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关键词:化学工艺;绿色化工;技术应用要点
0引言
近年,社会公众的环保意识逐步地提升,国家也大力地倡导在社会中发展绿色经济,建立友好型的工艺技术。在这种背景下,绿色的化工技术就被研发出来,其中绿色技术更多的是指在传统的化工产品生产期间,减少对外界环境的污染,降低资源的消耗,实现技术的可持续发展。
1绿色化工技术的重要性分析
化工企业在生产化工产品期间,应用绿色技术来避免生产过程给外界环境带来的破坏和污染。尽量地去降低能耗,使用节能环保的材料,这样才能够使公司在激烈的化工市场中,获得独特的竞争优势。从原材料运输到工厂,然后再将原材料运输到生产线上,在各作业环节加强控制,使化工产品的生产走向环保化。利用零污染、低耗能的技术,来减少污染物的排放,进而全面提高化工企业内部的制造技术水平。在印刷和药物的生产领域中,都会应用一些绿色化工技术,此时该技术就为国内的化工行业指明了未来的发展方向。
2绿色化工技术在化学工程中的应用分析
2.1合理地选择催化剂
在化工产品的生产领域中,使用大量的催化剂(如图1所示)会显著地提高化学反应的效率,进而加快化工产品生产的速度,可以明显提高整个化工产品的经济效益。因而,化工企业应该根据实际的化学反应状况,以及根据生产出来的化工产品特性,来选择催化剂。此外,还要避免化工产品所形成的副产物被随意地丢弃、排放,而造成化工产品的副产物危害到外界的环境。此时,要重点去管控好催化剂的使用,应用一些无毒无害催化剂。在此基础之上,还要加强对各废弃物排放管控,应该结合实际的要求,来选择催化剂材料,选择毒性不大,而且危害程度较低的材料,才能够保证化工产品的生产绿色化。
2.2应用没有污染的化工原材料
科学地选择化工材料是降低化工污染的一个有效的方法,通常情况下,社会公众都会认为化学合成物大多都是化工原料,并且认为大多数的化合物都有毒性,会对人体产生较大危害。随着近年国内科技技术的飞速发展,一些化工原料被研制出来,有些化工原料是从农作物和植物中提取出来,它可以替代化学的合成物,来充当化学产品的制剂。因而,选择危害较小、绿色环保材料,从源头上去抑制化工的污染。在生产期间,确保化学制剂使用合规,避免使用那些毒害较大、污染较大的化学药品。
2.3科学选择化学反应
在化工产品生产期间,要求能够使用一些高效的化学反应,才能够提高化学反应效率。通常化学反应都会产生副产物,而对外界环境带来污染破坏。此时,公司要综合考量化学反应经济性和环保性,来实现降低污染的目的,这也是当前绿色技术的一个重要组成和应用的目的。公司综合考虑经济成本、经济效益和污染问题,应用合理的化学反应方法,来实现控制化工污染的目的。
3绿色化工技术的应用分析
3.1应用清洁的生产技术
化工企业应用比较清洁的技术,能够有效地减少生产过程的污染,例如,通过一定的处理设备,来降低化工产品的粉尘、废气,对废弃物进行回收利用,这样会实现资源的高效使用,也能够减少固体垃圾的产生。当这些化工的污染物进入到地下水和土壤中,会扩大污染的范围。有些工厂内部有大量的悬浮颗粒物的粉尘,这些粉尘就会形成粉尘污染,空气中的固体离子增多,当吸入到人体内部会直接导致心肺病的产生。因而,要科学地处置生产现场的粉尘和废弃物,来实现环保生产的目的。
3.2应用生物技术
将新型生物技术运用到化学制品的制造中,例如可以运用基因工程技术、生物技术和细胞工程技术,利用生物体内部所产生的生物酶,来作为化学反应的催化剂。将生物化工的合成技术作为当前化工产品的一个主流技术,可以实现绿色生产的目的。生物技术中的膜技术是仿生学的一个重要技术组成,它也可以实现再生资源的循环利用,来形成化学品。绿色的生物技术需要从动植物内部提取相应的原料,例如,煤炭、石油等都是由生物经过数万年的生物化学反应,而形成的能源原料。在当前的一些化学反应中,会使用生物酶作为催化剂,这种催化剂的催化效率显著地要高于化学试剂的效率,这样生物酶作为催化剂,可以实现环保生产、无污染生产的目的。并且化学的反应比较温和,形成的副产物对外界环境危害较小。
3.3利用友好型的环保产品
在化工生产过程中,产生的污染物会直接影响到人们的日常生活。因而,在使用环保产品期间,要尽量地避免使用那些高污染的产品。汽车在行驶中可以燃烧生物柴油、生物汽油,这些生物材料的生产制造不会对外界产生较大的污染。同时,生物酒精汽油燃烧时对外界的环境破坏力度较小,有些化石燃料内部有大量的硫化物,在燃烧之后,会产生二氧化硫,会直接危害到大气的平衡,以及会给国内的大气带来破坏。社会公众平时会使用一些塑料的产品,塑料的包装袋,这些塑料袋的使用会给人们的生活带来便捷。当人们使用完了之后,就会将这些塑料袋随意丢弃,塑料袋难以分解,分解时间会长达数百年,会给社会环境带来极大的影响,也会形成大量的固体废弃垃圾。因而,需要对现有的化工技术进行转型升级,生产一些环保型的乙醇汽油,可降解分解的塑料,供为大众使用。例如,化工产品生产单位将其经营的重心转移到绿色产品生产上,大量的使用农作物植物,作为原料的提取材料。在生产期间,可以使用甘蔗来提取乙醇,作为稀有的原料物质。
3.4清洁生产技术的应用
当前国内的清洁生产技术已经被应用到金属冶炼,海水淡化等各个行业中,应用的清洁技术生产的有害物质不多,而且清洁技术会直接将废弃物排放控制在环保的要求标准内。在海水淡化工程中,应用环保清洁的方法,来在海水中去提纯淡水。淡水是人们基本的生活用品,社会对于淡水需求量较大,然而国内淡水资源却偏少,这是利用海水淡化技术,为人们提供丰富的淡水资源。在生产淡水期间,利用环保型的化学制剂,来提纯淡水、蒸馏淡水,这种化学试剂的危害都较小。
3.5优化改善现有的化工工艺流程
在化工产品生产期间,企业要转变现有的生产方式,改变过去仅仅依靠一个装置给各个设备供热的模式,可以给厂房的顶层安装太阳能电池板,来利用太阳能为化工生产线提供电力来源。此时,化工产品的生产单位也可以购置余热的收集装置,利用该装置,可以将生产线上的各类热收集。然后,对这些能量进行转化,进一步地转化为电能,来为生产线进行循环的使用。
在生产化工产品期间,也可以利用电机驱动的方式,来作为生产线的电力来源。应用变频的电动机,会降低电能消耗,有些电机在开机时浪费的能源较多,此时应用变频电机控制电机中的频率,来减少电力能源的浪费消耗,也能够使整个生产线变得更加稳定。在生产环节中,会产生许多化工副产物,这些副产物对外界环境有一定的污染。但是通过将这些副产物的回收利用,可以提高公司的经济效益。
关键词:理实一体化 教学方法 “双师型”教师
据有关资料研究显示,我国目前机床数控化率不到2%,而且大部分数控设备为进口产品,虽然这几年数控设备国产化率大大提高,但是在高、精、尖设备方面与国际上还存在很大的差距。即便如此,对于数量有限的这一部分数控机床也未能充分利用,我国高技术工人较少,这与欧美等发达先进的工业国家相比还存在着很大的差距。
造成我国制造业落后的原因有很多,高技能数控工人的匮乏无疑是主要原因。据统计,在我国制造企业中,数控类高技能人才占企业员工的比例不足6%,而企业对高级能人才的需求超过员工数的16%,数控高级技工严重缺乏,全国仅数控机床操作工就短缺60万人,我国沿海经济发达地区,例如,广东、浙江、江苏、山东,数控人才更是供不应求。与企业大量需求数控高技能人才相反的是,我国每年都有大量的高职、中职毕业生为无法找到合适的工作而苦恼。社会上出现了这样一种互相矛盾的现象,一方面,企业招不到高技能、高素质的技术工人,许多先进设备得不到充分的利用;另一方面,广大毕业生找不到合适的工作,为毕业后能干什么而苦恼。可见,我们现阶段的职业教育方式方法出现了问题,不能满足社会的要求。在我国,无论是技工教育还是其他教育,都采用同一种教学方法:教师在讲台上讲,学生在下面听。教师讲完一节课,学生能听进去多少、能听懂多少就看学生的悟性了。在这种教学方法下,教师起主动作用,学生却是被动地学习,这样教出来的学生没有自己思想,只会死记硬背,跟在前人后面亦步亦趋,创造性被抹杀了。为解决学校教育与企业需求脱节这一突出的供需矛盾,2009年,人社部下发了《关于印发技工院校一体化课程教学改革试点工作方案的通知》,在全国30所院校5个专业设置了一体化改革试点。2012年,人社部根据社会发展情况,下发了《关于扩大技工院校一体化课程教学改革试点工作的通知》,在全国新增94所技工院校开展一体化课程教学改革试点工作。
面对供需矛盾这一棘手问题,我们应该采取切实措施,从内因着手,面向市场办学,积极进行教学改革,推行理实一体化教学,以提高职业学校学生的竞争力,促进职业教育的改革和发展。理实一体化课程通常指的是在教学过程中,将理论与实践技能有机融合到一个特定的载体上,通过理论检验实践,反过来通过实践印证理论,实现学生学习的过程。理实一体化教学充分利用先进的教学方法,利用模拟技术等将理论、实验、实训等教学内容有机融合在一起;教师的理论、实践技能的讲解与学生的听课、实践技能操作一体化实施;把理论教室、实验课所用的实验室与技能训练场地等教学条件一体化配置;理论学习和实践技能学习同时交替进行,形象和抽象交错出现。由此形成融知识传授、能力培养、素质教育于一体的一体化课程模式。
从学生的学习效果看,理实一体化是比较好的课程改革方向,但理实一体化课程改革却推进缓慢,因为最好的课程往往是实施最困难的课程。笔者所在学院从以下几个方面入手,确保理实一体化课程改革的顺利推进。
一、在理实一体化教学过程中,要有与教学配套的专门教材
学生在学习过程中使用的常规教材都特别强调知识的全面性、延续性、系统性,这与理实一体化教学的需要相背离,不能满足教学需求。我们经过实践之后认为,理实一体化教材要抛弃传统的理论教材编写方案,应该根据学习知识的目标和任务,将各个知识点分解,把理论和实践技能设置成训练任务,使学生所学的知识点模块化,根据模块知识对学生开展专门的技能训练,在技能学习的过程中让学生知其然;学生在实践过程中会遇到各种不同类型的问题,教师根据实践技能对理论的要求,用理论知识对技能进行说明,使学生真正知其所以然,从而实现理论与实践的有机结合。这个理实一体化过程也符合学生的认知规律,学生学习的过程是从感性上升到理性,又由理性回归到感性,即从实践中总结理论,而理论指导实践。笔者学院数控工程系在理实一体化课改过程中,发现没有适合学生学习的数控理实一体化教材,便组织骨干教师根据理实一体化课改的要求,在系主任的主持下,采用项目教学法,将理论与实践相结合,编写适合理实一体化教学要求的教材――《数控车床编程与操作(FANUC系统)》,解决了数控理实一体化教学没有合适的教材的问题。
二、在理实一体化教学过程中,教师是课改的主体
“双师型”教师是开展理实一体化课程建设的前提,学院在现有条件下,采取几方面的措施保证足够数量的“双师型”教师。
1.发挥自身优势,利用自有资源对教师进行技能培训
自2003年起始,学院利用寒暑假组织新入职的教师及理论课教师参加院内的技能培训,技能培训完成后,要求参加培训的教师考取相应的技能等级职业资格证书。2010年,学院提出了“双百计划”,即安排百名教师有计划地利用无课时间或假期下企业挂职实践,充实、提高自己的技能。同时,邀请企业具有双师素质的专业技术人员和管理人员走进课堂,充实教师队伍,把他们丰富的实践经验带到课堂中来。有计划地组织实训及理论知识不强的教师进行理论培训,提高他们的学历层次和理论水平,要求他们根据自身的优势,在规定的时间内考取相应的学历证书,促使他们不仅丰富了理论知识,而且在教学过程中也拥有了丰富的实践经验,使他们逐步成为“双师型”教师。一个优秀的教师不能只是“蜡烛”,还应该是“发动机”,要不断增加新能量、新动力,不能只是“一桶水”,还应该是一潭“泉水”。
2.理实一体化教学要有素质过硬的“双师型”教学团队
教师不能满足于现状,觉得掌握的知识足够用了,就不再学习了。对于新知识的学习,我们采用以老带新、以新促老、新老结合的模式,既解决了老教师对新知识接受慢、学习新知识懈怠的问题,也解决了新入职的年轻教师缺乏实践教学经验等问题。自2004年以来,人社部每两年即组织一届全国数控技能大赛,为了激励学院教师、学生积极上进,笔者学校组织参加了历次的淄博市选拔赛、山东省选拔赛,直至全国大赛,每年的省市选拔赛、全国大赛都取得了较好的成绩。以赛代练、以练促赛、赛练结合的模式,不仅为学院培养了一批数控技能高手,同时也为学院培养和锻炼了一批年轻的专家型教师,为学院取得了一项项荣誉,他们成为了数控系未来发展的中流砥柱,是学院的后备力量。
3.理实一体化教学需要先进的教学理念和教学方法
没有经过不同教育理念的激烈碰撞,就总结不出先进的教学理念和教学方法,要善于接受新知识,把世界上先进的经验与学院的实际情况相结合。
