深化教学改革培养卓越化工人才市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

深化教学改革深化教学改革 培养卓越化工人才培养卓越化工人才张凤宝11月20日(合肥)第1页一、化工高等教育面临挑战与机遇一、化工高等教育面临挑战与机遇二、深化教学改革培养卓越化工人才二、深化教学改革培养卓越化工人才第2页化学工业发展给人类带来了巨大进步与福利化学工业发展给人类带来了巨大进步与福利化学工业发展给人类带来了巨大进步与福利化学工业发展给人类带来了巨大进步与福利一、化工高等教育面临挑战与机遇一、化工高等教育面临挑战与机遇第3页u 资源合理利用与保护资源合理利用与保护u 环境污染环境污染u 能源紧缺能源紧缺 u 人口健康人口健康人类可连续发展面临重大挑战一、化工高等教育面临挑战与机遇一、化工高等教育面临挑战与机遇第4页健康能源环境资源化工化工u 石油化工石油化工/煤化工煤化工u 太阳能转化太阳能转化u 生物乙醇生物乙醇u 燃料电池燃料电池u 稀土高效利用稀土高效利用u 资源回收利用资源回收利用u 核原料核原料u 海水淡化海水淡化u 清洁生产清洁生产u 节能减排节能减排u CO CO2 2减排与资源化减排与资源化u 三废治理三废治理u 药品生产药品生产 u 生化技术生化技术u 食品添加剂食品添加剂u 建材建材这些重大挑战与化学工业亲密相关这些重大挑战与化学工业亲密相关第5页化工产业化工产业化工产业化工产业13%13%其它其它其它其它 ，我国石化行业总产值8.8万亿，其中化学工业产值达5.23万亿元，同比增加32.6%，突破7700亿美元，超越美国跃居全球第一，并占全国当年GDP13%。n n我国化学工业发展现实我国化学工业发展现实我国化学工业发展现实我国化学工业发展现实状况状况状况状况化学工业是国民经济基础产业和支柱产业化学工业是国民经济基础产业和支柱产业一、化工高等教育面临挑战与机遇一、化工高等教育面临挑战与机遇第6页n当前化学工业不足：当前化学工业不足：（1 1）工工业业耗耗能能大大户户：单单位位GDPGDP能能耗耗是是美美国国3 3倍倍左左右右，行行业业消消费能源占全国总能耗费能源占全国总能耗15.2%15.2%。化工产业化工产业化工产业化工产业15.2%15.2%其它其它其它其它（2 2）资资源源担担心心已已威威胁胁到到行行业业连连续续发发展展，且且对对外外依依赖赖程程度度在在逐步加大。逐步加大。（3）粗粗放放型型增增加加方方式式对对环环境境带带来来威威胁胁：行行业业排排放放“三三废废”分分别别占占全全国国企企业业“三三废废”排排放放总总量量20.2、10.0和和9.6，分别位居第，分别位居第1 位、第位、第4 位、第位、第6 位。位。一、化工高等教育面临挑战与机遇一、化工高等教育面临挑战与机遇第7页n国家可连续发展战略对化工产业必定要求：国家可连续发展战略对化工产业必定要求：l要求化工产业快速发展（1 1）经济支柱产业）经济支柱产业（2 2）国民生活亲密相关）国民生活亲密相关l要求提升能源利用率能源危机能源危机l要求提升资源利用率资源紧缺资源紧缺l要求降低三废排放（1 1）环境压力）环境压力（2 2）人口健康压力）人口健康压力需要化工高等教育培养大批高素质人才！需要化工高等教育培养大批高素质人才！需要化工高等教育培养大批高素质人才！需要化工高等教育培养大批高素质人才！一、化工高等教育面临挑战与机遇一、化工高等教育面临挑战与机遇第8页 解放前解放前 几个几个 5050年代年代 13 9013 90年代年代 7878 60 60年代年代 6 -05 716 -05 71 70 70年代年代 16 -9716 -97 80 80年代年代 22 22 累计累计303303个个 本专业绝大多数成立于改革开放以后尤其是高等教育本专业绝大多数成立于改革开放以后尤其是高等教育大发展时期。大发展时期。