時間:2023-03-30 11:29:34
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇化學工程師論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
AIChE北化學生分會主要通過參加Chem-E-Car競賽、參與化工國際會議以及舉辦講座、座談來為化學工程相關專業學生提供一個更加便捷的接觸學術界和工業界的渠道。
分會面向化工學院、機電學院、材料學院、理學院、信息學院相關專業本科生。
分會目前正籌建獨立學生創新工作室,用于后續創新實驗工作,主要創新項目為Chem-E-Car(化學工程車)。
Chem-E-Car競賽是由美國化學工程師學會(AIChE)組織開展的一項具有國際影響力的賽事。該競賽是一項針對大學生運用化學工程技能并進行跨學科應用的大賽,要求參賽隊伍在不使用任何商業電池的前提下,以化學反應為動力源、設計和制造出既能載重、又能通過化學反應精確控制行駛距離的“化工車”。自1999年第一次在美國舉辦至今,吸引了全球眾多頂尖高校積極參與,比賽隊伍經過地區賽的嚴格選拔,最終入圍年度競賽。
化學工程與工藝是運用“三傳一反”的原理來加工化學原材料,通過這一原理以最有效的、簡便的方法完成資源的合理利用和原料加工工業的生產過程?;瘜W工程與工藝專業作為一門“即時性”的學科?!凹磿r性”即隨著社會對化工的要求,企業和高校的培養方案也要與時俱進符合時代的要求。這就需要我們對過時的培養體系進行一系列的改進和完善。高校和企業也要因材施教,因地制宜的構建本專業的特點,發展創新的人才培養體系。
1 化學工程與工藝對生態環境的影響
在深化改革開放的時期,化學工程與工藝已經向“環境友好型化工”方向發展。我國環境問題面臨十分嚴峻的挑戰,改善環境是當前迫在眉睫的事情。通過對化學工程與工藝的發展,不僅能夠提高企業的經濟效益,降低對資源的損耗和對環境的污染,而且為相關的化工企業提供一些有效的環保方案。因此,化學工程與工藝對環境保護具有重要的意義。
2 化學工程與工藝專業的實習現狀及分析
以往的化工專業人才培養方案中普遍存在教學模式陳舊、人才培養模式單調、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,缺少充分的實踐經驗,使學生走進工廠純屬紙上談兵。在整個工科生培養的過程中,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設備和工藝路段。學生在很短的實習時間內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簽字蓋章,有的化工專業的學生甚至沒有去相應的專業實習,胡亂的找一個企業簽字蓋章。因此,學生的不重視,導致其很難理性的認識到這個行業的特點。
2.2 學校沒有完善的見習體系,培養方案不合理
目前,許多普通高校對于自身的發展方向沒有一個正確的定位,進而導致對見習體系和培養方案安排的不合理。大多數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論文,實習效果顯而易見。此外,大多數學校都是集中時間實習,這也導致企業和學校難以合作和聯系。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新能力等綜合素質的訓練[3]。
2.3 學校和企業之間缺乏合作和聯系。
當前,許多企業認為學生來工廠實習并沒有給企業帶來什么好處,[!]相反,企業還要提供技術支持以及人員的安排,影響了企業的正常運行。企業為了自身長遠的發展,保護企業關鍵技術的安全,以商業機密為由,有所保留的培養學生,甚至還有的企業,當學生進入企業實習時就要簽訂應聘合同。其實,學生走進企業實習,既可以為企業帶去優秀的人才,保障科研技術的研發,學生又可以培養綜合實踐能力。
3 化學工程與工藝專業實習和培養方案的改進
在實習和培養方案的改進上,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”的循環發展模式。有些地方高校也提出了,利用產學研合作基地以及實習實訓中心采用現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生,企業應該實行“學徒制”,讓經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,幫助企業攻克技術難題。
3.2
