化工核心课程完善思考论文
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篇1:化工核心课程完善思考论文
化工核心课程完善思考论文
1核心课程体系的构建
1.1核心课程体系构建的原则
钦州学院开设化学工程与工艺专业有良好的机遇,同时也有多方面的挑战。要办好钦州学院化学工程与工艺专业,贯彻学院打造五大品牌专业的精神,需要从紧密联系北部湾区域经济建设方面着眼,努力办出具有石化特色的化学工程与工艺专业,重点建立一套紧密结合石化下游产业链、注重过程开发和工程实践能力培养的核心课程体系。在核心课程设置方面,确立夯实专业基础、强化工程意识、注重实验技能、拓宽专业口径,注重石化特色的原则。
1.2核心课程体系的内容与相互关系
所谓化工过程,主要包含分离过程和反应过程两种过程。与这两种过程紧密相关的一系列化工类课程共同构成了化工类课程的核心。按照“门数适宜,重点突出,相互支撑,形成一体”的要求,选择化工热力学、分离工程、传递原理、反应工程和化工工艺学等五门理论课以及与这五门理论课相关的化工专业实验课作为核心课程,建设具有石化特色化学工程与工艺专业的核心课程体系,全力打造化学工程与工艺这一品牌专业。在这五门理论课程中,分离工程和反应工程分别研究各类分离过程和反应过程,它们构成了化工过程课程最核心的部分。化工热力学是化工过程研究、开发和设计的理论基础,是化学工程的重要分支之一,与化学反应工程、分离工程关系密切。化工热力学的核心价值在于研究过程进行的方向和限度,为分离过程和反应过程提供相平衡、反应平衡数据,并对化工过程进行热力学分析[1]。反应工程是与工程实际紧密联系的课程之一,它广泛地将化工热力学、化学动力学、流体力学、传热、传质以及生产工艺、环境保护、经济学等反面的`理论知识和经验综合于工业反应器的结构和操作参数的设计和优化中[2]。
分离工程是化工专业基础课程,讲述的是如何将混合物进行分离与提纯的学科。作为专门研究分离方法的分离工程课程对学生工程素养的培养有很重要的作用。该课程阐明了化工分离过程的本质规律,重点研究分离方法的工业化途径,设备设计放大效应,最优分离路线的工业化,及最优操作条件。在选择具体分离方法时,不仅要考虑技术上的可行性、经济上的合理性,而且要考虑能耗、环保、设备放大和开发成本等诸多问题[3]。传递原理旨在研究化工动量、热量及质量(俗称三传)的传递现象,用一种统一的观点来处理三种传递现象,并研究动量、热量和质量传递之间的类似性,是研究分离机理、分离效率和宏观反应动力学的基础理论,同时也是反应器放大研究的基础理论之一。与化工热力学不同,传递原理是一门探讨传递速率的课程,它对过程开发、过程设计、生产操作、优化控制及过程机理研究都有重要的使用意义[4]。化工工艺学重在工艺过程的分析,即在特定条件下,进行分离过程、反应过程的比较选择、整合优化。化工工艺学是大学基础化学、化工热力学、化工动力学、反应工程、分离工程等专业基础可和专业课的综合运用。化工热力学和传递原理旨在加强专业基础,化工专业实验、反应工程和分离工程重在强化工程意识,化工工艺学拓展了专业适应面,可以突出石化特色。
2核心课程体系的优化
为了保障以上核心课程体系的顺利实施,建议结合钦州学院化学工程与工艺现有的教学计划,从下面几个方面作出适当的调整。
2.1加强数理基础教学力度,适度拓展
