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化学工程与工艺实践报告

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化学工程与工艺实践报告范文第1篇

能源是人类社会赖以生存和发展的基础。随着经济的飞速发展,我国能源消耗快速增长,已跃居世界第二大能源消费国。我国能源总量和人均占有量却严重不足,石油供需约缺口1亿吨,天然气供需约缺口400亿标准立方米。而且,由于清洁利用的技术难度较大,化石能源在使用过程中引发了诸多的环境问题。生物质能是第四大一次能源,又是唯一可存储和运输的可再生能源。发展生物质能将缓解能源紧缺的现状和减少化石能源造成的环境污染。我国幅员辽阔,又是农业大国,生物质资源十分丰富。据测算,我国目前可供开发利用的生物质能源约折合7.5亿吨标准煤。国家“十一五”发展规划明确提出“加快发展生物质能”。同时,随着化石资源日益枯竭,化学工业的原料也将逐步由石油等碳氢化合物向以生物质为代表的碳水化合物过渡。目前,世界各国纷纷把发展生物质经济作为可持续发展的重要战略之一。以生物质资源替代化石资源,转化为能源和化工原料的研究受到普遍重视。政府、科研机构和道化学、杜邦、中石油、中石化、中粮等大型企业争相研发和储备相关技术,并取得了一系列重大进展。海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和龙岩卓越新能源发展有限公司,依托我国自主知识产权的生物柴油生产技术,相继建成规模超过万吨的生产线,产品达到了国外同类产品的质量标准,各项性能与0#轻质柴油相当,经济效益和社会效益俱佳。我国对以生物质为原料生产化学品(即生物基化学品)极为重视,已列入科技攻关的重点。例如,生物柴油生产过程中大量副产的甘油是一种极具吸引力的非化石来源的绿色化工基础原料。从甘油出发生产1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和环氧氯丙烷等大宗化工产品,已经实现或接近产业化。新兴产业的发展,最根本的是靠科技的力量,最关键的是要大幅度提高自主创新能力,其核心是人才的竞争。浙江是经济大省和能源小省,能源资源低于全国平均水平,一次能源消费自给率仅为5%;而气候条件优越,是我国高产综合农业区,森林覆盖率达60%,生物质资源居全国前列。浙江省乃至全国的生物质能源产业和生物质化学工业的蓬勃发展,对生物质化学工程人才的需求十分迫切。

二、生物质化学工程人才的知识结构

生物质化学工程(专业)模块是一个新生事物,并未包含在《全国普通高等学校本科专业目录》之中。在《专业目录》中与之接近的是生物工程专业。生物工程专业培养掌握现代工业生物技术基础理论及其产业化的原理、技术方法、生物过程工程、工程设计和生物产品开发等知识与能力的高级专业人才。生物工程专业重点关注围绕生物技术进行的工程应用,而生物质化学工程重点关注通过化学工程技术(包括生物化工技术)对生物质资源进行加工利用的工业过程。可见,生物质化学工程(专业)模块与生物工程专业的人才培养目标和知识体系存在着明显差异,其人才培养模式仍处于探索之中。生物质的组织结构与常规化石资源相似,加工利用化石资源的化学工程技术无需做大的改动,即可应用于生物质资源。但是,生物质的种类繁多,分别具有不同的特点和属性,利用技术远比化石资源复杂与多样。可见,生物质化学工程人才必须具有扎实的化学工程基础,并熟悉各类生物质资源的特点、用途和转化利用方式。因此,浙江工业大学将生物质化学工程人才的培养目标定位为:既能把握和解决各种化工过程的共性问题,胜任化工、医药、环保和能源等多个领域的科学研究、工艺开发、装置设计和生产管理等工作;又能将化学工程的基础知识灵活运用于生物质资源的转化利用和生物质化工产品的生产开发等领域,胜任生物质能源和生物质化工等新兴行业的工作。

三、生物质化学工程人才培养的探索与实践

(一)组织高水平学术会议,营造人才培养氛围

2007年4月,浙江工业大学与中国工程院化工、冶金与材料工程学部和浙江省科技厅共同主办了“浙江省生物质能源与化工论坛”。中国工程院学部工作局李仁涵副局长分析了我国能源技术的发展状况,强调了发展生物质能需注意工艺过程的绿色化。浙江省科技厅寿剑刚副厅长介绍了浙江省能源消费状况和新能源技术研发动态,鼓励省内外的科技工作者为改善浙江省能源紧缺现状而努力工作。浙江工业大学党委书记汪晓村回顾了浙江工业大学的发展历程,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域的科学研究特色和人才培养思路。浙江工业大学的计建炳教授和石油化工科学研究院的蒋福康教授主持了学术交流与讨论。闵恩泽、李大东、舒兴田、岑可法、沈寅初、汪燮卿等六位院士分别从我国发展生物能源的机遇与挑战、我国生物质能源产业发展状况、生物质燃料(清洁汽柴油、生物柴油)利用技术、生物柴油联生产物利用技术和以生物质为原料进行化工生产等几个方面进行了精辟论述。2009年4月,浙江工业大学承办了“中国工程院工程科技论坛第84场———生产生物质燃料的原料与技术”。浙江工业大学副校长马淳安教授在开幕式上致辞,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域开展的科学研究和人才培养工作。浙江省可再生能源利用技术重大科技专项咨询专家组组长、浙江工业大学化工与材料学院生物质能源工程研究中心主任计建炳教授主持了学术交流与讨论。国家最高科学技术奖获得者、两院院士闵恩泽做了题为“21世纪崛起的生物柴油产业”的报告,重点阐释了我国发展生物能源和生物质化工的机遇与挑战。在两次会议上,来自石油化工研究院、清华大学、浙江大学、浙江工业大学、浙江省农业科学院、中国林业科学研究院和中粮集团等单位的专家学者分别介绍了生物质原料植物的选育、生物质原料的收储运物流供应体系、生物质原料的梯级利用、生物质液体燃料的制取技术、生物柴油的生产实践及其副产物综合利用和生产生物柴油的反应器技术等方面的研究进展。会议期间,闵恩泽院士等人应邀参加了浙江工业大学化学工程与工艺专业建设暨生物质化学工程专业方向建设研讨会。闵恩泽院士指出,迈入21世纪以来,针对日趋严峻的能源危机和环境危机,国家高度重视能源替代战略的发展和部署,新能源代替传统能源、优势能源代替稀缺能源、可再生资源代替非可再生资源是大势所趋;因此,化学工程与工艺专业根据国家发展需求调整学科设置、进一步促进交叉学科的发展也势在必行。闵恩泽院士认为,在降低能耗和保护环境的时代背景下,生物质能源和生物质化工的产业发展为生物质化学工程人才提供了广阔的发展空间,生物质化学工程(专业)方向的建设思路符合当今化工产业的发展趋势。近距离接触学术泰斗,聆听专业领域的前沿进展,极大地激发了学生们的学习兴趣。通过组织高水平学术会议,浙江工业大学营造了培养生物质化学工程人才的良好氛围。

