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化學工程師范文1
關鍵詞:化工原理;工程意識;實踐教學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)19-0198-02
化學工程專業應當培養學生綜合地運用科學原理、方法和技術對已有技術進行消化吸收并具備一定的研究開發能力,解決化工生產過程中的復雜工程問題,同時能夠在工程項目中完成工藝、設備和控制等方面的合理設計。中國的高等工程教育模式下的畢業生在進入企業后沒有嚴格的工程師崗位培訓系統,也很少有工程項目的集中實踐經驗。中國工程教育的培養和當前社會市場經濟轉型期對工程技術人才的需求已經不匹配。大批經由高等院校工程教育培養出來的工程技術人才往往較難適應生產企業、設計院等單位對人才的要求。
化工原理課程是一門以化工單元操作為主要內容,以“三傳”研究方法論為主線的工程技術基礎課,它不同于化學和物理化學等基礎學科,因為基礎課程以簡單的、理想的模型做為研究對象,采用的是嚴密的數學分析法;而化學工程學科都要面向實際的繁雜的工程問題,加上生產過程中影響因素繁多、物系的巨大差異、操作條件各不相同,大多數問題需要依靠理論指導下的工程化手段來解決。因此在本科教學中應該盡早讓學生建立技術經濟思維能力,培養工程思維模式,樹立工程觀念、工程意識,進而讓學生能用工程觀念分析、解決工程實際問題。本文從研究方法的角度,并結合化工原理的理論教學、實驗教學和課程設計等環節來探討對化學工程師的培養問題。
一、理論教學實現工程意識培養和思維轉變
在當前的化工教育中,前兩年的學習課程基本沒有重點培養工程的觀念,學生基本上學習的就是工程基礎、物理、高等數學、基礎化學等理論性較強的課程。所以,學生對設計、工程沒有明確的認識,不能把理論與實際相結合?;ぴ硎且婚T銜接基礎化學課程、后續的化學反應工程、傳遞過程等專業課的一門主干課程?;A化學課程的知識不僅是分析化工過程問題的重要工具,還是化工過程的基礎。如流體輸送、換熱、蒸發、精餾、萃取、吸收等單元過程教學中所涉及到的化學原理知識,都是學生在前期物理、化學學習過程中的重點內容。另外,目前出版的化工原理教材內容大都按設計計算―操作分析―單元設備設計的章節結構來編寫,課堂教學中應對單元設備的作用、功能進行對比分析,使學生明白其相同點與差異,增強學生對單元設備的正確選型、設計的綜合能力。雖然各種單元操作基本方程的推導很重要,但是還應該把應用作為重點,培養學生的工程觀念,讓學生能夠理論與實際問題相結合。案例教學在過程分析中的出發點是單元操作的物理化學原理或者物理,終點是工程目的。在分析時,暫時擺脫繁多公式的約束,通過推理、邏輯思維,發現問題、提出問題、討論和解決問題。以數學作為基本工具,對過程進行數學模型識別,建立模型,進行實際的案例分析。
因此,在化工原理課程的理論、實踐教學過程中就應該在理論的基礎上盡可能提高學生的工程意識。具體來說,首先讓學生明白化工原理與前面所學的物理、化學是性質完全不同的課程。強調此課程如何把研究成果開發放大為中試,再開發為生產規模,是連接基礎研究與工業生產的架橋。通過加強案例教學,使學生盡早樹立工程觀念[1]。雖然各單元操作的數學模型的推導重要,但更應該側重實際工程應用,讓學生能夠將理論與實際工程相結合,培養學生的工程觀念。
二、化工原理實驗教學中強化理論知識消化吸收與工程應用概念
