时间:2023-03-03 15:57:08
导语:在化学工程师论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
1.1以同一专业同一教学班及作为单元教学环境下的学生分层
我校是典型的民族院校,基于相对多元化的生源情况,化学工程实验室在教学过程中,根据学生的知识基础、学习能力和学习态度等,结合各种测试手段将学生大致分成三个层次:将专业基础扎实、接受能力强、学习自觉性强的学生划分为第一次层;将专业知识基础一般但是学习态度积极、成绩中等水平的学生划到第二层;将专业知识基础薄弱、学习能力欠佳、学习积极性不高的学生划为第三层。学院根据学生的层次对同一实验项目对学生制定不同的学习目标。对于第一层的学生要求他们深刻理解原理,培养思维的广阔性,寻求不同解题途径,培养发散思维,挖掘潜在能力;对于第二层和第三层的学生则制定相对低一些的教学目标,B组层我们一般要求学生完整顺利地实验操作过程,培养相应分析问题和解决问题的能力,对于C层学生要求能在指导教师的帮助下理解最基础的理论知识,完整完成实验步骤,达到专业实践学习的基本目标。同时实验室次用递进的方式,鼓励下一层的学生通过学生之间的互动学习,逐步进入上一层的学习目标。
1.2以同一专业学生不同年级学生作为单元教学环境下的学生分层
学院对于大一、大二的低年级学生,注重培养其基础实验能力;对于高年级学生注重其开拓性和创新性的综合培养,另外由于我校少数民族学生较多,考虑到一些学生语言(如:维吾尔族、藏族学生)等各种障碍原因,我们合理增加最新化工学科动态和工程实践创新性实验内容,让学生在实践过程中更好地理解课程内容,自身体验式的学习,避免因少数民族学生与汉族教师之间思维方式的不同造成学生学习障碍的问题;而对于基础扎实过硬,学习能力强的学生,学院则提出“科研带动教学”,让学生参与到教师的科研中来,挖掘学生潜能,培养学生的科技思维能力、工程意识和理论联系实际的能力,激发学生的学习兴趣,使得学生能够尽早了解、学习化工相关学科发展动态,为满足社会发展新的需要做好储备。
1.3层层细化,以满足不同专业学生的“口味”
我院在基础学生分层的基础上,又根据学院各专业特点,针对不同的专业制定不同的教学目标,内容、技能训练。近年来,我院以环境、高分子、制药工程专业学生为试点,基于化工原理和反应工程只是作为这两个专业基础知识的要求,实验室开设了环境化工原理、高分子化工原理、制药工程化工原理的基础理论验证型实验,让学生对基础知识进行“自身体验式学习”。需要强调的是,在对学生进行分层的教学实践中,学生的分层只是暂时的、流动的,分层的标准也是灵活的,会随着学生的进步程度而变动。同时分层也是递进的。分层教学不是为了拉开学生学习起点,而是协助学生挖掘自身的学习能力,帮助学生不断地修正学习目标,持续地保持对学习的兴趣,让每一个学生,无论基础好与坏、能力强与弱,都可以在自己的原有程度和能力上有所进步。对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力、保证人才培养目标的实现有着不可替代的作用。
2针对工科实验特点,构建科学、合理、可操作的内评估体系
当前中国教育科学研究院是基于“投入-产出”的方法开展高校绩效评价的,但对于工科实验课程用这种“投入-产出”的二次化分析的评定方法仍旧存在不合理性,不能有效客观地反映学生的真实实验水平。我们对西北各高校实验教学进行调研后发现,很多高校综合评定学生的实验课成绩评定方法都是也一样的,即学生期末卷面考试成绩和平时实验报告成绩的百分比简单结合,但对于实践性很强的实验室课来说,卷面考试不能客观真实地反映学生的动手、动脑能力,这样的考核需要进一步整合和完善,而学生平时的实验报告成绩评定存在着一定的随机性。我院针对实验教学存在的诸多障碍,结合专业共同体理论,构建科学、合理、可操作的院内评估体系。
2.1立足于学生提出了“以学生为中心,把实验教学的主动权归还学生”的实验教学理念。对传统实验教学模式敢于大胆放弃,尝试探索出符合学院实际情况的教学模式,采用循序渐进、由浅入深的原则,注意理论课与实验课之间的联系,使两者构成一个螺旋上升的、具有内在联系的有机整体。
2.2以专业特性为导向化学工程与工艺专业是作为有机化工、无机化工、工业化学、石油化工等多个化工衍生专业的基础专业课程,因此,建立具有化工特色,能够兼顾基础和创新教育的实验教学新体系,对化工院校来说是提高人才培养质量至关重。
2.3促进创新,以学生创新求学院整体发展的需要,大胆改革传统守旧的实验教学管理方式,部分专业设立了开放性实验室,建立学生兴趣实验室。设置学生创新实验项目,本着“强调学生全面发展,鼓励自主创新”的原则,由学生自发组员为创新团队主体,专业实验教师和理论教师参与的前提下,确定若干科学、可行的实验创新项目,再由学生进行自主实验操作分析和撰写总结。
3结语
分析化学是食品科学与工程专业的基础课,与后续学习的食品分析、食品质量与安全控制、食品检验技术等课程联系紧密,只有扎实掌握分析化学的基本理论、原理和实验操作技能,才能更好地学习食品分析等后续课程。目前本校食品科学与工程专业分析化学课程安排51学时,但是现在分析化学教材中教学内容比较多,因此必须要精选教学内容才能解决分析化学课程内容多和学时少的矛盾。我们选用的教材是“十二五”面向21世纪课程教材,教材为武汉大学主编的分析化学(第五版)上册,全书共分11各章节,我们将教学内容分为两个层次,第一层次是分析化学基础知识,主要包括概论、分析试样的采集和制备、分析化学中的误差与数据处理、分析化学的质量保证与质量控制、分析化学中常用的分离和富集方法;第二层次是定量分析部分,主要包括四大滴定、重量分析法和吸光光度法。第一层次主要以教师讲解和学生自学相结合,其中分析化学的质量保证与质量控制、分析化学中常用的分离和富集方法由于在后续课程中还要进一步学习,在分析化学课程教学中这两部分内容安排学生自学;对于第二层次的教学内容主要以教师讲授为主,重点讲授各种分析方法的原理和应用,讲授过程中注重理论联系实际,特别要将一些食品安全事件与课程结合起来,例如“三聚氰胺”事件、“苏丹红”事件等,这些内容既可以让学生学到理论知识,还可以增进学生学习分析化学的兴趣;而对于像滴定误差计算、溶液pH值计算等理论性强而实际应用少的知识点作为选学内容,对于一些基础扎实且有兴趣掌握这部分内容的学生,教师可以进行个别辅导。
2注重课堂互动,提高学生学习兴趣
