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二、食品工程原理課程設計題目
項目一:食品加工單元操作的計算。根據不同食品生產工藝,進行分組,對不同食品加工單元操作典型設備進行設計計算。
項目二:牛奶列管式換熱器的設計。在滅菌后牛奶的冷卻過程中,隨著溫度、壓力參數變化以及冷卻水溫度變化,設計一臺列管式換熱器,完成相應生產任務。
三、食品工程原理課程設計指導
在課程設計過程,對項目一,指導教師收集食品生產企業工程實例作為課程設計題目,每2~3個學生是單獨的題目,由于這些實際問題,涉及到食品生產中關鍵或者特殊的設備,所以每組學生都有很高的學習興趣,學生通過查閱資料和相關工程手冊,結合食品工程原理每個單元操作的原理每組學生能夠獨立完成各自的設計任務。通過課程設計,每組學生的查閱資料的能力、計算能力、繪圖能力以及綜合運用所學知識的能力等都得到了充分的鍛煉,這些訓練和指導對學生將來畢業后,完成工程師相應技術工作,有很大的幫助。
1我校安全工程本科專業特點
1.1不同高校安全工程專業的行業背景
國內開辦安全工程本科專業的高校很多,各高校安全工程專業一般具有典型的行業背景。調研發現,安全工程行業背景涵蓋礦山安全[6-7]、冶金安全、石油安全[8]、化工安全[9]、機械安全、交通安全、城市公共安全、農業安全[10]、建筑安全等。各高校在制定專業人才培養方案時,會綜合考慮行業背景和培養定位,制定符合人才發展的培養方案。
1.2我校安全工程專業的行業背景
我校安全科學與工程學科從1988年起開始招生安全類碩士,培養以化工安全為行業背景的研究生。2006年開始招收安全工程專業學位碩士。2010年開始設置安全工程本科專業。這種先學科、后專業的建設思路決定了我校安全工程本科專業具有顯著的化工安全行業背景。
1.3國內對化工安全人才的迫切需求
近年來,雖然國內化工安全生產形勢呈現總體較好的態勢,但是事故總量依然很大,重特大化工事故未得到有效遏制。據國家安全監督管理總局披露,僅2017年就發生了203起化工行業事故,死亡238人。化工事故的不斷發生,凸顯了化工安全技術及管理人才的嚴重不足。尤其是現有的安全工程人才培養模式,知識結構單一,化工人才不懂安全、安全人才不懂化工,真正既懂化工、又能掌握安全的復合型化工安全人才,是目前國內化工行業的迫切需求[11-12]。針對此需求,我校在已有化工安全人才培養計劃的基礎上,更加深入健全化工安全人才培養體系,注重應用型、復合型人才培養。
2以化工安全為特色的安全工程實踐培養模式
2.1培養方案中實踐環節的制定
所謂化工安全,指的是化學反應、化學工程、化工生產過程中的安全問題。化工安全具有基礎性、綜合型特點,不僅涉及安全工程的主要基礎問題,還兼具燃燒、爆炸、有毒等與介質風險相關的問題,以及與過程裝備可靠性有關的問題。因此,在以化工安全為特色的安全工程專業培養方案實踐環節的制定上,必須綜合考慮安全與化工(化學工程、化學工藝等)、安全與化機(化工機械等)的有機結合。我校在制定安全工程專業人才培養方案時,參考了安全科學與工程學科定位,即“瞄準國家重大需求,以反應性物質的安全技術為起源,以過程安全、化工安全、管理安全為應用基礎平臺,形成以過程工業和石油化工行業為鮮明背景的特種過程裝備安全技術、工業爆炸及其防治理論與技術、危險性辨識與災害反演評估技術為核心的化工安全學科特色和專業優勢”。經過總結教學實踐經驗并開展討論,以化工安全為特色的安全工程專業實踐教學環節,將化工安全教育貫穿于安全工程本科4年的各個實踐環節中,達到系統且循序漸進的教學效果。除了工科院校普遍設置的工程訓練、機械設計課程設計、測試技術實驗等實踐環節外,我校的其他實踐環節均融入了化工安全教學,詳細介紹如下。
2.2認識實習環節
認識實習課程是培養工科學生對后續專業基礎及專業課程建立工程感性認識、激發學習興趣的重要實踐教學環節[13],設置在大二下學期,學時為1周。我校安全工程專業認識實習與化工大類專業如化學功能、化學工藝、工程裝備與控制工程、環境與生命等專業同標準、同檔次開展。同時,對安全工程專業的學生,在校內認識實習課程中增加關于工藝安全與設備安全的相關內容,一方面增強學生對安全的認識,同時也更加注重培養學生對化工行業的理解。
2.3生產實習環節
生產實習是工科學生學習和掌握所學的理論知識與生產實際相結合的課程,也是學習專業方向模塊課程的實踐基礎課程,設置在大三下學期,學時為3周,一般采用駐廠的方式開展。我校安全工程的生產實習與化工機械大類本科生同時開展,實習廠家一般安排在化機廠、化工廠等實踐基地。化工是一門實踐性很強的學科,只有深入工廠內學習工藝及設備安全,才能對化工安全有深刻的理解與感悟。
2.4化工工藝及設備課程設計環節
我校安全工程專業的學生,在大三下學期、大四上學期會開展兩次化工工藝與設備課程設計實踐環節。第一次是典型化工結構如塔、換熱器的工藝設計,為期2周;第二次是典型化工設備如塔、換熱器的機械設計,為期3周。通過這兩次課程設計,使本科生熟練掌握化工工藝及設備相關的工藝安全、設備強度及穩定性安全內容,為從事化工安全技術工作提供支撐。
2.5安全工程專業實驗環節
安全工程專業實驗范圍廣泛,不同行業背景下安全工程專業實驗設置有很大不同。經過最終討論,我校以化工安全為背景的安全工程本科專業實驗課程凸顯火災、爆炸、反應過程等內容,設置了閃點燃點測試實驗、最大實驗安全間隙測定實驗、氣體及粉塵爆炸特性測定實驗、放熱反應失控特性測試實驗、氣相爆燃及爆轟波傳播實驗、氣體及粉塵云火焰傳播行為實驗、細水霧抑制爆炸特性實驗、壓力容器超壓泄放實驗等。經過開展專業實驗,使學生對化工行業火災、爆炸、反應安全有較深的理解,同時能夠從事相關的實驗操作,培養實驗技能。
2.6畢業設計(論文)環節