学院每年都会安排出专门的教师培训经费,选派优秀的教师参加各类培训,将当前先进的教育技术、教育教学方法带回学校,为学院教学改革补充新知识。先进的教学方法和理念并不能符合所有学院和学生的要求,只有在现有条件的基础上,不断地总结和改进,才能找到符合学院教学实际的教学方法。
三、理实一体化要有相应的硬件设备和学习环境
理实一体化教学不仅要有与之相配套的教材,还要有相应的能满足学生进行理实一体化学习的硬件设备和学习环境。理实一体化教学方法要求学生在同一时间、统一地点进行理论知识和实践技能的学习,要求时间、空间的同时性,要求在实习车间内有足够的实习设备、足够先进的实习设备。实训车间应设理论学习区,理论学习区直接安排在实践车间内,在设备数量上为理实一体化教学中教师的教学、学生的学习、师生的互动提供硬件保障。自2009年以来,学院投入大量资金在硬件的建设上,购买了大量用于学生教学实践实习设备,所购买的设备都是具有先进的性能、在工厂中大量使用或即将使用的先进设备。为了增加学生练习的机会,学员新购买了几十台FANUC系统的数控铣床、车床。在先进技术方面,学院投资几百万元购买的先进的(DMG)6轴加工中心、三坐标测量仪等,与世界先进技术同步,让学生不仅能够掌握现在正在使用的技术,而且能够对先进的技术有所了解。
从普通教学转为理实一体化教学后,无论是在教师的教学方面,还是在学生的学习方面,都出现了比较积极的变化。首先,教师在教学过程中从单纯的“填鸭式”知识讲授变为让学生掌握知识学习的方法;教师的知识结构和能力结构从单一的理论或实践教学向理论实践一体化教学转变。其次,学生在学习过程中由被动地接受教师教授的知识向主动学习、手脑并用转变;学生的学习形式由固定教室、集体授课向室内外技能教室、实习车间转变。再次,教师的教学方法也向多样化、易懂化方向发展,由讲授、黑板板书、布置作业向利用多媒体、网络化等教学方式转变。这些积极的转变正是我们乐于看到的,通过理实一体化教学,实现了现代职业教育的实践性、开放性、实用性。
关键词:专业英语;项目化教学改革;高职教育
高职教育的培养目标是“培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型专门人才”。这种人才介于技能型和学术型之间,要求其在具备一定的理论知识的同时,还要具备一定技能,其技能结构以心智技能、创造技能为主,所掌握的技术为理论技术而非简单的经验技术。化工技术类专业英语课程是健雄职业技术学院精细化学品生产技术专业及有机化工生产技术专业的一门职业基础课。本文结合我系整体教学改革活动,对该课程的教学改革进行了一系列探索。
一、原有课程体系及教学中的问题
1 教学内容过分依附于理论课程,不适应职业能力培养为核心的要求,不能与职业技能的要求很好地衔接。表现为教材中专业英语文章均选自原版资料,生词多。而我们的高职生毕竟掌握的词汇量只有3000个左右,专业英语文章中除了大量的专业词汇,许多普通词汇对高职生来说也颇为困难。词汇量的匮乏直接导致学生阅读专业英语文章的困难,内容的安排也不能满足生产企业对英语技能的要求,缺少实操型内容的训练。高职生的培养目标决定了高职生所学的专业知识侧重于技能方面,理论知识深入不多。但专业英语文章中有许多是专题文章,有些知识学生不太了解,同样造成学习效果不佳。
2 教学模式导致学生对教师的依赖性过大,影响了学习的效果。一切依赖于老师讲解,教学显得生硬,也难免出现“英译汉”的单一教学模式,与英语的“听、说、写”的发展趋势不符,教学内容也容易与基础英语的教学内容发生重叠,学生被动学习,积极性调动不起来。这种保姆式的教学方法,使学生在学习过程中始终处于被动地位,学习后印象淡薄,实际能力提高不大,收效不好。
3 对课程的考核评价方式单一。习惯于期末考试一份卷子定成绩,或者再加上一定比例的平时成绩。这样就可能出现学生平时不主动、创造性学习,而期末考试前集中复习,也能应付过关,但真正的专业技能并没有得到提升。
二、项目化教学的改革尝试
教师广泛深入化工企业开展调查研究,了解化工行业发展趋势、人才需求、岗位设置等方面情况,并形成了调研报告,邀请企业专家和工作分析专家对化工企业工作任务进行分析确定能力标准,最后制定了以职业生涯发展为目标明确专业定位,以工作任务为核心设置课程,以职业能力为依据组织课程内容,以典型产品为载体设计教学活动,以职业技能鉴定为参照强化技能训练的原则。所以我们的专业英语课程是根据工作任务确定学习项目,根据职业能力决定课程内容。
(一)明确课程目标
1 职业能力目标。能够积累一定量的专业词汇,阅读并翻译化工产品说明书、分析仪器说明书、化学化工专业文献,并运用专业词汇撰写毕业论文英文摘要、英文个人简历,能在典型工作岗位进行简单英语交流,能用现代检索工具搜索相关英文专业文献资料等。
2 知识目标。了解化学化工专业英语在实际生产、科研中的应用;理解典型的化工单元操作过程、化工产品的生产工艺、化工分析仪器说明书的英文表达法;掌握典型的化工单元操作过程。化工产品的生产工艺、化工分析仪器说明书的中文翻译法;掌握英文摘要及英文个人简历的写作方法,掌握典型工作岗位英语口语交流方法。
3 素质目标。拓宽专业知识面,进一步提高英语综合应用能力,提高学生文献检索的能力,培养学生学习能力、合作能力、自我管理与发展能力以及严谨细致的工作态度。
(二)项目化课程改革的基本思路
在化工专业英语课程教学改革中,采用项目化的教学体系,用任务驱动模式进行训练为主的单元课程开发。选取典型化工单元操作科技文献、典型化工产品生产工艺科技文献、典型化工产品说明书、典型化工分析仪器说明书等与企业工作任务密切相关的文献作为阅读和翻译的项目,同时设置岗位情景对话编写及口语演练、英文科技文献摘要及英文个人简历撰写、化工综合科技文献检索及翻译等项目,兼顾专业英语的听、说、写能力以及文献、资料的检索能力,突出岗位特点,紧密结合化工行业发展的新工艺、新产品,从而使学生的职业核心能力得到提升。
(三)项目化课程设计
本课程总共设计了13个具体的项目,每一个项目的设计,都针对具体一个或几个单项能力训练目标,遵循“循序渐进”、“由易而难”的认知规律和操作原则,同时注意阅读、翻译能力的重复再现,兼顾专业英语的听、说、写能力,旨在通过一个个具体项目的实施和完成,在过程中使训练者的专业英语能力逐步形成和提高,并注意了各能力之间的相互渗透、相互支持。教学内容设计见表1。
(四)项目化教学的组织与实施
1 明确学习目标。教师首先要让学生明确学习的目标,即完成训练任务后所达到的能力目标。比如翻译并撰写科技文献摘要学习任务完成后,学生就能根据摘要的写作方法等撰写自己毕业论文的摘要;比如典型的化工分析仪器说明书学习任务完成后,学生就能看懂企业分析岗位中高效液相色谱仪及气相色谱仪的说明书,并按照说明书进行操作前准备等。
2 明确任务及考核点。在明确能力目标后,教师要讲清楚每个任务的背景、要求、实践过程、过程的考核点及考核标准等,要明确在什么时间内做完什么事,达到什么程度,以此控制项目按期完成。
3 主要教学方法及手段。建构主义是以学生为中心、教师为导向的教学模式,它为专业英语教学提供了新的理论依据,使专业英语教学从传统的教师传输为主转向学生自主获取知识的教学模式。运用这一理论指导专业英语教学,我们在高职化工类专业英语教学过程中充分运用现代化的教学手段,开展丰富多彩的教学活动,如采用多媒体教学,制作单元操作英语动画片,增加趣味性的同时帮助学生理解专业知识;安排上机课时,给学生提供网络资源;编写岗位情景会话,虚拟场景让学生发挥想象力,把专业知识用进去,并进行小组会话表演,比赛,使其融入角色,提高竞争意识,增加学习积极性;虚拟招聘场景,让学生制作个人英文简历,自己组织全英文面试过程。总之,寓教于乐、寓教于做、寓教于赛、寓教于学。
(五)课程考核评价方案
1 考核基本思路。考核的基本思路是采用能力考核方式。以过程考核为主,结合结果考核,辅以答辩考核,全面考核综合评价。在每个项目的进行过程中根据项目内容及特点设计各相应控制点,体现过程考核,并以考核为推动力督促、鼓励学生取
得更好的学习效果。
2 具体考核办法。课程的总评成绩是由项目成绩占80%和答辩考核占20%组成,其中项目成绩是由项目的过程考核占60%和项目结果考核占40%来构成。过程考核的控制点包括学习过程中的纪律性、学习主动性;自我学习水平(多种渠道获取资源、合理猜测专业词汇、获取文献的能力等);工具书使用水平(查阅生单词能力)、课堂即时考核(包括专业词汇积累、现场整句翻译、岗位口语会话能力等)。对每个项目根据其特点设置相应过程控制点,以考核督促、推动学生学习。结果考核是针对每个项目任务完成后,教师对完成情况的分析和总结,并用一定的标准进行评价,比如对文献或者说明书的阅读及翻译结果,体现为总结的小论文的质量。而答辩考核定位为对最后一个项目综合化工科技文献的阅读翻译及理解情况的考核,该项目要求学生综合应用所学知识阅读翻译科技文献,并小组讨论学习,理解其中原理、方法,最后以答辩形式反馈,其中答辩过程也设置考核点,包括文献质量、翻译质量、讲解表述能力、听众接受情况等方面,考核学生语言表达能力、小组协作能力、回答问题应变能力等。
三、专业英语课程项目化教学改革的思考
本课程教学改革经我院精细化学品生产技术及有机化工生产技术两个专业2007级学生的试点,取得明显效果,学生的学习目标明确,学习参与度提高,学习积极性普遍提高,职业能力得到培养。在进一步推进教学改革的过程中应注意以下几点:
1 教师观念的彻底转变。将教师“教”的主体地位变为以学生“学”、“做”为主体,彻底改变学生对教师的完全依赖性。
2 项目的选择上进一步突出企业工作任务,与未来就业岗位紧密结合。
3 教学过程中突出项目任务的完成过程,凸显过程考核,以考核作为督促、鼓励学生学习的手段之一。
4 把握理论知识引人的尺度和时机,把理论与实践自然结合,把握理论知识切入的时机,使学生顺其自然地学习。
在高职生的化工专业英语教学中,应从学生的实际水平出发,开发模拟企业工作任务、基于工作过程的集“职业素质培养、能力训练”为一体的优质课程体系和融“教、学、做”为一体的训练项目,以学生“学”为主体,实行教、学互动,开展灵活多样教学活动,调动学生主动学习的积极性,提高学生学习专业英语的兴趣,从而提高学习参与度和学习的效率。在教学过程中要注意趣味性,注重实用性,引导学生在专业知识的储备上有所提高,使专业技能得到提升,同时也使专业英语教学走出枯燥,减轻学生的畏难情绪,取得较好的教学效果。
参考文献:
[1]刘俊心,结合高职教育特色构建产教结合的办学模式[J],教育与职业,2005,(56):12-14。
[2]徐国庆高职项目课程的理论基础与设计[J],江苏高教,2006,(6):157-140。
关键词:微生物育种;项目化教学;高等职业教育
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)48-0164-03
早在4000多年前,我国劳动人民就会利用微生物来生产酒和酿造食品。如今,利用工业微生物育种技术对微生物进行改造,可以提高目的产物的产量、质量或获得新的目的产物,并符合工厂化生产的要求,从而使抗生素、酶制剂、氨基酸、维生素、核苷酸、生物碱、激素等微生物产品产量成倍甚至成千倍增长,同时产品质量也不断提高,各类微生物产品已深入到人类生活的各个方面。工业微生物育种技术是高等院校生物技术类专业的专业课程。在传统的教学过程中,教学内容往往太过理论化,理论知识与实际操作未能结合,学生学习难度大,感觉枯燥乏味;而且,教学实验安排大多是孤立的,在技术上不具有连贯性和系统性,不能将技能训练与生产过程有机结合,学生学完之后不知如何运用,解决实际问题的能力提高不明显。显然,传统的教学方式已不能满足现今高技能生物技术专门人才培养的要求。如今,许多高职院校正在积极探索新的教学方法,项目化教学就是其中常用的一种。它依照教学目标将课程内容设计成若干个操作性较强的项目,以工作任务为中心,以典型产品(或服务)为载体,开展课程教学,将理论知识、实践操作与素质培养融为一体,学生在完成项目工作任务过程中,既收获了知识,又锻炼了技能。与传统教学法相比,项目化教学强调行动导向、项目载体、任务驱动、素质渗透、学生主体以及理论实践一体化,主要解决“怎么做”和“怎么做得更好”这两个问题,是培养技能型人才的主要途径[1]。2007年,湖北生物科技职业学院生物工程系开设了《工业微生物育种技术》这门课程,它是生物技术及应用专业和生物制药技术专业的必修课。自2010年引入项目化教学方法以来,经过多年的探索和实践,该课程取得了良好的教学效果。
一、以岗位需求为依据确定课程目标