在传统课堂教学模式中,教师满堂灌难以激发学生参与教学活动的积极性。近年来,随着社会对复合型人才需要越来越高,传统教学模式已难以适应人才培养需要,对课堂教学提出了新的要求。课堂互动是在课堂教学情境中,教师和学生之间、学生和学生之间发生的具有促进性或抑制性的相互作用、相互影响,进而达到师生心理或行为的改变[3]。加强课堂互动,既可调动学生参与学习的积极性,又可提高教学质量、促进学生的全面发展。我们在分析化学教学过程中通过采用课堂提问、现场解题、专题讨论等方式让学生参与到教师教学过程中,同时对一些性格内敛、自信心不足的同学进行语言鼓励并分析参与课堂互动的益处,让他们在分析化学课堂中也能积极参与互动并逐渐找到自信,学生参与互动积极性高,课堂气氛活跃,教学效果好,同时学生的语言表达、分析问题和解决问题等能力也得到了全面提高。
3课堂理论教学和实验教学有机结合,提高学生运用理论知识解决实际问题的能力
分析化学是一门实验科学,学习理论知识主要是想把它运用于实践当中,所以分析化学课堂教学要与分析化学实验内容紧密联系。在课堂教学中要把实验原理潜移默化到理论教学中来,例如在讲授酸碱指示剂的时候,教师要向学生解答为什么用HCl溶液滴定NaOH溶液时一般采用甲基橙指示剂,而用NaOH溶液滴定HCl溶液时以酚酞为指示剂,减少学生在实验过程中对实验操作的疑惑。教师在课堂教学时可以结合实验中的问题,采用启发式、提示式教学方法提高学生学习的主动性和兴趣。通过课堂理论教学和实验教学相结合的教学方式可以培养学生运用理论指导实践的能力,并能达到提高学生运用理论知识解决实际问题的能力的目的。
4优化考核方式,增强考核方法科学性
成绩考核是教学活动的有机组成部分,它是检验“教”与“学”效果的有效手段。在传统的考核方法中,期末考试占有很大的比重,平时成绩考核不够全面,不仅给学生造成了很大的压力,而且不能做到全程考核学生学习效果,以这种方式评定成绩,容易出现高分低能的现象,使社会对人才质量的判断出现偏差。我们可以结合应用型工程技术人才培养要求,对分析化学课程考核方法进行改进,首先将平时成绩占总成绩的比重由之前的20%提高到30%,不仅可以减轻学生学期末的考试压力还可以提高学生平时学习的主观能动性;其次增加平时成绩的考核指标,平时成绩由课后练习题成绩、课堂讨论成绩、课程小论文成绩、课堂笔记成绩和考勤成绩等几部分组成,并且每个考核指标均制定相应的评分标准,比如课后练习题成绩,首先精选练习题,要求学生独立完成,并给出标准答案和评分标准,分析化学课程总共布置10次课后练习题,学生课后练习题最终成绩为10次课后练习题的平均成绩;最后期末考试根据本课程特点,在考查学生知识点情况的前提下,增加知识应用性强的综合题比重,以检查学生运用知识分析和解决问题的能力。改进后的分析化学课程考核方式可以全程、全面地检查和督促学生学习、增强学生学习的主体意识,更能科学地评价学生综合素质,符合应用型人才培养要求,该考核方式受到了学生的好评。
5结语
1.1忽视学生的主体地位
传统的有机化学实验教学模式是建立在学生客体性、受动性与依赖性的层面上,从而导致了学生主体性、能动性、独立性的不断缺失,学生主动的学习过程变成了被动的知识灌输过程,学生变成了知识的存储器和学习的奴隶,学生实验过程“照方抓药”,使得学生普遍缺乏实验的热情和主动性,更缺少独立解决问题的能力。
1.2重理论,轻实验
重理论,轻实验,这是传统实验教学方法的一个十分突出的问题,也是一个明显的教学弊端,严重影响了教学质量的提高。实验教学与理论教学是相辅相成,密不可分的。实验教学比理论教学更具有直观性和探究性,更能培养学生的创新意识以及运用理论知识解决实际问题的能力。学生对实验课的重要性认识不够,他们错误的指导思想是只要学好理论课,就学好了该课程。
2PBL教学过程
2.1确定教学对象
在2013级制药工程专业班级中选择3班学生作为实验组,学生4人一组,选1人作为小组长,采用PBL教学。选择2013级制药工程4班学生作为对照组,采用LBL教学。两个班级的理论课内容、实验内容、实验教师、考核量化评分标准均相同。
2.2编制问题库
在整个PBL的实施过程中,问题的设计是保证PBL教学能有效进行的前提。在设计问题时需要考虑以下几点:(1)设计的问题要结合学生的专业特点,符合教学目标。对于制药工程专业的学生,可把原来单一的有机化学实验内容与药物合成、天然药化等知识相结合,让学生更多的从制药方向去认识、理解和掌握有机化学实验操作,更符合制药工程专业学生的学习特点。(2)设计的问题要具有一定的深度和可探索性,可有多个解决方案,但问题的难易程度要让学生通过自主学习能够解决。(3)设计的问题要具有现实意义,值得去探究。同时,在设计问题时还要注意问题的层次性、开放性和有效性。以“重结晶法提纯乙酰苯胺”为例。
2.3学生自组学习
提前一周将下个实验的问题下发给学生,由小组长组织本组学生运用教材、工具书、网络、文献资料等进行查阅,并进行组内讨论学习实验内容,解决问题。这个环节能充分调动学生的学习积极性,培养学生的自主学习能力、表达和沟通能力、分析问题和解决问题的能力以及团队精神和协作能力。
2.4课堂讨论
在整个PBL的实施过程中,课堂讨论是PBL教学的关键。每次实验操作前,由每组选出一个代表回答问题,其他学生可就刚才的回答进行补充,再一起讨论。通过相互交流和讨论,学生可获得多个答案,扩大了知识面,更加激发了学生的学习兴趣。此过程教师控制学生发言时间,调节课堂气氛,最后教师总结。
2.5交流和总结
实验结束后,组织学生根据自己在实验中遇到的问题、解决的方法、数据的分析、还存在的问题进行交流和总结,最后写出实验报告。
3PBL教学考核方法设计
考核方式由三部分组成:平时实验综合成绩考核(40%)、实验操作考核(30%)和实验基本理论笔试考核(30%)。与以往的考核方式相比较,PBL教学考核方式中提高了平时实验综合成绩的权重,特别是提高了实验预习的分值,这样更能激发学生的实验预习动力,提高实验预习积极性;增加了实验操作考核,这样更能有效反映出PBL教学的优势。实验操作以综合性实验为考试内容。评分标准包括实验所涉及的基本操作、整体美观度、后处理、回答问题等。整体美观度主要考察学生组装仪器的效果、安全等方面;后处理主要考察学生对废液、废渣的处理及台面的整齐;问答问题主要考察学生对实验原理、注意事项等的理解。实验基本理论考试考核主要涉及有关有机化学实验的基本操作及相关原理与注意 事项等。
4PBL教学效果评价
