化學工程課程范文10篇
時間:2024-05-17 20:24:44
導語:這里是公務員之家根據多年的文秘經驗,為你推薦的十篇化學工程課程范文,還可以咨詢客服老師獲取更多原創文章,歡迎參考。
化學工程專業課程教學模式探索
[摘要]開設工程倫理課對于培養高層次應用型人才具有重要意義。針對該課程教學案例滯后、教學方式落后和師資力量薄弱三個關鍵性問題,浙江工業大學化學工程學院在工程碩士研究生培養過程中,將具備豐富實踐背景的同類專業教師組成授課團隊,利用各自的專業基礎知識優勢開展案例教學,并引入混合式教學模式,強化學生對工程倫理概念的理解,使學生掌握并能夠運用基本理論,培養學生關注工程實踐過程中的倫理問題并認識到這些問題的現實和長遠意義。
[關鍵詞]工程倫理;教學模式;案例教學;混合式教學
處理人與人之間關系所依循的規范和準則稱為倫理,屬道德范疇。將科學原理應用于各行業產業之中而形成的各學科總稱為工程[1]。從發展中國家向發達國家轉變的過程中,工業化是必由之路。中國方案的提出及實踐與中國智慧的顯現及發揮,有助于我們科學處理工程與社會、自然之間許多無法回避的問題。工程倫理是將模糊、不準確、無法量化的行為進行規范化、標準化。開設工程倫理課,就是傳授工程實踐中理應遵守的倫理規范,提高學生在工程實踐中自覺遵循倫理規范的意識和能力。高校應充分認識到,培養德才兼備的工程師是服務社會的責任與必然。從歐美先進國家的工程倫理教育發展過程看,社會的進步與發展是呼喚工程倫理教育的前提,社會認知水平制約著工程倫理教育的重視程度。經濟社會發展水平越高,進步得越快,工程倫理問題就愈加突顯,工程倫理教育的開展也愈加緊迫。當前,我國工程領域的倫理教育已起步并穩步推進,當務之急是使之跟上經濟發展的步伐,更好地服務社會。我國工程倫理教育的研究始于20世紀90年代初,晚于西方國家。2015年,全國工程專業碩士學位研究生教育中開設工程倫理課程[2],標志著工程倫理課程建設正式啟動。至今,我國已經開展“全國工程倫理教育骨干教師培訓班”20余期,開展“高等院校工程倫理課程建設研修班”2期。國內高校通過一系列強有力的推動,使工程倫理教育不斷發展。從2017年起,浙江工業大學化學工程學院就順應時代要求,針對工程碩士研究生開設了工程倫理學位課程,以增強學生的工程倫理意識,完善工科人才教育方案,工程倫理課程在工程教育中的重要性逐漸突顯[3]。
一、工程倫理課程教學中存在的問題
目前,國內高校開設的工程倫理課程多為1~2學分、16~32學時,一般采用傳統的老師主動教、學生被動學的“灌輸式”教學方式,并以課堂練習與提交小論文的方式進行考核。該課程的教學主要存在三方面不足。一是國外教材中教學案例使學生難以理解。工程倫理課程教學中多采用“案例教學法”“項目分組討論”“情景模擬法”,其中案例教學廣受教師青睞。由查爾斯•E•哈里斯等著、叢杭青等翻譯的《工程倫理概念與案例》一書中有很多案例可作為教學參考,因此教師會直接將這些案例引入課堂教學中。但是由于社會制度迥異,經濟社會發展路徑和工業化程度不同,國外教材中的一些案例讓學生較難理解,因此對學生進行工程行為示范引導的目的難以達到。二是傳統教學方法的效果不佳。社會經濟高水平發展是工程倫理課程產生的時代背景,對該課程的教學提出了較高的要求。但是,一些教師仍沿用傳統的“灌輸式”教學方法進行課堂教學,缺乏對學生發散性思維的培養,也無法調動學生思考的主動性和積極性,進而導致教學效率低下、教學效果不佳。三是受過專門培訓的工程倫理課程師資缺乏。工程倫理作為一門研究工程技術人員在工程活動中的道德原則和行為規范的課程,要求教師熟悉工程倫理的理論內涵,且具備工程實踐經驗,能夠從倫理學視角進行授課。在一些學校,該課程由具有人文社科背景的老師講授,授課教師往往過于關注抽象的道德判斷,缺少對更廣泛影響條件的詳細描述,很難解釋工程實踐中復雜利益沖突和多元倫理判斷對工程問題的視角錯位問題,從而影響了授課效果。還有一些學校的工程倫理課程由工程類教師負責講授,他們往往注重工程實踐過程與工藝路線優化,以及如何實現工程經濟效益最大化,而未能評估工程對行業發展生態的影響,也沒有對涉及工程技術案例問題進行倫理范疇的分析評價,從而失去了向未來工程師傳遞自覺、主動地參與工程倫理行動的機會。
