化学工程论文范文10篇

时间:2023-04-07 11:43:35

化学工程论文

化学工程论文范文篇1

超临界流体技术一般是控制温度和压力的条件下,或者加入其他物资的情况下改变体系的传质系数、传热系数及化学反应特征的,这能更加高效清洁地进行化学生产,有的在超临界的状态下能节省能耗,所以超临界流体技术也被称为超级绿色化学技术。超临界液体技术(SCF)现在广泛应用到了材料制备中。早在上世纪九十年代该技术就已经开始应用,把二氧化碳制备成超临界的状态,以它为介质来制取特氟龙;还有聚丙烯工艺中也应用了SCF技术,利用丙烷的特点来做稀释剂,该技术也是做PE的升级版。当下,超临界流体技术则更多地应用在了高分子材料,复合材料,不易粉碎的无机物材料,以及提取不太容易溶解在单一超临界液体中的有机物。现在应用的超临界流体技术的方法主要有一下几种:

1、快速膨胀法,该方法主要用于固体颗粒状的物质的制备;

2、压缩抗溶剂发,主要用于制备微孔、微球类的物质,所以在药物分子及聚合物共沉上应用较多,也较成熟;

3、抗溶剂法,通常该方法会应用在制备爆炸性物质和不溶于单一超临界流体的有机物上等。除了以上在制备材料方面的突出贡献,超临界流体技术还在分析化学中大展拳脚。它与色谱技术相结合,能在色谱研究中得到比气象色谱更高效,比液相色谱更精准的超临界流体色谱。更由于它的高效和低成本使得超临界流体技术在石油化工、环境保护还有医药化学等多个领域得到广泛使用。

2绿色化学工程技术的应用

绿色化学指用化学的技术和方法,再结合其他学科的知识来减少或者消除化学对于人类的危害、社会的危害以及环境的危害。从源头的原材料开始,到生产过程中的试剂和介质还有催化剂,到最后的产物及副产物都要求绿色、环保、无毒害,还有就是“原子经济性”的“零排放”。像在绿色无毒原料控制方面,石油化工原料就可以改变成生物原料的。制作尼龙可以不用含苯的石油化工原料,改成生物原料,生物原料的淀粉及纤维素等在酶催化反映下也能形成己二酸,这样一样可以制作尼龙,而且对人体和环境都危害极小。再比如在反应过程中对介质、溶剂等的控制,也要求无毒无害,在有机反应中水就是很好的溶剂,不仅对环境无害还能节省到有机反应中的官能团的保护还有去保护等环节,所以也省工艺省时间了。还有反应中用的绿色催化剂,绿色催化剂能更加正对性,更加高效地参与化学反应,并且得到的副产物少。在有机合成反应中,绿色催化剂的应用显得尤为重要。像不对称合成反应中,催化剂不仅为化学农药和精细化工提供反应需要的中间体,有的还能为反应提供绿色的合成技术。比如酶催化反应、氢酯化反应、还有不对称酮反应等。

3化学工程技术中的传热研究

化学反应中传热的研究是化学工程的重要内容,因为它严重影响着一个反应的能耗,反应的进程等。在微细尺度传热研究中,由于尺度微细,原有的传热假设及会发生变化,其流动还有传入的规律也会发生变化。目前在纳米、微米、集成电子设备还有微型热管领域中该传热研究交深入,取得了较不错的成果。而我们在改进传热工艺和设备上也做足了研究,为了提高传热效率,我们可以改进设备的性能,使其持续对外传热的能力提高,改变里面的传热材料和工艺的设计来实现传热的效率。然而我们现在投入很多精力的滴状冷凝技术的研究还没能取得很好的成果。由于我们不能在维持物质在滴状的时候冷凝,同时冷凝表面寿命延长,所以目前这个难题还很难突破。还有就是我们在计算沸腾时的传热存在很多弊端,复杂的沸腾状态不适用目前所有的传热计算方式,就研究沸腾传热的计算方法也是一大块难题的,所以就滴状传热技术的研究也将会是我们传热研究领域的一个重要课题,如果该研究获得进展必将改变现在很多的化学生产工艺形式,将会带领化学生产进入一个新的时代。

4结语

化学工程论文范文篇2

化学工程技术支持着化工工业的前进与发展,化学工程技术从理论到实验,再到实践,最后投入生产成品,是必不可少的一个环节。然而,从实验室到工业生产,特别是大规模的生产,需要解决装置的放大问题,其直接影响企业工业生产规模的扩大及经济利益的增加,装置放大可以节省资金,减少不必要的消耗,节省劳动力。但是要考虑到,装置放大过程中,物流的一系列物理过程的相关条件很可能改变,达到的某些指标通常低于实验室的小型技术设备产生的结果。这种起源于放大过程的效应被笼统称为“放大效应”,包含很多已知及未知物理因素的影响。现代化工对于一套装置一年的产量,一般情况下按照目前的工业生产规模可以达到大于或者等于数十万吨,大规模的生产使其面临工程方面的问题,且在指标方面也有所降低,这对于工业而言会造成较大的资金损失。化学工程技术的进步,主要体现在新产品及工艺的不断创造,而这些都需要借助化工工业,除此之外,还需合理的经济和技术。就上述情况而言,凡是关于工业化的东西,一般情况下都归属于化学工程的研究范畴。在日常生活中,化学工程无处不在。如:烟筒排放物中的硫、氮氧化物等有害物质,需要经过严格的处理,才能对外排放,以防污染生态环境。在实验室达到要求后,要在工业规模中实现大量烟气的净化,就必须考虑大规模净化的经济性和可行性,要考虑的问题与实验室研究不同。又如,化工工业生产中,要求以十分纯净的产品为原料,对实验室操作来说,这比较容易达到。对大型生产装置的要求是,消耗低而且经济方面可行,这表明课题存在很大的不同之处。

2化学工程技术的研究对象及复杂性

化学工程是以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化学工业中的物理变化和化学变化过程及其有关机理和设备的共性规律,并将之应用于化工装置的开发、设计、操作、控制、管理、强化以及自动化等过程中,在化工工艺与化工设备之间起着承上启下的桥梁和纽带作用的一门工程技术学科。一般情况下,化学工程的对象的情况较为复杂,具体如下:首先,该过程自身具有一定的复杂特点,包括化学与物理,而且两者经常发生,彼此影响。其次,物系方面较为复杂,流体与固体,或者兼而有之。流体特质变化较大,如有低粘度和高粘度、牛顿型和非牛顿型等。最后,物系流动时边界复杂,由于设备的形状较为多样,而且其在填充物方面的形状也不正常,如催化剂、填料等,使得设备在流动边界方面的设置较为复杂而且在确定方面不准确。

3化工工业的现状及发展

目前从形式上看,现代的化学工业经历了单元操作和传递原理与化学反应这两个发展阶段,正准备走向一个新的阶段。但种类多样、制造过程复杂以及生产产品款式较多,造成排放物复杂、量多及危害大,因此,目前化工工业应重点关注污染问题。与此同时,在加工、贮存、运用或者处理化工产品时应防止操作对环境生态以及人类健康造成危害。在化工生产中应遵循国家可持续发展战略,制定正确的方案。随着我们国家科学技术的快速发展,各行各业进行生产都要接触化学工艺,涉及制药、石油、材料、能源等行业的发展和污染问题,这都是现代化学工业需要面对的问题。目前,我国的化学工业经过了半个世纪的发展,已经形成了门类比较齐全,品种大体配套并基本可以满足国内需要的化学工业体系。2001年全国国有及规模以上非国有企业的石油加工工业和化学工业总产值达到10990.6亿元人民币,占全国工业总产值的9.8%,实现利税747.8亿元,石油和化学工业企业13765个,资产总额13344.2亿元。我国化学工业获得长足进步的同时,环境保护工作也不断得到加强。但是化学工业在实施可持续发展战略过程中,仍存在不少问题和障碍,严重制约着我国化学工业的发展。

4二者的发展探究

化学工程论文范文篇3

【关键词】:化学工程;系统;和谐;辩证法

自然界中的和谐系统比比皆是,大至宇宙,小到原子;地球生态系统是和谐的,动植物群落是和谐的,人类社会体系是和谐的,健康的人体更是一个绝妙的和谐体。所有这些和谐系统遵循着同样的辩证综合的规律,具体可以归纳出三条:1.统一律;2.层次律;3.进化律;所有和谐系统具有同样的性质:1.开放性;2.自组织性;3.非线性;4.无限发展性[1]。当爱因斯坦把大半生致力于统一场论时,其哲学上的需要相对物理学上而言或许要来得大,面对物理学的系统和谐,理论规则的分立是不能令他觉得满意的。而化学工程的发展是不是因循同样的哲学历程呢?

在化学工程作为学科开始被重视之前,化学工业已具有了相当的规模,各种具体的工程与工艺都被独立开来,在认识上是被分为各门特殊的知识,因此,当国外高等院校在十九世纪末开始设置"化学工程学"时,开设的课程大多是学习当时化学工业的各种工艺学,"化学工程"的概念在当时还是相当模糊的,在理论上充其量是化学与机械的一种混合(amalgam)。然而这种理论混合的模式在德国人看来却是很正统的,即使在今天,他们也避免专论"化学工程",而是称之为"过程工程"(ProcessEngineering),这一名称实际上要比"化学工程"的范畴更广,甚至更为准确,凡是涉及一定流程与工艺的领域都是适用的。但我们习惯上还是沿用"化学工程"的名称。

二十世纪开始,化学工业迅猛发展,在社会经济中占的比重越来越大,客观上需要化学工程学科的发展和支持。随着生产力的发展,人们对事物运动规律性的认识也愈来愈深化,愈来愈有概括性。伴随着其他领域科学技术的快速进步,人们逐渐认识到化学工业中各门看似不相干的工程和工艺中存在着共同的物理特性。1901年,美G.E.的Davis《化学工程手册》的发表,初步提出了"化工物理过程"的原理。1900年始,以合成氨、纯碱、燃料等为代表的近代化工厂出现,如1913年,德哈勃-博施法高压合成氨技术的产业化,星火燎原的,化学工业呈现出巨大的发展前景。到了二十年代,美MIT的一些学者提出:不管化工生产的工艺如何千差万别,它们在众多的典型设备中进行着原理相同的物理过程。1920年,美MIT成立了第一个严格意义上的化工系,时W.K.Lewis任系主任。1922年美国化工学会认同了新的见解,引出了"单元操作"(UnitOperation)的概念,这一概念在苏联时期和我国则广泛称为"化工原理"。

1900年始的"分离工程"研究使"单元操作"的概念日趋成熟。被称为单元操作的过程主要有流体流动、传热、干燥、吸收、蒸发、萃取、结晶和过滤等,以这些单元操作作为研究和学习的主要内容,是化学工程学科在二十世纪前半期发展的核心,其理论迅速成为发展化学工业的重要基石。这种把千变万化、千差万别的过程和工艺概括成"单元操作"是生产力发展到一定水平的反映,是化学工程学从"个性"到"共性"的第一个哲学性概括,是在一个系统整体性把握的高度上建立了一门技术科学,体现了系统科学发展的和谐统一规律。

