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能源化學工程專業論文實用13篇

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能源化學工程專業論文

篇1

(1)東北石油大學對能源化學工程專業課程體系進行了構建,專業按照“通識教育+學科專業基礎+專業教育+實踐教學”四個層面對課程體系進行了設置[1];

(2)沈陽工程學院對能源化學工程專業學生的實踐能力的培養進行了教學探討,制定了一系列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[2];

(3)北京化工大學對能源化學工程專業人才的培養注重學科發展的國際化交流與合作。每年邀請國際上著名的學者到能源化學工程實驗室進行訪問和交流,通過學術報告和互動交流,拓寬學生的國際化視野。并與多所國際著名大學建立了密切的科研合作關系和聯合培養學生機制,為學生搭建了國際交流平臺[3];

(4)哈爾濱工業大學能源化學工程專業教學主要側重于學科研究方向的改革,主要包括太陽能電池材料的制備及性能研究,功能晶體材料的制備,生物質能源的開發,生物質能源與化工原料的轉化研究,多晶硅高效回收新技術,發光二極管(LED)用熒光粉的研制,LED新型散熱器材料的合成及LED封裝材料等研究方向[4]。菏澤學院是一個應用型的地方本科院校,2012年菏澤學院化學化工系緊扣菏澤市煤炭石油資源豐富和能源化工基地建設的需要,成功地申請了能源化學工程專業,并于2013年開始招生。構建一個適應社會發展需求、具有地方特色的人才培養模式,是能源化學工程專業健康發展的基礎。在高等教育大眾化的背景下,應用型本科人才成為高等教育的重要對象,并占據了主導地位[5]。近年來,菏澤學院根據地方資源特點、經濟發展需求和學校的師資結構特點對應用型本科能源化工專業的人才培養模式進行了構建。主要從人才培養規格、理論課程體系構建、教學方式方法革新、實踐教學和學生科技創新體系的完善、考核評價方式的改進、師資隊伍建設等方面進行了探索。

1人才培養規格的建構

人才培養規格是教學的前提和基礎?!秶抑虚L期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020)》明確提出:要遵循教育規律和人才成長規律,深化教育教學改革,創新教育教學方法,探索多種培養方式,形成各類人才輩出、拔尖創新人才不斷涌現的局面[6]。為此應構建以學生為主體、以創新應用人才為核心,以學生全面發展為中心的多規格本科人才培養模式。為制定切合實際的應用型人才培養規格,我系深入菏澤市及周邊地市各個能源化工企業進行調研,與人力資源招聘部門進行接觸、對已畢業的學生進行調查反饋等,多方收集相關信息,并結合菏澤學院化學化工系師資結構特點,對我們的人才培養規格進行了定位。在調查過程中,我們發現:社會對能源化工專業的人才需求有三種類型:科研創新性,動手操作技術性和管理經營性人才??紤]到我系師資力量和學校發展目標,我們把能源化學工程的人才培養目標定為培養動手操作技術性和能源化工企業管理經營性人才。采用“一個專業兩個方向”進行培養,實行“5+3”分流培養方式,即前5個學期在一起上通識課和專業基礎課,后3個學期按照學生的意愿進行分開培養,主要開設專業課。同時對經營管理型的學生聘請經濟系的老師開設經濟管理型方面的課程。

2課程培養體系的構建

課程體系直接關系到培養人才的質量。能源化學工程是一門內容豐富而又廣泛的科學,是涵蓋能源、化工、環境和材料的交叉學科。課程體系按照“通識教育+學科專業基礎+專業教育+實踐課”四個模塊設置,注意學科前沿和知識體系的完整性,構建具有地方特色的厚基礎、寬口徑、重視學科交叉的課程體系。應用型人才培養必須重視實踐課的建設。在課程體系構建中,我們十分重視實踐課的比例,規定不少于總課時的20%。課程除了基礎課程實驗、專業課程實驗、暑假實習、畢業實習、生產實習,畢業論文設計外,還應增加大學生挑戰杯競賽、大學生科研基金項目、大學生創業計劃項目、開放實驗室等項目。教學是基礎,是傳授知識;科研是創造知識,是教學的延伸和發展[7]。組織學生積極參加全國大學生化工設計競賽、數學建模競賽、機械設計競賽、結構設計競賽、大學生挑戰杯賽等競賽項目。其目的是以競賽為載體,把探索精神、創新技能、動手能力、合作能力、針對具體實際問題提出解決方案的能力作為培養目標。這些競賽對于培養我國本科生的科研實踐能力和創新精神起到了積極作用[18],加強了學生應用型能力的培養。

3教學方式方法的革新

緊密結合人才培養目標,構建全方位的教學改革模式。在教學方法上,根據“多元智力理論”和應用創新型人才成長規律,進行教學方式的改革,結合企業生產實例,采用范例教學改革模式,使學生在實踐體驗中感受應用創新型人才成長的過程,倡導“做中學”,使學生在小組合作比賽中體會自己的成長。在教學實踐中可采用“項目活動法”,在項目設計過程中,教師僅起指導作用,學生可以自主查閱資料并開展與項目有關的研究性活動和合作學習。

4實踐教學和科技創新體系的完善

實踐教學和學生科技創新是培養應用創新型人才的重要環節。構建多層次的包括校內實驗、實訓、課程設計、參加科技創新競賽、畢業設計,校外工廠見習、項目合作導師制、校外實習的“雙導師”制以及校企合作協同培養制度,切實加強學生實踐能力和科技創新能力的培養[9]?!半p導師”制是指學生的實習過程中,由學校教師和企業老師共同指導,使學生對工廠實際生產的流程和工藝有一個全面清楚的認識,培養學生運用所學知識分析工程問題和工程實踐應用能力?,F在我們已與菏澤市的玉皇化工集團、洪業化工集團、多友科技等企業合作建立了10多處校外實習基地。雙導師制的實行,加強了校企結合,有力地培養了學生解決工程問題的能力,避免了學生“所學”和企業“所需”脫節的問題,實現了學校培養和企業所需人才的對接。

5考核評價方式的改進

評價是學科教學的指揮棒。在能源化學工程專業課程評價過程中,采用過程評價與終結性評價相結合的評價方式[8]。對于通識課和專業基礎課程,采取以閉卷考試(70%)和平時成績(作業、小論文、實踐報告)相結合為主;對于專業課,可采用閉卷考試、開卷考試和設計(論文)相結合的方式進行考核;對于選修課,采取教師自主考核與院系抽查相結合的方式;對于實習和實踐課程,結合“雙導師制”,采用化學化工系與企業共同考核的方式;對于實踐課程,采取小組提交實踐報告并答辯的方式進行評價。變單一評價為多元評價,從而調動學生的學習積極性。

6“雙師型”師資隊伍的建設

教師的“復合”能力(高深的專業理論和豐富的工業實踐操作技能)是培養學生應用創新能力的前提和基礎。為培養學生的實踐創新能力,結合專業發展實際,構建“外引+內培+實踐鍛煉”相結合多渠道的“雙師型”教師的培養方式,加強與高校、科研院所和企業的聯系,切實提高教師的業務水平。近三年來,我系派出4位教師到能源化工企業進行業界鍛煉,培養教師的工程實踐能力,使教師明確企業對人才規格的需求,同時加強與企業之間的科研合作。我們還聘請企業的業務骨干為我們的兼職教師,不定期地給學生開設講座和實踐課。同時,我們鼓勵年輕教師考取化工安全評價師、化工工程師、設備設計工程師等相關專業的職業資格證書。這些措施有力地培養了教師的工程實踐應用能力,加強了“雙師型”師資隊伍的建設??傊?,根據社會發展對能源化學工程人才的需求和菏澤學院建設應用型地方特色明顯建設的目標,化學化工系根據師資結構特點,對能源化工人才培養模式進行了探索和改革,目前取得了一定的經驗。而對如何更高效的進行校企合作,建設產學研聯合協同創新體系,打造有能源化學工程專業特色的培養模式和體系,是我們繼續努力和探索的目標。

參考文獻

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[4]哈爾濱工業大學能源化學工程專業介紹[EB/OL].

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[7]任成龍.論科研實踐與大學生創新能力的提高[J].南京工程學院學報(社會科學版),2010,10(1):48-51.

篇2

1“多學科交叉”化學工程領域人才培養目標的定位

化學工程領域工程碩士研究生的培養,本著“面向工業界、面向未來、面向世界”的工程教育理念,以西南地區以及國家化工支柱產業發展和社會需求為導向,以實際工程為背景,以工程技術為主線,依托交叉發展的行業需求,培養具有良好的工程職業道德和法規意識,豐富的人文科學素養,強烈的社會責任感,較強的組織管理能力和良好的合作意識,較強的工程技術創新意識和獨立從事創新研發的能力,并能將“交叉學科”工程領域的基礎理論有效應用于化工生產中的產品開發、工程設計、過程裝備設計研發以及工藝技術改造的高層次應用型工程技術和工程管理的人才。