实验课程结束后,将两个班的实验成绩进行对照、分析,结果可知,采用PBL教学方法的3班实验平均成绩优于采用传统的LBL教学方法的4班,尤其是实验操作成绩明显高于LBL教学的4班。通过有机化学实验的PBL教学,使制药工程专业的学生在以下能力方面得到了提高:(1)运用网络、文献资料、工具书、教材,查阅到关于有机化学实验的相关信息并进行自学,完成了由“学会”到“会学”的转化,提高了自主学习能力。(2)综合分析所得文献、借鉴文献,使自己具有可独立拟订课题的能力,提高了分析问题与独立解决问题的能力。(3)通过小组讨论、回答问题等环节训练,提高书面和口头语言组织和表达能力。(4)通过PBL教学,使学生熟练掌握有机实验中物质合成常见的反应装置搭建、产物的提纯分离、产品的基本物理参数测定等基本操作技能,提高了动手操作能力。(5)通过小组学习,潜移默化地培养了学生的团队学习理念,提高了学生的团队精神和协作能力。在这几个能力方面的培养,PBL教学班的学生都更胜一筹。
5结束语
关键词:卓越计划,教学改革,化学工程与工艺
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)10-0101-02
引言:
依据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》,2010年6月教育部启动实施了“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)。拟用10年时间,培养“面向工业界、面向世界、面向未来,创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才”。2012年,我校成为国家首批“卓越计划”试点单位。
我校石油化工专业的毕业生就业具有较强的针对性,本文针对我校石油化工特色及本专业毕业生的就业特点,为了适应“卓越计划”应用型工程师的培养目标与要求,我校结合自身的优势与特色,从培养思路、培养方案修订、课程体系改革、校企联合培养、教学团队建设、课程与教学资源建设、教学方式方法改革、实践教学环节等方面进行改革与实践。
一、培养模式的改革与优化
1.培养方案修订。根据《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》的精神和要求,结合我校实际情况,对化学工程与工艺专业人才培养方案做了调整与修订:
针对教育部“专业认证”中对学生12项能力的要求,学院组织了专家组对化工15级人才培养方案进行了专题研讨,对照学生12项能力要求,划分课程群,针对每门课程,划分知识点,优化整合每门课程的知识点,从而形成了特色更加鲜明的课程群。全面启动了教学文档的改革,从“教学大纲”、“授课计划”、“考试大纲及试卷”、“学生课堂随堂记录”、“学生成绩评价”、“教学反思”等到“课堂形式组织”,全部围绕学生12项能力要求,重新进行修订与调整,让学生更加受益,期望使学生毕业5年后能够达到培养目标要求,成为具有“较强工程实践能力的工程应用型人才”。
2.课程体系改革。教育部提出的“专业认证”着重强调了培养学生“解决复杂工程问题的能力”。因而就《化工设计》这门课程,分别聘请了“瑞派工程公司”副总经理雷云周、副总工程师吴伯明讲授了“换热器设计”、“配管设计”、“车间布置设计”、“反应器设计”等模块的知识点,进一步加强学生解决复杂工程问题的能力。
化学工程与工艺专业卓越班《仿真实习》两周在“中石化茂石化分公司培训中心”、“中石化茂名石化分公司研究院”进行仿真课程练习,其中包括“常减压蒸馏”、“延迟焦化”、“催化裂化”、“丙烷脱沥青”、“实沸点蒸馏”等装置仿真练习。得到学生一致好评,反馈效果良好!
二、校企联合培养
近两年我校依托茂名石油化工公司、湛江东兴石化公司和广州石化公司等企业,获批三个国家级工程教育实践中心。使得化工认识实习、仿真实习及生产实习等实践环节得到保障。充分利用可共享资源,培养工程素质好、动手能力强、踏实肯干的应用型人才。取得学校、学生、企业、社会多方共赢的效果,实现良好的社会效益和经济效益。学生在企业学习情况,由专家组采用现场考察或问卷调查等方式检查企业培养方案的落实情况。
我校已制定完成“企业参与的3+1人才培养模式”实施细则,聘用企业技术人员参与制定人才培养的有关制度,明确人才培养过程中学校、学生、企业的权责,制定培训费用、兼课人员的酬金发放、学生的实习生活补助等事项。学校与企业签订“实习基地建设协议”、“毕业生就业见习基地建设协议”等。完善各种配套管理机制,为落实人才培养方案提供保障。
三、教学团队建设
1.学习交流,提高水平。近年来,我校化学工程与工艺专业教师几乎每位教师都会参加各类专题研讨会,学院支持教师多进行学习交流,提高业务水平。提高本专业教师队伍的整体素质和水平。
2.加强指导,培养青年教师。为青年教师配备导师,发挥老教师对新教师的“传帮带”作用。另外,有计划地组织教师以科技专家特派员、生产单位挂职或定期调研培训等形式到石油化工企业,深入生产一线,了解生产技术状况及急需解决的生产问题,加强学术交流和联合科技攻关,鼓励教师参与企业的科研活动,开展科研技术服务工作,为企业解决生产难题,提高生产效率和经济效益。
3.外聘专家,提升实力。聘请国内石油化工领域著名专家作为客座教授和学术顾问,指导学科专业的建设。充分利用茂名石化公司人才资源,聘请优秀专家及技术人员担任客座教授、兼职教师,进行生产实习指导、生产技术专题讲座、毕业论文指导等教学活动,并加强学术交流和产学研合作。聘请参与人才培养企业的各层次的技术人员、工人师傅进行石油化工工程能力、生产技术、实际操作等的指导。从而,建设一支熟悉社会需求、教学经验丰富、工程技术能力强、专兼职结合的高水平教师队伍。
四、课程与教学资源建设
1.加强精品(资源共享)课程建设。化学工程与工艺专业《石油炼制工程》、《有机化学》、《物理化学》已获批为省级精品课程、广东省精品资源共享课,并有良好的教学网站资源。《石油化工工艺学》为校级精品课程,校级精品资源共享课。另外,2015年,《化工设计》、《化工热力学》等申报校级精品资源共享课。
2.丰富教学手段。另外,本专业还建立了“油类”课程群精品课程网站。利用网络平台进行远程教学,教师可通过校园网提供教学资料、实验资料,并进行辅导、答疑、批改作业、组织讨论等。利用全国高校教师网络培训系统,积极开展教师网络培训。
3.推进教材建设。联合国内石油化工高校编写出版高水平、适用的石油化工特色鲜明的系列教材。如《认识、生产实习指南》、《石油产品应用技术》、《石油化工专业英语》等。与企业技术人员合编更结合生产实际的《化学反应工程》、《化工原理》、《化工热力学》、《化工设计》、《石油化工工艺学》、《石油炼制工程》、《石油化工安全生产管理》等特色教材。
五、教学方式方法改革
1.理论联系实际,第二课堂建设与改革。我校化学工程与工艺专业基于学生工程实践能力和工程设计能力的培养,开设了三类有特色的“第二课堂”竞赛训练:“石油产品分析检测竞赛”、“大学生化工设计大赛”,“化工原理实验技能操作竞赛”。学生参与积极性高,反映理论与实践得到完美融合!
