生物与化学工程专业范文
时间:2023-09-18 17:58:18
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篇1
[关键词] 生物工程 教学计划 修订
教学计划是学校教育、教学工作的指导性文件,是组织教学过程,安排教学任务,确定教学编制和管理教学的基本依据,它反映国家对教学目的和培养目标的具体要求,并对整个教学内容以及教学过程作了科学而具体的安排。它应根据国家颁布的有关专业计划和本专业的具体实际来拟定,同时还要照顾到教学形式、教学内容、教学方法和评估考试等具体内容。多年来,我校的生物工程专业以转变教学思想为先导,以加强大学生素质教育和创新教育为契机,以我校的优势学科为龙头,以满足市场需要为目的,以教学计划修订为突然口,进行了平台课程建设、课程体系建设、课程内容建设、实践课程体系建设等一系列的教学改革,初步形成了我校生物工程专业理论教学与实践教学既相互关联,又相对独立,以培养应用型生物工程技术人才为目的的教学特色。
1 指导思想
以“厚基础、宽口径、多方向”为要求,以培养学生的创新精神、实践能力和创业精神为重点,力求体现“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”的时代精神,把生物工程专业近几年来在教育思想和教育观念、教学内容和课程体系、教学方法和教学手段等方面所取得的教学成果固化到教学计划的修订过程中,借鉴和学习国内外高校成功的教学改革经验和办学模式,整合、调整学科课程结构和教学内容,优化培养过程,建立了理论教学和实践教学双模式系统,为提高教学水平和教育质量,为形成专业教学特色奠定了坚实的基础。
2 培养目标
教学计划的培养目标是终极目标,改革后的教学计划模式,其培养目标是由文化基础目标、学科基础目标、专业目标和创新目标构成,这个目标是:培养具有设计、生产、管理、技术研究、新产品开发能力,能在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理新技术研究、新产品开发应用的厚基础、宽口径、强能力、高素质、会创新的高级工程技术人才。
2.1文化基础目标
要求所有毕业生都必须具备正确运用本国语言、文字的能力,基本掌握一门外国语,有较强的阅读能力和一定的国际交流能力,了解体育运动的基本知识,掌握科学的锻炼身体的方法和技能,身体健康,有顽强拼搏精神,掌握初步的国防和军事知识。具有坚实的计算机基础。
2.2学科基础目标
作为专业技术岗位及相近专业技术岗位所必须的学科基础知识和专业基本能力,要求所有毕业生都必须熟练掌握化学、生物化学、微生物学、生物工程原理、生物工艺学、生物产品分析等主干专业学科基础的基本理论、实验操作技能和工程设计能力,为学习专业课程打下坚实的基础。
2.3专业目标
作为生物工程专业方向必须的专业理论和应用能力培养目标,要求所的毕业生都必须获得科学的思维方法和工程基本训练,系统掌握生物工程的基础理论、基本知识,基本技能和所需的专业知识,初步具备综合运用所学知识分析、解决生物工程中遇到的研究、开发、管理、营销及国际贸易等方面问题的能力。
2.4创新目标
从学生未来的发展所需的知识和创新能力培养的角度出发,要求所有毕业生都必须具有较强的创新精神和主动获取新知识的能力、收集处理信息的能力、团结协作和社会活动能力,具有一定的市场经经济、经营管理和生物产品国际法规知识,具有较强的可持续发展意识。
3 课程设置
课程是构成教学计划的基本元素,课程体系则是教学计划的具体体现,它对学生素质、知识结构、知识储备的深度和广度起决定作用,同时强烈影响学生毕业后在社会的竞争力。遵循教育部的有关文件精神,按照学校办学的整体要求和我校生物工程专业的特点,新教学计划的课程设置由公共必修课、公共限选课、公共任选课、学科基础必修课、学科基础选修课、专业必修课、专业限选课、专业任选课八部分组成,四年总学时2486学时,实践教学41周,各类课程中,公共必修课38.39%,公共公共限选课与公共任选课5.08%,、学科基础必修课27.38%、学科基础选修课3.81%,专业必修课19.62%、专业限选课与专业任选课5.72%,集中实践教学环节占四年总周数的25.63%。在本科四年的学习中,用三年左右的时间完成公共必修课、公共限选课、学科基础必修课、学科基础选修课和专业必修课,用1个学期左右的时间完成专业限选课、专业任选课的教学,公共任选课穿插在1-7学期完成,毕业实习和毕业设计在第8学期完成。
3.1修订后教学计划的课程特点
3.1.1组建了系级课程平台
为了加强公共课和基础课的教学,我校在理工科教学中组建了英语、数学、物理和两课的校级教学平台,根据我系有生物工程、化学、化学工程和工艺、食品质量与安全等专业的实际,我们将无机化学、有机化学、分析化学、实用电工学、CAD辅助设计、仪器分析、工程原理、物理化学等课程作为系级平台课,使学生有一个宽厚扎实的的基础。
3.1.2体现了对学生综合素质的培养
修订后的生物工程教学计划,基课程设置框架结构合理、各类课程的课时比例适当、设置目的十分明确。其中校级教学平台课程能保证实现文化素质的培养目的,同时对学生专业基础课和选修课程的学习起到重要的基础作用,系级课程平台能保证学生打下扎实的专业基础,为学生的个性发展提供了广阔的空间。
3.1.3体现了专业特色
专业必修课体现了“整体优化、拓宽基础、突出重点、强化特色”的原则,对课程内容进行了精选、整合、优化、调整和改造。通过增设生物工艺学、生物制品分离与纯化、生物制品分析、生物制品分离设备等特色课程,既体现了生物工程专业的科学特色,又体现了学科发展和社会需求的时代气息,既保证充分形成我校生物工程专业以生物制品生产、分离、提纯、分析为主线的专业特点,又保证能较好地适应学生的学习能力、兴趣和爱好,使学生在学习完生物工程某一方向的课程后,具备该方向一定的知识水平和能力。
3.1.4形成了独立的实践教学体系
实践教学包括实验教学和集中实习教学二个方面,为了形成一个系统组成完整又相对独立的实践教学体系,在实验教学上打破了实验教学从属于理论教学的传统课程设置模式,独立设置了基础化学实验、生物技术实验、生物工程基础实验、生物工程专业实验和生物产品分析实验等结构层次明显,独立性强的实验课程;在实践教学课程设置上,除保留工程类专业传统的军训、公益劳动、认识实习、生产实习、课程设计、毕业实习、毕业设计(论文)外,增设了生物技术实习、生物制品提取工艺与设备实习、生物制品分析实习等特色实习课程。实周数达到41周。
因为实践性教学相对独立并自成体系,加上有充分的时间保证,使培养和训练学生的动手能力、独立工作能力有了坚实的基础。新计划强调实践技能培养和创新能力培养,改进了实践教学的内容,生物工程开出的实验项目,基本上不含验证理论的实验,并根据专业特色提高了综合性、设计性、生产性、,研究性实验(实习)的开出比例,重视学生仪器使用、操作技能、实验方法的训练,提高了学生观察、分析和解决问题的能力。
4 教学计划修订后的思考
4.1教学计划应有自身的特色
修订教学计划,改革课程设置,从根本上说是为了构建适应新形势下人才培养的需要、更新观念、加强素质教育、提高教学质量的尝试和探索。由于不同院校办学条件和教师科研特色不同,我国各院校生物工程专业的人才目标和培养模式不尽相同,在遵循学科科学规律的同时,根据社会需要和院校自身的特点整合新的教学内容,开设特色课程,才能形成科学而特色明显的教学计划。
