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有機(jī)化學(xué)是化學(xué)學(xué)科中的一個(gè)十分重要的組成部分,它的主要研究對(duì)象是有機(jī)分子,從有機(jī)物結(jié)構(gòu)入手,研究有機(jī)化合物的化學(xué)性質(zhì),在分子水平上探知未知世界的基礎(chǔ)學(xué)科。在我校,有機(jī)化學(xué)是面向化工學(xué)院、藥學(xué)院二年級(jí),以及海洋學(xué)院一年級(jí)學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,是“大類培養(yǎng)”的主干課程。通過有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)習(xí),可使化學(xué)類學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的基本理論、基本知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能,把握有機(jī)化學(xué)發(fā)展領(lǐng)域的新概念、新動(dòng)向和新技術(shù),同時(shí)為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1.教學(xué)現(xiàn)狀
在工科院校,有機(jī)化學(xué)的教學(xué)課時(shí)“縮水”,如我校有機(jī)化學(xué)雖然是“大類培養(yǎng)”的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,但是其課時(shí)數(shù)被壓縮到64個(gè)學(xué)時(shí),教師必須在一個(gè)學(xué)期之內(nèi)完成教學(xué)。而有機(jī)化學(xué)作為高分子材料與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課,是高分子化學(xué)、高聚物合成工藝學(xué)、高分子材料學(xué)等后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ),學(xué)生必須在有限的課時(shí)數(shù)里掌握《有機(jī)化學(xué)》這門課程,難度大,任務(wù)重。
另外,由于江蘇省高考制度,較大部分的學(xué)生高中階段選修的“物生”,進(jìn)入大學(xué)后化學(xué)知識(shí)特別是有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)非常薄弱,一個(gè)教學(xué)班級(jí)里,學(xué)生的化學(xué)知識(shí)水平參差不齊。通常是剛進(jìn)入大學(xué)的第一學(xué)期學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué),對(duì)于選“物生”的學(xué)生來說,沒有化學(xué)基礎(chǔ),一開始就挫傷他們學(xué)習(xí)化學(xué)的自信心。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時(shí),多數(shù)學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)有畏懼感。如果入校時(shí)對(duì)專業(yè)認(rèn)知不夠,不能看到有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)對(duì)高分子材料與工程專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性,更是對(duì)有機(jī)化學(xué)失去興趣。
再者,有機(jī)化學(xué)課程自身的特點(diǎn),由于有機(jī)物數(shù)量多,結(jié)構(gòu)多變,機(jī)理難掌握。而工科院校的有機(jī)化學(xué)課時(shí)數(shù)又被壓縮,教師為了教授完大綱的教學(xué)內(nèi)容,不得不采取“滿堂灌”教學(xué)方法,使得學(xué)生缺乏主動(dòng)獲得知識(shí)的能力,被動(dòng)“填鴨式”教學(xué)必然導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。一學(xué)期教學(xué)結(jié)束,發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)掌握不好,除了少部分拔尖的學(xué)生,大部分學(xué)生對(duì)這門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課一知半解,學(xué)到的有機(jī)知識(shí)很少。
2.教學(xué)改革
結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律,針對(duì)高分子材料與工程專業(yè)特點(diǎn),對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化、取舍;改進(jìn)教學(xué)手段,選聘高年級(jí)本科生、研究生做助理班主任,讓他們參與本科生教學(xué),形成多元化的本科生教學(xué)隊(duì)伍;改革考核方式,實(shí)現(xiàn)高分子材料與工程專業(yè)有針對(duì)性的考核方式,教考分離。
(1)改革教學(xué)內(nèi)容
有機(jī)化學(xué)的教學(xué)關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生“有機(jī)”這一學(xué)科,不同于其他幾門基礎(chǔ)化學(xué)課,有機(jī)化學(xué)基本不涉及計(jì)算,不涉及公式,說的是圖片的拼接,化學(xué)鍵的斷裂與重組,以構(gòu)建新的有機(jī)分子。那么,在教學(xué)過程中如何引導(dǎo)學(xué)生使用“有機(jī)思維”思考問題才是關(guān)鍵。當(dāng)我們談到如何面對(duì)課時(shí)數(shù)被壓縮這個(gè)問題,如果抓住“引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入有機(jī)化學(xué)這個(gè)學(xué)科”這個(gè)關(guān)鍵問題,就能依據(jù)高分子材料與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案,深入分析研究教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo),對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行取舍。
在改革教學(xué)內(nèi)容時(shí),還要考慮以下兩個(gè)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(jī)化學(xué)教材和專著等,從不同研讀、分析深度的教材方面,準(zhǔn)確把握“基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)”教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn),結(jié)合高分子材料與工程專業(yè)的特點(diǎn)來取舍教學(xué)內(nèi)容。二是關(guān)注高分子領(lǐng)域的研究前沿,發(fā)展動(dòng)態(tài),結(jié)合傳統(tǒng)的知識(shí),推陳出新,把最新的知識(shí)信息教授于學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生了解最新的前沿,激發(fā)他們的興趣,使之感覺到目前所學(xué)知識(shí)的有用性。
(2)改革教學(xué)手段
我校近年實(shí)施了一項(xiàng)“班主任助理”制度,選派高年級(jí)本科生、研究生擔(dān)任本科生班級(jí)班主任助理,取得了很好的教學(xué)效果。高年級(jí)本科生、研究生參與本科生教學(xué),形成多層次、多元化的本科生教學(xué)隊(duì)伍。
高年級(jí)本科生已經(jīng)學(xué)習(xí)了有機(jī)化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課,經(jīng)歷過有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)和考核,有自己的學(xué)習(xí)方法和技巧;他們已經(jīng)進(jìn)入高分子材料與工程專業(yè)課程學(xué)習(xí),對(duì)哪些知識(shí)對(duì)專業(yè)課學(xué)習(xí)重要有切身體會(huì);他們與低年級(jí)學(xué)生同屬于一個(gè)年齡階段,有更多的共同話題,溝通交流更容易,幫助學(xué)生及早發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)缺點(diǎn),揚(yáng)長(zhǎng)避短。
高分子材料與工程研究方向的研究生,通常具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),已經(jīng)接觸了專業(yè)的前沿研究方向,可以對(duì)高分子材料與工程專業(yè)低年級(jí)學(xué)生的學(xué)業(yè)、思想及心理等方面給予關(guān)心和指導(dǎo)。而且本科生可以在研究生的帶領(lǐng)下主動(dòng)做一些創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目,這使得本科生更清楚自己在課堂學(xué)習(xí)中哪方面有不足,增強(qiáng)本科生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的熱情,使他們?cè)谟袡C(jī)化學(xué)課堂學(xué)習(xí)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(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高他們學(xué)習(xí)的積極性。目前,我院不同專業(yè)實(shí)行統(tǒng)一考試,如環(huán)境工程、化學(xué)工程、安全工程和高分子材料與工程等專業(yè)統(tǒng)一出卷,流水閱卷、統(tǒng)一登分,做到公正、準(zhǔn)確。但是,這種“統(tǒng)一”的方法抹殺不同專業(yè)對(duì)有機(jī)化學(xué)需求的不同,使得教師和學(xué)生忽視基礎(chǔ)課對(duì)后續(xù)專業(yè)課的影響,結(jié)果是為了考試而學(xué)習(xí),不能真正掌握自己專業(yè)需求的有機(jī)化學(xué)知識(shí)。
為了提高學(xué)生的整體素質(zhì)和學(xué)習(xí)積極性,我們應(yīng)實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)單獨(dú)出卷、單獨(dú)考核的方式。卷面上可以體現(xiàn)出適合高分子材料與工程專業(yè)的題目,結(jié)合他們的后續(xù)專業(yè)課程。哪些知識(shí)是有機(jī)化學(xué)這門課程必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí),哪些知識(shí)是關(guān)聯(lián)高分子材料與工程的專業(yè)知識(shí)。同時(shí),建立針對(duì)性的有機(jī)化學(xué)試題庫(kù),使學(xué)生接觸更多不同的題型,拓寬知識(shí)面。建立適合高分子材料與工程專業(yè)的有機(jī)化學(xué)試題庫(kù),有機(jī)化學(xué)課程理論考試按照一定的難度系數(shù)、教學(xué)要求、考試范圍等,統(tǒng)一從試題庫(kù)里抽調(diào),實(shí)現(xiàn)教考分離。
3.結(jié)語(yǔ)
為全面提升高分子材料與工程專業(yè)的有機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,我們要結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律,針對(duì)高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)特點(diǎn),從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),認(rèn)真分析總結(jié),精選教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新教學(xué)手段,改革考核方式,不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,以提高高分子材料與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]黃杰,周冕,李又兵,王選倫.高分子材料與工程專業(yè)《有機(jī)化學(xué)》教學(xué)改革探索與實(shí)踐.廣州化工,2014(42):186-187.
