时间:2023-08-18 09:33:14
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇化学工程与化学,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
1 化学工程与工艺概述
化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、本文由收集整理理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。
化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。
2 化学工程与工艺专业简介
2.1 化学工程与工艺任务。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。
2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。
合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。
3 化学工程与工艺实验数据处理分析
传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助matlab软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。
化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。
matlab在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而matlab是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。matlab的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助matlab软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用matlab软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。
关键词:化学工程与工艺;专业;就业方向
化学工程与工艺专业是一个极富创造性、挑战性的重要工业领域,能在化工、石油、能源、轻工、冶金、医药、微电子生产、食品和环保等多领域行业,从事产品的研制开发与评估、过程工艺与装置的设计放大、过程科学研究、高等工程教育、生产过程的控制及经营管理等方面工作的高级工程技术、教育教学和管理营销人才,具有技术密集、人才密集、资本密集的特征,特别是二十一世纪的化学工业在向“绿色化工”方向发展的同时,对知识的交叉渗透、产业的相互交融提出了更宽更深的要求,该专业就是为了适应面向二十一世纪化学工业发展而设置的一个厚基础、宽口径、适应性强的大专业。本专业旨在培养德、智、体全面发展,具备在工业界、科技界、政府及行业机构中担任重要职务的基本素质,掌握化工生产技术的基本原理、专业技能与研究方法。
通过上述阐述,我们简单了解到了化学工程与工艺的定义,在一些重要领域的关键作用。下面就让我们分开来解读化学工程和工艺在哪些领域起到了什么作用,在工作中,如何将资源更好的利用?
化学工程与工艺就是研究化学工业生产过程中的共同规律,并用化学方法改变物质组成或性质来生产化学产品的一门工程W科。简单来说,也就是化学在工程实际中的应用。该专业主要开设高等数学、无机与分析化学、有机化学、物理化学、高级语言程序设计、化工原理、化工热力学、化工分离工程、仪器分析、化工设计、化学反应工程、化工工艺等课程。其中英语、化工原理、化学反应工程、高等数学为学位课程,参加省自学考试。
化学工程与技术学科是从19世纪末由于化学品大规模生产的需要而形成和发展的。当时,为了化工生产的高效和大型化,根据典型的化学工艺和设备中出现的一些具有共同属性的工程问题,形成了单元操作的概念。20世纪50年代后发展的传递过程原理和化学反应工程使化学工程学科上升到了新的阶段。人类穿的各种合成纤维的衣物,吃的各种食物的包装加工,住的房屋的水泥钢材,以及人们开车所用的石油天然气,都是化工研究的方向。中科院院士陈洪渊就曾经评价化工产业为“国之重器”,能创造出数千万个“新物种”。譬如说,1909年哈伯发明的合成氨技术使世界粮食翻倍,解决了世界上一半人的温饱问题。1995年我国的化学纤维产量为330万吨,其中90%是合成纤维,这一化工技术的应用,使大多数人免于挨冻。
当今社会,化学工程与工艺也应用到多个领域,如分析化学师、食品化学师、化妆品研发员、医药技术师等职业,这些职业你肯定听说过,但不一定想到他们与化学工程与工艺专业相关。总体来说化学工程与工艺专业的就业领域还是相当广泛的。毕业生能在化工、能源、信息、材料、环保、生物工程、轻工、制药、食品、冶金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。一般主要的主要就业方向可以从一下几个方面来看:
首先,可到科研院所、高等院校从事化学工程与工艺相关科研、教学等工作。不过这需要该专业学生具备一定的科研水平和较高的学历。
其次,到化工类、石油类、轻工类、车辆化工、建筑机械、制药、食品、涂料涂装等相关的科研单位、企业、公司从事应用研究、精细化工产品的开发、设计、生产技术和科技等工作。化工行业有很多知名的企业如美孚、壳牌、巴斯夫、中石油、中石化等。当然,除了这些大企业外,一些冶金、化纤、煤炭、橡胶等化工企业也是毕业生不错的选择。化工行业是个讲究经验和积累的行业,技术和经验是技术型人才的资本,对于刚走出校门毕业的学生来说,一般需要一个相当长时间的经验积累,从基层做起,让理论和实践充分的结合后,才能谋取个人职业更好的发展。
再次,可以在相关化工类企业从事销售、管理等工作。除了走工艺、研发、质量检验等技术人才的道路外,该专业复合型销售和管理人才在人才市场中也特别受欢迎。关键是如何取得化工类技术以外的教育背景和从业经历。化工贸易、管理人才基本都需要是化工专业出身,同时熟知贸易规则和单位业务,还必须具备耐心细致,和较强的语言表达能力。
国家教育部曾公布的化学工艺与工程专业就业状况显示,该专业2013年全国普通高校毕业生规模在28000-30000人,近三年全国就业率区间在90%-95%之间,属于就业率较高专业。
据调查,相关从业人员都表示,化工专业毕业生要找到一份工作并不难,但找什么样的工作就因人而异了。由于化工各个方向分类较细,各个大学都有自己擅长的专业方向。如有些学校侧重石油化工、煤化工;有些侧重医药化工;有的则偏重金属冶炼或精细化工等。另外,还有一些人对化工就业存在这样的误区,担心学这个专业毕业后要去挖煤、炼石油。实际上,传统的石油化工、煤化工只是其中的一个就业方向,如果你对这个方向不感兴趣,还有更广泛的领域可供选择。如可以选择和人们生活息息相关的精细化工,我们用的洗发水、洗面奶、沐浴液的研发生产都是化工的主要就业领域。还有食用油、巧克力等食品加工企业,香水、化妆品、奢侈品制造等也是化工很好的就业方向。目前我国经济建设水平不断提升,涉及综合技术项目的开发工作节奏也显得急躁起来,对于化工专业建设工作人员来说,需要联同系统性的设施布置和先进实验验证项目开发,积极稳固综合人力资源的开发动力,为我国相关行业的发展提供更加优质的贡献力量。
除了化学工程与工艺在工作上的应用外,可以说,我们日常生活中的“衣、食、住、行”样样都离不开化工产品。化学工业已经成为国民经济重要的基础性产业,它为农业、能源、交通、机械、电子、纺织、轻工、建筑、建材等工农业和人民日常生活提供保障和配套服务。同时它还是工业经济中最具活力,有待开发且竞争力极强的一个行业。老人常说,“三百六十行,行行出状元”,不管研读什么专业,都有一定的优势和特点,只要潜心学习,任何领域都可以走出一片辉煌的天地。
参考文献:
对化学工程与工艺的新老师,上可以通过导师制培养方法,引导新教师多多参加丰富的行业教育交流研讨会,为他们提供更多的实践机会。通过培训与监督,提高这些老师的理论教育教学水平和实践教学水平,能够独自承担起相应的课程教学任务。修整化学工程与工艺专业教师的培养方案:第一,可以鼓励现任化学工程与工艺专业老师接受再教育,进行专业知识的换血,拓展知识储备;第二,为专业老师提供进企业参加观摩实训的机会,积累工程实践经验,加深对教学工作的认识,获得相关知识的补充和深入理解;第三,加强校企合作,聘请企业工程师到学校为化学工程与工艺专业的学生授课,也可以让他们参与到专业课老师的听课活动中,为老师提供意见。通过以上这些措施可以构建一支高素质的“双师型”师资队伍。浙江工业大学为加快青年教师培养,确保人才培养质量实行青年教师导师制度,有利于提高教师队伍整体教学水平保证人才培养质量,有利于青年教师尽快适应高校教学岗位,实行青年教师导师制度。该制度规定,凡35周岁以下(含)新来学校在教师岗位上工作的毕业生或从事高校教师工作不满一年的新调入的青年教师必须接受导师的指导。青年教师应在导师指导下完成随班听课、课后辅导、批改作业、试讲、辅助实验指导、参与科学研究等环节内容。青年教师经导师制考核合格后才能承担学校普通本、专科生课程,未接受导师指导或考核不合格的青年教师不能申请高校教师资格,为具备一支合格的化学工程与工艺专业卓越工程师教学师资队伍提供了制度保障。
(二)树立正确的工程化教育理念
从工程项目的实际情况作为出发点,根据社会经济发展的需求,利用一定的工程技术手段,培育学生形成良好的环境思维工程意识,提高学生的综合素质,增强学生的实践技术水平。在落实“卓越工程师教育培养计划”的时候,将技术能力水平的提高作为主要内容,实现人才培养形式的全方面调整。在学生学习的过程中,首先应该将牢固地掌握基础知识作为最基本的任务,然后逐步提高实践动手能力,提高工程设计水平与工程创新能力。另外,还要着重调整课程结构,进行教学内容的优化,引导学生掌握基本的研究性学习策略。加强对学生的创新意识与能力的提高,提高学生的综合素质。为学生安排进企业学习的机会,让他们学会用正确的态度认识企业文化建设,掌握基本的企业生产技术。鼓励学生多参加实践生产活动,指导并监督学生做好毕业设计工作,激励学生多参与企业的技术设计创新活动。
(三)改革实践教学环节
采取有效的措施推定实践课程教学设计的完善,将课程设计工作与生产实践活动巧妙地结合在一起。加强校企合作,保证课程教学设计的内容与生产实践活动相符合,帮助学生加强工艺设计的经济意识。在实验课程方面,首先应该对具体的实验内容进行综合分析,采取有效的实验方案和实验措施,将最新的科研成果和科研项目引入到学生的日常课程学习中。老师应该加强自身学习,时刻关注国内外前沿的新变化,新发现。辩证地将国外一些先进的、完善的、合理的实验教学项目引入到自己的课程教学工作中,丰富课堂内容,提高实验课程的趣味性,调动学生的学习积极性,推动学生科学思维意识和创新能力的形成。另外,在对学生的实验学习成绩进行考核的过程中,要从实验预习、实验过程、实验报告几个方面来打分。在实习教学的过程中,尤其需要注意的一点就是加强校企之间的合作,可以让企业管理人员以及企业技术专家参与到课程方案设计活动中。根据学校的实际情况以及企业对人才的需求来建设实践教学基地,为学生提供充足的进企实习机会,建设良好的实践平台。
(四)人才培养的目标
将卓越工程师作为学校化学工程与工艺专业人才培养工作的终极目标。为了实现这一目标,在学生大学阶段的教育工作中,首先应该做的就是让化学工程与工艺专业的学生掌握相关的理论知识,在此基础上加强一线工程师能力的培养与训练。参照化工本科专业工程教育认证标准来制定相应的方案,选择合理的措施。在新的人才需求之下、调整人才培养模式。对教学内容进行不断完善,改革课程教育结构,调整教学手段、确立新的行之有效的教育教学制度、提高师资队伍的综合素质。遵循科学发展观念,结合企业的实际发展状况为学生构建最切实际的训练平台,加强校企之间的合作协商力度,为社会经济的发展培养出具备环境友好意识,具备熟练技能的高级化学工程师。浙江工业大学化学工程与工艺专业卓越化学工程师以培养服务工程师和生产工程师为主。因此人才培养目标以知识、能力和素质三方面的协调发展为基础。强调毕业生能与浙江省经济发展相适应,能够从事化工及相关领域的生产管理、设计咨询和职业教育等工作,能够结合相应的工程技术与相关学科知识,解决化工生产过程中的实际问题。毕业生具有自主学习的能力,短期内能获得注册化学工程师资格,成长为能够面向和引领未来的创新型工程师,也具备发展成为优秀企业家和知名学者的潜力。
(五)调整人才培养的模式
根据社会经济的发展,以及企业的发展状况及时地调整人才的培养模式。学校应该参考工业界的标准要求来制定具体的培养目标和培养标准,以便培养出的化学化工专业工程人才能够满足社会经济发展的需求。同时,在对“卓越工程师教育培养计划”的落实情况进行评定的时候,也应该参考国际通用准则与标准。根据实际需求调整课程结构,改变教学手段与方式,将卓越计划培养标准作为参照条件,严格按照工程标准要求,不断提高学生的实践能力,设计能力以及创新能力,促进课程教学内容的不断优化。提高工程人才的综合素质,在学生们中间提倡基于问题、基于项目、基于案例的学习方法,提高学生们的自主学习的能力,引导学生认真做好毕业设计工作。
(六)结语
在我们以前普通的化学反应来看,对于反应后的副产物的处理是相当困难的,并且如果想处理,其治理成本是相当的高,所以以前那种普通的反应无法从根本上剔除化学工业中所带来的一系列危害。而我们所提到的绿色化学工程,就从根本上解决了上述问题。
1.1选择有益材料对于化学反应来说,最重要的还是选料的环节,它的好与坏直接影响着化学反应是否友好是否有益。有效的防范,以达到在过程以及结果的一种良性局面。
1.2采用高效高选择性的反应原料对于化学工业来说,化学反应是决定化学工业生产过程中生产成本和生产难度、充分利用化学资源等各方面的重要性因素。可以降低工业生产的成本,而且能够提高产物纯度,减少无效反应产物的排放,节约化学资源,在化学工业中,有机物的反应复杂,研究机制不确定,所以选择合适的反应原料,不断提高工业技术是对化学工业的发展有着重要的意义。
1.3使用绿色无公害的反应催化剂催化剂作为化学反应中能改变反应速率的的物质,在化学工业中应用广泛,绿色化学就是研究生产高效高质量的化学反应,不产生任何有害物质,无效产物可以做到循环利用,无公害。这项生产技术就是高度依赖化学反应过程中的催化剂,不断创新,不断推动绿色化学产业的发展,相关机构已经着手研究这些优良的催化剂.
2寻找高效绿色的化学催化剂对提升工业生产水平的作用
2.1化学工业中绿色化学的应用绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染,做到完全无公害无污染,因此它又被称为清洁化学,应用范围广泛,它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科。工业中化学反应发生的条件一般都是高温高压,在反应过程中,只有适宜的温度和压力才能使用现代化学工业的技术,另外加上绿色化学的高效催化剂,这项工程才得以不断发展。例如上文提到的低维材料碳纳米管,催化裂解反应中有很大的化学功效。
2.2化学工业中绿色化学和现代生物结合的应用。讲到了催化剂,这就涉及到另外的技术性学科生物技术。生物技术的就是高科技与高端专业知识结合的产物,学科内又分为细胞工程、基因工程、胚胎工程等等。在化学产业中主要应用于生物化学。在化学工业生产过程中,选取有机的生物材料,主要是动植物的原料,另外也会采用他们经过上千年演变的产物—地下的煤炭等。催化剂主要由人工催化剂和自然催化剂,分别由人工合成以及采用天然动植物的生物酶。这样能够满足现代化学工业发展的需要,同时也能切合可持续发展的指导思想,节约能源,维持现在生态平衡的状态,推动化学工业发展。
3结语
天津大学仁爱学院是一所独立院校,其专业设置主要面向地方、区域社会经济发展的需要,从其自身的办学特色出发,在人才培养中,坚持开放式办学,多样化培养,以培养人才的实践能力和创新精神为核心,构建了有效的应用型人才培养体系。
1.1以社会需求为导向,加强学生工程实践能力的培养化学工程与工艺专业知识覆盖面广,对学生能力要求高,因此在有限的时间内,学生学习的内容广、任务重。为了更好地适应人才市场的需求,使用人单位对人才的要求和学校培养环节紧密联系,从而缩短学生进入社会的适应期,本专业培养方案中技术理论以必需和够用为原则,增大实践环节比例,加强对学生工程实践能力和创新能力的培养。
1.2因材施教,多规格培养人才学生在毕业之后将面临不同的发展方向,考虑到学生对后续学习和就业的不同需求,应对专业教学计划进行相应的设置,使学生所学知识充分为其所用,发挥其所长。同时,为实现学生的多方向发展,实行人才培养模式的多样化。结合仁爱学院历届学生存在的一些特点,如理论基础水平参差不齐、动手实践意识较强、思维活跃、爱好广泛多样化等特点,充分开展第二课堂,满足学生个性化发展需求,切实提高学生创新能力和综合素质。所以,针对本校学生的特点本专业推行“保基础、强实践、重创新、因材施教、多规格培养”应用型人才培养体系,不断优化专业培养方案,着力培养具备一定的基础理论知识水平,较强工程实践能力和创新意识的受企业欢迎的应用型专门人才。
2化学工程与工艺专业课程体系的构建
2.1课程体系的构建原则
课程体系是人才培养的总纲,构建科学的课程体系是实现人才培养目标的有力保障。长期以来,我们秉持知识、能力与素质协调发展素质教育理念,充分考虑化学工程与工艺人才培养模式与应用型创新人才培养的要求,以打好理论基础,加强工程意识和实践能力培养,把握化学工程学科前沿发展,突出自身专业特色为原则,构建完善的教学体系,各类课程学时比例具体分配见表1。
2.2课程体系的内容
2.2.1完善的理论教学体系本着加强基础,拓宽专业面,体现专业特色,兼顾学科发展前沿的原则,本专业理论教学体系实行因材施教,分流教学,将理论课程分为三个模块,即基础模块、专业模块、拓展模块。基础模块和专业模块中设置本专业学生必修的基础课、专业课,拓展模块中设置本专业学生可选修的公共选修课和专业选修课,拓展模块包括模块一和模块二,模块一适用于选择继续攻读研究生的学生,适当选择了一些理论性较强的课程(如新型分离技术、生化工程导论等);模块二适用于选择就业的学生,操作实用性较强(如环境化工等)。学生可选修不同种类的专业选修课,以满足个性发展和学有余力的学生拔高学习的需要。另外调整一些课程和专业课的开设时间和科目,从大一入学开始进行专业教育,开设《现代化工导论》,使学生了解化工学科的入门知识,大二增设《化工设计概论》课程,力争与高年级专业课良好衔接,使专业教育贯穿始终。为了培养学生跟踪科技发展步伐,开设《化工前沿讲座》,适当增加实用性强的课程比例,增设特色课程,如《ASPENplus工程设计软件应用》、《工程管道》、《化工DCS》等课程,增加了应用技术类课程的学分及学时(如《化工原理》由96学时调整到128学时),在理论教学过程中结合工程实际,积极创造条件增强学生实践创新能力的培养。
2.2.2系统的实践教学体系强化实践教学训练(实践教学课时比例达到30%左右),培养学生的工程意识和实践能力。高等工程教育的实践性课程可以分为实验、实习与设计(包括课程设计和毕业设计)。其中,实验是工科专业学生必须具备的最基本的工程能力;实习是学生了解社会,理论联系实际,培养学生工程素质的重要途径之一;设计是培养学生综合运用所学工程知识和理论分析、解决工程问题能力的主要环节。这些实践环节可以把原来相对独立的理论知识连接在一起,对培养学生的大工程观,提高学生的工程素质和工程能力起到支撑作用。独立学院主要培养应用型专业人才。因此,突出学生化学化工实验技能、工程实践与工程设计能力的训练显得尤为重要。(1)参照国内外化工基础实验教学改革的研究与实践,我们对国内重点大学、知名院校实验室建设、实验装置的种类及性能和现代实验技术等内容进行了详细的调查和研究,并结合自己的教学、科研特点和实际情况,本着高标准、高水平的基本原则建立了占地8000m2的化学化工实验中心大楼,化学化工实验中心建设有四大化学、化工原理、化工技术开发、现代仪器分析、化工仿真等实验室。同时建有300m2的“学生创新实验基地”。力求通过化工基础实验来培养学生综合运用理论知识、分析解决实际问题的能力。(2)建立稳定的校外实习基地。为保证本专业学生的实习教学环节顺利进行,已与天津天大北洋化工设备有限公司、中国石油大港石化公司、中沙石化公司、宝月钢制品有限公司等多家企业建立了稳定专业实习基地,实现校企合作,资源共享,同时也为企业输送人才,达到学校企业双赢。(3)强调学生工程设计能力的培养。设置多门课程设计(如化工原理课程设计一和二共80学时、化工设计课程设计64学时)、毕业设计等设计环节,学生覆盖面达到100%,使所有的学生受到工程设计方法的基本训练,培养他们将所学知识应用于工程实际的能力、独立分析问题、解决问题的能力和创新能力。强化毕业设计环节,加强工程实践的毕业设计,设计题目主要来自于实际生产领域,毕业设计周期保证至少16周的时间,使学生的学习时间充足,达到提高学生的工程实践和设计能力的目的。
2.2.3全面的素质教育体系素质教育是相对于知识教育提出的,本专业的素质教育体系包括身体素质教育、心智素质教育、思想道德素质教育和专业素质拓展。前三部分均在公共基础教育中实现,本文重点强调专业素质拓展的内容。仁爱学院化工系鼓励支持学生参加各种学科竞赛,如全国大学生化工设计大赛、全国大学生制药工程大赛、化工原理竞赛、物理竞赛、英语竞赛和数学建模大赛等等。增设创新实践环节,鼓励学生参加各种相关的创新实践锻炼并获得相应学分,若获得的科技创新实践学分高于2分,则可抵消其他学科基础类/专业类选修课学分。鼓励学生参加各种职业技能培训班,获取相应的职业资格证书,在校期间完成上岗前的基本实践训练。仁爱学院化工系制订了开辟第二课堂、提高学生创新能力和实践能力的“双十条”,为学生创新实践能力的培养和专业素质拓展提供了具体指导。自“双十条”实践创新环节开展以来,我系学生踊跃参与实践活动,大多数学生在面对实际问题时可以结合专业知识找寻解决思路并勇于提出自己的想法,提交报告符合要求,取得了良好的效果。现化学工程与工艺专业学生利用寒暑假到化工企业进行工程实践,其中有116名申请实践答辩并成绩合格获得了奖励学分。本专业学生有15人获得国家励志奖学金、市人民政府奖学金等,105人次获得市、院级三好学生及优秀学干,在科技、文艺、体育等方面获奖25人次,9个班获得市、院先进班级、优秀团支部等称号,22人次获得院先进团员称号。我专业李颖风等5名同学在2012年“中国石化-三井化学杯”第六届大学生化工设计竞赛中获得全国二等奖和华北赛区一等奖,韦明鑫等5位同学在2013年“中国石化-三井化学杯”第七届大学生化工设计竞赛中获得全国二等奖、华北赛区一等奖和最佳节能奖。
3结语
关键词:化学工程专业实验室、改革、发展.
在当今科技飞速发展的时代,高校化学工程专业实验室作为培养高极科技应用型人才理论联系实际的重要实践性场所,已经显示出越来越重要的作用了。自从进入二十一世纪以来,纵观我国各地高校化学工程专业实验室的改革,不难发现各地高校化学工程专业实验室的改革有的已经初见成效,有的才刚刚起动, 各地高校化学工程专业实验室的改革发展水平有高有低,这就需要我们各个高校化学工程专业实验室之间加强交流与合作,互相学习,取长补短,尽快构建起一个资源共享、信息互通、有较高水平的化学工程专业实验室,以便更好的培养一大批用得上、信得过、提得起的新一代工程应用型人才及经济管理型人才[1]。
化学工程专业实验室是化工类院校成立的一个最老的专业实验室,一般具有相对雄厚的专业技术基础,比如我校的化学工程专业实验室经过近三十年的改革和发展,现已将其改造成一个拥有上千万资产,实验技术和仪器设备相对比较先进,能够同时开设石油化工、精细化工、化学工程、生物工程、制药工程、轻化工程、化工原理七个方向的专业和基础实验的大型的综合型实验室——石油化工工程实验中心。化学工程专业实验室的改革引起了国内许多相关的部门的重视,为此,对化学工程专业实验室的改革和发展进行必要的研究具有非常现实的意义.[2-3]。
化学工程专业实验室的改革发展要统一思想认识,明确发展方向和目标,否则,就会对化学工程专业实验室的改革和发展带来难以估量的困难和损失。从以往的经验来看,由于思想认识、发展方向和目标不明确、不统一而给化学工程专业实验室的改革发展带来很大损失。
化学工程专业实验室的改革发展初期会遇到思想认识、发展方向和目标不明确、不统一的问题。一种观点认为,化学工程专业实验室的改革发展应该向精而细的方向发展,根据各个专业建设需要建立相应的化学工程专业实验室,做到精而越精,多学科,全方位的进行改革和建设,形成本校自己的特色专业;另一种观点认为,化学工程专业实验室的改革发展应该根据本校实际情况,以培养大工程观的工程应用型人才为目标,紧紧依托石油化工行业和地方支柱产业,为培养学生的责任意识、实践能力、综合知识、系统思维、协作品质和创新精神而将现有的各个专业方向的化学工程专业实验室进行必要的整合,从而建立起一个资源共享、信息互通、有较高水平的专业实验中心,以便更好的培养一大批用得上、信得过、提得起的新一代具有大工程观的工程应用型人才。这个实验中心所服务的对象不仅仅是本专业方向的学生,它将对全化工系和整个学院的同学开放,在满足本院学生需求的情况下,并对兄弟院校的学生开放,从而达到实验资源共享、信息互通的目的,使我们的实验室产生综合的社会效益。例如,我院化学工程专业实验室的教师在主管领导的带领下,参观走访了多所兄弟院校,认真的实习和吸收兄弟院校化学工程专业实验室改革发展的经验成果,在征询本院各级领导和广大教师的意见的前提下,一致认为化学工程专业实验室的改革发展应根据本校实际情况,以培养大工程观的工程应用型人才为目标,紧紧依托石油化工行业和地方支柱产业,为培养学生的责任意识、实践能力、综合知识、系统思维、协作品质和创新精神而将现有的各个专业方向的化学工程专业实验室进行必要的整合,从而建立起一个资源共享、信息互通、有自身特色的、有较高水平的专业实验中心[4]。
在化学工程专业实验室的改革发展统一了思想认识、发展方向和目标后。化学工程专业实验室的改革于2000年开始在一定范围内展开,先将有机化工、石油加工和化学工程三个方向的化学工程专业实验室进行整合为一较大的实验室——化学工程与工艺实验室,将分散在各个实验室的仪器设备、实验维持费、实验技术人员集中统一起来,以求在一定范围内初步达到资源共享,信息互通、教学效果、经济效益最大化的目的。经过三年多的实践证明,这样的改革是有效果的,成绩是显著的。为此,2004年,对化学工程专业实验室进行大规模的改革和重组,并成立了以系主任、书记为领导,各化学工程专业实验室技术人员为骨干,对分散在各个教研室的化学工程专业实验室房间、仪器设备、实验维持费、实验技术人员改革和重组。并对化学工程专业实验室改革和发展所涉及的各项指标和内容进行了认真的讨论和充分的思考。由于化学工程专业实验室建设目标的思想认识的统一,使得化学工程专业实验室在抓住机遇的同时得到了快速推进和发展,现在一个新型、高效、集约的大型综合实验室已初具规模,其经济效益和社会效益也初步显现。由此可见,化学工程专业实验室的改革发展在发展方向和目标上思想认识的统一是非常重要的。同时化学工程专业实验室的改革和发展应着重抓好以下几方面的建设.
一、化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验用房的基础规划建设。
实验室是广大师生直接从事理论联实际的实践教学和科研活动的关键场所,化学工程专业实验室的改革发展首先要着重抓好实验用房的基础规划建设,二十一世纪初,由于我院确定了在常州大学城开发新校区的计划,这一新的形势是对原有化学工程专业实验室进行改造的良好机会。改造前,化学工程专业实验室按专业发展方向分为有机化工、石油加工、化学工程、精细化工、生物工程、制药工程及化工原理七个实验室,实验室用房零星分布在老校区的化工一号楼、化工二号楼和化工原理楼三幢楼各个楼层当中,由于上述原因,每学期专业实验开始后,总有学生和老师反应我们的化学工程专业实验室非常难找,并不时的有学生因找不到化学工程专业实验室而延误了所做的专业实验,这对培养学生的精确守时的专业精神是很不利的,这个问题直到对化学工程专业实验室改造前一直都难以克服,为此,在对化学工程专业实验室改造时,就应充分考虑到这一因素,对原有的化学工程专业实验室用房进行统一规划和设计,将原来零星分布于多幢楼各个楼层间的化学工程专业实验室用房,统一规划设计,并对化学工程专业实验室用房的楼层和具体使用房间进行整合,将所有化学工程专业实验室用房统一规划在东区化工楼的第一层到第三层之间,其佘楼层统一规划为教师科研团队的科研用房,这样不仅仅能避免学生因找不到化学工程专业实验室而延误了所做的专业实验,这对培养学生的精确守时的专业精神也是很有帮助的,同时也能很好的避免化学工程专业实验室与其他实验室之间的互相干扰。通过对化学工程专业实验室这样的统一规划整合也能间接的培养学生今后工作学习的条理性,2006年初,在对化学工程专业实验室统一规划整合后,投入了实际运行,无论是教学效果,还是科研进展都收到了非常满意的效果,所以说,化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验用房的基础规划和建设,这对广大师生充分高效地利用化学工程专业实验室进行教学和科研活动,为我国输送一大批技术过硬、实践能力强的学生有着非常重要的作用。#p#分页标题#e#
二、化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验用仪器设备和实验项目的规划建设。
实验仪器设备是广大师生理论联系实际的必备武器,它是学生从事专业实验的可靠保证,实验项目则是学生做专业实验时理论联系实际所必需的结合点。因此,在对化学工程化学工程专业实验室进行的改革发展过程中,我们必需着重抓好实验用仪器设备和实验项目的规划建设,在实验项目的规划建设中,不能仅仅只考虑到学生所学的书本理论知识与专业实验项目内容的结合,同时也应该考虑到专业实验项目内容能尽可能的与实际工程应用的相结合,而且也应该考虑到专业实验的可行性、经济性和环保性,即将绿色实验的理念充分运用到对我们的专业实验的改造中。在对原有的专业实验项目内容进行必要的删减时,将一些简单的、与其它专业实验有重迭的、而且是有毒有害的专业实验进行了必要的删减,如将原有的专业实验精馏塔理论塔板数的测定进行了删减,因为该实验不仅仅是与化工原理的实验相重迭,而且,该实验所用的试剂苯等都是有毒有害的,耗用试剂量也比较多,不经济而且简单,所以在对专业实验项目进行改造时,应将该实验删减;在考虑对专业实验项目内容进行必要的增加时,可以将教师的在研科研项目进行必要的改造后引入到专业实验中,如将十柱模拟移动床分离果葡糖浆的科研项目引入到专业实验,这个实验项目,不仅能起到理论联系实际的作用,而且,该实验所分离的体系是果葡糖浆,它是无毒无害的,学生做专业实验时,每次所用的剂量也不大,既经济又环保,同时又能让学生充分体会到新型分离专业技术的重要性,起到很好的教学效果,所以在对专业实验项目内容进行必要的增加时,可以将此引入了专业实验当中。
在考虑对专业实验仪器设备进行改造时,由于在教学经费的投入相对比较紧张大形势下,要想将专业实验仪器设备投入改造一步到位是不可能的,因此我们必需在充分考虑满足现阶段学生专业实验教学所需的情况下,集中力量,下决心投入建设一批高精尖的仪器设备,以满足现阶段科学技术不断发展的需要。在对原有的一些老旧的仪器设备进行必要的改造后,其性能尚能满足现阶段学生专业实验需要的,就充分地利用起来,实在不好的就淘汰,同时,集中现有的教学投入经费,添置了一些新的、有一定前瞻性的、高精尖的大型仪器设备。如分子蒸馏,二氧化碳超临界萃取和核磁共振等仪器设备。为了节约经费,还可以发动教师自制专业实验装置,如超滤膜分离装置、反应精馏装置、模拟移动床装置等,并很快地投入了学生的专业实验,收到了比较满意的教学效果。
三、化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验用教材建设。
化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验用教材建设,专业实验教材的建设要在化学工程专业实验室改革的同时有计划、有步骤的及时的展开编辑和修改,这样就能避免学生上实验课时没有合适教材可用的尴尬届面的出现,同时专业实验教材的建设要有一定的前瞻性,也就是说,专业实验教材编辑和修改的内容,除了为了满足当前专业实验教学的要求之外,应当将化学工程专业实验室今后改革发展所涉及的内容编辑进去,以免今后增加一个实验就修改一次教材的情况出现,专业实验教材在改革前就时常出现这样的情况,这样不仅仅会造成直接的经济损失,同时也会对我们的专业实验教学带来不必要的麻烦。现阶段我们已着手对化工专业实验的教材进行有计划、有步骤的编辑和修改,所编辑和修改的专业实验教材内容与我们的专业实验的发展规划紧密的结合在一起,这本教材应当在一定的时期内能很好的满足我们专业实验教学和发展的要求,只要对教材的内容进行精心的规划、设计、编辑和修改,做到这一点是可能。
四、化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验教师和实验技术人员队伍建设。
化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验教师和实验技术人员队伍建设。专业实验教师和实验技术人员是我们专业实验教学的灵魂,一支优秀的专业实验教师和实验技术人员队伍是提高专业实验教学的必要保证,为了建设一支优秀的专业实验教师和实验技术人员队伍,必需从引进人材、吸引人材的制度上加以解决,也就是说,我们要建立科学合理、比较完善的化学工程专业实验室用人机制,要使我们专业实验教师和实验技术人员引得进、用得上、留得住,要彻底改变以往那种专业实验教师和实验技术人员用人制度,只有这样,才能使我们专业实验教师和实验技术人员引得进、用得上、留得住,可以将原来的实验教师和实验技术人员进行了整合,并通过人才引进的办法,将一批高学历、有经验、有潜力的年轻教师补充到一线实验教师的队伍中,从而形成职称学历高中低搭配比较合理的稳定的专职实验教师和实验技术人员队伍,通过近几年的运行表明,这样的改革组建方案是高效有益的. 因此,将化学工程专业实验建成环境一流、设施一流、有较高水平的现代化高校化学工程专业实验室是可行的。
总之,化学工程专业实验室的改革发展必需在发展方向和目标上有统一的思想认识,同时,应着重抓好实验用房的基础规划建设, 实验用仪器设备和实验项目的规划建设、 实验用教材建设和实验教师及实验技术人员队伍的建设,以适应当前高等院校实践教学发展的要求.
参考文献:
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关键词:化学工程与工艺;工程实践;能力培养;体系构建
1化学工程与工艺专业现状分析
从发展历程来说,我国近代的化工产业远远落后于世界其他国家和地区,在人才培养方面存在很大的弊端。建国以后,为了改变这种现状,国内开办了很多职业化工教育院校以培养应用型人才。在所开设的专业中,化工工程与工艺专业是一门实践性强、动手能力要求高的学科,在教学目标中,强调学生的独立工作能力、独立自主能力和探索实验能力。从上世纪80年代以来,我国的化工类专业人才逐渐进入市场,在满足社会发展需求的同时,也逐渐反馈一些人才培养的改进信息。就现状而言,化学工程与工艺专业的教育体制依然需要改革,人才培养方式依旧需要深化,使之能够适应快节奏的现代化化学工业发展,满足市场经济体制下人才竞争的需求,提高企业在国际市场上的竞争力。
2加强工程实践能力培养的策略
(1)重视基础知识的掌握
化学工程与工艺专业具有较强实践性的特点,对于大部分学生而言,牢固的掌握基础知识,是日后提高自己的关键。从教学角度来说,从大学专业入门基础课程抓起,严格要求,特别是在基础实验动手能力方面要打好基础。结合专业特点而言,化学工程与工艺所涉及的基础学科包括化工原理、反应工程、化学工艺设备及化学物料基础管理等。如果忽视了基础知识的掌握,不但在真实工作中难以适应,也很难再有弥补的时间和精力。相对应地,基础知识掌握牢固,在安全、精细、稳定等操作层面会养成标准化的习惯,甚至不需要规章制度的约束就能够主动做好,促使工作效率大幅度提高。基于这一目标,要求教师在教学的过程中采取多样化的方式,让学生更多的接触到现实岗位环境。如借助多媒体手段,综合应用视频、动画、图片等,让现实中的具体形象呈现在学生眼前,比单纯地依赖课本去讲解、去想象要更有效果。例如,借助3D动画模拟的形式,对某一化工设备的工作原理展开讲解,通过不同角度、分解状态或透视功能,让学生了解工作状态中的机械设备状态;同时,也可以模拟不按照规章操作之后,可能发生的危险状况。而利用这种手段,可以举一反三,实现基础知识的强化。
(2)突出教学与实验结合
在校学习阶段,学生的动手能力主要依赖于实验,为了满足进入工作岗位之后具有更好的适应性,教学过程要与实验案例紧密的结合起来。一般来说,化学工程与工艺专业教材中,每一章节都存在典型的工程案例分析,而这些案例只是通过简单的讲解,是不能发挥实践能力锻炼的作用的。结合教学中所涉及的案例,教师设计相应的实验项目,将知识点和实际操作巧妙的结合起来,不仅可以提高学习的新鲜感,也能够激发学生的自豪感和学习主动性,培养浓厚的研究兴趣。
(3)培养科研及工程设计能力
化工行业的人才培养与常规人才相比具有较大的差异,循规蹈矩或墨守陈规是不能促进生产效率提升的,科研能力和工程设计能力的培养是必须的,也是在未来的工作岗位中解决实际问题的重要训练。结合现实情况来说,我国在培养科研能力和工程设计能力方面还有很大的欠缺,突出表现是毕业考核中,化学工程和工艺人才重视论文写作,但不重视设计内容,导致能力的培养发生了偏离;而只会“纸上谈兵”的人才是不可能发挥实际的作用的。建议针对该专业的人才培养考核机制进行改革,增加更多的实践性内容。
(4)构建稳定的岗位实习基地
实习是从校园走上工作岗位的第一阶段,也是理论联系实际的重要时期。工科学生的实习周期较长,而化学工程与工艺专业学生在实习中,应该更多地接触到基层,了解真实工作环境的状态。但是,从安全性角度考虑,最好的方式是具有一个相对完善、监督严格的实习场所。通过学校与企业签订人才培养合同的方式,建设稳定的岗位实习基地,匹配一些技术成熟的工程技术人员,且具有较好表达能力,可以在实习中为学生讲解相关问题及解决措施,达到事半功倍的效果。
3结语
综上所述,随着我国现代化工业体系的不断发展和完善,化工工程与工艺专业作为一个实践性强、应用范围广的专业,应该从完善学校教育环境和人才培养体制入手,增加投入、严格要求,为我国的工业现代化发展贡献力量。
参考文献:
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刊名: 化学工程与装备
Chemical Engineering & Equipment
主办: 福建省化工研究所
周期: 月刊
出版地:福建省福州市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1003-0735
CN: 35-1285/TQ
历史沿革:
现用刊名:化学工程与装备