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化学工程与工艺专业导论精选(十四篇)

发布时间:2023-12-01 10:06:38

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇化学工程与工艺专业导论,期待它们能激发您的灵感。

化学工程与工艺专业导论

篇1

关键词 培养方案 改革 化学工程工艺

中图分类号:G420 文献标识码:A

本科人才培养方案是高等学校实现人才培养目标的总体实施方案,对提高人才培养质量具有导向作用。对于高校来说,本科教育是基础,其培养方案和教学计划是学校培养学生的基本依据,因此,专业人才培养目标和培养模式、构建合理的课程体系受到了各个高校的重视。培养方案是学生整个培养过程中重要的指导性文件,也是实施本科生教育的重要平台和保障体系。培养什么样的学生,如何培养,是国家和社会关注的焦点,也是学校和每一个教师应该深入思考和研究的问题。长沙理工大学化学工程与工艺专业于2003年批准建设,由于办学历史不长,因此培养方案中还存在一些问题。为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高〔2012〕4号)的精神,主动适应国家和经济社会发展需要,优化人才培养,我们对化学工程与工艺专业的培养方案进行了适当的改革。

1培养方案改革的基本原则

1.1培养目标与办学定位、课程设置协调一致的原则

人才培养方案制订要达到“三个符合”和满足“一个要求”,即:专业培养目标与学校办学定位及办学理念相符合;专业人才培养规格与社会对本专业人才知识、能力和素质结构要求相符合;各类教学环节、课程设置及结构体系与培养目标、基本要求相符合;人才培养方案应满足教育部教学指导委员会制定的专业规范要求。

1.2注重学生综合素质培养,满足学生个性化成才需求的原则

以培养德智体美全面发展的高素质人才为目标,重视思想道德品质、科学文化素养与健康人格培育。注重“文理渗透”,理工类专业学生要加强人文与生态文明意识培养。始终贯彻以人为本的教育理念,尊重学生个性需求,注重学生知识、能力、素质协调发展。各学院应依据自身学科专业特点,探索创新人才培养模式,加大校企之间、W校与科研机构之间联合培养人才的合作力度。进一步丰富辅修双学士学位和辅修专业资源,优化选修课程资源,为学生个性发展创造平台。

1.3优化实践教学体系,强化工程(实践)教育的原则

整体优化实践教学体系,强化实践能力培养。实验教学鼓励独立设课,按照基本操作、综合训练、设计创新的要求,逐步递进;优化集中实践教学环节,做到实践教学四年不断线,注重学生创新能力和实践动手能力的培养。加强工程教育,工学专业应参照国际标准或工程专业认证(评估)基本要求,推进教育改革,修订人才培养方案。

2课程体系及课程设置

2.1课程体系

课程体系按“基础平台+专业(或专业方向)模块+实践教学环节”的方式构建,基础平台按专业类构建,应做到宽厚;专业模块按专业(或专业方向)构建,须凸显特色,且具有一定的前瞻性;实践教学环节应按校内校外相结合的原则构建,实现四年(五年)不断线。

2.2课程设置

课程设置是培养方案的核心。课程按模块设置,穿插安排。课程模块分为通识教育、学科(专业)基础、专业(或专业方向)课程模块及独立设置的实践教学环节等。由于我校要求的毕业学分为168学分,因此如何在满足“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的基本要求下协调基础课与专业课之间的矛盾称为课程设置中的一个主要问题。

2.2.1通识教育课程

通识教育课程由通识教育必修课程和通识教育选修课程组成,主要包括思想政治系列课程、体育、英语、计算机等公共课程组成。英语实行分级、分类教学。《大学英语》共计12学分,分为基础和提高阶段。基础阶段为《大学英语1》和《大学英语2》,各3学分;提高阶段分为英语语言技能课程3学分、英语语言文化课程2学分、英语应用能力实习1学分。对于计算机,采用了“1+T”的课程模式。除了必修的《计算机科学导论以外》,我们根据化学工程与工艺专业中计算机应用的特点,开设了《MATLAB程序设计与应用》作为限选课程。另外,还要求在前三学年完成6个学分的人文科学类选修课程,其中大学生应用语文和一门艺术鉴赏课程作为限选课程,从而提高学生的综合素质。

2.2.2学科(专业)基础课程

学科(专业)基础课程设置坚持基础性、系统性、学术性、拓展性原则,主要包括高等数学、大学物理、力学、制图类、大学化学等学科基础课及专业核心基础课程。除了这些课程以外,根据化工教指委的专业规范要求以及社会发展的需要,我们还开设了生物化学(含实验)、高分子化学、文献检索、化工科技英语写作等选修课程,夯实学生的基础,提高学生的实践动手能力,充分体现了“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的特点。

2.2.3专业(或专业方向)模块课程

专业(或专业方向)模块课程设置要突出专业特色。根据湖南省化工行业的发展趋势以及我校化工专业的特点,把专业方向设置为精细化工和能源化工,并基于这两个方向对专业(或专业方向)模块课程进行了设置。在专业模块课程上,开设了化工热力学、化学反应工程、化工工艺学、化工设计、分离工程、化工仪表与自动化等必修及限选课程。此外,为了让新生进校时就能对自己将来所要从事的行业以及本专业的特点有一个初步的认识,在第一学期开设了《化工导论》课程。为了让学生对化工学科的前沿问题有初步了解,培养学生的创新意识和思维,还开设了化工学科前沿、创新思维与方法等课程。其中化工学科前沿为限选课程,主要邀请(下转第88页)(上接第83页)校外专家以及本校具有丰富科研和教学经验的教授、博士主讲。此外,还开设了化工专业英语、化工计算机应用、化工安全概论等选修课程。在专业方向课程设置上,对于精细化工方向,根据湖南省的精细化工产业发展特点以及我校化学工程与工艺专业的历史传承(主要由原来的湖南省轻工业高等专科学校的相关专业整合而成),我们以日用化工为主线,开设了精细化学品工艺学、精细有机合成工艺学、精细化学品工艺学实验等必修和限选课程,洗涤剂工艺学、化妆品工艺学、脂肪酸及衍生物工艺学等选修课。对于能源化工方向,我们以生物质液体燃料和太阳能电池为主线,开设了能源化工工艺学、能源化工工艺学实验、能源化工导论等必修和限选课程。

3新培养方案的特点

经修订后的新培养方案具有以下特点:(1)充分体现了“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的要求。除了原有培养方案“厚基础、宽口径”的课程体系特点以外,为了进一步提高学生的综合能力和素质,增开了系列人文科学类选修课(如大学生应用语文、艺术鉴赏等课程)和专业素质拓展课,构建多元化课程体系,使学生既具有扎实的基础理论,又具有较强的适应社会能力;(2)增加了创新实践教学环节,有利于学生创新能力的培养。开设了创新思维与方法等创新理论课程,并要求学生加入专业教师的课题组进行大学生创新实验,该学分作为必需的第二课堂学分。通过此环节,学生的资料查阅能力、英语应用能力和计算机应用能力都有大幅度提高,进行科学研究能力和创新能力可得到加强。

4结语

总之,在我校化学工程与工艺专业培养方案的制定过程中,为了培养创新型人才,建立起符合创新型高水平大学要求的本科教育教学体系,应使课程体系和教学内容既符合新形势下我国化工类人才培养的一般要求,又符合湖南地方经济发展的需要,体现我校的办学特色,发挥其长处。强调高等本科教育的“基础性”,让学生学会学习,传授给学生获取知识的能力。同时注重专业的适应性教育,拓宽专业口径,以适应不断变化的社会需求和经济竞争,真正实现“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的要求。

基金项目:长沙理工大学研究生教研教改项目(2015年,基于创新意识培养的《现代高分子科学》课程教学改革与实践,编号:JG2015YB11)。

参考文献

[1] 鲁德平,宋慧婷,杨世芳,张燕青,曾嵘,周艳.构建本校化学工程与工艺专业培养方案的实践与思考[J].化工高等教育,2006,90(4):21-24.

[2] 邹丽霞,花明,黄国林,刘峙荣.化学工程与工艺专业复合式应用型人才培养模式的研究[J].化工高等教育,2008(1):15-18.

篇2

武汉科技大学化学工程与工艺专业始建于1958年,原名为“炼焦化学专业”,1985年改为“煤化工专业”。1992年,按“煤化工”“、城市燃气”和“炭素材料”三个专业分别招收新生。1996年,随着教育部大学本科专业目录的调整,“煤化工”“、城市燃气”和“炭素材料”三个专业归并为“化学工程与工艺”专业。尽管名称几经变化,但始终坚持煤化工培养方向和煤焦化的特色。其原因主要是由于武汉科技大学的前身“武汉钢铁学院”和“武汉冶金科技大学”原来隶属于冶金工业部,毕业生主要面向钢铁冶金系统;培养目标针对性、学生的工程意识和实践能力较强,受到钢铁冶金行业焦化企业、科研院所的认可。目前,武汉科技大学化学工程与工艺专业为国家级特色专业,拥有化学工程与技术一级博士点和化学工程与技术博士后科研流动站。经过几代人的辛勤努力,学校化学工程与工艺专业的教学和科学研究规模及水平均有了显着的提高。在化工专业“宽口径”培养模式下,坚持煤化工方向特色有着重要的现实意义。首先,中国是以煤为主要能源的国家,在一次能源中,煤炭占70%左右,在较长的时期内这一能源结构不会改变[4]。大力发展煤化工产业,推广洁净煤技术,保证国家的能源安全,是中国的一项基本能源政策。其次,煤焦化是煤化工中技术最成熟、应用最广泛的一种煤炭综合利用方法。至少在50年内,采用高炉,利用焦炭作为炼铁的主要燃料、还原剂和料柱支撑体的技术仍将是钢铁冶金的主流技术。再次,“节能减排”是中国的重要战略任务,也是全世界面对的主要挑战。面对以煤烟型污染为主和焦化行业普遍污染严重的现实,从煤炭利用源头减少污染是实现“节能减排”的必由之路。最后,煤化工(包括焦化)行业涉及到中国能源供应和安全、钢铁行业的生存和发展以及节能减排的实现,当前以致今后相当长的时期仍是中国国民经济的主战场。因此,武汉科技大学的“化学工程与工艺”专业坚持煤化工方向特色是非常必要的;理顺两者的关系,既具有理论意义,也具有实际价值。

