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關(guān)鍵詞:化學(xué)工程;日常生活;化學(xué)工程技術(shù);污染;聯(lián)系
1概況
我國的化學(xué)工程在上世紀(jì)八十年代的改革開放后得到了經(jīng)濟、資源、人才的各方面政府性支持,從而得到了飛躍性的發(fā)展,逐漸的對我國的能源產(chǎn)業(yè)、人民生活的“衣”、“食”、“住”、“行”和環(huán)境保護方面產(chǎn)生重要的影響。我們的生活中其實就會遇到很多有關(guān)化學(xué)工程技術(shù)的問題。首先,能夠解決資源浪費問題;其次,是指導(dǎo)各類化學(xué)實驗的基本和需要,任何實驗都依賴于堅實的化學(xué)工程技術(shù)作為理論支持和指導(dǎo);最后,化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展能夠有效的改善我國能源供給不足的問題,多種新能源的出現(xiàn)能夠保障我國的能源供應(yīng)量,以維護社會經(jīng)濟的發(fā)展。
2化學(xué)工程的涵義和特點
2.1化學(xué)工程的涵義
化學(xué)工程生產(chǎn)過程中包括化學(xué)工程和物理工程[1]?;瘜W(xué)工程是以多學(xué)科交叉進行的技術(shù)研究,但由于其與社會經(jīng)濟生產(chǎn)生活各方面有著緊密的聯(lián)系和積極的影響,因此成為社會進步與發(fā)展的關(guān)鍵性產(chǎn)業(yè)。
2.2化學(xué)工程的特點
復(fù)雜性是化學(xué)工程最為顯著的特點。化學(xué)工程作為一個學(xué)科,其輔學(xué)科是多樣化的;作為一項研究,其研究對象是復(fù)雜的;作為一種應(yīng)用型的技術(shù),其涉及到的社會生活領(lǐng)域是廣泛的。復(fù)雜性是化學(xué)工程技術(shù)的研究和發(fā)展過程中的能夠體現(xiàn)其特征的關(guān)鍵詞,研究過程自身具有復(fù)雜性、物系對象具有復(fù)雜性、流動邊界具有復(fù)雜性等等。
3滲透到生活各領(lǐng)域的化學(xué)工程技術(shù)
生活領(lǐng)域中的化學(xué)工程技術(shù)是十分基礎(chǔ)并且廣泛的,涉及到“衣”、“食”、“住”、“行”和環(huán)境保護的方方面面?;瘜W(xué)工程作為一種現(xiàn)代學(xué)科,在研究其應(yīng)用領(lǐng)域的時候,只需要對比如今的生活與古人生活的不同之處便可以一目了然。
3.1衣——多樣化的服裝材料
化學(xué)工程技術(shù)在日常生活的“衣”方面的體現(xiàn),主要貢獻就是合成纖維。合成纖維不僅可以用于生產(chǎn)服裝、漁網(wǎng)、繩索等生活用品,還可以生產(chǎn)工業(yè)用織物、隔音、隔熱、電氣絕緣材料等,醫(yī)療用布等醫(yī)療用品[2]。古人在穿著方面多使用棉、麻、絲、綢、皮革等制品,在顏色、功能和韌上難以與如今的紡織用品相比較,這多虧了現(xiàn)代化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展。如今,以化學(xué)工程技術(shù)為技術(shù)支持的合成材料已經(jīng)在諸多領(lǐng)域代替了天然纖維,其地位也已經(jīng)早期超越了天然纖維,市場占有度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于棉麻等天然纖維,成為人們?nèi)粘I钪械谋匦杵贰?/p>
3.2食——便捷、美味的食物
人類對于美食的追求是自古便有的,但是古人多是把關(guān)注點放置在珍貴的食材和烹調(diào)技藝之上?,F(xiàn)代的人類通過化學(xué)工程技術(shù)的支持,人工性的合成了多種調(diào)味品為烹調(diào)增加口感,同時研發(fā)出的食品添加劑和防腐劑在保證食品色澤和口感的基礎(chǔ)上,還將食物的保鮮期大大的增長了,研發(fā)出的例如方便面一類的方便食品為現(xiàn)代人類的快節(jié)奏生活提供了食物保障。結(jié)合了生物工程的化學(xué)工程技術(shù),提高了水稻和小麥等糧食作物的產(chǎn)量,解決了地球日益增長的人口的飲食問題,同時將外來植物種類進行改良以適應(yīng)本地的氣候條件。人們能夠吃到來自地球另一邊的食材也有著化學(xué)工程的貢獻。
3.3住——提高居住質(zhì)量的材料
從現(xiàn)存的古代建筑就能夠知道,在沒有化學(xué)工程技術(shù)下的居住空間的建造,多用自然中能夠取得的材料,木材、石材、泥土、海草、竹子等。這些自然材料建造的建筑,由于技術(shù)條件限制,高層建筑很少,建筑的抗震性和耐用度成為了一個重要的問題,越是堅固的建筑,其建造周期都長。在化學(xué)工程技術(shù)支持下,現(xiàn)代建筑有水泥、混凝土、鋼筋等等一系列的現(xiàn)代化建筑材料,在保證建筑質(zhì)量的情況下,能夠快速的建蓋起高層建筑,在城市化進程快速發(fā)展的今天,能夠有效的提高土地利用率。
3.4行——改善交通設(shè)施使用性
交通是社會發(fā)展的催化劑。古人使用的交通工具都是人力或者畜力為動力,而現(xiàn)代交通工具是以石油為原料,通過化學(xué)工程技術(shù)開發(fā)出各類供機械運轉(zhuǎn)的燃料,在舒適性、運載能力、速度等各方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于古代交通工具。以石油為原料還生產(chǎn)出了能夠鋪路的瀝青,以橡膠為原料生產(chǎn)出了輪胎。在化學(xué)工程技術(shù)的幫助之下,現(xiàn)代社會的交通方式呈現(xiàn)多樣化、立體化、網(wǎng)絡(luò)式的發(fā)展,大大縮短了世界的距離感,加快了人們的生活速度和辦事效率。3.5綠色化學(xué)避免環(huán)境污染傳統(tǒng)能源不僅對環(huán)境危害力量極大,并且面臨著枯竭的危險,因此新能源的開發(fā)和利用就顯得尤為重要[3]?,F(xiàn)代化學(xué)工程的發(fā)展方向就是在改良現(xiàn)有技術(shù)的同時,不斷的與新型技術(shù)結(jié)合,研發(fā)新型能源。新型能源的出現(xiàn),不僅僅是能夠填補傳統(tǒng)能源的供應(yīng)缺口,還能夠有效的避免能源使用對環(huán)境造成的污染。
4結(jié)語
化學(xué)工程對于社會的貢獻是巨大的,對于每個人的日常生活也是息息相關(guān)的?;瘜W(xué)工程以其多學(xué)科交叉的研究方式,將其研究成果應(yīng)用于社會生活的各個角落,逐漸的改善人們的“衣”、“食”、“住”、“行”的質(zhì)量,同時為創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展的社會不斷努力。
參考文獻:
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化學(xué)工程與工藝專業(yè)的定位
1.化學(xué)工程與工藝專業(yè)的性質(zhì)及培養(yǎng)模式
化學(xué)工程與工藝專業(yè)屬于工科專業(yè),授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位。由于化學(xué)工業(yè)的相關(guān)領(lǐng)域極為廣泛,化學(xué)工程與工藝專業(yè)涉及的專業(yè)方向也就非常多樣化,各高校的化學(xué)工程與工藝專業(yè)特點亦不盡相同。我校近年來根據(jù)社會經(jīng)濟、工業(yè)發(fā)展的需求趨勢,兄弟院?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)方向的設(shè)置,以及我校原有的相近專業(yè)優(yōu)勢,設(shè)置了能夠體現(xiàn)我校特色的化學(xué)工程與工藝專業(yè)方向,逐步建立了適合我?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)的教育培養(yǎng)模式。2008年,我?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)已有7屆本科畢業(yè)生,其學(xué)生就業(yè)形勢良好,社會反饋積極.在制定教學(xué)計劃的工作中加強教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革,加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié),目的在于進一步提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)適應(yīng)能力更強的化學(xué)工程與工藝人才。
2.化學(xué)工程與工藝專業(yè)的任務(wù)
根據(jù)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的性質(zhì),化學(xué)工程與工藝專業(yè)的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)習(xí)化學(xué)工程學(xué)與化學(xué)工藝學(xué)等方面的基本理論和基本知識,受到化學(xué)與化工實驗技能、工程實踐、計算機應(yīng)用、科學(xué)研究與工程設(shè)計方法的基本訓(xùn)練.具有對現(xiàn)有企業(yè)的生產(chǎn)過程進行模擬優(yōu)化、革新改造,對新過程進行開發(fā)設(shè)計和對新產(chǎn)品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學(xué)科和領(lǐng)域很多,化學(xué)工程與工藝專業(yè)除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)一般應(yīng)用化工的基本知識和基本技能外,還應(yīng)該結(jié)合本地區(qū)、本行業(yè)及本校的實際情況,重點學(xué)習(xí)化工在某個或某幾個領(lǐng)域中的具體應(yīng)用,以便形成不同高校應(yīng)用化工專業(yè)的特色專業(yè)方向.
