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中图分类号:G6430文献标识码:A文章编号:1674-120X(2016)08-0097-02收稿日期:2015-10-09
随着社会经济的不断发展以及产业结构的调整升级,对高级人才的知识结构、实践应用能力的要求日益提高,培养应用型、复合型、实践性的高级专业人才已成为高等教育的重要使命[1][2][3]。我国从2009年开始加大了全日制专业学位研究生的培养力度。但是,根据现有培养实践来看,我国专业学位研究生的培养还存在着培养模式的同质化,与社会、学校以及研究生个人的需求脱节等问题[4][5][6]。因此,开展新形势下专业学位研究生的综合改革具有重要意义。
化学工程作为一个工科专业,实践性是其显著的特点。中南大学化学工程专业在长期的办学过程中,结合学科平台优势,形成了四个具有鲜明特色的研究方向:资源化学工程、储能化学工程、生物医药工程、环境化学工程,学术效益、社会效益、经济效益明显,培养的人才在行业内广受好评,为专业学位研究生的培养奠定了良好的基础。
围绕专业学位研究生培养教育的要求,中南大学化学化工学院进一步加快了“从以学术型人才培养为主向学术型与应用型人才培养并重转变”,构建了化学工程专业学位研究生“四位一体”的教育模式:以提升学生专业应用实践能力为主体,以课程体系改革、创新导师队伍建设、丰富实践载体以及完善评价和保障机制为着力点,深入开展化学工程专业学位研究生教育综合改革。
二、推进化学工程专业学位研究生课程体系改革
课程体系的设置的基本思路在于突出专业学位研究生培养的实践性。根据国外发达国家专业学位研究生教育的经验,课程学分远远少于学术性研究生教育[7]。因此,中南大学化学工程专业学位研究生的课程体系设置,更加注重减少培养体系中对课程学分的要求,适当地加强实践能力培养、综合能力发展的课程,从而达到我们培养复合型人才的目的。如将专业实践从4个学分提升到10个学分,进一步突出专业实践的重要性。课程体系的设置采用“层次化、模块化”的模式。所谓 “层次化”是指构建从基础专业课程到专业能力发展课程,再到综合能力发展的立体课程体系;“模块化”是指打破现有的课程组成,按照培养人才功能的不同,对现有课程形成模块化的组合。
三、创新化学工程专业学位研究生导师队伍建设
国外发达国家的专业学位研究生导师队伍建设具有以下特点:一是注重多渠道吸引优秀人才进导师队伍,严把入口关。如日本一般专门职业大学院要求有实践经验的教师须占专任教师的30%以上,法科大学院要求20%以上,教职大学院要求40%以上。[8]二是注重导师队伍的考核。如美国高校对导师实行“非升即走”的评估考核制度[9]。三是保证导师队伍的稳定性,加强保障。如德国的法律把教授的身份定位为国家公务员,职务也是终身的,不得任意解聘[10]。
目前,我国专业学位研究生导师队伍建设还处于摸索阶段,中南大学化学化工学院创新化学工程专业学位硕士生导师队伍建设主要体现在以下几方面:
(1)推进制度建设。制订了《中南大学化学工程专业学位研究生导师遴选细则》等制度。一是明确专业学位研究生教育导师队伍建设的重要性和作用,规定专业学位研究生教育导师队伍建设的原则和标准,制订专业学位研究生教育导师队伍建设的方法和措施,积极引导专业学位研究生教育导师队伍朝着正确的方向健康发展。二是厘清专业学位研究生导师与学术性研究生导师职责的异同,明确专业学位研究生校内导师、企业导师的职责,制订相关的制度。
(2)依托科研项目与平台,拓展“双导师”选聘途径。中南大学化学化工学院根据化学工程专业与企业联系紧密、在化工冶金等领域具有一定的行业影响力的特点,依托老师的科研项目与科研平台,聘请企业导师。依托产学研合作选聘导师有两个明显的作用:一是以科研项目和平台为依托,使“双导师”联系更加紧密,避免“双导师”流于形式;二是积极发挥项目的纽带作用,学生既能够在学校接受相关教育,又能到企业受到工程应用实践的锻炼,而且“双导师”能形成良性互补、互动的局面,从而提升学生的培养质量。
(3)以更加开放的姿态,从国外选聘兼职导师。从国外引进既有理论水平又有实践经验的优秀技术开发人才,利用其在国外工作、学习、生活的经历,通过对专业学位研究生的教育教学,使高校在专业学位研究生教育方面能较快获得国际性的最新信息,有利于吸收国外专业学位研究生教育方面的先进教育教学理念,有利于促进我国高校对专业学位研究生的培养。
四、丰富化学工程专业学位研究生实践载体
实践是专业学位研究培养的核心。围绕提升专业学位研究生的实践能力,中南大学化学工程专业通过在课程中模拟实践、在行业中锻炼实践,取得了良好的效果。
(1)在课程学习中注重实践能力的提升。一是“在教学内容中强调理论性与应用性课程的有机结合,突出案例分析和实践研究;教学过程中重视运用团队学习、案例分析、现场研究、模拟训练等方法”,从而提升学生解决问题的能力,培养学生实践意识。二是利用虚拟仿真技术,让学生更加深刻地理解相关工程化学过程。
(2)与行业与企业共建合作,提升实践能力。一是“二维深化”企业、行业合作力度。在横向上,加大企业合作的面;在纵向上,加深与企业合作的深度。除了就专业学位研究生人才培养进行合作外,还将科学研究、社会服务等多元的合作与其融为一体,使人才培养服务于科学研究、社会服务,并在这两者中得到提升。二是探索企业合作的责权划分机制。对于共建基地,对基地的组织体系、双方职责、导师、学生、培养细则、知识产权、经费、学校支持等内容探索确切的规定和解释。三是探索“集中双向”研究生实践机制。“集中”是指依托学校、学院、专业、系,将合作的资源进行集中起来,“双向”是指系里将集中的资源以及培养的专业学位的研究生资源进行双向的公布,让双方进行双向选择,从而达到资源优化配置的目的。
五、完善化学工程专业学位研究生教育的评价及保障体系
(1)探索“四级联动”专业学位研究生教育评价体系。“四级联动”是指建立学校、政府、企业、社会机构“四级”专业学位评价主体体系。现阶段,我国专业学位研究生培养的评价主要方式就是学校自评、政府考核,企业特别是企业导师也有一定的参与度,但是不深入。社会机构参与评价的形式还较少见。但是随着国家评估与评价的宏观政策的变化,比如“管办评”分离,明确地提出了要将第三方机构纳入评价体系中。因此将社会机构也纳入评价体系中。学校是专业学位研究生教育评价的主体,中南大学化学化工学院每两年一次,邀请校内专家为化学工程专业学位培养质量进行评估,每四年一次,邀请校外专家,包括政府教育部门官员、企业代表、其他高校化学工程教授代表、第三方的评估机构进行诊断号脉,从而及时调整办学思路。现已完成第一轮的校内、校外专家评估。
(2)构建“软硬结合”专业学位研究生教育保障体系。一是完善管理体制。建立研究生专业学位建设领导小组,领导小组由学校的教授、企业导师、第三方机构的成员组成;依托教授委员会进行决策,建设领导小组的提议应在教授委员会上通过才能执行;组建专业学位研究生委员会,隶属于学院学生工作委员会,负责指导学生的日常管理、思想政治教育等工作。二是理顺内在体制。建立、完善专业学位的质量保障、监控体系,尝试建立了相关预警机制,探索建立奖助贷体系,现已建立25万元/年的奖助体系。三是营造良好外部环境,取得良好效果。近年来,中南大学化学工程专业学位研究生参与实践率达到100%,就业率达到100%,选修人文素质相关课程达到100%。
近年来,中南大学化学化工学院依托化学工程的优势与特色,围绕实践能力提升这一核心,在课程体系改革、创新导师队伍建设、丰富实践载体以及完善评价和保障机制等四个方面,开展了化学工程专业学位研究生教育的综合改革,具有一定的示范作用以及现实指导意义。
参考文献:
张东海,陈曦研究型大学全日制专业学位研究生培养状况调查研究高等教育研究,2011,(2):87―94.
耿有权,彭维娜,彭志越,等全日制专业学位研究生培养模式运行状况的调查研究现代教育管理,2012,(1):103―108.
甄良,康君,英爽专业学位研究生培养质量评价及保障体系的构建研究生教育,2012,(6):52―55.
朱永东,张振刚,张茂龙全日制专业学位研究生培养的现状调查及分析――基于珠三角地区3所不同类型高校的问卷调查学位与研究生教育,2011,(11):40―44.
秦发兰,陈新忠,汪华,等关于全日制专业学位研究生特色化培养的思考中国高教研究,2012,(4):60―64.
