時間:2022-11-09 00:58:15
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇化學工程與工藝論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
2數(shù)據(jù)處理的程序編制
2.1數(shù)據(jù)輸入。化學工程與工藝實驗的數(shù)據(jù)輸入主要依靠提示的函數(shù)input實現(xiàn),比如以溫度為例子,則其輸入函數(shù)為:t=input(‘請輸入實驗的溫度(攝氏度):’),其中輸入函數(shù)大多是以矩陣的輸入形式為主。
2.2處理和作圖。化學工程與工藝實驗中得到的數(shù)據(jù)時常會存在離散的情況,必須經(jīng)由多種擬合的方法將它們結合成一條或多條連合的曲線,而其中最常用的擬合方式是最小二乘法,因此本實驗設計中的擬合方式也采用最小二乘法的方式。設實驗的離散數(shù)據(jù)(x1,y1)通過最小二乘法將其擬合成因變量y,自變量x,輸入的函數(shù)關系為y=f(x),函數(shù)關系的主要思路是讓離散數(shù)據(jù)中的x1的殘差平方以及Σ(f(x1)-y1)2達到最小值。因為在得出化工實驗數(shù)據(jù)中多少會因為外界的因素存在著一些誤差,因此最小二乘法可以無需使輸入函數(shù)y=f(x)必須經(jīng)過全部的離散數(shù)據(jù)(x1,y1),但是殘差平方和必須達到最小值。根據(jù)最小二乘法的擬合方法可知,最小二乘法可以滿足化工實驗數(shù)據(jù)處理中的擬合應用需求。在化學工程與工藝實驗中會涉及到流體的流動阻力研究,研究主要是通過測試流體的流動阻力,在經(jīng)過特定的計算之后得出摩擦系數(shù)(λ)和雷諾準數(shù)(Re)的離散數(shù)據(jù),再同理,經(jīng)過最小二乘法擬合出連續(xù)的曲線,并根據(jù)其畫出相對應的圖形。得出上述式子之后可以將MATLAB里的函數(shù)polyfit()進行線性的擬合,以作為化工數(shù)據(jù)處理的程序原理。
2.3建立數(shù)據(jù)庫。因為經(jīng)過上述的設計,化學工程與工藝實驗數(shù)據(jù)處理只能得知在特定的溫度下(比如10℃、20℃以及30℃等)實驗的物性數(shù)據(jù),但是在實際的生產(chǎn)中,工業(yè)生產(chǎn)所涉及的溫度多變,不單單只停留在設計好的溫度當中,因此,這就需要我們在數(shù)據(jù)中選擇最相近的數(shù)據(jù),假設它們屬于線性的關系,再利用內(nèi)插或者外推的方式計算出實驗的物性數(shù)據(jù)常數(shù)。在本文的化工實驗中,編寫的程序已經(jīng)將實驗溫度和密度以及實驗的溫度與黏度進行多次的實驗擬合,建立出了一個相對完整的數(shù)據(jù)庫,在工作中只需將溫度輸入進系統(tǒng),則程序可以自動跳出在特定溫度下的物性數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)處理效率。
3程序的運行
在編制完成化學工程與工藝實驗的數(shù)據(jù)處理程序,且建立數(shù)據(jù)庫之后,便應該輸入數(shù)據(jù)以驗證程序是否能有效地處理實驗數(shù)據(jù)。在化學工程與工藝實驗的數(shù)據(jù)處理中,MATLAB軟件的應用是十分重要的,經(jīng)過實驗可知,在化工實驗當中會出現(xiàn)大量的離散數(shù)據(jù),必須經(jīng)過擬合的方式進行處理,其處理過程中不僅工作量大,而且十分繁瑣,一旦出現(xiàn)差錯則必須重新重來,浪費大量的人力物力資源,而且在處理好實驗數(shù)據(jù)之后,在查看實驗當中還要將化工實驗數(shù)據(jù)重新計算一次,看結果是否與原先的計算結果相同,工作量十分重,但是如果運用MATLAB軟件則大大降低了數(shù)據(jù)處理難度,只要在MATLAB軟件中輸入相應的化工實驗數(shù)據(jù),就可以得到結果,節(jié)省了時間,提高了工作效率。
1.化學工程與工藝專業(yè)的性質(zhì)及培養(yǎng)模式
化學工程與工藝專業(yè)屬于工科專業(yè),授予工學學士學位。由于化學工業(yè)的相關領域極為廣泛,化學工程與工藝專業(yè)涉及的專業(yè)方向也就非常多樣化,各高校的化學工程與工藝專業(yè)特點亦不盡相同。我校近年來根據(jù)社會經(jīng)濟、工業(yè)發(fā)展的需求趨勢,兄弟院校化學工程與工藝專業(yè)方向的設置,以及我校原有的相近專業(yè)優(yōu)勢,設置了能夠體現(xiàn)我校特色的化學工程與工藝專業(yè)方向,逐步建立了適合我校化學工程與工藝專業(yè)的教育培養(yǎng)模式。2008年,我校化學工程與工藝專業(yè)已有7屆本科畢業(yè)生,其學生就業(yè)形勢良好,社會反饋積極.在制定教學計劃的工作中加強教學內(nèi)容和課程體系的改革,加強實踐教學環(huán)節(jié),目的在于進一步提高教學質(zhì)量,培養(yǎng)適應能力更強的化學工程與工藝人才。
2.化學工程與工藝專業(yè)的任務
根據(jù)化學工程與工藝專業(yè)的性質(zhì),化學工程與工藝專業(yè)的任務是培養(yǎng)學習化學工程學與化學工藝學等方面的基本理論和基本知識,受到化學與化工實驗技能、工程實踐、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練.具有對現(xiàn)有企業(yè)的生產(chǎn)過程進行模擬優(yōu)化、革新改造,對新過程進行開發(fā)設計和對新產(chǎn)品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學科和領域很多,化學工程與工藝專業(yè)除了讓學生學習一般應用化工的基本知識和基本技能外,還應該結合本地區(qū)、本行業(yè)及本校的實際情況,重點學習化工在某個或某幾個領域中的具體應用,以便形成不同高校應用化工專業(yè)的特色專業(yè)方向.