做好課程與實習的協調工作 在化學工程與工藝專業實施了“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人才的成功經驗,構建理論教學與實踐教學相學體系[6]。對于課程的設計,高??梢酝ㄟ^多種手段實施這種培養人才方案。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(Implement)和運作(Operate)[7]。
3.3 注重教師的培養,打造實踐能力強的教師隊伍
化工需要培養出應用型人才,師資的培養十分重要。許多應用型大學開始培養“雙師型”教師。做好在職教師的培養以及提高科研水平的工作,鼓勵教師參加校企合作項目,提高理論知識的同時也積累豐富的生產實踐經驗。與此同時,高校也要盡可能的給教師提供出國留學的機會。
就其中的催化科學與工程而言,已經成為當今國際上最活躍的科技領域之一。據統計,與催化有關的產值約占國民生產總值的25%;催化劑是目前更新換代最快、經濟產出比最大的技術產品之一。尤其是近年來,材料物理、表面科學、計算機模擬技術、綠色化學、生物化學和納米技術的進步給催化科學與工程的發展帶來新的活力,使之成為解決資源、環境、生命和材料等領域中科技問題的支柱科學技術。
培養目標:使畢業生適應國家經濟與科技發展的需求,成為具備寬厚的理論基礎知識,通曉化工生產技術的專業原理、專業技能與研究方法,能夠從事過程工業領域的產品研制與開發、裝置設計、生產過程的控制以及企業經營管理等方面工作的高素質科技人才。
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方向課程。 另外輔修化工經濟技術分析、電工電子等。
主要專業實驗: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、化工過程系統工程、工業催化和應用化學等。
主要實踐性教學環節:包括化學與化工基礎實驗、認識實習、生產實習、計算機應用及上機實踐、課程設計、畢業設計(論文)(計算機應用要求較高)等。
專業發展方向: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.中國礦業大學 20.湘潭大學
大連理工大學化工系創辦于1949年,1952年高等學校院系調整時,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,化工各學科發展很快,師資隊伍和招生規模不斷擴大,1984年發展為化工學院,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/液質譜、飛行時間質譜、X射線衍射儀等大型分析儀器40余臺,成為我國培養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年來為國家培養了2萬名畢業生,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的廠長、經理、總工及業務骨干,為適應社會需求培養了復合型、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、創新為先,辦學思路是以貢獻求支持,以改革促發展。重視面向社會經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,同時與企業建立產、學、研三結合緊密型協作關系,解決技術難題及高新技術和新產品的開發工作,化工學院每年科學研究經費達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化方法;
3.具有對新產品、新工藝、新技術和新設備進行研究、開發和設計的初步能力;
4.熟悉國家對于化工生產、設計、研究與開發、環境保護等方面的方針、政策和法規;
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展動態;
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的學生就業方向?
