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浅谈地方高校化工实践教学的改革体会

2018-03-29张南哲

山东化工 2018年23期
关键词:毕业设计课程设计化工

张南哲

(延边大学工学院,吉林 延吉 133002)

延边大学是吉林省政府和国家教委共建,省重点建设、西部开发重点建设的高校,地处享有“教育之乡”美誉的吉林省延吉市。一直以来学校高度重视化工学科的发展,加大改善了教学与科研条件,积极引进了高层次人才,但是相对于经济发达地区的高校仍存在很多不足的地方:例如,位于祖国边疆,工业欠发达,特别是周边化工企业少且规模小,加之多数企业处于停产或者半停产状态;涉外的实践教学经费相对更高、课程设置不能适应现代工程技术人才的培养需求,而且教师的教育观念仍停留在老式的教学模式上,转型较慢,理论联系实际生产不够等等[1]。因此,我们根据专业的培养目标和学校的教学实情,改革探索了化工专业实践教学的模式和方法,强调了创新意识和工程实践能力,提高了实践教学综合水平。

1 探索化工实践教学新模式

1.1 传统的实践教学模式

改革之前我校的化工学科实践教学按照传统的教学模式由金工实习、专业实验、课程设计和实习活动等部分进行,然而这些实践教学环节存在诸多不足。例如,在专业实验教学中,往往教师事先调试实验装置,详细讲解实验步骤,并亲自演示等,使实验教学以教师为中心、强调了“教”的作用,却淡化了学生的独立思考;而且实验课程安排在理论课之后,其结果实验教学成为验证课堂理论知识的一种模式,不利于培养学生的创新思维。又如,实习活动全部在工业生产现场中进行,但是随着生产企业的优胜劣汰和机构改制越来越难以找到实习场所,即便找到了实习单位还存在因大型装置自动化连续生产及安全等原因,在实习时以企业技术人员的讲授为主,学生只能观察设备和仪表、旁观生产过程等,不能操作体验正常生产及开、停车和事故处理等的化工全过程,使学生的动手操作能力无法得到训练;并且不能在控制室里长时间停留,无法参与分析和处理生产中过程中出现的实际问题等等[2]。

1.2 构建新的实践教学体系

对于以实践为基础,训练学生的动手操作能力、培养学生的发现问题、解决问题的能力,传统实践教学模式已不适合现代化工工程技术人才的培养;特别是地方高校因多种原因实践教学环节往往趋于简单化,因此迫切需要切合校情实际的实践教学模式和方法。我校化工学科基于模块化课程思路,改革传统实践教学模式提出了“课程实验”、“综合实践”、“仿真实训”、“校外实践”、“创新训练”等实践教学新模式;每一个实践教学模块均由若干个教学单元组成,各教学单元之间按照学生的学习进程和综合能力的提升有机衔接,实现了基本实验能力的培养、专业知识的拓展、实践能力的提升以及创新能力的培养和提高[3]。

2 实践教学单元模块

2.1 课程实验

课程实验教学的目的是,为了促进学生对专业理论知识的理解,掌握基本实验技能和方法,初步培养科学思维和严谨作风[1]。因此,在实验课程的设置上,紧密结合教学重点内容和学习进度主要在第3~4学期安排,并且注重综合性实验,强调学生掌握实验仪器和基本操作技术,鼓励学生在教师的指导下独立思考、独立操作,从而实现了学生的“学习”目的和“主体”作用。

2.2 校内综合实践

校内综合实践包括金工实习、课程设计、毕业设计(论文)等。其中,金工实习是化工专业实践教学的重要组成部分,也是学生工程实践训练的必修课程。通过金工实习培养了学生的工程基本知识和基本技能等综合能力。

课程设计是培养学生对所学专业知识的综合运用能力,并为后续的毕业设计、参加工作必要的基础性实践训练。根据“厚基础、宽口径、强实践、重创新、高素质”的人才培养目的,在第6学期开设了《化工原理课程设计》和《化工设备课程设计》实践课程。《化工原理课程设计》,要求学生掌握单元设计的基本知识、选定流程及设备的原则,训练独立查阅资料和估算化工物性数据的能力,培养分析问题和解决问题的能力。《化工设备课程设计》,要求学生综合运用化工设备机械基础知识和相关化工专业理论,训练典型化工设备机械设计的基本技能,掌握化工单元设备设计的基本方法和步骤。考虑这两门课程的相似性和连贯性以及时间的紧迫性,在安排课程时将它们对接安排,并且在设计内容上选择相同单元操作,使学生将化工原理课程设计得到的工艺参数直接用于后面的强度计算和设备设计。这样节省了重复的任务布置、辅导以及学生的准备工作时间等,而且大部分时间用于两个相贯通的设计工作上,提高了学习效率,在有限的时间内圆满完成了课程设计任务。

