化学工程与工艺论文范文
时间：2023-02-04 15:20:31
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篇1
另一方面，合成化学作为既定学科的核心要素，为设计主体开发大量非天然化合物质提供灵感经验。在大量创新化合产物的影响下，有关化工产业基础模型便开始顺利过渡。信息技术为各类设备、工艺创造主动适应条件，整体上推动了行业的进步趋势。这部分生产技术已经联合各类深加工流程进行替换改造，需要化学工业不断开发新型归控技术，进而为既定产业规范效率和经济成果提供适应条件。技术人员需要全面开发最为先进的协调处理细则，这是创新化学工艺改造流程的必要准则。整个技术开发活动利用市场导向机理进行布置，使得工业、商业化动机需求得到全面绽放。
传统形态的化工实验操作，内部数据排列机理相当复杂，整体活动延展下来，具体的人力、物力资源全面堆积。因为内部流程需要借助平行试验进行掌控，特定数据处理重复性特征广布。因此，必要时技术人员可依靠MATLAB软件进行流程过渡，将人工演算过程中的数据限制因素调节完毕。这部分实验流程是掌握化工研究方式的重要环节，整体流程较为漫长。所以，计算机信息技术便将这些复杂的演算流程进行智能模拟操作，并透过实验要求建立必要的模型基础，使得工艺技术管制范围下的各类可行条件全面延展。化工产业讲求专业实验的引导价值，具体行动标准动机也是围绕特地实验点进行参数定量关系探索，进而将化工所需遵循的客观规律罗列完整。
MATLAB软件在整个研究过程中开辟引导先河，其将各类函数图形进行轻松规划，肃清细致符号演算和数值计算限制问题。这类软件应用范围较为广阔，包括数字通讯和财务建模等内容。目前这类程序已经成为国际控制终端的必要支撑媒介，现场操作人员基本只需编写某种数据处理程序，之后将原始数据输入，就能轻松提炼相关实验结果，将优质化数据和图示模型展出。另外，涉及这方面人员素质的强化工作也相当重要。随着技术创新和科技产业化的加快，环境保护意识的加强，必然会带来对分析检验专业人才需求的上升，且无论在数量和质量上，都提出了新的要求。
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1.化学工程与工艺专业的性质及培养模式
化学工程与工艺专业属于工科专业,授予工学学士学位。由于化学工业的相关领域极为广泛,化学工程与工艺专业涉及的专业方向也就非常多样化,各高校的化学工程与工艺专业特点亦不尽相同。我校近年来根据社会经济、工业发展的需求趋势,兄弟院校化学工程与工艺专业方向的设置,以及我校原有的相近专业优势,设置了能够体现我校特色的化学工程与工艺专业方向,逐步建立了适合我校化学工程与工艺专业的教育培养模式。2008年,我校化学工程与工艺专业已有7届本科毕业生,其学生就业形势良好,社会反馈积极.在制定教学计划的工作中加强教学内容和课程体系的改革,加强实践教学环节,目的在于进一步提高教学质量,培养适应能力更强的化学工程与工艺人才。
2.化学工程与工艺专业的任务
根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向.
3.化学工程与工艺专业的业务培养目标
本专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识,能在化工、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工作的工程技术人才。
4.化学工程与工艺专业的课程设置
为了使不同高校既有统一的规范,又有不同的专业特色,根据应化学工程与工艺专业的任务和业务培养目标,化学工程与工艺专业的毕业生应该具有较扎实的化工理论基础,较宽的化工应用知识以及一定的工程技术基础,从而该专业的课程设置(公共课、基础课除外)应由基础化学课、工程基础课和专业方向课3部分组成。基础化学课包括:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等。工程基础课主要包括:化工仪表与自动化、化学工程基础、电工电子学等。专业方向课:可根据具体方向选择专业化学课,如电化学工程方向可选理论电化学、化学电源工艺学、电解工程和电镀工程等。精细化工方向可选择化工工艺学、化工分离工程、化学反应工程等。另外实践性环节包括基础实验、综合实验、提高实验、生产实习、毕业实习和毕业论文等。
我校化学工程与工艺专业方向
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根据现代化学工业的特征及社会对化工人才需求的趋势,应用型高校化学工程与工艺专业的目标是培养化学化工理论基础扎实,实践动手能力、自主学习能力、创新能力及外语与计算机应用能力较强,适应化工、冶金、能源、轻工、医药、环保等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理等方面工作的应用型高级工程技术人才[2]。为了实现上述目标,化学工程与工艺专业应用型本科人才应具备的基本素质与专业能力包括7个方面:①树立正确的世界观,具有良好的人文精神、科学素养,能处理好人与环境、人与社会的关系;②掌握化学工程与工艺的基本理论和基本知识;③掌握化学装置工艺与设备设计方法,掌握化工过程模拟优化方法;④具有对新工艺、新产品、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力;⑤了解化学工程的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态;⑥掌握文献检索的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力;⑦具有创新意识和独立获取新知识的能力[2]。因此,根据现代科技和生产的发展需要,以服务地方经济社会发展为目标,把握高等教育规律和化学工程与工艺专业特征,制定化学工程与工艺专业应用型人才培养方案。在人才培养方案制定的过程中,合肥学院借鉴德国应用科学大学培养应用型人才成功经验,非常重视企业的作用,将企业要求与学生的培养相结合,构建理论教学与实践教学相学体系,确定了以“面向企业、立足岗位、注重素质、强化应用、突出能力”为指导思想的“应用型”人才培养模式。理论教学体系体现“三个服务”原则:基础理论教学要为专业技术课教学服务,理论教学为提高学生综合素质服务,把素质教育贯穿于教学全程,为培养学生具有独立分析和解决实际问题的能力服务,注重培养学生对技术成果的吸纳和综合应用能力。建立与培养目标相适应的实践教学体系,形成基础实训、专业实训及校内、外实训教学相结合的综合实训教学一体化,完成实训教学。促进学生掌握专业技能,实施“四年九学期制”,提高学生就业竞争能力。
