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一、现状分析
生物工程专业于1998年经教育部批准在高校开设,在本科专业目录中明确隶属于工学的生物工程类,包括了原来的生物化工(部分)、微生物制药、生物化学工程(部分)、发酵工程等4个专业,从而大大拓宽了专业口径。郑州大学于2008年开办生物工程本科专业。此前该校开设有生物技术、制药工程2个相近专业,分别归口于生物工程系和化工与能源学院。两专业办学规模稳定,已经形成较完善的教学和实践(实验)体系。而生物工程专业在实验体系(实验课程、实验教学内容、实验室建设)、实习环节(实习类型、实习方式和实习基地建设)等方面则面临着软硬条件不够、办学经验不足等重大挑战。这些因素严重制约着学生实践技能的提高和专业人才培养质量的提升。办学近4年来,我们发现在学生工程素质和实验技能培养方面存在以下几个主要问题:
1.生物工程实验模块体系尚未完全建立,部分课程缺少实验,不但影响教学效果,还易导致学生产生“重理论,轻实验”倾向,这对培养高级应用型人才极为不利。
根据教育部教学指导委员会“生物工程专业规范”,为提高学生的实践能力和创新精神,生物工程专业必须加强实性践环节的教学,构建实践性环节教学体系,着重培养以下能力:实验技能、工艺操作能力、工程设计能力、科学研究能力、社会实践能力等。实践教学应包括独立设置的实验课程、课程设计、教学实习、社会实践、科技训练、综合论文训练等多种形式。此外,也明确规定了该专业的主干学科应该包括生物学、化学、工程技术学三个领域。相应的实验课程也应该在这些方面得到体现。然而在实际办学过程中,涉及到生物学领域的生物分离工程、发酵工程、生物工艺学的相关实验,以及涉及工程技术领域的工程制图和生物工程设备的相关实验,却因受限于实验室设备、师资队伍条件等原因未能正常开设、或开设课程内容简单肤浅,没能达到提高培养应用型人才的实践创新能力的要求。因此,现有的专业实验构成现状,难以给学生提供独立思考、探索与发挥的空间,难以发挥专业基础实验对学生实验技能和操作技能培养的作用,难以适应企业用人单位的需要。
2.专业涉及到的三个主干学科的实验课程模块,缺少相互衔接和重要知识点的相互补充。作为主干学科之一的“生物学”课程模块,没有脱离原有“生物技术”专业的影子,多数实验课程在实验项目、教学内容上与之没有区别,更没有体现“生物工程”的“工程”教育特点。生物学基础实验、验证实验开设比例过大。阻碍了三大学科之间的渗透,特别是未能强调“工程创新能力”的培养。
3.实践实习体系没有真正建立,缺少稳定、有效的专业实习基地,“双师型”、“复合型”师资缺乏,严重制约了学生专业实践能力的培养。首先,缺乏稳定、针对性强的实习基地。由于专业方向及特色不明显,实习单位选择盲目,实习地点不固定,实习内容变化快、深入不够;其次,现有的专业师资队伍主要是以生物学背景的教师为骨干,而双师型教师、不同学科交叉融合的复合型师资严重缺乏,这种状况根本不利于生物工程专业的发展与工程类人才培养的要求。
4.办学就业导向教育不够,学生考研“趋向”严重影响实验教学效果。一般来说,学生考研对于改善学风、为国家培养更高层次人才非常重要。受“生物技术”专业影响,我校“生物工程”专业2012届毕业生中有60%以上的学生参加考研。但这种现象在一定程度上放松了课程学习,特别是实验、实习环节。同时,多数学生以考研为主要追求目标,实践、实习环节重视程度不够、投入时间不足,使得实践教学效果大打折扣。
二、改革内容与目标
1.对实验体系进行模块划分,明确各模块的教学内容和侧重点。建立“化学工程实验”和“生物分离工程与工艺实验”模块课程组,加强课程建设。
将实验课程体系划分为“生物学实验”、“化学工程实验”和“生物分离工程与工艺实验”三个模块,三个模块的教学内容和侧重点各不相同,修改实验课大纲,整合实验项目与教学内容,重视三类课程相互之间的衔接、重要知识点的互补。
在模块建设中注意对薄弱模块进行强化,特别是强化“化学工程实验”和“生物分离工程与工艺实验”模块教学,增设部分实验课程。同时,这些课程的教师分散到担任教学任务的专业系中,参加教研活动和专业建设工作,根据各个专业的特点和要求,适时地修改或调整实验教学内容和方式。
年产3000吨磷酸三苯酯的工艺设计
研究意义及现状
塑料在建筑、交通、航空、电器、日用家具等领域中应用越开越广,但由于塑料的可燃性而造成的火灾事故也日益成为一个重大的问题,因而阻燃剂的研究与生产发展速度突飞猛进。有机磷系阻燃剂的阻燃性能优良,对环境较友好,在阻燃剂领域备受关注并极具发展前景,在我国具有较大的发展潜力和空间。但是由于有机磷系阻燃剂自身的一些缺陷,热:多为液体、挥发性大、发烟量大、热稳定性较差等,促使其应用受到了限制。因此,对有机磷系阻燃剂的研究还有待继续加强。磷酸三苯酯是用途广泛,应用效果良好的阻燃剂之一,可作为纤维素树脂、乙烯基树脂、天然橡胶和合成橡胶的阻燃性增塑剂,其阻燃率高,阻燃产品具有良好的力学性能保持率、透明性、柔软性和韧性。随着我国对塑料应用领域的不断扩大和深入,磷酸三苯酯的需求量将会越来越大。因此,磷酸三苯酯的生产具有极其广阔的市场前景。
目前国内只有少量工业用磷酸三苯酯的生产、使用厂家,而且,在进出口贸易也很少。因此,磷酸三苯酯的市场完全需要开拓。
研究方案
本课题遵循的设计原则和指导思想:
(1)大力推进技术进步,积极采用新工艺、新技术,解决以往陈旧工艺的缺点和弊端。
(2) 设计中尽一切努力节能降耗,节约用水,提高水的重复利用率,减少一次水的用量。
(3) 设计中选用环保生产工艺路线,生产过程中尽量减少三废排放,同时三废治理要做到同时设计、同时施工、同时投产、并考虑环保的综合治理
生产方法
苯酚﹑氢氧化钠﹑三氯氧磷摩尔配比为0.90:0.99:0.33在二氯甲烷作为有机溶剂的有机相中进行酯化反应,生成磷酸三苯酯。采用间歇操作,反应方程式:
3c6h5oh + 3naoh +pocl3h2o +3nacl +po(c6h5o)3
预期目标
生产工艺具有反应温度低、反应速度快﹑合成工艺绿色环保﹑工艺简单﹑能耗低﹑产品收率高成本低廉且易工业化等优点,合成的磷酸三苯酯达到规格,收益良好。
进度安排
2.26~3.22:分析课题,收集相关资料,查阅中英文文献,确定初步的生产工艺,并完成开题报告;
3.23~4.23:由确定的生产工艺初步开始物料衡算,能量衡算,从而确定设备的的型号。最后进行投资估算。
4.24~5.25:撰写毕业设计论文,提交初稿,同时不断修改、完善论文;
5.25~5.30:准备ppt及毕业论文答辩。
参考文献
[1] 洪仲苓.化工有机深加工[m].北京:化学工业出版社,1997.
[2] 王静康.化工设计[m] .第一版,北京:化学工业出版社,1995:228-230
[3] 汪镇安.化工工艺设计手册[m].北京:化学工业出版社,XX
[4] hg20519-92,化工工艺设计施工图内容和深度统一规定[s] .
[5]宋启煌主编. 精细化学工艺学. 第二版. 化学工业出版社,XX.
