發布時間:2023-04-08 11:36:17
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的工程化學論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
所謂多場分布,就是指發酵生物反應器中受到的多種物理因素影響,導致反應器內基質、產物等在濃度和溫度上發生改變,從而對反應速率產生極大的影響,這些物理因素即為溫度分布、速度分布和濃度分布。以發酵液中的反應為例,其反應的最終結果都與這些多場分布因素有關,如氧的傳質速率、菌絲團以及菌體的內反應組分傳質,還有固定化酶等等,都是主要的影響因素。在很多情況下,這些影響因素在影響反應過程的同時,還會起到主導反應的作用,即為發酵罐內反應的控制環節。所以,在發酵罐中的各項反應中,傳遞特性的作用十分關鍵,它的研究對于發酵罐內化學工程的研究來說具有良好的現實意義,并且為以后的發酵過程控制理論的完善奠定了基礎。
2乙醇提純工藝中所涉及的化學工程問題
乙醇提純的主要工藝方法在進行乙醇的發酵工藝時,水是反應中必須要產生的物質之一,于是乙醇的提純工藝就落到了水與乙醇的分離工藝上。基于化學原理上分析,這種提純工藝可以采用精餾法,可以采用吸附法、共沸精餾、萃取精餾,也可以采用滲透氣化膜分離法等等。一般來說,乙醇在發酵液中的質量分數在5%到12%之間,但是工業用乙醇的質量分數卻在90%以上,那么這就給乙醇的提純工藝提出了一定的挑戰,采用傳統的精餾方法已經無法滿足工業的要求。由此,可以將發酵液中的乙醇混合物分兩步進行提純,首先,利用普通的精餾提純方法得到質量分數為92.4%的乙醇,然后再利用萃取、共沸、吸附等精餾方法得到高純度的工業乙醇。精餾這種乙醇提純方法已經發展多年,其工藝與流程也比較成熟,然而在這種精餾過程中由于產生很高的熱量,造成的能耗很高,并且在此過程中對于回流的要求也越來越高,大大增加了精餾成本。綜上,在傳統的乙醇提純工藝上還具有很大的發展與創新空間,可以從設備配置、生產效率以及工程理論上進一步研究,得出更適合現代工業發展的有效方法。目前,這種工藝方法已經有所突破,如分類與反應過程耦合的方法,就是創新的代表。在燃料乙醇方面,乙醇的純化可以采用的方法為多塔精餾,同時結合向乙醇混合液中增加原有體系分離因子的萃取精餾等,也可以利用膜蒸發分離的辦法,其優點是降低能耗,避免污染環境。此外,吸附的辦法在燃料乙醇純化工藝中還沒有很成熟的使用,需要進一步的探討。現階段,燃料乙醇生產工藝的研究,主要集中于單一操作過程,如吸附脫水共沸物、滲透蒸發、萃取精餾等,將這些單一過程組合研究的文章不多。實際的燃料乙醇純化研究中,計算機仿真的應用開始不斷增多,它在進行不同單元組合的反應規律研究上十分有利。此外人工智能方面在乙醇純化工程模擬中也有很多的應用,對于條件限定后的每個單元操作以及分離流程耦合的篩選等都是工程模擬中的主要內容。由此可見,流程組合的研究已經上升到計算機時代,不再需要傳統的憑經驗進行流程與工藝的確定了。
3生物發酵反應與分離耦合反應
就目前的燃料乙醇工藝研究而言,主要為基礎研究工作,如過程放大、生物反應與分析過程耦合、流程創新、工藝流程創新等。生物發酵反應與分離耦合。不是兩者的簡單結合,而是一種流程耦合,屬于一種創新的技術和理論。如果化學反應結束后就可以直接得到產品,那么反應過程就是相應的過程,而在工程上所說的反應過程則是綜合性的過程,包括方法、設備以及問題處理的過程。這其中形成了分離工程,利用能量與物質的傳遞、化學反應以及流體力學等相關知識,由此說明耦合問題可以進行,并且能夠完成相關問題的解決,并且可以將生物發酵看作是耦合過程,用于提高發酵與分離效率,這種方法大大促進了燃料乙醇工藝的發展。它利用了工藝改善,采用了創新的方法,實現了工藝過程最優化,這是化學工程發展的最新契機,多場耦合的研究意義重大,為未來的發展與進步指明了方向。
4結語
校企聯合培養模式將高校的教育科研優勢與企業的工程實踐優勢結合起來,兼顧了化學工程專業碩士在基礎知識水平及應用能力上的培養要求,并已在專業碩士培養中起到了突出作用。但不可否認的是,目前校企聯合培養仍存在一些問題。
(一)校企合作形式與內容
校企合作形式是影響聯合培養的最重要因素。重點大學及行業特色型大學由于其品牌和行業影響力而在校企合作培養研究生方面有顯著的優勢。以中國石油大學為例,該校立足于石油石化行業和領域,面向東營勝利油田和青島近海油氣田及兩地相關產業開展人才培養,是國內化學工程專業碩士校企合作效果最好的高校之一。然而,國內大部分地方高校與企業之間的合作形式仍較為初級,特別是地方高校受到學校科研實力、學校辦學層次和軟硬件條件等因素的制約,校企之間的相互聯系多建立在項目合作和個人感情聯系的基礎上,未形成長效機制。如果企業負責人離職或合作項目中斷,則聯合培養將大受影響甚至停滯。此外,部分地方企業創新意識不強或過分追求“短平快”的項目,都將影響人才持續培養機制,無法實現良性循環。從人才需求角度來看,地方經濟狀況的優劣也會明顯影響企業的人才需求,進而直接影響校企合作的基礎。
(二)導師
很多高校的校內導師過度倚重發表學術論文,或者一直從事基礎理論研究,缺乏應用研究項目和研究經驗。該類導師在指導專業學位研究生時往往延續過去的研究思路和方向,以學術型研究生模式培養專業學位研究生,最終導致畢業生與企業要求相差甚遠。此外,很多校外導師是企業的高管或主要負責人,日常事務繁忙,對自己負責的學生疏于管理和指導。學生在企業或淪為廉價勞動力,或實踐流于形式,達不到應有的效果。
(三)培養過程
