化學工程與工藝培養方案范文

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化學工程與工藝培養方案

篇1

【關鍵詞】化工專業 人才培養方案 專業特色 競爭力

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)01-0224-01

1.現狀

化學工程工藝專業是一個老牌的專業,長久以來為行業輸送著新鮮血液,促進著經濟的長足進步。但是近年來,由于高校的擴招,掛靠化工專業的熱門方向此起彼伏誕生,專業師資的整體能力跟不上等等原因,使專業人才的整體素質和能力有所下降,而國民經濟的不斷發展,技術水平的不斷提升,對專業人才的需要異常迫切。高校要抓住機遇,善于利用地方資源,促進專業辦學特色, 提升人才綜合能力, 提振專業的就業水平與競爭力。因此高校培養既有專業理論能力,又有動手能力的高素質人才尤為重要。

因此,新培養方案的制定與實施尤顯突出。我校于2010年著手修改化學工程與工藝專業培養計劃,新培養方案于2011屆開始實施。

2.新培養方案的特點

2.1 培養目標明確,突出專業特點,體現專業應用

“本專業培養德、智、體、美全面發展,能夠掌握化學工程與工藝方面的基礎理論、基本技能以及相關的工程技術和知識,能在石油化工、煤化工、化工工藝、工業催化、能源、醫藥和環保等部門從事生產、服務、研發以及設計的高級技術應用型人才。”

“本專業執行寬專業,厚基礎的教學指導方針,在培養學生理解和掌握化學工程與工藝學科理論知識的基礎上,著重培養學生掌握化工領域工藝設計與設備設計、模擬優化方法、對新產品、新工藝、新技術和新設備進行研究、開發和設計的基本能力。學生在專業課學習階段,通過專業實習等途徑,緊密聯系石油化工、煤化工的生產實際,使學生具有獨立思考和解決實際問題及創新的初步能力”。

我校的化學工程與工藝專業有兩個方向,即石油化工方向和煤化工方向。我校地處遼寧化工城,素有“煤都”之稱,既有石油化工的研發和生產優勢,又有煤化工的產業與科研依托,發揮優勢,凝練特色,致力于教學理念和方式的創新,培養應用型人才,具有強大的優勢。

2.2注重培養規格,強化畢業生應獲得的知識和能力

首先,強調德、體。“熱愛祖國,遵紀守法,身體健康,具有良好的思想品德、社會公德和職業素養”。

其次,強調外語和計算機能力。外語和計算機屬于工具型能力,會廣泛應用于將來的工作和學習。

重點強調專業能力。獲得專業基本知識,具備在專業生產第一線工作的基本能力;掌握專業領域內工藝與設備的基本設計能力;了解專業學科前沿,了解新裝置、新技術、新工藝的發展動態;具有對新裝備、新技術、新工藝、新方法理解、運用和掌握的初步能力。

再次,強調了學生掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,要具有創新意識和獨立獲取知識的能力。

2.3優化課程體系,體現厚基礎、寬專業的培養特色,拓寬專業口徑,淡化專業意識,加強基礎教學,培養通才,增強人才的適應能力,提升自我發展能力。

首先,新培養方案提高了原來要求的規定修滿教學學分,其中適當增加了實踐教學學分。

學校前兩年實施通識教育,不分專業,基礎教育課程一致性,后兩年體現專業特色,突出學科優勢。

其次,在專業基礎課設置上,強化了四大化學的理論課時與實驗課時,同時整合了兩個培養方向在《化工原理及實驗》、《化工熱力學》、《化學反應工程》、《化工設計》、《專業外語》、《儀器分析與實驗》、《電工學》等課程的一致性,體現了厚專業基礎,寬專業口徑的特點,增強了人才強大的理論基礎。

在專業必修課設置上,既要突出兩個方向的特色專業,又要體現我們學校的辦學特點,揚己之長,使培養的人才具有特色,滿足化工不同行業的需要。因此,我們將兩個專業方向的部分特色課程交叉選修。如:石油加工方向選修《煤化工基礎》、《潔凈煤技術》,煤化工方向選修《石油化學》、《石油加工基礎》,使所有的學生,既懂得了本專業的知識,也跨入了另一個相鄰領域,擴展了知識面,也強化了就業優勢。

2.4重視實踐和創新能力培養,鍛煉和強化學生實踐動手能力,培養學生的創新思維和綜合實踐能力,最終成為具備實踐和創新能力的應用型化工人才

新培養方案中,在實踐教學環節,除了傳統實習之外,引入了仿真教學,綜合實驗和綜合能力素質訓練,強化了實踐能力的重要性,促進了學生綜合能力的提升。

在實踐教學體系中,金工實習、認識實習、生產實習,為學生提供了廣闊的實踐平臺,我們學校先后與地方6個化工企業及科研院所簽訂了實習協議,每年都有學生去進行不同類型的實習,同時,我們也鼓勵學生到企業委托實踐,增強學生理論與實踐結合能力的培養。

在課設和畢業設計(畢業論文),大膽創新,允許學生參與教師或者企業的科研課題,發散思維,在實踐中提升學生的創新能力;鼓勵學生積極參與“挑戰杯”、“創新實踐”、“科技小論文大賽”“資格認證”、各種論文和實驗等大賽、以及參與各種培訓及調查報告等,提升學生的創新思維,培養創新能力。

在仿真教學環節,學校引入了化工仿真實訓軟件,提供計算機房,使學生足不出戶,在計算機上就可以模擬實際化工工藝路線與實際化工裝置,自己動手操作,將理論知識與實際處理問題相結合,既鞏固了專業知識,也應用了專業知識,同時提升了動腦和動手能力。

在專業實驗環節,既體現兩個專業方向的共性,也強化了專業方向的特色。比如;石油化工方向學生開設化學工藝學專業實驗與石油加工專業實驗,而煤化工方向學生開設煤化工專業實驗的同時,也進行石油加工實驗,這樣既淡化了專業方向性,強化了大化工的概念,也使學生在就業中更具備了競爭力。

3.新培養方案的實施效果

新培養方案從2011屆開始實施至今,效果明顯。具體體現在如下幾個方面:

學生對學習的課程感興趣程度增強,理論課學分普遍提高,受學業警示率明顯下降。

學生在假期的實踐機會增多,提高了學生的綜合素質,提升了其就業的競爭力。

篇2

【關鍵詞】“華峰班” 化工 工程教育

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2012)14-0005-01

石油和化學工業是我國國民經濟的重要組成部分,我國化學工業的發展和技術的進步、化工園區及延伸產業鏈的發展,以及石化產業的可持續發展都需要大量化工技術人才,這就要求我們培養的化工人才要更多地貼近石化行業。而目前的化工教學乃至專業實驗過于通識化、程序化、模型化,學生通過化工專業的學習,無法掌握解決實際問題的能力。本文總結了溫州大學化工專業教師近幾年來的科研方向,并對“華峰班”的3+1教學改革試點和對溫州大學化工專業的教學和實驗進行了一些創新,提出了一些比較實用的教學和實驗思路。

一 構建以知識群落為基礎的專業課程體系,切實推進課堂教學和實踐教學模式的變革

化工專業課程體系主要由化工熱力學、傳遞過程原理、化學反應工程、分離工程、化學工藝學、化工設計六門課程組成,構成了化學工程與工藝核心專業課的主體。化工專業實驗是化工專業課程體系的重要組成部分,也是化學工程與工藝專業必修的實踐性課程。它是從工程與工藝兩個角度出發,既以化工工藝生產為背景,又以解決工藝或過程開發中所遇到的共性工程問題為目的。現行的化工專業實驗過于簡單模型化,學生很難通過實驗鍛煉其分析和解決實際問題的能力。引進計算機仿真技術與現行化工專業實驗結合,雖然拓寬與發展了工程實驗的內容和可操作性,但工科學生真正的實踐動手能力卻得不到鍛煉,更無從談起培養學生的創造性思維方法。

本次改革的嘗試從整合教師科研室、化工專業實驗室和校外實踐基地的硬件與軟件教學資源開始,逐步建立理論教學與課內外實踐教學融于一體的教學體系和平臺。具體的做法如下:

第一,把部分課堂教學移入科研室進行,面對正在運行的科研裝置進行現場教學。這樣的教學模式將科研中涉及的化學工程基本原理,通過設備運行、教師講解、學生操作這一過程,實現教師、設備與學生對話,使學生獲得感性認識的同時,加深對化學工程原理的理性認識,并且對化學工業的科學研究前沿有一定的了解。例如,將工業催化中“固體催化劑顆粒內的質量傳遞”的教學內容與反應工程中“固定床反應器”一節的部分內容進行融合,以“固定床反應器及催化劑顆粒的內、外擴散消除”為教學內容,帶學生參觀并操作正在運行的固定床反應器,現場對學生進行講解高壓固定床反應器的內擴散、外擴散的消除方法,并讓學生利用高壓固定床進行石油化工的加氫脫硫實驗研究。學生在這個過程中真正認識到一些基本的化學工程原理。回到課堂上,再結合文獻,系統地講解教材中沒有涉及的消除內、外擴散的幾種方法。這一教學和實驗過程的統一不但提高了學生的學習興趣和動手能力,又使學生接觸到了科學研究的前沿內容。