新世纪的工程人才必须有熟练应用数学、科学与工程等知识的能力,有进行设计、实验分析与数据处理的能力。在两年的教学实践中,学生普遍反映数理基础不够扎实,一些数学问题不知所云,比如热力学计算中要应用迭代法求解状态方程、精馏过程计算、反映工程中的偏微分方程求解等等,问题大都源于数学基础较薄弱。因此建议加开线性代数、运筹学、概率论与数理统计、数值计算、C程序语言、数学物理方法,流体力学等数理和计算机基础课程。多所兄弟院校也早就开设了这些基础课程。线性代数和运筹学的开设可以解决反应器设计过程的优化问题;概率论与数理统计是实验数据处理和理解反应工程中一些基本概念的基础;数值计算和C程序语言两门课程是工科学生重要的基础课程,加开这两门课程也是落实我校化学工程与工艺专业培养计划中对学生计算机水平的要求,对学生的就业能力的提高有好处;数学物理方法和流体力学是传递工程等课程的基础,加开这两门课程可以大大的提高学生工程数学能力,为就业和进一步深造打下更坚实的数理基础。考虑到Matlab在科学和工程计算领域的突出作用,建议开设Matlab在化工中的应用的相关课程[5]。化工热力学和化工原理是反应工程的基础,故将化工热力学和从第四、五学期调整至第三、四学期;化工原理和反应工程两门课程共同构成了化学工程最核心的部分课程,将化工原理从第四、五学期调整至第二、三学期,反应工程从第三学期调整至第五学期,也是考虑到化工原理是反应工程的基础。同时,将计算机模拟与仿真删去,将其中的知识分散到加开的MATLAB在化工中的应用和数值计算这两门课程中。从上表2中还可以看出,加开的课程中,突出了数理课程的基础,同时,适度的拓展经济和计算机相关的课程,也增加化工制图和电工学等实践性较强的课程,这对培养学生的工程实践能力是必不可少的。
2.2整合化工专业实验
为了整合学院教学资源,最大限度地利用现有的一切教学设备,建议从各门化学工程与工艺核心课程的专业实验中选出一些经典的、与石化行业紧密相关的进行重新编排,单独设置一门大学化工基础实验课程,分成三个学期展开教学。另外,考虑到传统的化工专业实验教材以单一验证实验为主,无法满足新世纪综合素质人才培养的要求,可将化工实验按由浅入深的原则划分成验证型实验、设计型实验和综合型实验三个层次。尽量精简验证型实验,增加设计型实验和综合型实验。可以从教师的一些科研项目中选出一部分让学生参与,将这些项目设计成设计型或综合型实验,这样,通过学生的亲身体验科研过程,培养了正确的科研习惯,为学生的就业和进一步的深造打下好的基础。
2.3加强多媒体教学
随着计算机众多领域的广泛而深入的应用,掌握必要的计算机的应用知识是相当必要的。一方面,由于现在的石化企业的生产是高度自动化的,一些问题通过传统的教学形式很难向学生解释清楚,多媒体技术可有效增加信息的传递;另一方面,采用多媒体教学的教学形式,通过多媒体仿真实验,可以减少不必要的实验的投入,减少人力物力,在保质保量的前提下降低教学成本。要将课堂教学和多媒体教学结合起来,既发挥课堂教学有利于教师与学生间的面对面交流的作用,也让多媒体教学进入学生的学习中。
篇2:提高化工原理课程教学质量的思考论文
提高化工原理课程教学质量的思考论文
摘要:文章结合化工原理课程的特点,通过合理安排认识实习、实验、课程设计等实训环节,促进理论教学。采用类比法、多媒体辅助等多种灵活多样的教学方法和手段,以提高课堂教学效果,使化工原理教学质量整体得以提高。
关键词:化工原理教学质量实习实验课程设计
化工原理是化学工程与工艺及相关专业开设的一门专业基础课,主要讲授化工单元操作的过程和设备[f}),是学习后续专业课程的基础。课程内容既包含了较深的基础理论,又有很强的实践性,历来被认为是一门难学又难教的课程。笔者根据多年来的教学实践,现就提高化工原理课程教学质量的方法浅谈如下。
1.合理安排认识实习,提高学生对设备的感性认识
化工原理包括许多单元操作过程,但就其内容来讲,可将它分为两部分:操作原理和设备介绍。对设备的类型、结构、特点,通过实物了解既直观,效果又好。因此笔者对培养方案进行了修订,在开课前和课程设计前分别进行一次认识实习。经验是必须抓好开课后的第一次认识实习,利用这次机会,使学生获取了解设备的第一手资料。此次认识实习应做到以下两点:第一,由化工原理主讲教师制订实习计划。使学生了解化工产品的生产过程,以及此次实习对化工原理及其后续课程学习的作用,对化工原理中所涉及的重要设备,如塔、换热器、泵等,对其结构要做详细介绍,使学生对常见设备有一个初步了解。第二,实习期间,要求学生结合教材对重要设备,结合实物图认真分析,熟悉结构,为以后的学习打下基础。实践证明,在了解设备的基础上讲授操作原理,有助于理论知识的学习和掌握。
