前言:小編為你整理了5篇化學(xué)工程設(shè)計參考范文,供你參考和借鑒。希望能幫助你在寫作上獲得靈感,讓你的文章更加豐富有深度。
摘要:計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展改變了全世界各行各業(yè)的研究形式、發(fā)展形式,其相關(guān)軟件在化學(xué)工程設(shè)計中的應(yīng)用也非常普遍,并且發(fā)揮了巨大作用?;瘜W(xué)工程設(shè)計的研究離不開化學(xué)實驗、生產(chǎn)實踐等,而對化學(xué)工程研究過程中各種數(shù)據(jù)的整理、分析等更是化學(xué)工程設(shè)計的重點,計算機軟件以自身的優(yōu)勢,在數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、試驗?zāi)M方面發(fā)揮優(yōu)勢,極大促進了化學(xué)工程的研究,提高了化學(xué)工程設(shè)計的水平。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程設(shè)計;計算機軟件;數(shù)據(jù)處理
化學(xué)工程設(shè)計的目的是利用化學(xué)方法和物理方法尋找工業(yè)生產(chǎn)的最佳過程,研究工業(yè)生產(chǎn)中的共同規(guī)律,從而使工業(yè)生產(chǎn)的效益最大化。計算機軟件在工業(yè)工程設(shè)計中的應(yīng)用已非常普遍,化學(xué)工程數(shù)學(xué)模型計算、實驗設(shè)計、工藝流程繪制等,都會用到計算機軟件,化學(xué)工程設(shè)計中最常見的應(yīng)用軟件有MATLAB、CAD、ORIGIN等,研究這些計算機軟件的應(yīng)用,能有效提高化學(xué)工程設(shè)計的效率,降低化學(xué)工程設(shè)計成本,使其設(shè)計結(jié)果更科學(xué)、更可靠。
1化學(xué)工程研究的內(nèi)容及手段
化學(xué)工程設(shè)計就是對產(chǎn)品生產(chǎn)的化學(xué)過程、物理過程進行研究、設(shè)計,使其能夠完成大規(guī)模的生產(chǎn)任務(wù),使化學(xué)科學(xué)能更好為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。如石油精煉、食品加工、藥品生產(chǎn)、建筑材料生產(chǎn)等,這些都屬于化學(xué)工程研究的領(lǐng)域,化學(xué)工程設(shè)計要對工程的相關(guān)因素進行充分的、全面的考慮,并結(jié)合裝置效應(yīng),解決生產(chǎn)過程中的各類問題,確保化學(xué)工程生產(chǎn)過程可靠、安全、有效。這一過程涉及物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等多個學(xué)科,結(jié)合生產(chǎn)過程開發(fā)和操作理論等研究工業(yè)生產(chǎn)的最佳形式,包括單元操作研究、化學(xué)反應(yīng)工程研究、傳遞過程研究等,是一項非常龐大且復(fù)雜的工程。一方面,化學(xué)工程本身比較復(fù)雜,它屬于多學(xué)科交互的研究范疇,有時物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象同時發(fā)生相互影響,研究起來比較復(fù)雜。此外,化學(xué)工程研究的物質(zhì)有氣體、液體與固體,多種形態(tài)共存,研究起來比較復(fù)雜。另一方面,化學(xué)工程研究的物系流動時邊界比較復(fù)雜,這就導(dǎo)致其設(shè)備沒有固定的形態(tài)、構(gòu)造等,要結(jié)合不同的生產(chǎn)需要,靈活設(shè)計化學(xué)工程,致使其設(shè)計比較復(fù)雜、多變?;瘜W(xué)工程的研究方法較多,早期,人們主要通過實驗來研究化學(xué)工程的設(shè)計,將實驗的過程逐級擴大,以探索工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)律、工藝等,人們將其稱為經(jīng)驗放大法。隨著化學(xué)科學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用日益廣泛,進入20世紀后,人們逐漸意識到化學(xué)工程研究的重要性,開始尋找新的方法對其進行研究,這一時期就出現(xiàn)了因次分析、相似論,研究的具體做法就是將影響過程的眾多因素進行分析歸納,尋找相似的變量,盡可使研究變得簡便,然后再通過實驗求得這些數(shù)據(jù)的關(guān)系,再設(shè)計化學(xué)過程。