化工科技范例

摘要：2017年10月，中国共产党的报告指出，中国特色社会主义进入了新时代。为了适应新时代背景下社会主义事业对于高校人才提出的新要求，高校积极建设和持续改进新工科教育就显得尤为重要。新工科教育的内涵主要包括两大内容，第一是针对新兴产业的工科教育，第二是传统工科教育的升级改造。物理化学实验作为化工、材料等传统工科重要的化学基础实验课程，在新工科背景下进行改革升级就成了必然的发展趋势。本文重点论述了传统物理化学实验当中存在的普遍问题，并针对相关问题提出了改革解决的方法。

关键词：新工科；物理化学实验；教学改革

物理化学作为化学学科的理论基础，是化学的灵魂。物理化学实验作为物理化学的实践课程，是化工、材料等工科专业的化学基础实验课，对夯实物理化学理论基础知识、培养学生的化学实验技能和理论联系实际的能力具有重要意义。然而，随着经济和社会的发展，特别是当今新工科教育得到各高校的广泛认同和重视的背景之下，传统的物理化学实验教学模式已经不能够完全满足夯实工科学生专业基础知识的需求，所以，在结合新工科建设的要求下，对传统的物理化学实验教学模式进行改革和创新势在必行。

一、新工科教育概述

在我国特色社会主义新时代背景下，建设新工科是高校教育改革创新的必由之路，是我国为主动应对新一轮科技和工业革命，以及产业变革和升级的时代背景下提出来的新概念。尽管新工科还没有一个具体的定义，但社会各界对新工科的基本范畴已经达成了共识：新工科一方面对应的是新兴产业，即基于新兴产业的一些工科专业，包括人工智能、智能制造、互联网加、云存储和计算等；另一方面，新工科的范畴还包括传统工科专业的升级、改革和创新，如化工、材料、环境工程等工科专业教育的改革和创新。总的来说，新工科教育既要为科技和产业变革中应运而生的新兴产业提供对口人才，又要为传统工科专业的教育升级和改革服务。对于高校来说，建设新工科的任务，除了新设立一些基于新兴产业的工科专业以外，对于绝大部分高校，特别是地方高校，更重要的应该是对已有工科专业的教学模式按照新工科的教育要求进行改革与创新，争取培养出符合新时代背景下的新工科人才。当前我国已经建立起了世界上最大规模的高等教育体系，为我国的现代化建设提供了重要的保障。但是随着社会和世界经济的不断发展，对于人才的要求也逐渐严格，特别我国正处于经济结构的调整以及产业升级的关键时期，高校工科教育当中的矛盾也逐渐突出。为了促进转型发展，一定要采取有力的措施让传统工科教育当中的问题得到解决，围绕着创新驱动发展、中国制造2025等重大的国家战略，找准教学改革的关键点，让高校能够为社会经济的发展贡献出自己的力量[1]。

二、物理化学实验课程存在的普遍问题

（一）理论课与实验课脱节

[摘要]“新工科”建设的目标是要培养一批具有创新创业能力、跨界整合能力、高素质的学科交叉复合型卓越工程科技人才。有机化学实验是一门综合性课程，本文针对新工科背景下化工专业有机化学实验中存在的问题，提出了改进方法。这种实验教学方式将优化化工专业有机实验的教学内容体系，提高实验效果。

