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工程教育下化學人才培養方案探究
[摘要]工程教育專業認證是國際通行的工程教育質量保證制度,對促進本科專業建設和工程人才培養質量具有重要意義。本文以北部灣大學能源化學工程專業為例,從專業定位、能源特色打造、學科基礎能力培養、工程基礎及實踐課程體系、工程師綜合素質培養課程體系等多個方面闡述了結合學校定位及所處區域特點進行專業人才培養方案修訂的思路和探索,以期為能源化學工程專業的建設和專業認證提供參考。
[關鍵詞]專業認證;能源化學工程;人才培養方案;課程體系;工程師素養
能源化學工程專業屬于戰略型新興產業專業,北部灣大學毗鄰中國(廣西)自由貿易試驗區欽州港片區和中國化工園區20強的欽州石化產業園,區位優勢明顯,以廣西優先重點發展石油與化工千億元產業為契機[1],北部灣大學申請開辦能源化學工程專業,并于2015年開始招生,已為社會和企業輸送了大量專業人才,有力推動了地方經濟發展,但在進一步滿足國家、行業、企業的需求和畢業生綜合能力的培養要求方面,專業的建設也存在諸多的問題和瓶頸,制約著專業向高水平高質量高層次方向發展。這些問題和瓶頸主要有以下幾點:(1)專業培養目標和畢業要求定位不清晰,難以準確全面的體現行業企業的需求;(2)專業能源特色不明顯,與同屬化工與制藥類學科的化學工程與工藝專業的區分度較弱;(3)在課程設置方面,側重對學生工程實踐能力培養的課程較少,且體系化程度弱;(4)對學生在工程師綜合素質與創新能力的培養方面關注不足,畢業生離合格工程師的要求差距較大;(5)課程教學方面,側重于學科和教材導向,考核方式單一,對學生利用知識解決工程問題的能力關注不夠,導致學生知識遷移能力偏弱。國內很多高校和專業也在一定程度上存在類似問題并進行了深入研究[2-7]。工程教育專業認證是以《華盛頓協議》為基礎開展的對工程教育本科專業的認證工作,貫徹OBE(Outcome-BasedEducation,成果導向教育)理念,促使專業培養出能夠勝任行業、企業工作的合格的工程技術人才[8]。北部灣大學能源化學工程教研室開展了能源化學工程專業人才培養方案的修訂工作,此次修訂的指導思想是全面貫徹工程教育專業認證理念、注重學生的工程師綜合素質和創新能力的培養,廣泛收集了行業、企業意見和建議,幾易其稿,得到了最終的2020版能源化學工程專業人才培養方案(以下簡稱2020版人培)。本文從以下幾個方面對本次修訂工作的探索與實踐進行了總結。
1專業定位
北部灣大學作為一所新建應用型地方本科院校,致力于把學生培養成為具有較強的實踐能力、創新能力、高度社會責任感的新時代高素質復合型、應用型人才,畢業生就業主要集中于廣西區內,特別是北部灣經濟區。學校毗鄰的廣西欽州石化產業園對能源化工人才需求旺盛,但能源化學工程專業招收的學生高考分數普遍不高,畢業后選擇直接工作的比例很高,考研率偏低。以上這些因素決定了能源化學工程專業必須選擇合適的定位和培養目標,經過深入調研和分析,將能源化學工程專業的培養目標修訂為:立足北部灣經濟區,服務區域能源化工產業和地方經濟建設,培養德智體美勞全面發展,擁有一定創新意識,具備扎實的能源化學工程專業知識,較熟練掌握能源化工生產過程的基本原理、專業技能和研究方法,能夠在能源化工及相關領域從事生產運行與管理、工程設計、工藝和技術的改進與開發等工作的高素質應用型工程技術人才,并成長為中國特色社會主義事業的合格建設者和可靠接班人。另外,針對畢業生5年左右達到的預期目標,專業從人文素養、專業能力、社會能力、自我發展等方面進行了細化。并依據工程教育認證通用標準,對課程結構進行了深度優化,構建了合理的課程支撐體系。
2專業能源特色的打造