随着"单元操作"概念的确定,另一方面,化学工程学科中重要支柱之一的"反应工程"亦逐渐浮出水面。从最初的德Winkler流化床煤气化炉的应用到德Bergim-Pier三相液化床煤液化工艺的开发,又到1931年丁纳橡胶和氯丁橡胶的投产,化学工业上发展的高峰持续不绝,1940年美国FCC炼油开发成功,成为石油化工的起点。直到1957年,欧洲第一届反应工程会议,明确提出"反应工程"的概念,成为化学工程学科的重要组成部分,是化学工程学的进一步和谐统一。"反应工程"的建立,乃至今日仍备受困扰的"过程放大效应"问题,及从"逐级放大"到"数模放大"的研究都带动了"化工过程系统工程"的发展,并共同体现了系统科学发展的和谐层次律。

就在"反应工程"发展的同时,"单元操作"得到了更加深刻的认识,人们发现各单元操作之间存在着更为普遍的原理,"过滤只是流体传动的一个特例;蒸发不过是传热的一种形式;吸收和萃取都包含着质量的传递;干燥与蒸馏则是传热加传质的操作……"[2]于是单元操作可以看成是传热、传质及流体动量传递的特殊情况或特定的组合。这种认识的深化过程并没有停止,人们进一步又发现了动量传递、热量传递和质量传递之间的类似性。于是从二十世纪50年代开始,人们综合了以往的成果,开始用统一的观点来研究三种传递过程。1960年,美威斯康辛大学(Univ.Wiscosin)的R.B.Bird教授出版了《TransportPhenomena》一书,系统地采用统一的方法来处理三种传递现象,从此化学工程学科的核心过渡到了"三传一反"的系统性概念。"三传"的研究是系统科学和谐进化律的又一体现,使化学工程学达到了一个新的整体性高度,这种高度的和谐统一是对客观世界本质性的认识,并在学科上反映出了系统科学的基本原理和性质,其影响力是普遍性的,是跨学科的,不仅使"传递原理"成为化学工程学的重要基础,同时在生物工程、机械、航天和土木建筑等工程学科上也具有重要意义,并日益成为工程专业共有的一门技术基础课,只是侧重点有所差异而已。

至此化学工程学科自身经历了一系列的演化和发展,并在短短的一个世纪中达到了一个前所未有的高度,涵括了众多的生产和应用领域,如医药、化肥、能源、材料、航天、冶金、日用化学品等,每年为社会提供数以亿吨计的千百万种产品,是人们衣、食、住、行须臾不可离开的物质基础,为社会繁荣作出了巨大贡献。然而事物总是一分为二的,从人类发展最为激动人心的口号"征服自然"到今天庞大的工业化进程,地球自然生态系统遭遇了前所未有的严峻局面,这之中,化学工业是造成大规模环境污染及恶性重复污染的主要过程之一,化学工程学科需要肩负起新的使命。1990年,"生态化工"(Eco-ChemicalEngineering)的概念提出来了,相应在化工生产和过程工艺中提出了"清洁化工"和"绿色化工"的概念,因时应势,化学工程学开始了系统科学的自组织过程,这也是和谐系统对立统一发展的需要。在系统科学看来,自组织是和谐系统的基本性质之一,只有自组织系统能通过外部和自身内部的不断协调、整合,在适应环境的同时保持自己的特性并产生新的功能。从自发到自觉地,化学工程学吸收了自组织的理论,不断在广度和深度上充实、完善和发展。随着新世纪的到来,世界正发生着全球性的变化,经济、社会、环境和技术等领域都面临着新范畴新理念的变更和冲击[3]。化学工程学科需要因应时展而改变传统的限制,不断有新的概念提出来,如化学工程应是伺机而待的专业(aprofessioninwaiting);化学工程师必须"besteepedintechnology",能够创新、开发、变换、调控和适应取代;化学工程学科要从"ProcessEngineering"达到"ProductEngineering"再到"FormulationEngineering"。进一步的综合认为,化学工程学关注着同时发生在非常广泛的时空跨度内的现象,必须具备多尺度、多目标的方法来达到过程的总体优化。涵括了五个方面[4,5]:

①Nanoscale(纳观尺度):研究量子化学、分子过程与分子模拟等。

②Microscale(微观尺度):研究微粒、气泡、液滴、控制界面胶束和微流力学规律等。

③Mesoscale(介观尺度):研究换热设备、反应设备、塔器以及传统的"单元操作"和"三传一反"等。

④Macroscale(宏观尺度):研究生产装置和生产过程等。

⑤Megascale(兆观尺度):研究环境过程和大气生态过程等。

于是化学工程学的核心转变到了"多尺度、多目标择优"的概念,化学工程学科又到达一个新的和谐统一的高度,进入了更高层次的系统工程领域。

新的发展的深度促使化学工程学科作出了一定尺度的"分化",然而这还远未结束,人们对世界的认识还在不断探索不断深入,一个更深刻更普遍也更一般的问题已经触到了化学工程学科的神经,触到了化学工程学的认识本质,并促使化学工程学需要有新的"融合"。这一问题就是"非线性及其包涵的混沌原理",相对于"线性"是人类认识客观世界的基本工具,"非线性"则是客观世界的本质特征,是"线性"反映的目的,是从科学角度看待世界的一种和谐统一;而在对"混沌发展"的研究表明,"混沌运动的普遍存在,揭示了自然界中实际系统发展演化的新行为,混沌态的自相似性使这种时间演化表现为一种空间结构,而且以其不同空间尺度上的相似性,揭示了系统复杂运动的统一性。这种统一性是一个观察"整体"的问题,只有在长时间范围(因为混沌运动是一种长时间行为)和更高层次复杂性中才能显现出来。"[6,7]这一问题涵盖了自然科学和人文社会科学的众多领域,具有重大的科学价值和深刻的哲学方法论意义。马克思曾经预言:"自然科学往后将会把关于人类的科学总括在自己下面,正如关于人类的科学把自然科学总括在自己下面一样:它们将成为一个科学。"从这一角度上,"非线性"问题是这种过程一体化的契合点以及整体认识论上的共性[8]。当站在这种整体性的高度上,化学工程学科获得了全新的视野和更强大的分析解决问题的能力,并最终具有了学科融合的基础。

在整个化学工程学科的孕育、诞生和发展过程中,始终交织着学科的"分化"与"融合",除了上述尺度(scale)上的分化以外还有着所谓的石油化工、精细化工、高分子化工等专业上的分化;另一方面,作为近代工程技术,它又是自然科学(化学、物理等)和技术科学(机械、材料等)的融合。正如物理学家普朗克(Planck)所指出的:"科学是内在的整体,它被分解为单独的部分不是取决于事物的本身,而是取决于人类认识能力的局限性,实际上存在着从物理到化学,通过生物学和人类学到社会学的连续的链条,这是任何一处都不能被打断的链条。"事实上,当化学工程学科的核心发展到"非线性混沌系统"时,实现科学的融合已是其客观系统性的需要,它需要强有力的非线性解算能力和综合分析能力。基于人工智能和神经生物学的人工神经网络(ArtificialNeuralNetworks)技术为这种系统性的融合提供了新的思路和途径。人工神经网络特有的信息处理能力在愈来愈多的领域中展现出广阔的应用前景,它具有如下特点[9,10]:

①学习:神经网络可以根据外界环境修改自身行为,这使它比其他任何方法接受自身感兴趣的外界信息更敏感。

②概括:经过学习训练后,神经网络的响应在某种程度上能够对外界信息的少量丢失或自身组织的局部缺损不再很敏感,反映了神经网络的健壮性(鲁棒性),即工程上说的"容错"能力。

③抽取:神经网络具有抽取外界输入信息特征的特殊功能,在某种意义上可以说它能"创造"出未见的事物。

④模拟:神经网络由众多的神经元组成,以并行的方式处理信息,大大加快了运行速度,可以逼近任意复杂的非线性系统。

当然,神经网络并非十全十美,其自身的发展就曾经历过相当曲折的过程,但是,人工神经网络(ANNs)特性的融合将是化学工程学科发展到非线性核心系统的自组织适应和需要。例如采用神经网络设计的控制系统,适应性、稳定性和智能性均较好,能处理复杂工艺过程的控制问题,也使得化学工程师不但也是机械工程师,还首先是系统工程师,并能从最一般的非线性原理出发,解决实际过程的创新、应用、开发、生产等问题。

生产力的不断发展,科学技术的持续进步,人类认识自然和改造自然的不断深化,化学工程学科必将不断"分化"和"融合",体现出和谐系统的无限发展性质。

参考文献

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[2]韩兆熊.传递过程原理[M].浙江:浙江大学出版社,1988,11:3.

[3]季子林,陈士俊,王树恩.科学技术论与方法论[M].天津科技翻译出版公司,1991,9:115.

[4]金涌,汪展文,王金福,等.化学工程迈入21世纪[J].化工进展,2000,(1):5-10.

[5]黄仲涛,李雪辉,王乐夫.21世纪化工发展趋势[J].化工进展,2001,(4):1-4.

[6]张生心,梁仲清.从量子混沌再看物理学的统一性[J].自然辩证法研究,1996,12(10):8.

[7]苗东升.系统科学精要[M].中国人民大学出版社,1998,5:20.

[8]成思危.试论科学的融合[J].自然辩证法研究,1998,14(1):2.

化学工程论文范文篇4

摘要:在化学工程专业英语的教学中,结合专业英语的特点,改革教学方法,创造良好的环境,充分调动学生的兴趣和主动性,通过实践培养和提高学生用英语获取专业信息和交流的能力。我国的大学专业英语教学是大学基础英语的后续阶段,其目的是为了帮助学生较快地掌握、运用专业英语,把语言能力同专业知识融为一体。

21世纪是国际化的世纪,如何应对国际化的挑战,培养一大批既具有丰富的专业知识又有很强的英语能力的高水平的创新人才是我们面临的一大挑战。英语正成为一种真正的世界语,据统计,讲英语、学英语的人多达世界人口的五分之二,世界上有85%的科技资料用英语出版,国际学术会议的工作语言一般都是英语。本文试从如何激发学生的兴趣,科技英语及化学工程专业英语的特点以及教学方法的改进等方面来谈一谈化学工程专业英语的教学体会。

一、激发学生的兴趣兴趣是最好的老师,是学业成功最重要的心理动力

一个人的潜能能否充分发挥出来很大程度上取决于他是否有稳定的兴趣。学校的课程及各种教学安排要尽可能地激发学生学习的兴趣,养成学习的习惯,熟悉学习的方法。在给学生用英语讲授第一次课时,笔者试图从五个方面激发学生学好专业英语这门课程的兴趣和紧迫感。首先,让学生了解中国化学工业和世界化学工业的状况,中国化学工业在深化改革中发展,在困难中前进并取得了显著的成绩,但是与世界发达国家相比还有一定的差距,在技术方面还远远落后于发达国家,需要向他们学习先进的技术和经验。21世纪的中国化学工业充满希望和机遇,也充满竞争和挑战。作为未来的化工工程师,为顺应时展的潮流,也同样面临着机遇和挑战。第二,让学生了解化工工程师由于在科学和工程学方面有着广泛的知识和技能背景,可以胜任许多部门的工作。正因为此,化工工程师的薪水是比较高的,从表1美国1999年各类工程师的年薪可以看到本科毕业的化工工程师的薪水比其他各类本科毕业的工程师的薪水要高。第三,让学生了解中国化学工业日益成为世界化学工业发展中一支充满生机和活力的重要力量。美国和欧洲大型化工公司把中国作为投资和贸易合作的热点。巴斯夫、拜耳、杜邦、ICI、旭化成等众多西方大型化工公司已在中国投资发展。这样,学生在这些外资、合资企业工作的机会越来越多。要想进入这些公司发展,首先面临的问题是求职,求职的时候常常面对的是公司的外籍主管,这就要求学生有着良好的语言能力和丰富的专业知识。第四,告诉学生现在对他们的要求也越来越高。学生毕业前必须经历的毕业论文环节就要求学生必须仔细阅读理解并翻译一篇长度适中的,与毕业论文有关的英文文献,成绩计提供入毕业论文中。这也要求学生要努力学好专业英语这门课程。第五,总体上向学生介绍我们所用的教材。我们选用的是华东理工大学胡鸣老师编写的大学英语专业阅读教材系列中的化学工程与工艺专业英语。教材中的内容均来自原版的英文书籍、期刊,是地道的英语,而且材料的内容较新,通过对此教材的学习,对学生的英语能力的提高有很大的帮助,同时可以了解化工的一些发展动态。通过这些可以充分调动学生学习这门课程的兴趣和紧迫感。