二、教學改革探索
化學工程與工藝專業課程思政元素分析
[摘要]化學工程與工藝專業課程思政融合改革應以“立德樹人”為根本任務和目標。在專業課程教學過程中,將民族化學工業發展大事件、核軍工文化、“工匠精神”和工程倫理等思政元素“潤物細無聲”地穿插于各章節的知識點中,通過案例培養教育大學生擔當民族復興大任、模范踐行社會主義核心價值觀的思想覺悟和意識。以專業課堂教育為主渠道,與思想政治理論課同向同行,采用專業課教學與“課程思政”結合的教育模式,強化課堂育人責任,實現專業課教學過程中立德樹人的綜合培養目標。
[關鍵詞]課程思政;化工專業;核軍工文化;工匠精神;工程倫理
“要堅持把立德樹人作為中心環節,把思想政治工作貫穿教育教學全過程,實現全程育人、全方位育人,努力開創我國高等教育事業發展新局面[1]?!罢n程思政”是落實立德樹人的重要的基礎性和全面性工作,要把各種與思想政治有關的教育元素滲透到課程之中,對學生的思想意識、情感態度、言行舉止等產生潤物無聲的影響?!罢n程思政”的工作原理為深挖、凝練學科和專業蘊含的思政元素,在思想政治理論課教育外的所有教育環節中實現德育教育,使專業課程與思想政治理論課同向同行,形成合力,實現立德樹人在空間上的全覆蓋。
一、化工類專業實施課程思政的重要性分析
隨著我國進入新的發展階段,與世界經濟的發展深入融合,越來越多的企業走出國門,參與到海外投資中。企業發展的變革促進了行業對人才要求的提升,尤其是化工行業,不僅對人才的技術技能素質提出了更高的要求,還格外重視受聘人員的思想道德素質[2]?;I要培養大量能為區域發展提供良好服務的應用型人才,就必須開展課程思政教育,在傳授專業知識和培養實踐能力的同時,采取隱性的手段滲透思想政治教育,使學生的綜合素養、職業精神都能有所提升,讓他們成為德技雙馨的優秀人才[3]?;ゎ悓I課實施課程思政的重要性集中體現在以下幾點:第一,糾正以往只重視專業知識傳授,而忽視思想引導的偏頗,為實現全過程、全方位育人提供堅實的基礎;第二,促進教師反思課程教學,推進教師在教學理念、教學內容、教學方法上進行全面改革,既要實現知識的完整傳授,又要發揮好作為學生引路人的作用;第三,課程思政的實施必將對化工人才產出質量起到正向作用,有助于增強我國化工企業在國際上的競爭力。
二、“立德樹人”背景下化工類專業課程思政推進的具體路徑
思維導圖在化學工程基礎的應用
摘要:化學工程基礎是高校化學專業的專業核心課程,也是高校學生學習的重點和難點課程。在化學工程基礎課程中結合思維導圖的應用,將繁瑣、復雜的知識點和公式條理清晰地歸納整理在思維導圖中,幫助學生理清各知識點之間的關系,從而更加系統地學習化學工程基礎這門課程。本文概述了思維導圖的概念及其特征,分析了思維導圖在化學工程基礎中的應用優勢,并提出具體的應用方法。
關鍵詞:思維導圖;化學工程基礎
化學工程基礎是高?;瘜W專業的一門專業核心課程,該課程具有較強的理論實踐性,與生產生活實踐緊密聯系,是在學習了無機化學、有機化學、物理化學、高等數學等課程的基礎知識以后,進一步深入學習化學與生產生活實踐相聯系的一門課程。相比于無機化學和分析化學這些基礎專業課程,化學工程基礎課程的知識點難度大、計算公式繁多、計算量大并且不易理解。同時隨著化學工藝的不斷改進和優化,理論知識點也在不斷增加,因此在化學工程基礎的學習中引入思維導圖,會極大地降低對該課程理論知識的理解記憶,使學生的學習過程更為高效。
1思維導圖概述
