时间:2023-09-18 17:43:40
工程化学课程范文第1篇
化学工程与材料学科相互支撑发展的这种态势导致了新兴交叉学科——“材料化学工程”的诞生。它是将传统化学工程与材料学科交叉融合,以化学工程为基础和手段,面向生物材料、高分子材料和无机材料制备及应用的一个新兴学科。它既是化学工程学科内涵的拓展和应用领域的外延,也是学科间的交叉渗透,符合当今社会的需求和学科发展的必然规律。材料化学工程学科的内涵主要表现在两个方面:一是应用化学工程的理论与方法对材料生产与加工过程进行系统的研究,其目的在于在材料高性能化的同时,最大限度地降低材料生产对于资源、能源的消耗和环境污染,实现材料制备的高质量、低成本、环境友好和可循环再生利用;二是利用新材料,如新型催化材料、分离材料等发展新型高效的化工技术与理论,形成新的流程工艺和集成技术。
2材料化学工程二级学科发展现状
近十年来,材料化学工程学科作为化学工程和材料科学与工程领域的新增长点,发展迅速。目前,国内外一些大学的化工学院或材料学院均出现了材料化工的研究领域,有的大学(如大连理工大学化工学院)甚至出现了专门的“材料化工”系等人才培养和科研机构。材料化工的交叉研究已经展示出了良好的发展前景,近年来我国在该领域取得了包括国家技术发明一等奖在内的一系列重大研究成果。2005年7月,南京工业大学经国家教育部批准,成立“省部共建材料化学工程教育部重点实验室”;2006年5月在南京召开了第一届材料化学工程大会,大会总结了国内外材料化学工程的研究进展,明确了我国材料化学工程进一步发展的方向和重点。2007年10月国家科技部正式批准建设“材料化学工程国家重点实验室”。基于化学工程和材料学科的交叉融合,国内多所重点院校开始在“化学工程与技术”及“材料科学与工程”一级学科下设置“材料化学工程”二级学科。2002年,南京工业大学首先在化学工程与技术一级学科下设立“材料化学工程”二级学科。随后,天津大学、华东理工大学等知名高校开始设立“材料化学工程”二级学科。据初步调研,已经有11所重点大学设立材料化学工程,如表1所示。该学科的设置,有力地促进了“化学工程与技术”与“材料科学与工程”一级学科的交叉和融合,有利于材料化工领域交叉型人才的培养和学科建设。
3材料化学工程二级学科的建设对策
3.1重新定位“材料化工”学术硕士培养目标的定位
“材料化工”学术硕士的培养定位以工程为主,理工结合,既要考虑到与化学、化工、材料学的学科交叉以及与生物、环境等学科的渗透,又结合地方经济和社会产业发展的需求,培养符合现代科技发展趋势和地方产业要求的素质高、专业宽、基础厚、能力强、具有创新精神和实践能力、工程和工艺结合、理工结合的高素质复合型专业人才。
3.2构建“材料化工”学术硕士学位课程体系
在“材料化工”学术硕士人才培养的课程体系中强化两个方面,一是开发新材料为基础的化工单元技术与理论,二是用化学工程的理论与方法指导开发材料制备技术,因此,设立与之相适应的学位基础课和学位必修课程体系,而学位选修课紧密结合地方产业发展,突出特色。在理论课程的教学中,逐步借鉴或采用国际一流大学的教材、教学内容和教学手段,努力提高教学质量。
3.3打造“材料化工”学术硕士点的师资队伍
引进具有企业背景的高级工程技术人员和国外学习进修经历的教师,发挥他们丰富的企业工作经验和国外人才培养经历。聘请相关企业具有工程师以上职称的人员担任兼职教师,给学生讲授理论联系实际内容较多的工程设计类课程,突出应用型人才的培养,丰富课堂教学内容。另外,有计划、有目的地选派高学历、高职称的教师到企业挂职锻炼或国外进修,进一步提高他们的企业工作经验和国外学习经历。
3.4建立“材料化工”学术硕士的教学管理体制
