这篇论文主要介绍的是科研促进能源与环境系统工程的联系的相关内容,技术型全方位的人才是社会所需要的尤其是科研方面的人才,本文就是通过对科研怎样促进教学模式、教师又如何把科研带进课程知识里来详细的做出了阐述,且本文仅供相关人士参考。
关键词:科研;能源与环境系统工程;教学;探索
能源与环境系统工程专业是广东省战略新兴产业特色专业,以广东省新能源产业发展特点和需求为导向,以生物质能、太阳能和风能等可再生能源的高效转换和清洁利用为核心技术,培养具备能源转化基础理论、应用技术和实践能力的高级复合型工程技术人才[1-3]。
1科研促进教学的教学模式的必要性认识
在战略新兴产业特色专业教学中,如果老师只停留在书本的固有知识、以自己的理论经验进行课堂的授课,是不能适应日新月异的新能源专业的发展需要,难以培养学生的创新意识与创新能力[4]。同时传统的教学模式,在原来的教学过程中,学生则习惯于被动地接受书本知识,故所学的知识往往局限在教师传授的范围内,缺乏解决实际问题和创新能力的训练。由于教学方法偏重于课本知识的传授却忽视了学生动手能力的培养,不利于教学质量的提高,更无法适应现代社会的要求[5]。鉴于教学与科研的重要性[6],笔者以能源与环境系统工程专业作为探索科研与教学关系的切入点,阐述科研与教学的相互驱动过程[7]。
2科研促进教学的教学模式的具体实施
2.1教师把科研内容带入理论课程
本专业开设的专业必修课程有《生物质能源工程》、《能源生物技术》、《太阳能工程》、《生物质化学》、《化工原理》、《工程热力学与传热学》与《环境工程原理等》等,均由能源与环境系统工程专业教师任课,其中100%的教师具有博士文凭。近三年来,授课老师承担国家自然科学基金、省部级、市厅级、校级、院级等不同层次的科研课题20余项,譬如国家自然科学基金面上项目“木质素降解酚类衍生物苯环上常压低温加氢脱氧协同转烷基化炼制BTX”、国家自然科学基金青年基金项目“畜禽粪便/秸秆基复合活性炭对土壤重金属钝化机理的研究”、广东省科技计划项目“基于农林废弃物连续热解炭化技术的多联产设备开发与应用”等项目,项目研究内容覆盖了能源与环境系统工程专业的不同领域。我们根据各老师的专业特长与研究方向,有针对性进行课程授课的安排,鼓励教师把自己的研究经验、体会及成果带进课堂中,让学生在每门专业课程的学习中,接触学科研究的前沿知识,提高学习兴趣,培养创新思维。例如,在《生物质能源工程》的教学中,任课教师把自己的科研项目“基于农林废弃物连续热解炭化技术的多联产设备开发与应用”的研究内容带入课堂,包括生物质压缩成型燃料技术、生物质气化技术、生物质热裂解技术和生物质催化重整制备燃料和化学品等,通过多媒体手段,把科研项目的研究方法、结果和数据、搭建的仪器设备平台等传授给学生,让学生进一步加深对本学科的认识。
2.2教师把科研内容带入实践课程
专业教学的指导思想是让学生在学完课程后能很快地将所学知识应用到实践中去,在专业教学理论之外,还应有大量的实践教学为支撑。在重要的专业技术课程中,一般都安排了课程实验、课程设计或课程实习,使得学生通过不同层次的实践,由深入浅地掌握相关知识。本专业开设的实践课程有《生物质能源工程实习》、《现代仪器分析实验》、《生物质化学实验》、《环境工程实验》、《专业综合实习》、《工程热力学与传热学实验》、《太阳能发电实验》、《太阳能电池设计与工艺实验》、《生物质测试分析实验》、《化工原理实验》等。为了使实践教学不落后于工程实际,必须及时更新理论和实验的教学内容,做到与时俱进,并结合教师的科研项目,尽量做到实践内容都有工程背景,这样能让学生感到实验、实习或课程设计不脱离实际,增强其学习兴趣[8]。譬如《专业综合实习》属于能源与环境系统工程专业的一门整合实习课,课程涉及工程热力学与传热学、清洁生产、节能技术、化工原理和环境工程原理等众多内容,课程以实践教学为主,在实习过程中有机地将项目“稻壳热解气化学链循环制纯H2协同CO2捕集关键技术研究”、“核壳结构生物炭复合肥制备工艺及关健技术”的新能源开发利用的基础理论和基础工艺结合起来,在实践中使学生对新能源开发利用和能源产物对环境治理的应用有完整的体验和认知,拓宽学生的工程知识,为从事新能源利用奠定坚实的基础。