包水梅,顾怀强专业学位研究生教育――跨越式发展背后的尴尬及其化解中国高教研究,2011,(9):45―49.
张建功中美专业学位研究生培养模式比较研究广州:华南理工大学,2011.
(一)模块化人才培养方案改革的基本步骤及结果
1.修订人才培养目标我们将化学T程与工艺专业新的人才培养目标修订为本专业培养具有高度社会责任感和职业道德素养的化学化工类高素质应用型人才,所培养的人才不仅能够适应北部湾区域化工类产业发展的需要,而且能够服务广西、辐射东盟,为大化工产业的发展提供保障;所培养人才是掌握化学工程与工艺专业的基本理论知识,具备一定的实践技能、创新能力和继续学习能力的应用型人才,能够满足北部湾经济区包括石油化工、精细化工、无机化工、有机化工、煤化工、教育科研等领域发展对专业人才的要求。毕业生可以在这些领域从事工业生产、生产技术改进、技术开发、工程设计及管理、教育科研等工作。
2.确定培养规格与要求
(1)素质要求。本专业学生要具有较高的思想觉悟和道德意识;具有较强的化工实验技能、工程设计方法、丁?程实践等专业素质;具有较强的运用化学工程与工艺知识和技能综合解决专业问题的能力;具有较强的适应能力和团队合作精神;具有较强的自学和知识更新能力,能够运用现代信息技术实现自我发展。
(2)知识体系。掌握大学英语、计算机基础等公共基础知识;掌握高等数学、大学物理、工程制图、无机化学、有机化学等专业基础知识;掌握化工原理、化工热力学、化学反应工程等专业核心知识;掌握石油炼制工程、化工仪表及自动化、化工工艺学、精细有机合成及工艺学、化工分离工程、化工设计、工程制图等从事石油炼制、石油化工、精细化工等化工行业所需的专业知识;了解环保法规、劳动安全保护以及职业健康等知识。
(3)能力要求。具有较强的综合素质、较强的专业综合素质,掌握工程设计方法、工程实践等实践技能;具备石油炼制、石油化工、精细化工等行业生产所需的综合实践能力;具备较高的综合素养和实践能力,能够综合运用所学知识和技能解决实际问题;对新产品、新工艺、新技术和新设备具有一定的研究设计能力。
3.将培养规格与要求分解为能力要素化学工程与工艺专业能力要素分解与实现途径。
4.将知识点及知识点应用组合成模块根据新修订的专业培养目标,我们突破现有学科分类的条框,打破原有的课程体系,从学生能力培养要求出发,统筹规划学生的知识、能力、素质培养体系,将能力培养贯穿于各教学环节的始终,设计出合理的课程模块,建立以能力为导向的应用型人才培养教学体系。分别设计出公共基础模块、专业基础模块、专业核心模块、专业拓展模块和综合运用模块。针对能力培养目标,利用这些设计出来的课程模块,将教学课程内容进行重组,使教学形式多样化,实现了对原有课程的整合优化,构建了化学工程与工艺专业应用型人才培养的模块化课程体系。
(二)模块化人才培养方案改革的实施概况自2012年以来,我们按照先改先试、边改边试、边总结边试、边试边推广的基本策略,依托“化学工艺广西高校重点学科”“北部湾石油天然气资源有效利用广西高校重点实验室”和“化学工程与工艺省级特色专业及课程一体化建设项目”,先在化学工程与工艺(石油化工)广西高校特色专业试行模块化教学改革,并在2013级本科生教学中实际应用,然后逐步向油气储运工程专业辐射。
(三)模块化人才培养方案改革实施的初步效果化学工程与工艺专业实施模块化人才培养方案改革后,其在应用转型发展和应用型人才培养方面初步显现出良好的效果,具体表现为:一是初步解决了旧有人才培养方案应用型人才培养目标不明确的问题,二是初步解决了如何增强学生运用知识解决实际问题的能力的问题,三是初步解决了校企、校地合作与产学研不够深人的问题,四是初步解决了教师教学与学生学习相脱节的问题,五是初步解决了学生个性化发展和因材施教不能协调发展的问题。
二、化学工程与工艺本科专业模块化人才培养方案改革的思考
(一)总体评价
1.理念和目标定位明确钦州学院提出“主动服务北部湾经济社会发展,重点建设涉海类学科专业及临海工业的学科,为北部湾经济开放开发培养髙质量应用型人才”的人才培养理念以及确定“以社会需求为导向,以服务区域经济社会发展为宗旨,把学校建成适应1K域经济社会发展特别是广西北部湾经济IS:发展需要的,特色鲜明的多科性、区域性教学型大学”发展目标定位,已贯彻在化学工程与工艺专业人才培养方案中。
2.培养目标和人才规格基本符合社会经济发展对化工类人才素质的要求化学工程与工艺专业人才培养方案是依据该专业所对应的工作岗位确定其能力要素,并认真分析培养各种能力所需的路径和不同的课程模块,确定了不同能力、素质要素和模块课程对应表,通过不同的模块课程教学实现相应的能力和素质的养成。
3.实践学分比例显著提高,体现了应用型人才培养的要求化学工程与工艺专业实践教学学时(含课内实践和集中实践性教学)占总学时比例33.9%,实践教学学分占总学分比例42.5%,体现了应用型人才培养的特点。
4.实践教学环节贯穿全程,体现了应用型人才培养的基本规律应用型人才培养重在应用能力和实践能力的培养,而这些能力的培养需要长期、不间断的训练。化学工程与工艺专业人才培养方案中安排了不间断、持续的专业实践能力的训练,难能可贵。
(二)值得思考的问题
1.课程设置与人才培养目标、人才培养规格一致性的问题课程设置应根据培养目标和人才规格,通过课程教学达到预设的人才素质要求和实现培养目标。如“培养规格和要求”中有“能从事教育科研领域工作”的描述,但无相关课程。
2.学分计算标准不统一,易导致教学任务不均衡(1)不同课程学分对应的课时不同。有16课时,如有机化学;也有17课时,如化工热力学;个别的有36课时,如大学体育。(2)实践教学每周对应的学分差异更大。专业见习4周1学分,专业实习8周5学分,毕业论文设计14周14学分。学分是计算学生学习量的单位,也是计算教师工作量的单位。同一个专业的学分折算学时(课时)的标准应统一,便于平衡学生学习量和教师工作量的分配。
3.没有足够的自主学习和选修课程,弹性学制学业难以操作实行学分制的重要目的之一就是满足学生个性化学习需要,允许学生选学不同的课程,允许学生提前或滞后毕业。要想提前毕业就必须给学生创造提前修满学分的机会,但现在的方案设计显然做不到让学生提前毕业。必须有相当量的自主学习和选修课程,开放教学时空,如假期课程、网络课程、竞赛学分、职业证书学分、自主申请毕业论文开题与答辩等。
人们都向往亚马逊热带雨林绚丽多姿、丰富多彩的植物世界,远离都市的喧嚣和人类工业、商业的文明使得热带丛林成为一片返璞归真的孤岛绿洲,它带给大家的不仅仅是视觉上的冲击,而且是一种身心的超然脱俗。
大家所看见亚马逊那样五彩斑斓的植被与各种光怪陆离的生物,其实也是生态学所研究的对象,生态学是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学。任何生物的生存都不是孤立存在的:同种个体之间有互助有竞争;植物、动物、微生物之间也存在复杂的相生相克关系。人类为满足自身的需要,不断改造环境,环境反过来又影响人类。
随着人类活动范围的扩大与多样化,人类与环境的关系问题变得越来越突出。因此近代生态学研究的范围,除生物个体、种群和生物群落外,已扩大到包括人类社会在内的多种类型生态系统的复合系统。人类面临的人口、资源、环境等几大问题都是生态学的研究内容。
生态学学习课程看起来特别富有“科学味”,从普通生物学、生物化学、生态学到环境微生物学、环境学、环境生态工程,隐隐都透出一个科学家的成长之路,闭着眼睛就能想象出一个身穿白大褂,静坐在电子显微镜前或者是手拿滴管做实验的形象。
就业观象台:
长期以来,我国西部部分地区过度砍伐、放牧,造成了严重的水土流失现象,野生动物、植物的生存空间越来越小,生态破坏没有得到控制。我国正处于西部大开发战略实施阶段,生态保护的任务主要是针对这种情况,在经济发展与生态环境改善之间寻找一个最佳平衡方案。国家这些年越发重视生态文明建设,中央下拨的资金连年增加,生态相关产业也得到了前所未有的发展。生态学毕业生可以从事农业生态、气象生态、生态农业和区域农业开发的规划与设计;园林景区、花卉企业(基地)、森林公园、自然保护区、生态园区等众多用人单位都是生态专业毕业生的热门就业选择,当然林业局、环保局也是较为不错的选择。
TIP:
在生态学专业的排名中,兰州大学、北京师范大学、华东师范大学、东北林业大学、东北师范大学、浙江大学、北京大学均榜上有名,不同的院校根据自身的教学条件和实力在具体的研究方向上都有不同的侧重点,考生可以根据自己的兴趣爱好报考自己喜欢的院校。
化学工程与技术
每天我们都在消耗着大量的清洁淡水,同时我们每时每刻都在产生各种生活污水,这些汇聚了多种“污染源”的污水在一起,即使是洁净能力再强的洗衣粉恐怕都不能将其转化为我们日常的生活用水,那么究竟是通过什么神奇的处理工艺才能达到这种效果呢?
