化学工程与工艺专业素质实践能力教学计划(推荐12篇)
根据高校“质量工程”的要求,从2006级开始,各专业本科培养方案设置了“专业素质能力实践”课程,以期通过相关专业的技能培养和应用实践,逐步提高本科生的专业素质和能力,一定程度上弥补课堂理论教学的不足。
一 总纲根据专业特点制定教学计划,化学工程与工艺专业本科,设置“专业素质能力实践”课程,共2学分,分散在第3~第7学期完成,跨度大、涵盖广,在此期间内的具体实践时间和方式不限,强调主观能动性。专业素质能力实践的2个学分,分两个部分进行:
2.1 第一个阶段完成一个学分(主要是考察、调研、自愿参加一些社会活动等),由专业主任组织落实。
2.2 第二个阶段是在第3学年开始,内容可加深一步,可以进行大学生课题,开放项目,自己设计实验,教师职业技能训练等。本专业要组成一个学分评定小组进行审核,综合成绩合格者获得该实践教学的学分,不符合要求的重新做。
二 方案在第3学期初,专业主任召集学生开展动员工作,提出课程基本要求;第3学期中期,了解学生动态,听取学生意见,并进一步指导专业实践活动开展的形式与方法。根据专业教学计划和学生认识能力与知识水平,制订分阶段实施计划:
2.1 第3~4学期,积极参加化工见习、实习和社会实践,从事化工专业相关工矿企业的社会调查或实习体会,3~5人一组各自独立完成至少一份相关报告或社科论文(1学分)。(主要由专业主任指导完成)
2.2第5~6学期,结合导师制、大学生课题、企业需求项目和经审核认可的自拟项目,利用开放实验室从事专业小型实验研究,3~5人一组完成研究报告或科研论文(1学分)。(由各专业教研室专职教师指导完成)
2.3第7学期,督促尚未完成上述任务的学生自选项目完成,查缺补漏;鼓励已完成项目的学生加以完善、深化,对具发展前景项目加以推荐并设立特别指导。(由专业主任和专业专职教师指导完成)第7学期在完成上述工作的同时,汇总上报所有学生成绩;期末召集学生代表和相关教师,分析过程、总结经验,提出改进方案,专业主任撰写总结报告。
三 附录
关键词:化学工程与工艺专业,实验教学,应用型人才
化学工程与工艺专业是由原来的化学工程、有机化工、无机化工、高分子化工、精细化工、煤化工、工业催化等专业合并而成的宽口径专业,它覆盖面宽、涉及领域广[1]。化学工程与工艺专业的毕业生应掌握化工生产技术的基本原理、专业技能与研究方法,具有从事化工生产控制、化工产品和过程的研究开发、化工装置设计与放大的初步能力[2]。目前,我国化工高等人才的素质培养中普遍存在的突出问题是:工程实践训练不足,实践能力差。因此,加强实践性教学环节的改革力度,提高学生的实践创新能力是化工高等教育过程中亟待解决的问题[3]。
中北大学化学工程与工艺专业是由原来的化学工程、高分子化工和精细化工三个专业合并而来的。以往的专业实验虽然覆盖了化工工艺学、化工热力学、化学反应工程、化工分离工程、化工传递等多门专业课的教学内容,但均属于验证性实验,每一实验均有包括实验原理、实验内容、操作步骤、数据记录等在内的详细的实验讲义,学生按实验讲义预习,然后按部就班的进行操作即可完成,这种实验教学方式使学生完全处于被动地位,极不利于学生创新意识及实践能力的培养。专业合并后,我们在专业实验项目的设置上进行了深入改革,除基本的一些实验项目外,根据我校自身学科发展和实践教学体系的特点,增设了旨在提高学生实践创新能力的综合性、设计性实验项目,这些实验项目具有以下特点:
1 与实习环节紧密衔接
实习是学生在完成理论课程学习后进行的实践教学环节。通过在生产车间的参观学习和跟班岗位实习,了解化工生产的实际和特点,理论联系实际,巩固加深所学基本理论知识,体验理论与实际相结合的重要性,并运用所学知识,对实际问题进行观察和分析,培养改革创新精神,从中获得了初步的生产实践经验。
目前,虽然随着企业改制,很多企业对大学生实习工作并不热心,但凭借我校化学工程与工艺的专业优势及长期以来形成的良好的厂校关系,建立了以山西三维股份有限公司为主的相对稳定的实习基地,这些实习基地包括典型的有机化工工艺、高分子化工工艺以及精细化工工艺,能满足本专业的实习要求。
经过多年的实习发现学生在实习过程中有一种非常突兀的感觉,由原来实验室的玻璃仪器突然转到大规模的工业生产设备,中间缺少必要的过渡,大大影响了实习效果,学生往往是走马观花。为此,我们专门设置了“水性涂料制备实验”的综合性实验项目,基本上按照三维厂的白乳胶生产工艺流程自制了一套扩试生产装置,该装置以醋酸乙烯酯为原料,经过聚合、配漆、砂磨、包装得到白乳胶产品。工艺全过程实现了自动控制,不仅涵盖了高分子聚合工艺、仪表自动化、流体流动等化工基本知识,而且使学生对整个工艺从整体上有了一个全面把握,避免了实习过程中的“放大效应”。
2 与科研成果密切联系
创造条件使学生较早参加科研和创新活动,鼓励学生积极参加教师的科研项目是开阔学生思维,培养学生动手能力的重要环节。我校制定相关政策,倡导和鼓励学生参与课题研究。我校快速化学反应与技术研究是国内研究武器特种化学能源的5个研究基地之一,多年来承担国防973项目、国防重点型号项目和国防科研基础平台建设项目等多项,获国家技术发明二等奖2项;超重力技术基础及应用研究是山西省唯一的研究基地,承担国家自然科学基金和国家重大专项等项目多项,获省科技进步一等奖1项;天然物提取研究是应用化学学科特色之一,从向日葵盘中提取果胶曾获得山西省科技进步二等奖。多项研究成果已成功工程化。相关研究成果均达到了国际先进和国内领先的水平,奠定了在国内相同领域不可替代的学术地位。稳定的研究方向,先进的教学科研设施,为学生参与课题研究提供了较好的平台。学生平时参与课题和毕业论文参与课题率达到了36%。为加大学生的参与面,我们将科研中共性的单元操作提炼出来,增设到学生实验中。如自制增设了超重力精馏单元操作、超重力萃取单元操作和微波反应单元操作等;设置了“果胶的生产”设计性专业实验项目,并建立了由提取釜、浓缩装置和喷雾干燥装置组成的成套实验室扩试设备,整个实验中学生自行设计提取、浓缩、干燥等工艺条件,大大提高了学生的兴趣和实际操作能力。
3 与学科发展特色紧密相关
我校应用化学学科是山西省重点建设学科,超重力场中的传质与化学反应是其中的一个重要研究方向,也是特色方向之一。旋转填料床多相反应制备超细憎水氢氧化铝获2005年山西省科技进步一等奖。在此基础上我们设置了“超细粉体制备实验”的开放性实验项目,让学生参与到超重力技术的科研活动中。由于我们的学科基地具备超重机的结构设计、仪器加工的能力,学生通过参观设备的设计加工全过程,从而对超重机的基本原理和构造产生深刻的印象,而且可以从中体会科研工作者的设计思想,提高他们的设计开发能力。
除此之外,在开设专业实验项目的同时,我们还对任课教师提出了更高的要求。目前本专业共开设专业实验项目16项,其中综合性、设计性实验项目6项。专业实验任课教师共有12人,除最基本的实验项目外,基本上每个实验项目均由一名不仅对该实验内容十分熟悉,而且具有一定相关科研经历的教师任教。同时实验教师队伍中还配备有专职工程师,负责有关设备加工方面的指导。指导教师在对学生讲解实验的过程中会不自觉的将自己从事科学研究的切身体会穿插进去,而这些“沉默知识(silence knowledge)”对于培养学生实践创新能力具有不可估量的作用。
以上措施实行两年多来取得了明显成效,具体表现之一就是学生在毕业设计过程中不再像以往那样对工程化问题摸不着头脑,可以从工程化角度出发思考相关问题,这说明他们已经具备了基本的工程化理念。工程化理念的产生对于他们走向企业从事实际生产具有十分积极的作用。
现代化学工业的发展,需要大量具有良好工程素养和能力、基础扎实、知识面广、综合素质高、实践能力强、具有开拓精神、创新能力和竞争意识的应用型、复合型人才。实践性教学在培养学生能力、素质方面起着至关重要作用。我们在本科实验教学环节中进行了一些改革探索,取得了一定成效,但同时也感受到由于目前受资金等诸多因素的限制,许多更有利于培养学生时间创新能力的实验项目无法得以实施。如何利用现有条件,开设更加富有成效的实验项目是化工高等教育工作者值得进一步研究探讨的问题。
参考文献
[1]邹丽霞,花明,黄国林,等.“化学工程与工艺专业”复合式应用型人才培养模式的研究[J].化工高等教育,2008,(1):15-18.
