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1.1继电保护装置。
继电保护装置是组合一个或者多个保护元件和逻辑元件,实现对电力系统中继电保护作用的装置。当电力元件或者电力系统发生故障,影响电力系统的正常运行时,继电保护装置会发出警报或者跳闸,防止事故的继续发展。
1.2继电保护装置的基本要求。
继电保护装置的基本要求就是:可靠性、选择性、速动性和灵敏性。保证电力系统的正常运行,需要实现继电保护的可靠性;继电保护的可靠性取决于继电保护装置的基本要求,所以维持电力系统的正常运行也需要保护继电保护装置的正常运行。
1.3继电保护装置的作用。
电力系统中,继电保护装置最为主要的职能就是对电力系统进行保护,最大限度的保障其正常稳定的运行,在实际的工作中,继电保护装置也会更具不同情况,对系统中所出现的各种问题进行分析和研究,进而做出最为合理的处理,具体如下:
1.3.1对电力系统的运行进行监管。
继电保护系统有很多功能,其中对于电力系统的监管是一个非常重要的方面,通常情况下,继电保护装置在发现其所保护的电力系统中出现问题的时候,会马上跳闸,这样就会使电流无法进行流通和传播,切断危险源头,进而最限度的降低了危险系统与事故范围,实现了对电力系统的安全保障。
1.3.2对电气设备中的异常进行反应。
继电保护装置能够对电气设备的工作情况如实的进行反应,在日常的工作中,如果是其设备的数据出现反常,那么继电保护装置就会首先对其进行分析,然后,根据实际的情况进行分析,并发出信号,不同的情况其所发出的信号也会不同,这样工作人员就能够由此分辨出问题的种类,进而采取正确的处理方法,进行处理,及时将故障排除。
1.3.3实现电力系统的自动化。
继电保护装置最大的特点之一,就是其自身的智能性与选择性,这决定了其动作的准确性和灵敏性,一个合格的继电保护装置应该具备快速准确分析事故的能力,在科技发现的今天,信息化的继电保护装置其工作效率以及质量有了巨大的飞跃。因此电气设备的远程控制和检测已经实现,并且随着时代的进步,电力系统还将得到更进一步的发展,那么继电保护装置也将随之更加完善,更加智能化,自动化。
2继电保护存在的问题
2.1设备管理存在漏洞:
继电保护管理在设备管理和质量管理上存在工作漏洞,没有及时、有效的进行完善和改进,可能会使事故扩大。例如在设备管理工作中,对继电保护装置的定制整定计算错误,不注意对定值设备的维护和保养,致使继电保护元件老化或者损坏,受到温度和湿度的影响,定制漂移等问题,都会造成定值不够精准的现象,影响继电保护装置的灵敏性。
2.2缺乏监督:
继电保护的技术监督力度不强,不能及时发现设备和运行中出现的问题。例如在保证地理系统正常运行的电源问题上,输出功率不稳定造成电源的逆变稳压;因为直流熔丝的配置不当和直流电源的插件质量,会造成电源的故障,影响继电保护装置的正常运行。
2.3合作意识低下:
继电保护装置的调度部门和操作部门缺乏交流沟通,使得资源的调用与实际操作不相符合,浪费了电力资源,减少了电力运行的时间,不利于电力系统的发展。
2.4不能与时俱进:
电力系统的管理和配置需要适应社会和经济的发展,保证电力的正常运行,提高经济效益。所以在对继电保护装置进行保护、调试、检验和故障分析的时候要格外认真、仔细,及时反映继电保护装置的异常现象,提高继电保护装置的技术,防止电力事故的发生。
3继电保护事故的应对措施
3.1提高对继电保护的重视。
继电保护作为电力系统正常运行的重要因素,应该高度重视,强化继电保护装置的专业知识,加大思想教育力度,保持继电保护的稳定运行。
3.2建立继电保护规章制度。
电力工程在为社会提供帮助和效益的同时,也会因为电力故障给国民经济造成损失,所以我们需要在保证电力系统正常运行的情况下,做好继电保护风险评估工作,防止故障的发生。建立健全继电保护规章制度和继电保护风险评估体系,有效对继电保护故障作出预防。
3.3提高继电保护操作人员的专业素质。
继电保护是一门综合性的科学。继电保护装置是指能反应电力系统电气元件发生故障或不正常运行状态,并动作断路器跳闸或发出信号的装置。在继电保护运行过程中,继电保护工作人员除了能对继电保护的动作行为进行分析外,还要对继电保护装置进行试验和调试。例如在普通试验室、电力系统动态模拟试验室、计算机仿真系统和现场进行各种试验和调试等。继电保护的调试、整定、试验是每一个现场继电保护工作者必须掌握的基本技术。
3.4健全监督管理制度。
继电保护具有选择性、灵敏性、可靠性和速动性,继电保护装置的可靠性决定了继电保护的安全运行。建立健全的监督管理制度,对继电保护装置的设备和系统进行科学、合理的规定,预防继电保护的故障发生。
4结束语
绿色保温材料由于其自身所具备的环保性能及其资源的节约性,在当前各行各业的使用都很普遍。绿色保温材料分为有机和无机的,均以其自身的导热系数低、密度小、柔韧性高、很好地防火防水等多重性能而广受大家的欢迎。它以无机类的轻质保温颗粒作为轻骨料,加由胶凝材料、抗裂添加剂及其他填充料等组成的干粉砂浆。
2机电安装工程中绿色保温材料所发挥的作用
2.1导热系数小,延长机电寿命
由于绿色保温材料正常工作环境下的平均导热系数0.12w/mk,相比较传统的保温材料导热系数低了很多。在机电中,机电的正常工作是靠电力带动的,电力做功必然发热,如果材料的导热系数太高,较长时间的运用将很大可能会烧坏内部的电路系统,导致正常的机电不能使用,在一定程度上相对降低了机电的使用寿命,而且增加了用户的消费成本。
2.2重量轻,适合搬运
在当前绿色保温材料所运用的机电行业中,家用电器所占的比重较大。绿色保温材料因其有较轻的重量,通常的保温材料的密度要小于400kg/m3,这是传统的保温材料远远不能赶超的。在机电行业的搬运中,对于一些小型的家用电器可能影响不是很大,可是对于那些大型甚至是超大型的机电,无疑会使它的搬运难度下降了许多。重量轻型的机电,一方面可以减少机电零售行业对工人数量的需求,减少工人工资成本,另一方面,轻型的机电有利于居家内部的搬移,特别是在搬家方面。
3我国目前机电安装中绿色保温材料使用的现状
机电安装工程中绿色保温材料的使用,与发达国家相比,我国的使用可能较晚些,保温材料的研究仍然处在起步阶段,仍要继续摸索更加科学、环保的保温材料。纵观这几年机电安装中绿色保温材料的使用状况,主要存在以下几个问题:
3.1对绿色理念的误解
目前许多的机电行业所认为的绿色就是以最小的成本获得更大的利润,也就所谓的小投入和大收获。其实,绿色中资源的节约,不等于资源的节省,而要使有限的资源能够循环使用。在机电的安装中,绿色环保材料的使用,一定要注重材料的质量,既要使所使用的保温材料能够不对人体产生伤害,也要让保温材料能够长久地被人们所使用,实现保温材料本身价值的最大化,而不是一味地节省材料,降低成本,这样所达到的绿色是错误曲解的绿色,没有认识到绿色的真正含义。
