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化学工程课程范文

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化学工程课程

化学工程实训课程改革

摘要:

本文旨在对燕京理工学院等应用型高校的化学工程与工艺专业综合实训进行了课程改革的思考与实践,从教学理念、师资团队、实训内容、实训形式、实训考核方法等五个方面进行了总结。

关键词:

产教融合;化学工程与工艺专业综合实训;课程改革

1燕京理工学院产教融合背景

“产教融合、校企一体”,是当前应用型本科院校的一条新的发展之路,所谓的产教融合,“产”是基础,“教”是目的,“产”不是单纯的工业生产,而是必须与教学紧密的结合在一起,这样才能达到学生学到真本领,教师教出真水平的目的。燕京理工学院重视学生实践能力的培养,与200多家优秀企业合作,为学生搭建了实习与就业的平台;大力推进国际化战略,先后与北美、亚洲、欧洲多所大学建立了友好合作关系,特别是在加拿大投资建设了“海外课堂”学习实践基地;与合作企业搭建挂职锻炼平台,学校组织了教职工赴京津冀地区合作企业挂职锻炼。学校实行“集团+学校、学院+公司”的产教紧密结合的教学模式,学院和合作公司能够形成“专业建设与行业需求相结合,教学与企业的实际案例相结合,专业教师与企业员工相结合,专业综合实训与实际项目相结合,学生实习与企业岗位相结合”的体系,这个体系能够极大的提高教师和学生的能力,提高办学质量。

2燕京理工学院化学工程与工艺专业综合实验课程改革的思考与实践

对于燕京理工学院化学工程与工艺专业综合实训这门课程来说,通常是由多个固定的实验项目组成,同时过去常常以这些固定的实训项目进行教学。但是,以学生的简单分组来进行实训,依据操作情况和实训报告来评定考核,不能充分的调动学生的积极性,同时对化学工程与工艺的各个关键操作分开,会造成学生缺乏对工艺的整体把握。基于以上问题,同时鉴于学校始终坚持校企产教合作,坚持能力培养为主线,那么如何在学生进行综合实训的过程中使企业生产的产品,生产设备,生产工艺形成一个完整的体系?如何缩短知识学习和企业实践之间的距离?如何使学生在校学习期间了解企业生产的产品及工艺?就成了关键性问题。笔者针对以上问题,针对目前我国化学工程与工艺的发展和应用型本科院校教学的特点,进行了一下几方面的思考和探索:

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化学工程与技术实验课程构建探索

在研究生阶段,有些导师只注重与学生研究课题相关的实验技能,而忽视对学生实验能力的全面培养,使很多研究生的实验技能不全面,实验过程中思维狭窄,综合分析能力较弱,这样的同学毕业后在新的研究领域很难快速适应。应用化学专业作为一门实验性很强的学科,研究生能否早出好成果,不仅决定于其科研思路,也取决于学生实验技术的熟练程度。因此,通过高等化学工程与技术实验课程建设,学校重视对应用化学专业研究生进行综合实验技能、分析问题、解决问题能力的培养,使学生的实验能力与理论水平相匹配,对提高应用化学学科研究生的论文质量和社会竞争能力具有重要意义。

一、课程特点与要求

以往,一般高校应用化学专业的研究生教学以理论课为主,缺乏实验教学,这不利于学生实验技能的培养。另外,传统的实验教学模式将实验局限在二级学科范围内,人为地割断了学科之间内在的联系,事实上难以适应对研究生实验思维和技能培养的要求,也不符合学科综合发展和学科交叉渗透对人才培养的要求。在全国工科院校积极探索“卓越工程师”培养模式的背景下,如何提高工科研究生培养质量,建立符合工科研究生特点的实验教学体系,成为全国高校特别是工科院校思考的重要问题。在这样的背景下,我们提出在高等化学工程与技术实验课程内容的设置方面,考虑到不同学科的要求,淡化专业界限,既要充分考虑与本科实验的衔接,又要在实验内容、方法和手段上具有与研究生培养要求相一致的专业水准和技术内涵。体现由简单到复杂、由被动模仿到主动设计及综合运用的特点,强调知识的融合,反映学科交叉。为了能在较短的学时内使该课程对应用化学不同层次研究生的培养起到积极的作用,我们在课程内容设置方面,将化学合成实验、化工原理实验、香料香精制备和调香实验有机结合,打破了以往分专业、分课程的做法。开设的实验课中,既有覆盖面宽的基础实验,也有专业性较强的实验,还有前沿性实验和富有启迪思维的实验技术专题讲座等,构建了富有特色的适合应用化学类研究生的实验教学体系,以提高研究生实验动手能力、运用实验解决化学、化工实际问题的能力。