在舊版人才培養方案中,能源化學工程專業的課程體系與化學工程與工藝專業較為接近,沒有體現出專業本身的能源特色,對于地方能源化工產業的支撐不足,為此,此次修訂過程中將能源特色課程的優化作為了首要目標。針對欽州石化產業園中石油石化企業眾多的現狀,并且近年來中國石油廣西石化二期、華誼、桐昆、恒逸、四川能投等企業陸續進駐和開工建設現代煤化工項目、芳烴及乙烯項目,對相關能源化工人才需求旺盛,為此除在《能源化學工程專業導論》中通過理論和實踐向學生介紹能源化工技術、現狀和發展趨勢外,在專業必修課方面在第五學期開設《石油煉制工程》、《現代煤化工技術》和第七學期開設《能源催化轉化原理》,講解石油一次加工和二次加工、煤制油、煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烴、煤制乙二醇等新型煤化工技術以及在這些工藝過程中的催化技術。在能源化工專業實驗中優化了油品、煤性質分析實驗項目和工藝轉化綜合實驗,在選修課方面第六、七學期開設《石油化工工藝學》、《高分子材料》兩門側重講解石化下游技術和產品的課程。除石化企業外,北部灣經濟區內還有大量生產新能源電池及其原材料、生物質能源相關產品的企業,因此學生掌握新能源方面的專業知識也是非常必要的,為此專業在第七學期開設《新能源技術與應用》、《儲能技術概論》、《生物質能源技術》、《新能源材料》四門選修課程,學生通過學習可以掌握多種類型的新型能源的知識。將《能源化工專業實驗》調整為2學分、2周的集中實踐課程,以方便耗時較長實驗項目的開展。在內容方面,優化開設的實驗項目,涵蓋兩方面的實驗內容,一方面主要開展石油、煤相關原料及產品性能測試實驗,另一方面主要開展能源化工轉化的綜合性、設計性的實驗項目,有效保證了課程的能源化工特色。
化學工程與工藝應用型人才培養探索
摘要:本文以西藏大學工程學院化學工程與工藝本科專業人才培養模式的轉變為案例,并在充分考察企業對化學工程與工藝本科生的要求的基礎上,歸納和總結了化學工程與工藝本科專業培養人才的要求,針對企業對人才的需要以及學校人才培養要求對化學工程與工藝本科的培養目標進行了重新定位,對課程設置提出了一些意見和建議,進一步探索了該專業培養本科人才的新模式。
關鍵詞:化學工程與工藝;應用型人才;課程設置;培養目標
對我國而言,化工產業是非常重要的,在我國產業結構中占據著極大的比重。化工產業屬于資源資金技術密集型產業,產業與產業之間具有比較高的關聯度,而且化工產業生產出來的產品與人民生活、社會發展之間具有十分密切的聯系,這些產品能夠直接地應用在人民生活和社會生產之中,對帶動社會經濟發展和促進有關產業的繁榮發展具有十分重要的意義。要想更加有力地推動化工產業的發展,必須要為化工產業培養更多的高素質人才,為化工產業的發展提供源源不斷的人才儲備。
一、應用型人才培養模式的現狀及其問題
從最近幾年的發展現狀來看,很多地方性的本科高校都開始慢慢地轉型,很多地方型高校開始著重研究和探索應用型人才培養模式,希望能夠為社會培養更多的實用型人才。針對化學工程與工藝本科專業來看,目前針對這一專業提出的應用型人才培養模式主要包括:模塊式人才培養模式、復合型人才培養模式以及創新型人才培養模式等,另外還創造性地提出了“校企合作,開門辦學”的人才培養模式。從當前這些人才培養模式來看,不同的培養模式具有不同的側重點,不同培養模式的優缺點也是不同的。例如“校企合作,開門辦學”這種培養模式,主要側重于培養學生的實踐能力,使其所學習的理論知識能夠更好地應用到實踐過程之中。但是,西藏的高校同內地的高校之間具有很大的差異性。在西藏的高校里,即使在大學處于同一個班級里,但是其上大學之前接受的教育背景也是不同的。相同專業相同年級的大學生在上大學之前的受教育背景基本上可以劃分為三種類型,分別是:第一種類型,民語言班、這類學生在上大學期間主要使用的語言是傳統的民族語言,在參加完高考之后進入相應的大學,還要再接受為時一年的預科才能夠進入對應專業。這里的預科主要是向學生教授中國漢語,并且要求學生必須要通過中國少數民族漢語水平等級考試;第二種類型,雙語班。這種類型的學生在進入大學之前接受教育的過程中既使用漢語也使用本民族語言;第三種類型,漢語言班。
二、人才培養方案修訂的思路及舉措
本文修訂人才培養方案主要是基于相關調研的基礎上進行的,在充分的調研基礎上,對調研所得結論進行了歸納總結,并依據調研結論,對人才培養方案進行了修訂。
工程教育認證下精細化工實驗教學改革
摘要:根據工程教育認證要求,針對化學工程與工藝專業精細化工方向實驗教學,從實驗內容的構建和實驗模式的創新2個方面進行改革.在教學內容方面增加綜合實驗和創新實驗的比例,在實驗模式方面引入現代化的教學手段和技術,充分發揮學生的主體地位,培養學生運用知識解決綜合問題的能力和創新性思維.
