化学科学工程范例

化学科学工程

化学科学工程范文1

[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

化学科学工程范文2

[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.

化学科学工程范文3

关键词:课程体系;课程教学;课程内容

1化工课程体系的合理设置

在化工“课程体系”设置中一般将研究生课程分为三类,即学位基础课、必修专业课和选修课。学位基础课为研究生科研提供一定的基础理论知识,培养最基本的科研创新能力。必修专业课引导学生通向应用领域,捕捉对前沿科研创新有用的信息。而选修课是针对学生的专业方向和个体掌握的知识的具体情况进行的补充。由于在实际情况中,学生研究的方向与所在的专业并不是完全一致的。课程体系僵化固化不能够及时的适应当届学生的实际情况。从近几年发表的高质量科研成果来看,有很多涉及到多学科的知识。知识的广度对科研的创新性越来越重要。一是学位基础课要设置与学科相关的多专业基础专业课,化工专业的学生需要学习无机化学,生物化学,环境化学等课程。二是必修专业注重实用性与前沿性,例如研读核心杂志。三是选修课设置跨学科的课程,化工专业的学生可以选修哲学、历史等其他专业的课程,在学习理科的理性思维的同时丰富精神内涵的文科学习也应该齐头并进,感性思维和理性思维的结合对科研思维的培养具有重要意义。“老师研究啥就开啥”普遍存在,“因人设课”的做法被明令禁止,不能老师研究什么就开设什么课[3]。因此,如何设置课程体系应该从本校实际出发,具体的情况应该统计分析:(1)本校老师所具备的专业知识及其专业程度;(2)各老师的个人资源例如老师认识的哪方面专业能力比较强的老师可以向学校推荐,学校负责协调以交流、外聘等方式请过来根据需要进行短暂或长期的教学;(3)学生的主观意愿,对各学科感兴趣程度通过分数来显示最后统计出来;(4)学校的科研硬件条件。多方面统计分析,细致的科学统筹规划化工课程体系尽可能的达到使学生拥有广阔深入的知识面,为以后的工作学习提供良好的基础,从而增加学生的适应能力。

2课程教学的高效性

在“课程教学”方面,作为引领课程教学的化工教师管理团队是核心。一是要注重化工教师的质量,例如对教师的教学水平进行定期培养提高。二是化工教师管理团队成员的组成,例如现任化工教师中筛选一些老师兼任工作助理来处理教学事务同时适当降低他们的教学任务。大力欢迎通过岗位招聘考试的化工毕业研究生来参与管理,选拔一些高素质研究生来参与管理。作为近期接受了本专业教育的化工毕业研究生可以站在比较贴近学生的角度来为化工教学提供不同于老师的视角,化工毕业研究生参与管理为化工教师管理团队注入了新活力,多角度看待化工教学避免化工教学陷入固化模式。三是健全管理机制,开放管理渠道,让教学管理在阳光下运行。对于开设的课程,化工管理团队要从课程目标定位、适用对象、预期目标等方面对教师进行指导,通过试讲、定时抽查等方式来监督,对于不合格的老师需要学习改进。通过监督管理来创新奖罚机制,使化工教师队伍形成竞争生动活泼不断提高的教师队伍。化工教师管理团队应该指导教师改变传统教学方式,加强案例教学,注重提高学生的逻辑思维和发散性思维,不要过分强调标准答案。化工教师管理团队需要加强教师对于重点难点进行分析和讲解,防止避难就易,避重就轻,一般性的基础知识应该通过让学生自学、老师考核来提高学习积极主动性。作为学生榜样的老师,提高老师的责任意识,为学生提供榜样示范作用,以点带面带动学生提高责任意识。