按照工业微生物育种技术在生物技术及应用专业人才培养方案中的定位,依据职业岗位的需求,确定本课程的教学目标,即能根据微生物育种原理和基本操作流程,制定育种的实施方案,并按照实施方案应用微生物育种技术获得高产突变株,同时能对实施过程和原有方案进行评价和改进。课程教学目标,包括知识目标、技能目标和素质目标三个方面。(1)知识目标:熟悉工业微生物的特征,了解工业微生物育种技术的方法种类;掌握基因突变及基因重组的机制;掌握工业微生物诱变育种的原理与方法;熟悉其他常用的工业微生物育种方法。(2)技能目标:能够根据微生物的来源与特性,选择合适的分离纯化方法,并进行分离纯化操作;能够根据微生物的类型,选择合适的诱变育种方法;会进行生产菌种的保藏及复壮技能;能正确使用微生物的培养设备,并进行维护。(3)素质目标:具有较强的责任心和严谨的工作作风;具有较强的人际沟通能力;具有较强的团队组织协调能力;具有良好的安全、环保和节能意识。
二、以育种工作流程为主线设计教学项目
项目化教学的关键,在于教学项目的设计。我们一般应根据课程教学目标,以职业活动的工作过程为依据,结合职业岗位的典型工作任务,按照学生的认知规律来设计项目。项目设计要打破传统学科体系的章节编排,不应以知识的逻辑顺序为依据来安排教学。每个项目都有其相应的知识、技能和素质要求,让学生在“做中学、学中做”。工业微生物育种技术的教学项目设计具有以下特色。
(一)课程设计思路
大多数项目化教学课程的设计思路,是将课程内容设计成基础项目、主导项目和自主项目。根据工业微生物育种课程内容、操作流程和职业活动的特点,笔者将该课程设计成一个综合性大项目,即果胶酶高产突变株的筛选。笔者将原先孤立、分散的单个实训项目综合为一个由9个子项目组成的前后连贯的大项目,其连贯性、整体性的特点更为突出(表1)。两个子项目互为依托,前一子项目的结果是后一子项目实验材料的来源。
(二)相关专业课程衔接
该课程项目产品为筛选出的果胶酶高产突变株,可作为后续课程发酵工程、酶工程、生物分离与纯化、生物制品技术的项目化教学的材料。比如,可对果胶酶高产突变株的发酵条件进行摸索,或对其发酵工艺进行优化,或从高产突变株中分离纯化果胶酶,或对提纯的果胶酶进行性质分析。从而完善了专业课程体系建设的连贯性、整体性及层次性,实现了专业课程之间的有机衔接。
三、以学生为主体完成项目实施
在具体子项目实施之前,笔者安排有项目概述环节,内容主要包括:①课程简介:告知学生本课程的教学目标、项目设计情况、教学组织方法和考核方案等。②行业企业概况:介绍工业微生物的应用状况、工业微生物的概念及特点和工业微生物技术种类等。③后续课程任务的布置:要求学生查阅相关资料,指导学生制定子项目实施方案。以微生物育种工作流程为主线,开展子项目的实施,每个子项目有各自的知识、技能目标。在子项目的完成过程中,教师只起组织、引导、指导和评价的作用,学生才是学习的主体。每个子项目的实施步骤如下。
1.项目导入。首先,教师通过案例或者问题导入学习项目,提出问题、给出提示,导入本次课程的内容,组织学生展开讨论。
2.方案制定。学生通过图书馆或者网络查阅资料,以小组为团队讨论并制定实施的初步方案。笔者通常安排学生利用课余时间完成该步骤。
3.方案确定。首先,每个小组以ppt形式向全班汇报制定的初步方案,分析实施可行性,并说明资料来源。然后,教师和其他小组对汇报组进行提问或评价。笔者通过交互式讨论,引入相关知识,最后由教师对各小组初步方案进行点评,同时提出修改建议,鼓励实施方案的多样性。
4.方案实施。学生按照确定的方案,合理分工,团结协作,共同完成项目。在实施过程中,教师随时检查学生实施的情况,进行现场指导,解答学生的疑问,参与学生的讨论,纠正学生的错误,全面掌控学生的实施效果及学习质量。
5.总结评估。总结以各小组向全班展示实训结果的形式进行。评估采取小组互评、教师点评等方式进行。每一个项目均制定了技能考核方案及评分标准,结合学生提交的实训报告进行过程性评价。
四、以过程性评价为手段增强技能培养
成绩考核是教学过程中的重要环节,好的考核方式对学生职业技能的养成会起到促进作用。传统的单一笔试考核方式很难反映学生在学习过程中的素质和能力,与强调以素质为基础、以能力为本位的现代高职教育理念不相符。本课程的考核以结果性评价为辅,重在过程性的评价,以静态知识考核为辅,重在动态能力的考核,学生综合成绩的评定以过程评价、技能考核和理论考核相结合的方式进行。每个子项目的实施都要求进行过程评价,评价内容涉及子项目实施的每个步骤,以子项目5诱变剂量的选择为例,子项目技能量化考核表如下(见表2)。
学生、组长和教师为评价主体的三方,依据量化考核标准分别给出过程评价成绩,然后按照一定比例折合成学生的过程评价终成绩。理论考核和技能考核通常在学期末进行。课程总评成绩的组成详见表3。
现代职业教育,应该是一种以服务为宗旨、以就业为导向、以职业能力培养为核心的教育,重心应在于培养学生的动手能力和实践创新能力,特别是毕业后从事某种职业的谋生能力[2]。项目化教学,充分体现了学生是学习的主体的特点,学生的学习主动性和积极性被有效调动了;和传统的教学模式相比,其教学效果得到明显改善。当然,以就业为导向,坚持走产、学、研相结合的路线,以岗位技能促进学生就业,在高职高专院校进行课程项目化教学改革是一个漫长的过程,需要学校和教师从多方面进行改革,比如教学观念、管理、内容设置、教学模式及结果评定等。
参考文献:
在实现制造大国向制造强国、中国制造向“中国智造”转变的进程中,需要将精益求精、不懈创新、笃实专注的工匠精神融入到现代工业生产与管理实践,以提升中国制造的含金量和竞争力,这正是当下强调工匠精神的意义所在。作为为产业培养技术技能人才的主渠道,职业院校在培育工匠精神方面担负着义不容辞的使命。文化是民族的血脉,在中华民族漫长的历史长河里,工匠精神一直流淌于我们的文化血脉之中。文化的力量也是潜移默化的力量,因此,通过文化培育让工匠精神在职业院校学生的心里生根发芽,在职业岗位上开花结果,是职业院校培育工匠精神的一个有效路径。顺德职业技术学院创新性地把墨子思想作为学校培育工匠精神的文化基础,努力培养智慧型、国际化现代工匠人才的作法,值得借鉴。
研习墨子思想,筑牢文化自信。一是成立全校各部门参与的学习小组,开展墨子思想学习研究活动,组织“文化素质教育特色项目”研究活动,通过项目形式加强对墨子思想的研究。二是积极开展对外学习交流,组织参加在山东滕州举办的第十一届国际墨子鲁班学术研讨会,在会上介绍了对墨子思想的研究情况,引起了与会代表的良好反响。三是加强校内宣讲教育,邀请中国墨子学会专家来校作“墨子思想与职业教育发展”座谈会和报告会。通过学习研究交流,对博大精深的墨子思想有了更深入的认识,也更坚定了学校传承弘扬墨子思想的决心和信心。
创新培养模式,培育现代工匠。一是培养智慧型工匠人才。学校大力推进智慧云平台、学生全生命周期管理、实训室统一管理平台等“智慧校园”建设,优化信息化应用与服务环境,创建智能化学习生态,使新一代信息技术深度融入每一名学生的学习生活,努力培养适应“互联网+”和智能化信息生态环境的智慧型人才。二是培养国际化工匠人才。学校与中国联塑集团控股有限公司合作成立“顺大―联塑学院”,为跨国企业培养设计、涂装、贸易服务等技术技能人才;2013年起连续4年,烹饪与营养专业、旅游管理专业、酒店管理专业的学生赴马来西亚UCSI大学进行交换生学习。
凝练校训精神,打造工匠文化。通过对墨子思想的研究学习,结合学校办学实践,把“厚乎德行、辩乎言谈、博乎道术”十二字作为校训,即要求全校师生员工道德品质高尚、行为举止高雅、素质修养良好,精通事物规律、熟练技术技能、理论联系实践,善于观察分析、归纳推理、总结表达。学校积极打造校园文化环境,形成了以校门、智慧门、日景为中轴线、并向两自然延伸的系列校园文化景点。在文化景观建设中,将墨子像、鲁班像、黄道婆像、爱迪生像等国内外一批重要能工巧匠的雕像请进校园,建成特色雕塑艺术长廊,让学生在环境浸染中受到潜移默化的影响。
关键词:楼宇智能化 高职 以赛促教
1 概述
传统建筑物要求建筑、土木、设备等方面,而现代智能建筑从5A角度对建筑物提出新的要求,为人们提供一个安全、舒适和便捷的环境,其中5A包括:计算机网络及办公自动化技术(OA),建筑设备控制系统(BA),通信自动化技术(CA),消防自动化技术(FA),安全防范自动化技术(SA)。
楼宇智能化工程技术是建筑的一个新兴发展方向,并处于上升的发展,从楼宇智能化工程的设计、施工、安装、调试、维修、楼宇设备监控到楼宇智能化设备的制造、销售、售后服务、技术管理,这为楼宇智能化行业提供大量的人才需求。业内专家表示,随着这个现代化建筑行业的市场需求,楼宇智能化产业的规模空前庞大,因此市场对楼宇智能化工程人才的需求量将不断增加、价值不断提升、领域不断扩大[1]。
高职院校“以就业为导向”,抓住行业机遇,开设并壮大楼宇智能化工程技术专业,培养行业人才,对扩大就业渠道有实质性意义。
2 楼宇智能化工程技术教学手段
为更好地满足社会对楼宇智能化专门人才的要求,高职院校采用“工学结合”,理论与实训相结合,针对楼宇智能化工程技术专业,培养技能熟练的专门实用性人才。为了实现这一教学目的,校企紧密合作,从企业需求作为出发点,制定合理的教学计划。首先,设置合理的理论课程,建立楼宇智能化的专业知识体系,让学生从掌握入门的基础知识,并提出考证要求[2];其次让学生走进实验室,通过模块化实训和综合实训去理解理论知识并加以应用;除此之外,还通过职业技能竞赛,以赛促教、以赛促学、以赛促练,进一步提升学生的专业技能。
2.1 合理的课程设置
为了设置合理的课程,专业指导委员会以“校企合作、工学结合”作为指导思想,以智能建筑的5A为专业方向,对楼宇智能化行业的公司展开了深入细致的调查,学校专业负责人结合专业指导委员会的指导意见,制定楼宇智能化工程技术专业教学计划,如表1。
第一阶段,作为电气类的高职院校学生,应掌握电工电子等基础知识;与此同时,针对楼宇智能化工程技术这一专业特性,结合了建筑和电气,因此还需了解智能建筑的基础知识,对智能建筑的5A要求有概念性了解。第二阶段是专业技术的学习和运用。紧密围绕智能建筑的计算机网络及办公自动化技术(OA),建筑设备控制系统(BA),通信自动化技术(CA),消防自动化技术(FA),安全防范自动化技术(SA),针对每个A都开设对应的的课程;此外还利用配电、楼宇智能化等实验室加以运用,做到理论与实践相结合。第三阶段是实行“2+1”计划,通过校外实习,让学生能学以致用,真正做到“工学结合”。
通过三个阶段的学习,毕业生具备一定的理论知识、熟练的技能技巧、丰富的实践经验,符合企业的用人要求。从实习就业情况来看,本校该专业学生成功率甚高,而且大部分都从事楼宇方面的工程和设计工作。
2.2 指导性的实训培养方案
高职院校与高等教育的一大区别在于高职院校培养的是高素质技能人才,学生动手能力强,因此,实践是课程学习中的重要环节,而实验室建设是实践的重要环境[3]。楼宇智能化工程技术有较好的实验条件:专业基础实验室如电工实验室、数模电实验室等,独立的楼宇智能化技术实训室、建筑配电实训室和机房,从硬件和软件熟悉楼宇智能化的安装、调试、设计与设备监控。
实训室配备了防盗报警系统、一卡通消费系统、门禁系统、可视对讲系统、视频监控系统、消防系统、综合布线系统、广播系统等实训平台,学生可针对这系列实验室对象,进行自主性实验,把教材中枯燥的知识点活灵活现于实验室中,既可以提高学生的学习积极性,也可以提高学生的动手能力。
2.3 以赛促教
楼宇自动化行业的快速发展,一方面离不开企业的创新、另一方面离不开技能人才的加盟。全国职业技能大赛是高职院校学生的另一个重要的平台,以赛促教、以赛促学、以赛促练是大赛的目的。近年来,随着楼宇项目的全国技能竞赛的开展,高职院校加强实验室的建设,同时培养学生的创新思维,让学生在比赛训练中不断寻求问题的最优解。
“2012年全国职业院校技能大赛”高职组楼宇自动化系统安装与调试采用天煌三代的实训装置,要求学生在五小时内完成模拟大楼的自动化系统,包括门禁对讲、闭路电视监控、消防、安防、DDC等系统。通过一套完整的大楼自动化系统,把楼宇智能化知识融汇贯通,让先进行一场模拟楼宇智能化的安装调试,以熟练的技能走到工作岗位。
3 结语
本文始终围绕智能建筑的5A标准,从课程设置、实验方案的计划和以赛促教三方面,来展开楼宇智能化工程技术专业的教学探究,最大限度提高学生的实践动手能力。在楼宇智能化专业建设过程中,这三方面都离不开企业。日后,还可以利用专业教师社会实践的机会,把企业需求带到课堂,增加课堂的实用性,使学生毕业后适应工作需要。
参考文献:
[1]王晓安,黄秀艳.浅析开设楼宇智能化工程技术专业的必要性.中国新技术新产品,2012(7):249—249.