實驗環節是研究問題和學習的重要環節,既是培養學生理論與實際相結合的重要方法,也能訓練學生的動手能力和實驗技能?;ぴ韺嶒炇峭碚撜n程教學一起開展的實踐性教學環節,實驗涉及到工程實際,實驗設備和工藝流程相對復雜,部分實驗裝置甚至接近于中試。為激發學生的學習興趣和增強工程實踐能力,加強實驗教學是化工原理教學改革的一個重要切入點。如在實驗教學中,教師可以把科研中的單元過程,如分離工程案例分析引入到實驗教學課堂,既可以豐富實驗教學的內容,又能夠提高學生對化工實踐和解決實際問題的認識[5]。在化工原理實驗中,學生能夠接觸到與實際生產設備結構性質相同的工程實驗裝置,能夠提升學生的工程意識。對于每個實驗,如果能夠要求學生獨立分析單元設備的結構、設備的布置、實驗裝置流程,再結合教師的詳細講解,這樣就可以使學生在實驗過程中初步形成工程化概念。
完善實驗教學方法,提高實驗技能,訓練工程思維,是實驗教學成功的關鍵所在。增強實驗教學的每個環節監控,包括流程預習、實驗裝置、課堂理論講解、實驗操作技能培養、實驗數據分析和綜合成績考評等。實驗過程中及時發現實際工程問題、找出解決方案,也算是建立工程觀念的一條有效途徑。通過觀察實驗現象,來引發學生自己思考問題?;ぴ韺嶒灲蘔的內容緊緊圍繞實驗研究方法設計,學生可以在實踐中鞏固理論課所學的方法論。
三、化工原理課程設計突出理論教學與工程設計的對接
化工原理課程設計是一個綜合性的實踐教學環節,可提升學生的綜合應用能力,通過學生獨立完成規定單元操作設計的訓練,掌握相關工藝、機械設計的能力;課程設計環節以實際應用為目標,通過實踐可提高工程意識和實際應用能力。而且通過該環節,可使學生綜合運用相關課程理論知識,增強查閱文獻數據的能力,并增強通過工程語言如圖表、文字表達設計結果的能力,進而可以提升學生的工程制圖的能力。這樣,學生通過一次課程設計,可以掌握機械設計的訓練、單元設備相關工藝,使工程的概念得以提升。
應當指出的是,課程設計的目的不單純是為設計而設計,而是培養學生解決問題和分析問題的綜合能力。在進行課程設計之前,學生基本沒有參加過工程實踐,所以指導教師有必要提醒學生,工程上的問題往往受到諸多因素影響,不像他們以前所學的自然科學范疇的數學、化學和物理等課程的答案是唯一的,工程問題的答案往往不止一個。所以需要將每種可行方案進行可靠性、先進性和經濟性等方面的比較和選擇,最終選擇一個可靠的實施方案。經過這樣的指導和親自參加工程設計實踐,學生的靈活性和工程應變能力都能夠得到初步鍛煉,進而為他們今后走上工程師崗位打下初步基礎。課程設計主要是針對實際工程中的問題,讓學生得到實際鍛煉的機會,課程設計內容注重理論聯系實際工程。請工程經驗豐富的工程師現身講解學生需要面對的專業熱點問題或典型工程問題。讓學生走進企業、工廠實踐,了解和感受工業生產過程的實際狀況。另外要培養學生的工程實踐能力,強調工程軟件(PRO II,Aspen,Auto CAD等)的上機操作與實際應用,加強學生的工程培訓實踐教學,讓工科學生掌握這一進步的設計手段。
四、結語
要加強學生工程意識的培養,我們在搞好理論教學、實驗教學和工程設計的同時,更多地要讓學生走出課堂,深入生產和科研實際。使學生能夠將所學的知識應用于研究和解決生產問題的工程實踐中,讓學生體會到解決實際工程問題的喜悅與自豪。要逐步培養學生重踐、重應用的熱情,培養學生積累資料的習慣和興趣,培養學生尋找課題、在生產實際中發現問題、掌握解決問題的步驟和方法,在教學過程中培養學生工程化的思維,培養他們熱愛化學工程專業,使學生熱愛所學專業。
參考文獻:
[1]倪獻智.化工原理課程教學中突出工程觀點和方法教育[J].化工高等教育,2007,95(3):79-82.
[2]李凝.從培養學生工程思想出發談化工原理教學改革[J].廣東化工,2009,36(8):281-283.
[3]郭瑞麗,袁軍,張建樹.全國化工設計大賽對化學工程與工藝專業教學的啟發[J].高教論壇,2013,169(11),59-60.
[4]劉作華,李澤全,譚世語等.論化工原理課程教學與學生工程意識的培養[J].廣東化工,2008,35(9):147-150.