這一時期,將數(shù)學(xué)模型方法應(yīng)用于化學(xué)工程設(shè)計中的研究模式已初步形成,利用數(shù)學(xué)模型法,結(jié)合實驗方法,取得重要的數(shù)據(jù),再通過實踐鑒別、驗證這些數(shù)據(jù),進而完善化學(xué)工程的設(shè)計。這一時期,化學(xué)工程設(shè)計面臨的最大問題就是巨大的數(shù)據(jù)量與人繁重的工作之間的矛盾,而且人工計算、設(shè)計中易出錯。計算機誕生后給各行各業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的契機,化學(xué)工程研究也迎來了新的局面,計算機在化學(xué)工程設(shè)計中的應(yīng)用將人從繁重的運算、數(shù)據(jù)整理分析等工作中解放出來,提高了人力資源的利用效率,同時節(jié)省了時間、研究成本。直到現(xiàn)在,計算機仍是化學(xué)工程設(shè)計的重要輔助工具,計算機軟件被廣泛應(yīng)用于化學(xué)工程設(shè)計當中,成為化學(xué)工程發(fā)展的重要支柱。
2計算機軟件在化學(xué)工程設(shè)計中的應(yīng)用
2.1計算機軟件在化學(xué)工程設(shè)計中應(yīng)用的優(yōu)勢
一、IChemE認證推動課程設(shè)置改革
課程設(shè)置關(guān)系到人才培養(yǎng)的質(zhì)量。IChemE鼓勵發(fā)展化學(xué)工程科學(xué)各分支的全面進步。IChemE認證具體要求被認證院校在化工專業(yè)課程設(shè)置上既要有深度同時需注重廣度。在深度上,可以引進源于該學(xué)院科研優(yōu)勢的課程,讓學(xué)生在某些具體技術(shù)領(lǐng)域獲得“鉆進去”的化工知識,著重培養(yǎng)學(xué)生的獨立學(xué)習(xí)能力、開放式思維、分析問題及綜合運用所學(xué)知識的能力。在廣度上,可以引進更多基于該學(xué)院科研方向的課程,利用教授的強項開設(shè)一些前沿課程,拓寬學(xué)生的化工知識面。但無論是核心基礎(chǔ)課,還是高層次專業(yè)課,課程內(nèi)容都要不斷完善,動態(tài)更新。我國的化學(xué)工程教育改革也非常強調(diào)學(xué)科交叉,擴大學(xué)生視野,使學(xué)生在更高的起點上突破原有知識體系,另辟蹊徑,為學(xué)生的創(chuàng)新思維打下基礎(chǔ)。同時提倡化工課程設(shè)置要注意吸收當代國內(nèi)外化工發(fā)展的重大成果,反映化工發(fā)展的最新成就,減少陳舊、過時的化工知識。化工教育改革在確定培養(yǎng)目標、設(shè)置專業(yè)課程時提倡綜合考慮幾個平衡,即科學(xué)教育和工程教育之間的平衡、工程設(shè)計和研究項目之間的平衡、課堂教育和工程實踐之間的平衡、知識和能力之間的平衡等。而我國傳統(tǒng)化工教育則是重書本、輕實踐,重知識、輕能力,重科研、輕教學(xué)。因此,IChemE國際專業(yè)認證工作在國內(nèi)相關(guān)院校的開展,將促使各院校對傳統(tǒng)的化工課程結(jié)構(gòu)進行調(diào)整,以適應(yīng)培養(yǎng)具有市場競爭力的合格化學(xué)工程師的需求。同時,IChemE嚴謹?shù)谋O(jiān)督工作及動態(tài)的認證周期(五年一次)為中國化學(xué)工程教育國際化改革的連續(xù)性提供保證,使國內(nèi)的化學(xué)工程教育始終與時俱進,面向世界,面向未來。
二、IChemE認證推動教學(xué)模式多樣化
長期以來,國內(nèi)的教學(xué)都是沿襲前蘇聯(lián)凱洛夫的五環(huán)節(jié)課堂教學(xué)模式,即教師以傳授知識為主要目標,認為學(xué)生學(xué)習(xí)是認識真理,不是發(fā)現(xiàn)真理,忽視學(xué)生智力的開發(fā)和能力的提高;只考慮教,不考慮學(xué),學(xué)生處于被動地位。IChemE鼓勵新穎創(chuàng)新的教學(xué)方法,以促進化學(xué)工程教育的改進。比如IChemE提倡三類教學(xué)模式:誘導(dǎo)式教學(xué)(提問式教學(xué)):多問開放性問題和反問式問題。讓學(xué)生在大一第一學(xué)期就開始接受開放性問題的挑戰(zhàn),并將這種挑戰(zhàn)在整個本科生培養(yǎng)計劃中延伸和擴充。啟發(fā)式教學(xué):多用案例分析和多問“為什么”及“如果不”的問題,也可把真實的工程問題帶進課堂,讓學(xué)生思考和提出解決方案,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性。