本專業畢業生知識面寬,可到工業部門從事化工類產品的設計、施工、生產管理、技術開發、應用研究以及貿易等方面的工作,也可到科研、商貿、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、醫藥、環保和軍工等部門從事工程設計、技術開發、生產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、醫院、工業實驗室、圖書館、醫藥公司、私人企業、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。它不僅涵蓋了傳統的基礎領域,同時與材料、能源、生物、醫藥、環境等學科滲透融合,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及相關生產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過程優化所應遵循的共性規律。本專業方向學生主要學習化工流體流動與傳熱、化工傳質與分離過程、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。為拓寬專業面,增加適應性,還開設生化基礎、石油煉制工程、環境化工、化工機械基礎、ChemCAD等課程。
問題4:與化學工程與工藝專業相近的專業是什么?
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。
培養德、智、體全面發展的具有開拓能力的高級工程技術人才,業務培養目標為:培養具有催化科學技術基礎和掌握化學反應工程理論,具備扎實的材料科學理論和技術知識,熟悉現代化學物理研究方法和技能,了解現代科技現狀與發展前景,能勝任化工、能源、材料、醫藥、食品、環保等領域中相關的新工藝、新材料、新產品的研究、開發、設計和工業化的復合高等工程技術人才。
論文關鍵詞:工程教育認證 環境工程 本科教學
論文摘要:工程教育認證制度通過設定專業標準和連接專業準入制度,可有效提高高校工程專業教學水平。與發達國家相比,我國應從提升專業內涵、嚴格認證標準、建立銜接機制、加大專業學會參與等方面強化工程教育認證制度。與傳統學科相比,環境工程專業具有基礎口徑寬、方向分散和教師工程經驗缺乏等特點,應以工程教育認證為契機,從持續培養教師工程能力、強化學校專業特色等方面進行環境工程專業本科教學改革。
目前,我國普通高等學校的工科在校生約700萬人,居世界首位。但高等工程教育中普遍存在課程體系陳舊、實踐教學偏少和教師缺乏工程經歷等問題,導致學生專業面窄和實踐能力不足,難以滿足企業的用人要求。工程教育認證通過引入第三方機構對相關專業進行認證,可有效提高學校教育教學質量,其作用正日益受到政府、高等院校和企業的重視[1]。
國際上有3項關于工程教育學歷的國際性協議,即《華盛頓協議》、《悉尼協議》和《都柏林協議》。其中《華盛頓協議》簽署時間最早、締約方最多,是世界范圍知名度最高的工程教育國際認證協議,也是另外加入兩份協議的基礎[2]。目前《華盛頓協議》的簽約成員包括美國的ABET(美國工程與技術教育認證委員會)、英國的ECUK(英國工程委員會)等13個組織,另有德國和印度等5個國家的認證組織為準簽約成員。我國的工程教育認證始于2006年,當年成立的全國工程教育專業認證專家委員會,標志著我國工程教育認證制度建設進入一個新的發展階段。截至2011年,可進行認證的工程專業數量已從4個增加到10個。
工程教育認證制度是工程專業發展的重要推動力之一。雖然其不直接進行工程知識的生產和傳播,也不直接進行專業人才的培養、管理和雇用,但它通過設定專業標準為工程專業人才和就業市場實現無縫銜接,在二者間起著重要的橋梁作用。盡管“認證”的功能是有限的,但其對工程專業的專業主義理想的實現則具有不可替代的作用。
高等學校的學術組織的特性和知識創新、人才培養和社會服務的基本功能,為專業發展和專業認證提供了科學的基礎、提供了專業人員的準備和文化萌生的制度環境。工程教育認證則通過規范學生的知識、技能與道德標準,為其進入工程專業領域提供了前瞻性的引導。認證制度與工程專業準入制度相連接,為專業市場的控制和專業地位的確立提供了基本“門檻”,反過來為學校教育功能的實現提供了質量先導,促進了學校專業教育的不斷發展和教育質量的穩定和提高。
一、工程教育認證的目標和內容
根據《全國工程教育專業認證專家委員會章程》,我國開展工程教育專業認證的目標是:構建我國工程教育的質量監控體系,推進我國工程教育改革,進一步提高工程教育質量;建立與注冊工程師制度相銜接的工程教育專業認證體系,構建工程教育與企業界的聯系機制,增強工程教育人才培養對產業發展的適應性;促進我國工程教育的國際互認,提升國際競爭力。
工程教育認證的根本目標是保證和加強畢業生培養質量和促進高校通過修改教學計劃不斷提高教學質量。為達到上述目標,認證機構需具有以下特點:(1)建立明確的學術質量定義以供被評估學校和教學計劃去努力實現;(2)要求學校和教學計劃必須提供關于學術質量和學生成就的一致、可信的信息以保持公眾的信心和投資;(3)鼓勵學校為改變和所需的改進而進行自我審查和計劃;(4)采用適宜的、公正的組織化政策和步驟進行決策;(5)對其認證活動進行自我審視和檢查;(6)擁有和保持可預見的和穩定的資源。
