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環(huán)境工程原理作為一門基礎性較強的應用課程,單元操作涉及的知識范圍較廣,各個環(huán)節(jié)之間連接比較緊密,常見的板框壓濾實驗、傳熱實驗、旋風分離器工作原理、離心泵特性曲線測定實驗等實訓項目分別針對各單元操作來設定,合理設計各項目的實訓教學方法可提高學生的理解能力,同時增強實踐動手能力。在對環(huán)境工程原理實訓項目進行設計、實訓目的進行選擇、實訓任務進行分級、實訓任務的操作和實訓任務的考核時,應該進行系統(tǒng)的規(guī)劃以保證實訓教學的有序、規(guī)范。
1.1實訓項目任務的設計環(huán)境工程原理的主要實訓項目要圍繞主干課程來設定,充分考慮學校教學與就業(yè)崗位之間的聯(lián)系和區(qū)別,改變傳統(tǒng)的以教材為主的教學模式,并深入調(diào)研實際的就業(yè)崗位需求狀況來設計,表1列出了幾項常見任務項目(如表1)。
1.2項目任務的實施在整個工程實訓過程中,指導教師負責學習氣氛的營造,組織和引導學生進行實訓。學生作為環(huán)境工程原理實訓的主體,其應該主動進行學習,并將環(huán)境工程原理情境應用到社會實踐中,最大限度地發(fā)揮自己的主觀能動性,具體分配如下:前期準備階段中,教師具體任務是準備項目指導書、實訓工具、實訓場地,并對學生進行安全教育。學生主要進行相關實訓資料查閱、生活實習用具,并由組長進行分工。項目實施階段中,教師要指導實訓線路和項目任務的實施,學生在組長帶領下完成各項任務。項目總結階段中,教師指導學生進行實訓項目總結,并進行簡短評價。學生分組進行項目任務書的編制和整理,撰寫總結報告,并制作PPT等多媒體課件,進行成果展示和交流。
1.3項目任務的考核指導教師依據(jù)項目任務的過程設計評分表,進行學生自評、組員互評、老師總評等,注重學生的“過程”參與,重點考核學生的實操能力。具體內(nèi)容見表2學生自評表、表3組員互評表。教師總評分數(shù)占據(jù)50%,可以從以下幾方面:組成員整體表現(xiàn)、組員對于本任務相關知識的熟悉程度、組員團結協(xié)作能力以及成果展示,在成果展示中可采取分組ppt演示比賽、教師和其他組員提問的辦法來評定最終成績,在教師提問環(huán)節(jié),除理論知識考核外,也可通過學生實操能力來考核。在實訓項目考核過程中,學生允許進行補考,并記錄學生的最高成績,以此提高學生掌握實際動手能力的積極性,最終真正實現(xiàn)項目任務的“過程化”考核,(如表2、表3)。
2結論及展望
2.1結論首先,項目化教學法對指導教師的綜合素質(zhì)要求比較高,需要老師具備“雙師”素質(zhì)。指導教師必須走進企業(yè),了解環(huán)境工程專業(yè)的特點,熟悉常見工藝流程的要求、步驟和目的,才能為學生營造真實的場景,把握實訓項目設計。其次,項目化教學法可以提高學生的積極性和創(chuàng)造性,激發(fā)學生的實訓熱情,增強學生的主體意識,培養(yǎng)學生綜合實踐能力和自我識別能力,進而提高學生的自信心。最后,項目化教學法不同于基礎訓練,必須在掌握基本原理的前提下進行?;灸芰τ柧毿枰獙W生進行自主學習,可以提高學生的積極性和主動性,從“被動學習”向“主動學習”轉變,在今后的頂崗實習和工作中能夠迅速適應環(huán)境和崗位要求,切實成為高級技能型人才。
關鍵詞:精餾;實訓教學;任務驅動
實訓是高等職業(yè)教育教學中的重要實踐教學環(huán)節(jié),它是為了熟練掌握某種技術或技能而在真實或仿真的環(huán)境中進行反復訓練的活動,主要包括對學生進行單項能力和綜合技術應用能力的訓練,也包括職業(yè)崗位實踐訓練,其目的是使學生熟練掌握職業(yè)技術技能,并培養(yǎng)學生的職業(yè)素質(zhì)。所以,實訓教學的設計與實施對高職課程實施、提高人才培養(yǎng)效率、增強人才培養(yǎng)質(zhì)量都有積極的意義。精餾操作單元是化工生產(chǎn)過程中最重要的單元過程之一,也是化工企業(yè)應用最廣泛的單元過程之一,熟練地掌握其操作方法是化工類學生必備的基本技能。
一、精餾實訓的特點
1.工程背景較強
在化學工業(yè)中,物質(zhì)的分離是不可或缺的重要一環(huán),而精餾則是應用十分廣泛的一種物質(zhì)分離提純方法。精餾塔是化工廠的關鍵設備,它的操作直接影響整個工廠的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本和利潤,廣泛用于化工、石油、石油化工、動力、冶金等工業(yè)部門,特別是在石油煉制和產(chǎn)品加工提純工藝中,更是占有重要地位??梢?,精餾是化工生產(chǎn)中必不可少的單元操作,對于化工及相關專業(yè)開設相關精餾單元過程的實訓是必不可少的。
2.仿真與現(xiàn)場教學相結合
化工仿真實訓是利用計算機模擬顯示的操作控制環(huán)境,為實習受訓人員提供安全、經(jīng)濟的離線訓練條件,具有很強的實踐性和可操作性。精餾塔仿真實訓,主要包括精餾塔的冷態(tài)開車、正常停車、事故處理等過程的操作技能的培訓。
學生可以在仿真系統(tǒng)中反復進行裝置的開車、停車、正常操作等訓練,還可以進行事故的設置與處理、工藝指標的調(diào)整等訓練。學生可以從屏幕上感受到工藝參數(shù),如溫度、壓力、流量、液位等的變化情況,有一種身臨其境的感覺。仿真系統(tǒng)具有實際裝置無法實現(xiàn)的開放性、靈活性、多樣性和實時交互性等功能特點。因此,它是職業(yè)技能培訓的理想平臺。
3.現(xiàn)場精餾裝置動手操作
學生除了通過仿真練習操作之外,還可以通過現(xiàn)場精餾裝置親自動手操作。通過近距離觀察和操作,可以讓學生了解精餾塔的結構和各部分的功能。通過親自動手操作,可以增強學生的動手能力,并可以加深對理論的認識,比如,學生可以觀察到液泛、氣沫夾帶等現(xiàn)象,了解回流比的改變對產(chǎn)品濃度的影響。
4.注重培養(yǎng)獨立解決問題的能力
在實訓過程中以小見大,及時捕捉或提出實際工程問題,探討解決方法,是建立工程觀念的一條有效途徑。[1]實際工程問題可以在實訓講解時提出,也可以在實訓操作過程中提出,關鍵是要讓學生充分思考后,獨立提出解決方法。如在精餾操作中,出現(xiàn)漏液現(xiàn)象應該如何排除?精餾塔出現(xiàn)液泛現(xiàn)象該怎么辦?如何提高塔頂餾出液濃度?要求學生能根據(jù)精餾分離的物料性能和分離的工藝要求,對指定的精餾裝置進行開車、停車操作,通過對工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)和優(yōu)化從而穩(wěn)定整個操作的處理過程,能根據(jù)獲取的各種操作數(shù)據(jù)正確判斷精餾操作的發(fā)展趨勢。在精餾過程出現(xiàn)故障時,能根據(jù)儀表顯示的參數(shù)及時做出判斷,并分析產(chǎn)生故障的原因,選擇消除故障的正確操作措施。通過理論來指導實踐,同時通過實踐來加深對精餾的認識,這樣逐步地在實訓過程中通過各種各樣的問題來引導學生分析現(xiàn)象,剖析原因,既能培養(yǎng)學生分析問題,解決問題的能力,同時也能夠提高學生的工程意識。
二、實訓教學的實施
1.布置預習任務
指導教師實訓前要布置好實訓任務,提出具體要求:(1)讓學生明確實訓的目的和要求――a、熟悉精餾流程及精餾塔的結構;b、掌握精餾塔的操作;c、分離酒精水溶液。(2)讓學生自主熟悉現(xiàn)場裝置,自己講解整個裝置及各部分的作用,并繪制出流程圖。(3)復習操作原理,讓學生明白操作原理以便更好地實踐;讓學生帶著問題去觀察傳熱設備,并思考、得出自己的結論,最后實訓教師要對學生的結論進行點評并進行總結。
2.任務驅動法教學
實訓開始,以提問形式讓學生熟悉現(xiàn)場裝置的名稱、作用、操作方法和注意事項,摸索工藝流程。視學生掌握的情況進行有針對的講解,然后給學生下達任務。
