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应用化学专业培养方案范文1
关键词:应用化学综合实验;意义;创新能力;
长期以来,各高校十分重视基础化学实验课的教学。 实践证明,这对于培养学生的基本技能很必要。但是,人们在教学中也发现,仅仅加强基础训练是不够的。 这一点反映在学生准备毕业论文时,不能较快地投入到课题研究之中,尤其在实验方案设计、仪器设备安装配套、文献消化、论文撰写及答辩等方面不尽如人意。本文根据应用化学专业的实际情况和特点,吸取了兄弟院校的经验,从2007年起,在大学四年级上学期学生完成了各基础化学实验课后,进行毕业论文之前,开设了这门必修课——《应用化学综合实验》课,这对提高学生的科研素质及创新能力起到了很大的作用。
一、开设《应用化学综合实验》课程的意义
1. 1 学科发展的需要
化学是一门实验性极强的科学,在现代科学技术发展越来越综合化、整体化的今天,化学也不例外,它在继续分支的同时,更重要的趋势是走向综合化。19世纪形成的无机、分析、有机、物化四大学科的内部,在分支和综合、交叉和渗透中逐渐填平模糊界线。因此为了培养“未来化学人才应具有研究,开发和创新能力”,高等化学教育也必须改变专业间的“各自为战”的传统,强调综合性和整体性的素质教育,在分析—综合的杠杆上着重向综合一头寻找新平衡点[ 1 ]。《应用化学综合实验》课程的开设,正是在四大基础化学实验课的基础上,使学生学会怎样将各门课程的知识综合起来,解决做毕业论文面临的并非运用某一门学科可以解决的科研实际问题。
1. 2 培养学生专业素质全面发展的需要
在开设《应用化学综合实验》课之前,学生进行毕业论文时,由于缺乏综合实验能力,常常不能很快地投入到课题研究中去, 论文的撰写和答辩质量也受到影响。《应用化学综合实验》课的开设,能使学生在完成各门基础化学实验课学习后和进行毕业论文之前,正规、全面地接受无机、分析、有机、物化等综合化学实验的训练。这门课程所开设的实验不同以往做过的基础化学实验课,以往的实验只是单纯地涉及到本专业的内容。而《应用化学综合实验》涉及到的知识很广,包括了四大基础化学实验的多门知识。学生通过实验不仅可以巩固这些知识,而且有助于对基础化学知识的深化、知识结构的改变和各种能力的提高。《应用化学综合实验》课的开设,不仅完全符合“把化学专业的本科生培养成合格的、知识和技能全面发展的、能从事多方面实验工作的研究人才”的教育思想,而且对增强学生的现代意识,培养学生的动手能力、科学思维能力和创新能力,养成良好的科研习惯起到了积极的作用。
二、《应用化学综合实验》课程的教学内容
《应用化学综合实验》课程内容的选择,既要在四大基础化学实验课的基础上使学生学会怎样将各门课程的知识综合起来,又要根据本专业课程设置情况及实际需要,融进一些有新意、能真正体现“综合”两字的内容。为此,大胆采用“实验内容的科研性”[ 2 ] ,使本课程内容与课题组科学研究项目紧密结合,把科学工作的基本方法引入实验教学中。 例如:“玉米淀粉醋酸酯的合成及物性研究” 参考了我院教师的研究成果, 将无机、分析、有机实验的内容自然地综合:样品的前处理需无机化学实验技能;合成反应需有机化学实验技能;取代度的分析和分光光度法测透明度等需分析化学实验技能。因此,本实验结果达到了融合前述课内容的目的。
此外还拟增设选做方面的内容,这就是本课程的另一个重要内容。 通过学生自选实验题目,具体内容根据学生各自的兴趣来挑选,以满足不同层次学生的兴趣需要。另外,拟设立“实验讨论”课,它能加强学生的口头表达能力,为毕业答辩及择业做准备性训练。
三、教学过程
3.1 培养学生的独立科研能力
综合化学实验内容给予了学生更大的展现自身能力的机会,取消了一些基础化学实验中的强制性规定,给予了学生更多的主动性和积极性。 同时,在教学中对学生提出要求:(1) 认真预习和查阅有关资料,预习效果及查阅资料的充分程度反映在学生的实验过程中,预习得好,不仅能较准确分析解释实验现象,而且对实验步骤熟悉,操作准确,完成实验速度快;(2) 准确做好原始记录,记录结果是否准确细致体现在实验报告的结果与讨论中; (3) 评价方式不以结果论实验成功或失败,实验不成功可以重做,但必须分析失败原因,弄清楚错在哪里;(4) 不限制实验时间,各人可以根据自己的实验进展情况自由地延长或缩短时间,但每个学生必须对自己所做实验负责到底,直到实验成功。 这些举措的实施增强了学生的科研自主性和积极性,学生查阅文献的能力明显提高,能科学地运用原始文献的数据来解释实验现象并进行结果讨论,有的甚至能创造性地提出自己的实验方案来改进实验装置,特别是学生排除实验故障能力比以前有很大的提高。
《应用化学综合实验》课程的教学过程旨在锻炼培养学生独立从事科研的能力,即独立完成查阅文献—列出实验方案—独立完成实验—完成实验总结报告,提高学生进行科学研究的基本能力。实验采用“全开放”的实验措施,教师首先定题,学生可根据自己的知识水平去查阅文献,写出实验预习报告,其具体的实施方案交教师审查。此时教师要引导学生对实验方法进行选择,鼓励学生勇于创新。这样做明显地使实验质量得到提高,更重要的是锻炼了学生独立完成课题和科研任务的能力。
3. 2 发挥教师引导作用
《应用化学综合实验》是具有一定深度和广度的实验。教学过程中,学生是学习的主体,知识和能力只有内化为学生自身素质,才能达到教育的最终目的。但学生的这种“内化”并不是自动完成的,必须有教师适时的点拨。课程的开设虽然从各个方面为学生的“综合升华”提供了外部条件,学生也能主动地投入到研究和探索中去并顺利地完成实验,但此时学生作为知识“升华”的主体,尚不能站在主体高度去纵观全局。因此,教学中教师应充分发挥引导作用,有意识地引导学生发掘课程中各个实验中的知识交叉点,分析知识的相关点,进而解决相关点中联系紧密的问题。学生通过具体实验内容的训练,能将过去学到的理论知识用来解决具体课题,并通过查阅文献,提出具体方案,并使实验技巧和动手能力得到了提高,这对训练学生掌握科研方法很有帮助。 #p#分页标题#e#
