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化工原理課程是相當重要的一門學科,也是一門專業基礎課,可以有效地把化工和教育聯系起來。因此,教師要重視這一門學科,做好授課規劃,可以先從淺層的知識點出發,一點點地感染學生,讓學生關注化工原理的課程,從而把學習化工原理當作一種樂趣去學習、去探索,提高學習化工原理的主觀能動性。在課堂上,學生是主體,教師是主導,需要主導去激發主體的學習熱情,使其產生主觀能動性,提高學習化工原理的有效性。
一、提高學生學習熱情的必要性
首先,學習化工原理需要把激烈競爭的社會現實作為背景,讓學生產生就業難的意識,從而奮發圖強、充滿熱情地學習化工原理。其次,如今的社會是一個需要能夠不斷學習、不斷創新的知識競爭的社會,一個擁有獨特的技能與豐富的知識的人是可以在社會上長久發展的。學生終究是要走向社會、為社會服務的,因此,學生就要明確目標,讓自己在校園的每一天都過得充實,無論是徜徉于書海,還是執著于社會實踐,都需要踏踏實實地為自己的將來儲備能量。最后,學習化工原理需要從頭開始,在緒論課的時候就要引起學生的注意力,讓學生對化工理論有不一樣的認識,充分地引起學生對化學理論的好奇心。一節課的開場白是打開學生學習熱情的第一關,一個好的開場白可以讓學生迅速地進入課堂,跟隨教師的思路去思考、學習。因為,很多學生會認為緒論課的內容是不重要的,就從此離開了化工理論課程的學習,所以,教師要做好授課的各種安排,不能根據學生的這一心理,把內容一筆帶過,應好好地組織課堂,組織自己的語言,讓課堂充滿趣味。例如,教師在講授單元操作時,可以根據課堂理論的講解,充分發揮多媒體的作用,給學生展示一些比較典型的產品生產的流程,讓學生對產品生產的流程有個不一樣的認識。其實,結合實際講解化工原理知識對學生的吸引力很大,了解到這些,教師可以把工業上運用十分廣泛的一些工具、設備,像換熱器、精餾塔等,利用多媒體,以動畫的形式展示給學生觀看,再給學生做簡單而詳細的介紹,相信學生會對這一門學科產生極大的興趣,迫不及待地想要去探索,這也會在學習化工原理課程的初期給學生留下深刻的印象。
二、如何提高學生學習化工原理課程的熱情
1.利用生活實例提高課堂趣味
在化工原理課程的學習中,不難發現,其中有很多內容是來自生活實際的,也就是說,化工原理是與生活實際密切聯系的。因此,教師在授課的過程中,可以穿插一些有趣的實際案例來證實理論,提高學習趣味,打破原有課堂的枯燥、乏味,使課堂充滿活力。其實,教師運用這一教學方法是受學生歡迎的,而且,學生在聽課的時候更加輕松,對此課的印象也會十分深刻,同時也會讓學生對化工原理的學習產生興趣。例如,冬天到了,湖水結冰了,湖里的魚會結冰嗎?為什么?相信問題一提出學生都會異口同聲地說不會。然而,并沒有人回答為什么。不過,這時,學生的好奇心已經被充分地調動起來了,只要好好聽講,仔細閱讀概念,問題很快就會解決。這樣一來,學生不僅愉快地學習了化工理論,還使課堂氣氛變得十分融洽。
2.將化工仿真應用于理論教學,提高學習熱情
化工仿真就是將一些真實的化工生產操作與控制的系統環境進行模擬,利用計算機的作用在仿真系統上再現化工過程的實效性,并且在這一基礎上,可以進行正常事物的一切處理,像是正常開車、停車、運行以及緊急停車與事故處理。致使學生產生一種身臨其境的感覺,達到學習化學原理的目的。例如,離心泵的氣縛與氣蝕現象的完美演示是可以利用化工仿真系統完成的,而且是十分方便的,在演示過程中,學生更容易區分出二者的區別,加深印象。教師就是要利用這種仿真演示,讓學生多去理解、感悟概念之間的區別,主要是盡可能地讓學生對其產生興趣,以便更好地學習。
3.利用習題課培養學生獨立思考的能力
化工原理的習題可以很好地把實際問題與理論結合起來,學生可以通過對習題的練習,對理論知識有更深刻的理解與認識。每一個章節的練習題都可以幫助學生有效地鞏固相應的理論知識。接下來就是習題的選擇問題,教師可以推薦學生做一些比較典型的題目,提高學生工程方面的能力;教師在自身的授課、講解方面進行提高,盡可能地讓學生在解題的過程中保持獨立的思考,領悟其中的道理。這一過程中,一定要注意這些習題的真實性,要把習題和實際密切聯系起來,致使學生不斷完善對工程觀點的理解與認識,培養工程觀念。
總之,提高學生學習化工原理課堂的熱情是建立在提高化工原理課程教學質量的前提下的,只有在高質量的化工原理教學下,學生的積極性、主動性以及學習熱情才能很好地被激發出來,才能夠更好地實現寓教于樂。
參考文獻:
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4月19日,澎湃新聞從清華大學獲悉,清華大學新成立影視傳播研究院,該院由清華大學與清影工場合作共建,為依托于清華大學新聞與傳播學院的校級研究機構。下面小編就帶你共同閱讀吧!