关键词:工程测量;道路勘测设计;一体化教学
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1009-0118(2012)-03-0-02
《工程测量》课程是道路桥梁工程专业的专业基础课。该课程的的教学内容要求学生既要掌握测量基本理论知识又要熟练掌握各种测量仪器的操作技能,又能运用所掌握的知识在道路桥梁工程建设中进行道路现场施工测量。《道路勘测设计》课程是该专业的主干专业课,主要讲述道路线形设计与道路外业勘测知识。两门课程教学内容均有理论和实践环节两部分构成。在各自的现有教学内容体系中,两门课程均存在有知识点的不连贯现象,同时两门课程在知识结构上又存在一定程度的知识点交叉与重叠。因此,优化整合两门课程的教学内容体系,科学合理安排教学次序,互相补充,删去重复部分,实现两门课程一体化教学模式,对节约教学资源,提高教学质量有重要意义。
一、存在问题分析
《工程测量》课程主要内容包括:测量学的基本知识;工程上常用仪器的构造、使用和校核;测量误差的基本知识;大比例尺地形图测绘;公路路线勘测阶段的任务以及工作方法,包括中线的测设和路线纵、横断面的测量;道路工程施工阶段的测量任务及方法,包括道路施工测量、桥隧施工测量等内容。简单概括为测量基础理论知识讲授与道路施工测量技能培养两部分内容。《道路勘测设计》课程主要内容为:道路设计管理与控制要素,平、纵、横断面设计、选线及总体设计,交叉口设计,交通设施设计,外业勘测等。同样可以分为道路线形基础理论与外业勘测技能的培养两部分内容。可见两门课程,在知识结构形式上均可分为理论教学与实践教学两部分;内容上也都离不开道路线形基本知识,联系也较为紧密。
相关调查显示,目前国内有关高等院校在该专业课程设置中,两门课程的教学安排大部分为以下模式:
《工程测量》设置在大二上学期,理论学时48课时(包含8学时的实验课时),另加2周的测量实习。《道路勘测设计》课程设置在大三上学期,理论学时56课时,另加2周的室内课程设计。
笔者用近两年时间,通过和学生谈话、调查问卷以及用人单位的反馈信息等方式,发现两门课上述教学模式虽被大多数院校所采纳,但的的确确存在有一定弊端。
(一)理论教学方面
对于道路桥梁工程技术专业的学生来说,《工程测量》课程的重点是1、测量仪器的基本操作;2、公路路线勘测;3、施工测量。但是后两个知识点明显要求学生有一定的道路线形知识基础,即:道路平、纵、横断面的基本知识以及相关计算公式。对于处在大二上学期的学生,只是学了一年的公共基础课,没有任何道路线形知识基础,想熟练掌握这部分知识是很吃力的。如果要求授课教师在讲授《工程测量》课程时,把这部分牵扯到的道路线形基本知识加进去,那么本课程的总共48课时是远远不够的。笔者每次讲述到这部分时,总感觉讲起来吃力,学生学起来也吃力。如果《工程测量》课程只讲授测量仪器的基本操作,授课内容明显不够饱满,也不符合该课程的大纲要求。因此,《工程测量》的三大内容(测量仪器的基本操作、公路路线勘测、施工测量)的连贯性存在一定的问题:在测量仪器基本操作与公路路线勘测之间出现了知识结构的断层。
接下来再来看《道路勘测设计》课程。《道路勘测设计》课程内容分类为道路线形基础理论与路线外业勘测技能的培养两方面。首先,道路线形基础理论部分用到了工程测量学里面的有关计算公式,以及转角、控制测量等专业术语。路线外业勘测部分更是要求学生能够数量掌握测量仪器的操作技能,是测量学知识在路桥工程中的延伸。因此《道路勘测设计》课程的学习依托于《工程测量》的知识基础;《工程测量》课程是《道路勘测设计》课程的先修课。此外,《道路勘测设计》课程的路线外业勘测部分和《工程测量》课程中的公路路线勘测部分讲述的都是道路几何线形在现场如何放线的问题。两门课程在这里出现了知识点的交叉和重复。
(二)实践教学环节方面
首先,来看《工程测量》课程2周的测量实习。2周时间的测量实习,真正能干什么呢?鉴于前面分析过的原因,在理论授课时,因学时的数量限制,学生又没有一定的专业知识基础,教师针对道路路线指标有关的计算、测量部分,是无法讲解的。因此,2周的实习只能是在校内让学生练习一下测量仪器的使用,绘制小地区平面图。而道路桥梁工程现场的曲线测设、边坡放样等日常测量工作是无法进行的。这种模式的实习将导致学生虽然学过测量课程,,熟悉了道路施工常用测量仪器的使用,但是毕业后到了路桥施工现场遇到测量工作,仍然是一筹莫展,不能理论联系实际,尽快将学到的知识用到工作中去。《工程测量》课程的测量实习教学效果也就偏离了实用型人才培养的目标。
接下来分析《道路勘测设计》课程的2周室内课程设计。同样是时间限制,学生不可能有搬着仪器,到现场进行地形测量的机会。课程设计只能是在给定的现场地形数据,即地形图的基础上,学生按照规范要求生搬硬套,进行道路线形设计。因为缺少现场考察的过程,设计出来的成果往往未能和当地地形、景观、环境相协调,更容易忽视道路平纵横的相互配合。最终导致学生设计出来的作品,只是几种基本线形机械的累加,没有任何工程实践意义。因此,为期两周的《道路勘测设计》室内课程设计的教学效果同样偏离了实用型人才培养的目标。
综上分析:按照传统的教学模式,两门课程无论是在理论教学上,还是在实践环节上,均出现一定程度的知识点次序混乱,连贯性脱节,不可能完整的完成教学大纲的要求。因此,我们有必要针对上述弊端,对两门课程传统的教学模式进行改革,建立新的教学模式,使学生更容易掌握理论知识,也进一步提高学生的工程实践技能,真正实现实用性人才培养的教学目标。
二、理论教学内容的改革
鉴于上面的分析,两门课程有不同程度上的知识点次序混乱,连续性脱节现象,我们可以打破两门课程的现有格局,将两门课程的知识点糅合在一起,从新排序,形成一个逻辑性强的道路线形勘测与施工测量知识体系。新的授课内容安排次序如下:1、测量仪器的基本操作;2、道路线形设计基础理论;3、公路路线勘测;4、施工测量。其中测量仪器的基本操作、公路路线勘测以及施工测量三部分是原《工程测量》课程中的内容;道路线形设计基础理论和公路路线勘测两部分属于原《道路勘测设计》课程中的知识。新的教学次序连贯性强,由浅入深,由理论到实践,符合人们认识新事物的认识规律,更便于学生学习掌握。
此外,新教学体系从内容上新的理论教学内容涵盖了原两门课程的全部知识点,而且公路路线勘测部分知识只出现一次,避免了原两门课程在此部分知识的重复现象,节省了约20课时。这样,原来两门课程理论教学总104课时,可以缩短为84课时。
三、实践环节的改革
为了避免两门课程实践环节的上述弊端,我们同样可以将二者放在一起进行,互相弥补彼此的不足,达到更好地教学效果。我们可以选择一个地物地貌适合教学、具有一定规模的地质公园作为实习基地。实践环节的4周时间,具体安排如下:第一周,进行地形图测绘。第二周,进行道路选线、现场放出导向线。第三周,进行道路的平面、纵断面、横断面线形设计。期间如果对地形有疑问,可随时到现场重新测量核实。第四周,根据设计成果,现场进行模拟道路施工测量。新的实习内容安排涵盖了原两门课程的实践环节的教学任务,而且与道路施工的现场相吻合。通过实习学生不但完成了对测量仪器的认识与使用,也熟悉了道路施工工序,增强了工程实践经验。这样学生一旦走出校门,进入工地就可以马上完成理论与实践的结合过程,尽快进行现场施工测量。
四、结语
新的教学模式,打破了《工程测量》、《道路勘测设计》两门课程的孤立进行的传统模式,而是将两门课程的知识点,融会贯通,按照人们对事物的认识规律,由浅入深、由理论到实践的从新排序,形成两门课程一体化教学模式。无论是理论教学上,还是实践教学上,不但节约了时间,更有利于学生完成对知识的学习掌握,在教学上可以收到事半功倍的效果。
参考文献:
[1]道路工程测量教学改革探讨[J].杨建光.北京:教育与职业,2010:138-139.
[2]道路勘测实习教学效果的综合评价[J].文畅平.重庆:高等建筑教育,2006:86-89.
[3]工程测量教学内容改革初探[J].杨建光.张家口:张家口职业技术学院学报,2008:71-73.
关键词实践教学培养模式计算机科学与技术专业创新能力
1 背景
20世纪90年代以来,以信息产业的发展、信息技术的广泛应用、信息资源的开发和利用为主要内容的全球化和信息化日益成为世界经济发展的显著特征,成为人类社会跨入21世纪的重要推动力之一。党的十六大从我国国情出发,提出了要坚持以“信息化带动工业化,工业化促进信息化”、“走新型工业化的道路”等战略思想。随着这一精神的贯彻落实,各级政府扶持电子信息产业发展的积极性空前高涨,为信息产业的发展创造了良好的环境和无限的商机。
“十五”期间,各级各类信息化人才五年共增加2000万人,其中软件人员增加300万人,计算机人才需要每年增加100万。在我国总共664所本科学校中,有505所学校开设“计算机科学与技术”专业。2004年,“计算机科学与技术”专业在校人数接近理工科在校生总数的1/3。这一方面反映出高等教育对国家信息化建设的积极响应,另一方面也说明计算机专业建设数量大、任务重。然而,高校在扩招的同时,在计算机专业人才培养方面所面临的问题也越来越突出,主要表现在以下几个方面。
1.计算机专业本科毕业生就业困难
国家和社会对计算机专业的人才需要,必然与国家信息化的目标、进程密切相关。计算机市场在很大程度上决定着对计算机人才的层次结构、就业去向、能力与素质等方面的具体要求。计算机类毕业生就业困难的主要原因不是数量太多或质量太差,而是满足社会需求的针对性不够明确,导致了结构上的不合理。计算机人才培养应当与社会需求的金字塔结构相匹配,也应当是金字塔结构,这样才能提高金字塔各个层次学生的就业率,满足社会需求,降低企业的再培养成本。
2.高校培养模式与企业需求存在较大差距
目前,企业对素质的认识与高校通行的素质教育在内涵上有较大的差距。以学习能力为代表的发展潜力,是用人单位最关心的素质之一。企业要求人才能够学习他人长处,而目前相当一部分学生“以自我为中心、盲目自以为是”的弱点十分明显。
3.在校学生的实际动手能力亟待大幅度提高
目前计算机专业的基础理论课程比重并不小,但由于学生不了解其作用,许多教师没有将理论与实际结合的方法传授给学生,致使相当多的在校学生不重视基础理论课程的学习。为了适应信息技术的飞速发展,更有效地培养大批符合社会需求的计算机人才,全方位地加强高校计算机师资队伍建设刻不容缓。
4.计算机专业课程内容和教学模式难以与计算机发展同步
目前计算机专业的课程内容与计算机技术的发展不同步,教学模式还不够丰富,必须进行大力度的改革。
截至到2004年12月,全国IT职位需求数达到72302个,比2004年1月份增长了17336个。需求职位以研发工程师、产品工程师、软件设计开发工程师、结构设计工程师、系统分析员、Java开发工程师等技术岗位为主。赴日软件工程师以及小语种IT工程师在本地就业机会也很多。然而,面对如此多的就业机会,一方面是大量计算机科学与技术专业的学生难以找到合适的职位,另一方面却是IT企业难以找到满意的IT人才。其中一个重要的原因是学生的实践能力较差,与IT企业结合不紧密。
针对以上问题,计算机教育界一直在开展研究工作,并提出了一些有效的对策,其中层次化培养模式得到广泛认同。即根据计算机专业毕业生所从事工作的性质来划分,将计算机人才大致分为从事研究型工作的专门人才、从事工程型工作的专门人才、从事应用型工作的专门人才。其中第一类以培养优秀的计算机科学与技术专业人才为目标,着眼于他们未来成为教授和学者;第二类注重培养工程实践型人才,着眼于他们未来成为主任工程师、总工程师;第三类以培养专业技术熟练的、优秀的软硬件生产、开发、经营、维护工程师以及专业技术管理工程师为目标。
事实上,我国的教育理论工作者早就从社会功能、智能结构等方面对人才类型进行研究,认为社会人才可分为四种类型:学术型人才、工程型人才、技术型人才、技能型人才。这四类人才中,学术型人才要求基础理论深厚,有较好的学术修养和较强的研究能力;工程型人才要求有较好的理论基础,较强的应用知识解决实际工程的能力;技术型人才也要有一定的理论基础,但更强调在实践中的应用;技能型人才强调岗位操作能力。地方本科院校从事理论研究的基础相对薄弱,学术型人才不应作为主要培养类型,而技术型和技能性人才更适合高职高专等院校。因此,地方本科院校人才培养目标应以工程型人才培养为主。从计算机科学与技术专业的角度看,工程型人才的特征主要是把计算机科学与技术的基本原理演变为软件或硬件产品的设计、项目规划或决策。强化实践能力,注重专业知识的综合运用,提高与企业沟通的能力是这类人才培养的最佳手段。大力培养工程型人才符合地方院校特色,也符合因材施教的要求。