3. 3 教学方法
由于《应用化学综合实验》在课程结构和内容上有重大转变,而且强调综合能力的培养,因而必须注意教学过程中的教学方法,故采用了“教师宏观控制”的教学方法[ 4 ] ,但是,要达到学生能力全面提高的目的,还应注重“细微教学”:从大处着眼,小处着手。如严格检查学生的原始实验记录,强调其规范化、完整性,并把它作为实验报告的不可缺少的一部分。
四、开设《应用化学综合实验》课程的效果
《应用化学综合实验》的开设,是化学实验教学的一种探索,作为实验教学课程刚刚起步,需要我们在实践中不断地总结经验,共同商讨并不断完善。课程开设后所取得的效果可从教师的评价和学生的反映看出。主要表现在以下几个方面:
(1) 拓宽了学生的知识面。综合实验的内容包含了化学专业各学科(如无机、分析、物化、有机) 的实验方法和技能及其相关的理论知识,这样大大拓宽了学生的知识面,克服了由于专业划分过细、知识分割过窄导致的学生知识面过窄的弊端。同时,实验内容上增加了反映学科前沿领域(如药物合成设计) 的实验,实验技术上应用了近代先进的技术(如核磁共振、红外光谱等),这样可使学生了解和学习到学科前沿领域的新知识和先进的现代实验技术。
(2) 充分发挥了学生的主动性和积极性。综合化学实验的形式是学生自己查阅文献资料,自己设计实验方案,独立开展实验,这样学生本人成为实验的主人,改变了以前教师要学生做实验的被动局面,大大提高了学生做实验的主动性和积极性。
(3) 促进了学生能力的培养和提高。综合化学实验不是单一的验证式实验,更不是简单的拼凑,不能按传统的“按方抓药”方式完成,而需要通过多种实验方法、技能以及理论知识的综合应用才能完成。这样就克服了传统实验中各实验方法和技能互不相关的脱节现象,培养和训练了综合应用的能力。
(4) 对毕业论文工作做了良好的铺垫。据指导毕业论文的教师反映,自从开设《综合化学实验》后,学生的科研能力有了很大的提高。 首先体现在学生拿到指导教师的论文课题后,马上可以着手查阅论文所需要的文献资料,从中选择出完成该课题的最佳方案,进而给自己的毕业论文实验制定一个方案,如:需要些什么资料,做多少化学实验,以及测试手段等。但是在开设《应用化学综合实验》课程之前,指导教师发现学生较难进入状态,比较依赖指导教师完成毕业论文。这样,一方面使在大学里最重要的一次科研活动成为一种任务,学生带着压力去完成;另一方面学生的积极性也没有充分发挥出来,影响了学生的科研素质及创新能力的提高。《应用化学综合实验》开设后,它能将基础实验和综合实验知识循序渐进地联系起来,学生的知识结构和实验技能完整化、系统化,这样不仅使学生能顺利地进入论文阶段,毕业论文的质量显著提高,而且有利于培养合格的、知识和技能全面发展、能从事多方面实际工作的人才。
总之,《应用化学综合实验》的开设,改变了过去各基础实验自成体系,相互脱节的传统模式,同时也克服了过去各专门化实验内容过细过窄的不良弊端。对增强学生现代实验意识,培养创新和科学思维能力,养成良好的科学研究习惯均起到积极的作用。这门课程的开设也符合把化学专业的本科生培养成合格的、知识和技能全面发展的、能从事多方面实验技能的化学研究人才的教育指导思想。
参考文献:
[1]王炎,尤宏,刘新荣.建立有工科特色的综合化学实验课[J].大学化学,2002,17(2):27- 34.
[2]HOU Dongyan,HUI Ruihua,L I Tiechun,et al.Exploration and Practice of Teaching Mold of Research Lesson[C].17TH I2UPAC International Conference on Chemical Education ,Beijing ,2002.
应用化学专业培养方案范文2
关键词:应用化学研究性实验;实验教学;教改探索;翻转课堂
《应用化学研究性实验》是海南大学应用化学本科专业的重要综合性实验课程之一。从2007年至今,海南大学连续多年开设了这门实验课程。该课程不仅颇受学生喜爱,教师积累了一定教学经验,且教学效果较好,但同时还存在明显不足之处。本文就我们开设《应用化学研究性实验》课程的教学实践一般情况,以及教改措施探索进行扼要介绍。
一、应用化学研究性实验课程简介
《应用化学研究性实验》是本校应用化学本科专业的一门专业限定选修课程,是在学完《无机化学》、《有机化学》、《物理化学》、《分析化学》、《仪器分析》等专业课程之后开设的后续课程,是综合多门课程知识,进行化学研究与实际应用及操作技能训练的专业实验课程之一。
本课程现安排在第三学年上学期开设,旨在培养学生能在基础实验、综合实验基础上,具有通过文献调研、独立思考,与老师、同学间的讨论,自主设计研究性实验方案的能力,并动手完成自己设计的实验方案。通过本课程的训练,要求学生了解本专业研究性课题实验方案设计的一般思路,以及化学研究的一般过程和相关方法,培养学生的专业实践能力、创新意识和能力。
二、教学实践的一般过程
《应用化学研究性实验》课程教学实践过程的基本环节有:选题―开题―实验―答辩―提交实验工作报告。教学具体实施方案及对学生的基本要求如下:
(一)根据所学专业知识,结合自己的兴趣和实际,在查阅文献的基础上自主提出实验课题(选题),要求课题具有一定实际意义和创新性。