本實訓任務為操作精餾塔來分離提純13%~15%乙醇水溶液,使其產(chǎn)品純度在90%之上。這一大任務里再分為下面幾個小任務:一、全回流操作穩(wěn)定并測試數(shù)據(jù);二、部分回流操作穩(wěn)定并測試數(shù)據(jù),然后是每個小任務又分為下面幾個小部分。(1)熟悉工藝流程,了解各部分功能;(2)會開車、停車操作;(3)會正確記錄數(shù)據(jù);(4)儀表會調(diào)試;(5)會判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性;(6)產(chǎn)品的質(zhì)量能夠達到分離指標要求。
任務布置下去以后,先讓學生分組進行討論,逐步摸索裝置和設備,然后提出方案,教師根據(jù)學生的設計方案進行點評。整個過程采用討論形式,當最后達成一致后,讓學生動手完成此項目,并在學生解決任務的時候從旁輔助。采取“任務驅動”教學法組織實訓教學,可以幫助學生明確訓練目標,充分調(diào)動學生的積極性,使學生從被動應付轉變?yōu)橹鲃油度?,真正讓學生成為學習的主體,教師只是輔助。這樣能從根本上改變一人做多人看的現(xiàn)象,有助于團隊協(xié)作精神與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。通過任務驅動,在調(diào)動學生自主學習、激發(fā)學生創(chuàng)新意識的同時,用“任務”來控制課堂教學的程序,用“任務”來管理教學活動,能夠保質(zhì)保量地完成教學任務。
3.團隊協(xié)作
在實驗場所中,學生是學習的主人,始終處在主體地位,教師則是學生學習的組織者、導航者和服務者。學生自主協(xié)作學習,突破難點(如全回流如何向部分回流跨度),完成學習任務。在尊重學生自愿結合的基礎上,根據(jù)男女性別、個性差異、能力強弱等情況進行分組,這樣有利于學生的協(xié)作學習,有利于開展公平競爭。我們將根據(jù)精餾實訓平臺特點,給每個組分配一個大任務,然后學生自己考慮把任務再具體分解給每一個成員(如有的同學負責取樣分析樣品,有的同學負責控制現(xiàn)場的閥門,有的同學負責監(jiān)控參數(shù)的變化,有的同學負責操作)。這樣能從根本上改變一人做多人看的現(xiàn)象,還有助于培養(yǎng)團隊內(nèi)部的協(xié)作與小組之間的競爭意識。
三、實訓效果的檢查
實訓教學的考核是確保實訓質(zhì)量的重要手段。應規(guī)范實訓教學考核辦法,保證實訓教學質(zhì)量。首先要制定實訓教學考核辦法及實訓成績評定辦法等實訓教學文件。實訓考核重操作??己朔譃閮刹糠?,一部分是基礎知識問答,另一部分是操作題目。前者強調(diào)學生專業(yè)知識根基,后者強調(diào)實踐能力,讓學生學會把理論知識應用到實踐中,培養(yǎng)和提高解決化學工業(yè)生產(chǎn)過程中的實際問題的能力。
四、結語
綜上所述,通過在精餾單元過程實訓中科學地組織和實施教學,激發(fā)了學生的學習熱情和進行創(chuàng)造性思維的積極性,使學生所學的精餾理論知識得到了鞏固,增強了理論聯(lián)系實際的能力,培養(yǎng)了學生的工程意識,鍛煉了學生處理化工實際問題的能力,有利于把學生培養(yǎng)成高素質(zhì)的技術應用型人才。
[論文關鍵詞]化工原理 “教學做”一體化 項目化教學 實訓基地建設
“化工原理”課程是研究化工單元操作過程規(guī)律,進行設計優(yōu)化和操作優(yōu)化的一門重要的實踐性、工程性、應用性的化工專業(yè)主干核心課程。通過該課程的學習,對于高職化工專業(yè)學生的綜合職業(yè)技能培養(yǎng)和職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)起著主要支撐功能。高職“化工原理”課程的設計理念與思路:以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點,與行業(yè)企業(yè)合作進行基于工作過程的課程開發(fā)與設計,充分體現(xiàn)職業(yè)性、實踐性和開放性的要求;課程設計基于多元智能的人才觀,能力本位的教育觀,工作過程導向的課程觀,行動導向的教學觀,學習情境的建設觀,工學結合、校企合作的課程開發(fā)觀等現(xiàn)代職業(yè)教育理念;借助建構主義學習理論,突出化工行業(yè)特色,建立“以化工項目任務為載體,以行動為導向,以完成綜合性工作任務為目標,教學做一體化的職教模式”。
一、基于工作過程導向,重構課程內(nèi)容體系,全面實施“項目化教學”
“化工原理”課程遵循學生職業(yè)能力培養(yǎng)的基本規(guī)律,打破學科體系,重新構建教學內(nèi)容。以真實工作任務及其工作過程為依據(jù),整合序化教學內(nèi)容,與行業(yè)企業(yè)合作進行基于工作過程的項目化課程開發(fā)與設計,全面實施“項目化教學”,把整個學習內(nèi)容歸納分解為“流體輸送系統(tǒng)的認識”“液體的壓力測量”“管子的連接和閥門的安裝及使用”“列管換熱器的選型”等16個項目,科學引導學生對知識的掌握和強化應用能力的訓練,突出本課程的應用性、工程性特點,激發(fā)學生學習本課程的積極性。“項目化教學”是以項目為載體,工作任務為驅動,工作過程為行動導向,以能力為目標,以學生為主體,將理論與實踐有機結合,“教、學、做”一體化,使學生在完成任務的過程中掌握知識和技能。
通過教師到企業(yè)生產(chǎn)崗位調(diào)查,對企業(yè)一線技術骨干、工程技術人員和管理人員的訪談,完成化工單元操作崗位核心能力工作分析表,然后在企業(yè)人員共同參與的情況下,針對工作分析表分解出任務表,確定化工單元操作的工作過程作為課程的主線,并據(jù)此設計教學項目和學習任務。它是從生產(chǎn)實際出發(fā),選擇典型事例作為教學的主題,以實踐為導向,教師為主導,學生為主體,師生通過共同實施一個完整的項目工作,并且共同評價項目工作成果而進行的教學活動。遵循“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估”這一“行動導向的教學觀”進行教學設計。本課程采用“教、學、做”合一的職教模式,在理實一體多媒體教室,實施開放式的教學方式,采取分組教學,發(fā)揮學生的主體作用,學生自主設計、策劃、完成、評價整個工作任務。學生為完成工作任務,在獲取信息、設計方案、制定操作規(guī)程、操作等完整實踐過程中“做中學,學中做”,從而掌握職業(yè)技能、獲得專業(yè)知識。根據(jù)“行為導向”原則,使學生在完成工作任務的同時,構建自己的經(jīng)驗和知識體系,運用新學習的知識與技能解決過去從未遇到的問題。在每個項目教學內(nèi)容完成后,選用實際工程案例對其綜合分析、解剖和總結,由此鞏固學生所學知識和增強工程應用的意識。
基于建構主義的項目教學法與傳統(tǒng)的教學法相比,有很大的區(qū)別,主要表現(xiàn)在改變了傳統(tǒng)的三個中心:由以教師為中心轉變?yōu)橐詫W生為中心,由以課本為中心轉變?yōu)橐浴绊椖俊睘橹行?,由以課堂為中心轉變?yōu)橐詫嶋H經(jīng)驗為中心。課程追蹤企業(yè)對崗位人員的考核評價標準,根據(jù)行業(yè)技術水平的不斷發(fā)展,定期開展崗位工作調(diào)查,進行典型工作任務分析,努力追求工作過程系統(tǒng)化的課程教學模式,以滿足不斷提高的技術對從業(yè)人員的要求。
二、建立基于行動導向的“教學做”一體化職教模式
本課程主要是將“項目化教學”“案例教學”“多媒體教學”“化工單元操作綜合實訓”“化工單元操作課程設計”“計算機化工單元仿真實訓”“參觀實習”“生產(chǎn)性實訓”“企業(yè)頂崗實習”“先進輔助教學手段”“網(wǎng)絡教學技術”等多種教學方式有機地結合起來,融專業(yè)知識培養(yǎng)和素質(zhì)教育、教學和生產(chǎn)實踐為一體。構建全面提高學生職業(yè)素質(zhì),突出實踐能力的“教、學、做”一體化的技能培養(yǎng)模式。