3.化學工程與工藝專業(yè)的業(yè)務培養(yǎng)目標
本專業(yè)培養(yǎng)具備化學工程與化學工藝方面的知識,能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等部門從事工程設計、技術開發(fā)、生產(chǎn)技術管理和科學研究等方面工作的工程技術人才。
4.化學工程與工藝專業(yè)的課程設置
為了使不同高校既有統(tǒng)一的規(guī)范,又有不同的專業(yè)特色,根據(jù)應化學工程與工藝專業(yè)的任務和業(yè)務培養(yǎng)目標,化學工程與工藝專業(yè)的畢業(yè)生應該具有較扎實的化工理論基礎,較寬的化工應用知識以及一定的工程技術基礎,從而該專業(yè)的課程設置(公共課、基礎課除外)應由基礎化學課、工程基礎課和專業(yè)方向課3部分組成。基礎化學課包括:無機化學、有機化學、分析化學、物理化學等。工程基礎課主要包括:化工儀表與自動化、化學工程基礎、電工電子學等。專業(yè)方向課:可根據(jù)具體方向選擇專業(yè)化學課,如電化學工程方向可選理論電化學、化學電源工藝學、電解工程和電鍍工程等。精細化工方向可選擇化工工藝學、化工分離工程、化學反應工程等。另外實踐性環(huán)節(jié)包括基礎實驗、綜合實驗、提高實驗、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)論文等。
我校化學工程與工藝專業(yè)方向
1.化學工程與工藝專業(yè)的性質(zhì)及培養(yǎng)模式
化學工程與工藝專業(yè)屬于工科專業(yè),授予工學學士學位。由于化學工業(yè)的相關領域極為廣泛,化學工程與工藝專業(yè)涉及的專業(yè)方向也就非常多樣化,各高校的化學工程與工藝專業(yè)特點亦不盡相同。我校近年來根據(jù)社會經(jīng)濟、工業(yè)發(fā)展的需求趨勢,兄弟院校化學工程與工藝專業(yè)方向的設置,以及我校原有的相近專業(yè)優(yōu)勢,設置了能夠體現(xiàn)我校特色的化學工程與工藝專業(yè)方向,逐步建立了適合我校化學工程與工藝專業(yè)的教育培養(yǎng)模式。2008年,我校化學工程與工藝專業(yè)已有7屆本科畢業(yè)生,其學生就業(yè)形勢良好,社會反饋積極.在制定教學計劃的工作中加強教學內(nèi)容和課程體系的改革,加強實踐教學環(huán)節(jié),目的在于進一步提高教學質(zhì)量,培養(yǎng)適應能力更強的化學工程與工藝人才。
2.化學工程與工藝專業(yè)的任務
根據(jù)化學工程與工藝專業(yè)的性質(zhì),化學工程與工藝專業(yè)的任務是培養(yǎng)學習化學工程學與化學工藝學等方面的基本理論和基本知識,受到化學與化工實驗技能、工程實踐、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練.具有對現(xiàn)有企業(yè)的生產(chǎn)過程進行模擬優(yōu)化、革新改造,對新過程進行開發(fā)設計和對新產(chǎn)品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學科和領域很多,化學工程與工藝專業(yè)除了讓學生學習一般應用化工的基本知識和基本技能外,還應該結合本地區(qū)、本行業(yè)及本校的實際情況,重點學習化工在某個或某幾個領域中的具體應用,以便形成不同高校應用化工專業(yè)的特色專業(yè)方向.
3.化學工程與工藝專業(yè)的業(yè)務培養(yǎng)目標
本專業(yè)培養(yǎng)具備化學工程與化學工藝方面的知識,能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等部門從事工程設計、技術開發(fā)、生產(chǎn)技術管理和科學研究等方面工作的工程技術人才。
4.化學工程與工藝專業(yè)的課程設置
為了使不同高校既有統(tǒng)一的規(guī)范,又有不同的專業(yè)特色,根據(jù)應化學工程與工藝專業(yè)的任務和業(yè)務培養(yǎng)目標,化學工程與工藝專業(yè)的畢業(yè)生應該具有較扎實的化工理論基礎,較寬的化工應用知識以及一定的工程技術基礎,從而該專業(yè)的課程設置(公共課、基礎課除外)應由基礎化學課、工程基礎課和專業(yè)方向課3部分組成。基礎化學課包括:無機化學、有機化學、分析化學、物理化學等。工程基礎課主要包括:化工儀表與自動化、化學工程基礎、電工電子學等。專業(yè)方向課:可根據(jù)具體方向選擇專業(yè)化學課,如電化學工程方向可選理論電化學、化學電源工藝學、電解工程和電鍍工程等。精細化工方向可選擇化工工藝學、化工分離工程、化學反應工程等。另外實踐性環(huán)節(jié)包括基礎實驗、綜合實驗、提高實驗、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)論文等。
我校化學工程與工藝專業(yè)方向
構建具有地域特色的化學工程人才培養(yǎng)方案
人才培養(yǎng)方案是實施人才培養(yǎng)工作的根本性指導文件,是開展各項教學活動的基礎,是組織實施教育教學活動的依據(jù),反映了學校人才培養(yǎng)的思想方針和教育理念,對提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要的導向作用。石河子大學化學與化工學院化學工程專業(yè)是依托化工原理、傳質(zhì)與分離工程和化學反應工程等重點學科設立的工程類專業(yè),專業(yè)人才培養(yǎng)方案分為第一課堂和第二課堂,第一課堂作為培養(yǎng)學生的主渠道,主要培養(yǎng)學生的基本素質(zhì),使學生掌握基本知識、基本技能和學習方法,保證培養(yǎng)的基本規(guī)格;第二課堂教學作為第一課堂的延伸和拓展,二者相互作用,構成培養(yǎng)體系。方案具有如下特點:
第一,體現(xiàn)國家教育方針,實現(xiàn)工科專業(yè)培養(yǎng)目標;
第二,遵循人才培養(yǎng)和學科發(fā)展規(guī)律,體現(xiàn)學院重點專業(yè)的辦學特色;
第三,拓寬專業(yè)口徑,加強基礎教育和通識教育;
第四,堅持化學工程科學教育與工程實踐訓練并重,突出創(chuàng)新意識和實踐能力;
第五,培養(yǎng)能把握化工技術發(fā)展方向和前沿目標,具有地域特色的化學工程應用型高級專門人才。
凸顯化工和生物基礎融合的課程體系
課程體系是實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標,構建學生知識結構的中心環(huán)節(jié),建立適應社會主義市場經(jīng)濟發(fā)展需要,體現(xiàn)化工學科內(nèi)在規(guī)律和學校學科特色,科學合理的課程體系極為重要。我校化學工程專業(yè)的課程體系分為公共基礎課、學科基礎課、專業(yè)必修課、專業(yè)選修課、實踐性教學、全校任選課等六大模塊。課程體系凸顯出化工與生物基礎課程的融合。
第一,公共基礎課重視人文、法律基礎和外語、計算機綜合素質(zhì)培養(yǎng),以適應現(xiàn)代社會對人才素質(zhì)的要求。公共基礎課包括數(shù)學、物理、外語、計算機、法律等。其中計算機、外語教學貫穿人才培養(yǎng)全過程。公共基礎課共3分,816學時。
第二,學科基礎課以基礎化學為平臺,凸顯化工和生物基礎,實現(xiàn)化工理論與地方特色化工生產(chǎn)的有機結合。學科基礎課包括數(shù)理基礎板塊、工程技術基礎板塊、化工基礎板塊。數(shù)理基礎板塊包括概率論與數(shù)理統(tǒng)計、工程力學;工程技術基礎板塊包括工程制圖、機械設計基礎、電工與電子基礎等;化工基礎板塊包括無機與分析化學、有機化學、物理化學、化工原理、化學反應工程、分離工程、化工過程模擬等;地方特色的化工板塊包括石油加工工藝學、天然氣加工工藝技術、煤化工、酶工程、生物反應工程等基礎學科。學科基礎課共38.5學分,846學時。
第三,專業(yè)必修課把握地區(qū)特色化工行業(yè)科學的發(fā)展方向與前沿,強化學生化工工程專業(yè)的背景與特色。專業(yè)必修課包括微生物工程、催化作用原理、綠色化學、分子生物學,化工分離過程等。專業(yè)必修課共38學分,720學時。
第四,專業(yè)選修課以地區(qū)優(yōu)勢化工產(chǎn)業(yè)為依托,形成化學工程與工藝和生物工程兩個專業(yè)方向,專業(yè)選修課包括環(huán)境生物技術、高分子化工、聚氯乙烯工藝學、精細化工工藝學、材料化學導論、現(xiàn)代生物技術、環(huán)境工程等。專業(yè)方向選修課共41.5學分,756學時。
第五,實踐性教學強化學生化工學科實驗動手能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。實踐性教學共35學分,計劃35周完成。
