化学工程论文范文10篇
时间:2024-01-05 17:22:16
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化学工程技术论文
1超临界流体工程技术的应用
超临界流体技术一般是控制温度和压力的条件下,或者加入其他物资的情况下改变体系的传质系数、传热系数及化学反应特征的,这能更加高效清洁地进行化学生产,有的在超临界的状态下能节省能耗,所以超临界流体技术也被称为超级绿色化学技术。超临界液体技术(SCF)现在广泛应用到了材料制备中。早在上世纪九十年代该技术就已经开始应用,把二氧化碳制备成超临界的状态,以它为介质来制取特氟龙;还有聚丙烯工艺中也应用了SCF技术,利用丙烷的特点来做稀释剂,该技术也是做PE的升级版。当下,超临界流体技术则更多地应用在了高分子材料,复合材料,不易粉碎的无机物材料,以及提取不太容易溶解在单一超临界液体中的有机物。现在应用的超临界流体技术的方法主要有一下几种:
1、快速膨胀法,该方法主要用于固体颗粒状的物质的制备;
2、压缩抗溶剂发,主要用于制备微孔、微球类的物质,所以在药物分子及聚合物共沉上应用较多,也较成熟;
3、抗溶剂法,通常该方法会应用在制备爆炸性物质和不溶于单一超临界流体的有机物上等。除了以上在制备材料方面的突出贡献,超临界流体技术还在分析化学中大展拳脚。它与色谱技术相结合,能在色谱研究中得到比气象色谱更高效,比液相色谱更精准的超临界流体色谱。更由于它的高效和低成本使得超临界流体技术在石油化工、环境保护还有医药化学等多个领域得到广泛使用。
2绿色化学工程技术的应用
化工工业化学工程技术论文
1化学工程技术与化工工业的联系
化学工程技术支持着化工工业的前进与发展,化学工程技术从理论到实验,再到实践,最后投入生产成品,是必不可少的一个环节。然而,从实验室到工业生产,特别是大规模的生产,需要解决装置的放大问题,其直接影响企业工业生产规模的扩大及经济利益的增加,装置放大可以节省资金,减少不必要的消耗,节省劳动力。但是要考虑到,装置放大过程中,物流的一系列物理过程的相关条件很可能改变,达到的某些指标通常低于实验室的小型技术设备产生的结果。这种起源于放大过程的效应被笼统称为“放大效应”,包含很多已知及未知物理因素的影响。现代化工对于一套装置一年的产量,一般情况下按照目前的工业生产规模可以达到大于或者等于数十万吨,大规模的生产使其面临工程方面的问题,且在指标方面也有所降低,这对于工业而言会造成较大的资金损失。化学工程技术的进步,主要体现在新产品及工艺的不断创造,而这些都需要借助化工工业,除此之外,还需合理的经济和技术。就上述情况而言,凡是关于工业化的东西,一般情况下都归属于化学工程的研究范畴。在日常生活中,化学工程无处不在。如:烟筒排放物中的硫、氮氧化物等有害物质,需要经过严格的处理,才能对外排放,以防污染生态环境。在实验室达到要求后,要在工业规模中实现大量烟气的净化,就必须考虑大规模净化的经济性和可行性,要考虑的问题与实验室研究不同。又如,化工工业生产中,要求以十分纯净的产品为原料,对实验室操作来说,这比较容易达到。对大型生产装置的要求是,消耗低而且经济方面可行,这表明课题存在很大的不同之处。
2化学工程技术的研究对象及复杂性
化学工程是以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化学工业中的物理变化和化学变化过程及其有关机理和设备的共性规律,并将之应用于化工装置的开发、设计、操作、控制、管理、强化以及自动化等过程中,在化工工艺与化工设备之间起着承上启下的桥梁和纽带作用的一门工程技术学科。一般情况下,化学工程的对象的情况较为复杂,具体如下:首先,该过程自身具有一定的复杂特点,包括化学与物理,而且两者经常发生,彼此影响。其次,物系方面较为复杂,流体与固体,或者兼而有之。流体特质变化较大,如有低粘度和高粘度、牛顿型和非牛顿型等。最后,物系流动时边界复杂,由于设备的形状较为多样,而且其在填充物方面的形状也不正常,如催化剂、填料等,使得设备在流动边界方面的设置较为复杂而且在确定方面不准确。
3化工工业的现状及发展
