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超臨界流體就是指在某一溫度和壓力下,處于液體到氣體中間狀態的流體。它的密度與液體密度相當,而粘度又和氣體相似,其擴散的能力在液體和氣體之間,大概相當于液體擴散能力的10-100倍。所以它既具有液體的高溶解能力,又能擁有氣體的高擴散能力和壓縮性。我們就利用超臨界流體的這些特性,用于我們的化學生產。像這樣的技術我們就把它稱為超臨界流體技術(SCF)。超臨界流體技術一般是控制溫度和壓力的條件下,或者加入其他物資的情況下改變體系的傳質系數、傳熱系數及化學反應特征的,這能更加高效清潔地進行化學生產,有的在超臨界的狀態下能節省能耗,所以超臨界流體技術也被稱為超級綠色化學技術。超臨界液體技術(SCF)現在廣泛應用到了材料制備中。早在上世紀九十年代該技術就已經開始應用,把二氧化碳制備成超臨界的狀態,以它為介質來制取特氟龍;還有聚丙烯工藝中也應用了SCF技術,利用丙烷的特點來做稀釋劑,該技術也是做PE的升級版。當下,超臨界流體技術則更多地應用在了高分子材料,復合材料,不易粉碎的無機物材料,以及提取不太容易溶解在單一超臨界液體中的有機物。現在應用的超臨界流體技術的方法主要有一下幾種:1、快速膨脹法,該方法主要用于固體顆粒狀的物質的制備;2、壓縮抗溶劑發,主要用于制備微孔、微球類的物質,所以在藥物分子及聚合物共沉上應用較多,也較成熟;3、抗溶劑法,通常該方法會應用在制備爆炸性物質和不溶于單一超臨界流體的有機物上等。除了以上在制備材料方面的突出貢獻,超臨界流體技術還在分析化學中大展拳腳。它與色譜技術相結合,能在色譜研究中得到比氣象色譜更高效,比液相色譜更精準的超臨界流體色譜。更由于它的高效和低成本使得超臨界流體技術在石油化工、環境保護還有醫藥化學等多個領域得到廣泛使用。
2綠色化學反應技術的應用
綠色化學指用化學的技術和方法,再結合其他學科的知識來減少或者消除化學對于人類的危害、社會的危害以及環境的危害。從源頭的原材料開始,到生產過程中的試劑和介質還有催化劑,到最后的產物及副產物都要求綠色、環保、無毒害,還有就是“原子經濟性”的“零排放”。像在綠色無毒原料控制方面,石油化工原料就可以改變成生物原料的。制作尼龍可以不用含苯的石油化工原料,改成生物原料,生物原料的淀粉及纖維素等在酶催化反映下也能形成己二酸,這樣一樣可以制作尼龍,而且對人體和環境都危害極小。再比如在反應過程中對介質、溶劑等的控制,也要求無毒無害,在有機反應中水就是很好的溶劑,不僅對環境無害還能節省到有機反應中的官能團的保護還有去保護等環節,所以也省工藝省時間了。還有反應中用的綠色催化劑,綠色催化劑能更加正對性,更加高效地參與化學反應,并且得到的副產物少。在有機合成反應中,綠色催化劑的應用顯得尤為重要。像不對稱合成反應中,催化劑不僅為化學農藥和精細化工提供反應需要的中間體,有的還能為反應提供綠色的合成技術。比如酶催化反應、氫酯化反應、還有不對稱酮反應等。
3化學工程中的傳熱研究
化學反應中傳熱的研究是化學工程的重要內容,因為它嚴重影響著一個反應的能耗,反應的進程等。在微細尺度傳熱研究中,由于尺度微細,原有的傳熱假設及會發生變化,其流動還有傳入的規律也會發生變化。目前在納米、微米、集成電子設備還有微型熱管領域中該傳熱研究交深入,取得了較不錯的成果。而我們在改進傳熱工藝和設備上也做足了研究,為了提高傳熱效率,我們可以改進設備的性能,使其持續對外傳熱的能力提高,改變里面的傳熱材料和工藝的設計來實現傳熱的效率。然而我們現在投入很多精力的滴狀冷凝技術的研究還沒能取得很好的成果。由于我們不能在維持物質在滴狀的時候冷凝,同時冷凝表面壽命延長,所以目前這個難題還很難突破。還有就是我們在計算沸騰時的傳熱存在很多弊端,復雜的沸騰狀態不適用目前所有的傳熱計算方式,就研究沸騰傳熱的計算方法也是一大塊難題的,所以就滴狀傳熱技術的研究也將會是我們傳熱研究領域的一個重要課題,如果該研究獲得進展必將改變現在很多的化學生產工藝形式,將會帶領化學生產進入一個新的時代。
4結語
“十一五”期間,中央作出了“穩疆興疆、富民固邊”的重大戰略部署,明確新疆是西部大開發的重點,特別明確進一步加大對兵團的投入,支持兵團參與新疆油、氣、煤炭等優勢資源的開發,發揮兵團維穩戍邊作用,為加快兵團發展提供了有力的政策支持和動力保障。利用新疆豐富的煤炭、鹽和石灰石等資源,在石河子等地建設80至120萬噸聚氯乙烯及系列產品基地,在大黃山等地建設120萬噸煤焦化生產基地。依托新疆石油化工基地,創造條件參與上游、積極發展中游、大力開發下游石化產品。利用南疆天然氣資源,建設以甲醇及下游產品為重點的天然氣化工基地。發展精細化工、生物化工,延伸產業鏈,提高附加值。加大對銅鎳等有色金屬礦產資源的勘探開發力度,初步形成采、選、冶配套的生產體系。提高鉀鹽、膨潤土和石棉等礦產資源開發利用水平,形成系列產品加工能力。為了跟進本地區化工行業的快速發展,大力培養具有地方特色的化工專業人才具有十分重要的意義。石河子大學化學工程專業是2005年經自治區教育廳批準開設的新專業,該專業依托地區產業煤化工、石油化工、天然氣化工等迅猛發展優勢,對具有地區特色的化學工程人才培養模式進行了探索與實踐,構建了符合地方工科院校實際的、具有地域化工特色的人才培養方案和課程體系,基本形成了“地區優勢產業+化工”的專業人才培養模式。
構建具有地域特色的化學工程人才培養方案
人才培養方案是實施人才培養工作的根本性指導文件,是開展各項教學活動的基礎,是組織實施教育教學活動的依據,反映了學校人才培養的思想方針和教育理念,對提高人才培養質量具有重要的導向作用。石河子大學化學與化工學院化學工程專業是依托化工原理、傳質與分離工程和化學反應工程等重點學科設立的工程類專業,專業人才培養方案分為第一課堂和第二課堂,第一課堂作為培養學生的主渠道,主要培養學生的基本素質,使學生掌握基本知識、基本技能和學習方法,保證培養的基本規格;第二課堂教學作為第一課堂的延伸和拓展,二者相互作用,構成培養體系。方案具有如下特點:
第一,體現國家教育方針,實現工科專業培養目標;
第二,遵循人才培養和學科發展規律,體現學院重點專業的辦學特色;
第三,拓寬專業口徑,加強基礎教育和通識教育;
第四,堅持化學工程科學教育與工程實踐訓練并重,突出創新意識和實踐能力;
第五,培養能把握化工技術發展方向和前沿目標,具有地域特色的化學工程應用型高級專門人才。
凸顯化工和生物基礎融合的課程體系
課程體系是實現專業培養目標,構建學生知識結構的中心環節,建立適應社會主義市場經濟發展需要,體現化工學科內在規律和學校學科特色,科學合理的課程體系極為重要。我校化學工程專業的課程體系分為公共基礎課、學科基礎課、專業必修課、專業選修課、實踐性教學、全校任選課等六大模塊。課程體系凸顯出化工與生物基礎課程的融合。
第一,公共基礎課重視人文、法律基礎和外語、計算機綜合素質培養,以適應現代社會對人才素質的要求。公共基礎課包括數學、物理、外語、計算機、法律等。其中計算機、外語教學貫穿人才培養全過程。公共基礎課共3分,816學時。