1.2化学工程与工艺专业人才要求
化学工程与工艺专业是为了适应新世纪化学工业的发展而设置的,是由原来的化学工程、有机化工、无机化工、高分子化工、精细化工、煤化工、工业催化等专业合并而成的宽口径专业,覆盖面宽、涉及领域广[3]。该专业具有两大特色:一是覆盖面广。研究领域涉及无机化工、有机化工、精细化工、材料化工、能源化工、生物化工、医药化工、微电子化工等诸多领域;二是工程特色显着。该专业以化学工程与化学工艺为两大支撑点,化学工程主要研究化工过程及设备的开发、设计、优化和管理。化学工艺则研究以石油、煤、天然气、矿物、动植物等自然资源为原料,通过化学反应和分离加工技术制取各种化工产品。化学工程与工艺专业涉及的工程放大技术、系统优化技术和产品开发技术,不仅在化工领域,而且在医药、材料、食品、生工等众多相关领域均大有用武之地。因此,化学工程与工艺专业培养的学生应有较强的工程能力和工作适应性,需掌握化工生产技术的基本原理、专业技能与研究方法,具有从事化工生产控制、化工产品和过程的研究开发、化工装置设计与放大的初步能力[4]。
1.3应用型化工人才实践教学体系构建
高等工程教育强调综合素质的基础作用和工程素质的定型作用。培养应用型化工特色人才,核心就是培养实践能力强的应用型人才。以培养应用型人才为目标,以科学发展观为指导,遵循教育教学基本规律,坚持育人为本,教学为纲,根据学生需要,围绕学生能力拓展和知识结构构建实践教学体系。该体系由基本技能、专业能力、综合能力三层次训练组成,将课外创新活动和社会实践有机融合。借鉴德国成功的经验,培养学生工程设计能力、项目实现能力及创新能力。实践教学根据能力要求可分为3个层次:基础实践层、专业实践层、综合和创新实践层。基础实践层以强化“三基”,培养基础能力为目的,将基础化学实验分为3个层次和5个模块,构成一个彼此相连,逐层提高的体系[5]。通过化学专题研究训练,强化了知识和技能的综合性;认知实习在实践教学体系中处于承上启下阶段。学生在与自己相近或相关的岗位上经过认知实习,了解专业所需要的专业知识、能力、素质,有利于他们结合自己的兴趣,规划未来发展,在专业方向的选择、课程模块的选择上会更加理性。2周金工实习和1周电工电子实习,实现基础能力培养目标;专业实践层是在理论教学和基础能力培养的基础上,通过专业基础实验、课程设计、工程实训等实践教学的环节实现专业能力培养;综合和创新能力是对技术基础知识、运用专业知识解决实际问题能力和知识迁移能力的综合体现,反映学生整体素质。通过毕业实习、毕业设计(论文)等实践教学环节,配合第二课堂科技活动,达到培养专业技术应用能力的目的。总之,各层实践教学活动层层递进、相互渗透,达到培养目标规定的专业技术应用能力的要求。
2围绕工程能力培养,实施实践教学改革
2.1突出强化实践锻炼,提高教师实践教学水平
教师是实践教学体系的主导者,也是实践教学体系的实践者。要培养高质量应用型人才,必须要有高水平的教师队伍。按照这一思路,为所有的实验室配备了具有硕士学位的专职实验教师,采取走出去、请进来的办法培养教师的实践能力,派合肥学院高学位高职称的教师到企业去锻炼6~12个月,增加教师的工程意识和实践能力。根据学院要求成立了实验技术教研室,这不仅是名称和内涵的改变,更重要的是教育理念的转变,建立实验技术教研室,由教授、博士担任主任,具有研究生学历的教师为成员,研究实践教学内容、方法和手段,进行实验教学、实验课程内容和方法改革等工作。目前,和化学工程与工艺专业实验实践教学有关的合肥学院院级教研立项6项,安徽省教育厅立项3项,获得教学成果奖合肥学院二等奖一项、三等奖一项;安徽省三等奖一项。聘请企业和设计院等单位人员担任教师,让学生参与解决实际工作问题,提高实践能力。
2.2加强实践教学条件建设,提供实践教学载体
实验室和实习基地是完成实践教学内容所必需的保障平台。在实验室建设方面,加强以无机化学、有机化学、物理化学、分析化学课程为支撑的基础化学实验室建设,和以化工原理为支撑的化工基础实验室。专业实验作为一门最能反映专业特色,与专业科学技术发展关系最为密切的实践性课程,必须跳出原有的框架,重新构建一个能够全面反映化学工程学科发展方向、适合按专业大类组织实验教学、有利于培养学生工程实践能力和创新能力的新框架。根据化学工程与工艺核心课程化工热力学、传递过程原理、化学反应工程、分离工程和技术化工工艺学作为构架,遵循以下原则:紧扣化工过程研究与开发的方法论;充分考虑工程学与工艺学实验的适当平衡;具有典型性、力求先进性、增加综合性;实验内容既符合化学工程与工艺学科发展规律,又具有鲜明的先进性和特色,建立了化工热力学实验室等专业实验室。根据专业和学生发展需要,在专业方向上设立分离工程和精细化工2个化工专业方向,并建立精细化工和分离技术2个实验室,建立膜材料和膜过程院级重点实验室1个。校外实习是强化专业知识、增加学生的感性认识和创新能力的重要综合性教学环节,校外实习基地是培养学生实践能力和创新精神的重要场所,是学生接触社会、了解社会的纽带[6]。以校企互利双赢为机制,开展产学合作,和中盐四方集团等14家企业建立良好的合作关系,与企业合作共建实验室2个。每年由校内和企业教师共同指导学生进行实习,并在毕业论文(设计)环节,由企业提出课题,真题真做,学生将所学知识和生产实际相结合,取得在书本上得不到的收获。中盐四方集团、东华集团工程技术人员指导学生设计多次获合肥学院优秀毕业设计(论文)奖。
2.3第一课堂与第二课堂相结合,着力培养学生创新能力
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一、培养医药化工人才的必要性
传统的医药工业在过去的计划经济体制下以救死扶伤、保证人民健康为唯一宗旨，以生产出产品为首要目的。实现工业化生产时较少从化学工程角度去考虑设备与过程的设计、放大和控制，缺少化学工程研究。因此，我国制药工业中的化工过程比较落后于其它化学工业。在当今社会主义市场经济体制下，传统的医药工业除面临新药开发中的知识产权保护的挑战外，还面临着竞争机制的挑战，特别是复关后面对的是国际大市场的竞争，如不迅速提高技术水平，建立现代医药工业，就会在市场经济中缺乏竞争能力。根据医药生产过程基本是化工过程的特点，要建立现代医药工业体系，提高生产操作水平，降低成本，减少能耗、物耗，就必须加强在医药工业化生产中的化学工程研究。