二、实验内容设置

在高等化学工程与技术实验课程的内容设置上我们尽量选择覆盖化学、化工学科群的实验,如香料化合物的合成和表征、调香、膜分离材料的合成和表征、大环配体的合成与表征、多釜串联设计等。根据学生的情况及学时的要求,本门课程的教学内容主要包括:概述、基本实验、常规性实验、专业性实验、设计性实验、自主性实验和大型仪器的讲座与培训等。教学遵循体系完整、重点突出、实用性强、与现代研究手段和方法相结合的原则,力求在有限的学时中取得令人满意的教学效果。

(一)基础性实验

本部分实验主要是训练学生的基本操作技能。学生在充分预习、了解实验基本原理的前提下,独立操作,老师及时指出学生实验中出现的问题。目的是使一些基本操作能力较差的研究生获得实践机会,迅速掌握一些重要、常见的基本操作。实验设计坚持由浅入深、循序渐进的原则,强调“宽口径、厚基础”,以此为其他层次的实验打下坚实的基础。本部分实验内容约占总学时的1/5。

(二)专业性实验

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浅谈化学工程工程伦理课程建设

[摘要]济南大学面向化学工程领域全日制工程硕士开设了工程伦理课程。本文介绍了工程伦理的研究现状、课程定位、课程设计和授课方式,强调践行工程师职业道德和行为规范,强调从学生抓起,落实工程伦理教育,真正发挥高校优势,将工程伦理内涵进行深化和推广,保障社会的良性发展。

[关键词]化学工程;工程伦理;课程建设

化学工程是一门工程技术学科,以化学、物理学和数学的原理为基础,主要研究化学工业和其他过程工业(包括石油炼制工业、建筑材料工业、冶金工业、造纸工业、食品工业等)生产中所进行的化学过程和物理过程的共同规律。化学工程的一个重要任务就是研究有关工程因素对化学、物理过程和装置的效应,特别是“放大效应”,以解决过程开发、装置设计和操作中涉及的理论与方法等问题。随着市场经济的影响越来越大,化工实践与应用不断增多。学校和学生都存在“重技术、轻伦理”的观念,且工程决策者与项目实践者过分趋向经济利益,缺乏或缺失工程伦理精神和伦理责任,这就导致很多工程师在碰到各种各样的伦理冲突时,失去了道德和良知。在轰动全国的“三鹿奶粉中添加三聚氰胺”“阳宗海被砷污染”“三门峡水库豆腐渣工程”等事件中,科技的负面效应日渐增大,人民成为最大的受害者。因此,如何正确处理这些冲突和矛盾,对于社会的可持续发展至关重要。本文以济南大学化学化工学院化学工程领域全日制工程硕士培养方案中工程伦理课程建设为例,探讨如何将工程伦理教育融入课程,形成具有化工特色的工程伦理课程。

一、工程伦理的定义和研究现状

工程伦理研究是指研究工程技术人员在工程活动中应该遵循的道德原则和行为规范。这里的工程技术人员包括技术人员、高级工程师、工程师、助理工程师,工程活动包括工程设计和建设、工程运转和维护[1]。19世纪中后期,美国的工程人员最先开始了职业自觉反思,也提出和探讨了工程师的社会责任和职业道德问题。这一阶段涌现出很多著作,如马丁和辛津格所著的《工程伦理学》、曼特尔编著的《工程中的伦理与专业主义》、查尔斯等著的《工程伦理:概念和案例》等。随后,日本建立了日本工程教育委员会(JABEE),德国也陆续建立了多个相关研究机构,工程伦理教育随之得到了更多的关注和更好的发展。我国的工程伦理研究始于20世纪七八十年代,尚处于起步阶段,主要还是效仿和引荐国外学者的研究成果和制度。但由于国外工程运行体制与国内不同,国外的现实和研究状况并不适用于本国国情,因此中国也在寻找和研究适用于本国国情的工程伦理规范和标准。在这期间,众多高校开设了“工程伦理学”选修课,包括西南交通大学、清华大学、福州大学、北京科技大学等。其中的代表性人物是西南交通大学的肖平教授,他开启了我国工程伦理教育的先河。近几年,工程伦理教育成为高等院校工程教育的重要内容,教师也有意识地将专业教育与道德教育相结合,让学生在工作之前就树立起正确的责任感和价值观,以便在今后的工程活动中实施合理的行为。