[2]李克华,尹先清,郑延成,等.化学工程与工艺专业人才培养方案的研究与实践[J].长江大学学报(自然科学版),2008,5(1):331-332.
[关键词]应用型 土木工程 工程素质 创新能力 实践教学改革
[中图分类号] G719.21 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2012)10-0098-02
土木工程专业主要是培养适应社会主义现代化建设需要,德智体全面发展,掌握土木工程学科的基本理论和知识,同时获得工程师基本训练并具有工程创新能力的高级专门人才。[1]
土木工程是一门实践性很强的学科,土木工程的实践教学是培养学生理论联系实际、综合运用所学专业知识,进行工程施工与设计、加强动手应用能力训练的重要环节,也是培养学生的工程创新能力、独立分析和解决问题能力,全面提高学生综合素质的重要实践教学环节。[2]土木工程实践教学效果,对教学质量的提高和人才培养目标的实现起着至关重要的作用。
一、土木工程实践教学的现状
(一)人才培养目标定位模糊
应用型、教学型工程院校与学术型、研究型工程教学院校的人才培养模式区别不大,人才培养定位较模糊,导致培养的人才与社会需求相脱节。
(二)缺乏独立、完整的实践教学体系
以往在制订教学体系时,没有从能力、素质培养出发建立一个独立、完整的实践教学体系,而往往依附于理论教学。
(三)实践教学缺少自主性和创新性
由于过多、过细地划分专业,导致人才培养模式较单一,学生知识面较窄,难以成为行业企业所需的一专多能的复合型人才;严格按照土木工程专业规范设置的课程体系、课程教学大纲进行教学,导致教学内容陈旧,教学方法死板,严重制约学生个性的发展,与工程实际的需求相脱离。
(四)实训基地的建立与管理滞后,导致实践性教育的严重缺位
一方面,目前我国工科院校与行业企业的联系不够紧密,企业过分考虑自身经济利益和学生实习的安全问题,往往不愿接受学生前来实习。另一方面,学校和指导教师的管理不到位,见习普遍成了参观,实习成了见习,课程设计等实践性环节往往流于形式,抄袭严重,毕业班学生急于找工作,毕业设计时间无法得到保证。土木工程专业实践的缺位,导致土木工程教育缺乏灵魂,学生毕业后解决工程实际问题的经验和能力欠缺。[3]
(五)实践教学的内容陈旧、形式单一,教学方法和教学手段落后
虽然许多高校迫于形势,加大了土木工程专业教学改革的力度,但对实践教学的改革没有形成较大的突破,主要局限在加大实践教学学时及组织形式的改变,对实践内容的调整不大,并没有真正解决实质的问题。
以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心的知识传授型教学方法和手段已严重制约了学生工程能力与创新能力的培养。
(六)教师队伍非工程化趋向严重,缺少真正的“双师型”教师
我国高等院校对工科教师的评聘与考核侧重于评价理论研究成果和发表学术论文,这种纯理论研究的导向使得高校工科教师队伍普遍不重视工程实践锻炼、缺乏工程设计和组织管理的实际经验,高校普遍存在“双师型”教师严重缺乏现象。
二、基于工程素质和创新能力培养的土木工程实践教学的改革与实践
土木工程本科专业应以行业企业需求为导向,以工程实际为背景, 以工程技术应用为主线, 通过高校和行业企业的紧密合作、共同制订人才培养标准、改革人才培养模式、建设高水平的“双师型”教师队伍、加大对外开放力度, 实行资源共享,着力提升学生的工程素养, 重点培养学生的工程设计能力和创新能力。
(一)构建以工程实践和创新能力培养为目的的应用型人才培养实践教学体系
以学生的工程能力培养为根本,统筹规划学生的知识、能力、素质培养体系,建立实践性与设计性强、突出综合能力与创新能力培养的实践教学体系,为培养学生的综合素质与创新能力提供良好的平台(见图1)。将实践教学环节分成基本技能训练、专业技能实践、创新技能实践等三个模块,形成有机的实践教学体系。
(二)整合实践教学资源,建立形式多样、内容丰富的实践教学资源库
根据土木工程专业基本技能训练的需要,建立具有模板、钢筋、砌筑三大工种的设计、操作与质量验收等功能的建工工艺综合实训中心;制作主要建筑构造和建筑结构节点,打造真实的工程场景;完成《房屋建筑学》、《混凝土结构设计》、《工程测量》、《土木工程施工》等多门课程的网上资源库建设;拍摄了上千张工程现场图片,数十部现场施工录像、flash仿真动画等影像资料,为土木工程实践教学提供良好的平台。
(三)改革实践教学方法,全面提升学生的工程能力
在教学方法改革方面着力推行符合工程能力培养规律的学习方法。传统的工科专业课程之间的界限不明显,课堂教学以教师讲授为主,结合工程实际和综合性案例的教学不多。在重新构建课程体系和教学内容的基础上,按照工程问题、工程项目和工程案例组织课堂教学内容,着力推行基于问题的探究式教学、基于项目的参与式教学、基于案例的讨论式教学等多种研究型教学方法,强调培养学生的创新意识和创新精神,加强学生工程创新能力的训练,做到本科生“真刀真枪”做毕业设计。[4]
(四)更新实践教学手段,提高实践教学效果
土木工程是一个实践性很强的专业。它具有课堂信息量大,知识点多,涉及面广,与实践联系紧密的特点。传统“一只粉笔,一块黑板”的教学手段,远不能满足教学的要求。采用多媒体进行教学便可以在有限的时间里利用文字、图表、声音、动画等多媒体技术,将土木工程专业课程中的一些难以教学的工艺原理和实践环节等进行详尽地讲解,达到理想的教学效果。
利用网络教学手段弥补传统课堂教学的不足,是当今现代教学方法的一大特点。通过精品课程网站,学生可以申请进入课堂预习、学习、复习课堂教学内容。同时,也可以通过这种方式加强师生间的沟通和理解,让老师了解学生的真实学习动态,了解他们在学习过程中存在的问题,也便于在今后的教学过程中不断完善和改进提高。[5]
(五)改革实践教学环节的考核方法,建立多元化考核方式
改革实践教学的考核方法,将考核的重点放在基本知识和基本技能的掌握应用方面,注重过程的考核,鼓励采用平时作业与集中考试相结合,多次考核与多种考核形式相结合的方法。通过笔试、口试、答辩、操作、报告等多种形式,对学生的基本理论、课程实验、课程专项设计等方面的基本技能进行考核。课堂考核对应学习积极性、作业考核对应自主学习和信息收集处理;实践环节考核对应分析解决问题能力、综合考核对应应变能力和沟通能力;通过采用多元化的考核方法,充分调动学生的主观能动性,激发学生参与实验的兴趣。
(六)探索企业培养的新模式
在校主要完成基础课、专业基础课及基础实验课程的教学,然后到企业真实工作环境中“真枪真刀”地进行基本技能及综合技能的训练,主要包括认识实习、测量实习、地质实习、顶岗工程实践及毕业环节等。校企深度合作,企业建立相应的组织机构,制订相应的规章制度,配备经验丰富的指导教师,提供实践教学的场所,参与实践的机会,并提供充足的安全和劳动保护等。
(七)建立一支具有工程实践经历的高素质的“双师型”师资队伍
通过“内培与外引”相结合的方式建立一支高素质的教师队伍。鼓励年轻教师继续攻读硕士、博士等学历、学位;鼓励教师报考土木工程专业的国家注册执业资格;规定教师在晋升职称前必须有1年的工程一线实践锻炼经历,提高教师的工程实践经验。大力引进具有丰富工程经历的教师,选聘工程实践经验丰富的高水平专家和管理人员到学校兼职,承担实践环节的教学任务。
通过土木工程实践教学的多年改革与实施,我院95%以上学生在校取得施工员、监理员、造价员等职业技能证书。毕业生的实际动手能力强、综合素质高。连续几年来,土木工程专业毕业生初次就业率始终保持在96%以上,是学校就业情况最好的专业之一。大多数毕业生从工程施工、设计一线工作岗位干起,很快崭露头角,成为技术骨干或单位领导。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 高等学校土木工程专业指导委员会编制.高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2002.
