高校化学工程

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高校化学工程范文第1篇

本文简述了高校培养安全工程专业化工安全方向复合型人才的重要性，从教法、培养模式和多元化考核三方面深入探讨了该方向的教学改革方案，以期为化工行业培养具有扎实工程基础的安全工程专业复合型高级人才。

［关键词］

安全工程；化工；教学；复合型人才

随着新技术、新工艺的开发与运用，化工生产工艺流程变得越来越复杂，自动化程度也越来越高，生产过程正朝着综合利用的方向发展。然而对于一个化工企业而言，安全生产是企业发展的根本保障，是在生产经营中需要贯彻的一个重要理念。［1］这就对安全生产相关人员提出了更高要求，尤其是安全工程专业技术人才。因此，掌握化工过程及安全技术相关知识是安全工程专业学生从事该行业生产与管理工作必不可少的职业技能。安全工程专业化工安全方向作为一门专业学科，具有内容涉及面广、知识点多、实践性强的特点。对于安全工程专业的教师而言，如何让学生在有限的校园学习阶段较好地掌握化工安全方向相关知识，［2］如何将安全工程专业特点融合到化工生产的教学中去，是教学的难点。本文以培养安全工程专业复合型人才为立足点，探讨如何推进安全工程专业化工安全方向的教学问题。

一、教法探讨

（一）教学观念的改革

要提高教学效果，更新教师的教学观念是根本。随着科技的进步及社会经济的发展，网络已成为人们生产生活中密不可分的重要部分，这也给人们带来了各方面的信息资源，教师已不再是学生获得专业信息的唯一有效途径。与几年前相比，同一年龄层次学生的心智、储备的信息量及获取知识的途径已远远超越以往的学生。以90后学生群为例，他们在课堂上更具活力和自主性，有很强的表现欲和求知欲，对于知识的前沿性和综合性有更高期待。“教师讲，学生听”的常态上课模式已不能完全满足学生的需求。学生的整体知识结构水平不断提高，而教师依旧采用同样的教学模式，这势必使师生产生代沟。因此，教师应不断更新教学理念，充分尊重学生的选择权和自，树立顺应时展的教学理念，从以教师为主变成以学生为主，从灌输式变为引导式，从以理论学习为主向实践教学为主转变，扮演好引导者、合作者的角色，让学生在全新的教学模式下激发学习兴趣。

（二）教学技能的提升

化工专业课程内容相对抽象，习题教学更是枯燥、乏味，且单凭文字和公式的阐述难以形象表达具体的科学过程，难以加深学生的理解。这就要求教师在教学方式和方法上进行创新，充分调动学生的学习兴趣，发挥其自主性和能动性。以化工原理课程为例，它以化工过程中的单元操作为研究对象，是引导学生由纯理论学习转向实践性和工程性学习的一门工程技术基础课，包涵了大量的专业术语和计算公式。从以往的教学回访来看，学生认为老师的讲授太过抽象和枯燥，自己难以在短时间内理解和掌握相关概念和公式，学习的积极性受到了极大的影响。因此，笔者认为可从以下几个方面提升教学质量。第一，重视绪论的讲解，引领学生入门。绪论是一门学科的开篇，也是学生开启学习兴趣的一把钥匙。教师需要在绪论课上多做功课，将化工原理这门课程与社会经济发展的重要性、前沿性及化工工艺过程的危险性联系起来，对学生熟知和比较关注的热点案例进行归纳和讲解，让学生还没开始相关内容的学习，便已产生浓厚的学习兴趣。第二，精选教学内容，教与学相结合。对于少学时课程而言，课堂教学时给学生讲得过多、过细会造成学生过分依赖教师的局面，学生的独立思考与创新能力得不到发挥，克服困难与创新的精神也显得不足。教师在教学过程中应重概念理解，抓理论本质；优化教学内容，针对重点内容开展有层次的教学；合理精简理论内容，突出基本概念与共性规律，抓主线和重点，对非重点问题采用监督自学的形式，做到少而精。如教师将课堂提问的形式引入教学，针对关键内容、难懂内容及易犯错的内容进行提问，注重让学生用自己学过的知识来解决遇到的新问题，充分发挥学生的主观能动性，激发其学习热情，培养学生思考问题和解决问题的能力。第三，采用科学的教学方法。教师应从单纯的书本知识灌输转变为多方位、多角度的教学，将知识的传授过渡到培养学生的能力和素质上，让学生在学习理论知识的基础上树立工程观念，培养工程思维能力，用工程观念分析和解决工程问题。［3］此外，教学工具也是非常重要的。多媒体和板书相结合、PPT中融入生动的flash及视频等方式，［4］可有效地帮助学生理解知识，提高教学效果。开展课堂辅助案例教学、分组主题讨论并结合学生自主讲解，能够让课堂教学更立体、更直观，同时能够提升学生的学习兴趣，锻炼学生的表达能力。第四，加强与学生的互动。教师自身的文化素养和科学研究方法论意识是师生进行互动的重要基础。教师要经常下企业接触实际生产，丰富自身的化工领域知识体系，将安全工程专业与化工专业知识体系融合起来，及时更新课程内容，避免教学与实际生产部分脱节。教学过程中倡导师生合作、生生合作、共同探究创新的教学模式，鼓励教师在求异创新中主动构建自己的知识体系。如教师课上可采取提问题、做游戏、小组讨论的方式与学生进行互动，增强课程的趣味性与学生的自主性；课下多与学生沟通交流，征求学生意见，及时获得教学反馈，掌握教学效果，以便根据学生的学习情况改进教学内容及方法。

二、培养模式

（一）渐进式课程群结构

处理化学工程问题常常要求把简单问题做严格的数学处理，复杂问题进行简单的数学处理。在教学过程中，我们应遵循此规律，激发学生的学习兴趣。［5－6］由于化工知识体系庞大，非化工专业学生想要在短时间内掌握专业相关知识，难度很大。以我校安全工程专业为例，为了让学生在掌握安全工程专业知识的同时，逐步消化和深入学习化工知识，我们从大一到大四递进式安排了学生的化学化工相关教学课程（见表1）。化工安全方向以无机及分析化学为入门课程，以化工原理、流体力学与流体机械、化工安全工程三门主干课为基础，以危险化学品管理、设备腐蚀与防护、燃烧与爆炸学等限选课为辅，结合实验、课程设计和实习，以化工过程中的单元操作为研究对象，引导学生由纯理论学习转向实践性和工程性学习，将安全工程管理与技术融合到化工知识的学习中。种递进式的课程安排实现了由点到面的过渡，学生对化工知识掌握得较好，教学效果显著。

