新工科教育中化工与制药类专业的学术竞赛的探索
李亚楠*,刘斌
(西安工程大学环境与化学工程学院,陕西西安710048)
[摘要]新工科教育更加重视学生的实践能力,通过一系列的学术的竞赛,可以进一步提升学生的专业素质、工程思维和实践。化工与制药类专业的学术竞赛主要有Chem-E-Car竞赛、全国大学生化工设计竞赛、全国大学生制药工程设计竞赛、全国大学生化工实验大赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛和中国“互联网+”大学生创新创业大赛等。
[关键词]学术竞赛;Chem-E-Car竞赛;工程思维;制药工程设计竞赛
[中图分类号]G4 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2019)07-0231-01
Exploration of Academic Competition in Chemical and Pharmaceutical Specialty
in New Engineering Education
Li Ya’nan*, Liu Bin
(The Shcool of Environmental and Chemical Engineering, Xi’an Polytechnic University, Xi’an 710048, China) Abstract: Based on new engineering education pay more attention to the students' practical ability, the students' professional quality, engineering thinking and practice can be improved through a series of academic competition. There are several academic competitions related to chemical engineering and pharmaceutical specialty such as Chem-E-Car, the national chemical industry design competition, the national pharmaceutical engineering design competition, the national chemical experiment competition, the national college students' social practice and science and technology for energy conservation and emissions reduction competition and China “Internet+” contest of college students' innovative.
教师工作总结范文
Keywords: academic competition;Chem-E-Car competition;engineering thinking;pharmaceutical engineering design contest
随着社会的发展,社会对大学生专业知识和综合能力的要求进一步提升,同时在传统工科的基础上进一步提出了新工科教育,更加重视工科学生的综合能力尤其是实践能力。为了培养符合社会需求和新工科的要求的学生,学校应积极鼓励大学生参与各类专业性的学术竞赛和跨专业的大赛。化工与制药类专业的学术竞赛有Chem-E-Car竞赛、全国大学生化工设计竞赛、全国大学生制药工程设计竞赛、全国大学生化工实验大赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛和中国“互联网+”大学生创新创业
护眼设置大赛等[1]。
1 Chem-E-Car竞赛
Chem-E-Car竞赛是由美国化学工程师协会面向世界大学生所组织开展的一项运用化学工程技能的国际性竞赛,在美国已经成功举办二十届,中国赛区已成功举办两届。竞赛要求参赛队伍设计并制作一个依靠化学反应来提供动力的化工车,并能在一定的负重条件下通过化学反应精准控制的化工车行驶距离,同时需包含至少一个自行设计的主要元件,并且能收纳在一个30×30×40 cm大小的盒中[2]。学生通过组队将理论的专业知识(反应工程、安全、机械、控制和电工)用于解决化工车制作和行驶过程中实际问题。Chem-E-Car竞赛培养了化工类专业的学生工程训练、工程思维、研究创新、学以致用、团队协作和综合应用的能力,同时能提高化学工程专业和化学工程师在社会上的影响力和关注度。
