時間:2022-03-31 01:32:41
序論:在您撰寫應用化工論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
當前,高職院校普遍采用項目化教學模式。項目化教學是指師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。項目教學法是“行為導向”教學法的一種,具有實踐性、自主性、綜合性、開放性等特點,能夠充分發掘學生的創造潛能,提高學生解決實際問題的綜合能力。毫無疑問,項目化教學模式的推廣和改進,對于高等職業教育擺脫本本教學,促進課堂教學和社會生產實踐的有機結合起到了不可替代的作用。然而,項目化教學實施過程中也存在著不可忽視的問題。首先,“項目化”課程開發脫離生產實際,課程體系構建經不起實踐檢驗?!绊椖炕苯虒W的初衷是以企業生產的內容和工作程序來規范高職院校的日常教學活動。但是在教學活動“項目化”的過程中,這一良好的愿望很難真正實現。因為“項目”這一概念很寬泛,涉及的內容比較龐雜,既有大項目又有子項目,既有綜合項目又有獨立項目。按照通常的理解,對于小小的課堂來說,項目化教學應該選擇那些子項目或獨立項目,但高職的很多課程是綜合課程,涵蓋方方面面的知識,并不是孤立的,很多項目課程的開發不可能依靠一個獨立的項目來實現,而是需要多個項目的共同參與,這就形成了矛盾,處理不好會造成綜合項目與子項目關系脫離、各子項目彼此不相關聯、知識重復等現象。要想有效實施項目化教學,就需要對原有高職課程體系進行學科性架構,對課程門類進行重新劃分,對專業教學計劃、課時分配等進行大幅度的調整。這是不現實的。其次,“項目化”教學的實施缺乏教學資源的有力支撐。項目化教學依仗于豐富的教學資源,若沒有與教學內容相吻合的現代化的生產設備和生產設施,項目化教學就會成為無源之水、無本之木。而這恰恰是目前國內大多數高職院校的短板。由于教學資源嚴重不足,因此很多項目化教學只是對原有的綜合實訓或畢業設計進行簡單的重復,無法用現實的工作成果引領學生的學習,無法將生產實際中的“項目”變為教學活動中的“項目”,致使項目化教學收效甚微。
二、成品化教學模式探討
高職教育中,無論是理論基礎課程、專業基礎課程還是專業課程,總能夠在社會實踐和生產實踐中找到對應其知識體系的物化原型,這為成品化教學模式的確立提供了條件。成品化教學是指將教學目標產品化,或稱實體化。它脫胎于項目化教學,是項目化教學的具體化。相較于項目化教學,該模式教學目標明確,更加貼近生產實際,適用于各類課程的教學活動。它以“教學做一體化”的高職教育理念和教學方法為支撐,基于工作崗位和工作過程來設計教學程序。它生發于成品又終結于成品,能夠避免理論講授和實驗實訓的脫節,實現課堂知識傳授和實驗實訓的無縫對接,實現高等職業教育系統傳授知識、全面培養能力的初衷,能夠克服項目化教學脫離生產實際、內容空泛的弊端,能夠切實提高學生的學習興趣、提高教育教學質量。成品化教學模式很大程度上擺脫了傳統單一課堂的束縛,集中了多媒體教學、仿真教學的優勢,實現了教學資源利用的最大化。成品化教學模式也對教師的綜合能力提出了較高的要求,需要任課教師實現由“授人以魚”向“授人以漁”的轉變。教師應該具備廣博的專業理論知識、高超的職業技能、敏銳的行業發展洞察力、突出的職業素養。只有授業教師構建出合理的成品化教學方案,拿出合格的、有實質意義的教學產成品,才能夠保證學生順利完成成品化教學提出的各項任務,達到預期的教學目標[2]。對于高職教育而言,學生實踐技能的獲取需要有專門的實訓場所和實訓模式,同樣,理論知識的傳授也離不開專業性的教學場所和教學模式。成品化教學模式能夠將傳統課堂教學和實驗實訓有機地結合起來,根據教育教學的目標,靈活、高效地完成發展型、復合型和創新型高等級技能人才的培養任務。將課程知識體系所對應的物化原型或者類似于物化原型的事物作為教師教學分析和研究的對象,符合教育教學的規律;將其作為學生知識學習、技能培養的起點,符合認知規律,符合唯物辯證法的認識論原則。
(一)理論基礎課程
以《有機化學》、《無機化學》、《工業分析技術》為代表的理論基礎課程是高職應用化工技術專業教學活動的起點,同時也是教學難點。這三門課程很難套用項目化教學模式,因為它們中的每一門都是一個完整的理論知識體系,無法用一個項目來代表。若強行套用項目化教學模式,只能是換湯不換藥,仍然是傳統的理論教學加實驗檢驗,最多是用“項目”一詞將原有的“教學單元”、“章節”直接替換掉,將原先的“實驗課程”改為“項目實訓”,達不到理想的教學效果。成品化教學模式可以克服項目化教學的弊端。以有機化學教學為例。我們將Gaussian03量子化學計算軟件作為教學工具引入課堂。使用該軟件可以逼真地展現各類化合物的立體結構、鍵長、鍵角、分子軌道的形狀和電子排布的狀況,揭示分子最外層電荷分布的規律。學生要在教師的指導下,利用該軟件在課堂上完成不同教學階段的教學成品工作。這樣的教學模式可以用在每一章節、每一環節的教學活動中(如表1所示)。這樣的教學方式,學生喜聞樂見、易于接受、易于配合。實踐證明,成品化教學模式能夠提高學生的學習興趣、激發學生的成就感,最終實現教育教學的目的。在有機化學中,有些章節知識的傳授需要實訓環節的實時輔助和補充,這就需要引入大型仿真平臺[1]。教師將基于仿真平臺的實驗實訓操作融入這些章節知識的傳授中,設計好成品化教學任務讓學生來完成。有機化學第五章《醇、酚、醚》的成品化教學方案如表2所示。成品化教學模式在整個理論章節教學活動中的應用,其難點在于如何設計成品任務。這種成品任務應具有如下的特點:1.必須和當時所傳授的知識相吻合;2.必須是一個具有現實性和合理性的工作過程的結果;3.可操作性強,有明確的評判標準。借助于大型仿真平臺,教師可以及時模擬出所學理論知識在生產實踐中的應用結果,并將此結果作為成品化教學的階段性產品,將此產品目標作為判斷學生課堂知識掌握程度和能力水平的唯一標準,這樣可以達到激發學生的學習興趣、提高教育教學質量的目的。借助于大型仿真實訓平臺實時模擬實驗實訓的成果,它的優點在于可以使實訓內容更豐富、實訓操作更靈活,它立足于實驗實訓又高于實驗實訓,克服了項目化教學模式實訓項目過少、實訓項目不能代表所講授的知識體系甚至以偏概全的弱點?!队袡C化學》、《無機化學》、《工業分析技術》這類理論課程的教學目的在于,使學生掌握各類化合物的物理、化學性質及其化學反應的規律。實踐證明,成品化教學模式的應用能夠在很大程度上降低理論知識的抽象性,提高學生對專業理論課程學習的興趣,豐富學生的知識體系,拓展學生的學習思路,提高學生的基礎學習能力。