化工高等教育发展：化工高等教育发展：一、化工高等教育面临挑战与机遇一、化工高等教育面临挑战与机遇第9页1010101010工科206个专业又分21大类机械类机械类电气信息类电气信息类土建类土建类化工与化工与制药类制药类交通类交通类轻纺轻纺食品类食品类仪器仪表仪器仪表第10页11第11页1212n学生工程实践能力不足、创新创业能力偏弱；学生工程实践能力不足、创新创业能力偏弱；n毕业设计百分比逐年降低，且教授认可毕业设计百分毕业设计百分比逐年降低，且教授认可毕业设计百分比更少；比更少；n生产实习时间偏短，实习汇报过于简单；生产实习时间偏短，实习汇报过于简单；n课程设计内容偏浅，与工程实际联络不够紧密；课程设计内容偏浅，与工程实际联络不够紧密；n对学生团体精神训练不足对学生团体精神训练不足;n敬业精神不够。敬业精神不够。化工类人才不足化工类人才不足 化工高等教育迫切需要提升质量！化工高等教育迫切需要提升质量！一、化工高等教育面临挑战与机遇一、化工高等教育面临挑战与机遇第12页我国工程教育改革发展战略重点：我国工程教育改革发展战略重点：n愈加重视工程教育服务国家发展战略；愈加重视工程教育服务国家发展战略；n愈加重视与工业界亲密合作；愈加重视与工业界亲密合作；n愈加重视学生综合素质和社会责任感培养；愈加重视学生综合素质和社会责任感培养；n愈加重视工程人才培养国际化。愈加重视工程人才培养国际化。以以“卓越工程师教育培养计划卓越工程师教育培养计划”为突破口，推进工程教为突破口，推进工程教育改革，带动高等教育质量整体提升。育改革，带动高等教育质量整体提升。一、化工高等教育面临挑战与机遇一、化工高等教育面临挑战与机遇第13页n6月23日，教育部在天津大学召开“卓越工程师教育培养计划”开启会，标志卓越计划正式开始实施。第14页卓越计划卓越计划关键内容关键内容n创新工程教育人才培养模式；创新工程教育人才培养模式；n探索校企联合培养工程型人才路径；探索校企联合培养工程型人才路径；n着力提升学生工程实践能力、工程设计能力和着力提升学生工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。工程创新能力。第15页培养培养卓越化卓越化工人才工人才u 整合整合课程体系课程体系u 改革改革教学方法教学方法u 改革改革考评方法考评方法u 强化强化实践步骤实践步骤u 加强加强创新能力创新能力培养培养u 建立高建立高水平师资队水平师资队伍伍u 加强校加强校企合作、打企合作、打通双赢模式通双赢模式u 完善完善评价体系评价体系二、深化教学改革培养卓越化工人才二、深化教学改革培养卓越化工人才第16页1 1、整合课程体系、整合课程体系 与国外几所大学课程结构对比与国外几所大学课程结构对比国内国内某大学某大学MITMIT麻省理工麻省理工GTGT佐治亚理工佐治亚理工HUHU哈佛大学哈佛大学ANUANU澳大利亚国立澳大利亚国立总学分总学分180-190180-190（含思政、英语、体（含思政、英语、体育、军训等共育、军训等共3737学分）学分）380380折合折合130-140130-140130130130130144144n理论课时2100-23002100-2300180018001800180018201820课程总门数课程总门数70-8070-80343436-4236-424040左右左右4040左右左右每学期每学期课程门数课程门数7-127-124-54-54-64-64-64-644n选修课百分比20%40%40%40%40%40%40%40%40%u 美国高校课内讲课与课外学习时间百分比普通为美国高校课内讲课与课外学习时间百分比普通为1 1：2-32-3，学生，学生4 4年以上毕业年以上毕业百分比较大，且充分利用假期实习，所以学生课外学习时间较长。百分比较大，且充分利用假期实习，所以学生课外学习时间较长。