二、课程定位

目前我国工程伦理教育滞后的现状与高等院校工程伦理课程缺乏有一定关系。高校是工程伦理教育的直接和主要传播者,在推动工程伦理教育方面有着义不容辞的使命与责任。工程伦理学是一门适应现代工程建设的综合性学科,具有七个维度,依次是哲学、技术、经济、管理、社会、生态、伦理[2]。该学科具有很强的实践性和应用性,须将专业知识与伦理道德相结合,并不仅仅是对工程师进行职业道德(操守)教育,还涉及工程活动中遇到的伦理问题。可以说,工程伦理学是一门交叉学科,涵盖了政治、经济、文化、环境等多方面的因素[3]。对于化学工程领域全日制工程硕士研究生而言,教学中应着重将工程伦理理论、规范及具体工程的伦理冲突融合在一起,使学生在掌握专业知识的基础上,明晰伦理道德的监督和制约,具有正确的价值观和社会责任感。工程师不仅仅要对自己负责,还要对每个公民负责,应努力降低或者避免公民的人身安全风险。

三、课程设计

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化学工程课程的建设

1科学处理教学内容,紧密联系实际生活

针对化工行业的特点,讲述化工的产品与日常生活的密切关系,让学生感觉可以学以致用,体会化工行业与每个人日常生活的息息相关性。比如,在实际教学中,笔者结合目前我国食品安全问题,以食用添加剂为例为同学讲授有关精细化工生产及工艺方面的有关内容,并引导学生思考目前食品问题频发的现象以及深层次的内在原因,提醒学生加强对于自身食品安全的关注,极大地引起了学生的兴趣。

2注意联系典型化工生产过程简介,并与一般相结合,突出化工行业的特点

其次,联系比较典型的化工生产过程,讲述化学工业的实际过程及核心问题,激发学生在化工方面的求知欲望。比如,在实际教学中,笔者结合现代化工行业的发展历史,以合成氨为例,讲解现代化工的起源以及典型的化工实际生产的工艺流程;并通过百年的合成氨历史回顾,加深同学们对于化工行业的认识,尤其是激发学生对于化工的基本原理以及典型化工工艺的兴趣,为下一步的专业课学习奠定良好开端。

3结合多种教学手段,增加课程的趣味性和互动性

再次,利用多变的教学手段,激发学生的专业学习兴趣。比如,笔者结合视频、实物、PPT等,以炼油行业为例,讲解现代石油化工的起源、发展;并结合近些年频发的有关化工行业尤其是炼化行业抗议事件,与学生充分互动,积极引导学生关注近些年国内兴起的“邻避运动”,启发学生思考抗议背后的深层次原因,以及化工行业生产与地方发展、环境保护之间的矛盾与冲突,为正确认识和理解化工行业的作用和地位以及提高学生的专业认可度奠定基础。

4采用目前先进的网络技术,拓展课程内容

针对目前网络和移动终端飞速发展的形势,充分利用这些先进平台作为辅助教学平台,提高课程教学的互动性。比如,微博,或者专业类的QQ群等,通过一些专业问题或者是日常生活遇到的化工专业问题引导学生们之间深入讨论,提高专业的实用性,进一步激发学生的专业学习热情。

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论化学工程类课程设置与教学方式

DNA重组技术可以获得具有特定性状的新型微生物和(或)动植物细胞;新型细胞可以通过细胞、组织培养获得所需要的细胞、组织甚至生物个体;而新型微生物(工程菌)可通过微生物发酵技术及生物反应器技术获得各种生物产品;同时,通过固定化发酵生产的酶来进一步提高生物反应的效率。有别于其他的技术方法,生物技术正以其具有生命作用特征的方式解决人类面临的生存与发展挑战,提供可持续发展的契机。生物技术的飞速进步又对生命科学研究和工程技术的创新发展起着推动作用,如在化学工程学科中推动了传质与分离工程的发展,膜分离、亲和层析技术等都是由于生物化工产品分离的需求而得以发展的。[4]伴随着基因工程技术发展,更多的产品可以通过生物技术的手段来制备,这势必给化学工程带来新的要求和发展契机。