Paying Attention to the Cultivation of Basic Qualities of Chemical Engineers in the Teaching Process of Chemical Engineering Principle
YUAN Jun,ZHANG Jian-shu
(School of Chemistry and Chemical Engineering,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832003,China)
化學工程師范文2
關鍵詞:實踐教學;體系優化;能源化學
作者簡介:孟廣波(1961-),男,遼寧新賓人,沈陽工程學院機械學院,教授;畢孝國(1962-),男,吉林遼源人,沈陽工程學院能源與動力學院,教授。(遼寧 沈陽 110136)
基金項目:本文系沈陽工程學院2012年度校級教育教學研究重點項目(項目編號:Z1209)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)03-0145-02
能源是現代文明的動力,人類社會的進步無不以能源的利用為基礎。[1]能源化學工程專業要求學生掌握能源化學工程基礎理論和技能,是一個綜合性、實踐性很強的專業,實踐教學已經成為該專業人才培養特色的重要標志,更是該專業人才培養質量的基礎保證。因此構建有效、可行的實踐教學體系對培養高質量的應用型人才、突出該專業教育特色和提升辦學成效,實現“卓越工程師教育培養計劃”具有十分重要的意義。
能源化學專業實踐教學體系包括社會實踐、校內外實驗、實訓、課程設計、畢業實習、畢業設計等環節,基于目前我校能源化學專業的實踐教學狀況,我們從以下幾個方面入手優化實踐教學體系,改善實踐教學效果。
一、以培養目標為依據,科學制定實踐教學體系
培養目標的設定直接決定著人才培養方案的編制、教學方法和措施的運用以及人才培養的質量要求。我校能源化學工程專業人才培養目標是:培養適應社會主義現代化需要的德、智、體、美全面發展,掌握能源化學工程基礎理論和技能,面向電力、供熱、化工、環保、煤炭等能源轉化領域,從事污染控制和減排工藝的設計、運行及生產過程控制、相關產品研制與開發等工作,具有創新精神和能力的高級工程技術人才。
根據我院的人才培養目標,要想滿足人才培養要求一定要改變“重理論,輕實踐”的教學方法,轉變教育思路,更新教育理念,著重培養學生的實踐動手能力和創新精神。充分認識實踐教學環節在人才培養過程中的重要性,使課堂教學和實踐教學環節相輔相成,互相促進。畢業生在就業崗位上的執業能力是衡量學校辦學質量和辦學水平的重要指標。學生具有較強的實踐能力和專業技能就會在用人市場形成良好的口碑,對提高學校和專業的聲譽與知名度大有益處。能源化學專業培養目標和定位制定得是否科學、準確對建立合理的實踐教學體系至關重要。由于能源化學專業學生面對的是電力、供熱、化工、環保、煤炭等能源轉化領域相關的崗位群,專業口徑宜適當放寬而不宜過窄。為此要突出應用性特點,在人才培養過程中注意突出高素質應用型專門人才的崗位要求,培養適應企業要求的高素質應用型專門人才,突出實踐能力的培養,突出實踐教學的目標要求。為達到以上目標,我校能源化學工程專業的人才培養方案中除理論課的課內實驗外還安排了42周的集中實踐教學環節。其中包括社會實踐、校內外實驗、實訓、課程設計、畢業實習、畢業設計等環節。
二、以培養技術應用能力為基礎,完善實踐教學體系的各個環節
根據能源化學工程專業的特點,針對課程實驗、校內實訓、校外實習、課程設計、畢業設計、社會實踐活動等六個環節,從教學目標、內容和教學方法進行界定,使它們不僅各具特色,而且相互聯系,系統地為培養具備高素質的能源化學工程專業人才服務。
1.校內實驗、實訓
校內實驗、實訓在實踐教學環節中非常重要。要想進一步培養學生的動手能力,提高實驗、實訓效果,一方面要加強校內實驗室和實訓基地的建設,加大資金投入力度,增加設備臺套數。實行實驗室開放制度,提高設備利用率。除課內安排的實驗外,學生可利用課余時間到實驗室,在遵守實驗室開放制度的前提下,綜合已學到的理論知識,針對自己感興趣的項目,設計實驗方案,研究分析實驗數據和結果。培養學生的創新意識,鍛煉學生獨立分析問題和解決問題的能力。另一方面要大力改進實驗、實訓方法和內容,減少驗證型實驗項目,增開設計型、綜合型實驗項目,鍛煉學生的創新能力。改變以前以教師為主的實驗教學模式,讓學生成為實驗課堂的主角。教師只需提供實驗任務書和必要的實驗設備、器材,在實驗過程中給予必要的指導。學生可根據自己對實驗任務書的理解,設計實驗方案,制定實驗步驟,獨立分析處理實驗數據。讓學生在實驗中充分發揮想象力和創造性。在不斷探索和實踐中享受成功的喜悅,領悟科學的真諦,真正體現“以學生為本”的理念。
2.校外實習教學