2.科研促进教学,师生课外科技活动促进教学方式改革。学校为化学工程与工艺专业提供了良好的课外科技活动创新平台,以课外科技活动促进教学方式改革。如“大学生创新创业训练计划项目”、“1+1导师成长计划”等课外科技活动,项目进展顺利。
3.生产促进教学,课堂实践促进教学改革。化学工程与工艺专业各类课程均进行了课堂实践改革,同时引入“项目化”教学模式和“课堂实践”教学模式。利用企业工程项目,培养学生工程设计能力;另外通过采取项目教学,改革化工设计课程的教学;其次是强化增加毕业环节设计类题目的比例。如《化工设计》、《专业英语与科技论文写作》、《石油化工工艺学》等课程在教学过程中引入各种与教学内容相关的“项目”,让学生以项目为载体,以团队形式完成课程项目,同时在课堂中鼓励师生交流项目成果及心得。对表现好的团队或学生给予肯定与奖励。锻炼学生文献调研能力、团队协作能力及语言表达等各方面能力。
六、强化实践教学环节
1.完善实验实践教学平台建设。完善校企共建的国家级工程实践教育中心(中国石化集团茂名石油化工公司、湛江石油化工公司、广州石油化工公司)及相关产学研基地、实习实践基地平台建设,推进石油化工工程教育中心(广东省实验教学示范中心)、学校石油化工工程中心、石油化工工业中心建设。
2.有效增加实践教学时间。实施“企业参与的3+1人才培养模式”,实践教学时间增加到1年以上,大部分专业实践教学在企业进行。聘请参与人才培养企业的各层次的技术人员、工人师傅进行石油化工工程能力、生产技术、实际操作等的指导。努力提高学生的工程能力和工程素质。
3.充实实验教学内涵。根据“卓越工程师教育培养计划”培养标准要求,改革实践教学内容,改善实践教学条件,创新实践教学模式,增加综合性、设计性实验,倡导自选性、协作性实验。增加实验教学内涵,教学内容注重工程意识培养。为培养学生实践能力、创新能力,在实验教学过程中注意“四个相结合”:(1)实验技术研究与理论教学研究相结合;(2)实验内容与教师科研(教研)成果相结合;(3)专业技能竞赛与实验教学相结合;(4)创新实验教学与科研项目相结合。
湖北省石油化工产业的人才需求的特点
为深入了解湖北省石油和化学工业产业对化工类毕业生的素质要求,从而深化教育教学改革,修订和完善人才培养方案,武汉工程大学牵头,组织湖北省化学工程与工艺专业校企合作联盟所属企业和高校,对湖北省石油和化学工业100余家相关企业进行了走访、调研和问卷调查,整理并分析收集到的资料和数据。调研、调查结果显示,湖北省石油化工产业对化工类人才培养的建议主要有:1.高校要通过工学结合、校企合作、实训实习、在线仿真模拟训练等形式,加大实践教学的比重,以提高学生的工程实践能力,使其具有对化工新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力;2.学生要培养良好的沟通和社交能力、团队协作精神,以及吃苦奉献、任劳任怨的良好职业道德,成长为高素质全面人才,为毕业后快速融入工作、适应工作、胜任工作奠定基础。
武汉工程大学化工类人才培养模式改革
(一)以现代企业需求为导向,注重专业内涵建设
按照企业和市场的双重需求,通过对教学内容和人才培养模式进行相应的改革,进一步优化学科专业结构、理顺知识体系,促进教学的改革与创新,使该专业在竞争中具有自己的制高点和旺盛的生命力。[5]例如,针对武汉石化“80万吨乙烯工程”及武汉化工新区对石油化工相关专业人才的需求,我校于2005年新设石油炼制与有机化工专业方向,并制定了相应的人才培养方案。由于学校培养人才注重目的性和针对性,该专业方向毕业生现拥有较为宽阔的就业空间,处于较为有利的就业竞争态势。学校于2006年实施“E+化工”人才培养模式,目的是通过实施“英语+化工”(简称为“E+”)双专业一体化的人才培养模式,造就一批英语扎实、专业过硬、英语和化工专业都是强项的高素质复合型人才。从2010年到现在,该专业方向本科毕业生供不应求。为了满足当前社会对化工工程师人才的需求,学校自2010年以来积极启动“卓越工程师教育培养计划”申报工作,获批了化学工程与工艺专业的“卓越工程师教育培养计划”试点专业,制定了该专业的学校培养标准和企业培养方案,并与湖北宜化集团有限责任公司、武汉人福医药集团股份有限公司、武汉钢铁集团大冶铁矿等企业签订了共建国家级工程实践教育中心的协议,为培养“基础扎实、知识面宽,实践创新能力强,德、智、体、美全面发展的高级工程技术人才”奠定了坚实的基础。当前,教育全球化与国际交流的趋势日益明显。为了适应化工国际化的趋势,学校在保持原有化工专业方向和特色的前提下,于2011年新开设了化工国际特色班,与国外著名大学联合培养学生,实施与国际化本科教育接轨的培养方案,适应国际市场经济下的人才需求。学生在武汉工程大学学习2年,成绩合格符合要求者,可申请到美国路易斯安那大学、密苏里大学等学习2年,完成学业可获得武汉工程大学毕业证书和学士学位及路易斯安那大学学士学位。
(二)改善教学方法,突出学生创新能力培养
创新能力是化学工程师必须具备的最基本的能力,工程教育应该注重学生的创新能力的培养。教学环节积极开展教学理念、模式、内容和方法的改革,让学生有更多自由探索的时间和空间。例如,新的人才培养方案中增加了创新能力培养课程。学校为学生开设教授(博士)论坛、创新性实验计划,开展学科竞赛、课外学术科技活动,设立校长基金项目、校友基金项目等,学生可获得创新学分。
扬州大学化学工程领域从2009年至今累计招收全日制工程硕士94人,毕业26人,其中90%以上进入苏、浙、沪大中型企业,部分毕业生已成为企业技术骨干。通过5年来的摸索,化学工程领域已经实现了学术型人才和专业型人才分类培养的格局,完成了针对全日制工程硕士的实践教学体系构建工作和校外工程实践基地的建设工作,基本形成了以能力培养为核心,以强化工程实践为落脚点的人才培养模式。2013年扬州大学在化学工程领域开展了以学科内在关联性为基础,以多学科交叉为纽带的“大工程领域”全日制工程硕士培养模式的改革与探索,力图通过化学工程与材料工程、制药工程、环境工程等工程领域的交叉融合,培养出能综合运用多个工程领域的研究方法和技术手段,具备适应多种工程研究工作和解决多样工程实际问题能力的“大化工”人才,实现人才培养由“单一工程领域的狭窄对口”变为“多个工程领域的广泛适应”。
二、“大工程领域”全日制工程硕士培养模式改革的主要措施
1.重新定位全日制工程硕士的培养目标
扬州大学围绕“大工程领域”全日制工程硕士培养模式改革,邀请行业专家和企业代表共同对化学工程领域全日制工程硕士的培养目标进行重新定位,提出:培养面向行业、面向未来的高层次复合型“大化工”人才应该具备宽广的知识背景、良好的创新思维、较高的实践能力和强烈的责任意识,具有扎实的化工、材料、制药、环境等学科基础知识,能综合运用化工过程、绿色工艺、工业催化、材料制备、药物合成和环境化学等多个领域的研究方法和现代技术手段,具备独立从事化工-材料类、化工-制药类、绿色化工-环境保护类等多个大类方向的研究工作和解决多样实际工程问题的能力。在此基础上,学校按照“方案宽口径、培养个性化、出口多方向”的基本原则,重新制定了化学工程领域全日制工程硕士培养方案。