2 工程型人才培养模式
根据工程型人才的特征要求,本文从地方高校的角度,以苏州大学计算机专业人才培养模式为例,重点探讨计算机科学与技术专业工程型人才的培养模式。
苏州大学计算机科学与技术专业在制定培养方案时,在保证学生掌握基础理论知识和计算机科学与技术专业必备的基本原理的前提下,增加了实践教学的比重,设立了数据库综合实验和硬件综合实验等五个大型综合实验;制定了二年级到企业进行认知实习、三年级到企业进行暑期实习、四年级到企业进行毕业设计实习的企业实习计划;开设了日语等小语种选修课以及客户关系管理等公选课,包括聘请企业高级主管开设企业文化讲座、IT项目管理选修课等。本节仅从强化实践环节这一侧面介绍我们在工程型人才培养方面进行的探索。
1.教学模式概述
苏州大学与苏州高新技术开发区、昆山软件园毗邻,周边IT企业众多,其中苏州工业园区55%的企业为IT企业。苏州工业园区下属的国际科技园现有企业240多家,80%为IT企业和高科技企业,主要从事软件开发和IC设计。苏州大学在多年教学中,结合地方特色,总结出了一套理论与实践相结合的培养方法,在注重计算机专业人才基本理论培养的同时,也注重实践能力的培养。教学中,采取“理论―实践―理论”循环教学模式,既注重理论教学中各门课程的相互衔接,同时将理论教学、课程实验、课程设计和论文设计看成一个整体,将它们有机结合起来,让学生不仅仅学到某门具体课程的教学内容和某种具体的开发手段,更能全面掌握整个课程体系和开发过程。实践教学中,我们建立了新的实验教学模式,设计了从“单元实验―综合实验―课程设计―开放实验室―实习基地―毕业设计”一体化的实践教学体系,以提高学生的个性化设计能力。同时,我们与企业密切联系,积极探索“产学研相结合,培养实践型人才”的新模式。
2.主动适应IT企业需求,定制企业需求的培养方案
随着IT技术的迅速发展,苏州工业园区和苏州市的IT企业也发生着巨大的变革,其人才的需求也在不断变化。因此,跟踪IT企业的发展,分析其人才需求状况,对计算机专业人才培养模式有重要参考价值。针对目前许多高校培养的本科生难以适应市场需求这一现状,苏州大学与苏州市各相关企业联合成立IT企业教学指导委员会,为苏州大学IT专业的发展提供长期的指导与支持。同时,IT企业教学指导委员会企业还不定期地给计算机专业学生举行技术讲座及前沿知识讲座,并与教师进行座谈,共同商讨有关教学内容更新的问题。IT企业教学指导委员会不仅为学生、教师打开了了解市场的窗口,同时也为企业和学校架起了人才需求的桥梁,从而实现计算机专业人才的定制化培养。
3.建立新的实验教学模式,提高学生的个性化设计能力
在专业实验教学模式上,改变原有实验课中传统实验多而反映现代科学技术新成就的实验少、验证性实验多而创新实验少、实验手段上采用传统测试技术多而利用现代技术手段少的状况,建立了新的开放式实验教学模式,这是提高学生实践能力的有效手段。在具体实施中,可以把有原来固定的实验时间安排改变成灵活的实验时间安排,把原来封闭的实验项目改变成支持自主设计的实验项目,把原来的成批实验方式改变为满足学生个性化要求的实验方式。针对专业特点,可分设计算机硬件基础实验室、计算机软件基础实验室、计算机软件工程实验室、计算机多媒体基础实验室、计算机网络技术实验室、数据库实验室、信息安全实验室,以培养学生专长。
4.建立创新实验室,提高学生创新能力
创新实验室是加强学生创新能力培养的有效途经。目前,苏州大学计算机科学与技术学院和摩托罗拉中国有限公司、苏州国芯科技有限公司、紫金电子有限公司等多家单位联合建立了苏州大学摩托罗拉单片机实验室、江苏省嵌入式软件技术中心苏州大学分中心等具备一定科研能力的实验室,从而为学生创新能力的提高创造了条件。同时,学院成立了自己的开放实验室,主要为计算机科学与技术学院学习成绩优异且有较强科研能力的学生提供了进行创新性实验的条件,并制定了完善的开放实验室条例,规定了其运行机制及运行模式。
如进入开放实验室的学生必须结成科研小组,采用自主选题、指导教师指定课题或企业提供课题等方式,经开放实验室评审委员会评定后才能进入开放实验室。科研小组必须在一定时期内完成一定的科研任务,并提交课题总结报告或论文。由于开放实验室必须以课题小组形式申报课题,开放实验室在培养学生创新能力的同时,还培养了学生的团队开发能力。因此,开放实验室为广大学生提供了自由发展的空间,大大激发了学生的学习热情、创造激情,为其成才创造了有利条件。
5.建设加强实习基地,提高学生工程实践能力
提高实践能力的关键是要让学生有与企业直接沟通的机会。因此,应积极引导教师主动面向地方经济建设、社会发展和文化繁荣的主战场,把专业建设深深根植于生产实践之中。在实践中转变传统教学观念,致力于培养具有较强社会适应性的高级专门人才。目前,我们已在苏州工业园区、苏州新区的摩托罗拉、AMD、罗技、旺宏等世界知名IT企业建立了计算机科学与技术专业教学与实习基地,并与中创软件工程股份有限公司合作在昆山成立了苏州大学中创软件工程学院实习基地。在实践中教,在实践中学,使得计算机科学与技术专业学生实践能力明显增强。
我们将企业实习划分成三个阶段。一是认知实习,时间一般为一周,主要让学生全面了解企业的运作模式、各企业主要研究方向以及当前流行的开发工具和软硬件平台。二是暑期社会实践,时间为50天,主要让学生利用暑假深入企业,参与企业的一些小型项目或一些模块的开发,甚至是文档的整理工作,目的是让学生知道所学知识到底能如何运用,并初步具备运用所学知识进行一些实际项目开发的能力。三是毕业实习,时间为一学期,主要让学生综合利用所学知识进行较为完整的项目开发,目的是让学生毕业后具备独立胜任项目开发与设计的能力。
在实习基地建设中,应注重学生管理与质量监控。以毕业设计为例,我们制定了一系列有关毕业设计的规章制度,如毕业设计计划、毕业设计选题原则与类型、毕业设计的步骤、校外毕业设计试行办法等条例,并发放企业严格执行。对于安排毕业实习生多的企业,我们还专门安排指导教师长驻企业,从而确保了毕业设计和论文的质量。
3 结束语
强化实践教学,可以让学生的实践能力和创新能力都得到显著提高。近几年来,我院学生多次在江苏省程序设计及网页设计比赛中获得好的成绩,毕业生一次就业率也始终在98%以上,人才就业面也非常广。目前,在实习基地建设方面,我们在扩大实习基地范围的同时,更加注重实习基地的内涵建设,如开展“多模式校企合作培养高素质IT人才”这一课题研究,希望通过IT企业教学指导委员会、IT企业联盟等松耦型校企合作模式和共建创新实验中心、实习基地等紧密型校企合作模式等方式开展全方位、多层次的合作。同时,针对不同层次的学生、不同性质和规模的企业采取灵活多样的培养模式,既达到培养高素质、创新性人才的目的,也使企业在校企合作中得到实惠,从而达到校企双赢的目的。
(本文获得“2005年全国青年教师计算机教育优秀论文评比”学科建设与人才培养二等奖)
参考文献
1.陈建军.IT业和长三角区域经济一体化良性互动.通信信息报,2004,6
2.李晓明.陈平等.关于计算机人才需求的调研报告.计算机教育,2004,8:11~18
3.马殿富等.明确定位,培养高质量人才.计算机教育,2004,8:44~50
[关键词]高职计算机网络技术专业;工程式项目化;教学模式
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)19-0218-02
一、前言
“工程式项目化”指在与企业深度合作收集到的网络行业中真实的工程项目,通过科学的分析并按照高职教育特定面向的层次,对其实施裁剪、序化、组合,形成可真正适用于教学的项目;“高职计算机网络技术专业教学模式”指的是以高职院校(三年制)计算机网络技术专业为对象,从专业课程体系开发、教学环境研究、教学组织方式研究以及教学管理机制研究等方面展开,力求构建科学的、能满足企业用人需求的专业教学模式,本研究既是应用研究,也是实践探索。
二、传统的专业教学模式分析
笔者在教学中发现,采用传统的教学模式,存在一些不足:
(一)课程体系与教学方法相对陈旧
总的来说,目前高职学校计算机网络技术专业的课程体系,是根据学生的学习特点设计的。但有些课程的内容只注重理论知识的培养,实用技能的训练相对不足。尤其是课程内容滞后于专业技术的更新与发展,案例教学、项目教学内容极少,导致学生在实际工作中分析问题和解决问题的能力较弱。另一方面,在职业技能培养方面,职业技能训练不成体系,力度不够,对职业素质的教育(如开拓精神、市场观念、管理技巧、团队精神、应变能力等)尚没有得到全面的实施。现有课程体系存在以上问题,与社会需求和行业发展相脱节,导致该专业毕业的学生不能很好地适应相关行业工作。
在教学方法方面,虽然基本上采用了理论与上机实践相结合的授课方法,但对学生职业技能以及动手能力方面的培养相对不足。社会需求的计算机网络人才强调具有较高的职业素质、较强的实践能力。因此,按传统方法培养的学生难以满足职业岗位的要求。
(二)计算机网络技术专业师资缺乏,职业实践能力和经验不足,专业知识滞后
计算机网络技术专业具有良好职业实践能力和经验的教师缺乏,这样会导致他们在教学过程中无意识的偏离专业培养方向。现有教师缺少职业培训、技术更新滞后、缺乏教育创新机制等,也是影响教学质量的主要问题,应不断改善师资结构,提高师资队伍整体素质。
(三)专业实训条件以及软件教学资源不足
多年来,高职院校虽然已普遍建立网络机房,但由于建设经费问题,实验实训条件明显滞后网络新技术发展的实训需求,也没有足够的实训基地,整体表现出实践教学设施条件不足,特别表现在软件教学资源不足,现有硬件条件难以发挥应有作用。
(四)在转变教师观念的同时,应花大力气转变学生的观念
高职学生的素质相对本科院校低了许多,大多数学生没有形成良好的学习习惯,学习比较散漫。在教育学生由被动学习、依靠教师学习转变到主动学习、靠自己学习时比转变教师的观念更难。教师在教学过程中严格要求学生,采用以学生为中心的教学方法,但往往得不到学生的肯定,在一定程度上挫伤了教师进行课程改革的积极性。因此,我们在注重转变教师观念的同时必须花大力气转变学生的学习观念。
三、 工程式项目化教学模式改革与实践
(一)基于工程式项目化教学的计算机网络技术专业课程体系开发
以联合办学为切入点,以培养就业竞争能力和职业可持续发展能力为目标,针对计算机网络技术专业面向的主要就业岗位,以岗位职业技能和岗位适应能力培养为主旨,紧贴职业岗位要求,参照相关职业资格标准,开发课程体系。计算机网络技术专业课程体系开发思路如图1所示。
(二)适应于项目教学的教学环境建设
目前大部分高职院校教学环境主要采取学校主导模式(即以学校为主组织和实训的一种模式。这种模式主要是以利用学校设备和技术优势,运用市场机制运行。即在生产产品、经营业务或技术研发的同时,要完成对在校学生的实训任务。)、企业主导模式(即以企业为主组织和实训的一种模式。在校企合作过程中,学校主要提供场地和管理,行业或企业提供设备、技术和师资,以行业企业为主组织生产和学生实训,这是校企合作的主要形式。这种模式适用于工科类紧缺专业人才的培养,主要类型有订单培养型、企业赞助型)、共建共享模式(校企双方共建共享校内生产性实训基地。这是一种比较自由的组合形式,校企双方只要有需求,就可以开展各种形式的合作,共建共享校内实训基地)等三种模式。
根据计算机网络技术专业的特点,计算机网络技术专业项目教学的教学环境建设采取第三种共建共享模式进行建设。由学校、企业共同提供设备或师资,共建共用实训基地,实现优势互补。不仅满足《网络设备的安装与配置》、《网络综合布线与测试》、《网络管理配置与应用》、《工业企业信息化网站建设》等专业课程的教学要求,同时应具有为企业员工提供技术培训、开展对外技术服务的功能。例如,笔者所在的学院与思科(中国)系统公司合作,由企业提供大部分设备,校方提供场地和师资,双方优势互补合作共建了思科网络设备实训室,不仅满足了专业教学,同时还面向行业和社会开展了多次培训。
(三)工程式项目化教学组织方式
基于工程式项目化教学模式的课程教学过程设计,学生是学习过程的中心,教师是学习的组织者与协调人,以项目案例驱动,遵循“咨询(信息采集)、决策、计划、实施、检查、评估”这一完整的行动过程序列,在教学中教师与学生互动,让学生通过独立地获取信息、制订计划、实施计划、评估计划,在自己“动手”的实践活动中,掌握专业知识,习得职业技能。针对计算机网络技术专业课程实践性强的特点,采取项目驱动法为主,创设情境,引导学生积极思考、主动实践,以达到良好的教学效果。