化学工程与技术可谓是功能强大,它是一门研究以化学工业为代表的过程工业中有关化学过程与物理过程基本规律和应用的基础性工程技术学科。它不仅仅能解决氢能与燃料电池以及纳米粉体材料合成的问题,还能应用于医药中间体合成、无机材料合成工艺,也能参与到生物医药工程与生物材料制造的工作中来,它广泛应用于化工、生物、能源及制药等领域,当然进行水处理也是其在生态化工的分支运用之一。
化学工程与技术的确和许多学科相比已经不属于新兴学科行列,看似很普通,其实内在要求较高,它要求毕业生能够独立地、创造性地将化学工程知识运用于新材料、生物、医药、环保、新能源等领域的新产品研制、新工业过程研究及市场开发中来。化学工程与技术专业的学生在大学四年的学习过程中,会学习到现代生物技术、高等分析分离工程、结构化学、高等有机化学、高等物理化学、手性药物合成等课程的知识,这些课程都是较为重要的专业必修课,学习好这些课程是掌握化学工程与技术的基本功底。
就业观象台:
化学工程与技术是个宽口径的就业学科,毕业生可在食品、医药、能源、环保等领域从事生物产品的研制、生产,选择面较为广泛。该专业就业率一直处于较高的水平状态,基本上毕业生都能找到较为合适的工作,毕业生基本不会沦为“毕业就失业”的失败者。就其工资水平来讲,化学工程与技术专业处于全国平均工资之上,但是和银行金融等相关专业相比还是有一定的差距。
TIP:
化学工程与技术属于多种学科的交叉综合,它不单单是物理、化学和生物技术的结合,也需要发挥生产管理与产品研制的作用。天津大学、华东理工大学、清华大学、大连理工大学、北京化工大学、浙江大学、中国石油大学、南京工业大学等都是“既叫好,又叫座”的有名院校,其中大部分院校的专业技术含金量也是相当高。
核科学与技术
1986年前苏联的切尔诺贝利核能发电厂反应堆发生严重泄漏及爆炸事故至今还令人心有余悸,事故共造成31名消防人员死亡,数千人受到强核辐射,数万人撤离。自此,人们开始重新审视核能给人类带来的到底是福音还是恶梦,核能对环境影响的研究也逐渐走热。
人们在广泛利用核能和核技术的同时必须面对特殊的人身安全和环境问题。为此,要研究和解决对放射性和有毒有害物质的防护和污染控制;要确保核设施的安全,同时妥善解决放射性废物的最终安全处置;不但要解决核设施工作人员的辐射安全防护问题,而且要使核设施周围的公众受到的环境辐射剂量达到合理的尽可能低的水平,以保护人体健康和生态环境。
核科学与技术是一门由基础科学、技术科学及工程科学组成的综合性很强的尖端学科。核科学与技术分支方向较多,核反应堆工程、辐射防护与环境保护都是核科学与技术的重要组成部分,核反应堆工程重点倾向于工程实践,而辐射防护与环境保护则侧重于开发研究和日常应用。核科学与技术的主干课程特别具有专业特色,一看便知道是核专业,核反应堆核工程,反应堆燃料管理,高等反应堆结构力学,核反应堆控制与动力学,核反应堆及核电厂安全分析这样的课程看着都直呼过瘾,更别说亲自体验一番的感觉了。
对于核科学与技术专业,想必部分同学还是对该专业是否会影响身体健康而有所顾忌。到目前为止国内外还没有报道过因为在核相关单位因为日常工作受到辐射而死亡的案例,对于核防护,100%的企业和相关单位都是做足了功课的,完全能达到防护要求。但是有一点可以肯定的是,通常在用人单位面试前要进行非常严格的身体检查以备选择。
就业观象台:
从家长和考生最关心的角度出发,核科学与技术专业学生的就业率基本是百分之百,同时专业本身的特色也决定了定向招生定向分配总体环境,在如今形势严峻的就业环境下,选择与核相关专业的确是非常明智的。现代企业为了自身的发展和壮大,相互之间的竞争异常激烈,企业间的竞争最后还是归结为人才的竞争,许多核电企业为了争夺人才,在大二的时候就已经和大多数同学签订了就业意向,就业以后薪水和福利都让许多非核专业学生瞠目结舌,羡慕不已。许多核电企业的校园宣讲会提出的口号是“有车有房不是梦,没有买不到,只有想不到”,你会在惊讶于强大的核能转化成水蒸气的动能再转为成电能的同时,震惊于核能所创造的巨大的经济效益。
TIP:
目前国内开设核科学与技术专业的院校为数不多,由于该专业准入门槛较高,要求有较高的教学水平和师资力量以及过硬的实验环境。清华大学、西安交通大学、上海交通大学、华北电力大学、哈尔滨工程大学、中国科学技术大学、兰州大学等在学术界以及就业市场都享有较高声誉,在就业的问题上,同学们千万别担心这些院校的强大号召力。
环境科学及工程专业
据2500名有代表性的专家预计,温室效应导致海平面升高,许多人口稠密的地区,如孟加拉国、中国沿海地带以及太平洋和印度洋上的多数岛屿都将被水淹没;尽管在多方努力下,多国政府已签署了蒙特利尔协定书,但每年春天,在地球的两个极地的上空都会出现臭氧层空洞,北极的臭氧层损失20%到30%,南极的臭氧层损失则高达50%以上,面对日益恶劣的生存环境,我们不得不思考我们自己的将来,环境科学及工程也引起了全球前所未有的重视。
我国的环境问题异常复杂,自改革开放以来,经济飞速发展,环境问题更是日益突出,这形势为环境科学与工程的发展带来了契机和挑战。国家未来发展的需求和严峻的环境保护压力,要求环境领域的科技工作者在基础研究不断取得突破的同时,为国家的环境保护决策提供支撑。对我国环境问题的认识和解决既是社会急需,也是这一领域的国际科学前沿。因此,环境科学与工程是我国社会经济发展急需的综合性学科,也是科学技术领域最年轻、最活跃、最具影响的学科之一。
环境科学是一门新兴的学科,而且还处在蓬勃发展之中,对环境科学的分科体系迄今尚未有一致的看法,由于环境问题的重要性和综合性,许多自然科学、社会科学和工程科学部门都已积极参加环境科学的研究,形成了许多相互渗透、相互交叉的分支学科,环境科学及工程便是环境科学中的一个分支学科,但是环境科学及工程近年来的不俗表现足以证明自己在环境科学中的独特地位。
环境科学与工程专业致力于培养理工结合的复合型人才,不仅要传授给学生工程治理的技术,同时也能够向学生们传递最新的环境理念,将学生培养成为理工结合的高层次、高境界、视野宽阔、基础扎实的具有可持续发展潜能的复合型人才,在具备末端治理的技术同时也具有源头控制的理念与方法,能够去参与实施我国新世纪的环境战略,建设环境友好型社会。
就业观象台:
二、IChemE认证推动教学模式多样化