以培養(yǎng)學生具備基本職業(yè)素養(yǎng)和技能為目標,把工學結合作為高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式改革的重要切入點??茖W設計學習性工作任務,改革教學方法和手段,合理設計實訓、實習等教學環(huán)節(jié),融“教、學、做”為一體,強化學生能力的培養(yǎng)。進行化工單元操作實驗,探索學生校內(nèi)學習與實際工作的一致性,課堂與實習地點的一體化?;ふn程設計包括:列管式換熱器設計、填料吸收塔工藝設計、板式精餾塔工藝設計等。計算機化工仿真實訓技術,開發(fā)了虛擬工廠、虛擬車間、虛擬工藝、虛擬實驗。加強優(yōu)質(zhì)教學資源和網(wǎng)絡信息資源的利用,把現(xiàn)代信息技術作為提高教學質(zhì)量的重要手段,不斷推進教學資源的共建共享,擴大受益面。 轉貼于
1 化工單元操作綜合實訓室。學院投資300萬元建成了“化工生產(chǎn)實訓基地”,包括化工單元操作實訓室、化工校內(nèi)實訓基地,總建筑面積達2000平方米,擁有雷諾實驗、柏努利實驗、流體流動綜合實訓裝置、阻力綜合實訓裝置、離心泵性能綜合實訓裝置、管路拆裝實訓裝置、傳熱綜合實訓裝置、過濾綜合實訓裝置、精餾操作綜合實訓裝置、吸收操作綜合實訓裝置、干燥綜合實訓裝置、流態(tài)化干燥綜合實訓裝置、氣體膜分離綜合實訓裝置、洞道干燥實驗裝置、板框過濾機及過濾實驗裝置、雙錐回轉真空干燥器、箱式干燥器、水環(huán)式真空泵、結晶器、DCS化工過程控制系統(tǒng)等實驗實訓裝置一百多臺套。經(jīng)過多年的建設,綜合實訓室現(xiàn)具有符合要求的各種設備,功能齊全,實訓效果良好,能夠滿足化工原理“教、學、做”一體化教學的要求。
2 化工仿真實訓室。學院建設了化工單元仿真實訓室及化工裝置仿真實訓室,配置了200臺計算機和北京東方仿真公司的化工仿真實訓軟件。通過形象、科學、簡易、安全、經(jīng)濟、有效的化工仿真模擬技術,可進行化工單元仿真實訓和模擬真實的化工生產(chǎn)操作。化工單元仿真實訓包括:離心泵、精餾塔、換熱器、液位控制、吸收解吸、固定床反應器、流化床反應器、壓縮機等。化工生產(chǎn)仿真實訓操作包括:乙烯、聚丙烯、乙醛氧化制醋酸、催化裂化、催化重整等裝置,具有模擬工廠開車、停車、正常運行和各種事故現(xiàn)象的處理,再現(xiàn)真實生產(chǎn)過程的實施動態(tài)特性。達到了既能對生產(chǎn)實際有一個很好的認識,又能親自動手進行反復操作,更全面、具體、安全和深入地了解不同的化工生產(chǎn)操作,鍛煉提高了學生的專業(yè)應用技能。
3 先進輔助教學手段和網(wǎng)絡教學資源。配套了先進的輔助教學設施,如教學課件、教學錄像片以及教學模型等。圍繞教學內(nèi)容制作課程的ppt、Flash動畫素材、CAI教學短片,以及網(wǎng)絡教程和習題訓練等,利用人機相交界面的多媒體效果,拓展學生視野,提高了學生的學習積極性、學習興趣和學習效果。同時提升了教學團隊應用現(xiàn)代教育技術設施的能力,顯示了利用現(xiàn)代教育技術和教學設施開展專業(yè)課教學的優(yōu)勢和成果?!痘ぴ怼氛n程配套的課程標準、授課計劃、教案、習題、授課錄像、實訓指導書及參考文獻目錄等都已經(jīng)在校園網(wǎng)上開放,初步實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)教育資源共享。
三、大力推進工學結合,校企合作,培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才
1 校外實習基地的建設與利用。加強建設實訓實習基地是彰顯高職辦學特色、提高教學質(zhì)量的重點。學院大力開展校內(nèi)實訓基地建設,不斷改善實訓實習條件,建成中央財政支持的校內(nèi)生產(chǎn)性實訓實習基地;并且根據(jù)化工技術專業(yè)的人才培養(yǎng)要求,充分利用瀘天化、四川天華等二十多家大型化工企業(yè),建設適合化工專業(yè)人才培養(yǎng)要求的校外實訓實習基地。校企共建“校中廠、廠中校”實訓實習基地。以校企合作為模式,進行參觀實習,師生共同參與校內(nèi)外生產(chǎn)性實訓和企業(yè)頂崗實習,提高了學生的實際動手能力,強化了學生能力的培養(yǎng)。并且建立了完整的教學質(zhì)量保證體系和“多元性”的考核評價體系,取得了良好的教學效果。
2 建設具有雙師素質(zhì)的教學團隊。本課程教學隊伍的建設和配置,充分考慮了專業(yè)教學對雙師素質(zhì)、校企合作、工學結合的基本要求,建成有專兼職教師組成的教學隊伍。安排專任教師到企業(yè)頂崗實踐,積累實際工作經(jīng)歷,提高實踐教學能力,使專任教師都成為“雙師型”教師。并且聘請20位校外兼職老師,他們具有專業(yè)理論基礎和豐富的實踐經(jīng)驗,能勝任本課程的實訓實習的指導、課堂教學、項目開發(fā)等工作任務,為課程“教、學、做”一體化的實施提供了有力的保障。
新工科建設是我國高等教育的里程碑,是緊跟時展的要求,是教育回歸其本質(zhì)的體現(xiàn)。2017年以來,教育部多次發(fā)文,要求各高校推進新工科建設,這是保證我國工程教育從接軌國際到領跑全球的信號,在國家引領下,各高校應當全力探索領先全球的工程教育中國模式[1-3]。筆者認為地方高校應當是新工科建設的主力,新工科建設是地方高校實現(xiàn)轉型、提升專業(yè)力量的重要機遇,因為地方高校承擔著服務地方的重要責任,需要對接地方經(jīng)濟發(fā)展,對企業(yè)技術提出的創(chuàng)新要求能給予有力支持,培養(yǎng)適合當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展需要的創(chuàng)新型、復合型人才。另外,地方高校應當結合當?shù)禺a(chǎn)業(yè),凝練辦學特色,有針對性地培養(yǎng)適合當?shù)匦枨蟮膭?chuàng)新型人才,這樣才能充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢,把特色學科辦好辦強,從而帶動整個學校教育水平的提高[4-6]。土建類專業(yè)是我國工科教育中的傳統(tǒng)強勢專業(yè)。本文的研究對象湖南城市學院就是一所非常具有代表性的以工科為主的地方本科院校。該校的土建類專業(yè)是傳統(tǒng)優(yōu)勢專業(yè),特別是在湖南省具有較高的知名度,但是在新時代新環(huán)境下如何強化自身優(yōu)勢是其面臨的重要課題?;诖?,本文以湖南城市學院建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)為例,介紹該專業(yè)面對新工科教育大背景所做出的實踐教學改革嘗試。
2建環(huán)專業(yè)實踐教學存在的問題