(二)对选定的课题,拟定适当的研究内容,并设计、制定具体的实验方案,要求方案具有可行性和可操作性。以小组为单位,提交一份开题报告,与同学们交流,并提交开题报告交老师审阅通过。
(三)在老师指导下,各实验小组自主完成所拟定的全部研究内容。
(四)实验完成后,实验小组提交实验工作报告,并进行现场答辩;同时鼓励成绩优秀的实验小组撰写发表学术论文。
三、教学实践中存在的问题分析
(一)选题局限性
我们一直尝试鼓励学生结合已有专业实验室基础条件、所学专业知识和兴趣来自主选择确定实验课题。这样做对激发和维护学生的实验兴趣确实可起到一定作用,但还是会经常出现实验用品缺乏问题,需要临时紧急采购或到别的实验室借用而严重影响实验,甚至造成学生产生挫败感。完全放开让学生自主选题,还会导致各实验小组确定的课题在研究意义、难度、新颖性等方面存在较大差别。到目前为止,通过多年教学实践,尽管我们已积累较丰富的实验课题,但实践发现,在一定范围内允许学生自主选题效果较好,可以避免实验课题与实验室基础条件的脱节,从而较好保障实验操作上的可行性。
(二)影响实验教学成败的因素
应用化学研究性实验,在选题上就要求有一定创新性、探索性,可能面临失败的风险。可见,选题本身是影响实验教学成败的一个首要因素。再者,实验课程的时间安排是另一个重要影响因素。本实验课程上课学时数是32学时(1学分),基本上每周安排一个上午或下午的固定时间,上课时间跨度约两个月。由于两次实验课间隔时间较长,难免存在实验样品(如试样分析液、合成实验中间品等)保存中出现分解变质等问题,从而影响实验进展,甚至导致实验失败。为了避免这类问题,及时完成实验项目内容,不少学生强烈要求利用课外时间做实验,而他们可利用的时间与老师的工作时间常常存在冲突;这种情况下若同意学生做实验,意味着实验过程中老师的现场指导和监管不到位,这样可能存在潜在的实验安全隐患。
四、教学改革探索
在之前的教学过程中,曾根据教学实际情况先后对《应用化学研究性实验》课程安排做过一些调整。例如:将学时数由17学时(0.5学分)增加到32学时(1学分),将课程由第三学年下学期提前到第三学年上学期开设,将课程选题环节由学生自主选题变更为学生自主选题、老师提供固定实验项目两者结合,等等。针对教学过程中存在的主要不足之处,我们认为有必要从下面几方面入手对本实验课程深化教学改革。
(一)合理安排教学计划
本实验课程的教学时间安排,在总学时不变的情况下,将上课时间适当集中,尽量缩短前后两次实验的间隔时间;这样的安排更具合理性,将有助于降低实验失败的风险。另外,从学生自主选题情况来看,教学培养计划将本实验课程安排在第三学年下学期,同时将《天然产物化学》理论课程提前到第三学年上学期,对本实验课程的教学较为有利。
(二)实验教学过程引入“互联网+”理念
“互联网+教育”时代即将到来,高校很快进入“教学+互联网”阶段[1]。在《应用化学研究性实验》课程教学中,引入“互联网+”理念,将有利于增强教学效果。利用现行网络资源,可以对本实验课程教学资源进行集中整理、整合和开发,形成优质文字/图片、语音、视频等多媒体教学资源,提供到互联网上供学生使用。例如,在整个实验过程中,学生通过扫描二维码等方式获取感兴趣的教学资源自学,利用微信、QQ及E-mail等方式与老师、同学进行充分的互动交流。
为了搭建学习平台,教师需要陆续收集、积累教学资源。例如:
1.历届实验项目清单及相关实验视频
2.现有实验用品(试剂耗材及仪器设备)清单
3.实验室使用要求与安全教育视频
4.仪器设备使用操作视频
5.相关具体实验操作规范(SOPs)及视频
6.相关虚拟仿真实验教学视频
7.答辩现场录像视频
……
(三)实验教学模式的创新
“翻转课堂”教学模式,最近在高校实验教学改革中备受关注[2~3]。其主要是让学生在课下通过网络视频等方式进行学习,然后教师重点讲解知识的结构、重点和难点,通过组织形式多样的师生互动活动让学生充分参与到教学过程中[4]。我们学校开设的《应用化学研究性实验》课程的教学模式,可称之为学生自主探究式,实验教学实践中较充分地激发了学生自主学习、实验的热情和积极性。但受教学学时数局限,本课程的上课时间必须充分用于学生自主实验环节。鉴于此,应用“翻转课堂”教学模式于现有实验教学模式中,对保障实验进度和教学效果十分必要。
本实验课程实施时,应以实验小组(2-4人为宜)的形式进行翻转课堂,可在选题、实验开题报告及实验工作报告(或论文)等环节中,激发学生的实验创意,提高教学时效,进而提高实验课题完成质量。教师课前将实验教学资源上传到网络平台上,学生按照教师的安排在课前利用平台上的资源,进行自学并自主广泛查阅文献资料,与指导老师及同学进行互动交流,解决学习中的疑惑,进而提出实验课题,并完成开题报告。实验课时间主要用于学生自主进行实验,探究解决其提出的实验课题,发展学生综合运用所学专业知识分析和解决实际问题的能力;老师在现场对各实验小组分别进行指导和答疑,及时排除学生在实验中遇到的实际困难和障碍,保证实验正常进行。
五、结语
《应用化学研究性实验》课程对培养应用化学本科专业学生的专业实验实践能力,发挥着到重要作用。尽管我们开设这门课程已有多年,但尚需要继续努力进行教学改革以提高教学效率和教学质量。随着教学条件的日益改善,特别是从实际出发逐步尝试应用“翻转课堂”教学模式于教学实践,预计可以又好又快地促进本课程教学水平的提升。
参考文献:
[1]林家栋.全国高等农林院校基础课程及外语课程教材建设研讨会.2015-10-21,山西・太谷.
[2]王红,曾秀琼,刘秋平,等.基础化学实验翻转课堂教学模式的研究和实践[J].实验技术与管理,2015(5):196-199.
