崔玉民,殷榕燦,苗 慧,李慧泉,王彩華,白翠冰,陶棟梁,王洪濤
(阜陽(yáng)師范大學(xué)環(huán)境污染物降解與監(jiān)測(cè)安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽阜陽(yáng),236037)
高等學(xué)校對(duì)人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)是實(shí)踐教學(xué),實(shí)踐教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力,提高其綜合素質(zhì),具有重要作用。培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展,具有基礎(chǔ)理論知識(shí)扎實(shí),基本技能強(qiáng),綜合素質(zhì)高,有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才為應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。為了適應(yīng)高等學(xué)校對(duì)教育教學(xué)改革的需要,并且,提倡其對(duì)素質(zhì)教育的要求,本課題組探索對(duì)應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程,采取開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,進(jìn)行嘗試,以便高度重視對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)[1-2]。
在人才培養(yǎng)方面,本專(zhuān)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)堅(jiān)持“鞏固、深化、提高、發(fā)展”八字方針,培養(yǎng)具有良好的思想道德素質(zhì)和身體心理素質(zhì)、良好的文化素質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)、較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力、較高的業(yè)務(wù)水平和強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感;培養(yǎng)掌握化學(xué)科學(xué)的基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)與基本方法和化學(xué)實(shí)驗(yàn)手段,能夠運(yùn)用應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決若干實(shí)際問(wèn)題,適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)需要的高素質(zhì)人才。通過(guò)對(duì)本專(zhuān)業(yè)改革,使得學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力及社會(huì)適應(yīng)能力得到大力培養(yǎng),真正獲得了人才培養(yǎng)與素質(zhì)教育相結(jié)合背景下的應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)人才[3-4]。以省級(jí)特色專(zhuān)業(yè)應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境污染物降解與監(jiān)測(cè)安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室作教科研平臺(tái),于2009 年12 月16 日,與安徽金種子集團(tuán)有限公司簽署共建開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室:位于阜陽(yáng)師范學(xué)院西湖校區(qū)F 樓507 室作為新產(chǎn)品、新工藝研發(fā)實(shí)驗(yàn)室;位于安徽金種子集團(tuán)有限公司測(cè)試中心大樓103—104 室作為應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)室。共建開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室主要作用:(1)產(chǎn)、學(xué)、研一體化,培養(yǎng)應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)人才;(2)研發(fā)新工藝、新產(chǎn)品;(3)為應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生提供實(shí)習(xí)場(chǎng)所;(4)對(duì)中間體、產(chǎn)品進(jìn)行在線分析檢測(cè)。
通過(guò)對(duì)本專(zhuān)業(yè)改革,使得學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力及社會(huì)適應(yīng)能力得到大力培養(yǎng),真正獲得了人才培養(yǎng)與素質(zhì)教育相結(jié)合背景下的應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)人才[5]。以省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及省級(jí)特色專(zhuān)業(yè)為教學(xué)科研平臺(tái),于2009 年12 月16 日,與安徽金種子集團(tuán)有限公司簽署關(guān)于《新產(chǎn)品、新工藝研發(fā)實(shí)驗(yàn)室》共建開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的協(xié)議,本實(shí)驗(yàn)室包括位于阜陽(yáng)師范學(xué)院西湖校區(qū)F 樓507 室的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室及位于安徽金種子集團(tuán)有限公司測(cè)試中心大樓103—104 室應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室兩部分。該開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室主要作用:(1)產(chǎn)、學(xué)、研一體化,培養(yǎng)應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)人才;(2)研發(fā)新工藝、新產(chǎn)品;(3)為應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生提供實(shí)習(xí)場(chǎng)所;(4)對(duì)中間體、產(chǎn)品進(jìn)行在線分析檢測(cè)。