4.2教师队伍建设是教学计划实施的保证
教师是教育教学改革的第一要素,是改革的主力军,教师队伍的的素质是教学改革能否顺利实施,能否向纵深推进的关键,因此加强师资队伍建设,是课程体系、教学内容改革的重要方面。而师资队伍建设除了建设一支稳定、梯队合理、结构优化的队伍外,改变教师的教育教学观念、提高教师的教育教学理论水平、提高教师的敬业精神、专业水平及教学技能也是一个十分重要的条件。
4.3加大教学投入是教学改革的基础
独立实践性教学体系的构建,主要目的是为了根据学科发展和生产需要设计教学内容,而这些内容通常带有研究性、生产性的特点,对实验设备的技术性能要求很高,因此必须加大教学投入,否则,再好的教学计划,也只是一纸空文。
4.4应加大教学研究投入力度
修订教学计划,改革课程设置,优化教学内容,一定在遵循教学的基本规律,但不能拘泥于传统习惯,因此必须大力加强教学研究。通过教学研究,一方面为教学改革提供决策依据和理论指导,另一方面可以把全体教育工作者的实践经验及时上升为理论,从而促进教学改革。
4.5应加强教学管理,保证教学计划正确实施
教学计划只是教学的纲领性文件,在实施过程中必须配备详细的教学大纲。合适的教材,合理的教法,周密的课程安排等实施方法和手段,才能有效地实施教学计划,完成培养目标。要保证教学计划的顺利实施,必须加强教学管理,同时建立具有可操作性的教学效果跟踪调查,教学信息收集反馈机制,适时调整教学计划,更新教学内容,增强教学计划的科学性,使教学计划成为专业教学改革的龙头。
教学计划虽然是教学活动中最重要的指导性文件,优化而相对固化的教学计划是在发展中提高教学质量的保证。但教学计划必须具有时代性,必须顺应国情和校情的变化,必须在不断的探索中完善。
参考文献
[1] 陈建明,医学教育综合性大学临床医学专业教学计划的优化及比较分析[J].医学教育.2003,(2)3-4
[2] 谢毅,文良娟,食品科学与工程专业课程体系的改革与探索与实践[J].广西大学学报.2002,(2)
篇2
【关键词】生物工程毕业设计(论文)多元化
本科生毕业设计(论文)是工科高等院校教学计划中最后也是最重要的教学环节,占用一个学期,达大学教育阶段的八分之一。这一教学环节能培养学生查阅文献资料、使用各种工具书、应用计算机、外文翻译、工程设计与科技论文写作等方面的能力,提高学生的调研能力、实践能力、动手能力、社交能力,同时通过毕业答辩培养和强化学生的材料组织能力、讲演与口头表达能力、反应敏捷能力。东北电力大学生物工程专业的教师经过多年的教研总结出:这些培养目标仅靠在校园里苦读书本、纸上谈兵是根本不可能实现的,要提高毕业设计(论文)的质量,提高学生的综合素质,增加学生就业的机会,只有到社会实践中去,走学科交叉、产学研合作办学之路。
一、改革的措施
1.采用多元化毕业设计(论文)模式进行个性化培养
将参与毕业设计(论文)的学生分为考取研究生进一步深造型、签约就业型和自主创业型三类。根据不同类型学生特点,进行个性化培养,指导教师有针对性开题,学生根据自己的特长并结合自己的毕业去向选择合适的毕业设计(论文)题目;也可以让学生根据自己的兴趣提出新颖创新的毕业设计(论文)题目,由专业教师把关审题;也可支持学生到就业单位或实习实训基地做毕业设计(论文),可使学生受到正规的科技开发训练,熟悉未来工作单位的环境和要求,提前完成由学生向工程技术人员的角色转换;支持学生参与大学生"综合性、设计性、研究性、自主开放型"实验项目的研究,参加大学生节能减排等社会实践与科技竞赛,为日后的就业、创业和研究生学习打下良好的基础;支持考研学生参与教师的科研课题,提前进入研究生课题的研究。这些措施能极大地激发学习的积极性,对增强我校学生的社会竞争力具有非常重要的意义。
2.建立和完善独具特色的多元化毕业设计(论文)联合指导企业基地
积极探索与企业联合开展科学研究、产品开发、共建研究等产、学、研合作模式,企业借学校人力资源进行研发工作,学校利用企业条件培养人才,互利互惠,建设一批工程实践基地,形成长期稳定的合作关系;学生作为生力军,直接参与工艺设计、产品研制、科技开发工作,锻炼了学生的工程能力,形成了特色。我校地处各大类企业门类齐全的东北老工业基地的吉林省,有优越的校企联合优势和校企合作传统,同时,各企业中的工程技术人员和管理人员很多是我专业的毕业生,因此可依托本地建立多元化毕业设计(论文)联合指导企业基地,在培养一批校外兼职指导教师同时,也解决了教学设施和工程训练场地不足及到企业实习只能以参观形式进行的困难,为学生工程能力的培养提供了有力的硬件支撑和保障。
3.建立和完善实效显著的校内工程训练基地
利用校内资源条件,发挥学科优势,依托我院学生科技园、应用化学特色专业、省水处理实验中心组建了培养学生工程能力的校内工程训练基地,为毕业设计(论文)的顺利进行提供了有力保障。
4.对校内指导教师进行工程实际能力再培训,增强题目的工程实用性
近几年,我专业引进了一批青年教师,他们的学历高、综合素质高,但没有工厂企业工作的经历,缺乏深入的工程背景。因此,每年安排青年教师在学生到单位进行毕业设计(论文)过程中也下到企业锻炼,亲身体验工程实际和生产管理运行过程,积累工程经验,既可提高他们的理论教学水平和科学研究水平,同时,也能提高毕业设计(论文)的指导水平。
5.建立可操作性强的质量保证和评价体系
针对不同方式的毕业设计(论文)情况,制定相应的工作计划要求及联合指导协议书等教学文件,以保证毕业设计(论文)的有序进行。为考核学生的培养效果,制定了学生毕业设计(论文)质量评价内容和指标体系,提出了评价的操作及过程控制方法。在毕业设计(论文)中实行10~15%的末位复审制,保证了毕业设计(论文)的质量。
二、改革的可行性
"学科交叉、产学研结合"毕业设计(论文)新模式的研究与实践是一种有益的尝试,它是教师的一种自觉需求,教师既可以寻找科研立项课题,也可为企事业单位解决一些实际问题;同时在为社会服务的过程中,学习生产新技术,反过来又促进教育质量的提高,最终为教师提供了一个施展才华的更加广阔的空间,有利于高校双师型师资队伍的形成。
这种模式也是学生渴望的,学以致用,用才是学习的终极目标。一方面考研学生参与教师的科研课题,提前进入研究生课题的研究,激发学习的积极性,也提高了我专业研究生的综合素质;同时有计划地指导学生在毕业设计(论文)过程中申请校级、市级、省级乃至全国的自主创新科研项目,参加大学生节能减排等社会实践与科技竞赛。另一方面企事业单位委托的课题具有很强的实用性,学生真题真做感兴趣,更易激发他们的创新潜能,培养合作和团队精神,提高综合素质;同时,企业在这个过程中也能了解到学生的真实情况,及时与优秀学生签订就业协议,在一定程度上防范人才流失,增加了引进人才的可靠性,节省了培训费用。
通过这种模式的实践有效地缓解了我们专业实验资源不足的问题,充分利用企业或科研院所的实验设备作为学生毕业设计(论文)实验的有益补充,能有效地缓解学校因扩招而造成的资源紧缺的状况,提高了企业与科研院所实验设备的使用价值。
三、结束语
这种新模式的研究与实践有利于造就优秀的应用型本科人才,可全面提高我专业的教学质量,是我专业教学改革的方向,符合高等教育综合化的发展趋势。
参考文献
[1]冀满祥.本科毕业设计(论文)质量控制的实践与思考[J].山西农业大学学报(社会科学版),2005,2(4):142-143.