目前从形式上看,现代的化学工业经历了单元操作和传递原理与化学反应这两个发展阶段,正准备走向一个新的阶段。但种类多样、制造过程复杂以及生产产品款式较多,造成排放物复杂、量多及危害大,因此,目前化工工业应重点关注污染问题。与此同时,在加工、贮存、运用或者处理化工产品时应防止操作对环境生态以及人类健康造成危害。在化工生产中应遵循国家可持续发展战略,制定正确的方案。随着我们国家科学技术的快速发展,各行各业进行生产都要接触化学工艺,涉及制药、石油、材料、能源等行业的发展和污染问题,这都是现代化学工业需要面对的问题。目前,我国的化学工业经过了半个世纪的发展,已经形成了门类比较齐全,品种大体配套并基本可以满足国内需要的化学工业体系。2001年全国国有及规模以上非国有企业的石油加工工业和化学工业总产值达到10990.6亿元人民币,占全国工业总产值的9.8%,实现利税747.8亿元,石油和化学工业企业13765个,资产总额13344.2亿元。我国化学工业获得长足进步的同时,环境保护工作也不断得到加强。但是化学工业在实施可持续发展战略过程中,仍存在不少问题和障碍,严重制约着我国化学工业的发展。
化学工程学科发展论文
【摘要】:综观化学工程学科的演化和发展,认为这是一个辩证综合的历程,而且不论是学科的"分化"还是"融合",都体现出系统和谐的规律和性质,综合基础上的分化与分化基础上的综合既是化学工程!学科发展的基本趋势和规律,也是学科建设和课程改革的基本依据。
【关键词】:化学工程;系统;和谐;辩证法
自然界中的和谐系统比比皆是,大至宇宙,小到原子;地球生态系统是和谐的,动植物群落是和谐的,人类社会体系是和谐的,健康的人体更是一个绝妙的和谐体。所有这些和谐系统遵循着同样的辩证综合的规律,具体可以归纳出三条:1.统一律;2.层次律;3.进化律;所有和谐系统具有同样的性质:1.开放性;2.自组织性;3.非线性;4.无限发展性[1]。当爱因斯坦把大半生致力于统一场论时,其哲学上的需要相对物理学上而言或许要来得大,面对物理学的系统和谐,理论规则的分立是不能令他觉得满意的。而化学工程的发展是不是因循同样的哲学历程呢?
在化学工程作为学科开始被重视之前,化学工业已具有了相当的规模,各种具体的工程与工艺都被独立开来,在认识上是被分为各门特殊的知识,因此,当国外高等院校在十九世纪末开始设置"化学工程学"时,开设的课程大多是学习当时化学工业的各种工艺学,"化学工程"的概念在当时还是相当模糊的,在理论上充其量是化学与机械的一种混合(amalgam)。然而这种理论混合的模式在德国人看来却是很正统的,即使在今天,他们也避免专论"化学工程",而是称之为"过程工程"(ProcessEngineering),这一名称实际上要比"化学工程"的范畴更广,甚至更为准确,凡是涉及一定流程与工艺的领域都是适用的。但我们习惯上还是沿用"化学工程"的名称。
二十世纪开始,化学工业迅猛发展,在社会经济中占的比重越来越大,客观上需要化学工程学科的发展和支持。随着生产力的发展,人们对事物运动规律性的认识也愈来愈深化,愈来愈有概括性。伴随着其他领域科学技术的快速进步,人们逐渐认识到化学工业中各门看似不相干的工程和工艺中存在着共同的物理特性。1901年,美G.E.的Davis《化学工程手册》的发表,初步提出了"化工物理过程"的原理。1900年始,以合成氨、纯碱、燃料等为代表的近代化工厂出现,如1913年,德哈勃-博施法高压合成氨技术的产业化,星火燎原的,化学工业呈现出巨大的发展前景。到了二十年代,美MIT的一些学者提出:不管化工生产的工艺如何千差万别,它们在众多的典型设备中进行着原理相同的物理过程。1920年,美MIT成立了第一个严格意义上的化工系,时W.K.Lewis任系主任。1922年美国化工学会认同了新的见解,引出了"单元操作"(UnitOperation)的概念,这一概念在苏联时期和我国则广泛称为"化工原理"。
1900年始的"分离工程"研究使"单元操作"的概念日趋成熟。被称为单元操作的过程主要有流体流动、传热、干燥、吸收、蒸发、萃取、结晶和过滤等,以这些单元操作作为研究和学习的主要内容,是化学工程学科在二十世纪前半期发展的核心,其理论迅速成为发展化学工业的重要基石。这种把千变万化、千差万别的过程和工艺概括成"单元操作"是生产力发展到一定水平的反映,是化学工程学从"个性"到"共性"的第一个哲学性概括,是在一个系统整体性把握的高度上建立了一门技术科学,体现了系统科学发展的和谐统一规律。