(二)專業基礎課程
《化工單元操作技術》、《化工設備》、《化工制圖》、《化工設計》、《精細有機合成技術》等是應用化工技術專業的專業基礎課程的代表。這類課程以使學生獲得某一方面、某一單元的專業基礎知識和專業基礎技能為教學目標。其成品化教學模式中“成品”方案的確立仍然需要克服項目化教學模式中“項目”過大、空洞的缺點,要將某一方面的知識和技能實物化,以靈活多樣、切實可行、緊扣主題、操作性強為原則。以《化工單元操作技術》課程為例。該門課程的成品化教學方案可以進行如下的設計。在該門課程的理論教學中引入大型仿真軟件操作平臺,教師既可以以整個單元操作為成品目標,也可以將一個單元操作細分為不同的部分,將這些部分作為教學成品子目標。總之,要緊跟授課進度,將授課內容物化和實體化。如第二章《流體輸送機械》的教學活動可以如表3所示那樣進行。在該門課程的綜合實訓中,根據實訓課程的教學目標,將實訓內容成品化。在實訓階段,必須要求學生拿出合格的成品來,并以此作為成績評定的依據;同時,在對實訓內容的講解和輔導中,要基于成品目標,將實訓內容歸入相關的知識體系中去。如“精餾塔分離50%乙醇溶液”的成品化綜合實訓,可以按照表4所示的那樣進行設計。成品化教學模式借鑒了企業培訓中“先習后學”的做法,彌補了學校教育“先學后習”這種方式的不足。同時,以小而全的成品化教學方案組織課堂學習,以實際工業產品為成品,使學生易于理解、易于接受。這種教學模式符合學生的認知規律,往往能夠收到明顯的教學效果。
(三)專業課程
未來的5~10年,北部灣經濟區工業將重點發展石油化工、造紙、造紙、冶金、輕工等產業。據人事部門統計,2015年北部灣經濟區石化產業人才總量約為24000~26000人。其需求方向主要有:化學工程、石油化工專業的石油倉儲、運輸管理人才;具有化學工程、化學機械、高分子化工等專業背景的石油冶煉工程人才。到2010年,北部灣經濟區林漿紙產業人才總量約為2500人;到2015年約為3900人?;瘜W工程以及具有化學工程等專業背景有具備企業管理、市場營銷能力的復合型人才尤為緊缺。冶金行業也需要專業人才51500人。由此可見,未來北部灣經濟發展對化工人才的需求是非常龐大的。
2區域產業知識技能要求
通過調研總結發現,區域行業對化學化工類人才技能需求如下:掌握化學工程與工藝專業的基本理論、基本知識和基本實驗技能,具備理論知識較扎實、專業知識面較寬、實踐能力強、人文素質高等綜合素養,能在無機化工、有機化工、精細化工、煤化工及石油化工等化工領域為經濟發展服務的應用型人才。畢業生可在石油煉制、石油化工、冶金、能源、輕工、生化、材料、環保等領域從事工業生產、生產技術改進、技術開發、工程設計等工作。下面就結合各行業代表性的企業進行知識技能需求的分析。
2.1能源運輸行業
中燃燃氣發展公司是最大的城市燃氣公司,欽州學院化學化工學院培養的化學工程與工藝專業學生可以滿足該公司很多崗位的工作需求,為了更好的使我們培養的石油和天然氣相關的本科人才滿足崗位需求,雙方達成共識,將在新的人才培養體系中開設燃氣運輸、天然氣加工等相關的選修課課程,加強學生對天然氣儲運加工基礎知識的學習。廣西天盛港務有限公司在欽州港共投資建設9個碼頭泊位,其中已建成油汽專用碼頭1個(5萬噸級)、煤炭專用碼頭3個(10萬噸級、7萬噸級、2000噸級各1個),散貨碼頭5個(10萬噸級1個、1萬噸級4個);自備鐵路已經開通。該公司對于高層次、復合技術型的本地化員工是非常急需的。對方建議在未來培養化學工程與工藝專業人才過程中,可以進一步拓寬學生的視野,增加適當的選修課,加強學生對港務中油氣和煤炭應用知識的學習。
2.2新材料行業
廣西新合力冶金有限公司從事高爐錳鐵、鎳鉻鐵合金、不銹鋼及不銹鋼型材等冶金產品的生產加工的人才非常緊缺,該公司將具備年產100萬噸不銹鋼生產線,預計年產值將達到200億元,上繳稅收10億元,提供3000多個就業崗位,極大的帶動地區物流、進出口貿易、服務等相關行業迅猛發展。該單位建議應該加強學生對生產工藝流程和安全注意事項的認識。此外,對廣西明利磷化工有限公司調研也得出了類似的結論,該單位同樣要求對磷產品的生產工藝流程有了深刻的認識。對各個生產車間、廢水處理池及產品分析等相關基礎知識要牢固掌握?;て髽I是高危行業,需要學生聽從工程技術人員安排,因此,培養學生扎實的基礎知識和嚴格律己的學習工作習慣同等重要。廣西紅墻新材料有限公司除了要求學生掌握基本的化學化工知識外,還對學生的涂料相關的理論知識和高分子專業基礎知識提出了更高層次的要求。
2.3分析檢測行業
欽州市環境保護與監測中心與化學化工學院對人才培養模式達成了共識:我們應該抓住區域經濟迅速騰飛和地方院校轉型發展建設應用技術型大學的雙重機遇,進一步加強校地、校企合作,打造特色實踐平臺和實訓場所,為我校向應用技術型大學轉型提供堅實的實踐教學條件,推動自身的轉型發展,提高我校應用型人才培養質量和服務區域經濟社會發展能力。結合該公司對化學化工類人才的需求,以后的教學活動中將著重培養包括監測點樣品的采集、樣品的保存與運送、樣品實驗室處理和分析流程、分析結果的數據處理、記錄與上報等環境監測的實踐能力。
2.4糧油造紙行業
中糧油脂(欽州)有限公司位于欽州港經濟技術開發區,總投資30億元,占地面積348畝。主要生產“福臨門”牌小包裝食用油,“福掌柜”、“福之泉”、“可味”等中包裝烹飪調和油及“四?!迸贫蛊傻?。該單位希望以后在人才培養、實習、課程設置等方面進行進一步優化,保證學生理論知識的學習更加系統,同時可以增加實習的系統性,保障學生實習過程學習到較系統的實踐技能。廣西金桂漿紙業有限公司建議可以充分利用高等院校的人力與智力資源以及該公司先進的生產條件來搭建學生實訓平臺,聯合培養學生的自主學習能力和實踐動手能力,對于構建新型的校企合作實訓模式具有很好的指導意義。
3培養體系改革模式探討
結合北部灣地區化學化工類產業對人才的知識技能需求調研總結和欽州學院現在的化學化工類人才培養模式,以培養服務地方的應用型化學化工類人才為目標,擬在理論課程設置、實驗課程內容修訂、實踐課程的設計、選修課的開設等方面進行如下對教學改革探索。
