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序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇化學工藝和工程范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
1 綠色化學化工
1.1 概念
綠色化學又稱為環境無害化學,是利用化學來防止污染的一門科學。其研究的目的是通過利用一系列的原理與方法來降低或除去化學產品設計、制造與應用中有害物質的使用與產生,使化學產品或過程的設計更加環保化。綠色化學包括所有可以降低對人類健康產生負面影響的化學方法和技術,在此基礎上產生的無害化工過程,被稱為綠色化工[1]。
1.2 基本原則
綠色化學化工在世界范圍內的原則相對一體,主要涵蓋下列幾方面。
(1)在反應過程的源頭上減少甚至根除廢棄物的產生,而不是在廢棄物產生之后再對其進行凈化處理。
(2)產品進行設計時,盡量做到原料利用率最大化。
(3)產品進行分析時,在考慮生產效率的同時使原料和產品的毒性降低。
(4)對于析出劑和溶劑等輔助物,盡量少用或選擇使用無害產品。
(5)減少生產過程中能量的損耗及其對環境的影響。
(6)除了考慮經濟和技術的因素,生產原料盡量選擇可回收的加工原料。
(7)盡量避免生產過程中產生不必要的化學衍生物。
(8)所選的催化劑應更符合化學計量。
(9)危險物產生之前進行檢測并控制。
2 綠色化學工程與工藝的發展現狀
傳統化學工程與工藝在處理有毒污染物方面的滯后性較強,其一般方法是在污染物產生后才采取措施對其進行處理,不但沒有做到對污染物進行根除,還提高了處理成本及時間。20世紀末期,人們開始留意到可以通過化學方式減少化學污染,這種方式很快在西方國家推廣起來,美國1990年污染防治法案的頒布開始了綠色化學化工的研究。此外,歐盟和日本等國家也都非常重視綠色化學化工的發展,并采取各種形式來推動無污染化學這一產業的發展。中國也十分重視這一行業動態,1995年確定了《綠色化學與技術》院士咨詢課題,1997年召開了“可持續發展問題對于科學的挑戰及綠色化學”研討會,積極推動相關研究和產業的發展[2]。
2.1 采用綠色能源
化工生產過程中的生產原料對生產過程和工藝有一定的影響。綠色化學化工采用無毒無害的原料,在開車階段防止了廢棄物的產生,而不是傳統化學工程與工藝中在廢棄物產生之后再進行處理。原料的是否可再生成為綠色化學工程與工藝的重點研發項目,選取類似自然物質這一類可再生且無污染的化工原料是綠色化學工程與工藝的首要步驟。
2.2 提高反應選擇性
化學反應是化工生產過程中的重要組成之一,原料由反應得到產物,提高生產效率和產品質量則可通過合理選擇反應途徑實現。化學反應的影響因素有很多,如反應溫度、反應條件、反應時間等。例如氧化反應大多會產生大量的熱,那么原料會因受熱發生變質,導致產品的質量降低,產率也減少。
3 綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用
3.1 清潔生產技術
清潔生產在《清潔生產促進法》[3]第二條中的定義為:“本法所稱清潔生產,是指不斷采取改進設計、使用清潔的能源和原料、采用先進的工藝技術與設備、改善管理、綜合利用等從源頭削減的措施,提高資源利用效率,減少或者避免生產、服務和產品使用過程中污染物的產生和排放,以減輕或者消除對人類健康和環境的危害。”在化工生產中,清潔生產技術是脫硝和脫硫技術的重要組成部分,也在其他領域中有一定的發展。
3.2 生物技術
東華理工大學化學生物與材料科學學院2002年獲得“應用化學”二級學科工學碩士點授予權,2005年獲得“化學工藝”二級學科工學碩士點授予權,2008年獲得化學工程領域工程碩士授予權,2010年獲得“化學工程與技術”一級學科工學碩士點授予權。該學科擁有先進的實驗平臺,雄厚的科研開發實力。“化學工程與技術”碩士點擁有一支知識和年齡結構均較合理的師資隊伍。
產學合作是一種學校理論學習與企業工程實踐相結合的教育模式,相對于其他類型的人才培養,產學合作對化學工程領域人才的培養更為重要,豐富的實習實踐訓練、扎實的研究訓練對提高研究生就業競爭力有很大幫助。與19世紀研究生教育產生時所處的社會環境不同,現代社會更加強調產、學、研的一體化。我校“化學工程”領域一直高度重視產學合作教育對化工人才培養的重要作用,對“產學研”與“創新創業創意”結合培養化學工程領域高級人才進行了一些探索和實踐,取得了成效。
一、“產”為先、引導創業意識
東華理工大學(原華東地質學院)是江西省人民政府與工業和信息化部國防科技工業局(原國防科工委)共建的一所具有地學優勢和核科學特色的高等院校,我校“化學工程”領域長期以來一直為核化學化工行業培養高級人才,一直與核化工企業保持良好的合作關系。
我校建校以來,長期受部委管轄,與當地化工企業聯系很少。自從學校下放江西省人民政府管理以來,經過多方努力,積極與地方企業聯系,義務為地方企業提供技術咨詢和服務,增進了雙方的了解和相互信任,局部彌補了企業領軍人物和專業人才比例偏低的不足。目前已與江西省內十多家化工企業建立了廣泛的產學研合作,如江西撫州添光化工有限公司、江西撫州三和醫藥化工有限公司、江西贛亮醫藥原料有限公司、江西撫州蒼源生物科技有限公司、江西撫州市臨川之信生物科技有限公司、江西省永方電源有限公司。通過不同層次層面的合作,形成了校企長期穩定的產學研關系,促進了企業通過加快引進高校技術成果來提升企業的科技競爭力,形成了產學相結合的化工初中高級人才培養基地和產學研結合的教學科研創新基地,又是企業破解行業技術問題和研究生培養的共同體。
產學研合作是指企業、科研院所和高等學校之間的合作方式,產學研合作是一個系統工程,其功能和作用都是雙向的。導師鼓勵研究生走出“象牙塔”,向社會學習,向基層學習,向實踐學習,注重就業創業引導,努力使專業學習與創業教育緊密結合,專業實踐與創業實踐有效銜接,讓研究生在“做中學”,進一步增強研究生創業理念,促進研究生創新創業能力,提高就業率和就業質量。企業的收獲在于教學培養的人才和科研成果最終流向企業,通過一年實踐學習,對實習企業有一定了解的化學工程領域研究生畢業后選擇回實習企業就業,這些研究生對企業工藝流程有比較深刻的了解,不需要經過培訓,很容易上崗;企業的技術骨干也可以到我校通過攻讀化學工程碩士學位提高理論水平。