該開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室為產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目及應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)提供良好平臺(tái)。我們依托該平臺(tái),讓?xiě)?yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,并開(kāi)展以下工作:(A)采取申報(bào)課題形式,主要以大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目為主,根據(jù)建設(shè)應(yīng)用型地方性高水平大學(xué)的要求,培養(yǎng)應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)、實(shí)踐能力和科研創(chuàng)新能力。從2013 年設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目以來(lái),應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在本重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室老師精心指導(dǎo)下,積極申報(bào)各級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目,平均每年獲批10 項(xiàng)資助。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,本重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的教授、博士細(xì)心安排、精心策劃,并認(rèn)真負(fù)責(zé)指導(dǎo),使獲得資助的學(xué)生得到很好的科研鍛煉,他們發(fā)表了科研論文、獲批了發(fā)明專(zhuān)利等科研成果,并且,他們的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神也充分得到提高。這樣既培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神又提高了其科研能力;(B)通過(guò)石墨爐原子吸收光譜技術(shù),檢測(cè)白酒中重金屬汞的含量;(C)利用電感耦合等離子體-質(zhì)譜法(ICP-MS),既能檢測(cè)白酒中金屬鋅離子的濃度,又能給出同位素的有關(guān)信號(hào),這可應(yīng)用于同位素的追蹤研究;(D)采用HPLC 與ICP-MS 聯(lián)用技術(shù),對(duì)白酒中重金屬銅離子的含量進(jìn)行檢測(cè);(E)采用GC(氣相色譜方法)與ICPOES 聯(lián)合技術(shù),對(duì)白酒中重金屬鉛離子含量進(jìn)行測(cè)試。由此一來(lái),既培養(yǎng)了應(yīng)用型人才,又給地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展增強(qiáng)后勁[6]。
實(shí)習(xí)基地作為必要的實(shí)踐場(chǎng)所,對(duì)于實(shí)習(xí)基地建設(shè)的優(yōu)與劣,將直接影響著生產(chǎn)實(shí)習(xí)質(zhì)量。作為高等院校一定要充分發(fā)揮專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)性強(qiáng)、科研能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),用專(zhuān)業(yè)理論和先進(jìn)技術(shù)對(duì)企業(yè)進(jìn)行指導(dǎo)和支持,以便使企業(yè)更快地、更好地解決其當(dāng)前所面臨的困難與問(wèn)題;與此同時(shí),企業(yè)也一定充分發(fā)揮生產(chǎn)設(shè)備完善、生產(chǎn)實(shí)踐能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),給學(xué)校提供實(shí)踐鍛煉方面的支持,因此,雙方互贏互利,使學(xué)校更好地為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,輸送生產(chǎn)實(shí)踐能力強(qiáng)的優(yōu)秀人才[7]。
為了進(jìn)一步提高應(yīng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力,我院應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)劃分成科研訓(xùn)練與專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)兩個(gè)階段??蒲杏?xùn)練在省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室集中進(jìn)行培訓(xùn),主要圍繞本專(zhuān)業(yè)學(xué)生科研能力與科研素質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)。對(duì)于生產(chǎn)實(shí)習(xí)的第一階段,開(kāi)始為感性認(rèn)識(shí)為主,在實(shí)習(xí)基地,主要是讓學(xué)生熟悉工廠的生產(chǎn)工藝及儀器設(shè)備,在實(shí)習(xí)之前首先下達(dá)實(shí)習(xí)任務(wù),要求實(shí)習(xí)生了解實(shí)習(xí)車(chē)間各個(gè)工段操作規(guī)程。在實(shí)習(xí)期間,采用啟發(fā)式與創(chuàng)新教育方式相結(jié)合進(jìn)行指導(dǎo),帶領(lǐng)和引導(dǎo)實(shí)習(xí)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中,能把整個(gè)流程連起來(lái)加以思考和分析,尋找問(wèn)題,并探求解決問(wèn)題的方法。對(duì)于生產(chǎn)實(shí)習(xí)的第二階段,指導(dǎo)老師要認(rèn)真對(duì)每個(gè)實(shí)習(xí)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)答、進(jìn)行考核,并把考核結(jié)果作實(shí)習(xí)成績(jī)的30%記分。在實(shí)習(xí)生對(duì)生產(chǎn)工藝流程掌握較熟悉的前提下,指導(dǎo)老師要有意識(shí)、有步驟地引導(dǎo)他們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中思考有關(guān)化學(xué)知識(shí)、工藝技術(shù)等問(wèn)題,并要求每個(gè)實(shí)習(xí)生撰寫(xiě)書(shū)面報(bào)告。