[2] 夏建中、吴建华.卓越土木工程师培养的实践环节教学研究[J].浙江科技学院学报,2010,(5).
[3] 陈金陵,梁桥.教学型高校土木工程专业应用型卓越工程师培养模式研究初探[J].中国建设教育,2010,(11).
[4] 林健.谈实施“卓越工程师培养计划”引发的若干变革[J].中国高等教育,2010,(17).
[5] 黄滢.多媒体教学在《建筑施工技术》教学中的应用[J].华东交通大学学报,2005,(12).
课程代码:0811519018 课程名称: 毕业实习周 数:2 学 分: 1
一、目的与任务
1、巩固和加深在校期间所学得的理论知识及技术知识,培养学生分析问题和解决问题的能力;
2、使学生了解掌握本专业某专题的全部生产过程;着重解决学生的动手能力与综合解决问题的能力;
3、为毕业设计(论文)收集所需的资料和数据等;
4、为学生就业创造机会和条件。
二、基本要求
1、实习学生的要求
学生在寒假期间或开学初自行联络单位分散进行实习单位,在厂方规定范围与要求下实习,对分散实习的学生学校适当给予路费补贴;对于自己联系实习单位有困难的同学,要在全校开学之日返校,由指导教师安排集中实习,不再补贴路费。毕业实习采取实习单位技术人员与学校指导教师协同指导的方法进行。在化工厂实习的学生,要特别注意生产安全,尊重企业的工作人员,虚心向技术人员请教,坚决服从企业有关人员的管理,确保实习教学的安全和质量。
2、实习单位的要求
学生利用寒假期间在生源所在地自行联系实习单位时,必须联系与专业接近或相关的企业和管理部门,要坚决避免生产危险以及交通不便的企业。在实习过程中,填写《分散实习联系函》,实习单位要在实习单位认定函上加盖单位公章并签署意见;实习结束时实习单位要在实习报告中填写实习单位评语。
3、实习指导教师的要求
各专业(模块)根据各自情况和学生人数指定指导教师。指导教师在放寒假前按实习大纲要求和师生人数制定具体的实习指导计划;召开实习动员大会,提出实习的具体要求以及实习报告的撰写格式;实习过程中,指导教师采取电话、电子邮件等方式指导学生实习,并填写实习指导记录表;在学生实习结束返校后,检查学生实习记录,指导学生撰写实习报告,完成实习报告的批改和成绩的评定,并将分散实习情况汇总,提交《嘉兴学院学生实习状况表》,完成实习工作总结。
三、内容
学生选择一个与本专业内容相近或相关单位进行毕业实习,分散进入实习单位,在厂方要求指导下实地了解和掌握实习单位某相应工段的生产工艺流程及主要设备情况,或了解实习部门的运行流程与效益主要影响因素等。力求弄懂并掌握所实习单位的工艺和流程,并结合所学的专业知识,提出自己的见解。同时,在实习期间,要收集必要的数据及资料,做好实习日记,写出实习报告。
四、考核方式与评分办法
1、实习纪律(是否参加实习动员、按时返校等);
2、实习表现及任务完成情况;
3、实习报告质量;
4、工厂技术人员的评价;
5、实习相关文件的齐备情况等。
指导教师将依据上述内容对学生实习状况进行考核,成绩评定按优、良、中、及格、不及格打分。学生的实习成绩评定时,“优秀”率不大于20%,“优秀”+“良好”比率不大于50%。审核人:(签名)
创业教育是2l世纪的重要教育课题。早在1O月举行的世界高等教育会议就提出:“高等学校,必须将创业技能和创业精神作为高等教育的基本目标,为了方便毕业生就业,高等教育应主要关心培养创业技能与主动精神”,要使毕业生“不仅成为求职者,而且逐渐成为工作岗位的创造者”。我国于1月公布的《面向2l世纪教育振兴行动计划》中也强调要“加强对教师和学生的创业教育,鼓励他们自主创办高新技术企业”。在此背景下,大学生的创业活动风生水起,1983年美国奥斯汀德州大学举办了首届大学生创业竞赛(他们称之为商业计划竞赛),接着,包括麻省理工学院、斯坦福大学等世界一流大学在内的十多所大学,每年都举办这一类的竞赛,并逐渐波及世界其他国家的大学。,清华大学研究生发起了首届“清华大学创业计划大赛”。193月,全国举行首届“桃战杯”大学生创业大赛,创业教育开始在我国推广。经过十多年的发展,我国高校的创业教育和研究渐成大观。在广告学专业教育中开展创业教育,已是大势所趋。
姓名 郭晓娜
专业 化学工程与工艺
班级 工艺(定单)2009
摘要:介绍自己对化学工程与工艺这一专业的认识,学习过程中的体会;在大致了解了本专业的基础上,浅谈自己对本专业的发展情况的看法。
前言:近年来,随着科技的不断进步,各行各业都显示出勃勃生机,而与人们生活息息相关的化学工业更是显示出支柱产业的地位。走进化工天的,一切都充满了新奇,原来社会的绚丽多彩源于此。化学工程与工艺,将发挥越来越重要的角色,发展前景无限广阔。其中,能源化工和精细化工更为值得期待。
一、专业了解
化学工程与工艺专业,具有两大特色:一是工程特色显著,对化学反应、化工单元操作、化工过程与设备、工艺过程系统模拟优化等知识贯穿结合,;二是专业口径宽、覆盖面广,能够开拓学生从事科学研究、产品开发的能力,在精细化学品、涂料及应用、高分子化工与工艺等方面更有研发和应用能力。基于以上两点,本专业学生能在化工、轻工、医药、环保、军工、冶金、汽车、机电等众多工业领域施展才华。主要学习化学基础、化工单元操作、化学反应工程、化工工艺与过程、化工优化与模拟等化工基本原理、研究方法和管理知识,受到化学与实验技能、工程制图能力、工艺设计方法、电子与电工技术、计算机应用、外语能力、科学研究方法的基本训练。初步掌握一门外语,能比较顺利的阅读本专业的外文书刊,具有听、说、写的基础。
化学工程与工艺又分为以下几个研究方向: 1.化工工艺方向
培养目标:通过学习基础化学、化工单元操作、化工热力学、化学反应工程、化学分离工程及化工工艺学等课程的基本理论和工程实践知识,初步掌握化工生产的基本原理、生产工艺过程与设备的基础理论、基本知识和设计方法。本专业毕业生具有对化工新产品、新工艺、新设备、新拄术研究和开发的初步的能力;具有对化工生产技术经济分析与生产管理的能力。
主要课程:无机化学、有机化学、物理化学、化工工艺学、工业催化反应工程、化工仪表、分离工程等。
就业范围:可从事化工生产过程运行、研究、开发、设计和管理工作。适合于化工厂、化肥厂、焦化厂、煤气厂、制药厂等化工企业的技术和管理工作,也适应于化工研究和设计单位的开发设计工作。
2、工业分析方向
培养目标:掌握化学分析与现代仪器材分析基本原理的技术,从事各工业部门开发与研究的高级工程技术人才。通过本科四年学习,使学生获得无机化学、分析化学、有机化,掌握化学分析与现代分析仪器的理论、操作方法、分析技能与各个领域的发展趋向,具有选择拟定和改进分析方案,研究有关工业分析方面问题的能力。
主要课程:无机化学、化学分析、有机化学、物理化学、结构化学、计算机语言、电化学分析、发射光谱及原子吸收光谱分析、气液相色谱分析、有机分析、可见紫外及红外分光光度分析、核磁的质谱分析。
就业范围:可以在化工、煤炭能源转化、冶金、垃质矿物、环保、轻工、食品、建材及商检等部门的大中型实验室、研究所从事开发研究及教育管理等工作。
3、精细化工方向
培养目标:培养能从事精细化工产品合成、生产、工艺设计及研制开发的高级工程技术人才。精细化工包括:合成洗涤剂、表面活性剂、助剂、染料、颜料、涂料、香精、色素、合成药物、食品添加剂方面。
主要课程:化学、波昔分析、精细有机合成单元反应、精细化学晶化学、表面活性剂化学及工艺学等。
业务能力:掌握无机化学、有机化学、物理化学、化学单元操作和化学反应工程的基本理论;掌握精细化工产品生产工艺的基础知识;具有精细化工产品的研制和开发的能力;掌握精细化工产品的生产过程,具有工艺设计、设备计点、技术改造和管理的初步能力。
4、高分子化工方向