2 全国大学生化工设计竞赛
全国大学生化工设计竞赛是中国化工学会、中国化工教育协会、教育部高等学校化工类专业教学指导委员会在企业赞助下举办的竞赛,并已经成功举办过十二届。竞赛的题目为社会生活中的实际问题和热点话题,2019年的竞赛题目为“为某大型化工企业设计一座醋酸乙烯酯生产分厂或为现有的醋酸乙烯酯生产酸乙烯酯生产分厂设计技术改造方案。相对现有生产装置的技术水平。要求技术提升达到《
中国制造2025》中提出的绿发展2020年指标”。学生通过组队进行化工厂及车间的全部设计,主要包括工艺流程设计、物料衡算和能量衡算、工艺物料平衡图(PFD)、管道仪表流程图(PID)、车间布置、管道布置、厂区布置、经济核算、环境评估、安全性评估等方面,并将化工的专业知识(热力学、动力学、分离、设备、经济和安全等)和专业性软件(Aspen Plus、AutoCAD、Cup Tower、PDMS、Matlab和HAZOP等)应用于整个设计过程[3]。
3 全国大学生制药工程设计竞赛
全国大学生制药工程设计竞赛是教育部高等学校药学类专业教学指导委员会举办的制药设计类竞赛,并已经成功举办过八届。每年的竞赛题目均为药学类的热点话题,2018年的竞赛题目为“口服固体制剂的车间设计”。学生通过组队对某一制药车间进行全面的设计,主要包括制药工艺流程设计、工艺设备设计和选型计算、厂区布置、管路布置及洁净厂房的设计,将制药工程的专业知识(有机化学、药物合成化学、制药分离工程、制药工艺学和药物合成反应等)及专业软件(Auto CAD、3D-Max等)用于制药工程设计的整个过程[4]。通过制药工程设计竞赛,学生掌握了一个完整的制药厂设计的各个环节,包括概念设计阶段和初步设计阶段,从而提升学生的专业知识和综合能力。
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4 全国大学生化工实验大赛
全国大学生化工实验大赛是教育部高等学校化工类专业教学指导委员会和中国化工教育协会在化工类
企业的赞助下举办的大赛,已经在全国范围内举办过两届。大赛内容以《高等学校本科化工类专业教学质量国家标准》的相关要求为主要依据,主要内容包括化工原理理论、化工单元仿真操作和化工原理实验三部分内容,化工原理理论和化工单元仿真操作由每个学生独立完成,化工原理实验由小组内成员协作完成。通过化工实验大赛,学生从理论、离线仿真和实验操作全方面的掌握了化工单元操作的专业知识,为今后进入化工行业打下坚实的综合基础,同时还提升学生独立思考、团队协作和互利共赢的综合能力。
5 全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛
全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛是教育部高等学校能源动力学科教学指导委员会举办的竞赛,是为了贯彻落实《教育部关于开展节能减排学校行动的通知》的精神,目前已成功举办过十一届。竞赛主题为“节能减排,绿能源”,作品的形式可以多样化,包括实物制作(含模型)、软件、设计和社会实践调研报告等,体现新思想、新原理、新方法及新技术[5]。化工类专业的学生可以开发新能源、新能源制备、储存及应用技术,为实际生活中的节能减排提供新的思路、方法和技术。通过能减排社会实践与科技竞赛,学生将所学的知识与实际生活相联系,解决生活中的实际问题,为全人类的资源、环境问题和能源充分利用提供解决方案,同时提升自身的专业素养和综合能力。
6 中国“互联网+”大学生创新创业大赛
中国“互联网+”大学生创新创业大赛是教育部举办的跨专业的全国性竞赛,已经成功举办了四届竞赛。第四届大赛的主题是
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[收稿日期] 2019-03-15
[基金项目] 西安工程大学2017年基础课程质量提升项目(2017JCK10)、西安工程大学化学工程与技术学位点课程建设(18yjgy7)[作者简介] 李亚楠(1990-),男,山西人,硕士研究生,主要研究方向为催化。*为通讯作者。
1.3.5 考核评定阶段
考核分为即时考核评定阶段,即在项目任何阶段,教师都可以参加到学生的项目各个环节,对学生进行提问考核,主要包括检查学生的理论知识掌握程度、实验操作规范程度、实验结果正确与否等。
后期考核评定阶段主要是指教师就学生提交的作业、总结报告等进行点评考核,例如通过微课视频录制对学生的引物设计进行点评、闭卷考试等。
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2 结果
