化工原理基础知识范文

关键词：课程改革；课程体系；电类基础课程

一、课程改革的背景

国内理工科类高校普遍开设有电路原理、电路原理实验、模拟电子技术基础、模拟电子技术基础实验、数字电子技术基础、数字电子技术基础实验等技术基础课程，这些课程的对象和研究的问题都面向电子电气工程环境，相关的后续课程都需要电路和电子电路等方面的扎实知识。

目前，国内电类基础课程的教学体系基本上采取“串行”方式，课程的一般路径是从“电路原理”、“模拟电路”、“数字电路”、“信号与系统”、“电磁场”顺序进行的，甚至有严格的预修要求。各门课程有规范的内容体系，有标准的课时安排，且由各自的课程和教材建设组织(研究会)来统一研讨安排。因此，课程各自形成比较完整但相对封闭的知识体系，相互之间的衔接和联系并不紧密，采用的理论体系和分析设计方法在风格上各不相同。电路模型与实际器件等研究对象常常被分置于多门课程来组课，按照传统方式把这些基本概念分散在电路和模拟电子技术两门课程的教学体系中有可能把学生引入误区。

各门课程相互独立地建设和实施，造成“讲授得越来越多，教会得越来越少”，“碎片式的知识越来越多，关联性的思维能力越来越弱”。自成体系的课程越多，学生的学习风格越容易被牵引到以收敛型为主的思维。

国外的技术基础课程内容涉及面基本但很宽泛，常采取分析与设计并重、理论与实践结合的教学方法，每个知识单元中均有分析和设计题目，作业和实验中也有设计问题。而在国内的课程中，由于内容单纯且偏理论和理想化，设计性题目较难安排。因此，构建协调统一的知识体系，凝练教学内容，以适当的方式引导学生自主学习，积极思考，激发实践创新热情已经刻不容缓。

随着“多形式宽口径”的人才培养体系和“基础宽厚、专业自主、复合交叉、鼓励探究”的培养模式的不断推进，以及大类培养和创新人才培养的需求，基础课程结构体系与内容优化成为进一步提高教学质量的关键。浙江大学电气工程学院针对电路与电子技术基础课程体系、教学内容以及教学方法进行了有益的尝试，通过爱迪生创新实验班的教学实践，取得了一些有益的经验。

二、改革的理念与目标

目前，国内外高校建设电类基础课程的指导思想与课程体系结构的取向有关，大致可分为两种。一种源于“基础课、专业基础课和专业课”的课程体系结构，是将其作为专业基础课，服务于专业的需求。以电路原理课程的改革为例，电子信息为主的学校，主要照顾到与电子技术的发展与后续知识的衔接，因此电路课程与电子技术课程的结合较为紧密。强电类为主的学校，电路课程则与控制理论、电磁场等课程结合较多。受原苏联课程体系的影响，我国大多高校属于这种情况。另一种对应于“通识课、核心课”的课程体系，则是将技术基础课程的核心知识综合化、整体化、通识化。美国知名高校均采取这种方式建设电类基础课程。以麻省理工学院电气工程与计算机科学系为例，在其课程中没有单纯以电路理论、模拟电子技术、数字电子技术命名的课程，而是将其交叉融合在相关课程中。其课程内容基本但是很宽泛，覆盖面广，交叉性强，往往覆盖了国内多门课程。对应于我国的电子电气基础课程，在MIT分散成三部分：基础、实验、高级。其基础部分是多门课程基础知识的集成，实验课综合了理论分析和实验，而高层次的课程与专业课程接轨。

国内的一些“985工程”高校正逐渐推进大类招生、宽口径培养以及通识教育。浙江大学自2002年至今，尤其是近几年，更是不断地深化通识教育，并积极推进相应的课程建设，因此激发我们不断深入地思考电类基础课程的建设，参考国外名校课程改革的经验，并结合国内实情，我们对电类基础课程的定位和建设进行了认真的思考，并确立了课程建设的指导方针：