[2]李卫祥.高校本科毕业论文教学改革探索[J].太原大学学报,2005,1(6):59-61.
篇3
今年来,由于生物技术的快速发展,使得我国生物学工程的发展也在不断向前,并已有一定的基础。调查显示,当前生物化工的产品已经涉及到保健、医药、农药以及食品等各个领域与方面。①在医药方面,抗生素得到迅猛发展,并且在临床中的使用最普遍,相关数据表明,目前我国抗生素的产量达到世界首位,此数据还在不断增长;②在农药方面,生物化工的农药品种也层出不穷,主要包括井霉素、赤霉素以及苏云金杆菌等,该技术不断进步,并且逐步满足了我国农业生产的需要;③在食品与饲料方面,氨基酸、柠檬酸等的产量不断加大,并呈现数倍增产的趋势,该产品已经不只为了满足于本国市场,还出口到世界各国。
2、我国生物化学工程发展中所存在的问题
经过深入调查分析可知,由于各种因素的限制,使得我国生物化学工程在发展过程中也存在着许多问题与不足,也将面临着新的挑战,本文主要从以下几方面的问题着手分析:
(1)我国生物化学工程的产品结构布置不够科学,许多企业往往存在品种单一、低档次等问题,不能满足当今市场的需求。对于档次较高的医药生化产品例如激素类、干扰素、药用多肽等,在我国的生产技术还不完善,不能满足本土市场需求,每年还需花费大量资金从国外进口。
(2)当前我国的生物化工产业主要局限于轻工、医药、食品业等。所以,许多企业对生物化工产品尤其是精细化工产品这一领域的了解不足,不利于扩大生产,更不用说通过这些技术引领企业走向世界。此外因生物化学发展速度较快,我国相关部门对该行业的研究及规范还不成体系,导致生产过程中的能源消耗大,环境污染严重,技术在低水平徘徊。
(3)在生产技术上存在许多不足,生产设备与工艺配套不完善,上下游技术不配套,产物的收得率低,生产成本高企业效益低。相关数据表明,虽然目前我国的产品如柠檬酸、乳酸等的发酵水平较高,但其他绝大多数产品的技术明显低于国外。从而,某些企业为了引进新技术提高生产效率,只能每年都要投入大量资金从外国进口细胞破碎机、生物反应器、计算机监控设备以及生物传感器等,不利于企业的长期生产目标。
(4)我国生物化学工程的发展历史较短,基础研究的投入较薄弱,还没有形成一个完整的科研体系,技术创新能力不强,同时,相关企业的技术开发、技术吸收能力差。调查显示,当前该行业的生产发展多数依靠传统的粗放型扩大投资的增长模式,从而生产效益低下、市场竞争力不强,不利于企业的发展。
3、我国生物化学工程发展问题的解决建议
本文经过深入探究分析我国生物化学工程发展过程中所存在的问题,并借鉴国外先进技术,主要从以下几方面来解决当前的问题:
(1)合理调整产业化结构,扩大并发展高档次的产品。例如加大对医药生化产品、功能性食品及添加剂等高档产品的研发与生产。此外,使生物化学工程的发展呈现多元化,着重生产如生物色素、微生物多糖、工业酶制剂以及表面活性剂等多种精细化工产品以及采用传统技术无法生产的产品,从而提高企业的经济效益与市场竞争力。
(2)不断扩大生物化工的生产规模,提高竞争力。因此,我国相关部门应该出台更多有效措施来鼓励建设大型的生物化工企业,使之能够将研发、生产、销售融于一体,从而节省生产成本。尤其要加大力度去培育一批科技创新型企业,此外,还要鼓励那些具有发展生物化工产业的企业加入该技术发展行列,向着创新型生化公司的方向发展,并淘汰那些生产技术落后,市场竞争力低下的企业,从而提高我国整体生物化工行业的竞争力,并有利于扩大我国生物化工的产业规模。
篇4
关键词:化学工程专业实验室、改革、发展.
在当今科技飞速发展的时代,高校化学工程专业实验室作为培养高极科技应用型人才理论联系实际的重要实践性场所,已经显示出越来越重要的作用了。自从进入二十一世纪以来,纵观我国各地高校化学工程专业实验室的改革,不难发现各地高校化学工程专业实验室的改革有的已经初见成效,有的才刚刚起动, 各地高校化学工程专业实验室的改革发展水平有高有低,这就需要我们各个高校化学工程专业实验室之间加强交流与合作,互相学习,取长补短,尽快构建起一个资源共享、信息互通、有较高水平的化学工程专业实验室,以便更好的培养一大批用得上、信得过、提得起的新一代工程应用型人才及经济管理型人才[1]。
化学工程专业实验室是化工类院校成立的一个最老的专业实验室,一般具有相对雄厚的专业技术基础,比如我校的化学工程专业实验室经过近三十年的改革和发展,现已将其改造成一个拥有上千万资产,实验技术和仪器设备相对比较先进,能够同时开设石油化工、精细化工、化学工程、生物工程、制药工程、轻化工程、化工原理七个方向的专业和基础实验的大型的综合型实验室——石油化工工程实验中心。化学工程专业实验室的改革引起了国内许多相关的部门的重视,为此,对化学工程专业实验室的改革和发展进行必要的研究具有非常现实的意义.[2-3]。
化学工程专业实验室的改革发展要统一思想认识,明确发展方向和目标,否则,就会对化学工程专业实验室的改革和发展带来难以估量的困难和损失。从以往的经验来看,由于思想认识、发展方向和目标不明确、不统一而给化学工程专业实验室的改革发展带来很大损失。
化学工程专业实验室的改革发展初期会遇到思想认识、发展方向和目标不明确、不统一的问题。一种观点认为,化学工程专业实验室的改革发展应该向精而细的方向发展,根据各个专业建设需要建立相应的化学工程专业实验室,做到精而越精,多学科,全方位的进行改革和建设,形成本校自己的特色专业;另一种观点认为,化学工程专业实验室的改革发展应该根据本校实际情况,以培养大工程观的工程应用型人才为目标,紧紧依托石油化工行业和地方支柱产业,为培养学生的责任意识、实践能力、综合知识、系统思维、协作品质和创新精神而将现有的各个专业方向的化学工程专业实验室进行必要的整合,从而建立起一个资源共享、信息互通、有较高水平的专业实验中心,以便更好的培养一大批用得上、信得过、提得起的新一代具有大工程观的工程应用型人才。这个实验中心所服务的对象不仅仅是本专业方向的学生,它将对全化工系和整个学院的同学开放,在满足本院学生需求的情况下,并对兄弟院校的学生开放,从而达到实验资源共享、信息互通的目的,使我们的实验室产生综合的社会效益。例如,我院化学工程专业实验室的教师在主管领导的带领下,参观走访了多所兄弟院校,认真的实习和吸收兄弟院校化学工程专业实验室改革发展的经验成果,在征询本院各级领导和广大教师的意见的前提下,一致认为化学工程专业实验室的改革发展应根据本校实际情况,以培养大工程观的工程应用型人才为目标,紧紧依托石油化工行业和地方支柱产业,为培养学生的责任意识、实践能力、综合知识、系统思维、协作品质和创新精神而将现有的各个专业方向的化学工程专业实验室进行必要的整合,从而建立起一个资源共享、信息互通、有自身特色的、有较高水平的专业实验中心[4]。
在化学工程专业实验室的改革发展统一了思想认识、发展方向和目标后。化学工程专业实验室的改革于2000年开始在一定范围内展开,先将有机化工、石油加工和化学工程三个方向的化学工程专业实验室进行整合为一较大的实验室——化学工程与工艺实验室,将分散在各个实验室的仪器设备、实验维持费、实验技术人员集中统一起来,以求在一定范围内初步达到资源共享,信息互通、教学效果、经济效益最大化的目的。经过三年多的实践证明,这样的改革是有效果的,成绩是显著的。为此,2004年,对化学工程专业实验室进行大规模的改革和重组,并成立了以系主任、书记为领导,各化学工程专业实验室技术人员为骨干,对分散在各个教研室的化学工程专业实验室房间、仪器设备、实验维持费、实验技术人员改革和重组。并对化学工程专业实验室改革和发展所涉及的各项指标和内容进行了认真的讨论和充分的思考。由于化学工程专业实验室建设目标的思想认识的统一,使得化学工程专业实验室在抓住机遇的同时得到了快速推进和发展,现在一个新型、高效、集约的大型综合实验室已初具规模,其经济效益和社会效益也初步显现。由此可见,化学工程专业实验室的改革发展在发展方向和目标上思想认识的统一是非常重要的。同时化学工程专业实验室的改革和发展应着重抓好以下几方面的建设.
