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中圖分類號:G6430文獻標識碼:A文章編號:1674-120X(2016)08-0097-02收稿日期:2015-10-09
隨著社會經濟的不斷發展以及產業結構的調整升級,對高級人才的知識結構、實踐應用能力的要求日益提高,培養應用型、復合型、實踐性的高級專業人才已成為高等教育的重要使命[1][2][3]。我國從2009年開始加大了全日制專業學位研究生的培養力度。但是,根據現有培養實踐來看,我國專業學位研究生的培養還存在著培養模式的同質化,與社會、學校以及研究生個人的需求脫節等問題[4][5][6]。因此,開展新形勢下專業學位研究生的綜合改革具有重要意義。
化學工程作為一個工科專業,實踐性是其顯著的特點。中南大學化學工程專業在長期的辦學過程中,結合學科平臺優勢,形成了四個具有鮮明特色的研究方向:資源化學工程、儲能化學工程、生物醫藥工程、環境化學工程,學術效益、社會效益、經濟效益明顯,培養的人才在行業內廣受好評,為專業學位研究生的培養奠定了良好的基礎。
圍繞專業學位研究生培養教育的要求,中南大學化學化工學院進一步加快了“從以學術型人才培養為主向學術型與應用型人才培養并重轉變”,構建了化學工程專業學位研究生“四位一體”的教育模式:以提升學生專業應用實踐能力為主體,以課程體系改革、創新導師隊伍建設、豐富實踐載體以及完善評價和保障機制為著力點,深入開展化學工程專業學位研究生教育綜合改革。
二、推進化學工程專業學位研究生課程體系改革
課程體系的設置的基本思路在于突出專業學位研究生培養的實踐性。根據國外發達國家專業學位研究生教育的經驗,課程學分遠遠少于學術性研究生教育[7]。因此,中南大學化學工程專業學位研究生的課程體系設置,更加注重減少培養體系中對課程學分的要求,適當地加強實踐能力培養、綜合能力發展的課程,從而達到我們培養復合型人才的目的。如將專業實踐從4個學分提升到10個學分,進一步突出專業實踐的重要性。課程體系的設置采用“層次化、模塊化”的模式。所謂 “層次化”是指構建從基礎專業課程到專業能力發展課程,再到綜合能力發展的立體課程體系;“模塊化”是指打破現有的課程組成,按照培養人才功能的不同,對現有課程形成模塊化的組合。
三、創新化學工程專業學位研究生導師隊伍建設
國外發達國家的專業學位研究生導師隊伍建設具有以下特點:一是注重多渠道吸引優秀人才進導師隊伍,嚴把入口關。如日本一般專門職業大學院要求有實踐經驗的教師須占專任教師的30%以上,法科大學院要求20%以上,教職大學院要求40%以上。[8]二是注重導師隊伍的考核。如美國高校對導師實行“非升即走”的評估考核制度[9]。三是保證導師隊伍的穩定性,加強保障。如德國的法律把教授的身份定位為國家公務員,職務也是終身的,不得任意解聘[10]。
目前,我國專業學位研究生導師隊伍建設還處于摸索階段,中南大學化學化工學院創新化學工程專業學位碩士生導師隊伍建設主要體現在以下幾方面:
(1)推進制度建設。制訂了《中南大學化學工程專業學位研究生導師遴選細則》等制度。一是明確專業學位研究生教育導師隊伍建設的重要性和作用,規定專業學位研究生教育導師隊伍建設的原則和標準,制訂專業學位研究生教育導師隊伍建設的方法和措施,積極引導專業學位研究生教育導師隊伍朝著正確的方向健康發展。二是厘清專業學位研究生導師與學術性研究生導師職責的異同,明確專業學位研究生校內導師、企業導師的職責,制訂相關的制度。
(2)依托科研項目與平臺,拓展“雙導師”選聘途徑。中南大學化學化工學院根據化學工程專業與企業聯系緊密、在化工冶金等領域具有一定的行業影響力的特點,依托老師的科研項目與科研平臺,聘請企業導師。依托產學研合作選聘導師有兩個明顯的作用:一是以科研項目和平臺為依托,使“雙導師”聯系更加緊密,避免“雙導師”流于形式;二是積極發揮項目的紐帶作用,學生既能夠在學校接受相關教育,又能到企業受到工程應用實踐的鍛煉,而且“雙導師”能形成良性互補、互動的局面,從而提升學生的培養質量。