（二）实践教学

相对于理论教学，实践教学更具直观性、综合性和创新性，更能激励学生的好奇心和创造性，能使学生初步掌握科学研究的方法，是培养学生岗位工作能力的重要途径，是理论联系实际的一个重要环节，能为学生尽快适应工作岗位打下坚实基础。［7］对于安全工程专业的学生而言，动手操作能力显得尤为重要。我校安全工程专业化工安全方向的实践教学环节包括基础实验、教学实习、仿真实训、课程设计、工厂实习、创新性项目及毕业设计（论文）。基础实验是针对专业基础理论课程的实践教学。我们根据理论课程各章节的内容，有针对性地设计了多个系统性实验。以化工安全工程基础实验为例，我们针对化工安全工程理论课程中的危险化学品安全管理、化工燃烧爆炸及控制措施和化工单元操作安全技术这三章重点内容，分别开设了物质自燃点的测定实验、气体／粉尘的爆炸特性参数测定、易燃建筑材料的燃烧性及危险性分析实验及流化床干燥过程的安全技术分析实验等。课程设计是学生学完课程后，综合利用所学知识进行设计的实践教学环节，由教师出题，学生在教师的指导下进行设计。通过课程设计，学生的工艺计算、绘图等能力得到了真正提高，能够把零散分布在各门课程中的知识有机结合起来，创造出有自己特色的设计成果。课程设计达到了综合训练的目的，提高了学生分析和解决化工实际问题的能力。［8］化工安全工程课程设计要求学生对某硫酸厂的厂区平面布置及特定工艺进行设计、计算和绘图，并从安全管理、安全技术措施、事故应急管理等方面提出安全对策。在整个设计过程中，学生以安全学原理和技术指导硫酸化工厂的设计，在化工工艺流程的布置过程中进一步加深了对化工安全知识的理解。教学实习安排在理论课程结束后，学生到相关厂矿企业进行为期一周的教学参观，例如参观中粮可口可乐有限公司的生产车间，了解该公司的厂区布置及安全管理模式等。教学实习以参观为主，专业工作人员带领学生参观，并进行演示和讲解。该环节可调动学生的学习积极性，提高其感性认识，使其进一步将理论知识与实际生产应用联系起来。仿真实训是在计算机上直接操作，模拟化工生产过程。以精馏过程为例，学生可任意改变参数，主动引发生产事故，进行探索性试验，但不会造成实际的损失。学生通过仿真实训可汲取教训，及时更正操作，强化安全意识。工厂实习是在专业主干课程之后开设的为期一个月的进厂跟班实习。工厂实习能加深学生对相关工艺技术流程的基本认识和理解。工厂实习不仅要求学生全面了解化工生产类别，熟悉工艺参数、单元操作、设备操作与管理，掌握化工的工艺流程，懂得分析和控制设备的原理，而且要求学生能够辨识化工厂车间危险源并提出安全对策，强化自己对化工生产的认识，明白安全生产与管理对于企业生存的重要性。通过实习，学生能直观地接触化工生产过程，真正体会到安全生产、安全管理与技术在化工行业中的重要地位，实现理论与实际的进一步紧密衔接。

三、多元化考核

社会发展要求人才具有良好的动手能力、表达能力和创新能力。在教学过程中，我们注重智商和情商的共同发展及科学思维方法的培养。我们将考核形式多样化，减少应试闭卷考核，引入论文写作、动手操作、答辩等多种考核手段，使学生注重知识的探索与运用，并非单纯为了考试才学习，从而与社会对人才的能力需求接轨。以化工实验考核为例，根据前期实验内容，老师拟定数个实验考核项目，学生随机抽取考核内容，进入考核现场独立完成实验，并离开现场。考核由现场实验操作技能和实验报告撰写两部分内容组成。操作技能包含实验预习情况、实验记录、操作手法及实验台面整洁程度；实验报告撰写包含实验步骤、实验数据处理及结果分析和实验报告的规范性。操作过程中教师还需对学生解决问题的能力、实验室工作习惯等进行考核。这样的考核方式使学生在前期实验教学过程中由被动学习转为主动学习，同时提升了学生实验操作的独立性，培养了学生严谨的工作作风，提高了学生的综合素质。实习的考核也分为两部分内容，一是当日主题答辩及当日工作总结，二是实习报告的撰写。在石油化工企业实习过程中，老师根据工作性质，每天布置实习任务，采取“师傅引导制”，使学生在工人师傅的监督和指导下，完成工作任务；学生下班后撰写当日工作总结并答辩。在答辩环节中，老师对学生遇到的问题和困惑进行正确引导，对于优秀的实习成果给予肯定和表扬，及时指出学生实习中存在的不足之处并分析原因。通过这种考核方式，学生在下厂工作和后期答辩过程中会注意对所发现的生产薄弱环节及存在的安全风险提出改进意见。这样既提升了实习成效，也让学生真正懂得了如何处理现场突况及提出安全防范对策等。通过将安全科学知识与化工生产过程融为一体，学生的综合工程素质及工作竞争能力均得到了提升。

四、结语

我们以教学方法、培养模式、考核方式为教改切入口，充分利用科技发展和教改带来的机遇，加强安全工程和化学工程的结合，让安全工程专业的学生在学习和实践中感受化工过程理论指导实践的重要地位，建立工程意识，树立工程观念，掌握化工安全方面的知识和技能，以期为国家培养更多敢于探索、勇于创新的安全工程专业化工安全方向的复合型人才，为有效促进化工行业的健康、稳定发展输送力量。

作者：廖婵娟 魏祥东 卢丽丽 苏龙 蒋娇莲 杨冕 单位：湖南农业大学资源环境学院

参考文献：

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［3］于湘，童汉清，李燕．化工原理教学中工程素质培养的探索与实践［J］．中国现代教育装备，2013（5）：60－61．