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2012)08-0140-02
進(jìn)入21世紀(jì),我國(guó)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(guó)高校實(shí)行擴(kuò)招以來,隨著我國(guó)高等教育規(guī)模的擴(kuò)張和高等教育體制改革的不斷深化,??茖W(xué)校通過合并、重組或獨(dú)立升格的普通本科高校。如今,新建本科院校已成為我國(guó)高等教育中重要的組成部分,在推進(jìn)我國(guó)高等教育向大眾化發(fā)展過程中發(fā)揮了重要的作用。新建本科院校的主要任務(wù)是培養(yǎng)適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的應(yīng)用型人才,要求這類應(yīng)用型人才能夠較好地掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí),并且將理論轉(zhuǎn)化為應(yīng)用。即既可以將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn),又具有應(yīng)用專業(yè)理論分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。為培養(yǎng)應(yīng)用型人才,新建本科院校普遍采取理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的方法,努力培養(yǎng)學(xué)生具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和靈活的實(shí)踐運(yùn)用能力。[1]
一、實(shí)踐教學(xué)目前存在問題
實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基本理論、基本知識(shí),分析解決實(shí)際問題的重要環(huán)節(jié)。通過實(shí)踐教學(xué)使學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)具有一定的感性認(rèn)識(shí),并為后繼課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)[2、3]。但是,通過廣泛調(diào)研、走訪兄弟院校及參加相關(guān)會(huì)議交流,在化學(xué)化工及材料專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)過程中,存在一些共性問題:
1.沒有建立穩(wěn)定的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)基地。一方面,企業(yè)面臨著很大的競(jìng)爭(zhēng)壓力,生產(chǎn)任務(wù)繁重,再加上學(xué)生人數(shù)眾多,企業(yè)怕學(xué)生實(shí)習(xí)影響安全生產(chǎn),不愿接受學(xué)生的實(shí)習(xí);另一方面,學(xué)校為保證實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,要考慮專業(yè)對(duì)口、技術(shù)水平高的大型企業(yè),所以尋找穩(wěn)定的實(shí)習(xí)單位較為困難。另外,沒有穩(wěn)定的實(shí)習(xí)基地,指導(dǎo)老師無(wú)法提前進(jìn)行實(shí)習(xí)準(zhǔn)備工作,大大影響實(shí)習(xí)的質(zhì)量。
2.傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式的弊端。傳統(tǒng)實(shí)習(xí)模式是單純的現(xiàn)場(chǎng)參觀實(shí)習(xí),這種模式雖然能增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),在一定程度上激勵(lì)學(xué)生的實(shí)習(xí)積極性。但是參觀實(shí)習(xí)虛多實(shí)少,學(xué)生只是單一的參觀,不能動(dòng)手操作,加上怕影響企業(yè)生產(chǎn),大部分學(xué)生幾乎就是走馬觀花,很難對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)工藝、具體設(shè)備的結(jié)構(gòu)和原理有較全面的了解,嚴(yán)重制約了認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)質(zhì)量的提高。
3.學(xué)校經(jīng)費(fèi)投入不足。由于近年來的不斷擴(kuò)招,使得學(xué)院的實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重短缺。在這種情況下,只得壓縮實(shí)習(xí)時(shí)間,實(shí)習(xí)質(zhì)量難以保證,再加上學(xué)生的不斷增多,教師資源和實(shí)習(xí)場(chǎng)所配置出現(xiàn)相對(duì)短缺,難以達(dá)到預(yù)期的實(shí)習(xí)效果。
這樣的實(shí)踐教學(xué)模式使學(xué)生只能在表面上大致了解企業(yè)的生產(chǎn)情況與工藝流程,無(wú)法接觸到實(shí)際工程問題,更不能動(dòng)手處理生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題,無(wú)法激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更不能提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。面對(duì)實(shí)踐教學(xué)中存在的種種問題,要求新建本科院校堅(jiān)持教育教學(xué)改革為動(dòng)力,拓展實(shí)踐教學(xué)途徑,全面提升教學(xué)水平。
二、改革思路及措施
化工原理是一門工程性、實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,是高分子材料與工程(以下簡(jiǎn)稱“高材”)專業(yè)重要的必修課。其教學(xué)水平、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)質(zhì)量被視為衡量本專業(yè)本科教育的重要因素及評(píng)價(jià)指標(biāo),是從基礎(chǔ)到專業(yè)的連接。高材專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)化工原理的過程中,存在較多問題,其原因有如下幾點(diǎn):①高材專業(yè)的學(xué)生沒有學(xué)習(xí)過工科基本課程,缺乏基本的工程觀念,在學(xué)習(xí)過程中很難做到聯(lián)系實(shí)際的設(shè)備、工藝流程。②部分學(xué)生先修課程基礎(chǔ)薄弱,面對(duì)大量公式推導(dǎo)、計(jì)算,會(huì)存在一定難度。③化工原理這門課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,對(duì)初學(xué)的學(xué)生來說,難免會(huì)有一種不得要領(lǐng)的感覺,認(rèn)為這門課程很難,逐漸失去了學(xué)習(xí)的積極性,等等。因此,我們?cè)诮虒W(xué)中進(jìn)行了探索與實(shí)踐。
1.教學(xué)內(nèi)容的改革
隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)和科技的飛速發(fā)展,對(duì)我們的教學(xué)內(nèi)容提出了更高的要求?;ぴ碚n程,其教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)該反映化學(xué)工程學(xué)科的一些新理論、新技術(shù)和新裝備。高質(zhì)量、高品質(zhì)的教材能為高素質(zhì)人才培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我們要將現(xiàn)代化工技術(shù)應(yīng)用于典型單元操作的定量分析和教學(xué)描述,啟發(fā)學(xué)生用不同的方法處理單元操作過程中的工程問題,使學(xué)生不斷確立工程思想,為解決以后的實(shí)際問題打下基礎(chǔ),從而達(dá)到理論與實(shí)際相結(jié)合的教學(xué)目的。
2.教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革
近年來,隨著教學(xué)改革不斷深入,新的教學(xué)理念越來越被廣大教師所認(rèn)同,鑒于化工原理是一門工程性、實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,將計(jì)算機(jī)引入化工原理課程教學(xué)已成為一種趨勢(shì)。有了優(yōu)秀的課程教材和配套的多媒體CAI教學(xué)軟件,我們上課時(shí)可以省去大量的板書時(shí)間用以對(duì)課程重點(diǎn)進(jìn)行更深入地剖析,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考和參與討論,這種互動(dòng)方式不但可以活躍課堂氣氛,提高學(xué)生的參與意識(shí)和學(xué)習(xí)興趣,還有利于知識(shí)的深化和創(chuàng)新。使學(xué)生既掌握了理論知識(shí),又增強(qiáng)了感性認(rèn)識(shí),提高了教學(xué)效率和效果。[1]另外,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn),要將課堂講授與課堂討論相互結(jié)合。公式推導(dǎo)繁多是化工原理課程的一大特點(diǎn)。對(duì)于較簡(jiǎn)單的推導(dǎo),留給學(xué)生自己解決,而對(duì)于思路較復(fù)雜的公式則由教師講解。闡述原理的部分,簡(jiǎn)單的就可由學(xué)生講解,難度偏大的就以啟發(fā)式教學(xué)為主,達(dá)到學(xué)生明白實(shí)質(zhì)、加深過程理解的目的。
3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革
實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是全面推進(jìn)素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的關(guān)鍵。學(xué)生通過實(shí)踐教學(xué)不但可以鞏固加深對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解,而且可以獲得相關(guān)技能并且積累一些經(jīng)驗(yàn)。我們目前采取盡量讓學(xué)生多思考,實(shí)驗(yàn)前多查資料的方式。教師在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的同時(shí),抓住實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),實(shí)際操作,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)處理和分析等幾個(gè)主要環(huán)節(jié)并逐一把關(guān),對(duì)學(xué)生的多方面能力認(rèn)真考核評(píng)分,讓學(xué)生針對(duì)設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行討論、分析。教師認(rèn)真研究實(shí)驗(yàn)教材,熟悉各個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,在講解中,應(yīng)有意識(shí)地講解與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的章節(jié)所要驗(yàn)證的理論,使理論與實(shí)踐更好地結(jié)合起來,同時(shí)也避免了由于符號(hào)、公式、方法的不同,使學(xué)生無(wú)所適從的現(xiàn)象。與其他化學(xué)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)不同,化工原理實(shí)驗(yàn)屬于工程試驗(yàn)范疇,每個(gè)實(shí)驗(yàn)相當(dāng)于化工生產(chǎn)中的一個(gè)單元操作,通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生能建立起一定的工程概念。同時(shí)實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)遇到大量的工程實(shí)際問題,學(xué)生可以更實(shí)際、更有效地掌握工程實(shí)驗(yàn)方面的原理及測(cè)試手段,發(fā)現(xiàn)復(fù)雜的設(shè)備與工藝過程同相關(guān)數(shù)學(xué)模型之間的關(guān)系。[2]