3.化學(xué)工程與工藝專業(yè)的業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo)
本專業(yè)培養(yǎng)具備化學(xué)工程與化學(xué)工藝方面的知識,能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等部門從事工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面工作的工程技術(shù)人才。
4.化學(xué)工程與工藝專業(yè)的課程設(shè)置
為了使不同高校既有統(tǒng)一的規(guī)范,又有不同的專業(yè)特色,根據(jù)應(yīng)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的任務(wù)和業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo),化學(xué)工程與工藝專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該具有較扎實的化工理論基礎(chǔ),較寬的化工應(yīng)用知識以及一定的工程技術(shù)基礎(chǔ),從而該專業(yè)的課程設(shè)置(公共課、基礎(chǔ)課除外)應(yīng)由基礎(chǔ)化學(xué)課、工程基礎(chǔ)課和專業(yè)方向課3部分組成?;A(chǔ)化學(xué)課包括:無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)等。工程基礎(chǔ)課主要包括:化工儀表與自動化、化學(xué)工程基礎(chǔ)、電工電子學(xué)等。專業(yè)方向課:可根據(jù)具體方向選擇專業(yè)化學(xué)課,如電化學(xué)工程方向可選理論電化學(xué)、化學(xué)電源工藝學(xué)、電解工程和電鍍工程等。精細(xì)化工方向可選擇化工工藝學(xué)、化工分離工程、化學(xué)反應(yīng)工程等。另外實踐性環(huán)節(jié)包括基礎(chǔ)實驗、綜合實驗、提高實驗、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)論文等。
我?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)方向
就專業(yè)方向而言,化學(xué)工程與工藝專業(yè)的性質(zhì)是工科?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)應(yīng)該是培養(yǎng)具有較扎實及寬廣的化學(xué)工程理論基礎(chǔ)知識,特別注意培養(yǎng)學(xué)生的動手能力及解決實際問題的能力。教學(xué)計劃的總體設(shè)計中要體現(xiàn)應(yīng)用型人才所具備的工程技術(shù)基礎(chǔ)知識,重視實驗、實踐、實習(xí)、畢業(yè)論文等環(huán)節(jié)。設(shè)置專業(yè)發(fā)展方向,結(jié)合廣西經(jīng)濟發(fā)展的需要,建立在合理利用廣西及學(xué)校的資源及適應(yīng)科技發(fā)展、注重社會需求基礎(chǔ)上。據(jù)此,我?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)專業(yè)方向設(shè)定為:電化學(xué)工程與精細(xì)化工。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程技術(shù);化學(xué)生產(chǎn);應(yīng)用;分析
在我國,科學(xué)技術(shù)一直是我們的一項重要的生產(chǎn)技術(shù),隨著科技的快速發(fā)展,在化學(xué)生產(chǎn)過程中也開始廣泛的采用化工技術(shù)?;瘜W(xué)工程技術(shù)主要是一項研究化學(xué)生產(chǎn)過程中需要采用的相關(guān)技術(shù),其主要目的是對化學(xué)工程產(chǎn)品進行開發(fā)、設(shè)計、制造和管理。由于化學(xué)工程技術(shù)能夠有效的提高產(chǎn)品的質(zhì)量,同時也能夠提升化學(xué)生產(chǎn)中的工作效率,因此我們對化學(xué)工程技術(shù)有了更廣泛的關(guān)注,并不斷的將其拓展到化學(xué)生產(chǎn)中的各個領(lǐng)域,使得化學(xué)工程技術(shù)能夠發(fā)展的更好,進而不斷的推進我國的經(jīng)濟發(fā)展和科技發(fā)展,使我們的生活條件更加優(yōu)越。
1化學(xué)工程技術(shù)的技術(shù)概念闡述
現(xiàn)如今,化學(xué)產(chǎn)品已經(jīng)成為了人們生活中非常常見的物品,例如藥物、食品和日用品,還有農(nóng)業(yè)藥物和工廠生產(chǎn)所需的原料等等。因此化學(xué)工程技術(shù)變成為了一項炙手可熱的技術(shù),不斷的受到人們的關(guān)注?;瘜W(xué)工程技術(shù)是根據(jù)化學(xué)理論基礎(chǔ)與相關(guān)的技術(shù)相結(jié)合的一項應(yīng)用于化學(xué)生產(chǎn)中的技術(shù),利用化學(xué)設(shè)備,通過一系列的化學(xué)反應(yīng)進行產(chǎn)品的大量生產(chǎn)。在化學(xué)生產(chǎn)的過程中,化學(xué)的反應(yīng)物和設(shè)備對于工程的技術(shù)要求是非常高的,而化學(xué)工程技術(shù)的優(yōu)勢就在于能夠滿足化學(xué)反應(yīng)的要求,進而提高了化學(xué)產(chǎn)品的質(zhì)量。除此之外,化學(xué)工程技術(shù)還有一項更大的優(yōu)勢就是對廢物的處理,這項技術(shù)能夠盡可能不對環(huán)境造成很大的影響,正符合我國當(dāng)前對生產(chǎn)的要求。
2化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用
2.1超臨界流體技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用
超臨界流體技術(shù)主要的內(nèi)容是,控制一定的溫度和壓力,使得需要的流體處于液體與氣體中間的狀態(tài)。這種流體的特點集合了氣液的優(yōu)點,它的粘度低與氣體相似,它的密度很高與液體相似,這就導(dǎo)致它的擴散能力很強,介于氣體和液體之間。同時它還擁有很強的溶解能力和壓縮能力。將這種技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)生產(chǎn)中,通過控制溫度與壓力,得到超臨界流體,利用其擁有的優(yōu)勢來達到節(jié)省能耗的目的。現(xiàn)如今,我們將這種技術(shù)應(yīng)用于更過多領(lǐng)域,比如,高分子材料、復(fù)合材料、有機物材料和無機物材料。
2.2傳熱技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用
化學(xué)工程之中的傳熱技術(shù)主要是分為兩方面,一方面是微細(xì)尺度傳熱技術(shù),另一方面是強化傳熱過程。首先微細(xì)尺度傳熱,是以熱對流、熱傳導(dǎo)、熱輻射為主要的內(nèi)容,從空間尺度和時間尺度微細(xì)進行討論和研究的一項傳熱技術(shù)。這項技術(shù)在微米、納米科學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用,并取得了不錯的成績,因此人們更加關(guān)注它在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用。強化傳熱過程,主要的重點是通過調(diào)試換熱器設(shè)備,不斷改進生產(chǎn)過程中的傳熱系數(shù),使其能夠有能力不斷的對外放熱。為了強化傳熱過程,就要增加冷熱流體間的溫差,這就必須通過改變換熱的面積來提高傳熱系數(shù),從而來提高傳熱的效率,使得在化學(xué)生產(chǎn)的過程節(jié)能減耗。
2.3綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用
通常化學(xué)生產(chǎn)的產(chǎn)品一般對我們生活有一些影響的,因此我們就需要采用綠色化學(xué)反應(yīng)來防止化學(xué)生產(chǎn)的過程中對環(huán)境造成污染,這是從源頭來解決污染問題的技術(shù)方法。綠色化學(xué)只得就是通過使用化學(xué)的技術(shù)與方法,結(jié)合相關(guān)的知識來解決化學(xué)對人們和環(huán)境造成的危害。主要要求就是,化學(xué)生產(chǎn)過程中用到的試劑、催化劑、反應(yīng)原料,和反應(yīng)完成后的產(chǎn)物與副產(chǎn)物都必須對人類和環(huán)境無危害,同時也要保證綠色環(huán)保。例如,采用綠色無毒的原料方面,可以將石油原料裝換成生物原料。像是在化學(xué)產(chǎn)品尼龍的生產(chǎn)過程中,原先采用的是含苯的石油化工原料,我們將可以其原料改換成生物原料,一樣也可以制成尼龍,不僅保護了環(huán)境,而且也保護了人體收到傷害。除此之外,這項技術(shù)在綠色食品生產(chǎn)中也起到了很大的作用,綠色食物是對人體很有益的,在其生產(chǎn)過程中一般禁止使用化學(xué)藥劑,這樣不僅減少了對人體的傷害,同時也減少了對環(huán)境的影響。然而生產(chǎn)綠色食品的代價就是成本高,為了可以降低成本又能夠有質(zhì)量,我們可以將化學(xué)技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合,開發(fā)基因技術(shù),提高并促進農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,生物技術(shù)與化學(xué)反應(yīng)技術(shù)相結(jié)合可以在以下過程中充分的利用。
3現(xiàn)今化學(xué)工程技術(shù)存在的問題
3.1化學(xué)工程技術(shù)需要進一步的提高
現(xiàn)如今,我國的化學(xué)工程技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域非常更廣泛,但是仍存在一些不足。滴狀冷凝在工業(yè)上的應(yīng)用仍然不能有很好的表現(xiàn),因為在獲得滴狀冷凝后,冷凝的液滴不能夠被長久的保存,所以,我們應(yīng)該在這問題上有進一步的研究,從而來解決這個問題。使得我國的化學(xué)工程技術(shù)能夠有更好的發(fā)展,人們能夠有更好的生活條件。
3.2化學(xué)工程技術(shù)的人才匱乏
在化學(xué)工程中存在的另一個嚴(yán)重的問題就是技術(shù)人才問題,只有用化學(xué)專業(yè)技術(shù)強的人才,才能夠更好的提高化學(xué)生產(chǎn)的質(zhì)量。而我國現(xiàn)在就存在這樣的問題,化學(xué)領(lǐng)域的工作人員的普遍的技術(shù)能力和專業(yè)能力不強,主要是由于我國的教育體制問題,當(dāng)代的大學(xué)生理論要點掌握很好,但實際操作方面卻嚴(yán)重的匱乏,這就導(dǎo)致技術(shù)型人才的缺乏,從而影響了化學(xué)工程技術(shù)的進步。
4對化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展提出對策
4.1不斷提升化學(xué)工程技術(shù)
隨著我國的科技不斷的發(fā)展,化學(xué)工程技術(shù)也會越來越進步,我們應(yīng)該不斷的更新技術(shù),以此來適應(yīng)社會科技的發(fā)展。應(yīng)該在鞏固傳統(tǒng)的化學(xué)技術(shù)的同時不斷的添加新型技術(shù),并拋棄不利的部分,從而實現(xiàn)化學(xué)工程技術(shù)有更好的發(fā)展。
4.2培養(yǎng)化學(xué)技術(shù)人才
人才的重要性是我們有目共睹的,化學(xué)技術(shù)人才對于化學(xué)工程的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。因此為了化學(xué)工程技術(shù)能夠有更好的發(fā)展,我們重點培養(yǎng)化學(xué)技術(shù)人才,化學(xué)生產(chǎn)企業(yè)可以通過與相關(guān)專業(yè)的院校進行合作,讓專業(yè)對口的大學(xué)生能夠有機會到生產(chǎn)工廠進行相關(guān)的實習(xí)操作,從而來培養(yǎng)理論知識牢固并且有一定的操作能力的技術(shù)人才來工作。
5結(jié)語