二、特色专业建设的基本原则

进行具有煤化工特色的化学工程与工艺专业建设,是优化专业学科结构,推进教学改革,加强内涵建设,提高人才培养质量,提升专业竞争力的重要举措。这不但有利于促进学校教学基本建设,进一步改善办学条件,巩固办学特色,而且有利于提高办学实力,更好地适应以煤化工为主的经济社会发展的需要[5-6]。

(一)市场导向

目前,中国大学生就业已完全走向市场,学生和用人单位之间进行“双向选择”,大学毕业生的一次就业率已经成为评价一所大学教学质量和综合竞争力的主要指标之一。要提高就业率,就必须瞄准市场对人才的需求,特色专业建设也必须以市场为导向,培养市场需要的专业人才。

(二)自主创新

特色专业建设是中国高等教育教学改革的一项新内容,本身具有探索性、创新性,加之各校各专业都要根据内外部条件形成自己的特色,更无先例可循。因此,特色专业建设要在教育观念、人才培养目标、人才培养模式、课程体系改革和评价标准等方面坚持创新。

(三)错位发展

特色专业建设要在市场导向的基础上,根据现有的办学条件、科研成果和发展潜能,集中力量,凸现特色;坚持有所为有所不为,采取“人无我有,人有我优,人优我新”的差异化策略,实现“错位发展”,避免正面竞争。

(四)相对稳定

特色专业建设是一项系统工程,是一个不断建设、不断积累、不断完善的过程,其特色的形成应该具有相对的稳定性。同时,要适应内外部环境的变化,具有一定的前瞻性,能够体现现代科学技术发展的趋势和未来社会和市场的需求变化。

三、主要措施

(一)更新教育观念

办学理念和专业建设观念是特色专业建设的指导思想,决定着特色专业建设的方向、进程和绩效。特色专业建设是一项涉及专业建设多方面创新和变革的教学改革活动,必须首先在专业建设和教学理念上实现突破,更新传统的教学观念以适应时代和社会发展的需要。为此,化学工程与技术学院针对“宽口径”的教育观念进行了多次研讨,并邀请、走访用人单位,进行深入地调研,逐步树立了化学工程与工艺专业在“宽口径”培养模式下坚持煤化工特色教学的观念。

(二)加强师资队伍建设

师资队伍建设是特色专业建设的根本保证。特色专业需要配备有学科特色的师资队伍,其教学和科研方向专长必须和专业特色的培育相匹配。化学工程与工艺专业的专业课教师多数既是理论知识的传播者和研究者,又是专业工程的实践者。他们多数在武汉科技大学设计研究院从事煤焦化设计研究工作,有着丰富的实践经验。近年来,随着学校跨越式发展,新引进了一批优秀的青年教师。这些青年教师多数没有煤焦化专业的知识背景,为此,安排新教师随班学习煤焦化方面的课程,而后安排到焦化厂进行3个月现场学习,并在学校设计院教师指导下完成焦化的工程设计,经教研室组织考核合 格后方可上岗。

(三)创新课程体系

特色专业建设必须目标明确,在保持专业目标的基础上突出体现特色目标;在人才培养规格上要有明显特色,同时制定科学合理的人才培养方案。课程体系是高等院校实现人才培养目标和基本规格要求的总体设计蓝图,设置合理、科学、超前、前后呼应的课程体系是特色专业建设的基础和关键。应广泛吸收国内外先进的教育理念和教学经验,整合教学改革成果,优化课程教学内容,不断丰富课程内涵,努力构建适应经济社会发展需要、反映时代特征、具有学校特色的化学工程与工艺本科专业课程体系。依据学校的学科特点,在培养“通才”的基础上,构建了“焦化特色模块”、“精细化工模块”等专业方向课程。同时,将煤化学课程列入专业基础必修课,从而保证学生具备煤化工的知识背景。新的课程体系充分体现了“提升内涵、强化特色”的教学指导思想。

(四)改革实践教学环节

特色专业建设过程中,要高度重视校内外实习、实验、实训基地建设,为培养学生创新能力、实践能力提供良好的实践教学条件。近年来,化学工程与工艺专业建立了一批相对稳定的教学实习基地。考虑到专业培养方向的要求,实习基地以武汉平煤武钢联合焦化有限公司为主体。该公司在国内具有技术力量雄厚,生产工艺先进的特点,并具有较高的管理水平。同时,该公司可以说是焦化的一部“百科全书”,建有4.3m、6m、7.63m焦炉,所采用的配套工艺也有多种,是一个相当理想的本科专业特色教学实习基地[7]。在实验教学方面,依托湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室,通过开设本科生创新性实验与创新性研究等课外实践活动,为培养学生的动手能力、创新能力、提高人才培养质量和专业特色教学提供了保障。

(五)强化课程、教材建设

课程建设是专业培养目标实现的基本途径,专业特色必定要在课程建设中得以体现。在进行课程体系改革的同时,学校十分重视课程内涵建设,重新整理了传统课程的教学内容,加强不同学科之间的交叉和融合。如在煤化学课程的基础上,将其它一些主要能源也引进来,从而形成了能源化学课程。在化工设备及材料中融入了力学、材料等知识;化工设计基础与技术经济分析课程在原来技术经济分析的基础上,增加了化工设计内容,以加强学生动手能力的培训;根据企业用人需求,增设了化工CAD绘图与识图。教材的质量体现高等教育和科学研究的发展水平,也直接影响本科教学的质量。为提高教学效果,主要专业课程都选用省部级以上优秀教材、“面向21世纪课程教材”、“十五”、“十一五”国家重点教材和教学指导委员会推荐的教材。同时,鼓励教学经验丰富、学术水平较高的教师编写与出版具有学校化学工程与工艺专业特色的教材,以进一步优化教学内容和深化课程体系改革。目前,本专业自编公开出版的教材主要有:《煤化学》《燃气工程》《化工技术经济学》《化工设计概论》《化学工程与工艺专业实验》以及《环境工程导论》等,其中《煤化学》为国家“十一五”规划教材。

(六)建立健全质量保障和监控机制

建立健全质量保障和监控机制是创建特色、保持特色的关键。只有特色鲜明,才能优势突出;只有集中力量重点建设,才能使学校加强对某一专业重点投入,创造良好的教学、科研条件,取得预计的成果。特色专业更强调精干高效,它是学校具有标志性作用的专业。要做到这一点离不开质量监控。为进一步保证教学质量,实行课程、专业带头人负责制,并建立了科学、合理的教学质量监控体系,包括学生评教制,干部同行评议制,教学检查员听课指导制,教学信息员信息反馈制,监督电话、信箱信息收集制,等。此外,还加大了对青年教师的培养力度,为青年教师配备指导教师,制定青年教师“过教学关”计划。上述措施有力地保障了教学质量的稳步提升,为培养高质量的煤焦化特色化工专业人才提供了制度保障。

篇3

天津大学仁爱学院是一所独立院校,其专业设置主要面向地方、区域社会经济发展的需要,从其自身的办学特色出发,在人才培养中,坚持开放式办学,多样化培养,以培养人才的实践能力和创新精神为核心,构建了有效的应用型人才培养体系。

1.1以社会需求为导向,加强学生工程实践能力的培养化学工程与工艺专业知识覆盖面广,对学生能力要求高,因此在有限的时间内,学生学习的内容广、任务重。为了更好地适应人才市场的需求,使用人单位对人才的要求和学校培养环节紧密联系,从而缩短学生进入社会的适应期,本专业培养方案中技术理论以必需和够用为原则,增大实践环节比例,加强对学生工程实践能力和创新能力的培养。

1.2因材施教,多规格培养人才学生在毕业之后将面临不同的发展方向,考虑到学生对后续学习和就业的不同需求,应对专业教学计划进行相应的设置,使学生所学知识充分为其所用,发挥其所长。同时,为实现学生的多方向发展,实行人才培养模式的多样化。结合仁爱学院历届学生存在的一些特点,如理论基础水平参差不齐、动手实践意识较强、思维活跃、爱好广泛多样化等特点,充分开展第二课堂,满足学生个性化发展需求,切实提高学生创新能力和综合素质。所以,针对本校学生的特点本专业推行“保基础、强实践、重创新、因材施教、多规格培养”应用型人才培养体系,不断优化专业培养方案,着力培养具备一定的基础理论知识水平,较强工程实践能力和创新意识的受企业欢迎的应用型专门人才。

2化学工程与工艺专业课程体系的构建

2.1课程体系的构建原则

课程体系是人才培养的总纲,构建科学的课程体系是实现人才培养目标的有力保障。长期以来,我们秉持知识、能力与素质协调发展素质教育理念,充分考虑化学工程与工艺人才培养模式与应用型创新人才培养的要求,以打好理论基础,加强工程意识和实践能力培养,把握化学工程学科前沿发展,突出自身专业特色为原则,构建完善的教学体系,各类课程学时比例具体分配见表1。

2.2课程体系的内容

2.2.1完善的理论教学体系本着加强基础,拓宽专业面,体现专业特色,兼顾学科发展前沿的原则,本专业理论教学体系实行因材施教,分流教学,将理论课程分为三个模块,即基础模块、专业模块、拓展模块。基础模块和专业模块中设置本专业学生必修的基础课、专业课,拓展模块中设置本专业学生可选修的公共选修课和专业选修课,拓展模块包括模块一和模块二,模块一适用于选择继续攻读研究生的学生,适当选择了一些理论性较强的课程(如新型分离技术、生化工程导论等);模块二适用于选择就业的学生,操作实用性较强(如环境化工等)。学生可选修不同种类的专业选修课,以满足个性发展和学有余力的学生拔高学习的需要。另外调整一些课程和专业课的开设时间和科目,从大一入学开始进行专业教育,开设《现代化工导论》,使学生了解化工学科的入门知识,大二增设《化工设计概论》课程,力争与高年级专业课良好衔接,使专业教育贯穿始终。为了培养学生跟踪科技发展步伐,开设《化工前沿讲座》,适当增加实用性强的课程比例,增设特色课程,如《ASPENplus工程设计软件应用》、《工程管道》、《化工DCS》等课程,增加了应用技术类课程的学分及学时(如《化工原理》由96学时调整到128学时),在理论教学过程中结合工程实际,积极创造条件增强学生实践创新能力的培养。