4.考核方式的改革
化工原理教材中的習(xí)題可以分為兩類:一類是鞏固基本概念,使學(xué)生更好地掌握化工原理的基本概念和基礎(chǔ)知識(shí);另一類是培養(yǎng)解決實(shí)際問題能力,讓學(xué)生靈活運(yùn)用課堂或書本上的知識(shí)。通過這兩類練習(xí),不但可以將學(xué)生學(xué)習(xí)中的薄弱環(huán)節(jié)暴露出來,及時(shí)解決教學(xué)中存在的問題,而且可以增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問題的能力。所以教師就平時(shí)成績(jī)從習(xí)題中計(jì)分的方式,多布置一些練習(xí)題給學(xué)生課后練習(xí),讓他們積極完成課后習(xí)題。
【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2016)04-0170-02
一、材料科學(xué)與工程專業(yè)化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的與要求
1.化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的
該實(shí)驗(yàn)課程主要講述化工原理中單元操作所涉及的各種設(shè)備,以鞏固學(xué)生加深對(duì)化工實(shí)際生產(chǎn)的理解,由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論并提出自己的見解,增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí),同時(shí),對(duì)學(xué)生的科學(xué)研究能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也起著十分重要的作用[1-5]。
2.化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求
通過實(shí)際操作使學(xué)生驗(yàn)證有關(guān)化工單元操作的理論,熟悉實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)、性能、工藝流程,掌握化工單元操作方法,培養(yǎng)學(xué)生從事實(shí)驗(yàn)研究的能力,其中包括:分析和觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力、正確選擇和使用測(cè)量?jī)x表的能力、利用實(shí)驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力、運(yùn)用文字表達(dá)技術(shù)報(bào)告的能力[4-5]。
二、化工原理實(shí)驗(yàn)中存在的不足
1.人數(shù)較多,儀器裝置較少,學(xué)生動(dòng)手能力受到限制,由于連年的擴(kuò)招,每個(gè)班的學(xué)生人數(shù)基本都是35人以上,而實(shí)驗(yàn)儀器的臺(tái)套數(shù)并沒有增加, 7-8個(gè)學(xué)生用一臺(tái)裝置的現(xiàn)象非常普遍,個(gè)別學(xué)生根本沒有機(jī)會(huì)動(dòng)手操作儀器。
2.學(xué)生被動(dòng)的做實(shí)驗(yàn),完全按照實(shí)驗(yàn)書上的照搬照抄,“照單抓藥”式的教學(xué),學(xué)生花大量的時(shí)間寫預(yù)習(xí)報(bào)告,來到實(shí)驗(yàn)室也不知道到底為什么做實(shí)驗(yàn),怎么做實(shí)驗(yàn)。
3.學(xué)生工程實(shí)踐性意識(shí)淡薄,不知道化工原理實(shí)驗(yàn)的重要性,只是為了學(xué)分被動(dòng)的做實(shí)驗(yàn),達(dá)不到理論聯(lián)系實(shí)踐的作用。
三、化工原理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革與思考
1.化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革與思考
針對(duì)“僧多粥少”的問題的教學(xué)模式,材料科學(xué)與工程專業(yè)化工原理實(shí)驗(yàn)充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教學(xué)模式,分小班、小組教學(xué),每一個(gè)小組為3-4人,每一位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中都有不同的分工, 比如過濾實(shí)驗(yàn)(恒壓過濾),一個(gè)學(xué)生要負(fù)責(zé)壓力閥、料漿閥、料液閥的暢通,一個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)記時(shí),一個(gè)學(xué)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(xué)生只有默契合作,才能將實(shí)驗(yàn)做完,這樣就充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性、參與性和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),老師再根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和小組合作進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)打分,教學(xué)效果明顯提高。
2.化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的改革和思考
每次課授課之前,給學(xué)時(shí)留20-30min的時(shí)間熟悉實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)、性能、工藝流程,掌握化工單元操作方法,正式講課時(shí),以分組提問的方式讓學(xué)生自己講解工藝流程和操作步驟,以引導(dǎo)的方式把理論課本上講解的內(nèi)容和實(shí)際操作中遇到的問題相結(jié)合,比如傳熱實(shí)驗(yàn)(強(qiáng)化管傳熱),改變?cè)瓉碇蛔鰧?shí)驗(yàn)、測(cè)數(shù)據(jù)的單一教學(xué)手段,通過強(qiáng)化管的強(qiáng)化方法,引申到化工中常見的傳熱設(shè)備的改進(jìn)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(xué)生積極參與發(fā)言,各抒己見,當(dāng)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象和理論不符時(shí),引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)的源頭到實(shí)驗(yàn)過程中分析誤差,充分解決“照單抓藥”式的教學(xué)模式。
3.化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革與思考
充分聯(lián)系課本理論知識(shí),讓學(xué)生感覺化工原理實(shí)驗(yàn)非常實(shí)用。比如傳熱實(shí)驗(yàn),告訴學(xué)生熱電偶溫度計(jì)的測(cè)溫原理,溫度計(jì)冷端溫度補(bǔ)償?shù)暮x,用電腦記錄數(shù)據(jù)的方法,通過數(shù)據(jù)處理,雙對(duì)數(shù)作圖、線性回歸等方法,了解計(jì)算機(jī)技術(shù)在化工原理實(shí)驗(yàn)中的重要性,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生要對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,還要總結(jié)和分析,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差產(chǎn)生的原因等,根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告上的數(shù)據(jù)處理為依據(jù),數(shù)據(jù)處理主要以電腦處理為主,可以鍛煉學(xué)生應(yīng)用Word、Excel、Origin等辦公軟件的能力。
以上教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性,增強(qiáng)了工程觀念,充分做到了理論聯(lián)系實(shí)際。
參考文獻(xiàn):
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1 目的意義
《現(xiàn)代工程化學(xué)》課程,旨在使學(xué)生掌握現(xiàn)代化學(xué)的基本知識(shí)和理論,了解化學(xué)在社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步中的作用,了解化學(xué)在其發(fā)展過程中與其他學(xué)科相互滲透的特色,培養(yǎng)學(xué)生用現(xiàn)代化學(xué)的觀點(diǎn)去觀察和分析工程技術(shù)上可能遇到的化學(xué)問題,并能和化學(xué)工作者一起解決,為今后繼續(xù)學(xué)習(xí)和工作打下必要的化學(xué)基礎(chǔ),也將培養(yǎng)跨世紀(jì)建設(shè)人才所必備的現(xiàn)代化學(xué)素養(yǎng),所以編寫一部適用于電氣工程專業(yè)本科學(xué)生培養(yǎng)特點(diǎn)的《現(xiàn)代工程化學(xué)》教材,不僅可以改變學(xué)生教師無(wú)適用教材使用的困境,實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的便利通暢,更可以完善基礎(chǔ)化學(xué)教育體系,培養(yǎng)寬厚扎實(shí)基礎(chǔ)理論的高級(jí)人才,尤其針對(duì)電力行業(yè)中化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用與化學(xué)問題的解決,包括新材料、能源、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域提供理論學(xué)習(xí)平臺(tái)[1]。
目前電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)科[2]涉及電力電子技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù),電機(jī)電器技術(shù)信息與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù),機(jī)電一體化技術(shù)等諸多領(lǐng)域,是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科,而化學(xué)學(xué)科在該專業(yè)中一直不受重視,因而導(dǎo)致適用于該專業(yè)的化學(xué)類教材匱乏。近年來,隨著科技的發(fā)展,電氣設(shè)備不斷采用新材料,新技術(shù),該專業(yè)發(fā)展受到化學(xué)新材料技術(shù)的影響很大,同時(shí)該專業(yè)學(xué)生在電氣元件的選用、組裝、設(shè)備防腐等方面由于化學(xué)知識(shí)缺乏往往造成制作的器件性能低下,腐蝕嚴(yán)重等情況。我校電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)班開設(shè)的本科必修課《現(xiàn)代工程化學(xué)》目前處于無(wú)適合教材使用的狀況,在整體教學(xué)過程及學(xué)生學(xué)習(xí)過程中引起諸多不便,經(jīng)調(diào)研國(guó)內(nèi)相關(guān)類型及層次的教材有《工程化學(xué)基礎(chǔ)》和《工程化學(xué)》[3—4],但理論內(nèi)容相對(duì)單一,結(jié)構(gòu)層次簡(jiǎn)單,與電力應(yīng)用領(lǐng)域聯(lián)結(jié)空白的現(xiàn)實(shí)狀態(tài),無(wú)法滿足培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的特點(diǎn)要求,而且在教學(xué)過程中要不斷補(bǔ)充相關(guān)無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、熱力學(xué)及材料能源發(fā)展的知識(shí)內(nèi)容,還要拓展前沿領(lǐng)域研究進(jìn)展,所以建設(shè)適用于電力行業(yè)使用的《現(xiàn)代工程化學(xué)》特色教材具有迫切性及應(yīng)用性需求。