早在四年前,清華大學新聞與傳播學院就與龍沙意田創意文化產業園達成戰略合作協議,雙方共建清華大學影視傳播研究中心。
“研究院主要職能是教學,培養學生,作為博士生以及博士后培養基地,研究中心主要是從事科研活動?!?原國家新聞出版總署署長、清華大學新聞與傳播學院院長柳斌杰向澎湃新聞解釋,新成立的研究院預計在春秋兩季招生,每名教授可招收1名博士。
柳斌杰說,在四種傳播業態融合的時代,更要進行影視傳播技術的創新,加大對技術層面的研究,人才培養不再僅僅圍繞“文藝創作理論,技術型課程要占相當一部分”。
據清華大學介紹,上述研究院旨在利用清華大學多學科交叉的優勢,開發高新視聽技術,培養面向國際的高端影視創作人才,推動影視傳播與數字視聽新媒體領域的學術研究,力求建設兼具理論高度和國際視野,并與前沿影視內容生產和傳播行業保持密切關系的影視傳播思想和實踐體系,成為國內領先并具有國際影響力的影視藝術創新平臺和人才培養基地。
會上,研究院還舉行了學術委員會委員及發展指導委員會顧問的聘任儀式和揭牌儀式,柳斌杰與原國家新聞出版廣電總局副局長、電影局局長童剛共同擔任研究院發展指導委員會主席。
學術委員會委員由眾多影視研究領域的知名人士“加持”。除了清華大學新聞與傳播學院教授、媒介經營與管理研究中心主任崔保國,北京師范大學藝術與傳媒學院院長、教育部“長江學者”特聘教授胡智鋒,還有中國臺灣知名電影人、影評人焦雄屏,中國第四代導演的代表人物、北京電影學院中國電影文化研究院院長謝飛等人加入。
關鍵詞:能源與核工程中法雙學士;聯合培養;核電人才;國際辦學
作者簡介:黃美(1965-),女,湖南長沙人,華北電力大學核科學與工程學院,教授;陸道綱(1965-),男,江蘇揚州人,華北電力大學核科學與工程學院,院長,教授,博士生導師。(北京?102206)
基金項目:本文系核工程與核技術專業國家級“特色專業”建設項目(TS10671)、國家級核電“工程實踐教育中心”建設項目、國家級“專業綜合改革試點”建設項目、北京市教育委員會共建項目、華北電力大學教改項目(X10073)的研究成果。
中圖分類號:G642?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)21-0030-02
一、中外聯合培養項目的背景、現狀及意義
1.背景
隨著改革的深入和經濟的不斷發展,中國越來越以開放的姿態與國際接軌、融入全球化時代。這種全球化的發展趨勢不僅體現在經濟領域,也滲透到了高等教育領域。作為我國教育領域與國際接軌的一項重要舉措,國內的許多高校展開了中外聯合培養項目。國務院2003年,頒布了《中華人民共和國中外合作辦學條例》,提出了“因勢利導,趨利避害,以我為主,為我所用”的中外合作辦學原則。[1-2]在這個原則的指導下,截止到2012年3月22日,教育部在中外合作辦學監管工作信息平臺[3]上公布的經過合法批準的中外合作辦學項目就有400多家。中外合作辦學在經歷十年的發展成為高等教育國際化的一個重要組成部分。
在教育國際化的大趨勢下,核能領域的合作辦學在核電由停滯期走向復蘇期的大環境下顯得更為重要。全球核電事業在經歷了20世紀70年代和80年代初的高速發展后,由于受到經濟危機,特別是1979年的美國三里島核電站事故和1986年的前蘇聯切爾諾貝利核電站事故的影響,全球核電事業進入了停滯期。據國際能源機構統計,從20世紀80年代中期以后,全球核電發電量在總發電量中所占的比例一直停留在16%左右。隨著世界能源危機的加劇及對環境保護的重視,21世紀初,西方大國重新將核電定位為目前唯一能減少二氧化碳排放量、實現大規模集中供電的清潔能源,核電重新進入了發展時期。要保證核電的順利發展,首要任務是保證核電的安全。這是由核電本身的特殊性決定的。由于核電存在潛在的放射性物質外泄的危險,歷史上的核事故讓人們清醒地意識到“核無國界”,任何一個國家的核事故都將影響全球核事業的發展。為了保障核電站的安全,在核電廠場址選擇、設計、制造、運行、維護及核燃料的運輸和后處理的各個環節采取多重屏障,縱深防御原則外,最為關鍵因素是核電人才的培養。根據我國政府批準的《國家核電發展專題規劃(2005-2020年)》(2007年版),2020年我國核電裝機的發展目標定為4000萬千瓦,而后又進行了調整,目標定在8600萬千瓦。據統計,在我國每新增1個百萬千瓦級核電機組,直接將有250-300人的核電運行和管理人才的需求。因此,解決人才短缺是核電事業從停滯期到復蘇期迫切解決的問題。
2.國內外現狀
