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1.化學工程與工藝專業的性質及培養模式
化學工程與工藝專業屬于工科專業,授予工學學士學位。由于化學工業的相關領域極為廣泛,化學工程與工藝專業涉及的專業方向也就非常多樣化,各高校的化學工程與工藝專業特點亦不盡相同。我校近年來根據社會經濟、工業發展的需求趨勢,兄弟院校化學工程與工藝專業方向的設置,以及我校原有的相近專業優勢,設置了能夠體現我校特色的化學工程與工藝專業方向,逐步建立了適合我?;瘜W工程與工藝專業的教育培養模式。2008年,我?;瘜W工程與工藝專業已有7屆本科畢業生,其學生就業形勢良好,社會反饋積極.在制定教學計劃的工作中加強教學內容和課程體系的改革,加強實踐教學環節,目的在于進一步提高教學質量,培養適應能力更強的化學工程與工藝人才。
2.化學工程與工藝專業的任務
根據化學工程與工藝專業的性質,化學工程與工藝專業的任務是培養學習化學工程學與化學工藝學等方面的基本理論和基本知識,受到化學與化工實驗技能、工程實踐、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練.具有對現有企業的生產過程進行模擬優化、革新改造,對新過程進行開發設計和對新產品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學科和領域很多,化學工程與工藝專業除了讓學生學習一般應用化工的基本知識和基本技能外,還應該結合本地區、本行業及本校的實際情況,重點學習化工在某個或某幾個領域中的具體應用,以便形成不同高校應用化工專業的特色專業方向.
3.化學工程與工藝專業的業務培養目標
本專業培養具備化學工程與化學工藝方面的知識,能在化工、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工作的工程技術人才。
4.化學工程與工藝專業的課程設置
為了使不同高校既有統一的規范,又有不同的專業特色,根據應化學工程與工藝專業的任務和業務培養目標,化學工程與工藝專業的畢業生應該具有較扎實的化工理論基礎,較寬的化工應用知識以及一定的工程技術基礎,從而該專業的課程設置(公共課、基礎課除外)應由基礎化學課、工程基礎課和專業方向課3部分組成。基礎化學課包括:無機化學、有機化學、分析化學、物理化學等。工程基礎課主要包括:化工儀表與自動化、化學工程基礎、電工電子學等。專業方向課:可根據具體方向選擇專業化學課,如電化學工程方向可選理論電化學、化學電源工藝學、電解工程和電鍍工程等。精細化工方向可選擇化工工藝學、化工分離工程、化學反應工程等。另外實踐性環節包括基礎實驗、綜合實驗、提高實驗、生產實習、畢業實習和畢業論文等。
我校化學工程與工藝專業方向
1.化學工程與工藝專業的性質及培養模式
化學工程與工藝專業屬于工科專業,授予工學學士學位。由于化學工業的相關領域極為廣泛,化學工程與工藝專業涉及的專業方向也就非常多樣化,各高校的化學工程與工藝專業特點亦不盡相同。我校近年來根據社會經濟、工業發展的需求趨勢,兄弟院?;瘜W工程與工藝專業方向的設置,以及我校原有的相近專業優勢,設置了能夠體現我校特色的化學工程與工藝專業方向,逐步建立了適合我校化學工程與工藝專業的教育培養模式。2008年,我?;瘜W工程與工藝專業已有7屆本科畢業生,其學生就業形勢良好,社會反饋積極.在制定教學計劃的工作中加強教學內容和課程體系的改革,加強實踐教學環節,目的在于進一步提高教學質量,培養適應能力更強的化學工程與工藝人才。
2.化學工程與工藝專業的任務
根據化學工程與工藝專業的性質,化學工程與工藝專業的任務是培養學習化學工程學與化學工藝學等方面的基本理論和基本知識,受到化學與化工實驗技能、工程實踐、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練.具有對現有企業的生產過程進行模擬優化、革新改造,對新過程進行開發設計和對新產品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學科和領域很多,化學工程與工藝專業除了讓學生學習一般應用化工的基本知識和基本技能外,還應該結合本地區、本行業及本校的實際情況,重點學習化工在某個或某幾個領域中的具體應用,以便形成不同高校應用化工專業的特色專業方向.
3.化學工程與工藝專業的業務培養目標
本專業培養具備化學工程與化學工藝方面的知識,能在化工、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工作的工程技術人才。
4.化學工程與工藝專業的課程設置
為了使不同高校既有統一的規范,又有不同的專業特色,根據應化學工程與工藝專業的任務和業務培養目標,化學工程與工藝專業的畢業生應該具有較扎實的化工理論基礎,較寬的化工應用知識以及一定的工程技術基礎,從而該專業的課程設置(公共課、基礎課除外)應由基礎化學課、工程基礎課和專業方向課3部分組成。基礎化學課包括:無機化學、有機化學、分析化學、物理化學等。工程基礎課主要包括:化工儀表與自動化、化學工程基礎、電工電子學等。專業方向課:可根據具體方向選擇專業化學課,如電化學工程方向可選理論電化學、化學電源工藝學、電解工程和電鍍工程等。精細化工方向可選擇化工工藝學、化工分離工程、化學反應工程等。另外實踐性環節包括基礎實驗、綜合實驗、提高實驗、生產實習、畢業實習和畢業論文等。
我?;瘜W工程與工藝專業方向
起步于1991年的專業學位研究生教育作為我國研究生教育的重要組成部分,發展至今為我國的經濟建設與社會發展輸送了大量人才。為了更好地滿足國家經濟社會發展對高層次應用型人才的迫切需要,優化研究生教育類型結構,完善其培養體系,推動碩士研究生教育從培養學術型人才為主向培養應用型人才轉變,2009年全日制工程碩士開始招生。正是由于全日制工程碩士與在職工程碩士在培養方式、招生等方面有所區別、存在差異,因此,過去對在職工程碩士的培養經驗不能完全照搬到全日制工程碩士的培養上來,這就要求對全日制工程碩士的培養模式進行創新。但如何創新以及如何真正在具體的培養實踐中體現出“創新”,是值得思考與研究的問題。
1全日制工程碩士培養中存在的問題
全日制工程碩士專業學位是全日制專業學位的一種,旨在培養應用型、復合型、高層次工程技術人才和工程管理人才。國內工程碩士研究生教育發展至今,其教育體系和培養模式已較為完善,研究也比較深入。其中,對工程碩士培養模式的研究主要集中在培養目標、課程設置、導師制、論文標準、實踐方式等方面。因此,盡管國內外對工程碩士研究生教育進行了較深入的研究,并取得了許多積極有益的研究成果。但對全日制工程碩士培養模式的研究則處于起步和探索階段,仍存在不少不足和問題,主要體現在以下三個方面[1-3]。
1.1培養目標形同虛設
