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關鍵詞:化學工程;全日制;工程碩士;培養模式
起步于1991年的專業學位研究生教育作為我國研究生教育的重要組成部分,發展至今為我國的經濟建設與社會發展輸送了大量人才。為了更好地滿足國家經濟社會發展對高層次應用型人才的迫切需要,優化研究生教育類型結構,完善其培養體系,推動碩士研究生教育從培養學術型人才為主向培養應用型人才轉變,2009年全日制工程碩士開始招生。正是由于全日制工程碩士與在職工程碩士在培養方式、招生等方面有所區別、存在差異,因此,過去對在職工程碩士的培養經驗不能完全照搬到全日制工程碩士的培養上來,這就要求對全日制工程碩士的培養模式進行創新。但如何創新以及如何真正在具體的培養實踐中體現出“創新”,是值得思考與研究的問題。
1全日制工程碩士培養中存在的問題
全日制工程碩士專業學位是全日制專業學位的一種,旨在培養應用型、復合型、高層次工程技術人才和工程管理人才。國內工程碩士研究生教育發展至今,其教育體系和培養模式已較為完善,研究也比較深入。其中,對工程碩士培養模式的研究主要集中在培養目標、課程設置、導師制、論文標準、實踐方式等方面。因此,盡管國內外對工程碩士研究生教育進行了較深入的研究,并取得了許多積極有益的研究成果。但對全日制工程碩士培養模式的研究則處于起步和探索階段,仍存在不少不足和問題,主要體現在以下三個方面[1-3]。
1.1培養目標形同虛設
培養目標是培養模式中的重要因素,也是理順整個全日制工程碩士培養過程思路的關鍵因素。我國全日制工程碩士專業學位盡管與對應的工學碩士學位的培養目標有較明確的文字表述差異,但在實際培養過程各環節卻與工學碩士學位有極大的重合,并未表現出其培養目標所設定的差異所在,尤其是培養目標在反映全日制工程碩士專業學位的實踐性特點方面存在不足。美國全日制工程碩士專業學位盡管與對應的工學碩士學位的培養目標沒有很明確的文字表述差異,但在實際培養過程各環節中,無論是學制、學分、課程設置或是學位論文考核等各方面均表現出明顯區別。
1.2培養過程缺乏實踐性
培養過程是培養模式中的最重要因素,也是全日制工程碩士培養質量的最關鍵因素。我國高校的全日制工程碩士在具體培養環節與原有的學術型工學碩士相比沒有體現出明顯差異,其實踐性和應用性在全日制工程碩士培養過程中存在明顯不足。如,課程設置缺乏實踐性課程,專業實踐環節薄弱,指導教師工程實踐意識淡薄等等。
1.3質量評價體系模糊不清
質量評價是培養模式中的重要環節,也是綜合反映全日制工程碩士培養水平的重要環節。目前,我國全日制工程碩士的學位論文評價體系仍停留在對論文選題類型的探討之中,至于學位論文考核的其他環節(學位論文的選題及形式、考核方式、評閱答辯等)則仍處于模糊不清的狀態。
2化學工程領域全日制工程碩士培養模式研究
為了解決全日制工程碩士培養中存在的培養目標形同虛設、培養過程缺乏實踐性、質量評價體系模糊不清等主要問題,從以下四個方面對基于化學工程視角的全日制工程碩士的培養模式進行了研究。
2.1建設校內和校外“兩支”師資隊伍
為了更好地針對全日制工程碩士的實踐性與應用性特點展開教學與培養指導,培養高層次應用型人才,通過建設校內和校外“兩支”師資隊伍,為全日制工程碩士的培養提供及時有效的指導。每位全日制工程碩士配備兩名導師,校內導師為主且主要負責研究生的理論指導,校外導師為輔且主要負責研究生的實踐指導,校內外導師各負其責,共同商定研究生的個人培養計劃。校內師資隊伍。校內師資隊伍主要來自化學工程與技術一級學科學位點碩士導師,具有工科背景,工程實踐經驗豐富,結構合理。根據學校碩士研究生指導教師管理辦法,每年選聘、培訓2~3名校內導師。校內導師實行任期考核制度,每三年考核一次,考核合格者方可延續任職資格,考核不合格被取消導師資格。校外師資隊伍。根據學校碩士研究生指導教師管理辦法,校外導師每年由化工企業負責組織推薦,被推薦專家應是實踐經驗豐富、理論學術功底深厚、主持省部級及以上應用研究項目或企業技術革新和改造項目的高級工程技術人員,符合學校有關導師聘任條件,由學校負責認定導師資格,并聘任為全日制工程碩士校外導師,與校內導師合作指導全日制工程碩士。校外導師應嚴格按照學校學位授予和研究生培養工作等規章制度,履行導師職責。
2.2構建“一個”突出實踐性與應用性特點的培養方案
為了突出實踐性與應用性,化學工程領域全日制工程碩士培養方案遵循“強化基礎理論、突出實踐與創新、著重綜合素質”的原則,培養方案科學、合理。課程設置以實際應用為導向,以職業需求為目標,以綜合素質、工程實踐和創新能力的提高為核心,要符合學校定位,具有學校特色。教學內容強調基礎理論與應用實踐的有機結合,突出案例分析和實踐研究。論文課題應來源于企業,或有明確的生產技術背景和應用價值,涉及化學工程領域的新產品、新工藝、新過程、新技術、新裝備、新軟件或新材料的研制、開發、放大、設計與優化??梢允且粋€完整的工程項目,也可以是某一個大項目中的子項目。論文所涉及的課題要有一定的技術難度和工作量,論文要有一定的理論基礎,具有先進性與一定的創新性。
