化学工程与工艺概论范文

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关键词：公路工程造价；理论实践一体化；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）21-0139-03

公路工程造价为道路桥梁与渡河工程专业选修课，该课程主要培养学生工程计量、计价的能力，能在施工中进行费用控制，能够实现造价管理，编制预算书和清单计价的综合应用能力。随着“十三五”规划重大交通项目的陆续启动，公路工程造价岗位从业人员严重缺乏，道桥毕业生的能力与工作岗位的要求之间存在差距的矛盾日益彰显，因此有必要提升公路工程造价课程的教学质量，改善原有课程“重理论，轻实践”的人才培养模式，课程进行全面改革迫在眉睫。由于受教育体制和传统教学理念的影响，目前公路工程造价教学仍沿用前期理论、后期实践，理论与实践脱节的教学模式，该模式强调基本概念的掌握，实训环节多以大作业形式出现，实训内容仍停留在常规施工技术认知阶段，但当前高等公路多样化的实施和发展，施工技术已日新月异，工程项目造价人员的能力以及相应的技能水平要求逐渐提高，为了有效培养水平较高的工程项目造价人才，迫切需要改变理论与实践分离的教学模式以提高教学效果。有鉴于此，笔者基于浙江大学宁波理工学院公路工程造价课程理论与实践教学现状，对该课程的理论与实践一体化进行初步探索。

一、理论实践教学结合现状及困境

1.实践过程依赖“电算”，理论与实践教学过程脱节。依课程教学大纲要求，实践环节安排在学期后半段统一开展。教师按照教学大纲需要给出题目、计算要求及基础资料，交由学生采用造价软件，完成给定题目的设计计算。目前，造价软件已在公路工程造价中得到广泛应用，一般被称为“电算”，与之对应的则是传统的“手算”，即“手工计算”，现有公路造价软件如纵横、同望wecost等，使得先前“手算”中算量、套价复杂的造价程序变得简单，造价人员从繁琐的算量套价的文件中解放了出来，这似乎给人一种错误印象，“手算”势必会在今后的教学过程中淘汰，其实这是最大的误解。造价工程师更注重概念，不拘泥于数字运算。根据用人单位的反馈意见了解到，现有毕业生在实际工作中，往往只会机械的输入，至于计算结果是否正确却一无所知。

2.教学过程缺乏系统性和综合性。理论教学过程中，基于课程体系完整性的考虑，主讲技术，分析以还原理论为基础，缺乏工程的系y思维、综合思维。在理论讲解过程中，案例教学多为实际工程的局部案例，学生没有建立全局的概念。现代工程项目不仅仅是一个专业或学科，还是一个复杂系统，既包括建筑本身，还包括与之相关的资源和环境，这就是所谓的“大工程”概念。在大工程教育背景下，教学过程应以理论与实践的整体性为重点，课程设计应以实际工程为导入，将其工程背景融入理论教学环节。

二、理论与实践一体化教学模式构建

1.教学模式改革的目标。通过理论与实践一体化教学模式的构建，将理论教学和实践教学相结合，让学生在工程化的教学过程中掌握公路工程造价的基本理论，并在实践中加深对基本理论的理解；编写实践任务教学指导书，完善实践教学体系。

2.构建“项目连贯式”理论、实践一体化教学模式。传统教学模式下，理论教学和实践教学存在明显的课时分界点，课程改革后，实践内容融入理论教学中，构建“项目贯穿式”理论、实践一体化的教学模式。如图1所示，精心设计一个全课程的贯穿项目，并将其分解成若干子任务。将理论知识点进行分解，将理论知识点与贯穿项目的子任务有机结合，将实践环节通过实际项目逐步渗透到理论教学中去，在教学过程中，分别完成课程设计任务，最终完成大的贯穿项目，使学生从理论学习―项目任务―理论学习―项目任务这样一个循环过程进行教学，以实施过程中的学生反馈为导向，培养学生编制各种造价文件的能力，同时培养学生熟练应用造价软件的能力。

3.理论与手算、电算三结合的教学内容改革。为保障“项目贯穿式”理论、实践一体化教学模式的开展，基于公路工程造价课程内容的自身特点，编制公路工程造价任务指导书为引导，任务指导书基于本专业自身条件，选择具有特点的代表性工程任务，将理论知识点整理形成任务教学模块。其中每个任务教学模块由若干教学单元组成，在每个单元中包含若干知识点。指导书中的理论知识点不是简单堆砌的模式，而是以项目为导向，将完成项目所需知识点渗透到其中，学习过程中保证了学生对这些知识点的理解及运用。同时知识点配有手算培训及电算培训，将电算穿插于传统的知识传授教学内容之中，并结合手算方法进行概念分析和软件实训的贯通式教学探索。