二、教学方法的改进要在教学方法上有所改进,首先要了解课程的特点

化学工程专业英语同其他理工科专业英语一样主要是以传递和获取信息为目的,从文体特征上说化学工程专业英语属于科技英语的范畴。化学工程专业英语由于题材、内容和使用方式的特殊性而形成了自身的语言、词汇和语法的特点。Bloor认为学术英语阅读技能和学习技能是高层次的语言技能,即使是母语为英语的学习者也需要在课堂上经过教师的指导才能习得。针对上述特点,在教学中采取以课堂英语讲授为主,辅之以口头报告、复述、讨论等灵活多样的活动教学方式。

1.课堂讲授化学工程专业英语教材从化学加工工业、化工工艺、化学工程及化学工程前沿进展等方面介绍化工专业知识。课文中语言点多,句子结构复杂,专业词汇量大。针对专业词汇量大的问题,有意识地介绍给学生一些基本的词汇构造规律。如遇到生词polyethylene,这个单词词头poly-是多、聚的意思,ethyl是乙基,词尾-ene一般是指烯烃,因此意思是聚乙烯。就这个词汇进一步展开,一些基团如methyl(甲基),propyl(丙基),butyl(丁基)等,一些词尾如-ane(烷烃),-ol(醇),-one(酮)等,再举一些例子如propylene(丙烯),butane(丁烷),methanol(甲醇)等。这样,可以在较短时间大大增加专业词汇量。教学中针对难易程度不同的课文采取不同的处理方法,对难点较多的先疏通语言点,在讲解课文的时候,有意识地给学生讲一些阅读方面的技巧,对课文中一些好的句型和表达方式专门提出来,让学生通过练习熟练地掌握并有意识地让他们用到写作中,提高写作能力,从而提高他们实际应用英语的能力。

2.口头报告为了让学生了解化学工程的一些最新进展和动态,要求学生轮流在每次上课前用英语口头报告一则化工方面的新闻或动态,每次4~5人,总共大约15分钟。学生担心没有东西可讲,于是我鼓励学生充分利用网络信息资源,在这样一个互联网高速发展,信息量巨大,信息传递速度如此之快的年代,网络信息资源对大学生的学习有着不可估量的作用。学生在上网查阅资料的过程中,不仅学会了如何利用网络获得有用信息,而且也提高了英语的阅读理解能力,同时口头报告也提高了学生的表达能力。

3.复述教材中的课文篇幅比较长,可采取让学生把课文的某一部分经过自己的浓缩和修改后用作复述练习,同时也可以补充课外的内容作为复述材料。通过复述练习,不仅让学生加深对化学工业、化学工程方面知识的认识,同时也能提高学生口语的流利程度。

4.讨论首先,指定教材中某一篇课文要求学生用课余时间阅读、准备,然后在课堂上就这一篇课文进行发言,大家一起进行讨论。刚开始时学生可能会有些拘谨,这时老师可以先介绍一下课文内容并就课文提一些问题,指定一些学生来展开讨论,然后慢慢地带动其他同学一起展开。这样的形式,教师的角色进行了转换,由教育的操纵者、主宰者转变为引导者、激发者和指导者,培养学生质疑、提问和批评、争论的习惯,鼓励学生敢于提出问题。这样一个良好的、自由探讨的环境有利于学生能力的培养和创新精神的培养。

5.写作能力的培养对于大学本科生来讲,通过专业英语的学习一般不要求他们能直接用英语撰写论文,但应该能用英语写学术论文的摘要。在该门课程快要结束的时候,笔者觉得有必要给学生补充这方面的知识。于是给学生讲授有关摘要的类型、句子的结构、句型变化以及摘要的整体结构等方面的知识。结合一些实例给学生讲解,并要求学生结合课文中出现的一些好的表达方式和句型结构进行这方面的训练。

6.考核方式考核方式随着教学内容、教学方法的改进需要加以改进。以前的开卷考试的题型比较单一,而且考试的内容基本局限于教材的内容,这些在一定程度上滋长了学生的懒惰情绪,觉得不怎么努力也可以通过考试。现在考试的题型由简答、填空、阅读理解以及翻译或写作等组成,考试覆盖的内容也不仅仅局限于教材,阅读理解材料取自于课外的内容,而且一般涉及到化学工业及化学工程一些较新的动态和发展。平时课堂和课外的练习作为平时成绩计入最后的考核成绩。综上所述,根据化学工程专业英语课程的特点,采取课堂讲授并结合一些新颖有趣的活动教学法如口头报告、复述、讨论等方式,创造良好的、自由的、宽松的环境,提供条件,充分调动学生的学习兴趣和主动参与性,通过实践培养学生的能力,取得了一定的效果。随着社会对复合型人才的要求越来越高,也要求高校教师不断总结经验,改进教学方法,不断为培养和造就高素质的人才做出新贡献。

参考文献:

[1]陈宗柱.十年专业英语教学心得.高等工程教育研究,1994,4:87.

[2]吴启金,李娜.从科技文献译写看专业英语教学.机械工业高教研究,1992,2:68.

化学工程论文范文篇5

[关键词]本科生毕业论文;毕业论文的重要性;本科生毕业论文制度;本科生毕业论文监控

毕业论文(设计)是学生在校期间一个重要的综合性实践教学环节,它是对学生四年学习期间所学知识的综合考察,也是对知识转化为能力的实际培养和测试。它是建立在多门专业课程基础上的一项综合性的、内容广泛和工程实用性强(尤其毕业设计)的教学实践环节。要求学生全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能,对理论性问题进行研究或对实践性问题进行设计的综合性训练。通过毕业论文(设计),进一步加深对基础理论的理解,扩大专业知识面,完成教学计划规定的基本理论、基本方法和基本技能的综合训练;初步形成学生的科研能力;力求在收集资料、查阅文献、调查研究、方案制订、理论计算、设计绘图、实验探讨、模拟测试、计算机处理、撰文论证、口述表达等方面加强训练,初步实现知识向能力的转化。通过毕业论文,培养学生严谨的科学态度,实事求是和严肃认真的作风。通过毕业设计实践环节的训练,学生应掌握化工设计的基本原理、标准、规范、技巧和经验。培养学生综合分析化工基础和工程问题的能力,增强学生的工程概念和解决实际工程问题的能力,使学生具备化学工程师的基本理论素养。

1本科生毕业论文质量问题主要表现

1.1指导思想。毕业论文(设计)是审核专家提前抽调和进校后重点检查的审查材料,是衡量学校本科教学效果的重要指标之一。本培养标准在国家通用标准的指导下,按照行业专业标准的基本要求,结合新疆区域与经济特色和新疆大学办学理念、人才培养定位,制定本校化学工程与工艺专业培养标准。培养知识、能力、素质协调发展,具有创新精神和创新能力的化工工程师。毕业生能够适应新疆社会经济发展需要,承担化工及相关行业领域的研究、设计、生产、管理、咨询和教育等工作职责;能够应用工程技术科学和其他有关科学知识,通过应用研究和发展研究,解决工业生产过程中的具体问题。毕业生达到见习化学工程师的能力水平,可迅速适应工作环境,能在短期内获得注册化学工程师资格,成长为能够面向和引领未来的创新型工程师,也具备发展成为优秀企业家和知名学者的潜力。毕业生具有自主学习的能力,能够根据化学工程跨学科发展的趋势以及产业转型升级和新兴产业发展的趋势,不断完善知识结构,成为新兴产业的积极开拓者和新生产力的重要创造者。特别是成为新疆石油化工、煤化工、天然气化工行业急需的政治可靠、专业基础扎实、实践能力强、综合素质高的化工工程师。1.2选题要求按照通用标准执行。应能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题,以获得有效结论。能够设计针对复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。1.3毕业论文(设计)的内容。(1)毕业设计包括:运用各种资料(文献、手册、规范、标准、设计书等)搜集所需的信息;技术路线的选择及操作参数控制方案的确定;工艺过程的选择并确定,物料和热量分析及计算方案的制定;编程或利用现有软件进行装置的工艺计算及典型设备的选型和计算;带控制点工艺流程图、设备布置图等图纸的绘制;生产安全及“三废”治理方案的制定;工程的技术经济评价;撰写设计计算书和设计说明书;结题答辩等。(2)毕业论文包括:运用现有的网络资源和资料(文献、专利、手册、规范、标准、硕博论文等)搜集所需的信息;比较及总结国内外文献,对国内外同类技术进行对比分析;实验及研究技术路线、探讨及制定实验方案;实验用仪器设备的选购或设计加工以及安装调试;实验分析方法的确定;实验数据的采集、记录和整理;实验数据的处理;实验结果的分析与讨论;撰写论文;结题答辩等。

2本科生毕业论文存在的问题

2.1选题问题。(1)在毕业论文(设计)过程中有些选题没有紧密结合本学科专业的教学科研和社会发展实际,不符合专业培养目标的要求。(2)学院没有很好的做到根据学生的情况和教师的指导力量合理安排选题。(3)指导教师没有明确选题任务,选题过大,没有很好的考虑学生在短期内完成或可以相对独立地做出阶段性结果等问题。(4)学校要求选题应为一人一题,严格控制与往年的重复率。但是有些题目没有做到一人一题,没有做到每位学生独立承担独立的毕业论文(设计)工作,我院严格要求独立完成各自的毕业论文(设计)。2.2毕业论文达不到基本要求(1)本科毕业论文(设计)要求本科生掌握查阅中外文献的方法,具有文献综述的能力;(2)本科毕业论文(设计)要求本科生掌握实验研究(工程设计的)基本方法的方法;(3)本科毕业论文(设计)要求培养学生进行阶段性总结的习惯和能力;(4)本科毕业论文(设计)要求本科生培养论文撰写和陈述能力;(5)本科毕业论文(设计)要求本科生提升设计计算和绘图能力,以及实验探讨和操作能力。(6)本科毕业论文(设计)要求本科生初步具备对整个项目进行全面规划的能力,对研究(或设计)项目进行方法选择、方案制定的能力;(7)本科毕业论文(设计)要求本科生能提出自已解决问题的思路和方案,并进行实施;(8)本科毕业论文(设计)要求本科生培养总结归纳、综合分析、凝练科学规律和独立工作能力。2.3毕业论文(设计)时间短。一般很多高校的本科毕业论文(设计)时间是第8学期开始做。一般都是3月至5月底,在这短暂的两个月时间内,(1)学生要进行查阅文献和总结文献;(2)进行实验方案的设计;(3)实验准备;(4)实验方案的实施;(5)总结实验结果;(6)撰写毕业论文;(7)论文答辩。2.4毕业论文(设计)下滑的主要原因。本人认为毕业论文(设计)下滑的主要原因为:(1)很多指导老师把本科生直接交给研究生带,而研究生没有带学生的经验,就让跟着做实验或设计,(2)指导老师的本科毕业论文(设计)任务书不明确,(3)指导教师对本科毕业论文(设计)不重视,(4)为了完成教学任务有些老师一个人带多个毕业论文(设计),(5)学生的对本科论文(设计)的重视程度不够,(6)有前松后紧的现象,(7)最终答辩把关不严,有基本都给过的现象。