[关键词]新工科；化工；有机化学实验

伴随着国家“一带一路”、“中国制造2025”重大战略的实施，教育部提出了“新工科”建设构想，随后的“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”等纲领性文件先后出台，新工科建设的雏形初现。“新工科”建设的目标是要培养一批具有创新创业能力、跨界整合能力、高素质的学科交叉复合型卓越工程科技人才，创新是“新工科”建设的重要特征[1-2]。因此，我校的化工专业必须考虑重庆地区经济发展以及化工行业生产一线对人才的实际需求，结合重庆市内尤其是涪陵及周边化工、医药、材料等相关产业的优势和特点，因地制宜地进行教育教学改革，为地方产业的发展培养新工科背景下的应用型专业技术人才。有机化学实验是化学、化工、食品、环境、药学、材料等专业一门重要的专业能力实践课程，也是一门将基础理论、基本操作与实验技术融为一体的理论联系实际的综合性课程。首先，有机化学实验可有效配合有机化学的理论教学，加深学生对理论知识的理解和掌握。其次，通过重要有机化合物的制备合成、分离提纯、分析鉴定等实验的综合训练，提高学生的的实验操作技能，培养学生良好的实验习惯，使学生养成严谨的科学态度和事实求是的工作作风[3]。再其次，通过以设计、创新实验为主的多种探究活动，激发学生开展科研工作的兴趣，提升学生发现问题、解决问题的能力和创新能力。有机化学实验教学在对学生进行应用能力、创新能力培养方面占有十分重要的地位，其作用是有机化学理论教学所无法替代的。目前我校化工专业开设的有机化学实验项目主要有：有机化学的你操作(熔点的测定、薄层色谱、水蒸气蒸馏、重结晶、折光率的测定等)、有机化学的制备(如乙酸乙酯的制备、溴乙烷的制备、无水乙醚的制备、苯乙酮的制备、肉桂酸的制备等)；天然有机化合物的提取(如从橙皮中提取柠檬烯、菠菜色素的提取和色素分离、从红辣椒中分离红色素)等内容[4-5]。总体来看，实验项目偏多，内容陈旧，针对性不强，实际应用较少。根据现有的实验条件和新工科背景下化工专业培养目标，结合我校应用型转型发展的要求，有必要对化工专业有机化学实验教学内容进行改革[6-7]。

1问题分析

在化工专业有机化学实验的教学过程中，发现主要存在以下问题：(1)部分实验项目没有结合当地产业，与生产、生活实际脱节。部分实验项目单纯根据学生技能训练的要求进行设置，没有结合当地产业发展需求，也没有紧密联系日常生产与生活实际，不能让学生深刻体会学习有机化学实验的用处，因此不能很好地调动学生的学习积极性，也不能更好的培养学生良好的实验习惯。(2)验证性实验项目偏多，不利于创新能力培养。目前开设的大部分有机化学实验项目都是验证性实验，学生只需要用给定的仪器设备，“照方配药”，进行机械式操作，就可得出实验结果。这种实验项目的训练虽然能使学生掌握基本操作，但束缚了学生的思维发展，抑制了其主动性，扼杀了其创造力，使有机化学实验课达不到预期的效果和目的，不符合新工科发展要求。(3)部分实验项目没有体现“绿色化学”概念。大多数实验依旧是传统项目，使用了易燃易爆、有毒有害的药品，这不仅对环境造成了一定的污染，也易使学生产生排斥和畏惧心理，在一定程度上影响了学生学习有机化学实验的兴趣。(4)实验项目大多是孤立的单元操作，而综合、设计性实验项目偏少。大多数的基本操作实验项目是单列的、孤立的，不是在综合实验中进行的训练，这不仅浪费学时，也易使学生养成“照方抓药”的懒惰习惯，不利于培养学生综合运用知识的能力和创新能力。化工专业都没有开设设计实验，不能达到新工科背景下培养学生“应用能力、创新能力”的要求。基于以上问题的分析，在新工科背景下开展化工专业《有机化学实验》的教学内容改革与实践，对于提高有机化学实验的教学效果、培养学生的应用能力与创新能力将有着十分重要的意义。

2解决问题的方法

(1)通过指导创新创业项目，筛选、增设“应用性”有机化学实验项目。紧密联系生活、生产实际，选择或开发新的实验项目，体现“应用性”特点。如指导学生利用有机化学知识，做生活中常用的洗洁精、洗手液、洗车液、洗指甲油剂、胶黏剂等较简单的日用产品，指导他们开展实验研究，申报各类大学生创新创业项目，从中筛选出操作简便、费时短、收率高的实验项目，作为有机化学实验教学项目。这些实验项目的开设，既能训练学生的基本操作技能，又能使学生体会到学习有机化学实验的用处和趣味性，从而很好地调动学生学习的积极性和主动性。(2)通过指导学生科研活动，开发“创新性”有机化学实验项目。在学生科研活动指导中，利用新工艺、新方法，设计一些新的有机合成实验。比如光致变色材料的合成、昆虫信息素的合成、偶氮类染料的合成、一锅法合成咪唑离子液体、“研磨法”合成对甲氧基苯甲酸乙酯等。从学生科学研究的实验结果中，再筛选出适合学生实际和实验室条件的“创新性”实验项目。(3)通过植入“绿色化学”概念，开发“绿色化”有机化学实验项目。通过反复试验和研究分析，在不改变实验效果的前提下，将实验内容均改为微量或半微量。用原子经济型的、药品无毒无害(或低毒)的、药品用量少的实验项目，代替相同操作的、污染大的旧实验项目。(4)通过与企业单位开展合作，开发“综合性、设计性”有机化学实验项目。通过与涪陵及周边制药厂、化工厂等企业单位合作，共同开展科学研究，解决化学化工企业的一些实际问题。从中筛选出与生产实际紧密联系的、与我们学生的知识与能力结构相匹配的、综合性的实验项目，如药物的多步合成实验、粗产品纯化实验等，用于学生的综合性实验或设计性实验。(5)通过修订教学大纲，减少验证性实验，增加综合性、设计性实验的比例。结合新工科发展要求，修订教学大纲，压缩验证性实验，增加多步合成等综合性、设计性实验项目的比例。

