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中图分类号:G642.0 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.01.017
1 引言
目前,我国的工程教育占整个高等教育的三分之一以上,承担着培养大批创新型、应用型人才的任务。促进工程教育改革和创新,能够全面提高我国工程教育人才培养质量,培养造就创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才,为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势。沈阳理工大学应用化学专业始建于1948年,当时为表面处理专业。1993年涂装防护工艺专业成为国家教委第一批高等工程专科教学改革试点专业。1996年“金属腐蚀与防护”专业升为本科专业。2001年根据教育部专业目录调整为“应用化学”专业。其人才培养目标是:培养具有良好的科学、文化素养,能够较系统扎实地掌握并应用化学基础知识、基本理论,和基本技能,能够在涂料制造与涂装工艺、金属腐蚀与防护工程与工艺设计领域从事一定的研究,设计、开发、生产施工、监管及其它与工程相关的工作,具有较强的工程实践能力和创新能力的工程技术人才。围绕这一目标,专业进行了“实际工程为背景,涂料涂装、腐蚀与防护技术为主线,工程实践能力、创新能力培养为核心”的工程人才培养模式研究。对类似专业工程人才培养具有借鉴价值。
2 课程体系构建
按照我国工程教育专业认证标准(试行)提出的工程专业毕业生必须达到知识、能力和素质要求,基于上述人才培养模式及培养目标,构建由公共基础课、专业基础课、专业课及素质教育课构成的课程体系。
培养方案中实验学时800余学时,增加实践教学专用周达49个,从学生全面发展、可持续发展所需基本能力、专业基本能力到培养本科工程人才所需工程实践能力,创新能力,从大学一年级开始到毕业,层层递进,培养学生工程实践能力和创新能力。
3 教学内容改革及教学方法改革工程型人才培养
任何先进的教学理念都要直接通过先进的教学方法来实现。以“如何教”的思路来安排和完成知识的传播和讲授,还是以“如何学”的视角制定个性化、特色化的教学内容是教学方法改革的重要问题。改革中,教师需将“以教为中心”转到“以学生学为中心”,尊重学生个性发展,让课堂“活”起来,让学生“动”起来,使学生体现出学习的主体性、主动性和创造性。
3.1 利用课程群建设对知识点进行整合
课程群建设可利用相邻课程在时间和内容上的衔接关系压缩重复内容,减少课程学时数,并利用课程内容上的关联性相互支撑和强化。如金属的结构与性质在无机化学、结构化学、材料化学,金属学、金属腐蚀与防护及涂装工艺等多门课程中学到。改革中,要研究这个知识点在哪门课程中讲、哪门课程中不讲或简述,使学生认识到知识的完整性、关联性和必要性,提高学生应用基础知识解决专业问题的能力。
3.2 充分利用现代信息技术,更新完善教学内容
教学内容不仅包括基础知识、基础理论、成熟的技术,还要及时补充先进的生产设备、仪器、生产技术与方法。教学内容的选择以“实际工程为背景、涂料涂装、腐蚀与防护技术为主线”。要充分利用现代信息技术,借鉴国内外改革成果,收集原版外文书籍,搜索最新的文献资料,图片、制作网络电子教材;或者利用作业,论文等方式让学生查阅相关知识的实际工程背景,让学生了解科学与科技的进步。
3.3 以“实际工程为背景,涂料涂装、腐蚀与防护技术为主线”设计教学内容
结合生产生活实际、以实际工程为背景、涂料涂装、腐蚀与防护技术为主线的教学方法改革在多门课程中进行。学生在课堂上了解所学知识的应用背景,了解实际工程中可能遇到的问题,学习应用所学知识、所学技术去解决工程问题,学生了解所学有用,有动力学。
3.4 在教学中坚持以教师为主导,以学生为主体
教师在教学中以学生为主体,去设计、组织、实施和评价教学过程,为学生个性发展提供条件,创造环境,从而引导、激发学生的学习兴趣和求知欲。即重视教法,更重视学法。倡导尊重和激发学生的自主性、自觉性,因人而异,因势利导,培养学生的创新意识、自主思维和综合能力。为他们形成终身学习的能力打下良好的基础。