3本人对提升本科生毕业论文质量建议

本科毕业论文(设计)质量下滑的原因可能来自社会、学生、学校、导师等多方面因素。本人对于本科毕业论文(设计)工作的建议是:3.1学校应有健全的本科生毕业论文管理制度。本科生毕业论文工作的管理的工作很关键,管理工作包括本科毕业论文(设计)的培养目标、要求、评估、评价等机制。3.2健全本科毕业论文质量保障体系。学校要建立健全质量保障体系、完善本科毕业论文工作流程,要有规范,可控,评估总结的过程。3.3指导教师的选拔。指导教师是本科毕业论文(设计)的关键,他监管本科生毕业论文(设计)的进度、内容、质量和深度。学生则在指导教师的负责、监管和指导下进行本科毕业论文工作。因此学校或学院(系)对指导老师选拔工作上下功夫,选择具备较高的专业素养和较扎实的基础知识水平,以及具有一定科研经验和道德素养的教师为指导教师。3.4健全选题和开题方面的管理制度。选题和开题环节是本科毕业论文的重要环节之一。因此,需要健全选题环节和开题环节的管理制度,并进行存档。3.5做好期中检查和不间断的检查工作。在本科毕业论文阶段应进行不间断的检查,特别是到了期中时进行期中检查,检查在这一段时间内本科生毕业论文(设计)工作进行情况。3.6提高学生对毕业论文的重视度。目前本科生对毕业论文的重要性缺乏认识,认为完成本科毕业论文与上课时的实验课一样,做几组实验,写毕业论文与写实验报告一样就行了的看法。尤其找到工作的学生,如果毕业论文题目与工作内容无关时,就对毕业论文没有任何兴趣了,不愿付出精力,敷衍了事。因此,指导教师要督促和严格管理毕业论文环节,让每一个学生重视毕业论文工作。总的来说,本科毕业论文(设计)工作是本科生培养的重要环节。这一环节中,学生能够检验自己四年本科阶段的基础和专业知识水平,检验分析问题和解决问题能力,检验本科生设计能力和研究能力的重要环节。因此,我们要重视本科生的毕业论文(设计)工作。

参考文献

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[8]宋先亮.对提高工科本科生毕业论文质量的思考[J].中国林业教育,2013,31(6):17-19.

化学工程论文范文篇6

一、“专业思政”研究概述

国外从未使用过“思想政治教育”这一概念,但考虑到化学工程与工艺专业鲜明的工程特色,可借鉴国外的工程伦理教育,结合我国国情探索我国高校化学工程与工艺专业的“专业思政”教育。国内学者的研究成果为化学工程与工艺“专业思政”问题的研究奠定了良好的基础,但是仍存在一定的问题:一是缺乏一定的理论基础,较多的是对于日常工作经验的总结;二是对“专业思政”的概念界定及对“专业思政”和其他相关概念的关系梳理不够;三是对于当前“专业思政”建设过程中存在的问题研究不够,大多是跳过问题直接谈对策;四是对策部分缺乏体系性、创新性,存在凌乱性和同质性问题;五是当前的研究过于宏观,缺乏与相关学科的融合。

二、化学工程与工艺“专业思政”建设的价值

“专业思政”是当下高校思想政治工作的热点,将其作为思政教育工作的重要助力,构建好化学工程与工艺“专业思政”三体系,有利于促进化学工程与工艺专业思想政治教育的纵向延伸,有利于将思想政治教育融入化学工程与工艺的专业课程教学中,实现知识导向和价值引领相结合,提高授课质量,增强学生的学习能力,助推学生成为符合新时代需求的有思想、讲政治、有技术的卓越人才。

(一)化学工程与工艺专业内涵式发展的现实需要

新时代背景下,化学工程与工艺专业的发展要从根本上实现内涵式发展,最重要的是让学生从内心接受并自愿创新传承发展专业。以往的专业发展从整体来讲属于粗放式发展,过于注重专业技能的培养,忽视专业内涵建设。所以,加强该专业的“专业思政”建设势在必行,既能更好地培养符合新时代需要的化学工程与工艺专业人才,又能提高学生对专业的认可,促进情感和创新发展,让专业发展更有“温度”、更有“内涵”。

(二)化学工程与工艺专业大学生成长成才的现实需要

“专业课教师作为大学生接触最多的第一群体,在高校思想政治教育中具有独特的优势。”[1]化学工程与工艺专业的教师,不仅要传授给学生化学工程与工艺方面的专业技能,还要帮助学生成长成才、全面发展,这是专业教师的责任和担当。但是,受社会大环境、高校考核体系、职称晋升体系、办学软硬件等因素的制约,部分专业教师过于注重科研和专业知识传授,忽视大学生的全面成长成才,以至于出现部分学生专业素质好,但是道德素质欠佳的情况。实施“专业思政”是助推学生成长成才的必要手段。

三、化学工程与工艺“专业思政”三体系的内容

为了培养更优秀的化学专业工程技术型人才,要在专业教育中融入思政教育,做好“专业思政”。构建化学工程与工艺“专业思政”三体系—知识体系、实践体系和创新体系,是做好化学工程与工艺“专业思政”的基点。

(一)知识体系

知识体系是将化学工程与工艺课程教学与OBE(成果导向教育)相结合,把能力作为目标,把目标作为导向,通过OBE教育理念,将化学工程与工艺专业学生的学习分为三个模块:通识模块、专业限选模块和学生任选模块,并进行相应的工作。其中,作为根基的是通识模块,这是化学工程与工艺专业学生必备的基础知识;专业限选模块是精选和生产与实际相结合的案例和具体的实验内容,让学生将书本知识转化为技能,获得专业工程实践能力;学生任选模块是用前沿的知识开阔学生的眼界,让学生根据自身兴趣学习、发展,培养创新精神和探索意识,增强工程伦理和安全环保意识。知识体系是“专业思政”的基础,为实践体系和创新体系的构建提供先导性保障。

(二)实践体系

构建实践体系的目的是提高学生的综合设计能力和解决复杂问题的能力,重点可分为三个方面:第一是实践教学。实践教学主要侧重对专业技能素养和职业素养的培养,要完善实践教学体系,将多重的实验项目作为实验的内容,不局限于传统的验证性实验,并在教学过程中实行“学生中心”的项目负责制,使学生得到更大程度的锻炼。第二是生产实习。生产实习要从以下几个方面着力:首先是利用好虚拟仿真实验教学中心,实现“掌上信息+微型工厂”,教学模式更新颖,提高学生的实战实训能力;二是在“产学研相结合”思想的指导下实现校企联合,实施双师型联合培养学生的教学模式;三是建立学院与产业的合作,为学生提供宽广的生产实习平台。第三是社会实践。社会实践是对思想素养的检验,辅之以专业技能素养和职业素养的评测,根据学生的年级特点,大一时重点加强国情和社情教育,大二时重点进行专业实践,大三时重点进行就业实践。实践体系是“三体系”的核心。知识体系提供先导,但终究是观念层面的理论教育,最终通过实践体系进行强化和检验。

(三)创新体系

该体系是培养学生适应时代的创新能力。一是在师资上需培养任课教师的教学创新能力,可聘请化学工程与工艺专业的知名专家作为学校的兼职老师,让他们承担部分教学工作与培养方案的修订。与此同时,鼓励支持学校的教师获取化工专业的执业资格证书和工程实践资质。专业教师的考核需做多元化处理,将考核的方式多样化,加强产学合作、工程项目设计、技术服务和专利相关工作的认定。二是要提高学生的技术创新能力。以企业技术创新模式为导向,与企业技术接轨,规划、开发和设计能够提高学生技术创新能力的课程,通过校企联合实验室建立合作实体。三是搭建专业竞赛平台。通过全国大学生化工设计竞赛、“互联网+”大学生创新创业大赛、化学实验技能操作大赛等专业赛事,紧密结合社会需求,以赛促发展,通过对赛事的准备和参与,学生分析化工生产过程中的复杂工程问题,并获得有效结论,强化创新意识。创新体系是在知识体系和实践体系基础上的升华和拓展,在创新体系中,“专业思政”更多地集中在职业的社会责任、家国情怀。通过创新能力的提升,更好地担负起相应的社会责任,能够更好地为国家贡献专业力量,成为合格的时代专业人才。

四、化学工程与工艺“专业思政”三体系构建策略

妥善构建好化学工程与工艺“专业思政”的知识体系、实践体系和创新体系,需做出全方位系统化的构建策略,主要包含以下方面。

(一)完善人才培养计划

要以OBE工程教育理念为指导,有针对性地完善人才培养计划,强化化学工程与工艺专业学生的理论知识学习,以培养能够在化学工业及其他过程工业,特别是精细化学工程和化学制药工程等领域从事化工类相关专业的研究和技术开发、工程设计与优化等应用型工程技术人才为培养目标,相对应地在毕业要求、必修课程、专业限选、集中实习等方面逐步完善,注重专业教育和思政教育的有机融合,使人才培养计划更具可行性、有效性、时代性。

(二)提高教师素质能力

教师是教育教学活动的主体,“通过将科学知识、思维方式、道德范式等融入教学过程,让学生思考得到感悟”[2],直接决定“专业思政”建设的成败。一是要提高教师的课堂把控能力。培养专任课教师的“专业思政”意识,引导专任课教师开展“专业思政”的主动性和能动性,提高专任课教师的课堂把控能力,做好专业教育和思政教育的有效衔接,充分发挥好课堂阵地的作用。二是要提高教师的“专业思政”元素挖掘能力。加强化学工程与工艺专业教师的交流,构建常态化的交流机制,通过集体研讨、课程观摩、集体备课等方式不断提高教师的专业思政元素挖掘能力。三是优化教师的教学方法,可以采取角色互换式教学、现场教学、情境模拟教学等多种教学方式进行教学,也可通过“讲解新技术知识强化学生深度参与”[3],激发学生的专业学习兴趣,并在相应的情境中使思想得到升华。

(三)强化制度机制保障

三体系的和谐共生需要相应的制度机制保障,主要体现在:保障机制,成立“化学工程与工艺专业建设指导委员会校内专家组和校外专家组”,对专业的人才培养方案进行审查,对专业的发展进行布局和规划。监督机制,加强教学督导,实现监督力量的多方融入。反馈机制,以成果为导向,构建“用人单位信息反馈机制”和“毕业生信息反馈机制”,提高教学质量,将“教学研讨会”常态化,制定“新进教师助教制度”。联动机制,在学院层面强化化学工程与工艺专业教师和思想政治理论课专任教师的联动,打破专业壁垒,面对面地加强“专业思政”,实现联动常态化,将“专业思政”做细做实。加强学院与各二级部门的联系,协同做好“专业思政”的教学工作。