2.3教师把科研内容带入课外科技活动
华南农业大学对学生课外创新创业活动一直以来都非常重视。(1)在学生处、团委、教务处、创新学院等部门的主导下,华南农业大学每学年的开学初期,组织进行大学生创新创业活动项目的申报,组织专家对所有项目进行评审,对优秀项目给予立项资助。同样,材料与能源学院对部分优秀项目也给以立项资助。能源与环就系统工程专业教师,以自身主持或参与的科研项目为平台,譬如项目“稻壳热解气化学链循环制纯H2协同CO2捕集关键技术研究”、“生物质炭还田对食用木薯种植的综合效果研究”、“畜禽粪便/秸秆基复合活性炭对土壤重金属钝化机理的研究”等,与专业学生进行沟通交流,并以此建立创新创业项目的研究方向和主题[9]。能源与环境系统专业的学生不仅有专业教师的科研平台,而且有专业教师的细心指导,已经获得了与教师科研项目相关的1个国家级、3个省级、多个校级的大学生创新创业项目,如2013年国家级创新创业项目“太阳能空气清新机”、2017年省级创新创业项目“不同孔径活性炭对负载二氧化钛光催化剂的影响机理研究”、2017年省级创新创业项目“基于农林废物宽适应性的化学链气化制取合成气的机制研究”;(2)同时,在专业教师的科研项目带动下,连续5届的专业学生参加国家农业建筑环境与能源相关专业竞赛,均获得殊荣,如特等奖2项,1等奖3项,2等奖3项等优异成绩,两项国家特等奖项目分别为2016年的“生物质连续热解装置设计”、2015年“滚筒式生物质连续热解反应器”,均是在专业教师的科研项目“基于传热过程的生物质热解模型研究”、“基于农林废弃物连续热解炭化技术的多联产设备开发与应用”带动下进行科学创新获取的成果;(3)无论是大学生创新创业活动,还是全国专业竞赛等,均是以不同年级的学生组队,可以起到师兄师姐带动师弟师妹进行科研学习,达到“帮传带”的作用。
3科研促进教学的教学模式的具体成效
虽然华南农业大学能源与环境系统工程专业开办时间短,2011年开始招收第一届学生(34人),但在新办专业中,能源与环境系统工程专业学生的创新创业活动立项每年均处于前列,并且参加多个省级以上的学科竞赛,获得国家级奖励10次,省级奖励10多次。这主要得益于专业教师较好地运用科研促进教学的做法,使学生在专业课程学习中接受了较多科学研究的教育与熏陶,教师也善于引导和组织学生开展科技活动和专业竞赛。
参考文献
[1]简秀梅,蒋恩臣,杨丹彤.农业院校建设能源与环境系统工程专业的SWOT分析[J].中国电力教育,2012(33):51-52.
[2]王丽丽,李文哲,王忠江.能源与环境系统工程专业优势及其未来发展[J].高等农业教育,2010(6):54-56.
[3]丁康君.企业视角下能源与环境系统工程专业特色建设的探讨———以湖北理工学院为例[J].湖北理工学院学报,2015,31(3):59-62.
[4]黄焕森,郑志远,朱卓丽.科研促进教学在麻醉学专业教学中的探索与实践[J].中国高等医学教育,2008(5):96.
[5]陶冬冰,孟宪军,张佰清,等.科研与教学相结合的人才培养模式的探索与实践[J].实验技术与管理2011,28(7):223-225.
[6]冯敏.教学型高校科研与教学的互动关系[J].中山大学学报论丛,2003,23(3):120-123.
[7]吕文学,张丽晗,张艳茹.科研教学双向驱动式教学实践探析———以商务谈判课程为例[J].教育探索2013(4):38-40.
[8]宋宇飞,沈卫康,汪木兰.科研与教学相结合,促进学生工程实践能力培养[J].大众科技,2008(8):164.
[9]艾弗逊,蒋丽娟,郭晓峰,等.实验技能竞赛提高环境科学与工程实验教学水平[J].广州化工,2017,45(7):179-180.
作者:简秀梅 蒋恩臣 单位:华南农业大学材料与能源学院
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