第六,全院任選課要求學生至少選修4個學分72個學時的化學工程專業(yè)以外的其他學科課程,以培養(yǎng)綜合素質(zhì)。
完善化工雙基礎的實踐教學和以實習基地為平臺的實踐環(huán)節(jié)教學體系
實踐教學是鞏固理論知識的有效途徑,是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才的重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)代素質(zhì)教育要求高等教育通過各種教育實踐活動,大力加強學生動手能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。化學工程是一門實踐性極強的科學,實踐環(huán)節(jié)教學體系由實驗課程、實習課程、畢業(yè)論文(設計)組成。
1.實驗課程教學體系
實驗課程立足兩個方面,即強化化工基礎和專業(yè)實驗學生綜合動手能力培養(yǎng)。在化工基礎實驗方面,以基礎化學為平臺,強化基礎化學實驗課程建設,同時,開設化工原理課程設計,加強對學生工程實踐能力的訓練,使學生具有明顯化工知識優(yōu)勢。在化工專業(yè)實驗方面,增加設計型、綜合型及自主實驗型教學內(nèi)容,以加強培養(yǎng)學生的實踐能力。通過實驗教學對學生進行實驗思路、實驗技術、實驗設計、數(shù)據(jù)處理、觀察能力、分析能力、表達能力的全面訓練。
2.實習課程教學體系
實習課程包括化工過程狀態(tài)仿真模擬實習、CAD上機實習、認識實習、生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習。由于受條件和經(jīng)費限制,校內(nèi)實驗室不可能完全滿足學生的實習要求,因此必須以校內(nèi)實踐教學基地建設為核心,穩(wěn)定和擴展校外實踐基地,全面提升實習教學質(zhì)量,提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。現(xiàn)在專業(yè)院系已經(jīng)和新疆天業(yè)集團公司、新疆化肥廠、獨山子煉油廠等疆內(nèi)8家化工企業(yè)簽訂了定期實習合約,能夠滿足學生實踐教學的需要。
3.畢業(yè)論文(設計)教學體系
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)41-0145-02
化學工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要的地位,由于化工行業(yè)的特殊性,化工人才需求特別強調(diào)學生工程素質(zhì)的培養(yǎng),要求學生具有較強的實踐能力和創(chuàng)新能力。2010年教育部在天津大學啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,其宗旨就是要聯(lián)合有關部門和行業(yè)協(xié)(學)會,共同培養(yǎng)適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術人才[1-2]。化學工程與工藝專業(yè)實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,為高素質(zhì)化工人才的培養(yǎng)搭建了良好的平臺。桂林理工大學化學工程與工藝專業(yè)在2011年入選了教育部第二批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,并于2012年招收了本校第一批化工卓越工程師班的學生。經(jīng)過幾年的實踐,對化工專業(yè)如何實施“卓越計劃”,如何構建化工專業(yè)實踐教學平臺,培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力,有了一定的思考,下面談談筆者的認識與體會。
一、當前化工專業(yè)實踐 教學面臨的問題
桂林理工大學化學工程與工藝專業(yè)建立于1986年,當時名稱為工業(yè)分析專業(yè),1998年更名為化學工程與工藝專業(yè),專業(yè)方向包括化學工程、電化學工程、石油化工。經(jīng)過近30年的發(fā)展,專業(yè)建設取得了長足的進步,2006年被確定為廣西高校優(yōu)質(zhì)專業(yè),2008年獲國家級高等學校特色專業(yè)建設點,2011年入選教育部卓越工程師培養(yǎng)計劃,2008年專業(yè)所屬的化學化工教學團隊成為廣西區(qū)教學團隊,擁有的《普通化學》課程在2008年評為國家級精品課程,在2013年評為國家級精品資源共享課程,1人獲得廣西區(qū)教學名師獎,2人入選廣西高校優(yōu)秀人才資助計劃。在長期專業(yè)辦學實踐中,我們深感化工專業(yè)實踐教學存在的諸多問題,阻礙了學生實踐能力和創(chuàng)新能力的提高,也對實施“卓越計劃”造成了一定程度的困擾。這些問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.大多數(shù)化工企業(yè),由于擔心學生的安全問題,對學生進企業(yè)進行生產(chǎn)實習,表現(xiàn)得不是很積極。各校多采取讓學生自己找單位實習,回來交一個實習報告解決實習難的問題,導致生產(chǎn)實習教學環(huán)節(jié)存在“放羊”現(xiàn)象。
2.化工專業(yè)普遍生產(chǎn)實習時間較短,一般為4――5周,企業(yè)很難給予一個真正的崗位讓學生進行生產(chǎn)實習,更無法給予學生動手,進行實際操作的機會,導致學生的生產(chǎn)實習輪為“參觀式實習”。
3.實踐教學內(nèi)容比較陳舊,綜合性、工程設計性實驗項目偏少,沒有建立一個完整的給予學生進行工程實踐的教學平臺,沒有將學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),貫穿于整個大學教育的實踐教學體系中,另外各類實驗(基礎實驗、專業(yè)實驗),各類實習(認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習)有機銜接不夠,需要進行深層次的改革。
二、基于卓越工程師培養(yǎng)的化工專業(yè)實踐教學體系的構建
1.學生實踐能力和創(chuàng)新能力構成要素。深入認識學生實踐能力和創(chuàng)新能力構成要素,是有效的構建專業(yè)實踐教學體系的基礎。創(chuàng)新能力就是創(chuàng)造新的思想,將新的思想付諸實踐,創(chuàng)造一個新的事物的能力[3-4]。創(chuàng)新能力主要由創(chuàng)新思維能力、非智力因素和創(chuàng)新實踐能力三個要素構成,而實踐能力則表現(xiàn)為基本實踐能力、綜合實踐能力、創(chuàng)新實踐能力三個由低到高的層次。很明顯創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng),對提升學生實踐能力和創(chuàng)新能力意義重大。影響創(chuàng)新實踐能力的主要因素有學生的創(chuàng)新實踐品質(zhì)、創(chuàng)新實踐技能和創(chuàng)新實踐環(huán)境[5]。作為高等學校的教育工作者,在對學生創(chuàng)新實踐品質(zhì)培養(yǎng)時,既要注重開發(fā)和培育學生的共性,也要尊重學生個性的差異,要因材施教,促進多樣化人才的發(fā)展,同時要將創(chuàng)新實踐技能的培養(yǎng)融入人才培養(yǎng)方案中,根據(jù)學生在不同階段的特點,開設不同類型的實踐課程;要盡量依托學科優(yōu)勢平臺,打破教學實驗室和科研實驗室壁壘,將重點實驗室的優(yōu)質(zhì)資源和教師的科研成果融入教學中,構建良好的創(chuàng)新實踐環(huán)境。