［4］王杰，叶启亮，潘鹤林，等．多媒体技术在化工原理习题课教学中的应用［J］．科教导刊，2013（6）：66－68．

［5］王韵芳，李双志，樊彩梅，等．化工原理教学中的几点体会［J］．化工高等教育，2012（1）：67－70．

［6］谢艳，姚方．化工原理理论教学的改革［J］．广州化工，2012（10）：178－179．

高校化学工程范文第2篇

【关键词】工程化学；教学效果；学习兴趣

工程化学是高等院校非化学、化工专业开设的一门重要公共基础课，是将化学基础知识与当前一些新兴学科相联系，通过工程化学的教学，使学生能够在将来所从事的工作中，有意识地运用化学的观点，去思考、认识和解决实际问题。但是在教学过程中，有相当多的学生不重视这门课程的学习，认为学习工程化学没有什么实际用途，针对以上问题，我们提出了一些看法和对策。

1.加强课堂教学，丰富教学内容，充分调动学生的学习热情

教师上课前，首先要下功夫认真备课，做到思路清晰，重点、难点心中有数。教学过程中，还应注重教师与学生之间的双向交流，教学时既要注意融入情感调动因素，又要关注讲课过程中学生的情绪变化，用积极的情感交流、风趣幽默的语言，调节课堂气氛，来带动学生对知识的学习与运用，提高教学效果。可根据授课内容，增加提问，引发思考，启动思维。如讲到沉淀反应这部分内容时，可引发提问，在含有相同浓度的I-、Cl- 溶液中加入AgNO3 溶液，是先看到AgCl沉淀，还是AgI沉淀？是否能利用沉淀操作将两种离子分离？还有溶液的pH值对沉淀是否有影响，某种离子开始沉淀和完全沉淀的pH值是否相等？让学生充分进行讨论之后，我们再进行讲解，增强学生参与意识和解决问题后的成就感。如果教师在课堂上唱独角戏，忽视学生的反应，忽视与学生的情感交流，必然会影响学生的个性发展，使学生的思维发展受到压抑。

2.引用纳米化学，拓宽学生的知识面

在给学生传授化学知识的同时，可以给他们提供化学学科的“前沿”知识和最新科技发展动态。如增加纳米化学的内容，有助于增加学生对工程化学的学习兴趣。纳米科学技术是80年代末期刚刚诞生并正在崛起的高新科技，它是以0.1至100纳米这样的尺度为研究对象的前沿科学，在这样的尺度空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性。纳米科技所涵盖的范围，除了电子，还包括材料、机械、信息、生物、医学等领域，纳米新科技将成为21世纪科学的前沿和主导科学。例如，给学生介绍纳米技术用于现有雷达信息处理上，可使其能力提高10倍至几百倍，纳米TiO2加入到化妆品中，可以有效地遮蔽紫外线；将对人体无害的纳米粒子注入到血液中，可用来探测病端，可用于疾病的治疗等。纳米科学技术的发展给化学提出了许多新的课题， 因此将纳米化学引入工程化学的教学中， 不但丰富了工程化学的内容，在学生掌握理论知识的同时，有效地激发其对科学的求知欲和探索精神。

3.如何在工程化学中充分发挥多媒体教学的功用

多年课堂教学实践证明，应用多媒体教学较好改变了传统的教学模式。因多媒体教学课件信息量大、文字简练、图表清晰规范并且色彩鲜明、动画形象生动，有助于学生对教学内容的理解。首先，要对教学内容进行精选优化，对教学方法进行精心设计，将抽象难懂的内容形象化、图示化。例如，讲到原子轨道、共价键的形成等有关内容时，由于本章内容较为抽象，学生往往感到很难理解，可以将这些内容制作成动画图形和能分解组合的立体结构，将抽象的理论变得简单明了、形象直观，降低了学生理解的难度。除了要注意制作课件的技巧外，在课件里适当增加一些课外的知识也是十分必要的，如在网上下载一些与知识点相关的一些学科前沿的新知识及目前我国科技进步奖的研究成果等，这样即增加学生学习工程化学的兴趣，也丰富了学生的知识结构和知识体系。

4.从实验中获取更多的化学知识，培养学生观测、思考和创新能力

化学是一门以实验为基础的科学，化学实验是学生学习工程化学须经历的一个实践性环节，通过这个环节的训练，可以巩固课堂所学的基础理论知识，培养学生独立思考能力及实验操作能力。我们利用有限的学时，精选实验的内容，开设了材料的制备和表征、废水处理以及一些演示实验。实验课上要求学生集中精力，仔细观测实验现象及数据，特别是对那些与预期不相同的现象要进行深入地分析，寻找产生异常现象的原因，并提出解决办法，培养学生的综合能力。例如，通过演示“解离平衡常数测定”实验，使学生加深对解离平衡常数、解离度和弱电解质解离平衡的理解，了解了酸度计的原理和使用方法，根据实验结果，我们让学生讨论醋酸解离度和解离常数与其浓度的关系， 配制不同浓度的醋酸溶液有哪些注意之处等；在制备TiO2纳米粒子实验过程中，有的同学制备出的二氧化钛的晶形、形貌不太理想，我们启发学生分析可能试剂加入顺序不对，或试剂滴加的速度太快等原因，要引导学生认真分析和研究，查明异常现象产生的原因，鼓励学生敢于提问，相互探讨，及时点评，使学生真正掌握相关的基本理论和基本知识，提高学生综合运用所学化学知识的能力。同时学生可以了解光催化材料的有关应用， 光催化材料是一类具有光催化活性、能在紫外光甚至可见光照射下降解各类化学物质或杀灭细菌的半导体材料，而光催化技术具有反应条件温和，操作便利，不产生二次污染等特点，TiO2是光催化反应中最常用的催化剂。也增强了学生对工程化学实验的兴趣。

5.理论课教学内容的绿色化，树立绿色环保意识

化学在人类社会进步和发展中发挥着关键的作用，但许多传统的化学化工过程给社会造成严重的环境污染，严重破坏了人类和动植物生存的正常环境，威胁着人类的生存质量，成为全球关注的热门环境问题。能否在创造物质财富的同时不产生环境污染？这就是绿色化学需要解决的问题，绿色化学旨在从物质产生的源头控制废物的产生，从而减少对环境的污染。它在节约资源、防治污染、保障人类健康等方面发挥着重要的作用。因此，有必要在工程化学教学中体现绿色化学的内容，而我们也布置一些与环保有关的大作业，在课堂上留一些时间让学生来宣读，然后进行讨论，有的是目前大家非常关注的热点话题，如人们大量使用的涂料中，含有易挥发的机溶剂，是污染大气的主要来源，现在研究的水性涂料、无溶剂涂料属于绿色环保涂料，发展十分迅速。通过这样的方法大大激发学生学习工程化学的兴趣，从而增强学生的绿色环保意识。

6.结束语

要培养出社会发展需要的高水平合格技术人才，教师要不断进行教学方法的研究和实践，丰富自己的教学内容，提高教学质量，使学生喜爱这门课程，充分调动学生的学习积极性和主动性，使他们成为21世纪高素质人才，只有这样才能使我们的学生适应当今社会的高速发展。

参考文献：

[1]陈林根.工程化学基础 [M].北京高等教育出版社，1999.