化学专业英语毕业论文
关键词:化学工程专业英语教学方法能力培养
摘要:在化学工程专业英语的教学中,结合专业英语的特点,改革教学方法,创造良好的环境,充分调动学生的兴趣和主动性,通过实践培养和提高学生用英语获取专业信息和交流的能力。我国的大学专业英语教学是大学基础英语的后续阶段,其目的是为了帮助学生较快地掌握、运用专业英语,把语言能力同专业知识融为一体。
21世纪是国际化的世纪,如何应对国际化的挑战,培养一大批既具有丰富的专业知识又有很强的英语能力的高水平的创新人才是我们面临的一大挑战。英语正成为一种真正的世界语,据统计,讲英语、学英语的人多达世界人口的五分之二,世界上有85%的科技资料用英语出版,国际学术会议的工作语言一般都是英语。本文试从如何激发学生的兴趣,科技英语及化学工程专业英语的特点以及教学方法的改进等方面来谈一谈化学工程专业英语的教学体会。
一、激发学生的兴趣兴趣是最好的老师,是学业成功最重要的心理动力
一个人的潜能能否充分发挥出来很大程度上取决于他是否有稳定的兴趣。学校的课程及各种教学安排要尽可能地激发学生学习的兴趣,养成学习的习惯,熟悉学习的方法。在给学生用英语讲授第一次课时,笔者试图从五个方面激发学生学好专业英语这门课程的兴趣和紧迫感。首先,让学生了解中国化学工业和世界化学工业的状况,中国化学工业在深化改革中发展,在困难中前进并取得了显著的成绩,但是与世界发达国家相比还有一定的差距,在技术方面还远远落后于发达国家,需要向他们学习先进的技术和经验。21世纪的中国化学工业充满希望和机遇,也充满竞争和挑战。作为未来的化工工程师,为顺应时展的潮流,也同样面临着机遇和挑战。第二,让学生了解化工工程师由于在科学和工程学方面有着广泛的知识和技能背景,可以胜任许多部门的工作。正因为此,化工工程师的薪水是比较高的,从表1美国1999年各类工程师的年薪可以看到本科毕业的化工工程师的薪水比其他各类本科毕业的工程师的薪水要高。第三,让学生了解中国化学工业日益成为世界化学工业发展中一支充满生机和活力的重要力量。美国和欧洲大型化工公司把中国作为投资和贸易合作的热点。巴斯夫、拜耳、杜邦、ICI、旭化成等众多西方大型化工公司已在中国投资发展。这样,学生在这些外资、合资企业工作的机会越来越多。要想进入这些公司发展,首先面临的问题是求职,求职的时候常常面对的是公司的外籍主管,这就要求学生有着良好的语言能力和丰富的专业知识。第四,告诉学生现在对他们的要求也越来越高。学生毕业前必须经历的毕业论文环节就要求学生必须仔细阅读理解并翻译一篇长度适中的,与毕业论文有关的英文文献,成绩计提供入毕业论文中。这也要求学生要努力学好专业英语这门课程。第五,总体上向学生介绍我们所用的教材。我们选用的是华东理工大学胡鸣老师编写的大学英语专业阅读教材系列中的化学工程与工艺专业英语。教材中的内容均来自原版的英文书籍、期刊,是地道的英语,而且材料的内容较新,通过对此教材的学习,对学生的英语能力的提高有很大的帮助,同时可以了解化工的一些发展动态。通过这些可以充分调动学生学习这门课程的兴趣和紧迫感。
二、教学方法的改进要在教学方法上有所改进,首先要了解课程的特点
本科生毕业论文质量下滑思考
[摘要]对于化学工程与技术专业来说,大学四年中毕业论文(设计)环节很重要。它是检验化学工程与技术专业本科生水平的重要依据之一。新疆大学化学化工学院“化学工程与技术”专业本科生的毕业论文(设计)工作抓得很严很紧,但是整体水平还是不如内地一些高校,本文对我校该专业本科生毕业论文(设计)质量下滑的因素进行了分析,并在选题、开题、查阅文献、学生的认识、态度,指导教师的重要性、时间安排、条件、和毕业论文审核等方面进行了探讨。在本科生毕业论文质量监控体系等方面给出了自己的看法和建议。
[关键词]本科生毕业论文;毕业论文的重要性;本科生毕业论文制度;本科生毕业论文监控
