時間:2023-03-20 16:23:24
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化學(xué)工程技術(shù)支持著化工工業(yè)的前進(jìn)與發(fā)展,化學(xué)工程技術(shù)從理論到實(shí)驗(yàn),再到實(shí)踐,最后投入生產(chǎn)成品,是必不可少的一個環(huán)節(jié)。然而,從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)生產(chǎn),特別是大規(guī)模的生產(chǎn),需要解決裝置的放大問題,其直接影響企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大及經(jīng)濟(jì)利益的增加,裝置放大可以節(jié)省資金,減少不必要的消耗,節(jié)省勞動力。但是要考慮到,裝置放大過程中,物流的一系列物理過程的相關(guān)條件很可能改變,達(dá)到的某些指標(biāo)通常低于實(shí)驗(yàn)室的小型技術(shù)設(shè)備產(chǎn)生的結(jié)果。這種起源于放大過程的效應(yīng)被籠統(tǒng)稱為“放大效應(yīng)”,包含很多已知及未知物理因素的影響。現(xiàn)代化工對于一套裝置一年的產(chǎn)量,一般情況下按照目前的工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模可以達(dá)到大于或者等于數(shù)十萬噸,大規(guī)模的生產(chǎn)使其面臨工程方面的問題,且在指標(biāo)方面也有所降低,這對于工業(yè)而言會造成較大的資金損失。化學(xué)工程技術(shù)的進(jìn)步,主要體現(xiàn)在新產(chǎn)品及工藝的不斷創(chuàng)造,而這些都需要借助化工工業(yè),除此之外,還需合理的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)。就上述情況而言,凡是關(guān)于工業(yè)化的東西,一般情況下都?xì)w屬于化學(xué)工程的研究范疇。在日常生活中,化學(xué)工程無處不在。如:煙筒排放物中的硫、氮氧化物等有害物質(zhì),需要經(jīng)過嚴(yán)格的處理,才能對外排放,以防污染生態(tài)環(huán)境。在實(shí)驗(yàn)室達(dá)到要求后,要在工業(yè)規(guī)模中實(shí)現(xiàn)大量煙氣的凈化,就必須考慮大規(guī)模凈化的經(jīng)濟(jì)性和可行性,要考慮的問題與實(shí)驗(yàn)室研究不同。又如,化工工業(yè)生產(chǎn)中,要求以十分純凈的產(chǎn)品為原料,對實(shí)驗(yàn)室操作來說,這比較容易達(dá)到。對大型生產(chǎn)裝置的要求是,消耗低而且經(jīng)濟(jì)方面可行,這表明課題存在很大的不同之處。
2化學(xué)工程技術(shù)的研究對象及復(fù)雜性
化學(xué)工程是以物理學(xué)、化學(xué)和數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),并結(jié)合工業(yè)經(jīng)濟(jì)基本法則,研究化學(xué)工業(yè)中的物理變化和化學(xué)變化過程及其有關(guān)機(jī)理和設(shè)備的共性規(guī)律,并將之應(yīng)用于化工裝置的開發(fā)、設(shè)計(jì)、操作、控制、管理、強(qiáng)化以及自動化等過程中,在化工工藝與化工設(shè)備之間起著承上啟下的橋梁和紐帶作用的一門工程技術(shù)學(xué)科。一般情況下,化學(xué)工程的對象的情況較為復(fù)雜,具體如下:首先,該過程自身具有一定的復(fù)雜特點(diǎn),包括化學(xué)與物理,而且兩者經(jīng)常發(fā)生,彼此影響。其次,物系方面較為復(fù)雜,流體與固體,或者兼而有之。流體特質(zhì)變化較大,如有低粘度和高粘度、牛頓型和非牛頓型等。最后,物系流動時邊界復(fù)雜,由于設(shè)備的形狀較為多樣,而且其在填充物方面的形狀也不正常,如催化劑、填料等,使得設(shè)備在流動邊界方面的設(shè)置較為復(fù)雜而且在確定方面不準(zhǔn)確。
3化工工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展
目前從形式上看,現(xiàn)代的化學(xué)工業(yè)經(jīng)歷了單元操作和傳遞原理與化學(xué)反應(yīng)這兩個發(fā)展階段,正準(zhǔn)備走向一個新的階段。但種類多樣、制造過程復(fù)雜以及生產(chǎn)產(chǎn)品款式較多,造成排放物復(fù)雜、量多及危害大,因此,目前化工工業(yè)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注污染問題。與此同時,在加工、貯存、運(yùn)用或者處理化工產(chǎn)品時應(yīng)防止操作對環(huán)境生態(tài)以及人類健康造成危害。在化工生產(chǎn)中應(yīng)遵循國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,制定正確的方案。隨著我們國家科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,各行各業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)都要接觸化學(xué)工藝,涉及制藥、石油、材料、能源等行業(yè)的發(fā)展和污染問題,這都是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)需要面對的問題。目前,我國的化學(xué)工業(yè)經(jīng)過了半個世紀(jì)的發(fā)展,已經(jīng)形成了門類比較齊全,品種大體配套并基本可以滿足國內(nèi)需要的化學(xué)工業(yè)體系。2001年全國國有及規(guī)模以上非國有企業(yè)的石油加工工業(yè)和化學(xué)工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到10990.6億元人民幣,占全國工業(yè)總產(chǎn)值的9.8%,實(shí)現(xiàn)利稅747.8億元,石油和化學(xué)工業(yè)企業(yè)13765個,資產(chǎn)總額13344.2億元。我國化學(xué)工業(yè)獲得長足進(jìn)步的同時,環(huán)境保護(hù)工作也不斷得到加強(qiáng)。但是化學(xué)工業(yè)在實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略過程中,仍存在不少問題和障礙,嚴(yán)重制約著我國化學(xué)工業(yè)的發(fā)展。
4二者的發(fā)展探究
外力對化學(xué)反應(yīng)過程施加各種影響的原理、規(guī)律是化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的研究目標(biāo)。研究者通過各種研究,形成反應(yīng)動力學(xué)方程式。反應(yīng)器的優(yōu)化與設(shè)計(jì)均是以該方程式為基礎(chǔ)來開展的[3]。在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)研究中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù),具體包括了:(一)反應(yīng)模型的建立。目前此類研究并不少見。像劉小云等經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得出動力學(xué)模型,在檢驗(yàn)后實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)與模型間一定程度的相互吻合;D.Klvana等將層流方程與六步動力學(xué)模型聯(lián)系起來,并實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的成功模擬;(二)對一些反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算。如,熊杰明等人在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在應(yīng)用數(shù)值積分法計(jì)算動力學(xué)參數(shù)時準(zhǔn)確度較高;若使用微分法計(jì)算速率時,因模型和函數(shù)間不相契合,則準(zhǔn)確度較差;(三)運(yùn)用模型確定合適的工藝條件。如梅澤民等人已對對峙放熱的最佳溫度進(jìn)行了分析;角仕云等通過分析生產(chǎn)硫酸中催、氧化反應(yīng)的適宜溫度,并綜合考量催化劑各項(xiàng)系數(shù)的意義,推算出反應(yīng)中催化劑的溫度公式。很多教材均涉及到通過消元及變量分離,對動力學(xué)方程進(jìn)行簡單的數(shù)學(xué)處置內(nèi)容。但因很多動力學(xué)方程涉及平行、對峙、連續(xù)等一系列的反應(yīng),比較復(fù)雜。更有一些反應(yīng)擁有極其復(fù)雜的原理、規(guī)律。如果對這些復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)加以研究、會形成較難求解的微分方程。如果在求解中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù),就可以有效的解決這一難題[4]。在很多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)研究領(lǐng)域中,均使用著計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算模擬。第一,應(yīng)用計(jì)算機(jī)對反應(yīng)中所有物質(zhì)的濃度改變進(jìn)行模擬運(yùn)算。第二,為得出所需物質(zhì)的飽和度,可計(jì)算連續(xù)反應(yīng)的合適時間、實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)時間有效把控;第三,為讓化學(xué)生成物速率達(dá)到最高,可對對峙放熱、平行反應(yīng)最優(yōu)溫度加以計(jì)算,以有效把控溫度,實(shí)現(xiàn)最佳試驗(yàn)條件。通過對計(jì)算數(shù)值進(jìn)行專業(yè)模擬,形成數(shù)據(jù)檔案,有利于合理設(shè)計(jì)反應(yīng)器和有效控制化學(xué)生產(chǎn)的工藝條件。
二、化學(xué)反應(yīng)工程新領(lǐng)域
(一)計(jì)算反應(yīng)工程
新世紀(jì)以來,流體力學(xué)、量子力學(xué)等基礎(chǔ)研究在飛速發(fā)展、并日益成熟起來。這樣就為在反應(yīng)工程中有效計(jì)算機(jī)技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。在分子計(jì)算、大尺度集成、操作與過程的模擬、智能化發(fā)展等處,都可以看到數(shù)學(xué)軟件在被廣泛應(yīng)用的身影。這樣一來,人們得以更加簡捷、有效的對化學(xué)反應(yīng)過程全面、立體的模擬,加快了化學(xué)反應(yīng)工程的發(fā)展速度[5]。比如,在對發(fā)展經(jīng)濟(jì)中其著重要作用的石油催、裂化領(lǐng)域,應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)可大大改善研究效果。在工業(yè)石油的催、裂化中,人們通過對重質(zhì)渣油進(jìn)行化學(xué)處理,將其轉(zhuǎn)化成有經(jīng)濟(jì)價值的輕質(zhì)油、高辛烷值油。若使用MIP反應(yīng)器,石油裂化、異構(gòu)化、脫氫反應(yīng)可不限于一次。這樣一來,工程試驗(yàn)的針對性及自由度得以提高,很好的改善了產(chǎn)品的特性及其分布。根據(jù)多尺度思路,在幾秒內(nèi)就可以依據(jù)宏觀模型、對實(shí)際設(shè)備完成各處的顆粒分布。然后,以此作為初始及邊界進(jìn)行運(yùn)算、進(jìn)行細(xì)化。該過程主要是用一些層次較低的模型進(jìn)行模擬的。按照這樣的思路,可進(jìn)行層層細(xì)化,反應(yīng)器內(nèi)一切細(xì)節(jié)得以展示。這樣一來,試驗(yàn)人員能夠據(jù)此更精準(zhǔn)對反應(yīng)器進(jìn)行放大和設(shè)計(jì)優(yōu)化。
(二)向分子反應(yīng)工程的轉(zhuǎn)化
技術(shù)及計(jì)算技術(shù)在不斷提高著,使得人們對反應(yīng)過程的認(rèn)識逐漸深化。化學(xué)設(shè)備水平不斷提高,讓研究人員能夠有效觀察到分子、原子;隨之理論水平的不斷提高,也使得人們實(shí)現(xiàn)了多尺度的模擬。在化學(xué)工程領(lǐng)域,若在分子、原子基礎(chǔ)上,可以使得化學(xué)合成及反應(yīng)過程得以有效構(gòu)建。而現(xiàn)在,在很多領(lǐng)域已經(jīng)將該設(shè)想化為了現(xiàn)實(shí)。同時,該方法論能夠?qū)⑵渑c過程強(qiáng)化論有機(jī)聯(lián)系起來,以最大可能的提高效率,促進(jìn)了節(jié)能減排的發(fā)展。此外,若在化學(xué)反應(yīng)工程中運(yùn)用分子反應(yīng)工程技術(shù),可以使得前景更為廣闊。