应用化学专业培养方案范文3
关键词: 研究生培养;材料科学与工程;化学
材料是人类文明与社会进步的物质基础与先导,是实施可持续发展战略的关键;材料技术是现代高科技与新经济的三大重要组成部分,在以高科技为主要特征的知识经济时代,世界各国在产业政策、科学研究、教育与人才培养等方面都给予了材料科学重点支持、优先发展的政策。随着我国社会经济和科学技术的发展,对材料科学与工程专业人才的知识结构与实践能力提出新的要求,因此,高校材料科学与工程专业人才培养方案需要做出相应的调整,以满足社会经济发展对材料科学与工程专业人才的需求。
我国材料科学与工程教育改革迅速发展,几乎全国所有设有材料专业的院校均已不同程度地参与了材料科学与工程教育改革,借鉴欧美诸国材料科学与工程教育模式与体系,培养模式由“专业培养”向“学科培养”发展,从狭窄的专业教育向全面的素质教育转变,从钻研狭窄的单科教育向建立工程意识教育转变;同时,吸收欧美国家的“材料学科共同基础知识”作为重要的教学内容,课程设置从学科式课程向整合式课程转变,专业课程从中心地位向载体地位转变,课程内容从以学科发展为中心向以培养学生为中心转
变[1]。总体来说,我国高校材料教育正在不断打破旧的专业范围的约束,向其它专业甚至其它一级学科渗透。在这样的背景下,深化我校材料科学与工程领域人才培养方案的改革成为必然的选择。
一、国内材料与化学学科研究生培养现状分析
调研对象为国内“985”高校的材料与化学学科研究生最新培养方案,学科涵盖材料科学与工程、化学两个一级学科,材料学、材料物理与化学、材料加工工程,高分子化学与物理、应用化学五个二级学科[2]。调研结果分析表明,国内高校材料与化学学科研究生培养方案中,课程设置具有如下特点:
(1)除了政治、英语、数学等公共必修课外,课程设置的基本模式为:专业基础课+专业选修课(包括必修的学术活动、专业外语等)。
(2)专业基础课的数量少,且必修,或者提供少量课程供选择;所设课程都为各方向的基础和共性的理论、测试方法、制备技术和实验技能等。
(3)专业选修课根据各自的研究方向提供很多课程供选择。大部分学校开设的专业选修课都在10门以上,如天津大学为材料学硕士生开设了24门专业选修课;哈尔滨工业大学分别为材料科学与工程硕士生和博士生开设了35门和14门专业选修课;上海交通大学为材料学、高分子化学与物理和应用化学博士生都开设了20门专业选修课;南京大学为应用化学硕士生开设了26门专业选修课。
(4)对学术活动(读书报告、参加学术会议、听学术讲座)、前沿进展或专题研讨、外语文献阅读提出了越来越高的要求和标
准[3]。几乎所有高校都将上述课程列为必修,并对其考核标准提出了更高要求。如哈尔滨工业大学规定研究生参加跨学科学术讲座5次,并在全系范围内做学术报告2次(其中至少1次使用外文),并鼓励参加国际学术会议。
(5)各高校均倾向于按一级学科设置课程[3,4]。如中南大学、浙江大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、清华大学等均按材料科学与工程一级学科设置了硕士生和博士生的课程体系;四川大学、华东理工大学、北京理工大学、南开大学等按化学一级学科设置了高分子化学与物理、应用化学的硕士生课程体系。
(6)规定或鼓励跨学科修课,以提高综合素质,拓宽知识面和优化知识结构。
二、我校材料学科研究生培养现状分析
我校材料类人才培养源于1953年成立的哈尔滨军事工程学院“金工金相”专业,至今已有55年的办学历史。随着“哈军工”主体南迁长沙,学校原专业体系进行了相应的调整,材料类与化学类合并组建材料工程与应用化学系,先后开设了“金属材料”、“复合材料”、“军用材料工程”、“应用化学”等专业,为国家和军队培养了大批优秀的高级技术人才。
随着高新技术发展对材料科学与工程人才培养需求的变化以及国内外材料科学与工程教育改革的不断深入,我校材料学科研究生的培养现状越来越不能适应新的历史条件下国民经济发展和军队现代化建设对材料科学与工程专业高级人才的需要,突出表现在如下几个方面:
(1)按二级学科设置培养方案,与学科交叉融合的大趋势不相适应。我校材料类研究生培养按“材料学”、“材料物理与化学”、“材料加工工程”3个二级学科设置培养方案,此外,还有“高分子化学与物理”、“应用化学”、“军事化学与烟火技术”3个化学类二级学科硕士点,涉及6个二级学科,分布在“材料科学与工程”、“化学”、“化学工程与技术”、“兵器科学与技术”4个一级学科中。而近年来,随着我校材料学科与化学学科相互交叉融合,逐渐形成了以化学基本原理为学科基础,材料工程为专业方向的特色学科体系,涵盖结构材料(耐高温与轻质复合材料)、功能材料(光电功能材料)、材料化学(电池能源材料)、军事化学(含能推进材料)4个特色学科方向。上述6个二级学科交叉融合于这4个特色学科方向中,且各二级学科间的界限逐渐模糊,如结构材料方向不仅具有“材料学”的学科属性,还具有“材料加工工程”与“高分子化学与物理”的部分学科属性。因此,这种按二级学科设置的研究生培养模式不再代表我校材料学科特色学科方向发展。
