化学工程与工艺专业评估范例6篇

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化学工程与工艺专业评估

化学工程与工艺专业评估范文1

关键词:化工设计;教学改革;实践;探索

伴随化工产业的快速发展,国家对应用型化工设计人才的需求也越来越大,能力素质要求也越来越高,这就需要高等院校能够培养输出更多合格的高级化工工程师人才。而作为化学工程工艺专业本科学生的实践性课程之一,化工设计课程教学工作的作用就显得特别重要。化工设计是高等学校化学工程与工艺专业的一门主干必修课程,内容包括化工工艺流程设计,物料和热量衡算,设备的设计计算和选型,车间、设备、管道、仪表布置设计,安全生产和环境卫生等内容。课程的任务是培养学生综合应用基础知识和专业知识的能力,结合相关国家标准、规定、规范等合理进行化工厂设计。要求学生能较好的利用理论知识分析和解决实际化工工程问题,初步掌握化工厂设计的基本程序和思路。该课程旨在提高学生综合专业素质,是大学生向工程师、科研人员转化的一个重要教学环节[1]。

1课程现状

化工设计是指对化工技术的过程设计和优化,也就是设计一系列的单元操作或设备,将其科学合理的进行布局和连接,最终实现从原料到产品的高效转化。该课程要求学生具备物理化学、化学反应工程、化工热力学、化工原理、化工仪表及自动化、化工分离工程、化工工艺学和工程制图等专业知识,是一门综合性强,理论联系实际紧密的课程,可以视为是对全部化学工程与工艺专业的专业课程的系统综合运用。因此,化工设计课程学习效果的优劣直接关系到未来化工类本科毕业生的质量。我校化学工程与工艺专业开设时间较短,学科建设方面经验欠缺,师资力量薄弱,将化工设计课程设置为我校化学工程与工艺专业的必修课,教师和学生对此没有足够的计划和重视。导致最近几年该专业大四学生在完成毕业设计时,往往感觉雾里看花、无从下手,大部分是靠“依葫芦画瓢”草草完成设计项目,而没有融入自己的设计灵感,没有达到毕业设计教学的预期目标,使学生毕业后无法较快的适应工作。为解决此问题,务必要增强化工设计课程的专业核心地位,充分发挥其培育应用型化工设计人才的基础性作用。由于各化工类专业培养方案的不断调整变化,化工设计课程总学时数被压缩,在这种情形下,出现了32学时的短学时化工设计课程。同时,应用化学专业的学生还存在着工程类基础知识相对薄弱的问题。如何适应新形势下的教学要求,在短学时,薄基础的情况下,提高教学效率和质量,这就亟需任课教师改革原有的课程体系和内容,在教学方法和手段上进行大胆创新和探索。

2课程改革思路

2.1多种教学方法并重

化工设计课程涉及到的专业基础理论知识较多,如果教学方法机械单调,就会让学生感到无所适从,不知从何跟进,甚至会打击学生的求知积极性[2]。要提高学生的学习兴趣和教学质量,就必须注重多种教学方法的综合运用,如此才能把教材上的理论原理知识表达得清晰透彻、通俗易懂。在实际授课过程中,要充分利用多媒体技术这种现代化的教学手段,向学生展示大量的数据、图片、动画等,并适时配以实际工程案例,把教材上枯燥的内容变得形象生动和充满趣味,激发学生的学习兴趣,让学生学起来轻松愉快。借助板书教学,现场推导一些重要的公式,绘制典型的工艺流程图、设备装配图等,引导学生主动探索、积极思考,加深对重点板块的理解和掌握。采用小组讨论的形式组织学生对一些易混淆的问题进行重点探讨,增强对相关知识点的剖析、理解和运用。也可以对关键章节布置课程小报告的形式,让学生亲身查阅文献资料、获取数据信息、组织撰写报告,增强学生的自主学习体验,过程中学生发现问题、分析问题和解决问题的能力都会得到很大程度的锻炼和提升。适当尝试中英双语教学,营造良好的外语氛围,引导学生用英文思考问题和分析问题,最终提高学生的专业英语水平,拓展国际化视野。通过构建多种形式的教学体系,创造多元化的教学空间,丰富化工设计的教学内容,才能充分发挥学生的主观能动性和吸引学生的学习兴趣,培养学生的创新性思维能力[3]。

2.2重视计算机应用训练

随着计算机技术的飞速发展,计算机软件在化学工业中的应用也越来越普遍[4]。对化工设计而言,物料衡算、热量衡算、物性数据估算、制图、制表、编制设计文件和预算、汇报设计方案,都需要借助计算机来完成,如此大大减少了手工计算的工作量,也提高了化工厂项目的设计效率。目前,相关的计算机化工设计软件主要包括数据计算软件(Matlab、Excel等)、绘图设计软件(AutoCAD、PDS、PDMS等)、工艺流程模拟软件(ChemCAD、AspenPlus、ProcessⅡ等)。其中数据计算主要是对测试数据的处理、物料和能量衡算、工程概算等;常绘图纸包括流程图、设备装配图、设备布置图、车间厂房布置图、配管布置图等,而流程模拟则包括优化工艺流程和估算物性数据等。当前,计算机在我校大学生中的普及率相当高,而利用计算机进行化工设计课程学习的学生却微乎其微。一方面是由于任课教师受制于学时太少,没有足够时间在课堂上引导学生重视计算机软件及使用;另一方面,学校课程规划不完善,没有把化工设计课程放在核心课程的位置上加以重视[5]。为提高教学效果,强化化工设计计算机软件的使用,一方面在学时安排上应充分保证本课程的充裕学时,以便安排学习重要的化工设计软件;另一方面也要鼓励青年教师开设化工行业对口设计软件学习方面的选修课,为学生日后熟练使用软件进行设计积累一定的基础。

2.3强化实践教学环节

化工设计是一门工程性很强的课程,因此必须在教学中强化理论联系实践的观点。通常情况下,学校要选择一些符合专业培养目标的化工企业、公司、设计院等作为校外教学实践基地。通过实践训练,学生可以了解化工厂的实际生产过程,掌握化工生产基本模式,也会对课堂学习的理论知识有更全面和深刻的理解。通过强化实践教学,可使学生将理论知识应用到实践工程问题上来,大大增强学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力[5]。另外,鼓励学生积极参加大学生化工设计竞赛,也是对教学实践环节很好的辅助和加强。各类化工设计实践比赛的优秀设计样本同时也是优质的教学材料,将获奖成果与化工设计教学内容融合交叉,有利于实现工程实践与教材中设计原理知识的衔接,在吸引学生学习兴趣的过程中也能培养学生的创新思维,锻炼学生亲自动手参与项设计的能力。在参与竞赛的过程中,实际情况错综复杂,需要综合考察多方面的因素进行设计,因此学生可以得到全方位、多角度的专业实践训练[6]。由于实践教学更加贴近工程实际,能够让学生融会贯通所学的理论知识,打牢基础设计能力,因此是本科教学中十分重要的实践环节之一。

2.4丰富成绩考核形式

传统的考核方式主要是通过标准性的试题进行,单一枯燥,极大阻碍了学生和老师的积极性和创造性。而新形势下,高校不但要通过考试引导学生重视夯实基础知识,更要注重培养学生的实践动手能力和创新精神。只有采用多元化的考核评价形式,才能真正反映师生教与学的实际水平,避免应试教育死记硬背的错误导向。针对化工设计课程综合性和实践性强的特点,在进行考核时,尤其要突出实践性和创新能力方面的评估和考察,最大程度发挥学生的主观能动性。除采用闭卷考试的方式外,也可采取布置学生课堂分组汇报、设计性大作业和绘图随堂练习等其它途径,以便考核更加全面体现学生对知识的实际运用情况。

2.5注重毕业设计环节

毕业设计既是检验学生运用所学理论知识和技能去发现问题、分析问题和解决问题的能力,又是培养大学生动手能力和创新精神的重要途径。然而,目前,高校中化工类学生指导教师大多安排学生以自己的科研项目作为毕业生的毕业设计内容,所做的工作大部分都是实验室基础研究性工作,与化工厂设计内容相去甚远[5]。因此,学生的工程设计能力不能得到实实在在的锻炼和培养。针对此,化工类专业的毕业设计工作需由学校相关部门严格审核、把关,确保学生的毕业设计内容和本科专业培养目标相统一。必要时,可专门从化工设计院、企业等单位聘请有一线项目设计经验的工程师、技术总监指导学生的毕业设计工作,真正训练学生的工程设计能力,做到学以致用。

3结语

为满足新形势下化工工业的需求,要求高校化学工程与工艺专业学生不仅要掌握夯实的专业理论知识,也要具备解决实际工程问题的能力。因此,化工设计课程的教学工作也必须与时俱进的进行不断改革创新探索。通过加强计算机软件的使用、科学合理的优化授课内容和授课方式、多元化考核成绩、重视毕业设计和实践训练环节,来改善化工设计课程的教学质量,进而为学生将来参加实际工程设计项目打下坚实的基础。

参考文献

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[2]刘辉,叶红齐.化工设计类课程教学改革的几点措施[J].高教论坛,2008(3):62-64.