認證機構需制定鑒定標準,以有效地保證學?;蚪虒W計劃的質量:(1)與學校適應的專業教學目標,提出學生進行工程教育的能力、素質和道德;(2)合理的課程體系,通過理論課程設置、實踐環節和畢業論文等培養方式,保證教學目標的達成;(3)合理的師資結構和持續的教師發展政策;(4)充足的支持條件,包括教學經費、教學設施、信息資源和校企合作;(5)學生發展管理體系,包括招生、就業和學生指導等方面;(6)教學管理制度,可進行過程控制與反饋;(7)全方位的質量評價體系,包括內部評價、社會評價和持續改進的措施;(8)針對專業特色,提出具體化的專業標準。
為通過專業認證,學校需結合“工程教育專業認證”規定,進行下列活動:(1)定義待評估專業的目標;(2)設計課程幫助學生達到這些目標;(3)根據學校和職業的標準評估學生的學習產出。
二、我國工程教育認證制度建設的發展方向
工程教育認證制度對工程的專業化進程和工程的專業制度的建立具有根本性、戰略性的重要作用。結合目前我國正在開展的工程教育認證制度建設,我國可以借鑒國際上的先進經驗,大力推動我國工程職業的“專業化”建設,使工程教育認證制度和工程師注冊制度盡快形成“專業”的內生機制,縮小與先進國家的差距。
1.進一步提高對專業本質和內涵的認識。對于工程教育中的“專業”特質和專業性問題,國內一些知名學者進行了一些研究,并提出很多前瞻性的建議。朱高峰認為工程專業人才應接受包括道德養成、能力訓練、理論知識和實踐水平的全面素質教育[3]。文輔相和楊叔子等均提出改變工程教育中過窄的專業導向,建立起科學教育與人文教育并重的雙重教育目標,讓專業人才的成長建筑在較寬的知識面上[4]。對目前比較狹窄的工程教育目標體系進行基礎性的調整,將科學教育和人文教育,倫理道德和責任教育、社會發展和工程影響等納入專業教育的目標體系,為專業人才的發展和終身學習做好準備。
2.建立符合專業本質內涵和發展規律的工程教育認證標準。作為對認證對象的狀態和符合教育目標的程度作出價值判斷的基本依據,認證標準具有統一性、標準化和先導性的特征,對被評對象具有方向性的指導意義和規范作用。美國工程教育認證的第一個標準,就強調工程專業標準的規范性和開放性的統一,避免阻礙工程教育的發展。目前,我國已經初步確立了全國工程教育的認證的組織體系,制定了工程教育認證的評價原則、認證標準和程序。
3.建立工程教育認證與工程師注冊制度的銜接機制。美國工程教育專業認證與州工程師注冊制度具有緊密的內在聯系,這兩個制度的結合是工程專業走向成熟的必經之路。工程教育為工程師的專業發展提供了基本的教育和訓練,為工程師“入職”設置了最低“門檻”,工程師注冊制度受到國家的市場庇護,與工程教育認證標準相對應,保證了工程將促進公共安全、福利和健康作為最高目標的專業理想[5]。因此,工程教育認證與工程師注冊制度的銜接將為我國工程專業發展帶來新的機遇。
4.進一步發揮工程專業學會的作用。作為專業發展的基本組織結構,專業學會可體現專業自律和共同治理的精神。目前,我國工程專業認證制度建設的基本模式是由政府推動的、包括專業組織在內的多方參與的聯合模式。這一模式具有在改革初期高度集中、快速推動和解決重大問題的優勢。與之相比,工程專業學會主導的認證機構專業性更強,更能及時反映行業對工程教育質量的需求,應為未來的發展方向[6]。
三、工程教育認證制度對環境工程專業本科教學改革的啟示
環境工程是一門與土木建筑、化學工程、生物學、氣象學、管理學和社會學等多門學科相關的交叉學科,它通過評價人類生產和社會活動對環境的影響,用具體的工程、規劃和管理措施,控制環境污染,保護環境與資源,使社會、經濟和環境協調發展[7]。
由于環境工程專業具有交叉學科的特點,相關學科間的方法和培養模式差別很大。如污水處理工程以給排水專業的傳統工程方法為主,而城市環境規劃則與城市規劃的方法相關。盡管不同學科間的交叉可拓寬學生的專業視野,但課程設置的深度相對母學科較淺,理論闡述較多,而實踐設置相對較少,限制了學生在該方向應用能力的深入培養。而我國企業特別是工程類企業對學生的應用能力要求較高,引起環境工程教育與學生專業發展的錯位。而工程教育認證正是著眼于提高學生的工程設計和實踐能力,使其達到工程師的基本水平。因此,應以工程教育認證為契機,在原有培養方案寬口徑的基礎上,針對環境工程應用的某一主要方向,如污水控制、大氣污染控制、固廢污染防治、物理污染控制、環境設備、環境評價與管理、環境規劃等,通過提升學生參與實際項目的設計或規劃的廣度和深度,強化其工程應用能力的培養,避免其設計多而不精的問題。