以項目為主的教學(xué):學(xué)生自我管理,導(dǎo)師提供咨詢,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、交流溝通能力、團隊合作能力和解決問題能力。對學(xué)生的評估方法,IChemE更看重學(xué)生課外作業(yè)和項目作業(yè)的完成情況。IChemE提倡根據(jù)課程本質(zhì),明智地使用不同類型的考試方法,以及書面課外作業(yè)、口頭報告等組合的評估方法,并在考試、書面課外作業(yè)及口頭報告中都要而且多包括開放式的、具挑戰(zhàn)性的問題。中國素質(zhì)教育倡導(dǎo)廣大教師勇于突破“教師中心”、“課本中心”、“課堂中心”的陳舊模式,采用啟發(fā)式、開放式、多元化的教學(xué)方法積極進行教學(xué)研究和教育改革。教學(xué)模式應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生能力為中心,尊重學(xué)生主體,真正做到因材施教。這樣才可能使傳統(tǒng)的課堂教學(xué)實現(xiàn)本質(zhì)轉(zhuǎn)變,即變只重學(xué)習(xí)結(jié)果為注重加強學(xué)生能力的培養(yǎng);變教師主宰課堂為以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,訓(xùn)練為主線;變只重知識傳授為同時重視學(xué)習(xí)過程;變一講到底為講學(xué)結(jié)合。同時,現(xiàn)代化學(xué)工程教育提倡建立科學(xué)的教育評估模式,為學(xué)生個性發(fā)展創(chuàng)造有利環(huán)境。強調(diào)構(gòu)建復(fù)合式、全程性、多元化的考核體系,使課堂教學(xué)與課外自學(xué)有機結(jié)合起來,注意在考評學(xué)生學(xué)習(xí)能力和效果的同時重在提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
三、IoChemE認證強化學(xué)生的工程設(shè)計訓(xùn)練
目前國內(nèi)高校的工科學(xué)生一般都缺少對工程設(shè)計和運用綜合知識解決問題的重要性的理解,他們一般認為科學(xué)比技術(shù)更重要,這正是中國傳統(tǒng)工程教育不重視工程設(shè)計的誤區(qū),導(dǎo)致學(xué)生缺少工程設(shè)計和實踐的經(jīng)歷。有的學(xué)校即使設(shè)置了工程設(shè)計和實踐教學(xué)環(huán)節(jié),也大都形式重于內(nèi)容,很難激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,達不到工程設(shè)計教學(xué)的目的和結(jié)果。事實上,學(xué)生必須在做設(shè)計的過程中學(xué)習(xí)如何將理論知識創(chuàng)造性地應(yīng)用于解決現(xiàn)實工程問題,并且采取積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和通過團隊的合作來學(xué)會如何做設(shè)計。IChemE強調(diào)學(xué)生的工程設(shè)計訓(xùn)練不能僅限于大四的工程設(shè)計項目,而是要將工程設(shè)計訓(xùn)練深埋于整個本科階段的培養(yǎng)方案,見諸于相關(guān)專業(yè)課的課程規(guī)劃中。比如大一就需要對學(xué)生進行工程設(shè)計介紹,大二階段給學(xué)生布置簡單的質(zhì)量和能量守衡設(shè)計任務(wù),大三進行個體設(shè)備設(shè)計的訓(xùn)練,大四安排學(xué)生完成包括工藝和設(shè)備的設(shè)計項目。同時,大四設(shè)計項目是學(xué)生工程設(shè)計訓(xùn)練的重中之重。對學(xué)生項目的管理要科學(xué)有計劃,項目評分要控制質(zhì)量,力求整個專業(yè)每組學(xué)生的工程設(shè)計項目的難易程度相當,以保證評分的一致性。IChemE認證的這些工程設(shè)計要求與中國工程教育的國際化改革理念不謀而合。國際化的化學(xué)工程教育提倡學(xué)生的工程設(shè)計訓(xùn)練不要紙上談兵、脫離工程實際。學(xué)生在工廠實習(xí)中應(yīng)多參與生產(chǎn)環(huán)節(jié),而不僅僅是走馬觀花的參觀,以加深學(xué)生對化學(xué)工程的理解,提高他們的動手能力。同時,學(xué)校要主動與企業(yè)聯(lián)合,啟動合作培訓(xùn)項目,有條件的學(xué)校,應(yīng)建立綜合的工程訓(xùn)練中心,鍛煉學(xué)生的設(shè)計和制造能力。