化學(xué)與工藝工程教學(xué)分析

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一、工程實(shí)踐教學(xué)模式的探索與實(shí)踐

本文提出的工程實(shí)踐教學(xué)新模式以工程設(shè)計(jì)和實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，旨在通過(guò)課程體系的建設(shè)以強(qiáng)化知識(shí)創(chuàng)新能力；通過(guò)實(shí)習(xí)基地和教育內(nèi)容的拓展以培養(yǎng)專業(yè)興趣；通過(guò)化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)以培養(yǎng)基本技能；通過(guò)特色班的強(qiáng)化訓(xùn)練以培養(yǎng)專業(yè)特長(zhǎng)；通過(guò)學(xué)科競(jìng)賽和畢業(yè)論文／設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的訓(xùn)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(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力與就業(yè)能力。

（一）以課程體系建設(shè)為根本，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)創(chuàng)新能力

浙江大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)十分重視學(xué)生的實(shí)踐能力訓(xùn)練和培養(yǎng)，建有完備的實(shí)踐課程教學(xué)體系，主要包括化工實(shí)驗(yàn)（7．5學(xué)分，含大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、過(guò)程工程原理實(shí)驗(yàn)、化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)）、化工設(shè)計(jì)（4學(xué)分）、認(rèn)識(shí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)（3學(xué)分）、SRTP等科技創(chuàng)新與社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的第二課堂（4學(xué)分以上），共計(jì)18．5學(xué)分，達(dá)到了《工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》中化學(xué)工程與工藝專業(yè)的要求。本專業(yè)十分重視化工設(shè)計(jì)課程的建設(shè)和教學(xué)，定位為學(xué)科工程設(shè)計(jì)技能訓(xùn)練課程，已在2010年成功獲批國(guó)家級(jí)精品課程。課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的學(xué)時(shí)分配為1∶2，學(xué)生通過(guò)面向應(yīng)用能力培養(yǎng)和面向設(shè)計(jì)項(xiàng)目的實(shí)踐學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)習(xí)現(xiàn)代（化工專業(yè)）設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)工具的使用方法，了解計(jì)算機(jī)輔助化工過(guò)程設(shè)計(jì)的基本步驟，實(shí)踐從單元過(guò)程到完整流程設(shè)計(jì)的全過(guò)程，初步掌握運(yùn)用Aspen　Engineering　Suit軟件進(jìn)行化工過(guò)程設(shè)計(jì)的技能，使用AutoCAD繪制化工流程圖、塔設(shè)備圖、車間布置圖、工廠總平面圖的方法，了解化工設(shè)計(jì)工作程序、工作內(nèi)容、設(shè)計(jì)文檔編制方法，從整體上實(shí)踐學(xué)習(xí)化工設(shè)計(jì)的全過(guò)程，培育綜合運(yùn)用化學(xué)、熱力學(xué)、單元操作、化學(xué)工藝學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、化機(jī)與設(shè)備、儀表與自控等化工專業(yè)基礎(chǔ)理論解決具體工程問(wèn)題的能力，強(qiáng)化工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

（二）以實(shí)習(xí)基地和教育內(nèi)容拓展為助力，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣

實(shí)習(xí)是高等工科院校實(shí)踐教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，其中認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)主要起專業(yè)啟蒙教育的作用。通過(guò)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，學(xué)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(duì)所學(xué)專業(yè)有了一定的感性認(rèn)識(shí)，并為后繼課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。但目前的認(rèn)識(shí)實(shí)多存在基地單一、時(shí)間很短的缺陷，難以保證實(shí)習(xí)的質(zhì)量和效果。結(jié)合特色專業(yè)建設(shè)，本專業(yè)提出建立民營(yíng)、國(guó)有、跨國(guó)企業(yè)及化工園區(qū)的三位一體認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)基地，使學(xué)生通過(guò)民營(yíng)企業(yè)的實(shí)習(xí)，深入理解化工企業(yè)的創(chuàng)業(yè)、發(fā)展與壯大過(guò)程，接受創(chuàng)業(yè)教育；通過(guò)傳統(tǒng)的國(guó)有大企業(yè)實(shí)習(xí)，系統(tǒng)了解大型化工企業(yè)的流程、規(guī)模，各化工單元設(shè)備與裝置的特點(diǎn)等，接受就業(yè)教育；通過(guò)世界化工巨頭在中國(guó)公司基地的實(shí)習(xí)，認(rèn)識(shí)跨國(guó)企業(yè)的規(guī)模、設(shè)計(jì)、布局及管理理念，培養(yǎng)國(guó)際視野，接受創(chuàng)新教育；通過(guò)化工園區(qū)的實(shí)習(xí)，切身感受科學(xué)規(guī)劃化工園區(qū)重要性、環(huán)境保護(hù)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)中化工知識(shí)的重要性，接受生態(tài)教育。因此，三位一體實(shí)踐基地的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)將有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的興趣，增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)知識(shí)實(shí)際應(yīng)用的感觀認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神與國(guó)際視野。