(3)以更加開放的姿態,從國外選聘兼職導師。從國外引進既有理論水平又有實踐經驗的優秀技術開發人才,利用其在國外工作、學習、生活的經歷,通過對專業學位研究生的教育教學,使高校在專業學位研究生教育方面能較快獲得國際性的最新信息,有利于吸收國外專業學位研究生教育方面的先進教育教學理念,有利于促進我國高校對專業學位研究生的培養。
四、豐富化學工程專業學位研究生實踐載體
實踐是專業學位研究培養的核心。圍繞提升專業學位研究生的實踐能力,中南大學化學工程專業通過在課程中模擬實踐、在行業中鍛煉實踐,取得了良好的效果。
(1)在課程學習中注重實踐能力的提升。一是“在教學內容中強調理論性與應用性課程的有機結合,突出案例分析和實踐研究;教學過程中重視運用團隊學習、案例分析、現場研究、模擬訓練等方法”,從而提升學生解決問題的能力,培養學生實踐意識。二是利用虛擬仿真技術,讓學生更加深刻地理解相關工程化學過程。
(2)與行業與企業共建合作,提升實踐能力。一是“二維深化”企業、行業合作力度。在橫向上,加大企業合作的面;在縱向上,加深與企業合作的深度。除了就專業學位研究生人才培養進行合作外,還將科學研究、社會服務等多元的合作與其融為一體,使人才培養服務于科學研究、社會服務,并在這兩者中得到提升。二是探索企業合作的責權劃分機制。對于共建基地,對基地的組織體系、雙方職責、導師、學生、培養細則、知識產權、經費、學校支持等內容探索確切的規定和解釋。三是探索“集中雙向”研究生實踐機制。“集中”是指依托學校、學院、專業、系,將合作的資源進行集中起來,“雙向”是指系里將集中的資源以及培養的專業學位的研究生資源進行雙向的公布,讓雙方進行雙向選擇,從而達到資源優化配置的目的。
五、完善化學工程專業學位研究生教育的評價及保障體系
(1)探索“四級聯動”專業學位研究生教育評價體系。“四級聯動”是指建立學校、政府、企業、社會機構“四級”專業學位評價主體體系。現階段,我國專業學位研究生培養的評價主要方式就是學校自評、政府考核,企業特別是企業導師也有一定的參與度,但是不深入。社會機構參與評價的形式還較少見。但是隨著國家評估與評價的宏觀政策的變化,比如“管辦評”分離,明確地提出了要將第三方機構納入評價體系中。因此將社會機構也納入評價體系中。學校是專業學位研究生教育評價的主體,中南大學化學化工學院每兩年一次,邀請校內專家為化學工程專業學位培養質量進行評估,每四年一次,邀請校外專家,包括政府教育部門官員、企業代表、其他高校化學工程教授代表、第三方的評估機構進行診斷號脈,從而及時調整辦學思路。現已完成第一輪的校內、校外專家評估。
(2)構建“軟硬結合”專業學位研究生教育保障體系。一是完善管理體制。建立研究生專業學位建設領導小組,領導小組由學校的教授、企業導師、第三方機構的成員組成;依托教授委員會進行決策,建設領導小組的提議應在教授委員會上通過才能執行;組建專業學位研究生委員會,隸屬于學院學生工作委員會,負責指導學生的日常管理、思想政治教育等工作。二是理順內在體制。建立、完善專業學位的質量保障、監控體系,嘗試建立了相關預警機制,探索建立獎助貸體系,現已建立25萬元/年的獎助體系。三是營造良好外部環境,取得良好效果。近年來,中南大學化學工程專業學位研究生參與實踐率達到100%,就業率達到100%,選修人文素質相關課程達到100%。
近年來,中南大學化學化工學院依托化學工程的優勢與特色,圍繞實踐能力提升這一核心,在課程體系改革、創新導師隊伍建設、豐富實踐載體以及完善評價和保障機制等四個方面,開展了化學工程專業學位研究生教育的綜合改革,具有一定的示范作用以及現實指導意義。
參考文獻:
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朱永東,張振剛,張茂龍全日制專業學位研究生培養的現狀調查及分析――基于珠三角地區3所不同類型高校的問卷調查學位與研究生教育,2011,(11):40―44.