一、课程教学内容安排

生物工程的内容十分丰富,有限的课时内不能面面俱到地进行较为深入的讲授。因此,教师在教学内容的安排上,既要保证突出重点内容,又要兼顾知识内容的全面性。此外,还需要引入一些学科前沿成果,以跟踪迅速发展的生物技术的进步。我们对于课程教学内容的安排,特别注意了以下几个问题。

1.组建课程模块,合理安排教学内容。以生物技术的应用发展为导向,将本课程的教学内容划分成三部分:①绪论,介绍生物工程沿革及前沿。②生物技术基础,详细讲述基因重组技术、蛋白质和酶工程、细胞工程的基本原理,技术路线及特点,旨在帮助学生建立牢固的理论基础、掌握相关技术的应用方法。③生物技术的工程化应用及发展,重点介绍发酵工程、生物医药工程和环境生物工程,通过多个与人类生存和发展密切相关的案例的教学,培养学生综合知识的能力、融汇创新的能力。

2.让学生了解生物工程学科的全貌。课程的绪论部分分别从生物工程的沿革、生物工程的原理及特点、生物技术的应用及前沿发展、生物技术及其产业所发挥的巨大的社会和经济影响力等角度进行讲授,帮助学生标绘出一副生物工程的全貌图:从基础理论的研究突破、生物技术的应用发展、到渗透至各国民经济主要领域中产生的巨大影响,期间产生的反作用又促进生物学基础理论的研究突破。这个过程周而复始地推动着社会的变革与进步。

3.宽泛基础知识面,强调理论联系实际。生物工程是一个具有丰富学术内容的领域,而本课程课时有限,不能详尽地涉猎各个知识点,因此,如何设置课程内容就成了影响教学效果的主要因素。本课程对基础知识的教授强调的是“宽泛”而非“深入”,要求课程设置的基础知识教学能够满足学生理解生物技术的基本原理即可,而对于生物技术的实践应用则给予了重点关注。课程坚持理论联系实际,运用综合性案例,让学生了解从基本原理出发到实践应用的过程,学习综合应用所学知识解决问题的方法,培养科学思维方式。

4.以生物技术的应用为导向设置教学内容,跟踪学科前沿。在对课程的基本原理讲授后,根据学生的工程专业教育背景和将来作为社会工作者的特点,我们引导学生学习工程化应用方法,这是更为重要的教学环节。这部分教学内容占据了整个教学内容的相当大的比重。如,微生物发酵工程、细胞培养技术使生物技术产品实现产业化;生物医药工程中集中了生物技术研究的前沿方向和热点,各种生物技术在此融合;环境生物工程致力于建立人类与环境的和谐关系,以实现社会的可持续发展。本课程分别选择这些领域中的主要内容作为重点讲授部分,如转基因动物制药、单克隆抗体技术应用、固定化酶技术及酶法分析、环境污染的生物治理等,安排了较多的教学时间,以使学生更好地了解生物技术的新进展。

二、教学方法探讨

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环境工程与化学工程论文

1环境工程与化学工程复合型人才的培养方式

目前许多院校广泛采用主辅修方式培养复合型人才,即学生在完成主修专业课程的基础上,再辅修第二专业的课程。辅修课程的上课时间经常与主修课程的上课时间相冲突,或者辅修课程的上课时间统一被安排在周末或晚上,这给辅修课程的学习带来不便。环境工程与化学工程复合型人才的培养可采用特色班级方式培养,即在招生时就用固定班集体招生、统一培养。这种培养方式便于课程体系的学习,尤其是便于实践课程的教学与管理。湖南城市学院化学与环境工程学院同时拥有化学工程和环境工程两个专业,这使得该学院在环境工程与化学工程复合型人才的招生、教学与管理有独特的资源优势。