二、“學”為主、培養創新能力
學校不必建立一個比真實化工廠的工程實踐環境更好的化學工業實驗室,通過多層面、全方位的產學研合作,學校既可有效地解決化學工業實驗室建設所需要的經費不足和場地缺乏等問題,同時能夠解決實踐教學指導環節中化工專任教師“弱工程化”的問題,增加接觸化工企業的機會,增強工程實踐能力,以提高化工專業課程教師工程素質和培養“雙師型”教師。
另外我校“化學工程與技術”學科教師在承擔各級縱向科研課題的同時,也通過與化工企業廣泛合作,承擔大小橫向研發項目,在促進自身科研水平提升的同時,也為教學質量的提高奠定了基礎。所有這些縱向橫向項目的開展都為研究生的畢業論文和畢業設計環節提供了充足的題目來源和經費支撐,為研究生工程實踐能力和創新能力的培養奠定了必備基礎。
創新是在一定范圍內、時間內做別人沒有做過的事,提出別人沒有提出過的東西的一種活動過程及其結果。進入化工企業的專業型研
三、“研”為線、點燃創意火花
化工企業所取得的科研成果由校企雙方共享,校企雙方以互惠互利、共同可持續發展為原則。通過產學研用結合,可進一步提高我校化學工程領域研究生群體的社會貢獻率,優化研究生的知識結構和 能力骨架,增強研究生分析問題及解決實際問題的能力,同時促進合作單位研究開發能力、科技創新能力和綜合競爭實力的不斷提高。[6]
高校應充分發揮教書育人、科學研究及服務社會三大職能。“化學工程與技術”學科教師穿梭于學校和生產企業之間,能及時了解什么是社會急需的技術和適用的技術,密切關注科技成果應用價值來提高科技成果轉化率,根本上解決經濟科技“兩張皮”,擺脫長期以來科研成果在實驗室“睡大覺”現象,切實充當產、學、研的紐帶和橋梁,讓彼此從原來的松散聯盟變成緊密合作體。目前“化學工程與技術”學科多名知名教授被化工企業聘請為省級科技特派員或承擔省級產學研課題。2010年撫州三和醫藥化工有限公司科研項目“雷貝拉唑羥基物鹽酸鹽”先后獲得撫州市科學技術獎一等獎和江西省科技進步獎三等獎,2011年撫州三和醫藥化工有限公司科研項目“奧美拉唑氯化物”又先后獲得撫州市科學技術獎一等獎和江西省科技進步獎三等獎,2012年撫州三和醫藥化工有限公司“醫藥中間體技術創新團隊”被認定省級技術創新團隊,這些科研成果里也凝聚了我校“化學工程與技術”學科教師和研究生的心血和汗水。研究生在企業實踐期間體會到比別人擁有更多的信息就會有更多的創意,也觀察到如何將好創意應用到商業,從而實現自己的創業夢想。
大力開展產學研深度合作,大力倡導創新創業創意理念,培養高素質的化學工程領域研究生,是我們今后將繼續探索和實踐的目標。
參考文獻:
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山東某化工集團是一個集肥料、化工、科研、商貿流通、農化服務于一體的國有大型企業,該集團氮肥分廠廢水主要是合成氨廢水,日排廢水1100m3,另有100m3/d的生活污水。原污水處理設施只對外排廢水做沉淀處理,故廢水中的污染物質如氨氮、氰化物、COD等還不能達到排放標準,造成水體“富營養化”和水中生物中毒,對當地水環境造成了較大污染。根據該廠實際情況,采用“化學沉淀法-A./O”工藝處理廢水取得了良好效果。
1. 廢水來源
廢水主要產生于造氣、合成和冷凝過程中,該廢水的主要特征污染物為氨氮。
2. 方案的確定
2.1 設計原水水質:COD≤260 mg/L ,PH:7~9 ,SS≤400 mg/L ,
氰化物≤2.0 mg/L,氨氮≤500 mg/L ,揮發酚≤.1.50 mg/L ,硫化物≤2.0 mg/L 。
2.2 處理水質標準:COD≤200 mg/L ,PH:6~9 ,SS≤200 mg/L ,
氰化物≤1.0 mg/L,氨氮≤150 mg/L, 揮發酚≤.0.20 mg/L ,硫化物≤1.0 mg/L 。
2.3 在預處理階段采用化學沉淀法,在廢水中加入硫酸亞鐵,在PH值為7.5~10.5的范圍內,將氰化物轉化為無毒的鐵氰配合物。監測進水PH值為8.26(在7.5~10.5之間),符合要求。
在生化階段采用傳統的生物脫氮方法,常用的生物脫氮方法有前置生物脫氮法(A/O工藝)和后置生物脫氮法。后置生物脫氮法占地比前置生物脫氮法的大,增加了工程的基建投資;并且需要外加碳源,這樣將增加廢水的處理成本且外加碳源的量不易控制,易造成出水COD上升。而前置生物脫氮法具有占地少、不需外加碳源等優點,因此,本項目的主體工藝采用前置反硝化的生物脫氮法。
前置反硝化生物脫氮法分為分建式與合建式,即反硝化、硝化與BOD去除分別在兩座不同的反應器內進行或在同一座反應器內進行。
合建式反應器節省了基建和運行費用,且容易滿足處理工程對碳源和堿度等條件的要求,但影響因素不好控制。一、溶解氧(DO)指數至關重要,一般為0.5mg/l~1.5mg/l范圍內;二、污泥負荷指數<0.1~0.15KgBOD/KgMLSS·d,以滿足硝化的要求;三、C/N比(滿足反硝化過程對碳源的要求,6~7之間合適);四、堿度(適宜范圍為7.5~8.0)。
對于傳統的“硝化—反硝化”分建式反應器(A/O工藝),由于反應不在同一座反應器內進行,硝化、反硝化的影響因素控制范圍相應增大,可以更為有效地發揮和提高活性污泥中某些微生物(如硝化菌、反硝化菌等)所特有的處理能力,從而達到脫氮除磷、處理難降解有機物的目的。這樣的生物處理組合工藝可以減少生化池的容積,提高生化處理效率,既節省環保投資又可減少日常的運行費用。
2.4 工藝流程
2.5 工藝流程說明
本項目的工藝采用“硝化-反硝化”為核心的A/O法生物脫氮處理
工藝。A/O法生物去除氨氮原理是在充氧的條件下(O段),污水中的氨氮被硝化菌硝化為硝態氮,大量硝態氮回流至A段,在缺氧的條件下,通過兼性厭氧反硝化菌作用,以污水中有機物作為電子供體,硝態氮作為電子受體,使硝態氮被還原為無污染的氮氣,逸入大氣從而達到最終脫氮的目的。
2.5.1污水流程
生產廢水經調節池調節水量,均衡水質后由水泵提升,加入FeSO4,