2.1 学生学习热情及态度
通过此次微课+项目式教学,学生们表现的非常积极和激情,经常于课后或周末加入到项目的实施过程中,不懂的地方会自我查阅百度、询问教师、互相讨论等。与此同时,学生的科学态度得到了培养,能够严格遵守实验室章程,初步掌握实验室仪器的使用。
通过此次微课+项目式教学,让学生初步体会到了何为项目,何为基因工程,何为基因克隆,何为科研,何为失败,何为成功。最重要的是如何面对失败,沮丧还是勇敢地面对,如何面对暂时的成功,以及如何享受成功带来的成就感。
2.2 学生的基因克隆技能及结果
通过此次微课+项目式教学,教师选择性地就同学们上交的引物设计进行微课视频点评,并将录制好的微课上传给大家观看学习,尤其是一些共性的问题,同学们通过他人的错误,提醒自己。此次教学发现,同学们平均要提交3次以上的引物设计作业,才能达到老师的认可。
通过此次微课+项目式教学,学生们就“基因工程之基因克隆”的基本概念、基本程序和步骤有了全盘的了解,理性和感性的知道了何为基因,何为引物,何为PCR,何为Taq酶,何为DNA 复制,将书本上的概念和文字,实地地用手摸了一遍,用眼看了一遍。真正做到了理论联系实际。
通过此次微课+项目式教学,学生们成功克隆香港牡蛎繁殖相关基因3个,第一作者撰写并录用中文核心论文《香港牡蛎Foxl2基因克隆、分析与表达模式研究》1篇。此为本次教学改革的亮点和主要成果。
3 讨论
微课自应用于教学改革以来,取得了显著的广泛的教学成效,现已广泛应用于各学科的教学,如中医学[4]、组织胚胎学[7]、食品微生物学[8]、分子生物学[9]、畜产品加工学[10]和人体形态学[10]等,这些课程的教学改革,均提高了学生的学习热情和成绩。项目式教学改革,通过项目的立项实施,也已在特种高分子材料课教学中使用并将学生的总成绩由82.2提高到88.9[6]。本研究通过结合微课与项目式教学,就遗传特种养殖模块课程中“基因工程之基因克隆”展开教学改革,成果显著,通过教学改革的实施,学生的理论知识、学习态度及操作技能得到了初步提高,并克隆获得香港牡蛎基因3个,以第一作者撰写并录用中文核心论文1篇,效果显著。当然,与传统型授课相比,“基因工程之基因克隆”章节需要2~4个学时就基因、中心法则、DNA半保留复制、PCR 等内容进行讲授,而此微课+项目式教学至少需要6个学时进行学习,且需要教师提供项目经费购买实验素材和花费精力设计并录制微课。
4 结论
针对遗传特种养殖模块课程中难点及热点教学内容,本研究讨论了微课+项目式教学法,将抽象化的基因工程教学形象化、实质化、视觉化及项目式过程中的优势。结果表明,微课+项目式教学法能有效地培养学生学习热情和态度,促进学生牢固地掌握基因工程基本概念、实验方法、工作原理等。虽然相比于传统授课,微课+项目式教学需要更多的课时、精力及项目经费,但其产生的效果是显著的,尤其是当教学方法与教师的科研结合时,学生和教师能够互相推进,因此,笔者认为应继续加强该教学法的研究与实施。
参考文献
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[9]梅辉,韦琴,张军林.Camtasia Studio 8.6微课制作软件的应用——以分子生物学微课制作为例[J].黑龙江畜牧兽医,2017(4):200-202.[10]吴汉东,于洋,郭雪松,等.畜产品加工学微课的建设[J].黑龙江畜牧兽医,2017(6):226-227.
(本文文献格式:朱鹏,张虹,廖日权,等.基于微课+项目式教学的基因工程教学探讨[J].广东化工,2019,46(7):240-241)
(上接第231页)
尊龙弄影“勇立时代潮头敢闯会创,扎根中国大地书写人生华章”,主基调是“有广度、有高度、有深度、有温度”。通过实施“青年红筑梦之旅”活动,培养有理想、有本领、有担当的青春力量;壮大创新创业生力军,服务创新驱动发展、“一带一路”建设、乡村振兴和脱贫攻坚等国家战略。从而进一步增强学生的创新创业意识,为今后适应工作和社会做好铺垫[6]。
7 结论
化工与制药类专业的学生应积极参加专业性的学术竞赛和跨专业的大赛,通过竞赛,可以多方面掌握专业知识、工程思维和创新创业知识,从而进一步提升独立思考、理论联系实际和团队协作综合能力,为今后的工作打下坚实的专业知识基础和较高的综合素质。
参考文献
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萧煌奇简介
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(本文文献格式:李亚楠,刘斌.新工科教育中化工与制药类专业的学术竞赛的探索[J].广东化工,2019,46(7):231)