三、結(jié)論
當(dāng)代化學(xué)工業(yè)對化學(xué)化工類人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。如何培養(yǎng)基礎(chǔ)理論知識扎實(shí)、工作適應(yīng)性強(qiáng)、具有創(chuàng)新能力的人才,是綜合性大學(xué)化學(xué)化工教學(xué)改革面臨的重要課題。目前,綜合性大學(xué)化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)專業(yè)每年都有相當(dāng)一部分畢業(yè)生進(jìn)入化學(xué)、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(shù)工作,這種趨勢還會隨著創(chuàng)新性國家的建設(shè)而逐年增長。化學(xué)工程基礎(chǔ)是綜合性大學(xué)化學(xué)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,也是唯一的一門工程技術(shù)類課程,該課程的教學(xué)改革與實(shí)踐對于理工學(xué)科交叉與學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)是綜合性大學(xué)化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)專業(yè)其他課程所不能替代的。在充分發(fā)揮綜合性大學(xué)基礎(chǔ)理論研究優(yōu)勢的同時,通過對理科專業(yè)化學(xué)工程基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容的更新、充實(shí)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(xué)研究與工程技術(shù)工作、適應(yīng)性強(qiáng)的化學(xué)化工專業(yè)人才。
二、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的優(yōu)化
以創(chuàng)新教育思想為指導(dǎo),研究改革化學(xué)工程基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,建立培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的化學(xué)工程基礎(chǔ)課程內(nèi)容新體系。動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞與化學(xué)反應(yīng)工程(“三傳一反”)仍將是化學(xué)工程基礎(chǔ)教學(xué)的核心內(nèi)容,應(yīng)不斷充實(shí)更新才能反映學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀和適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)需求。化學(xué)和化學(xué)工程學(xué)是支撐物質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)工業(yè)的學(xué)科,前者研究分子之間發(fā)生反應(yīng)的可能性、必要的條件和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu),后者研究物質(zhì)的流動、質(zhì)能傳遞及其對反應(yīng)過程與產(chǎn)物的影響。
1.優(yōu)化更新教學(xué)內(nèi)容,反映體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步。化學(xué)工程基礎(chǔ)作為理科化學(xué)專業(yè)的工程技術(shù)課程,其教學(xué)內(nèi)容除了動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞與化學(xué)反應(yīng)工程以外,還應(yīng)當(dāng)及時反映和體現(xiàn)學(xué)科的發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步。根據(jù)授課學(xué)時,突出教學(xué)重點(diǎn),優(yōu)化教學(xué)計(jì)劃,精選教學(xué)內(nèi)容。以化學(xué)工程學(xué)的基本觀點(diǎn)、基本原理和基本方法為核心,結(jié)合典型化工過程,理論聯(lián)系實(shí)際,使學(xué)生在有限的教學(xué)學(xué)時內(nèi),掌握本門課程的基本知識,熟悉研究與應(yīng)用對象,為今后從事化學(xué)化工專業(yè)技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在其他科學(xué)技術(shù)的帶動和社會需求的推動下,化工分離技術(shù)近年來取得了很大進(jìn)步。新技術(shù)不斷涌現(xiàn),膜分離和超臨界流體萃取等新型分離技術(shù)就是其中的代表。我們在教材的編寫和課堂教學(xué)中,有意識地加入這些內(nèi)容,便于學(xué)生從課堂上了解新的科學(xué)知識,拓寬學(xué)術(shù)視野。
2.引導(dǎo)學(xué)生建立工程技術(shù)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn),提高學(xué)生綜合素質(zhì)。科學(xué)與技術(shù)的交叉和滲透,要求我們培養(yǎng)的學(xué)生不僅要掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識,還要學(xué)會運(yùn)用所學(xué)的理論解決工程實(shí)際問題。綜合性大學(xué)理科化學(xué)專業(yè)的學(xué)生基礎(chǔ)理論知識比較扎實(shí),在課堂教學(xué)中,我們根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合工程實(shí)際,啟發(fā)學(xué)生從工程實(shí)際問題出發(fā),強(qiáng)調(diào)工程實(shí)際的特點(diǎn),突出工程實(shí)踐的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題,灌輸學(xué)生節(jié)能減排與綠色環(huán)保的理念,訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理與化學(xué)等多學(xué)科知識,綜合分析化工單元操作與工業(yè)裝置中涉及的復(fù)雜問題,培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)思維方法與工程設(shè)計(jì)等綜合素質(zhì)。
3.改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)效率。化學(xué)工程基礎(chǔ)課程的課堂教學(xué)內(nèi)容涉及化工單元操作與工藝過程。綜合性大學(xué)化學(xué)專業(yè)的學(xué)生一般沒有見過真實(shí)的化工設(shè)備,對化工廠與化工設(shè)備和裝置缺乏感性認(rèn)識,通過多媒體教學(xué)技術(shù)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)方法,可以促進(jìn)學(xué)生感知與思維、理論與實(shí)踐的結(jié)合,提高學(xué)生對化學(xué)工程基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,使他們由不熟悉、不了解化工企業(yè)與裝置轉(zhuǎn)變?yōu)橄矚g應(yīng)用學(xué)科、樂于進(jìn)入與應(yīng)用密切相關(guān)的教師實(shí)驗(yàn)室開展業(yè)余科研。為此,我們一方面利用多媒體的優(yōu)點(diǎn),在課堂教學(xué)中放映一些設(shè)備的實(shí)物圖像。另一方面,在有關(guān)課程中增加了實(shí)習(xí)參觀環(huán)節(jié),組織學(xué)生到石油化工廠、有機(jī)化工廠和精細(xì)化工廠等企業(yè)參觀實(shí)習(xí),增強(qiáng)學(xué)生對加熱爐、精餾塔、泵、換熱器等主要化工設(shè)備的感性認(rèn)識。
三、教學(xué)團(tuán)隊(duì)與課程體系的建設(shè)
以先進(jìn)的教學(xué)理念為先導(dǎo),以高水平的教學(xué)團(tuán)隊(duì)為根本,以科學(xué)的課程新體系為核心,以優(yōu)良的規(guī)劃教材為保障,強(qiáng)化教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè),使所有主講教師成為教學(xué)改革的高水平運(yùn)動員和創(chuàng)新教育的優(yōu)秀教練員。
1.建設(shè)高水平教學(xué)團(tuán)隊(duì)。從事課堂和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主講教師也要承擔(dān)高水平的科研項(xiàng)目,提高教師的科研水平。我們承擔(dān)“化學(xué)工程基礎(chǔ)”的主講教師都具有教授職稱并擔(dān)任博士生導(dǎo)師,承擔(dān)了一些科學(xué)研究項(xiàng)目。同時,也積極思考和實(shí)踐課程的教學(xué)改革,奠定了學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。沒有高水平的教學(xué)團(tuán)隊(duì),不可能進(jìn)行教學(xué)改革的實(shí)踐,更不可能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神的學(xué)生。
化學(xué)工程與工藝專業(yè)的定位
1.化學(xué)工程與工藝專業(yè)的性質(zhì)及培養(yǎng)模式
化學(xué)工程與工藝專業(yè)屬于工科專業(yè),授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位。由于化學(xué)工業(yè)的相關(guān)領(lǐng)域極為廣泛,化學(xué)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(xué)工程與工藝專業(yè)特點(diǎn)亦不盡相同。我校近年來根據(jù)社會經(jīng)濟(jì)、工業(yè)發(fā)展的需求趨勢,兄弟院校化學(xué)工程與工藝專業(yè)方向的設(shè)置,以及我校原有的相近專業(yè)優(yōu)勢,設(shè)置了能夠體現(xiàn)我校特色的化學(xué)工程與工藝專業(yè)方向,逐步建立了適合我校化學(xué)工程與工藝專業(yè)的教育培養(yǎng)模式。2008年,我校化學(xué)工程與工藝專業(yè)已有7屆本科畢業(yè)生,其學(xué)生就業(yè)形勢良好,社會反饋積極.在制定教學(xué)計(jì)劃的工作中加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),目的在于進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)適應(yīng)能力更強(qiáng)的化學(xué)工程與工藝人才。
2.化學(xué)工程與工藝專業(yè)的任務(wù)
根據(jù)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的性質(zhì),化學(xué)工程與工藝專業(yè)的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)習(xí)化學(xué)工程學(xué)與化學(xué)工藝學(xué)等方面的基本理論和基本知識,受到化學(xué)與化工實(shí)驗(yàn)技能、工程實(shí)踐、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、科學(xué)研究與工程設(shè)計(jì)方法的基本訓(xùn)練.具有對現(xiàn)有企業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行模擬優(yōu)化、革新改造,對新過程進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)和對新產(chǎn)品進(jìn)行研制的基本能力。由于涉及化工的學(xué)科和領(lǐng)域很多,化學(xué)工程與工藝專業(yè)除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)一般應(yīng)用化工的基本知識和基本技能外,還應(yīng)該結(jié)合本地區(qū)、本行業(yè)及本校的實(shí)際情況,重點(diǎn)學(xué)習(xí)化工在某個或某幾個領(lǐng)域中的具體應(yīng)用,以便形成不同高校應(yīng)用化工專業(yè)的特色專業(yè)方向.