根据我系毕业生分配情况，医药行业尤其是制药行业与公司迫切需求医药化工方面的毕业生，虽然每年都有相当数量的毕业生分配至医药行业的科研、生产单位，但远远不能满足需求，这包括数量与质量两个方面的不满足。分配到医药行业的毕业生也反映他们的知识结构上的不适应，需要花1-2年甚至更长的时间对药学方面的知识和特点进行熟悉和再学习。
二、发挥清华大学的工科优势培养医药化工人才
医药工业是技术密集型的特殊行业，理、工、医药学科的相互渗透、优势互补，共同培养药学人才是加强我国高等药学教育、使之更好地为我国医药工业服务的重要途径之一。清华大学是一所以工科为主，兼有理学院、经济管理学院和即将成立的人文社科学院的综合性委属重点大学，具有雄厚的公共基础和机、电等公共工程基础。化工系的化学工程学科是学校的重点学科之一，近几年来又着重在加强工程实践基础上做了不少努力。具有较雄厚的化学工程的反应、分离、过程优化设计等科研基础和教学基础，也是优势所在。同时我校还有相关的生物科学技术系、化学系。化工系也设有生物化工与制药研究所，并即将与国家医药局科教司联合成立国家医药局清华大学医药工程中心，因此也具备一定的开设化学制药和生物制药的基础课(如生物化学、有机合成)的能力。但目前尚欠缺开设有关药学和药理等专业课及实验的条件，需要兄弟医、药院校的协助。因此总的设想是在国家教委和国家医药管理局的统筹安排下尽快在我校化工系试办以坚实的化学工程与工艺基础为特征的、同时覆盖化学制药和生物制药、专业面较宽的5年制医药化工(或制药化工)专业，尽快培养一批适应我国医药事业发展的、既有坚实的化学工程与工艺基础，又懂化学及生物制药的特殊原理及要求的工程型医药学人才。
三、办学方式
方式1:以清华大学化工系为主，借助兄弟医药院校的师资、办学经验和条件，五年中前三年突出清华大学的特点，充分发挥本校的办学优势，打好公共基础和化学工程与工艺基础。第四学年开始，请兄弟医药院校、系的教师开设有关药学方面的专业课，并尽可能就近借助兄弟医药院校、系的实验条件进行相应的必要的实验技能训练。同时积极培养和引进本系这方面的师资和实验条件的建设。见习和生产实习均到制药厂进行，第五学年的最后一学期进行制药化工过程中的工程、工艺学习，以及少部分偏重基础研究的毕业设计(论文)。获得工学士学位。
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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）41-0145-02
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年获国家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年评为国家级精品课程，在2013年评为国家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。
参考文献：
[1]林健.高校“卓越工程师教育培养计划”实施进展评析（2010-2012）上[J].高等工程教育研究，2013，（3）.
[2]陈启元.对实施“卓越工程师教育培养计划”工作中几个问题的认识[J].中国大学教学，2012，（1）.
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2构建完善的工程设计课程体系
以强化学生的工程设计能力、实践能力与创新能力为核心，重新修订教学大纲，整合相关课程，对应工程设计内容体系，构建完善的工程设计课程体系。大一为工程设计启蒙阶段，以激发兴趣为主，课程为生物工程(化学工程)概论;大二为单元设计和工程设计技能培训阶段，包含:化工原理、化工热力学、化工制图、化工仪表自动化;大三为产品设计、工艺设计和设备设计阶段，包含:生物工程(化学工程)设备、分离工程、化工设计与模拟、工艺学课程(化工工艺学、发酵工程、制药工艺学、酿酒工艺学等);大四为工厂设计和综合实训阶段，主要进行生物工程(化学工程)工厂设计和毕业设计。为适应行业的需求和时展，在各课程教学中突出工程思维和工程方法学的同时，着力介绍行业规范、标准以及新产品、新工艺、新技术、新设备，并将计算机辅助制图、计算机仿真模拟、计算机辅助设计作为主要技能进行培养。
3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。
4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。
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一、现状分析
生物工程专业于1998年经教育部批准在高校开设，在本科专业目录中明确隶属于工学的生物工程类，包括了原来的生物化工（部分）、微生物制药、生物化学工程（部分）、发酵工程等4个专业，从而大大拓宽了专业口径。郑州大学于2008年开办生物工程本科专业。此前该校开设有生物技术、制药工程2个相近专业，分别归口于生物工程系和化工与能源学院。两专业办学规模稳定，已经形成较完善的教学和实践（实验）体系。而生物工程专业在实验体系（实验课程、实验教学内容、实验室建设）、实习环节（实习类型、实习方式和实习基地建设）等方面则面临着软硬条件不够、办学经验不足等重大挑战。这些因素严重制约着学生实践技能的提高和专业人才培养质量的提升。办学近4年来，我们发现在学生工程素质和实验技能培养方面存在以下几个主要问题：
1.生物工程实验模块体系尚未完全建立，部分课程缺少实验，不但影响教学效果，还易导致学生产生“重理论，轻实验”倾向，这对培养高级应用型人才极为不利。