一、化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验用房的基础规划建设。
实验室是广大师生直接从事理论联实际的实践教学和科研活动的关键场所,化学工程专业实验室的改革发展首先要着重抓好实验用房的基础规划建设,二十一世纪初,由于我院确定了在常州大学城开发新校区的计划,这一新的形势是对原有化学工程专业实验室进行改造的良好机会。改造前,化学工程专业实验室按专业发展方向分为有机化工、石油加工、化学工程、精细化工、生物工程、制药工程及化工原理七个实验室,实验室用房零星分布在老校区的化工一号楼、化工二号楼和化工原理楼三幢楼各个楼层当中,由于上述原因,每学期专业实验开始后,总有学生和老师反应我们的化学工程专业实验室非常难找,并不时的有学生因找不到化学工程专业实验室而延误了所做的专业实验,这对培养学生的精确守时的专业精神是很不利的,这个问题直到对化学工程专业实验室改造前一直都难以克服,为此,在对化学工程专业实验室改造时,就应充分考虑到这一因素,对原有的化学工程专业实验室用房进行统一规划和设计,将原来零星分布于多幢楼各个楼层间的化学工程专业实验室用房,统一规划设计,并对化学工程专业实验室用房的楼层和具体使用房间进行整合,将所有化学工程专业实验室用房统一规划在东区化工楼的第一层到第三层之间,其佘楼层统一规划为教师科研团队的科研用房,这样不仅仅能避免学生因找不到化学工程专业实验室而延误了所做的专业实验,这对培养学生的精确守时的专业精神也是很有帮助的,同时也能很好的避免化学工程专业实验室与其他实验室之间的互相干扰。通过对化学工程专业实验室这样的统一规划整合也能间接的培养学生今后工作学习的条理性,2006年初,在对化学工程专业实验室统一规划整合后,投入了实际运行,无论是教学效果,还是科研进展都收到了非常满意的效果,所以说,化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验用房的基础规划和建设,这对广大师生充分高效地利用化学工程专业实验室进行教学和科研活动,为我国输送一大批技术过硬、实践能力强的学生有着非常重要的作用。#p#分页标题#e#
二、化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验用仪器设备和实验项目的规划建设。
实验仪器设备是广大师生理论联系实际的必备武器,它是学生从事专业实验的可靠保证,实验项目则是学生做专业实验时理论联系实际所必需的结合点。因此,在对化学工程化学工程专业实验室进行的改革发展过程中,我们必需着重抓好实验用仪器设备和实验项目的规划建设,在实验项目的规划建设中,不能仅仅只考虑到学生所学的书本理论知识与专业实验项目内容的结合,同时也应该考虑到专业实验项目内容能尽可能的与实际工程应用的相结合,而且也应该考虑到专业实验的可行性、经济性和环保性,即将绿色实验的理念充分运用到对我们的专业实验的改造中。在对原有的专业实验项目内容进行必要的删减时,将一些简单的、与其它专业实验有重迭的、而且是有毒有害的专业实验进行了必要的删减,如将原有的专业实验精馏塔理论塔板数的测定进行了删减,因为该实验不仅仅是与化工原理的实验相重迭,而且,该实验所用的试剂苯等都是有毒有害的,耗用试剂量也比较多,不经济而且简单,所以在对专业实验项目进行改造时,应将该实验删减;在考虑对专业实验项目内容进行必要的增加时,可以将教师的在研科研项目进行必要的改造后引入到专业实验中,如将十柱模拟移动床分离果葡糖浆的科研项目引入到专业实验,这个实验项目,不仅能起到理论联系实际的作用,而且,该实验所分离的体系是果葡糖浆,它是无毒无害的,学生做专业实验时,每次所用的剂量也不大,既经济又环保,同时又能让学生充分体会到新型分离专业技术的重要性,起到很好的教学效果,所以在对专业实验项目内容进行必要的增加时,可以将此引入了专业实验当中。
在考虑对专业实验仪器设备进行改造时,由于在教学经费的投入相对比较紧张大形势下,要想将专业实验仪器设备投入改造一步到位是不可能的,因此我们必需在充分考虑满足现阶段学生专业实验教学所需的情况下,集中力量,下决心投入建设一批高精尖的仪器设备,以满足现阶段科学技术不断发展的需要。在对原有的一些老旧的仪器设备进行必要的改造后,其性能尚能满足现阶段学生专业实验需要的,就充分地利用起来,实在不好的就淘汰,同时,集中现有的教学投入经费,添置了一些新的、有一定前瞻性的、高精尖的大型仪器设备。如分子蒸馏,二氧化碳超临界萃取和核磁共振等仪器设备。为了节约经费,还可以发动教师自制专业实验装置,如超滤膜分离装置、反应精馏装置、模拟移动床装置等,并很快地投入了学生的专业实验,收到了比较满意的教学效果。
三、化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验用教材建设。
化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验用教材建设,专业实验教材的建设要在化学工程专业实验室改革的同时有计划、有步骤的及时的展开编辑和修改,这样就能避免学生上实验课时没有合适教材可用的尴尬届面的出现,同时专业实验教材的建设要有一定的前瞻性,也就是说,专业实验教材编辑和修改的内容,除了为了满足当前专业实验教学的要求之外,应当将化学工程专业实验室今后改革发展所涉及的内容编辑进去,以免今后增加一个实验就修改一次教材的情况出现,专业实验教材在改革前就时常出现这样的情况,这样不仅仅会造成直接的经济损失,同时也会对我们的专业实验教学带来不必要的麻烦。现阶段我们已着手对化工专业实验的教材进行有计划、有步骤的编辑和修改,所编辑和修改的专业实验教材内容与我们的专业实验的发展规划紧密的结合在一起,这本教材应当在一定的时期内能很好的满足我们专业实验教学和发展的要求,只要对教材的内容进行精心的规划、设计、编辑和修改,做到这一点是可能。
四、化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验教师和实验技术人员队伍建设。
化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验教师和实验技术人员队伍建设。专业实验教师和实验技术人员是我们专业实验教学的灵魂,一支优秀的专业实验教师和实验技术人员队伍是提高专业实验教学的必要保证,为了建设一支优秀的专业实验教师和实验技术人员队伍,必需从引进人材、吸引人材的制度上加以解决,也就是说,我们要建立科学合理、比较完善的化学工程专业实验室用人机制,要使我们专业实验教师和实验技术人员引得进、用得上、留得住,要彻底改变以往那种专业实验教师和实验技术人员用人制度,只有这样,才能使我们专业实验教师和实验技术人员引得进、用得上、留得住,可以将原来的实验教师和实验技术人员进行了整合,并通过人才引进的办法,将一批高学历、有经验、有潜力的年轻教师补充到一线实验教师的队伍中,从而形成职称学历高中低搭配比较合理的稳定的专职实验教师和实验技术人员队伍,通过近几年的运行表明,这样的改革组建方案是高效有益的. 因此,将化学工程专业实验建成环境一流、设施一流、有较高水平的现代化高校化学工程专业实验室是可行的。
总之,化学工程专业实验室的改革发展必需在发展方向和目标上有统一的思想认识,同时,应着重抓好实验用房的基础规划建设, 实验用仪器设备和实验项目的规划建设、 实验用教材建设和实验教师及实验技术人员队伍的建设,以适应当前高等院校实践教学发展的要求.