(I)保留课程与其他课程的关联性，突破原课程纵向条状分割，按知识的递进层次进行横向联合构建。

(2)淡化各门课程各自体系的完整性和独立性，打破课程类别的间隔，按照工程实践需求交融构建。

(3)减少课程门数，加强课程知识的覆盖面，交叉性和系统性，理论与实验相结合。

(4)将课程按照基础和高级划分开，基础部分要求精炼简化，通识化。高级部分与专业基础知识接轨体现科技发展。课程内容在不同的新课程中重复出现，有利于知识的牢固掌握。且每次出现并不是简单地重复，而是有层次的递进。

(5)一些实践性强的课程以实验课或设计课的形式开设，以实验为主，理论讲述为辅；加强综合性实验环节。

(6)在理论课中增加综合练习或课程设计，强化对知识体系的理解、综合和应用。

(7)电路原理与模拟电子技术基础实验打通，以基本实验和单元电路实验的形式重新构造。

(8)采用各种手段提高学生的学习兴趣，启发和调动学生拓展思维、积极探索。

三、课程体系、教学内容与教学方法调整

对应于工程教育和国际化，以及对创新型人才培养的要求，电气工程学院于2006年创建了电气工程拔尖创新人才培养模式试验班――爱迪生班。其核心就是电类基础课程的改革，一方面探索科学的课程体系结构，融合与精炼关联课程以形成完整的知识体系；另一方面合理取舍经典理论与现代知识，并及时反映科技发展而形成的课程知识体系的更新换代。

纵观爱迪生班建设历程，大致可分为三个阶段。

第一阶段，培养自主学习能力，提升动手能力和创新实践能力。这一阶段的课程体系结构基本维持原样，以加强实验课程(电路原理技术实验、模拟电子技术基础实验、数字电子技术实验)的内涵建设为主，全方位改进实验内容以及实验教学方法。涌现出一批精心设置的实验项目，配套的实验器材以及教学方法与考核方法。体现出爱迪生班学生在各类创新实践活动中表现活跃、成绩良好的效果。

第二阶段，将上述实验课程的建设经验推广到其他课程，并进行局部课程的整合与优化。率先尝试的是电路原理与模拟电子技术基础以及相关实验课程的整合。

电路与电子技术关联化建设的理念是：将电路和电子学以统一的、完整的方式来处理，并建立起电路与当今数字和模拟世界电子电路的紧密联系。以应用实例的形式引出电子技术的内容，并用抽象、模型化、原理分析以及实验模拟的方式解读其中蕴含的电路基本理论。用电路原理中的分析方法剖析电子电路中的典型应用电路和功能电路。

实验课程分成基础、提高和综合三个层面。在基础层面强调基本技能训练和研究拓展性学习；在第二层面强调功能电路的实现、测试与调整；最后在电气电子电路综合实验课程中进行系统的设计和整机功能的实现。

第三阶段，大范围地整合电类基础课程。逐步形成“电路分析基础”(集成电路原理、模电、数电以及信号

与系统的基础知识和方法)、“模拟电子与实践”(理论教学和实践相结合，讲典型电路，做该功能电路实验，如放大、振荡、运算、反馈、电源、功放等功能电路)、“数字逻辑与微机原理”、“信号系统与数字仿真技术”等新的课程，取代以往的课程体系。

课程体系与教学内容的调整主要集中在下面几点：

(1)课程体系调整。将原来的电路原理甲I、电路原理甲Ⅱ、模拟电子技术基础、电路原理实验甲I、电路原理实验甲Ⅱ、模拟电子技术基础实验六门课程整合，形成电路与电子技术、电路与电子实验、电气电子综合实验三门课程。

①将原来的电路原理甲I、甲II和模拟电子技术基础课程以及数字电子技术基础中的部分内容重新组织，形成相互交叉、融合的三段式“电路电子技术”。

②将原来的电路原理实验甲I、实验甲II和模拟电子技术基础实验课程内容重新组织，形成相互交叉、融合的两段式“电路与电子技术实验”，并增添了“电气电子电路综合实验”。“电气电子电路综合实验”被安排在电类系列基础课程的末端授课，便于开展较为复杂的综合性实验。