2.多層次立體化化工實踐教學體系的構建。在入選了教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”后,我們及時對化工專業(yè)人才培養(yǎng)方案進行了修訂,構建理論(Theory)課程體系和課程內(nèi)容、驗證(Test)體系、創(chuàng)新(Try)體系的“3T”化學工程與工藝專業(yè)課程體系,特別是形成以“工程實踐與工程應用創(chuàng)新”為亮點的實踐教學體系,其核心是體現(xiàn)了對學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。該實踐教學體系由“基本技能層次”、“綜合應用能力與初步設計能力層次”、“工程實踐與創(chuàng)新能力層次”三個層次構成。“基本技能層次”由大一、大二開設的無機化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗、分析化學實驗、化工原理實驗、以及由大三開設各專業(yè)方向的綜合實驗等組成,通過課程實驗、上機等實踐環(huán)節(jié),學生加深了對理論課基本概念、基本理論的理解,培養(yǎng)了學生基本實踐技能;“綜合應用能力與初步設計能力層次”則由化工設計、精細化學品配方工程師實訓、工業(yè)分析技能實習實訓、電化學工藝技能實訓,以及認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習組成,通過課程設計、綜合實訓、在企業(yè)進行的各類實習等環(huán)節(jié),實現(xiàn)對學生綜合應用工程能力與初步設計能力的培養(yǎng);“工程實踐與創(chuàng)新能力層次”通過開設應用研究型選修課、“工程實踐與創(chuàng)新”自選實驗項目和暑期到企業(yè)“頂崗實踐”,同時通過組織學生參加全國大學生化工設計競賽、各級“挑戰(zhàn)杯”大學生學術科技作品競賽、各級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目等方式,培養(yǎng)學生的工程實踐與工程應用創(chuàng)新能力,通過雁山大講壇的引導,開展各種形式的講座、研討會,豐富校園化工科技文化生活。
幾年來,為了使化工實踐教學體系能夠獲得良好的教學效果,我們對實踐教學內(nèi)容和教學方法進行了改革。一方面鼓勵教師在教學中立足先進性、前沿性更新充實課程內(nèi)容,將化學化工學科最新科研成果及個人的科研成果有機融入到課程教學中,如電化學工程方向教師利用廣西區(qū)科技進步獎的“高性能二次電池電極活性材料合成的新方法”和電鍍新工藝研究的科研成果以及發(fā)明專利,設計并開設了“鋰離子電池的裝配及性能測試”、“電鍍鎳的工藝設計及性能測試”等電化學工程專業(yè)實驗,并出版教材《電化學實驗》,化學工程方向教師利用綠色化學科研成果,出版《有機化學實驗綠色化教程》、《精細化工工藝學》教材,并在教學中使用。另一方面在開設的各種技能實訓中,努力開發(fā)具有中試規(guī)模的實訓項目,盡量確保學生能在真實工作崗位環(huán)境條件下進行實訓,如與東莞金賽爾科技有限公司合作,從企業(yè)引進了軟包裝鋰離子電池小試生產(chǎn)線,開設了與生產(chǎn)實際接近的電化學工藝技能實訓項目,精細化學品配方工程師實訓項目所采用的配方及工藝,均來自生產(chǎn)實際。在2014年,學校加大了對校內(nèi)實踐基地的投入力度,打造校內(nèi)化工生產(chǎn)仿真實訓裝置平臺。該化工生產(chǎn)仿真實訓裝置采用真實的化工企業(yè)生產(chǎn)工藝流程,運用仿真技術,結合化工生產(chǎn)真實設備、儀表及工業(yè)控制系統(tǒng)進行構建,全面模擬生產(chǎn)工藝過程。化工生產(chǎn)仿真實訓裝置平臺的建立,彌補了學生在化工企業(yè)不能動手的,只能參觀的缺陷,提高了實訓實習質(zhì)量。
三、實踐教學體系教學效果
1.新的實踐教學體系的實施,在一定程度上解決了當前化工專業(yè)在企業(yè)實習效果不理想的問題,提高了實踐實習教學質(zhì)量。
2.實施新的實踐教學體系,極大提高了學生的創(chuàng)新實踐能力,多年來本專業(yè)畢業(yè)生一次性就業(yè)率保持在90%以上。近三年來,化工專業(yè)全體學生(約200人)均參加了全國大學生化工設計競賽,5人獲得全國一等獎,18人獲全國二等獎,33人獲全國三等獎,其余學生獲優(yōu)秀獎,在廣西同類高校名列前茅;同時化工專業(yè)各班級約有一半的學生參加導師課題組的科研活動,在導師指導下參加包括大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)在內(nèi)的科研項目近30項,并獲得不少科技成果獎,其中獲廣西區(qū)級“挑戰(zhàn)杯”二等獎1項(2012年)、三等獎1項(2014年),廣西高校化學化工類論文及設計競賽,11人獲一等獎,3人獲二等獎。本科生以第一作者發(fā)表學術研究論文每年在2~3篇左右,申請國家發(fā)明專利2~3項。
3.“化學工程與工藝特色專業(yè)建設與實踐”成果在2012年獲廣西區(qū)級優(yōu)秀教學成果獎一等獎,其中對學生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng),引起了同行們廣泛關注,起到了很好的示范作用,彌補了學生在化工企業(yè)不能動手的,只能參觀的缺陷,提高了實訓實習質(zhì)量。
參考文獻:
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培養(yǎng)目標:使畢業(yè)生適應國家經(jīng)濟與科技發(fā)展的需求,成為具備寬厚的理論基礎知識,通曉化工生產(chǎn)技術的專業(yè)原理、專業(yè)技能與研究方法,能夠從事過程工業(yè)領域的產(chǎn)品研制與開發(fā)、裝置設計、生產(chǎn)過程的控制以及企業(yè)經(jīng)營管理等方面工作的高素質(zhì)科技人才。
主干學科:有機化學、物理化學、化工原理、化學反應工程、化工機械、精細有機合成原理等。
主要課程:無機化學、分析化學、大學物理、有機化學、物理化學、化工原理、化學反應工程和一門必選的專業(yè)方向課程。 另外輔修化工經(jīng)濟技術分析、電工電子等。
主要專業(yè)實驗:有機化學實驗、無機化學實驗、化工熱力學、化工傳遞過程、化學反應工程、化工過程系統(tǒng)工程、工業(yè)催化和應用化學等。
主要實踐性教學環(huán)節(jié):包括化學與化工基礎實驗、認識實習、生產(chǎn)實習、計算機應用及上機實踐、課程設計、畢業(yè)設計(論文)(計算機應用要求較高)等。
專業(yè)發(fā)展方向:化學工程、化學工藝、精細化工。
1.華東理工大學 2.天津大學 3.北京化工大學 4.南京工業(yè)大學 5.大連理工大學
6.浙江大學 7.中國石油大學 8.華南理工大學 9.太原理工大學 10.四川大學
11.鄭州大學 12.湖南大學 13.哈爾濱工業(yè)大學 14.西安交通大學 15.上海交通大學
16.江南大學 17.中南大學 18.南京理工大學 19.中國礦業(yè)大學 20.湘潭大學
大連理工大學化工系創(chuàng)辦于1949年,1952年高等學校院系調(diào)整時,一批著名化學家匯集大工,形成了具有雄厚實力的化工學科。改革開放后,化工各學科發(fā)展很快,師資隊伍和招生規(guī)模不斷擴大,1984年發(fā)展為化工學院,學院設有化學、化學工程、生物工程、材料化工、化學工藝、工業(yè)催化、精細化工、高分子材料和化工機械等9個系,24個教研室。現(xiàn)有本科生2410人,碩士生494人,博士生241人,博士后科研人員7人。教職工370人,其中中國工程院院士1人,雙聘院士3人,“長江學者獎勵計劃”特聘教授2人,博士生導師37人,教授53人,副教授80人,高級工程師17人。
化工學院現(xiàn)有化學工程與技術一級學科博士學位授予權,覆蓋了其全部五個二級學科――化學工程、化學工藝、應用化學、工業(yè)催化和生物化工,并設有化學工程與技術博士后科研流動站。此外還有高分子材料、無機非金屬材料及化工過程機械博士點和3個理科化學碩士點。生物化工、應用化學、環(huán)境學科設有“長江學者獎勵計劃”特聘教授崗位。學院擁有應用化學國家重點學科,化學工程、工業(yè)催化和生物化工三個遼寧省重點學科,精細化工國家重點實驗室,分析中心及15個研究所,擁有400兆核磁共振,氣/液質(zhì)譜、飛行時間質(zhì)譜、X射線衍射儀等大型分析儀器40余臺,成為我國培養(yǎng)化工高層次人才和科學研究的基地。
化工學院作為大連理工大學的重要學院,50年來為國家培養(yǎng)了2萬名畢業(yè)生,其中許多人成為國家各部委和省市領導,中科院院士,國家有突出貢獻的專家以及大專院校、科研院所和廠礦企業(yè)的廠長、經(jīng)理、總工及業(yè)務骨干,為適應社會需求培養(yǎng)了復合型、外向型高技術人才。
化工學院廣泛開展國際學術交流和技術合作,已經(jīng)與日本、韓國、美國、加拿大、澳大利亞、德國、奧地利、英國等國家的大學、研究機構或公司建立科技合作和學術交流。
化工學院辦學宗旨是以人才為本、創(chuàng)新為先,辦學思路是以貢獻求支持,以改革促發(fā)展。重視面向社會經(jīng)濟建設的重大關鍵技術的基礎研究和應用基礎研究,每年都承擔一批國家、省市級科學基金和“973”“863”及“九五”重點攻關項目,同時與企業(yè)建立產(chǎn)、學、研三結合緊密型協(xié)作關系,解決技術難題及高新技術和新產(chǎn)品的開發(fā)工作,化工學院每年科學研究經(jīng)費達3000萬元以上,近兩年科技成果顯著,獲國家科技進步獎二等獎一項,省部級科技進步獎一等獎三項、二等獎三項。
問題1:化學工程與工藝專業(yè)的學生應掌握怎樣的知識和能力?
