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应用型化工专业毕业设计研究
摘要:毕业设计教学环节是完成本科教学的重要环节。文章以地方应用型本科院校化工专业毕业设计教学环节中存在的一些问题为研究对象,结合黄山学院化学工程与工艺专业毕业论文(设计)的实际,探讨了解决问题的思路,期望能更好地推动本科院校化工专业毕业设计的教学改革,为提高应用型本科院校化工专业学生的综合素质提供新的思路和方法。
关键词:地方应用型;毕业设计教学;化工;本科
1引言
按照国家教育部的指引,地方普通本科院校的办学定位于培养地方性应用型本科人才[1]。黄山学院地处安徽南部著名旅游城市黄山市,是一所综合性省属普通本科院校,其办学定位是培养高素质的应用型本科人才。化学化工学院按照学校定位,努力培养与地域经济发展相适应的高素质应用型化工人才。为确保化工人才培养质量,自2010年来,化工专业论文(设计)都是在实践或者实验中完成,从反馈情况来看,毕业论文(设计)工作取得了较好的效果。为更好地做好毕业论文(设计)工作,笔者对近年来化工专业毕业(设计)工作中出现的主要问题进行了研究,并提出了相应的对策。黄山学院化工专业的师资、生源、办学定位和其他地方性应用型本科院校有很多相似之处,因此对黄山学院的化工专业毕业论文(设计)工作进行分析总结可以为同类院校的毕业论文工作提供一定的参考和借鉴。
2毕业论文(设计)工作中存在的问题
2.1对毕业论文(设计)认识不足。学生对毕业论文(设计)工作认识不足。相当部分学生不能明白毕业论文(设计)的意义,只是把毕业论文(设计)当成一门普通的课程。学生没有意识到毕业论文(设计)对自身综合素质提高的重要意义,浑浑噩噩地对待毕业论文。
2.2部分学生毕业论文(设计)时间分配不合理学生对毕业论文(设计)时间分配不尽合理。尤其是随着国家高等教育的迅猛发展,地方性普通院校的各专业有相当多的学生打算继续深造[2]。例如,我校20化学工程与工艺学生共有69人,其中有47人参加了研究生考试,参考率为68.12%。研究生的笔试和面试都要耗费学生极大的精力,很多学生不知道如何在上课、考研复习、毕业论文、毕业实习之间分配时间,导致毕业论文(设计)的时间紧张,论文质量下降。
化工专业毕业论文环节改革初探
摘要:新工科建设背景下,化工专业毕业论文的改革势在必行。本文就平顶山学院近三年来化工专业毕业论文环节的改革中遇到的问题、采取的措施和改革的效果进行了梳理和总结,以期为同类院校工科专业毕业论文环节的改革提供参考。
关键词:新工科;化学工程与工艺专业;毕业论文环节;改革
“新工科”概念自2016年提出以来,教育部组织高校进行深入研讨,形成了“复旦共识”和“天大行动”。立足本土,改革教育评价体系是新工科建设的重点任务之一。毕业论文环节是高等专业人才培养过程中重要的综合性、实践性环节。本文主要对近三年来平顶山学院化学工程与工艺专业(化工专业)毕业论文环节的选题、指导与评价等三个方面的改革与实践情况进行了分析和总结。
一、选题环节的改革