③加强动手能力，将原来附属于信号分析与处理以及微机原理与接口的实验分别独立设课。

(2)教学内容。电路与电子技术综合课程的教学内容以理论基础扎实，工程背景强，培养学生应用理论知识解决实际问题的能力为目标进行安排。

课程第一部分介绍实际电路与实际元器件的特性，提出电子电路需解决的目标，引导学生思考问题，使学生了解抽象的电路与实际的电路之间的联系。课程第二部分主要分析研究实际电子电路的具体特性，培养分析电子电路的能力，对信号放大电路，反馈电路的功能与特点，放大器的频率特性，信号发生单元等进行分析研究，培养学生应用理论知识分析实际电子电路的能力。课程第三部分的教学内容主要包含复杂电子电路的计算(包括利用电子线路分析软件的仿真计算)，电子技术的综合分析(包括电子线路等)，电子电路的传递函数与系统建模等，这一阶段主要培养学生以更高的层次来分析研究电气系统的变化规律，为后续的进一步深造打下扎实的基础。

(3)教学方法。课程教学把理论与实际工程联系，培养学生以工程问题为背景来考虑电子电路的计算分析，提高学生的学习兴趣与分析解决问题的主观能动性。通过优化各课程的重点和知识点的连续性，使教学内容层次化、系统关联化，密切结合工程。在保证教学效果前提下，优化教学内容和教学学时，既实现了教学内容的少精宽新，又增加了综合实践环节，为学生提前进入创新实践提供保障。

通过课程体系以及教学内容的调整，将电类基础课程以及实验糅合在一起，重新组合，统一安排，可以有效解决目前电气信息类基础课程存在的主要问题：

(1)便于形成统一协调的知识体系，提升课程层次。总的学分并没有变，但是提高了原有核心课程的层次，同时增加的课程为进一步学习后续相关专业课程打下坚实的基础。

(2)改革课程教学内容和体系，把它们相互融合，从对比中认识事物规律，以统一的观点使学生建立完整的概念。这一改革不仅为电路课程增添了活力，让学生尽早接触电子线路方面的实际概念，而且大大节省了后续课程的讲授学时。

(3)以具体的复杂应用对象进行基础知识的学习和实践，做中学，以实践需求带动理论学习。对于宽口径人才培养是一种值得考虑的方式。

(4)基于对象、基于实践学习基础知识，是按照知识的本来面目去学习，易于理解，能很好反映课程之间的交叉和渗透，对于培养工程应用型人才是十分必要的。

化工原理基础知识范文

1人才培养规格要求

1.1素质结构要求

(1)思想道德素质。

具有社会主义国家公民觉悟和道德品质,热爱祖国和人民,拥护党的领导；树立科学的世界观、人生观和价值观；具有责任心和社会责任感；懂法守法,法制意识强；具有个人诚信和团体意识；热爱环境保护事业,注重职业道德修养。