去除CN- ,生成絡合沉淀物。出水進入一沉池沉淀去除部分懸浮物和沉淀物,一沉池出水和回流液混合進入缺氧池,進行反硝化脫氮反應,NO3- —N被還原成N2進入空氣,污水則進入生物接觸氧化池。在生物接觸氧化池內進行降解和硝化反應,BOD大部分被降解,NH4+—N則轉化為NO3- —N,出水大部分回流,剩余部分則進入二沉池沉淀脫落的生物膜,二沉池出水可直接達標排放,也可用泵泵入廠辦公生活區的水景噴泉配水系統,這樣即可美化廠區環境,又可利用在噴泉中水射流及曝曬起到的“氧化塘”作用,水質會得到更好的改善,從而充分保證了排放水的水質要求。
2.5.2污泥流程
從上述反應式中可以得到三個結論:
1不論是亞硝化過程還是硝化過程,都要耗用大量的氧。要使一分子氨氮(NH3—N及NH4+ —N)完全氧化成NO3- 需耗用2分子的氧,即氧化1mg氨氮需要4×16 / 14 = 4.57 mg的氧,此值為生物氧化池脫氮的需氧量提供了一個工程設計的參考數據。由于硝化反應需要足夠的氧量,因此大多數學者認為溶解氧應控制在1.5 ~ 2.0 mg/L以上,低于0.5mg/L則硝化作用完全停止。
2硝化反應的結果有硝酸(HNO3)生成,會使生化環境的酸性提高。因此廢水中應有足夠的堿度,以平衡硝化作用中產生的酸,一般認為硝化作用最適宜的PH值在7.5 ~ 9.2之間。
3硝化反應的結果可使氨氮轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽,但廢水中的總氮量并沒發生變化。
硝化作用宜在低BOD負荷條件下進行,若硝化段的含碳有機基質的濃度太高,會使生長速率較高的非硝化菌迅速繁衍,從而使硝化菌得不到優勢,結果降低了硝化速率。一般來說,硝化段的BOD應低于20mg/L。
采用污泥負荷計算好氧池容積,泥齡與污泥去除負荷的關系為:
好氧池設兩座,并聯式,總有效容積為800m3, 泥齡約為30天。
4. 處理效果分析
德州市陵縣環境保護監測站于2001年6月15日~16日對該廠水樣進行了48h的8次取樣監測,監測結果見表1,表明該設施的處理出水達到了國家《合成氨工業水污染物排放標準》(GWPB4-1999)小型二級排放標準。(注:GWPB4-1999現已改為GB13458-2001)
5. 問題的探討
為了使污泥均質,需用漿式攪拌機攪拌,使污泥成懸浮狀態,這就需要一定的攪拌速度,而轉速不能過快,否則,將帶入部分空氣而破壞厭氧環境,同時易引起漂泥,使污泥流失,因此,攪拌速度應控制在一定的范圍內,我們在原設計中的攪拌速度為.5.2r / min ,在實際運行中此轉速偏大,特別是在調試階段,由于缺氧池污泥濃度太小(不足1000mg/l),此轉速時就更容易造成污泥流失,我們建議應將轉速降低,這是需要進一步研究的問題。
6. 經濟分析
工程總投資為163萬元,其中污水處理站土建部分為83萬元,主體設備60萬元,其它費用20萬元。直接處理成本為0.92元 / m3水,其中:固定資產折舊費為0.15元 / m3水;人工費為0.08元 / m3水;藥劑費為0.39元 / m3水;電費為0.30元 / m3水。
根據設計方案,污水經處理后回用于生產中的部分工段(比如生產車間沖洗地面,鍋爐車間沖渣沖灰等)。按20%的回用率,可節省的一次用水為240m3/d,每方水按0.5元計,為240×0.5 = 120 元/d = 0.1元 / m3水。則實際噸水處理費用:0.92-0.10 = 0.82元 / m3水。按每日處理1200立方米廢水,每年生產300天計算,需凈支出0.82元×1200×300 = 29520元。
6. 結語
采用化學沉淀法—A/O工藝處理合成氨有機廢水,工藝技術可靠,操作簡單,便于管理,運行成本低,處理出水符合國家《合成氨工業水污染物排放標準》(GB13458—2001)小型二級排放標準,同時可回用于生產過程的某些工段,獲得了顯著的環境效益和社會效益,總的來說,本處理工藝是科學適用的。
參考文獻:
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中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)22-0155-02
一、概述
20世紀70年代,日本首先提出了碳一化學的概念。即:以一個碳原子的化合物(CO、CO2、甲烷、甲醇等)為原料合成化學產品,而研究這類催化反應及應用的科學稱之為碳一化學。碳一化學涉及的產品繁多,可使許多有機化工產品從對石油的依賴中轉變到煤上來,還能實現對現有某些工業中的“廢氣”(CO、CO2)合理利用,特別是對煤的利用上,真正實現高附加值化及資源、能源、環保的高度統一,推動化工可持續發展。自上世紀80年代開始,我國政府及科技界已適時地瞄準這一高科技領域,加強了碳一化學的研究,將其列為“八五”科研規劃重點研究內容。經過近三十年的蓬勃發展,目前我國碳一化學發展已與國際接軌。我國高等院校也都參與了相關的教育和研究,清華大學、天津大學等單位還建立了碳一化學國家重點實驗室。特色是學校生存和發展的動力,緊跟行業發展形勢,積極推進專業轉型,以素質教育為核心,技術應用能力為主線,產學研相結合的途徑,與時俱進是我校人才教育培養模式遵循的原則。我校化學工程學院高度重視碳一化學的研究和教學工作,投入了大量的師資力量,建立完善的理論、實踐教學體系。首先采用輪講方式向學生講授碳一化學的基本理論和當前發展趨勢,讓學生有扎實的理論基礎。同時建成立了以碳一化學為基礎的國家級“化工過程虛擬仿真實驗教學中心”,其中的甲醇仿真工廠是按60萬噸工業甲醇裝置比例1/10建設,全流程真實裝置、冷態與熱態相結合,讓學生達到實訓效果。同時與“彰武金源化工有限公司”簽署了教學實踐基地,加強與企業聯系、溝通,讓學生積累工業生產實踐經驗、了解碳一化學行業動態,與時俱進、知行合一,培養碳一化學領域實用型人才。
二、碳一化學理論基礎