培养目标:主要学习从单元合成高聚物的基本理论和生产工艺及设备。高聚物包括合成橡胶、合成树J旨、合成纤维、塑料以及油漆、涂料、粘合剂等产品。还学习高聚物成型加工课程,以适应加工部门的需要。本专业主要培养从事高分子合成和高分子材料的研究、开发设计和生产的高级工程技术人才。
主要课程:有机化学、物理化学、化工原理、化工机械、商分子化学、高分子物理学、高聚物合成工艺学、高囊物成型加工、算法语盲、企业管理、技术经济等。就业范围:可从事有关高聚物合成的生产、设计科研部门和高聚物加工部门{塑料、纤维生产工厂及研究部门)以及有关应用单位工作。5.能源化工方向
此方向主要研究以煤、石油气、天然气等为原料经过化学化工过程实现综合利用的工业。包括有机化工、无机化工产品的分离与合成,生产的基本原理、方法和工艺过程。以及相应的洁净生产技术。进行新工艺、新设备和新产品的技术开发以及能源清洁利用的研究,以维持整个社会经济的可持续发展的要求。
毕业生适用方向: 化工、冶金、煤炭、电力、建材、城建、环保等所属公司、工厂、设计院和研究院从事工艺及过程开发、工程设计、新产品研制及技术改造和生产管理等技术性工作; 高等院校从事化学工程与工艺的教学和科研工作; 从事有关化工经贸与管理工作。
二、精细化工和能源化工的发展前景更为广阔。
最新报道,2011亚洲石油和化工科技大会在天津召开。就在这次天津举行的亚洲石化科技大会上,中国石油和化学工业联合会会长李勇武表示,中国石油和化学工业在“十一五”期间发展迅速,多种石化产品产量位居世界前列,2010年全行业实现总产值8.88万亿元。到“十二五”末时,这一数字有望增至15万亿元。
据了解,“十一五”期间,中国石化产业在面临国际金融危机背景下,成绩显著。李勇武说,2010年,全行业实现总产值比2005年时增加了1.6倍。多种石化产品产量位居世界前列,其中原油产量达到2.03亿吨,原油加工量4.2亿吨,乙烯产量1419万吨。
行业技术方面,“十一五”期间,全行业在新型煤化工技术、石油勘探开发技术、催化新技术、新型环保与节能技术等重大关键技术方面取得一系列突破性成果。五年来,行业进出口额增加13倍,2010年时达到45878亿美元,累计引进外资42718亿元。
李勇武透露,由中国石化联合会组织编制的我国石化产业“十二五”规划,即将在5月底出台。
综合国内外精细化工发展现状,不难发现,我国精细化工产业,市场广阔,发展潜力巨大。
据统计全球500强中有17家化工企业,其中前几位是美国杜邦公司、德国巴斯夫公司、赫斯特公司和拜尔公司,美国的道公司以及瑞士的汽巴—嘉基公司等。它们都有百余年的历史,在20世纪70年代以前都大力发展石油化工,后来逐渐转向精细化工。德国是发展精细化工最早的国家。它们从煤化工起家,在20世纪50年代以前,以煤化工为原料的占80%左右,但由于煤化工的工艺路线和效益不佳,1970年起以石油为原料的化工产品比例猛增到80 % 以上。我们国家自80年代确定精细化工为重点发展目标以来,在政策上予以倾斜,发展较为迅速。“八五”期间已建成精细化工技术开发中心10个,年生产能力超过800万吨,产品品种约万种,年产值达900亿元,已打下了一定的基础。20世纪末精细化工率达到35%。这与国外发达国家相比差距较大。他们仅就电子工业一项就需精细化学品1.6万种,彩电需7000多种,国内产品配套率都不到20%,其余靠进口。其它在织物整理剂、皮革涂饰剂等方面更为短缺。另外从我国精细化工产品的质量、品种、技术水平、设备和经验来看,都不能满足许多行业的需求。结论:化学工程与工艺专业前途广阔,我们要继续努力,有计划有目标的培养自己,培养设计、优化与管理能力,具有从事科学研究、产品开发的能力,更有研发和应用能力。精细化工与能源化工值得期待。
参考文献
1.《化学工程与工艺专业认识的探索与实践》 赫文秀 王亚雄
《化工时刊》 第24卷第3期
一、实习环节的总体设计
我校化学工程与工艺专业的实习环节采取金工实习 (2学分) 、认识实习 (1学分) 、生产实习 (2学分) 、仿真实习 (2学分) 和毕业实习 (4学分, 含在毕业设计中) 的逐级递进的工程能力培养方式[2]。根据培养方案制定过程中企业专家的建议, 实习环节总学分设置为11学分, 比以前提高1学分, 生产实习由以前的4学分拆分为生产实习和仿真实习, 各2学分。这样的实习环节设置和学分设置可以满足企业对现代工程师培养的要求。
校内进行的实习环节包括金工实习、认识实习的一部分和仿真实习。金工实习由实习工厂的工人师傅为指导教师, 认识实习由工程中心的科研人员进行指导, 仿真实习在指导教师的辅导下自主完成。
在企业进行的实习教学环节包括认识实习、生产实习和毕业实习, 现场实习环节聘任工程经验丰富的高级技术人员担任指导教师, 利用实习基地为学生提供工程实践条件, 在生产实习和毕业实习中联合指导学生, 把实习工作纳入企业正常工作的一部分。在实习期间聘请企业工程师给学生做工程教育等方面的讲座, 拓宽学生工程视野。
二、实习环节的工作安排
1. 金工实习
金工实习是学生了解机械设备加工、初步学习机械制造工艺、熟悉现代加工技术的重要手段。我院化学工程与工艺专业主要开设的金工实习在以前的车、钳、铣、刨四个工种的基础上增加了铸造、焊接、锻造和磨工等工种的教学过程, 教学内容更加全面。在金工实习环节, 车工、钳工、铸造三个工种的实习是每人单独操作, 切实提高了学生的动手能力和独立思考能力, 学生的实习多数是分组进行的, 培养学生团队协作精神、提高工程素质、培养创新精神和综合实践能力的。
2. 认识实习
认识实习是在化工原理课程教学过程中教师根据实际情况, 安排学生到校内工程训练中心见习中试装置, 近距离观察、触摸装置的内部结构和部件。学生可从化工生产工艺、装置设备、电器仪表、厂房构筑等方面获得感性认识, 初步建立起工程概念。通过实习使学生在掌握基本原理的基础上, 了解化学化工基础知识与化工工程实际的联系, 加深对理论知识的理解和掌握, 培养学生理论联系实际及解决实际问题的意识和能力, 为后续专业课程的学习打下基础。
3. 生产实习
生产实习是使学生接触工人、了解工厂、热爱专业、扩大视野和提供感性认识的重要手段。通过深入生产实际, 使学生获得感性的生产工艺知识。我院的化工专业生产实习开设在专业基础课和专业课的过渡阶段。生产实习的工程技术指导、工艺流程绘制、生产过程控制、实习效果考核等环节全部在现场实施, 由工厂的工程师负责指导。学生在生产实习中要掌握[3]实习车间的主要工艺流程、生产原理、工艺组织原则、控制方法和操作条件, 了解生产装置的技术经济指标, 了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发的法律、法规, 熟悉安全、环境保护、职业卫生和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规, 了解化工生产的组织方式、技术管理方法。学生可从生产工艺、仪器、设备、电器仪表、设备布置、技术指标、经济效益的各个方面了解、感知实际生产过程, 强化工程概念。为今后专业基础课、专业课教学的顺利进行打下良好的基础。
4. 仿真实习
仿真实习技术是以仿真机为工具, 用实时运行的动态数学模型代替真实工厂进行化工装置运行的一门新技术。化工仿真实习是解决学生生产实习中不能在生产装置上动手操作的问题[4], 可以使学生不进工厂、不上装置就能得到开车、停车和事故处理等操作机会。为使学生亲身感受化工实际生产过程控制与操作, 进一步提高学生对生产实习过程中DCS控制系统的理解, 我院开设的化工过程仿真操作主要包括化工单元操作过程及一套完整的模拟生产实际的乙醛氧化制醋酸工艺和合成氨生产工艺的操作过程。这些操作过程有利于学生了解仿真实习的优点和掌握化工生产装置的工艺流程、控制系统、开停车操作规程及事故处理方法, 了解常用DCS控制系统的操作界面和操作方法。