一是围绕研究生课题的研究方向,理论教学不再单独突出“化学工程与技术”和“材料科学与工程”,而是强化交叉性和相互渗透性,再结合科学研究,既满足了“材料”“化工”交叉与渗透的理论教学的要求,又可让理论来支撑科研的深入开展;二是科学研究中强化理论基础,构建解决科学问题的理论体系。研究生采用化学工程的理论与方法开发材料制备技术,同时也运用在开发新材料为基础的化工单元技术与理论解决相应的科学研究的关键技术问题。这种体制强化了“材料”“化工”交叉与渗透性的理论教学,同时也促进了科学研究,建立了既增强研究生理论学历,又培养了学生科研能力的教学管理模式。
4结论
工程化学课程范文第2篇
目前,我校工程类专业有机化学存在的最现实的问题是课时少,如:纺织工程专业有机化学48学时,环境工程专业的有机化学只有32学时,学生要在一学期内学完《有机化学》课程,时间短,任务重。在课堂教学的有限学时内如何为未来的工程型和应用性复合型人才打下良好的基础,已经成为我校工程类专业在有机化学教学中亟待解决的课题。工程类专业的有机化学是后续专业课的基础,通过教学我们发现,部分学生对有机化学的学习有畏惧感,缺乏信心和兴趣,并且认识不到有机化学的学习对自身专业学习的重要性。另外,与刚学完的无机及分析化学学习比较,有机化学的学习由于有机物数量大、结构复杂、反应式多且反应条件苛刻和理论相时抽象等原因,学生普遍感到对有机化学的知识难理解,难掌握,更难运用。同时,有机化学教学体系本身还存在诸多挑战:有机化学由于内容多且课时有限,教授起来很难展开和深入,导致很多知识之间的脱接,内容的跳跃性很大,学生学习起来很容易迷惑,不容易理解,同时教师为了赶进度往往采用"满堂灌"或"填鸭式"教学,以知识转移为目的,学生缺乏主动获得知识的能力,缺乏创新能力;有机化学的新理论、新反应、新方法大量涌视,但是教材的内容更新落后导致传授的知识有严重的老化现象。
二、课程教学探讨
如何以传授知识、培养能力、提高素质为宗旨,通过有机化学教学方法的优化和授课的安排,使工程类专业的学生掌握与专业相关的有机化学知识,是有机化学教师必须思考的问题,是一项艰巨的任务。"集多种教材之精华,精选组织教学内容",根据教材对教学内容进行优化和补充,做到有所取舍,尽力开阔学生视野;改进教学方法和手段,使得教学内容灵活、巧妙、生动;改革实验教学,在加深学生对理论知识学习的同时培养学生发现问题解决问题的能力,通过实验培养学生学习基础理论的主动性和兴趣;考核方式的改革,把课程的考核贯穿于教学的始终,考核方式多样化。
1.实现学生的主体地位
联合国教科文组织的《学会生存》一文中讲到:"如果任何教学体系只为持消极态度的人们服务,如果任何改革不能引起学习者积极地亲自参与活动,那么,这种教学充其量只能取得微小的成功。"德国教育家第斯多德也说过:"如果使学生习惯于简单地接受或被动地学习,任何方法都是坏的:如果能激发学生的主动性,任何方法都是好的。"教师需要明白学生是教学中的主体,要让学生真正成为主角。在教学过程中要培养学生学习的独立性和自主性。使学生学会质疑、调查、探究,在实践中学习,使学习成为在教师指导下主动的、富有个性的、合作的过程,并学会学习。要真正使学生达到这一目标,关键在于教师的"主导",此目标任重而道远,而又大有可为。教师要把本来属于学生的课堂还给学生,让学生动起来,让学生用更多的感官去接受知识,用他们自己的经验与实践解决遇到的问题,从而学会学习。在我教授的纺织工程专业有机化学课程中,我把含氮类化合物中的重氮化合物、杂环化合物及糖类等后面的章节抽出几个课时交给他们去讲,让他们自由结合成团队去翻阅课本,查文献,准备课件。通过这种方法,极大地调动了学生的积极性,激发了他们的兴趣,内容的掌握更加牢固和深入,同时能培养他们的团队合作意识,让他们真正认识到自己的主体地位。通过这种"让学生走向讲台"的新的教学模式,教学工作取得了满意的效果。
2.课程内容的设计