毕业论文(设计)是学生在校期间一个重要的综合性实践教学环节,它是对学生四年学习期间所学知识的综合考察,也是对知识转化为能力的实际培养和测试。它是建立在多门专业课程基础上的一项综合性的、内容广泛和工程实用性强(尤其毕业设计)的教学实践环节。要求学生全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能,对理论性问题进行研究或对实践性问题进行设计的综合性训练。通过毕业论文(设计),进一步加深对基础理论的理解,扩大专业知识面,完成教学计划规定的基本理论、基本方法和基本技能的综合训练;初步形成学生的科研能力;力求在收集资料、查阅文献、调查研究、方案制订、理论计算、设计绘图、实验探讨、模拟测试、计算机处理、撰文论证、口述表达等方面加强训练,初步实现知识向能力的转化。通过毕业论文,培养学生严谨的科学态度,实事求是和严肃认真的作风。通过毕业设计实践环节的训练,学生应掌握化工设计的基本原理、标准、规范、技巧和经验。培养学生综合分析化工基础和工程问题的能力,增强学生的工程概念和解决实际工程问题的能力,使学生具备化学工程师的基本理论素养。
1本科生毕业论文质量问题主要表现
1.1指导思想。毕业论文(设计)是审核专家提前抽调和进校后重点检查的审查材料,是衡量学校本科教学效果的重要指标之一。本培养标准在国家通用标准的指导下,按照行业专业标准的基本要求,结合新疆区域与经济特色和新疆大学办学理念、人才培养定位,制定本校化学工程与工艺专业培养标准。培养知识、能力、素质协调发展,具有创新精神和创新能力的化工工程师。毕业生能够适应新疆社会经济发展需要,承担化工及相关行业领域的研究、设计、生产、管理、咨询和教育等工作职责;能够应用工程技术科学和其他有关科学知识,通过应用研究和发展研究,解决工业生产过程中的具体问题。毕业生达到见习化学工程师的能力水平,可迅速适应工作环境,能在短期内获得注册化学工程师资格,成长为能够面向和引领未来的创新型工程师,也具备发展成为优秀企业家和知名学者的潜力。毕业生具有自主学习的能力,能够根据化学工程跨学科发展的趋势以及产业转型升级和新兴产业发展的趋势,不断完善知识结构,成为新兴产业的积极开拓者和新生产力的重要创造者。特别是成为新疆石油化工、煤化工、天然气化工行业急需的政治可靠、专业基础扎实、实践能力强、综合素质高的化工工程师。1.2选题要求按照通用标准执行。应能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题,以获得有效结论。能够设计针对复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。1.3毕业论文(设计)的内容。(1)毕业设计包括:运用各种资料(文献、手册、规范、标准、设计书等)搜集所需的信息;技术路线的选择及操作参数控制方案的确定;工艺过程的选择并确定,物料和热量分析及计算方案的制定;编程或利用现有软件进行装置的工艺计算及典型设备的选型和计算;带控制点工艺流程图、设备布置图等图纸的绘制;生产安全及“三废”治理方案的制定;工程的技术经济评价;撰写设计计算书和设计说明书;结题答辩等。(2)毕业论文包括:运用现有的网络资源和资料(文献、专利、手册、规范、标准、硕博论文等)搜集所需的信息;比较及总结国内外文献,对国内外同类技术进行对比分析;实验及研究技术路线、探讨及制定实验方案;实验用仪器设备的选购或设计加工以及安装调试;实验分析方法的确定;实验数据的采集、记录和整理;实验数据的处理;实验结果的分析与讨论;撰写论文;结题答辩等。
2本科生毕业论文存在的问题
化学工程与工艺专业三体系构建与实践
摘要:在新工科教育背景下,为适应化学工程与工艺专业的内涵式发展,需创新性地进行专业建设改革,弥补重视专业素养、忽视思想政治素养的短板,从专业建设入手,不断提高专业任课教师的“专业思政”能力,充分挖掘专业思政元素,将思想政治教育有机融入专业建设中,通过专业课知识教授与思想政治教育相结合,实现对学生思想的启蒙、知识的传授和人生价值的引领,实现思想政治教育和专业建设的协同发展。
一、“专业思政”研究概述