[3]陈蔚萍.“化工设计”课程的教学改革实践[J].广东化工,2009,36(7):297-298.

[4]万学达.计算机在化工设计中的应用进展[J].化工设计,2007,17(2):43-47.

[5]张琳叶,魏光涛,陈砺.化工设计教学思考与建议[J].化工高等教育,2011,28(3):46-48.

化学工程与工艺专业评估范文2

[关键词] CDIO;化工实践教学;项目设计;实训改革

[中图分类号]G642.4[文献标识码]A[文章编号]10054634(2016)060097040引言

随着社会科技的飞速发展,化工行业对工程技术人才的要求越来越高。化学工程专业作为理工科专业之一,实施 CDIO 教育模式成为化工专业教学改革的重要方向之一[1]。化工实践教学是化工专业课程体系中的重要组成部分,其内容包含化工实训、化工仿真、化工认识实习、化工生产实习、本科生科研立项、专业课程设计、化学反应工程实验、化工原理实验及毕业设计等实践环节。进行化工专业实践教学的CDIO 模式改革,不仅可以提高教学质量,而且可以培养学生的工程素质、创新意识和团队意识,提高就业竞争力。

1基于CDIO教育理念构建化工专业实践教学体系按照 CDIO 工程教育模式要求,教学过程要以学生为主体,教学内容安排设计型及综合型内容,引导学生主动学习,提供更多的实践动手机会[2]。基于燕山大学省级化学实验教学示范中心的化工实践教学体系,是按照CDIO的工程理念对实践教学内容重新整合设计,构建了课程教学演示、化工仿真操作、实训综合、化工设计、科研创新5个层次的化工实践教学体系平台,兼顾基础性、综合性、研究性,如图1所示。1.1基础型

基础型包括教学演示和仿真操作。教学演示是使用化工设备多媒体素材库及化工原理实验仿真软件, 以真实直观的仿真界面和丰富的资料展示实际过程;仿真操作内容使用了“聚丙烯聚合工段仿真系统”和“苯胺生产3D虚拟仿真系统”等仿真系统[3],可以在计算机上真实地再现化工生产过程。仿真操作是学生在掌握化工产品的工艺流程及操作步骤的基础上,用计算机模拟化工产品生产过程中的开车、停车、正常运行及事故处理,弥补了传统实习学生无法亲自动手操作的不足。通过局域网互联的教师站,教师可以实时修改培训内容,汇总并分析学生成绩等。

1.2综合型

综合型内容由化工实训基地的多套化工实验装置组成,如图 1所示,这些实验装置的操作帮助学生树立工程实践概念,使其在完成化工产品的生产操作的同时在化工过程基本原理和化工实践之间建立起紧密联系。例如,在“化工生产工艺流程优化实验装置”的实训过程中,要求学生通过仿真DCS控制系统进行生产操作,由原料乙烯、氧气及冰醋酸经过换热器预热,在气固相管式反应器中反应生成产品醋酸乙烯酯,粗产品经过水洗釜、气液分离器分离后进入精馏塔进行精馏,得到的纯醋酸乙烯酯在聚合反应釜中发生聚合反应得到聚醋酸乙烯酯。该项目要求学生在掌握“三传一反”基本原理基础上,学会熟练操作并完成各项工艺参数的控制。该项目的实训操作不仅使学生理解了气固相催化反应器、气液分离器、醋酸乙烯酯精馏塔及聚合釜等化工单元设备的基本原理,而且可以培养学生的工程实践能力,实现基本理论与工程实践的结合。

科研创新型主要是在化工设计和科研方面。化工设计型按照CDIO的工程理念及教育模式要求,将本科生第6学期的化工原理课程设计、第7学期的专业课程设计及毕业设计环节整合到一起,由点到面,从局部到整体,对学生的分析和解决问题能力、创新意识和团队意识进一步训练。例如“丙烯腈合成工段设计”题目中,在化工原理课程设计中,要求学生在掌握化工过程基本原理后,根据老师给定的设计任务完成氨中和塔、空气饱和塔或反应器等某一化工单元的设计计算,而在专业课程设计中,要求学生在完成某一化工单元的设计任务基础上完成丙烯腈合成工段的初步设计与计算及工艺流程图的绘制,在毕业设计时候,则要求学生在专业课程设计基础上进行完整的工艺设计,包括主要设备的工艺计算、工艺设备、原料消耗、能耗表、排出物表及带控制点的工艺流程图等。

科研型是鼓励学生自主创新,积极参加创新与设计竞赛等。例如,学生在教师的指导与带领下,完成了“基于Aspen plus的聚醋酸乙烯酯生产工艺流程仿真及优化”和“平推流与全混流反应器系统仿真”等创新项目,并在由中国化工学会、中国化工教育协会、教育部高等学校化工类专业教学指导委员会主办的第九届全国大学生化工设计竞赛中荣获全国二等奖、华北赛区一等奖的优异成绩。

2基于CDIO模式的化工实践教学体系改革与实践2.1改革实训内容,培养学生工程实践能力

1)课堂教学引入讨论环节,培养学生工程分析能力。 按照CDIO的教育理念,课程的教学过程应围绕着设计项目展开。在化学反应工程教学实践过程中,分别针对课程重点内容“均相反应过程”和“气固催化反应工程”烧掳才帕肆酱翁致劭危由教师指定两章的讨论选题内容。例如,针对“气固催化反应工程”中的难点“固定床反应器计算”,要求学生在拟均相模型求解算法和Aspen Plus反应器计算中选题,学生在讨论课前需进行相关文献资料的查阅整理,讨论完后由小组派出代表进行主题发言,其他同学讨论主题发言同学的意见,最后由教师进行总结。讨论课使学生的综合能力、创新能力及团结协作能力都得到了加强和锻炼。

2)采用3D虚拟现实仿真,提高学生学习兴趣。CDIO的教育理念倡导“做中学”的教学方法,让学生在知识的学习和应用之间形成良性互动。3D虚拟现实仿真技术[4]营造了“自主学习”的环境,学习者可以通过自身与信息环境的相互作用获得知识与技能。在化学反应工程教学实践中[5],使用了“苯胺生产3D虚拟仿真软件”等仿真系统。如图2所示,学生在掌握了苯胺生产的工艺流程及流化床反应器的内部结构基础上,在3D虚拟生产环境中贴近真实地体验实际操作的感受,在激发了浓厚学习兴趣的同时更深刻理解了所学的专业知识,提高了学生分析和解决生产操作中各种问题的能力。

2.2采用项目式教学,培养学生工程设计创新能力和团队协作能力CDIO倡导“基于项目的教育与学习”。在化学反应工程教学实践过程中引入了Aspen Plus工艺软件进行三级项目设计[5]。项目要求学生结合实际问题从Aspen Plus反应器模块中进行选题,学生要采用类似讨论课的方式分组完成反应器的选型及计算模块选择、物性方法及参数的设定、计算过程和结果输出、项目报告及答辩等工作,以答辩的形式进行验收。

三级项目的实施为后续的专业课程设计和毕业设计等实践环节打下了良好的基础,学生通过对反应器模块设计的熟练运用,掌握了分析和设计化工过程的基本技能,同时也加深了对反应器设计基础知识的理解。例如,在“乙烯法生产聚醋酸乙烯酯工艺设计”毕业设计题目中,学生按设计任务对气固相催化反应器、油水分离器、醋酸乙烯酯产品精馏塔、水洗釜及聚合釜等化工生产单元进行分析,在完成设计计算后通过操作“化工生产工艺流程优化实验装置”来验证计算结果。此类项目设计与实施是对学生的工程设计能力和团队协作能力的进一步提高。

2.3利用化工实践教学平台,培养学生工程实践能力CDIO的含义为构思―设计―实现―运作[6]。将这一理论应用到化工实践过程上,就是化工过程的合成、设计、分析、评估和实现。利用图 1所示的综合型化工实训装置,选择具有实际应用背景的产品开发项目,企业工程技术人员和校内教师作为指导教师相互协作,指导学生组成团队合作完成设计案例。例如,在“聚乙烯醇合成工段工艺”设计题目案例中,以“化工生产工艺流程优化实验装置”为基础进行二次开发,利用Aspen Plus工艺软件设计了以聚醋酸乙烯酯为原料合成聚乙烯醇的工艺方案,初步完成了聚乙烯醇合成工段工艺设计计算、主要设备计算选型及工艺流程优化等工作。

2.4成绩评价体系的改革

在化学反应工程教学实践中,按照CDIO的教育理念,建立了一套完整实践考核体系[5],依据全程监控的理念从7个方面进行考核,见表 1。其中,讨论课、仿真操作及项目设计是考核的主要内容,学生在巩固反应器基本知识的基础上,又熟悉了应用Aspen Plus软件进行反应器设计的基本内容,并通过平推流和全混流反应器的实验操作做到了理论和实践的结合,真正实现了“做中学”。期末的闭卷考试只占总成绩的50%,闭卷考试分值的弱化也避免了以往学生考试突击及作弊的现象。

2.5加强校企合作,突出教师工程素质培养

校企合作及企业的参与是真正实现CDIO 工程教育模式的关键途径。全方位的校企合作不仅可以实现化工专业实践与科学研究、工程实际及社会应用的有机结合,而且对教师的工程素质的提高有很大帮助。学校和秦皇岛华瀛磷酸有限公司及中国阿拉伯化肥有限公司建立了长期的合作关系,积极推进校企共建平台建设,利用学校现有的科研平台及信息资源等主动服务于企业,帮助企业解决实际问题,加大企业参c高校人才培养的步伐,并由企业工程技术人员和校内教师共同指导学生来完成项目案例,保障实践教学的实施。

表1化学反应工程教学实践成绩评价

序号内容比例%考核方式1出勤5签到2作业5作业内容及完成情况3讨论10分组答辩、报告及PPT4仿真操作10仿真在线测试5项目设计10分组答辩、报告及PPT6实验10分组操作表现及实验报告7期末考试50闭卷考试3结束语

基于CDIO教育理念的化工实践教学体系,在实践教学的过程中效果明显,提高了化工专业的教学质量,培养和锻炼了学生的工程创新能力和团队意识。结合学校的人才培养和教学理念,在化工实践教学体系构建与实践过程中,不断深化CDIO工程教育改革,继续构思与设计以构建实施新的人才培养方案。

参考文献

[1] 顾佩华,沈民奋,李升平,等.从CDIO到EIPCDIO汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究,2008 (1):1220.