為了應對可能出現的人才短缺問題,世界各國通過積極合作,加強高等人才的培養。在此背景下,華北電力大學于2005年與法國格勒諾布爾理工大學合作培養“能源與核工程中法雙學士”項目正式啟動。該項目是國內核工程與核技術專業首次開展的國際合作辦學項目。此外,國際原子能機構IAEA(International Atomic Energy Agency)每年針對核安全問題開設了超過80門的培訓課程和研討會并制定了2003-2010年長期規劃用以完善與核相關的法律法規、標準化培訓資料、發展遠程教育等相關內容。由17個歐洲國家組成的ENEN(European Nuclear Education Network)機構通過第五框架計劃ENEN項目及第六框架計劃EURATOM項目展開了對核領域人才的聯合培養。IAEA與我國政府共同實施的超級合作項目(TC Super Project)在我國建立了8個聯合研究中心,其中,核教育與培訓中心設在哈爾濱工程大學。清華大學和法國教育部為培養能源、環境專業領域的人才簽署了“關于清華中法環境與能源中心的新的框架協議”。
3.意義
“能源與核工程中法雙學士”項目針對核能領域高級核電運行和管理人才需求,培養既精通技術又精通管理、既有扎實的專用基礎又有靈活應用能力、既重視理論又重視實踐、通曉國際準則、具有國際化視野和國際競爭能力的復合型人才。通過該項目,積累借助國際辦學力量為我國培養國際標準型的高級核電運行和管理人才,尤其是核電廠的操縱員、高級操縱員和核安全工程師的經驗,為填補我國核電人才缺口,為進一步充分利用國外優質教育資源,提高我國高等教育的水平、提高華北電力大學的影響力具有深遠的意義。
二、“能源與核工程中法雙學士”項目概述
1.辦學理念
面對21世紀能源電力工業的新發展和國家能源電力事業發展的需要,華北電力大學提出了構建“大電力”特色學科體系的新思想。在這一指導思想下,“能源與核工程中法雙學士”首先確定了面向核電廠培養運行、維護和管理的各個方面各種層次的人才,特別是核反應堆的操縱員、高級操縱員和核安全工程師的辦學方向。
隨著人民生活水平的不斷提高,人們對生活質量的要求也在不斷提高,醫療模式已由單純的疾病治療轉變為預防、保健、治療、康復相結合的模式。大醫院人山人海,小藥店街頭巷尾隨處可見,醫藥工業迅猛發展,藥學專業人才倍受青睞,現在除了傳統的醫學院校培養藥學人才外,許多理工科院校也相繼開辦了藥學專業(如重慶大學、西南大學、重慶郵電大學和重慶理工大學等),而基礎化學是藥學相關專業非常重要的專業基礎課,目前我國藥學專業的基礎化學課程仍按照傳統的四大基礎化學開課。隨著化學基礎課學時不斷壓縮,每門課程的學時非常有限,特別是理工科高校的藥學專業,學生的基礎化學知識對后續專業課程和專業技能的學習非常重要。所以,在少學時的基礎化學課程教學中教師更重視學生對基礎知識的理解和掌握,而忽略了在教學中對學生綠色化學意識的教育和培養。隨著環境問題的日益嚴峻,化學教育工作者一定要樹立可持續發展的觀念,將綠色化學的思想貫穿于整個化學教育的全過程,讓學生認識到從“粗放型”的傳統化學轉變為“本文由收集整理集約型”的“綠色化學”是歷史發展的必然。
針對這些情況,當前一些普通高校進行了相關研究與實踐,以提高基礎化學教學效果,但是,大多數高校主要是根據學時來選擇安排教學內容,利用改進教學手段來增加教學內容,著眼于局部,頭痛醫頭,腳痛醫腳,教學效果雖有所提高,但是效果不甚明顯,沒有找到從根本上提高基礎化學教學效果的方法。本化學教學團隊提出了《基于“綠色化學”理念的理工科院校藥學相關基礎化學系列課程整合與優化的研究與實踐》課題,依托重慶郵電大學中藥學專業和制藥工程專業的學生進行了實踐。
一 培養具有“綠色化學”理念的大學生是人類社會對高?;瘜W教育的基本要求
“綠色化學”是一門從源頭上阻止污染的化學,它用化學的技術和方法去減少或消滅那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的化學物質的產生和使用,有利于引導學生熱愛自然、尊重自然、與自然和諧發展,牢固樹立綠色意識,自覺成為未來的綠色人才。“綠色化學”是人類與自然和諧的化學,是面向未來提出的化學新概念,同時也為化學教學提出了新課題。
因此,本化學教學團隊在基礎化學教別強調引入“綠色化學”理念,在緒論部分專門設有“建立綠色化學理念,推動經濟和社會的可持續發展”這一部分,強調綠色化學的必要性,并且基于“綠色化學”理念選擇教學內容。在教學過程中滲透“綠色化學”理念,將從源頭上預防化學污染的新觀點逐步深入學生心中。特別是實驗教學中,化學教學團隊根據專業特色與學生能力培養的需要,在實驗項目的設置上滲透綠色化學理念,改革實驗教學模式,實驗項目中大大減少了獨立的基本操作單元實驗和驗證性實驗,將大部分基本操作實驗和驗證性實驗安排在實驗技術網絡虛擬與仿真實驗室中實施,同時大大增加實用性、綜合性實驗,將部分基本操作融入綜合性和設計性實驗中。實驗原材料都是無毒或低毒的,刪除了一些毒性高、污染大、效果差的合成實驗。打造以“綠色化學”為特色的教學、科研實驗平臺,努力培養具有“綠色化學”理念的大學生。