根据教育部教学指导委员会“生物工程专业规范”，为提高学生的实践能力和创新精神，生物工程专业必须加强实性践环节的教学，构建实践性环节教学体系，着重培养以下能力：实验技能、工艺操作能力、工程设计能力、科学研究能力、社会实践能力等。实践教学应包括独立设置的实验课程、课程设计、教学实习、社会实践、科技训练、综合论文训练等多种形式。此外，也明确规定了该专业的主干学科应该包括生物学、化学、工程技术学三个领域。相应的实验课程也应该在这些方面得到体现。然而在实际办学过程中，涉及到生物学领域的生物分离工程、发酵工程、生物工艺学的相关实验，以及涉及工程技术领域的工程制图和生物工程设备的相关实验，却因受限于实验室设备、师资队伍条件等原因未能正常开设、或开设课程内容简单肤浅，没能达到提高培养应用型人才的实践创新能力的要求。因此，现有的专业实验构成现状，难以给学生提供独立思考、探索与发挥的空间，难以发挥专业基础实验对学生实验技能和操作技能培养的作用，难以适应企业用人单位的需要。
2.专业涉及到的三个主干学科的实验课程模块，缺少相互衔接和重要知识点的相互补充。作为主干学科之一的“生物学”课程模块，没有脱离原有“生物技术”专业的影子，多数实验课程在实验项目、教学内容上与之没有区别，更没有体现“生物工程”的“工程”教育特点。生物学基础实验、验证实验开设比例过大。阻碍了三大学科之间的渗透，特别是未能强调“工程创新能力”的培养。
3.实践实习体系没有真正建立，缺少稳定、有效的专业实习基地，“双师型”、“复合型”师资缺乏，严重制约了学生专业实践能力的培养。首先，缺乏稳定、针对性强的实习基地。由于专业方向及特色不明显，实习单位选择盲目，实习地点不固定，实习内容变化快、深入不够；其次，现有的专业师资队伍主要是以生物学背景的教师为骨干，而双师型教师、不同学科交叉融合的复合型师资严重缺乏，这种状况根本不利于生物工程专业的发展与工程类人才培养的要求。
4.办学就业导向教育不够，学生考研“趋向”严重影响实验教学效果。一般来说，学生考研对于改善学风、为国家培养更高层次人才非常重要。受“生物技术”专业影响，我校“生物工程”专业2012届毕业生中有60%以上的学生参加考研。但这种现象在一定程度上放松了课程学习，特别是实验、实习环节。同时，多数学生以考研为主要追求目标，实践、实习环节重视程度不够、投入时间不足，使得实践教学效果大打折扣。
二、改革内容与目标
1.对实验体系进行模块划分，明确各模块的教学内容和侧重点。建立“化学工程实验”和“生物分离工程与工艺实验”模块课程组，加强课程建设。
将实验课程体系划分为“生物学实验”、“化学工程实验”和“生物分离工程与工艺实验”三个模块，三个模块的教学内容和侧重点各不相同，修改实验课大纲，整合实验项目与教学内容，重视三类课程相互之间的衔接、重要知识点的互补。
在模块建设中注意对薄弱模块进行强化，特别是强化“化学工程实验”和“生物分离工程与工艺实验”模块教学，增设部分实验课程。同时，这些课程的教师分散到担任教学任务的专业系中，参加教研活动和专业建设工作，根据各个专业的特点和要求，适时地修改或调整实验教学内容和方式。
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作者简介：刘峙嵘（1969-），男，江西莲花人，东华理工大学化学生物与材料科学学院，教授；乐长高（1967-），男，江西抚州人，东华理工大学化学生物与材料科学学院，教授。（江西 抚州 344000）
作者简介：本文系江西省学位与研究生教育教学改革研究课题（课题编号：JXYJG-2011-028）、江西省学位与研究生教育教学改革研究课题（课题编号：JXYJG-2012-057）、江西省高等学校教育教学改革研究课题（课题编号：JXJG-11-8-14）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）35-0034-02
专业型硕士是我国研究生教育的一种形式，与学术型硕士处于同一培养水平。国务院学位委员会将专业学位定位为具有特定职业背景的学位，主要培养特定职业背景的高层次专门应用型人才。2009年首次招生以来，专业硕士发展迅速，专业类型、招生比例和招生专业都有大幅度的增加。预计到2015年，专业硕士招生将占研究生总招生的50%以上，我国将形成学术型研究生和专业型研究生均衡发展的总体格局。[1-3]
化学工程领域是一种工程硕士专业学位。化学工程是研究化学工业和其他工业过程中所进行的化学过程与物理过程共同规律的一门工程学科，涉及在化工、炼油、轻工、冶金、能源、医药、环保、军工等部门从事产品研制、工艺开发、过程设计、系统模拟、装备强化、操作控制、环境保护、生产管理等内容。
东华理工大学化学生物与材料科学学院2002年获得“应用化学”二级学科工学硕士点授予权，2005年获得“化学工艺”二级学科工学硕士点授予权，2008年获得化学工程领域工程硕士授予权，2010年获得“化学工程与技术”一级学科工学硕士点授予权。该学科拥有先进的实验平台，雄厚的科研开发实力。“化学工程与技术”硕士点拥有一支知识和年龄结构均较合理的师资队伍。
产学合作是一种学校理论学习与企业工程实践相结合的教育模式，相对于其他类型的人才培养，产学合作对化学工程领域人才的培养更为重要，丰富的实习实践训练、扎实的研究训练对提高研究生就业竞争力有很大帮助。与19世纪研究生教育产生时所处的社会环境不同，现代社会更加强调产、学、研的一体化。我校“化学工程”领域一直高度重视产学合作教育对化工人才培养的重要作用，对“产学研”与“创新创业创意”结合培养化学工程领域高级人才进行了一些探索和实践，取得了成效。
一、“产”为先、引导创业意识
东华理工大学（原华东地质学院）是江西省人民政府与工业和信息化部国防科技工业局（原国防科工委）共建的一所具有地学优势和核科学特色的高等院校，我校“化学工程”领域长期以来一直为核化学化工行业培养高级人才，一直与核化工企业保持良好的合作关系。
我校建校以来，长期受部委管辖，与当地化工企业联系很少。自从学校下放江西省人民政府管理以来，经过多方努力，积极与地方企业联系，义务为地方企业提供技术咨询和服务，增进了双方的了解和相互信任，局部弥补了企业领军人物和专业人才比例偏低的不足。目前已与江西省内十多家化工企业建立了广泛的产学研合作，如江西抚州添光化工有限公司、江西抚州三和医药化工有限公司、江西赣亮医药原料有限公司、江西抚州苍源生物科技有限公司、江西抚州市临川之信生物科技有限公司、江西省永方电源有限公司。通过不同层次层面的合作，形成了校企长期稳定的产学研关系，促进了企业通过加快引进高校技术成果来提升企业的科技竞争力，形成了产学相结合的化工初中高级人才培养基地和产学研结合的教学科研创新基地，又是企业破解行业技术问题和研究生培养的共同体。