國內各高校的化學工程專業碩士的主要管理和培養政策已經基本齊備,但仍有部分政策還在修改和制訂過程中。很多高校在課程體系構建、考核方式、實踐內容等方面沒有將專業學位研究生與學術型研究生加以區別,未能體現出專業學位職業性、應用性的特點。與企業生產實際密切相關的課程開設不足也是目前國內高校化學工程專業碩士培養普遍存在的問題。
(四)生源
對于重點高校,無論是學術型碩士或專業學位碩士均呈現“供大于求”的局面,學校可以從容擇優錄取。而地方高校的專業學位認可度普遍較低,直接導致部分優秀生源流失,畢業生質量也因此受到影響。
(五)其他問題
部分地方高校在導師激勵政策、學生獎勵機制等方面不夠完善,由此產生了導師因專業學位學生花費多、產出少而不愿意接受專業學位學生的情況;學生也因在獎學金等方面無法與學術型研究生競爭而影響了科研積極性。
二、方針與措施
鑒于以上問題,我們以山西大學與三維集團合作構建的“山西省催化技術研究生教育創新中心”為平臺,通過深入探索山西煤化工轉型對化學工程專業研究生教育的影響,從合作模式、導師管理、課程體系構建、健全和完善各項制度等方面進行改革,并力圖構建一種符合山西省化工行業需求的化學工程專業學位研究生培養模式。
(一)校企合作平臺的構建
構建校企合作平臺是穩定專業學位碩士培養質量的根本措施。2002年,化學化工學院的研究生就因項目需要而在三維集團進行數月至一年的工業側線實驗。隨著雙方項目合作的深入,進入企業實踐的學生人數不斷增多,而企業的技術人員也積極參加山西大學的博士或在職工程碩士考試,雙方實現了人才培養上的互動。在此基礎上,2004年雙方共建了“精細化工催化與反應工藝共建實驗室”,實現了校企層面的科研平臺構建。2007年底,經山西省經委、山西省教育廳、山西省產學研工程領導組批準,校企雙方通過政府層面建立了“山西省催化技術研究生教育創新中心”。隨著相關管理制度逐步完善,該中心不但成為研究生培養的創新實踐平臺,也逐漸成為高校和企業間的技術、人才交流平臺,并為企業技術帶頭人的知識更新和產業技術升級提供了支撐。近年來,山西大學積極開展“煤基資源高值循環利用協同創新中心”的建設,拓展多方合作關系。目前研究生教育創新中心的企業平臺已包括陽煤集團、潞安集團、河南煤業集團等大型煤化工企業,未來還將探索與中科院山西煤化所、中科院大連化物所、中科院過程所等研究所合作培養研究生的可能性。綜上所述,山西大學化學工程領域的校企合作經歷了如下發展歷程:校企合作項目牽引建立校企層面的科研合作平臺建立政府層面的研究生教育創新中心建立多方參與的校企科研教育合作平臺。其中,多方平臺的建立不但解決了科研項目延續性、科學性的問題,更有利于實現校企聯合培養的長效性和持續性。
(二)管理體制創新
為進一步提高專業學位研究生教育水平,我們就專業學位研究生的管理體制方面開展了改革創新。研究生院成立了“專業學位管理辦公室”,負責與專業學位相關的政策制訂、學科建設、品牌建設,以及對各培養單位進行管理、督導和服務等工作。學院成立了相關的“專業學位教育中心”,負責相關專業學位研究生的招生、培養、師資隊伍建設、實踐基地建設等工作。化學化工學院以“山西省催化技術研究生教育創新中心”為基礎,吸納了相關學科負責人和校外導師,共同承擔化學工程專業學位教育中心的職責。上述舉措有利于各培養單位積極發揮主觀能動性,形成符合各自專業實踐特點的培養模式。
(三)導師遴選及評聘制度改革
山西大學研究生院根據各專業學位培養單位的具體情況,制訂了詳細的校內導師、企業導師評聘制度。特別是對企業導師實行“一年一考核,三年一聘”的管理辦法。在學院教育中心層次上,化學化工學院成立了化學工程碩士指導小組,以“山西省催化技術研究生教育創新中心”為核心,吸納其他理科或相關學科導師,實現導師之間的理工優勢互補,在一定程度上解決了理科環境中開展應用實踐的問題。此外,學院教育中心強化了企業導師的歸屬感和責任感,通過讓企業導師參與課程設計及研究生選課、確定科研課題、開設學術講座和專業特色選修課程等方式,進一步讓企業導師融入學生培養過程。
(四)課程體系構建
2013年,山西大學根據教育部相關文件,結合各專業具體情況,對碩士研究生培養方案進行了詳細的修訂。在課程設置中,我們將課程分為公共基礎課、專業基礎課、專業應用課、選修課4類,各類課程均采用了教授授課、雙語教學等模式,特別突出工程應用類型的課程。由于化學工程專業碩士的導師的知識存在多學科、多研究方向的交叉,因此,我們在課程設置上采取豐富選修課的方法解決這一問題。為了避免重復設課或課程內容重疊,各專業領域均可選擇化學學科或其他專業領域的課程作為選修課。師資力量和師資水平方面,由于山西大學工科師資力量不足,我們采用“外校聘請+本校培養”的模式逐步提高師資水平。此外,學校還通過請企業導師或行業知名專家開設學術講座、特色專業選修課等方式,使學生獲悉國內外化工行業發展的最新動向。
(五)獎學金制度
現階段山西大學研究生獎學金主要為國家獎學金和學業獎學金,原有獎學金評價主要基于學生學習成績和科研成果的考量。化學化工學院將專業學位研究生與學術型研究生分開評比。專業學位研究生的科研成果可以是學術論文、專利、負責項目、實踐報告、調查報告等多種形式,特別強調學術論文、專利、項目等必須具有應用背景。此外,針對專業學位研究生科研結果無法量化的問題,我們采用“預審+集中答辯”的方式,由答辯委員會評出獲獎等級。上述評審制度的實施明顯調動了專業學位研究生的科研積極性。
三、發展與方向
盡管我們在化學工程專業研究生培養方面進
行了許多改革,但仍有很多方面需要高校、企業及地方政府進一步協調改進。我們將目前改革探索的方向歸納如下,這既是我們的努力目標,也希望能夠給予其他高校一些啟發。
(一)提高學科認可度,創出專業品牌效應