畢業設計(論文)是教學過程的最后階段采用的一種總結性的實踐教學環節,設置在大四下學期,為期15周。我校采用如下兩個措施實現化工安全人才的培養。(1)安全工程學生與化工機械大類專業學生混合開展畢業設計。即在整個選題、選導師、開展過程,均有具有化工背景的化工機械大類專業導師指導。畢業論文題目均與化工機械相關,這樣保證了安全工程學生對化工知識的有效應用及鍛煉。(2)聘請部分校外化工企業的校外導師指導畢業設計。畢業設計選題來源于工程實踐,具有非常顯著的化工行業背景。通過這種方式,進一步提高學生的知識運用水平。
3我校安全工程專業就業方向
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)33-0042-02
近些年來,教育部針對教學質量工程建設,開展了系列的質量工程項目,如精品課程、教學團隊、國家精品資源共享課程、特色專業以及“卓越工程師”計劃等等。教育部在2012年1月批準了53個高校180個專業實施新的“高等學校本科教學質量與教學改革工程”建設項目――高校實施專業綜合改革試點項目。主要目的是推進高校教育教學改革,提高教育教學質量,結合學校辦學定位及學科特色,明確專業培養目標和建設重點,優化人才培養方案,通過自主設計建設方案,推進培養模式、教學團隊、課程教材、教學方式、教學管理等專業發展重要環節的綜合改革,促進人才培養水平的整體提升,形成一批特色更加鮮明的專業點。
專業綜合改革是為了適應社會經濟的發展和區域經濟發展以及行業需求為導向,建立一個適應自身辦學特色的專業培養模式,該培養模式要求實際操作性強,而且能達到與企業對接,培養合適的專業人才。近年來,一些不同的高等學校或專業從自身建設出發分析專業綜合改革的特點。[1-4]郭曉麗[5]以教學管理角度,從打造優良師資、強化制度建設、深化教學改革、加強檔案建設四方面進行了論述對專業綜合改革的思考。邵霞等[6]以江蘇大學工程熱物理專業為例介紹了該專業的專業綜合改革做法。下面以鄭州輕工業學院(以下簡稱“我校”)能源與動力工程專業(制冷與低溫工程方向)在實施省級專業綜合改革項目中具體操作方法為對象,從人才培養模式、師資隊伍建設、實踐和創新教學和畢業設計等方面進行闡述專業綜合改革的必要性與可行性,以期對類似的專業綜合改革提供一些建設思路。
一、人才培養模式改革與實踐
人才培養模式作為教育教學改革的核心問題,是人才培養的頂層設計,是辦學指導思想和教育目標的具體體現,也是專業綜合改革所提出來建立面向地區發展的人才培養模式,突出區域發展特點,建立特色鮮明的人才培養模式。河南省是制冷產業的大省,有較多的中小型企業,目前有開封空分集團、格力電器(河南)有限公司、鄭州科林車用空調有限公司、三力制冷設備實業有限公司、河南冬宮制冷工程有限公司、鄭州中南科萊空調設備有限公司以及在商丘市民權制冷產業聚集區等一批制冷相關企業,同時河南也是冷凍食品的大省,有三全、雙匯、思念等知名企業。我校能源與動力工程專業是河南省較早的本科專業,是國家級特色專業和國家級“卓越工程師計劃”試點專業,有幾十年的發展過程,堅持辦學特色,服務地方經濟。通過長期的建設,我校與省內相關企業、產業建立了良好的產學研合作關系,并在相關企業建立了產學研合作基地和本科生教學實習、實踐基地等,每年我校能源與動力工程專業的本科生在這些企業進行生產見習、實習、畢業設計等培養。根據這些特點,我校能源與動力工程專業建立了如圖1所示的培養模式。
針對剛入校的學生,在低年級主要學習基本的理論知識和專業技能,培養專業興趣,夯實專業基礎。這一培養環節基本以理論課程講授為主,專業技能的培養也基本由教師承擔。針對中高年級學生,專業課將由教師和工程師共同指導和講授,工程師從學院簽約的共建單位引進,畢業設計的題目主要從企業實際需求出發,按照教學過程安排設計時間和設計環節,達到學習和鍛煉的目的。這樣一方面能夠按照教學要求完成相應的課程內容和理論講授,另一方面又可以讓學生在課堂教學的同時感受到實際項目的特點和適應的過程。
二、師資隊伍建設
鄭州輕工業學院作為教學型院校,主要是培養本科層次應用型人才。應用型人才的培養需要一批即懂專業又要懂企業產品生產、制造、設計及研發的師資隊伍,因此我校于2012年出臺了《鄭州輕工業學院關于加強高水平工程教育師資隊伍建設的若干意見》,建設目標是建設一支工程實踐能力強,教學經驗豐富,集教學、科研和工程開發應用為一體的專業師資隊伍。各工科專業教師應具備一定年限的工程實踐經歷,其中部分教師應具備一定年限的企業工作經歷,到2015年,各工科專業教師到企業工程崗位工作一年以上的比例達到50%以上。根據學校的總體安排,結合專業實際情況,我校能源與動力工程專業是國家級特色專業和國家級“卓越工程師計劃”試點專業,學校在人才引進方面給預予了很多政策,因此要求具有博士學歷的教師要去企業從事半年以上的研究開發工作或與企業合作進行產學研開發,有條件的也可以去企業進行博士后研究;同時引進在企業工作過的具有高學歷人才充實專業教師隊伍。近兩年分別從開封空分集團和新飛電器引進高層人才2名,1名博士去廣東志高空調有限公司從事博士后研究并已出站。另外有5名教師分別與鄭州科林車用空調有限公司、廣東中宇集團、鄭州長城科工貿有限公司等企業從事產學研合作項目的研究與開發工作。通過近五年的建設,該專業的教師大部分具有從事企業產品研究開發能力,提升了專業教師的工程素養。
教師的主要職責是教書育人,近些年引進的人才都具有博士學位,知識面及水平都很高,但是如何上好一門課,做一個合格的教師,需要進一步的培養。能源與動力工程專業作為國家級特色專業,充分發揮具有豐富教學經驗的老師的帶頭作用,對青年教師做好教學環節的培訓工作。我校青年教師的培養分為4個階段:一是入職培訓。主要是由人事處組織一批學校教學名師對每年入職的青年教師進行教學集中培訓。二是助課。第一學年青年教師必需助課1~2門次。三是教研室試講。由教研室主任組織教學經驗豐富的教師組成評委對其教學進行試講,并進行點評,檢查教案。四是二級學院試講。由二級學院組織對學院的青年教師的講課進行試講。通過考核才能獨立進行教學。在教學過程中,二級學院近五年入職的青年教師參加由二級學院組織的青年教師教學技能競賽,并推優參加學校的教學技能競賽。同時學校每年至少組織近五年入職的教師參加由學校定期組織的教育教學方法的培訓、精品課程的師資培訓等一些培訓會,提升老師的教育教學水平。通過近些年來的學校、學院以及教學團隊負責人的精心培養與組織,能源與動力工程教學團隊2013年獲得河南省優秀教學團隊。