1.改革前选题环节存在的问题。选题时间上安排不尽合理。选题时间与研究生入学考试、期末考试等时间冲突,学生对选题的重视程度较低,选题较随意;教师面临期末考试出卷、监考、改卷和年终各种教学、科研总结等任务,投入精力有限。选题与化工专业背景有一定偏差。选题偏理科化,体现“工科”专业知识和技能运用的部分较少,一些看似研究内容很丰富的题目,实际是各种表征数据的堆砌。选题的实际应用性导向不强,研究结果与实际需要相关度低。2.选题方式的改革。选题时间提前,实行本科生导师制管理。在大二上学期,为本专业学生安排相应的论文指导教师,采用互选的方式,每个指导教师带3-5名学生。选题方式上多样化。除导师指定外,学生可以经调研后,自选相关题目并在老师的指导下完成。尽可能到企业生产一线去选题。平顶山学院与中国平煤神马集团下属的尼龙科技,飞行化工、氯碱发展、京宝焦化,以及河南金大地、许昌龙兴达煤化等化工企业建立了产学研合作与实践基地,对于结合生产一线选题十分有利。3.选题改革的成效。通过选题改革,尽早让学生与校内导师建立联系,学生很快熟悉本专业的学科背景和发展方向,找准自我定位;另一方面在导师的言传身教和潜移默化影响下,学习和思考能力得到提升。从实行三年的效果来看,大部分同学与自己的导师建立了深厚友谊,各方面能力和素养都有较大提高。选择与企业生产实际密切相关的题目激发了学生对毕业论文环节学习探索的积极性,成效较好。
二、指导模式的改革
1.改革前指导环节中存在的问题。进入实验室晚,第八学期开学后学生才进入实验室,有关实验的各项准备并不充分,学生自己对课题思考十分有限,主动性、积极性都没有被很好的调动起来,创新能力培养不够。创新必然是在实践活动中展开的,有不确定性,必然有成功也有失败。过于强调实验的必然“成功性”,指导教师没有去发现、引导学生的创新思维,存在仅是为完成一件任务而开展相关实验的现象。2.毕业论文指导模式的改革。实行校内、校外“双导师”指导培养模式,充分利用好电子通讯手段与平台,如QQ,微信,E-mail,既保证在指导时间上充足和自由,又可以全过程控制好毕业论文进度。实施项目化管理。从毕业论文伊始,就把整个过程大的框架给学生讲清楚,列好步骤,明确每一个环节的目标,全过程进行项目式目标管理。过程中,学生要根据一开始就制定好的时间节点,向校内和企业导师汇报结果,交流问题,并提出看法,充分调动学生的主动性。组建校内导师直接负责的研究课题小组,实行组内阶段性汇报,校内老师要做好引导与把关,安排固定时间集体交流,与企业导师进行互动、答疑和指导。3.指导模式改革的成效。采用校内和校外“双导师”培养模式,加强了学生被指导关注的程度,学生从企业导师的指导中更易于获取走向未来工作岗位的一手资料,实践能力和视野得到提高。项目化、目标式管理模式极大地促进了学生完成毕业论文的积极性和主动性,效果十分明显,一些平时比松闲散的学习习惯得到纠正,通过每周一次的定期汇报,形成了小组内互相争先、奋发向上的学习氛围。通过课题组小集体的探索学习模式,把他们的思维聚焦转移到实验及相关理论研究上,表现出浓厚的学习和研究热情。
应用化学培养策划构建的探讨
作者:房晓敏 徐元清 丁涛 任艳蓉 单位:河南大学化学化工学院
压缩四大化学基础课学时,合理配置先修后继顺序河南大学原有的应用化学专业基础平台课程模块和化学专业基本相同。四大化学及其实验课时充足,基础非常扎实。但是,由于课时太多及先修顺序问题使得后续专业方向课程及专业选修课程的学习压力较大。造成第六学期和第七学期学生课业繁重,影响其考研、找工作及实践课程的学习;另外,专业课程完全地偏于理科,达不到理工结合,也缺乏特色。四大化学课程中存在的重复交叉内容,也很有必要进行删减、理顺。国家教学指导委员会也发行了相关指导草案,使得在保障四大化学教学质量的基础上,压缩学时成为可能。压缩四大化学学时,依照无机、分析、有机、物化的合理顺序依次排课,并在前四学期内完成全部教学,给后续以四大化学为基础的应用化学专业课程提供时间和空间。如无机化学及实验的学时压缩为54+36,在第一学期完成全部教学。分析化学及实验压缩为36+36学时,第二学期开课。同时,增设《仪器分析及实验》课程,共72学时,其中讲授36学时,实验36学时。这主要是因为目前仪器分析在工业生产和科研中广泛应用,要求必须加强此课程。有机化学和物理化学都为108学时,分为(一)和(二)分别提前到第二学期和第三学期开课,相应实验和课程同学期开设,并在第五学期前完成全部四大化学基础课程。