IChemE認證在國內(nèi)的開展,可以成為這些工程教育理念得到系統(tǒng)實施的強大推動力。教師是實施工程教育改革的重要一環(huán),教師素質(zhì)的高低也直接影響到教改的質(zhì)量。目前國內(nèi)高校青年教師普遍存在工程實踐經(jīng)歷少、項目設(shè)計經(jīng)驗缺乏的情況,因此很難做到聯(lián)系工程實際問題開展教學(xué),造成在教學(xué)時更多的是理論到理論,培養(yǎng)的學(xué)生往往缺少解決實際問題的能力。因此,化工教育改革強調(diào)在強化學(xué)生的工程教育同時,也要注重青年教師的工程實踐訓(xùn)練。而IChemE倡導(dǎo)來自企業(yè)的會員到高校講學(xué),或邀請杰出校友和工業(yè)界朋友以講座方式向?qū)W生和教師介紹工程技術(shù)應(yīng)用實例,以彌補高校教師工程實踐方面的不足,在拓寬學(xué)生工程認識視野的同時,也為青年教師提供了工程實際的學(xué)習(xí)機會。
四、結(jié)束語
1圍繞專業(yè)應(yīng)用型人才特點,構(gòu)建實踐教學(xué)體系
1.1應(yīng)用型本科人才要求
根據(jù)現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的特征及社會對化工人才需求的趨勢,應(yīng)用型高校化學(xué)工程與工藝專業(yè)的目標是培養(yǎng)化學(xué)化工理論基礎(chǔ)扎實,實踐動手能力、自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力及外語與計算機應(yīng)用能力較強,適應(yīng)化工、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保等部門從事工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理等方面工作的應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才[2]。為了實現(xiàn)上述目標,化學(xué)工程與工藝專業(yè)應(yīng)用型本科人才應(yīng)具備的基本素質(zhì)與專業(yè)能力包括7個方面:①樹立正確的世界觀,具有良好的人文精神、科學(xué)素養(yǎng),能處理好人與環(huán)境、人與社會的關(guān)系;②掌握化學(xué)工程與工藝的基本理論和基本知識;③掌握化學(xué)裝置工藝與設(shè)備設(shè)計方法,掌握化工過程模擬優(yōu)化方法;④具有對新工藝、新產(chǎn)品、新技術(shù)和新設(shè)備進行研究、開發(fā)和設(shè)計的初步能力;⑤了解化學(xué)工程的理論前沿,了解新工藝、新技術(shù)與新設(shè)備的發(fā)展動態(tài);⑥掌握文獻檢索的基本方法,具有一定的科學(xué)研究和實際工作能力;⑦具有創(chuàng)新意識和獨立獲取新知識的能力[2]。因此,根據(jù)現(xiàn)代科技和生產(chǎn)的發(fā)展需要,以服務(wù)地方經(jīng)濟社會發(fā)展為目標,把握高等教育規(guī)律和化學(xué)工程與工藝專業(yè)特征,制定化學(xué)工程與工藝專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案,具體如圖1所示。在人才培養(yǎng)方案制定的過程中,合肥學(xué)院借鑒德國應(yīng)用科學(xué)大學(xué)培養(yǎng)應(yīng)用型人才成功經(jīng)驗,非常重視企業(yè)的作用,將企業(yè)要求與學(xué)生的培養(yǎng)相結(jié)合,構(gòu)建理論教學(xué)與實踐教學(xué)相統(tǒng)一教學(xué)體系,確定了以“面向企業(yè)、立足崗位、注重素質(zhì)、強化應(yīng)用、突出能力”為指導(dǎo)思想的“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)模式。理論教學(xué)體系體現(xiàn)“三個服務(wù)”原則:基礎(chǔ)理論教學(xué)要為專業(yè)技術(shù)課教學(xué)服務(wù),理論教學(xué)為提高學(xué)生綜合素質(zhì)服務(wù),把素質(zhì)教育貫穿于教學(xué)全程,為培養(yǎng)學(xué)生具有獨立分析和解決實際問題的能力服務(wù),注重培養(yǎng)學(xué)生對技術(shù)成果的吸納和綜合應(yīng)用能力。建立與培養(yǎng)目標相適應(yīng)的實踐教學(xué)體系,形成基礎(chǔ)實訓(xùn)、專業(yè)實訓(xùn)及校內(nèi)、外實訓(xùn)教學(xué)相結(jié)合的綜合實訓(xùn)教學(xué)一體化,完成實訓(xùn)教學(xué)。促進學(xué)生掌握專業(yè)技能,實施“四年九學(xué)期制”,提高學(xué)生就業(yè)競爭能力。