第二,利用參觀見習、生產實習的良好機會,在車間裝置上進行現場教學。

在不到三年的時間里,學生積極參與教師的科研實踐。化工專業教師的部分科研設備用于專業實驗教學、課題研究內容部分納入專業實驗課教學內容,實現了科研與教學的高度融合。提高了學生學習的自主性、研究性、實踐性和創造性。

二 溫州大學特色的“華峰班”化工專業教學改革

作為地方院校,溫州大學的辦學宗旨是以培養創新應用型人才為主,服務地方經濟和社會的發展。為提高學生在工作方面的能力,溫州大學從學生的實際出發,基于企業和學校的實際情況,探討并實現了“華峰班”學生教學與上崗實踐的運行機制,深入推進了校企合作辦學,基本實現了“雙贏”和共同發展。其主要措施如下:

第一,在培養方案中,設置“華峰班”模塊課程。在工程專家的指導下,根據企業的需要對培養方案進行部分修改,增設華峰提出的部分課程,使得學生在校期間所學的基本知識和專業理論更貼近于華峰實際的應用。在這種戰略方針下,學生在企業的環境中真正做到知識和能力之間的無縫連接,縮短了崗位過渡時間,增加了學生的工程實踐能力。

第二,豐富“華峰班”的內涵建設。明確學生進入企業進行生產實踐過程中各個環節的具體內容和時間安排。細化學生在每個環節、每個時間段的具體任務,明確入駐教師和企業工程師的具體任務和職責。企業專門派一位工程師作為學生的導師,兩者相互合作交流,并定期將學生的進展情況作階段性總結,明確下一階段的任務和職責,并對學生暴露出的一些問題進行批評指正。

參考文獻

[1]余國琮、李士雨等.“化學工程與工藝”專業創新人才培養方案的制定與實踐[J].天津大學學報,2005(1)

[2]高璠、高鑫等.將科研項目引入化工專業實踐教學環節的嘗試[J].實驗室研究與探索,2007(6)

[3]張林香、王俊文等.化工專業實驗教學改革的實踐與探討[J].實驗室科學,2007(2)

[4]段東紅、劉世斌等.化工類本科專業課程體系實踐性教學環節改革方案的探索與實踐[J].化工高等教育,2007(1)

篇3

教學資源建設是有中國特色卓越工程師教育培養計劃實現的關鍵問題,也是長期以來中國卓越工程師教育培養計劃實施的重點和難點問題。我國教學資源建設仍然存在總量不足、分布不均、共享困難、不能有效服務專業設置、課程建設、頂崗實習和學生就業等諸方面的不足。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》明確要求把加快教育信息化進程作為推動教育改革發展的保障措施。卓越計劃結合自身規律開發數字化資源,加強以優質視頻、教學素材、特色專題為主要內容的專業教學資源庫建設,有利于推動卓越計劃相關專業建設、課程改革和教學方法手段的不斷創新,并直接關系到卓越計劃培養出來的人才質量。同時,《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見(教高(2012)4號)》提出“通過多種方式整合校園資源,優化辦學空間,提高辦學效益,確保高校辦學條件不低于國家基本標準。因此,建立開放靈活的教育資源共享平臺、提高資源建設的規范性和利用效率、降低建設成本和促進優質教育資源的普及和共享已成為亟待解決的重要問題。

2卓越計劃化學工程與工藝專業教學資源建設的思路

卓越工程師背景下的化學工程與工藝專業需要根據行業對化工工程師知識、素質和能力的要求,確定相關課程和實踐教學環節,將涉及工程意識、工程素質、工程實踐能力、工程綜合能力培養、企業以及工程項目管理知識的課程納入培養方案中,增加工程教育相關課程,因此,必須按照新的人才培養方案,以教材建設和精品課程建設為手段,改革教學內容,加強教材建設,自主編寫和完善系列專業教材,使教學內容充分反映新世紀化工實際生產和化工行業可持續發展的新要求。總體建設思路如下:

2.1構建“新體系”

構建以培養工程意識、工程素質、工程實踐能力、工程綜合能力為目標的實踐教學新體系。按照基本技能層、知識應用能力與工程實踐能力層、創新能力與工程綜合能力層等“三層次”,循序漸進地培養學生的工程綜合能力和創新能力。在基本技能層,主要通過課程實驗、上機操作等實踐環節加深對理論課程基本概念、基礎知識和基本理論的理解和基本技能的培養;在知識應用能力與工程實踐能力層,主要通過課程設計、專業實習、社會實踐等環節實現對學生知識應用能力的培養;在創新能力與工程綜合能力層,主要通過化工企業輪崗實習、化工企業項目設計與研究、畢業設計(論文)、大學生“挑戰杯”競賽、大學生科技創新活動、產學研合作開發等方式實現對學生的工程綜合能力與創新能力的培養。

2.2突出“厚基礎”

本專業卓越工程師教育專業培養方案課程設置分為通識教育,專業基礎課和專業課三大模塊。通識教育包括數學與自然科學、人文與社會科學、體育、素質教育公共選修課等,其課程學時占總學時的47.7%,課程學分占總學分的47.5%;專業基礎課包括相關學科基礎課和專業基礎課,其課程學時占總學時的34.9%,課程學分占總學分的34.3%;專業課包括基本專業課和專業方向課,其課程學時占總學時的17.4%,課程學分占總學分的18.2%。突出了卓越工程師培養的厚基礎,為卓越工程師的培養奠定堅實的基礎。

2.3強化“寬口徑”

本專業卓越工程師教育專業培養方案設置了精細化工、能源化工和生物化工三個專業方向課程模塊。其中,精細化工方向課程模塊開設了精細化學品化學、精細化工工藝學、精細化工過程與設備、精細化工及分離實驗等課程;能源化工方向課程模塊中開設了煤化學、煤化工工藝學、潔凈煤技術、煤化工實驗等課程;生物化工方向課程模塊中開設了工業微生物學、生物化工工藝學、生化分離技術、生物化工實驗等課程。強化了卓越工程師培養的寬口徑,以滿足大化工行業對工程技術人才的要求。

2.4體現“重創新”

教材建設也是教學資源建設不可缺少的內容。在化學工程與工藝專業的專業基礎課和專業課教材的選用上,以“加強基礎、精選內容、有所創新、有利教學”為原則,盡量選用國家規劃教材或者比較權威的高水平教材。同時,組織教師立項編寫或參編高質量教材,如普通高等教育國家規劃教材或精品教材;自編配套輔導教材和講義,制作和充實各類聲像教學資料,積極開發具有專業特色的CAI課件,錄制網絡教學視頻。重點開展精品課程建設,爭取獲得1門國家級精品課程、2~3門省級精品課程、4~5門校級精品課程,通過改革與建設,不斷提高教育質量和人才培養質量,努力培養學生的創新精神和實踐能力,打造出有扎實理論功底、掌握化工專門技能、有很強事業心和吃苦耐勞精神的應用型專業人才,以滿足現代化工業發展對化工專業高素質人才的需求。我們將不斷完善卓越背景下化學工程與工藝專業的教學資源建設,確保學校教學質量不斷提高,確保專業建設項目績效。

3卓越計劃化學工程與工藝專業教學資源建設存在的困難

卓越計劃化學工程與工藝專業教學資源建設的內容相當豐富,在實際操作過程中需要突破重重難關,其中最為突出的有校企合作、人才需求的個性化和多樣化以及師資隊伍建設三個方面。

3.1校企合作是首先要解決的問題

近年來,我院不斷探索和完善校企合作的長效運行機制,努力通過各種渠道與企業溝通,先后在多家大中型企業設立了教學實習基地并成立了一個工程實訓中心,為學生營造了在企業進行實踐學習的良好機會。但有些企業為了兼顧安全生產、產品質量和生產效益,不能為學生提供在相應的技術崗位上動手操作的機會,這樣一來學生的動手能力就得不到真正的鍛煉。

3.2人才需求的個性化和多樣化

不同的公司對技術應用型人才的需求均存在差異,如同樣是培養化學工程與工藝卓越工程師,有些公司需要學生具有精細化工或生物化工方面的知識,而有些公司則需要學生具有能源化工方面的知識。因此,我們必須有的放矢地進行化學工程與工藝專業卓越工程師教學資源的建設,以滿足不同公司對技術應用型人才的多樣化需求。

3.3師資隊伍的建設

化學工程與工藝專業卓越工程師培養必須擺脫傳統的大學生培養模式,為了實現卓越工程師的培養目標和落實卓越工程師的培養標準,形成具有良好的學緣結構、知識結構和以中青年為主體的雙師結構教學團隊是順利、高效進行教學資源建設的必要條件。而要改變目前師資水平不足,知識結構單一和學緣結構不合理的現狀將是一個長期而艱巨的過程。