2重慶理工大學全日制化學工程領域工程碩士人才培養現狀

經過多年的建設發展,我?;瘜W工程學科在資源環境化工、精細化工、工業催化、化工裝備與控制等領域已經形成了明顯的優勢和特色。在資源與環境化工領域,針對重慶及西南地區特色資源和社會經濟發展重大需求,建有“重慶市化工廢水與污染控制工程技術研究中心”,與企業聯合建有“重慶市光氣衍生物企業工程技術研究中心”。重點開展天然氣資源精細化利用、化工產業廢水污染控制與資源化、重金屬污染土壤修復和固廢處理等領域的研究。在精細化工與工業催化領域,重點開展催化材料、納米材料、能源材料等化工新材料方面的研究,與企業聯合建有“重慶市化工本質安全協同創新中心”。研究成果主要應用于電子工業、能源化工、天然氣化工、石油化工、煤化工、氯堿化工等領域。在化工過程裝備與控制領域,依托我校化學化工學院的“過程裝備與控制工程”專業和學?!皺C械工程”一級學科碩士點建設發展。在新型環保設備、新型分離過程設備、化工設備腐蝕與控制技術研發方面形成了自己的特色和優勢,與企業聯合建有“重慶市防腐涂料工程技術研究中心”。在上述學科領域里,由于長期與重慶化工產業界合作,已經形成了基礎研究與工程實際緊密結合的特色發展之路。因此,化學工程領域工程碩士培養已經實現了多學科交叉的人才培養格局,并開展了多學科交叉全日制工程碩士培養模式的改革與探索。通過化學工程與材料工程、機械工程、環境工程、車輛工程、生物工程、控制工程等工程領域的交叉融合,立足于企業的發展和需求,建立了較為完善的實踐教學體系和多家校外實踐教學基地,形成了多學科交叉的大綜合工程性應用型高層次人才培養模式。

3“多學科交叉”全日制化學工程領域課程體系構建

化學工程領域專業學位碩士研究生的培養總體上分為校內與校企聯合的兩階段培養模式。校內培養階段主要完成課程學習,校企聯合培養階段采取實踐、學習研究、論文相結合的培養模式。課程體系按照由基礎向專業方向發展的分模塊化設置,主要包括基礎模塊、基本技能模板與工程交叉融合模板、以及與地區化工產業特點相結合的工程實踐模塊,如圖1所示。在公共基礎模塊,除了設置公共的工程英語,政治和工程數學外,還增設了工程經管課程,培養工程管理人才。在學位基礎課程中,針對化工企業在反應和分離等基礎知識方面,開設了高等反應工程和分離工程,并開設了化工過程設計,以期培養學生的工程設計能力。增設了知識產權和文獻檢索等課程,培養學生在科研成果方面的查詢和寫作能力。在工程交叉融合模板,立足于化工產業與機械工程、材料工程、車輛工程、控制工程、生物工程等方面的融合,每個模塊都開設了3門課組課,比如化工與機械的結合,開設了過程原理與裝備、壓力容器的分析設計、高等化工流體力學等課組課。教學內容上突出化工理論與技術的先進性和實用性,通過精選教學內容,充分利用多媒體等現代化教學手段,采取理論結合實際的案例式教學、以問題為導向的啟發式教學、課堂研討式教學和課程結合課內實驗等教學模式。根據工程碩士人才培養的要求,改革課程教學評價與考核方式,采取筆試、案例分析、小論文等靈活多樣的考核方式,突出學生的問題分析與知識應用能力。實踐教學與學位論文主要在實踐基地完成,可采用集中實踐與分段實踐相結合的方式。通過在具體的生產崗位輪崗和企業主要管理崗位見習學習相結合的方式進行。企業學習培養采取以企業高級技術人員(管理人員)為主、學校指導教師為輔的校企聯合指導的方式,學生在“雙導師”指導下,通過在企業參加實踐活動獲得在實踐中鞏固和深化理論知識、培養學生發現并解決工程實踐問題的能力,在企業完成論文選題和論文研究工作。論文選題應直接來源于生產實際或者具有明確的生產背景和應用價值,論文選題應有一定的技術難度,并有一定的理論基礎,具有創新性、先進性、實用性。

4總結

隨著科技的發展,高附加值的中高端化工產品的發展成為了發展方向,這需要機械,材料,控制工程等為支撐。同樣,科技的發展也引領了產業的深度交叉融合,因此,在高層次的應用型工程碩士培養過程中,需要重新定位多學科交叉下全日制化學工程領域工程碩士的人才培養目標,充分發揮行業和專業組織在培養標準制定、教學改革等方面的指導作用,建立學校與行業企業相結合的專業化教師團隊和聯合培養基地,強化專業學位研究生的實踐能力和創業能力培養,推動學科交叉下全日制化學工程領域工程碩士人才培養改革與實踐。

參考文獻

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[7]房鼎業.制訂學位標準,推進工程碩士教育可持續發展[J].化工高等教育,2007(1):90,94-95.

篇3

一、模塊化優化無機及分析化學教學內容

所謂課程模塊,描述的是圍繞特定主題或內容的教學活動的組合,或是一個內容上及時間上自成一體、帶學分、可檢測、具有限定內容的教學單元,它可以由不同的教學活動組合而成。模塊化教學強調理論教學、實踐、練習、研討的同步式一體化的教與學,強調在專業教學過程中,把理論、實踐等環節緊密結合?;谝陨险n程模塊化的考慮,將無機化學和分析化學兩門課程的教學內容進行模塊化教學(見表1)。由于將無機化學和分析化學的課程內容打亂后進行重新組合,導致概念和知識點多,各章節之間存在較強的獨立性。[2]因此,要合理安排大一第一學期的教學內容,這樣有助于學生轉變思維方式和學習方法。

二、多方面激發學生學習無機及分析化學的興趣

興趣是最好的老師,良好的學習興趣是主動學習的原動力。要學好無機及分析化學,激發學生的興趣至關重要。[3]在緒論教學過程中,要做好本課程的介紹及發展前景和學生學習心理方面的工作,在無機化學教學中建立好教師、學生和教材三者之間的相互關系。第一,在緒論課上介紹無機和分析化學發展過程及發展前景,讓學生認識到學習本課程的重要性,以達到激發學生學習興趣的目的;接著主要介紹無機及分析化學的作用及學習方法和相關考核辦法。第二,闡明化學與人類生活密切相關的環境、能源、材料以及人類社會生活中的熱點問題,以此為載體深入淺出地介紹化學與人類生活、社會發展的關系。第三,在專業導論課上強調無機及分析化學是能源化工類相關專業的基礎課,能為以后的專業課學習和將來從事工作奠定基礎。第四,通過新生認知見習,讓學生在參觀相關無機化工企業中獲得感性認識;在平時的課堂教學中,利用一些貼近生活的例子解答知識疑惑,激發學生的學習興趣。第五,建立合作學習小組,布置課后課題作業,利用網絡資源學習無機及分析化學,查找相關資料完成課程論文作業。

三、充分利用現代多媒體技術革新教學方法

在無機及分析化學教學中,利用現代多媒體技術革新教學方法能提高教學效果。要面對的教學問題有:課前制作精美的多媒體課件,發揮多媒體課件的優勢;主講教師課堂講授“動”與“靜”結合,活躍課堂氣氛;不可徹底忽略傳統的板書;進行多媒體技術與傳統教學技術相結合,有效提高課堂教學效果。[4]第一,使用多媒體技術教學可以模擬化學反應歷程,讓學生清晰地看到原子或分子的拆分及重新組合的過程,化抽象概念變為具體事物,這樣可以加深學生對化學概念的理解。如,Flas制作了各種類型分子雜化軌道(sp,sp2,sp3,dsp2等)的形成過程。第二,采用多媒體教學手段展示教學重點、難點,實現人機對話,有助于學生理解和記憶課本內容。第三,進行多媒體教學時,應以學生為主體,但教師依然是教學活動的組織者和引導者。

四、培養學生知識的運用能力

通過學校組織學生參加各類化工學科競賽活動是調動能源化學工程專業學生對無機及分析化學基礎課程興趣的重要舉措。[5]第一,積極組織學生參加廣西各類化學實驗技能競賽,堅持開展國家級、省部級大學生創新創業實驗項目。第二,為了鼓勵和培養大學生創新能力,學院組織學生參加化工年會化工論文競賽。第三,開放實驗室,鼓勵學生積極參與到開放實驗室的研究課題;設立創新實驗基金,由學生自由申請,對實驗取得階段性成果的學生給予創新基金資助。此外,改革無機化學教學方法,必須將傳統的驗證性實驗轉變為新型的探究性實驗,通過探究性實驗培養學生的創新能力。在導師的指導下,學生在設計實驗方案中能夠開發智力、培養良好的實驗素養,鍛煉自學能力。

五、適應能源化工專業要求方面的改革

能源化學工程專業是一個綜合性、實踐性很強的專業,在理論教學上要求學生掌握能源化學工程基礎理論和相關技能。在實踐教學上,應明確教學過程中的內容重點和難點,尤其是熱力學方面的內容應該重點詳細講解,使學生更好地理解能源轉化及利用過程中的一般規律,為低碳環保使用能源奠定基礎。我們針對實踐性很強的能源化學工程專業,依據其專業的特點實施校內實訓和校外實習相結合,使課程實驗、課程設計、畢業設計、社會實踐活動等環節能為培養具備高素質的能源化學工程專業人才服務。此外,我們還完善校內實驗實訓和校外實習基地的建設,向企業提供人才培養方案,共同建設與加強人才培養方案中的實踐性教學環節。在實踐評價體系的建設中,收集專家評價、教師評價、實習接收單位評價、系(分院)自評、學生評價等信息,做到以評促建。

六、結論

本文針對我校能源化學工程專業開設的無機及分析化學課程,在優化教學內容、激發學生興趣、利用各種教學方法、培養學生能力以及適應專業要求方面對教學環節進行了總結和探究。加強基礎理論知識教學使學生具備扎實的實踐技能,進一步培養學生的創新能力,提高教學質量,能為培養能源化學工程專業創新型人才奠定基礎。