優質的生源是研究生培養和學科發展的大前提,沒有良好的生源,校企聯合培養將成為無本之木、無源之水。近年來,山西大學通過增加推免生名額比例,明顯提升了專業學位研究生的生源素質;與此同時,山西大學通過鼓勵校企合作科研,建立多方參與的協同創新中心,進一步擴大了學校、學科的業內影響力。未來,山西大學將以校企協同創新中心為發展核心,以高水平人才隊伍建設為發展動力,通過科研成果和科研團隊創出專業品牌效應。
(二)深化校企人才技術交流平臺建設,實現人才培養的良性循環
校企雙方只有真正實現技術流、人才流的雙向流動才能培養出真正的應用型人才。因此,我們需要建立完善的涉及項目合作、利益分配、人才交流等體制機制,進一步強化企業研究生實踐中心的構建,通過校企合作項目引領、擴大平臺的影響力,提升平臺自我“造血”能力,逐步引導校企合作由“項目帶動”發展到“人才+技術混合帶動”,最終實現人才培養的良性循環。
(三)改革獎勵制度,激勵學科發展
菌目的的藥物有哪些?具體抑菌原理是什么?通過將理論知識與臨床藥物相聯系,使學生真正了解人類很多疾病的發生與體內生物大分子的結構、代謝、信息傳遞與表達等問題密切相關,而很多臨床藥物的研發又是以生化代謝點為藥物靶點的。這樣既可充分調動學生的積極主動性,讓學生輕松而牢固掌握知識點的同時,亦親身感受到生物化學與臨床醫藥學之間的關系,明白牢固的生化知識是藥物研發、生產乃至銷售環節的必備基礎知識,為將來從事生物制藥工作打下了堅實的理論基礎。在這樣的課堂討論中老師要立足于引導的作用,務必專心傾聽學生的討論,緊跟學生們的思路,合適的時候給出恰當的鼓勵和啟發,這樣可極大程度地激發學生暢所欲言的熱情,拓寬學生的思維,進而培養他們的創新意識。教學實踐發現,經過PBL教學法訓練出來的學生,創新思維能力較強,能夠獨立或借助查閱資料解決學習過程中遇到的問題[2],在跟隨老師做科研項目的時候善于思考和發現問題,通常也能夠獨立解決遇到的問題,真正做到自主學習能力的提高。對教師來講,不但要求基礎知識牢固,更要緊跟醫藥科學發展前沿,只有這樣才能設計出好的PBL問題,對學生的討論才能給予恰到好處的引導啟發。此外,通過教師參與學生的討論,能很好地加強師生之間的交流,便于老師掌握每個學生的情況,真正做到因材施教,提高教學質量。
2板書與多媒體結合
我校制藥工程專業生物化學課程在大學二年級上學期開設。此階段專業基礎課程多,知識量大,因此老師的授課方法和學生的學習效率顯得尤為重要。生物化學課程知識比較龐雜,每節課的信息量非常大,加上課堂教學課時的減少,學生課下需要花費大量時間消化。因此,如何讓學生高效地掌握每節課所講內容顯得至關重要,而框架式的板書配合多媒體教學可以較好地緩解這個矛盾,提高學生學習生物化學的效率。目前,生物化學課程多采用多媒體教學,這可在很大程度上提高教師的授課效率,使其在有限的時間講解更多的內容,同時可借助插圖和動畫的生動性、直觀性和形象性來幫助學生理解教學中的重點和難點[6]。我們在現有教材課件的基礎上,利用平時積累的教學素材對課件內容、圖表和動畫進行了完善,使之更加條理清晰、有趣易懂。即使這樣,學生仍反映生物化學課程內容龐雜,在有限的課堂和課外時間內學習起來還是有一定的困難。基于此,在課堂的教學過程中我都會運用板書把每章知識點框架式的總結出來,便于學生從宏觀水平理解所學內容,知識點之間的邏輯關系一目了然,而不是零散的一個知識點一個知識點的來記憶。這樣,龐雜的生物化學知識點對學生來說就會簡潔明了不少,學習效率和學習興趣會明顯提高。此外,在多媒體教學過程中,為突出重點和難點,我都會在黑板上寫出關鍵反應的步驟,這會引起學生特別的關注,督促他們做好筆記,更好地提高教學效果。
3理論與實踐相結合
生物化學是一門專業基礎課程,也是一門實踐性很強的課程。為加深學生對生物化學知識點的理解,提高其動手實踐能力,培養其在實踐中分析問題和解決問題的能力,根據我校制藥工程培養方案和學生的就業方向,編寫了適合我校制藥工程專業學生使用的實驗指導手冊。實驗內容包括驗證性的基礎生化實驗和綜合性實驗。此外,我們還開設了設計性實驗,讓學生通過查閱資料,自己設計實驗方案,根據方案解決實際問題。這樣的教學安排可激發學生的學習興趣,進而提高他們解決實踐問題的能力,為學生以后的進一步發展奠定堅實的基礎。此外,在指導學生做生物化學實驗的過程中,根據實驗內容我通常會提出一些與專業有關的小問題,供他們思考。這樣會促使他們邊做實驗邊思考,有利于加深其對理論知識的理解和掌握[7]。為拓寬學生的視野,經學校同意,我們還向學生開放了生物化學和分子生物學實驗室。結合教師承擔的科研項目,鼓勵學生按自己的興趣選擇導師,跟隨導師做一些研究工作。優秀的學生可申請市教委或學校下達的針對本科生的一些科研項目,在導師的指導下進行科研實踐工作。這樣的政策在我院實行多年,生物化學和分子生物學實驗室每年都會接收多名本科生進入實驗室開展科研立項,這不但提高了學生的動手能力,培養了學生的創新意識,更重要的是提高了他們獨立分析和解決問題的能力,進而激發了他們對生物醫藥的極大熱情[8]。
4總結歸納,突出重點
生物化學課程知識點非常多,以重要的知識點為中心進行總結歸納既可幫助學生抓住重點,凝煉內容,提高其學習效率。如講授完遺傳信息傳遞及其調節相關內容后,從模板、原料、產物、合成方向、合成方式及參與反應有關的酶等方面列表比較復制、轉錄、翻譯和逆轉錄的異同點。物質代謝調控部分,生化反應式太多,且各代謝途徑相互交叉,學生學習起來往往感覺無從下手。講授完該部分內容后總結歸納三羧酸循環、磷酸戊糖循環、檸檬酸-丙酮酸循環、鳥氨酸循環等代謝過程的相互聯系和生理意義,使這部分內容更加清晰易學,利于溝通各部分知識點間的相互關系并引導學生系統地整理、掌握所學知識。筆者多年的教學效果顯示總結歸納可顯著提高學生的學習效率。總結歸納的意義在于把所學的知識系統化、條理化,便于理解記憶,更好地發揮學生的主體作用,并可有效克服傳統平鋪直敘講授方式帶來的枯燥乏味,有利于學習興趣的培養。另外,為達到溫故而知新的目的,在每次上課開始簡短地回顧上次課的內容,然后開始講述新內容,注意內容的自然過渡,每次課結束前將本節課的內容串聯一遍,這樣更益于學生鞏固新學的內容。