仿真实习能够使学生了解化工工艺过程、控制系统和设备运行的动态特性, 有利于提高学生对工艺过程运行的实际控制能力。对仿真装置的运行、调整和控制能力反映了学生运用理论知识解决实际问题的能力和水平, 对加强学生理论联系实际、提高学生分析问题、解决问题以及动手操作能力起着重要的作用, 也是企业对工程师培养的最基本的要求。
通过校内仿真实习, 进一步加强了学生对生产工艺过程的认识, 体验了生产控制的实际操作过程[5], 巩固相关的理论知识, 提高学生理论联系实际和分析问题、解决问题的能力。
5. 毕业实习
毕业实习是毕业设计中的教学内容之一, 是学生在校完成专业基本训练的最后一个综合性实践环节。毕业实习是学生完成毕业设计的必要步骤, 使学生获得广博的生产工艺知识。在工程师和老师的指导下, 学生可从具体的生产工艺过程中对化工生产过程有一个总体的、深入的理解和把握, 了解实际生产过程的生产方法、工艺流程、工艺参数控制、设备、辅助设施等资料, 为毕业设计提供所需的资料和数据。
毕业实习对了解实际生产过程, 培养理论联系实际的能力, 为其将来从事生产工程的开发、设计、建设和科学管理打下牢固的化学工艺基础。
三、实践效果
通过实习各个环节的有效开展, 充分利用学校与吉化公司“水乳交融, 共生共长”的优势, 与中油吉化的多个不同的大型现代化生产车间建立了稳定的校外实习基地, 与中石油工程设计东北分公司和吉化研究院建立了工程研究中心和技术创新中心, 为学生实习、实验创造了条件, 部分学生的毕业设计 (论文) 在企业或两个中心完成, 为学生提供了直接参与工程实践的机会, 提高了学生的实践动手能力、综合知识应用能力。通过充分发挥学校与企业在人才培养方面的各自优势, 利用产学研基地把教学和科研工作与生产实际相结合, 促使教师在提高工程研究能力的同时, 将科研中获得的新知识、新成果充实到教学、生产实践中, 增加工程实践教学内容, 加强了学生工程实践能力和创新能力的培养。
专业注重各实习环节的相互衔接, 形成了课内外结合、校内外结合、理论与实践结合、满足工程实践需要的科学、合理、完备的实践教学体系。强化了实践教学在人才培养过程中的地位和作用。有效实现了学校与工厂相结合、教学与生产相结合, 生产与研究相结合的校企共赢的局面, 有效提高了应用型工程技术人才培养质量, 达到了卓越工程师培养和专业认证的要求。
摘要:实习教学在化学工程与工艺专业的实践教学过程中占有重要地位。我校化学工程与工艺专业的实习环节采取金工实习、认识实习、生产实习、仿真实习和毕业实习的逐级递进的工程能力培养方式进行。形成了课内外结合、校内外结合、理论与实践结合、满足工程实践需要的科学、合理、完备的实践教学体系, 强化了实习教学在人才培养过程中的地位和作用, 达到了对学生能力培养的目的。
关键词:化学工程与工艺专业,实习,能力培养
参考文献
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[3]赵风云等.化学工程与工艺专业生产实习改革探讨[J], 教学研究, 2012 (9) :67-69.
[4]高洪燕.仿真技术在化工教学中的应用[J], 技术创新管理, 2013 (9) :95.
关键词:联网工程 实践创新 研究
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1674-098X(2014)09(b)-0241-01
物联网技术是一种十分新型,但工作效果极为强大,短短几十年而已,这种技术就在世界范围内得到了极为广泛的思考和研究。并且还为我国的军事以及医疗,农业等方面做了巨大的贡献,并且,随着科技的不断进步,我国的物联网技术必将得到更大的发展,这就使得物联网工程专业实践创新能力培养更加必要,在国家大力倡导下,我国很多高校都已经开始使用物联网技术,这对于培养学生的实践能力与理论结合实践的能力具有重要的现实意义。
1 物联网工程专业人才培养的基本要求
(1)具有扎实宽广的自然科学基础,扎实的信息科学基础知识。
(2)具有较好的人文社会科学、管理科学知识,综合素质较高,并具有一定的组织协调与管理能力。
(3)熟练掌握一门外语,具有良好的听、说、读、写能力,能顺利阅读本专业外文书籍和文献。
(4)掌握物联网技术与工程专业的基础理论、专业知识和应用技术,主要包括电路理论、模拟与数字电子技术、射频识别、传感器原理、计算机网络、嵌入式系统、传感网络设计、分布式系统、并行计算、多媒体信息融合等。
(5)较好地掌握物联网系统设计、工业过程监控、自助服务管理及信息处理等方面的知识,了解本专业学科的前沿发展趋势。
2 物联网工程专业人才创新能力培养方式
任何技术的顺利实施和普及,归根结底是以人为主体进行的活动,因此,物联网专业技术的普及和应用,也要以学生的主体情况为前提和基础,对于不同的学生,所采用的方式方法也会有所不同,因此,我们也需要根据学生的实际情况,采取不同的方式进行培养,我们要通过以下方式进行。
2.1 物联网工程专业知识学习
在进行互联网工程专业人才创新能力培养的过程中,我们也要注意一些重点,并且,还要注意理论与实际相结合,我们可以将教育的重点问题放在硬件与理论知识的研究上面,并且我们还不能够只限于一个行业的研究。在进行物联网创新能力培养的过程中,我们要了解到它与计算机专业的区别所在,切不可完全按照计算机专业的教学方式进行,物联网工程的重点在于培养学生的主观实践能力,同时还要将计算机操作的各种基础知识,如:数据结构,语言编程等进行综合的运用,学生能够在算法与理论的基础上,对物联网理论及其有关的科目进行学习,进而实现其创新思维的培养。
2.2 以工程应用需求作为创新性培养方向
对于物联网学生的培养的,是建立在工程应用这个基础之上的,这就要求学生们必须要具有敏锐的洞察力与适应各种复杂环境的能力,同时还要具有创新精神与冒险精神。学生们要懂得将自身的专业特点与现阶段物联网工程最为需求的方面相结合,继而准确找到两者之间的衔接点,可以合理的将物联网理论与实践相融合,进而解决掉很多实际问题,比如,交通智能化,这样就可以促进创新理论的科学发展,如果将计算机技术,物联网理论与工程实践相结合,那么物联网的实践创新就有了一个新的发展目标。现阶段,我国的大部分的计算机学院已经具备了智能化的教学训练平台。并且随着工程应用需求量的不断增加,我们对于实践教学的内容也会有一个更加科学合理的改善,而对于学生的培养和训练也要更加专业,强度也需要更大。
2.3 以学生为中心的自主创新
在实现学生创新能力的过程中,我们所要注意的是学生的自主性,加强学生自主能力的培养,能够有效的提高学生学习的兴趣与主观能动性,使其能够对学生产生兴趣,进而实现专业知识与实践方向的有机结合,要以学生的兴趣与思维为主,教师发挥其引导和监督的作用,使学生们能够将自身所贮备的知识与其爱好进行统一,从而实现其对研究领域的选择。我们还要为学生提供一个完善的开发平台,这样学生们才能够从中获取有用的资源,并能够促使学生对物联网实际结构有所研究和了解,并可以做到具体问题具体分析,对于不同的物联网技术进行不同方向的研究和分析。在这样的基础之上,教师要能够帮助学生从计算机技术的方向出发,去思考物联网技术的问题,引导学生对于新技术的开发和创新,进而促进学生的全面发展。
2.4 物联网工程专业人才自主科研能力培养方式
移动终端有CPU、GPU、管线等硬件性能差异,传统的虚拟现实系统平台软件无法高效运行,单一地从GIS算法方面进行创新改进,不能从根本上改善这一现状。我们引导对嵌入式开发感兴趣的物联网工程专业学生,结合已有的计算机硬件理论知识,从嵌入式设备软件设计原则的角度出发,设计针对移动终端的三维虚拟地球软件框架,改善传统GIS算法性能。