[2]王佛松，等.展望21世纪的化学 [M].北京：化学工业出版社，2000.

[3]王宏伟.浅谈当代高校教学改革 [J].价值工程，2010，（5）：175.

高校化学工程范文第3篇

关键词：C程序设计；非计算机专业；专业化教学模式

1 现阶段C程序设计教学中存在的问题

目前，C程序设计公共课教学过程中存在很多不尽如人意的地方，例如，教学平台单一，没有考虑各专业的独特性；过分注重知识的灌输，忽略教学对象的感受等。计算机教育新方法的探索迫在眉睫。

1.1 传统教学方法的弊端

在内容组织上，C语言教材虽然依据逻辑思维方式进行了归类，但难点较为集中，尤其是数组和指针等章节难度更大。教师在授课的过程中常常从自己的角度出发，采用填鸭式的教学方式，参考自己的讲义，并用幻灯片在讲台上讲解语法和算法思想，他们无法也无从得知学生的掌握情况。幻灯片尽管包含的信息量巨大，但学生分不清主次，只能看到做好的程序结果，无法看到程序运行中的意外错误，更不用说调试。常见的传统教学方法及其弊端如下。

1）先部分后整体的方法。

这种方法首先讲述预备知识，如变量、数据类型、函数等基本概念，然后把c语言分解成几个骨干部分依次讲述，注重单个知识点的顺序传授和语法规则的阐述，辅之以相应算法的讲解，重点放在讲解c语言语法上。其优点是循序渐进，但只对计算机专业的学生比较奏效，因为他们对基础知识掌握的比较牢靠，对于非计算机专业的学生来说，如果把重心放在语法学习上，容易使其陷入迷茫，消磨学好C语言的意志。

2）任务驱动法。

该方法在教学过程中的流程是：提出任务一提示引导一自主思考一协作学习一解决问题一巩固练习。该法对培养学生的学习能力有一定帮助，但是非计算机专业的学生对于公共课的重视程度有限，而且不一定在刚学习时就理解编程，可能会觉得C语言深不可测，从而产生畏难情绪，更加不想学习。

3）采用多媒体为主、板书为辅、教师或学生现场编程调试、精讲多练的教学方法。

教师可以运用PPT来生动诠释要讲授的内容。教师跟学生要做好互动，这样更容易理解、消化所学内容。

在科技迅猛发展的今天，多媒体成为教学过程中不可缺少的工具，但是过多依靠多媒体进行演示，除了增加同学们学习的负担外别无好处。只有合理利用多媒体辅助教学才可能取得良好的教学效果。

1.2 学生的困惑和教学难点

在大学的专业环境下，非计算机专业的学生对公共计算机课程的学习缺乏动力，而传统教学方法的基本特点是以知识的传授为中心，过分强调了教师的作用，扼制了学生的个性和创造性，忽视了学生的主动性与潜能的发挥，不利于学生更好地掌握c语言这门课程。学生普遍觉得c语言规则很多、格式繁琐不易掌握、老师上课枯燥，即使课本上的知识掌握了，编写一个完整的程序还是比较困难。另外，许多学生在最初的数据结构、运算符和表达式章节就落后于教学进度，后来随着课程的进行，越发觉得枯燥无味；下课后学生很难和老师再见面，最多是通过电子邮件进行沟通，许多程序问题很难解决。学生在上机的过程中缺乏必要的指导，当面对陌生的开发环境，程序的许多部分无法理解，出错时自己无法调试，而学生十分渴望运行一个完整的程序，学习热情也在这一过程中逐步消磨殆尽，久而久之，就会觉得c语言编程枯燥无味，自然产生放弃的念头。

1.3 课程问卷调查结果

C程序设计教学的最终目的就是让学生能针对现实应用中的具体问题分析、设计、编码、调试、得出结论。笔者对生物科学、地理信息系统、数学、统计学等专业的400名同学（如表1所示）进行了调查，针对学生在C语言学习中存在的主要问题和困难，设计了6个常见问题（可多选），调查问卷结果如表2所示。从表2的调查结果来看，有一半的学生选择了“感觉与专业无关，不愿意学”，在起步时就打消了学习的兴趣，这样学习的效果显然不容乐观。

2 “专业化”教学新模式设计

2.1 “专业化”教学新模式的意义

在当前时代背景下，随着信息技术的高速发展，专业学科与计算机及信息技术的融合明显提高了各学科的教学与科研水平；同时，既懂专业又懂计算机技术的专业复合型人才大量涌现。既有需求，又有条件，必然会产生变革。“专业化”教学新模式也会赋予公共课以新的涵义。

程序设计语言类课程属于计算机公共课教育的第2个层次，即计算机技术基础教育，一个好的教学模式对于培养自身专业与计算机专业相结合的新型专业人才至关重要。C程序设计课程“专业化”教学的过程就是将C语言的基础内容不断与专业相融合的过程，这个过程的表现形式很多，有基础内容与专业内容的融合，有基础内容基本不变，任课教师融合到各专业中，以与专业相关的项目为出发点进行基础内容的介绍等。

2.2 正确定位课程教学目标

对非计算机专业的学生而言，只要求其掌握C语言基本语法和常用算法，具备基本的编程素养和解决本专业应用问题的能力，并以“必要、够用”为度，避免在学习程序设计过程中陷入语言繁杂的语法和格式中。不同专业需要做出不同的教学目标定位：以应用为背景、以程序设计方法为主线、以语法和结构为基础、以培养能力和提高学习兴趣为目的，变应试为应用，让学生从多角度、多方式了解和掌握c语言以及程序设计的精髓。例如，统计类专业重点学习算法和数值处理技术，信息系统类专业重点学习与数据库交互处理的技术。