2.鮮明特色
《現(xiàn)代工程化學(xué)》特色教材建設(shè)是針對(duì)我校電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)班開設(shè)的本科必修課,是高等院校非化學(xué)化工類工科專業(yè)學(xué)生需要學(xué)習(xí)的一門重要基礎(chǔ)課程,是培養(yǎng)全面發(fā)展的現(xiàn)代高級(jí)工程技術(shù)人員和相關(guān)管理人才知識(shí)結(jié)構(gòu)和綜合能力的重要組成部分。本教材從物質(zhì)的化學(xué)組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)基本規(guī)律出發(fā),介紹有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值和潛在應(yīng)用價(jià)值的基礎(chǔ)理論和基本知識(shí),密切聯(lián)系電力行業(yè)現(xiàn)代工程技術(shù)中遇到的諸如材料的加工與防護(hù)、能源的開發(fā)與利用、電廠環(huán)境保護(hù)有關(guān)化學(xué)問題,了解化學(xué)與其他學(xué)科間的交叉滲透,其目的主要是幫助學(xué)生建立物質(zhì)變化的觀點(diǎn)和能量變化的觀點(diǎn),提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力,以利于學(xué)生在今后的工作中能有意識(shí)地運(yùn)用化學(xué)知識(shí)去觀察、分析和解決電力行業(yè)所涉及的化學(xué)問題。本教材將現(xiàn)代化學(xué)基本原理與當(dāng)前迅速發(fā)展的材料、能源、環(huán)境科學(xué)密切聯(lián)系,同時(shí)聯(lián)結(jié)電力行業(yè)中化學(xué)知識(shí)的多方面應(yīng)用,具有內(nèi)容簡(jiǎn)明、聯(lián)系實(shí)際、突出重點(diǎn)的特色,可作為工科高等學(xué)校非化工類專業(yè)的普通化學(xué)課程的教材,此外教材強(qiáng)調(diào)化學(xué)基礎(chǔ)理論的系統(tǒng)性,強(qiáng)化基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)理論,尤其突出前沿領(lǐng)域應(yīng)用研究,在編寫理念、章節(jié)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容安排方面進(jìn)行全新嘗試。
3.具體方案
3.1精選化學(xué)基礎(chǔ)理論
通過調(diào)研及匯總資料文獻(xiàn),項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及項(xiàng)目組成員認(rèn)真研究本項(xiàng)目,結(jié)合電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)班培養(yǎng)方案,確定教材編寫大綱,整合無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)四大基礎(chǔ)化學(xué)經(jīng)典理論,如無(wú)機(jī)化學(xué)中物質(zhì)結(jié)構(gòu)包括原子結(jié)構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)理論,有機(jī)化學(xué)中與能源、材料相關(guān)的重要有機(jī)物化性理論,分析化學(xué)中表征物質(zhì)材料結(jié)構(gòu)的光譜學(xué)內(nèi)容,物理化學(xué)中化學(xué)反應(yīng)規(guī)律等,強(qiáng)化理論聯(lián)系實(shí)際,突出工程應(yīng)用。
3.2匯總電力行業(yè)中化學(xué)知識(shí)的多方面應(yīng)用
整合電廠儀器分析、電廠化學(xué)儀表、電廠水處理、電力用油、電力用煤等多課程實(shí)例應(yīng)用內(nèi)容結(jié)合基礎(chǔ)化學(xué)理論,通過廣泛調(diào)研,收集材料,結(jié)合電力行業(yè)特點(diǎn),介紹有關(guān)電廠水、煤、油、氣、汽、廢水、儀表、鍋爐腐蝕與防護(hù)等與化學(xué)學(xué)科密切相關(guān)內(nèi)容。
3.3化學(xué)前沿領(lǐng)域研究進(jìn)展
以反映新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝和新材料為指導(dǎo),突出介紹電力行業(yè)中最新化學(xué)知識(shí)理論的應(yīng)用與化學(xué)問題的解決。例如發(fā)展低碳智能電網(wǎng)指標(biāo)體系、電廠化學(xué)綠色處理、超導(dǎo)材料應(yīng)用和輸變電系統(tǒng)中化學(xué)問題及對(duì)策等,同時(shí)補(bǔ)充國(guó)外電廠中與化學(xué)專業(yè)有關(guān)的技術(shù)問題。
3.4復(fù)習(xí)指導(dǎo)與課后練習(xí)
精心總結(jié)各章節(jié)復(fù)習(xí)指導(dǎo)綱要,挑選具有代表性習(xí)題,鞏固理論內(nèi)容,并配合編寫習(xí)題答案。
4.創(chuàng)新性
突出聯(lián)系電力行業(yè)中化學(xué)理論應(yīng)用與化學(xué)問題的解決,包括新材料、能源、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用研究,化學(xué)前沿領(lǐng)域的精粹概述。針對(duì)實(shí)驗(yàn)班學(xué)生培養(yǎng)特點(diǎn),完善基礎(chǔ)化學(xué)理論學(xué)習(xí)體系,有助于引導(dǎo)學(xué)生在較高層面學(xué)習(xí)化學(xué)理論,為學(xué)好學(xué)活工程化學(xué)奠定基礎(chǔ)。
5.學(xué)生受益情況分析
通過電力行業(yè)《現(xiàn)代工程化學(xué)》特色教材的編寫與建設(shè),首先將改變學(xué)生無(wú)固定教材上課的現(xiàn)狀,利于學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)、預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí),更利于教師授課及教學(xué)安排。通過對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)理論進(jìn)行整合,添加與電力行業(yè)相關(guān)的設(shè)備、材料、能源、環(huán)境等化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用與聯(lián)結(jié),有利于培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)和工程意識(shí),將更能夠適應(yīng)國(guó)內(nèi)電力建設(shè)的發(fā)展需求,有利于學(xué)生畢業(yè)后參與更多的實(shí)際工程、建設(shè)項(xiàng)目合作,更好的應(yīng)用化學(xué)理論并解決在電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的化學(xué)問題,綜合培養(yǎng)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)視野、信息素養(yǎng)、創(chuàng)新思維和交叉學(xué)科融合應(yīng)用能力。
6.致謝
本論文由東北電力大學(xué) "電力行業(yè)《現(xiàn)代工程化學(xué)》特色教材建設(shè)" 教學(xué)改革項(xiàng)目支持,特此感謝。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代工程化學(xué)特色教材建設(shè)研究
1 目的意義
《現(xiàn)代工程化學(xué)》課程,旨在使學(xué)生掌握現(xiàn)代化學(xué)的基本知識(shí)和理論,了解化學(xué)在社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步中的作用,了解化學(xué)在其發(fā)展過程中與其他學(xué)科相互滲透的特色,培養(yǎng)學(xué)生用現(xiàn)代化學(xué)的觀點(diǎn)去觀察和分析工程技術(shù)上可能遇到的化學(xué)問題,并能和化學(xué)工作者一起解決,為今后繼續(xù)學(xué)習(xí)和工作打下必要的化學(xué)基礎(chǔ),也將培養(yǎng)跨世紀(jì)建設(shè)人才所必備的現(xiàn)代化學(xué)素養(yǎng),所以編寫一部適用于電氣工程專業(yè)本科學(xué)生培養(yǎng)特點(diǎn)的《現(xiàn)代工程化學(xué)》教材,不僅可以改變學(xué)生教師無(wú)適用教材使用的困境,實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的便利通暢,更可以完善基礎(chǔ)化學(xué)教育體系,培養(yǎng)寬厚扎實(shí)基礎(chǔ)理論的高級(jí)人才,尤其針對(duì)電力行業(yè)中化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用與化學(xué)問題的解決,包括新材料、能源、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域提供理論學(xué)習(xí)平臺(tái)[1]。
目前電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)科[2]涉及電力電子技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù),電機(jī)電器技術(shù)信息與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù),機(jī)電一體化技術(shù)等諸多領(lǐng)域,是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科,而化學(xué)學(xué)科在該專業(yè)中一直不受重視,因而導(dǎo)致適用于該專業(yè)的化學(xué)類教材匱乏。近年來,隨著科技的發(fā)展,電氣設(shè)備不斷采用新材料,新技術(shù),該專業(yè)發(fā)展受到化學(xué)新材料技術(shù)的影響很大,同時(shí)該專業(yè)學(xué)生在電氣元件的選用、組裝、設(shè)備防腐等方面由于化學(xué)知識(shí)缺乏往往造成制作的器件性能低下,腐蝕嚴(yán)重等情況。我校電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)班開設(shè)的本科必修課《現(xiàn)代工程化學(xué)》目前處于無(wú)適合教材使用的狀況,在整體教學(xué)過程及學(xué)生學(xué)習(xí)過程中引起諸多不便,經(jīng)調(diào)研國(guó)內(nèi)相關(guān)類型及層次的教材有《工程化學(xué)基礎(chǔ)》和《工程化學(xué)》[3—4],但理論內(nèi)容相對(duì)單一,結(jié)構(gòu)層次簡(jiǎn)單,與電力應(yīng)用領(lǐng)域聯(lián)結(jié)空白的現(xiàn)實(shí)狀態(tài),無(wú)法滿足培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的特點(diǎn)要求,而且在教學(xué)過程中要不斷補(bǔ)充相關(guān)無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、熱力學(xué)及材料能源發(fā)展的知識(shí)內(nèi)容,還要拓展前沿領(lǐng)域研究進(jìn)展,所以建設(shè)適用于電力行業(yè)使用的《現(xiàn)代工程化學(xué)》特色教材具有迫切性及應(yīng)用性需求。
2.鮮明特色