(二)理论与实验课程体系

根据人才培养目标定位,浙江工业大学将生物质化学工程(专业)模块的主干学科确定为化学工程与技术,针对生物质资源加工利用过程的特点,对化工原理、化学反应工程、化工热力学、化学工艺学、化工设计、分离工程和化工过程分析与合成等主干课程的教学内容进行了梳理。此外,增设了生物质化学与工艺学和生物质工程两门专业课程。生物质化学与工艺学重点讲授糖类、淀粉、油脂、纤维素、木质素、甲壳素、蛋白质、氨基酸等生物质的结构、性质、用途,以及加工转化为化工产品的生产工艺。生物质工程从原料工程学、转化过程工程学和产品工程学等角度出发,为学生讲授生物质资源转化利用过程中的工程原理、工程技术和生产实例。化学工程与工艺国家特色专业综合实验室在中央与地方共建高等学校共建专项资金的资助下,为生物质化学工程(专业)方向增设了酯交换法制备生物柴油和生物质热解制备生物原油两个实验,并在积极筹备开设生物柴油品质测定、淀粉基两性天然高分子改性絮凝剂的制备和易降解型纤维素-聚乙烯复合材料的制备等实验。

化学工程与工艺实践报告范文第2篇

关键词:化工专业;生产实习;改革研究

0 引言

在化学工程与工艺专业生产实习中存在实习学生多、现场噪声大、听讲收效不好等弊端,导致实习效果不尽人意,难以达到教学大纲的要求。通过分析查找生产实习存在的问题,探索一种或多种适宜的生产实习模式对提高实习效果有重要意义。

1 化学工程与工艺专业生产实习存在问题的分析

1.1 学生重视程度不够

生产实习安排在大四上学期。此时,学生专业课程还没有学习、专业知识体系尚未建立,对今后从事的职业没有明确目标。另外,受就业压力等因素的影响,部分学生把主要精力用于考研、四六级英语考试或其它资质考证上。比如,实习中曾发现个别学生到车间仍带着考研复习资料,实习中不认真听讲、不主动提问题,有聚岗、脱岗现象,对实习的重视程度不够。

1.2 联系适宜实习企业难

受实习经费和其他因素的制约,联系到有一定生产规模、专业对口的实习单位难度大:学校附近的单位接送学生方便但专业相差远;专业对口的单位,差旅费、住宿费开销大。另外,企业对接纳实习学生有顾虑,如学生来厂实习不仅会增添食宿、接待的麻烦,还怕影响生产、技术失密,更怕发生安全事故;指导实习不是企业技术人员或基层班组人员的份内工作,个别人员缺乏耐心,敷衍了事。

1.3 方式单一

生产实习有集中参观型、分散自主型两种形式。多年来,大学化工专业一直由专业教研室联系实习单位,指导教师带学生到企业集中实习。实习前,学生预习实习讲义、学习反应原理、查阅工厂操作文件、了解主要设备及作用;实习中,学生顺管路导通工艺过程、记录控制指标、画出现场工艺流程,回来后整理实习日志、撰写实习报告。这种集中参观型实习方式虽利于统一管理和学生之间互相交流学习,但存在以下弊端:实习学生多、现场噪声大、听讲效果不好;学生只能画出流程图,没有动手操作机会,学生收获不大。

1.4 实习组织管理难

由于实习时间短、经费少、人数多,实习车间有毒性介质和易燃易爆隐患,学生集体住宿,使得实习组织管理难度大。要圆满地完成教学任务,带队教师不仅要负责学生的交通、食宿、身心健康与安全,还要负责学生的实习指导,教师思想负担重,工作压力大。

2 化学工程与工艺专业生产实习改革建议及实施

在对生产实习现状调查分析的基础上,借鉴兄弟院校生产实习的做法和经验,结合河北科技大学为省化工行业培养人才并服务于区域化工的特点,对进一步改进实习提出如下建议。

2.1 多种实习方式结合

2.1.1 集中实习与分散实习相结合

经三年学习,有的学生已有就业意向,应鼓励学生结合自己就业方向及个人特长、兴趣爱好,由学生或教师协助选择实习单位,独立完成实习任务。比如,有的学生大三时已进实验室参与科研,协助老师帮企业解决技术难题,实习时安排学生到该企业了解生产现状,查找问题产生原因,变被动实习为主动实习,锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

2.1.2 重点实习与参观交流相结合

除安排学生到协议企业定岗实习外,还创造条件让学生到大型企业短时间参观学习,既开阔了视野,又为学生提供了与企业联系、沟通、交流的机会;参观时聘请企业管理或技术人员进行技术改造、新产品开发等成功案例的专题讲座,现身说法体现专业知识在企业的作用,激发学生的专业兴趣和树立干好本职工作的信心。

2.1.3 现场实习与仿真模拟相结合

购买仿真软件辅助实习教学,该软件以动态画面展现了多种运转设备的流体输送过程;以合成氨为例的典型化工生产工艺过程及模拟甲醇精馏工况的操作,涉及了较全面的专业内容,更有利于学生巩固己学知识。

2.2 建立稳固实习基地,解决联系企业难问题

为减轻联系实习企业难度,本着互利互惠的原则,与一些企业签订协议、建立了长期合作关系:企业为实习提供住宿、饮食等硬件,安排专人负责接待工作,明确班长负责流程介绍和现场答疑,将学生实习管理纳入职工考核内容,一改往日"敷衍了事"应付实习的现象,实习收效有了明显的提高;学院除组织骨干教师帮企业进行人员业务培训、提高职工技术素质外,还帮企业解决生产中的技术难题。

2.3 注重培养学生兴趣,提高综合素质

2.3.1 展现专业特色,激发学习兴趣

统计数字表明:化工企业中,化工专业的毕业生无论在生产、技改、新产品开发或企业管理方面都占有很高比例,起着重要作用。为提高学生对专业的认识,聘请师兄师姐到校介绍他们在企业干一行、爱一行、岗位成才的成长历程及参与企业工程改扩建、为企业解决技术难题、为行业做出贡献并创造效益的实例,向学生展示专业特色,激发学生学好专业知识、热爱本专业的热情。

2.3.2 解决技术难题,感受成功乐趣

学生深入工厂实习,参与教师与企业间的新产品研发或帮企业解决技术难题等。通过这一有目的的实习,使学生了解企业现状,找出问题所在,为企业解决技术难题出谋划策,使学生在发现问题和解决问题中得到锻炼,提高业务水平和技术素质,在为企业解决技术难题中切身体会成功乐趣,为毕业后干化工、爱化工奠定基础。

2.4 加强组织管理,保证实习质量

提前计划和落实生产实习教学内容,充分发挥教师指导作用。按照实纲要求,教师对学生进行下厂前的课堂教学指导,内容包括:反应原理、工艺流程、主要设备、过程控制、产品分析、安全技术等,使学生对该企业有所了解,做到有备而去;按照企业生产工艺编写实习指导书,供学生实习参阅;针对年轻教师对企业了解少、工程实践能力弱、对实习指导缺乏经验等不足之处,采取教师先一步到企业参观学习,提高专业教师的业务水平,以保证生产实习指导质量。严明实习纪律,加强实习过程管理。严明实习纪律、保证实习时间是达到实习目的、提高实习效果的前提。为使学生按时、正点到岗,实施了班前(班后)会点名、排队到岗(离岗)的军事化管理,保证了学生的在岗时间;另外,为使学生实习收益最大化,教育学生放下架子,不耻下问,在与工人的融洽相处中学到知识;实习中,随机抽查学生实习笔记及收集整理其他资料的内容,重点观察学生实习表现,及时发现并随时解决存在问题。通过加强实习过程管理,达到了较好的实习效果。

3 结束语

改革生产实习模式、提高实习效果是教学长期任务。充分认识生产实习重要性,根据目前形势下生产实习的特点,不断调整生产实习教学的内容和方法,完善生产实习制度,强化管理措施并认真落实,提高实习质量,培养具有一定化工生产技能、素质全面、适应社会需求的综合性化工技术人才。

参考文献:

[1]余国琮,李士雨,张凤宝,等."化学工程与工艺"专业创新人才培养方案的制定与实践[J].天津大学学报(社会科学版),2014.6(1):1-5.