1.掌握化學工程、化學工藝、應用化學等學科的基本理論、基本知識;
2.掌握化工裝置工藝與設備設計方法,掌握化工過程模擬優(yōu)化方法;
3.具有對新產(chǎn)品、新工藝、新技術和新設備進行研究、開發(fā)和設計的初步能力;
4.熟悉國家對于化工生產(chǎn)、設計、研究與開發(fā)、環(huán)境保護等方面的方針、政策和法規(guī);
5.了解化學工程學的理論前沿,了解新工藝、新技術與新設備的發(fā)展動態(tài);
6.掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科學研究和實際工作能力。
問題2:化學工程與工藝專業(yè)的學生就業(yè)方向?
本專業(yè)畢業(yè)生知識面寬,可到工業(yè)部門從事化工類產(chǎn)品的設計、施工、生產(chǎn)管理、技術開發(fā)、應用研究以及貿(mào)易等方面的工作,也可到科研、商貿(mào)、行政等部門從事與化學工程相關的工作。
也可在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等部門從事工程設計、技術開發(fā)、生產(chǎn)技術管理和科學研究等方面的工作。
還可以到化學工廠、大學、政府社團、保健服務、中學、醫(yī)院、工業(yè)實驗室、圖書館、醫(yī)藥公司、私人企業(yè)、實驗研究所等從事相關的工作。
問題3:化學工程與工藝專業(yè)方向的不同有差異么?
化學工藝包括能源化工、材料化工、有機化工、環(huán)境化工、高分子化工、無機化工等眾多領域,覆蓋面廣。它不僅涵蓋了傳統(tǒng)的基礎領域,同時與材料、能源、生物、醫(yī)藥、環(huán)境等學科滲透融合,不斷地培植出新的生長點。它既是一個歷史悠久、曾作出重大貢獻的學科,又是一個新世紀不可缺少的充滿了生機與活力的學科。
化學工程是以化學工業(yè)及相關生產(chǎn)過程中所進行的化學、物理過程為研究對象,探究其所用設備的設計原理與操作方法以及最終實現(xiàn)過程優(yōu)化所應遵循的共性規(guī)律。本專業(yè)方向?qū)W生主要學習化工流體流動與傳熱、化工傳質(zhì)與分離過程、化工熱力學、化學反應工程、化工傳遞過程基礎、化工數(shù)學、化工分離過程、化工工藝學、化工過程分析與合成、化工設計等課程。為拓寬專業(yè)面,增加適應性,還開設生化基礎、石油煉制工程、環(huán)境化工、化工機械基礎、ChemCAD等課程。
問題4:與化學工程與工藝專業(yè)相近的專業(yè)是什么?
制藥工程(主要是化學制藥)。
問題5:化學工程與工藝專業(yè)中的催化科學與工程具體是什么樣的學科?
它是催化化學、材料物理及化學工程之間的交叉學科,具有理工結合的特點。
1 化學工程與工藝對生態(tài)環(huán)境的影響
在深化改革開放的時期,化學工程與工藝已經(jīng)向“環(huán)境友好型化工”方向發(fā)展。我國環(huán)境問題面臨十分嚴峻的挑戰(zhàn),改善環(huán)境是當前迫在眉睫的事情。通過對化學工程與工藝的發(fā)展,不僅能夠提高企業(yè)的經(jīng)濟效益,降低對資源的損耗和對環(huán)境的污染,而且為相關的化工企業(yè)提供一些有效的環(huán)保方案。因此,化學工程與工藝對環(huán)境保護具有重要的意義。
2 化學工程與工藝專業(yè)的實習現(xiàn)狀及分析
以往的化工專業(yè)人才培養(yǎng)方案中普遍存在教學模式陳舊、人才培養(yǎng)模式單調(diào)、考核制度單一等問題,開設了大量的理論性的課程,對于工程實踐方面十分缺乏,從而導致學生們的實踐能力和動手能力較差,缺少充分的實踐經(jīng)驗,使學生走進工廠純屬紙上談兵。在整個工科生培養(yǎng)的過程中,實踐能力是最重要的一個部分,實踐的時候需要我們從中鍛煉并掌握必要的實踐技能、實踐工具及從事科研和工程實踐的能力[1]。從當前我國學生的生產(chǎn)實習來看,主要存在以下問題。
2.1 實習只是局限于參觀,學生重視程度不夠
在實習的時候,出于安全考慮工廠只允許學生以參觀為主,講解為輔的方式,學生只能從總體上了解大概的生產(chǎn)設備和工藝路段。學生在很短的實習時間內(nèi)了解工廠中的工藝流程,然后粗略的整理資料,以應付課時學分,學生難有深入學習的機會。很多學生甚至借自己找實習單位的名義,僅僅靠借關系找相關企業(yè)簽字蓋章,有的化工專業(yè)的學生甚至沒有去相應的專業(yè)實習,胡亂的找一個企業(yè)簽字蓋章。因此,學生的不重視,導致其很難理性的認識到這個行業(yè)的特點。
2.2 學校沒有完善的見習體系,培養(yǎng)方案不合理
目前,許多普通高校對于自身的發(fā)展方向沒有一個正確的定位,進而導致對見習體系和培養(yǎng)方案安排的不合理。大多數(shù)高校把實習安排在大四上學期,這個時間段許多學生正在積極的準備考研,完全沒有把實習放在心上,有的學校為了考研甚至允許學生不參加實習,還有的學生正在跟著老師做畢業(yè)論文,實習效果顯而易見。此外,大多數(shù)學校都是集中時間實習,這也導致企業(yè)和學校難以合作和聯(lián)系。我們教學的目的不僅僅是為了理論知識,值得注意的是要掌握工程技術基本理論和方法,就要接受工程研究的思維方式和創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)的訓練[3]。
2.3 學校和企業(yè)之間缺乏合作和聯(lián)系。
當前,許多企業(yè)認為學生來工廠實習并沒有給企業(yè)帶來什么好處,[!]相反,企業(yè)還要提供技術支持以及人員的安排,影響了企業(yè)的正常運行。企業(yè)為了自身長遠的發(fā)展,保護企業(yè)關鍵技術的安全,以商業(yè)機密為由,有所保留的培養(yǎng)學生,甚至還有的企業(yè),當學生進入企業(yè)實習時就要簽訂應聘合同。其實,學生走進企業(yè)實習,既可以為企業(yè)帶去優(yōu)秀的人才,保障科研技術的研發(fā),學生又可以培養(yǎng)綜合實踐能力。
3 化學工程與工藝專業(yè)實習和培養(yǎng)方案的改進
在實習和培養(yǎng)方案的改進上,天津大學余國琮院士等提出,實行靈活的學分制、導師制、自由選課制,逐步實行淘汰制[4]。這樣就可以促進學生自主學習,“以師帶學,以學帶學”的循環(huán)發(fā)展模式。有些地方高校也提出了,利用產(chǎn)學研合作基地以及實習實訓中心采用現(xiàn)場教學和教學做一體化的新型教學模式[5]。通過這些方式可以提高學生的專業(yè)水平和實踐能力。
3.1 加強實習管理,落實責任制度
首先,學校要為學生提供穩(wěn)定的實習基地,加強校企的合作。學校應該成立一個專門的對外機構,專管全校學生實習工作。其次,為了提高學生的動手能力以及防止安全事故的發(fā)生,企業(yè)應該實行“學徒制”,讓經(jīng)驗豐富的工程師帶領學生。在工程師的指導下,親自動手實踐,論證理論知識和總結實際經(jīng)驗。在實習過程中,學生不僅要運用理論知識,還可以改進工藝,幫助企業(yè)攻克技術難題。