如《网路综合布线与测试》课程采用项目驱动式教学法组织教学,其步骤是:下达任务书(提出问题或项目背景)? 分析任务(分析问题)?制定实施方案(制定解决问题方案)?任务实施(合作实践)?任务完成(客户反馈)?项目展示、点评与总结。
(四)创建项目教室
创设项目教室的想法来源于企业都需要项目实施人员,强调毕业生若有项目实施经验的优先录用,而在学校很难有机会让全班的学生去外面承担实际工程项目,如何培养学生具备有工程经验,是我们每一个专业教师都在考虑的问题。笔者通过到企业挂职锻炼,并对企业的项目实施流程分析和研究,有针对性的采用“裁剪、序化、组合”方法,转化成教学项目的实施流程,再依据这个项目实施流程设立项目教室。
项目实施流程主要包括:项目启动阶段、项目规划阶段、项目实施阶段、项目验收阶段,每个阶段都有其相应的工作任务,具体实施流程如图2所示。
项目教室的功能主要用于创设一个环境,让学生能置身于一个情境仿真的工程项目中,真实的去体验项目规划设计、方案确认、开箱验收设备、现场安装设备进机柜、连网布线、设备配置调试、系统测试、工程验收等等实际工程项目需要的环节。项目教室的具体布局按方案区、安装区、配置区、验收区共4块功能区划分,如图3示意。
项目教室中的安装区可针对不同类的核心课安装不同的设备。如核心课《网络设备的安装与配置》,可分别选用三家不同厂商的路由交换设备,并配置三台机柜,项目实施前应将这些设备装箱(与新设备到货时一样),让学生真正体验到在所有其他实验实训室都无法进行的设备开箱验收过程。同样,现场布置安装设备也让学生真正实践了设备安装的技能。
(五)编制教材
针对目前高职教材难以满足“教学做”的现状,组织专业教师、企业技术人员和兄弟院校教师积极探索、共同研究,编写反映职业特点的、紧密结合行业企业实际的工程式项目化教材。
四、结束语
工程式项目化教学模式的研究是一项新的尝试,以网络行业为渠道,选择实际项目为载体,建立一套行之有效的课程体系,并充分应用于教学实施,推动专业建设,最终实现专业教学与市场行业运作的衔接,实现学生与行业、社会的无缝连接,提高计算机网络技术专业学生的专业对口就业率,培养适应下一代网络发展需求,掌握网络新技术,具有较强的综合职业能力和较高的职业素养及满足企业需求的具有工程能力的高技能网络人才。
参考文献
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作者简介:
关键词:工学结合 一体化课程开发 探索 实践
教育部部长周济说:职业教育就是就业教育。我国目前的人才培养制度在一定程度上限制了一些人在技能方面的发展,不能充分激发学生学习的积极性,导致部分学生综合素质低,不能满足现代企业的生产要求。所以我们除了需要解决校企合作机制和实习基地建设等宏观管理层面的问题外,还需要探索符合中国国情,行业企业需求的人才培养模式,“工学结合”一体化课程体系是符合职业能力发展规律,遵循技术、社会规范相结合的培养模式。但不同的专业在工学结合一体化课程体系开发中均存在一定的共性与特性,笔者通过三年对焊接技术专业“工学结合”一体化课程开发的探索与实践认为:制定学习领域课程方案、开发符合焊接培养特点的学材、有效的教学模式、一体化资源的建设是焊接技术专业“工学结合”一体化课程开发的关键。
一、制定学习领域课程方案
1.行业、企业调研
工作任务来源于企业,则企业调研过程非常重要。调研前我们应先进行行业分析,然后挑选焊接专业学生就业较多的企业进行访谈。选择企业必须全面和具有代表性,应有国企、私企、大型、小型等,囊括对焊接技术需求的各个行业。通过调研,了解焊接行业企业发展状况与技术发展趋势,进一步明确全国经济与社会发展对焊接专业技术人才的需求状况,根据企业对焊接人才的要求,确定专业定位、专业建设与发展方向和专业内涵建设内容,最后按照分析研究写出调研报告。
2.邀请行业企业专家共同提炼典型工作任务
根据调研报告结果,进行广泛调查和求证,组织行业和实践专家对行业分析报告初稿进行论证;此外,召开实践专家访谈会,提炼典型工作任务,并组织行业、企业、课程开发专家及骨干教师共同审定。
3.确立一体化课程框架
一体化课程框架是制定一体化课程方案的依据,首先,应组织课改专家和骨干教师根据典型工作任务进行课程转化和职业等级划分;其次,确定各等级的人才培养目标及学习内容形成课程框架;最后,组织行业企业专家,教学管理人员、课改专家和骨干教师对框架进行审定。
4.制定一体化课程方案
一体化课程方案是课程资源建设和一体化课程实施的依据,是指导开发一体化学材的基础,所以必须组织课改专家、骨干教师、行业企业专家、教学管理人员通过制定课程标准、设计学习任务、制定实施建议、考核和评价方案汇编完成。
二、开发符合焊接培养特点的学材
“学材”是广义教学材料的重要组成部分,也称为“学习工作页”。与传统的教科书相比,它是用于直接帮助学生的教学材料。合理的学习材料可以使老师授课得心应手,学生学有依据,可以调动学生学习的积极性,获得有用的专业信息;帮助学生寻找解决问题的途径,实现理论学习和实践学习的统一。但不同的行业有一定的特殊性。经过探索与实践,笔者认为以下学习材料在焊接专业教学中实施是行之有效的。
1.课题训练的学材
课题训练就是职业资格要求的每个技能项目的训练,可以单独编写成学材,配合焊接工艺指导书共同完成教学,当然也可融入综合型学材中一起授课。学生可以通过学材中的引导课文,发现问题,解决问题,达到自主创新的学习,对比传统纯粹技能训练的教科书,在培养学生综合素质方面有很大的促进作用。
2.综合型学材
综合型学材是引导学生学习和开展教学的可操作方案,是工学结合课程和行动导向教学的直接材料,应构建在课程方案的基础上,以学习任务为载体,对教学内容采用行动体系序化方式组织。只有综合型的学材才能培养学生的综合职业能力。学材涉及的主要学习内容包括基本常识,目的是使学生掌握相关的基础理论知识,不追求知识的系统性和完整性,所选内容必须有用、实用、够用。如低碳钢构件的焊接,基本知识只需要学习低碳钢的性能和常用牌号、型材的展开放样及简单物体三视图、简单焊接构件图识读等;专业知识应以解决实际问题的工作过程为逻辑主线,围绕综合性专业问题组织内容。如箱体的焊接这个学习任务,可以设计明确任务、工作准备、装配、焊接、评价反馈、成果展示等六个学习活动,把每个学习活动中所必需的知识点、技能点一一剖析,融入其中。
此外,学材的版面应生动活泼,呈现方式应丰富多彩,可以用文字、图形、漫画、表格等形式,化抽象内容为直观,激发学生的学习欲望和创新能力,提高学习的有效性。知识层次按职业等级由浅入深,符合学生自主学习的特点,在组织学习内容的过程中应融入关键能力的培养,比如说,安全知识的学习,可以利用图文并茂的引导问题,如让学生抄写安全规程、绘制场地安全通道、设计安全标识等等达到学习目标;成果展示可以让学生以实物和PPT文稿的形式展示,培养学生的方法能力和社会能力。
三、选用适合的教学模式
焊接是熟练工种,技能水平需要时间的积累,技能水平、安全意识、综合素质不是一朝一夕就能达到要求,而且还是一个耗材耗能的专业,按照传统的理实一体教学方法纯粹把理论和技能训练结合在一起,形成简单封闭的学习链,把真正的岗位工作任务剥离出来,有可能把学生培养成工具或残缺不全的人。要想完成职业资格所必须的课题训练,实现学习与工作一体化,做到在有限的时间内学习更多的知识,采取有效的教学模式是非常必要的。
我们要按照确定的典型工作任务,在每个工作任务中把所必须的技能穿插到学习中,再加上必要的基础理论知识和专业知识的学习。其中技能训练按职业资格所必备的技能要求训练,可以采用四阶段和引导课文法配合教学,使学生尽快掌握应有的技能,并同时培养学生安全规范工作的意识;学习领域课程的每个学习任务采用项目教学法,通过真实的产品任务使学生在“做中学,学中做”,完成专业知识的学习。
任务在工作和学习中与企业实际生产过程有直接的关系,学生有独立进行计划工作的机会,在一定的时间范围内可以自行组织、安排自己的学习行为;能自己克服、处理在项目工作中出现的困难和问题;学习结束有明确而具体的成果展示。而且辅以场景教学法、角色扮演法,如体现生产现场、学生按照岗位需求以安全员、质检员、班组长的角色出现,体验职业岗位的情感,通过行动学习和体会处理实际问题。
四、建设一体化资源
一体化课程资源需依据一体化课程方案建设,内容主要包括师资队伍建设、学材建设、学习环境建设等,是一体化课程实施的条件和支撑。
学材指用于直接帮助学生学习的学习材料,包括工作页、作业指导书、工具书及企业技术资料等。师资队伍建设需培养教师的专业能力、企业工作能力和一体化课程开发与教学组织实施能力;学习环境建设需体现企业真实工作环境特征,融工作与学习于一体。
关键词:工作过程系统化;项目教学;数控模具专业;教学改革
一、开展以工作过程为导向的项目式教学的必要性
我校地处广东珠三角中心地区的国家五金制品产业基地、国家电子音响制品产业基地――小榄镇。近年来,小榄镇形成了以五金制品产业为主导,带动电子音像、家用电器等产业并驾齐驱的发展格局。产业的发展需要大量懂技术、会操作的技术工人。
中山市建斌中等职业技术学校作为本镇唯一一所职业高中,担负着为本地及周边市镇企业提供优质人才资源的重任。随着企业对人才需求要求的提高、普通高中的扩招、中职生源素质的降低,传统教学方法已不适应现代教学。近几年,我国高职、高专探索“工作过程系统化”有很多成功的案例,值得我们学习和借鉴,但是在中职这一块,“工作过程系统化”的课程开发还基本处于空白或者起步阶段,更没有系统的研究和成功的蓝本。我校率先提出了数控模具专业“工作过程系统化”项目课程开发及教学研究的课题,探索先进的课程模式和教学设计,改变目前教学模式所存在的缺陷,加快数控模具技术领域技能型人才的培养。
二、以工作过程为导向的数控模具专业项目式教学的作用
1.基于能力本位的教育观的需要
现代教育研究表明,具有不同智能类型和不同智能结构的人,对知识的掌握也具有不同的指向性。形象思维强的人,能较快地获取经验性和策略性的知识,这正是职业教育的优势,也正是大多数职业学校学生的优势。以工作过程为导向开展教学工作,注重了学生各种能力的培养,体现了以能力为本位的教育观。个体职业能力的高低取决于专业能力、方法能力和社会能力三要素整合的状态。专业能力是指具备从事职业活动所需要的专门技能及专业知识,要注重掌握这些知识和技能,以获得合理的智能结构。方法能力是指具备从事职业活动所需要的工作方法及学习方法,要注重学会学习、学会工作,以养成科学的思维习惯。社会能力是指具备从事职业活动所需要的行为规范及价值观念,要注重学会共处、学会做人,以确立积极的人生态度。
2.基于行动导向的教学观的需要
“学习领域”是跨学科的课程方案,以典型的职业工作任务为核心来建构课程内容,将专业学科体系与职业行动体系紧密结合,以企业的产品为项目载体,以生产该产品的工作过程为主线,按照“资讯―计划―决策―实施―检查―评价”完整的“行动”方式开展教学活动,让学生通过完成项目产品来获得相应职业技能。“学习领域”课程新方案在建构课程内容时,打破了传统学科知识结构的系统性,提出了“工作过程系统化”的新思想,使校内教学进一步融入生产实际、工作实际,实现“做项目”尤如“做产品”,“课堂学习”尤如“生产实践”。
3.基于工作过程系统化的课程观的需要
按照工作过程系统化进行课程开发,在职教界已经被广泛接受和认可,尤其是在高职已经出现了许多运用成功的范例。工作过程,在企业里为完成一件工作任务而获得的一个工作成果当中的一个完整的工作程序。职业教育课程,不是指向学科,而是指向工作过程。因为传统的学科体系课程结构导致陈述性知识与过程性知识分割,理论知识与实践技能分割,知识排序的方式与知识习得的方式分割。这是与职业教育的培养目标相悖的。显然,以就业为导向的职业教育,其课程内容应以过程性知识为主、陈述性知识为辅,以实际应用的经验和策略的习得为主、以适度够用的概念和原理的理解为辅,重点培养学生的综合应用能力和对产品、项目的加工生产能力。
4.基于不同思维类型的人才观的需要
教育实践和科学研究证明,人类的智力有两种倾向:一种是以逻辑思维为基础,一种是以形象思维为基础。逻辑思维是抽象的,形象思维是具体的。职业教育所面对的更多的是以形象思维为主的学生,他们排斥符号和抽象的理论,他们喜欢在学习知识技能的时候能够把它放在具体的环境和背景中,能够看得见摸得着感受得到。
三、以工作过程为导向开展数控模具专业项目教学研究要点
1.学习领域类型
因为本课题的研究目的是要开发出基于工作过程系统化的课程,因此如何根据企业需要对数控模具专业传统的学科进行统一的整合和取舍,最终得出数控模具专业的基于工作过程系统化的新的课程体系,是一项长期的工作。
2.学习情景设计