3.2保温材料选用不当
机电安装中的保温材料的选择不是随意的,它具有针对性。这种针对性是要根据具体的机电而言的,在材料选用的当时要考虑到该机电的用途、该机电的工作环境、该机电的负荷时间等多重因素。在机电安装中,保温材料的选择对于机电的绿色环保将会发挥着巨大的作用。
4保温材料在机电安装中的具体运用领域
绿色保温材料因其所具备的特性,应用的范围十分广泛,主要可分为软瓷保温、墙体保温、硅酸铝保温、外墙保温、酚醛泡沫性材料的保温以及膨胀玻化微珠等几种。而在我国当下的机电安装工程中,保温材料主要运用于保温板和保温外壳两个领域。
4.1保温板
在当下的机电安装中,比较常见的保温板有这么几种,如聚氨酯保温板、水泥发泡保温板、膨胀聚苯板、岩棉板、新型保温板等。每种保温板由于它的性能不同,所适应的环境也就不同。如聚氨酯保温板,其所采用的发泡剂在导热系数方面,与空气比较,相对更低,所以有较佳的保温性能。再加上特有的高抗气体扩散性以及闭孔性等特点,让此种保温板的隔热性能可以保持二十年至五十年,甚至更长。
4.2保温管壳
在保温管壳中,聚氨酯保温管壳是运用的最为广泛的,它一直以一种优良的绝热保温材料而得到迅速运用。它以自身独特的优点,如施工方便、导热系数小,大量地运用于各种供热、制冷、输油、输气等各种管道中。因此,其在各种管道中的运用,不仅方法简便,而且还可以起到保温隔热,有效防止地气、水分、气体的渗透以及微生物的滋生和发展。
5机电安装中绿色保温材料的运用的注意事项
5.1保温材料的对象要定位准确
目前,我国的机电行业对绿色保温材料的重视力度不足,这对于想要壮大我国的机电行业的远大目标来说还有很远的一段路需要走。当下出现的保温材料较多,但是并不是在保温材料的选择上可以不加挑选。如PET塑料、橡胶海绵、离心玻璃棉等,它们是当下使用最广的几种主要材质,但它们自身的特点却不相同,这决定了它们被选为保温材料时所使用的领域要有所区别。
5.2保温材料的选择方法
在机电安装工程中的绿色保温材料的选择中,除了要关注所选择对象保温材料本身的特点外,还要讲究一定的技巧与方法。第一,要看材料的性能,如吸湿率、防火、吸声、机械强度等。作为绿色保温材料,每一个性能应该控制在合理的数据值内,有一个标准的性能指标。第二,要考虑材料对人与环境的长期影响,因为环保是最终的出发点。第三,绿色环保材料不仅要考虑到它的节能、环保的方面,经济适用性的选择也是一个重要指标。这三者是环保材料选择过程中应该掌握的科学方法。
6结语
(1)机械化程度高。乳化炸药现场混装车装药与其它装药方式相比较,操作简单,机械化程度高,现场使用混装车提供的动力装药,大大减少人工劳动强度。
(2)可靠的安全性。与传统人工装药相比较,由于装在混装车罐体内的乳胶基质在和敏化剂混合前不具备雷管感度,普通雷管无法引爆,所以使装药现场的安全性大大提高,具有可靠的安全性。
(3)装药效率高。大直径炮孔100~240kg/min,中小直径炮孔15~160kg/min,因而缩短炮孔装药及填塞时间,提高爆破作业效率。在台阶爆破中还可实行预装药,减少爆破次数,提高安全性,增加钻机、铲装机械的作业时间,提高产能。
(4)与包装产品不同,散装产品的炮孔装填流畅均匀,不会发生像手工装药那样药卷卡孔现象,减少殉爆风险,能保证爆轰波的稳定传爆。
(5)爆破效果好。炸药各组份的比例实现了智能化控制,比例非常准确,实现了孔底装药,炸药和炮孔的耦合性好,提高了装药密度,并且在同一炮孔内可装填不同密度、不同种类的炸药,使炸药能量得以充分发挥,降低了大块率,克服了根底,爆破效果令人满意。
(6)特别适用于水孔。在水孔装药中装填效果好,因装药最初从孔底开始,有效的将水孔中的水排出,能按爆破设计要求保证装药到位,提高了爆破效果。
(7)装药量误差小。采用计算机技术,计量精确度大幅提高。
二注意事项
由于爆破作业其他工序技术相对成熟和使用时间长,各工种人员掌握程度良好,现对乳化炸药现场混装车提出几点注意事项:
(1)操作人员应熟练掌握混装炸药车的各种操作程序,并经培训合格后持证上岗。
(2)每次出车前,对车辆各主要部件要进行检查和维护,各部件必须运转正常,并配齐消防器具,一切正常后方可出车。
(3)上料前检查各料仓容器是否干净,不得混有其它杂物。
(4)定期清洗各系统的过滤器,检查输送料管是否畅通,往车上上料时,不得超过指定的物料量,并使三个料仓的料比例相当。
(5)上料完毕后,对计量控制系统要按配方分别进行标定至合格。
(6)混装车开往施工现场时,车上应有明显标志,要有专人押车,不允许无关人员乘坐。
(7)混装车到达施工现场时,首先应与现场爆破指挥人员取得联系,确定好停车位置。
(8)混装车在爆破现场作业时,必须听从现场负责人的统一指挥,行走对位时不准压、刮、碰坏现场爆破器材。
(9)输药管要对准炮孔,并注意炸药质量,发现异常时要及时进行调整,同时保证装药量的准确性。
(10)装药过程中,如果发现螺旋堵塞或添加泵停转时,应及时停止装药,待处理完毕后再进行装药。
(11)装药结束后,把输药管中剩余药以补药的方式吹入最后一个炮孔中并把车上的残药用干的工具清理干净;关闭所有开关、阀门,最后将装药车开离施工爆破现场。
(12)装药车行驶速度:能见度好时不超过40km/h;扬尘、起雾、等能见度低时应在确保安全前提下控制速度,一般情况下车速减半;两车之间行车距离:在平坦的道路不宜小于50m,上山或下山不宜于200m。
三应用案例
河南舞钢经山寺露天铁矿采矿工程本工程位于河南省舞钢市和页县境内,距舞钢市15公里,矿区均有准轨铁路和高等级公路相通,交通十分便利。矿区面积6.31km2,矿石核定储量19712万吨。矿区开采C14、C13、C12矿层组,可采矿体走向为东西,走向长度1200m。业主单位实行规模开采,合理开发,充分利用资源和保护矿产资源,最终形成采选总规模300万吨/年。本程是个负挖爆破开采工程,地质条件十分复杂,矿石品位低、埋藏分布很不规则,要求开采出来的矿石级配非常严格,爆破开采难度很大。工程中的剥离、采矿工程均由我公司施工总承包,经过精心布置,科学规划剥离区域和水平,采用先进的中深孔爆破技术,使用现场乳化炸药混装车装药,爆破方量和经济效益大大提高,取得合理的采剥比,满足了业主矿产供应量,获得了业主方的高度好评。
四效益分析