2.2.2系统的实践教学体系强化实践教学训练(实践教学课时比例达到30%左右),培养学生的工程意识和实践能力。高等工程教育的实践性课程可以分为实验、实习与设计(包括课程设计和毕业设计)。其中,实验是工科专业学生必须具备的最基本的工程能力;实习是学生了解社会,理论联系实际,培养学生工程素质的重要途径之一;设计是培养学生综合运用所学工程知识和理论分析、解决工程问题能力的主要环节。这些实践环节可以把原来相对独立的理论知识连接在一起,对培养学生的大工程观,提高学生的工程素质和工程能力起到支撑作用。独立学院主要培养应用型专业人才。因此,突出学生化学化工实验技能、工程实践与工程设计能力的训练显得尤为重要。(1)参照国内外化工基础实验教学改革的研究与实践,我们对国内重点大学、知名院校实验室建设、实验装置的种类及性能和现代实验技术等内容进行了详细的调查和研究,并结合自己的教学、科研特点和实际情况,本着高标准、高水平的基本原则建立了占地8000m2的化学化工实验中心大楼,化学化工实验中心建设有四大化学、化工原理、化工技术开发、现代仪器分析、化工仿真等实验室。同时建有300m2的“学生创新实验基地”。力求通过化工基础实验来培养学生综合运用理论知识、分析解决实际问题的能力。(2)建立稳定的校外实习基地。为保证本专业学生的实习教学环节顺利进行,已与天津天大北洋化工设备有限公司、中国石油大港石化公司、中沙石化公司、宝月钢制品有限公司等多家企业建立了稳定专业实习基地,实现校企合作,资源共享,同时也为企业输送人才,达到学校企业双赢。(3)强调学生工程设计能力的培养。设置多门课程设计(如化工原理课程设计一和二共80学时、化工设计课程设计64学时)、毕业设计等设计环节,学生覆盖面达到100%,使所有的学生受到工程设计方法的基本训练,培养他们将所学知识应用于工程实际的能力、独立分析问题、解决问题的能力和创新能力。强化毕业设计环节,加强工程实践的毕业设计,设计题目主要来自于实际生产领域,毕业设计周期保证至少16周的时间,使学生的学习时间充足,达到提高学生的工程实践和设计能力的目的。

2.2.3全面的素质教育体系素质教育是相对于知识教育提出的,本专业的素质教育体系包括身体素质教育、心智素质教育、思想道德素质教育和专业素质拓展。前三部分均在公共基础教育中实现,本文重点强调专业素质拓展的内容。仁爱学院化工系鼓励支持学生参加各种学科竞赛,如全国大学生化工设计大赛、全国大学生制药工程大赛、化工原理竞赛、物理竞赛、英语竞赛和数学建模大赛等等。增设创新实践环节,鼓励学生参加各种相关的创新实践锻炼并获得相应学分,若获得的科技创新实践学分高于2分,则可抵消其他学科基础类/专业类选修课学分。鼓励学生参加各种职业技能培训班,获取相应的职业资格证书,在校期间完成上岗前的基本实践训练。仁爱学院化工系制订了开辟第二课堂、提高学生创新能力和实践能力的“双十条”,为学生创新实践能力的培养和专业素质拓展提供了具体指导。自“双十条”实践创新环节开展以来,我系学生踊跃参与实践活动,大多数学生在面对实际问题时可以结合专业知识找寻解决思路并勇于提出自己的想法,提交报告符合要求,取得了良好的效果。现化学工程与工艺专业学生利用寒暑假到化工企业进行工程实践,其中有116名申请实践答辩并成绩合格获得了奖励学分。本专业学生有15人获得国家励志奖学金、市人民政府奖学金等,105人次获得市、院级三好学生及优秀学干,在科技、文艺、体育等方面获奖25人次,9个班获得市、院先进班级、优秀团支部等称号,22人次获得院先进团员称号。我专业李颖风等5名同学在2012年“中国石化-三井化学杯”第六届大学生化工设计竞赛中获得全国二等奖和华北赛区一等奖,韦明鑫等5位同学在2013年“中国石化-三井化学杯”第七届大学生化工设计竞赛中获得全国二等奖、华北赛区一等奖和最佳节能奖。

3结语

篇4

【关键词】案例教学法 化工 工程教育

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)05-0014-01

一 案例教学法的由来及其发展

《化工过程分析与开发》是我们面对应用化学专业一年级研究生开设的一门专业课,具有较强的综合性和应用性。近三年,我们在该课程教学中采用案例教学法,受到了学生的好评和喜爱。案例教学法并非新鲜事物,早期即被教育家们自觉或不自觉地广泛使用。约2500年前,中国的孔子和希腊的苏格拉底分别采用启发式和问题式教学法,可以被认为是案例法的雏形。现代的案例教学法以哈佛大学为代表,最初应用于法学,后被推广到医学和管理学等学科领域。20世纪末形成的建构主义学习理论则在很大程度上为案例教学法提供了相应的理论支撑。现代案例教学法的一个主要特征是突出学科特点和学生就业后从事工作的职业特性,以培养具备职业素养、具有解决实际问题能力的人才为导向,把教学与实践紧密地结合起来。近十年来,随着对高等院校培养实用型工程技术人员要求的提出,特别是“卓越工程师”计划的实施,国内高等教育工作者对案例教学法在工科专业教学中的应用进行了大量的理论研究。

二 有效实施案例教学法的方法

主要从一个“实”字出发,针对如何把案例教学法落到实处、收到实效,对这三年中摸索的一些具体做法进行总结。

案例是案例教学法的核心。如何在完成繁重的教学和科研任务的同时,形成丰富、高水平和具有实效性的案例群,对高校教师是一个挑战。我们根据任课教师自身的特点和优势,主要从三个方面寻找案例素材。

第一,来自于教材和传统工业的经典化工过程。这些案例都经过了多年的发展,工艺往往比较成熟,适合用来引导学生入门。此类案例极为丰富,而且都有详尽的描述和解释,可以用来建立基础的案例库。根据化学工程和应用化学专业的学科特点,案例教学法的目的是让学生养成从工程的角度看待和描述问题,而不仅仅是解决问题的习惯,即“授人以渔”。因此,在具体授课过程中,从实际教学需要出发,求精而不求全,避免为了案例而案例。我们从《化工过程分析与设计导论》教材中选取了合成氨和庚烷提纯介绍过程设计的总体思路,选取海水脱盐、流体管内流动分别介绍建模和无量纲分析两种重要的设计手段。针对这几个具体案例,采用课堂讲授为主的形式,把相关的问题搞透搞细。

第二,来自于专业教师的在研项目。我们在每个班次一学期的教学中,安排三位老师分别就自己的科研项目中提炼一个案例,一般包括一个自然科学基金项目和两个横向课题。我们将学生也分为三组。每一个案例首先由教师利用两个课时进行讲解和介绍,然后由一组学生用两周的时间按照要求完成设计任务,并以墙报的形式提交作品,最后再利用两课时进行学生间答辩和讨论以及教师的点评。这些在研课题中抽取的案例具有真实性和前沿性,也是教师最熟悉的领域。教师最有把握掌控该部分内容,能够做到深入浅出,给学生以最到位的引导。

第三,来自于学生学科竞赛。化学工程与工艺专业本科生每年暑假参加省级和国家级的大学生化工设计竞赛,由主办方委托专家命题,近三年分别为CO2的捕捉及综合利用、甲醇制烯烃(MTO)和C4组分综合利用,都是我国化工行业中正在大力发展或推进的综合性项目。本课程授课老师负责指导该系列竞赛并担任初赛和决赛评委。在准备作品和参赛、评分过程中,教师会对可能的产品路线、技术路线、生产工艺以及项目设计中容易出现的问题有一个较为全面和深入的了解。在学期初,我们即安排在竞赛中获奖的学生团队在课堂上进行PPT作品展示,一般包括项目背景介绍、工艺流程、设备设计和选型、厂址选择及厂区布置、经济评价、环境保护以及3D动画厂区展示等内容。然后把该项目布置下去,要求每名参加本课程学习的研究生在学期末完成一个较为完整的作品,并进行PPT展示和答辩,作为成绩考核的主要内容。

参考文献

[1]陈越.建构主义与建构主义学习理论综述[J].惟存教育,2002(6)

[2]谢志江、孙红岩、蒋和生等.案例教学法在工科教学中的应用[J].高等工程教育研究,2003(05)

[3]冯静.基于准案例教学法的工科教学新模式[J].高等教育和学术研究,2006(3)

篇5

现在的大学新生年龄以十七、八岁居多,其中大多数都是独生子女,思想上对家长和亲友的百般依赖,生活上的衣食无忧和娇生惯养,往往使他们的思想上缺乏独立性,这无形间给大学生的学习和生活造成了很大的困扰。事实上,在大学新生中,只有一小部分学生能够很快适应新环境,成功完成高中生向大学生的角色转变;而大部分学生进入大学后会处于一定的迷茫期,找不到自己的定位;还有一小部分学生可能确实对自己所选的专业不感兴趣,对大学生活充斥着失望与无奈。因此,在新生入学伊始,及时对大学生进行专业教育是至关重要的,尤其是对于后两种情况的学生,积极的引导能够使处于迷茫期的同学尽快适应大学的生活,那些确实不喜欢本专业的同学及时做好转专业、辅修第二专业等思想准备。

一、《化工导论》课程开设的重要性

1.帮助学生适应环境,尽快完成角色转变。尽管学院在新生入学时了开设了入学教育环节,但是由于课时少,一次性的思想引导并不能有明显的效果,加之学生在入学前对其不了解,没有意识到入学教育的重要性,所以没能达到预期的效果。面对每天所学的课程,大部分学生都处于不知道自己在学什么、怎么学、为什么学的盲目状态,对于一些理论性比较强的专业课,更是容易产生抵触心理。为了帮助大一新生们更好地适应新环境,成功完成从高中生到大学生的角色转变[1],在大学第一学期开设《化工导论》课程是非常必要的。

2.激发专业学习兴趣,奠定深化学习基础。伟大的科学家爱因斯坦说过:兴趣是最好的老师。兴趣的培养可以使一个人主动地去学习和探究。对于刚入学的新生而言,基本上都对自己的专业了解甚微,获得信息的渠道多半来自于自己的理解或者学长的介绍,这些信息通常是片面的或不准确的[2]。开设《化工导论》课程的目的就是激发学生对化工专业的热爱和对专业知识的学习兴趣。通过授课教师引导性地教学,及时调整大一新生的学习方法,使主动学习取代原有的被动学习模式。《化工导论》课程可以帮助大一学生对化工专业形成一个较为全面的认识,为后续高年级的专业课程深入学习奠定基础,能够使学生明确大学四年的学习任务,激发起学生对于化工专业的学习热情和兴趣。