2.3打造校內實驗平臺和校外實踐基地“兩個”培養平臺
為了更好地實施校企聯合培養機制,踐行突出實踐性與應用性特點的培養方案,通過打造校內實驗平臺和校外實踐基地“兩個”培養平臺,形成有利于全日制工程碩士自我學習、工程實踐、創新應用的環境和條件。校內實驗平臺。主要包括教育部重點實驗室、湖南省基礎課(化學)示范實驗室、湖南省普通高等學校重點實驗室、湖南省高??萍紕撔聢F隊、湖南省大學生創新訓練中心等省部級教學科研平臺,是全日制工程碩士創新應用能力培養的主要場所[4-5]。校外實踐基地。主要包括國家級大學生校外實踐教育基地[6-7]、湖南省校企合作人才培養示范基地[8]、湖南省高校產學研合作示范基地、化學工程領域全日制工程碩士聯合培養基地等校外實踐基地,是工程實踐能力培養的主要場所。2.4完善“一個”符合學校辦學定位和企業實際的校企聯合培養機制為了培養和提升化學工程全日制工程碩士的工程實踐能力和創新應用能力,通過實踐教學方式方法改革、工程實踐采取校內外導師聯合指導方式等,完善“一個”符合學校辦學定位和企業實際的校企聯合培養機制[9]。實踐課程設置。為了提高全日制工程碩士的工程實踐能力和創新應用能力,實踐課程主要有專業實踐A(集中實踐)、專業實踐B(分段實踐)。實踐課程由校內外導師聯合指導,其中專業實踐A以校內導師為主,專業實踐B以校外導師為主。實踐教學方式方法改革。基本實施了校內導師與校外導師相結合、理論學習與工程實踐相結合、自主學習與現場實習相結合“三結合”實踐教學方法。逐步實施了學校教育與企業培養相結合、工程實踐與創新訓練相結合、工程創新與科技創新相結合“三結合”實踐教學方式,充分利用校企優質教學資源,開展現場演示、專題講座、案例分析等多元化的教學活動,積極開展項目式、案例式、體驗式等實踐教學改革。工程實踐基本要求。工程實踐是全日制工程碩士培養中的重要環節。工程碩士在學期間,必須保證不少于半年的工程實踐,應屆本科畢業生的實踐時間原則上不少于1年。工程碩士采用集中實踐與分段實踐相結合的方式到企業進行工程實踐。通過工程實踐,使工程碩士熟悉本領域中的項目規劃、產品研制、設備設計、工程強化、環境保護等某一或多個環節中的工程知識,并撰寫總結報告。通過工程碩士在工程實踐中的態度、表現、過程、實踐內容和總結報告質量,對其工程實踐課程成績進行整體評價。工程實踐采取校內外導師聯合指導方式。在雙導師指導下,工程碩士通過在企業參加工程實踐活動,鞏固和深化理論知識,提高發現并解決工程實際問題的能力。工程實踐成績分為優、良、中、及格和不及格五個等級,由校外導師、校內導師和企業相關技術人員組成的考核小組給出。
3結語
針對全日制工程碩士培養中存在的主要問題,通過研究和實踐,建立了基于化學工程視角的“2121”全日制工程碩士培養模式,即,建設校內和校外“兩支”師資隊伍、構建“一個”突出實踐性與應用性特點的培養方案、打造校內實驗平臺和校外實踐基地“兩個”培養平臺、建立“一個”符合學校辦學定位和企業實際的校企聯合培養機制。該研究將為化學工程領域全日制工程碩士培養模式的創新提供依據,為其他領域全日制工程碩士培養模式的創新提供借鑒,為全日制工程碩士研究生教育的改革與實踐提供參考,具有重要的理論和實際意義。
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就其中的催化科學與工程而言,已經成為當今國際上最活躍的科技領域之一。據統計,與催化有關的產值約占國民生產總值的25%;催化劑是目前更新換代最快、經濟產出比最大的技術產品之一。尤其是近年來,材料物理、表面科學、計算機模擬技術、綠色化學、生物化學和納米技術的進步給催化科學與工程的發展帶來新的活力,使之成為解決資源、環境、生命和材料等領域中科技問題的支柱科學技術。
培養目標:使畢業生適應國家經濟與科技發展的需求,成為具備寬厚的理論基礎知識,通曉化工生產技術的專業原理、專業技能與研究方法,能夠從事過程工業領域的產品研制與開發、裝置設計、生產過程的控制以及企業經營管理等方面工作的高素質科技人才。
主干學科:有機化學、物理化學、化工原理、化學反應工程、化工機械、精細有機合成原理等。
主要課程:無機化學、分析化學、大學物理、有機化學、物理化學、化工原理、化學反應工程和一門必選的專業方向課程。 另外輔修化工經濟技術分析、電工電子等。
主要專業實驗:有機化學實驗、無機化學實驗、化工熱力學、化工傳遞過程、化學反應工程、化工過程系統工程、工業催化和應用化學等。
主要實踐性教學環節:包括化學與化工基礎實驗、認識實習、生產實習、計算機應用及上機實踐、課程設計、畢業設計(論文)(計算機應用要求較高)等。
專業發展方向:化學工程、化學工藝、精細化工。
1.華東理工大學 2.天津大學 3.北京化工大學 4.南京工業大學 5.大連理工大學