第二,學科基礎課以基礎化學為平臺,凸顯化工和生物基礎,實現化工理論與地方特色化工生產的有機結合。學科基礎課包括數理基礎板塊、工程技術基礎板塊、化工基礎板塊。數理基礎板塊包括概率論與數理統計、工程力學;工程技術基礎板塊包括工程制圖、機械設計基礎、電工與電子基礎等;化工基礎板塊包括無機與分析化學、有機化學、物理化學、化工原理、化學反應工程、分離工程、化工過程模擬等;地方特色的化工板塊包括石油加工工藝學、天然氣加工工藝技術、煤化工、酶工程、生物反應工程等基礎學科。學科基礎課共38.5學分,846學時。
第三,專業必修課把握地區特色化工行業科學的發展方向與前沿,強化學生化工工程專業的背景與特色。專業必修課包括微生物工程、催化作用原理、綠色化學、分子生物學,化工分離過程等。專業必修課共38學分,720學時。
第四,專業選修課以地區優勢化工產業為依托,形成化學工程與工藝和生物工程兩個專業方向,專業選修課包括環境生物技術、高分子化工、聚氯乙烯工藝學、精細化工工藝學、材料化學導論、現代生物技術、環境工程等。專業方向選修課共41.5學分,756學時。
第五,實踐性教學強化學生化工學科實驗動手能力、實踐能力和創新能力。實踐性教學共35學分,計劃35周完成。
第六,全院任選課要求學生至少選修4個學分72個學時的化學工程專業以外的其他學科課程,以培養綜合素質。
完善化工雙基礎的實踐教學和以實習基地為平臺的實踐環節教學體系
實踐教學是鞏固理論知識的有效途徑,是培養具有創新意識、創新能力的高素質人才的重要環節。現代素質教育要求高等教育通過各種教育實踐活動,大力加強學生動手能力、實踐能力和創新能力的培養。化學工程是一門實踐性極強的科學,實踐環節教學體系由實驗課程、實習課程、畢業論文(設計)組成。
1.實驗課程教學體系
實驗課程立足兩個方面,即強化化工基礎和專業實驗學生綜合動手能力培養。在化工基礎實驗方面,以基礎化學為平臺,強化基礎化學實驗課程建設,同時,開設化工原理課程設計,加強對學生工程實踐能力的訓練,使學生具有明顯化工知識優勢。在化工專業實驗方面,增加設計型、綜合型及自主實驗型教學內容,以加強培養學生的實踐能力。通過實驗教學對學生進行實驗思路、實驗技術、實驗設計、數據處理、觀察能力、分析能力、表達能力的全面訓練。
2.實習課程教學體系
實習課程包括化工過程狀態仿真模擬實習、CAD上機實習、認識實習、生產實習和畢業實習。由于受條件和經費限制,校內實驗室不可能完全滿足學生的實習要求,因此必須以校內實踐教學基地建設為核心,穩定和擴展校外實踐基地,全面提升實習教學質量,提高學生的實踐能力和創新能力。現在專業院系已經和新疆天業集團公司、新疆化肥廠、獨山子煉油廠等疆內8家化工企業簽訂了定期實習合約,能夠滿足學生實踐教學的需要。
3.畢業論文(設計)教學體系
畢業論文(設計)是實踐性教學環節的重要組成部分,是對學生大學期間學習知識的總結和應用,因此組織好畢業論文(設計)環節對提高學生綜合應用所學知識的能力有重要意義。提高大部分學生在校內進行畢業論文(設計)質量的基礎上,開展校企共同培養畢業生進行畢業論文(設計)的工作,由校企根據企業生產科研實際選題,進行共同指導。
另外,研究生實驗和實踐課學時較少,主要是以驗證性為主的實驗,設計性和驗證性結合的實踐課程不足。而且,走馬觀花式的參觀工廠流水線的專業實習形式收效甚微,一些重要的實踐環節,學生難以了解和體會。尤其對于工科研究生教育占有很大比重的高校,課程體系結構中實踐性課程比率相對較低,這已經明顯跟不上社會對應用型研究生的需求。通過對用人市場進行調研,全程的評價“反饋”發現,目前化學工程專業研究生存在專業理論知識面不夠廣,實踐能力弱等不足。
2應用型化學工程人才的培養目標
應用型研究生主要是把已發現的科學原理應用于社會實踐,為社會創造直接的經濟效益和物質財富的高端人才。應用型研究生既要有較寬廣的基礎知識,又要具有較強的科研與技術開發能力,能夠有效地把知識轉化為生產力。因此,應用型研究生化學工程人才培養的主要目標是:培養研究生具有化工學科方面的基礎理論、系統的專門知識,掌握化工學科的現代實驗方法和技能,具備從事科學研究或獨立擔負專門技術工作的能力;有嚴謹的科研作風,良好的合作精神和較強的交流能力。同時,從產品生產過程是學科集成的結果角度看,應用型研究生要具有較強的知識集成能力,同時,在科學研究或專門工程技術工作中具有一定的組織和管理能力[1]。
3應用型化學工程人才培養教學改革的探索
3.1理論教學改革
(1)優化教學內容。教學內容是隨著科學技術的進步和社會的發展而不斷變化的,因此應不斷更新完善,以符合不斷變化的人才培養模式的要求。而構建有利于增強研究生適應能力和創新能力,提高研究生培養質量的研究生課程體系,是深化研究生教育改革的必然要求,也是擺在廣大研究生教育工作者面前的重要課題和任務[2]。根據本校的實際情況以及學校的培養理念、培養目標,與時俱進,及時更新和補充教學內容,建立富有化學、化工特色的化學工程專業課程體系是非常必要的。具體實施遵循以下四個方面:首先,整合已有的知識體系和教學內容,刪掉重復或內容陳舊的課程,合并相近課程。其次,增設跨學科課程和符合社會需求的課程,發揮多學科交叉的綜合優勢,以適應科技發展的綜合化和人才培養復合化的趨勢。第三,增設一些前沿性、前瞻性的教學內容,引領研究生了解本學科的前沿動態,開闊思路,使學生在汲取知識的同時得到創新能力的培養。最后,針對跨專業入學的研究生,增設最基本、最必要的專業修補課程,以加強跨專業研究生的專業基礎,以利于后繼學習和研究的深入。
(2)改變傳統教學方式,多種教學手段相結合。傳統教學方式的課堂上以教師為中心進行教學活動,忽略了學生的主體作用,忽略了教與學的相互聯系和影響,從而減弱了整體效能。研究生與本科生相比已經具有了較扎實的理論知識基礎,因此,研究生的教學應采用廣內容和多方法相融合的課內教學手段。即從理論知識和工程實踐知識兩個方面著手,改變目前靜態、呆板的教學方法,采取更為有效的新方法,如互動式教學、探討式學習、探索性研究,探討傳授知識與探索研究相結合的多層次教學新模式,可以充分調動學生的學習積極性,并培養學生獨立思考的能力。同時,教師可在教學內容上增加探索性內容,努力把課題研究融入理論教學中,鼓勵學生查閱各類文獻,讓學生有機會進行探究性學習,給學生營造出自由的學術氛圍,開拓學生思維,提高教學水平[3]。
(3)改革考核方式。考核是教學工作中檢查教學效果、鞏固學生知識、改進教學工作、保證教學質量和督促教育目標實現的重要手段。建立符合研究生課程體系的多元化考核方式有助于更好地評價學生的綜合水平。比如基礎理論和基礎原理考核可采用試卷形式;專業課程可通過分析文獻、提煉思路、歸納總結、撰寫學術小論文等形式進行評定;實踐課程則可通過任務設定、實驗操作、實踐等進行考核。總之,要立足于以強調實踐能力的多樣化標準取代單一的學術性標準,通過考核促進研究生思維能力、創造能力的發展[4]。
3.2實踐教學改革
化學工程作為一門實驗性和應用性很強的專業,對實踐教學有很高的要求。實踐教學相對于理論教學具有直觀性、實踐性、綜合性與創新性的特點,在加強對學生的素質教育與培養創新能力方面有著不可替代的作用[5]。