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包水梅,顧懷強專業學位研究生教育――跨越式發展背后的尷尬及其化解中國高教研究,2011,(9):45―49.
張建功中美專業學位研究生培養模式比較研究廣州:華南理工大學,2011.
(一)模塊化人才培養方案改革的基本步驟及結果
1.修訂人才培養目標我們將化學T程與工藝專業新的人才培養目標修訂為本專業培養具有高度社會責任感和職業道德素養的化學化工類高素質應用型人才,所培養的人才不僅能夠適應北部灣區域化工類產業發展的需要,而且能夠服務廣西、輻射東盟,為大化工產業的發展提供保障;所培養人才是掌握化學工程與工藝專業的基本理論知識,具備一定的實踐技能、創新能力和繼續學習能力的應用型人才,能夠滿足北部灣經濟區包括石油化工、精細化工、無機化工、有機化工、煤化工、教育科研等領域發展對專業人才的要求。畢業生可以在這些領域從事工業生產、生產技術改進、技術開發、工程設計及管理、教育科研等工作。
2.確定培養規格與要求
(1)素質要求。本專業學生要具有較高的思想覺悟和道德意識;具有較強的化工實驗技能、工程設計方法、丁?程實踐等專業素質;具有較強的運用化學工程與工藝知識和技能綜合解決專業問題的能力;具有較強的適應能力和團隊合作精神;具有較強的自學和知識更新能力,能夠運用現代信息技術實現自我發展。
(2)知識體系。掌握大學英語、計算機基礎等公共基礎知識;掌握高等數學、大學物理、工程制圖、無機化學、有機化學等專業基礎知識;掌握化工原理、化工熱力學、化學反應工程等專業核心知識;掌握石油煉制工程、化工儀表及自動化、化工工藝學、精細有機合成及工藝學、化工分離工程、化工設計、工程制圖等從事石油煉制、石油化工、精細化工等化工行業所需的專業知識;了解環保法規、勞動安全保護以及職業健康等知識。
(3)能力要求。具有較強的綜合素質、較強的專業綜合素質,掌握工程設計方法、工程實踐等實踐技能;具備石油煉制、石油化工、精細化工等行業生產所需的綜合實踐能力;具備較高的綜合素養和實踐能力,能夠綜合運用所學知識和技能解決實際問題;對新產品、新工藝、新技術和新設備具有一定的研究設計能力。
3.將培養規格與要求分解為能力要素化學工程與工藝專業能力要素分解與實現途徑。
4.將知識點及知識點應用組合成模塊根據新修訂的專業培養目標,我們突破現有學科分類的條框,打破原有的課程體系,從學生能力培養要求出發,統籌規劃學生的知識、能力、素質培養體系,將能力培養貫穿于各教學環節的始終,設計出合理的課程模塊,建立以能力為導向的應用型人才培養教學體系。分別設計出公共基礎模塊、專業基礎模塊、專業核心模塊、專業拓展模塊和綜合運用模塊。針對能力培養目標,利用這些設計出來的課程模塊,將教學課程內容進行重組,使教學形式多樣化,實現了對原有課程的整合優化,構建了化學工程與工藝專業應用型人才培養的模塊化課程體系。
(二)模塊化人才培養方案改革的實施概況自2012年以來,我們按照先改先試、邊改邊試、邊總結邊試、邊試邊推廣的基本策略,依托“化學工藝廣西高校重點學科”“北部灣石油天然氣資源有效利用廣西高校重點實驗室”和“化學工程與工藝省級特色專業及課程一體化建設項目”,先在化學工程與工藝(石油化工)廣西高校特色專業試行模塊化教學改革,并在2013級本科生教學中實際應用,然后逐步向油氣儲運工程專業輻射。
(三)模塊化人才培養方案改革實施的初步效果化學工程與工藝專業實施模塊化人才培養方案改革后,其在應用轉型發展和應用型人才培養方面初步顯現出良好的效果,具體表現為:一是初步解決了舊有人才培養方案應用型人才培養目標不明確的問題,二是初步解決了如何增強學生運用知識解決實際問題的能力的問題,三是初步解決了校企、校地合作與產學研不夠深人的問題,四是初步解決了教師教學與學生學習相脫節的問題,五是初步解決了學生個性化發展和因材施教不能協調發展的問題。