6.浙江大學 7.中國石油大學 8.華南理工大學 9.太原理工大學 10.四川大學
11.鄭州大學 12.湖南大學 13.哈爾濱工業大學 14.西安交通大學 15.上海交通大學
16.江南大學 17.中南大學 18.南京理工大學 19.中國礦業大學 20.湘潭大學
大連理工大學化工系創辦于1949年,1952年高等學校院系調整時,一批著名化學家匯集大工,形成了具有雄厚實力的化工學科。改革開放后,化工各學科發展很快,師資隊伍和招生規模不斷擴大,1984年發展為化工學院,學院設有化學、化學工程、生物工程、材料化工、化學工藝、工業催化、精細化工、高分子材料和化工機械等9個系,24個教研室?,F有本科生2410人,碩士生494人,博士生241人,博士后科研人員7人。教職工370人,其中中國工程院院士1人,雙聘院士3人,“長江學者獎勵計劃”特聘教授2人,博士生導師37人,教授53人,副教授80人,高級工程師17人。
化工學院現有化學工程與技術一級學科博士學位授予權,覆蓋了其全部五個二級學科――化學工程、化學工藝、應用化學、工業催化和生物化工,并設有化學工程與技術博士后科研流動站。此外還有高分子材料、無機非金屬材料及化工過程機械博士點和3個理科化學碩士點。生物化工、應用化學、環境學科設有“長江學者獎勵計劃”特聘教授崗位。學院擁有應用化學國家重點學科,化學工程、工業催化和生物化工三個遼寧省重點學科,精細化工國家重點實驗室,分析中心及15個研究所,擁有400兆核磁共振,氣/液質譜、飛行時間質譜、X射線衍射儀等大型分析儀器40余臺,成為我國培養化工高層次人才和科學研究的基地。
化工學院作為大連理工大學的重要學院,50年來為國家培養了2萬名畢業生,其中許多人成為國家各部委和省市領導,中科院院士,國家有突出貢獻的專家以及大專院校、科研院所和廠礦企業的廠長、經理、總工及業務骨干,為適應社會需求培養了復合型、外向型高技術人才。
化工學院廣泛開展國際學術交流和技術合作,已經與日本、韓國、美國、加拿大、澳大利亞、德國、奧地利、英國等國家的大學、研究機構或公司建立科技合作和學術交流。
化工學院辦學宗旨是以人才為本、創新為先,辦學思路是以貢獻求支持,以改革促發展。重視面向社會經濟建設的重大關鍵技術的基礎研究和應用基礎研究,每年都承擔一批國家、省市級科學基金和“973”“863”及“九五”重點攻關項目,同時與企業建立產、學、研三結合緊密型協作關系,解決技術難題及高新技術和新產品的開發工作,化工學院每年科學研究經費達3000萬元以上,近兩年科技成果顯著,獲國家科技進步獎二等獎一項,省部級科技進步獎一等獎三項、二等獎三項。
問題1:化學工程與工藝專業的學生應掌握怎樣的知識和能力?
1.掌握化學工程、化學工藝、應用化學等學科的基本理論、基本知識;
2.掌握化工裝置工藝與設備設計方法,掌握化工過程模擬優化方法;
3.具有對新產品、新工藝、新技術和新設備進行研究、開發和設計的初步能力;
4.熟悉國家對于化工生產、設計、研究與開發、環境保護等方面的方針、政策和法規;
5.了解化學工程學的理論前沿,了解新工藝、新技術與新設備的發展動態;
6.掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科學研究和實際工作能力。
問題2:化學工程與工藝專業的學生就業方向?
本專業畢業生知識面寬,可到工業部門從事化工類產品的設計、施工、生產管理、技術開發、應用研究以及貿易等方面的工作,也可到科研、商貿、行政等部門從事與化學工程相關的工作。
也可在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫藥、環保和軍工等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理和科學研究等方面的工作。
還可以到化學工廠、大學、政府社團、保健服務、中學、醫院、工業實驗室、圖書館、醫藥公司、私人企業、實驗研究所等從事相關的工作。
問題3:化學工程與工藝專業方向的不同有差異么?
化學工藝包括能源化工、材料化工、有機化工、環境化工、高分子化工、無機化工等眾多領域,覆蓋面廣。它不僅涵蓋了傳統的基礎領域,同時與材料、能源、生物、醫藥、環境等學科滲透融合,不斷地培植出新的生長點。它既是一個歷史悠久、曾作出重大貢獻的學科,又是一個新世紀不可缺少的充滿了生機與活力的學科。
化學工程是以化學工業及相關生產過程中所進行的化學、物理過程為研究對象,探究其所用設備的設計原理與操作方法以及最終實現過程優化所應遵循的共性規律。本專業方向學生主要學習化工流體流動與傳熱、化工傳質與分離過程、化工熱力學、化學反應工程、化工傳遞過程基礎、化工數學、化工分離過程、化工工藝學、化工過程分析與合成、化工設計等課程。為拓寬專業面,增加適應性,還開設生化基礎、石油煉制工程、環境化工、化工機械基礎、ChemCAD等課程。
問題4:與化學工程與工藝專業相近的專業是什么?