增设必要工科基础课程,夯实工科基础应用化学专业兼具理科和工科的特点,需要有坚实的化学基础理论还需要兼具必要的化工基础理论。原有的《化工基础及实验》是为非工科化学类专业开设的基础课程,已远远不能适应目前应用化学专业的培养目标。因此,必须采用化工基础理论课程———《化工原理及实验》取代原有的化工基础及实验课程。《化工原理》是以四大化学为前修课程的一门化工基础理论课程。开设学时设定为72+36学时,分别在第四学期和第五学期开课。《化工原理实验》课程设置36学时,第五学期开课。此外,工科学生的培养,尤其是化工方向,离不开相应的电子电工学基础以及工程制图或化工制图等方向的课程。在保证数学、物理等学科基础平台课程的基础上,必须在专业基础平台课程中增设《电子电工学及实验》和《工程制图》课程及金工实习环节。《电子电工学及实验》设置共72学时,其中36学时讲授,36学时实验,第三学期开课。《工程制图》设置为54学时,第三学期完成课程教学。金工实习2周,第五学期进行。
开设“宽口径”专业选修课程模块应用化学还是一个包容性很强的学科。从全国重点高校的应用化学专业培养方案来看,各个高校的专业课程体系特色模块差异较大,但是都体现自己的科研特色。例如北大,具有核药物化学、辐射化学和辐射高分子、超分子化学与材料、新能源与材料和核环境化学5个特色研究方向,并开设应用辐射化学、应用放射化学等方面的选修课程。因此在专业课程设置中必须和学科科研特色结合起来,开设相关课程。根据自身学科科研特色以及师资力量,我们设置3类可供选择的专业选修课程:偏向理学的应用化学方向模块课程、偏向工科的专业方向模块以及高分子材料方向模块。此外,根据目前我院教师们的学术专长、特色研究方向和未来发展趋势,开设了应用化学前沿讲座、日用化学品、阻燃技术,农药化学、高分子助剂及应用、染料化工与助剂、催化原理、精细化学品开发与设计等选修课程,开阔学生视野的同时,分享老师们研发产品的经验、教训以及研发思路。
以“大论文”为抓手,强化实践教学环节
实践教学是培养学生创新能力和应用型综合人才的重要环节。在强化“基础课程实验—专业实验—金工实习,工厂见习和顶岗实习—毕业论文”多层次课内实践教学体系[2]的基础上,我们采用以毕业论文环节为抓手,强化实践教学环节。毕业论文是本科生人才培养链条中的一个重要综合性实践教学环节,对于保证人才质量、与人才市场对接是至关重要的。针对目前毕业论文环节设置不合理,时间短,任务重,监管不严的问题,我们采取“大论文”措施改革毕业论文环节,通过延长时间,注重过程,加强监管,使其真正成为“培养学生创新能力”的平台。“大论文”之“大”主要体现在:思想意识上对毕业论文重视程度的提高;毕业论文要求的拔高;毕业论文时间的增加;毕业环节和专业课程的关联与衔接更加密切;学生能力培养也更加综合、立体等方面。首先,毕业论文开始时间提前到第五学期,在学生专业基础课程学习完之后,即对学生开展毕业论文要求的教育,同时结合学院教师科研特色开展专业研究方向介绍,开阔学生视野,帮助学生了解相关研究领域、研究方向,并在此基础上双向选择学生感兴趣的课题和指导老师。然后根据课题,在指导老师的指导下,使学生有目的地选修必要的专业选修课程,为进入课题研究打下扎实的理论基础。