校外實習教學可培養學生綜合應用知識能力、分析問題解決問題能力、團結協作精神以及社會責任感。能源化學工程專業的學生,四年中有兩次校外實習,即認識實習和畢業實習。實習的主要目的是熟悉與專業相關主要設備的結構和基本原理,了解工廠生產過程。目前兩次實習均安排在生產工廠,由于安全等因素,學生根本看不到設備的具體結構,學生被安排跟班運行,但無法親手操作,只能了解一點外觀現象,無法了解設備的結構及事故處理操作。為改善實習效果,在去現場實習前,利用學校的多媒體設備和虛擬實驗室,讓學生觀看和動手操作,發現問題,到現場后可有的放矢地帶著問題學習,起到了事半功倍的作用。
3.課程設計
課程設計教學則是對學生工程設計能力的訓練,也是工科學生必備的職業技能?,F有的課程設計大都是對所學課程相應部分的驗證,注重計算,缺少將所學知識綜合起來應用于解決實際問題的環節,因此,在課程設計的選題上還有待于進一步探索。
4.畢業設計
畢業設計則是一次對所學知識的綜合運用過程。從選題、開題、教師指導到學生畢業論文答辯等一系列工作都要注意收集本專業的最新信息和資料,注意培養學生的工程意識。在選題上盡量做到結合現場實際,真題真做,提高學生的學習興趣,真正達到畢業設計的目的,以便學生在走向工作崗位后盡快進入角色。
5.課外實踐活動
學生在學好有關專業知識、提高專業實踐技能的同時,要注重綜合素質的提升。經常開展課外實踐活動,積極參加各種學科知識競賽,開展大學生科技創新活動,利用寒暑假時間進行社會調查活動,積極參與社會公益活動,引導學生了解社會、了解國情,增強責任心和使命感,樹立正確人生觀、世界觀和價值觀。
三、以“雙師型”師資隊伍建設為重點,滿足應用型專門人才培養的需要
實踐教學環節能否達到培養目標要求,實踐教學效果如何取決于諸多因素,但具有一支年齡結構、專業結構、知識結構合理、敬業愛崗、教學能力突出的師資隊伍是非常重要的因素之一。
目前能源化學工程專業的教師大多來自全國重點大學,并具有碩士、博士學位,專業理論知識水平較高,并具備基本課堂教學能力,但實踐教學能力和綜合應用知識能力還有待加強,而應用型人才培養恰恰強調培養學生動手能力和知識的綜合應用能力。要求教師在具備深厚的學科專業理論知識的同時,還要深入企業,了解生產現場的設備結構、系統組成,將實踐教學要求與企業要求緊密結合,實現由傳統高等教育師資隊伍向應用型教師隊伍的轉換。
為盡快適應應用型人才的培養要求,我們采取兩方面措施:一方面加強教師的實踐能力培養,鼓勵教師結合現場實際,開展科學研究,既解決現場生產難題也豐富自身的實踐能力。理論教師兼任實驗課程并參與各種實踐教學環節和企業的實際工作,建立一支“雙師”型實踐教學隊伍。另一方面從企業聘請有一定的實踐技能、熟悉現場工作流程的校外兼職教師參與學校實踐教學的各個環節。
四、以加強實踐性教學設施建設為依托,實現產學研的有機結合
實踐性教學必須借助一定的設施、設備條件進行。這就要求我們進一步完善和加強實驗室建設,努力改善實驗設施和環境。要充分利用現代化教育手段,制作仿真、動畫等多媒體課件,大力建設虛擬實驗室,以此作為實驗、實習課程的輔助教學手段。高校培養的學生不能只會理論研究,更應該為社會服務,本科生教育的質量最終要由市場和用人單位來檢驗。[2]所以在完善校內實驗、實習基地的同時,要加強校外實習基地的建設,首先向企業提供人才培養方案,協同企業一道按人才培養方案中對實踐性教學環節的要求共同建設校外實習基地。廠校雙方要本著互利互惠、共同促進的原則建立長期、穩定的合作關系,并在資金投入、甲乙雙方職責等問題認真磋商,達成一致。在此基礎上簽訂廠校合作協議,掛牌確定實踐基地,真正實現“產、學、研”一體化。
五、以規范管理、完善評價為保障,確保實踐教學質量
根據能源化學工程專業的特點,規范實踐教學管理,制定實踐教學的相關規章制度,如《實驗室開放制度》、《實驗室守則》、《校內外實習管理辦法》、《課程設計、畢業設計管理辦法》等實踐教學的規章制度,完善各實踐教學環節的教學大綱及指導書、任務書等教學文件,使實踐教學制度化、科學化、規范化。成立實踐教學督導小組,監控實驗、實習、設計等實踐環節的整個教學過程,使實踐教學平穩、有序、高質、高效地運行。
為不斷提高實踐教學質量,應多角度收集評價意見,如學生評價、教師評價、實習接收單位評價、系(分院)自評,專家評價等信息,真正做到以評促建。學生評價主要是從自身的學習感受來評價學習過程的效果。教師評價主要是評價學生的學習質量、學習態度以及實習接收單位的接待情況。實習接收單位評價主要是從學生的綜合素質、專業知識技能、實習紀律、校方的實習計劃的科學性合理性等方面進行評價。專家評價是針對實習情況對學生、教師、實習接收單位進行綜合評價,提出建設性意見,指導改進實習效果。
六、結束語
實踐教學是人才培養方案的重要組成部分,是實現人才培養目標的重要途徑,有利于培養學生動手能力和創新意識。學生在學好基礎理論知識的同時,必須具備扎實的實踐技能,才能滿足用人市場的需求。特別是能源化學工程專業就業渠道是面向電力、供熱、化工、環保、煤炭等工業企業,只有培養學生的工程意識,加強實踐教學環節,完善實踐教學體系,才能在競爭激烈的人才需求市場中立于不敗之地。
參考文獻:
[1]高慶宇.能源化學化工實驗課程體系的建設與實踐[J].化工高等教育,2009,(2):20-23.