混装车制乳化炸药不需要包装,乳胶生产和现场装药作业生产只需6人,比使用成品2#岩石乳化炸药减少16人,按每人每吨人工费6元计算,混装车制乳化炸药降低了生产成本96元,而且混装车制乳化炸药较2#岩石乳化炸药节省包装材料(如Ф90规格每吨节约417.70元,Ф110规格每吨节约396.06元),按每年生产1000吨混装车制乳化炸药,平均每吨节省406.88元,一年可新增利润40.688万元;现场装药车装药速率为50~240kg/min,装药效率大幅度提高;应用混装药车后,爆破孔网参数得到进一步优化,如某硫铁矿中深孔爆破中原来的孔网参数8.5×4.5m优化为10.0×5.0m(其中爆破台阶高度15m,炮孔直径150mm),爆破开采每立方米矿岩穿孔成本由原来的0.95元降低到0.71元,按其年产200万立方米矿计,年节约穿孔成本48万元。同时是全耦合装药,与使用成品乳化炸药(直径140mm的炮孔装直径110mm的药卷)不耦合装药相比,增大了装药密度,炸药单位体积威力大,提高了炸药的能量利用率,爆破块度合理,有利于挖装和机械破碎。
五结论
(1)乳化炸药现场混装车在中深孔台阶爆破工程中,具安全、高效、环保等优点,应用前景广泛。
(2)每次爆破前,技术人员要准确计算当天炸药总量,及时与混装车人员沟通联系,准备好相应量半成品材料,确保不浪费;检查所有钻孔深度,是否符合设计方案参数,不合格者要求重新加深或回填,同时准确计算每孔装药量,告知混装车现场操作人员,要求他们心中有数,不得超过计算药量,避免出现因孔内存在裂隙或溶洞超量装药,而发生爆破意外事故。现场工程技术人员做好监督装药工作。
关键词:临建设施质量安全事故原因措施处理方案处理结论
中图分类号:P624.8文献标识码:A文章编号:
工程基本概况
某大型汽车制造厂总装车间建设工程(以下简称本工程),位于新疆乌鲁木齐市开发区,总建筑面积约10.86万平方米,上部主体采用钢结构,基础采用桩基础,桩型为钢筋混凝土预应力管桩,建成后将用于某知名汽车厂商总装生产线专用车间,承担汽车装配、焊接及总成等任务。本工程由某建设集团第七工程处承建,施工现场长1200米,宽700米,占地面积约84万平方米,包括工程本身占地面积12.37万平方米,现场办公、生产及生活设施等临建占地面积0.73万平方米,各区之间分区围墙约3930延米。本工程2011年6月21日开工建设,预计于2013年7月30日完成并交付使用。
事故概况
2011年8月11日13点37分左右,新疆乌鲁木齐经济技术开发区,某建设集团第七工程处某大型汽车制造厂总装车间建设工地突起大风,风力约11级,瞬时最大风力达到13级,持续时间约11分钟,致使现场生产及生活附属用房、围墙、临时供电线路等临建设施倒塌、损坏严重,机械设备、施工材料不同程度受损,三人轻微伤,酿成重大质量安全事故。
事故造成的损失
本次事故发生约2小时后,现场立即组织由当地建设行政主管部门、质检及安检部门、建设、承建、管理、监理等单位参加的事故调查组展开调查。经调查组初步调查,本次事故共造成现场临建房屋倒塌1栋31间约500平方米,材料仓库1栋19间约300平方米,围墙倒塌约396延米,供电线路损坏1200米,损失或损坏材料约3.9吨,损伤或损坏已进场施工机械11台套。万幸的是,事发时处于当地午餐时间,大批人员因返回乌鲁木齐市区用餐尚未进场,除造成3名值班人员轻微伤外,未造成人员更大伤亡。经初步统计,本次事故造成直接经济损失折合人民币约56.65万元,3人轻微伤,工期延误约31天。
四.事故发生原因初步分析。
经现场事故调查组初步分析,造成本次事故原因如下:
本次大风超出当地正常气象范围。据当地气象资料记载及统计,一般情况下,乌鲁木齐开发区一带发生11级以上大风的概率相当低,本次大风偶发因素较大,严重超出预期,特别是瞬间风力达到了13级,更是当地数十年来未遇,这是本次事故发生的客观原因;参建单位经验不足,思想上没有引起足够的重视。设计原因。现场查看设计图纸发现,所损坏的建筑物,设计由承建单位承担,图纸粗糙,签字盖章不全,很多构造节点基本都是按照内地标准设计,完全没有结合当地情况,这是造成本次事故的重要原因之一,具体内容有:①基础埋深浅。②钢柱断面过小且柱距较大。③节点连接计算有误。④现场建筑物总体布局不当。
承建单位现场管理原因。主要包括:
①事故发生于工程建设早期,人员正在陆续进场,特别是一些主要的管理人员尚未完全到位,质量、安全管理体系尚未建立健全,各项作业制度、工作流程、验收程序等尚未成型,大多数时候作业处于失控状态;加上从思想上没有充分重视,管理上的漏洞相当多;②选择分包单位不当。③工期安排严重不合理。④总包单位对分包单位没有尽到管理责任。
五.与本次事故相关的资料等(附照片,其他见附件)
六.事故发生后采取的措施。
①建设单位、监理单位立即发出停工令,要求停止现场一切作业;②立即按照规定向当地建设行政主管部门报告;③立即采取措施,抢救人员,抢救设备物资材料。④按照规定,立即组成事故调查组,开展调查工作,调查损失情况,分析原因,查找责任,制定整改措施。
七.处理本次事故的依据
①本次事故的实况资料,包括时间、地点、部位、过程、事故后续发展情况、人员伤亡情况、经济损失情况、工期延误情况等;②有关的合同及合同文件,主要包括施工总包合同、分包合同、材料采购供应合同、监理合同及其补充约定等;③有关的技术文件和资料,包括图纸、技术文件、档案、施工记录、监理记录、材料证明文件、实验报告、验收记录、事故发生后的观测记录等;④与本次事故有关的法律法规、部门规章、规范规程等。
八.事故处理方案
①委托有资质的单位对事发后所有受损建筑物、构筑物进行鉴定,根据鉴定结果,确定事故中倒塌部分按照相关标准重建,事故受损部分中约210平方米房屋、190延米围墙不能加固也应推倒重建,受损部分约270平方米房屋、97延米围墙加固后可以投入使用;
②指令承建单位必须委托有资质的设计单位承担并完成受损建筑物、构筑物重建、修补、加固等设计工作,并应充分考虑当地特殊情况;
③指令承建单位废除临建建设的分包合同,由自身施工队伍或者委托有资质的施工队伍承建并完成重建、受损建筑物、构筑物的处理工作;
④指令监理单位,认真履行监理责任,严格审查分包单位,严格审查作业文件,严格控制施工工程,严格履行验收手续,确保工程达到标准;
⑤指令建设单位,重新计算并核定建设工期,对不合理要求进行修改,必须确保合理施工工期,不得随意压缩;
⑥指令各参建单位结合自身实际,各自写出本次事故报告,认真分析自身原因,查找管理漏洞,接受教训,避免类似事件再次发生;
九.对处理结果的检查鉴定的验收
2012年9月8日,建设单位和监理单位下达复工令,各参建单位接到处理报告后,历时约45天左右,完成部署的各项工作,现场恢复正常施工状态,本次质量安全事故处理结束。在整个处理过程中,承建单位管理体系到位,必要的人员及设备到位,作业措施合理有序。监理单位严格履行职责。经各单位共同按照国家标准验收,整个工程达到设计标准,满足使用要求,可以投入使用。
十.本次事故处理结论
经调查组研究后一致认为,本次事故属于严重质量安全事故,事故中既有客观原因,也有主观原因,但主观原因是主要的。作为建设单位,给定的工期过于紧凑不合理,负有一定管理责任;作为监理单位,建设过程中存在严重的监理不到位情况,特别是对分包单位的审查没有尽到应有的责任,负有监理责任;作为承建单位,质量安全管理体系严重不健全,施工现场管理严重不到位,特别是违规选定分包单位且疏于对分包的正常管理、监督和指导,致使现场失控,酿成事故,是本次事故的主要责任单位。