實驗教學在實踐教學中,實驗教學是重要的一個環(huán)節(jié),本專業(yè)原有實驗教學內(nèi)容中演示型實驗較多,存在一定問題。原有實驗教學是基于建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)而設置的,主要配合專業(yè)基礎課流體力學、傳熱學、工程熱力學、電工電子學和專業(yè)核心課程供熱工程、鍋爐及鍋爐房設備、制冷技術、空調(diào)工程、通風工程、建筑電氣、建筑設備自動化等而設立,實驗開設種類齊全。但是受實驗場地和實驗設備數(shù)量的限制,許多實驗設備數(shù)量不夠,僅能進行演示型實驗,在實驗過程中學生被動地聽教師講解,沒有機會實際操作,設計實驗方案更無從談起。在這種實驗課中,學生被動接受,其教學效果可想而知。這種實驗教學條件不能滿足新工科所要求的建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)的實踐教學要求。課程設計本專業(yè)原有的課程設計是針對這一門課程設置,并沒有兼顧統(tǒng)籌其他課程,缺乏綜合性和總體性。原有課程設計分別為供熱工程、冷熱源工程、工業(yè)通風、空調(diào)工程、工程概預算、建筑給排水、建筑電氣、建筑設備自動化等課程對應的課程設計,每一個課程設計的時間一般為2~3周。這種課程設計的方案時間短,學生往往剛剛理清思緒,明白該怎么做,方案怎么選擇,負荷計算的方法是什么,就花費了大量時間;接下來還要熟悉規(guī)范,進行圖紙繪制等工作,可以想象對于一個剛接觸工程設計行業(yè)的學生,這樣完成的課程設計計算的準確性和圖紙的完善度都不會太高。同時,經(jīng)過長期與學生的溝通發(fā)現(xiàn),把這種課程設計安排加在一個剛入設計行業(yè)的學生身上,只會使他對這個行業(yè)充滿畏懼,最終僅僅為了完成課程設計而做課程設計,畢業(yè)后也不會再選擇這個行業(yè),這是這種教學方法最大的問題。畢業(yè)設計在本專業(yè)的畢業(yè)設計中,以前主要是進行一個完整項目的工程設計,但是存在一定的問題。這些項目不都是真實存在的項目,有的是虛擬項目,這樣就會導致建筑上可能存在不合理,設計出來的方案與實際中的方案相差較大。比如建筑是按照北方的標準設計,而進行暖通設計時卻采用南方的氣候條件,或者采用了過時規(guī)范設計的建筑,將會導致建筑本身就與現(xiàn)有規(guī)范沖突,讓學生無所適從。另外,地方高校的學生也存在考研熱,每年都有大量學生在本科畢業(yè)后能夠升學,進入科研型大學從事科研工作;而地方高校的年輕教師大都是博士畢業(yè),有一定的科研基礎,考上研的學生沒有人將其帶入科研大門,而想做科研的教師又缺乏助手,實際上畢業(yè)設計正是這兩種需求能很好結合的途徑。實習實訓實習實訓是工科教育中最重要的一個環(huán)節(jié),在這個環(huán)節(jié)學生直接與企業(yè)接觸,能比較深入地了解本專業(yè)的應用情況并能提高實踐能力。以前的實習實訓,除了在校辦工廠內(nèi)進行實踐操作外,企業(yè)一般難以接待如此規(guī)模的學生進行實踐動手操作,所以實習實訓往往停留在走馬觀花的參觀中。雖然一般都有工程技術人員參與實習中為學生答疑解惑,但是通過長期觀察,整體效果不佳,需要找到一條合適路徑來提高實習實訓的質(zhì)量,這也是目前各個高校都面臨的困境。
3建環(huán)專業(yè)實踐教學改革
實驗教學改革方面近年來,本專業(yè)在實驗室建設方面投入大量的經(jīng)費保障實驗室設備的配置。每年都有固定經(jīng)費用于實驗室設備購置,而且為了適應本地社會經(jīng)濟的發(fā)展需要,特別購置了整套的建筑外門窗及墻體保溫性能測試裝置。該設備是為了適應建筑節(jié)能檢測的需要,最新研發(fā)的全自動檢測系統(tǒng)。該設備是國內(nèi)首次將標定熱箱法(用于門窗)和防護熱箱法(用于墻體板材)兩種方法綜合在一套裝置中,能滿足相關國家標準的檢測方法、檢測精度要求,既可以為學生提供實驗平臺,也可以為地方經(jīng)濟服務。教學內(nèi)容改革方面在教學改革方面,為凸顯本專業(yè)服務地方的特點,經(jīng)過優(yōu)化整合建設了暖通空調(diào)核心課程群和建筑電氣核心課程群。暖通空調(diào)核心課程群主要由空調(diào)工程、通風工程、供熱工程、制冷原理、鍋爐及鍋爐房設備等課程組成;建筑電氣核心課程群主要由建筑電氣、建筑設備自動化等課程組成。在教學資源方面向核心課程群傾斜,主要包括對師資的能力提升,加大雙師雙能型教師的培養(yǎng)投入,定期派遣核心課程任課教師去企業(yè)進行實踐。由于本專業(yè)的就業(yè)方向以設計院和施工單位為主,因此派遣核心課程任課教師前往設計院或者施工單位較多,鼓勵教師參加注冊公用設備工程師考試,提升實踐能力的同時提升理論水平。課程設計改革方面課程設計方面,實施綜合課程設計模式,讓學生對同一實際已完工建筑先后完成空調(diào)、通風、供熱、供燃氣的設計任務,這些任務合并為“暖通空調(diào)綜合課程設計”,使學生綜合考慮設計方案,得到整體的設計訓練。并在設計過程中設置多個節(jié)點,每到一個關鍵節(jié)點就組織學生到建筑現(xiàn)場進行對比學習,在這個過程中可以給學生以感性的認識,提高學習效率。將工程概預算、建筑安裝工程造價與施工管理等內(nèi)容合并為“設備安裝綜合課程設計”,使學生對設備安裝過程建立總體的工程理念,系統(tǒng)地掌握各部分之間的關系,提高對設備安裝整體性觀念。將新課程群涉及的新領域“建筑智能設施”以及“建筑電氣”合并為“建筑電氣綜合課程設計”,該領域是目前就業(yè)方向的熱門,而且在湖南省同類高校中,筆者所在院系是在建筑電氣方面力量較強的,是特色所在,通過設立建筑電氣綜合課程設計,能進一步提升本系在建筑電氣方面的教學能力。以上課程設計時間較長,總時間為17周,在項目實施過程中都結合了實際工程進行設計,選擇已建成的項目,學生將自己的設計與實際工程對比后能快速找到自己的問題、設計的缺陷。通過以上綜合課程設計,學生普遍反饋這種課程設計方式更加科學合理,能提高學習效率,不僅可以熟練掌握暖通空調(diào)的設計原理與方法,而且對建筑電氣設計也熟悉,同時具備安裝施工的基本能力,真正成長為復合型人才。畢業(yè)設計改革方面試點成立設計小組,分工合作,分塊完成設計任務,培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神。其中分配任務時主要考慮學生自己的興趣方向和今后就業(yè)的方向,將這幾方面結合起來選擇。畢業(yè)設計主要分為暖通、電氣、給排水和BIM方向,其中BIM方向也是緊隨現(xiàn)有工程設計的趨勢所新建立的方向,并且每年都參加MDV和BIM的畢業(yè)設計大賽,獲得不錯名次,這在地方普通高校中是處于領先水平的。在校外進行畢業(yè)設計的學生試點實行周匯報制,以便導師掌握設計進度。畢業(yè)設計(論文)同時試點與教師科研課題相結合,在畢業(yè)設計選題時打破以前只采用工程設計作為畢業(yè)設計內(nèi)容的傳統(tǒng),加入一部分科研課題作為學生的畢業(yè)設計,讓有課題的教師將課題中的某一部分作為本科畢業(yè)設計題目。這主要是針對考研通過的學生,可以讓其提前進入研究生的學習狀態(tài),比如提高他們的文獻檢索能力、科技論文寫作能力,促進研究思維的啟蒙等。通過以上方式的改革使畢業(yè)設計多樣化,能夠針對性地對學生進行培養(yǎng),特別是在畢業(yè)后,學生普遍反映畢業(yè)設計收獲很大,許多學生將畢業(yè)設計所學直接應用于工作中。實習實訓改革方面實習實訓的改革主要為了提高實習質(zhì)量,目的是讓學生真正學到實踐知識。但是限于每個實習時間較短,學生人數(shù)較多,所以實習實訓改革首先定在畢業(yè)實習。畢業(yè)實習是與寒假連在一起的,相對來說,學生可以適當延長實習時間,對實習工作有更深入的了解。另外,畢業(yè)實習階段正是學生找工作的高峰時間,學生可以利用實習進入有意向的單位提前熟悉工作環(huán)境,初步進入工作狀態(tài);也讓企業(yè)和學生進行一定的相互了解,雙方都滿意后再簽訂就業(yè)協(xié)議,這是企業(yè)與學生都愿意看到的。所以在實習實訓教學改革中,首選鼓勵學生進入有工作意向的單位進行實習,這部分由學生自由選擇。但是總會有學生并不是很清楚自己將來的就業(yè)方向,無法找到適合自己的企業(yè)。這部分學生由教研室聯(lián)系實習單位,學生在這些單位里輪崗,等到寒假過完要返校進行畢業(yè)設計時,可根據(jù)畢業(yè)實習情況選擇留在實習單位進行校外畢業(yè)設計。通過兩年的試點,畢業(yè)實習效果得到極大改善,獲得學生和企業(yè)的一致好評!