三、實踐和創新教學環節
實踐教學是地方工科院校人才培養中至關重要的環節,也是地方工科院校教育教學改革的著力點和重點,更要突出實踐教學體系在人才培養過程中的重要性。能源與動力工程專業分別與格力電器(河南)有限公司、鄭州科林車用空調有限公司、三力制冷設備實業有限公司、河南冬宮制冷工程有限公司、鄭州中南科萊空調設備有限公司、鄭州長城科工貿有限公司、山東小鴨零售設備有限公司、鄭州凱雪冷氣設備有限公司等省內外企業建立了學生實習基地,承擔本科生的認知實習、生產實習和暑假實習等。安排高年級學生到生產單位進行實踐,在生產第一線親身體會工程師的工作。在這一環節,學生的學習以企業單位為主體,學校則作為配角協助企業完成對學生工程實踐能力的培養。同時近幾年投入近500萬元,按國家標準建成了焓差實驗室、壓縮機綜合測試實驗室、換熱器綜合測試實驗室、冷凍冷藏設備等實驗室,作為本科生的實驗、實訓實驗室。
同時在廣泛建立本科生實踐基地的同時,以大學生創新性實驗和學科競賽為載體,完善實踐教學體系,從而確保人才培養質量的提高。近些年積級地組織學生參加各類創新大獎賽,每年學生承擔的國家級、省級和校級創新實踐、實訓和創業類項目10余項。組織本科生參加全國節能減排大賽、機械創新大賽、河南省國家大家科技園懷科技創新大賽等,獲得獎勵多項。通過大賽鍛煉學生的動力能力、創新能力和運用所學知識解決問題的能力。
四、畢業設計(論文)環節
畢業設計是教學過程的最后階段采用的一種總結性的實踐教學環節。通過畢業設計,能使學生綜合應用所學的專業基礎理論知識和專業知識,從事該專業的相關產品的設計與開發或利用所學知識從事專業相關的研究。我校能源與動力工程類本科生主要是企業相關產品的設計與開發,部分考入研究生的同學可選做畢業論文。[7,8]畢業設計的指導老師為:學校的教師或企業的高級工程師。畢業設計的題目主要是制冷設備的設計,如:制冷機組的設計、小型制冷產品的設計等。在企業從事畢業設計的同學,由企業導師與學校導師共同指導,以企業導師為主。實踐表明,校企結合的畢業設計模式,充分利用企業資源,這種方式尤其適合于工科專業的學生,因此很受學生歡迎,激發了學生的學習興趣,培養了學生解決實際問題的能力。
五、結論
專業綜合改革試點是教育部正積極推進的一項教育改革工程。我校結合中原經濟區建設的實際需求為出發點,以我校的實際情況,突出辦學特色,結合我校能源與動力工程專業人才培養模式、師資隊伍建設、實踐和創新教學和畢業設計具體做法,強化專業特色,增加實踐教學環節的內容和方式,以培養高素質工程技術人才為目標,開展了專業綜合改革的探索和實踐,提升專業教師的工程背景和增強校企結合的人才培養模式,提升學生的動手能力和解決實際問題的能力,從而培養出真正的“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質的創新性人才”。
參考文獻:
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2001年石家莊市提出了建設“藥都”的目標:計劃將本市建成國內最大的抗生素、維生素生產基地以及國內外具有一定優勢的半合成抗生素、生物制藥基地與中藥現代化基地,形成在國內有較高知名度的“藥都”。按照高等職業教育“能力本位觀”的要求,針對制藥行業一線職業崗位群對知識、能力、素質的實際需求進行調研,發現在大量需求化學制藥生產、運行、管理崗位的同時,圍繞制藥技術的設備維護崗位和藥品營銷崗位也成為制藥行業人才需求增長點。基于上述市場調研結果,石家莊職業技術學院經過專家指導委員會論證,確定了以化學制藥技術為主體,制藥設備維護和醫藥營銷為兩翼的“一體兩翼”課程體系架構,這種“一體兩翼”課程體系按類型由實踐和理論兩個教學部分組成。
1.實踐教學體系構成
(1)基本技能模塊。具有良好文化修養、美學修養、紀律觀念、具有較強自學基礎和能力、科學鍛煉身體的基本技能:通過政治理論與道德修養、軍訓、體育等實訓課程來形成;計算機、英語應用能力:通過英語課的聽說訓練、上機實訓來形成。(2)職業基本技能模塊。具有基礎化學實驗知識的學習、操作、分析、設計能力;化工生產設備認知、操作、設計、維護等基本能力;化工生產系統基本參數測量及自動控制的基本能力;識、讀企業生產設備圖和工藝流程圖的基本能力;化工生產過程中進行零件加工、設備維修及檢修的基本能力;藥品生產過程關于原料、中間體、產品的分析檢測的基本能力;通過基礎化學實驗、化工機械實訓、化工儀表及自動化實訓、藥物合成實驗及藥品分析實驗來形成。(3)雙證書模塊。中級分析工證書:化學實驗的基本操作技能;實驗室常用設備的使用、保養;常用試劑的配制方法,實驗數據的處理能力;通過分析工培訓來形成。(4)主體核心技能模塊。具有化學合成藥物生產的實用基本技能、工藝生產控制的基本能力、工業生產認知基本能力。(5)設備維護方向技能。具備常見化工制藥機械的有關維護、維修、安全使用等基本能力。(6)醫藥營銷方向技能。具備各種醫藥產品的營銷策劃、推銷能力等。“一體兩翼”所需的能力通過專業技能測試、生產頂崗實習、工作實習等形成。
2.理論教學體系構成。以職業崗位群需求為中心設置課程體系。一個“主體”:化學制藥技術工藝操作控制方面以有機化學、化工原理、藥物合成反應、藥物分析與檢測技術、制藥工藝學、工業藥劑學、制藥工程設備、藥事管理等課程為主。“兩翼”:設備維護方面以化工機械基礎、化工儀表及自動化、制藥機械和設備維護為主;藥品營銷方面以藥理學、藥物化學、藥品營銷學為主。這種課程體系的架構增強了專業培養的靈活性、適應性,突出了人才培養的針對性和實用性,滿足了社會經濟發展對人才的需求。