2精心设计实验教学,加深对理论知识的理解和掌握
化工原理实验教学不同于其他课程实验,它是针对每个单元操作过程开设的,主要是帮助学生理解和验证所学的定理、公式。每个实验都是对某一个知识点的综合应用。如圆形直管气体传热膜系数的测定。主要测定空气在圆形直管内强制湍流的传热膜系数,并用准数方程整理经验公式。学生在学习对流传热系数这一节时,由于公式特别多,学生往往不知从何下手,但实际生产中常遇到的是圆形直管内强制湍流,因此在众多的公式中,学生重点掌握的也是圆形直管内强制湍流给热系数的计算,而传热实验恰恰强化的就是这个知识点。学生处理完实验数据后,可以熟练掌握相关的公式和使用条件。再如离心泵性能测定、填料塔中液相传质系数的测定等都是为某个单元操作和某个知识点的综合应用。如何通过化工原理实验教学来促进理论教学的学习,笔者认为在学习每章理论课的同时,把实验课程穿插进去,并要求学生做好实验前的预习和准备工作。高质量的完成化原理实验不仅能够加深所学的理论知识,同时也培养了学生在实验技能和综用知识方面解决间题的能力。
3通过课程设计综合训练,增强学生工程意识
综合考虑操作费和设备费是贯穿于化工原理每个章节中的一个重要内容,不断增强学生工程意识,为解决实际问题打下基础。化工原理课程设计是为培养学生工程设计能力而设置的一个教学实践环节,也是学生完成从理论到实践过渡的重要一环。通过课程设计的综合训练强化学生工程观念,从而提高化工原理教学质量。在精馏塔设计中,回流比R的确定是设计中很关键的.一步,应引导学生从技术、经济、安全操作方面考虑,把课堂上反复强调回流比R对操作费和设备费的影响应用到实际设计中,实现精馏过程的优化设计。在塔顶冷凝器设计中,若以水为冷却介质,提示学生尽管出口温度升高可以减少用水量,降低操作费,但出口温度过高管子容易结垢导致传热效率降低,甚至堵塞管路无法使用。在泵设计中,有的学生喜欢选用型号大一些的泵,总认为这样做保险,很少注意从技术、经济、生产周期等方面进行综合考虑。因此要想提高设计质量,必须从课堂教学抓起,同时通过课程设计促进课堂教学,提高化工原理教学质量。
4采用灵活多样的教学方法和手段,提高课堂教学质量
4.1引入类比教学法,使复杂问题简单化
类比法是寻找研究对象的貌异质同的思维方式,它是一种比较重要的逻辑推理方法,由于化工原理中的动量传递、质量传递、热量传递三种过程中存在着类似的规律和内在的联系,可将相对简单且较成熟的热量传递的研究成果,推广到较复杂的质量传递过程中去。在讲授传质过程中,将传质与传热进行对照讲解,可使复杂问题简单化,帮助学生理解记忆。如传质中的分子扩散、对流扩散与传热中的传导、对流传热类似。在讲解对流扩散的传质机理和传质速率时,可以仿照对流传热,引入虚拟传热膜厚,流体侧的温差、热阻都完全集中于此,而传热方式主要是分子热传导,传热速率仿照傅立叶定律计算,从而引出牛顿冷却定律。传质中引出虚拟传质膜厚,流体侧的浓度差和阻力全部集于此,而传质方式主要是分子扩散,传质速率可仿照菲克定律求出。很难理解的对流传质过程,利用类比法,用较短时间就能被学生所接受,加深了学生对传质过程的理解。吸收中的最小液气比与精馏中的最小回流比,传热中的对数平均温差与吸收中的对数平均推动力,牛顿粘性定律、傅里叶定律、菲克定律等,在讲授过程中都可以通过类比的方法进行讲解,通过类比把复杂问题简单化。
4.2采用多媒体等辅助手段,提高课堂教学效果