摘要:就目前的形式来看，化工科研单位的合同管理方面是不够完善的，所以近两年来，化工科研单位在致力于将加强合同管理付诸于实践，并取得了不错的效果。合同履约率越来越高，还能很好的控制合同的风险，同时利益也得到了很好的保障。加强化工科研单位合同管理是一件十分必要的事情，下面我们来详细了解一下。

关键词:化工科研单位;合同管理;分析

要采取措施来加强并完善合同管理，首先要建立完备的合同管理体系，将其专业性和综合性相结合;其次还要成立相应的机构，让其专门负责合同管理方面的各种事宜。这一系列的措施让各个企业的各个部门之间的联系更加紧密，从而也使得化工科研活动能够更好的开展。

1化工科研单位合同管理的意义

1．1保障科研项目顺利进行

合同是由各方主体根据所要研究项目的主要内容达成的协议，其中包含了关于此次科研工作的各种事宜，并会详细规定各方对此项目的相关权利以及义务，使得该项目可以更加顺利的进行。可以说合同是项目进行前所做的一份详细规划，也是开始前的准备。在化工科研单位，有了这份准备，我们科学研究的成果就尽在掌握之中，不会出现极端偏离轨道的事故，它就像是航行的指南针，是整个项目的大方向，大方向把握好，项目才不会出错;其次经费问题方面不会产生大的纠纷;最后因为合同有保障，我们完成任务的效率也会相应的更高一些［1］。相比去依靠合同各方的责任感和道德感，还是合同中明确的规定更有说服力，或者说这双重的保障更能让我们放心。

1．2利于提高企业管理水平

摘要:以新工科和工程教育专业认证为切入点，构建化工原理实验教学体系，开展教学改革及人才培养模式的过程控制研究。通过管理制度、课程模块、教学手段、考核评价及人才培养等方面的改革与实践，以改善教学效果、提高教学质量，强化学生的工程观点。以学生为主体，培养实验技能与创新意识。该体系具有良好的适应性和可操作性，对提高学生分析解决问题的能力具有促进作用。

关键词:化工原理实验;新工科;专业认证

化工原理是工科大化工类专业的一门重要学科基础课，在我校化学工程与工艺、轻化工程、制药工程、生物工程、酿酒工程、高分子材料与工程、材料科学与工程、食品科学与工程等专业中普遍开设。化工原理是连接基础课程到专业课程学习的桥梁，它既是学生工程观念的启蒙课，又为学生的专业课学习奠定基础［1］。化工原理实验是理论联系实际的重要环节，培养学生应用理论知识、组织单元操作实验及分析解决工程问题能力的重要途径。各高校都十分重视实验教学在培养人才过程中的特殊作用，当今包括我校在内的很多高等院校已经将化工原理实验单独设课。近年来，省内外相关高校对提高实验教学质量做了一定的工作，不断强化实验教学环节，加大实验室建设投入，增强对实验教学内容和方法改革的研究与探讨，提出多种改进方法，取得了一定的效果。为应对新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展等一系列国家战略，教育部积极推进新工科建设［2］。开展工程教育专业认证是推进我国高校工程专业教育国际化、也是提高和保障工程教育质量的重要措施。有必要在新工科和专业认证背景下，探索和实施新化工原理实验教学环节和评价体系，促进和提高实验教学质量。

