前言:我们精心挑选了数篇优质轻化工程论文文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
首先,近年来现代生物技术中的酶技术在轻化工领域的重要性和潜力日益增长。例如,在传统高温浓碱型棉织物退浆工艺中,需消耗大量水、热能、化学助剂,并排放出大量含高浓度污染物废水。与常规碱剂前处理工艺相比不同的是,生物酶退浆对织物损伤小,处理后织物手感柔软,色泽鲜艳,具有能耗低、设备要求低、排污量少、废水处理简单等诸多优点。所以,生物化学中的酶学部分是我们需要重点学习和掌握的内容,在全部32学时的教学中,我们安排酶学10个学时,从酶的概念、分类,酶的作用机制、酶促反应动力学到酶工程均作了详细讲解,并在讲授的过程中将生物酶工程的相关知识与轻化工程专业知识进行交叉,提高学生对生物酶技术在轻化工中应用的认识,从而,培养学生分析解决问题的能力,为创新能力的培养奠定基础,使他们在实际的生产实践中,可以根据材料不同,工艺流程的不同,选择不同的生物酶处理工艺。
其次,在纺织和皮革加工领域,应用的原材料有很多是生物质材料,因此对于生物质材料的了解对轻化工程学生来讲非常重要,所以我们将生物化学中糖类、脂类和蛋白质类等生物大分子的结构、性质和功能列为轻化工程学生的学习重点,大约占到16学时左右。让学生对生物大分子结构和性质有全面的认识,帮助学生在对这些生物质原料进行处理时能够做到有的放矢。
再次,原有生物质材料都有各种各样的优点和弊端,如何保留其优点而避免其缺点,是一个全新的课题。比如天然彩棉,具有良好的天然色彩,可以避免后续染料加工过程,节省能源和成本,降低污染等优点,但同时,天然彩棉的棉纤维纤丝较短,不如白棉,另外产量比白棉低。针对这些特点,应用生物技术中的基因工程操作可以帮助我们既能保留优点,又能改善缺点,基因工程技术可以从根本上按照人们的意愿改变原材料的特性,所以,生物化学中的分子生物学以及基因工程我们也向同学们做细致的阐述。其余学时我们安排了绪论、对生物小分子的认识以及简单的代谢内容,让学生了解生物化学的全貌以及了解为什么学习生物化学以及如何才能学好。
2教学方法
采用“以问题为中心的教学模式”,利用多媒体教学和板书教学相结合的手段。目前,作为国内普通本科院校,吉林化工学院的学生自主学习能力不强,学习状态不佳成为了一种普遍现象。传统的教学模式不能激起学生的学习兴趣,学生学习非常被动。“以问题为中心的教学模式”(ProblemBasedLearning,PBL),1969年由美国神经病学教授Barrows在加拿大多伦多的McMasterUniversity首创,目前已成为国际上流行的一种教学方法。其特点是:以学生为中心,老师为引导者,以自我指导学习及小组讨论为教学形式的课程模式,能有效地培养学生发现问题、解决问题的能力,有助于提高学生的创造力、人际交往及协作能力。在课堂上我们会先提出一个轻化工程范围内能遇到的问题,比如真丝织物的脱胶处理问题,在这个工艺过程中,首先涉及的生物化学知识是丝素和丝胶的生物化学本质是什么?引入蛋白质分子结构组成、化学性质专题;进一步酶法处理脱胶环节应注意哪些问题?引入酶促反应的影响因素专题。将学生分成若干小组,进行讨论,并设计出工艺方案,这样的方法,不但激起了学生的学习兴趣,还取得了良好的教学效果。
3考核方式
1滑坡的成因分析
1.1渗流的原因
平原河网河道堤防工程大部分为群众性工程,堤身比较单薄,排水设备、回填土料的质量难以保证。特别是回填土料为淤泥质粘土的,这部分土料长期处在浸水饱和状态,强度弱而自重大,其下滑力较大。当退水时,由于淤泥质粘土的渗透力,而退水后原堤防临水侧的阻滑压力在减少。所以当断水清淤作业时,堤身内的渗流力和自重等主滑动力不断增加,而阻滑水压力在减少,一旦堤身强度不够就易引起渗流失稳。
1.2清淤过甚的原因
河道清淤断面尺寸由防洪规划和稳定分析确定,一旦确定下来就不能随意改变,但在实际操作中很难做到,这是因为:①由于清淤一般由机械操作,加上其对象是粘土,在施工中要完全按设计进行几乎是不可能,所以断面尺寸很难控制;②如果河床中的土质较软弱为淤泥质土或者垃圾沉积物等,在机械器具的扰动和高压水力泵枪的冲刷下(断水作业)会带动周边土体的塌方和淤泥土的流动。如果在稳定中起阻滑作用的镇压部分被挖,造成堤身安全稳定系数下降,就可能导致失稳。
1.3施工附加外力作用的原因
带水作业的工程,当施工机械抓斗放下时堤前水位瞬时壅高,产生水浪波,强大的水体动力冲击干墙身;当抓斗沉到水下后,水回落,堤身受到负压的拖吸力作用;当抓起淤泥时,抓斗外侧和河床淤泥之间短时产生“真空”区,此时土体受到负压的拖吸力作用;同时受一股强大的水流来填充,产生强大的冲击力冲刷力冲刷淤泥;当抓斗离开水面时,又产生强大的拖吸力。在每抓一斗淤泥的过程,水位高低相差有时达1m左右,此时堤身除受到较大的主动土压力作用外,还要受到水浪的冲击动力及水位回落产生的拖吸力;水下的淤泥受到水力的冲刷和拖吸吸力等,在这些力的综合作用下,如果墙身或上体强度不够,就可能产生失稳现象。这种现象多发生在带水作业施工中。
1.4其他原因
除上述几种原因外,如果施工地段的地基基础较软弱或遇古河道上筑砌的堤身;堤身的填筑质量存在问题;新旧堤界面处理不当,通过裂缝渗水;堤前开挖过深等在施工前又没有进行处理等,均有可能引起失稳。上述各项原因也并非是独立的,其中任何一种或两种原因,甚至多种原因组合都能引起堤防失稳。
2滑坡的预防措施
清淤工程滑坡的产生一般是内外因素作用的结果,只要及早预防,采取适当措施,消除滑坡发生的外在因素,多数滑坡是可以防止的。比如在地质钻探、设计阶段、施工前和施工中加强观察分析能够及时地发现问题,根据实际情况及时改变施工方法和施工机械等,都是防止滑坡的有效措施,具体方法有:
2.1选择合理的疏浚断面
由于疏浚断面的设计忽略,施工时造成的滑坡现象较普通。在设计时应注意以下几点:
(1)要根据土质、沿岸建筑物和堤防稳定情况分段进行设计。对于堤脚埋深较浅的,要采取修缓河岸边坡方式或以留平台和提高平台高程的方法。对于软弱基础或遇古河道地段,要考虑基础加固措施,将河床的比坡由1:3放缓至1:5左右,以保证边坡本身的安全。
(2)设计的标准断面,通过稳定分析确定后,还要充分考虑施工中可能产生的超挖情况,要采用规范允许的超宽、超深值进行校核。
2.2选择合理的施工方法
清淤工程产生的外因主要是施工作业产生的,跟施工方法有直接的关系,所以选择合理的施工方法是预防滑坡产生的主要措施。
(1)施工前要对照设计资料深入工地调查,按照实地情况和机械设备及施工技术做出详细施工组织设计,对存在问题提早做出处理预案。
(2)对软弱地基础要采取机械带水作业,施工时要控制开挖的速度和施工顺序,严格控制超挖的数值。将常规的先掏槽后扩坡的施工方法改为由上而下,按梯形断面开挖。对河面较窄,基础土质较好或滑坡后产生影响不大的地段,可以采用断水作业,利用水力机组冲填结合人工开挖施工,这种方法清淤较彻底,效果较好。
(3)施工中要注意观察,及时发现堤面开裂、沉陷变形、土质变化情况,作出相应的应急措施。
(4)施工弃土及时远运,不能堆放在沿岸。一是防止雨天淤泥回淤;二是防止堤防在淤泥的堆压下产生滑坡。外运确实有困难的做好围堰集中堆放,而围堰离河岸保持一定的距离,弃土坡脚至河岸边缘的最小距离按≥(10+H/2)m,(H为弃土顶至河底高差)控制为好。围堰内的积水要按照疏浚施工规范的要求通过明沟或暗沟及时排放入河,防止积水通过地表裂缝渗透入河。
3滑坡处理措施
滑坡的处理措施一般分为两个阶段,一是控制防止滑坡的继续扩展延伸阶段;二是在滑体达到稳定后修复处理阶段。
3.1应急处理措施
3.1.1提高水位稳定滑体
水位提高后将降低渗流的出口比降和堤身的浸润线,达到降低渗流的破坏能力,提高后水位还可以增加堤前的阻水压力,起稳定堤身作用。这种方法通常用在断水作业中。
3.1.2上卸下加法
上卸即减少滑体的滑动力,将产生滑动力的滑动体开挖削坡,放缓边坡。下加指在阻滑体部分(一般在堤脚处)抛石增加压力,以达到阻滑力增加。
3.1.3封闭裂缝
发生滑坡后,坝面将产生一组纵横向的裂缝,这些裂缝都是产生滑体时土体之间产生拉应力式互相挤压应力开裂而成。要就近取材(粘土或薄膜材料等),及时封闭裂缝,以防渗水形成集中渗漏产生冲刷破坏或加宽裂缝,再次沿裂缝产生滑动或塌落。
在实际工作中以上几种方法很少独立使用,要根据实际情况组合选用,以达到控制滑体的延伸和发展。
3.2修复处理措施
3.2.1挖除回填法
堤脚开挖过基,堤身填筑质量不好等产生浅层滑坡的,一般开挖工程量不是很大。这类滑坡应优先考虑将滑动体全部挖除,重新回填还坡。开挖回填应注意几点:
(1)首先查明滑坡体的上下口准确位置,划定处理范围,全部挖除滑体。
(2)挖除滑动体。挖除应从上边缘开始,逐级开挖,每级高度20cm,沿着滑动面挖成锯齿形。在每一级深度应1次挖到位,每级高度<1m左右,并且必须一直挖至滑动面以外未滑动土中0.5~1.0m,以便保证回填新老土的良好结合。
(3)开挖坡要根据回填料的土质,一般保证在1:3左右。
(4)在平面上滑坡边线四周向外延伸2m左右范围均应挖除,重新填筑。
(5)填筑施工必须按GB5000286-98《堤防工程设计规范》要求进行。
(6)回填土料以透水性较好的砂粒为宜,并保证入仓的速率和分层加高。
3.2.2削坡填筑法
削坡填筑法是处理渗层滑坡的最常用办法。深层滑坡往往滑体的出口在水下边坡或者河底,滑体方量相当大,全部开挖滑动体有一定难度,开挖附加的外力作用还有可能产生滑动。处理这些滑体采取堤顶开挖削坡,堤前抛石加压方法是比较有效的,在施工中应注意几点:
(1)首先查明滑坡体的上下口准确位置,划定处理范围。
(2)挖除部分滑动体,开挖方法、顺序同上。
(3)开挖不应采用推土机、挖掘机等大吨位机械,最好采取先抛石后开挖。
(4)抛石填压层要求:①抛石范围要根据滑体范围和河床抗冲刷的要求定,一般抛在滑体出口至堤脚处;填压层要求分层设置,最下层为石渣垫层作为反滤层,一般厚度<30cm,上层为抛石体,保护抛石层及其下部泥土的稳定,其厚度应不少于抛石粒径的2倍,一般为0.6~1.0m,重要段为1.0~1.5m,台顶高程要高于枯水位0.5~1.0m,保证堤脚埋深1.0m左右。填压层坡度要根据河床比坡的具体情况设置,一般控制在1:1.5~1:4之间;②填压层石料要采用新鲜、坚固、无风化的乱石,单粒重量为5~50kg,粒径为0.15~0.33m左右。
3.3.3打桩处理
适用于土质堤岸或者河道较窄,不能采用填压法或留平台办法处理的河段,主要是利用桩加强基础承载力和抗滑力。这种处理方法要求:
(1)打桩采用松木桩或者预制混泥土柱桩,桩长应满足贯穿滑动面3m深以上,方能达到阻滑作用。
(2)桩排数和条数根据抗滑和承载力计算确定。
(3)对于抗滑桩桩之间采用混泥土梁拉结共同受力,对于承载为主的桩要设置混泥土承台让桩共同承受负重。
关键词:轻化工程;生物技术;学科交叉;专业硕士;培养策略