除清華大學、哈爾濱工業大學和同濟大學等少數高校外,全國絕大部分的環境工程專業開設時間較短,正處于成熟前的發展階段。以筆者所在的廣西壯族自治區為例,本地區共有8所開設環境本科專業的高校分別為:廣西大學、桂林理工大學、廣西師范大學、桂林電子科技大學、廣西師范學院、廣西民族大學、廣西工學院和欽州學院。對其進行問卷調查,結果發現其環境專業形成時期均較晚,均在20世紀90年代后。與迅速擴大的招生規模相比,專業教師的數量和質量儲備相對不足。且部分教師直接從博士階段導入,與較強的學術研究能力相比,其參與企業的工程實踐和工程教育經驗均存在不足,也削弱了學生工程設計教育的效果。因此,對師資隊伍特別是青年專業教師,應建立持續改善其工程能力的制度。如支持教師直接參與工程設計、鼓勵其參加注冊工程師考試、利用設計研究院等單位對教師進行工程能力培訓和建立有工程經驗教師傳、幫、帶指導年輕教師的機制。
與傳統的環境專業名校相比,地區高校各學科整體實力較弱,其環境專業多源于學校傳統優勢學科的交叉與延伸。以廣西為例,廣西大學、廣西師范大學、廣西民族大學和廣西工學院等學校的環境專業均從化學工程發展而來,廣西師范學院和欽州學院的環境專業均從地理學科發展而來,而桂林電子科技大學則依托電子儀器專業,桂林理工大學的環境專業則從地質專業和市政專業等發展而來。不同學校的背景下,其環境工程專業培養的特色也應有所不同。通過與學校強勢學科的交叉,可有效提高學生在相關環境工程應用領域的競爭力,如化工學??蓮娀瘜W生在其化學工程和工業中的環境工程治理能力,而地質學校如中國地質大學可強化學生在地學類環境工程中的能力培養,管理專業較強的高校則可強化環境評價和規劃等環境管理應用領域。以桂林理工大學為例,地質專業和市政專業為其傳統優勢學科,通過與上述學科交叉,該校的環境工程專業以培養廢水處理和礦區土壤修復為特色。在課程設置中,強化水處理工程的理論和實踐,并增加礦區土壤修復的選修課和實踐課程,重點培養掌握廢水處理工程和土壤環境修復工程等領域主要技術的應用型人才,取得了良好效果。
參考文獻:
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陜西省化學反應工程重點實驗室是1995年12月由陜西省計委、科委及教委批準建立的省級重點實驗室,由陜西省教育廳主管,依托于延安大學化學與化工學院。楊文選教授任第一屆實驗室主任,王繼武教授現任實驗室主任。化學工程雜志社、西北大學、陜西師范大學與西安近代化學研究所等高校和科研院所共10名教授、博導組成了實驗室學術委員會,由《化學工程》主編王撫華教授任學術委員會主任。試驗室師資力量雄厚,人才梯隊合理,實驗設備先進,在能源化工、新催化材料設計與開發、化工氣升式環流反應器及無機與有機精細產品研發等研究領域承擔了大量的科研項目,成果顯著,獲省部級獎多項,已發展成為陜北科研、教學及人才培養的重要基地。
人才梯隊建設有序
在省教育廳和延安大學的共同支持和關懷下,經過10多年的發展,實驗室從當初只有不到10人的研究隊伍逐漸發展成為一支年齡結構合理,學歷層次較高,具有一定規模的創新性、研究性團隊。實驗室現有固定、客座研究員26人,其中教授10人,副教授10人,講師6人;博士5人,碩士11人;博士生導師4人(客座),碩士生導師8人。主要負責人、學術帶頭人有:
王繼武,男,1951年生,陜西府谷人,教授,碩士生導師,延安大學化學與化工學院院長,延安大學能源研究院院長, 陜西省化學反應工程重點實驗室主任,陜西省科學技術協會委員, 延安市化學會理事長,主要從事化學工程教學及能源化工方面的研究,曾主持或參與國家自然科學基金、陜西省自然科學基金、陜西省重點實驗室重點科研基金、延安市石油化學工業發展規劃基金等項目20余項,在中國科學、化學學報、Chin.J.Chem、J.Mol. Struct等期刊發表學術論文50余篇,出版著作2部;獲曾憲梓教育基金會高等師范院校優秀教師三等獎1項、 陜西省人民政府優秀教學成果二等獎1項、 陜西省科學技術進步二等獎和三等獎各1項、陜西省高??茖W進步一等獎1項、延安大學教學成果一等獎1項。
齊廣才,男,1955年生,陜西府谷人,教授,碩士生導師,延安大學教務處處長,延安市化工產品質量監督站站長,陜西省化學反應工程重點實驗室學術委員會委員,主要從事分析化學教學和新型催化材料的設計合成與譜學方面的科學研究。他曾主持或參與國家自然科學基金、陜西省自然科學基金、陜西省教育廳科研基金、陜西省重點實驗室重點科研基金等項目10余項,在高等學?;瘜W學報、應用化學、Chin.J.Chem等學術期刊50余篇,出版著作2部;主持的“分析化學”課程被評為陜西省高等學校精品課程;獲陜西省政府高等學校優秀教學成果二等獎1項,陜西高等學校科學技術三等獎2項,延安大學教學成果一、三等獎各1項。
