化工工程师论文

时间:2022-05-29 03:51:19 关键词: 化工 工程师 化工论文

摘要:对于新建化工装置现场设备安装工程的质量控制,我们要不断的严格要求监察工作,不断提高工程质量的水平,对重要的部位要进行旁站,并要作好检测数据,调试数据,监理资料的收集。在工程建设监理的过程中,不断改进监理工作方法,更好地为工程建设事业服务。

化工工程师论文

化工工程师论文:国际化工程师教学培训思考

本文作者:张莉 陈熙 陈辉 单位:北京航空航天大学中法工程师学院 中国地质大学(北京)信息工程学院

全面认识卓越工程师计划的深刻内涵关键在于两个“转变”:教育观念转变,由传统的知识学习转向工程实践,强调了以德为先、能力为重、全面发展的人才培养理念,提出了以社会需求为导向的教育质量观念,建立了以创新和素质为核心的工程人才培养体系。当前,工程教育的国际化已成为各国工程教育发展的主要特征和重要趋势,其本质是按照国际工程教育界通行的理念、准则和规范指导办学,加强国际间的交流和合作,从而提高一国或者一所工程教育机构办学水准,培养具有国际视野和国际理解能力的人才的过程。[1]法国、英国、德国等欧洲国家也很重视工程教育及其改革。法国自拿破仑时代起创立并发展的工程教育体系独具鲜明特点,在国际上享有盛誉。同时,法、英、德、意大利等欧洲国家积极建立高等工程教育的欧洲模式,并于1999年签署了《博洛尼亚宣言》。

俄罗斯从20世纪90年代苏联解体后,经过十余年的教育发展,其高等工程教育在教育规模、培养体系的多元化以及质量保障方面都取得了长足发展和显著成效,高等工程教育已经成为其高等职业教育体系的一个庞大分支。此外,日本、韩国、越南等亚洲国家和地区也在积极开展工程教育及其改革方面的研究,以适应自身经济和工业化发展的需要。3卓越工程师的国际化作为我国高等工程教育改革的战略举措,卓越工程师计划的国际化尤为重要。教育部原副部长陈希同志在卓越工程师计划启动会上的讲话中特别指出重视工程人才培养的国际化是我国工程教育改革发展的战略重点之一,鼓励在多语言环境下培养熟悉当地国家文化、法律和标准的国际化工程师。

国际化的意义培养标准国际化,工程教育国际化要求利用全球最优秀的工科生源和教育资源为全球市场培养工程技术人才,核心就是按照国际标准培养工程人才。卓越工程师计划必须要借鉴国际工程人才培养标准,形成具有中国特色而又对接国际的培养模式。工程人才国际化,中国的经济、人力资源能否进入全球市场并赢得优势归根到底取决于工程人才的国际化水平。具有国际视野、通晓国际规则、能够参与国际事务与国际竞争将是创新型卓越工程师必须具备的重要能力。国际化能力将是评估现代合格工程师的重要标准。

探索与实践北京航空航天大学作为首批进入卓越工程师计划的高校,依托中法工程师学院六年国际合作办学经验,以国际通用工程师专业为试点,进行国际化卓越工程师计划的探索与实施,取得了显著成效。其国际化培养特色如下:国际通用工程师认证,学院已获得法国工程师职衔委员会认证(CTI)和欧洲工程教育体系认证(EUR-ACE),成为我国首个获得国际工程师资质认证的学院。法国工程师职衔委员会(CTI)[3]是法国教育部下属专门负责工程师学历认证的机构。欧洲工程教育认证体系(EUR-ACE)是由欧盟各成员国共同参与,旨在建立欧洲统一工程教育标准的认证体系。法国培养模式,培养时间为6年,实行“3+3”预科教育(3年)和工程强化教育(3年)相结合,重点培养工程技术管理与工业管理方面的国际通用工程师,同时又结合我国高等教育体制,以“4+2”本(4年)硕(2年)兼顾。

前3年是预科学习,强化数理基础课程,注重交叉综合融会贯通;后3年的工程师阶段中,学生接受涉猎领域非常宽广的工程基础教育,相对比例较小的专业教育起到引导学生向某一专业领域发展的入门作用,并通过与企业各界以及科研单位密切合作实现,从而真正实现科学与技术的高度融合、多学科之间的高度交叉。国际师资与交流,强化中法英三语教学,保证90%的国际化教授、80%的国际化课程和70%的法语课程。

与法国中央理工大学集团建立学生互派机制,每年选拔一批学生赴法学习1~2年,并设置与世界名校、名院系的课程与毕业设计的互换交流培养等环节。这样培养出的学生精通法语和英语,融通中西文化,具有坚实深厚的理科基础,强化与实践相结合的工程项目的训练,有很强的团队合作意识,是在多元文化、宽广领域中培养出的具有良好综合素质的国际化通用工程师,也是根据北航自身人才培养目标定位培养出来的硕士工程型人才。

化工工程师论文:实践教学提高化工工程师创新能力

1化工专业工程师培养现状及发展趋势

目前,多数高校化工专业实践教学环节主要有贯穿大学四年的课程和专业实验,大三和大四学年的认识和毕业实习,毕业前的毕业论文或设计三大类。虽然通过以上实践环节的训练,一定程度的培养了学生在化工专业方面的工程实践能力,但仍处于尝试和探索阶段,我国工科院校培养的毕业生只是工程师的毛坯,中国的工程教育和工程师无法走向国际市场。在当前的教育体制下,高校大规模的扩招,使工程实践场地和设备资源紧张,教师量化考核不合理,工作任务繁重,而校企合作又不够深入,兼职教授缺乏,使得学生在实验和实习两个工程实践环节中缺乏良好的条件[5-6]。而在毕业论文或设计环节,很多学生对不认真对待,把更多的时间和精力用在了考研复习和找工作等方面,毕业设计环节流于表面形式[7]。过程监管不严密、考核环节单一化等问题普遍存在。学生就业后上手慢,对企业的工程实际问题不会解决,导致了化工企业需要人才而招不到合适的,化工学生想就业却又不被接受的两难现象。按照教育部“卓越计划”的总体工作思路和标准要求,优化实践教学,强化学生的工程实践能力和创新能力的培养,制定和实施严格的工程实践教学计划和教学大纲是一项培养卓越工程师迫在眉睫的事情。

2优化实践教学的主要措施

工程实践训练是促进学生理论联系实际、学以致用、提高全面素质与能力的十分重要的环节。高校应借鉴国外先进的高等工程教育观念,合理制定工程实践培养方案,加大对学生工程实践能力和创新能力的培养。工程教育最重要的内容是实践教学,因此,实践教学在卓越工程师的培养中起着关键性的作用。而实践教学改革是一项系统而复杂的工程,涉及教学计划、实验内容、师资队伍、资金配套等方方面面[8]。对化工专业来说,究竟怎样才能优化实践教学体系,探索出化工专业卓越工程师培养的新方法,以提高化工专业卓越工程师创新能力?

2.1完善和创新实践教学课程体系

实施“卓越计划”最核心的是要改变实践教学培养计划体系。可以借鉴德国工程师培养模式的先进经验[2],在培养模式上加强实践环节,增加实践课时,增加学生自己动手的机会,在课程体系中将坚实的理论知识和工程实践训练有机地结合起来,以适应国家卓越工程师的培养目标。通过与国内化工专业同行的深入交流、文献调研和走访化工专业强势的国内国际重点兄弟院校,收集并整合化工实验研究方法教学内容,扩充和完善从基础实验,认识、生产和毕业实习,毕业论文或设计为主线的实践教学体系;加强涵盖工程背景或企业的实际问题的实践教学比重,搭建具有工程实践环境的教学平台,通过对基础实验、实习和设计等实践环节的优化和设置,在实践中提高学生的创新能力,适应卓越工程师人才培养的要求[9]。对于教师素质的提升,要坚持鼓励教师多下企业实践学习,捕捉厂内新信息,对实践学习的内容进行仔细的整理,形成新的教学内容。充分利用现有资源和现代技术和手段,通过多设置开放式课程,提升教学内容的广度、深度和新度。整合、优化和拓展教学资源,提高教学质量,改善教学效果,促进化工专业卓越工程师创新能力的培养和本学科教学的发展。实行“本科生双导师制和模块制”。每2~3名学生配备1名学校教师和1名企业工程师。在大一开学就给学生配备指导教师,让学生提前了解指导教师的课题,以便学生二年级就可以开始进行工程实践训练。一方面,指导教师将自己具有工程背景的科研课题提供给学生,学生根据自己的兴趣选择研究课题,以学生为主和老师为辅制定实验方案,学生自己动手实践,完成科研课题。另一方面,学生通过化工设计来提高工程实践和创新能力,例如,学校或省等各级单位组织的实验竞赛、三井杯化工设计大赛、大学生创业竞赛、科技学术节、学术科研报告会等。学生在教师简单的指导下,就可以学习化工设备设计、化工工艺设计(如煤气设计、焦化设计等)、化工制图等课程,这样既锻炼了学生的工程实践能力,又促进了其创新能力的培养。

2.2建立高水平的工程训练中心和实验中心

高等工程教育最重要的内容是实践教学,而实践教学环节的实施,必须要有相应的平台。因此,建立高水平的工程训练中心和实验中心,也是实现卓越工程师培养的重要举措之一。比如,承接一些工程应用型实践项目展示给学生;聘请企业中有经验的专业技术人员走进学校,根据教学安排进行工程实践教学,并有主题的组织工程技术讲座;对企业的工程实际项目,在不涉及企业隐私和不影响企业生产的前提下,可以通过视频拍摄,对拍摄资料进行制作整理,形成新的实践教学内容,作为辅助手段在实验课堂上对学生进行放映讲解等[10]。

2.3探索校企合作的新模式

校企合作是卓越工程师培养的有效措施之一。加强学校与企业或科研机构的合作,充分利用其工程实践平台,选拔优秀学生参与新产品的开发研究;建立校企合作联盟网络平台,建成校企合作资源库。吴元欣等[11]提出的化工专业联盟建设,是实施卓越工程师计划的重要举措,是有效实现资源共享、促进校企交流与合作的新模式。比如,每年举办联盟实验技能竞赛和化工设计大赛;在教师交流、交换学生培养方面构建定期交流机制,联盟成员高校通过大学生课外科技活动、实验中心创新实验专项等项目,以及学校或国家的大学生科技创新基金等,构建多种多样的大学生科研创新平台,探索出校企合作的新模式。

2.4培养具有工程实践和创新能力的教师队伍

作为担负培养一代卓越工程师所具备的工程实践和创新能力的大学教师,首先必须自己具备卓越的工程实践和创新能力,具体应做到如下几点。首先,教师应拥有相关学科专业领域,尤其是交叉学科和新兴学科的广博理论知识,以及丰富的实践经验和强烈的创新精神,能够突破思维定势,擅长激发自己和学生创新思维方式;其次,能够及时掌握相关工程实践的前沿领域和发展方向,解决工程实践中的技术难题,在工程实践开发和应用中不断探索创新,取得卓有成效的创新性成果[12]。高等工程教育应围绕以上重点来培养具有工程技术创新能力的教师队伍,以确保卓越工程师创新能力的培养。

2.5强化课程设计和毕业设计

课程设计和毕业设计也是实践教学的一项重要内容。当前,应根据大多化工企业需求和实际情况,开设化工原理、化工设备等课程设计。此外,教师应引导学生运用所学的知识,结合企业现场实际,做出有创意的、满足实际需求的课程设计。对于毕业设计,通过选题、写文献综述、实验或设计技术方法的选用、数据的分析处理以及实验现象的解释等等,使学生通过毕业设计受到综合能力的训练,在专业知识运用能力、实践能力和创新能力等方面得到充分的锻炼和提高。李莉[13]的调研发现,大多数工科学生进行的“毕业设计启动时间较晚,在毕业奔波的求职过程中,毕业设计只能被暂时搁置一边,最后敷衍了事。因此,应切实调整卓越工程师培养中毕业设计环节的实施日程。王宝玺[14]将实验与工程实践教学体系分成了四个层次,将认识实习和工程训练划定为认识、基础和拓展层,而将毕业实习和毕业设计划定为创新层次。进一步表明,卓越工程师创新能力的培养应注重基础,而强化毕业设计。

3结论

在全面实施“卓越计划”的进程中,培养单位应根据行业需求和专业的特点,构建和优化化工专业的实践教学体系,以实践教学环节为载体,扩充深化卓越工程师培养的教学内容,完善培养方案的制定,实行双导师制,强化毕业设计和分散实习等方案优化实践教学,树立学生的创新意识,培养其工程实践能力。作为化工专业的学生来说,不仅要掌握化工专业知识,还要积极学习化工机械设备等方面的知识,同时,提高外语水平,吸收国外的先进实践知识和经验,从各个方面来提升工程师的创新性和工程实践能力。实践教学的优化,对于提高化工专业卓越工程师创新能力的培养具有重要的理论和实际意义;也可为其他专业卓越工程师培养环节中教学方法和教学手段的改进探索一个新的参考方法。

作者:丁玲 周尽晖 吕早生 梁玉河 颜晓潮 单位:武汉科技大学化学工程与技术学院

化工工程师论文:化工装置的监理工程师

1监理工程师在新建化工装置中对现场设备安装工作的质量控制

1.1选好供应商是保证设备质量的基础和关键我们为了保证设备质量的良好性,选好供应厂商是决定因素之一。因此可以知道对设备质量的监察是决定现场设备安装工作能否取得良好经济效益和社会效益的关键。