长期以来,国内的教学都是沿袭前苏联凯洛夫的五环节课堂教学模式,即教师以传授知识为主要目标,认为学生学习是认识真理,不是发现真理,忽视学生智力的开发和能力的提高;只考虑教,不考虑学,学生处于被动地位。IChemE鼓励新颖创新的教学方法,以促进化学工程教育的改进。比如IChemE提倡三类教学模式:诱导式教学(提问式教学):多问开放性问题和反问式问题。让学生在大一第一学期就开始接受开放性问题的挑战,并将这种挑战在整个本科生培养计划中延伸和扩充。启发式教学:多用案例分析和多问“为什么”及“如果不”的问题,也可把真实的工程问题带进课堂,让学生思考和提出解决方案,调动学生学习的积极主动性。以项目为主的教学:学生自我管理,导师提供咨询,培养学生的自学能力、交流沟通能力、团队合作能力和解决问题能力。对学生的评估方法,IChemE更看重学生课外作业和项目作业的完成情况。IChemE提倡根据课程本质,明智地使用不同类型的考试方法,以及书面课外作业、口头报告等组合的评估方法,并在考试、书面课外作业及口头报告中都要而且多包括开放式的、具挑战性的问题。中国素质教育倡导广大教师勇于突破“教师中心”、“课本中心”、“课堂中心”的陈旧模式,采用启发式、开放式、多元化的教学方法积极进行教学研究和教育改革。教学模式应以培养学生能力为中心,尊重学生主体,真正做到因材施教。这样才可能使传统的课堂教学实现本质转变,即变只重学习结果为注重加强学生能力的培养;变教师主宰课堂为以教师为主导,学生为主体,训练为主线;变只重知识传授为同时重视学习过程;变一讲到底为讲学结合。同时,现代化学工程教育提倡建立科学的教育评估模式,为学生个性发展创造有利环境。强调构建复合式、全程性、多元化的考核体系,使课堂教学与课外自学有机结合起来,注意在考评学生学习能力和效果的同时重在提高学生的综合素质。
三、IoChemE认证强化学生的工程设计训练
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)33-0060-02
《化工过程设计与优化》课程是化工类研究生专业课中的一门综合性强,知识面广泛的化学工程专业课,可以培养化学工程专业学生的工程实践意识,受到国内化工专业高校的重视。合肥工业大学化工学院制定了《化工过程设计与优化》的研究生课程计划,学院经过研究,决定从2006年开始在化学工程专业研究生中开设《化工过程设计与优化》选修课程。经过几年的教学实践,改进了教学内容和教学形式,开课取得成功。在近6年的校本部研究生及企业研究生班教学过程中,我们对课程内容和教学方法进行了一些有益地尝试,逐步形成了一套适合本校学生特点的教材,培养了学生的化学工程实验意识和工作能力,毕业学生受到用人单位好评。
一、分析取舍国内外相关教材的教学内容
“优化”已成为一门系统的数学理论性学科。国外的一些原版教材或译书箱大多涉及优化的数学模型建立、因素分析和计算等理论,或者介绍Aspen Plus和PRO/II等软件的应用等。教材的数学理论性强,难度大,与化学工程关联度偏小,难以直接用于本校化学工程专业研究生的教学。国内出版的化工过程与设计方面的教材较多偏重工艺描述,与化工优化知识的结合点少,不能直接采用。我们从国内外的教材中进行选取,注重各章知识点完整性和连贯,强化工程实践意识的培养。经过几轮教学效果比较和学生反馈,最终确定总学时32,主要教学内容分为:①优化基本理论及概念;②优化理论在化工领域的应用;③项目立项及化工厂设计;④化工过程优化与设备选型;⑤化工与优化专题讨论。近年来,通过与华东理工大学、天津大学等高校的调研与交流,收集整理相关的图书资料,我们还对现有教学讲议及PPT课件进行了一些充实和完善,最终形成包含有化工基础知识,管路及设备选型,工艺路线优化,各种操作单元设计优化与组合方法,公用工程设计,计算机辅助设计基础知识,可研性报告编写,技术经济分析,绿色化工过程等适用合肥工业大学的生源状况的教学讲义及PPT,解决了课程缺少合适教学资料支持的问题。
二、改革教学方法,因人施教
随着研究生招生人数的增加,合肥工业大学化工学院研究生的生源发生较大变化。2012年度,“211”以上生源占33%,其他大多为阜阳师范学院、合肥学院,皖西学院等本省非工科背景生源。这些学生中,有的缺乏化工基础知识,有的实际工作经验丰富,但理论功底薄弱。针对生源情况,我们在教学中注意适当补充一些基础化学工程知识点,通过化工与优化专题讨论教学过程,布置相关章节阅读作业,补充理科或师范生源学生的化工管路,流体输运机械,反应釜,搅拌器类型,板式塔或填料塔等知识点。通过教学方法上的设计,通过4~5个学生搭配组成的学习小组,共同完成一个设计型课题,让非化工专业背景学生掌握化工设计的基础知识。对基础好的学生,则布置Aspen Plus、PRO/II和ChemCAD软件应用专题,让学生通过工艺过程,掌握计算机辅助设计、模拟及优化系统知识,参加化工项目设计竞赛。在教学过程中,教师把与企业合作中得到的感受向学生做生动地讲解,并结合企业中的化工优化与化工厂设计实例,课堂气氛活跃,师生有所互动,受到本校学生及企业研究生班学员的好评。
三、培养学生的化工经济分析和绿色化工思想
近年来,国家对化工项目申报和实施过程有了法定程序,如项目经济分析,可行性论证,安全与环境评估及社会影响等流程。一些用人单位反映,相当多的化学工程专业研究生不会编写项目可研性报告,不了解项目的设计―评估―施工―验收―冷模―中试―生产整个流程。中国化工学会理事长等专家在合肥工业大学做学术报告时,曾呼吁化工学院应对研究生增设化工项目的可行性报告编写,项目经济分析,平立面优化设计及绿色化工等课程。因此,教学过程中,我们以化工学院与合肥安邦化工有限公司合作开发的“2000t/a溶剂法TAIC交联剂的清洁生产技术研究及产业化项目”为范例,从项目建议书开始,在课堂上把科研报告,环评,安评,总图设计,施工图设计等资料展示给学生,讲评化工厂建设的资料编写技巧,使学生对化工厂设计过程有了认识。在安徽省化工设计院的帮助下,结合该项目的设计图纸,补充学生化工设计制图、识图知识及化工产品的分类等国家标准。
四、在教学过程中丰富教学内容,改进教学方法
《化工过程设计与优化》属于新开课程,考虑到缺少教材和教学经验,化工学院把《化工过程设计与优化》课程定位为研究生的专业选修课,进行教学实验。在2006学年选课过程中,研究生导师和学生对这门课不太了解,选课的学生只有5人。起初,我们从图书馆查阅有关优化和化工设计的图书资料,从20多本相关图书中寻找出相关的教学素材。例如考虑到化学工程专业学生的理论数学基础较弱,我们避开严格的数学推导过程,直接采用应用数学的优化结果,如求取极值和黄金分割法等一些优化方法,来处理化工领域的一些工艺优化问题。我们将管路计算,污水处理,工艺参数,换热器,精馏塔的设计与优化作为第二章。课程结束后,布置一些化工过程的优化专题课外作业。在承担的教学过程中,先后补充了常见化工单元操作优化与设备造型,化工识图,化工经济评价,绿色化工设计等内容。随着选课人数的增加,我们在教学方式上进行了改进,增加专题讨论环节。将学生分为若干个专题组,让学生根据所学知识,通过查阅文献,对管路设计及优化,项目建议书,搅拌器形式与选型等某个单元进行演讲和讲评,调动了学生的工程实践意识,活跃了课堂学术气氛。我们对学生的专题作业进行总结,从中选定一些新的知识点,补充到课件,用于下年的教学。
《化工过程设计与优化》课程处于发展与完善阶段,涉及的内容多,教学内容起点高,国内各个高校还没有相对固定或成熟的教辅资料。从师资上讲,教师的工程实践经验不足,难以把握教学内容。拟通过与同行交流学习,完善教材内容和教学形式。
参考文献:
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[7]刘敏,罗婕,戴玉春.仿真技术在《化工原理》教学中创新应用与实践[J].河北化工,2010,33(9):71-73.