教学中教师如何引导学生顺利地进入"有机化学"这一学科,使学生对有机化学感兴趣、具有"有机思维",是有机化学教学的关键问题。这需要教师仔细研究教学大纲和教学目标,特别是需要明确工程类专业学生在有机化学方面需要掌握哪些内容,而哪些知识可以简略。教师还要仔细研读教材,准确把握教材的重点、难点以及教材的深度、广度。不同版本的教材对知识诠释的角度和深度不同,需要系统地研读多种有机化学教材和专著,及时关注前沿研究,通过最新的文献来了解最新的研究热点和研究方向。在教学内容的编排上,紧跟时代潮流,多媒体课件的设计要以中英文结合的形式,这样便于学生掌握专业英语词汇,提高学生专业英语水平,有利于学生阅读英文教材和文献,为以后论文的写作和交流奠下基础;要关注有机化学发展前沿,关注其发展动态,要把最新的信息及时传达给学生,使之感觉到目前所学知识实有用的,这里不单单是学科的前沿知识,还包括国家对行业发展的政策及国家的未来发展方向,通过这种大局观的把握让学生能够了解有机化学学科的重要性,增强他们学习的兴趣及动力。通过有机化学的授课,我发现第一节课尤其重要,第一节课效果好,往往在以后的教学中会受到事半功倍的效果,第一节课首先要做的是调动兴趣,在我的教学过程中,我不拘泥于绪论,通常以有机化学领域最新的诺贝尔奖开始讲起,我会向学生们介绍他们的研究成果,研究思想,及他们的逸闻趣事,通过这种方式,学生们很快能进入到有机化学这一学科,能很好的激发他们的学习兴趣及科研兴趣。在第一节课我主要向他们讲授有机化学的发展历史、理论思想及目前研究热点。在平时的授课中,每节课或每一章节都以章节内容的前沿研究热点开始。这样对培养学生的创新思想有积极的效果。
3.课堂教学的方法
目前,课堂教学中广泛采用了多媒体教学,多媒体可通过动画模拟物质微观结构、空间结构、反应历程及实验过程等,将抽象的化学问题简单化、形象化,不仅可以增加教学容量和信息量,还可加强学生对知识点的理解和记忆。但是,多媒体教学容易造成教学节奏过快,使一些学生的思维跟不上。同时,教学的过程也是老师和学生的交流和沟通过程,过快的教学节奏容易削弱老师与学生间的交流,不利于老师把握学生对知识的掌握。多媒体教学只能是教学的辅助手段,传统教学中的教授、板书、练习等教学方法至今仍有强大的生命力。多媒体教学作为一种辅助教学工具,不是用的越多越好,而是要用的恰到好处,课堂上应灵活地结合多媒体、实体模型及板书等现代和传统教学手段的优点,使教学手段尽量多样化,激发起学生的兴趣,创造出良好的教学氛围。教学中要理论联系实际,使生活实际和有机化学联系起来,引导学生对有机化学学习的兴趣,同时增长学生们的化学素养。如地沟油,地沟油的炼制工程,通过有机化学专业知识分析它的成分,了解它的毒害性。还有塑化剂,讲解塑化剂的主要成分邻苯二甲酸酯的性质,水溶性,芳香性,由此引出脂类化合物的性质及对人体尤其是幼儿生殖系统的伤害。通过这种案例教学,使学生更加直观的了解有机化合物的性质,便于他们掌握基础知识,同时逐步提高他们的学习热情和兴趣。在课堂教学中,通过提出问题让学生们讨论回答,并且对于回答的同学给予肯定,对于回答的非常好非常有创新性的学生给予奖励,把奖励和期末考试成绩结合起来,对于那些非常有创新性想法的学生加分,通过这种方式能够使他们回答问题很主动,对于课堂气氛的提升牙防好处,而且有利于培养他们创新性思维,提高他们学习的积极性。
4.实验教学的创新
有机化学实验是一门重要的基础课程,通过实验,不仅要训练学生的基本操作技能,同时还要培养严谨的科学态度和良好的实验习惯,此外也巩固和加深了学生对基本理论的学习和理解。实验大纲规定的有机化学实验以验证性实验为主,探讨性试验很少,这种模式的主要作用是锻炼学生的基本实验操作,让学生掌握基本实验技能。虽然说验证试验是探讨性试验的基础,但是对于培养学生的科研创新能力还有一定距离。我在平时的实验教学中,经常鼓励学生参与教师的科研工作。科研工作有着较强的探索性和综合性,所进行的实验完全不同于实验课的内容,属于更高层次的能力培养。学生参与教师的科研工作,给学生提供了从查阅资料、了解科研动态到发现问题,设计实验,写开题报告,从而培养了学生解决问题和进行创造性思维的能力。参与科研对学生有很大吸引力,满足了学生自我实践创造性的愿望和要求。近年来越来越多的学生都踊跃要求利用课余时间和假期参加教师科研工作,取得了良好的效果。