参考文献:
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化学工程与材料学科相互支撑发展的这种态势导致了新兴交叉学科——“材料化学工程”的诞生。它是将传统化学工程与材料学科交叉融合,以化学工程为基础和手段,面向生物材料、高分子材料和无机材料制备及应用的一个新兴学科。它既是化学工程学科内涵的拓展和应用领域的外延,也是学科间的交叉渗透,符合当今社会的需求和学科发展的必然规律。材料化学工程学科的内涵主要表现在两个方面:一是应用化学工程的理论与方法对材料生产与加工过程进行系统的研究,其目的在于在材料高性能化的同时,最大限度地降低材料生产对于资源、能源的消耗和环境污染,实现材料制备的高质量、低成本、环境友好和可循环再生利用;二是利用新材料,如新型催化材料、分离材料等发展新型高效的化工技术与理论,形成新的流程工艺和集成技术。
2材料化学工程二级学科发展现状
近十年来,材料化学工程学科作为化学工程和材料科学与工程领域的新增长点,发展迅速。目前,国内外一些大学的化工学院或材料学院均出现了材料化工的研究领域,有的大学(如大连理工大学化工学院)甚至出现了专门的“材料化工”系等人才培养和科研机构。材料化工的交叉研究已经展示出了良好的发展前景,近年来我国在该领域取得了包括国家技术发明一等奖在内的一系列重大研究成果。2005年7月,南京工业大学经国家教育部批准,成立“省部共建材料化学工程教育部重点实验室”;2006年5月在南京召开了第一届材料化学工程大会,大会总结了国内外材料化学工程的研究进展,明确了我国材料化学工程进一步发展的方向和重点。2007年10月国家科技部正式批准建设“材料化学工程国家重点实验室”。基于化学工程和材料学科的交叉融合,国内多所重点院校开始在“化学工程与技术”及“材料科学与工程”一级学科下设置“材料化学工程”二级学科。2002年,南京工业大学首先在化学工程与技术一级学科下设立“材料化学工程”二级学科。随后,天津大学、华东理工大学等知名高校开始设立“材料化学工程”二级学科。据初步调研,已经有11所重点大学设立材料化学工程,如表1所示。该学科的设置,有力地促进了“化学工程与技术”与“材料科学与工程”一级学科的交叉和融合,有利于材料化工领域交叉型人才的培养和学科建设。
3材料化学工程二级学科的建设对策
3.1重新定位“材料化工”学术硕士培养目标的定位
“材料化工”学术硕士的培养定位以工程为主,理工结合,既要考虑到与化学、化工、材料学的学科交叉以及与生物、环境等学科的渗透,又结合地方经济和社会产业发展的需求,培养符合现代科技发展趋势和地方产业要求的素质高、专业宽、基础厚、能力强、具有创新精神和实践能力、工程和工艺结合、理工结合的高素质复合型专业人才。
3.2构建“材料化工”学术硕士学位课程体系
在“材料化工”学术硕士人才培养的课程体系中强化两个方面,一是开发新材料为基础的化工单元技术与理论,二是用化学工程的理论与方法指导开发材料制备技术,因此,设立与之相适应的学位基础课和学位必修课程体系,而学位选修课紧密结合地方产业发展,突出特色。在理论课程的教学中,逐步借鉴或采用国际一流大学的教材、教学内容和教学手段,努力提高教学质量。
3.3打造“材料化工”学术硕士点的师资队伍
引进具有企业背景的高级工程技术人员和国外学习进修经历的教师,发挥他们丰富的企业工作经验和国外人才培养经历。聘请相关企业具有工程师以上职称的人员担任兼职教师,给学生讲授理论联系实际内容较多的工程设计类课程,突出应用型人才的培养,丰富课堂教学内容。另外,有计划、有目的地选派高学历、高职称的教师到企业挂职锻炼或国外进修,进一步提高他们的企业工作经验和国外学习经历。
3.4建立“材料化工”学术硕士的教学管理体制
一是围绕研究生课题的研究方向,理论教学不再单独突出“化学工程与技术”和“材料科学与工程”,而是强化交叉性和相互渗透性,再结合科学研究,既满足了“材料”“化工”交叉与渗透的理论教学的要求,又可让理论来支撑科研的深入开展;二是科学研究中强化理论基础,构建解决科学问题的理论体系。研究生采用化学工程的理论与方法开发材料制备技术,同时也运用在开发新材料为基础的化工单元技术与理论解决相应的科学研究的关键技术问题。这种体制强化了“材料”“化工”交叉与渗透性的理论教学,同时也促进了科学研究,建立了既增强研究生理论学历,又培养了学生科研能力的教学管理模式。
4结论
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化学工程领域是一种工程硕士专业学位。化学工程是研究化学工业和其他工业过程中所进行的化学过程与物理过程共同规律的一门工程学科,涉及在化工、炼油、轻工、冶金、能源、医药、环保、军工等部门从事产品研制、工艺开发、过程设计、系统模拟、装备强化、操作控制、环境保护、生产管理等内容。
东华理工大学化学生物与材料科学学院2002年获得“应用化学”二级学科工学硕士点授予权,2005年获得“化学工艺”二级学科工学硕士点授予权,2008年获得化学工程领域工程硕士授予权,2010年获得“化学工程与技术”一级学科工学硕士点授予权。该学科拥有先进的实验平台,雄厚的科研开发实力。“化学工程与技术”硕士点拥有一支知识和年龄结构均较合理的师资队伍。
产学合作是一种学校理论学习与企业工程实践相结合的教育模式,相对于其他类型的人才培养,产学合作对化学工程领域人才的培养更为重要,丰富的实习实践训练、扎实的研究训练对提高研究生就业竞争力有很大帮助。与19世纪研究生教育产生时所处的社会环境不同,现代社会更加强调产、学、研的一体化。我校“化学工程”领域一直高度重视产学合作教育对化工人才培养的重要作用,对“产学研”与“创新创业创意”结合培养化学工程领域高级人才进行了一些探索和实践,取得了成效。
一、“产”为先、引导创业意识
东华理工大学(原华东地质学院)是江西省人民政府与工业和信息化部国防科技工业局(原国防科工委)共建的一所具有地学优势和核科学特色的高等院校,我校“化学工程”领域长期以来一直为核化学化工行业培养高级人才,一直与核化工企业保持良好的合作关系。
我校建校以来,长期受部委管辖,与当地化工企业联系很少。自从学校下放江西省人民政府管理以来,经过多方努力,积极与地方企业联系,义务为地方企业提供技术咨询和服务,增进了双方的了解和相互信任,局部弥补了企业领军人物和专业人才比例偏低的不足。目前已与江西省内十多家化工企业建立了广泛的产学研合作,如江西抚州添光化工有限公司、江西抚州三和医药化工有限公司、江西赣亮医药原料有限公司、江西抚州苍源生物科技有限公司、江西抚州市临川之信生物科技有限公司、江西省永方电源有限公司。通过不同层次层面的合作,形成了校企长期稳定的产学研关系,促进了企业通过加快引进高校技术成果来提升企业的科技竞争力,形成了产学相结合的化工初中高级人才培养基地和产学研结合的教学科研创新基地,又是企业破解行业技术问题和研究生培养的共同体。