3.指导规划大学生活,开展人生相关思考。通过这两年导论课程的教学效果分析,发现《化工导论》课程的开设确实能够帮助大学新生合理规划大学生活,积极促进学生对大学乃至整个人生以后的发展进行思考。首先,学生们能够基本建立起化工专业课程框架,知晓以后将要学习哪些重要的专业课程,学习这些课程的方法和作用,以及各个专业课程彼此之间的相互联系。其次,学生能够主动思考大学中应该如何储备知识来提升自己的竞争力,能够主动利用图书馆、MOOC(慕课)、TED网易公开课、腾讯课堂、小木虫、知乎等媒介,多方位了解化工行业动态,扎实化工专业知识,同时认识到学习化工常用软件、数理基础、外语等其他综合能力的重要性。最后,学生能够对化工行业建立基本的认识,了解其双面性的特点,开始思考将来想要带领化学工业向着无毒无害绿色化工、清洁能源、环境友好型和高新技术自动化等方向发展。

二、《化工导论》课程教学改革探究

中国石油大学(北京)是一所石油特色鲜明、以工为主、多学科协调发展的高等学府,化学工程学院是以石油炼制、石油化工、能源化工、化工过程机械和环境工程为特色的专业学院。《化工导论》课程作为所有专业课程学习的基石,就像是一盏引路明灯为正在横渡学海的当代大学生指明了学习的方向[3]。为了使新生顺利地完成从高中生到大学生的角色转变,帮助新生们更快地适应大学生活,从2013年起我院对化学工程与工艺专业新生开设了《化工导论》课程[4]。该课程作为化学工程与工艺专业本科生的入学教育课,是为学生了解化工概述及其工程与技术基础的导论性专业教育课程。目前《化工导论》课程的教学仍然在实践中不断探索,寻找更为高效的教学方法,能够真正使学生从中受益,切实提高教学培养质量。

1.精选教学内容,注重教学反馈。在制定教学计划时,注重结合学院石油化工专业特色,同时兼顾其他相关化工领域知识拓展,使学生可以全面了解整个化工行业的发展势态和行业前景。《化工导论》课程共16个学时,其中化工概述2学时,化工的科学基础2学时,石油与化工2学时,天然气与化工2学时,煤与化工2学时,其他化工介绍4学时,现代化工发展趋势2学时。从该课程开设以来,在授课内容和方式上不断进行探索和改善,达到很好的教学效果。学生总体反映较好,基本了解了所学专业的特点,明确了大学四年的学习任务,对未来人生发展方向也有了一定的规划[5]。学生们通过《化工导论》课程的学习,认识到了化工行业与日常生活息息相关,化工的知识渗透于生活的方方面面,人们的衣、食、住、行都离不开化工,化工行业对于农业、医药、工业、能源、国防等领域都有着重要的影响,同时化工专业的学科综合性、交叉性较强,学生们也认识到化工行业具有双面性,由此引导学生对化工行业未来出路的进行深入思考。

2.优化师资队伍,借助榜样作用。众所周知,教师在学生的生活和学习中扮演着至关重要的角色,对学生的成长成才也有着举足轻重的影响。在教学过程中,安排了对化工专业了解颇深的知名教授为学生授课。教师们巧妙结合自己在化工行业多年的工作经验和科研心得,详细向学生介绍化工学科的发展历史以及国内外的最新研究成果,帮助学生在较短的时间内系统性地掌握主干专业脉络,使学生们对化工行业的发展有一个基本的认识。与此同时,教师们在授课过程中将自己的人生阅历和生活感悟融入到教学中,教师们像讲故事一样向同学们讲述自己的丰富经历,分享对于人生的感悟,和同学们互动交流,以一种榜样的力量潜移默化的影响着学生的认知,使学生更好地领悟所学知识,在完成教学任务的同时,学生通过了解老师的各种丰富经历,体会到化工学习的重要意义,对学生起到了重要的示范和榜样作用,以教师的辉煌经历为例,鼓舞学生的奋斗激情,促进学生进行人生思考和未来规划。

3.交流方法技巧,培养学习兴趣。高中和大学的学习方法有着本质的区别,尽快掌握大学阶段的学习方法和专业学习技巧对于刚入学的新生是非常重要的。在《化工导论》课程教学中,一方面指导学生学会如何高效率地学习,如何在较短的时间内掌握知识,如何学会主动学习和实践创新,如何利用学校的各类平台和资源为自己服务,以及化工专业的求职方向和就业领域等,帮助学生了解目前的行业信息,拓宽学生视野;另一方面安排优秀的高年级同学向大一新生们分享自己学习上的方法技巧和心得体会,平时是如何合理安排时间,丰富自己的大学生活,在大学各个阶段需要考取的证书,以及在就业中重点看中竞赛经历和荣誉证书,和学生们面对面亲切交谈,及时解决大一新生盲目彷徨的精神状态,能够很好地调动一年级学生的好奇心,激发学生的学习热情,便于学生接受新的思想和新的学习方法。

4.导论贯穿始终,学生终生受益。《化工导论》课程的学习应该贯穿到大学学习生涯的始终。首先,在新生刚入学之际,先系统地向学生讲述整个大学阶段所要接触的专业课知识,给学生们提供一个后续学习的整体框架。而后,在每门专业课程的开始,任课教师会对将要学习的专业课程做一个简要的内容介绍,同学们会自然地联系到《化工导论》课程所讲述的相应内容,授课过程中做到前后呼应,让学生了解每门课程学习在整个化工知识体系的地位和作用,进一步明确学习目标、提高学习效率。最后到大四毕业之前,再将整个大学所学的专业知识进行一个系统的汇总,使学生将大学阶段所学的专业知识有机结合起来,深刻理解各个课程之间并不是孤立的,而是紧密联系在一起的,以一种居高临下的姿态,把所学过的知识重新梳理一遍,这样可以加深学生对所学专业的理解。将《化工导论》课程的教学贯穿于本科教育的始与终,就像是一根强劲的主线,串联着所有的专业课程,培养了学生对化工专业的兴趣,深化了学生对于本专业的理解。

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关键词: 产学研结合,人才培养,应用型人才, 工程实践能力

中图分类号:C40 文献标识码: A

在高等教育大众化的前提条件下,仅仅依靠国家的投入已经不能够实现高等学校的发展目的。为此,为了促进高等学校的发展,一定要实施新的策略。产学研结合是企业实践和学校教学相统一的模式,跟其他模式的人才培养相比较而言,产学研结合对化工人才的培养是非常关键的。因此,教师一定要转变教学思想,积极地探究跟学校的发展现状相符合的产学研合作教学模式和规律。

1建立产学研合作基地

建立产学研合作基地,能够为企业提供技术支持,并且要切实增强双方的信任与了解。截止到目前,学校已经初步建立了产学研相结合的科技创新基地和化工人才教育基地。通过各种层次的产学研合作,建立了校企稳定和长期的合作关系,增强了企业的核心竞争力,企业为学生的实习建立了良好的平台,同时也有利于教师综合素质的提高。

2产学结合, 建立人才培养的实践教学体系

通过产学研合作,学校不但能够明确社会与企业对对人才的实际要求,而且能够把工科实验室的场地与费用问题解决,与此同时,还可以把高校教师弱工程化的问题解决。从而及时地调整课程的内容、人才培养的规格、招生的规模,以培养出优秀的人才。教师在教学的过程中要注重培养学生的工程创新能力与实践能力,建立实践和理论相统一的实践教学体系。

高等教育的关键环节就是实践性教学,实践性的教学注重人才的创新素质与动手能力,而学生这种素质和能力的具备,需要实践与理论的统一,要求对教学的整个过程进行优化。为此,这就需要结合高校的专业要求,把校企资源加以整合,建立合理和科学的实践教学体系。教师在培养应用型化工人才的过程中,需要大大地提高实践内容教学的比例。在教学实验当中提高设计性和综合性实验比例的过程中,更加注重学生和实际生产的统一,激励学生在毕业论文中增加应用型题目与设计型题目的比例,让学生的毕业论文和实践统一起来。经过进一步地努力,在学生四年的学习过程中建立了贯穿企业文化的教育模式。比如,在大一设置了化工导论课,以使学生初步地认识本专业和企业的轮廓;在大二和大三创设了认识实习和金工实习环节,通过校内教授、校外实习基地参观和校内实习基地学习相统一的形式,使学生感受企业文化和接触生产实际;在大四应用产学研合作基地,引导选学生走进企业实习,以使学生熟悉整个生产的流程,感受理论知识、企业文化和实际生产相统一的关系;在大四学生的毕业论文中增加实际研发题目的比例,以有效地培养学生分析问题和解决问题的能力。以上这种教育模式,使得学生的理论知识和实践能够统一起来,有利于培养学生的创新能力。为了增强实践教学的效果,建立了比较可靠的、形式多样的校外实践基地,初步建立了企业技术人员和专业教师相统一,企业和学校相统一的实践教学体系。

3研学结合, 培养学生的创新能力与实践能力

学校在培养本科人才的过程中需要让学生参与教师的科研项目,激励高年级的学生参与科研,以培养学生的创新能力。这样,学生在在实践当中应用所学习到的理论知识,增长了专业知识,增强了创新意识,有效地培养了创新能力。凭借产学研的优势与化工专业雄厚的理论基础,注重教学、生产与科研的互相结合,实现了良性的发展,这大大地提高了科研水平和教学水平。在研究一些纵向课题的过程中,教师注重跟企业的联系,在承担横向研发项目和提高自身科研能力的过程中,也奠定了提高教学质量(尤其是在教授毕业论文方面) 的基础。这些项目的实施为学生的毕业论文设计和科研创新提供了题目来源,为培养学生的创新能力与实践能力打下了基础。这是确保化工专业的学生在设计毕业论文时一人一题的前提条件。近些年以来,在科研与教学之间相互影响的作用日益明显,在教学中,科研成果进入了课堂,进入了实验,进入了毕业论文设计。良好的教学资源与人才培养环境,再加之产学研合作这种有效的教育模式,为培养具备创新性思维能力与实践能力的学生打下了坚实的基础。连续三年以来,毕业生都保持在95%以上的高就业率。

4产学研结合, 提高教师的实践能力

应用产学研相结合的教育模式培养人才,教师队伍是根本。由于高校的教师科研、教学的任务都比较重,致使一些教师很少有机会接触到企业,因而他们的工程实践能力比较差。比如,教师缺乏把实验技术向实际产品转化的能力,或者是教师解决实际问题的能力比较低等。为此,通过制定政策和建立产学研基地等一系列行之有效的策略,让教师走进企业基层,实时地洞察企业对人才的规格要求,以及企业尖端科技的应用与发展现状,把实践和学习理论知识有效地统一起来,以切实提高教师自身的素质。近些年以来,为了提高教师的工程实践能力,滁州学院颁布了一系列的政策与制度,比如鼓励教师走进企业实习,以及激励青年教师进入企业挂职锻炼等,这大大地提高了教师实践与学习的热情。此外,注重让青年教师组织实习指导,在组织实习指导的过程中,实施产学研合作、聘请企业的技术人员当作实习指导教师和实施老带轻的模式,以有效地提高化工专业教师的工程实践能力。

[参考文献]

[ 1] 潘艳秋, 张述伟, 韩 轶. 密切产学研结合, 培养化工创新人才[ J ] . 化工高等教育, 2009, ( 6) : 42- 45.

