基于創(chuàng)新性應用型人才培養(yǎng)的化工原理實驗教學探究論文
在教育部政策的引導下，部分高校開始向應用技術(shù)型大學轉(zhuǎn)型，也有部分高校為了培養(yǎng)創(chuàng)新性應用型人才，在專業(yè)設置和培養(yǎng)方案上做出了突破性的調(diào)整，以適應社會發(fā)展需要。化工原理課程是高等化工專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎理論課程，是化學工程與工藝、應用化學、生物工程和環(huán)境工程等專業(yè)的主干課程。其主要研究內(nèi)容是以化工生產(chǎn)中的物理加工過程為背景，以“三傳”為主線，分成若干單元操作，研究不同典型單元操作過程的基本原理和常用設備的原理、結(jié)構(gòu)、選型及工藝尺寸的計算。其教學目標是在理論教學中讓學生掌握化工若干單元操作的基本原理，在實驗教學中樹立工程觀念，掌握處理化學工程問題的技能與方法。
化工原理實驗是聯(lián)系化工原理理論與實踐的重要橋梁，它與基礎課程實驗不同，屬于工程實驗范疇，具有工程的特點，是化工學科的重要實驗課。化工原理實驗的每一個單元操作都是一個化工生產(chǎn)過程，學生在實驗過程中，通過對工程實際問題的處理，更容易形成工程概念，掌握工程實驗原理、方法及測試手段。因此，化工原理實驗是幫助學生驗證基礎理論，加深課堂理解，掌握實驗方法和實驗技能的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生操作能力、創(chuàng)新能力、應用能力、分析和處理問題能力的重要課程。它承擔著學生應用能力和創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的重要任務，研究適應當前經(jīng)濟社會快速發(fā)展的化工實驗課程體系，促進化工實驗教學改革，對加強高校創(chuàng)新性應用型人才培養(yǎng)具有重要意義。
1 化工原理實驗教學的問題分析
1。1 學校管理者的觀念
由于受到傳統(tǒng)教學理念的影響，部分高校仍然存在“重理論、輕實驗”、“重基礎、輕應用”等滯后于經(jīng)濟社會發(fā)展的陳舊觀念。在課程安排上，總是先排理論課、再排實驗課；在教師安排上，往往把具有教學經(jīng)驗的老教師安排到理論課的教學崗位上，而把沒有教學經(jīng)驗的教師或者是把沒有理論課教學資格的教師安排到實驗課教學崗位上；在上課時間安排上，以理論課為主，實驗課經(jīng)常被安排到晚上或者周末；在教師工作量的計算上，實驗課往往被視為重復課，計算學時的時候需要乘上小于1 的系數(shù)。
1。2 培養(yǎng)目標
近年來，為了培養(yǎng)創(chuàng)新性應用型化工人才，各高校在培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案上做了很多修改。但這些修改或是小改動，或是簡單修補，缺乏系統(tǒng)性和宏觀思考，缺少導向性的頂層設計，基本還是沿襲了以往陳舊的人才培養(yǎng)模式，沒有實現(xiàn)突破性的改革。實驗教學是為培養(yǎng)學生獨立思考、獨立動手操作及應用理論知識的能力，是培養(yǎng)應用型人才不容忽視的教學環(huán)節(jié)。培養(yǎng)創(chuàng)新性應用型人才作為實驗課教學的主要目標，在許多高校沒有得到充分的認識和足夠的重視，在培養(yǎng)目標上重視學生對基礎理論知識的掌握，忽視了對學生應用能力及綜合能力的鍛煉。有些高校雖然制定了明確的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案，然而在實際教學實踐中卻難以落實。
1。3 教學方法
我國傳統(tǒng)的教育方式是以教師為主導的填鴨式教學。雖然強調(diào)了在教學過程中，教師通過言傳身教向?qū)W生傳授基本知識、基本技能，并答疑解惑的主導地位，卻忽視了學生的主體地位。因此，傳統(tǒng)的教學方式已無法適應現(xiàn)代的教育思想和教學理念。在化工實驗教學過程中仍然存在一些教師在教學方法上固封自閉、循規(guī)蹈矩。在授課時，僅講授重點內(nèi)容，學生只能被動地接受，缺乏師生間的交流與互動。這種教學方法重視了“教師教什么”和“學生學什么”，卻無視了“學生怎樣學”的重要性，必然會導致學生失去主動學習的積極性和趣味性。在實驗過程中，學生照本宣科地操作，記錄數(shù)據(jù)。然而在實驗結(jié)束后，很多學生對所做內(nèi)容的實踐性、操作原理以及所操作設備的構(gòu)造卻并不了解。