5結語
1)了解發酵過程與雙極膜電滲析集成的基本理論。2)熟悉發酵罐與雙極膜電滲析的基本操作。3)研究發酵過程與雙極膜電滲析集成操作的最佳條件。
2實驗原理
在發酵生產乳酸的過程中,乳酸的不斷產生會造成發酵液的pH不斷下降。pH過低會影響發酵液中乳酸菌種的活性,甚至造成乳酸菌種死亡,直接影響發酵過程的效率。傳統的乳酸提取工藝如圖1左圖所示,是在發酵液中投加生石灰或碳酸鈣來中和產生的乳酸,以維持發酵液的pH在中性范圍。由于發酵液中加入的生石灰或碳酸鈣會產生大量難以有效處理的硫酸鈣副產物,不符合現代化學工業綠色化和環境化的理念。乳酸發酵的現代生產工藝流程見圖1右圖,整個工藝流程包含了發酵、脫色、超濾、雙極膜電滲析等過程。結合上述工藝流程,實驗室相應開設出乳酸發酵實驗、發酵液預處理———超濾和脫色實驗、乳酸鹽轉化為乳酸———雙極膜電滲析實驗以及發酵過程與雙極膜電滲析集成操作實驗。本文重點介紹將發酵過程與雙極膜電滲析進行集成操作的實驗內容。對經過預處理的(脫色和超濾后的)發酵液進行雙極膜電滲析,得到乳酸;同時將雙極膜電滲析產生的堿用于發酵過程的pH調節。從而實現了在提取回收乳酸產品的同時,又能進行乳酸的發酵生產。實驗中的乳酸發酵和雙極膜電滲析是一個集成過程,而不是連續操作的過程。雙極膜電滲析的原理如圖2所示。圖2中的雙極膜電滲析是用雙極膜代替普通電滲析的部分陰、陽膜或者在普通電滲析的陰、陽膜之間加上雙極膜構成的。雙極膜電滲析的最基本應用是在反向偏向電壓下產生水解離生成H+和OH-,分別與鹽陰離子(X-)、鹽陽離子(M+)結合生產酸(HX)和堿(MOH)。從而在集成操作的過程中,實現了在將乳酸鹽轉化為乳酸的同時,可以生成堿液(乳酸鹽為MX,可以產生堿液MOH)。在提取乳酸的同時,將副產物(堿液MOH)返回至發酵過程,對發酵液進行pH調節,使副產物得到再次利用,從而實現了新型化工生產追求的過程集成性和高效性,并減少了原料或產品的周轉過程。
3實驗材料、儀器和試劑
3.1實驗試劑乳酸發酵菌種:植物乳桿菌;發酵液500mL;電極室用水:0.3mol/L的Na2SO4溶液1000mL(陰極室和陽極室各500mL);酸室和堿室為蒸餾水。發酵培養基每升含:蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母粉5g、葡萄糖50g、乙酸鈉2g、檸檬酸二胺2g、吐溫-801g、磷酸氫二鉀2g、七水硫酸鎂0.2g、一水硫酸錳0.05g。
3.2實驗儀器恒溫振蕩器、高壓蒸汽滅菌鍋、發酵罐、干燥箱、電子天平、pH計、生物傳感分析儀、分光光度計、冰柜。其他常規實驗器皿:燒杯、量筒、玻璃棒、酒精燈、接種環、培養皿、移液管等。直流穩壓電源;明道式電滲析膜堆一套,外配容量為1000mL的燒杯5只,硅膠管(約0.5m)10根;小型潛水泵5個。按照圖3,通過發酵罐控制主機箱上的蠕動泵,將雙極膜電滲析的堿液隔室與發酵罐進行連接。為了降低發酵罐中染雜菌的風險,必須對連接的管子進行滅菌操作。發酵罐內由pH計進行實時監測,當pH低于設定值時,由蠕動泵自動將雙極膜電滲析的堿液隔室中的堿液泵入發酵罐進行調節。由于軟管內是強堿環境,故堿液室與發酵罐之間的連接管不需要進行滅菌操作。
4實驗步驟
4.1雙極膜電滲析的準備(1)組裝膜堆:按“陽極板—隔板—雙極膜—隔板—陰膜—隔板—陽膜—隔板—雙極膜—陰極板”順序組裝膜堆,用長螺桿釘壓緊膜堆。為了確保裝置的嚴密性,應使隔板之間的墊圈厚度不超過墊圈槽,并使雙極膜的陽膜側朝向陰極板。此外,在用螺釘壓緊裝置時,應注意均勻用力,以防止裝置變形甚至斷裂。(2)連接設備:在隔板出口分別連接出水管和進水管。將進水管與外置燒杯中的潛水泵出口連接,將出水管的出口端連接到燒杯中,以確保循環通路暢通。(3)注入料液和電極水:在鹽室中注入料液,在極室中注入電極水,在酸室和堿室中注入蒸餾水,此過程應保證料液淹沒潛水泵。對于雙極膜電滲析,應在實驗結束后將各個隔室、燒杯和潛水泵內的料液或電解質溶液清洗干凈。若長期不用,應將裝置拆卸還原,并確保各組件干燥和清潔。
4.2發酵過程的準備(1)種子培養基的培養:配制一定量的種子培養基,并在高壓蒸汽滅菌鍋中滅菌。滅菌條件為:121℃,20min。待培養基冷卻至室溫后,取新鮮斜面菌種,接入種子培養基中,在轉速為150r/min的搖床中培養24h,溫度恒定在37℃。(2)發酵罐滅菌:將配制好的發酵培養基加入到發酵罐中,此處應注意體積不能超過發酵罐總體積的2/3。然后將發酵罐和培養基一起放入滅菌鍋中進行滅菌。(3)火焰接種法:先用醫用酒精擦拭接種口;在火圈中加入酒精,點燃后套在接種口上;關小空氣進氣閥,調節進風,降低罐壓,打開接種口蓋;在火焰范圍內打開種子培養基的瓶塞,在火焰上燒灼幾秒鐘后,迅速將種子液倒入發酵罐中;在火焰上燒灼接種口蓋子數秒后,迅速蓋好接種口蓋,關閉空氣進氣閥。(4)發酵培養:接種結束后,對發酵培養過程的各項參數進行設定,開始培養。發酵過程中要打開冷凝器水閥。具體操作參數:轉速為150r/min;溫度為37℃;pH為6.7。
4.3發酵罐與雙極膜電滲析集成操作過程的監測在集成操作過程中,要對發酵罐和雙極膜電滲析同時進行監測,防止任一方出現問題導致集成操作失敗。發酵過程:①通過發酵罐的主機控制發酵的pH條件、溶氧濃度和實驗溫度。每1h記錄pH、溫度和溶氧濃度,通過數據判斷發酵過程是否正常;②每4h測量殘余葡萄糖的量、生物量和乳酸的生成量,以判斷細菌的生長情況和乳酸的生成情況。雙極膜電滲析過程:①雙極膜電滲析過程調整穩壓電源的電壓和電流值來控制實驗條件,每1h記錄電壓、電流。②每4h測量酸室中的乳酸濃度、堿室濃度和堿室堿液體積。