《現(xiàn)代工程化學(xué)》特色教材建設(shè)是針對(duì)我校電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)班開設(shè)的本科必修課,是高等院校非化學(xué)化工類工科專業(yè)學(xué)生需要學(xué)習(xí)的一門重要基礎(chǔ)課程,是培養(yǎng)全面發(fā)展的現(xiàn)代高級(jí)工程技術(shù)人員和相關(guān)管理人才知識(shí)結(jié)構(gòu)和綜合能力的重要組成部分。本教材從物質(zhì)的化學(xué)組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)基本規(guī)律出發(fā),介紹有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值和潛在應(yīng)用價(jià)值的基礎(chǔ)理論和基本知識(shí),密切聯(lián)系電力行業(yè)現(xiàn)代工程技術(shù)中遇到的諸如材料的加工與防護(hù)、能源的開發(fā)與利用、電廠環(huán)境保護(hù)有關(guān)化學(xué)問題,了解化學(xué)與其他學(xué)科間的交叉滲透,其目的主要是幫助學(xué)生建立物質(zhì)變化的觀點(diǎn)和能量變化的觀點(diǎn),提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力,以利于學(xué)生在今后的工作中能有意識(shí)地運(yùn)用化學(xué)知識(shí)去觀察、分析和解決電力行業(yè)所涉及的化學(xué)問題。本教材將現(xiàn)代化學(xué)基本原理與當(dāng)前迅速發(fā)展的材料、能源、環(huán)境科學(xué)密切聯(lián)系,同時(shí)聯(lián)結(jié)電力行業(yè)中化學(xué)知識(shí)的多方面應(yīng)用,具有內(nèi)容簡(jiǎn)明、聯(lián)系實(shí)際、突出重點(diǎn)的特色,可作為工科高等學(xué)校非化工類專業(yè)的普通化學(xué)課程的教材,此外教材強(qiáng)調(diào)化學(xué)基礎(chǔ)理論的系統(tǒng)性,強(qiáng)化基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)理論,尤其突出前沿領(lǐng)域應(yīng)用研究,在編寫理念、章節(jié)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容安排方面進(jìn)行全新嘗試。
3.具體方案
3.1精選化學(xué)基礎(chǔ)理論
通過調(diào)研及匯總資料文獻(xiàn),項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及項(xiàng)目組成員認(rèn)真研究本項(xiàng)目,結(jié)合電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)班培養(yǎng)方案,確定教材編寫大綱,整合無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)四大基礎(chǔ)化學(xué)經(jīng)典理論,如無(wú)機(jī)化學(xué)中物質(zhì)結(jié)構(gòu)包括原子結(jié)構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)理論,有機(jī)化學(xué)中與能源、材料相關(guān)的重要有機(jī)物化性理論,分析化學(xué)中表征物質(zhì)材料結(jié)構(gòu)的光譜學(xué)內(nèi)容,物理化學(xué)中化學(xué)反應(yīng)規(guī)律等,強(qiáng)化理論聯(lián)系實(shí)際,突出工程應(yīng)用。
3.2匯總電力行業(yè)中化學(xué)知識(shí)的多方面應(yīng)用
整合電廠儀器分析、電廠化學(xué)儀表、電廠水處理、電力用油、電力用煤等多課程實(shí)例應(yīng)用內(nèi)容結(jié)合基礎(chǔ)化學(xué)理論,通過廣泛調(diào)研,收集材料,結(jié)合電力行業(yè)特點(diǎn),介紹有關(guān)電廠水、煤、油、氣、汽、廢水、儀表、鍋爐腐蝕與防護(hù)等與化學(xué)學(xué)科密切相關(guān)內(nèi)容。
3.3化學(xué)前沿領(lǐng)域研究進(jìn)展
以反映新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝和新材料為指導(dǎo),突出介紹電力行業(yè)中最新化學(xué)知識(shí)理論的應(yīng)用與化學(xué)問題的解決。例如發(fā)展低碳智能電網(wǎng)指標(biāo)體系、電廠化學(xué)綠色處理、超導(dǎo)材料應(yīng)用和輸變電系統(tǒng)中化學(xué)問題及對(duì)策等,同時(shí)補(bǔ)充國(guó)外電廠中與化學(xué)專業(yè)有關(guān)的技術(shù)問題。
3.4復(fù)習(xí)指導(dǎo)與課后練習(xí)
精心總結(jié)各章節(jié)復(fù)習(xí)指導(dǎo)綱要,挑選具有代表性習(xí)題,鞏固理論內(nèi)容,并配合編寫習(xí)題答案。
4.創(chuàng)新性
突出聯(lián)系電力行業(yè)中化學(xué)理論應(yīng)用與化學(xué)問題的解決,包括新材料、能源、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用研究,化學(xué)前沿領(lǐng)域的精粹概述。針對(duì)實(shí)驗(yàn)班學(xué)生培養(yǎng)特點(diǎn),完善基礎(chǔ)化學(xué)理論學(xué)習(xí)體系,有助于引導(dǎo)學(xué)生在較高層面學(xué)習(xí)化學(xué)理論,為學(xué)好學(xué)活工程化學(xué)奠定基礎(chǔ)。
5.學(xué)生受益情況分析
通過電力行業(yè)《現(xiàn)代工程化學(xué)》特色教材的編寫與建設(shè),首先將改變學(xué)生無(wú)固定教材上課的現(xiàn)狀,利于學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)、預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí),更利于教師授課及教學(xué)安排。通過對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)理論進(jìn)行整合,添加與電力行業(yè)相關(guān)的設(shè)備、材料、能源、環(huán)境等化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用與聯(lián)結(jié),有利于培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)和工程意識(shí),將更能夠適應(yīng)國(guó)內(nèi)電力建設(shè)的發(fā)展需求,有利于學(xué)生畢業(yè)后參與更多的實(shí)際工程、建設(shè)項(xiàng)目合作,更好的應(yīng)用化學(xué)理論并解決在電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的化學(xué)問題,綜合培養(yǎng)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)視野、信息素養(yǎng)、創(chuàng)新思維和交叉學(xué)科融合應(yīng)用能力。
6.致謝
本論文由東北電力大學(xué) "電力行業(yè)《現(xiàn)代工程化學(xué)》特色教材建設(shè)" 教學(xué)改革項(xiàng)目支持,特此感謝。
參考文獻(xiàn)
[1] 周立亞. 工程化學(xué)課程的性質(zhì)和教學(xué)探討[J]. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào) No.1, 2002
非織造材料與工程是一門新興專業(yè),2005年教育部批準(zhǔn)在東華大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、南通大學(xué)等幾所大學(xué)試辦。非織造材料又稱非織造布、非織造物、無(wú)紡?fù)凉げ?,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(yīng)用到,比如做衣服內(nèi)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(yīng)用于國(guó)防、交通、建筑、汽車以及醫(yī)藥衛(wèi)生等諸多領(lǐng)域。
專業(yè)簡(jiǎn)介
非織造材料與工程是一個(gè)多學(xué)科交叉且實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)。該專業(yè)旨在培養(yǎng)具有扎實(shí)紡織及材料科學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)和能力,能夠在非織造行業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品沒計(jì)、質(zhì)量控制,以及國(guó)內(nèi)外貿(mào)易等T作的復(fù)合型高級(jí)技術(shù)人才。
非織造材料與工程專業(yè)的主要課程有:非織造學(xué)、非織造布學(xué)、非織造布后整理、非織造材料與工程、紡織材料學(xué)、功能纖維及其應(yīng)用、非織造工程設(shè)計(jì)、非織造產(chǎn)品與應(yīng)用、非織造產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、高分子物理與化學(xué)、非織造產(chǎn)品開發(fā)與市場(chǎng)營(yíng)銷等。
就業(yè)前景
我國(guó)是世界第二、亞洲第一的大規(guī)模無(wú)紡材料生產(chǎn)大國(guó)。目前,與非織造材料與工程專業(yè)相關(guān)的行業(yè)正處于上升發(fā)展階段,對(duì)高端人才需求很大。
該專業(yè)的畢業(yè)生除了可以到紡織企業(yè)從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)和材料研發(fā)工作,還可以去科研院所、商檢、海關(guān)等單位,應(yīng)聘有關(guān)非織造材料的教學(xué)、科研以及質(zhì)檢工作。另外,紡織貿(mào)易銷售工作較為適合掌握非織造技術(shù)的大學(xué)畢業(yè)生。
院校推薦
隨著國(guó)家對(duì)非織造材料的重視,開設(shè)非織造材料與工程專業(yè)的高校也越來越多,如東華大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、南通大學(xué)、蘇州大學(xué)、江南大學(xué)、武漢紡織大學(xué)、西安工程大學(xué)、浙江理工大學(xué)、河北科技大學(xué)和河南工程學(xué)院等。其中,天津工業(yè)大學(xué)的非織造材料與工程專業(yè)為國(guó)家級(jí)特色專業(yè)和天津市品牌專業(yè),擁有完整的本科、碩士、博士教育體系,為我國(guó)非織造行業(yè)培養(yǎng)了大量人才,在業(yè)內(nèi)被譽(yù)為“中國(guó)非織造布人才的搖籃”。
皮革化學(xué)與工程
皮革化學(xué)與工程是一門以研究天然動(dòng)物蛋白資源與加工技術(shù)為主的與生命科學(xué)密切相關(guān)的應(yīng)用型學(xué)科,具體以皮革生產(chǎn)、研究、開發(fā)為主,兼顧皮毛的生產(chǎn)和綜合利用。
專業(yè)簡(jiǎn)介
皮革化學(xué)與工程專業(yè)主要培養(yǎng)從事皮革工業(yè)的生產(chǎn)控制、工藝設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)及其終端產(chǎn)品深加工與利用等方面的高級(jí)工程技術(shù)人才。
皮革化學(xué)與工程專業(yè)的主要課程有:物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、無(wú)機(jī)及分析化學(xué)、制革工藝學(xué)、生皮化學(xué)與組織學(xué)、皮革鞣制化學(xué)與工藝、皮革整飾化學(xué)與工藝、毛皮加工技術(shù)、皮革清潔技術(shù)、皮革化工材料、皮革分析檢驗(yàn)、皮革機(jī)械與沒備、皮革三廢治理與綜合利用等。
就業(yè)前景