培養目標是培養模式中的重要因素,也是理順整個全日制工程碩士培養過程思路的關鍵因素。我國全日制工程碩士專業學位盡管與對應的工學碩士學位的培養目標有較明確的文字表述差異,但在實際培養過程各環節卻與工學碩士學位有極大的重合,并未表現出其培養目標所設定的差異所在,尤其是培養目標在反映全日制工程碩士專業學位的實踐性特點方面存在不足。美國全日制工程碩士專業學位盡管與對應的工學碩士學位的培養目標沒有很明確的文字表述差異,但在實際培養過程各環節中,無論是學制、學分、課程設置或是學位論文考核等各方面均表現出明顯區別。
1.2培養過程缺乏實踐性
培養過程是培養模式中的最重要因素,也是全日制工程碩士培養質量的最關鍵因素。我國高校的全日制工程碩士在具體培養環節與原有的學術型工學碩士相比沒有體現出明顯差異,其實踐性和應用性在全日制工程碩士培養過程中存在明顯不足。如,課程設置缺乏實踐性課程,專業實踐環節薄弱,指導教師工程實踐意識淡薄等等。
1.3質量評價體系模糊不清
質量評價是培養模式中的重要環節,也是綜合反映全日制工程碩士培養水平的重要環節。目前,我國全日制工程碩士的學位論文評價體系仍停留在對論文選題類型的探討之中,至于學位論文考核的其他環節(學位論文的選題及形式、考核方式、評閱答辯等)則仍處于模糊不清的狀態。
2化學工程領域全日制工程碩士培養模式研究
為了解決全日制工程碩士培養中存在的培養目標形同虛設、培養過程缺乏實踐性、質量評價體系模糊不清等主要問題,從以下四個方面對基于化學工程視角的全日制工程碩士的培養模式進行了研究。
2.1建設校內和校外“兩支”師資隊伍
為了更好地針對全日制工程碩士的實踐性與應用性特點展開教學與培養指導,培養高層次應用型人才,通過建設校內和校外“兩支”師資隊伍,為全日制工程碩士的培養提供及時有效的指導。每位全日制工程碩士配備兩名導師,校內導師為主且主要負責研究生的理論指導,校外導師為輔且主要負責研究生的實踐指導,校內外導師各負其責,共同商定研究生的個人培養計劃。校內師資隊伍。校內師資隊伍主要來自化學工程與技術一級學科學位點碩士導師,具有工科背景,工程實踐經驗豐富,結構合理。根據學校碩士研究生指導教師管理辦法,每年選聘、培訓2~3名校內導師。校內導師實行任期考核制度,每三年考核一次,考核合格者方可延續任職資格,考核不合格被取消導師資格。校外師資隊伍。根據學校碩士研究生指導教師管理辦法,校外導師每年由化工企業負責組織推薦,被推薦專家應是實踐經驗豐富、理論學術功底深厚、主持省部級及以上應用研究項目或企業技術革新和改造項目的高級工程技術人員,符合學校有關導師聘任條件,由學校負責認定導師資格,并聘任為全日制工程碩士校外導師,與校內導師合作指導全日制工程碩士。校外導師應嚴格按照學校學位授予和研究生培養工作等規章制度,履行導師職責。
2.2構建“一個”突出實踐性與應用性特點的培養方案
為了突出實踐性與應用性,化學工程領域全日制工程碩士培養方案遵循“強化基礎理論、突出實踐與創新、著重綜合素質”的原則,培養方案科學、合理。課程設置以實際應用為導向,以職業需求為目標,以綜合素質、工程實踐和創新能力的提高為核心,要符合學校定位,具有學校特色。教學內容強調基礎理論與應用實踐的有機結合,突出案例分析和實踐研究。論文課題應來源于企業,或有明確的生產技術背景和應用價值,涉及化學工程領域的新產品、新工藝、新過程、新技術、新裝備、新軟件或新材料的研制、開發、放大、設計與優化??梢允且粋€完整的工程項目,也可以是某一個大項目中的子項目。論文所涉及的課題要有一定的技術難度和工作量,論文要有一定的理論基礎,具有先進性與一定的創新性。
2.3打造校內實驗平臺和校外實踐基地“兩個”培養平臺
為了更好地實施校企聯合培養機制,踐行突出實踐性與應用性特點的培養方案,通過打造校內實驗平臺和校外實踐基地“兩個”培養平臺,形成有利于全日制工程碩士自我學習、工程實踐、創新應用的環境和條件。校內實驗平臺。主要包括教育部重點實驗室、湖南省基礎課(化學)示范實驗室、湖南省普通高等學校重點實驗室、湖南省高??萍紕撔聢F隊、湖南省大學生創新訓練中心等省部級教學科研平臺,是全日制工程碩士創新應用能力培養的主要場所[4-5]。校外實踐基地。主要包括國家級大學生校外實踐教育基地[6-7]、湖南省校企合作人才培養示范基地[8]、湖南省高校產學研合作示范基地、化學工程領域全日制工程碩士聯合培養基地等校外實踐基地,是工程實踐能力培養的主要場所。2.4完善“一個”符合學校辦學定位和企業實際的校企聯合培養機制為了培養和提升化學工程全日制工程碩士的工程實踐能力和創新應用能力,通過實踐教學方式方法改革、工程實踐采取校內外導師聯合指導方式等,完善“一個”符合學校辦學定位和企業實際的校企聯合培養機制[9]。實踐課程設置。為了提高全日制工程碩士的工程實踐能力和創新應用能力,實踐課程主要有專業實踐A(集中實踐)、專業實踐B(分段實踐)。實踐課程由校內外導師聯合指導,其中專業實踐A以校內導師為主,專業實踐B以校外導師為主。實踐教學方式方法改革?;緦嵤┝诵葘熍c校外導師相結合、理論學習與工程實踐相結合、自主學習與現場實習相結合“三結合”實踐教學方法。逐步實施了學校教育與企業培養相結合、工程實踐與創新訓練相結合、工程創新與科技創新相結合“三結合”實踐教學方式,充分利用校企優質教學資源,開展現場演示、專題講座、案例分析等多元化的教學活動,積極開展項目式、案例式、體驗式等實踐教學改革。工程實踐基本要求。工程實踐是全日制工程碩士培養中的重要環節。工程碩士在學期間,必須保證不少于半年的工程實踐,應屆本科畢業生的實踐時間原則上不少于1年。工程碩士采用集中實踐與分段實踐相結合的方式到企業進行工程實踐。通過工程實踐,使工程碩士熟悉本領域中的項目規劃、產品研制、設備設計、工程強化、環境保護等某一或多個環節中的工程知識,并撰寫總結報告。通過工程碩士在工程實踐中的態度、表現、過程、實踐內容和總結報告質量,對其工程實踐課程成績進行整體評價。工程實踐采取校內外導師聯合指導方式。在雙導師指導下,工程碩士通過在企業參加工程實踐活動,鞏固和深化理論知識,提高發現并解決工程實際問題的能力。工程實踐成績分為優、良、中、及格和不及格五個等級,由校外導師、校內導師和企業相關技術人員組成的考核小組給出。
3結語
針對全日制工程碩士培養中存在的主要問題,通過研究和實踐,建立了基于化學工程視角的“2121”全日制工程碩士培養模式,即,建設校內和校外“兩支”師資隊伍、構建“一個”突出實踐性與應用性特點的培養方案、打造校內實驗平臺和校外實踐基地“兩個”培養平臺、建立“一個”符合學校辦學定位和企業實際的校企聯合培養機制。該研究將為化學工程領域全日制工程碩士培養模式的創新提供依據,為其他領域全日制工程碩士培養模式的創新提供借鑒,為全日制工程碩士研究生教育的改革與實踐提供參考,具有重要的理論和實際意義。
參考文獻
[1]李必文,胡良斌.構筑校企合作培養創新平臺提升全日制專業學位研究生實踐能力[J].科技視界,2013(4):47.