3.化學(xué)工程與工藝專業(yè)的業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo)
本專業(yè)培養(yǎng)具備化學(xué)工程與化學(xué)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(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面工作的工程技術(shù)人才。
4.化學(xué)工程與工藝專業(yè)的課程設(shè)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(yīng)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的任務(wù)和業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo),化學(xué)工程與工藝專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該具有較扎實(shí)的化工理論基礎(chǔ),較寬的化工應(yīng)用知識以及一定的工程技術(shù)基礎(chǔ),從而該專業(yè)的課程設(shè)置(公共課、基礎(chǔ)課除外)應(yīng)由基礎(chǔ)化學(xué)課、工程基礎(chǔ)課和專業(yè)方向課3部分組成。基礎(chǔ)化學(xué)課包括:無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)等。工程基礎(chǔ)課主要包括:化工儀表與自動化、化學(xué)工程基礎(chǔ)、電工電子學(xué)等。專業(yè)方向課:可根據(jù)具體方向選擇專業(yè)化學(xué)課,如電化學(xué)工程方向可選理論電化學(xué)、化學(xué)電源工藝學(xué)、電解工程和電鍍工程等。精細(xì)化工方向可選擇化工工藝學(xué)、化工分離工程、化學(xué)反應(yīng)工程等。另外實(shí)踐性環(huán)節(jié)包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、提高實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文等。
我校化學(xué)工程與工藝專業(yè)方向
就專業(yè)方向而言,化學(xué)工程與工藝專業(yè)的性質(zhì)是工科。化學(xué)工程與工藝專業(yè)應(yīng)該是培養(yǎng)具有較扎實(shí)及寬廣的化學(xué)工程理論基礎(chǔ)知識,特別注意培養(yǎng)學(xué)生的動手能力及解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)計(jì)劃的總體設(shè)計(jì)中要體現(xiàn)應(yīng)用型人才所具備的工程技術(shù)基礎(chǔ)知識,重視實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐、實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文等環(huán)節(jié)。設(shè)置專業(yè)發(fā)展方向,結(jié)合廣西經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,建立在合理利用廣西及學(xué)校的資源及適應(yīng)科技發(fā)展、注重社會需求基礎(chǔ)上。據(jù)此,我校化學(xué)工程與工藝專業(yè)專業(yè)方向設(shè)定為:電化學(xué)工程與精細(xì)化工。
應(yīng)用型人才就是把成熟的技術(shù)和理論直接應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)過程中去,工程實(shí)踐能力是應(yīng)用型高級技術(shù)人才的一項(xiàng)重要素質(zhì),是學(xué)生能否適應(yīng)社會需要的一項(xiàng)重要能力。實(shí)踐技能是工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。特別是生物工程學(xué)科,作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,與企業(yè)結(jié)合緊密的實(shí)踐教學(xué)在應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中顯得尤為重要。
一、現(xiàn)狀分析
生物工程專業(yè)于1998年經(jīng)教育部批準(zhǔn)在高校開設(shè),在本科專業(yè)目錄中明確隸屬于工學(xué)的生物工程類,包括了原來的生物化工(部分)、微生物制藥、生物化學(xué)工程(部分)、發(fā)酵工程等4個專業(yè),從而大大拓寬了專業(yè)口徑。鄭州大學(xué)于2008年開辦生物工程本科專業(yè)。此前該校開設(shè)有生物技術(shù)、制藥工程2個相近專業(yè),分別歸口于生物工程系和化工與能源學(xué)院。兩專業(yè)辦學(xué)規(guī)模穩(wěn)定,已經(jīng)形成較完善的教學(xué)和實(shí)踐(實(shí)驗(yàn))體系。而生物工程專業(yè)在實(shí)驗(yàn)體系(實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)室建設(shè))、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)(實(shí)習(xí)類型、實(shí)習(xí)方式和實(shí)習(xí)基地建設(shè))等方面則面臨著軟硬條件不夠、辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足等重大挑戰(zhàn)。這些因素嚴(yán)重制約著學(xué)生實(shí)踐技能的提高和專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。辦學(xué)近4年來,我們發(fā)現(xiàn)在學(xué)生工程素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)方面存在以下幾個主要問題:
1.生物工程實(shí)驗(yàn)?zāi)K體系尚未完全建立,部分課程缺少實(shí)驗(yàn),不但影響教學(xué)效果,還易導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生“重理論,輕實(shí)驗(yàn)”傾向,這對培養(yǎng)高級應(yīng)用型人才極為不利。
根據(jù)教育部教學(xué)指導(dǎo)委員會“生物工程專業(yè)規(guī)范”,為提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神,生物工程專業(yè)必須加強(qiáng)實(shí)性踐環(huán)節(jié)的教學(xué),構(gòu)建實(shí)踐性環(huán)節(jié)教學(xué)體系,著重培養(yǎng)以下能力:實(shí)驗(yàn)技能、工藝操作能力、工程設(shè)計(jì)能力、科學(xué)研究能力、社會實(shí)踐能力等。實(shí)踐教學(xué)應(yīng)包括獨(dú)立設(shè)置的實(shí)驗(yàn)課程、課程設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)習(xí)、社會實(shí)踐、科技訓(xùn)練、綜合論文訓(xùn)練等多種形式。此外,也明確規(guī)定了該專業(yè)的主干學(xué)科應(yīng)該包括生物學(xué)、化學(xué)、工程技術(shù)學(xué)三個領(lǐng)域。相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程也應(yīng)該在這些方面得到體現(xiàn)。然而在實(shí)際辦學(xué)過程中,涉及到生物學(xué)領(lǐng)域的生物分離工程、發(fā)酵工程、生物工藝學(xué)的相關(guān)實(shí)驗(yàn),以及涉及工程技術(shù)領(lǐng)域的工程制圖和生物工程設(shè)備的相關(guān)實(shí)驗(yàn),卻因受限于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、師資隊(duì)伍條件等原因未能正常開設(shè)、或開設(shè)課程內(nèi)容簡單膚淺,沒能達(dá)到提高培養(yǎng)應(yīng)用型人才的實(shí)踐創(chuàng)新能力的要求。因此,現(xiàn)有的專業(yè)實(shí)驗(yàn)構(gòu)成現(xiàn)狀,難以給學(xué)生提供獨(dú)立思考、探索與發(fā)揮的空間,難以發(fā)揮專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)對學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和操作技能培養(yǎng)的作用,難以適應(yīng)企業(yè)用人單位的需要。
2.專業(yè)涉及到的三個主干學(xué)科的實(shí)驗(yàn)課程模塊,缺少相互銜接和重要知識點(diǎn)的相互補(bǔ)充。作為主干學(xué)科之一的“生物學(xué)”課程模塊,沒有脫離原有“生物技術(shù)”專業(yè)的影子,多數(shù)實(shí)驗(yàn)課程在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、教學(xué)內(nèi)容上與之沒有區(qū)別,更沒有體現(xiàn)“生物工程”的“工程”教育特點(diǎn)。生物學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)開設(shè)比例過大。阻礙了三大學(xué)科之間的滲透,特別是未能強(qiáng)調(diào)“工程創(chuàng)新能力”的培養(yǎng)。
3.實(shí)踐實(shí)習(xí)體系沒有真正建立,缺少穩(wěn)定、有效的專業(yè)實(shí)習(xí)基地,“雙師型”、“復(fù)合型”師資缺乏,嚴(yán)重制約了學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。首先,缺乏穩(wěn)定、針對性強(qiáng)的實(shí)習(xí)基地。由于專業(yè)方向及特色不明顯,實(shí)習(xí)單位選擇盲目,實(shí)習(xí)地點(diǎn)不固定,實(shí)習(xí)內(nèi)容變化快、深入不夠;其次,現(xiàn)有的專業(yè)師資隊(duì)伍主要是以生物學(xué)背景的教師為骨干,而雙師型教師、不同學(xué)科交叉融合的復(fù)合型師資嚴(yán)重缺乏,這種狀況根本不利于生物工程專業(yè)的發(fā)展與工程類人才培養(yǎng)的要求。
4.辦學(xué)就業(yè)導(dǎo)向教育不夠,學(xué)生考研“趨向”嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。一般來說,學(xué)生考研對于改善學(xué)風(fēng)、為國家培養(yǎng)更高層次人才非常重要。受“生物技術(shù)”專業(yè)影響,我校“生物工程”專業(yè)2012屆畢業(yè)生中有60%以上的學(xué)生參加考研。但這種現(xiàn)象在一定程度上放松了課程學(xué)習(xí),特別是實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。同時,多數(shù)學(xué)生以考研為主要追求目標(biāo),實(shí)踐、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)重視程度不夠、投入時間不足,使得實(shí)踐教學(xué)效果大打折扣。
二、改革內(nèi)容與目標(biāo)
1.對實(shí)驗(yàn)體系進(jìn)行模塊劃分,明確各模塊的教學(xué)內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)。建立“化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)”和“生物分離工程與工藝實(shí)驗(yàn)”模塊課程組,加強(qiáng)課程建設(shè)。
將實(shí)驗(yàn)課程體系劃分為“生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”、“化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)”和“生物分離工程與工藝實(shí)驗(yàn)”三個模塊,三個模塊的教學(xué)內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)各不相同,修改實(shí)驗(yàn)課大綱,整合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與教學(xué)內(nèi)容,重視三類課程相互之間的銜接、重要知識點(diǎn)的互補(bǔ)。