产学研合作是指企业、科研院所和高等学校之间的合作方式,产学研合作是一个系统工程,其功能和作用都是双向的。导师鼓励研究生走出“象牙塔”,向社会学习,向基层学习,向实践学习,注重就业创业引导,努力使专业学习与创业教育紧密结合,专业实践与创业实践有效衔接,让研究生在“做中学”,进一步增强研究生创业理念,促进研究生创新创业能力,提高就业率和就业质量。企业的收获在于教学培养的人才和科研成果最终流向企业,通过一年实践学习,对实习企业有一定了解的化学工程领域研究生毕业后选择回实习企业就业,这些研究生对企业工艺流程有比较深刻的了解,不需要经过培训,很容易上岗;企业的技术骨干也可以到我校通过攻读化学工程硕士学位提高理论水平。
二、“学”为主、培养创新能力
学校不必建立一个比真实化工厂的工程实践环境更好的化学工业实验室,通过多层面、全方位的产学研合作,学校既可有效地解决化学工业实验室建设所需要的经费不足和场地缺乏等问题,同时能够解决实践教学指导环节中化工专任教师“弱工程化”的问题,增加接触化工企业的机会,增强工程实践能力,以提高化工专业课程教师工程素质和培养“双师型”教师。
另外我校“化学工程与技术”学科教师在承担各级纵向科研课题的同时,也通过与化工企业广泛合作,承担大小横向研发项目,在促进自身科研水平提升的同时,也为教学质量的提高奠定了基础。所有这些纵向横向项目的开展都为研究生的毕业论文和毕业设计环节提供了充足的题目来源和经费支撑,为研究生工程实践能力和创新能力的培养奠定了必备基础。
创新是在一定范围内、时间内做别人没有做过的事,提出别人没有提出过的东西的一种活动过程及其结果。进入化工企业的专业型研
三、“研”为线、点燃创意火花
化工企业所取得的科研成果由校企双方共享,校企双方以互惠互利、共同可持续发展为原则。通过产学研用结合,可进一步提高我校化学工程领域研究生群体的社会贡献率,优化研究生的知识结构和 能力骨架,增强研究生分析问题及解决实际问题的能力,同时促进合作单位研究开发能力、科技创新能力和综合竞争实力的不断提高。[6]
高校应充分发挥教书育人、科学研究及服务社会三大职能。“化学工程与技术”学科教师穿梭于学校和生产企业之间,能及时了解什么是社会急需的技术和适用的技术,密切关注科技成果应用价值来提高科技成果转化率,根本上解决经济科技“两张皮”,摆脱长期以来科研成果在实验室“睡大觉”现象,切实充当产、学、研的纽带和桥梁,让彼此从原来的松散联盟变成紧密合作体。目前“化学工程与技术”学科多名知名教授被化工企业聘请为省级科技特派员或承担省级产学研课题。2010年抚州三和医药化工有限公司科研项目“雷贝拉唑羟基物盐酸盐”先后获得抚州市科学技术奖一等奖和江西省科技进步奖三等奖,2011年抚州三和医药化工有限公司科研项目“奥美拉唑氯化物”又先后获得抚州市科学技术奖一等奖和江西省科技进步奖三等奖,2012年抚州三和医药化工有限公司“医药中间体技术创新团队”被认定省级技术创新团队,这些科研成果里也凝聚了我校“化学工程与技术”学科教师和研究生的心血和汗水。研究生在企业实践期间体会到比别人拥有更多的信息就会有更多的创意,也观察到如何将好创意应用到商业,从而实现自己的创业梦想。
大力开展产学研深度合作,大力倡导创新创业创意理念,培养高素质的化学工程领域研究生,是我们今后将继续探索和实践的目标。
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关键词:化学工程实验技术课程;改革;创新能力;策略
在量子力学的建立发展下,现代化学理论得到了快速发展,但实验在化学研究和化学教学中仍占据非常重要的地位,高等化学教学中的实验教学作用也日益突出。化学教学中的实验教学在培养学生化学学习认知、研究能力和应用化学能力等方面发挥了重要的作用。在新课改的深入发展下,高等化学教学在讲授了化学基本原理和化学实验技能基础上,开始着重培养学生独立化学实验设计的能力,注重对学生展开实验技术和化学知识综合应用能力的训练[1-5]。高等化学实验课程体系改革成为高等化学教育发展的重要内容,得到了越来越多人的关注。完整化的高等化学实验教学改革内容包括化学实验课程体系和课程内容的优化、化学实验基地的建设、化学实验具体实践操作方法、化学实验组织管理等,其中最为重要的是化学实验课程体系。
1高等学校化学工程实验技术课程发展现状
在高校的扩招发展下,化学工程实验技术课程实验基地建设质量参差不齐,同时在学生毕业就业竞争的日益激烈下,在化学实验教学中很多学生过度重视理论,轻视了实验教学。现阶段高等学校化学实验教学存在的问题具体体现在以下几个方面:(1)在化学工程技术实验课程内容上存在“三多三少”的现象,从总体上看,依赖课堂理论教学的验证性实验课程较多,设计性的实验课程少;独立性的单元操作课程多,综合性的实验课程少;经典类型的实验课程多,能反映最新科学研究成果的内容少。(2)化学工程技术实验课程是根据化学理论课程体系设置的,在实验课程的安排上过于强调对化学课堂教学的补充,忽视了化学实验课程开设的本身特点,无法发挥出化学实验课程的本身作用。(3)化学工程技术实验课程教学模式单一,注重按照教师事先安排好的内容开展教学,无法发挥出学生学习的主观能动性。
2化学工程技术实验课程内容的设置
2.1精选基础性、理论性强的化学实验
化学工程技术实验课程内容改革的指导思想是要加强学生动手操作能力的训练,注重提升学生综合素质的培养,通过化学实验教学进一步巩固学生在课堂上掌握的化学理论知识。为此,教师可以在有限的教学学时中,精选化学基础理论实验教学内容,如可以为城市土木工程建设专业的学生开设胶体溶液性质类实验课程,在实际教学中要注重引导学生进行实验教学方案的设计,具体包括实验流程设计、胶体溶液的配制、实验仪器的安装和实验操作等[6]。
2.2注重精简重组验证性化学实验
化学工程技术实验课程要减少验证性实验在总体实验中的比重,验证性实验中繁多的验证内容不利于激发学生的学习兴趣,也不利于培养学生化学学习的综合素质,浪费了有效的课堂教学时间。在原有的化学实验教学中,“氧化还原反应与电化学”及“电解质溶液”是常见的验证性实验,实验验证过程简单,方便学生的观察,但在实验操作过于简单的情况下不利于调动学生学习积极性。为了解决这个问题,教师可以将这两个实验进行精简处理,在两个实验的重组中以“氧化还原反应与电化学”实验为主体内容,将“电解质溶液”的实验内容融入到原来电池的组成和电动势的测定中,让学生在原有电池的电解质溶液中加入适当的物质,如氨水、硫化钠等,之后应用精密的微安表对电池电动的情况进行观察,从而了解物质浓度变化对电极电势产生的影响[7-9]。这种精简重组之后实验的开展能够提升学生学习的积极主动性,实现学生自主化学习。
2.3增设应用型和综合应用型化学实验
在化学工程技术实验课程改革思想的指导下,教师要根据学生专业学习的特点增设应用型和综合应用型化学实验。例如,可以增设水硬度测定、金属材料腐蚀和防护测定实验、金属材料老化等综合型化学实验。在水硬度测定实验中,教师应用离子交换法和蒸馏法演示净化水的过程,通过实验向学生展示应用导电率来衡量和评价水纯度的重要意义。学生对实验兴趣很高,为了获得更精确的实验数据,一次次反复验证自己的实验,改进自己实验操作方式,对促进学生的化学学习具有重要意义。