化學工程師范文3
關鍵詞:專業特色;課程體系;化學工程與工藝;電化學工程
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。
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化學工程師范文4
關鍵詞:輕化工程;專業內涵;學科認識
1 關于輕化工程專業基本內涵
輕化工程專業主要課程:無機及分析化學、有機化學、物理化學、高分子化學及物理、化工原理、生物化學等,要實踐性教學環節:包括金工學習、生產實習、工藝實驗、分析與檢測實驗、化工原理課程設計。主要專業實驗:分析與檢測實驗、化工原理、工藝實驗等。就業方向:本專業適合在制漿與造紙、外貿商檢、環境檢保護、技術監督、化工等有關部門從事生產技術管理、品質控制與分析檢測及廢水處理的研究開發工作,也可在大、中專院校、科研院所從事教學、工程設計、技術開發與經營、科學研究等工作。繼續深造方向:皮革、紡織機械設備公司從事紡織相關的機械設計、生產、銷售等工作;皮革、紡織品檢驗機構或公司從事紡織品測試、檢驗與管理;紡織儀器、設備、CAD軟件公司從事安裝、調試與技術支持;通過公務員考試進入考取商檢局、纖維檢驗局、海關等機構從事專業管理工作;或考取碩士研究生繼續深造。
2 化工專業學生工程意識培養的有效途徑
2.1 是突出工程意識培養的新生工程意識引導教育
入學教育是新生進入大學學習非常重要的一部分,新生進入大學校園首先要熟悉大學環境、認識大學文化、融入大學生活。突出工程意識培養的化工專業學生的入學教育中應必須要讓新生明白"在大學中要學習哪些化工專業知識和技能,為什么要學習以及用什么方法學習"。
2.2 是開展素質拓展訓練
素質拓展訓練是學生學習生活經驗、體驗社會教育、形成正確的人際、情感和社會價值觀等教育目標的一個重要途徑,通過素質拓展訓練有助于培養學生的工程意識。建立素質拓展中心開展戶外場地素質拓展項目,培養學生的競爭意識、團隊協作意識、創新意識、安全意識和遵章守紀意識等。
2.3 是更新教學內容,優化課程體系
工程技術人員應具備綜合素質,具有扎實的專業理論知識,知識面廣、掌握一些與專業相關或相近的拓展知識,還要掌握經濟、歷史、文學、管理等通識性知識。化工專業是一種工程教育,應具備實踐性和創新性教學環節,如實驗、實習、課程設計、畢業設計等?,F行的化工專業課程教學偏向于理論知識教育,削弱了對學生解決工程實際問題能力的培養。因此,為了培養具有工程意識,解決實際化工過程問題的能力和創新能力的工程技術人員,化工專業應更新教學內容、優化課程體系,構建科學合理、適應社會發展需要的化工專業課程體系。
2.4 是加強化工專業工程實踐基地建設
學校應該建立穩定的工程實踐基地,在教師和工廠技術人員的指導下讓學生參與工廠的研發項目,還應該優化教學內容,通過視頻和工廠生產運行錄像強化課堂教學,增設化工計算機應用課提高學生化工過程自動化控制硬件設計和軟件編制能力,加大綜合型、設計型專業實驗的比例和深度,建設仿真實驗基地。
2.5 是發展產學研合作教育
加強產學研合作教育,采用項目教學手段,提高學生的科研創新能力。項目教學是指通過組織學生參與科研項目,在實際科研活動中增長才干獲得知識的教學方法。合作教育"將學生的課堂學習和工作經驗學習有機結合起來,注重知識的實際應用,通過為學生提供有利于未來職業發展的實踐機會以提高人才培養的適用性"。產學研合作教育是合作教育的一種具體形式,充分利用了學校、企業、科研機構的環境和資源以及在人才培養方面各自的優勢,把學校教育、科學研究、生產實踐有機結合起來?;て髽I、科研單位參與化工專業人才培養,可以為學生提供真實的工廠環境、先進的生產設備、檢測儀器和工藝流程、工程經驗豐富的化工工程師和真實的實踐項目,對于培養學生的工程意識具有很好的強化作用。