1.2对大型非标设备的质量控制要知道,设备的质量问题只要被设备的制造,组装检验所决定,我们要针对设备类型的多重多样和影响设备质量的不同因素的特点做出一系列的改进。且监理工程师要对于质量问题隐蔽性强和完工后不易解体拆卸等特性严格排查设备质量,还要在监理工程师进好自己的责任同时重点完成以下工作:(1)监理工程师要严格依照合同文件配备技术人员。并对技术人员的人品和职位严格要求。(2)对设备质量的关键部位应进行重点控制,即:重点审要零部件的加工工艺方案,检验计划和检验要求,重点控制主要零部件的制造工序,对重要环节实施重点控制。对设备质量影响大的制造工艺和工序进行重点控制,在制造过程中,对其它零部件进行抽检,为保证设备的制造质量,监理工程师要把质量控制点的控制方式和程序与制造商协商一致,并且在设备制造过程中调试性能检测应进行“见证”检验,达到要求后予以签认。(3)如果监理工程师在安装过程中发现质量问题,要进行及时排查并组织施工人员和制造商进行研讨、整改和处理。并严格要求,如果需要处理就及时处理,如果需要返工就要及时返工,这样才会以防出现更大的错误。

1.3设备安装工作是设备即将形成生产能力的重要阶段,要加大监理力度进行质量监控我们知道现场设备安装是安装后的设备开始拥有生产能力的重要阶段,同样也是判断设备是否能够拥有良好的使用性能的关键阶段,因此监理工程师此时的工作至关重要,此时监理工程师要重点作好以下工作:(1)监理工程师要对施工组织设计进行严格的审查,并针对安装设备的主要材料进行施工方案的设计与拟定。因为施工方案对于整个施工过程是最为重要的部分之一,施工人员要依照着施工方案进行施工,并且施工方案还会对设备质量的有着一定的保证。(2)监理工程师要在设备被安装前就与设备制造商进行沟通,并且针对一些需要被特殊制作的设备进行研讨,这时需要监理工程师、业主、施工单位,设备制造商共同进行研究于讨论。(3)监理工程师要对安装材料进行严格检查,防止质量不过关的安装材料被运输进施工现场。(4)在安装的过程中,监理工程师要对整个过程做到时刻的自检、互检和专检,要在确认质量良好后再进行各个工序的安装。(5)监理工程师要及时的对安装设备进行现场检验,要知道,这个步骤对以后设备的良好运行起到至关重要的作用。

2结语

对于新建化工装置现场设备安装工程的质量控制,我们要不断的严格要求监察工作,不断提高工程质量的水平,对重要的部位要进行旁站,并要作好检测数据,调试数据,监理资料的收集。在工程建设监理的过程中,不断改进监理工作方法,更好地为工程建设事业服务。

作者:李智 单位:重庆化工设计研究院

化工工程师论文:化工原理教学过程中注重化学工程师基本素质的培养

摘要:化工原理课程教学是化工专业学生联系理论与实践的一门桥梁课程,也是化学工程师应该牢固掌握的课程,但在学习过程中学生普遍认为化工原理难学,其原因是学生的学习观念和方法仍停留在理论学科上,缺乏利用工程的概念对待化工原理这门工程学科。本文围绕化学工程基本素质的培养,对化工原理教学进行了探讨和分析,从不同教学环节强化学生的工程观念与意识。

关键词:化工原理;工程意识;实践教学

化学工程专业应当培养学生综合地运用科学原理、方法和技术对已有技术进行消化吸收并具备一定的研究开发能力,解决化工生产过程中的复杂工程问题,同时能够在工程项目中完成工艺、设备和控制等方面的合理设计。中国的高等工程教育模式下的毕业生在进入企业后没有严格的工程师岗位培训系统,也很少有工程项目的集中实践经验。中国工程教育的培养和当前社会市场经济转型期对工程技术人才的需求已经不匹配。大批经由高等院校工程教育培养出来的工程技术人才往往较难适应生产企业、设计院等单位对人才的要求。

化工原理课程是一门以化工单元操作为主要内容,以“三传”研究方法论为主线的工程技术基础课,它不同于化学和物理化学等基础学科,因为基础课程以简单的、理想的模型做为研究对象,采用的是严密的数学分析法;而化学工程学科都要面向实际的繁杂的工程问题,加上生产过程中影响因素繁多、物系的巨大差异、操作条件各不相同,大多数问题需要依靠理论指导下的工程化手段来解决。因此在本科教学中应该尽早让学生建立技术经济思维能力,培养工程思维模式,树立工程观念、工程意识,进而让学生能用工程观念分析、解决工程实际问题。本文从研究方法的角度,并结合化工原理的理论教学、实验教学和课程设计等环节来探讨对化学工程师的培养问题。

一、理论教学实现工程意识培养和思维转变

在当前的化工教育中,前两年的学习课程基本没有重点培养工程的观念,学生基本上学习的就是工程基础、物理、高等数学、基础化学等理论性较强的课程。所以,学生对设计、工程没有明确的认识,不能把理论与实际相结合。化工原理是一门衔接基础化学课程、后续的化学反应工程、传递过程等专业课的一门主干课程。基础化学课程的知识不仅是分析化工过程问题的重要工具,还是化工过程的基础。如流体输送、换热、蒸发、精馏、萃取、吸收等单元过程教学中所涉及到的化学原理知识,都是学生在前期物理、化学学习过程中的重点内容。另外,目前出版的化工原理教材内容大都按设计计算―操作分析―单元设备设计的章节结构来编写,课堂教学中应对单元设备的作用、功能进行对比分析,使学生明白其相同点与差异,增强学生对单元设备的正确选型、设计的综合能力。虽然各种单元操作基本方程的推导很重要,但是还应该把应用作为重点,培养学生的工程观念,让学生能够理论与实际问题相结合。案例教学在过程分析中的出发点是单元操作的物理化学原理或者物理,终点是工程目的。在分析时,暂时摆脱繁多公式的约束,通过推理、逻辑思维,发现问题、提出问题、讨论和解决问题。以数学作为基本工具,对过程进行数学模型识别,建立模型,进行实际的案例分析。

因此,在化工原理课程的理论、实践教学过程中就应该在理论的基础上尽可能提高学生的工程意识。具体来说,首先让学生明白化工原理与前面所学的物理、化学是性质完全不同的课程。强调此课程如何把研究成果开发放大为中试,再开发为生产规模,是连接基础研究与工业生产的架桥。通过加强案例教学,使学生尽早树立工程观念[1]。虽然各单元操作的数学模型的推导重要,但更应该侧重实际工程应用,让学生能够将理论与实际工程相结合,培养学生的工程观念。

二、化工原理实验教学中强化理论知识消化吸收与工程应用概念

实验环节是研究问题和学习的重要环节,既是培养学生理论与实际相结合的重要方法,也能训练学生的动手能力和实验技能。化工原理实验是同理论课程教学一起开展的实践性教学环节,实验涉及到工程实际,实验设备和工艺流程相对复杂,部分实验装置甚至接近于中试。为激发学生的学习兴趣和增强工程实践能力,加强实验教学是化工原理教学改革的一个重要切入点。如在实验教学中,教师可以把科研中的单元过程,如分离工程案例分析引入到实验教学课堂,既可以丰富实验教学的内容,又能够提高学生对化工实践和解决实际问题的认识[5]。在化工原理实验中,学生能够接触到与实际生产设备结构性质相同的工程实验装置,能够提升学生的工程意识。对于每个实验,如果能够要求学生独立分析单元设备的结构、设备的布置、实验装置流程,再结合教师的详细讲解,这样就可以使学生在实验过程中初步形成工程化概念。

完善实验教学方法,提高实验技能,训练工程思维,是实验教学成功的关键所在。增强实验教学的每个环节监控,包括流程预习、实验装置、课堂理论讲解、实验操作技能培养、实验数据分析和综合成绩考评等。实验过程中及时发现实际工程问题、找出解决方案,也算是建立工程观念的一条有效途径。通过观察实验现象,来引发学生自己思考问题。化工原理实验教W的内容紧紧围绕实验研究方法设计,学生可以在实践中巩固理论课所学的方法论。

三、化工原理课程设计突出理论教学与工程设计的对接

化工原理课程设计是一个综合性的实践教学环节,可提升学生的综合应用能力,通过学生独立完成规定单元操作设计的训练,掌握相关工艺、机械设计的能力;课程设计环节以实际应用为目标,通过实践可提高工程意识和实际应用能力。而且通过该环节,可使学生综合运用相关课程理论知识,增强查阅文献数据的能力,并增强通过工程语言如图表、文字表达设计结果的能力,进而可以提升学生的工程制图的能力。这样,学生通过一次课程设计,可以掌握机械设计的训练、单元设备相关工艺,使工程的概念得以提升。

应当指出的是,课程设计的目的不单纯是为设计而设计,而是培养学生解决问题和分析问题的综合能力。在进行课程设计之前,学生基本没有参加过工程实践,所以指导教师有必要提醒学生,工程上的问题往往受到诸多因素影响,不像他们以前所学的自然科学范畴的数学、化学和物理等课程的答案是唯一的,工程问题的答案往往不止一个。所以需要将每种可行方案进行可靠性、先进性和经济性等方面的比较和选择,最终选择一个可靠的实施方案。经过这样的指导和亲自参加工程设计实践,学生的灵活性和工程应变能力都能够得到初步锻炼,进而为他们今后走上工程师岗位打下初步基础。课程设计主要是针对实际工程中的问题,让学生得到实际锻炼的机会,课程设计内容注重理论联系实际工程。请工程经验丰富的工程师现身讲解学生需要面对的专业热点问题或典型工程问题。让学生走进企业、工厂实践,了解和感受工业生产过程的实际状况。另外要培养学生的工程实践能力,强调工程软件(PRO II,Aspen,Auto CAD等)的上机操作与实际应用,加强学生的工程培训实践教学,让工科学生掌握这一进步的设计手段。

四、结语

要加强学生工程意识的培养,我们在搞好理论教学、实验教学和工程设计的同时,更多地要让学生走出课堂,深入生产和科研实际。使学生能够将所学的知识应用于研究和解决生产问题的工程实践中,让学生体会到解决实际工程问题的喜悦与自豪。要逐步培养学生重践、重应用的热情,培养学生积累资料的习惯和兴趣,培养学生寻找课题、在生产实际中发现问题、掌握解决问题的步骤和方法,在教学过程中培养学生工程化的思维,培养他们热爱化学工程专业,使学生热爱所学专业。

化工工程师论文:在培养“卓越工程师”理念下浅谈精细化工工艺学教学改革

摘要:以“卓越工程师”培养目标为导向,本文从精细化工及精细化学品的特点、教学内容选择及教学方法等方面介绍了精细化工工艺学教学过程中的一些具体做法。教学改革实践表明:通过把学生分组介绍精细化工产品专题、组织参观不同类型的精细化工厂、结合教师科研课题开设设计性实验及改革综合成绩评定方法等方式,可以有效激发学生学习的积极主动性,很好地培养了学生实践应用、思维开创和解决问题的能力,有效地提高教育教学效果。

关键词:卓越工程师;精细化工工艺学;学生产品专题介绍问答式教学;开放设计性实验教学

“卓越工程师”教育培养计划是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。卓越工程师教育培养计划具有三个特点[1]:一是行业企业深度参与培养过程;二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才;三是强化培养学生的工程能力和创新能力。所以“卓越工程师”之所以“卓越”,不仅在于其专业知识丰富,也在于其解决问题的能力强,更在于其综合素质高。在“卓越工程师”教育培养计划理念的倡导下,全国各高校掀起众多工科专业进行专业基础课及专业课程改革的热潮[2-6]。《精细化工工艺学》是化学与工程工艺专业的一门主干专业课程,其涉及的精细化工产品门类繁多,日新月异,与实践联系相当密切。在“卓越工程师”教育培养计划理念的倡导下,从事该门教学必须做到结合学科前沿的最新进展和基本理论;其次结合生产实际中的主要技术问题、最新技术方法、过程和结果,对教学模式进行相应改革。使学生通过本课程的学习,能掌握精细化工工艺学基础和理论知识,正确地认识精细和专用化学品生产的工艺条件和瓶颈技术,提高发现问题和解决问题的能力。本人多年从事化学工程与工艺专业《精细化工工艺学》课程教学工作,在借鉴其他院校面向“卓越工程师教育培养计划”课程教学改革的基础上,参考各高校同仁对精细化工工艺学课程教学改革采用的方法[7-9],同时结合地区经济发展的特点对精细化工工艺学进行相应的教学改革。以下主要从精细化工及精细化学品的特点、课程教学内容构建及教学采用的方法和措施等方面阐述精细化工工艺学教学过程中的一些具体做法。

一、精细化工及精细化学品的特点

精细化工有别于基础化工,它有着自己的鲜明特点,这在绪论课一定要给学生讲授好,让学生充分了解精细化工及精细化学品的特点,从而激发他们对这门课程的兴趣。精细化工及精细化学品的主要特点有生产特性、经济特性、商业特性及产品特性[10]。其生产特性表现为:小批量、多品种、复配型居多、技术密集、多用间歇或多功能生产装置、生产流程多样化。它们的经济特性表现在投资效率高、附加值高及利润高等,在这里可以列举一些附加值高的精细化工产品实例,比如农副产品深加工等。笔者在授课时就给学生讲了广西蔗糖深加工产品的实例(由蔗糖制备葡聚糖),让学生深刻体会到精细化学品的高利润,促使学生对精细化学品和精细化工生产技术感兴趣。精细化学品的商品性强,表现在用户对商品选择性很高,市场竞争十分激烈,开发应用技术和开展技术服务是组织精细化学品生产的两个重要环节。国外精细化工企业非常重视技术开发、技术应用和技术服务这些环节的协调,他们在技术人员配备的比例上是比较高的。另外应该让学生充分认识到我国与世界发达国家精细化工发展的现状、重点和热点相比有什么优势或不足,直接让学生感受到学习这门课程的重要性及意义。