1.以甲烷為基礎的碳一化學反應,碳一化學品主要是一個碳原子與若干其他原子構成的化合物,甲烷是最簡單的碳一化工產品,化學式CH4,中心碳原子采取SP3等性雜化軌道方式與氫原子的S軌道電子形成共價鍵,為四面體結構,其中化學鍵和鍵角是等同的,H-C-H鍵角為109°28′甲烷是天然氣的主要成分,我國擁有豐富的天然氣資源,現已探明的儲量為1.67萬億M3,遠景儲量為26―33萬億M3,約占世界遠景儲量的1/10,且CH4可通過廢棄生物質發酵獲得,生物沼氣中含有大量的甲烷(50%―80%),同時,最新研究表明,中國頁巖氣儲量高達30萬億立方米以上,居世界第一,綴跏敲攔的兩倍。當前甲烷主要以作為燃料方式粗放式應用,碳一化學是要尋求有效的開發途徑充分利用其價值,開發高品位、高附加值產品。甲烷重整是高效利用天然氣的有效途徑之一。通過甲烷重整得到的合成氣(CO+H2)是合成清潔液體燃料的基礎,同時能夠得到高品位氫能源。
2.以CO為基礎的碳一化學反應,碳一化學最簡單的碳氧化合物是CO,C的最外層有4個電子,氧的最外層有6個電子,碳的2個單電子進入到氧的p軌道和氧的2個單電子配對成鍵,形成兩個鍵,然后氧的孤電子對進入到碳空的P軌道中形成一個配鍵,氧碳之間形成三個鍵,分子形狀為直線形。合成氣(CO、H2)是碳一化學研究領域最基礎原料,CO是合成氣組成的核心。合成氣可通過煤氣化工藝制得,CO還可以從鋼廠和黃磷廠等工廠廢氣中回收利用。CO的主要反應有加氫反應和羰基化反應等。加氫反應最為典型的反應工藝有費托合成(FT),甲醇合成等。CO是重要的羰化劑,醇、酯羰基化可分別得到酸和酐,某些醇經氧化、羰基化可以得到草酸酯,如甲醇羰基化制醋酸,已成為工業制醋酸的主要方法。
3.以CO2為基礎的碳一化學反應,CO2與其他碳一化合物的根本不同點在于它是含碳化合物的最終氧化物。其物理性質方面的應用主要有:用作惰性氣體、冷卻劑、壓力源等;其化學性質方面的應用主要有:用于羧酸的合成、尿素的合成、氨基甲酸酯的合成、碳酸酯的合成,此外還利用CO2和共聚的反應機理進一步可制得聚碳酸酯、聚醚、聚脲等。關于CO2與甲烷催化重整反應和CO2直接加氫制備甲醇等研究也成為當前熱點研究課題,可見CO2比其他碳一化學品蘊藏著更大的潛力,只是有待進一步開發而已。
4.以甲醇為基礎的碳一化學,甲醇是經煤氣化合成的最簡單的含氧碳氫化合物,它既是重要的化工基本原料,本身又是優質、清潔的液體能源。其利用可分為能源利用和化學深加工兩大領域。其下游產品豐富,是碳一化學中較重要的中心產品。利用甲醇,既可合成燃料,其本身作燃料還能減輕環境污染。更重要的是在化工領域,經一系列反應,如羰基化、烷基化、氧化脫氫等過程而得到最廣泛的有機化工基本原料。真正實現煤的利用高附加值化,為化工原料從石油化工到煤化工的戰略轉移創造有利條件。
三、碳一化學虛擬仿真實驗教學
隨著應用型人才培養的需要,在提高學生工程與創新能力培養過程中,針對碳一化學項目由于高溫、高壓、易燃、易爆、高危險、高度集成和大型化等原因,在實際教學過程中,存在無法實現、無法開展等問題,我校重視以虛擬仿真實驗教學的研究與開發為主要內容,利用虛擬現實、多媒體、人機交互、數據庫和網絡通訊等技術,構建高度仿真的碳一化工過程虛擬實驗環境和實驗對象,形成與現有實體實驗的虛實結合。積極開展理論與實踐、教學與科研、模擬與仿真、虛擬與現實等相結合的虛擬仿真實驗教學工作。我們以碳一化工典型生產工藝――甲醇合成為教學模型展開關于碳一化工的本科教育。目前的仿真工廠以煤制甲醇工業規模真實裝置為背景,氣化工序采用魯奇爐,甲醇合成采用魯奇低壓法,精餾采用三塔流程,均為國內外主流生產技術。為培養學生的工程實踐能力,結合實踐要求設計了部分可拆裝設備,以便學生拆裝、認識掌握設備內部結構;開放性的故障點設置、情景化的真實操作等實現本專業學生熟悉掌握化工單元操作、化工工藝過程、過程裝備與自動控制、操作優化、化工安全與環保、節能、操作規程等實踐教學目的。最終達成“人人能學、處處能學、時時能學”的化工過程高等教育實驗教學信息化目標提供了有力保障。
四、碳一化W相關校外實踐教學構建
碳一化學的校內理論實踐教學需要企業實踐鍛煉才能緊跟行業發展、了解市場需要、掌握工廠實踐生產情況。學校與碳一化學相關的“彰武金源化工有限公司”簽訂了實習基地協議,建立了穩定的校外實習基地。該公司以銀催化劑催化甲醇制甲醛,是經典的以甲醇為基礎的碳一化學反應工藝。通過進入工廠的實踐,使學生在校期間得到在企業實習的鍛煉機會,盡早明確本專業特點及今后的就業方向,明晰大學目標,更加珍惜大學生活。同時使學生理論與實踐相結合,有條件就復雜工程問題與工程人員進行有效的溝通和交流。
五、結語
碳一化學是當前化工行業熱點研究方向,相關教學能夠突出化工專色特色,緊跟行業發展形勢,與時俱進,為培養適應社會需求應用型高端人才提供有力支持。系統的理論教學配合校內虛擬仿真和校外工廠實踐教學,“理論-虛擬仿真-工廠實踐”三位一體的教學模式強化學生理論聯系實踐能力,“虛實結合、相互補充”讓學生全方位掌握碳一化學相關知識和技術。總的來說該模式教學取得了一定的教學效果,提高了教學質量。該教學模式在應用的同時也在不斷地持續改進,相關的教學管理等仍需要進一步探索和研究。
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SAN Xiao-guang,GAO En-jun,LI Xue,MENG Dan,WANG Kang-jun
【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)07-0143-01
在化學教學過程中,驗證性實驗是教師常用的一種教學手段。但是,盡管嚴格按照規程進行操作,也難免出現失敗的例子,而如果對失敗實驗處理恰當不僅不會影響實驗教學效果,反而會印證結論的正確性。一個失敗的實驗有時比一個成功的實驗更具有教學價值。因此,教師要重視“失敗實驗”的功能開發,還可以有目的的設計“失敗的”和“成功的”兩種實驗來引導學生從“失敗”中探究“成功”。利用失敗的實驗強化或糾正學生模糊或錯誤的知識點,激活學生的思維,培養學生嚴謹細致的科學作風、實事求是的科學態度。這樣,才能夠把實驗教學的功能最大化,才能更好地提高我們的教學質量。
在實際操作中,實驗失敗的原因是多方面的,教師應根據不同的失敗原因培養學生各種相應的能力。以下結合本人在教學過程中出現的情況,談談如何從失敗的實驗轉為成功的教學。