综上所述,成功将移动三维立体虚拟地球软件向试验平台转化,不但有利于学生学习积极性的提高,还能够有效的提高学生研究与创新的能力。我们一定要明白一个道理,那就是科研与教学两个方面,是相互促进,相辅相成的关系,如果能够将科研成果与教学进行有机的结合,那么一定会对实践教学产生巨大的推动作用,进而能够培养一批具有高度创新能力的人才。
3 结语
物联网技术在我国的研究和发展,近些年来取得了一些成就,但是这还远远不能满足人们的实际需求,因此,我们就要从培养学生的学习能力与创新能力入手,提高学生自主学习的能力,使其能够对所掌握的知识进行有效的巩固,同时还要加强学生独自分析和解决问题的能力,使其能够建立自主学习的意识。每一个学生都是一个独立的个体,因此其学生状况与爱好都不尽相同,我们要根据学生自身的爱好对其进行引导,使其能够结合物联网理论,找到最为适合自己的研发领域,只有培养出一批又一批高素质的物联网技术创新人才,才能够实现我国的物联网技术的进一步发展。
参考文献
化学工程与工艺专业依托本校“化学工程与技术”,国家首批一级重点学科,是国家“211工程”和国家“优势学科创新平台”建设的重点学科,排名进入全国前五名,享誉国内外。
本专业不仅是国家特色专业建设点,也是北京市特色专业建设点。富有特色的工程教育使其在就通过了全国工程教育专业认证,成为全国第三个通过认证专业,并与首批入选教育部“卓越工程师教育培养计划”,也是6月《华盛顿协议》组织通过了我国提交的加入协议申请后,再次通过中国工程教育专业认证的专业。
本专业通过认识物理化学分离和化学反应改变原料的状态微观结构和化学组成的化学加工技术中的物质和能量转化与传递过程的规律,研究有关工程因素对过程和装置的影响,解决工艺开发、装置设计、控制操作、综合化的理论和方法等问题。
本专业以培养德、智、体、美全面发展,具有优良素质和科学与专业基础知识,能够从事化学工艺领域的产品研制与开发、装置设计、生产过程的控制以企业经营管理等方面工作、具有创新精神和较强实践工作能力的高等化学工程技术和管理人才为培养目标。
本专业属于通用的过程工程学科,额是高新科技和新兴产业的重要支撑学科,具有很好的发展基础,并强势发展的国家“化学工程与技术”一级重点学科支撑下,正朝着国际上有影响、国内著名的示范专业方向快速发展。
排名
5星水平:
天津大学华东理工 清华大学 北京化工大学 大连理工大学 浙江大学 中国石油大学 华南理工大学 太原理工大学 四川大学 郑州大学 湖南大学 哈尔滨工业大学
4星水平:
西安交通大学上海交通大学 江南大学 中南大学 南京理工大学 中国矿业大学 湘潭大学
全部开设化工专业的院校一览:
天津:天津大学、天津理工大学、天津科技大学、天津工业大学、天津大学仁爱学院
北京:清华大学、北京化工大学、中国石油大学(北京)、北京理工大学
辽宁:大连理工大学、大连民族学院、东北大学、辽宁石油化工大学、沈阳化工研究院、大连大学、中国科学院大连化学物理研究所、辽东学院
浙江:浙江大学、浙江工业大学、浙江科技学院
上海:华东理工大学、上海电力学院、上海师范大学、上海大学
广东:华南理工大学、中山大学、暨南大学、广州大学、
山东:中国石油大学(华东)、青岛科技大学、青岛大学、曲阜师范大学、济南大学、山东大学、山东科技大学、中国海洋大学、烟台大学、山东师范大学、山东理工大学
江苏:南京工业大学、江苏科技大学、南京理工大学、苏州大学、江南大学、中国矿业大学、扬州大学、江苏大学、徐州工程学院、南京林业大学,南通大学
湖南:湖南大学、中南大学、湖南师范大学、湘潭大学
四川:四川大学、西南石油大学、四川理工学院
黑龙江:哈尔滨工业大学、东北林业大学、东北石油大学、哈尔滨工程大学、齐齐哈尔大学
福建:厦门大学、福州大学
陕西:西北工业大学、西北大学、西安交通大学、西安科技大学
广西:广西大学
吉林:吉林大学、吉林化工学院
重庆:重庆大学、重庆理工大学、重庆科技学院
甘肃:兰州大学
海南:海南大学
安徽:合肥工业大学、安徽大学、安徽工业大学、淮北师范大学
湖北:湖北工业大学、武汉理工大学、武汉科技大学、华中科技大学、湖北大学、武汉工程大学
河北:河北科技大学、燕山大学、石家庄学院、河北联合大学
山西:太原理工大学、吕梁学院
河南:河南科技大学、河南大学、河南理工大学、河南工业大学
云南:昆明理工大学
福建:华侨大学、
内蒙古:内蒙古科技大学
新疆:石河子大学
实验环节教学分为以下几种模式:
(1)演示实验技术教学模式;
(2)验证实验技术教学模式;
(3)自主设计性实验技术教学模式;
(4)综合性实验技术教学模式;
(5)研究性实验教学技术模式;
(6)创新实验技术教学模式。不同的实验技术教学模式可归属于不同层次的教学,即基础层教学、提高层教学和创新层教学。以下重点探讨创新层教学,即自主设计性实验教学。
(1)自主设计性实验技术教学方式。自主设计性实验教学以学生自主设计、独立实验为主。教师只起辅助性的指导作用。整个实验从立题、设计到安排,从实验过程设计到实验操作,从结果分析到完成实验报告都要求学生独立完成。在设计性实验中,要求学生根据实验给定的实验器材条件来设计,完成该项实验内容。一个实验台可以完成多项实验。学生在自主性实验过程中不受时间限制,学生可充分利用自己的业余时间到实验室来独立完成自己所选的项目。自主设计性实验对学生的培养是多方位的,例如方案设计、方案比较、方案实施、归纳与分析、团队意识、相互协作等等。可以从实验过程的多个环节评价学生的学习主动性、参与性和学习能力等等。
(2)自主设计性实验技术教学。方法在自主设计性实验技术教学过程中要求学生在深入理解系统工作原理和实验条件的基础上提出各种可能的实验方案。每种实验方案内容包括实验过程的设计、实验原理和可行性分析、画出必要的原理图。通过分析与比较,确定最佳实验方案。在实验方案确定后,学生对实验方法进行分析与设计,确定出最合适的测量方法和使用仪器,确定出数据处理方法。完成可以实施的实验设计方案。最后完成实验,并进行实验数据的处理与分析。
二、实习环节
实习环节包括认识实习、生产实习及毕业实习。通过这一环节,使学生有机会把课本的理论知识到实践中去理解、深化、掌握,以增强学生的动手能力。为满足实习要求,达到教学目的,可开发实习基地的建设。实习基地的建立应该是广泛的、全面的,能基本覆盖整个专业的内容,使学生在实习中熟悉今后的工作环境及方向,对专业有更深的了解,还可发现一些在实际应用中存在的专业问题,以激发专业学习的.热情和主动性。实习基地的建设方案:
(1) 暖通设备基地:以设备生产厂家为基地,使学生从中了解各种设备的生产过程,深化对其工作原理的理解,对工程中应用设备的多样化需求有所了解,拓宽思路。
(2) 系统运行管理基地:以工厂的通风除尘车间、具有中央空调系统的商场、旅馆、办公楼等建筑为实习基地。使学生参与各系统的运行管理,有机会遇到各种各样的故障,在分析故障、排除故障的过程中,学生可了解到在系统设计中应该注意改进的地方,尽量减少同样问题的发生。还可对一些初建成或者已运行一段时间的系统进行调试和参数测定,以了解系统形式设计的合理性,为课程设计、毕业设计打下坚实的基础。
(3) 设备安装基地:以建筑安装单位为实习基地,使学生在参加安装加工的过程中,了解各专业设备、管道及部件的加工情况,增加一些实践经验,这样可提高学生在设计中理论联系实际的能力,使设计方案合理可行。
三、课程设计环节