1.2化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才要求
化學(xué)工程與工藝專業(yè)是為了適應(yīng)新世紀化學(xué)工業(yè)的發(fā)展而設(shè)置的,是由原來的化學(xué)工程、有機化工、無機化工、高分子化工、精細化工、煤化工、工業(yè)催化等專業(yè)合并而成的寬口徑專業(yè),覆蓋面寬、涉及領(lǐng)域廣[3]。該專業(yè)具有兩大特色:一是覆蓋面廣。研究領(lǐng)域涉及無機化工、有機化工、精細化工、材料化工、能源化工、生物化工、醫(yī)藥化工、微電子化工等諸多領(lǐng)域;二是工程特色顯著。該專業(yè)以化學(xué)工程與化學(xué)工藝為兩大支撐點,化學(xué)工程主要研究化工過程及設(shè)備的開發(fā)、設(shè)計、優(yōu)化和管理?;瘜W(xué)工藝則研究以石油、煤、天然氣、礦物、動植物等自然資源為原料,通過化學(xué)反應(yīng)和分離加工技術(shù)制取各種化工產(chǎn)品?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)涉及的工程放大技術(shù)、系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)技術(shù),不僅在化工領(lǐng)域,而且在醫(yī)藥、材料、食品、生工等眾多相關(guān)領(lǐng)域均大有用武之地。因此,化學(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)有較強的工程能力和工作適應(yīng)性,需掌握化工生產(chǎn)技術(shù)的基本原理、專業(yè)技能與研究方法,具有從事化工生產(chǎn)控制、化工產(chǎn)品和過程的研究開發(fā)、化工裝置設(shè)計與放大的初步能力[4]。
1.3應(yīng)用型化工人才實踐教學(xué)體系構(gòu)建
高等工程教育強調(diào)綜合素質(zhì)的基礎(chǔ)作用和工程素質(zhì)的定型作用。培養(yǎng)應(yīng)用型化工特色人才,核心就是培養(yǎng)實踐能力強的應(yīng)用型人才。以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標,以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),遵循教育教學(xué)基本規(guī)律,堅持育人為本,教學(xué)為綱,根據(jù)學(xué)生需要,圍繞學(xué)生能力拓展和知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建實踐教學(xué)體系。該體系由基本技能、專業(yè)能力、綜合能力三層次訓(xùn)練組成,將課外創(chuàng)新活動和社會實踐有機融合。借鑒德國成功的經(jīng)驗,培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力、項目實現(xiàn)能力及創(chuàng)新能力,構(gòu)建工程化的實踐教學(xué)體系如圖2所示。實踐教學(xué)根據(jù)能力要求可分為3個層次:基礎(chǔ)實踐層、專業(yè)實踐層、綜合和創(chuàng)新實踐層。基礎(chǔ)實踐層以強化“三基”,培養(yǎng)基礎(chǔ)能力為目的,將基礎(chǔ)化學(xué)實驗分為3個層次和5個模塊,構(gòu)成一個彼此相連,逐層提高的體系[5]。通過化學(xué)專題研究訓(xùn)練,強化了知識和技能的綜合性;認知實習(xí)在實踐教學(xué)體系中處于承上啟下階段。學(xué)生在與自己相近或相關(guān)的崗位上經(jīng)過認知實習(xí),了解專業(yè)所需要的專業(yè)知識、能力、素質(zhì),有利于他們結(jié)合自己的興趣,規(guī)劃未來發(fā)展,在專業(yè)方向的選擇、課程模塊的選擇上會更加理性。2周金工實習(xí)和1周電工電子實習(xí),實現(xiàn)基礎(chǔ)能力培養(yǎng)目標;專業(yè)實踐層是在理論教學(xué)和基礎(chǔ)能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,通過專業(yè)基礎(chǔ)實驗、課程設(shè)計、工程實訓(xùn)等實踐教學(xué)的環(huán)節(jié)實現(xiàn)專業(yè)能力培養(yǎng);綜合和創(chuàng)新能力是對技術(shù)基礎(chǔ)知識、運用專業(yè)知識解決實際問題能力和知識遷移能力的綜合體現(xiàn),反映學(xué)生整體素質(zhì)。