一 直面失敗,培養敢于承認過失的道德品質
在化學教學過程中,教師需要無數次的演示實驗,有時難免會出現因為教師自身對實驗的準備不充分或操作失誤造成實驗的失敗。如在演示鐵與水蒸氣反應的實驗過程中,首先會因為軟質試管因高溫被熔化而變形。其次,生成氫氣的檢驗往往因肥皂液的濃度等原因,造成實驗失敗。面對這樣的實驗失誤,教師應向學生承認自己在實驗中存在的過失,承擔實驗失敗的責任。并引導學生在自己失誤時,要勇于承認過錯,只有勇于承認,才能去認真分析,避免再犯同類型錯誤。
二 培養實事求是的科學態度
化學實驗中,常常會因為外界環境的變化或實驗條件的不當或藥品的變質等因素的影響而導致實驗的失敗。例如:進行氨氣或氯化氫氣體的噴泉實驗,這個原理和操作都相對簡單的實驗,卻經常會出現失敗。實驗中一旦出現了這種情況,作為教師應正視失敗的事實,積極引導學生分析失敗的原因,如裝置氣密性是否良好,還有往往會因為空氣中濕度太大而導致實驗的失敗或現象不明顯。在分析失敗的原因后,積極引導學生探索改進的方案。
三 從失敗中培養堅強的毅力和不屈的精神
實驗是動手操作的,特別是探究性的實驗,由學生本人動手操作,不同的學生肯定有不同的操作水平,形成不同的結果,結果可能是成功的,也可能是失敗的,如在分組實驗:利用中和滴定測定未知濃度NaOH濃液的物質的量濃度。因為該實驗操作要求較高,所以很多學生最終得到的實驗結果跟正確值相差較遠。成功的原因很相似,但失敗的原因有許多。這時教師應幫助每一組學生具體分析其失敗的原因:從儀器的檢漏、洗滌、取樣、滴定、終點的確定乃至數據采集及處理等各個步驟進行分析,找出失敗的原因,然后有針對性地去改進,特別是對于操作不規范而導致的失誤,教師應先示范,然后鼓勵學生通過反復練習,掌握實驗操作技能、技巧。
四 開發“失敗試驗”的探究功能,激發學生的創新意識
在教學過程中,一直用成功的實驗來驗證理論知識,在教學上難于突出實驗教學中的重難點,使學生難以掌握實驗的基本要求。所以,在上課的過程中,可以針對一些比較有探究價值的實驗,故意用一個制造出的“失敗的實驗”,引導學生的探討。
一、解放思想,增強合作意識
意識是行為的先導,強化合作意識是走出傳統課堂的前提。我國著名教育家、思想家孔子說:“三人行,必有我師焉。”《學記》中也有言:“獨學而無友,則孤陋而寡聞。”這兩句話都強調了學生在團隊中相互學習、合作交流的重要。況且合作意識與合作能力,是未來社會對未來主人的基本要求。偉大的發明家愛迪生說“合作是成功之母”。古今中外許多科技成果都是集體智慧的結晶。合作學習的展開,會使學生學會交流、共同探究、集思廣益,讓學生從多元的角度去學習和發展。有助于培養學生的合作意識與團隊精神。
合作學習走進化學課堂,會給化學課堂帶來清新與活力。我們可以從多方面給予學生合作的機會,讓學生體驗合作的愉快。如在“二氧化碳制取的研究”中,我們可以將全班分成多個實驗小組,讓學生共同選擇制取二氧化碳所需的材料、器材。再動手安裝實驗裝置,通過與伙伴的合作交流,不斷反思,完善實驗方案。我們教師作為活動課堂的主導者,要盡可能為學生搭建合作交流的平臺,使化學課堂真正成為學生主動學習的陣地,使學生真正成為學習的主體。
二、開放課堂,師生合作
傳統的化學課堂,教師堅守三尺講臺,非常注重知識的傳授,生怕講得不夠透徹,卻不想學生能否能消化、吸收。我國著名化學家戴安邦指出:“只傳授化學知識和技術的化學教育是片面的。全面的化學教育要求既傳授化學知識和技巧,又訓練科學方式與思維,還培養科學精神與品德。”為此,我們教師不能再獨霸課堂,要把課堂還給學生,開放課堂。
開放課堂,首先要調動學生學習的積極性。使學生的思維從被動接受轉化為主動思考,把知識的單向傳授轉化為師生交流、師生互動、師生合作。還應該強調,課堂開放不能使課堂秩序失控,合作學習不是一擁而上。課堂教學目標要明確,合作要合理有序。教師在教學中起主導作用,要扮演好組織者和總結者的角色。
開放課堂,教師要為學生設計開放的教學方式。①采用情境式教學。善于問題情境導入,激起學生對化學的好奇心,提高學生學習化學的積極主動性,激活學生的思維。只要教師能用心,化學課堂就會出彩。②采用問題探究式教學。通過師生互動,共同探索,求得新知。教師要注重思維過程的培養,激發學生的探索求知欲,培養學生的縝密嚴謹的科學作風。③采用協作式教學。提高教學的情感性,融洽師生關系,使學生親其師信其道。④采用競爭式教學。通過分組合作,組與組之間競爭,充分發揮每個學生的作用,培養學生的團隊意識。
三、開放實驗室,生生合作
實驗是理論與實踐的橋梁。實驗既能驗證真理,又是尋求真理的重要方法。
傳統的化學實驗多屬于驗證式,教材中有實驗原理、實驗具體操作步驟甚至連實驗所產生的化學現象都寫得清清楚楚。教師先在課堂上講,然后在講桌上做演示實驗,再讓學生進實驗室重復實驗。學生處于被動、機械狀態,活像一群縱的木偶。哪里談得上創造性,更別說培養分析問題、解決問題的能力了。
開放實驗室,是讓學生先做實驗。學生在掌握一定的知識和技能的基礎上,通過各個小組同學的合作商討,事先準備好實驗方案,在實驗室里找到所需的器材,制作、安裝、研究,詳實紀錄實驗過程,經過觀察、分析、討論,去偽存真。失敗了找原因,成功了找規律。開放實驗室使學生的實驗操作變被動為主動。同學們普遍提高了實驗技能,對知識掌握得更牢固,從而培養了學生的創新精神。
一、活動名稱
“一二·九”拔河比賽
二.?活動宗旨
團結拼搏、健康活力
三.?活動目的
為了增強學生體育鍛煉的意識,以組織比賽的形式為平時缺乏體育鍛煉的研究生創造運動機會,提供展現集體風采的舞臺,通過拔河比賽發揚團隊精神,增強凝聚力,使學生們集合集體的力量,以提高我院研究生團體合作和堅忍不拔的精神;豐富研究生的校園生活,增強同學們之間的相互了解;同時提供展現個人、集體風采的舞臺。促進同學之間的友好相處,使得校園氣氛更加活躍,加強各屆同學間的交流。
四.?活動對象
研究生
五.?活動時間、地點
2019年12月5日下午14點、六.?活動報名方式
由各班班長和文體委員確定本班參加人員,并于12月4日晚6點前將參賽人員名單發送至2524323582@qq.com
七.?主辦單位
機械工程學院研究會
八.