3化学工程技术实验课程教学过程
3.1教学方式的选择
教师可以采用交互式的教学模式向学生具体介绍化学实验技术原理和重难点问题,通过交互式实验教学研究设计让学生能够有效解决化学实验学习中遇到的难点问题。化学教师要根据化学工程技术实验课程教学指导思想制定科学合理的教学方案。定期安排教师互相听课,从而促进教师之间的教学交流,提升彼此教学水平[10]。应用多媒体技术开展化学工程技术实验课程教学,通过多媒体的引入弥补传统化学实验教学视野狭窄的问题,缓解实验教学经费和学生人数之间的矛盾问题。
3.2培养学生良好的化学实验习惯
(1)教师要引导学生形成严谨、科学的实验研究作风。这种作风在化学实验操作中的表现是,学生能够仔细观察化学实验操作出现的各种现象,在发现实验现象和预期实验构想存在出入时,学生要能够从各方面查找误差的原因,和其他学生进行讨论,从而及时解决实验操作中出现的问题。
(2)原始性实验记录对于学生实验思路的形成、实验规律的把握等具有重要意义。为此,在实验开始阶段,需要学生仔细、规范的记录化学实验现象和实验操作获得的结果。
(3)学生要养成良好的卫生习惯,在化学工程技术实验课程过程中教师要监督学生注意做好实验器具回收工作,不能随意丢放实验器材以及实验产生的各种杂物。
3.3完善教学评价体系
在化学工程技术实验课程教和学习的过程中建立相应的激励评价机制,对提升学生的化学实验能力,促进化学实验教学发展具有重要的意义。为此,高等院校可以从化学工程技术实验课程教学内容、教学方式、教学管理和教学评价等方面建立相应的实验教学管理和评价考核机制[11]。在学生化学学习方面,学校要建立学生成绩和学分结合的学习评价方法,具体包括学生能否按时到达实验室、能否在实验之间做好了充足的准备以及学生是否如实记录了实验操作过程和做好实验总结。
4化学工程技术实验课程师资队伍建设
化学工程技术实验课程教师队伍的素质和能力对整个化学实验体系运行发展具有重要的作用。为此,高校需要加快打造一支结构合理、人员素质高、掌握多种化学实验教学技巧的教师队伍[12]。为了充分发挥高素质化学实验教师队伍在化学工程技术实验课程教学中的优势,学校可以制定一系列能够提升化学实验教学质量、促进实验化学有效运行的政策,充分发挥出教师在化学工程技术实验课程教学中的优势力量,培养学生化学学习综合能力。
5完善化学工程技术实验课程保障体系建设
高校需要从制度上进一步保障化学工程技术实验课程教学的开展,通过化学工程技术实验课程制度的建设,加强化学实验指导教师对化学课程教学各个环节的重视,具体包括化学实验教学方案、化学教学实验过程和化学实验结果的验收管理等,充分发挥出化学实验教学的重要地位和作用。
6结语
化学工程技术实验课程的开展不仅仅是为了加强学生对所学化学理论的理解、提升学生化学基技能训练和应用能力,更重要的是培养学生在生活实际中应用化学知识的能力。结合不同专业学生所学专业特点,进一步拓展学生化学知识面,提升学生化学学习兴趣,实现学生对所学化学知识的灵活运用。学生化学工程技术能力和他们综合能力的提升密切相关,科学合理的化学实验内容和规范化的化学实验技能训练,对培养学生的自我创新艺术,提升学生的科学研究能力,增强学生在社会主义经济市场中的竞争力具有重要作用。为此,需要有关教育人员根据不同专业学生化学学习的需要进一步完善化学实验教学体系。
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关键词:创新;培养;化学工程与工艺
我校化学工程与工艺专业有较强的动手操作要求,培养的学生在操作方面都比较有优势,同时,本专业注重品德培养,培养的学生在医药、机械、能源、自动化和化学等发面从事工作均有良好效果。为了让本专业学生更加具有竞争力,除了在传统领域保持领先外,我校还十分注重学生的创新意识的培养,通过设计化学工程预工艺专业实践创新活动的设计,提高学生的创新意识。
1在实践中提高创新能力
“实践是检验真理的唯一标准”,学到的知识迟早要运用的实际生产过程中,因此在实践阶段调整好创新思路具有很明显的应用价值。调整纯书本式的教学方式,积极引导学生动手操作习惯,在课堂理论学习的基础上增设实践环节,培养学生动手操作习惯,让学生多了解社会、适应社会。同时,在实地应用的过程中理解化学工程与工艺专业和实际的联系,提倡学生多到企业中进行学习锻炼,不仅可以将学到的知识应用起来,而且还可以对就业有更多的了解,知道企业需要哪种形式的创新,锻炼学生独立思考的能力,将所学所知应用的实际中,边学便用,达到融会贯通的效果。
2扎实基础知识,贯彻理论创新
增设化学工程与工艺专业兴趣小组,学生对化学工程与工艺专业某些领域有浓厚兴趣时可以积极引导,提供必要的书籍材料等,同时要充分利用学校的图书馆等资源,书本的知识还是不可或缺。对于优秀的学生还可以提供专项经费,用于购买书籍等,积极引导学生努力钻研,形成扎实的知识基础,这样才能厚积薄发,在理论部分形成自己的见解,随后形成理论创新。学校还可以邀请学生感兴趣领域的专家学者等来学校开讲座,和学生面对面充分交流;开设各种科技活动,鼓励学生积极参加;还可以让学生以助手身份参加教师的科研活动,培养浓厚的学术兴趣。以通过基础知识的升华形成创新的理论。
3树立市场意识,以创新为核心提高竞争力
学生在实践和理论创新的基础上还要树立牢固的市场意识,毕竟市场是一块巨大的试金石,空有满腹经纶却不知道如何使用是莫大的悲哀,同样,手脚很灵便但是头脑里没理论知识也是不行,要有深厚的知识基础,形成理论的独创性,同时结合良好的动手操作功底,在理论和实践结合的过程中融入自己的想法,并且要表达出来,这样在化学工程与工艺市场中就可以把握市场需求,同时提前对市场的了解可以提前转变理论学习方式,朝着更加有效的方向学习,少走弯路,以市场为导向,以知识为基础,增加自己的竞争力。
4做好职业规划
现在大学生一般都是“先就业,然后择业,最后创业”的模式,首先由于大学生刚毕业经验尚浅,对于社会中的人情世故还是略显娇嫩,这样很容易在社会上吃亏,小则招致排挤流言,严重的可能会造成巨大经济损失,因此刚毕业的大学生要先就业,跟着成熟的公司一起运作,这样可以提高自己的容错率,同时也是磨平棱角的时间,这段时间不能荒废,要将基础知识时刻巩固复习,趁这段时间充分发挥理论创新;就业一定时间之后,大学生对于自己的理论知识有了更深的认识,同时对于自己的兴趣爱好也有了明确的方向,这个时候可以形成职业规划,如果实在适应不了的方向可以考虑换一下,不必一直被禁锢在一个不喜欢的专业上,或许换一下会好许多;前两个阶段之后一般对自己会有深入的了解,同时也积累下足够的社会经验和启动资金,此时便可以开始创业。因此学校的理论知识的学习和动手能力的培养还是非常重要的,这样才能为以后的执业规划做好充足的准备。学校要继续增加化学工程与工艺专业大学生和社会接触的机会,积极提倡大学生实习,这样才能理解基础知识的重要性,因此学校要多提供实践活动的机会,最直接的方式是提倡大学生到企业中实习,直接参与社会生产活动,让学生身临其境了解工作的内容和方式;除此之外,学校还可以和企业合作组织一些实践活动,将企业的面临的问题或是需求通过活动的形式展现到学生面前,以一种比较缓和的方式让学生接触了解,避免学生产生抵触情绪;同时,学校还可以主导举办一些知识技能比赛等项目,这样更加偏近理论知识方面,虽然距离实践应用有点距离,但是这样更能督促学生的基础知识的夯实。综上所述,学校必须创新为核心设计化学工程与工艺专业学生实践创新活动,这样才能从理论到实践培养学生的核心竞争力,为学生的就业择业提供科学的支持,为学生以后的发展奠定良好的基础。