专业硕士与学术型硕士不同,其目的是培养具有扎实理论基础,并适应特定行业或职业实际工作需要的应用型高层次专业人才。教育部、人力资源和社会保障部于2013年11月公布了《关于深入推进专业学位研究生培养模式改革的意见》,强化了专业硕士应以实践为导向,重视理论水平与实践的综合应用[1]。江南大学轻化工程专业硕士培养侧重于染整方向,即以纺织纤维制品为原料,探讨、研究与纤维制品相关的前处理、染色、印花及功能化整理新方法与新技术,以培养染整专业知识和实践技能兼备的人才。
1培养学科交叉复合型人才的必要性
染整作为纺织产业链中的重要环节之一,对提升纺织产品质量和附加值有重要影响,但近年来在发展中也暴露出不少问题,并日益成为制约本行业发展的瓶颈[2]。这主要包括:(1)染整企业生产中水、电、汽能耗高,导致能源紧张和生产成本不断上升,企业净利润下降,影响了可持续发展;(2)染整废水排放量大(占纺织行业污水排放量的60%),且废水处理成本较高;(3)部分企业仍以粗放型和低水平方式生产,产品多为常规中低档产品,附加值不高。因此尽管国内染整行业产能水平不低,但从纤维制品前处理到染整废水处理各环节成本不断上升,导致多数染整企业利润走低。为解决上述问题,有必要将相关学科的新技术与传统染整生产技术相融合,借助于信息技术、数字技术、应用化学技术、生物技术等来改造和提升传统的染整生产,通过新技术、新工艺、新设备和新助剂的应用,促使染整行业向着高效率、低能耗、少污染的方向发展[3]。近年来江南大学发挥学科门类较齐全的优势,在轻化工程专业硕士教学中推行了基于学科交叉互融的教改研究。目前通过与机械工程、颜色技术、应用化学、生物技术等学科交叉,培育出了包括新型染整装备、纳米印染技术、纺织生物技术等多个轻化工程专业硕士的教学和研究方向。其共同点在于培养具有复合技能的应用型专业硕士人才,立足于从纺织纤维制品前处理、染色、印花及功能化整理环节,最大程度地减少生产过程中水、电、汽等资源的消耗,降低生产排放,实现纺织品的清洁化生产。
2轻化工程与生物技术交叉复合型专业硕士的培养策略
生物技术是利用生物体制,以生物工程技术加工底物为原料来提供所需的各种产品或达到某种目的的新型跨学科技术。生物技术与纺织纤维制品的染整加工具有相关性,尤其在最近30年得到了快速发展。轻化工程与生物技术交叉研究的思路是借助于生物酶进行纤维前处理、染色后处理和功能整理。与传统纺织品化学加工相比,生物技术与轻化工程相结合后能降低染整生产排放,实现温和条件下高效节能加工。江南大学在生物工程、生物技术学科方面具有教学与科研优势,其中生物工程为国家级一类特色专业、江苏省首批品牌专业。为顺应生态染整的发展要求,我校结合这一优势将轻化工程与生物技术相交叉,形成了纺织生物技术研究方向,并构建了应用型轻化工程专业硕士人才培养体系。具体包括下述四个方面。
2.1导师队伍建设
由于生物技术在染整中的应用以酶技术为主,因此对导师队伍组成也提出了较高要求。一方面要求导师熟悉纤维的原料特点,染整加工原理,工艺和设备,纤维制品质量评价;另一方面也要求导师对生物技术的相关专业知识(如生物酶种类、酶学特性、应用效果评价方法等)有相当的了解,力求同时拥有两个学科的知识结构。通过近10年的建设,我校纺织生物技术研究方向已建成了符合上述要求的导师队伍。目前纺织生物技术方向的导师队伍由10人组成,其中教授4人,副教授6人,具有轻化工程专业背景的博士4人、具有生物技术相关发酵工程专业的博士3人。在与生物技术交叉的纤维制品染整加工研究中,能从生物酶的菌种筛选、酶作用机理与酶学特性等方面,与纤维制品酶法加工很好地结合起来。在专业硕士培养过程中为提高人才培养质量和企业课题实施效果,鼓励专业硕士导师走进染整企业,与学生一起分析和解决企业遇到的现场技术难题。另一方面依托企业设立的省企业研究生工作站、博士后流动站,聘请企业内硕士生导师共同参与到课题实施中,以充实师资队伍。
2.2课程体系和平台建设
培养与生物技术交叉的轻化工程专业硕士,课程体系和研究平台建设是基础工作。为体现专业硕士课程的实用性和学科交叉性,教学改革中对原有课程组成、学时分配、课程考核方式进行了优化。除了与纺织化学相关的专业课程外,增加了纤维素与蛋白质化学、纺织生物技术基础、仪器分析等,其中纤维素与蛋白质化学区别于一般的纺织材料学,更多从分子和超分子结构层面分析其结构组成与其化学加工、生物酶处理的相关性;纺织生物技术基础是专业知识交叉的主要课程,阐述生物酶种类、酶学特性、酶对纤维的作用机制、纤维结构与酶整理效率相关性、纺织品生物酶应用等内容;仪器分析课程除介绍常见的高分子及纤维材料分析方法外,还补充介绍了与生物技术相关的测试手段如凝胶电泳、氨基酸分析等。通过上述理论课程学习,为后续纤维制品化学和生物酶加工研究奠定了理论基础。在平台建设方面,依托我校生态纺织教育部重点实验室,建立了纺织生物技术研究室,为基于生物技术交叉的轻化工程专业硕士培养提供了保证。纺织生物技术研究室不仅拥有常规的纤维材料相关实验设备与仪器,还建立了与生物技术相关的检测与评价手段,满足了常规从菌种筛选到纤维制品酶处理应用研究的大部分实验需求。以纺织生物技术研究室为基础,我校还联合葡萄牙米尼奥大学成立了生态染整国际联合实验室,通过定期召开纤维生物加工技术学术会议,拓展了轻化工程专业硕士生的研究视野。
2.3构建以染整企业需求为导向的论文选题策略
由于轻化工程专业硕士不同于学术型硕士,论文选题应强化理论与应用实践技能的结合,优先考虑源于工程实际且对节能、减排和降耗有促进和引领作用的课题。我校论文选题立足于企业需求的酶法纤维制品染整加工研究,确立了纺织生物技术研究三个子方向:生物酶前处理;生物酶染色后处理;酶促功能化改性加工。(1)生物酶前处理包括纤维制品的酶退浆、酶煮练和漂白脱氧加工等。其中酶退浆是指采用商品淀粉酶和自主菌种筛选得到的PVA降解酶,取代烧碱法或氧化法进行棉型织物退浆,通过酶制剂水解布面淀粉或PVA浆料来降低前处理废水的COD值。酶煮练应用于棉麻织物和彩棉织物,不仅可达到用碱法精炼的果胶去除效果,而且还避免了传统碱煮练易造成的纤维损伤,对彩棉织物还可减少碱法易造成的色素流失和布面色变现象。在真丝织物加工中,生物酶前处理主要是借助于蛋白酶去除桑蚕丝表面的丝胶。(2)生物酶染色后处理旨在去除深色织物表明的浮色,提高织物的湿处理牢度。与传统高温皂煮相比,采用漆酶与较少用量的净洗剂复配,不仅能有效去除织物表明未固色或结合力较弱的浮色染料,而且生物酶能有效对水洗液进行脱色,在一定程度上降低了染色水洗残液的色度值,降低了染色废水处理的负担。(3)生物酶功能化改性是借助生物酶进行纤维制品的功能化加工,以提高产品的附加值。酶法纤维制品功能化改性的内容较广泛,包括以纤维素酶改善棉麻织物外观光洁度和织物仿旧整理;以蛋白酶提高羊毛纤维制品的防毡缩性能,以谷氨酰胺转移酶催化接枝氨基整理剂进行羊毛抗菌阻燃整理加工;以酪氨酸酶进行真丝织物抗菌防皱整理等。相较纤维制品的化学法功能化加工如高温焙烘(如阻燃整理)、含氯整理剂(如羊毛防缩)、含醛树脂(如防皱整理),尽管酶法加工成本略高,但在赋予纤维功能性的同时,能减轻化学法整理易造成的纤维损伤和环境不友好性。在上述子方向论文选题和实施前,专业硕士要先制定课题初步实施方案,探究酶法纤维制品染整加工工艺的可行性并开展预研工作。在此基础上再制定详细的工作计划,并定期汇报课题进展情况。在研究中既要考虑纤维制品酶法加工的效果,同时也要兼顾在企业应用中工艺设备、生产成本和加工效率的匹配性。
2.4构建学科交叉复合型轻化专业硕士质量评价体系
传统上对硕士质量与水平高低的评价主要是参照论文,包括完成的硕士论文、发表的期刊论文(SCI、EI、CSCD)的数量与等级。而轻化工程专业硕士是要培养掌握染整专业坚实的理论基础和宽阔专业知识、拥有较强解决实际问题的能力,满足实际工作需要的应用型高层次专门人才。因此专业硕士在培养质量评价方面要与学术型硕士有所不同,不能简单照搬其评价体系[4]。参照既有部分高校实践经验[5-6],结合本专业实际情况,我校主要从专业知识能力、实践动手能力、学术研究能力和创新应用能力四方面进行综合评价。专业知识能力是指在研究生阶段专业理论课程的学习成绩,在实验工作中表现出的对染整、生物技术知识的掌握与运用能力;实践动手能力是指在实验室或生产现场,对纤维制品酶处理加工过程合理安排和现场操作的技能,此方面企业导师的评价也是重要组成部分。学术研究能力评价侧重于两个方面:一方面评价学位论文阶段性进展和完成情况,从开题报告、中期检查结果、预答辩和答辩情况四阶段,结合平时例会课题汇报来综合评判课题工作量与论文水平;另一方面考察是否有与课题相关的学术或发明专利申请。由于多数论文课题与染整生产的相关度较高,因此专业硕士是否可公开或专利需与课题合作企业商榷确定。创新应用能力是指专业硕士在课题研究、实验实践中表现出来的个人综合拓展能力。在纤维酶处理研究和实践中,对能提出新方法、新工艺并有突出业绩表现的创新型专业硕士,纺织生物技术研究室会给予适当的激励与表彰。
3交叉复合型轻化工程专业硕士培养成效
关键词:轻化工程;学科平台课;专业核心课;教学改革
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)45-0199-02
一、轻化工程专业学科平台课和专业核心课的课程教学现状
从世界范围看,纺织品的染整加工技术逐渐向高效率、低资源消耗和产品生态化发展。我国印染行业的节能环保技术较为薄弱,节能降耗、清洁生产、绿色环保生产技术刚刚起步,总体上未脱离高能耗、高污染、高投入、低效率的生产模式[1],因此新技术、新设备和新理论在染整行业的运用是大势所趋,其中学科平台课和专业基础课的学习对提高轻化工程专业学生的工程实践能力和创新能力具有重要的意义[2]。
轻化工程专业依托江南大学的学科综合优势,按照“以人为本,全面发展”的指导思想,积极改革该方向人才培养的课程体系,初步形成了以学生发展为中心、以创新精神和实践能力的培养为根本的人才培养模式。轻化工程专业是一个宽口径的大专业,在坚持全流程通识培养方向的同时,根据染整行业对人才国际化快速反应的市场需求,实施“工程教育与创新能力”并重的人才培养方案,采用分段教学,给学生更多的自主选择。从应用型人才培养目标出发,结合染整产业链特征,构建新形势下染整专业“多学科交叉、培养复合型创新人才”的培养方案。同时以“创新型、高素质、重实践”的人才培养为核心,形成特色鲜明的创新型工程人才培养体系。如何实现轻化工程专业学科平台课和专业基础课的有效衔接和有机融合,解决“纸上谈兵”和“重理论、轻实践”的现实问题,实现理论指导实践,实践反哺教学,提高学生的工程实践能力和创新能力,因此学科平台课和专业基础课课程教学内容与教学方法的改革显得尤为重要。
二、轻化工程专业学科平台课与专业核心课课程教学存在的问题
专业知识的获取、操作技能的提高和创新能力的培养是轻化工程专业人才培养的最基本要求。虽然轻化工程专业开设了多门学科平台课,涉及高分子、化学、材料、化学工艺和化工原理等多个学科,但是往往与专业核心课缺乏有效的衔接与有机融合,取得的学习成效并不明显,仍存在偏重工程科学知识,轻工程实践训练;偏重专业知识传授、轻综合素质与能力培养等工程实践教学环节相对弱化的现状,主要存在以下两方面的问题:
1.学科平台课与专业核心课,衔接不够。对于轻化工程专业的本科生来说,高分子、化学、材料和化工原理等知识的学习是前提和基础,因此学科平台课的学习显得尤为重要,一方面后续课程(如《纤维化学与物理》、《染整工艺原理》和《染整助剂》等)的学习必须以这些学科知识为背景,另一方面大学生的生产实习、工程实践、创新学分实验、创新训练计划和本科毕业论文等实验实践性环节的开展也必须以这些学科知识为基础,但仍存在着学科平台课与专业核心课缺乏有效衔接和有机融合的现象。学科平台课都是些理论性较强的课程,其中的一些基础理论都是建立在一定的假设基础上,比较抽象,难以理解。对于这些内容的合理安排与选择、讲授方式等尤为重要,不能不讲又不能讲的太抽象,应根据轻化工程专业的特征及课程内容的特点,既要突出重点、难点及成熟理论,还要突出与该方向后续课程学习关系密切的知识和理论,与专业核心课做好衔接与融合。
2.学科平台课的理论知识学习与专业核心课的实践能力培养相偏离。轻化工程专业是实践性很强的专业,而该方向本科生的实践动手能力以及工程技术的弱化是目前企业反映的普遍问题,基本一致的观点是工科人才培养的重点是具有创新精神的工程师和高级技师,而不是科学家。而目前该方向“厚基础,淡专业”的培养模式带有很重的“去工程化”色彩,工程专业技术训练“边缘化”和弱化使工程教育偏离了应用性、实践性和创新性三个基本属性。构建新形势下染整专业“多学科交叉、培养复合型创新人才”的培养目标,需要联系实际开展理论课的教学,增加启发式实验和创新性实验所占比例额,开动学生的思维,发挥学生的潜质,提高学生的创新意识。
三、轻化工程专业学科平台课与专业核心课的课程教学改革举措
针对学科平台课和专业核心课的课程特点,系统研究轻化工程专业本科生的课程学习和工程实践能力的现状及差异,实现学科平台课和专业核心课的有效衔接与有机融合,为培养理论基础知识扎实、工程实践能力强的复合型创新人才奠定坚实的基础。
1.注重学科平台课的理论知识和专业核心课的工程应用的有效衔接与有机融合。学科平台课侧重于基本概念、基本原理、基本方法等理论知识,而专业核心课侧重于生产原理与方法、生产工艺流程和工艺配方等工程应用知识的学习,因此对于在轻化工程专业的本科生来说,学科平台课的理论知识不要求掌握的很深,但要在理解基本概念和掌握基础理论的基础上能够灵活地运用,所以在学科平台课的讲授过程中要注重与专业核心课的结合,让理论联系实际,理论指导实践。
2.注重理论与实践互通的教学队伍建设,为学科平台课与专业核心课衔接与融合提供师资基础。学科平台课是一些相对来说比较抽象、枯燥的课程,但也是对实践具有指导作用的一些课程。因而在学科平台课讲授时可以注重理论联系实际,将抽象的概论、理论与实际应用有机结合,将对课堂教学效果起到重要的促进作用。同时针对目前师资队伍中“重理论、轻实践”普遍现象,加强不同学科背景老师的交叉与融合,强化真实的工程实践背景,解决“纸上谈兵”的教学诟病。
3.实验课程的多元化设计和学生创新能力培养,做到实验、实践和创新反哺学科平台课与专业核心课教学。实验课程是对理论课学习的有效补充,是建立学科平台课与专业核心课融合的桥梁与纽带,可以通过直观的现象和结果验证理论学习的真实性,帮助学生理解所学理论知识,因此实验课的教学显得尤为重要[3]。
实验课程采用自主设计实验,在实验大纲的规范下完成实验要求,结合学科平台课与专业核心课所学知识,充分考虑实验的可操作性、重复性和可行性等方面,认真编写实验讲义,包括每个实验的实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果与误差分析等,将验证性实验、启发式实验和创新性实验进行有机结合。
四、结语
学科平台课和专业核心课的课程学习在轻化工程专业的人才培养中具有重要的作用和意义,针对轻化工程专业人才培养中课程教学现状及存在的问题,结合染整产业链特征,对学科平台课和专业核心课的教学实践进行了探索与思考,提出了学科平台课和专业核心课课程教学的改革举措,对提高轻化工程专业本科生的专业理论知识、工程实践能力和创新能力具有重要作用。为培养新形势下基础厚、专业宽、高素质和高水平的工程复合型创新人才奠定理论基础。
参考文献:
[1]周岚,柴丽琴,李永强,胡毅.节能减排印染新技术的教学与实践[J].轻工科技,2012,(8).
英文名称:Journal of Food Science and Biotechnology
主管单位:中华人民共和国教育部
主办单位:江南大学
出版周期:双月刊
出版地址:江苏省无锡市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1673-1689
国内刊号:32-1751/TS
邮发代号:28-79
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1982
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
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关键词:轻化工程;教学与科研相结合;科研讲座
0 引言
现行的本科院校中很多专业都面临着一个严重的问题,即专业与大学生理想兴趣的差异,如果大学所学专业不是自己兴趣所在,将对大学生产生很严重的影响,现在有很多校内转专业甚至退学的案例。为了改善这一现象,为了能尽快恢复大学生的信心,让大学生尽快树立专业信心,轻化工程专业也对教学方式进行了改革。前期确立了轻化工程专业的办学方向和特色,即在保持工程专业原有特色的基础上,兼顾制浆造纸工程、皮革工程两个专业,有计划有重点地分步实施,逐步完善轻化工程教育发展计划。还将教学与科研相结合的方法,让更多的学生将所掌握专业知识应用到科研中,同时也在科研中学到更多的新知识,增强学生对轻化工程专业的认识,拓展学生的知识面,培养学生的创新能力。
1 开设系列专业知识讲座,让新同学入门,了解自己的专业
目前大多数高中学校还是实行的应试教育,同学们每天面对的都是大量的练习题,为的是高考的时候能取得好成绩,踏入自己理想的大学,学习自己喜欢的专业,对大学生活充满了憧憬,但是对专业的认识非常缺乏。因此,对于某些非热门专业,大学生刚踏入大学校门,难免会听到一些有关自己所学专业的负面议论,导致情绪低落,上进心变差,在很长时间内难以使自己的情绪安定下来,甚至有刚报到就办理退学的现象发生。
针对这一现象,要缓解这种局面,首先必须让学生了解专业的发展以及专业知识在科研方面的应用。因此,我们在开学典礼期间安排由系主任主持的长达半天的专业介绍讲座,还专门为我们的大一新生安排了专业讲座课程,该课程由轻化工程专业教授轮流上课,介绍轻化工程专业的理论,并与实际相结合,展示轻化工程专业知识在现实生活中的重要地位;同时介绍与轻化工程专业相临近的专业,并建立将临近专业与轻化工程的结合点。这种做法极大地提升了刚入校的大学生对我们轻化工程专业的认识,增加了其对专业的热爱。
2 开设科研讲座课程,让学生对科研有一个初步的感性认识,拓宽轻化工程专业本科生的专业理论知识
学术性讲座是大学生开阔知识视野,发掘学术兴趣和增强学术功底的第二通道,并能广泛涉猎各个学科领域,这对于优化学生的知识结构,提升他们的综合素质具有不可替代的作用。开展学术性讲座,对于大学生能力的提高,活跃学术气氛,鼓励理论研究和学术创新等,都具有良好的促进作用。同学们在课堂上缺少的就是对未来专业发展方向的了解,而学术性的讲座为他们提供了绝佳的机会;而且,听学术性的讲座必须要有一定的基础,不然就不能够及时地理解其中的专业术语。因此,为了进一步丰富学生的专业知识,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新能力,了解轻化工程现代的发展,营造良好的学术氛围,轻化工程专业针对大二学生开设了科研讲座课程,课程由本专业教授、副教授轮流上课,主要介绍自己的研究方向的现状及发展前景。
通过大一期间的专业介绍,我们对学生进行了观察,发现他们的学习热情大幅度提高,很多学生对基础课程的学习非常关注,课后自学能力增强,学生对专业已经有了初步认识。在这样的基础上,我们的科研讲座课程得以顺利开展,科研讲座课程每位老师安排的是三学时,据讲课老师反映,每次课间休息时间都有很多同学来提问,学生表现出很高的积极性和主动性;而且,学时太少,根本不能深入介绍其研究方向。这说明我们的科研讲座课程在很大程度上提高了学生的科研积极性,有助于深化他们在专业知识,提高他们的专业技能,让学生以较快的速度了解前沿科学;并且为他们的学位论文打下了坚实的基础。总体而言,这对于开阔学生视野,拓展知识面,提高学生专业综合素质,实现宽口径人才培养起到了明显的促进作用,受到学生普遍欢迎。
3 鼓励大学生进实验室进一步了解科研动态,加强轻化工程专业学生的创新能力
为给优秀的有才华的学生提供一个展示的空间,培养大学生自主学习研究,提高他们的创新能力,我们国家和各高校显示出了不同的支持力度。这为高级专业人才的培养奠定了良好的基础。将大学生参与科研作为一个不可缺少的学习和培养的环节,并在培养计划中设置一定的学分给予考核,这将从根本上改变中国大学生被动学习的局面,切实培养他们主动学习和研究的精神,提高创新能力和素质。但是由于资助经费有限,很多学生依然不能进实验室。为进一步加强学生创新能力培养,推进"质量工程"建设力度,轻化工程专业鼓励大学生进实验室,针对自己喜欢的研究方向,联系相应的科研项目负责人,由科研项目负责人指导学生科研工作,但是申请进实验室的同学必须严格按照"大学生创新实验计划"的要求申请,老师们也会对学生按照"大学生创新实验计划"的要求进行考核。通过前面两项努力,更多的同学对科研产生了浓厚的兴趣,争先恐后报名进入实验室。高校良好的科研氛围和科研条件,为这些莘莘学子创造了一个施展才华的舞台,这对于创新教育的成效无异于锦上添花,具有积极的促进作用。科研工作的严格训练,不仅能培养学生强烈的社会责任感,而且可以训练严谨的科学家的素质,项目实施的过程是项目组全体成员相互合作、共同努力的过程,在这个过程中,学生不但学会了做学问,更重要的是学会了做人。这样可使更多对科研有兴趣的同学将自己的热情投入到科研当中。这样既提高了学生的知识面和动手能力,还培养了学生在整个轻化工程领域的创新能力。
4 结语
通过教学改革,轻化工程专业的大学生对专业的认知更加深入,兴趣更加浓厚,对自己人生的规划也更加清楚。低年级能够获得关于轻化工程专业相关的感性认识,增强其对轻化工程专业的学习兴趣;高年级同学可以自行选择方向,进入自己喜欢的研究室,从事科研工作,验证自己的能力。通过这些措施,更好地培养学生的创新意识,提高学生的创新能力。跟以前相比,学生的专业素质有了很大的提高,更多的同学选择了继续深造,从事科研事业,而且相当大一部分同学选择了本专业。
参考文献:
[1]邓海波.培养新型轻化工程人才教学改革方面的尝试[J].教育教学论坛,2012,(12Z):161-161.
[2]权军利,裴国亮,单卫星.浅谈实施大学生创新性实验计划在创新教育中的作用[J].高校实验室工作研究,2012,(1):20-23.