參賽要求
1>
以班級為單位組成各參賽隊伍
2>
每班總人數不少于20人,最多25人,女生總數不少于3人,具體人數以各班實際情況為主,保證兩隊男女人數相同。
3>
參賽隊員必須是本學院研究生。
九.活動規則
1.報到:比賽開始前,各隊領隊必須到賽場登記臺簽到。參賽隊伍按照比賽場次提前10分鐘到場參加比賽,如有特殊情況請提前通知。開場后5分鐘不到的隊伍取消參賽資格。
2.隊員人數的規定:
每班總人數不少于20人,最多25人,女生總數不少于3人。參加比賽的隊員必須是本班學生,其余人員不得參加。
3、比賽方法:
1)比賽賽制為淘汰賽。
2)比賽分組及比賽首場的站位選擇由各隊領隊抽簽決定。
3)每隊抽簽分成組。每組比賽采用三局兩勝積分制,每局后雙方交換場地。當兩局即可分出勝負時,比賽宣告結束。每組獲勝者晉級。
4、比賽流程
1)首輪抽簽有一個輪空簽Q,剩余為A1、B1、C1、D1各兩個,抽到字母相同的隊伍兩兩比賽。
2)次輪抽簽為首輪獲勝的4個隊伍以及首輪輪空的1個隊伍進行抽簽。一個輪空簽Q,剩余為A2、B2.各兩個,抽到字母相同的隊伍進行比賽。抽過輪空簽的隊伍不得二次輪空。
3)第三輪為次輪獲勝的兩個隊伍以及一個輪空的隊伍進行抽簽,一個輪空簽Q,和A3兩個,抽到輪空簽的隊伍直接晉級決賽,剩下兩只隊伍贏者晉級決賽,輸者為季軍。抽過輪空簽的隊伍不得二次輪空。
4)最后一輪為第三輪的勝者與第三輪的輪空簽爭奪冠軍。
拔河比賽
參賽人員
第一輪
第二輪
第三輪
第四輪
備注
2017-2019級全體研究生班級
A1vsA1
A2vsA2
A3vsA3
A4vsA4
抽過輪空簽的隊伍不得二次輪空。
B1vsB1
B2vsB2
Q3
C1vsC1
Q2
D1vsD1
Q1
5、比賽收尾
比賽結束后由院領導進行頒獎,并進行合影留念。
十、注意事項
1、賽前10分鐘點名檢錄,三次點名不到的代表隊視為自動棄權。
2、參賽人員不得冒名頂替,啦啦隊員不準上場幫忙,一經發現取消該隊所有成績及參賽資格。
3、比賽前由各隊伍領隊抽簽決定對陣。
4、必須聽從裁判員的裁判及工作人員的指揮,遵守比賽紀律,友誼第一,比賽第二。對違反比賽規則,又不聽從勸阻的,判輸。
5、在比賽過程中,參賽選手不得借助比賽規定以外的物體以至達到獲勝的作弊和為,如一經發現將做出該隊該局比賽自動認輸處理。
6、比賽時由于雙方都是用力拉,所以拔完后一場后不可立即松繩,以免造成對方隊員受傷,各領隊謹記,轉告給各隊員.
7、各隊伍需努力完成比賽,不可有縮水現象.
8、獲勝隊伍完成一輪比賽后不得離開比賽現場,必須在比賽現場旁邊等候工作人員做出下一輪的比賽安排。
9、比賽以裁判第一次吹哨為號發令表示比賽正式開始,當裁判吹第二次哨時表示比賽已有勝負,該局比賽結束。當完成第一局比賽時,雙方交換比賽場地,進行第二局的比賽。
十一、比賽用品
兩個口哨、一根粗繩、一個揚聲器。由文體部、生活部及組宣部負責比賽用品及獎品現場布置。
裁判:一個主裁、兩個邊裁。研究生會各部門部長協同負責,賽前清點人數的時候由主裁判負責抽簽,兩位邊裁監督;并維持現場秩序(維持秩序主要包括賽前清點雙方上場人數,觀眾秩序安排3-4人)。
工學結合一體化教學是將工作過程與學習過程結合起來的新型教學模式,做中學、學中做,學習即工作、工作即學習。它以職業為導向,充分利用學校內外不同的教育環境和資源,把以課堂教學為主的學校教育和直接獲取實際工作經驗有機結合,培養學生的綜合職業能力。
一、工學結合一體化課程實施的意義
實施工學結合一體化課程是促進學校教育模式的改革和學校發展的需要。讓學生通過實施工作過程學習理論知識和專業技能,實現在工作中學習,在學習中工作。一年來,筆者學校在2012級計算機網絡技術專業中實施工學結合一體化課程《計算機組裝與維護》,有效培養了學生的綜合職業能力。
二、工學結合一體化課程的實施過程
2011年11月,學校成立校企合作指導委員會計算機網絡技術專業分會,隨后開展了企業調研及召開實踐專家訪談會,根據歸納出的典型工作任務,確定了8個學習領域,編制了相應的課程標準,2012年8月,完成了其中4個學習領域學習工作頁的編寫,為實施工學結合一體化教學奠定了基礎。實施工學結合一體化教學的主要做法如下。
1.建設一體化教室
為了實施工學結合一體化教學,學校投入20多萬元建設了計算機組裝與維護一體化教室,建筑面積80多平方米,是計算機網絡技術專業重點建設的專業實訓室之一,一體化教室可同時容納40人(分組)開展實訓教學,劃分為小組教學區、小組討論區、工作區、信息檢索區等區域。
2.多途徑培養造就雙師型教師
實施工學結合一體化教學要有過硬的師資隊伍,不僅要求教師具有較扎實的專業理論功底,也要具有較熟練的實踐技能,教師不僅是傳統意義上的雙師型人才,更要具有創新綜合能力。2012年8月至9月,利用暑假期間,派專業教師到企業參與實際工作任務,跟企業實踐專家共同完成工作項目,參與項目管理。同時,通過組織教師參加培訓講座,學習掌握新的教學方法,使教師的技能水平與教學水平得到提高。
3.模擬公司化管理,以技術小組的形式組織教學
把班級課堂管理模擬公司運行,任課教師任公司技術部經理,下設若干技術小組,小組設組長一名,帶領5至6名同學以合作的方式完成工作任務。為了有利于合作及共同進步,在技術小組內安排有1至2名技術骨干,在完成工作任務過程中,除完成本職工作外,還要負責指導2至3名后進的同學,共同完成任務。
4.以工作任務作為載體,實現學生學習即工作的目標
通過聘請企業專家共同開發學習工作頁,作為企業兼職教師走進課堂,從而實現工作任務緊貼企業工作實際、管理和要求按企業標準實行,大大增強了學生學習的
動力。
5.善用學生自我評價、小組評價與教師評價相結合的辦法,發揮評價機制的激勵作用
學生在完成工作任務后,對自己在任務中所起的作用,作出的貢獻給出自我評價,實現自我肯定,增強學習的自信心。同時對學生在小組內的表現及合作溝通能力等,小組內給予小組評價,使學生認識到不但要關注自身技能的提高,還要關注團隊間協作能力的提高。教師作為課堂的宏觀管理調控者,根據工作任務綜合評價小組完成工作的情況,并要善于觀察小組內成員活動的情況,給予客觀的評價意見。
三、工學結合一體化課程實施的效果
1.學生的學習興趣得到提高
