精细化工工艺学论文范文

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精细化工工艺学论文

篇1

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)21-0267-02

“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。

参考文献:

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[2]高丽娟,方志刚,李秋菊,张丽华.面向“卓越工程师”培养的物理化学课程体系构建[J].教育教学论坛,2013,(10):202-20.

[3]王桂荣,刘元林,刘春生,赵汗青.卓越工程师培养背景下机电本科毕业设计改革[J].教学研究,2014,37(1):89-91.

[4]冷雪松,王艳东,姜丽娜,徐崇.基于卓越工程师培养目标下的大学物理实验创新培养模式[J].大学物理实验,2013,26(6):127-130.

[5]袁文华,万振刚.“卓越工程师计划”与《电机及拖动基础》教学改革[J].科技信息,2012,(33):254.

[6]高有华,翟慧萍,邵岳,龚淑秋,刘晓明面向卓越工程师培养的“电工学”课程改革[J].电气电子教学学报,2012,34(增刊):74-76.

[7]黄良芳,张辉,张莉艳,徐金明.以产学研为基础的《精细化工工艺学》实验教学改革的探究[J].教育教学论坛,2013,(31):44-45.

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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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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。

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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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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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中图分类号:F406文献标识码: A 文章编号:

一生物技术与石油化工

生物技术又称生物工程,是在古老的微生物发酵工艺学基础上发展起来的一门新兴综合学科,它很早就与石油关系密切。

早在20世纪20年代,石油工作者就提出将微生物用于石油回收。50年代生物技术逐渐由石油向石油化工领域延伸,许多化工产品的生物生产技术和工艺相继出现。60年代,石油微生物学兴起,以石油为原料生产单细胞蛋白的工业化成为可能。70年代,生物分子生物学的突破,出现了生物催化剂固定化技术,与此同时,美国、欧洲及原苏联等都先后进行了微生物采油应用研究和实施。80年代,DNA重组技术和细胞融合技术的崛起,生物化学反应工程应运而生,为人们在石油化工领域开发精细化工产品提供了重要手段和工具。90年代,节能与环保成为人们关注的两大课题,能源与资源的合理利用,使得生物技术在石油化工领域的应用更加活跃。

面对21世纪石油与石油化工技术的挑战,清洁过程的开发,“绿色化学”产品的生产,生物脱硫技术正引起人们极大的关注。随着生物技术的发展,温和条件的合成反应将会继续受到重视,生物催化剂将大力推广,生物能源的替代,具有光、声、电、磁等高性能生物化工材料的应用,都将为石油化工技术注入新的活力,新的生物石油化工技术必将兴起。

二生物技术在石油化工中的应用

1生物技术在石油勘探中的应用

随着微生物培养技术及菌种数测定方法的不断改进,利用微生物勘探石油的技术得到迅速发展。根据直接探测油气的有关理论,地下烃类的向上渗透使地表和地球化学环境发生了变化。从生物圈角度来看,无论是根植于地下较高等植物,或是散布于其间的低等生物,都会发生变异,用现代生物分析检测手段(如微生物微量元素分析、毒素分析、DNA的PCR扩增技术检测)检测这种变异,再经过适当的数据处理,就可能达到预测油气藏的目的。现代石油工业根据石油的生物标志特征可以研究判断石油的生成相和油源。我国石油工作者就是利用生物标志特征判断出柴达木盆地西部剖面油砂和沥青的前身原油是成熟原油,它具有水体相对较深的湖相有机质形态,其源岩应该是侏罗系的。随着生物技术在石油勘探领域应用的拓宽与深化,生物与石油相关规律的研究将会取得更大的成果,有可能在深山密林、深海谷底、冰川、南北极等尚未开发的环境区域,探测到更多的油气矿藏,大大提高石油的储采比,增加石油储备。

2生物技术在石油开采中的应用

生物技术特别是微生物采油技术,已经引起石油工程技术人员的空前关注,目前在国内外开展的微生物采油先导性矿物试验已初见成效。利用微生物提高原油的采收率技术(Microbial Enhanced Oil Recovery简称MEOR)来开发我国丰富的资源,已成为生物技术发展的主导方向之一。微生物采油就是利用微生物代谢产生的聚合物、表面活性剂、二氧化碳及有机溶剂等物质进行有效的驱油。微生物采油技术与其它采油技术相比,具有适应范围广、工艺简单、投资少、见效快、无污染等特点,是目前开采油藏中剩余油和利用枯竭油藏最好的廉价方法,并且更符合环保要求。微生物采油技术起源于美国,发展至今已成为国内外发展迅速的一项提高原油采收率的技术,也是二十一世纪的一项高新生物技术。