從皮革企業(yè)的用人反饋情況來看,既精通應(yīng)用化學(xué),又具有皮革化學(xué)與工程研究開發(fā)能力的復(fù)合型工程技術(shù)人才最受歡迎。從歷年的就業(yè)情況來看,大部分的畢業(yè)生就業(yè)區(qū)域集中在浙江、山東、江蘇、廣東、福建等地。該專業(yè)畢業(yè)生可在相關(guān)的制革企業(yè)、研究院所、高等院校從事皮革的研究、開發(fā)和生產(chǎn)管理工作,以及在對(duì)外貿(mào)易中從事皮革制品的推廣與應(yīng)用工作。
院校推薦
目前,開沒皮革化學(xué)與工程專業(yè)的院校較少,大多數(shù)院校把該專業(yè)作為輕化工程專業(yè)的一個(gè)研究方向來設(shè)置。該專業(yè)辦學(xué)實(shí)力較強(qiáng)的有四川大學(xué)、陜西科技大學(xué)、山東輕工業(yè)學(xué)院、天津科技大學(xué)和華東理工大學(xué)。其中四川大學(xué)擁有皮革化學(xué)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,以及皮革化學(xué)與工程專業(yè)的國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科和博士學(xué)位授予權(quán),專業(yè)辦學(xué)實(shí)力可以說位居全國(guó)第一;陜西科技大學(xué)是我國(guó)皮革工業(yè)人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的重要基地之一,其皮革加工機(jī)理及生產(chǎn)新技術(shù)研究處于全國(guó)領(lǐng)先水平。
鞋類設(shè)計(jì)與工藝
我國(guó)是制鞋大國(guó),改革開放以來,國(guó)內(nèi)制鞋工業(yè)得到了迅猛發(fā)展,鞋靴的生產(chǎn)量早已穩(wěn)居世界第一,年產(chǎn)量已經(jīng)超過100億雙(占全球制鞋總量的60%以上)。然而,我國(guó)在鞋靴設(shè)計(jì)創(chuàng)新、國(guó)際化品牌建立與運(yùn)營(yíng),以及鞋靴企業(yè)管理等諸多方面與國(guó)際先進(jìn)水平,有著很大差距。我國(guó)要從制鞋大國(guó)邁向制鞋強(qiáng)國(guó),必須培養(yǎng)大量的鞋靴應(yīng)用型專業(yè)人才。
專業(yè)簡(jiǎn)介
鞋類設(shè)計(jì)與工藝是制鞋工業(yè)中集沒計(jì)、科研、系統(tǒng)管理、工藝技術(shù)和崗位技能為一體的綜合性專業(yè)。該專業(yè)旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握鞋靴產(chǎn)品設(shè)計(jì)、鞋靴樣板制作、鞋靴產(chǎn)品開發(fā)、鞋靴生產(chǎn)管理與營(yíng)銷等專業(yè)技能,使之畢業(yè)后能成為制鞋企業(yè)的高素質(zhì)技能型人才。
鞋類沒計(jì)與工藝專業(yè)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(chǎn)品沒計(jì)、鞋靴結(jié)構(gòu)與樣板設(shè)計(jì)、鞋靴色彩設(shè)計(jì)、鞋靴效果圖技法、鞋靴生產(chǎn)管理與營(yíng)銷等。
就業(yè)前景
我國(guó)的鞋靴產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)規(guī)模龐大,全國(guó)有近4萬(wàn)家制鞋企業(yè),單是鞋靴從業(yè)者就有250多萬(wàn)人。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,鞋靴消費(fèi)市場(chǎng)還將迅速擴(kuò)大。據(jù)中國(guó)皮革協(xié)會(huì)預(yù)測(cè),僅鞋靴設(shè)計(jì)創(chuàng)新人才未來十年就需要數(shù)萬(wàn)人。
引言
我國(guó)“十三五”能源規(guī)劃進(jìn)一步突出了深化能源體制改革、增強(qiáng)能源科技創(chuàng)新能力、大力拓展能源國(guó)際合作、清潔高效開發(fā)利用煤炭、增強(qiáng)國(guó)內(nèi)油氣供應(yīng)能力、建立能源可持續(xù)發(fā)展的政策標(biāo)準(zhǔn)體系等重點(diǎn)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源消耗和環(huán)境污染的矛盾日益突出,解決這對(duì)矛盾已成為了關(guān)乎國(guó)家發(fā)展和安全的戰(zhàn)略性問題。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)發(fā)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(xué)工程專業(yè),各高校也陸續(xù)從2011年開始開設(shè)能源化學(xué)工程專業(yè)。該專業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)本科專業(yè),以開展化石資源優(yōu)化利用為基礎(chǔ)研究,面向可再生能源技術(shù)、低碳經(jīng)濟(jì)、清潔煤技術(shù)等領(lǐng)域的人才需求,重點(diǎn)解決高效催化劑研制及其產(chǎn)業(yè)化等重大問題;其主要關(guān)注怎么利用能源且對(duì)大自然造成最少的傷害[1-4]。我國(guó)專門解決能源與環(huán)境矛盾問題的相關(guān)專業(yè)開設(shè)較晚,能源化學(xué)工程專業(yè)的建設(shè)還處于起步階段[4-6],因此,如何建設(shè)該專業(yè)課程體系,使其有助于達(dá)到人才培養(yǎng)效果,是能源化學(xué)工程專業(yè)教學(xué)過程中必須思考的問題[6,7]。西南科技大學(xué)于2012年開始籌建能源化學(xué)工程本科專業(yè),通過充分的前期調(diào)研、在強(qiáng)大的硬件設(shè)施和師資力量的支持下于2013年獲批,目標(biāo)為培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、強(qiáng)能力,具有創(chuàng)新潛能和協(xié)作精神的高級(jí)應(yīng)用型專門人才,培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的化學(xué)化工基礎(chǔ)知識(shí)和能源化學(xué)工程專業(yè)知識(shí),使學(xué)生能夠適應(yīng)涉及化學(xué)、化工和新能源化學(xué)工程等領(lǐng)域的廣泛需求。畢業(yè)生可在鋰離子電池、堿性電池、燃料電池、太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域從事工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)控制、科技管理以及新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品的開發(fā)與研究工作。文章通過總結(jié)西南科技大學(xué)3年來在能源化學(xué)工程專業(yè)核心課程建設(shè)方面的經(jīng)驗(yàn)和積累,對(duì)該專業(yè)課程的建設(shè)進(jìn)行探討。
一、西南科技大學(xué)能源化學(xué)工程專業(yè)現(xiàn)有核心課程設(shè)置與建設(shè)情況
今年,我校能源化學(xué)工程專業(yè)在校本科生已達(dá)120余人,為達(dá)該專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),學(xué)生畢業(yè)總共需修滿170學(xué)分,其中專業(yè)課程需修滿86學(xué)分,占50.6%。根據(jù)專業(yè)建設(shè)培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)教師的知識(shí)背景,設(shè)置的現(xiàn)有專業(yè)課程可分為四個(gè)板塊,即化學(xué)基礎(chǔ)課程、電化學(xué)課程、分析測(cè)試課程和實(shí)踐課程(見圖1)。這樣設(shè)置的依據(jù)在于能源化學(xué)工程專業(yè)涉及多學(xué)科交叉的課程,僅靠某一個(gè)學(xué)科知識(shí)很難培養(yǎng)出適合新形勢(shì)發(fā)展需求的專門型人才。其中化學(xué)基礎(chǔ)課程涵蓋了有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程、工程制圖(化學(xué)工程)、化工熱力學(xué)、工業(yè)催化基礎(chǔ)、化工安全工程化學(xué)等基礎(chǔ)課程;電化學(xué)課程涵蓋了電化學(xué)原理、能源材料基礎(chǔ)、化學(xué)電源設(shè)計(jì)、應(yīng)用電化學(xué)、太陽(yáng)能電池概論、動(dòng)力電池原理及應(yīng)用、燃料電池技術(shù)等課程;分析測(cè)試課程包括材料分析與測(cè)試方法、儀器分析、電化學(xué)測(cè)試技術(shù)、材料分析與測(cè)試方法;實(shí)踐課程涵蓋了電化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)(電化學(xué)原理實(shí)驗(yàn)、電化學(xué)測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn))、化學(xué)電源設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)(化學(xué)電源設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))和能源化學(xué)工程實(shí)踐(能源化學(xué)工程綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)A、能源化學(xué)工程專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、能源化學(xué)工程專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí))等實(shí)踐課程。我校課程的設(shè)置有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)通過化學(xué)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),尤其是通過化學(xué)、物理、化工原理、化工催化等基礎(chǔ)課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí),能夠夯實(shí)學(xué)科基礎(chǔ),具備多學(xué)科知識(shí)交叉的背景
(2)完成化學(xué)基礎(chǔ)課程群的學(xué)習(xí)之后,學(xué)生緊接著進(jìn)入與電化學(xué)及電化學(xué)測(cè)試技術(shù)有關(guān)課程的學(xué)習(xí),這樣設(shè)置有利于學(xué)生較好地理解和掌握所學(xué)習(xí)的知識(shí)。此外,學(xué)生可在此基礎(chǔ)上根據(jù)自己的興趣選擇相應(yīng)的側(cè)重新能源材料某一個(gè)方向的選修課,鞏固所修的專業(yè)知識(shí),成為某一個(gè)方向上的專門人才。
(3)對(duì)一些重要的基礎(chǔ)課,如無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、儀器分析、材料分析與測(cè)試方法等,都分別單獨(dú)或者在課程學(xué)習(xí)中開設(shè)有實(shí)驗(yàn)課,有利于學(xué)生學(xué)以致用,加強(qiáng)了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
(4)學(xué)生的實(shí)踐課程合理而豐富。電化學(xué)原理實(shí)驗(yàn)、電化學(xué)測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)電源設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、能源化學(xué)工程綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容讓學(xué)生掌握和學(xué)習(xí)從電化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)到鋰離子電池、超級(jí)電容器等器件從材料至成品的制作工程應(yīng)用知識(shí)。此外,我校學(xué)生可在四川長(zhǎng)虹新能源科技有限公司、四川長(zhǎng)虹電源有限責(zé)任公司、四川久遠(yuǎn)環(huán)通電源有限責(zé)任公司等公司完成工程實(shí)踐,體現(xiàn)了我校對(duì)學(xué)生第二課堂建設(shè)的重視。