调查组认为,本次事故损失较大,属于三级重大质量安全事故,非常令人痛心,但没有造成重大人员伤亡,这是不幸中的万幸。各参建单位必须从中吸取教训,改进工作,严格执行国家法律法规、规章制度、规范标准,严格履行各自责任,确实保障项目正常、安全、有序进行。
【关键词】卓越工程师教育培养计划;包装工程;课程体系
一、前言
截至2010年,我国开设工科专业的本科高校1003所,占本科高校总数的90%;高等工程教育的本科在校生达到371万人,研究生47万人[1]。但是,由于受教育观念、经费投入等因素的制约,我国的工科教育培养的人才重理论轻实践,导致我国工程人才质量在国际上的排名靠后[2],制约着我国社会经济的发展。为此,国家提出了“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)。“卓越计划”将卓越工程师的培养分为本科、硕士和博士三个层次,改革和创新工程教育人才培养模式,创立了高校与行业企业联合培养人才的新机制。本文以本科层次包装工程专业卓越工程师培养为背景,探讨其课程体系建设的问题。
二、包装卓越工程师计划的指导思想
贯彻落实国家科教兴国和人才强国战略,树立包装工程教育要“面向工业界、面向未来、面向世界”的理念,以工业界各领域对包装工程技创新型人才的社会需求为导向,以国民经济发展各生产领域包装工程实际为背景,以保护产品、提高产品附加值、提升核心竞争力为目标的包装工程技术为主线,通过整合课程体系和加强校企联合培养,夯实理论基础,强化工程实践,着力提高学生的创新意识、工程意识、工程素质和工程实践能力,培养适应社会需求的具有综合素养和创新能力的新型包装工程人才。
三、包装卓越工程师计划的培养目标
包装工程专业培养适应社会主义现代化建设和未来社会与科技发展需要,德、智、体、美全面发展,知识、能力、素质协调统一,具有解决实际问题能力的包装工程应用技术人才。本专业培养的学生具有扎实的自然科学基础知识、较好的管理科学、人文社会科学基础,具备扎实的包装工程基础理论与相关设计与艺术知识,具有现代包装设计、包装制造技术,包装技术研究与开发,包装生产与管理等工作能力。毕业生能在各类与包装相关的企业、科研机构、外贸、商检、商品生产和物流等部门的产品包装领域从事包装系统设计、包装材料选用、包装工艺设计、产品质量检测、管理与研发等工作。
结合卓越工程师的培养目标,包装工程专业卓越工程师应培养以下能力[3]:①具有良好的包装工程职业道德和人文科学素养;②具有良好的质量、环境、职业健康、安全和服务意识;③具有从事包装工程工作所需的各学科的知识;④掌握扎实的包装工程基础知识,具有设计包装容器、制订包装工艺、设计包装机械的能力;⑤了解包装工程专业领域的技术标准,相关行业的政策、法律和法规;⑥具有良好的学习能力;⑦具有较强的解决包装工程实际问题的能力,能够参与生产及运作系统的设计,并具有运行和维护能力;⑧具有较强的创新意识以及进行产品开发和设计、技术改造与创新的初步能力;⑨具有较强的组织管理、交流沟通、环境适应和团队合作能力;⑩具有应对危机与突发事件的初步能力;具有一定的国际视野和跨文化环境下的交流、竞争与合作的初步能力。
四、包装卓越工程师计划的课程体系
根据包装工程卓越工程师的培养目标,结合我校实际,包装工程课程设置采用“通识教育模块”、“专业教育模块”、“集中实践教学模块”、“素质拓展第二课堂教育模块”的课程体系。
(一)通识教育模块
通识教育模块包括思想政治理论课、大学英语、计算机、语文、大学数学、大学物理、体育、文化素质课。文化素质课对提高工科学生的人文素养是非常重要的,包装工程专业学生文化素质课选修主要以人文艺术、社会科学、语言和心理健康类课程为主,应选修至少4门课程。通过加强文学、历史、哲学、艺术等人文科学教育,提高工科大学生的文化品位和文化素养。
(二)专业教育模块
专业教育模块由学科基础课、专业核心课和专业选修课三部分组成。学科基础课和专业核心课以专业为主线,强化专业基础知识的教学,使学生具备扎实的专业基础知识;专业选修课程以社会人才需求为引导,培养学生具备本专业领域和专业方向所必须的专业知识,能综合应用所学知识解决工程技术问题,同时使学生了解本专业领域和方向的最新成果和技术发展方向。
学科基础课包括工程图学、工程力学、机械设计基础、电工电子技术基础、计算机辅助绘图等。
专业核心课包括包装材料学、包装工艺学、包装结构设计、包装应用力学、运输包装、包装机械、包装印刷技术和包装装潢与造型设计等8门。
专业选修课根据专业方向设置,大致包括包装工程概论(双语)、包装平面图形图像处理技术、包装计算机辅助设计、包装系统自动控制原理、包装管理、包装测试与标准、绿色包装、现代物流包装设计、销售包装技术、防伪包装技术、食品药品包装技术等课程。
(三)集中实践教学模块
实践教学的目的是提高学生的实践能力和创新精神,应着重培养实验技能,工艺操作能力,工程设计能力,科学研究能力,创新能力,社会实践能力等。实践教学体系包括:①课程教学中的实验教学环节,如工程力学实验;②独立设置的实验课、实训课、课程实习、专业实习、课程设计、工程设计、科技训练、综合论文训练等多种形式;③企业在岗实习。
“卓越计划”本科阶段采用“本科3+1”培养模式[4],在校学习时间3年,在企业实习时间累计为1年。根据我校实际情况,包装工程卓越工程师的1年企业实习阶段包括以下几个阶段:①认知实习(1周)。学生到包装企业现场感受企业的设计、开发、加工制造等的工程实施流程,了解企业概况和企业文化,增强对企业的认知和认同。②生产实习(4周)。生产实习可以加深学生对已学的包装专业课程的理解,为后面的教学环节打下良好的基础。③寒暑假社会实践(12周)。学生利用寒暑假到包装企业带薪实习,锻炼学生在某一具体的工作岗位上的实践能力,如纸箱生产质量检测岗位等。④带任务实习(4周)。在企业和学校老师的共同指导下,根据企业实际情况,确定某一产品的完整包装解决方案,如选材、结构设计、加工制造工艺设计、运输方案设计等。⑤包装工程技能实训(8周)。建立企业生产概念,确定企业导师,通过跟班倒班实习,掌握包装工艺流程、技术规程、设备操作方法等操作技能。⑥毕业实习及毕业设计(20周)。毕业设计要求结合包装企业实际项目, 真刀真枪地做。毕业设计必须是包装企业应用技术相关的工程型课题,毕业设计实施双导师制,由企业导师和学校导师共同指导。
(四)素质拓展第二课堂教育模块
通过 “36182”素质拓展工程,加强学生文化、社科、经济、法律等方面的人文底蕴。鼓励学生积极参加社会实践活动、各类学科知识竞赛、课外科技制作、参加教师科研项目、撰写论文等活动,努力提高学生的综合素质。