(2)文化素质。

了解中华文明和外国历史文化,具有较好的语言表达和人际交往能力,具有较高的文化素养,文学艺术欣赏能力,具有现代意识和传统美德。

(3)专业素质。

掌握科学的认识论和方法论(思维方法和科学研究方法),具有多学科综合分析的能力,具备求实的专业精神、创新意识、严谨的科学素养和精益求精的专业态度。

(4)身心素质。

具有自我锻炼的意识,不畏艰难的气魄,强健的体魄和健康的心理素质。

1.2能力结构要求

(1)获取知识的能力。

具有很强的自学能力,较好的表达能力和社交能力,较强的计算机及信息技术应用能力。

(2)应用知识能力。

具有较强的综合应用专业知识识别问题和解决问题能力、专业领域内综合实验能力。

(3)创新能力。

在本领域内具有一定的创造性思维能力、创新实验能力、科技开发能力和科技研究能力。

1.3知识结构要求

(1)工具性知识。www.133229.Com

熟练掌握外语、计算机及信息技术应用、文献检索、方法论、科技方法、科技写作等方面的知识。

(2)人文社会科学知识。

具有基本的文学、历史学、哲学、思想道德、职业道德、政治学、艺术、法学、社会学、心理学等方面的知识。

(3)自然科学知识。

具有较扎实的数学、物理学、化学、生命科学、地球科学等方面的基础知识。

(4)经济管理知识。

具有基础的管理学、经济学知识。http://

(5)工程技术科学。

了解工程测量、投影理论及制图基础、电工与电子学相关的工程技术科学知识。

(6)专业知识。

具有全面扎实的专业基础知识和专业方向知识,包括环境学、环境自然科学、环境技术科学、环境工程、环境工程设备基础、环境工程原理、环境微生物功能和应用、环境监测原理和方法、环境影响评价、环境规划与管理等领域的专业知识。

2教学内容和知识体系

环境科学是研究人与环境相互作用规律的科学,包括如何度量、保护和提升人类与环境的和谐度,实现科学发展。根据高等院校理工科本科专业人才培养模式,环境科学专业人才的培养要体现知识、能力、素质协调发展的原则。通过设计适当的知识体系为载体来进行能力培养和素质教育,强化知识结构的设计与建设,使每一个知识模块构成一个适当的训练系统,合理区分专业共性知识要求和特色培养要求,满足厚基础、宽口径、重能力、有特色”的专业人才培养要求。

环境工程专业知识体系由以下6个知识领域组成,见表1。

其中第1～5为通识课程和基本理论知识,第6为专业知识,专业知识包括专业基础知识和专业核心知识。专业知识包括专业基础知识和专业核心知识,专业基础知识由环境学、环境生态学、环境化学、环境工程设备基础、环境工程原理、环境微生物功能和应用、计算机应用技术等知识领域组成。

专业核心知识主要针对环境监测、水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置工程、物理性污染控制工程、环境影响评价、环境规划与管理、环境工程施工与经济等8个方向,以8个课群为中心组成不同专业方向的核心专业知识。

3实践教学内容及体系

环境科学与工程实践教学内容包括课程实验、社会实践、毕业设计等,是促进学生理论联系实际、学以致用和培养创新能力、实际能力的重要保证。环境科学专业实验/实习教学体系构建依据以下几项原则:科学性,即体现科学严谨的作风；先进性,即紧跟学科前沿,要有超前的意识；实用性,即实验/实习教学必须满足社会对环保人才的需求；完整性,实验/实习教学应包括基本技能、素质训练和创新培养等内容,基本技能训练必须过程完整、内容完整,即包括单个实验、集成实验和社会实践等；开放性,允许学生根据自己的兴趣参与不同的课程实验或相关科研实践活动,进一步培养学生主动学习、自主思考以及理论联系实际的创新能力。

(1)课程实验。

课程实验和课堂理论教学相辅相成。课程实验可以弥补课堂理论教学的不足,加深学生对理论知识的理解,使学生与教师面对面直接交流,有助于启发学生深入思考,培养创新能力,达到理论联系实际的教学效果。在实验教学中,一方面向学生传授实验基础理论知识,包括仪器仪表的原理、测量方法、操作规范、数据分析等;另一方面训练学生的基本实验技能,包括仪器设备的使用和维护、实验设计、故障排除等。

根据性质将实验分为观察性实验、验证性实验、设计性实验、研究性实验。

公共基础系列实验:物理实验、化学实验、生物实验、计算机基本操作等。

专业实验:环境化学实验、环境监测实验、环境微生物实验、环境生物实验、环境工程实验/环境污染控制原理实验、环境分析化学实验等。

(2)实践性教学环节。

环境科学专业实践性教学环节的基本内容包括环境监测实习、环境影响评价课程设计、环境规划课程设计、环境工程课程设计等。

(3)毕业论文或毕业设计。

毕业论文或毕业设计是一个科研、教学与实践结合最为密切的环节。毕业论文或毕业设计可以从科研任务或者社会实践中选择规模适当、相对独立的题目,与特定的科研小组、社会部门、企业单位等密切结合。优秀的本科生可以在大学三年级或更早阶段参与教师的科研工作中,以获得更多的实践机会。此外,也鼓励有能力、有精力、有余力的学生积极参与专业相关的各类科技竞赛活动