(2)专业方向划分过细,不利于教学资源的合理配置。我校材料与化学类6个二级学科硕士点涉及的研究生培养专业方向达19个,而每年的招生规模小于40人(2008级博士研究生13人,硕士研究生25),并且培养规模有逐年减少的趋势,这样每个专业方向年招生规模在2人左右。这必然带来两个方面的弊端:一是要开设数量众多的专业课程(如每个专业方向开设1~2门专业课程,则专业课程的数量达38门之多),而听课的学员可能只有1~2人,这既加重了教员的负担,又浪费了日益紧缺的教学资源;二是过多的专业方向不利于教学条件的建设。
(3)课程体系不够优化,不能满足跨学科培养的需求。我校自2004年开始暂停“军用材料工程”专业的本科招生计划,而材料学科又是我校的优势学科,所以本校“应用化学”专业的本科生绝大多数选择报考材料类研究生,呈现较普遍的跨学科培养现象。应用化学专业的本科生由于材料科学基础理论知识缺乏,必然会影响其研究生阶段的课程学习与后续的论文研究,而在培养方案的课程设置中并没有将材料学科共同基础知识作为主要的教学内容,反而是各类专业课程处于中心地位,这必然会制约人才培养的质量。此外,在课程设置中过于重视理论教学,而忽视了实践性课程教学,不利于学员创新思维与动手能力的培养。
三、我校材料科学与工程研究生培养方案的改革
在全国材料科学与工程教育改革的大趋势下,为了适应新的历史条件下国防和军队现代化建设对材料类专业高级人才的需要,结合我校材料学科与化学学科交叉融合的学科特点,开展材料科学与工程研究生培养的改革,包括人才培养模式、课程体系、实践性教学环节等内容。主要工作体现在如下几个方面:
(1)突破学科界限,按一级学科组织人才培养。顺应国内外材料科学人才培养改革的主流,突破材料与化学学科界限,按一级学科的模式组织人才培养,不再按二级学科进行区分,而是按“大材料”的思想,下设“结构材料”、“功能材料”、“材料化学”、“军事化学”4个特色学科方向。在课程设置上,摒弃材料与化学相互独立的模式,跨材料科学与工程和化学两个一级学科设置课程体系,将材料与化学共性的基础理论作为基础课程的主体,突显材料与化学的交叉融合。具体课程体系结构如表1所示。
上述课程体系的构建是基于材料与化学学科的内在关联性,将化学定位于材料的基础学科,而材料学科定位于化学学科的工程化方向之一。因此,材料与化学类研究生完全可以采取大学科群培养模式,跨材料和化学两个一级学科设置课程体系,完全打通材料与化学课程,不再区分学科门类。这种培养模式虽然在国内同类高校中还不曾采用,是一种培养模式的创新;但和国内众多重点高校鼓励研究生跨一级学科选修课程的精神是相符的。因此,材料与化学大学科研究生培养模式应该是一种有益学科融合,增强研究生学科基础知识的不错选择。
(2)优化课程体系,强化实践性教学环节。按照学科知识体系优化设计研究生课程,课程体系和内容的设计力争做到体现学科内涵、学科基础和学科前沿。在专业课程设置上,大幅压缩专业课程数量,有针对性地开设高水平专业课程,实现专业课程从中心地位向载体地位转变。〖JP2〗如表1所示,每个学科方向限设专业课程3~4门,且可以跨学科方向选修。在教学内容的编排上,充分考虑“复杂电磁环境”等信息化条件下联合作战的重大需求,用科学技术进步、军事训练和武器装备发展的最新成果充实更新教学内容,如将《功能材料》课程改造成《信息功能材料学》,增设《伪装隐身技术》、《生物材料学》、《含能材料性能计算原理》等课程。〖JP〗
在实践性教学环节方面,注重研究生动手能力的培养,除开设大量的课程实验外,还增加了《高等合成化学实验》和《材料制备实验》2门实验课程。在实验内容的选取上紧密结合我校科研特色,如聚碳硅烷制备与有机硅树脂合成实验、C/SiC复合材料制备与聚合物复合材料构件制备实验、功能陶瓷材料制备与性能表征实验等。这不仅培养了研究生综合应用所学知识解决实际问题的能力和创新精神,而且使研究生提前熟悉科研设备,对后续科研工作的开展也是大有裨益的。
(3)强调自学和研讨,强化研究生学术活动。突出强调研究生的自学能力,要求研究生参加各种学术研讨活动,且明确参加学术会议、学术讲座、专题研讨等学术交流活动的等级和次数要求,如博士研究生必须参加不少于20次(硕士研究生为10次)的学术交流活动(其中至少有4次为跨学科交流活动),本人至少主讲3次。至少应参加一次国际学术会议或全国性高水平学术会议并。并要在参加每次学术交流活动后,撰写不少于500字的总结报告。同时强化研究生文献查阅能力,明确要求博士研究生在开题报告前应至少全文阅读相关技术文献资料80篇(硕士研究生为50篇),其中外文文献资料不少于阅读总量的1/2,达到熟练的文献检索和综述能力,能够对文献进行分析总结,提出该研究方向的发展动态和发展潜力以及需要进一步研究的关键问题,并写出不少于7000字的文献综述报告。
四、结束语
我校材料科学与工程学科通过本轮人才培养方案的改革,基本理顺了人才培养与学科建设的关系,达到了更新人才培养观念、优化课程体系、改善创新环境与增强自主学习之目的。但人才培养的改革是一项长期的工作,需要持续不断地创新与实践,才能永保人才培养方案的科学性与时代性。
[参考文献]
[1] 材料科学与工程教学指导委员会.材料科学与工程人才培养规格与模式的演变规律[J].教育部高等学校教学指导委员会通讯,2006,(1).
[2] 李小年.发挥专业优势培养创新型复合人才[J].化工高等教育,2005,(2).
[3] 藏兴兵,赖小莹.研究生创新能力培养路径探析[J].中国高教研究,2007,(3).
[4] 董兵海,王世敏.材料类专业人才培养方案及课程体系改革的探索与实践[J]. 湖北大学成人教育学院学报,2008,(2).