强化第二课堂教学,加强学生的综合能力训练。学生在一年级以“看”为主,读中外名著,养成读书习惯,陶冶高尚情操;二年级以“写”为主,写读书笔记,养成勤于思考的习惯,提高语言表达能力和文化修养;三、四年级以“听”、“用”为主,通过社会实践、专业活动策划等,深入工厂、农村和社会,将所学的知识运用于实践,服务于社会,培养创新精神和工程实践能力,养成密切联系群众、密切联系实际的工作作风。
五、结论
由于国家刚刚开始实施“卓越计划”,各个工科专业的培养方案还在摸索中,再加上包装工程专业涉及的行业和系统较多,所以本文的包装工程卓越工程师的培养计划为初步计划,其合理性和可行性有待进一步完善。
参考文献:
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基金项目:
重庆工商大学教育教学改革项目,包装工程专业课程标准建设(11417)
关键词:包装工程;创新能力;综合实验教学实施
基金项目:重庆市高等教育教学改革研究项目(153091)
TB48-4;G642
综合性实验是指实验内容涉及课程门类较多或与专业课程相关的系统性实验。综合性实验内容要求去除单一性、独立性,达到全面的实验效果,突出其综合特点。综合类类实验通常由指导老师下达实验任务及要求,实验室提供实验所需的仪器设备,由学生自己确定实验方案,设计实验过程,选择实验仪器,确定工艺流程。师生共同研究确定方案可行性,极大程度的达到学生自主创新,增加了师生间的有效互动。具体做法是将教学大纲要求的某些关联度好的单个实验板块有机地综合在某一实验中,形成全面系统的实验体系,达到理想的实验效果。
根据“创新能力为导向的包装综合实验教学体系的构建”一文的综合实验内容进行实验教学方法的确定,为更好的实行新的综合实验体系,要改进现有的实验教学指导书书面内容和实验教学方法。
一、综合实验教学方法的确立
(一)综合实验指导书的编制
实验指导书主要包括实验操作指导书与实验报告撰写指导书两部分内容,需针对每类综合实验的特征编撰实验指导书。
(1)实验指导书编撰的原则:简洁性、指导性、可读性、可操作性、关联性。
(2)实验指导书编撰举例:以商品盒包装设计综合实验为例,以传统的实验指导书为参考,筛选出和综合实验相关的板块,进行连接整合,适当删减原有的程序化的工艺流程,进而加入符合综合实验的创新环节,注重指导书的系统性,以创新环节为主导部分。
(二)综合实验导图的编制
编制导图的目的是让学生更直观地看到综合实验体系,导图应该简洁明了,可以采用树形图的方式分别制作每个综合实验的导图,先是综合实验名称,再分散到综合实验包含的实验板块,接下来分散到各个板块包含的包装工艺,树形图底层是各个重要包装工序需要用到的实验仪器设备。这样构图,让学生对综合实验内容有了清楚的认识,既可以帮助学生实验前预习,提高实验效率,又能帮助学生分析总结,加深学生的实验认识,提升实验效果。
(三)综合实验指导视屏的录制
根据上述综合实验内容,进行各个单元实验视频的制,目的在于让同学提前学习各单元工艺环节的操作过程,帮助同学在实验过程中更高效地完成指导书要求的各类综合实验,这样就为创新环节争取了更多的时间,为培养学生的创新实践能力创造了有利条件。
(四)综合实验教学网页的制定
为包装综合实验体系搭建网络平台,方便展出上述内容,为学生提供学习交流的平台,也加强了我校包装工程专业与外界企业、高校之间的交流,让外界对我校包装工程专业发展有了更全面的认识。为了完善包装综合实验体系的施行效果,我和同组人赵赫构建了包装实验中心网页,包括首页入口、实验通告、综合试验类目、实验资源库、实验自主设计和评价与跟踪,该部分内容为二人合作完成,包括了本人论文中包装综合实验的构建及赵赫论文中综合实验的评价及跟踪,因此无法分开撰写。如何制作网页在本文中暂不具体讲述。
二、 综合实验教学体系建设的实践过程探索
如何能够利用现有的实验教学资源实现综合实验教学过程是一个重要问题,需要严格的流程和现代化的实验管理模式才能使综合实验教学体系达到预期的优良效果。
(一)合理综合实验管理模式的构建
(1)采用开放模式,提高实验设备资源的利用率
建立开放的实验室管理模式,使实验室发挥其应有的作用,增加学生自主创新的空间。建立开放的实验室,既培养了学生的动手实践能力和自主创新能力,又发挥了实验室的核心作用――提高学生的学习兴趣,让学生主动走进实验室,自主求知,用实践来答疑解惑,培养了学生实事求是的科研精神,为塑造新型包装人才提供有利条件。
(2)建立一套院校分级管理制度
为了达到更好的实验管理效果,学校方面可以考虑建立一套完整系统的实验教学分级管理制度。以开展实验活动为主,学校监督管理为辅,在实验教学管理实施过程中,首先可以根据各学院实际情况对全校开展实验教学活动提出总方针、总指导意见和要求,接下来各学院、各系根据学校的总方针、指导意见和要求,出台各自相应的实验教学指导意见和实施细则。从学校与学院双方面对实验教学活动进行了规定,各自负责各自的板块,明确管理范畴,在学校实施统筹管理的同时,各个学院、各系能发挥主观能动性,自主管理好实验教学活动,实现从学校到学院两个层面共同做好实验教学管理工作。
(二)综合实验流程建立
(1)改善指导老师在实验中的教学流程
传统的包装实验教学模式是:教师讲解实验过程,由学生自主实验,以实验报告为评价标准。但显而易见,传统模式的实验效果并不理想,束缚了学生的自主创新能力,包装工程专业实验教学应借用多媒体等现代教育手段辅助教学,采用多元化教学方法。在教学环节中要尽量避免程序化的实验方式,完全按照流程按部就班的实验。指导教师加入实验小组一起探讨实验结果,尽可能的增加教师与学生的有效互动,激发学生在实验中的主动性和积极性,以达到理想的实验效果。
(2)学生创新综合实验方案提交流程
学生在实验前先根据视频中的单元实验进行综合实验的组合,并根据综合实验和包装工艺环节组合撰写综合实验的操作方案,这样极大程度的提高了实验效率,也可以通过此方案判断同学的平时成绩,为考核制度也提供了合理化参考。
(3)学生创新综合实验方案反馈流程
综合实验指导老师对学生的实验方案进行审核,并提出合理化建议,其中审核的原则有:创新性原则、合理化原则、可行性原则且符合绿色包装发展要求。学生根据审核后的建议,修改实验方案。
(4)学生综合实验实践过程
学生在建立合理的实验方案之后,即可进行相关实验,完成综合实验实践过程。教师在实验指导过程中观察学生的实践能力,此部分也可以作为考核的标准。
三、总结
通过对包装工程专业实验的分类及分析,构建了合适的综合实验。在实验体系构建的基础上,构建合理的综合实验实施方法及管理方案,为综合实验教学的开展奠定良好的基础和保障条件。
参考文献
[1]王琪琪. 大学生创新素质现状特征及创新意识培养发展的探索性研究[D]. 重庆:重庆大学硕士学位论文. 2012.