二、“實境育人”教育教學方法
1.校內“實境育人”環境。校內實訓基地不斷地改善實驗、實訓條件。在原有化學基礎實驗室、化工原理實訓室、有機合成實訓室、分析測試實訓室、純化水實訓室的基礎上,又建成了制藥專業中試車間,改造了純化水實訓室,又新上純水自動化灌裝線一套。
制藥專業中試車間,按照“教學、實用、安全、規范”四大原則進行安裝設計,車間內部分為動力區和生產區,公用工程齊全,蒸汽、冷凍鹽水、壓縮空氣、循環冷凍水等全部按照制藥廠實景要求安裝,是一個小型化的制藥車間,實現了院校與企業工廠的“零距離”接觸,為學生課程實習、頂崗實習提供了一個完整的校內實境教學平臺。在車間內不僅可以進行加熱、制冷、高壓等反應操作,還可以進行固液分離、流體輸送、干燥、精餾等操作,并可以進行化工原理、化工儀表及自動化、化工機械、化學反應工程等多門課程的現場教學,是一個完整的實境教學基地。
為了使實驗、實訓設備更加貼近教學,提高學生的綜合實力,學院又購置了14個單元的化工仿真車間,在此化工仿真車間學生可以模擬例如離心泵、換熱器、壓縮、吸收、精餾、間歇反應、連續反應、加熱爐、常減壓蒸餾等操作。仿真車間涉及的仿真軟件都具有真實的工業背景,工藝流程、設備結構和自控方案都來源于實際;精選的單元操作內容都是制藥工業中最常見的;操作與控制界面先進;突出操作實踐。仿真車間的建成和使用,在實境教學中也發揮了巨大的作用。
2.校外“實境育人”環境。加強校內實驗實訓條件建設的同時,根據學生職業能力培養的要求,充分利用社會資源,依托行業優勢,加強校外實習實訓基地的建設。近幾年,化學制藥技術專業先后選擇了一批技術裝備先進,管理科學規范,生產規模適度的生產企業,采用多種方式與之合作,共建校外實訓基地。
采用走出去的方式與石家莊某制藥廠合作,共建藥物制劑實訓基地。專業課的課程實驗、工程實驗、畢業設計均可在工廠由專業教師和工程技術人員共同指導完成,學生以工人的身份在生產一線跟班勞動,在生產實踐中學習,使學生對藥品生產過程的工藝、設備、車間布置、勞動組織、產品物流、市場狀況、環保要求和新材料、新工藝研究開發等有全面的了解和認識,為“零距離”就業奠定基礎。通過與多家企業建立教學、研發和技術服務的關系,使產學研合作模式初步形成,極大地促進了化學制藥專業的發展,達到了校企合作,互惠雙贏的目的。
3.“實境育人”的實踐教學體系。強化實踐教學,使學生的大部分精力放在提高自身技術操作水平和技術改造水平,主動適應社會的需要。把實踐教學內容貫穿于整個教學過程中,形成“工學結合”的實踐教學內容體系,建立了相對獨立的六步走實踐教學體系:即進行化學實驗的基本訓練和對生產企業的體驗實習、進行職業基礎課程的實訓和雙證書培訓、進行職業技術課程的實訓與實習、頂崗實習、進行專業技能的訓練與測試、進行工作實習或畢業設計。環節中滲透愛崗敬業、艱苦樸素、吃苦耐勞等人文素質的教育。
三、“一體兩翼、實境育人”課程體系實施的保障機制
1.規章制度建立與執行。學院積累多年教學管理經驗并遵循教育規律,制定和形成了教學管理規范和教學管理制度,制定了教學管理文件匯編,使教學管理規范化和科學化。我系根據各專業特點,進一步完善和健全系級教學管理制度,建立健全學生管理規章制度,并聘請了6位具有高級職稱、實踐經驗豐富的知名專家成立了“專業指導委員會”。教學工作嚴謹、規范,嚴格執行各項教學管理制度,形成了一套行之有效的教學質量監控體系。
2.實力雄厚,愛崗敬業的教學師資隊伍。化學制藥技術專業現有專任教師17人:其中教授2人,副高職5人;具有雙師素質教師13人;碩士研究生8人;院級骨干教師8人。本專業教師在高職教育的改革中邊探索邊總結提高,取得了良好的教學成績。
3.教學質量標準健全。制定《教學管理規范》,對課堂教學、實習、實訓等各教學環節都制定了標準和要求。還根據學生提前就業所帶來的對教學過程的影響,在廣泛調研的基礎上制定了“關于加強畢業設計(畢業論文)工作的意見”、“提前就業學生教學要求”、“學生工作學期教學組織和管理辦法”等文件,及時解決教學過程中出現的問題,適應新時期教學需要。
四、“一體兩翼、實境育人“課程體系的成效
1.實踐能力大幅度提高。課程體系能滿足培養目標對職業能力培養標準的要求,并能根據技術發展的實際予以更新。這套完整的課程體系從化學制藥專業2001級開始策劃建立并實施。幾屆學生下來,學生的實踐動手能力得到很大提高。
2.高就業率。幾年來,已經有400多名學生在校內外實訓基地完成實習實訓任務,基本實現了“工學結合”的教育模式,學生“零距離”上崗。一次就業率達95%以上。
3.實質性辦學。有校內的實訓車間作基地,與多家企業實現資源共享、信息共享,建立了緊密的合作關系,并與幾家企業開展實質性聯合辦學的探索實踐。
4.高就業質量。由于企業參與教學全過程,培養的學生符合企業的用人要求,因此,畢業生更加適銷對路。并受到用人單位的一致好評。
華東理工大學是教育部所屬重點院校中最早設立工科類藥學專業的學校。制藥工程專業的前身化學制藥工學專業始建于1952年,1953年開始招生。制藥工程課程的開設和講授與制藥工程專業結伴成長。乘學校課程建設的春風,制藥工程在多年積累的基礎上開始進行深入的課程建設與改革。2005年至2006年,學校對制藥工程進行了重點課程建設立項資助。2007年至2009年進行了校精品課程建設,同年獲得上海市重點課程建設支持。經過一系列的課程建設項目,課程從教學內容、教學大綱、教學手段到配套管理等方面有了長足進步,完善了課程的教學目標,構建了課程完整的知識體系,優化了教學內容,提高了任課教師自身水平。
二、構建與時俱進的制藥工程課程內容
(一)緊跟制藥行業發展腳步,增加新工藝、新方法的介紹