3.3實驗體系的設置
化工類碩士學位研究生應該具備的最直接的實踐技能就是實驗操作技能。在本專業的實踐實驗體系設計中,可增加一項實驗技能訓練,此項訓練可以開放選修實驗或創新實驗的形式開展,內容不同于研究生的畢業論文,主要集中于本專業的熱點實驗,增強本專業特色實驗技能,也可開拓學生的專業接觸面和眼界。另外,在實驗過程中,應實行以學生為主體,教師輔導相結合的模式,留給學生足夠的思考空間,使學生處于積極主動的地位[6]。
3.4產學合作與校企合作的開展與建立
利用各種條件(如教師科研合作企業、校友主管的企業等)建設各類實踐基地,研究生可在實踐教學基地進行短期實習,目的是使學生熟悉企業文化,了解企業生產和研發流程。此外,要求研究生選定一個或幾個相關企業或研究機構進行實地調研或實習,重點了解與本人碩士學位論文內容相關的企業技術需求,主要生產或研制流程、工藝等,并要求研究生須撰寫調研實習報告,加強認識。
4結語
東北石油大學于2010年成功申請了能源化學工程專業——國家戰略性新興產業相關本科專業。如何在深化教育改革,全面推進素質教育的過程中,突出本專業學生創新素質的培養,積極探索培養高素質創新型工科人才的途徑和方法,是培養我國能源化工人才和教育改革發展的主題。人才質量的高低在很大程度上取決于其創新意識和創新能力的高低,而這正是目前高等教育的薄弱環節。“授人以魚,不如授人以漁”,就是對培養和鍛煉學生創新意識和創新能力重要性的最好詮釋。
一、優化課程結本文由收集整理構
創新能力來源于寬厚的基礎知識和良好的素質,僅僅掌握單一的專業知識是很難做到的。因此,加強學生專業基礎教育的內涵更新和外延拓展及構建合理的課程體系非常重要。首先要優化課程結構,按照“少而精”的原則設置必修課,增加選修課比重,允許學生跨系跨專業選修課程。還要提高學生獲得信息的手段,使學生有機會接觸各學科發展前沿,了解科技發展的趨勢,掌握未來變化的規律。
二、優化課堂教學形式
課堂教學是教學的基本組成形式,學生的創新精神和創新能力的培養也必須滲透到各科教學過程中。教師既是知識的傳授者,也是創新教育的實施者。要結合學生的認知水平和生活體驗,創設新的教學情景導入新課,營造一個鼓勵學生創新的課堂氛圍。采用多樣的課堂教學形式,鼓勵學生提出不同的見解。加強各學科的相互滲透和交叉綜合,有利于學生整體素質的提高;注意融合學科前沿知識和高新科技,激發學生的創新精神。
三、探索開放式實驗教學體系
充分利用我院省級化學工程實驗教學示范中心的儀器設備和師資力量,探索和完善實施開放式實驗教學的方法及其在課堂教學、實驗技能競賽、創新實驗設計競賽、新能源設計競賽、數學建模競賽、本科生畢業設計(論文)中的應用,改革和完善實驗課程成績的科學評價體系,改革實驗室管理運行機制,探索開放實驗室的管理方式和體制,探索保障實驗儀器設備不斷更新以跟上學科發展的途徑,完善實驗儀器設備、實驗經費和實驗耗材的實驗室管理體制。
四、完善學生科技創新體系,建立校內外創新實踐基地
實行學生研究訓練計劃,引導學生在教師的指導下進行科研訓練;鼓勵學生參加教師的科研課題,與教師合作進行科學研究;實行學生科研立項制度,從政策和經費上鼓勵學生進行科技創新;聘請國內外著名專家學者為學生作學術報告等形式,使學生了解能源化工專業發展的學術前沿;鼓勵學生申報國家創新實驗項目,省、校級挑戰杯項目等,提高學生的科學素質,培養學生的科學精神。發揮區域經濟優勢,簽約合作企業,并對創新設計實驗室進行重點投入建設,本專業已建成國家級石油化工工程實踐教育中心和大慶煉化公司的創新實踐基地,為學生創新實踐提供了保障。
五、完善評價體系,建立創新激勵機制
評價是教育管理中實施控制的特殊手段,是教育管理的重要環節。傳統培養體系不利于培養創新人才的弊病反映在評價體系上采用簡單劃一的方式,未能反映出學生的真實全面的水平和能力。對學生的評價不僅要重視知識的全面性考查,更要重視創新能力的考查。考試方式多樣化,考試時間自主化。同時建立對學生的創新意識、創新能力、創新成果積極的激勵機制,即對學生的各種創新行為和成果給予正面的激勵和獎勵。建立專門制度,從政策導向上鼓勵和支持教師在傳授知識過程中,積極探索創新思維能力培養的方法并付諸實踐。
六、實踐成果
1.豐富和完善了教育教學研究的改革和實踐。項目在能源化工專業2009級中進行了三年的應用,收到了良好效果,極大地推動了其他化工專業類拔尖人才和創新人才的培養和實踐,對促進石油化工類拔尖創新本科人才培養質量的提高發揮了積極的作用。2010年以來,石油化工類專業承擔省級教改項目3項。發表教學研究論文9篇,主編教材3部;完成了《分離工程》等省級精品課程的建設,《化工熱力學》、《化學反應工程》、《工業催化》3門重點課程建設。
2.促進了石油化工專學科建設。石油化工創新拔尖人才培養的改革促進了以化學工程與工藝為主的石油化工類學科建設。目前在學科建設方面已有1個國家級特色專業—化學工藝,1個國家級戰略性新興產業相關專業—能源化學工程,1個省重點(特色)專業—化學工程。已有1個國家級實踐教育平臺—國家級石油化工工程實踐教育中心,1個輕烴加工與利用部級重點實驗室,1個石油與天然氣化工省重點實驗室和1個省級石油化工技術研發中心,已成為黑龍江省石油化工工程技術人才培養和培訓基地。
3.學生創新實驗與競賽獲獎。通過創新培養體系的實施,能源化工09-2班25名學生,8名學生參加國家級大學生創新實驗計劃,10余名學生參加國校級大學生創新實驗,公開7篇,申請專利2項。英語四級一次性通過率100%,六級一次性通過率80%;國家二級計算機考試一次性通過率100%,并有40%的學生自愿考試通過國家三級計算機考試。同時該專業學生積極參加各種競賽活動,3名同學獲全國大學生化工設計競賽1等獎,5名同學獲得全國化工設計競賽二等獎,2人獲得全國英語競賽三等獎。1人獲得2011年“國信藍點杯”全國軟件人才設計與開發大賽黑龍江賽區c語言程序設計三等獎,1人獲得2011年高教杯全國大學生數學建模競賽二等獎。校級英語競賽、物理競賽,軟件設計大賽和挑戰杯等獲獎30余項。經過系統化、有針對性的培養和嚴格的考核,學生的綜合素質得到了極大的提高,班級大多數學生獲得了“三好學生”、“優秀學生干部”、“優秀團干部”等榮譽稱號。在此基礎上班級的學風日益濃厚,多次獲得校級榮譽。
1.1多方收集信息,做好人才培養計劃的基礎性工作
專業培養計劃是全面貫徹黨和國家教育方針,全面提高教學質量的重要保證,是組織教學過程的重要依據,是構建學生知識體系的關鍵。培養計劃的確定要經過反復推敲、多次修改,要既有助于實現學校的奮斗目標、有助于融入和推動安徽省經濟社會發展,又有助于培養具有競爭力的應用型人才。由此,我們注重以下基礎性工作。(1)通過網絡、雜志、報刊、書籍等各種方式查詢專業發展動態,初步構建了專業培養計劃與教學大綱的框架。(2)通過各種方式搜集多所高校的本專業教學計劃并進行了反復學習和研究,同時選派教師分別前往華東理工大學、北京化工大學、鄭州大學、南京工業大學、合肥工業大學等高校進行專項調研,博采眾長,擬定了本專業人才培養計劃初步方案。(3)設計了面向用人單位的“學生知識結構等系列問題”調查表,了解到用人單位強調工程實踐類及應用類知識的強化,對新興技術知識有迫切的需要,對外語的應用能力也較為關注。(4)多次參加高等學校化學工程與工藝專業教學指導委員會組織的研討會,認真學習“普通高等學校本科‘化學工程與工藝專業’專業規范”(征求意見稿),充分吸取諸多專家、學者的經驗與提議。(5)建立畢業生信息庫,跟蹤實時信息,為未來進一步的人才培養計劃的修訂做好準備。