二 基于“綠色化學”理念對四大基礎化學課程教學內容的整合實踐
1.教學內容的整合原則
第二軍醫大學藥學院將無機化學和物理化學兩門課程整合,很好地解決了這兩門課程中的內容重疊問題,同時使無機化學的教學內容得到了引申,使知識的系統化更加顯著。本化學教學團隊基于“綠色化學”理念將四大基礎化學進行整合,即將無機化學、分析化學、物理化學和有機化學四門課程進行整合,根據藥學專業要求,立足理工科院校注重四大基礎化學的關聯,確保整個基礎化學知識體系的完整,總課程名稱設為基礎化學,具體按照普通化學、有機化學和物理化學三門課程進行排課。本化學教學團隊一起討論、確定教學內容和相應的學時數,并且備有一些選學內容供學時稍充分的學校選用,或者供學生自學,但是緊密把握“面向藥學專業的基礎化學知識”、“知識點之間的連貫”及“難易程度循序漸進”這三個基本原則,使學生有興趣學,更輕松地學。
2.整合后教學內容的具體安排
針對大學第一學期,新生入學較晚,學習時間較短,需要一段時間適應大學學習、生活等實際情況,第一學期的普通化學先介紹藥學與化學的關系,強調化學在藥學專業中的作用,讓學生首先從思想上重視它,同時介紹“綠色化學”的基本概念和原則,突出綠色化學在醫藥工業和社會發展中的意義及必要性,站在整個基礎化學角度強調綠色化學的重要性和必要性,先行建立“綠色化學”理念。具體內容是:先介紹簡單且與中學化學銜接較多的氣體和溶液,引入大學基礎化學的教學;然后利用熱化學反應方程式引入化學反應熱、熱力學第一定律和第二定律,引出判斷化學反應自發性的吉布斯自由能判據;從吉布斯自由能變的符號判斷反應方向和大小,表示反應限度,引入化學平衡,與中學化學緊密銜接,同時進一步銜接化學反應速率,使學生易于理解;有了平衡依據后,再分別介紹酸堿平衡與酸堿滴定,沉淀溶解平衡與沉淀滴定,氧化還原平衡與氧化還原滴定,配位平衡與配位滴定;作為含量測定的加深,再介紹比色法和分光光度法。最后,聯系中學化學知識簡單介紹原子結構和分子結構的基本概念和基本理論,并且在每部分都要說明它在藥學中的作用。第一學期的理論學時經教學團隊統一討論并經學校批準后定為64學時。
基于現代藥物大多是有機物的現實,有機化學在藥學相關專業非常重要,經教學團隊統一討論并經學校批準后有機化學理論課程定為96學時,安排在第二學期和第三學期授課。并且根據結構與性質的關系按照官能團分類介紹有機化學的內容,注重與中學有機化學銜接,強調具有某一類官能團的化合物其理化性質,每部分都要介紹一些有顯著藥理活性的化合物和該類化合物的合成工藝,重點強調綠色合成工藝路線,以及該類化合物的構效關系。同時簡單介紹一些波譜知識,如紅外、質譜和核磁共振譜等,能夠推導簡單的有機化合物的化學結構,為今后的中藥化學、天然藥物化學和藥物合成打下堅實的基礎。同時,有機化學實驗重在一些綜合性、實用性的綠色化學合成,既增加了學生的學習興趣,提高了教學效果,同時也踐行了綠色化學理念。
經過一年半的大學學習后,在學生基本上都適應了大學學習、生活的情況下,而且具備了較好的數學和化學基礎之后,第四學期將深入介紹基礎化學難點部分的物理化學,在化學熱力學、化學動力學基礎上,加深對化學熱力學和化學動力學的學習,最后引入新知識相平衡,包括表面化學與膠體化學和藥學前沿知識,以及化學知識及其技術在藥學專業中的應用,要求講原理時必須講它的應用,重點是在藥學方向的應用上。最后提綱挈領,建立整個基礎化學的基本框架和知識體系。這樣就把基礎化學知識點整合,避免了重復,同時按照知識的難易程度和前后關系安排教學內容,節約了學時、方便了學生理解、提高了教學效果,以適應少學時的理工科院校藥學專業的基礎化學教學。
三 基于“綠色化學”理念對四大基礎化學課程教學內容整合的初步效果
1.學生成績明顯提高
2007級學生因成績差,有2名學生留級,有近10人未獲學位,2008級有95%以上的學生獲得學位,2012年重慶郵電大學推免試研究生學生中,生物信息學院5個專業6名同學獲得,制藥工程和中藥學2個專業占了3名,而且有不少同學進入綠色化學與制藥工程科研平臺參與實驗鍛煉,參與發表sci收錄科研論文4篇,參與中國發明專利的申報1項,1人次參與重慶市藥物催化氫化工程技術研究中心的申報,獲得了一項重慶郵電大學大學生創新實驗項目。
【關鍵詞】高職 理論與實踐相結合 化工原理 教學探索
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2014)08C-0143-02