5.考核方式的改革
为了增强学生学习的积极性和提高学生的综合素质,在工程类专业有机化学的考核上降低了期末考试的比例,增加了多种考核方式,考核包含:论文、平时课堂表现、学生讲课和期末考试。通过改革考核方式,让学生不再突击期末考试,使学生形成一种理念,大学的学习不只是考试,更重要的是能力的培养和综合素质的提高。通常我会在第一次课布置论文的内容,论文的内容一般是有机化学和所学专业的交叉,并且严格要求他们按照论文的格式写,使他们了解有机化学和他本专业的联系,提高他们学习本专业的积极性。通过提高平时课堂表现在整个考核上的比例,使学生上课的积极性提高,上课的教学效果更好。把学生讲课也纳入考核范围,对于学生综合素质的提高很有利。
三.结语
工程化学课程范文第3篇
一、引进绿色化学和绿色分离工程的概念
绿色化学又称为环境无害化学,是一门从源头上消除污染的化学,即利用高选择性的化学反应,提高反应原子的利用率,达到100%选择性,实现零排放。绿色分离工程指的是分离过程绿色化,主要包括两种途径进行实现:第一,优化传统分离过程,降低甚至消除分离过程对环境的影响;第二,开发和使用新的技术,例如,膜分离技术。分离技术贯穿于整个化工产品生产过程,分离过程绿色化对于未来环境保护和污染治理具有重大意义,是社会现代化可可持续发展的关键性问题之一。分离技术是提高产品竞争力的关键技术,对于降低产品生产成本、提高产品质量等发挥着重要作用。教师要让学生明白经济发展在满足当代社会发展的同时,又不能威胁子孙后代的未来。根据现有发展基础、条件,在不损害地球生态系统的前提下,合理有效地利用和开发有限的资源并产生足够的财富,以满足社会合理的经济需求。绿色分离工程等新型分离技术在高等分离工程课程中的引入,必将引领学科的健康和可持续性发展。
二、改进教学方法
与全日制研究生不同,在职研究生来自于化工企业,一般为单位的技术骨干或相关岗位的管理者,有些甚至已经是高层次的专业人才和项目负责人等,具有一定的实践经验和解决实际问题的能力,他们的学习目的很明确,致力于知识转化,用专业知识解决现实问题。对于在职工程硕士来说,他们既要增加自己的知识积累,更要培养自己应用知识的能力,学习的核心就是提高知识的有用性和实效性。因此,教学内容不能过于理论化,如果课程内容理论性过强,将会给学生的学习带来困难,影响学生的学习效果。另外,教学一定要做到理论与实际相结合,例如,教师通过工程中的实际案例解释相关的原理或者理论,侧重理论与应用的结合。教师还要合理安排教学内容,课程结构要紧凑,做到重点突出、难点明确、层层递进、详细透彻,通过这种方式提高学生思考、处理问题的能力。例如,课堂上使用启发式教学法、现场教学法、案例教学法等多种教学方法,实现对教学内容的诠释;综合运用多媒体、网络平台及模拟仿真系统等多种教学手段,使教学内容形象化,最终实现该课程教学质量及教学效果的根本性提高,使其达到培养专业型人才的综合要求,建成学而有用、学而会用的核心课程。针对该课程的特点,结合高等分离工程课程教学的特性以及教学中存在的问题,应对该课程教学进行一定的改革.
1.优化教学方案、完善多媒体课件。
教师要根据目前国内外的新技术、新工艺、新设备的发展,在现有课程体系基础上,适当加入新的教学内容,制定出合理的教学方案。多媒体课件是目前高校授课的必备工具,目前该课程主要采用理论教学方法,没有系统的模拟仿真系统和实践设施,因此为提高授课效果,应对该多媒体课件进行进一步的完善,加入基本原理的动画和实际生产的视频,以保证该课程理论教学与实践的有机结合,提高学生的理解能力。