1.化学工程与工艺专业的性质及培养模式
化学工程与工艺专业属于工科专业,授予工学学士学位。由于化学工业的相关领域极为广泛,化学工程与工艺专业涉及的专业方向也就非常多样化,各高校的化学工程与工艺专业特点亦不尽相同。我校近年来根据社会经济、工业发展的需求趋势,兄弟院校化学工程与工艺专业方向的设置,以及我校原有的相近专业优势,设置了能够体现我校特色的化学工程与工艺专业方向,逐步建立了适合我校化学工程与工艺专业的教育培养模式。2008年,我校化学工程与工艺专业已有7届本科毕业生,其学生就业形势良好,社会反馈积极.在制定教学计划的工作中加强教学内容和课程体系的改革,加强实践教学环节,目的在于进一步提高教学质量,培养适应能力更强的化学工程与工艺人才。
2.化学工程与工艺专业的任务
根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向.
3.化学工程与工艺专业的业务培养目标
本专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识,能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。
4.化学工程与工艺专业的课程设置
为了使不同高校既有统一的规范,又有不同的专业特色,根据应化学工程与工艺专业的任务和业务培养目标,化学工程与工艺专业的毕业生应该具有较扎实的化工理论基础,较宽的化工应用知识以及一定的工程技术基础,从而该专业的课程设置(公共课、基础课除外)应由基础化学课、工程基础课和专业方向课3部分组成。基础化学课包括:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等。工程基础课主要包括:化工仪表与自动化、化学工程基础、电工电子学等。专业方向课:可根据具体方向选择专业化学课,如电化学工程方向可选理论电化学、化学电源工艺学、电解工程和电镀工程等。精细化工方向可选择化工工艺学、化工分离工程、化学反应工程等。另外实践性环节包括基础实验、综合实验、提高实验、生产实习、毕业实习和毕业论文等。
我校化学工程与工艺专业方向
作者简介:冯佃臣(1977-),男,内蒙古乌兰察布人,内蒙古科技大学材料与冶金学院,讲师,北京科技大学新金属材料国家重点实验室博士研究生;胡晓燕(1980-),女,内蒙古乌兰察布人,内蒙古科技大学实训中心,讲师,内蒙古科技大学信息工程学院硕士研究生。(内蒙古 包头 014010)
基金项目:本文系内蒙古科技大学教学(教改)研究项目(项目编号:JY2012011)的研究成果。
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)02-0166-02
随着社会的发展,对高级专业技术人才的需求越来越高,因此培养具有综合分析与解决问题能力的高级专业技术人才显得尤为重要。实验实践教学是高等学校教学工作中一个重要组成部分,对培养大学生创新能力、动手能力等具有重要意义。由于金属材料工程专业属于实践性比较强的专业,因此发挥实验教学的作用对该专业方向学生的培养而言更显紧迫。然而,传统的实验教学体系规模小,实验项目相对独立、分散,且严重依附理论教学,不利于相近课程或专业知识的交叉与融合,已不能满足现代培养高素质、复合型人才的客观需求。2009年开始,结合内蒙古科技大学实际情况,我们对金属材料热处理方向“金属热处理工艺”实验课程进行了改革,单独设立一门实验实践课程“金属材料改性实践”。并于2010 年在07级金属材料热处理方向学生中进行了实践。本文对本次“金属热处理工艺学”实验教学的改革和实践进行总结,为进一步整合实验教学提供参考。[1]
一、“金属热处理工艺学”课程特点
内蒙古科技大学(以下简称“我校”)金属材料工程专业的培养方案设置了金属材料热处理、金属材料焊接两个专业方向。学生在大学三年级可以根据自己的兴趣爱好及学院的教学情况,选择其中一个专业方向进行学习。金属材料热处理方向针对金属材料的热处理工艺设计、钢铁材料组织和性能研究、钢铁材料的冶金质量控制进行专业学习和训练。该方向是本专业的特色之一。
“金属热处理工艺学”课程是我校金属材料热处理方向的本科生继“材料科学基础Ⅰ”和“固态相变原理”专业基础课程后学习的重要一门专业课程。“金属热处理工艺”主要讲授了如何实现在“固态相变原理”(即金属热处理原理)的五大转变:奥氏体转变、珠光体转变、贝氏体转变、马氏体转变和回火转变,四把火:退火、正火、淬火和回火,再加上表面热处理和化学热处理,包括渗碳、渗氮和渗金属等内容。
该课程实践性很强,学生毕业后,在企业里运用最多。根据已毕业学生反馈回来的信息,遇上具体钢的热处理的时候,他们往往不知道如何设计热处理工艺。为此有必要对该门课程的实验教学加以改革。
二、课程的实验环节存在的问题
“金属热处理工艺”课程的教学目标之一即让学生灵活运用热处理工艺来解决实际问题,那么怎样提高学生理论与实际联系的能力?实验教学是解决这一问题很好的途径,通过实验教学环节,既可以培养学生理论联系实际的思维方式,提高学生的实践能力,反过来又可以促进理论教学效果的增强。[2]
因此,为了培养学生理论联系实际独立解决问题的能力,目前“金属热处理工艺”课程的教学是在本课程的教学过程中划分出8学时的实验课,实验学时占总课时的25%。学生在实验室完成老师已经设计好的实验,例如,钢的淬透性测定实验,材料的热处理过程由实验教师完成,仅由学生进行硬度测试并绘制硬度随深度变化曲线,确定硬化层深度,比较不同材料的淬透性。虽然学生在实践上有一定的收获,但这样的实验教学,都是老师制备好试样后让学生去观察组织,或是老师制定好热处理工艺,学生按照老师的要求做完实验、写实验报告。实验教学结束后学生学习到的东西很少,遇到实际问题时不知如何下手。在每年本专业毕业论文的题目中60%以上是与材料的热处理有关的,在本科生做毕业论文的过程中,要求学生制定热处理实验方案,完成热处理操作过程和分析实验结果的时候,我们发现:大部分的学生都不知道如何制定热处理方案,也不会热处理操作,在后续撰写毕业论文、分析实验结果、组织分析和性能分析时,都遇到很多困难。因此,有必要进行该课程实验教学的改革。
三、课程实验教学改革的措施
鉴于以上的问题,我们在“在金属热处理工艺学”课程的基础上专门单独设立一门课程——“金属材料改性实践”,该课程要求学生在给定的材料后独立制定热处理工艺、独立完成热处理操作并分析热处理后的实验现象,目的是使学生学习完“金属热处理工艺学”理论课程后,能在实验实践课程中实践实习。例如,钢的淬透性测定实验,改革后该实验为综合设计性实验,学生根据给定材料的化学成分,基于学习过的理论知识,首先合理制定淬火工艺路线,然后在实验室独立完成热处理工艺操作,这一环节结束后再进行硬度测试、不同材料淬透性比较等过程。新方式能更好地调动学生学习的主动性,强化了学生对理论知识的理解。这样让学生在学会给定材料和使用性能的基础上制定出热处理工艺,并亲自动手去完成热处理的过程,分析热处工艺对材料组织和性能的影响。这对学生掌握热处理工艺在材料中的应用,热处理如何影响材料的组织和性能很有帮助,对他们的毕业论文的完成和毕业后走上工作岗位后的工作中有很大的帮助。