制藥工程(主要是化學制藥)。
問題5:化學工程與工藝專業中的催化科學與工程具體是什么樣的學科?
它是催化化學、材料物理及化學工程之間的交叉學科,具有理工結合的特點。
培養德、智、體全面發展的具有開拓能力的高級工程技術人才,業務培養目標為:培養具有催化科學技術基礎和掌握化學反應工程理論,具備扎實的材料科學理論和技術知識,熟悉現代化學物理研究方法和技能,了解現代科技現狀與發展前景,能勝任化工、能源、材料、醫藥、食品、環保等領域中相關的新工藝、新材料、新產品的研究、開發、設計和工業化的復合高等工程技術人才。
摘 要:在化工科學技術不斷發展的帶動下,人們的生活也在不斷的變化,在不斷的進步著。纖維材料的出現,使我們的衣著服飾發生了改變,不再是只有麻、棉、毛等這些傳統的材料;可替代能源的出現以及應用,在一定程度上緩解了現在越來越嚴峻的天然原料的短缺,比如像煤炭以及石油這些原料,都緩解了一定的壓力。與此同時,化學化工科技的迅速發展給我們帶來了一定的便利,促進了社會的進步,而負面的效果就是,化工廢棄物造成的污染以及環境空氣的日益惡化加劇。所以,如何運用綠色的科學技術這就成為了非常重要的問題,本論文主要是針對在化學工程中應用綠色科技進行簡單的闡述。
關鍵詞:化學工程;綠色科技;環境保護;綠色化學
1 通過合理運用綠色科技可以減少溫室氣體的排放量
一般來說,溫室氣體指的主要是二氧化碳。無論是在工業革命以及科技革命時期,還是在科技含量比較多的現代社會,發展日趨國際化和現代化,這些化工工廠所排放的二氧化碳量有的達到數萬噸,有的每年甚至會向大氣排放數十萬噸。大量的二氧化碳的排放,是導致全球溫室效應日益嚴峻的罪魁禍首。由于相關的法律規定還不算很健全,沒有明確的法律處罰規定,所以在此之前,那些造成這一現象化工企業卻沒有為溫室效應負擔任何一點費用。
如今我們越來越重視環境氣候,這種狀況也有了明顯的改進,越來越多的化工企業都在積極的應用以及開發新的技術,從而降低二氧化碳的排放量。還有一些新興的企業,變廢為寶,將二氧化碳利用到部分化工產品中,成為一種材料,只是這一項化工工藝,就可以使整個企業每年排放的二氧化碳量降低數十萬噸。
2 在海水淡化工程的預處理過程中充分運用綠色科技
水是我們賴以生存不可缺少的,也是生活中的必需品,是社會發展穩步前進的重要資源。同時,占據如此重要位置的水資源,卻有著不可再生以及有限性的特點。當今社會的經濟發展飛速,淡水的日益減少,這種危機成為了全球性的一個環境難題。中國,是目前世界上淡水資源比較匱乏的國家之一。而新興的海水淡化技術,隨著它的廣泛應用,成功而且有效的緩解了我們目前淡水資源相對比較缺乏的現狀。早期此項技術的研發的不全面,成本也比較高,隨著科技的不斷更新,海水淡化的成本也在逐漸減低,成本的價格也能被大眾接受,不再是那些經濟發達國家才能使用的奢侈技術,在一部分發展中的國家也可以引進了。
海水淡化技術指的就是一種利用物理上或者化學上的方法將海水里面的鹽和水進行分離的技術。在進行海水淡化技術的預處理進程中,任何影響環境狀況的不良影響都沒有產生。并且在獲取海水資源的過程中,并沒有繼續對生態環境構成傷害。我們的黨所提倡的可持續發展戰略的思想,就是指要在滿足自身生存發展的需要的同時,為子孫后代留下了可以繼續發展的環境狀況。因此,將綠色的化學工藝運用于海水淡化的過程中的這一舉措至關重要。因此,將綠色的科學理念與化工產品的生產過程聯系在一起,便成為了現代世界化的化工生產中的主要方向之一。在海水淡化構成的預處理過程中產生了一些氫氧化鎂,成為了環保領域新的寵兒,這種物質具有成本低廉,工藝簡單、不產生二次污染,處理效果良好的特點,具有非常廣闊的發展前景。
3 將綠色化學技術廣泛應用在我國傳統香精香料制造中
在日?;瘜W產品的生產中,香精香料是不可缺少的添加劑之一。我國的香精香料產品在國際市場上的出口,是我國進出口貿易的一項重要組成部分。但是由于經濟危機的影響逐漸加深,及全球性經濟蕭條的狀況逐漸加劇,我國的香精香料出口產業收到了很大的打擊,產品訂單大幅度減少。
在深入地調查我國香精香料產品出口訂單銳減現象的原因之后,不難發現,產品中有害雜質含量超標,是其最主要的原因。造成有害雜質含量超標的原因則在于生產工藝方面的缺陷。例如提取原料的時候在產品中有殘留以及包裝材料的使用不當等原因。其中,提取原料在產品中的殘留的問題,可以通過研究和開發新的提取技術來改變。包裝材料使用不當的問題,則應通過加強企業和工廠的監管力度,督促生產商家和企業反復試驗,選取符合有害雜質含量標準的外包裝物等方法來改善。還要牢牢掌握我國香精香料產品的優勢方面,不斷加強新技術的研究和其在實際生產中的應用,才能夠滿足生產出高質量、低能耗的香精香料產品的要求。
4 綠色化學使可持續發展戰略任務逐步向前推進
