化学工程师论文范文

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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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乳酸发酵菌种:植物乳杆菌;发酵液500mL;电极室用水:0．3mol/L的Na2SO4溶液1000mL(阴极室和阳极室各500mL);酸室和碱室为蒸馏水。发酵培养基每升含:蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母粉5g、葡萄糖50g、乙酸钠2g、柠檬酸二胺2g、吐温-801g、磷酸氢二钾2g、七水硫酸镁0．2g、一水硫酸锰0．05g。

1．2实验仪器

恒温振荡器、高压蒸汽灭菌锅、发酵罐、干燥箱、电子天平、pH计、生物传感分析仪、分光光度计、冰柜。其他常规实验器皿:烧杯、量筒、玻璃棒、酒精灯、接种环、培养皿、移液管等。直流稳压电源;明道式电渗析膜堆一套，外配容量为1000mL的烧杯5只，硅胶管(约0．5m)10根;小型潜水泵5个。通过发酵罐控制主机箱上的蠕动泵，将双极膜电渗析的碱液隔室与发酵罐进行连接。为了降低发酵罐中染杂菌的风险，必须对连接的管子进行灭菌操作。发酵罐内由pH计进行实时监测，当pH低于设定值时，由蠕动泵自动将双极膜电渗析的碱液隔室中的碱液泵入发酵罐进行调节。由于软管内是强碱环境，故碱液室与发酵罐之间的连接管不需要进行灭菌操作。

2实验步骤

2．1双极膜电渗析的准备

(1)组装膜堆:按“阳极板—隔板—双极膜—隔板—阴膜—隔板—阳膜—隔板—双极膜—阴极板”顺序组装膜堆，用长螺杆钉压紧膜堆。为了确保装置的严密性，应使隔板之间的垫圈厚度不超过垫圈槽，并使双极膜的阳膜侧朝向阴极板。此外，在用螺钉压紧装置时，应注意均匀用力，以防止装置变形甚至断裂。

(2)连接设备:在隔板出口分别连接出水管和进水管。将进水管与外置烧杯中的潜水泵出口连接，将出水管的出口端连接到烧杯中，以确保循环通路畅通。

(3)注入料液和电极水:在盐室中注入料液，在极室中注入电极水，在酸室和碱室中注入蒸馏水，此过程应保证料液淹没潜水泵。对于双极膜电渗析，应在实验结束后将各个隔室、烧杯和潜水泵内的料液或电解质溶液清洗干净。若长期不用，应将装置拆卸还原，并确保各组件干燥和清洁。

2．2发酵过程的准备

(1)种子培养基的培养:配制一定量的种子培养基，并在高压蒸汽灭菌锅中灭菌。灭菌条件为:121℃，20min。待培养基冷却至室温后，取新鲜斜面菌种，接入种子培养基中，在转速为150r/min的摇床中培养24h，温度恒定在37℃。

(2)发酵罐灭菌:将配制好的发酵培养基加入到发酵罐中，此处应注意体积不能超过发酵罐总体积的2/3。然后将发酵罐和培养基一起放入灭菌锅中进行灭菌。

(3)火焰接种法:先用医用酒精擦拭接种口;在火圈中加入酒精，点燃后套在接种口上;关小空气进气阀，调节进风，降低罐压，打开接种口盖;在火焰范围内打开种子培养基的瓶塞，在火焰上烧灼几秒钟后，迅速将种子液倒入发酵罐中;在火焰上烧灼接种口盖子数秒后，迅速盖好接种口盖，关闭空气进气阀。

(4)发酵培养:接种结束后，对发酵培养过程的各项参数进行设定，开始培养。发酵过程中要打开冷凝器水阀。具体操作参数:转速为150r/min;温度为37℃;pH为6．7。

2．3发酵罐与双极膜电渗析集成操作过程的监测

在集成操作过程中，要对发酵罐和双极膜电渗析同时进行监测，防止任一方出现问题导致集成操作失败。发酵过程:

①通过发酵罐的主机控制发酵的pH条件、溶氧浓度和实验温度。每1h记录pH、温度和溶氧浓度，通过数据判断发酵过程是否正常;

②每4h测量残余葡萄糖的量、生物量和乳酸的生成量，以判断细菌的生长情况和乳酸的生成情况。双极膜电渗析过程:

①双极膜电渗析过程调整稳压电源的电压和电流值来控制实验条件，每1h记录电压、电流。

②每4h测量酸室中的乳酸浓度、碱室浓度和碱室碱液体积。

3分析方法

3．1葡萄糖和乳酸的测量

在发酵过程中，要间断地取样进行监测。发酵液中含有有机酸盐、无机盐、菌丝体、蛋白质、脂肪和糖类等。双极膜电渗析过程的料液是经过超滤和脱色之后的发酵液，主要成分为有机酸盐(主要为乳酸盐)和无机盐类物质。实验中使用生物传感分析仪获得葡萄糖和乳酸含量。

3．2生物量的测量

在发酵过程中，要及时监测乳酸菌的生长情况。取样后，用0．3mol/L的稀盐酸溶液稀释，目的是消除一些沉淀性盐的影响。在波长为600nm处，测量吸光度。对于产酸量(Na)、产碱量(Nb)以及它们各自的电流效率(ηa和ηb)，可根据下面的公式计算

4实验注意事项

(1)发酵实验结束后，需要完成乳酸发酵液的初步提取工作。应及时向发酵罐中加入NaHCO3，使pH升高到10左右。同时升高温度至90℃，使菌体和其他悬浮物下沉。发酵原液澄清后，将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纯。对澄清后的沉淀物集中进行处理。

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2注重学习环境塑造，培养工程意识

充分利用富有特征的校园物质环境和精神文化环境对学生进行耳孺目染的感性教育，培养他们的工程意识。例如在实验室墙壁上张贴实验室安全规范细则，告知电、水、气、火的安全使用，化学药品使用，药品撒拨的处理，三废的处理，事故应急处理等。让学生在实验过程中能提高警惕，重复的学习巩固这些规范，不要局限在阅读实验室安全手册。此外，还可以通过张贴重大化工安全事故的照片海报，让学生时刻树立安全、质量、遵纪守法等意识，这对学生的工程意识培养也是意义重大。

3增加综合性、设计性实验，培养工程意识

传统的化学实验教学安排的都是验证性实验，实验方案、实验方法、实验条件和操作步骤等都是事先安排，学生只是按照教材的既定方案，按部就班地操作，没有思考的空间，学生不明白实验原理以及为什么要这样做。学生实验前预习过程也是敷衍了事，完成实验后也没有理解实验原理，长此以往，实验就流于形式，学生对实验失去兴趣，不重视实验课，更无从谈起工程意识的培养。因此，在实验教学计划安排时，可根据实际情况，减少验证性实验,丰富实验类型，增加探究性，设计性实验和综合性实验，调动学生的学习主动性，在实验的设计、探究、操作过程中，培养学生的创新意识和创新能力、提出问题和解决问题的能力、合作精祌和人际交往能力、获取和应用科学知识和方法的能力。学校在实验课程开设的时候，要确保实验时间，让学生有充足的时间完成实验过程，并在实验中思考实验中存在的问题，以及解决问题。这样，实验就不再流于形式，当然也要具体学生具体对待，对于低年级学生可以验证实验为主,通过验证性实验，强化概念及知识的理解，掌握实验原理，规范实验操作，提高实验技能，为对高年级学生开设探究性、设计性及其综合性实验做准备。

4精心设计实验考核形式，培养工程意识

传统的实验考核方式主要取决于平时学生的表现，包括出勤率，预习报告与实验报告的完成程度，忽视学生在实验过程中的表现，不能全面考核学生。为了更全面综合考查学生，调动学生的主观能动性，必须改变考核方式。实验考试方法和成绩评定可采取口试、笔试和操作相结合，即平时成绩、期末笔试和操作考试，各部分的比例可根据实际情况加以调整，成绩评定注重平时的考核，因为实验能力是通过实践环节的训练培养形成的。为测定学生的实际操作能力，正确评价学生成绩，检查学生是否掌握了化学实验基本操作的技能，考核方法可安排如下:在每一个操作内容经多次练习之后进行，对学生进行综合技能考试，以实际操作为主体，理论与技能相结合，在规定的时间内每个学生独立完成，并用百分制评定成绩。

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[中图分类号]G423

[文献标识码]A

[文章编号]1002-4808(2010)07-0040-03

每个民族在长期的历史变迁及特定的人文、地理环境的作用下形成了颇具特色的文化，生存其间的个体深受本民族文化的影响与模塑。从一个民族的延续和个体的生存、发展的需要出发，民族文化传承显得尤为重要。近代以来，受科技理性主义的影响，本土文化不断被边缘化，少数民族文化逐渐衰弱甚至濒临消失。随着对“文化中心论”的消解，如今我们已进入尊重文化多元与差异的社会，传承与保护逐渐衰弱乃至濒临消失的民族文化是时代赋予我们的伟大历史使命，作为文化传递主渠道的学校教育，传承民族文化当是其应有之义。尽管新一轮的基础教育课程改革在增强课程的地方适应性、多元文化性等方面作出了努力，但民族地区中小学课程对民族文化的关注仍然不够。为此，我们应秉持“中华民族多元一体”“和而不同”的课程价值取向，深化民族地区基础教育课程改革，使民族学校在传承人类共同文化的同时，充分发挥其传承我国少数民族优秀传统文化的功能。

一、确立民族文化传承的课程目标

首先，传承本民族文化并培植民族认同感。本土知识是少数民族人民在自己的生存、延续和发展过程中所形成的、具有自己独特内容与形式的知识体系，它深刻反映着一个民族独特的信仰、态度、价值观及行为准则、思维方式等。因此，学校课程应为民族学生提供系统学习本民族文化的机会，了解、掌握本民族文化的基本知识与技能，尤其要重视本民族语言文字的学习，以促进民族文化的学习，理解其深刻的文化内涵。在此基础上，学校课程才能唤醒民族意识，形成民族认同感。同时，学校课程应使学生的民族认同感不断扩展，从对本民族的认同到对民族一国家的认同直至对更广义的民族认同。

其次，理解、接纳和欣赏其他文化与民族。我国是一个多文化、多民族社会，各民族形成大杂居、小聚居的分布特点，各民族之间相互交流。因此，民族地区基础教育课程不仅要重视帮助所有学生理解和欣赏本民族文化，而且要使其理解、接受和欣赏我国乃至世界的其他民族文化，承认文化丰富性和多元性，消除歧视与偏见，消除文化的界限，追求社会“多元一体”的理想。

第三，发展学生跨文化能力。一个民主的、理性的多元社会客观上要求其公民必须能够超越民族和文化的界限，积极参与公共对话和行动。因此，民族学校应注重对学生跨文化能力的培养，发展他们的跨文化适应能力和理解能力，使其形成正确的文化态度，培植其民族归属意识，尤其应注重对学生跨文化交流能力的培养，发展学生的双语甚至多语能力，促进有效交流与沟通。

第四，形成批判意识。民族学校课程应将培养学生的批判意识纳入课程目标之中。我们尊重多元文化，但也应该清醒地认识到在多元文化中也夹杂着一些与社会发展不和谐的音符。不仅如此，对本民族文化的认同与接纳也不是盲从和闭关自守，而是一种批判性的继承和创造性的发展。因此，提高学生的文化批判与选择能力以及文化创新能力应成为民族学校课程的重要目标。

二、发掘丰富的民族文化资源

多元文化教育家班克斯(J.A.Banks)指出，在课程内容中必须反映出其他族群的历史、经验、价值观念，给少数民族学生以了解自己文化的机会，培植他们的民族自尊心，同时也给优势族群的学生以了解他们文化的机会，消除偏见。也曾指出，人们首先要认识自身的文化，理解多元文化，才有条件在多元化的世界里确立自己的位置，与其他文化一起取长补短，共同建立一个大家认可的基本秩序。

我国是多民族多文化的国家，拥有丰富而灿烂的民族文化，不仅有丰富的民间文学，如民间传说、故事、笑话、寓言、童话、儿歌、俚谚、传统歌谣，而且有独特的民族风情、影响深远的民族人物以及自然和人文景观等，蕴含着独特的价值和丰富的内涵。从民族文化中可以发掘出民族认同、生命教育、环境教育、人与自然和谐相处等丰富的教育主题，这些是多元文化课程发展取之不尽、用之不竭的宝贵资源。

不过，面对如此丰富、形式多样的民族文化课程资源，该如何选择?时间的有限性与民族文化丰富性的矛盾，决定了学校课程应有所选择，将民族文化中最有价值的方面筛选出来。而要使基础教育课程建立在对民族文化的合理选择基础上，就必须确立一套筛选原则。

第一，价值性原则。民族文化课程资源中的各类材料应明确显示多元和谐一体的价值准则，所选择的民族文化课程资源应有益于学生对民族文化的正确认识，有助于学生民族认同和跨文化交往能力的培养以及形成多元文化的价值理念。

第二，开放性原则。基础教育课程改革的根本目的是加强课程与社会、课程与生活、学生与社会、学生与生活的有机联系，即打通“科学世界”与“生活世界”以及“书本世界”与“现实世界”之间的壁垒。因此，应以开放的心态对待少数民族创造的一切文明成果，尽可能开发与利用有益于学生发展的一切可能的课程资源，让课程空间向着社会生产、生活领域和自然领域无限延伸，从而使学校课程更加贴近生活与现实。

第三，现代性原则。在鼓励各个民族和地区挖掘以自身文化传统为背景的课程资源的同时，我们不能因为曾经有过的辉煌沾沾自喜，从而走向另一个极端，即形成一种狭隘的民族情结和乡土情结，拒绝文化的创新与重构。民族文化课程资源的开发要有突破本民族文化局限性的意识，确立超越自身文化的价值观念，与时俱进，体现文化的现代性。

第四，需求性原则。民族文化课程资源的选择应满足学生的兴趣和需要，应贴近他们的生活与经验，所形成的课程内容是学生真实世界中具有个人与社会意识的问题，如学生喜欢的民族歌舞、民族器乐、民族民谣、民族民间游戏活动等。

第五，公正性原则。民族文化课程资源的选择应力求避免对少数民族的刻板印象、偏见和歧视的材料，承认并允许其他文化或民族的价值，改变用主体民族或主流文化的标准判断非主体民族或非主流文化的传统。总之，以本民族文化为基点，在此基础上使民族文化课程资源的选取范围触及多民族、多文化的语言、价值体系、文化传统、社会条件和等，凸显其民族特色。

三、实施主题统整的课程组织方式

一般而言，最易于获得的知识是统整琐碎的细节成为一整体的观念，并且在现实情境中，我们所了解和应用的知识并不是在学校中界定的不同区隔的知识，而是统整在真实问题和议题的情境中的知

识。民族文化课程内容组织的有效方式是进行课程的统整，课程统整是以真实世界中具有个人和社会意义的问题作为组织中心，透过与知识应用有关的内容和活动，使学生将课程经验统整到他的意义架构中，将民族文化知识与经验置于情境脉络中，并亲身经验解决问题的方法，以便使学生接近和更易感受到它的意义。课程统整是以涵盖学生个人与社会关注的主题为依据，以主题概念为核心，在此基础上确定与该主题有关的概念和活动，以利用这些主题概念，培养学生综合的问题解决能力和探究精神。

主题统整首先是确定主题。主题或问题是一个核心，课程内容的统整就是要通过这个核心把其他有关的事实或现象有组织地联系起来。主题可以从日常生活及活动的关注点萃取出来，也可从地方或社区的资源与文化遗产中获得，如各种节日活动(苗年、芦笙节等)或地方民俗活动(礼仪习俗、婚丧习俗、信仰习俗等)。主题还可源自社会问题或议题，如“民族文化与认同”“民族文化保护与传承”等，也可以是学生自身的议题或关注的事项，如“与来自不同文化的同伴相处”“我是谁”等。其中学生所关的事项和社会议题两种来源更为重要，毕竟个人和社会的各项问题就是构成生活的要素，也是年轻人用以组织知识和经验的架构。因此，主题的确定必须考虑与学生有关的问题与议题，必须关心学生生活世界的主要层面，并能激发学生动态和创造的行为。以苗族文化为例，我们可尝试将其分为欣赏与珍视―多姿多彩的苗族风情、行为规范与价值观、历史与贡献、身份意识、文化的沟通与交流、文化多样性等六个大的主题单元。

其次是规划主题。在确定了主题的基础上，还必须对主题进行规划。课程统整时，计划始于一中心主题，然后借由确认与此主题或活动有关的大观念或概念，展开课程的计划。即围绕主题规划与主题相关的学习经验，在主题的脉络下统整适切的知识，形成次级概念，并围绕次级概念架构更次一级的概念与活动，组成主题网络。如“身份意识”这一主题网络，中心主题为认识我自己，次级概念包括自我概念、自尊、文化差异、价值等概念，而次级概念中的“文化差异”又包含理解与尊重、包容、友谊等，“自尊”中又包含族源探踪、姓氏探源、服饰寻踪、传统等(见图1)。