在模塊建設(shè)中注意對薄弱模塊進(jìn)行強(qiáng)化,特別是強(qiáng)化“化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)”和“生物分離工程與工藝實(shí)驗(yàn)”模塊教學(xué),增設(shè)部分實(shí)驗(yàn)課程。同時,這些課程的教師分散到擔(dān)任教學(xué)任務(wù)的專業(yè)系中,參加教研活動和專業(yè)建設(shè)工作,根據(jù)各個專業(yè)的特點(diǎn)和要求,適時地修改或調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方式。
2.改革專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能考核方式。重視畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))環(huán)節(jié)在提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能方面的重要性,建立較完善的畢業(yè)論文設(shè)計(jì))質(zhì)量保障與評價體系。
1.1應(yīng)用型本科人才要求
根據(jù)現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的特征及社會對化工人才需求的趨勢,應(yīng)用型高校化學(xué)工程與工藝專業(yè)的目標(biāo)是培養(yǎng)化學(xué)化工理論基礎(chǔ)扎實(shí),實(shí)踐動手能力、自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力及外語與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力較強(qiáng),適應(yīng)化工、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保等部門從事工程設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理等方面工作的應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才[2]。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),化學(xué)工程與工藝專業(yè)應(yīng)用型本科人才應(yīng)具備的基本素質(zhì)與專業(yè)能力包括7個方面:①樹立正確的世界觀,具有良好的人文精神、科學(xué)素養(yǎng),能處理好人與環(huán)境、人與社會的關(guān)系;②掌握化學(xué)工程與工藝的基本理論和基本知識;③掌握化學(xué)裝置工藝與設(shè)備設(shè)計(jì)方法,掌握化工過程模擬優(yōu)化方法;④具有對新工藝、新產(chǎn)品、新技術(shù)和新設(shè)備進(jìn)行研究、開發(fā)和設(shè)計(jì)的初步能力;⑤了解化學(xué)工程的理論前沿,了解新工藝、新技術(shù)與新設(shè)備的發(fā)展動態(tài);⑥掌握文獻(xiàn)檢索的基本方法,具有一定的科學(xué)研究和實(shí)際工作能力;⑦具有創(chuàng)新意識和獨(dú)立獲取新知識的能力[2]。因此,根據(jù)現(xiàn)代科技和生產(chǎn)的發(fā)展需要,以服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展為目標(biāo),把握高等教育規(guī)律和化學(xué)工程與工藝專業(yè)特征,制定化學(xué)工程與工藝專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案。在人才培養(yǎng)方案制定的過程中,合肥學(xué)院借鑒德國應(yīng)用科學(xué)大學(xué)培養(yǎng)應(yīng)用型人才成功經(jīng)驗(yàn),非常重視企業(yè)的作用,將企業(yè)要求與學(xué)生的培養(yǎng)相結(jié)合,構(gòu)建理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相學(xué)體系,確定了以“面向企業(yè)、立足崗位、注重素質(zhì)、強(qiáng)化應(yīng)用、突出能力”為指導(dǎo)思想的“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)模式。理論教學(xué)體系體現(xiàn)“三個服務(wù)”原則:基礎(chǔ)理論教學(xué)要為專業(yè)技術(shù)課教學(xué)服務(wù),理論教學(xué)為提高學(xué)生綜合素質(zhì)服務(wù),把素質(zhì)教育貫穿于教學(xué)全程,為培養(yǎng)學(xué)生具有獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力服務(wù),注重培養(yǎng)學(xué)生對技術(shù)成果的吸納和綜合應(yīng)用能力。建立與培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)體系,形成基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)、專業(yè)實(shí)訓(xùn)及校內(nèi)、外實(shí)訓(xùn)教學(xué)相結(jié)合的綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)一體化,完成實(shí)訓(xùn)教學(xué)。促進(jìn)學(xué)生掌握專業(yè)技能,實(shí)施“四年九學(xué)期制”,提高學(xué)生就業(yè)競爭能力。
1.2化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才要求
化學(xué)工程與工藝專業(yè)是為了適應(yīng)新世紀(jì)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展而設(shè)置的,是由原來的化學(xué)工程、有機(jī)化工、無機(jī)化工、高分子化工、精細(xì)化工、煤化工、工業(yè)催化等專業(yè)合并而成的寬口徑專業(yè),覆蓋面寬、涉及領(lǐng)域廣[3]。該專業(yè)具有兩大特色:一是覆蓋面廣。研究領(lǐng)域涉及無機(jī)化工、有機(jī)化工、精細(xì)化工、材料化工、能源化工、生物化工、醫(yī)藥化工、微電子化工等諸多領(lǐng)域;二是工程特色顯著。該專業(yè)以化學(xué)工程與化學(xué)工藝為兩大支撐點(diǎn),化學(xué)工程主要研究化工過程及設(shè)備的開發(fā)、設(shè)計(jì)、優(yōu)化和管理。化學(xué)工藝則研究以石油、煤、天然氣、礦物、動植物等自然資源為原料,通過化學(xué)反應(yīng)和分離加工技術(shù)制取各種化工產(chǎn)品。化學(xué)工程與工藝專業(yè)涉及的工程放大技術(shù)、系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)技術(shù),不僅在化工領(lǐng)域,而且在醫(yī)藥、材料、食品、生工等眾多相關(guān)領(lǐng)域均大有用武之地。因此,化學(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)有較強(qiáng)的工程能力和工作適應(yīng)性,需掌握化工生產(chǎn)技術(shù)的基本原理、專業(yè)技能與研究方法,具有從事化工生產(chǎn)控制、化工產(chǎn)品和過程的研究開發(fā)、化工裝置設(shè)計(jì)與放大的初步能力[4]。
1.3應(yīng)用型化工人才實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建
高等工程教育強(qiáng)調(diào)綜合素質(zhì)的基礎(chǔ)作用和工程素質(zhì)的定型作用。培養(yǎng)應(yīng)用型化工特色人才,核心就是培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才。以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo),以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),遵循教育教學(xué)基本規(guī)律,堅(jiān)持育人為本,教學(xué)為綱,根據(jù)學(xué)生需要,圍繞學(xué)生能力拓展和知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系。該體系由基本技能、專業(yè)能力、綜合能力三層次訓(xùn)練組成,將課外創(chuàng)新活動和社會實(shí)踐有機(jī)融合。借鑒德國成功的經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)能力及創(chuàng)新能力。實(shí)踐教學(xué)根據(jù)能力要求可分為3個層次:基礎(chǔ)實(shí)踐層、專業(yè)實(shí)踐層、綜合和創(chuàng)新實(shí)踐層。基礎(chǔ)實(shí)踐層以強(qiáng)化“三基”,培養(yǎng)基礎(chǔ)能力為目的,將基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)分為3個層次和5個模塊,構(gòu)成一個彼此相連,逐層提高的體系[5]。通過化學(xué)專題研究訓(xùn)練,強(qiáng)化了知識和技能的綜合性;認(rèn)知實(shí)習(xí)在實(shí)踐教學(xué)體系中處于承上啟下階段。學(xué)生在與自己相近或相關(guān)的崗位上經(jīng)過認(rèn)知實(shí)習(xí),了解專業(yè)所需要的專業(yè)知識、能力、素質(zhì),有利于他們結(jié)合自己的興趣,規(guī)劃未來發(fā)展,在專業(yè)方向的選擇、課程模塊的選擇上會更加理性。2周金工實(shí)習(xí)和1周電工電子實(shí)習(xí),實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)能力培養(yǎng)目標(biāo);專業(yè)實(shí)踐層是在理論教學(xué)和基礎(chǔ)能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,通過專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、工程實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐教學(xué)的環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)專業(yè)能力培養(yǎng);綜合和創(chuàng)新能力是對技術(shù)基礎(chǔ)知識、運(yùn)用專業(yè)知識解決實(shí)際問題能力和知識遷移能力的綜合體現(xiàn),反映學(xué)生整體素質(zhì)。通過畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),配合第二課堂科技活動,達(dá)到培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的目的。總之,各層實(shí)踐教學(xué)活動層層遞進(jìn)、相互滲透,達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)規(guī)定的專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的要求。
2圍繞工程能力培養(yǎng),實(shí)施實(shí)踐教學(xué)改革
2.1突出強(qiáng)化實(shí)踐鍛煉,提高教師實(shí)踐教學(xué)水平