应用化学专业培养方案范文4
【关键词】应用化学 专业定位
【中图分类号】O434.19 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)08(b)-0089-01
地方性高等院校应用化学专业定位应符合地方经济的总体规划和发展目标,满足地方和社会对应用性人才的培养需要,培养具有特点鲜明、与时俱进的社会主义现代化建设人才。
1 应用化学专业定位应符合地方经济总体发展规划
根据有关资料,在化学工业领域,上海市将以医药工业、生物化工、精细化工、新材料和环保工程作为发展重点,以提高经济效益为中心,以产品更新换代为目标,加大产、学、研力度。因此在人才质量要求上,需要培养更多的应用化学人才。另外,根据教育部对未来人才需求预测,工科应用性人才将名列第一。应用化学正是培养此类人才的有效途径之一。出于上述考虑,并结合我校自身条件,将应用化学专业发展的方向定位为:商品检验和环境监测与治理;为中小型企业及外贸、海关、卫生部门培养商品检验、环境检测与治理等专业应用型人才;不仅要符合上海市和周边地区经济建设发展的需要,面向全国,培养能直接服务于社会经济建设的应用型人才,同时还要与其他高校形成错位竞争、优势互补。
本校自2001年应用化学专业开始招生以来,为使本专业的发展定位符合21世纪上海未来经济建设和城市发展的需要,经过几年来的不断实践和完善,本专业在专业建设、师资力量、课程改革、社会实践、教学设备、国际交流等方面得到了迅速的发展。专业所属的环境监测及治理和商品检验方向不仅与其他高校形成错位竞争、优势互补,而且近几年来已经毕业学生的就业和发展的实践证明,本校应用化学专业的办学方向和定位是符合上海市经济建设和城市发展需要的,并于2007年获得第二期上海高校本科教育高地建设项目。
2 应用化学专业定位应符合应用化学专业应用性的特点
应用化学涉及化学、化工、材料、生化、环境、检测技术等诸多方面,是强调应用性的化学专业之一。国内外设有应用化学专业的高校,一般都根据自身的客观条件和社会发展的实际需要,形成自己的专业特色。当前应用化学专业人才的发展趋势是“专才”与“通才”的结合。地方性高等院校是为了促进地方经济和社会发展而兴办的地方大校,地方性决定了地方高校必须置身于地方经济建设的主战场,与社会经济紧密结合,全方位为地方经济社会发展服务[1]。根据上海的经济建设和城市发展的需要,金融贸易、先进制造技术以及与其密切相关的化工新材料、绿色化学技术、新型环保技术和商品检测技术将是未来开发的重点。尤其在进入WTO后,高素质人才的需求对上海的经济建设和城市发展将会显得更加迫切,需要培养更多的应用化学实用人才。本校作为上海地方重点高等院校,应用化学专业定位与发展应当与上海地方经济发展的趋势紧密相结合,专业在课程设置上必须突出应用性,使本专业学生在四年的学习中所学知识能够符合地方经济发展的需要,毕业后能直接应用于地方经济建设;为地方培养大批下得去、留得住、用得上的应用技术人才,更好地为上海未来的经济建设和城市发展服务。
3 应用化学专业定位应具有自身特色的专业课程体系
应用化学专业是介于化学与化工工艺工程之间的一个应用性理科专业,是培养理工结合型的“用”化学的人才,与化学专业培养“做”化学的人才在知识能力结构上是不尽相同的[2]。为使培养的应用性人才充分地“用”好化学,应用化学专业在课程设置上,除使学生学习好化学基础知识和基本化学操作技能,具有较强的化工基础知识外,还应紧紧围绕专业定位方向设置具有自身特色的专业课程体系。同时在应用化学专业学生所学的知识结构上应体现:理工结合、文理渗透、厚基础、专业技能突出、知识广、应用能力强的复合型人才[3],其知识培养要符合专业定位方向,又要适应地方经济及社会经济发展对应用性人才培养的需求。为此,我们就当前较为突出的环境保护、商品质量和食品安全等问题,在学生知识培养上开设绿色化学和环境监测及商品检验等专业课程,以保障本专业学生所学专业知识能学以之用。
同时注重学生实践技能的培养,使学生在四年本科学习中能接受多形式、多层次的实践技能训练。其中包括(1)综合性社会实践,是学生在低年级进行的一项广泛性社会实践活动。旨在让学生更多的接触社会,了解社会,体验社会,丰富学生社会生活经验,使学生了解社会对人才所需要的各种素质,让其具有基本的社会生活技能。(2)基本实验技能培训,通过此环节的技能培养,在使学生更好地理解掌握化学基本原理、基本理论的同时,又可使学生掌握基本的化学实验技能和实验室安全等基本知识,使其初步具备科学实验态度及分析实际问题的能力。(3)综合设计性技能培训,是学生在具备基本实验技能的基础上,在导师的指导下,根据实验内容及要求,通过查阅相关文献资料,由学生自行设计实验方案、并进行独立操作得出实验结果的过程。此环节可进一步培养学生的实验操作技能及分析和解决实际问题的综合能力,也可更好地培养学生的科学实验态度及勇于创新的精神。(4)毕业实习,通过实习环节的实践,能使学生充分地发挥聪明才智、创新精神,同时也能培养学生的人格品质、工作精神和对社会的责任感。(5)毕业论文,是对学生在校四年学习的总评价,通过此过程可充分检验学生的综合实验技能、学习态度、分析问题、解决问题及写作能力;同时又是学生今后在工作岗位上开展科学研究的基础。(6)专项职业技能培训,利用我系是上海市职业技能鉴定中心所设的“化学分析工”考核点的有利条件,经过培训让本专业学生在毕业前获得化学分析工职业技能中级证书,能为学生提供更多的就业机会。
4 应用化学专业定位应充分体现产、学、研一体化的特色
应用化学专业定位不仅要符合地方经济的总体规划和发展目标,而且还应与地方上相关的单位或部门建立互惠互利的合作关系,充分体现应用化学专业产、学、研一体化的特色。几年来,本专业与上海桃浦工业区污水处理厂、上海市环境检测中心、上海科创色谱仪器有限公司、奉贤区环境保护局、宝钢环境监测站、上海医药工业研究所、上海农药研究所、进出口检验检疫局等建有校级合作教育基地,并与上海市通用通标公司(SGS)联合建立了商品检验和食品安全实验室(已经取得了CMA和CNAL认证);与上海市科委联合建立了上海市紧缺人才――纳米人才培训基地,与上海市科协联合建立了上海市青少年纳米科普实践基地;与上海市纳米中心联合建立了环境计划实验室;与上海市经委建立了稀土功能材料重点实验室;与上海市教委联合建立了部门开放的现代电化学和表面化学测量技术实验室,与上海市金山化工园区建立了应用化学人才培训和产学研合作基地,另外还具有上海市劳动局批准建立的分析中级工和高级工职业技能等级培训考核点。本专业在不断提高教学质量的同时,也使学生的就业竞争力得到提升,近几届毕业学生都得到用人单位的好评,就业率都达98%以上。
参考文献
[1] 向纪明.应用化学专业发展的改革与实践[J].安康师专学报,2005,17(2):114-116.