一直以来,我校材料成型和冶金工程专业学生也开设与热处理工艺相关的课程,在传统的教学体制下,对材料的组织与性能方面等传统实验方法学习和实践环节尽管较多,但效果不是很好。由于近年学生的毕业论文都是做导师的科研项目,部分材料成型和冶金专业的学生的毕业论文也涉及到热处理工艺制定、热处理操作、组织和性能的分析。该门课程改革后,这两个专业的学生也可以选修本课程。通过本课程的学习,对他们后续的毕业论文完成具有一定的实践意义。
四、总结
为了更好地完成“金属热处理工艺学”课程的改革,同时为了适应目前社会的发展,将学生培养成实用型人才,在教学中根据课程性质、内容及特点,针对该课程存在的问题,提出单独设立一门“金属材料改性实践”课程的改进措施,目的是提高学生的实践动手能力,使得学生掌握实际生产过程中热处理方面的相关知识,毕业后能够很快转变角色,在岗位上得心应手地工作。
另外,由于这几年毕业生就压力很大,很多用人单位对学生考取的各种证件很看重,多一个证件可能对学生的就业有决定性的意义。鉴于此,我们正在和中国机械工程学会协商开办材料热处理工程师资格证书的培训。热处理工艺实践教学改革针对材料热处理工程师资格证书进行相关的设置,学生在完成正常学业的过程中还能够拿到认证证书,一举两得。按照本课程的改革后体系教学,能够使学生毕业后走到工作岗位上体现出我校的办学特色之一——上手快。
总之,在“金属热处理工艺学”课程实验教学改革中,不仅要重视知识的教授,更要重视理论联系实际,要不断深入地改进教学手段,提高教学质量,培养学生的动手能力与勤于思考问题的能力,分析问题与解决问题的能力。还应不断充实和完善课程体系,以培养具有扎实的理论基础和较强的实践能力、创新能力的实用型人才为目的。
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)09(b)-0009-01
同志曾指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。创新的关键在人才,人才的成长靠教育。”创新能力教育就是在教学过程中,通过启发、诱导等手段,激发学生创新的兴趣,增强思维的内在动力,去探求、创造新理论、新技术、新方法和新发明。实习等实践教学环节是高校本科人才培养计划的重要组成部分,是对本科生综合运用多学科的理论、知识和方法的全面检验,也是发展学生思维、培养学生能力的重要渠道,同时,还是对学生进行创新能力培养的有效途径[1]。
然而,在全社会都重视与提倡创新能力培养的环境下,安全意识教育是一个不容忽视的话题。工科学生创新能力的培养,不仅是理论知识本身的再次提高,更是理论知识到实践能力的升华,通过各类实习、创新实验、毕业论文环节等达到理论与实践的有机结合,实现能力质的飞跃。因而,安全意识教育对化学化工类大学生的培养来说尤为重要[2~5]。
1 安全意识教育
本文这里所指的安全意识教育并不涉及校园普通安全教育,而是针对化学化工类工科专业特点的专业技术安全意识教育。主要包括课程设计、创新实验设计和毕业设计等环节体现的安全内容设计,以及各类实验与实习、创新项目和毕业论文等环节自身需必备的安全意识。
1.1 设计环节内容上的安全意识教育
各类设计环节是化工类专业人才培养的重要组成部分。而安全设计是设计内容必不可少的一部分。如在化工工程设计中,特别是工艺流程设计,在达到最大生产负荷量的前提下,还应充分考虑各类安全问题。此类设计不仅要考虑设备设施的安全问题,而且要考虑整个工艺流程的安全问题,还要考虑所用原料、产生的中间产品和最终产品的安全问题。设计往往是实现安全本质水平的根本途径,要保证设计中不留安全隐患,以避免在实际生产过程中酿成重大生产事故。
老师在指导学生进行毕业设计(论文) 前,应该注重安全意识的灌输和应用。随着“以人为本”理念的不断深化,安全设计的重要性更加突出,安全设防水平也在逐步提高,为实现“安全第一、预防为主”的目标,在设计过程中选择本质安全设计尤为重要。安全设计要工艺成熟、系统安全、设备设施可靠、易于操作维修等,使用无危险的物料和安全的工艺流程,从根本上避免危险,保证安全。
1.2 实习等实践环节的安全意识教育
为锻炼化学化工类学生的实践能力,课程体系开设的专业内容实习包括认识实习、生产实习和毕业实习。同时还开设有毕业论文环节,以实现整个大学知识体系的有效融合。近几年,为了能有效培养大学生的创新能力,各高校专门设置了大学生创新实验项目环节。此外,长沙理工大学各级部门还设置有科技立项以供学生申请,以鼓励在科技研究方面取得优异成绩的学生。由于化学化工行业的特殊性,学生在实习与实验过程中,安全问题都是指导老师尤为关心的重点和难点。
学生在实习与实验过程中存在着多种不安全因素。如工厂发生高空滴漏和泄漏等,实验室发生烧伤、烫伤等。在化工厂和化学实验室,许多化学药品都是易燃、易爆、有毒的危险物品,在使用过程中因其性质特殊,易发生燃烧爆炸、腐蚀、使人中毒等现象。也会因为自身操作的错误或安全意识差而发生事故。因此,教师在指导学生进行实习与实验的过程中要特别注意安全意识教育,引导其树立“安全”就是“生命”的理念。
针对这个过程中的安全意识教育主要遵循以下几个原则[6]:
一是理论与实践相结合原则。在进入实验前,让学生先熟悉自己所做实验涉及的危险物品,特别要了解物质的性质、危害以及应急处置措施。不仅仅要“我了解安全”,还要应用于实践,“我要安全,我会安全”。
二是调动教与学双方积极性原则。从“受教育者”大学生的角度看,接受安全意识教育,利己、利人,是与自身的安全、健康息息相关的事情,接受安全意识教育是发自内心的要求,不是被动接受“要我安全”,而是主动要求“我要安全”。
三是巩固性与反复性原则。安全知识,随着工作和生活的发展,而发生变化,可能在实际工作和生活中,安全知识的应用具有一定的偶然性,会随着时间的推移而遗忘,对安全意识教育要遵循巩固性与反复性原则。
四是典型性与广泛性相结合原则。利用已发生的血的事故案例来进行教育,使受教育者有更真实的感受,让受教育者能更真实地感受到安全事故的严重性,感受到细节、小违规带来的惨痛教训,从而提高受教育者的能动思维和自觉行动。安全意识教育工作的展开并不是针对某一特定的对象,因为安全是与每一个人息息相关的,从以人为本的管理理念上来讲,只要有人的地方,就会有安全存在,所以安全教育工作应该具有一定的广泛性,对于一些常用的通用类的安全知识应该广泛宣传和灌输。
五是教学手段与时俱进原则。随着现代教学工具的发展,教学手段的作用越来越占有重要的地位。因此,要根据实际情况,及时更新教学手段,采取多形式的教育方法,使安全意识教育更加形象化、具体化和真实化。
总之,高校教育大学生创新能力培养中应把安全意识培养放在能力培养工作的最前方,不断地改进和创新安全教育方式,培养大学生的安全超前意识,应以“安全第一,预防为主,综合治理”为指导方针,把安全意识的培养工作当作持之以恒的教学课程,让大学生把“安全意识”深入每个人的心中。
参考文献
[1] 刘淑琴,王彩虹.加强大学生实践教学,培养实践能力及创新能力[J].中国科教创新导刊,2008(30):33-34.
[2] 仇念文,钟杰,贾继文.加强实验室安全管理,推进“平安校园”建设[J].中国现代教育装备,2010(5):132-134.
[3] 柯红岩,钱大益,杨超华,等.实验室安全教学领域自我教育模式探究[J].实验室技术与管理,2011,28(10):184-186.