目前,我們本科的制藥工程課程主要分為兩部分內容來進行講授:藥廠反應設備和車間工藝設計。藥廠反應設備部分根據制藥工程專業的需要,吸取化學反應工程學的基本理論,結合反應器的經驗計算方法,以反應器的結構型式為線索,擺脫繁復的數學推導,著重于基本規律的講解;闡明了理想反應器、反應器型式及操作方式的選擇、停留時間分布及測定等概念;重點講述釜式反應器的混合機理和效果,攪拌器的選型與放大、攪拌釜的傳熱及工藝計算;對管式反應器、氣液反應器、氣固反應器、流化床反應器等反應器理論和設備設計進行介紹。車間工藝設計部分主要講述車間工藝流程設計、物料衡算、能量衡算、車間布置設計和非工藝設計基礎等內容,力求使學生掌握藥廠車間工藝設計的基本技能。制藥工程是一門藥物從實驗室走向大規模工業化生產的學科。因此,其在與實驗室研究結合的基礎上還有適應市場、客戶及控制成本的需求,要求專業人員及時更新設計觀念、設計方法和科技知識,更要求課程教師根據行業內工程的發展,對教學計劃和內容不斷進行調整。例如,增加目前正處于研究高峰期的超臨界萃取裝置、有廣闊發展前景的膜蒸發設備及分子蒸餾設備、膜反應器及生物反應器、先進的流化床技術及流化床裝置、先進的三相床反應器研究、制藥潔凈廠房空調凈化系統、藥廠節能措施和現代“精烘包”工序設計等內容。
(二)引入GMP理念,強化藥品生產管理意識
《藥品生產管理規范》(Good ManufacturingPractice,簡稱GMP)是藥品生產和質量管理的基本準則,適用于藥品制劑生產的全過程、原料藥生產中影響產品質量的關鍵工序。[3]醫藥產品品種多、更新快,產量差別懸殊,藥品生產的路線也是日新月異。因此,制藥車間設計的水平和要求不斷提高。現有的課程中制藥車間工藝設計部分內容體系已經落后于制藥工業的發展,有些已經被淘汰或不符合GMP的要求。我們根據行業發展現狀,將GMP的理念引入到課程中,讓學生逐漸強化GMP概念,認識到符合GMP要求是制藥工業的發展準則。例如,《藥品生產管理規范》的第一章總則第二條明確提出了熱敏性藥物設備的規定。教師在授課中與學生進行討論,使學生了解到抗生素藥物的結晶應該使用冷卻結晶器或噴霧結晶器,也可以采用真空結晶操作,這主要是為了避免藥物分解降低結晶溫度。學生在后期進行此類原料藥車間工藝設計時,就能注意到這種特殊情況,并對此類藥品的結晶工藝做出正確的選擇;以前的設計中對周圍的環境因素考慮不多,而現在的藥品生產企業必須具有整潔的生產環境,所處環境的空氣、場地、水質都要符合生產要求,生產廠房及周圍應無污染源;設計車間不同生產區域時,我們要求學生要嚴格按照GMP提出的非無菌原料藥的生產要求執行,除粗品或濃縮液、活性炭、溶劑、外包裝及其清理等置于一般區域外,其余工序均應設在30萬級區域內(即:過濾、結晶、分離、干燥、過篩、混粉、內包裝等);生產避孕藥品時,根據GMP要求,廠房應安裝獨立的空氣凈化系統,并與其他藥品生產廠房分開,氣體排放還需經凈化處理。[4]
(三)案例教學,教學相長
硝化是制藥中的一個典型反應類型,為使同學對這一反應類型有深入的了解,我們在硝化車間實習基礎上,設計了乙苯硝化生成對硝基乙苯———對硝基乙苯分離———對硝基苯乙酮氧化的大設計題目,并拆分成幾個小的分題目分組進行設計。答辯時將大題目組的同學統一進行答辯,以使學生對分題目有深入的了解,對原料藥的整個生產過程有整體性認知。我們還在前期學生設計內容的基礎上,列出了針對一些產銷量小、新藥的中試和放大的設計課題。例如,磺胺多辛車間工藝設計中增加多功能車間設計部分,使學生不拘泥于具體生產品種和規模,而是按照制藥工業常用的化學反應和單元操作,選擇不同規模的反應器、換熱器、塔以及離心機、計量槽等通用設備,更新了學生藥品生產及工藝設計的理念和思路。這類新型的設計題目對教師的理論和實踐經驗要求較高,教師要先于學生進行設計題目的考察和復核。盡管工作量增加了很多,但在復核及討論過程中,教師自身的工程設計思路也更加明晰,知識也得到了擴充。
三、將“大工程”觀念引入制藥工程教學中來
大工程觀課程體系的“工程”指實踐性和創新性教學環節,即實驗、實習、課程設計、畢業環節等課程。而高等工程教育的本質特征則由綜合性、系統性、實踐性和創新性構成。[5]課程根據培養藥品制造工程技術人才的目標,結合工科院校特點,逐步形成了制藥工程課程體系。該體系結構為:課堂理論教學—校外實習(實踐教學)—畢業設計(課程完成后的總結性教學)三大板塊。
(一)與生產緊密結合的實踐教學
工程類課程教學要以一線生產的實際需要為核心目標,在強調對基本知識的熟練掌握和靈活應用的同時,更加強調與一線生產實際的結合,實習通常作為學生貫通專業知識和集合專業技能的重要教學活動。[6]作為工程類課程,我們非常重視實習這個教學環節。為此,我們設立了兩個階段的校外實習。其中認識實習是在學生學過基礎課程但尚未學習制藥工程前進行的。在這個階段,學生對制藥過程不熟悉,通過認識實習可以對原料藥車間的各種單元操作、車間布置直觀接觸,為后面的制藥工程課程學習奠定基礎,激發課程學習的興趣。第二個階段為畢業實習階段。此時,學生已經具備了一定的理論知識,教師在生產實習過程中會有意識地提出藥廠生產涉及的工藝路線、原料和設備選擇、產品精制、車間管理等問題,引導學生觀察現代化藥廠的生產和精制設施與裝備,關注原料藥質量生產管理規范在工廠的具體實施情況,有機會時還會要求學生自己動手進行生產操作,使課堂內容在實際的經驗中得到加深和升華。學生通過對典型的原料藥生產車間的生產流程、生產管路的排摸,繪制工藝流程圖和設備流程圖,盡可能多地收集制藥工程課程設計數據,并對現代化制藥車間布置獲得初步認知。在學生收集到的生產現場數據基礎上,教師歸納提煉出設計題目,要求學生將生產實習中的內容與工藝設計相結合,作為設計階段的實際任務。
(二)強化課程設計,引入工程軟件