关键词:包装工程;创新中心;实践;人才培养模式
我国包装行业发展迅猛,行业总产值已达到万亿规模。包装工业的发展必然加大市场对人才的需求,目前我国包装行业从业人员近150万人,具有理论知识与一定科研能力的专业技术人员仅占2%左右,大大低于全国工业6.8%的平均水平,人才缺口较大[1]。经过近10余年的快速发展,目前全国已有80多所高校设有包装本科专业,每年可为行业输送包装人才5000余人[2],但依然远远无法满足企业对人才的需求。包装行业从业人员素质偏低,学历普遍不高,缺乏扎实的理论基础、实践经验,缺乏技术创新能力,已严重制约了包装行业的发展。因此,高校依据自身实际情况,探索出一条具有专业特色、适应社会需求的人才培养模式[3],培养具有较高理论知识与实践能力相结合的应用型人才已成为行业发展的必然要求。在这种情况下,福建师范大学福清分校于2012年开办包装工程本科专业,为全省第一所开设包装工程专业的公办本科院校。根据福建经济产业发展情况,及学校朝着应用技术型大学转型之际,依托学校现有专业与师资力量,包装工程专业将以食品包装为主要发展方向,并建设成立“福州市包装工程行业技术创新中心”。该中心的建立将是全省唯一的包装行业技术创新中心,在为行业提供技术支持、科研成果、进行校企合作的同时,可为行业培养具有扎实理论知识与丰富实践经验的应用技术型人才,促进包装行业发展。
一教学改革目标与思路
包装工程专业是一个实践性很强的应用型专业,传统的实践教学模式已无法满足社会对包装工程人才的要求,依托“包装工程行业技术创新中心”对包装工程专业的实践教学进行改革,通过完善中心的实验室及实训基地建设、中心师资队伍建设、中心与企业的科研合作及技术支持、应用创新型人才的培养,来完成中心的建设,最终实现教学改革的目标。改革思路如下图:
二具体改革措施
(一)实践教学条件平台建设
1.完善工程中心的实践教学平台建设与以往实验室建设不同,包装工程实验室建设将通过对市场及企业相关实验生产设备进行调研,并邀请相关企业共同进行“包装工程行业技术创新中心”部分实验室的建设工作,建立能够与企业相接轨的五大专业实验室:包装检测、包装工艺、包装设计、包装印刷、食品包装实验室,实验室的科研仪器设备可直接服务于企业,服务于行业,满足科研实验要求,可进行小批量生产,实验内容更贴近实际生产应用。2.完善工程中心实训基地建设根据五大专业实验室,同企业合作建立相应的实训基地,如同福融辉实业有限公司建立包装材料实训基地,同大型食品企业(如厦门银鹭、亲亲食品或者其他包装企业等)建立食品包装实训基地,厦门大自然包装建立包装印刷实训基地等。推动校企各自利用自身优势形成资源共享、互惠互利的发展格局,使学生的实践培养从课堂到实验室再到实训基地连成一线,改变以往学校教学与实践相脱节的局面,极大地提高学生的实践能力,促进学生对知识的掌握。3.建立运输包装模拟仿真实验室传统的物流运输包装实验室,必须具备跌落冲击试验机、抗压试验机以及振动试验台等一系列配套设备。设备费用较高,测试所需周期较长,实验成本高昂,此外学生人数较多,设备台套数及实验授课时间有限,难以做到人人参与实验操作,学生分组教学,不便于实验室的管理,同时会使设备使用过于频繁,降低设备使用寿命。建立虚拟仿真实验室,利用运输包装系统计算机仿真软件[4],可以通过模拟分析的手段得到产品脆值、跌落冲击过程、运输振动激励与响应等信息,并利用软件的优化分析模块,对运输包装进行优化。通过运输包装模拟实验室建设,改变传统实验中学生实践不足,实验成本过高的局面,使学生能够广泛参与到实验教学中来,提高实验效率。在完成运输包装虚拟仿真实验室建设后,中心会在后续建设中,将包装材料、包装设计、包装工艺、食品包装等实验课程的虚拟化,完善包装工程虚拟仿真实验中心建设,同真实实验形成补充,使得课堂教学、实验教学、企业生产做到真正的无缝对接。
(二)人才培养模式改革
以“职业引导,校企合作,实践育人”为人才培养方针,包装工程专业实施“3+1”工学结合的人才培养模式。采用岗位式教学方式,以“包装工程行业创新中心”丰富的企业资源为依托,同企业联合培养人才,前三年完成理论学习,并在学校期间选择自己的发展方向[5],最后一年,根据企业岗位需求,前往相应的岗位工作锻炼,使在校学习的理论知识与实践结合,学生一毕业就能满足企业需求。在教学过程中,改变以往纯粹的课堂理论教学方式,将课堂带进企业,将企业生产实践引进课堂,以学生为中心,采用启发式、合作式、验证性、探究式等教学模式[6],专业课程运用真实任务、真实案列进行教学,让用人单位参与到教学活动当中。
(三)双师双能型师资队伍建设
依托中心校外企业资源,结合学校“双百计划”,采用“挂职使用、互相兼职、有偿聘用”等途径,优化教学团队结构,提高队伍综合素质和能力。通过“培养+聘请”,建设“三过硬”(政治思想过硬、教学水平过硬、实践技能过硬)的“双师双能型”教学团队。坚持“双能”兼备,重点提升教师的教学能力和专业实践能力,加强教师与企业的科研合作,同企业合作开发项目产品,共同攻克行业技术难题,帮助企业提升研发能力,使产、学、研能够真正得到紧密结合,进一步提升教师科研实践水平。聘请中心校外专家为兼职教师,完善兼职教师聘用与培训管理办法,丰富兼职教师资源库,择优聘请中心合作企业一线技术人员和管理人员承担校内外实践技能课程教学,参与专业建设、课程建设、创新中心、实训基地建设等人才培养工作,逐步完善中心教师队伍建设,打造一支具有丰富实践经验的教师队伍,促进中心建设发展。
(四)学生实践创新能力培养