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)06-0085-02
工科毕业论文是高校人才培养计划中的重要组成部分,是本科生教学环节中的最后一个阶段,是人才培养质量全面的、综合的检验。它是学生在教师的指导下,综合运用所学的基础知识和基本技能,通过亲自动手实验或设计,进行科学研究,发现问题、研究问题并解决问题的重要教学形式,对培养学生综合素质、创新思维和创新能力具有深远的影响,同时也是评价和检阅学生在校期间的学习成果,衡量教学质量的重要方式。通过一次高质量的毕业论文,能够在较大程度上提高学生的查阅文献和收集资料的能力,理论分析和制定实验方案的能力,设计、计算、绘图以及撰写论文的能力,为学生日后参加工作或者进一步深造学习打下良好的基础。因此,探讨高校工科毕业论文的教学改革,对于提高本科教学质量、提高大学生的综合素质具有非常重要的意义。
本文分析了本科毕业论文的现状和存在的问题,结合化学工程与工艺学科的特点,对本科毕业论文进行改革探讨与实践,推动本科教学改革。
一、毕业论文在本科教育中的作用
在大学本科教学中,毕业论文作为一种学术性论文,是大学生在教师的指导下进行创造性劳动的成果,是大学生综合素质培养、锻炼和提高的重要环节,对提高大学生的实践应用能力、创新能力以及科研水平等方面起着重要作用。
1.能够锻炼大学生的创新思维。毕业论文是大学生在校期间向学校所交的最后一份综合了知识和能力的作业,而不是学生所学知识的简单运用。从教师的角度来说,指导学生写毕业论文,是教师对学生所做的最后一次执手训练。对大多数学生来说,写论文在他们的经历当中还是第一次。他们在导师的指导下,更加认真、深入地分析问题,把握事物的规律,运用唯物论和辩证法的观点去突破、创新和提高[1]。形成论文大纲,依据大纲完成论文初稿,经过不断修改,最后形成论文。这一过程使学生分析问题、解决问题的能力得到提高,同时也使学生的创新思维和书面语言表达能力得到提高。
2.能够培养大学生的科学严谨精神。毕业论文的完成过程就是学生在教师的指导下,主动开展科学研究,设计实验方案,创造科研成果的过程。从毕业论文课题项目的确定到实验方案的实施,从文献资料的查找搜集到论文的写作完成,从论文的评审修改到参加答辩,无不在浓厚的学术气氛中进行。在这个过程中,是学生对所学知识的综合运用,是学生应用理论知识分析实际问题、解决实际问题能力的生动反映,也是对教学效果的一次全面反馈。
3.能够提高大学生的科研写作水平。毕业论文写作是一项庞大、复杂的系统工程,需要投入大量的精力进行各种写作前的准备,包括对论文框架的初步设计,查阅相关文献资料,进行实验设计,对收集的数据进行各种数理分析,作图等。毕业论文能否撰写成功,最能反映一个大学生的科学文化素质。通过毕业论文写作的训练可以很好地锻炼大学生的写作能力,对养成良好的学风和文风也起到至关重要的作用[2,3]。
4.毕业论文是毕业生留给学校的一笔宝贵财富。教学是一种双向交流的过程,学生从学校获得的是文化知识和综合素质,同时,学生也用自己的才华、见识、道德以及党性修养等方式给学校和教师留下深刻的印象。而毕业论文则是学生留给学校的另一份特殊的精神财富,其中不乏优秀之作。学校可以用它来丰富教师的教学内容,启发教育后来的学生。可以用它来分析解决某些实际问题或理论问题,填补这些领域科研的空白;还可以推荐给有关部门或报刊杂志,以扩大影响。
二、当前工科毕业论文存在的问题
工科本科毕业论文是综合性和实践性很强的一个教学环节,也是高等院校人才培养质量的全面的、综合的检验。近年来,对我校本科毕业生调查分析发现,在本科毕业论文中存在着许多问题。
1.毕业论文教学工作没有受到充分重视。毕业论文是高校本科教育最重要的环节之一,但毕业论文的教学在许多学校一直都不太重视[4]。一方面,很多高校都没有开设论文写作指导的相关课程,在教学中也未讲授论文写作的基本知识,甚至没有举办过相关的讲座。换言之,学校未给学生提供毕业论文撰写的教学帮助,学生对毕业论文的认识仅局限于指导老师在毕业之际给予的短暂性指导。另一方面,一部分毕业生会认为找到一份好工作远比做好毕业论文更重要,将大量的时间花在找工作、化工实习上,即使是学校开设的论文指导课也很少有学生来上。学生对毕业论文的重要性认识不足,对毕业论文的写作缺乏热情,也就无法使毕业论文的选题、开题、写作等环节顺利展开,所完成的毕业论文质量自然就下滑。
2.指导教师指导力度不够,对学生毕业论文投入精力不足。高校教师任务量大,除了正常的教学工作外,还同时承担着大量的科研工作任务,同时有些教师忙于自己的工作和校外的业务,对学生毕业论文实验指导不多,科研态度不够严谨。教师的懈怠的情绪严重影响了学生的毕业论文的质量。
3.学校缺乏严格的论文评审机制,对论文评审缺乏合理性。本科毕业论文成绩的评定与其他课程考核形式不同,论文的评审主要依靠指导老师的主观评定,加上目前各高校对本科论文的答辩大多流于形式,既没有比较具体的评定细则,也缺乏严格的考评机制,因而在论文评审过程中会因为一些人为因素而产生不合理的问题[5]。
4.其他一些因素对毕业论文质量的影响。除了上述主要的原因外,高校本科毕业论文还受到其他相关因素的影响,如实验室资源不足,本科生数量太多,导致实验室各种仪器设备根本不够用;还有实验室药品不足,即使本科生想做科研,但是往往事与愿违,根本完成不了预期实验。这些都是造成毕业论文质量下滑的重要的原因。
三、我校工科毕业论文教学改革实践与探讨
1.学生要认真选题,教师为学生选题严格审查。毕业论文选题,我院近几年采用学生和教师共同选题,教师为学生提供了一些实验题目,同时学生也可以根据自己专业和学习需要选题。这样,教师发挥自身优势,针对自己熟悉的领域对学生悉心指导;学生也能配合其学习的专业特点和自身兴趣提出自己的见解,进行实验设计。这样的毕业论文实验出现了双赢,学生爱做,教师爱指导,毕业论文质量得到大幅提高。
2.高校鼓励学生多进实验室做实验,允许学生提前完成毕业论文。学校为了给学生赢得更多的考研以及实习时间,使得毕业论文与考研和实习都不发生冲突。学院鼓励学生多进实验室做实验,让学生尽早完成论文实验内容。这样学生不但不耽误毕业实习就业时间,也为考研赢得了时间。同时,也避免毕业时期高峰进入实验室,导致实验室拥挤、设备药品不足的缺憾。
3.高校要为学生开设专门的论文指导课。由于本科生第一次接触到毕业论文,并且对毕业论文了解不够,不知道该怎么下手写作。鉴于此,学校应开设论文指导课程,定期举办论文写作指导讲座,传授学生论文写作知识:一方面可以让学生明白撰写毕业论文的重要性,激发学生对毕业论文写作的兴趣;另一方面,论文写作指导课程通过对论文写作规范、基本结和框架,以及写作思路进行系统讲解,让学生对撰写毕业论文有全面的认识。
4.高校要积极搭建并完善教师指导工作的考核机制。本科生可以采用研究生培养模式,实行导师制度。学生自己的写作态度和自身写作能力对于论文质量起着决定作用,但指导老师的作用也不容忽视。建立并完善教师论文指导工作的考核机制,对教师的论文指导工作定期检查和考核,这样在一定程度上强化指导老师的责任心,促使他们在本科论文指导工作中尽职尽责。学生可以一边学习专业课,一边做毕业论文实验,在毕业论文实验项目中还可以结合导师的科研项目进行,这样既发挥了教师学术优势,又有利于指导学生。
四、结束语
本科毕业论文是检验学生对所学知识综合运用能力的重要环节,是检验教学效果的重要标志,是人才培养的重要途径,对提高大学生的全面素质也起着重要作用。本文是结合我校工科学科特点,对工科本科毕业论文工作进行改革探讨,进而推动本科教学改革。通过教学改革与实践,提高本科毕业论文和人才培养的质量,培养学生的创新意识和团队协作精神,为今后考研或走上工作岗位奠定基础。
参考文献
[1]韩玉志.高校本科毕业论文中存在的问题及改革对策[J].中国高教研究,2000,(9):78-79.
