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在認真分析化工原理實驗課程教材建設中存在問題的基礎上,探求化工原理實驗教材建設的途徑和教材建設的具體要求。
一、化工原理實驗教材建設存在的問題
化工原理實驗具有明顯的工程特點,是實踐性很強的一門技術課程,以培養高等化工科技人才的能力和素質為主要目的。新建本科高校化工原理實驗教材建設雖已取得了很大的成績,但仍存在一定的不足。
(一)教材內容參差不齊,多是講義
化工原理實驗研究的是多達14個的基本化工單元操作,其相關實驗,根據內容可分為基礎實驗、驗證實驗、綜合實驗和設計實驗,與之配套的實驗儀器有很多。由于化工原理實驗內容的這種特殊性,化工原理實驗教材版本較多,涉及的實驗內容也各不相同。即使名稱相同的實驗,由于實驗性質不同,其實驗儀器亦不同,加之生產儀器設備廠家的研發能力也不同,這也致使化工原理實驗所需的儀器設備千差萬別。而且,在以往的化工原理實驗教材編寫時,編著者往往根據自己所在專業化工原理實驗室已有儀器設備進行編寫,又由于各學校的專業培養目標不同,同一實驗的性質不同,所購置的儀器設備不同,致使實驗教材中名稱相同的實驗項目的實驗內容不同。這些都給學校選用教材帶來了一定的困難。
(二)教材內容落后于科學技術的發展
首先,測量儀器及測量方法方面的內容陳舊。化工原理實驗中的測量項目較多,有流量測量、溫度測量、壓強測量等。例如流量測量儀器,目前使用的有孔板流量計、轉子流量計、渦輪流量計、電磁流量計、卡門渦街流量計、超聲波流量計、質量流量計、多普勒激光流量計和其他新型流量計。這些測量儀器及其使用方法都是學生需要掌握和了解的。可是,現行的化工原理實驗教材甚至是化工原理教材也只是簡單地介紹了其中的2~3種,無法滿足學生獲取知識的要求,也無法滿足現代社會對應用型人才的需求。其次,數據采集及控制方面的內容滯后。現代科技社會,為了切實提高化工生產的安全水平,化工企業逐步實現了化工安全生產過程自動化控制,如DCS系統、SIS系統、ESD系統等,這些系統有一個共同的特點,那就是應用信息技術和自動控制技術,遠程采集數據和動態控制生產。由于化工原理實驗課程以培養符合社會需求的高等化工科技人才的能力和素質為主要目的,學生需要了解和掌握計算機數據在線采集和自動控制系統方面的知識內容,但現有的化工原理實驗教材大多都沒有提及這方面的內容,即使是后續相關的過程控制等課程教材對此也多是泛泛地提到。目前,新建本科高校現有的化工原理實驗儀器設備的操作和調節多是手工調節,數據的記錄基本上采用的也多是筆加紙的方式。傳統的手工操作訓練遠遠滯后于現代計算機數據在線采集和自動控制系統的發展要求。
二、加強化工原理實驗教材建設的途徑
(一)學校給予重視和政策支持
化工原理實驗是化學化工專業的一門專業基礎課,其教材建設如果單靠個人,很難達到預期的效果,需要學校與系院給予高度重視和政策支持。學校應根據教材建設制定相應的政策,在經費、時間和政策上給予鼓勵,完善教材的評審機制,調動專業教師參與編寫專業課程教材的積極性。總之,只有在學校政策的指導下,所有專業教師都參與到教材的建設中來,才能夠取眾人之長,獨辟蹊徑,編寫出既能體現應用化學專業培養目標,又能體現新技術和新工藝的教材。
(二)教材建設與化工原理實驗課程改革相呼應