[2]茅艷雯.全日制工程碩士專業學位培養模式研究———基于材料工程碩士的視角[D].上海:上交通大學,2011.
[3]柴松波.全日制專業學位碩士實踐能力培養的研究[D].大連:大連理工大學,2013.
[4]申少華,周虎,李國斌,等.大學生創新訓練中心現有基礎與建設思路研究[J].廣州化工,2014,42(21):204-205.
[5]申少華,李愛玲,李國斌,等.大學生創新訓練中心運行管理研究[J].廣東化工,2014,41(21):227-228.
[6]申少華,彭青松,劉愛華,等.大學生校外實踐教育基地工作現狀及建設思路研究[J].廣東化工,2014,41(18):191-192.
[7]申少華,周虎,曾堅賢,等.大學生校外實踐教育基地建設初探[J].教育教學論壇,2015(2):148-149.
哈爾濱工業大學電化學工程專業成立于1962年,是國內最早建立的電化學工程專業之一。1999年我國大學本科專業目錄調整,原多個化工類專業(含電化學工程)統一合并為“化學工程與工藝”專業,但各大學中的該專業側重方向與特色不同。我校保留了原來的“電化學工程”方向與特色,并被教育部認定為第三批高等學校特色專業建設點。在特色專業的建設過程中,面對寬口徑的“化學工程與工藝”專業,既要開設核心化工課程又要保持電化學工程專業方向的課程。2008年修訂培養方案時,我們將化學工程與工藝專業分為“化學工藝”與“電化學工程”兩個專業方向進行課程設置。對“化學工藝”專業方向的學生按“化學工程與工藝”專業規范要求構建化工課程體系進行培養;而對于“電化學工程”方向,探索以滿足專業規范中核心知識要求為前提,依據專業特色的需要,通過以知識點為標準(不拘泥于課程名稱)協調專業規范要求與專業方向的關系,構建彰顯專業特色的課程體系。2012年修訂培養方案時,我們在系統地分析總結前期實踐效果的基礎上,形成了新培養方案。本文重點介紹了我們構建與“電化學工程”專業方向對應的課程體系的一些做法,以期達到拋磚引玉之作用。
一、面向國家需求的專業特色定位與培養目標
專業特色是特色專業的靈魂,特色定位準確與否直接決定了特色專業建設的成敗。首先,專業特色的定位要以長期形成的辦學理念以及在人才培養方面的積累為基礎。哈爾濱工業大學化學工程與工藝專業的“電化學工程”方向經過半個多世紀的深厚積累,培養了大批我國電化學工程領域的中堅力量。20世紀80年代,本專業王紀三教授的“發泡鎳電極”技術,帶動了我國電池行業的技術進步,胡信國教授的“一步法無氰電鍍銅”工藝引領了電鍍行業降低污染的技術革命,因此獲得了國家發明獎。當前,傳統石化類資源的日趨緊張及環境污染壓力,已成為限制我國經濟發展的一大瓶頸,研發新型能源與電鍍清潔生產新工藝,是國家能源、環境的重大戰略需求,特色專業責無旁貸要擔當起此方面人才培養的重任。我們認為,特色定位不能脫離化工領域及化工學科,要根據國家對人才需求現狀和發展趨勢,充分發揮自己已經積累的特色基礎和教學資源優勢,有效利用外部環境中的有利因素和發展機遇進行定位?;诖?,哈工大“化學工程與工藝”專業特色方向確定為化學電源和電化學表面處理,與電池及電鍍行業對應。
本專業畢業的學生應具有以下幾方面的知識和能力:(1)具有堅實的自然科學基礎,較好的人文、藝術和社會科學基礎知識及較高的科學素養;(2)具有較強的計算機和外語應用能力;(3)較系統地掌握本專業領域的理論基礎知識,了解學科前沿及最新的發展動態;(4)具有創新意識和獨立獲取知識的能力;(5)具有較強的分析解決問題的能力及實踐技能,具有從事與本專業有關的產品研究、設計、開發以及組織管理的能力;(6)熟悉本專業領域相關的發展方針、政策和法規。
二、基于專業特色的內涵和建設目標,明確課程設置的原則
專業特色是指充分體現學校辦學定位,經過長期辦學實踐逐步積淀形成,優于其他學校相關專業的獨特、穩定和具有鮮明個性特點并為社會所承認的專業風格。開展專業特色建設,旨在促進高等學校人才培養工作與社會需求的緊密聯系,滿足國家經濟社會發展對多樣化、多類型和緊缺型人才的需求。通過專業特色建設,探索專業建設實踐,豐富專業建設理論,形成專業建設、人才培養與經濟社會發展緊密結合的專業建設思路與人才培養方案,形成該專業建設內容的相關參考規范,對國內同類型專業建設起到示范和帶動作用。
人才培養方案的制訂與優化是專業特色建設的核心內容,而課程體系的設計是實現培養目標的基礎,是完成特色型人才培養的保證。課程體系構建要根據人才培養目標要求應具備的知識、能力、素質,明確其應具有的知識結構進而設置相應課程,形成結構合理能滿足專業特色需要的課程體系。我們認為滿足專業特色的課程設置應遵循如下原則:
1.通識教育和專業教育相結合的原則。課程設置上要處理好寬基礎與專業特色的關系,注重理學基礎教育,既要滿足特色的要求,又要為學生未來可持續發展和繼續學習打好基礎。通識教育和專業教育課程的有機結合,拓寬學生知識和視野,使學生在科學基礎、人文素養、專業素質和能力等方面同步提升,促進學生的全面發展。
2.堅持在滿足“化學工程與工藝”專業規范要求前提下彰顯專業特色的原則。依據專業特色的需要,以知識點為標準,構建融會貫通、有機聯系的課程體系。應以學生為本,不但要有與專業特色要求知識結構對應的課程體系,還要通過增加選修課的方式,構建與專業規范完全對應的課程體系,以滿足本專業方向學生的自主選修。同時注意設置反映行業與產業形成的新知識、新成果、新技術和學科發展的課程。
3.加強實踐教學與創新能力培養的原則。單獨設置與實踐教學及創新意識培養對應的課程,注重理論課與實驗課的銜接與相互補充。增加實驗教學比重,及時將教師的相關研究成果轉化為實驗教學內容,使我校的強勢科研力量轉化為優質教學資源。并通過設置產學結合與創新類課程等,培養學生運用所學知識解決實際問題的能力及創新意識。
4.促進本科教育國際化的原則。保證學生四年外語不斷線。在通識教育階段基礎上,參照國外同類專業課程體系,設置和建設系列化專業教育雙語課程,培養學生跨文化交流能力,提高學生的國際競爭力。