3.5 企业进课堂
专业连续多年实施“企业进课堂”教学改革。企业工程技术人员与教师共同备课,研究教学内容,并把企业中现存问题在课堂中讲给学生。看到国内产品与国外的差距,激发学生的责任心;问题的研究解决,提高学生应用所学知识解决生产实际问题的能力。以竞赛结课,企业工程师与教师做评委,使学生早日面对竞争,面对企业的需求。“企业进课堂”,学校突破了传统的以学校和课堂为中心的教学形式,把教学活动与生产实践紧密结合,将企业一线的工程技术人才引入课堂,使学生接触到最新最先进的生产环境,并将专业理论知识在生产实践中运用,形成了学校和企业的“双课堂”。
4 结束语
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。
虽然国家“十二五”规划中大力支持中职教育,但目前中职学生的就业压力普遍较大。随着社会经济的发展,人们的职业变换频率提高,社会对中职毕业生的要求是不仅仅具备一技之长,还必须有较强的应变能力,这就导致职业定向培训与职业变换之间的矛盾越来越突出。中职课程项目化教学应运而生。
目前,国内中职的教学项目化改革正如火如荼,我校也在摸索实施中。笔者在中职《化工分析》课程中实施了项目化教学,并探索了一些可供借鉴的体会。
1 项目设计生活化,将“生活”引入课堂
陶行知的“生活教育”理论指出:“全部的课程包括了全部的生活,一切课程都是生活,一切生活都是课程。”目前,在项目化教学改革中,老师感觉最难的是项目设计,很多时候,项目设计流于形式,或者是不能跳出学科体系的框架,纯粹地将学科体系中的实验项目变成课程项目,学生在学习过程中,发现学习内容和以前一样,学习兴趣大减。我们在几轮实践中感受最深的是,项目设计的好坏对学生的学习效果影响很大。
项目的设计一般要选择学生日常生活中接触到的,同时也能引起学生兴趣的项目,使学生通过生活,浓缩兴趣,发出学习的活力和激情,从而得到有效的学习,实施有效的教育。生活是教育的中心,因此,项目选择不能脱离学生生活。比如,在酸碱滴定项目化教学模块中,笔者通常选择“工业硝酸、工业硫酸或工业纯碱”作为项目研究的对象,上述这些产品是学生不能碰,不能摸的物质,学生对它们本已心存畏惧,所以很难对该项目学习产生兴趣。经过探索,笔者结合生活,重新选择项目名称,以“食醋、柠檬、肥皂”为项目研究对象,考察它们的酸碱度,并让学生先品尝,后测定它们的酸碱度,将生活与知识紧密联系起来,借由生活因素的激发,使学生能够主动地、快乐地学会知识、内化知识,使他们得到观察、知疑、假设、试验、实证、分析的种种能力与态度,去探求真理的源泉。
项目的选择要回归到学生的生活世界,没有生活作底色的项目是苍白无力的,也是索然无味的。当然,在项目化教学过程中,要注意把“生活”引进课堂,不能让“生活”成为主角,“知识”成了陪衬或影子。要将知识的学习置于生活或学生的直接经验土壤之中,才能让学生在探索中学会探究,在自主中学会自主。
2 课堂应该是师生互动、心灵对话的舞台
长期以来,课程教学只重视知识的传承,教师常常采用“告知”的方式,把学生当成知识的容器,当成考试的机器。学习内容固定,学习方式单一,问题和答案标准统一,忽视学生个性,忽视学生的认识、体验和感悟。项目化教学改革,某种程度上改变了以前的一卷定成绩的学习模式,也改变了长期重视知识的传承的缺陷,但也有另外一种声音,项目化教学过程中,知识的传授不成系统,学生感受知识零散,还是喜欢以前的服从、接受和不会探究和创造的教学模式。在项目化教学过程中,课堂教学效果和课堂教学模式对引导学生如何用自己的眼睛观察社会、感受社会和研究社会很重要,所以我们在课堂教学过程中要学会在科学世界和生活世界搭建桥梁。
搭建科学世界和生活世界的桥梁,首先要精心设计教学活动,摈弃以前的满堂灌和写教案或抄教案的方式。上课是有组织教学活动,所以,备课时要设计师生活动,要充分体现师生互动的内容。比如,笔者在设计“食醋质量检验”项目的方案时,采用头脑风暴、探究等创新的教学手段贯穿在课程教学活动中,让所有学生都能积极学习和探究,提高学生的学习兴趣,激发学生的创新思维,让学生和老师之间产生共鸣的音符。
另外,在课堂教学活动中,允许“另类”的想法,让学生产生质疑,敢质疑,鼓励学生自由舒放的思维和想法,培养学生创新的能力。特别是设计方案的过程中,允许不同的方案,同时让学生去实践体验,真正让学生感觉课堂是能够相互信赖、能够分享,并能找到知己的舞台。
3 幽默与新鲜的知识伴行,同样能激发学生的创新思维
课堂教学中要善于利用学生的心理特点,充分挖掘学生的兴奋点,不要按部就班,照本宣科,老师用自己的身体力行作为示范,激发学生的创新意识。比如在“制定食醋质量检验方案”任务教学过程中,我引用中学曾学过的“教授变换指头品尝食品”的方法,让学生误以为是很好吃的食品,每个人都来品尝,结果显而易见,课堂气氛一下子活跃起来,学生的兴奋点和好奇心也已经完全放开,非常有利于后面的学习,这时,我再将话题稍微衍生,让学生思考如何科学地“闻、尝、看”。陶行知曾在“创造的教育”演讲中提出,每个人都有创造力,要扫除束缚创造力的障碍,实行“六大解放”,即解放头脑、双手、眼睛、嘴巴、空间、时间。其实,创新离学生很近,我们在教学过程中,要激发学生的好奇心,才能增强学生的求知欲,才能使学生拥有自我学习的动机和持续学习的能力。
4 改革反思
从开展课程改革以来,我们常常实践—反思—调整—改进—再实践。对实践的每一步,认真总结,反思,调整,继续前进。课程改革的生成在许多时候是借题发挥,借机发挥。这种发挥不是信马由缰、信口开河,而是有的放矢、有为而作。也许,与预定的内容不相一致,甚至感觉离题万里,但是,从整个改革来看,这样的离题万里反而是“题中应有之义”。项目化教学改革应更多地关注学生的创新能力与学情问题,培养学生适应社会经济迅速发展的能力和终身学习的能力,一味地按照教学内容等按部就班地执行无疑是一种盲目的行为。
【参考文献】
《系统工程与评价技术应用》是安全技术管理专业的核心主干课程,具有理论基础要求高、实践性强的特点,运用传统的“章节式”教学,存在知识点繁冗、难以消化理解的弊端。针对安全评价师职业活动领域,按照职业功能模块进行工作过程系统化设计,充分融“教、学、做”为一体,以工作过程为导向、以模块为单元,以项目任务驱动为载体来实施教学,更利于提高学生学习积极性和明确学习方向性。
一、系统论与教学模块式课程体系构建
系统是由若干相互作用、相互关联的要素组成的,具有特定结构和功能的有机整体[1]。系统论是把所研究和处理的对象当作一个系统,分析系统的结构和功能,使系统各要素相互协调达到最佳状态,保证系统整体功能和目标得以实现。
教学模块式课程体系构建是在总结高职院校多年教学改革经验的基础上,在推进“校企合作、工学结合”的人才培养模式过程中提出的课程体系构建方式[2]。若把课程体系看做是一个系统,构成要素包括教学模块、项目和任务,根据教学目的和工作过程需求安排教学模块,每个教学模块基于职业岗位群引入项目,项目再分解为若干个任务,把执业过程中所需要的知识、技能、态度有机地整合在一起,形成“基本素质一职业能力一岗位技能”三位一体的课程模式。
二、安全评价工作过程
(一)安全评价及分类
安全评价是以实现安全为目的.应用安全系统工程原理和方法,辨识与分析工程、系统、生产经营活动中的危险、有害因素,预测发生事故造成职业危害的可能性及其严重程度,提出科学、合理、可行的安全对策措施建议.做出评价结论的活动[3]。安全评价伴随生产经营单位的整个生命周期,按照实施阶段不同分为安全预评价、安全验收评价和安全现状评价,三者相互衔接各有侧重,其关系如图1所示。安全预评价是在建设项目可行性研究阶段、工业园区规划阶段或生产经营活动组织实施之前进行的,侧重于从源头上确定其与安全生产法律法规、规章、标准、规范的符合性,安全验收评价是在建设项目竣工后正式生产运行前或工业园区建设完成后进行的,重点在于检查建设项目安全设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用的情况,安全现状评价则是针对生产经营活动中、工业园区内的事故风险、安全管理等情况,重点辨识与分析生产现状存在的危险、有害因素[4]。
图1:安全预评价、安全验收评价和安全现状评价关系图
(二)安全评价程序及内容
在AQ8001-2007《安全评价通则》中给出了安全评价程序框图,如图2所示。安全评价对象遍布煤炭开采、化学原料及化学品制造业、房屋和土木工程建筑业等50多个行业。而无论哪个行业哪种安全评价都要遵循图2给出的程序和内容要求,即安全评价工作的套路是统一的。在前期准备阶段,要明确评价的对象和范围,收集国内外相关法规、技术标准及工程、系统资料;危险、有害因素辨识与分析,即从系统的角度辨识和分析危害有害因素,确定危险有害因素存在的部位、存在方式、事故发生的途径及变化规律;定性定量评价,是在危险、有害因素辨识和分析的基础上,划分评价单元,选择合适的评价方法,对工程、系统发生事故的可能性和严重程度进行定性或定量评价。这部分运用了安全系统工程的“整分合”原理,评价单元划分、评价方法选择和后续的定性定量评价构成相对独立和完整的一部分;提出安全对策措施建议,即风险控制,根据定性定量评价结果,提出消除或减弱危险、有害因素的技术和管理措施及建议;作出评价结论,简要列出主要危险有害因素的评价结果,指出工程、系统应重点防范的危险有害因素,明确生产经营者应重视的安全技术措施;最后是依据安全评价的结果编制相应的安全评价报告。
图2:安全评价程序框图
(三)对从业人员要求
安全评价师是顺应安全生产发展要求设立的职业岗位,共设三个等级,分别为国家职业资格三级、国家职业资格二级和国家职业资格一级,一级为最高。三级安全评价师要具备良好的职业道德、掌握安全评价相关的法律法规和技术规范、危险有害因素辨识、评价、风险控制等基础知识,能够根据评价对象的具体情况辨识危险有害因素、划分评价单元、进行定性定量评价、提出安全对策措施、给出评价结论并形成评价报告。二级和一级安全评价师在此基础上增加技术管理和培训指导的要求。
三、课程模块划分
(一)课程模块与章节式教学区别
章节性教学是沿用了多年的传统教学模式,有利于体现知识理论体系的完整性,注重解决是什么和为什么的问题。而对于职业院校的学生过于繁杂和深奥的推理过程容易让其产生畏难情绪,把课程体系分项目教学,知识点分解到具体的项目和任务中,在介绍是什么和为什么的同时,更注重教授所学的理论知识能做什么和怎么做,把课程目标分解为具体的任务单进行实现,一是充分满足学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,帮助其从被动学习转向主动学习;二是利于学习内容紧跟行业发展步伐,职业模块灵活多变便于及时补充教学资源;三是为专业建设提供了广阔的发展空间和灵活的扩展模式,使课程体系保持相对稳定的结构模式的同时又能够不断更新和发展。
(二)教学模块及其任务系统化构建
教学模块是以职业活动为导向、以职业能力为核心、以完成典型任务为驱动,根据教学目的和需求,安排学习单元组合而成[5]。通过前面的分析,不难看出系统工程的原理和方法是贯通运用在安全评价过程中的,这为原本是两门课的《安全系统工程》和《安全评价》整合为一个完整的课程体系提供了条件,《系统工程与评价技术应用》课程模块的具体划分见表1,表中详细给出了6个教学模块及其下设的项目名称。项目再往下细分任务,因各学校行业偏重不同,仅以安全性评价教学模块的项目三定性定量评价单元举例做以说明,结合我校安全专业的矿山安全方向,分为任务一煤矿预评价安全检查表分析法,任务二煤矿预评价预先危险性分析法,任务三煤矿验收评价作业条件危险性评价法,任务四煤矿现状评价故障类型和影响分析,任务五煤矿现状评价事故树分析法。
表1:《系统工程与评价技术应用》课程模块划分
四、结语
模块化教学是当前职业院校改革的大趋势,基于工作过程对系统工程与评价技术应用课程进行模块划分,有利于体系中各要素的相互配合和整体功能达到最佳状态。
[参考文献]
[1]李永怀,彭奏平.安全系统工程.北京:煤炭工业出版社[M],2008:1、5.
[2]教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见,教职成[2011]12号
[3]AQ8001-2007,安全评价通则[S].