隨著技工學校招生面的擴大,學生入學后水平參差不齊,使用傳統的方法教學,學生的差異較大,出現個別學生吃不飽,多數學生吃不了的現象,使得學生學習興趣不濃,厭學現象嚴重。工學結合一體化教學實施,能使每一課題都能按明確任務、制訂計劃、做出決策、實施計劃、檢查控制、評價反饋進行,突出了現場示范,增強了直觀性,使學生能夠在實際工作任務中掌握技能,在小組團隊合作中學會交流溝通,從而提高了學生參與課堂的積極性,增強了學習的主動性和積極性。
在傳統的教學方式中,教師采用單調的形式(如講解)和簡單的教學媒體(如黑板),掌控著整個教學過程,由于缺乏足夠的學生參與,既不能促進學生專業能力的提升,也難以實現學生方法能力和社會能力的發展。而工學結合一體化課程采用 “以學生為中心,以真實工作任務為載體,讓學生‘做中學’”的教學方式。學生在沒有教師的直接參與下獨立完成學習任務,掌控著整個學習過程,能較好的發展綜合職業能力。
一、工學結合一體化的電子產品工藝課程教學原則
1.以學生為中心
工學結合一體化課程的培養目標是培養人的綜合職業能力。這就要求在電子產品工藝教學中,讓學生在自我控制以及合作學習的環境中,建構解決問題的綜合能力。而這就必須從教學方式上實現以教師為中心向以學生為中心的轉變。充分體現“學生主體,教師主導”,讓學生在電子產品制作與調試的過程中獨立地查閱信息、制訂計劃、實施計劃、展示成果并評價學習結果,能較好地發展綜合職業能力。
2.基于工作過程
工學結合一體化課程的綜合職業能力培養目標要求不是單純的學科知識或是單項的實踐技能,而是更加注重解決綜合問題的經驗與能力的培養。因此,在電子產品工藝教學中,教師應采用基于工作過程的學習方式,即選取具有典型性、代表性的電子產品的制作與調試,以單一到綜合、入門到精通的認知規律、職業成長規律為依據,讓學生參與整個學習過程并通過全面的、主動的合作式學習,達到職業能力的提升。
3.團隊合作學習
工學結合一體化的電子產品工藝課程內容(比如煙霧報警器制作)往往是一些結構較為復雜的綜合性任務。教師處理這些問題要按照基于工作過程的原則進行,要求學生以分工明確、合作有序的小組協作方式共同完成學習任務,讓學生既能“零距離”上崗體驗,又能培養關鍵能力。
二、工學結合一體化的電子產品工藝課程教學實踐
基于工作過程導向的課程教學與傳統教學模式最大的區別在于,它將職業能力的培養貫穿到整個學習任務的完成過程中,在完成任務的同時,使學生熟悉在這個任務過程所需的知識、資料,使用的工具設備、儀器儀表,熟悉現場的工藝標準、安全操作規程以及勞動組織方式。每一個學習性的任務都按照“資訊―計劃―決策―實施―檢查―評價”這六個步驟來執行。下面以電子產品工藝課程中的一個學習任務“煙霧報警器制作與調試”為例,闡述其教學實施步驟。
1.任務下發
這一環節的目的是引入新內容,讓學生知道“做什么”,即明確學習任務和任務成果。并簡單介紹一些相關的基本概念及應用,然后下發任務單,組織學生根據所下發的任務單自行查閱與煙霧報警器制作與調試相關的資料信息,并制訂出相應的工作計劃。
2.任務計劃
這一環節的目的是讓學生知道“怎么做”,即明確完成項目的操作步驟。學生通過查閱的資料信息,并經過思考和討論分析后確定完成煙霧報警器制作與調試的方案和步驟。
3.確定方案
在這一方環節,教師要參與進去,引導學生運用已有的知識、技能、方法去探究,不斷自主修訂和完善煙霧報警器制作與調試的方案,使學生對要完成任務的操作步驟和注意事項能夠心里有數,并能夠在完成任務的過程中不斷地積累專業實踐經驗。
4.任務實施
這一環節是一個驗證方案的過程,這個過程分為兩個階段。第一階段先進行煙霧報警器的實物制作。這個階段完全按照電子產品制作的相關工藝標準進行,并進行展示,但要注意以小組合作形式,同時教師要在巡回指導過程中不斷加強合作意識和溝通交流能力的指導。第二階段是組織學生對照已完成的“煙霧報警器”實物,學習其結構和工作原理。
5.成果展示
在這環節,教師要引導學生對煙霧報警器制作的各個操作步驟進行檢查與展示,對態度和方法、過程和結果進行反思和評價,以其發掘優點、發現缺點、查漏補缺,不斷完善完成項目的方案、成果。
6.學習評價
以小組為單位,從學習目的、學習態度、專業知識技能、安全操作、小組協作、“7S”規范等方面,從縱向和橫向對學生進行綜合考核評價。以學生自評、互評(包含產品成果)、師評等綜合考慮,作為該學習任務的成績。
高等職業教育以培養生產、建設、管理、服務一線的專科層次高素質技能型專門人才為目標[1],要實現該培養目標,工學結合是目前認為較為理想的培養模式。實現該培養模式的微觀要素是開發工學結合一體化課程,按照趙志群博士、姜大源教授等提出的基于工作過程系統化的課程開發,即按照行業分析、工作分析、典型任務分析、學習領域課程、課業設計的程序開發的方法已被廣大高職教師接受和運用,其成功開發的案例較多。但基于目前高職現狀,在師資、設備、環境等方面尚難以滿足工學結合課程的要求,教學實施難以達到課程開發的預設條件,嚴重影響了教學成效的提升。
《紡織品生態與安全性檢測》作為南通紡院“國家示范性高等職業院校建設計劃”重點開發建設的36門課程之一,是中央財政支持的重點專業建設項目子項目,屬于現代紡織技術專業(紡織品檢測與經貿方向)的專業核心課程。該課程是國內高職院校首次按照工學結合、任務驅動開發并實施的紡織生態與安全性檢測課程,目前已實施兩屆,在教師觀念轉變、師資結構調整、工學一體化教學場所設置、校企合作長效保障機制的建立、網絡學習平臺的搭建等方面積累了一定的經驗。本文以該課程為背景,試圖系統梳理工學結合課程易出現的問題,提出相應的對策,為廣大高職院校教師實施該類課程提供借鑒。
一、課程開發概述
本課程學習借鑒了趙志群博士工學結合一體化課程按照行業分析、工作分析、典型任務分析、學習領域課程、課業設計的開發程序[2],參照了姜大源教授提出的工作過程系統化的課程開發方法包含課程體系設計的系統化、課程設計方法的系統化和載體選擇的系統化三個層次的含義[3],創新性地提出了基于“工作三個系統化”開發高職工學結合一體化課程的理念與方法,即基于工作遷移性的課程體系構建、基于工作成長性的學習情境劃分和基于職業資格性的學習情境設計三個系統化。
在“工作”導向下,南通紡織職業技術學院現代紡織技術專業建設團隊經過前期行業調研和工作分析,確立了“一平臺、多方向”的專業人才培養方案,構建“公共平臺+專業方向”的課程體系,即按紡織工藝、紡織品設計、紡織品檢測與經貿三個職業小向確定專業方向,本課程為紡織品檢測與經貿方向專業核心課程。
