欢迎来到优发表网,发表咨询:400-888-9411 订阅咨询:400-888-1571股权代码(211862)

购物车(0)

“专创融合”教学改革研究

时间:2022-10-09 11:49:20
“专创融合”教学改革研究

1概述

化工行业是国民经济重要的支柱产业,也是节能环保重点领域。化工生产过程比较复杂,从原料、中间体到产品本身,大多具有高温高压、易燃易爆、有害有毒等危险因素存在,往往会因为疏忽或操作不当而发生事故,不但造成人员的伤亡和企业的经济损失,还会污染、破坏周围的环境,例如1984年印度博帕尔毒气泄漏事件、2005年吉化双苯厂爆炸事故等都造成了不可挽回的损失。化工安全与环保是针对化工专业开设的一门理论与实践密切联系的专业课程,通过本课程的学习,使学生掌握化工环境保护技术和化工生产安全技术的基本原理和方法,树立起环境保护意识和安全生产第一的思想观念。实施绿色化学的原则,尽量减少污染物的产生;通过“无害化、减量化、资源化”的原则,对于已经产生的污染物进行科学治理,降低对环境的影响。同时从化工项目开始准备到产品生产整个阶段都能将安全与绿色作为前提,对原有工艺、设备等做合理创新,实现化学工业的可持续发展。国务院办公厅《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》(国办发〔2015〕36号)提出“促进专业教育与创业教育有机融合,是高等教育的新使命”。创新能力是指人们在学习和继承前人知识经验的基础上,提出新概念、新思想、新技术、新方法、新设计等独特的见解和完成创造发明的能力。目前,学校教学大多仍然沿袭班级授课的单一传统模式,“讲授加考试”的教学活动缺乏创新,学生被动接受和学习,这种模式忽视了学生素质的提高和创新能力的培养。没有创新元素的教育只能让学生故步自封、不思进取,最终失去竞争力;而离开专业教育的创新创业是空中楼阁、合眼摸象,最终会被社会淘汰。因此,把创新创业教育融入专业课程教育中,是高校培养既具有专业素养又具有竞争力人才的一个有效教育策略。随着教育体系改革的推进,“专创融合”教学模式日益重要。以培养高素质人才为中心,为了改变目前专业教育与创新教育相分离的现状,达到二者协同发展的目的,以化工安全与环保为例,基于OBE教育理念,对本课程进行以创新能力培养为导向的“专创融合”教学改革,提出了围绕“一个中心”,实施“两个结合”,融入“三个元素”的教育模式,即“以学生为中心”,实施“线上线下结合、原理与案例结合”的教学方法,融入“安全、绿色、创新”三个元素(图1),促使在学生掌握化工安全和化工环保等的基本技术知识的同时,有效提升学生创新实践的能力,以期培养出高素质创新技能人才,也为同类课程教学改革提供一定的参考.。

2基于OBE理念的化工安全与环保课程概述

OBE(Outcome-BasedEducation,简称OBE)理念是以“成果为导向”的一种教育模式,对人才培养进行反向设计,以提高人才培养的质量[1]。以OBE理念为指导思想,结合化工专业人才要求,根据学生本科阶段的培养目标和现代化工生产的特点,围绕“学生为中心”的教学理念,融入“安全、绿色、创新”三个元素,制定出化工安全与环保课程目标。课程目标一:通过本课程的学习,让学生熟悉工业环境保护的基本概念和基本理论,同时了解化学工程师的职业性质和责任,在工程实践中能自觉遵守职业道德和安全技术规范;掌握化工废水、废气、废渣处理的基本方法和技术,初步具有化工“三废”处理技术方案选择的能力,树立化工安全与环保的法律意识。课程目标二:了解清洁生产的定义、绿色化工与清洁生产的关系,理解环境保护和社会可持续发展的内涵和意义,掌握清洁生产的主要内容、绿色化工的实现途径,具备化境质量评价的基本能力,树立化工可持续发展的意识和绿色化工创新意识。课程目标三:树立危险化学品安全意识,掌握工业毒物的危害及防护技术;具备化工设备检修和维护危险按因素分析的基本常识,掌握各类化工检修的安全技术;具备化工企业火灾爆炸危险性识别、分析的基本能力;初步具备化工工艺防火防爆工艺设计的能力,培养化工安全责任意识和一丝不苟的工作作风。课程目标四:了解化工企业安全管理的机构、人员配置与职责,掌握化工企业安全生产规章制度、安全生产检查的方式与内容,能初步编制化工工艺过程管理方案、化工事故应急救援预案,树立化工安全管理的责任意识和创新意识,培养团队合作精神严谨细致的工作态度。为此,从教学内容、教学设计和教学方法中体现专业课程教学渗透创新创业教育,增强学生学习的能动性和自主学习的技能,提升安全和环保意识,培养创新精神、创业思维和创造能力,为培养具有高素质高技能有竞争力的工程技术人才的提供参考[2]。