4結論

篇4

關鍵詞:能源化學工程;專業建設;課程體系;師資隊伍

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)06-0209-02

一、能源化學工程專業建設背景

能源與環境問題是21世紀人類面臨的兩大基本問題。隨著世界經濟的不斷發展,人類社會對能源的需求越來越多,石油、煤炭等不可再生化石能源的儲量逐漸消耗殆盡,且全球每年因消耗化石能源而向空氣中排放大量的氣體(CO2、SOx和NOx等),除了引起局部地區的煙塵、灰霾、酸雨、光化學霧和連帶的重金屬鉛的污染外,更造成了全球的氣候變化、溫室效應日漸顯現。含碳能源(煤、石油和天然氣)的高效潔凈利用及具有清潔、低碳、可再生等優勢的太陽能、風能、地熱能、生物質能、海洋能等新能源的開發和利用成為未來中國經濟可持續發展的關鍵。為適應我國對可再生能源和清潔能源等新能源的迫切需求,東北石油大學化學化工學院根據自己的辦學定位,發揮已有的專業優勢,主動適應,準確定位,于2010年新增了能源化學工程本科專業,也是教育部首批建立的10個能源化學工程專業之一。專業獲批后,于當年從09屆轉來1個班的學生,并新招10級2個班的學生,目前已有1屆畢業生。關于能源化學工程專業本科生的培養方案、培養模式和培養體系則處于不斷探索和完善中。

二、能源化學工程專業定位與培養目標

新專業的定位決定了專業以后的發展方向,也決定了師資隊伍的配置、實驗室建設、課程體系的建立以及學生畢業后的就業等。專業人才培養目標的制定,首先必須在對專業深入分析和了解的基礎上,結合國情和學校的條件,考慮專業發展與社會進步對人才的客觀、合理的要求。所以本專業定位應以拓寬專業面、培養寬口徑的掌握能源化學工程專業知識和技能,具備新產品、新工藝、新設備、新技術研究和開發的基本能力,能從事化石能源(包括石油、煤、天然氣)、新能源(包括太陽能、氫能、生物質能等)化工過程工程的研制與開發、裝置設計、生產過程的控制以及企業經營管理等方面的工作,具有創新精神和較強工程實踐能力的高級應用型人才。

三、能源化學工程專業課程體系的構建

課程體系是否合理、課程內容是否先進直接關系到培養人才的質量。能源化學工程專業是一門內容豐富而又廣泛的科學與工程,屬交叉學科。專業按照東北石油大學“通識教育+學科專業基礎+專業教育+實踐教學”四個層面設置課程,構建了厚基礎、寬口徑、重視學科交叉的課程體系。通識教育主要包括兩課、綜合基礎、外語、計算機、體育、公共藝術及跨學科門類修讀課程;學科專業基礎主要包括高等數學、大學物理、無機化學、有機化學等學科基礎課程以及物理化學、化工原理、化工熱力學、化學反應工程、線性代數、分析化學、工程制圖等等專業技術基礎課程;專業課程主要包括石油加工工程、基本有機化工工藝學、能源化工設計、能源轉化催化原理(雙語)等課程,同時開設了大量的專業選修課,注重學科交叉,拓展了學生的知識面;實踐教學包括實驗課程和實踐教學環節兩個部分,實驗含課程實驗和專業實驗,所有的化學、物理類課程均設置了配套課程實驗。實驗中增加了綜合性、設計性實驗以及創新性的比重。實踐教學環節除了實習、實訓、課程設計、畢業設計外,還開設了創新實踐和科研訓練等環節,在實踐教學活動期間,學生可靈活選擇在企業或校內完成。各教學環節學分分配情況如圖1。

能源化學工程專業構建的課程體系的特點是:注重各部分之間的系統性與協調性,充分強調理論教學與實踐環節并重,基礎理論與專業知識并重的原則,力求體現德、智、體、美全面發展。培養的學生既有豐富的基礎理論和專業知識,又有較強的實驗技能和實驗設計能力,并了解所學專業方向的學科前沿及發展趨勢。

四、師資隊伍建設

沒有高水平的師資隊伍就無法建設高水平的專業,所以師資隊伍是專業建設的根本保障。東北石油大學制定科學合理的人才引進政策,采用各種優惠條件吸引高層次人才來校工作,補充新專業建設所需的專業教師,重點引進高水平的學科專業帶頭人以及主干課程的專任教師,重視已有人才的培養提高,充分發揮老教師帶青年教師的傳幫帶作用,提高教師隊伍的整體水平和素質。目前本專業已有10名教師,全部具有博士學位,2名教授,4名副教授,同時還聘請了企事業單位、科研院所及其他高校等高水平的專業人員擔任新專業的兼職教師。已經構建了年齡、職稱、學歷等結構合理、教學與科研綜合水平高的具有發展潛力教師隊伍,保證了新專業的建設順利完成。

以上是針對戰略性新興產業相關的本科能源化學工程專業的學科特點和辦學定位,從培養目標確定到課程體系、師資隊伍等方面的建設進行了初步的探索與實踐。為適應國家經濟發展對戰略性新興產業相關人才的迫切需求,下一步我們將進一步創新人才培養模式、完善課程體系,形成科學的人才培養方案,建立科學的管理制度,從而有效地保證人才培養質量,為社會培養具有創新精神和較強實踐能力的高素質能源化學工程專門人才。

篇5

新專業的定位決定了專業以后的發展方向,也決定了師資隊伍的配置、實驗室建設、課程體系的建立以及學生畢業后的就業等。專業人才培養目標的制定,首先必須在對專業深入分析和了解的基礎上,結合國情和學校的條件,考慮專業發展與社會進步對人才的客觀、合理的要求。所以本專業定位應以拓寬專業面、培養寬口徑的掌握能源化學工程專業知識和技能,具備新產品、新工藝、新設備、新技術研究和開發的基本能力,能從事化石能源(包括石油、煤、天然氣)、新能源(包括太陽能、氫能、生物質能等)化工過程工程的研制與開發、裝置設計、生產過程的控制以及企業經營管理等方面的工作,具有創新精神和較強工程實踐能力的高級應用型人才。

二、能源化學工程專業課程體系的構建

課程體系是否合理、課程內容是否先進直接關系到培養人才的質量。能源化學工程專業是一門內容豐富而又廣泛的科學與工程,屬交叉學科。專業按照東北石油大學“通識教育+學科專業基礎+專業教育+實踐教學”四個層面設置課程,構建了厚基礎、寬口徑、重視學科交叉的課程體系。通識教育主要包括兩課、綜合基礎、外語、計算機、體育、公共藝術及跨學科門類修讀課程;學科專業基礎主要包括高等數學、大學物理、無機化學、有機化學等學科基礎課程以及物理化學、化工原理、化工熱力學、化學反應工程、線性代數、分析化學、工程制圖等等專業技術基礎課程;專業課程主要包括石油加工工程、基本有機化工工藝學、能源化工設計、能源轉化催化原理(雙語)等課程,同時開設了大量的專業選修課,注重學科交叉,拓展了學生的知識面;實踐教學包括實驗課程和實踐教學環節兩個部分,實驗含課程實驗和專業實驗,所有的化學、物理類課程均設置了配套課程實驗。

實驗中增加了綜合性、設計性實驗以及創新性的比重。實踐教學環節除了實習、實訓、課程設計、畢業設計外,還開設了創新實踐和科研訓練等環節,在實踐教學活動期間,學生可靈活選擇在企業或校內完成。各教學環節學分分配情況如圖1。能源化學工程專業構建的課程體系的特點是:注重各部分之間的系統性與協調性,充分強調理論教學與實踐環節并重,基礎理論與專業知識并重的原則,力求體現德、智、體、美全面發展。培養的學生既有豐富的基礎理論和專業知識,又有較強的實驗技能和實驗設計能力,并了解所學專業方向的學科前沿及發展趨勢。

三、師資隊伍建設

沒有高水平的師資隊伍就無法建設高水平的專業,所以師資隊伍是專業建設的根本保障。東北石油大學制定科學合理的人才引進政策,采用各種優惠條件吸引高層次人才來校工作,補充新專業建設所需的專業教師,重點引進高水平的學科專業帶頭人以及主干課程的專任教師,重視已有人才的培養提高,充分發揮老教師帶青年教師的傳幫帶作用,提高教師隊伍的整體水平和素質。目前本專業已有10名教師,全部具有博士學位,2名教授,4名副教授,同時還聘請了企事業單位、科研院所及其他高校等高水平的專業人員擔任新專業的兼職教師。已經構建了年齡、職稱、學歷等結構合理、教學與科研綜合水平高的具有發展潛力教師隊伍,保證了新專業的建設順利完成。