3.1理論課程
舊方案基礎理論知識太多,工科課程體系理科化,尤其是基礎化學知識占得學分和學時比例太高,可以壓縮優化理論課時的結構和比例;化學工程與工藝專業課程體系需進一步完善,如化工過程分析與合成、化工設計、化工分離工程等課程的設置需進一步優化。
3.2實驗課程
學生的實驗課時和學分比例太低,學生的實驗動手能力得不到有效鍛煉,對于培養應用型人才,除了有機、無機、分析、物化等基礎實驗外,還需要進一步鍛煉提高學生的自主學習能力和探索能力,可以開設與地方產業結合密切的創新性實驗,鍛煉學生自主探索的實驗技能,使學生的實踐技能確實能夠按照應用型人才培養的標準得到全面的提升。
3.3實踐課程
學生缺少基本的電子電工技術應用能力,作為工科學生這些能力是必備的,可以增加相關的實踐課時;學生對區域化工產業普遍沒有形成科學的認識,可以結合實習見習等實踐教學活動,使學生對化工生產崗位的工作性質、工作崗位的安全操作意識、產業發展特點、自我發展的定位形成深層次的理解;此外,學生在化工文獻檢索、生產實訓、生產工藝流程等方面知識均比較欠缺,應該進一步加強文獻檢索實踐能力的培養,加強實訓平臺的建設以提升學生的實際生產從業技能。
3.4選修課程
污水處理、涂料、新材料等領域相關諸多材料都是聚合物材料,與此相關的要加強學生高分子相關知識的學習;北部灣經濟區對石油和天然氣相關的化學工程與工藝本科人才非常急缺,應開設石油和天然氣相關的選修課課程,拓展學生的基礎理論知識;水利設計、熱力學、材料力學及受力分析等方面知識在將來化工產業中的應用較多,應該增加或補充相關的課程;此外,與廣西特色的農產品資源相關的拓展知識太少,可以增加天然產物加工等相關的選修課程,拓寬學生視野,方便將來在更大的產業領域靈活就業。
4展望
2010年3月“應用化工技術專業實踐教學體系研究”的課題立項,截至2013年底,按照課題研究目標,先后在通遼地區多家大中型企業建立了校外實踐教學基地,校外實踐教學基地由開展此項課題之前的2家增加到了10家。已與我系簽約承擔學生見習、實訓、頂崗實習的校外實踐教學基地有:通遼市谷道糧源農產品有限責任公司、通遼市通華蓖麻化工有限責任公司、內蒙古玉王生物科技有限公司、通遼梅花生物科技有限公司、通遼金煤化工有限公司、內蒙古蒙牛集團通遼分公司;未簽約的校外實踐教學基地有:內蒙古蒙古王酒業有限公司、內蒙古利牛生物化工有限責任公司、內蒙古塞外狼酒業集團、楊氏調味品廠等企業。校外實踐基地,主要采取校企合作的實踐教學模式。要讓學生在企業實習和頂崗實習過程中,能直接參與企業生產、管理的各個環節,了解現代化工企業的特點,進一步增強就業競爭力,就必須逐步建立和完善校企雙向推動、產學密切結合的管理運行機制,將理論優勢和科研優勢滲透到企業之中,力爭做到“雙贏”。并根據企業的改革趨勢優化實踐教學的組織管理,改革以往企業被動地接受學生實習的局面,使校外實踐教學能真正收到實效。
3.實踐教學基地建設的制度保障
在實踐教學體系運行及實施實踐教學過程中,始終將建立與之配套的政策和運行機制作為一項重要工作來對待,先后制訂并實施了一系列管理政策和辦法,出臺了一系列規章制度和措施,保障實踐教學的可靠進行,先后出臺了《實驗室設置辦法》《實驗室工作條例》《實驗教學管理規定》《化學化工實驗教學中心管理制度》《實驗室管理人員崗位職責》《計算機化工模擬仿真控制中心管理制度》《化工系學生實習管理規定》《化工系學生畢業環節管理規定》《校內實習基地管理辦法》等,為實踐教學改革的順利實施提供了有力保障。
二高職應用化工技術專業實踐教學師資隊伍建設
1.實踐教學師資隊伍建設的要求
第一,要符合專業教師隊伍的“雙師”素質建設要求。本專業的“雙師型”教師隊伍建設的好壞,直接關系到學生實踐應用能力的培養。優化“雙師型”隊伍結構、提高“雙師型”教師素質是我系教師隊伍建設的重點。第二,要符合建立“工學結合”機制的要求。我系現有的化工實驗室、實訓設施比較簡陋,不能適應“工學結合”的需求。應根據實踐課程之需求,加大化工實驗、實訓設備的投入,建立若干化工生產、操作、檢驗等方面的綜合實訓基地,以滿足學生“工”與“學”的需求,將技能訓練與教學課堂合為一體,是校內實驗、實訓基地建設的關鍵。第三,要符合加強校外生產實訓環節的要求。改革原有的認識實習、生產實習、畢業實習等實踐教學環節,集中時間安排校外生產實訓(頂崗實習),帶領學生深入化工行業具體操作崗位跟工人師傅學習化工生產操作技能、產品檢驗方法等。實訓結束后,通過勞動部門的職業技能鑒定,取得相應的職業技能證書,實現畢業生到企業的“零過渡”。
2.實踐教學師資隊伍的建設
我系具有本科以上學歷的中青年教師,大多是研究型和學術型人才,多數是非化工專業老師,普遍缺少生產、建設、管理、服務等第一線的工作經歷,缺乏實踐意識。我們利用學院政策,要求剛從學校畢業的青年教師必須到企業、行業實踐訓練半年以上。在經費和待遇上對到企業、行業實踐訓練的教師給予支持。經過幾年建設,初步形成了一支既注重傳授基本知識和基本技能,又注重培養實際操作能力,既能引導學生學習知識,又能指導學生實踐訓練的“雙師型”教師隊伍。這支“雙師型”教師隊伍是實現實踐教學體系改革的有力保障。按學院的要求,為了提高青年教師的教學能力,有實踐教學經驗的老教師與青年教師之間以“師傅—徒弟”形式結成了五對師徒,并簽訂了師徒協議,以言傳身教來培養青年教師盡快適應實踐教學的要求。在實驗實訓工作中,為提高教學質量形成了化學實驗團隊、化工校內實驗實訓團隊、化工校外實訓團隊。因為我系應用化工技術專業實踐師資不足,為了確保校內外實訓基地建設的順利進行,努力構建一支結構合理、素質優良、教學水平高的“雙師型”教師隊伍。計劃引進有實踐經驗的專業教師15名,其中高級職稱5名,碩士5名,“雙師型”10名,來充實化工專業教師隊伍。每學期派出一定數量的專業課教師和實踐指導教師到合作企業鍛煉,參加教育部組織的骨干教師培訓,接受新技術、新技能和學歷提升教育培訓,鼓勵教師通過各種渠道參與行業職業技能鑒定,取得測試員、考評員等資格證,鼓勵教師參加各類教研和科研交流活動。大力推進現代教育技術在實踐教學中的應用,近幾年來,院校努力將現代教育技術、計算機仿真技術運用于實踐教學中。為適應計算機技術在化工領域廣泛應用的趨勢,我們組建了計算機化工模擬仿真控制中心,引進了一整套完整的化工仿真軟件,內容涉及化工領域多項關鍵計算機技術,包括分子模擬、過程模擬、過程設計、過程仿真與控制等,有效地提高了師生的計算機應用水平。