關鍵詞:工程教育認證;精細化工;實驗教學
隨著國家工程教育認證工作的展開,切實推進學校“一流本科”教育教學改革、提高人才培養質量、按照認證標準進行專業建設已是迫在眉睫的任務[1G3].貫徹“以學科建設為基礎、以行業發展需求為導向、以創新人才培養為中心”的專業發展指導思想,參照中國工程教育專業認證協會專業認證通用標準中的畢業要求[4],我校制訂了化學工程與工藝專業人才培養方案,內容涵蓋了工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、研究、使用現代工具、工程與社會、環境和可持續發展、職業規范、個人和團隊、溝通、項目管理和終身學習等12項能力培養目標,以此培養目標為導向,對我?;瘜W工程與工藝專業精細化工方向實驗教學改革進行探討[5G6].精細化工方向前身為1992年成立的青島大學紡織化學系精細化工專業,現隸屬于化學化工學院化學工程與工藝專業,為我?;瘜W學科、工程學科進入ESI前1%的支撐學科,擁有化學工程與技術一級學科碩士學位授予權及化學工程專業碩士學位授予權,改革實驗教學內容和模式,培養實踐能力優、綜合素質高、創新精神強的人才,以滿足工程教育認證標準要求.
1實驗教學內容的改革
我校4大化學基礎實驗由青島大學化學基礎實驗中心(山東省基礎化學實驗教學示范中心)開設并實施教學,專業實驗室主要是結合具體專業理論課的要求進行綜合和創新實驗的開設.早期精細化工方向的專業實驗教學內容主要包括精細有機合成單元反應實驗(48學時)和精細化學品合成實驗(48學時)2部分,按照專業認證標準的要求,對原有精細化工方向實驗體系進行改革,將其分成專業綜合實驗、大型綜合實驗和創新實驗3大類,在保留原有專業綜合實驗96學時不變前提下,對其中精細化學品合成實驗部分進行整合和擴充,又增設了32學時的大型綜合實驗和時間長達1年的創新實驗,構建多層次的立體實驗內容體系,逐步提高學生的綜合素質和創新能力.圖1為我?;瘜W工程與工藝專業精細化工方向專業實驗具體開設情況.專業綜合實驗是結合專業理論教學的實驗,主要針對某一單元操作或某一精細化學品的合成,旨在鞏固和加深學生對所學理論知識的理解,使學生掌握從儀器裝置的搭建、產品的合成、工藝條件的優化到產物分離的基本方法.精細化工方向原隸屬于紡織化學系,在專業綜合實驗內容安排上側重于有機中間體和精細化學品的合成與制備,具體實施時考慮到實驗的相關性,可先合成間二硝基苯,后將其還原制備間硝基苯胺,實驗環環相扣,前一反應的產物就是后一反應的原料,既加深學生的印象,又提高學生的成就感,調動學習的積極性.大型綜合實驗要求學生將所學基礎理論和專業知識有機融合以完成相對復雜的實驗,旨在培養學生綜合運用所學知識的能力.在實驗的開設上既要考慮綜合性和創新性,同時也要兼顧實用性和可行性,主要提供有機染料與顏料、聚合物合成與涂料、染色過程軟件模擬等方向,學生可結合自己的興趣選擇相應的實驗.積極推動將教師科研成果轉化到實驗教學中來[7G8],以更新原有實驗教學內容,讓學生了解學科研究的新進展,打造大型綜合實驗項目,如開發了染料酸性藍黑10B綜合實驗,進行從染料的合成到染料標準化、再到染料應用及染色廢水光催化降解系列實驗,使其更富前沿性和挑戰性,或讓學生在教師指導下通過計算機軟件進行計算、模擬、分析,為已有實驗現象提供支撐,加深對實際過程的認識與理解.創新實驗則是鼓勵學生參與科研型實驗,旨在提高學生的創造性思維和獨立工作的能力.學生大三上學期可根據個人興趣或結合教師的科研課題,自組團隊申報國家級和校級大學生創新創業訓練計劃項目.我院現有纖維新材料與現代紡織國家重點實驗室(培育基地)、山東省基礎化學實驗教學示范中心、山東省中日碳納米材料合作研究中心、青島市天然產物與海洋化工工程技術中心等多個機構,若干縱向和橫向科研項目,可以滿足不同學生的興趣需求,吸引學生進入科研團隊,以培養學生的團結合作精神和科研創新能力.學校設有大學生創新創業訓練計劃項目專項經費,可為其長期提供資金保證.這部分課題通常和科研結合比較緊密,也具有一定的挑戰性,學生工作起來更有熱情.經過1年的創新實驗,隨著學生興趣的深入,可選擇繼續進行研究并以此作為自己的畢業課題,從而形成畢業環節至少覆蓋1年以上的體系,讓學生有充足的時間進行科研,便于開展更加全面完整的工作,也為學生參加各種創新競賽提供了有力保障.