[2]姚志湘,栗晖,田玉红,等.化学工程本科课程建设的发展[J].广东化工,2012.33(9):105-107.

[3]陈烨璞,胡学铮.关于修订师范院校工科专业人才培养方案的探索[J].时代教育,2012(9):18-19.

作者简介:

1.张佳兴(1993-),辽东学化学工程学院化学工程与工艺 B1201班学生。

化学工程与工艺实践报告范文第3篇

[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.

[2] 申延明,刘东斌,樊丽辉.化学工程与工艺专业应用型人才培养体系的构建与实践[J].化工高等教育,2014(3):13.

[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.

[4] 夏迎春,吴重光,张贝克.现代化工仿真训练工厂[J].系统仿真学报,2010,22(2):370375.

[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)

化学工程与工艺实践报告范文第4篇

学科建设要结合未来国家发展重点、地方经济建设需要和学校具体情况有所侧重,坚持“有所为,有所不为”的方针,明确学科定位,凝练学科方向,突出学科特色。

1.1国家、地方的产业政策和学校办学定位

在2010年两会期间,国务院总理在作《政府工作报告》时指出:要大力发展新能源、新材料、节能环保、生物医药、信息网络和高端制造产业等战略性新兴产业。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》也把新型材料和新医药及其相关产业作为重点领域和优先主题。功能材料产业和新医药是新乡市战略性支撑产业之一,是新乡市大力扶持和发展的产业。《2010年新乡市人民政府工作报告》和《新乡市国民经济和社会发展第十二个五年规划》中均指出:要做强、做大新型功能材料等优势产业,如“十二五”期间计划在膜材料产业投资80多亿元,实现销售收入170亿元,实现利税40多亿元。我校作为地方教学应用型高校,应与新乡经济发展紧密结合,立足新乡,面向全省,辐射全国。基于上述学科建设的方针和国家、地方的产业政策和学校办学定位,化学与化工学院选择了应用化学(功能材料方向)和生物化工(医药中间体方向)两个二级学科方向作为学院学科建设的重点。

1.2化学与化工学院已有的专业学科基础

化学与化工学院现开设有化学工程与工艺、制药工程、化学等本科专业。1993年应用化学专业被评为“河南省重点专业”,2002年化工基础实验室通过“河南省基础课教学实验室评估”,2010年化学工程与工艺专业被评为“河南省高等学校特色专业建设点”。学院自2004年至今,进行了产学研合作教育培养创新人才的实践。积极施行“校企”联合、“校研”联合,形成产学研共同体,把人才培养落实到链接“校研企”三方的“人才链”、“知识链”和“技术链”中,提升学生的科研素质、工程技能、创新意识,在此模式下培养的学生以高素质、强技能、应用型,深受社会和企业的欢迎。学院先后与河南心连心化肥有限公司、华兰生物工程股份有限公司、河南省伯马股份有限公司等50余家企业共同“订单式”合作培养学生500余名,实现了学校与企业的无缝接轨,为企业的可持续发展奠定了坚实的人才基础。科研成果的水平直接反映学科水平的高低。学院的“材料研究所”自1998年开始大力开展与地方经济发展联系紧密的特色学科--新型功能材料、新医药领域的研究,主要研究方向有:高温剂、膜技术和医药中间体,并取得了一批科技成果。学院研发的“绿色环保高温剂”项目,已申报国家发明专利,并在企业实现了技术转化,学院利用企业的技术转让费在校内建立了“高温剂测试中心”,以及“高温剂中试基地”,产生了良好的经济效益与社会效益。此外学院研发的“纳米TiO2生产工艺、非木浆纸生产工艺”等已完成中试;“一种含金属钨连铸滑板砖”已获得国家发明专利授权;合成出了多种医药中间体,已获准国家发明专利授权3项。学院在新型功能材料和新医药领域取得的丰硕科技成果,为凝练学科方向奠定了良好的基础。通过创新人才培养模式和科技成果转化,学院的专业、学科建设获得了长足的发展。

1.3凝练后的学科方向

随着国家科技体制改革的深化,企业已成为技术创新的主体,因而在确定学科研究方向时,学院特别重视与地方经济建设相结合。在为企业服务的过程中,学院从企业获得了大量的科技信息,也获取了众多的科研项目和科研经费。目前,学院的材料研究所已成为豫北地区功能材料行业的研发中心、技术推广中心。2007年4月,经河南省发展和改革委员会批准,学院与河南省伯马股份有限公司、郑州大学联合组建“河南省高温功能材料工程研究中心”,使学院学科建设的特色更加突出。学院通过与企业合作对接,在化学工程与技术一级学科下更加突出应用化学(功能材料方向:主要为剂和膜技术)和生物化工(医药中间体方向)两个二级学科方向作为学院学科建设的突破点。

2构建一流学术队伍,引领学科前沿

学科建设的实施主体是教师,高水平的师资对于学科建设的意义十分重大[2]。培养、造就一支结构合理,团结合作的学术梯队,是学科建设的基础;造就一批学术思想活跃、学术造诣较深、在国内甚至国际上有一定影响的学科带头人和学术骨干是学科建设的关键。结合学院在学科建设中的实践,我们认为师资队伍的建设应从以下三个方面着手:

2.1引进人才

人才引进是对学科带头人和青年骨干教师的引进,主要是为了提高教师的教学科研水平,注入新的活力。近两年学院共引进博士6人。引进人才的目的是对原有较薄弱学科力量进行补充,使原学科有所突破和创新;引进的“专家级人才”可培养一批接班人,带领和召集一批中青年骨干,增强本学科教师的自信心和凝聚力,使大家明确努力方向,使教师队伍的整体水平得到提升。

2.2培养人才

除了重视引进人才的后续培养与开发,使人才自身优势得以充分发挥外,更要立足于校内培养,重视在研究生特别是博士生中选拔、培养学科带头人。在改善工作条件,加大培养力度的同时,要引入竞争机制,为拔尖人才的脱颖而出创造一个良好的政策环境。例如,以学院的“材料研究所”、“河南省高温功能材料研究工程中心”为依托,在项目的研发过程中培养了一大批青年教师和部分优秀学生。

2.3共享人才

实施人才共享,充分开发各类人才资源是高校学术梯队建设的重要环节。

(1)加强校际合作,学院已与国内十余所知名高校建立了开放的教师资源共享平台。如请郑州大学化工和能源学院的教授给学院做了“制药工程在国内的近况”学术报告。

(2)互聘、返聘专家、学者,积极拓宽兼职教师来源渠道,实行专兼职结合的开放式教师选用模式。如学院聘请了国内十余所知名高校的12名教授为学院的兼职教授。

(3)与企业、科研院所联合与协作,选聘更多具有丰富实践经验的专业技术人员担任兼职教师。如聘请多名企业的高级工程师担任学院专业建设指导委员会的委员。

3建立高水平的教学科研平台,突出应用学科基础研究

学科专业建设投入具体包括实验室、实习基地等基础设施的建设,以及课程建设、教材建设等方面的硬件投入,这是学科建设顺利开展的物质保证。理工类学科的建设重点要放在实验室建设上,特别是要集中力量搞好重点实验室建设。化学与化工学院以“材料研究所”和“河南省高温功能材料研究工程中心”为依托,成立了“功能材料及其制品研究中心”。研究中心突出功能材料应用基础研究,积极发挥孵化器的作用,大力推进企业与高等院校和科研院所之间的知识流动和技术转移,积极推进科研成果工程化和产业化。不仅为地方经济的发展做出了贡献,而且也为学院功能材料的研究奠定了良好的学科平台。