3.2
做好課程與實習的協(xié)調(diào)工作 在化學工程與工藝專業(yè)實施了“3+1”應用型人才教學模式的嘗試探索[5]。還有的學校引進國外其他大學培養(yǎng)人才的成功經(jīng)驗,構建理論教學與實踐教學相學體系[6]。對于課程的設計,高校可以通過多種手段實施這種培養(yǎng)人才方案。還有的學校提出了最近幾年國際上工程教學的一種新模式,CDIO即構思(ConcEive)、設計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operate)[7]。
3.3 注重教師的培養(yǎng),打造實踐能力強的教師隊伍
作者簡介:劉峙嶸(1969-),男,江西蓮花人,東華理工大學化學生物與材料科學學院,教授;樂長高(1967-),男,江西撫州人,東華理工大學化學生物與材料科學學院,教授。(江西 撫州 344000)
作者簡介:本文系江西省學位與研究生教育教學改革研究課題(課題編號:JXYJG-2011-028)、江西省學位與研究生教育教學改革研究課題(課題編號:JXYJG-2012-057)、江西省高等學校教育教學改革研究課題(課題編號:JXJG-11-8-14)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)35-0034-02
專業(yè)型碩士是我國研究生教育的一種形式,與學術型碩士處于同一培養(yǎng)水平。國務院學位委員會將專業(yè)學位定位為具有特定職業(yè)背景的學位,主要培養(yǎng)特定職業(yè)背景的高層次專門應用型人才。2009年首次招生以來,專業(yè)碩士發(fā)展迅速,專業(yè)類型、招生比例和招生專業(yè)都有大幅度的增加。預計到2015年,專業(yè)碩士招生將占研究生總招生的50%以上,我國將形成學術型研究生和專業(yè)型研究生均衡發(fā)展的總體格局。[1-3]
化學工程領域是一種工程碩士專業(yè)學位。化學工程是研究化學工業(yè)和其他工業(yè)過程中所進行的化學過程與物理過程共同規(guī)律的一門工程學科,涉及在化工、煉油、輕工、冶金、能源、醫(yī)藥、環(huán)保、軍工等部門從事產(chǎn)品研制、工藝開發(fā)、過程設計、系統(tǒng)模擬、裝備強化、操作控制、環(huán)境保護、生產(chǎn)管理等內(nèi)容。
東華理工大學化學生物與材料科學學院2002年獲得“應用化學”二級學科工學碩士點授予權,2005年獲得“化學工藝”二級學科工學碩士點授予權,2008年獲得化學工程領域工程碩士授予權,2010年獲得“化學工程與技術”一級學科工學碩士點授予權。該學科擁有先進的實驗平臺,雄厚的科研開發(fā)實力。“化學工程與技術”碩士點擁有一支知識和年齡結構均較合理的師資隊伍。
產(chǎn)學合作是一種學校理論學習與企業(yè)工程實踐相結合的教育模式,相對于其他類型的人才培養(yǎng),產(chǎn)學合作對化學工程領域人才的培養(yǎng)更為重要,豐富的實習實踐訓練、扎實的研究訓練對提高研究生就業(yè)競爭力有很大幫助。與19世紀研究生教育產(chǎn)生時所處的社會環(huán)境不同,現(xiàn)代社會更加強調(diào)產(chǎn)、學、研的一體化。我校“化學工程”領域一直高度重視產(chǎn)學合作教育對化工人才培養(yǎng)的重要作用,對“產(chǎn)學研”與“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)意”結合培養(yǎng)化學工程領域高級人才進行了一些探索和實踐,取得了成效。
一、“產(chǎn)”為先、引導創(chuàng)業(yè)意識
東華理工大學(原華東地質(zhì)學院)是江西省人民政府與工業(yè)和信息化部國防科技工業(yè)局(原國防科工委)共建的一所具有地學優(yōu)勢和核科學特色的高等院校,我校“化學工程”領域長期以來一直為核化學化工行業(yè)培養(yǎng)高級人才,一直與核化工企業(yè)保持良好的合作關系。
我校建校以來,長期受部委管轄,與當?shù)鼗て髽I(yè)聯(lián)系很少。自從學校下放江西省人民政府管理以來,經(jīng)過多方努力,積極與地方企業(yè)聯(lián)系,義務為地方企業(yè)提供技術咨詢和服務,增進了雙方的了解和相互信任,局部彌補了企業(yè)領軍人物和專業(yè)人才比例偏低的不足。目前已與江西省內(nèi)十多家化工企業(yè)建立了廣泛的產(chǎn)學研合作,如江西撫州添光化工有限公司、江西撫州三和醫(yī)藥化工有限公司、江西贛亮醫(yī)藥原料有限公司、江西撫州蒼源生物科技有限公司、江西撫州市臨川之信生物科技有限公司、江西省永方電源有限公司。通過不同層次層面的合作,形成了校企長期穩(wěn)定的產(chǎn)學研關系,促進了企業(yè)通過加快引進高校技術成果來提升企業(yè)的科技競爭力,形成了產(chǎn)學相結合的化工初中高級人才培養(yǎng)基地和產(chǎn)學研結合的教學科研創(chuàng)新基地,又是企業(yè)破解行業(yè)技術問題和研究生培養(yǎng)的共同體。
產(chǎn)學研合作是指企業(yè)、科研院所和高等學校之間的合作方式,產(chǎn)學研合作是一個系統(tǒng)工程,其功能和作用都是雙向的。導師鼓勵研究生走出“象牙塔”,向社會學習,向基層學習,向?qū)嵺`學習,注重就業(yè)創(chuàng)業(yè)引導,努力使專業(yè)學習與創(chuàng)業(yè)教育緊密結合,專業(yè)實踐與創(chuàng)業(yè)實踐有效銜接,讓研究生在“做中學”,進一步增強研究生創(chuàng)業(yè)理念,促進研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,提高就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量。企業(yè)的收獲在于教學培養(yǎng)的人才和科研成果最終流向企業(yè),通過一年實踐學習,對實習企業(yè)有一定了解的化學工程領域研究生畢業(yè)后選擇回實習企業(yè)就業(yè),這些研究生對企業(yè)工藝流程有比較深刻的了解,不需要經(jīng)過培訓,很容易上崗;企業(yè)的技術骨干也可以到我校通過攻讀化學工程碩士學位提高理論水平。
二、“學”為主、培養(yǎng)創(chuàng)新能力
學校不必建立一個比真實化工廠的工程實踐環(huán)境更好的化學工業(yè)實驗室,通過多層面、全方位的產(chǎn)學研合作,學校既可有效地解決化學工業(yè)實驗室建設所需要的經(jīng)費不足和場地缺乏等問題,同時能夠解決實踐教學指導環(huán)節(jié)中化工專任教師“弱工程化”的問題,增加接觸化工企業(yè)的機會,增強工程實踐能力,以提高化工專業(yè)課程教師工程素質(zhì)和培養(yǎng)“雙師型”教師。