化工生產的改革,為人們的日常生活提供了必要的能源以及物質方面的基礎。化學化工生產對于社會的進步發展方面的貢獻顯而易見。與此同時,大量的化工生產所產生的工業廢渣中,具有很多有毒物質,未經處理合格而隨意的排放,導致生態環境平衡失調,還會造成嚴重的污染問題。這些都會導致社會發展緩慢。新世紀,面對嚴峻的環境污染所提出的挑戰,可持續發展戰略這種道路的選擇,成為了歷史的必然。
實現社會經濟的可持續發展,已經成為了我國的一項基本的國策。作為社會經濟的重要組成部分的化學工業,在這一基本國策的指導之下,最行之有效的實現可持續發展戰略的方法便是綠色化學的開發和利用。綠色化學,不單單是指那些對環境產生的有害影響小甚至沒有有害影響的化學生產過程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明顯的價格平民化的化學化工技術的研究以及應用。綠色化學的生產過程只產生非常少量的廢物處理,或者不產生廢物處理。其最主要的特點便是在生產的過程中,最大程度地充分利用資源,使原材料轉化為產品,盡量不產生污染。有利于化學化工產業的發展以及可持續發展戰略這一道路的切實執行。
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英文名稱:Journal of Yancheng Institute of Technology(Natural Science Edition)
主管單位:江蘇省教育廳
主辦單位:鹽城工學院
出版周期:季刊
出版地址:江蘇省鹽城市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1671-5322
國內刊號:32-1650/N
郵發代號:
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1987
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
核心期刊:
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
聯系方式
英文名稱:Journal of Changchun University of Technology(Natural Science Edition)
主管單位:吉林省教育廳
主辦單位:長春工業大學學報編輯部
出版周期:雙月刊
出版地址:吉林省長春市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1006-2939
國內刊號:22-1238/T
郵發代號:
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1980
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
核心期刊:
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
聯系方式
期刊簡介
電化學專業實驗是我校化工學院面向化學工程與工藝(電化學)專業大學四年級本科生開設的一門必修的專業實驗課程,是本科生培養計劃中的一個重要的實驗教學環節。該實驗課程開設的實驗是綜合性實驗和設計性實驗,是化學工程與工藝(電化學)專業的幾門專業課的一些典型實驗,其中既包括一些比較經典的實驗方法和有關實驗基本技能訓練的實驗,又涵蓋了一些使用儀器設備比較復雜、實驗方法比較先進、實驗技巧難度比較大的實驗內容。通過該實驗環節的教學,使學生加深對課堂所學理論知識的理解與掌握,同時通過實驗操作和數據處理環節使學生基本實驗技能得到訓練和提高,從而培養學生獨立從事開發工作和科學研究工作的能力,并為學生設計與撰寫畢業論文打下一定的理論基礎和實驗基礎。該課程要求學生了解實驗原理,掌握實驗方法;掌握儀器的基本使用方法,測量線路的聯接,獨立完成實驗的全過程;實驗結果應數據準確,對實驗結果有一定的分析能力,寫出符合要求的實驗報告。由于該專業實驗在整個培養計劃中起到很重要的作用,因此有必要進一步加強該實踐環節的教學工作。
一、目前專業實驗教學中存在的問題
通過幾年的觀察分析,我們發現我校化學工程與工藝(電化學)專業實驗教學中主要存在以下幾方面的問題。
1.實驗內容設置不合理。原有的實驗體系已沿用了近十年,有些實驗內容如鉛酸電池、鎘鎳電池方面的內容明顯落后于現在電化學學科的發展,原有的實驗內容已無法滿足現在的人才培養需要。近些年,隨著電化學領域的不斷發展,一些新的實驗方法、實驗技術及新的電化學體系不斷涌現,這些內容代表了電化學學科的發展趨勢和發展方向,急需補充到現有實驗教學內容中,從而提高實驗教學的質量。