學習情境劃分如表1所示,由該表可看出,本課程打破了傳統紡織檢測類課程學標準、講操作的知識構建方式,將復雜的標準體系揉合提煉,創新性地按照紡織品銷售區域及其對應的標準劃分情境,以符合實際工作。在具體情境設計中,依靠不同層次的紡織品生態與安全性檢測職業資格確立各情境學習目標,依據該工作內容要素和過程結構選取教學內容,以檢測任務為驅動組織教學,以職業資格的考核要素和標準構建課程評價體系,全面系統地以工作建基課程,實現工作領域向學習領域轉化。此外,配合本課程的實施,配套編寫了任務驅動性的引導文、任務書、工作頁、自測題、PPT及豐富的學材(教材),整理了大量的標準、圖片、文章、視頻,形成了豐富多彩立體化的學習資源庫,以此為基礎構建了網絡學習資源,方便學生自學。
二、課程的教學設計
1.消除傳統課程實施中教室與實踐場所的壁壘,大力構建工學結合一體化教學場所。根據課程要求,仿照紡織品檢測企業實際設置對原紡織品檢測中心進行改進,購置本門課程實施所需要的設備,如紡織品甲醛測試儀、紡織品pH值檢測儀、汗漬色牢度儀、摩擦色牢度儀等,按要求布置好。同時結合教育教學的要求,在檢測中心設置一間多媒體教室,備有齊全的多媒體設備、計算機及網絡設備,學習用品也是活動的便于學生的分組組合。由此學生可以方便地查閱資料、制定計劃、展示成果,也可以及時方便地實施檢測方案。
2.校內主講與校外兼職構成教學團隊。對于課程所要求的部分教學內容,由于所需檢測設備的價值昂貴,暫時未能配置,以及校內老師在部分內容上缺乏一定的檢測實踐經歷,所以實行部分內容在檢測企業現場授課。檢測企業一線專家檢測經驗豐富,操作規范,由校外檢測企業專家作為兼職老師直接給學生授課,可進一步強化學生在實際工作環境中的經歷,切實加強實現學生與實際工作零對接的能力,為就業提升競爭力。目前,本課程20%的內容由兼職老師實施教學。
3.教學內容按情境拓展。學習情境一完成后,在學習情境二標準體系中存在重復的檢測項目,不再在課堂中實施,由學習小組制定出檢測實施計劃方案經老師認可后,課外實施。對于第二個情境中實施時間長的檢測也將在課外時間繼續實施。而且基于第二個情境中所接觸的標準特性,學生必須設法查閱讀懂相關的英文標準,又強化提高學生的英語應用能力,對于學生今后的就業也是一種促進與激勵。
4.考核形式多元化,凸顯多種能力的培養。在傳統考試模式下學生盡管也能通過考試并進行檢測操作,但不會工作,不能完成具體工作任務,難以達到高職綜合能力培養的教育目標。因此,課程的考核不再是傳統的“理論考試+單項技能操作考核”,而應遵循職業資格證書的考核要求或實際檢測公司對員工的要求來進行考核,不僅考核專業能力(知識),還應包括方法能力、社會能力,以實現綜合能力培養。由此,學生的課堂表現、工作頁完成、檢測報告的設計撰寫、理論部分的測試、學習成果的展示、學習場所的衛生保持與打掃、檢測設備的操作與維護等都可以成為考核點。
對于考核中的理論測試,將本課程的內容結合世界知名檢測公司對新進員工的上崗考核特點來出題對學生考核。對于答辯考核,學生隨機抽取一塊織物,由2-3名老師組成考核小組,分別提問,學生按要求回答,并隨機抽取檢測項目對所得織物進行現場檢測操作演示,由專人做好答辯記錄。對于答辯考核這一環節要求每人必須通過,未通過者應申請重新答辯。上一學習情境考核通過后方可進行下一個學習情境的學習。并鼓勵優異者申請提前答辯,由此也可發揮這部分學生的能動性,可以起到幫助學習困難者、輔助指導者的作用,并充分發揮這部分學生在紡織品檢測中心開放管理中的作用。
三、教學實踐中的問題與對策
第一,在構建了工學結合一體化教學場所后實施教學,學生的學習積極性、主動性明顯提高,能夠按照設計的預期去完成學習任務。然而,班級人數過多,相應每組的人數也較多,不可避免地存在部分學生吃“大鍋飯”現象,影響了教學效果。因此,班級人數應適當少些,控制在30-40人較好,每組在5人以內較好,或是適當增加設備臺套數。此外,考核環節要進一步改進,避免“漏網之魚”的出現。
第二,此類課程的實施以專兼職教師組合教學團隊的形式來進行,基于每位教師教學能力、實踐經歷程度的不同,相互之間可以取長補短,確保良好的教學效果的取得。但在相應的教學管理機制上也應有所跟進,實施柔性、靈活化管理,可以確保始終是以穩定的2-3位教師組成的教學團隊來實施教學。且通過兼職教師的一線現場授課,學生得以在真實的工作環境和崗位上熏陶,得到了真正的磨練,可以培養良好的職業道德,提高自己的崗位技能,實現高職教育的培養目標。
第三,在情境實施中,部分檢測耗時長,課堂時間不足以完成完整的學習任務。因此應探索建立一套完整的紡織品檢測中心開放式管理機制,以確保學生更好地完成檢測任務。建議安排考核優異的學生承擔起課外開放式學習的指導者、維護者的角色,并可以考慮與勤工儉學崗位連接。
第四,在網絡實施部分內容中,互動環節存在較大缺陷,很多模塊的內容學生能輕易地采取拷貝粘貼而抄襲,因此這一模塊應加以改進,且適宜安排部分內容在課堂上分不同批次在題庫中隨機抽題在線完成,進行點評。
第五,在此類課程的學習中,學生需要查閱資料、英文閱讀和翻譯、制作多媒體課件、設計報告、實施檢測等,學習(工作)量大,因此每學期此類課程安排應合理,不宜過多集中于一個學期,否則易造成疲憊心理,反而造成教學效果的下降。
第六,授課方式及考核模式的變化,教師在課堂中的工作量減少,但課外工作量顯著增加,備課的細致充分程度相比傳統課程大幅增加,考核工作量也相當大,在一些量化細節上還需改進與探索。同時,此類課程也鞭策授課教師應及時更新知識跟上步伐,深入企業實踐,與企事業一線接觸,不斷學習實際工作。
四、教學成效
本門課程通過兩屆四個班的教學實踐,以及實踐過程中的不斷總結和改進,認為在這樣的教學設計與實踐中,學生由原來的被動、填鴨式學習轉變成一種啟發、鼓勵式的學習,其內在自發的緊迫感能很好地驅動自我主動學習和激發學習興趣。而且學生的學習也是一種探究式的學習,在這個過程中既要凸顯團隊也少不了個人,課堂的氣氛異常活躍,師生、學生之間的關系也更加融洽,溝通交流更多,學生也感受到這樣的學習方式能真正學習到實用的知識,能學會如何去完成任務和工作。學生的自信心也普遍加強,消除了空虛迷茫、無所事事的內心狀態。
參考文獻:
[1] 焦新.明確辦學定位 堅持校企合作[J].中國教育報,2010-04-13.