項目教學法是實踐教學的最高級形式,多見于學生的實習階段。如果說案例教學法和模擬教學法還都是紙上談兵,那么,項目教學法可就是"真刀實槍"了。經過幾年的在校學習,學生們早已摩拳擦掌、躍躍欲試了。而且,有的學生早已確定了自己的攻關目標,選定了自己的研究課題。作為教師的任務就是鼓勵他們的積極性,有計劃地把科研項目的部分工作交給學生。應當采取由淺入深、由簡單到復雜和因人而異的方法,及時給予指導。對那些由學生自己創意產生的科研項目,應當特別鼓勵,支持他們與社會上科研力量合作,使科學知識及時轉化為社會生產力。加強產學研合作教育,探索開辟網上合作教育的新形式,充分利用國內外資源,不斷拓展校際、校企、校所之間的合作。要多方籌集資金,加強各類實踐教學基地和實驗室建設。同時,要重視和鼓勵大學生開展課外科技活動,積極組織學生參加各極各類競賽等科技活動,提高學生的創新精神和實踐能力。
2.6 是加強化工專業師資隊伍建設
在信息化時代,知識技術更新速度加快,教師的知識和業務水平決定著教育的質量,現代化工專業教師應不斷學習補充各方面的知識,提高教學質量,具備豐富的工程實踐經驗和工程開發能力,了解現代化工發展的趨勢,及時掌握工程科技的前沿領域和發展方向,熟悉新材料、新設備、新工藝和先進的工程技術,具有現代工程意識,具有強烈的創新意識和創新精神。
3 結語
綜上,化工專業在工程科學領域具有廣泛的應用,化工行業是我國的支柱產業之一?,F階段高校大量擴招,化工專業學生數量急劇增多,教學資源和實踐資源出現短缺,學生在校學習期間缺乏工程性實踐鍛煉,在工作崗位上適應性差,缺少工程意識,導致化工專業學生出現就業難或不能勝任化工相關的工作等情況。這就要求化工專業教育中除了讓學生具備扎實的專業理論知識之外,還必須要加強學生的工程性實踐鍛煉,而工程意識是進行工程實踐的前提,也是聯系理論知識和工程實踐的橋梁,所以必須首先要培養學生的工程意識,再進行工程實踐鍛煉,才能培養合格的化工專業工程技術人才。
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作者簡介:
1.林希晗(1994-),遼東學院化學工程學院輕化工程B1206班學生。
化學工程師范文5
【關鍵詞】中職校 化工原理 問題 方法 建議 創新
化工原理是中職化工及相近專業必修的一門專業基礎課,也是一門工程應用觀念很強的技術課程。內容涉及動量傳遞過程及設備、熱量傳遞過程及設備、質量傳遞過程及設備等。在化工原理教學環節中,將理論教學、實踐教學和計算機仿真教學有機地結合在一起,符合培養技能型人才的要求。因此,化工原理課程在中職學校的教學改革勢在必行。
一、改革教學內容與教學方法
化工原理是化學工程學科的一門主干課程,主要討論比較重要而且又較常用的一些單元操作。其主要內容包括:流體力學,如流體輸送、沉降、過濾、離心分離、攪拌、固體流態化等;熱量傳遞,如加熱、冷卻、蒸發等;質量傳遞,如蒸餾、吸收、萃取、干燥、結晶、膜分離等?;瘜W工程師的主要任務是開發、設計與操作,即探索最佳的流程與設備,定出最佳的操作條件,規定出設備應具有的性能,選出合適的型式并確定其主要尺寸,對日常生產過程進行管理并使設備能正常運轉,對現行的生產過程與設備做各種改進以提高其效率。所有這些工作都要求對各個單元操作有比較充分的了解,理論與實際緊密結合。由此可見,化工原理課程內容多、涉及面廣,容易造成教學形式枯燥單調,學生不易產生興趣,反而造成被動學習的局面。如何在有限的課時內講授化工生產中比較重要的單元操作,以達到不僅能讓學生熟練掌握基本原理,而且掌握設備的有關知識,培養他們的工程觀念和經濟觀念的目的,成為了本課程改革的關鍵。