1实验教学体系建设的意义

实验教学是实施化工原理课程教学体系的三大组成部分之一。化工原理实验是学生接触的第一门工程类实验课，应注重树立学生工程观念、提高学生动手操作能力、拓展学生创新品质［3］。优化实验教学体系，发挥实验教学对学生知识能力的培养，促进化工原理实验教学质量的提高，更好地培养工科类人才。开展化工原理实验教学内容和方法的改革，有利于提高学生实验预习自觉性、激发学生实验操作兴趣、锻炼学生解决实际问题的能力、促进团队协作、提高学生工程实践和创新能力。在硬件条件不断优化升级的同时，构建具有特色的化工原理实验教学模式、建立科学的实验教学体系，达到改善课程教学效果和提高教学质量的目的。实验教学中注重对学生知识面的拓宽和技能的培训，满足学生自主探索、自主实践和自主创新的需求，在培养能够适应可持续发展需要和有创新能力的复合型人才起到重要作用。此外，最大限度地发挥化工原理实验平台作为本科生研究创新性实验教学基地，与当前具备“知识、能力、素质”三位一体的人才培养目标高度契合和一致［4］。

2实验教学体系建设的实践

2.1优化实验配置，完善实验室管理体系近两年，我校经过分期投入、逐步完善，进行化工原理实验设备更新。目前我校每种典型单元操作实验装置均为8套，确保每组学生3～4人，满足了不同专业、不同单元操作对实验教学的需求。实验设备体现操作的多样性和新的教学模式，实验装置手动状态和自动状态相结合，操作参数既可手动调节、亦可通过计算机输入调控;数据记录和分析处理既可学生自己完成，亦可通过实验配套计算机自动完成。为充分发挥实验室的作用，便于广大师生高效、有序进行实验，确保实验教学质量，在实验教学的各个环节加强管理。针对每个综合性实验项目，制定专门展板，包含实验目的、实验原理、实验设计要求、实验注意事项、装置流程图、操作规程、安全指南。只有严格、科学的实验室管理制度才能保证学生在实验中真正学会操作技能、掌握处理工程问题的实验方法及手段，树立工程观念。另外，化工原理实验教学中学生安全意识的培养必须放在第一位，学生在进入实验室前应进行安全教育和培训。制定实验室安全守则和管理规定，并制作成展板上墙。学生动手操作时，教师在可控范围内对出现的紧急状况进行处理，之后将其作为案例，强调实验操作中安全意识和规范操作的必要性和重要性［5］。教学中可结合新闻报道中的社会重大安全事故实例，对实验室灭火方法、安全事故如触电处理方法、易燃易爆有毒有害化学品泄漏处置方法、实验室水电门窗关闭等知识进行延伸讲解。

摘要：基于我国教育部新工科建设的要求共识和加快建设高水平本科教育的指导意见，以国际工程教育认证体系标准为指导，探索工程教育视域人才培养的发展目标及发展模式。新工科发展要求实现伟大工程技术人才的培养，将视域拓展及综合资源多方位耦合，将工科人才培养的程度要求与质量保障耦合关联，将国际工程教育认证毕业要求的视域拓展，资源综合发展、交互利用，从微观到宏观，突破传统教育壁垒，以多元融合、特色创新为先导，建设具有国际视域的工科人才培养发展模式，完善工科人才“创意-创新-创业”教育体系。