4.强调实践环节“工程背景”。原有公路工程造价课程内容均为单科课程的内容，但实际工程不是仅仅涉及单门学科，而是一个复杂系统，既包括工程项目本身，还包括与之相关的建筑环境及项目的资源配置。课程选择项目应为学生提供真实存在的“工程背景”，并在此工程背景下对他们进行工程训练。这种设想，与国际上提倡的“工程回归”的想法是一致的。在教学环节中加强“工程背景”的重点是：①加强项目实例的工程背景：题目应力求来源于工程实际，真题真做，不同的工程背景，最终造价差异较大，应引导学生注意工程背景的差别。②加强课程前后的相互衔接：注意加强学生对各门公路桥梁内容的综合应用，其重点在于如何加强同类课程间的横向联系，设计环节关注课程设计间的衔接关系。设计安排遵循先简后难的原则，逐步加强设计综合性和难度。

5.增加课程内容广度。随着近年交通设施建设的迅速发展，“新工艺、新材料及新技术”广泛应用于我国公路工程的建设项目中。原有的教学内容以及教学学时都无法满足当代工程造价人员的能力培养要求。为此我们应灵活运用微信平台，拓展课堂外的第二课堂。教师在授课过程中，应注重教学素材的收集如（微课视频、仿真动画、多媒体教学音视频等），并将其到微信群，将此消息推送给学生。通过二维码识别，同学可以通过微信链接互联网的学习资源，如图2所示。

三、结论

为满足公路工程建设单位对工程实用型的高级技术人才的迫切需求，诸如公路工程造价类型的工程应用型课程应担负起培养学生核心竞争能力的重责。文章针对公路工程造价课程的现状及困境，提出采用“项目导向式”理论、实践一体化教学，“理论、手算与电算”三结合的教学内容改革，“强调实践环节工程背景”及增加课程内容广度等措施实现理论与实践教学一体化。这种创新教学模式的提出有望打破传统教学方法中理论实践脱节的弊端，让学生通过项目化的教学工程，掌握工程技能，为将来工作岗位做好准备。

参考文献：

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培养目标：使毕业生适应国家经济与科技发展的需求，成为具备宽厚的理论基础知识，通晓化工生产技术的专业原理、专业技能与研究方法，能够从事过程工业领域的产品研制与开发、装置设计、生产过程的控制以及企业经营管理等方面工作的高素质科技人才。

主干学科：有机化学、物理化学、化工原理、化学反应工程、化工机械、精细有机合成原理等。

主要课程：无机化学、分析化学、大学物理、有机化学、物理化学、化工原理、化学反应工程和一门必选的专业方向课程。 另外辅修化工经济技术分析、电工电子等。

主要专业实验：有机化学实验、无机化学实验、化工热力学、化工传递过程、化学反应工程、化工过程系统工程、工业催化和应用化学等。

主要实践性教学环节：包括化学与化工基础实验、认识实习、生产实习、计算机应用及上机实践、课程设计、毕业设计（论文）（计算机应用要求较高）等。

专业发展方向：化学工程、化学工艺、精细化工。

1.华东理工大学 2.天津大学 3.北京化工大学 4.南京工业大学 5.大连理工大学

6.浙江大学 7.中国石油大学 8.华南理工大学 9.太原理工大学 10.四川大学

11.郑州大学 12.湖南大学 13.哈尔滨工业大学 14.西安交通大学 15.上海交通大学

16.江南大学 17.中南大学 18.南京理工大学 19.中国矿业大学 20.湘潭大学

大连理工大学化工系创办于1949年，1952年高等学校院系调整时，一批著名化学家汇集大工，形成了具有雄厚实力的化工学科。改革开放后，化工各学科发展很快，师资队伍和招生规模不断扩大，1984年发展为化工学院，学院设有化学、化学工程、生物工程、材料化工、化学工艺、工业催化、精细化工、高分子材料和化工机械等9个系，24个教研室。现有本科生2410人，硕士生494人，博士生241人，博士后科研人员7人。教职工370人，其中中国工程院院士1人，双聘院士3人，“长江学者奖励计划”特聘教授2人，博士生导师37人，教授53人，副教授80人，高级工程师17人。