国外从未使用过“思想政治教育”这一概念,但考虑到化学工程与工艺专业鲜明的工程特色,可借鉴国外的工程伦理教育,结合我国国情探索我国高校化学工程与工艺专业的“专业思政”教育。国内学者的研究成果为化学工程与工艺“专业思政”问题的研究奠定了良好的基础,但是仍存在一定的问题:一是缺乏一定的理论基础,较多的是对于日常工作经验的总结;二是对“专业思政”的概念界定及对“专业思政”和其他相关概念的关系梳理不够;三是对于当前“专业思政”建设过程中存在的问题研究不够,大多是跳过问题直接谈对策;四是对策部分缺乏体系性、创新性,存在凌乱性和同质性问题;五是当前的研究过于宏观,缺乏与相关学科的融合。
二、化学工程与工艺“专业思政”建设的价值
“专业思政”是当下高校思想政治工作的热点,将其作为思政教育工作的重要助力,构建好化学工程与工艺“专业思政”三体系,有利于促进化学工程与工艺专业思想政治教育的纵向延伸,有利于将思想政治教育融入化学工程与工艺的专业课程教学中,实现知识导向和价值引领相结合,提高授课质量,增强学生的学习能力,助推学生成为符合新时代需求的有思想、讲政治、有技术的卓越人才。
(一)化学工程与工艺专业内涵式发展的现实需要
化学工程专业课程教学模式探索
[摘要]开设工程伦理课对于培养高层次应用型人才具有重要意义。针对该课程教学案例滞后、教学方式落后和师资力量薄弱三个关键性问题,浙江工业大学化学工程学院在工程硕士研究生培养过程中,将具备丰富实践背景的同类专业教师组成授课团队,利用各自的专业基础知识优势开展案例教学,并引入混合式教学模式,强化学生对工程伦理概念的理解,使学生掌握并能够运用基本理论,培养学生关注工程实践过程中的伦理问题并认识到这些问题的现实和长远意义。
[关键词]工程伦理;教学模式;案例教学;混合式教学
处理人与人之间关系所依循的规范和准则称为伦理,属道德范畴。将科学原理应用于各行业产业之中而形成的各学科总称为工程[1]。从发展中国家向发达国家转变的过程中,工业化是必由之路。中国方案的提出及实践与中国智慧的显现及发挥,有助于我们科学处理工程与社会、自然之间许多无法回避的问题。工程伦理是将模糊、不准确、无法量化的行为进行规范化、标准化。开设工程伦理课,就是传授工程实践中理应遵守的伦理规范,提高学生在工程实践中自觉遵循伦理规范的意识和能力。高校应充分认识到,培养德才兼备的工程师是服务社会的责任与必然。从欧美先进国家的工程伦理教育发展过程看,社会的进步与发展是呼唤工程伦理教育的前提,社会认知水平制约着工程伦理教育的重视程度。经济社会发展水平越高,进步得越快,工程伦理问题就愈加突显,工程伦理教育的开展也愈加紧迫。当前,我国工程领域的伦理教育已起步并稳步推进,当务之急是使之跟上经济发展的步伐,更好地服务社会。我国工程伦理教育的研究始于20世纪90年代初,晚于西方国家。2015年,全国工程专业硕士学位研究生教育中开设工程伦理课程[2],标志着工程伦理课程建设正式启动。至今,我国已经开展“全国工程伦理教育骨干教师培训班”20余期,开展“高等院校工程伦理课程建设研修班”2期。国内高校通过一系列强有力的推动,使工程伦理教育不断发展。从2017年起,浙江工业大学化学工程学院就顺应时代要求,针对工程硕士研究生开设了工程伦理学位课程,以增强学生的工程伦理意识,完善工科人才教育方案,工程伦理课程在工程教育中的重要性逐渐突显[3]。
一、工程伦理课程教学中存在的问题
目前,国内高校开设的工程伦理课程多为1~2学分、16~32学时,一般采用传统的老师主动教、学生被动学的“灌输式”教学方式,并以课堂练习与提交小论文的方式进行考核。该课程的教学主要存在三方面不足。一是国外教材中教学案例使学生难以理解。工程伦理课程教学中多采用“案例教学法”“项目分组讨论”“情景模拟法”,其中案例教学广受教师青睐。由查尔斯•E•哈里斯等著、丛杭青等翻译的《工程伦理概念与案例》一书中有很多案例可作为教学参考,因此教师会直接将这些案例引入课堂教学中。但是由于社会制度迥异,经济社会发展路径和工业化程度不同,国外教材中的一些案例让学生较难理解,因此对学生进行工程行为示范引导的目的难以达到。二是传统教学方法的效果不佳。社会经济高水平发展是工程伦理课程产生的时代背景,对该课程的教学提出了较高的要求。但是,一些教师仍沿用传统的“灌输式”教学方法进行课堂教学,缺乏对学生发散性思维的培养,也无法调动学生思考的主动性和积极性,进而导致教学效率低下、教学效果不佳。三是受过专门培训的工程伦理课程师资缺乏。工程伦理作为一门研究工程技术人员在工程活动中的道德原则和行为规范的课程,要求教师熟悉工程伦理的理论内涵,且具备工程实践经验,能够从伦理学视角进行授课。