其经历了:1930年~1965年的起步与探索,1965年~1980年的迅速发展,1980年~1990年的深入研究和矿场应用见效,1990年至今的现代微生物采油技术的发展等四个阶段。现代微生物采油技术的发展阶段主要是现代生物技术在微生物采油上的应用阶段。美国应用现代生物技术重组微生物菌体,构建基因工程菌,使微生物菌种具有较高的性能,大大促进和发展了生物技术在微生物采油中的应用。现代生物技术,特别是分子生物学技术的快速发展,使采油微生物研究已经进入了分子水平。分子生物学技术的发展,对微生物采油机理的研究产生了很大影响。PCR(Polymerase Chain Reaction)技术、DNA芯片技术等是研究微生物群落新颖的分子生物学工具。一1PCR与DNA芯片技术结合,可以对微生物采油菌种的油藏适应性、地下运移能力、增殖和增采能力进行准确可靠的认证,可以对油田地层中存在的微生物群落进行详细调查,并以此对具有微生物采油作用的菌加以利用,对有害菌进行有效防治,进而研究微生物的驱油增产机理,为调整各项技术工艺,优化方案设计和把握实验进程提供可靠依据。微生物提高原油采收率的真正成功或突破的关键在于“超级菌”的组建,因此,构建目的基因,培养较强竞争力的基因工程菌(Gene Engineering Microbe,简称GEM)是现代微生物采油技术的主要目标之一。利用基因工程,可针对性地培养有利菌株,拓宽微生物采油的菌种资源。

3生物技术在石油化工中的应用

① 微生物氧化烃类生产有机酸

微生物氧化烃类生产有机酸主要有二羧酸和一元酸。二羧酸主要有已二酸和癸二酸。一元酸主要有柠檬酸、琥珀酸。此外烷烃经氧化还可生产谷氨酸、富马酸、水杨酸等。

a. 酶催化丙烯腈生产丙烯酰胺

丙烯酰胺大部分以40%~50%的水溶液销售,低温下会析出胺的结晶。常规生产丙烯酰胺有硫酸水和法和铜催化水和法两种,前者工艺过程复杂,后者因反应中会生成加成反应而含有少量加成反应物。用酶催化丙烯腈生产丙烯酰胺,是将丙烯腈、原料水与固定化生物催化剂一起进行水和反应,反应后分离出废生物催化剂。得到产品丙烯酰胺。酶催化丙烯腈生产丙烯酰胺,产品纯度高,选择性好,丙烯腈转化率达99.9%以上。

70年代,日本日东化学公司使用Rhodococ—cus SP.N一774生物酶,经十年努力,成功开发了最初的生物催化生产丙烯酰胺的工艺,80年代中期建成规模为400t/a的工业化装置。其后日本京都大学发现了代号为B一23、J一1的生物酶并对工艺加以改进。90年代初,日本使用生物酶生产丙烯酰胺的能力已上升到1.5万t/a。

b. 烃类发酵生产二元羧酸

中长链二元羧酸是合成纤维、工程塑料、涂料、高档油等重要的石油化工原料,通常是通过化学方法制取。以石油馏分为原料发酵生产二元羧酸的研究已有近40年的历史。20世纪70年代初,日本矿业生物科学研究院(简称日本矿业)以正构石蜡为原料,微生物发酵氧化代替尿素加成法,生产相同链长的二元羧酸,80年代工业化,在世界上首先建成了150t/a的长链二元羧酸生产发酵装置。90年代初由发酵法生产的十三碳二元酸(“巴西羧酸”),规模已达200t/a,终止了传统的由菜籽油、蓖麻油裂解合成的历史,是石油发酵在石油化工领域工业化最早的例子L2j。日本矿业选用Candida trpicalis 1098酵母菌生产二元羧酸,日本三井石化公司则用拟球酵母Torutopsis生产长链二元羧酸。研究表明,酵母菌、细菌、丝状真菌都有不同程度氧化正构烷烃生成二元羧酸的能力,而假丝酵母、毕赤式酵母尤其是正构烷烃发酵生产二元羧酸的高产微生物。据报导l31,我国郑州大学等单位承担的“九五”国产科技攻关计划“十二碳二元酸合成尼龙1212工业生产试验研究”,最近已通过鉴定。该研究合成的长链高性能工程塑料尼龙1212所用原料,即是以石油轻蜡发酵生产的十二碳二元酸,这充分显示了生物技术在石油化工领域的成功应用。