4坚持开放办学,促进学术环境建设

学科环境建设是为树立良好的学术风气和职业道德,形成融洽的人际关系和良好的学术环境,以充分调动和发挥教科研人员的积极性、创造性[3]。

4.1校校合作

学院已与国内众多知名大学建立了良好的合作关系,开展全方位、多层次的合作,如互派教师讲学、定期开展学术交流等。

4.2校企合作

学院已与河南心连心化肥有限公司等50余家企业建立了产学研共同体,在人才培养、师资共享、教师实训、科学研究等方面开展全方位的合作。通过多种合作方式,学院形成了优良的学科环境,使学院较好地把握了学科前沿,从而推动学科建设。

5建立新型人才培养体系,加强本科生创新基地建设

培养高层次的人才是学科建设的主要任务之一。学院通过多种途径提高人才培养的质量和层次。

5.1与企业联合制订人才培养方案

学院结合化学工程与技术学科的培养目标,成立了由企业专家参加的专业建设指导委员会。经广泛调研,反复论证,构建了切实可行的分类人才培养方案,有所侧重地实施以就业为目的的“应用型、技术型”和以考研为目标的“研究型”人才培养方案,以培养不同层次、不同规格、不同类型的人才。

5.2成立“化学工程与技术创新基地班”

“化学工程与技术创新基地班”采取导师指导小组制,强化研究性教学课程,鼓励学生在大三、大四阶段主动参与科研活动,培养学生前沿科学意识和独立创新能力。创新基地班覆盖功能材料、生物医药等领域,突出剂、膜技术、医药中间体等研究方向的培养。

5.3与知名高校联合培养硕士研究生

为提高人才培养的层次,学院与国内知名大学初步达成联合培养硕士研究生的协议,即学生考取以上学校硕士后,继续留在我校进行硕士阶段的学习和研究。

化学工程与工艺实践报告范文第5篇

【摘要】 从工学和药学有机融合的角度,探索制药工程专业课程体系的改革,以培养“厚基础、博知识、强能力、高素质、宽口径”的“化学-生物-制药工程学”于一体的复合型高级制药工程技术人才。

【关键词】 制药工程 课程体系 改革

制药工程专业是以药学、化学工程技术、生物工程为主相互交叉的新兴学科,是化学工程和制药类专业的前沿学科。自1995年美国新泽西州立大学开设制药工程高等教育以来,国外很多院校在工程学院或化工学院下设了制药工程专业。我国国务院学位委员会和教育部于1998年把制药工程专业设置为本科教育,我校(原郑州工业大学,现郑州大学)于1999年在化工学院设置了制药工程专业,经过几年的开拓办学,我们已经积累了一定经验。但由于我国制药工程专业刚刚设置不久,对于各个高校来说制药工程专业都是新兴的专业,再加上该专业交叉性极强,既是工程技术的一个分支,又是药学的重要组成部分,如何根据社会的需求,将生物、化学、药学、医学、化学工程等各学科有机的融合在一起,培养出合格的、高素质的制药工程专业人才,以改变我国制药工业规模小、生产水平落后的状况,就显得十分紧迫和必要。本研究根据目前制药业存在的问题及人才需求,从工学和药学有机融合的角度出发,探索制药工程专业课程体系的改革。

1 制药业存在的问题及人才需求[1]

建国以来,我国医药工业发展迅速,特别是改革开放20年来,大多数制药企业进行了改造或扩建,引进国外先进技术和设备,并通过消化、吸收和革新,提高了我国制药工业技术和装备的整体水平,但仍存在很多问题,如规模与我国综合国力和用药需求很不相称、现代生产工艺技术落后、制药设备陈旧、制药工程技术的力量十分薄弱等等。

随着现代医药工业的高速发展,医药生产企业要想在市场中生存,必须增强实力,形成规模经济,重视技术革新和新产品研制开发。首先从制药工程和生产效率的角度考虑,应以现代工程技术为基础,注重品种开发的连续性,实现高效、低耗、优质的集约化大生产。其次要注重新产品的研制开发与生产。对化学原料药,要提高现有紧缺产品的生产能力,重视新路线、新工艺的研究;对药物制剂要研究和开发新剂型、新品种和新辅料,重视粘膜、粘附制剂和单克隆抗体与药物偶联的靶向制剂等新技术的研究,重视缓释透皮吸收以及脂质体、微囊、微球、乳剂等新型制剂的研究与开发;对制药机械要发展高度自动化、微机控制和无泄漏成套设备,加强膜过滤、凝胶过滤和超临界二氧化碳提取等新技术和新设备的应用与开发。

同时,随着我国加入WTO及GMP、GSP、GCP、GLP、GAP等质量管理规范的实施,我国医药工业将进入世界经济体系,直接参与国际医药市场竞争,一切滞后和有悖于WTO条例法规的地方需要尽快完善。医药企业要通过联合形成规模经济,增强实力,走集团化、现代化生产经营之路,要掌握各种新工艺、新技术、新剂型及生产过程管理和控制工程等方面的知识,并在此基础上合理进行老产品技术改造和新产品的开发生产,以取得更好的经济效益和社会效益。而只懂得药物制剂、生产工艺知识的药学类专业人才已不能适应现代医药生产企业发展的要求。医药生产企业需要既懂得药物制剂、生产工艺、质量控制知识,又要懂现代制药工程技术的复合型人才。

2 课程体系改革

目前,制药业的全貌和制药技术正在发生迅速变化,缺乏制药工程专业技术人才是制药业面临的严峻现实。我国制药工程专业的设置只是从形式上解决了制药类人才由原来药学、工程和管理等院系分别培养的局面。虽然国外制药工程教育起步较早,但是所涉及高校较少,主体又是研究生教育,学生人数少,还没有形成成熟的培养方案。国内制药工程专业教育是以本科人才培养为主体,更多的院校在起步中。作为新设专业,制药工程专业的学科基础、培养方案、课程体系等专业建设深层次问题是我国高等教育改革与发展急需解决的重大课题。

2.1 改革课程设置和课程内容,注重工程能力培养

目前,各高校制药工程专业的基础和方向不同,课程设置也不同,综合型大学、理工类大学对工程学、化工、生物工程方面的课比较重视,药科类大学、中医药类高校则注重药学方面的课程设置。根据制药工程的特点,制药工程专业课程的设置必须保证培养出来的制药工程专业人才具备厚基础、宽口径的知识结构,熟练的语言表达、准确的外语阅读、理解能力;掌握计算机基本知识,并能熟练操作及应用;掌握化工制图的基本知识和技能,能识图、绘图;具有一定的化学实验、专业实验的基本技能及工艺操作能力、工艺分析计算能力和组织管理能力;掌握专业基础理论、专业知识,具备选择工艺流程、生产设备、工艺操作条件的能力,以及选择常用电器、仪表的能力等。为此,所设课程的内容应尽量结合生产实际,跟踪制药行业的发展,教材应该是理论、教师的实践经验与工程师的生产经验的融合结果,专业教学应突出主干课程,课程教学突出制药专业主体。为此我校制药工程专业的课程设置分为4大体系:①公共基础课,包括数理化、人文社科、计算机等;②专业基础课,包括物理化学、有机化学,生物化学、化工原理、化工热力学、化工设备设计基础、电工基础、热工基础等;③专业必修课,包括微生物学、药物合成反应、药物化学、制药反应工程、制药工艺学、制药分离工程、专业实验及实践性环节等;④专业选修课:包括天然药物化学、药物分析、药剂学、药事管理与法规、药用高分子材料、生物化工、化工安全与环保、抗生素工艺学等。在4大体系中,形成以制药工程专业制药反应工程、制药分离工程、制药工艺学、药物合成反应课程教学为龙头,以药物分析、微生物学、生物化学、药物化学、制剂工程、化工原理、化工热力学等课程教学为基础的系列制药工程课程群。各体系课程与选修课程在各年级交互进行、循序渐进、互相渗透、手脑兼顾、多层综合。改革后的课程设置,既有化学、药学等理论作基础,又能突出工科院校的特点,特别注重学生工程能力培养[2,3]。