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[3] 宋建争,李建军,张永强.化工虚拟仿真实验教学探索与实践[J].教学研究,2014,3(37):107109.

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[5] 李建军,宋建争.化学反应工程教学改革探索与实践[J].化学教育,2015(10):5961.

[6] 查建中.工程教育改革战略“CDIO”与产学合作和国际化[J].中国大学教学,2008(5):1619.

Construction and exploration of chemical engineering practice system

teaching based on the concept of CDIO education

Li Jianjun,Zhang Yongqiang

(College of Environmental and Chemical Engineering,Yanshan University, Qinhuangdao 066004,China)

化学工程与工艺专业评估范文3

【关键词】普光气田 高含硫天然气 集输管道 风险 控制

加强普光气田集输管道腐蚀风险评估,采取切实有效的控制防范集输,是保证气田安全生产的需要。在能源供给日益紧张的今天,加强气田安全方面的工作,对保证能源供给,促进社会经济发展具有重要意义。

1 管道腐蚀原因分析

普光高含硫气田集输管道腐蚀的产生主要受土壤成分、管道材质和输送对象三方面的影响。

1.1 土壤成分分析

土壤是由不同性质的固体、液体、气体三者混合而成的,由于其中存在着水分和各种盐类,导致土壤机油电解质溶液的特性,从而使得土壤机油一定的腐蚀性。由于各个地区的土壤结构都不相同,所以腐蚀性的强弱也存在着差异。影响土壤腐蚀性的因素有土壤电阻率、含水量和含盐量。土壤电阻率越低,对管道产生的腐蚀性就越大。含水量的变化,也会引起土壤腐蚀性强弱的变化。另外,土壤中盐分的含量、盐分类别、温度、微生物等也会对土壤的腐蚀性产生一定的影响。

1.2 输送对象的影响

在采用管道进行天然气的传输过程中,天然气中析出的饱和水、酸性物质含量以及输送压力三者之间互相的化学作用,会对输送管道产生一定的腐蚀作用。因为受压力、温度等因素影响,天然气成分具有一定的不稳定性,硫、氯、氢、氧各种物质间会产生一定的化学反应,从而生成具有腐蚀性的物质,破坏管道内壁结构,降低管道的使用寿命。

1.3 管道的材质

管道的材质也会影响到普光高硫气田集输管道的耐腐蚀性,材质的化学构造、制造工艺等都会影响到管道对酸性腐蚀物的抗性。

2 风险评估方案

采取有合理有效的风险评估方案,对普光高含硫气田集输管道运行过程中可能产生的腐蚀泄漏风险进行评估,对于预防腐蚀泄漏、降低人员财产安全有重要意义。在具体的风险评估过程中,可以先确定腐蚀的类型,具体可划分为管道内腐蚀、土壤外腐蚀和大气腐蚀三大类,并对各自的控制指标作出明确的规定。通过对其内部变化反应的具体分析,推测出可能产生的危害。腐蚀泄漏风险评估要针对不同地段的实际情况采取不同的措施,以保证影响因素的同一性和差异性,做到风险评估的规范性和准确性。

3 普光气田集输管道内元素硫沉积的可能性分析

3.1 普光气田和法国LACQ 气田集输管道顶部腐蚀分析

法国拉克气田与普光气田相似,天然气中H2S含量为15%,CO2含量为10%;拉克气田集输系统与普光气田均采用湿气输送方式,输气管道材质都是抗硫碳钢,井口和集输管线上采取加注缓蚀剂和定期清管的防腐措施。法国拉克气田和普光气田发生的顶部腐蚀也具有相似性,均在投产后1-2年内发生顶部腐蚀,腐蚀深度均为1-3mm;通过顶部腐蚀控制技术,法国拉克气田的顶部腐蚀得到了有效控制,说明普光气田集输管道的顶部腐蚀也可通过顶部腐蚀控制技术得到有效控制。

3.2 普光气田集输管道内元素硫沉积的可能性分析

普光气田的几个站场气液分离器上都发现元素硫堵塞问题,为了进一步确认内部腐蚀检测到的壁厚损失大于20%的部位可能来源于元素硫,项目组成员对普光气田集输管道内元素硫沉积的可能性进行了分析。通过对元素硫的物性,集输管道内的温度,压力及介质环境等综合分析,发现在普光气田集输管道内存在元素硫沉积的可能性。图1为2009年12月28日至2010年1月11日期间在P303 站场计量分离器及缓蚀剂加注橇块以后的腐蚀挂片(CC-1408)和电阻探针(ER-1408)上元素硫的沉积,这也进一步证实了元素硫已经在集输管道内发生了沉积。

5 腐蚀控制措施5.1 添加高效缓蚀剂

在目前的油气田生产设施防腐工作中,添加高效缓蚀剂是一种使用较为广泛的手段。它具有投入低、效果好、操作简单的特点。通过采用高效缓蚀剂,在管壁形成保护膜附着于管壁表层,可以起到一定的防腐效果。不过在缓蚀剂的选购方面,要根据管道的材质和实际的作业环境选择适用的品种,避免因缓蚀剂选择不当而引起防腐蚀效果下降,管道腐蚀加速的想象。5.2 加强管道内部腐蚀监测

采用先进的监测技术,在离管道距离阀室最近的一道焊缝表面安装探针电阻矩阵,对管道内壁厚度的变化进行测量。在监测点的设置方面,要将整个管道集输系统划分为多个区域,保证监测范围的多样性。在时间上,要做好合理的规划,保证监测结果的时效性。另外,对于使用时间较长的管道,要对其变形以及腐蚀缺陷进行全面的检查,评估能否继续使用以及继续使用的安全时限。5.3 积液控制

普光高含硫气体集输管道的运行过程中,管道内部会产生一定的粘稠物和液体沉积,这会影响到管道的抗腐蚀性。所以要定期对管道进行清理,对相关液体的成分要进行详细的分析,并做好相应的记录。这样可以有效的降低管道内部化学反应对管道的腐蚀危害,保证管道安全。

5.4 阴极保护

普光气田地形复杂、气井分散,集输采用枝状管网,干线管道同沟敷设,管路起伏曲折,穿跨越结构多,集气站、阀室间距短,这些都给阴极保护带来较大困难。采用强制电流、辅助阳极、区域保护与智能监测相结合的阴极保护方案,可以对管道起到良好的保护作用。

5.5 优化运行参数

由于温度、压力等因素也会影响到管道的腐蚀速率,所以在实际的生产传输过程中,可以尽量降低管道运作的温度和压力,从而减小管道内部环境的变化程度,起到减缓腐蚀的作用。

6 缓蚀剂在管道防腐中的应用

缓蚀剂能在管道内表面形成一层很薄的缓蚀剂分子膜,阻止天然气中的腐蚀介质与管道内壁的直接接触,由此减缓或阻止管道的腐蚀。

缓蚀剂的加注工艺包括预膜工艺和正常加注工艺。管道正常运行前首先采用预膜工艺在钢材表面预涂一层浸润保护膜,管道正常工作时液膜在气流的长期冲刷下,液膜厚度减薄,防腐效果变低,此时采用正常加注工艺对缓蚀剂液膜进行修复和补充。能否真正起到修复和补充的作用,取决于缓蚀剂液滴在管道内的运动和分布。

现场缓蚀剂加注工艺技术存在着以下问题:

(1)加注完全依靠实际的工程经验;

(2)管道内部缓蚀剂液膜分布情况以及随流动情况变化规律未知;

(3)无法充分发挥缓蚀剂的防腐效果,造成缓蚀剂的浪费。

因此,通过研究缓蚀剂预膜工艺以及正常加注情况下,天然气和缓蚀剂在管道内的分布规律,可以为管道腐蚀评价提供依据。

通过对管道腐蚀影响因素的分析,确定出科学的应对方案,可以对管道腐蚀起到良好的减缓作用,保证管道运作安全稳定的运行,以最好的状态投入到我国经济建设中去。

参考文献

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[2] 朱恒.集输管道腐蚀原因及防护措施分析[J].装备制造技术,2012(11)