高職化工原理課程是我院應用化工技術、精細化學品生產技術等專業學生必修的一門重要的專業基礎課程,該課程要求學生掌握化工單元操作過程原理及設備的結構,以及各種性能數據的測定方法和整理的方法,以便學生日后能根據不同的生產任務進行過程和設備的選擇、調節,進而實現過程和設備的最優化操作。課程融理論知識和實踐能力的培養、集研究和實踐能力于一體,它是以實際工程問題為研究對象,培養學生用工程的概念去思考解決問題的一種新的思維方式。
一、目前我院化工原理課程教學現狀
(一)理論教學存在的問題
1.學生基礎差,理論知識薄弱,學習興趣不高?;ぴ碚n程中涉及到高等數學、物理、化學、制圖、計算機等知識,但由于我院處于廣西邊遠山區,招生狀況不佳,近年來均降分錄取,不少考生高考分數較低,基礎比較薄弱,第一、二學期的課程若學不扎實,對第三個學期開設的化工原理課程興趣自然不高。
2.理論教學教師備課需花費大量時間。由于該課程內容包含大量公式、半經驗公式或關聯式,化工設備類型多種多樣,且結構復雜,結構圖抽象。為了便于學生理解和掌握,授課教師需花費大量時間備課。
(二)實踐教學存在的問題
1.教學設備相對落后,實驗設備少。我院化工原理實驗相關設備較少,涉及到化工單元操作的設備有傳熱、流體力學、蒸餾、干燥、萃取、吸收各一套,由于資金欠缺,化工原理仿真軟件尚不夠完善。學生在實訓過程中只能了解部分化工設備結構,對課程掌握不全面。
2.學生對學習思想上重視不夠,主觀能動性不高。筆者通過調查發現,部分學生一方面認為實踐操作對課程只是起輔助作用,實驗只是一項任務而已,能夠上交實驗報告就算是完成任務了;另一方面由于設備少往往要分組實驗,有些學生認為反正幾個人一組,共同完成就行了,自己不需動手,實驗報告也是一抄了之,自己動手操作時也是機械地重復實驗步驟,不明其中原理。
3.實訓教師較少,教學質量監控不到位。我院化工原理課程實驗只有該課程任課教師擔任,由于每個化工單元操作設備只有一套,只能分組同時進行各個單元操作,而指導教師每組單元操作都要講解一遍,會導致在講解某個單元操作時,其他正在進行的單元操作無法監督,造成對教學質量監控的不全面、不客觀,也無法及時為學生答疑解惑。
二、理論與實踐相結合的教學方法
(一)簡化課程內容,復雜問題簡單化,激發學生的學習興趣
1.簡化課程內容。由于學生基礎薄弱,大量公式不能理解,設備結構圖看不懂,危難情緒較大,故對理論內容進行了合理的精簡:復雜的公式不推導,直接寫出公式,但必須讓學生懂得公式中的字母代表的是什么,給出數據能代入公式,如孔板流量計流量的計算、吸收填料層高度的計算等;每個單元操作都涉及到大量學生難以理解的結構圖和設備的操作、運轉及維護等內容,這些內容應在課堂上直接省略而直到實驗室現場教學。精簡后的基本內容不脫離大綱要求,能夠突出基本概念與共性規律。任課教師不必再在上理論課時大費周章解釋難以理解的內容。
2.在介紹一些概念時可結合生活實際,激發學生的學習興趣?;ぴ碚n程中的一些概念、內容對于部分學生而言有些抽象難以理解,教師在授課時可將生活中的一些常識聯系起來講解。如提到溫度壓力對吸收的影響時可先提問,打開汽水瓶蓋時為什么會有氣泡冒出來?為什么自來水在低溫時沒有氣泡,加熱時會冒氣泡?提到“相對濕度”概念時,可先提問,為什么在冬天下大雨時,衣服在屋內可晾干,而在春天細雨綿綿時,同樣在屋內衣服卻越晾越濕?是否濕度越大,相對濕度越大?等等。這樣的提問既簡單又與生活息息相關,既解開了大家對生活中一些問題的疑惑,又增加了學生對該課程的興趣。
(二)授課前部分內容可先實踐后理論
筆者通過對屆別不同學生授課方式相比較,發現有些內容先上理論后上實踐,在實踐操作時學生往往與理論課的內容聯系不上,但若先對該部分內容先做實驗,在理論授課時讓學生回顧實驗操作時,學生往往能記得具體的操作步驟及原理。故本門課程授課采取措施如下:
1.授課前可重復基礎化學實驗中的較典型的實驗,了解化工原理課程要介紹的內容,熟知各化工單元操作概念。雖然在本門課程開設之前已經開設過基礎化學實驗,但學生當時對“化工單元操作”是沒有概念的,可在本門課程授課之前通過一些簡單的實驗先了解單元操作概念,如無機化學實驗中的“硫酸銅的提純”中涉及的單元操作有過濾、蒸發、結晶、干燥等,有機化學實驗的“乙酸乙酯的制備”中涉及到的單元操作有蒸餾、萃取、傳熱中的間壁式冷卻,該實驗中冷凝水通入冷凝管冷卻也讓學生對“流體流動”概念有了初步的了解;此外還可將不同單元操作進行比較,如蒸發與蒸餾有何區別?溫度對蒸發與結晶的影響有何不同?這樣通過幾個簡單的基礎化學實驗就可讓學生大概了解化工原理課程介紹的是什么內容。