另外我校“化學工程與技術”學科教師在承擔各級縱向科研課題的同時,也通過與化工企業(yè)廣泛合作,承擔大小橫向研發(fā)項目,在促進自身科研水平提升的同時,也為教學質(zhì)量的提高奠定了基礎。所有這些縱向橫向項目的開展都為研究生的畢業(yè)論文和畢業(yè)設計環(huán)節(jié)提供了充足的題目來源和經(jīng)費支撐,為研究生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定了必備基礎。
創(chuàng)新是在一定范圍內(nèi)、時間內(nèi)做別人沒有做過的事,提出別人沒有提出過的東西的一種活動過程及其結果。進入化工企業(yè)的專業(yè)型研究生,采取1+2或2+1模式,每位學生分配學校和企業(yè)雙重導師,共同負責整個培養(yǎng)過程。學生在校遵守學校的各項管理制度,進入企業(yè)則必須遵守企業(yè)的員工管理制度。使研究生“真刀真槍”作畢業(yè)設計(論文),在企業(yè)導師的指導下,能夠在理論知識學習扎實的基礎上獲得足夠的實際工程技術鍛煉,獲得較強的化學工程專業(yè)技術核心能力,為研究生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的開發(fā)創(chuàng)造了條件。該學科及時與化工企業(yè)交流合作,了解化工企業(yè)對化學工程領域高級人才知識結構的需要,不斷調(diào)整專業(yè)型化學工程領域培養(yǎng)方案/培養(yǎng)計劃,制定出符合化工市場需求的應用型高級人才培養(yǎng)的課程體系和課程內(nèi)容;聘請多名企業(yè)工程技術人員作為企業(yè)導師或工程實踐指導教師,形成了化工專業(yè)理論教師與化工企業(yè)工程人員相結合、學校與企業(yè)緊密結合的實踐教學體系;突出研究生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。[4-5]
三、“研”為線、點燃創(chuàng)意火花
化工企業(yè)所取得的科研成果由校企雙方共享,校企雙方以互惠互利、共同可持續(xù)發(fā)展為原則。通過產(chǎn)學研用結合,可進一步提高我校化學工程領域研究生群體的社會貢獻率,優(yōu)化研究生的知識結構和能力骨架,增強研究生分析問題及解決實際問題的能力,同時促進合作單位研究開發(fā)能力、科技創(chuàng)新能力和綜合競爭實力的不斷提高。[6]
高校應充分發(fā)揮教書育人、科學研究及服務社會三大職能。“化學工程與技術”學科教師穿梭于學校和生產(chǎn)企業(yè)之間,能及時了解什么是社會急需的技術和適用的技術,密切關注科技成果應用價值來提高科技成果轉化率,根本上解決經(jīng)濟科技“兩張皮”,擺脫長期以來科研成果在實驗室“睡大覺”現(xiàn)象,切實充當產(chǎn)、學、研的紐帶和橋梁,讓彼此從原來的松散聯(lián)盟變成緊密合作體。目前“化學工程與技術”學科多名知名教授被化工企業(yè)聘請為省級科技特派員或承擔省級產(chǎn)學研課題。2010年撫州三和醫(yī)藥化工有限公司科研項目“雷貝拉唑羥基物鹽酸鹽”先后獲得撫州市科學技術獎一等獎和江西省科技進步獎三等獎,2011年撫州三和醫(yī)藥化工有限公司科研項目“奧美拉唑氯化物”又先后獲得撫州市科學技術獎一等獎和江西省科技進步獎三等獎,2012年撫州三和醫(yī)藥化工有限公司“醫(yī)藥中間體技術創(chuàng)新團隊”被認定省級技術創(chuàng)新團隊,這些科研成果里也凝聚了我校“化學工程與技術”學科教師和研究生的心血和汗水。研究生在企業(yè)實踐期間體會到比別人擁有更多的信息就會有更多的創(chuàng)意,也觀察到如何將好創(chuàng)意應用到商業(yè),從而實現(xiàn)自己的創(chuàng)業(yè)夢想。
大力開展產(chǎn)學研深度合作,大力倡導創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)意理念,培養(yǎng)高素質(zhì)的化學工程領域研究生,是我們今后將繼續(xù)探索和實踐的目標。
參考文獻:
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[3]陳皓明.樹立科學的質(zhì)量觀和發(fā)展觀全面推進工程碩士教育發(fā)展[J].學位與研究生教育,2006,(11):15-17.
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9324(2012)05-0027-02
“化學工程基礎”是理科院校化學專業(yè)的專業(yè)基礎課程,主要內(nèi)容為化學工程的基本原理和化工生產(chǎn)的各種單元操作,包括化工過程的動力學原理、熱力學原理、能量守恒與轉換原理、質(zhì)量傳遞原理以及相應過程的控制機理、操作方法、影響因素、設備結構和工藝過程等,具有與生產(chǎn)實踐緊密聯(lián)系的特點,應用性很強,是理科化學類專業(yè)唯一的一門工程技術課程。
一、人才培養(yǎng)的要求
當代化學工業(yè)對化學化工類人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。如何培養(yǎng)基礎理論知識扎實、工作適應性強、具有創(chuàng)新能力的人才,是綜合性大學化學化工教學改革面臨的重要課題。目前,綜合性大學化學與應用化學專業(yè)每年都有相當一部分畢業(yè)生進入化學、化工和制藥等企事業(yè)單位業(yè)從事研究開發(fā)或工程技術工作,這種趨勢還會隨著創(chuàng)新性國家的建設而逐年增長。化學工程基礎是綜合性大學化學專業(yè)的專業(yè)基礎課,也是唯一的一門工程技術類課程,該課程的教學改革與實踐對于理工學科交叉與學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)是綜合性大學化學與應用化學專業(yè)其他課程所不能替代的。在充分發(fā)揮綜合性大學基礎理論研究優(yōu)勢的同時,通過對理科專業(yè)化學工程基礎課程教學內(nèi)容的更新、充實和調(diào)整,為化工類企事業(yè)單位培養(yǎng)和造就具有開拓創(chuàng)新精神、勝任科學研究與工程技術工作、適應性強的化學化工專業(yè)人才。
二、教學內(nèi)容與教學方法的優(yōu)化
以創(chuàng)新教育思想為指導,研究改革化學工程基礎課程教學內(nèi)容和教學方法,建立培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的化學工程基礎課程內(nèi)容新體系。動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞與化學反應工程(“三傳一反”)仍將是化學工程基礎教學的核心內(nèi)容,應不斷充實更新才能反映學科發(fā)展現(xiàn)狀和適應社會經(jīng)濟需求。化學和化學工程學是支撐物質(zhì)轉化相關工業(yè)的學科,前者研究分子之間發(fā)生反應的可能性、必要的條件和產(chǎn)物的結構,后者研究物質(zhì)的流動、質(zhì)能傳遞及其對反應過程與產(chǎn)物的影響。