3课程内容的合理性

化工“课程内容”的精深度、宽广性、前沿性的缺失是目前教育教学改革的重要内容。据调查研究发现,跨学科知识、学科前沿知识和研究方法论知识是当前“研究生最欠缺的三类知识”[4]。如果任由这种状况发展,课程内容的学科化倾向会日益严重,化工研究生科研创新的路会越走越窄。近十年来新技术和新理论都在交叉领域诞生的创新现实更是说明了这点。一是部分化工教材内容和难度不适合研究教学,无法反映学科发展的前沿动态。二是部分化工教材是教师个人研究心得,由于个人思想的局限性,一定程度上限制了学生的创新思维。三是部分化工教材与本科教材内容交叉,成为本科生教学的简单延续,缺乏系统性和层次性。化工选修课的内容多是针对化学工程专业课的补充,失去了选修课扩大知识面的意义,课程内容应该着眼于社会、知识和研究生自身的需要,要利用大数据时代的优势及时更新化工课程内容[5]。课程内容应该与新时期的实际案例想结合,讲解具体案例的具体措施,为学生提高动手能力做准备。综上所见,化学工程硕士课程教学需要从课程体系,课程教学,课程内容三方面进行改革才能紧跟时代形势,为进入人才资源强国培养高素质人才。

参考文献

[1]林永波,闫瑞.研究生教育教学存在的问题探析与改革措施[J].中国校外教育,2014,2(12):352-353.

[2]朱磊,邝卫红,史亚飞.《关于深化研究生教育改革意见》对中医药学位与研究生教育工作的启示[N].成都中医药大学学报,2014(2):3-4.

[3]唐巧燕.教育部《意见》研究生课程迎来“大变脸”[N].光明日报,2015-01-15.

[4]张广斌,陈向明.研究生课程内容研究:价值、选择与组织-基于我国研究生课程现状调研的分析[J].学位与研究生教育,2011,4(10):23-30.

化学科学工程范文4

[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.

化学科学工程范文5

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:

化学科学工程范文6

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.

化学科学工程范文7

西南石油大学培养以“油”和“气”为特色和优势的安全工程专业本科生。长期的教学实践证明,《物理化学》是安全工程专业必不可少的课程。本论文围绕我校安全工程专业特色对《物理化学》课堂教学进行了针对性的改革和探索。

关键词:

物理化学;安全工程;课堂教学;改革和探索

物理化学是化学学科的一个重要分支,被誉为化学中的“哲学”。物理化学综合运用化学、物理、数学等基础知识,剖析化学反应等过程的本质,并分析和解决化学变化和部分物理变化过程中遇到的理论问题,并上升为一般规律,为后续课程奠定坚实的理论基础[1]。绝大部分高校将物理化学作为安全工程专业本科生必修的一门基础课程。各个学校根据自身发展方向和特色,针对安全工程专业制定了不同培养方案。例如,西南石油大学及中国石油大学,以石油天然气为发展特色,因此,在制定安全专业培养方案时,主要围绕石油与天然气采输、油气化工生产等行业制定培养方案,力求培养出具备油气化工生产、石油与天然气采输等专业背景知识的安全工程与技术、安全设计与控制、安全教育与评价以及安全监察与管理等方面的适应我国发展的人才,能在企事业单位进行安全管理,能在政府部门进行安全监察,能从事安全工程与管理方面的研究、设计、评价和咨询等工作的高素质复合型专业人才。南京理工大学主要围绕燃烧、爆炸的理论及防治技术制定安全工程专业培养方案,力求培养出能从事危险源辨识与评价、安全技术研究与设计、安全检测与控制、安全管理等方面的高素质人才。中国地质大学(北京)主要围绕地矿、建筑、煤炭、化工、交通、民航等行业制定培养方案,力求培养出从事安全管理、监察和科研的“管理+技术”的综合性高级人才。从上述这些学校的培养方案可以看出,物理化学基本理论,如相平衡、电化学、化学动力学、表面物理化学、胶体化学等,在安全工程与技术领域有广泛应用,有的甚至是实际安全生产中的应用,比如燃烧、爆炸等等。因此,物理化学在安全专业课程教学中占有很高的地位。我们针对服务于油气行业的安全工程专业,针对物理化学课程,在教学内容和方法等方面做了一些思考和探索。