二、化學工程與工藝本科專業模塊化人才培養方案改革的思考
(一)總體評價
1.理念和目標定位明確欽州學院提出“主動服務北部灣經濟社會發展,重點建設涉海類學科專業及臨海工業的學科,為北部灣經濟開放開發培養髙質量應用型人才”的人才培養理念以及確定“以社會需求為導向,以服務區域經濟社會發展為宗旨,把學校建成適應1K域經濟社會發展特別是廣西北部灣經濟IS:發展需要的,特色鮮明的多科性、區域性教學型大學”發展目標定位,已貫徹在化學工程與工藝專業人才培養方案中。
2.培養目標和人才規格基本符合社會經濟發展對化工類人才素質的要求化學工程與工藝專業人才培養方案是依據該專業所對應的工作崗位確定其能力要素,并認真分析培養各種能力所需的路徑和不同的課程模塊,確定了不同能力、素質要素和模塊課程對應表,通過不同的模塊課程教學實現相應的能力和素質的養成。
3.實踐學分比例顯著提高,體現了應用型人才培養的要求化學工程與工藝專業實踐教學學時(含課內實踐和集中實踐性教學)占總學時比例33.9%,實踐教學學分占總學分比例42.5%,體現了應用型人才培養的特點。
4.實踐教學環節貫穿全程,體現了應用型人才培養的基本規律應用型人才培養重在應用能力和實踐能力的培養,而這些能力的培養需要長期、不間斷的訓練。化學工程與工藝專業人才培養方案中安排了不間斷、持續的專業實踐能力的訓練,難能可貴。
(二)值得思考的問題
1.課程設置與人才培養目標、人才培養規格一致性的問題課程設置應根據培養目標和人才規格,通過課程教學達到預設的人才素質要求和實現培養目標。如“培養規格和要求”中有“能從事教育科研領域工作”的描述,但無相關課程。
2.學分計算標準不統一,易導致教學任務不均衡(1)不同課程學分對應的課時不同。有16課時,如有機化學;也有17課時,如化工熱力學;個別的有36課時,如大學體育。(2)實踐教學每周對應的學分差異更大。專業見習4周1學分,專業實習8周5學分,畢業論文設計14周14學分。學分是計算學生學習量的單位,也是計算教師工作量的單位。同一個專業的學分折算學時(課時)的標準應統一,便于平衡學生學習量和教師工作量的分配。
3.沒有足夠的自主學習和選修課程,彈性學制學業難以操作實行學分制的重要目的之一就是滿足學生個性化學習需要,允許學生選學不同的課程,允許學生提前或滯后畢業。要想提前畢業就必須給學生創造提前修滿學分的機會,但現在的方案設計顯然做不到讓學生提前畢業。必須有相當量的自主學習和選修課程,開放教學時空,如假期課程、網絡課程、競賽學分、職業證書學分、自主申請畢業論文開題與答辯等。
人們都向往亞馬遜熱帶雨林絢麗多姿、豐富多彩的植物世界,遠離都市的喧囂和人類工業、商業的文明使得熱帶叢林成為一片返璞歸真的孤島綠洲,它帶給大家的不僅僅是視覺上的沖擊,而且是一種身心的超然脫俗。
大家所看見亞馬遜那樣五彩斑斕的植被與各種光怪陸離的生物,其實也是生態學所研究的對象,生態學是研究生物與環境之間相互關系及其作用機理的科學。任何生物的生存都不是孤立存在的:同種個體之間有互助有競爭;植物、動物、微生物之間也存在復雜的相生相克關系。人類為滿足自身的需要,不斷改造環境,環境反過來又影響人類。
隨著人類活動范圍的擴大與多樣化,人類與環境的關系問題變得越來越突出。因此近代生態學研究的范圍,除生物個體、種群和生物群落外,已擴大到包括人類社會在內的多種類型生態系統的復合系統。人類面臨的人口、資源、環境等幾大問題都是生態學的研究內容。
生態學學習課程看起來特別富有“科學味”,從普通生物學、生物化學、生態學到環境微生物學、環境學、環境生態工程,隱隱都透出一個科學家的成長之路,閉著眼睛就能想象出一個身穿白大褂,靜坐在電子顯微鏡前或者是手拿滴管做實驗的形象。