2.采用研讨式的教学方式。
由学生提出本单位现场分离设备中存在的问题,根据所学的理论知识和工作经验,找出解决问题的方法,并在各自的实际生产过程中进行验证。
3.为了使学生能够更好地学习、理解和掌握课程的理论技术和方法
采用AspenPlus、Pro/II等化工流程模拟软件,对化工分离过程进行设计和模拟,建立典型案例库,模拟化工分离的过程、分离过程中物质之间的相互作用以及分离工艺中相关设备的直观演示,开发相关的计算软件以解决分离工程中大量计算的问题。
4.让学生提出工厂实际中分离设备存在的问题
收集现场数据,进而设计程序,得出计算结果,提高学生处理实际问题的能力和素质。
5.充分利用互联网资源。
二十一世纪是信息时代,技术人员需要广泛了解科技发展动态,了解学科的前沿性技术并掌握其发展趋势。在职研究生平时在单位工作,只有节假日才能到学校上课,因此建立师生互助平台和网络信息库势在必行,不仅能加强学生与教师的沟通,还能加强学生与学生的联系。教师在学校将专业的最新信息录入信息库内,为研究生开辟获取信息的渠道,学生将遇到的技术困难提交到平台,教师与同学一起通过讨论和研究,提出解决方案,再用于实际生产进行验证。
三、注重教学环节
教学过程是影响研究生教育质量的关键,同时也是保证研究生教育质量的重要因素。高双林等对影响研究生培养质量的可控因素进行了系统分析,主要包括学科建设、教学环节和管理体系三大部分,其权重系数分别为0.33、0.53、0.14,说明教学环节是研究生教育质量保证体系中的重要部分。在职研究生虽然参加工作一段时间,社会经验和工程经验比较丰富,但是回到学校后,往往会存在些许的陌生和拘谨,尤其是在教室内安静的听老师讲课,往往很难。因此,对于这些学生的授课方式,要以互动交流为主,鼓励学生提出生产中的实际问题,例如石油化工过程中针对硫含量过高的问题,鼓励学生结合自己的工作去查阅文献,以化学法和物理吸附法为基础,设计出脱硫的方案,大家以基本理论为依据进行讨论,提出解决方案,并到相关的企业进行验证。
四、优化教师队伍
工程化学课程范文第4篇
关键词:天然药物化学;“三味一体”;制药工程
《天然药物化学》是运用现代科学技术理论研究天然药物(植物、动物、微生物、矿物等)中化学成分的一门学科[1],是药学类专业的核心课程之一,同时也与植物学、食品科学、农业科学紧密结合[2],是植物、动物、微生物等加工与利用研究的基础课程。长久以来,该课程一直按照药学类专业相关内容授课,内容主要侧重于天然活性成分,尤以临床功效为主,忽视化工与制药类、食品类、植物学类等相关专业学生的需求。2016年,我校制药工程专业成为学校第一个通过教育部“工程教育认证”的工科专业。《天然药物化学》被列为“制药工程专业核心课”,该课程如何在制药工程专业中更好地培养学生“解决复杂工程问题”的能力,以及如何更好地与农林类学科特色结合成为本课程实施教学改革中亟待解决的关键问题。经过多年的探索和积累,《天然药物化学》课程改革团队致力于建设融合农学、工学、药学特色,并将三者进行融合,使《天然药物化学》课程具有“工味”、“药味”、“农味”,即“三味一体”的天然药物化学课程体系。“三味一体”的《天然药物化学》课程体系旨在建设更加适合农林院校化工与制药类、食品专业类、植物学类等相关专业学生需求的课程。同时,我们将从理论教学、实践教学及网络课程建设三个方面进行改革。
一、理论教学环节