1.2專業定位與培養目標確定
安徽建筑工業學院是省屬高校,本科畢業生的就業趨向是面向安徽,服務長三角及周邊地區。根據社會的需要,學院的化學工程與工藝專業培養的是工程技術型人才。即,注重體現為地方經濟建設服務,培養“知識寬厚、適應性強”、“下得去、留得住,用得上”的高級應用型人才。
2多方位、多渠道加強新辦專業教師隊伍建設
教師是教學活動的主導者,是構成教學活動的諸多要素中的核心要素之一,因此,師資隊伍建設是高等院校教學建設的核心內容。對于高校新辦專業,一方面,由于開設時間短,建設時間短,教學條件較老專業薄弱許多,特別是師資力量薄弱尤為突出;另一方面,新辦專業大多是目前就業市場緊俏的專業,師資隊伍的建設是新辦專業建設的重點也是難點。我校化工專業新辦專業的師資隊伍建設一方面加大引進力度,引入高水平的學科帶頭人,穩定現有教師隊伍;一方面,從社會挖掘資源形成兼職教師隊伍。即采用多方位、多渠道加強新辦專業教師隊伍建設的途徑。
2.1加大教師引進力度穩定和培養現有教師
新辦專業教師部分由原來一些老專業轉調,高職稱、高學歷教師多,但屬于新專業畢業的“科班出身”少。不是本專業畢業的教師,在擔任新專業課程的教學時,專業課程教學經驗缺乏,尤其是實踐性教學環節,感到專業經驗不足,實踐知識缺乏,甚至在組織教學上感到生疏。這些情況致使新專業整體學術水平不高,缺乏學科專業帶頭人,缺乏高水平實驗人員。引進人才無疑是解決新專業建設師資的捷徑。在新辦專業師資隊伍建設上,我校有較大的引進力度,制定各種優惠條件吸引高學歷、高職稱、有教學經驗的專業人士充實新專業師資隊伍。比如,在化工專業新辦初期,我校先后從研究院、其他高校引進多位高學歷、高職稱、專業對口、經驗豐富的學科帶頭人和專業主干課程老師;另外,在應屆畢業生中,通過多方聯絡和政策宣傳,先后引進多位化學工程專業“科班出生”的碩士生、博士生加入教師行列。當然,在重視引進的同時,我校也積極創造條件穩定已有的教師隊伍,鼓勵青年教師通過學歷教育和各種非學歷教育、學術交流活動提高素質和改善師資隊伍結構。
2.2挖掘社會教育資源,形成“專職為主、兼職為輔、專兼結合”的師資隊伍
化學工程與工藝專業是目前就業市場緊俏的專業,社會專業人才稀缺,地方普通高校在人才引進方面的競爭力又遠不及重點院校和效益較高的企事業單位。所以,吸引優秀的化學工程與工藝專業科班畢業生,尤其是碩士以上的高學歷人才,對于地方普通高校來說,有些“先天不足”。但通過“后天努力”可以達到同樣的效果。我校在加大力度引進人才,穩定和提高現有的師資隊伍的同時,創造條件,挖掘社會的教育資源,聘請化工設計院、化工研究院、煤炭研究院的學者專家作為兼職的教師,除了做學術報告外,還承擔了對工程實踐性有一定要求的教學工作,如“化工設計”、“生產實習”、“畢業設計”等。這支兼職教師隊伍不僅能在一定程度上緩解師資的壓力,更重要的是強化和提高了化學工程與工藝專業的工程實踐性,給高校的教學工作注入了活力,并在推動“產學研合作”、“開放辦學”和“專業特色”等方面具有不可估量的意義。因此,“專職為主,兼職為輔,專兼結合”不失為加強新辦專業師資隊伍建設的一舉多得的有效途徑,特別是對工程實踐性要求高的專業。
3以提高教學質量為抓手,重視新辦專業內涵建設
3.1課程體系和教學方法改革
通過廣泛的考察和調研,以“普通高等學校本科‘化學工程與工藝專業’專業規范”為依據,結合安徽省富產煤炭的具體情況,確定了我校化學工程與工藝專業新專業的課程體系、主干課程、主要課程、專業方向、選修課的開設、課程的教學內容、理論學時、實驗學時、系列課程及各課程間教學內容的銜接等等,突出了專業定位與專業特色,因材施教;減少必修課,增加選修課,擴展學生自由獲取知識的空間;及時修訂教學大綱,并根據新的教學大綱編寫授課計劃和教案,切實保證改革成果轉化為教學實踐,促進教學質量的提高。教師在教學實踐中,堅持“以學生為主體”,積極探索適合本課程特點的討論教學法、案例教學法、專題教學法、現場教學法等形式多樣的教學方法,增強課程的吸引力,激發學生的學習興趣,提高教學效果;教師在課程考核方式方法上,通過“小測驗+期末考試”、“考試+課程論文”、“理論考試+實驗實踐考核”、“筆試+口試”等靈活多樣的考核方式方法進行教學,促進教學方法與手段的改革。
3.2教學文件資料逐步完善
新辦專業的建設是一個長期的過程,其教學內容的安排必須經過反復研討與推敲,教材的選用和教學文件,如課程教學大綱、實驗指導書、實綱及實驗指導書書(講義)等教學文件,輔助教學軟件、配套的教學參考資料、習題集,課程設計參考資料,等提前規劃。我們的做法是通過校級教學改立項研究,圍繞新專業培養目標、培養規格、培養模式開展對課程體系、教學內容的理論研究與實踐探索。保證開課有教材,設計有手冊,實踐有內容。
3.3重視專業教學實踐體系的建設
化學工程與工藝專業是實踐性強的專業,為提高學生的實踐能力,本專業必須加強實踐性環節的教學。本專業實踐體系有:實驗、實習、設計、畢業設計(論文)。實驗包括化學基礎實驗與單元操作實驗和專業實驗。化學基礎實驗依托化學實驗中心開設,單元操作實驗和化工專業實驗是化學工程與工藝專業區別于其它專業而特有的實踐環節。為此,化工系經過反復論證,從實驗項目的選擇、實驗形式的確立、實驗設施的購置等各個方面進行了詳細的規劃和研究,完成了流體力學實驗、傳熱實驗、吸收、精餾、萃取、干燥等化工單元操作實驗的開設;專業實驗完成一些專業課程實驗,如化學反應工程、化工熱力學、化工工藝學、化工分離工程等課程實驗的開設。并且對實驗教學內容進行了充實和改革,綜合性、研究設計性實驗的有較大的比例。這些實驗內容與專業培養計劃目標相吻合。實習包括認識實習、生產實習和畢業實習。穩定的實習基地是實踐性教學環節的基本前提和保證。為提高實習教學效果,我們采用了校內外相結合的實習形式。如,采用計算機仿真實習+現場實習。我校從東方仿真購置了一套大型的合成氨仿真軟件,形象逼真地反映合成氨各個工段的生產情況。利用該軟件,先在學校模擬生產現場,對生產過程有了認識以后,帶著問題,再到工廠的生產車間現場參觀實習。計算機仿真實習,訓練學生在生產操作條件改變情況下,進行調節、控制與決策的能力,以補充一般實習難以達到的訓練內容和目的,加深對實際生產過程的認識與理解,力求使學生將所學知識聯系實際,培養學生的工程實踐能力。此外,還有其他形式的實習,如,學生自己聯系實習單位實習;組織學生到工廠實習。化工設計在化工高等工程教育中具有重要的地位和作用。通過化工設計,對學生進行現代工程設計思想和設計方法的教育,使學生了解化工設計的基本內容、設計程序和方法,培養學生樹立經濟、安全、環境保護與可持續發展等觀點和創新意識,培養學生利用計算機輔助設計(CAD)等手段進行化工設計的能力,從而培養學生綜合應用各方面的知識與技能解決工程問題的能力。我校化學工程與工藝專業學生的設計能力通過課程設計和畢業設計得到訓練,開設的實踐環節有化工原理課程設計、化工設備課程設計、化工設計課程設計、畢業設計等,體現了化工單元設備設計和過程設計能力以及綜合運用所學知識的能力。