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篇4

    1.2化學工程與工藝專業人才要求

    化學工程與工藝專業是為了適應新世紀化學工業的發展而設置的,是由原來的化學工程、有機化工、無機化工、高分子化工、精細化工、煤化工、工業催化等專業合并而成的寬口徑專業,覆蓋面寬、涉及領域廣[3]。該專業具有兩大特色:一是覆蓋面廣。研究領域涉及無機化工、有機化工、精細化工、材料化工、能源化工、生物化工、醫藥化工、微電子化工等諸多領域;二是工程特色顯著。該專業以化學工程與化學工藝為兩大支撐點,化學工程主要研究化工過程及設備的開發、設計、優化和管理。化學工藝則研究以石油、煤、天然氣、礦物、動植物等自然資源為原料,通過化學反應和分離加工技術制取各種化工產品。化學工程與工藝專業涉及的工程放大技術、系統優化技術和產品開發技術,不僅在化工領域,而且在醫藥、材料、食品、生工等眾多相關領域均大有用武之地。因此,化學工程與工藝專業培養的學生應有較強的工程能力和工作適應性,需掌握化工生產技術的基本原理、專業技能與研究方法,具有從事化工生產控制、化工產品和過程的研究開發、化工裝置設計與放大的初步能力[4]。

    1.3應用型化工人才實踐教學體系構建

    高等工程教育強調綜合素質的基礎作用和工程素質的定型作用。培養應用型化工特色人才,核心就是培養實踐能力強的應用型人才。以培養應用型人才為目標,以科學發展觀為指導,遵循教育教學基本規律,堅持育人為本,教學為綱,根據學生需要,圍繞學生能力拓展和知識結構構建實踐教學體系。該體系由基本技能、專業能力、綜合能力三層次訓練組成,將課外創新活動和社會實踐有機融合。借鑒德國成功的經驗,培養學生工程設計能力、項目實現能力及創新能力,構建工程化的實踐教學體系如圖2所示。實踐教學根據能力要求可分為3個層次:基礎實踐層、專業實踐層、綜合和創新實踐層。基礎實踐層以強化“三基”,培養基礎能力為目的,將基礎化學實驗分為3個層次和5個模塊,構成一個彼此相連,逐層提高的體系[5]。通過化學專題研究訓練,強化了知識和技能的綜合性;認知實習在實踐教學體系中處于承上啟下階段。學生在與自己相近或相關的崗位上經過認知實習,了解專業所需要的專業知識、能力、素質,有利于他們結合自己的興趣,規劃未來發展,在專業方向的選擇、課程模塊的選擇上會更加理性。2周金工實習和1周電工電子實習,實現基礎能力培養目標;專業實踐層是在理論教學和基礎能力培養的基礎上,通過專業基礎實驗、課程設計、工程實訓等實踐教學的環節實現專業能力培養;綜合和創新能力是對技術基礎知識、運用專業知識解決實際問題能力和知識遷移能力的綜合體現,反映學生整體素質。通過畢業實習、畢業設計(論文)等實踐教學環節,配合第二課堂科技活動,達到培養專業技術應用能力的目的。總之,各層實踐教學活動層層遞進、相互滲透,達到培養目標規定的專業技術應用能力的要求。

    2圍繞工程能力培養,實施實踐教學改革

    2.1突出強化實踐鍛煉,提高教師實踐教學水平

    教師是實踐教學體系的主導者,也是實踐教學體系的實踐者。要培養高質量應用型人才,必須要有高水平的教師隊伍。按照這一思路,為所有的實驗室配備了具有碩士學位的專職實驗教師,采取走出去、請進來的辦法培養教師的實踐能力,派合肥學院高學位高職稱的教師到企業去鍛煉6~12個月,增加教師的工程意識和實踐能力。根據學院要求成立了實驗技術教研室,這不僅是名稱和內涵的改變,更重要的是教育理念的轉變,建立實驗技術教研室,由教授、博士擔任主任,具有研究生學歷的教師為成員,研究實踐教學內容、方法和手段,進行實驗教學、實驗課程內容和方法改革等工作。目前,和化學工程與工藝專業實驗實踐教學有關的合肥學院院級教研立項6項,安徽省教育廳立項3項,獲得教學成果獎合肥學院二等獎一項、三等獎一項;安徽省三等獎一項。聘請企業和設計院等單位人員擔任教師,讓學生參與解決實際工作問題,提高實踐能力。

    2.2加強實踐教學條件建設,提供實踐教學載體

    實驗室和實習基地是完成實踐教學內容所必需的保障平臺。在實驗室建設方面,加強以無機化學、有機化學、物理化學、分析化學課程為支撐的基礎化學實驗室建設,和以化工原理為支撐的化工基礎實驗室。專業實驗作為一門最能反映專業特色,與專業科學技術發展關系最為密切的實踐性課程,必須跳出原有的框架,重新構建一個能夠全面反映化學工程學科發展方向、適合按專業大類組織實驗教學、有利于培養學生工程實踐能力和創新能力的新框架。根據化學工程與工藝核心課程化工熱力學、傳遞過程原理、化學反應工程、分離工程和技術化工工藝學作為構架,遵循以下原則:緊扣化工過程研究與開發的方法論;充分考慮工程學與工藝學實驗的適當平衡;具有典型性、力求先進性、增加綜合性;實驗內容既符合化學工程與工藝學科發展規律,又具有鮮明的先進性和特色,建立了化工熱力學實驗室等專業實驗室。根據專業和學生發展需要,在專業方向上設立分離工程和精細化工2個化工專業方向,并建立精細化工和分離技術2個實驗室,建立膜材料和膜過程院級重點實驗室1個。校外實習是強化專業知識、增加學生的感性認識和創新能力的重要綜合性教學環節,校外實習基地是培養學生實踐能力和創新精神的重要場所,是學生接觸社會、了解社會的紐帶[6]。以校企互利雙贏為機制,開展產學合作,和中鹽四方集團等14家企業建立良好的合作關系,與企業合作共建實驗室2個。每年由校內和企業教師共同指導學生進行實習,并在畢業論文(設計)環節,由企業提出課題,真題真做,學生將所學知識和生產實際相結合,取得在書本上得不到的收獲。中鹽四方集團、東華集團工程技術人員指導學生設計多次獲合肥學院優秀畢業設計(論文)獎。

    2.3第一課堂與第二課堂相結合,著力培養學生創新能力

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生物工程專業于1998年經教育部批準在高校開設,在本科專業目錄中明確隸屬于工學的生物工程類,包括了原來的生物化工(部分)、微生物制藥、生物化學工程(部分)、發酵工程等4個專業,從而大大拓寬了專業口徑。鄭州大學于2008年開辦生物工程本科專業。此前該校開設有生物技術、制藥工程2個相近專業,分別歸口于生物工程系和化工與能源學院。兩專業辦學規模穩定,已經形成較完善的教學和實踐(實驗)體系。而生物工程專業在實驗體系(實驗課程、實驗教學內容、實驗室建設)、實習環節(實習類型、實習方式和實習基地建設)等方面則面臨著軟硬條件不夠、辦學經驗不足等重大挑戰。這些因素嚴重制約著學生實踐技能的提高和專業人才培養質量的提升。辦學近4年來,我們發現在學生工程素質和實驗技能培養方面存在以下幾個主要問題:

1.生物工程實驗模塊體系尚未完全建立,部分課程缺少實驗,不但影響教學效果,還易導致學生產生“重理論,輕實驗”傾向,這對培養高級應用型人才極為不利。

根據教育部教學指導委員會“生物工程專業規范”,為提高學生的實踐能力和創新精神,生物工程專業必須加強實性踐環節的教學,構建實踐性環節教學體系,著重培養以下能力:實驗技能、工藝操作能力、工程設計能力、科學研究能力、社會實踐能力等。實踐教學應包括獨立設置的實驗課程、課程設計、教學實習、社會實踐、科技訓練、綜合論文訓練等多種形式。此外,也明確規定了該專業的主干學科應該包括生物學、化學、工程技術學三個領域。相應的實驗課程也應該在這些方面得到體現。然而在實際辦學過程中,涉及到生物學領域的生物分離工程、發酵工程、生物工藝學的相關實驗,以及涉及工程技術領域的工程制圖和生物工程設備的相關實驗,卻因受限于實驗室設備、師資隊伍條件等原因未能正常開設、或開設課程內容簡單膚淺,沒能達到提高培養應用型人才的實踐創新能力的要求。因此,現有的專業實驗構成現狀,難以給學生提供獨立思考、探索與發揮的空間,難以發揮專業基礎實驗對學生實驗技能和操作技能培養的作用,難以適應企業用人單位的需要。

2.專業涉及到的三個主干學科的實驗課程模塊,缺少相互銜接和重要知識點的相互補充。作為主干學科之一的“生物學”課程模塊,沒有脫離原有“生物技術”專業的影子,多數實驗課程在實驗項目、教學內容上與之沒有區別,更沒有體現“生物工程”的“工程”教育特點。生物學基礎實驗、驗證實驗開設比例過大。阻礙了三大學科之間的滲透,特別是未能強調“工程創新能力”的培養。

3.實踐實習體系沒有真正建立,缺少穩定、有效的專業實習基地,“雙師型”、“復合型”師資缺乏,嚴重制約了學生專業實踐能力的培養。首先,缺乏穩定、針對性強的實習基地。由于專業方向及特色不明顯,實習單位選擇盲目,實習地點不固定,實習內容變化快、深入不夠;其次,現有的專業師資隊伍主要是以生物學背景的教師為骨干,而雙師型教師、不同學科交叉融合的復合型師資嚴重缺乏,這種狀況根本不利于生物工程專業的發展與工程類人才培養的要求。

4.辦學就業導向教育不夠,學生考研“趨向”嚴重影響實驗教學效果。一般來說,學生考研對于改善學風、為國家培養更高層次人才非常重要。受“生物技術”專業影響,我?!吧锕こ獭睂I2012屆畢業生中有60%以上的學生參加考研。但這種現象在一定程度上放松了課程學習,特別是實驗、實習環節。同時,多數學生以考研為主要追求目標,實踐、實習環節重視程度不夠、投入時間不足,使得實踐教學效果大打折扣。