新建本科高校化工原理實驗教材建設應該在遵循培養方案的前提下,以培養目標為核心,以課程體系為基礎,以教學內容為主體等方面開展建設。化工原理實驗是應用化學專業的一門專業基礎課,其開設的目的是為專業課的學習奠定理論與實踐的基礎,增強學生的學習積極性和創新能力。化工原理實驗課程建設是應用化學專業課程體系改革的一個重要組成模塊,其教材建設也是建設的重點之一。化工原理實驗是以單元操作為基本教學內容的,那么其教材建設應以各種單元操作為主體,針對每個單元操作進行具體的分析、定位和確認,逐步開展教材建設。整個建設過程要與化工原理實驗課程改革相呼應,突出應用型的特點。
(三)教師積極參與專業課程教材的編寫
教材建設是一項具體、系統的項目,需要一批有事業心的教師積極參與研究和實施。在教材編著之前,參與教材建設的教師要廣泛、及時地收集各種資料,并對其進行精選和提煉,整理出能體現新建本科高校應用型辦學定位的先進技術理論內容;編著教材時,還要及時了解國內外化工原理實驗方面的新技術和新工藝,并充實到教材中去,使課程教材既能體現應用型的辦學定位,又能反映出國內外化工原理實驗的新理論和新研究成果,從而激發學生的學習積極性和創新性,促進學生全面發展。
(四)教學內容設置注重應用及創新
化工原理實驗課程教材建設首先要站在具體專業方向的角度來設置教學內容,確定哪些是重點要闡述的,哪些是點到為止的,哪些是避免重復應該刪減的,哪些是最新應用須增加的,以避免因內容重復而出現課程之間的推諉現象;其次要適應現代社會的發展,刪除教材中已淘汰的內容,增加國內外的新技術新工藝,要根據企業生產實際增加實踐方面的內容,以提高學生的實際操作水平和處理問題和解決問題的能力。
三、化工原理實驗教材建設的要求
(一)定位準確
教材建設要在貫徹知識、能力和素質協調發展的教育教學思想指導下,結合具體的人才培養目標,具體的專業課程特點和具體的培養對象,編寫專業針對性較強的教材[2]。新建本科高校應用化學專業化工原理實驗課程作為一門專業基礎課,其教材的建設應該服務于人才培養目標,重視基本原理的應用,對于基本原理的推導和論證要盡量簡約處理,追求內容體系的系統性和完整性,強調基本原理的應用和操作,使學生在學習過程中,掌握基本的原理、基本的技能和應用知識,形成基本的專業素養。
(二)樹立精品
意識新建本科高校化工原理實驗教材建設要與應用型人才培養目標相一致,在實驗和實訓配套等方面突出應用能力培養的特點,要有精品意識。在注意教材系統性、邏輯性和完整性的前提下,教材編寫要用精煉、準確的文辭進行精辟闡述,把最先進的理念、最新的標準規范、最新的技術和工藝融入教材,讓教材能體現知識的時代性,體現出學校的人才培養特點,使其成為同類教材中的精品。
(三)遵循先進性、通用性和實用性原則
教材建設要追蹤現代科技發展新趨勢,把握專業實際發展的需要,注重知識和技術的更新,將國內外新技術和新工藝及時編入教材,同時注重電子教材特別是仿真實驗教材的建設。在通用性方面,隨著社會對人才需求的不斷變化,專業面由單一向多個方向拓展這就需要教材建設要處理好綜合性和專門化之間的關系,使編著的教材既適用于單個專業方向,又適用于多個專業方向的專業需要。教材內容設計要擺脫理論分析長而深的模式,充實應用實例的內容,以實用性和綜合性為特點,以培養學生基本技能和應用知識為目的。
(四)專業教師和企業技術人員加強合作
化工原理實驗教材建設單靠在校教師是很難完成的,只有教師與實驗設備研發制造公司及企業生產一線的工程師緊密合作,甚至邀請他們直接參與到教材建設中來,才能真正了解社會所需的化工人才應具備的知識能力和知識結構,并以此進行教材的開發,才能編寫出真正適用的化工原理實驗課程教材,達到培養出真正的應用型人才目的。
作者:張果時國慶單位:黃淮學院鄭州輕工業學院