1。4 師資力量
與理論課程相比，化工實驗課教學的師資力量相對薄弱。首先，由于學校實驗教師受到編制與名額的限制，數(shù)量嚴重不足。一些本科院校的實驗教師都是由理論課教師兼任，由于理論課教師在授課的同時還擔任其它課程或科研課題的研究工作，在精力和時間分配上難以達到專任實驗教師的效果。其次，實驗課教師缺少在工廠生產(chǎn)實踐的經(jīng)驗，在講授實驗課時，只能照本宣科，難以結(jié)合工廠實際生產(chǎn)設備和流程進行講解。
2 化工原理實驗教學改革構(gòu)想
2。1 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學觀念
要提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，就要大力推動專業(yè)設置與產(chǎn)業(yè)需求、課程內(nèi)容與職業(yè)標準、教學過程與生產(chǎn)過程“三對接”，做到學以致用。“三對接”的核心是專業(yè)與產(chǎn)業(yè)的“對接”，要讓專業(yè)教育根植于社會經(jīng)濟發(fā)展的軌跡之中，實現(xiàn)產(chǎn)教融合。“三對接”的實質(zhì)是努力培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才，以提升人才培養(yǎng)的質(zhì)量。這就要求高校要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的重基礎理論、輕實驗和實踐的教學理念，要以就業(yè)為導向，強化學生的實驗和實踐技能，提升學生的創(chuàng)新能力和應用能力。
2。2 明確培養(yǎng)目標，積極修訂實驗教學大綱
基于國家提出的“厚基礎、寬口徑”的高等教育指導思想，化工專業(yè)人才的培養(yǎng)目標應確定為：面向企業(yè)和工廠生產(chǎn)一線，培養(yǎng)理論基礎扎實，實踐能力強，具有創(chuàng)新精神的應用型專門人才。化工原理實驗是化工類專業(yè)實踐課程體系中重要的基礎實驗模塊，其目的是培養(yǎng)學生對工程實驗流程的設計、方案實施、實驗操作、數(shù)據(jù)采集和處理等工程實踐能力，從而促進學生養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W研究態(tài)度和工程觀念，提升學生分析和處理工程類問題的綜合能力。
2。2。1 實驗內(nèi)容 隨著現(xiàn)代科學技術(shù)和企業(yè)的快速發(fā)展，尤其是在供給結(jié)構(gòu)性改革的背景下，企業(yè)對掌握高新技術(shù)和新興工藝等創(chuàng)新性人才的需求日趨增多。為此，要實現(xiàn)創(chuàng)新性應用型人才培養(yǎng)目標要求，即學校要及時完成化工原理實驗設備的更新?lián)Q代，教師要積極修訂實驗教學大綱，同時做好實驗教材的同步建設，盡可能地把國內(nèi)外的新技術(shù)和工藝流程及時編入教材。化工原理實驗教材的建設要在貫徹服務于創(chuàng)新性應用型化工專業(yè)人才培養(yǎng)的目標下，注重培養(yǎng)學生的專業(yè)知識、實踐能力和綜合素質(zhì)等，重視基本原理在工程實踐中的應用，同時要體現(xiàn)其實用性、科學性、綜合性和先進性等特點。對于基本原理的推導和論證盡可能簡約處理，不追求內(nèi)容體系的完整性和系統(tǒng)性，而是強調(diào)基本原理的應用性和操作性，使學生在實驗過程中掌握基本原理和基本操作技能，具備基本專業(yè)素養(yǎng)。與現(xiàn)代科學技術(shù)和企業(yè)發(fā)展同步的教材建設是一項系統(tǒng)工程。一般來講，高校教師具備扎實的基礎理論知識，但對工廠的實際生產(chǎn)工藝和流程難以跟蹤考察。因此，只有高校教師和工廠一線工程師協(xié)同合作編寫教材，才能把一線工人真正需要的基礎理論知識和實踐技術(shù)納入教材中。