化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用廣泛,它不僅促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展,更是提高了人們的生活水平,通過技術(shù)和人才的不斷涌進,我國的化學(xué)工程技術(shù)會有更好的發(fā)展。
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就其中的催化科學(xué)與工程而言,已經(jīng)成為當(dāng)今國際上最活躍的科技領(lǐng)域之一。據(jù)統(tǒng)計,與催化有關(guān)的產(chǎn)值約占國民生產(chǎn)總值的25%;催化劑是目前更新?lián)Q代最快、經(jīng)濟產(chǎn)出比最大的技術(shù)產(chǎn)品之一。尤其是近年來,材料物理、表面科學(xué)、計算機模擬技術(shù)、綠色化學(xué)、生物化學(xué)和納米技術(shù)的進步給催化科學(xué)與工程的發(fā)展帶來新的活力,使之成為解決資源、環(huán)境、生命和材料等領(lǐng)域中科技問題的支柱科學(xué)技術(shù)。
培養(yǎng)目標(biāo):使畢業(yè)生適應(yīng)國家經(jīng)濟與科技發(fā)展的需求,成為具備寬厚的理論基礎(chǔ)知識,通曉化工生產(chǎn)技術(shù)的專業(yè)原理、專業(yè)技能與研究方法,能夠從事過程工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品研制與開發(fā)、裝置設(shè)計、生產(chǎn)過程的控制以及企業(yè)經(jīng)營管理等方面工作的高素質(zhì)科技人才。
主干學(xué)科:有機化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程、化工機械、精細(xì)有機合成原理等。
主要課程:無機化學(xué)、分析化學(xué)、大學(xué)物理、有機化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程和一門必選的專業(yè)方向課程。 另外輔修化工經(jīng)濟技術(shù)分析、電工電子等。
主要專業(yè)實驗:有機化學(xué)實驗、無機化學(xué)實驗、化工熱力學(xué)、化工傳遞過程、化學(xué)反應(yīng)工程、化工過程系統(tǒng)工程、工業(yè)催化和應(yīng)用化學(xué)等。
主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié):包括化學(xué)與化工基礎(chǔ)實驗、認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、計算機應(yīng)用及上機實踐、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計(論文)(計算機應(yīng)用要求較高)等。
專業(yè)發(fā)展方向:化學(xué)工程、化學(xué)工藝、精細(xì)化工。
1.華東理工大學(xué) 2.天津大學(xué) 3.北京化工大學(xué) 4.南京工業(yè)大學(xué) 5.大連理工大學(xué)
6.浙江大學(xué) 7.中國石油大學(xué) 8.華南理工大學(xué) 9.太原理工大學(xué) 10.四川大學(xué)
11.鄭州大學(xué) 12.湖南大學(xué) 13.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 14.西安交通大學(xué) 15.上海交通大學(xué)
16.江南大學(xué) 17.中南大學(xué) 18.南京理工大學(xué) 19.中國礦業(yè)大學(xué) 20.湘潭大學(xué)
大連理工大學(xué)化工系創(chuàng)辦于1949年,1952年高等學(xué)校院系調(diào)整時,一批著名化學(xué)家匯集大工,形成了具有雄厚實力的化工學(xué)科。改革開放后,化工各學(xué)科發(fā)展很快,師資隊伍和招生規(guī)模不斷擴大,1984年發(fā)展為化工學(xué)院,學(xué)院設(shè)有化學(xué)、化學(xué)工程、生物工程、材料化工、化學(xué)工藝、工業(yè)催化、精細(xì)化工、高分子材料和化工機械等9個系,24個教研室?,F(xiàn)有本科生2410人,碩士生494人,博士生241人,博士后科研人員7人。教職工370人,其中中國工程院院士1人,雙聘院士3人,“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授2人,博士生導(dǎo)師37人,教授53人,副教授80人,高級工程師17人。
化工學(xué)院現(xiàn)有化學(xué)工程與技術(shù)一級學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán),覆蓋了其全部五個二級學(xué)科――化學(xué)工程、化學(xué)工藝、應(yīng)用化學(xué)、工業(yè)催化和生物化工,并設(shè)有化學(xué)工程與技術(shù)博士后科研流動站。此外還有高分子材料、無機非金屬材料及化工過程機械博士點和3個理科化學(xué)碩士點。生物化工、應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境學(xué)科設(shè)有“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授崗位。學(xué)院擁有應(yīng)用化學(xué)國家重點學(xué)科,化學(xué)工程、工業(yè)催化和生物化工三個遼寧省重點學(xué)科,精細(xì)化工國家重點實驗室,分析中心及15個研究所,擁有400兆核磁共振,氣/液質(zhì)譜、飛行時間質(zhì)譜、X射線衍射儀等大型分析儀器40余臺,成為我國培養(yǎng)化工高層次人才和科學(xué)研究的基地。
化工學(xué)院作為大連理工大學(xué)的重要學(xué)院,50年來為國家培養(yǎng)了2萬名畢業(yè)生,其中許多人成為國家各部委和省市領(lǐng)導(dǎo),中科院院士,國家有突出貢獻的專家以及大專院校、科研院所和廠礦企業(yè)的廠長、經(jīng)理、總工及業(yè)務(wù)骨干,為適應(yīng)社會需求培養(yǎng)了復(fù)合型、外向型高技術(shù)人才。
化工學(xué)院廣泛開展國際學(xué)術(shù)交流和技術(shù)合作,已經(jīng)與日本、韓國、美國、加拿大、澳大利亞、德國、奧地利、英國等國家的大學(xué)、研究機構(gòu)或公司建立科技合作和學(xué)術(shù)交流。
化工學(xué)院辦學(xué)宗旨是以人才為本、創(chuàng)新為先,辦學(xué)思路是以貢獻求支持,以改革促發(fā)展。重視面向社會經(jīng)濟建設(shè)的重大關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,每年都承擔(dān)一批國家、省市級科學(xué)基金和“973”“863”及“九五”重點攻關(guān)項目,同時與企業(yè)建立產(chǎn)、學(xué)、研三結(jié)合緊密型協(xié)作關(guān)系,解決技術(shù)難題及高新技術(shù)和新產(chǎn)品的開發(fā)工作,化工學(xué)院每年科學(xué)研究經(jīng)費達3000萬元以上,近兩年科技成果顯著,獲國家科技進步獎二等獎一項,省部級科技進步獎一等獎三項、二等獎三項。
問題1:化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生應(yīng)掌握怎樣的知識和能力?
1.掌握化學(xué)工程、化學(xué)工藝、應(yīng)用化學(xué)等學(xué)科的基本理論、基本知識;
2.掌握化工裝置工藝與設(shè)備設(shè)計方法,掌握化工過程模擬優(yōu)化方法;
3.具有對新產(chǎn)品、新工藝、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;
4.熟悉國家對于化工生產(chǎn)、設(shè)計、研究與開發(fā)、環(huán)境保護等方面的方針、政策和法規(guī);
5.了解化學(xué)工程學(xué)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、資料查詢的基本方法,具有一定的科學(xué)研究和實際工作能力。
問題2:化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生就業(yè)方向?
本專業(yè)畢業(yè)生知識面寬,可到工業(yè)部門從事化工類產(chǎn)品的設(shè)計、施工、生產(chǎn)管理、技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用研究以及貿(mào)易等方面的工作,也可到科研、商貿(mào)、行政等部門從事與化學(xué)工程相關(guān)的工作。
也可在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等部門從事工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面的工作。
還可以到化學(xué)工廠、大學(xué)、政府社團、保健服務(wù)、中學(xué)、醫(yī)院、工業(yè)實驗室、圖書館、醫(yī)藥公司、私人企業(yè)、實驗研究所等從事相關(guān)的工作。
問題3:化學(xué)工程與工藝專業(yè)方向的不同有差異么?
化學(xué)工藝包括能源化工、材料化工、有機化工、環(huán)境化工、高分子化工、無機化工等眾多領(lǐng)域,覆蓋面廣。它不僅涵蓋了傳統(tǒng)的基礎(chǔ)領(lǐng)域,同時與材料、能源、生物、醫(yī)藥、環(huán)境等學(xué)科滲透融合,不斷地培植出新的生長點。它既是一個歷史悠久、曾作出重大貢獻的學(xué)科,又是一個新世紀(jì)不可缺少的充滿了生機與活力的學(xué)科。
化學(xué)工程是以化學(xué)工業(yè)及相關(guān)生產(chǎn)過程中所進行的化學(xué)、物理過程為研究對象,探究其所用設(shè)備的設(shè)計原理與操作方法以及最終實現(xiàn)過程優(yōu)化所應(yīng)遵循的共性規(guī)律。本專業(yè)方向?qū)W生主要學(xué)習(xí)化工流體流動與傳熱、化工傳質(zhì)與分離過程、化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、化工傳遞過程基礎(chǔ)、化工數(shù)學(xué)、化工分離過程、化工工藝學(xué)、化工過程分析與合成、化工設(shè)計等課程。為拓寬專業(yè)面,增加適應(yīng)性,還開設(shè)生化基礎(chǔ)、石油煉制工程、環(huán)境化工、化工機械基礎(chǔ)、ChemCAD等課程。
問題4:與化學(xué)工程與工藝專業(yè)相近的專業(yè)是什么?
制藥工程(主要是化學(xué)制藥)。
問題5:化學(xué)工程與工藝專業(yè)中的催化科學(xué)與工程具體是什么樣的學(xué)科?
它是催化化學(xué)、材料物理及化學(xué)工程之間的交叉學(xué)科,具有理工結(jié)合的特點。
培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的具有開拓能力的高級工程技術(shù)人才,業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo)為:培養(yǎng)具有催化科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)和掌握化學(xué)反應(yīng)工程理論,具備扎實的材料科學(xué)理論和技術(shù)知識,熟悉現(xiàn)代化學(xué)物理研究方法和技能,了解現(xiàn)代科技現(xiàn)狀與發(fā)展前景,能勝任化工、能源、材料、醫(yī)藥、食品、環(huán)保等領(lǐng)域中相關(guān)的新工藝、新材料、新產(chǎn)品的研究、開發(fā)、設(shè)計和工業(yè)化的復(fù)合高等工程技術(shù)人才。
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?;瘜W(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(jì)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(dāng)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