产学研合作是指企业、科研院所和高等学校之间的合作方式，产学研合作是一个系统工程，其功能和作用都是双向的。导师鼓励研究生走出“象牙塔”，向社会学习，向基层学习，向实践学习，注重就业创业引导，努力使专业学习与创业教育紧密结合，专业实践与创业实践有效衔接，让研究生在“做中学”，进一步增强研究生创业理念，促进研究生创新创业能力，提高就业率和就业质量。企业的收获在于教学培养的人才和科研成果最终流向企业，通过一年实践学习，对实习企业有一定了解的化学工程领域研究生毕业后选择回实习企业就业，这些研究生对企业工艺流程有比较深刻的了解，不需要经过培训，很容易上岗；企业的技术骨干也可以到我校通过攻读化学工程硕士学位提高理论水平。
二、“学”为主、培养创新能力
学校不必建立一个比真实化工厂的工程实践环境更好的化学工业实验室，通过多层面、全方位的产学研合作，学校既可有效地解决化学工业实验室建设所需要的经费不足和场地缺乏等问题，同时能够解决实践教学指导环节中化工专任教师“弱工程化”的问题，增加接触化工企业的机会，增强工程实践能力，以提高化工专业课程教师工程素质和培养“双师型”教师。
另外我校“化学工程与技术”学科教师在承担各级纵向科研课题的同时，也通过与化工企业广泛合作，承担大小横向研发项目，在促进自身科研水平提升的同时，也为教学质量的提高奠定了基础。所有这些纵向横向项目的开展都为研究生的毕业论文和毕业设计环节提供了充足的题目来源和经费支撑，为研究生工程实践能力和创新能力的培养奠定了必备基础。
创新是在一定范围内、时间内做别人没有做过的事，提出别人没有提出过的东西的一种活动过程及其结果。进入化工企业的专业型研究生，采取1+2或2+1模式，每位学生分配学校和企业双重导师，共同负责整个培养过程。学生在校遵守学校的各项管理制度，进入企业则必须遵守企业的员工管理制度。使研究生“真刀真枪”作毕业设计（论文），在企业导师的指导下，能够在理论知识学习扎实的基础上获得足够的实际工程技术锻炼，获得较强的化学工程专业技术核心能力，为研究生创新意识的培养和创新能力的开发创造了条件。该学科及时与化工企业交流合作，了解化工企业对化学工程领域高级人才知识结构的需要，不断调整专业型化学工程领域培养方案/培养计划，制定出符合化工市场需求的应用型高级人才培养的课程体系和课程内容；聘请多名企业工程技术人员作为企业导师或工程实践指导教师，形成了化工专业理论教师与化工企业工程人员相结合、学校与企业紧密结合的实践教学体系；突出研究生工程实践能力和创新能力的培养。[4-5]
三、“研”为线、点燃创意火花
化工企业所取得的科研成果由校企双方共享，校企双方以互惠互利、共同可持续发展为原则。通过产学研用结合，可进一步提高我校化学工程领域研究生群体的社会贡献率，优化研究生的知识结构和能力骨架，增强研究生分析问题及解决实际问题的能力，同时促进合作单位研究开发能力、科技创新能力和综合竞争实力的不断提高。[6]
高校应充分发挥教书育人、科学研究及服务社会三大职能。“化学工程与技术”学科教师穿梭于学校和生产企业之间，能及时了解什么是社会急需的技术和适用的技术，密切关注科技成果应用价值来提高科技成果转化率，根本上解决经济科技“两张皮”，摆脱长期以来科研成果在实验室“睡大觉”现象，切实充当产、学、研的纽带和桥梁，让彼此从原来的松散联盟变成紧密合作体。目前“化学工程与技术”学科多名知名教授被化工企业聘请为省级科技特派员或承担省级产学研课题。2010年抚州三和医药化工有限公司科研项目“雷贝拉唑羟基物盐酸盐”先后获得抚州市科学技术奖一等奖和江西省科技进步奖三等奖，2011年抚州三和医药化工有限公司科研项目“奥美拉唑氯化物”又先后获得抚州市科学技术奖一等奖和江西省科技进步奖三等奖，2012年抚州三和医药化工有限公司“医药中间体技术创新团队”被认定省级技术创新团队，这些科研成果里也凝聚了我校“化学工程与技术”学科教师和研究生的心血和汗水。研究生在企业实践期间体会到比别人拥有更多的信息就会有更多的创意，也观察到如何将好创意应用到商业，从而实现自己的创业梦想。
大力开展产学研深度合作，大力倡导创新创业创意理念，培养高素质的化学工程领域研究生，是我们今后将继续探索和实践的目标。
参考文献：
[1]吴启迪.抓住机遇 深化改革 提高质量 积极促进专业学位教育较快发展[J].学位与研究生教育，2006，（5）：1-4.
[2]谢发勤，吴向清，田薇.工程硕士教育可持续发展的几个问题[J].学位与研究生教育，2007，（2）：34-37.
[3]陈皓明.树立科学的质量观和发展观全面推进工程硕士教育发展[J].学位与研究生教育，2006，（11）：15-17.
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将计算机与应用数学、统计学和计算机科学交叉融合形成了化学计量学这个新兴化学分支学科[1-4]，其基本任务是研究运用数学、统计学、计算机科学、以及其他相关学科的理论与方法优化化学量测过程,并从化学量测数据中最大限度地获取有用的化学信息[4]。将计算机和计算机网络技术应用于化学信息处理形成了化学信息学这个新兴化学分支学科。它利用计算机技术和计算机网络技术，对化学信息进行表示、管理、分析、模拟和传播，以实现化学信息的提取、转化与共享，揭示化学信息的实质与内在联系，促进化学学科的知识创新[5-6]。
计算机在化工领域中的应用已经非常广泛和深入，比较典型的应用有：实验数据的分析与处理、化工过程分析与开发(计算机仿真)、化工过程设计(工艺计算，计算辅助绘图)、化工过程控制、化工信息管理和化工文献检索与管理[7-15]。在这个背景下，化工类的工程技术人员如果没有较强的计算机应用能力，将直接影响到其对工作岗位的胜任程度。当前大学阶段的计算机应用能力培养主要集中在低年级阶段，在高年级阶段由于教学重点转移到专业基础课和专业课，往往忽视了对计算机应用能力的继续培养，造成毕业生的计算机应用能力不能满足实际需求。本研究以武汉科技大学化学工程与技术学院化学工程与工艺专业为例对化工专业本科生高年级阶段强化计算机应用能力培养进行一些初步探索，以期提高毕业生的计算机应用能力。
1优化培养计划
1.1增设《计算机在化工中的应用》