二、《精细化工工艺学》课程内容体系的构建

1986年,我国化学工业部对精细化工产品的分类作了暂行规定,把精细化工产品分为11大类[10],分别是:(1)农药,(2)染料,(3)涂料(包括油漆和油墨),(4)颜料,(5)试剂和高纯物,(6)信息用化学品(包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品),(7)食品和饲料添加剂,(8)黏合剂,(9)催化剂和各种助剂,(10)化学药品(原料药)和日用化学品,(11)功能高分子材料(包括功能膜、偏光材料等)。不是每一本教材都能把以上精细化学品11大类的内容全包括,因此根据专业培养特点、地区资源及精细化工产业特色、教学课时来选定教学内容显得十分重要。《精细化工工艺学》是我校化学与工程工艺专业的一门必修课程,总课时64时数。近几年来我们一直采用以马榴强主编的由化学工业出版社出版的教材为主,补充专题讲座为辅的课程内容构建体系。主要教材的内容主要涉及高分子加工助剂、表面活性剂、食品添加剂、胶粘剂、涂料、香料及提取工艺、化妆品及新领域精细化学品等方面。在此基础上,还给学生增加了《饲料添加剂》、《淀粉深加工》、《汽车专用洗涤剂》、《精细陶瓷》及《人工晶体》等专题内容,这样一来,使所选择的教学内容既有重点,又能使学生在精细化工领域有一定的知识广度,并能了解本领域内一些最新的研究成果、发展动态和精细化工产品在新领域的应用及配方确定,同时对广西地区的精细化工特色有一定了解。在教学过程中不断地把在文献检索中发现的新技术、新产品、新理论充实到教材中,以丰富讲授内容,并适时补充精细化工行业的最新资讯、国内知名精细化工企业的最新发展动向等。

三、采用的教学方法及措施

(一)要求学生采用PPT形式介绍与生活相关联的精细化工产品专题

传统的教学模式都是教师讲授的模式,使学生的学习有较大的被动性。为了激发学生学习的主动性,在教学过程中,开学第一周就把学生分组(3~5个学生一组),自选与生活息息相关的精细化工产品进行PPT课件介绍,内容包括产品的结构组成和用途、生产方法、生产过程中存在的三废处理问题等。可以适当提供一些备选专题,例如我提供的复配技术在液体洗涤济中的应用研究及进展、食品添加剂的使用安全问题、汽车美容用化妆品的品种及研究进展、八角油的提取工艺及方法等专题,由组长负责组织组员通过以下方式进行资料查阅:(1)利用学校图书馆精细化工馆藏书目;(2)利用现有精细化工类学术期刊及数据库查阅精细化工产品的最新研究成果及发展趋势;(3)利用精细化工综合网站,如化学化工论坛(.cn)、中国精细化工网(.cn)、世界精细化工网()、21世纪精细化工网()、中国精细化工技术网()、中国专利信息网(.cn)等。然后进行课件制作,再交由老师审核,再推选一到两人上台主讲,讲完后所有组员同时上台对同学的提问进行答辩,每组选出一个记录员,记录提问同学的姓名及问题内容,不能回答的问题课后通过查阅资料或是与老师讨论后再回答并做成电子版课件,在上课前展示给大家。提问的同学都可以在平时成绩加分,如此要求后,在下面听的同学也会提高注意力。比赛评委由各组长组成,和组长讨论并制定评分细则,对表现优秀组给予一定的奖励,并以PPT演示的得分评定分数。经过试行教学效果良好。比如食品添加剂专题就例举了大量的反面事例如苏丹红事件,学生通过查阅资料谈自己对苏丹红及苏丹红事件的认识,经过交流讨论,不仅使学生增加了对苏丹红这类物质的性质、用途等的了解,而且增强了学生对食品安全维护的意识。通过学生PPT演示答辩式教学,不仅提高了学生查阅资料的能力,也培养了他们的合作精神、多媒体课件的制作能力以及提高学生自主学习精细化工产品知识的主动性;让学生深刻体会到学知识不仅是听,自己也有上讲台展示的机会。教师为了给同学们更好地介绍所选定的精细化工产品,不被问倒,着实需要下一翻苦功精心准备。

(二)组织学生到精细化工厂参观,提高学生理论联系实际的能力

为了加强教学的实践环节,让学生能更好地理解课堂上学到的理论知识并更好地与生产实践相结合,开阔学生视野,在课程学习期间,组织带领学生到南宁市天亮精细化工有限公司、南宁市涂料厂、南宁市胶粘剂厂和南宁市化妆品厂等精细化工企业进行课程见习。使学生现场了解到洗涤剂、三醛胶、内外墙涂料及化妆品的生产过程、生产工艺和主要生产设备。在参观现场请工厂的工程师对学生进行指导与讲解,解答学生提出的问题,引导加深企业生产印象与感受,启发学生在学习涂料、化妆品、洗涤剂及胶粘剂生产工艺中思考需要解决的理论和实践的相关问题,提高学生发现问题及分析问题的主观能动性。同时,为了响应“卓越工程师”培养理念所提倡的“行业企业深度参与培养过程”,在见习时请企业负责人介绍企业所选取的生产工艺的优点,生产过程中常见问题的解决办法、企业的创业史、企业文化及企业急需人才培养要求等多方面的知识,让学生更多的了解所见习精细化工企业的概况,同时明确今后在校学习的方向。参观见习后都会要求学生写不低于5000字的见习报告,包括各个厂家产品的生产流程、产品用途、现有工艺的优点与不足、心得体会等。通过参观实习,总体感觉到精细化工产品生产所用的设备和所建的厂房一次性投资不高,点燃学生毕业走上社会后自主创业的激情,在一定程度上推动了学习的积极性和主动性。

(三)结合教师科研项目开设出设计性实验

教师们的科研课题有部分不仅是结合地方资源特色而立项,且与精细化工产品合成与应用研究紧密相关,同时教师科研项目具有持续深入研究的特点。因此可以借助这个教师科研项目资源优势,与他们一起研讨开设出相关的设计性实验,要求学生根据所学习的精细化工课程知识点,查阅相关文献资料,用目前比较成熟的工艺去合成获得目标产品,确定反应的条件、实验所需要的基本仪器及相应的检测手段,部分学生在今后毕业论文环节也会参与到教师的课题研究的子课题中,这类设计性实验的开设不仅锻炼了学生资料查阅、实验操作、发现问题和分析问题的能力,同时为他们的毕业论文实验打下坚实的基础,比其他专业的学生更快地溶入教师的研究课题中,达到双赢的效果。以下是我院教师多年来研究的部分相关课题:双酚A型环氧树脂的改性研究、新型催化剂对汽车泡沫材料发泡-凝胶反应动态平衡研究、以蔗糖为原料双菌协同发酵合成中低分子量萄聚糖、萃取与膜分离集成从菠萝加工废弃物中提取菠萝蛋白酶、基于构效关系的磷酸盐防锈涂料设计及其作用机理研究、纳米碳酸钙的制备及应用研究、木薯淀粉磁性微球分子链态及构效。可见这些课题均属于精细化工研究范畴。通过结合教师科研项目开设设计性精细化工实验,有效提高了精细化工工艺学教学质量,更好地提高了学生的在精细化工工艺方面知识的运用与创新能力,从而体现出“卓越工程师”所倡导的培养理念。

(四)增加课程实践环节的占分比例,完善课程成绩的评定方法

大部分的课程考核方式都是采用闭卷方式,而且期末分数占总评成绩的权重比较高(通常为70%)。而精细化工工艺学课程与别的课程不一样,由于该门课程与现实生活结合非常紧密,除了指定教材上的内容外,还有老师补充的专题和学生PPT介绍的专题,为了提高学生在平时的课程学习过程中的认真程度,该门课考试的内容有70%是教材知识,30%是课外补充及实践知识,因内容多而广,所以闭卷考试会给学生造成很大的记忆压力,结合该门课程主要目的是为了让学生更好地理论联系实际,充分了解目前的精细化工产品市场供求及产品配方研究现状和进展,因此期考采用开卷进行。在试题中可以把实践环节的内容有机组合在考试题中。按下面的公式算期评成绩。期评成绩=平时综合表现(含作业等)*15%+课程论文*7%+课程见习10%+PPT演示8%+期考*60%,通过这样的评分方式,可以有效推动学生在课程学习过程中注重实践这一环节的表现,更好地把学到的理论知识与实际应用有机的结合起来。

四、结语

“卓越工程师培养计划”是一个系统的工程,需要多个教学环节的参与和保证。为适应该培养计划的要求,必须不断对《精细化工工艺学》进行教学内容和教学模式改革,才能提高教学效率,更好地发挥精细化工工艺学在培养“卓越工程师”型人才中的优势和作用。

化工工程师论文:基于卓越工程师培养的化工专业实践教学体系的构建与实践

摘要:化学工业在国民经济中占有重要的地位,由于化工行业的特殊性,化工人才需求特别强调学生工程素质的培养,要求学生具有较强的实践能力和创新能力,经过几年的实践,对化工专业如何实施“卓越计划”,如何构建化工专业实践教学平台,培养学生的实践能力和创新能力,有了一定的思考。本文根据卓越工程师培养计划的要求,阐述了当前化工专业实践教学面临的问题,提出构建基于卓越工程师培养的化工专业实践教学体系的几项措施,以及取得的成效。

关键词:化工专业;卓越工程师;实践教学;体系构建

化学工业在国民经济中占有重要的地位,由于化工行业的特殊性,化工人才需求特别强调学生工程素质的培养,要求学生具有较强的实践能力和创新能力。2010年教育部在天津大学启动了“卓越工程师教育培养计划”,其宗旨就是要联合有关部门和行业协(学)会,共同培养适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才[1-2]。化学工程与工艺专业实施“卓越工程师教育培养计划”,为高素质化工人才的培养搭建了良好的平台。桂林理工大学化学工程与工艺专业在2011年入选了教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”,并于2012年招收了本校第一批化工卓越工程师班的学生。经过几年的实践,对化工专业如何实施“卓越计划”,如何构建化工专业实践教学平台,培养学生的实践能力和创新能力,有了一定的思考,下面谈谈笔者的认识与体会。

一、当前化工专业实践 教学面临的问题

桂林理工大学化学工程与工艺专业建立于1986年,当时名称为工业分析专业,1998年更名为化学工程与工艺专业,专业方向包括化学工程、电化学工程、石油化工。经过近30年的发展,专业建设取得了长足的进步,2006年被确定为广西高校优质专业,2008年获部级高等学校特色专业建设点,2011年入选教育部卓越工程师培养计划,2008年专业所属的化学化工教学团队成为广西区教学团队,拥有的《普通化学》课程在2008年评为部级精品课程,在2013年评为部级精品资源共享课程,1人获得广西区教学名师奖,2人入选广西高校优秀人才资助计划。在长期专业办学实践中,我们深感化工专业实践教学存在的诸多问题,阻碍了学生实践能力和创新能力的提高,也对实施“卓越计划”造成了一定程度的困扰。这些问题主要体现在以下几个方面:

1.大多数化工企业,由于担心学生的安全问题,对学生进企业进行生产实习,表现得不是很积极。各校多采取让学生自己找单位实习,回来交一个实习报告解决实习难的问题,导致生产实习教学环节存在“放羊”现象。

2.化工专业普遍生产实习时间较短,一般为4――5周,企业很难给予一个真正的岗位让学生进行生产实习,更无法给予学生动手,进行实际操作的机会,导致学生的生产实习轮为“参观式实习”。

3.实践教学内容比较陈旧,综合性、工程设计性实验项目偏少,没有建立一个完整的给予学生进行工程实践的教学平台,没有将学生实践能力和创新能力的培养,贯穿于整个大学教育的实践教学体系中,另外各类实验(基础实验、专业实验),各类实习(认识实习、生产实习、毕业实习)有机衔接不够,需要进行深层次的改革。

二、基于卓越工程师培养的化工专业实践教学体系的构建

1.学生实践能力和创新能力构成要素。深入认识学生实践能力和创新能力构成要素,是有效的构建专业实践教学体系的基础。创新能力就是创造新的思想,将新的思想付诸实践,创造一个新的事物的能力[3-4]。创新能力主要由创新思维能力、非智力因素和创新实践能力三个要素构成,而实践能力则表现为基本实践能力、综合实践能力、创新实践能力三个由低到高的层次。很明显创新实践能力的培养,对提升学生实践能力和创新能力意义重大。影响创新实践能力的主要因素有学生的创新实践品质、创新实践技能和创新实践环境[5]。作为高等学校的教育工作者,在对学生创新实践品质培养时,既要注重开发和培育学生的共性,也要尊重学生个性的差异,要因材施教,促进多样化人才的发展,同时要将创新实践技能的培养融入人才培养方案中,根据学生在不同阶段的特点,开设不同类型的实践课程;要尽量依托学科优势平台,打破教学实验室和科研实验室壁垒,将重点实验室的优质资源和教师的科研成果融入教学中,构建良好的创新实践环境。

2.多层次立体化化工实践教学体系的构建。在入选了教育部“卓越工程师教育培养计划”后,我们及时对化工专业人才培养方案进行了修订,构建理论(Theory)课程体系和课程内容、验证(Test)体系、创新(Try)体系的“3T”化学工程与工艺专业课程体系,特别是形成以“工程实践与工程应用创新”为亮点的实践教学体系,其核心是体现了对学生创新实践能力的培养。该实践教学体系由“基本技能层次”、“综合应用能力与初步设计能力层次”、“工程实践与创新能力层次”三个层次构成。“基本技能层次”由大一、大二开设的无机化学实验、有机化学实验、物理化学实验、分析化学实验、化工原理实验、以及由大三开设各专业方向的综合实验等组成,通过课程实验、上机等实践环节,学生加深了对理论课基本概念、基本理论的理解,培养了学生基本实践技能;“综合应用能力与初步设计能力层次”则由化工设计、精细化学品配方工程师实训、工业分析技能实习实训、电化学工艺技能实训,以及认识实习、生产实习、毕业实习组成,通过课程设计、综合实训、在企业进行的各类实习等环节,实现对学生综合应用工程能力与初步设计能力的培养;“工程实践与创新能力层次”通过开设应用研究型选修课、“工程实践与创新”自选实验项目和暑期到企业“顶岗实践”,同时通过组织学生参加全国大学生化工设计竞赛、各级“挑战杯”大学生学术科技作品竞赛、各级大学生创新创业训练项目等方式,培养学生的工程实践与工程应用创新能力,通过雁山大讲坛的引导,开展各种形式的讲座、研讨会,丰富校园化工科技文化生活。