结合第五学期设置的文献检索课程和专业英语课程,在相关课程教师和课题指导老师的共同指导下,围绕自选课题进行相关文献信息的检索,和专业文献的阅读与翻译,相应考核成绩分别记录为文献检索及专业英语的课程成绩。第六到第八学期,学生进入实验室,在指导老师的指导下进行课题的初步探索。并在课题老师的指导下继续选择必要的专业课程进行学习。这个过程中,实施论文中期检查回报和毕业答辩的监管。严格管理程序,设置必要的奖励机制和淘汰机制,激发学生的主动性和创造热情。
增加学生选课自由度,逐步实现自我规划,自我培养
化学专业社会实践探究
摘要:在地方高校从师范性向技术应用性转化的背景下探究应用化学专业社会实践发展模式,着重从办学定位、教学模式等几个方面研究应化专业的课程设计、化学实验、化工见习、化学实习及毕业论文等社会实践模式的转化,结合黔南民族师范学院应化专业2009-2014应化等五届学生的社会实践的经验,探索应用化学专业在社会经济转型下社会实践开展,有利于应用化学专业的人才培养,提高应用化学专业学生技能和就业率。
关键词:转型;应用化学;社会实践;就业
2014年4月底在河南驻马店举行的首届“产教融合发展战略国际论坛”,教育部副部长鲁昕关于部分地方本科院校向应用技术型高校转型的上述讲话,贯彻落实国务院常务会议做出的战略部署———加快构建以就业为导向的现代职业教育体系,引导一批普通本科高校向应用技术型高校转型,积极探索和实践“中国特色应用技术大学”建设之路。黔南民族师范学院是35所高校发起成立了应用技术大学(学院)联盟者之一,围绕磷化工产业、都匀毛尖茶产业、地方民族文化产业、区域物流产业、大数据产业、民族地区基础教育等贵州省、黔南州产业和资源优势办专业,着力办好六大学科专业群,积极推进转型发展[1-4]。基于学院转型的定位,化学化工学院系紧紧围绕黔南是亚洲最大磷矿肥基地的资源优势和“煤电磷、煤电铝一体化”产业体系对人才的需求,建设应用化学专业突出应用技能培养定位。专业方向凸显地域性特色,强化人才培养的针对性。
1应用化学专业办学定位
从传统的单一性、演示性、验证性实验转变为综合性、设计型实验;从以教师为中心转变成以学生为中心,重在培养学生的综合设计能力,提高学生的敏锐洞察力和创新设计能力;从强调学术性转变为注重应用性,逐步建构了“2+1+1人才培养模式”。依托贵州川恒、瓮福磷矿、贵州金正大、贵州芭蕉田等含磷公司及黔南州质量技术监督检测所、黔南州环保监测站、黔南州药品食品检验所、贵州有色物勘地质队、厦门纤化科技有限责任公司等实践实训基地,构建化工见习、生产实习和毕业论文(设计)环节的实践教学模式。通过实践教学模式培养有利于企业的应用型技术人才,满足社会的需求,同时增加学生的就业率[5]。
2教学模式的转化
化学化工学院在转型下培养适合地方社会经济发展的需要应用人才,在2015年修订应用化学化学专业人才培养方案,强调应用化学专业的应用拓展的模式,切实从2+1+1人才培养模式入手,缩短理论学时,增加学生实验和实习实训学时,把学生从学究性转向应用技术性[6]。
多举措提升化工专业毕业设计质量分析
[摘要]随着新时代创新驱动发展,对化工类专业人才提出了更高的要求,高校对学生的培养更侧重工程设计和创新能力的培养。化工毕业设计作为化工实践培养环节最为重要的一环,针对其质量存在逐年下滑的情况,详细分析现状和质量不能保证的原因,将多种举措应用于改革和探索有效提升化工毕业设计的质量,以期提高学生的综合素质,为培养复合型化工人才做出贡献。
[关键词]化工专业;毕业设计;质量;本科;教改化工类