通過畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(論文)等實踐教學(xué)環(huán)節(jié),配合第二課堂科技活動,達到培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的目的??傊?,各層實踐教學(xué)活動層層遞進、相互滲透,達到培養(yǎng)目標規(guī)定的專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的要求。
摘要:隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,化工產(chǎn)業(yè)進一步完善并在國民經(jīng)濟體系中占據(jù)了重要的位置,尤其是近年來科學(xué)水平不斷提高的背景下,對綜合性實踐人才的需求越來越迫切?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)是我國職業(yè)化工教育領(lǐng)域中重要的學(xué)科,也是涉及廣泛的一個專業(yè),從人才培養(yǎng)的角度分析屬于偏重工程實踐的內(nèi)容,符合我國化工技術(shù)人才培養(yǎng)戰(zhàn)略。本文結(jié)合職業(yè)化工教育領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀,針對實踐能力培養(yǎng)體系構(gòu)建進行研究,并結(jié)合筆者經(jīng)驗提出合理的建議。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程與工藝;工程實踐;能力培養(yǎng);體系構(gòu)建
1化學(xué)工程與工藝專業(yè)現(xiàn)狀分析
從發(fā)展歷程來說,我國近代的化工產(chǎn)業(yè)遠遠落后于世界其他國家和地區(qū),在人才培養(yǎng)方面存在很大的弊端。建國以后,為了改變這種現(xiàn)狀,國內(nèi)開辦了很多職業(yè)化工教育院校以培養(yǎng)應(yīng)用型人才。在所開設(shè)的專業(yè)中,化工工程與工藝專業(yè)是一門實踐性強、動手能力要求高的學(xué)科,在教學(xué)目標中,強調(diào)學(xué)生的獨立工作能力、獨立自主能力和探索實驗?zāi)芰Α纳鲜兰o80年代以來,我國的化工類專業(yè)人才逐漸進入市場,在滿足社會發(fā)展需求的同時,也逐漸反饋一些人才培養(yǎng)的改進信息。就現(xiàn)狀而言,化學(xué)工程與工藝專業(yè)的教育體制依然需要改革,人才培養(yǎng)方式依舊需要深化,使之能夠適應(yīng)快節(jié)奏的現(xiàn)代化化學(xué)工業(yè)發(fā)展,滿足市場經(jīng)濟體制下人才競爭的需求,提高企業(yè)在國際市場上的競爭力。
2加強工程實踐能力培養(yǎng)的策略
(1)重視基礎(chǔ)知識的掌握
化學(xué)工程與工藝專業(yè)具有較強實踐性的特點,對于大部分學(xué)生而言,牢固的掌握基礎(chǔ)知識,是日后提高自己的關(guān)鍵。從教學(xué)角度來說,從大學(xué)專業(yè)入門基礎(chǔ)課程抓起,嚴格要求,特別是在基礎(chǔ)實驗動手能力方面要打好基礎(chǔ)。結(jié)合專業(yè)特點而言,化學(xué)工程與工藝所涉及的基礎(chǔ)學(xué)科包括化工原理、反應(yīng)工程、化學(xué)工藝設(shè)備及化學(xué)物料基礎(chǔ)管理等。如果忽視了基礎(chǔ)知識的掌握,不但在真實工作中難以適應(yīng),也很難再有彌補的時間和精力。相對應(yīng)地,基礎(chǔ)知識掌握牢固,在安全、精細、穩(wěn)定等操作層面會養(yǎng)成標準化的習(xí)慣,甚至不需要規(guī)章制度的約束就能夠主動做好,促使工作效率大幅度提高。基于這一目標,要求教師在教學(xué)的過程中采取多樣化的方式,讓學(xué)生更多的接觸到現(xiàn)實崗位環(huán)境。如借助多媒體手段,綜合應(yīng)用視頻、動畫、圖片等,讓現(xiàn)實中的具體形象呈現(xiàn)在學(xué)生眼前,比單純地依賴課本去講解、去想象要更有效果。例如,借助3D動畫模擬的形式,對某一化工設(shè)備的工作原理展開講解,通過不同角度、分解狀態(tài)或透視功能,讓學(xué)生了解工作狀態(tài)中的機械設(shè)備狀態(tài);同時,也可以模擬不按照規(guī)章操作之后,可能發(fā)生的危險狀況。而利用這種手段,可以舉一反三,實現(xiàn)基礎(chǔ)知識的強化。