(四)实现产学研平台的深度融合

以合作共赢为目标,实现从课堂到实验室再到企业的无缝对接。一是加强产学研基地建设,充分挖掘基地的“专业思政”元素,将“专业思政”建设从课堂转移至企业,丰富“专业思政”内涵,扩展“专业思政”路径。二是加强科研人员的交流,充分发挥科研人员的技术优势、实践优势、经验优势,实现理论与实践的有机结合,在理论和实践的融合中践行“专业思政”理念。三是实现校企联合培养,充分发挥各自优势,弥补各自短板,使学生在理论和实践的交织中更好地体验和感悟“专业思政”。四是加大校企科研项目的研究合作和成果转化力度。通过成果转化,将专业建设成果从理论研究落实到实际成效,引导师生在成果转化过程及转化成果的实际应用中体悟“专业思政”。

(五)完善评价体系

评价的具体标准要细化,采取多元化的评价形式和手段完成对学生的评估。对学生的评估要基于学生经过学习是否对自己的专业有了具体的认识,能否学以致用,将书本上的专业知识运用到具体专业实践中,能否具备分析问题、解决问题、完成课题的能力。在日常教学中以此为导向,加强对学生学习能力、思考能力、写作能力和实践能力的培养,毕业论文亦要加强对上述能力要求的考察。化学工程与工艺专业教育的最终目标是培养具有高素质、高质量、高创造力的化学工程技术型人才,要求高校将思想政治教育融入培养人才专业素质全过程。随着我国“课程思政”建设的全面展开,“专业思政”成为高校思政工作者开展思想政治教育新的突破口。在开展这项伟大工程的过程中,化学工程与工艺的专业负责人须牢牢把握住“专业思政”的核心要义,将“专业思政”工作落实落细,培养出真正符合新时代需求的化学工程技术型人才。

参考文献:

[1]罗仲尤,段丽,陈辉.高校专业课教师推进课程思政的实践逻辑[J].思想理论教育导刊,2019(11).

[2]郭玉鹏,王瑞,李艳梅.“拔尖计划”2.0背景下如何将思政元素融入化学专业课程教学[J].中国大学教学,2019(9).

化学工程论文范文篇7

[关键词]工程伦理;教学模式;案例教学;混合式教学

处理人与人之间关系所依循的规范和准则称为伦理,属道德范畴。将科学原理应用于各行业产业之中而形成的各学科总称为工程[1]。从发展中国家向发达国家转变的过程中,工业化是必由之路。中国方案的提出及实践与中国智慧的显现及发挥,有助于我们科学处理工程与社会、自然之间许多无法回避的问题。工程伦理是将模糊、不准确、无法量化的行为进行规范化、标准化。开设工程伦理课,就是传授工程实践中理应遵守的伦理规范,提高学生在工程实践中自觉遵循伦理规范的意识和能力。高校应充分认识到,培养德才兼备的工程师是服务社会的责任与必然。从欧美先进国家的工程伦理教育发展过程看,社会的进步与发展是呼唤工程伦理教育的前提,社会认知水平制约着工程伦理教育的重视程度。经济社会发展水平越高,进步得越快,工程伦理问题就愈加突显,工程伦理教育的开展也愈加紧迫。当前,我国工程领域的伦理教育已起步并稳步推进,当务之急是使之跟上经济发展的步伐,更好地服务社会。我国工程伦理教育的研究始于20世纪90年代初,晚于西方国家。2015年,全国工程专业硕士学位研究生教育中开设工程伦理课程[2],标志着工程伦理课程建设正式启动。至今,我国已经开展“全国工程伦理教育骨干教师培训班”20余期,开展“高等院校工程伦理课程建设研修班”2期。国内高校通过一系列强有力的推动,使工程伦理教育不断发展。从2017年起,浙江工业大学化学工程学院就顺应时代要求,针对工程硕士研究生开设了工程伦理学位课程,以增强学生的工程伦理意识,完善工科人才教育方案,工程伦理课程在工程教育中的重要性逐渐突显[3]。

一、工程伦理课程教学中存在的问题

目前,国内高校开设的工程伦理课程多为1~2学分、16~32学时,一般采用传统的老师主动教、学生被动学的“灌输式”教学方式,并以课堂练习与提交小论文的方式进行考核。该课程的教学主要存在三方面不足。一是国外教材中教学案例使学生难以理解。工程伦理课程教学中多采用“案例教学法”“项目分组讨论”“情景模拟法”,其中案例教学广受教师青睐。由查尔斯•E•哈里斯等著、丛杭青等翻译的《工程伦理概念与案例》一书中有很多案例可作为教学参考,因此教师会直接将这些案例引入课堂教学中。但是由于社会制度迥异,经济社会发展路径和工业化程度不同,国外教材中的一些案例让学生较难理解,因此对学生进行工程行为示范引导的目的难以达到。二是传统教学方法的效果不佳。社会经济高水平发展是工程伦理课程产生的时代背景,对该课程的教学提出了较高的要求。但是,一些教师仍沿用传统的“灌输式”教学方法进行课堂教学,缺乏对学生发散性思维的培养,也无法调动学生思考的主动性和积极性,进而导致教学效率低下、教学效果不佳。三是受过专门培训的工程伦理课程师资缺乏。工程伦理作为一门研究工程技术人员在工程活动中的道德原则和行为规范的课程,要求教师熟悉工程伦理的理论内涵,且具备工程实践经验,能够从伦理学视角进行授课。在一些学校,该课程由具有人文社科背景的老师讲授,授课教师往往过于关注抽象的道德判断,缺少对更广泛影响条件的详细描述,很难解释工程实践中复杂利益冲突和多元伦理判断对工程问题的视角错位问题,从而影响了授课效果。还有一些学校的工程伦理课程由工程类教师负责讲授,他们往往注重工程实践过程与工艺路线优化,以及如何实现工程经济效益最大化,而未能评估工程对行业发展生态的影响,也没有对涉及工程技术案例问题进行伦理范畴的分析评价,从而失去了向未来工程师传递自觉、主动地参与工程伦理行动的机会。

二、教学改革探索

鉴于上述问题,浙江工业大学化学工程学院组织具有丰富实践经验的同类专业教师组成授课团队,参加由教指委组织的工程伦理培训,为授课打好基础。此后,团队教师基于自身扎实的专业基础,在工程伦理课程中推行案例教学,同时结合混合式教学方法,借助网络智慧教学平台开展教学,收到了较好的效果。(一)深化案例教学,加强案例建设,培养师生的伦理敏感性。案例教学是一种以案例为主线、不简单判断对错的教学方法,能达成关联教学和实际应用的目的,是一种互动性强、启迪思维的开放式授课方式,有助于培养师生的伦理敏感性。团队教师分头从真实的课题研究或工业生产中,通过杂志、报纸、网络、微信等媒介,收集国内化工领域最新的案例;并通过具体案例的讲解,把学生带入现实的复杂情境中,引导他们从健康、安全、环保等方面分析和思考问题,使他们在走上工程实践岗位前就树立遵守工程伦理的观念。在教学中,教师以掌握丰富的工程专业伦理知识为前提,以有代表性、影响力的案例为基础,以不同时代的经典案例为切入点,从专业知识、行业发展、职业操守等角度,评价工程行为的社会价值和经济价值,探寻实现可持续发展的路径;同时引导学生主动参与案例教学,通过思考和讨论,提出问题解决方案。如我们以宜宾化工厂爆炸事故为例,设计了题为“宜宾化工厂爆炸致19人死启示录”的工程伦理教学案例。通过介绍事故的起因和处理结果,我们认定,这是一起严重的生产安全事故,企业主要负责人只为追求经济效益而无视员工生命,严重违反了相关法律法规。该案例同时涉及工程伦理中的利益伦理问题和责任伦理问题。在该案例的教学中,我们通过分析实际问题,让学生学习化学工程风险的主要来源,深入理解工程伦理相关概念和理论,从而培养其工程伦理意识,并引出工程伦理问题;从技术层面分析工程事故产生的原因,提出预防措施,让学生系统把握工程伦理的基本规范;从信息公开和责任关怀的角度,使学生树立社会公正意识,培养他们的社会责任感,全面提高其针对复杂工程伦理问题的决策能力。(二)扩大教学资源,拓展教学空间,开展混合式教学,实现实时交流。随着MOOC、SPOC及混合式教学的相继推出,“互联网+教育”已被越来越多的师生所接受。2018年4月教育部推出的《教育信息化2.0行动计划》中,对现代信息技术融入教育教学提出进一步的要求,要求教师在课程教学中发挥组织者、调动者、评判者的作用,善于引入形式多样的传授方法。我们在工程伦理课程教学中引入混合式教学模式,利用雨课堂智慧教学平台,将离线与在线传授内容有机结合起来。这种混合式教学模式可用于对经典案例产生的时代背景和工程技术应用时态及发展趋势所构成的原理进行全方位解析,同时可用于提炼不同阶段的伦理问题,并实现移动端的在线学习和完成作业,因此适合用于专业硕士工程伦理课程的教学。在开课之初,我们让学生自由组合成学习小组,从教师给定的主题中自由选择一个,通过自行搜集工程伦理案例、线下查询学习教材及资料,建立工程伦理模型,推演工程实践过程。完成作业后,各小组在课堂上开展工程伦理案例的分析与评估。这种混合式教学能够激发和调动学生课上课下学习的自觉性,使学生养成主动学习的习惯,促进同学之间的相互学习,提升学生对工程实践中的伦理问题的敏感性和主动作为能力。采用混合式教学模式后,我们对学生的评价方式进行了相应的调整,以期建立完善的适合化学工程类工程伦理混合式教学的考评方式[4]。学生的总评成绩主要由三部分组成:一是学习课程的参与度,考核学生对工程伦理的学习态度;二是讨论工程伦理问题的参与度,考查学生入脑入心程度及对工程伦理的认知水平;三是课程总结论文的写作情况,考量学生对工程伦理的分析能力、选择评估能力和判断力等。(三)贴近工程实践,由工程专业教师团队主讲工程伦理。在培养工程硕士研究生的过程中,浙江工业大学化学工程学院把具备工程伦理意识及操守列入工程类人才的培养目标。学院挑选具有丰富工程实践经验的化工专业教师组成授课团队,让团队教师在完成工程伦理课程培训后,分头准备上课资料,发挥各自特长,同时收集并整理教学案例。开课前,课程团队通过集中讨论,确定具有自身特色的工程伦理课程教学大纲。该课程旨在让学生树立工程伦理道德理念,掌握运用基础理论的方法,认识工程道德的现实意义,从而达到满意的学习效果。

三、结语

随着社会的高速发展,人们意识到将经济成果视为最高价值的时代已经过去。在工程实践中,人们还应该关注行业发展的生态,积极投身维护行业发展的环境,这是建构工程伦理行为的社会基础。工程伦理行为能力是高校研究生职业素养判断力和实践能力的重要组成部分,教师需深刻认识工程伦理课程的重要性和不可或缺性,发挥化工专业理论扎实和工艺技术实践经验丰富的优势,以工程伦理准则为指导,引导工程类学生为日后实现自身行为的社会性奠定基础,以期使他们走向社会后,不仅能实现自身的经济价值,还能体现自身的社会价值。教师以工程案例为抓手,通过雨课堂等,实现工程伦理实践规范行为的量化,使学生建立工程伦理的概念,并打下遵从工程伦理规范、辨析选择行为能力的基础,这有利于培养为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献力量的可用之才,让科学真正造福人类。

参考文献:

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[2]杨斌,张满,沈岩.推动面向未来发展的中国工程伦理教育[J].清华大学教育研究,2017,38(4):1-8.