关键词：工程教育；新工科指导；人才培养；国际视域；创新创业

一、我国工程教育视域人才培养的背景发展

建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程。高等教育是一个国家发展水平和发展潜力的重要标志，走内涵式发展道路是我国高等教育发展的必由之路。我国高等教育的一个根本任务就是培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。对高等教育工作的要求中强调高校人才培养的核心地位，同时明确指出，办好我国高校，办出世界一流大学，必须牢牢抓住全面提高人才培养能力这个核心点。高等工程教育在我国高等教育中占有重要地位。工科院校作为我国工程人才的培养孵化基地，主要培养面向一线的、基础能力扎实的复合型工程技术人才。深化工程教育改革、建设工程教育强国，对服务和支撑我国经济转型升级意义重大。工程教育认证多年来一直是我国工科类专业与国际接轨的有效促进途径。2016年我国正式加入《华盛顿协议》，标志着我国高等教育对外开放向前迈出了一大步，我国工程教育质量标准实现了国际实质等效，工程教育质量达到了国际标准。高校工科专业的发展更注重国际化视野的加强，全国各高校越来越多的工科专业申请工程教育认证工作，意与国际融合，获得国际认可。目前，国家“一带一路”、“中国制造2025”和“互联网+”三大战略备受瞩目，加之以新技术、新业态、新模式、新产业为代表的新经济蓬勃发展，对科技人才的要求更进一步提升，对于转型中的高校应用型人才培养工作也提出了新的挑战。教育部提出“新工科”的概念，意味着新工科教学改革的开始。新工科着眼于未来，强调培养创新型、复合型的卓越工程科技人才。新工科研究和实践将围绕工程教育改革的新理念、新结构、新模式、新质量、新体系开展。新工科是结合国家创新驱动发展战略新需求、国际竞争新形势和立德树人新要求对我国工程教育提出的改革新方向，是新时期全面推动我国工业产业转型升级和高等教育系统供给侧结构性改革的大胆探索和实践。2014年，在北京大学师生座谈会上强调：“办好中国的世界一流大学，必须有中国特色。没有特色，跟在他人后面亦步亦趋，依样画葫芦，是不可能办成功的”。的重要论述，为我国创建具有中国特色的世界一流工程教育指明了新方向、提出了新要求。国家新战略是新工科建设的基本服务面向和根本发力点，工科新人才是新工科建设的基本任务和根本使命。新工科建设必须全面激发学校的积极性、主动性、创造性，大力提升高等工程教育的内涵式发展。以质量、问题和需求为导向，努力培养具有国际意识、国际视野、国际责任的一流人才。总之，新工科主要强调“五个新”，即工程教育的新理念、学科专业的新结构、人才培养的新模式、教育教学的新质量、分类发展的新体系。长期以来，国内很多高校的人才培养多重理论教育而轻工程实践、重知识而轻能力、重传统而轻发展，这在很大图1基于国际工程教育的学生培养目标发展模式程度上限制了学生创新思维及能力的培养，与国际的工程人才培养要求还有一定的差距，在申请工程教育认证工作中存在很多困难。因此，加强工科专业建设的研究，对面向国际的专业人才培养势在必行。

二、工程教育视域人才培养的建设必要性

一流的专业建设是建设一流大学的基础，一流大学建设的核心是人才培养。在全国高校思想政治工作会议上指出：立德树人是高校的立身之本，只有培养出一流人才的高校，才能够成为世界一流的大学，要办好我国高校，办出世界一流大学，必须牢牢抓住全面提高人才培养能力这个核心点。2009年第二届世界高等教育大会公报指出：在当代高等教育中，质量保障无疑起着至关重要的作用。高等教育的全球化亟需建立国家认证体系和质量保障体系。党的报告提出“加快一流大学和一流学科建设，实现高等教育内涵式发展”。2017年教育部积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”，全力探索形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验，助力高等教育强国建设。为响应国家“一带一路”等重大战略需求，迫切需要培养大批新兴工程科技人才。我国已经建成世界最大规模的高等工程教育，国家统筹推进世界一流大学和一流学科建设，为加快建设和发展新工科奠定了良好基础。因此，工科类专业的建设发展必须瞄准国际专业发展动态，面向国际人才培养的基本要求。工程教育认证工作的开展是提高我国高等教育质量的重要手段和工具。通过开展工程教育认证，推动专业发展，建设一流本科专业。工程改变世界，行动创造未来。2017“新工科”建设“复旦共识”中指出：我国高等工程教育改革发展已经站在新的历史起点。世界高等工程教育面临新机遇、新挑战。新工科建设和发展以新经济、新产业为背景，需要树立创新型、综合化、全周期工程教育“新理念”，构建新兴工科和传统工科相结合的学科专业“新结构”，探索实施工程教育人才培养的“新模式”，打造具有国际竞争力的工程教育“新质量”，建立完善中国特色工程教育的“新体系”，实现我国从工程教育大国走向工程教育强国。新工科建设需要加强研究和实践。因此，必须围绕工程教育的新理念、学科专业的新结构、人才培养的新模式、教育教学的新质量、分类发展的新体系等内容开展研究和实践，加强对工科专业面向国际视野的发展模式研究。

三、我国工程教育视域工科人才培养模式的发展目标

［摘要］随着新工科建设的推进，面对完善创新创业人才培养模式的迫切要求，大学生创新创业训练计划项目的重要地位日益凸显。如何确保项目实施的质量成为研究的重点课题。大连理工大学化工与环境生命学部制定了“1134”管理制度，对大学生创新创业训练计划项目进行规范管理，取得了较好的效果，为新工科建设和拔尖人才培养提供了优良的环境，也为建立更科学、更高效的项目管理模式提供了借鉴。