[2]项金枝.毕业论文指导工作存在的问题及对策[J].青海师专学报(教育科学),2004,(6):295-296.
户籍地:广东省身高体重:165cmkg
婚姻状况:未婚年龄:25岁
求职意向及工作经历
人才类型:普通求职
应聘职位:医院/医疗/护理/美容保健类:工艺技术员、质检员、行政专员/助理:助理、主管、市场营销、生物化工/制药工程:研究人员、资料认证员、化验室主管
工作年限:2职称:初级
求职类型:全职可到职日期:随时
月薪要求:2000--3500希望工作地区:广东省广州
工作经历:2005.7—至今广州化学试剂厂工作,从事过化学工艺技术人员和质检员工作。了解有机溶剂和无机结晶产品的整个生产过程,参加过ACS产品工艺的改造,并获得广东省人事厅认可的“化学工艺工程师助理”的职称。同时熟悉化学产品整个检验操作,对化验工作积累丰富的经验,特别是化分、产品前处理。在此期间还参加过ACS产品英文版的翻译,检验方法的修改,检验标准的制定。
2004.5—2004.6广西桂林集琦实力天然有限公司实习,了解中药提取整个生产过程,并参与中药前处理、提取、浓缩、干燥等操作中。
2003.12—2004.1广东南国药业有限公司实习,了解片剂、酊剂、大输液、针剂等生产工艺及GMP要求,注射用水的生产工艺。
2002.5—2004.8图书馆管理员,由于吃苦耐劳、工作认真负责,受到馆领导的表扬并被评为优秀学生馆员助理。
2001.9—2002.7担班长,组织、带领同学们参加校、院的活动,并获得院广播操比赛三等奖、院文明站岗第一名。
教育背景
毕业院校:广东海洋大学
最高学历:本科毕业日期:2005-07-01
所学专业:制药工程第二专业:
培训经历:2001.9—2005.6广东海洋大学学习(班长)制药工程获得工学学士学位
2005.7—2006.12广州化工集团有限公司培训、考核认定“化工工艺助理工程师”
语言能力
外语:英语优秀
国语水平:精通粤语水平:优秀
工作能力及其他专长
英语:已通过国家英语四级,具有听、说、写的能力,能阅读本专业外文资料
计算机:通过国家计算机二级(C语言),具有计算机基本应用能力,熟悉Office、PowerPoint和Word等的操作
专业技能:能进行本专业中、外文文献检索,了解制药各种生产工艺和药事法规以及GMP要求,熟练应用实验器材,曾跟学院教授做课题。在<NaturalScienceResearch>Volume4,Number2,April2006,题目<StudiesonPreparationofChitosaninAlcoholic-AqueousSolution>.毕业论文获得优秀。
1前言
拜耳法生产氧化铝的关键工序之一就是晶种分解,在种分槽内将铝酸钠溶液降温并加入氢氧化铝作为晶种进行搅拌,使其析出氢氧化铝[1]。晶种分解过程对产品的产量、质量以及全厂的技术指标有着重大的影响。毕业论文,种分槽。
2桨叶简介
晶种分解溶液为固液悬浮溶液,需借助搅拌器的作用,使固体颗粒均匀悬浮在液体中,要求悬浮物完全离开罐底并均匀悬浮起来,由于不能破坏晶种,所以搅拌转速不能太大。目前分解槽的搅拌一般采用IMIG型多层搅拌的结构。IMIG桨叶内外浆在搅拌转动时所形成内扬、外压的作用,能让晶种均匀悬浮在液体中且长时间不会沉淀[2]。毕业论文,种分槽。目前国内大部分氧化铝分解槽搅拌都采用IMIG型搅拌。
3 优化改造
桨叶主要由轮毂、内浆和外浆三部分组成。以前采用的轮毂为铸件,由于结构的不对称性经常有铸造缺陷。2006年以来通过对中铝河南分公司九组种分槽现场运行情况的分析和对IMIG桨叶结构的不断分析,得出一套适合该桨叶强度计算的方法。通过该方法分别对内桨叶和外桨叶进行优化设计,节省了材料,并对轮毂的结构进行的全面的改进,不仅缩短了制造工期,也大大节约了生产成本。
4桨叶强度的计算
为了保证搅拌过程能正常地运行,搅拌器必须有足够的强度。搅拌器强度的计算主要是用来确定搅拌器桨叶的厚度。为了简化计算首先对运行情况进行假设
a 外桨叶承担该整层桨叶弯矩
b 设计过程中不考虑加强筋的作用,其造成的截面数据也不予以考虑
c 双桨叶搅拌具有两个完全一样的对称桨叶,其桨叶计算功率可看作均匀分配于两个桨叶上,而作用在桨叶上的液体阻力使桨叶产生弯矩,其最大弯矩出现在内桨叶和轮毂的连接处。
4.1外桨叶筋板厚度的确定[3]
图1为IMIG桨叶的受力简图。
图1:IMIG桨叶的受力图
公式中
在计算该断面弯矩时需要找到桨叶上液体阻力的合力作用点。液体阻力合力的作用点x0大小可由下式计算。毕业论文,种分槽。
公式中
M1即是作用于x01处合力对桨叶根部的弯矩。外桨叶端部处断面的弯矩计算应当是由下式求得。
θ是外浆叶和水平面的夹角
外桨叶的抗弯截面系数
外桨叶断面处的弯曲应力,计算应力值应小于许用应力值。
4.2内桨叶管子壁厚的确定
内桨叶管轴抗弯截面模量
内桨叶所受的最大弯矩
内桨叶断面处的弯曲应力,计算应力值应小于许用应力值。
4.3桨叶强度计算中的安全系数
在上述桨叶的强度计算中,没有涉及到的因素还有不少,如液体的阻力的不均衡性、液体对桨叶的冲击,桨叶后表面所受到的气蚀作用等,这些因素都要影响桨叶的强度,所以单从弯曲应力来计算桨叶厚度可能还不够安全。另外制造过程中出现的缺陷也应加以考虑。为了保证桨叶在操作中的安全,采用安全系数的办法来处理这些问题。毕业论文,种分槽。根据桨叶的材料不同,制造工艺不同,桨叶强度计算的安全系数也不同,碳素钢一般取n=3。毕业论文,种分槽。对于底层桨叶,考虑到底层桨叶对整个搅拌的重要性,以及生产过程一旦出现沉槽现象,因此设计底层桨叶时的弯矩应按照电机功率的50%作为液体阻力合力产生的弯矩。
在一般的产能大于40万吨氧化铝的设备中,种分槽直径为14m。电机功率75KW,搅拌转速4.8r/min.桨叶的直径为8400mm。代入公式求得外桨叶的壁厚为16mm时完全满足强度要求,内桨叶管轴壁厚为20也满足强度要求。这样从原来外桨叶24mm的壁厚,内桨叶管壁厚28mm变为现在的壁厚,一台种分槽节省材料约3000Kg。
5连接桨叶用螺栓的计算
机械搅拌中桨叶和轴的联接大部分都是通过螺栓连接的方式来满足结构、制造、运输、检修维护、安装等方面的要求。通过对IMIG在搅拌过程中流体作用的观察得出桨叶的受力情况,以此来计算螺栓的强度。
将桨叶和轴的连接简化为下面结构,如图2所示:
图2:载荷与螺栓的布置
5.1受力分析
5.2初定螺栓直径
由上述公式计算出来的螺栓直径大于16就满足要求。考虑刚度及疲劳强度选用M24的螺栓连接。而原来桨叶和轴的连接采用的是M36的双头螺柱,一台种分槽用在桨叶连接上的螺栓数量约为60个,所以仅此一项的优化就节约标准件上千元的费用。毕业论文,种分槽。
6.结束语
改造后的IMIG桨叶较改造前重量减轻,节约了设备的成本;结构更加合理、简单化,使加工更容易,减轻了工人的劳动强度,同时缩短了加工时间,提高了生产效率,为公司创造了更大的效益。
参考文献
[1]杨重愚.氧化铝生产工艺学[M].北京:冶金工业出版社,1982.