2.2 更新教育观念,改革课堂教学

根据学生的实际特点和教学目标的要求,在教学过程中,要求任课教师更新教育观念,改革课堂教学,改变过去陈旧的教学内容和教学方法,改变满堂灌的教学方式,改变学生处于被动的教学模式,坚持与时俱进,充分利用现有的教学资源,最大限度的提高教学质量,培养学生创新思维和创新意识,努力做到学以致用,学有所用,使学生获得最大的收获。

在教学的内容上,对每门课程不要求讲课内容与教材内容完全一致,而是提倡精讲教学内容,注意本学科的发展与后继、相关课程的衔接。如,制药工业近数十年来发展极为迅速,在不增加学生课堂教学时数,给学生以充分的自主学习空间的前提下,通过改革教学方法和删减陈旧落后、重复的教学内容,增加新技术、新知识,让学生充分掌握制药工业的基础理论和基本技能,充分了解基础理论与技能和前沿科学的关系,充分了解制药工业的新发展,培养学生创新思维和开阔的视野。如纳米制药技术,生物制药技术(长效注射微球、口服纳米粒等),中药加工现代化工程技术:超临界萃取技术、三相流化床浓缩技术、膜分离、固液分离技术等目前研究的前沿领域。

在教学方法上,注重引进先进的教育思想和教育观念,积极推进以学生为中心的教学方法改革,开展启发式、讨论式、计划内自学与授课结合、围绕制药工程的实际问题开展开放式教学等生动活泼、多种形式的教学方式,增强互动性,改变以往"一人主讲众人听"的授课方式,增强教师与学生进行面对面、深层次的交流;也可以利用网络与学生进行研讨式交流,或通过研讨教学、课堂讨论、课后查阅文献并撰写综述性小论文等多种形式相结合,提高学生的学习效率,提高教学效果。并积极推进双语教学,提高学生的专业外语水平和实际应用能力。

在教学手段上,要求大部分课程能够充分利用现代信息技术,如能集文字、图形、声音、动画等各种信息于一体的多媒体课件、网络课件等教学手段进行授课,激发学生的学习积极性和主动性。目前,本专业的部分专业课程已经制作了内容规范、技术水平高和使用效果好的多媒体课件。

2.3 组织学生开展第二课堂活动,提高学生参与科研的能力

长期以来,学生学习与研究很少相关,这使得不少学生缺乏独立性和创造性。其实,学生完全可以进行研究性学习。目前,让学生进行小课题研究,已经成为国内外教学中布置作业的一个重要趋势。在美国,小课题被称为project,美国的教学材料中有很多project,学生对完成小课题很有兴趣。在教学过程中,教师可积极组织学生开展第二课堂活动,让学生进行project研究,提高学生参与科研的能力。

2.4 加强实践性环节,强化能力培养

实验教学在整个教学过程中具有重要的地位和作用,在学生能力培养方面具有不可替代的作用。实验教学质量的高低,直接影响到学生能力的培养,因此, 我们非常重视实验教学质量。

在实验教学方法上,采用课堂讲授、多媒体预演与实际操作相结合的方式进行,课堂讲授在实验前进行,由教师介绍实验总体情况,实验室的安全操作规程及实验室各种规章制度,每个实验的背景及主要实验内容,设备、仪器的操作使用情况等,使学生对实验内容有总体了解。网络课件挂在学校网上,学生可模拟试验,实际操作由学生在教师指导下独立完成。实验前学生要进行预习并写出预习报告,在实验中要掌握仪器、仪表的使用方法,要求学生独立完成操作,记录实验数据并独立完成数据处理、实验报告及结果分析,要求对实验结果进行讨论并得出合理的解释与结论。

在实验内容上,采用与科研紧密结合, 不断更新实验内容的方式。教学与科研是相辅相成的,将科研与实验有机地结合起来,对提高实验教学质量有很大好处。从教师的科研中选取一部分较成熟的、内容比较新颖的、与实际联系较紧密的实验内容,学生做起来感兴趣,在一定程度上提高了学生主动学习的积极性,学生不仅开阔了视野,还能取得较好的学习效果。

专业实习突破原有工科或药科学生的实习模式,要突出工科院校的特点,贴近工业实际,把制造技术、质量意识、市场竞争、工业安全与法律约束等内容联系起来,注意发挥传统学科的交叉作用,充分发挥化学工程的传统特色和生物化工的成果,围绕重要药用原料、中间体和辅助材料的生产工艺,以及典型药品的合成与制剂,带领学生到有特点的药厂参观学习,了解制药企业的生产实践,让学生在制药车间感受工业化制药过程,建立工程制药观念与思想,解决应用工程实际问题的能力。

毕业设计课题尽量与教师的科研课题或生产实际相结合。毕业论文题目应具有新颖性,与医药工业相结合,解决工业上存在的实际问题。毕业设计或论文的内容要具有一定的理论研究水平,在一定程度上体现国内外医药研究的新趋势、新工艺、新技术。

3 结论

经过几年的实践,我校制药工程专业建设已经取得了很大的发展和提高,在招生规模、师资队伍、课程体系、教学实践和专业实验室建设等方面成效显著。已经有三届制药工程专业的本科毕业生,而且走上工作岗位的毕业生受到了省内、国内生物和制药领域用人单位的称赞,他们成为所在工作单位的技术业务骨干。这些教学成绩的取得,归结于本专业本科生教学过程中,兼顾生物、化学、化工、制药科学与工程学科等多学科交叉性的特点,既注重理工科基础知识的学习,又能将实际生物化工和制药工程问题和最新科技成果纳入专业课教学之中,归结于制药工程专业课程体系的改革。

【参考文献】

1 邓胜松,朱慧霞,姚日生,等.制药工程专业产学研教育模式研究.药学教育, 2006,22(4):1~3.

化学工程与工艺实践报告范文第6篇

关键词:地方高校;分析化学;小组讨论式教学;双语教学;卓越工程师

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)23-0086-02

双语教学模式是在课程教学中运用两种语言进行教学的方法,如在教材选用、讲授、考核评定等教学环节中采用两种语言作为教学媒介所进行的教学。[1]随着世界经济全球一体化和现代化进程的加快,我国各领域需要既熟悉专业技能,又有较好英语表达能力的人才。随着中外教育交流的日益频繁和教育国际化趋势的逐渐增强,英语教学之外的专业英语交流及应用越来越受到人们的重视。为了提高学生的综合素质,将汉、英双语教学作为一种新的教学形式受到普遍关注。很多高校进行了双语教学的实践探索,取得了一定的示范效果。近年来随着各层次双语教学在我国的推行,如何将专业学习、英语学习与人才培养有机、有效地结合起来,实现双语教学的目标,成为教育工作者关注的一个重点。[2]

小组讨论式教学模式,就是将学生按一定方式分组,以小组为单位,进行课堂讨论和课外讨论,充分利用教学中的互动,促进学生的兴趣学习,强调团体协作,共同达成教学目标。这是目前许多西方国家普遍采用的一种富有成效的教学理论与方法。[3]