作者简介:
1.吴建(1993-),辽东学院化学与工程学院轻化工程系B1206班学生
项目名称:纺织工程专业“卓越工程师”培养模式的创新与实践
完成单位:天津工业大学
完成人员:李 津、宋广礼、杨 昆、刘丽妍、王 威、陈 莉、李娜娜、匡丽S、李英琳、徐 磊、徐秀萍
根据国家“卓越工程师培养计划”的要求,天津工业大学坚持以学生为主体、实践为重点、校企协同育人为关键的思路,在行业指导、企业参与的基础上,以纺织工程专业针织与针织服装专业方向为试点,对纺织工程专业“卓越工程师”人才培养方案和培养模式进行了研究与实践,显著提升了学生的实践创新能力,满足了当前行业、企业对创新型纺织人才的需求。
(1)构建人才培养方案。根据国家“卓越计划”的要求,构建了以现代纺织工程技术为基础,以针织产品设计与工艺实现为主线,以强化学生工程实践和创新能力为着力点的人才培养方案;明确了人才培养目标及知识、能力、素质要求,形成了与产业链对接的涵盖纺、织、染、服装全过程的专业课程体系;通过增加企业实践教学内容,将“创新方法”等课程和创新实践纳入教学计划,构建了突出工程实践与创新能力的专业培养方案。
(2)创新校企合作育人模式。校内依托国家级纺织实验教学示范中心及虚拟仿真教学示范中心,通过现场教学、上机实习等实践环节,实施集纺、织、染、针织服装设计与制造、纺织品质量检测于一体的工程实践,并以行业设计竞赛和学科竞赛为引领丰富实践内容。校外依托国家级工程实践教育中心,校企共同制定教学计划和方案,采用集中与分散相结合的方式,系统的进行企业课程的学习和工程实践。
(3)加强师资队伍建设。选派教师进行企业实习和专业培训,有 5 名教师为国家级“纺织面料设计师”等职业资格的考评员;选聘20余名实践经验丰富的高级工程师担任企业导师,结合机制创新,形成了专兼职结合的教师队伍。
(4)重视教学资源建设。更新教学内容、完善课程网站,建成国家级精品资源共享课 1 门、开发企业课程 5门、编写出版教材和教学参考书 5 部,制作与课程教学配套的多媒体课件,课件曾获教育部多媒体课件大赛二等奖、三等奖,解决了教学中的辅助教学和模拟实验问题。
(5)注重教学研究。项目围绕卓越人才培养开展教学研究和教学改革,新增市级及校级教育教学改革项目12项,发表教改论文18篇,2 篇论文在第二届“真维斯杯”纺织服装教育论文征集评选中获奖。
(6)完善机制建设。定期召开“卓越工程师培养计划”工作研讨会、建立和实施教师工程实践制度、制定卓越工程师班学生的选拔和激励机制,构建了基于人才培养模式创新的管理制度等,为教学的运行和管理、教学质量的提高提供制度保障。
该成果的推广应用取得了显著成效,卓越工程师培养方案得以落实和完善,实践平台建设取得突出成效,学生工程实践能力、创新能力显著提高,同时卓越计划实施经验也得到了专家同行的赞许。
纺织工程专业纺纱类实践教学的改革与创新
项目名称:纺织工程专业纺纱类实践教学的改革与创新
完成单位:天津工业大学
完成人员:王建坤、赵立环、李凤艳、周宝明、李翠玉
纺纱类实践教学是纺织工程专业培养方案中实践教学的重要组成部分,对培养学生工程实践与创新能力具有重要作用。天津工业大学纺织工程专业教学团队在纺纱系列课程群教学改革取得成果的基础上,以强化实践与创新能力的培养为目标,坚持“教以务新、务需、务用”的教育教学理念,重点对课程群的实践教学环节进行了持续创新与改革,取得了显著成果。
(1)增加实践教学模块
以培养创新实战能力为着力点,构建了“纺纱设备认识实习纺纱基本原理验证性实验纱线成形试纺实验花式纱线设计实验纱线综合设计启智夏令营”的多模块、分层次、相互衔接、逐级递进、突出创新的纺纱类实践教学体系。新增的突出纱线花形(色)变化设计的“花式纱线设计实验”和强调纱线功能、结构、应用及其组合设计的“纱线综合设计启智夏令营”模块,使学生不断了解纱线在结构、花形(色)、功能及其应用上的变化和相应的设计与成形方法,激发了学生的创新思维、锻炼了实战能力。
(2)完善实践教学平台
在已有小型数字化环锭纺纱平台的基础上,依托信息化技术,自主研发了转杯纺、喷气涡流纺、花式捻线等多种小型新型纺纱设备,建成了满足实施多模块纺纱实践教学的完整硬件平台;以先进实际纺纱设备为模型,开发了纺纱主要工序的虚拟仿真平台,可实现虚拟纺纱,弥补了小型实验设备不能客观反映实际生产的不足。
(3)调整教学计划,更新实践教学内容
在多模块纺纱实践教学体系的贯彻中,调整教学计划,新增“花式纱线设计实验”1 学分和“纱线综合设计启智夏令营”课外实践 2 学分,形成了分散加集中、课内加课外、学期内 3 周加夏令营(暑期)1 周的实践教学模式;主编《纺纱实验教程》、《纺纱质量分析与控制》教材,引进英文原版教材,编写《花式纱线纺纱实验》讲义,更新了实践教学内容。
(4)创新实践教学模式
在第 5 学期认识实习和验证性实验的基础上,将“纱线成形试纺实验、花式纱线设计实验和纱线综合设计启智夏令营”集中安排在第 6 学期,其中“花式纱线设计实验”随“花式纱线”双语课程分散实施,而将期末 3 周的“纱线成形试纺实验”与暑期 1 周的“纱线综合设计启智夏令营”统筹安排。3 个模块在内容上既各有侧重又衔接贯通,时间上课内加课外、分散加集中,同时结合全国纱线和面料设计大赛,促使学生在纱线结构、功能及应用上创新设计取得突破。
该项目成果构建的多模块实践教学体系,理顺了纺纱类实践教学各模块间的衔接与递进关系,增设了突出创新训练的综合设计模块,实现了从认识、验证、试纺到创新的逐级递进的分层次训练,符合学生的认知规律;研发建设的纺纱实践教学平台,以实为主、虚实结合、环锭与新型并重,且小型成套、省时省料、操作灵活,方便教学,有效地保障了纺纱类实践教学的贯彻和执行,为学生创新实战训练提供了有力支撑;实施的实践教学模式,课外实践计划与行业大赛相结合,激发了学生的创新思维,强化了学生的创新实践和综合设计能力,检验了培养效果。
通过纺纱实践教学平台的实践锻炼,天津工业大学纺织工程专业学生的实践动手能力得以强化、创新能力得以提升。自实施纺纱实践教学改革后,该专业学生在全国纱线和面料设计大赛中的获奖人数和级别均取得突破,2013、2014年几乎包揽了该项赛事60%的奖项。同时该专业学生在纱线功能与结构上的创新,还有力地支撑了织物结构设计和创新。
此外,天津工业大学纺纱实践教学平台还引起了相关院校及行业的广泛关注,吸引了大批同类院校、行业协会及企业有关人员的参观访问和学习交流。纺纱实践教学平台已被东华大学等20余所院校用于实践教学,相应的实践教学模式也被多所院校借鉴,小型数字化纺纱系统已被山东如意集团等30余家企业用于新产品研发与快速出样,在产学研结合与服务社会方面效果显著。
轻化工程专业教学团队建设及其在教学改革中的创新研究与实践
项目名称:轻化工程专业教学团队建设及其在教学改革中的创新研究与实践
完成单位:天津工业大学
完成人员:吴赞敏、姚金波、刘建勇、张健飞、杨文芳、牛家嵘
为满足现代纺织染整产业的发展与变化对人才提出的新要求,重点培养学生的应用创新能力,天津工业大学重点完成了轻化工程专业“市级教学团队”建设,以及“轻化工程专业本科生创新应用型人才培养模式的改革与实践”、“轻化工程专业‘讲座’式人才培养模式的建设与创新研究”等项目,以构建本科生导师“讲座”式人才培养新模式为主线,在教学改革中创新研究和建立了能够体现学生实践、创新能力和创业意识培养的“讲座”平台特色模块化课程体系和实践教学体系。
该项目实践解决了目前高校工科专业教与学相脱节、实践教学环节缺失、实验训练条件不足等问题,增强了“教与学”的积极性和主动性,促进了学生动手能力、创新能力的培养,最终实现了培养模式与社会对人才需求的匹配。
(1)加强教学团队建设,科研成果转化“讲座”平台特色教材,强化教学科研互动。建设优秀的专业“导师”教学团队,由教授负责,副教授、讲师为骨干,研究生协助教学的“传帮带”讲座导师团队。通过“讲座”平台的建立,解决学生由于学时限制,对本学科前沿领域学习不深入的问题。教学团队在“讲座”平台形成自主式、互动式、研究式、探索式教学方式,提高学生的染整理论应用能力和产品开发创新能力。强化教学科研互动,将教师科研和专业发展前沿新技术充实教学中,促进创新应用型人才培养。积极完成好国家自然基金与企业科研项目,把科研活动融入教学,融入编写前沿新技术“讲座”特色教材。
(2)构建符合专业发展趋势、行业需求的“讲座”式人才培养新模式,建立平台特色模块化课程教学体系,创新应用型人才培养。通过培养方案、课程体系的改革与创新,解决现有培养模式与社会对人才需求不匹配的问题。借鉴日本“讲座”式人才培养模式新理念,研究提出了轻化工专业人才培养的“讲座”式人才培养模式,实施“分层次、个性化、厚基础、宽口径、开放式”人才培养,建立专业前沿新技术讲座平台特色模块化课程教学体系,培养理论和实践能力并重、富有创新应用能力的复合型人才,经实践形成新的人才培养方案。
(3)强化本科生创新应用能力培养,加强实验实践工程实训教学基地建设。改革实验实践教学体系,建成专业实训工程中心,形成工程教育特色模式;在企业建立稳定的本科生创新实践活动基地,实行高校、企业“双导师”团队联合培养人才机制。通过建设10个“讲座”平台实验室,引入准生产型具有中央控制的教学版全自动称料、化料、输料及染机系统,并结合已有的测配色及自动滴液系统,形成了现代先进的工程实验环境与设备,构成了从客户来样到“生产”出合格产品的现代化纤维、织物、成衣染整线等;此外建设完善了企业实践基地、实习与实训工程中心。通过实践实训平台的建立,解决了学生在以产品加工流程为主线的系统性实验薄弱、校内工程训练条件不足的难题。
该项目实施推广过程中,本科生导师团队获得天津市级教学团队称号,完成国家级精品视频公开课、发表教改论文获优秀论文奖、出版特色教材等,在学科前沿领域的研究、先进仪器与装备的实训工程中心建设等方面取得了丰硕的成果,在国内产生了良好的示范效应。
该项目研究结果经过不断修改完善,进一步固化明确了“讲座”平台教学环节,并经历了历届学生的教学检验,收到了明显的效果。“讲座”式人才培养模式为学生提供了创新活动的空间和时间,此外“讲座”平台与本专业其他课程相互融合,构成合理的教学体系和课程体系,体现出“既注重基础理论和实践应用能力,又强化创新能力培养”的宗旨,显著地激发了学生“主动”学习、勤于动手、勇于创新的积极性。在研究和实施过程中,学生参加国家/天津市级等各种竞赛及创新实验计划,累计达20多项;学生发表学术论文30多篇,参加申请发明或实用新型专利20多项,在全国专业性竞赛中获奖近20项。
大学生艺术素质与科学素养教育体系的构建与实践
项目名称:艺工融合类院校大学生艺术素质与科学素养教育体系的构建与实践
完成单位:北京服装学院
完成人员:周永凯、李淑珍、江 建、范秀娟、李飞跃
北京服装学院是一所以艺术、工程学科为主,艺、工、经、管协调发展,围绕纺织服装和文化创意产业办学的艺工融合类全日制普通高等学校。其中艺术类和非艺术类 2 个类别的学科专业设置数量、教师占比和学生数量几近各占一半,在“艺工融合”教育方面具有独特的优势。
该项目成果以艺术素质和科学素养教育为核心,依托北京服装学院素质教育基地,打造四大作品展览展示平台,开设艺工交叉融合专业实验班和双学位班,招收培养艺工融合的复合型大学生,进行复合型人才培养;科学构建艺工融合教育体系,完善人才培养方案,打造一批素质教育课程和项目;构建艺工融合教学团队,对大学生进行全面的素质教育;构建素质教育评价体系,重点测评学生艺术素质与科学素养,不断提高了大学生的艺术表现能力、审美能力和创新能力。
(1)打造艺工融合教育教学平台,招收和培养交叉学科专业的学生,进行复合型人才培养。建立民族服饰博物馆、创新园等上百个校内外人才培养基地,打造“北服时装周”、“大学生毕业作品展”、“科学艺术时尚节”、“研究生毕业作品展”等四大作品展览展示平台,以国家级“艺工融合应用型现代服装高级人才培养模式创新实验区”为依托,开设现代服装高级人才培养模式创新、纤维与时尚设计、艺工融合联合教学等多个交叉专业实验班,招收培养了一批艺工融合的复合型大学生。