课程设计环节是学习建筑环境与设备工程专业课程后的一个重要的实践教学环节,也是本科教育最重要的教学环节之一。因此要强化课程设计教学环节在人才培养方案中的地位。一是要设计综合化。针对课程设计单独设置存在的众多弊端,把空调工程、通风工程和供热工程三门单个课程设计整合为4周左右的暖通空调综合课程设计,有助于进一步加强学生整体设计能力的培养。进行暖通空调综合课程设计改革后,部分学习成绩不太好的学生感觉比较吃力,无法按时保质完成设计,甚至自暴自弃,应付差事直至抄袭舞弊。为了保证这些学生在有限的学时内完成设计任务,允许他们执行原来的设计模式,即三门课程设计仍然分开做,且给他们增加了1 周的学时。二是要题目多样化。传统的单一命题模式有诸多弊端,学生选择的余地小,无法避免相互抄袭和应付差事的现象。打破单一命题模式,让学生尽可能多地接触不同类型的设计命题,可以避免因全班同学做同一题目而产生的抄袭舞弊现象。以暖通空调综合课程设计为例,通过建立囊括办公建筑、娱乐休闲建筑、宾馆建筑、商业建筑、体育建筑、医疗建筑、学校建筑等七个类型的多样化题库,学生采取自由组合的形式分成七个设计组。每个组基本上都是有共同兴趣爱好的学生组成的一个课程设计团队。这种开放自由的设计环境,最大限度地满足了学生的兴趣方向,有利于发挥他们的团队优势,可以充分调动学生的积极性、主动性,激发设计灵感。三是要方案个性化。鼓励同一设计小组内的学生提出不同的设计方案。其实,通过命题的多样化,每个人提出的设计方案应该是不同的。因为,不同的设计小组由于建筑功能的不同,设计方案肯定有所区别;即使同一设计小组内的学生,由于设计地点的不同,气候、能源条件和采暖空调习惯的不同,也会使设计方案有所区别。设计方案论证阶段,要求所有学生选择不同的设计方案,并进行分组讨论,最终确定合理方案。例如在空调系统方案设计中,有的学生选择全空气系统,有的选择空气-水系统;有的采用定流量系统,有的采用变流量系统;还有的学生则大胆尝试多联机空调系统、冰蓄冷空调系统、水环热泵空调系统等。再如在冷热源方案选择中,有的学生选择电动冷(热)水机组,有的采用溴化锂直燃机组,有的选择空气源热泵或水源热泵,还有部分设计地点位于北方的学生则利用城市热力管网作为热源等。通过设计方案的个性化,学生对课本上所学的原理和设计方法有了更深层次的理解,同时可以有效杜绝同一设计小组内方案雷同或相似等软作弊现象。
四、毕业设计环节
毕业设计是实现人才培养目标的一个重要综合性实践环节,是学生综合应用所学理论知识和基本技能分析解决实际问题促进其学习深化与升华的重要过程;是强化工程意识,进行工程训练,培养学生创新能力和科研能力的重要途径,进行综合素质教育必不可少的环节。毕业设计质量直接影响人才培养计划的完成,因此如何提高毕业设计质量是摆在教育者面前的一个重要课题。毕业设计的选题的好坏对毕业设计质量有着非常重要的影响,对于学生能力的培养起着十分重要的作用。毕业设计的选题应贯彻因材施教、因人而异的原则,即根据每个学生自身不同的特点制订不同类型的毕业设计课题。对于已经考上或保送研究生的学生,指导老师出研究型的题目让这些学生做,培养学生从事科学研究的能力,同时也可尽早的完成本科与硕士研究生教育的过渡。对于已与用人单位达成就业协议或正在联系接收单位的学生,指导教师就出工程设计型、工程技术型题目,学生可结合就业实习,在用人单位或校外其他单位进行毕业设计,这类学生完成的多为。对于其他的学生,教师可以出工程型设计型、研究型、软件开发型等型式的题目,让他们在学校得到规范、系统的学习和训练。
关键词:软件工程专业 差异型教学模式 创新能力
中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1674-098X(2014)10(b)-0226-01
近日,工业和信息化部运行监测协调局发布的数据显示,2014年1-5月,我国软件和信息技术服务业实现软件业务收入13254亿元,同比增长20.9%。在如此庞大的业务数据下,我国却面临软件工程师缺口较大,尤其是高级软件工程师更是稀缺的现状。教育部于2009年也提出实行“卓越工程师教育培养计划”,意在培养、造就一批创新能力强,适应经济、社会发展需要的各类工程技术人才。而创新能力培养在软件工程专业与卓越工程师教育中的地位重要,对软件工程专业学生创新能力的培养进行深入探讨、实践和研究是有意义的。
然而当前高校在软件工程专业学生培养存在以下问题:知识结构单一;忽视了实践能力培养;忽视了自主创新[1]。特别是在创新能力培养方面,缺乏完善的平台建设与激励机制。结合人才培养工作的四要素 [2],按照学生在学校学习不同阶段:课堂环节、实践环节、课外环节,结合专业课程,建立基于三个环节的差异型教学模式。该文对此教学模式和相关培养进行了一系列探索与实践,取得了一定的教学成果。
1 创新型人才差异型教学模式
1.1 课堂环节中的创新能力培养
课堂教学环节中创新能力的培养,应体现在新知识的引入,新应用的介绍,新发展的前瞻,重点开拓学生的思路。因此在软件工程专业开设的Java程序设计的课堂教学环节,引入5~8 min左右的业内新闻介绍,介绍3至5条本周IT界的重要新闻,启发学生的探讨和思索,如最新的云技术、可穿戴式计算、google无人驾驶汽车,北斗导航系统等。课堂的教学内容也相应的进行调整,避免大量对基础知识的讲解,以学生比较感兴趣的基于文字的简单RPG游戏作为贯穿Java主要知识内容的作业,分阶段扩展和实现游戏系统,鼓励学生尽可能多地考虑该游戏的功能,在答疑课中对有创新点的作业由学生进行演示,同时点评,激发学生进行自我提高取得更好成绩的意识。建议学生多进行相关知识的自学,尤其是要求阅读和参考开源代码,指导学生合理使用软件工具,利用SVN进行项目版本管理。鼓励学生在google code上公开项目,并将自己的作业和心得以CSDN技术博客的形式进行总结和展现。在作业点评后,允许学生再次提交一次更好的版本来弥补之前的不足。在课堂教学活动中,体现对不同学生的差异性要求,实现最大范围学生创新能力的提高。
1.2 实践环节中的创新能力培养
在實践教学环节,如上机实验中,加强实验考核力度,结合学生兴趣爱好及专业发展设计、修改和完善实验内容。每次布置上机任务时,分别提出基本要求,提高要求,按照完成情况不同给出不同的评分等级。在答疑课程中,按照ABCD(A代表优秀,完成提高要求或有创新点;B代表良好,实现了基本要求或提高要求部分实现;C代表中,只完成基本要求;D代表抄袭或雷同)等级对上机作业进行逐一点评。在课程设计中,与软件工程课程设计联合,完成3周的综合训练。实行项目小组管理制,给出各阶段的考核指标,全程评测,最后组织答辩演示,综合阶段评测成绩与演示效果、报告成绩给出最终成绩。
1.3 课外环节中的创新能力培养
重视学科竞赛等课外环节中学生创新能力的培养。按照学生自身的特点,发现和培养有创新能力的学生,组织和培训不同类型的学生参加适合自身的各类专业学科竞赛。工信部组织的蓝桥杯大赛主要体现对学生个人算法设计能力的考核,中软杯侧重于组织团队学生解决企业生产中的实际问题,以及更体现科研能力的挑战杯竞赛。大学生创新创业实验则可为学生创业与创新活动提供不同级别的平台。
2 提高教师的自身创新能力和工程实践能力
“产学研”合作是西方高等教育改革和发展的重要趋势之一,因此在要将教师科研、生产与教学紧密结合。[3]根据教师的研究方向和特长完善类导师制,对导师提出明确的管理和考核目标,吸引学生进入导师科研项目组中,促进导师的科研进展,实现教研相长。同时,选派一些青年教师进入企业实习,了解项目开发的实际流程,提高工程实践能力。组织教师积极申报各类科研项目,并以科研团队完成相关任务。软件工程系与西安高新区某软件企业合作,初步构建了产学研基地,结合学校地矿特色,探索产学研实践。
3 构建较为完善的创新能力培养网络平台