几年来,为了使化工实践教学体系能够获得良好的教学效果,我们对实践教学内容和教学方法进行了改革。一方面鼓励教师在教学中立足先进性、前沿性更新充实课程内容,将化学化工学科最新科研成果及个人的科研成果有机融入到课程教学中,如电化学工程方向教师利用广西区科技进步奖的“高性能二次电池电极活性材料合成的新方法”和电镀新工艺研究的科研成果以及发明专利,设计并开设了“锂离子电池的装配及性能测试”、“电镀镍的工艺设计及性能测试”等电化学工程专业实验,并出版教材《电化学实验》,化学工程方向教师利用绿色化学科研成果,出版《有机化学实验绿色化教程》、《精细化工工艺学》教材,并在教学中使用。另一方面在开设的各种技能实训中,努力开发具有中试规模的实训项目,尽量确保学生能在真实工作岗位环境条件下进行实训,如与东莞金赛尔科技有限公司合作,从企业引进了软包装锂离子电池小试生产线,开设了与生产实际接近的电化学工艺技能实训项目,精细化学品配方工程师实训项目所采用的配方及工艺,均来自生产实际。在2014年,学校加大了对校内实践基地的投入力度,打造校内化工生产仿真实训装置平台。该化工生产仿真实训装置采用真实的化工企业生产工艺流程,运用仿真技术,结合化工生产真实设备、仪表及工业控制系统进行构建,全面模拟生产工艺过程。化工生产仿真实训装置平台的建立,弥补了学生在化工企业不能动手的,只能参观的缺陷,提高了实训实习质量。

三、实践教学体系教学效果

1.新的实践教学体系的实施,在一定程度上解决了当前化工专业在企业实习效果不理想的问题,提高了实践实习教学质量。

2.实施新的实践教学体系,极大提高了学生的创新实践能力,多年来本专业毕业生一次性就业率保持在90%以上。近三年来,化工专业全体学生(约200人)均参加了全国大学生化工设计竞赛,5人获得全国一等奖,18人获全国二等奖,33人获全国三等奖,其余学生获优秀奖,在广西同类高校名列前茅;同时化工专业各班级约有一半的学生参加导师课题组的科研活动,在导师指导下参加包括大学生创新创业在内的科研项目近30项,并获得不少科技成果奖,其中获广西区级“挑战杯”二等奖1项(2012年)、三等奖1项(2014年),广西高校化学化工类论文及设计竞赛,11人获一等奖,3人获二等奖。本科生以第一作者发表学术研究论文每年在2~3篇左右,申请国家发明专利2~3项。

3.“化学工程与工艺特色专业建设与实践”成果在2012年获广西区级优秀教学成果奖一等奖,其中对学生实践创新能力的培养,引起了同行们广泛关注,起到了很好的示范作用,弥补了学生在化工企业不能动手的,只能参观的缺陷,提高了实训实习质量。

化工工程师论文:基于卓越工程师培养的化工原理课程教学改革

摘要:化工原理是化工专业课程体系中的专业基础课。课程教学中我们要结合桂林理工大学卓越工程师培养计划,以学生学习为主,狠抓实践教学,将理论教学融入到实践教学中,利用教师的科研优势,在教学中实现教学与科研的有机结合,提高化工原理课程的教学效果。

关键词:卓越工程师;化工原理;教学

化工原理是一门关于化工加工过程的基础课,它为化工等工业部门提供科学基础,对化工及相近学科的发展起支撑作用。化工原理是桂林理工大学化学工程与工艺等教育部卓越工程师培养计划专业学生必修的一门重要的专业基础课。化工原理课程以单元操作为内容,以传递过程原理和研究方法为主线,研究各个物理加工过程的基本规律、典型设备的设计方法、过程的操作和调节原理。化工原理课程教学包括理论课教学、实验课教学和课程设计三个环节。本课程在整个教学体系建设中起着从基础课到专业课的过渡桥梁作用。为实现《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》而组织实施的卓越工程师教育培养计划,是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。目的是通过校、企密切合作,以实际工程为背景,以工程技术为主线,提高学生工程实践能力,造就一大批创新能力强、适应社会发展需要的优秀工程技术人员。[1-3]“卓越计划”的启动为应用型人才培养提供了良好的机遇,这为加速培养高质量化工类工程技术人才奠定了基础。使这些学生要能够满足祖国未来发展的需要,适应和引领未来工程技术发展的方向,也能够在多语言环境下工作,具有国际竞争能力。[4]桂林理工大学化学工程与工艺专业是第二批获得教育部“卓越工程师计划”的试点专业。为推进“卓越工程师培养计划”的顺利实施,加强高素质创新人才的培养,我校化工原理课程教学从多面入手,努力提高课程教学的效率。

一、加强认识实习

针对学生学习化工原理课程反映的情况,学生认为动量传递、热量传递和质量传递太过于抽象,学习很困难,我们调整了教学计划,将化工原理课程由原来的第三学期开课调整到第四学期,而认识实习则由原来的第五学期调整到第四学期初。这样学生在学习化工原理课程之前完成了认识实习,使学生对化工生产中的“三传”有了初步的认识。同时对认识实习指导教师提出更高的要求,规定认识实习的老师必须是“双师型”教师,这样学生到企业实习时,可以有针对性地将化工原理课程中“三传”问题和企业的生产工艺联系起来,使学生对“三传”问题有了感性认识。同时我们加强了与企业的合作,桂林理工大学化学与生物工程学院已和桂林立白日化有限公司、桂林莱茵生物科技股份有限公司等10余家企业签订合作协议,共建“工程实践教育中心”,为企业积极介入到校企联合培养人才奠定了基础。同时我们还聘请了大量的企业高级工程技术人员为我校的兼职教师,这样学生在认识实习时,有关单位的工程技术人员作为兼职教师参与学生的认知实习,大大提高了认知实习时的师资力量,特别是师资力量的工程实践经验,这对认识实习的效果起到很大的促进作用,使学生在认知实习时对“三传”有了很深刻的认识。

二、强化“以学为主”的课堂教学

大学教育与基础教育的区别在于从以教为主转变为以学为主。改变“填鸭式”的教学方法,激发学生的主动求知欲是提高教学质量的关键。在化工原理课程的教学中,教师们也在逐渐转变观念,采用多种多样的课堂教学方法,提高学生学习的主动性,进而提高教学效果。

1.感知性教学。教师在教学过程中,利用各种方式让学生直接感知化工生产的“三传”。由于化工生产的“三传”十分抽象,仅给学生讲授理论知识是不够的,直接感知对化工原理课程教学具有非常重要的作用。前面的认识实习就是很重要的感知性教学。为了增加学生的感知认识,学校加大投入力度,大量增加化工原理的实验设备配备,如目前我校化工原理实验已具备以下实验装置:离心泵特性曲线的测定;流体流动阻力的测定等15套实验装置。我们的老师在讲授每种传递过程都会先和学生到实验室观看对应的实验装置,并演示给学生看,使学生从感官上认识“三传”。上课时,将实现“三传”的各种设备再以各种生动、直观的动态图片展示给学生,让学生将抽象的理论与实物联系起来,明显提高了教学的实效。此外,我们对卓越班的学生实行导师制,学生在一年级就进入教师的研究室参与科学研究,使学生对这些设备的感性认识进一步加强。

2.训练式教学。在教学过程中注重学生对所学知识的反复实践训练。“卓越工程师培养计划”中,很注重对学生工程设计能力的培养,在我校有关专业的后续课程中均有专门培养工程能力的设计课程,我们的化工原理课程也有专门的化工原理课程设计,使学生能够利用所学的三传知识,系统地设计某些化工过程。此外,在课堂教学中,老师除了让学生就每个知识点进行反复训练,我们还设计题目,使学生能够就每个知识点甚至整个知识体系进行训练,并设法找到实际的“三传”设备的数据。如利用漓江为学校学生提供生活用水的设计方案就涉及到三传的许多方面。让学生身临其境地进行“三传”设备的设计和计算的训练。

3.互动式教学。在教学过程中注重教――学双方的经常性的交流互动。其实,互动式教学一直是桂林理工大学的优良传统,我们一直重视互动式教学。如在教学过程中,我们将学生分组,教师提出某个“三传”设备,每组学生自行观察,发现“三传”设备的结构特点并提出设备的工作原理,由每组学生选出一名代表,用专业术语讲出设备的设计特点和工作原理,其他组的学生努力找出该组的不足,最后教师作总结并表彰最优秀的小组(这作为平时成绩,提高了这类教学学生的积极性)。这些互动式学习,使学生能自主学习教程,并学会查阅相关文献,取得很好的教学效果。

三、实践教学与理论教学充分结合

基于卓越工程师培养,院校两级加大了投入的力度,使我们的实践和实验教学条件取得了很大的改观。化工原理课程组教师,充分利用各实践教学环节的机会,实现本课程的实践教学和理论教学的融合。由于投入力度的增大,化工原理课程所设置的实验由原来的八个增加到现在的十四个,以强化学生对各单元操作的认识。这些教学实验,为本课程的实践教学提供了很好的支撑。进行相关实验时,我们进一步强化学生所学的理论知识,重温重要的概念,使学生在实验过程中真正认识化工各单元操作的原理和作用,并运用所学的理论知识对各单元操作进行操控和数据处理,掌握提高各单元操作的工作效率的方法。由于学校的重视和学院教师的努力,近年来,我院和许多大中型企业建立了“产学研”基地,共建“工程实践教育中心”,使得学生的认识实习、生产实习、毕业设计等实践性课程的条件得到大幅提升,提高了学生学习的兴趣。在这些实践性教学的过程中,化工原理课程组的教师充分利用这些实践环节,例如,在实践教学中,要求学生了解各单元操作的设备,掌握各单元操作的特点。使学生对化工原理课程所学的知识有一个回顾的过程。学生可以根据自己学习的有关理论知识,帮企业解决生产中的实际问题,使得实践教学和理论教学得到完美的结合。我校专门构建了化工仿真实验室,建成部级的虚拟仿真教学实验中心,安装了各单元操作的模拟软件,为化工原理各出单元设计提供了良好的条件。各单元操作可以很方便、直观地看到“三传”的过程,对学生认识“三传”的本质有很大的帮助。近年来,我校加大“三井杯”等化工设计大赛的参赛奖励的力度,其中的化工班的学生几乎是每个人均参加化工设计大赛,这种全国性的大赛对学生的综合化工素质有很大的提高,当然对化工原理知识点的提高和巩固也起到很大的促进作用。

四、教学科研的有机结合

中科院院士钱伟长曾提出:“你不教课,就不是教师;你不搞科研,就不是好教师。”[5]可见科研在教学中重要地位,要培养创造性人才,建立一支高水平的教师队伍,必须提高教师的科研水平。桂林理工大学历来重视教师科研能力的培养,制定了一系列有利于教师科研能力提高的政策和奖励措施。促进了我校教师科研水平的提高,建立了一支高水平的教师队伍。我校化工原理教学课程组教师具有较好的科研背景,大部分教师是国内名牌大学毕业的博士,科研能力强。目前,每个教师都承担了国家自然科学基金等项目。这些项目的承担为卓越班的学生直接参与教师的科研活动提供了保障。同时,教师可以通过科研促进自身知识结构的更新、知识体系的完善和对学科前沿的洞悉。这为教师更新教学方法,改革教学内容奠定了坚实的基础。也会提高教师将科研成果转化为教学内容的比重,提高学生接受前沿科学理论的程度,扩宽了学生化工原理基础知识、了解化工原理的最新研究进展及学科发展的方向。这对提高学生的创新思维能力,加强学生对各单元操作的理解,提高学生分析问题、解决问题的能力大有裨益。

总之,“卓越工程师培养计划”对课程教学提出了更高要求。今后在化工原理的教学过程中,我们将进一步围绕提高课程教学效果为目标,探索研究实践教学、以学生为主体的教学以及科研在教学中的作用等,实现教、学相互促进,师生共同发展,提高化工原理教学效果。

化工工程师论文:某校化工专业“卓越工程师”人才培养改革思考与实践

摘要:我校化学工程与工艺专业2012年成为国家首批“卓越计划”试点单位,目前已经有2届“卓越计划”毕业生。针对“卓越计划”实施过程中存在的问题及解决途径,从培养方案修订、课程体系改革、校企联合培养、教学团队建设、课程与教学资源建设、教学方式方法改革、实践教学环节改革等方面探讨了化学工程与工艺专业“卓越工程师”人才培养。

关键词:卓越计划,教学改革,化学工程与工艺

引言:

依据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》,2010年6月教育部启动实施了“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)。拟用10年时间,培养“面向工业界、面向世界、面向未来,创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才”。2012年,我校成为国家首批“卓越计划”试点单位。

我校石油化工专业的毕业生就业具有较强的针对性,本文针对我校石油化工特色及本专业毕业生的就业特点,为了适应“卓越计划”应用型工程师的培养目标与要求,我校结合自身的优势与特色,从培养思路、培养方案修订、课程体系改革、校企联合培养、教学团队建设、课程与教学资源建设、教学方式方法改革、实践教学环节等方面进行改革与实践。

一、培养模式的改革与优化

1.培养方案修订。根据《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》的精神和要求,结合我校实际情况,对化学工程与工艺专业人才培养方案做了调整与修订:

针对教育部“专业认证”中对学生12项能力的要求,学院组织了专家组对化工15级人才培养方案进行了专题研讨,对照学生12项能力要求,划分课程群,针对每门课程,划分知识点,优化整合每门课程的知识点,从而形成了特色更加鲜明的课程群。全面启动了教学文档的改革,从“教学大纲”、“授课计划”、“考试大纲及试卷”、“学生课堂随堂记录”、“学生成绩评价”、“教学反思”等到“课堂形式组织”,全部围绕学生12项能力要求,重新进行修订与调整,让学生更加受益,期望使学生毕业5年后能够达到培养目标要求,成为具有“较强工程实践能力的工程应用型人才”。

2.课程体系改革。教育部提出的“专业认证”着重强调了培养学生“解决复杂工程问题的能力”。因而就《化工设计》这门课程,分别聘请了“瑞派工程公司”副总经理雷云周、副总工程师吴伯明讲授了“换热器设计”、“配管设计”、“车间布置设计”、“反应器设计”等模块的知识点,进一步加强学生解决复杂工程问题的能力。

化学工程与工艺专业卓越班《仿真实习》两周在“中石化茂石化分公司培训中心”、“中石化茂名石化分公司研究院”进行仿真课程练习,其中包括“常减压蒸馏”、“延迟焦化”、“催化裂化”、“丙烷脱沥青”、“实沸点蒸馏”等装置仿真练习。得到学生一致好评,反馈效果良好!