1工程教育专业认证背景
我国的工程教育专业认证由中国工程教育专业认证协会组织实施,始于1993年土建类专业评估,2006年正式在多个专业领域实施,迄今己走过9年的发展历程,其目的是:构建工程教育的质量监控体系,推进工程教育改革,进一步提高工程教育质量;建立与工程师制度相衔接的工程教育专业认证体系,促进工程教育与工业界的联系,增强工程教育人才培养对产业发展的适应性;促进中国工程教育的国际互认,提升我国工程技术人才的国际竞争力。
2结合毕业生十项毕业要求中的主要三项,提出课堂教学改革具体措施
结合专业认证标准,我校化学工程与工艺专业培养方案中明确规定了本专业学生毕业时应达到十项毕业要求。《分离工程》课程作为专业基础课程,在化工热力学和化工传递过程知识的基础上,采用理论与实践密切结合的方式,详细阐述各类分离过程(精馏、吸收、解吸、萃取、膜分离、吸附、浸取、结晶和干燥等)的物理化学原理、设计计算方法、工业应用、主要设备、数学模型和计算机应用软件,并展示分离过程学科的发展历史和主要进展。本文针对《分离工程》课程贡献于毕业生十项毕业要求中的主要三项,分别展开讨论。
2.1掌握扎实的化学工程基础知识和本专业的基本理论知识,具有系统的工程实践学习经历,了解本专业的前沿发展现状和趋势
按照该项要求,我们在授课中,一方面强调基础理论知识的学习,对复杂及多样性的分离技术按原理进行分类,如:通过加入分离媒介生成两相的分离为平衡分离,如精馏、吸收等;不需要加入分离媒介,以压差、浓度差、电位差等为推动力的分离过程为速率分离,如膜分离;对多组分精馏计算由浅入深展开,由假定理想情况下的简捷法计算入手,建模用MESH方程开展严格法计算,为解决实际工业应用问题奠定了理论基础。并强调本专业知识和化工原理、化工热力学、化工设备等其他专业基础知识的对立统一,如在介绍最小回流比知识点时,要注意比较多元精馏与化工原理中介绍的二元精馏中最小回流比的异同点,二元精馏中最小回流比下,进料板上下出现一个恒浓区,可通过作图法求解;而多元精馏体系中最小回流比下出现了两个恒浓区,且恒浓区出现的位置视待分离组分性质的不同而不同,通常利用Under-wood(恩德伍德)方程求解;再比如在介绍相平衡常数的求解时,要结合化工热力学课程中活度系数法及逸度系数法,进一步巩固两种求解方法的优缺点。另一方面结合行业发展前沿趋势,介绍新兴分离技术在工业中的应用。如泡沫分离技术,它根据表面吸附的原理,借鼓泡使溶液内的表面活性物质聚集在气液界面(气泡的表面)上浮至溶液主体上方形成泡沫层,将泡沫层和液相主体分开,就可达到浓缩表面活性物质和净化液相主体的目的。近年来,在染料、皮革、石油化工工业污水中降低化学耗氧量、色素、有机化合物等,在浓度为ppm级的大量稀溶液中回收贵金属、稀有金属或除去有害物质等工业领域得以应用。还有近年来崛起的一种新兴膜分离技术:液膜分离,即以液膜为分离介质、以浓度差为推动力的一种膜分离过程。由于其分离选择性高、通量大而受到关注,在烃类混合物的分离、废水的处理及生物医学上如液膜人工肝、人工肺、人工肾等领域得到应用。在工程实践方面,我们分别组织学生参观了中国石化集团安庆石油化工总厂及中盐安徽红四方股份有限公司,并结合课程内容,重点介绍炼油工艺中的常减压蒸馏装置及原料气净化处理过程中的吸收装置。如吸收设备中喷雾塔、调料塔、板式塔的选择,填料塔中各种填料如鲍尔环、脉冲填料、网孔栅格的选择,塔高的计算等,在实践中强化理论知识的学习,并将课本中的公式及知识应用到工厂案例中去。
2.2具备设计和实施工程试验的能力,并能够对试验结果进行分析;具有综合运用所学化工专业理论和技术手段分析
并解决化学工程问题的基本能力主要包括以下几个方面的内容:能独立完成实验方案的设计、能正确地操作实验装置,安全地开展实验、能正确地采集、整理实验数据,对实验结果进行关联、分析、解释,并且掌握工程实践、科学研究与工程设计的基本方法,能够将所学课程有机联系起来,对化学工程基本问题,加以分析并予以解决。针对该项要求,我们在课程教学中,将课程和专业实验相结合。如在介绍反应精馏章节时,以催化反应精馏制甲缩醛为例,该实验为典型的工程与工艺结合的专业实验,以甲醇和甲醛为反应原料,浓硫酸为催化剂,在常压下通过反应精馏法制备甲缩醛。教学过程中,我们引导学生先思考传统合成、分离工艺,找出问题,寻求改进后的工艺流程。传统工艺采用先反应再利用精馏技术分离,存在反应转化率低、未反应的稀甲醛回收困难、稀甲醛的浓缩产生甲酸严重腐蚀设备等问题。为解决传统工艺存在的问题,引导学生结合本章节内容,采用反应精馏工艺。新工艺的优点:1.甲缩醛氧化所得甲醛与水的摩尔比为:醛/水=3,可直接作为三聚甲醛的原料,不必浓缩。2.甲缩醛的合成可在较低温度(44~80℃)下进行,避免了甲酸生成,解决了设备腐蚀问题。新工艺的关键技术:甲缩醛的合成与分离。实验过程中既需要考察反应工程影响因素如温度效应、浓度效应及其他工程因素,同时要考察精馏技术影响因素如回流比、塔顶采出率及塔釜加热量等。综合考虑后,结合实验装置,确定拟考察的工艺参数,且采用正交设计来制定本实验的方案,则根据实验涉及的影响因子,并假设每个因子取两个水平,可得到如下实验条件表,如表1所示。最后整理实验数据,规范作图。
2.3掌握基本的创新方法,具有追求创新的态度和意识;具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力
该项要求可分解为以下指标点:运用所学知识,初步设计化工操作单元、设备及工艺过程;在各化工设计、毕业设计环节中体现创新意识。结合该指标点,我们鼓励学生利用课余和节假日时间开展大学生科研实践训练、创新性实验计划、学科竞赛等课外实践与创新活动,引导学生“在学习中研究、在研究中学习”,激发学生的创新思维和创新意识,提升本科生的创新实践能力。我们将课程教学与本科生毕业设计相结合,并利用课程设计环节综合应用所学知识点,统筹分离工程课程与其他专业基础课程,并在分离工程的课程教学中以往年毕业设计内容为案例加以剖析。如结合毕业设计课题“乙烯裂解气脱甲烷系统的工艺设计”,涉及到脱甲烷精馏塔的计算,这是典型多组分精馏塔计算的一个案例。首先确定关键组分是甲烷和乙烯,其中轻关键组分是甲烷,重关键组分是乙烯。塔顶分离出来的甲烷轻馏分应使其中的乙烯含量尽可能的低,以保证乙烯的回收率。而塔釜产品则应是甲烷含量尽可能低,以确保乙烯产品的质量。我们利用AspenPlus过程模拟软件高效地完成了工艺计算及参数的优化。采用DSTWU模块开展简捷法物料衡算、能量衡算,所得回流比与理论板数关系曲线如下图1所示;并将简捷法计算结果作为初值代入RadFrac模块进行严格法计算,并进行灵敏度分析,横坐标为混合进料位置,纵坐标为塔顶甲烷的纯度(摩尔分率),得到关系曲线如图2所示。通过该设计案例的开展,一方面使得学生们统筹所学多组分精馏知识点去思索如何解决工业上的实际问题,另一方面在分析实际工业案例时,又强化了同学们对多组分精馏简捷法计算及严格法计算的理解和综合应用。
3结束语
分离工程课程在教学过程中,我们以化学工程与工艺本科专业认证为导向,在对“工程教育专业认证标准”进行认真分析的基础上,以工程实际为切入口,把分离技术的理论与方法融入应用实例,将分离工程基础理论与化工工程实践有机结合,进一步突出了分离工程的课程特点及实用性,而且根据现代化工的发展方向及时调整、更新课程内容,加强化工新型分离技术分析,让学生更坚实地掌握分离工程的基本理论,进一步提高教学效果。
[参考文献]
[1]刘家祺.分离过程[M].北京:化学工业出版社,2006.
[2]J.D.Seader.SeparationProcessPrinciples[M].北京:化学工业出版社,2002.