《计算机在化工中的应用》定位为化学工程与工艺专业的一门专业修选课，其内容包括绪论、观测数据分析与处理(以MATLAB为工具软件)、计算机在化工过程分析中的应用、计算机在化工过程设计中的应用、计算机在化工过程控制中的应用、网络上的化学化工资源和常用化学化工软件。该课程由计算机和化工专业的一些相关课程交叉融合而成，教学时数为36，其中14学时为上机实践学时。其任务是结合化学工程与工艺专业特点，进一步提高学生应用计算机解决化工领域专业技术问题的能力。掌握应用计算机处理实验数据的方法，掌握应用计算机进行化工过程分析的基本方法，掌握应用计算机进行化工过程设计的方法，掌握各种计算机控制系统的基本概念、组成、工作原理和优缺点，掌握利用计算机网络获取化学与化工资源的方法，掌握常用化学化工软件的使用方法。
1.2增设《化工CAD绘图与识图》
《化工CAD制图与识图》定位为化学工程与工艺专业的一门专业修选课，其内容包括AutoCAD绘图软件及其应用、化工设备常用零部件图样及结构选用、零件的连接及其画法、化工工艺图、化工设备图和AutoCAD三维化工制图。该课程由《化工制图》和《AutoCAD绘图》整合而成，教学时数为36，其中14学时为上机实践学时。其任务是通过本课程的学习培养学生绘制和阅读化学工程设备图和工艺流程图的基本能力，尤其要重点培养学生运用AutoCAD高效率绘制化学工程设备图和工艺流程图的能力。
1.3合理安排课程开设顺序
俗话说：“拳不离手，曲不离口”，要想提高学生的计算机应用能力，必须不断给他们提供练习的机会，因此计算机应用课程和相关专业课程的开设顺序就比较关键。以武汉科技大学化学工程与技术学院化学工程与工艺专业的培养计划为例，考虑到主干专业课程要到第6学期和第7学期才开设和在主干专业课程教学中强化学生的计算机应用能力培养更能体现学以致用的原则，把《计算机在化工中的应用》和《化工CAD制图与识图》这两门课程均安排在第6学期开设。学生学完这两门课程之后，其所学知识和技能就可在化工原理课程设计、燃气工程、高炭化学与碳材料工程基础、炼焦化学、炼焦化学工学实验和毕业设计等课程的学习或实践环节中得到应用、巩固和提高。
2在专业理论教学中融入计算机应用
2.1引导学生运用计算机进行工艺计算
在化工课程设计、毕业设计和实际工程设计中都离不开工艺计算，而且工艺计算环节的计算量通常都较大，计算过程比较烦琐。如用手工进行计算，不仅要花费很长的时间，而且容易出错。为了简化计算过程，缩短计算时间，前辈们做了大量工作，如简化计算模型，在公式推导过程进行近似处理以简化最终的计算公式，绘图工艺计算图表等[16-17]。但利用这些手段所缩短的计算时间非常有限，而且是以牺牲计算结果的准确性作为代价。在当今计算机应用已得到大范围普及的时代，运用计算机进行工艺计算已是大势所趋。尽管一些教材和一些设计规范中仍在推荐传统的手工计算方法，但人们在工程实践中更热衷于运用计算机进行工艺计算。因此教师在专业课教学中要主动引导学生运用计算机进行工艺计算，这样既能提高计算效率和准确性，又能培养学生运用计算机解决专业技术问题的兴趣，进而在计算实践中提高其计算机应用能力。燃气管网水力计算是燃气管网设计中一项非常繁琐和复杂的工艺计算。用手工计算的方法对一个拥有数十个环的燃气管网进行水力计算，往往会让人望而生畏，但如果运用计算机来计算，计算速度就非常快，准确性也很高[14]。计算工作配方是炭素材料生产中的一项比较复杂的工艺计算。所谓工作配方，就是当规定了每一锅糊料的总重后，如何根据指定的配方(理论配方)以及各种炭质原料在破碎筛分后的实际粒度分布情况，进一步计算从每一种颗粒贮料斗中应取料的重量[18]。手工计算过程非常繁琐，计算效率低下，而且准确度也不太高。如果采用计算机来计算工作配方，则可以克服手工计算的所有缺点，从而达到快捷、准确地确定炭材料生产工作配方并应用于实际生产中[15]。运用计算机进行工艺计算有两种方法，一种是利用现成的商业软件，如MATLAB,MATHCAD,EXCEL等；一种是利用编程语言开发专门的工艺计算软件。不管什么方法都能提高学生的计算机应用能力。#p#分页标题#e#
2.2引导学生通过Internet(因特网、互联网)获取专业知识
Internet是全球信息资源的总称，现在它已成为各种信息资源传递的主要载体，它可以提供多种服务，是人们获取信息的重要来源之一。随着Internet的飞速发展，互联网上有关化学与化工的资源信息越来越丰富，同时各种化学与化工资源信息来源更新变化的速度也越来越快。如何在浩如烟海的网站中迅速获取与化学与化工资源相关的信息已成为化学与化工工作者必须具备的一项基本能力。专业课的教材往往更新周期较长，一些新的研究成果和专业进展未能及时写进教材。专业课的教材篇幅不能太长，内容比较精短。而互联网上有关化学与化工的资源信息则更新周期非常短，甚至能进行即时互动(如论坛、博客、即时通讯工具等)，且不受篇幅限制，内容可以长篇大论。因此引导学生通过互联网获取专业知识是授人以渔，让学生受益终生。
3在实践教学强中融入计算机应用
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T101 化工进展
T532 化工科技
T146 化工设备与管道
T007 化工学报
T009 化学反应工程与工艺
D604 化学分析计量
T025 化学工程
T567 化学工程师
T076 化学工业与工程
T501 化学工业与工程技术
D506 化学进展
D011 化学试剂
D018 化学通报
D030 化学学报
D501 化学研究
D037 化学研究与应用
T931 化学与黏合
T553 化学与生物工程
Z017 环境保护科学
Z005 环境工程
Z021 环境工程学报
D024 环境化学
Z554 环境监测管理与技术
Z506 环境科技
Z004 环境科学
Z003 环境科学学报
Z002 环境科学研究
* Z521 环境科学与管理
Z025 环境科学与技术
H049 环境昆虫学报
Z035 环境卫生工程
Z019 环境污染与防治
Z031 环境与健康杂志
G882 环境与职业医学
G656 环球中医药
M631 黄金
Y040 火箭推进
N005 火力与指挥控制
N007 火炸药学报
X011 机车电传动
N069 机床与液压
N672 机电工程
R099 机电一体化
S004 机器人
N040 机械传动
M004 机械工程材料
N051 机械工程学报
N050 机械科学与技术
N057 机械强度
N047 机械设计
N054 机械设计与研究
N028 机械设计与制造
N053 机械与电子
N682 机械制造
N515 机械制造与自动化
G003 基础医学与临床
H245 基因组学与应用生物学
R025 激光技术