二、校企联合培养

近两年我校依托茂名石油化工公司、湛江东兴石化公司和广州石化公司等企业,获批三个部级工程教育实践中心。使得化工认识实习、仿真实习及生产实习等实践环节得到保障。充分利用可共享资源,培养工程素质好、动手能力强、踏实肯干的应用型人才。取得学校、学生、企业、社会多方共赢的效果,实现良好的社会效益和经济效益。学生在企业学习情况,由专家组采用现场考察或问卷调查等方式检查企业培养方案的落实情况。

我校已制定完成“企业参与的3+1人才培养模式”实施细则,聘用企业技术人员参与制定人才培养的有关制度,明确人才培养过程中学校、学生、企业的权责,制定培训费用、兼课人员的酬金发放、学生的实习生活补助等事项。学校与企业签订“实习基地建设协议”、“毕业生就业见习基地建设协议”等。完善各种配套管理机制,为落实人才培养方案提供保障。

三、教学团队建设

1.学习交流,提高水平。近年来,我校化学工程与工艺专业教师几乎每位教师都会参加各类专题研讨会,学院支持教师多进行学习交流,提高业务水平。提高本专业教师队伍的整体素质和水平。

2.加强指导,培养青年教师。为青年教师配备导师,发挥老教师对新教师的“传帮带”作用。另外,有计划地组织教师以科技专家特派员、生产单位挂职或定期调研培训等形式到石油化工企业,深入生产一线,了解生产技术状况及急需解决的生产问题,加强学术交流和联合科技攻关,鼓励教师参与企业的科研活动,开展科研技术服务工作,为企业解决生产难题,提高生产效率和经济效益。

3.外聘专家,提升实力。聘请国内石油化工领域著名专家作为客座教授和学术顾问,指导学科专业的建设。充分利用茂名石化公司人才资源,聘请优秀专家及技术人员担任客座教授、兼职教师,进行生产实习指导、生产技术专题讲座、毕业论文指导等教学活动,并加强学术交流和产学研合作。聘请参与人才培养企业的各层次的技术人员、工人师傅进行石油化工工程能力、生产技术、实际操作等的指导。从而,建设一支熟悉社会需求、教学经验丰富、工程技术能力强、专兼职结合的高水平教师队伍。

四、课程与教学资源建设

1.加强精品(资源共享)课程建设。化学工程与工艺专业《石油炼制工程》、《有机化学》、《物理化学》已获批为省级精品课程、广东省精品资源共享课,并有良好的教学网站资源。《石油化工工艺学》为校级精品课程,校级精品资源共享课。另外,2015年,《化工设计》、《化工热力学》等申报校级精品资源共享课。

2.丰富教学手段。另外,本专业还建立了“油类”课程群精品课程网站。利用网络平台进行远程教学,教师可通过校园网提供教学资料、实验资料,并进行辅导、答疑、批改作业、组织讨论等。利用全国高校教师网络培训系统,积极开展教师网络培训。

3.推进教材建设。联合国内石油化工高校编写出版高水平、适用的石油化工特色鲜明的系列教材。如《认识、生产实习指南》、《石油产品应用技术》、《石油化工专业英语》等。与企业技术人员合编更结合生产实际的《化学反应工程》、《化工原理》、《化工热力学》、《化工设计》、《石油化工工艺学》、《石油炼制工程》、《石油化工安全生产管理》等特色教材。

五、教学方式方法改革

1.理论联系实际,第二课堂建设与改革。我校化学工程与工艺专业基于学生工程实践能力和工程设计能力的培养,开设了三类有特色的“第二课堂”竞赛训练:“石油产品分析检测竞赛”、“大学生化工设计大赛”,“化工原理实验技能操作竞赛”。学生参与积极性高,反映理论与实践得到完美融合!

2.科研促进教学,师生课外科技活动促进教学方式改革。学校为化学工程与工艺专业提供了良好的课外科技活动创新平台,以课外科技活动促进教学方式改革。如“大学生创新创业训练计划项目”、“1+1导师成长计划”等课外科技活动,项目进展顺利。

3.生产促进教学,课堂实践促进教学改革。化学工程与工艺专业各类课程均进行了课堂实践改革,同时引入“项目化”教学模式和“课堂实践”教学模式。利用企业工程项目,培养学生工程设计能力;另外通过采取项目教学,改革化工设计课程的教学;其次是强化增加毕业环节设计类题目的比例。如《化工设计》、《专业英语与科技论文写作》、《石油化工工艺学》等课程在教学过程中引入各种与教学内容相关的“项目”,让学生以项目为载体,以团队形式完成课程项目,同时在课堂中鼓励师生交流项目成果及心得。对表现好的团队或学生给予肯定与奖励。锻炼学生文献调研能力、团队协作能力及语言表达等各方面能力。

六、强化实践教学环节

1.完善实验实践教学平台建设。完善校企共建的部级工程实践教育中心(中国石化集团茂名石油化工公司、湛江石油化工公司、广州石油化工公司)及相关产学研基地、实习实践基地平台建设,推进石油化工工程教育中心(广东省实验教学示范中心)、学校石油化工工程中心、石油化工工业中心建设。

2.有效增加实践教学时间。实施“企业参与的3+1人才培养模式”,实践教学时间增加到1年以上,大部分专业实践教学在企业进行。聘请参与人才培养企业的各层次的技术人员、工人师傅进行石油化工工程能力、生产技术、实际操作等的指导。努力提高学生的工程能力和工程素质。

3.充实实验教学内涵。根据“卓越工程师教育培养计划”培养标准要求,改革实践教学内容,改善实践教学条件,创新实践教学模式,增加综合性、设计性实验,倡导自选性、协作性实验。增加实验教学内涵,教学内容注重工程意识培养。为培养学生实践能力、创新能力,在实验教学过程中注意“四个相结合”:(1)实验技术研究与理论教学研究相结合;(2)实验内容与教师科研(教研)成果相结合;(3)专业技能竞赛与实验教学相结合;(4)创新实验教学与科研项目相结合。

七、结论

在专业人才培养改革过程中,也遇到很多问题,比如校外专家外聘教师的课酬太少,聘请校外专家来上课比较困难,另外负责联系的老师工作任务增大,而工作报酬没有体现。另外本专业学生人数太多,在培养质量方面还需要更多的思考与改革。尤其是实践环节,学生人数多,分组多,教学场地得不到保障等问题都需解决。

化工工程师论文:化工专业认证和卓越工程师培养背景下化工热力学课程教学改革

摘 要 卓越工程师教育培养计划是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目。化学工艺专业是我校实施教育部“卓越计划”的重点学科之一,我们对化工热力学课程进行了教学改革和探讨,对师资队伍建设,优化课本内容,现代化软件的应用,教学与本校特色专业建设相结合方面提出了思考和建议。

关键词 卓越计划 化工热力学 教学改革

近年来,我国参照有关《华盛顿协议》成员国的做法,开展了面向我国本科教育专业进行工程教育专业认证工作。“卓越工程师教育培养计划”旨在全面提高我国工程人才培养质量,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高素质各类型工程技术人才。我校的化学工艺专业于1998年获原化工部高等学校重点学科,同年获得硕士学位授予权。2004获湖北省教育厅“有突出成就创新学科”,2006年为湖北省第四批立项建设的拟增列二级学科博士学位点。化工热力学课程在化工类人才培养中起着承前启后的作用,是基础课和专业课之间不可缺少的“桥梁与纽带”。同时,化工热力学又是应用性很强的课程,它的内容是后续分离工程、化学反应工程等课程的重要基础,其核心任务在于培养学生分析问题和解决问题的能力,提高学生将热力学基本原理应用于化工技术领域能力的目的。为更好地推进“卓越工程师教育培养计划”,仅仅将书本中的知识讲解给学生是远远不够的。化工热力学课程教学改革需要在激发学生兴趣的基础上将理论知识和实际运用结合,公式概念和现代化设计软件结合,根据自己学校本身化工专业的特色和优势,开展相应的化工热力学教学工作。本课题将以我校化工与制药学院化学工程与工艺专业的本科生为研究对象,围绕我校化工专业认证与卓越工程师培养背景下化工热力学课程教学中贯彻工程实践能力培养的教学方法改革与实践,提出一些建议和思考。

1 加强师资队伍建设,提升整体素质

事业要发展,关键在人才,基础在教育。基础教学工作需要强大的师资力量作为后盾,只有完善的教学系统,才能定制出一套帮助学生学习的好方法。化工热力学是化学工程的基础学科,具有很强的理论性和应用性,书中有大量的公式和定律,不乏较多的难点,这些对教师如何很好地提升教学效果,让学生听得懂,用得到,有很大的挑战。目前,学院一些教师对书本上的理论知识熟悉,但工程经验以及理论教学和实际运用之间的相互转换相对薄弱,这让学生在学习的过程中或因理论知识过于枯燥而影响学习积极性,这不仅阻碍了教学效果,也不利于适应经济社会发展需要的高质量人才的培养。针对这些问题,学校应该采取措施,建设一支以“卓越计划”为根本的高水平的师资队伍。(1)注重优秀教师的引进,优先聘请既有化工生产实践经历,又懂得化工热力学基础教学的优秀老师;(2)学院要加大校企合作力度,让老师有更多的机会深入实践,在实践中切实感受理论与实际生产之间的差别和联系,在以后的教学工作中能更好、更全面地将化工热力学中的理论知识与工程实践结合起来。(3)教师之间定期开展教学工作会议,反馈近期教学中遇到的问题,对那些教学过程中学生普遍存在的疑问和教学难点要集中讨论,给出解决方案,动态教学提升教学质量。(4)学校应与其他院校建立学科教学网络,共享教学成果与心得,从中汲取好的教学方法和新的教学思维,提升学科的教学质量。

2 优化课本内容,重视化工热力学课程学习的应用性

“理论与实际结合,原理与应用并重”应该是化工热力学教学内容的优先考虑条件。化工专业认证和卓越工程师培养背景下化工热力学课程的教学应该旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,课程的教学既要有专业性,又要有社会实用性。对于化工热力学书本内容上的教学提出以下几点建议。(1)根据专业认证与卓越工程师培养的要求,根据学校教学计划的调整,课时的缩减,重构符合工程认证与卓越工程师培养计划的化工热力学课程教学内容体系;(2)根据化工热力学基本概念多、公式多、推导多,难点多的特点,重视化工热力学学习内容的联系性,例如从流体的P-V-T关系及热力学性质出发,到流体的相平衡和化学反应平衡,最后与传质、分离,反应工程相联系,将基础内容联系起来,对于复杂问题的解决很有帮助;(3)提出“从生活中来到生产中去”教改思路,启发学生在日常生活中用热力学的原理去分析问题。比如冰箱的工作原理与空调是否相同?打开冰箱门能起到降温的效果吗?通过这些生活例子引入讲解制冷循环与热泵循环的原理,可以使学生的理解和掌握这类循环的应用;(4)收集化工生产中化工热力学的应用实例,在教学中注意与工程实践相结合,以生动的例子来讲解热力学原理的应用。如“液化气成分的选择”、“以压缩天然气为燃料的出租车的里程问题”以及“低温热管降服青藏铁路冻土‘多动症’”、“化工热力学与遏制全球变暖的关系”等科学前沿成果等这些与教材和生活紧密结合的化工生产实例都可以运用到化工热力学的教学中。

3 加强现代化软件的应用

当前,计算机技术已经广泛应用到化工科研,设计和生产等各个领域,大部分工程设计和实验研究都需要借助强大的化工软件。热力学性质计算和化工过程模拟分析都可以借助化工软件来实现。在化工热力学课程教学的过程中,应该加强现代化软件的应用,将专业知识和计算机软件应用相结合,让学生能运用已学的现代化化工软件来解决课本和生活中的实际问题,模拟和分析简单的化工过程。对于流体P-V-T的教学时,可以引入Math-ematica软件求解立方型状态方程的根,也可以采用Newton-Raphson迭代法数值求解。讲解相平衡时,将工程上常用的Aspen Plus软件引入到气液相平衡计算中,模拟精馏分离甲醇-水混合物的过程。对于数据计算类,包括实验数据处理、物料衡算、能量衡算、精馏塔设计计算和经济评价等,可以运用Matlab,Visual Basic等常用软件。现代化工软件的学习不仅可以培养学生的学习兴趣提升综合实力,也为后续的化工分离工程等学科的学习打下基础,增强了工程意识,适应了化工专业认证与卓越工程师培养的要求。

4 将教学与本校专业特色建设相结合

学校专业特色建设是提高办学质量的关键所在。近十多年来,高校超常发展带来一个负面化问题是同质化严重,学校特色淡化。我校的特色学科化学工程与技术为地区经济提供了巨大的帮助,是中南地区唯一培养化工矿山相关专业人才的本科院校,在磷资源开发利用方面,学术水平居于全国领先地位。湖北省磷化工中心就设在学校。除了在磷资源开发方面,石油炼制,精细化工等都是学校的特色专业。学校在化工方面有自己的特色和发展,化工热力学也是大化工方向的基础课程,可以将本课程的学习与学校化工特色专业相结合,这样既有先进的思想做指导又可以为我校特色专业的发展培育人才,为国家走新型工业化发展道路,建设创新型国家和人才强国战略服务,符合卓业工程师教育培养计划的初衷。学校的超临界流体萃取新技术可以运用化工热力学中的气液平衡和气固平衡来解释,书本上所介绍的直接式热泵精馏、间接式热泵精馏、闪蒸再沸式热泵精馏、蒸汽喷气式热泵精馏和吸收式热泵精馏过程,如果是仅仅依赖教师课堂上的讲授,学生只能简单地了解这些技术,讲到这些技术时可以将学生带到学校的精细化工中试车间,让学生直观地感受这些工程技术,然后辅助热力学上的知识讲解,可以让学生更好地掌握这些知识。利用学校化工特色专业现有的资源,开展更多这样生产实践活动,对化工热力学的教学工作有很大帮助。