首先,計算機的數(shù)據(jù)存儲和處理功能為化學(xué)工程研究帶來了方便,化學(xué)工程設(shè)計者不用再反復(fù)、重復(fù)收集、整理各類數(shù)據(jù),計算機網(wǎng)絡(luò)的資源共享性、計算機的數(shù)據(jù)處理功能,使化學(xué)工程研究人員通過計算機應(yīng)用可以獲得更多的研究資源和設(shè)計資源,應(yīng)用軟件對掌握的資源進行加工、分析,可以得到更準(zhǔn)確的結(jié)果,這種方法顯然比人工準(zhǔn)確、可靠、高效得多。例如,利用MATLAB軟件,可以迅速、準(zhǔn)確分析大量數(shù)據(jù),快速得到結(jié)果。例如,對某企業(yè)廢水中的一些有毒物質(zhì)進行檢測,檢測數(shù)據(jù)眾多,人工處理起來復(fù)雜、麻煩、易出錯,應(yīng)用MATLAB處理就簡單得多了,輸入相關(guān)數(shù)據(jù),很快便能得到結(jié)果。其次,應(yīng)用計算機軟件可以使化學(xué)工程設(shè)計的過程更為直觀、簡便。例如,應(yīng)用MATLAB軟件可以對數(shù)據(jù)進行圖像處理,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形,還可以在圖中添加文本,這樣能使化學(xué)工程研究更方便。又如,使用CAD軟件,可以繪制化學(xué)工藝流程,使化學(xué)工程設(shè)計的內(nèi)容更精確、美觀、具體,有利于設(shè)計者及時發(fā)現(xiàn)問題,改變設(shè)計思路,使化學(xué)工程的設(shè)計更完美。再次,計算機軟件可以模擬化學(xué)工程實驗和化學(xué)工程過程,使研究者和設(shè)計者更易得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),也使化學(xué)工程的內(nèi)容和方法得到了豐富和完善。
2.2計算機軟件在化學(xué)工程設(shè)計中的應(yīng)用實例
化學(xué)工程設(shè)計中最常用的計算機軟件有MATLAB、CAD、ORIGIN、ASPEN、PROⅡ等,這些軟件應(yīng)用的主要目的是數(shù)學(xué)建模、化學(xué)實驗設(shè)計、化學(xué)工藝流程繪制、數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)分析與化學(xué)工程分析、設(shè)計、核算等。例如,配備一定濃度的溶液,應(yīng)用計算機軟件依次輸入相關(guān)的數(shù)據(jù),就能夠得出固體的配置量,這樣大大地提高了化學(xué)工程設(shè)計的效率,使工程設(shè)計得到了優(yōu)化。又如,利用計算機軟件進行化學(xué)制圖,應(yīng)用MATLAB、CAD都能完成。特別是CAD的三維圖,直觀、立體感強,是現(xiàn)在化學(xué)工程研究必不可少的軟件,能夠?qū)⒒瘜W(xué)工藝流程真實、客觀地表現(xiàn)出來,人們通過看圖就能掌握化學(xué)工程的概況,方便、快捷,即便不是化工的專業(yè)人士通過看圖也能夠了解化學(xué)工程的概況和生產(chǎn)流程。
2.3計算機軟件在化學(xué)工程設(shè)計中的應(yīng)用問題
計算機軟件、硬件的發(fā)展都非???,軟硬件相互配合才能發(fā)揮出計算機應(yīng)用的最大價值。當(dāng)前,化學(xué)工程設(shè)計中計算機軟件的應(yīng)用存在的一大問題就是大多數(shù)化學(xué)工程研究者、設(shè)計者,過于重視對計算機相關(guān)軟件的學(xué)習(xí)、應(yīng)用和研究,而忽視了對計算機相關(guān)硬件的學(xué)習(xí)和了解,在計算機應(yīng)用過程中,計算機硬件的一些小問題就會阻礙工作的繼續(xù)進行,甚至造成難以挽回的損失。例如,化學(xué)工程設(shè)計圖存儲不當(dāng),造成設(shè)計圖丟失、損毀、被盜等情況發(fā)生,影響了化學(xué)工程設(shè)計的進度和效益。其次,一些化學(xué)工程設(shè)計者、研究者過于依賴計算機軟件,進而忽視了自身對專業(yè)知識的掌握、應(yīng)用和研究,一旦離開計算機感覺什么事都做不好,這種依賴使其在化學(xué)工程設(shè)計中缺少創(chuàng)新和鉆研精神,不利于化學(xué)工程科學(xué)的持續(xù)發(fā)展。再次,化學(xué)工程研究中設(shè)計和操作優(yōu)化問題一直都很突出,在研究過程中,大部分研究者也比較重視實踐研究,計算機軟件也能模擬部分的實驗過程,且其處理分析數(shù)據(jù)的能力很強,即便如此,將化學(xué)工程設(shè)計應(yīng)用到大型生產(chǎn)中還是存在諸多問題,這就啟發(fā)我們需要進一步研究化學(xué)工程設(shè)計的相關(guān)軟件,進一步提高其模擬實驗和處理數(shù)據(jù)的功能,更好解決化學(xué)工程研究中的各類問題,最好能綜合不同軟件的應(yīng)用效果,使軟件的應(yīng)用更為方便、簡潔、高效。
3結(jié)語
化學(xué)工程設(shè)計中應(yīng)用計算機軟件,首先應(yīng)重視計算機軟、硬件的協(xié)調(diào)發(fā)展,這樣才能使軟件更好發(fā)揮其作用。其次,化學(xué)工程研究的對象相當(dāng)復(fù)雜,計算機軟件作為化學(xué)工程設(shè)計的輔助工具,對于促進化學(xué)工程研究、設(shè)計是很有幫助的,但歸根結(jié)底它只是化學(xué)工程研究和設(shè)計的輔助工具,因此,在化學(xué)工程研究設(shè)計中,更應(yīng)重視人的主動行為,大膽開發(fā)和創(chuàng)新化學(xué)工程設(shè)計,不斷完善化學(xué)工程,使其能更好為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:專業(yè)特色;課程體系;化學(xué)工程與工藝;電化學(xué)工程
哈爾濱工業(yè)大學(xué)電化學(xué)工程專業(yè)成立于1962年,是國內(nèi)最早建立的電化學(xué)工程專業(yè)之一。1999年我國大學(xué)本科專業(yè)目錄調(diào)整,原多個化工類專業(yè)(含電化學(xué)工程)統(tǒng)一合并為“化學(xué)工程與工藝”專業(yè),但各大學(xué)中的該專業(yè)側(cè)重方向與特色不同。我校保留了原來的“電化學(xué)工程”方向與特色,并被教育部認(rèn)定為第三批高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè)點。在特色專業(yè)的建設(shè)過程中,面對寬口徑的“化學(xué)工程與工藝”專業(yè),既要開設(shè)核心化工課程又要保持電化學(xué)工程專業(yè)方向的課程。2008年修訂培養(yǎng)方案時,我們將化學(xué)工程與工藝專業(yè)分為“化學(xué)工藝”與“電化學(xué)工程”兩個專業(yè)方向進行課程設(shè)置。對“化學(xué)工藝”專業(yè)方向的學(xué)生按“化學(xué)工程與工藝”專業(yè)規(guī)范要求構(gòu)建化工課程體系進行培養(yǎng);而對于“電化學(xué)工程”方向,探索以滿足專業(yè)規(guī)范中核心知識要求為前提,依據(jù)專業(yè)特色的需要,通過以知識點為標(biāo)準(zhǔn)(不拘泥于課程名稱)協(xié)調(diào)專業(yè)規(guī)范要求與專業(yè)方向的關(guān)系,構(gòu)建彰顯專業(yè)特色的課程體系。2012年修訂培養(yǎng)方案時,我們在系統(tǒng)地分析總結(jié)前期實踐效果的基礎(chǔ)上,形成了新培養(yǎng)方案。本文重點介紹了我們構(gòu)建與“電化學(xué)工程”專業(yè)方向?qū)?yīng)的課程體系的一些做法,以期達到拋磚引玉之作用。
一、面向國家需求的專業(yè)特色定位與培養(yǎng)目標(biāo)
專業(yè)特色是特色專業(yè)的靈魂,特色定位準(zhǔn)確與否直接決定了特色專業(yè)建設(shè)的成敗。首先,專業(yè)特色的定位要以長期形成的辦學(xué)理念以及在人才培養(yǎng)方面的積累為基礎(chǔ)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的“電化學(xué)工程”方向經(jīng)過半個多世紀(jì)的深厚積累,培養(yǎng)了大批我國電化學(xué)工程領(lǐng)域的中堅力量。20世紀(jì)80年代,本專業(yè)王紀(jì)三教授的“發(fā)泡鎳電極”技術(shù),帶動了我國電池行業(yè)的技術(shù)進步,胡信國教授的“一步法無氰電鍍銅”工藝引領(lǐng)了電鍍行業(yè)降低污染的技術(shù)革命,因此獲得了國家發(fā)明獎。當(dāng)前,傳統(tǒng)石化類資源的日趨緊張及環(huán)境污染壓力,已成為限制我國經(jīng)濟發(fā)展的一大瓶頸,研發(fā)新型能源與電鍍清潔生產(chǎn)新工藝,是國家能源、環(huán)境的重大戰(zhàn)略需求,特色專業(yè)責(zé)無旁貸要擔(dān)當(dāng)起此方面人才培養(yǎng)的重任。我們認(rèn)為,特色定位不能脫離化工領(lǐng)域及化工學(xué)科,要根據(jù)國家對人才需求現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,充分發(fā)揮自己已經(jīng)積累的特色基礎(chǔ)和教學(xué)資源優(yōu)勢,有效利用外部環(huán)境中的有利因素和發(fā)展機遇進行定位?;诖?,哈工大“化學(xué)工程與工藝”專業(yè)特色方向確定為化學(xué)電源和電化學(xué)表面處理,與電池及電鍍行業(yè)對應(yīng)。
本專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生應(yīng)具有以下幾方面的知識和能力:(1)具有堅實的自然科學(xué)基礎(chǔ),較好的人文、藝術(shù)和社會科學(xué)基礎(chǔ)知識及較高的科學(xué)素養(yǎng);(2)具有較強的計算機和外語應(yīng)用能力;(3)較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域的理論基礎(chǔ)知識,了解學(xué)科前沿及最新的發(fā)展動態(tài);(4)具有創(chuàng)新意識和獨立獲取知識的能力;(5)具有較強的分析解決問題的能力及實踐技能,具有從事與本專業(yè)有關(guān)的產(chǎn)品研究、設(shè)計、開發(fā)以及組織管理的能力;(6)熟悉本專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的發(fā)展方針、政策和法規(guī)。
二、基于專業(yè)特色的內(nèi)涵和建設(shè)目標(biāo),明確課程設(shè)置的原則
專業(yè)特色是指充分體現(xiàn)學(xué)校辦學(xué)定位,經(jīng)過長期辦學(xué)實踐逐步積淀形成,優(yōu)于其他學(xué)校相關(guān)專業(yè)的獨特、穩(wěn)定和具有鮮明個性特點并為社會所承認(rèn)的專業(yè)風(fēng)格。開展專業(yè)特色建設(shè),旨在促進高等學(xué)校人才培養(yǎng)工作與社會需求的緊密聯(lián)系,滿足國家經(jīng)濟社會發(fā)展對多樣化、多類型和緊缺型人才的需求。通過專業(yè)特色建設(shè),探索專業(yè)建設(shè)實踐,豐富專業(yè)建設(shè)理論,形成專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)與經(jīng)濟社會發(fā)展緊密結(jié)合的專業(yè)建設(shè)思路與人才培養(yǎng)方案,形成該專業(yè)建設(shè)內(nèi)容的相關(guān)參考規(guī)范,對國內(nèi)同類型專業(yè)建設(shè)起到示范和帶動作用。
人才培養(yǎng)方案的制訂與優(yōu)化是專業(yè)特色建設(shè)的核心內(nèi)容,而課程體系的設(shè)計是實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ),是完成特色型人才培養(yǎng)的保證。課程體系構(gòu)建要根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求應(yīng)具備的知識、能力、素質(zhì),明確其應(yīng)具有的知識結(jié)構(gòu)進而設(shè)置相應(yīng)課程,形成結(jié)構(gòu)合理能滿足專業(yè)特色需要的課程體系。我們認(rèn)為滿足專業(yè)特色的課程設(shè)置應(yīng)遵循如下原則:
1.通識教育和專業(yè)教育相結(jié)合的原則。課程設(shè)置上要處理好寬基礎(chǔ)與專業(yè)特色的關(guān)系,注重理學(xué)基礎(chǔ)教育,既要滿足特色的要求,又要為學(xué)生未來可持續(xù)發(fā)展和繼續(xù)學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。通識教育和專業(yè)教育課程的有機結(jié)合,拓寬學(xué)生知識和視野,使學(xué)生在科學(xué)基礎(chǔ)、人文素養(yǎng)、專業(yè)素質(zhì)和能力等方面同步提升,促進學(xué)生的全面發(fā)展。
2.堅持在滿足“化學(xué)工程與工藝”專業(yè)規(guī)范要求前提下彰顯專業(yè)特色的原則。依據(jù)專業(yè)特色的需要,以知識點為標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建融會貫通、有機聯(lián)系的課程體系。應(yīng)以學(xué)生為本,不但要有與專業(yè)特色要求知識結(jié)構(gòu)對應(yīng)的課程體系,還要通過增加選修課的方式,構(gòu)建與專業(yè)規(guī)范完全對應(yīng)的課程體系,以滿足本專業(yè)方向?qū)W生的自主選修。同時注意設(shè)置反映行業(yè)與產(chǎn)業(yè)形成的新知識、新成果、新技術(shù)和學(xué)科發(fā)展的課程。
3.加強實踐教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的原則。單獨設(shè)置與實踐教學(xué)及創(chuàng)新意識培養(yǎng)對應(yīng)的課程,注重理論課與實驗課的銜接與相互補充。增加實驗教學(xué)比重,及時將教師的相關(guān)研究成果轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)內(nèi)容,使我校的強勢科研力量轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。并通過設(shè)置產(chǎn)學(xué)結(jié)合與創(chuàng)新類課程等,培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力及創(chuàng)新意識。
4.促進本科教育國際化的原則。保證學(xué)生四年外語不斷線。在通識教育階段基礎(chǔ)上,參照國外同類專業(yè)課程體系,設(shè)置和建設(shè)系列化專業(yè)教育雙語課程,培養(yǎng)學(xué)生跨文化交流能力,提高學(xué)生的國際競爭力。
三、以滿足專業(yè)規(guī)范基本要求為前提,構(gòu)建彰顯專業(yè)特色的課程體系
高等教育大眾化的顯著特征之一是多樣化,但多樣化不是隨意化,不能沒有基本的人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。專業(yè)規(guī)范就是專業(yè)人才培養(yǎng)的總體框架與規(guī)定,我們不能背離專業(yè)規(guī)范中的基本要求去追求所謂的專業(yè)特色,遵循專業(yè)規(guī)范而不拘泥于規(guī)范的專業(yè)特色才能日益彰顯。專業(yè)特色總體上呈現(xiàn)多樣性特征,而專業(yè)規(guī)范體現(xiàn)了統(tǒng)一性的特征,專業(yè)規(guī)范中的人才培養(yǎng)基本規(guī)格,核心知識領(lǐng)域等質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)一的,這是專業(yè)本身具有的特征。要協(xié)調(diào)好專業(yè)規(guī)范的統(tǒng)一性與專業(yè)特色多樣性的關(guān)系,以滿足專業(yè)規(guī)范基本要求為前提來彰顯專業(yè)特色。我們以“化學(xué)工程與工藝”專業(yè)規(guī)范中要求的知識點為標(biāo)準(zhǔn),圍繞“電化學(xué)工程”知識結(jié)構(gòu)的需要構(gòu)建課程體系?;咀龇ㄈ缦拢?/p>
1.在通識教育方面,強化數(shù)理基礎(chǔ),數(shù)學(xué)類課程278學(xué)時、物理課程177學(xué)時,人文與社會科學(xué)基礎(chǔ)課177學(xué)時,公共外語課200學(xué)時(前兩學(xué)年完成公共外語課后,大三開設(shè)雙語課有“化工熱力學(xué)”、“電化學(xué)測量”等,大四開設(shè)“表面工程”、“新型化學(xué)電源”、“電動車能源系統(tǒng)”雙語課,保證四年外語不斷線),還設(shè)有文化素質(zhì)講座、全校任選課等;針對行業(yè)、學(xué)科發(fā)展的需求,在通識教育的基礎(chǔ)上,通過知識點不重復(fù)介紹來壓縮相應(yīng)課程的學(xué)時,設(shè)置與電化學(xué)工程知識結(jié)構(gòu)對應(yīng)的學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)選修課。為拓寬專業(yè)基礎(chǔ),將“工程制圖基礎(chǔ)”、“化工傳遞與單元操作”、“化工熱力學(xué)”、“化工綜合實驗”、“專業(yè)導(dǎo)論課”、“化工安全概論”、“理論力學(xué)”、“材料力學(xué)”、“電工與電子技術(shù)”、“電工與電子技術(shù)綜合實驗”、“高分子材料”、“新能源概論”、“無機材料制備方法”等定為學(xué)科基礎(chǔ)課。按教學(xué)目標(biāo)重組突出專業(yè)特色的主干課程體系,把“無機化學(xué)”、“有機化學(xué)”、“分析化學(xué)”、“物理化學(xué)”、“化工傳遞與單元操作”、“化工熱力學(xué)”、“電化學(xué)原理”、“電化學(xué)測量”、“化學(xué)電源工藝學(xué)”、“電鍍工藝學(xué)”10門課程作為專業(yè)主干課。
2.以知識點為標(biāo)準(zhǔn),通過必修與限選課來滿足專業(yè)規(guī)范的基本要求?!半婂冘囬g設(shè)計”、“化學(xué)電源設(shè)計”為實踐類必修課,同時設(shè)有“化工機械與設(shè)備”專業(yè)選修課,以此涵蓋化工設(shè)計的知識點;“化學(xué)反應(yīng)工程”與“電化學(xué)反應(yīng)工程”2門課限定為至少二選一,另外在10門專業(yè)主干課程中,包含了電極過程動力學(xué)、催化、反應(yīng)器等內(nèi)容,滿足了反應(yīng)工程知識點的要求。我們增加了選修課門數(shù),并以知識點不重復(fù)介紹為原則壓縮每門課程的學(xué)時,具體分為三類:第一類是設(shè)置了“結(jié)構(gòu)化學(xué)”、“化工設(shè)計”、“化工儀表及自動化”、“化工分離工程”等化學(xué)、化工類課程及“材料分析測試方法”課程,使學(xué)生具備專業(yè)規(guī)范要求的化工知識體系,為有志于在化工行業(yè)就業(yè)及出國、考取外校研究生的學(xué)生打好基礎(chǔ);第二類是設(shè)置了“新型化學(xué)電源”、“固體電化學(xué)基礎(chǔ)”、“電動車能源系統(tǒng)”、“綠色能源”、“電極材料結(jié)構(gòu)表征”等課程,供希望從事電池行業(yè)的學(xué)生選修;第三類是設(shè)置了“化工設(shè)備腐蝕與防護”、“表面工程”、“電化學(xué)加工技術(shù)”、“涂裝技術(shù)”等課程,供準(zhǔn)備從事電鍍行業(yè)的學(xué)生選修。從知識點看,既滿足了“化學(xué)工程與工藝”專業(yè)規(guī)范的要求,又構(gòu)建了適合專業(yè)特色的電化學(xué)工程知識結(jié)構(gòu)體系。同時,不但滿足了學(xué)生的就業(yè)要求,還為學(xué)生職業(yè)發(fā)展和繼續(xù)學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。
四、發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢,設(shè)置加強實踐教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程
本專業(yè)依托的哈工大化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科,具有一級學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán),并建有化學(xué)工程與技術(shù)博士后流動工作站,2012年哈工大的化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科排名進入全國評估前八名。多年來面向國家、國防重大需求,形成了本學(xué)科的優(yōu)勢特色。在應(yīng)用電化學(xué)方向上,產(chǎn)學(xué)研特色突出,多項原創(chuàng)性成果為企業(yè)創(chuàng)造了顯著的效益。與本專業(yè)建立長期穩(wěn)定的科研、教學(xué)合作關(guān)系的企業(yè)有十幾家,為產(chǎn)學(xué)結(jié)合的學(xué)生培養(yǎng)奠定了良好的基礎(chǔ)。我校化工學(xué)科在“211工程”、“985工程”的支持下,形成了科研、教學(xué)硬件大平臺,為學(xué)生的科研訓(xùn)練、課程設(shè)計、畢業(yè)論文(設(shè)計)等提供良好的實踐平臺。在軟硬件方面,對電化學(xué)工程的專業(yè)特色方向建設(shè)起到了保障和促進作用。另外,本專業(yè)正在逐步加大科研設(shè)備和科研實驗室等資源向?qū)W生開放的力度,創(chuàng)造條件讓學(xué)生能夠較早進入實驗室,參與教師的科研工作,在具體的科研活動中培養(yǎng)實踐、創(chuàng)新能力。在專業(yè)實驗內(nèi)容上,鼓勵教師將適合于實驗教學(xué)的科研成果轉(zhuǎn)化、更新為課程教學(xué)內(nèi)容,有利于將最新的學(xué)科知識、技能傳授給學(xué)生。
在實踐教學(xué)與創(chuàng)新意識培養(yǎng)方面,對于基本技能、方法類實驗,與四大化學(xué)相關(guān)的實驗課為132學(xué)時、與化工基礎(chǔ)相關(guān)實驗72學(xué)時,與專業(yè)方向?qū)?yīng)的實驗課100學(xué)時。特色專業(yè)是面向行業(yè)培養(yǎng)人才,在產(chǎn)學(xué)結(jié)合上,設(shè)置“國內(nèi)外專家講學(xué)”學(xué)科基礎(chǔ)課,還要求講授專業(yè)課的教師要理論聯(lián)系實際,注重啟發(fā)科研思路。專業(yè)定期從合作企業(yè)中邀請高級工程技術(shù)人員來校為學(xué)生進行課堂教學(xué)或講座,聘請具有教學(xué)經(jīng)驗的高級工程師參與本科教學(xué)活動;在創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面,設(shè)置了“大一年度項目”、“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”、“創(chuàng)新實驗課”、“創(chuàng)新研修課”,要求學(xué)生在校期間至少完成2個學(xué)分,可通過選修創(chuàng)新研修課、創(chuàng)新實驗課、參加大一年度項目、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃、學(xué)科知識競賽、發(fā)表研究論文、申請專利等方式獲得。
自1999年本科專業(yè)目錄調(diào)整后,我們圍繞協(xié)調(diào)專業(yè)規(guī)范的統(tǒng)一性與專業(yè)特色多樣性的關(guān)系上,進行了各方面的努力與探索,構(gòu)建了面向國家需求的化學(xué)工程與工藝特色專業(yè)課程體系。作為特色專業(yè)建設(shè),我們今后要為實現(xiàn)培養(yǎng)具有前瞻性、綜合素質(zhì)高、創(chuàng)新能力強和具有國際競爭力的行業(yè)人才的目標(biāo)而繼續(xù)努力。
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【關(guān)鍵詞】:化學(xué)工程;系統(tǒng);和諧;辯證法
自然界中的和諧系統(tǒng)比比皆是,大至宇宙,小到原子;地球生態(tài)系統(tǒng)是和諧的,動植物群落是和諧的,人類社會體系是和諧的,健康的人體更是一個絕妙的和諧體。所有這些和諧系統(tǒng)遵循著同樣的辯證綜合的規(guī)律,具體可以歸納出三條:1.統(tǒng)一律;2.層次律;3.進化律;所有和諧系統(tǒng)具有同樣的性質(zhì):1.開放性;2.自組織性;3.非線性;4.無限發(fā)展性[1]。當(dāng)愛因斯坦把大半生致力于統(tǒng)一場論時,其哲學(xué)上的需要相對物理學(xué)上而言或許要來得大,面對物理學(xué)的系統(tǒng)和諧,理論規(guī)則的分立是不能令他覺得滿意的。而化學(xué)工程的發(fā)展是不是因循同樣的哲學(xué)歷程呢?