二、改革內容與目標

1.對實驗體系進行模塊劃分,明確各模塊的教學內容和側重點。建立“化學工程實驗”和“生物分離工程與工藝實驗”模塊課程組,加強課程建設。

將實驗課程體系劃分為“生物學實驗”、“化學工程實驗”和“生物分離工程與工藝實驗”三個模塊,三個模塊的教學內容和側重點各不相同,修改實驗課大綱,整合實驗項目與教學內容,重視三類課程相互之間的銜接、重要知識點的互補。

在模塊建設中注意對薄弱模塊進行強化,特別是強化“化學工程實驗”和“生物分離工程與工藝實驗”模塊教學,增設部分實驗課程。同時,這些課程的教師分散到擔任教學任務的專業系中,參加教研活動和專業建設工作,根據各個專業的特點和要求,適時地修改或調整實驗教學內容和方式。

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1.現狀

化學工程與工藝專業是一個老牌的專業,長久以來為行業輸送著新鮮血液,促進著經濟的長足進步。但是近年來,由于高校的擴招,掛靠化工專業的熱門方向此起彼伏誕生,專業師資的整體能力跟不上等等原因,使專業人才的整體素質和能力有所下降,而國民經濟的不斷發展,技術水平的不斷提升,對專業人才的需要異常迫切。高校要抓住機遇,善于利用地方資源,促進專業辦學特色, 提升人才綜合能力, 提振專業的就業水平與競爭力。因此高校培養既有專業理論能力,又有動手能力的高素質人才尤為重要。

因此,新培養方案的制定與實施尤顯突出。我校于2010年著手修改化學工程與工藝專業培養計劃,新培養方案于2011屆開始實施。

2.新培養方案的特點

2.1 培養目標明確,突出專業特點,體現專業應用

“本專業培養德、智、體、美全面發展,能夠掌握化學工程與工藝方面的基礎理論、基本技能以及相關的工程技術和知識,能在石油化工、煤化工、化工工藝、工業催化、能源、醫藥和環保等部門從事生產、服務、研發以及設計的高級技術應用型人才?!?/p>

“本專業執行寬專業,厚基礎的教學指導方針,在培養學生理解和掌握化學工程與工藝學科理論知識的基礎上,著重培養學生掌握化工領域工藝設計與設備設計、模擬優化方法、對新產品、新工藝、新技術和新設備進行研究、開發和設計的基本能力。學生在專業課學習階段,通過專業實習等途徑,緊密聯系石油化工、煤化工的生產實際,使學生具有獨立思考和解決實際問題及創新的初步能力”。

我校的化學工程與工藝專業有兩個方向,即石油化工方向和煤化工方向。我校地處遼寧化工城,素有“煤都”之稱,既有石油化工的研發和生產優勢,又有煤化工的產業與科研依托,發揮優勢,凝練特色,致力于教學理念和方式的創新,培養應用型人才,具有強大的優勢。

2.2注重培養規格,強化畢業生應獲得的知識和能力

首先,強調德、體。“熱愛祖國,遵紀守法,身體健康,具有良好的思想品德、社會公德和職業素養”。

其次,強調外語和計算機能力。外語和計算機屬于工具型能力,會廣泛應用于將來的工作和學習。

重點強調專業能力。獲得專業基本知識,具備在專業生產第一線工作的基本能力;掌握專業領域內工藝與設備的基本設計能力;了解專業學科前沿,了解新裝置、新技術、新工藝的發展動態;具有對新裝備、新技術、新工藝、新方法理解、運用和掌握的初步能力。

再次,強調了學生掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,要具有創新意識和獨立獲取知識的能力。

2.3優化課程體系,體現厚基礎、寬專業的培養特色,拓寬專業口徑,淡化專業意識,加強基礎教學,培養通才,增強人才的適應能力,提升自我發展能力。

首先,新培養方案提高了原來要求的規定修滿教學學分,其中適當增加了實踐教學學分。

學校前兩年實施通識教育,不分專業,基礎教育課程一致性,后兩年體現專業特色,突出學科優勢。

其次,在專業基礎課設置上,強化了四大化學的理論課時與實驗課時,同時整合了兩個培養方向在《化工原理及實驗》、《化工熱力學》、《化學反應工程》、《化工設計》、《專業外語》、《儀器分析與實驗》、《電工學》等課程的一致性,體現了厚專業基礎,寬專業口徑的特點,增強了人才強大的理論基礎。

在專業必修課設置上,既要突出兩個方向的特色專業,又要體現我們學校的辦學特點,揚己之長,使培養的人才具有特色,滿足化工不同行業的需要。因此,我們將兩個專業方向的部分特色課程交叉選修。如:石油加工方向選修《煤化工基礎》、《潔凈煤技術》,煤化工方向選修《石油化學》、《石油加工基礎》,使所有的學生,既懂得了本專業的知識,也跨入了另一個相鄰領域,擴展了知識面,也強化了就業優勢。

2.4重視實踐和創新能力培養,鍛煉和強化學生實踐動手能力,培養學生的創新思維和綜合實踐能力,最終成為具備實踐和創新能力的應用型化工人才

新培養方案中,在實踐教學環節,除了傳統實習之外,引入了仿真教學,綜合實驗和綜合能力素質訓練,強化了實踐能力的重要性,促進了學生綜合能力的提升。

在實踐教學體系中,金工實習、認識實習、生產實習,為學生提供了廣闊的實踐平臺,我們學校先后與地方6個化工企業及科研院所簽訂了實習協議,每年都有學生去進行不同類型的實習,同時,我們也鼓勵學生到企業委托實踐,增強學生理論與實踐結合能力的培養。

在課設和畢業設計(畢業論文),大膽創新,允許學生參與教師或者企業的科研課題,發散思維,在實踐中提升學生的創新能力;鼓勵學生積極參與“挑戰杯”、“創新實踐”、“科技小論文大賽”“資格認證”、各種論文和實驗等大賽、以及參與各種培訓及調查報告等,提升學生的創新思維,培養創新能力。

在仿真教學環節,學校引入了化工仿真實訓軟件,提供計算機房,使學生足不出戶,在計算機上就可以模擬實際化工工藝路線與實際化工裝置,自己動手操作,將理論知識與實際處理問題相結合,既鞏固了專業知識,也應用了專業知識,同時提升了動腦和動手能力。

在專業實驗環節,既體現兩個專業方向的共性,也強化了專業方向的特色。比如;石油化工方向學生開設化學工藝學專業實驗與石油加工專業實驗,而煤化工方向學生開設煤化工專業實驗的同時,也進行石油加工實驗,這樣既淡化了專業方向性,強化了大化工的概念,也使學生在就業中更具備了競爭力。

3.新培養方案的實施效果

新培養方案從2011屆開始實施至今,效果明顯。具體體現在如下幾個方面:

學生對學習的課程感興趣程度增強,理論課學分普遍提高,受學業警示率明顯下降。

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1注重學生綜合素質培養

面向全體學生,堅持德育為先、堅持能力為重、堅持全面發展。把社會主義核心價值觀融入教育教學全過程,全面加強和改進德育、智育、體育、美育,促進四育有機融合,著力提高學生綜合素質,培養德智體美全面發展的社會主義建設者和接班人。

2完善能源化學工程專業應用型人才培養方案及培養模式,加強學生工程實踐能力

培養方案的完善主要涉及到培養目標及要求、課程體系及課程修讀要求、所含專業方向及特色、學時學分調整、專業課程體系設置等方面,每4年一次,由學校統一安排。人才培養方案體現了工程知識、工程素質和工程能力培養的綜合特征。特別在實踐教學環節的設計上,應與工程實際緊密結合。

3以工程能力培養為主線,構建課程體系,形成特色鮮明的專業核心課程群

(1)加強通識基礎課教育,拓寬學生的學識基礎,強化學生的素質教育。融合各門基礎課、專業基礎課以及專業課的授課內容,注重各門課程之間知識點的銜接,避免授課內容的重復,減少授課的理論學時數,確定簡要但不失去知識點的授課方案;專業理論課授課提前,讓學生盡早接觸專業知識,增加對專業的認識;增加選修課的學時數,擴大選修課的內容、門類,使學生了解與化工相關學科的知識,拓寬知識面,適應社會的需求;采用案例教學的方式傳授政治、人文素質等人文素質課程,激發學生的學習興趣,在案例教學中培養學生的政治素質、人文素質、道德素質;改革狹窄的專業教育思想,強調對學生進行綜合性和整體性的素質教育,增強學生對社會的適應能力。

(2)隨著社會的發展,借鑒國內外先進課程的教學經驗,及時調整課程體系,構建特色鮮明的專業核心課程群。根據社會的需求及時調整、補充授課內容;優化教學資源,增加專業選修課的開設的門數;按照課程內容的內在聯系,將化工基礎課中相關課程的教學內容重新進行整合、歸并,形成若干新的課程體系,以優化智育結構,提高總體教學效率。

(3)充分發揮省級精品課的帶頭作用,健全課程管理制度,加大網絡教育資源建設。以精品課程建設的經驗和模式,全面、大力推進其他課程的改革,使各門課程適應學生能力的培養;進一步加強課程小組的建設,完善課程負責制的管理制度;加強網絡教育資源開發和共享平臺建設,加快專業課程的網絡資源建設,為廣大教師和學生提供免費享用的優質教育資源,完善服務終身學習的支持服務體系。

(4)選編結合,加快教材建設。根據新的課程體系內容,與企業的密切合作,以提高化工類專業自編教材的質量和水平為重點,大刀闊斧地摒棄陳舊的、脫離實際的課程和教材,開發、修訂和編寫出適應我校專業教育事業發展與改革需要的具有綜合性、實踐性、創新性和先進性的系列配套教材;同時要大力提高省部級以上優秀教材與重點教材的選用率,保證高質量教材進入課堂,建成具有鮮明特色的教材新體系;積極編寫相應的專業教材。