5分析方法
5.1葡萄糖和乳酸的測量在發酵過程中,要間斷地取樣進行監測。發酵液中含有有機酸鹽、無機鹽、菌絲體、蛋白質、脂肪和糖類等。雙極膜電滲析過程的料液是經過超濾和脫色之后的發酵液,主要成分為有機酸鹽(主要為乳酸鹽)和無機鹽類物質。實驗中使用生物傳感分析儀獲得葡萄糖和乳酸含量。
5.2生物量的測量在發酵過程中,要及時監測乳酸菌的生長情況。取樣后,用0.3mol/L的稀鹽酸溶液稀釋,目的是消除一些沉淀性鹽的影響。在波長為600nm處,測量吸光度。
6實驗注意事項
2.現行高師公共心理學課程體系的分析與評估回到本文目錄
現行的高師公共心理學課程體系并不是一個統一的課程體系,各高等師范學校差不多都有自己的公共心理學體系,但這些課程體系的內容與結構基本上是一致的。因此,我們可以把它們作為一個對象進行分析與評估。
從現行高師公共心理學課程的內容來看,闡述心理學基本理論的內容十分詳盡,而指導教育、教學工作的實踐性內容則非常單薄。“重理論,輕實踐;重知識,輕技能”的現象十分嚴重。其具體表現為“三多三少”的現象,即對心理學概念、原理進行哲學式的闡述多,對心理學概念、原理的操作性的闡述的少;對一般意義的心理現象進行描述的知識多,對教育活動中心理現象進行解釋、診斷和控制的操作性知識少;要求學生對心理學的概念、原理進行闡述多,要求學生運用心理學原理解決教育活動中的實踐問題的技能訓練少。這在很大程度上阻礙了對師范生解決教育、進行工作中心理學問題能力的培養。
現行公共心理學課程內容陳舊,也是一個比較突出的問題。一方面,現行教材中的有些內容,與教育、教學工作關系甚遠,對教育、教學工作沒有實際的指導價值。另一方面,有一些緊密結合教育實踐而進行的新的研究成果、新的心理學觀念,沒有被吸收進教材。
從教材的結構來看,現行教材大多采用以所引入的心理學理論為主線方式進行編寫。現行課程體系涉及到普通心理學、教育心理學、社會心理學、管理心理學、發展心理學、心理咨詢等心理學分支學科理論,而心理學每一分支學科理論又自成體系。以心理學的相關分支學科的理論為主線編寫教材,使教材形成了“條塊分割”的現象。這種編排方式,似乎有助于師范生掌握心理學理論體系,但是,師范生所學的有關教育、教學工作的心理學知識則支離破碎,不能形成以解決教育、教學工作中心理學問題為核心的、完善的認知結構。這在一定程度上削弱了高師公共心理學課程體系的實用性,妨礙了師范生形成解決教育、教學工作中心理學問題的能力。
現行教材多以理論為先導,引入教育、教學實踐的內容。這實際上是使活生生的教育、教學實際適合理論的學習,而不是使心理學通論適合教育、教學實際問題的解決。這難免使人有一種“削足適履”的感覺,也限制師范生公共心理學課堂學習中的思維活動,在一定程度上挫傷了師范生學習高師公共心理學的積極性。
由此可見,現行的高師公共心理學課程體系不是一個優化的課程體系,難以適應面向21世紀的社會對高師人才培養的要求,必須加以改變。
3.公共心理學課程體系的優化回到本文目錄
根據面向21世紀高師人才培養的要求,通過對現行高師公共心理學課程體系分析與評估,筆者認為,要建立優化的高師公共心理學的課程體系,要從以下三個方面入手。
第一,以師范生確立面向21世紀的心理學觀念為目標,優化課程有關心理學理論的內容。在現行課程體系中許多內容涉及到教育、教學工作中的心理學觀念問題,例如發揮學生主動性和積極性的觀念、促進學生身心全面發展的觀念、依據學生的心理發展的年齡特征與個性特點進行教育、教學工作的觀念,等等。這些內容對幫助師范生確立面向21世紀的心理學觀念有一定的作用。對這些內容要加以提煉并予以保留。同時,面向21世紀,師范生還應確立學會學習的觀念、學會創造的觀念、學會生存的觀念等。這一些在現行教材中并沒有涉及到,應該加以引入,并提出明確的要求。
第二,以培養師范生解決教育、教學工作中心理學問題的年齡為最終目標,加強課程中有關教育、教學工作實踐的內容。由于教育、教學工作的心理問題的十分復雜,要求高師公共心理學解決教育、教學工作中所有問題,是不現實的。高師公共心理學只能主要地對一些一般的、典型的心理學問題的解決提供指導,同時,還要讓師范生了解如何在高師公共心理學教材之外獲得心理學的指導。具體來說,有三項任務:首先,高師公共心理學必須揭示在教育、教學過程中,學生心理學的最一般規律,如學生心理發展的規律、學生學習的規律、學生個性形成的規律等。這是解決教育、教學工作中心理學問題的依據。一方面,要堅決刪除現行教材中對教育、教學工作沒有實際的指導價值的內容;另一方面,要吸收那些與教育、教學活動密切相關的心理學研究的最新成果,如關于學習不良的研究、關于問題行為的研究等。其次,要強化解決教育、教學工作中典型的心理學問題的基本技能的訓練,讓師范生掌握解決心理學問題的技能技巧。在編寫教材時,應減少對心理現象進行描述的內容,加強對教育、教學活動中典型的心理現象的解釋、診斷和控制的內容,提高對心理學概念、原理闡述的可操作性。再次,公共心理學要應提供可能對教育、教學工作產生影響的、具有高度概括性心理學的背景知識,讓師范生學會確定心理學問題所涉及的領域,以便在未來的工作中能從相應的心理學著作及心理學專家那里獲得心理學的幫助。