在化學(xué)工程作為學(xué)科開始被重視之前,化學(xué)工業(yè)已具有了相當(dāng)?shù)囊?guī)模,各種具體的工程與工藝都被獨立開來,在認(rèn)識上是被分為各門特殊的知識,因此,當(dāng)國外高等院校在十九世紀(jì)末開始設(shè)置"化學(xué)工程學(xué)"時,開設(shè)的課程大多是學(xué)習(xí)當(dāng)時化學(xué)工業(yè)的各種工藝學(xué),"化學(xué)工程"的概念在當(dāng)時還是相當(dāng)模糊的,在理論上充其量是化學(xué)與機械的一種混合(amalgam)。然而這種理論混合的模式在德國人看來卻是很正統(tǒng)的,即使在今天,他們也避免專論"化學(xué)工程",而是稱之為"過程工程"(Process Engineering),這一名稱實際上要比"化學(xué)工程"的范疇更廣,甚至更為準(zhǔn)確,凡是涉及一定流程與工藝的領(lǐng)域都是適用的。但我們習(xí)慣上還是沿用"化學(xué)工程"的名稱。
二十世紀(jì)開始,化學(xué)工業(yè)迅猛發(fā)展,在社會經(jīng)濟中占的比重越來越大,客觀上需要化學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展和支持。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展,人們對事物運動規(guī)律性的認(rèn)識也愈來愈深化,愈來愈有概括性。伴隨著其他領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的快速進步,人們逐漸認(rèn)識到化學(xué)工業(yè)中各門看似不相干的工程和工藝中存在著共同的物理特性。1901年,美G.E.的Davis《化學(xué)工程手冊》的發(fā)表,初步提出了"化工物理過程"的原理。1900年始,以合成氨、純堿、燃料等為代表的近代化工廠出現(xiàn),如1913年,德哈勃-博施法高壓合成氨技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,星火燎原的,化學(xué)工業(yè)呈現(xiàn)出巨大的發(fā)展前景。到了二十年代,美MIT的一些學(xué)者提出:不管化工生產(chǎn)的工藝如何千差萬別,它們在眾多的典型設(shè)備中進行著原理相同的物理過程。1920年,美MIT成立了第一個嚴(yán)格意義上的化工系,時W.K.Lewis任系主任。1922年美國化工學(xué)會認(rèn)同了新的見解,引出了"單元操作"(Unit Operation)的概念,這一概念在蘇聯(lián)時期和我國則廣泛稱為"化工原理"。
1900年始的"分離工程"研究使"單元操作"的概念日趨成熟。被稱為單元操作的過程主要有流體流動、傳熱、干燥、吸收、蒸發(fā)、萃取、結(jié)晶和過濾等,以這些單元操作作為研究和學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容,是化學(xué)工程學(xué)科在二十世紀(jì)前半期發(fā)展的核心,其理論迅速成為發(fā)展化學(xué)工業(yè)的重要基石。這種把千變?nèi)f化、千差萬別的過程和工藝概括成"單元操作"是生產(chǎn)力發(fā)展到一定水平的反映,是化學(xué)工程學(xué)從"個性"到"共性"的第一個哲學(xué)性概括,是在一個系統(tǒng)整體性把握的高度上建立了一門技術(shù)科學(xué),體現(xiàn)了系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展的和諧統(tǒng)一規(guī)律。
隨著"單元操作"概念的確定,另一方面,化學(xué)工程學(xué)科中重要支柱之一的"反應(yīng)工程"亦逐漸浮出水面。從最初的德Winkler流化床煤氣化爐的應(yīng)用到德Bergim-Pier三相液化床煤液化工藝的開發(fā),又到1931年丁納橡膠和氯丁橡膠的投產(chǎn),化學(xué)工業(yè)上發(fā)展的高峰持續(xù)不絕,1940年美國FCC煉油開發(fā)成功,成為石油化工的起點。直到1957年,歐洲第一屆反應(yīng)工程會議,明確提出"反應(yīng)工程"的概念,成為化學(xué)工程學(xué)科的重要組成部分,是化學(xué)工程學(xué)的進一步和諧統(tǒng)一。"反應(yīng)工程"的建立,乃至今日仍備受困擾的"過程放大效應(yīng)"問題,及從"逐級放大"到"數(shù)模放大"的研究都帶動了"化工過程系統(tǒng)工程"的發(fā)展,并共同體現(xiàn)了系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展的和諧層次律。
就在"反應(yīng)工程"發(fā)展的同時,"單元操作"得到了更加深刻的認(rèn)識,人們發(fā)現(xiàn)各單元操作之間存在著更為普遍的原理,"過濾只是流體傳動的一個特例;蒸發(fā)不過是傳熱的一種形式;吸收和萃取都包含著質(zhì)量的傳遞;干燥與蒸餾則是傳熱加傳質(zhì)的操作……"[2]于是單元操作可以看成是傳熱、傳質(zhì)及流體動量傳遞的特殊情況或特定的組合。這種認(rèn)識的深化過程并沒有停止,人們進一步又發(fā)現(xiàn)了動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞之間的類似性。于是從二十世紀(jì)50年代開始,人們綜合了以往的成果,開始用統(tǒng)一的觀點來研究三種傳遞過程。1960年,美威斯康辛大學(xué)(Univ. Wiscosin)的R.B.Bird教授出版了《Transport Phenomena》一書,系統(tǒng)地采用統(tǒng)一的方法來處理三種傳遞現(xiàn)象,從此化學(xué)工程學(xué)科的核心過渡到了"三傳一反"的系統(tǒng)性概念。"三傳"的研究是系統(tǒng)科學(xué)和諧進化律的又一體現(xiàn),使化學(xué)工程學(xué)達到了一個新的整體性高度,這種高度的和諧統(tǒng)一是對客觀世界本質(zhì)性的認(rèn)識,并在學(xué)科上反映出了系統(tǒng)科學(xué)的基本原理和性質(zhì),其影響力是普遍性的,是跨學(xué)科的,不僅使"傳遞原理"成為化學(xué)工程學(xué)的重要基礎(chǔ),同時在生物工程、機械、航天和土木建筑等工程學(xué)科上也具有重要意義,并日益成為工程專業(yè)共有的一門技術(shù)基礎(chǔ)課,只是側(cè)重點有所差異而已。
至此化學(xué)工程學(xué)科自身經(jīng)歷了一系列的演化和發(fā)展,并在短短的一個世紀(jì)中達到了一個前所未有的高度,涵括了眾多的生產(chǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域,如醫(yī)藥、化肥、能源、材料、航天、冶金、日用化學(xué)品等,每年為社會提供數(shù)以億噸計的千百萬種產(chǎn)品,是人們衣、食、住、行須臾不可離開的物質(zhì)基礎(chǔ),為社會繁榮作出了巨大貢獻。然而事物總是一分為二的,從人類發(fā)展最為激動人心的口號"征服自然"到今天龐大的工業(yè)化進程,地球自然生態(tài)系統(tǒng)遭遇了前所未有的嚴(yán)峻局面,這之中,化學(xué)工業(yè)是造成大規(guī)模環(huán)境污染及惡性重復(fù)污染的主要過程之一,化學(xué)工程學(xué)科需要肩負(fù)起新的使命。1990年,"生態(tài)化工"(Eco-Chemical Engineering)的概念提出來了,相應(yīng)在化工生產(chǎn)和過程工藝中提出了"清潔化工"和"綠色化工"的概念,因時應(yīng)勢,化學(xué)工程學(xué)開始了系統(tǒng)科學(xué)的自組織過程,這也是和諧系統(tǒng)對立統(tǒng)一發(fā)展的需要。在系統(tǒng)科學(xué)看來,自組織是和諧系統(tǒng)的基本性質(zhì)之一,只有自組織系統(tǒng)能通過外部和自身內(nèi)部的不斷協(xié)調(diào)、整合,在適應(yīng)環(huán)境的同時保持自己的特性并產(chǎn)生新的功能。從自發(fā)到自覺地,化學(xué)工程學(xué)吸收了自組織的理論,不斷在廣度和深度上充實、完善和發(fā)展。
隨著新世紀(jì)的到來,世界正發(fā)生著全球性的變化,經(jīng)濟、社會、環(huán)境和技術(shù)等領(lǐng)域都面臨著新范疇新理念的變更和沖擊[3]?;瘜W(xué)工程學(xué)科需要因應(yīng)時展而改變傳統(tǒng)的限制,不斷有新的概念提出來,如化學(xué)工程應(yīng)是伺機而待的專業(yè)(a profession in waiting);化學(xué)工程師必須"be steeped in technology",能夠創(chuàng)新、開發(fā)、變換、調(diào)控和適應(yīng)取代;化學(xué)工程學(xué)科要從"Process Engineering"達到"Product Engineering"再到"Formulation Engineering"。進一步的綜合認(rèn)為,化學(xué)工程學(xué)關(guān)注著同時發(fā)生在非常廣泛的時空跨度內(nèi)的現(xiàn)象,必須具備多尺度、多目標(biāo)的方法來達到過程的總體優(yōu)化。涵括了五個方面[4,5]:
轉(zhuǎn)貼于 ① Nanoscale(納觀尺度):研究量子化學(xué)、分子過程與分子模擬等。
② Microscale(微觀尺度):研究微粒、氣泡、液滴、控制界面膠束和微流力學(xué)規(guī)律等。
③ Mesoscale(介觀尺度):研究換熱設(shè)備、反應(yīng)設(shè)備、塔器以及傳統(tǒng)的"單元操作"和"三傳一反"等。
④ Macroscale(宏觀尺度):研究生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)過程等。
⑤ Megascale(兆觀尺度):研究環(huán)境過程和大氣生態(tài)過程等。
于是化學(xué)工程學(xué)的核心轉(zhuǎn)變到了"多尺度、多目標(biāo)擇優(yōu)"的概念,化學(xué)工程學(xué)科又到達一個新的和諧統(tǒng)一的高度,進入了更高層次的系統(tǒng)工程領(lǐng)域。
新的發(fā)展的深度促使化學(xué)工程學(xué)科作出了一定尺度的"分化",然而這還遠(yuǎn)未結(jié)束,人們對世界的認(rèn)識還在不斷探索不斷深入,一個更深刻更普遍也更一般的問題已經(jīng)觸到了化學(xué)工程學(xué)科的神經(jīng),觸到了化學(xué)工程學(xué)的認(rèn)識本質(zhì),并促使化學(xué)工程學(xué)需要有新的"融合"。這一問題就是"非線性及其包涵的混沌原理",相對于"線性"是人類認(rèn)識客觀世界的基本工具,"非線性"則是客觀世界的本質(zhì)特征,是"線性"反映的目的,是從科學(xué)角度看待世界的一種和諧統(tǒng)一;而在對"混沌發(fā)展"的研究表明,"混沌運動的普遍存在,揭示了自然界中實際系統(tǒng)發(fā)展演化的新行為,混沌態(tài)的自相似性使這種時間演化表現(xiàn)為一種空間結(jié)構(gòu),而且以其不同空間尺度上的相似性,揭示了系統(tǒng)復(fù)雜運動的統(tǒng)一性。這種統(tǒng)一性是一個觀察"整體"的問題,只有在長時間范圍(因為混沌運動是一種長時間行為)和更高層次復(fù)雜性中才能顯現(xiàn)出來。"[6,7]這一問題涵蓋了自然科學(xué)和人文社會科學(xué)的眾多領(lǐng)域,具有重大的科學(xué)價值和深刻的哲學(xué)方法論意義。馬克思曾經(jīng)預(yù)言:"自然科學(xué)往后將會把關(guān)于人類的科學(xué)總括在自己下面,正如關(guān)于人類的科學(xué)把自然科學(xué)總括在自己下面一樣:它們將成為一個科學(xué)。"從這一角度上,"非線性"問題是這種過程一體化的契合點以及整體認(rèn)識論上的共性[8]。當(dāng)站在這種整體性的高度上,化學(xué)工程學(xué)科獲得了全新的視野和更強大的分析解決問題的能力,并最終具有了學(xué)科融合的基礎(chǔ)。