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關鍵詞:化工設計;教學改革;實踐;探索

伴隨化工產業的快速發展,國家對應用型化工設計人才的需求也越來越大,能力素質要求也越來越高,這就需要高等院校能夠培養輸出更多合格的高級化工工程師人才。而作為化學工程與工藝專業本科學生的實踐性課程之一,化工設計課程教學工作的作用就顯得特別重要。化工設計是高等學校化學工程與工藝專業的一門主干必修課程,內容包括化工工藝流程設計,物料和熱量衡算,設備的設計計算和選型,車間、設備、管道、儀表布置設計,安全生產和環境衛生等內容。課程的任務是培養學生綜合應用基礎知識和專業知識的能力,結合相關國家標準、規定、規范等合理進行化工廠設計。要求學生能較好的利用理論知識分析和解決實際化工工程問題,初步掌握化工廠設計的基本程序和思路。該課程旨在提高學生綜合專業素質,是大學生向工程師、科研人員轉化的一個重要教學環節[1]。

1課程現狀

化工設計是指對化工技術的過程設計和優化,也就是設計一系列的單元操作或設備,將其科學合理的進行布局和連接,最終實現從原料到產品的高效轉化。該課程要求學生具備物理化學、化學反應工程、化工熱力學、化工原理、化工儀表及自動化、化工分離工程、化工工藝學和工程制圖等專業知識,是一門綜合性強,理論聯系實際緊密的課程,可以視為是對全部化學工程與工藝專業的專業課程的系統綜合運用。因此,化工設計課程學習效果的優劣直接關系到未來化工類本科畢業生的質量。我校化學工程與工藝專業開設時間較短,學科建設方面經驗欠缺,師資力量薄弱,將化工設計課程設置為我校化學工程與工藝專業的必修課,教師和學生對此沒有足夠的計劃和重視。導致最近幾年該專業大四學生在完成畢業設計時,往往感覺霧里看花、無從下手,大部分是靠“依葫蘆畫瓢”草草完成設計項目,而沒有融入自己的設計靈感,沒有達到畢業設計教學的預期目標,使學生畢業后無法較快的適應工作。為解決此問題,務必要增強化工設計課程的專業核心地位,充分發揮其培育應用型化工設計人才的基礎性作用。由于各化工類專業培養方案的不斷調整變化,化工設計課程總學時數被壓縮,在這種情形下,出現了32學時的短學時化工設計課程。同時,應用化學專業的學生還存在著工程類基礎知識相對薄弱的問題。如何適應新形勢下的教學要求,在短學時,薄基礎的情況下,提高教學效率和質量,這就亟需任課教師改革原有的課程體系和內容,在教學方法和手段上進行大膽創新和探索。

2課程改革思路

2.1多種教學方法并重

化工設計課程涉及到的專業基礎理論知識較多,如果教學方法機械單調,就會讓學生感到無所適從,不知從何跟進,甚至會打擊學生的求知積極性[2]。要提高學生的學習興趣和教學質量,就必須注重多種教學方法的綜合運用,如此才能把教材上的理論原理知識表達得清晰透徹、通俗易懂。在實際授課過程中,要充分利用多媒體技術這種現代化的教學手段,向學生展示大量的數據、圖片、動畫等,并適時配以實際工程案例,把教材上枯燥的內容變得形象生動和充滿趣味,激發學生的學習興趣,讓學生學起來輕松愉快。借助板書教學,現場推導一些重要的公式,繪制典型的工藝流程圖、設備裝配圖等,引導學生主動探索、積極思考,加深對重點板塊的理解和掌握。采用小組討論的形式組織學生對一些易混淆的問題進行重點探討,增強對相關知識點的剖析、理解和運用。也可以對關鍵章節布置課程小報告的形式,讓學生親身查閱文獻資料、獲取數據信息、組織撰寫報告,增強學生的自主學習體驗,過程中學生發現問題、分析問題和解決問題的能力都會得到很大程度的鍛煉和提升。適當嘗試中英雙語教學,營造良好的外語氛圍,引導學生用英文思考問題和分析問題,最終提高學生的專業英語水平,拓展國際化視野。通過構建多種形式的教學體系,創造多元化的教學空間,豐富化工設計的教學內容,才能充分發揮學生的主觀能動性和吸引學生的學習興趣,培養學生的創新性思維能力[3]。

2.2重視計算機應用訓練

隨著計算機技術的飛速發展,計算機軟件在化學工業中的應用也越來越普遍[4]。對化工設計而言,物料衡算、熱量衡算、物性數據估算、制圖、制表、編制設計文件和預算、匯報設計方案,都需要借助計算機來完成,如此大大減少了手工計算的工作量,也提高了化工廠項目的設計效率。目前,相關的計算機化工設計軟件主要包括數據計算軟件(Matlab、Excel等)、繪圖設計軟件(AutoCAD、PDS、PDMS等)、工藝流程模擬軟件(ChemCAD、AspenPlus、ProcessⅡ等)。其中數據計算主要是對測試數據的處理、物料和能量衡算、工程概算等;常繪圖紙包括流程圖、設備裝配圖、設備布置圖、車間廠房布置圖、配管布置圖等,而流程模擬則包括優化工藝流程和估算物性數據等。當前,計算機在我校大學生中的普及率相當高,而利用計算機進行化工設計課程學習的學生卻微乎其微。一方面是由于任課教師受制于學時太少,沒有足夠時間在課堂上引導學生重視計算機軟件及使用;另一方面,學校課程規劃不完善,沒有把化工設計課程放在核心課程的位置上加以重視[5]。為提高教學效果,強化化工設計計算機軟件的使用,一方面在學時安排上應充分保證本課程的充裕學時,以便安排學習重要的化工設計軟件;另一方面也要鼓勵青年教師開設化工行業對口設計軟件學習方面的選修課,為學生日后熟練使用軟件進行設計積累一定的基礎。

2.3強化實踐教學環節

化工設計是一門工程性很強的課程,因此必須在教學中強化理論聯系實踐的觀點。通常情況下,學校要選擇一些符合專業培養目標的化工企業、公司、設計院等作為校外教學實踐基地。通過實踐訓練,學生可以了解化工廠的實際生產過程,掌握化工生產基本模式,也會對課堂學習的理論知識有更全面和深刻的理解。通過強化實踐教學,可使學生將理論知識應用到實踐工程問題上來,大大增強學生的動手能力和分析問題、解決問題的能力[5]。另外,鼓勵學生積極參加大學生化工設計競賽,也是對教學實踐環節很好的輔助和加強。各類化工設計實踐比賽的優秀設計樣本同時也是優質的教學材料,將獲獎成果與化工設計教學內容融合交叉,有利于實現工程實踐與教材中設計原理知識的銜接,在吸引學生學習興趣的過程中也能培養學生的創新思維,鍛煉學生親自動手參與項設計的能力。在參與競賽的過程中,實際情況錯綜復雜,需要綜合考察多方面的因素進行設計,因此學生可以得到全方位、多角度的專業實踐訓練[6]。由于實踐教學更加貼近工程實際,能夠讓學生融會貫通所學的理論知識,打牢基礎設計能力,因此是本科教學中十分重要的實踐環節之一。

2.4豐富成績考核形式

傳統的考核方式主要是通過標準性的試題進行,單一枯燥,極大阻礙了學生和老師的積極性和創造性。而新形勢下,高校不但要通過考試引導學生重視夯實基礎知識,更要注重培養學生的實踐動手能力和創新精神。只有采用多元化的考核評價形式,才能真正反映師生教與學的實際水平,避免應試教育死記硬背的錯誤導向。針對化工設計課程綜合性和實踐性強的特點,在進行考核時,尤其要突出實踐性和創新能力方面的評估和考察,最大程度發揮學生的主觀能動性。除采用閉卷考試的方式外,也可采取布置學生課堂分組匯報、設計性大作業和繪圖隨堂練習等其它途徑,以便考核更加全面體現學生對知識的實際運用情況。

2.5注重畢業設計環節

畢業設計既是檢驗學生運用所學理論知識和技能去發現問題、分析問題和解決問題的能力,又是培養大學生動手能力和創新精神的重要途徑。然而,目前,高校中化工類學生指導教師大多安排學生以自己的科研項目作為畢業生的畢業設計內容,所做的工作大部分都是實驗室基礎研究性工作,與化工廠設計內容相去甚遠[5]。因此,學生的工程設計能力不能得到實實在在的鍛煉和培養。針對此,化工類專業的畢業設計工作需由學校相關部門嚴格審核、把關,確保學生的畢業設計內容和本科專業培養目標相統一。必要時,可專門從化工設計院、企業等單位聘請有一線項目設計經驗的工程師、技術總監指導學生的畢業設計工作,真正訓練學生的工程設計能力,做到學以致用。

3結語

為滿足新形勢下化工工業的需求,要求高校化學工程與工藝專業學生不僅要掌握夯實的專業理論知識,也要具備解決實際工程問題的能力。因此,化工設計課程的教學工作也必須與時俱進的進行不斷改革創新探索。通過加強計算機軟件的使用、科學合理的優化授課內容和授課方式、多元化考核成績、重視畢業設計和實踐訓練環節,來改善化工設計課程的教學質量,進而為學生將來參加實際工程設計項目打下堅實的基礎。

參考文獻

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[5]張琳葉,魏光濤,陳礪.化工設計教學思考與建議[J].化工高等教育,2011,28(3):46-48.