在一些学校,该课程由具有人文社科背景的老师讲授,授课教师往往过于关注抽象的道德判断,缺少对更广泛影响条件的详细描述,很难解释工程实践中复杂利益冲突和多元伦理判断对工程问题的视角错位问题,从而影响了授课效果。还有一些学校的工程伦理课程由工程类教师负责讲授,他们往往注重工程实践过程与工艺路线优化,以及如何实现工程经济效益最大化,而未能评估工程对行业发展生态的影响,也没有对涉及工程技术案例问题进行伦理范畴的分析评价,从而失去了向未来工程师传递自觉、主动地参与工程伦理行动的机会。
二、教学改革探索
化学工程与工艺专业人才培养模式
摘要:以郑州工程技术学院化学工程与工艺专业为例,介绍了新工科背景下新建地方本科院校人才培养模式,包括专业课程的设置、实践体系的构建、工程能力及创新能力的培养。通过该模式的实践应用,培养了具有一定的工程实践能力、创新能力,能够适应区域经济发展的应用型人才。
关键词:地方本科院校;新工科;工程能力;人才培养模式
根据教育部相关数据,截至2017年底,我国高等学校总共2631所,地方高校(包括高职院校)共有2512所,占95%。在本科院校中,中央部委主管高校119所,地方本科院校1124所,民办本科高校424所。地方高校是我国高等教育的主体部分和中坚力量。中国人力资源市场信息监测中心统计分析结果显示,随着产业结构的不断升级,社会对具有专业技能和创新能力的工程应用型人才需求日益迫切。大学的大规模扩招使得毕业生数量逐年增加,高校毕业生就业压力大,一些学生甚至出现一毕业即失业的情况。企业急需人才招聘难与毕业生就业难的供需出现矛盾。我国传统的高等工程教育很大程度上已不能适应经济发展的需求,新一轮科技和产业革命的发展迫切需要改造和升级一批传统工科或采用新技术建设和发展一批新兴工科。为推动工程教育改革,2017年2月18日,教育部在复旦大学召开了高等工程教育发展战略研讨会,在会上发表了“复旦共识”。“复旦共识”中明确指出,地方高校应主动对接地方经济社会发展需要和企业技术创新要求,把握行业人才需求方向,充分利用地方资源,发挥自身优势,凝练办学特色,深化产教融合、校企合作、协同育人,增强学生的就业创业能力,培养具有较强行业背景知识、工程实践能力、胜任行业发展需求的应用型和技术技能型人才[1]。河南地处中原,化学工业资源相对比较丰富。目前拥有规模以上的化学工业企业1427家,工业总产值达到4739.5亿元,居全国第5位。化学工业占全省工业的比重达到10%左右,在全省经济和社会发展中占有举足轻重的地位。河南省化工行业从以前的基础化工逐步向精细化工、高端产品发展,产业结构逐步调整,以化工为主导的产业集聚区主要分布在濮阳、信阳、新乡、三门峡、平顶山、南阳、商丘等地。各产业集聚区逐渐形成了各自的优势和特点,如濮阳、洛阳偏重于石油化工;开封精细化工以农药和食品添加剂为出发点,壮大产业集群;平顶山则力图打造“尼龙城”;许昌襄城县快速发展硅材料;叶县、南阳依托资源优势形成了以盐化工为主的产业集群[2]。河南化工行业的快速发展需要大批专业人才的支撑。化学工程与工艺专业属于工程类学科,具有技术密集、人才密集、资本密集等特征,工科特色显著,实践能力要求高。目前为止,省内开设化学工程与工艺本科专业的院校有18所,其中不乏郑州大学、河南大学等双一流高校,还有河南师范大学、郑州轻工业大学、河南科技大学、河南工业大学、南阳理工学院、许昌学院等省内地方院校。据阳光高考平台数据显示,2019年河南省普通本科院校化工类专业毕业生为2054人(含化学工程与工艺、制药工程、收稿日期:2021-08-30基金项目:2019年校级教育教学改革研究与实践项目[本科高等教育类(ZGJG2019006A)]作者简介:郭林(1975—),女,副教授,从事化工工艺研究工作,E-mail:hnzzglin@126.com。·06·河南化工HENANCHEMICALINDUSTRY2021年第38卷能源化学工程等),基于河南省化工行业的发展速度及规模,在未来5~10年中,化工行业人才仍将有较大的缺口。化学工程与工艺专业担负着为化学工业培养高素质工程技术人才的重任。郑州工程技术学院是2015年新升本科的地方院校,办学定位是对地方经济社会发展有一定支撑作用,在省内外有一定影响力的应用型本科院校。根据郑州市及河南省支柱产业的发展需要,围绕省市化工产业人才需求和学科基础需求,学校二级学院———化工食品学院于2017年申报化学工程与工艺本科专业,同年获教育部备案,2017年开始招收第一届本科生,首批招生70人。