2环境工程与化学工程复合型人才培养的课程体系

在课程体系设计上,不能简单地将环境工程专业与化学工程专业的课程“拼盘”。根据环境工程与化学工程复合型人才培养的特点和要求,我们在请教专家、调查学生的基础上对环境工程专业、化学工程专业的相关课程进行了有机整合,形成了培养环境工程与化学工程复合型人才的课程体系,该课程体系由5个课程模块组成。公共基础和素质课程模块。该课程模块包括中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、马克思主义基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、大学生心理健康教育、军事训练、大学体育、大学英语、计算机基础、大学语文。专业基础课程模块。该课程模块包括高等数学、工程制图及CAD、无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验、仪器分析及实验、物理化学及实验、化工原理及实验、波谱分析。专业核心课程模块。该课程模块包括环境化学、管网工程、环境微生物学及实验、环境生态学、环境监测及实验、水污染控制工程及实验、大气污染控制工程及实验、固体废物处理工程及实验、噪声污染控制工程、环境影响评价。特色课程模块。该课程模块包括化工环境保护、化工污染控制工程、化工污染控制设备、绿色氧化技术、突发性化工环境污染事故的预防与处置等课程。实践教学课程模块。该课程模块包括环境工程仿真实验、工程设计、工程实验设计与数据处理、PIDCAD工艺流程制图、认识实习、生产实习、毕业论文(设计)。该课程体系在保留环境工程专业的核心课程基础上,《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《仪器分析》、《化工原理》、《波谱分析》等专业基础课程内容和学时与化学工程专业一致,在课程设置上体现出环境工程专业与化学工程专业课程的复合;特色课程模块和实践教学课程模块体现出环境工程专业与化学工程专业课程的融合。

3环境工程与化学工程复合型人才培养的教学方法

对于环境工程与化学工程复合型人才,要求综合培养学生环境工程、化学工程两专业的知识和能力,达到综合培养的目标,这就要求其相应的教学不能采用灌输性的教学风格,而应采用渗透式教学、融合式教学、案例式教学和研究性教学等。(1)渗透式教学是指在上述专业基础课程模块中渗透环境工程专业知识的教学,在上述专业核心课程模块渗透化学工程专业知识的教学。例如,《物理化学实验》中动力学实验可以让学生动手做“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”。(2)融合式教学是指在上述特色课程模块和实践教学课程模块中将环境工程和化学工程中的知识、原理、技能融成一体进行教学。例如,《化工污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“流化床化学反应器处理农药厂废水”的专题教学,将流化床工艺设计参数、原理、废水排放标准等融合在一起进行教学。(3)案例式教学就是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中结合教学内容运用工程中的实际案例进行教学。例如,《水污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“电镀厂含铬废水的深度处理”的案例教学。(4)研究型教学是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中教师结合教学内容,通过创设学习情境,促进、支持和指导学生完成研究型学习活动,来综合培养学生能力与素质的一种教学方法。例如,在“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”实验中,教师可引导学生自己查阅文献资料,引导学生思考如何测定溶液中2,4-D的浓度?如何用计算机软件绘制2,4-D浓度的标准曲线?让学生自己确定实验中所需要的仪器和使用的方法,引导学生思考FeSO4和H2O2使用量对2,4-D降解速率的影响,如何求算该降解过程中的速率常数K和表观活化能Ea?

4环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设

良好的师资队伍是实施环境工程与化学工程复合型人才培养的关键。要培养环境工程与化学工程复合型人才,首先必须有环境工程与化学工程复合型的师资。笔者认为,要改变目前环境工程与化学工程复合型的师资匮乏问题,可从如下几个方面加强环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设。(1)引进、培养具有环境工程和化学工程双专业学位的高水平的博士或硕士,他们在学士、硕士或博士学位教育期间接受过环境工程、化学工程的专业教育,具备环境工程和化学工程复合的知识结构和科研素养,是环境工程与化学工程复合型人才培养的理想师资队伍。(2)教师交叉自学和资格认证。在学院内部要求有环境工程专业学位的教师参加化学工程的本科理论与实践教育,要求有化学工程专业学位的教师参加环境工程的本科理论与实践教育,教育期满后进行考试认证,达到认证资格的教师才能评聘为环境工程与化学工程复合型人才培养的师资。(3)聘请企业有工程实践经验,且有良好师范素养的工程师参与环境工程与化学工程复合型人才培养的教学和科研工作。