4轉變教學理念,改革教學方式,深化改革教學方法

(1)轉變教學理念,增強“育才”的教學觀念。把單純傳授知識、傳授技能的思想轉為“育才”的觀念,因材施教,提供多種教育形式與機會;采用靈活的教學方式傳授政治、人文素質等人文素質課程,減少課內學時,加強實踐環節,在社會實踐中培養學生的政治素質、人文素質、道德素質。

(2)以學生為中心,推行研究性學習。采用啟發式、研討式教學方式,教師根據確定的教學目標和教學要求,基于項目、課題或主題,通過問題探究形式,使學生在研究過程中主動地獲取知識、運用知識解決問題的能力;減少課內授課學時,充分調動和發揮學生的主動性和積極性,引導學生自學,使學生具備創造思維、自我開拓、獲取知識與技能的能力;完善各類課程的網絡教學平臺資源建設,為學生自主學習提供保障;充分利用多媒體教學的直觀性,鼓勵教師開發高質量的多媒體課件;提倡和鼓勵教師采用雙語教學,將專業課程的教學與專業英語的教學結合起來。

(3)進一步加強課內實踐環節教育,全面提升學生的工程能力、動手能力、溝通能力。通過舉辦校內化工技能競賽、化工設計競賽、演講、外語大賽等多種形式,增強學生的工程實踐能力、表達能力、溝通能力;激勵教師將科研內容轉化為教學內容,鼓勵教師指導大學生科技創新、創業計劃等科技活動;在第7學期安排學生畢業論文、畢業設計的內容,使學生早進課題、早進實驗室、早進團隊。

5強化實踐教學改革與實踐基地建設

穩定和拓展基于企業的學生實踐基地,拓寬學生的校外實踐渠道。完善并實踐適合應用型人才培養的實習與實踐計劃,積極與企業合作,建立良好的合作機制,以產學研互促共贏為目標,共同建設體現行業發展的實踐教學環境,共同培養工程型教師,共同搭建人才培養平臺,并建立明確的責任分擔和成果共享制度。

6以各類大學生創新/創業競賽活動為契機,大力開展大學生創新能力培養

以課外教學環節為突破口,充分利用國家、省市的各類大學生創新/創業競賽,不斷推進課外素質教育專項活動,將課內教學與課外教學相結合、創業教育與專業教育相融合,促進學生自主學習,鍛煉學生綜合能力。特別是近幾年,我們針對高年級的學生具備一定專業知識基礎的情況下,積極鼓勵學生參加遼寧省、國家挑戰杯大學生創新/創業競賽、遼寧省化工設計大賽等活動,將大學生創業活動作為課外專業實踐的延伸,逐步滲透創新教育理念,探索創新教育的有效形式,研究創新教育與專業教育融合的最佳模式,全面提升學生綜合能力,實現應用型、創新型人才培養目標。綜上,能源化工專業開展"教學理念教學改革",轉變教育觀念,改革現有的教學模式,培養適應社會需求的合格畢業生,是能源化工專業發展的關鍵。

參考文獻

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白振華,2011年“國家優秀自費留學生獎學金”獲獎者。1983年出生,2005年獲內蒙古大學電子科學與技術專業學士學位,2008年獲河北工業大學微電子學與固體電子學專業碩士學位,2012年獲日本神戶大學光學工程專業博士學位。畢業后在新加坡南洋理工大學進行1年博士后研究,目前在美國艾奧瓦州立大學繼續研究工作。研究方向為開發高效的可見及紅外光區域熒光納米材料,應用于激光及生物成像方面。留學期間,在國際知名學術期刊上發表文章13篇,其中7篇為第一作者。

在美國留學的5年,是學業充實的5年,也是充滿艱辛和坎坷的5年。能夠獲得自費生獎學金,我十分感激國家對海外學子的殷切關懷。它不僅是對我們學業成就的一種肯定,更激勵著我們今后在科研的道路上披荊斬棘,有朝一日運用自己所學為祖國的繁榮發展添磚加瓦。——盛

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一、改革與具體研究方法

結合反應工程理論教學與學生工程實踐能力培養的特點,我?;瘜W反應工程課程教學團隊認為該課程體系的改革,應從單向傳授知識向互動性教學體系轉變,建立系統傳授與探索和創新研究相結合的新教學體系,具體如下:

1.課程體系“1+x”模塊化建設:課程體系“1+x”模塊化建設[2],深化反應工程理論的工業應用,直接關系到學生反應工程基本原理學習程度以及反應器設計與分析等工程能力的培養質量,不僅能增強理解理論知識的準確性和科學性,也擴展了反應器應用與新能源電容器、燃料電池等領域的應用,提高學生把握科技創新發展的命脈,鍛煉學生的科研思維,為其在將來就業后能獨立工作打下一定的基礎。

將化學反應工程課程體系進行“1+x”模塊化整合。其中,“1”指化學反應的基礎理論知識及理想反應器,“x”指化工不同專業方向的非理想反應器及特色反應器。根據我?;瘜W工程與工藝、應用化學、工業催化、制藥工程等專業方向的特色,分別設置非理想反應器、催化反應設備、聚合反應器和制藥反應設備,并將催化反應設備與結合當代新能源領域電池、電容器研究相結合,幫助學生擴展知識應用范圍。根據學生情況及當代新能源研究熱點,建立師生互動欄目、網絡課堂和自測考試、qq群等,豐富學生第二課堂生活,擴展知識范圍。

2. “啟發互動式”教學法,充分調動學生學習思考的積極性,多媒體課件與實際工廠設備相結合[3],有助于提高學生感觀認識;模擬反應器操作的仿真動畫,使學生加深對這些理論、概念的認識、理解,增強學生綜合運用知識解決問題的能力。

精心策劃授課內容,培養學生的創新能力:要求課程教學團隊精心策劃、設計授課內容,合理運用多媒體與傳統板書相結合的教學手段,多采用 “啟發互動式”教學法,充分調動學生學習思考的積極性。比如:我校教學中采用多媒體技術模擬反應器操作的仿真動畫,結合生產實際操作中各種反應器的影像資料,不僅解決了傳統教學中老師難教、學生難懂的難題,而且大大提高了教學效率和授課效果,豐富了課堂教學內容,同時也培養了學生的學習創新能力;采用flas進行圖文并茂,生動形象的影放化工過程和化工設備的實際運轉實況,并輔以實驗與理論的緊密結合,有助于教學質量跨上一個新臺階。

3. 建設化學反應工程精品課程:精品課程要求具有一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材等特點的示范性課程。近年來,我校匯聚了一些化學反應工程的研究人才,如來自于新加坡南洋理工、南京大學、中科院大連化學物理研究所等著名學府,其組建的反應工程教學團隊將圍繞反應工程課程建設和當今新能源領域研究熱點進行大量的教學改革,通過課程網站建立師生互動欄目、多媒體課件、網絡課堂和自測考試、qq群等交流平臺,使課堂整體教學與網絡教學相互補充,并將課堂教學延伸到教室外,給學生增添更多的自主學習機會,進而動了學生的學習積極性。

4. 精選國外經典教材,為實施雙語教學做準備:雙語教育正成為中國課程改革中的一個熱門話題,是21世紀實現創新教育的一種重要教學方式。為了提升我校本科人才培養專業素質,提高學生專業英語的理解與應用水平,擬實施部分雙語教學在課程的考核中,專業術語用英文來表述,英文閱讀和答題占試卷的60%以上。

二、改革目標

課程教學方法改革與創新有效提高學生的學習興趣和教學質量,確定一套適合我校學生特點的靈活多變的教學方法,建立具有我校特點的化學反應工程實踐教學內容和培養方案,進一步提高我?;瘜W反應工程課程的教學質量,為學生今后順利完成畢業論文和畢業設計,以及科研能力的培養奠定扎實基礎。同時,使學生掌握基本的理論外,注重培養學生起對工程問題的分析和解決能力,使學生能運用所學知識解決化工及相關領域的實際問題。

三、結論

化學反應工程已成為化工類本科教育的一門專業課程,隨著化學工業的快速發展和環境污染問題的日益突出,新型反應設備與技術顯得越來越重要,反應要從實驗室放大到工業生產以及工業反應器的設計等一系列重要的化學工程問題都離不開化學反應工程的指導,為了適應新世紀知識經濟時代的發展、國家及我校創新高素質人才培養目標的要求,進一步深化化學反應工程課程改革,想方設法調動學生的學習興趣,豐富教學內容,培養學生分析、解決工程問題的創新能力,形成適合新時代人才發展的教學方式具有劃時代的深遠意義。

參考文獻:

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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。現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。

二、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。

三、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。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。

四、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。

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本文以無機及分析化學實驗為例,淺談化工專業學好該實驗的重要性及無機及分析化學實驗教學中的幾點建議。

基礎實驗訓練除加強物理實驗、電子實驗、計算機、金工實習等基礎外,無機化學、分析化學、有機化學、物理化學、化工原理、專業實驗是重點[1]。其中,無機及分析化學是由原無機化學和分析化學統合而成的一門基礎化學課程,也是化工專業學生必修的第一門化學基礎課。通過本課程的學習,使學生掌握化學反應的基本原理、原子結構的基本理論、元素化學的基本知識、誤差的基本概念和化學分析的基本技能。由于無機及分析化學是第一門化學基礎課,為學生進一步學習化學相關基礎課和專業課打下基礎,所以這門課程以對后續基礎化學和專業化學課程的學習起著至關重要的作用。由于化學是以實驗為主的學科,所以與之相應的實驗課無機及分析化學實驗,是加強該課程實踐性教學環節的一門主要課程。通過實驗,可以加深學生對無機及分析化學基本理論的理解。