②在其它石油化工方面的应用

生物技术在其它石油化工方面的应用主要有:由烯烃类制备环氧乙烷和环氧氧丙烷,以石油为原料生产单细胞蛋白,加氧酶在石油化工的开发利用,柴油生物脱硫研究与开发,石油微生物的脱氮的研究,生物法生产丙烯酰胺、1,3——丙二酸等。

结束语

随着社会发展和科学技术的进步,生物技术正逐步扩大到石油和石油化工行业,以更加有效的、经济的生物化学过程代替传统的化工过程。生物技术在石油化工中的应用,将为石油化工技术注入新的活力,新的生物石油化工技术必将兴起。

参考文献

① 黄惠娟.李潇. 生物石油技术研究应用[期刊论文]-内蒙古石油化工2009,35(7)

② 金花. 生物技术在石油化工领域的应用[期刊论文]-石油化工2003,32(5)

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新建地方高校毕业生就业不仅事关学生个人前途,也是关系现代化建设、社会稳定、学校生存和群众根本利益的重大问题为了在激烈的就业竞争中立于不败之地.多年来我们始终把提高人才培养质量放在首位。通过与省内外化工企业合作、顶岗实训基地建设、仿真实训项目开发、专兼职教师队伍培养等多种途径.形成校企互动的良好机制.构建了校企合作、工学结合的人才培养模式,培养了化工企业急需的高技能人才

一、化工专业人才培养目标

立足安徽化工行业.面向北部,辐射周边。充分发挥学校的区位优势.为安徽省的化工产业培养既掌握化工生产一线操作规程、操作技能.工艺过程控制、生产管理、设备及系统的运行操作和维护工作的高技能人才,又具有化学的基本理论、基础知识和较强的实验技能.能适应现代经济建设需要,能在科研机构、学校及企事业单位从事科学研究、教学工作、技术开发及相关管理工作的高级应用型人才。

二、根据就业市场需求修定人才培养计划

定期组织老师对宿州、芜湖、昆山、杭州等地化工企业进行就业市场调研、分析和论证,根据现代化工、医药等行业的需要和发展趋势,修定符合产业需求的人才培养方案。开设什么样的专业、讲授什么样的课程、参与什么样的实践、培养学生什么样的技能等等.都根据就业市场对人才的需求设定。在课程设置上,强调知识与能力并重,专业核心课程紧密结合企业生产实际.以提高学生的应用能力;在实践环节上,根据近年企业对人才的需求,着重加强对学生的分析测试能力、化工设备操作能力、实验结果规范表达能力等的培养,使学生具备一定的职业素质;在毕业设计环节上,尽量在实习企业中寻找课题.实行学校教师和企业工程师共同指导学生完成毕业论文的双导师制.以提高学生解决化工企业实际问题的能力。

三、构建校企合作。工学结合的人才培养模式

围绕人才培养目标的要求.结合化工行业人才需求特点.采取学校适当投入资金.为企业定向输送毕业生及培养岗位操作工等措施.吸引企业高工参与学校专业课程体系建设、顶岗实训基地建设、仿真实训项目开发、“双师”结构教学团队培养等多方面工作。化工企业在学生顶岗实习,职业技能鉴定考核工作中为学校提供场所和条件.并通过企业兼职教师队伍和实践指导教师对学生灌输企业文化.吸引学生到企业就业.从而形成校企互动的良好合作机制。把产学结合、工学结合作为人才培养模式改革的重要切入点,带动专业建设.引导课程设置及教学内容和教学方法的改革。改革课程体系.将理论知识学习、实践能力培养、综合素质塑造紧密结合:建立能满足职业能力要求的实践教学体系.通过基本技能训练、专业技能训练、专业综合能力训练等实训环节.使学生的实践能力得到较为系统的培养:改革教学方法和手段,融教室和实训基地为一体.推进案例教学、实景教学、任务驱动、项目导向等教学模式的实施,实现“校内、校外、工学结合”、“教师、师傅、学生结合”、“仿真、实操、顶岗结合”、“毕业证、职业资格证、顶岗实习证结合”,切实提高学生的各种能力。