1培养方案制订依据和目标
1.1专业定位
根据学校地方应用型本科院校的定位,按照《郑州工程技术学院“十三五”教育事业发展规划》确立的发展战略和人才培养目标,化学工程与工艺专业建设以服务地方经济社会发展为目标,坚持产教融合、开放发展,强化化学工程与工艺专业校内外实习实训基地建设,深化课程、教材与学科建设,着力培养德、智、体、美、劳全面发展,具备良好的职业道德、人文素养和创新精神,系统掌握化学工程与工艺专业知识,具有工程实践能力,能够解决复杂工程问题,在化工、能源、环保、材料、冶金、生物工程、轻工、医药等领域从事生产运行与技术管理、工程设计、技术开发、科学研究等方面工作的高素质应用型人才,为郑州及河南化学工业的发展提供人才支撑。
能源化工实验教学平台改革探索
[摘要]上海电力大学按照“立足电力、立足应用、立足一线”的办学方针和“务实致用,明理致远”的办学理念,以“突出理论基础,强化生产应用,着力科技创新,服务地方经济”为指导思想,进行了新工科背景下能源化工实验教学平台的教学改革探索,构建了多层次实验教学体系,推进了实验教学模式改革,这对培养学生的工程实践能力和创新能力具有良好效果。
[关键词]能源化工;化学工程与工艺;专业实验;教学改革
近年来,随着国家能源结构的调整,国家大力发展低碳经济、环保产业、绿色经济等关系到未来环境和人类生活的重要战略新兴产业。为培养适应国家经济建设需要和符合未来化学工业高速发展要求的合格人才,上海电力大学在2012年组建环境与化学工程学院后,成立了以化工为基础、能源化工为特色的化学工程与工艺新专业,并于当年开始招生,目标是培养国家战略性新兴产业需要的人才。该专业涉及可再生能源技术、节能减排技术、清洁煤技术、节能环保和资源循环利用等战略性新兴产业领域。由于实验教学是工科院校重要的实践性教学环节,是理论教学的继续和延伸,在新专业的课程体系建设中,一个重要的任务就是构建能源化工实验教学平台[1-4]。通过建立专业实验教学体系、内容及实施方法,加深学生对专业课的理解和掌握,巩固学生的实验操作技能,提高学生观察、分析、解决问题的能力,为学生掌握专业理论知识和实践技能奠定基础。经过多年的建设与探索,实验平台已初具规模,但在实验教学过程中仍存在一些问题,主要表现为:1.实验项目演示型和验证型多,综合型和设计型少;2.实验项目“能源化工”特色不明显;3.教学方式单一,无法充分调动学生学习的积极性;4.实验室开放利用率不高。针对上述问题,以新工科建设为背景,以高水平地方应用型大学建设为契机,结合专业工程教育认证和学科评估,充分发挥学院和学科特色,上海电力大学探索能源化工实验教学平台的教学改革势在必行。
一、实验教学体系构建
(一)指导思想。为了更好地对接国家新能源战略,适应化学工程与工艺学科发展对人才培养的要求[5-7],结合国家和上海市教育发展规划纲要,以提高学生学习能力、实践能力和创新能力为核心,按照上海电力大学“立足电力、立足应用、立足一线”的办学方针和“务实致用,明理致远”的办学理念,平台建设以“突出理论基础,强化生产应用,着力科技创新,服务地方经济”为指导思想,突出电力工业发展特点,以满足目前学生在夯实基础、提高动手能力和创新能力方面培养的要求。(二)教学理念。平台的实验教学理念是:以学生为主,“厚基础、重能力、强实践”三位一体。“厚基础”即在实验教学过程中加强学生基础知识和基本操作的培养和巩固,注意理论联系实际;“重能力”即在实验教学过程中重视培养学生的学习能力、动手能力和综合实验能力;“强实践”即在实验教学过程中鼓励学生不受实验室、实验学时和实验教材的限制,自行设计实验方案和完成实验,以培养学生的创新意识和创新能力。(三)实验教学体系构建。实验教学是人才培养过程中的重要环节,以平台建设的指导思想和教学理念为准线,在实验教学中,平台按照学生认识、理解、掌握知识的规律,遵循促进学生实践能力梯级递增、注重学生个性发展的原则,构建分层次的实验教学体系,将实验项目分为基础认识、技能训练、综合实践和应用创新四个层次。