应用化学专业培养方案范文5
关键词:岩矿分析;专业特色;实践和创新能力;培养模式
中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2013)06-0186-02
一、岩矿分析的重要意义及我校应用化学专业在该领域的地位与优势
“岩矿分析”被喻为地质工作的“眼睛”,其成果直接关系到矿产资源的储量计算,也是开采、冶炼、设计工作的重要依据。当前,岩矿分析在国土资源大调查、生态环境保护与治理以及化工、冶金、燃料、农业、商品检验、国防科技等诸多领域,既发挥着提供信息数据、科技服务的功能,又执行着质量检验、生产流程监控的功能,为我国国民经济建设发挥了重要作用。成都理工大学材料与化学化工学院应用化学系(原二系)是我国于1959年最早设立培养“岩石矿物分析”本科高级专门人才的基地,同时也是最早编辑出版《岩石矿物分析》类系列教材的主编高校之一;是四川省内唯一开设《岩石矿物分析》、国内首先开设《复杂物质分析》(以岩矿分析为主要特色)课程的单位。这两门课多年来为我校“应用化学”专业的招牌课和用人单位强调的必修课。本专业开发的“载金炭上解吸金新工艺”,曾先后获得国家、部省级科技成果奖,被列为国家重点推广指南项目(编号:99040223A),5年内产生直接经济效益1000多万,已在四川等十多个西部省份得到推广。
二、培养模式与取得成效
为了培养出在以“岩矿分析”为特色的地质物料分析方面既有操作水平、又有创新能力的合格人才,近几年来,我们着重采取了以下措施并取得了相应的成绩。
1.从专业基础及核心课教学内容改革入手,夯实学生“岩矿分析”的基础。“万丈高楼平地起”,要想成为一名合格的“岩石矿物”分析人员乃至专家教授,不但要具备扎实的化学分析和仪器分析的基础,还要经过诸如《复杂物质分析》等以岩石矿物分析为主要内容的专业课程的学习与培训。为此,近三年来,为了进一步加强和突出本专业“岩矿分析”的特色,项目组将与“岩矿分析”密切相关的几门专业基础课和专业课,从教学内容、学时、实验项目的设置等进行了全方位的整合。通过课程内容的调整与改革,既符合经典岩矿分析的要求,又体现了现代地质物料分析的发展趋势。培养出来的学生不仅具有更加扎实系统的元素定性、定量分析基础,同时对于现代地质物料分析的仪器和手段,也有了更多的认识和接触的机会。
2.加强集中性实践教学环节的系统训练和科学管理,密切与生产单位的交流与合作,提高“岩矿分析”实践与创新能力的培养效果。本专业集中性实践教学环节主要包括生产实习、专业课程设计、毕业实习(设计),这三个环节均相应配有完善的大纲及指导书等一系列科学合理的指导性文件。为了让学生对无机、有机、物理及分析四大化学的基本理论和操作技巧有更深入的理解,我们将生产实习的时间从原来的4周增加到6周,并于实习前拟定出生产实习计划及生产实习质量控制系统评分标准。内容上遵循先易后难、循序渐进的原则,从开始的溶液配制及标定,到后来的氧化还原滴定、络合滴定的原则和条件的确定以及多种分析方案特点的比较及选择,最后用四周时间查阅、设计硅酸盐中各组分的含量范围和分析方法并完成11个项目的分析测定(重复分析两遍),每个项目指标的得分权重如下,以此可以更加公正、客观地评价学生的分析操作技能。此外,我系还保持了与成都综合岩矿测试中心等8个稳定的校外实践教学基地的密切合作,这些单位为本专业的生产实习提供了良好的实习场所,学生的成绩评定按照所在单位的相关规定严格执行。
安排在第7学期的专业课程设计的目的是使学生在生产实习的基础上,进一步加深对仪器分析基本原理和应用范围的理解,培养学生充分利用现代信息技术获取文献资料的能力及初步的专业科研思维,提高学生综合应用理论知识分析问题解决问题的能力,提高学生复杂物质分析、尤其是痕量超痕量元素的分析能力,为进行毕业设计和将来从事教学、科研和生产工作打下良好的基础。可供学生选择的题目约20个,其中大多数与岩石矿物或其他地质物料分析有关。学生应根据选定的题目,认真查阅相关的文献资料并进行综合分析,按照方法原理、主要仪器试剂、操作步骤、结果计算、讨论、参考文献6个方面,完成专业课程设计报告的撰写。第8学期的毕业实习,是让学生针对老师给出的、多数与地质物料分析尤其是痕量超痕量分析有关的题目,通过查阅文献,拟定技术路径和实验方案,并通过2个月左右的时间,实施自己的研究方案,解决实验过程中所遇到的问题,最后提交论文并进行答辩。通过上述三类集中性实践教学环节的科学训练,学生的操作动手能力、分析问题解决问题的能力以及创新能力,均得到很大程度的提高。
3.以“质量工程”为推手,促进教学资源的利用和教学效果及学生实践能力的提高。近4年来,本专业共承担了9项质量工程项目,发表了5篇教学教改文章。省级精品课程《复杂物质分析》及校级双语精品课程《环境分析化学》、校级精品课程《分析化学》均建有画面美观、信息量大的课程网站。网站中除含有三门课程的教学大纲、实验大纲、包含实验原理、仪器试剂、实验步骤等信息的实验指导书等教学文件和实验多媒体课件,还在醒目的位置自动闪现出前两门课程每个实验的动画流程,让学生方便及时地了解到各实验的基本原理、实验现象和流程规律,有效激发了学生的学习兴趣,提高了实验教学的效果和教学资源的利用,扩大了课程在校内外的影响力。此外,“应用化学”校级特色专业、省级大学生创新性实验项目“聚醚型聚羧酸混凝土减水剂的合成、表征及应用”、校级教改项目“《仪器分析》课程的改革与实践”、“应用化学专业生产实习模式和质量控制系统研究”、“适应我校学科发展的《分析化学》课程改革与实践”、“应用化学专业开放式教学模式”,均从不同的角度出发,围绕“岩矿分析”这一专业特色,力争通过师资队伍建设、教材建设、教学科研项目及成果奖的申报、文章及专利的发表、实验室建设、创新性实验项目、课程教学内容和教学模式的改革、生产实习模式和质量控制系统的研究等多种途径,培养出具有“岩矿分析及现代地质物料分析”实践能力和创新能力的合格人才。
应用化学专业培养方案范文6
关键词:农林类高校;应用化学专业;现代工程意识
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)24-0094-02