李東升,男,1969年生,遼寧北票人,教授、博士、碩士生導師,延安大學化學化工學院副院長,陜西省化學反應工程重點實驗室學術委員會委員,主要從事物理化學教學及功能配合物、納米結構體系的設計與量子化學計算方面的科學研究。他曾主持或參與國家自然科學基金、教育部重點科研基金、陜西省自然科學基金等項目10余項,在Angew.Chem、Int.Ed、Eur.J. Inorg. Chem、Chin.J. Chem 等期刊發表學術論文70余篇,出版著作2部;獲陜西省科技進步二等獎1項,陜西省人民政府優秀教學成果二等獎1項,延安市科技進步一等獎1項和延安市青年科技獎1項,并于2002年獲“延安十佳杰出青年”稱號。
研究領域突出應用
化學反應工程與能源化工領域:主攻煤、石油和天然氣等三大資源的綜合開發利用,針對西北地區自然資源的特點,進行化工工藝技術與氣液反應理論、水煤氣轉化和煤的精煉等方面研究。
功能材料的開發研究:主要以無機功能配合物、無機非金屬材料、納米材料、高分子材料、發光材料、電極材料、生物醫學材料等為對象的相關基礎研究和應用研究。
化學化工與生物醫學等領域的分析檢測和相關研究:主要包括以各類化學化工過程的跟蹤分析檢測、化學發光和生物傳感器等為主的相關基礎研究和應用研究。
天然資源化學和精細有機無機化學品研究與應用:主要立足于陜北地區天然植物資源,一方面系統研究山桃仁及小薊等天然資源的化學成分與藥理活性,并研究其有效成分的提取分離工藝,研發新型高效藥品;另一方面利用延安子丹蘊藏豐富的白土和黃龍地區豐富的核桃皮資源,研制各類相關精細無機化學品。
硬件軟件雙管齊下
實驗室可供使用的大型儀器設備主要有:島津XRD-7000型X-射線粉末衍射儀、ST-2A型熱分析儀、島津紅外光譜儀、熒光光譜儀、等離子體發射光譜儀、島津-Uv2550 型紫外/可見分光光度計、PE-2500型元素分析儀、日本島津薄層色譜掃描儀、美國BAS電化學工作站、多功能吸附儀、固定床連續流動微型反應器、流化床反應器、微型反應催化評估體系等。實驗室已訂購的儀器有Smart CCD X-射線衍射儀、原子力顯微鏡、熒光壽命綜合測試系統、比表面積測定儀等。
實驗室現為化學工藝碩士點和陜北化工科技創新人才的重要培養基地,現有研究人員中有教授10人,博士生導師4人、碩士生導師8人。1人被評為國家突出貢獻專家,1人獲曾憲梓教育基金會高等師范院校優秀教師獎,1人獲陜西省高校優秀教師稱號,1人獲“延安十佳杰出青年”稱號。實驗室在人才培養方面成績顯著,近年來已培養出大批優秀的碩士生和本科生,目前,在陜北地區能源化工行業的中層領導和科技骨干中,重點實驗室和化工學院培養的人才占80%,其中包括延化總公司總工程師1人,榆林天然氣化工總公司副董事長1人。在陜北的經濟發展中,實驗室起到了保駕護航的作用。
學術交流積極有效
[關鍵詞]本科教學;創新;教學改革;多樣化
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1006-0278(2014)01-180-02
高校作為培養新型人才的基地和搖籃,如何為培養創新型人才,建設創新型國家服務,是高校永恒的主題。四川大學是國家“211工程”、“985工程”重點建設的大學,學校以培養具有“深厚人文底蘊、扎實專業基礎、強烈創新意識、寬廣國際視野的國家棟梁和社會精英”為目標,不斷深化教育教學的創新改革。
張君施老師在論文中提到,當今大學生創新意識與創新能力的缺乏主要表現為:1.具有創新意識,但不善于利用和創造條件。2.思維相當敏捷,單缺乏創新性思維方式。3.有創新靈感,但缺少必備的創新技能。4.有創新的興趣與激情,但缺乏毅力。因此,如何在本科教學中培養學生的創新思維和創新能力,是高校教育需要不斷探索的重要問題。我們在長期的工作中,不斷積累經驗,探討了、實踐了一些針對于工科學生的創新教學改革方法。
一、構建和實施本科“323+X”創新人才培養計劃
前一個“3”是指“三大類”創新人才培養體系:一類是面向全校學生的綜合創新人才培養;一類是以四川大學吳玉章學院、國家基礎學科人才培養和科學研究基地、全國首批“基礎學科拔尖學生培養試驗計劃”和教育部“卓越工程師”教育培養計劃為基礎的拔尖創新人才培養;一類是對一些有天賦、有潛質,在某一專業領域具有特殊興趣、特殊專長的“雙特生”人才培養。
“2”是指“兩階段”培養:在課程前置的基礎上,把本科階段的課程分為“兩個階段”,即在前一年半到兩年半完成“通識教育和專業基礎教育”,主要對學生進行綜合素養和專業素質的培訓和提升;從大三開始,對學生進行“個性化教育”,學生可以在教師的指導下根據自己的興趣愛好和個人發展規劃選擇不同的課程體系進行學習,選擇適合自己的發展項目,真正享受個性化教育。