2.實驗教學方法不利于發揮學生的主觀能動性。傳統實驗教學往往以指導教師的講授為主,講授的要點主要根據實驗講義的內容而定。實驗講義上每個實驗基本都有完整的實驗目的、實驗原理、操作步驟和數據分析處理等內容。教師主要講解實驗原理和操作步驟及數據的分析處理,學生根據實驗講義上給出的實驗步驟和數據分析方法去完成實驗。在整個實驗過程中,學生很少有獨立思考的空間,他們只能按照實驗講義中給出的實驗方案進行實驗,也就是說學生變成了實驗方案的執行者,而不是實驗方案的制訂者或參與者,這不利于發揮學生的主觀能動性和積極性。
3.實驗考核方式不夠科學。以往學生實驗成績主要根據實驗報告的情況來決定,具體包括兩部分:一是實驗報告內容的完整性,包括實驗目的、實驗原理、實驗步驟和數據處理等項目是否完整,實驗參數是否準確;另一方面是實驗的數據是否準確可靠,數據處理方法是否正確。這種考核方式只是根據實驗報告提供的信息進行成績的評定,而對實驗過程中學生分析解決問題的能力、實驗操作的能力沒有進行考慮。這使得成績的評定缺乏全面性和科學性。
二、專業實驗教學過程中的一些改革與探索
針對上述實驗教學中存在的問題,我們做了以下幾方面的改革與探索。
1.實驗內容的改革。實驗內容是影響實驗教學效果的決定性因素。專業實驗教學必須結合專業發展現狀,將學科的研究熱點和教師的科研成果引入實驗教學,這一方面體現在實驗技術、實驗方法的改進方面,另一方面體現在實驗教學內容的更新方面。這樣才能使學生在本科實驗教學階段接觸到專業前沿領域,了解專業研究熱點,掌握專業最新的研究方法和研究成果。將先進的實驗內容引入實驗教學有利于學生綜合素質的提高,為其在今后的工作、學習和深造過程中盡快進入角色奠定堅實的專業基礎。實驗內容的設立應考慮以下幾方面的因素?;镜膶嶒炛R和技能的培養,專業發展現狀、發展趨勢的了解,實驗室軟硬件的狀況,經費情況等。實驗內容的設立還應體現我?;瘜W工程與工藝(電化學)專業的特色,即化學電源和表面處理領域的工程化?;谝陨蠋追矫娴目紤],我?;瘜W工程與工藝(電化學)專業實驗包括以下幾方面的內容:方波電流法、方波電位法、循環伏安法、線性電位掃描法、電化學阻抗譜等實驗內容主要是讓學生掌握電化學中的一些基本測試方法;電鍍液的赫爾槽實驗、電鍍液分散能力實驗、電鍍液電流效率實驗是為了讓學生掌握電鍍中常用的研究方法;旋轉圓盤電極實驗、微電極實驗、電化學石英晶體微天平等實驗的目的是讓學生掌握電化學領域較先進的一些實驗方法;化學電源設計和電鍍車間設計方面開設了4個實驗,主要目的是讓學生接觸專業領域的工程化問題,幫助其畢業后能盡快適應企業的生產環境。
2.教學方式的改革。實驗教學方式直接影響實驗教學的效果??茖W的教學方式應能充分激發學生的學習自主性,由被動學習變為主動學習。同時應著重培養學生實際操作能力、協作能力、團隊合作精神,提
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高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。為此,我們改變以往以教師為主體,主導整個實驗教學的模式,而采用學生為主體、教師為主導的教學模式。每位指導教師負責2個實驗項目,教師只把實驗的總體要求和基本思路介紹給學生,由學生根據相關知識去設計實驗方案,完成實驗,并對數據進行分析處理。學生在實驗過程若遇到問題,可以與指導教師討論,指導教師提出解決問題的思路,由學生改進實驗方案。在整個實驗過程中,學生的實驗積極性和主動性得到了充分發揮,創新能力和合作精神得到培養。實驗成績考核注重實驗方案的設計能力、實驗過程的操作能力。成績評定中,實驗方案設計和操作能力占50%,實驗報告的質量占50%,其中實驗報告的內容包括實驗名稱、實驗目的、實驗原理、實驗步驟、數據處理及分析、結論及討論等。為進一步保證實驗教學的質量,我們對實驗課的課程安排還進行了調整。把學生分成兩個班,分別在上午和下午進行實驗。每個班的學生又分成8組,每組2~3人。每次實驗課同時開出8個不同實驗,每組同學分別進行其中1個實驗項目,8組之間依次輪換,8天完成8個實驗。而后的實驗依上述安排進行,直至完成全部實驗。
3.實驗指導教師隊伍的建設。首先安排一名教師全職負責學生的實驗教學工作,包括實驗講義的編寫、修訂;實驗設備的保養、維護;實驗試劑、藥品和材料的采購和保管;實驗室規章制度的編寫、制訂;以及日常實驗室管理工作。開設實驗課程時,抽調若干名專業骨干教師參與實驗的準備和教學工作。所有抽調的教師必須有兩年以上專業教學經歷,至少具有碩士學位,博士學位率達到90%以上。新留校的教師或新調入的教師需經兩年以上的輔助實驗教學工作后,方可單獨指導本科生的實驗。
上下求索,鼎彝學界
與催化領域結緣,宋永吉經過了幾次轉折。從1981年進入大連工學院學習煤化工專業學習,到進入大連理工大學化學工程系化學工程研究所以傳熱為主要研究方向,再到獲得博士學位后進入中國石化總公司遼陽石化高等專科學校,期間分別在中科院大連化學化學物理研究所作為高級訪問學者和在香港科技大學作為博士后研究學者從事新材料的熱化學性質和熱驅動MEMS研究,宋永吉積累了從基礎研究到應用性研究的豐富經驗,并在35歲時破格晉升為教授。2000年,進入北京石油化工學院工作后,根據學??茖W研究工作的定位,宋永吉更注重應用型研究,開始主攻催化燃燒。