2.3 精心设计导课方法

第一堂课不应急于进入课程的讲解，可以通过绪论的介绍让学生了解随着计算机技术的迅速发展，计算机学科不再是一门独立的学科，它已逐步渗透到其他各学科中，形成交叉学科。要引导学生共同思考这样3个问题：（1）为什么要学C语言？（2）C语言学什么？（3）怎样学好C语言？

问题（1）促使学生树立C语言的普遍适用思想，根据各专业的不同特点，使其明白，学习C语言不但不是没有用处，而且是大有好处。c语言虽然是一门基础性计算机语言，但后续很多专业课程都将用到该程序设计的相关思想和技术，由此引起学生在思想上的重视。以生物专业为例，生物学数据通常都是存储在庞大的数据库和文本文件中，如果要手工处理和分析这些数据几乎是不可能的，所以需要通过编制计算机程序自动完成这些过程。

问题（2）主要让学生明确本课程的教学目标和教学内容，强调学习的主旨：除掌握c语言最基本的语法等基础知识外，重点是要建立程序设计的思想，并能通过编程去解决一些实际问题。学生在明确目标后，在学习过程中就能做到心中有数。此外，可以引导学生了解自身专业将来主要的研究方向，并发掘c程序设计工具在自身专业应用中可能会起到的作用，以此激发学生的学习热情。

通过问题（3）的提出，介绍一些好的C语言学习方法和经验，学生在明确课程的性质、目标等情况后，不妨通过演示一些比较有趣的实用程序，如游戏程序、音乐程序、画图程序等，让学生建立对C语言的初步认识，与此同时充分调动学生学习c语言的兴趣和积极性。

2.4 针对不同专业，培养学生的实践应用能力

2.4.1 项目驱动，在实践中融汇理论知识

通过开发项目，引导学生创造性地运用知识和能力，自主地发现问题、研究问题和解决问题，促使其在研讨中积累知识、培养能力和锻炼思维。建立学生学习、研究小组；建立竞赛式的学习机制；培养学生快乐协作、多角度看问题的能力，同时在紧张刺激中激起学生的求知欲。教师也可以在项目实践中真正了解教与学的缺陷，推进教学模式转变。在教学中，也可以用项目串联程序设计的理论知识，完成“教、学、做”，同时，通过项目整合程序设计的理论知识。

2.4.2 立足学生专业应用背景，激发学习兴趣

激发学生的学习兴趣是学好一门课程的基础，也是优质课堂教学质量的必要条件。只有将c语言融入到专业应用中，才可能达到提升学习兴趣的效果。教师应立足于所授学生的专业背景，充分备课，精心选择适合学生专业的项目或者大作业，进行教学设计。

选择的项目要具备典型性、针对性、实践性特点。例如，对于信息系统类专业，可以选用各种管理系统的项目引导课程的教学。教师可以通过系统菜单的选择，介绍c语言选择结构、循环结构的主要思想和应用技巧，以及通过信息的查询、更新等操作介绍结构体使用和文件访问的方法。对数学、统计学专业，可以将计算器的设计作为引导项目，培养学生的自主创新能力，期间介绍C程序设计中的函数、标准输入输出、数据类型等概念和使用方法。对生物学专业，可以选取ACM竞赛中生物方面的应用题目来激发学生的求知热情（如“肿瘤检测”“细菌繁殖”等），在分析题目时可以介绍数组、函数等用法。

2.4.3 制订科学合理的课程考核评价方案

基于C程序设计课程“教、学、做”的特点，现行学习评价有碍于学生动手能力的培养，对素质教育的激励性较差。笔者认为，改变教学方法固然重要，改变大学教育模式中的考核方式也至关重要。大学考试应该改变传统的只考书本和课件的现状，要多结合实际应用，改为以在线竞赛、实训项目等的完成情况评价学生的学习效果，并从项目活动记录、资料的收集整理、成果效果的展示、实训报告的总结以及合作态度、出勤情况等全方位地评定学生成绩。要注重学生的学习过程以及研究性体验，突出能力型、素质型培养目标，淡化追求高分、及格“万岁”的应试型学习目标，减轻学生的考试压力。

3 实践结果

为了检验“专业化”教学新模式的实用性，笔者对表2所示的400名同学再次进行了调查，以学习兴趣激发、课堂教学质量、理论学习效果、分析问题能力、逻辑思维能力、实践动手能力6个方面为评价指标，对调查结果加以统计，结果如表3所示。根据表3的分析可以看出，“专业化”新模式在“C程序设计”教学实践中取得了较大的突破，能够充分调动学生们的学习热情，大大提高教学质量，学生分析问题和解决问题的能力得到了大幅度的提升。与专业结合的公共课教学新模式为非计算机专业学生学习c语言提供了一个切实可行的方法。

4 结语

实践表明，教师采用“专业化”教学新模式后，约89%的同学在C程序设计课程的学习上取得了真正的收获，显著改善了过去单纯强调知识掌握的教学模式，增强了非计算机专业学生学习c程序设计课程的主动性和积极性。该教学方法立足于学生专业，以项目作为驱动，强调学生主动学习和探索的过程，为学生牢固掌握知识、应用知识提供了一个很好的平台。多个班级的教学实践结果表明，该教学模式有针对性，课堂气氛活跃而不失严肃，学生学习热情高昂，学习效果大大改善；学生们也掌握了独立分析问题的能力，善于动手动脑。

参考文献：

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[3]肖红，彭洁.论高校非计算机专业计算机基础教学的发展趋势[J].湖南工业职业技术学院学报，2006，6（3）：123-125.

高校化学工程范文第4篇

【关键词】高校公共数学;生成活动;教学设计;策略;教学质量

Strengthen the teaching design and strategy on generating activities in the process of teaching about university public mathematics

YE Guo-bing ZHAO Yu-lin WANG Xin-fan

（College of Science，Hunan University of Technology，Zhuzhou Hunan 412007，China）

Abstract：In view of the present situation in the process teaching about university public mathematics， we elaborate how to strengthen the teaching design and strategy on generating activities in the process of teaching by using generative theory and case law from many aspects. Further， it is important to strengthen generating activities in the process teaching about university public mathematics.