工程意识是人脑对工程实践活动的客观反映与总结,即在充分掌握自然规律的基础上,要有能够尊重自然、保护自然,合情、合理且合法地开发利用自然条件,去完成某项工程,创造出新的物质财富的意念。现代工程意识内涵极其丰富,大致包括:(1)使产品更加完美、更符合社会需求的意识,如质量意识、标准化意识、创新意识、求美意识等;(2)使产品的生产过程与整个社会包括生产者更加协调,并能保持社会整体可持续发展的意识,如,环保意识、安全意识、人本意识等;(3)使工程和生产取得更高价值和效益的意识,如,成本和效率意识、优化意识、市场意识、协作意识、竞争意识和开放意识等。需要强调的是工程意识是一个整体概念,只具有某一方面的意识而缺乏其他方面,不算具备现代工程意识。例如,化工生产者一心追求经济效益而忽视环保和安全,这会对社会带来极大的危害。另一方面,现代工程意识具有明显的时代特征。过去工程技术人员只需要熟练掌握操作规程,工艺路线,抓好质量和安全即可;当今世界正处于知识经济时代,科技突飞猛进,竞争日益激烈。因此,工程意识应与时俱进。随着教育部“卓越工程师教育培养计划”的实施,高等工程教育与工业界密切合作,发展迅速,不少工程类院校已经取得阶段性进展。农林类高等院校同样拥有部分理工科专业,因此,各教学环节应围绕促进学生理论联系实际、学以致用和提高全面素质与能力来进行。在各个教学环节中加强工程意识的培养。就应用化学专业而言,目前我国近400所本科院校设置了应用化学专业,其中排名靠前的35所农林类高校中,设置应用化学专业的有23所。依据教育部制定的普通高等学校本科专业目录,应用化学专业分为理科和工科两类,总体为理工结合型专业,只是侧重各有不同。本专业学生一方面要学习化学方面的基础知识、基本理论和基本技能,同时还要掌握工程技术知识,受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练。西北农林科技大学应用化学专业(理科),设置了生物资源化学、精细有机合成和环境化学三个方向,培养毕业后能在天然产品加工、精细化学品合成及环境治理等企、事业单位从事科学研究与开发、生产及管理等工作的高级专门人才,大部分学生最终会进入基层企、事业单位从事生产、研发工作,因此在本科教学的各个环节强化工程意识的培养,这对培养合格工程人才显得尤为重要。本文就农业院校在应用化学专业培养中普遍存在的问题进行简单分析,并提出解决方案。
一、培养过程中存在的问题
1.师资队伍的欠缺。以农林相关专业为优势学科的农林类院校,在生命、植物、土壤、生态、基础有机化学等学科拥有大量高水平人才和教师队伍;但是对涉及土木、机械、化工等工科背景的师资力量略显不足,而在师资引进中往往又因基础薄弱缺乏相应的科研条件,不能吸引传统工科院校的高级人才加入,使得教学队伍缺乏真正具有工程经验和设计能力的高资质工程师类教师在课堂上直接给学生传授工程思想。另一方面,农林类院校的化学学科早期以基础教学为主要任务,科研大都以基础研究为主,较少参与校企合作等横向课题,长期以来教师群体也忽视了工程意识的培养。
2.课程设置的不足。在课程设置方面,存在着内容结构不合理,课程构成“拼盘”化,过于强调知识化,缺乏对课程体系的整体规划等问题,特别是缺乏工程类课程的设置。
3.实践教学基础薄弱。应用化学专业学生的培养需要大量跟生产接近的操作实验和实践教学,而农林类院校的实践教学基地基础相对薄弱,大都难以满足学科建设的需求。此外,实验室教学与实际生产脱节,仅仅进行一些简单的验证性教学实验,没有生产实习环节,学生只是掌握单个工序中某个原理的验证或单个实验模型,而没有对工艺过程的整体印象。不接触真实的生产过程,很难让学生形成工程意识。
二、基于现代工程意识培养的教学改革思路
针对传统农林类院校应用化学专业教学中存在的问题,可以尝试从以下几个方面进行解决。
1.建设具有特色和实力的教师队伍。教师队伍的建设是学科建设的基础,一方面可以通过改善科研条件,积极吸引具有工科背景和实际生产经验的学科带头人;这方面西北农林科技大学近年来从海外引进几位具有工科背景,有些甚至在生产一线工作多年,具有丰富的生产经验的教授。这些教授的到来,对于我校应用化学学科教师队伍的建设具有很好的带动作用。另一方面,可以通过校企合作,以理论优势参与企业的技术合作,从而获得生产经验,逐步培养和锻炼自己的教师队伍,提高教师队伍的工程意识。三是可以通过国内院校之间的合作教学,实现培养计划,派出青年教师进修,以获取工程教学经验。
2.优化课程设置,提高教学水平。进一步优化课程设置,严格要求学生打好基础,培养学生的自学能力,适当增设一些与工程相关的课程。同时要求教师在平时的教学中结合生产实际,通过讲解生产实例和企业生产中的案例,来加深学生对企业生产中存在的问题的认识,培养学生实事求是的作风;同时着重强调社会责任感,质量、成本与效益的经济意识等工程意识。为此,西北农林科技大学应用化学专门开设了《天然产品加工与开发》课程,通过一些生产案例来讲述天然产物化学与精细化工的关系,从而增强学生的工程意识。
3.完善学科实践教学,建立教学基地。实践教学包括毕业论文、综合实验、毕业实习等。西北农林科技大学应用化学专业的实践教学改革内容包括植物化学实验、应用化学综合大实验、天然产物化学综合实验、天然产物化学课程论文和天然产品加工生产实习等环节。我们有稳定的7个校外实习基地,具体如下:西部植物化学国家工程研究中心、陕西省科学院制药厂、中国科学院西北植物研究所化工厂、亨通光华制药公司、陕西嘉德生物技术有限公司、陕西嘉禾植物化工有限责任公司和西北农林科大仲情生物有限公司。
西北农林科技大学与上述企业单位有广泛而友好的关系,我们对上述相关企业进行技术支持,加强与企业的深层次联系,为一些产品的市场投放起到了较好的催化作用,给企业带来了良好的经济效益,对附近的农村创收与农民的就业也起到了推动作用。这些科研、工程单位的实验室以及其设计、建设的众多设施项目均是本课程教学实习的好去处。
参考文献:
[1]王贵和,吕建国.工科大学生工程意识的内涵与培养途径[J].中国地质教育,2006,15(4):62-4.