在《天然药物化学》的理论教学环节,我们将使课程讲授的内容富有“药味”、“工程味”和“农味”。《天然药物化学》就自身而言,就是属于药学类课程,“药味”已能自圆其说;“工程味”主要是在课程中更加注重对天然药物的提取、分离、纯化工艺的讲授,如在黄酮类化合物章节中,重点讲述芦丁的提取、分离和纯化等,使学生能更好地运用天然药物化学的理论知识去解决提取、分离和纯化工艺中的“复杂工程问题”。而“农味”,则通过“来源”和“用途”两方面来实现。“来源”上,本教学团队更加重视农林资源,特别重视具有高药用价值的农业、林业资源,将其融到《天然药物化学》各章节中,如在萜类化合物中单萜的讲述,重点探讨斑蝥素的开发与利用(昆虫斑蝥—斑蝥素—单萜类)、紫杉醇的开发与利用(林业重要植物资源红豆杉—紫杉醇—二萜类)等;“用途”上,更加重视天然药物化学成分在农业上的应用,如香豆素章节中的蛇床子素,有抗肿瘤活性,同时也具有杀虫活性,生物碱章节中的苦参碱,有抗乙型肝炎病毒的活性,同时在农业上也有杀虫活性,已开发成杀虫剂,还有苦皮藤素(杀虫)、海葱苷(杀鼠)等都有药用价值和农用价值。
二、实践教学环节
在实践教学环节,我们自行编写适合农林院校相关专业使用的《天然药物化学实验指导》。在实验项目的选择上,改变以往传统的实验项目,多采用农林类特色植物、微生物中活性成分的分离、纯化和鉴定实验作为学生的实验项目。我们将在挥发油提取实验中,利用园林景观植物丁香提取丁香油;在黄酮类化合物的提取分离实验中,我们将选用农林果树芦柑的外果皮,即“橘皮”作为研究对象,提取橙皮苷;在生物碱的提取中,我们将选用豆科植物苦参,提取分离纯化苦参中具有杀虫活性的生物碱类成分苦参碱……通过改革团队自编的《实验指导》,让学生能更好地解决“药物在提取分离纯化工艺”中的复杂工程问题,同时对农林植物资源的加工与利用有更多的思考和借鉴。
三、在线开放课程建设环节
《天然药物化学》在线课程建设是“三味一体”课程体系建设中的重要环节,《天然药物化学》课程改革团队从网络课程师资队伍优化和课程活动等方面进行构建。1.课程师资队伍建设。课程改革团队采用了跨校结合的方式,建立了以福建农林大学为主,引进福建中医药大学优质药学资源,共建“三味一体”在线开放课程。在主讲团队中,除本文作者外,还有福建中医药大学的李煌博士和福建农林大学制药工程系的徐会有副教授参与。李煌博士一直致力于天然药物的研究与开发的教学与科研,与省内药品生产企业有较多合作(“药味”和“工程味”);徐会有副教授为制药工程系主任,在教学的同时也从事林产化学方面的科研工作,在植物提取物利用方面见解独到(“农味”和“工程味”);本文作者一直从事活性天然产物研究与开发的教学与科研工作,近年来围绕天然产物农药开展了较多科研工作,在药学和农药学方面积累了很多素材(“药味”和“农味”);课程团队的学科背景和工作经历涵盖“药味”、“工程味”和“农味”,为构建“三味一体”的《天然药物化学》精品课程打下坚实的基础。2.在线课程活动。目前,《天然药物化学》的在线课程有中国药科大学、华中科技大学、沈阳药科大学建立的《天然药物化学》部级大学视频公开课,主要提供视频教学资源,以学生观看为主,不安排教学活动,本质上是一种互联网“读物”。本团队首次构建了《天然药物化学》MOOC课程。课程内容不仅富有“药味”、“工程味”、“农味”;而且课程视频制作技术稳步提升,画面更精美,视觉更丰富,教师更像面对面授课;课程改革团队还在线上组织大量靠谱的教学活动以及安排严格的教学进度,并在教师、助教以及学生之间开展高密度的交流和互动,并且更加强调表现力和亲和力。目前,本团队构建的《天然药物化学》在线课程已完成,在超星集团学银在线平台上线,正在有序运行中。迄今为止,天然药物化学网络课程已吸引了福建医科大学、福建中医药大学、福建农林大学、广东海洋大学、湖北医药学校、闽江学院等众多院校的学生在平台进行线上的交流和学习。福建农林大学天然药物化学课程改革团队构建的“三味一体”的天然药物化学课程体系丰富了《天然药物化学》的课程内容,为制药工程专业培养“解决复杂工程能力”提供了新途径,值得进一步推广和应用。
参考文献:
[1]倪林,徐会有,杨玮娟,等.基于自主、合作、探索型设计模式的制药工程专业天然药物化学课程的探讨和实践[J].教育教学论坛,2016,(52):135-136.