[2]陈聪.氧化铝生产设备[M].北京:冶金工业出版社,2006.
1.2实践环节过程控制薄弱生物工程专业应用型人才大多充实到生产、经营、管理第一线岗位,能在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发,要求具有扎实的专业知识和很强的实践能力.在本科教学阶段要注意适度拓宽专业面,强调工程实践,重视学生实践能力的培养.生物工程专业的实践环节包括实验课、课程设计、见习、毕业论文(设计)和毕业实习等,其中化学实验、生物化学实验、微生物学实验等主要是让学生掌握常规仪器的使用、设备维护保养等基本技能,化工原理实验、发酵工程实验、课程设计等主要是提升学生的工程素质,培养学生分析问题的能力,见习、毕业论文和毕业实习等主要是加深学生对社会、企业的认知,掌握生产工艺流程、生产设备及检测等知识.但目前偏远省份生物工程领域的相关企业较少,生产见习、毕业实习成了走马观花,见习中见到的重要环节、核心生产车间很少,实习中真正参与生产的时间短、动手机会少,收效甚微.
1.3基础理论教学求全求深且重复交叉应用型本科院校培养的工程专业主要培养应用型人才,基础理论知识应该“以应用为目的,以够用为度”,但长期以来各门课程都追求完善的教学体系,形成了大而全的课程格局,课本越写越厚、内容越写越多,这与培养目标不相适应[4].而且许多课程之间有内容交叉、重复现象,如有机化学与生物化学、生物化学与微生物、微生物与遗传、生物化学与分子生物学之间就有很多知识点重复,很多知识点在几门课程里都要讲授.而为了解决内容多学时少的矛盾,授课教师把其它课程涉及到的一些内容省略不讲了,结果可能几门课程都没有讲解同一内容,这样学生学到的知识就有了重复或者欠缺.
2生物工程专业应用型人才培养课程体系构建思路
生物工程专业人才培养目标是大力培养掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论和基本技能,能在生物技术与工程领域从事设计生产管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才[5].课程体系的构建必须围绕人才培养目标,以学生毕业后的职业方向为依据,优化课程体系,重视专业基础和实践教学,强调个性教育,提升学生的能力素质,实现学生由学校到社会的无缝链接.
2.1夯实专业基础按照“宽口径、厚基础”的培养思路,课程体系要保证专业课程的学分比重,适当增加工程类课程的比例[6],加强对学生工程素质的培养,培养学生的工程能力,使学生具有牢固的工程学基础知识,以适应大规模现代化生产中的工程设计、参数检测、过程控制、产品的下游处理等工作,满足企业岗位的需要.专业课程设置要注重系统性,在教学过程中,要协调各门课程之间的教学,妥善解决交叉重复内容的授课问题,让学生在有限的时间内学有所用、合理够用.在夯实学生专业基础知识的同时,可将专业教育和应用能力及开发研究能力的培养结合起来,培养学生适应社会发展和解决实际问题的能力.
2.2重视实践教学实践教学一直是应用型本科院校的短板,生物工程专业课程设置中,要增加实践教学的比重,按由易到难、从校内走向校外的步骤组织实践教学,构建由实验课程、专业见习、毕业设计和毕业实习等组成的实践教学体系,将有关实验内容分散到各阶段的教学中,逐步规范学生的实验操作,提高实践技能,培养学生综合运用知识的能力和创新思维.实践证明,这种实践教学能够激发学生学习的主动性和创新精神,培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,同时还可以促进教师对教学理念和教学方法的更新[7].
2.3凸显自身特色应用型本科院校都有各自的发展轨迹,其专业设置经过长期的发展;学校在所地区经济结构、发展水平、产业特色也各不相同,因此,生物工程专业课程设置既要发挥学校师资力量、实验条件、学科发展的综合优势,又要适应经济发展和社会市场的需求,使课程设置具有鲜明的特色.在制订课程体系时,专业方向课开设应凸现个性化教育,这是提升专业内涵的主要手段.比如开设生化生产工艺学、代谢工程、环境生物技术、计算机辅助生物过程设计、生物制药工艺学、药剂学、食品发酵工程、酶工程、企业管理等课程.这些课程分别涉及环境、制药、轻工、食品、管理、生物等多个方向,对专业知识范围进行拓宽,也增强学生的兴趣和适应就业的需求.
3生物工程专业应用型人才培养课程体系的构建
生物工程专业是建立在生物学、化学、工程学等多学科基础上的复合型专业.课程设置必须以人才培养目标为总揽,坚持知识、能力、素质和个性协调发展的原则,强调知识的整体性、系统性和综合应用,强调学生的人文素质、工程素质和动手能力的培养,构建培养高素质的应用型生物工程人才的课程体系.
3.1构建符合培养目标的课程体系培养满足市场需求的应用型生物工程人才,需结合自身实际,充分发挥课堂教学、实验实训和校园文化活动三个培养平台,按照公共能力、专业能力和发展能力三个模块对生物工程专业进行课程构建,每个模块又由几部分组成,具体的课程体系可设置为:
3.1.1公共能力培养课程公共能力包括价值判断、交流沟通、身心调适和信息处理等能力.价值判断能力培养课程包括思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、思想和中国特色社会主义理论、基本原理、形势与政策、思想政治理论课实践等;交流沟通能力培养课程包括大学英语、大学语文等;身心调适能力培养课程包括基础体育、健康运动项目训练、职业生涯设计与创业就业指导、国防教育与军事训练、劳动技能训练等;信息处理能力培养课程包括大学计算机、计算机操作训练等.各个模块还要开设相应的素质拓展活动项目和选修课程.
3.1.2专业能力培养课程专业能力包括自然科学与工程学基础、生物学知识、生物工程工艺研发、专业综合实践等能力.自然科学与工程学基础知识培养课程包含高等数学、无机分析化学及实验、有机化学及实验、物理化学及实验、电工学、工程制图与CAD、化工原理及实验、工程数学等;生物学知识培养课程包含生物化学及实验、微生物学及实验、分子生物学及实验、基因工程及实验、细胞生物学及实验等;生物工程工艺研发能力培养课程包括发酵工程、酶工程、生物分离工程、生物工程综合实验、生物分离工程实验及其他方向课程等;专业综合实践能力培养课程包括专业认知实习、专业技能测试、企业家讲座、社会实践调查、产品设计、毕业实习、毕业论文(设计)等.
3.1.3发展能力培养课程发展能力培养课程须根据学校的教学特色和学生的发展需要进行开设,不同专业方向的课程设置有所不同.例如,发酵方向设置生物工程设备、生物工程工厂工艺设计概论、发酵工艺学及实验、发酵过程控制与检测、生物制品质量监控等.生物制药方向设置药物化学、药物分析、药剂学、药理学、生物制药工艺学、生物技术制药、生物药物分离与检测技术等;食品方向食品营养学、食品工程原理、食品分析、食品机械与设备、食品工艺学等.以上课程又分为理论教学、实验实训、综合实践三种不同的课程类别.这些课程紧紧围绕工程素质的培养分层次、分年级循序渐进地开设.