“分析化学”是化学工程与工艺等化学类专业的必修学科基础课程,在工科人才培养中起着重要作用。化学工程与工艺卓越工程师教育培养计划旨在培养造就创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量化学化工工程技术人才。[4]目前中外教育交流日益频繁,“分析化学”课程的多名教师均具有海外留学背景,如留学美国、英国、法国和日本等国,亲身体验了海外的高等教育模式。为了适应化学工程与工艺卓越工程师人才的培养,本文结合地方高校教学特点,以学生为中心,进行“分析化学”小组讨论式双语教学改革,将课内与课外、科学与人文、教学与研究有机地结合起来,形成独具特色的卓越工程师人才培养模式。

一、小组讨论式双语教学模式组织形式

1.授课初期准备

因为学校留学工作的推动,“分析化学”课程已具备教学改革的基本师资条件。在教材选择方面,除积极引进国外优秀教材外,教师还自己查阅文献,准备丰富的素材,甚至国际著名学术期刊如Nature、Science等发表的研究论文也在选择之列。同时也配备了相应的中文《分析化学》本科教材,以方便中英对比。

2.小组讨论模式

双语教学开始期间,以选修此课的大学生作为试点,并将学生在自愿的基础上,按兴趣爱好、性别和宿舍等均衡分组,每组4~6人,每组设一名组长,以同届中文教学班的学生作为对照。在课堂教学中,除了采取教师主体授课、讲解的方式外,主要采用小组讨论学习的教学方式,分为课堂讨论和课外讨论(作业)两部分。

(1)课堂内讨论教学。课堂教学中,教师不仅要充分利用现代教育技术、示例教学和其他多种教学方法使学生掌握重点与难点,还需积极鼓励学生参与课堂讨论。[3]每次新课后都留有小组讨论的主题或任务,主要针对课堂所学内容或相关知识点,在小组长的带动下,学生针对教师提出的主题问题用英语进行讨论,讨论后形成共识,最后选择一名代表用英语回答问题并进行归纳总结。如教师讲到电化学传感膜的制备与修饰方法时,可提问:如何将石墨烯材料修饰到电极表面,制作基于石墨烯材料的电化学传感器。每个学生将根据所学知识,互相讨论和补充,巩固和了解一些电极的制备方法。另外,在此节教学内容中,教师还需另外查阅相关的电化学研究现况以及相应科学名人等,在课堂上为学生风趣地讲解科学人文,以激发学生追求科学,崇尚卓越的良好情操。[5]在教学过程中,教师始终注意将科学与人文相结合,扩充学生的知识面,提升学生自主学习的兴趣。课堂上要求学生尽量用英语讨论和汇报,以提高学生的表达能力,从多方位锻炼和提高学生的沟通交流能力。在知识运用中学习,更能激发学生的学习兴趣,学到的东西掌握的也更牢固。

(2)课外讨论教学。课外讨论相当于课外作业。一般由教师根据所学内容或相关热点问题拟定题目,或者由学生根据自己感兴趣的内容自选题目,在课外广泛查阅文献,在宿舍或食堂饭桌等地进行小组讨论后形成文字材料,再推选1名代表做成PPT文件,在课堂上用英语讲解,同组其他同学可做即时补充,形成团队效应。其他组同学尽量用英语简单提问,英语词汇不够时,可以用中文展开讨论或辩论。例如布置课外讨论题“雾霾的分布特征及危害?”结合热点问题,让学生查阅文献,先分组讨论形成结论,再在课堂上讲解和展开辩论。每完成一个主题问题,教师都将根据各小组同学发言情况进行评述,必要时对主题问题进行补充或进一步深化阐述。这种讨论授课方式促使学生课外查阅大量文献,增大了阅读量和知识面,不仅使他们更深刻了解雾霾的分布特征及危害,热心关注身边环境,同时对提高学生的专业英语阅读、写作、沟通能力也大有裨益。

3.科学考核

小组讨论式教学模式是以培养学生的综合能力和创造能力为出发点,注重能力的形成过程,所以对学生的学习习惯和动机有强烈的激励与导向作用,因此考核方式必须与其适应。[3]鉴于此,建立了以下综合评价考核模式:以课堂讨论、课外主题查阅报告、小组评价等为主体的平时考核(30%),期末考试(70%)。平时成绩(30%)的评定以小组为单位,即学生的成绩不仅只是单独个人的表现,还根据小组的共同表现来决定。平时成绩考核包括三个部分:一是课堂内表现,包括学生参与的课堂问题回答和准备情况。二是课外主题的分组讨论学习,以小组整体完成专题情况和个人对小组的贡献为考核依据,考察其对所选课题理解和掌握情况,以及组内成员间的团队协作情况。三是对组内每个成员都要进行考核评价,包括成员间互评以及个人表现评价,即小组成员在学习讨论过程中展示出来的对问题的总结、理解和表述能力。期末考核即学生参加的由试卷分决定的期末理论统一考试部分。

二、小组讨论式双语教学模式的效果及意义

通过在地方高校实行以学生为中心的小组讨论式双语教学模式,将课堂内外、科学与人文、教学与研究充分结合,建立了一支以留学归国人员为主体、受学生欢迎、稳定而充满活力的师资队伍。另外,本课程组以教学内容和教材为中心,在课堂教学、多媒体教学软件开发、绿色微型实验化学等方面行了多方位、多层次、多样化的课程建设,深化了“分析化学”教学改革,提高了教学质量,取得了明显的成效。

为评价效果,学工部辅导员教师进行了抽样调查。选修此课的校内大学生(2011~2013级)评价经过教学改革的“分析化学”课程教学知识丰富、理论联系实际、科学与人文结合、课堂互动多,学生获得的知识面广,学得扎实,英语表达能力也得到了提高。该结果充分说明小组讨论式双语教学模式能够很好地调动学生学习的积极性和主动性,教学效果良好。

以近三年选修此课程教学改革班的大学生与其他中文传统授课模式班的学生对比为例,选修双语教学改革班的大学生外文文献阅读能力普遍增强,团队协作、表达和沟通能力较好,有很多大学生还被推选为学生会干部。学工部辅导员教师对选修了“分析化学”小组讨论式双语教学改革班的学生印象非常好,认为他们肯吃苦,善表达,沟通能力强,做学生会工作能让人放心。

将小组讨论式教学法用于双语教学中,实行以学生为中心的教学模式,改变了传统教学中师生单维交流,教师垄断整体课堂的信息源而学生只是被动接收的局面,学生的主动性、创造性得以充分发挥出来,团队协作解决问题的能力以及用英语进行交流和写作的能力也得以显著提高。另外,实施小组式讨论双语教学模式,也有利于教师提高自己的理论水平和教学能力。在这种教学模式中,教师从一个传统理论的灌输者转变成了一个理性的倾听者、分析者、引导者,教师从学生不同角度的阐述和分析中得到了启发,达到了教学相长的效果。

综上所述,实施以学生为中心的小组讨论式双语教学模式,可使学生能够在小组内进行充分的英语表达、团队协作和沟通交流训练,为学生提供了更多自我表现的机会和条件,能更有效地激发学生的学习兴趣,为培养高素质的化学工程与工艺卓越工程师打下了良好的分析化学理论基础。

三、小组讨论式双语教学模式需要注意的问题

小组讨论式双语教学模式是教学改革中的新鲜事物,教师教学准备工作量很大,需要消耗大量的时间,学生的阅读量和英语要求也比较高,因此教师和学生都需要有一个循序渐进的过程,其他的一些相关问题也需要注意。[6]如:一是讨论题材设置要合理。如“分析化学”课程中可选择“食品添加剂”“湘江衡阳段核素或重金属污染物”等物质的检测方法作为讨论内容,以及选择一些热点、前沿的研究课题作为讨论主题,将教学与研究结合起来。二是需要留给学生足够的思考时间。三是需要包容多样性讨论结果。四是要注意与其他教学模式相结合。如启发式教学、问题教学、多媒体示例教学等,更加合理有效地将“分析化学”的相关知识传授给学生,全面提高教学质量。五是要加强教学效果的科学评价和信息反馈等。

四、总结与展望

以学生为中心的小组讨论式双语教学模式是一种开放式教学方法,从根本上改变了传统教学过程中完全以教师为中心的教学模式,使学生的主观能动性得以充分发挥,较好地培养了学生思考问题和解决问题的能力,锻炼了学生对知识的灵活运用和英语表达能力。

参考文献:

[1]邓健,刘慧玲,魏传晚.普通高校双语教学的实践与思考――南华大学有机化学双语教学的个案研究[J].广东化工,2012,39(4):217-218.