三結束語
納米材料在結構、光電和化學性質等方面的誘人特征,引起物理學家、材料學家和化學家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后,世界各國對這種材料給予極大關注。它所具有的獨特的物理和化學性質,使人們意識到它的發展可能給物理、化學、材料、生物、醫藥等學科的研究帶來新的機遇。納米材料的應用前景十分廣闊。近年來,它在化工生產領域也得到了一定的應用,并顯示出它的獨特魅力。
1.在催化方面的應用
催化劑在許多化學化工領域中起著舉足輕重的作用,它可以控制反應時間、提高反應效率和反應速度。大多數傳統的催化劑不僅催化效率低,而且其制備是憑經驗進行,不僅造成生產原料的巨大浪費,使經濟效益難以提高,而且對環境也造成污染。納米粒子表面活性中心多,為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑,可大大提高反應效率,控制反應速度,甚至使原來不能進行的反應也能進行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應速度提高10~15倍。
納米微粒作為催化劑應用較多的是半導體光催化劑,特別是在有機物制備方面。分散在溶液中的每一個半導體顆粒,可近似地看成是一個短路的微型電池,用能量大于半導體能隙的光照射半導體分散系時,半導體納米粒子吸收光產生電子——空穴對。在電場作用下,電子與空穴分離,分別遷移到粒子表面的不同位置,與溶液中相似的組分進行氧化和還原反應。
光催化反應涉及到許多反應類型,如醇與烴的氧化,無機離子氧化還原,有機物催化脫氫和加氫、氨基酸合成,固氮反應,水凈化處理,水煤氣變換等,其中有些是多相催化難以實現的。半導體多相光催化劑能有效地降解水中的有機污染物。例如納米TiO2,既有較高的光催化活性,又能耐酸堿,對光穩定,無毒,便宜易得,是制備負載型光催化劑的最佳選擇。已有文章報道,選用硅膠為基質,制得了催化活性較高的TiO/SiO2負載型光催化劑。Ni或Cu一Zn化合物的納米顆粒,對某些有機化合物的氫化反應是極好的催化劑,可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑黑催化劑可使乙烯的氧化反應溫度從600℃降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應效率、優化反應路徑、提高反應速度方面的研究,是未來催化科學不可忽視的重要研究課題,很可能給催化在工業上的應用帶來革命性的變革。
2.在涂料方面的應用
納米材料由于其表面和結構的特殊性,具有一般材料難以獲得的優異性能,顯示出強大的生命力。表面涂層技術也是當今世界關注的熱點。納米材料為表面涂層提供了良好的機遇,使得材料的功能化具有極大的可能。借助于傳統的涂層技術,添加納米材料,可獲得納米復合體系涂層,實現功能的飛躍,使得傳統涂層功能改性。涂層按其用途可分為結構涂層和功能涂層。結構涂層是指涂層提高基體的某些性質和改性;功能涂層是賦予基體所不具備的性能,從而獲得傳統涂層沒有的功能。結構涂層有超硬、耐磨涂層,抗氧化、耐熱、阻燃涂層,耐腐蝕、裝飾涂層等;功能涂層有消光、光反射、光選擇吸收的光學涂層,導電、絕緣、半導體特性的電學涂層,氧敏、濕敏、氣敏的敏感特性涂層等。在涂料中加入納米材料,可進一步提高其防護能力,實現防紫外線照射、耐大氣侵害和抗降解、變色等,在衛生用品上應用可起到殺菌保潔作用。在標牌上使用納米材料涂層,可利用其光學特性,達到儲存太陽能、節約能源的目的。在建材產品如玻璃、涂料中加入適宜的納米材料,可以達到減少光的透射和熱傳遞效果,產生隔熱、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料,所應用的納米微粒有氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋅等。這些具有半導體特性的納米氧化物粒子,在室溫下具有比常規的氧化物高的導電特性,因而能起到靜電屏蔽作用,而且氧化物納米微粒的顏色不同,這樣還可以通過復合控制靜電屏蔽涂料的顏色,克服炭黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調性。納米材料的顏色不僅隨粒徑而變,還具有隨角變色效應。在汽車的裝飾噴涂業中,將納米TiO2添加在汽車、轎車的金屬閃光面漆中,能使涂層產生豐富而神秘的色彩效果,從而使傳統汽車面漆舊貌換新顏。納米SiO2是一種抗紫外線輻射材料。在涂料中加入納米SiO2,可使涂料的抗老化性能、光潔度及強度成倍地增加。納米涂層具有良好的應用前景,將為涂層技術帶來一場新的技術革命,也將推動復合材料的研究開發與應用。
3.在其它精細化工方面的應用
精細化工是一個巨大的工業領域,產品數量繁多,用途廣泛,并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優越性無疑也會給精細化工帶來福音,并顯示它的獨特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細化工領域,納米材料都能發揮重要作用。如在橡膠中加入納米SiO2,可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3,和SiO2,加入到普通橡膠中,可以提高橡膠的耐磨性和介電特性,而且彈性也明顯優于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料,可以提高塑料的強度和韌性,而且致密性和防水性也相應提高。國外已將納米SiO2,作為添加劑加入到密封膠和粘合劑中,使其密封性和粘合性都大為提高。此外,納米材料在纖維改性、有機玻璃制造方面也都有很好的應用。在有機玻璃中加入經過表面修飾處理的SiO2,可使有機玻璃抗紫外線輻射而達到抗老化的目的;而加入A12O3,不僅不影響玻璃的透明度,而且還會提高玻璃的高溫沖擊韌性。一定粒度的銳鈦礦型TiO2具有優良的紫外線屏蔽性能,而且質地細膩,無毒無臭,添加在化妝品中,可使化妝品的性能得到提高。超細TiO2的應用還可擴展到涂料、塑料、人造纖維等行業。最近又開發了用于食品包裝的TiO2及高檔汽車面漆用的珠光鈦白。納米TiO2,能夠強烈吸收太陽光中的紫外線,產生很強的光化學活性,可以用光催化降解工業廢水中的有機污染物,具有除凈度高,無二次污染,適用性廣泛等優點,在環保水處理中有著很好的應用前景。在環境科學領域,除了利用納米材料作為催化劑來處理工業生產過程中排放的廢料外,還將出現功能獨特的納米膜。這種膜能探測到由化學和生物制劑造成的污染,并能對這些制劑進行過濾,從而消除污染。