2實驗教學模式的改革
工程教育認證的理論體系和實踐模式強調以學生為中心,實驗教學也要建立以學生為主體、教師為主導的新的教學模式,在實驗教學各個環節中,采用啟發式教學,充分發揮學生的參與性和積極性,使學生從模仿型向創新型轉變.首先,合理安排實驗教學時間.專業綜合實驗為方便教學,便于儀器和藥品的管理,一般統一安排實驗時間;而大型綜合實驗由于具有一定的探索性和創新性,通常安排整整1周的時間,允許學生在實驗室開放時間內(8:00—22:00)隨時進入實驗室,以便對實驗方案進行反復的探索;創新實驗時間跨度更長,學生可根據自己的時間自由安排,鼓勵學生利用業余時間甚至雙休日進入實驗室.其次,采用現代教學手段和技術,將“微課”“翻轉課堂”[9G11]這些靈活多樣的形式應用于實驗教學中.基本技能操作、大型儀器設備的使用、基本設置的搭建以及實驗室的安全等內容非常適合制作成多個微視頻進行動態講解,可提前發放到學生群供其觀看,既生動直觀,又避免占用大量課堂教學時間,還可降低儀器的壞損率.一些簡單的儀器損壞可嘗試讓學生修理,既可以幫助學生了解電爐、電熱套、電動攪拌機等儀器的內部結構和工作原理,又可以滿足學生的好奇心,激發學生的探索欲望,訓練學生的動手操作能力,一舉多得,教學效果良好.還可將每屆學生的一些實驗操作隨機錄下,讓學生判斷操作是否規范,從而糾正自己的操作錯誤.除了實驗教師的教學指導,對一些應用性強的實驗項目,如染料的合成與染色,更是直接將生產一線的專家請來為學生做報告,這些有著多年豐富經驗的專家通俗易懂的講解和爐火純青的操作技巧對學生有著極強的震撼力.再次,強調“以生為本”,引導學生主動全程參與實驗各個環節.以大型綜合實驗教學為例,一個完整的大型綜合實驗教學環節所包含的內容如圖2所示.在大型綜合實驗教學中全程采用“翻轉式”教學,強調與學生的互動討論,突出學生的主體地位,充分調動學生的積極性,高度重視實驗教學反饋對教學效果的積極作用,實時進行調整,以保證實驗教學的持續改進,這也是工程教育專業認證的核心理念.最后,完善實驗成績的考核體系.考核是教學過程中的重要環節,是激勵學生學習積極性的有效手段,同時也是實驗教學內容的延續.隨著教學方法手段的多樣化,學生實驗成績的考核也不應單純以實驗結果好壞來評定,而應采用多種評定指標來科學全面地反映學生的真實水平,除實驗報告外,更應該對學生預習報告、實驗操作能力和分析解決問題能力進行綜合測評,在每學期末進行“最美預習報告”和“最佳實驗王”的評選,充分挖掘學生自身的潛能.實驗成績評價體系如圖3所示.