思維導圖(TheMindMap)又稱為腦圖、心智地圖,是一種表達人類發散性思維的有效性和圖形化的思維表達工具[1]。思維導圖主要是將枯燥、單調的知識變成彩色的、一目了然的知識圖,以直觀而又形象的表達方式對每個知識點進行分析、總結、概括,是一種有效的思維工具,可以充分發揮人的左右腦,培養學生的創新思維和邏輯思維。
2思維導圖的特征
化學工程與工藝專業三體系構建與實踐
摘要:在新工科教育背景下,為適應化學工程與工藝專業的內涵式發展,需創新性地進行專業建設改革,彌補重視專業素養、忽視思想政治素養的短板,從專業建設入手,不斷提高專業任課教師的“專業思政”能力,充分挖掘專業思政元素,將思想政治教育有機融入專業建設中,通過專業課知識教授與思想政治教育相結合,實現對學生思想的啟蒙、知識的傳授和人生價值的引領,實現思想政治教育和專業建設的協同發展。
一、“專業思政”研究概述
國外從未使用過“思想政治教育”這一概念,但考慮到化學工程與工藝專業鮮明的工程特色,可借鑒國外的工程倫理教育,結合我國國情探索我國高校化學工程與工藝專業的“專業思政”教育。國內學者的研究成果為化學工程與工藝“專業思政”問題的研究奠定了良好的基礎,但是仍存在一定的問題:一是缺乏一定的理論基礎,較多的是對于日常工作經驗的總結;二是對“專業思政”的概念界定及對“專業思政”和其他相關概念的關系梳理不夠;三是對于當前“專業思政”建設過程中存在的問題研究不夠,大多是跳過問題直接談對策;四是對策部分缺乏體系性、創新性,存在凌亂性和同質性問題;五是當前的研究過于宏觀,缺乏與相關學科的融合。
二、化學工程與工藝“專業思政”建設的價值
“專業思政”是當下高校思想政治工作的熱點,將其作為思政教育工作的重要助力,構建好化學工程與工藝“專業思政”三體系,有利于促進化學工程與工藝專業思想政治教育的縱向延伸,有利于將思想政治教育融入化學工程與工藝的專業課程教學中,實現知識導向和價值引領相結合,提高授課質量,增強學生的學習能力,助推學生成為符合新時代需求的有思想、講政治、有技術的卓越人才。
(一)化學工程與工藝專業內涵式發展的現實需要
化學專業英語畢業論文
關鍵詞:化學工程專業英語教學方法能力培養
摘要:在化學工程專業英語的教學中,結合專業英語的特點,改革教學方法,創造良好的環境,充分調動學生的興趣和主動性,通過實踐培養和提高學生用英語獲取專業信息和交流的能力。我國的大學專業英語教學是大學基礎英語的后續階段,其目的是為了幫助學生較快地掌握、運用專業英語,把語言能力同專業知識融為一體。
21世紀是國際化的世紀,如何應對國際化的挑戰,培養一大批既具有豐富的專業知識又有很強的英語能力的高水平的創新人才是我們面臨的一大挑戰。英語正成為一種真正的世界語,據統計,講英語、學英語的人多達世界人口的五分之二,世界上有85%的科技資料用英語出版,國際學術會議的工作語言一般都是英語。本文試從如何激發學生的興趣,科技英語及化學工程專業英語的特點以及教學方法的改進等方面來談一談化學工程專業英語的教學體會。
一、激發學生的興趣興趣是最好的老師,是學業成功最重要的心理動力
一個人的潛能能否充分發揮出來很大程度上取決于他是否有穩定的興趣。學校的課程及各種教學安排要盡可能地激發學生學習的興趣,養成學習的習慣,熟悉學習的方法。在給學生用英語講授第一次課時,筆者試圖從五個方面激發學生學好專業英語這門課程的興趣和緊迫感。首先,讓學生了解中國化學工業和世界化學工業的狀況,中國化學工業在深化改革中發展,在困難中前進并取得了顯著的成績,但是與世界發達國家相比還有一定的差距,在技術方面還遠遠落后于發達國家,需要向他們學習先進的技術和經驗。21世紀的中國化學工業充滿希望和機遇,也充滿競爭和挑戰。作為未來的化工工程師,為順應時展的潮流,也同樣面臨著機遇和挑戰。第二,讓學生了解化工工程師由于在科學和工程學方面有著廣泛的知識和技能背景,可以勝任許多部門的工作。正因為此,化工工程師的薪水是比較高的,從表1美國1999年各類工程師的年薪可以看到本科畢業的化工工程師的薪水比其他各類本科畢業的工程師的薪水要高。