1研究方法
將引證報告核心板的118類核心期刊歸并成為8大類即基礎及綜合類農業類醫療衛生類工程技術類電子信息計算機類交通運輸類材料能源及環境類文化教育管理及其它分別對載文量大的500篇及以上和載文量小的100篇及以下的期刊上述期刊指標進行分類分析載文量總被引頻次影響因子和綜合評價總分之間的關系曰對相關數據用統計分析軟件spss19.0進行統計分析求出其相關系數r的值r值越接近-1或+1則相關程度越高正值為正相關負值為負相關同時進行相關性的顯著性檢驗從統計學的維度來說明其相關性及相關程度[5]<0.05為顯著相關<0.01為極顯著相關>0.05則相關性不顯著為了便于敘述和書寫分別將4個指標即載文量總被引頻次影響因子綜合評價總分用abcd表示4個指標的排名依次用ABCD表示分別對樣本的大小和排名進行比較并對樣本數量達到有統計意義的期刊類別用統計軟件spss19.0進行相關性統計分析求出相關系數r值和反映相關程度即顯著性的P值
2研究結果
2.1計量學統計結果
從核心版的1989種期刊中選出載文量逸500和載文量臆100的期刊及具有一定數量的同時有500篇以上和100篇以下載文量的期刊類別分別對其載文量總被引頻次影響因子綜合評價總分進行排名如物理類37種期刊中7種載文量逸5009種載文量臆100農業綜合類33種期刊中6種載文量逸5003種載文量臆100農業工程類2種載文量逸5001種載文量臆100臨床醫學綜合類37種期刊中8種載文量逸5005種載文量臆100化學工程綜合類36種期刊中5種載文量逸5008種載文量臆100計算機科學類28種期刊中11種載文量逸5001種載文量臆100環境和資源科學技術33種期刊中種3種載文量逸5001種載文量臆100管理類19種期刊中4種載文量逸5002種載文量臆100各期刊的載文量總被引頻次影響因子
2.2各類期刊
4個指標間的關系分別取樣本數量達到有統計意義具有一定數量并同時具有載文量逸500和臆100的期刊類別進行統計如基礎及綜合類中的物理類期刊農業類中的農業綜合類和農業工程類醫療衛生類中的臨床醫學綜合類工程技術類中的化學工程綜合類電子信息計算機類中計算機科學技術類和電子技術類均滿足統計分析條件根據表1統計數據用統計軟件spss19.0先對上述各類的載文量總被引頻次影響因子和綜合評價總分4個核心指標分別進行相關性統計分析求出相關系數r值和反映相關程度即相關顯著性的P值.2.2.1物理類物理類載文量a總被引頻次b影響因子c綜合評價總分d4個指標數值之間均為顯著性正相關其中載文量與總被引頻次影響因子之間相關性均為極顯著正相關置信度雙側為0.01<0.01與綜合評價總分之間相關性為顯著正相關置信度雙側為0.05<0.052.2.2電子信息計算機類a與b之間有極顯著正相關<0.01a與cb之間無顯著相關>0.05曰bcd三者之間有極顯著正相關<0.01說明電子信息計算機類載文量總被引頻次之間有極顯著正向相關關系載文量與影響因子綜合評價總分相關性不大曰總被引頻次影響因子綜合評價總分三者之間有很強的正向相關2.2.3醫療衛生類表2顯示臨床醫學綜合類4個指標中的a與b之間呈極顯著正相關<0.01a與cd之間無顯著相關>0.05曰b與c之間P值接近0.05有一定相關曰c與d呈極顯著的正相關<0.01結果說明醫療衛生類載文量總被引頻次之間顯著正向相關關系載文量與另兩項指標間無顯著相關曰總被引頻次影響因子和綜合評價總分之間存在正相關關系2.2.4工程技術類工程技術類中的化學工程綜合類a與b之間顯著正相關<0.05a與cd之間均無顯著相關>0.05曰bcd三者之間相互均為極顯著正相關<0.01說明工程技術類載文量總被引頻次之間有顯著正向相關關系載文量與影響因子綜合評價總分不相關曰總被引頻次影響因子綜合評價總分三者之間有很強的正向相關2.2.5農業類農業綜合類和農業工程類中a與b之間a與cd之間的相關性與化學工程類相同結果說明農業類期刊的載文量與總被引頻次有明顯地正相關關系曰載文量與影響因子綜合評價總分的高低沒有明顯關系P>0.05曰總被引頻次影響因子和綜合評價總分的高低之間相關性極顯著<0.01
3討論
3.1載文量與其它指標的關系
研究結果表明各類期刊載文量與總被引頻次為正相關<0.05<0.01說明期刊載文量升高總被引頻次也升高載文量降低總被引頻次也降低曰載文量與影響因子綜合評價總分物理類呈顯著正相關<0.01其它幾類均無明顯相關P>0.05說明除了物理類其它4類增加載文量不會造成影響因子和綜合評價總分下降曰何榮利[2]對期刊被引頻次和影響因子與載文量相關趨勢研究認為隨著載文量的增加被引頻次也相應增加兩者之間呈正比例關系賈志云[3]對生命科學領域期刊研究后認為綜述性期刊的影響因子不受載文量的影響;他認為在研究性期刊中當影響因子小于1的時候所有領域期刊的影響因子與載文量無關;在影響因子大于1的情況下42%領域的期刊的影響因子與載文量正相關58%領域期刊的影響因子與載文量無關可見針對相當多數期刊而言影響因子與載文量無關這與筆者研究結果有共同之處在正常情況下載文量高的期刊被引頻次相對高被引頻次高的期刊影響因子也相對高筆者的研究也證實了這一點
3.2總被引頻次與其它指標的關系
總被引頻次是期刊創刊以來被引用的總次數可反映期刊的受關注程度是評價期刊影響力的動態指標程維紅[9]等研究了農業類期刊認為農業類期刊學科平均總被引頻次與影響因子呈極顯著正相關此論點與本研究結果一致總被引頻次與影響因子在物理類農業類工程技術類電子計算機科學技術類等多數學科有顯著正相關曰總被引頻次與綜合評價總分在各個學科均呈現正相關關系多數情況下期刊總被引頻次高其綜合平均總分也高這與之前的許多研究結果一致
3.3影響因子與其它指標的關系
研究結果顯示各學科的期刊影響因子與總被引頻次綜合評價總分均呈正相關關系<0.01或<0.05說明影響因子的高低與總被引頻次和綜合評價總分的高低有密切關系是評價期刊影響力的重要指標