無機及分析化學實驗,使學生在學習一些典型的化學分析法實驗的基礎上,正確地、熟練地掌握無機及分析化學實驗的基本操作技能;認真觀察現象進而分析判斷、邏輯推理、作出結論的能力;初步學會處理實驗數據及正確表達分析結果的方法;正確設計實驗(選擇實驗方法、實驗條件、實驗儀器和試劑等)解決實際問題的能力;通過查閱手冊、工具書及其它信息源獲得信息的能力;培養他們實事求是的、嚴謹的科學作風,認真、細致、整潔的科學習慣,并鍛煉學生獨立從事科學實驗的能力,為學習后續課程和將來從事實際工作打下良好的基礎??傊瑹o機及分析化學實驗對化工專業學生實踐能力的培養是非常重要的。

在無機及分析化學實驗的教學中,培養學生實事求是的科學態度、勤儉節約的優良作風、勇于開拓的創新意識,應始終貫穿整個基礎實驗教學過程中。

為了培養學生實事求是的科學態度,要求學生準備一個實驗預習報告,用于實驗課前預習。預習的內容包括實驗目的、實驗原理、實驗步驟、實驗數據及記錄。讓學生在實驗課前對實驗做到胸有成竹,清楚為什么要做這個實驗,理解相應的實驗原理,清楚實驗步驟,知道在實驗過程中需要記錄哪些數據,不至于在實驗過程中手忙腳亂。在實驗過程中,要求學生將實驗數據記錄在預習報告本子上,實驗結束后,將實驗報告本子拿給實驗老師看。實驗老師主要看實驗結果記錄的是否正確,誤差大小,并簽字。要求學生在寫實驗報告時,將預習報告本上的實驗數據記錄貼到實驗報告冊上,以保證數據的真實性,以達到培養他們實事求是的科學態度。同時,在實驗過程中要求學生認真觀察實驗現象,做好記錄,認真分析實驗結果,從而培養他們實事求是的科學態度。

在實驗教學過程中,注重培養學生勤儉節約的優良作風。在第一次實驗課上,要求學生在實驗過程中節約用水,節約試劑。在無機及分析化學實驗教學過程中,通常采用微型實驗,除了勤儉節約、降低實驗成本之外,還有一個重要的目的就是盡量減少污染物排放,使學生具有環保意識。微型化學實驗是指用盡可能少的化學試劑獲得比較明白清晰的反應結果和化學信息的一種新型實驗方法[2]。在實驗過程中,在不影響實驗結果的前提下,將實驗工具書上的試劑量變為原來的一半或者更少,以達到節約試劑的目的。將一些價格昂貴的試劑,在實驗準備過程中配制成溶度較稀的溶液,如在生理鹽水中氯化鈉含量的測定實驗過程中,將AgNO3的濃度配制為0.05mol/L。在上述實驗過程中,要求學生在潤洗滴定管時,潤洗液的量為5mL。在一些制備和提純實驗中,要求學生將產品稱量完回收到指定的容器中,有些藥品可以重復利用,如氯化鈉的提純實驗。

化學實驗是在理論指導下的實踐過程,在這一過程中,允許有不同的觀點、方法、手段,甚至有不同的結論,應提倡創新,鼓勵探索,培養學生分析問題,解決問題的能力,為創新知識和創新能力的培養創造良好的氛圍[3]。在實驗課教學過程中,多設置一些問題,引導學生獨立思考。在課后,要求學生認真寫實驗報告冊,并對自己的實驗結果進行分析,同時要求他們通過查閱工具書、文獻資料等手段按時完成思考題。為了提高學生的創新能力,使實驗室對學生開放。開放實驗室使學生的創新能力培養延伸到課后。課堂內已經培養了學生的獨立思考能力和創造性思維能力,使他們能從不同的角度分析問題,同時學生的科研能力也日趨成熟。開放實驗室,主要是讓學生利用業余時間到實驗室去驗證自己的想法,準備畢業論文。學生可以自己想課堂,自行設計出切實可行的實驗方案。老師起到輔助的作用,幫助他們分析實驗成敗的原因,指出他們實驗方案的可行部分,鼓勵他們要有勇氣面對失敗,鍛煉學生的意志,訓練其縝密的思維能力。

總之,無機及分析化學實驗對化工專業學生實踐能力的培養起著關鍵的作用,希望在教學中得到高度重視。

參考文獻

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2015年6月11日,中國高校創新創業教育聯盟成立大會暨首屆全國創新創業教育論壇在清華大學舉行。教育部副部長林蕙青、中國高等教育學會會長瞿振元和清華大學校長邱勇出會并致辭。在首屆全國創新創業教育論壇上,清華大學、北京大學、浙江大學、中南大學等高校的<已д呔汀按蔥麓匆到逃模式,創新創業人才培養”的核心問題作了主題發言,來自全國137所高校的代表交流了各高校對大學生創新創業教育模式的探索和創新創業人才培養的做法。大學生創新創業能力的培養一直都是大學教育的重要研究課題,實施好、開展好大學生創新創業項目也成為了高等學校教育教學工作的重要組成部分,通過創新創業項目提升個人創新意識,增強自身實踐能力更是廣大同學的迫切需求。

創新創業項目的開展,創新精神是靈魂,專業技術是基礎,政策、資金扶持是保障。從以上三點來看,國家教育部“卓越工程師教育培養計劃”試點班(以下簡稱“卓越班”)的學生較之其他大學生有著突出的優勢。選拔進入“卓越班”的學生對工程技術有著較為濃厚的興趣和較強的創新意識,有更多的實踐機會檢驗和應用所學的專業知識,并且得到了重點培養,理應在創新創業項目中嶄露頭角,為其他同學做出示范、形成榜樣。廣西大學化學工程與工藝專業是教育部“卓越工程師教育培養計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)入選專業,該專業從2012級學生開始選拔有志于工程技術研究、綜合能力突出的學讓組建試點班,并依托資源,利用優勢,在大學生創新創業能力的培養上有了初步探索。

一、科學選拔學生,重點配備師資

廣西大學化學化工學院制定了精密、科學的方案,從能源化工與制藥類2012級開始選拔優秀學生進入化學工程與工藝專業“卓越班”。學院采取課程成績和面試成績相結合,兼顧學生興趣方向、創新意識、動手能力和專業水平的選拔方式,成立了以王立升教授、周立亞教授、陳小鵬教授、粟海峰教授、王琳琳教授五位專家為成員的評審小組。首先依據學生的加權平均成績和專業排名確定入圍人選,再對入圍學生進行逐一面試,通過考察他們對“卓越計劃”的理解,對工程技術的興趣和化工專業基礎知識掌握的扎實程度以及實驗操作技能,最終從能源化工與制藥類200位學生中選拔出33人進入化學工程與工藝專業“卓越班”。

對于“卓越班”,學院重點配備了師資。聘請廣西教學名師、博士生導師陳小鵬教授擔任班主任,邀請童張法教授、王琳琳教授、廖丹葵教授、黎鉉海教授按照工程問題、工程案例和工程項目的教學內容為“卓越班”學生加授《化工熱力學》、《色譜分析》、《化工設計》的相關知識,培養學生們的工程意識,拓寬他們專業領域的知識面。同時邀請廣西梧州日成林產化工股份有限公司總經理、教授級高級工程師李前先生等一批工程技術應用專家擔任“卓越班”創新創業項目的校外輔導教師。

學院科學的選拔方式和師資配備確保了“卓越班”的質量,是其創新創業計劃項目得以高質、高效開展的基礎。

二、依托重點實驗室和仿真平臺助推創新創業項目開展

廣西大學化學化工學院現擁有“廣西石化資源加工及過程強化技術自治區重點實驗室”,并正積極申報國家級虛擬仿真實驗教學示范中心。重點實驗室和仿真平臺為“卓越班”學生開展創新創業項目提供了優越的實驗條件。

在重點實驗室,“卓越班”的學生更早地接觸并操作了一批高精尖的設備,利用氣相色譜分析儀、高效液相色譜儀、氣―質聯用儀分析物質的成分,利用改進的Ellis平衡釜測定氣液相平衡數據。對于如何進樣、如何檢測、如何分析以及設備的構型、構造都有了全面的了解,為日后利用精密儀器開展創新實驗進行了先行演練。

“卓越班”的學生在對專業理論知識和相關工藝流程有了全面的認識后到模擬仿真教學中心進行仿真訓練,仿真平臺有品牌機的硬件支撐和我院自行研發的“化工單元操作”的軟件支持,讓學生們在十分逼真的環境中獲得對工藝路線的深度理解和對實際操作技能的熟練掌握。學生們在學習了機械制圖、化工儀表及其自動化、化工原理、化工分離工程相關章節的課程后進行液位控制、離心泵、換熱器、精餾塔等單元仿真訓練,在學習精細有機合成及其工藝學、石油煉制工程、香料工藝學的理論課程后進行合成氨生產工藝仿真、催化裂化冶煉技術仿真、桂花浸膏提取工藝仿真等多項仿真訓練。在仿真訓練中,學生們學會了開停車規程、故障的分析與處理,強化了對單元操作、化學反應工程、傳遞工程、化工系統工程、過程動態學及控制的認識及對工藝流程的理解。由于化工行業具有易燃易爆、高溫高壓等不安全因素和連續化、高技術操作的生產特征,仿真訓練便是工科學生真正進入企業實習的預熱。通過仿真平臺的操作訓練,同學們初步樹立起生產的連續性、設備的維護等工程意識和從生產實際考慮問題的思維方式,為創新創業項目的高質量開展奠定了實踐基礎。

三、校企合作――做新、做強創新創業項目

化學工程師的任務是把化學家在實驗室的研究成果“放大”為可以獲取經濟效益的商業化生產工藝,“放大”便是化學工程技術的核心問題。工科學生尤其是“卓越計劃”的學生只有在企業全面、系統、深入地學習“放大”過程,才會真正樹立起工程意識和工藝創新理念,才能真正提升解決實際問題的技術水平,才能真正鍛煉出創新創業能力。