一、针对性的改革和探索

(一)教学内容的“舍”与“得”

我校安全专业注重定位培养,主要是培养具备石油与天然气采输、油气化工生产等专业背景知识的安全工程专业本科生,就业单位主要去往中国石油化工集团公司、中国石油天然气集团公司、中国海洋石油总公司以及壳牌等企业,主要从事油气采输、油气化工生产过程中的安全管理、安全评价等工作。为达到培养目标,主要设置了以下课程:无机及分析化学、有机化学、物理化学、工程制图、化工原理、钻采概论、燃烧与爆炸学、工程热力学、油气加工工艺学、工程流体力学、电气安全工程、安全人机工程、安全原理及安全管理学、安全检测与监测、安全评价和安全法学、安全系统工程、机械及特种设备安全技术。我们通过调研每个课程并结合与其他课程老师的交流,发现很多课程跟物理化学理论联系紧密,如表1,我们列出了部分课程章节涉及的物理化学理论。因此,我们对安全工程专业物理化学的教学内容进行了取舍,将多相平衡、催化反应动力学作为讲解的重点,减少了统计热力学、界面现象和胶体化学的学时数,舍去了量子力学基础的讲解。物理化学与其他化学(如燃烧与爆炸、化工原理、无机及分析化学)重叠的知识点让学生自学或者采用课堂讨论等方式减少不必要的重复,并注意与其他课程教学联系起来[2]。经过几年的教学表明,这种教学内容的“舍”与“得”取得了较好的教学效果。

(二)教学方式和教学手段的改革

物理化学是用物理学结合数学研究化学运动中最具有普遍规律的一门学科,内容相对其他化学课程枯燥乏味,知识点难于理解。课堂上学生经常“云里雾里”,很容易开小差,甚至产生厌学的状态。因此,如何将学生的“心”留在课堂,成为物理化学教师必须攻克的难关。

1.理论联系实际,提高学习兴趣

引导学生通过现象看本质,将物理化学理论与生活中常见的实际现象联系起来,激发学生的学习热情和学习兴趣,使枯燥乏味的理论变得丰富生动。例如,在讲热机效率的知识时,提问法拉利汽车的极限速度能达到多少;在讲卡诺定理时,提问空调制热或制冷的工作原理是什么;结合前沿研究方向,提问海洋温差能、地热能利用了什么理论;在讲电化学的知识时,提问土豆也能当电池是真的吗;在讲胶体化学的知识时,提问为什么用卤水点豆腐;为什么不同颜色的墨水不能混用;在讲到界面现象的知识时,提问为什么小草上水珠、雨后荷叶都呈球形;在讲到催化的理论的时候,结合前沿学科发展方向,讲解我国大连化学物理研究所在国际上的声望,列举李灿院士在光催化领域提出的异质结和异相结、包信和院士提出的限域效应、申文杰研究员提出的纳米催化形貌效应,鼓励和引导学生热爱科学研究。引导学生关注学科前沿,提高学习兴趣,鼓励学生去听一些报告,参加一些论坛,如我校化工院组织的“西油证道”论坛。让学生真正的体会到物理化学理论学习的重要性和实用性,激发学生的学习热情和学习兴趣[3]。