在整個化學(xué)工程學(xué)科的孕育、誕生和發(fā)展過程中,始終交織著學(xué)科的"分化"與"融合",除了上述尺度(scale)上的分化以外還有著所謂的石油化工、精細(xì)化工、高分子化工等專業(yè)上的分化;另一方面,作為近代工程技術(shù),它又是自然科學(xué)(化學(xué)、物理等)和技術(shù)科學(xué)(機械、材料等)的融合。正如物理學(xué)家普朗克(Planck)所指出的:"科學(xué)是內(nèi)在的整體,它被分解為單獨的部分不是取決于事物的本身,而是取決于人類認(rèn)識能力的局限性,實際上存在著從物理到化學(xué),通過生物學(xué)和人類學(xué)到社會學(xué)的連續(xù)的鏈條,這是任何一處都不能被打斷的鏈條。"事實上,當(dāng)化學(xué)工程學(xué)科的核心發(fā)展到"非線性混沌系統(tǒng)"時,實現(xiàn)科學(xué)的融合已是其客觀系統(tǒng)性的需要,它需要強有力的非線性解算能力和綜合分析能力?;谌斯ぶ悄芎蜕窠?jīng)生物學(xué)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Networks)技術(shù)為這種系統(tǒng)性的融合提供了新的思路和途徑。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特有的信息處理能力在愈來愈多的領(lǐng)域中展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景,它具有如下特點[9,10]:
① 學(xué)習(xí):神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)外界環(huán)境修改自身行為,這使它比其他任何方法接受自身感興趣的外界信息更敏感。
② 概括:經(jīng)過學(xué)習(xí)訓(xùn)練后,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)在某種程度上能夠?qū)ν饨缧畔⒌纳倭縼G失或自身組織的局部缺損不再很敏感,反映了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的健壯性(魯棒性),即工程上說的"容錯"能力。
③ 抽?。荷窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)具有抽取外界輸入信息特征的特殊功能,在某種意義上可以說它能"創(chuàng)造"出未見的事物。
④ 模擬:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由眾多的神經(jīng)元組成,以并行的方式處理信息,大大加快了運行速度,可以逼近任意復(fù)雜的非線性系統(tǒng)。
當(dāng)然,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并非十全十美,其自身的發(fā)展就曾經(jīng)歷過相當(dāng)曲折的過程,但是,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANNs)特性的融合將是化學(xué)工程學(xué)科發(fā)展到非線性核心系統(tǒng)的自組織適應(yīng)和需要。例如采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的控制系統(tǒng),適應(yīng)性、穩(wěn)定性和智能性均較好,能處理復(fù)雜工藝過程的控制問題,也使得化學(xué)工程師不但也是機械工程師,還首先是系統(tǒng)工程師,并能從最一般的非線性原理出發(fā),解決實際過程的創(chuàng)新、應(yīng)用、開發(fā)、生產(chǎn)等問題。
生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的持續(xù)進步,人類認(rèn)識自然和改造自然的不斷深化,化學(xué)工程學(xué)科必將不斷"分化"和"融合",體現(xiàn)出和諧系統(tǒng)的無限發(fā)展性質(zhì)。
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從廣義上說,分離強化首先是對設(shè)備的強化,然后是對生產(chǎn)工藝的強化,綜合起來說就是只要能將設(shè)備變小、將能量轉(zhuǎn)化效率提高的技術(shù)都是化工分離技術(shù)強化的結(jié)果,有利于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,這也是化工分離技術(shù)的主要趨勢之一。古老的化工分離技術(shù)原理:利用沸點的不同,將不同的組分從分離塔里分離出來。隨著科技的發(fā)展及國內(nèi)外的分工合作共同研究除了大量新的分離技術(shù),具有廣闊的發(fā)展前景,但是這些在應(yīng)用中同樣也存在著很多問題,那就是:此項研究對相關(guān)分子蒸餾的基礎(chǔ)理論探究比較少,沒有在理論上充分說明和指導(dǎo),對設(shè)計刮膜式分子蒸餾器也沒有深入的研究。隨著信息技術(shù)的不斷進步,分離技術(shù)也不斷得到改善,取得了長足的進步,逐漸信息技術(shù)引入到分離技術(shù)的研究與開發(fā)上,例如在研究熱力學(xué)和傳遞的性質(zhì)、多相流等方面,這些都是信息技術(shù)發(fā)生功效的主要分離技術(shù),再如分子模擬大大提高了預(yù)測熱力學(xué)平衡和傳遞性質(zhì)的水平。對分子的設(shè)計加速了可以加速分離,因此對研究和開發(fā)新的高效的分離劑有深遠(yuǎn)的意義。信息技術(shù)的引進有利于新的分離過程的深入,提高工作效率。
一、傳熱過程的一些新的研究進展和方向
1.微細(xì)尺度傳熱學(xué)研究進展
微細(xì)尺度是從空間尺度和時間尺度微細(xì)的探討和研究傳熱學(xué)規(guī)律,現(xiàn)在在傳熱學(xué)中已經(jīng)自成一個分支,發(fā)展前景廣闊。當(dāng)物體的特征尺寸遠(yuǎn)大于載體粒子的平均尺寸即連續(xù)介質(zhì)時假定依然會成立,但是由于尺度的微細(xì),原來的假設(shè)的影響因素也會相對的發(fā)生變化,這就導(dǎo)致了流動和傳入規(guī)律發(fā)生著惟妙惟肖的變化。目前,微米、納米科學(xué)已經(jīng)取得長足的進步,受到人們的廣泛關(guān)注,諸多領(lǐng)域都是圍繞微細(xì)尺度傳熱學(xué)進行研究的。其中高集成度電子設(shè)備、微型熱管、多空介質(zhì)流動傳熱等多項研究都是微熱尺度傳熱學(xué)研究取得的豐碩成果。
2.傳熱設(shè)備研究進展
通過近十年的研究,利用翅片可以達到促進和增強傳熱的效果
3.強化傳熱過程的研究進展
這項研究主要是從改進換熱器設(shè)備的形式入手,提高傳熱的效率,并想辦法改進設(shè)備使其持續(xù)對外放熱,這種改進包括發(fā)明新的傳熱材料和改進生產(chǎn)工藝,將過去的設(shè)計進行優(yōu)化等方法。
4.傳熱理論研究進展
近年來,傳熱研究者一直都致力于滴狀冷凝在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用,但至今仍未能很好的實現(xiàn),主要問題是如何獲得實現(xiàn)滴狀冷凝,并且使其冷凝表面壽命延長。改變冷凝界面的性質(zhì),將滴狀冷凝應(yīng)用到工業(yè)上進行傳熱改造是傳播熱學(xué)研究的主要熱點之一。沸騰的傳熱方式不僅在機械、動力和石油化工等傳統(tǒng)的工業(yè)之中廣泛使用,而且在航空航天技術(shù)等高科技領(lǐng)域也廣泛的應(yīng)用著。長期以來,人們都在對液體發(fā)生核態(tài)沸騰的原因和具有高換熱強度的機理進行著深入的探究。由于沸騰的現(xiàn)象是復(fù)雜和多變的,這些都導(dǎo)致了我們不能利用常規(guī)的計算方法來計算出沸騰所能傳輸?shù)臒崃?。到現(xiàn)在為止,加熱器表面受到水沸騰時產(chǎn)生的氣泡的影響,這一問題是最需要得到解決的,也是研究的重點所在,對沸騰傳熱進行計算大都采用機理模型,這種方法存在嚴(yán)重的缺陷就是計算的準(zhǔn)確率很低,而且需要大量的實驗做基礎(chǔ),所以目前應(yīng)用的范圍較窄,目前沒有能較準(zhǔn)確計算沸騰傳熱的計算式,因此我們有另辟蹊徑,從新的角度來探究和研究問題,從基本理論出發(fā),提出新的理論與計算方法或研究出新的模型,將數(shù)學(xué)與之相結(jié)合計算出沸騰所傳出的熱量,這將成為今后研究的重中之重。
5.與計算機技術(shù)相結(jié)合
計算機技術(shù)的進步使化學(xué)中大量的計算問題和數(shù)據(jù)采集分析的問題得到了解決,同時解決了人力物力和財力,也增加了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度與精確度,主要表現(xiàn)在計算機技術(shù)對計算流體力學(xué)和數(shù)值傳熱學(xué)上的主要貢獻,其主要的研究方法是數(shù)值模擬法。這種方法的特點是需要大量的數(shù)據(jù)計算,而且需要大量的實驗作為補充,采用計算機進行分析和計算,有利于將數(shù)據(jù)直觀的表現(xiàn)出來,方式更加靈活多變,費用更加低廉,并且得出結(jié)論的周期比較短,對于應(yīng)對此類問題計算機技術(shù)是最好的選擇。
二、化學(xué)工程學(xué)科未來的發(fā)展動態(tài)
1.將化工過程與系統(tǒng)過程研究相結(jié)合
化學(xué)變化是一個復(fù)雜的過程,這是因為性質(zhì)決定的,其非對稱性和不平衡性打破了人們的慣性思維,使其控制因素增多,結(jié)構(gòu)尺度變多,其中結(jié)構(gòu)是對過程工程研究的中心問題,主要解決辦法是簡化其結(jié)構(gòu),使復(fù)雜的結(jié)構(gòu)變得簡單,更具有使用價值;首先研究特殊系統(tǒng),然后推理出一般性的結(jié)論,進而推而廣之,這些都為解決結(jié)構(gòu)問題打下了良好的基礎(chǔ),解決了復(fù)雜系統(tǒng)不容易被分析的問題,采用整體法和還原法研究復(fù)雜的系統(tǒng)有利于把握系統(tǒng)的主要變換方向,多尺度的思考問題的方式可以將過程問題轉(zhuǎn)換成平時的時間和空間問題,對研究化學(xué)工程的復(fù)雜結(jié)構(gòu)有好處?;瘜W(xué)工程的這一轉(zhuǎn)變趨勢預(yù)示著化學(xué)正在向著應(yīng)用領(lǐng)域進行擴張,更加注重其實用性和價值性,而非學(xué)科本身理論的研究。這也在化學(xué)課堂上出現(xiàn)了明顯的改革,從只有實驗和理論兩個過程的化學(xué)轉(zhuǎn)換成有實驗、有計算最后才產(chǎn)生結(jié)論的過程,這就需要化學(xué)與數(shù)學(xué)物理等相結(jié)合,甚至與計算機技術(shù)相結(jié)合,進而實現(xiàn)化學(xué)過程的更好研究。
2.將化學(xué)工程與材料科學(xué)研究相結(jié)合
科學(xué)的進步使大量新的技術(shù)和產(chǎn)品能源不斷涌現(xiàn),并且在先進技術(shù)的引導(dǎo)下得到了廣泛的應(yīng)用,這就為化學(xué)工程的研究提出了新的問題那就是如何為新的產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展提供良好的服務(wù)并不斷形成新的完整的理論,化學(xué)工程的發(fā)展就此進入老人一個新的發(fā)展階段。在學(xué)科研究的方法上更多的注重學(xué)科的交叉,更多的研究材料其中包括信息和化學(xué)、生物與化學(xué)、能源與化學(xué)、環(huán)境與化學(xué)相結(jié)合的工程學(xué)科,這些都為化學(xué)工程的發(fā)展提出了新的發(fā)展方向和研究課題,為化學(xué)的發(fā)展做了良好的鋪墊。
3.將化學(xué)工程與信息工程研究相結(jié)合
化學(xué)工程技術(shù)的熱點是將化學(xué)工程與信息工程研究相結(jié)合,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,信息技術(shù)已經(jīng)深入各行各業(yè),通過計算機技術(shù)可以收集大量信息,并對此進行精細(xì)的計算,隨著大量的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析,可以得出很多重要的規(guī)律和結(jié)論,這些規(guī)律可以用來作為提高效率和生產(chǎn)效益的理論依據(jù),同時可以預(yù)見,將化學(xué)工程和材料科學(xué)結(jié)合起來進行分析必將是化學(xué)工程領(lǐng)域的重點研究課題,必將成為引領(lǐng)化學(xué)研究的主要方向。
化工類工程教育人才培養(yǎng)體系改革的基礎(chǔ)