根据教师的课堂教学经验、学生的特点,结合工厂企业的生产实际,使新开发的课程体系能够体现职业能力导向的要求,反应企业的典型工作实践,研究每个学习领域所包含的学习情景,统筹规划每个学习领域的学习情景数目、学习情景的项目、学习情景的内容、学习情景之间的递进关系等等,是本课题研究的另一个重点内容。
3.考核评价机制
建立适应新课堂教学模式行之有效的课堂管理、实训管理、产教结合、师资培养、专业人才培养质量的考核评价机制。
4.学生成长要素
按新的课堂教学模式开展教学工作后,从资讯到评价等整个工作过程中学生适应性学习的行为习惯、学习方式的养成。
四、以工作过程为导向开展数控模具专业项目教学研究的步骤
第一阶段,课程方案开发与设计阶段:①成立专业指导委员会,进行企业调研,完成调查报告。根据岗位群的划分成立调查组,调研各岗位群的工作任务。②确定数控模具专业定位及各岗位群所必须具备的知识要求、技能要求及专业素养要求。③归纳典型工作任务,确定行动领域从而设计开发学习领域。④学习领域课程的设计,完成课程标准的制定:数控模具技术专业职业能力结构,含社会能力、专业能力、方法能力;主干课程的知识和技能,含课程、教学内容与技能;学习领域的描述,含学时、学习目标及学习内容。
第二阶段,教学研究的深入展开研究阶段:①结合数控模具专业对口企业的岗位群要求,将学习领域具体化,确定数控模具技术专业以项目为载体的学习情境。②开发学习领域课程标准:课程描述、能力目标、课程内容、教材、实训场地、考核方式及标准等。
第三阶段,教学研究的课堂实践阶段:①实施新的课程方案,按照学习领域的课程标准开展日常的教学,教师教案与作业布置均体现工作过程。②进行师资培训,加强专业教师对数控专业实行工作过程系统化教学的理解与掌握,强化各学习领域与学习情境所要求的教师技能。③选取数控模具专业部分班级实施工作过程系统化的教学验证,记录开展过程中的得与失,做好数据整理工作。④反馈调整,将实施过程中遇到的问题、经验与教训进行反馈,调整相关细节工作与内容。⑤完成特色资料:收集课程实施过程中的资料,如统一的图纸、统一的任课计划书、统一的评价表及实训总结等;收集相关教学课件、录像、作品集、教材及论文集等。
第四阶段,总结提高阶段:①对第一届实行工作过程系统化教学的毕业生进行调研,记录企业反馈的各方面意见。②收集并汇总资料,分析前期实施阶段的各项数据,与未实行工作过程系统化方案教学的班级进行对比,总结该研究取得的相关成就。③反馈并调整,总结出对后续继续开展工作过程系统化教学的启发、经验与教训。
(作者单位:中山市建斌中等职业技术学校)
参考文献:
关键词:资源环境与城乡规划管理;地理学;课程设置
中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)04-0154-03
地理学经过长时间的学科建设和学科发展,教学课程体系早已相当成熟。随着全球性的资源环境问题、生态退化问题、城市化问题等的出现,传统的地理学已不适应当前的社会经济发展和科技水平发展。国家教育部于1999年对高等院校的专业设置进行了调整,地理学由原来以学科分化为特征的自然地理专业和人文地理专业,调整为以学科层次为基础、学科综合为特征的地理科学专业、资源环境与城乡规划管理专业和地理信息系统三大专业。资源环境与城乡规划管理专业的设置顺应了时展的要求,理论上可解决我国现阶段城乡发展过程中的资源配置和生态环境之间的矛盾。
一、资源环境与城乡规划管理专业发展介绍
资源环境与城乡规划管理专业作为地理学的二级学科,其目的在于培养具有资源、环境与城乡规划管理能力的综合性人才。该专业设立的时间短,但开设的院校数量相当多。据统计,自从1999年设立该专业开始至2006年底,开设该专业的学校已达125所。且开设的院校类型多样化,既有综合性大学、师范类院校、工程类院校,也有农林类院校和建筑类院校。该专业主要是面向如何正确处理、协调资源、环境以及城乡规划三者间的关系。已有的高校多建立在自然地理类、人文地理类、资源环境类、城市规划类、管理类等已有学科的平台上,并密切结合了地理科学、环境科学、城市规划与管理科学的核心内容,涵盖知识面很广。该专业的主要应用方向有:土地利用与规划管理、城市与区域规划、房地产开发与经营、地理信息系统原理及应用等。涉及的应用面相当广,且对学生的工程实践能力要求越来越高,包括面向管理层的应用——研究区域人口、资源、经济和环境等的协调发展;面向操作层的应用——工程化的趋势。近年来,随着城乡规划体系层次的发展需求不断深化,相关学科知识交叉性的日趋增强,资环专业相关学科的研究领域也不断拓广、拓深,可研究范围逐渐扩大、研究层面日益拓宽,具有特色的资源环境与城乡规划管理专业逐渐显示出其发展生命力。
二、资源环境与城乡规划管理专业发展存在的问题
受人才市场需求的影响,资源环境与城乡规划管理专业发展速度迅猛,设置该专业的高校数量在1999年仅有32所,2002年达到55所,2006年则增至125所。在该专业快速发展的同时,也出现了不少问题。多年的办学实践经验和日趋严峻的学生就业压力说明,资环专业的人才培养模式、专业课程体系的设置正受到多方面的挑战。尤其是逐渐增加的就业难度和近似饱和的人才需求市场对该专业造成了相当大的冲击。该专业发展中存在的问题越来越凸显:
1.资源环境与城乡规划管理专业,厚基础、宽口径。开设该专业的院校类型多样,如综合性院校、理工院校、农林院校、地矿院校。学校所依托的基础平台多元化,为了体现、突出学校特色,不少高校都基于优势学科和平台开设了一些方向模块课程,致使过早地脱离了地理科学这一专业的“母体”。但受传统的、经典的地理学专业课程体系的影响,多数院校在设立之初并无明显特色。
2.资环专业开设时间较短,各高校专业人才不足,师资短缺现象较普遍。开设的基础课程和专业课程杂乱无章,专业培养方向不够明确,课程教学体系结构不尽合理,实践性教学环节相对薄弱。课程体系构建较盲目和随意,大多院校基本上采用类似的专业培养定位、人才培养目标、人才培养模式、专业课程设置,将地理科学、环境科学、管理科学作为专业主干课程,片面的追求专业主干课程的细而全。有些高校的特色方向与依托的平台近似,并没有形成分流培养的课程体系和教学机制。实践性课程设置也大都依赖原有专业条件,缺乏实践创新体系。
3.现行课程体系培养的毕业生就业去向不明确,学生就业形势严峻。从专业的培养目标上看,资环专业的宽口径,可使该专业的毕业生能在城市建设、国土资源、环境保护以及相关教学研究机构等企事业单位就业。但由于该专业与其他专业有较大的专业课程重叠,致使该专业的毕业生与城市规划等老牌专业的毕业生相比,专业基础和实践能力较为薄弱,竞争力不强。虽然不少学校设置了几个特色专业方向,力图将学生送往对口的部门工作,但效果不明显,结果不尽如意,导致学生就业并没有固定的行业领域。此外,随着该专业就业对口单位对用人的学历门槛、综合素质能力要求的不断提高,社会对高校毕业生的需求存在很多不确定性因素,这更使得资环专业的毕业生就业问题愈加突显。
据调查,全国该专业毕业生就业去向多样化,去除考上研究生要继续深造的人数占较高比重外,其余的就业类型比例分布较均匀,分布在各类机关、企事业、科研设计单位、工程单位及部队等,毕业生就业方向呈现出“满天星”式的局面[3]。
三、当前地理学新技术介绍
近年来,地理学受到大量新技术的冲击,并逐渐与之相渗透、融合,逐步形成了有特色的专业方向[4]。新技术主要有:①地理信息系统(GIS)。地理信息系统以空间数据库为平台,可对地理空间数据进行实时采集、数据更新、数据处理、空间分析及为各种与空间位置有关的实际应用提供咨询和辅助决策,是空间信息技术的主要部分。它以空间分析和地学应用模型为支撑,实现各种信息的模拟与综合分析。GIS使得地理学家更加便利的分析、挖掘已拥有的地理资源和信息,为进一步的地理研究应用提供强有力的辅助决策支持。②遥感。遥感技术是指在远距离不接触目标物体前提下,可根据接收到的物体所反射、发射的电磁波来判定、测量并分析探测目标物体的性质。从资源信息获取、传输、处理,到实验室分析,遥感都为地理学家提供了主要的数据信息来源。随着遥感向“三高”(高空间分辨率、高时间分辨率、高辐射分辨率)的发展,大量复杂的地理问题都可直接或者间接地借助于遥感得以解决。③测量与地图学。测量和地图学提高了地理工作者对地理数据的获取、分析和结果输出等工作的效率,并对地理空间数据的深入分析和对数字制图的标准化、规范化等都产生了深远影响。④时间分析和空间分析。通过对长期积累的地理资料进行时间序列的分析,可以获得具有规律性的地理知识。空间分析是地理信息系统的核心功能,是GIS区别于其他类型系统的一个主要标志,可为地理知识的空间表达提供重要的依据。⑤计量地理学。该学科运用多种数学统计的方法,从更高层次上来分析、理解、解释地理现象,侧重于用多种经典数学模型来对地理学进行定量表达。
四、资源环境与城乡规划管理专业课程体系设置与优化
当前,关于资环专业课程体系设置与优化的研究并不多。要对资环专业课程体系的改革,必须认真分析社会人才需求、客观分析专业定位,要突出专业方向,体现学科特色。按照“厚基础、宽口径、适应面广”的原则培养具备资源环境与城乡规划管理基本理论、基本知识和基本技能的专门人才,结合现在通用的“平台+模块”的课程体系结构,在上述地理学科新技术支撑下,采取了相关优化措施。
1.调整课程结构。开设了该专业的高等院校,普遍存在选修课数量偏少、范围偏窄,在教学计划中占分值比重偏小的现状。应考虑适当压缩专业必修课的比重,加强专业选修课的比重,提高选修课在教学计划中所占的比重。经综合考虑,各类课程的学分结构可调整为:必修课(基础课、专业基础课)占60%~65%,选修课占35%~40%。选修课在专业培养中地位十分重要。
2.基础课模块。基础层次课程主要是让学生对专业有明了、宏观的认识。基础课程可为其他课程的开设提供铺垫,基础课程的开设对专业的建设方向意义重大。基础课主要有自然地理学、地图学、管理科学、环境科学、生态学、地球信息科学、测量学等。
3.专业必修课模块。资源环境与城乡规划管理综合性很强,其主干学科为地理学、环境科学、地球信息科学。为了明确专业定位,反映学科特点,突出专业特色,专业必修课模块应包含自然地理学、地理信息系统原理与方法、遥感技术与应用、地图学、经济地理学、人文地理学、区域分析与规划、生态学、管理学、GPS原理与应用、计量地理学等课程。突出地理科学和生态科学及相关科学的地位,培养学生基于人地关系和区域规划视角下对资源、环境等全面观察、深刻思考的能力。在信息技术时代,更应充分利用信息科学技术和地理信息系统、遥感、全球定位系统等“3S”技术,培养综合能力型人才,以适应社会快速发展的需要。
4.专业选修课模块。高校可根据已有的基础条件、学生对课程的多种客观需求以及社会对毕业生不断变化的需求状况,灵活开设“课程超市”,让学生有更多的课程选择范围。课程应多样化,明确方向性和灵活性,以拓宽学生的选择空间,让学生进行“自助式”的课程消费。
5.教学实践环节。教学实践环节是专业教学过程中非常重要的环节。实践环节主要包括分散性实习、集中性实习、教学实习、野外实习、课程设计、生产实习、毕业实习和毕业论文。其中社会实习、生产实习和毕业实习均在企事业和政府部门中进行。学生通过在不同阶段的实习,将城乡规划与管理理论知识应用于实践,提高其综合运用知识的能力;通过各项实习环节培养学生的敬业精神、分析能力、沟通交流能力、团结协作能力和表达能力等。还可以酌情对兴趣浓厚、独立能力较强的学生增设具有高难度训练和科研双重性质的第二课堂,经过多层次多角度的全方位训练,培养和提高学生综合素养,增长见识,拓展视野。
资源环境与城乡规划管理专业,在专业培养、课程设置、技能培养等环节都大量的借助于地理信息系统、遥感、测量与地图学、计量地理学等地理学新技术的支撑。以社会市场对人才需求为导向,按照现代社会综合素质人才质量观,以“3S”技术应用和物质层面上的城乡规划管理为重点,将多专业学科交叉渗透、互相支撑、协调发展。为了培养既拥有扎实的地理学专业思想内核,又能掌握城乡规划管理基本知识、基本技能和应用能力的综合素质较高的复合型高级技术人才,在专业课程设置时,可以基于突出地理学科新技术,优化课程设置,建立多学科融合、分层次、多模块的教学体系,探索人才培养与生产实践、工程项目相结合的培养模式。
参考文献:
[1]吴云清,张莉.资源环境与城乡规划管理专业创新立体化模式的思考[J].地理教育,2006,(6):73-74.
[2]邹家红,袁开国,刘艳.资源环境与城乡规划管理专业课程体系构建与优化[J].湘潭师范学院学报(自然科学版),2006,28(1):110-113.
