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有機化學是化學學科中的一個十分重要的組成部分,它的主要研究對象是有機分子,從有機物結構入手,研究有機化合物的化學性質,在分子水平上探知未知世界的基礎學科。在我校,有機化學是面向化工學院、藥學院二年級,以及海洋學院一年級學生開設的專業基礎課程,是“大類培養”的主干課程。通過有機化學課程的學習,可使化學類學生掌握有機化學領域的基本理論、基本知識和實驗操作技能,把握有機化學發展領域的新概念、新動向和新技術,同時為后續專業課的學習打下堅實的基礎。
1.教學現狀
在工科院校,有機化學的教學課時“縮水”,如我校有機化學雖然是“大類培養”的重要專業基礎課,但是其課時數被壓縮到64個學時,教師必須在一個學期之內完成教學。而有機化學作為高分子材料與工程專業的基礎課,是高分子化學、高聚物合成工藝學、高分子材料學等后續專業課的基礎,學生必須在有限的課時數里掌握《有機化學》這門課程,難度大,任務重。
另外,由于江蘇省高考制度,較大部分的學生高中階段選修的“物生”,進入大學后化學知識特別是有機化學基礎知識非常薄弱,一個教學班級里,學生的化學知識水平參差不齊。通常是剛進入大學的第一學期學習無機化學,對于選“物生”的學生來說,沒有化學基礎,一開始就挫傷他們學習化學的自信心。學習有機化學時,多數學生對有機化學的學習有畏懼感。如果入校時對專業認知不夠,不能看到有機化學學習對高分子材料與工程專業學習的重要性,更是對有機化學失去興趣。
再者,有機化學課程自身的特點,由于有機物數量多,結構多變,機理難掌握。而工科院校的有機化學課時數又被壓縮,教師為了教授完大綱的教學內容,不得不采取“滿堂灌”教學方法,使得學生缺乏主動獲得知識的能力,被動“填鴨式”教學必然導致教學效果不理想。一學期教學結束,發現學生知識掌握不好,除了少部分拔尖的學生,大部分學生對這門重要的專業基礎課一知半解,學到的有機知識很少。
2.教學改革
結合有機化學學科規律,針對高分子材料與工程專業特點,對教學內容進行優化、取舍;改進教學手段,選聘高年級本科生、研究生做助理班主任,讓他們參與本科生教學,形成多元化的本科生教學隊伍;改革考核方式,實現高分子材料與工程專業有針對性的考核方式,教考分離。
(1)改革教學內容
有機化學的教學關鍵是引導學生“有機”這一學科,不同于其他幾門基礎化學課,有機化學基本不涉及計算,不涉及公式,說的是圖片的拼接,化學鍵的斷裂與重組,以構建新的有機分子。那么,在教學過程中如何引導學生使用“有機思維”思考問題才是關鍵。當我們談到如何面對課時數被壓縮這個問題,如果抓住“引導學生進入有機化學這個學科”這個關鍵問題,就能依據高分子材料與工程專業的培養方案,深入分析研究教學大綱和教學目標,對教學內容進行取舍。
在改革教學內容時,還要考慮以下兩個方面問題:一是研讀多種版本的教材,最新版本的中、英文有機化學教材和專著等,從不同研讀、分析深度的教材方面,準確把握“基礎有機化學”教學重點、難點,結合高分子材料與工程專業的特點來取舍教學內容。二是關注高分子領域的研究前沿,發展動態,結合傳統的知識,推陳出新,把最新的知識信息教授于學生,引導學生了解最新的前沿,激發他們的興趣,使之感覺到目前所學知識的有用性。
(2)改革教學手段
我校近年實施了一項“班主任助理”制度,選派高年級本科生、研究生擔任本科生班級班主任助理,取得了很好的教學效果。高年級本科生、研究生參與本科生教學,形成多層次、多元化的本科生教學隊伍。
高年級本科生已經學習了有機化學專業基礎課,經歷過有機化學的學習和考核,有自己的學習方法和技巧;他們已經進入高分子材料與工程專業課程學習,對哪些知識對專業課學習重要有切身體會;他們與低年級學生同屬于一個年齡階段,有更多的共同話題,溝通交流更容易,幫助學生及早發現自己的優缺點,揚長避短。
高分子材料與工程研究方向的研究生,通常具有扎實的專業基礎知識,已經接觸了專業的前沿研究方向,可以對高分子材料與工程專業低年級學生的學業、思想及心理等方面給予關心和指導。而且本科生可以在研究生的帶領下主動做一些創新創業項目,這使得本科生更清楚自己在課堂學習中哪方面有不足,增強本科生對基礎知識學習的熱情,使他們在有機化學課堂學習中更積極、努力。
(3)改革考核方式
良好考核方式可以極大地促進學生的學習熱情,提高他們學習的積極性。目前,我院不同專業實行統一考試,如環境工程、化學工程、安全工程和高分子材料與工程等專業統一出卷,流水閱卷、統一登分,做到公正、準確。但是,這種“統一”的方法抹殺不同專業對有機化學需求的不同,使得教師和學生忽視基礎課對后續專業課的影響,結果是為了考試而學習,不能真正掌握自己專業需求的有機化學知識。
為了提高學生的整體素質和學習積極性,我們應實現不同專業單獨出卷、單獨考核的方式。卷面上可以體現出適合高分子材料與工程專業的題目,結合他們的后續專業課程。哪些知識是有機化學這門課程必須掌握的基礎知識,哪些知識是關聯高分子材料與工程的專業知識。同時,建立針對性的有機化學試題庫,使學生接觸更多不同的題型,拓寬知識面。建立適合高分子材料與工程專業的有機化學試題庫,有機化學課程理論考試按照一定的難度系數、教學要求、考試范圍等,統一從試題庫里抽調,實現教考分離。
3.結語
為全面提升高分子材料與工程專業的有機化學教學質量,我們要結合有機化學學科規律,針對高分子材料與工程專業的專業特點,從學生的實際出發,認真分析總結,精選教學內容,創新教學手段,改革考核方式,不斷激發學生的學習興趣,以提高高分子材料與工程專業的人才培養質量。
參考文獻:
[1]黃杰,周冕,李又兵,王選倫.高分子材料與工程專業《有機化學》教學改革探索與實踐.廣州化工,2014(42):186-187.