近年來,一些院校的制藥專業學生的畢業環節內容都以參與教師的藥物合成科研課題為主,學生在完成論文的過程中缺少工程設計的訓練。而進行物料、能量衡算和工藝設備選型、繪制出初步設計階段的帶控制點的工藝流程圖、車間布置圖、設備裝配圖等工作是工程應用型人才所必備的基本能力。為此,我校專業培養方案在第七學期安排為期4周的小設計,在第八學期安排為期22周的畢業大設計與制藥工程課程相配套,形成“大論文小設計”或者“小論文大設計”的格局,學生同時得到藥學科研及工程設計的全面訓練。
無論大設計或者小設計都是在學生完成專業理論課程后才安排的教學環節,是在前期所學的基礎理論和專業知識的基礎上,幫助學生在真實的原料藥車間工藝設計過程中將工藝流程設計、物料衡算、能量衡算、車間的“精烘包”設計和管道設計等知識融會貫通。畢業設計是同學們在原料藥廠畢業實習后進入的,由指導教師根據實習內容或自擬設計題目布置設計任務書。學生先進行文獻查閱、外文翻譯等前期準備工作,在第七學期寒假前進入課題工作階段。承擔制藥工程課的教師都會參與指導學生設計工作,在教學過程中有針對性地加強課程設計內容講解,重申課程中的有關概念,著重培養學生應具備的工程制圖能力,使設計與課程相互呼應,相輔相成。學生通過設計環節的鍛煉,加深理解制藥工程的理論,并將之運用到實踐中去,工程實踐和創新能力得到了大幅度提高。
制藥工程設計可以借助計算機來輔助教學。應用多種工程軟件可以較好地解決制藥過程研究、開發、設計、生產中的問題。設計中一般會使用到PROII、AutoCAD等工程計算、設計和繪圖軟件。CAD繪圖軟件在設計中引入得比較早,前期也有相應的課程作為應用基礎。目前在畢業設計階段,同學們都使用CAD軟件來繪制帶控制點的工藝流程圖、重點設備裝配圖和車間布置圖。而針對塔設備或一些帶循環控制的計算,他們也會應用PROII等計算軟件。這些軟件的應用可以使學生以較少的精力去完成較復雜的計算和繪圖任務,而將主要精力集中于解決工程問題上。
答辯是這一設計環節的主要考核手段。原有的答辯方式主要是教師問學生答,后逐步改為全體學生參加,由學生自己敘述在設計過程中應用到的公式和原理,給出選用手冊和參考資料,并對照設計說明書及設計圖紙,完整表達自己的設計方案,講解自己設計的特點,重點突出自己的創新性,根據設計中給出的成本核算,對設計的車間進行經濟分析。這種答辯方式能充分調動學生的積極性,使學生在設計后期仍然可再進行方案比較,大大增強了學習主動性,也使學生能在正式進入生產企業工作時更快融入,工作更有開創性。
四、教學手段的綜合利用
本課程的教學內容與制藥生產實踐密切相關,并涉及大量的制藥生產設備的相關知識。學生此前從未接觸過藥品生產,文字性質的描述或者圖示的方法不能有效地提供工程信息,學生對工程設備的操作狀態及結構沒有直觀的認識。教學實踐證明,使用多媒體教學課件,將教學內容形象、直觀地展示在屏幕上,可以最大限度彌補學生工程觀念不足的問題。本課程組織任課教師對上海及外省一些大型制藥企業進行調研,并以工程為主線結合制藥理論制作了多媒體課件,為原本枯燥的課堂教學帶來了新鮮的內容。課件使用動畫演示各種制藥設備的原理,可使學生看得清、搞得懂。比如,新型的膜蒸發設備采用動畫演示,學生先前通過圖片了解了設備的主體結構,再看動畫,就會感到復雜的機械原理變得淺顯易懂了。我們還將藥品生產企業原料藥生產的實際操作過程以及車間的布置穿插在課程教學中,使學生獲得身臨其境的感覺,提高了“教”與“學”的效率。
目前普通理工科院校食品工程原理課程設計的教學過程中普遍存在一些問題,從教師的方面上看,在課程設計的實際教學過程中,部分教師流于照本宣科,一貫使用基于化工原理的案例或例題,雖然一般都能做到一人一題,但大多數以變換產量為主,能體現設計性、綜合性和創造性的課程設計題目欠缺。不能有效地體現食品工業的普通特點,而持續印有化工原理的烙跡[2]。從學生層面來看,由于食品工程原理本身課程知識點多,公式復雜難懂,涉及眾多其他學科知識,學生都覺得難學,僅僅看一遍、學一遍是無法理解與掌握的。有時就會造成了學生的厭學情緒。另外,從教材方面來看,目前大多能夠查到的課程設計書籍都是化工原理的課程設計案例,而專門的食品工程原理課程設計的專業書籍書非常少,這在一定程度上也增加了難度。以上問題都是擺在教學工作者面前的難題,根據多年的教學經驗,我們摸索了一些規律,提出幾點建議,主要針對普通理工科院校的食品工程原理課程設計,但教學往往是觸類旁通的,相信對其他課程的課程設計教學也會有所裨益。
2改進措施
2.1做好課程設計總體介紹工作
一般來說,食品工程原理課程設計是學生們第一次接觸課程設計,他們對設計的概念、深度及內容都可以說是一無所知。在這樣的情形下,做好課程設計的事先介紹工作就顯得的尤為重要。強調課程設計的重要性、下發任務書及布置題目、設計書及CAD繪圖的規范等多方面內容,雖然這些問題在認真閱讀規范的基礎上可以完全弄明白,但還是需要重點強調。例如設計書的文本格式問題,看似這只不過是一個小問題,但是事實上如果沒有一個事先的規定及強調,學生們上交的整個設計書就會小問題頗多,教師們就要花費大量時間修改,造成時間與精力上的浪費。這個問題同樣還體現在圖紙的繪制上,因為大多開設食品工程原理的時間都在大二,學生們已經修過工程制圖課程,但是面對較復雜的CAD圖,顯然這些訓練還是不夠的,所以,我們在開設食品工程原理課程之前都會建議學生們提前學習AutoCAD軟件,否則想在短短1~2周內完成設計書的同時,還要繪制圖紙是相當困難的。
2.2合理確定課程設計題目