過程裝備與控制工程專業在國民經濟和社會發展中起著極其重要作用。首先,化工、石油化工、能源、動力是國家的支柱產業,這些行業的發展以工藝過程為先導,以先進的裝備和控制技術為保障,而過程裝備與控制工程正是這些產業的支柱。我國過程裝備與控制工程專業的前身是化工機械專業,成立于二十世紀五十年代初期,基本上參照原蘇聯的模式。1951年大連工學院首先成立“化學生產機器與設備”專業,1952年天津大學、浙江大學、華東化工學院等先后成立“化學生產機器與設備”專業,簡稱為“化機”專業。在此后的幾十年里,該專業在國民經濟中發揮了無可替代的作用,尤其在化工、石油化工、輕工、制藥等行業作用尤為明顯。該專業主要特點是“化工”和“機械”的交叉與復合。既可以處理化工類的問題,又可以處理機械類的問題,還可以解決化工和機械的綜合問題,而后一類問題在過程工業中非常普遍,實現了化工與機械的復合,曾被譽為“萬金油”專業。這正是“化機”專業生存以及“化機”專業人才一直受到社會青睞的根本原因。近幾年“化機”專業數量迅速擴大,目前我國已有140余所高校設置了該專業。然而,進入20世紀90年代,社會對“化機”專業人才的要求發生了改變。主要是由于過程裝備越來越趨向大型化、精細化和自動化,流程參數(如壓力、溫度、流量等)與過程的進行必須實施精確的自動控制,將“過程”、“裝備”與“控制”三個相關學科緊密有機地結合在一起,實現“化-機-電一體化”,這是“化機”專業改革的必然[1]。根據教育部1998年頒布的《普通高等學校本科專業目錄》,遼寧工業大學將“化工設備與機械”本科專業正式更名為“過程裝備與控制工程”專業。本專業不是一個獨立的學科,實際上是將機械工業和控制工程經發展和改造,使之能服務于過程工業。因此,過程裝備與控制工程是一個融“過程”、“機械”和“控制”為一體,將“化工”、“機械”和“信息”學科緊密結合而形成的“化—機—電”一體化的多科型、交叉型專業[2]。
二、專業建設的指導思想
過程裝備與控制工程專業建設的基本思路是“以過程裝備設計為主體,以過程原理與裝備控制技術應用為其兩翼(簡稱‘一體兩翼’)”的復合型專業[3],培養以工程師為主的應用型人才。專業發展方向:了解工藝過程,熟悉機械基礎,突出過程裝備及控制。研究內容包括:過程裝備設計與制造、高效節能裝備的開發、成套裝置的開發與設計、成套工程、設備結構及強度理論、過程安全理論技術與裝備、流程參數控制理論與技術、粉體理論與技術等。主要服務對象定位能在化工、石油化工、能源、輕工、制藥、制冷、動力、環保、生化、食品、機械和勞動安全等行業從事過程裝備與控制的設計、研究、運營、技術開發與及管理工作。三、專業建設的主要措施
(一)專業培養目標的定位
參照過程裝備與控制工程專業教學指導委員會制訂的總體框架,專業的培養目標重新定位為:培養具備化學工程、機械工程、控制工程和管理工程等方面的知識;能在化工、石油、能源、輕工、環保、醫藥、食品、機械及勞動安全部門從事工程設計、技術開發、生產技術、經營管理以及工程科學研究等方面工作的高級工程技術人才。本專業學生主要學習化學工程、機械工程及控制工程等方面的基礎理論,掌握過程裝備設計的基本概念、基本理論及基本方法,具備工程師的基本素質,能夠運用基本理論研制、開發、制造及生產組織管理等[4]。教學計劃體現了“一體兩翼”的專業總體構架,實現了化學工程、機械工程和控制工程多學科交叉。
(二)建設高素質專業師資隊伍
建立一支高素質、結構合理的師資隊伍,是專業建設的關鍵。目前,該專業已形成一支學歷層次高(博士占25%,碩士占75%)、年齡結構和職稱結構比較合理(45歲以下占65%、高級職稱占75%)、專業素質水平較高的教師隊伍[1]。為彌補原“化機”專業教師過程控制方面理論知識的欠缺,我們引進二位博士來做過程控制帶頭人。
(三)更新教學方法及手段
在教學方法上,采用互動式、啟發式教學,講課突出重點[1]。對容易理解掌握的內容要求學生以自學為主,教師只起督促、答疑質疑和考核作用,讓學生自學和教師講授、指導、解難答疑相結合。促進了學生學習的積極性,使學生獲取知識的能力大大增強。在教學手段上,利用先進教學技術,采用多媒體(CAI)和教學模具教學。如過程裝備制造、過程設備設計、過程機械和化工原理等課程,使用三維課件加圖片資料講解,增加動態演示效果,看到了只能下廠實習才能看到的設備結構、工作過程,形象生動真實。加深了學生對制造過程、設備結構和工作原理的理解,提高了教學效果。解決了黑板甚至掛圖也難以表達的問題。激發了學生學習的興趣。
(四)調整和優化課程體系
根據遼寧工業大學的實際情況,以培養目標為指導、以知識結構為框架、以培養規格為尺度,進行理論教學與實踐教學內容的合理配置。在教育思想上由傳授知識轉變為能力培養;在課程內容上按照“加強基礎、砍掉重復”的原則進行重組,并充分注意各課程的分工、銜接、協調與補充[2]。在教學計劃和課程體系方面,以過程裝備為主體,以化工過程和過程控制為兩翼,具體地說:過程的主體是化工裝置,包括化工單元設備及設備成套技術,且必須以工藝技術(化工過程)和過程控制為補充,從而使之成為培養工程型人才的搖籃。貫徹厚基礎、寬專業、強能力、高素質的基本原則[2]。結合遼寧工業大學的實際情況,過程裝備與控制工程專業課程體系如下:
1.精煉化工方面課程、加重機械方面課程、強化控制方面課程。由于過程裝備與控制專業是復合專業,即化機電的集成,它不可能將三個專業方向的課程全部照搬,故根據我校情況,在教學計劃中只設置了工業化學及化工原理兩門化工方向的課程,將普通化學砍掉;又因為過程裝備與控制工程專業是以機械為主體,故在課程設置上格外突出機械方向的課程。如:按傳統設置了機械制圖、工程力學、機械原理、機械設計、互換性與技術測量、工程材料、過程設備設計和過程機械等;在此基礎上添加了過程工業必需的基礎課程,我們設置了粉體力學、工程熱力學、工程流體力學等課程。此外,為加強過程裝備的自動控制,實現機電一體化,我們認為最核心部分是控制原理和控制方法的應用。為此,設置了電子技術基礎、機械控制工程基礎、PLC技術基礎和過程裝備控制技術應用等課程,從根本上實現了化機電的復合。
2.加強專業實驗,強調工程實踐,注重動手能力培養。實驗教學是本科教學的重要組成部分,它與理論教學同樣重要,對提高學生的綜合素質,培養創新精神與實踐能力具有重要作用。“過控”專業實驗室主要承擔“過控”的專業實驗,過去大多是化工機械方向的實驗,與“過控”專業要求很不相適應。為此對專業實驗進行了全面整合,按照過程裝備與控制工程專業人才培養目標的要求,堅持“厚基礎,重實踐”的人才培養思想,補充了過程裝備控制項目的實驗。實驗類型由單一的驗證性實驗,增加了綜合性實驗和設計性實驗。例如:新增了過程裝備與控制多功能綜合實驗,多容液位控制系統綜合實驗等。搭建實踐教學,科研平臺。實驗數據采集、測量、控制與數據處理系統大部分實現計算機控制,提高了學生的實踐和創新能力。同時,將實驗仿真和實際實驗結合起來,提高學生學習興趣、增加學生參與性、擴大學生知識面。目前可為本科生開設20余個實驗,供學生自由選擇。為學生實踐能力、科研能力和綜合素質能力的培養提供了實驗教學基地,并對教師的科研工作提供了一定的實驗支持,同時還可為社會承擔科研與開發任務。