3基于OBE理念的课程改革内容

3.1优化教学内容,培养创新思维

化工安全与环保课程覆盖面广,内容繁而杂,各个章节相互独立,如果将每部分内容都试图讲述透彻,在有限的课时中这几乎是不可能的,因此,根据该课程的四个目标,将课程内容进行了优化。针对课程目标一,通过引进典型的化工安全生产事故让学生认识到安全生产和环境保护的重要性,提出我国环境保护和安全生产的指导方针和基本政策。对于化工“三废”处理的方法和技术比较多,在讲述基本的处理原则之上,选用典型的处理工艺让学生进一步深刻认识“三废”及其处理技术,例如“废水中氮磷的脱出”“二氧化硫废气的处理技术”“塑料废渣的处理和利用”等。针对课程目标二,了解清洁生产、循环经济的概念的基础上,熟悉化工清洁生产原理与技术,选用湿法磷酸、银杏有效成分清洁提取的清洁生产工艺等案例。同时熟悉环境影响评价分类、环境影响评价的基本内容、环境影响评价的一般程序、建设项目环境影响评价文件的编制。针对课程目标三,只保留工业毒物的分类及毒性评价、火灾发生的三要素和燃烧类型、压力容器和化工检修的安全技术等方面的基础内容。针对课程目标四,主要为制定安全检查表和事故树的分析、编制等内容。另外,将备受关注的“碳达峰、碳中和”引进课堂,与学生们共同学习这个“新生事物”的概念、内涵,引导学生正确认识实现“双碳”目标,通过查资料了解发展化石能源清洁高效利用技术。在整个教学过程中渗透创新创业理念和知识,将创业知识合理、有序地融入课程章节与知识点,培养学生创新思维,树立绿色化工、安全生产及可持续发展的意识[3-4]。

3.2充分利用现代教学手段,打造线上线下结合教学模式

随着信息时代的到来,网络教学平台,如企业微信、雨课堂等展现出很大的优势,线上线下结合学习方式就是把传统面授学习与线上网络化学习相融合,线下支持线上、线上赋能线下,二者优势互补、相辅相成。将教学PPT、动画、视频等教学资源上传,便于学生随时随地线上学习,在完成每一章的教学内容后,利用网络平台布置复习题目,促进学生对基础知识的巩固和掌握,以达到本课程的教学目的。同时学生也将学习心得、相关资料传至平台,达到共享的目标。在线下课堂实现面对面教学、随堂测试与互动,了解学生对课程内容的掌握情况。线上线下的案例汇报和讨论是必不可少的一个教学环节。如图2所示为《化工安全与环保》课程线上线下结合的教学流程,通过线上线下结合教学模式,老师不再是简单的知识传授者,而是引导、调动、组织学生自主、自律学习的人,是真正的传道授业解惑之人;学生也不再是被动的知识接受者,而是积极的学习者,学生有了更加明确的学习目标、兴趣和动力,变“要我学”为“我要学”“我能学”“我会学”,学习成效比较明显。

3.3引入案例/参与式教学,实现“以学生为中心”