廣西大學化學化工學院與柳州化工控股有限公司、廣西梧州日成林產化工股份有限公司等一批知名企業不斷拓展校企合作,為“卓越班”校企聯合培養搭建平臺,讓“卓越班”學生的創新創業能力在“學以致用、以用促學、學用相長”的培養模式下得到大幅度提升,把創新創業項目做新、做強。

(一)項目化

對于生產實習,學生到企業大都是毫無目的、走馬觀花式地觀摩見習。實習就是用手機拍下企業的技術資料和工藝路線,回校后抄過完事的過程,根本沒有達到實習的目的。針對這種現象,廣西大學化學化工學院對于“卓越班”的學生提出了“帶著項目下工廠”的要求。例如胡靜和王洋團隊的創新創業項目的課題是相平衡數據的精密測定及關聯,在到廣西農墾明陽生化集團股份有限公司實習時他們便專門就酒精精餾的相平衡問題與廠方技術人員展開深入交流,依靠學到的成熟工藝推演、創新,并依托廣西梧州日成林產化工股份有限公司的實驗室和中試車間開展創新實驗;再例如羅濤團隊的研究項目是礦物資源的開發利用,在到中國鋁業廣西分公司實習時,該團隊便具體了解了鋁礦的開采技術和氧化鋁的最新生產工藝,以期為日后項目開展提供參考;還例如王曉惠等同學積極報名參加“全國化工設計大賽”,在去南寧統一糖業明陽糖廠實習時她們便向廠方重點學習了廠區布置、管道布置和設備選型的知識,為設計大賽積累經驗。

“帶著項目下工廠”的要求讓同學們明確了課題方向,有了針對性的學習重點,讓大家基于問題去學習,基于項目去學習,基于案例去學習,敦促大家延伸企業成熟的技術工藝增加訓練計劃項目的創新點,利用企業的試驗條件把實驗室成果轉化為生產工藝,“真刀真槍”地做創新創業項目。

(二)基地化

做新、做強大學生創新創業項目必須借助一定的物質中介,必須有一個保證雙向多邊活動得以展開和深入的載體。實習基地便是這個物質中介或載體。廣西大學化學化工學院在柳州化工控股有限公司、廣西梧州日成林產化工股份有限公司、中檢集團廣西分公司、防城港海洋局、桂林集琦生化有限公司等企事業單位設立實習基地,動員和組織“卓越班”的學生在寒假和暑假去深入實習。

實習基地為學生提供了一個認識企業、參與生產的窗口,使學生所學的理論知識不再是紙上談兵,他們對于書本上知識的認識不再是枯燥的文字而是一個鮮活的生產過程;實踐基地為學生開創了一條拓展視野、培育創新精神的渠道,讓他們了解了多種化學品生產的現狀,對現行工藝的優缺點有了自己的思考,更加明晰了新工藝、新方法對于利潤提升、環境保護的重大意義;實習基地為學生們創造了一個檢驗理論知識、提升創業能力的平臺,企業的每一次技術改造、產業升級都是“二次創業”的過程,在實習基地有幸參與其中看到所學知識應用于工程實踐和商業運作是提升創業能力最快捷的方式。

(三)長期化

利用校企聯合培養的優勢做新、做強創新創業項目,充足的實踐時間是保證。只有確保企業實踐活動“長期化”開展,學生們才能把自身融入到企業產品研發、工業生產、運銷經營及行政管理的實際環境中,這才是對創新創業能力的高質量培育。只有堅持了企業實踐活動“長期化”,學生們到企業的實習效果才能避免淺嘗輒止、水過地皮濕。

與廣西大學化學化工學院建立密切合作關系的廣西梧州日成林產化工股份有限公司、中檢集團廣西分公司、桂林集琦生化有限公司等企業為“卓越班”的學生提供了時長超過一個半月的實習機會,讓大家學習在工廠,工作在工廠,生活在工廠,真正感受工業生產的氛圍,切實提高實踐能力。

(四)成果與建議

廣西大學化學化工學院化學工程與工藝專業“卓越班”的學生在卓越工程師教育培養模式下的創新創業項目得到了高質量的開展,“卓越班”現有三支團隊在“國家級大學生創新創業訓練計劃”項目中獲得立項。在“廣西高校大學生創新創業項目”的申報和立項中,化學化工學院排名前五的團隊三支來自“卓越班”。截至目前,多數項目已取得了階段性研究成果,多人在《高?;W報》等核心期刊發表研究文章;2012級創新創業項目將于今年8月結題,研究成果將以專業論文和專利形式呈現。

教育部于2011年1月向各省、自治區、直轄市的教育行政部門和各高等學校下發了《教育部關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見》,2013年11月又聯合中國工程院下發了《卓越工程師教育培養計劃通用標準》?!兑庖姟泛汀稑藴省范家笕脒x“卓越計劃”的各高等學?!皟炏缺WC卓越計劃所需優秀生源,在工程碩士推免政策上向卓越計劃傾斜”。對于“卓越計劃”的學生,堅固樹立其創新意識,扎實培養其創新能力,貫通培養是最為有效的途徑?!氨鲸D碩”貫通培養、“碩―博”貫通培養、“本―碩―博”貫通培養能讓學生在持續性培養模式下最大限度地夯實理論基礎,提升實踐水平,培育創新能力。在貫通培養模式方面,北京理工大學等部分高水平大學已經做出了有益探索,將這種培養推廣到“卓越計劃”的其他入選高校,將整體提高“卓越計劃”的培養成效。

國家實施“卓越計劃”的目的在于培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量多類型的工程技術人才,為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務。創新意識和創新能力的提升是創新人才培養的重點,“卓越計劃”和“大學生創新創業項目”都是基于這一點出發,為大學生創新創業能力培養鋪就了一條全方位、多層次的“綠色通道”。“卓越計劃”是手段,“大學生創新創業項目”是載體,兩者相互促進、相得益彰?!白吭接媱潯睘椤按髮W生創新創業項目”的高質量開展匯集了優勢,“大學生創新創業項目”為“卓越計劃”的培養效果提供了檢驗平臺,并使“卓越計劃”學生的實踐技能得到了鍛煉和發揮。因此,重點在“卓越班”中開展“大學生創新創業項目”是必要選擇。

參考文獻:

[1]李晶.卓越工程師師資培養的探索[J].廣東化工,2014,41(05):186,192.

[2]吳彩金,韓虹,周蘇敏.化工仿真實驗室建設與教學實踐探索[J].高校實驗室工作研究,2010,(02):62-64.

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中國石油大學(北京)化學工程與工藝專業(化工專業)以石油、天然氣、煤炭等化石能源的加工利用為背景進行人才培養,滿足國家能源化工發展重大戰略對專業人才的需求,是教育部特色專業和綜合改革試點專業。經過多年的建設和發展,我?;I具有鮮明的石油石化特色,主要體現在以下幾個方面:1.石油加工類專業課程的開設,包括“石油加工工程I”、“石油加工工程II”與“有機化工工藝”3門專業限選課,“近代煉油技術”專業選修課,以及40學時的“石油加工工程實驗”必修課;2.在國有大型石化企業設立了實習實踐基地,以此為依托開展專業認識實習與生產實習;3.絕大多數專業教師有著良好的石油實踐背景,不僅講課案例多與石油有關,而且為學生提供的畢業論文(設計)題目以及大學生課外科研訓練題目也多與石油相關;4.學生就業去向主要是石油石化企業以及與此相關的單位。

學生工程實踐能力的培養是工科專業人才培養的核心。我?;I學生的工程實踐能力主要通過實驗、實習、設計、科研訓練、畢業論文(設計)等環節進行培養,其中在專業實驗與實習方面進行了培養模式的探索與嘗試,取得了良好的效果。

一、項目導向的研究式專業綜合實驗模式

實驗是培養學生動手操作能力的重要途徑。石油加工工程實驗是我?;I的重要專業實驗課程,為了更好地培養學生的工程研究與實踐能力,創新了實驗教學模式,優化了實驗教學內容。石油加工工程實驗的開設以項目研究為導向,主要內容包括30學時的油品綜合評價實驗和10學時的中試演示試驗,在培養學生動手操作能力的同時,注重培養學生的科研能力、協作意識與表達交流能力。

油品綜合評價實驗以原油評價為核心,先通過對原油的實沸點蒸餾切割得到汽油、煤油、柴油、減壓餾分和減壓渣油等不同餾分油,然后讓學生分組完成各個餾分油的性質測試,最后小組內部匯總各位同學的測試數據,撰寫綜合實驗報告,提出原油的可行加工方案,并答辯匯報。[1]通過這一研究式綜合實驗,使學生掌握了原油蒸餾和餾分油性質測試的基本方法,模擬了石化企業對原油評價的整個研究過程,體會了石油煉制工業過程的內涵,學會了針對原油性質確定合適的加工方案,不僅學習鞏固了基本知識和操作技能,同時培養了學生團隊協作的精神,并通過最后的答辯環節培養學生的表達交流能力。

中試演示試驗依托重質油國家重點實驗室強大的科研平臺和化學工程學院中試科研基地而開設,主要內容涉及原油的二次加工過程,包括渣油溶劑脫瀝青、多功能提升管催化裂化、固定床催化加氫、碳四烷基化以及冷模流態化。學生分組參加中試演示試驗,指導教師結合課堂所學理論知識講解各中試裝置的用途、原理、特點、工藝流程以及相應技術的工業應用狀況等,并進行現場提問與討論。通過中試試驗的訓練,引導學生了解了石油化工工藝發展的最新動態,培養了學生的工程放大意識以及將理論應用于實踐的能力,并激發了學生的科研和實踐熱情。