化工原理是一门实践性很强的工程学科,单元操作的研究内容包括“过程”和“设备“两个方面[[3]。而学生没有工程概念和感性认识,如果单纯的用“黑板加粉笔”的教学模式,一些操作过程很难表达清楚,学生会感到枯燥乏味,无法满足现代教学要求。为此,在教学过程中需通过合理安排实习、实验来增加学生感性认识,同时还需要借助多媒体教学、设备模型等手段,把教学信息转化为可视信号,从而提高教学效果。如列管换热器的结构表述,什么是多管程、多壳程,热、冷流体如何进行换热,如果只在黑板上用画图来表示,很难把这一个动态过程表达清楚。
现在借助多媒体教学,通过三维动画,很容易的把这一过程清晰生动地显示出来,使学生更易理解。在讲解浮阀塔的操作性能时,用透明有机玻璃模型,形象清晰地展示了塔设备的内部结构和整体特征,加深了学生对设备的基本结构和工作原理的理解。化工原理的另一特点是计算性强,计算内容从基本概念到实际问题,内涵非常丰富,特别是那些在分析过程机理的基础上建立的数学模型,往往是非线性的、多变量的,计算过程絮杂。如确定板式塔塔板需要逐板计算,重复利用操作线和平衡线方程。如果笔算工作量大,耗时较多。若采用计算机辅助教学,进行简单编程,这些问题便能很容易解决,在编程过程中还能巩固和深化教学内容。通过这些辅助的教学方式,帮助学生深人理解单元操作过程的原理、形象直观地了解和掌握设备原理与结构,既培养了学生的学习兴趣,又加深了学生的理解和记忆。
4.3通过课堂讨论的形式组织教学,加深学生对概念的理解和记忆
通过课堂讨论形式来理解某个概念、公式,比单纯的讲解效果要好得多。这种教学方法,一般多用于传热、传质过程,由于公式多,难记忆,易于混淆。教师可以针对某些内容首先让学生在课下准备,然后组织一堂讨论课。如传热过程中,傅里叶定律、牛顿冷却定律、斯蒂芬一波尔滋曼定律、传热基本方程,这几个方程表示不同币毫热方式的传热速率,都与温差成正比,但温差不同,可以通过讨论形式帮助学生加深概念的理解和记忆。
5结语
在化工原理教学中,应针对课程的的特点,切实抓好实习、实验、课程设计等实训环节促进理论教学,采取灵活多样的教学方法和手段,不断提高课堂教学效果,提高学生的分析和解决问题的能力,使化工原理教学质量整体得以提高,《化工原理》课程被评为该院精品课程。
篇3:书院制通识教育核心课程改革的思考论文
书院制通识教育核心课程改革的思考论文
摘要:近年来,随着社会经济的发展,对于高校的要求也有所改变,社会需要高素质的综合性人才,对于以往习惯于传统教学模式和传统教学课程的内地高校来说,如何进行课程改革,培养符合社会需要的高素质人才,成为了教育改革的重要内容。文章以复旦大学为例,以复旦大学课程改革的现状和必要性为切入点,分析了复旦大学通识教育核心课程的改革情况,并提出相应观点和建议,以此对复旦大学的书院制中通识教育核心课程及课程改革进行思考。
关键词:高校;通识教育核心课程;改革
一、书院制与通识教育的定义
1.书院制
书院制,是由欧美国家大学首创,之后迅速扩展的一种教育制度。它是将通识教育(素质教育)和专才教育相结合,力图达到均衡教育目标的一种教育管理制度。现在这种制度广泛传播,我国部分高校也开始慢慢引进,并且在结合高校特色的基础上有所创新。书院制就是实行书院教育的制度体系,通过实现学生跨专业跨年级集中住宿,为学生在学校中塑造“家”的环境和氛围,以特色通识教育和系列的书院活动为载体,搭建一个促进师生、生生之间交流的有效平台,培养学生的公民意识、自主以及人际交往能力,增强社会责任感,提高人生品位,以达到全人教育或称博雅教育目标。
2.通识教育
通识教育是英文“generaleducation”或“liberaleducation”的译名,在现代教育学中,通识教育的目标是在现代多样化的社会中,为受教育者提供通行于不同人群之间的知识和价值观。复旦大学的书院制改革的目的恰恰在于改变我国现有的高等教育现状,以此来弥补学生创新能力等方面不足的问题,为社会培养出适合的人才。