2.构建基于多学科交叉的“模块化双螺旋”课程体系
针对化学工程领域全日制工程硕士新的培养方案,学校在充分发挥自身办学特色和整合学校教学资源的基础上,由化学工程领域牵头,校内多个工程领域协调配合,改革了传统的层次化课程体系,见图1,构建了基于多工程领域学科交叉的“模块化双螺旋”课程体系,见图2。实现理论课程和实践课程的多链交汇,有效解决了传统课程体系中理论课程与实践课程相互脱节的问题。对相关课程进行模块化处理,使得课程内容更具灵活性和针对性,加上多工程领域学科交叉的理论课程平台和多元化实践课程平台所整合的多种教学资源,能够最大限度满足“大工程领域”人才培养的需要。其优点主要体现在以下三个方面:
(1)“模块化”的课程内容更具灵活性和针对性
通过设置模块能够实现理论课程和实践课程的多链交汇,有效解决了传统课程体系中理论课程与实践课程相互脱节的问题。对相关课程进行模块化处理,使得课程内容更具灵活性和针对性,加上多个工程领域学科交叉的理论课程平台和多元化实践课程平台所整合的多种教学资源,能够最大限度满足“大工程领域”人才培养的需要。
(2)“双螺旋递进式”的课程排布更加贴合人的发展规律
“双螺旋递进式”的课程排布,既保持了理论课程体系和实践课程体系相对独立性,又确保了理论课程体系和实践课程体系的内在联系性,使得各模块之间呈现了从掌握多学科基础知识———构建基本工程技能———建立初步工程概念———获得多领域工程科研训练———亲历工程实践———实现“大工程领域”的知识、能力、素质综合提升这样一个循序渐进的培养过程,完全符合人的发展规律。
(3)多元化的实践课程平台能够更好地满足学生个性化培养的需要
学校多元化的实践课程平台由校内和校外两部分组成。校内教学实践资源包括扬州大学国家级测试中心、江苏省环境材料与环境工程重点实验室、扬州大学药物研究所、扬州市材料性能强化技术中心、扬州大学联环生物化妆品研究所、扬州大学超分子化学研究所、扬州大学高分子化学与材料研究所、扬大-中化精细化工研究所、化学工程与工艺专业实验室、药物合成专业实验室等;校外教学实践资源包括扬州市化工园区、高邮市电缆材料科技园区、大学科技成果孵化园、泰州医药城、江苏油田、扬农集团、长青农化、上海药明康德新药开发有限公司、联环药业等多家单位,以及50多家江苏省企业研究生工作站,近70家校企联合培养基地,能够针对学生的专业特点、兴趣爱好和个人能力提供多样化的教学资源,为学生多工程领域应用能力的培养提供了有效支撑,满足了学生个性化培养的需要。
3.打通相关工程领域的课程设置“大工程领域”的课程设置
应该摒弃传统的学科主义色彩,充分体现实用主义的根本诉求。学校通过打通相关工程领域的课程设置,将多工程领域学科交叉的构思细化落实到相关课程之中,重点开展了以下四个方面工作:
(1)少而精地设置学位课程
学位课程主要包括政治类课程、外语类课程、工程数学类课程以及相关工程领域所共用的最基础的课程。最基础的课程并不强调学科系统性,而是以“必需、够用”为度对相关课程和教学内容进行重组和优化,旨在为学生提供必备的基础理论知识。
(2)有针对性地选取教学内容
教学内容首先要重视其学科交叉性、宽广性、应用性和实践性,重视学生应用能力和实践能力的培养;其次要能反映本工程领域和相关工程领域的前沿知识,使学生熟悉多个工程领域科研的最新动向,增强科研兴趣;此外还要有针对性地将企业生产实际中遇到的问题或工程案例引入教学内容,使学生对企业工程应用有一个初步的了解,增强学生对工程问题的分析能力;最后课程内容的选取还要考虑系统性,做到与后续课程和课题研究的有效衔接,减少学生课程学习的盲目性。
(3)充分发挥选修课的灵活性
选修课的设置除了相关工程领域的专业课程外,还要设置大量的交叉学科课程,同时鼓励学生根据自己的兴趣和研究能力在全校开设的研究生课程中选择适合自己的课程,进一步拓宽学生的知识视野,培养学生的综合素养,解决知识结构单一化的问题,适应不同类型研究方向的需要,促进学生的自由发展。
(4)加大实践课程的学分比重
“大工程领域”课程体系设置中,实践课程学分占到1/3左右,实践课程的内容将不仅仅局限于本工程领域的教学内容,更多是要提供多个工程领域的实践教学内容。而且,实践课程体系的设置还将贯穿于全日制工程硕士的知识学习、科研选题、工程实践,以及延伸至对论文写作阶段工程应用性的指导。同时,还要重视理论课程与实践课程的内在联系,提高知识学习与工程应用的转化效率,强化学生工程应用能力的培养。
4.科学合理地配备师资“大工程领域”的课程在师资配备上
除公共课及部分专业基础课外,主要采用“三三制”,即多个工程领域的专家、学者讲授课程占总课程的1/3,企业及研究单位的高级工程技术人员讲授课程占总课程的1/3,院内有企业工作背景及长期与企业有业务合作的教师讲授课程占总课程的1/3。尤其对于实践课程的师资配备则要充分体现“工程背景”,可以是具有企业工作经历的校内教师,也可以是拥有一定数量面向企业横向科研项目的校内教师,或是来自企业具备一定教学经验的工程技术人员。同时,积极尝试采用多教师串讲的授课形式,例如:在化工—材料类课程中醋酸纤维的生产和应用这部分内容,将安排三位老师进行串讲和指导,两位校内教师一位主讲化工工艺与设备,一位主讲材料的制备及功能化,而邀请的企业高级工程师则讲解醋酸纤维的应用及市场行情分析。从而实现了多学科知识配置—市场认知—企业应用三位一体的综合性教学目标。
三、结语
关键词:焊接学科;研究生培养;跨专业研究生;特殊性;策略
作者简介:陈玉华(1979-),男,湖北武穴人,南昌航空大学航空制造工程学院焊接工程系主任,副教授;黄春平(1980-),男,江西吉安人,南昌航空大学航空制造工程学院,讲师。(江西 南昌 330063)
基金项目:本文系江西省教育科学规划课题(课题编号:11YB378)、江西省学位与研究生教育教学改革研究项目(项目编号:JXJG-11-24)、南昌航空大学学位与研究生教育教学改革研究项目(项目编号:YJG201102)的研究成果。
中图分类号:G643 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)35-0026-02
高度分化同时又高度综合,是现代科学发展所呈现出的越来越明显的趋势,因此在客观上要求有更多数量和更高质量的具有开阔视野和广博知识的复合型人才,尤其是在研究生阶段培养复合型的人才更是受到高度重视,跨专业报考研究生也因此得到广泛的提倡。[1-4]据统计,近年来全国硕士研究生入学考试的报考人数有将近50%的考生是属于跨学科、跨专业的。[5]在研究生扩招之前,跨专业报考的研究生中,相当大的比例是源于学生的兴趣导向,或者是一些新兴的交叉学科或边缘学科,需要不同知识结构和知识背景的生源。随着高校毕业生就业的市场化,就业导向所导致的跨专业报考研究生的比例越来越高,但这部分研究生在后续培养中的问题和矛盾也不断凸现。本文以南昌航空大学焊接学科为例,对跨专业报考焊接学科的研究生培养所存在的特殊性及策略进行了探讨。