专业人才的培养着重于培养工程设计的能力和训练系统实践技能。其教育内容非常注重合成、过程分析、设计、模拟与优化等教学内容。本科毕业设计(论文)是培养学生实践能力的关键环节[1]。虽然是大学生在毕业前才开展的综合实践环节,但其综合了学生四年期间所积累的专业知识,不仅是一次所学知识的总结,更是学生能力一次升华的机会。毕业设计的质量是教育部本科教学工作水平评估的主要依据,也是工程教育专业认证对毕业要求的重要支撑[2]。《工程教育认证标准》对新工科人才的培养目标、课程体系、教学条件、师资队伍及质量保障等各方面提出了系统性的要求。随着我国推动创新驱动发展,伴随实施“中国制造2025”、“互联网+”、“绿色化工”、“新安全生产法”、等重要政策法规,对传统工科教育模式的改造升级刻不容缓[3];通过对企业的调研及毕业学生的回访,发现企业对化工人才的要求也逐年升高,不仅要求毕业生具备工程设计、生产运行、技术开发、信息智能化等多方面的理解运用,同时也要对政策法规、技术管理、合作创新等方面有所突破。然而,目前高校对学生设计创新能力和工程实践能力的培养明显不足,亟需开展系统化的改革与调整[4]。在这种情况下,为满足新时代企业对新型化工人才的需求,为提升地方院校本科生的工程能力,对化工专业的毕业设计环节进行综合分析和探索改革刻不容缓。因此,多举措全面提升毕业设计的质量对于完善人才培养模式,达标评价体系,提高专业教学水平具有深远的意义。
1化工专业本科毕业设计(论文)的现状及存在问题
1.1课程知识体系处于割裂状态,理论与实践不能同步
要做好一篇优秀的本科毕业设计(论文),学生需要对基础核心课程,如化工原理,化学反应工程,化工工艺学,化工热力学、分离工程、化工制图、仪表自动化、化工设备机械基础、化工过程模拟、化工原理课程设计、化工设计等课程的知识有整体及专业的认识和学习。目前各个课程教学情况是各自为政,学生学习只见树木不见森林,对于某一门课程对于整体项目设计中处于什么地位没有清晰的认识,各门课程与其他课程的联系与联动还很缺乏,教师在现有课时能够完成自己的教学任务已经很困难,想要与其他课程联系起来有难度。教师也满足于耕耘自己的一亩三分地,还不能够将专业涉及的各个方面串联起来,每位老师代课集中并且侧重一两门课,缺乏沟通和讨论。另外,课程教学内容偏重理论,教学理念及内容比较陈旧,缺乏现代工程的理念,也不适应工程实践需求[5]。
1.2毕业设计(论文)选题局限,单一化,课题数量偏少,且立意陈旧
环境工程研究型教学思路
环境工程专业实验课研究型教学的主要特点
传统教学模式中,教师不但列出了实验目的和实验步骤,还明确了实验器材和药品的数量、试剂的纯度、实验方法,甚至连仪器组装都包办了。研究型实验教学模式,强调教师和学生之间的教学互动,教师帮助学生根据实验目的,让学生自己运用已有的知识和上网检索到的知识,与同组学习成员交流合作,让学生自己根据学校实验条件确定实验药品和仪器的类型、数量、实验方法和实验步骤,在研究中培养学生的能力。例如在“Fenton试剂降解阿特拉津动力学性能的测定”实验中,教师要引导学生自己确定使用什么仪器和方法测定溶液中阿特拉津的浓度,如何用计算机软件绘制测定阿特拉津浓度的标准曲线,让学生自己思考FeSO4和H2O2用量对阿特拉津降解速率的影响,如何求降解过程中的速率常数和反应的活化能。