1圍繞專業(yè)應(yīng)用型人才特點,構(gòu)建實踐教學(xué)體系
1.1應(yīng)用型本科人才要求
根據(jù)現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的特征及社會對化工人才需求的趨勢,應(yīng)用型高?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)的目標是培養(yǎng)化學(xué)化工理論基礎(chǔ)扎實,實踐動手能力、自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力及外語與計算機應(yīng)用能力較強,適應(yīng)化工、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保等部門從事工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理等方面工作的應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才[2]。為了實現(xiàn)上述目標,化學(xué)工程與工藝專業(yè)應(yīng)用型本科人才應(yīng)具備的基本素質(zhì)與專業(yè)能力包括7個方面:①樹立正確的世界觀,具有良好的人文精神、科學(xué)素養(yǎng),能處理好人與環(huán)境、人與社會的關(guān)系;②掌握化學(xué)工程與工藝的基本理論和基本知識;③掌握化學(xué)裝置工藝與設(shè)備設(shè)計方法,掌握化工過程模擬優(yōu)化方法;④具有對新工藝、新產(chǎn)品、新技術(shù)和新設(shè)備進行研究、開發(fā)和設(shè)計的初步能力;⑤了解化學(xué)工程的理論前沿,了解新工藝、新技術(shù)與新設(shè)備的發(fā)展動態(tài);⑥掌握文獻檢索的基本方法,具有一定的科學(xué)研究和實際工作能力;⑦具有創(chuàng)新意識和獨立獲取新知識的能力[2]。因此,根據(jù)現(xiàn)代科技和生產(chǎn)的發(fā)展需要,以服務(wù)地方經(jīng)濟社會發(fā)展為目標,把握高等教育規(guī)律和化學(xué)工程與工藝專業(yè)特征,制定化學(xué)工程與工藝專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案。在人才培養(yǎng)方案制定的過程中,合肥學(xué)院借鑒德國應(yīng)用科學(xué)大學(xué)培養(yǎng)應(yīng)用型人才成功經(jīng)驗,非常重視企業(yè)的作用,將企業(yè)要求與學(xué)生的培養(yǎng)相結(jié)合,構(gòu)建理論教學(xué)與實踐教學(xué)相統(tǒng)一教學(xué)體系,確定了以“面向企業(yè)、立足崗位、注重素質(zhì)、強化應(yīng)用、突出能力”為指導(dǎo)思想的“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)模式。理論教學(xué)體系體現(xiàn)“三個服務(wù)”原則:基礎(chǔ)理論教學(xué)要為專業(yè)技術(shù)課教學(xué)服務(wù),理論教學(xué)為提高學(xué)生綜合素質(zhì)服務(wù),把素質(zhì)教育貫穿于教學(xué)全程,為培養(yǎng)學(xué)生具有獨立分析和解決實際問題的能力服務(wù),注重培養(yǎng)學(xué)生對技術(shù)成果的吸納和綜合應(yīng)用能力。建立與培養(yǎng)目標相適應(yīng)的實踐教學(xué)體系,形成基礎(chǔ)實訓(xùn)、專業(yè)實訓(xùn)及校內(nèi)、外實訓(xùn)教學(xué)相結(jié)合的綜合實訓(xùn)教學(xué)一體化,完成實訓(xùn)教學(xué)。促進學(xué)生掌握專業(yè)技能,實施“四年九學(xué)期制”,提高學(xué)生就業(yè)競爭能力。
1.2化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才要求