浙江工業(yè)大學(xué)化材學(xué)院,經(jīng)過多年的發(fā)展,已基本建成數(shù)個高水平的學(xué)科平臺和化工、材料類國家、省級特色專業(yè)。學(xué)院設(shè)有化學(xué)工程等7個學(xué)科,其中工業(yè)催化為國家重點學(xué)科(培育),3個浙江省重中之重學(xué)科,1個浙江省重點學(xué)科。學(xué)院建有1個一級學(xué)科博士點,下設(shè)7個二級學(xué)科博士點和1個博士后流動站,還有11個碩士學(xué)位點。學(xué)院建有綠色化學(xué)合成技術(shù)省部共建國家重點實驗室培育基地等。學(xué)院建有化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)等2個國家特色專業(yè),材料科學(xué)與工程省重點專業(yè)等4個本科專業(yè)?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)是學(xué)校設(shè)立的第一批本科專業(yè)之一。該專業(yè)所依托的學(xué)科水平高,擁有一級學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán),并設(shè)有一級學(xué)科博士后流動站,已形成了包括學(xué)士、碩士、博士、博士后在內(nèi)的完整的人才培養(yǎng)體系。建有浙江省化工實驗教學(xué)示范中心、浙江省化學(xué)實驗教學(xué)示范中心、浙江省化學(xué)工程研究生實驗室。《基礎(chǔ)化學(xué)實驗》國家級精品課程,《物理化學(xué)》國家級雙語示范課程,《基礎(chǔ)化學(xué)實驗》、《無機與分析化學(xué)》、《有機化學(xué)》、《化工原理》、《化學(xué)工藝學(xué)》和《化學(xué)反應(yīng)工程》等6門省級精品課程。學(xué)院經(jīng)過多年的專項建設(shè),在化工專業(yè)建設(shè)與人才培養(yǎng)、科研教學(xué)良好互動方面擁有較為優(yōu)越的條件。由武漢大學(xué)中國科學(xué)評價研究中心和中國科教評價網(wǎng)共同研發(fā),由邱均平等編著的《中國大學(xué)及學(xué)科專業(yè)評價報告》中的排名如下:2008年在所有201所建有化學(xué)工程與工藝專業(yè)的高校中排名在第16;2009年在所有201所學(xué)校中排名第18;2010年在所有224所學(xué)校中排名第18。
化工類工程教育人才培養(yǎng)體系改革的目標(biāo)
工程教育人才培養(yǎng)體系改革應(yīng)基于高等工程教育改革指導(dǎo)思想和人才培養(yǎng)素質(zhì)特征定位、教育培養(yǎng)體系特征和工程實踐與工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)途徑等開展研究、實踐和反思,明確以高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)三要素理論為指導(dǎo)的化工卓越人才培養(yǎng)體系優(yōu)化的改革實踐總目標(biāo)。高素質(zhì)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)具備三個要素:意識、機會與能力。首先是意識,即學(xué)生要有成為創(chuàng)新人才的意識和動力,它包括遠(yuǎn)大的理想抱負(fù)、寬廣的視野及對科學(xué)的熱愛;其次機會指為創(chuàng)新人才成長提供必要的平臺和載體;最后是創(chuàng)新能力,主要是指工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。高等工程教育改革的內(nèi)涵在于提升大學(xué)生的工程實踐與創(chuàng)新能力,教育培養(yǎng)體系的構(gòu)建必須遵循工程的實踐、集成與創(chuàng)新的特征,以強化學(xué)生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力與工程創(chuàng)新能力為核心,將工程教育人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化為知識能力大綱,重構(gòu)課程體系和教學(xué)內(nèi)容,將知識能力大綱落實到具體的課程和教學(xué)環(huán)節(jié)。化學(xué)工程與工藝專業(yè)建設(shè)的目標(biāo)必須符合過程工業(yè)科技創(chuàng)新及化工學(xué)科發(fā)展規(guī)律、高等工程教育發(fā)展趨勢、經(jīng)濟社會發(fā)展特別是地方經(jīng)濟發(fā)展的需求,而這也是新形勢下化工專業(yè)的工程教育改革的基本指導(dǎo)思想?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)特色建設(shè)主要體現(xiàn)在人才培養(yǎng)模式、人才素質(zhì)特征和質(zhì)量保障體系等三方面,也是工程教育培養(yǎng)體系改革與專業(yè)建設(shè)的最終目標(biāo)追求。堅持厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實踐、強創(chuàng)新的理念,不斷拓展專業(yè)內(nèi)涵,形成寬口徑辦學(xué)和培養(yǎng)復(fù)合型人才的多模塊模式。通過知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展,培養(yǎng)的學(xué)生具有較強的專業(yè)實驗技能、工程實踐與創(chuàng)新能力和國際化視野,能夠成為面向和引領(lǐng)未來的卓越工程師;通過公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課以及專業(yè)課程體系的設(shè)置、課程的講授、實驗實習(xí)等實踐環(huán)節(jié)安排、畢業(yè)設(shè)計綜合訓(xùn)練、各種人文素質(zhì)及科技講座、各種競賽等環(huán)節(jié),構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的質(zhì)量保障體系。現(xiàn)代工程教育培養(yǎng)的創(chuàng)新型工程科技人才應(yīng)該是在四個層面達到預(yù)定目標(biāo),即:學(xué)生能夠掌握更扎實的技術(shù)基礎(chǔ)知識,領(lǐng)導(dǎo)新產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的建造與運行,理解研究和技術(shù)發(fā)展對社會的重要性和戰(zhàn)略影響。因此,在培養(yǎng)計劃制訂、教學(xué)方法改革等過程中必須始終強調(diào)實現(xiàn)基礎(chǔ)知識厚、工程實踐能力強、創(chuàng)新意識濃和適應(yīng)能力佳等全面發(fā)展的綜合素質(zhì)的養(yǎng)成。
化工類工程教育人才培養(yǎng)體系改革的實踐
采用理論研究———實踐———總結(jié)———再實踐———再理論研究的思路,推進化工類工程教育人才培養(yǎng)體系改革的實踐。把工程教育內(nèi)涵提升的指導(dǎo)思想和人才培養(yǎng)目標(biāo)的準(zhǔn)確定位相結(jié)合,建立具有較強的工程實踐和創(chuàng)新特征的教育培養(yǎng)體系;把“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的體系優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為基于工程實踐與創(chuàng)新的化工類專業(yè)培養(yǎng)優(yōu)勢,通過國家特色專業(yè)平臺建設(shè)更加有效地提高化工高級人才培養(yǎng)的質(zhì)量和效率。
(一)化學(xué)工程與工藝專業(yè)等化工類專業(yè)特色凝聚
化學(xué)工程與工藝專業(yè)等化工類專業(yè)的特色主要體現(xiàn)在三方面。一是復(fù)合的專業(yè)培養(yǎng)模式:堅持厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實踐、強創(chuàng)新的理念,根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟的發(fā)展要求,不斷拓展專業(yè)內(nèi)涵,形成寬口徑辦學(xué)和培養(yǎng)復(fù)合型人才的有效模式。形成多模塊、復(fù)合化和卓工班相融合的專業(yè)培養(yǎng)體系和課程體系。二是卓越的人才素質(zhì)特征:立足浙江、面向全國,通過知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展,培養(yǎng)的學(xué)生具有較強的專業(yè)實驗技能、工程實踐與創(chuàng)新能力和國際化視野,綜合素質(zhì)高、工程能力強、能夠成為面向和引領(lǐng)未來的卓越工程師。三是完善的質(zhì)量保障體系:通過公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課以及專業(yè)課程體系的設(shè)置、課程的講授、實驗實習(xí)等實踐環(huán)節(jié)安排、畢業(yè)設(shè)計綜合訓(xùn)練、各種人文素質(zhì)及科技講座、各種競賽等環(huán)節(jié),構(gòu)建培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的質(zhì)量保障體系,保證學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)目標(biāo)的實現(xiàn)。由此確立的化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為:培養(yǎng)立足浙江、面向全國,知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展;具有國際化視野,具有創(chuàng)新意識和工程創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力;“下得去、用得上、干得好、上得來”的具有成長為高級化工科技和管理人才、企業(yè)家和知名學(xué)者的潛力。
(二)專業(yè)特色模塊和課程體系構(gòu)建
浙江是資源小省、經(jīng)濟大省,尤以民營經(jīng)濟發(fā)達為主要特征,目前正大力發(fā)展臨江化工和精細(xì)化工,在這些領(lǐng)域有相當(dāng)大的人才需求。而化學(xué)工程學(xué)科當(dāng)前以過程工程和產(chǎn)品工程為導(dǎo)向,強調(diào)在多尺度的復(fù)雜大系統(tǒng)環(huán)境進行過程優(yōu)化和研發(fā)綠色化學(xué)化工過程。據(jù)此,化學(xué)工程與工藝專業(yè)的模塊設(shè)置上應(yīng)實現(xiàn)這兩方面的有效結(jié)合,除設(shè)置傳統(tǒng)的化學(xué)工程、化學(xué)工藝模塊外,還應(yīng)設(shè)置適應(yīng)浙江經(jīng)濟特色和化學(xué)工程學(xué)科發(fā)展的一體化復(fù)合雙專業(yè)。自2010級始,根據(jù)教育部“卓越工程師培養(yǎng)計劃”試點要求,我們設(shè)置了化學(xué)工程與工藝專業(yè)“卓越工程師”試點班,重點落實“卓越工程師培養(yǎng)計劃”與培養(yǎng)體系優(yōu)化的實踐探索。課程體系設(shè)置要服務(wù)于專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、滿足預(yù)期的畢業(yè)生能力要求。行業(yè)企業(yè)是畢業(yè)生的終端用戶,成立的校企合作委員會,吸納省內(nèi)外化工龍頭企業(yè)或行業(yè)專業(yè)人士參與人才培養(yǎng)模式和方案的制訂;根據(jù)用人單位的反饋意見,完善課程體系。目前的培養(yǎng)計劃著力加強學(xué)科和專業(yè)基礎(chǔ)課程、確保專業(yè)核心課程,這類課程學(xué)分約占40%,并精煉專業(yè)模塊特色課程,保留2-3門特色課程,鼓勵模塊之間交叉選課,實現(xiàn)了寬口徑和個性化有機統(tǒng)一。上述舉措在夯實大學(xué)畢業(yè)生的工程基礎(chǔ)的同時也滿足了行業(yè)企業(yè)對大學(xué)生素質(zhì)和能力的需求,極大增強了工程教育的內(nèi)涵。