三、以滿足專業規范基本要求為前提,構建彰顯專業特色的課程體系
高等教育大眾化的顯著特征之一是多樣化,但多樣化不是隨意化,不能沒有基本的人才培養質量標準。專業規范就是專業人才培養的總體框架與規定,我們不能背離專業規范中的基本要求去追求所謂的專業特色,遵循專業規范而不拘泥于規范的專業特色才能日益彰顯。專業特色總體上呈現多樣性特征,而專業規范體現了統一性的特征,專業規范中的人才培養基本規格,核心知識領域等質量要求標準是統一的,這是專業本身具有的特征。要協調好專業規范的統一性與專業特色多樣性的關系,以滿足專業規范基本要求為前提來彰顯專業特色。我們以“化學工程與工藝”專業規范中要求的知識點為標準,圍繞“電化學工程”知識結構的需要構建課程體系。基本做法如下:
1.在通識教育方面,強化數理基礎,數學類課程278學時、物理課程177學時,人文與社會科學基礎課177學時,公共外語課200學時(前兩學年完成公共外語課后,大三開設雙語課有“化工熱力學”、“電化學測量”等,大四開設“表面工程”、“新型化學電源”、“電動車能源系統”雙語課,保證四年外語不斷線),還設有文化素質講座、全校任選課等;針對行業、學科發展的需求,在通識教育的基礎上,通過知識點不重復介紹來壓縮相應課程的學時,設置與電化學工程知識結構對應的學科基礎課、專業核心課、專業選修課。為拓寬專業基礎,將“工程制圖基礎”、“化工傳遞與單元操作”、“化工熱力學”、“化工綜合實驗”、“專業導論課”、“化工安全概論”、“理論力學”、“材料力學”、“電工與電子技術”、“電工與電子技術綜合實驗”、“高分子材料”、“新能源概論”、“無機材料制備方法”等定為學科基礎課。按教學目標重組突出專業特色的主干課程體系,把“無機化學”、“有機化學”、“分析化學”、“物理化學”、“化工傳遞與單元操作”、“化工熱力學”、“電化學原理”、“電化學測量”、“化學電源工藝學”、“電鍍工藝學”10門課程作為專業主干課。
2.以知識點為標準,通過必修與限選課來滿足專業規范的基本要求。“電鍍車間設計”、“化學電源設計”為實踐類必修課,同時設有“化工機械與設備”專業選修課,以此涵蓋化工設計的知識點;“化學反應工程”與“電化學反應工程”2門課限定為至少二選一,另外在10門專業主干課程中,包含了電極過程動力學、催化、反應器等內容,滿足了反應工程知識點的要求。我們增加了選修課門數,并以知識點不重復介紹為原則壓縮每門課程的學時,具體分為三類:第一類是設置了“結構化學”、“化工設計”、“化工儀表及自動化”、“化工分離工程”等化學、化工類課程及“材料分析測試方法”課程,使學生具備專業規范要求的化工知識體系,為有志于在化工行業就業及出國、考取外校研究生的學生打好基礎;第二類是設置了“新型化學電源”、“固體電化學基礎”、“電動車能源系統”、“綠色能源”、“電極材料結構表征”等課程,供希望從事電池行業的學生選修;第三類是設置了“化工設備腐蝕與防護”、“表面工程”、“電化學加工技術”、“涂裝技術”等課程,供準備從事電鍍行業的學生選修。從知識點看,既滿足了“化學工程與工藝”專業規范的要求,又構建了適合專業特色的電化學工程知識結構體系。同時,不但滿足了學生的就業要求,還為學生職業發展和繼續學習奠定了基礎。
四、發揮學科優勢,設置加強實踐教學與創新能力培養的課程
本專業依托的哈工大化學工程與技術學科,具有一級學科博士學位授予權,并建有化學工程與技術博士后流動工作站,2012年哈工大的化學工程與技術學科排名進入全國評估前八名。多年來面向國家、國防重大需求,形成了本學科的優勢特色。在應用電化學方向上,產學研特色突出,多項原創性成果為企業創造了顯著的效益。與本專業建立長期穩定的科研、教學合作關系的企業有十幾家,為產學結合的學生培養奠定了良好的基礎。我?;W科在“211工程”、“985工程”的支持下,形成了科研、教學硬件大平臺,為學生的科研訓練、課程設計、畢業論文(設計)等提供良好的實踐平臺。在軟硬件方面,對電化學工程的專業特色方向建設起到了保障和促進作用。另外,本專業正在逐步加大科研設備和科研實驗室等資源向學生開放的力度,創造條件讓學生能夠較早進入實驗室,參與教師的科研工作,在具體的科研活動中培養實踐、創新能力。在專業實驗內容上,鼓勵教師將適合于實驗教學的科研成果轉化、更新為課程教學內容,有利于將最新的學科知識、技能傳授給學生。
在實踐教學與創新意識培養方面,對于基本技能、方法類實驗,與四大化學相關的實驗課為132學時、與化工基礎相關實驗72學時,與專業方向對應的實驗課100學時。特色專業是面向行業培養人才,在產學結合上,設置“國內外專家講學”學科基礎課,還要求講授專業課的教師要理論聯系實際,注重啟發科研思路。專業定期從合作企業中邀請高級工程技術人員來校為學生進行課堂教學或講座,聘請具有教學經驗的高級工程師參與本科教學活動;在創新能力培養方面,設置了“大一年度項目”、“創新創業訓練計劃”、“創新實驗課”、“創新研修課”,要求學生在校期間至少完成2個學分,可通過選修創新研修課、創新實驗課、參加大一年度項目、大學生創新創業訓練計劃、學科知識競賽、發表研究論文、申請專利等方式獲得。
自1999年本科專業目錄調整后,我們圍繞協調專業規范的統一性與專業特色多樣性的關系上,進行了各方面的努力與探索,構建了面向國家需求的化學工程與工藝特色專業課程體系。作為特色專業建設,我們今后要為實現培養具有前瞻性、綜合素質高、創新能力強和具有國際競爭力的行業人才的目標而繼續努力。
參考文獻:
[1] 趙祖平. 以專業特色建設促專業發展——以中國勞動關系學院行政管理專業為例[J]. 中國高教研究,2012(3):104-106.
[2] 周嘉,蔣玉龍,任俊彥等. 復旦大學微電子學專業特色的挖掘與拓展[J]. 中國大學教學,2012(4):35-36,60.
[3] 張靈,禹奇才,張俊平. 專業特色建設的幾個基本問題[J]. 中國大學教學,2012(9):28-30.
[4] 徐定華,關勤,樓盛華. 論高校專業規范與專業特色的內涵及關系[J]. 中國高等教育,2010(8):57-58.