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化学工程实验技术探析

摘要:根据化学工程实验技术课程教学发展中存在的问题,从提升学生的实验动手能力、化学问题分析能力、解决问题能力、创新能力等方向入手,针对现阶段化学工程实验技术教学体系改革,具体提出实现化学工程和实验技术课程相结合的课程构想。重点从化学工程实验技术课程内容设置、实验过程设计、实验教师队伍建设、实验保障体系建设、实验室建设等方面进行了详细的分析探讨,旨在构建以创新能力培养为核心,以化学工程实验技术要素为主线的化学基础实验课程新型体系,从而更好地促进学生的化学学习。

关键词:化学工程实验技术课程;改革;创新能力;策略

在量子力学的建立发展下,现代化学理论得到了快速发展,但实验在化学研究和化学教学中仍占据非常重要的地位,高等化学教学中的实验教学作用也日益突出。化学教学中的实验教学在培养学生化学学习认知、研究能力和应用化学能力等方面发挥了重要的作用。在新课改的深入发展下,高等化学教学在讲授了化学基本原理和化学实验技能基础上,开始着重培养学生独立化学实验设计的能力,注重对学生展开实验技术和化学知识综合应用能力的训练[1-5]。高等化学实验课程体系改革成为高等化学教育发展的重要内容,得到了越来越多人的关注。完整化的高等化学实验教学改革内容包括化学实验课程体系和课程内容的优化、化学实验基地的建设、化学实验具体实践操作方法、化学实验组织管理等,其中最为重要的是化学实验课程体系。

1高等学校化学工程实验技术课程发展现状

在高校的扩招发展下,化学工程实验技术课程实验基地建设质量参差不齐,同时在学生毕业就业竞争的日益激烈下,在化学实验教学中很多学生过度重视理论,轻视了实验教学。现阶段高等学校化学实验教学存在的问题具体体现在以下几个方面:(1)在化学工程技术实验课程内容上存在“三多三少”的现象,从总体上看,依赖课堂理论教学的验证性实验课程较多,设计性的实验课程少;独立性的单元操作课程多,综合性的实验课程少;经典类型的实验课程多,能反映最新科学研究成果的内容少。(2)化学工程技术实验课程是根据化学理论课程体系设置的,在实验课程的安排上过于强调对化学课堂教学的补充,忽视了化学实验课程开设的本身特点,无法发挥出化学实验课程的本身作用。(3)化学工程技术实验课程教学模式单一,注重按照教师事先安排好的内容开展教学,无法发挥出学生学习的主观能动性。

2化学工程技术实验课程内容的设置

2.1精选基础性、理论性强的化学实验

化学工程技术实验课程内容改革的指导思想是要加强学生动手操作能力的训练,注重提升学生综合素质的培养,通过化学实验教学进一步巩固学生在课堂上掌握的化学理论知识。为此,教师可以在有限的教学学时中,精选化学基础理论实验教学内容,如可以为城市土木工程建设专业的学生开设胶体溶液性质类实验课程,在实际教学中要注重引导学生进行实验教学方案的设计,具体包括实验流程设计、胶体溶液的配制、实验仪器的安装和实验操作等[6]。

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化学工程与环境工程论文

1环境工程与化学工程复合型人才的培养方式

目前许多院校广泛采用主辅修方式培养复合型人才,即学生在完成主修专业课程的基础上,再辅修第二专业的课程。辅修课程的上课时间经常与主修课程的上课时间相冲突,或者辅修课程的上课时间统一被安排在周末或晚上,这给辅修课程的学习带来不便。环境工程与化学工程复合型人才的培养可采用特色班级方式培养,即在招生时就用固定班集体招生、统一培养。这种培养方式便于课程体系的学习,尤其是便于实践课程的教学与管理。湖南城市学院化学与环境工程学院同时拥有化学工程和环境工程两个专业,这使得该学院在环境工程与化学工程复合型人才的招生、教学与管理有独特的资源优势。