后一個“3”是指“三大類課程體系”:在“個性化教育”階段,把課程分為三大類,學生可以根據自己的實際情況和發展需求選擇任何一種課程體系進行學習:1.希望今后想從事學術研究,成為學者和科學家的學生,可以選擇學術研究型課程體系,并通過提前進入教師課題組、進入實驗室、進入科研團隊,盡早參加科研訓練,鍛煉科研能力;2.今后希望嘗試創新創業的學生,可以選擇創新探索型課程體系,同時大膽地異想天開,在學校提供的學生創新創業項目、經費的支持下,做一些創業嘗試;3.而那些畢業以后想先就業的學生,就可以選擇實踐應用型課程體系,重點進行實踐能力訓練,提前進入實習單位、進入社會參加實踐鍛煉。這樣,在個性化教育階段為學生充分發揮特長和優勢創造條件、搭建平臺,真正讓學生享受到適合自己的優質教育資源,使每一個學生都有挖掘潛質、展示智慧、顯露才華的空間和舞臺。
“X”是為落實本科“323”創新人才培養體系而推行的若干項支撐計劃,包括:人才選拔模式創新及生源拓展計劃;拔尖創新人才及“雙特生”培養計劃;專業優化整合與交叉人才培養計劃;公共課課堂教學創新與改革計劃;探究式、小班化課堂教學改革計劃;個性化教育階段三大類課程(學術研究型、創新探索型、實踐應用型)體系建設計劃;實踐教學和畢業論文高質量多樣化改革計劃;“四位一體”大學生成長關愛服務體系建設計劃;本科生國際化教育拓展計劃;本科教學及教學管理支持平臺建設計劃;本科教學全面質量管理體系建設計劃;本科生創新、創業和就業能力培養支撐條件建設計劃。
二、加強與企業合作,聯合培養學生的工程創新能力
如何更好地把“立足基礎,面向工業,服務社會”的辦學方針,落實到學生的工程訓練環節,首先要改變過去閉門造車的狀況,積極探索校企聯合培養創新型、實用型工程技術人才的新模式,構建適應企業發展需求的人才輸送渠道。
(一)企業培訓
利用企業優秀資源,對學生進行企業先進技術、企業文化及管理理念完善培訓。比如,邀請企業的優秀工程技術人員,對師生進行現代化工設計的培訓,重點培養學生的市場意識、安全意識、環境意識、群體意識、管理意識、法律意識、創新意識、經濟意識等。
(二)校企聯合指導學生完成畢業論文(設計)
鼓勵學生親臨生產設計現場,親身體驗實際的生產第一線的情況,發現和解決工程實際問題。近幾年來都有學生在校企導師的指導下,在企業完成畢業設計。
(三)卓越工程師校企聯合培養
依據面向工業界、面向世界、面向未來,培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量工程技術人才的目標,與企業共同制定了相應的培養計劃,安排學生到企業進行1年的實踐。該培養方案將極大強化學生工程實踐環節的訓練。我?;瘜W工程與工藝專業進入了國家卓越工程師培養計劃。專業與企業已經建成了4個國家級的工程實踐教育中心及多個卓越工程師培養基地。在聯合企業共同制訂培養目標、共同建設課程體系和教學內容基礎上,現正在聯合企業為學生提供畢業設計(論文)題目,并選派企業導師參與具體指導。
三、構建工程實踐平臺
用字當頭,實踐第一,這既是工程創新的精髓,也是工程教育的核心。針對學生實踐環節偏少的現狀,我們積極為學生提供科技創新、實踐成才的舞臺。構建高效的設計競賽組織管理機制,建立了學生自主培訓、不同層次學生合作共助的可持續發展機制,同時借助企業優勢,更新工程設計手段。以比賽促進教學改革,以比賽激發學習積極性,取得良好效果。
四、畢業環節的創新改革
(一)畢業論文(設計)高質量多樣化改革
傳統的畢業環節都是安排在第8學期進行,學生最快也要4年才能畢業;學分制改革后規定本科學生可以在3-6年內完成學業。為了鼓勵學有余力的學生提前完成學業,進行了畢業論文(設計)高質量多樣化改革。
學生可以通過創新實驗、科研訓練、學科競賽等方式提前進入科學研究或者工程設計,其研究或設計的成果可以作為畢業論文(設計)的基本內容。畢業論文(設計)經指導老師和一位學科專家先后審閱、推薦后,即可提交提前答辯申請,進入畢業答辯環節。提前答辯不僅提高了學生主動學習的積極性,而且為他們爭取了半年到企業學習、實習或進入研究生課題研究的機會
(二)強化工程設計能力訓練
工程設計能力的培養是工程教育最重要的環節之一。因為各種原因,在畢業環節訓練中,大部分的學生都是在老師的科研項目中進行畢業論文的研究,畢業設計的比例非常小。
內容:完成一個真實項目的初步設計,包括項目可行性論證、工藝流程設計、設備選型及典型設備設計、車間設備布置設計、廠區總平面布置設計、經濟分析與評價。
方式:學生自主組織項目組完成設計工作,5人一組。