工程化学课程范文第5篇
关键词: “金课”;微课程;高效学习模式
随着新时代全国高等学校本科教育工作会议、全国教育大会、全国教育工作会议等会议先后召开,“新时代高教40条”“六卓越一拔尖2.0”等系列文件陆续出台,为高等教育发展带来了前所未有的历史机遇,为新时代本科教育发展确立了基本方针和发展道路。以学生为中心的教学理念更加清醒自觉。当前,高校教学模式正从“以教为主”向“以学为主”转变[1]。这种转变让教师由“主演”变成“导演”,让学生由“观众”变成了“主演”,推动了师生互动、教学相长,让学生真正实现积极、主动、自主的学习。以新技术为支撑的教学改革更加生动开放。当前,随着大数据、人工智能、云计算等新技术层出不穷,随着世界正发生的巨大而深刻的变革,高等教育的发展同样也将面临前所未有的挑战。如何加快完善现代信息技术与教育教学深度融合机制,利用信息技术改造传统教学,发挥其在教学改革中的积极作用是高校面临的一项重大课题。
1教学背景
1.1“金课”的提出
教育部在去年的《教育部关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》中,八次出现“振兴本科”的词汇。文件要求狠抓本科教学,全面整顿教育教学秩序,淘汰“水课”、打造“金课”[2-3]。所以说,“金课”的打造势在必行。
1.2国家发展战略
2013年共建“一带一路”倡议的提出,标志着我国新的发展方向。几年过去,“一带一路”发展迅速,需要大批专业型人才投入进去,同时对于专业型人才的质量要求也大幅度提升。然而现在绝大部分的高校,要么只注重理论的教学,要么教学的范围太过宽泛,对于人才的专业性培养不够,不能很好地输送社会所需要的人才。如何更多、更高质量地培养出专业型的人才,是我们当下教学的一个难点。
2网上学习现状
据第44次《中国互联网络发展状况统计报告》,截止2019年6月底中国网民数量为8.54亿,全年新增2598万,其中手机用户规模达8.47亿全年新增2984万。根据2018年数据显示其中,20-29岁用户群体占比26.8%。其中大学专科、大学本科及以上学历网民占比分别为8.7%、8.9%,人均周上网时长为27.6小时。可见随着时代的发展,互联网已经成为现代青年不可缺少的一部份,但如何使之最大效益化,是一个值得商讨的问题。提到网上学习,可能会想到慕课网、传课网以及学堂在线等等平台。在这些平台上,可以观看很多名校老师讲解课程的视屏,但是太过散乱和冗杂,造成的一个结果可能就是你学了,也学懂了课程,但是你根本不知道自己学了些什么,怎么去用,这可能自相矛盾,而事实就是如此。能学到的只有某些课程,而不是一个体系,学到的东西太散、太杂,自己无法整合到一起。或者说更严重一点的是根本不知道自己该去学什么,人云亦云,浪费了时间,没达到自己想要的效果。这个时候,就特别需要人去搭建整体框架,引导学习。
3微课程学习
微课程,是运用建构主义方法化成的、以在线学习或移动学习为目的的实际教学内容。也就是说,它也是一个完整的学习系统,只不过将课程进行精简,留下课程的骨架和精华,再和线上互联网进行接合,达到可以随时随地学习地效果。并且结合零碎时间,将自己碎片化的时间利用起来,合理学习,达到充实自己的目的。如果能将微课程好好使用,将对个人的发展起到不可替代的作用[4-5]。
4微课程的实际应用
在一些高职专科院校中,微课程的提出和使用比较多,如广西职业技术学院的刘小斌[6]认为微课程用微信、微视频等设备或视频去教学的方式。这种教学方式的侧重点在于用学生喜爱的方式去传递重要的内容,更便于学生主动去掌握知识点。他将之实践运用在环境艺术设计上,期望能够激发学生的艺术设计思维和创新能力,打破以往思维上的禁锢,注重提高实践和自主学习。这种形式的缺点就是需要老师及时地收集学生对于课程的喜好,是以学生的视角去展开,如果学生少的话,还可以达到一些效果,人数一多就容易混乱。总的来说就是工作量大,但是得到的收益却小。广西机电职业技术学院的陈剑玲[7]认为微课程是利用云计算、移动互联网,将一定数量课时教学活动的目标、任务、方法、资源、作业、互动、评价与反思等要素进行优化组合为一体的教学系统。侧重课程系统学习,涵盖课程目标、课程设计、资源开发、课程实施和课程评价等五大部分。他将之实践应用在模具专业教学上,反思课堂的不足,总结学生需要的学习的部分,再返还到学生身上,以学生小组学习的形式提升学生的学习能力和知识储备。这种模式就比较完善了,但是过程还是太过冗杂,且以小组学习的方式,有一定的互帮互助的效果,却又让小组的某些成员失去了独立思考、独立学习的能力。黑龙江林业职业技术学院的张莉[8]认为的微课程应该由微视频、微练习、微课件、微教案和微反思5个要素构成,是一种非常4+1微课资源结构模式,其中,具体指的是微课视频作为“1”,另外的“4”围绕这个“1”进行展开设计和构建。“4”具体是指与微课视频相关、配套的4个教学资源,包括微教案(微学案)、微课件(微学件)、微练习(微思考)、微反思(微反馈)。主要的特点是层次少、结构简单、适用性强。给人的直观感受就是一直在强调一个“微”字,将所有的东西都进行一个“微化”,可有些知识,是不能进行简化,反而还需要复杂化,这样才能便于学生学习。