第17页 理论步骤偏多理论步骤偏多 课程总门数偏多课程总门数偏多 每学期课程偏多每学期课程偏多 选修课百分比偏小选修课百分比偏小 文化素质教育课程数量偏少文化素质教育课程数量偏少 教学纲领重复现象教学纲领重复现象 个别课程内容陈旧个别课程内容陈旧 课程综合性差课程综合性差 对培养目标贡献度偏低对培养目标贡献度偏低课程需要整合！课程需要整合！1 1、整合课程体系、整合课程体系 课程结构方面存在问题：课程结构方面存在问题：课程内容方面存在问题：课程内容方面存在问题：第18页1 1、整合课程体系、整合课程体系 n重新审阅基础课，专业基础课和专业课百分比重新审阅基础课，专业基础课和专业课百分比u公共基础课比重较高，而专业基础课比重则不够公共基础课比重较高，而专业基础课比重则不够;u国外大学课程设置则含有多层次、宽专业、接触专业早、国外大学课程设置则含有多层次、宽专业、接触专业早、重视专业基础和实践教学课程。重视专业基础和实践教学课程。n加强基础课与专业基础课、专业课之间联络加强基础课与专业基础课、专业课之间联络n按课程列出知识点，降低无须要重复以精减课时按课程列出知识点，降低无须要重复以精减课时第19页201 1、了解专业培养目标和培养标准对数学知识要求，加强与专业、了解专业培养目标和培养标准对数学知识要求，加强与专业课沟通，了解学科基础课、专业课对数学知识需求，调整教学内课沟通，了解学科基础课、专业课对数学知识需求，调整教学内容。容。2 2、开展开展数学系列数学系列课程高中教材与大学教材比较研究，深入优化课程高中教材与大学教材比较研究，深入优化教学内容教学内容。以数学为例以数学为例以数学为例以数学为例以化学为例以化学为例以化学为例以化学为例1 1、四大化学尤其是无机化学、分析化学、物理化学之间教学内、四大化学尤其是无机化学、分析化学、物理化学之间教学内容有重合，另外无机化学、物理化学与后续化工热力学、化学反容有重合，另外无机化学、物理化学与后续化工热力学、化学反应工程也有交叉。应工程也有交叉。第20页2 2、开展开展化学系列化学系列课程高中教材与大学教材比较研究，深入优化课程高中教材与大学教材比较研究，深入优化教学内容教学内容。3 3、加强对国外教材比较研究，、加强对国外教材比较研究，优化教学内容优化教学内容并保持与国外高水并保持与国外高水平大学在教学内容方面接轨。平大学在教学内容方面接轨。以化工原理和传递过程为例以化工原理和传递过程为例以化工原理和传递过程为例以化工原理和传递过程为例化工流体流动与动量传递、传热与热量传递、传质与分离过程化工流体流动与动量传递、传热与热量传递、传质与分离过程和质量传递之间内容都有不一样程度重合。和质量传递之间内容都有不一样程度重合。以外语为例以外语为例以外语为例以外语为例大幅降低课时和学分，代之以双语教学和英文课程体系，重点是大幅降低课时和学分，代之以双语教学和英文课程体系，重点是外语应用能力和表示能力：交流能力、写作能力。外语应用能力和表示能力：交流能力、写作能力。第21页1 1、整合课程体系、整合课程体系 n整合素质教育课程；增加相关创新方法论、人文社科类、整合素质教育课程；增加相关创新方法论、人文社科类、经济管理类及学科交叉类课程：经济管理类及学科交叉类课程：u跨学科课程跨学科课程:使学生从多角度思索问题，增加学生非主修领使学生从多角度思索问题，增加学生非主修领域知识广度和深度，培养学生共同体意识，促进不一样院域知识广度和深度，培养学生共同体意识，促进不一样院系教师之间联络，促进跨学科对话。系教师之间联络，促进跨学科对话。u复合课程：为大一新生设计了复合通识教育课程。要求学复合课程：为大一新生设计了复合通识教育课程。要求学生一学期读一本书。生一学期读一本书。n增加增加化学工程课程，化学工程课程，包含包含深度课程和广度课程；深度课程和广度课程；n增加反应学科发展和行业发展需求，可连续发展，节能减增加反应学科发展和行业发展需求，可连续发展，节能减排，过程强化等方面一些新课。排，过程强化等方面一些新课。