二、通识教育核心课程改革的必要性
目前的社会经济状况和特殊背景对高等学府培养的人才提出了新的要求,这对于各个学校来说既是机遇也是挑战。笔者从以下三个角度对学校应该顺应时代要求,进行课程改革的必要性进行分析。
1.当今社会的人才需要
随着社会经济的迅猛发展,我国进一步融入全球化,随之而来的,是需要高等学府培养出具有开阔视野,博大胸襟的综合性人才。2005年,“当代大学生公众形象调查”的结果表明,社会民众对学生的精神面貌评价较低,普遍认为大学生“缺乏信仰”“缺乏追求”“缺乏活力”“精神萎靡不振”。而这背后反映出了高校学生管理的模式面临着巨大的挑战。社会对高等院校的信任度有所降低,亟需进行改革来改变现状。学校需要紧抓时代脉搏,改革传统课程模式,培养拥有多方面的知识技能,及有较高的学习和适应能力的合格人才。
2.现行课程的不足之处
虽然我国主张实行素质教育,在课程上进行了一系列的变化,比如,现行的课程制度要求学生有必修课和选修课,且必修课或者选修课必须达到一定额度的学分,跨专业选课不得超过一定额度的学分等等。这些课程开设的范围和可选择的范围有限,实践课程安排不足,学生的实践能力、创新能力和学习能力无法得到有效地激发和锻炼。不仅如此,现行的课程制度下,学校对于学生的要求相对宽松,考试设置往往较为容易,部分教师对于学生听课质量和能否有效学习到知识都不甚注意,导致高校培养出的学生质量相对不高。
3.学生自身问题
现行的课程制度对学生的要求较低,学生对自我管理逐渐松懈。由于懈怠或学习重心的转移,学生的学习质量也相应降低。学生易受大环境的影响,不良学风导致学生的学习态度和观念产生偏差,部分学生认为在传统教育体制下,最紧张艰难的部分已经完成,高等院校转而成了“修养之地”或者说是就业路上的“暂泊点”,从而对知识和研究技能的学习搁置到了一边,因此导致了人才质量与社会要求的不匹配。总之,高等学府现行的课程安排的相应缺陷,再者学生自身原因,使得学校培养的人才不能及时跟上社会进步的脚步,而这些原因都迫使课程改革势在必行。
三、复旦大学通识教育核心课程改革的现状
1.通识教育的教学思想
通识教育是以人为本的素质教育结构模式,从上个世纪八十年代开始,复旦大学就率先对其进行了探索和了解。与此同时,老校长谢希德也提出了要充分引进西方优秀的高等教育经验,试行“通才教育”的先进理念。因此,在2005年的9月,复旦大学率先在国内实施通识教育改革,并成立了复旦学院。复旦大学希望借由同时教育的改革让学生们更好的转变思维方式,感受不同的文化背景和氛围,以此形成全面的.学术思维模式,并在这样的环境下,充分养成独立思索的习惯,更好的传递科技和人文精神。经过几年建设,复旦大学形成了以核心课程为主轴,以住宿书院制和导师制为辅翼的通识教育培养体系,充分完善了人才培养渠道,大幅提升了人才培养的质量。与此同时,学校构建了通识教育的核心课程,其主要被划分成了六大模块,每门课程都会由资深的老师教授,以此形成一个经典导读、助教制度、小班讨论、多元考核、网络互动等富有特色的教学模式。截至目前,共计建设的核心课程有近180门,学生可以根据兴趣所求,习得不同学分。复旦根据其历史文化特色,分别成立了志德、腾飞、克卿、任重、希德五大书院。各个书院都以“读书、修身”为价值核心,辅以“转变、关爱”为两翼,努力建设一种创新型的书院生活模式。另外,每个书院都配备有专职、兼职或者特聘的老师组成的导师院队,他们将会成为连接各书院生活和通识教育之间的桥梁。2012年9月,学校正式组建了新的复旦学院(本科生院),整合了原复旦学院、教务处、本科招生办公室的职能和机构,以此来全面推行住宿书院制度。同时,在校教学指导委员会的下属设立了通识教育委员会,负责通识教育核心课程的顶层设计和建设规划。因此,所有的校内学生都会在本科阶段的学习中有一个相当来说比较完整的书院生活。书院也借此机会成为了师生共同拥有、共同建立、共同分享的文化场所和公共空间。