一、跨专业研究生培养的现状
从现有文献调研来看,目前国内大部分高校对于跨专业研究生培养的关注不够,涉及该方面的文献非常有限,大庆石油学院[6]对地质类跨专业研究生、浙江财经学院[7]对管理类跨专业研究生的培养模式进行了一些探索。大庆石油学院在分析地质类跨专业生源的研究生对硕士点建设利弊的基础上,对跨专业地质类研究生的培养进行了探索与实践,认为跨专业研究生作为一个特殊群体,需要作为一个系统工程来设计和实施,即从招生、入学前、授课阶段、开题报告前及进入论文写作阶段等各个环节结合导师、授课教师及管理人员给予共同的特别关注,协同指导,才能在较短时间内克服跨专业研究生的不足,适应地质类研究生教学与培养方式,并发扬其跨专业的知识结构特色,成为高层次的复合型人才,真正成为合格的地质类硕士毕业生。[6]
目前国内大部分高校对于跨学科、跨专业研究生培养的机制、模式及策略等问题还没有给予足够的重视并进行深入研究,对于跨学科、跨专业报考研究生这一特殊群体的成长、成才还缺乏有益的指导。
二、焊接学科跨专业研究生培养的特殊性
南昌航空大学焊接学科是材料加工工程硕士点的方向之一,历来就业前景较好、研究经费充裕、科研条件好,因此,每年都有近60%的生源是跨专业、跨方向报考的。以2009、2010级研究生为例,其本科专业有应用化学、机械设计及自动化、生物医学工程、电子科学与技术、金属材料工程、飞行器制造工程、材料成型及控制工程(锻压方向)、材料成型及控制工程(铸造方向)等。
1.跨专业报考焊接学科研究生的优势
跨专业考生与本专业考生相比,有一些特点和优势[6]:来自不同的专业背景,考虑问题的角度和思路颇有特色,对于圈内传统观点和学说敢于质疑,另辟蹊径。通过问卷调查结果发现,焊接学科研究生,本科所学专业为材料类专业的,往往表现出较强的微观组织结构分析的能力,本科所学专业为机械类专业的,在焊接设备、工装夹具的设计方面和本专业学生相比有优势,这些对本专业生源的研究生构成了激励和促进。
2.跨专业报考焊接学科研究生培养中的问题
跨专业报考焊接学科的研究生虽然有利于选拔更多的具有宽广基础知识的优秀生源入学,从源头上为培养复合型、具有创新能力的焊接技术人才奠定了基础,但也带来了严重的问题和矛盾:
(1)在焊接学科专业课程的教学中存在较大的困难。由于现有研究生的培养计划是针对本科为焊接专业的研究生所制定的,但现在面对的对象有一半左右是对焊接专业一无所知的跨专业研究生,因为统一授课对象的基础不一样,如果授课内容和难度以跨专业研究生为基础来安排,那么本专业研究生会“吃不饱”,如果以本专业研究生为基础来安排,跨专业的考生又“跟不上”。
(2)由于与本专业学生的专业基础相差太远(不同的跨专业生源的基础也还有明显的差别),跨专业报考焊接学科的研究生对于焊接专业的一些基础理论问题不太清楚,一方面在后续的课题研究中无法进行深入研究,硕士论文的质量也不高,在规定的时间内难以完成课题的开题报告,进而影响到整个培养环节的进行。另一方面,部分跨专业学生比较勤奋、努力,虽然能够完成硕士论文、顺利毕业,但硕士论文的撰写中经常会用到一些令人啼笑皆非的词语,反映出其专业基础不扎实,在毕业后的工作中也会出现对焊接专业的很多基本知识掌握程度不够、内行人说外行话的情况。根据问卷调查结果,有相当一部分学生自认为:虽然读了焊接方向的研究生,做了与焊接相关的课题,但并不真正了解焊接,在毕业后的工作中缺乏自信心。
三、焊接学科跨专业研究生培养的策略
针对南昌航空大学焊接学科跨专业报考的研究生日益增多、培养对象的基础相差越来越大这一现状,为了全面提升南昌航空大学焊接学科跨专业报考的研究生的专业基础知识,在跨专业报考研究生的培养中引入了国际焊接工程师培训、认证的新模式。
“国际焊接工程师”是ISO1473l标准中所规定的最高层次的焊接技术人员和质量监督人员,是与焊接相关企业获得国际产品质量认证的要素之一,获得者可从事产品的结构设计、生产制造、质量保证、研究和开发等各个领域的焊接技术和相应的管理工作,在企业中起着极其重要的作用。培训内容包括与焊接专业相关的基础知识和专业知识,既有材料、机械、力学、电子电工等焊接专业基础知识,也有“焊接工艺及设备”、“材料及材料的焊接行为”、“焊接结构与设计”、“焊接生产及应用”四门主干课程,还有国际(ISO)、欧洲(EN)、美国(ASME)、德国(DIN)标准与规程和国际先进的焊接技术、国内著名专家的科研与生产实践经验。
通过对近几年跨专业、跨方向报考南昌航空大学焊接学科的研究生的本科专业、知识结构进行调研,与国际授权的机械工业哈尔滨焊接技术培训中心进行研讨,确定焊接学科研究生参加国际焊接工程师培训的入学条件和资格,结合国际焊接工程师培训的入学要求,对焊接学科研究生培养的现有课程体系进行了优化和改革,将部分焊接本科专业的核心必修课程如“焊接理论基础”、“弧焊电源”、“焊接结构”、“材料焊接性”等设置成研究生培养计划的选修课程,供跨专业、跨方向学生选修,使其具备一定的焊接基础理论,以满足国际焊接工程师培训的入学资格审查。通过中期考试后,对这些学生进行国际焊接工程师的培训,并按照国际焊接工程师培训体系的要求,将部分培训内容和现有课程有机融合,全面提高其焊接理论基础知识、专业知识。按照“国际焊接工程师”培训体系,对参与培养的研究生进行40学时的焊接技能实训,包括焊条电弧焊、气焊、气割、二氧化碳气体保护焊和氩弧焊操作,提升这些研究生的操作技能和对焊接的感性认识。
四、焊接学科跨专业研究生培养新模式的实施效果
3年来,共有23名跨专业报告的研究生参与了该培养模式的试点,取得了良好效果。2011年毕业的硕士研究生吴某,本科所学专业为电子科学与技术,与焊接专业相差甚远,通过该模式的培养顺利毕业并拿到国际焊接工程师证书,毕业后成为某学校焊接专业的教师,能够胜任焊接专业课程的教学;2012年毕业的硕士研究生龚某,本科所学专业为化学工程,通过该模式的培养顺利毕业并拿到国际焊接工程师证书,毕业后成为某公司焊接责任工程师,硕士论文被推荐为省级优秀硕士论文;2013年毕业的硕士研究生姜某,本科所学专业为机械设计及其自动化,通过该模式的培养顺利毕业并拿到国际焊接工程师证书,并签约某高铁车厢生产企业。
五、结论
焊接学科跨专业研究生的专业基础和本专业研究生不同,且各个个体之间的差别也较大,导致跨专业研究生的培养在课程教学、课题研究和硕士论文的撰写等方面存在较大差异。
通过改革现有培养模式,在跨专业研究生的培养体系中引入国际焊接工程师培训课程,夯实了跨专业研究生的焊接专业基础知识,提高其焊接专业的技能,培养了焊接学科研究生的国际视野和工程实践能力,增强了研究生的就业优势。
参考文献:
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[2]沈以赴,夏品奇.国际化培养:高质量研究生教育的重要举措[J].中国高等教育,2010,(1):36-38.