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1 化工科技促使温童气体排放量藏少
我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。
2 化学工程技术使可持续发展战略任务逐步向前推进
传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是昵,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。
3 化学工程技术的新热点
3.1 化学超临界反应技术
超临界的化学反应技术是指反应过程中的温度和压力都在临界点之上,这样的状态往往是液体和气体之间。这样形式的存在被广泛运用到生物化工、食品、医药等领域,已经显示出很好的效益,发展前景很好,但近年来的探究和发展阶段仍处于初级,待进一步深入研究。
3.2 绿色化学研究技术
绿色化学由于能够有效避免对环境的污染,近年来备受推崇。绿色化学就是指利用化学反应技术来充分利用资源、减少污染物的产生来起到对环境的保护。比如,它可以对产生污染物的相关溶剂和废料进行处理,利用原子技术或高选择性的化学反应生产处对环境有利的产品,这不仅能够增加经济效益而且带来可观的社会效益。
3.3 分离技术的新研究
首先,分离技术强调对生产设备的强化,其次是生产技术。总结来说就是将设备更新,将生产率提高的技术都属于化学分离技术的结果。古老的分离技术方法是利用各种材料沸点不同将其分离然后做研究。随着科学技术的发展和各领域研究合作分工改变为分离技术新发展提供了广阔的前景。比如近年来,在力学的传递以及多相流方面,采用信息技术发生分离,还有分子的模拟就很大的提高了预测热力学平衡的水平,对分子的人为设计加速了分离等等。因此进一步研究高效的分离技术有着深远的意义。
4 传热过程新的研究发展方向
4.1 传热学中细微尺度的研究进展
细微尺度是指从时间尺度和空间尺度进行更细微的研究的热学范畴,如今它在热学中已经形成了一个分支,具有广阔的发展前景。当一个物体的尺寸远大于其载体时,这样的情况会存在,但是由于尺寸的更加细微,原来的假设影响因素也会发生相应变化。目前纳米技术已经取得显著的成绩,很多领域都是围绕传热学中的细微尺度技术进行研究的,近年来取得了高集成电路、多空介质流等新成果,产生了巨大的经济效益。
4.2 传热设备的研究进展
近些年来,利用翘片来强化传热,管外的翘片强化传热原理包括有前缘效应和非稳定性扰动以及减薄边界层等几种。常用的片是冲缝片和百叶窗。将来对此的研究应该将分布参数和场地模拟相结合,来优化传热装置结构的参数,实现管翘式的传热针设计。
4.3 与计算机技术的相结合
计算机技术的不断进步是化学中大量的技术问题能够得到有效的解决。同时节约了大量的人力物力财力,也增加了数据和相关机械的精密度。计算机的主要贡献表现在计算流体力学、数值传热力学、采用计算机技术进行统计、计算有利于将数据更直观的表现出来,表现形式更加多样,能够有效分析大量实验数据。
4.4 与材料科学和信息工程相结合
科学的进步和新技术的研究涌现就为化学工程的研究提出了新的机遇。如何形成优质的服务体系和完整地理论作为研发支撑成为化学工程面临的问题。所以它必将进入一个新的发展阶段,在发展中应注重与多学科的交叉,更多的研究应该包括信息和化学应用、生物与化学以及能源环境与化学相结合的学科,这都为化学工程的发展提供了新的研究方向。由于信息技术不断深入各个行业,为此通过信息技术可以将大量的信息收集、整理进行数据统计分析,得出的结论可以为化学工程发展研究提供新的方向。
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在人才培养中,遵循工程“实践、集成与创新”的特征,将工程设计贯穿整个大学四年,其内容包括:产品设计、工艺设计、单元设计、设备设计、工厂设计,即要实现从分子到产品,从烧杯到工厂的整个过程。其中产品设计是工程设计的源头,处于产品链的顶端;工艺设计是工程设计的灵魂,是产品竞争力的源泉;单元设计、设备设计是工程设计的基石,是生产实现的重要保障;工厂设计是工程设计的最终体现,是所有设计的系统集成。
2构建完善的工程设计课程体系
以强化学生的工程设计能力、实践能力与创新能力为核心,重新修订教学大纲,整合相关课程,对应工程设计内容体系,构建完善的工程设计课程体系。大一为工程设计启蒙阶段,以激发兴趣为主,课程为生物工程(化学工程)概论;大二为单元设计和工程设计技能培训阶段,包含:化工原理、化工热力学、化工制图、化工仪表自动化;大三为产品设计、工艺设计和设备设计阶段,包含:生物工程(化学工程)设备、分离工程、化工设计与模拟、工艺学课程(化工工艺学、发酵工程、制药工艺学、酿酒工艺学等);大四为工厂设计和综合实训阶段,主要进行生物工程(化学工程)工厂设计和毕业设计。为适应行业的需求和时展,在各课程教学中突出工程思维和工程方法学的同时,着力介绍行业规范、标准以及新产品、新工艺、新技术、新设备,并将计算机辅助制图、计算机仿真模拟、计算机辅助设计作为主要技能进行培养。
3构建完整的工程设计实践环节
工程设计是面向对象的综合性实践活动,只有突出实践环节才能让学生锻炼能力、积累经验、有所感悟。整个工程实践环节包括化工AutoCAD制图、化工原理课程设计、化工设计Aspen仿真模拟、生物工程(制药工程)创新综合性大实验、湖北省化工设计大赛、全国“三井杯”化工设计大赛、全国大学生制药工程设计竞赛、生产实习、工厂设计项目、毕业设计。工程设计以校企组合的校内生产性实训基地(如尿素仿真实训平台、啤酒发酵实训基地、药物制剂实训平台)和校外企业实习基地(如安琪酵母生物工程专业国家级工程实践教育中心)为依托,注重选题的针对性(面向地方企业)、设计的规范性(符合行业标准)、操作的可行性(绿色、经济与安全),并将化工设计竞赛、制药工程设计竞赛融入人才培养的教学体系中,大力提高实践教学环节的实效性。
4构建合适的工程设计评价体系和管理模式
工程设计的系统性、协作性较强,因此在工厂设计和毕业设计中采用小组制、导师制、课题制进行管理、操作和评价,以培养学生的团队合作精神,即每小组5~7名学生和1~2名指导老师,每个学生完成每组设计项目下的一项子课题,最后采用学生答辩与互评、教师评价、企业专家点评等构成综合评价体系。另外,建立健全激励约束机制,考虑给予竞赛获奖和设计达优秀等级的学生相应的创新实践学分,代替相关选修课的学分,以此激发更多的学生参与工程设计的学习。
5结语