學習是一個連續的過程,尤其是機械工程專業,該專業的課程設置是一環扣一環,結構緊湊和合理,因此,課程和課程之間聯系很大。但是,傳統的機械工程專業,似乎并沒有涉及到化學這一學科,更多的是涉及到數學和物理。其實,機械工程和化學關系也很大,理解到這一點,還可以把本課程作為機械制造課程群的基本課程之一。如《工程材料》課程:材料的結構涉及到化學的物質結構內容,不銹鋼涉及到電化學腐蝕內容,化學熱處理更是直接和化學有關;《機械制造基礎》課程:各種熱加工都不開化學熱力學知識,冷加工離不開表面工程和摩擦學知識;《機械制造工藝學》課程:鋼材表面的預處理、表面成形的工藝確定、表面質量的確定、各種熱處理工序的安排、各種先進制造工藝等都離不開化學知識;《再制造》課程:由于機械零部件的主要失效形式是磨損、腐蝕、斷裂三種,因此,零部件的再制造技術離不開表面工程、摩擦學、電化學、納米技術等化學知識。由于本課程理論較深,偏科學,機械工程學科相關課程實踐性較強,偏技術。事實上,理論和實踐、科學和技術從來都是相輔相成的。一般而言,它們存在兩種基本模式:一是由于生產實踐需要創建了技術,然后提高到理論上來,再反饋到技術中去,促進技術更一步發展;二是在實驗室中揭示了某些基本規律,建立了比較完成的理論體系,然后再在生產技術中創建全新的技術部門。比較化學學科和機械學科的關系,也有助于理解科學和技術的辯證關系。
2結合專業實際,闡明化學基本原理
在講解教材主體部分的時候,應適當結合機械工程專業特點,這樣講解起來學生印象較為深刻,同時又可以讓學生在大一階段逐步滲透機械工程學科思想。如講解物質結構部分,化學的結構是原子結構、分子結構、各種結合鍵結構、晶體結構等,這些內容純粹是化學知識,其實,結構的范圍很大,機械工程也有宏觀的結構。如軸上有鍵槽、軸肩、擋圈等,連接結構有螺栓、雙頭螺柱、螺釘等,機構結構有平面連桿、凸輪、齒輪機構等。這些都是結構,只不過和化學的結構從內容上不一樣,但從結構決定性能的角度看,實質是一樣的,只不過結構的尺度不一樣,一個偏微觀,一個偏宏觀,現在很多科學研究都是跨尺度研究。再比如化學的合稱,在材料界稱為制備和加工,在機械上就是機械制造,名稱上有差別,實際各自的角色都差不多。學院除了機械工程專業以外,還有三個專業,分別是過程裝備與控制工程、交通運輸、農業機械化及其自動化,學生應對一個學院的專業有一定的了解。在講解反應部分,這部分熱力學知識涉及到能量的改變,在學院這幾個專業里面,都要涉及到能量的轉化,機器和汽車涉及到電能、化學能、機械能等相互轉換,而過程裝備與控制工程專業有專門傳遞能量的過程工程;同時,該部分和過程裝備制造工藝密切相關,過程設備殼體制造的準備工序第一道就是鋼材的凈化處理,以清除材料表面的銹、氧化皮和熔渣等;講解電化學部分,也可以結合過程裝備與控制工程專業某些過程機器防腐蝕的特點來講解。事實上,過程裝備與控制工程專業以前是化工機械專業,是化學工程各機械工程兩大學科結合起來的。
3結合寧夏地區實際
大學的根本任務是人才培養,但同時大學也要服務社會,從這個角度講,老師應了解本地的相關企業,對于學生而言,也要清楚自己的專業和所學課程和當地社會的關系。,在講解熵變時,可以聯系能源的開發前景和利用效率,找到更加清潔與高效的新能源,如燃料電池、太陽能等[2],可以結合國電寧夏太陽能有限公司的主導產品來講解;講解溶液部分,涉及到滲透壓概念,純粹的講解概念學生肯定感覺到太學術,不清楚和身邊的事物有何關系,如果能結合寧夏地區的鹽堿地實際情況,了解到鹽堿地不容易種莊稼就能很深刻的理解滲透壓這一概念;講解溶液的凝固點下降時,可以參考寧夏共享集團有限責任公司,鑄鐵的非鐵元素含量較高,從而凝固點要比鑄鋼低,所以共享集團的鑄鐵溫度要比鑄鋼溫度低;在講解電解池部分,可以結合寧夏青銅峽鋁業集團有限公司的電解鋁、寧夏天元錳業集團電解錳來講解;在講解化學和環境這一部分,可以結合銀川污水處理廠采取的水處理流程環節;講解表面工程與摩擦學的時候,可以結合西北軸承股份有限公司,該公公司的軸承保持架均要采取磷化處理,區內其他機械公司的機械產品均離不開摩擦學知識。這樣學生既學習了知識了,又了解了當地的企業主導產品。
4激發學生興趣
任何學習,要有一定的熱愛才會學好,學起來才有主動性。因此,教學的過程中,可以穿插一些化學發展歷史,化學與諾貝爾獎,化學與社會,化學與生活,化學學科前沿等有趣的典故、故事。如人們利用掃描納米探針技術進行原子、分子尺度上的機械刻蝕,操縱單個的分子、原子,將單細胞核酸分析技術用于疾病的早期診斷,目前已經能夠進行乳腺癌特異性RNA中某種結構的測定[3]。以及向學生介紹化學理論已經取得的成就,這些成就為社會、生活的進步帶來的貢獻,化學的面臨的難題等[4]。讓學生知道化學學科不再枯燥,嚴密的化學學科也存在娛樂性的一面,還讓他們清楚化學學科和社會、生活都有關,更別說機械學科了。同時,也可以使學生理解自然科學發展的共性規律,增加科學素養和情操。
5發揮學生主觀能動性
人才培養的目的是讓學生自己掌握思想、知識和技能。基于此思想,本課程設置了三個專題:化學與材料,化學與能源,化學與環境。這三部分主要由學生講解,原則是學生要講清楚知識點,講清楚化學與這些主題的聯系,并且一定要聯系寧夏地區實際講解。把班級學生分成三組,每組講解一個專題,每組確定一位組長,讓組長給組成員分工,主要包括查資料、作PPT、演講者等。任課老師首先把每個專題涉及到的知識點和需要查詢的書籍、期刊文獻、圖片、網站等給學生交代清楚。講解的時候,該組學生全部坐在前面,講解完后,其他組學生自由提問,由本組學生負責解釋和回答。
6考核方式