(2)制定艺术素质与科学素养相结合的人才培养方案,构建完善的大学生素质教育体系。在人才培养方案制定中贯彻“艺工融合”办学思想,着重制订“大学生美育计划”,将艺术素质教育通过课程讲授、讲座与课余小组(社团)、文艺社团活动等 3 个途径固化在人才培养方案中;优化课程设置,打造一批艺术素质与科学素养相结合的课程和项目,如开设《大学美育》、《美术赏析》、《纤维艺术》、《创意手工染》等选修课程;优化课程内容,为学生营造一个开放的空间,让课堂教学充满活力,真正让每一位学生成为学习与发展的主体,让课堂变成学生表现和发展智力的场所;强化实践教学,形成大学生科学研究计划、开放实验室、学科竞赛三大科研训练及学科竞赛项目类别,以“北服丰彩数码印花工作室”为依托,开设染织设计和印染工艺结合的特色综合实验课程,不断拓展大学生综合素质。
(3)构建一支以艺工融合为特征,对大学生进行艺术素质与科学素养教育教学的教学团队。目前,在学校450名一线教师中,艺术类教师占47%,工科类老师占53%,已建成国家级优秀教学团队 ―― 纺织材料与纺织品设计艺工结合教学团队。对大学生进行全面的素质教育,强化从纺织材料研发到终端产品艺术设计的纺织服装产业链的人才培养,不断提升大学生创新、就业和创业能力。
[关键词] 市场 企业 需求 本科应用型人才 培养模式
随着我国市场经济的不断成熟和发展,行业、企业对人才的需求也更加多样,应用型人才的市场需求也显得越来越凸显其广泛性与紧迫性,为适应市场、经济技术形势发展以及高校自身发展的要求,对具有创新意识本科应用型人才培养模式的研究也来越具有重要性和必要性。
一、具有创新意识本科应用型人才的内涵和基本特征
在应用型本科人才的培养过程中,应该突出对其创新意识和实践动手能力的培养,强调知性的学习,拓宽其知识面,打下宽厚的理论知识的基础。要正确处理市场需求、企业需求和培养目标的关系,以培养目标为准绳,根据市场和企业需求更新教学内容和课程体系。此外,还应正确处理应用型与素质教育的关系。要注重实践能力的培养,着眼于综合素质的提高。
其基本特征应包涵至少两点,一是具有较强的实践能力和较强的综合素质。既有着职业所必需的技术能力,又有着职业所必需的非技术能力和知识,走上工作岗位后,既能即时满足企业和生产第一线的需求,又能自我提升专业知识和更新知识储备。二是具有创新精神。应用型本科人才既要能对口对岗,具备较强的技术开发潜力和能力,又能凭借扎实的理论基础和宽厚的专业知识面,将所具备的知识进行合理运用并将技术推广,在各自的岗位上进行革新和创造。
二、培养符合市场需求的具有创新意识的本科应用型人才的措施与方法
1.夯实基础,教研相辅,奠定人才培养之基
基于对具有创新意识本科应用型人才的内涵和基本特征的理论掌握,我们认为,加强师资队伍建设,以夯实学生基础知识的学习与掌握为原则,着眼于学生的实践动手和实际应用能力,是培养具有创新意识本科应用型人才的坚强基石。
(1)要抓好优秀人才的选拔和引进,抓好现有教师队伍的培训,积极为青年教师外出培训提供条件,从而不断形成了一支充满生机和稳定的师资队伍。比如,将教师送到各大企业锻炼培养,利用每年的暑假组织教师赴国内外学习考察等,使教师拓展专业知识在实际应用中的感知,有效地提升教师队伍内涵。
(2)以学生发展为本,改进课程教学体系。开展调研,了解社会的需求和其他高校的发展,结合就业市场,并随社会、经济和科技的发展要求,及时调整和更新。本着“宽口径、厚基础、适应性强、各学科交叉发展”的要求,一是要加强专业基础课中实践教学内容,重点加强大型综合实验的比重,强化对学生综合实践能力的培养。二是要增加专业选修课程的数量。三是加强学科的交叉和融合。
(3)抓好专业主干课程的建设。按照“突出重点与全面发展”相结合的原则,重点支持基础课程改革,打造宽厚的学科基础。通过专业主干课程的建设,专业人才培养计划才能得以有效实施。此外,还要注意提高实践教学比例,建设综合性和设计性实验,强化实践教学环节等。
2.校企合作,凸显创新,培养应用型人才
(1)校企联合,搭建实践平台,锻炼并提高学生动手能力。学校应采取有效措施,使学生能为企业服务,企业也能为学生提供锻炼的机会。如,上海应用技术学院香料香精学科方向人才的培养注重增加学生动手实践的机会,主动与企业联系,加强与企业、行业协会的产学研合作,搭建实践平台,锻炼并提高学生动手能力,如与企业合作开展创新大赛,由企业“出题”、出资开展各种类型的调香竞赛活动。通过与企业联合开展的各种竞赛及其它创新活动,不仅提高了同学们的闻香、调香能力,而且增强了轻化工程(香料香精)专业在行业中的影响力,轻化工程(香料香精)专业毕业生历年均保持100%就业率,目前,在全国90%以上的香料香精公司与企业均有该专业毕业生,部分已成为企业的领导和技术骨干,受到社会的广泛好评。
[关键词] 市场 企业 需求 本科应用型人才 培养模式
随着我国市场经济的不断成熟和发展,行业、企业对人才的需求也更加多样,应用型人才的市场需求也显得越来越凸显其广泛性与紧迫性,为适应市场、经济技术形势发展以及高校自身发展的要求,对具有创新意识本科应用型人才培养模式的研究也来越具有重要性和必要性。
一、具有创新意识本科应用型人才的内涵和基本特征
在应用型本科人才的培养过程中,应该突出对其创新意识和实践动手能力的培养,强调知性的学习,拓宽其知识面,打下宽厚的理论知识的基础。要正确处理市场需求、企业需求和培养目标的关系,以培养目标为准绳,根据市场和企业需求更新教学内容和课程体系。此外,还应正确处理应用型与素质教育的关系。要注重实践能力的培养,着眼于综合素质的提高。
其基本特征应包涵至少两点,一是具有较强的实践能力和较强的综合素质。既有着职业所必需的技术能力,又有着职业所必需的非技术能力和知识,走上工作岗位后,既能即时满足企业和生产第一线的需求,又能自我提升专业知识和更新知识储备。二是具有创新精神。应用型本科人才既要能对口对岗,具备较强的技术开发潜力和能力,又能凭借扎实的理论基础和宽厚的专业知识面,将所具备的知识进行合理运用并将技术推广,在各自的岗位上进行革新和创造。
二、培养符合市场需求的具有创新意识的本科应用型人才的措施与方法
1.夯实基础,教研相辅,奠定人才培养之基
基于对具有创新意识本科应用型人才的内涵和基本特征的理论掌握,我们认为,加强师资队伍建设,以夯实学生基础知识的学习与掌握为原则,着眼于学生的实践动手和实际应用能力,是培养具有创新意识本科应用型人才的坚强基石。
(1)要抓好优秀人才的选拔和引进,抓好现有教师队伍的培训,积极为青年教师外出培训提供条件,从而不断形成了一支充满生机和稳定的师资队伍。比如,将教师送到各大企业锻炼培养,利用每年的暑假组织教师赴国内外学习考察等,使教师拓展专业知识在实际应用中的感知,有效地提升教师队伍内涵。
(2)以学生发展为本,改进课程教学体系。开展调研,了解社会的需求和其他高校的发展,结合就业市场,并随社会、经济和科技的发展要求,及时调整和更新。本着“宽口径、厚基础、适应性强、各学科交叉发展”的要求,一是要加强专业基础课中实践教学内容,重点加强大型综合实验的比重,强化对学生综合实践能力的培养。二是要增加专业选修课程的数量。三是加强学科的交叉和融合。
(3)抓好专业主干课程的建设。按照“突出重点与全面发展”相结合的原则,重点支持基础课程改革,打造宽厚的学科基础。通过专业主干课程的建设,专业人才培养计划才能得以有效实施。此外,还要注意提高实践教学比例,建设综合性和设计性实验,强化实践教学环节等。
2.校企合作,凸显创新,培养应用型人才
(1)校企联合,搭建实践平台,锻炼并提高学生动手能力。学校应采取有效措施,使学生能为企业服务,企业也能为学生提供锻炼的机会。如,上海应用技术学院香料香精学科方向人才的培养注重增加学生动手实践的机会,主动与企业联系,加强与企业、行业协会的产学研合作,搭建实践平台,锻炼并提高学生动手能力,如与企业合作开展创新大赛,由企业“出题”、出资开展各种类型的调香竞赛活动。通过与企业联合开展的各种竞赛及其它创新活动,不仅提高了同学们的闻香、调香能力,而且增强了轻化工程(香料香精)专业在行业中的影响力,轻化工程(香料香精)专业毕业生历年均保持100%就业率,目前,在全国90%以上的香料香精公司与企业均有该专业毕业生,部分已成为企业的领导和技术骨干,受到社会的广泛好评。
4年制“专本衔接”围绕涂料核心技能为培养任务的人才培养目标与高职高专有较大区别。高职高专涂料培养人才的职业岗位群来自于涂料行业的各工作任务,分别为调色、生产、涂装、质检以及配方设计等,由于理论知识薄弱,学生的创新能力不够,因此毕业生就业主要集中在以动手能力为主的调色、生产、涂装和质检等岗位,学生的职业上升能力具有一定的局限性。“专本衔接”的涂料人才的试点将弥补和解决高职教育中所存在的不足,填补市场对具有创新能力的涂料人才的需求,帮助企业的转型升级。该试点专业旨在培养德、智、体、美全面发展,有较坚实的自然科学基础和人文社会科学知识基础、较强的计算机应用能力和较高外语水平,服务于涂料行业而不局限于涂料行业,具备深厚的化学化工领域基础知识和技能,对材料、食品和环境等轻化工领域有一定的了解,系统全面地掌握涂料行业的技术技能,尤其在涂料配方设计和工艺改进等方面具备较高素质的创新型技术技能人才。
2创新人才培养模式
如何充分整合和发挥本科和专科的学科资源优势,是协同人才培养模式的重点。本科院校师资力量相对雄厚,可以充分满足基础课程的教育教学任务,而高职在师资和实验、实训、实习条件方面对学生技能的培养更具优势。因此协同培养中确定了“2+1+1”的人才培养模式,即前2年在本科院校完成基础理论课学习,第3年在高职院校进行专业课程教学和核心技能实训,第4年先企业实践半年,然后完成毕业论文、毕业设计,学生可以根据具体情况自主选择学习地点(跟2个学校的教师在学校实验室做论文,或在企业进行技术开发)。这种协同培养模式将充分发挥仲恺农业工程学院现有的“应用化学”省级特色专业和顺德职业技术学院的“应用化工技术专业”重点培育院校重点专业及省示范专业的优势,使本专业学生学习本专业领域的基础理论、专业理论与技术的同时,受到现代工程师的基本技能训练,培养出可以从事涂料研发、生产等以涂料行业为主要就业岗位的化工行业一线急需的高级技术技能型人才。
3构建新的课程体系
在明确“专本衔接”人才培养目标的同时,应该加强课程研究与设计,整合课程内容,既要考虑到基础知识的层面,又要强化专业课与实践课的培养。通过深入到广东地区涂料化工相关企业开展调研活动,确定新的课程体系改革方案,并与合作企业技术人员一起,完成涵盖课程目标、教学内容、知识与技能要求、教学进度、考核标准、教学效果等内容的专业学习领域建设,构建基于典型的涂料加工、检测等工作过程的课程体系,体现围绕行业的人才培养目标。重点体现在以下几个方面:(1)改革基础课。“专本衔接”教育是一种集合优势资源的、新的人才培养模式,在课程设置上必须突破本科和高职人才培养的传统思维模式的约束,进行创新设计。理论课程设置遵循“宽口径,厚基础”的原则,拓宽基础知识范围的同时,强化在课程体系上的系统性和课程内容上对专业课程的支撑作用,培养学生的思维和创新能力。基于这一原则,在具体的基础课程设置上,不仅有有机、分析等四大化学,还要强调数学、物理和电工技术等基本素质的培养,同时开设高分子化学与物理、与涂料的专业课程,并构成体系。(2)重构专业课。创新型的技能人才不仅需要有宽厚的基础知识,同时需要具有超群的专业能力,才能适应快速变革的社会。在高职高专专业核心课程的基础上,增加了专业课程理论上的深度和难度,在保证操作技能系统性训练的同时,减少了如涂装和调色等偏重动手技能训练的比重,增加了流变学基础等专业理论课程,进一步加强了配方设计与实训等核心课程和精细化学品分析等操作课程。(3)突出实践课。“专本衔接”有利于培养学生的综合能力。突出实践课,一方面可以使学生克服重理论轻实践、理论和实践脱离的倾向,另一方面有助于学生创新精神及创新能力的培养。根据人才培养各阶段的认知规律,实践课程可以有序地分步实施,从一、二年的专业认知实习,到三年级的校内整周技能综合实训,再到四年级的校外企业实践和毕业设计。企业实践4年不断线,让学生的技能训练随着培养的进程逐步加强,让理论和技能在实践中不断融合和升华。
4变革教学管理方式,变不利为优势
协同培养对人才培养带来诸多优势的同时,也给教学管理带来新的课题。如何做好两校、三地(2个学校和1个实习企业)的教学管理对保证人才培养质量至关重要。在教学上,每门课程可以分别由2个学校的2个教师共同担任,避免基础课程和实践课程在教学内容和方法上的脱节,同时还可以促进教师之间的沟通交流与合作;在学生管理方面试行双导师制,每名学生自入学开始到毕业就被分配由2位导师在学业、做人、实习、毕业设计和就业等多方面进行指导,2位导师分别由仲恺农业工程学院和顺德职业技术学院指定,其任务分工由双方协商解决。