就業觀象臺:
長期以來,我國西部部分地區過度砍伐、放牧,造成了嚴重的水土流失現象,野生動物、植物的生存空間越來越小,生態破壞沒有得到控制。我國正處于西部大開發戰略實施階段,生態保護的任務主要是針對這種情況,在經濟發展與生態環境改善之間尋找一個最佳平衡方案。國家這些年越發重視生態文明建設,中央下撥的資金連年增加,生態相關產業也得到了前所未有的發展。生態學畢業生可以從事農業生態、氣象生態、生態農業和區域農業開發的規劃與設計;園林景區、花卉企業(基地)、森林公園、自然保護區、生態園區等眾多用人單位都是生態專業畢業生的熱門就業選擇,當然林業局、環保局也是較為不錯的選擇。
TIP:
在生態學專業的排名中,蘭州大學、北京師范大學、華東師范大學、東北林業大學、東北師范大學、浙江大學、北京大學均榜上有名,不同的院校根據自身的教學條件和實力在具體的研究方向上都有不同的側重點,考生可以根據自己的興趣愛好報考自己喜歡的院校。
化學工程與技術
每天我們都在消耗著大量的清潔淡水,同時我們每時每刻都在產生各種生活污水,這些匯聚了多種“污染源”的污水在一起,即使是潔凈能力再強的洗衣粉恐怕都不能將其轉化為我們日常的生活用水,那么究竟是通過什么神奇的處理工藝才能達到這種效果呢?
化學工程與技術可謂是功能強大,它是一門研究以化學工業為代表的過程工業中有關化學過程與物理過程基本規律和應用的基礎性工程技術學科。它不僅僅能解決氫能與燃料電池以及納米粉體材料合成的問題,還能應用于醫藥中間體合成、無機材料合成工藝,也能參與到生物醫藥工程與生物材料制造的工作中來,它廣泛應用于化工、生物、能源及制藥等領域,當然進行水處理也是其在生態化工的分支運用之一。
化學工程與技術的確和許多學科相比已經不屬于新興學科行列,看似很普通,其實內在要求較高,它要求畢業生能夠獨立地、創造性地將化學工程知識運用于新材料、生物、醫藥、環保、新能源等領域的新產品研制、新工業過程研究及市場開發中來。化學工程與技術專業的學生在大學四年的學習過程中,會學習到現代生物技術、高等分析分離工程、結構化學、高等有機化學、高等物理化學、手性藥物合成等課程的知識,這些課程都是較為重要的專業必修課,學習好這些課程是掌握化學工程與技術的基本功底。
就業觀象臺:
化學工程與技術是個寬口徑的就業學科,畢業生可在食品、醫藥、能源、環保等領域從事生物產品的研制、生產,選擇面較為廣泛。該專業就業率一直處于較高的水平狀態,基本上畢業生都能找到較為合適的工作,畢業生基本不會淪為“畢業就失業”的失敗者。就其工資水平來講,化學工程與技術專業處于全國平均工資之上,但是和銀行金融等相關專業相比還是有一定的差距。
TIP:
化學工程與技術屬于多種學科的交叉綜合,它不單單是物理、化學和生物技術的結合,也需要發揮生產管理與產品研制的作用。天津大學、華東理工大學、清華大學、大連理工大學、北京化工大學、浙江大學、中國石油大學、南京工業大學等都是“既叫好,又叫座”的有名院校,其中大部分院校的專業技術含金量也是相當高。
核科學與技術
1986年前蘇聯的切爾諾貝利核能發電廠反應堆發生嚴重泄漏及爆炸事故至今還令人心有余悸,事故共造成31名消防人員死亡,數千人受到強核輻射,數萬人撤離。自此,人們開始重新審視核能給人類帶來的到底是福音還是惡夢,核能對環境影響的研究也逐漸走熱。
人們在廣泛利用核能和核技術的同時必須面對特殊的人身安全和環境問題。為此,要研究和解決對放射性和有毒有害物質的防護和污染控制;要確保核設施的安全,同時妥善解決放射性廢物的最終安全處置;不但要解決核設施工作人員的輻射安全防護問題,而且要使核設施周圍的公眾受到的環境輻射劑量達到合理的盡可能低的水平,以保護人體健康和生態環境。