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化学工程与工艺专业评估范文4

随着社会经济水平的不断提高,中国的高等教育的普及,每年都有大量的大学毕业生涌向社会。根据教育部统计,2007年全国高校毕业生为495 万,2013 年毕业生人数达到699 万人,2014 年毕业生人数继续走高,达到727 万。而据预测,2015届毕业生预计将达到750 万。然而就业市场对大学毕业生的需求远小于毕业生的数量,逐年累积的结果导致大学毕业生就业问题成为一个重大的社会问题。为安排好大学生就业,教育部要求,鼓励和引导更多的毕业生到基层就业,同时,积极协调有关部门尽快制定简化创业手续、降低创业门槛。而且,2012 年教育部进一步制定了《普通本科学校创业教育教学基本要求(试行)》,要求在普通高等学校开展创业教育,这是国家加快转变经济发展方式、建设创新型国家和人力资源强国的战略举措,是深化高等教育教学改革、提高人才培养质量、促进大学生全面发展的重要途径,是落实以创业带动就业、促进高校毕业生充分就业的重要措施。地处边陲的普通高校,如何面对我国高等教育的新形势,适应社会对人才培养的新要求,提升就业、创业竞争力是在人才培养过程中需要解决的关键问题。

一创业教育概述

高等学校创业教育起源于20 世纪40 年代的美国。经过60 多年的发展,创业教育已成为美国大学教育的重要组成部分,并推动着美国创业经济的兴起与发展。我国的创业教育起步较晚,首次获批的创业教育改革试点是在2002 年4 月以清华大学为首的全国9 所重点高校进行的,并且取得了骄人的成绩。从2012 年开始,创业基础课程已经成为普通本科高校培养方案中的重要课程之一。在我国高校创业教育十三年的发展历程中,参与创业教育的高校从少到多,实施规模从小到大,所涉及课程由单纯借鉴到自主开发,创业教育逐渐从一项解决大学生就业难题的政策性举措转变为一个涉及高校创新人才培养理念的更新与人才培养质量提升的有效路径。目前,创业教育作为一个新兴领域,已经培养了一大批创业教育师资,越来越多的大学生从中受益,但是创业教育在教学组织形式、教学内容、教学方法、教学评估等方面与具有悠久创业教育历史的欧美相比还存在很大差距。因此,高校的创业教育依然任重道远。

二我校学生创新创业概况

佳木斯大学作为普通本科院校,学校始建于1947 年,经过67 年的发展建设,现已成为融汇研究生教育、普通高等教育、继续教育和留学生教育于一体的黑龙江省重点建设的高水平大学之一。近五年来年均本科毕业生人数都在5 千人以上。学校领导十分重视对学生创新能力的培养,鼓励学生自主创业。在2011 年设立了大学生科技创新项目;2012 年又设立了大学生创新创业训练计划项目,给予专项经费支持,鼓励学生积极申报,学生创新创业训练项目可折算成相应学分,项目成果可作为申请学位的条件;2014 年,为进一步激发学生的创新创业热情,学校首次设立了佳木斯大学校长创新创业基金,制定下发了《佳木斯大学校长创新创业基金管理办法》,并组织开展了首批校长创新创业基金项目评审。全校共申报创业项目114 项,研发项目145 项。经过专家评审,学校最后确立资助创新创业项目资金总额达53 万5 千元;举办大学生创业大赛;举办毕业生SYB 创业培训,对毕业生进行创业意识培训、创业计划培训、模拟实训、创业指导、典型经验介绍,并就大学生创业优惠政策进行解读,提高毕业生在创业、就业的意识和能力,同时要求将大学生创新创业训练计划纳入人才培养方案和教学计划。为此,在2013 年全校75 个本科专业重新修订了培养方案,将创业基础课程列入到培养计划中,同时组织教师参加各类培训,以利于教师按照创业基础课程教学大纲的要求,完成好教学内容。笔者参加了黑龙江省高校师资培训中心组织的创业基础课程培训,通过对创业教育的学习,对本校化学工程与工艺专业创业基础课程的教学进行了认真研究,设计了模拟创业过程的教学模式并进行实践,取得了很好的效果。

三模拟创业过程的教学设计

根据一般企业创业的基本程序,结合目前学生的学业基础、能力水平、教学时间、环境等客观实际情况,对创业过程进行模拟,整体教学过程设计以下四个环节。

1 组合创业团队

将班级同学分组,组合成若干创业团队,要求5~6 人一组,每组相当于一个小的“企业”。组合原则是自由组合,彼此欣赏,性格互补,男女搭配。每一团队选出一个“总经理”,主要负责企业的管理、协调及利益分配。团队成员集体合作进行创业,各负其责。本环节旨在提高学生的创业兴趣,发挥团队精神,培养学生团队合作能力,提高团队凝聚力。

2 获取创业基金

(1)创业启动基金的获取

给学生一个经典的成功创业案例(命题案例),让学生课后查阅文献资料,并自学创业基础课程中与命题要求相关的专业基础知识。各企业“总经理”利用课外时间按照命题案例分析的要求,组织本团队人员共同对案例进行分析,然后,教师根据学生案例分析的结果进行评价,给出获得的启动基金。在命题案例分析环节,虽然各团队分析的案例是同一个,但是由于学生的视角和思维方式完全不同,因此,会得出不同的分析结论。命题案例分析具有可比性和可操作性,给同学们很大的发挥空间。既可以培养学生的自学能力,分析能力和归纳总结能力,也有助于发挥自己的优势,发现自己的不足。

(2)创业启动基金的追加

由于大部分学生第一次登上讲台,面对同学和老师进行演讲,难免紧张,影响命题案例分析的成绩,为此,设计了补充环节,鼓励同学通过自己的努力为“企业”追加更多的创业启动基金。基金追加过程设计两个小的环节:第一,自选成功案例分析。每个“企业”可以找寻自己最感兴趣的经典成功案例。分析创业中的相关因素(创业精神、创业者基本素质、团队精神),形成文字材料(word)上交,教师根据文字材料进行评分,给出追加启动基金。第二,个人演讲。给学生设计一个展现自我的演讲机会,学生可自行选择演讲话题,只要话题真实,感人,有意义就可以为“本公司”争取到更多的追加创业启动基金。

3 创业过程模拟

创业过程需要模拟的内容很多,本次模拟创业主要设计五个方面的实践环节,包括创业机会的寻找、创业风险的评估及防范、企业特色及企业标识、产品特点及商业模式设计、创业计划书的撰写等。每个实践环节学生需要制作成详细的PPT 材料逐一进行汇报和展示,教师和非汇报团队对汇报团队进行评审打分(百分制),并换算成相应的收益。此外,在创业设计模拟环节过程中均允许团队成员跳巢,允许团队破产解体。

4 成绩考评

学生成绩主要根据每位同学的创业收入按照优、良、中、及格四个等级评价。各团队的总经理要先进行组内收入的合理分配,原则是根据员工在企业创业过程中的表现和对企业收入的贡献。另外,收入最高的团队所有成员的成绩均为优。跳巢“员工”超过半数的“企业”最高成绩为中。

四模拟创业过程的教学实践

以我校2013 级化学工程与工艺专业创业基础课程的教学为例,按照上述教学设计模式,开展了模拟创业过程的教学实践。

1 组合创业团队

2013 级化学工程与工艺专业学生共30 人,将学生分成5个团队,组成5 个“小企业”,每队选出1 个“总经理”。明确总经理在企业中的作用和地位,组织企业员工学习创业基础知识;组织协调创业过程中员工之间的分工与合作;合理分配企业创业过程中获得的基金;在创业过程中有决策权。

2 获取创业基金

(1)命题案例分析

选择江苏大学周尚飞的创业案例作为本学期的命题案例,由于所选案例也是大学生创业成功的案例,因此可以让学生感觉创业并不是遥不可及。各团队成员可以阅读教材提供的创业故事,还可以利用网络资源搜索周尚飞及其企业现状。根据对创业基础知识的学习,分析周尚飞创业小组在创业过程中体现出来的创业精神和创业者的基本素质。分析创业环节中体现出的团队精神,说明团队精神的重要性。总结成功的创业其他关键要素,指出该案例带给当代大学生(包括自己)的思考等。五个团队将本队分析结果制成演示文稿在课堂上汇报,教师和非汇报团队的四组学生代表为汇报小组打分(百分制),按每分1000 元折合成虚拟创业启动基金。

(2)创业启动基金的追加

第一,自选成功案例分析。要求每个学生选择自己最感兴趣的成功案例,分析创业成功的相关因素,形成word 文档上交。教师根据分析结果给学生打分(百分制),每组平均分乘以100 元做为各组追加的“启动基金”。第二,“企业员工”演讲。各团队以抓阄的方式确定演讲的顺序,要求团队所有成员均需参加,时间限制在3 分钟以内,题目自拟,教师和其他团队的成员当场为演讲团队的成员打分(100 分制),取团队成员平均分乘以100 元为各组追加“启动基金”。本环节中学生演讲最多的题材是对创业的认识、对人生的迷茫、对未来的向往和对不珍惜时间的悔恨等。本环节设计给每个学生一个展示自己的机会、增强了学生的参与意识,锻炼了学生的表达能力,激发了就业和创业的信心。

3 创业过程的实践模拟

(1)创业目标的确定

结合学生的专业特点,由于聚丙烯是世界上增长最快的通用热塑性树脂,聚丙烯材料由于具有耐水蒸汽、无毒、高强度、高耐热性、优异的耐腐蚀性和电绝缘性而得到广泛应用。

为此,要求学生根据相关专业知识的学习及市场调查,寻求以通用塑料聚丙烯为主要生产原料的相关产品,确定适合自己的创业目标。通过如下五项内容完成演示文稿进行课堂汇报。每项汇报得分(百分制)乘以200 元为该项内容获得的收益。第一,创业团队的介绍及本团队的优势特点;第二,分析“本企业”所生产产品供给消费者的市场需求特征,因为消费者对产品的需求和态度是创业能否成功的决定因素;第三,团队创办的企业在现有同类企业中的地位、优势,是否具有竞争力;第四,本企业的创建是否符合国家的法律并顺应宏观政策导向;第五,公司产品除了有足够大的原始市场外,其销售市场是否可创造、可扩展,即是否具有良好的成长性。

(2)企业名称的确定及企业商标的设计

五个团队选择的创业目标有板材、无纺布、电缆、玩具和电器部件。企业名称分别为“腾飞环保装饰板材有限公司”“鹏程无纺布加工有限公司”“睿特电缆材料有限公司”“萌萌哒玩具有限公司”和“环保家居实业有限公司”,从五个团队的名称可以看出学生内心深处强烈的自我发展意识。由于商标设计要体现本公司的产品、技术特点、企业文化和市场目标等,因此,商标的设计能够展示学生的创造力,也是区分能力和企业收入的分水岭。通过企业商标设计展示进行现场评分(百分制),得分乘以500 元为该项内容获得的收益。

(3)创业风险识别与防范

创业机会是否能够成为可开发的机会,其根本标准是创业机会本身是否能够给企业带来持续的商业价值,为创业者带来较高的利润。然而由于创业初期创业者往往基金不足、创业经验缺乏,可能导致较大的创业风险。因此,要求团队研读相关资料,认真进行市场调查分析,对本创业目标实施过程中对政策、法律、宏观经济、自然环境、市场、生产、技术、财务和管理等方面可能遇到的风险进行评估,提出避免或降低风险的有效方式,制作演示文稿汇报并现场评分(百分制),最后得分乘以200 元为该项创业内容获得的经济收益。

(4)产品特点及商业模式设计

影响创业成功的因素有很多,其中产品的市场需求和本企业产品在国内外同类产品中的地位、优势是重要因素之一。好的产品有了,怎样宣传、推广和开拓市场也是企业能否生存和发展的关键。为此,要求各团队挖掘“本企业”产品特点,发挥优势。同时通过对教材相关知识的理解、网络资料的阅读和学习,精心设计产品的商业模式。将设计结果制成演示文稿进行汇报,汇报成绩(百分制)乘以500 元做为“企业”在该项环节中获得的经济收入。汇报内容至少要包括以下几方面的内容,第一,设计企业产品,以一种主打产品为例,介绍产品生产工艺、产品特点及功能、产品的创新及其与同类产品相比的优势、产品包装设计等;第二,分析和把握消费者的需求心理,寻求产品或服务在市场中的定位;第三,提高企业核心竞争力,抓住目标客户,保护企业的利润;第四,进行商业模式的创新,保证企业产品的市场竞争力。

(5)撰写创业计划书

“企业”的创业目标和创业动机都已经确定,创业团队、资金和市场等各方面条件已经初步准备妥当,团队需要撰写一份完整的创业计划书。要求创业计划书的撰写内容包含企业介绍、核心竞争力分析、市场及营销分析、风险分析、财务管理分析、企业发展潜力及上下游产业的拓展等内容。撰写结果制成演示文稿汇报评比(百分制),最后得分乘以300 元为该环节获得的经济收入。

最后,每个企业的各项得分合计为创业的总收入,再由总经理根据成员的贡献进行利益分配,将每个学生的最后创业收入排序,核算每个学生该门课程的最终成绩,创业收入排名在前20%的该门课程成绩为优秀,后5%为及格,40%为良好,其余为中等。

总之,经过教学设计与实践,学生对创业过程有了较为充分的了解。由于课程的教学模式有效地引导学生将大量的课余时间用于创业专业知识的自学和各类资料的检索上,进而较大程度地培养了学生的自学能力,激发了学生的学习兴趣,培养了分析问题和解决问题的能力,提高了学生的创新能力;课程以团队合作形式进行模拟创业活动,增强了学生的团队合作意识,培养了团队协作能力;通过PPT 汇报,培养了学生的课件制作、语言表达、计算机应用等能力,增强了自信心;部分学生由于担任企业经理,管理、协调能力也得到了明显提高。学生通过模拟创业过程的实践,对创业有了更深入的认识,创业意识得到启发,为将来自主创业奠定了重要的理论基础。由于创业基础课程的教学刚刚起步,如何开展创业基础课程的教学,更好地提升学生的就业、创业技能,将是普通本科院校今后教学改革的一项重要内容。

参考文献

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[4]施永川, 黄兆信, 李远熙. 大学生创业教育面临的困境与对策[J]. 教育发展研究, 2010(21): 71-75.

化学工程与工艺专业评估范文5

经过几十年的快速发展,我国高等教育经历了教育体制、专业设置、培养模式、教育评估、教育管理、教育观念、教育规模等一系列重大改革,从传授知识到培养能力,再到提升素质,我国已成为高等教育大国。当前,我国有2700多所高校、3000多万在校生,数量居世界第一。与高等教育发展同步,我国化工高等教育也取得了长足的进步,化学工程与工艺专业的布点数量共计350多个,专业点的数量位居工科专业前列。在取得了可喜成绩的同时,化工高等教育也存在一定程度的问题。参照ABET认证标准,我国化工高等教育的现状还存在以下不足之处。

(一)以学生为本的理念不清晰

缺乏从进到出的全程全方位服务规范ABET认证标准的8个方面,首先关注的是“学生”。在其看来,学生是专业教育的核心,一切设置和条件都是为培养合格的本专业毕业生服务的。而在传统的中国大学高等教育认证标准中,7个项目是这样的:专业目标、课程体系、师资队伍、支持条件、学生发展、管理制度和质量评价。其中,“学生”位列第5。其靠后的排序说明了国内长期以来教育目标的本末倒置。事实上,大学本科教育是培养人才的基础教育、通才教育,是教育的重要阶段。理解学生需要、支持学生成功、着眼于学生的发展本应是学校的头等大事。而评价一所学校、一个专业办学成功与否,其主要指标应该在于学生的学习成功与否,重点是评估学生学习参与和学习产出,而不应再是传统的以投入指标为主的教学生产力的评估。化工行业的高速发展,客观要求高等教育能够适应社会需求,培养德才兼备、具有创新意识、较强工程实践能力和动手能力的专业人才。培养合格的化工毕业生,必须坚持从进到出的全流程质量控制,对每一个环节都严格把关,才能保证毕业生达到毕业要求,最终实现培养目标。从根本上说,“以学生为中心”是一种教育理念和教育教学范式的更新,在此思想指导下,所有的管理制度、课程体系、授课方法、师资评聘制度、教学评价制度及学生管理制度均应做出相应的调整和改进。

(二)课程体系不够系统和科学

需在专业培养目标的主题要求下安排课程,串联起知识点结构ABET认证要求课程必须能够支撑和体现对学生能力的培养,要求有明确具体的评价手段和数据结果来显示课程达成目标的程度,并且要求老师通过数据反馈不断改进教学,尤其是其对学生11种能力的培养,应全部与各个教学环节结合起来,要求细化明确每一门课程对学生相关能力的培养,且通过课程的层次递进关系来实现知识能力的关联性。与此相比,国内高校的课程体系显得陈旧、主观、逻辑性较差。课程体系是落实人才培养质量的关键,传统上中国高校各专业的课程设置主要是根据国家对人才的需求层次和人才培养规律,将培养学生的工程素质和创新能力作为根本出发点,多方面培养学生的动手能力。然而这样的基础指导思想落实到各个高校,限于各自的办学条件和师资力量,各高校往往不能够真正均衡地实现,体现在有些学校因人设课、师资力量薄弱、基础课和专业课的先修关系混乱等等。尤其是近年来大量高校大力建设发展新校区,而新校区的教学设施和师资力量均受一定限制,导致课程体系的科学性和系统性出现偏差。表现为工程教育的教学体系长期按基础课、专业基础课、专业课“老三段”来划分和安排,缺乏适应现代工程特点的变化。基础课及大部分专业基础课是按照学科教育的理念组织的,主要考虑学科体系的完整性,而不是按照工程的需要加以重组;专业课也主要是以理论为基础,缺乏工程的系统思维和综合思维。学科定义、设计理念、理论与实践的关系等方面,有待于各高校根据工程的特点予以矫正并提出相应的改进方案,一些国外引入的新理念尚未充分普及,大多数学校还谈不上创造性的应用,课程体系的改革和课程内容的更新重组大体上还处于起步阶段。以化工学科的知识点结构为例,当前,许多美国大学化工系的研究重点不再是单纯以过程工程为特点的化学工程,而是逐渐侧重于过程与材料、生物、能源和环境等工程领域交叉的研究,分子水平的分析方法和新的科学工具也应用于化工学科。化工学科的发展方向是支撑新兴产业及与化工学科交叉领域的发展。化工学科的内容已从过去的宏观层次发展到介观(泡、滴、粒、团)、亚微观(界面、纳米)、微观(分子)及大宏观(环境、资源、能源等的全球可持续发展)的多层次学科。而在国内化工高等教育领域,“大化工”的理念不够深入,多学科、多领域交叉结合的系统性差,知识点—课程—知识点的衔接不紧密,课程与课程之间的先修关系不够明确,不同课程的教材内容有重复,甚至有逻辑冲突,这些都亟待改善。

(三)部分高校化工专业师资结构和教师专业背景不够理想

ABET认证标准对师资的要求中,并不像国内高校那样重视“高职称、高学历”教师的比例,反而更重视一线教学的师资中具有工程经历或企业工作经历的教师比例,同时非常重视教师与学生之间的教学互动。一般来说,教师在教学中主要起着三方面的作用:一是通过选编教材、讲授、提问、讨论等选择教育、教学资料,引导学生的学习方向;二是通过教学激活知识,激发学生学习的兴趣和继续学习的动力;三是通过多种方式,调动学生学习的主动性、积极性,使学生进行深入思考,从而将外在的知识内化为自己的知识结构,增强能力,提高素质。由此看来,要成为一名合格的工程类专业的大学教师,必须自身有相当丰富的经验和经历,才能做到讲课深入浅出、举例生动有趣、释疑及时准确。当前的高校现状却是:部分高校生师比从扩招前的11∶1上升至18∶1,教师数量不足;从校门到校门的年轻教师比例增加,严重缺乏具有工程背景的师资;学术水平高的高职称教师上课比例少,讲台上活跃着大量年轻教师和教学型的资深“讲师”;实践教学师资职称和知识结构单一、薄弱,水平和质量达不到人才培养的需求。同时,学校也缺少相应的激励机制和竞争机制,教师轮岗、培训、进修、晋升等制度落实不力,对实践教学的重视弱于课堂教学,对教学的重视弱于科研,对教学研究的重视弱于学术研究,客观上导致教师上课积极性不高,教学投入不足,教学内容、教学方法、教学手段的改革创新由此缺乏主动性和原动力。

(四)安全意识的培养较为薄弱

缺乏从规定到执行的有效方案ABET认证重视实验室安全管理,注重学生的安全责任意识培养,强调“以人为本”的管理理念,体现了对生命安全的高度重视及人文关怀,这正是当前高校实验室工作中所缺失的,也是当前中国化工高等教育所缺失的。国内高校已经具备较高的硬件建设水平,部分高校新建的教学实验室规模及装置水平甚至超过国外,但长期以来实验室重建设轻管理,安全意识薄弱。具体体现在三个方面:一是重视实验动手操作能力,但对基础的安全规范缺乏检查和落实的机制。学生实验教学只重视实验结果的好坏,不重视实验过程的基本步骤和规范;二是安全教育停留在纸面和口头上,是“TXT”文本文件,不是“EXE”的执行规则,实验室的安全设施缺乏相关标准和执行准则,形成了应付检查的现象;三是教师自身缺乏对安全意识的言传身教,课上课下不能形成重视安全的氛围,学生之间也难以形成互相监督、互相提醒的良好习惯。化工行业是生产生活离不开的支柱性产业,同时也是存在较高危险性的行业,生产运行过程别重视以行为规范来保障安全、健康和环境。高校是学生进入科研或生产工作中的最后一个教育阶段,有责任也有义务对学生进行良好的安全教育,提高其安全责任意识。近年来,研究生在科学实验中及企业新员工在生产过程中出现的安全(伤亡)事故常见诸报端,这与他们在大学期间没有受到良好的安全教育直接相关。因此,学校必须重视本科教育阶段的安全教育与规范建设。ABET认证关注实验者的安全保障,要求建设完善的安全设施,建设符合化工实验室特点的安全设施,符合工程实验装置特点的安全防护措施。随着工程教育的发展,一些化工实验室建设了流程长、工艺复杂的实训装置,用于学生实践能力的培养。项目建设初期,应采用安全评价方法分析项目的危险性与可操作性,通过优化设计提升装置的安全性。同时,制订有效的安全防护计划,降低实验过程的风险。一般性的实验应结合化学品性质与实验装置特点,分析实验过程的风险,制订失控预防方案。实验室管理人员应明确责任,防范风险,提高实验室管理水平。

(五)对持续改进的要求不够重视

ABET认证标准中有一项重要指标为“持续改进”,是指专业办学过程中要紧紧把握技术的进步和产业的发展,根据需求对课程体系和课程内容进行不断更新和改进,使之能够为学生提供适应未来发展需要的专业知识和技能。这项指标在传统的国内高校专业认证中不够明确,也是国内高校办学过程中所欠缺的。“持续改进”包含两个层次的内容:一是科研、产业对教学的反哺,即培养目标和课程体系要跟随社会的需求和行业的需要进行调整,教学内容需要不断更新,增加较新的科研成果和本行业发展的前沿技术。同时,落后的专业知识、即将淘汰的生产技术要进行删减或压缩;二是教与学的过程中要持续改进教学方法,通过教师之间的研讨和学生的反馈,探寻更合适和更新颖的教学方法和技巧,使学生更高效地掌握知识和技能,达到专业培养目标。目前来看,国内化工高等教育更多地关注专业学识的灌输,缺乏对学生“工程”意识和“大化工”概念的培养,重理论、轻实践,大量专业课程和实践类课程名不副实,导致学生动手能力差、工程素养低。二十世纪六七十年代之后的几十年中,我国高等教育长期与国外高校缺乏交流和沟通,逐渐形成了相对封闭的体系。部分学校原有的课程体系单一、知识结构陈旧,已不适应当前社会经济的高速发展和科学技术的不断进步,教材更新频率不够,课程之间的逻辑关系不强,不同课程教材内容重复,部分课程的先后顺序混乱,这些都需要进行系统地整合和不断改进。另一方面,化工学科培养的人才不仅需要具有较多的专业知识和较强的能力,也需要接触到大规模复杂系统的分析和管理,课程设置时要考虑将自然科学、社会科学、管理科学、人文修养等内容与工程科学结合起来、融会贯通,才能培养出社会需要的优秀工程人才。

(六)缺乏教育管理过程记录存档的意识

ABET认证过程中专家非常重视文档资料的保存和管理,例如课程教学相关资料、学生成果相关资料、专业建设相关资料,尤其重视持续改进方面的依据和措施。例如专业指导委员会的会议记录、企业界与校友对专业办学的反馈意见等。国内高校近年来在教学评估工作的促进下,文档资料的保存工作有所起色,但仍然缺乏系统归纳整理和有效管理的措施。这种状况的形成,有一定的历史原因,1895年天津中西学堂(即北洋大学堂)的创立标志着现代意义上的工程教育在中国诞生。至今,高等工程教育在我国已经有了百余年发展历史。这期间中国的工程教育长期采用全面学习乃至模仿欧美模式的发展战略,早期是仿照英美或德日等资本主义国家的学校教育模式,中期曾照搬苏联模式,后来又全面学习美国模式,至今仍徘徊在美国模式还是欧洲大陆模式之间,没有形成自己的教育特色与教育体系,甚至连工程教育的培养目标和培养标准都难以形成共识。受此影响,各高校在办学过程中也难以达成共识,甚至不同学校间相同专业的培养目标、培养标准和培养方案都不大相同。近几年国内加快了教学评估和专业认证的步伐,各高校不断调整办学思路和办学理念,各专业也不断调整培养目标、培养标准、培养方案及相应的课程体系,但在调整的过程中缺乏整体的思路,未能以面向现代化、面向世界、面向未来的全局眼光进行通盘考虑,造成当前教学管理体系混乱,从十年前的长期缺乏变化,到近十年来变化频繁,档案记录缺乏规范、资料保存缺乏系统归类等现象始终存在。严谨、科学、连续地保存教育管理相关档案,不仅仅是为应对ABET认证和国内专业认证检查资料的需要,更重要的是可以让办学者对专业的历史沿革、运行状态和未来发展趋势有清晰的了解和认识,做到改革创新有据可查,方案调整有法可依,内容增删有理可论。

二、对我国化工高等教育走向国际的几点建议

在准备ABET认证的一年多时间里,通过与ABET认证专家的多次沟通交流及接待ABET专家现场实地考察,我们体会到中国化工高等教育本身有较好的基础,但仍然存在着“大而不强”“数量较大、质量不精”等问题。结合这些问题,我们提出以下几方面的建议,希望能对中国化工高等教育走向国际化有所裨益。

(一)始终贯彻“以学生为中心”和“以人为本”的理念

提高高等教育质量是基于我国现代化建设阶段性特征和国际发展潮流提出的深刻命题,是当前我国高等教育改革发展最核心、最紧迫的任务。高校要围绕培养什么人、怎样培养人的问题,确立人才培养的中心地位,抓住一切为了学生成长成才这一关键,系统推进,务求实效。因此,我国化工高等教育应以学生为中心,改变过去因循守旧的观念,对培养目标、课程设置、课程改革等进行重新梳理,以培养学生能力、让所有学生得到公平公正的受教育机会为核心准则,在课程教学和实践教学过程中牢固树立“以人为本”的理念,并贯彻执行。

(二)强化师生对专业培养目标和方案的理解和执行

专业培养目标和方案的制订和改进不能仅仅成为应对检查认证的书面材料,也不能仅仅作为教学指导委员会或学校、院系领导讨论决定的文件,重要的是如何被师生理解和执行。办学者和管理者应参照并不断完善培养目标和方案,找准适合本校本专业的人才培养定位,结合学校的特色完善人才培养体系。合理调整培养目标、完善培养方案后,本专业教师、学生均应明晰专业培养目标,正确理解培养方案内容并参照执行。在此过程中,师生要加强互动,教师要加强相互间的切磋,共同寻求更为合适、新颖、高效的教学方法。

(三)安全意识的培养及平时习惯的养成

化学工程与工艺专业评估范文6

在分析了《工程教育专业认证标准》对环境工程专业课程体系各项要求的基础上,以青海大学环境工程专业为例,对环境工程专业核心课程群的设置及教学内容优化进行了初步的探索与实践。新构建的核心课程群体现了专业特色,并将认证标准落实在课程教学环节中,为快速提升环境工程专业人才培养的质量提供借鉴,为青海大学环境工程专业通过工程教育专业认证奠定基础。

关键词:

工程教育专业认证;培养目标;环境工程;专业核心课程群

随着高等教育类型结构的多元化发展,工程应用型人才培养已经成为社会经济发展和高等教育发展的必然要求。当前,中国高等学校培养的工程技术人才中,应届毕业生数量和历届毕业生数量均居世界前列,但创新意识强、应用能力强、能迅速创造生产力的人才数量远远不及发达国家的水平。世界经济论坛的《2012-2013年度全球竞争力报告》中指出,美国高校工程专业毕业生中八成以上的人能够立刻胜任工作,国内只有一成左右毕业生能迅速投入实际工作。因此可以看出,目前国内工科院校中,课程体系的内容与学科发展前沿衔接较差,教学内容与社会需求脱节。为解决这些问题,切实提高工科教学质量,教育部、财政部决定从2007年开始实施“高校本科教学质量与教学改革工程”(质量工程)。后续又跟国际接轨,开展了工程教育专业认证工作。此项专业认证工作对于提高工程教育质量具有重要的推动作用[1]。工程教育认证是由专业性认证机构(协会)组织工程技术专业领域的教育界学术专家和相关行业的技术专家,以该行业工程技术从业人员应具备的职业资格为要求,对工程技术领域的相关专业的工程教育质量进行评价、认可并提出改进意见的过程[2]。关于工程教育学历互认的3个国际性协议中,《华盛顿协议》签署时间最早、缔约方最多,是世界范围知名度最高的工程教育国际认证协议。目前,国际上已经逐步形成了以《华盛顿协议》为核心的工程教育专业认证和工程技术人员职业资格认证的国际协议体系[3]。2013年,“国际工程联盟大会”在韩国首都首尔举办,在此次大会上我国成为《华盛顿协议》成员国的预备成员,由此,我国高等学校工程教育专业认证工作得到了《华盛顿协议》成员国的认可[4]。工程教育认证的根本目标是保证和加强毕业生培养质量和促进高校通过修改教学计划不断提高教学质量[5]。为此,我国教育部门制定了相应的《工程教育专业认证标准》。这是目前我国现行高等学校工程教育本科专业的最高认证标准,该标准包括两部分:通用标准和补充性专业标准。其中通用标准包括学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍、支持条件七项内容。这些内容为高校的人才培养方向、人才培养计划、课程体系设置等具体实践工作做出了明确的指引。

1基于工程教育专业认证标准的环境工程专业培养目标

工程教育专业认证强调以学生为中心,旨在评价该专业所有学生是否达到认证规定的基本要求,具体评估如下因素:教育———从招生入校到专业学习,从指导教学到素质教育,从学分积累到就业服务等多方面举措;培养———适应环境发展特别是环境污染变化的趋势,加强毕业生的实践能力要求;教学———贴合社会、企业对新入职环境专业学生的实际要求;支撑———根据要求优化配备各类支撑力量,如教师、实验环境、实践环境等因素的合理配置。专业认证通用标准在“培养目标”部分明确规定专业应该有“公开的、符合学校定位的、适应社会经济发展需要的培养目标”。而且,专业认证支持学校的办学自主性与特色性。各工程教育专业应根据自身的优势、所在的区域及自己的人才培养面向,制定各自的人才培养目标,突出各自的优势特色[6]。根据国家教育部制定的高校本科环境工程专业规范和本科专业认证标准要求,基于青海大学化工学院化学工程与工艺专业盐湖化工方向的优势地位,目前青海大学盐湖化工专业已经成为化工学院的带头力量,已初步建立以盐湖化工为基础的教育体制,因此在环境工程专业教育发展之始,就确定了“理论实践并重”的培养方针。在充分考虑工程教育专业认证标准要求的大背景下,近年来不断坚持“寓教于践”、“赋学于实”的原则,力争培养出适应我国经济建设需要,掌握环境工程领域的基本理论,基本知识和专业技能,熟悉与环境相关的工程专业的基本方法,并能在工厂、企事业、科研院所等部门,从事环境污染控制工程设计、技术开发、环境监测与评价以及环境规划和管理等方面的科研和教学等工作,具有创新意识、实践能力和国际视野的宽口径、高素质、高级应用型工程技术人才。

2基于工程教育专业认证标准的环境工程核心课程体系

课程教学是高校实现专业人才培养目标的核心要素,因此课程体系与内容也必须体现学校的办学目标,包括人才培养的水平与特色。环境工程是近年来新兴发展的新学科,和化工、动物、植物、微生物、地球物理、地球化学、土壤等细分学科紧密结合、不能相互割裂。这个特点决定了环境工程区别于其他学科的教学方法和培养模式。因此,在工程教育认证的整体规划和要求下,平衡基础学科与专业学科的比重,加以与之适应的辅助支撑工作,不仅可以满足教育认证的宏观要求,而且可以加强毕业生的理论与实际的融会贯通,在简单的实验、实操的基础上,快速适应实际工程、现有工艺,迅速做到从学校到社会的华丽转身。

2.1环境工程专业课程设置现状及存在问题

纵观目前全国的高等院校,除了较早开设环境工程专业的少数几个高校专业体系设置完善、起点较高,其余高校此专业起步较晚、发展缓慢,与当今社会严峻的环境污染形势严重脱节。国内基本情况如下:基础课程设置类似,差别较小;专业课各自为政,差异明显。在专业课程体系中,理论部分知识高度统一且缺乏更新,实践部分验证类偏多而设型类缺少。目前在课程设置上主要存在如下三方面问题:(1)专业基础课结构不合理:有的课程内容之间有重复,有的课程开设时间不够合理,还有的课程学时设置不够合理。另外课程设置中水污染专业涉及的课程较多、占据重要地位;而固体废弃物、大气污染、物理性污染等处理与控制的课程偏少。(2)实验课程结构不合理:验证性实验较多,且均偏重单纯的分析测试,体现工程原理和工程实践能力培养的综合设计性实验较少。专业课程设计及认识、生产、毕业实习所占学时比例过小,学生提交的实习报告及图纸质量较差,表明实习效果没有达到预期。(3)教师工程实践背景欠缺:大部分教师均为硕士、博士毕业后直接引进,完全没有工程实践背景,进校后也较少参与企业的工程实践,校企合作基本未有效开展。教师队伍工程教育经验不足,必然导致学生工程设计教育的效果较差。

2.2环境工程专业核心课程群设置探索

在前期收集资料、高等学校和企业调研,并邀请企业、行业专家参与培养计划和培养方案的修订工作的基础上,教学团队不断探索,确定了以《环境学导论》、《环境监测》为核心专业基础课;《大气污染控制工程》、《水污染控制工程》和《固体废物处理与处置》、《环境评价》为核心专业课;《环境化学》、《物理性污染控制》、《环境规划与管理》、《给排水管道工程》、《环境法学》、《清洁生产》、《环境工程施工技术》、《环境工程技术经济》等课程作为选修课程的青海大学环境工程专业核心课程群。重新设置后的专业课优化体系与毕业生应有的知识结构形成了更合理的对应关系。

2.2.1根据毕业设计倒查,解决课程设置问题

《工程教育认证标准(2015版)》对毕业生做出了明确的要求,“应通过评价证明毕业要求的达成”。从近年青海大学环境工程专业学生毕业设计的效果可以看出,固体废弃物方面的内容学生掌握的不够好,设计垃圾填埋场时出现了很多问题。根据此问题追溯倒查发现,有的课程内容重复,如水处理方面的课程重复较多、比重偏大;而固废和物理污染等内容偏少。《固体废弃物与噪声控制》只有32学时,目前固体废弃物讲授26学时,噪声6学时。此类课程设置的不合理,直接反应在毕业设计的焦点问题中。因此,在修订2016级培养方案时,我们教学团队经过充分的讨论并与行业专家论证后,将《固体废弃物与噪声控制》课程更名为《固体废物处理与处置》,并将噪声污染控制的重要内容纳入新开设的《物理性污染控制》课程。在实行学分制的前提下,课程学时不断被压缩,如何在有限的学时内优化教学内容,将知识精华传授给学生,也是教学团队一直长期努力解决的问题。例如“可持续发展理论”在《环境管理学》、《环境规划》、《环境学导论》和《清洁生产工艺》中教学内容有重复,浪费了有限的课时。以本次培养方案修订为契机,我们将《环境管理学》和《环境规划》两门课程合并为一门《环境规划与管理》,《清洁生产工艺》更名为《清洁生产》并不再讲述“可持续发展理论”。对于课程开设的顺序,也根据修订好的培养方案和教学计划进行了调整。如《环境监测》是核心专业基础课,是后续专业的重要基础,但是目前开设在三年级第二学期,造成了很多基础概念学生都没有学过,就直接开始专业课学习的不利局面。此次将开课学期调整到三年级第一学期,为学生后续的专业课程学习打好基础。此外,《专业英语》《环境规划与管理》等课程的开设时间也进行了调整。调整后的课程体系更加注重选修课的设置并做到与专业认证标准的要求相协调。

2.2.2追踪学生就业薄弱点,调整专业教学重点

通过追踪发现,毕业生就业后应聘到化工、热电、机械等行业中,进行大气污染治理的能力普遍严重不足。根据此问题倒查,发现目前实验设置还不够合理,主要还是偏向于水处理方面,大气污染监测及控制的实验过少。在认识实习、生产实习中也主要偏向水处理技术和垃圾填埋技术的相关内容,对大气污染控制方面的关注度不够。目前我校对《水污染控制工程》和《大气污染控制工程》这两门课程设置的理论课时均为48个学时,教学方式仍以典型的课堂模式为主,教学中教师以黑板板书平面向学生讲述,至多借助PPT、MULTIMEDIA等方式展示所有平面或过程变化,或者演示简单案例,复杂的3D设备、多维化学过程则无法详尽解释。因此,学生和老师之间无法形成有效沟通,并且无法形成时间、空间、性状等重要的直观印象,学生对知识的理解和掌握十分有限。而这两门课程都是环境工程专业的核心课程,主要内容在理论基础上涉及水和大气污染的基本概念、原理,以及如何防控;在实践基础上涉及污染防控装置的工艺设计、及指标计算等知识,建立毕业后实际分析、处理液体和气体污染的能力。这两门课程只是在《专业实验》课程中安排了相关实验,而且目前实验设置还不够合理,主要还是偏向于水处理方面,大气污染监测及控制的实验过少,针对性严重不足。因此,教学团队需要不断整合已有实验资源,在新版《专业实验》教学大纲中增加了大气污染控制实验的学时数,培养学生在大气污染控制方面的实践能力。如何在有限的实践学时内增加学生到大气污染控制企业实习的机会,不断努力寻找可以合作的大气方面的实习企业,是教学团队今后需长期努力解决的问题。

2.2.3继续开展实习实训,不断拓展学生视野

环境工程专业课都是实践性很强的课程,要达到较好的教学效果,教师本身必须具有扎实的理论基础,而后才能在授课中举一反三,形象生动的完成讲授;同时,也要具备丰富的工程实践经验,而后才能在指导课程设计时知识面宽广,真正能够从实际出发指导实践。推进校企合作,是达到较好教学效果的有效方式。目前青海大学校企合作工作基本处于空白,特别是环境工程方面的校企合作,仅仅停留在学生实习等表面工作,深度的知识合作、技术合作和科研合作并未有效开展。因此,任课教师的理论联系实际也仅仅依靠教师个体的努力,在授课中两者的联系深度、广度也参差不齐。体制化、流程化的校企合作已经迫在眉睫,急需在课程群建设工作中尽快开展。继续拓展与企业合作共建实习和基地、工程实践的平台。建立与我省大气污染、水污染治理企业和环保公司互动,优化完善学生毕业设计、论文选题方向;并邀请行业或企业等外部专家参与培养目标的定期修订。在此工作的基础上,可以加强毕业生“校门到厂门”的迅速转变,实现从学术型人才到工程应用型人才的迅速转型。

2.2.4核心课程教学软件完善

在工程实践类课程学时不足的现实情况下,学校拨款购置了环境工程类的课程实训软件(水污染处理技术方面),教学团队也在不断努力丰富课程设计案例,编写课程设计内容,修订专业实验指导书,这些举措进一步完善了专业核心课程的教学软件,为后续开设大气及固废污染与控制方面的综合实践类课程做好了基础的准备工作。

2.3环境工程专业核心课程群教学内容优化

按照环境工程专业规范与认证标准的要求,开展对青海大学环境工程专业核心课程内容的优化工作,突出与目前严峻的环境污染形势相结合,并融入创新精神,将现有课程体系中理论基础课与污染防控技术一一对应,相辅相成。青海大学环境工程专业现开设的课程中,《大气污染控制工程》《水污染控制工程》和《固体废物处理与处置》《环境评价》是环境工程专业的核心专业课程,经典理论内容与技术发展内容需要进一步优化。三门污染控制课程涉及物理、化学、生物、数学、地学、气候等学科内容,三门课程需要在各个不同学科的理论课基础上实现延展,因此,在授课过程中应注意对课程的知识体系进行梳理,结合省情与实际应用,改变传统重理论的教学方法,对课程内容进行优化。例如,在《大气污染控制工程》中压缩“概述”和“大气污染和全球气候”两章的内容,删去与《环境学导论》和《环境化学》重复的教学内容;压缩“大气污染气象学”和“大气扩散浓度估算模式”内容,移在后续开设的《环境评价》课程中进一步学习;增加“颗粒污染物控制技术基础”、“除尘装置”的教学强度,减少其与《化工原理》中重复内容的讲授;将教学重点放在“常用除尘设备设计及选型和废气吸收、吸附、催化设备设计”上,为后续增设“燃煤锅炉烟气除尘脱硫装置设计”、“脱除烟气中低浓度二氧化硫的吸收塔设计”等课程设计题目打下基础;将“工业通风”部分内容引入“除尘管道系统设计”章节,增加相应教学内容,培养学生的工程设计能力。以《环境学导论》《环境监测》为例,根据工程教育专业认证标准的要求,在《环境学导论》中要加大对水污染、大气污染、固体废弃物污染及物理性污染控制技术的介绍,压缩“绪论”等部分的课时。对《环境监测》课程方面,注重讲授基本原理在实践方面的应用,淡化一些复杂的模型、化学反应,注重学生实验技能的培养。《专业实验》中需开设一些综合设计型、开放型的实验,在原有水污染控制实验的基础上,增加大气污染、固体废弃物污染及物理性污染与控制实验的学时数,培养学生发现问题、解决问题的能力,突出学生工程应用能力的培养。

3工程教育专业认证对环境工程专业人才培养的促进作用

层出不穷的恶性污染事件,表明我国目前水污染、大气污染的治理任重道远,经济社会对水资源保护、大气环境治理工作的要求越来越高,也表明高校对环境工程人才的培养需要进一步贴近现实社会的要求,同时也进一步突出环境工程专业课程的重要性与特殊性。在充分考虑工程教育专业认证标准要求的大背景下,如何做到化工结合环境、理论结合实际、基础结合创新、教学结合育人、学习结合生产,成为了新时期教学团队面临的巨大机遇与挑战。我们教学团队在继承先前摸索实践十余年的宝贵成果之上,积极响应国家“大众创业、万众创新”的号召,构建了专业核心课程群,实施了环境工程专业核心课程内容的整合与完善,以期提高我校环境工程专业学生工程应用能力,凸显工程应用在专业课教学内容的突出地位,树立工程应用在专业课教学中的意识,发挥其在企业应有的实际作用。优化后的环境工程核心课程体系将充分实现青海大学教书育人的宗旨,“送出校门,送入社会”,环境工程毕业生在走入社会之际就能成为出色的环境保护工作者,在精益求精的创新课程体系的过程中,老师们在追求成为“育人工匠”的同时,必将培育出一批又一批合格的“环保工匠”。

作者:陈莉薇 王晓 严刚 赵玉杰 盛莉 王晓宁 单位:青海大学化工学院

参考文献

[1]姜理英,陈浚.工程教育专业认证背景下环境工程专业教学改革探析[J].浙江工业大学学报(社会科学版),2014,13(3):256-260.

[2]林健.工程教育认证与工程教育改革和发展[J].高等教育工程研究,2015(2):10-19.

[3]王玲,雷环.《华盛顿协议》签约成员的工程教育认证特点及其对我国的启示[J].清华大学教育研究,2008,29(5):88-92.

[4]程翔,孙德志,力,等.基于工程教育认证标准的环境工程专业课程教学体系的构建———以北京林业大学为例[J].中国林业教育,2017,35(1):35-38.