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9324(2012)08-0140-02
進入21世紀,我國高等教育已由精英教育走向大眾化教育。新建本科院校是指1999年我國高校實行擴招以來,隨著我國高等教育規模的擴張和高等教育體制改革的不斷深化,專科學校通過合并、重組或獨立升格的普通本科高校。如今,新建本科院校已成為我國高等教育中重要的組成部分,在推進我國高等教育向大眾化發展過程中發揮了重要的作用。新建本科院校的主要任務是培養適應地方經濟社會發展需要的應用型人才,要求這類應用型人才能夠較好地掌握基礎理論知識和專業知識,并且將理論轉化為應用。即既可以將理論轉化為實際生產,又具有應用專業理論分析和解決生產實際問題的能力。為培養應用型人才,新建本科院校普遍采取理論教學和實踐教學相結合的方法,努力培養學生具有扎實的理論基礎和靈活的實踐運用能力。[1]
一、實踐教學目前存在問題
實踐教學環節是培養學生綜合運用所學的基本理論、基本知識,分析解決實際問題的重要環節。通過實踐教學使學生對所學專業具有一定的感性認識,并為后繼課程的學習打下良好的基礎[2、3]。但是,通過廣泛調研、走訪兄弟院校及參加相關會議交流,在化學化工及材料專業的實踐教學過程中,存在一些共性問題:
1.沒有建立穩定的認識實習基地。一方面,企業面臨著很大的競爭壓力,生產任務繁重,再加上學生人數眾多,企業怕學生實習影響安全生產,不愿接受學生的實習;另一方面,學校為保證實踐教學質量,要考慮專業對口、技術水平高的大型企業,所以尋找穩定的實習單位較為困難。另外,沒有穩定的實習基地,指導老師無法提前進行實習準備工作,大大影響實習的質量。
2.傳統實踐教學模式的弊端。傳統實習模式是單純的現場參觀實習,這種模式雖然能增強學生的感性認識,在一定程度上激勵學生的實習積極性。但是參觀實習虛多實少,學生只是單一的參觀,不能動手操作,加上怕影響企業生產,大部分學生幾乎就是走馬觀花,很難對實際的生產工藝、具體設備的結構和原理有較全面的了解,嚴重制約了認識實習質量的提高。
3.學校經費投入不足。由于近年來的不斷擴招,使得學院的實習經費嚴重短缺。在這種情況下,只得壓縮實習時間,實習質量難以保證,再加上學生的不斷增多,教師資源和實習場所配置出現相對短缺,難以達到預期的實習效果。
這樣的實踐教學模式使學生只能在表面上大致了解企業的生產情況與工藝流程,無法接觸到實際工程問題,更不能動手處理生產中出現的問題,無法激發起學生的學習興趣,更不能提高學生分析問題和解決問題的能力。面對實踐教學中存在的種種問題,要求新建本科院校堅持教育教學改革為動力,拓展實踐教學途徑,全面提升教學水平。
二、改革思路及措施
化工原理是一門工程性、實踐性很強的專業基礎課程,是高分子材料與工程(以下簡稱“高材”)專業重要的必修課。其教學水平、教學內容、教學方法及教學質量被視為衡量本專業本科教育的重要因素及評價指標,是從基礎到專業的連接。高材專業的學生在學習化工原理的過程中,存在較多問題,其原因有如下幾點:①高材專業的學生沒有學習過工科基本課程,缺乏基本的工程觀念,在學習過程中很難做到聯系實際的設備、工藝流程。②部分學生先修課程基礎薄弱,面對大量公式推導、計算,會存在一定難度。③化工原理這門課程具有很強的實踐性,對初學的學生來說,難免會有一種不得要領的感覺,認為這門課程很難,逐漸失去了學習的積極性,等等。因此,我們在教學中進行了探索與實踐。
1.教學內容的改革
隨著現代化生產和科技的飛速發展,對我們的教學內容提出了更高的要求。化工原理課程,其教學內容也應該反映化學工程學科的一些新理論、新技術和新裝備。高質量、高品質的教材能為高素質人才培養打下堅實的基礎。我們要將現代化工技術應用于典型單元操作的定量分析和教學描述,啟發學生用不同的方法處理單元操作過程中的工程問題,使學生不斷確立工程思想,為解決以后的實際問題打下基礎,從而達到理論與實際相結合的教學目的。
2.教學方法與教學手段的改革
近年來,隨著教學改革不斷深入,新的教學理念越來越被廣大教師所認同,鑒于化工原理是一門工程性、實踐性很強的專業基礎課程,將計算機引入化工原理課程教學已成為一種趨勢。有了優秀的課程教材和配套的多媒體CAI教學軟件,我們上課時可以省去大量的板書時間用以對課程重點進行更深入地剖析,引導學生主動思考和參與討論,這種互動方式不但可以活躍課堂氣氛,提高學生的參與意識和學習興趣,還有利于知識的深化和創新。使學生既掌握了理論知識,又增強了感性認識,提高了教學效率和效果。[1]另外,根據教學內容的特點,要將課堂講授與課堂討論相互結合。公式推導繁多是化工原理課程的一大特點。對于較簡單的推導,留給學生自己解決,而對于思路較復雜的公式則由教師講解。闡述原理的部分,簡單的就可由學生講解,難度偏大的就以啟發式教學為主,達到學生明白實質、加深過程理解的目的。
3.實驗教學的改革
實驗教學環節是全面推進素質教育、培養學生創新精神和實踐能力的關鍵。學生通過實踐教學不但可以鞏固加深對課堂教學內容的理解,而且可以獲得相關技能并且積累一些經驗。我們目前采取盡量讓學生多思考,實驗前多查資料的方式。教師在指導學生實驗的同時,抓住實驗預習,實際操作,實驗數據,實驗處理和分析等幾個主要環節并逐一把關,對學生的多方面能力認真考核評分,讓學生針對設備運行過程中出現的現象進行討論、分析。教師認真研究實驗教材,熟悉各個實驗裝置,在講解中,應有意識地講解與實驗相關的章節所要驗證的理論,使理論與實踐更好地結合起來,同時也避免了由于符號、公式、方法的不同,使學生無所適從的現象。與其他化學學科的實驗不同,化工原理實驗屬于工程試驗范疇,每個實驗相當于化工生產中的一個單元操作,通過實驗學生能建立起一定的工程概念。同時實驗過程中會遇到大量的工程實際問題,學生可以更實際、更有效地掌握工程實驗方面的原理及測試手段,發現復雜的設備與工藝過程同相關數學模型之間的關系。[2]
4.考核方式的改革
化工原理教材中的習題可以分為兩類:一類是鞏固基本概念,使學生更好地掌握化工原理的基本概念和基礎知識;另一類是培養解決實際問題能力,讓學生靈活運用課堂或書本上的知識。通過這兩類練習,不但可以將學生學習中的薄弱環節暴露出來,及時解決教學中存在的問題,而且可以增強學生運用所學知識分析和解決問題的能力。所以教師就平時成績從習題中計分的方式,多布置一些練習題給學生課后練習,讓他們積極完成課后習題。