化學工程與工藝專業畢業設計探索
摘要:畢業設計環節是化學工程與工藝專業本科教學階段最后一個重要的實踐教學環節。結合石河子大學與華東理工大學“1+2+1”聯合培養生的實際情況,探索實踐大四前完成畢業設計工作。分析了目前畢業設計環節在培養模式上存在的選題盲目性、培養片面性以及指導教師工程經驗不足等缺點。根據“新工科”教育范式對工程科技人才的培養要求,結合化學工程與工藝專業特色,依托“全國大學生化工設計競賽”,聯合培養生與本校生共同進行統一任務的畢業設計,進行了畢業設計教學模式的探索與實踐,建設一支由高水平教師、企業高級技術人員組成的雙師型指導教師隊伍,從而更好的提升學生的綜合能力及職業素養。
關鍵詞:畢業設計;持續改進;新工科;融合發展;聯合培養
引言
自黨的十八大召開,我國加速升級轉變經濟產業,提出“新工科”就是國內面臨新經濟蓬勃發展對工程教育改革和發展提出新挑戰的積極回應。當前,石油和化學工業是我國國民經濟的能源產業、基礎原料產業和支柱產業,但始終面臨著節能降耗、保護環境、清潔生產和綠色低碳可持續發展的挑戰和要求。中共十八屆五中全會提出“創新發展、協調發展、綠色發展、開放發展、共享發展”的新發展概念,這對整個油田開采及化工過程中“新工藝、新設備、新材料”的開發設計提出了更高的要求,對于油田工作者及石化工作者的專業知識水平、工程實踐能力、團隊協作意識以及創造性思維同樣提出了更高的要求。隨著新工科理念的日益深入,產學研協同育人計劃項目的實施,為傳統工科專業的建設提供了新的思路。如何使傳統專業能夠適應和服務于新技術、新產業、新經濟的發展,培養造就一批具有創新創業能力、跨界整合能力、高素質的各類交叉復合型卓越工程科技人才是當務之急。華東理工大學化學工程與工藝專業立足上海,面向全球,服務全國,培養符合行業發展和區域社會經濟建設需求,能夠承擔社會責任、具有創新意識和工程實踐能力的化學工程與工藝技術人才。石河子大學化學工程與工藝專業面向西部,在新生入校時考試選拔優秀學生赴華東理工大學開展大二、大三兩年的聯合培養,大三結束后返回石河子大學學習生活。石河子大學長期重視對化學工程與工藝專業本科生的工程能力培養,自2005年化學工程與工藝專業首次招生以來,從內涵建設上始終強調化工人才關鍵還應擁有良好技能與工程實踐能力,含終身學習、自我發展能力,獨立工作、解決問題能力,工程過程設計、工程過程開發的能力。經過聯合培養近十年的實踐,這一化學工程與工藝專業高校聯合培養模式實施效果極好,成效顯著,從人才培養、師資建設(訪問進修、學歷提升)、專業影響力等多方面綜合提升了石河子大學化學工程與工藝專業的辦學水平,培養出一大批優秀的化工人才服務于地區經濟發展。更為突出的是本專業2013年成為國家卓越人才培養計劃試點專業,2017年1月通過國家工程教育專業認證,成為新疆第一個正式通過工程教育專業認證的化學工程與工藝專業,并于2020年通過第二輪復評,專業的快速發展和建設成效,得到了認證專家的充分肯定與好評?;瘜W工程與工藝專業2019年入選首批國家級一流本科專業建設點,所依托的化學工程與技術一級學科2011年獲批碩士授權點,2012年獲專業碩士授權點,2017年成為新疆自治區高原學科,2017年成為國家一流學科,2018年獲批博士授權點。然而,如何在發展中能進一步重視持續改進綜合集中實踐課程的畢業設計環節值得我們每一位老師進一步思考。因此,如何在高校培養中能有效提高體現這些能力的畢業設計質量,這對提高化學工程與工藝專業本科生的綜合素質具有重要意義。
1.畢業設計的現狀
(1)畢業設計的設置。設置較為合理的人才培養體系滿足化工專業學生綜合能力的培養。我?;瘜W工程與工藝專業畢業設計要求保證每位同學都經歷大設計(10周,6學分)和大論文(14周,8學分)的綜合實踐訓練。在化學工程與工藝專業的教育中,始終重視設計指導教師隊伍的建立,需要專業基礎扎實、工程能力厚實、教學經驗豐富的中青年隊伍?;I自2005年學院建院同年招生,教師經過專業培訓、科研和教學實踐的積累,已形成了具有較強的工程知識背景和科研方向、穩定的工程教育課程、工程設計和工程實踐的教學和研究團隊。為進一步使化工專業學生能更系統地掌握工程設計的專業基本知識。