5 结语

针对化工热力学课程的教学,国内许多高等学校都进行了一些富有意义的探索,如开展化工热力学精品课程建设、双语教学研究等方面的尝试。但迄今为止,基于化学工艺专业认证背景,结合卓越工程师培养的化工热力学课程工程实践教学的探讨,还亟需更多研究。大化工依然是有前景的有生命力的工程技术和制造行业,化工热力学课程的教学需要更为科学、深度的改革。始终本着以培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,对促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量为目的,深化对化工热力学课程教学的改革。

化工工程师论文:化工卓越工程师培养的实践教学体系研究

摘要:结合实施卓越工程师计划的实际需求,论述了化工卓越工程师培养中的实践教学体系建设,并对优化现有实践教学资源环境,加强大学生实践实习基地建设进行了研究。

关键词:实践教学体系;构建;新思路

一、引言

2010年6月,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”,提出了高等工程教育的改革方向:一是行业企业深度参与培养过程,二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才,三是强化培养学生的工程能力和创新能力。高等工程教育的本质是工程实践,实践教学是高等工程教育的重要组成部分。我们以实践教学改革为突破口,对构建适应“卓越计划”要求的化工类工程型本科实践教学体系进行了积极探索。

二、目前化工专业实践教学环节存在的问题

1.专业基础知识教学与实践教学各成体系,缺乏综合化和融合。依据目前化工专业的培养计划,前期课程设置大多为基础课,教学过程中偏重对知识的传授,主要教学模式是教师讲、学生听、互动式教学偏少,理论应用于实践的训练方式僵化,即使设置了实验课时,但未与工程实践相结合,最终导致学生感觉基础理论知识抽象,理解和掌握困难,专业基础知识教学与实践教学的不融合,最终导致学生专业理论知识应用于工程实践能力薄弱。

2.实践教学基地建设薄弱,实践教学缺乏深入性和实际价值。化工实践教学环节包括认识实习1周、化工设计1周、生产实习2周,毕业实习3周,毕业设计13周,但由于实践基地建设薄弱,企业安排学生实习积极性不高,多是老师联系好单位,由现场技术人员多技术进行讲解后学生参观。化工工序多且复杂,如果短时间实习只能看到某个局部或工序,很难了解全过程。学生动手参加生产实践机会少,使得学生对具体内容及施工组织管理难有深入的了解,毕业后工程实践能力差,难以独立承担工程任务。

三、构建培养化工卓越工程师的实践教学体系的总思路

按照卓越工程师人才培养要求,以行业企业需求为导向,以工程实际为背景,以工程技术为主线,通过密切高校和行业企业的合作、制订人才培养标准、改革实践教学模式、建设高水平工程教育师资队伍、扩大对外开放,着力提升学生的工程素养,着力培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。在满足通用标准和行业标准的基础上,充分体现我校的专业特色和目标定位,体现行业背景和服务面向,避免“卓越工程师教育培养计划”千校一面。

四、化工卓越工程师培养的实践教学体系构建

结合我校化工专业的发展现状,形成“四层次、三结合”的递进式实践教学体系。

“四层次”是指实验教学分为基本认识型实验、设计型实验、综合型实验和研究创新型实验。基本认识型实验层次面向一年级学生,学生选择一个集成项目,通过认识型实验对该集成项目有一个全面了解,明确各模块的主要任务。设计型实验层次面向一、二年级学生,该层次强调学生自己动手,注重基本技能训练。综合型实验层次面向二、三年级学生,强调学生学习的自主性。注重知识的综合利用。研究创新型实验层次面向三、四年级学生,学生根据自己的兴趣、专长选择一个创新型项目,在教师的指导下完成该项目,强调学生的创新性,注重研究过程而不是研究结果。

“三结合”是指实习和毕业设计环节做到产学研结合、课内外结合、校企结合。学生实验、实习内容均来源与生产实际。企业为学生提供多种化工生产过程的操作岗位,使学生了解工艺流程、设备、测量和控制系统,熟悉工厂生产装置、运行管理、环境保护等相关法规;参与企业一定规模的技术改造或新系统建设项目的立项―设计―工程施工―试车全过程,参与生产及运作系统的设计、运行和维护、新产品开发和设计。

根据企业生产的技术改造、新建项目及其相关的研究开发需要,由学校和企业(或设计院)共同选定合适的设计题目提供、指导学生完成相关设计任务。使高校与企业、市场紧密稳定地结合;学校与企业共同管理、共同考核,确保实践环节教学质量,形成企业工程实践教育基地运行管理长效机制,充分满足学生生产性实习和顶岗实习的需要。校企合作,引入现代企业理念和管理模式,与合作高校共同制订工程实践教育中心实践条件建设规划,共同进行企业学习阶段实践环境设计、生产性实训项目开发、企业文化氛围建设等,努力营造真实或仿真的职业氛围。编制教育中心各实践环节教学基础文件,开发、研制校企结合的实训实习讲义、指导手册等,进行模块化、实境训教、项目导向等实训实习教学改革,构建校企结合的实践教学体系。完善实践教育中心兼职教师管理制度,聘请企业专业技术骨干参与实践课教学与管理。完善学生实训实习管理制度,与高校共同制定学生实训实习评价标准,共同建立与企业需求人才培养模式相适应的实践教学运行管理机制,加强顶岗实习的过程管理和质量监控,确保实践教学质量。

五、构筑地方高校化工卓越工程师培养的实践教学新体系和新思路

1.人才培养方案应体现工程知识、工程素质和工程能力培养的综合特征。特别在实践教学环节的设计上,应与工程实际紧密结合:一是实验课,包括基础课程和专业课程实验,通过整合实验课教学内容,将综合性、设计性实验的比例提高至80%以上;二是课程设计,包括基础课程和专业课程设计,通过课程设计,训练学生的基本工程技能;三是实习,包括课程实习和毕业实习,通过生产一线的工程训练,增加学生接触社会的经历;四是毕业设计,通过结合工程实际,培养学生的工程设计能力;五是课外实践活动,通过产学研合作、参与教师科研项目及校园各种科技活动,营造浓厚的工程实践氛围。

2.改革培养方式与途径。第一,实行双导师制。即实行学校导师+企业导师联合指导模式,使学生尽早接触工程实际和参与到导师的科研课题研究工作中,发挥校内外导师各自的优势共同对学生进行学业、课题研究、企业现场实践和职业生涯发展规划方面的指导,使学生能够参与企业工程方案的设计和开发,有机会提出、审查、选择为完成工程任务所需组织管理能力。第二,基于项目的“研中学”、“做中学”教学模式。在工程基础课程和工程专业课程教学过程中,将全面探索基于项目的研究性教学模式,采取以问题为导向,以大作业、专题研究报告、文献综述报告、研究性实验报告等为载体的探索式学习模式,培养学生从工程全局出发,综合运用多学科知识、各种技术和现代工程工具解决工程实际问题的综合素质。第三,实行产学研一体化培养。一是校外产学研结合,充分调动企业界、工程界和国内外各种资源;二是校内产学研结合,充分利用校内研究基地、工程中心、重点实验室以及校办产业的资源;三是教师讲授产学研结合,将自己从事科学研究、服务社会过程中的经验与成果融入教学。通过这样的产学研结合的教育教学,强化学生工程意识、工程素质和工程能力的学习和锻炼,培养具有“卓越工程师”素质的专业人才。

3.校企合作建立校内外实践教学基地。密切结合地方性、工科性特点,拓展校企产学研三联动的合作教育体系。企业由单纯的用人单位变成联合培养单位,高校和企业共同定制培养方案,共同实施培养过程,解决原来实践环节与应用脱节,零碎,不成体系的问题;引进符合专业发展方向的企业,在学校营造产学研一体化的工程教学环境,建立校内实践教学基地,将工程专业要素融入实训(实验)室中,让学生在模拟的工程环境下、真枪真刀地进行专业学习和实训。教学管理与企业运营合一,让学生在教师与工程技术人员共同参与下进行工程技术难题研发。

与企业合作:连续7年在北京燕山石化开展学生毕业实习实践教学,口碑良好,实习基地稳固;2006年,成立了离子热合成研究所,推动离子液体的规模化合成,2007年,与大连天宝公司建立合作关系,企业参与人才培养,教师参与企业技术攻关,在轻化工产品助剂开发方面合作良好。2011年,与芜湖恒耀公司建立合作关系,互派人员开发锂离子电池电解液。目前正在筹建表面处理产品开发实习基地。已同企业达成初步意向,由企业投资40万元,建设相关工艺设备。主要的工艺、设备包括:去离子水生产设备一套,表面处理产品反应釜2~3套,相关检测设备。未来在此基地上实习生产所用原料全部由企业承担,实习过程中由于学生操作不当等原因生产的不合格产品由企业回收。

六、结语

卓越工程师培养计划是国家重大改革计划,而化工卓越工程师培养作为其中重要的组成部分,应该不断更新教育思想,转变教育观念,不断思考如何构建与我国产业协调发展的教育模式,如何制定、汇编一整套适用于地方高校化工专业实践教学管理的规章制度和实施方案,构成完整的管理体系和保障体系,推动大学生实践教学朝着制度化、规范化、高效化和现代化方向健康发展。

基金项目:研究成果来源于辽宁省高等教育学会“十二五”高等教育研究课题――培养化工卓越工程师的产学研三联动实践教学研究;大连工业大学2010校级教改项目――化工卓越工程师培养的产学研三联动实践教学研究

化工工程师论文:景观监理工程师在小区绿化工程中的作用

摘 要:随着社会不断发展、人们对物质文明和精神文明的不断追求,不论在北京、上海这样的大城市,还是二线中小城市,乃至

景观监理工程师顾名思义,就是景观绿化工作中的监理工程师。本文中我们着重讨论景观工程中监理工程师的职责作用,以及景观绿化工程中应注意的内容。在景观绿化工程中,监理工作的主要内容有:

1 协调促进施工过程中安全生产、文明施工

虽然目前实施的《建设工程监理规范》并没有明确监理应对施工安全进行监控,目前出台的国家法律也未明确监理应承担施工安全,但从另一个角度看,若没有可靠的安全生产管理做保障,质量保证体系正常运转就会大打折扣,从而无法保证质量和工程目标的顺利实现。为此,监理工程师必须有效介入施工安全管理。

2 对本工程进度、质量、投资进行控制

对工程进度、质量、投资进行控制是监理工程师的基本工作内容,主要表现在如下方面:

(1)在小区绿化工程中,包含有园建和绿化植物两个部分,作为景观监理工程师,不仅要在园建施工过程中把握好各种原材料的质量问题,如水泥、钢筋、混凝土、石材、木材等,更重要的是把握好对各种苗木质量的筛选,以及确保绿化工程中的施工规范,CJJ/T 82-99《城市绿化工程施工及验收规范》对绿化工程中每个环节都有相关的规范标准,如:

①种植前土壤处理,达不到种植土要求的,将不允许进行下道工序。②种植穴、种植槽的挖掘,根据设计图纸中苗木规格,有相应的种植穴、种植槽的规格。③苗木种植前的修剪特别是大树移植前的修剪问题,在小区绿化中,建设单位往往为了景观效果而要求施工单位对大树、花灌木等苗木进行全冠移植,这样对大树、花灌木的成活率是有较大危害的,一但操作不得当,结果反而适得其反。所以,在遇到这样的情况时,要严格要求施工单位对大树全冠移植按照操作规范执行,同时对必须进行修剪的苗木,应做到建设单位和施工单位之间协调一致。④树木支撑、绿篱、色块的修剪、苗木浇水、植物喷药等,都必须严格按照规范执行。

(2)监理工程中“报验”是极其重要的一个环节,绿化工程中对报验的要求有:①材料(苗木)进场不报验或未经检验合格的一律不准擅自使用;②工序不报验或未经检验或检验不合格的一律不准擅自进入下道工序或擅自隐蔽;③报验时限:材料进场后且在使用前24小时提出报验申请。工序施工完成包方已经自验合格且在进入下道工序前24小时提出报验申请;④报验资料:报验单必须使用《建设工程监理规范》中规定的表格,报验时相应报验单上要求的所有附件必须齐全。

(3)景观监理工程师应积极主动地与建设单位沟通,确保工程进度、质量等,如遇到施工现场与图纸设计不符的情况,监理工程师应严格按照图纸设计对施工单位实行监督权。但在实际工程中,图纸设计不合理的情况也时有发生,特别是绿化工程中苗木选择方面,景观监理工程师需在与建设单位沟通的前提下,给出其专业意见。如产生工程变更,则应遵循以下两点:

①工程变更应由项目业主方、设计单位或承包单位提出;②工程变更无论由何方提出,均须按《建设工程监理规范》中有关工程变更管理程序的要求来进行。

3 管理绿化工程中的合同及资料信息等

(1)景观工程的监理工作和其他工程一样,监理工程师每天要对当天工程情况进行记录,特别注意记录自身同建设单位和施工单位的交涉、讨论等内容。

(2)监理例会也是必不可少的,原则上每周固定时间召开监理例会,因绿化工程灵活机动性较强,所以每周可根据施工进展情况选择召开室内或现场监理例会,时间也可灵活掌握。这有助于建设单位了解工程进展情况,掌握全局,对施工单位提出意见和建议;也有助于施工单位向建设单位提出工程中出现的问题,利于解决问题。监理单位在监理例会中协调全局,有助于保障工程进度和质量等。