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和创业竞赛活动。

毕业实习采用分散与集中相结合的方法,进入工矿企事业单位环保岗位,时间为8周；毕业论文(毕业设计)在18周内完成。

4建立校企联合培养人才模式

化工原理基础知识范文篇3

[关键词]工程教育；研讨型教学法；实践模式

[中图分类号]G642.3[文献标识码]A[文章编号]2095-3437（2017）06-0039-02

PLC作为工业生产的四大支柱之一，其相关课程已经成为各大高校电气工程及自动化专业的必修课程。PLC原理与应用基础包含了计算机控制、工厂电气控制、传感器及信息技术等多个领域，教师在教学过程中要突出其在工程实际中的应用。为此，很多教育工作者将CDIO理念中的“做中学”概念引入课程教学，利用大量的工程事例，引导学生在动手中学习相关的知识点。这种方式虽然增强了学生的实际应用能力，但由于教学总课时的限制，大量的项目操作压缩了学生基础知识的学习时间，学生的基础知识体系建构很不完善。与此同时，如果知识点的学习主要是通过项目来完成，那学生就必须跟着教师的思路来完成项目，这样学生会缺乏独立思考的r间，这也不利于学生创新性思维的培养。

为此，笔者将研讨型教学法与CDIO理念相结合，根据本专业对毕业生的能力要求和PLC课程的教学特点，重新分配学时，选择合适的教学模式和教学媒体对PLC原理与应用基础课程的教学改革进行了实践。

一、CDIO理念与研讨型教学模式的改革思路

CDIO理念是以社会需要为教育目的，以构思（Conceive）―设计（Design）―实现（Implement）―运行（Operate）四个阶段为培养蓝本的教育思想。它强调学生主体、一体化学习、团队协作、在实际工作环境中完成知识的学习。研讨型教学法是指学生在理解和掌握课程基本内容的基础上，通过教师的引导，以研讨的形式理解知识、发现问题、研究问题，最终学会独立解决问题。较之于其他的教学法，研讨型教学法可以更好地在课堂上实现和发挥学生的主体作用，强化对学生知识体系的建构和创新思维的培养。

基于CDIO理念的研讨型教学模式是在遵循CDIO基本思想的基础上，突出研讨型教学法在教学中的应用，借研讨型教学法强化学生知识框架的建立和创新性思维的培养，提升PLC课程的质量和水平，从基础知识、基本技能、职业素养三方面实现对从事PLC工作的高素质技能型人才的培养。

二、新理念下的教学组织过程

（一）基于CDIO课程理念的教学目标设定

作为电气工程专业的核心专业课程，PLC原理与应用基础课程的目标是培养能够胜任工业控制系统的基本设计、安装、调试与维修工作，而且能对系统进行优化改进，乃至提出新的研发思路的复合型高级工程技术人才。结合PLC原理与应用基础的课程需要，我们从知识、能力、素养三个层面设定教学目标，共同架构起课程的目标体系。

1.知识层面：掌握可编程序控制器的基本原理。2.能力层面：（1）学生能够掌握常用电气控制电路程序设计的方法；（2）学生能够完成简单应用型题目的程序设计；（3）学生能够建构起自己的PLC原理的知识体系。3.素养层面：（1）学会团队协作，能够通过团队协作完成PLC的设计任务，能够依据各自的角色分工完成各自的工作任务；（2）学会创新思维，可以有针对性地对PLC项目的构思、设计、实施与运行提出自己的见解与看法。

（二）基于CDIO课程组织理念的教学组织设计

在PLC原理与应用基础上，笔者将项目设计与学生创新能力培养融合到各章节的教学过程中，从教学过程和考核评价方式两方面实现PLC课程的教学组织改革。

1.教学方式。构建以学生为中心，以任务为驱动，以团队项目学习为载体，以研讨型教学法为路径的教学方式。研讨型教学法强调在师生在共同探讨中完成教学，它突出强化了学生的主体性和能动性，将主动学习与经验学习进行衔接，将思考与模拟进行结合，最终实现CDIO提倡的一体化教学。