时间:2023-09-25 18:00:42
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化学工程与工艺就业方向,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
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
就专业方向而言,化学工程与工艺专业的性质是工科。化学工程与工艺专业应该是培养具有较扎实及宽广的化学工程理论基础知识,特别注意培养学生的动手能力及解决实际问题的能力。教学计划的总体设计中要体现应用型人才所具备的工程技术基础知识,重视实验、实践、实习、毕业论文等环节。设置专业发展方向,结合广西经济发展的需要,建立在合理利用广西及学校的资源及适应科技发展、注重社会需求基础上。据此,我校化学工程与工艺专业专业方向设定为:电化学工程与精细化工。
就其中的催化科学与工程而言,已经成为当今国际上最活跃的科技领域之一。据统计,与催化有关的产值约占国民生产总值的25%;催化剂是目前更新换代最快、经济产出比最大的技术产品之一。尤其是近年来,材料物理、表面科学、计算机模拟技术、绿色化学、生物化学和纳米技术的进步给催化科学与工程的发展带来新的活力,使之成为解决资源、环境、生命和材料等领域中科技问题的支柱科学技术。
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。
培养德、智、体全面发展的具有开拓能力的高级工程技术人才,业务培养目标为:培养具有催化科学技术基础和掌握化学反应工程理论,具备扎实的材料科学理论和技术知识,熟悉现代化学物理研究方法和技能,了解现代科技现状与发展前景,能胜任化工、能源、材料、医药、食品、环保等领域中相关的新工艺、新材料、新产品的研究、开发、设计和工业化的复合高等工程技术人才。
关键词:化工专业;生产实习;改革研究
0 引言
在化学工程与工艺专业生产实习中存在实习学生多、现场噪声大、听讲收效不好等弊端,导致实习效果不尽人意,难以达到教学大纲的要求。通过分析查找生产实习存在的问题,探索一种或多种适宜的生产实习模式对提高实习效果有重要意义。
1 化学工程与工艺专业生产实习存在问题的分析
1.1 学生重视程度不够
生产实习安排在大四上学期。此时,学生专业课程还没有学习、专业知识体系尚未建立,对今后从事的职业没有明确目标。另外,受就业压力等因素的影响,部分学生把主要精力用于考研、四六级英语考试或其它资质考证上。比如,实习中曾发现个别学生到车间仍带着考研复习资料,实习中不认真听讲、不主动提问题,有聚岗、脱岗现象,对实习的重视程度不够。
1.2 联系适宜实习企业难
受实习经费和其他因素的制约,联系到有一定生产规模、专业对口的实习单位难度大:学校附近的单位接送学生方便但专业相差远;专业对口的单位,差旅费、住宿费开销大。另外,企业对接纳实习学生有顾虑,如学生来厂实习不仅会增添食宿、接待的麻烦,还怕影响生产、技术失密,更怕发生安全事故;指导实习不是企业技术人员或基层班组人员的份内工作,个别人员缺乏耐心,敷衍了事。
1.3 方式单一
生产实习有集中参观型、分散自主型两种形式。多年来,大学化工专业一直由专业教研室联系实习单位,指导教师带学生到企业集中实习。实习前,学生预习实习讲义、学习反应原理、查阅工厂操作文件、了解主要设备及作用;实习中,学生顺管路导通工艺过程、记录控制指标、画出现场工艺流程,回来后整理实习日志、撰写实习报告。这种集中参观型实习方式虽利于统一管理和学生之间互相交流学习,但存在以下弊端:实习学生多、现场噪声大、听讲效果不好;学生只能画出流程图,没有动手操作机会,学生收获不大。
1.4 实习组织管理难
由于实习时间短、经费少、人数多,实习车间有毒性介质和易燃易爆隐患,学生集体住宿,使得实习组织管理难度大。要圆满地完成教学任务,带队教师不仅要负责学生的交通、食宿、身心健康与安全,还要负责学生的实习指导,教师思想负担重,工作压力大。
2 化学工程与工艺专业生产实习改革建议及实施
在对生产实习现状调查分析的基础上,借鉴兄弟院校生产实习的做法和经验,结合河北科技大学为省化工行业培养人才并服务于区域化工的特点,对进一步改进实习提出如下建议。
2.1 多种实习方式结合
2.1.1 集中实习与分散实习相结合
经三年学习,有的学生已有就业意向,应鼓励学生结合自己就业方向及个人特长、兴趣爱好,由学生或教师协助选择实习单位,独立完成实习任务。比如,有的学生大三时已进实验室参与科研,协助老师帮企业解决技术难题,实习时安排学生到该企业了解生产现状,查找问题产生原因,变被动实习为主动实习,锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
2.1.2 重点实习与参观交流相结合
除安排学生到协议企业定岗实习外,还创造条件让学生到大型企业短时间参观学习,既开阔了视野,又为学生提供了与企业联系、沟通、交流的机会;参观时聘请企业管理或技术人员进行技术改造、新产品开发等成功案例的专题讲座,现身说法体现专业知识在企业的作用,激发学生的专业兴趣和树立干好本职工作的信心。
2.1.3 现场实习与仿真模拟相结合
购买仿真软件辅助实习教学,该软件以动态画面展现了多种运转设备的流体输送过程;以合成氨为例的典型化工生产工艺过程及模拟甲醇精馏工况的操作,涉及了较全面的专业内容,更有利于学生巩固己学知识。
2.2 建立稳固实习基地,解决联系企业难问题
为减轻联系实习企业难度,本着互利互惠的原则,与一些企业签订协议、建立了长期合作关系:企业为实习提供住宿、饮食等硬件,安排专人负责接待工作,明确班长负责流程介绍和现场答疑,将学生实习管理纳入职工考核内容,一改往日"敷衍了事"应付实习的现象,实习收效有了明显的提高;学院除组织骨干教师帮企业进行人员业务培训、提高职工技术素质外,还帮企业解决生产中的技术难题。
2.3 注重培养学生兴趣,提高综合素质
2.3.1 展现专业特色,激发学习兴趣
统计数字表明:化工企业中,化工专业的毕业生无论在生产、技改、新产品开发或企业管理方面都占有很高比例,起着重要作用。为提高学生对专业的认识,聘请师兄师姐到校介绍他们在企业干一行、爱一行、岗位成才的成长历程及参与企业工程改扩建、为企业解决技术难题、为行业做出贡献并创造效益的实例,向学生展示专业特色,激发学生学好专业知识、热爱本专业的热情。
2.3.2 解决技术难题,感受成功乐趣
学生深入工厂实习,参与教师与企业间的新产品研发或帮企业解决技术难题等。通过这一有目的的实习,使学生了解企业现状,找出问题所在,为企业解决技术难题出谋划策,使学生在发现问题和解决问题中得到锻炼,提高业务水平和技术素质,在为企业解决技术难题中切身体会成功乐趣,为毕业后干化工、爱化工奠定基础。
2.4 加强组织管理,保证实习质量
提前计划和落实生产实习教学内容,充分发挥教师指导作用。按照实纲要求,教师对学生进行下厂前的课堂教学指导,内容包括:反应原理、工艺流程、主要设备、过程控制、产品分析、安全技术等,使学生对该企业有所了解,做到有备而去;按照企业生产工艺编写实习指导书,供学生实习参阅;针对年轻教师对企业了解少、工程实践能力弱、对实习指导缺乏经验等不足之处,采取教师先一步到企业参观学习,提高专业教师的业务水平,以保证生产实习指导质量。严明实习纪律,加强实习过程管理。严明实习纪律、保证实习时间是达到实习目的、提高实习效果的前提。为使学生按时、正点到岗,实施了班前(班后)会点名、排队到岗(离岗)的军事化管理,保证了学生的在岗时间;另外,为使学生实习收益最大化,教育学生放下架子,不耻下问,在与工人的融洽相处中学到知识;实习中,随机抽查学生实习笔记及收集整理其他资料的内容,重点观察学生实习表现,及时发现并随时解决存在问题。通过加强实习过程管理,达到了较好的实习效果。
3 结束语
改革生产实习模式、提高实习效果是教学长期任务。充分认识生产实习重要性,根据目前形势下生产实习的特点,不断调整生产实习教学的内容和方法,完善生产实习制度,强化管理措施并认真落实,提高实习质量,培养具有一定化工生产技能、素质全面、适应社会需求的综合性化工技术人才。
参考文献:
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作者简介:
1.张佳兴(1993-),辽东学化学工程学院化学工程与工艺 B1201班学生。
教学资源建设是有中国特色卓越工程师教育培养计划实现的关键问题,也是长期以来中国卓越工程师教育培养计划实施的重点和难点问题。我国教学资源建设仍然存在总量不足、分布不均、共享困难、不能有效服务专业设置、课程建设、顶岗实习和学生就业等诸方面的不足。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确要求把加快教育信息化进程作为推动教育改革发展的保障措施。卓越计划结合自身规律开发数字化资源,加强以优质视频、教学素材、特色专题为主要内容的专业教学资源库建设,有利于推动卓越计划相关专业建设、课程改革和教学方法手段的不断创新,并直接关系到卓越计划培养出来的人才质量。同时,《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见(教高(2012)4号)》提出“通过多种方式整合校园资源,优化办学空间,提高办学效益,确保高校办学条件不低于国家基本标准。因此,建立开放灵活的教育资源共享平台、提高资源建设的规范性和利用效率、降低建设成本和促进优质教育资源的普及和共享已成为亟待解决的重要问题。
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。
4结论
生物化学工程基础课程结合现代分子生物学及传统生物技术,不仅有扎实的理论基础,而且结合典型产品的开发过程进行阐述,反映了现代生物技术的发展方向,体现了生物技术发展和应用的最新前沿。生物化学工程基础是随着生物科学的发展而不断更新的课程,需及时调研最新的发展方向及研究热点。该课程全面阐述了基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和生化工程等课程的基础内容,其主要囊括以下几个方面。工业微生物工程:介绍微生物的特点、分类、生理、育种及培养等方面的技术和方法;代谢工程:介绍微生物次生代谢产物的代谢调控机制和方法;基因工程:介绍生物遗传的基本知识及应用现代基因工程技术改变微生物遗传特性的方法,并且介绍蛋白类药物的研发和生产过程;细胞工程:介绍应用植物组织培养和动物细胞培养生产高附加产值的花卉、药物等;酶工程:介绍工业用酶和药用酶的性质、结构、固定化及开发等方面的技术;生物反应器:介绍生物反应器的工作原理、设计方法以及应用;全面介绍生物技术的最新进展、应用以及生物技术应用过程中需要化工知识的范例。生物化学工程基础课程是在无机化学、有机化学、分析化学、生物化学基础上进行学习的。本课程对于非生物类专业学生进行了系统的生物学技术及最新研究进展的介绍,让学生了解生物学的基本思想及技术,同时将现代生物技术的应用与化学工程技术进行交叉讲授,重点说明了化学工程技术在生物工程领域可能的应用范围,使学生掌握现代生物技术的基本工艺流程及发展前沿。目前,化学工程与技术专业的学生普遍存在生物学基础知识薄弱的问题,如何在较短的学时内,将生物工程的关键基础问题讲解清楚,并且将生物工程技术和化学工程有机的结合起来,让学生充分感受到交叉学科带来的机遇和挑战,这无疑对授课教师提出了更高的要求,需要教师不断总结现有的教学模式,不断地改进教学过程和教学方法。
二、化工专业生物化学工程基础教学中存在的问题
鉴于该课程属于学科交叉,在教材选择、实验配套、讲解内容难易程度把握等方面,均需要不断地探讨和摸索。目前,该课程教学过程中存在的重点和难点问题主要有:如何在现有教材的基础上丰富教学内容,利用多媒体等手段,及时地更新课程内容并介绍最新的发展动态;如何把握教学过程中深度与广度的平衡;如何在现有基础上提高学生的学习热情,使他们能够主动深入地探讨生物工程与化学工程学科交叉所带来的机会与挑战;如何能够将课程讲解内容与生产实际结合起来,让同学们切实体会到化学工程在生物产品生产过程中的应用;如何鼓励学生在假期或平时寻找一切机会去生物制品生产企业进行实践,从中体会化学工程技术在生物产品生产中的具体应用。
1.教材很难在深度和广度间平衡
目前,本课程所选教材为化工出版社的《生物化学工程基础》(工科专业适用,李再资主编,2006年版本),该教材在国内高校化学工程专业有较为广泛的应用,具有简单明了、讲解清楚的特点,适合于生物工程专业以外的其他专业使用。但是该教材也存在诸多不足之处,如教材内容仍然没有摆脱理科教学的模式和框架,生物工程原理的讲解深度不足,同时,教材对于化学工程与生物工程如何结合方面的内容也讲解得太少。为了做好生物化工导论的教学工作,必需结合化学工程专业学生的特点和研究应用实例,选择相关学科的教材作为补充,以便在授课过程中增加相应的内容,进而提高学生的理解和吸收程度。
2.实验环节缺乏
现在的课堂教学仍然以教师讲授为主,学生处于被动接受的状态。由于生物化工导论是理论与实践紧密结合的课程,而教学实验环节缺乏,学生往往很难理解生化反应及其应用过程。所以,需要进一步改变传统的课堂教学模式,可以采用讲授与讨论相结合、课堂内外相结合、理论与实际相联系等多种教学形式,利用先进的多媒体技术和网络技术,丰富和活跃教学过程,激发学生的学习热情,提高整体教学质量。同时,也可以通过讲解学生身边的研究实例,调动学生的积极性,并且配备一些实验讲解及生产实习来提升学生的兴趣和理解程度。
三、生物化学工程基础课程教学的几点体会
笔者从2001年开始一直从事生物化学工程基础的教学工作,课程面向对象主要为化学工程与工艺专业、过程控制专业及分子工程专业的学生,每年选修人数在200人以上。在授课过程中,注重以产品为例,说明化学工程技术在生物产品开发过程中的重要性,从而加强了学生对于化学工程知识应用于生物工程领域的信心。另外,注重将理论内容与本校化工学院及兄弟院系的科研内容进行融会贯通地讲授,大大提高了同学们对于该课程的理解和热爱,也促进了学生对于生物工程与化学工程有机结合的全新认识。在教学实践中,结合介绍天津市著名生物工程企业大量需要化学工程的实例,力求让同学们明白,生物工程的下游产业化的实质就是化学工程的应用。教学实践也使笔者体会到,要完成好该课程的教学任务,需要授课教师熟悉生物化学、生物工程、化工原理等教学内容,更需要授课教师不断总结教学经验,以便逐步提高教学质量。
1.建设教学团队,认真调研学习
授课教师需要组织强有力的课程建设小组,对国内外工科类生物化工导论课程进行调研,包括其他院校的教改情况、已有的化工类的生物化工导论教材、学生本人对课程内容及授课方式的期望、相关专业对该课程的反馈信息等诸多方面。授课教师还需要吸收先进的教学思想、技术与内容,借鉴国内外其他院校教学情况,结合专业设置的特点和实际,总结教学经验与效果。针对面向21世纪的教学和培养要求,要认真总结化工类本科生生物化学工程基础课程的教学内容、教学计划及教学方式及教学中的注意事项,要通过对其他优秀或重点课程的学习观摩或邀请教学经验丰富的老教授亲临课堂指导等多种途径,进行教育素质训练,以提高教师的授课水平。
2.提供并选好主讲教材和高水平的辅助教材
针对现有的试用教材,及时引入前沿科学和技术的最新成果,筛选、引进配套的辅助教材(包括国外教材),编写与之相配的教学大纲。李再资老师主编的生物化学工程基础教材知识点全面,重点内容详尽。除此之外,我们还注重推荐国内知名的生物化学、生物工程、工业微生物学等相关教程以及国外英文原版教材作为课外辅助教材,建议学生每人手里都有一本英文原版教材。另外,在每次授课结束时,都提前告之下次课程内容的基本点和重点,要求学生提前做好预习或难点标注,注重发挥学生自身学习的主动性和积极性,使他们永葆学习的热情和动力。实践表明,学生通过使用英文教材独立预习课程,他们的专业英语水平也会得到快速提高,为今后使用英语完成相关工作任务打下良好的基础。
3.探索新的授课模式和教学手段
多媒体教学可以让学生通过图和动画直观地理解生物过程和反应机理,也可以直观地学习生物工程科学研究和生产的各个环节。为此,要完善多媒体系统,适时增加课堂教学信息量。同时,可以采用启发式、讨论式、研究式等教学方法,将课堂讲授与课外辅导相结合,培养学生的创新与自学能力。如果能够将课程讲解内容与生产实际结合,将课堂讲授内容与具体的实验相结合,加强与学生交流,深入探讨生物工程与化学工程学科交叉所带来的机会与挑战,必将会进一步激发学生学习的积极性,提高教学质量。
4.课堂讲授内容与前沿性专业知识紧密结合
在大学课堂里,让学生随时了解相关学科的前沿进展是一个重要的授课内容。因此,在每节课学习重点知识的过程中,需要用最新发表的相关研究进展信息丰富课堂内容,使学生了解学科前沿和发展方向。比如,在介绍酶的开发过程时,可介绍量子力学、分子动力学和计算机工具在研究酶的反应过程和机理中的应用,并且把研究中的困难展示给大家,激发学生探究和追寻科学发展的欲望,吸引他们投入到生命科学的研究和生物技术的开发中去。同时,也可以介绍酶的生产过程中所面临的问题和挑战,鼓励学生用化工知识尝试解决生产中的问题。
5.鼓励课堂教学和生产实践结合
生物化学工程基础偏向实际应用,课堂讲授内容需要与具体的生产实践相结合,因此,要让同学们切实体会到化学工程的知识在生物制品生产过程中的应用。另外,要积极联系生物工程方面的生产企业,组织同学们进行参观,结合课堂教学内容,让同学们充分体会到化学工程技术与生物工程技术学科交叉的意义和重要性,鼓励感兴趣的同学去相关的生物工程企业进行短期实习,了解生物工程产品的生产原理、生产流程和注意事项,体会化学工程技术在生物产品开发和生产过程中的重要地位。
6.培养学生良好的学习方法
关键词:化工专业;卓越工程师;实践教学;产学研
作者简介:胡萍(1962-),女,上海人,武汉理工大学化学工程学院,教授;谭淼淼(1989-),女,湖北宜昌人,武汉理工大学化学工程学院硕士研究生。(湖北 武汉 430070)
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)20-0096-02
创新型人才的培养是我国教育改革的核心问题。“卓越工程师教育培养计划”已成为我国高等工程教育改革和创新的突破口。
在美国、英国、加拿大等国家,工科大学毕业生在进入企业前都会进行必要的工程师岗位培训,德国应用科学大学的学生在入学前也需要具备相应的实践经验,其主要原因在于应用科学主要是基于科学实践的。[1]
然而,国内的工程教育仍存在着人才培养模式单一、缺少工程教育环节和实践教学薄弱等问题,大多数学生更愿意从事政策、理论研究而非工程领域的工作等。[2]武汉理工大学化学工程学院在此形势下推出的“卓越工程师产学研合作培养计划”,以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,尽量避免驱动机制不完善、约束机制不健全、调控机制不灵活等问题,[3]对于培养学生“严谨、求实、勤奋、创新”的科学作风,以及他们的团队精神、协调能力和适应环境的能力、实践创新能力有着深远意义。
一、“产学研合作”实践教学的基础
从新制度经济学的角度看,产学研合作实质上是一种交易活动,[4]但它以知识流动为特征。其内在机制是通过多种形式的交易实现大学和企业拥有的异质性知识系统的高效耦合。[5]只有当企业为学生所提供的不仅是参观的基地与基础实习的基地,企业与学校向更深层次的合作发展,且校企双方都具备优良的培养条件时才能保证产学合作的有效性。在此次“卓越工程师培养”计划中,武汉理工大学和相关合作企业具备以下培养基础:
1.良好的学企合作关系
目前“产学研合作(IUC)”的目的是缩小工业生产与学术研究中的差距,[6]因此良好的合作关系是决定差距能否缩小的关键性因素。研究表明,早期合作关系中的信任减少了“产学研合作”中的障碍。[7]化学工程与工艺专业充分利用行业与毕业生的资源优势,与汽车、交通、建筑材料、化工行业建立了长期的产学研合作关系。目前已经在相关企业建立了11个稳定的专业实习基地,2个研究开发基地,包括湖北兴发化工集团股份有限公司、中山大桥化工企业集团有限责任公司、武汉市橡胶工业总公司等15个大中型企业,这些企业为化学工程与工艺专业学生提供了良好的实习条件。
2.良好的校内学习环境
“产学研合作”为知识转化提供了重要渠道,并有力的推动了思维的创新。[8]如果大学已经做好了充足的准备,那么寻求创新的公司就会考虑在急需研究与发展(R&D)的项目中与之合作,否则,他们也会去寻求其他的合作者。[9]为了“卓越工程师培养计划”的实施,学校加大了化工学院在师资和实验设备上的投入。
在聘用教师时,优先评聘具有企业实践经历并且在工程项目设计、发明专利、产学研合作和技术服务等方面有贡献的教师,同时聘用企业工程师以企业教学顾问和企业兼职教师的形式参与教学,确保在4年内每届学生有6门专业课是由具备5年以上企业工程经历的教师主讲,同时学院定期选派专业课教师到相关企业培训,并鼓励专业课教师与企业合作,以此提高教师的实践教学水平,学校每年也加大了对青年教师校级研究经费的投入,使年轻教师尽快成长起来。目前,学院已基本形成了一支学缘结构、年龄结构、职称结构、学历学位结构合理的学术思想活跃的师资队伍。同时,武汉理工大学化学工程学院加大投资力度,改善专业实验和实践教学环境,有效提升专业实验教学手段。在教学中,学生通过教师指导和互动交流,在动手能力、创新思维、扩大视野等方面取得了较好效果,每年参与大学生创新训练计划、开放性实验的学生比例逐年加大,现已达到40%。
3.完善的实验教学体系
武汉理工大学化学工程学院重视实验室管理和实验教学,制订有《校级实验教学示范中心建设立项申请书》和《化学工程系化学工程与工艺专业实验室建设规划》等,按基础训练—综合设计—研究创新三个层次组织实验教学;实验独立设课比例大于90%,初步建立了开放式实验教学质量保障体系、评估制度和实验教学体系;以公共化工基础类实验课程的建设为突破口,初步构建了服务多学科、多专业的化工原理预约开放实验教学平台。
武汉理工大学化学工程学院面向全院二年级以上本科生开设了17门实验课,将实验教学分为三个层次,分别为:化工原理实验和化工原理仿真实验;涉及化学反应工程、化工热力学及分离工程的化工基础实验Ⅱ及化工基础实验Ⅱ仿真实验;涉及化工仪表自动化、化工机械基础及化工专业实验的专业综合实验、化工过程仿真实验及药物合成仿真实验和自主综合技能训练、大学生创新训练计划项目、大学生开放实验项目和教师科研课题(包括基础理论研究、应用基础研究和工程技术研究等)。实验项目设置合理、内容充实、时间到位,综合性、设计性实验课程总数的开设比例达到了100%,为学生提供了良好的实验条件。
二、“产学研合作”实践教学计划的推进
1.“产学研合作”实践教学中企业对学生工程能力的培养
大学推动了基础理论的研究,但它们并不能为企业提供既有的生产技术。在“产学研合作”中,我们所看重的不仅仅是理论知识,而是更注重其在工业上的应用。在“产学研合作”培养模式中,校外实践是培养学生实践能力更为重要的一个环节。
校外实践主要包含工程设计训练、生产实习、岗位实习和毕业设计四个方面。其中,在毕业设计阶段实施“双导师制”,学生直接使用企业实际生产课题或校内导师的项目,学校导师为学生选课、研究性学习提供理论指导,企业导师为学生实践和设计提供了技术指导或现场咨询。如果学生毕业后进入实习企业工作,毕业设计(论文)可以作为学生岗前培训内容。
在校外实践环节中,学生参与产品开发的各个程序,了解从实验室研究阶段、中间实验阶段到工业化阶段生产的各个步骤,在此过程中通过大量的训练,学习如何科学地组织实验,以求能用最少的人力和物力、花费最少的时间,取得尽可能多的结果。
2.“产学研合作”实践教学中学校对学生的培养
(1)本科阶段培养模式。本科阶段按照“3+1”模式进行培养,即3年在校学习,累计1年与企业联合培养。3年学校学习的主要任务是着重进行工科基础教育,1年企业培养的主要任务是进行与实际工程相结合的工程实践,通过直接参与企业的实际生产及工程项目研究学习企业的先进技术、先进设备和先进企业文化,增强大学毕业生对企业的适应能力。
学生完成培养方案规定的各教学环节的学习,修满规定学分,答辩合格,授予工学学士学位。达到见习(初级)化工工程师技术能力要求,获得见习(初级)化工工程师技术资格。
50%的本科毕业生通过保送直接攻读工程硕士。卓越工程师计划实施的全过程实行导师负责制。在企业学习阶段实行“双导师”制,部分工程实践性较强的课程放在企业进行教学,从而确保学生理论知识与实践能力的培养,使学生尽早适应企业环境。
(2)学校对学生实践能力的培养。据调查,实践性较强的专业——经济、企业管理、自然科学、工程和药学较之数学与物理对于知识技术的转移有更高的要求。[10]武汉理工大学化学工程学院为了在学生实践能力的培养中起到引导作用,以化工基础类实验为突破口,进行了一系列的实验教学改革,完善了集化工基础实验—上机实践—化工基础延伸实验—专业实验—研究创新型实验于一体的“大化工”实验教学体系。
主要举措包括:新增化工专业(化学工程方向)实验课,新增二元气液平衡数据测定实验、反应精馏实验、气液鼓泡塔气相特性测定实验、液液传质系数的测定和中空纤维超滤膜分离等实验项目;开发有网络学习的化工原理仿真软件;部分教师将科研课题和科研成果转化为设计性、综合性和研究创新型实验项目,如新编《化工原理综合性、设计性实验》中非均相催化合成氨基甲酸甲酯实验、水滑石的制备及其吸附性能、三颗针中小檗碱的提取与精制和甲醇生产过程模拟分析与集成四个实验项目;完善了“化工原理实验”精品课程和“化学反应工程”精品课程申报网站;建成了“化工原理实验”课程网站。
这些改革旨在提高学生的综合实验技能,为“卓越工程师”计划的推进提供更有效的保障。
3.鼓励学生积极参与研究项目
本着“厚基础、重特色、突出工程实践”的原则,学院积极鼓励本科生参与教师教学和科研工作,以提高他们的研究能力及对本专业的兴趣,自主进行研究。为了达到此目的,武汉理工大学化学工程学院在进行新生教育及讲授专业导论课程时,由各专业负责人向广大学生宣传卓越工程师培养计划,鼓励新生按照卓越工程师培养计划的要求,在进校后尽早选择导师,在与导师协商后便进入实验室参与导师的研究项目,进行基本的研究能力的培养,并大力提倡和鼓励学生参与实验中心的设备自制活动,如制作膜分离和离子交换树脂设备等。这一举措使广大新生在进入大学后能及时调整自己的学习方式,把握学习主动性,锻炼创新思维和实践能力,尽早了解并具备一定的工程应用能力。
在学生进入实验室后,要求他们参与从查资料—写大学生创新项目申请书—查资料—定技术方案—方案实施(包括原料、配方、工艺、性能及原理的研究)—工艺、配方优化—撰写论文—总结到发表研究论文的整个过程;而在企业的培训中,学生又了解了开发产品时从选择研究课题—课题的可行性分析和论证—实验研究—中间试验到性能、质量检测和鉴定的各项操作,这就使得学生在学习过程中既能加深对知识的理解、扩大知识面、培养动手动脑能力及团结协作精神,又可以对实验室研究、工业化生产的技术、管理有一个全面的了解及训练。
三、结语
“卓越工程师”计划旨在探索出有效培养“化工卓越工程师”的实践教学体系;建立一个面向全院化工学生的现代化实践教学公共支撑平台;建立一整套有效的关于实践教学的管理制度和相应的质量管理与评价规范;创立高校与企业联合培养人才的新机制;建立一支工程实践能力强的师资队伍;强化工程能力与创新能力的人才培养模式;完善实习基地与产学研基地并重的校外实践教学平台;建立一套健全的学生及教师考核方式。其成功与否,关键看高校培养出的学生是否能够成长为被企业认可的卓越工程师以及前期的合作能否为后期的发展起到推动作用。国内在这一方面需要进行深入探索。
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proximity to industrial districts on university–industry collaboration[J].China Economic Review,2012,(23):1-12.
[关键词]产业升级 人才培养模式 化工类高职
[作者简介]潘勇(1976- ),男,安徽安庆人,南京化工职业技术学院化学工程系,讲师,在读博士,研究方向为含能材料的结构与性能、高职教育;许宁(1961- ),男,江苏南京人,南京化工职业技术学院化学工程系主任,教授,研究方向为化工产品开发、高职教育。(江苏 南京 210048)
[基金项目]本文系江苏省高校哲学社会科学研究基金项目“江苏产业结构升级下化工类高职人才培养模式的创新研究”的阶段性研究成果。(项目编号:2010SJB880017)
[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2014)02-0110-02
2009年,江苏省出台了《优先发展产业――重点产业链认定目录》,强调优化产业布局,优先发展重点产业链,加快淘汰落后产能。此次产业调整对象中涉及化工类的有石化产业、新能源产业和纺织工业等,随着一些化工类重点产业链的技术升级和高新技术项目的投产,区域经济对化工类高职人才的需求在类型、数量和能力层次方面有较大调整。为此,我们对化工类高职人才培养模式进行系统研究,构建适应产业结构升级的“大专业、多方向、分层次”人才培养模式。
一、“大专业、多方向、分层次”的人才培养模式的构建
1.化工类高职人才培养目标的重新定位。通过对区域经济中化工类高职人才的需求类型和能力层次调查以及往届毕业生的跟踪调查,我们发现,产业结构升级后,化工企业生产一线的技术人员、高级技工相当缺乏,尤其是高级技师和技师更是严重缺乏。当前化工类高职的人才培养目标是培养面向化工生产一线操作的高技能人才,对应的职业资格等级是化工操作中级工,已经不能满足化工企业的实际需求。同时,产业结构升级后,大中型化工企业生产的产品种类增多,许多企业是同时生产无机类、有机类和精细类产品,即使生产同一种产品也会涉及多种专业方向,这使得化工企业的一线操作工需具备跨岗位甚至跨职业的工作能力,专业基础知识扎实、专业能力较强的毕业生更适合企业需求。因此,化工类高职人才培养目标为:面向现代化工企业生产操作一线,专业基础较宽、技术应用能力较强,具有良好跨岗位工作能力、高素质、技术技能型的专门人才。
2.“大专业、多方向、分层次”的人才培养模式的整体构建。“大专业”是指对现有人才培养体系中“专业”进行重新定位,以现行的《普通高等学校高职高专教育指导性专业目录(试行)》(2004版)中所设的“专业类”为专业,将原有能力要求和课程设置相近的专业合并,构成一个宽基础、专业涵盖面广、就业适应性强的大专业。“多方向”指在大专业基础的共同学习之上,根据区域经济的产业结构和重点产业链的发展状况,在化工技术专业下开设多个职业方向,供学生选择学习。学生在入学的第四学期,根据行业的发展动态及各类职业人才当前行业经济的需求信息,结合自身的情况选择合适的职业方向进行学习,“分层次”是职业资格证书或技能证书等级因人而异,根据学生的实际水平或岗位要求选择不同的等级申请考核,培养适应不同层次需求的化工技术类人才。
二、“大专业、多方向、分层次”的人才培养模式的内涵
1.整合专业资源,构建大专业。南京化工职业技术学院(以下简称我校)现有的专业设置中,属于化工技术类专业的有应用化工生产技术、精细化学品生产技术、有机化工生产技术和高聚物生产技术四个专业。这四个专业同属于传统的“化学工程与工艺”专业范畴,其能力要求和课程体系基本相同,不仅有相同的专业基础课程和专业核心课程,而且实践环节非常接近。因此,可以把这四个专业合并起来统称化工技术专业,按照此大专业进行招生、培养和管理,打造大专业平台。并根据大专业的要求,对原来各专业课程体系的有关课程进行整合,构建公共基础课模块、专业基础课模块和专业核心课模块。
2.依据区域经济的产业结构,打造多个职业方向。按照专业结构与产业结构协调发展的原则和区域经济对化工类人才的需求,结合我校现有的专业资源,对原来开设的四个化工类专业进行资源整合,重点打造四个职业方向:精细化学品生产方向、有机化工生产方向、石油化工生产方向和新材料化工生产方向。每个职业方向分别面向相关重点产业链进行人才培养和专业建设(见111页表)。
3.产学结合,构建“平台+模块”的课程体系。“平台+模块”的课程体系由大专业平台和职业平台组成,其中大专业平台由公共基础模块、专业基础模块和专业核心模块组成,大专业平台后接多个职业平台,每个职业平台由职业技术模块和拓展模块组成,这些课程集合了化工技术类相关职业所必需的通用知识、理论和技能,侧重于学生的综合职业能力和专业素质的培养。
公共基础模块包含以思想道德修养、科学人文素养和自然科学基本素质为培养目标而开设的基础课程,如“高等数学”“大学英语”和“思想政治理论”等。专业基础模块包含从事化工技术类专业相关工作而必备的基础课程,如“基础化学”“化工设备技术”“化工自动化和仪表”“化工基本生产技术”等,该模块重在培养从事化工企业一线生产岗位所需要的基本能力。专业核心模块由“化工单元操作技术”和“反应器操作技术”组成,这两门专业核心课程基于职业群的共同能力要求进行开发,包含化工技术专业必需的核心知识和专业理论,该模块重在培养从事化工生产岗位所必需的专项能力。
职业技术模块关注产业结构升级后相关产业链的技术内容,通过与企业深度合作,将技术发展的相关内容及时引入专业教学中,并结合不同的职业标准,将职业资格取证与常规教学有机对接,开发各个职业所对应的工作过程系统化课程,源于岗位而高于岗位,该模块重在培养从事化工生产中某职业方向所必需的综合应用能力。每个职业方向一般包含3~4门职业技术课程,例如精细化学品生产方向的职业技术课程包括“精细有机合成技术”“催化剂与助剂生产技术”“日用品生产技术”。拓展模块关注产业链关键技术的应用,提升学生的职业技术水平和综合职业能力,增强人才培养的针对性和实效性,供学生根据知识能力需求和个人兴趣选修,也体现了高职教育人才培养的多样性和层次性。例如精细化学品生产方向的拓展模块由“原子经济反应工艺技术”“新型单元反应技术”“高效精馏技术”组成,主要关注精细化学品产业链中所重点推广的关键技术。
4.兼顾就业导向和个性化发展,建立分流机制。经过第一阶段的大专业平台学习之后,学生开始分流,进入各个职业方向学习。我校通过校企合作、行业交流、重点企业走访、劳动市场调研等渠道及时了解重点企业的年度用人需求,研究区域经济中各产业的人才需求趋势和就业信息,前瞻性地判断和预测各个职业方向的人才需求类型和数量。在此基础上,学生根据自身条件和就业意向选择职业方向,对于就业前景好和薪酬较高的热门职业方向,学校根据学生的前三学期的整体表现,如课程成绩、操行分、课外表现等进行量化排序,综合表现较好的同学优先选择。
三、新人才培养模式的预期效果
1.专业设置得以动态调整。由于高职教育的人才培养周期一般为3年,存在一个滞后期,因此学校对专业结构的调整总是比产业结构调整“慢一拍”。而按照“大专业、多方向、分层次”的人才培养模式,学生从第4学期开始才真正选择自己的专业方向,与企业的招聘时间相差只有半年,学校可以根据行业的人才需求的类型、层次和数量及时调整所开设的专业方向及相应规模,使得人才培养模式的专业结构与劳动力需求结构协调发展。同时,新培养模式能推动校企深度合作,培养过程与产业紧密结合,为开发产学结合课程、开展“订单式”培养打下良好基础。
2.对产业结构升级具有良好的适应性。专业基础的拓宽和技术应用能力的培养,能使学生具有适应多方面就业、工作变动和进一步深造的能力,能更好地适应技术更新加快、行业调整加快的经济形势,也为个人的终身学习打下良好基础。
3.大专业设置兼具稳定性和灵活性。大专业有利于学校专业建设的相对稳定,即可以不变动专业,只需根据区域经济的人才需求变化灵活调整或开设职业方向,避免过多地调整专业结构和专业方向造成的资源浪费。同时,大专业的设置,可促进师资配备、课程体系和教学资源的优化重整,提高人才培养的资源利用效率。
4.有利于提高人才培养的质量和教学质量。分流机制会对学生的学习产生很好的激励作用,有利于学生打下扎实的专业基础。同时,学生在选择职业方向时,必然会比较各个职业方向的专业水平和师资水平,这对专业建设和教师的素质发展起到良好的推动作用。
5.关注了人的个性化发展和全面发展。学生可以主动选择适合个人发展的专业方向或职业类型,可以选择适合自身需求的课程,为培养创新型人才提供有力保证,体现了以人为本的现代职业教育理念。
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过程装备与控制工程专业在国民经济和社会发展中起着极其重要作用。首先,化工、石油化工、能源、动力是国家的支柱产业,这些行业的发展以工艺过程为先导,以先进的装备和控制技术为保障,而过程装备与控制工程正是这些产业的支柱。我国过程装备与控制工程专业的前身是化工机械专业,成立于二十世纪五十年代初期,基本上参照原苏联的模式。1951年大连工学院首先成立“化学生产机器与设备”专业,1952年天津大学、浙江大学、华东化工学院等先后成立“化学生产机器与设备”专业,简称为“化机”专业。在此后的几十年里,该专业在国民经济中发挥了无可替代的作用,尤其在化工、石油化工、轻工、制药等行业作用尤为明显。该专业主要特点是“化工”和“机械”的交叉与复合。既可以处理化工类的问题,又可以处理机械类的问题,还可以解决化工和机械的综合问题,而后一类问题在过程工业中非常普遍,实现了化工与机械的复合,曾被誉为“万金油”专业。这正是“化机”专业生存以及“化机”专业人才一直受到社会青睐的根本原因。近几年“化机”专业数量迅速扩大,目前我国已有140余所高校设置了该专业。然而,进入20世纪90年代,社会对“化机”专业人才的要求发生了改变。主要是由于过程装备越来越趋向大型化、精细化和自动化,流程参数(如压力、温度、流量等)与过程的进行必须实施精确的自动控制,将“过程”、“装备”与“控制”三个相关学科紧密有机地结合在一起,实现“化-机-电一体化”,这是“化机”专业改革的必然[1]。根据教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》,辽宁工业大学将“化工设备与机械”本科专业正式更名为“过程装备与控制工程”专业。本专业不是一个独立的学科,实际上是将机械工业和控制工程经发展和改造,使之能服务于过程工业。因此,过程装备与控制工程是一个融“过程”、“机械”和“控制”为一体,将“化工”、“机械”和“信息”学科紧密结合而形成的“化—机—电”一体化的多科型、交叉型专业[2]。
二、专业建设的指导思想
过程装备与控制工程专业建设的基本思路是“以过程装备设计为主体,以过程原理与装备控制技术应用为其两翼(简称‘一体两翼’)”的复合型专业[3],培养以工程师为主的应用型人才。专业发展方向:了解工艺过程,熟悉机械基础,突出过程装备及控制。研究内容包括:过程装备设计与制造、高效节能装备的开发、成套装置的开发与设计、成套工程、设备结构及强度理论、过程安全理论技术与装备、流程参数控制理论与技术、粉体理论与技术等。主要服务对象定位能在化工、石油化工、能源、轻工、制药、制冷、动力、环保、生化、食品、机械和劳动安全等行业从事过程装备与控制的设计、研究、运营、技术开发与及管理工作。三、专业建设的主要措施
(一)专业培养目标的定位
参照过程装备与控制工程专业教学指导委员会制订的总体框架,专业的培养目标重新定位为:培养具备化学工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识;能在化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面工作的高级工程技术人才。本专业学生主要学习化学工程、机械工程及控制工程等方面的基础理论,掌握过程装备设计的基本概念、基本理论及基本方法,具备工程师的基本素质,能够运用基本理论研制、开发、制造及生产组织管理等[4]。教学计划体现了“一体两翼”的专业总体构架,实现了化学工程、机械工程和控制工程多学科交叉。
(二)建设高素质专业师资队伍
建立一支高素质、结构合理的师资队伍,是专业建设的关键。目前,该专业已形成一支学历层次高(博士占25%,硕士占75%)、年龄结构和职称结构比较合理(45岁以下占65%、高级职称占75%)、专业素质水平较高的教师队伍[1]。为弥补原“化机”专业教师过程控制方面理论知识的欠缺,我们引进二位博士来做过程控制带头人。
(三)更新教学方法及手段
在教学方法上,采用互动式、启发式教学,讲课突出重点[1]。对容易理解掌握的内容要求学生以自学为主,教师只起督促、答疑质疑和考核作用,让学生自学和教师讲授、指导、解难答疑相结合。促进了学生学习的积极性,使学生获取知识的能力大大增强。在教学手段上,利用先进教学技术,采用多媒体(CAI)和教学模具教学。如过程装备制造、过程设备设计、过程机械和化工原理等课程,使用三维课件加图片资料讲解,增加动态演示效果,看到了只能下厂实习才能看到的设备结构、工作过程,形象生动真实。加深了学生对制造过程、设备结构和工作原理的理解,提高了教学效果。解决了黑板甚至挂图也难以表达的问题。激发了学生学习的兴趣。
(四)调整和优化课程体系
根据辽宁工业大学的实际情况,以培养目标为指导、以知识结构为框架、以培养规格为尺度,进行理论教学与实践教学内容的合理配置。在教育思想上由传授知识转变为能力培养;在课程内容上按照“加强基础、砍掉重复”的原则进行重组,并充分注意各课程的分工、衔接、协调与补充[2]。在教学计划和课程体系方面,以过程装备为主体,以化工过程和过程控制为两翼,具体地说:过程的主体是化工装置,包括化工单元设备及设备成套技术,且必须以工艺技术(化工过程)和过程控制为补充,从而使之成为培养工程型人才的摇篮。贯彻厚基础、宽专业、强能力、高素质的基本原则[2]。结合辽宁工业大学的实际情况,过程装备与控制工程专业课程体系如下:
1.精炼化工方面课程、加重机械方面课程、强化控制方面课程。由于过程装备与控制专业是复合专业,即化机电的集成,它不可能将三个专业方向的课程全部照搬,故根据我校情况,在教学计划中只设置了工业化学及化工原理两门化工方向的课程,将普通化学砍掉;又因为过程装备与控制工程专业是以机械为主体,故在课程设置上格外突出机械方向的课程。如:按传统设置了机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、互换性与技术测量、工程材料、过程设备设计和过程机械等;在此基础上添加了过程工业必需的基础课程,我们设置了粉体力学、工程热力学、工程流体力学等课程。此外,为加强过程装备的自动控制,实现机电一体化,我们认为最核心部分是控制原理和控制方法的应用。为此,设置了电子技术基础、机械控制工程基础、PLC技术基础和过程装备控制技术应用等课程,从根本上实现了化机电的复合。
2.加强专业实验,强调工程实践,注重动手能力培养。实验教学是本科教学的重要组成部分,它与理论教学同样重要,对提高学生的综合素质,培养创新精神与实践能力具有重要作用。“过控”专业实验室主要承担“过控”的专业实验,过去大多是化工机械方向的实验,与“过控”专业要求很不相适应。为此对专业实验进行了全面整合,按照过程装备与控制工程专业人才培养目标的要求,坚持“厚基础,重实践”的人才培养思想,补充了过程装备控制项目的实验。实验类型由单一的验证性实验,增加了综合性实验和设计性实验。例如:新增了过程装备与控制多功能综合实验,多容液位控制系统综合实验等。搭建实践教学,科研平台。实验数据采集、测量、控制与数据处理系统大部分实现计算机控制,提高了学生的实践和创新能力。同时,将实验仿真和实际实验结合起来,提高学生学习兴趣、增加学生参与性、扩大学生知识面。目前可为本科生开设20余个实验,供学生自由选择。为学生实践能力、科研能力和综合素质能力的培养提供了实验教学基地,并对教师的科研工作提供了一定的实验支持,同时还可为社会承担科研与开发任务。
3.充实和丰富实习环节内容,实现实习模式的多样性。实习是工科学生完成工程师基本训练极其重要的实践性环节,也是目前高校整个教学过程中的薄弱环节[6]。其内容与实施方式安排的好坏直接影响学生素质与知识面。经多年教学经验,我们感到培养一支具有丰富实践经验的实习指导教师队伍是确保实习质量的关键。因此应该加强专业教师到校外实训的建设,聘任在生产一线工作的具有高级专业技术职称的专业人员来参与实习指导,从而提高实习指导教师的整体实践水平[6]。其次,还要强化实习基地的建设。实习基地包括校内实习基地和校外实习基地。校外实习使学生开阔眼界、增长见识,学到校内无法学到的先进生产技术与科学管理经验。建立校外实习基地必须是互惠互利,这就要求我们必须与企业建立良好的合作关系,为企业无偿或有偿地提供一些技术咨询和科研服务,从而使企业愿意与我们合作,为学生实习奠定基础[6]。即使这样,也不可能一遇到问题就到企业去实践,对于一些简单的或特别复杂的问题,可将过去去校外实习的单一模式改为在校内实习模式。通过仿真软件的训练,提高学生工程意识和动手能力,既经济、方便,又能达到实习目的。校内实习基于计算机、网络、多媒体课件和仿真软件,由人工建造的模拟工厂操作与控制或工业过程设备为工具,用实时运行的动态数字模型代替真实工厂的仿真实习,缓解由于实习经费紧张,造成实践教学质量滑坡的压力,并可以学到校外实习难以学到的知识;在仿真实习中,学生的主动性得到充分发挥,对化工过程,设备性能及控制参数有了更深理解。这种校内校外相结合的实习模式既缓解了实习压力,又丰富了实习内容,受到了学生的欢迎。
4.改革毕业设计(论文)的模式,从单体化工设备为主转向成套装置设计。毕业设计(论文)是学生在校期间的最后一个实践性教学环节,是培养学生综合运用所学知识解决工程技术问题,是完成工程师素质基本训练的一个关键性教学实践活动。根据企业的要求,修订了毕业设计(论文)大纲和毕业设计(论文)指导书,指导教师依据培养目标从工程实际或纵(横)向科研课题选好题目(不设虚拟题目)后,采用双向选择方式。毕业设计(论文)内容以工程设计为主线,计算机为结合点,把机械、化工及控制技术三个学科的知识交叉、渗透、集成,考察和训练学生的综合能力,有利于培养学生对过程装备系统性和大工程概念的理解,改变了原来传统的单体化工设备设计模式[2]。学生在确定自己毕业设计(论文)题目后,采用计算机软件(AUTOCAD、CAXA和Word)绘制工程图样并输入和输出毕业设计(论文)说明书,从中得到了真刀实枪的训练。掌握科学研究的方法和提高处理工程实际问题的能力,使学生从过去单一的独立设计模式转变为部分独立项目与部分协作项目设计模式,培养了学生协同工作能力。扩大了学生的知识面,提高了学生毕业后的就业机会。
5.加强能力培养,以体验为手段,学研互动,让学生在参与中提高创新能力。教学计划有2个创新学分,其目的是帮助学生树立崇尚科学的思想,培养学生创新能力。具体的做法由科研能力较强的教师把自己的科研成果、科研工作体会、工程实践经验传授给学生,把工程案例带进课堂。这些知识的传授必然能够启发学生思维[5]。然后学生自己申报创新实验的题目或参与老师的科研项目,以实验室(实验装置或过程设备拆装)或工厂为平台,以教学模型或实物为道具,让他们在动眼、动脑、动手过程中认识基本结构,了解基本原理、让技术还原[5],从而激发学习兴趣和主动性,获得创新意识和创新能力,从中受到初步的科研训练。最后,学生将成果以专利、发表科技论文、参与教师科研项目和创新实验报告的形式申报,经评审合格获取1~2创新学分。
精细化学品是指那些具有特定的应用功能,技术密集,商品性强,产品附加值较高的化工产品。主要包括医药、染料、农药、涂料、表面活性剂、催化剂,助剂和化学试剂等传统的化工部门,也包括食品添加剂、饲料添加剂、油田化学品、电子工业用化学品、皮革化学品、功能高分子材料和生命科学用材料等近20年来逐渐发展起来的新领域。
中国是个人口大国,十多亿人的生存与生存质量与精细化工息息相关[1]。近年来,精细化工的发展提高了国家的化学工业的整体经济效益,增强了国家的经济实力。当今,精细化工已成为世界化学工业发展的战略重点之一,也是化学工业激烈竞争的焦点之一。因此,精细化学品化学成为了化学工程与工艺专业不可缺少的一门专业课。
传统教学方法,仅仅采用“一人授课——多人听讲——期末考试”的单一形式,教学方法较为单一、古板,授课效果也受到限制。于是,针对传统的授课方法,并根据全国工程教育专业认证体系,在本专业调整的新培养方案基础上,对精细化学品化学教学内容和课程体系进行了改革。
1 优化教学内容
在确定教材时考虑了“精细化工”的学科特点,它不同于基础学科已经具有完善的理论体系,精细化工领域的发展很快,产品更新迅猛,先进工艺改进速度快,用一本教材很难详细论述,同时教材的更新速度无法适应其发展变化,因此在教学过程中采用自编讲义的方式解决了这一难题,它有利于教师在讲课中不断更新教学内容,补充本学科的最新发展前沿知识,也有利于教师将科研心得贯穿于教学,启迪学生的思维。主要参考教材内容主要包括染料、荧光增白剂、有机颜料、表面活性剂、涂料、香料、化妆品、农药,染料、荧光增白剂、有机颜料及农药方面的内容。
由于课程内容多但课时却有限(仅32学时),因此,在教学上应着重阐明具有原理性、方法性、规律性、创新性、代表性和前沿性的内容,略去不必要的生产工艺技术细节,注重培养能力,这样才能使学生在未来学习和工作中触类旁通,以不变应万变,为未来发展构筑宽厚的专业基础,获得广阔视野。
2 采用多媒体教学
精细化学品涉及的领域广,传统教学法“粉笔+黑板”费时费力,事倍功半,还吸引不了学生的眼球和兴趣。与传统的教学手段相比,多媒体教学优势在于能够实现“动态的问题形象化”、“微观的问题宏观化”、“抽象的问题具体化”、“表达的方式多元化”。依据教学内容,充分利用网上资源,引入最新动态和相关图片,部分工艺流程利用Flash进行效果渲染[2]。
3 实行开放授课
由于精细化学品这门课程内容较多,涉猎领域广,单独一位老师难于样样精通,因此,在教学中,我们除了主讲教师外,还邀请别的教师来客串讲课。这样可发挥各位老师的研究专长,结合介绍最新的科技成果及动向,提高课程质量,使学生能接触到最新最前沿的专业知识;同时,又提前接触各位老师的课题,为毕业设计(论文)及今后的工作打下良好的基础。
4 分小组分课题进行调研,并作报告
精细化学品种类繁多,发展迅速,更新频繁,为使学生真正达到学以致用的目的,掌握精细化工的前沿领域和发展方向,培养学生独立寻找问题、确定问题、解决问题、评价问题的综合能力,采取让学生分组讨论并作调研报告的方法[3]。每个单元都留有2个学时,让学生自己讲。讲解内容由教师指定或学生自己选择相关的感兴趣的知识。要求学生自己利用课下时间,分小组搜集材料,并形成书面材料。在课堂上报告后,其它同学和老师可以自由提问,并进行讨论。这样可提高学生获取知识的能力,也锻炼了即将就业的学生如何准备专业知识及如何展现自我。
5 精心选择课内实验,实施理论与实践相结合
针对课程内容以及实验室设施情况,为了更好地让学生理解课上理论,实现理论与实践相结合。由于课时有限,我们设计了薄层层析板的制备、液体香波的配制、市售胶水的制备、抗氧剂双酚A的合成、环保固体酒精生产工艺五个实验。这五个实验的设计一方面可以帮助学生加深对所学内容的理解,加强感性认识;另一方面这些实验是与日常生活相关的精细化学品的制备实验,学生在制备完成后可以得到实用的产品,更有成就感。
6 带领学生进入工厂观摩学习,积累生产实践经验
为使学生获得更加直接的生产实践经验,本课程还设计安排了工厂实习的机会。联系当地精细化学品的公司,带领学生参观生产线,了解实际生产过程的设计、流程及经营、服务等一条龙的生产销售过程。这种实习过程既能培养学生进行调查、研究、分析和解决工程实际问题的能力,为后继专业课的学习、课程设计和毕业设计打下坚实的基础;并且,通过生产实习,拓宽学生的知识面,增加感性认识,把所学知识条理化系统化,学到从书本学不到的专业知识,并获得本专业国内、外科技发展现状的最新信息,激发学生向实践学习和探索的积极性,为今后的学习和将从事的技术工作打下坚实的基础。
本门课程经过以上改革实践,学生的学习效果较以前传统教学有很大突破。但毕竟教师才是教师是课程教学改革和实施的关键性因素,因此教师必须要有强烈的责任心,不断提高自身的专业素养和学识水平,才能做到教学相长,才能更好的培养富有创新精神和创新能力的理论-应用复合型精细化工人才做出自己的贡献。
【参考文献】
[1]钱旭红.精细化工的发展与展望.绿色高新精细化工技术[M].北京:化学工业出版社,2004.
关键词:化工原理、发酵设备、工程设计、工程制图
基金项目:吉林农业大学校级优秀课教改示范课《化工原理》
中图分类号: G42 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-02-0193-1
随着二十一世纪高科技的发展,很多农业院校都设有生命科学院,通常都设有生物技术专业、生物工程专业、生物制药专业,这些都是二十一世纪的一个重要发展方向。就专业而言,生物工程与生物制药是工科,而生物技术专业是理科专业,人材培养方向是在生物技术领域的科学研究。现在的本科学生就业中有相当一部分人要走入工厂,进入到生产第一线,需要的是工程技术的基础理论与实践。我校根据这一特点,经过了十余年的教学积累,多次修改人材培养方案,调整教学内容,将生物技术专业加进了《化工原理与发酵设备》这门课。为学生就业打下了良好的理论基础。
1 化工原理课在生物技术专业中的重要性
我校现设的生物技术专业属于理科专业,人材培养方向是生物技术领域的科学研究。在校所学内容都属理科课程。最初我校设置专业时,没有开设化工原理课,相关的专业课开设了发酵设备。因为没有开设化工原理这门专业基础课,教学效果很不理想。后来改增化工原理课程60学时,造成整体课时过多的现象。经历了几届的教学,我们将化工原理与发酵设备合二为一,合计上60学时,这样有机的结合在一起。缩短了教学学时数量。使生物技术专业的学生在学理科的同时也可以学到工程类专业相关的基础知识,达到了教学目的,效果很好。
2 化工原理与发酵设备理论内容的整合
化工原理是一门专业基础课,而发酵设备是专业课,考虑到适应于工厂的需要,我们将两门课合在一起,一共60学时,在有限的学时内,我们将化工原理与发酵设备有机的结合在一起。化工原理上30学时,主要讲授流体、传热、非均相物系、干燥、蒸馏、共计五章,重要讲授其基本原理。
发酵设备是专业课,主要讲授发酵行业所涉及到的所有设备,授课重点是设备的结构、工作原理以及主要设备发酵罐的设计计算。使学生掌握发酵行业常见的设备的使用原理及特点,会进行设备选型,具备能够初步设计工厂的能力。
将两课合为一体,可将化学工程的基本原理与在发酵行业上的应用结合起来讲授,将二者有机的结合,使学生能够掌握最基本的工程知识,同时,还要掌握工业化生产设备的使用情况。为毕业后走向企业打下了一个良好的基础。
3 丰富多媒体的内容,提高教学质量
化工原理与发酵设备有一个共性的东西,就是需要实践性强,而在校学习期间不可能有大量的时间与精力去企业。我们采用多媒体授课,重点是放在动画与图片上,通过收集、制作大量的动画与图片,来丰富感性上的知识,使学生能够更好理解,达到提高教学质量的目的。由于是两门课合在一起上,这样在讲授中,可以减少对相同内容的重复,尽可能的传授更多的知识。通过几年的教学实践,效果很好。
4 教学实习使学生理论与实际相结合
该课我们安排了一周的教学实习,在课程结束时,我们下工厂进行现场实习,走进生产第一线,对设备进行了解,对操作进行了解,了解工艺与设备之间的关系,了解设备对生产实际的重要性,了解理论与实践相结合的重要性。对学生,我们有实纲,实习要求。通过向工人师傅的学习,询问,可以使学生将所学理论与具体的生产实践相结合,以达到良好的教学目的。
5 课程设计使学生增加工程设计与工程制图的基础知识
该课程还安排了一周的课程设计,我们选择发酵罐,依据现场的实际数据,对设备进行设计,然后用计算机进行工程制图。通过课程设计,使学生达到以下几个目的:
5.1 掌握专业设备的设计计算能力
通过我们的实习,得到现场的第一手资料,再依据理论来计算设计发酵罐,以达到依工艺条件不同而设计发酵设备的目的。
5.2 掌握工程制图的基本知识,训练绘图能力
选择两个内容,一个是发酵罐的结构条件图、一个是发酵工段的工艺流程图。通过制图来掌握本专业所需的最基本的工程制图知识。
5.3 掌握计算机绘图的能力
现在的工程制图都是用计算机完成的,学工科的学生应该掌握这个基本能力,通过该课程设计使学生掌握计算机制图的基本原理及基本方法。
1.1课程体系设置重理轻工生物工程涉及的技术范畴属于生物工程技术与化学工程技术,广泛应用于医药、轻工、食品、化工等领域,生物工程专业是理工管结合的工科专业[3].生物工程主要是解决生物技术产业化过程中的问题,生物工程师不仅需要懂一些生物学方面的知识及其相关的数理化基础知识,还要精通工程技术方面的知识,例如工程数学、电工学、工程制图与CAD、化工原理,生物工程设备、生物分离工程、生物工程工厂工艺设计等.应用型本科院校为了发挥以前办学的优势条件,课程设置偏向理科,生物学方面的课程设置较多,工程课程相对较少.
1.2实践环节过程控制薄弱生物工程专业应用型人才大多充实到生产、经营、管理第一线岗位,能在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发,要求具有扎实的专业知识和很强的实践能力.在本科教学阶段要注意适度拓宽专业面,强调工程实践,重视学生实践能力的培养.生物工程专业的实践环节包括实验课、课程设计、见习、毕业论文(设计)和毕业实习等,其中化学实验、生物化学实验、微生物学实验等主要是让学生掌握常规仪器的使用、设备维护保养等基本技能,化工原理实验、发酵工程实验、课程设计等主要是提升学生的工程素质,培养学生分析问题的能力,见习、毕业论文和毕业实习等主要是加深学生对社会、企业的认知,掌握生产工艺流程、生产设备及检测等知识.但目前偏远省份生物工程领域的相关企业较少,生产见习、毕业实习成了走马观花,见习中见到的重要环节、核心生产车间很少,实习中真正参与生产的时间短、动手机会少,收效甚微.
1.3基础理论教学求全求深且重复交叉应用型本科院校培养的工程专业主要培养应用型人才,基础理论知识应该“以应用为目的,以够用为度”,但长期以来各门课程都追求完善的教学体系,形成了大而全的课程格局,课本越写越厚、内容越写越多,这与培养目标不相适应[4].而且许多课程之间有内容交叉、重复现象,如有机化学与生物化学、生物化学与微生物、微生物与遗传、生物化学与分子生物学之间就有很多知识点重复,很多知识点在几门课程里都要讲授.而为了解决内容多学时少的矛盾,授课教师把其它课程涉及到的一些内容省略不讲了,结果可能几门课程都没有讲解同一内容,这样学生学到的知识就有了重复或者欠缺.
2生物工程专业应用型人才培养课程体系构建思路
生物工程专业人才培养目标是大力培养掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论和基本技能,能在生物技术与工程领域从事设计生产管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才[5].课程体系的构建必须围绕人才培养目标,以学生毕业后的职业方向为依据,优化课程体系,重视专业基础和实践教学,强调个性教育,提升学生的能力素质,实现学生由学校到社会的无缝链接.
2.1夯实专业基础按照“宽口径、厚基础”的培养思路,课程体系要保证专业课程的学分比重,适当增加工程类课程的比例[6],加强对学生工程素质的培养,培养学生的工程能力,使学生具有牢固的工程学基础知识,以适应大规模现代化生产中的工程设计、参数检测、过程控制、产品的下游处理等工作,满足企业岗位的需要.专业课程设置要注重系统性,在教学过程中,要协调各门课程之间的教学,妥善解决交叉重复内容的授课问题,让学生在有限的时间内学有所用、合理够用.在夯实学生专业基础知识的同时,可将专业教育和应用能力及开发研究能力的培养结合起来,培养学生适应社会发展和解决实际问题的能力.
2.2重视实践教学实践教学一直是应用型本科院校的短板,生物工程专业课程设置中,要增加实践教学的比重,按由易到难、从校内走向校外的步骤组织实践教学,构建由实验课程、专业见习、毕业设计和毕业实习等组成的实践教学体系,将有关实验内容分散到各阶段的教学中,逐步规范学生的实验操作,提高实践技能,培养学生综合运用知识的能力和创新思维.实践证明,这种实践教学能够激发学生学习的主动性和创新精神,培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,同时还可以促进教师对教学理念和教学方法的更新[7].
2.3凸显自身特色应用型本科院校都有各自的发展轨迹,其专业设置经过长期的发展;学校在所地区经济结构、发展水平、产业特色也各不相同,因此,生物工程专业课程设置既要发挥学校师资力量、实验条件、学科发展的综合优势,又要适应经济发展和社会市场的需求,使课程设置具有鲜明的特色.在制订课程体系时,专业方向课开设应凸现个性化教育,这是提升专业内涵的主要手段.比如开设生化生产工艺学、代谢工程、环境生物技术、计算机辅助生物过程设计、生物制药工艺学、药剂学、食品发酵工程、酶工程、企业管理等课程.这些课程分别涉及环境、制药、轻工、食品、管理、生物等多个方向,对专业知识范围进行拓宽,也增强学生的兴趣和适应就业的需求.
3生物工程专业应用型人才培养课程体系的构建
生物工程专业是建立在生物学、化学、工程学等多学科基础上的复合型专业.课程设置必须以人才培养目标为总揽,坚持知识、能力、素质和个性协调发展的原则,强调知识的整体性、系统性和综合应用,强调学生的人文素质、工程素质和动手能力的培养,构建培养高素质的应用型生物工程人才的课程体系.
3.1构建符合培养目标的课程体系培养满足市场需求的应用型生物工程人才,需结合自身实际,充分发挥课堂教学、实验实训和校园文化活动三个培养平台,按照公共能力、专业能力和发展能力三个模块对生物工程专业进行课程构建,每个模块又由几部分组成,具体的课程体系可设置为:
3.1.1公共能力培养课程公共能力包括价值判断、交流沟通、身心调适和信息处理等能力.价值判断能力培养课程包括思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、思想和中国特色社会主义理论、基本原理、形势与政策、思想政治理论课实践等;交流沟通能力培养课程包括大学英语、大学语文等;身心调适能力培养课程包括基础体育、健康运动项目训练、职业生涯设计与创业就业指导、国防教育与军事训练、劳动技能训练等;信息处理能力培养课程包括大学计算机、计算机操作训练等.各个模块还要开设相应的素质拓展活动项目和选修课程.
3.1.2专业能力培养课程专业能力包括自然科学与工程学基础、生物学知识、生物工程工艺研发、专业综合实践等能力.自然科学与工程学基础知识培养课程包含高等数学、无机分析化学及实验、有机化学及实验、物理化学及实验、电工学、工程制图与CAD、化工原理及实验、工程数学等;生物学知识培养课程包含生物化学及实验、微生物学及实验、分子生物学及实验、基因工程及实验、细胞生物学及实验等;生物工程工艺研发能力培养课程包括发酵工程、酶工程、生物分离工程、生物工程综合实验、生物分离工程实验及其他方向课程等;专业综合实践能力培养课程包括专业认知实习、专业技能测试、企业家讲座、社会实践调查、产品设计、毕业实习、毕业论文(设计)等.
3.1.3发展能力培养课程发展能力培养课程须根据学校的教学特色和学生的发展需要进行开设,不同专业方向的课程设置有所不同.例如,发酵方向设置生物工程设备、生物工程工厂工艺设计概论、发酵工艺学及实验、发酵过程控制与检测、生物制品质量监控等.生物制药方向设置药物化学、药物分析、药剂学、药理学、生物制药工艺学、生物技术制药、生物药物分离与检测技术等;食品方向食品营养学、食品工程原理、食品分析、食品机械与设备、食品工艺学等.以上课程又分为理论教学、实验实训、综合实践三种不同的课程类别.这些课程紧紧围绕工程素质的培养分层次、分年级循序渐进地开设.
3.2加强实践环节的教学管理和过程控制根据专业培养目标,充分发挥校内实验、实训平台和校外实习基地作用,构建由实验课程、课程设计、专业见习、毕业设计和毕业实习组成的“分阶段、多层次”的实践教学体系,并制定相应的考核标准.第一层次:基本技能实验,包括无机分析化学实验、有机化学实验、生物化学实验、物理化学实验、化工原理实验、微生物学实验等.通过这些实验课程让学生掌握常用仪器设备的基本操作、使用技能、维护保养,学会生物大分子和微生物的分离纯化、定量测定、性质鉴定等.重点是基本操作技能和规范化训练,培养严谨求实的科学态度和工作作风.第二层次:专业综合实验,包括生物工程综合实验、生物分离工程实验、发酵工艺学实验、发酵过程控制与检测、生物制品质量监控、药学综合实验、食品工艺学综合实验等.生物工程专业的实验教学内容应该专门化,具有特性,以区别于生物技术和化学制药工程等邻近专业[8],但又要兼顾到不同专业方向的需要.通过这些实验要求学生学会利用微生物发酵生产某种产品,掌握发酵原料的成分分析、原料制备、发酵过程控制与检测、成品处理等,进一步巩固提高学生的实验技巧、独立思考和分析问题、解决问题的能力.第三层次:应用研究实践,包括创新性实验、见习、产品设计、毕业论文(设计)、毕业实习等.通过见习使学生了解工厂的生产流程;通过产品设计让学生能够选择合适的方法、技术设计某种产品的生产工艺,并生产出产品,如“啤酒生产”、“抗生素生产”、“特色酸奶的生产”等;通过毕业论文使学生独立查阅文献,制定实验方案,完成实验,进行数据处理和分析,培养学生综合应用知识的能力和创新意识.毕业实习使学生了解经济发展和企业改革的实际情况,参与各类生物制品的研制、生产和质控过程,掌握一般的生物工程产品的工艺设计、过程,为今后的工作打下基础.所有这些环节都与培养学生的动脑动手能力、掌握各种专业技能是分不开的,任何一个环节都是非常重要的,只有加强各个环节的考核,才能为社会输送技术过硬的应用型人才.
制药工程:搭建健康的防火墙
湖南理工学院 石绘敏
主干课程:化学、生物工程
化学,so easy!
制药工程专业是一个由化学、药学(中药学)和工程学交叉的工科类专业。在大学期间,你能学到的专业课涉及四大基础化学、药学的相关知识以及一些基础实验,如:无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、制药工程、药物化学、生物化学、药物分析、药物合成、制药工艺学、药理学、天然药物化学、制剂设备与车间设计等课程,以及化学基础实验、制药工程专业实验等。大家可不要先被这么多陌生的名称吓倒,因为他们将伴随你大学四年的光阴。
想必大家从制药工程专业的课程设置中也能看出化学对于本专业的重要性,制药工程专业的所有专业课程与实验都是基于化学之上的,若你在高中时已对化学学习兴趣缺缺,那么高考后执意选择制药工程专业的话,将会使你的大学学习变得枯燥无味并且举步维艰。当然,也不排除你的化学成绩不出众,却对于学习化学兴致极高,那么你不必担心自己化学功底不好而不能学习制药工程专业,只要你感兴趣,大学有大把的时间让你去弥补自己的缺陷,毕竟兴趣是成就一番事业的动力之源嘛。
体验自己动手的奇妙
初、高中时,我学习化学的动力仅止于万般奇妙的化学实验,不过由于实验设施有限,那时做实验的次数屈指可数。上大学以后就不一样了,毕竟制药工程专业的重点在于“制药”,它对我们的动手能力当然要求极高!因此,我们专业每个学生都有自己的实验台、实验服。进入实验室时都要穿戴整齐,统一着装。在我们学校大一第一学期时,老师会教我们基本的实验常识、简单的实验操作方法以及仪器使用方法等。大三时,学校开设了专业课实验,比如片剂、胶囊剂、颗粒剂的制作等。不过需要提醒大家注意的是,有机化学的试验可能会产生一些对身体有害的气体,大家在进入实验室前一定要做好防护措施。在大三下学期的时候,我们就有机会去药厂亲身体验制药的过程,去药厂的实习让我真正感受到了什么是企业化大生产。当然进入制剂车间时每个人都要全面“武装”(高度洁净,整体消毒),车间的仪器基本上都是全自动或半自动高速运转的,每个厂房也都有自己的净化处理系统,这些都是为提供车间内洁净的环境而设置的。
找到自己的Mr.Right!
制药工程专业的就业面是很广的,如果你天生心思细腻,可以成为一名药品质检化验人员;倘若你非常健谈,乐于与大家交流,那么可以从事药品营销工作,它也许比研究工作适合你;如果你天生具有领导能力,那以后逐步走上药物生产技术管理的岗位也是一个很好的选择;如果你是一个热爱科学研究的人,也可以和我一样选择继续读研,以后就有机会在药厂、大学、研究所的研究部门从事药物研发工作。随着人们生活水平的日益提高,大家对食疗保健越采越重视,因此,新兴的职业如营养师也是一个不错的选择。以上这些只是蒸蒸日上的制药工程专业就业范围的冰山一角,如果你结束了本科学习后希望进入其他领域进行深造,还可以选择报考生命科学、生物技术、药学及相关专业的研究生。怎么样,找到你的“Mr.Right”了吗?
拥有制药工程专业国家特色专业院校名单:华东理工大学、天津大学、广州中医药大学、辽宁医科大学、吉林大学、哈尔滨商业大学、河北科技大学、浙江工业大学、合肥工业大学、江南大学、四川大学、山东中医药大学、佳木斯大学、石家庄学院。
高分子材料与工程:“高材”生的美丽人生
西安工程大学 张晓娟
主干课程;化学、材料科学与工程
从迷茫到成长
凭借高三时,对化学的浓厚兴趣和恋恋不舍之情,高考后我选择了高分子材料与工程专业,成为了名副其实的“高材生”。大一时和大多数同学一样,迷茫而没有方向,最重要的是学校的安排竟迟迟不让我和化学见面,更多地是学习一些公共课程与高数等基础课程,专业课程反倒接触很少。熬到了大二,终于得到了专业课程的“青睐”。不得不慨叹高分子材料与工程专业家族的无比庞大!无机化学、有机化学、分析化学、物理化学是最基本的,最让高分子材料与工程专业学子头痛的是高分子化学课和高分子物理课,好一个有机、物理、化学、大分子的大杂烩j在这些大杂烩中我几度茫茫然不知所谓,不过凭借着自己在高中时深厚的化学功底,我还是挺过了最初的“入门难”。
大三、大四忙碌过后,我选择了考研,这不是盲目的抉择,而是一个重要的转折点。对于一个准考研族来说,最重要的是认清自己,如果你喜欢科研、喜欢用实验验证自己的理论创新、喜欢搞学术、愿意去深造自己,那么你可以考虑。并且你要做好备考期间每天都得披星戴月的准备,做好同一切不利于学习的诱惑说拜拜的准备,最重要的是你要做好攻克高数、英语这两大难关的准备。而我身边的人,也都常穿着实验服(容许我叫它白大褂)与正装。奔波于实验室和招聘会之间,乐此不疲。
作出人生的抉择
提到高分子材料与工程专业的就业,可谓天地广阔,可以在高分子材料和高分子复合材料成型加工、高分子合成、化学纤维、新型建筑装饰材料、现代喷涂与包装材料、汽车、家用电器、电子电器、航空航天等企业从事设计、新成品开发、生产管理、市场营销、质量检测及贸易部门工作;也可以到高等学校、科研单位从事科学研究与教学工作;还可以到政府部门从事行政管理、质量监督等工作。由于专业的择业面比较宽,适应性强,所以本专业男生也更倾向于在石油化工、勘探设计、生物医药等领域工作,就业单位也遍及政府机关、国有企事业单位、外资企业及高新技术企业。
有人说:大学一年级往往“不知道自己不知道”,大学二年级就进了一步“知道自己不知道”,大学三年级时“不知道自己知道”,大学四年级“知道自己知道”。站在大四毕业的边沿,除了知道本专业的水有多深之外,我更看到了自己的未来会有多灿烂。不是浮夸,这些都是高分子材料与工程专业所赋予我的,无论是以后从事热门材料研究、开发,或是从事材料采购,还是从事新型功能材料的复合。探索科学在生活中的奥秘。这些都离不开本专业的学子。
拥有高分子科学与工程专业国家特色专业院校名单:北京化工大学、浙江大学、哈尔滨理工大学、华东理工大学、青岛科技大学、四川大学、长春工业大学、东华大学、华南理工大学、吉林大学、河北工业大学、湖北大学、武汉工程大学、大连理工大学、沈阳化工大学、江苏工业学院、北京服装学院、郑州轻工业学院。
药学:用良心度量价值
兰州大学 安小丽
主干课程:化学、药学
人才好,药才好!
药学是一门基于化学、物理学、生物学、解剖学和生理学的科学,并且对化学的要求较高。它是一门综合性的专业,运用现代科学理论和科学技术研究新药的设计与开发、适宜的用药途径和形式,以及临床用药的合理性。药学专业的课程主要有:有机化学、分析化学、生物化学、物理化学、微生物与免疫学、人体解剖生理学、药用植物学、药物化学、药剂学、药理学、药物分析、生药学、天然药物化学、药事管理学。因为是西药,药物的研发设计阶段都与化学息息相关,所以如果对化学感兴趣、擅长化学的同学,可以考虑这个专业。
药学专业的学生需要学习药学各主要分支学科的基本理论和基本知识,受到药学实验方法和技能的基本训练,具有药物制备、质量控制评价及指导合理用药的基本能力。本专业的目标是培养能在药品研究与开发领域从事鉴定、药物设计、一般药物制剂与药品生产、检验、流通、使用及临床合理用药等方面工作的高级科学技术人才。
方向多,找准定位才是极好的
药学专业的方向很多,具体可以分为药理学、药剂学、药物化学、药物分析、天然药物化学、生物制药等方面。中国药科大学在大三就开始分方向,而像我们兰州大学在大学期间不分方向,在考研时才选择方向。每个学校的情况不大一样,但我认为还是细分方向较好,毕竟专于一门才会精于一门。
药学专业的毕业生一般不做主治医生,但也有医学生最基本的要求,那就是很强的责任心和道德感。本专业的就业方向还是十分广阔的,与药学相关的各个领域,像药品研究开发部门、生产部门、管理部门、营销及使用部门,都需要药学专业的毕业生。具体来说,毕业生遍布高校、科研院所、药厂、医药公司、国家药品管理机关、医院等单位,因而,社会对药学毕业生的需求量还是比较大的。因为就业范围广,所以工作性质也就千差万别,大家可根据自己的喜好、自身条件、外界条件选择自己将来的职业。但是客观来说,药学本科毕业生刚出校门,收入状况不是非常好,不过如果有了一定的经验,好薪酬也会随之而来。
自己的路,只选对的
药学本科毕业后,也有许多人选择考研或出国留学。考研是大多数继续深造者的选择,但是现在出现了考研盲从性。研究生除了在第一年上课,后两年都是在实验室度过,每天就是查文献、做实验,反反复复。有些人并不喜欢这样的实验室生活,但身边的人考研。自己就不知道怎么办了,也就随波逐流了。我认为要准备考研,首先得喜欢研究性的工作,有创新思维,细心耐心。所以在大学,就该对自己做出评价,大三,就是做出决定的一年了。
在医学类专业中,药学不是热门专业,就业形势也不容乐观,但现在的状况还是有所改善。随着医药卫生体制的逐步推进和医药分家的实行,私营药房增多,这对药房从业人员的素质提出了更高要求,他们不仅要懂得卖药,更要懂得药理。医药行业中激烈的竞争使得医药公司、药厂必须聘用专业的药学人才去开拓市场。这使得药学专业毕业生的去向朝着医药公司和私营药房等方向转移。
拥有药学专业国家特色专业院校名单:北京大学、哈尔滨医科大学、中国药科大学、天津医科大学、山东大学、四川大学、安徽医科大学、沈阳药科大学、河北医科大学、新疆医科大学、烟台大学、华中科技大学、广东药学院、青海民族学院、徐州医学院、河北北方学院、贵阳医学院、大连学院等。
应用化学:从实验到实现
湖南理工学院 陈韬
主干课程:化学
烧杯里的世界
从初中三年级起就开始接触化学,经历了高中,跨入大学,印象中的化学是一门既简单又十分有趣味的学科。从记元素周期表开始到写化学方程式,从烧杯里液体五颜六色的变化到实验室里的“喷泉实验”,再到工厂里生产品种繁多、功能多样的生活用品,无不体现了化学的魅力。化学是一门从实践中发展起来的,以实验为基础的学科,而应用化学则是将化学渗透到其他自然科学、技术及其他领域而形成的一类应用科学,旨在培养具有化学的基础知识、基本理论和基本技能,在科研机构、企事业单位等从事科学研究、技术开发和应用以及相关管理工作的专门人才。
利用各类资源
应用化学专业的主要课程有四大基础化学即无机化学、分析化学、有机化学、物理化学,它们既是各个化学专业的基础,又是学习的重点,可以说学好了四大基础化学,其他专业课程都是“小菜一碟”。专业课程还包括结构化学、仪器分析、化工原理、生物化学、高等数学、工程数学、反应工程、化学工艺学、化工过程开发、精细化工概论、天然产物学、专业英语、工程制图与CAD和专业实验等。该专业学生最重要的是要动手做实验,要善于观察,归纳总结,要弄清楚其中的原理,用理论指导实践,把所学的知识运用到实践中去。
经过四年的专业学习之后,我们应该能够掌握数学、物理等方面的基本理论和基本知识;掌握无机化学、分析化学(含仪器分析)、有机化学、物理化学(含结构化学)、化学工程及化工制图的基础知识、基本原理和基本实验技能;了解化学的理论前沿、应用前景、最新发展动态,以及化学相关产业发展状况;熟练掌握实验室的各种仪器,并且能够利用各种仪器完成系列的物质检验,产品分析等常规处理方法。在闲暇之余我们可以去逛逛网上的论坛,比如“小木虫”“化工707”等,都是关于化学化工方面的论坛,如果能够好好利用里面的资源,相信对你将来大有益处哦!
无论怎么走,努力就好