二、存在的主要問題和建議
經(jīng)過近三年的建設(shè),我們發(fā)現(xiàn)在專業(yè)課程設(shè)置上仍存在不足之處,在21世紀(jì)及目前新形勢(shì)下其課程建設(shè)還應(yīng)注意以下問題。
(1)當(dāng)前的體系過于偏重化學(xué)基礎(chǔ)課程,輕材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科課程,如固體物理、半導(dǎo)體物理或材料科學(xué)基礎(chǔ)等以材料結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的基礎(chǔ)課程沒有開設(shè),不利于學(xué)生掌握相關(guān)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(chǔ)課程上應(yīng)完善。能源化學(xué)工程專業(yè)開設(shè)的最初目的是以化石資源優(yōu)化利用為基礎(chǔ)研究,解決能源與環(huán)境污染的重大問題。煤化工、石油化工在當(dāng)今我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中還有重要地位,因此,課程設(shè)置在煤化工、石油化工及其綠色合成等選修課程上還應(yīng)加強(qiáng)。這些課程可供學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課程后選修,拓寬培養(yǎng)人才的知識(shí)面和技能。
(3)創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)不足。創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)素養(yǎng)來源于對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的扎實(shí)掌握及對(duì)行業(yè)的全面和前瞻性了解,當(dāng)前課程還存在容量不夠大、涵蓋面不足、供學(xué)生選擇的課程還不夠豐富,需要在今后的建設(shè)中繼續(xù)完善。其次,學(xué)生工程實(shí)踐機(jī)會(huì)和場(chǎng)地還有待進(jìn)一步挖掘和拓展,加強(qiáng)與更多的國(guó)內(nèi)乃至國(guó)外知名公司合作更佳。因此建議能源化學(xué)工程專業(yè)在今后在發(fā)展中要不斷完善專業(yè)課程的設(shè)置,進(jìn)一步擴(kuò)大課程體系容量。
三、結(jié)束語(yǔ)
能源化學(xué)工程專業(yè)課程的建設(shè)直接關(guān)系到培養(yǎng)出的專業(yè)人才質(zhì)量以及人才專業(yè)素質(zhì)能否滿足社會(huì)需求,在當(dāng)前國(guó)家和地方急需能源化學(xué)工程專業(yè)技術(shù)人才的大背景下,完善該專業(yè)課程的建設(shè)尤為重要。西南科技大學(xué)經(jīng)過3年的建設(shè),取得了一定的成果,但也應(yīng)該看到專業(yè)課程的建設(shè)還需要進(jìn)一步完善。希望文章對(duì)能源化學(xué)工程專業(yè)課程建設(shè)的闡述能為國(guó)內(nèi)開設(shè)該專業(yè)的相關(guān)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(xué)工程專業(yè)課程的建設(shè)上,加快其完善的步伐。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:
工程材料;高職;化學(xué);教學(xué)內(nèi)容
哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院是一所以高鐵、隧道、橋梁、建筑為主打?qū)I(yè)的國(guó)家骨干高職院校,同時(shí)也是中國(guó)中鐵集團(tuán)下屬唯一一所高職院校。我校每年為國(guó)家高速鐵路建設(shè)、城市軌道交通建設(shè)、土木工程檢測(cè)、道路橋梁建設(shè)等方面輸送大量的優(yōu)秀人才。作為一個(gè)歷史悠久的老牌土木工程類院校,我校在大一第二學(xué)期開設(shè)了《工程材料》這門課程。由于近些年高考不斷改革,高中化學(xué)知識(shí)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(xué)生的素質(zhì)降低,此外,作為三年制高職教學(xué)的補(bǔ)充,五年制高職的學(xué)生沒有經(jīng)過高中系統(tǒng)的學(xué)習(xí),化學(xué)知識(shí)更是為零,學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)不能夠滿足《工程材料》這門課程的學(xué)習(xí),因此,需要在講授這門課程之前,前修一部分化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),現(xiàn)結(jié)合我校的實(shí)際情況,前修基礎(chǔ)課程并沒有充足的課時(shí),也不能像高中化學(xué)教學(xué)那樣,重視基礎(chǔ),精講運(yùn)算,因此我們針對(duì)學(xué)生后學(xué)專業(yè)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容,總結(jié)出三個(gè)必須掌握的化學(xué)知識(shí)模塊,即金屬元素及其化合物、硅酸鹽工業(yè)基礎(chǔ)、有機(jī)物及新型高分子材料,便于學(xué)生學(xué)習(xí)掌握,為后續(xù)《工程材料》課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
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(xiàn)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(shè)的技術(shù)人員必須了解和掌握這些材料有關(guān)的知識(shí),土木工程材料是一切土木工程的物質(zhì)基礎(chǔ),材料決定了建筑的形式和施工方法,因此我們的學(xué)生要想學(xué)好這部分知識(shí),就必須先要掌握金屬元素及其化學(xué)物有關(guān)的基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)。金屬及其化合物知識(shí)點(diǎn)較多,由于學(xué)時(shí)有限,我們只能選取與專業(yè)課聯(lián)系比較緊密的內(nèi)容重點(diǎn)講解。例如:鋁、鐵、銅三種金屬及其化合物的性質(zhì)是重點(diǎn)講解的內(nèi)容。鋁元素存在的形式主要是鋁土礦,鐵元素能夠以游離態(tài)的隕鐵和化合態(tài)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(qiáng)酸反應(yīng),又能和強(qiáng)堿反應(yīng);金屬化合物與酸和堿的反應(yīng);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(yè)煉鋼、煉鐵的原理。工業(yè)煉鐵的主要原料是石灰石、鐵礦石、焦炭,在煉鐵高爐中發(fā)生三個(gè)化學(xué)反應(yīng)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(zhì),并且適當(dāng)?shù)亟档蜕F里的含碳量,調(diào)整鋼里合金元素含量到規(guī)定范圍之內(nèi)。煉鋼時(shí)常用的氧化劑是空氣、氧氣或氧化鐵,主要化學(xué)方程式:大量鐵變成氧化亞鐵,調(diào)整硅、錳的含量,同時(shí)降低碳量,除去FeO,因它會(huì)使鋼具有熱脆性。
2硅及硅酸鹽工業(yè)基礎(chǔ)
建筑工程中把能夠?qū)⑸⒘畈牧希ㄈ缟白印⑹拥龋┖蛪K狀材料(各種磚或者砌塊)粘結(jié)成為具有一定強(qiáng)度的整體材料,成為膠凝材料。膠凝材料根據(jù)化學(xué)成分可分為無(wú)機(jī)膠凝材料和有機(jī)膠凝材料,其中無(wú)機(jī)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(yè)的學(xué)生,在學(xué)習(xí)這部分知識(shí)時(shí)要作為重點(diǎn)內(nèi)容。因此我們?cè)谥v述這部分知識(shí)點(diǎn)時(shí),首先要求學(xué)生要對(duì)這幾種材料的化學(xué)成分、反應(yīng)方程式有一定的了解,并且知道它們之間的聯(lián)系。主要講述的內(nèi)容包括硅的性質(zhì)及應(yīng)用;二氧化硅的性質(zhì)及用途,硅酸鹽工業(yè)主要包括玻璃、水泥和陶瓷,這三種產(chǎn)品都是建筑工程中常用的材料,尤其是水泥,因此,學(xué)生要掌握這幾種產(chǎn)品的制備原料、設(shè)備、反應(yīng)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(shè)備為水泥回轉(zhuǎn)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(jī)物及高分子材料
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)材料的需求越來越多,對(duì)材料的性能要求也越來越高,新型高分子復(fù)合材料越來越受到人們的重視。有機(jī)物知識(shí)點(diǎn)繁多,需要學(xué)生掌握的知識(shí)點(diǎn)主要包括:烷、烯、炔烴及笨和笨的同系物基本組成及化學(xué)性質(zhì);烴的衍生物的重要類別和各類衍生物的重要化學(xué)性質(zhì),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(jī)反應(yīng)及類型,包括:取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、消去反應(yīng)、水解反應(yīng)、熱裂化反應(yīng),聚合反應(yīng)、中和反應(yīng);高分子材料是由可稱為單體的原料小分子通過聚合反應(yīng)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(yīng)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(tǒng)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(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)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(yōu)越,應(yīng)用更廣泛,既具備了傳統(tǒng)高分子材料機(jī)械性能,且在一定領(lǐng)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(yī)用的高分子材料、液晶高分子材料、導(dǎo)電塑料等等。兩者在化學(xué)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)劃分上,是基本一致的,只是合成難度上、實(shí)際用途上、出現(xiàn)時(shí)間上有差異。從事建筑工程的技術(shù)人員都必須了解和掌握土木工程材料的有關(guān)技術(shù)知識(shí)。土木工程材料是一切土木工程的物質(zhì)基礎(chǔ),材料決定了建筑形式和施工方法。因此要學(xué)好這部分知識(shí)非常重要。知識(shí)的積累和學(xué)習(xí)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程,不能一蹴而就,要循序漸進(jìn),要想學(xué)好專業(yè)課,就必須要先學(xué)好基礎(chǔ)課。
作者:張巍 單位:哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)教育學(xué)院
參考文獻(xiàn)
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主要包括物理實(shí)驗(yàn)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)基本操作實(shí)驗(yàn)、電子電工實(shí)驗(yàn)等。
(2)專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