Key words：university public mathematics;generating activities; teaching design; strategy; teaching quality

生成原意为生长和建构。现代课堂教学赋予了生成的特殊含义，即在课堂教学过程中，由于教学多方之间的互动，生成是对教学设计做出的恰当调整，并引导学生进行更有意义的新探究。

随着学习理论从客观主义转向建构主义，学习的主动性与知识的主观性就越来越受到重视。与此同时，学习过程的研究也由记忆结构的模式积极转向动态生成过程。维特洛克（MerlinC.Wittrock）率先提出了学习生成理论，把学习的表现形式从信息储存转向关系生成、从知识的结构特征转向理解的实质、从理解的主要认知过程转为生成。随着问题解决研究的深入，学习的内涵被大大拓展。学习并不局限于传统的“知识获得”与“知识巩固”的过程，也会孕育在“知识应用”过程中，尤其是在问题解决别突出[1-2]。

学习包含生成活动，生成包含创新活动。创新，其实是一种生成活动，即就因为生成物有了应用性，才被称为创新。这就表明，要想拥有更多、更大与更好的创新，就必须正确引导学习者进行更多的生成活动，必须让学习者积极主动地生成更多的新观念。

综观高校公共数学教学，都不同程度地存在着生成应用不足的问题。只有认真研究和妥善解决这个问题，才能切实强化高校公共数学教学中的生成活动，从而进一步提高高校公共数学教学的质量。

一、正确把握生成性教学设计及策略

1.从知识与技能的角度

我们生活在知识中，通过知识来认识世界、了解人类本身以及其价值与位置。从某种意义上说，获取知识的目的是为了掌握生存的技能，技能使人理解与认识世界、社会和自身的意义。知识在教学过程中不只是要求认知与回忆，更注重技能的获得。一直以来，所探讨的能力培养、创新性培养与学会如何学习，更加表明掌握技能的重要性。知识的生成过程体现了学习者对知识的获取过程和使用知识发展技能的过程。课堂教学应该是学生自主学习的过程、获取知识的过程以及享受学习成功所带来的快乐的过程，而生成性教学恰好提供了这样一个平台[3]。

案例1：已知 ，证明数列 的极限是0[4]。

因为

对于 ，由 ，取 ;

由 ，取 ;由 ，取 。

说明：①N与ε有关，但不唯一;②N的取法与右边的放大式有关，放大式越简，N就可取得越简;③右边的放大的原则是要趋于零，最理想的是 ，其中 ，且为常数。

极限的分析定义：学生学习高等数学首先碰到的难点，也是高等数学整个课程最难点，是许多学生无法逾越的难点。实施这样的生成性教学设计与策略具有一定的开放性，有助于学生化解难点，提高分析、归纳与综合能力。

2.从学生与教师的角度

生成性教学必须在以学生为主体的氛围中，充分发挥教师的主导作用。教师要以知识、教学法和心理学控制课堂教学的发展，是学生发展的组织者、促进者和开发者，要促进学生的好奇心与求知欲，尽量满足学生的不同需求，营造一个愉悦与相互合作的课堂教学环境。生成性教学使教师与学生的思维自主性得到充分发挥，教学处在共同构建中。学生在提问、怀疑、不同的和不完善的见解中，高效获取知识与掌握技能;教师在批判、反思和研究中不断提高教学水平。

案例2：用思想家庄子古朴的无穷级数思想“一尺之棒，日取一半，永世不竭。”来引入 ：

通过演示之后，学生们议论纷纷。学生A说：“不管你如何添加下去，你手上还剩下一点点，它不会等于1。”

学生们展开了热烈的讨论，有的认为学生A说得有点道理;有的认为学生A说得有问题，但讲不出反驳的理由;有的很茫然，不知所措。此时此刻，起主导作用的发言：“A你认为还差多少，我都可以做到比你认为的还要少，也就是没有差别，它们相等。”

从有限项相加到无限项相加是一个本质的飞跃，实施这样的生成性教学设计与策略充分体现了学生的主体与教师的主导作用，给予了学生充分的时间与空间，让学生充分表达自己的观点、展示思维过程。

3.从平等与有效的角度

生成性教学非常重视学生的独特性与个体差异，把每一个学生看成是具有开放性的自我创作者和实现者。在这样的课堂中，师生、生生之间都是平等的，形成互动，而且学生要做到全员参入与全程参入。生成性教学又强调要保证课程教学的效率，让学生唱主角，但教师要把握好课堂的组织与引导，进行有效的生成。依照学生的发展与提高学生的学习素质，对生成的内容进行合理地取舍，使课堂教学既不拘于预定的教学目标，又能使课堂教学自然发展。

案例3：对于第一类换元积分法的学习，分为三个不同目标要求，每个学生选一个即可。

第一个：熟悉教材上所有的典型例题，仿照它们可以处理一些相应的题目。

第二个：掌握第一类换元积分法的要点，就是选出结构上相类似的基本积分公式，对照它把被积表达式凑成 与 相乘的形式。

如 结构上与基本积分公式

相类似，因此：

第三个：通过变形处理，化为多个第二种情形的。

例如：

，

其中：第一个等号右边两项结构上分别与基本积分

式

和 相类似。

通过设定三个不同的目标要求，实施这样的生成性教学设计与策略使学生做到了全员参入，重视了学生的个体差异，教师把握好了课堂的组织与引导，进行了有效的生成。

二、公共数学课程背景下生成性教学设计及策略的启示

1.有机统筹内容、活动和情感三方面的生成

（1）内容生成。内容生成是指在课堂教学中，重视学生的基础知识和基础技能方面的生成，同时突出过程、方法、情感、态度与价值观。教学内容具有相当的不可预测性和不确定性，因此教学内容的选择、教学重点的把握以及教学难点的确定都应该遵从教学规律。在保证教学大方向的前提下，教学内容的生成应该多元化。生成性教学基于生成性的教学资源，它深刻了揭示教学主题或促进了师生发展，这是教学内容应该遵循的价值取向。读懂教材是生成的根本，质疑教材是生成的源泉，超越教材是生成的宗旨之一。