關鍵詞 單元操作;實驗;教學平臺
中圖分類號:G482 文獻標識碼:A 文章編號:1671-489X(2010)18-0108-03
Research on Experiment Platform Construction of Process Engineering//Liu Changhai, Deng Kaiye, Liu Xiaoyan
Abstract On the basis of the characteristics of popular process and the realization of college education purposes such as integrated stuff, practice ability and creativity, it was proposed and discussed that involves the functions, experiments contents, teaching methods, laboratory construction, plan layout and management of process engineering laboratory. Then, it was assumed that the high level unit operation laboratory would be built as a common practice teaching platform used by the whole college, but its necessity and advantages were also discussed in the paper.
Key words unit operation; experiment; teaching platform
Author’s address Zhongkai University of Agrotechnical, Guangzhou, China 510225
過程工程實驗以研究制造業(yè)共有的單元操作過程與設備為特點,在不同的學校有不同的稱謂,如化工原理實驗、食品工程原理實驗,環(huán)境工程原理實驗等。仲愷農(nóng)業(yè)工程學院過程工程實驗室承擔食品科學與工程專業(yè)的食品工程原理實驗、生物化工與生物工程等專業(yè)的化工原理實驗、機電工程學院熱能與動力工程專業(yè)流體力學實驗及傳熱學實驗、環(huán)境工程專業(yè)的環(huán)境工程原理實驗等課程實驗,是一個重要的專業(yè)基礎平臺。隨著高等教育大眾化的進展及教育改革的不斷深入,辦學規(guī)模進一步擴大,新的專業(yè)不斷增加,目前的實驗室在規(guī)模以及設備狀況等方面已經(jīng)不能滿足教學的需要,建設高水平以單元操作為特點的實驗教學平臺成為學?;窘ㄔO的重要任務。本文將根據(jù)21世紀人才需求特點,結合學校實際情況,探討過程工程實驗室建設問題,為高等院校過程工程實驗平臺建設提供參考。
1 過程工程實驗室的功能
近年來,高等教育的觀念和培養(yǎng)目標發(fā)生很大的變化,主要表現(xiàn):以專業(yè)為主的技術教育轉向以學科為主的綜合教育;教育目標從單純業(yè)務教育培養(yǎng)“?!辈?向綜合素質(zhì)教育培養(yǎng)通才轉變;在教學內(nèi)容方面從以講授當代水平為主轉為講授當代水平與啟發(fā)未來創(chuàng)造并重;畢業(yè)生的素質(zhì)從過去只適合本專業(yè)轉變?yōu)椴粌H能適應本專業(yè),而且可以適應不斷變化的專業(yè)與技術。隨著高等教育的大眾化和教育觀念的轉變,社會對高等教育培養(yǎng)學生規(guī)格的要求與過去也不同。進入21世紀,教育更加重視學生全面素質(zhì)的提高及適應能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng),在教學內(nèi)容上寬基礎、重實踐成為主流方向[1-3]。
過程工程實驗室是工科類學生重要的實踐教學基地之一,功能上應該把過去單一驗證型實驗的實驗室逐漸建設成集驗證性實驗、綜合性實驗、設計性實驗及過程研究與開發(fā)為一體的綜合型實驗教學平臺。通過開展設計性、綜合性的實踐教學環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生的綜合實驗能力和獨立工作能力,增強創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。在實驗教學手段上通過引進電子教案和計算機仿真實驗系統(tǒng)等現(xiàn)代教學手段,加大教學信息量,在多方面培養(yǎng)學生的實踐能力,提高教學質(zhì)量[4-5]。
綜上所述,過程工程實驗室建設的功能定位應該是多功能實踐教學平臺。這個平臺應能適應多種專業(yè)方向本科學生進行流體力學、傳熱學、傳遞工程等方面的驗證性、設計性、綜合性的實驗;并具有一定的化工過程、食品加工過程、生物轉化過程、環(huán)境治理過程等方面的開發(fā)與優(yōu)化能力及產(chǎn)品分離純化的能力。近年來,學校新開辦生物化工、生物工程、環(huán)境工程等新專業(yè),及時建設多功能單元操作實驗平臺,不但可以提高教學質(zhì)量,而且有利于學科間相互滲透與學科互補,避免重復建設,提高實驗室和設備的利用率。
把過程工程實驗室建設成多專業(yè)公用的實驗平臺,是因為單元操作為特點的課程(盡管名稱有區(qū)別)是多種專業(yè)都開設的重要技術基礎課程,課程研究各單元操作過程及設備原理與操作,實驗內(nèi)容豐富。這些實驗教學對培養(yǎng)學生的工程觀念,提高學生分析與解決工程實際問題能力具有重要的作用。國內(nèi)很多高校都把過程工程實驗室作為重點實驗室建設,并獲得很好的教學效果[5-6]。
2 過程工程實驗室的實驗內(nèi)容與結構
結構設計是發(fā)揮實驗室功能和建立良好教學秩序的基礎。結構設計包括兩方面的內(nèi)容,首先是根據(jù)學校的實際情況分析確定實驗的內(nèi)容,然后根據(jù)學生的數(shù)量與教學計劃確定實驗室設備的臺套數(shù)與實驗室的面積,并進行實驗室平面布置設計。下面介紹過程工程實驗室承擔的實驗教學內(nèi)容和建設的基本要求。
1)完善基本實驗,使其開出率達100%。演示實驗基本實驗內(nèi)容包括:流體流型的觀測與測定;流體機械能的轉換;干燥設備;塔設備及附件;管件、閥門、支座、法蘭等。驗證性實驗基本實驗內(nèi)容包括:流體流動阻力測定;離心泵特性曲線的測定;傳熱實驗;過濾實驗;板式精餾塔實驗;填料吸收塔實驗;干燥速率曲線測定實驗;壓力表、流量計及熱電偶的校驗;顯示儀表的校驗;電動溫度變送器、控制器性能測試及調(diào)校。
按照本科教學評估優(yōu)秀水平的標準和化工原理課程指導委員會的要求,化工基礎實驗為每4人一組共用一套裝置??梢钥紤]將所有的驗證實驗臺套數(shù)建設為8套,單項實驗一次可以接納1個標準班進行實驗。
2)在通用驗證性實驗設備上配套測試儀器設備,以適應現(xiàn)代化工、食品工程、生物工程、環(huán)境工程等專業(yè)人才培養(yǎng)需要。
3)實驗室具備開設綜合性和設計性實驗的基本條件。綜合性實驗內(nèi)容可以考慮:離心泵的計算機自動采集與控制;計算機自動采集與控制板式精餾塔實驗等。設計性實驗內(nèi)容包括:膜分離實驗;離子交換與脫色;蒸發(fā)與結晶聯(lián)合實驗;化工單元設備的設計、安裝與性能測試;噴霧干燥與產(chǎn)品回收實驗;反應―分離集成中試實驗集與控制;全數(shù)字化板式精餾塔實驗裝置安裝調(diào)試實驗(含氣相色譜儀及計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng))。