篇7

關鍵詞:化工專業;卓越工程師;實踐教學;產學研

作者簡介:胡萍(1962-),女,上海人,武漢理工大學化學工程學院,教授;譚淼淼(1989-),女,湖北宜昌人,武漢理工大學化學工程學院碩士研究生。(湖北 武漢 430070)

中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)20-0096-02

創新型人才的培養是我國教育改革的核心問題。“卓越工程師教育培養計劃”已成為我國高等工程教育改革和創新的突破口。

在美國、英國、加拿大等國家,工科大學畢業生在進入企業前都會進行必要的工程師崗位培訓,德國應用科學大學的學生在入學前也需要具備相應的實踐經驗,其主要原因在于應用科學主要是基于科學實踐的。[1]

然而,國內的工程教育仍存在著人才培養模式單一、缺少工程教育環節和實踐教學薄弱等問題,大多數學生更愿意從事政策、理論研究而非工程領域的工作等。[2]武漢理工大學化學工程學院在此形勢下推出的“卓越工程師產學研合作培養計劃”,以社會需求為導向,以實際工程為背景,以工程技術為主線,盡量避免驅動機制不完善、約束機制不健全、調控機制不靈活等問題,[3]對于培養學生“嚴謹、求實、勤奮、創新”的科學作風,以及他們的團隊精神、協調能力和適應環境的能力、實踐創新能力有著深遠意義。

一、“產學研合作”實踐教學的基礎

從新制度經濟學的角度看,產學研合作實質上是一種交易活動,[4]但它以知識流動為特征。其內在機制是通過多種形式的交易實現大學和企業擁有的異質性知識系統的高效耦合。[5]只有當企業為學生所提供的不僅是參觀的基地與基礎實習的基地,企業與學校向更深層次的合作發展,且校企雙方都具備優良的培養條件時才能保證產學合作的有效性。在此次“卓越工程師培養”計劃中,武漢理工大學和相關合作企業具備以下培養基礎:

1.良好的學企合作關系

目前“產學研合作(IUC)”的目的是縮小工業生產與學術研究中的差距,[6]因此良好的合作關系是決定差距能否縮小的關鍵性因素。研究表明,早期合作關系中的信任減少了“產學研合作”中的障礙。[7]化學工程與工藝專業充分利用行業與畢業生的資源優勢,與汽車、交通、建筑材料、化工行業建立了長期的產學研合作關系。目前已經在相關企業建立了11個穩定的專業實習基地,2個研究開發基地,包括湖北興發化工集團股份有限公司、中山大橋化工企業集團有限責任公司、武漢市橡膠工業總公司等15個大中型企業,這些企業為化學工程與工藝專業學生提供了良好的實習條件。

2.良好的校內學習環境

“產學研合作”為知識轉化提供了重要渠道,并有力的推動了思維的創新。[8]如果大學已經做好了充足的準備,那么尋求創新的公司就會考慮在急需研究與發展(R&D)的項目中與之合作,否則,他們也會去尋求其他的合作者。[9]為了“卓越工程師培養計劃”的實施,學校加大了化工學院在師資和實驗設備上的投入。

在聘用教師時,優先評聘具有企業實踐經歷并且在工程項目設計、發明專利、產學研合作和技術服務等方面有貢獻的教師,同時聘用企業工程師以企業教學顧問和企業兼職教師的形式參與教學,確保在4年內每屆學生有6門專業課是由具備5年以上企業工程經歷的教師主講,同時學院定期選派專業課教師到相關企業培訓,并鼓勵專業課教師與企業合作,以此提高教師的實踐教學水平,學校每年也加大了對青年教師校級研究經費的投入,使年輕教師盡快成長起來。目前,學院已基本形成了一支學緣結構、年齡結構、職稱結構、學歷學位結構合理的學術思想活躍的師資隊伍。同時,武漢理工大學化學工程學院加大投資力度,改善專業實驗和實踐教學環境,有效提升專業實驗教學手段。在教學中,學生通過教師指導和互動交流,在動手能力、創新思維、擴大視野等方面取得了較好效果,每年參與大學生創新訓練計劃、開放性實驗的學生比例逐年加大,現已達到40%。

3.完善的實驗教學體系

武漢理工大學化學工程學院重視實驗室管理和實驗教學,制訂有《校級實驗教學示范中心建設立項申請書》和《化學工程系化學工程與工藝專業實驗室建設規劃》等,按基礎訓練—綜合設計—研究創新三個層次組織實驗教學;實驗獨立設課比例大于90%,初步建立了開放式實驗教學質量保障體系、評估制度和實驗教學體系;以公共化工基礎類實驗課程的建設為突破口,初步構建了服務多學科、多專業的化工原理預約開放實驗教學平臺。

武漢理工大學化學工程學院面向全院二年級以上本科生開設了17門實驗課,將實驗教學分為三個層次,分別為:化工原理實驗和化工原理仿真實驗;涉及化學反應工程、化工熱力學及分離工程的化工基礎實驗Ⅱ及化工基礎實驗Ⅱ仿真實驗;涉及化工儀表自動化、化工機械基礎及化工專業實驗的專業綜合實驗、化工過程仿真實驗及藥物合成仿真實驗和自主綜合技能訓練、大學生創新訓練計劃項目、大學生開放實驗項目和教師科研課題(包括基礎理論研究、應用基礎研究和工程技術研究等)。實驗項目設置合理、內容充實、時間到位,綜合性、設計性實驗課程總數的開設比例達到了100%,為學生提供了良好的實驗條件。

二、“產學研合作”實踐教學計劃的推進

1.“產學研合作”實踐教學中企業對學生工程能力的培養

大學推動了基礎理論的研究,但它們并不能為企業提供既有的生產技術。在“產學研合作”中,我們所看重的不僅僅是理論知識,而是更注重其在工業上的應用。在“產學研合作”培養模式中,校外實踐是培養學生實踐能力更為重要的一個環節。

校外實踐主要包含工程設計訓練、生產實習、崗位實習和畢業設計四個方面。其中,在畢業設計階段實施“雙導師制”,學生直接使用企業實際生產課題或校內導師的項目,學校導師為學生選課、研究性學習提供理論指導,企業導師為學生實踐和設計提供了技術指導或現場咨詢。如果學生畢業后進入實習企業工作,畢業設計(論文)可以作為學生崗前培訓內容。

在校外實踐環節中,學生參與產品開發的各個程序,了解從實驗室研究階段、中間實驗階段到工業化階段生產的各個步驟,在此過程中通過大量的訓練,學習如何科學地組織實驗,以求能用最少的人力和物力、花費最少的時間,取得盡可能多的結果。

2.“產學研合作”實踐教學中學校對學生的培養

(1)本科階段培養模式。本科階段按照“3+1”模式進行培養,即3年在校學習,累計1年與企業聯合培養。3年學校學習的主要任務是著重進行工科基礎教育,1年企業培養的主要任務是進行與實際工程相結合的工程實踐,通過直接參與企業的實際生產及工程項目研究學習企業的先進技術、先進設備和先進企業文化,增強大學畢業生對企業的適應能力。

學生完成培養方案規定的各教學環節的學習,修滿規定學分,答辯合格,授予工學學士學位。達到見習(初級)化工工程師技術能力要求,獲得見習(初級)化工工程師技術資格。

50%的本科畢業生通過保送直接攻讀工程碩士。卓越工程師計劃實施的全過程實行導師負責制。在企業學習階段實行“雙導師”制,部分工程實踐性較強的課程放在企業進行教學,從而確保學生理論知識與實踐能力的培養,使學生盡早適應企業環境。

(2)學校對學生實踐能力的培養。據調查,實踐性較強的專業——經濟、企業管理、自然科學、工程和藥學較之數學與物理對于知識技術的轉移有更高的要求。[10]武漢理工大學化學工程學院為了在學生實踐能力的培養中起到引導作用,以化工基礎類實驗為突破口,進行了一系列的實驗教學改革,完善了集化工基礎實驗—上機實踐—化工基礎延伸實驗—專業實驗—研究創新型實驗于一體的“大化工”實驗教學體系。

主要舉措包括:新增化工專業(化學工程方向)實驗課,新增二元氣液平衡數據測定實驗、反應精餾實驗、氣液鼓泡塔氣相特性測定實驗、液液傳質系數的測定和中空纖維超濾膜分離等實驗項目;開發有網絡學習的化工原理仿真軟件;部分教師將科研課題和科研成果轉化為設計性、綜合性和研究創新型實驗項目,如新編《化工原理綜合性、設計性實驗》中非均相催化合成氨基甲酸甲酯實驗、水滑石的制備及其吸附性能、三顆針中小檗堿的提取與精制和甲醇生產過程模擬分析與集成四個實驗項目;完善了“化工原理實驗”精品課程和“化學反應工程”精品課程申報網站;建成了“化工原理實驗”課程網站。