2.通过讲解代表人物讲授理论

物理化学理论其实质是不同时期科学家科研成果的集合,每一个理论背后都有科学家的故事。通过讲解历史人物来讲解理论,一是可以提高学生的兴趣,二是可以让学生记忆深刻。例如,在讲解熵的引出的时候,通过理论代表人物将知识点串联起来。同时讲解各个科学家的生平以及如何得出这些理论的过程,讲授他们成为伟大科学家的成长经历,激发学生探索科学真理的欲望,培养科学素养。同时讲解一些做人做事的道理。例如在讲化学热力学定律的时候,讲解“物理化学三剑客”:范特霍夫、阿伦尼乌斯、奥斯特瓦尔德的生平事迹,以及他们研究什么理论获得了诺贝尔化学奖。如在讲电化学的时候,讲解法拉第通过自学成为伟大的科学家的事迹。在讲催化知识点的时候,重点讲在催化领域获得诺贝尔化学奖的科学家,如因在手性催化氧化反应做出巨大贡献而获奖的三位科学家(Knowles,Noyori,Sharpless);因在固体表面化学与催化领域做出巨大贡献而获奖的GerhardErtl。在讲相平衡萃取时,讲解我国2015年获得诺贝尔医学奖的科学家屠呦呦。激发学生的求知欲望,把学生的“心”留在课堂。

3.多渠道引导学生自主学习

我们在物理化学考核方面也进行了尝试,进行多样化考核,将课前问答、课堂问答、课堂纪律表现、课堂作业、课后作业都作为平时成绩的一部分,平时成绩比例提高到30%。从而引导学生课前预习,带着问题来学;课后复习,温故而知新。经验表明,讲解物理化学理论应用于科学前沿的热点案例可激发学生对物理化学理论的学习兴趣[4]。因此,我们围绕“油气”特色,设定项目。让学生探讨项目所涉及的物理化学知识,充分调动学生的自主性,发挥学习的主体性。比如设定项目《三次采油中聚合物驱油所涉及的物理化学理论》,让学生知道在合成及表征聚合物过程中涉及的相态和在使用过程当中涉及的表面现象、静电现象、胶体化学等物理化学知识,让学生通过老师提示、自主学习的课本知识和查找的资料,来用物理化学理论解释现象。比如设定项目《海底天然气水合物的开采所涉及的物理化学理论》,让学生知道主要涉及多相平衡、化学热力学等相关理论。以项目为中心展开教学,使学生有兴趣,目的明确,给学生探索的机会。加强期末考试的客观性、科学性和公平性。教研室老师一起出题,统一阅卷,教考分离。增加小论文、小报告在总分中的比例,让学生的精力放在“学”而不是“考”,转变目前为考而学的应试模式,最终达到为解决问题而“学”的终身学习的方式。

二、结论

随着科学技术的发展和社会对人才质量需求的变化,各专业对物理化学课程的要求也不断改变,这就要求对物理化学课程的教学内容、教学方法及体系进行不断地完善与改革。在保留现有体系主干完整性的基础上,适当增加与专业紧密相关的物理化学知识,适当减少应用较少的或与专业联系不紧密的物理化学知识,优化课程体系。同时,根据不同专业,强化物理化学在该专业领域方面应用的知识,适当引入案例教学内容,才能提高学生学习物理化学的兴趣,激发学生的主观能动性。

作者:陈永东 朱元强 赖南君 单位:西南石油大学化学化工学院

参考文献

[2] 魏泽英,高慧,谢小燕,等.药物制剂专业物理化学课程教学的思考和探索[J].中国医药导报,2014,11(33):136-139.

化学科学工程范文8

关键词:综合化学实验;教学改革;综合能力;创新意识

综合化学实验是理工科院校一门重要的实验课程,该课程的设立以培养学生综合运用所学知识为目的,将无机化学、有机化学、分析化学、物理化学四大基础化学实验课程融为一体。实验内容的设置是基于学生对实验基本原理、基本操作掌握的前提下,紧密联系学科研究前沿,充分体现相关学科的交叉与渗透,教学与科研的相互结合相互促进,并结合化学一级学科的特点而开发设计的。因此,其实验内容具有综合性,实验方法具有多样性的特点。综合化学实验是一门着重培养科研人才和创新人才的实验课程,该课程旨在提高学生对基础知识的综合运用和对实验基本技能的熟练操作,以解决实际问题为目标的科学研究活动,为今后学习中的创新实验研究、本科毕业论文打下坚实的基础。