教師是實(shí)踐教學(xué)體系的主導(dǎo)者,也是實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)踐者。要培養(yǎng)高質(zhì)量應(yīng)用型人才,必須要有高水平的教師隊(duì)伍。按照這一思路,為所有的實(shí)驗(yàn)室配備了具有碩士學(xué)位的專職實(shí)驗(yàn)教師,采取走出去、請進(jìn)來的辦法培養(yǎng)教師的實(shí)踐能力,派合肥學(xué)院高學(xué)位高職稱的教師到企業(yè)去鍛煉6~12個月,增加教師的工程意識和實(shí)踐能力。根據(jù)學(xué)院要求成立了實(shí)驗(yàn)技術(shù)教研室,這不僅是名稱和內(nèi)涵的改變,更重要的是教育理念的轉(zhuǎn)變,建立實(shí)驗(yàn)技術(shù)教研室,由教授、博士擔(dān)任主任,具有研究生學(xué)歷的教師為成員,研究實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、方法和手段,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容和方法改革等工作。目前,和化學(xué)工程與工藝專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)有關(guān)的合肥學(xué)院院級教研立項(xiàng)6項(xiàng),安徽省教育廳立項(xiàng)3項(xiàng),獲得教學(xué)成果獎合肥學(xué)院二等獎一項(xiàng)、三等獎一項(xiàng);安徽省三等獎一項(xiàng)。聘請企業(yè)和設(shè)計(jì)院等單位人員擔(dān)任教師,讓學(xué)生參與解決實(shí)際工作問題,提高實(shí)踐能力。
2.2加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)條件建設(shè),提供實(shí)踐教學(xué)載體
實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地是完成實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容所必需的保障平臺。在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面,加強(qiáng)以無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)課程為支撐的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),和以化工原理為支撐的化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室。專業(yè)實(shí)驗(yàn)作為一門最能反映專業(yè)特色,與專業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展關(guān)系最為密切的實(shí)踐性課程,必須跳出原有的框架,重新構(gòu)建一個能夠全面反映化學(xué)工程學(xué)科發(fā)展方向、適合按專業(yè)大類組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)、有利于培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的新框架。根據(jù)化學(xué)工程與工藝核心課程化工熱力學(xué)、傳遞過程原理、化學(xué)反應(yīng)工程、分離工程和技術(shù)化工工藝學(xué)作為構(gòu)架,遵循以下原則:緊扣化工過程研究與開發(fā)的方法論;充分考慮工程學(xué)與工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)的適當(dāng)平衡;具有典型性、力求先進(jìn)性、增加綜合性;實(shí)驗(yàn)內(nèi)容既符合化學(xué)工程與工藝學(xué)科發(fā)展規(guī)律,又具有鮮明的先進(jìn)性和特色,建立了化工熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)室等專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。根據(jù)專業(yè)和學(xué)生發(fā)展需要,在專業(yè)方向上設(shè)立分離工程和精細(xì)化工2個化工專業(yè)方向,并建立精細(xì)化工和分離技術(shù)2個實(shí)驗(yàn)室,建立膜材料和膜過程院級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1個。校外實(shí)習(xí)是強(qiáng)化專業(yè)知識、增加學(xué)生的感性認(rèn)識和創(chuàng)新能力的重要綜合性教學(xué)環(huán)節(jié),校外實(shí)習(xí)基地是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的重要場所,是學(xué)生接觸社會、了解社會的紐帶[6]。以校企互利雙贏為機(jī)制,開展產(chǎn)學(xué)合作,和中鹽四方集團(tuán)等14家企業(yè)建立良好的合作關(guān)系,與企業(yè)合作共建實(shí)驗(yàn)室2個。每年由校內(nèi)和企業(yè)教師共同指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)習(xí),并在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))環(huán)節(jié),由企業(yè)提出課題,真題真做,學(xué)生將所學(xué)知識和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,取得在書本上得不到的收獲。中鹽四方集團(tuán)、東華集團(tuán)工程技術(shù)人員指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)多次獲合肥學(xué)院優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)獎。
2.3第一課堂與第二課堂相結(jié)合,著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的更高目標(biāo),以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力為出發(fā)點(diǎn),以學(xué)生個性化能力培養(yǎng)為重點(diǎn),學(xué)院制定了《合肥學(xué)院學(xué)生第二課堂活動學(xué)分管理暫行辦法》,將第一課堂與第二課堂結(jié)合起來,收到明顯的效果。化學(xué)工程與工藝專業(yè),以化學(xué)工程師之家和學(xué)生參與教師科研為主要內(nèi)容開展第二課堂科技活動。化工工程師之家于2007年11月建成運(yùn)行。以培養(yǎng)“未來的工程師”為目標(biāo)、以工程設(shè)計(jì)為核心、以模型制作為基礎(chǔ),通過形式多樣的活動培養(yǎng)學(xué)生的工程意識;通過加強(qiáng)合作促進(jìn)團(tuán)隊(duì)精神;通過模型制作提高工程應(yīng)用能力;通過工程設(shè)計(jì)提高工程素養(yǎng);通過企業(yè)化運(yùn)作模式培養(yǎng)學(xué)生效率意識、責(zé)任意識和管理能力。作為第二課堂的重要平臺,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力、管理能力、協(xié)調(diào)組織的領(lǐng)導(dǎo)能力和團(tuán)隊(duì)精神。通過借鑒企業(yè)化管理模式,營造企業(yè)氛圍,培養(yǎng)學(xué)生效率意識、責(zé)任意識和管理能力,增強(qiáng)學(xué)生對社會的適應(yīng)能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。目前,累計(jì)培訓(xùn)學(xué)生500人以上。化學(xué)工程與工藝學(xué)生在各種全國性競賽中取得了一系列好成績。2010年,在科技部等單位舉辦的青年科技創(chuàng)新競賽獲得二等獎,“三井化學(xué)”杯第四屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽二等獎和華南地區(qū)第四屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)創(chuàng)業(yè)大賽二等獎。近3年來,學(xué)生34篇,其中被SCI、EI收錄的9篇。
關(guān)鍵詞:產(chǎn)學(xué)研;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)意;化學(xué)工程領(lǐng)域;人才培養(yǎng)
作者簡介:劉峙嶸(1969-),男,江西蓮花人,東華理工大學(xué)化學(xué)生物與材料科學(xué)學(xué)院,教授;樂長高(1967-),男,江西撫州人,東華理工大學(xué)化學(xué)生物與材料科學(xué)學(xué)院,教授。(江西 撫州 344000)
作者簡介:本文系江西省學(xué)位與研究生教育教學(xué)改革研究課題(課題編號:JXYJG-2011-028)、江西省學(xué)位與研究生教育教學(xué)改革研究課題(課題編號:JXYJG-2012-057)、江西省高等學(xué)校教育教學(xué)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(xiàn)標(biāo)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(xué)術(shù)型碩士處于同一培養(yǎng)水平。國務(wù)院學(xué)位委員會將專業(yè)學(xué)位定位為具有特定職業(yè)背景的學(xué)位,主要培養(yǎng)特定職業(yè)背景的高層次專門應(yīng)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(yù)計(jì)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(xué)術(shù)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(xué)工程領(lǐng)域是一種工程碩士專業(yè)學(xué)位。化學(xué)工程是研究化學(xué)工業(yè)和其他工業(yè)過程中所進(jìn)行的化學(xué)過程與物理過程共同規(guī)律的一門工程學(xué)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(shè)計(jì)、系統(tǒng)模擬、裝備強(qiáng)化、操作控制、環(huán)境保護(hù)、生產(chǎn)管理等內(nèi)容。
東華理工大學(xué)化學(xué)生物與材料科學(xué)學(xué)院2002年獲得“應(yīng)用化學(xué)”二級學(xué)科工學(xué)碩士點(diǎn)授予權(quán),2005年獲得“化學(xué)工藝”二級學(xué)科工學(xué)碩士點(diǎn)授予權(quán),2008年獲得化學(xué)工程領(lǐng)域工程碩士授予權(quán),2010年獲得“化學(xué)工程與技術(shù)”一級學(xué)科工學(xué)碩士點(diǎn)授予權(quán)。該學(xué)科擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)平臺,雄厚的科研開發(fā)實(shí)力。“化學(xué)工程與技術(shù)”碩士點(diǎn)擁有一支知識和年齡結(jié)構(gòu)均較合理的師資隊(duì)伍。
產(chǎn)學(xué)合作是一種學(xué)校理論學(xué)習(xí)與企業(yè)工程實(shí)踐相結(jié)合的教育模式,相對于其他類型的人才培養(yǎng),產(chǎn)學(xué)合作對化學(xué)工程領(lǐng)域人才的培養(yǎng)更為重要,豐富的實(shí)習(xí)實(shí)踐訓(xùn)練、扎實(shí)的研究訓(xùn)練對提高研究生就業(yè)競爭力有很大幫助。與19世紀(jì)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(qiáng)調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研的一體化。我校“化學(xué)工程”領(lǐng)域一直高度重視產(chǎn)學(xué)合作教育對化工人才培養(yǎng)的重要作用,對“產(chǎn)學(xué)研”與“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)意”結(jié)合培養(yǎng)化學(xué)工程領(lǐng)域高級人才進(jìn)行了一些探索和實(shí)踐,取得了成效。
一、“產(chǎn)”為先、引導(dǎo)創(chuàng)業(yè)意識