4.在醫藥方面的應用
21世紀的健康科學,將以出入意料的速度向前發展,人們對藥物的需求越來越高??刂扑幬镝尫拧p少副作用、提高藥效、發展藥物定向治療,已提到研究日程上來。納米粒子將使藥物在人體內的傳輸更為方便。用數層納米粒子包裹的智能藥物進入人體,可主動搜索并攻擊癌細胞或修補損傷組織;使用納米技術的新型診斷儀器,只需檢測少量血液就能通過其中的蛋白質和DNA診斷出各種疾病,美國麻省理工學院已制備出以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物,稱之為“定向導彈”。該技術是在磁性納米微粒包覆蛋白質表面攜帶藥物,注射到人體血管中,通過磁場導航輸送到病變部位,然后釋放藥物。納米粒子的尺寸小,可以在血管中自由流動,因此可以用來檢查和治療身體各部位的病變。對納米微粒的臨床醫療以及放射性治療等方面的應用也進行了大量的研究工作。據《人民日報》報道,我國將納米技術應用于醫學領域獲得成功。南京希科集團利用納米銀技術研制生產出醫用敷料——長效廣譜抗菌棉。這種抗菌棉的生產原理是通過納米技術將銀制成尺寸在納米級的超細小微粒,然后使之
附著在棉織物上。銀具有預防潰爛和加速傷口愈合的作用,通過納米技術處理后的銀表面急劇增大,表面結構發生變化,殺菌能力提高200倍左右,對臨床常見的外科感染細菌都有較好的抑制作用。
微粒和納粒作為給藥系統,其制備材料的基本性質是無毒、穩定、有良好的生物性并且與藥物不發生化學反應。納米系統主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的藥物的給藥。
納米生物學用來研究在納米尺度上的生物過程,從而根據生物學原理發展分子應用工程。在金屬鐵的超細顆粒表面覆蓋一層厚為5~20nm的聚合物后,可以固定大量蛋白質特別是酶,從而控制生化反應。這在生化技術、酶工程中大有用處。使納米技術和生物學相結合,研究分子生物器件,利用納米傳感器,可以獲取細胞內的生物信息,從而了解機體狀態,深化人們對生理及病理的解釋。
納米材料在結構、光電和化學性質等方面的誘人特征,引起物理學家、材料學家和化學家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后,世界各國對這種材料給予極大關注。它所具有的獨特的物理和化學性質,使人們意識到它的發展可能給物理、化學、材料、生物、醫藥等學科的研究帶來新的機遇。納米材料的應用前景十分廣闊。近年來,它在化工生產領域也得到了一定的應用,并顯示出它的獨特魅力。
1.在催化方面的應用
催化劑在許多化學化工領域中起著舉足輕重的作用,它可以控制反應時間、提高反應效率和反應速度。大多數傳統的催化劑不僅催化效率低,而且其制備是憑經驗進行,不僅造成生產原料的巨大浪費,使經濟效益難以提高,而且對環境也造成污染。納米粒子表面活性中心多,為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑,可大大提高反應效率,控制反應速度,甚至使原來不能進行的反應也能進行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應速度提高10~15倍。
納米微粒作為催化劑應用較多的是半導體光催化劑,特別是在有機物制備方面。分散在溶液中的每一個半導體顆粒,可近似地看成是一個短路的微型電池,用能量大于半導體能隙的光照射半導體分散系時,半導體納米粒子吸收光產生電子——空穴對。在電場作用下,電子與空穴分離,分別遷移到粒子表面的不同位置,與溶液中相似的組分進行氧化和還原反應。
光催化反應涉及到許多反應類型,如醇與烴的氧化,無機離子氧化還原,有機物催化脫氫和加氫、氨基酸合成,固氮反應,水凈化處理,水煤氣變換等,其中有些是多相催化難以實現的。半導體多相光催化劑能有效地降解水中的有機污染物。例如納米TiO2,既有較高的光催化活性,又能耐酸堿,對光穩定,無毒,便宜易得,是制備負載型光催化劑的最佳選擇。已有文章報道,選用硅膠為基質,制得了催化活性較高的TiO/SiO2負載型光催化劑。Ni或Cu一Zn化合物的納米顆粒,對某些有機化合物的氫化反應是極好的催化劑,可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑黑催化劑可使乙烯的氧化反應溫度從600℃降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應效率、優化反應路徑、提高反應速度方面的研究,是未來催化科學不可忽視的重要研究課題,很可能給催化在工業上的應用帶來革命性的變革。
2.在涂料方面的應用
納米材料由于其表面和結構的特殊性,具有一般材料難以獲得的優異性能,顯示出強大的生命力。表面涂層技術也是當今世界關注的熱點。納米材料為表面涂層提供了良好的機遇,使得材料的功能化具有極大的可能。借助于傳統的涂層技術,添加納米材料,可獲得納米復合體系涂層,實現功能的飛躍,使得傳統涂層功能改性。涂層按其用途可分為結構涂層和功能涂層。結構涂層是指涂層提高基體的某些性質和改性;功能涂層是賦予基體所不具備的性能,從而獲得傳統涂層沒有的功能。結構涂層有超硬、耐磨涂層,抗氧化、耐熱、阻燃涂層,耐腐蝕、裝飾涂層等;功能涂層有消光、光反射、光選擇吸收的光學涂層,導電、絕緣、半導體特性的電學涂層,氧敏、濕敏、氣敏的敏感特性涂層等。在涂料中加入納米材料,可進一步提高其防護能力,實現防紫外線照射、耐大氣侵害和抗降解、變色等,在衛生用品上應用可起到殺菌保潔作用。在標牌上使用納米材料涂層,可利用其光學特性,達到儲存太陽能、節約能源的目的。