1.優(yōu)化更新教學內(nèi)容,反映體現(xiàn)學科發(fā)展與技術進步。化學工程基礎作為理科化學專業(yè)的工程技術課程,其教學內(nèi)容除了動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞與化學反應工程以外,還應當及時反映和體現(xiàn)學科的發(fā)展與技術進步。根據(jù)授課學時,突出教學重點,優(yōu)化教學計劃,精選教學內(nèi)容。以化學工程學的基本觀點、基本原理和基本方法為核心,結合典型化工過程,理論聯(lián)系實際,使學生在有限的教學學時內(nèi),掌握本門課程的基本知識,熟悉研究與應用對象,為今后從事化學化工專業(yè)技術工作打下堅實基礎。在其他科學技術的帶動和社會需求的推動下,化工分離技術近年來取得了很大進步。新技術不斷涌現(xiàn),膜分離和超臨界流體萃取等新型分離技術就是其中的代表。我們在教材的編寫和課堂教學中,有意識地加入這些內(nèi)容,便于學生從課堂上了解新的科學知識,拓寬學術視野。
2.引導學生建立工程技術與技術經(jīng)濟觀點,提高學生綜合素質(zhì)。科學與技術的交叉和滲透,要求我們培養(yǎng)的學生不僅要掌握扎實的基礎理論知識,還要學會運用所學的理論解決工程實際問題。綜合性大學理科化學專業(yè)的學生基礎理論知識比較扎實,在課堂教學中,我們根據(jù)教學內(nèi)容,結合工程實際,啟發(fā)學生從工程實際問題出發(fā),強調(diào)工程實際的特點,突出工程實踐的技術經(jīng)濟問題,灌輸學生節(jié)能減排與綠色環(huán)保的理念,訓練學生綜合運用數(shù)學、物理與化學等多學科知識,綜合分析化工單元操作與工業(yè)裝置中涉及的復雜問題,培養(yǎng)學生的工程技術思維方法與工程設計等綜合素質(zhì)。
3.改進教學方法,提高教學效率。化學工程基礎課程的課堂教學內(nèi)容涉及化工單元操作與工藝過程。綜合性大學化學專業(yè)的學生一般沒有見過真實的化工設備,對化工廠與化工設備和裝置缺乏感性認識,通過多媒體教學技術和傳統(tǒng)課堂教學方法,可以促進學生感知與思維、理論與實踐的結合,提高學生對化學工程基礎的學習興趣,激發(fā)他們的學習熱情,使他們由不熟悉、不了解化工企業(yè)與裝置轉變?yōu)橄矚g應用學科、樂于進入與應用密切相關的教師實驗室開展業(yè)余科研。為此,我們一方面利用多媒體的優(yōu)點,在課堂教學中放映一些設備的實物圖像。另一方面,在有關課程中增加了實習參觀環(huán)節(jié),組織學生到石油化工廠、有機化工廠和精細化工廠等企業(yè)參觀實習,增強學生對加熱爐、精餾塔、泵、換熱器等主要化工設備的感性認識。
三、教學團隊與課程體系的建設
以先進的教學理念為先導,以高水平的教學團隊為根本,以科學的課程新體系為核心,以優(yōu)良的規(guī)劃教材為保障,強化教學團隊的建設,使所有主講教師成為教學改革的高水平運動員和創(chuàng)新教育的優(yōu)秀教練員。
1.建設高水平教學團隊。從事課堂和實驗教學的主講教師也要承擔高水平的科研項目,提高教師的科研水平。我們承擔“化學工程基礎”的主講教師都具有教授職稱并擔任博士生導師,承擔了一些科學研究項目。同時,也積極思考和實踐課程的教學改革,奠定了學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的堅實基礎。沒有高水平的教學團隊,不可能進行教學改革的實踐,更不可能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神的學生。
2.構建工程教育、創(chuàng)新教育的課程體系。夯實基礎,將理科化學知識和工程知識有機結合。理科化學基礎課程、化工過程開發(fā)、化學工程基礎及多門專業(yè)課程的開設,可將學生所學知識形成知識鏈。重視對學生業(yè)余科研和畢業(yè)論文的指導,吸引對化學工程有興趣的同學來實驗室和博士研究生、碩士研究生一起進行科學研究,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和對科學研究的興趣。通過畢業(yè)論文階段的培養(yǎng),加強了學生對知識的掌握和運用,特別是對“應用”和“工程”概念的強化。近年來,來我們化工實驗室進行業(yè)余科研和畢業(yè)論文的學生每屆都在十人以上,占理科化學專業(yè)學生的5%作用。
3.將科研成果向教學實踐轉化,形成教學促進科研、科研反哺教學的良性循環(huán)。構建應用學科人才培養(yǎng)、現(xiàn)代科技發(fā)展相適應的“基礎性、綜合性、工程性、創(chuàng)新性”體系。我們承擔了國家和企業(yè)的一些化工類科研項目,特別是在水與廢水處理、化工分離和國防化學等方面取得了一些科研成果,我們注意將教師的科研成果和科研實踐融入課堂教學。從事課堂教學的主講教師與實驗課指導老師一起合作,將“滲透汽化膜分離”編入了實驗教材和開展了教學實驗,受到學生的歡迎。
化學是實驗性很強的學科,化學工程作為一個共性的工程學科,我們應充分利用科學技術發(fā)展和教學改革帶來的機遇,加強化學與化學工程的結合,為國家培養(yǎng)更多復合型創(chuàng)新人才。
參考文獻:
1.在實驗內(nèi)容上,針對石油天然氣化工專業(yè)特色,我校購買了東方仿真公司的“常減壓煉油仿真系統(tǒng)”與“催化裂化裝置仿真系統(tǒng)”。這兩套系統(tǒng)皆為煉油廠中重要加工裝置的仿真軟件,并開出了“常減壓煉油裝置—冷態(tài)開車、正常停車、緊急停車”、“催化裂化反應再生聯(lián)合裝置—冷態(tài)開車、正常停車”的必做實驗,以及“常見事故及其處理”等選做實驗。學院還購買了“天然氣凈化—脫硫仿真軟件”開放給學生選做,以提高學生對天然氣凈化工藝流程及控制參數(shù)的熟悉與理解。此外,化學化工學院即將建成的“化工過程及裝備實踐教學平臺”可為學生提供更多更新的實踐內(nèi)容,其專業(yè)綜合應用能力也會得到更好的鍛煉。
2.在實驗方式方法上,專業(yè)綜合應用實驗一改傳統(tǒng)填鴨式面面俱到的說教式驗證實驗,將學生分成1~4人/組(常減壓裝置授權點較多,故1人/組,而催化裂化裝置授權點較少,故4人/組)進行仿真實驗操作。在實驗開始之前,教師首先結合“石油煉制工程”或“天然氣加工工程”的相關工藝和知識,對軟件進行簡要介紹,然后學生根據(jù)工藝路線及物料平衡進行裝置操作。遇到問題,同學自己先思考和解決。這樣可以鍛煉其分析問題解決問題的能力,或者與同學探討解決,以達到培養(yǎng)團隊協(xié)作精神的效果。遇到前兩種方式都不能解決的問題時,教師再予以提示和引導,從而很好地鍛煉其綜合素質(zhì)與能力。此外,由于仿真軟件與企業(yè)的中控室的“DCS圖”及“現(xiàn)場圖”模式一致,所以專業(yè)綜合應用實驗同樣也使學生能提前扮演了企業(yè)員工的角色。