关键词:化学工业;绿色化学工程;节能生产;促进作用
20世纪80年代以来,化学品在社会公众中的形象产生了一些微妙的变化。一些人甚至认为,“化学品有毒、有味、污染环境。国内一些食品、化妆品广告或包装上常有一句“本品不含任何化学添加剂”。“化学”似乎成了“有害”的同义词,殊不知,那些标榜着纯天然的也是化学品。广义地说,任何物质都是有毒的,物质的毒性与物质的“量”有关。分析绿色化学工程及工艺在化学工业生产中的应用,能够降低化学工业污染程度,提高化工节能效果,对化工行业的发展意义重大。
一、绿色化学概述
(一)绿色化学概念。色化学又称环境友好化学,是运用现代科学技术的原理和方法来减少或消除化学产品的设计、生产和应用中有害物质的使用与产生,使所研究开发的化学产品和过程更加对环境友好。从这定义上来看,绿色化学的目的就是在化学转化的全过程中对污染进行预防,把污染末端开始控制变为源头就治理。绿色化学涉及对化学产品及其合成设计与改造。通过提供一个新的方法,既通过改变化学方应与化工过程,从而从根本上减少或消除危害物质的产生,并进而解决环境问题。
(二)绿色化学特点。第一,绿色化学考虑社会可持续发展,促进人与自然的协调。大力开发人类最理想的绿色资源和能源,充分利用生物质,即植物、农作物,以及其他通过光合作用产生的有机物,它们是理想的石油品替代原料。此外,还可利用取之不尽、用之不竭的太阳能及风能、地热能和海洋能等,促进化工生产的持续发展。绿色化学是人类用环境危机的巨大代价换来的新认识、新思维和新科学,是更高层次的化学。第二,绿色化学是研究与环境友好化学反应和技术,特别是新的催化工程技术,在选择原料路线时,尽量使用低污染、无污染的原料,以替代有毒有害的原材料,反应过程中采用对环境友好的媒介和反应技术。如:酶催化反应、膜催化反应、清洁合成技术、生物工程技术等。”这些采用生物技术、酶技术及基因重组工程等高新技术开发新的化学反应与合成新的化合物,能够实现化学反应技术的绿色化。第三,绿色化学是从源头上防止污染的生成。即污染预防环境治理则是对已被污染的环境进行治理,即“末端治理”。时间表明,这种“末端治理”的粗放式经营模式,往往治标不治本,只注重污染的净化和处理,不注意从源头上和生产全过程中预防和杜绝废物的产生和排放,既浪费资源和能源,治理费用投资又比较大,综合效益差,甚至造成二次污染。因此,绿色化学的目的就是把现有的化学工业生产的技术路线从“先污染、后治理”改变为“从源头上消除污染”。
二、G色化学工程与工艺在化学工业节能中的应用
(一)清洁生产技术的应用。清洁生产技术也被称为无害、无毒、无废的绿色化技术,比如先进的脱硝和脱硫技术;城市垃圾的无害化处理技术;生活垃圾制沼气技术;高效清洁的煤气化技术;利用风能、太阳能等自然能发电技术等等,这此都利用了清洁生产的技术。清洁生产技术包括的范围很广,主要有以下几种技术:生物工程技术,这其中有细胞工程、酶工程、基因工程等等;辐射加工技术,如离子束、射线和中子束等在常温常压下就可以引起一些需要在高温高压下才能进行的反应;绿色催化技术,这里有多种催化剂,比如分子筛催化剂、相转移催化剂等;超临界流体技术,这里有超临界H2O和超临界CO2都能阻燃并且无毒。
(二)生产环境友好型产品。发展绿色化学工程与工艺,其目的是生产出环境友好型产品。在生活中有许多实例,比如寻找替代品来替代氟利昂,这样可以保护大气的臭氧层;使用可降解的塑料制品;无磷洗衣粉、清洁汽油等等。因为传统汽油柴油给大气带来了严重污染,近年来国内外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他无污染燃料,大大减少汽车尾气造成的污染。
三、绿色化学工程与工艺对化学工业节能起到的作用
烃类选择性氧化是一类具有强放热性的反应,石油化工工业中时常发生这种反应,但是,它的生成物不稳定,很容易被进一步氧化,生成H2O和CO2。在各类的催化反应中,此反应一般不会被选择,因为有时生成物中还会存在同分异构提,不利于得到最终产物,所以,为了简化生产,一般都会使用选择性高的试剂。这样不仅可以降低分离产品和纯化产品的难度,还提高了反应的选择性,还能够起到降低成本,节约资源,减少环境污染的作用。所以加强这一方面的研究会有很强的实用性,比如开发载氧能力强、选择性好的新型催化剂,就可以应对不同的烃类氧化反应。
四、结语
总而言之,绿色化学工程与工艺采用无毒的溶剂、原料,选择无污染、低耗、节能的化学工艺过程,应用清洁的生产技术,实现生产与环境相协调,产品和生态友好,开发和应用绿色化学工艺,已成为当代化学工业的发展趋势和前沿技术,是建设环境友好型社会的关键所在。
参考文献:
[1]乔昱.阐述绿色化学工程与工艺对化学工业节能发展的作用[J].山东工业技术,2014(16):147-147.
化学工程技术是一种用于研究化学产品的管理、制造、设计和开发的综合性技术,在化学生产中通过应用各种化学工程技术,可以有效提高化学生产质量和生产效率,加强化学工程技术在化学生产中的应用研究,推动化学生产行业的快速发展。本文分析了化学生产中化学工程技术的应用,阐述了化学工程技术在化学生产中的应用发展建议,以供参考。
关键词:
化学工程技术;化学生产;有效应用
化学工业一直是推动我国国民经济发展的支柱产业,在化学生产中通过不断创新和优化化学工程技术,降低能源和原材料消耗,保障产品质量,提高化学生产效率,所以化学工程技术在化学生产中的应用具有非常重要的现实意义,在未来发展过程中应加大对化学工程技术的研究,进一步提高化学生产效益。
1化学生产中化学工程技术的应用
1.1超临界流体技术超临界流体是一种处于气态和液体之间状态、压力和温度都位于临界点周围的液体,其具有液体和气体的双重特性,具有气体的压缩性和高扩散能力,又具有液体的良好溶解能力,其粘度几乎等于气体,密度几乎等于液体,其扩散性能处于气体和液体之间。在化学生产中运用超临界流体技术,运用超临界流体的特性,改变化学反应特征,优化传热系数和传质系数,合理控制压力和温度,可以有效降低化学生产的能耗。另外,超临界液体技术在加工无机物材料、复合材料、高分子材料中发挥着重要作用,最常见的技术方法包括以下几种:其一,抗溶剂法,在制备超临界流体有机物和爆炸性物质时主要应用抗溶剂法;其二,压缩抗溶剂法,这种方法主要用于加工微球类或者微孔类物质,在聚合物和药物分子共沉中应用广泛,技术方法比较简单成熟;其三,快速膨胀法,用于制备固体颗粒状化学产品。超临界技术不仅应用在材料制备方面,而且还被广泛地莹莹在化学分析中,例如,色谱技术和超临界技术的相互结合,和气象色谱相比,这种色谱研究方法更加准确、高效,并且超临界液体色谱比液相色谱更加准确。
1.2传热技术近年来,相关研究人员对于强化传热和微细尺度传热的研究越来越多,在传热学中微细尺度传热是一个独立的专业学科,其主要探索和研究时间尺度、空间尺度的传热学规律,重点包含微重力传热传质、相变传热、热辐射、热传导。对流传热等内容。当前,我国的传热技术研究主要是集中在数值模拟、实验研究和机理研究三方面。在化学生产中应用传热技术,可以通过改进和优化换热器设备,有效提升换热的持续放热能力和传热效率,从而提高化学生产水平。并且微细尺度传热和强化传热技术在微型热管、集成电子设备、微米、纳米等领域中应用广泛,相关技术成果已经比较成熟,对于化学工业应加强传热技术和化学生产的配合研究,充分发挥传热技术的应用优势,有效提高化学生产效率。
1.3绿色化学反应技术在绿色食品生产中绿色化学反应技术发挥着非常重要的作用,当前我国积极倡导可持续发展和节能减排理念,人们的绿色生态环保意识越来越高,绿色食品主要是指绿色没有受到污染侵害的食品,这种食品最主要的特点是营养价值高、品质优良、卫生安全指标高,是未来发展过程中的新兴产业。绿色食品加工生产过程中对于化肥和农药的使用量有着严格限制,而且还需要提高农作物产量,保障食品营养价值,降低成本,所以绿色产品生产经常面临量和质的矛盾。现代化生物化学通过充分利用基因工程技术和绿色化学反应技术,保障食品安全,增加农作物产量,确保食品营养。具体应用如下:其一,在农作物生长过程中,运用生物化学技术,减少污染农作物和污染环境的氮肥使用量,运用固氨来替代氮肥,通过应用生物化学技术,不需要施加氮肥,也可以保障农作物的正常生长发育,不仅节约了种植成本,而且有效提高了农作物的质量和产量;其二,当农作物出现病虫害时,运用生物化学技术,特别是基因工程技术,在主要农作物上转移各种病虫害基因,减少化学杀虫剂使用量,提高农作物产量,提高抗病虫害能力。
2化学工程技术在化学生产中的应用发展建议
2.1培养化学技术人才化学技术人员对于推动化学工程技术的发展有着重要意义,因此我国应重视化学技术人才的培养,不仅要加强理论知识学习,还应强化钻研创新精神,积累丰富的实践经验,全面提高化学工程技术科研水平和综合素质。
2.2进一步提高化学工程技术水平我国化学工程技术面临着滴状冷凝的难题,在未来发展过程中应加大对化学工程技术的研究,重点解决这个问题,推动传热技术在航空航天、石油化工、动力、机械等领域的应用,进一步提高化学工程技术水平。
3结语
在化学生产中应用化学工程技术有助于促进化学工业的快速发展,应积极优化各种化学工程技术应用,培养大量化学工程技术人才,提高经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]侯海霞,柯杨,王胜壁.解析化学工程技术在化学生产中的应用[J].山东工业技术,2015,14:91.
[2]裘炎,王杲.探析化学工程技术在化学生产中的应用[J].化工管理,2015,20:90.
关键词:化学工程技术;化学生产;有效应用
化学工业一直是推动我国国民经济发展的支柱产业,在化学生产中通过不断创新和优化化学工程技术,降低能源和原材料消耗,保障产品质量,提高化学生产效率,所以化学工程技术在化学生产中的应用具有非常重要的现实意义,在未来发展过程中应加大对化学工程技术的研究,进一步提高化学生产效益。
1化学生产中化学工程技术的应用
1.1超临界流体技术
超临界流体是一种处于气态和液体之间状态、压力和温度都位于临界点周围的液体,其具有液体和气体的双重特性,具有气体的压缩性和高扩散能力,又具有液体的良好溶解能力,其粘度几乎等于气体,密度几乎等于液体,其扩散性能处于气体和液体之间。在化学生产中运用超临界流体技术,运用超临界流体的特性,改变化学反应特征,优化传热系数和传质系数,合理控制压力和温度,可以有效降低化学生产的能耗。另外,超临界液体技术在加工无机物材料、复合材料、高分子材料中发挥着重要作用,最常见的技术方法包括以下几种:其一,抗溶剂法,在制备超临界流体有机物和爆炸性物质时主要应用抗溶剂法;其二,压缩抗溶剂法,这种方法主要用于加工微球类或者微孔类物质,在聚合物和药物分子共沉中应用广泛,技术方法比较简单成熟;其三,快速膨胀法,用于制备固体颗粒状化学产品。超临界技术不仅应用在材料制备方面,而且还被广泛地莹莹在化学分析中,例如,色谱技术和超临界技术的相互结合,和气象色谱相比,这种色谱研究方法更加准确、高效,并且超临界液体色谱比液相色谱更加准确。
1.2传热技术
近年来,相关研究人员对于强化传热和微细尺度传热的研究越来越多,在传热学中微细尺度传热是一个独立的专业学科,其主要探索和研究时间尺度、空间尺度的传热学规律,重点包含微重力传热传质、相变传热、热辐射、热传导。对流传热等内容。当前,我国的传热技术研究主要是集中在数值模拟、实验研究和机理研究三方面。在化学生产中应用传热技术,可以通过改进和优化换热器设备,有效提升换热的持续放热能力和传热效率,从而提高化学生产水平。并且微细尺度传热和强化传热技术在微型热管、集成电子设备、微米、纳米等领域中应用广泛,相关技术成果已经比较成熟,对于化学工业应加强传热技术和化学生产的配合研究,充分发挥传热技术的应用优势,有效提高化学生产效率。
1.3绿色化学反应技术
在绿色食品生产中绿色化学反应技术发挥着非常重要的作用,当前我国积极倡导可持续发展和节能减排理念,人们的绿色生态环保意识越来越高,绿色食品主要是指绿色没有受到污染侵害的食品,这种食品最主要的特点是营养价值高、品质优良、卫生安全指标高,是未来发展过程中的新兴产业。绿色食品加工生产过程中对于化肥和农药的使用量有着严格限制,而且还需要提高农作物产量,保障食品营养价值,降低成本,所以绿色产品生产经常面临量和质的矛盾。现代化生物化学通过充分利用基因工程技术和绿色化学反应技术,保障食品安全,增加农作物产量,确保食品营养。具体应用如下:其一,在农作物生长过程中,运用生物化学技术,减少污染农作物和污染环境的氮肥使用量,运用固氨来替代氮肥,通过应用生物化学技术,不需要施加氮肥,也可以保障农作物的正常生长发育,不仅节约了种植成本,而且有效提高了农作物的质量和产量;其二,当农作物出现病虫害时,运用生物化学技术,特别是基因工程技术,在主要农作物上转移各种病虫害基因,减少化学杀虫剂使用量,提高农作物产量,提高抗病虫害能力。
2化学工程技术在化学生产中的应用发展建议
2.1培养化学技术人才
化学技术人员对于推动化学工程技术的发展有着重要意义,因此我国应重视化学技术人才的培养,不仅要加强理论知识学习,还应强化钻研创新精神,积累丰富的实践经验,全面提高化学工程技术科研水平和综合素质。
2.2进一步提高化学工程技术水平
我国化学工程技术面临着滴状冷凝的难题,在未来发展过程中应加大对化学工程技术的研究,重点解决这个问题,推动传热技术在航空航天、石油化工、动力、机械等领域的应用,进一步提高化学工程技术水平。
3结语
在化学生产中应用化学工程技术有助于促进化学工业的快速发展,应积极优化各种化学工程技术应用,培养大量化学工程技术人才,提高经济效益和社会效益。
作者:于振永 单位:唐山中浩化工有限公司
参考文献:
[1]侯海霞,柯杨,王胜壁.解析化学工程技术在化学生产中的应用[J].山东工业技术,2015,14:91.