在建材產品如玻璃、涂料中加入適宜的納米材料,可以達到減少光的透射和熱傳遞效果,產生隔熱、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料,所應用的納米微粒有氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋅等。這些具有半導體特性的納米氧化物粒子,在室溫下具有比常規的氧化物高的導電特性,因而能起到靜電屏蔽作用,而且氧化物納米微粒的顏色不同,這樣還可以通過復合控制靜電屏蔽涂料的顏色,克服炭黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調性。納米材料的顏色不僅隨粒徑而變,還具有隨角變色效應。在汽車的裝飾噴涂業中,將納米TiO2添加在汽車、轎車的金屬閃光面漆中,能使涂層產生豐富而神秘的色彩效果,從而使傳統汽車面漆舊貌換新顏。納米SiO2是一種抗紫外線輻射材料。在涂料中加入納米SiO2,可使涂料的抗老化性能、光潔度及強度成倍地增加。納米涂層具有良好的應用前景,將為涂層技術帶來一場新的技術革命,也將推動復合材料的研究開發與應用。
3.在其它精細化工方面的應用
精細化工是一個巨大的工業領域,產品數量繁多,用途廣泛,并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優越性無疑也會給精細化工帶來福音,并顯示它的獨特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細化工領域,納米材料都能發揮重要作用。如在橡膠中加入納米SiO2,可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3,和SiO2,加入到普通橡膠中,可以提高橡膠的耐磨性和介電特性,而且彈性也明顯優于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料,可以提高塑料的強度和韌性,而且致密性和防水性也相應提高。國外已將納米SiO2,作為添加劑加入到密封膠和粘合劑中,使其密封性和粘合性都大為提高。此外,納米材料在纖維改性、有機玻璃制造方面也都有很好的應用。在有機玻璃中加入經過表面修飾處理的SiO2,可使有機玻璃抗紫外線輻射而達到抗老化的目的;而加入A12O3,不僅不影響玻璃的透明度,而且還會提高玻璃的高溫沖擊韌性。一定粒度的銳鈦礦型TiO2具有優良的紫外線屏蔽性能,而且質地細膩,無毒無臭,添加在化妝品中,可使化妝品的性能得到提高。超細TiO2的應用還可擴展到涂料、塑料、人造纖維等行業。最近又開發了用于食品包裝的TiO2及高檔汽車面漆用的珠光鈦白。納米TiO2,能夠強烈吸收太陽光中的紫外線,產生很強的光化學活性,可以用光催化降解工業廢水中的有機污染物,具有除凈度高,無二次污染,適用性廣泛等優點,在環保水處理中有著很好的應用前景。在環境科學領域,除了利用納米材料作為催化劑來處理工業生產過程中排放的廢料外,還將出現功能獨特的納米膜。這種膜能探測到由化學和生物制劑造成的污染,并能對這些制劑進行過濾,從而消除污染。
4.在醫藥方面的應用
21世紀的健康科學,將以出入意料的速度向前發展,人們對藥物的需求越來越高??刂扑幬镝尫?、減少副作用、提高藥效、發展藥物定向治療,已提到研究日程上來。納米粒子將使藥物在人體內的傳輸更為方便。用數層納米粒子包裹的智能藥物進入人體,可主動搜索并攻擊癌細胞或修補損傷組織;使用納米技術的新型診斷儀器,只需檢測少量血液就能通過其中的蛋白質和DNA診斷出各種疾病,美國麻省理工學院已制備出以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物,稱之為“定向導彈”。該技術是在磁性納米微粒包覆蛋白質表面攜帶藥物,注射到人體血管中,通過磁場導航輸送到病變部位,然后釋放藥物。納米粒子的尺寸小,可以在血管中自由流動,因此可以用來檢查和治療身體各部位的病變。對納米微粒的臨床醫療以及放射性治療等方面的應用也進行了大量的研究工作。據《人民日報》報道,我國將納米技術應用于醫學領域獲得成功。南京希科集團利用納米銀技術研制生產出醫用敷料——長效廣譜抗菌棉。這種抗菌棉的生產原理是通過納米技術將銀制成尺寸在納米級的超細小微粒,然后使之附著在棉織物上。銀具有預防潰爛和加速傷口愈合的作用,通過納米技術處理后的銀表面急劇增大,表面結構發生變化,殺菌能力提高200倍左右,對臨床常見的外科感染細菌都有較好的抑制作用。
微粒和納粒作為給藥系統,其制備材料的基本性質是無毒、穩定、有良好的生物性并且與藥物不發生化學反應。納米系統主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的藥物的給藥。
納米生物學用來研究在納米尺度上的生物過程,從而根據生物學原理發展分子應用工程。在金屬鐵的超細顆粒表面覆蓋一層厚為5~20nm的聚合物后,可以固定大量蛋白質特別是酶,從而控制生化反應。這在生化技術、酶工程中大有用處。使納米技術和生物學相結合,研究分子生物器件,利用納米傳感器,可以獲取細胞內的生物信息,從而了解機體狀態,深化人們對生理及病理的解釋。
(一)教師
1.教師的課程改革觀念應用化工技術專業進行以“工作過程系統化”為主的課程改革,要求教師轉變傳統課堂上的角色,創設以學生為主體的課堂氛圍,但部分教師尤其是年齡偏大的教師由于受傳統學科教育體系、固有的工作方式與工作習慣的影響,缺乏學習新知識、新技能及更新知識結構的勇氣,對進行課程改革不積極、不主動。因此,教師課程改革觀念跟不上課程改革的發展,并在短期內難以轉變,成為課程改革的一種阻力。
2.教師的素質應用化工技術專業進行“工作過程系統化”課程改革需要“雙師”素質教師隊伍,要求教師要不斷更新專業知識結構并具備精湛的化工崗位實踐操作技能,同時具備課程開發設計能力、項目課程的教學能力、課程改革的實施能力等。應用化工技術專業教學團隊有專任教師11人,兼職教師9人。兼職教師主要參與了應用化工技術專業課程改革中的專業工作及典型工作任務分析、學習領域描述、學習情境設計等工作,但兼職教師由于工作繁忙、學校上課時間限制等原因其并沒有真正進入課堂。即使進入了課堂,部分兼職教師沒經過職業教育教學理論與技能的培訓,課程的教學能力與課程改革的實施能力偏差,導致兼職教師沒有完全發揮作用。另外,專任教師中30—35歲年齡段5人,工作經歷就是從學校到學校,沒有企業實踐的經歷,更談不上具備精湛的化工崗位實踐操作技能,所以對實際崗位工作過程不清楚,以致出現項目載體設計不合理、工作任務設計過難和學生完成起來吃力等現象,使課程改革成效受到限制。