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)04-0170-02
一、材料科學與工程專業化工原理實驗教學目的與要求
1.化工原理實驗教學目的
該實驗課程主要講述化工原理中單元操作所涉及的各種設備,以鞏固學生加深對化工實際生產的理解,由實驗數據和實驗現象得出結論并提出自己的見解,增強創新意識,同時,對學生的科學研究能力、創新能力的培養也起著十分重要的作用[1-5]。
2.化工原理實驗教學要求
通過實際操作使學生驗證有關化工單元操作的理論,熟悉實驗裝置的結構、性能、工藝流程,掌握化工單元操作方法,培養學生從事實驗研究的能力,其中包括:分析和觀察實驗現象的能力、正確選擇和使用測量儀表的能力、利用實驗的原始數據進行數據處理以獲得實驗結果的能力、運用文字表達技術報告的能力[4-5]。
二、化工原理實驗中存在的不足
1.人數較多,儀器裝置較少,學生動手能力受到限制,由于連年的擴招,每個班的學生人數基本都是35人以上,而實驗儀器的臺套數并沒有增加, 7-8個學生用一臺裝置的現象非常普遍,個別學生根本沒有機會動手操作儀器。
2.學生被動的做實驗,完全按照實驗書上的照搬照抄,“照單抓藥”式的教學,學生花大量的時間寫預習報告,來到實驗室也不知道到底為什么做實驗,怎么做實驗。
3.學生工程實踐性意識淡薄,不知道化工原理實驗的重要性,只是為了學分被動的做實驗,達不到理論聯系實踐的作用。
三、化工原理實驗的教學改革與思考
1.化工原理實驗教學模式的改革與思考
針對“僧多粥少”的問題的教學模式,材料科學與工程專業化工原理實驗充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教學模式,分小班、小組教學,每一個小組為3-4人,每一位同學在實驗中都有不同的分工, 比如過濾實驗(恒壓過濾),一個學生要負責壓力閥、料漿閥、料液閥的暢通,一個學生負責記時,一個學生要看濾液量和記錄,大家還要共同清洗濾布,傾倒濾渣,每組學生只有默契合作,才能將實驗做完,這樣就充分調動了學生的積極性、參與性和團隊合作意識,老師再根據實驗操作和小組合作進行現場打分,教學效果明顯提高。
2.化工原理實驗教學方式的改革和思考
每次課授課之前,給學時留20-30min的時間熟悉實驗裝置的結構、性能、工藝流程,掌握化工單元操作方法,正式講課時,以分組提問的方式讓學生自己講解工藝流程和操作步驟,以引導的方式把理論課本上講解的內容和實際操作中遇到的問題相結合,比如傳熱實驗(強化管傳熱),改變原來只做實驗、測數據的單一教學手段,通過強化管的強化方法,引申到化工中常見的傳熱設備的改進方法,討論如何從材料的角度降低成本,從傳熱的角度提高傳熱速率等,學生積極參與發言,各抒己見,當實驗中出現的現象和理論不符時,引導學生從實驗的源頭到實驗過程中分析誤差,充分解決“照單抓藥”式的教學模式。
3.化工原理實驗教學內容的改革與思考
充分聯系課本理論知識,讓學生感覺化工原理實驗非常實用。比如傳熱實驗,告訴學生熱電偶溫度計的測溫原理,溫度計冷端溫度補償的含義,用電腦記錄數據的方法,通過數據處理,雙對數作圖、線性回歸等方法,了解計算機技術在化工原理實驗中的重要性,實驗結束后,學生要對實驗數據進行處理,還要總結和分析,分析實驗數據誤差產生的原因等,根據實驗報告上的數據處理為依據,數據處理主要以電腦處理為主,可以鍛煉學生應用Word、Excel、Origin等辦公軟件的能力。
以上教學內容和教學方法的改革充分調動了學生的實驗積極性,增強了工程觀念,充分做到了理論聯系實際。
參考文獻:
[1]焦緯洲,劉有智,袁志國,祁貴生,高Z.基于工程實踐能力培養的化工原理實驗教學模式的研究與探索[J].實驗技術與管理,2014,31(3):166-168.
[2]戴益民,李潯,張躍飛.基于創新與實踐能力培養的化工原理實驗研究性教學模式的探索與實踐[J]. 化工高等教育, 2012,6:31-34.
1 目的意義
《現代工程化學》課程,旨在使學生掌握現代化學的基本知識和理論,了解化學在社會發展和科技進步中的作用,了解化學在其發展過程中與其他學科相互滲透的特色,培養學生用現代化學的觀點去觀察和分析工程技術上可能遇到的化學問題,并能和化學工作者一起解決,為今后繼續學習和工作打下必要的化學基礎,也將培養跨世紀建設人才所必備的現代化學素養,所以編寫一部適用于電氣工程專業本科學生培養特點的《現代工程化學》教材,不僅可以改變學生教師無適用教材使用的困境,實現教與學的便利通暢,更可以完善基礎化學教育體系,培養寬厚扎實基礎理論的高級人才,尤其針對電力行業中化學知識的應用與化學問題的解決,包括新材料、能源、環境保護等領域提供理論學習平臺[1]。
目前電氣工程及其自動化學科[2]涉及電力電子技術,計算機技術,電機電器技術信息與網絡控制技術,機電一體化技術等諸多領域,是一門綜合性較強的學科,而化學學科在該專業中一直不受重視,因而導致適用于該專業的化學類教材匱乏。近年來,隨著科技的發展,電氣設備不斷采用新材料,新技術,該專業發展受到化學新材料技術的影響很大,同時該專業學生在電氣元件的選用、組裝、設備防腐等方面由于化學知識缺乏往往造成制作的器件性能低下,腐蝕嚴重等情況。我校電氣工程及自動化專業實驗班開設的本科必修課《現代工程化學》目前處于無適合教材使用的狀況,在整體教學過程及學生學習過程中引起諸多不便,經調研國內相關類型及層次的教材有《工程化學基礎》和《工程化學》[3—4],但理論內容相對單一,結構層次簡單,與電力應用領域聯結空白的現實狀態,無法滿足培養實驗班學生的特點要求,而且在教學過程中要不斷補充相關無機化學、有機化學、熱力學及材料能源發展的知識內容,還要拓展前沿領域研究進展,所以建設適用于電力行業使用的《現代工程化學》特色教材具有迫切性及應用性需求。
2.鮮明特色