[2]王擎.多维互动式:大学生金融双语教学模式探索[J].学位与大学生教育,2006,(7):60-64.

[3]张蓉,左晓园.试论小组讨论式教学方法的实践与改革[J].黑龙江高教研究,2011,201(1):161-163.

[4]蔡恒玲,龙双涟.“卓越工程师计划”学校工作方案的探索与实践[J].中国电力教育,2014,(2):11-13.

化学工程与工艺实践报告范文第7篇

关键词:实习 实践能力 独立学院

生产/毕业实习是化学工程与工艺专业教学课程中重要的实践性环节,是巩固学生基础理论知识,开阔视野培养学生实践能力的重要保证。独立学院的目标是按照“拓宽基础、更新内容、整体优化,加强能力,提高素质”的思路,培养基础扎实、视野开阔、知识面广、工程实践能力和创新意识强、综合素质高的应用型高级工程技术人才。实习环节是学生接触生产的第一环节,是理论与实际的联系纽带,是培养学生工程实践能力的重要途径。

一、明确实习作用和意义

生产实习和毕业实习不仅是校内教学的延续,而且是校内教学的总结,主要目的是通过实习使学生全面了解和认识化工生产过程,巩固、加深和理解化工单元过程的原理,以及典型设备的结构和操作,进一步增强工程观念,但作用各不同。生产实习是为继续学习专业理论知识打下基础;而毕业实习则是在学生修完大部分专业课程的基础上进行的,为顺利完成毕业设计(论文)打下基础。因此,作为学校和教师必须高度重视实习教学对学生的重要意义,充分发挥实践环节的作用,让学生真正做到学以致用,符合独立学院培养新型技术人才的模式和目标。

二、提高学生实习教学质量

生产实习和毕业实习主要是培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题能力,工程素养,提高学生的实践能力和团队精神。为了提高学生实习教学的质量,理论结合实践,着重培养学生实践能力和工程素养以适应独立院校的培养模式和社会对新型技术型人才的需求。

1.安全教育最重要

企业的安全生产原则是“安全第一,防预为先”,安全生产是企业长久发展的重要保证。因此安全教育是学生实习顺利进行的重要保证,也是学生进行实习的第一步。在实习动员时必须向学生强调安全问题和注意事项,到实习车间后一定要首先进行安全教育,安排学生对工厂的安全操作规程进行学习并在考核合格后才能上岗实习。

2.抓好动员工作

在实习之前召开实习动员大会,做好实习前的思想教育工作,下发实习任务书,让学生明确实习目的与意义,同时加强纪律和安全教育,确保生产实习的顺利进行。要求学生在下厂之前查阅相关书籍和文献资料,做好预习工作,以保证较好实习的实习效果。

3.分岗学习,落实到位

下厂后认真进行实习工作在实习过程中,加强纪律管理,明确实习任务。考虑到实习任务重要、学生人数多、工厂场地有限等情况,指导教师应该做个宏观的规划和管理。我们将学生按照生产工艺岗位分成若干组,在学生完成安全教育及考核后分岗到位,然后定期轮岗循环学习,以保证每个学生都能对整个工艺流程进行学习。在分岗实习过程中,要求学生按实习岗位记录生产方法和工艺流程、单元操作设备工作原理、各岗位操作规程、工艺参数等相关的生产实践知识及心得体会。除此之外还要求学生在下班后对笔记进行整理,积极讨论,以此调动学生主动学习的积极性,培养学生的钻研精神和团队精神。大多数同学都因现场实践能加强对工艺及设备的感性认识,使他们对理论知识理解更深刻,学习兴趣比较浓厚、积极性较高,实习效果较明显。

4.认真总结实习报告

为了充分了解学生实习效果和收获,在实习回来后会要求学生整理实习笔记,认真完成实习报告。报告内容不能像记流水账一样无味没有内容,应从实习企业、产品、生产方法和工艺、单元操作工作原理、仪表控制、设备布置情况等方面全面总结实习内容,通过实习报告和笔记能考察学生的掌握情况。安排学生进行讨论,反馈实习过程中的不足和薄弱之处,可在下次实习予以改正,真正切实地做到提高实践环节的质量和效率。

三、建立实习基地

实习企业往往存在地点不固定,企业规模较小,设备工艺落后等问题,因此建立好的实习基地对学生的实习效果有着直接的影响。到目前为止化工与材料学部先后建立的实习基地有:湖北宜化化工股份有限公司、湖北祥云集团化工股份有限公司、湖北襄樊泽东化工有限公司等,为化工专业学生提供了一个专业对口、硬件良好的实习平台。通过实习基地的建立可以为区域经济建设和湖北省化工、石油以及医药等企业的建设和发展提供技术力量,形成立足湖北,面向中南,辐射全国,突出以培养化工、石油及医药等行业技术骨干和优秀人才为目标的鲜明特色,为省属独立学院同类型化工专业的建设和发展起到示范、促进作用。

四、提高指导教师专业水平

实习的带队指导教师是学生实习的第一指导人,负责实习工作的全部工作,因此建立一支专业性强、业务水平高的指导教师队伍对实习效果其中重要作用,教师应做要给学生一杯水,自己得有一桶水。独立学院青年教师存在经验尚浅的问题,更应该不断学习以提高业务水平,对实习的现场环境要熟悉,以更好的指导学生的实习工作。

通过以上实习工作的总结,明确独立学院培养新型技术人才的目标,希望能通过这种“理论课-生产实习-专业课-毕业实习-毕业设计(论文)”实习模式的良性循环得到较好的教学效果,大多数学生在实习过程中受益匪浅,认为实践课程对理论教学有指导和实践作用,学习专业课程的积极性更高。

参考文献:

[1]王淑波.独立学院化工专业实践教学途径的探索[J].广东化工,2009,36(11):184-185

[2]吴洪特.探索化工专业实践环节教学 培养学生工程实践能力[J].成都大学学报(教育科学版),2008,22(6):71-72

[3]吴艳波.化学化工专业生产实习多元化实践教学探索[J].教育探索,2009(12):55-56

化学工程与工艺实践报告范文第8篇

石油加工工艺学课程是化学工程与工艺专业的重要专业课程之一。该课程的教学中应注重培养学生的工程概念,建立工程意识,提高综合运用知识和解决实际问题的能力。完善与优化石油加工工艺学课程体系与内容,进一步提高课程教学质量与人才培养水平,是各石油高校人才培养的重要任务与研究课题,需要同行进行长期不懈的探索和努力。我校在原有教学大纲基础上,增加工程实践内容,提高学生的工程意识和分析问题解决问题的能力;教学方式多种化,板书与多媒体结合,引入相关的声像资料、图片资料,帮助学生深入理解授课内容;成绩评定中增加文献撰写部分及讨论部分成绩,提高学生查阅、加工文献及表述能力。