3.教師的精力通過與應用化工技術專業教師座談,教師普遍反映:教師工作量大,時間、精力不夠。因為課程改革涉及化工專業工作任務及典型工作任務分析、課程體系的重新構建、學習情境及項目設計、工作任務設計、參與教學評價等,每一環節都需付出大量勞動;另外,我院專業教師還有河南省示范專業、河南省特色專業、河南省省級教學團隊等建設任務。因此,對于課程改革過程中遇到的各種難題,教師很難深入地進行反思與總結,而國內外大量研究表明:要提高教師的專業化水平,主要依賴于教師的教育實踐及其實踐的反思,教師精力不夠及缺少時間反思勢必會影響課程改革的成效。
(二)校企合作的作用
應用化工技術專業進行課程改革主要是為服務地方區域經濟發展,為地方化工企業輸送高技能高素質人才,這就要求課程改革要在滿足企業真實需求并有企業充分參與的條件下進行,因此,積極尋求校企合作(如企業為學生提供實踐實訓機會、使專任教師到真實的企業環境中進行歷練、從企業聘請能工巧匠充實到教師隊伍中來真正進入課堂參與教學各個環節等)是進行課程改革的根本保障,校企合作作用的充分發揮成為制約課程改革成效的影響因素。目前,應用化工技術專業的校企合作主要停留在人情和互贏的關系上,企業積極性不高。企業人員只參與課程調研及課程開發設計、定期開展講座及最終的學生綜合職業能力評價,企業兼職教師并沒有真正深入課堂;專任教師無法到真實的企業環境中進行歷練,學生無法進入企業進行現場上課。校企合作不充分、不到位,制約了應用化工技術專業的課程改革發展。
(三)教學管理部門
目前,學院教學管理部門的主要職責是建立健全各項教學管理規章制度,組織各專業人才培養方案、各課程的課程標準制定,安排各教師的課程表及教學場所,監督教師的教學計劃及進度,進行期初、期中、期末的教學檢查,組織學生對教師進行評教,教師工作量的核定等。應用化工技術專業課程改革徹底打破了傳統的學科體系,倡導的是工作過程系統化課程改革,原來的教學管理模式和管理手段已經不適應課程改革的進行。如應用化工技術專業“化工單元操作技術”課程進行“理論、仿真、實訓有機結合,教學做同步”的教學模式,這無疑對教學場所及教學時間的靈活性提出了要求,四節連上的課程完成過程中,根據教學需要有可能前兩節在仿真室后兩節就要到實訓室,需要中途更換教學場所。但教學管理部門明確規定課程教學過程中途更換場所需要提出調課申請,需三級領導簽字,手續繁雜,這無疑挫傷了教師課程改革的積極性,使工作過程導向的教學過程無法落到實處,影響課程改革的成效。教學管理部門在擔當好“管理者”、監控者”角色的同時更應發揮好“服務者”的功能。而且,對大多數高職院校的教師來說,“工作過程系統化”課程改革是新事物,教師都有畏懼心理,極需管理部門的耐心指導與多方支持,當教師面對新情況、新問題而有畏難情緒或改革實踐成效不如意時,管理部門應發揮好課程改革實踐中“指導者”的作用。因此,教學管理部門“服務者”及“指導者”角色的發揮成為影響課程改革成效的重要因素。
二、高職課程改革的有效途徑
為解決上述課程改革中出現的問題,課題組成員繼續走訪、調研、座談討論,認為這需要教師、教學管理部門、企業、政府多方的共同努力,發揮各自應有的功能,共同促進課程改革的有效性。具體體現在:
(一)教師
1.調動學生參與課程改革的積極性目前,在進行課程改革過程中部分教師更多的是在埋怨學生素質差、學習不積極努力的情緒中開展工作的,而往往忽視了學生是課程改革成效的檢驗者、受益者,課程改革就必須圍繞學生來展開。在我國,雖然高職學生是高考成績處于中低段的學生,課程系統化學習的知識準備不足,但他們一般具有思想活躍、動手能力強、社會活動能力強的優勢,還是比較適合工作過程系統化、項目化課程改革的。所以,應認清學生狀況和特點,不是抱怨而是相方設法激發學生的學習興趣,樹立學生學習的自信心,調動學生參與課程改革的積極性。
2.更新課程改革觀念,提高自身“雙師”素質進行高職課程改革已是大勢所趨,教師應該認識到:如果跟不上高職課程改革的步伐,勢必將會被學校所淘汰,面臨失業的危險。教師要意識到這種危險有可能變成現實,就會積極努力地進行課程改革。教師要進行課程改革,就要主動地更新自己的專業知識結構,不計條件地主動申請下企業進行工作實踐,豐富自己的工作經驗,了解現代企業需要怎樣的技術工人,使教學更加有目的性、實用性,提高自己的課程開發設計能力。
3.堅持教學反思,深入課程改革研究教學反思是教師對自己的教學實踐進行的一種回憶、思考、評估、總結的活動過程,符合實踐—認識—再實踐—再認識的認識論原理,也可指教師對自己完成一個項目或任務的教學后,對教學過程進行全面、客觀地分析和思考,發現教學中存在的問題,提出解決問題的方案再組織教學,進一步提高教學質量。教學反思的途徑有課后與學生交流、進行課后小結,可以進行公開課、講課比賽等同行的觀摩與交流等。
(二)教學管理部門
教學管理部門應認清目前課程改革現狀,需要轉變自己的角色,在充分做好課程改革的“管理者”和“監控者”同時,也要發揮好其課程改革“服務者”和“指導者”的作用。具體體現在以下幾個方面:
1.做好教師思想工作,消除畏懼情緒教學管理者應放低姿態,多深入教師隊伍當中與教師談心,掌握教師的思想動態。使教師充分認識到傳統學科教育教學模式已不適應當今社會的需要,只有課程改革了且改革有效、到位,學生才能發展,專業、學校才能生存,教師才能生存,否則教師將被新形勢下的高職教育所淘汰;營造課程改革濃厚氛圍,組織教師進行高職教育理論、高職教育教學設計、組織與實施技能培訓,學習工作過程系統化課程開發步驟;監督檢查教師實踐效果,使培訓落到實處,使教師感覺培訓有效果,課程改革有望,增強老師的成功感,從根本上消除教師對課程改革的畏懼情緒并調動教師參與課程改革的積極性。