毕业设计(论文)是培养学生综合运用所学基本理论知识和基本技能,分析和解决实际问题、锻炼创新能力的重要实践教学环节。为了更好地发挥学生的创新能力和实践能力,按照学校关于本科生毕业设计(论文)管理规定,首先选题重视结合学生的毕业去向,对于考研同学建议做论文类课题,对于就业的同学尽量安排设计类课题,倡导从科研课题中选题,鼓励学校-企业双导师培养机制,企业导师主要负责学生的工程实践,校内导师则负责毕业设计及论文的撰写,有效培养了学生创新意识,提高了在现实生产中分析、解决问题的能力;其次规范开题答辩、中期监督检查及考核评价等制度,促进了学生的积极性,提高了毕业设计(论文)的质量。

2.3 仿真实训

化工仿真实训是利用计算机仿真技术再现典型化工生产流程、操作过程和设备原理,在模拟真实的现场环境下操作训练,让学生不受空间和时间的限制随时进行专业实训,不进工厂对化工厂身临其境的感受,其操作训练安全无危险、不会造成设备破坏和环境污染,而且将化工厂搬进高校降低了实践教学的运作成本,是非常适合位置偏远地方高校的实践教学。但是由于仿真的局限性,化工仿真实训并不能完全取代下厂实习。为此,我们将仿真实训与认识实习结合起来,即采用先下厂现场参观实习,后仿真实训的教学模式,使学生对各种化工设备及化工生产过程先有直观的感性认识,然后进行仿真实训,不仅培养了学生的工程意识,而且通过开车、正常生产、正常停车、紧急停车等过程仿真训练,熟练了化工生产过程的操控技能,提高了分析问题和解决问题的能力,达到了实训教学的目的,为后续的生产实习、毕业实习工作奠定了较好的基础。

2.4 校外实习实践

校外实践是在化工实际生产过程中对学生进行全面的综合训练,包括认识实习、生产实习、毕业实习等过程。

认识实习安排在短二学期,时间为1周。通过认识实习,让学生了解化工单元设备及各种管件、阀门,了解化工生产的工艺流程和控制系统的组成等,使学生建立起一个完整的、真实的化工过程的概念,而且为接续的仿真实训教学奠定了基础。

生产实习在化工实习教学中占有极其重要的地位。考虑集中实习需要较大规模的实习单位,还给企业带来安全隐患等诸多问题,我们将学生分成若干小组分散实习于多个校外实习基地,如图们利安石化公司、石岘白麓纸业公司、图们民族塑料厂、延吉污水处理厂等,这种小规模集中实习的模式,很好地解决了联系实习单位日益困难的问题。生产实习活动安排在短三学期进行,时间为4周,要求学生熟悉相关化工过程的设备、工艺流程及技术参数等,并且跟班学习操作,参与企业的生产活动,不仅培育了工程思维,而且提高了分析和解决生产实际问题的能力。

毕业实习是课堂理论学习结束后进行的一次重要的实践性环节,是注重对学生综合技能的训练[2]。通过毕业实习,使学生掌握化工生产的工艺技术,了解土建、配电及暖通等工程知识,提高专业综合技能;让学生在现行生产过程中发现存在的问题和不足并提出相应的改进方案,以提高学生的发现问题、分析解决问题的能力;同时为接续的毕业设计搜集资料,做好准备。我们将毕业实习和毕业设计合并为一个阶段,并且采用集中实习和分散实习的新模式,让一部分做毕业设计的学生在第八学期初利用4周时间集中实习,一部分做毕业论文的学生从第6~7学期开始参与教师的科研工作,完成毕业实习;还鼓励学生在就业单位毕业实习。

2.5 创新训练实践

创新训练实践是通过开放性实验和创新训练科研项目等方式,为学生提供自主学习和实践创新的工作过程[3]。各类创新实践,实行自由申请、独立设计、教师指导检查的运行管理机制,突出培养实践能力、创新意识、团队合作精神等。例如,近几年我们积极引导和鼓励学生参加《大学生创新创业训练计划项目》和《本科生自选科研项目》,先后有几十名同学参与了《壳聚糖石墨烯纳米复合材料的合成及其应用》等十余项项国家级、省级、校级的创新创业训练项目和自选科研项目,并发表了《伊利石模板法制备玉米芯基多孔碳材料及其性能研究》等SCI、中文核心、省级期刊论文近二十篇。创新训练实践活动激发了学生的学习积极性和创造性,锻炼了学生的分析、解决问题和实际动手能力,培养了团队合作精神,而且为学有余力、能在更高层次发展的学生提供个性发展、激发创新思维的空间,为优秀人才的脱颖而出创造了条件。

3 结束语

实践教学是工科专业培养高素质应用型人才的重要环节。针对地方高校化工类专业实践教学中存在的问题,进行了实践教学改革,不仅将理论紧密联系实际工作和生产,而且培养了学生的工程意识和创新意思,增强团队精神和沟通能力,提高分析问题和解决问题的能力,从而达到培养高素质应用型化工人才的目的。

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