[ 2]李江, 张 莉. 产学研结合长效性分析与探索[ J ] . 化工高等教育, 2007, ( 3) : 23- 26.

[ 3] 李文军, 李东升, 毛 成, 等. 校企优势互补, 激活实践教学资源[ J ] . 化工高等教育, 2010, ( 2) : 49- 51.

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课程体系与教学内容改革是高等教育改革的一项重要内容是提高教学质量和人才培养质量的有效途径四。近年来我校对制药工程专业的课程体系做了大量的探索和实践,确立了行之有效的人才培养方式。我校制药工程专业教学计划和培养方案一般情况下每4年修订一次,经过院系相关专家的认真讨论以及组织国内相关高校专家的论证沛订了2013年版的教学计划和培养方案并将在教学实践中继续修改和完善。

一、与时俱进科学构建理论课程体系

(一)围绕专业培养目标优化整合理论课程体系课程体系改革的主要目标是教学内容与时俱进,按照“厚基础、宽口径、重实践、有特色”的原则进行体系构建和课程设置,通过学习,要求本专业学生了解和掌握相关药物的研制、开发、生产、检验、流通等方面的专业知识和技能。2013年我们对一些课程做了适当调整,删去《仪器分析》及《仪器分析实验》内容,合并到《分析化学》及《分析化学实验》中蔗分析化学》

学时由32学时调整为56学时蔗分析化学实验》由32学时调整为48学时。在学科基础课方面增加《制药工程专业导论》课程,以引导学生了解各个专业的学科属性和发展状况在专业选修课方面,为避免教学内容的重复性取消了《杂环化学》课程的选修。同时在教育理念上改变过往人才培养与社会行业需求相脱节的现象。通过实地调查、座谈等多种途径积极主动地了解地方经济社会发展对学校的期望与需求股置了《药学服务》选修课程,通过学习,使学生了解临床合理用药、不良反应、执业药师及其准入制度等相关知识增设了《新药注册与GMp认证》课程实现《药事管理学》和《新药注册与GMp认证》教学内容的合理“分工”通过该课程的学习可使学生掌握国内新药注册以及生产企业GMp认证的程序和要求,了解欧美国家新药申报的程序及中药国际化的艰难历程进一步拓展了本专业学生的就业渠道。

(二)加强课程建设提供优质教育“产品”课程建设是直接影响高校教学质量和人才培养质量的核心因素而精品课程建设则是高校提高教学质量和人才培养质量的“质量工程”重要内容之一。精品课程的建设不仅可以提高学生知识和能力水平而且有利于教师和学生教学相长和谐发展问。我校制药工程专业以《有机化学》市级精品课建设拉动课程体系的建设,已培育《化工原理》、《分析化学》、《物理化学》、《生物化学》、《药物化学》、《无机化学》等学科基础课为校级精品课。通过不断完善和优化使它们成为具有“一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程”,借此推动我校教学手段的现代化和优质教学资源的网络化为本专业学生提供优质教育“产品”.

二、改革专业实验课程体系焙养学生创新能力

目前高校的专业实验课普遍存在诸如实验课传授知识多,能力培养少脸证性、重复性实验多综合性、设计性实验少等现象。要适应现代制药技术对“创新型、工程型、应用型制药工程高层次人才”的需求,就必须不断地对实验内容进行改革创新。

(一)突出综合性实验综合性实验课程不仅是制药工程专业理论知识、方法原理的综合而且还是实验手段、实验基本操作技能、实验仪器设备的综合。药物合成实验大都是传统的经典性、验证性实验字生感觉枯燥无味。从“阿司匹林的合成”到“阿司匹林片剂的制备及质量评价”,这样不仅使学生对药物的制造过程有了整体认识而且使学生产生成就感肩利于他们更好地将理论知识与实践相结合,这类实验教学的探索和实践,不仅加强了学生综合技能的训练,同时提高了实验教学质量。

(二)尝试设计性实验为了培养学生的创新性思维提高学生的实践能力我们增开了设计性实验。制药工程专业学生大多熟知“达克宁”我们开设了“硝酸咪康哇软膏的制备及质量评价”实验前我们向学生介绍了硝酸咪康哇的物理性质、药理特性及临床作用特点使学生了解了咪哇类局部抗真菌药的临床应用现状。基于药物化学、药理学、药剂学等相关学科理论知识结合我院教师最新研究成果“抗真菌药硝酸舍他康哇及其软膏”,学生开展了设计性实验“硝酸舍他康哇软膏的制备”,评价了软膏刺激性、锥入度等技术指标通过完整的半固体制剂制备及评价实验操作,既提高了学生实验的主动性汉培养了学生的专业实验兴趣。

(三)加强科研成果向实验教学转化根据医药发展最新动态,优化实验教学内容教师的最新研究成果进入课堂。基于我院教师研制的国家二类新药“抗癫痈药加巴喷丁及其胶囊”新药研究成果役计了“加巴喷丁的精制”实验项目通过与“阿司匹林的合成”实验进行对照做到了实验内容老药与新药

的有机结合,同时让学生了解到了老药新用、一药多用的知识使学生对新药研究与开发有了感性的认识。通过“加巴喷丁片剂的制备及质量评价”的实验的教学在掌握压片的操作工艺基础上评价了片剂的硬度、脆碎度和崩解时限及溶出度等指标,激发了学生对专业实验的热情。 三、加强实习环节提升学生实践能力

实习是提高学生实践能力的重要途径。制药工程专业实习包括仿真实习、认识实习、生产实习等是培养学生理论联系实际提高分析问题和解决问题能力的重要实践环节。

(一)完善校内仿真实习基地建设我院引入北京东方仿真控制技术有限公司开发的青霉素发酵工艺仿真软件并开展了青霉素发酵工艺和青霉素提炼工艺仿真教学。通过计算机仿真实习使同学们熟悉了青霉素生产流程掌握设备操控要领了解故障处理原则实习结束后系统会自动对操作过程和结果进行考核。仿真实习有效缓解了实习中难以动手操作的难题更加贴近生产实际提高了学生的实习效果。因此通过建立多种工业化典型流程的仿真模式可以丰富学生对不同生产流程的操作经验为学生服务不同制药生产企业奠定基础。

(二)加强校外实习基地建设经过十多年的探索和实践我院制药工程专业建立了稳定的校外生产实习基地包括河北省九派制药有限公司、华北制药集团华栗有限公司、天士力制药集团股份有限公司、天津市第六中药厂、天津市敬业精细化工有限公司等生产企业实习内容涉及到原料药制造(化学合成、中药提取、发酵等)、质检、制剂、包装、环保、营销、动力以及GMp规范与认证等多个环节,与我院理论课程紧密衔接。实习基地为学生动手能力的培养提供了一个可操作平台,同时强化了学生对制造技术、质量意识、市场竞争、工业安全与法律约束等内容的认识和理解。

(三)落实医药产业科技园建设为了加强校企联合技照“资源共享、优势互补、合作共赢”的原则天津理工大学化学化工学院、南开区政府、天津博爱医药技术有限公司2007年打造了“天津理工大学博爱生物医药科技园”2010年天津理工大学化学化工学院与天津市静海县经济开发区共同签署了“医药产业科技园区”的合作协议。通过以合作联盟为平台的校企合作方式不仅解决了联系实习企业困难的问题而且进一步拉近了学校与企业的距离探索出了一条产学合作办学新路子。

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使课堂的理论教学与生产实践中的机械设备密切结合,认识实习的目的理论联系实际。使学生加深理解已学过的机械设计方面的基本理论知识;实习中初步培养学生对机件和机械的感性认识;增强学生读懂复杂图纸的能力;为提高学生的工程设计能力,为下一步专业课程的全面学习打下良好基础。

与实际生产联系紧密的一个专业。所以我本科的四年的学习中,化学工程与工艺专业”工科专业。不仅要掌握化工相关的理论知识,跟要理论联系实践,逐渐接触实际的工业生产过程,为将来毕业参加工作打下坚实的基础。这次的认识实习课正是面向实践的一地步,让我实地参观常见机械,解电工知识和技能,解工件生产的基本流程。

对常见的机械零件(如内外螺纹紧固件、轴、齿轮等)有了一定的解,大二的时候我已经学习了化工导论》和《画法几何与工程制图》这两门课。但仅仅是停留在书本图片上的认知。此次去材料所的认识实习,让我对机械设备、机械零件有了立体的感性的认识。

二、实习内容简述

12月14日,我们来到化院材料科学研究所,展开了约两个小时的“认识实习”课程,王老师是我们此次课程的主讲人。中山大学材料科学研究所成立于1985年,前身是国内第一所abs中试车间。主要研究方向是高分子复合材料及功能材料的应用基础研究和新材料的开发研究;固态变相理论和实验研究;金属和陶瓷功能材料研究;高tc超导材料及超微粉末、非晶等新材料制备技术等。

王老师向我们介绍了金工的三大工种:机床工、钳工和电焊工。其中对机床工、常用机床及钳工做了详细的解析,并亲自向我们演示了车床的车削过程和钳工用锯的方法。我将实习笔记结合网上查找的相关资料,整理如下:

1.机床工

机床工常用机床有车床、铣床、刨床、磨床、钻床等。

钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单,王老师最后给我展示的机床是钻床(z32k型)钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床。通常钻头旋转为主运动。加工精度相对较低,可钻通孔、盲孔,更换特殊刀具,可扩、锪孔,铰孔或进行攻丝等加工。加工过程中工件不动,让刀具移动,将刀具中心对正孔中心,并使刀具转动(主运动)

主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件,首先参观的车床。车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。主要组成部件有:主轴箱、交换齿轮箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠、床身、床脚和冷却装置。王老师给我演示了车床的车削过程,并展示了部分常用车刀。

包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。车刀前面的型式多样,车床中的一个重要工具是车刀。车刀是用于车削加工的具有一个切削部分的刀具。车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分。主要根据工件材料和刀具材料的性质而定。最简单的平面型,正前角的平面型适用于高速钢车刀和精加工用的硬质合金车刀,负前角的平面型适用于加工高强度钢和粗切铸钢件的硬质合金车刀。车刀按用途可分为外圆、台肩、端面、切槽、切断、螺纹和成形车刀等,可用于车螺纹、外沿、平面、退刀槽、内圆等。

还能加工比较复杂的型面,接下来王老师给我介绍了铣床(xf6325型)铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床上可以加工平面(水平面、垂直面)沟槽(键槽、t形槽、燕尾槽等)分齿零件(齿轮、花键轴、链轮乖、螺旋形表面(螺纹、螺旋槽)及各种曲面。效率较刨床高,机械制造和修理部门得到广泛应用。铣床在工作时,工件装在工作台上或分度头等附件上,铣刀旋转为主运动,辅以工作台或铣头的进给运动,工件即可获得所需的加工表面。

刀具较简单,接着我参观的b650型的牛头刨床。刨床是用刨刀对工件的平面、沟槽或成形表面进行刨削的直线运动机床。使用刨床加工。技术含量较低,但生产率较低(加工长而窄的平面除外)因而主要用于单件,小批量生产及机修车间,大批量生产中往往被铣床所代替。刨床上可以刨削水平面、垂直面、斜面、曲面、台阶面、燕尾形工件、t形槽、v形槽,也可以刨削孔、齿轮和齿条等。参观的牛头刨床是用来刨削中、小型工件的刨床,工作长度一般不超过lm

王老师给我展示了m7120a型磨床。磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。磨床进行的精加工。磨床能加工硬度较高的材料,结束了刨床的介绍。如淬硬钢、硬质合金等;也能加工脆性材料,如玻璃、花岗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削,如加工镜面;也能进行高效率的磨削,如强力磨削等。参观的m7120a型磨床工作部为电动磁铁和砂轮,用于0.01~0.02mm镜面精加工。很遗憾的由于磨床的砂轮可能存在裂纹,工作时有爆裂危险,出于安全考虑老师没有现场开机演示。

2.钳工

钳工常完成精细装配,技术含量较高,号称“金工之王”。钳工作业主要包括錾削、锉削、锯切、划线、钻削、铰削、攻丝和套丝、刮削、研磨、矫正、弯曲和铆接等。王老师主要向我们展示了锯、攻丝和攻丝(用于加工内螺纹)、丝板(用于加工外螺纹)。虽然随着工业现代化,大部分钳工作业实现了机械化和自动化,但在机械制造过程中钳工仍是不可或缺的。在某些最精密的样板、模具、量具和配合表面(如导轨面和轴瓦等),机械不能做到如此精细,仍需要依靠钳工的手艺作精密加工;在单件小批生产、修配工作或缺乏设备条件的情况下,采用钳工制造某些零件仍是一种经济实用的方法。

三、实习的收获

虽然我们再之前的课上了解过相关知识,但毕竟是纸上谈兵。这次认识实习课程,让我了解了常用机床类型,金属切削加工的过程,对车刀的结构和形状、车刀的磨制有一定的认识;了解了钳工操作的特点和作用,认识了锯、丝攻和攻丝等基本钳工操作工具。通过这次认识实习,我亲眼看到了机械设备,亲眼看到了机械零件的加工过程,使我对机械设备、机械零件有了立体的、感性的认识,加深了对《画法几何与工程制图》课程内容的理解和掌握,有利于我今后读懂复杂图纸,有利于提高我的工程设计的能力。

四、实习所得到的感想

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论文摘要:在学校市场化的竞争过程中,学校对信息的掌握程度、信息获取是否及时、信息能否得到充分的利用、对信息的反应是否敏感准确,已越来越成为衡量一个学校市场竞争能力的重要因素。校园网的建成和使用,对于提高教学和科研的质量、改善教学和科研的条件、加快学校的信息化发展、开展多媒体教学与研究,以及使教学多出人才,出高精尖人才,使科研多出成果,出一流成果,有着十分重要而深远的意义。同时,校园网在宣传学校、树立学校形象、吸引生源、提高管理水平和管理效率方面都有着不可替代的作用。当前各校面临市场的机遇与挑战,纷纷规划建设一流的学校。一流的学校必然要有一流的管理水平,一流的管理水平需要校园网的支持和配合。随着国民经济的发展,社会信息化、电子化水平的不断提高,这些作用将愈加显现。

第一章 引言

当今世界,各种先进的科学技术飞速发展,给人们的生活带来了深远的影响,它极大的改善我们的生活方式。在以计算机技术为代表的信息科技的发展更是日新月异,从各个方面影响和改变着我们的生活,而其中的计算机网络技术的发展更为迅速,已经渗透到了我们生活的各个方面,人们已经离不开计算机网络,并且随着因特网的迅速普及,给我们的学习与生活条件带来更大的方便,我们与外部世界的联系将更加的紧密和快速。

随着人们对于信息资源共享以及信息交流的迫切需求,促使网络技术的产生和快速发展,计算机网络的产生和使用为人类信息文明的发展带来了革命性的变化。自1995年中国教育教研网(CERNET)建成后,校园网的建设已经进入到一个蓬勃发展的阶段。校园网的建成和使用,对于提高教学和科研的质量、改善教学和科研条件、加快学校的信息化进程,开展多媒体教学与研究以及使教学多出人才、科研多出成果有着十分重要而深远的意义。其主要包括各种局域网的技术思想、网络设计方案、网络拓扑结构、布线系统、Intranet/Internet的应用、网络安全,网络系统的维护等内容。对于高校而言,建立校园网的作用有以下两个方面:一是外部网络连接,实现与INTERNET连接,提供本校的信息服务,融入世界信息潮流;了解外面世界,加强学术交流与合作。另一个就是建立本校的管理信息系统,实现管理的科学化、现代化;利用现代化的手段提高教学质量和管理水平。通过网络,使用多媒体和通讯技术实现远程教学,实现师资力量互补。随着管理信息系统的相对完善,网络应用的展开,校园网建设的重要性与效益才能充分体现。

一、计算机网络

计算机网络是指通过传输媒休连接的多部计算机组成的系统,使登录其上的所有用户能够共享软硬件资源。计算机网络如按网络的组建规模和延伸范围来划分的话,可分为局域网(Local Area Network,LAN)、城域网(Metropolitan Area Network,MAN)、广域网(Wide Area Network,WAN)。我们经常用到的因特网(Internet)属于广域网,校园网属局域网。未来的网络技术将向着使用简单、高速快捷、多网合一、安全保密方向发展。

二、局域网简介

局域网是同一建筑、同一校园、方圆几公里远的地域内的专用网络。局域网通常用来连接公司办公室或企业内部的个人计算机和工作站,以共享软、硬件资源。美国电气和电子工程师协会(IEEE)局域网标准委员会员会曾提出局域网的一些具体特征:

局域网在通信距离有一定的限制,一般在1~2Km的地域范围内。比如在一个办公楼内、一个学校等。

较高传输率的物理通信信道也是局域网的一个主要特征,在广域网中用电话线连接的计算机一般也只有20~40Kpbs的速率。因为连接线路都比较短,中间几乎不会爱任何干扰,所以局域网还具有始终一致的低误码率。

局域网一般是一个单位或部门专用的,所以管理起很方便。

另外局域网的拓扑结构比较简单,所支持连接的计算机数量也是有限的。组网时也就相对很容易连接。

三、网络的体系结构

网络通常按层或级的方式来组织,每一层都建立在它的下层之上。不同的网络,层的名字、数量、内容和功能都不尽相同。但是每一层的目的都是向它的上一层提供服务,这一点是相同的。层和协议的集合被称为网络体系结构。作为具体的网络体系结构,当前重要的和使用广泛的网络体结构有OSI体系结构和TCP/IP体系结构。

OSI是开放系统互连基本参考模型OSI/RM(Open System Interconnection Reference Model)缩写,它被分成7层,这7个层次分别定义了不同的功能。几乎所有的网络都是基于这种体系结构的模型进行改进并定义的,这些层次从上到下分别是应用层、表示层、会话层、运输层、网络层,数据链路层和物理层,其中物理层是位于体系结构的最低层,它定义了OSI网络中的物理特性和电气特性。

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议和互连网协议)缩写,TCP/IP体系结构是当前应用于Internet网络中的体系结构,它是由OSI结构演变来的,它没有表示层,只有应用层、运输层,网际层和网络接口层。

四、网络协议

网络协议是通信双方共同遵守的约定和规范,网络设备必须安装或设置各种网络协议之后才能完成数据的传输和发送,在校园局域网上用到的协议主要有,ICP/IP协议、IPX/SPX协议等。

(1) TCP/IP协议

TCP/IP协议是目前在网络中应用得最广泛的协议,ICP/IP实际上是一个关于Internet的标准,并随着的Internet广泛应用而风靡全球,它也成为局域网的首选协议。TCP/IP是一种分层协议,它共被分为个4层次,大约包含近期100个非专有协议,通过这些协议,可以高效和可靠地实现计算机系统之间的互连。TCP/IP协议中的核心协议有TCP(传输控制协议)、UDP(用户数据报协议)和IP(因特网协议)

TCP协议可以在网络用户启动的软件应用进程之间建立通信会话,并实现数据流量控制和错误检测,这样就可以在不可靠的网络上提供可靠的端到端数据传输。UDP协议是一种无连接的协议,它在传输数据之前不建立连接,也不提供良好的可靠性和差错检查,只仅仅依赖于校验来保证可靠性。UDP不进行流量控制,没有序列或者确认,因此它处理和传输数据的速度快,还被用来传输关键的网络状态消息。

IP协议的基本功能是提供数据传输、数据包编址、数据包路由,分段等。通过IP编址约定,可以成功地将数据通过路由传输到正确的网络或者子网。每个网络站点具有一个32位的IP地址,它和48位MAC地址一起协作,完成网络通信,IP协议也是一种无连接的协议。

(2)超文本传输协议(HTTP)

HTTP(HyperText Transfer Protocol ),超文本传输协议)是WWW浏览器和WWW服务器之间的应用层协议,是用于分布式协作超文本信息系统的、通用的、面向对象的协议,HTTP协议还是基于TCP/IP协议之上的应用层协。

(3)文件传输协议(FTP)

FTP(File Transfer Protocol ,文件传输协议)是由支持Internet文件传输的各种规则所组成的集合。这些规则能使网络用户把文件从一个主机拷贝到另一个主机上,FTP是采客户/服务器方式服务的。

(4)远程登录协议(Telnet)

远程登录协议的目的是提供一个全面的、双向的、面向8个比特字节的通信工具,其主要目标是提供终端设备与面向进程接口的标准方法,Telnet是应用层的协议,采用客户/服务器模式工作的,Telnet不仅允许用户登录到远端主机上,还允许用执行远端主机的命令,这样用户就能以极小的网络资源代价完成大型的网络应用。

五、常用网络设备

网络设备主要是指硬件系统,各种网络设备之间是有着相互关联而不是相互独立的,每一部分在网络中有着不同的作用,缺一不可,只有把这些设备通过一定的形式连起来才能组成一个完整的网络系统,网络设备主要包括网卡、集线器、交换机、路由器、传输介质等。

(1) 网卡

网卡(简称NIC),也网络适配卡或网络接口卡,网卡作为计算机与网络连接的接口,是不可缺少的网络设备之一。无论是双绞线网络、同轴电缆网络还是光缆网络,都必须借助于相应类型的网卡才能实现与计算机的连接,是计算机与局域网相互连接的惟一接口。每块网卡上都有一个世界惟一的ID号,也就是MAC(Media Access Control)地址,计算机在连入网络之后,就是依靠这个ID号才能实现在不同计算机之间的通信和信息交换。网卡有很多种,不同类型的网络需要使用不同种类的网卡,不同速度的网络需求也要使用不同的网卡。如根据带宽来分的话,有10Mbit/s网卡、10/100Mit/s自适应网卡和1000Mbit/s网卡;如按总线分,有ISA总线、PCI总线、PCMCIA总线网卡等。从目前校园网建设的实际情况来看,工作站网卡选择PCI总线的10M/100Mbit/s自适应网卡最适合。

(2) 交换机

交换机,也称交换式集线器,是专门设计的,使各计算机能够相互高速通信的独享带宽的网络设备。作为高性能的集线设备,随着价格的不断降低,交换机已逐步取代了集线器而成为集线设备的首选。由交换机构建的交换式网络系统不仅拥有高速的传输速率,而且交换延时很小,使得信息的传输效率大大提高,适合于大数据量并且使用非常频繁的网络通信,被广泛应用于各种类型的多媒体和数据传输网络。交换机具有很强的网络管理功能,它能自动根据网络通信的使用情况来动态管理网络,因为交换机采用了独享网络带宽的设计。

(3) 路由器

路由器除了有连接不同的网络物理分支和不同的通信媒介、过滤和隔离网络数据流及建立路由表,还有控制和管理复杂的路径、控制流量、分组分段、防止网络风暴及在网络分支之间提供安全屏障层等到功能。根据路由设备的组成可以分为软路由和硬路由。根据路由表的设置方式可以将路由器分为静态的和动态的。路由器工作在网络层,因此它可以在网络层交换和路由数据帧,访问的是对方的网络地址。当数据帧到达路由器后,路由器查看数据帧的目标地址,并在路由表查看到达目标地址的路径,根据路径的代价,选择一条最佳的路径,然后把数据帧沿这条路径发送给目标地址。

(4)传输介质

网络要求把各个独立的计算机连接起来的,这样就必然要求有一种介质将计算机连接起来,这就是传输介质,局域网的传输介质可分为有线介质和无线介质两种,一般情况下都是用有线介质的,因为它的稳定性高,连接可靠,无线介质只是在特殊环境下才使用的传输方式。常用的有线介质主要有以下几类。

同轴电缆

同轴电缆以硬铜线为芯,外包一层绝缘材料。这层绝缘材料用密织的网状导体环绕,网外又覆盖一层保护性材料。同轴电缆有许多种不同的规格,最常用是细同轴电缆和粗同轴电缆。细同轴电缆主要用于建筑物内的网络连接,而粗同轴电缆则常用于建筑物间相连。它们的区别在于粗同轴电缆屏蔽更好,能传输更远的距离。同轴电缆是由中心导体、绝缘材料层、网状织物构成的屏蔽层以及外部隔离材料层组成。

双绞线

双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可降低信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消,与其他传输介质相比,双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制,但价格较为低廉。目前,双绞线可分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线。

光纤

光纤是一种直接为50~100um的柔软的、能传导光波的介质,一般由玻璃制造。光纤分为:传输点模数类分单模光纤(Single Mode Fiber)和多模光纤(Multi Mode Fiber)。单模光纤的纤芯直径很小,在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤,与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。

(5) 服务器

校园网中的服务器主有数据库服务器和服务器,数据服务器与服务器主要是面向校园网内部用户的服务,对来自Internet的用户服务也很多,主要是对校园网内部用户进行Internet服务。目前,绝大多数校园网都要求内部服务用户通过访问Internet,这样内部用户就不能直接访问Internet,同时服务器保存着内部用户访问Internet的日志,以作为记费的依据。由于用户数量非常大,也非常集口中,所以在选型服务器时,主要考虑的是要有较大的容量、较高的处理速度和较高的稳定性,一般来说都选用大型服务器作为服务器。

(6)网络设备选型:

1) 骨干网络采用CISCO WS-C3550-12G(配置1000M光电模块)

Cisco Catalyst 3550系列智能以太网交换机是一个可堆叠多层交换机系列,可通过高可用性、服务质量(QoS)和安全性来改进网络运行。凭借一系列快速以太网和千兆位以太网配置,Cisco Catalyst 3550系列堪称一款适用于企业接入应用的强大选择。

2) 接入层网络采用CISCO WS-C2950G-48-EI(配置1000M光电模块)

Cisco Catalyst 2950系列智能以太网交换机是一个固定配置、可堆叠的独立设备系列,提供了线速快速以太网和千兆位以太网连接。这是一款最廉价的Cisco交换产品系列,为中型网络和城域接入应用提供了智能服务。作为思科最为廉价的交换产品系列,Cisco Catalyst 2950系列在网络或城域接入边缘实现了智能服务。

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3)外部访问网络采用CISCO3600路由器和CISCO专用防火墙(配置1000M光电模块)

路由器采用CISCO3600路由器,CISCO3600路由器包含两个同步Serial口与一个以太网接口,支持E1,DDN,X.25,PSTN等多种远程通信协议,同时还包括一个控制口和一个辅助端口,用于远程和本地管理、软件的安装等。另外CISCO3600路由器还包含16个ASYNC Serial口,可以提供远程用户拨号访问。CISCO专用防火墙PIX535

4)服务器采用APC SURT7500XLI UPS不间断电源

Smart-UPS RT系列,以其更高的性能,为高性能服务器、网络设备、电信系统、工业设备、和医疗器械、以及其它关键应用提供电源保护。秉承Smart-UPS的卓越品质和高可管理性,Smart-UPS RT系列采用双变换在线式结构,具有更高的电性能输出指标、零转换时间、输入功率因数校正等特色功能。 Smart-UPS RT系列配有SmartSlot附件卡插槽,随机赠送PowerChute电源管理软件,并可与APC的全线附件软件产品配合使用。 Smart-UPS RT的原装外接电池可轻松级联。 Smart-UPS RT,不论是UPS还是外接电池,都可以塔式形式安装;如加订机架式转换附件,更可轻松改装成19”机架式UPS

第二章 兰州大学化学化工学院榆中校区网络平台组建要求及原则

一、兰州大学化学化工学院简介

兰州大学化学化工学院是国家首批具有学士、硕士、博士学位授予权和首批设立博士后科研流动站的单位之一。下设2个系,8个研究所,3个研究中心。拥有功能有机分子化学国家重点实验室,化学学科国家理科基础科学研究和教学人才培养基地;无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学与物理5个博士点;无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学与物理、化学工艺、应用化学7个硕士点。拥有中科院院士1人,博士生导师27人,教授41人,副教授33人。

与10多个国家和地区的40多个国际知名研究机构有学术交往。

化学专业基地班(国家理科基础科学研究和教学人才培养基地):本着优化配置、分流培养、集中优秀学生、配置优秀教师的管理理念,将有志于在化学科学领域成就事业的最优秀学生集中到该基地班,进行重点培养。毕业生主要为国家一流大学、科研院所研究生生源或国家基础科学教学与研究机构高素质化学专业人才。

化学专业(含无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学与物理5个专业方向):培养具有坚实化学基础理论和实验技能,较宽知识面和较强独立工作能力的化学专业人才。主要课程有:无机化学及实验、分析化学及实验、有机化学及实验、物理化学及实验、结构化学、仪器分析等。毕业生适宜在科研、高校、化工、石油、环保、医药、冶金、地质、轻纺等部门从事科研、教学、技术和管理工作。

应用化学专业(含应用化学、放射化学2个专业方向):培养具有良好科学素养,掌握化学基本理论并受到应用研究、科技开发、科技管理训练的专门人才。主要课程有:化工制图、化工原理、化学反应工程学、电工电子学、化工仪表及自动化、环境化学、放射化学基础、核材料仪器分析等及相关实验、实习。毕业生适宜到科研部门、高等学校、厂矿企业和行政部门工作。

化学工程与工艺专业(精细化工方向):培养掌握精细化工产品的合成原理、生产工艺及设备设计,具有化学、化工和相关应用技术的专业人才。主要课程有:无机及分析化学、有机化学、物理化学、高分子导论、化工分离工程、计算机化工应用、精细化工工艺设计、化工过程开发与技术经济、化工优化过程生产实习等。毕业生适宜从事科技开发、化工设计及相关管理工作。