《現代工程化學》特色教材建設是針對我校電氣工程及自動化專業實驗班開設的本科必修課,是高等院校非化學化工類工科專業學生需要學習的一門重要基礎課程,是培養全面發展的現代高級工程技術人員和相關管理人才知識結構和綜合能力的重要組成部分。本教材從物質的化學組成、化學結構和化學反應基本規律出發,介紹有現實應用價值和潛在應用價值的基礎理論和基本知識,密切聯系電力行業現代工程技術中遇到的諸如材料的加工與防護、能源的開發與利用、電廠環境保護有關化學問題,了解化學與其他學科間的交叉滲透,其目的主要是幫助學生建立物質變化的觀點和能量變化的觀點,提高學生的科學素質和創新能力,以利于學生在今后的工作中能有意識地運用化學知識去觀察、分析和解決電力行業所涉及的化學問題。本教材將現代化學基本原理與當前迅速發展的材料、能源、環境科學密切聯系,同時聯結電力行業中化學知識的多方面應用,具有內容簡明、聯系實際、突出重點的特色,可作為工科高等學校非化工類專業的普通化學課程的教材,此外教材強調化學基礎理論的系統性,強化基礎結構理論,尤其突出前沿領域應用研究,在編寫理念、章節結構和內容安排方面進行全新嘗試。
3.具體方案
3.1精選化學基礎理論
通過調研及匯總資料文獻,項目負責人及項目組成員認真研究本項目,結合電氣工程及自動化專業實驗班培養方案,確定教材編寫大綱,整合無機化學、有機化學、分析化學、物理化學四大基礎化學經典理論,如無機化學中物質結構包括原子結構與分子結構理論,有機化學中與能源、材料相關的重要有機物化性理論,分析化學中表征物質材料結構的光譜學內容,物理化學中化學反應規律等,強化理論聯系實際,突出工程應用。
3.2匯總電力行業中化學知識的多方面應用
整合電廠儀器分析、電廠化學儀表、電廠水處理、電力用油、電力用煤等多課程實例應用內容結合基礎化學理論,通過廣泛調研,收集材料,結合電力行業特點,介紹有關電廠水、煤、油、氣、汽、廢水、儀表、鍋爐腐蝕與防護等與化學學科密切相關內容。
3.3化學前沿領域研究進展
以反映新知識、新技術、新工藝和新材料為指導,突出介紹電力行業中最新化學知識理論的應用與化學問題的解決。例如發展低碳智能電網指標體系、電廠化學綠色處理、超導材料應用和輸變電系統中化學問題及對策等,同時補充國外電廠中與化學專業有關的技術問題。
3.4復習指導與課后練習
精心總結各章節復習指導綱要,挑選具有代表性習題,鞏固理論內容,并配合編寫習題答案。
4.創新性
突出聯系電力行業中化學理論應用與化學問題的解決,包括新材料、能源、環境保護等領域的實際應用研究,化學前沿領域的精粹概述。針對實驗班學生培養特點,完善基礎化學理論學習體系,有助于引導學生在較高層面學習化學理論,為學好學活工程化學奠定基礎。
5.學生受益情況分析
通過電力行業《現代工程化學》特色教材的編寫與建設,首先將改變學生無固定教材上課的現狀,利于學生系統學習、預習和復習,更利于教師授課及教學安排。通過對化學基礎理論進行整合,添加與電力行業相關的設備、材料、能源、環境等化學知識的應用與聯結,有利于培養學生的化學素養和工程意識,將更能夠適應國內電力建設的發展需求,有利于學生畢業后參與更多的實際工程、建設項目合作,更好的應用化學理論并解決在電力系統中出現的化學問題,綜合培養提高學生的學習視野、信息素養、創新思維和交叉學科融合應用能力。
6.致謝
本論文由東北電力大學 "電力行業《現代工程化學》特色教材建設" 教學改革項目支持,特此感謝。
參考文獻
[1] 周立亞. 工程化學課程的性質和教學探討[J]. 廣西大學學報 No.1, 2002
[2] 李孜. 電氣工程專業本科教育改革初探[J]. 中國電力教育 No.15 2012
[3] 李海艷. 工程化學課程的教學實踐探討 [J]. 產業與科技論壇 No.11,2011
[4] 樊華,鄧健. 工程化學多媒體教學課件的研制與實踐[J]. 【摘要】《現代工程化學》是針對我校電氣工程專業實驗班開設的本科必修課,是高等院校非化學化工類工科專業學生需要學習的一門重要基礎課程,本文詳盡闡述了《現代工程化學》教材建設的目的意義、鮮明特色、具體方案、創新性及學生受益情況分析。
【關鍵詞】現代工程化學特色教材建設研究
1 目的意義
《現代工程化學》課程,旨在使學生掌握現代化學的基本知識和理論,了解化學在社會發展和科技進步中的作用,了解化學在其發展過程中與其他學科相互滲透的特色,培養學生用現代化學的觀點去觀察和分析工程技術上可能遇到的化學問題,并能和化學工作者一起解決,為今后繼續學習和工作打下必要的化學基礎,也將培養跨世紀建設人才所必備的現代化學素養,所以編寫一部適用于電氣工程專業本科學生培養特點的《現代工程化學》教材,不僅可以改變學生教師無適用教材使用的困境,實現教與學的便利通暢,更可以完善基礎化學教育體系,培養寬厚扎實基礎理論的高級人才,尤其針對電力行業中化學知識的應用與化學問題的解決,包括新材料、能源、環境保護等領域提供理論學習平臺[1]。
目前電氣工程及其自動化學科[2]涉及電力電子技術,計算機技術,電機電器技術信息與網絡控制技術,機電一體化技術等諸多領域,是一門綜合性較強的學科,而化學學科在該專業中一直不受重視,因而導致適用于該專業的化學類教材匱乏。近年來,隨著科技的發展,電氣設備不斷采用新材料,新技術,該專業發展受到化學新材料技術的影響很大,同時該專業學生在電氣元件的選用、組裝、設備防腐等方面由于化學知識缺乏往往造成制作的器件性能低下,腐蝕嚴重等情況。我校電氣工程及自動化專業實驗班開設的本科必修課《現代工程化學》目前處于無適合教材使用的狀況,在整體教學過程及學生學習過程中引起諸多不便,經調研國內相關類型及層次的教材有《工程化學基礎》和《工程化學》[3—4],但理論內容相對單一,結構層次簡單,與電力應用領域聯結空白的現實狀態,無法滿足培養實驗班學生的特點要求,而且在教學過程中要不斷補充相關無機化學、有機化學、熱力學及材料能源發展的知識內容,還要拓展前沿領域研究進展,所以建設適用于電力行業使用的《現代工程化學》特色教材具有迫切性及應用性需求。
2.鮮明特色