1、项岗实习

面向就业市场办学是新建地方高校教育的特点.要使学生在最短的时间内成为企业的实用人才.就必须为学生创造与企业接触的机会,学生顶岗实习则是实现“零距离”上岗和工学结合的有效措施目前我们已经与中国石化集团南京化学工业有限公司、安徽省皖北药业股份有限公司、安徽雪枫制药厂、上海永庆药业集团宿州制药有限公司、宿州市环保局、宿州市污水处理厂、安徽中元化工集团、安庆石化总厂、马鞍山钢铁公司、临泉化工厂等多家单位建立了顶岗教育实习关系。顶岗实习时.学生在实习基地以职业人的身份从事与企业员工一样的生产实践活动.承担工作岗位规定的责任和义务,可以充分地了解生产过程,包括生产原理、工艺流程、生产设备、规章制度等,还能操作仪器设备,参与工艺设计、技术改造及产品分析等,使学生的课堂知识真正转化成实际能力。实践表明,学生在顶岗实习期间能熟悉和适应企业工作环境.企业对实习表现突出的学生可提前“预订”.可以解决学生的就业问题。推行工学结合、顶岗实习可实现学生、家庭、学校和企业四方受益。

2、订单培养

“校企合作、订单培养”是新建地方高校满足企业对技能人才需求的重要举措之一。开展订单培养.可以从根本上解决学生在校学习的职业针对性、技术应用性以及就业岗前培训的问题。目前我们已经与丰原宿州生物化工有限公司、安徽皖北药业股份有限公司、安特生物化学有限公司、宿州市环境监测中心、芜湖融汇化工有限公司等企业达成了定向委培意向.根据企业的招聘人数和用人要求来确定招生人数,设置教学内容,制定培养目标,使学生的所学真正是企业所需.学生毕业就直接送到企业里特定的工作岗位上.实现“育人”与“用人”的零距离。另一方面.根据大多数企业需求确定培养目标。制定教学计划、安排教学内容,加强实训基地建设,改善办学条件,企业急需什么样的人才,就开设什么样的课程.不仅能有效发挥学校和企业各自的优势.密切学校和企业的合作关系.还能提升双方的合作层次.实现“产销连接”.使人才培养与企业人才使用的“无缝”连接成为可能

四、改革人才培养教学模式

以就业市场的需求为出发点.在修订人才培养方案过程中注重各课程间的联系.避免不必要的重复和脱节现象。通过课程的整合.适当压缩理论课时数;加强实践教学环节.增加实验课比例,在保证各专业实验课充分开出的基础上.尽可能增加综合性、设计性实验;重视课程见习、专业实习,以提高学生的实践能力、创新能力;通过增加反映当代科学技术发展水平和多学科交叉为主要教学内容的选修课,以拓宽学生的知识面:通过开设面对市场的《化学工艺学》、《化工原理》、《化工制图》、《精细化工》等化工方面“实践、应用型”的课程,以提高学生的应用能力和就业竞争力。这些“实践、应用型”的课程与大学生“职业生涯规划”和“就业指导”等相关的就业课程相互补充在培养模式上.尽可能地打破以往就业意向不同的学生群体接受统一的教育模式.对学生群体按就业意向的异同进行重新整合,做到因材施教,即低年级进行文理交叉知识、专业基础知识学习和职业生涯规划.中期进行专业主干课程的教学,高年级进行专业水平的提升、职业方向的培养和就业指导。按照知识、技能、素质和人格的育人结构,完善培养学生职业技术能力和职业道德素质的专业教学模式构建“平台+模块”的课程结构.即由通识课程平台、学科基础课程平台、专业核心课程模块和专业方向课程模块组成的课程体系具体如下:

通识课程平台。由大学英语、体育、两课、公选课、人文社科选修课、艺术类选修课构成,主要体现学生思想素质、人文素质、科学素质、身体素质的培养。

学科基础课程平台由本学科和相关学科的基础课程构成。使学生理论知识较扎实、专业知识面较宽。包括高等数学、普通物理、无机化学、有机化学、分析化学、化工制图。通识课程平台和学科基础课程平台原则上前两年完成。