作者簡介:劉峙嶸(1969-),男,江西蓮花人,東華理工大學化學生物與材料科學學院,教授;樂長高(1967-),男,江西撫州人,東華理工大學化學生物與材料科學學院,教授。(江西 撫州 344000)
作者簡介:本文系江西省學位與研究生教育教學改革研究課題(課題編號:JXYJG-2011-028)、江西省學位與研究生教育教學改革研究課題(課題編號:JXYJG-2012-057)、江西省高等學校教育教學改革研究課題(課題編號:JXJG-11-8-14)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)35-0034-02
專業型碩士是我國研究生教育的一種形式,與學術型碩士處于同一培養水平。國務院學位委員會將專業學位定位為具有特定職業背景的學位,主要培養特定職業背景的高層次專門應用型人才。2009年首次招生以來,專業碩士發展迅速,專業類型、招生比例和招生專業都有大幅度的增加。預計到2015年,專業碩士招生將占研究生總招生的50%以上,我國將形成學術型研究生和專業型研究生均衡發展的總體格局。[1-3]
化學工程領域是一種工程碩士專業學位?;瘜W工程是研究化學工業和其他工業過程中所進行的化學過程與物理過程共同規律的一門工程學科,涉及在化工、煉油、輕工、冶金、能源、醫藥、環保、軍工等部門從事產品研制、工藝開發、過程設計、系統模擬、裝備強化、操作控制、環境保護、生產管理等內容。
東華理工大學化學生物與材料科學學院2002年獲得“應用化學”二級學科工學碩士點授予權,2005年獲得“化學工藝”二級學科工學碩士點授予權,2008年獲得化學工程領域工程碩士授予權,2010年獲得“化學工程與技術”一級學科工學碩士點授予權。該學科擁有先進的實驗平臺,雄厚的科研開發實力?!盎瘜W工程與技術”碩士點擁有一支知識和年齡結構均較合理的師資隊伍。
產學合作是一種學校理論學習與企業工程實踐相結合的教育模式,相對于其他類型的人才培養,產學合作對化學工程領域人才的培養更為重要,豐富的實習實踐訓練、扎實的研究訓練對提高研究生就業競爭力有很大幫助。與19世紀研究生教育產生時所處的社會環境不同,現代社會更加強調產、學、研的一體化。我?!盎瘜W工程”領域一直高度重視產學合作教育對化工人才培養的重要作用,對“產學研”與“創新創業創意”結合培養化學工程領域高級人才進行了一些探索和實踐,取得了成效。
一、“產”為先、引導創業意識
東華理工大學(原華東地質學院)是江西省人民政府與工業和信息化部國防科技工業局(原國防科工委)共建的一所具有地學優勢和核科學特色的高等院校,我校“化學工程”領域長期以來一直為核化學化工行業培養高級人才,一直與核化工企業保持良好的合作關系。
我校建校以來,長期受部委管轄,與當地化工企業聯系很少。自從學校下放江西省人民政府管理以來,經過多方努力,積極與地方企業聯系,義務為地方企業提供技術咨詢和服務,增進了雙方的了解和相互信任,局部彌補了企業領軍人物和專業人才比例偏低的不足。目前已與江西省內十多家化工企業建立了廣泛的產學研合作,如江西撫州添光化工有限公司、江西撫州三和醫藥化工有限公司、江西贛亮醫藥原料有限公司、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,形成了校企長期穩定的產學研關系,促進了企業通過加快引進高校技術成果來提升企業的科技競爭力,形成了產學相結合的化工初中高級人才培養基地和產學研結合的教學科研創新基地,又是企業破解行業技術問題和研究生培養的共同體。
產學研合作是指企業、科研院所和高等學校之間的合作方式,產學研合作是一個系統工程,其功能和作用都是雙向的。導師鼓勵研究生走出“象牙塔”,向社會學習,向基層學習,向實踐學習,注重就業創業引導,努力使專業學習與創業教育緊密結合,專業實踐與創業實踐有效銜接,讓研究生在“做中學”,進一步增強研究生創業理念,促進研究生創新創業能力,提高就業率和就業質量。企業的收獲在于教學培養的人才和科研成果最終流向企業,通過一年實踐學習,對實習企業有一定了解的化學工程領域研究生畢業后選擇回實習企業就業,這些研究生對企業工藝流程有比較深刻的了解,不需要經過培訓,很容易上崗;企業的技術骨干也可以到我校通過攻讀化學工程碩士學位提高理論水平。
二、“學”為主、培養創新能力
學校不必建立一個比真實化工廠的工程實踐環境更好的化學工業實驗室,通過多層面、全方位的產學研合作,學校既可有效地解決化學工業實驗室建設所需要的經費不足和場地缺乏等問題,同時能夠解決實踐教學指導環節中化工專任教師“弱工程化”的問題,增加接觸化工企業的機會,增強工程實踐能力,以提高化工專業課程教師工程素質和培養“雙師型”教師。
另外我?!盎瘜W工程與技術”學科教師在承擔各級縱向科研課題的同時,也通過與化工企業廣泛合作,承擔大小橫向研發項目,在促進自身科研水平提升的同時,也為教學質量的提高奠定了基礎。所有這些縱向橫向項目的開展都為研究生的畢業論文和畢業設計環節提供了充足的題目來源和經費支撐,為研究生工程實踐能力和創新能力的培養奠定了必備基礎。
創新是在一定范圍內、時間內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果。進入化工企業的專業型研究生,采取1+2或2+1模式,每位學生分配學校和企業雙重導師,共同負責整個培養過程。學生在校遵守學校的各項管理制度,進入企業則必須遵守企業的員工管理制度。使研究生“真刀真槍”作畢業設計(論文),在企業導師的指導下,能夠在理論知識學習扎實的基礎上獲得足夠的實際工程技術鍛煉,獲得較強的化學工程專業技術核心能力,為研究生創新意識的培養和創新能力的開發創造了條件。該學科及時與化工企業交流合作,了解化工企業對化學工程領域高級人才知識結構的需要,不斷調整專業型化學工程領域培養方案/培養計劃,制定出符合化工市場需求的應用型高級人才培養的課程體系和課程內容;聘請多名企業工程技術人員作為企業導師或工程實踐指導教師,形成了化工專業理論教師與化工企業工程人員相結合、學校與企業緊密結合的實踐教學體系;突出研究生工程實踐能力和創新能力的培養。[4-5]
三、“研”為線、點燃創意火花
化工企業所取得的科研成果由校企雙方共享,校企雙方以互惠互利、共同可持續發展為原則。通過產學研用結合,可進一步提高我?;瘜W工程領域研究生群體的社會貢獻率,優化研究生的知識結構和能力骨架,增強研究生分析問題及解決實際問題的能力,同時促進合作單位研究開發能力、科技創新能力和綜合競爭實力的不斷提高。[6]
高校應充分發揮教書育人、科學研究及服務社會三大職能。“化學工程與技術”學科教師穿梭于學校和生產企業之間,能及時了解什么是社會急需的技術和適用的技術,密切關注科技成果應用價值來提高科技成果轉化率,根本上解決經濟科技“兩張皮”,擺脫長期以來科研成果在實驗室“睡大覺”現象,切實充當產、學、研的紐帶和橋梁,讓彼此從原來的松散聯盟變成緊密合作體。目前“化學工程與技術”學科多名知名教授被化工企業聘請為省級科技特派員或承擔省級產學研課題。2010年撫州三和醫藥化工有限公司科研項目“雷貝拉唑羥基物鹽酸鹽”先后獲得撫州市科學技術獎一等獎和江西省科技進步獎三等獎,2011年撫州三和醫藥化工有限公司科研項目“奧美拉唑氯化物”又先后獲得撫州市科學技術獎一等獎和江西省科技進步獎三等獎,2012年撫州三和醫藥化工有限公司“醫藥中間體技術創新團隊”被認定省級技術創新團隊,這些科研成果里也凝聚了我?!盎瘜W工程與技術”學科教師和研究生的心血和汗水。研究生在企業實踐期間體會到比別人擁有更多的信息就會有更多的創意,也觀察到如何將好創意應用到商業,從而實現自己的創業夢想。
大力開展產學研深度合作,大力倡導創新創業創意理念,培養高素質的化學工程領域研究生,是我們今后將繼續探索和實踐的目標。
參考文獻:
[1]吳啟迪.抓住機遇 深化改革 提高質量 積極促進專業學位教育較快發展[J].學位與研究生教育,2006,(5):1-4.
[2]謝發勤,吳向清,田薇.工程碩士教育可持續發展的幾個問題[J].學位與研究生教育,2007,(2):34-37.