（三）以化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)為陣地，培養(yǎng)學(xué)生的基本技能

專業(yè)實(shí)驗(yàn)室是高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)重要組成部分，對(duì)人才培養(yǎng)和學(xué)科建設(shè)有著直接的影響。專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)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(xué)無(wú)法替代的。為了提高教學(xué)質(zhì)量，實(shí)行實(shí)驗(yàn)室和教學(xué)過(guò)程的統(tǒng)一管理，本專業(yè)于2008年對(duì)原先分屬不同研究所的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行了改革，建成了集中的化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。建設(shè)過(guò)程中，更新了所有的老舊實(shí)驗(yàn)設(shè)備，對(duì)原開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了梳理，停開(kāi)了部分質(zhì)量有待提高的實(shí)驗(yàn)，保留了八個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，并增加了四個(gè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和兩個(gè)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)。其中綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是專業(yè)實(shí)驗(yàn)的升華，要求學(xué)生將基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)理論和專業(yè)課的理論知識(shí)以及實(shí)驗(yàn)理論、實(shí)驗(yàn)技能融會(huì)貫通并應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)中去檢驗(yàn)。這樣既總結(jié)和鞏固了前期實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成果，又鍛煉了學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰瓦\(yùn)用實(shí)驗(yàn)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)則幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)了異地實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)間不受限制，實(shí)驗(yàn)效率大為提高，并豐富了實(shí)驗(yàn)手段和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（四）以特色學(xué)科競(jìng)賽為載體，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

學(xué)科競(jìng)賽是培養(yǎng)創(chuàng)新人才、促進(jìn)高校教育教學(xué)改革行之有效的途徑。學(xué)生可以通過(guò)參加學(xué)科競(jìng)賽，進(jìn)一步提高專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣和理論聯(lián)系實(shí)際的能力，激發(fā)實(shí)踐創(chuàng)新的活力。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，我們已連續(xù)多年組織開(kāi)展“三井化學(xué)杯全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)邀請(qǐng)賽”和“過(guò)程工程實(shí)驗(yàn)技能創(chuàng)新競(jìng)賽”兩大學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)。其中前者主要是化工設(shè)計(jì)課程的教學(xué)拓展，迄今浙江省大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽、“三井化學(xué)杯全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)邀請(qǐng)賽”已舉辦了四屆。大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽活動(dòng)有力地推動(dòng)了化工設(shè)計(jì)課程的全國(guó)普及性，提升了其影響力，促進(jìn)了國(guó)內(nèi)高?；ぴO(shè)計(jì)課程的改革和發(fā)展，對(duì)高等化學(xué)工程教育的深化改革起到了實(shí)質(zhì)性的推動(dòng)作用。同時(shí)，本專業(yè)還針對(duì)“過(guò)程工程原理”課程的特點(diǎn)，創(chuàng)辦了“過(guò)程工程實(shí)驗(yàn)技能創(chuàng)新競(jìng)賽”，創(chuàng)建了過(guò)程工程實(shí)驗(yàn)技能創(chuàng)新實(shí)踐基地。該競(jìng)賽為浙江大學(xué)校內(nèi)唯一一個(gè)以實(shí)驗(yàn)為主的校級(jí)競(jìng)賽，每年本專業(yè)有30％的學(xué)生參加該競(jìng)賽活動(dòng)，學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)得到了有效的訓(xùn)練。

（五）以特色班強(qiáng)化培訓(xùn)為手段，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)特長(zhǎng)

為了加深學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)特長(zhǎng)，提升學(xué)生的就業(yè)和深造能力，本專業(yè)在大三后依據(jù)學(xué)生興趣，提供了不同類型特色班的強(qiáng)化培訓(xùn)：1．工程實(shí)踐班，主要目的是強(qiáng)化工程設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練；2．能源化工班，目的是強(qiáng)化化工知識(shí)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用；3．產(chǎn)品工程班，重點(diǎn)突出高分子工程、精細(xì)化工；4．安全與工業(yè)生態(tài)班，主要強(qiáng)化化工過(guò)程安全、環(huán)境友好及化工園區(qū)規(guī)劃；5．國(guó)際交流班，目的是強(qiáng)化外語(yǔ)授課與國(guó)際交流能力，拓展學(xué)生的國(guó)際視野。

（六）以畢業(yè)論文／設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)為依托，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力

本專業(yè)教師一直以來(lái)注重致力于企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，科研經(jīng)費(fèi)充足，其中每年來(lái)自企業(yè)的研究經(jīng)費(fèi)占60％以上，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目95％以上能緊密結(jié)合本專業(yè)的工程實(shí)際問(wèn)題，使學(xué)生能夠在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中學(xué)會(huì)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)；同時(shí)，學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過(guò)程突出實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、科研能力的訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)對(duì)綠色化工、）可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)全球化的認(rèn)識(shí)；十分注意培養(yǎng)工程意識(shí)、獨(dú)立解決問(wèn)題能力和協(xié)作精神，尤其注重培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和能力。