考核:遞交項目組總的設計報告和每位同學個人設計報告,進行答辯。最終成績由項目組作品成績、個人作品成績、組內自評成績,答辯成績及老師給分組成,以綜合考查學生的學習能力、表達能力、創新意識、創新能力、團隊精神、責任意識等多方面的能力。
指導:老師及教學助理。邀請全國設計大賽獲獎的同學作為小老師協助教師指導“化工工藝設計”,一方面有效地協助了教師進行探討式、啟發式教學,另一方面使擔任教學助理的學生在責任意識、自律意識、知識結構、語言表達能力等等得到了大大提升。
化工學科的學生從進入校園的那一刻就開始思考自己未來的就業之路,在就業大環境的影響下,他們在大學四年的學習和生活中主要分化成了兩類。第一類學生以考研為學習目的,占學生人數的60%以上,這類學生又可以分成兩部分,一部分爭取學院有限的研究生推薦名額,在大四以前,他們認真學習所有能影響專業排名的課程。以河南大學化工學科為例,免試推薦的名額只有不足5%,爭取到名額的學生一般都在班級名列前茅。這些學生非常注重考試成績,其學習特點很大程度上沿襲了高中的學習方式,即搞題海戰術,學得很累,而對于專業素質和專業思想的培養不是太重視,部分存在高分低能現象;另一部分學生參加一年一度的研究生入學考試,他們把大部分的精力放在考研的那幾門課程上,其他與考研不相干的課程(在他們看來如此),幾乎都采取了敷衍的態度,尤其是實驗和實習,在他們看來非常占用時間,更是應付了事。第二類學生以就業為目的,形成原因很復雜,有的是因為學習成績較差,有的是因為家庭經濟負擔較重,也有很少一部分學生是心甘情愿想要了解社會,了解化工企業的現狀,下決心先工作一段時間再說。可以看出,當今大學生的學習目的以及對知識的需求存在很大的差別,而我們的培養方案模式僵化,在人才培養的結構上缺乏層次,不立體,成為工程教育的首要問題。
其次,年年出榜的中國高校排名成了中國高等教育的指揮棒,致使每個院校都采取了優先發展科研的辦學思路,與之相適應的是各種科研激勵政策不斷出臺。但是,從國家各個政府部門下發的科研經費有著向少數榜單上排名靠前的院校,向科研實力人物匯聚的趨勢,絕大數的教師無力爭取。于是,高校大部分教師,尤其是青年教師,陷入了想搞科研沒有經費,但又不甘于全心全力從事教學的尷尬境地。試想一下,這樣的一支教學隊伍,怎樣應對目前立體的、多層次的創新人才培養需求。再次,我國高等教育的高度計劃性和市場需求的高度選擇性一直是對無法解決的矛盾。事實上,從推行市場經濟體制之初,教育工作者就意識到我們的培養方案與市場的脫節,并開始思考市場需求到底是什么?培養方案的不足在何處?可以說,中國高等教育的工作者了解國家的化工行業的相關政策,以及現代化工企業的需求。阻礙問題解決的關鍵在于教育工作者沒有制定培養方案的自,因為害怕一旦放開,中國高等教育將出現失控的局面。最后是教學理念的陳舊,認定知識的傳授就是一塊黑板加一支粉筆,從一個個基本概念的剖析,到一個個數學公式的推導??杀氖?,我們的學生也適應了,換種知識的傳授方式就感到很吃力。例如我院的一位教師,她在講授《化工基礎》課程的時候,喜歡訓練工程的思維方式,即先給出一個具體的化工案例,然后引導學生提出問題,幫助他們尋找解決問題的途徑,然后由他們自主解決問題。剛開始的時候,學生對這套教學方法充滿了好奇,但是過不了多久,他們就感到不適應,因為他們很少主動思考問題,一般都是老師在講臺上娓娓道來,他們在下面按部就班地接受,到了后來,他們簡直要抵觸這種教學方式。于是,我們看到的是在傳統的教學理念下,教育出來循規蹈矩的學生。
2卓越工程師培養計劃實施的設想與實踐
怎樣才能增加培養方案的層次性和靈活性,使之與人才市場的需求相協調,達到卓越計劃的培養目標呢?學院一直把上述課題當成教學改革的核心問題,圍繞這個課題開展了系列教改探索,現把我們取得的一點研究成果在此簡單介紹一下。針對在校大學生思想動態,畢業生就業單位的跟蹤調查,研究生錄取院校的隨訪,我們認為化工學科的學生至少需要采取兩種培養模式。河南大學化學工程與技術專業學生的培養方案主要包括公共平臺、專業基礎平臺、專業平臺三大塊。公共平臺包含政治、英語、體育、數學、物理、計算機,專業基礎平臺主要包括基礎化學及相關實驗、化工原理及實驗、化工制圖、化工儀表自動化及實驗,專業平臺課包括化學工程的后續專業課程。我們嘗試將專業平臺課做成兩個模塊,一個為考研模塊,另一個為就業模塊??佳心K體現化工理論及實踐環節的系統性,并強化學生從事科研的基本素質和技能,如開設化工前沿講座、科研指導、化工數據處理、文獻檢索、專業英語、近現代分析測試技術等課程。與之相對應的選修課模塊,則考慮拓展學生的知識面,如開設的生物工程導論、材料科學概論、能源工程導論、環境科學導論、精細化工導論、高分子材料導論、等等。就業模塊在保證化工理論完整性的基礎上,適當壓縮總學時,增加實踐環節的內容和學時,旨在強化其化工基本技能。