“包装工程行业技术创新中心”其中一个主要任务是提高学生科研能力,应用能力,为社会陪养优秀的包装工程应用技术型人才。可利用中心的资源条件,从以下两个方面展开。1.开设两个工作室,模拟企业实际生产运营,加强学生的实践锻炼(1)食品包装工作室学校包装工程以食品包装为主要方向,依托行业创新中心的包装材料、包装工艺、食品包装实验室,及食品科学与工程相关分析实验室,可进行食品的包装保护与货架寿命研究测试;邀请食品包装公司人员来校进行食品包装方面实践的生产指导,同食品科学与工程专业的学生进行配合,利用中心食品包装实验室的高速卧式枕式包装机、颗粒包装机等食品包装生产设备,对学生自行生产的食品进行包装,可在每年学校举行的榷场大赛中进行销售,提升学生的参赛热情,加强理论与生产实践的结合,加强各学科的联合应用,培养学生的实践能力。(2)包装设计工作室目前社会对包装工程人才需求部分为包装设计方向,同艺术类设计不同,此类岗位要求应聘人员掌握包装材料、包装工艺、包装结构设计、包装造型及装潢等方面的知识,掌握相关平面、立体、与结构设计软件,能对产品从材料、结构、造型与装潢进行一体化设计。因此,可利用中心条件成立包装设计工作室,邀请企业具有丰富经验的设计师作为指导专家进驻我校设计工作室。支持部分拥有一定艺术设计基础并对包装设计类感兴趣的同学来设计室进行学习实践,可承接校内外的海报、平面广告、产品包装设计等方面的业务,锻炼各方面能力,尽早适应社会需求,提升自身将来就业的竞争力。2.加强创新创业训练,参与教师课题,提升学生实践应用能力加强创新创业训练,鼓励低年级同学利用中心平台资源条件,申请校、省、国家级创新创业项目或参与教师科研课题,提早进入实验室培养专业素养,明确发展方向;三年级可在选修课模块选择对应的课程确定发展方向;大学生创新创业训练、毕业论文(设计)侧重专业发展方向、企业需求与实践应用;四年级进行专业实践,可根据自己专业发展方向,结合企业对应用型人才要求,进入对应的企业工作实习。
三总结
通过对“包装工程行业技术创新中心”进行建设,完善实验室、实训基地建设,完善师资队伍建设,提升师资实践教学能力水平,加强中心与企业的交流合作,以此平台来培养新型应用型人才,符合行业对人才需求,符合目前福建省经济转型发展的需要,因此,依托“包装工程行业创新中心”平台进行人才培养改革,对包装工程人才培养、福建省包装行业发展具有重要的意义。
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关键词:包装材料;实验教学;创新改革;综合设计
中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)13-0040-02
一、实践教学在包装工程专业的重要性
包装工程专业从1984年试办列入专业目录开始,发展至今主要分为包装材料、包装结构设计、物流包装三个方向,致力于培养具有合理选用包装材料、制定包装工艺规程、进行产品质量检测等专业方面能力的学生,使其能够在各类包装与印刷企业、商品生产和物流等领域从事产品包装结构设计与制造、销售包装、运输包装、包装印刷等包装系统设计工作。因此,包装工程专业是一门应用性很强的学科,而实践教学是培养包装工程创新人才的重要环节。通过这些环节可以培养学生的动手能力、科学分析能力、比较能力、判断能力、推理能力等,这些能力都是创新人才能力的组成部分。国外包装工程专业的教育很注重学生综合能力的培养,如美国密执根州立大学包装学院、德国莱比锡高等学校包装技术专业等,十分重视企业所需的实用技能及管理知识的教学。国外特别注重实践能力的培养,一般有一年的实习期,如德国某些高校则要求新生入学前必须具有一定的与包装业相关的工作经历,所以毕业生很受欢迎。我国的高等教育也正在从精英教育向大众化教育转化,人才培养的模式也从原来的“重理论轻实践”向着力着于学生的素质的提高和能力的培养转化。包装专业一直是我们湖南工业大学的特色,学校也一直特别重视包装专业的发展以及对人才的培养。每年都会完成一定量的实验教学,以及认识实习和生产实习等相关的实践活动。
二、包装材料学实验传统教学模式存在的问题
在过去湖南工业大学的包装工程专业教学中,《包装材料学》、《包装测试技术》、《运输包装》、《包装工艺学》等专业课都分别开设了实验课,这些实验课都是在理论课的基础上附带几个学时的实验课。在过去的教学模式里,实验只是单纯起到验证、认识理论原理的作用,实验教学依附于理论教学。但在事实上,实验教学是高校教学中非常重要的组成部分,是培养学生基本技能和实践能力的重要手段。因此理论教学和实验教学应当是相互独立、相互依存的统一体。近些年来,我院在这方面已做了不少前期工作,从2007年起就将《包装材料学》课程由原来只有8个学时的实验设置成了拥有24学时的《包装材料学实验》独立实验课。但在教学过程中我们发现仍然存在一些问题:一是目前的实验项目大部分还是验证性实验,学生缺乏积极主动性,学生的创新意识和能力得不到培养;二是目前实验所用耗材是根据市场能够提供而购买的,由于存在局限性而缺乏可比性;三是仪器台套数少造成分组多,实验学时安排成问题;造成在相应的实验学时内不能完成所有实验的开设,对于选做实验学生几乎选择不做;四是开展的实践教学与行业之间的联系不够紧密,学生分析、解决问题的综合能力得不到锻炼。
三、改革包装材料学实验教学方式的具体措施
1.包装材料学内容的改革。包装材料学的理论教学,包括纸张纸板、塑料高分子、玻璃和陶瓷、金属、复合包装材料等内容。通常提供的实验教学,较多是对材料的厚度、透气性、强度、热性能、透湿性及光学性能等方面的测试和有关的计算,这些基本都是验证性的实验,对于学生缺乏吸引力,不能调动学生的主观能动性。因此,我们可以优化课程体系。实验课程应该变为应用型、设计型、综合型课程,以培养学生具有应用基本理论知识,综合分析问题、解决问题的能力。在包装材料学实验中,可以将验证实验项目瓦楞原纸、箱板纸(厚度、定量、挺度、环压强度等),瓦楞纸板厚度、强度方面测试(边压强度、平压强度、粘合强度等)整合成一个综合性的设计性实验。首先选择不同定量的瓦楞原纸和箱板纸,制备不同成分配比的淀粉胶,自己制作成不同层数、不同楞型、不同配方的淀粉胶黏剂的瓦楞纸板,同时可以制成瓦楞纸箱。然后我们通过测试瓦楞原纸、箱板纸的挺度(或环压强度),或者瓦楞纸板的边压强度的数值,分别用Makee公式和Kellicutt公式以及Wolf公式,可计算出瓦楞纸箱的理论抗压强度值。同时,通过对瓦楞纸箱进行抗压强度测试,可以得出瓦楞纸箱的实际抗压强度值。让学生分析瓦楞纸箱抗压强度理论值和实际测量值差别的原因,找出影响瓦楞纸箱抗压强度的因素,从而对影响瓦楞纸箱强度的因素如原材料强度、胶黏剂、楞型及层数,以及瓦楞纸箱的结构、制造工艺以及外界流通环境有了充分的认识。利用这一综合性实验的教学,使学生加深对理论知识的学习和掌握;通过对实验数据的分析和讨论,多方面了解理论数值与实际测量数值的差别和影响因素,并把实验报告写成小论文的形式,提高学生的综合分析能力,同时也提高了学生的科研能力。