（2）活动生成。活动生成主要是指在课堂教学中，教师教学的方法、手段和策略的生成以及学生学习的方式和策略的生成。要使教学活动走向生成，教师要善于捕捉和利用生成性资源，应精心设计丰富多变的教学细节。

（3）情感生成。情感生成主要是指在课堂教学中，师生、生生之间丰富的情感、执着的态度和人生观的升华与生成。通过课堂教学，教师成为自我人生的塑造者。课堂教学应该成为学生一种愉悦的情绪生活和积极的情感体验，教师要根据学生的情感体验，灵活地调控教学，用宽容的心来善待学生的过错和失误，关怀和尊重学生的人生价值和精神生活。

有价值的生成性教学是在教师理解教材的基础上，应有机地统筹内容、活动和情感三方面的生成。

案例4：对于第二类换元积分法的学习，从统筹内容、活动和情感三方面的生成进行教学设计。

考虑下列定积分的计算：（1）

（2）

（3）

活动1：题（1）、（2）和（3）用第一类换元积分法来处理。

情感1：从结构上无法找到与它们相类似的基本积分公式，学生处于纠结、困惑之中，特别需要老师解惑。

内容1：造成题（1）、（2）和（3）难处理的原因是被积函数含有复杂项，可以从简化它们出发寻找合适的变量代换，使得变换后的定积分易求。

活动2：题（1）中的复杂项是 ;题（2）的复杂项是

;题（3）中的复杂项是 。

情感2：题（1）中令 则原题化为 ，

这样便易求，学生很开心;题（2）中令 遇到困

难，学生陷入沉思，又感到自己可以解决;题（3）中令

，则原题变得更乱，学生觉得无从下手。

内容2：从简化复杂项出发寻找合适的变量代换是解题的手段，而目的是使得变换后的定积分易求。因此，从简化复杂项出发寻找合适的变量代换，并没要求复杂项一定要化为最简形式。当与目的相冲突时，可以退一步，只要通过化简复杂项，使得变换后的定积分易求即可。

活动3：题（2）中的复杂项是 和 ，避开把

化为最简，退一步把 和 同时化简;题（3）中的复杂项是

，避开把 化为最简，退一步把它从无理的形式化简为有理的形式。

情感3：题（2）中令 ，则原题化为 ，它易

求，学生很有成就感;题（3）中令 ，则原

题化为 ，它易求，学生对自己信心倍增。

内容3：掌握第二类换元积分法的要点，就是从简化复杂项出发寻找合适的变量代换，使得变换后的定积分易求。注意从简化复杂项出发寻找合适的变量代换是解题的手段，而目的是使得变换后的定积分易求。因此，从简化复杂项出发寻找合适的变量代换，并没要求复杂项一定要化为最简形式。当与目的相冲突时，可以退一步，只要通过化简复杂项，使得变换后的定积分易求即可。

2.预设与生成的有机结合

生成性教学没有固定的实施模式，成功的课堂是预设与生成的结合体。

（1）要选择预设，灵活生成。教师应认真备课，掌控多方变化。从生成的实际需要出发，对课堂教学进行预设时，应该着眼整体、立足个体和致力主体，设计弹性方案。

（2）要整合预设，机智生成。教师在整合好课前预设与创设好学习情境后，把学习的主动权与时间交给学生;鼓励学生用多种策略、多种方法与多种思路解决问题。

案例5：证明方程 只有一个正根。

预设：第一步，利用零点定理证明正根的存在性;第二步，利用罗尔定理证明正根的唯一性。

生成：利用导数得出 在 上单调增加，结合 与 ，即可得证。

教学质量是学校的生命，强化教学的生成活动是提升教学质量的一大要素。在教学中心地位的指导下，为了提高高校教学质量，应用“学习的生成论”，对高校的公共数学教学进行研究与实践具有重要的理论意义和实际价值。

参考文献

[1]Mayer R.E.， The promise of educational psychology[M]， Prentice-Hall，2008.

[2] （美） 奥苏贝尔，等著.佘星南，等译.教育心理学-认知观点[M]. 北京：人民教育出版社，1994.

[3] 郑艺红.论生成性教学[D]. 福建师范大学硕士论文，2008.

[4]同济大学数学系.高等数学（第六版）[M].北京：高等教育出版社，2007.

高校化学工程范文第5篇

关键词 高级生物化学 教学 理论 创新 实践 

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.04.049 

在工科院校中，“高级生物化学”是微生物学、发酵工程和生化与分子生物学专业研究生的重要基础课程，是连接“生物化学”和“分子生物学”的桥梁。它既是本科“生物化学”课程的提高和深华，又是研究生阶段 “分子遗传学”、“分子生物学”等课程的基础。课程的目的是强化和拓宽研究生生物化学的基本理论知识，多角度地认识生物化学的基本原理和现象，并在此基础上强化生物化学的实验理论、技能和分析能力，为研究生研究实验设计的合理性奠定基础。在工科院校中，“高级生物化学”课程主要涉及蛋白质结构功能、蛋白质稳定性、蛋白质合成与运输、基因与基因组学、蛋白质组学、代谢组学等章节的内容。近年来，生物化学领域的新进展、新发现层出不穷，高级生物化学成为生命科学领域极其活跃的带头学科。对于一些应用型的工科院校，高级生物化学课程将蛋白质化学和组学相关的基础理论及前沿进展传授给学生，培养善于理论学习，长于工程实践，勇于集成创新的应用型生物技术人才。 