2教材的选定

以林世雄主编的石油炼制工程(第四版)为主,参考侯祥麟主编的中国炼油技术,沈本贤主编的石油炼制工艺学,陈绍洲主编的石油加工工艺学等优秀教材,适当增加石油资源高效利用、清洁燃料生产和石油炼制工业关键技术的新发展等新内容,形成具有自己特色的课程内容,与时俱进,扩大知识范围,为学生提供更大的学习空间。

3每章增加课后习题

为了提高学生的学习效果及自我总结能力,每章增加不同类型的课后习题与思考题。包括石油产品有哪些分类及各自用途等基础性习题;冬天柴油车挂蜡如何处理等与实际生活相关的习题;如何根据油品的特性实现油品的安全管理等与实际生产相关的习题。学生即掌握了基础知识,又可以运用所学知识来分析和解决实际问题。另外每章结束后要求学生对本章重要知识点进行总结,再相互交流,把握主线,整体思路清晰。

4教学方法改革

4.1现代教育技术的应用多媒体教学课件以它图文并茂、动静结合的表现形式,达到增强了学生对抽象概念、图形性质和学科定理的理解与感受,从而极大地提高了课堂的教学效果。石油加工工艺学课程具有专业性强,需要良好的专业知识铺垫;知识综合性强,涉及内容广泛,内容复杂,新工艺技术、新标准繁多;应用性强,理论与实际密切结合等特点,决定了该课程的授课形式必须多样化,达到最好的教学效果。所以授课中把新工艺、新标准等以多媒体的形式讲授,既直观、形象、又便于学生了解掌握,节省教师画图、画表的时间,在有限的教学时间里实现了大容量、高效率的教学。运用视频将理论与专业实验、仿真素材等紧密联系起来,如对实沸点蒸馏先进行理论介绍,再播放视频,一动一静,将枯燥的理论以实际过程表现出来,提高学生的学习效果。课外学习平台也不断完善,包括授课视频、实验视频、课件、配套习题、实际问题解决方法等,用现代技术及丰富生动的内容吸引学生的学习兴趣,提高学生自主学习的能力。

4.2启发式与对比式教学相结合为了改变大学生在中学阶段养成的被动式、机械式的学习方式,变被动为主动,增加学习的积极性,提高对知识的渴望与兴趣,本课程的讲授过程中大量采用启发式教学。如在讲授清洁燃料生产时,先通过图片了解现在全球气候变化带来的影响,并给出具体数据,再讨论导致的原因。汽车尾气的排放就是源头之一,为了改善全球气候,减少汽车尾气排放的污染物是当务之急,这就要求提高燃料的质量,即生产清洁的汽油和柴油。应用启发式教学,从我们切实能体会到的事情出发,引导学生运用所学知识去解决实际问题,既可以把问题简单化,又增加了学生的学习积极性和兴趣。除了启发式教学外,还并用对比式教学方式,两者相互补充。如把汽油和柴油进行对比讲解,找出异同点,便于学生的理解与掌握。先指出汽油机与柴油机的虽然都是活塞式发动机,工作过程都是由进气、压缩、膨胀做功、排气4个过程构成,但两者的压缩比、进入气缸的气体、着火方式等不同,所以对燃料的要求不同。汽油和柴油在发动机中燃烧不正常时都会发生爆震,且爆震现象相同,但是产生爆震的原因及时期却完全不同,两者用不同的指标来表示其抗爆性,由此得出各自的理想组分。通过对比归纳,内容清晰,层次分明,相似的知识点不易混淆,便于理解与掌握,取得了良好的教学效果。

4.3小组讨论形式进入课堂为了提高学生的学习积极性,我们会不定期的提出一些与石油相关的问题,鼓励学生通过各种渠道(期刊、报刊、互联网、电视等)收集资料进行了解,之后在课堂上进行分组讨论,把枯燥乏味的理论知识结合到我们的生活中,学生积极性较高,课堂气氛高涨。比如绪论讲完之后提出问题:石油与你有多大关系,你一天消耗掉多少石油?在下次课中用部分时间进行分组讨论,在激烈的讨论中,同学们各抒己见,真正了解到了我们的衣食住行确实离不开石油,但石油又是什么,它又是如何加工成我们想要的产品呢?有了疑问和好奇心,增强对本课程的兴趣。

4.4培养独立查阅并加工文献的能力在授课过程中提出几个比较热门的课题,如原油价格对国民经济的影响?炼化企业如何实现清洁燃料的生产?现代炼油工业发展趋势?中国的能源安全及战略问题等。学生根据个人兴趣,选取某一个课题,独立查阅文献并经过整理完成一份报告,提高学生查阅加工文献的能力,为以后毕业论文奠定良好的基础,又加深对某一方面的深刻理解。

4.5加强工程意识与理论的联系石油加工工艺学是一门专业课,除讲授理论内容,还引入大量工业生产和科学研究案例,提升学生工程意识与理论联系实际的能力,真正做到理论与工业生产紧密相连。如以辽阳石化加工原油-俄罗斯原油为例,根据原油性质、实沸点蒸馏数据及直馏产品性质,确定加工方案;以辽阳石化550万t/a常减压装置为例,讲授常减压装置工艺流程、主要设备、直馏产品性质等,运用实测数据进行产品实沸点切割计算,分离精确度计算等;增加解决实际问题的环节,如当某一侧线产品出现头重尾轻的时候应如何调节操作?本专业定期聘请工厂有经验的专业技术人员到学校进行讲课,介绍工厂相关装置概况、原料及产品、市场需求、主要设备及生产工艺流程、从事化工行业要注意的安全事项等事项,使学生不但有了安全意识,也对实际生产过程有所了解,有利于理论知识的理解,引起学生对自己未来工作的兴趣,提高学习动力。专业实验最能反映专业特色,是与本专业学科发展关系最密的实践性教学环节,因此我们不断对专业实验教学环节进行改善,除了开设传统的验证性实验外,又增加了设计型、研究型实验;建设炼油化工与自动化仿真培训中心,强化学生的工程实践与运行能力;鼓励学生参加“中国石化-三井化学杯”大学生化工设计竞赛,聘请设计院人员与教师共同指导,培养学生的创新思维和工程技能,培养团队协作精神,增强学生的工程设计与实践能力,实现“卓越工程师教育培养计划”。

5教师实践能力的提高

作为石油加工工艺学课程的老师,本人除了具有丰富的理论教学经验,也具有实际生产经历,曾在中石化沧州炼油厂催化裂化装置工作两年,每年参加知道学生下厂生产实习实践教学环节,并于2012年在辽阳石化炼油厂进行为期一个月的实践培训,因此对炼油加工工艺过程及主要生产设备的操作及工作原理颇为了解。在理论教学过程中,能够将实际生产与理论知识结合在一起,并对生产中遇到的问题作为实例进行分析、讲解,提高了学生的学习积极性及理论联系实际,分析问题和解决问题的能力。从事石油加工工艺学课程的教师除了担任理论教学外,还担任专业实验、毕业设计论文、生产实习及实践教学环节的指导工作。在学校、学院的推荐下,每年都有青年教师到中石油辽阳石化公司的生产一线进行实习,并派专业教师参加相应的技能培训,定期聘请工厂专业技术人员到学校进行讲座,以提高青年教师的工程实践能力。

6结束语