5微课程学习的新模式
为了培养出符合时代潮流的“新学生”,在教学模式上一成不变是不行的,盲目借鉴别人的经验也是不可取的,根据多年教学的经验和一些高校知名教师的实际教学经历,总结出一种“简-繁-简”的微课程、零碎学习的全新模式(以下说明以化学工程与工艺专业为例),并正在实施初步尝试当中,让学生在课余时间使用专门的手机软件(如学习通),达到随时、有目标地自主学习,并且通过双重实践,提高学习效率。先简单介绍这款软件的功能设计(现在可针对化学工程与工艺专业的专业课以及与专业课相关的科目进行设立),初步选项是哪门课,如:化工原理、化工综合设计等。以下以实训课程《化工综合设计》为例阐述“简-繁-简”三步进行学习,从而做到将复杂问题简单化,简单问题复杂化的效果。“简”—由任课老师总结出《化工综合设计》的知识框架:主要是厘清设计思路:选择设计合理工艺流程,进行物料、能量衡算、编撰可行性研究报告、初步设计说明书,绘制图纸等主要工作。针对以上主线知识章节,标注重难点,通过平台到学生手机端。学生通过这个框架去简单的学习了解本书的大致内容(此框架放在软件中每科开始学习的第一部份)。这一步可以放在听课、实训前,对于要上这门课的同学起到一个提前预习的作用,再结合老师上课所讲,熟悉整本书的知识点。“繁”—将上述知识框架结合老师上课所讲,进一步梳理细化知识体系,完成学生自我体系建立:如工艺选择需与项目所开展地点产业规划导向、自然资源条件、交通等因素进行综合分析考察;做到知识框架的细化、延伸。在基本建立知识体系后借助软件上的视屏(每科学习的第二部份),此视屏与正常上课比较要更加详细,延伸的点也会更多,因为上课的时间很短,有些问题就会略讲,且也是照顾自主学习的同学。每章节学习完后,再将自己所学通过思维导视图发散扩展出来,上传至系统,供教师评阅。完成上述两部分后,可通过每科学习的第三部份—实践部分加以巩固,这部份分两部分,一是理论实践,通过一些经典试题检验自己所学;二是实际操作,作为具有较强的工程应用要求的化学工程与工艺专业,光是有理论知识不够,需要实际上手操作某些实验,这里软件上的实验是由老师策划而成,当作实验的预演,在软件上选择自己所需要的原料和单元装置,进行搭建、组合,通过后会软件上会自动备注,当老师看到备注会及时安排学生进入实验室进行实际操作。“简”—细致地学完一科的知识,再通过之前所列知识框架和思维导视图进行每个章节的知识点回顾,并再次将自己所理解画成一个简单的全新知识框架图。针对上述《化工综合设计》中知识框图中:可行性分析即可添加为(主要包含:1、技术可行性分析;2、社会效益可行性分析;3、投资经济可行性分析)APP上每科的最后一部分就是将所有学生的两种框架图和一种思维导视图收集起来,让同学们可以互相对比学习,老师看到学生的图也可以了解学生的学习情况,也可以更好地指导。众所周知,课堂的时间有限,老师的精力也是有限的,想要通过课堂上的一个短暂学习去将一个专业的知识全部掌握是不可能的。通过这个新模式,学生无论是在学习学校安排的课程,还是一些学校没开放,但是老师推荐成立的拓展课程,都会有很大的帮助。而且这种模式使用的是手机软件作为学习平台,在学生有零碎时间时也可以学习,充分利用时间。软件上也设立了在线交流和反馈模版,有不懂的问题和对课程的建议都可以及时反馈。现在这种模式在学生中已经初步开展,虽然只有第三部分比教完善,其余部分还在建设当中,但效果逐渐明显,学生对知识的掌控增强。
6结语
教育者的核心任务是将学生培养成高质量人才,要懂得用一些简单地方法去引导学生的自主学习能力,不是只是简单的填鸭式灌输,通过本文提出的微课程学习的新模式,可以让学习变得更加有效率,更加有指向性,希望可以通过这种方式的推行,去响应国家对于“金课”建设的号召,也能对广大学子的学习有促进作用,为祖国的发展提供新的动力。
参考文献
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[3]郑冬梅,李奕松,刘京国.新时代背景下打造金课的思考[J].教育教学论坛,2020(08):337-338.
[4]刘小斌.探析环境艺术设计专业微课程教学模式[J].才智,2018(34):35.
[5]胡铁生.微课的内涵理解与教学设计方法[J].广东教育(综合版),2014(04):33-35.
[6]刘小斌.探析环境艺术设计专业微课程教学模式[J].才智,2018(34):35.
[7]陈剑玲.“互联网+职业教育”模具专业微课程的应用研究[J].模具工业,2018,44(6):68-71.