《現代工程化學》特色教材建設是針對我校電氣工程及自動化專業實驗班開設的本科必修課,是高等院校非化學化工類工科專業學生需要學習的一門重要基礎課程,是培養全面發展的現代高級工程技術人員和相關管理人才知識結構和綜合能力的重要組成部分。本教材從物質的化學組成、化學結構和化學反應基本規律出發,介紹有現實應用價值和潛在應用價值的基礎理論和基本知識,密切聯系電力行業現代工程技術中遇到的諸如材料的加工與防護、能源的開發與利用、電廠環境保護有關化學問題,了解化學與其他學科間的交叉滲透,其目的主要是幫助學生建立物質變化的觀點和能量變化的觀點,提高學生的科學素質和創新能力,以利于學生在今后的工作中能有意識地運用化學知識去觀察、分析和解決電力行業所涉及的化學問題。本教材將現代化學基本原理與當前迅速發展的材料、能源、環境科學密切聯系,同時聯結電力行業中化學知識的多方面應用,具有內容簡明、聯系實際、突出重點的特色,可作為工科高等學校非化工類專業的普通化學課程的教材,此外教材強調化學基礎理論的系統性,強化基礎結構理論,尤其突出前沿領域應用研究,在編寫理念、章節結構和內容安排方面進行全新嘗試。
3.具體方案
3.1精選化學基礎理論
通過調研及匯總資料文獻,項目負責人及項目組成員認真研究本項目,結合電氣工程及自動化專業實驗班培養方案,確定教材編寫大綱,整合無機化學、有機化學、分析化學、物理化學四大基礎化學經典理論,如無機化學中物質結構包括原子結構與分子結構理論,有機化學中與能源、材料相關的重要有機物化性理論,分析化學中表征物質材料結構的光譜學內容,物理化學中化學反應規律等,強化理論聯系實際,突出工程應用。
3.2匯總電力行業中化學知識的多方面應用
整合電廠儀器分析、電廠化學儀表、電廠水處理、電力用油、電力用煤等多課程實例應用內容結合基礎化學理論,通過廣泛調研,收集材料,結合電力行業特點,介紹有關電廠水、煤、油、氣、汽、廢水、儀表、鍋爐腐蝕與防護等與化學學科密切相關內容。
3.3化學前沿領域研究進展
以反映新知識、新技術、新工藝和新材料為指導,突出介紹電力行業中最新化學知識理論的應用與化學問題的解決。例如發展低碳智能電網指標體系、電廠化學綠色處理、超導材料應用和輸變電系統中化學問題及對策等,同時補充國外電廠中與化學專業有關的技術問題。
3.4復習指導與課后練習
精心總結各章節復習指導綱要,挑選具有代表性習題,鞏固理論內容,并配合編寫習題答案。
4.創新性
突出聯系電力行業中化學理論應用與化學問題的解決,包括新材料、能源、環境保護等領域的實際應用研究,化學前沿領域的精粹概述。針對實驗班學生培養特點,完善基礎化學理論學習體系,有助于引導學生在較高層面學習化學理論,為學好學活工程化學奠定基礎。
5.學生受益情況分析
通過電力行業《現代工程化學》特色教材的編寫與建設,首先將改變學生無固定教材上課的現狀,利于學生系統學習、預習和復習,更利于教師授課及教學安排。通過對化學基礎理論進行整合,添加與電力行業相關的設備、材料、能源、環境等化學知識的應用與聯結,有利于培養學生的化學素養和工程意識,將更能夠適應國內電力建設的發展需求,有利于學生畢業后參與更多的實際工程、建設項目合作,更好的應用化學理論并解決在電力系統中出現的化學問題,綜合培養提高學生的學習視野、信息素養、創新思維和交叉學科融合應用能力。
6.致謝
本論文由東北電力大學 "電力行業《現代工程化學》特色教材建設" 教學改革項目支持,特此感謝。
參考文獻
[1] 周立亞. 工程化學課程的性質和教學探討[J]. 廣西大學學報 No.1, 2002
非織造材料與工程是一門新興專業,2005年教育部批準在東華大學、天津工業大學、南通大學等幾所大學試辦。非織造材料又稱非織造布、非織造物、無紡土工布,通俗地說就是將“三大綸”(滌綸、腈綸、錦綸)合成纖維。非織造材料在生活中常常被應用到,比如做衣服內襯、鞋幫面料,以及襪子和帽子等。此外,非織造材料還被廣泛應用于國防、交通、建筑、汽車以及醫藥衛生等諸多領域。
專業簡介
非織造材料與工程是一個多學科交叉且實踐性較強的專業。該專業旨在培養具有扎實紡織及材料科學方面的基礎知識和能力,能夠在非織造行業及相關領域從事科學研究、技術開發、產品沒計、質量控制,以及國內外貿易等T作的復合型高級技術人才。
非織造材料與工程專業的主要課程有:非織造學、非織造布學、非織造布后整理、非織造材料與工程、紡織材料學、功能纖維及其應用、非織造工程設計、非織造產品與應用、非織造產品質量檢測、高分子物理與化學、非織造產品開發與市場營銷等。
就業前景
我國是世界第二、亞洲第一的大規模無紡材料生產大國。目前,與非織造材料與工程專業相關的行業正處于上升發展階段,對高端人才需求很大。
該專業的畢業生除了可以到紡織企業從事產品設計和材料研發工作,還可以去科研院所、商檢、海關等單位,應聘有關非織造材料的教學、科研以及質檢工作。另外,紡織貿易銷售工作較為適合掌握非織造技術的大學畢業生。
院校推薦
隨著國家對非織造材料的重視,開設非織造材料與工程專業的高校也越來越多,如東華大學、天津工業大學、南通大學、蘇州大學、江南大學、武漢紡織大學、西安工程大學、浙江理工大學、河北科技大學和河南工程學院等。其中,天津工業大學的非織造材料與工程專業為國家級特色專業和天津市品牌專業,擁有完整的本科、碩士、博士教育體系,為我國非織造行業培養了大量人才,在業內被譽為“中國非織造布人才的搖籃”。
皮革化學與工程
皮革化學與工程是一門以研究天然動物蛋白資源與加工技術為主的與生命科學密切相關的應用型學科,具體以皮革生產、研究、開發為主,兼顧皮毛的生產和綜合利用。
專業簡介
皮革化學與工程專業主要培養從事皮革工業的生產控制、工藝設計、產品開發及其終端產品深加工與利用等方面的高級工程技術人才。
皮革化學與工程專業的主要課程有:物理化學、有機化學、生物化學、無機及分析化學、制革工藝學、生皮化學與組織學、皮革鞣制化學與工藝、皮革整飾化學與工藝、毛皮加工技術、皮革清潔技術、皮革化工材料、皮革分析檢驗、皮革機械與沒備、皮革三廢治理與綜合利用等。
就業前景
從皮革企業的用人反饋情況來看,既精通應用化學,又具有皮革化學與工程研究開發能力的復合型工程技術人才最受歡迎。從歷年的就業情況來看,大部分的畢業生就業區域集中在浙江、山東、江蘇、廣東、福建等地。該專業畢業生可在相關的制革企業、研究院所、高等院校從事皮革的研究、開發和生產管理工作,以及在對外貿易中從事皮革制品的推廣與應用工作。
院校推薦