2003年,在北京市自然科學基金“納米復合物催化劑催化燃燒消除有機廢氣污染”資助下,宋永吉領導的課題組開始了催化燃燒方向的深入研究。2005年,他帶領團隊申請到首個國家自然科學基金項目“逆微乳液合成新型天然氣燃燒催化劑研究”,在六鋁酸鹽型耐高溫催化燃燒催化劑方面取得了長足進展。隨著研究不斷深入,他將其應用逐漸擴展到石化工業污染物――氧化亞氮的催化減排上,收效顯著。
在工業催化方向深耕10多年,宋永吉在科研上成績斐然,在國內外學術刊物上發表學術論文100多篇,獲得國家發明專利10余項。從1997年起,他的科研事業迎來了高峰期,曾多次參加國韌餼侔斕難術會議,多次參加世界流體力學、傳熱學及熱力學大會等重要國際會議。持續的學術交流給科研工作注入了新鮮活力,更讓他對科研有了更深刻的領悟:“我覺得一個人的最大成就,就是把自己的工作做好,這需要在不斷學習、不斷實踐中豐富自己的知識。”
潤物無聲,以德為先
科研工作雖然繁重,但對宋永吉來說,他更看重自己的另一重身份――人民教師。
自進入北京石油化工學院工作以后,他就一直擔任“化工原理”“化工傳遞過程”等本科生理論和實踐課程的教學工作。為本科生授課在許多人看來似乎占用了科研的時間,但在宋永吉看來不是負擔,反而是教學相長的過程。他說:“雖然我工作以后一直主要教授這兩門課程,但是每次備課時都會有新的想法。做老師是個良心活兒,老師付出的不一樣,學生得到的就不一樣”。
多年來不管多忙、多累,宋永吉始終堅持親自批改作業的習慣,他說:“雖然可以讓研究生幫著改作業,但是他們改完,我不知道學生們哪個地方不懂,哪些地方需要我的幫助,只有我親自批改作業,才能更好地了解我的學生?!彼斡兰母冻霰粚W生看在眼中,讓他成為學生心目中的良師益友,也讓自己收獲累累碩果。2006年,他所在的“化工原理”課程教學團隊獲得北京市精品課程稱號,他還主編和參編教材4部、專著1部,培養研究生10余人。
通過幾年的觀察分析,我們發現我校化學工程與工藝(電化學)專業實驗教學中主要存在以下幾方面的問題。
1.實驗內容設置不合理。原有的實驗體系已沿用了近十年,有些實驗內容如鉛酸電池、鎘鎳電池方面的內容明顯落后于現在電化學學科的發展,原有的實驗內容已無法滿足現在的人才培養需要。近些年,隨著電化學領域的不斷發展,一些新的實驗方法、實驗技術及新的電化學體系不斷涌現,這些內容代表了電化學學科的發展趨勢和發展方向,急需補充到現有實驗教學內容中,從而提高實驗教學的質量。
2.實驗教學方法不利于發揮學生的主觀能動性。傳統實驗教學往往以指導教師的講授為主,講授的要點主要根據實驗講義的內容而定。實驗講義上每個實驗基本都有完整的實驗目的、實驗原理、操作步驟和數據分析處理等內容。教師主要講解實驗原理和操作步驟及數據的分析處理,學生根據實驗講義上給出的實驗步驟和數據分析方法去完成實驗。在整個實驗過程中,學生很少有獨立思考的空間,他們只能按照實驗講義中給出的實驗方案進行實驗,也就是說學生變成了實驗方案的執行者,而不是實驗方案的制訂者或參與者,這不利于發揮學生的主觀能動性和積極性。
3.實驗考核方式不夠科學。以往學生實驗成績主要根據實驗報告的情況來決定,具體包括兩部分:一是實驗報告內容的完整性,包括實驗目的、實驗原理、實驗步驟和數據處理等項目是否完整,實驗參數是否準確;另一方面是實驗的數據是否準確可靠,數據處理方法是否正確。這種考核方式只是根據實驗報告提供的信息進行成績的評定,而對實驗過程中學生分析解決問題的能力、實驗操作的能力沒有進行考慮。這使得成績的評定缺乏全面性和科學性。
二、專業實驗教學過程中的一些改革與探索
針對上述實驗教學中存在的問題,我們做了以下幾方面的改革與探索。
1.實驗內容的改革。實驗內容是影響實驗教學效果的決定性因素。專業實驗教學必須結合專業發展現狀,將學科的研究熱點和教師的科研成果引入實驗教學,這一方面體現在實驗技術、實驗方法的改進方面,另一方面體現在實驗教學內容的更新方面。這樣才能使學生在本科實驗教學階段接觸到專業前沿領域,了解專業研究熱點,掌握專業最新的研究方法和研究成果。將先進的實驗內容引入實驗教學有利于學生綜合素質的提高,為其在今后的工作、學習和深造過程中盡快進入角色奠定堅實的專業基礎。實驗內容的設立應考慮以下幾方面的因素?;镜膶嶒炛R和技能的培養,專業發展現狀、發展趨勢的了解,實驗室軟硬件的狀況,經費情況等。實驗內容的設立還應體現我?;瘜W工程與工藝(電化學)專業的特色,即化學電源和表面處理領域的工程化。基于以上幾方面的考慮,我?;瘜W工程與工藝(電化學)專業實驗包括以下幾方面的內容:方波電流法、方波電位法、循環伏安法、線性電位掃描法、電化學阻抗譜等實驗內容主要是讓學生掌握電化學中的一些基本測試方法;電鍍液的赫爾槽實驗、電鍍液分散能力實驗、電鍍液電流效率實驗是為了讓學生掌握電鍍中常用的研究方法;旋轉圓盤電極實驗、微電極實驗、電化學石英晶體微天平等實驗的目的是讓學生掌握電化學領域較先進的一些實驗方法;化學電源設計和電鍍車間設計方面開設了4個實驗,主要目的是讓學生接觸專業領域的工程化問題,幫助其畢業后能盡快適應企業的生產環境。