目前,我国普通高等学校的工科在校生约700万人,居世界首位。但高等工程教育中普遍存在课程体系陈旧、实践教学偏少和教师缺乏工程经历等问题,导致学生专业面窄和实践能力不足,难以满足企业的用人要求。工程教育认证通过引入第三方机构对相关专业进行认证,可有效提高学校教育教学质量,其作用正日益受到政府、高等院校和企业的重视[1]。
国际上有3项关于工程教育学历的国际性协议,即《华盛顿协议》、《悉尼协议》和《都柏林协议》。其中《华盛顿协议》签署时间最早、缔约方最多,是世界范围知名度最高的工程教育国际认证协议,也是另外加入两份协议的基础[2]。目前《华盛顿协议》的签约成员包括美国的abet(美国工程与技术教育认证委员会)、英国的ecuk(英国工程委员会)等13个组织,另有德国和印度等5个国家的认证组织为准签约成员。我国的工程教育认证始于2006年,当年成立的全国工程教育专业认证专家委员会,标志着我国工程教育认证制度建设进入一个新的发展阶段。截至2011年,可进行认证的工程专业数量已从4个增加到10个。
工程教育认证制度是工程专业发展的重要推动力之一。虽然其不直接进行工程知识的生产和传播,也不直接进行专业人才的培养、管理和雇用,但它通过设定专业标准为工程专业人才和就业市场实现无缝衔接,在二者间起着重要的桥梁作用。尽管“认证”的功能是有限的,但其对工程专业的专业主义理想的实现则具有不可替代的作用。
高等学校的学术组织的特性和知识创新、人才培养和社会服务的基本功能,为专业发展和专业认证提供了科学的基础、提供了专业人员的准备和文化萌生的制度环境。工程教育认证则通过规范学生的知识、技能与道德标准,为其进入工程专业领域提供了前瞻性的引导。认证制度与工程专业准入制度相连接,为专业市场的控制和专业地位的确立提供了基本“门槛”,反过来为学校教育功能的实现提供了质量先导,促进了学校专业教育的不断发展和教育质量的稳定和提高。
一、工程教育认证的目标和内容
根据《全国工程教育专业认证专家委员会章程》,我国开展工程教育专业认证的目标是:构建我国工程教育的质量监控体系,推进我国工程教育改革,进一步提高工程教育质量;建立与注册工程师制度相衔接的工程教育专业认证体系,构建工程教育与企业界的联系机制,增强工程教育人才培养对产业发展的适应性;促进我国工程教育的国际互认,提升国际竞争力。
工程教育认证的根本目标是保证和加强毕业生培养质量和促进高校通过修改教学计划不断提高教学质量。为达到上述目标,认证机构需具有以下特点:(1)建立明确的学术质量定义以供被评估学校和教学计划去努力实现;(2)要求学校和教学计划必须提供关于学术质量和学生成就的一致、可信的信息以保持公众的信心和投资;(3)鼓励学校为改变和所需的改进而进行自我审查和计划;(4)采用适宜的、公正的组织化政策和步骤进行决策;(5)对其认证活动进行自我审视和检查;(6)拥有和保持可预见的和稳定的资源。
认证机构需制定鉴定标准,以有效地保证学校或教学计划的质量:(1)与学校适应的专业教学目标,提出学生进行工程教育的能力、素质和道德;(2)合理的课程体系,通过理论课程设置、实践环节和毕业论文等培养方式,保证教学目标的达成;(3)合理的师资结构和持续的教师发展政策;(4)充足的支持条件,包括教学经费、教学设施、信息资源和校企合作;(5)学生发展管理体系,包括招生、就业和学生指导等方面;(6)教学管理制度,可进行过程控制与反馈;(7)全方位的质量评价体系,包括内部评价、社会评价和持续改进的措施;(8)针对专业特色,提出具体化的专业标准。
为通过专业认证,学校需结合“工程教育专业认证”规定,进行下列活动:(1)定义待评估专业的目标;(2)设计课程帮助学生达到这些目标;(3)根据学校和职业的标准评估学生的学习产出。
二、我国工程教育认证制度建设的发展方向
工程教育认证制度对工程的专业化进程和工程的专业制度的建立具有根本性、战略性的重要作用。结合目前我国正在开展的工程教育认证制度建设,我国可以借鉴国际上的先进经验,大力推动我国工程职业的“专业化”建设,使工程教育认证制度和工程师注册制度尽快形成“专业”的内生机制,缩小与先进国家的差距。
1.进一步提高对专业本质和内涵的认识。对于工程教育中的“专业”特质和专业性问题,国内一些知名学者进行了一些研究,并提出很多前瞻性的建议。朱高峰认为工程专业人才应接受包括道德养成、能力训练、理论知识和实践水平的全面素质教育[3]。文辅相和杨叔子等均提出改变工程教育中过窄的专业导向,建立起科学教育与人文教育并重的双重教育目标,让专业人才的成长建筑在较宽的知识面上[4]。对目前比较狭窄的工程教育目标体系进行基础性的调整,将科学教育和人文教育,伦理道德和责任教育、社会发展和工程影响等纳入专业教育的目标体系,为专业人才的发展和终身学习做好准备。
2.建立符合专业本质内涵和发展规律的工程教育认证标准。作为对认证对象的状态和符合教育目标的程度作出价值判断的基本依据,认证标准具有统一性、标准化和先导性的特征,对被评对象具有方向性的指导意义和规范作用。美国工程教育认证的第一个标准,就强调工程专业标准的规范性和开放性的统一,避免阻碍工程教育的发展。目前,我国已经初步确立了全国工程教育的认证的组织体系,制定了工程教育认证的评价原则、认证标准和程序。
3.建立工程教育认证与工程师注册制度的衔接机制。美国工程教育专业认证与州工程师注册制度具有紧密的内在联系,这两个制度的结合是工程专业走向成熟的必经之路。工程教育为工程师的专业发展提供了基本的教育和训练,为工程师“入职”设置了最低“门槛”,工程师注册制度受到国家的市场庇护,与工程教育认证标准相对应,保证了工程将促进公共安全、福利和健康作为最高目标的专业理想[5]。因此,工程教育认证与工程师注册制度的衔接将为我国工程专业发展带来新的机遇。
4.进一步发挥工程专业学会的作用。作为专业发展的基本组织结构,专业学会可体现专业自律和共同治理的精神。目前,我国工程专业认证制度建设的基本模式是由政府推动的、包括专业组织在内的多方参与的联合模式。这一模式具有在改革初期高度集中、快速推动和解决重大问题的优势。与之相比,工程专业学会主导的认证机构专业性更强,更能及时反映行业对工程教育质量的需求,应为未来的发展方向[6]。
三、工程教育认证制度对环境工程专业本科教学改革的启示
环境工程是一门与土木建筑、化学工程、生物学、气象学、管理学和社会学等多门学科相关的交叉学科,它通过评价人类生产和社会活动对环境的影响,用具体的工程、规划和管理措施,控制环境污染,保护环境与资源,使社会、经济和环境协调发展[7]。
由于环境工程专业具有交叉学科的特点,相关学科间的方法和培养模式差别很大。如污水处理工程以给排水专业的传统工程方法为主,而城市环境规划则与城市规划的方法相关。尽管不同学科间的交叉可拓宽学生的专业视野,但课程设置的深度相对母学科较浅,理论阐述较多,而实践设置相对较少,限制了学生在该方向应用能力的深入培养。而我国企业特别是工程类企业对学生的应用能力要求较高,引起环境工程教育与学生专业发展的错位。而工程教育认证正是着眼于提高学生的工程设计和实践能力,使其达到工程师的基本水平。因此,应以工程教育认证为契机,在原有培养方案宽口径的基础上,针对环境工程应用的某一主要方向,如污水控制、大气污染控制、固废污染防治、物理污染控制、环境设备、环境评价与管理、环境规划等,通过提升学生参与实际项目的设计或规划的广度和深度,强化其工程应用能力的培养,避免其设计多而不精的问题。
除清华大学、哈尔滨工业大学和同济大学等少数高校外,全国绝大部分的环境工程专业开设时间较短,正处于成熟前的发展阶段。以笔者所在的广西壮族自治区为例,本地区共有8所开设环境本科专业的高校分别为:广西大学、桂林理工大学、广西师范大学、桂林电子科技大学、广西师范学院、广西民族大学、广西工学院和钦州学院。对其进行问卷调查,结果发现其环境专业形成时期均较晚,均在20世纪90年代后。与迅速扩大的招生规模相比,专业教师的数量和质量储备相对不足。且部分教师直接从博士阶段导入,与较强的学术研究能力相比,其参与企业的工程实践和工程教育经验均存在不足,也削弱了学生工程设计教育的效果。因此,对师资队伍特别是青年专业教师,应建立持续改善其工程能力的制度。如支持教师直接参与工程设计、鼓励其参加注册工程师考试、利用设计研究院等单位对教师进行工程能力培训和建立有工程经验教师传、帮、带指导年轻教师的机制。
与传统的环境专业名校相比,地区高校各学科整体实力较弱,其环境专业多源于学校传统优势学科的交叉与延伸。以广西为例,广西大学、广西师范大学、广西民族大学和广西工学院等学校的环境专业均从化学工程发展而来,广西师范学院和钦州学院的环境专业均从地理学科发展而来,而桂林电子科技大学则依托电子仪器专业,桂林理工大学的环境专业则从地质专业和市政专业等发展而来。不同学校的背景下,其环境工程专业培养的特色也应有所不同。通过与学校强势学科的交叉,可有效提高学生在相关环境工程应用领域的竞争力,如化工学校可强化学生在其化学工程和工业中的环境工程治理能力,而地质学校如中国地质大学可强化学生在地学类环境工程中的能力培养,管理专业较强的高校则可强化环境评价和规划等环境管理应用领域。以桂林理工大学为例,地质专业和市政专业为其传统优势学科,通过与上述学科交叉,该校的环境工程专业以培养废水处理和矿区土壤修复为特色。在课程设置中,强化水处理工程的理论和实践,并增加矿区土壤修复的选修课和实践课程,重点培养掌握废水处理工程和土壤环境修复工程等领域主要技术的应用型人才,取得了良好效果。
参考文献:
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[2] 毕家驹. 走华盛顿协议之路[j]. 高教发展与评估,2005(6):38-42.