专业核心课程模块主要体现专业核心能力培养。包括6—8门课程,原则上安排在第三学年完成。

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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)34-0175-02

我国目前的教与学的方式,以传统的被动接受式为主要特征。具体表现为:教学以教师讲授为主,而很少让学生通过自己的活动与实践来获得知识并学以致用;教师经常布置的多是以书面形式完成的“小作业”,而很少布置一些通过讨论、合作等途径完成的“大作业”;学生很少有根据自己的理解发表看法与意见的机会,也很少有师师之间、师生之间、生生之间充分讨论的条件和途径。教学在很大程度上存在着“以课堂为中心,以老师为中心和以课本为中心”的情况,忽视学生创新精神和实践能力的培养,忽略了人的主动性、能动性和独立性。

因而,根据学校发展定位、围绕化工专业培养目标以及石油化工行业对人才的需求,提出立足“卓越计划”的“油类”课程群教学模式的探索与实践的研究课题。构建“油类”课程群平台,并在此平台上,开展接受教学模式、探究教学模式、自主教学模式、协同教学模式、自动教学式等多元教学模式的研究与实践,取得了良好效果。

一、油类课程群的构建

课程群建设是近年来高等院校课程建设实践中出现的一项新的课程开发技术。课程群是指以现代教育思想和理论为指导,围绕同一专业或不同专业的人才培养目标要求,为完善相应专业学生的知识、能力、素质结构,将相应专业培养方案中的知识、方法、问题等方面具有逻辑联系的若干课程重新规划、整合构建而成的有机的课程系统。其基本思想是把内容联系紧密、内在逻辑性强、属同一个培养能力范畴的同一类课程作为一个课程群组进行建设,打破课程内容的归属性,从能力培养目标层次把握课程内容的分配、实施、保障和技能的实现。

在深入对突出学校办学特色的“油类”课程进行调研和分析基础上,坚持以人才培养为中心,以现代教育思想和理论为指导,以适应技术进步,以“知识层、目标培养”为基准,以课程资源的优化整合为重点,以课程群教学内容、教学方法、教学手段的改革为主要内容,通过梳理各课程内容和课程间的关联性,在对相关课程的内容进行优化整合的基础上,组织校企专业课程建设委员会对“油类”课程群的知识内容进行进一步的研讨,最后选择满足“卓越计划”培养目标要求的《石油炼制工程》(含专业实验)、《石油化工概论》、《石油化工工艺学》、《石油储运基础》等4门课程构建化学工程与工艺专业“油类”课程群。

“油类”课程群平台为克服传统学习模式的不足提供了途径,为网络环境下多元学习模式的研究提供了条件。

二、探索课程群平台下的多元教学模式

教学模式是指在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下的,在某种环境中展开的教学活动进程的稳定结构形式。多元教学模式是以课程群网络平台为条件,以学生为中心,充分展示学生个性的学习模式。该学习模式体现了学生和教师、理论和实践、虚拟和现实、远程和现场等的和谐统一,创造了不同学力的个体都能学习的环境。使每个不同个体的学生都成为成功的、有效的学习者。同时,在高等教育大众化的今天,教学条件及资源日趋紧张,学时、师生比、场地都显出劣势(都出现不同程度的困难),利用网络教学可在一定程度缓解这些问题。

1.接受教学模式。老师通过课程群网络平台布置作业,学生在网上完成教师指定的任务。但在学习过程中,学生可利用丰富的网络教学资源在教师的指导下完成网上即时作业和复习任务,并可进行网上自测,通过反复的练习和答案解析来巩固知识。这种学习方式摆脱了师生面对面的教与学的模式,可不受场地、不受时间限制。对于大众化教育,有很好的适应性。尤其对全校公选课,在学时少、上课场地紧张的情况下,体现了独特优势。