2环境工程与化学工程复合型人才培养的课程体系

在课程体系设计上,不能简单地将环境工程专业与化学工程专业的课程“拼盘”。根据环境工程与化学工程复合型人才培养的特点和要求,我们在请教专家、调查学生的基础上对环境工程专业、化学工程专业的相关课程进行了有机整合,形成了培养环境工程与化学工程复合型人才的课程体系,该课程体系由5个课程模块组成。公共基础和素质课程模块。该课程模块包括中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、马克思主义基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、大学生心理健康教育、军事训练、大学体育、大学英语、计算机基础、大学语文。专业基础课程模块。该课程模块包括高等数学、工程制图及CAD、无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验、仪器分析及实验、物理化学及实验、化工原理及实验、波谱分析。专业核心课程模块。该课程模块包括环境化学、管网工程、环境微生物学及实验、环境生态学、环境监测及实验、水污染控制工程及实验、大气污染控制工程及实验、固体废物处理工程及实验、噪声污染控制工程、环境影响评价。特色课程模块。该课程模块包括化工环境保护、化工污染控制工程、化工污染控制设备、绿色氧化技术、突发性化工环境污染事故的预防与处置等课程。实践教学课程模块。该课程模块包括环境工程仿真实验、工程设计、工程实验设计与数据处理、PIDCAD工艺流程制图、认识实习、生产实习、毕业论文(设计)。该课程体系在保留环境工程专业的核心课程基础上,《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《仪器分析》、《化工原理》、《波谱分析》等专业基础课程内容和学时与化学工程专业一致,在课程设置上体现出环境工程专业与化学工程专业课程的复合;特色课程模块和实践教学课程模块体现出环境工程专业与化学工程专业课程的融合。

3环境工程与化学工程复合型人才培养的教学方法

对于环境工程与化学工程复合型人才,要求综合培养学生环境工程、化学工程两专业的知识和能力,达到综合培养的目标,这就要求其相应的教学不能采用灌输性的教学风格,而应采用渗透式教学、融合式教学、案例式教学和研究性教学等。(1)渗透式教学是指在上述专业基础课程模块中渗透环境工程专业知识的教学,在上述专业核心课程模块渗透化学工程专业知识的教学。例如,《物理化学实验》中动力学实验可以让学生动手做“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”。(2)融合式教学是指在上述特色课程模块和实践教学课程模块中将环境工程和化学工程中的知识、原理、技能融成一体进行教学。例如,《化工污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“流化床化学反应器处理农药厂废水”的专题教学,将流化床工艺设计参数、原理、废水排放标准等融合在一起进行教学。(3)案例式教学就是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中结合教学内容运用工程中的实际案例进行教学。例如,《水污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“电镀厂含铬废水的深度处理”的案例教学。(4)研究型教学是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中教师结合教学内容,通过创设学习情境,促进、支持和指导学生完成研究型学习活动,来综合培养学生能力与素质的一种教学方法。例如,在“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”实验中,教师可引导学生自己查阅文献资料,引导学生思考如何测定溶液中2,4-D的浓度?如何用计算机软件绘制2,4-D浓度的标准曲线?让学生自己确定实验中所需要的仪器和使用的方法,引导学生思考FeSO4和H2O2使用量对2,4-D降解速率的影响,如何求算该降解过程中的速率常数K和表观活化能Ea?

4环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设

良好的师资队伍是实施环境工程与化学工程复合型人才培养的关键。要培养环境工程与化学工程复合型人才,首先必须有环境工程与化学工程复合型的师资。笔者认为,要改变目前环境工程与化学工程复合型的师资匮乏问题,可从如下几个方面加强环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设。(1)引进、培养具有环境工程和化学工程双专业学位的高水平的博士或硕士,他们在学士、硕士或博士学位教育期间接受过环境工程、化学工程的专业教育,具备环境工程和化学工程复合的知识结构和科研素养,是环境工程与化学工程复合型人才培养的理想师资队伍。(2)教师交叉自学和资格认证。在学院内部要求有环境工程专业学位的教师参加化学工程的本科理论与实践教育,要求有化学工程专业学位的教师参加环境工程的本科理论与实践教育,教育期满后进行考试认证,达到认证资格的教师才能评聘为环境工程与化学工程复合型人才培养的师资。(3)聘请企业有工程实践经验,且有良好师范素养的工程师参与环境工程与化学工程复合型人才培养的教学和科研工作。

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