東華理工大學(xué)(原華東地質(zhì)學(xué)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(xué)優(yōu)勢和核科學(xué)特色的高等院校,我校“化學(xué)工程”領(lǐng)域長期以來一直為核化學(xué)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(guān)系。
我校建校以來,長期受部委管轄,與當(dāng)?shù)鼗て髽I(yè)聯(lián)系很少。自從學(xué)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(wù)為地方企業(yè)提供技術(shù)咨詢和服務(wù),增進(jìn)了雙方的了解和相互信任,局部彌補(bǔ)了企業(yè)領(lǐng)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(xué)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(xué)研關(guān)系,促進(jìn)了企業(yè)通過加快引進(jìn)高校技術(shù)成果來提升企業(yè)的科技競爭力,形成了產(chǎn)學(xué)相結(jié)合的化工初中高級人才培養(yǎng)基地和產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的教學(xué)科研創(chuàng)新基地,又是企業(yè)破解行業(yè)技術(shù)問題和研究生培養(yǎng)的共同體。
產(chǎn)學(xué)研合作是指企業(yè)、科研院所和高等學(xué)校之間的合作方式,產(chǎn)學(xué)研合作是一個系統(tǒng)工程,其功能和作用都是雙向的。導(dǎo)師鼓勵研究生走出“象牙塔”,向社會學(xué)習(xí),向基層學(xué)習(xí),向?qū)嵺`學(xué)習(xí),注重就業(yè)創(chuàng)業(yè)引導(dǎo),努力使專業(yè)學(xué)習(xí)與創(chuàng)業(yè)教育緊密結(jié)合,專業(yè)實(shí)踐與創(chuàng)業(yè)實(shí)踐有效銜接,讓研究生在“做中學(xué)”,進(jìn)一步增強(qiáng)研究生創(chuàng)業(yè)理念,促進(jìn)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(xué)培養(yǎng)的人才和科研成果最終流向企業(yè),通過一年實(shí)踐學(xué)習(xí),對實(shí)習(xí)企業(yè)有一定了解的化學(xué)工程領(lǐng)域研究生畢業(yè)后選擇回實(shí)習(xí)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(xùn),很容易上崗;企業(yè)的技術(shù)骨干也可以到我校通過攻讀化學(xué)工程碩士學(xué)位提高理論水平。
二、“學(xué)”為主、培養(yǎng)創(chuàng)新能力
學(xué)校不必建立一個比真實(shí)化工廠的工程實(shí)踐環(huán)境更好的化學(xué)工業(yè)實(shí)驗(yàn)室,通過多層面、全方位的產(chǎn)學(xué)研合作,學(xué)校既可有效地解決化學(xué)工業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)所需要的經(jīng)費(fèi)不足和場地缺乏等問題,同時能夠解決實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)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(jī)會,增強(qiáng)工程實(shí)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(xué)工程與技術(shù)”學(xué)科教師在承擔(dān)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(dān)大小橫向研發(fā)項(xiàng)目,在促進(jìn)自身科研水平提升的同時,也為教學(xué)質(zhì)量的提高奠定了基礎(chǔ)。所有這些縱向橫向項(xiàng)目的開展都為研究生的畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)提供了充足的題目來源和經(jīng)費(fèi)支撐,為研究生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定了必備基礎(chǔ)。
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(jié)果。進(jìn)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(xué)生分配學(xué)校和企業(yè)雙重導(dǎo)師,共同負(fù)責(zé)整個培養(yǎng)過程。學(xué)生在校遵守學(xué)校的各項(xiàng)管理制度,進(jìn)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(shè)計(jì)(論文),在企業(yè)導(dǎo)師的指導(dǎo)下,能夠在理論知識學(xué)習(xí)扎實(shí)的基礎(chǔ)上獲得足夠的實(shí)際工程技術(shù)鍛煉,獲得較強(qiáng)的化學(xué)工程專業(yè)技術(shù)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(xué)科及時與化工企業(yè)交流合作,了解化工企業(yè)對化學(xué)工程領(lǐng)域高級人才知識結(jié)構(gòu)的需要,不斷調(diào)整專業(yè)型化學(xué)工程領(lǐng)域培養(yǎng)方案/培養(yǎng)計(jì)劃,制定出符合化工市場需求的應(yīng)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(shù)人員作為企業(yè)導(dǎo)師或工程實(shí)踐指導(dǎo)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(jié)合、學(xué)校與企業(yè)緊密結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)體系;突出研究生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。[4-5]
三、“研”為線、點(diǎn)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(xué)研用結(jié)合,可進(jìn)一步提高我校化學(xué)工程領(lǐng)域研究生群體的社會貢獻(xiàn)率,優(yōu)化研究生的知識結(jié)構(gòu)和能力骨架,增強(qiáng)研究生分析問題及解決實(shí)際問題的能力,同時促進(jìn)合作單位研究開發(fā)能力、科技創(chuàng)新能力和綜合競爭實(shí)力的不斷提高。[6]
高校應(yīng)充分發(fā)揮教書育人、科學(xué)研究及服務(wù)社會三大職能。“化學(xué)工程與技術(shù)”學(xué)科教師穿梭于學(xué)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(shù)和適用的技術(shù),密切關(guān)注科技成果應(yīng)用價值來提高科技成果轉(zhuǎn)化率,根本上解決經(jīng)濟(jì)科技“兩張皮”,擺脫長期以來科研成果在實(shí)驗(yàn)室“睡大覺”現(xiàn)象,切實(shí)充當(dāng)產(chǎn)、學(xué)、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(xué)工程與技術(shù)”學(xué)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(dān)省級產(chǎn)學(xué)研課題。2010年撫州三和醫(yī)藥化工有限公司科研項(xiàng)目“雷貝拉唑羥基物鹽酸鹽”先后獲得撫州市科學(xué)技術(shù)獎一等獎和江西省科技進(jìn)步獎三等獎,2011年撫州三和醫(yī)藥化工有限公司科研項(xiàng)目“奧美拉唑氯化物”又先后獲得撫州市科學(xué)技術(shù)獎一等獎和江西省科技進(jìn)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(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”被認(rèn)定省級技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),這些科研成果里也凝聚了我校“化學(xué)工程與技術(shù)”學(xué)科教師和研究生的心血和汗水。研究生在企業(yè)實(shí)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(yīng)用到商業(yè),從而實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)業(yè)夢想。
大力開展產(chǎn)學(xué)研深度合作,大力倡導(dǎo)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)意理念,培養(yǎng)高素質(zhì)的化學(xué)工程領(lǐng)域研究生,是我們今后將繼續(xù)探索和實(shí)踐的目標(biāo)。
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[4]潘艷秋,張述偉,韓軼.密切產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,培養(yǎng)化工創(chuàng)新人才[J].化工高等教育,2009,(6):42-45.
1.1突出實(shí)踐能力的培養(yǎng)
研究生的培養(yǎng)是一個系統(tǒng)工程,研究生培養(yǎng)過程的各個環(huán)節(jié)必須緊密配合,才能培養(yǎng)出合格的、受社會熱捧的人才。特別是對于全日制工程碩士的培養(yǎng)來說更是如此。根據(jù)全日制工程碩士的特點(diǎn),把研究生關(guān)閉在校園里培養(yǎng)已不能滿足社會對人才的要求,異地培養(yǎng),多地培養(yǎng)成為必然。必須把實(shí)踐能力的培養(yǎng)作為主線貫穿于全日制工程碩士“培養(yǎng)鏈”的各個環(huán)節(jié)。在招生環(huán)節(jié),我們對全日制化學(xué)工程工程碩士的考生的面試采取了與科學(xué)學(xué)位考生不同的方式,把對考生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)作為主要的面試內(nèi)容,讓考生感受到實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的重要性,許多考生面試后積極主動地到工廠企業(yè)鍛煉,入學(xué)后帶著在實(shí)踐中遇到的問題來學(xué)習(xí),增強(qiáng)了解決實(shí)際問題的能力。在課程培養(yǎng)環(huán)節(jié),我們的課程設(shè)置體現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則,分為公共課,專業(yè)核心課,專業(yè)拓展課,專業(yè)實(shí)踐教學(xué)四個模塊。我們加大了公共課的比重,利用我校的有效資源,合理整合了專業(yè)學(xué)位研究生的計(jì)算機(jī)與管理類課程。無論是公共課還是專業(yè)課,都把實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容貫穿其中,理論課中包含實(shí)踐知識,實(shí)踐課中包含理論知識。在實(shí)踐培養(yǎng)環(huán)節(jié),我們建立了湖南化工研究院、湖南海利化工有限公司、國家農(nóng)藥創(chuàng)制工程技術(shù)研究中心、湖南四達(dá)試劑有限公司等多個培養(yǎng)基地,實(shí)踐條件得到了有力的保證。另外,鼓勵研究生在學(xué)校組織的集中實(shí)踐之外增加自主分散實(shí)踐。在學(xué)位論文環(huán)節(jié),我們要求化學(xué)工程工程碩士研究生在開題前認(rèn)真查閱文獻(xiàn),盡量了解國內(nèi)外相關(guān)的最新研究成果,選擇直接來源于具有實(shí)際應(yīng)用價值的應(yīng)用技術(shù)課題和現(xiàn)實(shí)問題的課題。同時,聘請企業(yè)的專家、學(xué)者參加開題報告會,對選題進(jìn)行嚴(yán)格審定,多角度考慮選題的合理性、可行性及實(shí)用價值。學(xué)位論文形式采用產(chǎn)品開發(fā)、工程或工藝設(shè)計(jì)、工程放大及新技術(shù)工程應(yīng)用報告、典型案例分析等多種形式。