2.通识教育的课程设置
复旦大学的宗旨是帮助学生提高人文修养,拓宽思想境界,开放视野,养成批判性的精神和不断创新的勇气。开设核心课程讨论班,是实现这一目标的重要教学形式之一。复旦大学通识教育核心课程原则上均应根据授课情况开设讨论班。考虑到教学内容的差异性,部分课程可以根据授课内容、教学目标的实际需要确定开设形式、频率和时间。讨论班的教学目的是激发兴趣、促进思辨、拓展知识,它以启发引导、深度阅读和交流沟通为主要方式,强调师生间的合作、学生与学生间的合作,同时也强调不断学习的过程。通过这样的教学形式,不但可以充分发挥主讲教师的学习引导作用,更能使学生初步养成探究性学习所必需的研究能力、创新能力和批判思维能力。学校对于讨论班的要求还包括:讨论班以小班教学为主,每班人数原则上不多于20人,每次不少于2学时。根据班级总人数规模和各自模块课程特点,可酌情增减讨论班人数。讨论班的开设次数由主讲教师根据选课人数和教学需要自行确定,每个学生每学期至少参加一次讨论课。一般情况下,小班讨论课不得占用正式上课时间(如需占用,不得超过一次课),但如果讨论课内容事先已经纳入教学大纲,则可以适当形式安排在正式授课时间开设。讨论课的开设可以引导学生学习最新的文献资料,了解最新的新闻和学术动态,为学生提供互动的平台,有利于学生开阔视野,拓宽知识面。复旦大学以六大模块来设计核心课程体系,其主导原则是:突破单纯的“专业视域”和单纯的“知识视域”,从培养中华民族在新时代的一代新人的角度出发,为学生提供能够帮助其形成基本的人文修养、思想视野和精神感悟的课程。
四、关于复旦大学课程改革的思考与建议
1.创新思路,建立新的课程模式
复旦大学在总结原有课程制度的基础上,扬长避短,在历史基础上创新得出符合自身实际情况的通识教育核心课程。它更新了自己的教学思想,使之更贴近社会需求和学生需求,并且还在实践中积极运用先进的教育思想和教育模式,为新时代人才的培养做出了贡献,为学生提供了广阔的平台。不仅如此,复旦大学率先提供的课程改革模式对我国其他高校都有一定的借鉴和指导意义,在一定程度上也为我国高等教育的改革和发展起到了重要影响。
2.加大宣传,仍需实践改进课程
复旦大学课程改革以来,就在实践中积极开展,并在学生中加大了宣传力度。复旦大学学子们在新思想的熏陶下也逐渐习惯了新的教学模式。但是,新的教学课程在改革后涉及层面很广,学校要求将这些领域的课程在不同额度的学分的情况下全部纳入学生的教学计划中,笔者认为这在一定程度上加大了学生的压力。在笔者看来,学校在实际操作中应该多运用调查、访谈等形式对学生进行调查了解,听取他们对于课程设计的意见。并且,应该适当改变目前一股脑倾倒的方式,而是增加学生在不同领域自主选择的权限,让学生在保证基础课程顺利完成的情况下,选择自己感兴趣的方面,并对此加深学习。不仅如此,除了课程的设置改革之外,笔者认为,学校应积极调整学风,转变师生固有的观念,加大对学生的课堂、考试等方面的重视,提高学生产出质量。与此同时,如果能够引进国外的教育管理团队,根据国内实际情况,让其参与到课程改革的系统中,将国外课改的优秀成果与国内高校实情相联系,也能在一定程度上切实的帮助高校落实课程改革的推进。学生是一个社会的有生力量,优秀的人才可以为社会的发展注入新鲜血液。高等学府便是培养优秀人才的重要基地。复旦大学推行书院制改革,在其中推行了新的课程体系,不但提高了本校学生的质量,同时也为我国内地高校改革起到了重要影响和指导作用。复旦大学的改革仍需在实践中不断调整,需要随着社会的发展不断改进,它的课程模式仍需要人们继续关注和思考。
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