5结束语
陈广学,1963年出生于河南省杞县,1983年本科毕业于郑州测绘学院地图制图与印刷专业。后又分别在西北大学和郑州信息工程大学获硕士和博士学位,并于2002至2003年在日本东京大学做高级访问学者。上世纪80年代,陈广学便开始从事地图制版新材料、新技术的研究工作,他所参与完成的地图彩色缩微技术已经达到国际先进水平,且首创感光撕膜片的单浴冲洗方法,使中国在这个领域上一直保持国际先进水平。
寒风刺骨的冬日,他走在祖国的大地上,测绘着每一寸土地;酷热炎炎的夏天,他关在闷热的研究室里,细数着枯燥的数据。但对他而言,寒风吹响了他前进的号角,烈日照耀着他前进的道路,陈广学深知自己掌握的数据对于社会的意义,而他自己所做的就是不断创新,勇攀高峰。作为中国测绘学会地图学与GIS专业委员会委员,他是当年地图制版工艺变革的推手,首次发现并提出单浴冲洗中的超加和作用机理,研制成功的“GS-II型正性重氮感光撕膜片”获国家级新产品称号,而他也顺理成章地成为国内这个领域的先驱。
作为第一发明人,陈广学先后申报国家发明专利4项,获专利授权3项;主持完成“地图电子出版系统”、“地图数字成像印刷系统”、“多功能无银胶片自动冲洗设备”、“异同像混用重氮复制胶片”等十多项部级科研项目,主持或参与完成的科研成果获省部级科技进步一等奖1项,二等奖8项,三等奖9项。
华丽转变 创建印刷专业
2008年,陈广学以特聘教授身份调入华南理工大学,担任轻化工程系主任,负责“印刷与包装工程”新专业的创办。开始了他传奇的行业转变之路。
陈广学认为作为一个新成立的专业,必需要在学生培养和专业研究中取得突出成就,才能在学校站得住脚跟。他将专业定位在培养从事产品包装印刷装潢和纸品研究与开发、企业生产管理等工作的高级工程技术人才和管理人才,同时为硕士生和博士生的培养输送可造之才。
他详细制定新专业“印刷与包装工程”的基础课程和专业课程,他要求学生必需熟练掌握制浆造纸原理与工程、色彩学、印刷材料及印刷适性、制版工艺原理、印品质量检测与控制、印刷图像处理、数字印刷技术等专业内容,还要懂得计算机排版技术、包装工艺等技术。
陈广学非常重视新专业毕业生的就业情况,为新专业培养的毕业生谋划了在印刷包装及复合材料企业从事生产技术、管理工作,或到相关院校、研究机构、设计院从事教学科研、设计等工作,或到国内外经营制浆造纸及印刷包装材料与机械设备的公司从事经贸等就业之路。
陈广学教授主持完成“印刷工程”本科专业的筹备和申报工作,2010年获教育部批准招生,正式成为华南理工大学轻工与食品学院一个新的专业。如今,在全体师生的共同努力下,华南理工大学的轻化工程系,已经成长为国家级特色专业、广东省名牌专业。
潜心专研 深掘印刷科技
在主持轻化工程系教学工作的同时,陈广学还坚持开展科学研究工作。调入华南理工以后,他先后持了国家自然科学基金“印刷图像颜色信息的高保真传输与再现研究”、制浆造纸国家重点实验室自主课题“纸张表面特性与印刷油墨转移及色彩再现性能关系的研究”、“数字印刷关键技术基础研究”以及广东省高等教育教学改革项目“发挥轻工学科优势,优化专业结构,构建印刷与包装工程新专业体系”等课题研究。
在他主持的国家自然科学基金课题研究中,围绕印刷图像颜色信息的高保真传输与再现这一基本理论问题,在国内外学术期刊和国际会议上发表了30余篇高水平论文,其中被EI检索的论文就有20多篇。2011年,他的《基于高保真颜色再现的色域拓展方法研究》刊登在《包装学报》。陈广学等人针对高保真颜色再现的需要,研究了多种拓展目标色域方法。这些方法包括基于新显示技术的色域映射方法、改善纸张表面性能和采用多种数字印刷纸张、采用超过四色的高保真印刷方式等。
陈广学等对多种扩大目标色域的方法进行研究,提出影响目标色域拓展的因素,并对这些因素进行实验分析。实验的结果表明,采用软件方法与采用硬件方法对色域拓展的机理和效果并不相同。由此可以根据高保真颜色再现的具体要求采用不同的方法拓展目标色域。对于基于新的技术的色域拓展,通过新的映射算法,能够实现色彩在不同标准下的转换,并能够充分利用目标色域的全部色彩空间;对于基本高保真数字印刷输出的色域拓展,可采用纸张、油墨、加网方式和设备等的综合方法,提高颜色再现的效果。
陈广学等人的这一研究有助于进一步研究色域拓展的新方法,使颜色在传递过程中达到最佳的视觉效果。
陈广学还主持制浆造纸国家重点实验室的自主课题——“纸张表面特性与印刷油墨转移及色彩再现性能关系的研究”和“数字印刷关键技术基础研究”。制浆造纸工程国家重点实验室,依托于华南理工大学,是国家重点学科,其一级学科“轻工技术与工程”在2004年全国一级学科评估中名列第一。
2011年,陈广学等发表其课题研究成果《水性油墨在凹版印刷中的应用研究》。在文中,陈广学先介绍了水性油墨的基本成份和特性,并通过水性油墨与常规溶剂型油墨的对比,详细阐述了水性油墨在凹版印刷中的优势以及在未来包装印刷发展中的地位。
文章着重分析了凹印水性油墨的特点和优势,指出其在使用性能上已取得了巨大的进步,尤其在着色力、附着牢度以及光泽度等方面,甚至超过了溶剂型油墨的性能。而且,水性油墨本身是一种环保型油墨,无溶剂挥发,无溶剂残留,尤其适用于食品、药品包装印刷。但是它依然存在油墨干燥速度慢,干燥能耗高,生产效率低,成本高等问题,急需研究解决。
文章最后总结,水性油墨的开发符合市场要求,也能适应市场要求。他认为,随着工业经济的快速发展,国家节能减排压力的增加,在印刷材料上必然需要环保型的凹印水性油墨。
凝聚团队 重产学研合作
通过调研,陈广学发现珠江三角洲的印刷产业总产值占全国的三分之一。其中,数码印刷飞速发展,并以其高效节能、可变数据等特点成为印刷行业的大热门。他认为,传统印刷有十多个环节,只能大量印刷,资源污染、浪费严重;而数码印刷只要输出数据即可进行操作,而且输出数据和数量灵活多变,不会产生废气废水,具有广阔的发展前景。
但是,如今数码印刷的核心技术均被国外企业垄断,以致国内90%的数字印刷机都需要从日本、美国等发达国家引进。虽然国内有少数拥有数字印刷自主研发设备的公司,但是国内数字印刷行业的研究人才依然紧缺。
陈广学,1963年出生于河南省杞县,1983年本科毕业于郑州测绘学院地图制图与印刷专业。后又分别在西北大学和郑州信息工程大学获硕士和博士学位,并于2002至2003年在日本东京大学做高级访问学者。上世纪80年代,陈广学便开始从事地图制版新材料、新技术的研究工作,他所参与完成的地图彩色缩微技术已经达到国际先进水平,且首创感光撕膜片的单浴冲洗方法,使中国在这个领域上一直保持国际先进水平。
寒风刺骨的冬日,他走在祖国的大地上,测绘着每一寸土地;酷热炎炎的夏天,他关在闷热的研究室里,细数着枯燥的数据。但对他而言,寒风吹响了他前进的号角,烈日照耀着他前进的道路,陈广学深知自己掌握的数据对于社会的意义,而他自己所做的就是不断创新,勇攀高峰。作为中国测绘学会地图学与GIS专业委员会委员,他是当年地图制版工艺变革的推手,首次发现并提出单浴冲洗中的超加和作用机理,研制成功的“GS-II型正性重氮感光撕膜片”获国家级新产品称号,而他也顺理成章地成为国内这个领域的先驱。
作为第一发明人,陈广学先后申报国家发明专利4项,获专利授权3项;主持完成“地图电子出版系统”、“地图数字成像印刷系统”、“多功能无银胶片自动冲洗设备”、“异同像混用重氮复制胶片”等十多项部级科研项目,主持或参与完成的科研成果获省部级科技进步一等奖1项,二等奖8项,三等奖9项。
华丽转变 创建印刷专业
2008年,陈广学以特聘教授身份调入华南理工大学,担任轻化工程系主任,负责“印刷与包装工程”新专业的创办。开始了他传奇的行业转变之路。
陈广学认为作为一个新成立的专业,必需要在学生培养和专业研究中取得突出成就,才能在学校站得住脚跟。他将专业定位在培养从事产品包装印刷装潢和纸品研究与开发、企业生产管理等工作的高级工程技术人才和管理人才,同时为硕士生和博士生的培养输送可造之才。
他详细制定新专业“印刷与包装工程”的基础课程和专业课程,他要求学生必需熟练掌握制浆造纸原理与工程、色彩学、印刷材料及印刷适性、制版工艺原理、印品质量检测与控制、印刷图像处理、数字印刷技术等专业内容,还要懂得计算机排版技术、包装工艺等技术。
陈广学非常重视新专业毕业生的就业情况,为新专业培养的毕业生谋划了在印刷包装及复合材料企业从事生产技术、管理工作,或到相关院校、研究机构、设计院从事教学科研、设计等工作,或到国内外经营制浆造纸及印刷包装材料与机械设备的公司从事经贸等就业之路。
陈广学教授主持完成“印刷工程”本科专业的筹备和申报工作,2010年获教育部批准招生,正式成为华南理工大学轻工与食品学院一个新的专业。如今,在全体师生的共同努力下,华南理工大学的轻化工程系,已经成长为国家级特色专业、广东省名牌专业。
潜心专研 深掘印刷科技
在主持轻化工程系教学工作的同时,陈广学还坚持开展科学研究工作。调入华南理工以后,他先后持了国家自然科学基金“印刷图像颜色信息的高保真传输与再现研究”、制浆造纸国家重点实验室自主课题“纸张表面特性与印刷油墨转移及色彩再现性能关系的研究”、“数字印刷关键技术基础研究”以及广东省高等教育教学改革项目“发挥轻工学科优势,优化专业结构,构建印刷与包装工程新专业体系”等课题研究。
在他主持的国家自然科学基金课题研究中,围绕印刷图像颜色信息的高保真传输与再现这一基本理论问题,在国内外学术期刊和国际会议上发表了30余篇高水平论文,其中被EI检索的论文就有20多篇。2011年,他的《基于高保真颜色再现的色域拓展方法研究》刊登在《包装学报》。陈广学等人针对高保真颜色再现的需要,研究了多种拓展目标色域方法。这些方法包括基于新显示技术的色域映射方法、改善纸张表面性能和采用多种数字印刷纸张、采用超过四色的高保真印刷方式等。
陈广学等对多种扩大目标色域的方法进行研究,提出影响目标色域拓展的因素,并对这些因素进行实验分析。实验的结果表明,采用软件方法与采用硬件方法对色域拓展的机理和效果并不相同。由此可以根据高保真颜色再现的具体要求采用不同的方法拓展目标色域。对于基于新的技术的色域拓展,通过新的映射算法,能够实现色彩在不同标准下的转换,并能够充分利用目标色域的全部色彩空间;对于基本高保真数字印刷输出的色域拓展,可采用纸张、油墨、加网方式和设备等的综合方法,提高颜色再现的效果。
陈广学等人的这一研究有助于进一步研究色域拓展的新方法,使颜色在传递过程中达到最佳的视觉效果。
陈广学还主持制浆造纸国家重点实验室的自主课题――“纸张表面特性与印刷油墨转移及色彩再现性能关系的研究”和“数字印刷关键技术基础研究”。制浆造纸工程国家重点实验室,依托于华南理工大学,是国家重点学科,其一级学科“轻工技术与工程”在2004年全国一级学科评估中名列第一。
2011年,陈广学等发表其课题研究成果《水性油墨在凹版印刷中的应用研究》。在文中,陈广学先介绍了水性油墨的基本成份和特性,并通过水性油墨与常规溶剂型油墨的对比,详细阐述了水性油墨在凹版印刷中的优势以及在未来包装印刷发展中的地位。
文章着重分析了凹印水性油墨的特点和优势,指出其在使用性能上已取得了巨大的进步,尤其在着色力、附着牢度以及光泽度等方面,甚至超过了溶剂型油墨的性能。而且,水性油墨本身是一种环保型油墨,无溶剂挥发,无溶剂残留,尤其适用于食品、药品包装印刷。但是它依然存在油墨干燥速度慢,干燥能耗高,生产效率低,成本高等问题,急需研究解决。
文章最后总结,水性油墨的开发符合市场要求,也能适应市场要求。他认为,随着工业经济的快速发展,国家节能减排压力的增加,在印刷材料上必然需要环保型的凹印水性油墨。
凝聚团队 重产学研合作
通过调研,陈广学发现珠江三角洲的印刷产业总产值占全国的三分之一。其中,数码印刷飞速发展,并以其高效节能、可变数据等特点成为印刷行业的大热门。他认为,传统印刷有十多个环节,只能大量印刷,资源污染、浪费严重;而数码印刷只要输出数据即可进行操作,而且输出数据和数量灵活多变,不会产生废气废水,具有广阔的发展前景。
但是,如今数码印刷的核心技术均被国外企业垄断,以致国内90%的数字印刷机都需要从日本、美国等发达国家引进。虽然国内有少数拥有数字印刷自主研发设备的公司,但是国内数字印刷行业的研究人才依然紧缺。
