化學與工藝工程教學分析

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一、工程實踐教學模式的探索與實踐

本文提出的工程實踐教學新模式以工程設計和實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，旨在通過課程體系的建設以強化知識創(chuàng)新能力；通過實習基地和教育內(nèi)容的拓展以培養(yǎng)專業(yè)興趣；通過化工專業(yè)實驗室的建設以培養(yǎng)基本技能；通過特色班的強化訓練以培養(yǎng)專業(yè)特長；通過學科競賽和畢業(yè)論文／設計環(huán)節(jié)的訓練以培養(yǎng)創(chuàng)新能力和科研能力，從而全面提高本專業(yè)學生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力與就業(yè)能力。

（一）以課程體系建設為根本，培養(yǎng)學生的知識創(chuàng)新能力

浙江大學化學工程與工藝專業(yè)十分重視學生的實踐能力訓練和培養(yǎng)，建有完備的實踐課程教學體系，主要包括化工實驗（7．5學分，含大學化學實驗、過程工程原理實驗、化工專業(yè)實驗）、化工設計（4學分）、認識和生產(chǎn)實習（3學分）、SRTP等科技創(chuàng)新與社會實踐活動的第二課堂（4學分以上），共計18．5學分，達到了《工程教育專業(yè)認證標準》中化學工程與工藝專業(yè)的要求。本專業(yè)十分重視化工設計課程的建設和教學，定位為學科工程設計技能訓練課程，已在2010年成功獲批國家級精品課程。課堂教學與實踐教學的學時分配為1∶2，學生通過面向應用能力培養(yǎng)和面向設計項目的實踐學習過程，學習現(xiàn)代（化工專業(yè)）設計方法與設計工具的使用方法，了解計算機輔助化工過程設計的基本步驟，實踐從單元過程到完整流程設計的全過程，初步掌握運用Aspen　Engineering　Suit軟件進行化工過程設計的技能，使用AutoCAD繪制化工流程圖、塔設備圖、車間布置圖、工廠總平面圖的方法，了解化工設計工作程序、工作內(nèi)容、設計文檔編制方法，從整體上實踐學習化工設計的全過程，培育綜合運用化學、熱力學、單元操作、化學工藝學、化學反應工程、化機與設備、儀表與自控等化工專業(yè)基礎理論解決具體工程問題的能力，強化工程設計能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

（二）以實習基地和教育內(nèi)容拓展為助力，培養(yǎng)學生的專業(yè)興趣

實習是高等工科院校實踐教學中的重要環(huán)節(jié)，其中認識實習主要起專業(yè)啟蒙教育的作用。通過認識實習，學生了解了本專業(yè)的基本生產(chǎn)工藝及專業(yè)的前景與發(fā)展方向，對所學專業(yè)有了一定的感性認識，并為后繼課程的學習打下良好的基礎。但目前的認識實多存在基地單一、時間很短的缺陷，難以保證實習的質(zhì)量和效果。結(jié)合特色專業(yè)建設，本專業(yè)提出建立民營、國有、跨國企業(yè)及化工園區(qū)的三位一體認識實習基地，使學生通過民營企業(yè)的實習，深入理解化工企業(yè)的創(chuàng)業(yè)、發(fā)展與壯大過程，接受創(chuàng)業(yè)教育；通過傳統(tǒng)的國有大企業(yè)實習，系統(tǒng)了解大型化工企業(yè)的流程、規(guī)模，各化工單元設備與裝置的特點等，接受就業(yè)教育；通過世界化工巨頭在中國公司基地的實習，認識跨國企業(yè)的規(guī)模、設計、布局及管理理念，培養(yǎng)國際視野，接受創(chuàng)新教育；通過化工園區(qū)的實習，切身感受科學規(guī)劃化工園區(qū)重要性、環(huán)境保護和循環(huán)經(jīng)濟中化工知識的重要性，接受生態(tài)教育。因此，三位一體實踐基地的認識實習將有效提高學生學習專業(yè)知識的興趣，增強學生專業(yè)知識實際應用的感觀認識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神與國際視野。