[3] 朱高峰. 关于中国工程教育的改革与发展问题[j]. 高等工程教育研究,2005(2):1-9.
[4] 杨叔子. 谈谈我对“cdio-工程文化教育”的认识[j]. 中国大学教学,2008(9):6-7.
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)12-0182-03
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》对高等教育的未来发展提出了明确要求,即全面提高高等教育质量,提高人才培养质量,提升科学研究水平,增强社会服务能力,优化结构办出特色,力争到2020年,高等教育结构更加合理,特色更加鲜明,人才培养、科学研究和社会服务整体水平全面提升。根据国家对人才培养的新要求,武汉工程大学实验室建设与管理将坚持以培养学生的工程实践能力和创新能力为核心,以实践教学内容和方法的改革为重点,以加强实验实践队伍建设为基础,进一步完善“三实一创”的实践教学体系和“三层次七模块”的实验教学模式,加强和改善实验室基础设施和设备条件,加强信息化、网络化教学平台建设,进一步加大实验室对外开放的力度,扩大资源共享,加强与国内外同行的交流与合作,借鉴先进的教育理念和教学方法,不断提高教学质量,使实验室成为开放型的、国内领先的人才培养实验教学基地。
一、实验室建设的基本条件与环境
实验教学不仅是理论教学的验证过程,而且是培养学生动手能力和创新能力的重要教学环节。武汉工程大学十分重视实验教学环节,一方面鼓励高水平师资参与实验教学环节,学校制定了相应的政策,为实验教学设置了“特岗”,吸引高学历、高职称的教师承担实验教学任务。另一方面,鼓励学生自主选择实验项目和实验创新活动,学校开设了创新实验选修课,学生可以得到相应的学分,实现教学互动。同时,每年提供专项运行经费,主要用于实验教学改革、学生开放创新实验、对外交流等。还制定了《武汉工程大学实验教学管理制度》等有关实验教学的相关文件和政策,旨在加强实验教学师资队伍建设,探索实验教学内容、教学手段和教学方法改革,提高学生的综合素质、创新能力和社会竞争力。
高校实验室应具有健全的管理制度。武汉工程大学围绕资源共享,对实验室人、财、物建立并实施了 “四个统一”和“四个结合”管理新模式,即实验人员统一管理、实验教学仪器设备统一购置与管理、实验教学经费统一核算、实验用房统一使用;实验室建设与学科建设相结合,与专业建设相结合,与课程建设相结合,与科研平台建设相结合,从而提升管理效能,优化教学资源配置。
高校实验室还需具有特色鲜明的科研平台支撑。武汉工程大学设有国家磷资源开发与综合利用工程技术中心、绿色化工过程教育部重点实验室、湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室等科学研究平台。实验中心的核心师资均来自这些平台的科研骨干,同时,这些平台的研究成果为实验中心的综合实验和创新实验项目提供了丰富的资源。
高校实验室还需具有厚实的优势专业、学科、课程和团队支撑。武汉工程大学相关学科专业和团队建设成效显著:设有化学工程与技术一级学科博士点授权学科,化学工程与工艺、制药工程等国家级特色专业,化学反应工程课程、制药工程专业等国家级教学团队,化学反应工程、制药工艺设计等国家级精品资源共享课程。这些均为实验室建设提供了良好的支撑条件与环境,为实验教学成效的提升提供了有力保证。
二、实验室队伍的建设与管理
高校实验室应把实验队伍建设放在实验室建设的首要位置,将实验室建设与实验队伍建设紧密结合,形成一支爱岗敬业、层次结构合理、实践能力强、教学水平一流的实验教学队伍,为提高教师教学水平,夯实学生的理论基础,提高学生的工程实践能力和创新能力提供基础保障。
为保证保障实验教学工作的顺利进行,我校充分调动各类人员的积极性,不断提高教学水平和质量,引入竞争激励机制。根据岗位设置、岗位职责和考评办法,实验室人员实行聘任制,并执行竞争上岗、定期考核的管理机制。实验中心实行中心主任负责制,实验教师实行主讲教师责任制,实验技术人员实行主辅岗位制。
高校实验室应大力引进具有工程背景和留学经历的特色专业人才充实实验教学队伍。武汉工程大学聘请学校特聘教授、学科责任教授等作为实验教学兼职指导教师,提升实验室师资队伍的教学水平。同时,鼓励具有博士学位的年轻教师在实验中心承担实验教学任务。中心内部还定期进行实验教学研究活动,在专家、教师、技术人员之间展开实验教学、实验技术交流,进行传、帮、带。另外,为壮大“双师”型教学队伍,在实训实习环节,从企业聘请工程实践经验丰富的工程技术人员担任实验中心兼职教师,不断扩大“双师”型教学队伍,增强学生的工程实践能力和就业适应能力。
高校实验室应尽力为青年教师和实验技术人员的个人发展创造环境与条件,提供各种培训机会,做到个人发展与实验中心发展相结合。实验中心根据教学、科研大型仪器设备的发展及要求,制订年度人员培训计划,武汉工程大学近3年有10名教师在职攻读博士学位或出国进修,有力提升了教学队伍的学历层次和专业视野。
三、实验室信息化平台建设与管理
高校实验室应加强信息化平台建设与管理,依靠良好的网络环境和设备,充分利用网络进行管理和运行,所有教学信息及管理系统都应实现网络化。实验室网络信息化平台可分两个层次:其一是基于Internet的网页服务,其二是基于局域网(可接入互联网)的实验教学管理系统。这两套系统相辅相成,各有侧重。
武汉工程大学基于互联网的实验室信息化平台采用动态网页技术,信息丰富,内容有:中心简介,教学体系设置,教学资源(含教学大纲、教学讲义、仿真教学软件和视频教学等),教师信息,仪器设备信息,实验项目,管理制度,相关的理论教学,实验教学研究与改革,最新信息等。网页还具备查询功能和师生互动窗口。学生可以通过网上留言与交流反馈来实现实验预约,为开放和互动教学提供了平台。
实验教学资源信息化。基于局域网的实验教学管理系统主要有:①学院、专业、班级、教师、学生信息,信息来源于校教务处,充分利用学校现有电子信息平台;②实验教学安排,自动生成班级、教师、学生课表;③学生预习测试、过程评估(或数据处理)、成绩查询;④网络教学资源设有课程信息、实验项目、实验讲义、多媒体课件、教学挂图、单元操作、仿真实验、精品课程等信息。
实验教学管理系统采用以网页浏览器为基础,能运行在互联网上任何具有网页浏览器的操作系统上,适用于实验课的教学与管理,不仅本校教师和学生受益,还有利于兄弟院校实现资源共享,提高教学资源的使用效益。
四、实验室安全卫生管理
实验室安全卫生管理工作是保障学校实验教学、科研工作的基础,在实验室建设与管理中具有很重要的地位。首先要加强安全教育,提高师生安全意识。在实验室醒目位置悬挂实验室安全制度,对实验中的不安全因素,做到早发现、早处理,防患于未然。其次要实行安全责任制和安全追究制,实验室领导、老师和实验室技术人员作为实验室安全责任人,要对学生的安全、实验仪器设备的安全负责,学校、实验中心和实验室要分级签订安全责任书。为保证实验人员在一个干净整洁的实验环境中从事教学、科研工作,必须强调实验室的卫生管理。任何一个实验者在实验结束后,应及时做好实验室清洁卫生和实验仪器设备整理工作,实验过程中产生的垃圾要妥善处理。
五、实验室建设与管理成效(以武汉工程大学为例)
(一)制度建设和队伍建设规范化,运行效能大幅提升
武汉工程大学实验室施行校院二级管理,实验室主任负责制。主任由学校聘请,主要负责实验室的发展规划、师资队伍建设;实验室常务副主任负责组织中心教学工作,包括教学安排、教学质量的监控、课程体系的改革、校内教学平台的构建、对外开放实验等;实验室副主任主要负责办公室管理和网络建设管理、校外实践平台的构建等。
实验室人员实行聘用制。明确教师、实验技术人员的岗位职责和工作待遇,在实验中心内部对教学态度、工作数量与质量、安全卫生等进行定期考核,同时接受学生评教,将考核和评教结果与效益挂钩,促进责、权、利的有机结合。
实验课程实行主讲教师负责制。主讲教师负责制订课程教学大纲,实施实验教学任务,进行实验教学改革,管理所属课程实验教师和实验技术人员。
(二)形成了以实训-实验-实习-创新为主要内容的“三实一创”实践教学体系和“三层次七模块”的实验教学模式