合理是結果,怎樣選題、選什么題目是關鍵。目前,普通理工科院校的食品工程原理的課程設計要求做到一人一題,但事實上在確定題目時,大多數是同樣的設計,以變換設備處理量為主,而且一貫使用基于化工原理的案例或例題,學生照搬網絡上的現成例子或者是化工原理設計書的例子,不斷的套用公式,照搬照抄,課程設計的抄襲現象很嚴重。面對這樣的問題,我們需要的是能體現設計性、綜合性和創造性的課程設計題目,能夠有效地體現食品工業的普遍特點,需要以工程實踐為基礎進行選題。例如將物料設定成不同的食品原料,剔除食品工業中不普遍使用的設備設計等,增加新技術的設備題目的設計如膜分離技術、離子交換樹脂等設備的設計。另外,一般的課程設計都是簡單的單個單元操作設備的設計如換熱器、噴霧干燥塔等,而這樣的題目設定不能體現整個食品工藝流程的特點。因此可以考慮多個學生為一組設計一套工藝生產線中的不同設備,構成整體食品工藝流程的方法,增加學生的對多個單元操作的理解與掌握。以設計團隊為核心,完成一個生產線的設計,每個學生設計本人的設備用到的數據可能是來自上一位同學的計算結果,同時自己的設計結果也影響著下一個設備的設計,這在很大程度上提高了學生的學習興趣,使學生覺得自己所設計的內容并不是無用的。雖然將工藝流程中不同設備的設計引入提高了課程設計的難度,使學生面臨更大的挑戰性,但通過搜集和查閱大量的研究資料,合理確定設計方案,不斷地克服困難,使學生通過感受工程設計工作的繁雜,也正好達到了課程設計的目標。同時,這樣的選題方式也可與教師的科研相結合,使題目更貼近實際,切實調動了學生的積極性。
2.3強化繪圖軟件的應用
設計要與工廠實際和科研需求相結合,引導學生不管是課程設計的繪圖,還是認知實習、生產實習、畢業設計等都需要采用AutoCAD軟件繪圖。使學生掌握圖幅設置、比例及線型選取、文字編輯、尺寸標注以及設備、儀表、管件表示等繪圖技能,同時提高計算機水平,以適應今后實際工程設計的需要。在繪圖的環節中,不僅能培養學生熟練的使用繪圖軟件,更重要的是鍛煉他們嚴謹的學習與工作態度,真正的沉下心來,一點一點的鉆研,是一次綜合的學習與鍛煉。學生在進行課程設計之前基本已經學過工程制圖的課程,但大多數都是以手繪制圖為主,即使是有計算機繪圖的內容也只是占了比較少的部分,要想在食品工程原理課程設計中采用AutoCAD軟件繪圖完成難度較大的圖紙是相當困難的。所以我們建議學生在之前就要學習軟件或者考取AutoCAD證書,不僅能保證課程設計的順利開展,也能讓學生們多一門技能。
2.4加強教師的輔導及學生的討論
由于之前沒有接受過工程訓練,不具備工程的觀點,不會使用工程手冊及工程上的實際經驗數據,所以提出的設備不合理、不規范。設計書與圖紙也會有許多一題,這就要求教師認真指導與批改,合理確定評分的標準,積極與學生溝通。通過學生答辯來進行一對一的交流,在此過程中能讓教師更好的發現學生的問題,加以糾正。不能簡單的根據學生最后上交的設計圖紙和說明書來評定,導致成績評定不夠公平公正,難以調動學生的主觀能動性。有學生曾向教師反映過,第一次做課程設計時自己真的很認真與努力的完成所有的任務,但是卻沒有在老師那里得到反饋,讓他覺得自己認真做這個沒有什么用,以致于后來的設計都是以對付的心態來完成。因此,教師認真的對待食品工程原理設與有對學生意識的進行工程素質的培訓,是教師在整個課程設計指導中應該發揮的最大作用。另外,學生間的討論也是整個課程設計過程中必不可少的一個環節,加強學生的討論與交流、,互相幫助、互相鼓勵都將會成為學習的動力。在課程設計的1~2周時間內,組織學生在繪圖室進行集中討論與學習,學生有問題可以及時與同學交流或者向老師請教,這一做法在課程設計過程中收到了良好的效果。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)01-0098-02
《化工原理》課程是化工、制藥、生物、環境等類專業的一門主要課,是一門工程觀念很強的課程,該課程承擔著從基本理論到實踐工程、從基礎理論到專業知識的紐帶作用。該課程教學理念的先進與落后直接影響學生的業務素質和工程能力。
該課程在我國大學現行教學方法以講授為主,其主要特征是教師講授灌輸多,大學生獨立學習活動少。[1]這主要表現在:課程學時方面,用于上課的總學時多,大學生獨立學習時間少;知識獲取方面,學生是靠被動“聽”,而不是靠主動“理解”;教學方法方面,單一講授方法多,而多種有利于大學生能力提高的獨立學習方法少,如自學、獨立實驗方法、社會調查方法、討論方法和研究的方法較少;教學思想方面,“兩個忽視”集中體現,一是在知識與能力關系上,忽視大學生能力培養,二是在教與學關系上,忽視大學生學習獨立性的培養。同時,在新的該課程體系中,教學內容增加,而課時減少,要在有限課時內完成教學任務,保證教學質量不下降,就要對現行的課程教學進行改革。
要在有限課時內完成教學任務,保證教學質量不下降,就要在教學過程中強化學生工程觀點。[2]學生對工程特點及對工程實際問題處理方法等知識了解甚少,因此,在該課程教學中,需要培養學生工程意識,突出工程觀點;在教學方法上強調工程觀點;[3]在教學評價體系中以工程為核心。這樣可以加深學生對課堂內容的理解,鞏固課程理論知識,而且使學生把所學內容進行理論聯系實際、提高了學生的分析和解決問題能力,開拓了學生綜合素質與創新能力。
一、在教學過程中突出工程的觀點
《化工原理》這門課程要求學生在學習完后,具備單元操作和設備選擇的能力、工程設計能力、操作和調節生產過程的能力以及過程開發或科學研究能力。要使學生具備上述能力,這就要求教師在上課傳授知識時,在教學內容中突出工程的觀點。
在《化工原理》的教學內容中,每個單元操作都可分解為動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞這三種傳遞過程或者它們的結合。[4]傳遞的快慢直接影響生產效率的高低,也影響工程上的經濟性。這三種傳遞的快慢是用“速率”表示的,因此,“速率”的觀點在教學過程中應得到加強。
在應用《化工原理》課程解決工程問題時,不僅需要從理論上探討解決問題的可能性,還需要考慮技術上的可行性和經濟上的合理性,這就要求學生在設備選型、設計及操作時獲得更有利于生產實際的參數,如流體最佳流動速度的確定,合適管徑的選擇,其他最佳操作參數的確定等。要解決這類問題,就要用到“優化”的觀點,所以,“優化”的觀點在教學過程中也應得到重視。