1教材中英文结合 

目前高级生物化学学科发展迅速，新知识新技术不断更新换代。目前唯一的高级生物化学教材是李关荣主编的高等学校规划教材《高级生物化学》，①内容涉及蛋白质结构、功能、寻靶、基因与染色体、基因技术、生物膜与跨膜转运、生物信息转导、基因表达调控、代谢调节策略等，偏重理论知识的讲授。相对高级生物化学，生物化学课程的教材则很多，包括王镜岩主编的《生物化学》②（高等教育出版社，2002年出版），于晓虹主编的《生物化学》③（浙江大学出版社，2012年出版，面向21世纪精品课程教材，全国高等医药教育规划教材），刘国琴主编的《生物化学》④（中国农业大学出版社，2011年出版）等。王镜岩主编的《生物化学》内容全面，讲解细致，一直作为本科教学的典范，在本科院校的生物化学课程中广泛采用，但作为工科院校的研究生教材，该教材一来与本科教学重复，二来内容过于基础，缺乏前沿性。于晓虹主编的《生物化学》，内容着重阐述人体基础生物化学知识，为远程专升本教材，内容与本科教材有所区别，编写着重符合这专升本学生的需要，不适合作为研究生的教材。刘国琴主编的《生物化学》是面向生物学专业本科生编写的理科教材，内容包括三部分：首先，重点讨论了蛋白质、核酸、酶、糖类和脂质等生物大分子的结构、功能以及结构与功能之间的关系，同时介绍了这些生物大分子的重要生物化学性质及相关分离、分析技术的基本原理和应用特点；其次，对糖类、脂质、氨基酸、核苷酸的分解代谢和合成代谢及其代谢调节进行了系统、概要介绍；最后，主要以原核生物为例讨论了从DNA到RNA再到蛋白质的遗传信息流的分子机制。该教材内容上和王镜岩主编的《生物化学》有相似之处，适合选作生物学专业和生物技术专业教材，也适合生命科学相关学科，如医药、食品、农林等领域本科生使用。 

除了以上教材，David Hames编著，王学敏等翻译的《生物化学》⑤（第3版·中译版）全书共13章，分别是：细胞结构与成像、氨基酸与蛋白质、酶、抗体、生物膜与细胞信号、DNA的结构与复制、RNA合成与加工、蛋白质合成、重组DNA技术、糖代谢、脂质代谢、呼吸和能量、氮代谢。该书属于精要速览系列丛书，是国外畅销教材，该书结构新颖，视角独特，重点明确，脉络分明，图表简明清晰，适合作为工科院校研究生教材。同时，由于研究生教学对于英语的阅读能力也具有较高要求，因此还可配合英文版作为课外阅读教材，也便于双语教学和国外客座教授的讲学。 

2教学模式以启发式引导为主线 

高级生物化学是一门抽象的学科，因此在教学中加入形象生动的flash动画，使学生对生物化学相关蛋白质、核酸等结构与功能的关系、分子作用机理等概念的理解更为深入；同时通过大量生物化学相关小电影的优美画面引起学生对该课程的浓厚兴趣。在课堂教学导入部分采用老师提问学生回答，通过案例进行启发教学的模式，在此环节，提问可引发学生自主思考，通过学生的各种答案教师引出需要讲授的内容，该方法可大大调动学生的学习积极性。在整个课堂教学中，摒弃传统的以教为主的模式，把学放在首位，对特定原理的学习采用探究式教学的方法。 

在老师讲解基础知识的基础上，引入课堂讨论环节，议题与生物化学基本理论和概念充分结合，与本学科的发展与应用紧密联系，通过对前沿问题的讨论可激发学生的兴趣并发挥主观能动性，为进一步的深入学习奠定良好的基础。在课堂讨论环节，老师可安排讨论的题目供学生选择，也可由学生根据兴趣自由选题，然后公开宣讲，老师和同学既是听众，也是讨论的参与者，通过提问、讨论和解决问题，拓宽学生的眼界和思路。老师应及时对讨论过程进行点评，一方面充分肯定学生显示的创造性思维能力，一方面对思维中的不足进行纠正。课堂讨论环节可培养学生创新创造、分析解决问题的能力，同时也促使老师自我知识不断丰富和补充。 

与此同时，将学术报告引进课堂，每个班级的生物化学课程均邀请1～2位国内外生物化学领域的知名专家为研究生做学术报告。这些多样的学术报告，既让研究生了解了生物化学学科的前沿进展，又让学生有了学术交流的机会，还可培养学生的科研思维和科学精神。 

3充分利用网络资源 

高级生物化学的发展日新月异，互联网累积了海量的生物信息资源，将对我们的教学工作起到非常重要的作用。在高级生物化学课程的教学中强调互联网资源运用的重要性，通过学生网络应用的亲身体验唤起学生的求知欲，在课堂教学过程中，对常用数据库进行介绍，提高学生信息收集和辨别的技巧和能力。例如，目前大多数的蛋白质序列结构和功能方面的信息都可以直接从网络公共数据库中得到，其中最常用的核苷酸序列数据库包括GenBank、EMBL、DDBJ 等，这些数据库中还同时包括了大量与序列直接相关的注释信息，方便学生从中获得需要的知识。另外，蛋白分析专家系统ExpertProtein Analysis System（简称ExPASy，http：//expasy.ch，隶属于瑞士生物信息学研究所，国际上蛋白质组和蛋白质分子模型研究中心）可为用户提供大量蛋白质信息资源。因此，在高级生物化学的教学中首先详细介绍一些数据库的使用方法，再通过具体举例使同学掌握基本的查询方法和结果分析方法，并通过布置课后作业，使学生通过自己的实践更好地掌握数据库的运用方法。 

4开放式实践教学贯穿始终 

高级生物化学的理论知识相对比较抽象，对于初涉该专业的研究生而言较难理解，在理论教学中穿插大量实例是达到良好教学效果的必由之路。首先在教学过程中加入教师亲身经历的实验事例，例如根据工科院校背景重点讲解酶制剂的分子改造实例，使学生通过实例学习更好地掌握该课程的精髓，提高分析解决实际问题的能力。 

在实践教学方面，由于在本科阶段生物化学课程的讲授中已按排了生物化学基本单元操作实验，如蛋白质的两性反应和等电点的测定、凝胶过滤层析测定蛋白质的相对分子质量、总含氮量的测定—微量凯氏定氮法、紫外分光光度法测定核酸含量、糖化型淀粉酶活力的测定及、酶作用的专一性、酶的激活和抑制、碘乙酸抑制糖酵解、底物浓度对酶活性的影响—蔗糖酶米氏常数的测定、蛋白酶活力的测定、酵母蔗糖酶的纯化及其酶性质的研究等。因此在高级生物化学的实践教学中，不再安排单独的实验单元操作，而采取开放式实践教学模式，即选定相关学院生物化学方面相关老师所在的实验室作为开放实验室，对有兴趣的学生进行时间、空间、内容和方法均开放的培训，通过一些小实验的自我设计和验证激发学生的学习热情，以达到更好的教学效果。同时通过开放性实验，使研究生对于整个实验的设计和操作更为理解，可为研究生进一步的课题选择奠定基础。 

5 结语