[3]修光利,侯丽敏.工程伦理应该成为工程教育“第一课”[EB/OL].2017-04-28.

化学工程论文范文篇8

关键词:地方本科院校;新工科;工程能力;人才培养模式

根据教育部相关数据,截至2017年底,我国高等学校总共2631所,地方高校(包括高职院校)共有2512所,占95%。在本科院校中,中央部委主管高校119所,地方本科院校1124所,民办本科高校424所。地方高校是我国高等教育的主体部分和中坚力量。中国人力资源市场信息监测中心统计分析结果显示,随着产业结构的不断升级,社会对具有专业技能和创新能力的工程应用型人才需求日益迫切。大学的大规模扩招使得毕业生数量逐年增加,高校毕业生就业压力大,一些学生甚至出现一毕业即失业的情况。企业急需人才招聘难与毕业生就业难的供需出现矛盾。我国传统的高等工程教育很大程度上已不能适应经济发展的需求,新一轮科技和产业革命的发展迫切需要改造和升级一批传统工科或采用新技术建设和发展一批新兴工科。为推动工程教育改革,2017年2月18日,教育部在复旦大学召开了高等工程教育发展战略研讨会,在会上发表了“复旦共识”。“复旦共识”中明确指出,地方高校应主动对接地方经济社会发展需要和企业技术创新要求,把握行业人才需求方向,充分利用地方资源,发挥自身优势,凝练办学特色,深化产教融合、校企合作、协同育人,增强学生的就业创业能力,培养具有较强行业背景知识、工程实践能力、胜任行业发展需求的应用型和技术技能型人才[1]。河南地处中原,化学工业资源相对比较丰富。目前拥有规模以上的化学工业企业1427家,工业总产值达到4739.5亿元,居全国第5位。化学工业占全省工业的比重达到10%左右,在全省经济和社会发展中占有举足轻重的地位。河南省化工行业从以前的基础化工逐步向精细化工、高端产品发展,产业结构逐步调整,以化工为主导的产业集聚区主要分布在濮阳、信阳、新乡、三门峡、平顶山、南阳、商丘等地。各产业集聚区逐渐形成了各自的优势和特点,如濮阳、洛阳偏重于石油化工;开封精细化工以农药和食品添加剂为出发点,壮大产业集群;平顶山则力图打造“尼龙城”;许昌襄城县快速发展硅材料;叶县、南阳依托资源优势形成了以盐化工为主的产业集群[2]。河南化工行业的快速发展需要大批专业人才的支撑。化学工程与工艺专业属于工程类学科,具有技术密集、人才密集、资本密集等特征,工科特色显著,实践能力要求高。目前为止,省内开设化学工程与工艺本科专业的院校有18所,其中不乏郑州大学、河南大学等双一流高校,还有河南师范大学、郑州轻工业大学、河南科技大学、河南工业大学、南阳理工学院、许昌学院等省内地方院校。据阳光高考平台数据显示,2019年河南省普通本科院校化工类专业毕业生为2054人(含化学工程与工艺、制药工程、收稿日期:2021-08-30基金项目:2019年校级教育教学改革研究与实践项目[本科高等教育类(ZGJG2019006A)]作者简介:郭林(1975—),女,副教授,从事化工工艺研究工作,E-mail:hnzzglin@126.com。·06·河南化工HENANCHEMICALINDUSTRY2021年第38卷能源化学工程等),基于河南省化工行业的发展速度及规模,在未来5~10年中,化工行业人才仍将有较大的缺口。化学工程与工艺专业担负着为化学工业培养高素质工程技术人才的重任。郑州工程技术学院是2015年新升本科的地方院校,办学定位是对地方经济社会发展有一定支撑作用,在省内外有一定影响力的应用型本科院校。根据郑州市及河南省支柱产业的发展需要,围绕省市化工产业人才需求和学科基础需求,学校二级学院———化工食品学院于2017年申报化学工程与工艺本科专业,同年获教育部备案,2017年开始招收第一届本科生,首批招生70人。

1培养方案制订依据和目标

1.1专业定位

根据学校地方应用型本科院校的定位,按照《郑州工程技术学院“十三五”教育事业发展规划》确立的发展战略和人才培养目标,化学工程与工艺专业建设以服务地方经济社会发展为目标,坚持产教融合、开放发展,强化化学工程与工艺专业校内外实习实训基地建设,深化课程、教材与学科建设,着力培养德、智、体、美、劳全面发展,具备良好的职业道德、人文素养和创新精神,系统掌握化学工程与工艺专业知识,具有工程实践能力,能够解决复杂工程问题,在化工、能源、环保、材料、冶金、生物工程、轻工、医药等领域从事生产运行与技术管理、工程设计、技术开发、科学研究等方面工作的高素质应用型人才,为郑州及河南化学工业的发展提供人才支撑。

1.2人才培养方案制定依据

人才培养模式决定人才培养质量,好的人才培养模式能最大限度地提高人才的综合素质及适应社会的能力。根据专业定位及培养目标的要求,学院组织教师到省内外相关院校进行调研,收集并研究了同类专业的人才培养计划,邀请企业及行业协会专家参与人才培养方案论证,征询企业对人才的知识体系及能力要求,对照《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》,结合国际工程教育专业认证要求,吸纳同行专家及用人单位意见,按照《郑州工程技术学院关于制订、修订本科人才培养方案的指导意见》的规定,编制了2017版化学工程与工艺专业人才培养方案。

2课程体系构建

以“适应地方经济社会发展,培养优秀应用型人才”为目标,根据行业企业对核心岗位的能力要求和学生认知、能力递进规律,加强应用实践能力及工程实践能力的培养,兼顾学生持续发展、素质能力和创新能力培养,从岗位需求出发,按照“基本能力→专业能力→综合能力”递进规律,进行课程体系的设置。具体分为三大模块:理论知识模块、实践模块、创新创业模块。课程体系构建结构图如图1所示。

2.1夯实理论基础

通识教育基础课程针对本科生综合素质与全面能力提高设置通识教育基础课程,分为大学英语、高等数学、形势与政策、计算机、体育和军事等。学科基础课程包括高等数学、大学物理、无机与分析化学、有机化学、物理化学、工程制图等,注重学生专业基础知识和技能的培养。专业核心课程包括化工原理、化工热力学、化工设计、化工设备机械基础、化工仪表与自动化、化学反应工程、化工工艺学等主干课程。在课程设置上突出学科交叉融合,在专业课程的设置上,分为两个方向:①精细化工方向;②化工新材料方向。两个方向既能较好地对接郑州(河南)产业发展需求,又能突出化学工程与工艺专业应用型人才培养的特点;在理论课程设置方面,充分听取校内外专家的意见和建议,增设《实验设计与数据处理》课程,培养学生实验设计与处理的能力,为学生以后进一步发展培养科学实验训练思维;同时为了帮助学生学历上进一步提升,强化考研专业课《化工原理》《物理化学》,优化与企业生产紧密相关的工艺方面、安全方面的知识。

2.2构建以能力提升为主线的实践教学体系

理工科学生在接受理论知识教育的同时,还应该树立工程意识,注重实践操作能力和创新能力培养,使自身的整体知识结构、工程素养、创新能力得到全面优化[3]。而实践教学是应用型人才培养的关键环节,同时也是工程知识转化为工程能力的重要环节。实践环节包括实验、工程设计和实习。2.2.1实验教学实验教学是固本强基的重要手段,也是培养学生创新能力的有效手段。化学工程与工艺专业打破传统的实验教学模式,将实验教学内容进行整合,分为三个层面:基础实验、化工实验、综合实验。基础实验包括物质的合成、分离、鉴定与表征,常见仪器的使用,物质的定性与定量分析,基本物理量及物化参数的测定,主要是验证性实验。强调基础性,着重进行基础知识、基本操作、基本技能的训练,培养学生良好的实验习惯和逻辑思维能力。化工实验包括化工原理实验和专业实验,后者涉及化工热力学、反应工程、分离技术、化工工艺等内容。通过化工实验教学对学生进行实验设计、实验操作和技术、数据处理能力、观察能力、分析能力、表达能力和团队合作能力的全面训练,进一步加深基础理论的理解,培养学生对实验现象进行分析、归纳和总结的能力,从而提高灵活运用知识、理论联系实际的能力。综合实验重点训练学生综合运用各学科理论知识和实践技能以完整地解决实际问题的能力,培养具有良好的科学思维方法和科研能力,以综合性、设计性和研究性为主,突出学生的主动性,部分实验是根据科研成果提炼设计的研究性实验,教师仅提出主题背景和指导方向,给学生留有充分的时间和空间思考、独立完成实验,有效培养了学生的文献检索能力、创新能力及科研能力。加强工程实践,让工程实践贯穿整个学习过程,以化工食品学院产学研合作实训中心、分析检测综合实训中心、化工过程与装备工程中心、工程训练中心等校内实训中心为平台,结合小型化工生产线真实项目,真题真做,使学生得到系统、真实的实践技能训练。从注重基础理论知识到基本实验技能的提高,再到实验的完整设计及现有实验装置的改进,在实验过程中实现学生工程能力及创新能力的不断提升。2.2.2工程设计从化工原理课程设计、化工设备机械课程设计及专业课程设计到毕业设计的过程中,注重将化工设计的标准、规范与工程意识、环保与安全理念融入化工单元操作设计、化工工艺设计、化工设计和设备设计和选型中,不断提升学生综合运用所学理论知识解决实际生产中产品开发、工程设计和生产管理中遇到问题的能力。2.2.3实习实习包括认识实习、生产实习、毕业实习。通过实习使学生掌握基本的生产操作知识和技能,实现对化工生产过程从感性认识,到理解、掌握。能把书本上的理论知识与实际生产过程相联系,实现理论知识向实践应用能力的转化,有助于提高解决复杂工程实践问题的能力,培养其高度责任感、精益求精的工作态度和良好的安全、法律、经济意识。为了给学生校外实践教学提供更加良好的环境,学院与郑州西格玛化工有限公司、郑州安图生物工程股份有限公司、鹤壁海格化工科技有限公司、遂成药业股份有限公司、濮阳中原大化等十多家知名企业签订了校企合作协议,建立了稳定的校企合作关系。完善的实践教学体系,使学生经过课内实验、课程设计、校外认识实习、生产实习、毕业设计(论文)等多方位实践环节,有效提高应用实践能力及工程实践能力。