第22页n美、欧美、欧:并不但仅按一本教科书组织教学内容而是参考并不但仅按一本教科书组织教学内容而是参考多本教材、论著以及最新发表研究论文多本教材、论著以及最新发表研究论文;灵活、多样，灵活、多样，除讲课外还经常采取除讲课外还经常采取专题讨论、小组合作研究等各种形专题讨论、小组合作研究等各种形式式。使每一个被动受教育者变成了。使每一个被动受教育者变成了主动教育者主动教育者，学生成，学生成为真正为真正教学主体教学主体。2 2、改革教学方法、改革教学方法n中国中国:以教科书为主以教科书为主,强调强调系统性、逻辑性系统性、逻辑性,概念、原概念、原理，验证理论在实践中应用。理，验证理论在实践中应用。教师讲，学生边听边记，教师讲，学生边听边记，课后复习记忆以课后复习记忆以应付考试应付考试。以教师为主体以教师为主体，教学重心在，教学重心在理论知识、在教科书。理论知识、在教科书。激发学生学习主动性和主动性，激发学生学习主动性和主动性，提升学生自主学习能力提升学生自主学习能力第23页2 2、改革教学方法、改革教学方法n课程教材课程教材“一本主要教材多本参考教材一本主要教材多本参考教材”。n推广推广讨论式教学、启发式教学、讨论式教学、启发式教学、案例教学案例教学，大班上课，大班上课小班辅导，采取小班辅导，采取课堂讨论、课程论文课堂讨论、课程论文等方法，启发学等方法，启发学生生自学、互学自学、互学，培养学生，培养学生学习兴趣、创新勇气和研究学习兴趣、创新勇气和研究与探索精神与探索精神。n课程讲授过程中注意布置大型综合作业，勉励学生利课程讲授过程中注意布置大型综合作业，勉励学生利用专业知识采取不一样方法、从不一样角度处理问题，用专业知识采取不一样方法、从不一样角度处理问题，提升学生提升学生综合能力和工程能力综合能力和工程能力。第24页 由考查学习成绩向考查学习过程转变由考查学习成绩向考查学习过程转变3 3、改革考评方法、改革考评方法n多阶段考评：多阶段考评：增加月考、期中考试，增加月考、期中考试，课程结束后安排一课程结束后安排一次综合考试，综合屡次考试结果进行成绩评定；次综合考试，综合屡次考试结果进行成绩评定；加大小加大小论文、演讲、专题讨论次数，论文、演讲、专题讨论次数，并计入总成绩；强调开放并计入总成绩；强调开放性命题，加大主观题百分比。性命题，加大主观题百分比。n改革对毕业设计改革对毕业设计（论文论文）考评方式考评方式：论文成绩包含论文成绩包含指导指导教师评价教师评价、评阅教师评价、学生评价评阅教师评价、学生评价、答辩、答辩等等步骤，百步骤，百分比分别为分比分别为4040：2020：2020：2020。第25页（1 1）改革试验教学）改革试验教学4 4、强化实践步骤、强化实践步骤n实施多层次试验教学模式实施多层次试验教学模式：u基础试验基础试验u综合设计型试验综合设计型试验u研究型研究型试验试验 如以工业酒精为原料制备无水乙醇，学如以工业酒精为原料制备无水乙醇，学生能够利用搭建萃取精馏装置、共沸精馏装置进行研生能够利用搭建萃取精馏装置、共沸精馏装置进行研究，充分发挥学生独立思索与处理问题能力究，充分发挥学生独立思索与处理问题能力；n加大试验室开放力度。加大试验室开放力度。第26页（2 2）强化工程设计能力培养）强化工程设计能力培养4 4、强化实践步骤、强化实践步骤n化工设计教学贯通本科四年，从大学一年级开始，化工设计教学贯通本科四年，从大学一年级开始，每年都进行化工设计训练，逐步培养学生工程设计每年都进行化工设计训练，逐步培养学生工程设计能力。能力。n第四年，每位学生都要进行第四年，每位学生都要进行1212周毕业设计训练，周毕业设计训练，深入深入强化强化学生应用化工知识处理实际问题能力。学生应用化工知识处理实际问题能力。