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[5]李秀兵,姚秀颖,何振雄,等.我国高等工程人才培养的现状调查与问题分析[J].学位与研究生教育,2010,(4):64-71.
关键词:综合性;设计性;实验;教学研究
我国正处于工业化进程中期,培养造就一大批创新能力强、适应我国经济社会发展需要的工程技术人才,是必然的选择。教育部开始实施“卓越工程师培养计划”,应用型本科院校黑龙江工程学院是全国首批61所“卓越工程师培养计划”试点高校之一。在“卓越工程师培养计划”试点高院校中开设综合性、设计性实验,营造培养学生创造性思维能力的环境是尤其重要。
1.综合性、设计性实验的含义
综合性实验是指学生在具有一定实验基础知识和基本操作技能的基础上,运用某一课程或多门课程的综合知识,对实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合性实验。设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。其目的在于培养学生掌握设计实验的一般方法,激发学生学习的主动性、创造性,提高学生组织能力、认识能力和开拓创新的意识。
2.综合性、设计性实验的教学过程
考虑到材料、化学类专业人才培养方案及课程特点,将综合性、设计性实验分为两个阶段,实验集中在2-3周时间内完成。第一阶段安排在第4学期,在学习无机化学、有机化学的专业基础课之后,2周内进行,目的是进一步巩固专业基础知识;第二阶段安排在第6学期,很多专业课都已结束, 开始准备毕业论文之前,3周进行。
(1)选题实验题目主要来源:指导教师根据专业和课程特点,自我研究设计的;围绕课程培养目标,选用国内优秀教材并根据学生具体情况完善而成的;来自于教师科研课题内容等。此项工作以教师为主,师生共同讨论而确定。
(2)文献查阅,实验方案设计教师指导学生查阅相应的文献资料,并根据资料设计实验方案。学生在查阅资料的基础上,应用所学知识拟定和完善实验方案,论证方案的可行性,分析实验中可能出现的各种问题。此项工作以学生为主体,教师参与,共同确定最合理的可行方案。
(3)实验操作过程学生根据自己提出的实验方案,到实验室准备仪器和试剂,独立进行实验操作。在实验中遇到的意外现象和问题时,由学生自己思考,整个过程学生是主体,教师起指导、辅助的作用。
(4)总结实验结果,书写实验报告通过整理原始数据、分析实验结果、总结实验过程、讨论影响实验的关键因素等,进一步加强学生对实验内容的理解。同时要求学生按照科研论文格式书写完整的实验报告,并将报告制成PowerPoint的格式,准备答辩。
(5)进行实验报告、答辩实验结束后安排2-3个课时的报告会, 让学生讲解自己的实验内容及体会,解答学生和教师的提问,使每个学生对不同题目的实验都有一定的了解,相互交流和沟通,开拓视野。
(6)成绩评定考核方式为考查,总成绩为优秀、良好、中等、及格和不及格五级制。教师对学生的文献查阅、实验方案设计、实际操作、实验报告等多方面综合评定,给出成绩。
3. 综合性、设计性实验实施过程中常见问题及解决方法
(1)教师指导与学生实践的关系。应以学生为主体,教师的任务是对学生在查阅资料、方案设计等各环节给予方法上的指导,放手让学生实践的辅导方式,切勿对学生指导过细。
(2)严格要求与活跃思维的关系。进行综合性、设计性实验时,学生思维常处于非常活跃状态,同一个实验题目,可设计出不同的方案。指导教师要鼓励学生的积极性,但不能个个认同,对完成设计质量不高或有困难的学生也要提出要求,积极引导。
(3) 学习知识与培养能力的关系。实验的条件和方法是学生根据理论知识自己拟定的,实验过程中还会出现各种问题或异常现象,需要对相关理论知识反复研究、深刻理解。所以在综合性设计性实验中既能培养能力,也能加深理论知识的学习。
(4)实验室资源的充分利用。实验的开出需要有充足的试剂、仪器设备和实验场地。在购置仪器设备的基础上,需充分挖掘实验资源的利用效能,采取一系列措施保证实验中心在综合实验阶段的全面开放。
总之,开设符合工程实际的综合性、设计性实验适应当前教学改革的要求,适应学生的求知愿望, 有利于培养学生科研创新意识、严谨务实作风,提高学生的综合素质,最大限度地使学生的所学知识与社会接轨。
参考文献
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[4]张小林, 周美华, 李茂康.综合性、设计性实验教学改革探索与实践[J]. 实验技术与管理, 2007, 24(7):94-96.