專業培養方案分學期第三學期開設“化工設計概論”和第六學期開設“化工設計”,改變了以往設計理論教學集中進行,將集中教學和分組指導相結合,尤其是畢業設計的進行和“化工設計”課程的開課同步進行,特別是圍繞“全國大學生化工設計競賽”,針對性強,效果好。同時,為了提高化工類工程軟件在畢業設計應用效果,在第六學期開設“化工過程模擬”課程,更進一步培養學生掌握工程軟件提高分析問題、解決問題的能力。課程通過采用Aspen軟件教學,提高學生對設計深層次認識,可與應用相結合扎實培養學生計算機應用開發能力,為培養基礎扎實、適應性廣的化工高素質人才起到了很好的作用。針對于聯合培養生,用共同的畢業設計環節衡量評價與本校學生能力的達成,高效促進我校教師設計水平的提升。
(2)專業畢業設計存在的問題。目前,普遍高校的畢業設計在選題上具有一定的盲目性、片面性。化工畢業設計選題由教師擬定,難以統一評價選題的難易,不能針對學生因材施教,學生缺乏對自己能力正確評估,開展效果不佳。因此,因該專業畢業設計是以每年全國大學生化工設計大賽為契機,進行畢業設計的選題以及按照設計大賽的要求組隊完成各項設計任務,所以學生在第六學期就開始進行畢業設計且利用課后時間進行相關的設計工作,在七月中下旬進行設計作品的最終提交參賽,第七學期再對設計作品進一步完善,最終上交留檔。畢業設計培養存在片面性。個別學生態度不夠端正,有“等”“靠”“混”心理,認為專業系及學院為了畢業率、學位率,畢業設計環節的指導教師不會為難總會通過,不從自身能力及畢業要求出發主動的提升自己的能力,從而影響質量和自身能力的培養進度。同時,畢業設計指導教師和學生更多是關注畢業設計的最終成果,在過程中易忽略圖紙、文檔等規范性等細節,人才培養中的踏實嚴謹能力欠缺。指導教師的工程實踐經驗尚顯不足,不能做到與時俱進。因畢業設計屬于一個開放實踐環節,學生自主學習很重要,并能具有較好的溝通能力充分展示成果。在畢業能力培養中,常忽視了專業學生自主學習探索、溝通交流等能力的培養,而經常將原因歸結于學生個人。因此,對指導教師的工程實踐經驗要求應提高,教師自身工程設計能力做到了與時俱進,對于引導學生、提升學生的畢業要求達成度是具有關鍵作用的。
應用化學專業實驗室安全管理的探索
摘要:實驗室安全是高等學校實驗室建設和管理的重要組成部分。由于長期以來重視程度不夠,應用化學專業實驗室在安全管理方面存在諸多問題。為保證專業實驗教學工作順利開展,深刻認識專業實驗室存在的各種安全隱患,通過加強實驗室安全宣傳教育,建立健全實驗室安全管理制度,加大實驗室經費投入等,保障實驗室安全管理工作常態化、規范化。
關鍵詞:應用化學;專業實驗室;安全管理
應用化學是指化學滲透到其他自然科學、技術及其他領域而形成的一類應用科學,它是介于理科化學專業與工科化學工藝、化學工程專業的接口專業,屬應用理科。安徽理工大學應用化學專業以實驗科學為基礎,實驗教學在創新人才培養和素質教育中起著非常重要的作用,特別是應用化學專業實驗課程的教學對本專業的意義更為重大。按照培養計劃和要求,隨著專業實驗的項目和學時大輻度增加,實驗室安全管理變得越來越重要[1]。應用化學專業實驗室是化學工程學院化學化工實驗教學中心的分實驗室,目前專職實驗員 2 名,實驗室總面積約 482 平方米,由 14 個實驗室組成,主要承擔本專業大三大四兩個年級的專業實驗(實踐)課程教學任務。目前,開設的專業實驗(實踐)課程總數為 10 門,年承擔實驗教學總學時超過 400 學時(不包括科研訓練和本科畢業論文的學時);綜合性實驗和設計性實驗占開設的總實驗項目數比例約為 67%,可見應用化學專業實驗室的運行、管理、安全等壓力較大。本專業從 2003 年開始招收本科生,隨著學科建設和發展要求的提高,專業課課題組也在不斷地改進實驗項目。經過十五年的專業建設,無論從本科生的科研訓練、專業實驗到畢業論文,都有了長足的發展。應用化學專業實驗室的安全管理,有益于學生專業實驗、科研訓練和本科畢業論文的順利進行,重點提升學生的動手能力和科研水平,以實現人才培養質量的明顯提高和創新能力的顯著提升[2]。《安徽省高等學校實驗室安全管理辦法》明確指出:高等學校應當堅持“以學生為本、安全管理第一、預防治理并重”的方針,在實驗室建設的初期和過程中,都應同步重點考慮實驗室的安全管理。要認真研究實驗教學和科研中的安全規律,借鑒省內外各高校實驗室安全管理的先進理念,認真落實國家有關安全法律法規,大力健全實驗室安全管理制度體系。近年來,安徽理工大學實驗設備處和保衛處加強實驗室安全教育培訓工作,建立健全實驗室安全教育制度,結合應用化學專業實驗室開設實驗類型的特點,組織開展各種預案演練模擬等活動,切實提高實驗室安全管理的工作效率和實驗教學中師生的安全意識。