3.充實和豐富實習環節內容,實現實習模式的多樣性。實習是工科學生完成工程師基本訓練極其重要的實踐性環節,也是目前高校整個教學過程中的薄弱環節[6]。其內容與實施方式安排的好壞直接影響學生素質與知識面。經多年教學經驗,我們感到培養一支具有豐富實踐經驗的實習指導教師隊伍是確保實習質量的關鍵。因此應該加強專業教師到校外實訓的建設,聘任在生產一線工作的具有高級專業技術職稱的專業人員來參與實習指導,從而提高實習指導教師的整體實踐水平[6]。其次,還要強化實習基地的建設。實習基地包括校內實習基地和校外實習基地。校外實習使學生開闊眼界、增長見識,學到校內無法學到的先進生產技術與科學管理經驗。建立校外實習基地必須是互惠互利,這就要求我們必須與企業建立良好的合作關系,為企業無償或有償地提供一些技術咨詢和科研服務,從而使企業愿意與我們合作,為學生實習奠定基礎[6]。即使這樣,也不可能一遇到問題就到企業去實踐,對于一些簡單的或特別復雜的問題,可將過去去校外實習的單一模式改為在校內實習模式。通過仿真軟件的訓練,提高學生工程意識和動手能力,既經濟、方便,又能達到實習目的。校內實習基于計算機、網絡、多媒體課件和仿真軟件,由人工建造的模擬工廠操作與控制或工業過程設備為工具,用實時運行的動態數字模型代替真實工廠的仿真實習,緩解由于實習經費緊張,造成實踐教學質量滑坡的壓力,并可以學到校外實習難以學到的知識;在仿真實習中,學生的主動性得到充分發揮,對化工過程,設備性能及控制參數有了更深理解。這種校內校外相結合的實習模式既緩解了實習壓力,又豐富了實習內容,受到了學生的歡迎。
4.改革畢業設計(論文)的模式,從單體化工設備為主轉向成套裝置設計。畢業設計(論文)是學生在校期間的最后一個實踐性教學環節,是培養學生綜合運用所學知識解決工程技術問題,是完成工程師素質基本訓練的一個關鍵性教學實踐活動。根據企業的要求,修訂了畢業設計(論文)大綱和畢業設計(論文)指導書,指導教師依據培養目標從工程實際或縱(橫)向科研課題選好題目(不設虛擬題目)后,采用雙向選擇方式。畢業設計(論文)內容以工程設計為主線,計算機為結合點,把機械、化工及控制技術三個學科的知識交叉、滲透、集成,考察和訓練學生的綜合能力,有利于培養學生對過程裝備系統性和大工程概念的理解,改變了原來傳統的單體化工設備設計模式[2]。學生在確定自己畢業設計(論文)題目后,采用計算機軟件(AUTOCAD、CAXA和Word)繪制工程圖樣并輸入和輸出畢業設計(論文)說明書,從中得到了真刀實槍的訓練。掌握科學研究的方法和提高處理工程實際問題的能力,使學生從過去單一的獨立設計模式轉變為部分獨立項目與部分協作項目設計模式,培養了學生協同工作能力。擴大了學生的知識面,提高了學生畢業后的就業機會。
5.加強能力培養,以體驗為手段,學研互動,讓學生在參與中提高創新能力。教學計劃有2個創新學分,其目的是幫助學生樹立崇尚科學的思想,培養學生創新能力。具體的做法由科研能力較強的教師把自己的科研成果、科研工作體會、工程實踐經驗傳授給學生,把工程案例帶進課堂。這些知識的傳授必然能夠啟發學生思維[5]。然后學生自己申報創新實驗的題目或參與老師的科研項目,以實驗室(實驗裝置或過程設備拆裝)或工廠為平臺,以教學模型或實物為道具,讓他們在動眼、動腦、動手過程中認識基本結構,了解基本原理、讓技術還原[5],從而激發學習興趣和主動性,獲得創新意識和創新能力,從中受到初步的科研訓練。最后,學生將成果以專利、發表科技論文、參與教師科研項目和創新實驗報告的形式申報,經評審合格獲取1~2創新學分。
論文摘要:本文指出專業教學計劃制定是統領專業課程建設的綱,是學生學習能力、實踐能力、創新能力培養的宏觀框架。通過用人單位的反饋說明我校應用化學專業畢業生基本達到了專業教學計劃要求的知識和能力。
關鍵詞:西安工程大學 應用化學專業 專業教學計劃 課程建設 學生能力
新形勢下人才需求的多樣性及人才培養模式的多樣化對高校課程建設與改革提出了新的要求。隨著《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》[1]的制定與實施,培養造就適應我國經濟建設發展需要的高質量多樣化人才成為新形勢下我國高等教育教學改革的重點。專業教學計劃是學生學習能力、實踐能力、創新能力的培養的宏觀框架。專業建設是通過教學計劃的制定和計劃中的課程的設置來實現的,而課程是人才培養的基本單元。所以專業教學計劃的制定是統領專業課程建設的綱。
目前,國內外的高校對教學計劃的制定主要采取了兩種形式。一種是由學生自己選課,自己制定自己的教學計劃;而另一種是由專業統一制定教學計劃。前一種可以照顧學生的興趣,更能體現以人為本,但對學生的素質要求更高,但是也要有學校的框架性指導。我校根據自己的特點,采取的是后一種形式。
我校應用化學專業2001年開始招生,目前已有七屆畢業生。我校應用化學專業特色是以無機化學、分析化學、有機化學和物理化學四大化學為基礎;已形成材料物理與化學、界面與膠體化學、精細化學品化學與工業分析四個專業方向;擁有博士后1人,博士6人,教授1人,副教授8人,教學和實驗人員共19人的穩定合理的教學團隊,(團隊絕大多數成員出身是211大學),在教學科研上取得了省級化學實驗教學示范中心一個,校級特色專業,校級精品課程一門,兩項國家自然科學基金,幾十項省部級科研項目,發表數十篇sci科研論文,申報數項專利的顯著成績。七年來學生年就業率平均為90%。我校應用化學專業(本科)培養目標是培養適應社會主義現代化建設需要、德智體美全面發展、具備較堅實的化學基礎理論、較寬廣的應用化學知識、較強的基本實驗技能、現代實驗技術及初步科研能力,并具有一定的化學工藝生產知識和化工技能,能從事化學、化工應用基礎研究、科研開發與管理、解決一般化工生產問題的應用型人才。業務培養要求為本專業學生,主要學習化學及其應用方面的基礎知識、基本理論、基本技能及相關工程技術知識,使學生受到化學基礎研究和應用基礎研究方面的科學思維方法和科學實驗的訓練,具備運用所學知識和實驗技能進行應用研究、技術開發和科研管理的基本技能。畢業生應獲得知識和能力。
(1)具有本專業所需的數學、物理等自然科學基礎知識和基本理論,較強的計算機應用能力和外語綜合能力,具有良好的專業外語文獻閱讀能力,并熟悉文獻檢索方法。
(2)掌握化學及化學工程的基礎理論、基本知識、基本實驗技能和方法;受到較為系統的科學研究訓練;具有較為寬廣的知識面和適應能力,能夠分析解決與化學有關的生產、科研與開發過程中的技術問題。
(3)了解一般化工過程特點及單元操作工業基礎知識;具有化工制圖的基本技能。
(4)了解化學的理論前沿、應用前景、發展動態及相關學科的發展狀況。具有新產品、新工藝、新技術研究開發的初步能力。
(5)了解計算機基本原理,具有運用計算機進行計算、圖文處理和信息管理的能力,能熟練上機操作。
根據以上原則,我們專業的教學計劃的課程結構體系包括公共基礎教育、學科基礎教育和專業教育三大部分。公共基礎教育涉及人文社科管理系列、體育系列、校公共選修課,外語系列,自然科學系列。其中外語系列包括大學英語和自然科學雙語課程;自然科學系列包括高等數學、大學物理和計算機應用等理論和實驗課。學科基礎教育涉及工程基礎系列、技術基礎系列、專業基礎系列和選修課。工程基礎系列包括化工原理、化工制圖及化工(廠)設計、金工實習;技術基礎系列包括電工學、儀器分析、波譜分析基礎及應用;專業基礎系列包括無機化學、有機化學、分析化學、物理化學和結構化學;專業教育包括界面與膠體化學、材料化學基礎、有機合成、化學反應工程、專業實習、專業綜合實驗、畢業設計與專題等。這個教學計劃保質保量的實施可以達到重基礎、寬口徑、學生實踐能力和創新能力培養的目的。我們專業建設這幾年取得了比較大的成績,從反饋途徑了解到學生的能力得到了用人單位的肯定。但我們并不能掉以輕心,今后我們要突出品德和業務能力兩個方面培養,培養目標也要與時俱進,向更高、更好的方向發展,在研究生培養方面,要著重通過畢業論文環節進一步加強品德教育和創新能力的培養,使我校的應用化學專業能突飛猛進,走入全省乃至全國先進行列。