2.授課初期安排認識實習。以往的教學安排通常將認識實習安排在期中或者期末,但此時課程已授課大半,學生對前面所學理論知識記憶已不深刻,對所學內容很難起到加深印象的作用;反過來如果在開學初就組織去化工廠進行認識實習,使學生對生產實際中的化工單元操作過程及設備有感性認識,在授課時再將實習內容舉例進行講解,學生更容易理解。
(三)在化工原理實驗中讓學生由被動變為主動
化工原理實踐教學本應包括化工原理仿真實習、化工原理課程設計及化工原理實驗,但由于我院化工原理仿真軟件尚未到位,課程設計學生由于基礎差也只是依葫蘆畫瓢,故實踐著重于實驗操作。傳統的化工原理實驗是先由教師介紹實驗流程、實驗原理及操作方法,學生只是依葫蘆畫瓢地測定幾組數據,再根據公式代入數據計算得出結果,很少主動去思考。現在我們在實驗環節上采取的方法如下:
指導教師先強調安全,再將實驗原理及流程講解一遍,要求每位學生在動手操作前先將實驗原理及流程復述一遍,然后進行操作,實驗報告上的實驗原理及步驟讓學生做完之后再按照自己的操作過程寫下來而不是抄實驗指導書。計算過程由于公式較多,可提供計算公式,待學生計算出結果后對比各數據寫出結論,當場上交實驗報告,這樣杜絕了抄實驗報告的壞習慣,也充分發揮學生的主觀能動性,達到了學生對單元操作的深刻理解。
分組實驗,每組一個組長,組長負責監督該小組成員實驗過程是否正確、完整,記錄下來交給指導教師;該單元操作完成后進行下一單元操作時,原來的組員擔任現在的組長,讓每位學生均有監督同組其他同學的機會,這樣增加學生參與實驗的積極性,也增加了其責任感。
實驗中出現的問題指導老師先不解決,交給學生自己解決。如在吸收過程中出現液泛時應如何調節?流體力學綜合實驗中離心泵為什么打不上液體?乙醇-水蒸餾實驗中塔頂產品質量不高該如何解決?等等。這個過程可培養學生在實驗操作中發現問題、分析問題并解決問題的能力。
(四)全新的課程考核方式
該門課程的考核方式分為理論考試及實驗考核,傳統的理論考試中很少出現實驗操作內容,學生習慣性地死記硬背課本上的知識點,實驗成績也只是按照每份實驗報告取平均成績,缺乏客觀性及完整性?,F將該門課程的考核作以下改變:第一,在理論考試中加入實驗操作的內容,比例可達50%。如在啟動離心泵時應先開啟還是關閉出口閥?在實驗過程中出現的各種不良狀況應如何處理?等等。第二,實驗考核除了實驗報告之外,現場從各單元操作中隨機抽取某個單元操作進行考核,把具體的項目分解為若干個步驟并設置評分標準,實驗報告成績及考核成績各占50%。此外,學生的考核不一定得在課堂上進行,可以在課余時間進行。這樣既有充足的考核時間,也對學生有一定的壓力,使得他們在實訓前能主動去預習,在實訓過程中能積極主動去請教老師,培養他們發現問題、解決問題的能力,讓考核能夠真正全面反映和提高學生技能水平。
【參考文獻】
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摘要:實習是高等院校實現專業培養目標的重要實踐環節,是理論聯系實際的重要渠道,實習的內容和質量是評價教學效果的重要指標,本文從獨立學院電氣工程專業自身特點出發,結合電氣工程專業的特殊性,探討了有效提升實習效果的途徑和方法。
關鍵詞:電氣工程;實踐環節;實習;教學改革
基金項目:本文系華北電力大學科技學院教育教學改革立項項目,項目名稱為對獨立學院電力工程系實踐環節(課程設計、實習)進行教學改革的探討和研究。
【中圖分類號】TM76-4 ;G642 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089(2016)34-0007-01
獨立學院電氣專業的辦學原則是根據實際人才需求導向,設置與之適應的專業方向,做到學生適學對路。在培養方案制定上突出了"電力特色"、"統一性與多樣性相結合"、"重實踐強能力"等原則。實踐環節中的實習是電氣工程及自動化專業教學計劃的重要組成部分,是使學生獲得工程師基本訓練的實踐性教學環節,有助于加深學生對理論知識的理解,有利于提高學生的學習興趣,對培養學生的實踐能力和團隊協作能力的有積極的作用。本院電氣專業學生有兩次實習機會,一次安排在在大三的上學期的認識實習,一次是在大四下學期的生產實習。
一、實習的目的和作用
認識實習和生產實習的目的不同,認識實習是學生在學習完所有的專業基礎課,學了部分專業課時進行的實習,實習的目的是使學生對所學專業有一定的感性認識,了解本專業的就業去向,對專業中將要涉及的的環節,將要用到的各種設備,服務的對象的特點,建立感性認識,為專業課程學習奠定基礎。
生產實習是與今后的職業生活最直接聯系的,學生在生產實習過程中將完成學習到就業的過渡,因此生產實習是培養技能型人才,實現培養目標的主要途徑。它不僅是校內教學的延續,而且是校內教學的總結。生產實習也是是學生理論聯系實際的一個重要環節,通過生產實習,學生能夠認識電力生產的整個過程,了解電氣工程及其自動化專業的主要內容和發展方向,將所學理論知識和實際工作緊密聯系,鞏固已學的理論知識,培養運用理論知識解決工程實際問題的能力,為下一步步入社會工作奠定基礎。
二、實習內容
由于電的特殊性,它本身具有很大的危險性,稍一疏忽大意,就會發生危及人身安全的事故,故帶學生出去實習,安全問題是第一位的。
傳統的帶學生到現場轉轉,遠遠參觀的實習形式存在太多問題,根本達不實習的目的,為了結合專業培養目標和素質教育的要求,大膽提出了改革實習教學環節的過程,增加實習地點。
1.認識實習:
為了達到認識實習的目的,并讓學生有機會在一周的時間了解盡可能多的了解電力系統相關知識,在保證安全的前提下,學生參觀了保定天威變壓器廠,花莊變電站和保定培訓中心11萬變電站仿真設備及動力實驗室。
保定天威集團變壓器有限公司是有著種類豐富、技g水平先進的電力及特型變壓器制造企業,在這里學生可以近距離的看到變壓器的生產過程和相關的實驗,了解變壓器的內部結構,有利于掌握跟變壓器相關的知識,這些在電廠和變電站現場是很難看到的。
參觀花莊變電站之前,變電站的工作人員提前一天對學生進行安規教育,并通過照片介紹了變電站的主要電氣設備,使學生對變電站的各種設備有了初步的認識。安規考試及格,學生方可被允許實地參觀。實地參觀時,工作人員帶領學生們穿著工作服,頭戴安全帽,在現場認識和學習一次設備(主變壓器、斷路器、隔離開關、電壓互感器、電流互感器、電容器、避雷器,電力電纜,母線,電抗器等),然后進入監控器參觀配電網自動化設備,配電網的監控軟件等,隨后工作人員還對二次設備進行詳細的講解,這些為學生們后續的學習奠定了基礎。
由于電力部門安全生產的特殊性,學生也只能在警界線外觀看電氣設備,不少設備都是封閉起來的,為了解決這個問題,又加入了參觀培訓中心的環節。在保定培訓中心,有11萬的非帶電變電站培訓設備,在這里同學們可以安全的近距離的觀察變電站的各種設備,了解各種電氣設備的外形、結構、型號和技術特性,增加感性認識。
最后參觀動力實驗室,在實驗室有仿真的模型,同學們可以通過老師的講解和參觀模型的運行,了解電的產生過程中涉及的各種環節和設備,整個過程清晰安全明了。
2.生產實習:
生產實習是學生畢業之前進行的最后一個實習,本專業近兩年帶學生去的是唐山陡河電廠,陡河發電廠隸屬于大唐國際發電股份有限公司,它坐落于河北省唐山市,始建于1973年12月,分四期工程建設,總裝機容量1550MW。
在電廠的第一課,就是安全規程的學習。安全問題是重中之重,只有學好了安全規程,知道哪些設備帶電,哪些地方有危險,保證好自身安全和設備安全的前提下,才能參與班組的日常運行和維護作業。在電廠,學生們對電廠的機電爐各個環節進行參觀實習,現場工作人還帶領學生對整個電廠的整體運行狀況進行參觀和講解,使學生對電力系統的起始環節有更深的認識。學生后幾天的實習是和工作人員一起值班,有不懂得問題可以現場提問學習,這樣在有理論支撐的前提下,對原來概念模糊的問題會得到更專業的現場指導,同時也體會了本專業的部分工作環境。
通過生產實習,學生拓寬了知識面,增加了感性認識,把所學知識條理化系統化,并學到從書本學不到的專業知識,為今后的學習和將從事的技術工作打下堅實的基礎。
三、考核方式
實習成績根據實習報告、實習紀律執行情況及實習表現等考核來決定。為了避免互相抄襲實驗報告等情況,要求學生手寫報告,同時要求學生實重視實結部分,因為通過學生書寫的心得體會,可以看出學生對實習整個過程的認識程度及實習的收獲。
四、結束語
通過對近兩年的認識實習和生產實習的情況,實踐環節取得了較好的效果,學生反應不錯。通過實習,學生對本專業的相關設備和相關知識,認識的更深刻,為以后步入社會學習和工作奠定了堅實的基礎。
參考文獻:
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劉秀軍,(1963.10-),男,河北,天津工業大學環境與化學工程學院,研究方向:化學工程。
管山,(1969.11-),男,天津,天津工業大學環境與化學工程學院,研究方向:化學工程。
盧素敏,(1967.07-),女,河北,天津工業大學環境與化學工程學院,研究方向:化學工程。
郭玉高,(1976.04-),男,河北,天津工業大學環境與化學工程學院,研究方向:化學工程。
卞?;郏?983.11-),女,山東,天津工業大學環境與化學工程學院,研究方向:化學工程。