[3]陳皓明.樹立科學的質量觀和發展觀全面推進工程碩士教育發展[J].學位與研究生教育,2006,(11):15-17.
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?,F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。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)02-0030-02
目前,上海電力學院材料、化學類專業有化學工程與工藝、環境工程、材料科學工程、應用化學與材料化學五個專業,這些專業的培養方案要求學生進行大量的實驗和實踐,對學生的動手實踐能力培養要求很高。但在當前普遍的實驗、實踐性教育環節中還不能完全適應或滿足各類學生的需求,因此有必要針對性地對學生的實踐與動手能力進行培養,特別是依托學院的高水平學科基地,如上海市電廠化學與環境保護重點學科、國家電力公司熱力設備腐蝕與防護重點實驗室、上海高校電力腐蝕控制與應用電化學重點實驗室、上海熱交換系統節能工程技術研究中心等等。這些研究基地有非常先進的儀器設備,同時又有很多高水平的學科帶頭人,充分利用這些資源加大對化學類專業學生動手與創新能力的培養具有重要意義??梢愿鶕煌瑢W生的特點有針對性地開放研究基地,鼓勵學生到這些研發基地進行開放性實驗與設計性實驗,同時也可以加入教師的研究團隊,以加強對學生創新能力的培養。
一、制定政策,確保學科基地面向本科生開放
在充分調研的基礎上學院制定了相關政策與規章制度,《上海電力學院環境與化學工程學院研究基地與學科平臺對本科生開放實施辦法(暫行)》明確了高水平學科基地向化學類專業學生開放的具體內容與方式,主要包括本科生使用研究基地和學科平臺須事先向相關研究基地或學科平臺負責人提出使用申請,詳細說明實驗內容、使用的儀器設備和使用時間。研究基地或學科平臺負責人需根據實際情況安排實驗時間,通知使用者及其指導教師,提前一周安排人員對使用者及其指導教師就儀器設備的使用進行培訓,并確??墒炀毑僮?。使用者使用實驗室和相關儀器設備的最初兩天須由指導教師全程指導與陪同。使用者必須遵守各實驗室和儀器設備的管理制度,如果在使用過程中遇到異常現象應及時與負責人聯系。使用過程中,使用者及其指導教師應保證實驗室的安全和衛生。使用完畢后關好水、電、煤,經實驗室負責人檢查驗收無誤后,簽字離開。本科生利用學院研究基地或學科平臺獲得的成果(論文等)須對相關研究基地或學科平臺進行標注。
通過調研分析學科基地現狀,明確了哪些儀器設備可以對本科學生開放,并列出儀器設備清單在網上公布,這些儀器包括光電化學測試系統、帶箱罐式電阻爐、等離子體發射光譜儀、紅外光譜儀、原子力顯微鏡、鹽霧箱、動態模擬試驗裝置、惰性氣體純凈系統、多參數水質分析儀等很多科研設備;經過調研,目前上海電力學院高水平學科基地的儀器設備均可以向本科生開放,當然一些大型貴重儀器需要專人操作。一些相對簡單的儀器設備(如分光光度計、電化學綜合測試儀、電池測試儀等)經過專門培訓后本科學生就能直接使用,這將大大方便學生進行科創工作或相關試驗研究,有利于他們實踐動手能力的提高。
二、利用學科基地改革創新學生的實驗教學模式
1.提升傳統實驗教學水平
傳統實驗有它的局限性,但就實驗教學體系而言,有著不可替代的作用。近年來面對新技術、新理論的不斷涌現,數字化技 第一論文 網術的快速發展,需要不斷更新提升實驗內容和實驗教學手段。但由于傳統教學實驗室的發展有一定的滯后性,而學院重點實驗室、工程技術研究中心等高水平學科基地能緊跟學科發展的步伐,很多先進的儀器設備能及時更新,因此通過學科基地面向本科生教學開放這一方式能及時提升傳統的實驗教學水平。
2.完善綜合性、設計性實驗
綜合性、設計性實驗是教育部為培養學生的創新能力在實驗教學中提出的規范性要求。因此在提高傳統實驗教學水平的過程中,對復合型、知識面廣的專業實驗進行重新設計,提升綜合性、設計性實驗,并列入培養計劃和教學大綱,有依據地規范操作,對提升學生的實驗教學水平將起到重要的作用。但由于學科基地所承擔的研究大都具有一定的前沿性與創新性,如何將這些內容通過一定的方式融合到本科生的培養中大有文章可做,既包括研究方法又包括研究內容、研究思路等都可以通過增加一些新穎的綜合性、設計性實驗來實現對學生能力的培養。
三、鼓勵引導學生積極實踐,成效顯著
1.積極開展學生的科學研究訓練
長期以來,科研資源和課題研究與本科教學之間的聯系很少,而本科實驗室由于投入不足等因素,實驗教學的條件和教學水平會受到一定的影響。因此,通過教學改革實現科研資源對實驗教學的促進作用是實驗教學水平提升和學生能力培養的潛力所在。近年來,環境與化學工程學院以這些高水平學科基地為依托,通過系統的科學研究訓練培養了材料化學專業學生的創新能力和實踐能力。每年都有近70名學生通過兩周時間進行專門的科學研究訓練,包括課題的確立、文獻調研、實驗方案制定、實驗操作、數據分析和論文撰寫等各個環節。通過科學研究訓練不僅能使學生初步熟悉科學研究的各個步驟,而且能使學生近距離接觸并使用這些學科平臺基地的儀器設備,使學生的視野得到了開闊,通過動手實驗也培養了他們的綜合實踐動手能力。
2.成為學生科技創新的基地與平臺
環境與化學工程學院自1998年開始進行優秀生導師制活動以來,至今已有14年的歷史。在通過導師制培養學生的過程中,學生進行科技創新是一個重要手段,而在學生進行科技創新工作時需要利用一定的實驗儀器與設備。隨著學生科技創新水平的不斷提高與科學研究的不斷深入,對實驗設備的要求也在不斷提高,一些常規的實驗儀器設備有時難以滿足學生的需要,因此將這些高水平學科基地的儀器設備及時向進行科技創新的學生開放很有必要,這也為學生提供了良好的條件與保障。如2011年環境與化學工程學院學生獲得了42項上海市大學生科技創新項目,其中有18項都需要利用重點實驗室和工程中心的儀器設備,這也為學生完成相關研究提供了 很好的便利條件。近一年來學生利用這些平臺基地不僅很好地完成了一些科研項目,而且也取得了一些創新性的成果,發表了6篇學術論文,申請了4項發明專利。
3.提升了學生的就業能力與考研成效
自學院通過開放學科基地加強本科生的培養以來,參與的學生普遍感到這種方式能增加就業與考研工作中的競爭力。一方面,學生的 第一論文 網視野開闊了,更好地了解了本專業最先進的儀器設備,更好地滿足了社會對相應人才的需求;另一方面,學生的實際動手能力也得到了切實加強。很多學生認為這種方式對研究生復試與就業面試都很有幫助。據統計,2011年參加該教學改革后相應專業學生的就業率都在95%以上,考取研究生的比例比前幾年的平均數增加了30%左右。這些學生大都考入了武漢大學、廈門大學、華東理工大學、同濟大學等化學、環境、材料學科實力較強的高校。
四、結束語
隨著高校學科建設的不斷發展,一些高水平的學科基地建設也將更加完善,如何充分利用這些資源對本科生進行培養是一個值得研究的課題。因此,在實踐過程中需要發揮各方面的積極性,真正將這些高水平學科基地建設成為提高相關專業學生實踐與創新能力的重要平臺。
參考文獻:
[1]鄧凌峰.材料化學專業基礎實驗教學的改革與探索[J].廣東化工,2009,36(10):219-320.
