謝 永,張德謹,楊子毅
(宿州學院 化學化工學院,安徽 宿州 234000)
建設地方應用型高水平大學,作為工科的實踐教學該怎樣處理理論教學與實踐教學兩張皮的問題,工程教育界認為“重理論輕實踐”是問題的根源,其實怎樣建設"應用型高水平大學"的關鍵是看畢業(yè)學生的"大工程觀"的培養(yǎng)[1]。傳統(tǒng)的課程體系改革是回答這一問題的關鍵和核心步驟。某企業(yè)首席工程師提出本科生的不足是“知識面有廣度缺乏深度,知其然不知其所以然,數理基礎差,建模能力不夠,實踐動手能力欠缺,實踐經驗少,工藝知識嚴重缺乏”[2]。這很大方面代表了用人單位的心聲,“應用型高水平大學”對學生的培養(yǎng)目標正是為滿足基本功扎實、堅實的數理基礎、掌握前沿技術、具備創(chuàng)新開發(fā)能力而制定的[3-4]。補足學生的短板不是一朝一夕可以解決的,但可以分塊擊破,可以選擇從培養(yǎng)學生的動手能力的課程改革做起。要使學生的素質更能體現“應用型”、滿足企業(yè)用人需求,其實體現在對學生培養(yǎng)的課程設計上。打破傳統(tǒng)教學,分成不同功能團隊,讓學生積極的、主動的、快樂的、個性的、多樣的、豐富的,而且完整的、有結構的、系統(tǒng)的學習,實現教師少教、學生多學的目標[5-6]。根據工科大學生實踐教學團隊特點,把團隊效能界定為團隊成員為實現實踐教學目標,互相配合、共同完成任務而實現的實際結果[7]。由此在精細化工實踐教學中做了嘗試,崗位化組織教學模式正好滿足"大工程觀"這一理念,并取得了兩個效能的實現:其一團隊任務效能,教師指派團隊完成的具體的實踐教學結果,必須符合專業(yè)規(guī)定的要求、標準,用任務完成情況、活動效率、活動質量等衡量;其二團隊關系效能,指促進團隊成員間完成實踐教學目標的非直接效能,用成員滿意度、團隊成員成長、成員未來合作意愿等衡量。此功能分組可以循環(huán)變換各組實驗內容,鍛煉學生的不同動手能力和學生間的配合意識及團隊意識。以工程思維促進工科教學成效,本文有做法有實例有借鑒意義。
課堂教學要以學生的自主活動為中心開展。設定教學目標、選擇教材教法、班級的集體交互作用等,所有的構成課程要素的都應當以能形成學生的自主活動而加以整合,都必須服從、服務于學生自主活動的組織。教師的作用以激發(fā)、引導學生能動、獨立的學習,釋放較多的教學時空給學生。
苯加氫氣制取環(huán)己烷的中試檢測催化劑內擴散有效因子的工程試驗中,可以采取對分課堂的形式,前期講解實驗實質內容和設備管路后,把整班學生按照實驗過程中工作不同要求,分為投料崗位、工藝崗位、質量檢測崗位、設備維修崗位、數據分析崗位、安全保潔崗位等6組,每組學生必須熟知操作內容與工作順序,規(guī)定每崗位責任所在。
投料控制崗位負責物料苯與氫氣配比,在摩爾比1:8不變下,設備是以轉子流量計控制進料的,實驗全過程需要調整五次進料,要用電子天平稱量記錄單位時間內往復泵輸入苯的質量,將苯的質量轉換成摩爾,再確定氫氣的轉換體積向反應器輸入物料,實驗期間要關注物料苯的液位和氫氣的壓力,會使用氫氣鋼瓶上的高壓閥和低壓閥調節(jié)氫氣流量,防止斷料影響實驗進度,責任重大。
工藝控制崗位對于苯加氫合成環(huán)己烷的溫度、流量、壓力、液位進行控制,因為原料中有氫氣,溫度高會生危險,氫氣鋼瓶就在附近。溫度控制器有設定值和真實值,先設定工藝值,監(jiān)控真實值,控制合成溫度在工藝值波動范圍內,氣化段、反應上、下段溫度值都不一致,要準確控制。
質量檢測崗位要正確取樣送至氣相的色譜儀檢測。取樣用注射器講究手法,要快、穩(wěn)、準,否則每次檢測結果會有很大的偏差;氣象色譜儀的參數設定要根據檢測物質的特性確定,保證每次樣品檢測時的儀器各項條件不變,這樣的檢測結果才有意義。氣相色譜的流動相用的也是氫氣,所以氫氣鋼瓶的使用必須學會,保重安全。
設備維修崗位要有一定的設備結構知識,熟悉整個反應物料的管路流程。由于往復泵的間歇的股流送料,不小心進料管路進空氣,泵就不能正常工作斷料,所以要保證管路不進空氣,管路有接頭可能會密封不好,有苯的跑、冒、滴、漏出現,在實驗過程中要巡視,維修工具不能離手,圍繞在設備附近,時刻為完成實驗服務。
數據分析崗位要對每次調整投料質量比所檢測得到的苯轉化成環(huán)己烷的轉化率,用 origin軟件得到5個點繪出曲線,找出此曲線的斜率,通過一系列公式求出催化劑的內擴散有效因子,驗證所用催化劑對苯加氫合成環(huán)己烷的功效。