化工学院现有化学工程与技术一级学科博士学位授予权，覆盖了其全部五个二级学科――化学工程、化学工艺、应用化学、工业催化和生物化工，并设有化学工程与技术博士后科研流动站。此外还有高分子材料、无机非金属材料及化工过程机械博士点和3个理科化学硕士点。生物化工、应用化学、环境学科设有“长江学者奖励计划”特聘教授岗位。学院拥有应用化学国家重点学科，化学工程、工业催化和生物化工三个辽宁省重点学科，精细化工国家重点实验室，分析中心及15个研究所，拥有400兆核磁共振，气/液质谱、飞行时间质谱、X射线衍射仪等大型分析仪器40余台，成为我国培养化工高层次人才和科学研究的基地。

化工学院作为大连理工大学的重要学院，50年来为国家培养了2万名毕业生，其中许多人成为国家各部委和省市领导，中科院院士，国家有突出贡献的专家以及大专院校、科研院所和厂矿企业的厂长、经理、总工及业务骨干，为适应社会需求培养了复合型、外向型高技术人才。

化工学院广泛开展国际学术交流和技术合作，已经与日本、韩国、美国、加拿大、澳大利亚、德国、奥地利、英国等国家的大学、研究机构或公司建立科技合作和学术交流。

化工学院办学宗旨是以人才为本、创新为先，办学思路是以贡献求支持，以改革促发展。重视面向社会经济建设的重大关键技术的基础研究和应用基础研究，每年都承担一批国家、省市级科学基金和“973”“863”及“九五”重点攻关项目，同时与企业建立产、学、研三结合紧密型协作关系，解决技术难题及高新技术和新产品的开发工作，化工学院每年科学研究经费达3000万元以上，近两年科技成果显著，获国家科技进步奖二等奖一项，省部级科技进步奖一等奖三项、二等奖三项。

问题1：化学工程与工艺专业的学生应掌握怎样的知识和能力？

1.掌握化学工程、化学工艺、应用化学等学科的基本理论、基本知识；

2.掌握化工装置工艺与设备设计方法，掌握化工过程模拟优化方法；

3.具有对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力；

4.熟悉国家对于化工生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规；

5.了解化学工程学的理论前沿，了解新工艺、新技术与新设备的发展动态；

6.掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力。

问题2：化学工程与工艺专业的学生就业方向？

本专业毕业生知识面宽，可到工业部门从事化工类产品的设计、施工、生产管理、技术开发、应用研究以及贸易等方面的工作，也可到科研、商贸、行政等部门从事与化学工程相关的工作。

也可在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面的工作。

还可以到化学工厂、大学、政府社团、保健服务、中学、医院、工业实验室、图书馆、医药公司、私人企业、实验研究所等从事相关的工作。

问题3：化学工程与工艺专业方向的不同有差异么？

化学工艺包括能源化工、材料化工、有机化工、环境化工、高分子化工、无机化工等众多领域，覆盖面广。它不仅涵盖了传统的基础领域，同时与材料、能源、生物、医药、环境等学科渗透融合，不断地培植出新的生长点。它既是一个历史悠久、曾作出重大贡献的学科，又是一个新世纪不可缺少的充满了生机与活力的学科。

化学工程是以化学工业及相关生产过程中所进行的化学、物理过程为研究对象，探究其所用设备的设计原理与操作方法以及最终实现过程优化所应遵循的共性规律。本专业方向学生主要学习化工流体流动与传热、化工传质与分离过程、化工热力学、化学反应工程、化工传递过程基础、化工数学、化工分离过程、化工工艺学、化工过程分析与合成、化工设计等课程。为拓宽专业面，增加适应性，还开设生化基础、石油炼制工程、环境化工、化工机械基础、ChemCAD等课程。