目前,開沒皮革化學與工程專業的院校較少,大多數院校把該專業作為輕化工程專業的一個研究方向來設置。該專業辦學實力較強的有四川大學、陜西科技大學、山東輕工業學院、天津科技大學和華東理工大學。其中四川大學擁有皮革化學與工程教育部重點實驗室,以及皮革化學與工程專業的國家重點學科和博士學位授予權,專業辦學實力可以說位居全國第一;陜西科技大學是我國皮革工業人才培養和科學研究的重要基地之一,其皮革加工機理及生產新技術研究處于全國領先水平。
鞋類設計與工藝
我國是制鞋大國,改革開放以來,國內制鞋工業得到了迅猛發展,鞋靴的生產量早已穩居世界第一,年產量已經超過100億雙(占全球制鞋總量的60%以上)。然而,我國在鞋靴設計創新、國際化品牌建立與運營,以及鞋靴企業管理等諸多方面與國際先進水平,有著很大差距。我國要從制鞋大國邁向制鞋強國,必須培養大量的鞋靴應用型專業人才。
專業簡介
鞋類設計與工藝是制鞋工業中集沒計、科研、系統管理、工藝技術和崗位技能為一體的綜合性專業。該專業旨在培養學生掌握鞋靴產品設計、鞋靴樣板制作、鞋靴產品開發、鞋靴生產管理與營銷等專業技能,使之畢業后能成為制鞋企業的高素質技能型人才。
鞋類沒計與工藝專業的主要課程有:制鞋工藝、鞋靴材料、制鞋CAD、鞋靴樣板制作、鞋靴產品沒計、鞋靴結構與樣板設計、鞋靴色彩設計、鞋靴效果圖技法、鞋靴生產管理與營銷等。
就業前景
我國的鞋靴產業和市場規模龐大,全國有近4萬家制鞋企業,單是鞋靴從業者就有250多萬人。隨著中國經濟的發展和人們生活水平的提高,鞋靴消費市場還將迅速擴大。據中國皮革協會預測,僅鞋靴設計創新人才未來十年就需要數萬人。
引言
我國“十三五”能源規劃進一步突出了深化能源體制改革、增強能源科技創新能力、大力拓展能源國際合作、清潔高效開發利用煤炭、增強國內油氣供應能力、建立能源可持續發展的政策標準體系等重點。隨著社會經濟的快速發展,能源消耗和環境污染的矛盾日益突出,解決這對矛盾已成為了關乎國家發展和安全的戰略性問題。根據我國現階段經濟發展還主要依靠資源消耗的特殊性,2011年教育部新增了能源化學工程專業,各高校也陸續從2011年開始開設能源化學工程專業。該專業是國家戰略性新興產業相關本科專業,以開展化石資源優化利用為基礎研究,面向可再生能源技術、低碳經濟、清潔煤技術等領域的人才需求,重點解決高效催化劑研制及其產業化等重大問題;其主要關注怎么利用能源且對大自然造成最少的傷害[1-4]。我國專門解決能源與環境矛盾問題的相關專業開設較晚,能源化學工程專業的建設還處于起步階段[4-6],因此,如何建設該專業課程體系,使其有助于達到人才培養效果,是能源化學工程專業教學過程中必須思考的問題[6,7]。西南科技大學于2012年開始籌建能源化學工程本科專業,通過充分的前期調研、在強大的硬件設施和師資力量的支持下于2013年獲批,目標為培養厚基礎、高素質、強能力,具有創新潛能和協作精神的高級應用型專門人才,培養學生扎實的化學化工基礎知識和能源化學工程專業知識,使學生能夠適應涉及化學、化工和新能源化學工程等領域的廣泛需求。畢業生可在鋰離子電池、堿性電池、燃料電池、太陽能電池等領域從事工藝設計、生產控制、科技管理以及新技術、新材料、新產品的開發與研究工作。文章通過總結西南科技大學3年來在能源化學工程專業核心課程建設方面的經驗和積累,對該專業課程的建設進行探討。
一、西南科技大學能源化學工程專業現有核心課程設置與建設情況
今年,我校能源化學工程專業在校本科生已達120余人,為達該專業培養目標,學生畢業總共需修滿170學分,其中專業課程需修滿86學分,占50.6%。根據專業建設培養目標和專業教師的知識背景,設置的現有專業課程可分為四個板塊,即化學基礎課程、電化學課程、分析測試課程和實踐課程(見圖1)。這樣設置的依據在于能源化學工程專業涉及多學科交叉的課程,僅靠某一個學科知識很難培養出適合新形勢發展需求的專門型人才。其中化學基礎課程涵蓋了有機化學、物理化學、無機化學、分析化學、化工原理、化學反應工程、工程制圖(化學工程)、化工熱力學、工業催化基礎、化工安全工程化學等基礎課程;電化學課程涵蓋了電化學原理、能源材料基礎、化學電源設計、應用電化學、太陽能電池概論、動力電池原理及應用、燃料電池技術等課程;分析測試課程包括材料分析與測試方法、儀器分析、電化學測試技術、材料分析與測試方法;實踐課程涵蓋了電化學基礎實驗(電化學原理實驗、電化學測試技術實驗)、化學電源設計與應用實驗(化學電源設計實驗)和能源化學工程實踐(能源化學工程綜合設計實驗A、能源化學工程專業認識實習、能源化學工程專業畢業實習)等實踐課程。我校課程的設置有如下優點:
(1)通過化學基礎課程的學習,尤其是通過化學、物理、化工原理、化工催化等基礎課程的系統學習,能夠夯實學科基礎,具備多學科知識交叉的背景
(2)完成化學基礎課程群的學習之后,學生緊接著進入與電化學及電化學測試技術有關課程的學習,這樣設置有利于學生較好地理解和掌握所學習的知識。此外,學生可在此基礎上根據自己的興趣選擇相應的側重新能源材料某一個方向的選修課,鞏固所修的專業知識,成為某一個方向上的專門人才。
(3)對一些重要的基礎課,如無機化學、分析化學、有機化學、物理化學、儀器分析、材料分析與測試方法等,都分別單獨或者在課程學習中開設有實驗課,有利于學生學以致用,加強了學生實踐能力的培養。
(4)學生的實踐課程合理而豐富。電化學原理實驗、電化學測試技術實驗、化學電源設計實驗、能源化學工程綜合設計實驗的內容讓學生掌握和學習從電化學基礎實驗到鋰離子電池、超級電容器等器件從材料至成品的制作工程應用知識。此外,我校學生可在四川長虹新能源科技有限公司、四川長虹電源有限責任公司、四川久遠環通電源有限責任公司等公司完成工程實踐,體現了我校對學生第二課堂建設的重視。
二、存在的主要問題和建議
經過近三年的建設,我們發現在專業課程設置上仍存在不足之處,在21世紀及目前新形勢下其課程建設還應注意以下問題。
(1)當前的體系過于偏重化學基礎課程,輕材料科學基礎學科課程,如固體物理、半導體物理或材料科學基礎等以材料結構與性能之間關系的基礎課程沒有開設,不利于學生掌握相關器件材料的合成及其使用性能。