把綜合性和設計性實驗內(nèi)容設計成開放性實驗,指派責任心強的教師管理;對各相關專業(yè)的本科生、碩士研究生實行預約開放。
3 過程工程原理實驗室的布局
過程工程原理實驗室的合理布置,對于有效利用資金,提高建筑面積的利用率和土地利用率都是十分重要的,同時也是組織有序教學工作的基礎。平面布置不合理不但占據(jù)大量無效面積,而且會給組織實驗教學帶來很多不便。目前我國各院校的單元操作實驗室的布置基本上是按單項實驗獨立設置的,這樣的實驗室每項單元操作實驗需要一個獨立的空間,加上實驗的設備較其他學科實驗設備體積大,占地面積較大。建設一個功能齊全的實驗室至少需要2 500平方米,通常需要較大的投入。若各專業(yè)都建設相對獨立的實驗室,資金投入分散,不但會造成大量的重復建設,水平也難以提高。
參考現(xiàn)代建筑的特點,結合專業(yè)結構以及過程工程實驗的實際特點,可以把驗證性實驗分成3個大類,即流體力學基礎及流體輸送相關實驗;傳熱學基礎及蒸發(fā)、結晶類單元實驗;傳遞過程相關實驗,如精餾、吸收、萃取、干燥等。3類實驗室相對獨立,每個實驗室設計成實驗平臺式,實驗設備設計成移動式,需要進行哪個實驗就把相應的設備移上平臺,其余暫時不用的設備相對集中放置。采用這樣的設計完成相同實驗所需的實驗室面積至少可以減少一半,省出來的建筑面積足以用來建設設計性、綜合性實驗及清潔生產(chǎn)過程開發(fā)實驗室。這樣的實驗室不但可以供本科生教學用,研究生實驗也可以使用。
4 過程工程實驗室及實踐教學管理系統(tǒng)
把過程工程實驗室建設成相對獨立的工程實驗中心,可以強化實驗室管理和設備管理,使其成為多專業(yè)共用的實驗教學平臺。實驗室除了安排本科生正常教學實驗外,其他時間對全校師生開放,通過預約有效安排時間,最大效率利用實驗設備,使實驗室成為開發(fā)學生創(chuàng)造潛力,提高學生實踐動手能力,集教學與技術開發(fā)于一體的教學基地。單元操作實驗可以單獨開設實驗課,列入教學計劃。教師通過講述實驗設計、數(shù)據(jù)處理、單元操作規(guī)程和組織實驗等系列教學活動,培養(yǎng)學生的工程觀點,提高學生分析解決工程問題的能力,增強創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
根據(jù)本科學生培養(yǎng)目標要求,為了保證教學質(zhì)量,實現(xiàn)高校優(yōu)質(zhì)教學管理,可以考慮如下安排。
1)實驗指導教師的確定。學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個非常復雜的問題,涉及許多方面,但教師的作用是非常重要的[6]。教學問題,首先是教師問題,良師出高徒。應選擇責任心強,具有較高理論水平、豐富實踐經(jīng)驗的教師擔任實驗指導教師。根據(jù)學校實際情況,建議每個實驗安排2名指導教師,其中1名是青年教師。2名教師指導實驗有利于新老教師優(yōu)點互補,保證實驗效果,同時有利于青年教師的快速成長。
2)基礎實驗學生小組的規(guī)模。實驗小組人數(shù)減少,學生可以獲得更多動手操作的機會,有利于學生操作能力的提高。工程設備的實際操作通常是由一組人共同完成的,所以幾個人共同承擔實驗工作,相互配合完成預定的實驗任務,可以培養(yǎng)學生的合作精神和團隊意識。因此,實驗小組人數(shù)確定為4人。這個分組方案與教育部本科教學水平評估方案中優(yōu)秀水平的標準及化工原理課程指導委員會的要求是一致的。
3)設計性、綜合性實驗的安排。盡量多安排一些設計性和綜合性實驗內(nèi)容,通過開設設計性和綜合性實驗,擴大學生的知識面,啟發(fā)創(chuàng)新思維,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。通過開放實驗室,保證學有余力的學生獲得更多實驗機會。
如:通過實驗設備管道安裝與組合,可以使學生了解更多化工單元操作的實際操作知識,縮短學生畢業(yè)后對新工作的適應期;在膜分離實驗中,針對不同的專業(yè)學生提出不同的處理體系和分離要求,而具體的工藝流程參數(shù)、操作方案、測試方法等則可根據(jù)實際物系,由學生查閱文獻資料擬定,教師審查通過后再實施;在反應―分離集成中試實驗中,對學生實驗的要求是得到某種產(chǎn)品,具體的反應條件、后續(xù)的分離純化、產(chǎn)品成形、質(zhì)量檢測等一系列的工藝流程方案均由學生自行設計,這樣的實驗過程能給學生完全工程化的鍛煉,使學生分析和解決實際工程問題能力得到極大的提高。
4)采用先進的教學手段。由于化工單元操作種類及設備類型較多,新的設備不斷涌現(xiàn),學校不可能把所有的設備搬入校園。因此,采用如投影、幻燈、錄像、計算機仿真等現(xiàn)代教學手段,增大教學信息量,使學生了解更多當代單元操作過程與設備知識,加深對理論教學內(nèi)容的理解是必要的。過程工程綜合實驗室應配備較先進的現(xiàn)代教學設備,實驗教師應充分利用先進的教學手段擴大信息量,提高教學質(zhì)量。
5)學生實驗成績的評定。學生實驗成績應該根據(jù)學生在實驗中的表現(xiàn)、實驗報告的質(zhì)量來決定。注重考查學生出勤情況和預習情況、動手操作情況、數(shù)據(jù)處理的方法與準確情況、分析問題與解決問題的能力、有無創(chuàng)新思維等。教師要及時進行實驗報告批改與實驗情況總結,及時解決學生實驗中的問題,鼓勵學生采用創(chuàng)新方法,把學生對知識的理解引向深入。
6)實驗室開放與管理系統(tǒng)。過程工程類實驗室建設成相對獨立教學單位,國內(nèi)已經(jīng)有很多成功的經(jīng)驗。如清華大學、北京化工大學的化工原理實驗室是相對獨立的教學單位,是學校的一級實驗室,實驗室有穩(wěn)定的教師隊伍,由二級學院管理。天津大學的化工基礎實驗中心、鄭州輕工業(yè)學院的化學與化工基礎實驗中心管理方式也可以參考。上海大學的化工實驗中心包括化工原理實驗室、化學工程實驗室、化學工藝實驗室和化工仿真實踐基地等,可以滿足多專業(yè)的技術基礎課與專業(yè)課的教學和實訓。北京化工大學實驗室改革的經(jīng)驗表明,學校的過程工程實驗室在管理上相對獨立有利于發(fā)揮實驗室的作用,有利于實驗室建設和開放實驗室的管理。在實驗室建立實驗操作監(jiān)控系統(tǒng),是實驗室全面開放的基礎建設之一。單元操作實驗課程獨立開課,建立實驗教學多媒體教室和開放實驗室等一系列實驗室建設與改革,有利于學生動手能力的提高,加深對化工單元操作過程的認識,培養(yǎng)學生的計算機應用能力。
5 結束語
綜上所述,過程工程實驗室建設的目標是把實驗室建設成多學科教學需要的、可以為多專業(yè)共用的實踐教學基地,建設成培養(yǎng)學生分析問題、解決問題能力,提高學生實踐動手能力,強化創(chuàng)新意識和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的專業(yè)基礎實驗教學平臺。