1 應用化學專業實驗室安全管理的現狀
1.1 安全意識缺乏
專業實驗室主要面向大三和大四兩個年級的學生,在此之前接觸到的四大化學基礎實驗大多是驗證性實驗,而專業實驗中序列實驗和設計性實驗比較多,不可預期的危險因素較多。在進入實驗室之前的安全教育只限于形式,宣傳不夠全面,不夠深刻,導致學生的安全意識嚴重缺乏,防范能力虛弱。應用化學專業實驗室安全無小事,事關國家、學校及學生的利益,有效地提高學生安全意識,杜絕安全事故發生,安全管理的重點在于預防以及事故發生后的應急預案。
1.2 安全管理制度不健全
化學實驗教學創建與實踐
摘要:
根據農業院校實際,提出了省級化學實驗教學示范中心的建設目標和功能、教學團隊、管理隊伍、管理制度以及網絡信息平臺的具體建設內容。通過優化整合全校的化學實驗教學資源,創建了具有農科特色的省級化學實驗教學示范中心。加強實驗教學的改革,構建了理論與實踐教學結合,課堂教學與課外創新結合,校內實驗與校外實習結合的多元化的教學模式。強化實驗室管理,實行實驗室開放管理的科學化,實驗內容開放的多樣化和開放時間的自主化。通過多年的建設,中心在促進實驗教學改革、培養學生的創新能力、推動學科建設、發揮對內的教學服務和對外的交流和輻射功能等方面取得了較好的效果。
關鍵詞:
農業特色;化學實驗教學中心;開放管理;創新人才培養;輻射作用
0引言
華南農業大學是一所以農業科學為優勢、生命科學為特色,立足廣東、面向全國,農、工、文、理、經、管、法等多學科協調發展的教學研究型大學,目前共開辦本科專業94個,其中每年有30多個專業6000多名學生學習化學實驗課程。化學實驗室在培養農科學生的化學綜合素質和提高應用創新型人才質量方面具有十分重要的地位[1-2]。早在2005年,廣東省教育廳根據教育部頒發的《關于開展高等學校實驗教學示范中心建設和評審工作的通知》[3],開展了省級實驗教學示范中心的申報和評審工作。學校整合全校的化學教學資源,積極創建省級實驗教學示范中心。2005年10月被確立為廣東省第一批高等學校實驗教學示范中心立項建設項目。通過多年的建設,中心在優化教學資源、促進實驗實踐教學改革、提高實驗中心儀器設備的利用率、培養學生學習的創新能力、發揮中心對內的教學服務功能和對外交流和輻射功能等方面取得了一定的成績,并達到了預期的建設目標。2014年9月,中心的建設項目順利通過廣東省教育廳省級實驗教學示范中心驗收,并被認定為省級實驗教學示范中心[4]。
1中心建設背景
本科畢業設計與學生能力培養分析
摘要:本科畢業設計是本科生培養的一個重要環節,主要從文獻查閱、文獻翻譯、內容設計及實施、文檔撰寫等方面對學生獨立完成任務的能力進行培養;通過師生交流,提高學生的溝通能力;通過文獻的查閱、翻譯、項目實施,培養學生的設計能力和創新能力。
關鍵詞:本科畢業設計;文檔撰寫;設計能力;創新能力
本科畢業設計是高等院校教學和考核制度的一部分,通過師生交流、獨立實施、獨立撰寫等過程,提交完整的畢業設計作品,最終經過答辯獲得考核成績,作為獲取畢業資格和申請學位資格的必要條件。本科畢業設計質量[1]是衡量高校教學水平和畢業生綜合素質的重要依據,也是培養學生獨立思考、獨立解決問題能力的重要手段。我國高等教育逐步走向大眾化,學生數量增多、學生質量相對下降、師資數量和質量相對下降、硬件條件相對減少等因素,一定程度上影響了本科畢業設計質量。因此,提高本科畢業生論文質量對于提高教學水平、提高教學質量具有極其重要的意義,也對提高學生能力具有重要意義[2]。在實際教學和指導本科生畢業設計過程中,總結出幾點提高本科畢業設計質量的經驗/體會,以期提高學生綜合能力。
一、文獻查閱