4 做好工程建设中的组织协调工作

在小区绿化过程中,因为人员混杂,某些工程中会有小区业主、物业管理、主体工程内的施工人员等多方人员夹杂其中,这就需要建设单位工程师与施工单位项目经理或技术员协调各方,避免矛盾,促进工程安全、文明、稳定开展。

总之,景观监理工程师是一个枯燥、辛苦的工作,工作场所通常都是户外,冬冷夏热,但正是这样,才需要有激情、有耐心、熟练掌握相关技能的优秀工程师来驾驭这一工作,为使园林景观建设一步一步走向新的辉煌贡献自己的力量。

化工工程师论文:卓越化工工程师人才培养研究探讨

摘要:针对目前大学工程教育现状和“卓越工程师”人才培养的具体要求,以化工专业为例提出了建设“双师型结构”教学团队、改革人才培养方案、构建科学课程体系及强化教学管理等实施方略。

关键词:卓越化工工程师;双师型教师;课程体系

作者简介:刘慧君(1967-),女,湖南长沙人,南华大学化学化工学院,教授;王延飞(1965-),男,湖南衡阳人,南华大学化学化工学院,副教授。(湖南 衡阳 421001)

基金项目:本文系湖南省教学厅教育教学改革研究项目(项目编号:湘教通[2011]315-191号)、湖南省教学厅教育教学改革研究项目(项目编号:湘教通[2013]223-215号)、南华大学教育教学研究项目(项目编号:2009PP201)、南华大学教育教学研究项目(项目编号:2011CZ003)的研究成果。

2010年6月13日,教育部《关于批准第一批“卓越工程师教育培养计划”高校的通知》揭开了我国工程教育历史新的一页。卓越工程师教育培养对于提高学生的工程实践创新能力、调整人才培养结构、提高人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用。参与实施“卓越工程师教育培养计划”的院校纷纷与企业合作,制订卓越工程师培养方案。然而,大多以培养应用型人才为主的二本院校并没有进入这一计划。本文对工程应用型大学存在的问题进行分析,并以卓越化工工程师培养过程为例进行初步探索。

一、卓越化工工程师培养现状

1.培养目标定位模糊

工程教育的目标就是要培养学生具备系统的专业理论知识、熟练的工程实践能力、全面的社会认知和积极的创新追求精神,使其成为符合社会要求的工程师。[1]目前,大部分本科院校在人才培养模式的设计和教学培养方案的制订过程中,虽然都提到培养“厚基础、宽口径、高素质、强适应的复合型高级专门人才”,但在实际执行过程中却受到各方面因素的影响,专业技术知识、实践动手能力培养和综合性的内容不断地削弱。特别是现在考研内容的要求和导向,学生更加追求学术和理论的内容,最终导致了教育目标和理念认识上的模糊。

2.课程体系更新不及时,未能体现当代大学教育要求

课程体系是大学人才培养的主要载体,是大学教育理念付诸实践和人才培养目标得以实现的桥梁。而当前高校的课程体系设置主要存在着以下问题:

(1)封闭和僵化的课程体系、教学内容不适应时展和变化,课程设置的单一与教学内容的陈旧使得大学本科教学质量令人担忧,教学内容“吐故纳新”的比例严重不足。

(2)教学内容过深过细,教材越编越厚,派生性、细节性的内容越来越多。

(3)课程设置中把学生当做“知识容器”,认为“脑子是存贮事实的仓库”,教学就是用各种知识去填满“仓库”,强调多记多识,忽视了让学生掌握获取知识的方法,学科壁垒严重,学生的发散思维能力、想象能力和解决系统性工程问题的能力较差。

(4)课程设置中普遍呈现各种类型的“拼装式”课程模式。各门课程缺少与重大研究项目、工程课题及相关内容的充分结合,导致学生探究兴趣和动手能力相对弱化,不利于创新能力的培养。

(5)实践环节教学模式单一。有些工科高校很少与企业沟通交流,导致企业不愿意为学生提供实习的场所。同时,有些学校和教师对实践教学不够重视、管理疏忽,便出现见习成了参观,实习成了见习的现象,课程设计题目年年一样,重复率太高。[2]

3.师资队伍中工程实践能力良莠不齐

从教师队伍来看,具有丰富工程教育经验的教师多已退休,作为教学主体的新生代教师大多是直接由学校毕业的博士或硕士。由于他们缺乏从事工程实践的经验,工程实践训练能力弱,由此培养出来的学生同样缺乏工程实践能力。此外,学校也缺乏相应机制吸引企业中具有丰富实践经验、适合从事教学工作的工程技术人员到学校来为学生授课。

另外,部分学生职业规划不明确,学习动力不足,自主学习精力投入不够。

二、卓越化工工程师培养方案的实施

1.加强师资队伍建设,优化师资结构,突出教学团队的建设

(1)在师资队伍建设中,确定引进和培养双师型教师为主。对于专业课程教师的引进,可以通过两个途径来改革过去一味从高校博士生中引进教师的模式。第一,从企业引进具有硕士文凭以上的、具有丰富实验经验的高级工程师来校从事专业课教学,采用短期聘任与长期聘任相结合的方式。他们的授课方式主要以现场教学为主,其授课内容主要以与工程紧密结合的教学内容为主。第二,将在校的年轻教师送到企业从事博士后研究,或者采用暑假短期工的形式,将专业老师送到相关的企业进行短期培训,以提高他们的实践经验。

(2)在教学团队的建设中,重点建设“双师型结构”教学团队。近年来,高校各级教学团队应运而生,但双师型结构教学团队的建设并未出现,因此建立双师型教学团队是目前教学改革的重要内容,是实现工程应用人才培养目标、培养具有创新能力的卓越工程人才的有效措施。双师结构教学团队是以课程建设为载体,由校内专任教师和合作企业兼职教师共同组成结构合理、相互协作、能力互补的教学组织,团队成员既有深厚理论知识和教学能力的专任教师实施理论教学,又有实践经验丰富、具备很强的实践操作能力的企业兼职教师提供强力的实验技能实训,形成良好的年龄、学缘、知识结构和以中青年为主体的师资队伍,为实现新型人才培养目标提供了师资保障。

2.专业建设和人才培养模式的改革方案

(1)在专业建设过程中,灵活把握专业的培养方向、培养目标和培养模式。专业建设的方向必须与社会背景、产业背景、职业岗位背景及其发展趋势密切相关。在专业方向的选择上,要和其他院校相同专业保持一定的差异性,实行“错位策略”。在化工专业建设过程中既要考虑专业改革的连续性和循序渐进,又要立足专业实际发展和适应社会需要,积极探索专业改革的新思路。

(2)改革人才培养模式以适应化学工程领域对人才的要求。在化工专业人才培养方案中植入工程实践课程和创新思维,发挥工程实践教育在人才培养模式中的作用。其定位于培养“宽口径、强基础、厚工程实践及创新力、创业力”的化工专业人才。具体措施是:建立产学研合作培养模式,将学生暑假工、校外实习和毕业设计与学生的创新能力及今后的工程实践能力有机结合起来,正确引导学生利用暑假到相关的化工行业进行暑假工,提升学生对专业的认知能力;开展面向校企合作关系良好的企业的订单(定向)式人才培养模式。积极鼓励企业在学校设立专项奖学金,奖励有志献身化工产业、学习优异、表现优良的学生。

3.建构科学的课程体系,加强课程建设与教学资源整合

(1)推进课程体系与教学内容改革。在课程体系构建上,以拓宽基础、增强学生的工程实践和创新能力、提升学生今后的创业能力、办出化工专业特色为基本原则,在精选内容、提高起点、避免重复的基础上,将课程体系分为理论教学、实验教学和实践教学三个层次。理论教学层次进一步分为必修课(基础型模块)、专业选修课(研究型模块)和公共限选课(拓展型模块);实验教学根据化工专业培养目标和基本要求,安排基础课化学实验课、化工专业基础课程实验课和化工专业实验。实践教学包括认识实习和化工原理课程设计、化工专业综合设计和毕业实习及学生暑期活动四个阶段。同时发挥精品课程的示范作用,全面推进其他课程的建设。

(2)加强教材建设及教材内容的改革。在化工专业的专业基础课和专业课教材的选用上,尽量选用国家规划教材或者比较权威的高水平教材。同时鼓励教师自编专业基础课和专业课讲义和教材。整合教学内容,避免重复,如化工原理与物理化学、化工分离工程与化工原理之间都有一定的重复内容。根据教学实践删去传统教学中一些比较烦琐且不实用的内容,增加适用时代的新内容,如在化工原理中增加新型分离单元,增加化工过程开发与设计等内容,在化学反应工程中增加新型反应器的设计。开设专业导论课程,激发学生对化工专业的兴趣,使课程建设与教材建设能够满足现代化学工业、新兴材料工业、医药工业及生物技术等行业对化工人才的需求。在专业课程中以解决“实际问题为中心”引入实践工程案例,培养学生的创新思维能力、想象能力和解决工程实际程问题的能力,继续将化工综合设计与实习纳入一体化。

(3)创新实验教学内容和过程,改革实践教学环节。实验教学中去除重复性、验证性、陈旧性实验,强化基本操作和基本技能的训练。设计新的综合实验内容,增加工程实验内容,鼓励教师将教学与科研结合。[3]如关于催化剂方面的综合实验,可将实验分解成催化剂的制备、催化剂的活化实验、催化剂的表征实验、催化剂的性能评价实验、工艺参数对催化剂的性能影响实验、催化反应动力学实验、反应产物的分离实验等一系列实验。这些实验内容涵盖整个化工专业中的反应与分离实验,学生在完成这一系列实验之后极大地提升了学生的创新力和创造力。在部分专业基础课和专业课的课时规划中预留出一定的实践教学课时,以满足双师型教师的教学工作量要求,进一步提高双师型老师在学生毕业设计指导老师中的比例和企业指导老师在毕业设计指导老师中的比例。鼓励学生积极参加全国大学生化工设计大赛和湖南省高校基础化学实验竞赛活动,继续开展大学生创新性实验研究,学生可根据自己的兴趣选题设计,申报课题,也鼓励学生参加教师的课题研究。同时积极引导学生参与企业的攻关项目,鼓励他们将企业的研发课题和技改课题作为他们的毕业设计课题,在老师和企业导师的指导下完成毕业论文和设计,这样既提升了学生动手能力,同时也提升了老师解决实际问题的能力,实现了教师和学生能力的双提升。

4.改革教学管理手段

在教学管理和课程管理上,实行专业责任教授负责制和课程教授负责制。突出专业教授和课程责任教授在专业建设、学科建设和课程建设中的宏观调控与执行能力,体现学院的协调和管理功能,淡化系及学院在专业建设、学科建设和课程建设中的作用。以教学效果评价方式改革促进教师业务水平的提高,进而促进教学效果的提高。制订团队建设规划、评价体系,发挥双师型教学团队的示范作用,实行走出去请进来的教学模式,促进其他教学团队的建设。

化工工程师论文:化工卓越工程师培养的实践教学体系改革研究

摘要:武汉理工大学化学工程学院推出了“产学研合作”实践教学体系。通过学校联合相关企业,建立了集中实习与分散实习并举、校外与校内教学相结合、学校导师和企业教师一起指导学生实践环节的培养模式及“毕业实习、毕业设计和顶岗就业”三位一体的实践模式,以提高学生的创新能力和解决实际问题的能力。

关键词:化工专业;卓越工程师;实践教学;产学研

作者简介:胡萍(1962-),女,上海人,武汉理工大学化学工程学院,教授;谭淼淼(1989-),女,湖北宜昌人,武汉理工大学化学工程学院硕士研究生。(湖北 武汉 430070)

创新型人才的培养是我国教育改革的核心问题。“卓越工程师教育培养计划”已成为我国高等工程教育改革和创新的突破口。

在美国、英国、加拿大等国家,工科大学毕业生在进入企业前都会进行必要的工程师岗位培训,德国应用科学大学的学生在入学前也需要具备相应的实践经验,其主要原因在于应用科学主要是基于科学实践的。[1]

然而,国内的工程教育仍存在着人才培养模式单一、缺少工程教育环节和实践教学薄弱等问题,大多数学生更愿意从事政策、理论研究而非工程领域的工作等。[2]武汉理工大学化学工程学院在此形势下推出的“卓越工程师产学研合作培养计划”,以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,尽量避免驱动机制不完善、约束机制不健全、调控机制不灵活等问题,[3]对于培养学生“严谨、求实、勤奋、创新”的科学作风,以及他们的团队精神、协调能力和适应环境的能力、实践创新能力有着深远意义。

一、“产学研合作”实践教学的基础

从新制度经济学的角度看,产学研合作实质上是一种交易活动,[4]但它以知识流动为特征。其内在机制是通过多种形式的交易实现大学和企业拥有的异质性知识系统的高效耦合。[5]只有当企业为学生所提供的不仅是参观的基地与基础实习的基地,企业与学校向更深层次的合作发展,且校企双方都具备优良的培养条件时才能保证产学合作的有效性。在此次“卓越工程师培养”计划中,武汉理工大学和相关合作企业具备以下培养基础:

1.良好的学企合作关系

目前“产学研合作(IUC)”的目的是缩小工业生产与学术研究中的差距,[6]因此良好的合作关系是决定差距能否缩小的关键性因素。研究表明,早期合作关系中的信任减少了“产学研合作”中的障碍。[7]化学工程与工艺专业充分利用行业与毕业生的资源优势,与汽车、交通、建筑材料、化工行业建立了长期的产学研合作关系。目前已经在相关企业建立了11个稳定的专业实习基地,2个研究开发基地,包括湖北兴发化工集团股份有限公司、中山大桥化工企业集团有限责任公司、武汉市橡胶工业总公司等15个大中型企业,这些企业为化学工程与工艺专业学生提供了良好的实习条件。

2.良好的校内学习环境

“产学研合作”为知识转化提供了重要渠道,并有力的推动了思维的创新。[8]如果大学已经做好了充足的准备,那么寻求创新的公司就会考虑在急需研究与发展(R&D)的项目中与之合作,否则,他们也会去寻求其他的合作者。[9]为了“卓越工程师培养计划”的实施,学校加大了化工学院在师资和实验设备上的投入。