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生物工程的内容十分丰富，有限的课时内不能面面俱到地进行较为深入的讲授。因此，教师在教学内容的安排上，既要保证突出重点内容，又要兼顾知识内容的全面性。此外，还需要引入一些学科前沿成果，以跟踪迅速发展的生物技术的进步。我们对于课程教学内容的安排，特别注意了以下几个问题。
1．组建课程模块，合理安排教学内容。以生物技术的应用发展为导向，将本课程的教学内容划分成三部分：①绪论，介绍生物工程沿革及前沿。②生物技术基础，详细讲述基因重组技术、蛋白质和酶工程、细胞工程的基本原理，技术路线及特点，旨在帮助学生建立牢固的理论基础、掌握相关技术的应用方法。③生物技术的工程化应用及发展，重点介绍发酵工程、生物医药工程和环境生物工程，通过多个与人类生存和发展密切相关的案例的教学，培养学生综合知识的能力、融汇创新的能力。
2．让学生了解生物工程学科的全貌。课程的绪论部分分别从生物工程的沿革、生物工程的原理及特点、生物技术的应用及前沿发展、生物技术及其产业所发挥的巨大的社会和经济影响力等角度进行讲授，帮助学生标绘出一副生物工程的全貌图：从基础理论的研究突破、生物技术的应用发展、到渗透至各国民经济主要领域中产生的巨大影响，期间产生的反作用又促进生物学基础理论的研究突破。这个过程周而复始地推动着社会的变革与进步。
3．宽泛基础知识面，强调理论联系实际。生物工程是一个具有丰富学术内容的领域，而本课程课时有限，不能详尽地涉猎各个知识点，因此，如何设置课程内容就成了影响教学效果的主要因素。本课程对基础知识的教授强调的是“宽泛”而非“深入”，要求课程设置的基础知识教学能够满足学生理解生物技术的基本原理即可，而对于生物技术的实践应用则给予了重点关注。课程坚持理论联系实际，运用综合性案例，让学生了解从基本原理出发到实践应用的过程，学习综合应用所学知识解决问题的方法，培养科学思维方式。
4．以生物技术的应用为导向设置教学内容，跟踪学科前沿。在对课程的基本原理讲授后，根据学生的工程专业教育背景和将来作为社会工作者的特点，我们引导学生学习工程化应用方法，这是更为重要的教学环节。这部分教学内容占据了整个教学内容的相当大的比重。如，微生物发酵工程、细胞培养技术使生物技术产品实现产业化；生物医药工程中集中了生物技术研究的前沿方向和热点，各种生物技术在此融合；环境生物工程致力于建立人类与环境的和谐关系，以实现社会的可持续发展。本课程分别选择这些领域中的主要内容作为重点讲授部分，如转基因动物制药、单克隆抗体技术应用、固定化酶技术及酶法分析、环境污染的生物治理等，安排了较多的教学时间，以使学生更好地了解生物技术的新进展。
二、教学方法探讨
生物工程学是生命科学与工程技术结合所形成的一门综合性学科，基于研究对象（核酸、蛋白质）及层次（分子、细胞、个体）不同构建了不同的生物技术分支领域，同时基于应用领域的不同也形成了各自富有特点的应用技术，如生物医药领域中蛋白类药物的生物构建和生产、环境治理与保护中微生物的生物转化过程技术等。由于教学内容覆盖面广，为了提高教学效果，本课程在教学方法上进行了以下几个方面的探索。
（一）以生物技术原理为主线贯穿教学活动
本课程的教学活动以生物工程的原理为主线展开，形成了基因工程、蛋白质和酶工程、细胞工程、发酵工程等章节，以使学生在较短的时间内掌握各种生物技术的原理和应用方法。同时，通过对生物技术应用较为深入的生物医药工程、环境生物工程等内容的安排，培养学生根据应用对象的特点和要求综合应用所学理论知识的能力。
（二）理论联系实际，引入案例教学
发酵工程是将生物技术产业化的重要环节，包含了从菌种培养到制备合格产品的过程。［5］菌种决定着发酵生产工艺方法，发酵工程中高产菌种常常是采用生物技术方法构建的。发酵过程调控是基于微生物的生命代谢过程，培养条件的变化可以影响代谢途径。发酵产物的提取纯化是依据待分离目标物质的特性及待分离目的产物和杂质之间物性的差异来进行的，是决定生产成本高低的关键因素。如果只是按照发酵工程的过程来讲解技术基础及过程应用技术，涉及知识点多，知识点之间的相关性较弱，这对于刚开始接受专业课程教育的本科三年级同学来说，接受起来有一定的难度。而以具体物质的发酵生产为例进行分析，更为形象化，也容易被学生理解和接受。授课时，我们以红霉素的生产为例，分析了工程菌的构建方法与高密度发酵技术的应用，基于组分分离要求的分离纯化工艺方法的建立等，并将自己多年科研的成果结合至授课内容中。仅就红霉素的提取纯化而言，工程菌的引入及发酵调控技术的成熟，使红霉素发酵单位由原来的3000u／mL～5000u／mL大幅度提高至8000u／mL～10000u／mL，使得新分离技术的应用成为现实。目标产物的分离工艺由传统的“板框过滤－溶剂萃取－经过中间体盐的结晶纯化”发展为“微滤膜过滤－（纳滤膜浓缩）－层析分离－结晶纯化”新的分离工艺。该工艺利用层析操作的高分离效率实现了活性组分红霉素A与杂质组分红霉素B、红霉素C的分离；通过结晶过程中关键因素的调节，如结晶体系的组成及组成物的浓度变化、pH、温度、搅拌等，实现对产品粒度和晶形的控制，从而获得纯度高、药理活性强的产品。案例的分析过程加强了学生们的工程概念，如发酵产物的提取往往会涉及结构相似组分的分离，其分离方法的选择需兼顾分离效率高、分离条件温和的要求；微生物发酵是纯种培养过程，工程设备必须满足无菌操作的基本要求，发酵罐需要具备良好的混合能力，较高的传质、传热速率，且不能对菌体产生剪切破化；药物的晶形和粒度与药物的生理活性相关，现代药物质量控制指标除了纯度和杂质含量要求外，还有晶体的晶形粒度等结构指标要求；发酵产品的经济成本和社会成本概念等等。实现一个抗生素药物的现代化工业生产需要融合现代基因工程、细胞工程、化学工程的知识。
（三）课堂讲授与专题案例的调研相结合
本课程通过典型实例的剖析，加强了学生对基本原理的理解，并传授了生物技术的应用方法。我们时时跟踪生物技术领域的发展，对授课案例进行更新，以使教学内容紧密联系生物工程的新发展、新成果，体现该领域新技术、新水平，使学生感受到科学技术发展的巨大魅力，激发学习热情。但是，本课程的教学课时有限，课堂上不可能对生物技术各领域均充分展开。为了弥补这一局限，本课程在教学上设置了“专题调研＋课堂谈论”环节，把生物工程应用专题案例的调研工作，以作业形式布置给学生去完成，并通过课堂讨论及提交论文的方式加以考查。［6］专题论文的完成及交流以小组为单位进行，教师组织学生组成学习小组，要求各学习小组在给定领域范围内对感兴趣的专题进行调研和论文的撰写。教师在组织学习小组之时，就将学习小组两两结对，要求各小组在完成本组专题调研的同时，对结对小组的课题也进行相应调研，并作为主审方在课堂上对结对组的专题内容设置提问，引导课堂讨论，而其他同学则可以对自己感兴趣的专题自由发表观点。