(2)在煤化工、石油化工及其綠色合成、污染控制與防治等可選修的基礎課程上應完善。能源化學工程專業開設的最初目的是以化石資源優化利用為基礎研究,解決能源與環境污染的重大問題。煤化工、石油化工在當今我國國民經濟中還有重要地位,因此,課程設置在煤化工、石油化工及其綠色合成等選修課程上還應加強。這些課程可供學生學習專業基礎課程后選修,拓寬培養人才的知識面和技能。
(3)創新意識和科學素養培養不足。創新意識和科學素養來源于對基礎知識的扎實掌握及對行業的全面和前瞻性了解,當前課程還存在容量不夠大、涵蓋面不足、供學生選擇的課程還不夠豐富,需要在今后的建設中繼續完善。其次,學生工程實踐機會和場地還有待進一步挖掘和拓展,加強與更多的國內乃至國外知名公司合作更佳。因此建議能源化學工程專業在今后在發展中要不斷完善專業課程的設置,進一步擴大課程體系容量。
三、結束語
能源化學工程專業課程的建設直接關系到培養出的專業人才質量以及人才專業素質能否滿足社會需求,在當前國家和地方急需能源化學工程專業技術人才的大背景下,完善該專業課程的建設尤為重要。西南科技大學經過3年的建設,取得了一定的成果,但也應該看到專業課程的建設還需要進一步完善。希望文章對能源化學工程專業課程建設的闡述能為國內開設該專業的相關兄弟院校有借鑒和啟迪作用,也希望有更多的研究工作能集中在能源化學工程專業課程的建設上,加快其完善的步伐。
參考文獻
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關鍵詞:
工程材料;高職;化學;教學內容
哈爾濱鐵道職業技術學院是一所以高鐵、隧道、橋梁、建筑為主打專業的國家骨干高職院校,同時也是中國中鐵集團下屬唯一一所高職院校。我校每年為國家高速鐵路建設、城市軌道交通建設、土木工程檢測、道路橋梁建設等方面輸送大量的優秀人才。作為一個歷史悠久的老牌土木工程類院校,我校在大一第二學期開設了《工程材料》這門課程。由于近些年高考不斷改革,高中化學知識刪減了很多,又由于高考適齡生源的減少,以及一些二本院校招生門檻的降低,使得我校招生學生的素質降低,此外,作為三年制高職教學的補充,五年制高職的學生沒有經過高中系統的學習,化學知識更是為零,學生的化學基礎知識不能夠滿足《工程材料》這門課程的學習,因此,需要在講授這門課程之前,前修一部分化學基礎知識,現結合我校的實際情況,前修基礎課程并沒有充足的課時,也不能像高中化學教學那樣,重視基礎,精講運算,因此我們針對學生后學專業課學習的內容,總結出三個必須掌握的化學知識模塊,即金屬元素及其化合物、硅酸鹽工業基礎、有機物及新型高分子材料,便于學生學習掌握,為后續《工程材料》課程的學習打下堅實的理論基礎。
1金屬元素及其化合物
《工程材料》主要講述建筑材料的性能和使用條件,現階段建筑工程中常用的金屬材料又可分為黑色金屬,例如鋼、鐵、及其合金等,還有有色金屬包括銅、鋁及其合金。從事土木工程建設的技術人員必須了解和掌握這些材料有關的知識,土木工程材料是一切土木工程的物質基礎,材料決定了建筑的形式和施工方法,因此我們的學生要想學好這部分知識,就必須先要掌握金屬元素及其化學物有關的基礎化學知識。金屬及其化合物知識點較多,由于學時有限,我們只能選取與專業課聯系比較緊密的內容重點講解。例如:鋁、鐵、銅三種金屬及其化合物的性質是重點講解的內容。鋁元素存在的形式主要是鋁土礦,鐵元素能夠以游離態的隕鐵和化合態的鐵礦石存在;鋁粉可以制成銀粉(白色涂料);鐵(鉻、錳)為黑金屬,其余的都為有色金屬;金屬鋁既能和強酸反應,又能和強堿反應;金屬化合物與酸和堿的反應;常用的金屬冶煉方法及原理,例如,電解法冶煉鋁,熱還原法冶煉鐵,濕法冶煉銅等;其中最主要的還是工業煉鋼、煉鐵的原理。工業煉鐵的主要原料是石灰石、鐵礦石、焦炭,在煉鐵高爐中發生三個化學反應這樣可以得到生鐵,生鐵可以作為煉鋼的原料,把生鐵冶煉成鋼的過程,就是除去大部分硫、磷等有害雜質,并且適當地降低生鐵里的含碳量,調整鋼里合金元素含量到規定范圍之內。煉鋼時常用的氧化劑是空氣、氧氣或氧化鐵,主要化學方程式:大量鐵變成氧化亞鐵,調整硅、錳的含量,同時降低碳量,除去FeO,因它會使鋼具有熱脆性。
2硅及硅酸鹽工業基礎
建筑工程中把能夠將散粒狀材料(如砂子、石子等)和塊狀材料(各種磚或者砌塊)粘結成為具有一定強度的整體材料,成為膠凝材料。膠凝材料根據化學成分可分為無機膠凝材料和有機膠凝材料,其中無機膠凝材料又可分為氣硬性膠凝材料,例如石灰、石膏、水玻璃等,而水硬性膠凝材料主要為各類水泥。作為土木工程專業的學生,在學習這部分知識時要作為重點內容。因此我們在講述這部分知識點時,首先要求學生要對這幾種材料的化學成分、反應方程式有一定的了解,并且知道它們之間的聯系。主要講述的內容包括硅的性質及應用;二氧化硅的性質及用途,硅酸鹽工業主要包括玻璃、水泥和陶瓷,這三種產品都是建筑工程中常用的材料,尤其是水泥,因此,學生要掌握這幾種產品的制備原料、設備、反應原理、主要成分、特性、種類及用途。以水泥為例,其制備原料為石灰石、粘土和石膏(適量),設備為水泥回轉窯,具有水硬性,水中空氣中都可以硬化,是不可逆過程。
3有機物及高分子材料
隨著國民經濟的發展,對材料的需求越來越多,對材料的性能要求也越來越高,新型高分子復合材料越來越受到人們的重視。有機物知識點繁多,需要學生掌握的知識點主要包括:烷、烯、炔烴及笨和笨的同系物基本組成及化學性質;烴的衍生物的重要類別和各類衍生物的重要化學性質,包括鹵代烴、醇、醚、酚、醛、酮、羧酸、酯,硝基化合物等等;重要的有機反應及類型,包括:取代反應、加成反應、氧化反應、還原反應、消去反應、水解反應、熱裂化反應,聚合反應、中和反應;高分子材料是由可稱為單體的原料小分子通過聚合反應而合成的,包括碳鏈高聚物、雜鏈高聚物、元素高聚物,四類主要高聚物反應包括:加聚成碳鏈、縮聚成酯鏈、縮聚成肽鏈、酚醛(或酮)縮聚。傳統高分子材料包括塑料、橡膠、纖維、薄膜、膠粘劑和涂料等。其中,塑料、合成纖維和合成橡膠已經成為國民經濟建設與人民日常生活所必不可少的重要材料。而新型高分子材料的性能更優越,應用更廣泛,既具備了傳統高分子材料機械性能,且在一定領域有特殊用途的若干種新型材料,例如有高分子分離膜、仿生的高分子材料、醫用的高分子材料、液晶高分子材料、導電塑料等等。兩者在化學結構和物質劃分上,是基本一致的,只是合成難度上、實際用途上、出現時間上有差異。從事建筑工程的技術人員都必須了解和掌握土木工程材料的有關技術知識。土木工程材料是一切土木工程的物質基礎,材料決定了建筑形式和施工方法。因此要學好這部分知識非常重要。知識的積累和學習是一個漫長的過程,不能一蹴而就,要循序漸進,要想學好專業課,就必須要先學好基礎課。