主管單位:中國科學技術協會
主辦單位:中國化工學會
出版周期:半月
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:0438-1157
國內刊號:11-1946/TQ
郵發代號:2-370
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1923
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
中科雙效期刊
關鍵詞:化學工程;綠色科技;環境保護;綠色化學
1 通過合理運用綠色科技可以減少溫室氣體的排放量
一般來說,溫室氣體指的主要是二氧化碳。無論是在工業革命以及科技革命時期,還是在科技含量比較多的現代社會,發展日趨國際化和現代化,這些化工工廠所排放的二氧化碳量有的達到數萬噸,有的每年甚至會向大氣排放數十萬噸。大量的二氧化碳的排放,是導致全球溫室效應日益嚴峻的罪魁禍首。由于相關的法律規定還不算很健全,沒有明確的法律處罰規定,所以在此之前,那些造成這一現象化工企業卻沒有為溫室效應負擔任何一點費用。
如今我們越來越重視環境氣候,這種狀況也有了明顯的改進,越來越多的化工企業都在積極的應用以及開發新的技術,從而降低二氧化碳的排放量。還有一些新興的企業,變廢為寶,將二氧化碳利用到部分化工產品中,成為一種材料,只是這一項化工工藝,就可以使整個企業每年排放的二氧化碳量降低數十萬噸。
2 在海水淡化工程的預處理過程中充分運用綠色科技
水是我們賴以生存不可缺少的,也是生活中的必需品,是社會發展穩步前進的重要資源。同時,占據如此重要位置的水資源,卻有著不可再生以及有限性的特點。當今社會的經濟發展飛速,淡水的日益減少,這種危機成為了全球性的一個環境難題。中國,是目前世界上淡水資源比較匱乏的國家之一。而新興的海水淡化技術,隨著它的廣泛應用,成功而且有效的緩解了我們目前淡水資源相對比較缺乏的現狀。早期此項技術的研發的不全面,成本也比較高,隨著科技的不斷更新,海水淡化的成本也在逐漸減低,成本的價格也能被大眾接受,不再是那些經濟發達國家才能使用的奢侈技術,在一部分發展中的國家也可以引進了。
海水淡化技術指的就是一種利用物理上或者化學上的方法將海水里面的鹽和水進行分離的技術。在進行海水淡化技術的預處理進程中,任何影響環境狀況的不良影響都沒有產生。并且在獲取海水資源的過程中,并沒有繼續對生態環境構成傷害。我們的黨所提倡的可持續發展戰略的思想,就是指要在滿足自身生存發展的需要的同時,為子孫后代留下了可以繼續發展的環境狀況。因此,將綠色的化學工藝運用于海水淡化的過程中的這一舉措至關重要。因此,將綠色的科學理念與化工產品的生產過程聯系在一起,便成為了現代世界化的化工生產中的主要方向之一。在海水淡化構成的預處理過程中產生了一些氫氧化鎂,成為了環保領域新的寵兒,這種物質具有成本低廉,工藝簡單、不產生二次污染,處理效果良好的特點,具有非常廣闊的發展前景。
3 將綠色化學技術廣泛應用在我國傳統香精香料制造中
在日?;瘜W產品的生產中,香精香料是不可缺少的添加劑之一。我國的香精香料產品在國際市場上的出口,是我國進出口貿易的一項重要組成部分。但是由于經濟危機的影響逐漸加深,及全球性經濟蕭條的狀況逐漸加劇,我國的香精香料出口產業收到了很大的打擊,產品訂單大幅度減少。
在深入地調查我國香精香料產品出口訂單銳減現象的原因之后,不難發現,產品中有害雜質含量超標,是其最主要的原因。造成有害雜質含量超標的原因則在于生產工藝方面的缺陷。例如提取原料的時候在產品中有殘留以及包裝材料的使用不當等原因。其中,提取原料在產品中的殘留的問題,可以通過研究和開發新的提取技術來改變。包裝材料使用不當的問題,則應通過加強企業和工廠的監管力度,督促生產商家和企業反復試驗,選取符合有害雜質含量標準的外包裝物等方法來改善。還要牢牢掌握我國香精香料產品的優勢方面,不斷加強新技術的研究和其在實際生產中的應用,才能夠滿足生產出高質量、低能耗的香精香料產品的要求。
4 綠色化學使可持續發展戰略任務逐步向前推進
化工生產的改革,為人們的日常生活提供了必要的能源以及物質方面的基礎?;瘜W化工生產對于社會的進步發展方面的貢獻顯而易見。與此同時,大量的化工生產所產生的工業廢渣中,具有很多有毒物質,未經處理合格而隨意的排放,導致生態環境平衡失調,還會造成嚴重的污染問題。這些都會導致社會發展緩慢。新世紀,面對嚴峻的環境污染所提出的挑戰,可持續發展戰略這種道路的選擇,成為了歷史的必然。
實現社會經濟的可持續發展,已經成為了我國的一項基本的國策。作為社會經濟的重要組成部分的化學工業,在這一基本國策的指導之下,最行之有效的實現可持續發展戰略的方法便是綠色化學的開發和利用。綠色化學,不單單是指那些對環境產生的有害影響小甚至沒有有害影響的化學生產過程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明顯的價格平民化的化學化工技術的研究以及應用。綠色化學的生產過程只產生非常少量的廢物處理,或者不產生廢物處理。其最主要的特點便是在生產的過程中,最大程度地充分利用資源,使原材料轉化為產品,盡量不產生污染。有利于化學化工產業的發展以及可持續發展戰略這一道路的切實執行。
參考文獻:
[1]臧樹良、關偉、李川等,清潔生產及綠色化學原理與實踐[M].北京:化學工業出版社,2006(3):228-232.