在《化工原理》的教學內容中,除了上述工程觀點外,還有解決更復雜問題的因次分析法、數學模型法、參數綜合法和過程分解法等等,[5]這些工程觀點在解決實際生產問題時相當重要,也是學生在學習過程中最不容易理解掌握的內容,這部分內容在教學過程中應得到加強和重視。
二、在教學方法上強調工程
教學方法是不斷發展,更新的。教學方法的發展和更新是社會發展對人才質量要求的結果;是科學技術發展促進教學手段改進的結果;也是知識更新速度加快的結果。《化工原理》是工程性很強的一門課程,課程涉及的教學內容多、復雜而且抽象,學生不易理解,教學難度大。教師在有限的時間里傳授學生更多的教學內容,學生在有限的時間里掌握更豐富的內容,這就要求在教學方法上進行改進,在教學過程中結合工程實例,強化學生工程意識,讓學生感到學有所用,激發學生的學習興趣。
1.采用新的教學手段,培養學生工程意識。該課程實踐性強,其研究對象是單元操作。其理論內容包括設備中所發生的物理過程;所涉及機械的基本結構、工作原理;各種氣液、液液、氣固、液固間的傳熱、傳質過程和各種操作狀況。這些理論內容往往抽象難懂,為使學生掌握這些內容,就需要很強的直觀、具體、形象的教學要求。常用的傳統板書教學采用的是靜止、平面、抽象的教學方式,該方式無法形象、逼真地展現單元操作中的現象和設備內部結構與工作原理,學生難于理解并掌握上述教學內容,也就談不上對教學內容的靈活應用。現代科學技術為傳統教學方法缺陷的改進提供了技術手段。計算機輔助教學(CAI)是傳統教學方法缺陷改進的技術手段之一。在該課程教學中,把難于用板書表現的生產過程,設備結構和工作原理可以通過計算機多媒體技術視頻、動畫、圖像等手段進行表達,這樣使得教學內容在課堂有很強的實物感,既增加課堂的信息量,使課堂內容豐富生動,又使抽象的教學內容易于理解,對教學質量的提高有著極為重要的意義。尤其是某些花費較高和難于理解的實驗、如流體流動現象和不正常的操作現象都可以在計算機上多次再現,比如雷諾實驗、泵的氣蝕、氣縛現象、非牛頓流體特性及換熱器的傳熱過程等。
2.選擇新課型,增強學生工程意識。在教與學的關系上,既要肯定教師的主導作用,也要肯定學生既是受教育的對象,又是具有主觀能動性的認識的主體。教學的目標是使學生具有獨立獲得知識,分析和解決問題的能力。在傳統板書的教學過程中,只重視知識傳授,忽視學生學習能力培養,片面強調教師作用,忽視學生學習獨立性,必然阻礙學生能力的提高。因此,在教學實踐上,改革現行的教學模式便成為一項十分緊迫的任務。在教與學的課型體系中,有不同課型的基本理論和教學模式,如“參與型”、“研究型”、“辯論型”、“案例型”和“咨詢型”等。在實際教學過程中可依據教學內容進行選擇。
在“參與型”課型中,讓學生參與到教學活動中,使學生感到自己是學習的主人,在參與過程中掌握知識。在“研究型”課型中,注重學生依據所學知識對未知問題的探索能力,培養學生創新能力。在“案例型”課型中,通過工程實例,培養學生應用所學知識分析、解決問題的能力,在此過程中以掌握技能為中心。在“辯論型”課型中,允許學生對所學知識發表自己的觀點,學生在辯論中對模糊的知識點明確。在“咨詢型”課型中,以學生自學為主,教師起引導作用,提高學生的自學能力。學生在這些教學活動中學習積極性得到加強,也提高了學生的工程意識。
3.實驗教學過程中提升學生工程意識。化工原理課程實驗工程性較強,設備及工藝流程復雜。為激發學生學習興趣和提高學生工程實踐能力,就需改革和完善現行的實驗教學,提升學生工程意識。在實驗教學內容上,除了原理驗證性實驗外,應增加設計性實驗和綜合性實驗,把實驗內容和加工過程中的生產技術相結合,和科學研究內容相結合。在實驗教學手段上,運用現代教育技術把不易開設的實驗進行多媒體直觀演示。把學生參加的課外科研活動和實驗教學內容相結合,培養學生工程意識。
4.在課程設計中實踐工程觀點。課程設計是培養學生綜合運用課程基本理論和知識解決實際問題,按照科學的研究方法,建立正確設計思想,提高分析、解決問題能力的重要教學實踐活動。我們應該在在設計過程中采用“少講、多練和勤思考”的原則,讓學生自己動手,教師進行引導。加強學生工程基本技能的訓練,如繪圖、工藝流程的選擇、工程計算、設備選型和經濟評價等。這促進了學生的思維能力、分析判斷和設計能力的培養,為后續專業課課程設計及畢業設計奠定了良好基礎。
三、在教學評價體系中以工程為核心
化工原理課程是一門技術基礎課,其中很重要的作用,是培養學生樹立工程概念,具有綜合應用所學知識,解決實際問題的能力,而不是通過突擊復習應付考試。因此《化工原理》這門課程的教學評價體系應以工程為核心進行考核。
在評價學生對化工原理課程掌握程度時,我們之前采用的是傳統純知識記憶考試方式以及終結考評形式進行考查,這種考查形式會在一定程度上約束學生思維的模式,挫傷其學習的積極性。
該課程既包含了許多屬于知識記憶性的內容,如基本概念、基本理論,同時也包含了許多技能技巧性的應用內容。在閉卷試題類型上偏重于對知識的理解能力和工程應用能力。開卷試題圍繞解決某一個問題,培養學生綜合應用所學知識解決問題的能力,開卷試題也有可能是一個大作業。
對化工原理課程進行教學評價時,在最終成績評定過程中,把以前的終結考評變成為形成性考評,提高平時成績在總評成績中的比例。筆者嘗試了化工原理課程的教學評價,方法是評價時以工程為核心,在每章講授結束后,給學生布置一道綜合題或總結題,要求學生限時獨立完成,對上交的內容進行考查、評價,把成績計入總分。由于該方法加強了學生平時學習,利于基本知識的積累,學生不再進行臨時突擊,減輕期末考試的壓力,也改變了以前學生成績分布不均勻的狀況,起到了良好的效果。
參考文獻:
[1]金鳴林.化工原理課程的教學思考[J].華東冶金學院學報(社會科學版),2000,2(3):72-74.
[2]段東紅,郝曉剛.《化工原理》教學實踐環節的改革[J].太原理工大學學報(社會科學版),2002,20(4):80-82.