［关键词］大学生创新创业训练计划；管理制度；新工科建设；拔尖人才培养

当今社会的竞争是人才的竞争，特别是精英人才的竞争。在科学和工程领域，衡量人才素质的主要标准是人的科技创新能力。因此，培养具有突出创新能力的拔尖人才是高等教育的重要使命，也是社会对高等院校提出的战略性要求。在拔尖人才培养过程中，除了常规专业基础知识的传授外，科研能力的培养和科研创新的实践训练也是必不可少的环节［1］。2017年2月以来，教育部积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”“北京指南”，并了《关于开展新工科研究与实践的通知》《关于推荐新工科研究与实践项目的通知》，全力探索并形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验，从而助力高等教育强国建设。随着新工科建设的逐步推进，学与教、实践与创新创业、本土化与国际化这三个任务需要重点把握［2］。新工科建设对完善创新创业人才培养模式提出了迫切要求，而强化实践与创新创业能力作为新工科建设的三大任务之一，其重要地位日益凸显。其中，大学生创新能力培养的重要性更加突出。我国于2007年首次启动了大学生创新创业训练计划项目（以下称“大创项目”），旨在加强创新人才的培养。大创项目是教育部组织实施的高等学校本科教学质量与教学改革工程，也是我校推进创新创业教育的重要内容之一。近年来，随着大创项目申报数量逐年递增，如何确保项目实施质量成为重点研究的课题。大连理工大学化工与环境生命学部（以下简称“化工学部”）经过多年的探索，形成了大创项目的“1134”管理制度，在选题、开题、过程管理和奖惩措施方面均实施规范管理，提高了师生的项目参与度，并取得了较好的效果。

一、大创项目开展现状

大连理工大学作为第一批大创项目的实践单位，按照“兴趣驱动、自主实践、重在过程”的实施原则，每年有计划、有规模地组织项目的开展。化工学部按照学校要求，积极推进大创项目的实施。表1为化工学部2007—2018年大创项目立项情况。　2007—2018年，化工学部累计申报了2006项大创项目，参与学生4933名，资助经费数共计512．2万元。自2007年以来，大创项目申报数量不断增加，2018年达到220项，约为2007年的1．5倍。2015年以来，每年大创项目立项约200项，参与学生数约占在校生总数的20％，60％以上的学生在校期间参与过大创项目。大创项目的覆盖面广，越来越多的学生通过参与大创项目形成了科研意识，树立了科研精神，提高了科研能力。申报数量的不断增加体现了学校和学部对大创项目的重视程度、组织力度，以及学生参与科研的意识和热情。然而，在教学资源、教学模式未改的情况下，量的增加势必引起质的下降［3］。另外，大创项目申报数、投入经费数逐年递增，加大了大创项目的管理难度。大创项目的完成效果取决于学生和指导教师的参与度。因此，在申报数量大幅增加的前提下，如何让学生以现有的专业知识素养较好地完成大创项目，督促指导教师对参与大创项目的学生提供有效的指导，成为管理上的首要问题。

二、大创项目管理方法

针对以上问题，化工学部在服从学校管理的基础上，一直在探索适合本学部大创项目管理的方法，在重视前期选题、开题答辩、过程管理并充分发挥专业作用的基础上，形成了行之有效的管理制度，并完善了激励措施，以保证大创项目开展质量。

摘要：毕业设计环节是化学工程与工艺专业本科教学阶段最后一个重要的实践教学环节。结合石河子大学与华东理工大学“1+2+1”联合培养生的实际情况，探索实践大四前完成毕业设计工作。分析了目前毕业设计环节在培养模式上存在的选题盲目性、培养片面性以及指导教师工程经验不足等缺点。根据“新工科”教育范式对工程科技人才的培养要求，结合化学工程与工艺专业特色，依托“全国大学生化工设计竞赛”，联合培养生与本校生共同进行统一任务的毕业设计，进行了毕业设计教学模式的探索与实践，建设一支由高水平教师、企业高级技术人员组成的双师型指导教师队伍，从而更好的提升学生的综合能力及职业素养。