主要包括材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、材料工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、材料研究與測(cè)試方法專業(yè)基礎(chǔ)訓(xùn)練及綜合實(shí)驗(yàn)。依據(jù)相應(yīng)課程大綱,每門課程至少開設(shè)4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)日,且能支持專業(yè)培養(yǎng)日標(biāo)的達(dá)成。
(3)專業(yè)實(shí)驗(yàn)
主要包括專業(yè)技能訓(xùn)練、材料制備與性能綜合實(shí)驗(yàn)等。要求開設(shè)材料的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)等性能相關(guān)實(shí)驗(yàn)至少7項(xiàng),同時(shí)完成至少1種材料的制備,包括原料的選擇—配方計(jì)算—工藝方案設(shè)計(jì)—制備—相關(guān)性能測(cè)試及結(jié)構(gòu)分析等全過程訓(xùn)練。
2、材料物理
學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)被視為專業(yè)類基礎(chǔ)知識(shí),包括材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料工程基礎(chǔ)、材料結(jié)構(gòu)表征等知識(shí)領(lǐng)城。
(1)材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)包括材料結(jié)構(gòu)、晶休缺陷、相結(jié)構(gòu)與相圖、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)與性能、固體表面與界面、材料的凝固與氣相沉積、擴(kuò)散與固態(tài)相變、燒結(jié)、變形與斷裂、材料的電子結(jié)構(gòu)與物理性能以及材料概論等。
(2)材料工程基礎(chǔ)知誤包括流體流動(dòng)基礎(chǔ)、熱量傳遞、傳質(zhì)過程及其控制、材料及其產(chǎn)品設(shè)計(jì)、選材、制造加工成型以及失效分析等方面的基礎(chǔ)知識(shí),工程制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)及制造礎(chǔ)、電工電子學(xué)等。
(3)物理化學(xué)知識(shí)包括氣體、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、多組分系統(tǒng)熱力學(xué)、化學(xué)平衡、相平衡、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、表面現(xiàn)象和膠體分散系統(tǒng)等。
3、冶金工程
【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2012)21-0030-02
管理大師邁克爾·波特在1985年提出價(jià)值鏈概念。價(jià)值鏈?zhǔn)欠治銎髽I(yè)運(yùn)行各個(gè)環(huán)節(jié)以及各環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系,構(gòu)建企業(yè)自身競(jìng)爭(zhēng)力,從而獲取持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)從市場(chǎng)中脫穎而出,它是企業(yè)戰(zhàn)略分析的方法。隨著時(shí)代的發(fā)展,對(duì)價(jià)值鏈理論的認(rèn)知也越來越透徹,其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。高校作為社會(huì)的一部分,從某種程度上講,也可以看成是一個(gè)企業(yè),學(xué)生作為這個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品,培養(yǎng)學(xué)生時(shí)耗費(fèi)在學(xué)生身上的勞動(dòng)越多,學(xué)生的人才價(jià)值越大,同時(shí)學(xué)??色@取的收益也越多。其中學(xué)生培養(yǎng)是由既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系的多個(gè)價(jià)值活動(dòng)所組成的整體,并形成一個(gè)獨(dú)特的價(jià)值鏈。
湖北工程學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)開辦于2003年,經(jīng)過近十年的教學(xué)實(shí)踐,形成了一套符合時(shí)代要求的,知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式和培養(yǎng)方案,培養(yǎng)了一批應(yīng)用型人才,辦學(xué)理念和教學(xué)模式經(jīng)受了實(shí)踐的檢驗(yàn)。但從更高的角度來看,學(xué)生的能力和價(jià)值還有提升空間,如開闊提高學(xué)生的寬廣視野和交流能力;提高創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)思索、質(zhì)疑和批判精神;獨(dú)立意識(shí)不夠,社會(huì)適應(yīng)性有待提高。2010年,湖北省教育廳批準(zhǔn)湖北工程學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)為湖北省普通高等學(xué)校戰(zhàn)略性新興(支柱)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目。升格為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)專業(yè),其人才素質(zhì)必須優(yōu)于傳統(tǒng)的材料化學(xué)專業(yè)人才,這就要求人才培養(yǎng)模式必須有別于傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式,應(yīng)更嚴(yán)格、更科學(xué)和更有效。本文用經(jīng)濟(jì)學(xué)中價(jià)值鏈理論來探討材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)中應(yīng)關(guān)注的幾個(gè)方面,以期為人才培養(yǎng)模式的改革與實(shí)踐提供建議。
一 確定合理的材料化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
價(jià)值鏈不應(yīng)以供給為驅(qū)動(dòng),而應(yīng)以需求為驅(qū)動(dòng);不應(yīng)是供方向需方推銷產(chǎn)品,而應(yīng)是供方滿足需方的產(chǎn)品要求。作為湖北省的首批戰(zhàn)略新型產(chǎn)業(yè)專業(yè),培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)定位在服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的需求,為適應(yīng)武漢市城市圈“兩型社會(huì)”建設(shè)和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,在材料化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中,借鑒其他重點(diǎn)大學(xué)材料化學(xué)相關(guān)專業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn),以材料化學(xué)技術(shù)為主線,以材料工程為背景,充分發(fā)揮區(qū)域內(nèi)企業(yè)的優(yōu)勢(shì),通過教育和行業(yè)、高校和企業(yè)的密切合作,探索適合材料化學(xué)專業(yè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新人才計(jì)劃的新的培養(yǎng)方案和課程體系。
舊的培養(yǎng)方案有它合理的地方,新的培養(yǎng)方案就是要辯證地“揚(yáng)棄”。打破傳統(tǒng)的重理論輕實(shí)踐、理論和實(shí)踐相分離的課程體系,根據(jù)材料化學(xué)專業(yè)的需要,優(yōu)化重組本專業(yè)的課程體系,使學(xué)生具備材料化學(xué)相關(guān)的基本知識(shí)和基本技能,具有對(duì)材料改性及加工過程進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析和初步的管理能力;能在材料化學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域從事材料研究、材料的成型和加工、新材料的設(shè)計(jì)和開發(fā)及相關(guān)管理工作。根據(jù)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)專業(yè)的需求,在課程設(shè)置上,平衡公共課與專業(yè)課的時(shí)長(zhǎng),加大專業(yè)技能課和實(shí)驗(yàn)課所占比例,學(xué)校所設(shè)置的課程應(yīng)與企業(yè)所需人才相符合,如:計(jì)算機(jī)公共課應(yīng)讓學(xué)生學(xué)會(huì)化工制圖,大學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)課程應(yīng)與企業(yè)溝通等。
培養(yǎng)方案的制訂,院系和企業(yè)都要整合自身資源,開發(fā)課程、配備師資、組織教學(xué);同時(shí)校企要互相溝通,加強(qiáng)民主與科學(xué)決策,減少盲目性,要有所為,有所不為,在教學(xué)實(shí)踐中不斷積累并形成具有自身特色和優(yōu)勢(shì)的專業(yè)特色。學(xué)校作為價(jià)值核心實(shí)現(xiàn)的支撐,從宏觀上進(jìn)行調(diào)控。
二 專業(yè)要求必須明確、具體
材料化學(xué)是材料類學(xué)科的一個(gè)基礎(chǔ)專業(yè),專業(yè)名稱不如高分子材料與工程、無(wú)機(jī)非金屬材料那樣明確,學(xué)生也經(jīng)常質(zhì)疑自己學(xué)什么,所以給學(xué)生制訂的要求一定要明確。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo),制定材料化學(xué)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)專業(yè)學(xué)生應(yīng)掌握的知識(shí)能力體系,要求學(xué)生在不同時(shí)間段學(xué)習(xí)相應(yīng)的知識(shí)并熟練掌握,就如同大學(xué)英語(yǔ)、計(jì)算機(jī)課程一樣,考核過關(guān)才能畢業(yè),這樣就給學(xué)生提出了明確的要求和奮斗目標(biāo),增強(qiáng)了學(xué)生的緊迫感??偟膩碚f,學(xué)生應(yīng)掌握外語(yǔ)、計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)應(yīng)用和文獻(xiàn)檢索等方面的工具性知識(shí),還要掌握數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等方面的自然科學(xué)知識(shí),同時(shí)要涉獵經(jīng)濟(jì)管理知識(shí);最后也是最重要的是工程技術(shù)知識(shí)和材料化學(xué)專業(yè)知識(shí),如工程圖學(xué)、機(jī)械基礎(chǔ)、化工基礎(chǔ)、電工電子技術(shù)等方面的知識(shí);材料的制備、表征,材料加工及材料應(yīng)用等方面的基本理論、基本實(shí)驗(yàn)技能和較為系統(tǒng)的工程實(shí)踐知識(shí)。
在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中還要注重學(xué)生素質(zhì)結(jié)構(gòu)的培養(yǎng)。如培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀;培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感;培養(yǎng)法律意識(shí),自覺遵紀(jì)守法;熱愛本專業(yè)、注重職業(yè)道德修養(yǎng);培養(yǎng)誠(chéng)信意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神。