1.2突出課程教師和導(dǎo)師的主導(dǎo)地位
應(yīng)用型人才的培養(yǎng)首先要通過相關(guān)課程和案例的學(xué)習(xí)和研討來提升其解決實(shí)際問題的能力,我們通過聘請企業(yè)專家來校擔(dān)任課程教師,通過改進(jìn)教學(xué)方式方法加強(qiáng)課程教學(xué)。如研究生自主參與教學(xué)、由多位教師擔(dān)任一門課程的“拼盤式”教學(xué)模式等等。在課程建設(shè)方面,學(xué)院加大了研究生教師編寫適合我院工程碩士實(shí)踐的教材或講義的支持力度,加強(qiáng)了研究生精品課程的建設(shè)。研究生的培養(yǎng)離不開導(dǎo)師的主導(dǎo)作用,特別是全日制工程碩士的導(dǎo)師最少兩位,或多位導(dǎo)師,無論哪個培養(yǎng)環(huán)節(jié)都需要導(dǎo)師的指導(dǎo)與配合,校企導(dǎo)師分工配合,共同提高研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。在導(dǎo)師的選擇上,我們把有橫向課題,應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的教師選作化學(xué)工程工程碩士的導(dǎo)師和授課教師,把與培養(yǎng)基地聯(lián)系較密切的老師選為校內(nèi)導(dǎo)師,有利地促進(jìn)了校企導(dǎo)師之間的交流與溝通,也能及時準(zhǔn)確掌握論文選題的進(jìn)展情況等等。
1.3突出工程碩士研究生的主體地位
工程碩士的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具有寬廣知識結(jié)構(gòu)的復(fù)合型應(yīng)用型專門技術(shù)人才或技術(shù)管理人才,能獨(dú)立從事專業(yè)技術(shù)工作和技術(shù)管理工作。如何實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo),除了學(xué)校為研究生營造合理的寬松的環(huán)境,搭建良好的學(xué)習(xí)實(shí)踐平臺外,只能靠研究生自己長期的積累和持續(xù)的訓(xùn)練,知識結(jié)構(gòu)的改善,實(shí)踐能力的提高,學(xué)位論文設(shè)計(jì)都需要獨(dú)立完成,最終自我實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。
1.4重視工程碩士培養(yǎng)管理制度和管理機(jī)制
盡管化學(xué)工程工程碩士培養(yǎng)時間短,但我校研究生教育歷史悠久,有完整的研究生管理文件,管理制度也較為健全。我校研究生處成立了專業(yè)學(xué)位培養(yǎng)科,負(fù)責(zé)工程碩士的宏觀管理與控制,學(xué)位論文的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)由研究生處學(xué)位辦負(fù)責(zé)管理與控制,化學(xué)化工學(xué)院成立了由科研副院長負(fù)責(zé)的化學(xué)工程領(lǐng)域工程碩士培養(yǎng)管理小組以及由院長、教授、領(lǐng)域帶頭人、企業(yè)專家組成的學(xué)位分委員會。
2全日制化學(xué)工程工程碩士培養(yǎng)的困境
2.1生源問題
就我們這兩年的招生情況來看,生源問題非常嚴(yán)重,直接報考化學(xué)工程工程碩士的比例相當(dāng)少,大多是其他專業(yè)調(diào)劑過來的,與我院同類專業(yè)學(xué)位教育碩士相比,化學(xué)工程工程碩士推免生只占其1/10。
2.2工程碩士學(xué)制問題
我校化學(xué)工程全日制工程碩士學(xué)制為兩年至三年的彈性學(xué)制,我們目前先按兩年的計(jì)劃安排課程學(xué)習(xí)、實(shí)踐和學(xué)位論文,然后根據(jù)學(xué)位論文的進(jìn)展情況安排論文答辯或適當(dāng)延長學(xué)位論文的時間。普遍存在的問題是,在國家的全日制工程碩士的學(xué)位標(biāo)準(zhǔn)還未廣泛宣傳執(zhí)行之前,導(dǎo)師對工程碩士的學(xué)位論文還是沿用科學(xué)學(xué)位研究生的學(xué)位標(biāo)準(zhǔn),而學(xué)校研究生處在辦理各種證件時(如學(xué)生證、畢業(yè)證)都只體現(xiàn)兩年學(xué)制,普遍反映兩年的時間培養(yǎng)既要實(shí)踐能力強(qiáng)保證充足的實(shí)踐時間又按時完成高質(zhì)量學(xué)位論文的人才導(dǎo)師壓力相當(dāng)大。為了保證全日制工程碩士的培養(yǎng)質(zhì)量,以免出現(xiàn)矮化工程碩士的現(xiàn)象,現(xiàn)在大多數(shù)工科院校都把全日制工程碩士的學(xué)制確定到了三年。
2.3課程體系建設(shè)問題
課程體系建設(shè)是一個長期的開放的系統(tǒng)工程,需要持續(xù)不斷的更新。課程建設(shè)是高校人才培養(yǎng)永恒的主題,目前我們在課程體系建設(shè)方面還主要借鑒科學(xué)學(xué)位的課程體系,需要政府、企業(yè)、高校、教師等多方面的熱情參與。
3建議
3.1加強(qiáng)宣傳力度,改變觀念和教育理念
全日制工程碩士教育是為了適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對高水平應(yīng)用型人才的迫切需要而開設(shè)的專業(yè)學(xué)位研究生教育類型,但無論是導(dǎo)師、研究生本人還是社會,對此都沒有足夠的認(rèn)識,在我院關(guān)于“科學(xué)學(xué)位與專業(yè)學(xué)位的本質(zhì)內(nèi)涵與區(qū)別”的小型調(diào)查中,非常了解的導(dǎo)師只占9%,了解和比較了解的導(dǎo)師各占36%,不太了解的導(dǎo)師還占18%。由于工程碩士的生源大都是調(diào)劑生,研究生本人也是不自愿接受工程碩士教育的,重學(xué)術(shù)輕專業(yè)的傾向普遍存在。因此需要政府、高校,用人單位、宣傳媒體等都要發(fā)揮其作用。
3.2推進(jìn)職業(yè)資格認(rèn)證
職業(yè)資格認(rèn)證考試不僅是對從業(yè)人員接受職業(yè)教育和專業(yè)知識水平的考核,也是對行業(yè)發(fā)展趨勢和職業(yè)技術(shù)要求的導(dǎo)向,是高校調(diào)整人才培養(yǎng)方案的依據(jù)。是課程體系建設(shè)的指揮棒,方向標(biāo)。推進(jìn)職業(yè)資格認(rèn)證,是全日制專業(yè)學(xué)位教育持續(xù)發(fā)展的得力助手。在這方面,教育碩士就比較規(guī)范,工程碩士可以借鑒其他專業(yè)學(xué)位的經(jīng)驗(yàn)。
3.3加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)
人才培養(yǎng)離不開教師、導(dǎo)師,要加強(qiáng)專門的工程碩士導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè),對新導(dǎo)師要及時培訓(xùn),了解工程碩士的特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)。要改革教學(xué)方式,要大力研究完善與經(jīng)濟(jì)社會相適應(yīng)的課程體系等等都離不開師資隊(duì)伍建設(shè)。師資隊(duì)伍建設(shè)是高校發(fā)展的關(guān)鍵。
3.4加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作,加強(qiáng)高校間實(shí)踐基地平臺共享
為了能更好的進(jìn)行做好化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革,我們對現(xiàn)行化學(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)方案的進(jìn)行了修訂工作。根據(jù)本專業(yè)特色和學(xué)生的具體情況,我們先后選擇到本專業(yè)辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、學(xué)科排名靠前的重點(diǎn)院校,如天津大學(xué)、北京化工大學(xué)、中國石油大學(xué)(華東)、合肥工業(yè)大學(xué)等高校和同一地域的蘭州理工大學(xué)和寧夏大學(xué)等高校進(jìn)行調(diào)研。并在征求了部分在校生、畢業(yè)生和化工企業(yè)對現(xiàn)行培養(yǎng)方案修訂的意見的基礎(chǔ)上,我們對調(diào)研的信息和反饋的意見和建議進(jìn)行認(rèn)真的分析、梳理和總結(jié)。從總體上來看,現(xiàn)行培養(yǎng)方案的的培養(yǎng)目標(biāo)及基本要求符合專業(yè)特點(diǎn)及專業(yè)發(fā)展的需要,課程設(shè)置及課時安排也基本符合專業(yè)的要求。但是現(xiàn)行培養(yǎng)方案也存在著一些問題:(1)理論課的學(xué)時較多,容易形成以教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式,學(xué)生自主學(xué)習(xí)和從事創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的時間不足,而且所學(xué)習(xí)的理論知識難以應(yīng)用于實(shí)踐,在畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)中表現(xiàn)尤為突出。(2)由于公共課程較多的原因,學(xué)生在前三個學(xué)期的學(xué)習(xí)過程中難以接觸到真正的專業(yè)課程,真正學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識的時間非常有限,也造成了安排在大一下半學(xué)期的認(rèn)知實(shí)習(xí)難以對學(xué)生產(chǎn)生相應(yīng)的專業(yè)影響。(3)核心課程的核心地位不突出,既沒有從課時上保證,也沒有從考核方式上來要求。(4)沒有專業(yè)概論課程,學(xué)生到了三、四年級,對專業(yè)的認(rèn)識還不夠清晰,對課程之間的承接關(guān)系沒有概念,綜合運(yùn)用專業(yè)知識來解決實(shí)際問題的能力不足。(5)部分課程內(nèi)容重復(fù),難以形成教學(xué)上的高效率。(6)課程體系中沒有能很好地跟上現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)中信息化的腳步,已經(jīng)廣泛應(yīng)用的設(shè)計(jì)軟件,如Aspenplus、ProE等還沒有進(jìn)入課程體系。(7)畢業(yè)實(shí)習(xí)還有待加強(qiáng),目前安排的畢業(yè)實(shí)習(xí)時間較短,難以達(dá)到實(shí)習(xí)的目的。
二化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的思路