一、综合化学实验的作用

综合化学实验中每个实验在内容上包含合成化学、物理化学、计算化学、仪器分析、生物化学等多种学科的交叉与融合。学生在学习的过程中不仅要熟练掌握基础知识、基本实验技能,还要在此基础上达到能够综合运用所学基础知识分析和解决实际问题,熟练运用所学化学实验技能进行实验操作的目的。这就要求学生在学习的过程中,不仅要掌握知识点之间的内在联系,还要提高对所学知识在深度上的认识。因此,综合化学实验不仅能够提高学生对专业知识综合运用的能力,还对培养具有创新精神和创新能力的综合型人才有着重要作用。

1、提高学生对专业知识综合运用的能力

理工科院校本科教学实践过程中以培养化学基础型人才为目标,在本科生课程设置上以满足基础型人才培养的需求为主,在教学实践过程中教师需要不断思考和探索如何完善学生的知识架构和提高学生的综合运用能力。而传统化学实验课程教学中,学生对化学实验课投入的时间不足,学习兴趣不浓厚,重视程度不高,实验内容在设置上也主要是以规范和掌握基本知识和实验技能为主,实验内容单一,学生通过按照教材“照方抓药”的方式完成实验,不利于提高学习者对化学基础知识的综合运用能力。综合化学实验将四大化学中的实验方法和技术综合为一体,在实验内容的设计上以“知识点”为模块来选择,主要以化学学科的内容、学习重点和近年来化学研究的前沿领域为基础,把学生应该掌握的重要知识点、实验操作技能、实验方法和物质表征手段列入综合化学实验课程中。因此,综合化学实验在实验内容方面综合“四大化学”中的重要知识点,在实验技能方面需要运用多种实验操作,在实验性质方面开设探索性实验,在实验课程的设置上将多个独立实验联系在一起,尽可能多的综合运用不同的知识点和实验技能,在综合实验选题上与时俱进,不断更新,紧密联系进教师的科研课题,真正达到“研学”统一的目标。

2、培养具有创新精神和创新能力的综合型人才

综合化学实验能够培养学生的创新能力和独立的科研能力。综合化学实验的内容来自于教师的科研课题,这些实验是在掌握化学基础理论知识、实验基本知识和实验操作技能的基础上完成的,实验项目在内容上具有创新性和前瞻性,对培养学生的创新思维和创新能力具有重要作用。学生在掌握了基础实验操作,并了解化学相关研究方向的进展、交叉学科的研究热点后,再根据自己的兴趣点有目的性、有选择性的进行综合化学实验项目,通过调查学习相关资料、设计进行相关实验、总结实验,在这一系列学习过程中,不仅培养了学生的创新意识、团队协作意识,还能够提高知识整合、解决问题的能力。我国高校化学专业毕业生的去向一部分考研继续深造,一部分就职于化学化工类科技单位。从毕业生的就业方向考虑,在化学实验课程的设置上也应该开设技术操作程序融合度较高的探究性实验课程,有利于学生将基础的实验知识和实验技能活学活用,有利于培养学生的创新精神和创新能力。一方面,应该根据学校现有的仪器设备,有目的的设计实验内容,将涉及到的仪器分析原理和操作技术融入到综合化学实验中,在合成制备实验阶段完成后,应将分析表征和性能测试这一部融入到实验教学中,提前了解并应用红外、核磁、紫外、色谱等表征方法。另一方面,实验内容上应该与学科前沿联系起来,可以将教师的科研项目中的部分内容设计为实验内容,将教学和科研紧密联系起来,互相促进、共同发展。