本课程的目的之一是使学生具备预防和解决化工安全与环保问题的能力,学生没有工作经验,教材中和课堂中按传统教学方法讲授安全环保理论和方法显得乏味,充分运用案例、参与式、讨论式、线上线下相结合等多样化混合式教学手段与方法,实现“以学生为中心”的目标。对于本课程来说,国内外有大量且有教育意义的化工安全生产事故和环境保护案例,采用案例教学的方式,可大大加强学生的环保意识和安全意识。在课堂教学组织过程中,一般采用两种引入方式:(1)老师具体抛出案例,提出问题,通过对问题的分析和讨论,学生根据自己的理解情况解决问题;(2)学生自己根据课程主题寻找案例,然后PPT汇报、讨论并总结得到需要的规律,实现了“以学生为中心”的目的。本课程每节课的前十五分钟都与大家分享各类案例,前两周由教师引入案例,逐步过渡到课程内容,从第三周开始由学生做主导进行分享,教师的角色更像是一个导演或主持人[5-6],提前将学生分组,每4~5人一组,案例按照五个方面进行分享或分析:时间、地点、发生的原因、后果以及最终解决的方案。除了查询相关资料,学生还可以运用所学安全和环保理论对案例的解决提出一些方案,与老师同学进行讨论,这样能够多角度、多层次、全面观察和分析问题,有利于培养学生的创新思维和独立个性,很好地践行了“原理与实践的结合”,使“专创融合”教学模式达到最佳效果。

3.4以课程竞赛为抓手,推进专创融合

“以赛促学”,这是培养学生创新能力的有效途径之一[7]。积极引导学生参加各类创新创业竞赛,目前具有代表性的创新竞赛活动有全国大学生化工设计竞赛、全国大学生化工安全设计大赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛以及以节能减排、绿色能源为主题,体现新思维、新思想的实物制作含模型、软件、设计和社会实践调研报告等。以“全国大学生化工设计竞赛”为例,这是学生以小组协作的方式去解决一个复杂的工程问题,在规定时间内完成包含工艺、设备、控制、厂区、安全与环境、经济核算等方面的全部设计,撰写设计说明书和答辩PPT,并完成设计答辩,作品内容需完整、合理并具有一定的创新性,尽可能将“绿色、安全”的元素体现在整个作品的始终。根据课程目标二,要求学生针对自己的作品编制一份完整的《环境影响评价报告》。通过竞赛,学生的现代工程设计、创新能力、创业能力以及团队协作精神均得到全面的提升,真正实现了“专业教育与创业教育有机融合”。

3.5完善评价体系,促进学生发展

正确合理的评价与考核手段,可以激发学生自主学习的积极性和创造力,更好地达到教学目标。本课程在课程教学过程中采用了多样化的评价方式,尤其看重的是过程评价,具体来说,最终成绩由平时成绩(过程评价)和最终笔试成绩构成,平时成绩可根据学生出勤情况和平时作业进行评价,平时作业包括制作安全检查表、环评报告、课后的资料查找及整理、线上线下案例分析、小组讨论等相关表现;对于一些特别需要掌握的知识点及概念采用笔试的形式进行结课时笔试考核,促进学生对安全和环境问题进行深度思考。制定合理可行的评价标准,全面考查学生主动解决问题的能力,在实践中收到了较好的教学效果。

4结语

以培养学生创新与专业能力为目的,在OBE理念的指导下,对化工安全与环保课程开展“专创融合”课程教学改革与实践,围绕“一个中心”,实施“两个结合”,融入“三个元素”的“专创融合”教育模式,优化课程内容、引入案例教学、采用线上线下教学方式、完善评价体系、加强培养学生创新技能的教学实践等策略,提高专业教育和创新教育的广度和深度,专业教育与创新教育协同发展,做到该课程的专创融合,提高人才培养质量。

参考文献:

[1]周凌波,王芮.从《华盛顿协议》谈工程教育专业建设[J].高等工程教育研究,2014(4):6-14.

[2]周红坊,朱正伟,李茂国.工程教育认证的发展与创新及其对我国工程教育的启示:2016年工程教育认证国际研讨会综述[J].中国大学教学,2017(1):90-95.

[3]李薇,施小芳,林述英.关于化工原理实验教学方法、内容改革的若干实践[J].化工高等教育,2006(6):60-62.

[4]沈丽,罗胜铁,张志众.化工环保与安全课程教学内容及教学方法研究[J].绿色科技,2014(6):323-324.

[5]宋艳.浅析化工安全与环保教学方法[J].课程教育研究,2015(20):223-224.

[6]柳准,徐启杰,李伟.《化工安全与环保》案例教学探讨[J].山东化工,2016,45(16):187-189.[7]李琳.高职《化工安全与环保》课程教学改革研究[J].广州化工,2014,42(2):161-162.

作者:郭惠霞,韩振刚,唐小华 单位:西北师范大学化学化工学院