2.网络视频辅助教学。利用现代网络技术,将包装材料学实验课中的验证性实验项目的实验过程进行拍摄,并把视频资料上传至实验室网站,学生可通过网络对验证性实验项目进行了解,可利用学院的开放性实验室的优势,选择课余时间对验证性实验项目进行操作,从而空出学时来满足综合设计性大实验的需求。
3.实验材料制备。由于学校购买的耗材存在局限性,有些耗材不能完全按照需求来购买,从而造成数据的可比性较小。如果采用自制实验耗材,通过实验耗材的制备可以了解材料的加工成型工程并可改变配方,以提高实验数据的可比性,并且有利于发挥学生的能动创造性。
4.与科研结合。将综合、设计型实验与毕业论文课题或者教师的科研课题相结合,并将行业的横向课题引到实践教学中。目前高校与企业的合作越来越密切,就以我校为例,每年都会汇总相关企业生产中面临的问题。将这些问题分解成为与实验相关的内容,既有利于学生对已学知识的巩固和运用,同时可以让学生多接触实际生产所面临的问题,并且能够紧密地联系实践,从而不会造成书本和实践脱节。
通过该课题的研究,探索包装材料学实验课程的改革,将以验证性实验为主的实验教学内容向综合设计性实验类型转变,以培养学生具有应用基本理论知识,综合分析问题、解决问题的能力。通过学生自制实验材料改变配方,以极大程度地激发学生的主观能动性和学习的热情,增加创新和综合性实验项目并将该类实验项目的内容与企业紧密结合,能够将理论与实践真正结合在一起,这些都将有利于学生对包装材料学实验课程的学习。
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[6]龚慧芳,傅欣.包装工程专业材料实验课程改革探讨[J].株洲工学院学报,2005,19(1):23-25.
在过去湖南工业大学的包装工程专业教学中,《包装材料学》、《包装测试技术》、《运输包装》、《包装工艺学》等专业课都分别开设了实验课,这些实验课都是在理论课的基础上附带几个学时的实验课。在过去的教学模式里,实验只是单纯起到验证、认识理论原理的作用,实验教学依附于理论教学。但在事实上,实验教学是高校教学中非常重要的组成部分,是培养学生基本技能和实践能力的重要手段。因此理论教学和实验教学应当是相互独立、相互依存的统一体。近些年来,我院在这方面已做了不少前期工作,从2007年起就将《包装材料学》课程由原来只有8个学时的实验设置成了拥有24学时的《包装材料学实验》独立实验课。但在教学过程中我们发现仍然存在一些问题:一是目前的实验项目大部分还是验证性实验,学生缺乏积极主动性,学生的创新意识和能力得不到培养;二是目前实验所用耗材是根据市场能够提供而购买的,由于存在局限性而缺乏可比性;三是仪器台套数少造成分组多,实验学时安排成问题;造成在相应的实验学时内不能完成所有实验的开设,对于选做实验学生几乎选择不做;四是开展的实践教学与行业之间的联系不够紧密,学生分析、解决问题的综合能力得不到锻炼。
二、改革包装材料学实验教学方式的具体措施
1.包装材料学内容的改革。包装材料学的理论教学,包括纸张纸板、塑料高分子、玻璃和陶瓷、金属、复合包装材料等内容。通常提供的实验教学,较多是对材料的厚度、透气性、强度、热性能、透湿性及光学性能等方面的测试和有关的计算,这些基本都是验证性的实验,对于学生缺乏吸引力,不能调动学生的主观能动性。因此,我们可以优化课程体系。实验课程应该变为应用型、设计型、综合型课程,以培养学生具有应用基本理论知识,综合分析问题、解决问题的能力。在包装材料学实验中,可以将验证实验项目瓦楞原纸、箱板纸(厚度、定量、挺度、环压强度等),瓦楞纸板厚度、强度方面测试(边压强度、平压强度、粘合强度等)整合成一个综合性的设计性实验。首先选择不同定量的瓦楞原纸和箱板纸,制备不同成分配比的淀粉胶,自己制作成不同层数、不同楞型、不同配方的淀粉胶黏剂的瓦楞纸板,同时可以制成瓦楞纸箱。然后我们通过测试瓦楞原纸、箱板纸的挺度(或环压强度),或者瓦楞纸板的边压强度的数值,分别用Makee公式和Kellicutt公式以及Wolf公式,可计算出瓦楞纸箱的理论抗压强度值。同时,通过对瓦楞纸箱进行抗压强度测试,可以得出瓦楞纸箱的实际抗压强度值。让学生分析瓦楞纸箱抗压强度理论值和实际测量值差别的原因,找出影响瓦楞纸箱抗压强度的因素,从而对影响瓦楞纸箱强度的因素如原材料强度、胶黏剂、楞型及层数,以及瓦楞纸箱的结构、制造工艺以及外界流通环境有了充分的认识。利用这一综合性实验的教学,使学生加深对理论知识的学习和掌握;通过对实验数据的分析和讨论,多方面了解理论数值与实际测量数值的差别和影响因素,并把实验报告写成小论文的形式,提高学生的综合分析能力,同时也提高了学生的科研能力。
2.网络视频辅助教学。利用现代网络技术,将包装材料学实验课中的验证性实验项目的实验过程进行拍摄,并把视频资料上传至实验室网站,学生可通过网络对验证性实验项目进行了解,可利用学院的开放性实验室的优势,选择课余时间对验证性实验项目进行操作,从而空出学时来满足综合设计性大实验的需求。
3.实验材料制备。由于学校购买的耗材存在局限性,有些耗材不能完全按照需求来购买,从而造成数据的可比性较小。如果采用自制实验耗材,通过实验耗材的制备可以了解材料的加工成型工程并可改变配方,以提高实验数据的可比性,并且有利于发挥学生的能动创造性。
4.与科研结合。将综合、设计型实验与毕业论文课题或者教师的科研课题相结合,并将行业的横向课题引到实践教学中。目前高校与企业的合作越来越密切,就以我校为例,每年都会汇总相关企业生产中面临的问题。将这些问题分解成为与实验相关的内容,既有利于学生对已学知识的巩固和运用,同时可以让学生多接触实际生产所面临的问题,并且能够紧密地联系实践,从而不会造成书本和实践脱节。