二、综合化学实验课程教学内容的改革

1、开展以目标产物的检测和表征为目标的实验

在大部分高校中仪器分析实验是一门单独的实验课程,但是化合物的合成制备与结构表征和性能测试是分不开的,在综合化学实验课程中将仪器分析融入到实验中,不仅为合成的物质结构进行了分析测试,还节省了仪器分析实验中所需化合物的来源问题,在这一过程中,学生不仅接触到了无机化学、有机化学中的化合物合成实验,还能掌握部分仪器的操作和使用,在化学学习过程中完成了“一条龙”的训练模式,有利于提高学习兴趣,为日后的进一步学习提前打好坚实的基础。

2、综合实验内容的选择应该具有前沿性

综合化学实验的内容来源主要为教师的科研课题,这些科研项目体现了化学各研究方向的热点、前沿和不同学科的交叉领域,对学生科研创新能力的培养起到重要作用。化学专业的学生在熟练掌握基础化学实验基本原理和操作后,可以根据老师的研究方向和自己的兴趣点有目的进行综合化学实验项目,一个综合化学实验的开展,从查阅资料了解相关知识、准备实验所需药品和试剂到进行实验操作、表征和测试产物这一系列工作学生都要参与其中,使学生对科学研究过程有一个整体的认识,团队合作意识得到提高。

3、学生在教师指导下完成化合物的鉴定和表征工作

以往的化学实验课只要求学生得到目标产物即可,这样的教学模式不利于创新型人才的培养。将分析化学和仪器分析融入到综合化学实验中,学生在合成目标产物后,还需要利于已有的测试手段,比如,物质的熔点、沸点、密度、折射率等性能的测定。教师需要复核测定的数据,通过指引的方式让学生对有问题的数据进行改正。在此基础上,在教师的指导下,学生还要学习红外光谱、紫外光谱和核磁谱图的分析,从而获得该目标化合物的正确分析结论。

三、综合化学实验教学方式的改革

传统的化学实验教学方式单一,学生在实验课堂上以“照方抓药“的方式的完成实验内容,过分依赖教材,不利于发展学生的综合能力和创新能力。因此,在综合化学实验的教学中,应采用多样式的教学方式,使学生的综合能力和创新能力得到全面发展。

1、采用案例式教学方式

传统的化学实验教学方式主要以演示为主,偏重于实验目的、实验原理、实验内容和注意事项等基础知识的讲解,教学形式比较单一,学生只能被动接受,实验过程中不加入自己的主动思考,激发不起学习的兴趣。在综合化学实验教学过程中加入案例式教学,可以通过相关的案例介绍,激发学生的学习兴趣,主动思考,充分发挥学习的主观能动性,将所学知识融会贯通,有利于学生创新意识和创新能力的培养。

2、采用探究式教学方式

部分综合化学实验和传统的实验在内容上有本质的不同,对于探究性的综合实验,没有具体的实验内容可以参考,学生需要通过查阅相关资料,设计实验方案,通过小组讨论的方式对实验方案的可行性进行分析,教师要通过引导的方式使学生对实验中可能遇到的问题进行分析并提出解决办法。在部分综合化学实验教学中采用探究式教学方式,不仅能够调动全员参与的积极性、重视团队协作,还能够提高对实验评价和应用的重视,有利于丰富学生获取知识的途径、开拓学生的知识面。

四、结语

近年来,通过对综合化学实验教学的改革与实践,学生的创新能力和创新意识得到很大的提高。在实验教学中,注重对学生综合能力的培养,为学生毕业后继续深造和进入化学化工科研单位打下坚实的基础。另外,在综合化学实验教学改革中特别重视大型分析仪器的使用,将仪器分析课程的内容融入到综合化学实验教学中,不仅可以节省仪器分析实验中所需药品,还可以让学生形成一个比较完整的实验研究体系,对实验结果有更加客观的评价。总之,综合化学实验教学改革效果明显,为学生日后的学习和工作起到深远影响。

参考文献:

[1]于秀兰,郝登越.大学化学综合实验教学的探索[J].实验室科学,2014,17(02).

[2]崔学桂,张树永.综合化学实验充满生机和活力[J].实验技术与管理,2006,23(01).