实验室紧紧围绕培养具有扎实化学化工基础知识的应用型人才目标,确立了“重基础,宽口径,强能力,出人才”的教育教学理念,提出了“以质量为根本,以网络为基础,以开放为特点,以创新为动力”的指导思想,形成了以实训-实验-实习-创新为主要内容的“三实一创”的实践教学新体系和“三层次七模块”的实验教学模式。
以化工及相关优势学科为支撑,加强了基本技能训练,夯实实验理论基础,实现由验证知识、提高技能向巩固知识、强化技能、提高工程能力和创新意识教育理念的转变;注重科研与实验教学相结合,不断将科研成果转化为综合设计型实验、研究创新型实验项目,拓展学生专业视野,接触学科发展前沿,接受创新思维和创新能力训练。
(三)加强校企合作,服务行业和区域经济发展
鼓励教师开展科学研究,促进教学、科研与生产实际相结合,服务于行业和地方经济发展。近3年来,武汉工程大学实验中心教师共承担或完成多项国家、省部级横向项目和企业纵向项目,为行业科技进步和促进地方经济发展做出了巨大贡献。同时,注重将科研项目转化为综合设计型、研究创新型实验项目,为培养学生创新思维提供了丰富的教学资源。
利用学校化工办学特色,组建湖北省化学工程与工艺专业校企合作联盟。通过成立校企合作联盟,加强湖北高校及企业之间化工专业的联络,促进各高校化学工程与工艺专业之间的交流与合作,共同探讨新形势下如何提高化工类专业人才的培养质量,促进化学工业的可持续发展,为湖北省化学工业的发展培养优秀的工程技术人才。
(四)对外交流合作频繁,充分发挥示范辐射作用
武汉工程大学实验中心注重对外交流与合作,3年来,先后完成了近2000人次的国内外教师学生交流互访。
“2011年度湖北省世界著名科学家来鄂讲学武汉论坛之化工论坛”在武汉工程大学隆重举行,来自美国、英国、加拿大、丹麦、瑞士、比利时、摩洛哥等国的著名专家和国内的知名学者及我校师生共200余人参加了会议。由中国化工学会和日本化学工学会共同主办的第六届中日化工学术研讨会在武汉工程大学举行。本次大会的主题是化工节能减排与可持续发展,以资源的高效利用和循环利用为核心,以“减量化、再利用、资源化”为原则,以“低消耗、低排放、高效率”为基本特征,探讨符合可持续发展理念的化工循环经济面临的挑战。
通过上述交流,中心教师不仅学习到相关领域的前沿思想和创新方法,了解到国际最新科研信息,而且增进了彼此间的友谊,并且为今后建立与国内外高等学校、研究机构和化工企业间的合作打下了良好的基础,同时也为发挥实验教学中心的示范辐射作用做出了贡献。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 武丽娟,等.高校科研型实验室管理存在的问题及对策[J].中国高校科技,2014(9):26-27.
[2] 张淑玲.浅析高校实验室管理中存在的问题及对策[J].实验技术与管理,2006(1):94-95.
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一、试行学科
化学工程与技术、材料科学与工程两个一级学科。申请考核拟录取人数不超过学院该学科当年博士招生计划的10%。
二、申请者基本条件
申请者须具备公开招考博士生报名条件,原则上报考类别为非定向就业,同时应具备下列条件之一:
1. 申请者为国家“211工程”高校或重要科研院所或国家重点学科或国家重点实验室的全日制优秀应届或往届硕士研究生;
2. 已取得国外一流大学硕士学位;
3. 具有突出的科研能力,有较强的科研潜力,取得较为显著的科研成果。如:省部级以上(含)科研项目骨干成员,获得省部级以上(含)科技奖励,发表高水平学术论文等;
各学科可根据学科要求制定其他申请条件。
三、申请考核程序
1. 报名申请
考生登录博士研究生报名系统选择"普通招考”类型进行网上报名,在规定的申请截止期内将申请材料送交(或邮寄)至我校研究生招生办公室,同时递交申请考核制书面申请书。研招办将符合条件的申请人材料送交至所申请学院。
2. 资格初审
学院申请考核博士生选拔领导小组根据考生所提交的申请
材料,对其报考资格、基本素质和科研潜质进行评估与初选,综
合考生的科研基础和招生导师的基本意向,确定进入综合考核阶段的考生名单。
通过初审考核的考生材料需在学院进行公示。
3. 综合考核
申请人针对自己的研究课题及科研成果做一次学术报告(时常约三十分钟)。学院组织考核专家组对申请者的外语水平、专业知识、科研能力与综合素质进行考核,形成综合考核意见。
4. 录取
学院申请考核博士生选拔领导小组确定拟录取名单,拟录取名单在研究生院网站进行公示,公示无异议报校研究生招生工作领导小组审批后录取为博士研究生。
四、组织
学院成立申请考核博士生选拔领导小组。领导小组不少于5人,组长原则上由主管院长或学科负责人担任,负责制定本学院申请考核制实施细则、组织考生材料审核、组织综合考核命题、组织综合素质考核、确定拟录取名单等。
学院可按招生学科成立若干综合素质考核专家组,专家组由不少于五名本学科教授(至少2名为外单位专家,申请人导师不进入专家组)组成,对参加综合考核的考生进行学术水平考核,对考生是否具备博士生培养的潜能和综合素质形成综合考核意见。
五、监督和复议
1.实行责任制度和责任追究制度。研究生招生工作领导小组对选拔工作过程全程进行监督,一旦出现违纪违规事件,须追究当事人的责任。
2.实行监督制度和巡视制度。校监察部门将对选拔工作进
行全面、有效监督。
3.实行复议制度。考核结束后的一周内,研究生招生办公室受理具实名的书面投诉,对投诉问题经调查属实的,由研究生招生工作领导小组责成有关学院进行复议。
4.设置考生接待电话,其号码为:64433759;设置监督举报电话,其号码为:64434762。
六、其他说明
1. 各学院根据学科特点制定博士申请考核制实施细则,并在研究生院网站公示。
同学们,你们进入高等学府深造,这是你们刻苦学习的回报,是你们的父母、老师不辞辛苦、哺育培养的结果。这一切,来之不易!在今天这个喜庆的日子里,你们有理由尽情地享受这丰收的喜悦,但从今天开始,也要有更高的人生目标:走进了大学,你们就要把自己锤炼成一个社会精英,要自我成长,还要帮助别人;要自我奋斗,还要服务社会;要规划自己幸福人生,还要思考如何报效祖国!
大学是一所特色鲜明的高等学校。历经近年的发展,学校已发展成为一所以工为主,理、工、文、经、管、医、法等学科协调发展,以材料学、化学工程、应用化学、机械工程为特色学科的多科性大学。学校现有2个博士后流动站,个博士点,个一级学科硕士点,个硕士点,个本科专业。拥有个教育部重点实验室,个教育部工程技术研究中心,个国际合作技术研发中心,个省级重点学科,个省级重点实验室,个省级工程技术研究中心,个市重点实验室、工程技术研究中心和行业依托中心。有专任教师人,其中具有高级专业技术职务的人,具有博士学位的人,硕士学位的人;其中有“泰山学者”特聘教授岗位个,博士生导师人。有中国工程院院士人(双聘),国家级教学名师奖获得者人等等。
大学半个多世纪的执着求索、几代人薪火相传,不断的精神积淀,形成了“团结自强、艰苦奋斗、敢为人先、开拓创新”的科大精神;确立了“立人、传知、求新、惠众”的办学宗旨,“明德、笃学、弘毅、拓新 ”的校训,“自强、务实、竞合、创新”的校风,“修身修业、诲人不倦”的教风和“求真求实、学而不厌”的学风。在长期的办学历程中,学校与“橡胶”结下了不解之缘,橡胶品牌及特色贯穿学校发展始终。学校把“自强务实”的优良传统和橡胶所特有的“吃苦耐劳、坚韧不拔,朴实无华、甘于奉献,同心协力、勇承重载”的品格,融入到人才培养中,着力培养学生“自强务实”的作风和宝贵的“橡胶品格”,这成为大学人才培养的鲜明特色。学校高质量的教学工作得到了教育部本科教学工作水平评估专家组的高度肯定,被教育部评估为“本科教学工作水平评估优秀高校”。这些宝贵的精神财富,是学校生生不息的精神支柱,也是同学们奋发向上的精神力量。
同学们,学校为大家提供了良好的学习条件和创新氛围。在这一基础上,每位同学要明确自己新的奋斗目标,自觉地在学习中增强创新意识。希望同学们继续保持积极奋发的学习劲头,肯吃苦、不取巧,充分挖掘各自的潜能,培养和发挥自己的兴趣、爱好,在漫游知识海洋的乐趣中领略和体会科学、艺术、人文各自具有的无比魅力,陶冶性格情操,使自己成为政治、思想素质好,同时又具有良好科学素养、艺术造诣和人文精神,并具有创新意识的高素质人才。