[2]劉森,羅澤鵬,都穎,劉思樂. 綠色化學工程工藝對化學工程節能的促進作用分析[J]. 黑龍江科技信息. 2016(02)
[3]李興華,王增,王志營. 棗莊市煤礦綠色生態文明礦區建設綜合技術研究與應用[J]. 山東煤炭科技. 2015(03)
[4]龍澤波,張大群,張萬欽,張壽生,趙文喜,Fernando Javier,趙斌,張英峰. 渤海海水淡化反滲透法的預處理工藝[J]. 城市環境與城市生態. 2003(06)
[5]謝萍華,陸偉. 綠色化學與我國化工行業的可持續發展[J]. 杭州化工. 2008(02)
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,高校可以通過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
1.1內容廣,概念多
材料化學工程是以化學和化工基礎,研究、開發、生產和應用金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料的工程領域。研修的主要課程包括物理化學、材料科學基礎、材料力學、材料工藝、高分子材料、金屬材料、無機非金屬材料等。在基礎課程中概念多、公式多,如在物理化學中的熱熔、積分溶解熱、積分稀釋熱等,有些概念相似如果不仔細區分容易混淆。在諸如高分子材料這類介紹性的課程中名稱特別多,如聚丙烯、聚氯乙烯、環氧樹脂等,這些材料在我們的生活中經常接觸。但通過學習很多學生還是不能識別基本的材料,掌握它們的基本制備工藝和用途。
1.2敘述性的內容多
關于三大材料的學習主要是敘述性的內容多,比較抽象。例如,金屬加工中熱處理的四把火:退火、正火、淬火、回火,退火又分好幾個種類,每種鋼材根據用途不同,而選擇不同的工藝條件。但是只通過課本的敘述,對于很多材料依舊沒有直觀的認識。雖然很多同學有參加過金工實習課,但是時間不長,很難做到全面深入的了解,對一些材料的性質、加工方法感到陌生,從而逐漸喪失學習興趣。另外,在材料的合成中,每合成一種材料,需要通過一系列檢測看所得物質是否為目標產物。又或者合成一種新的物質,也可以通過檢測分析出其結構性能。材料專業的學生都有一門必修課《材料結構表征及應用》詳細介紹了材料表征中各種檢測手段。但是很多同學拿到檢測結果卻不會分析。
1.3課程教學與現實聯系不夠緊密
研究生與本科生最大的不同就在于,在接受系統知識的同時,必須加強研究意識、創新意識和研究能力的培養[1]。材料化學工程是一門應用型學科,與實際應用密不可分。課程安排之前的金工實習,目的是鍛煉學生動手能力,對材料的加工有所了解。此外,還有一些實驗操作課,但是很多時候由于時間安排不合理又或者設備少學生多,平均幾人一臺設備,學生動手機會操作不夠,有時候老師只能靠演示的方法讓學生觀摩,學生完全處于一種被動的學習狀態。還有部分同學在實習中怕臟、怕累,不愿動手操作。另外,在課程結束后還有參觀見習,對材料的加工制作有個直觀的認識,但是很多時候由于人員過多,加上工廠環境復雜,很多同學在見習過程中往往走馬觀花,只停留在看熱鬧的表面功夫上。
2解決辦法
2.1培養學習興趣
科學家愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師?!崩蠋熓紫纫龅木褪羌ぐl學生的最大興趣并使之保持這種熱情。材料化學工程與我們的生活密切相關,老師可以在講授過程中結合我們實際生活中的用途。比如高分子材料中的聚丙烯腈,常與羊毛混紡制成毛織物等,可以制作毛毯、軍用帆布、帳篷等。被稱為“人造羊毛”。又如我們生活中常見的木制家具,其實很多都是由木塑復合而成:以木材為主要原料,經過處理使其與各種塑料通過不同的工藝復合而成。既保留了木材良好的加工性能,同時具有塑料的耐水、耐腐蝕、使用壽命長等優良性能,還符合環保的大前提。通過這種理論結合實際,能激起學生學習興趣,鼓勵學生自己查閱資料了解更多信息。
2.2疏通知識結構,掌握各學科之間的聯系
在材料化學工程形成前,高分子材料、無機非金屬材料、金屬材料科學都已自成體系,而且他們之間存在著很多相似之處,可以相互借鑒,促進本學科的發展。如馬氏體相變本來是金屬學提出來的,廣泛地用來作為鋼材熱處理的理論基礎。但在氧化鋯陶瓷材料中也發現了馬氏體相變現象[2],并用來作為陶瓷增韌的有效手段。另外,各類材料的研究設備與生產手段也有很多相似之處。雖然不同類型的材料各有專用測試設備與生產裝置,但更多的是相同或相近的,如顯微鏡、電子顯微鏡、物理性能測試和力學性能測試設備等。在材料生產中,很多加工裝置也是通用的。比如生活中很多塑料用品大多是通過注塑成型加工而成,但其實與粉末冶金工藝中的壓坯過程相似。隨著科學技術的發展,各學科間已無明顯界限,甚至不同材料之間能相互代替。不過凡事都有規律可循,只要掌握規律很多問題便迎刃而解。作為材料的規律就是:組織決定性能,性能決定應用[3]。再根據性質選擇材料,依據用途確定工藝路線。抓住這一規律,學習時就不會感到毫無頭緒。
2.3傳統教學與現代教學方式相結合
傳統教學大都采用“填鴨式”方式,學生聽課主動性、積極性不高。新的教學改革中應采用啟發式、互動式和討論式等新的教學方式。老師在課前布置問題,分小組完成不同的部分,讓學生帶著問題去學習,查找資料,每組選擇代表在課堂進行發言,然后再各組進行討論。這樣不但發揮了學生的主觀能動性,活躍課堂氣氛,減輕了老師的授課負擔,還鍛煉了學生自己分析問題、解決問題的能力,達到事半功倍的效果。相比傳統教學,計算機匯集了圖像、文字、聲音等元素,極大的豐富了教學色彩,調動學生學習積極性,具有直觀、生動、形象的元素,可以將抽象的理論知識和工藝方法生動的展現在學生眼前,增加課堂趣味性,提高學生的感性認識,有利于知識點的理解和掌握。同時可以結合一些相關視頻比如:注塑成型、擠出成型、模壓成型以及金屬材料的冷加工熱加工等。這些視頻網絡上都可以找到,如HOWITISMADE、TEDSHOW等。通過相關的視頻,既可以活躍課堂氣氛,也能調動學生學習積極性,甚至激勵學生自己在課外繼續學習觀看。這種多媒體教學與視頻教學相結合的方法,既減輕了老師的負擔,同時激發學生學習興趣,調動積極性,促進教學任務順利完成。
2.4開設軟件分析課程
作為材料化學工程研究生,材料檢測分析應該成為一種必備的基礎技能。但是很多時候拿到檢測結果卻不會分析。軟件分析課程可以很好的解決這個問題。所有的檢測結果都有軟件可以分析,比如FTIR、XRD、NMR等,借助這些軟件,可以快速地分析所得結果。比如JADE,作為一款分析XRD數據的軟件,它可以對物相進行定性定量分析。雖然軟件分析不一定完全正確,更多的時候還是根據理論基礎來判斷,但軟件分析可以作為一個輔助手段。這樣學生既掌握了一門技能,而且大大提高了學習效率。
2.5課堂教學與實踐相結合
俗話說“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”。作為一門應用型學科,課堂所學的最終都是要能應用到實際生產中去。在涉及如注塑成型、擠出成型等高分子材料成型工藝時,可以穿插一些參觀實習課。通過參觀實習,直觀地了解材料加工制備過程,將自己所學知識配合生產。理論上可行的事情,在實際應用中還需要考慮到原材料、工藝條件的控制、銷售渠道、成本控制等。如果有可能,可以盡量選擇一些大型的工廠基地,接觸現代化的機器設備,體會先進生產力的發展,感受到世界一流水平的實力。為學生豐富見聞開闊視野提供機會,這將對培養學生的自信很有幫助,尤其是對于一些非重點名校的學生。另外,通過與企業或者研究單位聯合培養,即“產學研結合”?!爱a學研結合”一般指企業、學校、研究單位之間的相互合作和優勢互補。李元元等認為產學研結合是培養工科碩士的最佳途徑,學位論文的選題和相關實踐應當與工礦企業的工程實際相結合,密切結合其技術改造、革新、引進等技術難題或科研攻關項目。這將有利于從根本上解決學校教育與社會需求脫節的問題。縮小學校人才培養與社會需求脫節之間的差距,增強學生就業競爭力。