1.基础认识:主要学习掌握最根本的基础理论知识,认识各种仪器的构件、工作原理,如二氧化碳临界状态观测及气体p-V-T关系测定。2.技能训练:主要通过仪器的使用,体验实际操作过程,掌握操作技能,增强动手能力,如煤的发热量测定、石油产品馏程测定等。3.综合实践:主要结合实际任务,使学生面向工程实际应用,提高学生的自主学习能力、对知识的融会贯通能力、独立思考问题的能力和团队合作协调能力,如鼓泡反应器中汽泡比表面及气含率的测定、碳分子筛变压吸附气体分离实验等。4.应用创新:主要鼓励学生根据自己的兴趣爱好参加科研项目和科技创新活动,全面培养和提高学生的科研能力、探索能力和创新能力,如能源与环境催化材料制备和测试实验,包括碳基复合催化材料的合成实验(发展以碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯负载金属氧化物催化体系)、新型多孔功能催化材料以及环境催化材料的合成与应用实验等。通过增加能源化工相关的应用创新型实验项目,进一步突出能源化工特色,提高人才培养质量。另外,通过课程设计、毕业实习、毕业设计、课内与课外、校内与校外的实践和科技创新活动,鼓励学生积极参加,自主思考,勇于探索,构建一个从认识、掌握、应用到创新的实验教学体系。平台对外积极开展校企合作,与上海高桥石油化工有限公司、华能上海石洞口第二电厂、上海石油天然气有限公司、宝山钢铁股份有限公司等多家大型企业建立了长期合作关系,提高了学生的现场分析、解决实际问题的能力,真正实现了产教融合、学以致用。
二、实验教学模式改革
化学工程党支部的先进事迹申报材料
近年来,*工业大学化学工程学科党支部充分发挥支部战斗堡垒作用和党员的先锋模范作用,在学科建设、科学研究、人才培养等方面都取得了一大批丰硕的成果:*年该学科被确立为*省重点学科,具有2个硕士点,先后获国家教委先进实验室等称号;近三年累计到达科研经费*万元以上,68篇,其中SCI、EI论文4篇;获发明专利2项,化工部科技进步三等奖,省级科技奖多项;在学科的基础上建立了化学工程设计研究所及多个学科性公司;研究开发塔板系列已在镇海炼化等20余家石化企业成功应用,直接经济效益超过2亿元;该支部还锻炼和培养了一大批有成就有水平的教师队伍,在他们中间有中青年科学家、学科带头人、全国优秀教师、省级优秀共产党员、三育人"先进工作者、"三八"红旗手等优秀人才。
去年,该学科被评为"三育人"先进单位,党支部也连续多次被评为省及高校先进基层党组织。
一、抓党建、以党建促发展,走出一条富有特色的产学研三位一体的学科建设新路子。
党支部只有在学科中树立较高的威信,才能领导和团结教职工共同奋斗,实现各项事业的全面发展。面对新形势,化学工程党支部确立了较为明确的工作思路,抓党建,以党建促学科建设,把加强支部建设,做好党员培养、教育工作和产学研各项工作有机结合起来,互相促进,加快发展。
80年代初,党支部就与教研室一起确定了要让浙工大的化工原理成为全国一流课程的目标。该学科在抓课程建设时重视党员作用的发挥,支部组织教师集体备课,注意吸取最新的研究成果;把实验课、习题课和理论课分离单独开课;引入了计算机辅助教学(CAI),目前出版CAI软件二套,已在全国十余所高校同类课程教学推广应用;在实验教学中也引入了计算机仿真技术和现代控制测试技术,目前已开设流体阻力测定等7套计算机仿真实验,离心泵特性曲线等实验室实现联机测试。先后获国家教委先进实验室称号、国家级优秀教学成果二等奖等多项奖励。
如何抓住机遇,全面推进学科发展成为党支部工作中的首要问题。化学工程学科在科研过程中,长期坚持学科的主要研究方向。70年代,他们根据国内外研究实际,把学科方向确定在传质和分离的塔设备研究上。20余年来始终围绕这个主攻方向开展工作,即使是在学校迁址期间,没有充分的实验设备条件、资金和人力的情况下,仍然百折不挠长期坚持学科方向不动摇。党支部组织党员学习借鉴和吸收国外的理论研究成果和先进技术,从最初的理论研究到应用于高纯度分离的复合塔和大型炼油石化装置上的大通量DJ塔系列,一步一个脚印地将理论研究、应用开发与工程实践密切地结合起来。