问题4：与化学工程与工艺专业相近的专业是什么？

制药工程（主要是化学制药）。

问题5：化学工程与工艺专业中的催化科学与工程具体是什么样的学科？

它是催化化学、材料物理及化学工程之间的交叉学科，具有理工结合的特点。

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化学工程与工艺。化学工程与工艺专业为广东省名牌专业，培养从事化工生产、科学研究、产品开发、管理、营销等工作的高级工程技术人员。本专业要求学生掌握化工生产过程的基本原理、方法、工艺和设备的特点和规律，既可在化学反应工程、传质与分离工程等传统化工领域从事科研和设计，又可在生物化工、环境化工、精细化工、能源化工、高分子化工等相关领域从事新工艺、新产品、新技术的研究与开发。主要课程：物理化学、流体力学与传热、传质与分离工程、化工热力学、化学反应工程、化工系统工程、精细化工、化学工艺学、生物化学工程、现代分离技术、环境工程、能源工程、新材料导论、化工商务、现代化工物流技术、化工自动控制、计算机应用等专业基础课程和专业课程。毕业生可在基础化工、石油化工、生物化工、轻工、冶金、能源、环境、化工物流、化工贸易等部门从事生产、设计、科研和产品开发、管理、教学、营销等工作，也可到金融、商检、外贸、海关、公安、政府部门等从事相关工作，或攻读更高的学位。毕业生适应面广，能力强，深受用人单位的欢迎，近年来一次就业率多次达到100%。

应用化学。创办于上世纪80年代初，为国内最早创办的应用化学专业之一，2005年被评为广东省名牌专业。目标是培养具有较系统的化学理论基础和实验技能以及良好的综合素质和创新精神，能够进行应用化学领域的研究、开发、生产、管理的高级科技人才。要求学生在较扎实地掌握工科公共基础、外语、计算机技能的基础上，系统地学习化学方面的基础知识、基本理论、基本技能以及相关的工程技术知识，受到应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练，能从事应用化学专业，尤其是精细化学品化学、工业分析，应用电化学和现代测试技术等专业方向的实际工作和研究工作。主要课程：无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、仪器分析、流体力学与传热、传质与分离工程、化工原理实验、结构化学、分离化学、无机功能材料、无机合成、精细化学品概论、有机合成、有机分析、环境化学、工业分析、商品理化检验、胶体与界面化学、催化及能源化学等专业基础课程和专业课程。毕业生可在商品检验、食品检验、环境保护、环境监测、化工安全评估、涂料、医药、洗涤用品、化妆品等相当广阔的领域就业，近年来一次就业率近100％。也可以攻读更高学位。

能源工程及自动化。本专业培养具备能源基础理论和工程知识，能从事在石油化工、天然气输送及利用、电力生产及自动化、制冷与空调等传统能源领域及太阳能、生物质能、风能等可再生及新能源领域进行研发、工程建设及运行管理工作的跨学科复合型高级人才。能源工业是国民经济的支柱产业，广东省是能源消耗大省，且一次能源匮乏，电力产业发展迅速，夏季时间长，空调和食品冷藏需求旺盛，液化天然气（LNG）的引入及惠州、湛江等几个石油化工基地的建设将使广东能源结构发生很大的变化。本专业将为能源工程领域培养急需的高级专门人才。本专业主要学习：化工原理、工程热力学，流体力学，传热学，换热器原理与设计，制冷技术、工业催化、天然气开采与利用、燃气输配、燃气燃烧与应用、石油炼制等基础及专 24业课程。学生将在专业学习阶段分为石油化工及天然气利用两个模块。毕业生可在石油炼制、天然气输配、电力生产、制冷空调、能源化工、可再生能源开发、高等院校等从事生产、管理、设计、营销、教学、科研工作，也可攻读更高学位。自2004年创办以来，本专业毕业生供不应求，一次就业率均为100%。

制药工程。本专业培养德、智、体全面发展，适应21世纪制药工程发展需要，具有制药工程专业知识，能在医药、农药、生物化工、精细化工、轻工和环境保护等部门从事医药产品生产工艺、新药研究与开发、医药企业管理、医药产品营销等方面工作的高级工程技术人才和管理人才。学生主要学习有机化学、物理化学、药物化学、药理学、制剂学、生物化学、化工原理、制药工艺学、制药工程学、制药分离技术、制药过程控制原理与仪表、计算机应用、药品营销、药事管理与法规等。毕业生可在制药企业、医药公司、医疗卫生、高等院校从事生产、管理、设计、营销、教学、科研和药品开发工作，也可到金融、商检、外贸、海关、公安、政府部门等从事相关工作，或攻读更高学位。制药工程专业涉及化学制药、生物制药和天然产物（包括中药）制药三大方向。本专业将在专业知识，创新能力和业务素质三方面对学生进行综合素质的培养和训练。毕业生知识面宽、适应能力强，就业前景广阔，近年来一次就业率均为98%。

（来源：文章屋网 ）

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2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。

3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。