參考文獻:
專業學位研究生產學聯合培養基礎是理論結合實踐用來提高學生應用能力的一種培養模式,從化學工程專業碩士的培養目標可以看出其側重于工程應用,為化工或相關行業培養德、智、體全面發展的化學工程領域的應用型、復合型高層次工程技術和企業管理人才。但我國目前培養過程中暴露出的問題是不可忽略的,必須采取適當的措施才能將企業與高校的合作培養人才模式的效率發揮到最大。
一、專業學位研究生產學研合作培養的理論基礎
產學聯合培養是以培養學生的全面素質、綜合能力和就業競爭力為重點,利用學校、科研院所和企業三種不同的教育環境和教育資源,采取課堂教學與學生社會實踐有機結合,根據用人單位的需求來培養理論、實踐雙向發展應用型人才的教育模式。
二、專業學位研究生產學研合作培養中的主要問題
1.學校企業雙方對產學研合作重要性的認識不夠。專業學位研究生產學聯合培養的目的是培養具有豐富實踐經驗的高級專業人才,但該培養模式在實施過程中常常發生偏差,其性質與目標在實施過程中發生變化,對于學校、老師而言,聯合培養的目的更多在于獲得企業和科研院課題合作、經費資助;對于企業而言,獲得學生資源、學校科研成果作為企業的支撐成為了合作的最終目的,缺乏依靠人才發展企業自身的意識。校企雙方從戰略更高的高度來認識產學研合作的重要性的認知還不夠,更多停留在合作帶來的表面利益。
2.沒有建立一支穩定的專業學位研究生產學研合作培養師資隊伍。從目前產學培養模式的實施的情況來看,99%的高校沒有因為校企產學聯合培養而增加相應的編制形成專業師資隊伍,產學研合作相關事宜由各學科負責人分管,并沒有引起重視。企業方面也存在同樣的情況,一些產學合作培養的企業導師甚至由經驗不足、資歷較淺的員工擔任,對產學研培養的重視度不夠。
3.缺少資金是專業學位研究生產學研合作培養合作中的關鍵問題。產學合作培養需要一定的資金作為支撐,近幾年雖設立了“研究生聯合培養基地”等相關經費資助,但隨著研究生的擴招,支持面和經費已經滿足不了培養學生的需要。發達國家如美國、日本等對教育的投入比例很大,其中基礎研究、研究開發、商業化生產三個環節的投入比例為1∶10∶100,而我國目前的比例為1∶1∶100。因此,高校一批具有應用前景的階段成果,由于缺少中間試驗環節和資金投入,無法直接應用而不得不擱置。
4.專業學位研究生產學研合作培養的責權利是雙方合作的難點。國家對研究生產學研合作培養產生的科研成果政策不完善、利益及權益分配不明確、風險承擔不公平;各方對技術價值標準不一;缺乏良好的利益監督機制。校企雙方在利益、人力物力投入、風險意識、市場拓展、費用結算等方面面臨的問題是研究生合作培養機制中成果轉化的難點,目前,大多數校企合作協議都是形式化的格式。
5.知識產權的分配和共享問題。在我國,企業的重點都放在經營等硬實力上,而忽略專利、產權等軟實力。產學合作培養過程中,部分企業開始與高校合作培養專業碩士研究生,并聯合申報知識產權,但由于缺乏對知識產權的概念與權益維護觀念,往往造成知識產權糾紛,致使雙方合作培養失敗。
三、專業學位研究生產學研合作培養機制體系的建議
1.組建專業學位研究生合作培養導師隊伍。產學合作培養常常在合作培養雙方單位培養重點落不到實處。因此建立一支穩定的導師隊伍很有必要。這支隊伍由學校相關領域的專家和企業各個部門的技術高管組成。現如今,身兼多職的導師與企業高管普遍存在,對實行產學聯合培養創造了更好的條件與可能性。這對高校導師、企業導師自身的實踐創新能力提出了更高的要求,更賦予他們培養儲備人才的重要任務。
構建校企雙方人才雙向交流方式,學校聘請具有一定的理論基礎和豐富實踐經驗的工程技術人員擔任兼職教授和研究生指導教師。通過開展產學研合作培養研究生,可密切校企聯系,充分發揮雙方單位的優勢,雙方從人才培養合作到科學研究合作。研究生的培養可實行一年高校、一年實習,特別在化學工程專業碩士學位培養上,如中國石油大學化工專碩要去校外工作站實習一年;畢業論文由企業導師和高校導師共同決定,學校與企業共同提供幫助完成專碩的論文多樣化,可寫專利、改進方案等,也可寫實驗論文。因此,建立新的研究生合作教育評價標準和考核方式以及實踐教學實施、能力培養方式等是非常有必要的。
2.建立企業團隊,實現項目可持續發展。在企業與高校合作培養中出現的另一個問題是課題的接手問題與后續工作無法銜接的現象。科研項目一般完成時間需要1-3年,研究生在企業進行實踐中接觸項目,但實踐結束或研究生畢業后,課題可能還沒有完成,但研究生已經離開企業。倘若企業沒有相應的科研項目團隊,缺乏熟悉項目具體流程的工作人員,項目將無法繼續進行,即使能夠完成項目,今后企業需要應用項目成果時,也無人能夠熟練地解決企業面臨的問題,新招人員無法根據企業未來發展需要進行項目的補充、修改與完善。因此,在校企聯合培養專業學位研究生的過程中,企業有必要建立一支項目團隊,設定企業項目負責人與項目組成員,進行必要的理論指導與技術培訓,與研究生一起進行項目研究,負責項目的實施與推廣,掌握項目應用過程中的具體細節技術。這樣當項目結束后,這支團隊才能夠應對項目后期可能遇到的問題,也能及時解決研究生實習離開給企業帶來的問題。如重慶工商大學化工專碩與中科力泰公司以此方式合作收到了很好的效果。這種項目參與的合作方式可以幫助研究生更好地融入職場,充分體會企業的生產經營模式與管理模式,培養研究生企業工作能力,同時也為企業培養一支項目技術團隊,實現雙贏。
3.建立產學專項基金,加大科研融資渠道。高校的優勢在于注重理論的研究,企業則更看重實踐與生產。我國大多數企業發展到一定階段,由于缺乏對理論的深入研究致使發展受到制約;而高校則往往由于缺乏經費很多科學研究得不到施展。將產學合作培養研究生向科學研究和技術成果轉化以及培養人才全方位的轉變,雙方更能通過成果轉讓、聯合攻關、聯合投標等方式加強合作,發展成以項目為紐帶、科研開發為依托、學生實踐教學和合作研究于一體的創新人才培養基地。
4.調整雙方人力和財力資源,培養專業學位研究生實踐和科技創新能力。企業與高校合作雙方用科研經費支持研究生課題研究,對學生全面開放實驗設備和場地,改善學生的試驗條件,支持研究生結合科研自主創新,到企業參加科研工作,開發有特色的產品。逐步探索以導師為主導,科研團隊為基礎的聯合培養模式,形成專業學位辦學特色。
四、總結
校企合作培養專業學位研究生模式在現實生活中已有先行實踐者,并取得一定效果,但還有諸多問題亟待解決。實踐過程中,專業學位研究生所學的理論知識得到了進一步加強,通過尋找規律解決實際問題,培養其實踐能力和團隊精神。此外,與企業密切進行技術交流與實踐操作,跟隨導師和企業導師等專家學習、交流與討論,進一步增長了專業學位研究生的知識,拓寬了視野,極大地提升了其創新能力和學術研究能力,只有這樣專業學位研究生才能真正實現全面的綜合的發展。