传统教学模式中,实验内容只是局限于所选用的实验教材,这在相当程度上影响了学生对知识的综合应用能力与分析问题、解决问题的能力。而在研究型教学模式中,实验内容不再局限于实验教材,教师鼓励学生联系日常生活、学校周边工厂和家庭所在地的环境问题,鼓励学生积极参与教师科研,注重实验内容的开放性。例如笔者经常组织学生到学校所在市调查冶金、印染、电镀、制药等化工行业以及城市污水处理厂和垃圾填埋场的污水处理情况,经常从这些行业带样品让学生做实验,为学校周边地方行业污水处理提供实验参数、检测方法和污水处理工艺。这样学生的实验内容不再拘泥于实验教材,而这种来源于生产实践的实验项目大大提高了学生的积极性,学生的能力在研究性的实验中也得到了极大地提升。
环境工程专业实验课研究型教学的主要教学过程
实验课研究型教学的主要教学过程包括:创设情境、确定实验项目的研究内容、设计实验、研究性实验、效果评价五个阶段。以“D201树脂吸附法处理石油化工生化尾水”为例,论述环境工程专业实验课研究型教学的主要教学过程。在环境工程专业实验教学中,教师可结合生活实际、工厂实践和学生已具备的基本概念、原理等来创设情境,激发学生的求知欲和实验动机。例如,石油化工水平关系到一个国家的国计民生,石油化工行业的污水是怎样处理的,石油化工行业的污水经生化处理后,是否能够达到国家的排放标准。树脂吸附法作为一种低能耗的固相萃取分离方法受到广泛重视,树脂吸附法具有分离效率高、溶剂消耗少、操作安全、能循环使用等优点;树脂吸附法在处理难降解生化尾水的同时,可对生化尾水中难生化的有毒污染物吸附、分离与回收,经树脂处理后可提高尾水的可生化性,树脂还能循环使用。这样引入实验“D201树脂吸附法处理石油化工生化尾水”。确定实验项目的研究内容是研究型教学的关键,因为它是整个实验研究型教学过程的载体。实验项目的研究内容应在学校实验条件允许的前提下具有探究性、可接受性,且能激发学生的实验兴趣。例如在“D201树脂吸附法处理石油化工生化尾水”实验中,教师可引导学生上网查阅“石油化工行业的污水排放标准”。在国家标准的指导下结合学校实验条件,确定实验的研究内容:树脂处理前后化学需氧量(CODCr)、生化需氧量(BOD5)、氨氮、pH值、电导率等参数的测定、树脂吸附法处理石油化工生化尾水的实验优化条件。
根据实验项目的研究内容,学生上网查阅“中国期刊网”、“Elsevier”、“Wiley”数据库,仔细查看和阅读“与实验项目研究内容”相类似的研究论文;学生在小组讨论的基础上明确实验目的和实验原理,并具体设计实验,确定实验步骤、仪器药品的种类和数量。例如在“D201树脂吸附法处理石油化工生化尾水”的实验中,在查阅文献基础上,学生确定了具体的实验步骤:第一步,选择树脂。依据树脂对石油化工生化尾水中CODCr的去除率和树脂的解吸效率,从众多的商业树脂中筛选出D201树脂。第二步,优化树脂吸附条件。以生化尾水中CODCr的去除率为指标,从溶液pH值、温度、树脂用量、生化尾水的上样浓度、流速等因素优化树脂的吸附条件。第三步,在最优条件下重复实验,确定树脂的循环次数。依据设计的实验,学生小组分工协作,在教师指导下认真做实验。详细记录实验数据和实验现象,并认真分析实验现象产生的原因,要求学生学会运用origin或MicrosoftOfficeExcel等软件分析处理数据和制作图表。在这一过程中,教师一定要注意培养学生良好的科学态度,让其学习科学研究的方法。