二、网络平台的建设思路

校园网的建设是一项非常复杂的系统工程,校园作为一个特殊的网络应用环境,它的建设与使用都有其自身的特点。在选择局域网的网络技术时要体现开放式、分布式、安全可靠,维护简单的原则。校园网的建设主要应用局域网技术以及多媒体技术为主的各种网络应用技术。局域网技术是一项在20世纪70年展起来的计算机互联技术,经过多年的发展,技术已经成熟,并得到了广泛的应用,局域网技术成为网络技术的重要组成部分。计算机多媒体技术是伴随着多媒体信息的应用而得到迅速的计算机应用技术,在网络环境下,多媒体得到了更快更好的应用,使我们得到了更好更多的信息。校园网是使用了局域网技术以及各种多媒体应用技术,并结合Internet应用等其它的技术来建设。使得校园网能满足现代教学对信息处理的要求,使计算机的应用能对教学管理现代化起重要的促进作用,能实现信息查寻、教务管理,并与外部网络系统进行交流等多种需要。

建设校园网的根本目的,就是为各种教学和管理软件提供基础。校园网的建设可以采取分步骤、分层次建设的方法,校园网的建设可以具有不同的层次,如网络电子教室、小型办公管理对等网、基于客户机/服务器的局域教学网,以及面向全校的计算机辅助教学管理信息网络等。

在校园网建设过程中,硬件设备不是问题,只要花钱就可以做到。关键在于你花了那么多钱,究竟用校园网干什么?主要从两个方面考虑的:一个是管理方面,就是学校的网络化管理,这一点同任何一家企业的网络化相同,通过网络化给学校带来现代化管理。而另一个更重要的方面,就是要通过现代教育技术去推动和改变传统的教学模式,改革那种灌输式的,老师讲、学生听,死记硬背的传统教学方式。

如果建好了校园网,还是沿袭传统的教学模式,只是把粉笔、黑板换成了计算机、投影仪,还是沿袭过去那种灌输式的教学形式,那么这种教学模式并没有质的变化。大趋势应该向自主式教学发展。每个学生都有一个侧重点,有自己的特点,不像现在的孩子培养出来都是一样的。这才是网络教育带来的本质上的区别。

在校园网建设后,学校应注重“四件”平衡,即硬件具备、软件跟上、“智件”超前、“潜件”保障。其中“智件”意为掌握教育技术的教师队伍;“潜件”则是针对教育技术的各种服务和管理。学校的全员培训必须引起足够的重视,只有认识到校园网的功能与作用,以及相应的环境才会促使教师学习和使用校园网。

校园网本质是应用,一般认为,校园网是为学校学习活动、教学活动、科研活动和管理活动服务的校园内局域网络环境,并且它是建构在多媒体技术和现代网络技术之上并与因特网连接的。这个概念比较强调局域网概念,强调多媒体技术。这样的概念会不会造成导向上的失误?现实生活中我们可以看到,目前校园局域网建设的封闭型倾向和设备堆砌、技术高难的贵族化倾向。一方面,资源的重复建设,另一方面,又是教育资源的匮乏;一方面,设备堆砌闲置,教师对高难度技术望而生畏,另一方面普通学校却难进校园网的门槛。再看目前校园网应用往往是放放Powerpoint幻灯,通过共享调阅调阅文件,学校网站开设的栏目主要有:学校简介、校长寄语、师生风采、校园新貌、教学设施、学校荣誉、校友通讯等内容。这是校园网应有的功能吗?值得深思。

校园生活的核心是学习活动,校园生活的主体应该是学生与教师,网络的基本技术特质是开放、交互与共享,它的主要功能是促进人们主动学习,实现资源的交流与共享,因此,校园网络环境必需基于互连网应用。所谓校园网络环境(俗称校园网),是指基于互连网应用的,提供以学习活动为核心的,兼顾教学研究与学校管理的网络媒体教学环境。

校园网的基础是管理创新,虽然校园网的建设面临各种困难,也遭受了很多的失败,但多年来也积累了一些成功的经验。校园网的建设是学校中的“纲”,不仅是教育技术的变革,更是思想创新、管理创新、方法创新和手段创新。在校园网投入运行之后,应对现存的组织机构、管理制度、教学模式进行适当调整,充分发挥校园网的作用。校园网的建设是一个系统工程,做好总体规划可以保证各个系统的集成与协调发展,避免重复投资、不合理地利用资源,在总体规划下分层次逐步扩大,使工程形成良性循环。校园网的目的是提高教学管理水平,拓宽教师和学生的知识面,所以一定要注重实际效果,选择急需解决、见效又快的环节作为建设校园网的突破口,能够提高师生对校园网的热情。在校园网建设过程中应尽量使用成熟技术,既可以减少风险,又能做到实施快、见效快,维护更新更有保障。

另外,要加强基础工作,做好调研,弄清学校的真正需求,找到制约学校发展的瓶颈,制订整体规划,研究制订学校的信息规范,做好标准化工作,为教学资源交流与共享打下良好的基础。

三、网络平台的组网要求

校园网建设是一项综合性非常强的系统工程,它包括了网络系统的总体规划、硬件的选型配置、系统管理软件的应用以及人员培训等诸多方面。因此在校园网的建设工作中必须处理好实用与发展、建设与管理、使用与培训等关系,从而使校园网的建设工作健康稳定地开展。首先,校园网的建设是一个为学校教育教学活动长期服务的工作,因此在校园网的规划建设过程中,必须从学校长远发展规划出发,以服务于教育为基本点,结合学校当前教育教学的实际需要,做出科学的规划部署。在校园网的规划建设中,一般学校应遵循“统一规划、整体设计、分步实施”的原则。其次在校园网的建设中必须坚持硬件建设与组织管理协调发展的原则,在重视硬件建设的同时,加强网络的组织管理水平,不断开发网络的功能,从而充分发挥校园网络的功效,提高校园网对学校教育的服务水平。

1 高校教育信息系统的需求和目标

国内高校由于校园网络发展不平衡,目前在信息系统方面同时并存三种模式。第一种模式是单机管理模式,在一些学校里,计算机网络还没有建立起来,计算机之间不能进行数据交换和信息共享,这些学校仍然停留在面向部门的单项事务处理的水平上,这种状况决定他们的系统经常出现数据不一致,容易发生数据丢失、系统感染病毒等问题;第二种模式是局域网管理模式,可以开展网络上的工作。比如建立局域网上的管理信息系统,数据集中在部门服务器上,为本部门的管理人员提供数据共享,这种方式对于部门内部的管理工作起到了促进作用,解决了部门内部的数据冗余和不一致的问题,但是应用软件都在工作站上完成,工作站负担过重,服务器只是实现文件的存储、数据存储和打印共享,网络利用率较低。校内很多单位都有自己的局域网,各行其事,不能实现不同单位间的数据共享,更不能实现信息资源的合理流动; 第三种模式是校园网上的全校信息系统,这个信息系统以各部门管理系统为基础,各部门管理的数据除了满足部门内部人员的使用之外,还可以为其他部门甚至全校教职员工提供信息服务。

高校教育管理信息系统面临着下列需求: 加强学校与国内外科技信息的往来; 为学校主要信息部门建立部门的事务处理系统,在疏通各部门之间的信息渠道的基础上,建立全校共享数据库; 取代传统的落后手工办公方式,现代化办公的支撑环境,提高办公效率。建立基于Web的在线网络教学系统,利用校园网作为教学媒体,传送教学内容,在校园网上实施教学、管理教学,并进行网上测试和网上交流。

2 高校教育信息系统的实现

根据对一般高校情况的分析,可得出学校的信息需求有:服务信息、办公信息管理信息和教学信息。这些需求决定了高校的信息系统是一个全校范围的、开放的、分布的、多媒体的信息系统,根据这些信息需求建立学校的信息子系统,即综合信息服务、办公自动化、行政管理信息和网络教学系统。这些子系统面对的用户范围不同,数据的组织方式不同,因此需要采取不同的技术方案解决。对于面向国内外、校内外用户使用的系统,用户使用www浏览器最方便; 在职能管理部门,大多数信息为结构化数据,用户对数据有复杂的操作,应以数据库的管理方式为主,在各办公室之间流通的信息,大多数是非结构化数据,且信息流程复杂,采用Lotus Notes的数据组织方式。

2.1 用WWW技术开发综合信息服务系统

Internet/Intranet出现以后,以WWW技术为主流的信息服务系统迅速发展,由于采用WWW技术,打破了原有信息服务的范围,学校的信息除了面向校内服务,还可以面向全国乃至全世界。综合信息服务系统以校园网为物理环境,对外与Internet相连,提供的信息类型是多种多样的。在信息的类型上除了日常使用的文字信息之外,还可以提供以音频、视频形式出现的服务信息,比如学校领导的重要讲话录音,内容广泛的学术报告,可以陶冶学生情操的音乐等,视频的信息内容也很丰富。综合信息服务系统以WWW方式提供各种多媒体信息服务之外,还实现了与部门级的管理信息系统(RDBMS)和学校办公自动化系统(NOTES)的有机结合。使信息服务的类型从文件系统扩展到SQL Server数据库和Notes数据库。

由于信息系统用户的广泛性,决定了客户端必须使用通用的跨平台软件,WWW浏览器为信息服务系统提供了良好条件,该系统采用B/S(Browser/Server)的体系结构,具有易于操作、客户机的软件安装简单以及便于维护等特点。

综合信息服务系统由分布在校园网上的多台信息服务器组成,其中一台是面向众多用户的信息主服务器,其他服务器用户可以用指定的专用端口直接访问,也可以从信息主服务器上建立连接,通过主服务器进行访问。

2.2采用Notes技术实现校园网办公自动化系统

在高校的管理部门中,办公信息以两种方式的流动,一个是上下级之间的信息流,如校长办公室给系办公室发通知,系办公室再给教师和学生发通知; 另一个是横向信息流,如教务处给人事处信息,人事处给科研处信息等。要提高办公效率,必须改变传统的手工办事方式,应用现代办公技术,建立全校的办公系统。办公系统是建立在校园网上的面向多类用户的信息系统。它采用Lotus Notes作为系统开发平台,Notes具有先进的文档数据库处理功能,不但能够处理结构化数据,还能够处理一般的文档数据、图形、图像、声音等非结构化数据,可以与用户熟悉的软件如MS Word、MS Excel进行集成,对办公系统的功能进一步扩展留有充分余地。现在已经开发出文档管理、电子邮件、会议管理、办公讨论区、公文运转和信息等通用办公功能。