崔玉民,殷榕燦,苗 慧,李慧泉,王彩華,白翠冰,陶棟梁,王洪濤
(阜陽師范大學(xué)環(huán)境污染物降解與監(jiān)測安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽阜陽,236037)
高等學(xué)校對人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)是實(shí)踐教學(xué),實(shí)踐教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、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)用型高級專門人才為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。為了適應(yīng)高等學(xué)校對教育教學(xué)改革的需要,并且,提倡其對素質(zhì)教育的要求,本課題組探索對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程,采取開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,進(jìn)行嘗試,以便高度重視對學(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,本專業(yè)的發(fā)展目標(biāo)堅持“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)知識解決若干實(shí)際問題,適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會需要的高素質(zhì)人才。通過對本專業(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)用型專業(yè)人才[3-4]。以省級特色專業(yè)應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境污染物降解與監(jiān)測安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室作教科研平臺,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放實(shí)驗(yàn)室:位于阜陽師范學(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)有限公司測試中心大樓103—104 室作為應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)室。共建開放實(shí)驗(yàn)室主要作用:(1)產(chǎn)、學(xué)、研一體化,培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)人才;(2)研發(fā)新工藝、新產(chǎn)品;(3)為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生提供實(shí)習(xí)場所;(4)對中間體、產(chǎn)品進(jìn)行在線分析檢測。
通過對本專業(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)用型專業(yè)人才[5]。以省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及省級特色專業(yè)為教學(xué)科研平臺,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》共建開放實(shí)驗(yàn)室的協(xié)議,本實(shí)驗(yàn)室包括位于阜陽師范學(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)有限公司測試中心大樓103—104 室應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室兩部分。該開放實(shí)驗(yàn)室主要作用:(1)產(chǎn)、學(xué)、研一體化,培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)人才;(2)研發(fā)新工藝、新產(chǎn)品;(3)為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生提供實(shí)習(xí)場所;(4)對中間體、產(chǎn)品進(jìn)行在線分析檢測。該開放實(shí)驗(yàn)室為產(chǎn)學(xué)研項目及應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)習(xí)提供良好平臺。我們依托該平臺,讓應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,并開展以下工作:(A)采取申報課題形式,主要以大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目為主,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)專業(yè)學(xué)生的競爭意識、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)練計劃項目以來,應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生在本重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室老師精心指導(dǎo)下,積極申報各級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目,平均每年獲批10 項資助。在項目實(shí)施過程中,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)明專利等科研成果,并且,他們的創(chuàng)新意識、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)通過石墨爐原子吸收光譜技術(shù),檢測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),既能檢測白酒中金屬鋅離子的濃度,又能給出同位素的有關(guān)信號,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),對白酒中重金屬銅離子的含量進(jìn)行檢測;(E)采用GC(氣相色譜方法)與ICPOES 聯(lián)合技術(shù),對白酒中重金屬鉛離子含量進(jìn)行測試。由此一來,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)踐場所,對于實(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)揮專業(yè)基礎(chǔ)性強(qiáng)、科研能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),用專業(yè)理論和先進(jìn)技術(shù)對企業(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題;與此同時,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)化專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力,我院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)習(xí)劃分成科研訓(xùn)練與專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)兩個階段??蒲杏?xùn)練在省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室集中進(jìn)行培訓(xùn),主要圍繞本專業(yè)學(xué)生科研能力與科研素質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)。對于生產(chǎn)實(shí)習(xí)的第一階段,開始為感性認(rèn)識為主,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)車間各個工段操作規(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)過程中,能把整個流程連起來加以思考和分析,尋找問題,并探求解決問題的方法。