根据现代化学工业的特征及社会对化工人才需求的趋势,应用型高校化学工程与工艺专业的目标是培养化学化工理论基础扎实,实践动手能力、自主学习能力、创新能力及外语与计算机应用能力较强,适应化工、冶金、能源、轻工、医药、环保等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理等方面工作的应用型高级工程技术人才[2]。为了实现上述目标,化学工程与工艺专业应用型本科人才应具备的基本素质与专业能力包括7个方面:①树立正确的世界观,具有良好的人文精神、科学素养,能处理好人与环境、人与社会的关系;②掌握化学工程与工艺的基本理论和基本知识;③掌握化学装置工艺与设备设计方法,掌握化工过程模拟优化方法;④具有对新工艺、新产品、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力;⑤了解化学工程的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态;⑥掌握文献检索的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力;⑦具有创新意识和独立获取新知识的能力[2]。因此,根据现代科技和生产的发展需要,以服务地方经济社会发展为目标,把握高等教育规律和化学工程与工艺专业特征,制定化学工程与工艺专业应用型人才培养方案。在人才培养方案制定的过程中,合肥学院借鉴德国应用科学大学培养应用型人才成功经验,非常重视企业的作用,将企业要求与学生的培养相结合,构建理论教学与实践教学相学体系,确定了以“面向企业、立足岗位、注重素质、强化应用、突出能力”为指导思想的“应用型”人才培养模式。理论教学体系体现“三个服务”原则:基础理论教学要为专业技术课教学服务,理论教学为提高学生综合素质服务,把素质教育贯穿于教学全程,为培养学生具有独立分析和解决实际问题的能力服务,注重培养学生对技术成果的吸纳和综合应用能力。建立与培养目标相适应的实践教学体系,形成基础实训、专业实训及校内、外实训教学相结合的综合实训教学一体化,完成实训教学。促进学生掌握专业技能,实施“四年九学期制”,提高学生就业竞争能力。
1.2化学工程与工艺专业人才要求
化学工程与工艺专业是为了适应新世纪化学工业的发展而设置的,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,覆盖面宽、涉及领域广[3]。该专业具有两大特色:一是覆盖面广。研究领域涉及无机化工、有机化工、精细化工、材料化工、能源化工、生物化工、医药化工、微电子化工等诸多领域;二是工程特色显着。该专业以化学工程与化学工艺为两大支撑点,化学工程主要研究化工过程及设备的开发、设计、优化和管理。化学工艺则研究以石油、煤、天然气、矿物、动植物等自然资源为原料,通过化学反应和分离加工技术制取各种化工产品。化学工程与工艺专业涉及的工程放大技术、系统优化技术和产品开发技术,不仅在化工领域,而且在医药、材料、食品、生工等众多相关领域均大有用武之地。因此,化学工程与工艺专业培养的学生应有较强的工程能力和工作适应性,需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[4]。
1.3应用型化工人才实践教学体系构建
高等工程教育强调综合素质的基础作用和工程素质的定型作用。培养应用型化工特色人才,核心就是培养实践能力强的应用型人才。以培养应用型人才为目标,以科学发展观为指导,遵循教育教学基本规律,坚持育人为本,教学为纲,根据学生需要,围绕学生能力拓展和知识结构构建实践教学体系。该体系由基本技能、专业能力、综合能力三层次训练组成,将课外创新活动和社会实践有机融合。借鉴德国成功的经验,培养学生工程设计能力、项目实现能力及创新能力。实践教学根据能力要求可分为3个层次:基础实践层、专业实践层、综合和创新实践层。基础实践层以强化“三基”,培养基础能力为目的,将基础化学实验分为3个层次和5个模块,构成一个彼此相连,逐层提高的体系[5]。通过化学专题研究训练,强化了知识和技能的综合性;认知实习在实践教学体系中处于承上启下阶段。学生在与自己相近或相关的岗位上经过认知实习,了解专业所需要的专业知识、能力、素质,有利于他们结合自己的兴趣,规划未来发展,在专业方向的选择、课程模块的选择上会更加理性。2周金工实习和1周电工电子实习,实现基础能力培养目标;专业实践层是在理论教学和基础能力培养的基础上,通过专业基础实验、课程设计、工程实训等实践教学的环节实现专业能力培养;综合和创新能力是对技术基础知识、运用专业知识解决实际问题能力和知识迁移能力的综合体现,反映学生整体素质。通过毕业实习、毕业设计(论文)等实践教学环节,配合第二课堂科技活动,达到培养专业技术应用能力的目的。总之,各层实践教学活动层层递进、相互渗透,达到培养目标规定的专业技术应用能力的要求。
2围绕工程能力培养,实施实践教学改革
2.1突出强化实践锻炼,提高教师实践教学水平
教师是实践教学体系的主导者,也是实践教学体系的实践者。要培养高质量应用型人才,必须要有高水平的教师队伍。按照这一思路,为所有的实验室配备了具有硕士学位的专职实验教师,采取走出去、请进来的办法培养教师的实践能力,派合肥学院高学位高职称的教师到企业去锻炼6~12个月,增加教师的工程意识和实践能力。根据学院要求成立了实验技术教研室,这不仅是名称和内涵的改变,更重要的是教育理念的转变,建立实验技术教研室,由教授、博士担任主任,具有研究生学历的教师为成员,研究实践教学内容、方法和手段,进行实验教学、实验课程内容和方法改革等工作。目前,和化学工程与工艺专业实验实践教学有关的合肥学院院级教研立项6项,安徽省教育厅立项3项,获得教学成果奖合肥学院二等奖一项、三等奖一项;安徽省三等奖一项。聘请企业和设计院等单位人员担任教师,让学生参与解决实际工作问题,提高实践能力。
2.2加强实践教学条件建设,提供实践教学载体
实验室和实习基地是完成实践教学内容所必需的保障平台。在实验室建设方面,加强以无机化学、有机化学、物理化学、分析化学课程为支撑的基础化学实验室建设,和以化工原理为支撑的化工基础实验室。专业实验作为一门最能反映专业特色,与专业科学技术发展关系最为密切的实践性课程,必须跳出原有的框架,重新构建一个能够全面反映化学工程学科发展方向、适合按专业大类组织实验教学、有利于培养学生工程实践能力和创新能力的新框架。根据化学工程与工艺核心课程化工热力学、传递过程原理、化学反应工程、分离工程和技术化工工艺学作为构架,遵循以下原则:紧扣化工过程研究与开发的方法论;充分考虑工程学与工艺学实验的适当平衡;具有典型性、力求先进性、增加综合性;实验内容既符合化学工程与工艺学科发展规律,又具有鲜明的先进性和特色,建立了化工热力学实验室等专业实验室。根据专业和学生发展需要,在专业方向上设立分离工程和精细化工2个化工专业方向,并建立精细化工和分离技术2个实验室,建立膜材料和膜过程院级重点实验室1个。校外实习是强化专业知识、增加学生的感性认识和创新能力的重要综合性教学环节,校外实习基地是培养学生实践能力和创新精神的重要场所,是学生接触社会、了解社会的纽带[6]。以校企互利双赢为机制,开展产学合作,和中盐四方集团等14家企业建立良好的合作关系,与企业合作共建实验室2个。每年由校内和企业教师共同指导学生进行实习,并在毕业论文(设计)环节,由企业提出课题,真题真做,学生将所学知识和生产实际相结合,取得在书本上得不到的收获。中盐四方集团、东华集团工程技术人员指导学生设计多次获合肥学院优秀毕业设计(论文)奖。
2.3第一课堂与第二课堂相结合,着力培养学生创新能力