核科學與技術是一門由基礎科學、技術科學及工程科學組成的綜合性很強的尖端學科。核科學與技術分支方向較多,核反應堆工程、輻射防護與環境保護都是核科學與技術的重要組成部分,核反應堆工程重點傾向于工程實踐,而輻射防護與環境保護則側重于開發研究和日常應用。核科學與技術的主干課程特別具有專業特色,一看便知道是核專業,核反應堆核工程,反應堆燃料管理,高等反應堆結構力學,核反應堆控制與動力學,核反應堆及核電廠安全分析這樣的課程看著都直呼過癮,更別說親自體驗一番的感覺了。
對于核科學與技術專業,想必部分同學還是對該專業是否會影響身體健康而有所顧忌。到目前為止國內外還沒有報道過因為在核相關單位因為日常工作受到輻射而死亡的案例,對于核防護,100%的企業和相關單位都是做足了功課的,完全能達到防護要求。但是有一點可以肯定的是,通常在用人單位面試前要進行非常嚴格的身體檢查以備選擇。
就業觀象臺:
從家長和考生最關心的角度出發,核科學與技術專業學生的就業率基本是百分之百,同時專業本身的特色也決定了定向招生定向分配總體環境,在如今形勢嚴峻的就業環境下,選擇與核相關專業的確是非常明智的。現代企業為了自身的發展和壯大,相互之間的競爭異常激烈,企業間的競爭最后還是歸結為人才的競爭,許多核電企業為了爭奪人才,在大二的時候就已經和大多數同學簽訂了就業意向,就業以后薪水和福利都讓許多非核專業學生瞠目結舌,羨慕不已。許多核電企業的校園宣講會提出的口號是“有車有房不是夢,沒有買不到,只有想不到”,你會在驚訝于強大的核能轉化成水蒸氣的動能再轉為成電能的同時,震驚于核能所創造的巨大的經濟效益。
TIP:
目前國內開設核科學與技術專業的院校為數不多,由于該專業準入門檻較高,要求有較高的教學水平和師資力量以及過硬的實驗環境。清華大學、西安交通大學、上海交通大學、華北電力大學、哈爾濱工程大學、中國科學技術大學、蘭州大學等在學術界以及就業市場都享有較高聲譽,在就業的問題上,同學們千萬別擔心這些院校的強大號召力。
環境科學及工程專業
據2500名有代表性的專家預計,溫室效應導致海平面升高,許多人口稠密的地區,如孟加拉國、中國沿海地帶以及太平洋和印度洋上的多數島嶼都將被水淹沒;盡管在多方努力下,多國政府已簽署了蒙特利爾協定書,但每年春天,在地球的兩個極地的上空都會出現臭氧層空洞,北極的臭氧層損失20%到30%,南極的臭氧層損失則高達50%以上,面對日益惡劣的生存環境,我們不得不思考我們自己的將來,環境科學及工程也引起了全球前所未有的重視。
我國的環境問題異常復雜,自改革開放以來,經濟飛速發展,環境問題更是日益突出,這形勢為環境科學與工程的發展帶來了契機和挑戰。國家未來發展的需求和嚴峻的環境保護壓力,要求環境領域的科技工作者在基礎研究不斷取得突破的同時,為國家的環境保護決策提供支撐。對我國環境問題的認識和解決既是社會急需,也是這一領域的國際科學前沿。因此,環境科學與工程是我國社會經濟發展急需的綜合性學科,也是科學技術領域最年輕、最活躍、最具影響的學科之一。
環境科學是一門新興的學科,而且還處在蓬勃發展之中,對環境科學的分科體系迄今尚未有一致的看法,由于環境問題的重要性和綜合性,許多自然科學、社會科學和工程科學部門都已積極參加環境科學的研究,形成了許多相互滲透、相互交叉的分支學科,環境科學及工程便是環境科學中的一個分支學科,但是環境科學及工程近年來的不俗表現足以證明自己在環境科學中的獨特地位。
環境科學與工程專業致力于培養理工結合的復合型人才,不僅要傳授給學生工程治理的技術,同時也能夠向學生們傳遞最新的環境理念,將學生培養成為理工結合的高層次、高境界、視野寬闊、基礎扎實的具有可持續發展潛能的復合型人才,在具備末端治理的技術同時也具有源頭控制的理念與方法,能夠去參與實施我國新世紀的環境戰略,建設環境友好型社會。
就業觀象臺:
二、IChemE認證推動教學模式多樣化