本课程要求，小论文要按照《华东理工大学学报》的稿件规范撰写，这也是对本科生撰写科学论文的训练，是专业素质培养的一部分。这种“专题调研＋课堂谈论”教学模式，能让学生自动参与多专题的调研学习，达到巩固基础知识、拓宽知识面、深化专业认知的目的，同时能够较全面地训练和检验学生专业文献查阅、分析材料、归纳总结及思辨应对的能力。实践表明，这样的学习方式效果突出。学生李晓阳在听课小结中写道：“分组演讲、课程论文，每小组七八个人，不仅可以让我们自己动手获取知识，锻炼了动手能力，还能够培养我们团结协作的能力。只有分工合作才能把这项工作做好。”学生闫天一在小结中写道：“老师讲到了我国生物发酵工业发展的现状，虽然我国（抗生素）产量居世界之首，但生产效率比较低、产品附加值低、污染严重，主要以半成品（原料药）为主，这些都深深触动了我。在化学制药领域，我们仍是以仿制药为主。在21世纪，我想我们大学生的责任就是让中国不仅是世界的工厂，也要成为研发的中心。”
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2卓越计划化学工程与工艺专业教学资源建设的思路
卓越工程师背景下的化学工程与工艺专业需要根据行业对化工工程师知识、素质和能力的要求，确定相关课程和实践教学环节，将涉及工程意识、工程素质、工程实践能力、工程综合能力培养、企业以及工程项目管理知识的课程纳入培养方案中，增加工程教育相关课程，因此，必须按照新的人才培养方案，以教材建设和精品课程建设为手段，改革教学内容，加强教材建设，自主编写和完善系列专业教材，使教学内容充分反映新世纪化工实际生产和化工行业可持续发展的新要求。总体建设思路如下:
2.1构建“新体系”
构建以培养工程意识、工程素质、工程实践能力、工程综合能力为目标的实践教学新体系。按照基本技能层、知识应用能力与工程实践能力层、创新能力与工程综合能力层等“三层次”，循序渐进地培养学生的工程综合能力和创新能力。在基本技能层，主要通过课程实验、上机操作等实践环节加深对理论课程基本概念、基础知识和基本理论的理解和基本技能的培养;在知识应用能力与工程实践能力层，主要通过课程设计、专业实习、社会实践等环节实现对学生知识应用能力的培养;在创新能力与工程综合能力层，主要通过化工企业轮岗实习、化工企业项目设计与研究、毕业设计(论文)、大学生“挑战杯”竞赛、大学生科技创新活动、产学研合作开发等方式实现对学生的工程综合能力与创新能力的培养。
2.2突出“厚基础”
本专业卓越工程师教育专业培养方案课程设置分为通识教育，专业基础课和专业课三大模块。通识教育包括数学与自然科学、人文与社会科学、体育、素质教育公共选修课等，其课程学时占总学时的47.7%，课程学分占总学分的47.5%;专业基础课包括相关学科基础课和专业基础课，其课程学时占总学时的34.9%，课程学分占总学分的34.3%;专业课包括基本专业课和专业方向课，其课程学时占总学时的17.4%，课程学分占总学分的18.2%。突出了卓越工程师培养的厚基础，为卓越工程师的培养奠定坚实的基础。
2.3强化“宽口径”
本专业卓越工程师教育专业培养方案设置了精细化工、能源化工和生物化工三个专业方向课程模块。其中，精细化工方向课程模块开设了精细化学品化学、精细化工工艺学、精细化工过程与设备、精细化工及分离实验等课程;能源化工方向课程模块中开设了煤化学、煤化工工艺学、洁净煤技术、煤化工实验等课程;生物化工方向课程模块中开设了工业微生物学、生物化工工艺学、生化分离技术、生物化工实验等课程。强化了卓越工程师培养的宽口径，以满足大化工行业对工程技术人才的要求。
2.4体现“重创新”
教材建设也是教学资源建设不可缺少的内容。在化学工程与工艺专业的专业基础课和专业课教材的选用上，以“加强基础、精选内容、有所创新、有利教学”为原则，尽量选用国家规划教材或者比较权威的高水平教材。同时，组织教师立项编写或参编高质量教材，如普通高等教育国家规划教材或精品教材;自编配套辅导教材和讲义，制作和充实各类声像教学资料，积极开发具有专业特色的CAI课件，录制网络教学视频。重点开展精品课程建设，争取获得1门国家级精品课程、2～3门省级精品课程、4～5门校级精品课程，通过改革与建设，不断提高教育质量和人才培养质量，努力培养学生的创新精神和实践能力，打造出有扎实理论功底、掌握化工专门技能、有很强事业心和吃苦耐劳精神的应用型专业人才，以满足现代化工业发展对化工专业高素质人才的需求。我们将不断完善卓越背景下化学工程与工艺专业的教学资源建设，确保学校教学质量不断提高，确保专业建设项目绩效。
3卓越计划化学工程与工艺专业教学资源建
设存在的困难卓越计划化学工程与工艺专业教学资源建设的内容相当丰富，在实际操作过程中需要突破重重难关，其中最为突出的有校企合作、人才需求的个性化和多样化以及师资队伍建设三个方面。
3.1校企合作是首先要解决的问题
近年来，我院不断探索和完善校企合作的长效运行机制，努力通过各种渠道与企业沟通，先后在多家大中型企业设立了教学实习基地并成立了一个工程实训中心，为学生营造了在企业进行实践学习的良好机会。但有些企业为了兼顾安全生产、产品质量和生产效益，不能为学生提供在相应的技术岗位上动手操作的机会，这样一来学生的动手能力就得不到真正的锻炼。
3.2人才需求的个性化和多样化
不同的公司对技术应用型人才的需求均存在差异，如同样是培养化学工程与工艺卓越工程师，有些公司需要学生具有精细化工或生物化工方面的知识，而有些公司则需要学生具有能源化工方面的知识。因此，我们必须有的放矢地进行化学工程与工艺专业卓越工程师教学资源的建设，以满足不同公司对技术应用型人才的多样化需求。
3.3师资队伍的建设
化学工程与工艺专业卓越工程师培养必须摆脱传统的大学生培养模式，为了实现卓越工程师的培养目标和落实卓越工程师的培养标准，形成具有良好的学缘结构、知识结构和以中青年为主体的双师结构教学团队是顺利、高效进行教学资源建设的必要条件。而要改变目前师资水平不足，知识结构单一和学缘结构不合理的现状将是一个长期而艰巨的过程。