從課程設置的角度,專業開設的《化工信息學》、《計算機在化學工程中的應用》等課程,系統的講授了文獻的基本形式、主要數據庫及其領域、文獻查閱的手段和方法、文獻管理、文獻引用等知識,使學生能夠掌握了解專業方向、專業領域、專業前沿的渠道,并在畢業設計階段運用于實際。課程教學過程中,學生的文獻查找應用較少,僅課程內容的講授不足以滿足學生能力培養的要求,在總結前人研究成果和自身教學探索的基礎上,我認為,在低年級的課程設計中,引入畢業文檔寫作訓練模塊,如以具體的設計題目為中心,在設計說明書的編寫過程中增加文獻引用的內容,通過課程設計評優激勵學生掌握文獻查閱能力,最終解決本科生畢業設計寫作面臨的尷尬局面。
二、文獻翻譯
《專業英語》是化學工程與工藝專業的必修課,主要對專業術語、科技文獻的閱讀和書寫方法等進行講授,旨在使學生能夠讀懂文獻、寫出科技文獻。通過授課,學生能夠掌握文獻翻譯的方法、學會專業術語等,但對與自己畢業設計相關的領域并不了解。文獻翻譯是檢驗學生專業英語基礎的試金石,從一定程度上鞏固專業英語課程,也對學生進入科研領域起到了引導作用。目前,各類翻譯軟件和網絡的使用,使學生過多的依賴網絡和軟件進行翻譯,但能翻譯出的文字大多與專業不符,或不符合中文的語言習慣。文獻翻譯的過程,能夠糾正學生過分依賴翻譯軟件的心理,在修改的過程中掌握專業英語的教學內容,達到本科生培養的目的。
化工本科生計算機培養思路
本文作者:歐陽曙光 王世杰 韓軍 何選明 史世莊 徐珍 單位:武漢科技大學化學工程與技術學院
隨著計算機硬件和軟件的飛速發展,計算機的應用已深入到各個專業領域。將計算機技術與其他學科交叉融合,形成了眾多以計算機應用為核心的新技術、新手段和新興學科。將計算機科學、數學應用于化學形成了計算機在化學中的應用(又稱計算機化學)這個新興化學分支學科[1],主要研究領域有:化學數據庫技術、化學結構與化學反應的計算機處理技術、化學中的人工智能方法、計算機輔助分子設計、計算機輔助合成路線設計等[1-3]。
將計算機與應用數學、統計學和計算機科學交叉融合形成了化學計量學這個新興化學分支學科[1-4],其基本任務是研究運用數學、統計學、計算機科學、以及其他相關學科的理論與方法優化化學量測過程,并從化學量測數據中最大限度地獲取有用的化學信息[4]。將計算機和計算機網絡技術應用于化學信息處理形成了化學信息學這個新興化學分支學科。它利用計算機技術和計算機網絡技術,對化學信息進行表示、管理、分析、模擬和傳播,以實現化學信息的提取、轉化與共享,揭示化學信息的實質與內在聯系,促進化學學科的知識創新[5-6]。
計算機在化工領域中的應用已經非常廣泛和深入,比較典型的應用有:實驗數據的分析與處理、化工過程分析與開發(計算機仿真)、化工過程設計(工藝計算,計算輔助繪圖)、化工過程控制、化工信息管理和化工文獻檢索與管理[7-15]。在這個背景下,化工類的工程技術人員如果沒有較強的計算機應用能力,將直接影響到其對工作崗位的勝任程度。當前大學階段的計算機應用能力培養主要集中在低年級階段,在高年級階段由于教學重點轉移到專業基礎課和專業課,往往忽視了對計算機應用能力的繼續培養,造成畢業生的計算機應用能力不能滿足實際需求。本研究以武漢科技大學化學工程與技術學院化學工程與工藝專業為例對化工專業本科生高年級階段強化計算機應用能力培養進行一些初步探索,以期提高畢業生的計算機應用能力。
1優化培養計劃
1.1增設《計算機在化工中的應用》
《計算機在化工中的應用》定位為化學工程與工藝專業的一門專業修選課,其內容包括緒論、觀測數據分析與處理(以MATLAB為工具軟件)、計算機在化工過程分析中的應用、計算機在化工過程設計中的應用、計算機在化工過程控制中的應用、網絡上的化學化工資源和常用化學化工軟件。該課程由計算機和化工專業的一些相關課程交叉融合而成,教學時數為36,其中14學時為上機實踐學時。其任務是結合化學工程與工藝專業特點,進一步提高學生應用計算機解決化工領域專業技術問題的能力。掌握應用計算機處理實驗數據的方法,掌握應用計算機進行化工過程分析的基本方法,掌握應用計算機進行化工過程設計的方法,掌握各種計算機控制系統的基本概念、組成、工作原理和優缺點,掌握利用計算機網絡獲取化學與化工資源的方法,掌握常用化學化工軟件的使用方法。