第三,讓學生了解中國化學工業日益成為世界化學工業發展中一支充滿生機和活力的重要力量。美國和歐洲大型化工公司把中國作為投資和貿易合作的熱點。巴斯夫、拜耳、杜邦、ICI、旭化成等眾多西方大型化工公司已在中國投資發展。這樣,學生在這些外資、合資企業工作的機會越來越多。要想進入這些公司發展,首先面臨的問題是求職,求職的時候常常面對的是公司的外籍主管,這就要求學生有著良好的語言能力和豐富的專業知識。第四,告訴學生現在對他們的要求也越來越高。學生畢業前必須經歷的畢業論文環節就要求學生必須仔細閱讀理解并翻譯一篇長度適中的,與畢業論文有關的英文文獻,成績計提供入畢業論文中。這也要求學生要努力學好專業英語這門課程。第五,總體上向學生介紹我們所用的教材。我們選用的是華東理工大學胡鳴老師編寫的大學英語專業閱讀教材系列中的化學工程與工藝專業英語。教材中的內容均來自原版的英文書籍、期刊,是地道的英語,而且材料的內容較新,通過對此教材的學習,對學生的英語能力的提高有很大的幫助,同時可以了解化工的一些發展動態。通過這些可以充分調動學生學習這門課程的興趣和緊迫感。
二、教學方法的改進要在教學方法上有所改進,首先要了解課程的特點
化學工程學科發展論文
【摘要】:綜觀化學工程學科的演化和發展,認為這是一個辯證綜合的歷程,而且不論是學科的"分化"還是"融合",都體現出系統和諧的規律和性質,綜合基礎上的分化與分化基礎上的綜合既是化學工程!學科發展的基本趨勢和規律,也是學科建設和課程改革的基本依據。
【關鍵詞】:化學工程;系統;和諧;辯證法
自然界中的和諧系統比比皆是,大至宇宙,小到原子;地球生態系統是和諧的,動植物群落是和諧的,人類社會體系是和諧的,健康的人體更是一個絕妙的和諧體。所有這些和諧系統遵循著同樣的辯證綜合的規律,具體可以歸納出三條:1.統一律;2.層次律;3.進化律;所有和諧系統具有同樣的性質:1.開放性;2.自組織性;3.非線性;4.無限發展性[1]。當愛因斯坦把大半生致力于統一場論時,其哲學上的需要相對物理學上而言或許要來得大,面對物理學的系統和諧,理論規則的分立是不能令他覺得滿意的。而化學工程的發展是不是因循同樣的哲學歷程呢?
在化學工程作為學科開始被重視之前,化學工業已具有了相當的規模,各種具體的工程與工藝都被獨立開來,在認識上是被分為各門特殊的知識,因此,當國外高等院校在十九世紀末開始設置"化學工程學"時,開設的課程大多是學習當時化學工業的各種工藝學,"化學工程"的概念在當時還是相當模糊的,在理論上充其量是化學與機械的一種混合(amalgam)。然而這種理論混合的模式在德國人看來卻是很正統的,即使在今天,他們也避免專論"化學工程",而是稱之為"過程工程"(ProcessEngineering),這一名稱實際上要比"化學工程"的范疇更廣,甚至更為準確,凡是涉及一定流程與工藝的領域都是適用的。但我們習慣上還是沿用"化學工程"的名稱。
二十世紀開始,化學工業迅猛發展,在社會經濟中占的比重越來越大,客觀上需要化學工程學科的發展和支持。隨著生產力的發展,人們對事物運動規律性的認識也愈來愈深化,愈來愈有概括性。伴隨著其他領域科學技術的快速進步,人們逐漸認識到化學工業中各門看似不相干的工程和工藝中存在著共同的物理特性。1901年,美G.E.的Davis《化學工程手冊》的發表,初步提出了"化工物理過程"的原理。1900年始,以合成氨、純堿、燃料等為代表的近代化工廠出現,如1913年,德哈勃-博施法高壓合成氨技術的產業化,星火燎原的,化學工業呈現出巨大的發展前景。到了二十年代,美MIT的一些學者提出:不管化工生產的工藝如何千差萬別,它們在眾多的典型設備中進行著原理相同的物理過程。1920年,美MIT成立了第一個嚴格意義上的化工系,時W.K.Lewis任系主任。1922年美國化工學會認同了新的見解,引出了"單元操作"(UnitOperation)的概念,這一概念在蘇聯時期和我國則廣泛稱為"化工原理"。