2。2。2 考核方法 實驗考核與效果評價是化工原理實驗教學過程的重要環(huán)節(jié)，客觀地評價學生的全部實驗過程應包括對專業(yè)素質(zhì)、操作能力和理論知識等要素的'考核。為了保證學生動手能力的培養(yǎng)以及創(chuàng)新能力的提高，應打破常規(guī)的單一考核方式，注重考核形式的多樣性。因此，可采用筆試、口試和現(xiàn)場操作等多種考核方法相結(jié)合的方式，并制定相應的評分細則。筆試內(nèi)容除了包括實驗原理、儀器結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)處理等常規(guī)知識點的考核外，還可增加一些其它內(nèi)容，如對現(xiàn)有的實驗裝置提出改進建議，對某些設備、儀表的選型和安裝進行分析對比等靈活的知識點。口試的內(nèi)容除了有關(guān)裝置流程的問題外，還應側(cè)重操作原理和操作技能方面的檢查，如人為地制造一些故障，要求學生分析原因以及排除故障的方法等。現(xiàn)場操作一方面要考察學生的操作熟練程度、規(guī)范程度以及分析問題和解決問題能力，另一方面還要根據(jù)現(xiàn)場情況隨機提問，以考察學生的綜合運用能力。與傳統(tǒng)的考核方法比，這種多樣性的考核方法有利于發(fā)揮學生的主觀能動性，提高他們發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，從而實現(xiàn)學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。
2。3 優(yōu)化教學方法
化工原理實驗課程作為化工原理課程的重要實踐環(huán)節(jié)，其內(nèi)容涉及到化工生產(chǎn)過程的多種單元操作，其中包括流體轉(zhuǎn)能、傳熱、流體阻力、蒸發(fā)、吸收、精餾、萃取和干燥等。多單元操作最大的特點是具有顯著的工程實踐性。由于該課程是學生首次學習的工程類課程，因此，他們?nèi)狈W習經(jīng)歷和實踐經(jīng)驗，在接受知識和動手操作時都會比較困難。這就要求教師要了解學生的情況，把握課程特點，優(yōu)化教學方法。基于此，化工原理實驗課程的教學過程中應多采用提問式和探究式的教學方法。以教師為主導，學生為主體，教師應盡可能提出一些與工廠生產(chǎn)實踐相關(guān)的工程類問題，讓學生在獨立思考、小組討論以及回答問題的過程中逐步了解該課程的特點和操作流程。此外，學生除了完成指定任務的實驗外，還可以利用現(xiàn)有的實驗裝置做設計型實驗。如給學生一套精餾塔裝置，提出一定的工藝指標（如規(guī)定產(chǎn)品的質(zhì)量及數(shù)量等），要求學生在給定的時間內(nèi)將設備調(diào)整到正常的操作狀態(tài)，達到預定的工藝指標，并能維持若干時間的穩(wěn)定操作。這樣不僅有助于學生提高學習興趣、集中注意力，而且能夠最大程度地培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和應用能力。
2。4 加強教師隊伍建設
師資隊伍的綜合素質(zhì)對培養(yǎng)化工類專業(yè)創(chuàng)新性應用型人才起到至關(guān)重要的作用。其中包括教師的知識結(jié)構(gòu)、學歷層次、教學經(jīng)驗和工程實踐經(jīng)驗等方面。設計型、研究型實驗對任課教師業(yè)務水平提出了更高的要求，因此加強師資隊伍建設尤為重要。首先，加強對教師的校內(nèi)培訓，嚴把教學關(guān)。對化工原理實驗課教學的新進青年教師進行崗前培訓，并通過試聽、試做和試講等環(huán)節(jié)，最后由課程組教師討論，合格后才能獲得實驗課教學資格。其次，鼓勵教師“走出去”，到企業(yè)和工廠實地考察新設備，學習新技術(shù)，不斷完成知識更新。第三，把具備豐富實踐經(jīng)驗的工廠一線工程師“請進來”，一方面可以與高校教師合作完成橫向課題，帶領(lǐng)專業(yè)青年教師開展實踐工作，另一方面可以給化工專業(yè)的學生講授實驗課，做專題講座，以及指導學生開展實踐活動等。
3 結(jié)語
化工原理實驗課程作為化工專業(yè)的核心課程，具有明顯的工程實踐性特點，基于創(chuàng)新性應用型化工專業(yè)人才培養(yǎng)目標的確立，探索化工原理實驗課程改革任重道遠，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學觀念，改革實驗課程考核方法，加強師資隊伍建設，以及優(yōu)化教學方法是推進化工原理實驗教學改革的有效措施。
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