根据现代化学工业的特征及社会对化工人才需求的趋势,应用型高校化学工程与工艺专业的目标是培养化学化工理论基础扎实,实践动手能力、自主学习能力、创新能力及外语与计算机应用能力较强,适应化工、冶金、能源、轻工、医药、环保等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理等方面工作的应用型高级工程技术人才[2]。为了实现上述目标,化学工程与工艺专业应用型本科人才应具备的基本素质与专业能力包括7个方面:①树立正确的世界观,具有良好的人文精神、科学素养,能处理好人与环境、人与社会的关系;②掌握化学工程与工艺的基本理论和基本知识;③掌握化学装置工艺与设备设计方法,掌握化工过程模拟优化方法;④具有对新工艺、新产品、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力;⑤了解化学工程的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态;⑥掌握文献检索的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力;⑦具有创新意识和独立获取新知识的能力[2]。因此,根据现代科技和生产的发展需要,以服务地方经济社会发展为目标,把握高等教育规律和化学工程与工艺专业特征,制定化学工程与工艺专业应用型人才培养方案,具体如图1所示。在人才培养方案制定的过程中,合肥学院借鉴德国应用科学大学培养应用型人才成功经验,非常重视企业的作用,将企业要求与学生的培养相结合,构建理论教学与实践教学相学体系,确定了以“面向企业、立足岗位、注重素质、强化应用、突出能力”为指导思想的“应用型”人才培养模式。理论教学体系体现“三个服务”原则:基础理论教学要为专业技术课教学服务,理论教学为提高学生综合素质服务,把素质教育贯穿于教学全程,为培养学生具有独立分析和解决实际问题的能力服务,注重培养学生对技术成果的吸纳和综合应用能力。建立与培养目标相适应的实践教学体系,形成基础实训、专业实训及校内、外实训教学相结合的综合实训教学一体化,完成实训教学。促进学生掌握专业技能,实施“四年九学期制”,提高学生就业竞争能力。
1.2化学工程与工艺专业人才要求
化学工程与工艺专业是为了适应新世纪化学工业的发展而设置的,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,覆盖面宽、涉及领域广[3]。该专业具有两大特色:一是覆盖面广。研究领域涉及无机化工、有机化工、精细化工、材料化工、能源化工、生物化工、医药化工、微电子化工等诸多领域;二是工程特色显着。该专业以化学工程与化学工艺为两大支撑点,化学工程主要研究化工过程及设备的开发、设计、优化和管理。化学工艺则研究以石油、煤、天然气、矿物、动植物等自然资源为原料,通过化学反应和分离加工技术制取各种化工产品。化学工程与工艺专业涉及的工程放大技术、系统优化技术和产品开发技术,不仅在化工领域,而且在医药、材料、食品、生工等众多相关领域均大有用武之地。因此,化学工程与工艺专业培养的学生应有较强的工程能力和工作适应性,需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[4]。
1.3应用型化工人才实践教学体系构建
高等工程教育强调综合素质的基础作用和工程素质的定型作用。培养应用型化工特色人才,核心就是培养实践能力强的应用型人才。以培养应用型人才为目标,以科学发展观为指导,遵循教育教学基本规律,坚持育人为本,教学为纲,根据学生需要,围绕学生能力拓展和知识结构构建实践教学体系。该体系由基本技能、专业能力、综合能力三层次训练组成,将课外创新活动和社会实践有机融合。借鉴德国成功的经验,培养学生工程设计能力、项目实现能力及创新能力,构建工程化的实践教学体系如图2所示。实践教学根据能力要求可分为3个层次:基础实践层、专业实践层、综合和创新实践层。基础实践层以强化“三基”,培养基础能力为目的,将基础化学实验分为3个层次和5个模块,构成一个彼此相连,逐层提高的体系[5]。通过化学专题研究训练,强化了知识和技能的综合性;认知实习在实践教学体系中处于承上启下阶段。学生在与自己相近或相关的岗位上经过认知实习,了解专业所需要的专业知识、能力、素质,有利于他们结合自己的兴趣,规划未来发展,在专业方向的选择、课程模块的选择上会更加理性。2周金工实习和1周电工电子实习,实现基础能力培养目标;专业实践层是在理论教学和基础能力培养的基础上,通过专业基础实验、课程设计、工程实训等实践教学的环节实现专业能力培养;综合和创新能力是对技术基础知识、运用专业知识解决实际问题能力和知识迁移能力的综合体现,反映学生整体素质。通过毕业实习、毕业设计(论文)等实践教学环节,配合第二课堂科技活动,达到培养专业技术应用能力的目的。总之,各层实践教学活动层层递进、相互渗透,达到培养目标规定的专业技术应用能力的要求。
2围绕工程能力培养,实施实践教学改革
2.1突出强化实践锻炼,提高教师实践教学水平
教师是实践教学体系的主导者,也是实践教学体系的实践者。要培养高质量应用型人才,必须要有高水平的教师队伍。按照这一思路,为所有的实验室配备了具有硕士学位的专职实验教师,采取走出去、请进来的办法培养教师的实践能力,派合肥学院高学位高职称的教师到企业去锻炼6~12个月,增加教师的工程意识和实践能力。根据学院要求成立了实验技术教研室,这不仅是名称和内涵的改变,更重要的是教育理念的转变,建立实验技术教研室,由教授、博士担任主任,具有研究生学历的教师为成员,研究实践教学内容、方法和手段,进行实验教学、实验课程内容和方法改革等工作。目前,和化学工程与工艺专业实验实践教学有关的合肥学院院级教研立项6项,安徽省教育厅立项3项,获得教学成果奖合肥学院二等奖一项、三等奖一项;安徽省三等奖一项。聘请企业和设计院等单位人员担任教师,让学生参与解决实际工作问题,提高实践能力。
2.2加强实践教学条件建设,提供实践教学载体
实验室和实习基地是完成实践教学内容所必需的保障平台。在实验室建设方面,加强以无机化学、有机化学、物理化学、分析化学课程为支撑的基础化学实验室建设,和以化工原理为支撑的化工基础实验室。专业实验作为一门最能反映专业特色,与专业科学技术发展关系最为密切的实践性课程,必须跳出原有的框架,重新构建一个能够全面反映化学工程学科发展方向、适合按专业大类组织实验教学、有利于培养学生工程实践能力和创新能力的新框架。根据化学工程与工艺核心课程化工热力学、传递过程原理、化学反应工程、分离工程和技术化工工艺学作为构架,遵循以下原则:紧扣化工过程研究与开发的方法论;充分考虑工程学与工艺学实验的适当平衡;具有典型性、力求先进性、增加综合性;实验内容既符合化学工程与工艺学科发展规律,又具有鲜明的先进性和特色,建立了化工热力学实验室等专业实验室。根据专业和学生发展需要,在专业方向上设立分离工程和精细化工2个化工专业方向,并建立精细化工和分离技术2个实验室,建立膜材料和膜过程院级重点实验室1个。校外实习是强化专业知识、增加学生的感性认识和创新能力的重要综合性教学环节,校外实习基地是培养学生实践能力和创新精神的重要场所,是学生接触社会、了解社会的纽带[6]。以校企互利双赢为机制,开展产学合作,和中盐四方集团等14家企业建立良好的合作关系,与企业合作共建实验室2个。每年由校内和企业教师共同指导学生进行实习,并在毕业论文(设计)环节,由企业提出课题,真题真做,学生将所学知识和生产实际相结合,取得在书本上得不到的收获。中盐四方集团、东华集团工程技术人员指导学生设计多次获合肥学院优秀毕业设计(论文)奖。
2.3第一课堂与第二课堂相结合,着力培养学生创新能力