1900年始的"分離工程"研究使"單元操作"的概念日趨成熟。被稱為單元操作的過程主要有流體流動、傳熱、干燥、吸收、蒸發、萃取、結晶和過濾等,以這些單元操作作為研究和學習的主要內容,是化學工程學科在二十世紀前半期發展的核心,其理論迅速成為發展化學工業的重要基石。這種把千變萬化、千差萬別的過程和工藝概括成"單元操作"是生產力發展到一定水平的反映,是化學工程學從"個性"到"共性"的第一個哲學性概括,是在一個系統整體性把握的高度上建立了一門技術科學,體現了系統科學發展的和諧統一規律。
材料化學工程應用和趨勢
摘要:材料化學工程學科在我國占據著重要的地位,它能夠促進經濟發展也能推動社會的全面進步,特別是在能源以及國防方面有著巨大的作用。提高材料化工工程的應用水平,分析其應用現狀對其發展前景,對該學科進行不斷的探索和研究,有利于我國材料化工工程的進一步發展,可以為未來材料化學工程的應用進一步發展提供更好的參考。
關鍵詞:材料化學工程;應用;發展
隨著社會經濟的不斷發展,我國生態環境的建設也被提上了日程,成為了科學發展觀的重要方針之一,我國目前的發展規劃要求實現節能減排,是促進我國經濟發展的同時對環境保護的一項重要舉措。在工業化的發展過程中,我國的能源已趨向于枯竭,隨著污染排放量不斷增加,提高材料化學工程能源利用率能夠促進我國的經濟社會發展,也能實現環境的有效保護。所以材料化學工程的發展直接肩負著重大的責任。促進材料化學工程的進步,能夠成為社會發展的重要力量。
1材料化學工程的內容
我國是最大的發展中國家,工業化發展速度非常之快,但是在發展的過程中不可避免地遇到了經濟發展與環境保護之間的難題,節能減排迫在眉睫,需要國家合理規劃,制定詳細的政策來保障能源開發與環境保護之間的平衡。材料化學工程就是這樣一門學科,通過研究材料化學工程,能夠優化工業發展,引入新能源,為科學發展做出卓越的貢獻。
2材料化學工程應用現狀
高校化工類人才培養模式研究
一、高校化工專業現狀
20世紀前葉,一批重大化學工藝出現使得化學工程這個學科在學術界嶄露頭角,而煤和石油迅速發展也要求有透徹的理論指導與專業知識,因此作為化學工程的一級學科應運而生。經過幾十年的發展,化工學科逐漸走向成熟,目前國內各大地方院校中,絕大部分開設了化工工程專業及其類似專業,為我國化學工業培養了大批人才。但是隨著時代的發展,高?;そ逃裁媾R著一些問題和挑戰,這也成為我們亟待改革教學模式的原因。
(一)化學工程與高新技術學科交叉發展
化學工程涉及面廣,且涉及品種多、數量大,不僅關系到人們生活的方方面面,也是提高人們生活質量的“載體”和“橋梁”。而化工在學科上與材料、能源、化學等學科聯系越來越緊密和深入,因此在人才的培養上也應該遵循學科發展規律,培養專業化、多樣性復合人才。目前,我國高校專業教育仍然停留在過去傳統教學方式,與高新技術發展的現實有所脫節,學科交叉引起專業界限的淡化,因此在教學過程中不應在僅僅強調本專業知識的把握,更應著眼于未來,打造化工與生物技術、計算機技術等交叉發展的新型教學模式,培養多層次、復合型人才。
(二)人才就業觀念和培養模式改革
這就要求高?;そ逃藛T轉變教學模式,從化學教育深層理念創新入手,擴大學科內涵,改變教學設置和教學方法,開展以理論教學作為基礎,以實踐訓練為載體的教學模式,努力提高化工學科教學質量。就目前情況來看,“平臺加方向”實為不錯的選擇。近年來,我們以主動適應經濟社會發展需求的人才培養模式,以深化改革教學模式與實踐等教學項目為依托,進行了人才培養模式改革的探索和實踐。根據社會需求,調整學科專業,壓縮冷門內容,采取專業互補的形式,拓寬專業發展方向,盡可能增加知識含量。此外,化學工程專業應緊密與生產實踐相結合,通過建立不同種類的培訓基地,在打好基礎理論知識前提之外,盡可能增加實際操作的經驗,以便畢業后很快適應工作環境。