2.3培养创新创业能力

为培养学生的双创能力,在人才培养方案中增设了创业基础和综合教育与创新创业教育实践等第二课堂,着力培养学生创新精神和创新创业能力。通过定期开展学术讲座、社会实践、体育竞赛、文艺活动、学生科研、开放实验、学科竞赛、创业活动等丰富的形式实现学生的综合教育和创新创业实践教育。2.3.1赛教融合,促进双创实践第二课堂积极鼓励学生参加校级、省部级和部级的各类竞赛活动,将科研创新训练和科技竞赛融入教学,以研促学、以赛促学,全面提升学生的创新创业能力。目前全国范围内的竞赛项目有数学建模大赛、化工实验大赛、化工设计大赛等。学科竞赛是学生综合运用知识能力的比拼,比赛的内容涉及数门课程,例如化工设计大赛涉及化工设计、化工工艺设计、化工单元操作、化工机械与设备、安全与环保、技术经济等知识,需要学生掌握扎实的理论基础知识,并能够灵活熟练应用。而传统的课堂教学,课程内容相对较为独立,学生通常很难理解知识间的相互联系。通过参与学科竞赛,学生将学到的各科知识串起来,解决具体问题,从而形成系统的知识体系。通过参加各种比赛,学生的实践动手能力和创新能力取得明显增强,在全国大学生数学建模大赛河南赛区比赛中,获得一等奖8项、三等奖2项;中控杯2021年中南地区高校化工原理大赛暨第四届全国大学生化工实验大赛中南赛区选拔赛中,代表队获二等奖。2.3.2开放实验室,注重学生创新能力、科研能力的培养学校除了制定各种奖励办法外,还专门设置课外学分,激励学生主动运用所学的专业课知识参加课外科技竞赛,以达到锻炼和培养学生创新能力的目的。学校出台了《实验室开放管理办法》《青年创新基金项目管理办法》等文件,以“挑战杯”和“大学生创新创业项目支持计划”及多层次的开放实验室体系等为依托,以2个省级工程技术研究中心(河南省离子交换与吸附树脂工程技术研究中心和河南省吖啶类化合物工程技术研究中心),2个郑州市重点实验室(郑州市气体净化重点实验室、郑州市有机光电材料重点实验室)为实训基地,以专业知识为基础,组织学生参与创新创业实践,以培养学生的科技创新实践能力。与此同时,学院鼓励青年教师以学术研究为基础,指导学生参与科研项目,激发学生的创新意识,提升学生的实践能力,培养学生的科研意识及合作能力;青年教师也通过指导学生,丰富了教学内容,提高了工程能力,拓展了科研方向。17级化学工程与工艺专业的学生在专业教师的悉心指导下,积极申报了各级大学生创新创业训练项目。“新型1,2,3-三氮唑骈异斯特维醇衍生物生物的合成和抗癌活性研究”“多孔金属基一体化空气正极的制备及电化学性能研究”“基于环八四噻吩的有机-无机复合纳米材料的制备及发光行为研究”“新型苯并噁嗪阻燃发泡材料的研究”等11项获2019年校级创新重点项目;“自清洁混凝土防护涂料的制备及工程应用”等2项获校级创业实践项目。“新型1,2,3-三氮唑骈异斯特维醇衍生物生物的合成和抗癌活性研究”入围2019年河南省本科高校省级大学生创新训练项目。“基于四苯基乙烯骨架的新型碱性磷酸酶荧光探针的开发研究”“功能性MOFs材料对水体中抗维生素的高效吸附”“天然多糖基药物递送系统的构建及其应用”等6项被评为2020年校级创新重点项目;“纤维用阻燃聚酰胺66的制备及可纺性研究”等22项被评为创新一般项目;“石墨烯改性重防腐涂料的研发与制备”被评为创业实践项目。其中5项入围2020年河南省创新训练项目。学生的科研能力及综合素质得到显著提高。学生参与研究并作为署名作者,累计20余篇。受良好学习氛围的影响,2017级化学工程与工艺专业学生积极参加研究生入学考试,首次研究生报考人数53人,录取人数19人,一次性就业率达到90%。

3小结

学院从夯实理论基础、构建实践教学体系、培养创新能力三个方面探索并构建了符合区域发展的应用型人才培养模式。经过4年的实践,学校培养了扎实的理论知识具有工程实践能力、创新能力的高素质应用型人才,为同类地方新建本科院校提供了借鉴。

参考文献:

[1]吴爱华,侯永峰,杨秋波,等.加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济[J].高等工程教育研究,2017(1):1-9.

[2]王冰雪,苏东,陈奇,等.浅谈河南省以化工为主导的产业集聚区现状[J].河南化工,2018,35(9):3-5.

化学工程论文范文篇9

[关键词]能源化工;化学工程与工艺;专业实验;教学改革

近年来,随着国家能源结构的调整,国家大力发展低碳经济、环保产业、绿色经济等关系到未来环境和人类生活的重要战略新兴产业。为培养适应国家经济建设需要和符合未来化学工业高速发展要求的合格人才,上海电力大学在2012年组建环境与化学工程学院后,成立了以化工为基础、能源化工为特色的化学工程与工艺新专业,并于当年开始招生,目标是培养国家战略性新兴产业需要的人才。该专业涉及可再生能源技术、节能减排技术、清洁煤技术、节能环保和资源循环利用等战略性新兴产业领域。由于实验教学是工科院校重要的实践性教学环节,是理论教学的继续和延伸,在新专业的课程体系建设中,一个重要的任务就是构建能源化工实验教学平台[1-4]。通过建立专业实验教学体系、内容及实施方法,加深学生对专业课的理解和掌握,巩固学生的实验操作技能,提高学生观察、分析、解决问题的能力,为学生掌握专业理论知识和实践技能奠定基础。经过多年的建设与探索,实验平台已初具规模,但在实验教学过程中仍存在一些问题,主要表现为:1.实验项目演示型和验证型多,综合型和设计型少;2.实验项目“能源化工”特色不明显;3.教学方式单一,无法充分调动学生学习的积极性;4.实验室开放利用率不高。针对上述问题,以新工科建设为背景,以高水平地方应用型大学建设为契机,结合专业工程教育认证和学科评估,充分发挥学院和学科特色,上海电力大学探索能源化工实验教学平台的教学改革势在必行。

一、实验教学体系构建

(一)指导思想。为了更好地对接国家新能源战略,适应化学工程与工艺学科发展对人才培养的要求[5-7],结合国家和上海市教育发展规划纲要,以提高学生学习能力、实践能力和创新能力为核心,按照上海电力大学“立足电力、立足应用、立足一线”的办学方针和“务实致用,明理致远”的办学理念,平台建设以“突出理论基础,强化生产应用,着力科技创新,服务地方经济”为指导思想,突出电力工业发展特点,以满足目前学生在夯实基础、提高动手能力和创新能力方面培养的要求。(二)教学理念。平台的实验教学理念是:以学生为主,“厚基础、重能力、强实践”三位一体。“厚基础”即在实验教学过程中加强学生基础知识和基本操作的培养和巩固,注意理论联系实际;“重能力”即在实验教学过程中重视培养学生的学习能力、动手能力和综合实验能力;“强实践”即在实验教学过程中鼓励学生不受实验室、实验学时和实验教材的限制,自行设计实验方案和完成实验,以培养学生的创新意识和创新能力。(三)实验教学体系构建。实验教学是人才培养过程中的重要环节,以平台建设的指导思想和教学理念为准线,在实验教学中,平台按照学生认识、理解、掌握知识的规律,遵循促进学生实践能力梯级递增、注重学生个性发展的原则,构建分层次的实验教学体系,将实验项目分为基础认识、技能训练、综合实践和应用创新四个层次。1.基础认识:主要学习掌握最根本的基础理论知识,认识各种仪器的构件、工作原理,如二氧化碳临界状态观测及气体p-V-T关系测定。2.技能训练:主要通过仪器的使用,体验实际操作过程,掌握操作技能,增强动手能力,如煤的发热量测定、石油产品馏程测定等。3.综合实践:主要结合实际任务,使学生面向工程实际应用,提高学生的自主学习能力、对知识的融会贯通能力、独立思考问题的能力和团队合作协调能力,如鼓泡反应器中汽泡比表面及气含率的测定、碳分子筛变压吸附气体分离实验等。4.应用创新:主要鼓励学生根据自己的兴趣爱好参加科研项目和科技创新活动,全面培养和提高学生的科研能力、探索能力和创新能力,如能源与环境催化材料制备和测试实验,包括碳基复合催化材料的合成实验(发展以碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯负载金属氧化物催化体系)、新型多孔功能催化材料以及环境催化材料的合成与应用实验等。通过增加能源化工相关的应用创新型实验项目,进一步突出能源化工特色,提高人才培养质量。另外,通过课程设计、毕业实习、毕业设计、课内与课外、校内与校外的实践和科技创新活动,鼓励学生积极参加,自主思考,勇于探索,构建一个从认识、掌握、应用到创新的实验教学体系。平台对外积极开展校企合作,与上海高桥石油化工有限公司、华能上海石洞口第二电厂、上海石油天然气有限公司、宝山钢铁股份有限公司等多家大型企业建立了长期合作关系,提高了学生的现场分析、解决实际问题的能力,真正实现了产教融合、学以致用。