美國、德國等發(fā)達(dá)工業(yè)國家的統(tǒng)計(jì)資料表明,高級工程人才的需求比例為:從事工程科學(xué)研究的人才為5%,這部分人才主要以研究和發(fā)現(xiàn)工程過程中的基本理論為主,偏重于工程學(xué)術(shù)研究;從事設(shè)計(jì)、開發(fā)的工程人才約占35%,主要工作是將科學(xué)原理和學(xué)科體系知識轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)方案或設(shè)計(jì)圖紙;從事生產(chǎn)工藝、運(yùn)行維護(hù)、管理銷售等工作的工程技術(shù)人員約占65%,將設(shè)計(jì)方案與圖紙轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。后兩者可以統(tǒng)稱為工程應(yīng)用人才。化工學(xué)院在建院之初,就確定了以培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才為主要目標(biāo)。根據(jù)幾年來在人才培養(yǎng)的探索與實(shí)踐過程中,我們認(rèn)為,確切地說,我們應(yīng)該以打造工程生產(chǎn)一線工程師、工程技術(shù)人員為人才培養(yǎng)的主要目標(biāo),也就是說,以培養(yǎng)工程技術(shù)人員為主,對于一些學(xué)有余力的學(xué)生,可以通過進(jìn)一步的深造和在實(shí)踐工作崗位上的鍛煉,成為工程人才。培養(yǎng)化工類工程應(yīng)用型人才,就是要強(qiáng)調(diào)本科教育的專業(yè)性,通過本科教育這一相對完整的人才培養(yǎng)周期,是學(xué)生接受相對完整的、作為一線工程師所需要的基本教育,具有一線工程師應(yīng)有的基本知識、基本能力、基本素質(zhì)。學(xué)生通過這樣的教育,應(yīng)該具有系統(tǒng)的專業(yè)基礎(chǔ)知識、較強(qiáng)的實(shí)踐動手能力、主動的自主學(xué)習(xí)能力、靈活的崗位適應(yīng)能力,在現(xiàn)有成熟的化工技術(shù)和規(guī)范的基礎(chǔ)上,能夠應(yīng)用理論知識和技術(shù),解決生產(chǎn)實(shí)際中的具體技術(shù)問題,特別是應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識進(jìn)行集成創(chuàng)新和引進(jìn)吸收再創(chuàng)新。同時,一線工程師還應(yīng)具有一定的人文精神和環(huán)境意識。現(xiàn)代化學(xué)工業(yè),不僅融化學(xué)科學(xué)、化工技術(shù)、藝術(shù)于一體,還與自然資源、生態(tài)環(huán)境、倫理道德等重大社會問題息息相關(guān),在“十”提出“建設(shè)美麗中國”的歷史背景下,在培養(yǎng)的學(xué)生多數(shù)服務(wù)于生態(tài)環(huán)境脆弱的西部地區(qū)的前提下,更應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的人文精神和環(huán)保意識。經(jīng)過四年的執(zhí)行,現(xiàn)行培養(yǎng)方案在培養(yǎng)應(yīng)用型化工技術(shù)人才方面起到了重要的作用,也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。在新方案修訂過程中,要在保持原方案優(yōu)點(diǎn),尤其是突出實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)上,針對原方案的不足,結(jié)合現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)新的發(fā)展現(xiàn)狀以及地區(qū)經(jīng)濟(jì),來綜合考慮,完成修訂工作。基于這樣的認(rèn)識,對于新的培養(yǎng)方案,需要遵循“理論系統(tǒng)夠用,突出實(shí)踐動手,營造工程背景,重視過程培養(yǎng)與評價,提倡自主學(xué)習(xí),強(qiáng)化創(chuàng)新訓(xùn)練”的原則。化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)方案修訂工作的指導(dǎo)思想:以復(fù)合型、創(chuàng)新性人才培養(yǎng)為核心,以教學(xué)改革、科學(xué)研究和服務(wù)社會為宗旨,以高素質(zhì)、重能力、求創(chuàng)新為根本,以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生理論知識、綜合能力、實(shí)踐技能和科學(xué)素養(yǎng)全面協(xié)調(diào)健康發(fā)展。力求達(dá)到理論與實(shí)踐、基礎(chǔ)與提高、傳承與創(chuàng)新、教學(xué)與科研、素質(zhì)教育與技術(shù)訓(xùn)練的統(tǒng)一。
三化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的內(nèi)容
明確提出以轉(zhuǎn)變教育思想和更新教育觀念為先導(dǎo),以完善和落實(shí)本科綜合培養(yǎng)方案為主線,深化教學(xué)改革;優(yōu)化課程體系,更新教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié),改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段;加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),提高教師整體綜合素質(zhì),形成一支教學(xué)科研相結(jié)合、教學(xué)思想活躍、知識結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)優(yōu)化的教學(xué)梯隊(duì);注重學(xué)生知識、能力、素質(zhì)、個性的協(xié)調(diào)發(fā)展,強(qiáng)化創(chuàng)新意識,進(jìn)一步提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,走改革和創(chuàng)新之路,探索教學(xué)管理的新機(jī)制、新模式,開創(chuàng)教學(xué)工作的新局面。
1理論課的教育改革
(1)深化課程體系改革,構(gòu)建創(chuàng)新能力和全面發(fā)展的化工專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃調(diào)整知識結(jié)構(gòu),本著“理論系統(tǒng)夠用”的原則,認(rèn)真梳理現(xiàn)行培養(yǎng)方案中的理論課程體系,根據(jù)專業(yè)方向,確定4~5門核心課程,凸顯核心課的核心地位,以核心課程為中心,構(gòu)建理論課程體系。將理論課程按課程的特點(diǎn)、內(nèi)容和相關(guān)性進(jìn)行進(jìn)一步整合,劃分為課程群,即將部分前后有銜接的課程,進(jìn)行內(nèi)容整合,減少重疊內(nèi)容,突出重點(diǎn),通過課程群的建設(shè),使學(xué)生在學(xué)習(xí)時可以更加連貫,便于融會貫通。(2)改革和更新教學(xué)內(nèi)容,積極吸收本專業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的新成果,將化工及相關(guān)領(lǐng)域新技術(shù)、新成果納入課堂教學(xué);(3)深化教學(xué)方法改革,尊重學(xué)生個性發(fā)展,推進(jìn)啟發(fā)式和討論式教學(xué)方法,提倡案例教學(xué);主要課程注重引進(jìn)和選用國內(nèi)外優(yōu)秀教材,不斷促進(jìn)本科教學(xué)質(zhì)量的提升。(4)改革教學(xué)技術(shù),推行現(xiàn)代化教學(xué)手段。包括:多媒體、網(wǎng)絡(luò)、仿真等。盡可能采用雙外語教學(xué)。(5)改進(jìn)教學(xué)和管理機(jī)制,在理論教學(xué)過程中,重視過程培養(yǎng)和評價,并以此為契機(jī),提倡學(xué)生自主學(xué)習(xí),在教學(xué)大綱上和教學(xué)內(nèi)容上引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)。
2實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的教育改革
工程技術(shù)人才的創(chuàng)新能力集中體現(xiàn)在工程實(shí)踐活動中創(chuàng)造新的技術(shù)成果的能力,包括新產(chǎn)品和新技術(shù)的研發(fā),新流程和新裝置的設(shè)計(jì),新的工廠生產(chǎn)過程操作運(yùn)行方案等。反映在教學(xué)過程中就是工程實(shí)踐能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)。因此在改革中高度重視和加強(qiáng)實(shí)踐類教學(xué)環(huán)節(jié),繼續(xù)保證實(shí)踐教學(xué)的突出地位。在實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中,構(gòu)建由易到難,貫穿全程,逐步貼近工程實(shí)際的實(shí)踐教學(xué)體系,保證實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)比重在整個培養(yǎng)方案的比重不低于25%,適當(dāng)調(diào)整理論教學(xué)課程,使教學(xué)前移,為學(xué)生創(chuàng)造更多地時間參與工程實(shí)踐,并積極創(chuàng)造條件推進(jìn)“3+1”培養(yǎng)模式的改革。對教學(xué)計(jì)劃內(nèi)要求的實(shí)踐性教學(xué),結(jié)合工程實(shí)際,以實(shí)驗(yàn)與工藝基本操作技能訓(xùn)練為基礎(chǔ),積極開展教學(xué)改革和建設(shè)。具體方案:在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)方面,重視對學(xué)生實(shí)際動手能力、規(guī)范操作和嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的作風(fēng)的培養(yǎng)。在專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)方面,結(jié)合地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和教師的科研方向開發(fā)大綜合專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,逐步引入具有工程意義的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,增加綜合性、設(shè)計(jì)性和研究型實(shí)驗(yàn)的比例。為后續(xù)實(shí)踐教學(xué)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、學(xué)科競賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)奠定基礎(chǔ)。在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)平臺建設(shè)中,基于工程背景及地方產(chǎn)業(yè)特點(diǎn),以培養(yǎng)學(xué)生動手及實(shí)踐能力和工程意識為出發(fā)點(diǎn),形成滿足培養(yǎng)化工類專業(yè)和相關(guān)專業(yè)的實(shí)踐綜合能力訓(xùn)練及培養(yǎng)的實(shí)訓(xùn)課程體系。以學(xué)校建設(shè)化工實(shí)訓(xùn)中心為契機(jī),加強(qiáng)工程實(shí)訓(xùn),彌補(bǔ)畢業(yè)實(shí)習(xí)過程中只能看不能動的缺憾,是學(xué)生真正了解化工廠。在畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)環(huán)節(jié),貫徹卓越工程師計(jì)劃,建立學(xué)生到企業(yè)和社會開展實(shí)踐實(shí)習(xí)的有效機(jī)制。精選認(rèn)識實(shí)習(xí)單位,加強(qiáng)基地建設(shè),繼續(xù)為學(xué)生在畢業(yè)實(shí)習(xí)過程中提供“頂崗實(shí)習(xí)”機(jī)會,結(jié)合就業(yè),讓學(xué)生能夠在就業(yè)后縮短適應(yīng)期。提高學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)同度和優(yōu)越感,提高學(xué)習(xí)本專業(yè)的興趣。畢業(yè)設(shè)計(jì)以工廠實(shí)際設(shè)計(jì)為題,畢業(yè)論文以教師科研為題。落實(shí)理論聯(lián)系實(shí)際,結(jié)合工程與科研實(shí)際,一人一題,真題真做。實(shí)施雙向選擇和規(guī)范化管理。使學(xué)生的分析問題、解決問題、協(xié)作精神、創(chuàng)新意識和能力等得到充分鍛煉。
3課堂外教學(xué)環(huán)節(jié)的教育改革
預(yù)計(jì)1-3個月審稿 北大期刊
中國核工業(yè)集團(tuán)公司主辦
預(yù)計(jì)1-3個月審稿 統(tǒng)計(jì)源期刊
河南大學(xué)主辦
預(yù)計(jì)1-3個月審稿 統(tǒng)計(jì)源期刊
黑龍江省科學(xué)院石油化學(xué)研究院;黑龍江省化學(xué)學(xué)會主辦
預(yù)計(jì)1個月內(nèi)審稿 省級期刊
中國科學(xué)院廣州分院主辦
預(yù)計(jì)1個月內(nèi)審稿 省級期刊
哈爾濱師范大學(xué)主辦
預(yù)計(jì)1-3個月審稿 北大期刊
中國科學(xué)院主辦