化學工程與工藝專業人才培養模式
摘要:以鄭州工程技術學院化學工程與工藝專業為例,介紹了新工科背景下新建地方本科院校人才培養模式,包括專業課程的設置、實踐體系的構建、工程能力及創新能力的培養。通過該模式的實踐應用,培養了具有一定的工程實踐能力、創新能力,能夠適應區域經濟發展的應用型人才。
關鍵詞:地方本科院校;新工科;工程能力;人才培養模式
根據教育部相關數據,截至2017年底,我國高等學??偣?631所,地方高校(包括高職院校)共有2512所,占95%。在本科院校中,中央部委主管高校119所,地方本科院校1124所,民辦本科高校424所。地方高校是我國高等教育的主體部分和中堅力量。中國人力資源市場信息監測中心統計分析結果顯示,隨著產業結構的不斷升級,社會對具有專業技能和創新能力的工程應用型人才需求日益迫切。大學的大規模擴招使得畢業生數量逐年增加,高校畢業生就業壓力大,一些學生甚至出現一畢業即失業的情況。企業急需人才招聘難與畢業生就業難的供需出現矛盾。我國傳統的高等工程教育很大程度上已不能適應經濟發展的需求,新一輪科技和產業革命的發展迫切需要改造和升級一批傳統工科或采用新技術建設和發展一批新興工科。為推動工程教育改革,2017年2月18日,教育部在復旦大學召開了高等工程教育發展戰略研討會,在會上發表了“復旦共識”。“復旦共識”中明確指出,地方高校應主動對接地方經濟社會發展需要和企業技術創新要求,把握行業人才需求方向,充分利用地方資源,發揮自身優勢,凝練辦學特色,深化產教融合、校企合作、協同育人,增強學生的就業創業能力,培養具有較強行業背景知識、工程實踐能力、勝任行業發展需求的應用型和技術技能型人才[1]。河南地處中原,化學工業資源相對比較豐富。目前擁有規模以上的化學工業企業1427家,工業總產值達到4739.5億元,居全國第5位?;瘜W工業占全省工業的比重達到10%左右,在全省經濟和社會發展中占有舉足輕重的地位。河南省化工行業從以前的基礎化工逐步向精細化工、高端產品發展,產業結構逐步調整,以化工為主導的產業集聚區主要分布在濮陽、信陽、新鄉、三門峽、平頂山、南陽、商丘等地。各產業集聚區逐漸形成了各自的優勢和特點,如濮陽、洛陽偏重于石油化工;開封精細化工以農藥和食品添加劑為出發點,壯大產業集群;平頂山則力圖打造“尼龍城”;許昌襄城縣快速發展硅材料;葉縣、南陽依托資源優勢形成了以鹽化工為主的產業集群[2]。河南化工行業的快速發展需要大批專業人才的支撐?;瘜W工程與工藝專業屬于工程類學科,具有技術密集、人才密集、資本密集等特征,工科特色顯著,實踐能力要求高。目前為止,省內開設化學工程與工藝本科專業的院校有18所,其中不乏鄭州大學、河南大學等雙一流高校,還有河南師范大學、鄭州輕工業大學、河南科技大學、河南工業大學、南陽理工學院、許昌學院等省內地方院校。據陽光高考平臺數據顯示,2019年河南省普通本科院校化工類專業畢業生為2054人(含化學工程與工藝、制藥工程、收稿日期:2021-08-30基金項目:2019年校級教育教學改革研究與實踐項目[本科高等教育類(ZGJG2019006A)]作者簡介:郭林(1975—),女,副教授,從事化工工藝研究工作,E-mail:hnzzglin@126.com?!?6·河南化工HENANCHEMICALINDUSTRY2021年第38卷能源化學工程等),基于河南省化工行業的發展速度及規模,在未來5~10年中,化工行業人才仍將有較大的缺口?;瘜W工程與工藝專業擔負著為化學工業培養高素質工程技術人才的重任。鄭州工程技術學院是2015年新升本科的地方院校,辦學定位是對地方經濟社會發展有一定支撐作用,在省內外有一定影響力的應用型本科院校。根據鄭州市及河南省支柱產業的發展需要,圍繞省市化工產業人才需求和學科基礎需求,學校二級學院———化工食品學院于2017年申報化學工程與工藝本科專業,同年獲教育部備案,2017年開始招收第一屆本科生,首批招生70人。