第27页2828强化设计教学强化设计教学n第一年n第二年n第三年n第四年工程设计工程设计概论概论2 2学分学分化工课程设计化工课程设计I:I:1 1学分学分化工课程设计化工课程设计:IIII1 1学分学分反应器设计反应器设计2 2学分学分化工设备设计化工设备设计3 3学分学分毕业设计毕业设计1010学分学分化工流程模拟化工流程模拟2 2学分学分化工设计化工设计3 3学分学分4 4、强化实践步骤、强化实践步骤第28页（3 3）改革实习模式）改革实习模式4 4、强化实践步骤、强化实践步骤n中国高校：学校统一联络，落实相关企业，实习经费来中国高校：学校统一联络，落实相关企业，实习经费来自于学校教学经费，同一专业学生在同一时间内进入同一自于学校教学经费，同一专业学生在同一时间内进入同一个企业实习。个企业实习。n国外高校：学生自己寻找企业进行联络，学校提供相关国外高校：学生自己寻找企业进行联络，学校提供相关信息和条件，学生实习期间工资由企业支付，普通学生实信息和条件，学生实习期间工资由企业支付，普通学生实习安排在暑假三个月时间内。习安排在暑假三个月时间内。这么，同一专业学生毕业实这么，同一专业学生毕业实习经历各不相同，知识结构也各有所长，假如将高校比作习经历各不相同，知识结构也各有所长，假如将高校比作企业，企业，其其“产品产品”培养出学生则是含有个性化产品。培养出学生则是含有个性化产品。第29页n有效利用假期时间有效利用假期时间；4 4、强化实践步骤、强化实践步骤n与国际接轨，与国际接轨，逐步推行逐步推行学生自行联络学生自行联络生产单位、设计生产单位、设计单位和研发单位单位和研发单位进行实习方式进行实习方式；n实习方式化整为零、加强考评、重在效果实习方式化整为零、加强考评、重在效果；n延长实习时间，延长实习时间，实施分流培养机制实施分流培养机制：不不上上研研学生学生，在第在第6 6学期期末或第学期期末或第7 7学期学期初，初，进入企业实习，并完成进入企业实习，并完成毕业设计或论文，部分课毕业设计或论文，部分课程程能够在进入企业后结合实能够在进入企业后结合实践，以论文或设计形式完成；践，以论文或设计形式完成；勉励已勉励已保研保研学生在硕士学生在硕士面试结束后面试结束后 进入企业实习。进入企业实习。第30页n建立中试规模实习基地建立中试规模实习基地4 4、强化实践步骤、强化实践步骤u不以盈利为目标，由国家投入，专员负责日常管理（安不以盈利为目标，由国家投入，专员负责日常管理（安 全、环境保护、现场指导）全、环境保护、现场指导），并对本专业全国大学生开放；，并对本专业全国大学生开放；u学生在教师指导下自己安装，开停车，生产运行，了解学生在教师指导下自己安装，开停车，生产运行，了解工艺原理，分析影响原因，提出改进方案工艺原理，分析影响原因，提出改进方案。u选择适当产品，构建一集经典化工单元过程为一体中试选择适当产品，构建一集经典化工单元过程为一体中试装置，配置先进自动控制系统，专门用于生产实习教学；装置，配置先进自动控制系统，专门用于生产实习教学；第31页5 5、加强创新能力培养、加强创新能力培养n增设创新学分，本科生从增设创新学分，本科生从2 2年级进入教师课题组连续培养，年级进入教师课题组连续培养，经过两年科学研究能够取得经过两年科学研究能够取得 3 3个学分；个学分；n组织前沿和应用知识讲座，拓宽学生视野；组织前沿和应用知识讲座，拓宽学生视野；n组织教授和出色校友汇报组织教授和出色校友汇报，学习企业家和出色校友创新学习企业家和出色校友创新创业事迹；创业事迹；n高水平教师给学生讲课、做优异本科生导师和指导本科高水平教师给学生讲课、做优异本科生导师和指导本科毕业设计（论文）；毕业设计（论文）；n第四年在完成毕业设计后进行毕业论文，使学生四年内第四年在完成毕业设计后进行毕业论文，使学生四年内屡次受到科研训练；屡次受到科研训练；第32页5 5、加强创新能力培养、加强创新能力培养n组织学生申报各级大学生科技创新基金项目：组织学生申报各级大学生科技创新基金项目：u国家层面：国家大学生创新性试验计划，国家层面：国家大学生创新性试验计划，u学校层面：大学生科技训练计划；学校层面：大学生科技训练计划；n高年级学生参加教师科研和技术创新；高年级学生参加教师科研和技术创新；n开展地域性或全国性化工试验、化工设计竞赛等；开展地域性或全国性化工试验、化工设计竞赛等；n充分发挥第二课堂在素质教育中作用，经过一系列社团充分发挥第二课堂在素质教育中作用，经过一系列社团活动、校园文化活动、社会实践活动，知识竞赛活动，活动、校园文化活动、社会实践活动，知识竞赛活动，提升学生综合素质。