對(duì)于一般專(zhuān)題報(bào)告,按四五個(gè)實(shí)習(xí)生分成一個(gè)小組,通過(guò)小組討論、交流后,提出解決該專(zhuān)題的辦法,然后,再與企業(yè)相關(guān)部門(mén)進(jìn)行合作交流。在專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)過(guò)程中,著重培養(yǎng)實(shí)習(xí)生理論聯(lián)系實(shí)際能力,強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)實(shí)習(xí)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題能力。并將化工原理、精細(xì)化工反應(yīng)的基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)習(xí)基地現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)容結(jié)合起來(lái),詳細(xì)地剖析生產(chǎn)工藝流程,對(duì)生產(chǎn)工藝流程中熱量衡算、物料衡算及設(shè)備尺寸計(jì)算進(jìn)行核對(duì),并把設(shè)備類(lèi)納入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中。在實(shí)習(xí)老師指導(dǎo)下,實(shí)習(xí)生對(duì)有關(guān)化工設(shè)備、環(huán)保設(shè)備進(jìn)行拆卸、安裝、維修和維護(hù)方面訓(xùn)練,強(qiáng)調(diào)實(shí)戰(zhàn)性。以便拓寬實(shí)習(xí)生在化工生產(chǎn)領(lǐng)域中的知識(shí)面,初步培養(yǎng)實(shí)習(xí)生在生產(chǎn)實(shí)際過(guò)程中,對(duì)相關(guān)化學(xué)問(wèn)題進(jìn)行提煉、進(jìn)行分析、加以解決,努力實(shí)現(xiàn)將教育對(duì)象由學(xué)生向應(yīng)用型人才的工作者轉(zhuǎn)化。總而言之,以省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及省級(jí)特色專(zhuān)業(yè)為教學(xué)科研平臺(tái),探索、構(gòu)建一系列人才培養(yǎng)新模式,這樣,既符合社會(huì)需求、具有新理念的應(yīng)用型人才,又能夠促使學(xué)生全面發(fā)展、切實(shí)可行的應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)人才[8]。把應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)生安排在安徽金種子集團(tuán)有限公司下屬的玻璃瓶廠進(jìn)行化工實(shí)習(xí),與指導(dǎo)教師的課題《Bi2O3光催化劑在環(huán)保玻璃領(lǐng)域中推廣應(yīng)用》結(jié)合起來(lái),指導(dǎo)實(shí)習(xí)生參考玻璃研制生產(chǎn)工藝參數(shù),各小組獨(dú)立設(shè)計(jì)(在制瓶玻璃材料內(nèi)添加WO3、Bi2O3等光催化劑)、獨(dú)立畫(huà)圖、單獨(dú)配料、研究開(kāi)發(fā)環(huán)保玻璃瓶,并把該工藝推廣到日用玻璃生產(chǎn)中,例如,研制生產(chǎn)汽車(chē)玻璃、研制塑料大棚玻璃、研制普通門(mén)窗玻璃等,所研制的環(huán)保玻璃,通常暴露在陽(yáng)光照射下,吸附在玻璃表面上的空氣中污染物(微量有毒、有害氣體),發(fā)生光催化降解反應(yīng),分解成無(wú)害物,這樣既凈化了空氣,又改善了環(huán)境質(zhì)量,不僅產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)又帶來(lái)了明顯社會(huì)效益,接著,指導(dǎo)教師指導(dǎo)實(shí)習(xí)生寫(xiě)出既能解決實(shí)際問(wèn)題,又能提高動(dòng)手能力的高質(zhì)量的研究型畢業(yè)論文[9,10]。
該開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)室位于安徽金種子集團(tuán)有限公司測(cè)試研究中心大樓103—104 室:《應(yīng)用型研究實(shí)驗(yàn)室》主要培養(yǎng)學(xué)生的工程動(dòng)手能力,把該實(shí)驗(yàn)室用作白酒工藝實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所,使得實(shí)習(xí)生對(duì)白酒工藝設(shè)計(jì)的工程應(yīng)用能力獲得提高,并且,使其動(dòng)手技能獲得現(xiàn)場(chǎng)訓(xùn)練與加強(qiáng)。本應(yīng)用型研究實(shí)驗(yàn)室為化學(xué)與材料工程學(xué)院提供了創(chuàng)新平臺(tái)與教學(xué)實(shí)踐平臺(tái),在工業(yè)化研究方面,為化工生產(chǎn)中試反應(yīng)體系,該體系包括200L 的反應(yīng)釜、產(chǎn)品性能分析測(cè)試系統(tǒng)兩部分;該實(shí)驗(yàn)室還包括化工反應(yīng)放大設(shè)備體系,它的組成為一系列反應(yīng)放大儀器設(shè)備,它為化工產(chǎn)品、原料提供工程放大作用,還具有探究不同放大倍數(shù)所具有規(guī)律、工藝過(guò)程中參數(shù)變化等功能;作為實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),它還能為應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)生,提供綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及研發(fā)新產(chǎn)品實(shí)踐基地等。該實(shí)踐基地對(duì)于實(shí)習(xí)生充分發(fā)揮其動(dòng)手能力能起到關(guān)鍵作用。因?yàn)閷?shí)習(xí)生能夠在實(shí)訓(xùn)基地對(duì)于化工管道進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拆卸及安裝,也能進(jìn)行化工生產(chǎn)實(shí)際操作演練、化工設(shè)備放大中試操作[11-12]。