在聘用教师时,优先评聘具有企业实践经历并且在工程项目设计、发明专利、产学研合作和技术服务等方面有贡献的教师,同时聘用企业工程师以企业教学顾问和企业兼职教师的形式参与教学,确保在4年内每届学生有6门专业课是由具备5年以上企业工程经历的教师主讲,同时学院定期选派专业课教师到相关企业培训,并鼓励专业课教师与企业合作,以此提高教师的实践教学水平,学校每年也加大了对青年教师校级研究经费的投入,使年轻教师尽快成长起来。目前,学院已基本形成了一支学缘结构、年龄结构、职称结构、学历学位结构合理的学术思想活跃的师资队伍。同时,武汉理工大学化学工程学院加大投资力度,改善专业实验和实践教学环境,有效提升专业实验教学手段。在教学中,学生通过教师指导和互动交流,在动手能力、创新思维、扩大视野等方面取得了较好效果,每年参与大学生创新训练计划、开放性实验的学生比例逐年加大,现已达到40%。

3.完善的实验教学体系

武汉理工大学化学工程学院重视实验室管理和实验教学,制订有《校级实验教学示范中心建设立项申请书》和《化学工程系化学工程与工艺专业实验室建设规划》等,按基础训练—综合设计—研究创新三个层次组织实验教学;实验独立设课比例大于90%,初步建立了开放式实验教学质量保障体系、评估制度和实验教学体系;以公共化工基础类实验课程的建设为突破口,初步构建了服务多学科、多专业的化工原理预约开放实验教学平台。

武汉理工大学化学工程学院面向全院二年级以上本科生开设了17门实验课,将实验教学分为三个层次,分别为:化工原理实验和化工原理仿真实验;涉及化学反应工程、化工热力学及分离工程的化工基础实验Ⅱ及化工基础实验Ⅱ仿真实验;涉及化工仪表自动化、化工机械基础及化工专业实验的专业综合实验、化工过程仿真实验及药物合成仿真实验和自主综合技能训练、大学生创新训练计划项目、大学生开放实验项目和教师科研课题(包括基础理论研究、应用基础研究和工程技术研究等)。实验项目设置合理、内容充实、时间到位,综合性、设计性实验课程总数的开设比例达到了100%,为学生提供了良好的实验条件。

二、“产学研合作”实践教学计划的推进

1.“产学研合作”实践教学中企业对学生工程能力的培养

大学推动了基础理论的研究,但它们并不能为企业提供既有的生产技术。在“产学研合作”中,我们所看重的不仅仅是理论知识,而是更注重其在工业上的应用。在“产学研合作”培养模式中,校外实践是培养学生实践能力更为重要的一个环节。

校外实践主要包含工程设计训练、生产实习、岗位实习和毕业设计四个方面。其中,在毕业设计阶段实施“双导师制”,学生直接使用企业实际生产课题或校内导师的项目,学校导师为学生选课、研究性学习提供理论指导,企业导师为学生实践和设计提供了技术指导或现场咨询。如果学生毕业后进入实习企业工作,毕业设计(论文)可以作为学生岗前培训内容。

在校外实践环节中,学生参与产品开发的各个程序,了解从实验室研究阶段、中间实验阶段到工业化阶段生产的各个步骤,在此过程中通过大量的训练,学习如何科学地组织实验,以求能用最少的人力和物力、花费最少的时间,取得尽可能多的结果。

2.“产学研合作”实践教学中学校对学生的培养

(1)本科阶段培养模式。本科阶段按照“3+1”模式进行培养,即3年在校学习,累计1年与企业联合培养。3年学校学习的主要任务是着重进行工科基础教育,1年企业培养的主要任务是进行与实际工程相结合的工程实践,通过直接参与企业的实际生产及工程项目研究学习企业的先进技术、先进设备和先进企业文化,增强大学毕业生对企业的适应能力。

学生完成培养方案规定的各教学环节的学习,修满规定学分,答辩合格,授予工学学士学位。达到见习(初级)化工工程师技术能力要求,获得见习(初级)化工工程师技术资格。

50%的本科毕业生通过保送直接攻读工程硕士。卓越工程师计划实施的全过程实行导师负责制。在企业学习阶段实行“双导师”制,部分工程实践性较强的课程放在企业进行教学,从而确保学生理论知识与实践能力的培养,使学生尽早适应企业环境。

(2)学校对学生实践能力的培养。据调查,实践性较强的专业——经济、企业管理、自然科学、工程和药学较之数学与物理对于知识技术的转移有更高的要求。[10]武汉理工大学化学工程学院为了在学生实践能力的培养中起到引导作用,以化工基础类实验为突破口,进行了一系列的实验教学改革,完善了集化工基础实验—上机实践—化工基础延伸实验—专业实验—研究创新型实验于一体的“大化工”实验教学体系。

主要举措包括:新增化工专业(化学工程方向)实验课,新增二元气液平衡数据测定实验、反应精馏实验、气液鼓泡塔气相特性测定实验、液液传质系数的测定和中空纤维超滤膜分离等实验项目;开发有网络学习的化工原理仿真软件;部分教师将科研课题和科研成果转化为设计性、综合性和研究创新型实验项目,如新编《化工原理综合性、设计性实验》中非均相催化合成氨基甲酸甲酯实验、水滑石的制备及其吸附性能、三颗针中小檗碱的提取与精制和甲醇生产过程模拟分析与集成四个实验项目;完善了“化工原理实验”精品课程和“化学反应工程”精品课程申报网站;建成了“化工原理实验”课程网站。

这些改革旨在提高学生的综合实验技能,为“卓越工程师”计划的推进提供更有效的保障。

3.鼓励学生积极参与研究项目

本着“厚基础、重特色、突出工程实践”的原则,学院积极鼓励本科生参与教师教学和科研工作,以提高他们的研究能力及对本专业的兴趣,自主进行研究。为了达到此目的,武汉理工大学化学工程学院在进行新生教育及讲授专业导论课程时,由各专业负责人向广大学生宣传卓越工程师培养计划,鼓励新生按照卓越工程师培养计划的要求,在进校后尽早选择导师,在与导师协商后便进入实验室参与导师的研究项目,进行基本的研究能力的培养,并大力提倡和鼓励学生参与实验中心的设备自制活动,如制作膜分离和离子交换树脂设备等。这一举措使广大新生在进入大学后能及时调整自己的学习方式,把握学习主动性,锻炼创新思维和实践能力,尽早了解并具备一定的工程应用能力。

在学生进入实验室后,要求他们参与从查资料—写大学生创新项目申请书—查资料—定技术方案—方案实施(包括原料、配方、工艺、性能及原理的研究)—工艺、配方优化—撰写论文—总结到发表研究论文的整个过程;而在企业的培训中,学生又了解了开发产品时从选择研究课题—课题的可行性分析和论证—实验研究—中间试验到性能、质量检测和鉴定的各项操作,这就使得学生在学习过程中既能加深对知识的理解、扩大知识面、培养动手动脑能力及团结协作精神,又可以对实验室研究、工业化生产的技术、管理有一个全面的了解及训练。

三、结语

“卓越工程师”计划旨在探索出有效培养“化工卓越工程师”的实践教学体系;建立一个面向全院化工学生的现代化实践教学公共支撑平台;建立一整套有效的关于实践教学的管理制度和相应的质量管理与评价规范;创立高校与企业联合培养人才的新机制;建立一支工程实践能力强的师资队伍;强化工程能力与创新能力的人才培养模式;完善实习基地与产学研基地并重的校外实践教学平台;建立一套健全的学生及教师考核方式。其成功与否,关键看高校培养出的学生是否能够成长为被企业认可的卓越工程师以及前期的合作能否为后期的发展起到推动作用。国内在这一方面需要进行深入探索。

化工工程师论文:生化工程师与黄山诚义肝素钠技术

新疆某生物科技公司的洪力,早年毕业于某重点大学化学系,干了一辈子化工行业的工作。可退休后,他的创业激情却一点也不比年青人逊色:组建了自己的公司,正带着自己的团队,利用新疆得天独厚的猪和牛的喉骨、气管等软骨组织,进行规模化生产硫酸软骨素。他虽是化学专业出身,但他的肝素钠加工并不是一帆风顺。

新疆畜类动物的喉骨、鼻骨、气管等软骨资源丰富,同样牛肺资源也充足。肝素钠的价格目前在不断升高,每公斤售价高达3.6~4万元。最近北京一家公司有意向要收购洪力用牛肺加工出的肝素钠。原料、销路、利润都有了保障,但肝素钠生产技术没有过关,眼睁睁地看着不能物尽其用,错过赚钱的机会。学化学的他知道:猪、牛肺完全可以提取肝素钠,但采用传统的树脂法,无论是用小肠还是用肺生产肝素钠,其产量很低、燃料消耗大(每副小肠或每公斤肺要加5~8升水,加温时燃料消耗大)、严重污染环境,而且树脂处理与再生较为繁琐。如按每日加工100副小肠或200~300副猪肺计算,那么每年需投入树脂、树脂处理与再生中所使用的化工原料以及水费在万元上下。1500~1700副小肠才能生产1个亿效价(1公斤100效价的肝素钠),每公斤肺顶多能提60~80效价的肝素钠0.2克。可见,采用树脂法用肺生产肝素钠,生产者几乎无利可图,甚至赔本。洪力还曾采用过“已胺盐”等之类的不用树脂法生产肝素钠,但由于其工艺也繁琐,普通工人难以操作,加上个别原材料难购买,最终生产还是被搁浅。

一天,洪力在翻阅一本生物化工杂志时,看到了安徽黄山诚义生物公司的汪义发在推广一种不用树脂生产肝素钠技术。采用这种技术,每副小肠或每公斤肺仅加水半升,而且还能确保每副小肠提取肝素钠1~1.4克,效价80以上;每公斤肺提取肝素钠0.5~0.7克。而且投资可根据生产者的投资能力或原料供应量来确定生产规模的大小,如每天加工两三百副肺或一二百副小肠,其固定投资千元即可生产;如采用此技术生产肝素钠与硫酸软骨素结合起来,附加产值则更高。他们承诺:如大家对此技术如怀疑,可现场加工验证。谁采用树脂法生产的肝素钠产量、质量达到或超过他们这种标准,他们给其奖励5000元(可签公证合同)。看了这一信息后,洪力确实有点动心。说实话,洪力接触的技术推广者不计其数,有的对自己的技术连自己也说不出个所以然,别说让人来现场亲手验证了。因此,洪力觉得汪义发的技术有咨询的价值,于是他拨通了汪义发的电话。汪义发在电话中告诉他:该法不是“已胺盐”之类的技术,不使用所谓的沉淀剂;用猪牛肺加工,每公斤投入的化工原料费仅1.2元左右;生产中没有废水排出,车间无腥臭味;生产时除了不使用树脂和搅拌器外,使用的工具和设备以及化工原料与树脂法相同。该法彻底解决了树脂法用肺生产肝素钠产量低的难题。

洪力为求得真正的肝素钠技术,曾接触过几个不用树脂法生产肝素钠技术的单位,他们不是吹得天花乱坠的假技术,就是原料难购或操作要求高(普通工人难以胜任)。为慎重起见,这次洪力要求与汪义发达成这样的协议:“熟练后的工人每人每天可加工肺60~80公斤(猪肺100~150副),每公斤肺可提肝素钠0.5~0.7克,效价60~100,化工原料各地都能购齐;每公斤肺所使用化工原料费在1.2元上下,否则黄山诚义无条件退回技术费。”汪义发历来是做生意先做人,做人讲信用。他觉得洪力的要求合情合理,于是他们就达成了协议。

几天后,洪力从新疆打来电话告诉汪义发,他对汪义发寄来的资料反复读了几次,并进行了原理推敲,结果完全出乎自己的意料。技术工艺不仅简单,且原理严谨,所使用的工具和设备、化工原料,与他现在所生产的硫酸软骨素产品所用基本相同,自己无需添置设备就能进行肝素钠生产。洪力非常兴奋,还用四个字来形容黄山诚义生物公司的肝素钠加工技术的特点,即“鲜、除、清、成”。他向汪义发解释:原料要新鲜(冷冻的也是一样),蛋白质要除净,溶液要越做越清,这样好产品就成了。洪力还说,汪义发采用的沉淀方法是目前国际上流行并大力提倡的方法,运用此法如在生产中增加一套浓缩设备,那该技术要比树脂法生产成本至少低一半。汪义发回答洪力:投资者投资条件如许可进行规模化生产,我们建议他们上一套浓缩设备,采用分子由大到小浓缩原理,使生产中的溶液量浓缩为1/3至1/4,这样成本就低多了。

洪力是公司老总,也是专业工程师,看到别有用心的人对汪义发的恶意诽谤资料后,痛心地说:“这种敢让人来现场验证肝素钠真技术的事,也会遭到个别丧心病狂者的攻击,从表面上看是质问,但实际上他们是想压别人抬自己,为自己更好地骗钱,明眼者一看就知是缺德者所为。”汪义发说:“骗子无非是想混淆是非,让投资者分不清真假,以达到他继续坑人的目的。人正不怕影子歪,真诚对待投资者,传授真实技术,投资者会清楚的。”

由于洪力的肝素钠销售给外商,因此他的产品质量必须符合外商高要求的标准,他在采用汪义发的技术后,其生产出来的产品质量远超过外商提出的标准。

洪力说:“我每年可生产软骨素数吨,100公斤新牛气管、喉骨(畜类动物的干鼻骨、月牙骨更好)可生产软骨素3~4公斤,每公斤售价500元。如今有了肝素钠技术,设备更得到了充分利用。”

汪义发提醒洪力也包括其它投资者:目前肝素钠生产的原料首选应是猪小肠,当然肺也是不错的原料。但如果是肺生产肝素钠,每公斤原料价格超过10元(猪肺每副5元以上),就很难有利可图了。

洪力通过几次小批量试产,每公斤肺可提4万效价(即80效价0.5克)以上,他胸中有数后,现在正在培训大批工人,准备大干一场……