對于生產(chǎn)實(shí)習(xí)的第二階段,指導(dǎo)老師要認(rèn)真對每個實(shí)習(xí)生進(jìn)行現(xiàn)場問答、進(jìn)行考核,并把考核結(jié)果作實(shí)習(xí)成績的30%記分。在實(shí)習(xí)生對生產(chǎn)工藝流程掌握較熟悉的前提下,指導(dǎo)老師要有意識、有步驟地引導(dǎo)他們在生產(chǎn)過程中思考有關(guān)化學(xué)知識、工藝技術(shù)等問題,并要求每個實(shí)習(xí)生撰寫書面報告。對于一般專題報告,按四五個實(shí)習(xí)生分成一個小組,通過小組討論、交流后,提出解決該專題的辦法,然后,再與企業(yè)相關(guān)部門進(jìn)行合作交流。在專業(yè)實(shí)習(xí)過程中,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)生分析問題與解決問題能力。并將化工原理、精細(xì)化工反應(yīng)的基礎(chǔ)知識與實(shí)習(xí)基地現(xiàn)場內(nèi)容結(jié)合起來,詳細(xì)地剖析生產(chǎn)工藝流程,對生產(chǎn)工藝流程中熱量衡算、物料衡算及設(shè)備尺寸計算進(jìn)行核對,并把設(shè)備類納入實(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)域中的知識面,初步培養(yǎng)實(shí)習(xí)生在生產(chǎn)實(shí)際過程中,對相關(guān)化學(xué)問題進(jìn)行提煉、進(jìn)行分析、加以解決,努力實(shí)現(xiàn)將教育對象由學(xué)生向應(yīng)用型人才的工作者轉(zhuǎn)化??偠灾允〖壷攸c(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及省級特色專業(yè)為教學(xué)科研平臺,探索、構(gòu)建一系列人才培養(yǎng)新模式,這樣,既符合社會需求、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)用型專業(yè)人才[8]。把應(yīng)用化學(xué)專業(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,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(在制瓶玻璃材料內(nèi)添加WO3、Bi2O3等光催化劑)、獨(dú)立畫圖、單獨(dú)配料、研究開發(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)汽車玻璃、研制塑料大棚玻璃、研制普通門窗玻璃等,所研制的環(huán)保玻璃,通常暴露在陽光照射下,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,同時又帶來了明顯社會效益,接著,指導(dǎo)教師指導(dǎo)實(shí)習(xí)生寫出既能解決實(shí)際問題,又能提高動手能力的高質(zhì)量的研究型畢業(yè)論文[9,10]。
該開放型實(shí)驗(yàn)室位于安徽金種子集團(tuán)有限公司測試研究中心大樓103—104 室:《應(yīng)用型研究實(shí)驗(yàn)室》主要培養(yǎng)學(xué)生的工程動手能力,把該實(shí)驗(yàn)室用作白酒工藝實(shí)訓(xùn)場所,使得實(shí)習(xí)生對白酒工藝設(shè)計的工程應(yīng)用能力獲得提高,并且,使其動手技能獲得現(xiàn)場訓(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)新平臺與教學(xué)實(shí)踐平臺,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、工藝過程中參數(shù)變化等功能;作為實(shí)踐教學(xué)平臺,它還能為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)習(xí)生,提供綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計及研發(fā)新產(chǎn)品實(shí)踐基地等。該實(shí)踐基地對于實(shí)習(xí)生充分發(fā)揮其動手能力能起到關(guān)鍵作用。因?yàn)閷?shí)習(xí)生能夠在實(shí)訓(xùn)基地對于化工管道進(jìn)行現(xiàn)場拆卸及安裝,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)生活中存在的問題,逐漸培養(yǎng)他們的應(yīng)用能力[13]。
根據(jù)現(xiàn)有師資隊伍,有步驟、有計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。再從企業(yè)、公司聘請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,學(xué)院成功派出5位老師到工廠、企業(yè)去鍛煉,開闊了本專業(yè)實(shí)習(xí)基地,并聘請工廠、企業(yè)的高級工程師對本專業(yè)學(xué)生開展生產(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)的師資隊伍力量得到充實(shí)和提高[14]。
對于如何使應(yīng)用化學(xué)專業(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 個星期的專業(yè)實(shí)習(xí)機(jī)會,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,在實(shí)習(xí)期間,他們充分了解和掌握白酒發(fā)酵過程與釀造工程詳細(xì)工藝技術(shù),也了解了生產(chǎn)過程中所有設(shè)備的作用和名稱,對玻璃配料技術(shù)、融化工藝技術(shù)、鑄造過程工藝獲得了理解和掌握,并且,讓他們當(dāng)場畫出生產(chǎn)過程工藝技術(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)過的化學(xué)、化工等領(lǐng)域中理論知識,來幫助企業(yè)解決難題。舉例來說,怎樣快速在線檢測白酒中雜醇含量?如何除去白酒內(nèi)微量雜醇?又如何快速監(jiān)測白酒內(nèi)重金屬含量?對于這些問題,實(shí)習(xí)生在實(shí)習(xí)過程可以查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案,因此,他們掌握工業(yè)化過程中各種技能,去積極參加大學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)大獎賽等活動[15-16]。
綜上所述,我們探索并構(gòu)建了一套符合社會需要的“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、對應(yīng)用型人才培養(yǎng)是切實(shí)可行的。依靠開放實(shí)驗(yàn)室為實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)場所,進(jìn)行工業(yè)化方面的實(shí)踐,提高實(shí)習(xí)生工業(yè)化動手能力。該實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地為應(yīng)用化學(xué)專業(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)過程的規(guī)律,并掌握了其工藝參數(shù)的變化;通過教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的專業(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)競爭能力。我們充分利用本重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及特色專業(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)方面的各自優(yōu)勢,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]。