（三）以化工專業(yè)實驗室建設為陣地，培養(yǎng)學生的基本技能

專業(yè)實驗室是高等學校實驗室的一個重要組成部分，對人才培養(yǎng)和學科建設有著直接的影響。專業(yè)實驗教學作為培養(yǎng)學生動手能力、科研能力、創(chuàng)新能力的有效手段和必要途徑，是理論教學無法替代的。為了提高教學質(zhì)量，實行實驗室和教學過程的統(tǒng)一管理，本專業(yè)于2008年對原先分屬不同研究所的專業(yè)實驗教學模式進行了改革，建成了集中的化工專業(yè)實驗室。建設過程中，更新了所有的老舊實驗設備，對原開設的實驗進行了梳理，停開了部分質(zhì)量有待提高的實驗，保留了八個基礎實驗，并增加了四個綜合創(chuàng)新實驗和兩個遠程實驗。其中綜合創(chuàng)新實驗是專業(yè)實驗的升華，要求學生將基礎課、技術(shù)基礎理論和專業(yè)課的理論知識以及實驗理論、實驗技能融會貫通并應用到實驗中去檢驗。這樣既總結(jié)和鞏固了前期實驗教學的成果，又鍛煉了學生的綜合實驗能力和運用實驗解決工程實際問題的能力。遠程實驗則幫助學生實現(xiàn)了異地實驗，實驗時間不受限制，實驗效率大為提高，并豐富了實驗手段和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（四）以特色學科競賽為載體，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

學科競賽是培養(yǎng)創(chuàng)新人才、促進高校教育教學改革行之有效的途徑。學生可以通過參加學科競賽，進一步提高專業(yè)學習的興趣和理論聯(lián)系實際的能力，激發(fā)實踐創(chuàng)新的活力。為了更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，我們已連續(xù)多年組織開展“三井化學杯全國大學生化工設計邀請賽”和“過程工程實驗技能創(chuàng)新競賽”兩大學科競賽活動。其中前者主要是化工設計課程的教學拓展，迄今浙江省大學生化工設計競賽、“三井化學杯全國大學生化工設計邀請賽”已舉辦了四屆。大學生化工設計競賽活動有力地推動了化工設計課程的全國普及性，提升了其影響力，促進了國內(nèi)高校化工設計課程的改革和發(fā)展，對高等化學工程教育的深化改革起到了實質(zhì)性的推動作用。同時，本專業(yè)還針對“過程工程原理”課程的特點，創(chuàng)辦了“過程工程實驗技能創(chuàng)新競賽”，創(chuàng)建了過程工程實驗技能創(chuàng)新實踐基地。該競賽為浙江大學校內(nèi)唯一一個以實驗為主的校級競賽，每年本專業(yè)有30％的學生參加該競賽活動，學生的實踐動手能力和創(chuàng)新意識得到了有效的訓練。

（五）以特色班強化培訓為手段，培養(yǎng)學生的專業(yè)特長

為了加深學生對專業(yè)知識的理解和運用，培養(yǎng)學生的專業(yè)特長，提升學生的就業(yè)和深造能力，本專業(yè)在大三后依據(jù)學生興趣，提供了不同類型特色班的強化培訓：1．工程實踐班，主要目的是強化工程設計能力的訓練；2．能源化工班，目的是強化化工知識在能源領域的應用；3．產(chǎn)品工程班，重點突出高分子工程、精細化工；4．安全與工業(yè)生態(tài)班，主要強化化工過程安全、環(huán)境友好及化工園區(qū)規(guī)劃；5．國際交流班，目的是強化外語授課與國際交流能力，拓展學生的國際視野。

（六）以畢業(yè)論文／設計環(huán)節(jié)為依托，培養(yǎng)學生的科研能力

本專業(yè)教師一直以來注重致力于企業(yè)的技術(shù)進步，科研經(jīng)費充足，其中每年來自企業(yè)的研究經(jīng)費占60％以上，畢業(yè)設計（論文）題目95％以上能緊密結(jié)合本專業(yè)的工程實際問題，使學生能夠在解決實際問題的過程中學會應用所學知識；同時，學生的畢業(yè)設計（論文）過程突出實驗動手能力、科研能力的訓練，強調(diào)對綠色化工、）可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟全球化的認識；十分注意培養(yǎng)工程意識、獨立解決問題能力和協(xié)作精神，尤其注重培養(yǎng)創(chuàng)新意識和能力。