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新能力培養為核心，旨在通過課程體系的建設以強化知識創新能力；通過實習基地和教育內容的拓展以培養專業興趣；通過化工專業實驗室的建設以培養基本技能；通過特色班的強化訓練以培養專業特長；通過學科競賽和畢業論文／設計環節的訓練以培養創新能力和科研能力，從而全面提高本專業學生的工程實踐能力、創新能力與就業能力。

（一）以課程體系建設為根本，培養學生的知識創新能力

浙江大學化學工程與工藝專業十分重視學生的實踐能力訓練和培養，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、化工專業實驗）、化工設計（4學分）、認識和生產實習（3學分）、SRTP等科技創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《工程教育專業認證標準》中化學工程與工藝專業的要求。本專業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和面向設計項目的實踐學習過程，學習現代（化工專業）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新思維的培養。

（二）以實習基地和教育內容拓展為助力，培養學生的專業興趣

實習是高等工科院校實踐教學中的重要環節，其中認識實習主要起專業啟蒙教育的作用。通過認識實習，學生了解了本專業的基本生產工藝及專業的前景與發展方向，對所學專業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，難以保證實習的質量和效果。結合特色專業建設，本專業提出建立民營、國有、跨國企業及化工園區的三位一體認識實習基地，使學生通過民營企業的實習，深入理解化工企業的創業、發展與壯大過程，接受創業教育；通過傳統的國有大企業實習，系統了解大型化工企業的流程、規模，各化工單元設備與裝置的特點等，接受就業教育；通過世界化工巨頭在中國公司基地的實習，認識跨國企業的規模、設計、布局及管理理念，培養國際視野，接受創新教育；通過化工園區的實習，切身感受科學規劃化工園區重要性、環境保護和循環經濟中化工知識的重要性，接受生態教育。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知識的興趣，增強學生專業知識實際應用的感觀認識，培養學生的創新創業精神與國際視野。

（三）以化工專業實驗室建設為陣地，培養學生的基本技能

專業實驗室是高等學校實驗室的一個重要組成部分，對人才培養和學科建設有著直接的影響。專業實驗教學作為培養學生動手能力、科研能力、創新能力的有效手段和必要途徑，是理論教學無法替代的。為了提高教學質量，實行實驗室和教學過程的統一管理，本專業于2008年對原先分屬不同研究所的專業實驗教學模式進行了改革，建成了集中的化工專業實驗室。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新實驗和兩個遠程實驗。其中綜合創新實驗是專業實驗的升華，要求學生將基礎課、技術基礎理論和專業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新能力的培養。

（四）以特色學科競賽為載體，培養學生的創新能力

學科競賽是培養創新人才、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，進一步提高專業學習的興趣和理論聯系實際的能力，激發實踐創新的活力。為了更好地培養學生的創新能力，我們已連續多年組織開展“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，促進了國內高校化工設計課程的改革和發展，對高等化學工程教育的深化改革起到了實質性的推動作用。同時，本專業還針對“過程工程原理”課程的特點，創辦了“過程工程實驗技能創新競賽”，創建了過程工程實驗技能創新實踐基地。該競賽為浙江大學校內唯一一個以實驗為主的校級競賽，每年本專業有30％的學生參加該競賽活動，學生的實踐動手能力和創新意識得到了有效的訓練。

（五）以特色班強化培訓為手段，培養學生的專業特長

為了加深學生對專業知識的理解和運用，培養學生的專業特長，提升學生的就業和深造能力，本專業在大三后依據學生興趣，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．產品工程班，重點突出高分子工程、精細化工；4．安全與工業生態班，主要強化化工過程安全、環境友好及化工園區規劃；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）以畢業論文／設計環節為依托，培養學生的科研能力

本專業教師一直以來注重致力于企業的技術進步，科研經費充足，其中每年來自企業的研究經費占60％以上，畢業設計（論文）題目95％以上能緊密結合本專業的工程實際問題，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，學生的畢業設計（論文）過程突出實驗動手能力、科研能力的訓練，強調對綠色化工、）可持續發展和經濟全球化的認識；十分注意培養工程意識、獨立解決問題能力和協作精神，尤其注重培養創新意識和能力。