二、实验教学模式改革

(一)引入翻转课堂教学模式引入翻转课堂教学模式,提高实验教学效果。在部分与仪器操作相关的实验教学中,引入翻转课堂教学模式。教师要充分利用现代信息技术辅助实验教学,可以采用微课、慕课、图像、视频等网络资源进行“线下”教学,将事先拍摄制作的仪器内部结构和完整实验操作等视频资料上传,要求学生上课前观看视频资料,完成相应的学习。课堂上教师再以提问的方式明确实验项目的要点、关键步骤、仪器操作顺序等,引导学生回顾、思考,从而完成实验教学活动。应用“翻转课堂”,使部分课堂教学时间转化为学生实践活动和实验室动手操作时间,提升学生的参与性,调动学生的积极性,充分发挥课外与课堂教学相结合的优势,培养学生的自主学习能力与合作学习能力。(二)在实验教学中引入思政元素在实验教学中引入思政元素,发挥育人功能。在2016年全国高校思想政治工作会议上指出,要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人。专业实验教学作为高校教学工作的重要组成部分,同样需要在教学过程中融入思政教育的内容,充分挖掘专业实验课中的思政元素,发挥育人功能[8]。在实验开始前,教师可先将实验潜在的危险性和相应的应急措施告知学生,培养学生规范操作和安全意识,同时可以介绍实验相关的一些工业应用实例和发展历程等,帮助学生树立绿色化工、循环低碳经济和可持续发展的理念。开展实验操作时,要求学生精确控制实验条件,认真观察实验现象,真实记录实验数据,培养学生精益求精、严谨细致的“工匠精神”,胸怀匠心。处理实验过程中产生的废液时,告诫学生不能随意将其倒入下水道,要分类收集在废液桶内统一由专门的环保公司进行回收,以增强学生的环保意识和法治观念。在分析实验数据和结果时,需要学生从大量的实验数据中总结出一般的实验规律和结论,即从特殊性中总结出普遍性,由感性认识上升为理性认识,这可以培养学生对事物实事求是、仔细分析的科学方法和科学精神。(三)建立虚拟仿真实验室建立虚拟仿真实验室,开展实验仿真教学。化工生产过程具有设备庞大、结构复杂、影响因素多、需要高温高压、具有一定的危险性等特点,很难在实验室完成相关实验操作,这增加了学生对工业级化工装置、工业生产运行模式学习的难度。即使有简单的实验装置,实验数据也不能体现各因素相互影响的效果,学生很难从整体上深入掌握化工生产过程的原理和应用。因此,立足当前化工专业人才培养的实际社会需求,通过虚拟仿真实验来加强学生化工单元的操作能力,提升专业技能,这对实现工程应用型工人才培养目标意义重大[9]。虚拟仿真实验室是基于Web技术、VR虚拟现实技术构建的开放式网络化虚拟教学实验室,是现有各种教学实验室的数字化和虚拟化,具有技术层面的科学性、应用层面的经济性、操作层面的安全性和开放层面的共享性等优势,开发虚拟仿真实验室,依托真实实验室,在“理论—仿真—真实—仿真”循环学习中,巩固加深学生对化工过程的认识,提高学生的实践动手能力。能源化工实验教学平台在原有实验项目的基础上,新增了CO2压缩机系统仿真实验、固定床反应器系统仿真实验、CO中低温串联变换反应仿真实验、煤制甲醇工艺仿真实验等多个虚拟仿真实验项目,形成了综合实训系统,有效提升了学生的学习兴趣和学习效果,从而提高了实验教学质量。(四)学科竞赛与实验室开放相结合学科竞赛与实验室开放相结合,全面提高实验室利用率。学科竞赛作为一种教学活动,是课堂实验教学的补充和延伸,是学生应用能力提升、综合素质提高、实践能力增强的有效途径[10],在高校教学工作中发挥着越来越重要的作用。学科竞赛一般以专业知识为基础,但又不限于学生平时课堂所学知识,具有较强的灵活性、综合性和创新性。以全国大学生化工设计竞赛为例,学生除了需要掌握化工原理、化工热力学、化学反应工程、化工分离过程、化工节能原理与技术等专业知识外,在设计过程中还需要熟练使用大量专业软件,如AspenPlus、AspenEnergyAnalyzer、AspenExchangerDesignandRat⁃ing、AutoCAD、SW6、Risksystem、SmartPlant3D等,这就需要指导教师在课外利用专门的实验场地与仪器设备对学生进行辅导。实验室开放既可满足学科竞赛的需求,又可充分利用现有实验室资源,提高实验室利用率。学院出台了《环境与化学工程学院实验室开放管理办法》,对实验室开放的条件和形式、组织与实施、程序和要求等内容进行了规范,同时采取一系列措施鼓励实验室开放,如学生参加开放实验教学获得一定成果的,可申请创新学分认定,用于抵充全校任意选修课学分,并将开放实验教学作为教师年终考核(评优)的重要依据之一。通过实验室开放,近三年来,我校学生在全国和上海市的各类大赛中多次获奖,包括全国大学生化工设计竞赛一等奖1项,二等奖2项,三等奖1项;全国大学生化工实验大赛全国总决赛二等奖1项;“协鑫杯”国际大学生绿色能源科技创新创业大赛特等奖1项,一等奖2项,二等奖1项;“挑战杯”上海市大学生课外学术科技作品竞赛一等奖2项等。(五)科研反哺教学科研反哺教学,从科研项目中提炼应用创新型实验项目。依托上海市电力材料防护和新材料重点实验室、上海市热交换系统节能工程技术研究中心两个省部级科研平台,能源化工实验教学平台积极利用科研反哺教学,通过大学生科创项目、毕业设计等方式,鼓励学生组队参与到教师的科研项目中。学院每年会组织科创项目的立项申请和答辩,确定院级、校级和省市级等大学生科创项目并进行公示,同时对项目执行过程进行严格监督,按时组织立项项目进行中期答辩和结题答辩,对取得一定成果的项目予以经费支持。在教师的指导下,学生通过查阅文献资料、设计实验方案、开展实验研究、分析实验结果、撰写研究报告等过程,充分调动学习的主动性、积极性和创造性,提高学习能力、动手实践能力、创新能力和团队协作能力。这样将科研资源转化为实验教学资源,逐步形成了“研教一体”的育人环境。近三年来,学生与教师共同署名86篇,其中SCI论文34篇。尤其是在2017年,学院2016届本科生黄倩倩以第一作者在SCI一区杂志《ChemicalEngineeringJournal》上发表了学术论文。另外,教师积极将现有科研中与本科实验教学相关的研究工作纳入实验教学中,更新专业课实验项目,通过科研工作和实验教学的有机结合,培养学生的创新精神和实践能力。

三、结语

以新工科建设为背景,以上海电力大学高水平地方应用型大学建设为契机,能源化工实验教学平台的教学改革与实践,进一步确立了实验与实践教学在本专业人才培养中的重要地位,建立了以实验和工程实践为主体,以培养学生创新和实践能力为核心的化学工程与工艺实践训练体系。基础认识、技能训练、综合实践和应用创新四个不同层次的实验模块构成了一个层次清晰、基础扎实、循序渐进、具有特色的完整的实验教学体系。同时,通过引入翻转课堂教学模式、引入思政元素、建立虚拟仿真实验室、学科竞赛与实验室开放相结合、科研反哺教学等一系列方式推进实验教学模式改革,有力地推动了化学工程与工艺实践体系的整体优化,推动了人才培养模式改革。这些做法得到了广大师生的肯定和支持。

[参考文献]

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[3]姜吉琼,尚伟.新工科背景下能源化工专业实验教学体系的构建[J].高校实验室工作研究,2018(3):92-93.

[4]李春香,孟慧,黄玉东.化工实验教学在学生工程能力培养中的作用[J].黑龙江高教研究,2014(8):146-148.

[5]黄贵秋,钟书明,王晓丽.面向应用的能源化学工程专业实验教学改革探索[J].化工高等教育,2019(1):71-74.

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[7]李春香,姚忠平,甘阳,等.能源化工新专业实验教学改革与探索[J].实验室研究与探索,2018(4):200-202.

[8]刘少楠,梁健,李梅梅,等.高校实验教学结合课程思政的优势与现状[J].教育观察,2019(31):126-127+130.

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化学工程论文范文篇10

去年,该学科被评为"三育人"先进单位,党支部也连续多次被评为省及高校先进基层党组织。

一、抓党建、以党建促发展,走出一条富有特色的产学研三位一体的学科建设新路子。

党支部只有在学科中树立较高的威信,才能领导和团结教职工共同奋斗,实现各项事业的全面发展。面对新形势,化学工程党支部确立了较为明确的工作思路,抓党建,以党建促学科建设,把加强支部建设,做好党员培养、教育工作和产学研各项工作有机结合起来,互相促进,加快发展。

80年代初,党支部就与教研室一起确定了要让浙工大的化工原理成为全国一流课程的目标。该学科在抓课程建设时重视党员作用的发挥,支部组织教师集体备课,注意吸取最新的研究成果;把实验课、习题课和理论课分离单独开课;引入了计算机辅助教学(CAI),目前出版CAI软件二套,已在全国十余所高校同类课程教学推广应用;在实验教学中也引入了计算机仿真技术和现代控制测试技术,目前已开设流体阻力测定等7套计算机仿真实验,离心泵特性曲线等实验室实现联机测试。先后获国家教委先进实验室称号、部级优秀教学成果二等奖等多项奖励。

如何抓住机遇,全面推进学科发展成为党支部工作中的首要问题。化学工程学科在科研过程中,长期坚持学科的主要研究方向。70年代,他们根据国内外研究实际,把学科方向确定在传质和分离的塔设备研究上。20余年来始终围绕这个主攻方向开展工作,即使是在学校迁址期间,没有充分的实验设备条件、资金和人力的情况下,仍然百折不挠长期坚持学科方向不动摇。党支部组织党员学习借鉴和吸收国外的理论研究成果和先进技术,从最初的理论研究到应用于高纯度分离的复合塔和大型炼油石化装置上的大通量DJ塔系列,一步一个脚印地将理论研究、应用开发与工程实践密切地结合起来。

根据学科发展形势,支部建设性地提出,在学科的基础上建立学科性公司,使化学工程学科在教学、科研和技术产业化等方面全方位地开展工作,这种适应市场经济要求的产学研结合的学科建设途径,使学科建设走上了良性循环的发展道路。

正是由于重视党建,工作思路明确、目标具体,因此该支部在教职工在享有较高的威信,支部在各项工作也都起着中坚的作用,使化学工程学科充满勃勃生机。

第二、发挥党组织优势,坚持走在科研、教学过程中培养人、锻炼人的育人新途径

学科梯队的建设是

学科发展、教学和科研水平提高的关键。把党员的培养教育工作和学科的梯队建设融为一体,坚持走在教学、科研过程中培养人、锻炼人的途径,逐渐形成了一支结构合理、素质优良、富有朝气和战斗力强的党员队伍和学科梯队。

在党员的培养教育过程中,支部善于利用本支部的资源,注意发挥学科带头人、老党员的先锋模范作用。化学工程学科带头人俞晓梅教授是名老党员,她不仅在学术上有较高的造诣,而且胸襟宽广,淡泊名利,其高尚的人格感召、凝聚了许多中青年教师;俞晓梅教授站在学科前沿,捕捉国内外最新动向,主动为青年教师争取科研项目;为每位中青年教学教师提出明确的奋斗目标和工作任务,放手让其独立开展工作,既培养了中青年教师的业务能力,又充分调动了他们的工作积极性。

党支部的战斗堡垒作用紧密地渗透在学科建设的过程中,在教学科研活动中起着保证的作用。党支部要求每个党员在各项工作上,要勇挑重担,不争名利。用他们自己的话来说"党员要做出党员的样子,党员自己的工作做好了,才能影响群众"。党员们就是用这种以身作则的工作方式要求自己。每个党员在认真开展业务工作时,都逐步成为教学、科研、科技开发中的骨干;支部还围绕教学、科研工作中产生的思想问题做好群众工作,促使了学科的内部团结和协调,有时教研室也存在一些磨擦,党支部及时开展思想工作,把矛盾解决在萌芽状态。他们对原则问题则坚持以理服人的工作方法,耐心细致地做解释工作;非原则问题则以谦让灵活的办法,在教研室内部自行化解矛盾;党支部还建立了工作联系制度,经常与党外群众交流思想,有针对性地开展工作。党支部还十分关心青年教师的工作和生活,青年教师一分配到教研室,党支部就主动联系,了解他们在生活上、工作上的想法和要求,帮助他们解决困难,使青年教师一进入教研室就能体会到党组织的关心和温暖。支部还为年轻党员制定了比较详细地培养计划,开展"拜师活动"。目前该学科几个中青年骨干教师已向支部提出申请,要求加入中国共产党。

第三、塑造精神、凝聚人心,建设一个团结奋进的新集体

团结和谐的集体,是在教学改革、科学研究等方面都取得好成绩的前提条件,也是该支部长期开展"凝聚力工程"的结果。党支部坚持以学科发展为目标,把所有的教师紧紧地凝聚在一起,积极倡导在教学科研过程中发挥群体作用,逐步形成了团结协作的集体氛围;在这种氛围熏陶下每个教师认识到了工程应用研究必然是集体努力的结果,只有集体发展了,个人才能得以充分发挥的道理,自觉地融入这个和谐的集体。。

支部目前形成的素质过硬的党员干部队伍,也是得益于长期营造的和谐奋进的成才环境。在支部的倡导下坚持理论学习、研讨交流;党支部主动为年轻党员提供业务提高,创造工作条件,使每个党员都有比较充实的教学工作和科研工作。

80年代初,工作条件还十分简陋,他们自己制造、自己安装了一套符合学科研究要求,当时全国高校中最大的化工原理实验装置,在目前条件比较完备的情况下,支部还是坚持发扬这个优良传统,许多党员同志为了争取科研项目,义务为企业现场诊断、分析;经常牺牲节假日,长期奔波在外,夜以继日地工作;有的同志暑期没有休息过一天,带着学生每天工作十二个小时;很多同志为了完成教改项目、科研任务经常通宵达旦,牺牲家庭亲情。化学工程学科正是在支部的带领下,靠发扬这种敬业奉献的团队精神,才换来今天事业的兴旺。