提升学生综合素质。n各级教学科研基地对本科生开放并提供研究课题；各级教学科研基地对本科生开放并提供研究课题；第33页6 6、建立高水平师资队伍、建立高水平师资队伍n采取引进与培养相结合机制，努力形成一支采取引进与培养相结合机制，努力形成一支教学水平高、教学水平高、科研及工程实践能力强、结构合理、了解社会需求且满足科研及工程实践能力强、结构合理、了解社会需求且满足专业教学需要专业教学需要师资队伍。师资队伍。n加强教师工程实践能力培养：加强教师工程实践能力培养：n开展科学研究和产学合作；开展科学研究和产学合作；n到生产与研发企业一线学习和交流。到生产与研发企业一线学习和交流。第34页6 6、建立高水平师资队伍、建立高水平师资队伍n加强对青年教师培养，提升教学水平：加强对青年教师培养，提升教学水平：n加强师资培训，加强师资培训，组织各类教学研讨会；组织各类教学研讨会；n完善教学团体、课程组等基层教学组织，加强集体备完善教学团体、课程组等基层教学组织，加强集体备课，深化教学重点难点问题研究课，深化教学重点难点问题研究；n加强教学观摩和教学竞赛，扩大加强教学观摩和教学竞赛，扩大参加参加面面；n加大跟踪检验督导力度加大跟踪检验督导力度。n完善青年教师导师制，发挥老教师传帮带作用；完善青年教师导师制，发挥老教师传帮带作用；第35页日期日期教师教师单位单位内容内容n.10.23-26Dr.Sandra KentishDr.Yan TsaurIChemE，China毕业设计毕业设计n.11.12-15Dr.Lin LiDr.Steven TangDr.Eddy WuA Chemical Consultant Company in 反应器设计，反应器设计，HAZOPHAZOPn.11.14-30Dr.Yan TsaurDr.John KavanaghDr.David PickettIChemE，ChinaIChemEIChemE设计培训设计培训n.11.21Mrs Xiaoqin Shun环球工程企业n设计中HAZOPn.3.13-16Dr.Fan LiA Chemical Consultant Company in n可行性研究和工艺设计中经济问题n.6.20Dr.Yan TsaurIChemE，ChinaIChemEIChemE认证及设计认证及设计设计课培训设计课培训6 6、建立高水平师资队伍、建立高水平师资队伍第36页n关注点：高校关注点：高校人才培养人才培养 企业企业经济效益和可连续发展经济效益和可连续发展n产学合作，优势互补，实现双赢产学合作，优势互补，实现双赢7 7、加强校企合作，打造双赢模式、加强校企合作，打造双赢模式n高校：高校：智力优势、技术改造、新工艺新产品开智力优势、技术改造、新工艺新产品开发，毕业生；时间短，人员集中，经费不足；发，毕业生；时间短，人员集中，经费不足；n企业：企业：先进工艺、设备、管理、敬业精神、职先进工艺、设备、管理、敬业精神、职业道德；安全问题业道德；安全问题(人身安全和生产安全人身安全和生产安全)，知，知识产权保护识产权保护第37页u教师评价体系：教师评价体系：使教师愈加自觉地将精力投入使教师愈加自觉地将精力投入教学中，不停提升教学水平与质量教学中，不停提升教学水平与质量。8 8、完善评价体系、完善评价体系 n大学评价体系大学评价体系:u学习能力学习能力u表示能力：学会演讲、辩论、写作和沟通表示能力：学会演讲、辩论、写作和沟通u组织能力和领导能力组织能力和领导能力u合作能力合作能力u科研能力和创新能力科研能力和创新能力u国际化视野国际化视野n学生评价体系：学生评价体系：第38页谢谢!敬请指导！第39页