关键词：毕业设计；持续改进；新工科；融合发展；联合培养

引言

自党的十八大召开，我国加速升级转变经济产业，提出“新工科”就是国内面临新经济蓬勃发展对工程教育改革和发展提出新挑战的积极回应。当前，石油和化学工业是我国国民经济的能源产业、基础原料产业和支柱产业，但始终面临着节能降耗、保护环境、清洁生产和绿色低碳可持续发展的挑战和要求。中共十八届五中全会提出“创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展、共享发展”的新发展概念，这对整个油田开采及化工过程中“新工艺、新设备、新材料”的开发设计提出了更高的要求，对于油田工作者及石化工作者的专业知识水平、工程实践能力、团队协作意识以及创造性思维同样提出了更高的要求。随着新工科理念的日益深入，产学研协同育人计划项目的实施，为传统工科专业的建设提供了新的思路。如何使传统专业能够适应和服务于新技术、新产业、新经济的发展，培养造就一批具有创新创业能力、跨界整合能力、高素质的各类交叉复合型卓越工程科技人才是当务之急。华东理工大学化学工程与工艺专业立足上海，面向全球，服务全国，培养符合行业发展和区域社会经济建设需求，能够承担社会责任、具有创新意识和工程实践能力的化学工程与工艺技术人才。石河子大学化学工程与工艺专业面向西部，在新生入校时考试选拔优秀学生赴华东理工大学开展大二、大三两年的联合培养，大三结束后返回石河子大学学习生活。石河子大学长期重视对化学工程与工艺专业本科生的工程能力培养，自2005年化学工程与工艺专业首次招生以来，从内涵建设上始终强调化工人才关键还应拥有良好技能与工程实践能力，含终身学习、自我发展能力，独立工作、解决问题能力，工程过程设计、工程过程开发的能力。经过联合培养近十年的实践，这一化学工程与工艺专业高校联合培养模式实施效果极好，成效显著，从人才培养、师资建设（访问进修、学历提升）、专业影响力等多方面综合提升了石河子大学化学工程与工艺专业的办学水平，培养出一大批优秀的化工人才服务于地区经济发展。更为突出的是本专业2013年成为国家卓越人才培养计划试点专业，2017年1月通过国家工程教育专业认证，成为新疆第一个正式通过工程教育专业认证的化学工程与工艺专业，并于2020年通过第二轮复评，专业的快速发展和建设成效，得到了认证专家的充分肯定与好评。化学工程与工艺专业2019年入选首批国家级一流本科专业建设点，所依托的化学工程与技术一级学科2011年获批硕士授权点，2012年获专业硕士授权点，2017年成为新疆自治区高原学科，2017年成为国家一流学科，2018年获批博士授权点。然而，如何在发展中能进一步重视持续改进综合集中实践课程的毕业设计环节值得我们每一位老师进一步思考。因此，如何在高校培养中能有效提高体现这些能力的毕业设计质量，这对提高化学工程与工艺专业本科生的综合素质具有重要意义。

1.毕业设计的现状

(1)毕业设计的设置。设置较为合理的人才培养体系满足化工专业学生综合能力的培养。我校化学工程与工艺专业毕业设计要求保证每位同学都经历大设计（10周，6学分）和大论文（14周，8学分）的综合实践训练。在化学工程与工艺专业的教育中，始终重视设计指导教师队伍的建立，需要专业基础扎实、工程能力厚实、教学经验丰富的中青年队伍。化工专业自2005年学院建院同年招生，教师经过专业培训、科研和教学实践的积累，已形成了具有较强的工程知识背景和科研方向、稳定的工程教育课程、工程设计和工程实践的教学和研究团队。为进一步使化工专业学生能更系统地掌握工程设计的专业基本知识。专业培养方案分学期第三学期开设“化工设计概论”和第六学期开设“化工设计”，改变了以往设计理论教学集中进行，将集中教学和分组指导相结合，尤其是毕业设计的进行和“化工设计”课程的开课同步进行，特别是围绕“全国大学生化工设计竞赛”，针对性强，效果好。同时，为了提高化工类工程软件在毕业设计应用效果，在第六学期开设“化工过程模拟”课程，更进一步培养学生掌握工程软件提高分析问题、解决问题的能力。课程通过采用Aspen软件教学，提高学生对设计深层次认识，可与应用相结合扎实培养学生计算机应用开发能力，为培养基础扎实、适应性广的化工高素质人才起到了很好的作用。针对于联合培养生，用共同的毕业设计环节衡量评价与本校学生能力的达成，高效促进我校教师设计水平的提升。