这一阶段在学生小组集体讨论的基础上,由学生完成实验报告或研究小论文,锻炼学生分析、归纳和总结问题的能力。教师可针对学生的小论文或实验报告,面对面地给学生批改,帮助学生进一步分析实验现象和数据,以及如何用科学规范的语言来书写实验报告和论文,这样可进一步提高学生的科学语言的表达能力。教师也可就实验原理、数据处理、实验方法和仪器使用等方面,组织学生进行实验答辩。例如在“D201树脂吸附法处理石油化工生化尾水”实验中,笔者组织学生进行答辩。答辩中请学生回答:D201树脂的骨架是什么;D201树脂上是否有电荷,如果有电荷,如何定量测量D201树脂上的电荷;D201树脂上的电荷对实验有什么影响;D201树脂去除石油化工生化尾水中CODCr的原理是什么;如何确定D201树脂吸附达平衡;为什么温度越低树脂吸附效果越好;为什么pH值在8左右树脂吸附效果好等问题。通过对这些问题的回答,有利于学生对实验原理和实验方法的巩固提高,能帮助学生对实验原理和实验方法进行再次建构,有利于培养学生将实验原理和实验方法迁移应用到其他实际问题中的能力。
应化专业毕业论文的探究
作者:冯茹森 张太亮 马喜平 单位:西南石油大学化学化工学院
1应化专业本科毕业论文教学中的问题
1.1本科毕业论文所需要的教育资源不足具体表现为三个方面[7]:(1)经费不足。应化专业本科毕业论文的经费有限,仅依赖学校下拨的毕业论文经费是难以保证毕业论文的质量;(2)实验条件欠缺。实验仪器设备和实验场所无法满足毕业生每人有一套独立实验装置和一小块专用实验平台;(3)教师资源不足。学生人数猛增使本科毕业指导教师明显不足,平均每个指导教师要指导10个以上的学生,根本应付不过来,自然也无法保证其指导质量。
1.2毕业论文选题不科学、不严谨主要表现为两个方面的问题:一是题目脱离生产、科研实践,没有反映本专业的最新发展和应用,某些选题只是教学实验的简单延伸和甚至重复,一题多年、一题多人现象并不罕见;二是简单地把科研任务分解为毕业设计题目,任务难度和工作量都不合理,造成最后毕业论文难以完成或者文不对题。
1.3指导教师的教育观念和学生的学习态度问题指导教师在学生毕业论文的过程起着一个非常重要的作用,其指导思想直接影响学生毕业论文的成功与否[3]。指导教师水平和责任心不足、对毕业论文教学的重视程度不够是造成学生毕业论文质量不高的重要因素。学生的学习态度是决定毕业论文质量的关键因素,部分学生认为毕业论文教学环节就是走过场,做与不做都能够正常毕业,参与毕业论文的自觉性较差,甚至有少数学生采取实验数据造假、拼凑、抄袭等手段蒙混过关。
2毕业论文“产学研”合作教学模式的探索和实践
近年来我校在具有油气特色的应用化学专业人才培养过程中,重视采用“产学研”合作模式完成毕业论文教学环节,在实践中收到了很好的效果,毕业学生、指导教师和参与的企业都从中获益。经过几年来对“产学研”合作本科毕业论文教学模式的摸索和实践,我们认为该模式下本科毕业论文教学过程中需要特别重视以下四个环节。
物理化学课程教学改革反思
[摘要]随着工业4.0时代的来临,“新工科”建设的深入推进,急需加快人才培养模式、课程体系和课程教学改革。本文在分析了“新工科”建设要求的基础上,结合多年教学经验,提出从课程内容回归解决实际工程问题、利用多媒体技术和互联网技术以及课程论文着手,强化培养学生的创新意识、科研能力、科学精神,从而培养出具有责任心、创造力的复合应用型优秀化学化工人才。
[关键词]新工科;物理化学;课堂教学;教学改革