化學(xué)工程與工藝專業(yè)是為了適應(yīng)新世紀化學(xué)工業(yè)的發(fā)展而設(shè)置的,是由原來的化學(xué)工程、有機化工、無機化工、高分子化工、精細化工、煤化工、工業(yè)催化等專業(yè)合并而成的寬口徑專業(yè),覆蓋面寬、涉及領(lǐng)域廣[3]。該專業(yè)具有兩大特色:一是覆蓋面廣。研究領(lǐng)域涉及無機化工、有機化工、精細化工、材料化工、能源化工、生物化工、醫(yī)藥化工、微電子化工等諸多領(lǐng)域;二是工程特色顯著。該專業(yè)以化學(xué)工程與化學(xué)工藝為兩大支撐點,化學(xué)工程主要研究化工過程及設(shè)備的開發(fā)、設(shè)計、優(yōu)化和管理?;瘜W(xué)工藝則研究以石油、煤、天然氣、礦物、動植物等自然資源為原料,通過化學(xué)反應(yīng)和分離加工技術(shù)制取各種化工產(chǎn)品?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)涉及的工程放大技術(shù)、系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)技術(shù),不僅在化工領(lǐng)域,而且在醫(yī)藥、材料、食品、生工等眾多相關(guān)領(lǐng)域均大有用武之地。因此,化學(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)有較強的工程能力和工作適應(yīng)性,需掌握化工生產(chǎn)技術(shù)的基本原理、專業(yè)技能與研究方法,具有從事化工生產(chǎn)控制、化工產(chǎn)品和過程的研究開發(fā)、化工裝置設(shè)計與放大的初步能力[4]。
1.3應(yīng)用型化工人才實踐教學(xué)體系構(gòu)建
高等工程教育強調(diào)綜合素質(zhì)的基礎(chǔ)作用和工程素質(zhì)的定型作用。培養(yǎng)應(yīng)用型化工特色人才,核心就是培養(yǎng)實踐能力強的應(yīng)用型人才。以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標,以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),遵循教育教學(xué)基本規(guī)律,堅持育人為本,教學(xué)為綱,根據(jù)學(xué)生需要,圍繞學(xué)生能力拓展和知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建實踐教學(xué)體系。該體系由基本技能、專業(yè)能力、綜合能力三層次訓(xùn)練組成,將課外創(chuàng)新活動和社會實踐有機融合。借鑒德國成功的經(jīng)驗,培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力、項目實現(xiàn)能力及創(chuàng)新能力。實踐教學(xué)根據(jù)能力要求可分為3個層次:基礎(chǔ)實踐層、專業(yè)實踐層、綜合和創(chuàng)新實踐層。基礎(chǔ)實踐層以強化“三基”,培養(yǎng)基礎(chǔ)能力為目的,將基礎(chǔ)化學(xué)實驗分為3個層次和5個模塊,構(gòu)成一個彼此相連,逐層提高的體系[5]。通過化學(xué)專題研究訓(xùn)練,強化了知識和技能的綜合性;認知實習(xí)在實踐教學(xué)體系中處于承上啟下階段。學(xué)生在與自己相近或相關(guān)的崗位上經(jīng)過認知實習(xí),了解專業(yè)所需要的專業(yè)知識、能力、素質(zhì),有利于他們結(jié)合自己的興趣,規(guī)劃未來發(fā)展,在專業(yè)方向的選擇、課程模塊的選擇上會更加理性。2周金工實習(xí)和1周電工電子實習(xí),實現(xiàn)基礎(chǔ)能力培養(yǎng)目標;專業(yè)實踐層是在理論教學(xué)和基礎(chǔ)能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,通過專業(yè)基礎(chǔ)實驗、課程設(shè)計、工程實訓(xùn)等實踐教學(xué)的環(huán)節(jié)實現(xiàn)專業(yè)能力培養(yǎng);綜合和創(chuàng)新能力是對技術(shù)基礎(chǔ)知識、運用專業(yè)知識解決實際問題能力和知識遷移能力的綜合體現(xiàn),反映學(xué)生整體素質(zhì)。通過畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(論文)等實踐教學(xué)環(huán)節(jié),配合第二課堂科技活動,達到培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的目的。總之,各層實踐教學(xué)活動層層遞進、相互滲透,達到培養(yǎng)目標規(guī)定的專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的要求。