围绕软件工程专业,在“学以致用,用以促学”理念指导下,基于学生能力水平、专业类别、兴趣爱好三个维度上对大学生创新能力培养网络平台建设工作进行整体规划和设计。并从三个层面上搭建网站,包括课堂创新教育,实践创新教育及课外创新教育。实现信息资源共享,师生交流互动,学科前沿探索,以便更好地培养具有创新能力的学生。促使教师在此平台上更多地交流课堂创新,学生更多学习实践创新,师生共享更丰富的课外竞赛信息,校企实习信息,学科及科研前沿成果。从根本解决以往创新培养的局部化,信息共享时延性的问题,在全院中推广创新培养,让所有的学生都能从此受益。
4 结语
创新人才培养是一个国家和民族教育的核心,创新能力的培养根本在教育创新,需要在已经建立的教学体系的基础上进行不断的探索与实践,寻找和发现有利于教育创新的新的方法、新的理论,积累经验,及时总结优秀教学成果,并将这些用于培养学生的创新能力中。
参考文献
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一、在实际教学中以实际工程项目为载体, 以项目实施阶段造价人员岗位职业能力为导向, 重新构建形成工程造价专业多维立体化课程体系
通过深入造价咨询、建筑工程施工、监理、设计等单位调研, 与行业专家、企业兼职教师的研讨与论证, 根据建筑行业的发展趋势, 明确高职工程造价专业所应具备的职业能力, 在专业建设指导委员会的指导下, 按照项目实施“招投标阶段—施工阶段—竣工阶段”三个阶段为逻辑主线, 通过“课程结构体系化、核心课程精品化、课程内容系统化”对原有课程体系进行重构、精炼和融合, 按照“时间维、能力维”, 以相关造价人员岗位职业能力要求为标准, 构建覆盖项目实施阶段的多维立体化的工程造价专业课程体系如图1。
根据建设工程实施各阶段顺序, 通过“项目、实训、实习”, 制定教学实践计划 (见图2) , 保证学生职业能力的有序递进, 实现知识学习、能力训练与专业实践的有效融合。
所谓项目就是在教学环节, 以ABC三类典型工程项目为载体, 以技能训练带动知识点的学习, 培养学生的方法能力、专业能力、社会能力;在实训教学环节, 针对真实项目开展了相关综合实训、沙盘模拟、毕业设计等培养了学生的综合能力;在实习教学环节, 学生到校企共建实习基地或就业单位顶岗实习, 通过顶岗实习使学生真正与社会接轨, 真实的职场氛围的锻炼, 实现毕业后具有造价人员的岗位职业能力。
二、将造价人员职业资格标准融入课程标准、以实际工程项目为载体进行教学设计, 安排教学组织形式。
改革传统的知识教学, 关注教学应用, 为培养学生的职业能力, 将造价人员职业资格标准融入课程标准, 根据项目实施阶段造价人员岗位能力的需求, 重点甄选出与职业能力培养最紧密的五门专业核心课程 (见图3) , 对其进行精品化建设, 且以ABC三类典型工程项目为载体, 贯穿工程造价专业核心课程, 进行系统化的教学设计, 渐进式提升学生的专业能力。以项目为载体进行教学, 所以传统2节排课的教学组织模式已不能满足教学的需求, 改革原有的排课模式, 按照教学设计中任务单元 (一般为4节一个任务) 所需时间, 并考虑学生的审美疲劳进行教学组织。
三、将前沿性专业化信息技术 (BIM及建筑仿真平台) 引入教学过程
在专业基础课程中率先将BIM技术及仿真平台引入专业课程教学中, 以BIM模型、仿真平台及建筑实训基地综合模型楼对工程项目进行“实景模拟和重现”, 有效解决了将工程实景实时融入课堂教学的技术瓶颈;创新了课程的“教与学”方式, 极大地提高学生的学习兴趣和获取知识的效率。
四、整合教学内容, 编写了一套配合实际典型工程项目特色学材
结合施工现场造价人员岗位工作任务, 依据课程教学标准, 以选定的典型工程项目A、B、C三类项目为载体, 贯穿工程造价专业核心课程中的每个学习情境, 配合原有“业主资料+参考书+定额+图集+规范+网络课程”使用。实现教材多元化, 引领指导学生利用教材资源完成指定的工作任务, 培养职业能力。
五、创建了“校内实训基地 (室) +校外实训基地”的项目教学环境
在校内实训基地-项目化教室+工程造价工作室内完成专业核心课程的理实一
体化教学, 并利用以BIM模型、校内实训基地中的仿真平台和建筑实训基地综合模型楼对工程项目进行“实景模拟和重现” (见图4) , 提高了学生工程量计算能力和空间想向能力, 激发了学生的学习兴趣。培养学生的方法能力和专业能力、社会能力。在实习、实训阶段利用校企共建校外实训基地, 使学生与工作岗位真正接轨, 提升了学生综合能力。
六、实做化的项目设计, 工作化的情境设置, 激发学生学习兴趣
以三类独立的典型工程项目为载体, 以完成项目、职业体验和解决问题为主的多维互动式的教学贯穿整个课程, 课程内容的设置始终围绕项目实施阶段造价工作内容而展开, 使教学置于职业岗位工作情境中, 既体现理论学习的适用性, 又体现工作岗位的针对性。将知识与技能融合, 理论讲授与实践操作融合, 以工作任务的完成过程作为实践教学的核心, 课堂教学中实施情境教学, 在每个情境中运用六步教学法、行动导向教学法等多种不同教学方法, 使学生不断获取新技能, 并将其成功地运用于实际, 及时得到强化, 课程从知识体系转化为行动体系。在情境学习时, 以详细恰当的任务分解为前提, 使各个学生对自己能否
完成指定的任务充满了期待, 也使学生关注着每个课件的完成时间与完成质量, 学生的学习状态从被动转为主动。在成果展示汇报时, 运用画廊展览法、多媒体汇报法、角色扮演法等方法将学习成果充分的展示, 学生的自我得到充分展现, 增强了学生的自信, 充分激发了学生的学习兴趣, 在这种开放互动式的教学方式下, 学生团队协作意识得到了培养。
七、突出能力考核, 完善考核评价体系
创新了以突出能力的实作化过程性评价体系, 全面考核学生的综合能力, 更注重学生创新能力的培养。由此, 激发学生兴趣和潜力, 增强学生的积极性和自信心, 培养学生在造价工作过程中求真务实的严谨作风。
实作方式过程考核实现考核主体由教师单独考核变成教师、学生共同考核, 充分调动学生参与评价的积极性, 促进学生的个性发展和潜能挖掘;实作方式过程考核实现考核内容也丰富多彩包括学习态度、任务完成速度、质量、团队合作情况、语言表达能力等等内容, 考核学生的专业能力的同时, 重点考核学生的方法能力和社会能力。
在完成所有分部工程教学结束后, 进行综合性 (几个分部工程) 实作考核。同时推行课证结合, 将造价人员职业资格考证的相关标准融入相关的课程中, 把课程讲授内容与资格证书考试内容关联匹配, 学生学习相应课程之后就可以参加技能鉴定考试, 考取与造价行业相关的岗位证书。
八、教学效果
1. 激发了学生的学习兴趣和提升了学生的职业能力
造价专业课程授课时采用真实的工程项目贯穿式系统化进行训练, 激发了学生学习兴趣, 引导学生由被动学习变为主动学习。在参与改革的班级中, 学生的职业能力得到提升, 13级毕业生到达工作岗位后即可胜任造价工作;2015年度12月学生参加陕西省“广联达”软件BIM算量大赛获得一等奖, 此次大赛是与本科院校同台竞技;2016年毕业班学生作品获全国BIM毕业设计大赛获二等奖2项, 三等奖2项。
2. 教学研讨气氛浓厚
课题组成员为造价教研室的骨干教师, 教学研讨交流气氛活跃从贯穿项目的选择到授课内容、教学方法的使用都经过多轮研讨最终确定。在教学交流过程中取长补短, 提高了专业教师的教学水平。
结束语
经过一轮实践后取得了一定的成果主要体现在学生的综合素质得到提升, 并在各种大赛中展露头角。毕业的学生得到就业单位的认可。教学团队得到锻炼和体升, 造价教研室连续三年被评为优秀教研室。总的来说, 结合高职造价专业学生所在岗位的职业能力要求, 对教学模式进行改革, 旨在提高学生的学习兴趣, 培养具有实际工作岗位能力的技术技能人才。
参考文献
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