本課程的主要任務是培養學生的自然科學素養,讓學生在工程實際中會運用化學基本原理解決具體工程問題。因此,考核方式與機械工程其它課程有所差異。課程考核采取全程考核,多種方式并存,期末考試考試采取閉卷考試。考核方式如下:(1)在三個專題講解環節要求是每個學生參入,但是分工不同,有的查資料,有的做PPT,有的講解,而且課堂有問答互動。本環節,我給每位學生的起點成績為60分,讓每個參與的學生保證及格。在此基礎上,再根據實際情況,給分工不同的學生不同的分數。(2)小論文環節該環節是每個學生自己完成的環節,在上述各小組分組講課之后,根據現場講解及師生互動情況,每位學生把專題講解總結成小論文,小論文角度不限,充分發揮學生自己的理解,但要兼顧本地區、本專業等基本原則,要求內容正確,層次清楚;圖標規范,語言通順;論證合理,思路清楚;參考文獻等要有出處,是網絡來源,要寫清楚網址。這為學生以后寫科研論文也打下了基礎。(3)期末考試環節本環節采取閉卷考試,學生作答。本環節不僅是考學生,也考老師自己。由于本課程的實際情況,試卷中盡量少出現計算、推導等試題,大部分試題側重運用化學原理解決工程實際。因此,作為任課老師,一定要知識點豐富,了解各個學科(如物理、化學、力學、材料、生物、尤其是機械學科等)的內在聯系和交叉、銜接情況,也要清楚本地區相關企業的實際情況。
7結論
在當今多媒體教學盛興的時代,課堂演示實驗仍然是一種不可缺少的教學手段。其根本原因,是它具有較強的真實感。這種特性對于科學實驗尤為重要。多媒體教學手段雖有很多優點,但屏幕上顯示的形象,畢竟與現實的事物或現象有差異,如果不與生活中已經熟悉的對象相比較,就難以感知事物的真實形象。因此,學生還要進一步開動腦筋,去再現視頻形象與真實事物或現象之間那些缺少了的環節。課堂演示實驗可以直接感知真實的形象,這正是它同多媒體教學手段相比,所具有的突出特點之一。但實驗裝置或模擬實驗設備與工業規模的化工設備相比畢竟有所不同,還需要實物教具、幻燈片、電視錄像或是電影等手段來補充。這正好說明,不可能存在一種在任何條件下都適用的,盡善盡美閱讀教學的教學手段和教學方法,而是根據學科性質、教學內容和教學環境等具體條件,選擇采用,或者多種手段配合使用,以各展其長。課堂演示實驗與實驗室教學實驗,各有其不同的目的。如上所述,課堂演示實驗是課堂教學的一種手段,旨在提高課堂教學的效率。實驗室的實驗教學則是教學過程的一個重要環節,或可作為一門獨立開設的課程,其主要目的是讓學生初步掌握一些有關化學工程的實驗研究方法和實驗技術,培養學生從事科學實驗的實踐能力。因此,兩者對于實驗裝置的要求,以及實驗的能容和方法都有所不同。對于學生來講,某些實驗訓練價值不大的項目,例如雷諾實驗、流體阻力測定、流體機械能轉換實驗等這一類實驗,作為課堂演示實驗是必要的,而作為實驗室教學的意義就不是很大。對于既有作為演示實驗的必要,又有實驗訓練價值的某些實驗項目,在實驗內容和方法上,應盡可能使兩者在小型化的基礎上結合起來。在設計時,盡量考慮到教學實驗的需要,以提高實驗設備的利用率。自然,課堂演示實驗與實驗室教學實驗的目的要求不同,期望所有裝置都能通用也是不現實的。
2化學工程演示實驗需要注意的幾個問題
化學工程演示實驗最大的特點是工程實踐性。它不同于化學類實驗課程,實驗對象從燒瓶、酒精燈、玻璃棒變為實際生產的模型設備,具有顯著地工程實踐性,而學生的實踐經驗往往非常匱乏,這就要求教師把握化工實驗的特點,注重研究性教學模式,在課堂演示實驗中采取教師為主導,學生為主體的形式,盡量讓所有學生都參與演示課程,并且盡可能的引用一些與實際生產緊密聯系的工程問題進行演示。在演示過程中,教師要鼓勵學生積極主動思考,勇于提出自己觀點,敢于創新。課堂演示實驗是一種很好的教學手段,這種手段的合理運用,則是一種教學藝術。如果運用得法,與教學內容配合緊密,視聽結合得巧妙,就一定能發揮它應有的效能,否則就會事倍功半。化學工程的課堂演示實驗,能否達到提高課堂教學效率的目的,演示實驗裝置的性能也尤為重要。為此,在實驗裝置方面至少要達到如下一些基本要求:①實驗裝置應盡可能做到小型化和儀器化;②演示實驗裝置盡可能做到直觀、生動、形象;③演示實驗裝置應做到穩定、快速、準確、合乎科學;④演示裝置需盡最大努力消除噪音和其他污染。此外,在實驗物系的選擇上,也需綜合考慮原料價格、氣味、毒性等要求,一般以空氣、水等價廉易得且環保原料為佳。課堂教學中演示實驗側重點不同,大致可分為:①展示現象,該類演示實驗通過學生觀察實驗,了解現象,進而驗證并鞏固所學知識;②展現概念,該類演示實驗通過化抽象為具體,從而實現抽象概念直觀化、具體化;③獲得規律,該類演示實驗通過顯現的結果,通過觀察分析并進一步歸納演繹從而得出其中的規律。這就需要教師準備多套課堂演示實驗,從而根據情況有選擇的開展相應課堂演示實驗工作。
3結語
卓越工程師的人才培養更要偏重于實用性,學生在學校的學習不僅要學習相關的專業知識和專業技能,而且也要與企業保持密切溝能,解決企業的技術難題,要充分考慮行業的多樣性和對工程型人才需求的多樣性,采取多種方式培養工程師后備人,簡單說,是應用型人才,不是學術性人才。
2構建相適應的教學體系
2.1教研活動從單一、被動轉變為自主、合作和分享
教研研究往往以活動為中心,活動的質量和效益是教研工作的生命力之所在,也是教師必須始終關注的問題。以往的教研活動較為普遍的問題是:缺乏專題研究,滿足于茶館式的泛泛而談;缺乏整體規劃,基本是每門學科進行自己的教學研究,缺乏整個專業的群體意識。為此開展教研活動就注意以下幾點問題。
1)力求教研與科研相結合,使教研活動課題化和系列化。教學研究重在“研究”兩字,應確立教研與科研相結合的思路,在廣泛開展調查研究的基礎上,確立每一階段研究的主題,針對學科研究中的重點、難點問題,力求通過專題研究加以突破,并圍繞這些專題,開展一系列的教研活動加以深化,把小型的研討活動與大規模的匯報、交流、推廣活動結合起來。
2)構建資源共享的平臺。教師職業的一個很大特點是單兵作戰,而教師間的相互合作與學習是教師成長最直接的資源之一。教研活動就應該為教師間的合作、研討搭橋鋪路,所以教研活動就可以發揮教研組集體的力量,借助于現代教育技術,把一些優秀的案例放在公共的資源庫中,教師隨時可以瀏覽、調用,從而發揮資源共享的優勢,讓教師能主動、自覺地提升教學實踐中合理的成分。