2.探究教学模式。美国《科学探究与国家科学教育标准》教与学的指南(NRC,2000)明确提出,基于探究的教与学的活动需要营造相应的学习环境和机会,使学生能够面对新的问题,深化他们的认识以及学会逻辑性和批判性地思考周围世界中的事物和现象。探究教学模式是指在教学过程中,以探究问题为主导,激发学生探究的兴趣,积极主动地展开阅读、思考、操作,继而分析、交流,寻求结论。网络环境下的探究教学模式是指以网络为交流平台、资源平台和认知工具,以主题为学习活动的目标,学习者通过自主探究或协作探究方式来主动学习的学习活动。自主探究――学生独立地对所确定的主题(老师给出或自己提炼)根据自己的经验背景,对课程群平台提供的信息包括文本、图形、声音、视频,甚至还有虚拟仿真的内容进行主动的选择,整理、分析的学习方式;协作探究――在网络环境下以讨论的形式开展小组内或班级内的协作与交流,借助多种方式与老师和同学互动,对问题进行探究,得出解决问题的方案;与提高――学生经过自主探究或协作探究后,形成的成果要在课程群平台上进行,后教师可通过网站进行评价,其他学生也可以进行互评。学生通过网上答疑、网上讨论等形式,了解教师对自己学习情况的点评,继而进行阶段性学习的自我评价与反思,对当前所学知识内容进行概括总结,并且与同学就学习效果进行相互评价。探究教学模式既重视发挥教师在教学过程中的主导作用,又充分体现学生在学习过程中的主体地位。并且探究成果的表现形式可以多样化,既可以是文字又可以是语音、视频、PPT等。

3.自主教学模式。自主教学模式,是指学生在老师的引导下,学生通过自学、讨论、交流等方式,让学生主动积极地获取知识的教学过程。这种模式强调结合学生内心世界的强大力量,充分发挥学生学习的自主性、兴趣性、创造性和研究性。有效地实现了教师的指导作用和学生的自主学习有机地结合起来,使学生的学习由单纯的记忆、模仿训练转变成自主、合作、交流、探究等多种形式。基于网络下的自主教学模式与课堂上的自主教学模式相比更具优势。如资源共享,互动方便,环境开放,自我检测等,课程群平台赋予了学生自主学习的更大自由,使学生的主体性得到发挥,主动性得到增强,教学资源得到更充分利用,师生之间的交流和互动更为方便和充分。网络评分系统和测试系统,则为自主学习方式下的学生进行自我检测和评估提供了途径。学生可根据上网学习记录、自主学习任务的完成情况、网上交流互动的情况和网上测试记录等多个维度综合评定网络自主学习成绩,了解和反省自己学习的过程,对当前所学知识内容进行概括总结。

4.协同教学模式。学习是一个社会过程,要通过在社会情境中与他人的交流而获得。协同教学模式是基于课程群平台的一种合作学习模式。学生分成小组或团队,由老师或学生自己确定主题,各组组长负责分配成员任务,通过资料收集、整理、探讨、生成新问题、解决新问题,形成论文,制成PPT。然后由组内选出代表,在课堂展示PPT,教师和全体学生可在现场提出意见。课后再根据课堂上的PPT进行修改,将修改后的成果分享到课程群平台,通过平台生生互评,评为最佳制作、最佳风采、最佳团队等。这种将学生分成小组或团队,基于网络的协同教学模式是通过有着明确责任分工的合作学习方式来完成共同学习任务的教学模式。学生可以在教师的指导下基于课程群平台进行如竞赛式、讨论式等各类形式的协作,从而全面提高学生的团结合作、与人沟通等综合素质。

三、小结

1.多元化的教学模式充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用,并能有效地培养学生的探究能力、协作能力及创新能力。

2.教师在课程群平台上要扮演领路人,激发学生学习的兴趣,帮助学生形成学习动机;启发诱导学生自己去发现规律,自己去纠正和补充错误的或片面的认识;创设符合与人才培养目标相适宜的教学内容和资源。

3.根据不同培养目标层次,研究探索与不同培养目标相适应的有效应用网络教学模式。如对于专业必修层次可采用课堂教学与在线学习相结合的教学模式;而对于通识选修层次可采用基于网络资源利用的自主学习为主的网络教学模式等。

4.课程群平台是一款良好的“辅助剂”,能够帮助学生消化吸收在课堂上没来得及消化的“营养”,是学生学习的有效途径!

参考文献:

[1]刘思峰,方志耕,党耀国.定量方法(模型、预测、决策)精品课程群教学改革探索[J].黑龙江高教研究,2005,(12):32-34.

[2]龙春阳.高校课程教学改革的路径选择[J].现代教育科学,2010,(2):39-141.

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