這些改革旨在提高學生的綜合實驗技能,為“卓越工程師”計劃的推進提供更有效的保障。

3.鼓勵學生積極參與研究項目

本著“厚基礎、重特色、突出工程實踐”的原則,學院積極鼓勵本科生參與教師教學和科研工作,以提高他們的研究能力及對本專業的興趣,自主進行研究。為了達到此目的,武漢理工大學化學工程學院在進行新生教育及講授專業導論課程時,由各專業負責人向廣大學生宣傳卓越工程師培養計劃,鼓勵新生按照卓越工程師培養計劃的要求,在進校后盡早選擇導師,在與導師協商后便進入實驗室參與導師的研究項目,進行基本的研究能力的培養,并大力提倡和鼓勵學生參與實驗中心的設備自制活動,如制作膜分離和離子交換樹脂設備等。這一舉措使廣大新生在進入大學后能及時調整自己的學習方式,把握學習主動性,鍛煉創新思維和實踐能力,盡早了解并具備一定的工程應用能力。

在學生進入實驗室后,要求他們參與從查資料—寫大學生創新項目申請書—查資料—定技術方案—方案實施(包括原料、配方、工藝、性能及原理的研究)—工藝、配方優化—撰寫論文—總結到發表研究論文的整個過程;而在企業的培訓中,學生又了解了開發產品時從選擇研究課題—課題的可行性分析和論證—實驗研究—中間試驗到性能、質量檢測和鑒定的各項操作,這就使得學生在學習過程中既能加深對知識的理解、擴大知識面、培養動手動腦能力及團結協作精神,又可以對實驗室研究、工業化生產的技術、管理有一個全面的了解及訓練。

三、結語

“卓越工程師”計劃旨在探索出有效培養“化工卓越工程師”的實踐教學體系;建立一個面向全院化工學生的現代化實踐教學公共支撐平臺;建立一整套有效的關于實踐教學的管理制度和相應的質量管理與評價規范;創立高校與企業聯合培養人才的新機制;建立一支工程實踐能力強的師資隊伍;強化工程能力與創新能力的人才培養模式;完善實習基地與產學研基地并重的校外實踐教學平臺;建立一套健全的學生及教師考核方式。其成功與否,關鍵看高校培養出的學生是否能夠成長為被企業認可的卓越工程師以及前期的合作能否為后期的發展起到推動作用。國內在這一方面需要進行深入探索。

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[8]Alessandro MUSCIO, Davide QUAGLIONE.The effects of universities'

proximity to industrial districts on university–industry collaboration[J].China Economic Review,2012,(23):1-12.

篇8

湖北省石油化工產業的人才需求的特點

為深入了解湖北省石油和化學工業產業對化工類畢業生的素質要求,從而深化教育教學改革,修訂和完善人才培養方案,武漢工程大學牽頭,組織湖北省化學工程與工藝專業校企合作聯盟所屬企業和高校,對湖北省石油和化學工業100余家相關企業進行了走訪、調研和問卷調查,整理并分析收集到的資料和數據。調研、調查結果顯示,湖北省石油化工產業對化工類人才培養的建議主要有:1.高校要通過工學結合、校企合作、實訓實習、在線仿真模擬訓練等形式,加大實踐教學的比重,以提高學生的工程實踐能力,使其具有對化工新產品、新工藝、新技術和新設備進行研究、開發和設計的初步能力;2.學生要培養良好的溝通和社交能力、團隊協作精神,以及吃苦奉獻、任勞任怨的良好職業道德,成長為高素質全面人才,為畢業后快速融入工作、適應工作、勝任工作奠定基礎。

武漢工程大學化工類人才培養模式改革

(一)以現代企業需求為導向,注重專業內涵建設

按照企業和市場的雙重需求,通過對教學內容和人才培養模式進行相應的改革,進一步優化學科專業結構、理順知識體系,促進教學的改革與創新,使該專業在競爭中具有自己的制高點和旺盛的生命力。[5]例如,針對武漢石化“80萬噸乙烯工程”及武漢化工新區對石油化工相關專業人才的需求,我校于2005年新設石油煉制與有機化工專業方向,并制定了相應的人才培養方案。由于學校培養人才注重目的性和針對性,該專業方向畢業生現擁有較為寬闊的就業空間,處于較為有利的就業競爭態勢。學校于2006年實施“E+化工”人才培養模式,目的是通過實施“英語+化工”(簡稱為“E+”)雙專業一體化的人才培養模式,造就一批英語扎實、專業過硬、英語和化工專業都是強項的高素質復合型人才。從2010年到現在,該專業方向本科畢業生供不應求。為了滿足當前社會對化工工程師人才的需求,學校自2010年以來積極啟動“卓越工程師教育培養計劃”申報工作,獲批了化學工程與工藝專業的“卓越工程師教育培養計劃”試點專業,制定了該專業的學校培養標準和企業培養方案,并與湖北宜化集團有限責任公司、武漢人福醫藥集團股份有限公司、武漢鋼鐵集團大冶鐵礦等企業簽訂了共建國家級工程實踐教育中心的協議,為培養“基礎扎實、知識面寬,實踐創新能力強,德、智、體、美全面發展的高級工程技術人才”奠定了堅實的基礎。當前,教育全球化與國際交流的趨勢日益明顯。為了適應化工國際化的趨勢,學校在保持原有化工專業方向和特色的前提下,于2011年新開設了化工國際特色班,與國外著名大學聯合培養學生,實施與國際化本科教育接軌的培養方案,適應國際市場經濟下的人才需求。學生在武漢工程大學學習2年,成績合格符合要求者,可申請到美國路易斯安那大學、密蘇里大學等學習2年,完成學業可獲得武漢工程大學畢業證書和學士學位及路易斯安那大學學士學位。

(二)改善教學方法,突出學生創新能力培養

創新能力是化學工程師必須具備的最基本的能力,工程教育應該注重學生的創新能力的培養。教學環節積極開展教學理念、模式、內容和方法的改革,讓學生有更多自由探索的時間和空間。例如,新的人才培養方案中增加了創新能力培養課程。學校為學生開設教授(博士)論壇、創新性實驗計劃,開展學科競賽、課外學術科技活動,設立校長基金項目、校友基金項目等,學生可獲得創新學分。

篇9

關鍵詞:應用型;化工分離工程;改革;實踐

2015年度“十三五”規劃建議:突出教育領域六大亮點,鼓勵具備條件的普通本科高校向應用型轉變。國家深化教育改革,有600余所高校將會重點轉向應用技術型人才培養,是國家實施學術型人才與技能型人才培養的大趨勢。應用型本科教育對于滿足中國經濟社會發展,對高層次應用型人才需要以及推進中國高等教育大眾化進程起到了積極的促進作用。應用型本科指以應用型為辦學定位,而不是以科研為辦學定位的本科院校。沈陽工業大學化學工程與工藝專業被選為第一批遼寧省轉型發展試點專業。化工分離工程是化學工程與工藝專業的一門專業基礎課。分離單元操作作為過程工業中的一個不可缺少的環節,分離技術的發展和不斷進步正促進著化學工業與相關工業的發展,提高了相應的生產技術水平[1]。為滿足和適應社會發展需要,培養出具有較強社會適應能力和競爭能力的高素質應用型人才,本校根據自身特點,對化工分離工程課程在教學大綱、教學環節、教學方法、教學手段及教師隊伍建設等方面做了相應的改革,適當增加實踐教學環節,提高學生的工程實踐能力。

1強調工程實踐能力培養,修改教學大綱

化工分離工程是化學工程與工藝專業及相近化工類專業的一門專業基礎課,是建立在物理化學、化工原理、化工熱力學、傳遞過程原理等基礎課程知識之上的一門必修課程[2,3]。該課程主要研究工業生產過程中物質分離和純化的工程技術學科,具有工程應用性強、計算過程復雜和多采用計算機編程來求解等特點。學生在學習過程中容易產生畏懼心理,學習興趣較低,教學效果不高。為解決上述問題,我校根據自身特點,對該課程的教學大綱進行了相應的修改,也加快本專業向應用型本科轉變的步伐。修改后的大綱中減少了學生自己編程進行計算的部分,更多的強調工程實踐能力的培養。要求在授課過程中必須緊密結合科研工作,以遼陽石花為依托,引入大量的生產實例,強調將工程與工藝相結合的觀點;同時,引入常用的化工流程模擬軟件,加強設計和分析能力的訓練,強調理論聯系實際,提高解決實際問題的能力,為畢業走上工作崗位打下良好的基礎,順利實現從學生到工人角色的轉變。