論文摘要:本文指出專業教學計劃制定是統領專業課程建設的綱,是學生學習能力、實踐能力、創新能力培養的宏觀框架。通過用人單位的反饋說明我校應用化學專業畢業生基本達到了專業教學計劃要求的知識和能力。
關鍵詞:西安工程大學 應用化學專業 專業教學計劃 課程建設 學生能力
新形勢下人才需求的多樣性及人才培養模式的多樣化對高校課程建設與改革提出了新的要求。隨著《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》[1]的制定與實施,培養造就適應我國經濟建設發展需要的高質量多樣化人才成為新形勢下我國高等教育教學改革的重點。專業教學計劃是學生學習能力、實踐能力、創新能力的培養的宏觀框架。專業建設是通過教學計劃的制定和計劃中的課程的設置來實現的,而課程是人才培養的基本單元。所以專業教學計劃的制定是統領專業課程建設的綱。
目前,國內外的高校對教學計劃的制定主要采取了兩種形式。一種是由學生自己選課,自己制定自己的教學計劃;而另一種是由專業統一制定教學計劃。前一種可以照顧學生的興趣,更能體現以人為本,但對學生的素質要求更高,但是也要有學校的框架性指導。我校根據自己的特點,采取的是后一種形式。
我校應用化學專業2001年開始招生,目前已有七屆畢業生。我校應用化學專業特色是以無機化學、分析化學、有機化學和物理化學四大化學為基礎;已形成材料物理與化學、界面與膠體化學、精細化學品化學與工業分析四個專業方向;擁有博士后1人,博士6人,教授1人,副教授8人,教學和實驗人員共19人的穩定合理的教學團隊,(團隊絕大多數成員出身是211大學),在教學科研上取得了省級化學實驗教學示范中心一個,校級特色專業,校級精品課程一門,兩項國家自然科學基金,幾十項省部級科研項目,發表數十篇sci科研論文,申報數項專利的顯著成績。七年來學生年就業率平均為90%。我校應用化學專業(本科)培養目標是培養適應社會主義現代化建設需要、德智體美全面發展、具備較堅實的化學基礎理論、較寬廣的應用化學知識、較強的基本實驗技能、現代實驗技術及初步科研能力,并具有一定的化學工藝生產知識和化工技能,能從事化學、化工應用基礎研究、科研開發與管理、解決一般化工生產問題的應用型人才。業務培養要求為本專業學生,主要學習化學及其應用方面的基礎知識、基本理論、基本技能及相關工程技術知識,使學生受到化學基礎研究和應用基礎研究方面的科學思維方法和科學實驗的訓練,具備運用所學知識和實驗技能進行應用研究、技術開發和科研管理的基本技能。畢業生應獲得知識和能力。
(1)具有本專業所需的數學、物理等自然科學基礎知識和基本理論,較強的計算機應用能力和外語綜合能力,具有良好的專業外語文獻閱讀能力,并熟悉文獻檢索方法。
(2)掌握化學及化學工程的基礎理論、基本知識、基本實驗技能和方法;受到較為系統的科學研究訓練;具有較為寬廣的知識面和適應能力,能夠分析解決與化學有關的生產、科研與開發過程中的技術問題。
(3)了解一般化工過程特點及單元操作工業基礎知識;具有化工制圖的基本技能。
(4)了解化學的理論前沿、應用前景、發展動態及相關學科的發展狀況。具有新產品、新工藝、新技術研究開發的初步能力。
(5)了解計算機基本原理,具有運用計算機進行計算、圖文處理和信息管理的能力,能熟練上機操作。
根據以上原則,我們專業的教學計劃的課程結構體系包括公共基礎教育、學科基礎教育和專業教育三大部分。公共基礎教育涉及人文社科管理系列、體育系列、校公共選修課,外語系列,自然科學系列。其中外語系列包括大學英語和自然科學雙語課程;自然科學系列包括高等數學、大學物理和計算機應用等理論和實驗課。學科基礎教育涉及工程基礎系列、技術基礎系列、專業基礎系列和選修課。工程基礎系列包括化工原理、化工制圖及化工(廠)設計、金工實習;技術基礎系列包括電工學、儀器分析、波譜分析基礎及應用;專業基礎系列包括無機化學、有機化學、分析化學、物理化學和結構化學;專業教育包括界面與膠體化學、材料化學基礎、有機合成、化學反應工程、專業實習、專業綜合實驗、畢業設計與專題等。這個教學計劃保質保量的實施可以達到重基礎、寬口徑、學生實踐能力和創新能力培養的目的。我們專業建設這幾年取得了比較大的成績,從反饋途徑了解到學生的能力得到了用人單位的肯定。但我們并不能掉以輕心,今后我們要突出品德和業務能力兩個方面培養,培養目標也要與時俱進,向更高、更好的方向發展,在研究生培養方面,要著重通過畢業論文環節進一步加強品德教育和創新能力的培養,使我校的應用化學專業能突飛猛進,走入全省乃至全國先進行列。
參考文獻: