化學(xué)工程與工藝精細(xì)化工方向范文
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篇1
關(guān)鍵詞:工程認(rèn)證;精細(xì)化工;教學(xué)改革;實踐能力;教學(xué)理念
一、我國工程教育認(rèn)證的發(fā)展歷程
為了提高我國高等工程教育質(zhì)量,構(gòu)建我國高等工程教育質(zhì)量保障體系,進(jìn)一步深化高等工程教育改革,建立高校工程專業(yè)與社會企業(yè)所需人才培養(yǎng)的雙贏機制,規(guī)范與注冊工程師制度相銜接的高等工程教育專業(yè)認(rèn)證體系,促進(jìn)工程教育國際化,實現(xiàn)國際互認(rèn),提升我國高等工程教育國際競爭力,教育部于2006年正式啟動高等工程教育專業(yè)認(rèn)證試點工作。10年來,我國工程教育專業(yè)認(rèn)證工作逐漸在全國相關(guān)高校中得到了重視和積極開展。2013年6月,國際工程聯(lián)盟大會在韓國召開,大會表決通過中國為《華盛頓協(xié)議》預(yù)備會員,成為該協(xié)議組織第21個成員?!度A盛頓協(xié)議》是世界上最具影響力的國際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議,1989年由美國、英國、加拿大、愛爾蘭、澳大利亞、新西蘭6個國家的工程專業(yè)團體發(fā)起成立,旨在建立共同認(rèn)可的工程教育認(rèn)證體系。該協(xié)議提出的工程專業(yè)教育標(biāo)準(zhǔn)和工程師職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn),是國際工程界對工科畢業(yè)生和工程師職業(yè)能力公認(rèn)的權(quán)威要求。截至2013年8月,中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會已對我國高校的373個專業(yè)點開展了認(rèn)證工作,之后經(jīng)過3年的不懈努力,我國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會分別受理了137個專業(yè)的2014年認(rèn)證申請(其中105個專業(yè)通過認(rèn)證)、156個專業(yè)的2015年認(rèn)證申請和200個專業(yè)的2016年認(rèn)證申請,我國工程教育水平得到了長足而顯著的提高,其質(zhì)量獲得國際社會的一致認(rèn)可。可喜的是,2016年6月,《華盛頓協(xié)議》全票通過中國科協(xié)代表我國由《華盛頓協(xié)議》預(yù)備會員轉(zhuǎn)正,成為該協(xié)議第18個正式成員,表明我國工程教育專業(yè)認(rèn)證與國際實質(zhì)等效,標(biāo)志著我國工程教育質(zhì)量實現(xiàn)了國際化互認(rèn)。
二、工程教育認(rèn)證背景下我校精細(xì)化工工藝課程教學(xué)改革的必要性
華僑大學(xué)地處海峽西岸經(jīng)濟區(qū)的心臟地帶,為了更好地服務(wù)于地方區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展,為企業(yè)人才市場輸送合格的工程類專業(yè)人才,工程教育專業(yè)認(rèn)證已列為我校提高辦學(xué)質(zhì)量的主要舉措之一,校領(lǐng)導(dǎo)高度重視。與此同時,隨著福建省沿海四大石化基地和重大項目的加速推進(jìn),帶動了合成材料、有機化工和精細(xì)化工等配套開發(fā),石化產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)顯現(xiàn),化工類專業(yè)人才需求增大[1]。為了培養(yǎng)合格的化工工程師,我?;W(xué)院積極申請化學(xué)工程與工藝專業(yè)的工程教育專業(yè)認(rèn)證。2016年2月,中國工程教育認(rèn)證協(xié)會正式受理了我?;W(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)工程教育認(rèn)證的申請,這是我校第一個被受理的工科專業(yè),得到了校、院兩級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視和全系教師及其他相關(guān)院系的大力支持和配合。中國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)是基于產(chǎn)出的教育評價,滿足華盛頓協(xié)議互認(rèn)要求?;趯W(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式(OBE)最早出現(xiàn)于美國和澳大利亞的基礎(chǔ)教育改革,是以預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出為中心來組織、實施和評價教育的結(jié)構(gòu)模式[2,3]。國內(nèi)部分高校實施基于OBE教育理念的人才培養(yǎng)模式的綜合改革,規(guī)范教學(xué)活動,樹立教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)意識,建立教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),最終取得了顯著的效果,并順利通過我國工程教育認(rèn)證。眾所周知,《精細(xì)化工工藝》是化學(xué)工程與工藝(精細(xì)化工方向)專業(yè)的主干專業(yè)課之一,該課程具有工程性、應(yīng)用性和綜合性等特點。在我?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)開展工程教育認(rèn)證的背景下,基于“以學(xué)生為本,以學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向”的教育理念和思路開展精細(xì)化工工藝課程教學(xué)改革勢在必行。
三、工程教育認(rèn)證背景下精細(xì)化工工藝課程教學(xué)改革的幾點思考
CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果,它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工科專業(yè)畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、認(rèn)識團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面,大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)[4,5]。為了使學(xué)生在學(xué)習(xí)精細(xì)化工工藝課程過程中達(dá)成這個目標(biāo),必須同時從教學(xué)的兩個主體———學(xué)生和教師入手,轉(zhuǎn)變教育理念,改革教學(xué)方式方法,以符合我國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。
(一)學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)
精細(xì)化工工藝是一門實踐和理論并重的課程,在培養(yǎng)高素質(zhì)的精細(xì)化工工程技術(shù)人才過程中,精細(xì)化學(xué)品開發(fā)、設(shè)計及合成的實驗與實踐起著重要作用。對于學(xué)生而言,借鑒CDIO成功的教育經(jīng)驗,在工程教育認(rèn)證背景下精細(xì)化工工藝課程教學(xué)改革過程,一定要特別注重和加強學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。
1.加強校企合作。根據(jù)《中國工程教育質(zhì)量報告》的調(diào)查,工業(yè)界認(rèn)為高校培養(yǎng)工程專業(yè)人才過程中存在通用能力評價高,工程能力培養(yǎng)不足;傳統(tǒng)優(yōu)勢明顯,緊跟時代需求不足;工業(yè)界參與深度和規(guī)范化不足等問題。因此,在精細(xì)化工工藝課堂教學(xué)過程中積極邀請精細(xì)化工相關(guān)企業(yè)高級工程師走入課堂參與教學(xué),有利于學(xué)生深入了解所學(xué)知識在將來所要從事的精細(xì)化工行業(yè)中的實踐應(yīng)用。
2.搭建校內(nèi)精細(xì)化工實踐平臺。實踐平臺是大學(xué)生進(jìn)行實踐活動的陣地,校內(nèi)可以通過設(shè)立實驗示范中心、學(xué)科重點實驗室、科研成果轉(zhuǎn)化平臺以及本科生課外科創(chuàng)活動平臺等舉措,不斷提高學(xué)生的精細(xì)化學(xué)工程實踐能力和創(chuàng)造力。
3.設(shè)立精細(xì)化學(xué)品制作工坊。根據(jù)精細(xì)化工工藝課程需求開設(shè)特色實驗室,對課程中所學(xué)主要精細(xì)化學(xué)品種類及其典型產(chǎn)品的制備工藝開展實驗,比如手工肥皂、洗滌劑和膠黏劑等常規(guī)精細(xì)化學(xué)品的制作。與此同時,增加綜合型、設(shè)計型實驗的比例和深度,充分調(diào)動學(xué)生對精細(xì)化工工藝的學(xué)習(xí)積極性。比如在手工肥皂制作過程中設(shè)計透明多彩的新型多功能肥皂,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、動手操作能力和團隊合作精神,提高學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)造力,讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)精細(xì)化工工藝這門專業(yè)主干課程。另外,精細(xì)化工工藝特色實驗室在全校范圍內(nèi)也可以共享實驗資源和設(shè)備,這不僅可以增加學(xué)校對實驗室的經(jīng)費投入,而且可以顯著提高精細(xì)化工專業(yè)的知名度,大大增加學(xué)生對本專業(yè)的認(rèn)可度和歸屬感。
4.建立多元化考核標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)工科教學(xué)的突出問題是理論知識學(xué)習(xí)比重遠(yuǎn)大于工程能力培養(yǎng)比重,這是單一筆試考核模式導(dǎo)致的必然結(jié)果?;诠こ探逃J(rèn)證中所要求的學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式,將學(xué)生在精細(xì)化工工藝課程學(xué)習(xí)過程中參加課外精細(xì)化工實踐平臺和精細(xì)化學(xué)品制作工坊等活動的表現(xiàn)形成可量化的考核標(biāo)準(zhǔn),與傳統(tǒng)考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有機結(jié)合,建立以加強學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)的多元化課程考核標(biāo)準(zhǔn)。
(二)教師課程教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變
基于OBE工程教育模式,工程教育認(rèn)證將推動工科教學(xué)由“經(jīng)驗型”轉(zhuǎn)向“科學(xué)型”、由“內(nèi)容為本型”轉(zhuǎn)向“學(xué)生為本型”。這就要求高校教師徹底擯棄傳統(tǒng)的“教無定法”的教學(xué)理念,而是基于學(xué)習(xí)結(jié)果的教育模式,形成一種規(guī)范、團隊、持續(xù)改進(jìn)的教學(xué)方式,實現(xiàn)教學(xué)行為及活動的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化,從而達(dá)到工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),持續(xù)為工業(yè)界輸送合格的化工工程師人才。
1.建立課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系,規(guī)范和細(xì)化教學(xué)大綱及內(nèi)容?!毒?xì)化工工藝》是一門介紹精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)原理與工藝的專業(yè)課程,其課程知識體系非常零散且龐大,規(guī)范地組織教學(xué)內(nèi)容和選擇教學(xué)方法對于有效實現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果至關(guān)重要。精細(xì)化工工藝課程的教學(xué)目標(biāo):一是讓學(xué)生能夠根據(jù)市場需求的不斷變化,設(shè)計新型精細(xì)化工產(chǎn)品;二是讓學(xué)生運用精細(xì)有機合成化學(xué)及工藝學(xué)理論,根據(jù)精細(xì)化學(xué)品的功能特點及研究目的,選擇適宜的研究路線,設(shè)計可行的有機合成單元反應(yīng)實驗方案;三是讓學(xué)生熟悉與精細(xì)化工行業(yè)相關(guān)的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、知識產(chǎn)權(quán)、法律法規(guī)、產(chǎn)業(yè)政策及發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,能識別、分析精細(xì)化工新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的開發(fā)和應(yīng)用對社會、健康、安全、法律以及文化的潛在影響,深刻理解精細(xì)化工在國民經(jīng)濟中的重要地位和作用。以上課程目標(biāo)分別對應(yīng)于我國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生應(yīng)達(dá)到的十二條畢業(yè)要求中“設(shè)計/開發(fā)解決方案”、“研究”和“工程與社會”等方面的能力要求。在對學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果有了清晰的認(rèn)識后,教師通過細(xì)化教學(xué)大綱來規(guī)范教學(xué)內(nèi)容和控制教學(xué)進(jìn)度,從而保證課程目標(biāo)的達(dá)成。
2.整合教學(xué)資源,避免課程間教學(xué)內(nèi)容的低水平重復(fù)。對于化學(xué)工程與工藝專業(yè)(精細(xì)化工方向)的學(xué)生而言,在開設(shè)《精細(xì)化工工藝》課程的同時,還開設(shè)了《精細(xì)化學(xué)品》和《高分子化工工藝》等相關(guān)課程。過去,這些課程在教學(xué)內(nèi)容上存在部分重復(fù),比如有機合成反應(yīng)基礎(chǔ)知識的介紹,學(xué)生對此也提出了意見和看法。OBE工程教育模式客觀上要求整合各類教學(xué)資源,明確不同課程對達(dá)成畢業(yè)要求指標(biāo)點(預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果)的貢獻(xiàn)及程度。這就需要各專業(yè)教師之間進(jìn)行有效地交流與合作,協(xié)調(diào)相關(guān)課程的教學(xué)大綱及內(nèi)容,避免教學(xué)資源的浪費。
3.建立課程教學(xué)質(zhì)量跟蹤調(diào)查及反饋機制,形成持續(xù)改進(jìn)的教學(xué)理念。工程教育認(rèn)證要求建立畢業(yè)生質(zhì)量跟蹤調(diào)查機制,形成科學(xué)有效的畢業(yè)生評價體系,為學(xué)校更好地培養(yǎng)工程人才提供重要依據(jù)。顯而易見,畢業(yè)生質(zhì)量與課程教學(xué)質(zhì)量緊密相關(guān),只有建立后者的跟蹤調(diào)查及反饋機制,才能保障前者的水平。除了校院兩級對精細(xì)化工工藝課程教學(xué)主要環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控外,教師一方面于課程教學(xué)結(jié)束后在所授班級召開座談會,聽取學(xué)生對所學(xué)課程內(nèi)容及授課方式、進(jìn)度等方面的看法和意見,教師對所提問題與學(xué)生進(jìn)行交流并提供合理化建議;另一方面,針對從事精細(xì)化工行業(yè)的畢業(yè)生進(jìn)行跟蹤調(diào)查,靈活運用現(xiàn)代通訊及聯(lián)絡(luò)工具、調(diào)查問卷等多種形式,開展關(guān)于學(xué)生在校期間所學(xué)精細(xì)化工工藝課程對其職業(yè)發(fā)展的影響以及其對該門課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容及方法等方面的建議和意見的調(diào)查,另外還可以展開畢業(yè)生所在單位對所需精細(xì)化工工程人才知識架構(gòu)要求的調(diào)研。授課教師對以上信息收集整理后進(jìn)行歸納總結(jié),形成反饋整改意見,并在下一次的課程教學(xué)過程中有效體現(xiàn),形成良性互動循環(huán),促進(jìn)精細(xì)化工工藝課程教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)。
作者:甘林火 單位:華僑大學(xué)
參考文獻(xiàn):
[1]甘林火.精細(xì)化工工藝課程教學(xué)的探索[J].廣州化工,2015,43(5):220-221.
[2]顧佩華,胡文龍,林鵬,等.基于“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”(OBE)的工程教育模式——汕頭大學(xué)的實踐與探索[J].高等工程教育研究,2015,(1):27-37.
[3]趙衛(wèi)紅,王彥斌.基于“OBE”理念的精細(xì)化工專業(yè)實驗課程建設(shè)[J].亞太教育,2015,(7):85.
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就其中的催化科學(xué)與工程而言,已經(jīng)成為當(dāng)今國際上最活躍的科技領(lǐng)域之一。據(jù)統(tǒng)計,與催化有關(guān)的產(chǎn)值約占國民生產(chǎn)總值的25%;催化劑是目前更新?lián)Q代最快、經(jīng)濟產(chǎn)出比最大的技術(shù)產(chǎn)品之一。尤其是近年來,材料物理、表面科學(xué)、計算機模擬技術(shù)、綠色化學(xué)、生物化學(xué)和納米技術(shù)的進(jìn)步給催化科學(xué)與工程的發(fā)展帶來新的活力,使之成為解決資源、環(huán)境、生命和材料等領(lǐng)域中科技問題的支柱科學(xué)技術(shù)。
培養(yǎng)目標(biāo):使畢業(yè)生適應(yīng)國家經(jīng)濟與科技發(fā)展的需求,成為具備寬厚的理論基礎(chǔ)知識,通曉化工生產(chǎn)技術(shù)的專業(yè)原理、專業(yè)技能與研究方法,能夠從事過程工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品研制與開發(fā)、裝置設(shè)計、生產(chǎn)過程的控制以及企業(yè)經(jīng)營管理等方面工作的高素質(zhì)科技人才。
主干學(xué)科:有機化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程、化工機械、精細(xì)有機合成原理等。
主要課程:無機化學(xué)、分析化學(xué)、大學(xué)物理、有機化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程和一門必選的專業(yè)方向課程。 另外輔修化工經(jīng)濟技術(shù)分析、電工電子等。
主要專業(yè)實驗:有機化學(xué)實驗、無機化學(xué)實驗、化工熱力學(xué)、化工傳遞過程、化學(xué)反應(yīng)工程、化工過程系統(tǒng)工程、工業(yè)催化和應(yīng)用化學(xué)等。
主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié):包括化學(xué)與化工基礎(chǔ)實驗、認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、計算機應(yīng)用及上機實踐、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計(論文)(計算機應(yīng)用要求較高)等。
專業(yè)發(fā)展方向:化學(xué)工程、化學(xué)工藝、精細(xì)化工。
1.華東理工大學(xué) 2.天津大學(xué) 3.北京化工大學(xué) 4.南京工業(yè)大學(xué) 5.大連理工大學(xué)
6.浙江大學(xué) 7.中國石油大學(xué) 8.華南理工大學(xué) 9.太原理工大學(xué) 10.四川大學(xué)
11.鄭州大學(xué) 12.湖南大學(xué) 13.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 14.西安交通大學(xué) 15.上海交通大學(xué)
16.江南大學(xué) 17.中南大學(xué) 18.南京理工大學(xué) 19.中國礦業(yè)大學(xué) 20.湘潭大學(xué)
大連理工大學(xué)化工系創(chuàng)辦于1949年,1952年高等學(xué)校院系調(diào)整時,一批著名化學(xué)家匯集大工,形成了具有雄厚實力的化工學(xué)科。改革開放后,化工各學(xué)科發(fā)展很快,師資隊伍和招生規(guī)模不斷擴大,1984年發(fā)展為化工學(xué)院,學(xué)院設(shè)有化學(xué)、化學(xué)工程、生物工程、材料化工、化學(xué)工藝、工業(yè)催化、精細(xì)化工、高分子材料和化工機械等9個系,24個教研室。現(xiàn)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(xué)者獎勵計劃”特聘教授2人,博士生導(dǎo)師37人,教授53人,副教授80人,高級工程師17人。
化工學(xué)院現(xiàn)有化學(xué)工程與技術(shù)一級學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán),覆蓋了其全部五個二級學(xué)科――化學(xué)工程、化學(xué)工藝、應(yīng)用化學(xué)、工業(yè)催化和生物化工,并設(shè)有化學(xué)工程與技術(shù)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(xué)碩士點。生物化工、應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境學(xué)科設(shè)有“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授崗位。學(xué)院擁有應(yīng)用化學(xué)國家重點學(xué)科,化學(xué)工程、工業(yè)催化和生物化工三個遼寧省重點學(xué)科,精細(xì)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(zhì)譜、飛行時間質(zhì)譜、X射線衍射儀等大型分析儀器40余臺,成為我國培養(yǎng)化工高層次人才和科學(xué)研究的基地。
化工學(xué)院作為大連理工大學(xué)的重要學(xué)院,50年來為國家培養(yǎng)了2萬名畢業(yè)生,其中許多人成為國家各部委和省市領(lǐng)導(dǎo),中科院院士,國家有突出貢獻(xiàn)的專家以及大專院校、科研院所和廠礦企業(yè)的廠長、經(jīng)理、總工及業(yè)務(wù)骨干,為適應(yīng)社會需求培養(yǎng)了復(fù)合型、外向型高技術(shù)人才。
化工學(xué)院廣泛開展國際學(xué)術(shù)交流和技術(shù)合作,已經(jīng)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(xué)、研究機構(gòu)或公司建立科技合作和學(xué)術(shù)交流。
化工學(xué)院辦學(xué)宗旨是以人才為本、創(chuàng)新為先,辦學(xué)思路是以貢獻(xiàn)求支持,以改革促發(fā)展。重視面向社會經(jīng)濟建設(shè)的重大關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,每年都承擔(dān)一批國家、省市級科學(xué)基金和“973”“863”及“九五”重點攻關(guān)項目,同時與企業(yè)建立產(chǎn)、學(xué)、研三結(jié)合緊密型協(xié)作關(guān)系,解決技術(shù)難題及高新技術(shù)和新產(chǎn)品的開發(fā)工作,化工學(xué)院每年科學(xué)研究經(jīng)費達(dá)3000萬元以上,近兩年科技成果顯著,獲國家科技進(jìn)步獎二等獎一項,省部級科技進(jìn)步獎一等獎三項、二等獎三項。
問題1:化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生應(yīng)掌握怎樣的知識和能力?
1.掌握化學(xué)工程、化學(xué)工藝、應(yīng)用化學(xué)等學(xué)科的基本理論、基本知識;
2.掌握化工裝置工藝與設(shè)備設(shè)計方法,掌握化工過程模擬優(yōu)化方法;
3.具有對新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備進(jìn)行研究、開發(fā)和設(shè)計的初步能力;
4.熟悉國家對于化工生產(chǎn)、設(shè)計、研究與開發(fā)、環(huán)境保護等方面的方針、政策和法規(guī);
5.了解化學(xué)工程學(xué)的理論前沿,了解新工藝、新技術(shù)與新設(shè)備的發(fā)展動態(tài);
6.掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科學(xué)研究和實際工作能力。
問題2:化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生就業(yè)方向?
本專業(yè)畢業(yè)生知識面寬,可到工業(yè)部門從事化工類產(chǎn)品的設(shè)計、施工、生產(chǎn)管理、技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用研究以及貿(mào)易等方面的工作,也可到科研、商貿(mào)、行政等部門從事與化學(xué)工程相關(guān)的工作。
也可在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等部門從事工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面的工作。
還可以到化學(xué)工廠、大學(xué)、政府社團、保健服務(wù)、中學(xué)、醫(yī)院、工業(yè)實驗室、圖書館、醫(yī)藥公司、私人企業(yè)、實驗研究所等從事相關(guān)的工作。
問題3:化學(xué)工程與工藝專業(yè)方向的不同有差異么?
化學(xué)工藝包括能源化工、材料化工、有機化工、環(huán)境化工、高分子化工、無機化工等眾多領(lǐng)域,覆蓋面廣。它不僅涵蓋了傳統(tǒng)的基礎(chǔ)領(lǐng)域,同時與材料、能源、生物、醫(yī)藥、環(huán)境等學(xué)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(xiàn)的學(xué)科,又是一個新世紀(jì)不可缺少的充滿了生機與活力的學(xué)科。
化學(xué)工程是以化學(xué)工業(yè)及相關(guān)生產(chǎn)過程中所進(jìn)行的化學(xué)、物理過程為研究對象,探究其所用設(shè)備的設(shè)計原理與操作方法以及最終實現(xiàn)過程優(yōu)化所應(yīng)遵循的共性規(guī)律。本專業(yè)方向?qū)W生主要學(xué)習(xí)化工流體流動與傳熱、化工傳質(zhì)與分離過程、化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、化工傳遞過程基礎(chǔ)、化工數(shù)學(xué)、化工分離過程、化工工藝學(xué)、化工過程分析與合成、化工設(shè)計等課程。為拓寬專業(yè)面,增加適應(yīng)性,還開設(shè)生化基礎(chǔ)、石油煉制工程、環(huán)境化工、化工機械基礎(chǔ)、ChemCAD等課程。
問題4:與化學(xué)工程與工藝專業(yè)相近的專業(yè)是什么?
制藥工程(主要是化學(xué)制藥)。
問題5:化學(xué)工程與工藝專業(yè)中的催化科學(xué)與工程具體是什么樣的學(xué)科?
它是催化化學(xué)、材料物理及化學(xué)工程之間的交叉學(xué)科,具有理工結(jié)合的特點。
培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的具有開拓能力的高級工程技術(shù)人才,業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo)為:培養(yǎng)具有催化科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)和掌握化學(xué)反應(yīng)工程理論,具備扎實的材料科學(xué)理論和技術(shù)知識,熟悉現(xiàn)代化學(xué)物理研究方法和技能,了解現(xiàn)代科技現(xiàn)狀與發(fā)展前景,能勝任化工、能源、材料、醫(yī)藥、食品、環(huán)保等領(lǐng)域中相關(guān)的新工藝、新材料、新產(chǎn)品的研究、開發(fā)、設(shè)計和工業(yè)化的復(fù)合高等工程技術(shù)人才。
篇3
1課程性質(zhì)與定位
精細(xì)化工門類眾多,品種繁雜,技術(shù)進(jìn)步迅速,產(chǎn)品更新頻繁,是一門典型的工程技術(shù)科學(xué).精細(xì)化工課程是以市場需求為導(dǎo)向,以專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線,以適應(yīng)培養(yǎng)應(yīng)用型精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)技術(shù)人才的需求而設(shè)置的專業(yè)核心課程,內(nèi)容主要包括無機精細(xì)化學(xué)品、表面活性劑、食品添加劑、膠粘劑、功能高分子、電子信息材料、涂料等典型精細(xì)化學(xué)品的制備技術(shù)及相關(guān)知識.本課程以典型精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)方法為主線,綜合應(yīng)用精細(xì)有機合成單元反應(yīng)、化工原理等相關(guān)知識及能力,理論密切聯(lián)系實際,突出典型精細(xì)化學(xué)品的合成與復(fù)配.課程教學(xué)按制備原理與工藝應(yīng)用機理產(chǎn)品介紹研究進(jìn)展四大知識模塊順序進(jìn)行.課程講授中注重產(chǎn)品開發(fā)思路的引導(dǎo),通過本課程的學(xué)習(xí),可使學(xué)生受到創(chuàng)新精神的熏陶,對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力以及將來的就業(yè)、工作能力有著重要的積極作用.課程的教學(xué)環(huán)節(jié)除了包括課堂講授,還應(yīng)有學(xué)生自學(xué)、習(xí)題課討論、實驗、答疑、課堂測試和期末考試.通過上述基本教學(xué)步驟,要求學(xué)生掌握和了解精細(xì)化工發(fā)展的重點及本學(xué)科的主要研究方向和內(nèi)容,能打下精細(xì)化工工藝學(xué)的深厚基礎(chǔ),使學(xué)生受到良好的基本功訓(xùn)練,拓寬學(xué)生的知識面和增強其獨立思考問題的能力.
2教學(xué)內(nèi)容與學(xué)習(xí)興趣
在教學(xué)內(nèi)容的選取上,基于課程開設(shè)的對象并考慮到教學(xué)內(nèi)容要具有科學(xué)性、知識性和趣味性,以增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在具體的教學(xué)內(nèi)容中,應(yīng)按制備原理與工藝、應(yīng)用機理、產(chǎn)品介紹及研究進(jìn)展四大板塊進(jìn)行,即以典型精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)方法為主線,綜合應(yīng)用精細(xì)有機合成單元反應(yīng)、化工原理等相關(guān)知識及能力,理論密切聯(lián)系實際,突出典型精細(xì)化學(xué)品的合成與復(fù)配.(表略)是本課程的主要教學(xué)內(nèi)容.在具體的教學(xué)過程中,教學(xué)內(nèi)容還應(yīng)緊隨時代脈搏,不斷充實與更新,體現(xiàn)其先進(jìn)性,并以貼近生活的實例進(jìn)行化學(xué)知識的導(dǎo)引.在介紹表面活性劑時,應(yīng)多介紹表面活性劑的用途,比如當(dāng)用作藥物制劑的輔料時,它可以作為載體、乳化劑、潤濕劑或滲透劑、增溶劑及助溶劑等,賦予藥劑以必要的物理、化學(xué)、藥理和生物學(xué)性質(zhì),有的還可以直接作為藥物.在介紹食品添加劑時,除了一些重要的應(yīng)用,還要著重介紹對食品添加劑的認(rèn)識誤區(qū),即人們往往認(rèn)為天然的食品添加劑比人工化學(xué)合成的安全,實際許多天然產(chǎn)品的毒性因目前的檢測手段、檢測的內(nèi)容所限,尚不能做出準(zhǔn)確的判斷,而且,與已檢測出的結(jié)果比較,天然食品添加劑并不比合成的毒性小.讓學(xué)生正確看待食品添加劑的必要性、安全用量以及有毒的添加劑的危害.再如講到合成材料時向?qū)W生介紹現(xiàn)在人們已合成具有光、電、磁等特殊功能的合成材料、隱身復(fù)合材料等,如在講到農(nóng)藥和化肥時,要講清農(nóng)藥和化肥的使用,對農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)起到重要的作用,又要強調(diào)農(nóng)藥和化肥的大量使用會導(dǎo)致土壤退化及水、大氣和環(huán)境污染等問題.以社會生活實例為背景介紹相關(guān)的精細(xì)化學(xué)品及其應(yīng)用,有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時還能夠達(dá)到理想的教學(xué)效果.
3教學(xué)方法與手段
本著“服務(wù)是宗旨,就業(yè)是導(dǎo)向,倡導(dǎo)做中學(xué),走產(chǎn)學(xué)結(jié)合的路子”的教育教學(xué)新理念,充分體現(xiàn)“理論與實踐相結(jié)合,重視學(xué)生的技能培養(yǎng)”的精神;在教學(xué)過程中依據(jù)以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體的原則,教師適時講授,引導(dǎo)學(xué)生積極思維,組織學(xué)生活動、討論;運用多媒體教學(xué),做到理論聯(lián)系實際.依據(jù)課程要求,在吃透教學(xué)資源基礎(chǔ)上,教師應(yīng)熟悉本課程教學(xué)的教學(xué)重點、難點.本課程的重點是典型精細(xì)化學(xué)品的作用原理以及主要用途.通過合理設(shè)計教學(xué)內(nèi)容和環(huán)節(jié),平時評價考核與集中評價考核相結(jié)合,教師評價與學(xué)生評價相結(jié)合突出重點.難點是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力、創(chuàng)新能力、配方分析能力、查閱手冊資料并運用其數(shù)據(jù)資料的能力.通過教師精講、應(yīng)用觀摩、學(xué)生實驗突破難點.課堂教學(xué)應(yīng)廢除灌輸式,采用啟發(fā)式和討論式教學(xué),不斷把學(xué)科最新成果引入教學(xué),精講多練,循序漸進(jìn),用提問、啟迪、講授、探討、總結(jié)的方式教學(xué),最好采用舉例法,引導(dǎo)同學(xué)們與實際聯(lián)系起來,做到理論聯(lián)系實際,達(dá)到教師與學(xué)生雙向互動,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情.運用板書教學(xué)及多媒體輔助教學(xué)相結(jié)合的手段,使難于理解的反應(yīng)機制通過圖像、圖片、數(shù)據(jù)及動畫結(jié)合融為一體,直觀地表現(xiàn)出來,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生學(xué)習(xí)更輕松愉快.同時,應(yīng)用多媒體教學(xué)要體現(xiàn)以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)思想,提高多媒體教學(xué)水平,合理使用多媒體課件進(jìn)行課程教學(xué),提高教學(xué)效果.
4培養(yǎng)目標(biāo)與考核方式
根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求和當(dāng)今社會以及學(xué)生個人發(fā)展的需要,結(jié)合我國精細(xì)化工課程的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,制定本課程的教學(xué)目標(biāo)如下.
4.1通用能力目標(biāo)(1)培養(yǎng)學(xué)生刻苦、嚴(yán)謹(jǐn)、求實、創(chuàng)新的科學(xué)作風(fēng),樹立正確的科學(xué)觀和方法論,用科學(xué)的態(tài)度觀察和分析問題;(2)培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合能力和綜合素質(zhì),使之能理論聯(lián)系實際,具有創(chuàng)新意識;(3)培養(yǎng)工作嚴(yán)謹(jǐn)、有序、珍惜儀器設(shè)備的良好實驗習(xí)慣;(4)培養(yǎng)學(xué)生良好的敬業(yè)精神和團隊意識,使之具有優(yōu)良的職業(yè)素養(yǎng).
篇4
今年來,由于生物技術(shù)的快速發(fā)展,使得我國生物學(xué)工程的發(fā)展也在不斷向前,并已有一定的基礎(chǔ)。調(diào)查顯示,當(dāng)前生物化工的產(chǎn)品已經(jīng)涉及到保健、醫(yī)藥、農(nóng)藥以及食品等各個領(lǐng)域與方面。①在醫(yī)藥方面,抗生素得到迅猛發(fā)展,并且在臨床中的使用最普遍,相關(guān)數(shù)據(jù)表明,目前我國抗生素的產(chǎn)量達(dá)到世界首位,此數(shù)據(jù)還在不斷增長;②在農(nóng)藥方面,生物化工的農(nóng)藥品種也層出不窮,主要包括井霉素、赤霉素以及蘇云金桿菌等,該技術(shù)不斷進(jìn)步,并且逐步滿足了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要;③在食品與飼料方面,氨基酸、檸檬酸等的產(chǎn)量不斷加大,并呈現(xiàn)數(shù)倍增產(chǎn)的趨勢,該產(chǎn)品已經(jīng)不只為了滿足于本國市場,還出口到世界各國。
2、我國生物化學(xué)工程發(fā)展中所存在的問題
經(jīng)過深入調(diào)查分析可知,由于各種因素的限制,使得我國生物化學(xué)工程在發(fā)展過程中也存在著許多問題與不足,也將面臨著新的挑戰(zhàn),本文主要從以下幾方面的問題著手分析:
(1)我國生物化學(xué)工程的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布置不夠科學(xué),許多企業(yè)往往存在品種單一、低檔次等問題,不能滿足當(dāng)今市場的需求。對于檔次較高的醫(yī)藥生化產(chǎn)品例如激素類、干擾素、藥用多肽等,在我國的生產(chǎn)技術(shù)還不完善,不能滿足本土市場需求,每年還需花費大量資金從國外進(jìn)口。
(2)當(dāng)前我國的生物化工產(chǎn)業(yè)主要局限于輕工、醫(yī)藥、食品業(yè)等。所以,許多企業(yè)對生物化工產(chǎn)品尤其是精細(xì)化工產(chǎn)品這一領(lǐng)域的了解不足,不利于擴大生產(chǎn),更不用說通過這些技術(shù)引領(lǐng)企業(yè)走向世界。此外因生物化學(xué)發(fā)展速度較快,我國相關(guān)部門對該行業(yè)的研究及規(guī)范還不成體系,導(dǎo)致生產(chǎn)過程中的能源消耗大,環(huán)境污染嚴(yán)重,技術(shù)在低水平徘徊。
(3)在生產(chǎn)技術(shù)上存在許多不足,生產(chǎn)設(shè)備與工藝配套不完善,上下游技術(shù)不配套,產(chǎn)物的收得率低,生產(chǎn)成本高企業(yè)效益低。相關(guān)數(shù)據(jù)表明,雖然目前我國的產(chǎn)品如檸檬酸、乳酸等的發(fā)酵水平較高,但其他絕大多數(shù)產(chǎn)品的技術(shù)明顯低于國外。從而,某些企業(yè)為了引進(jìn)新技術(shù)提高生產(chǎn)效率,只能每年都要投入大量資金從外國進(jìn)口細(xì)胞破碎機、生物反應(yīng)器、計算機監(jiān)控設(shè)備以及生物傳感器等,不利于企業(yè)的長期生產(chǎn)目標(biāo)。
(4)我國生物化學(xué)工程的發(fā)展歷史較短,基礎(chǔ)研究的投入較薄弱,還沒有形成一個完整的科研體系,技術(shù)創(chuàng)新能力不強,同時,相關(guān)企業(yè)的技術(shù)開發(fā)、技術(shù)吸收能力差。調(diào)查顯示,當(dāng)前該行業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展多數(shù)依靠傳統(tǒng)的粗放型擴大投資的增長模式,從而生產(chǎn)效益低下、市場競爭力不強,不利于企業(yè)的發(fā)展。
3、我國生物化學(xué)工程發(fā)展問題的解決建議
本文經(jīng)過深入探究分析我國生物化學(xué)工程發(fā)展過程中所存在的問題,并借鑒國外先進(jìn)技術(shù),主要從以下幾方面來解決當(dāng)前的問題:
(1)合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu),擴大并發(fā)展高檔次的產(chǎn)品。例如加大對醫(yī)藥生化產(chǎn)品、功能性食品及添加劑等高檔產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)。此外,使生物化學(xué)工程的發(fā)展呈現(xiàn)多元化,著重生產(chǎn)如生物色素、微生物多糖、工業(yè)酶制劑以及表面活性劑等多種精細(xì)化工產(chǎn)品以及采用傳統(tǒng)技術(shù)無法生產(chǎn)的產(chǎn)品,從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益與市場競爭力。
(2)不斷擴大生物化工的生產(chǎn)規(guī)模,提高競爭力。因此,我國相關(guān)部門應(yīng)該出臺更多有效措施來鼓勵建設(shè)大型的生物化工企業(yè),使之能夠?qū)⒀邪l(fā)、生產(chǎn)、銷售融于一體,從而節(jié)省生產(chǎn)成本。尤其要加大力度去培育一批科技創(chuàng)新型企業(yè),此外,還要鼓勵那些具有發(fā)展生物化工產(chǎn)業(yè)的企業(yè)加入該技術(shù)發(fā)展行列,向著創(chuàng)新型生化公司的方向發(fā)展,并淘汰那些生產(chǎn)技術(shù)落后,市場競爭力低下的企業(yè),從而提高我國整體生物化工行業(yè)的競爭力,并有利于擴大我國生物化工的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
篇5
武漢科技大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)始建于1958年,原名為“煉焦化學(xué)專業(yè)”,1985年改為“煤化工專業(yè)”。1992年,按“煤化工”“、城市燃?xì)狻焙汀疤克夭牧稀比齻€專業(yè)分別招收新生。1996年,隨著教育部大學(xué)本科專業(yè)目錄的調(diào)整,“煤化工”“、城市燃?xì)狻焙汀疤克夭牧稀比齻€專業(yè)歸并為“化學(xué)工程與工藝”專業(yè)。盡管名稱幾經(jīng)變化,但始終堅持煤化工培養(yǎng)方向和煤焦化的特色。其原因主要是由于武漢科技大學(xué)的前身“武漢鋼鐵學(xué)院”和“武漢冶金科技大學(xué)”原來隸屬于冶金工業(yè)部,畢業(yè)生主要面向鋼鐵冶金系統(tǒng);培養(yǎng)目標(biāo)針對性、學(xué)生的工程意識和實踐能力較強,受到鋼鐵冶金行業(yè)焦化企業(yè)、科研院所的認(rèn)可。目前,武漢科技大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)為國家級特色專業(yè),擁有化學(xué)工程與技術(shù)一級博士點和化學(xué)工程與技術(shù)博士后科研流動站。經(jīng)過幾代人的辛勤努力,學(xué)?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)的教學(xué)和科學(xué)研究規(guī)模及水平均有了顯著的提高。在化工專業(yè)“寬口徑”培養(yǎng)模式下,堅持煤化工方向特色有著重要的現(xiàn)實意義。首先,中國是以煤為主要能源的國家,在一次能源中,煤炭占70%左右,在較長的時期內(nèi)這一能源結(jié)構(gòu)不會改變[4]。大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè),推廣潔凈煤技術(shù),保證國家的能源安全,是中國的一項基本能源政策。其次,煤焦化是煤化工中技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的一種煤炭綜合利用方法。至少在50年內(nèi),采用高爐,利用焦炭作為煉鐵的主要燃料、還原劑和料柱支撐體的技術(shù)仍將是鋼鐵冶金的主流技術(shù)。再次,“節(jié)能減排”是中國的重要戰(zhàn)略任務(wù),也是全世界面對的主要挑戰(zhàn)。面對以煤煙型污染為主和焦化行業(yè)普遍污染嚴(yán)重的現(xiàn)實,從煤炭利用源頭減少污染是實現(xiàn)“節(jié)能減排”的必由之路。最后,煤化工(包括焦化)行業(yè)涉及到中國能源供應(yīng)和安全、鋼鐵行業(yè)的生存和發(fā)展以及節(jié)能減排的實現(xiàn),當(dāng)前以致今后相當(dāng)長的時期仍是中國國民經(jīng)濟的主戰(zhàn)場。因此,武漢科技大學(xué)的“化學(xué)工程與工藝”專業(yè)堅持煤化工方向特色是非常必要的;理順兩者的關(guān)系,既具有理論意義,也具有實際價值。
二、特色專業(yè)建設(shè)的基本原則
進(jìn)行具有煤化工特色的化學(xué)工程與工藝專業(yè)建設(shè),是優(yōu)化專業(yè)學(xué)科結(jié)構(gòu),推進(jìn)教學(xué)改革,加強內(nèi)涵建設(shè),提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,提升專業(yè)競爭力的重要舉措。這不但有利于促進(jìn)學(xué)校教學(xué)基本建設(shè),進(jìn)一步改善辦學(xué)條件,鞏固辦學(xué)特色,而且有利于提高辦學(xué)實力,更好地適應(yīng)以煤化工為主的經(jīng)濟社會發(fā)展的需要[5-6]。
(一)市場導(dǎo)向
目前,中國大學(xué)生就業(yè)已完全走向市場,學(xué)生和用人單位之間進(jìn)行“雙向選擇”,大學(xué)畢業(yè)生的一次就業(yè)率已經(jīng)成為評價一所大學(xué)教學(xué)質(zhì)量和綜合競爭力的主要指標(biāo)之一。要提高就業(yè)率,就必須瞄準(zhǔn)市場對人才的需求,特色專業(yè)建設(shè)也必須以市場為導(dǎo)向,培養(yǎng)市場需要的專業(yè)人才。
(二)自主創(chuàng)新
特色專業(yè)建設(shè)是中國高等教育教學(xué)改革的一項新內(nèi)容,本身具有探索性、創(chuàng)新性,加之各校各專業(yè)都要根據(jù)內(nèi)外部條件形成自己的特色,更無先例可循。因此,特色專業(yè)建設(shè)要在教育觀念、人才培養(yǎng)目標(biāo)、人才培養(yǎng)模式、課程體系改革和評價標(biāo)準(zhǔn)等方面堅持創(chuàng)新。
(三)錯位發(fā)展
特色專業(yè)建設(shè)要在市場導(dǎo)向的基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)有的辦學(xué)條件、科研成果和發(fā)展?jié)撃?集中力量,凸現(xiàn)特色;堅持有所為有所不為,采取“人無我有,人有我優(yōu),人優(yōu)我新”的差異化策略,實現(xiàn)“錯位發(fā)展”,避免正面競爭。
(四)相對穩(wěn)定
特色專業(yè)建設(shè)是一項系統(tǒng)工程,是一個不斷建設(shè)、不斷積累、不斷完善的過程,其特色的形成應(yīng)該具有相對的穩(wěn)定性。同時,要適應(yīng)內(nèi)外部環(huán)境的變化,具有一定的前瞻性,能夠體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢和未來社會和市場的需求變化。
三、主要措施
(一)更新教育觀念
辦學(xué)理念和專業(yè)建設(shè)觀念是特色專業(yè)建設(shè)的指導(dǎo)思想,決定著特色專業(yè)建設(shè)的方向、進(jìn)程和績效。特色專業(yè)建設(shè)是一項涉及專業(yè)建設(shè)多方面創(chuàng)新和變革的教學(xué)改革活動,必須首先在專業(yè)建設(shè)和教學(xué)理念上實現(xiàn)突破,更新傳統(tǒng)的教學(xué)觀念以適應(yīng)時代和社會發(fā)展的需要。為此,化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院針對“寬口徑”的教育觀念進(jìn)行了多次研討,并邀請、走訪用人單位,進(jìn)行深入地調(diào)研,逐步樹立了化學(xué)工程與工藝專業(yè)在“寬口徑”培養(yǎng)模式下堅持煤化工特色教學(xué)的觀念。
(二)加強師資隊伍建設(shè)
師資隊伍建設(shè)是特色專業(yè)建設(shè)的根本保證。特色專業(yè)需要配備有學(xué)科特色的師資隊伍,其教學(xué)和科研方向?qū)iL必須和專業(yè)特色的培育相匹配。化學(xué)工程與工藝專業(yè)的專業(yè)課教師多數(shù)既是理論知識的傳播者和研究者,又是專業(yè)工程的實踐者。他們多數(shù)在武漢科技大學(xué)設(shè)計研究院從事煤焦化設(shè)計研究工作,有著豐富的實踐經(jīng)驗。近年來,隨著學(xué)??缭绞桨l(fā)展,新引進(jìn)了一批優(yōu)秀的青年教師。這些青年教師多數(shù)沒有煤焦化專業(yè)的知識背景,為此,安排新教師隨班學(xué)習(xí)煤焦化方面的課程,而后安排到焦化廠進(jìn)行3個月現(xiàn)場學(xué)習(xí),并在學(xué)校設(shè)計院教師指導(dǎo)下完成焦化的工程設(shè)計,經(jīng)教研室組織考核合格后方可上崗。
(三)創(chuàng)新課程體系
特色專業(yè)建設(shè)必須目標(biāo)明確,在保持專業(yè)目標(biāo)的基礎(chǔ)上突出體現(xiàn)特色目標(biāo);在人才培養(yǎng)規(guī)格上要有明顯特色,同時制定科學(xué)合理的人才培養(yǎng)方案。課程體系是高等院校實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)和基本規(guī)格要求的總體設(shè)計藍(lán)圖,設(shè)置合理、科學(xué)、超前、前后呼應(yīng)的課程體系是特色專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。應(yīng)廣泛吸收國內(nèi)外先進(jìn)的教育理念和教學(xué)經(jīng)驗,整合教學(xué)改革成果,優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容,不斷豐富課程內(nèi)涵,努力構(gòu)建適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要、反映時代特征、具有學(xué)校特色的化學(xué)工程與工藝本科專業(yè)課程體系。依據(jù)學(xué)校的學(xué)科特點,在培養(yǎng)“通才”的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了“焦化特色模塊”、“精細(xì)化工模塊”等專業(yè)方向課程。同時,將煤化學(xué)課程列入專業(yè)基礎(chǔ)必修課,從而保證學(xué)生具備煤化工的知識背景。新的課程體系充分體現(xiàn)了“提升內(nèi)涵、強化特色”的教學(xué)指導(dǎo)思想。
(四)改革實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
特色專業(yè)建設(shè)過程中,要高度重視校內(nèi)外實習(xí)、實驗、實訓(xùn)基地建設(shè),為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、實踐能力提供良好的實踐教學(xué)條件。近年來,化學(xué)工程與工藝專業(yè)建立了一批相對穩(wěn)定的教學(xué)實習(xí)基地??紤]到專業(yè)培養(yǎng)方向的要求,實習(xí)基地以武漢平煤武鋼聯(lián)合焦化有限公司為主體。該公司在國內(nèi)具有技術(shù)力量雄厚,生產(chǎn)工藝先進(jìn)的特點,并具有較高的管理水平。同時,該公司可以說是焦化的一部“百科全書”,建有4.3m、6m、7.63m焦?fàn)t,所采用的配套工藝也有多種,是一個相當(dāng)理想的本科專業(yè)特色教學(xué)實習(xí)基地[7]。在實驗教學(xué)方面,依托湖北省煤轉(zhuǎn)化與新型炭材料重點實驗室,通過開設(shè)本科生創(chuàng)新性實驗與創(chuàng)新性研究等課外實踐活動,為培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和專業(yè)特色教學(xué)提供了保障。
(五)強化課程、教材建設(shè)
課程建設(shè)是專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)實現(xiàn)的基本途徑,專業(yè)特色必定要在課程建設(shè)中得以體現(xiàn)。在進(jìn)行課程體系改革的同時,學(xué)校十分重視課程內(nèi)涵建設(shè),重新整理了傳統(tǒng)課程的教學(xué)內(nèi)容,加強不同學(xué)科之間的交叉和融合。如在煤化學(xué)課程的基礎(chǔ)上,將其它一些主要能源也引進(jìn)來,從而形成了能源化學(xué)課程。在化工設(shè)備及材料中融入了力學(xué)、材料等知識;化工設(shè)計基礎(chǔ)與技術(shù)經(jīng)濟分析課程在原來技術(shù)經(jīng)濟分析的基礎(chǔ)上,增加了化工設(shè)計內(nèi)容,以加強學(xué)生動手能力的培訓(xùn);根據(jù)企業(yè)用人需求,增設(shè)了化工CAD繪圖與識圖。教材的質(zhì)量體現(xiàn)高等教育和科學(xué)研究的發(fā)展水平,也直接影響本科教學(xué)的質(zhì)量。為提高教學(xué)效果,主要專業(yè)課程都選用省部級以上優(yōu)秀教材、“面向21世紀(jì)課程教材”、“十五”、“十一五”國家重點教材和教學(xué)指導(dǎo)委員會推薦的教材。同時,鼓勵教學(xué)經(jīng)驗豐富、學(xué)術(shù)水平較高的教師編寫與出版具有學(xué)?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)特色的教材,以進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和深化課程體系改革。目前,本專業(yè)自編公開出版的教材主要有:《煤化學(xué)》《燃?xì)夤こ獭贰痘ぜ夹g(shù)經(jīng)濟學(xué)》《化工設(shè)計概論》《化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗》以及《環(huán)境工程導(dǎo)論》等,其中《煤化學(xué)》為國家“十一五”規(guī)劃教材。
(六)建立健全質(zhì)量保障和監(jiān)控機制
建立健全質(zhì)量保障和監(jiān)控機制是創(chuàng)建特色、保持特色的關(guān)鍵。只有特色鮮明,才能優(yōu)勢突出;只有集中力量重點建設(shè),才能使學(xué)校加強對某一專業(yè)重點投入,創(chuàng)造良好的教學(xué)、科研條件,取得預(yù)計的成果。特色專業(yè)更強調(diào)精干高效,它是學(xué)校具有標(biāo)志性作用的專業(yè)。要做到這一點離不開質(zhì)量監(jiān)控。為進(jìn)一步保證教學(xué)質(zhì)量,實行課程、專業(yè)帶頭人負(fù)責(zé)制,并建立了科學(xué)、合理的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系,包括學(xué)生評教制,干部同行評議制,教學(xué)檢查員聽課指導(dǎo)制,教學(xué)信息員信息反饋制,監(jiān)督電話、信箱信息收集制,等。此外,還加大了對青年教師的培養(yǎng)力度,為青年教師配備指導(dǎo)教師,制定青年教師“過教學(xué)關(guān)”計劃。上述措施有力地保障了教學(xué)質(zhì)量的穩(wěn)步提升,為培養(yǎng)高質(zhì)量的煤焦化特色化工專業(yè)人才提供了制度保障。
篇6
【關(guān)鍵詞】助劑化學(xué);互聯(lián)網(wǎng);PBL法
Application of PBL Teaching Method in Additive Chemistry under the background of Internet
MENG Xiang-jun
(Department of Environmental and Chemical Engineering, Tangshan University,Tangshan Hebei 063000,China)
【Abstract】Additive Chemistry was a professional restrictive course for the students majoring in chemical engineering specialty, which covered wide content and involved broad knowledge,the application of PBL teaching method under the background of Internet, that to cultivate applied creative talents of theory with practice as the goal ,the teaching content,model of instruction and examination methods of Additive Chemistry course were explored and discussed in orderto improve the teaching quality.
【Key words】Additive Chemistry; Internet; PBL teaching method
助劑化學(xué)課程是為我校化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)的專業(yè)限選課,是一門與高分子材料、精細(xì)化工等學(xué)科相互交叉的應(yīng)用型課程,以無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)以及化工工藝學(xué)等課程為基礎(chǔ),包括增塑劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、阻燃劑等常用助劑。涉及到的知識點,主要包括助劑的概念、作用機理及工藝流程、應(yīng)用范圍及發(fā)展趨勢,各部分內(nèi)容獨立成章,知識系統(tǒng)性較差,內(nèi)容繁雜,雖然難度一般,但是教師為了在有限的學(xué)時內(nèi)安排教學(xué)內(nèi)容,整個教學(xué)過程中往往是采取“一言堂”的教學(xué)方式,教師作為絕對教學(xué)中心,學(xué)生被動地接受知識,導(dǎo)致其課堂上興趣不高而產(chǎn)生厭倦情緒,參與度很低。這樣的教學(xué)方法嚴(yán)重壓抑學(xué)生的思維,影響教學(xué)效果。
隨著化工行業(yè)的發(fā)展、加工技術(shù)的不斷進(jìn)步和產(chǎn)品用途的日益擴大,助劑行業(yè)的更新速度也在與日俱增,相反教材中的知識更新速度跟不上行I的發(fā)展速度,拓展知識的容量不足。這樣造成學(xué)生知識面的狹窄,還會在一定程度上限制學(xué)生未來的就業(yè)發(fā)展方向。
助劑化學(xué)課程的開設(shè)對于已經(jīng)有有機化學(xué)、精細(xì)化學(xué)品等知識基礎(chǔ)的大四學(xué)生來說,更多地不應(yīng)該是局限于的理論教學(xué),應(yīng)該與實踐有機的結(jié)合起來,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力,更好與未來的就業(yè)單位對接。
因此改變學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和掌握學(xué)習(xí)的方法,變“填鴨式教學(xué)”為“自主式學(xué)習(xí)”,培養(yǎng)出適應(yīng)社會的較高綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的人才,是一項很有意義的課題,筆者結(jié)合本課程的特點以及教學(xué)體會,對該課程的教學(xué)進(jìn)行了改革和分析,在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的大背景下,構(gòu)建了助劑化學(xué)PBL式的教學(xué)體系。
1 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的PBL教學(xué)模式
“互聯(lián)網(wǎng)+”作為一項國家戰(zhàn)略,必將成為未來我國經(jīng)濟社會創(chuàng)新發(fā)展的重要驅(qū)動力量。同社會許多其他行業(yè)一樣,教育受到了互聯(lián)網(wǎng)巨大的影響,如何利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)資源,探索“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的科學(xué)模式,促進(jìn)教育公共服務(wù)水平和教育質(zhì)量的提升,既是深化教育領(lǐng)域綜合改革不可回避的問題,也是擺在廣大教育工作者面前的現(xiàn)實課題。
PBL(Problem Based Learning)教學(xué)是以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo),以問題為中心,是一種建構(gòu)知識的過程,通過引導(dǎo)學(xué)生解決實際問題,注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。這種教學(xué)方法是1969年由美國的神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng),目前已成為國際上較流行的一種教學(xué)方法。此法有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,在培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型和創(chuàng)新型人才過程中有著傳統(tǒng)教學(xué)法無可比擬的優(yōu)點。
在“互聯(lián)網(wǎng)+”這個大背景下應(yīng)用PBL教學(xué)模式,對于我們改進(jìn)助劑化學(xué)課程的教學(xué),培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才,減緩當(dāng)今大學(xué)生就業(yè)與社會需求之間日益加劇的矛盾具有重要的意義。
2 教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化
助劑化學(xué)課程雖然較其他專業(yè)課更貼近生活,但是助劑的內(nèi)容多且散,規(guī)律性不強,需要記憶的理論偏多,不利于學(xué)生學(xué)習(xí)及應(yīng)用,為了確保教學(xué)內(nèi)容的實用性、先進(jìn)性和新穎性,教材的選用則顯得至關(guān)重要。筆者團隊根據(jù)本專業(yè)學(xué)生的特點將教學(xué)內(nèi)容在原有的理論知識基礎(chǔ)上進(jìn)行了重新的梳理:將學(xué)生畢業(yè)后涉及比較多的高分子材料用助劑作為重點進(jìn)行講解;將原本每章獨立知識點盡量串聯(lián)起來,比如在講抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑的機理時進(jìn)行對比講解,使學(xué)生方便記憶。隨著科研的發(fā)展,合成材料助劑也在不斷地發(fā)展,教學(xué)內(nèi)容應(yīng)緊跟科研和工業(yè)實踐,不斷更新內(nèi)容,與時俱進(jìn),才能保持前沿性和先進(jìn)性。
篇7
關(guān)鍵詞:化學(xué)產(chǎn)品工程 分子產(chǎn)品 配方產(chǎn)品
所謂化學(xué)工業(yè),主要是通過化學(xué)反應(yīng)或物理操作將自然資源轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟愃枰漠a(chǎn)品的工業(yè)類型,在上世紀(jì)迅速發(fā)展,至今為人類提供了豐富的產(chǎn)品。隨著人類對自然資源的逐漸深入利用,化學(xué)工業(yè)也發(fā)生了巨大的變化,個性化、多品種、小批量的專用化學(xué)品成為發(fā)展的主要方向。隨著傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)的飽和,化學(xué)工程轉(zhuǎn)向產(chǎn)品,研究向微觀層次深入,也專注于專用化學(xué)品的研究。
一、化學(xué)產(chǎn)品工程的理論體系
1.化學(xué)產(chǎn)品工程
隨著市場的發(fā)展,專用化學(xué)品也面臨著新的挑戰(zhàn),如產(chǎn)品的設(shè)計、功能、投入市場時間、通用設(shè)備選擇等等。傳統(tǒng)的單元操作也轉(zhuǎn)向配方產(chǎn)品生產(chǎn)相關(guān)的操作。也足以看出化學(xué)產(chǎn)品工程的理論正在朝著以產(chǎn)品導(dǎo)向為開發(fā)的方向,尋找適合的方法繼續(xù)擰產(chǎn)品設(shè)計及生產(chǎn),為其提供理論與技術(shù)支持?;瘜W(xué)產(chǎn)品工程主要回答的是生產(chǎn)何種產(chǎn)品,或者是該產(chǎn)品如何滿足市場、環(huán)境及性能等方面內(nèi)的要求。化學(xué)產(chǎn)品工程研究的核心內(nèi)容是產(chǎn)品的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,要從微觀上定量和模擬分析。對產(chǎn)品的質(zhì)量要進(jìn)行設(shè)計與控制,化學(xué)工程師所面臨的問題已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了化學(xué)工程領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。
2.產(chǎn)品設(shè)計特征
傳統(tǒng)的過程設(shè)計主要是根據(jù)產(chǎn)品的數(shù)量、開發(fā)成本、利潤及效率等方面進(jìn)行考慮,實現(xiàn)經(jīng)濟效益這一基本目標(biāo),同時兼顧環(huán)境、安全等因素。在設(shè)計過程中,對分離與反映過程的不同方案進(jìn)行對比,最終通過對公用工程、設(shè)備、材料及產(chǎn)品進(jìn)行評估,進(jìn)行經(jīng)濟性評價,過程設(shè)計綜合了傳遞過程、熱力學(xué)及單元操作等技術(shù)。與之不同的是,產(chǎn)品工程不但注重過程與單元的效率,更以用戶需求作為產(chǎn)品功能的實現(xiàn)目標(biāo),注重小規(guī)模生產(chǎn),新產(chǎn)品要快速進(jìn)入市場,對市場的反應(yīng)也比較敏捷。引起規(guī)模比較小,消耗的資源也比較少。
二、化學(xué)產(chǎn)品工程中的關(guān)鍵技術(shù)
1.分子產(chǎn)品工程
根據(jù)產(chǎn)品的分子機構(gòu)、性能及加工行為間的規(guī)律,設(shè)計出市場需要的化學(xué)品,是現(xiàn)代化學(xué)產(chǎn)品工程的發(fā)展趨勢。試驗固然重要,但是作為產(chǎn)品工程人員要具備分子結(jié)構(gòu)對產(chǎn)品性能產(chǎn)生何種影響的預(yù)測能力,從而設(shè)計出滿足其性質(zhì)需求的化學(xué)產(chǎn)品。在分子產(chǎn)品工程中,對分子結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系研究非常重要,分析其關(guān)系主要通過計算化學(xué)領(lǐng)域的理論與方法以及半經(jīng)驗的分析方法來完成。采用計算機輔助分子設(shè)計方法,能夠有效的降低產(chǎn)品的開發(fā)周期以及能源的消耗,計算機輔助分子設(shè)計的目的是為了滿足特殊性質(zhì)要求的分子及分子混合物,是基于大量候選分子中,通過合理的時間篩選出最符合要求的產(chǎn)品,通常通過正反兩個方面來完成,首先,建立關(guān)系模型,反映出分子節(jié)后及分子交互作用和性質(zhì)間的關(guān)系;其次,在關(guān)系模型建立的基礎(chǔ)上,對分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,使之滿足性質(zhì)要求,這是一個數(shù)學(xué)規(guī)劃尋優(yōu)的問題。在分子產(chǎn)品工程中,分子模擬技術(shù)是一項關(guān)鍵的技術(shù),產(chǎn)生于上世紀(jì)八十年代,是將模擬計算工具與計算機圖形處理技術(shù)相結(jié)合,對現(xiàn)實世界的化學(xué)與物理過程進(jìn)行分子模擬進(jìn)行描述,目前該技術(shù)已經(jīng)成為產(chǎn)品設(shè)計中的主要方法。該技術(shù)通過對分子力學(xué)、量子力學(xué)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、分子動力學(xué)、數(shù)值算法及三維結(jié)構(gòu)匹配等領(lǐng)域內(nèi)的研究成果進(jìn)行綜合運用,實現(xiàn)對化合物宏觀性能的解釋。采用該技術(shù)能夠直觀的了解分子靜態(tài)結(jié)構(gòu),還能給出分子宏觀性能與結(jié)構(gòu)間的定量結(jié)果。尤其是對試驗手段很難觀察到的物理過程及現(xiàn)象,能夠通過分子模擬進(jìn)行再現(xiàn)。目前,分子模擬研究的領(lǐng)域主要涉及到傳遞性質(zhì)、流體流動、化學(xué)反應(yīng)機理、高分子結(jié)構(gòu)、復(fù)雜流體、相平衡、臨界現(xiàn)象、晶體構(gòu)造、膜及界面現(xiàn)象等。
2.配方產(chǎn)品工程
目前,化學(xué)產(chǎn)品工程更傾向于消費者所需求的產(chǎn)品性能的開發(fā),如顏色、光澤、懸浮液的穩(wěn)定性、催化劑的性能等方面,化學(xué)品市場對具有特殊工藝性質(zhì)的復(fù)合配方的需求越來越多。如化妝品、表面活性劑、藥物、洗滌劑、農(nóng)用化學(xué)品等等。為滿足其性能,這些產(chǎn)品被設(shè)計成結(jié)構(gòu)顆粒固液分散體系、結(jié)構(gòu)化固體、凝膠、溶膠、水溶性聚合體、泡沫紙品等,和基礎(chǔ)化學(xué)品對比,此類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,性質(zhì)與質(zhì)量與分離操作中的純度和濃度有直接的關(guān)系。在配方產(chǎn)品中,分子聚集成的微相區(qū)介于宏觀和微觀之間,稱為介觀體系。該體系將宏觀與微觀聯(lián)系起來,在合成與加工中,介觀分離的時間非常短,如果僅僅從試驗上進(jìn)行把握,幾乎是不可能的。因此介觀模擬技術(shù)出現(xiàn),該技術(shù)能夠?qū)φ鎸嵉脑囼灄l件進(jìn)行模擬膠體溶液及聚合物的微觀形貌、化學(xué)形態(tài)、流動性等,對于高分子科學(xué)、化學(xué)工程及配方化學(xué)中涉及到的復(fù)雜問題能夠很好的進(jìn)行解決?;诮橛^尺度,計算機模擬有了飛快的發(fā)展,成為現(xiàn)階段計算化學(xué)研究的前沿,目前,相對成熟的模擬方法主要有耗散顆粒動力學(xué)及介觀動力學(xué),這兩種方法都是基于平均場密度泛函理論而存在。在實際應(yīng)用中,已經(jīng)成功的用于共聚物相分離、高分子混合增溶劑、逆變膠束、油-水-表面活性劑體系及乳膠種子形成等領(lǐng)域。
化學(xué)工業(yè)是國民經(jīng)濟重要的支柱產(chǎn)業(yè)和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),資源、資金、技術(shù)密集,產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高,經(jīng)濟總量大,產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣,在國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位?!笆濉笔菄窠?jīng)濟發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期,也是化學(xué)工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時期。為適應(yīng)國內(nèi)外形勢新變化,深入貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀,加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,促進(jìn)石化和化學(xué)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級,提高行業(yè)整體質(zhì)量和效益,增強國際競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力,特編制本規(guī)劃。規(guī)劃期為2011-2015年。本規(guī)劃內(nèi)容包括石油化工、天然氣化工、煤化工、鹽化工和生物化工等。
三、結(jié)束語
化學(xué)產(chǎn)品工程所研究的方向來源于化學(xué)工業(yè)的新挑戰(zhàn)與需求,通過新的理論體系的構(gòu)建,強力的推動化學(xué)工程的發(fā)展。其研究主要是以產(chǎn)品為導(dǎo)向來發(fā)展的,包含產(chǎn)品的設(shè)計、專業(yè)技術(shù)及知識等,其目的是為了降低產(chǎn)品的開發(fā)周期,提高設(shè)計水平,提升產(chǎn)品的質(zhì)量。在研究中,化學(xué)產(chǎn)品工程需要解決兩個實際問題:產(chǎn)品的物理參數(shù)與期望性能指標(biāo)間的關(guān)系;如何將該關(guān)系轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)技術(shù)。也因此,對于優(yōu)秀的化學(xué)工程師來說,化學(xué)界的需求非常大,與以往的過程工程師不同,化學(xué)工程師需要具備更為豐富的知識背景,此外,市場人員、科學(xué)院及工程師之間的配合也非常重要。由此可見,化學(xué)產(chǎn)品工程結(jié)合了不同領(lǐng)域的研究成果,并以產(chǎn)品為導(dǎo)向發(fā)展的知識體系,必然成為化學(xué)工程的重要研究方向。
參考文獻(xiàn)
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篇8
關(guān)鍵詞:混合碳五 加氫 TAME MTO
Discussion on Comprehensive Utilization of C5 Fraction from Coal to Olefins Process
Guorong He
(Shenhua Baotou Coal Chemical Co. Ltd, Baotou 014010, China)
Abstract: Coal-to-olefins, as a potential method instead of conventional oil route, has received wide attention in the past years. Mixed C5 fractions produced in methanol-to-olefins(MTO) process were commented in this paper that provided utilization means for mixed C5 fractions, and comprehensive utilization for C5 fration will bring the best economics for MTO plant by increasing the value of C5 byproducts.
Key words: MTO TAME C5 fration hydrogenation
神華包頭煤制烯烴項目是以煤為原料,通過煤氣化制甲醇、甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴、烯烴聚合工藝路線生產(chǎn)聚烯烴的世界首套、全球最大、國家級煤制烯烴示范工程。該項目總投資170多億元,主要包括180萬噸/年甲醇裝置、60萬噸/年具有自主知識產(chǎn)權(quán)由中科院大連化物所開發(fā)的DMTO工藝技術(shù)甲醇制烯烴裝置,2007年9月開工建設(shè),2010年5月全面建成,8月打通全流程,投料試車一次成功。神華包頭煤制烯烴項目的成功投產(chǎn),實現(xiàn)了煤化工和石油化工有機銜接,是能源化工技術(shù)領(lǐng)域中重大突破,對于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全具有重要意義。
可以預(yù)見,隨著煤制烯烴技術(shù)的成功應(yīng)用,煤制烯烴產(chǎn)業(yè)規(guī)模將不斷擴大,其副產(chǎn)混合碳五餾分也將隨之增加;60萬噸/年規(guī)模的煤制烯烴裝置每年副產(chǎn)混合碳五3.5-4.5萬噸,由于技術(shù)路線不同,煤制烯烴副產(chǎn)碳五餾分與傳統(tǒng)石油化工副產(chǎn)碳五餾分也有差異,煤制烯烴領(lǐng)域?qū)τ诟碑a(chǎn)混合碳五的利用處于剛剛起步的階段,如何利用好這部分物料關(guān)系到煤制烯烴產(chǎn)業(yè)的綜合技術(shù)水平和整體經(jīng)濟效益;本文主要就煤制烯烴副產(chǎn)碳五餾分的分離和深加工技術(shù)進(jìn)行探討。
一、煤制烯烴副產(chǎn)混合碳五的組成
煤基甲醇制烯烴過程副產(chǎn)的混合碳五餾分組成十分復(fù)雜,以碳五為主,另有C6-C10等烴類,含有各類不飽和烴、環(huán)烷烴、鏈烷烴以及它們的碳架異構(gòu)體、順反異構(gòu)體、雙鍵和三鍵異構(gòu)體等總計140多種組分,其主要成分見表1。相對于石油化工乙烯裝置的副產(chǎn)碳五餾分,煤基甲醇制烯烴過程副產(chǎn)的混合碳五餾分中二烯烴含量較低,其烯烴含量大約84%,C5成分大約65%,煤制烯烴副產(chǎn)混合碳五中含有很多有價值的寶貴資源,可廣泛應(yīng)用于橡膠、香料、維生素片等精細(xì)化工產(chǎn)業(yè),如何從中分離和生產(chǎn)出具有高附加值的產(chǎn)品及其中間產(chǎn)品是實現(xiàn)混合碳五資源高效利用的重要課題。
二、混合碳五的利用
1.燃料
煤基甲醇制烯烴過程副產(chǎn)的混合碳五餾分組成十分復(fù)雜,總計140多種組分,有些組分沸點接近,且易形成二元甚至多元共沸體系,進(jìn)行提純分離相當(dāng)困難,目前副產(chǎn)混合碳五主要作為燃料利用。
2.石油樹脂應(yīng)用領(lǐng)域
混合碳五可以生產(chǎn)碳五石油樹脂和C5-C9共聚石油樹脂,碳五石油樹脂廣泛用于橡膠、路標(biāo)漆、熱熔膠、膠粘帶、油墨、塑料以及紙張?zhí)盍系确矫鎇1]。世界發(fā)達(dá)國家石油樹脂正朝規(guī)?;?、品牌化、產(chǎn)品多樣化的方向發(fā)展。我國的石油樹脂產(chǎn)業(yè)起步較晚,由于混合碳五餾分生產(chǎn)技術(shù)相對落后以及缺乏必要的分離精制手段,目前,我國石油樹脂生產(chǎn)分散、規(guī)模小、質(zhì)量不高、產(chǎn)品單一,我國目前對石油樹脂的需求很大,尤其是高檔產(chǎn)品[2]。
三、混合碳五的深加工
煤基甲醇制烯烴副產(chǎn)混合碳五餾分中含有高附加值組分,用來作為燃料,造成極大的資源浪費,所以將這些物質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的分離和深加工是非常有必要的;借鑒石油化工乙烯裝置副產(chǎn)碳五餾分的綜合利用技術(shù),同時針對煤基甲醇制烯烴副產(chǎn)混合碳五餾分的特點,甲醇制烯烴副產(chǎn)混合碳五餾分可以從以下幾個方面進(jìn)行深加工綜合利用。
表1 煤制烯烴副產(chǎn)混合碳五主要成分組成
1.混合碳五的加氫分離工藝
煤基甲醇制烯烴副產(chǎn)碳五餾分中含有大量烯炔烴、炔烴、鏈烯烴、環(huán)烯烴、二烯烴,依據(jù)不同的需要,可通過全加氫或選擇加氫將其轉(zhuǎn)化為飽和烷烴或烯烴,再加以分離利用,碳五餾分加氫分離后正戊烷、環(huán)戊烷和少量的烯烴產(chǎn)品,用于作為氯氟烴的替代物,可有效地減少溫室效應(yīng);異戊烷純品是發(fā)性泡聚苯乙烯(EPS)發(fā)泡劑的主要原料,還可與環(huán)戊烷混合為在電氣領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的環(huán)異戊烷;同時正戊烷、環(huán)戊烷和環(huán)戊烷等可作為裂解原料,增產(chǎn)低碳烯烴[3]。裂解方程如下:
CH3(CH2)3CH3C2H4+C3H6+H2 (1)
CH3CH(CH3)CH3C2H4+C3H6+ CH4+ C4H8+H2 (2)
北京東方石化公司東方化工廠在原有的乙烯裂解和汽油加氫裝置的基礎(chǔ)上,于1998年新建了一套加氫后混合碳五的分離裝置,主要從加氫碳五餾分分離出較高附加值的正戊烷、環(huán)戊烷和環(huán)戊烷等產(chǎn)品;如圖1a所示,混合碳五加氫后的原料首先進(jìn)行預(yù)熱,接著進(jìn)入脫氫單元,在脫氫單元在分離出較輕的C3、C4組分和塔釜料異戊烷、正戊烷、環(huán)戊烷、C6及C6+,塔釜料再進(jìn)入正異戊烷分離單元,分離出異戊烷、正戊烷和環(huán)戊烷、C6及C6+,異戊烷、正戊烷進(jìn)入異戊烷分離單元分離出異戊烷,異戊烷進(jìn)入異戊烷中間罐分析合格后,即可送入異戊烷罐用于進(jìn)一步加工或外賣;而環(huán)戊烷、C6及C6+重組分進(jìn)入環(huán)戊烷分離單元,環(huán)戊烷分離出來,進(jìn)入環(huán)戊烷中間罐分析合格后,即可送入環(huán)戊烷罐用于進(jìn)一步加工或外賣;脫氫單元餾出物、異戊烷分離單元和環(huán)戊烷分離單元塔釜料送入返回罐,可用于裂解增產(chǎn)乙烯丙烯。當(dāng)要生產(chǎn)正戊烷時,可調(diào)整脫輕單元的工藝參數(shù),使C3、C4、異戊烷輕組分與正戊烷、環(huán)戊烷進(jìn)行分離,餾出異戊烷、碳三、碳四輕組分,送人返回罐。正戊烷與環(huán)戊烷送到正/異戊烷分離單元和正戊烷分離單元進(jìn)行分離出正戊烷[4]。該工藝可根據(jù)市場情況靈活調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),獲得較好的經(jīng)濟效益,乙烯裂解副產(chǎn)碳五餾分加氫后的組成和煤制烯烴副產(chǎn)碳五加氫后餾分組分有相似之處,該工藝對于煤制烯烴副產(chǎn)混合碳五的加氫分離利用有較好的參照價值。
圖1a加氫后混合碳五的分離流程示意圖 圖1bTAME合成示意圖
吳長江等[5]也開發(fā)了碳五烷烴分離工藝對由裂解汽油加氫裝置得到的混合碳五烷烴進(jìn)行分離。該工藝也由加氫和烷烴分離兩部分組成,可同時得到正戊烷、異戊烷和環(huán)戊烷。該工藝操作費用少、能耗低、成本不高、且可靈活調(diào)整產(chǎn)品方案,可為煤制烯烴副產(chǎn)混合碳五分離工藝借鑒。
2.增產(chǎn)制乙烯丙烯[6-10]
在甲醇制烯烴工藝中,會有大量副產(chǎn)混合碳四、碳五的產(chǎn)生。胡浩等研究把丁烯和C5以上副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成丙烯和乙烯。UOP/Hydro MTO技術(shù)的主要副產(chǎn)品為以丁烯為主的混合碳四和混合碳五以上物流,一般地,每生成l噸乙烯約產(chǎn)生0.34噸混合碳四碳五以上副產(chǎn)品,為了能夠?qū)⑦@些副產(chǎn)品較好的利用起來,UOP/Hydro MTO工藝對原有工藝也進(jìn)行了改進(jìn),Kuechiler將這些副產(chǎn)品循環(huán)回反應(yīng)器參加對SAPO-34分子篩催化劑的流化,同時催化裂化為丙烯和乙烯。Fung等設(shè)計了催化劑預(yù)處理區(qū),將碳四和混合碳五副產(chǎn)品送至催化劑預(yù)處理單元對SAPO-34分子篩催化劑進(jìn)行預(yù)處理。Gregor等提出,可以將MTO工藝與烯烴裂解工藝(OC)結(jié)合起來,即把混合碳四碳五副產(chǎn)品送入OC裝置部分進(jìn)一步裂解,這樣乙烯和丙烯產(chǎn)率大為提升。
3.醚化制TAME及生產(chǎn)高純異戊烯
3.1粗異戊烯醚化制TAME
近年來,部分石化企業(yè)利用乙烯裝置副產(chǎn)碳五餾分經(jīng)過分離二烯烴后得到的抽余碳五進(jìn)行醚化生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和劑甲基叔戊基醚(TAME),相對于叔丁醇、乙醇、甲醇、甲基叔丁基醚(MTBE)和乙基叔丁基醚(ETBE),TAME具有沸點高、雷德蒸汽壓低、能量密度高、水摻混性能好以及環(huán)保性能優(yōu)良等優(yōu)點[11];乙烯裝置副產(chǎn)碳五餾分經(jīng)過分離二烯烴后得到的抽余碳五,和煤制烯烴副產(chǎn)混合碳五的組分相近,利用煤制烯烴副產(chǎn)混合碳五制備TAME可作為其綜合利用的有效途徑之一。
3.1.1 醚化原理[11-17]
混合碳五中的異戊烯與甲醇在催化劑表面發(fā)生醚化加成反應(yīng),首先異戊烯在酸性催化劑的作用下質(zhì)子化形成媒介物叔丁基正碳離子,然后與甲醇的CH3O-進(jìn)行親核加成生成TAME,同時會發(fā)生一些副反應(yīng),生成叔戊醇、二聚異戊烯和二甲醚等。主要反應(yīng)如圖1b。
3.1.2 齊魯石化的催化蒸餾工藝[11,17]
在進(jìn)入醚化裝置合成TAME之前,一般需要先出去原料中的腈、陽離子(如鈉離子)和二烯烴等雜質(zhì),因為腈在醚化催化劑作用形成的銨和特胺會中和催化劑的酸性中心使催化劑失去活性,陽離子則會置換出酸性催化劑中的氫離子使得催化劑失效,而二烯烴易形成的膠質(zhì)會堵塞催化劑的孔隙,大大地降低催化劑的催化活性和使用壽命。如圖2a所示為上海石化公司化工所采用了齊魯石化的催化精餾工藝,其醚化裝置流程示意圖,經(jīng)過除雜之后的甲醇和混合碳五按照一定比例送入醚化反應(yīng)塔,其反應(yīng)溫度可由外循環(huán)的物料溫度來調(diào)節(jié),塔釜物料送入圓柱塔,圓柱塔塔釜分離出TAME產(chǎn)品,圓柱塔塔頂蒸汽送入催化蒸餾塔下塔,催化蒸餾塔具有催化合成和蒸餾分離雙作用,使得生產(chǎn)的TAME立即被分離出去,打破了原有化學(xué)平衡,有助于提高異戊烯轉(zhuǎn)化率;圓柱塔塔頂蒸汽餾分向上進(jìn)入催化蒸餾塔上塔繼續(xù)合成TAME,TAME流下與上升的圓柱塔塔頂蒸汽餾分對流傳質(zhì)后,送回圓柱塔進(jìn)一步分離,催化蒸餾塔塔頂物料進(jìn)入下游回收利用,異戊烯的轉(zhuǎn)化率可達(dá)90%以上
圖2aTAME合成流程示意圖 圖2b異戊烯合成流程示意圖
3.1.3 其他醚化工藝
Snamprogetti公司的DET工藝[18],以碳五為主要原料,由骨架異構(gòu)化反應(yīng)單元、TAME合成單元和烷烴分離單元組成,其工藝特點是采用烯烴骨架異構(gòu)化技術(shù)將低活性的戊烯異構(gòu)化為較高活性類型的戊烯,再進(jìn)一步醚化。CDTECH公司在MTBE生產(chǎn)中開發(fā)了催化精餾工藝,該工藝被應(yīng)用于TAME的制備,催化精餾工藝集催化過程和精餾過程為一體,前面介紹的齊魯石化的醚化工藝就是采用了催化精餾技術(shù),CDTECH公司的CDEthers醚化工藝[19-21]將烯烴骨架異構(gòu)化技術(shù)和催化精餾技術(shù)組合起來,使得烯烴得到深度轉(zhuǎn)化。近年,撫順石化公司和撫順石油學(xué)院聯(lián)合開發(fā)了膨脹床合成TAME的生產(chǎn)工藝以及臨氫醚化工藝,秦技強等[22]利用骨架異構(gòu)化技術(shù)將直鏈戊烯異構(gòu)化為異戊烯,使得TAME產(chǎn)量大幅提高。此外,金陵石化、石油化工科學(xué)研究院、洛陽石化工程公司也在從事TAME相關(guān)的研發(fā)工作[25]。
3.2 生產(chǎn)高純異戊烯[26]
高純度的異戊烯是一種非常重要的精細(xì)化工原料,可用于生產(chǎn)頻哪酮、叔戊醇、聚合共聚單體等,異戊烯的制備最早是采用硫酸萃取法,近年來,采用TAME分解異戊烯成為了制備異戊烯的主要方法,產(chǎn)品異戊烯純度可達(dá)99%以上。如圖2b所示,首先混合碳五經(jīng)過水洗、加氫等預(yù)處理,通過醚化和催化蒸餾后獲得TAME,TAME經(jīng)過分離精制后送入醚解單元,分解成為戊烯,水洗后送入異構(gòu)化裝置,將其他種類的戊烯異構(gòu)化成為異戊烯,再經(jīng)由異戊烯精制單元獲得高純的異戊烯。中國石化上海石油化工股份有限公司采用該工藝已于2001年建成年產(chǎn)1000噸異戊烯的生產(chǎn)裝置。
4.生產(chǎn)2,3-二甲基2-丁烯
2,3-二甲基2-丁烯是一種重要的香料中間體和農(nóng)藥中間體,有很高的市場價值,是一種高附加值產(chǎn)品,工業(yè)上一般采用丙烯雙聚獲得。煤制烯烴副產(chǎn)混合碳五中含有26%的碳六餾分,其中碳六烯烴餾分近20%,吳冶華等[27-28]利用混合碳六采用雙鍵異構(gòu)化工藝和骨架異構(gòu)化工藝生產(chǎn)2,3-二甲基2-丁烯,并開發(fā)出了應(yīng)用了碳六烯烴異構(gòu)化制備2,3—二甲基—2—丁烯的高效催化劑ZSM-35和SAP-11催化劑,為副產(chǎn)混合碳五中的碳六餾分的綜合利用開辟了一條新的途徑。
5.其他應(yīng)用[29-31]
混合碳五除了可用于生產(chǎn)石油樹脂、TAME、異戊烯等產(chǎn)品外,還可利用芳構(gòu)化技術(shù)生產(chǎn)二甲苯、甲苯和苯等芳烴產(chǎn)品,江蘇丹化集團公司研發(fā)出新型的芳構(gòu)化催化劑,目前,其碳五合成芳烴規(guī)模已達(dá)100kt/a,有較好的經(jīng)濟效益;蘭州化學(xué)物理研究所研制出了一種可將碳五餾分羰基化為以己醇為主的混合醇鈷膦催化劑。戊醇是一種重要的有機合成原料,是精細(xì)化工和醫(yī)藥工業(yè)重要的中間體,方玲等研究了以混合碳五為原料用硫酸加成水解的方法制備出戊醇,獲得了較好的收率。
四、結(jié)論與展望
1.我國的煤制烯烴產(chǎn)業(yè)處于剛剛起步的階段, 建議做好煤制烯烴產(chǎn)業(yè)規(guī)劃工作,應(yīng)避免分散無序建設(shè),鼓勵大規(guī)模集中建設(shè),這樣有利于集中整合混合碳五資源,有利于混合碳五利用的工業(yè)化,有利于形成規(guī)模優(yōu)勢和提高整體效益,建議煤制烯烴項目最好達(dá)到200萬噸烯烴/年規(guī)模,有利于其副產(chǎn)碳四碳五的工業(yè)化綜合利用。
2.煤制烯烴副產(chǎn)混合碳五和石油化工副產(chǎn)混合碳五既有相似之處也存在差異,石油化工副產(chǎn)混合碳五富含二烯烴,而煤制烯烴副產(chǎn)混合碳五則是以單烯烴為主,所以煤制烯烴副產(chǎn)混合碳五綜合利用的關(guān)鍵是其單烯烴組分的綜合利用;所以在充分借鑒石油化工副產(chǎn)混合碳五綜合利用技術(shù)的同時,積極推進(jìn)煤制烯烴副產(chǎn)混合碳五深加工利用技術(shù)研發(fā),加快實現(xiàn)煤制烯烴副產(chǎn)混合碳五綜合利用的工業(yè)化,有利于優(yōu)化煤制烯烴項目產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和提高整體效益。
3.根據(jù)煤制烯烴副產(chǎn)混合碳五的實際情況,對混合碳五餾分進(jìn)行高效分離,拓展餾分不同組分的應(yīng)用和市場,堅持大型化、專業(yè)化、精細(xì)化、品種多樣化方向,進(jìn)一步提高綜合利用效率和產(chǎn)品附加值。
4.充分利用煤制烯烴現(xiàn)有各種條件,提高混合碳五的綜合利用效率,比如豐富的氫氣資源,可考慮其加氫方面的應(yīng)用。
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篇9
關(guān)鍵詞:《化工原理》;必要性;教學(xué)改革
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)08-0107-03
《化工原理》課是學(xué)習(xí)化學(xué)工程與工世專業(yè)的基礎(chǔ)。它幾乎覆蓋了化學(xué)工業(yè)的各個專業(yè),例如:化學(xué)工程、化工工藝、高分子化工、精細(xì)化工、工業(yè)分析、電化學(xué)工程和工業(yè)催化等。作為一門基礎(chǔ)專業(yè)課,《化工原理》是學(xué)校開設(shè)的核心課程,為了更好地發(fā)展這門課程,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上要相對做出調(diào)整。
一、興趣是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的源泉
興趣是人類在需求的基礎(chǔ)上,逐漸的在日?;顒又邪l(fā)生、發(fā)展的。人類需求的對象往往是興趣對象,由于人們對不同事物產(chǎn)生的需要不盡相同,所以能夠培養(yǎng)多樣的興趣對象。正如瑞士心理學(xué)家皮亞杰所指出的:“興趣,實際上就是需要的延伸,它表現(xiàn)出對象與需要之間的關(guān)系,因為我們之所以對于一個對象發(fā)生興趣,是由于它能滿足我們的需要?!盵1]興趣幫助人類認(rèn)知事物和從事各項活動,促進(jìn)人們不斷的去探索并發(fā)現(xiàn)新事物。興趣對人類起到一定的推動作用,如在人的學(xué)習(xí)生活中,它指引人類對事物表示關(guān)注,對于感興趣的,能夠主動的帶著愉悅的心情去探究??鬃诱f:“知之者不如好知者,好知者不如樂知者?!笨鬃拥倪@句話說的也就是興趣對于學(xué)習(xí)的重要性。所謂學(xué)生對學(xué)習(xí)感興趣,也就是說,學(xué)生帶著高漲的、激情的情緒從事學(xué)習(xí)和思考,對面前展示的真理感到驚奇甚至驚訝;學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠意識和感覺到自己的智慧和力量,體驗到創(chuàng)造的歡樂,為人類的智慧而感到驕傲。真正要使學(xué)生對學(xué)習(xí)感興趣,真正使你的課堂活躍起來,就使學(xué)生有對知識的渴望和有知識的愿望。[2]《化工原理》原理專業(yè)課依據(jù)自身的特點,將操作原理、規(guī)律作為核心,對以后的操作設(shè)備在選型以及設(shè)計上起到一定的輔助作用。而傳統(tǒng)教學(xué)模式仍保留著保守灌輸式。學(xué)生的思維方式仍然是記筆記和強化記憶,得到的效果可想而知。而理論聯(lián)系實際可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情與興趣,加深印象,極大地提高了學(xué)習(xí)的質(zhì)量。
二、加強理論課與實驗課的有機銜接,使學(xué)生充分消化吸收理論知識
《化工原理》實驗是與理論課同步進(jìn)行的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),是《化工原理》教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)。作為一門獨立的基礎(chǔ)課,《化工原理》實驗在《化工原理》課程教學(xué)中舉足輕重,對加深和鞏固課堂教學(xué)的基本內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力具有很大的作用。實驗室設(shè)備的提高也能培養(yǎng)學(xué)生實驗創(chuàng)新的能力。但目前《化工原理》在實驗教學(xué)方法、測試手段和技術(shù)上仍有許多問題。由于采用兩套師資隊伍,學(xué)生層次不同,理論課教材不同,難免使理論課與實驗課脫鉤,[3]實驗教師要認(rèn)真組織好實驗教學(xué),實驗課采取課前預(yù)習(xí)、寫出預(yù)習(xí)報告、現(xiàn)場抽題筆試和口試相結(jié)合、實驗操作、編寫實驗報告、期末書面考試的教學(xué)方式。在理論授課中,與實驗相關(guān)的章節(jié),教師有意識的講解所要驗證的理論,使理論和實踐相結(jié)合,這樣便達(dá)到了理論與實踐的統(tǒng)一。
三、改進(jìn)教學(xué)方法與手段,提高教學(xué)效率
傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)模式,教學(xué)方式呆板、抽象,不僅使學(xué)生覺得枯燥無味,不能理解教師所講授的內(nèi)容,而且也不能帶動教師的教授熱情?;瘜W(xué)工程課程的實踐性比較強,傳統(tǒng)教學(xué)模式不能取得理想效果。教師難講,學(xué)生難學(xué),因此,教學(xué)手段的改革應(yīng)是教學(xué)改革的重點。[4]
1.多媒體教學(xué)。實踐證明,由于多媒體教學(xué)能夠把抽象的概念或過程形象地展示,將設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作原理、工藝流程中物料的流動情況等動態(tài)地展現(xiàn),使原本難講難學(xué)的教學(xué)內(nèi)容更直觀、生動、形象,降低了教學(xué)難度,學(xué)習(xí)效果顯著提高。
2.教學(xué)模型與實物教學(xué)。要收集一些化工單元操作設(shè)備的實物,購買相關(guān)教學(xué)模型供課堂教學(xué)及學(xué)生在實驗室參觀使用,增強學(xué)生的直觀感受。
3.課堂時間增加討論課。在實踐中我們認(rèn)識到,討論是重要的教學(xué)環(huán)節(jié)之一,是課堂教學(xué)的必要補充,為學(xué)生相互學(xué)習(xí)和提高能力提供了機會。為此,我們將10%的教學(xué)課時安排為討論課。將理論課程和課程研究項目教學(xué)過程存在的相關(guān)技術(shù)問題和理論問題溶于討論,以學(xué)生討論為教學(xué)形式,深入研究探討各個階段所涉及到的知識點,提高學(xué)生綜合運用本專業(yè)知識,分析、理解和解決本專業(yè)及相關(guān)行業(yè)的理論和實踐問題的能力。由于學(xué)生是主動投入,思維沒有受到任何禁錮,他們更容易全身心地投入到其中,其活動效能明顯高于傳統(tǒng)模式下的課堂教學(xué)。課堂上那種平淡而沉悶的氣氛一掃而空,學(xué)生能很快進(jìn)入角色。[5]教師要充分發(fā)揮指導(dǎo)作用,始終把注意力集中在啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生上,保證討論不偏離方向,適時地點出結(jié)論,做好總結(jié)。
四、建立仿真實驗實踐教學(xué)模式
仿真技術(shù)是計算機編程軟件與現(xiàn)代化過程控制相結(jié)合的產(chǎn)物,應(yīng)用多媒體技術(shù)對化工操作系統(tǒng)進(jìn)行有效的模擬,使人們可以脫離現(xiàn)場及實際生產(chǎn)的限制,就能進(jìn)行仿真的化工操作,有效地避免了實際操作的危險性,提高了操作水平。將仿真實訓(xùn)引入教學(xué)中,可大大提高學(xué)生對化工操作的感性認(rèn)識,縮短了下廠適應(yīng)期,學(xué)生通過所學(xué)的知識來判斷和糾正錯誤,掌握正確的操作方法,增強了學(xué)生判斷問題和解決問題的能力,并且增加了教學(xué)效果,該系統(tǒng)已在實踐教學(xué)中占有十分重要的地位?;し抡娼虒W(xué)系統(tǒng)的出現(xiàn)將傳統(tǒng)的理論課、實驗課教學(xué)與化工仿真教學(xué)有機的結(jié)合起來,豐富了《化工原理》課程的教學(xué)手段,在實際應(yīng)用中,化工傳統(tǒng)教學(xué)與化工仿真教學(xué)優(yōu)勢互補,更加提高了教學(xué)效果。
五、完成課程設(shè)計
課程設(shè)計是《化工原理》課程教學(xué)中綜合性和實踐性較強的教學(xué)環(huán)節(jié),是理論聯(lián)系實際的橋梁,是使學(xué)生體察工程問題復(fù)雜性的初次嘗試。課程設(shè)計就是對于課程的各個方面作出規(guī)劃和安排。課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn)、分析、提出和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),通過課程設(shè)計,要求學(xué)生了解工程設(shè)計的基本內(nèi)容,掌握化工設(shè)計的主要程序和方法,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實際問題的能力。是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程。通過《化工原理》課程設(shè)計,要求學(xué)生能綜合運用本課程和前修課程的基本知識,進(jìn)行融會貫通的獨立思考,在規(guī)定的時間內(nèi)完成指定的化工設(shè)計任務(wù),從而得到化工工程設(shè)計的初步訓(xùn)練。同時,通過課程設(shè)計,還可以使學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想,培養(yǎng)實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)。[6]歸納起來,可以培養(yǎng)學(xué)生以下幾個方面的能力:洞察力、抽象能力、創(chuàng)新能力、使用計算機的能力、撰寫論文的能力、相互交流與協(xié)作的能力。
《化工原理》是所有化工類及相關(guān)專業(yè)人才必須掌握的一門課程,如何通過該課程的學(xué)習(xí)以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、自學(xué)能力、理解能力和創(chuàng)造能力,增強學(xué)生的工程意識,在國家提出的質(zhì)量工程改革與實踐中對化工專業(yè)及相近專業(yè)顯得尤為重要。以《化工原理》課程的教學(xué)現(xiàn)狀來看,它不僅要科學(xué)安排課程結(jié)構(gòu),還要考慮到課程目標(biāo)、課程實施、課程評價等一系列外部環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系,但課程改革不是一蹴而就的,它是動態(tài)的、持續(xù)的、永恒的。我們應(yīng)立足現(xiàn)在的條件,不斷探索,不斷實踐,爭取實現(xiàn)我?!痘ぴ怼方虒W(xué)改革新的突破,為培養(yǎng)21世紀(jì)工程人才提供更好的平臺。
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篇10
關(guān)鍵詞:高職;化工人才;訂單式人才培養(yǎng)模式
訂單式教學(xué)培訓(xùn)模式是我國特有的校企合作模式,是根據(jù)我國國情,結(jié)合歐洲國家職業(yè)教育的經(jīng)驗建立的新的職業(yè)教育模式,目前在煤炭、有色和電力等行業(yè)已運作了將近10年,效果較為理想。隨著國家大力發(fā)展職業(yè)教育的政策和措施不斷深化,我國高等職業(yè)教育正在以提高質(zhì)量為核心,實現(xiàn)與社會行業(yè)企業(yè)的對接。隨著我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型,企業(yè)對高職人才的需求呈現(xiàn)多元化的發(fā)展。在新的形勢下,企業(yè)也在轉(zhuǎn)型。通過對連云港100多家化工企業(yè)問卷調(diào)查和實際走訪,以及結(jié)合連云港師范高等??茖W(xué)校畢業(yè)生工作情況的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)企業(yè)已不滿足培養(yǎng)“適銷對路”的高技能人才,為了增加企業(yè)在國內(nèi)、國外的競爭力,企業(yè)對“訂單式”培養(yǎng)的人才提出了更高的要求。由于“訂單式”培養(yǎng)的學(xué)生,“穩(wěn)定性”相對較高,通過數(shù)年的學(xué)習(xí)對企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)條件、工藝流程、產(chǎn)品的發(fā)展方向及市場動態(tài)熟悉,企業(yè)更渴望他們成為設(shè)備改進(jìn)、工藝改造、產(chǎn)品研發(fā)和升級換代的主力軍。因此,以連云港化工人才“訂單式”創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式和運行機制為切入點進(jìn)行研究,對化工人才培養(yǎng)乃至整個高職教育都具有重要的指導(dǎo)意義。
一、目前化工“訂單式”人才培養(yǎng)模式存在的問題
“訂單式”人才培養(yǎng)模式存在的主要問題是學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識不夠扎實,理論水平不高,對企業(yè)工藝和產(chǎn)品存在的問題缺乏洞察力。其原因主要是對“訂單式”培養(yǎng)理解缺乏深度,認(rèn)為“訂單式”培養(yǎng)就是為企業(yè)培養(yǎng)高級技工,不需要扎實的理論基礎(chǔ)和創(chuàng)造力。所以,在整個教學(xué)過程中的指導(dǎo)思想就是理論夠用,強化技能,使得整個教學(xué)過程基礎(chǔ)和理論課盡量壓縮,有的課程甚至不上。由于學(xué)生的基礎(chǔ)知識不扎實,理論水平不高[1],在從事化工生產(chǎn)的過程中,即使發(fā)現(xiàn)工藝的不足或有一些好的想法,由于受到理論水平的限制而無法完成,這對企業(yè)、學(xué)生、學(xué)校以及社會都是非常巨大的損失。
二、化工人才“訂單式”創(chuàng)新培養(yǎng)模式的構(gòu)建
1.提高教師生產(chǎn)一線的工作能力和科研能力。具有豐富的工程實踐經(jīng)驗和對科學(xué)問題敏銳的洞察力的教師,是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的保證。要提高高職“訂單式”學(xué)生的創(chuàng)新能力,專任教師必然對相應(yīng)的企業(yè)工藝流程、產(chǎn)品發(fā)展方向非常熟悉,但高校教師由于承擔(dān)的教學(xué)、科研任務(wù)繁重,造成教師與企業(yè)的合作深度不夠,教師在生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決實際問題的能力相對較弱。因此,高職院校要制定政策和措施,促使專業(yè)教師深入企業(yè)第一線,及時了解和掌握企業(yè)高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用狀況,及時了解和掌握企業(yè)對所需人才規(guī)格的要求,及時了解企業(yè)中存在的問題,將掌握的理論知識與實踐更好地結(jié)合起來,提高自身工程實踐素質(zhì)。要解決上述問題,專任教師必須每年至少有三個月的企業(yè)工程實踐經(jīng)歷,教師在企業(yè)工程實踐中,可以找到自己的研究課題。課題確立后,將“訂單式”學(xué)生納入課題組?!坝唵问健睂W(xué)生通過課題研究,可以迅速提高其研發(fā)能力。通過這種方式,學(xué)生提高了科研能力,教師找到了研究課題,學(xué)校提升了辦學(xué)層次,企業(yè)解決了工程和研發(fā)問題、儲備了研發(fā)隊伍,這種合作將會使各方共贏。
2.學(xué)校與“訂單式”人才培養(yǎng)單位共同制定人才培養(yǎng)計劃。創(chuàng)新型人才培養(yǎng),既要重視理論知識傳授,更要注重理論知識對化學(xué)過程、化學(xué)工程及化工操作過程的指導(dǎo),課程要以提高實際應(yīng)用能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題來整合和構(gòu)建化工核心課程。課程設(shè)計既要考慮企業(yè)當(dāng)前的實際需求,未來的發(fā)展,也要考慮學(xué)生未來發(fā)展、企業(yè)長遠(yuǎn)的發(fā)展和學(xué)生對職業(yè)選擇的寬泛性。因此,理論課、技能課和創(chuàng)新課程的構(gòu)建必須統(tǒng)籌兼顧。根據(jù)雙方簽訂的“訂單式”人才培養(yǎng)協(xié)議和企業(yè)對人才的知識、能力、素質(zhì)的要求,學(xué)校與企業(yè)共同制定人才培養(yǎng)方案,雙方共同參與人才培養(yǎng)全過程的管理。
通過對連云港化工企業(yè)需求的長期跟蹤和四年的學(xué)生培養(yǎng)情況看,化學(xué)化工系應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)課程構(gòu)建已日趨成熟。專業(yè)課程設(shè)計如下:
專業(yè)基礎(chǔ)課程:有機化學(xué)、無機化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、無機化學(xué)及分析。專業(yè)課程:化學(xué)反應(yīng)工程與設(shè)備、化工制圖、有機及無機化工生產(chǎn)技術(shù)、高分子化學(xué)和精細(xì)化工產(chǎn)品合成。專業(yè)技能課:化工廠設(shè)計、化工儀表及自動化、化工新產(chǎn)品開發(fā)和化工廠頂崗實習(xí)。專業(yè)創(chuàng)新課程:新產(chǎn)品研究方法、化工數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析、化工綜合設(shè)計。
化工基本技能培養(yǎng)方案原則:“注重實效、實用、實踐、實際、提升學(xué)生創(chuàng)新能力”的工作原則。學(xué)生通過專業(yè)技能訓(xùn)練后,應(yīng)取得化工總控工、高級化學(xué)檢驗工、化工操作工和化工類AutoCAD初級四證中的三證。
3.校企雙方互聘教師。根據(jù)雙方簽訂的“訂單式”人才培養(yǎng)協(xié)議,校企雙方互聘教師。學(xué)校聘企業(yè)的高層管理人員、高級專業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任實踐教學(xué)課程主講教師或指導(dǎo)學(xué)生實習(xí)實訓(xùn)。企業(yè)聘學(xué)校的教授講學(xué),舉辦職工培訓(xùn)。青年教師可以帶學(xué)生到企業(yè)去實習(xí)或參加生產(chǎn)實踐鍛煉,這樣促進(jìn)了學(xué)校教師“雙師”素質(zhì)的提高。相關(guān)教師和企業(yè)技術(shù)人員定期交流頂崗。一方面組織專業(yè)教師到企業(yè)頂崗,另一方面聘請企業(yè)的技術(shù)骨干擔(dān)任相關(guān)專業(yè)課程的教學(xué)和實驗教學(xué)。對于“訂單式”培養(yǎng)的學(xué)生實行雙導(dǎo)師制,即企業(yè)和學(xué)校各指派一名實踐豐富,理論功底扎實,具有創(chuàng)新精神的指導(dǎo)教師對學(xué)生進(jìn)行二對一的指導(dǎo),這樣既能提高學(xué)生的理論功底,又能切實可行地提高學(xué)生工作能力。
4.制定有效的獎勵和運行措施。制定有效的獎勵措施,促進(jìn)高職創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)[2]。對于自己設(shè)計或企業(yè)提供的課題,能夠按時結(jié)題,學(xué)校和企業(yè)給予一定經(jīng)費資助和獎勵,并可以獲得一定的學(xué)分。
將創(chuàng)新納入“訂單式”學(xué)生、導(dǎo)師的評價體系?!坝唵问健睂W(xué)生在畢業(yè)前,必須結(jié)合企業(yè)的工藝、產(chǎn)品的某一部分提出創(chuàng)新的設(shè)計或改進(jìn),其畢業(yè)論文在此基礎(chǔ)上完成?!皩W(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)”也將納入對教師的考評體系中。
5.設(shè)計“訂單式”創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案?;どa(chǎn)已經(jīng)表現(xiàn)為高度的行業(yè)特殊性和知識技術(shù)密集性特征。要求化工技術(shù)人員,不僅要熟練駕馭和掌控化工生產(chǎn)流程和工藝操作,而且要能根據(jù)現(xiàn)有工藝流程和產(chǎn)品進(jìn)行工藝改進(jìn)和產(chǎn)品的研發(fā)。但高職化工人才“訂單式”創(chuàng)新人才培養(yǎng)不同于本科生和研究生,其主要任務(wù)是在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)問題和提出解決問題的方案。
企業(yè)要做強、做大,可持續(xù)發(fā)展,離不開技術(shù)改造、現(xiàn)有產(chǎn)品的升級換代和新產(chǎn)品的開發(fā)。因此,學(xué)校必須加強學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。創(chuàng)新能力培養(yǎng)設(shè)計三部分,第一部分,根據(jù)企業(yè)生產(chǎn),設(shè)計創(chuàng)新性實驗。旨在探索并建立以問題和課題為核心,倡導(dǎo)以高職學(xué)生為主體的創(chuàng)新性實驗改革,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識,提高其創(chuàng)新實踐的能力。按照以解決實際問題為主線、學(xué)生為主體、教師為輔導(dǎo)的思路,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性,通過自主設(shè)計實驗方案、自己動手完成方案的實施,鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力;第二部分,洞察問題能力的培養(yǎng)。許多科學(xué)家、研究學(xué)者之所以能夠在他們的研究領(lǐng)域內(nèi)有所成就,很多時候并不因為他們比他人更聰明,而在于他們更善于發(fā)現(xiàn)問題、探究問題,在于他們非同尋常的觀察力,在于他們對身邊看似尋常事物的超越一般人的的敏銳洞悉??茖W(xué)洞察力的養(yǎng)成,是創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案的重要組成部分。在課程設(shè)計中增加科研和化工生產(chǎn)過程生產(chǎn)案例,老師和學(xué)生共同探討研究,發(fā)現(xiàn)問題,提出解決問題的方案,激勵學(xué)生創(chuàng)新的潛能;第三部分,在生產(chǎn)實際中吸取創(chuàng)造、技術(shù)革新源泉[3]。
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熱門標(biāo)簽
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