安全保潔崗位對于整個實驗場地保證安全和潔凈。苯是易揮發(fā)的化學品,有易致癌的可能,當有跑、冒、滴、漏的苯會發(fā)到空間,會使實驗同學有吸入可能,所以通風也是保潔組的主要職責,還要阻止明火出現,實驗過程中出現的地面污物等都需要及時清理,舒心的環(huán)境有利于工作的順利進行。
班長充當企業(yè)主任、調度、技術員的全能角色,組長協(xié)助教師完成實驗的突發(fā)事情的處理。教學教師制定考核辦法,各組承擔的實驗內容作為實驗報告的主要內容,每組上課前和課后都要簽名;各崗位都有操作記錄也有組員簽名,這樣明確責任,培養(yǎng)擔當;最后各組組長把整個實驗匯總成完整的實驗報告,班長簽名;指導教師批改。這樣沒有增加指導教師的工作量,而是盡可能讓每位學生找到自己的角色,負責一項工作,避免渾水摸魚,得過且過。通過分崗位更好逼迫學生要動手操作,能力的好壞在各崗位能否順利完成實驗中表現出來,讓學生為榮譽而戰(zhàn),為團隊而戰(zhàn)。這其中一定還會有部分學生不積極學習,但這只是小眾,比起傳統(tǒng)教學正好相反。這能使絕大部分學生得到動手能力的鍛煉,已達到促進應用型教學轉型的目的。
在分崗位的時候,找準敢擔當、積極主動的學生來做組長;每崗位學生的組成不能自由組合,否則那些懶動手、不積極的學生被邊緣化,由這類學生組成一組將會影響整個團隊的進度和工作效率,要考慮學生個體差異,班長對各位同學了解得多,協(xié)助教師盡可能的把每組學生的動手能力均衡分配,目的帶動大家都為完成實驗貢獻自己的智慧。
教師實踐教學觀念與90后學生時代特征差異大。當前高校教師都留有精英教育的時代特征,其教學思想以理論為先導,實踐為輔助,實踐教學也多存在眼高手低的問題。把實踐教學問題歸因于學生學習,忽視自身動手能力缺乏導致實踐教學對學生個性差異、認知能力、認知興趣探索不足的影響。而90后的大學生依賴性強、人際關系、成才觀念淡薄,在實踐教學中表現出學習主動性差,無學習動力,不珍惜學習機會。分崗位實踐教學,就要求教師全盤把控苯加氫的設備、儀表、檢測儀器、工藝控制等每個環(huán)節(jié),否則一個節(jié)點出問題,實驗就得停止,建立學生的"擔當"意識。其間出現的所有問題,教師都無所不能的解決,學生佩服,積極性提高,這就是榜樣的力量。
高校實踐教學已建立了一套完整的實踐教學理論體系,教學大綱、教學計劃、教學進度一應俱全,其實是課堂上稍有按部就班執(zhí)行。教學的很多瓶頸問題,如實踐教學計劃合理卻無法落實,教學方法研究豐富卻可行性方案少。這其中就學生人數多就難解決,而分崗位就可以有效的解決學生多、設備少、課時少的問題。每崗位的學生都根據分配的任務職責進行崗位確認,做到每人有事干,工作好壞與大家有關聯,形成一榮俱榮的責任意識和團隊意識。
建立校外基地,被認為是見效快、耗資少的有效辦法,但實際效果并不理想。在基地方面,存在基地多、只掛牌,實效小,企業(yè)重自身效益和安全問題,無視本應承擔的社會責任,不情愿或推脫接受學生實習,無法滿足高校長期、有效利用校外資源實現實踐教學的目的。分崗位實驗教學可以足不出校門,學生按照企業(yè)管理的方式從事企業(yè)、班組的崗位操作,培養(yǎng)學生的責任擔當,組織和協(xié)調能力都能得到鍛煉。
在高校教師中,學術型教師多,而同時致力于教學實踐改革的“雙師型”教師少;教師學術研究成果多,而實踐教研成果少。學生實踐課出勤好,而實驗報告完成質量不高、抄襲嚴重。通過分團組,如果指導教師自身能力不高,其會無法完成實驗指導任務,促使教師主動提升自身實踐能力;學生各司其職,做的實驗內容不同,自然寫的實驗報告內容不會相同,至少在一定程度上減少了大面積抄襲實驗報告的發(fā)生。
現在科技發(fā)展迅猛,獲取信息與知識的手段與資源渠道多樣,使得大學教育不再是以教師為中心的知識灌輸,而是圍繞著學生的需求,對學生的協(xié)作能力、實驗能力、自學能力和團隊合作意識進行綜合培養(yǎng),崗位模式實踐教學能提升學生的整體與局部、個人與集體的統(tǒng)籌能力。
現在的學生聰穎好學,現代教學注定是不能注滿一桶水,而是點燃一把火,教師要點燃的正是學生心中對知識和自我能力的肯定渴望之火。崗位模式實踐教學有多個管理、技術、服務等崗位,在每個崗位的卓越表現都是大家有目共睹的,無疑提升學生的對自我能力的肯定。
崗位模式的實踐教學的各個環(huán)節(jié)都可分為必做,選做,示范的技術和管理的靈活操作,給學生更多自由選擇,充分發(fā)揮他們的年輕天性去更好地學習。實驗教學模式的創(chuàng)新無疑是有利于反映實驗教師教學效果,更能督促實驗教師的自我改進。
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