进入新世纪以来,以智能制造为核心,数字化、网络化、智能化技术的应用为标志的工业发展进入4.0时代。工业4.0时代,世界高等教育正在发生革命性变化,并呈现出了“大众化、多样化、国际化、终身化、信息化”的趋势,高等工程教育面临新的挑战迫使人才培养模式必须做出调整。在此背景下,我国高等工程教育积极推进“新工科”建设,先后形成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”,全力探索满足我国工业发展需求的人才培养模式。2017年2月底,教育部了《关于开展新工科研究与实践的通知》,倡导高校开展新工科的研究与实践活动。“新工科”要求树立工程教育的新理念、塑造学科专业的新结构、探索人才培养的新模式、提高教育教学的新质量、建立分类发展的新体系[1-2]。物理化学作为化工、材料、医药、生物工程等专业的一门重要的基础理论课程,通过该课程的学习,学生在有效理解化学过程中的能量变化过程的同时,其解决相关实验和生产中的实际遇到的问题的能力也能得到很好的培养。由于物理化学内容抽象、公式繁多、逻辑性强造成教师难教、学生难学,不断压缩的教学课时更是加剧了物理化学教学的难度,如何使学生能够在有限的学习时间内领会物理化学的精髓、掌握物理化学的学习方法并开拓其创新能力则是当前物理化学改革的指导思想。尤其,在新工科背景下,改革传统物理化学课程教学模式,在提升学生工程意识、专业兴趣和科学素养上下功夫尤为重要。笔者根据自身和课程组老师物理化学课程多年教学经验和感悟,从以下几方面探讨新工科背景下如何有效提升物理化学课程教学效果,以期供同行们参考。
1让课程内容回归解决实际工程问题,培养学生的工程意识
工程意识不仅是学生在大学阶段受教育期间,即使走出校门在工程实践中乃至一生都是自我不断修炼的内容。因此,在大学阶段结合专业学习将工程意识作为培养、教育学生的内容至关重要。在物理化学课程教学中引入工程实例,从具体的工程问题中提炼出科学模型,并对模型进行分析,进而总结出解决问题可供参考的思路,这样一方面可增强学生的工程意识,另一方面也可使枯燥的理论易于理解进而可提升学生对知识点的理解激发学习兴趣。在讲解单组分系统相变热力学克劳修斯-克拉佩龙方程时,教师可以引入“高压锅设计使用原理”的实例,向学生介绍高压锅主要是利用气压不同而对于水的沸点不一样的原理设计的,在高压锅内通过对水加热形成的水蒸气在密封环境下形成高温高压,使气压大于一个大气压,使水要在高于一百度时沸腾。在介绍的过程中剥离出具体的分析模型,明确其本质是计算饱和蒸气压和沸点关系的模型公式即克劳修斯-克拉佩龙方程。再举一反三,让学生分析实验室常用仪器旋转蒸发仪工作原理以及速滑运动员冰刀的设计原理等。在课程其余章节的讲解中最好也能都结合一个工程实例进行讲解,并引导学生进行分析。例如在讲解气体性质的玻意耳定律时结合“压井”工作原理进行讲解;在讲解稀溶液依数性时结合海水淡化-反渗透技术、宇航员吸氧排氮的科学原理;在讲解电化学时结合汽车蓄电池、手机锂离子电池的组成与工作原理。实践表明,在教学过程中引入工程实例可有效加深学生对知识点的理解,强化培养学生的工科思维,还可活跃课堂氛围。此外,教师还可将自己及同事的科研发现引入到教学中,在提高学生的学习积极性和培养学生的创新意识和创新能力也有很好效果。
2利用多媒体技术和互联网技术,有效提升学习效果
物理化学具有知识内容抽象、深奥、逻辑性强、公式繁多、推导困难等特点。传统口述加板书的教学方式已无法满足现代大学生对知识的获取。因此教师需要积极学习和运用互联网技术以及多媒体技术,将一些晦涩难懂的定律、原理和公式推导转变成比较生动形象的图像、影像和动画,通过运用投影仪、音响等多媒体资源,运用动画、图像演示等多种方式对枯燥晦涩的定律和公式进行诠释,使学生能够通过多种感官的相互配合在较短时间内,加深对物理化学知识的理解和掌握。另外,在“互联网+”背景下,学生的学习方式还可由课堂延伸到课余,学生可以通过慕课、云课堂、雨课堂等多种形式进行物理化学课程的学习,从而进一步提升物理化学课程学习效果。