2培養學生能力,多種教學方式相結合

2.1啟發式教學

啟發式教學是以激發學生的積極性和主動性為出發點、科學地引導學生開動腦筋,積極思考、融會貫通地掌握知識,形成技能,發展智力[4]。本課程的講授過程中大量采用啟發式教學。化工分離工程課程中公式較多,比較繁瑣,在教學過程中結合具體實例,提出問題,通過適當提問,師生互動尋求解決方案,提高學生的學習積極性和教學效果例如在講分離過程的地位與作用時,先采用多媒體課件播放一些有關環境變化的圖片,提出影響環境的有毒有害物質有哪些?除去這些有毒有害物質有哪些方法?通過具體實例的分析,啟發引導學生主動思考問題,變被動學習為主動學習,激發了學生的學習熱情和內在潛能,提高了學生的學習能力。

2.2對比式教學

對比式教學是指在教學中,將一些具有某種聯系和區別的教學內容放在一起進行講解,找出其異同之處,從而達到預期教學目標的一種有效教學方法[5]。化工分離過程內容多,編程和計算都比較復雜,為了便于學生理解和掌握,在授課過程中多采用對比教學方式,通過已學過的簡單易懂的相關知識或者相同過程中不同分析方法進行對比,找出異同點,總結規律,加深理解。例如由雙組分精餾到多組分精餾,由簡捷法計算到嚴格法計算,由淺入深,由簡單到復雜,使復雜難點的知識簡單化。而對共沸精餾和萃取精餾,及不同分離方案,通過對比歸納,對比找出各自優缺點,便于理解和記憶,且不易混淆。

2.3討論式教學

在教學過程中增加了學生獨立查閱文獻資料的環節,將文獻歸納總結后以小組的形式在課堂上進行分析討論,在激烈的討論中,同學們各抒己見,把枯燥乏味的理論知識結合到具體的生產實踐中,學生學習熱情高漲。通過查閱資料,學生能及時了解化工分離過程中前沿的分離技術,增加探索鉆研的好奇心。

3提高教學效果,多種教學方法相結合

3.1傳統教學

傳統教學方法是以課堂教學為主、以教師為中心的單一的板書講授教學方式,不能充分調動學生學習的積極性[6]。特別是對化工分離工程這樣具有工程應用背景、工藝流程復雜、計算過程復雜且計算量較大等特點的課程來說,容易使學生產生畏懼心里,學習興趣不高。

3.2多媒體教學

多媒體教學就是通過計算機技術、網絡技術、多媒體技術進行的教學活動,將文字、圖像、聲音、動畫等多媒體先進技術引入教學中。它以圖文并茂、動靜結合的表現形式,達到增強了學生對抽象概念、圖形性質和學科定理的理解與感受,從而極大地提高了課堂的教學效果[7]。化工分離工程課程專業性強、知識綜合性強、應用性強,因此課程內容多而復雜,工藝流程長而繁瑣,又與實際生產過程緊密聯系,為了有效解決傳統教學帶來的弊端,最好的解決方法就是采用多媒體教學與傳統教學有機結合,做到優勢互補。授課過程中仍以教師為主導作用,以多媒體作為輔助教學工具。充分發揮多媒體教學的優勢,將抽象、難以用語言表達的內容(工藝流程、圖表)通過形象生動的圖片,動態過程的演示進行描述,即簡明扼要,又生動形象,動靜結合,將枯燥的理論以實際過程表現出來,激發學生的思維活動,提高學習興趣,加深對知識的理解與掌握,提高教學效果。同時又節省了教師畫圖、畫表的時間,實現了在有限的學時內大容量、高效率的教學。此外,為了提高學生自主學習的能力。我校在不斷完善課外學習平臺,包括授課視頻、實驗視頻、課件、配套習題、實際問題解決方法等,用現代教學手段及豐富生動的內容提高學生的學習興趣。

3.3化工流程模擬軟件的應用

化工流程模擬是以工藝過程的機理模型為基礎,采用教學方法來描述化工過程,通過應用計算機輔助計算手段,進行過程的物料衡算、熱量衡算、設備尺寸估算和能量分析,作出環境和經濟評價[8]。結合目前已經在化學工程計算領域中得到廣泛推廣和應用一些化工模擬軟件可以實現數值計算及流程模擬等多種功能的特點,在化工分離工程課程教學中引入了相關的化工計算軟件[9]。Microsoftoffice是常用的辦公軟件,其中Excel具有強大的運算功能,充分利用Excel提供的運算功能,只需輸入相應的公式,無需編程,就能完成極其復雜的化工計算,計算過程簡單、直觀,學生非常容易掌握。由于Excel的數組公式和公式的復制功能,使Excel在計算混合物性質上顯示出無可比擬的優越性,非常適用于處理混合物的分離計算。因此,本課程將Excel用于分離過程的計算,即實現了節省學生做作業的時間,又可在沒有編程的情況下對分離過程進行嚴格計算,完善教學效果。同時該課程也介紹ChemCAD、Matlab、AspenPlus等化工計算軟件,以激發學生的學習興趣,提高學生的專業水平和計算機能力,增強其社會競爭能力,增加就業機會。

4培養工程意識,理論聯系實際

化工分離工程課程雖然是一門專業基礎課,理論性較強,但實際應用更為廣泛,所以在教學過程中要緊密聯系實際,通過大量引用工業生產實際情況和可研項目為實例進行講解,將復雜深奧的理論融于簡單的實際生產過程中,使問題具體化、簡單化,真正做到理論與實際生產相連系,避免空洞的講解;同時也使課堂教學內容更具有現實性和新意,提高了學生的學習興趣,調動了學生的求知欲和探索精神,增強了學生的工程意識,培養了學生運用理論知識解決實際問題的能力。比如講結晶分離單元操作時,引入分離催化重整裝置生產的混合二甲苯中對二甲苯的實例進行講解。指出分離體系為對二甲苯、鄰二甲苯和間二甲苯的混合物,目的是分離出重要的化工原料對二甲苯,對于這樣的體系應選取哪種分離方法?引導學生比較三種物料的物性,發現三種物料的沸點比較接近,但是熔點差距比較大,所以不適合用精餾的方法進行分離,而應采用結晶的方法進行分離。這樣自然而然的把理論知識融到實際生產中,提高學生的工程能力。另外,我校除了開設傳統的驗證性實驗外,還增加了設計型實驗和研究型實驗的開設;建設了煉油化工與自動化仿真培訓中心;建設了單元實訓中心;鼓勵學生參加“中國石化-三井化學杯”大學生化工設計競賽,并取得了較好的成績[10]。通過增加實訓教學環節,增強了學生的動手操作能力及分析問題和解決問題的能力。為了使理論教學與實踐教學相輔相成,相互滲透,我校定期聘請鄰近化工廠經驗豐富的技術人員到學校,講授工廠里典型的分離工藝、生產中存在的不足及改進如何進行改進、討論先進的分離工藝技術及清潔分離工藝。通過工廠技術人員的講解、及與他們的交流討論,激發了學生的學習熱情,培養了學生提出問題、解決問題的能力。

5建設教師隊伍,增加工程實踐經歷

作為專業課老師,除了要有豐富的理論教學經驗外,也要具有工程實踐經歷,才能把理論知識融合到實際生產中進行講解,即豐富課堂內容,又可以將枯燥的理論具體化,對生產中遇到的問題作為實例進行分析、講解,提高了學生的學習積極性及理論聯系實際的能力,學生學習積極性非常高。本團隊教師每年都參加指導學生到工廠中進行生產實習,了解生產裝置運行現狀、原料供應情況和產品市場需求情況。本團隊老師同時也擔任本專業的實驗、實訓、畢業設計論文等實踐教學工作。實行有經驗的老教師帶領年輕教師,使年輕教師更快的成長;同時年輕教師在學校、學院的推薦下,都有機會到鄰近的工廠進行培訓,熟悉一線生產過程;學校、學院也為專業教師提供很多技能培訓的機會,增加教師的工程實踐經歷。

6結語

為了在新的高等教育形勢下能夠培養出具有較強社會適應能力和競爭能力的高素質應用型人才,化工分離工程課程從多方面進行改革,著重培養學生的工程實踐意識、提高學生分析問題和解決問題的能力,努力打造成特色、領軍的專業。

參考文獻

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[6]葉慶國,徐東彥,鐘立梅.多媒體與傳統教學在分離工程教學中的結合[J].現代教育技術,2009,19(1):52~54.

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[8]秦祖贈,葛利,曾玉鳳等.Pro/Ⅱ在《化工分離工程》教學中的應用[J].2011,(8):186-188.

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篇10

關鍵詞:高等教育;化學工程;教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)33-0099-02

隨著我國經濟的不斷發展,高等學校數量也呈現逐年遞增的發展趨勢,高等教育逐漸由精英教育向大眾化教育模式轉變。隨之而來的是大學生就業形勢的嚴峻和競爭壓力的增大,特別是以化學工程為代表的工科專業,更是面臨著嚴峻的考驗。作為多種學科交叉的,應用型、發展型學科,化學工程與數、理、化等基礎自然學科聯系緊密,對我們的生產和生活有著重大的影響,為使我國化學工業得到更迅速的發展,必須努力提高我們高校化工類教育質量,努力培養優秀的專業化工人才。

一、高校化工專業現狀

20世紀前葉,一批重大化學工藝出現使得化學工程這個學科在學術界嶄露頭角,而煤和石油迅速發展也要求有透徹的理論指導與專業知識,因此作為化學工程的一級學科應運而生。經過幾十年的發展,化工學科逐漸走向成熟,目前國內各大地方院校中,絕大部分開設了化工工程專業及其類似專業,為我國化學工業培養了大批人才。但是隨著時代的發展,高校化工教育也面臨著一些問題和挑戰,這也成為我們亟待改革教學模式的原因。

(一)化學工程與高新技術學科交叉發展

化學工程涉及面廣,且涉及品種多、數量大,不僅關系到人們生活的方方面面,也是提高人們生活質量的“載體”和“橋梁”。而化工在學科上與材料、能源、化學等學科聯系越來越緊密和深入,因此在人才的培養上也應該遵循學科發展規律,培養專業化、多樣性復合人才。

目前,我國高校專業教育仍然停留在過去傳統教學方式,與高新技術發展的現實有所脫節,學科交叉引起專業界限的淡化,因此在教學過程中不應在僅僅強調本專業知識的把握,更應著眼于未來,打造化工與生物技術、計算機技術等交叉發展的新型教學模式,培養多層次、復合型人才。

(二)人才就業觀念和培養模式改革

這就要求高校化工教育人員轉變教學模式,從化學教育深層理念創新入手,擴大學科內涵,改變教學設置和教學方法,開展以理論教學作為基礎,以實踐訓練為載體的教學模式,努力提高化工學科教學質量。

就目前情況來看,“平臺加方向”實為不錯的選擇。近年來,我們以主動適應經濟社會發展需求的人才培養模式,以深化改革教學模式與實踐等教學項目為依托,進行了人才培養模式改革的探索和實踐。根據社會需求,調整學科專業,壓縮冷門內容,采取專業互補的形式,拓寬專業發展方向,盡可能增加知識含量。此外,化學工程專業應緊密與生產實踐相結合,通過建立不同種類的培訓基地,在打好基礎理論知識前提之外,盡可能增加實際操作的經驗,以便畢業后很快適應工作環境。

(三)教育模式落后,學生創新能力不足

人才的競爭是一切競爭的核心。教學模式的落后直接導致學生創新能力不足,難以承擔新領域開發和高新技術研發的重任。高校教學仍然遵循過去傳統的教學模式,單一的授課模式容易導致學生缺乏學習化學工業的熱情,進而導致學生缺乏創新意識。這也是目前高校教學中存在的主要問題之一。

針對上述情況,未來高校必須在人才培養以及課程教學方面有所改變,適應當今社會對化工人才的要求和化工產業未來的發展方向。具體說來,可從基礎專業知識和課程改革入手,打造高素質專業人才。

二、高校化工類人才培養模式及課程改革探討

(一)適應社會發展,拓展專業外延和內涵

1.重視新興專業,與社會接軌。近年來,高新科技發展突飛猛進,與人們生活有關的各種新科技層出不窮,特別是生物化工與新能源等發展十分迅速,在日常生活與生產方面發揮越來越大的作用。我們高等教育院校應該抓住當前發展契機,重視新興產業的出現和發展,努力調整專業課程,與社會發展接軌。特別是生物制藥、節能減排、環境保護等作為人類的重要課題,近年來引起了人們的極大重視,這些都是當前化學工程未來的發展方向和重要領域。高校教育應及時了解行業最深動態,調整教學方案,以適應當前化工行業發展的現狀。

2.把握發展趨勢,發掘專業內涵。化學工程最早包括“化學工程”、“化工自動化”等幾個板塊,但就目前的形式看,僅僅圍繞這幾個傳統板塊展開教學已不能滿足現在的產業發展現狀,應在原有基礎上發掘專業內涵,確保傳統人才培養緊跟學科發展趨勢,不斷充實基礎知識和專業知識。另外,根據信息技術在化工領域應用的愈加廣泛的特點,一方面將其納入傳統課程體系,另一方面,與信息學院、生物學院等展開合作,探索和實踐復合型人才培養模式,使化學工程煥發新的生機。

(二)深化教學改革,提升人才培養質量

美、英、德等西方發達主義國家早就將“通識教育”作為高等教育的核心內容,澳大利亞也明確指出到2020年高等教育的使命是輸送符合國家和全球勞動力市場需求的、有知識、技能和適應能力的優秀人才。我國緊跟世界發展步伐,也將提高教學質量作為未來一段時間教育領域發展的重要領域來把握。尤其當前我國“世界工廠”的地位,導致對于人才需求的變化速度非常快,畢業生也面臨日益嚴峻的就業壓力,因此,深化教學改革,提升人才培養質量成為當前教育領域的重點。

1.變革課程體系,注重課程質量。本著務實專業基礎,注重能力培養的原則,高等院校,特別是石油高校應認真梳理與優化傳統化工課程,同時根據現代化工發展方向和發展重點,打造適應化工人才培養的專業課程體系,這不僅要求高校對傳統課程進行整合,更要抓住重點,利用化工學科與其他學科的交叉點,拓展化工專業課程,與其他課程相互支撐,形成一個有機整理,以滿足新形式下的化學工程技術發展要求。

努力提高課程質量也是當下高校發展需著重考慮的重要方面,如何將枯燥的原理課程講得精彩、生動,培養學生對于化工產業的熱愛并激發學生投身化工實業的熱情,這是衡量課程質量的一個重要標準。根據一項研究調查顯示,在化工專業畢業生對高校教學效果等評價中,與世界總平均值相比,中國化工教育只有教師優秀與敬業精神一項略高于平均值,而包括教師激勵作用、就業所需課程深度、授業滿意度以及課程組織優劣等其他四項評選,中國的得分全部低于世界平均值。這其中尤其需要警惕的是,中國學生學習化工專業愉悅程度僅僅為67%,這一成績遠遠低于美國、澳大利亞以及英國等同類學生,這一調查結果也給我們化工教育從業人員敲響了警鐘。

2.加強創新實踐教學環節。“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”。實踐教學環節對于學生創新能力的培養非常重要,高校可利用自身資源和外部條件,從實驗教學和實習教學兩方面加強學生實踐能力。高校可利用現有實驗室,開設大量綜合性、設計性、研究性等實驗項目,將創新能力培養融入實驗教學過程中,啟發學生主動探索創新,增強學生的創新意識。

實習教學作為化工專業極為重要的一個環節,在培養學生實踐能力的過程中也起到極為重要的作用。過于單一、落后的教學模式很難適應當前瞬息萬變的就業環境,必須積極的組織實習教學,建立高效與高新技術企業之間的合作關系,通過人才輸送等渠道加強學生與企業之間的聯系,有效調動學生學習的積極性、主動性,并在實習教學過程中及時發現問題、解決問題。

3.構建優良育人環境。在我國高校教育領域,過去往往過分強調“教書”,而忽略了“育人”;過分強調“教學”,而忽略了“教育”。這種情況導致的結果就是,高校畢業生很多時候不能適應社會發展的需求,所學專業僅僅局限于課本知識,缺乏應有的動手操作能力,或者所學知識與社會脫節,最終不得不背棄自己所學專業。西方教育在之前的發展過程中也曾出現過類似情況,而中國目前這種情況則相當突出。我們如何吸取發達國家的經驗教訓,將可遷移性技能培養作為基礎知識領域外的重要環節,努力培養學生可遷移性技能是高校教育的必由之路。

除了這些基礎知識的培養外,更應該注重大學生心理健康與道德品質方面的培養,學生可通過良好的素質進行自覺地學習與提升,很快適應未來的就業崗位與就業環境,這是高校未來人才的培養方向。在高校課程設置過程中,以專業知識為主線,以可遷移性技能培養為輔線,增加學生團隊合作的機會,進一步提高學生合作精神和交流理解水平,不斷提高大學生解決實際問題的能力,使其成為社會與企業放心人才。

三、結語

我國高等教育正面臨來自知識經濟與新科技革命的沖擊和挑戰,科技與人文及其他學科的交融、滲透,使得學科與學科之間的聯系日益緊密,特別是對高校化學工程專業人才的培養提出了更高的要求。以石油院校為代表的高等教育院校必須適應新的發展形勢,遵循原有學科基礎上,依托國內外化工產業發展大背景,結合本校本專業的特色以及社會需求,勇于探索,勇于實踐,才能不斷提高教學質量,并在激烈的人才競爭中取得先機,提高畢業生整體素質,從而保證高校在競爭中不斷發展、壯大。

參考文獻: