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能源化学工程论文范文1
化学工程与工艺专业的定位
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。
能源化学工程论文范文2
与基础英语相比,专业英语的教学内容大都不固定,但目前专业英语的教材有限[5]。目前我校采用的是由化学工业出版社出版的大学英语专业阅读教材编委会组织编写的《化学工程与工艺专业英语》[6],比较欠缺清洁能源生产方向的高质量有针对性的教材,因此化工专业英语的教材的改编和建设成为此课程教学改革中的关键。教与学的方法在一定程度上取决于教材内容[7]。然而目前没有关于清洁能源生产方向的专业英语教材,也没有与煤化工或者石油加工方向的教材,只有中国石化出版社出版的与石油化工类相关的教材—《石油加工专业英语》,教材涉及的加工工艺都比较旧,教材的前沿性不够强。因此,目前迫切需要一本涵盖最新加工工艺和学科前沿的清洁能源生产方向的专业英语教材。对于化工专业主要的基础课程,比如《化工原理》,《化工热力学》,《化工设备设计基础》,《化学反应工程》与化工专业英语的结合,对化工专业课程《石油炼制工程》,《洁净煤技术》,《天然气加工工程》,《化工工艺学》,《化工分离工程》,《化工流程模拟机优化》等课程中涉及到到典型生产和加工工艺以及化工流程模拟软件的介绍,与专业英语课程进行整合并进行内容上的优化,以编写适应实际化工清洁能源生产的专业英语教材,为即将走出学校步入社会的化学工程与工艺专业的毕业生奠定一定的基础。在此基础上加入一些原版英文的科技报告及科技简报,对提高学生的专业阅读和写作水平有很大的帮助,也可以加入一些科技英语写作初步入门的材料,专业英语不同于大学基础英语,内容更多地侧重于阐述化工专业的理论知识、学科发展,典型工艺和新工艺、前言工艺技术水平的发展等。化工专业英语涉及大量的化工领域的专业性词汇,在新教材中此归结为化工工程项目、工艺流程、化学物质及特性、化工设备和管道工程等五部分。这样,分成具体的模块来展开词汇的讲解,专业性更强,有利于学生的对于专业词汇的掌握。从教材的主体内容来说,教材主体内容分成以下四个重要的模块:化工专业基础模块,化工专业模块,流程模拟软件简介和化工科技英语写作。其中,化工专业基础模块主要结合物理化学,化工热力学,化学反应工程和化工原理,介绍化工生产中的典型单元操作的基本原理和主要设备;化工专业模块,主要结合现修的专业课程,介绍煤化工(煤制甲醇、煤制烯烃、煤制天然气等)、煤层气综合利用、清洁油品生产、生物质能转化、稀土洁净化生产以及其它加工业等领域的基础知识和典型的工艺流程,迫在内容上更加丰富,能够体现出现代化工行业在各个方面的发展特色和基本概况,能够带领学生更细致体会化工专业发展前沿,有助于培养学生的工程实践意识和专业素质。
2化工专业英语教学实践改革的方案——专题报告教学模式
在教材中完善的同时,及时更新化工专业英语的教学大纲和课程教授内容的PPT制作。在此主要强调PPT的模块式教学,将课程的教授分成八个系列专题报告,每一个专题可以论述一个具体领域的概况,便于学生更全面地认识化学工程与工艺专业究竟是一个怎么样的行业。结合学生已修过的《化工热力学》、《化工原理》、《分离工程》、《洁净煤技术》、《化工设计》、《石油炼制工程》专业课,尤其是煤化工(煤制油、煤制天然气、煤制甲醇、煤制烯烃)、煤层气综合利用、清洁油品生产、生物质能转化、稀土洁净化生产等领域发展,列举出各个领域中典型的工艺进行介绍,可以更加深刻理解各个工艺过程。比如,专题报告五主要介绍聚丙烯聚丙烯产品的特点和用途,生产工艺的具体流程和特点,以及催化剂的特性。专题报告教学模式(图2)的教学更能提高学生对于前言工艺和典型的认识和熟悉,为学生步入社会和工作岗位奠定一定的基础。
3科技论文写作的初步入门
通常情况下,科技英语论文文章结构严谨,文体形式多样化,如论文、论述、实验报告、教材、专利、说明书等,文章尊重客观事实,多以叙述原理,描述自然现象为主,用词严谨、理论推导多、表达明确、逻辑性强。为此,从化工领域的期刊中(比如,Industrial&EngineeringChemistryResearch.,AIchE,Energy&Fuel等)中选取几篇文章,每篇论文的大体框架基本为题目、作者及地址、摘要、前言、实验部分、结果与讨论、结论、致谢、参考文献等九个部分,然后进行阅读讲解,着重介绍阅读过程中如何迅速把握论文的重点,哪些需要精读,哪些需要略读,在此基础上才能有效提高阅读论文的效率。在熟练阅读的基础上,针对以上的论文框架,展开具体每个部分应该怎样去写,并进行举例说明。每讲完一部分,需要给出一个题目,要求同学们一起来讨论并给出一个具体的写作方案,这些全部都要求学生在课堂上完成,这样便于及时消化内容,达到趁热打铁的效果。在学期末组织学生模拟参加一次国际学术会议,将课上的同学分成几个大组,各组的学生可以在课下利用课余时间搜集一些针对化工领域的相关材料,亲自动手组织和编写材料,制作PPT,并与其它组的学生进行交流和讲解,这样既能使学生及时了解当今世界最新科技动态,又能将本人在专业领域研究的新成果和新思路直接与同行进行交流。这样也可以打破传统的以教师为主的劣势,充分发挥学生的主观能动性和团队协作能力,从读、写、讲上突破自我,更加适应专业英语对于化工专业人才的培养。
4结语
能源化学工程论文范文3
关键词:研究生课程;化工分离过程;教学方式改革与实践
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)20-0151-02
一、引言
《化工分离过程》是武汉大学能源动力学科化学工程与工艺专业开设的研究生专业课程。该课程特点是综合性强、内容广泛,包括化工实际生产中多组分物系分离过程的原理、流程、计算、应用以及相关领域的前沿研究。要求学生掌握各主要分离过程的基本原理、特性分析、操作特点、简捷和严格计算法、应用以及研究进展等。虽然学生在本科阶段已经学习了《物理化学》、《化工原理》等基础课程,但由于分离过程所涉及到的化学工程基础知识点较多,经验性知识内容较多,而新的分离技术与分离装置又不断出现[1],学生学习有一定难度,因此,如何组织好这门课的教学至关重要[2,3]。本文根据研究生课程《化工分离过程》教学的特点,对该课程教学存在的问题进行了总结,结合研究生课程教学实践,深入研究教学方法,并提出了课程教学的改革方案。
二、课程现状及存在的问题
1.课程概况。本课程第一章为单级平衡过程,主要讲述相平衡,多组分物系的泡点和露点计算,闪蒸过程的计算。第二章为多组分多级分离过程分析与简捷计算,涉及设计变量,多组分精馏过程,萃取精馏和共沸精馏,吸收和蒸出过程流程,萃取过程。第三章为多组分多级分离的严格计算,包括平衡级的理论模型、逐级计算法、三对角线矩阵法。第四章为分离设备的处理能力和效率,主要为气液传质设备的处理能力和效率、萃取设备的处理能力和效率、传质设备的选择。第五章为分离过程的节能,分离的最小功和热力学效率,精馏的节能技术,分离顺序的选择。第六章为其他分离技术和分离过程的选择,主要为膜分离技术、吸附分离、反应精馏、分离过程的选择。教材选择为陈洪钫、刘家祺编《化工分离过程》(化学工业出版社,2006年),参考教材选择勒海波等编著《化工分离过程》(中国石化出版社,2008年),贾绍义、柴诚敬主编《化工传质与分离过程》(化学工业出版社,2001年),以及蒋维钧编著《新型传质分离技术》(化学工业出版社,2006年)。
2.教学面临的主要问题。(1)内容多,学时少。“化工分离过程”具有知识点多、复杂例题多、图表公式多等特点,传统的教学以板书为主,重要内容、公式推导以及例题讲解都不便,教学效果不理想。同时随着化工分离过程新技术的出现,要求研究生更加重视新知识、新理论,这些要求与较少的课程学时形成冲突[4]。(2)教学内容落后。随着学科和新技术的发展,化工分离过程理论也应不断完善。当前课程教学内容很多都已落后,而且对于本学科的前沿思想、理念、方法未得到重视。早期的教学大纲和教材不能满足学生目前所学所用[3]。(3)教学评价机制不完善。考核评价单一且不完善,传统的考核方式通常以单一的期末闭卷考试为主,教学效果和学生对课程的掌握程度主要通过期末理论考试成绩来评价。这种单一评价学生成绩的考核方式不适应《国家中长期教育改革和发展规划纲要》的要求,也不利于学生的全面综合发展。(4)教学方法单一。化工分离过程的原理和结构复杂,依靠传统教学方式获得的信息很抽象,学生难以理解,而且教学方式过于单一,学生较难理解工作原理。当前已经跨入网络时代,但专业课的教学远远没有利用先进网络技术,仍然停留在教师讲授、学生习题的状态。学生的创造性和积极性难以被激发出来,导致教学效果欠缺。
三、教学方法改革与实践
1.优化并整合教学内容。合理安排教学内容,在有限的学时数下,尽量保持教学内容的系统性和完整性。化工分离过程仅有36个学时,如何选择教学重点以及教学方法,对提高本课程的教学效果十分重要。目前现有课程内容设置与化工原理、物理化学、化工热力学等课程具有一定的重复性。通过认真比较,教师对教材内容进行了优化与整合。
我们采用的主教材为陈洪钫、刘家祺编《化工分离过程》,由于本专业研究生本科期间未修《化工热力学》,故将第二章作为讲述重点。此外,增加新型化工分离技术,将超离子液体、膜分离、双水相技术等典型工程案例引入教学中,使课堂教学更具有现实性和新意。减少与化工原理内容的重复,对化工原理教材中已涉及到的内容如双组分精馏、吸附和结晶等安排自学,重点讲解多组分体系的工程计算,将有关基础及计算机应用在藕合与集成过程设计中体现出来,培养学生利用化工单元操作的基本原理解决实际复杂体系分离问题的能力。由于每章授课时间只有3~4学时,我们将课程重点放在分离技术合理选择、分离过程优化设计上;且根据具体产品的生产方法,结合化工原理、反应工程、化工热力学,从工程、经济、环保等角度出发,讲授专业知识。
2.多元化教学方式相结合。化工分离过程涉及大量单元过程及分离设备,需要较多的图表表述,传统的教学方法中,图形的表述形式和内容受到局限。因此通过多媒体课件、板书及视频相结合改进教学效果。
一方面,采用多媒体教学可充分利用电子课件、动画、视频等将其知识直观表述,为学生提供真实的情景教学环境,把化工分离过程中复杂内容简单化,抽象内容具体化,枯燥内容形象化,不仅激发了学生的学习兴趣,同时也丰富了课堂教学内容,提高了教学效率和效果[2]。充分利用网络资源如动画和录像,改善了教学媒体的表现力和交互性,促进了课堂教学内容、教学方法、教学过程的全面优化,从而提高了教学效果[1]。例如讲解甲醇生产装置工艺设计等。另一方面,传统板书在教学中也起着至关重要的作用。公式推导、逻辑计算与微观原理的分析,需要板书与PPT结合,引导学生的思维。此外,在教学过程中还采用了对比式教学方法,例如,双组分精馏和多组分精馏,简捷计算法和严格计算法,共沸精馏和萃取精馏,操作型计算和设计型计算等。
3.课堂讨论教学。研究生课程的教学应更加深入地采用师生互动的方式而非传统的本科生课程教学方式。讨论课的一种方式是当讲授到课程的重难点时,加入讨论环节,把重要问题提出来,先让学生分组讨论,然后教师再针对重点和难点进行细致讲解。这样可充分调动学生的积极性,加深了学生对知识的理解,也加强了学生知识体系的完整性。例如在讲多组分精馏时,教师在介绍完两个极限条件及进料位置的选取后,让学生讨论简捷计算方法的步骤和应用,并与二组分精馏进行对比分析。另一种方式是教师根据每章主要内容,列出讨论选题提前发给学生。本课程的讨论课设置了不同专题,例如超临界流体萃取、反胶团萃取及双水相萃取,液膜分离技术,特殊精馏过程分析,新型吸附技术、新型膜分离等。每人自选一题,要求学生查阅国内外最新文献并制作PPT。每人陈述20分钟,其他同学和教师对其论题进行提问,由该同学负责回答。讨论结束后,教师评价该同学的陈述情况,并提出建议。教师从学生的讲述中可基本了解其掌握知识的程度,查阅资料的多少,其他学生通过该生的陈述,也扩展了知识面。通过开展讨论式课堂教学,极大调动了学生的主观能动性,取得了很好的效果。
4.课堂教学与课题研究相结合。如何提高研究生的学术研究能力是研究生培养的关键。武汉大学能源动力学科化学工程与技术专业是由电厂化学专业发展而来的,主要培养面向电力能源行业尤其在电力生产用水处理方面的从业人员,因此在教学过程中如何提高研究生解决问题的能力显得尤为重要。在加强学习理论知识的基础上,教学中要求研究生对学科前沿加以关注,根据导师的研究方向,了解化工分离过程在该研究方向上的发展及应用近况,撰写文献综述,同时通过查阅大量文献资料,获取化工分离过程最前沿的知识,不断提高理论水平。
5.改革考核评价方法。建立多元化、规范化的研究生专业课程评价体系。本课程有针对性地改革了考核方式,重点考察研究生掌握知识的能力,如:采用开卷考试、专题研讨和课程论文相结合等方式,注重考核研究生将所学知识融会贯通,应用于解决实际问题的能力;指导研究生撰写课程论文,促使其查阅大量文献资料,了解学科发展前沿,拓宽知识面。通过考核力求提高研究生分析问题和解决问题的能力,激励学生重视和积极参与学习的全过程,把能力培养、知识传授和素质教育融为一体。本课程将考核进行细化,分成以下四部分:期末开卷笔试成绩占40%,专题汇报占25%,课程论文占25%,平时表现10%。
四、结语
工科研究生专业课程的教学目的在于学以致用,需要通过有效的教学环节保证学生掌握必要的课程知识要点,并学会将之运用于分析解决实际问题。本文作者经过近几年对研究生课程《化工分离过程》教学方式的探索与实践,通过优化整合课程内容,采取多元化教学方式,能够有效改善传统教学方法上存在的诸多问题,调动学生的学习兴趣和主动性,从而提高课程的教学效果,并且能使学生在其他方面得到提高,全面提升专业素养。
参考文献:
[1]曾涛.《化工分离过程》教学中提高学生工程能力的探索研究[J].广州化工,2014,13(42):216-217.
[2]孙晨.化工分离过程教学方法探讨[J].广东化工,2014,41(16):192-193.
能源化学工程论文范文4
[关键词]化学工程;专业学位;实践基地;案例教学
我国高等教育进入大众化阶段后,研究生招生规模不断扩大,培养结构也进行了调整。2010年,国务院学位委员会通过了新增专业学位及培养类别,之后我国专业学位研究生培养迅速发展[1]。专业学位教育主要是根据行业发展需要,定向提升学生的实践能力和职业技能,以使其毕业后迅速适应行业发展的需要[2]。在专业学位硕士研究生培养过程中,实践教学是核心培养方式和重要环节[3-4]。实践基地是实践教学活动的重要平台,有助于提高学生的创新实践能力及工程实践环节的质量。作为河南省化学工程专业学位研究生的主要培养单位之一,郑州大学化学工程专业学位研究生的录取比例逐年增加,已占研究生录取总人数的60%以上。根据专业学位教育指导委员会的主要指导思想,工程专业学位研究生培养应以实践能力培养为主线,积极创新人才培养模式和机制,不断探索新的培养模式。为此,学校以河南省内主要化工企业为依托,整合校企的优势,主动面向区域经济社会发展需求,促进研究生培养与产学研紧密结合,成立了一批化学工程专业学位研究生联合培养实践基地。本文以“河南能源化工集团煤气化公司”实践基地为例,介绍了该基地整合校企双方学术队伍、项目技术、科研平台、实验设备及装置等方面的优势,不断推进研究生培养机制改革与创新,并通过引入案例教学提升基地研究生培养水平的具体举措。
一、实践基地的建立
煤化工产业是河南省重点培育发展的新兴支柱产业之一,对拉动全省经济增长、促进工业结构调整发挥着重要作用。煤气化技术是煤炭转化的关键技术,深入研究煤炭的转化及深度利用意义重大。围绕煤气化技术发展的重大需求,学校和河南能源化工集团煤气化公司共建了实践基地。该基地是校企双方开展协同创新的重要载体和平台,为推进对中原经济区科技带动作用强的资源与材料产业的规模化和转型发展起到了引领和示范作用,获批河南省研究生教育实践基地。校企双方围绕人才培养、引进、使用及评价环节,针对教学中存在的重课堂教学轻实践教学、重理论知识灌输轻实践能力培养等问题,对人才培养方式进行了调整。实践基地充分发挥校企双方的资源优势,形成了一批结构优化、优势互补的优秀创新团队,构建了知识创新机制,以期强化研究生的创新意识和能力,提高学生的学术水平和科研能力。
二、实践基地的运行机制
针对化学工程专业学位研究生的培养目标和需要,校企双方构建了实践基地的运行机制,涉及管理体制、经费筹措、指导教师、培养计划、招生就业等方面。
(一)管理体制校企双方与研究生教育创新培养基地管理委员会一起负责实践基地的日常管理,并积极完善各项管理制度,形成了完整、有效的研究生创新激励制度,强化研究生创新意识和创新能力的培养。基地建立了创新项目研究平台,采用了能有效发挥研究生自主创新能力和学术研究能力的管理模式。基地的省部级重点实验室、国家和省级重点学科实验室、省级工程中心及各实验中心等对进入创新基地的研究生开放,以实现优质教育资源的开放和共享,促进研究生科研创新能力和培养质量的不断提高。
(二)经费筹措实践校企人员共同研究和解决工程技术和科研难题,围绕煤气化过程系统集成、煤气化下游高附加值产品开展联合研发,并联合申请省级或国家级课题;利用学院的科研经费与企业的科技创新经费设立创新人才培养基金,支持基地建设;同时争取河南省研究生教育创新培养基地建设经费的支持。
(三)指导教师实践基地结合建设实际,遴选企业的优秀人才作为校外导师,并配备校内导师,实行“双导师制”。校内和校外导师共同参与创新基地建设,共同制定创新基地研究生的培养方案。基地通过完善相应规章制度,明确校内和校外导师的职责,涉及学术、思想、技术保密、安全等方面,并规定学生所在基地导师为主要负责人。
(四)培养计划校企双方根据所承担的任务,共同进行研究生培养方案和培养计划的修订工作,对进入基地学习的研究生实施联合培养;同时组织并指导研究生的科研和学位论文工作。校企双方还联合成立了学术委员会,对研究生申请的创新项目进行立项审核。基地导师则组织项目实施,并对项目进行检查和统筹管理。进入创新基地的研究生在导师的指导下,可以结合企业研发项目和个人研究方向,自主设计研究课题,进行申报、立项和研究,并在规定时间内完成预定任务,提交科研成果。基地鼓励研究生选择难度大、有风险但创新性强的研究课题,并从经费、政策上重点支持优秀研究生从事对学科发展有重要影响的原创性学术研究或极具应用前景的重大工程或技术创新研究,以此激励研究生获得重要创新成果。
(五)招生就业学校加大了招生宣传力度,提供研究生入学奖学金,适当提高研究生助学和助研奖学金,以吸引优质生源进入创新基地。企业实质性地参与人才培养全过程,助力实现工程人才的“近距离培养、零距离就业”。
(六)其他方面基地在人才培训、咨询服务、信息交流、生产服务等方面对企业优先提供服务;委派学术水平高的教师为企业员工讲授专业知识并参与企业的管理及研发工作。
三、案例教学的实施
在化学工程专业学位硕士研究生培养过程中,学校以实际应用为导向,以职业需求为目标,以培养学生综合素养、提高学生分析和解决问题的能力为核心,结合河南省煤气化产业发展的重大需求,将案例教学引入实践基地。如我们在“煤气化炉的优化与改造”的教学中,要求学生运用高等反应工程课程中“反应器类型”章节的知识进行煤气化炉的优化与改造;在“煤气化过程能量高效利用”的教学中,要求学生利用高等化工热力学课程中“火用”及“夹点分析”等章节的知识进行能量分析与节能降耗设计;在“煤气化废水的处理”的教学中,要求学生运用高等分离工程课程中“膜分离技术”等章节的知识进行废水的处理及回收利用。通过案例教学,学生将理论知识与实际问题紧密联系起来,大大提升了自身的创新和实践能力。
能源化学工程论文范文5
关键词:卓越工程师;创新创业;重点实验室;仿真平台;校企合作
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)15-0121-03
2015年6月11日,中国高校创新创业教育联盟成立大会暨首届全国创新创业教育论坛在清华大学举行。教育部副部长林蕙青、中国高等教育学会会长瞿振元和清华大学校长邱勇出会并致辞。在首届全国创新创业教育论坛上,清华大学、北京大学、浙江大学、中南大学等高校的<已д呔汀按葱麓匆到逃模式,创新创业人才培养”的核心问题作了主题发言,来自全国137所高校的代表交流了各高校对大学生创新创业教育模式的探索和创新创业人才培养的做法。大学生创新创业能力的培养一直都是大学教育的重要研究课题,实施好、开展好大学生创新创业项目也成为了高等学校教育教学工作的重要组成部分,通过创新创业项目提升个人创新意识,增强自身实践能力更是广大同学的迫切需求。
创新创业项目的开展,创新精神是灵魂,专业技术是基础,政策、资金扶持是保障。从以上三点来看,国家教育部“卓越工程师教育培养计划”试点班(以下简称“卓越班”)的学生较之其他大学生有着突出的优势。选拔进入“卓越班”的学生对工程技术有着较为浓厚的兴趣和较强的创新意识,有更多的实践机会检验和应用所学的专业知识,并且得到了重点培养,理应在创新创业项目中崭露头角,为其他同学做出示范、形成榜样。广西大学化学工程与工艺专业是教育部“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)入选专业,该专业从2012级学生开始选拔有志于工程技术研究、综合能力突出的学让组建试点班,并依托资源,利用优势,在大学生创新创业能力的培养上有了初步探索。
一、科学选拔学生,重点配备师资
广西大学化学化工学院制定了精密、科学的方案,从能源化工与制药类2012级开始选拔优秀学生进入化学工程与工艺专业“卓越班”。学院采取课程成绩和面试成绩相结合,兼顾学生兴趣方向、创新意识、动手能力和专业水平的选拔方式,成立了以王立升教授、周立亚教授、陈小鹏教授、粟海峰教授、王琳琳教授五位专家为成员的评审小组。首先依据学生的加权平均成绩和专业排名确定入围人选,再对入围学生进行逐一面试,通过考察他们对“卓越计划”的理解,对工程技术的兴趣和化工专业基础知识掌握的扎实程度以及实验操作技能,最终从能源化工与制药类200位学生中选拔出33人进入化学工程与工艺专业“卓越班”。
对于“卓越班”,学院重点配备了师资。聘请广西教学名师、博士生导师陈小鹏教授担任班主任,邀请童张法教授、王琳琳教授、廖丹葵教授、黎铉海教授按照工程问题、工程案例和工程项目的教学内容为“卓越班”学生加授《化工热力学》、《色谱分析》、《化工设计》的相关知识,培养学生们的工程意识,拓宽他们专业领域的知识面。同时邀请广西梧州日成林产化工股份有限公司总经理、教授级高级工程师李前先生等一批工程技术应用专家担任“卓越班”创新创业项目的校外辅导教师。
学院科学的选拔方式和师资配备确保了“卓越班”的质量,是其创新创业计划项目得以高质、高效开展的基础。
二、依托重点实验室和仿真平台助推创新创业项目开展
广西大学化学化工学院现拥有“广西石化资源加工及过程强化技术自治区重点实验室”,并正积极申报国家级虚拟仿真实验教学示范中心。重点实验室和仿真平台为“卓越班”学生开展创新创业项目提供了优越的实验条件。
在重点实验室,“卓越班”的学生更早地接触并操作了一批高精尖的设备,利用气相色谱分析仪、高效液相色谱仪、气―质联用仪分析物质的成分,利用改进的Ellis平衡釜测定气液相平衡数据。对于如何进样、如何检测、如何分析以及设备的构型、构造都有了全面的了解,为日后利用精密仪器开展创新实验进行了先行演练。
“卓越班”的学生在对专业理论知识和相关工艺流程有了全面的认识后到模拟仿真教学中心进行仿真训练,仿真平台有品牌机的硬件支撑和我院自行研发的“化工单元操作”的软件支持,让学生们在十分逼真的环境中获得对工艺路线的深度理解和对实际操作技能的熟练掌握。学生们在学习了机械制图、化工仪表及其自动化、化工原理、化工分离工程相关章节的课程后进行液位控制、离心泵、换热器、精馏塔等单元仿真训练,在学习精细有机合成及其工艺学、石油炼制工程、香料工艺学的理论课程后进行合成氨生产工艺仿真、催化裂化冶炼技术仿真、桂花浸膏提取工艺仿真等多项仿真训练。在仿真训练中,学生们学会了开停车规程、故障的分析与处理,强化了对单元操作、化学反应工程、传递工程、化工系统工程、过程动态学及控制的认识及对工艺流程的理解。由于化工行业具有易燃易爆、高温高压等不安全因素和连续化、高技术操作的生产特征,仿真训练便是工科学生真正进入企业实习的预热。通过仿真平台的操作训练,同学们初步树立起生产的连续性、设备的维护等工程意识和从生产实际考虑问题的思维方式,为创新创业项目的高质量开展奠定了实践基础。
三、校企合作――做新、做强创新创业项目
化学工程师的任务是把化学家在实验室的研究成果“放大”为可以获取经济效益的商业化生产工艺,“放大”便是化学工程技术的核心问题。工科学生尤其是“卓越计划”的学生只有在企业全面、系统、深入地学习“放大”过程,才会真正树立起工程意识和工艺创新理念,才能真正提升解决实际问题的技术水平,才能真正锻炼出创新创业能力。
广西大学化学化工学院与柳州化工控股有限公司、广西梧州日成林产化工股份有限公司等一批知名企业不断拓展校企合作,为“卓越班”校企联合培养搭建平台,让“卓越班”学生的创新创业能力在“学以致用、以用促学、学用相长”的培养模式下得到大幅度提升,把创新创业项目做新、做强。
(一)项目化
对于生产实习,学生到企业大都是毫无目的、走马观花式地观摩见习。实习就是用手机拍下企业的技术资料和工艺路线,回校后抄过完事的过程,根本没有达到实习的目的。针对这种现象,广西大学化学化工学院对于“卓越班”的学生提出了“带着项目下工厂”的要求。例如胡静和王洋团队的创新创业项目的课题是相平衡数据的精密测定及关联,在到广西农垦明阳生化集团股份有限公司实习时他们便专门就酒精精馏的相平衡问题与厂方技术人员展开深入交流,依靠学到的成熟工艺推演、创新,并依托广西梧州日成林产化工股份有限公司的实验室和中试车间开展创新实验;再例如罗涛团队的研究项目是矿物资源的开发利用,在到中国铝业广西分公司实习时,该团队便具体了解了铝矿的开采技术和氧化铝的最新生产工艺,以期为日后项目开展提供参考;还例如王晓惠等同学积极报名参加“全国化工设计大赛”,在去南宁统一糖业明阳糖厂实习时她们便向厂方重点学习了厂区布置、管道布置和设备选型的知识,为设计大赛积累经验。
“带着项目下工厂”的要求让同学们明确了课题方向,有了针对性的学习重点,让大家基于问题去学习,基于项目去学习,基于案例去学习,敦促大家延伸企业成熟的技术工艺增加训练计划项目的创新点,利用企业的试验条件把实验室成果转化为生产工艺,“真刀真枪”地做创新创业项目。
(二)基地化
做新、做强大学生创新创业项目必须借助一定的物质中介,必须有一个保证双向多边活动得以展开和深入的载体。实习基地便是这个物质中介或载体。广西大学化学化工学院在柳州化工控股有限公司、广西梧州日成林产化工股份有限公司、中检集团广西分公司、防城港海洋局、桂林集琦生化有限公司等企事业单位设立实习基地,动员和组织“卓越班”的学生在寒假和暑假去深入实习。
实习基地为学生提供了一个认识企业、参与生产的窗口,使学生所学的理论知识不再是纸上谈兵,他们对于书本上知识的认识不再是枯燥的文字而是一个鲜活的生产过程;实践基地为学生开创了一条拓展视野、培育创新精神的渠道,让他们了解了多种化学品生产的现状,对现行工艺的优缺点有了自己的思考,更加明晰了新工艺、新方法对于利润提升、环境保护的重大意义;实习基地为学生们创造了一个检验理论知识、提升创业能力的平台,企业的每一次技术改造、产业升级都是“二次创业”的过程,在实习基地有幸参与其中看到所学知识应用于工程实践和商业运作是提升创业能力最快捷的方式。
(三)长期化
利用校企联合培养的优势做新、做强创新创业项目,充足的实践时间是保证。只有确保企业实践活动“长期化”开展,学生们才能把自身融入到企业产品研发、工业生产、运销经营及行政管理的实际环境中,这才是对创新创业能力的高质量培育。只有坚持了企业实践活动“长期化”,学生们到企业的实习效果才能避免浅尝辄止、水过地皮湿。
与广西大学化学化工学院建立密切合作关系的广西梧州日成林产化工股份有限公司、中检集团广西分公司、桂林集琦生化有限公司等企业为“卓越班”的学生提供了时长超过一个半月的实习机会,让大家学习在工厂,工作在工厂,生活在工厂,真正感受工业生产的氛围,切实提高实践能力。
(四)成果与建议
广西大学化学化工学院化学工程与工艺专业“卓越班”的学生在卓越工程师教育培养模式下的创新创业项目得到了高质量的开展,“卓越班”现有三支团队在“国家级大学生创新创业训练计划”项目中获得立项。在“广西高校大学生创新创业项目”的申报和立项中,化学化工学院排名前五的团队三支来自“卓越班”。截至目前,多数项目已取得了阶段性研究成果,多人在《高校化工学报》等核心期刊发表研究文章;2012级创新创业项目将于今年8月结题,研究成果将以专业论文和专利形式呈现。
教育部于2011年1月向各省、自治区、直辖市的教育行政部门和各高等学校下发了《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》,2013年11月又联合中国工程院下发了《卓越工程师教育培养计划通用标准》。《意见》和《标准》都要求入选“卓越计划”的各高等学校“优先保证卓越计划所需优秀生源,在工程硕士推免政策上向卓越计划倾斜”。对于“卓越计划”的学生,坚固树立其创新意识,扎实培养其创新能力,贯通培养是最为有效的途径。“本―硕”贯通培养、“硕―博”贯通培养、“本―硕―博”贯通培养能让学生在持续性培养模式下最大限度地夯实理论基础,提升实践水平,培育创新能力。在贯通培养模式方面,北京理工大学等部分高水平大学已经做出了有益探索,将这种培养推广到“卓越计划”的其他入选高校,将整体提高“卓越计划”的培养成效。
国家实施“卓越计划”的目的在于培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量多类型的工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。创新意识和创新能力的提升是创新人才培养的重点,“卓越计划”和“大学生创新创业项目”都是基于这一点出发,为大学生创新创业能力培养铺就了一条全方位、多层次的“绿色通道”。“卓越计划”是手段,“大学生创新创业项目”是载体,两者相互促进、相得益彰。“卓越计划”为“大学生创新创业项目”的高质量开展汇集了优势,“大学生创新创业项目”为“卓越计划”的培养效果提供了检验平台,并使“卓越计划”学生的实践技能得到了锻炼和发挥。因此,重点在“卓越班”中开展“大学生创新创业项目”是必要选择。
参考文献:
[1]李晶.卓越工程师师资培养的探索[J].广东化工,2014,41(05):186,192.
[2]吴彩金,韩虹,周苏敏.化工仿真实验室建设与教学实践探索[J].高校实验室工作研究,2010,(02):62-64.
[3]康蕾,彭桂莲.化工仿真在工学结合《化工单元操作》课程中的应用[J].广东化工,2012,39(09):220.
能源化学工程论文范文6
环境工程专业是多学科的交叉学科,需要如化学、化学工程、材料化学等学科的理论、实验方法和技术来支撑、扩展和延伸自己的内涵和外延[2]。实验教学的基本任务是通过实验活动,对学生进行科学方法和实验技能训练和培养,使学生能够完整地、系统地掌握实验的基本原理、方法和技能以及实验技巧等。同时,学生通过实验的实际操作,实现理论和实际的联系,掌握技能,并能在此过程中提出问题,促进思考,从而使解决问题的能力得到提升,达到自主创新能力培养的目的[3]。在实验教学环节中,将原实验课程教学安排和内容进行改革,改变原来实验内容与理论课程学习同时进行,以验证型实验为主的实验教学。对环境工程专业实验教学进行调整,在完成基础化学实验、环境微生物实验、环境监测实验教学的基础上,将水、气、固、声的专业实验整合为一门环境工程专业实验,共48学时,集中在第七学期末的两周内进行,其中水方面专业实验25学时。实验技能的培养使学生不仅巩固了理论知识,训练分析、判断、综合逻辑思维能力和独立解决问题的能力,还初步培养开发学生的创新能力。
1.强化演示验证的实验内容
专业实验中演示验证实验内容是不可缺少的,相关的实验内容能加深学生对理论知识的认识和理解,加强动手能力和思维能力。演示验证实验中设置了水中常见阴离子的测定、颗粒自由沉降实验、离子交换实验等内容,同时注意专业实验内容与环境监测实验内容不重复设置。
2.突出以学生为主的原则,开设综合设计型实验
综合设计型实验以学生为主,教师为辅的形式进行实验。设置了混凝+过滤(吸附)实验、含重金属酸性废水处理实验。学生根据实验的基本原理,自主设计实验方案、准备实验所需药品、进行实验研究、分析实验现象和讨论实验结果。在整个实验过程中,教师对关键设备进行讲解和回答学生提出的问题。通过训练,学生对文献查阅、实验方法、分析仪器使用等方面知识的运用,提高了他们的知识综合运用能力、观察能力和动手能力。
3.培养学生的科学研究能力,开设研究探索型实验
在研究探索型实验中开设了生物转盘处理生活污水的动态实验和结合大学生科技创新项目、教师科研的研究型实验。在生物转盘处理生活污水的动态实验中要求学生自主设计实验内容和实验路线,设计诸多影响因素对生物转盘生化处理生活污水的各指标的去除效率,自行选择1~2个影响因素和1~2个指标的去除效率完成实验。掌握实验原理,完成实验数据处理,得出结论。在实验中学生巩固了理论知识和水质指标的测定方法,进行了文献阅读训练,迫使学生进行深层次的思考,如比较和分析实验结果合理性,分析生物转盘后续四个生化池溶解氧,回流比等对去除效率的影响。在大学生科技创新项目、教师科研的研究实验中是鼓励学生积极申请每年的大学生科技创新项目,鼓励教师结合自己的课题研究,引导学生参与部分研究工作。通过科研经历养成学生严谨的科研态度,学会搜集资料、查阅文献、设计实验思路,培养学生的科学素养和创新能力。
二、强化“两个能力培养”的工程实践教学环节
根据专业培养的目标,为更好推动工程实践能力的培养,学院多渠道积极加强对外联系,建立多家典型水处理运行单位作为校外实习实训基地,为学生提供了认识实习、生产实习、毕业实习和毕业论文(设计)等实践环节的场所,有力地保障了本科生实践能力的培养效果。由于用人单位往往更青睐有一定环境工程设计经验和实践操作能力的学生,因此在教学过程中必须加强课程设计、实习和毕业论文(设计)等教学环节训练。实践教学环节中,把所学的理论知识应用到实践中,培养学生的工程设计能力;通过认识实习、生产实习和毕业实习的实践教学,培养学生实践操作能力,增强学生运用专业知识和系统解决实际问题的能力,使学生在工程设计和创新能力方面都得到较系统的训练和全方位的提高。水污染控制工程的课程设计,时间为一周,每2~3人一组,在理论教学内容完成后进行。要求学生完成一个设定进、出水水质工艺方案的设计,在教师的指导下进行工艺计算,绘制图纸、完成设计说明书的编写,完成一个典型水污染治理工程的方案设计,使学生进行工程设计能力的训练。认识实习培养学生的专业思想,包括对企业生产和典型工艺的感知、对职业的成就感,主要以查阅资料结合实地参观为主。生产实习环节与理论教学相衔接,结合实习基地的具体情况,熟悉典型水污染控制工程处理工艺、单元处理技术与设备、处理效率,加深和巩固对专业知识的理解。生产实习选择企业运行稳定的生活污水处理厂,进行各工段跟班生产,掌握企业概况,工艺技术和运行参数,主要构筑物和设备的原理、结构和运行指标,自动控制和能源状况。提高学生水污染治理工程设计能力、实践能力和施工能力。毕业实习和毕业论文(设计)在第七学期末根据学生自主选择进行毕业设计和毕业论文,严格做到一人一题,指导老师下达任务书。第八学期开学提交开题报告进行答辩。进行毕业设计的同学到相关企业再次进行实习,依据任务书内容资料收集;选择毕业论文的同学按照任务内容要求进行大型仪器的操作学习、主要实验手段和方法的学习、完成实验材料设备的准备工作,初步培养学生的科研能力,提升学生的创新思维和创新能力。通过工程实践的系统训练,使学生增强工程实践能力与应用能力,突出综合性、整体性和系统性思维的训练。
三、结语