摘要:《化工原理》普通高?;ぜ跋嚓P專業的重要專業基礎課,通過長期教學實踐,從培養學生興趣、利用多媒體教學、加強實驗教學等角度探討提高化工原理教學效果的方法與途徑。
關鍵詞:化工原理;課程教學
《化工原理》是高等院?;?、制藥、材料和環境專業的一門必修專業基礎課,也是很多高校的考研課程?!痘ぴ怼氛n程多在大二春季學期后開設。在這個階段,學生們已經系統學習了高等數學、大學物理以及無機化學、有機化學、物理化學和分析化學等基礎知識。而化工原理的主要內容是利用數學、物理和化學等自然科學原理,研究和總結實際化工過程中的客觀規律,并運用規律進行過程設計、工藝計算、設備的構造和選型等。從培養化工工程師的角度來看,化工原理在自然科學和解決化工實際工程問題間起著承上啟下的關鍵作用。從多年的教學實踐和學生的反饋來看,特別是對于初學者,化工原理公式繁多,理論抽象,枯燥、難于理解,即使學完原理,做題還是摸不到頭腦。.如何利用有限的學時,提高教學效果,是值得探討的問題[1-3]。筆者從自身的教學實踐出發,談談提高化工原理教學效果的體會。
1. 激發和培養學生的學習興趣
“興趣才是最好的老師”是愛因斯坦的名言。興趣,是認知需要的心理表現,是人對某些事物優先給予注意,是帶有積極情緒色彩的認識傾向,興趣可分為直接興趣和間接興趣?;ぴ硎且婚T實踐性很強的課程,不但與化工生產而且和很多生活中的實例密切相關。教學過程中,可以從這些生活實例出發,培養學生的直接興趣和間接興趣,激發學生學習熱情,形成學生的主動學習。學習過程中,由于學生對生活實例比較熟悉,可采用討論式教學法。在問和答的過程中,可有效強化師生的互動作用,使師生共處在動態合作的教學環境中,教學信息的傳遞和反饋得以及時進行。隨著討論問題的深入并不斷的解決的過程,可以充分調動學生的積極思維活動,提高學生提出問題、分析問題、解決問題的能力,可以極大地增強學生學好化工原理的信心和提高學生的學習興趣。
2. 合理的使用多媒體技術
當今社會的信息化速度日趨加快,隨著教育改革的不斷深化,化工原理教學已經離不開多媒體課件。學生在獲取知識的過程中,由于同學們的閱歷、理解力等方面的原因,很多化工設備學生們從未接觸過進而增加了理解的難度,例如板式精餾塔和填料吸收塔的主要部件和附件。對設備流程的不理解,也導致了對原理概念感覺抽象而難以理解。采用多媒體技術授課,教師可以從黑板的局限中解脫出來,全面照顧每一位學生。它以其直觀的畫面、形象的聲音,使抽象的內容變得直觀形象,能幫助學生更好地突破學習中的難點。多媒體能直觀形象地表達動態的過程,教師和學生處于主動的人機對話的學習狀態,易于喚起學生的學習興趣。多媒體技術的超級連接和隨意置換使教師可以靈活控制前后內容之間的銜接,既可單獨講解某個知識點,又可串起來前后連貫學習,使學生獲得連貫、系統知識。在教學實踐中發現,由于化工原理課程公式多的特點,如果一味的采用多媒體課件,學生的理解速度很難跟上公式播放的速度,導致學生對講授內容注意力下降,甚至放棄聽講。因此多媒體教學作為一種較新的教學模式,也有它的不足。在實際教學過程中板書和多媒體要相輔相成,發揮各自的長處,相得益彰才能收到較好的教學效果。
3. 注重實驗教學環節
實驗教學是教學過程中重要的一環。通過對實驗設備的認知與操作,學生不但可以深入了解課上所學的理論內容,而且對工程實踐中如何實現原理有更深刻的認識,這對培養學生解決工程問題思維大有裨益。此外,通過實驗,可以強化化工設備的操作方法。例如離心泵和旋渦泵的操作和流量調節各有什么樣的特點。這些設備的操作和條件對化工類專業同學的職業發展,是十分重要的。在教學過程中發現,很多的化工教學實驗裝置已經是高度集成的裝置,有的裝置甚至已經實現了實驗數據的實時自動采集。有的同學也反映,化工原理實驗就是按照老師的指示,動某個閥門,記錄相應的數據,整個過程比較枯燥。這對化工原理教師提出了更高的要求。在指導實驗過程中,要嚴格要求學生的實驗預習、實驗操作以及實驗數據的處理過程,在實驗過程中強化學生對實驗流程,設備結構的認知和了解,強化對實驗中各種現象的觀察和記錄,養成良好的實驗習慣。在期末考核過程中,增加對實驗部分的考核,從課程管理的角度引導學生重視實驗,從而提高整個課程的教學效果。
以上總結的是我們化工原理教學中的幾點實踐經驗。通過以上環節的實施,我們認為可以培養學生主動思考習慣以及應用知識的實踐意識。這幾個環節具有內在的統一性,在教學實踐中認真實行這些環節,并不斷拓新,以期使化工原理課程的教學效果更上一層樓。(作者單位:天津工業大學環境與化學工程學院)
參考文獻:
[1]曾嶸,魯德平,楊世芳. 化工原理理論教學改革的思路與措施[J]. 高教論壇,2007, 1, 43-44.