1.以培養學生的能力為目的,聯系實際不斷提出問題。改革教學方法要貫徹培養能力、啟迪悟性、挖掘潛能的原則,要讓學生從知識的被動接受者成為主動參與者和積極探索者。如何激發學生對知識及課程的興趣,是科學素質教育的組成部分。為了使學生積極思維,在課堂上要結合生產實際不斷提出問題供學生分析討論,以牽動學生的思路,提高分析問題的能力。比如在“流體流動”一章中,向學生提出“為什么一般液體在管內的流動速度范圍是0.5~3m/s”“為什么液體在長距離輸送時要設中間增壓泵”等。通過這些問題的提出和課堂討論,有助于學生加深理解,從而取得良好的效果。
2.定期安排討論課。那種試圖通過課堂上的講細講解來“幫助”學生學習的想法和做法,不僅不能擴大課堂信息量,反而會助長學生學習上的依賴心理,嚴重阻礙創新能力的培養。我們主張把過去的習題課改為討論課,使其成為學生主動參與、積極探索的教學環節。同時,也有助于提高教師的備課質量。因為,只有那些在課后查閱資料、反復推敲、充分準備的教師,才能在討論課上從容應對學生提出的一些頗有新意的問題,給學生以滿意的答復。
3.重視實驗課?;ぴ韺嶒炇腔ぴ斫虒W的一個重要環節,它注重學生綜合素質與創新能力的培養,我們應針對不同專業、不同層次的學生開設不同層次的實驗教學內容。我們采用了單獨設課的方式,實驗內容按專業功能分為四個層次:演示實驗、一般綜合性實驗、提高實驗和創新實驗。通過實驗理論課、實驗預習、實驗操作、撰寫實驗報告和實驗課考核等環節來保證教學質量。
課程設計是化工原理課程教學中綜合性和實踐性較強的教學環節,是理論聯系實際的橋梁,是使學生體察工程問題復雜性的初次嘗試。通過化工原理課程設計,要求學生能綜合運用本課程和前修課程的基本知識,進行融會貫通的獨立思考,在規定的時間內完成指定的化工設計任務,從而得到化工工程設計的初步訓練。通過課程設計,要求學生了解工程設計的基本內容,掌握化工設計的主要程序和方法,培養學生分析和解決工程實際問題的能力。同時,通過課程設計,還可以使學生樹立正確的設計思想,培養實事求是、嚴肅認真的工作作風。
二、反思與建議
傳統習慣與當代教育教學理念仍然存在沖突,阻礙著現代教育理念的順利實施。表現在:①教學內容陳舊,學科體系難以打破。②教學模式傳統單一。教師注重教的思維習慣并沒有完全拋棄,沒有真正貫徹以學生為主體、以教師為主導的現代教育理念。過多研究教師教法,較少研究學生學法。③職業學校要以培養技能型畢業生為目標。但是,許多課程并沒有與職業培養目標相結合,沒有遵循職業學校的教學規律。④教育教學資金投入不足,不能滿足教學需要。將現代教育技術運用于課堂教學,實現學生、教師、媒體多向交互過程的現代教育過程還停留在可望而不可及的理想狀態。
化學工程師范文6
1.1實驗試劑
乳酸發酵菌種:植物乳桿菌;發酵液500mL;電極室用水:0.3mol/L的Na2SO4溶液1000mL(陰極室和陽極室各500mL);酸室和堿室為蒸餾水。發酵培養基每升含:蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母粉5g、葡萄糖50g、乙酸鈉2g、檸檬酸二胺2g、吐溫-801g、磷酸氫二鉀2g、七水硫酸鎂0.2g、一水硫酸錳0.05g。
1.2實驗儀器
恒溫振蕩器、高壓蒸汽滅菌鍋、發酵罐、干燥箱、電子天平、pH計、生物傳感分析儀、分光光度計、冰柜。其他常規實驗器皿:燒杯、量筒、玻璃棒、酒精燈、接種環、培養皿、移液管等。直流穩壓電源;明道式電滲析膜堆一套,外配容量為1000mL的燒杯5只,硅膠管(約0.5m)10根;小型潛水泵5個。通過發酵罐控制主機箱上的蠕動泵,將雙極膜電滲析的堿液隔室與發酵罐進行連接。為了降低發酵罐中染雜菌的風險,必須對連接的管子進行滅菌操作。發酵罐內由pH計進行實時監測,當pH低于設定值時,由蠕動泵自動將雙極膜電滲析的堿液隔室中的堿液泵入發酵罐進行調節。由于軟管內是強堿環境,故堿液室與發酵罐之間的連接管不需要進行滅菌操作。
2實驗步驟
2.1雙極膜電滲析的準備
(1)組裝膜堆:按“陽極板—隔板—雙極膜—隔板—陰膜—隔板—陽膜—隔板—雙極膜—陰極板”順序組裝膜堆,用長螺桿釘壓緊膜堆。為了確保裝置的嚴密性,應使隔板之間的墊圈厚度不超過墊圈槽,并使雙極膜的陽膜側朝向陰極板。此外,在用螺釘壓緊裝置時,應注意均勻用力,以防止裝置變形甚至斷裂。
(2)連接設備:在隔板出口分別連接出水管和進水管。將進水管與外置燒杯中的潛水泵出口連接,將出水管的出口端連接到燒杯中,以確保循環通路暢通。
(3)注入料液和電極水:在鹽室中注入料液,在極室中注入電極水,在酸室和堿室中注入蒸餾水,此過程應保證料液淹沒潛水泵。對于雙極膜電滲析,應在實驗結束后將各個隔室、燒杯和潛水泵內的料液或電解質溶液清洗干凈。若長期不用,應將裝置拆卸還原,并確保各組件干燥和清潔。
2.2發酵過程的準備
(1)種子培養基的培養:配制一定量的種子培養基,并在高壓蒸汽滅菌鍋中滅菌。滅菌條件為:121℃,20min。待培養基冷卻至室溫后,取新鮮斜面菌種,接入種子培養基中,在轉速為150r/min的搖床中培養24h,溫度恒定在37℃。
(2)發酵罐滅菌:將配制好的發酵培養基加入到發酵罐中,此處應注意體積不能超過發酵罐總體積的2/3。然后將發酵罐和培養基一起放入滅菌鍋中進行滅菌。
(3)火焰接種法:先用醫用酒精擦拭接種口;在火圈中加入酒精,點燃后套在接種口上;關小空氣進氣閥,調節進風,降低罐壓,打開接種口蓋;在火焰范圍內打開種子培養基的瓶塞,在火焰上燒灼幾秒鐘后,迅速將種子液倒入發酵罐中;在火焰上燒灼接種口蓋子數秒后,迅速蓋好接種口蓋,關閉空氣進氣閥。
(4)發酵培養:接種結束后,對發酵培養過程的各項參數進行設定,開始培養。發酵過程中要打開冷凝器水閥。具體操作參數:轉速為150r/min;溫度為37℃;pH為6.7。
2.3發酵罐與雙極膜電滲析集成操作過程的監測
在集成操作過程中,要對發酵罐和雙極膜電滲析同時進行監測,防止任一方出現問題導致集成操作失敗。發酵過程:
①通過發酵罐的主機控制發酵的pH條件、溶氧濃度和實驗溫度。每1h記錄pH、溫度和溶氧濃度,通過數據判斷發酵過程是否正常;
②每4h測量殘余葡萄糖的量、生物量和乳酸的生成量,以判斷細菌的生長情況和乳酸的生成情況。雙極膜電滲析過程:
①雙極膜電滲析過程調整穩壓電源的電壓和電流值來控制實驗條件,每1h記錄電壓、電流。
②每4h測量酸室中的乳酸濃度、堿室濃度和堿室堿液體積。
3分析方法
3.1葡萄糖和乳酸的測量
在發酵過程中,要間斷地取樣進行監測。發酵液中含有有機酸鹽、無機鹽、菌絲體、蛋白質、脂肪和糖類等。雙極膜電滲析過程的料液是經過超濾和脫色之后的發酵液,主要成分為有機酸鹽(主要為乳酸鹽)和無機鹽類物質。實驗中使用生物傳感分析儀獲得葡萄糖和乳酸含量。
3.2生物量的測量
在發酵過程中,要及時監測乳酸菌的生長情況。取樣后,用0.3mol/L的稀鹽酸溶液稀釋,目的是消除一些沉淀性鹽的影響。在波長為600nm處,測量吸光度。對于產酸量(Na)、產堿量(Nb)以及它們各自的電流效率(ηa和ηb),可根據下面的公式計算
4實驗注意事項
(1)發酵實驗結束后,需要完成乳酸發酵液的初步提取工作。應及時向發酵罐中加入NaHCO3,使pH升高到10左右。同時升高溫度至90℃,使菌體和其他懸浮物下沉。發酵原液澄清后,將上清液收集到塑料桶中,放入冰柜中保存并用于下一步的提純。對澄清后的沉淀物集中進行處理。
(2)在利用發酵罐控制主機進行發酵液pH調節時,要控制堿液的添加速度,以使堿液與發酵液充分混合反應,并確保發酵液的pH不被調節得過高而影響微生物生長。