建立一支高素質(zhì)、高水平的教師隊(duì)伍是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的關(guān)鍵所在。這需要我們教師不斷提高自身的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和職業(yè)道德素養(yǎng),按照應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)轉(zhuǎn)變觀念,并把這種理念應(yīng)用于教材的選用、課前準(zhǔn)備和課堂設(shè)計(jì)中去,始終遵循理論與實(shí)際相結(jié)合的原則,把所教的內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系在一起,以便扭轉(zhuǎn)以前偏重講授、灌輸式教學(xué)法,積極運(yùn)用啟發(fā)型、參與型、討論型的教學(xué)法,提倡實(shí)地考察式、案例教學(xué)式、實(shí)踐教學(xué)式的教學(xué)方式,讓學(xué)生自己處理現(xiàn)實(shí)生活中存在的問(wèn)題,逐漸培養(yǎng)他們的應(yīng)用能力[13]。
根據(jù)現(xiàn)有師資隊(duì)伍,有步驟、有計(jì)劃地派出一些老師到企業(yè)進(jìn)行鍛煉,把他們的理論知識(shí)在實(shí)踐中得到應(yīng)用和提高。另外,還能從企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)習(xí)實(shí)際操作。再?gòu)钠髽I(yè)、公司聘請(qǐng)一些資深的工程師指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué),把他們的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)貫穿于課堂講授中。最近5 年來(lái),學(xué)院成功派出5位老師到工廠、企業(yè)去鍛煉,開(kāi)闊了本專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)基地,并聘請(qǐng)工廠、企業(yè)的高級(jí)工程師對(duì)本專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)展生產(chǎn)技術(shù)講座,引導(dǎo)他們進(jìn)行工程實(shí)踐,使得實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的師資隊(duì)伍力量得到充實(shí)和提高[14]。
對(duì)于如何使應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)生工程應(yīng)用水平得到提高,我們化學(xué)與材料工程學(xué)院利用8 個(gè)星期的專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),由指導(dǎo)老師帶領(lǐng)實(shí)習(xí)學(xué)生分別去金種子集團(tuán)白酒廠、金種子集團(tuán)玻璃瓶廠接受現(xiàn)場(chǎng)訓(xùn)練,給實(shí)習(xí)的學(xué)生當(dāng)面與企業(yè)工程技術(shù)人員溝通及學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),在實(shí)習(xí)期間,他們充分了解和掌握白酒發(fā)酵過(guò)程與釀造工程詳細(xì)工藝技術(shù),也了解了生產(chǎn)過(guò)程中所有設(shè)備的作用和名稱(chēng),對(duì)玻璃配料技術(shù)、融化工藝技術(shù)、鑄造過(guò)程工藝獲得了理解和掌握,并且,讓他們當(dāng)場(chǎng)畫(huà)出生產(chǎn)過(guò)程工藝技術(shù)流程裝置圖;指導(dǎo)老師督促實(shí)習(xí)生經(jīng)常與工程師、技術(shù)工人進(jìn)行合作、進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流,引導(dǎo)其用已學(xué)過(guò)的化學(xué)、化工等領(lǐng)域中理論知識(shí),來(lái)幫助企業(yè)解決難題。舉例來(lái)說(shuō),怎樣快速在線檢測(cè)白酒中雜醇含量?如何除去白酒內(nèi)微量雜醇?又如何快速監(jiān)測(cè)白酒內(nèi)重金屬含量?對(duì)于這些問(wèn)題,實(shí)習(xí)生在實(shí)習(xí)過(guò)程可以查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案,因此,他們掌握工業(yè)化過(guò)程中各種技能,去積極參加大學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)大獎(jiǎng)賽等活動(dòng)[15-16]。
綜上所述,我們探索并構(gòu)建了一套符合社會(huì)需要的“應(yīng)用型人才”新理念的人才培養(yǎng)模式,事實(shí)證明該模式能夠促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展、對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)是切實(shí)可行的。依靠開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室為實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所,進(jìn)行工業(yè)化方面的實(shí)踐,提高實(shí)習(xí)生工業(yè)化動(dòng)手能力。該實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地為應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)從理科轉(zhuǎn)變成工科提供了保障,學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中,基本上掌握化工設(shè)備的安裝和拆卸,熟悉基本化工操作技能,掌握化工反應(yīng)不同放大倍數(shù)過(guò)程的規(guī)律,并掌握了其工藝參數(shù)的變化;通過(guò)教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí),有利于提高學(xué)生綜合素質(zhì)、實(shí)踐能力及就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。我們充分利用本重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及特色專(zhuān)業(yè)與廠礦企業(yè)、科研院所等合作,所獲得的各種教育環(huán)境和教育資源,以及在人才培養(yǎng)方面的各自?xún)?yōu)勢(shì),把直接獲取實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)、科研和課堂教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合在一起[10]。