目前,多数高校化工专业实践教学环节主要有贯穿大学四年的课程和专业实验,大三和大四学年的认识和毕业实习,毕业前的毕业论文或设计三大类。虽然通过以上实践环节的训练,一定程度的培养了学生在化工专业方面的工程实践能力,但仍处于尝试和探索阶段,我国工科院校培养的毕业生只是工程师的毛坯,中国的工程教育和工程师无法走向国际市场。在当前的教育体制下,高校大规模的扩招,使工程实践场地和设备资源紧张,教师量化考核不合理,工作任务繁重,而校企合作又不够深入,兼职教授缺乏,使得学生在实验和实习两个工程实践环节中缺乏良好的条件[5-6]。而在毕业论文或设计环节,很多学生对不认真对待,把更多的时间和精力用在了考研复习和找工作等方面,毕业设计环节流于表面形式[7]。过程监管不严密、考核环节单一化等问题普遍存在。学生就业后上手慢,对企业的工程实际问题不会解决,导致了化工企业需要人才而招不到合适的,化工学生想就业却又不被接受的两难现象。按照教育部“卓越计划”的总体工作思路和标准要求,优化实践教学,强化学生的工程实践能力和创新能力的培养,制定和实施严格的工程实践教学计划和教学大纲是一项培养卓越工程师迫在眉睫的事情。
2优化实践教学的主要措施
工程实践训练是促进学生理论联系实际、学以致用、提高全面素质与能力的十分重要的环节。高校应借鉴国外先进的高等工程教育观念,合理制定工程实践培养方案,加大对学生工程实践能力和创新能力的培养。工程教育最重要的内容是实践教学,因此,实践教学在卓越工程师的培养中起着关键性的作用。而实践教学改革是一项系统而复杂的工程,涉及教学计划、实验内容、师资队伍、资金配套等方方面面[8]。对化工专业来说,究竟怎样才能优化实践教学体系,探索出化工专业卓越工程师培养的新方法,以提高化工专业卓越工程师创新能力?
2.1完善和创新实践教学课程体系
实施“卓越计划”最核心的是要改变实践教学培养计划体系。可以借鉴德国工程师培养模式的先进经验[2],在培养模式上加强实践环节,增加实践课时,增加学生自己动手的机会,在课程体系中将坚实的理论知识和工程实践训练有机地结合起来,以适应国家卓越工程师的培养目标。通过与国内化工专业同行的深入交流、文献调研和走访化工专业强势的国内国际重点兄弟院校,收集并整合化工实验研究方法教学内容,扩充和完善从基础实验,认识、生产和毕业实习,毕业论文或设计为主线的实践教学体系;加强涵盖工程背景或企业的实际问题的实践教学比重,搭建具有工程实践环境的教学平台,通过对基础实验、实习和设计等实践环节的优化和设置,在实践中提高学生的创新能力,适应卓越工程师人才培养的要求[9]。对于教师素质的提升,要坚持鼓励教师多下企业实践学习,捕捉厂内新信息,对实践学习的内容进行仔细的整理,形成新的教学内容。充分利用现有资源和现代技术和手段,通过多设置开放式课程,提升教学内容的广度、深度和新度。整合、优化和拓展教学资源,提高教学质量,改善教学效果,促进化工专业卓越工程师创新能力的培养和本学科教学的发展。实行“本科生双导师制和模块制”。每2~3名学生配备1名学校教师和1名企业工程师。在大一开学就给学生配备指导教师,让学生提前了解指导教师的课题,以便学生二年级就可以开始进行工程实践训练。一方面,指导教师将自己具有工程背景的科研课题提供给学生,学生根据自己的兴趣选择研究课题,以学生为主和老师为辅制定实验方案,学生自己动手实践,完成科研课题。另一方面,学生通过化工设计来提高工程实践和创新能力,例如,学校或省等各级单位组织的实验竞赛、三井杯化工设计大赛、大学生创业竞赛、科技学术节、学术科研报告会等。学生在教师简单的指导下,就可以学习化工设备设计、化工工艺设计(如煤气设计、焦化设计等)、化工制图等课程,这样既锻炼了学生的工程实践能力,又促进了其创新能力的培养。
2.2建立高水平的工程训练中心和实验中心
高等工程教育最重要的内容是实践教学,而实践教学环节的实施,必须要有相应的平台。因此,建立高水平的工程训练中心和实验中心,也是实现卓越工程师培养的重要举措之一。比如,承接一些工程应用型实践项目展示给学生;聘请企业中有经验的专业技术人员走进学校,根据教学安排进行工程实践教学,并有主题的组织工程技术讲座;对企业的工程实际项目,在不涉及企业隐私和不影响企业生产的前提下,可以通过视频拍摄,对拍摄资料进行制作整理,形成新的实践教学内容,作为辅助手段在实验课堂上对学生进行放映讲解等[10]。
2.3探索校企合作的新模式
校企合作是卓越工程师培养的有效措施之一。加强学校与企业或科研机构的合作,充分利用其工程实践平台,选拔优秀学生参与新产品的开发研究;建立校企合作联盟网络平台,建成校企合作资源库。吴元欣等[11]提出的化工专业联盟建设,是实施卓越工程师计划的重要举措,是有效实现资源共享、促进校企交流与合作的新模式。比如,每年举办联盟实验技能竞赛和化工设计大赛;在教师交流、交换学生培养方面构建定期交流机制,联盟成员高校通过大学生课外科技活动、实验中心创新实验专项等项目,以及学校或国家的大学生科技创新基金等,构建多种多样的大学生科研创新平台,探索出校企合作的新模式。
2.4培养具有工程实践和创新能力的教师队伍
作为担负培养一代卓越工程师所具备的工程实践和创新能力的大学教师,首先必须自己具备卓越的工程实践和创新能力,具体应做到如下几点。首先,教师应拥有相关学科专业领域,尤其是交叉学科和新兴学科的广博理论知识,以及丰富的实践经验和强烈的创新精神,能够突破思维定势,擅长激发自己和学生创新思维方式;其次,能够及时掌握相关工程实践的前沿领域和发展方向,解决工程实践中的技术难题,在工程实践开发和应用中不断探索创新,取得卓有成效的创新性成果[12]。高等工程教育应围绕以上重点来培养具有工程技术创新能力的教师队伍,以确保卓越工程师创新能力的培养。
2.5强化课程设计和毕业设计
课程设计和毕业设计也是实践教学的一项重要内容。当前,应根据大多化工企业需求和实际情况,开设化工原理、化工设备等课程设计。此外,教师应引导学生运用所学的知识,结合企业现场实际,做出有创意的、满足实际需求的课程设计。对于毕业设计,通过选题、写文献综述、实验或设计技术方法的选用、数据的分析处理以及实验现象的解释等等,使学生通过毕业设计受到综合能力的训练,在专业知识运用能力、实践能力和创新能力等方面得到充分的锻炼和提高。李莉[13]的调研发现,大多数工科学生进行的“毕业设计启动时间较晚,在毕业奔波的求职过程中,毕业设计只能被暂时搁置一边,最后敷衍了事。因此,应切实调整卓越工程师培养中毕业设计环节的实施日程。王宝玺[14]将实验与工程实践教学体系分成了四个层次,将认识实习和工程训练划定为认识、基础和拓展层,而将毕业实习和毕业设计划定为创新层次。进一步表明,卓越工程师创新能力的培养应注重基础,而强化毕业设计。
3结论