(2)专业毕业设计存在的问题。目前，普遍高校的毕业设计在选题上具有一定的盲目性、片面性。化工毕业设计选题由教师拟定，难以统一评价选题的难易，不能针对学生因材施教，学生缺乏对自己能力正确评估，开展效果不佳。因此，因该专业毕业设计是以每年全国大学生化工设计大赛为契机，进行毕业设计的选题以及按照设计大赛的要求组队完成各项设计任务，所以学生在第六学期就开始进行毕业设计且利用课后时间进行相关的设计工作，在七月中下旬进行设计作品的最终提交参赛，第七学期再对设计作品进一步完善，最终上交留档。毕业设计培养存在片面性。个别学生态度不够端正，有“等”“靠”“混”心理，认为专业系及学院为了毕业率、学位率，毕业设计环节的指导教师不会为难总会通过，不从自身能力及毕业要求出发主动的提升自己的能力，从而影响质量和自身能力的培养进度。同时，毕业设计指导教师和学生更多是关注毕业设计的最终成果，在过程中易忽略图纸、文档等规范性等细节，人才培养中的踏实严谨能力欠缺。指导教师的工程实践经验尚显不足，不能做到与时俱进。因毕业设计属于一个开放实践环节，学生自主学习很重要，并能具有较好的沟通能力充分展示成果。在毕业能力培养中，常忽视了专业学生自主学习探索、沟通交流等能力的培养，而经常将原因归结于学生个人。因此，对指导教师的工程实践经验要求应提高，教师自身工程设计能力做到了与时俱进，对于引导学生、提升学生的毕业要求达成度是具有关键作用的。

摘要:生物分离工程实验是生物工程专业研究生的专业基础课程，对于锻炼学生的动手能力、培养学生科研创新素养具有重要作用。在分析了生物分离工程实验教学中存在问题的基础上，结合新工科教育大背景，采取多项举措如开设虚拟实验、利用公共实验平台、结合研究生科技创新计划及案例式教学等对该课程的教学模式、考核方式等尝试进行改革和探索，取得了一些初步成效。

关键词:生物分离工程实验;研究生;教学模式改革

0引言

生物分离工程是指从微生物、动植物细胞及其生物化学产物中提取有用物质的技术，是生物工程中不可缺少的也是极为重要的过程环节［1］，它利用化工过程的各种单元操作将有用的目标产物从复杂的反应体系中分离出来，可以有效解决目前生物工程工艺中存在的技术瓶颈，成为化工、医药、生物、环境等领域的研究热点。同时，生物分离工程也是为生物工程类等相关工科研究生开设的专业核心课程，该课程兼有工程“技术”与“科学”的双重特点，是一门理论与实践密切结合的课程，在生物工程专业的课程设置中处于桥梁和纽带地位，对专业人才的培养发挥着重要的作用［2］。

1生物分离工程实验教学中存在的问题

在国家大力推行新工科教育的大背景下，如何培养研究生的创新能力和科研素养成为工科专业教学要求的重要目标［3］。然而，在当前生物分离工程的实验教学实践中仍存在一些问题，极大地限制了研究生创新能力的培养，从而难以达到新工科背景下的教学目标。

(1)实验过程耗时长，学生难以掌握实验进度。由于受到实验场地、资金以及课时限定等条件的制约，只能以传统实验课的模式即以分散的单元操作来完成该类课程的实验教学，过程耗时长，学生难以掌握实验进度。例如，在进行“链霉菌发酵液中提取多抗菌素”的实验教学时，由于发酵体系中组分过于复杂，目标产物含量极低(质量分数约为0．13%～0．22%)，需要采用多种生物分离技术手段来进行，如将发酵液离心去除菌体后先后进行浸提、旋蒸、硅胶柱分离、凝胶色谱分离、高效液相色谱等一系列单元操作，理论上整个实验流程约为1周，但由于学生课程安排等原因，完成该实验流程实际上需要2～3周的时间，由于耗时太长在教学实践中无法实现，在这种模式下，学生不仅很难掌握一个完整的分离工艺过程操作，而且对于核心环节的分离过程控制也缺乏有效的实践，造成学生的基本实践技能不扎实，往往是学了后面的忘了前面的，在后续操作中不知所措和畏难观望，无法解决实验中遇到的各种问题，由此使得学生缺乏对生物分离技术应用探究的主动性。