二、“校內―校外―校內”的三段式實習模式

實習是工科專業工程實踐教學的重要環節,是將學生所學的基礎理論知識、專業知識和實際應用相結合的實踐過程,是深化課堂教學效果的關鍵途徑。我?;I的實習環節包括金工實習、認識實習和生產實習三部分。其中認識實習和生產實習分別在大二暑假和大三暑假進行,主要依托校外實習實踐基地來開展。但是目前大型石化企業的自動化和技術集成程度越來越高,在企業“安全第一”的要求下,學生幾乎失去了動手操作的機會,在企業現場的實習“只能看,不能動”,致使實習效果不佳。

為解決上述問題,提高認識實習和生產實習的教學質量,學校在校內建設了學生可以動手操作的實踐基地,包括設備拆裝實驗室和煉油化工與自動化仿真實踐教學基地,并在此基礎上提出并實踐了“校內―校外―校內”的三段式實習模式。學生首先在校內實習相關的理論知識,然后到校外實習基地(煉油企業)進行現場實習,最后回到校內實踐基地進行操作訓練。

(一)認識實習

認識實習的主要目的是讓學生初步了解煉油企業,對企業、生產車間、生產裝置有個初步的印象和概念,簡單了解主要的煉油工藝過程、原油及石油產品,掌握加熱爐、換熱器、蒸餾塔、反應器、泵、風機、壓縮機、管道、閥門等常見單元設備的工作原理、結構特點、主要用途等,并為《化工原理》、《化學反應工程》等后續課程的學習奠定良好的基礎。

認識實共2周時間,首先在校內花約2天時間學習加熱爐、換熱器、蒸餾塔、反應器、機泵等常見單元設備的工作原理、結構特點及主要用途。然后到校外實習基地進行一周的現場實習,主要是在煉油廠參觀典型化工設備,如泵、風機、換熱器、過濾機、精餾塔、反應器等,請企業技術人員講解設備的操作、維護與保養。另外,簡單了解石化企業對原油的加工流程、典型加工過程,如常減壓、催化裂化、加氫、重整裝置等。通過現場學習,使學生對石化企業單元過程設備以及由其組成的工藝過程有初步的感性認識,為專業課程的學習奠定基礎。最后回到校內的設備拆裝實驗室,結合所學理論知識和現場的參觀實習,對照圖紙進行設備拆裝實習,了解化工設備內部的實際結構及特點,如蒸餾塔的塔盤及裝填方式,壓縮機活塞、進氣閥和排氣閥、離心泵的軸承座等的機械密封結構,安全閥和控制閥的執行機構的特點等。通過拆裝實習,學生對設備的內部結構及工作原理有了直觀和深入的理解。

(二)生產實習

我?;I生產實習的主要目的是讓學生進一步了解煉油企業的生產過程,熟悉原油特點、實際加工方案及主要加工過程的工藝流程,了解或掌握某一生產車間的原料與產品、工藝流程與原理、產品質量控制指標與控制方法,加深理解主要工藝設備的結構、原理和操作,培養學生的安全與環保意識和工程實踐能力,并為《石油加工工程》、《有機化工工藝》和《近代煉油技術》等后續課程的學習奠定基礎。

生產實共4周時間,具體實施步驟如圖1所示。首先結合煉油企業的具體實習車間,在校內用兩三天時間學習原油加工方案與主要工藝過程的原料、產品、工藝流程、操作參數等理論知識。然后到校外實習基地進行兩周的現場實習,并采用“集中-分散-考核-集中”的現場學習模式。[2]第一個“集中”是指學生進入企業后,請企業培訓人員向學生集中介紹企業概況、車間概況、安全與環保規范及案例等,并到石油化工安全實訓基地接受與企業員工類似的安全培訓。“分散”指的是將學生分配到具體的車間進行崗位實習,熟悉學習車間的生產原理、工藝流程、原料處理、產品精制及用途、裝置特點及作用、工藝操控、事故處理方案等?!翱己恕笔侵笉徫粚嵙曇欢螘r間后,由指導教師逐一對學生的掌握情況進行現場考核。最后一個“集中”是指現場實習結束前一兩天,由指導教師分組帶領學生對企業進行參觀學習,讓學生對各車間以及其之間的聯系有一個宏觀的了解。通過現場實習,培養學生的生產安全與環保意識,了解石化企業的實際生產過程、生產車間與崗位的工作環境與規范要求,熟悉工藝過程與生產原理。最后回到校內的煉油化工與自動化仿真實踐教學基地,進一步學習主要煉油工藝過程的原理、流程,特別是產品收率與質量調控方法,并進行操作模擬,了解裝置的開停工操作,掌握工藝參數調整對產品收率與質量的影響規律、生產事故的排查與處理方法。通過仿真實踐環節,解決了現場實習“能看不能動”的缺陷,培養了學生的工程運行能力。與此同時,學生要完成生產實習報告和仿真培訓報告,按照標準繪制現場實習車間與仿真單元的詳細工藝流程圖。

圖1 生產實習實施步驟示意圖

三、校內外實踐基地的建設

實踐基地是開展工程實踐教學的載體,在一定程度上決定了實習質量與效果,因此需要加強實驗室與校內外實踐基地的建設。[3]為更好地實踐三段式實習模式,我校在校內建設了設備拆裝實驗室和煉油化工與自動化仿真實踐教學基地,并在燕山石化、華北石化、石家莊煉油廠等建立了穩定的實習基地,與燕山石化共同建設了國家級石油化工安全實訓基地。

(一)設備拆裝實驗室

設備是拆裝實驗室的主體。為此,從石化企業引入了一批典型設備,如換熱器、壓縮機、熱油泵(單級與多級)、計量泵、螺桿泵、控制閥、安全閥等設備;專業教師提供了不同類型的蒸餾塔盤;設計建造了加熱爐、往復泵、軸流泵、蒸餾塔、反應器等有機玻璃動態演示模型。

(二)煉油化工與自動化仿真實踐教學基地

在廣泛調研的基礎上,學校于2010年建成了煉油化工與自動化仿真實踐教學基地,包括煉油化工過程的仿真培訓系統和催化裂化半實物工藝流程仿真系統兩部分。

煉油化工過程的仿真培訓系統基于霍尼韋爾先進的ePKS(即Experion過程知識系統)DCS控制系統及Unisim模擬平臺。該系統與目前石油石化企業仿真培訓系統一致,與企業保持技術零距離。該系統由兩部分構成:第一部分包括一套ePKS DCS控制系統;第二部分包括5套Unisim仿真模擬系統和5個標準工藝模型(常減壓CDU、連續重整CCR、柴油加氫DHDS、加氫裂化HCU、催化裂化FCCU),其中催化裂化FCCU模型為定制開發,與所建設的半實物工藝流程仿真裝置匹配。

催化裂化半實物工藝流程仿真系統按照真實煉油廠催化裂化裝置進行8:1比例縮小建設,包括反應再生設備、塔、壓縮機、機泵、換熱器、空冷器等設備構件,體現提升管反應、兩段再生、外取熱、原料摻渣油、小回煉、催化裂化產物分離、液化氣生產、汽油處理和穩定等過程的特點。裝置內不運行實際物料,部分重要輸入輸出數據與真實DCS相連接,以DCS控制系統為中心,獲取操作員仿真培訓系統中催化裂化五套標準工藝模型的數據,反應―再生和分餾系統的重要數據在實物裝置上顯示,重要閥位數據可現場顯示和調節雙向傳送。

(三)石油化工安全實訓基地

石油化工安全實訓基地是我校與燕山石化按照“優勢互補、互利共贏”的原則共同建立的。在基地的規劃與建設過程中,充分利用了燕山石化公司的設備、人力、場地、師資條件,并融入學校在安全方面的研究成果,提高了實訓基地的技術水平。該實訓基地是北京市校外人才培養基地和國家工程實踐教育中心的重要組成部分。

安全實訓基地位于燕山石化教育培訓中心,包括基本安全技能實訓室、現場安全操作和安全管理技能實訓室、提高型安全實訓室三部分?;景踩寄軐嵱柺野▊€人防護基本技能實訓室、搶險救護基本技能實訓室、安全監測技能實訓室、公用工程現場模擬實訓室、危險品標識實訓室五部分?,F場安全操作和安全管理技能實訓室包括電氣安全實訓室、危險化學品物性測試實訓室、現場直接作業環節安全管理技能實訓室、應急救援能力實訓室、事故模式預測實訓室。提高型安全實訓室包括人機工程安全實訓室、設備危險性預測實訓室、綜合現場管理實訓室。

四、結束語

實踐教學是培養工科專業大學生的重要教學環節,伴隨我國高等教育對工程教育的重視,近年來各高校紛紛強化工科專業大學生工程實踐能力的培養。工程實踐教育的實施需要依托有良好的實驗室和實踐基地,更要有可行的實踐教學模式。中國石油大學(北京)化工專業創建了良好的專業實驗教學條件與穩定的大型國企實習基地,并擁有中試研究基地、設備拆裝實驗室、煉油化工與自動化仿真實踐教學基地等特色校內實踐基地,以及石油化工安全校外實訓基地,為學生工程實踐能力的培養奠定了良好的基礎。另一方面,專業教師多年來致力于工程實踐人才培養模式的探索與實踐,形成了較為成熟的具有石油特色的工程實踐人才培養模式,如項目導向的研究式專業綜合實驗教學模式、“校內―校外―校內”三段式實習模式。良好的工程實踐硬件設施與可行的實踐模式相結合,必將培養出具有較強工程實踐能力的專業人才。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 李瑞麗, 徐春明. 石油加工工程綜合實驗的教學與實踐 [J]. 實驗技術與管理, 2007, 24,(4): 108-109.

[2] 孟祥海, 孫學文, 周亞松. 提高化學工程與工藝專業生產實習質量的措施 [J]. 中國石油大學學報(社會科學版), 2010, (S2): 124-126.

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