建設高水平過程工程實驗室是大學擴大招生后很多學校急需解決的辦學條件問題。為了保證實驗教學的質(zhì)量,充分發(fā)揮過程工程實驗室的作用,對實驗室進行準確的功能定位,合理設計實驗室結構是必要的。新建設的過程工程實驗室應根據(jù)學校教學的具體情況安排設備的數(shù)量和實驗室面積,根據(jù)當前社會對各種專業(yè)人才的要求設計實驗類型和實驗內(nèi)容。通過配備現(xiàn)代教學手段,擴大信息量。通過多樣化的實驗裝置、開放式的教學過程、分層次的教學模式以及動態(tài)化、綜合式的成績評定方式,強化學生的主體作用、教師的主導作用。整體教育與個性化教育相互配合,調(diào)動學生學習的主動性、積極性,強化創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
把過程工程實驗室建設成多專業(yè)共用的高水平實驗平臺,可以避免各專業(yè)的重復建設,節(jié)約資金;有利于開放實驗室的管理;也有利于集中高水平教師,提高教學質(zhì)量;方便實驗教師間的交流與提高,從而把我國高等教育實踐教學質(zhì)量提高到一個新的水平。
參考文獻
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關鍵詞:高職學情 反應設備 課程改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼: A 文章編號:1672-1578(2014)7-0047-01
1 課程設置
課程的定位與作用。反應設備課程是化工技術專業(yè)學生的一門專業(yè)課程。該課程是在第4學期學習完高等數(shù)學、化工設備認知與制圖、基礎化學、物質(zhì)制備與檢驗、化工檢測儀表與自控、物料輸送過程與操作、傳熱設備操作與控制等課程后開設的。為后續(xù)專業(yè)綜合實訓、畢業(yè)頂崗實習等課程提供了必要的知識基礎和能力準備。使學生畢業(yè)后能夠快速成為化工企業(yè)生產(chǎn)一線需要的高素質(zhì)技術技能型人才。
2 學情調(diào)研與改進
通過近幾年的授課,發(fā)現(xiàn)高職學生的學情有以下幾點:
2.1基礎較弱,缺乏信心
學生在應試教育過程中,挫敗感長期存在,對批評習以為常,缺乏自信心。
2.2高等數(shù)學計算能力弱
學生到大二對高等數(shù)學的知識遺忘的很多,計算能力普遍較弱。
2.3對職業(yè)實踐技能感興趣
對實踐課程的興趣要大于理論課程。
2.4遺忘率高
學生自學和復習習慣較差,學生知識遺忘率較高。針對學生情況,對課程采取一定的改進措施:
2.4.1理論知識――簡化內(nèi)容
簡化理論知識內(nèi)容,只要求具備從事化工反應設備運行控制崗位相關的技術技能工作所必需、夠用的理論知識。授課過程中建立學生自信心,灌輸一種認真聽課就能掌握好這門課的理論知識,到工廠中就能有大用處。
2.4.2數(shù)學計算――改變思路
數(shù)學計算改變思路,將原有的高等數(shù)學計算內(nèi)容要求降低,不要求學生計算只要求學生會應用公式,自制手冊,將所有的一、二級計算結果均列出,讓學生做到會查手冊。簡單的過程,極大的激發(fā)學生興趣,培養(yǎng)學生具有信息獲取能力和職業(yè)發(fā)展學習能力。
2.4.3實踐技能――突出強化
培養(yǎng)學生具有綜合運用所學理論知識解決化工生產(chǎn)一線技術問題的能力和熟練的化工設備控制、操作、維護技能。
2.4.4教學過程――循環(huán)遞進
學習過程循環(huán)遞進,教學以培養(yǎng)學生的素質(zhì)能力為主。
3 教學模式設計
課程一改過去按教材章節(jié)順序講解的方法。采用“循環(huán)大課堂”,注重學生課堂上的學習狀態(tài),授課之前,先給學生下任務單,讓學生帶著“問題”進課堂,通過獨學(查找資料)、群學(小組間合作探究探討),形成結論。在實物設備應用,在電腦上模擬操作,最后教師總結輔導。
課程設置銜接上要,做到“四化”:知識問題化,問題層次化,層次梯次化,梯次漸進化??己诉^程注重理論知識和實踐技能的有機融合,過程考核為主。
4 教學實施方案
4.1觀看視頻
對設備現(xiàn)場安全注意事項、警示標志等內(nèi)容進行講解。培養(yǎng)學生具有良好的質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康、安全、服務意識和職業(yè)道德,具備獲取從事化工生產(chǎn)裝置操作崗位所必需的信息能力。講解裝置中可能發(fā)生的重大事故及造成的嚴重后果,培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L及應對危機與突發(fā)事件能力。
4.2反應器基本結構及其零部件
按照之前下發(fā)的任務單題目內(nèi)容,各小組討論后,對照學校反應器實物,介紹反應器基本結構及其零部件結構。以此來培養(yǎng)學生的團隊合作、溝通協(xié)調(diào)及獨立工作能力,提高學生的信息獲取能力及文字、語言表達能力。
4.3觀看聚氯乙烯等大型化生產(chǎn)裝置模型
讓學生觀看模型,查找反應器,在改變之前學生的認知,為什么學習了反應設備這門課,但很多是學生到工廠中看到了反應器,并不認識,認為學校老師沒講。以模型為例,就問一個問題:此模型中有幾個釜?
幾種錯誤觀念:(1)設備只進行反應過程的才叫釜;(2)設備名稱中有釜字的才是釜,罐、槽等均不是;(3)設備中必須有攪拌的,才是釜;(4)立著的才是釜。
經(jīng)過講解學生了解釜式反應器的應用范圍。了解釜式反應器在化工生產(chǎn)中的作用及地位。使學生了解化工設備的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,了解化工設備技術標準、規(guī)范。
4.4液體洗滌劑生產(chǎn)設備
講解整套洗滌劑生產(chǎn)設備,生產(chǎn)工藝。通過典型反應器設備認知的講授,培養(yǎng)學生具有一定的科學文化素養(yǎng),具有健康的身體,能夠承受較強的工作負荷及工作、生活中的各種壓力,具有創(chuàng)業(yè)意識和初步的創(chuàng)業(yè)能力。
4.5多功能精細化工合成實驗裝置操作及事故處理
4.5.1通過裝置的操作訓練,培養(yǎng)學生具有良好的工作責任心和職業(yè)技術規(guī)范,具有良好的質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康、安全、服務意識和職業(yè)道德,具備獲取從事化工生產(chǎn)裝置操作崗位所必需的能力。具備從事化工工藝運行控制崗位、化工生產(chǎn)裝置操作與維護崗位、化工產(chǎn)品質(zhì)量控制崗位相關的技術技能工作所必需、夠用的理論知識。
4.5.2通過裝置故障處理的操作訓練,培養(yǎng)學生具有綜合運用所學理論知識解決化工生產(chǎn)一線技術問題的能力,具有健康的心理,能夠承受較強的工作負荷及工作中的各種壓力。
4.5.3例如講課過程中講解超壓,如不及時處理,可能造成設備爆炸,發(fā)生危險。解決辦法:(1)開備用閥門,但是需要后面進行廢氣處理,如果不進行將造成空氣污染;(2)安全裝置,爆破閥、爆破膜的安裝,給設備上了一套保險。
講解裝置中可能發(fā)生的重大事故造成及造成的嚴重后果,培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L及應對危機與突發(fā)事件能力。
4.5.4 講解熱電偶等一些常用易損原件的原理和維修方法。培養(yǎng)學生具有從事化工生產(chǎn)技術技能工作必需的相關數(shù)學、自然科學知識。具有初步的化工生產(chǎn)工藝技術改造與技術革新的能力。
參考文獻:
[1]葉宛麗.化工類設備課程改革與應用[J].河南科技,2013,10.