研讨式教学模式源于早期的德国大学,经过长期的历史演变,目前已成为各国高校中采用的主要教学方法之一[1]。研讨式教学大纲是高等教育发达的西方国家不遗余力地推行的一种先进的教学管理文件。它在课堂中的应用具有可以明显吸引学生兴趣,激发学生学习的积极性,以及提高学生参与教学的程度。虽然我国高校已经普遍使用教学大纲作为重要的教学辅助文件,但对于研讨式教学大纲的设计不多。1997年湖南师范大学文学院博士生导师郭汉民教授为探索在高校实施素质教育的途径,大胆进行教改实践,创造了全新的研讨式教学模式[2]。此后,国内多位学者从不同侧面对研讨式教学提出自己的观点和看法,很多一线教育工作者也非常关注并积极推行这种新型的教学模式。这种教学大纲的设计和使用方法为,新学期第一节课中教师向每一位学生发放一份教学大纲,并在课堂对其进行解释,使学生了解课程的内容。经过学生共同研讨,对教学大纲进行微调,确定新的教学内容,这就如同教师和学生之间签订了一份责任合同,对该课程的教学内容进行了约定。在以后的教学过程中,学生会期待着按照约定的教学大纲的要求履行自己的责任,自主地学习知识,提高学习效果。正是这份由学生认可的研讨式教学大纲的“契约机制”使预期的教学质量得到提升和保证[3]。
2在皮革工程方向引入研讨式教学大纲的意义
皮革是一个传统型产业,具有悠久的历史,经过多年的发展,皮革加工的基本理论已经相对成熟。皮革高校培养的人才以面向工程实际为主,要求学生不仅能系统完整地掌握知识,还应具有分析和解决工程实际问题的能力。传统的理论课教学模式是以教师讲授为主,类似于中学时期的“注入式”、“填鸭式”的教学方式,学生一般都处于被动的学习状态。这种教学方法显然不利于提高学生分析问题和解决问题的能力,学生的思维被束缚在教师和教材所限定的界限之内[4]。当他们离开学校踏上工作岗位,很难将所学的知识用于实际生产,面对复杂的问题感到很茫然,无所适从,因此常常有人误认为“在大学期间什么也没有学到”[5]。我专业全部教师都具有硕士以上学历,具有扎实的前沿理论知识;绝大多数教师具有三年及以上的企业工作经验,具有丰富的实践经验,是真正意义上的“双师型”教师,为开设研讨式教学提供了良好的基础。通过引入研讨式教学方法,通过研讨确定教学大纲和教学内容,在授课教师和学生之间达成一种教与学的协议,在以后的教学过程中,学生会在心理上期待着按照教学大纲的要求履行自己的那份责任,自主地学习知识,并进行消化、理解,运用到解决实际问题中,从而将注入式教育变为主动学习,提高学习效果,实现“以人为本”的教育理念。
3研讨式教学大纲在皮革工程专业中的实践
针对许多学生不愿下车间从事一线工作,我校轻化工程专业皮革工程方向为学生提供了工程技术型和商贸管理型两个发展类型,在工程技术型方向开设了《皮革商品检验学》课程,该课程开设于第六学期,理论课时为16学时(我校1学时为45分钟),教学内容和课时安排见表1。与该课程相配套的实验为32学时,故单独开设《皮革商品检验学实验》课程。本文选择《皮革商品检验学》课程作为研讨式教学大纲实践的试点课程,
3.1教学大纲的讲解
学生一般都不会接触教学大纲这个文件,一般也不了解什么是教学大纲。故需要在该课程的第一节课中向每一位学生发放一份该课程教学大纲,并在课堂中对大纲中规定的教学内容、学时安排、授课顺序等对学生进行讲解,使学生了解教学大纲一旦确定,就需要严格按照教学大纲进行授课等。
3.2教学大纲的研讨
在学生了解了《皮革商品检验学》课程的教学大纲后,考虑到初次采用研讨的方法确定教学内容,大部分同学可能不会积极参与,故将5~6名学生分成一组,每小组推选一位较为活跃的同学担任小组长,然后分组讨论教学大纲中的授课顺序、学时安排、考核方式等内容。讨论完成后,由各小组长将讨论意见写在黑板上,最后再由授课教师和全班学生一起确定教学内容。由于是第一次采用研讨确定教学内容,大部分同学还不清楚怎样确定教学内容,故此次讨论学生讨论比较积极的内容是授课顺序和考核方式。最终全班学生和授课教师确定了授课顺序为成品革化学指标检验、原料皮检验、革坯检验、成品革物理机械性能检验、皮鞋检验和皮革制品检验。考核方式为闭卷考试占60%,平时成绩占40%。学时安排采用原教学大纲中安排。
3.3研讨式教学大纲的施行
该课程本学期的教学安排严格按照第一次课讨论形成的教学大纲施行。课堂纪律非常好,基本没有旷课和请假的学生,学生比以往活跃,积极参与问题讨论。全班学生期末考试成绩均在60分以上。
3.4研讨式教学大纲适用性调查
在课程结束后,组织学生对研讨确定的教学大纲的适用性进行调查。调查方式采用匿名填写调查表,调查表中设计的主要问题有:该课程的总体学时是否合理?授课内容和学时安排是否合理?考核方式是否合理等?我校2012级轻化工程专业皮革方向共有34名学生,发出调查表34份,收回调查表34份。其中17名学生(占比50%)认为研讨式教学大纲安排合理,没有反馈不同意见;2名学生希望减少学时;15名学生希望增加学时,其中3名学生希望增加实验课的学时。增加学时的要求主要体现在皮鞋检验和皮革制品检验两章内容,这两章内容较多,而每章只有1个学时。学生在考核方式上有一定分歧,2名学生希望提高闭卷考试成绩的占比,认为闭卷考试的成绩应该占70%以上;5名学生希望将平时参与研讨的表现,计入平时成绩或单独占一定的比例;也有2名学生建议以大论文的形式作为期末考试成绩。
3.5教学大纲的修订
根据学生的反馈意见,在修订新版的人才培养方案时,经过我专业教师共同讨论,决定将《皮革商品检验学》课程的学时增加8个学时,调整为24学时。后续将根据人才培养方案和学生的反馈意见,对教学大纲进行修订。
4结束语
关键词:有机化学实验;教学效果;教学改革;优势学科
中图分类号:G642.4 ?摇文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)19-0217-02
提高工科学生的综合素质、实践能力和创新能力是目前高等学校教育改革中最根本的指导思想,实验教学是高校实践教学中最重要的环节之一,是对理论教学内容的验证,加深学生对理论知识的理解。有机化学是一门实践性和应用性很强的学科,是化学、化学工程与工艺、材料科学等众多学科的非常重要的基础理论课程,由于有机化合物种类多和有机反应变化多的原因,有机化学实验的实验教学显得尤为重要,而且化合物的结构直接影响和决定有机反应方向。常州大学每年工科专业招生的本科生和研究生(如化学工程和技术、高分子材料、环境工程、轻化工、制药工程、生物工程和应用化学等)达一千多人,人数和班级多,而实验学时相对较少,如何充分使用现有学时培养学生的实验动手操作能力和应用创新能力等问题逐一突显,为了解决这一难题,常州大学基础化学实验中心依托江苏省首批基础课实验教学示范中心和省高校优势学科的建设,对有机化学实验的设置、安排和管理进行了相应的改革,实施开设综合性实验,为培养具卓越工程技术人才打下坚实的基础。
一、开设有机化学综合性实验的必要性
随着经济的发展和社会的进步,现代科学技术的快速发展使得各学科相互渗透、广泛交叉,不断产生新兴学科、交叉学科和边缘学科,学科之间的界限也越来越被消除。现代科学技术综合性和整体化发展的趋势越来越强,传统的基础化学实验教学已经无法满足现代科技的快速发展,因此,一些相对陈旧的实验内容、较传统的实验教学方法等传统的实验教学已经无法满足现代学生的需要,也无法进一步提高学生的研究意识、应用能力和创新能力,因为基础化学教学方法和内容的改革迫在眉睫。而有机化学由于其本身的独特性,如化合物种类和反应多且复杂,反应机制复杂等。培养出具有综合科研能力和工程能力的高素质和应用创新型人才,如何设置有机化学的实验内容和改革实验教学方法显得尤为重要。随着目前高校素质教育和卓越工程技术人才培养的战略措施的实施,我校工科学生在保障其基本实验知识和操作技能熟练的条件下,强化学生有机化学综合性实验才能培养出具高素质和应用创新能力的学生,培养学生如何发现、分析和解决问题的能力。
二、有机综合性实验的教学内容至关重要
有机化学综合性实验与其他实验的区别在于它的综合性、应用性和相对独立性。其综合性表现在能体现出2至3个知识点,可以让学生站在较高的位置去思考和探索各个知识点之间的有机结合,有助于学生对知识的理解,有机化学反应原理能够在实验中得到印证,实验教学与理论教学相衔接,培养学生在实验中运用综合知识的能力。应用性主要表现在综合性实验内容主要来自我校教师的科研项目和工厂生产,通过有机化学的综合训练熟练掌握了含酚环己烷的提纯、1-溴丁烷的合成、正丁基苯和苯甲酸正丁酯的合成、苯甲酸的精制及熔点测定、乙酰苯胺的合成、肉桂酸的制备和阿司匹林的合成等等。通过有机化学综合性实验的开展使学生,特别是研究生掌握了基本的化学文献检索、资料查询的基本方法、掌握现代仪器分析方法(如红外、HPLC、GC、HPLC-MS和核磁共振)等,具有较高的科学素养,具备最基本的运用所学理论和实验技能进行研发和经营管理能力。国际化学界的绿色5R原则,作为有机化学绿色化和综合化实验改革的指导思想。基于上述考虑,有机化学实验教学引入了多个综合性和设计性实验,并由学生自由选择和设计,由多名有经验的教师指导学生设计实验,进行实验可行性分析。此外,每年我校还定期举行基础化学实验技能大赛、设计实验竞赛,多方面、多层次培养和引导学生以主人翁的身份参加科学研究,培养学生的创新能力和科研能力。另外为了使课堂所授有机化学反应原理能够在实验中得到印证,实验教学与理论教学相衔接,石油化工学院、基础化学验中心组织有机化学教研室教学名师和经验丰富的老教师,从实际出发,结合我校学生的特点和具体要求,结合我校石油化工大工程观和科研特色,精编实验内容,编写适合我校理工科学生使用的教材《有机化学实验指导》(化学工业出版社出版)。
三、改进教学方式和方法提高实验教学效率
传统的教学是以实验教师为核心主导实验课程的进展。有机化学综合性实验是以学生为主体,教师为辅的方式,这样可以充分发挥学生的积极主动性,又可以发挥教师的引导作用。在正式进行实验课程之前,必需考察学生所学的理论知识和对该实验的理解,让学生提前做好各方面的准备,让他们在实验过程中去思考问题、解决问题和分析问题,通过这种自主学习,极大地提高学生的实验主动性和积极性,同时又收到事半功倍的效果。综合性实验教学方式主要分两大类型:启发式教学模式和开放式教学模式。
另外,多媒体技术和网络发展十分迅速,目前已经广泛应用在实验教学上。我校自制的有机化学CAI课件和网络教学可以对有机化学反应过程进行微观的模拟,表现内容和方式不仅非常丰富,而且将有机化学课堂教学中非常抽象的原理、反应等表现更加直观、易懂,简化复杂的有机化学反应和原理,所以有机化学实验网络教学和CAI课件可以将复杂、抽象的有机化学原理和和反应、有机化学实验中难操作、有一定危险性的实验过程,以更加直观、易懂的方式呈现在学生眼前,让学生在做实验之前对这些有一定的了解,在实验过程中更加容易控制实验时间,达到预期的实验效果。另外,网络教学和多媒体课件可以在实验教学过程中增加学生的信息量,并且可以针对部分学生的需要,对部分实验内容进行动态的修改,而不是以一成不变的实验内容和方式去培训学生,根据学生的需求进行定做实验,大大提高有机化学实验教学的效果,达到培养创新型应用型理工人才的目的。
通过以上教学方法、教学内容等几方面的改革,能够最大程度上调动学生学习的兴趣,我校工科专业的毕业生受益非浅,近5年来就业率一直达100%,我校化工相关专业工科学生考研录取率稳步上升,并在历届江苏省大学生化学实验技能竞赛中均获得优秀成绩。全校多届理工科学生在毕业论文(设计)环节和在以后的社会工作岗位上的表现,毕业论文指导教师反映学生的动手能力和实验设计能力都比较好,用人单位反馈我们理工科毕业生在工作岗位上工作能力、动手操作能力都很强。由此可见开设有机化学综合性实验的必要性和重要性,我们要以江苏省化学工程与技术优势学科建设为契机,对提高有机化学综合性实验,提高学生应用和创新能力进行较全面、系统的探索与改革,有效的提高有机化学实验课堂教学效果,为培养面向21世纪高素质的具创新能力的应用型人才打下坚实的基础。
参考文献:
[1]李亮,蔡志强,李尔炀.提高有机化学实验教学效果的初步探索[J].化工高等教育,2005,(1):99-100.
