应知识时,其产生的主要物质为酮以及酯间缩合产物,教师应当向学生询问是否对此结果存在疑问之处,若无,继续向学生提问为何两种物质在发生反应时产生的是这两种物质而不是其他物质?让学生对此问题进行相互讨论并得到最终的答案。讨论的过程实际上就是学生发现问题、解决问题的过程,长此以往,学生在这样的教学方法引导下其创新能力和思考能力必将得到显著的提升,能够帮助学生养成良好的学习习惯,加强对有机化学知识的灵活运用能力。

(二)类比式教学方法的应用

根据化工专业有机化学理论课程的内容采用类比式教学方法,也就是将新的内容与已经学过的内容进行对比分析,由教师引导学生找寻二者之间的相似之处与不同之处,并掌握新的知识和能力。举例来说,教师在讲解烯烃和炔烃相关内容时,由于两者之间结果存在某些相似之处,因此在学习完烯烃之后,可以引导学生了解炔烃内容的性质和结构。两种物质的共同点都表现为较高的电子密度,亲核性较好,能够发生亲电加成反应。这种教学模式不仅能够为学生营造较为轻松的学习氛围,还能加强学生学习的主动性,养成终身学习的好习惯。

(三)迁移式教学方法的应用

迁移式教学方法实际上指的就是在有机化学理论课程教学活动中教师引导学生将已经掌握的知识灵活应用到不同的场景当中,提升他们对知识的灵活运用能力。举例来说,在学习醇和醚两种物质的性质和结构内容时,教师可以引导学生将两种物质的结构与卤代烃性质进行分析和对比,并回想卤代烃物质的性质。并将这种物质的亲核取代反应机理等内容迁移至醇和醚两种物质的学习过程中,通过这种迁移式学习方法能够加深学生对本堂课程内容知识的理解与记忆,让学生在学习更深层次的知识时变得更加容易。

(四)研究式教学方法的应用

研究式教学方法就是将有机化学理论课的教学活动中将本堂课程的教学内容和学生已有知识为基础,结合化工专业的特点,由教师采用有效的方式为学生营造一种类似于研究氛围的教学环境。借助此种教学方法学生不仅能够获取知识,还能提升他们的思维能力和思考意识,加强学生的自主学习能力。作者在化工专业有机化学理论课教学过程中,结合学时和授课进度要求,将多元化教学方式应用于部分课堂之中。在讲解烷烃化学性质和有机化合物物理性质时,将原来直接讲授的方式改为:课前让学生将课本上该章内容进行全面预习,上课后,第一节课让学生在课堂上对自己不明白的问题提问(如果没有学生提问,就抽问学生问题,让学生能够主动参与进来),当场解答;第二节课将该章内容重要知识点和提问较多的知识点进行串讲,加深学生们对知识点的印象,并适当提出一些题目,让学生解答,解答完毕后,让学生在座位附近寻找答案与自己不一致的同学进行讨论,看谁能用自己的解答说服谁,这样可以引导学生主动参与知识的学习,锻炼其思辨能力,在辩论中加深对知识点的理解;第三节课,进行当堂小测验,结果发现,与2017级相比(2017级按正常授课模式讲解,测验卷当课后作业做),题目正确率高了15%以上)。由此可以看出多元化教学反式引入,增强学生主动参与学习,能够提升学习效率。

四、结束语

综上所述,在新时代背景下我国对于高校教学质量提出了新的要求,需要综合传统教学方法和新兴教学方法的优点,全面提升学生在教学活动的主动参与意识和学习兴趣,帮助学生养成终身学习的良好习惯,提高学生的综合素质和能力。

参考文献

[1]崔浩,董瑶,鲁腾辉,等.工科院校生物制药专业发酵工程实验教学改革的探索与实践[J].吉林化工学院学报,2019,36(10):29-32.