【關鍵詞】班主任;班級心理輔導;構建班級
一、大學班主任成為班級管理者,輔導者的條件
班主任都會面臨角色的沖突。班主任要想成為有效的班級心理輔導者,就要做好由教育者、管理者向心理輔導者角色的轉變,學習與掌握心理輔導的相關知識,特別重要的是要擁有良好的人格特征。
1、思想上積極要求進步
作為一名大學班主任,應該是具各高尚的人格,高度的社會責任感和嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度,講求為人師表。在平時的工作中,也就十分注重對個人素質(zhì)的全面提高,積極參加學校組織的各項培訓學習和自我學習,給學生做一個好榜樣。在此同時,班主任還要積極做好學生的思想工作,通過自己和其他同學的不斷觀察,及時了解每位學生的情緒和思想狀況,發(fā)現(xiàn)同學有思想波動及時找他們談話,盡早解決他們的思想問題。在班上,給同學們做出各種正面教育,對思想上要求進步的同學予以積極支持和鼓勵,幫助這些同學不斷改進,使他們能夠全面發(fā)展自己,提高自己,縮短差距。
2、注重學習業(yè)務知識和培養(yǎng)工作能力
經(jīng)過了半個學期的學習和摸索,我已逐步積累了一些經(jīng)驗,能夠盡量處理日常工作中出現(xiàn)的各類問題,不論是綜合分析能力、協(xié)調(diào)能力還是語言表達能力等方面都因為實際工作中的操作而有了很大的提高,我認為在學生工作中,主要是兩方面的內(nèi)容,即管理育人和服務育人。
(1)管理育人
作為一名班主任,我深知管理對于一個班級和每個學生的重要性,特別是對學生的批評教育,一定要掌握一定的技巧,現(xiàn)在的大學生大多是獨生子女,不管家里是窮還是富,都是家庭的中心和寵兒,我采取通過對學生檔案的了解以及課余聊天的方式,基本掌握了班上同學的情況。我把學生分為三種類型,對于那些一直在父母嚴加管教下成長,還不成熟的幼兒型學生,我的對策是要嚴格要求,不時敲敲警鐘,讓他們不要從那種緊張的氛圍一下子放松,一旦發(fā)現(xiàn)他有什么錯誤時,毫不留情,嚴厲批評;對于那些各方面表現(xiàn)平平,但事事又有自己獨到見解的那種成長型學生,我采取多人談話,以對其他人進步的表揚或對錯誤者的批評,側面鼓勵或教育他;而對于那種自尊心特別強的成熟型學生,我不批評,只是表示對其所為很關心的詢問式談話,讓其自己悟出其中的道理。
(2)服務育人
雖然管理是學生工作中非常重要的一項內(nèi)容,可是在我看來,僅僅做好管理是不夠的,服務學生同樣也是必不可少的。讓他們從內(nèi)心信任我,愿意和我交流,在潛移默化中實現(xiàn)了教育的目的。學院也是我們每個老師探索自我,完善自我的地方。我相信我們一定能夠在工作中更加完善自己,管理好自己的學生。
3、班主任應擁有良好的人格特征
(1)輔導員的職業(yè)精神,首先是以一種對于教育者的理解
現(xiàn)代社會中,知識和技能就代表著前途和財富。而由于現(xiàn)在時展的一些特點,大學生們所處的階段反而成了接觸生活生存的第一站。大學生們廣泛具有的是一種學習課本知識的技能,而在其他方面甚至近似于無知。大學班主任雖然不一定參與大學教學的過程,但事實上,他們在以另外的方式進行著另一種“教學”。他們的教學方式,深人到生活的方方面面,潛移默化。影響著眾多大學生。他們是名副其實的教育者。負擔起教育學生的各種問題。
(2)輔導員的職業(yè)精神,是一種隨時樂觀、堅定、向上的生活態(tài)度
一個怨天尤人、對工作、生活充滿了抱怨,整日委屈纏身。覺得社會不公的人是不可能做好輔導員的。消極的態(tài)度。即使沒有引起連鎖反應,但給學生們留下的不會是好印象,甚至受到學生們的鄙棄。輔導員是普通人,生活中,難免會遇到一些不順心,如果把這些東西芾到輔導員工作中來,殊不知這是百害而無一利的:影響力小一點的輔導員,會被學生們拿來當作笑談。不受尊重;影響力大一些的輔導員??赡茏寣W生們產(chǎn)生的性格,這對于任何人來說都是個極壞的結果。
(3)輔導員的職業(yè)精神,是了解大學生的方方面面,因材施教
大學生經(jīng)常的感覺是“迷茫”“孤獨”,“沒人理解”“失落”。其實產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象,輔導員們應該自我反思:我們做的就是學生工作,而學生們有這樣的感覺。我們難辭其咎:更多的時候,我們?nèi)狈τ趯W生的了解。使得交流變得困難,最后索性停止交流了:自己紿現(xiàn)代大學生一個總體性消極的定義,殊不知完全不符合實際情況。作為輔導員,我們是最有對大學生問題發(fā)言權的。但這首先要有對大學生客觀的了解。
二、班主任應掌握關于班級團體的知識
一個班的紀律怎樣,學習風氣怎樣,往往與學生干部的管理能力緊密相關,因為班主任的管理理念、管理措施、有關制度和管理辦法,很多方面都需要我們的學生干部去宣傳、去貫徹,還要讓學生干部去具體執(zhí)行和監(jiān)督,所以班主任要培養(yǎng)好學生干部的管理能力在班主任工作中顯得尤其的重要。
1、班主任要多與學生交流,及時發(fā)現(xiàn)干部苗子,大膽起用學生干部
老師在接任班主任工作后,要多擠時間與學生接觸和交流,了解學生,及時發(fā)現(xiàn)每個學生的優(yōu)點和不足,發(fā)現(xiàn)干部苗子,大膽起用有管理能力的學生干部,快速組建一個真正有號召力的班委,開展正常的班委工作。否則一個班就可能形成一種自由、散漫的現(xiàn)象。
2、班主任要引導班委迅速制定近期管理目標
讓學生干部明確眼前任務,自覺、主動地進行宣傳和管理班主任把班委建好以后,要迅速引導學生干部們從學習、紀律、清潔衛(wèi)生等方面去制定好近期的管理目標,最好是條款式的,做到讓他們在宣傳和管理時心中有數(shù),關鍵是便于他們在管理工作中操作和執(zhí)行方便,有效地激發(fā)學生干部的管理和宣傳熱情,讓他們主動、自覺地去宣傳和講解學校和班上的有關規(guī)定和要求,盡最大可能發(fā)揮學生干部的管理和宣傳作用。
3、放手讓學生干部開展工作,發(fā)現(xiàn)他們的優(yōu)點和不足,及時給予肯定或指正,樹立他們的管理信心
班委組建好以后,班主任要放手讓學生干部去開展工作,自己沉到學生中間進行有效地觀察,對作出成績的學生干部要及時、充分地進行肯定,樹立學生干部的管理信心,樹立他們在學生中的威信。對學生干部工作中的某些不足要以信任的姿態(tài)和恰當?shù)姆绞浇o他們明確地提出來,班主任切忌在公開場合或其他同學目前批評和指責學生干部,以免挫傷其工作的積極性,傷了學生干部的自尊心和自信心。通過班主任老師的科學指點,我們要讓學生干部們始終保持一種最佳的管理狀態(tài),保持一種最佳的管理熱情。
4、把班干部以特定的形式分到小組,定期進行各種方式的檢查、比賽和總結
班主任要把班干部以特定的形式分到小組,經(jīng)常在學習、紀律、清潔衛(wèi)生等方面進行檢查、比賽和總結,讓學生們自覺、主動服從學生干部的指揮和管理,充分調(diào)動他們的管理和監(jiān)督的積極性,特別是有學校領導、家長和其他老師對班上班干部的表揚的事情,班主任要及時進行轉達,讓學生干部在管理過程中真正品嘗到成功的喜悅。但是,對不適宜、不稱職的學生干部,班主任要進行及時而又巧妙的調(diào)換,讓班委始終保持戰(zhàn)斗力。
【參考文獻】
[1]石文山,陳家麟.論班級心理健康教育模式的基本特征[J].河北師范大學學報(教育科學版),2004(3).