作者:張巍 單位:哈爾濱鐵道職業技術學院基礎教育學院
參考文獻
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主要包括物理實驗、化學實驗、計算機基本操作實驗、電子電工實驗等。
(2)專業基礎實驗
主要包括材料科學基礎實驗、材料工程基礎實驗、材料研究與測試方法專業基礎訓練及綜合實驗。依據相應課程大綱,每門課程至少開設4個實驗項日,且能支持專業培養日標的達成。
(3)專業實驗
主要包括專業技能訓練、材料制備與性能綜合實驗等。要求開設材料的力學、熱學、電學等性能相關實驗至少7項,同時完成至少1種材料的制備,包括原料的選擇—配方計算—工藝方案設計—制備—相關性能測試及結構分析等全過程訓練。
2、材料物理
學科基礎知識被視為專業類基礎知識,包括材料科學基礎、材料工程基礎、材料結構表征等知識領城。
(1)材料科學基礎知識包括材料結構、晶休缺陷、相結構與相圖、非晶態結構與性能、固體表面與界面、材料的凝固與氣相沉積、擴散與固態相變、燒結、變形與斷裂、材料的電子結構與物理性能以及材料概論等。
(2)材料工程基礎知誤包括流體流動基礎、熱量傳遞、傳質過程及其控制、材料及其產品設計、選材、制造加工成型以及失效分析等方面的基礎知識,工程制圖、機械設計及制造礎、電工電子學等。
(3)物理化學知識包括氣體、熱力學第一定律、熱力學第二定律、多組分系統熱力學、化學平衡、相平衡、化學反應動力學、電化學、表面現象和膠體分散系統等。
3、冶金工程
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2012)21-0030-02
管理大師邁克爾·波特在1985年提出價值鏈概念。價值鏈是分析企業運行各個環節以及各環節之間的聯系,構建企業自身競爭力,從而獲取持續競爭優勢從市場中脫穎而出,它是企業戰略分析的方法。隨著時代的發展,對價值鏈理論的認知也越來越透徹,其應用領域也越來越廣泛。高校作為社會的一部分,從某種程度上講,也可以看成是一個企業,學生作為這個企業的產品,培養學生時耗費在學生身上的勞動越多,學生的人才價值越大,同時學校可獲取的收益也越多。其中學生培養是由既相互獨立又相互聯系的多個價值活動所組成的整體,并形成一個獨特的價值鏈。
湖北工程學院材料化學專業開辦于2003年,經過近十年的教學實踐,形成了一套符合時代要求的,知識、能力、素質協調發展的材料化學專業人才培養模式和培養方案,培養了一批應用型人才,辦學理念和教學模式經受了實踐的檢驗。但從更高的角度來看,學生的能力和價值還有提升空間,如開闊提高學生的寬廣視野和交流能力;提高創新意識和創新能力,培養思索、質疑和批判精神;獨立意識不夠,社會適應性有待提高。2010年,湖北省教育廳批準湖北工程學院材料化學專業為湖北省普通高等學校戰略性新興(支柱)產業人才培養計劃項目。升格為戰略性新興產業專業,其人才素質必須優于傳統的材料化學專業人才,這就要求人才培養模式必須有別于傳統的培養模式,應更嚴格、更科學和更有效。本文用經濟學中價值鏈理論來探討材料化學專業人才培養中應關注的幾個方面,以期為人才培養模式的改革與實踐提供建議。
一 確定合理的材料化學專業培養目標
價值鏈不應以供給為驅動,而應以需求為驅動;不應是供方向需方推銷產品,而應是供方滿足需方的產品要求。作為湖北省的首批戰略新型產業專業,培養目標應定位在服務地方經濟的需求,為適應武漢市城市圈“兩型社會”建設和新興產業發展需求,在材料化學專業培養計劃中,借鑒其他重點大學材料化學相關專業的成功經驗,以材料化學技術為主線,以材料工程為背景,充分發揮區域內企業的優勢,通過教育和行業、高校和企業的密切合作,探索適合材料化學專業產業創新人才計劃的新的培養方案和課程體系。
舊的培養方案有它合理的地方,新的培養方案就是要辯證地“揚棄”。打破傳統的重理論輕實踐、理論和實踐相分離的課程體系,根據材料化學專業的需要,優化重組本專業的課程體系,使學生具備材料化學相關的基本知識和基本技能,具有對材料改性及加工過程進行技術、經濟分析和初步的管理能力;能在材料化學及其相關領域從事材料研究、材料的成型和加工、新材料的設計和開發及相關管理工作。根據戰略性新興產業專業的需求,在課程設置上,平衡公共課與專業課的時長,加大專業技能課和實驗課所占比例,學校所設置的課程應與企業所需人才相符合,如:計算機公共課應讓學生學會化工制圖,大學生就業指導課程應與企業溝通等。
培養方案的制訂,院系和企業都要整合自身資源,開發課程、配備師資、組織教學;同時校企要互相溝通,加強民主與科學決策,減少盲目性,要有所為,有所不為,在教學實踐中不斷積累并形成具有自身特色和優勢的專業特色。學校作為價值核心實現的支撐,從宏觀上進行調控。
二 專業要求必須明確、具體
材料化學是材料類學科的一個基礎專業,專業名稱不如高分子材料與工程、無機非金屬材料那樣明確,學生也經常質疑自己學什么,所以給學生制訂的要求一定要明確。根據培養目標,制定材料化學戰略產業專業學生應掌握的知識能力體系,要求學生在不同時間段學習相應的知識并熟練掌握,就如同大學英語、計算機課程一樣,考核過關才能畢業,這樣就給學生提出了明確的要求和奮斗目標,增強了學生的緊迫感。總的來說,學生應掌握外語、計算機及信息技術應用和文獻檢索等方面的工具性知識,還要掌握數學、物理、化學等方面的自然科學知識,同時要涉獵經濟管理知識;最后也是最重要的是工程技術知識和材料化學專業知識,如工程圖學、機械基礎、化工基礎、電工電子技術等方面的知識;材料的制備、表征,材料加工及材料應用等方面的基本理論、基本實驗技能和較為系統的工程實踐知識。
在整個學習過程中還要注重學生素質結構的培養。如培養學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀;培養社會責任感;培養法律意識,自覺遵紀守法;熱愛本專業、注重職業道德修養;培養誠信意識和團隊精神。