[2]陈慧芳.提高高校计算机实验教学的思考[J].化工高等教育,2003,(4)72-74.
[3]夏守之,王若田,张昱.开放实验室教学改革障碍的研究[J].化工高等教育,2006,(5):94-96.
[4]蔡志强,赵希岳,王利群,等.提高生物工程专业生物化学实验教学效果的改革探索[J].生物学杂志,2010,27(3):104-105.
[5]李亨珉,贺仁睦.谈学科建设和本科生教育课程的特点[J].中国电力教育,2009,(1):124-125.
[6]杨广花.有机化学开放性实验教学改革的初步探索[J].广东化工,2012,(16):160-161.
[关键词]食品科学与工程;个性化教育;培养模式;创新班
[中图分类号] C961 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)05-0127-02
食品工业是国民经济的支柱产业和保障民生的基础性产业,也是吸纳劳动者就业最多的行业之一。目前,受规模与质量、教育与科研等诸多矛盾的影响,我国高校依然普遍采用传统的流水线式人才培养模式,人才培养与企业需求有较大差距。在广泛研究国外知名高校成功办学经验的基础上,笔者认为,构建个性化人才培养模式是破解当前困境的有效途径。
一、国外著名高校个性化人才培养模式的主要特点
(一)“通识+个性化发展”的人才培养理念
哈佛大学的教育理念是学术自由;牛津大学是以造就有教养的绅士为目标的自由教育[1];东京大学以基于学术的自由,追求真理的探究和知识的创造,维持、发展世界最高水平的教育、研究为目标。[2]国外名校的教育理念可以大致概括为将专业教育、自由教育和创造性的培养相结合,培养全面发展的有教养的人。
(二)一流的通识课程、丰富的跨专业课程及选修课程
一流大学必有一流的通识课程,如哈佛大学的核心课程(通识课程)旨在“向学生展示本科教育不可或缺的领域里的知识,了解人类探索知识所需要的不同的分析手段及其使用方式以及它们的价值”。此外,一流的大学还有丰富的跨专业课程及选修课程,这能充分地满足学生个性化学习需要。
(三)自由的专业选择
国外著名高校都可自主选择专业,一些院校还为学生提供了一年半到两年的过渡期。如果学生选定专业后感觉不合适,还有重新选择专业的自由。[3]
(四)导师制
导师制是国外名校教学制度体系的一个普遍特点。导师制的核心是一对一或一对多进行教学指导,而不是只提供辅的咨询和指导。[4]以牛津大学为例,导师要负责制定和监控学生的学习计划,并承担大部分课程内容的讲授。
(五)探究性、参与性的教学组织形式
为适应学生的个性差异和发现个性优势,促进个性自由发展,以学生为教学中心,采用以发现和探究为核心的教学组织形式是国外一流大学的普遍特点。
(六)多元化的教学评价方式
国外名校普遍重视过程评价,如平时课堂表现、课后作业、随堂测验等,对学生学习过程进行监测评价。评价的目的不只是提高教学效果,其更重评价对教学的反馈、矫正和调控功能。
二、湖北工业大学食品12创新班培养模式
湖北工业大学自2012年起在全校所有学科开始实施“721”人才培养计划,其特点是“因材施教、分类指导”。本文选取第三类――精英人才(12创新班)具体阐述并分析本校个性化培养模式及成效。
(一)人才选拔
从1年级新生中通过考试并参考学生高考成绩选拔,选拔比例为1∶10。2012年轻化工程类专业按大类招生,学生入校后再进行专业分流,设置三个专业供创新班学生按兴趣填报,三个专业分别是轻化工程、生物工程、食品科学与工程,食品12创新班最终选报人数为20人。
(二)培养理念
因材施教,为每个学生提供个性化成长路径。坚持高起点、高层次、少而精的培养原则,培养精英式高水平创新型领军人才。
(三)课程设置
1.通识必修课和学科基础课特点:宽基础、跨学科。与平行班课程设置相比,创新班通识必修课压缩了政治理论课和英语课学分,强化了数理知识,增加了专业导论性课程。平行班的数学课有高等数学和线性代数,创新班在此基础上增加了概率论与数理统计、数学模型,增开了“轻工类学科前沿讲座”;学科基础课增加了C语言程序设计和电工电子学,旨在强化学生的工程素质。
2.专业选修课:按专业方向(模块)设置,课程丰富。创新班开设的专业核心课与普通班没有区别,主要区别在选修课上。创新班选修课分为食品亲水胶体、食品工艺两个方向(模块),不能涵盖其中的作为任选课程。食品亲水胶体方向包括食品物性学、界面胶体化学;食品工艺方向包括乳品及肉制品工艺学、粮油加工工艺学、果品蔬菜加工学、发酵食品工艺学。我们要求学生选择一个作为自己的方向选修课程(计入个性化教育学分)。
3.实践课程:强化学生创新能力培养。实践方面与普通班相比,创新班增加了学术研讨、创新综合实验课程。学术研讨由4-5位不同研究领域的教师授课,教学组织形式以演讲和讨论为主。此外,还有6个学时以聘请校外专家或来自企业的高级工程技术人员来校讲课或作报告的形式进行。创新综合实验要求一个学生一个题目,在导师实验室开展。
(四)教学制度体系
1.导师制。创新班学生实行导师制管理模式。为保证质量,每位导师指导的学生不超过两名,由学生与导师自愿选择。导师职责:指导学生制定学业发展规划,指导学生完成一科研课题,课题要求在学生在前6个学期完成,完成形式是撰写结题报告或科研论文。
2.双学位制。湖北工业大学规定,学生从大学二年级开始可以申请双学位,双学位分为校内和校外两种形式。申请校内双学位的,需跨学科大类选择修读专业。湖北工业大学与校外同城多所高校签订有辅修双学位联盟协议,学生可以到华中科技大学、武汉纺织大学、武汉工程大学、中南财经政法大学、中南民族大学修读双学位。
(五)教学组织形式
对于创新班,学校鼓励教师采用新的教学方法,但在实际操作层面,使用新教学方法的只有几门课,如食品机械与设备采用的是探究式教学方法、天然产物提取工艺学采用的是同伴式教学方法、食品微生物学采用的是案例教学方法。
(六)教学评价方式
鼓励教师采用多元化的考核方式,如综述论文、实践考核、口头陈述或讨论、设计项目等,要求教师加强过程管理和考核,如考勤、课堂表现、实验报告、课后作业等,或者增加一次中期考核。
(七)教学内容及教学设计
创新班学生的特点是学习基础好、思维活跃,领悟能力和自学能力强。根据这个特点,我们每一门课都有针对创新班制定新的教学大纲,教学内容要求有一定的深度和广度。以食品机械与设备课程为例,普通班学生是按设备类别讲授,而创新班是按不同生产成套设备进行讲授,通用设备以学生课外自学为主。
三、湖北工业大学食品12创新班个性化培养成效
1.学生善于独立思考、敢于质疑,钻研精神、创新意识比较强。课堂气氛比较活跃,同样一个问题在平行班课堂提问,一般只有被点到名的学生回答,而创新班则不同,大家各抒己见,甚至会相互争论。做实验时,特别是分组实验,平行班个别学生有依赖别人的心理,而创新班学生一切都会独立完成。
2.创新班学生四级英语通过率为100%,六级英语通过率为80%;就业去向:考上研究生的5人,去国外深造1人,考取公务员2人,其余人去企业就业,就业率100%。
3.本班学生对创新班的评价。创新班的优点是把一些基础好、思维活跃的学生挑选出来,采取小班教学制,选择最好的教师来授课,资源配置也是最好的。班上学习气氛很浓,我们喜欢共同探讨一些学术性的问题,觉得收获很大;缺点是有的课程开设时间不是很合理。
四、结语
各方面的调查都反映出创新班的办学是成功的,达到了人才培养的预期目标。这也说明湖北工业大学“721”人才培养计划是可行的,有利于个性化人才培养。当然,这其中也暴露出一些缺点。
1.创新班是按精英班来进行培养的,主要是想培养高级研究人才,让大部分人考研或者出国深造,但实际情况却差别很大。创新班的考研报考人数不足一半,大部分学生选择去企业发展。由此可见,创新班培养目标及培养计划应做出适当调整,兼顾企业创新人才培养。2.721人才培养模式已在湖北工业大学全校实施3年,许多新的培养理念学校只是提倡,而没有具体的管理制度或配套待遇,这导致大部分教师的教学内容和教学组织形式与普通班基本没有差别,缺少拔高或前瞻性内容。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 张晓报.论美国研究型大学跨学科人才培养理念[J].高等理科教育,2016(2).
[2] 董泽芳,袁川.国外高校成功培养创新型人才的经验与启示――以哈佛大学、牛津大学和东京大学为例[J].现代大学教育,2014(4):26-32.