1培養方案制訂依據和目標
1.1專業定位
根據學校地方應用型本科院校的定位,按照《鄭州工程技術學院“十三五”教育事業發展規劃》確立的發展戰略和人才培養目標,化學工程與工藝專業建設以服務地方經濟社會發展為目標,堅持產教融合、開放發展,強化化學工程與工藝專業校內外實習實訓基地建設,深化課程、教材與學科建設,著力培養德、智、體、美、勞全面發展,具備良好的職業道德、人文素養和創新精神,系統掌握化學工程與工藝專業知識,具有工程實踐能力,能夠解決復雜工程問題,在化工、能源、環保、材料、冶金、生物工程、輕工、醫藥等領域從事生產運行與技術管理、工程設計、技術開發、科學研究等方面工作的高素質應用型人才,為鄭州及河南化學工業的發展提供人才支撐。
化學工程思維培養教學設計研究
工程思維是在工程的設計、研究和實踐過程中形成的思維,其關鍵是運用各種知識及方式解決現實中的問題,具有實踐性、設計性、構建性的特點[1]。在國家實施“中國制造2025”背景下,教育界也越來越重視培養學生的工程思維。教育部2016年發布的《中國學生發展核心素養》把實踐創新確定為中國學生發展的核心素養之一,工程思維是實踐創新的重要內容[2]。國內針對工程思維培養的研究大多基于高等教育階段的工程類課程,但基礎教育中開展工程思維能力的培養并不多見[3],這主要是因為缺少培養工程思維的課程載體。STEM教育(Science,Technology,Engineering,Math?ematics)則是一種跨學科融合的教育,學生應用科學、技術、工程、數學等學科知識,以真實問題和建造產品為驅動,在工程實踐中創新性地解決實際問題。STEM教育具有實踐性、綜合性和開放性的特點,是培養工程思維的有效載體。學生在解決現實問題、開展工程設計和制造產品等活動中,能夠實現培養工程思維的目標[4]。當前我國新課標要求在教學中提升化學學科核心素養,STEM教育理念與化學課程結合,正是提升核心素養的有力途徑。在初中教學中,化學課程內容豐富,其中不乏諸多有趣的實驗,且初中化學所學內容大多與生活息息相關,有許多值得探究的問題,就STEM理念本身特性而言,正是需要由問題引領。因此,化學教學中實驗部分和STEM理念擁有可以結合的基礎[5]。本文探討了STEM理念與初中化學結合的合理性和有效性,并提供教學方案,為教師教學提供參考,培養適應信息化時代的學習者[6]。
1STEM
教育理念下初中化學教學的界說STEM教育由科學、技術、工程和數學四門學科融合而成,注重分享,強調讓學生在這一過程中獲得多元化的體驗,通過創造的過程有所收獲[7]。化學是一門以實驗為基礎的自然科學學科,其中科學知識在生活的各方各面都有跡可循,此為“科學”的體現。生活日常和化學實驗室進行實驗都要運用技術知識,此為“技術”的體現。數學是定量分析工具,化學學習對數學知識和思維有需要,此為“數學”的體現。工程是STEM教育的跨學科、綜合性的集中體現,是將其他元素綜合運用的渠道,中學化學教學中,儀器創新、小組分工都是“工程”的體現。STEM教育的四大學科在現實教學中被整合成了完整的知識體系,具有系統性,與化學教學相結合具有合理性。2014年以前,教育工作者對STEM教育關注極少,2014年以后有關研究逐年遞增,《教育信息化“十三五”規劃》與《小學科學課程標準》都曾提出過相關建議[6,8]。在“教育信息化2.0”的進程中,新課標明確要求提升化學學科核心素養,初中化學教學中的實驗是STEM教育理念的落腳點,若能結合運用,對提升素養大有裨益[9]。
2STEM教育中化學工程思維培養的教學設計
通過對STEM教育理念在初中化學教學中應用的剖析,結合資料文獻和案例分析,綜合學習及實習的實踐經驗,根據當前中學生的特點及初中化學教學實況,以“燃燒和滅火”為例,開展課程設計,培養學生的化學工程思維。
2.1教學專題價值