3)開展專題報告。學院每年對不同年級的學生舉行專題報告,使學生掌握相關的農業機械化與自動化的最新知識,發展趨勢等。使用學生對學科有一定的認識、興趣,進一步加強學生的主動學習的意識。
2.2加強實踐教學
根據農業機械化及其自動化專業的培養特點,以主干課程為重點,確定各門課程的教學范圍和具體內容,合理設置相應的理論教學和實踐教學環節,優化課程結構,整合實踐教學資源。確定實踐教學各環節的具體安排。實踐教學體系是培養學生創新能力和綜合實踐能力的重要手段,是教學過程的重要環節和實現人才培養目標的重要保證。然而,實踐環節并不是零散的教學單元集合,只有將課程實驗、綜合實驗、畢業設計等各環節進行系統設計,構成與理論課程有機結合的實踐教學體系,才能達到培養具有創新精神和實踐能力的高級復合型人才的培養目標。
1)在課程設置中,理論學習時間占1/3,生產實踐占2/3,理論實踐交替進行,更好地培養學生的實用性。學生在校期間,需要完成課程實驗、基本工程能力實習、基本專業設計能力實習等實踐內容。結合課程學習需要完成的實驗內容包括:物理實驗、機械原理實驗、電路測試實驗、電子線路設計測試實驗、微機原理實驗、機械設計實驗、汽車拖拉機測試實驗、機電一體化實驗、農業機械學實驗等。基本工程能力的實習內容包括:金工實習、電工實習等。基本專業設計能力的實習內容包括:機械設計課程設計、機械制造工藝課程設計、專業方向課程設計等。
2)企業聯合培養環節。在企業聯合培養環節,學生需要完成專業實習、企業實習與專題設計、工程實踐、學位論文等實踐內容。所有內容以企業聯合中的真實科研項目需求為背景,具有極強的實踐性和指導性。通過在企業的不同部門(如售后服務部門、測試部門、研發部門等)分別安排一定的實習時間并定期輪換部門完成實習。專題課程設計題目來自于企業技改項目,學生完成項目設計與試制,并測試技術指標,撰寫專題設計報告。
2.3教學評價
在農業機械專業“卓越工程師教育培養計劃”中實行淘汰制培養,這就要求有恰當的培養效果評價體系。目前高校的評價體系中,形式過于單一,基本上采用閉卷筆試考試,注重應試指標,注重定量檢測,忽視定性評價或分析,這種單一片面的評價體系限制了學生的思維能力和學習能動性的發揮,制約了學生的創新意識和創造能力的培養,這種培養模式對拔尖創新人才尤為不利。因此必須根據“因材施教”的原則,建立靈活的、綜合的評價方式,以保證學生有更寬松的自我發展空間。
1)課程考核成績實行百分制,由平時考核成績和課終考核成績兩部分組成。應提高平時考核成績所占的比重,如核心骨干課程的平時考核成績可占60%以上。
2)理論課程平時考核成績由課程習題、課程論文、課程心得、課程討論、讀書報告、課外實踐等綜合考核成績組成,課帶實驗課程的平時考核成績還包括每次實驗的成績;單列實驗課的平時成績由每一次實驗的考核成績組成。
3)理論課程的課終考核包括閉卷、開卷、抽題答辯、案例分析、上機考核、口試、課程報告、課程論文等形式;單列實驗課程的課終考核包括閉卷考核、實驗設計、實驗操作、實驗報告、課程論文等形式。原則上,課終考核的理論部分以閉卷筆試或上機考核為主。
4)教學實習考核成績由實習周記、實習報告、實結、實習態度、任務完成情況、實習單位鑒定等方面的綜合考核成績組成。
3提高學生綜合實踐能力
3.1綜合實踐可以培養學生的創新能力
隨著網絡的快速發展,學生可以通過網絡獲得各種信息,當對其有用的信息轉換為知識的時候,教師的作用就是教會學生獲取、加工、運用知識的能力,特別是創新能力。而綜合實踐活動是培養學生創新能力有效途徑,合理開發和綜合利用各種課程資源,優化綜合實踐活動的設計。綜合實踐活動是教師針對學生的綜合實踐活動的指導,調動學生的創造性的想象力,鼓勵學生以靈活多樣的、獨特的活動方式進行探究活動;綜合實踐活動既沒有規定的教材,也沒有規定活動場所。因此,綜合實踐活動的實施具有很大的靈活性,能給學生提供一定的創造空間。例如第六屆全國大學生機械創新設計大賽(2014年)的主題為“幻夢課堂”;內容為“教室用設備和教具的設計與制作”;整個比賽的題目貼近生活,都是同學們上課時要用到的工具。所以我們在組織學生參加比賽時,要求學生對日常課堂進行觀察,同時對未來課堂的教學環境和狀態進行想象,設計出使教學課堂更加豐富和實用的機械裝置。實踐性是綜合實踐活動最突出的特點;因為全國大學生機械創新設計大賽要求提供完整的設計說明書和主要設計圖紙以及作品的實物樣機或放縮的實物樣機;這要求學生需要把平時學習到的機械制圖、機械原理、機械設計及制造工藝等多門課程知識進行理解,運用,最后轉換為實際加工的實物。整個過程強調學生通過觀察、調查、選題、學習、制作、反思等一系列的活動,得到體驗,使學生在現實生活和社會實踐的基礎上開發出課題,學生通過親身的實踐探求出問題的結論。
3.2以學生綜合實踐活動為平臺,提高學生的創新能力和綜合素質
學生科技創新活必須有相應的場地、設備等物質條件,也需要一定的資金支持。否則,學生科技創新就是無源之水、無本之木。而我校每年開展“科研興趣小組”和“創新實訓項目”兩項活動。通過學生的組隊,基于自身興趣,選擇和研究問題進行調研,完成申報書,學校組織相關專家教師的答辯,選擇具有創新性和實際性的項目,在實踐經驗豐富的教師和教學輔助人員指導下,給予一定的資金支持。學生在項目完成科研任務的過程中,撰寫論文,申請專利等,使學生具備扎實的理論基礎和專業技能。同時通過這一系列的綜合實踐活動使學生獲得了自信心。
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