2.建立激勵機制,調動課改積極性教學管理部門在保證其管理者功能發揮的前提下,要做好其服務者的功能,盡量為教師建立寬松的、支持課程改革的環境,盡可能地為課程改革提供便利,緩解其工作壓力。如允許改革課程教學場所和教學時間的靈活性,不要把教師拘泥于“教學事故”的條條框框中;建立健全的激勵機制,在教師年度考核、工作量計算、津貼分配、職稱評定等方面對參與課程改革者進行傾斜,充分調動教師參與課程改革的積極性。對于承擔課程改革實踐的教師,教學管理部門有必要考慮減少其其他任務的工作量,使其將充足的精力和時間放在課程改革上。
3.構建有效的校企合作制度,兼顧教師實踐和企業利益教學管理部門應當發揮其“管理者”和“監控者”的職能,制定“專業課教師到企業實踐的相關制度”,尤其是教師下廠實踐的量化考核制度,與教師年度考核、工作量計算、津貼分配、職稱評定等方面掛鉤;明確教師尤其是剛從學校畢業缺乏實踐經驗的青年教師每年到企業生產服務一線的時間、實習的內容,并對實踐過程實時跟蹤檢查。另外,從企業角度講,與學校合作的最重要目的就是能從學校贏得利益,學校要制定相關制度,吸引企業積極進行校企合作,如在科研方面建立制度,不斷增強教師技術研發力,將解決企業問題和難點的課題加大支持和獎勵力度;在教師年度考核和職稱評定方面建立制度,傾向于能夠定期為企業進行人力資源培訓的業務素質高的教師;在兼職教師聘用方面建立制度,明確規定企業兼職教師的權利、義務以及薪資報酬等;在簽訂校企雙方合作協議時,要考慮企業的人動、盈利狀況等不確定因素對校企合作協議執行影響,寫進校企合作協議中。
(三)政府政策傾斜
另外,研究生實驗和實踐課學時較少,主要是以驗證性為主的實驗,設計性和驗證性結合的實踐課程不足。而且,走馬觀花式的參觀工廠流水線的專業實習形式收效甚微,一些重要的實踐環節,學生難以了解和體會。尤其對于工科研究生教育占有很大比重的高校,課程體系結構中實踐性課程比率相對較低,這已經明顯跟不上社會對應用型研究生的需求。通過對用人市場進行調研,全程的評價“反饋”發現,目前化學工程專業研究生存在專業理論知識面不夠廣,實踐能力弱等不足。
2應用型化學工程人才的培養目標
應用型研究生主要是把已發現的科學原理應用于社會實踐,為社會創造直接的經濟效益和物質財富的高端人才。應用型研究生既要有較寬廣的基礎知識,又要具有較強的科研與技術開發能力,能夠有效地把知識轉化為生產力。因此,應用型研究生化學工程人才培養的主要目標是:培養研究生具有化工學科方面的基礎理論、系統的專門知識,掌握化工學科的現代實驗方法和技能,具備從事科學研究或獨立擔負專門技術工作的能力;有嚴謹的科研作風,良好的合作精神和較強的交流能力。同時,從產品生產過程是學科集成的結果角度看,應用型研究生要具有較強的知識集成能力,同時,在科學研究或專門工程技術工作中具有一定的組織和管理能力[1]。
3應用型化學工程人才培養教學改革的探索
3.1理論教學改革
(1)優化教學內容。教學內容是隨著科學技術的進步和社會的發展而不斷變化的,因此應不斷更新完善,以符合不斷變化的人才培養模式的要求。而構建有利于增強研究生適應能力和創新能力,提高研究生培養質量的研究生課程體系,是深化研究生教育改革的必然要求,也是擺在廣大研究生教育工作者面前的重要課題和任務[2]。根據本校的實際情況以及學校的培養理念、培養目標,與時俱進,及時更新和補充教學內容,建立富有化學、化工特色的化學工程專業課程體系是非常必要的。具體實施遵循以下四個方面:首先,整合已有的知識體系和教學內容,刪掉重復或內容陳舊的課程,合并相近課程。其次,增設跨學科課程和符合社會需求的課程,發揮多學科交叉的綜合優勢,以適應科技發展的綜合化和人才培養復合化的趨勢。第三,增設一些前沿性、前瞻性的教學內容,引領研究生了解本學科的前沿動態,開闊思路,使學生在汲取知識的同時得到創新能力的培養。最后,針對跨專業入學的研究生,增設最基本、最必要的專業修補課程,以加強跨專業研究生的專業基礎,以利于后繼學習和研究的深入。
(2)改變傳統教學方式,多種教學手段相結合。傳統教學方式的課堂上以教師為中心進行教學活動,忽略了學生的主體作用,忽略了教與學的相互聯系和影響,從而減弱了整體效能。研究生與本科生相比已經具有了較扎實的理論知識基礎,因此,研究生的教學應采用廣內容和多方法相融合的課內教學手段。即從理論知識和工程實踐知識兩個方面著手,改變目前靜態、呆板的教學方法,采取更為有效的新方法,如互動式教學、探討式學習、探索性研究,探討傳授知識與探索研究相結合的多層次教學新模式,可以充分調動學生的學習積極性,并培養學生獨立思考的能力。同時,教師可在教學內容上增加探索性內容,努力把課題研究融入理論教學中,鼓勵學生查閱各類文獻,讓學生有機會進行探究性學習,給學生營造出自由的學術氛圍,開拓學生思維,提高教學水平[3]。
(3)改革考核方式??己耸墙虒W工作中檢查教學效果、鞏固學生知識、改進教學工作、保證教學質量和督促教育目標實現的重要手段。建立符合研究生課程體系的多元化考核方式有助于更好地評價學生的綜合水平。比如基礎理論和基礎原理考核可采用試卷形式;專業課程可通過分析文獻、提煉思路、歸納總結、撰寫學術小論文等形式進行評定;實踐課程則可通過任務設定、實驗操作、實踐等進行考核??傊⒆阌谝詮娬{實踐能力的多樣化標準取代單一的學術性標準,通過考核促進研究生思維能力、創造能力的發展[4]。
3.2實踐教學改革
化學工程作為一門實驗性和應用性很強的專業,對實踐教學有很高的要求。實踐教學相對于理論教學具有直觀性、實踐性、綜合性與創新性的特點,在加強對學生的素質教育與培養創新能力方面有著不可替代的作用[5]。
3.3實驗體系的設置
化工類碩士學位研究生應該具備的最直接的實踐技能就是實驗操作技能。在本專業的實踐實驗體系設計中,可增加一項實驗技能訓練,此項訓練可以開放選修實驗或創新實驗的形式開展,內容不同于研究生的畢業論文,主要集中于本專業的熱點實驗,增強本專業特色實驗技能,也可開拓學生的專業接觸面和眼界。另外,在實驗過程中,應實行以學生為主體,教師輔導相結合的模式,留給學生足夠的思考空間,使學生處于積極主動的地位[6]。
3.4產學合作與校企合作的開展與建立
利用各種條件(如教師科研合作企業、校友主管的企業等)建設各類實踐基地,研究生可在實踐教學基地進行短期實習,目的是使學生熟悉企業文化,了解企業生產和研發流程。此外,要求研究生選定一個或幾個相關企業或研究機構進行實地調研或實習,重點了解與本人碩士學位論文內容相關的企業技術需求,主要生產或研制流程、工藝等,并要求研究生須撰寫調研實習報告,加強認識。
4結語