長期以來,國內的教學都是沿襲前蘇聯凱洛夫的五環節課堂教學模式,即教師以傳授知識為主要目標,認為學生學習是認識真理,不是發現真理,忽視學生智力的開發和能力的提高;只考慮教,不考慮學,學生處于被動地位。IChemE鼓勵新穎創新的教學方法,以促進化學工程教育的改進。比如IChemE提倡三類教學模式:誘導式教學(提問式教學):多問開放性問題和反問式問題。讓學生在大一第一學期就開始接受開放性問題的挑戰,并將這種挑戰在整個本科生培養計劃中延伸和擴充。啟發式教學: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,讓學生思考和提出解決方案,調動學生學習的積極主動性。以項目為主的教學:學生自我管理,導師提供咨詢,培養學生的自學能力、交流溝通能力、團隊合作能力和解決問題能力。對學生的評估方法,IChemE更看重學生課外作業和項目作業的完成情況。IChemE提倡根據課程本質,明智地使用不同類型的考試方法,以及書面課外作業、口頭報告等組合的評估方法,并在考試、書面課外作業及口頭報告中都要而且多包括開放式的、具挑戰性的問題。中國素質教育倡導廣大教師勇于突破“教師中心”、“課本中心”、“課堂中心”的陳舊模式,采用啟發式、開放式、多元化的教學方法積極進行教學研究和教育改革。教學模式應以培養學生能力為中心,尊重學生主體,真正做到因材施教。這樣才可能使傳統的課堂教學實現本質轉變,即變只重學習結果為注重加強學生能力的培養;變教師主宰課堂為以教師為主導,學生為主體,訓練為主線;變只重知識傳授為同時重視學習過程;變一講到底為講學結合。同時,現代化學工程教育提倡建立科學的教育評估模式,為學生個性發展創造有利環境。強調構建復合式、全程性、多元化的考核體系,使課堂教學與課外自學有機結合起來,注意在考評學生學習能力和效果的同時重在提高學生的綜合素質。
三、IoChemE認證強化學生的工程設計訓練
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)33-0060-02
《化工過程設計與優化》課程是化工類研究生專業課中的一門綜合性強,知識面廣泛的化學工程專業課,可以培養化學工程專業學生的工程實踐意識,受到國內化工專業高校的重視。合肥工業大學化工學院制定了《化工過程設計與優化》的研究生課程計劃,學院經過研究,決定從2006年開始在化學工程專業研究生中開設《化工過程設計與優化》選修課程。經過幾年的教學實踐,改進了教學內容和教學形式,開課取得成功。在近6年的校本部研究生及企業研究生班教學過程中,我們對課程內容和教學方法進行了一些有益地嘗試,逐步形成了一套適合本校學生特點的教材,培養了學生的化學工程實驗意識和工作能力,畢業學生受到用人單位好評。
一、分析取舍國內外相關教材的教學內容
“優化”已成為一門系統的數學理論性學科。國外的一些原版教材或譯書箱大多涉及優化的數學模型建立、因素分析和計算等理論,或者介紹Aspen Plus和PRO/II等軟件的應用等。教材的數學理論性強,難度大,與化學工程關聯度偏小,難以直接用于本校化學工程專業研究生的教學。國內出版的化工過程與設計方面的教材較多偏重工藝描述,與化工優化知識的結合點少,不能直接采用。我們從國內外的教材中進行選取,注重各章知識點完整性和連貫,強化工程實踐意識的培養。經過幾輪教學效果比較和學生反饋,最終確定總學時32,主要教學內容分為:①優化基本理論及概念;②優化理論在化工領域的應用;③項目立項及化工廠設計;④化工過程優化與設備選型;⑤化工與優化專題討論。近年來,通過與華東理工大學、天津大學等高校的調研與交流,收集整理相關的圖書資料,我們還對現有教學講議及PPT課件進行了一些充實和完善,最終形成包含有化工基礎知識,管路及設備選型,工藝路線優化,各種操作單元設計優化與組合方法,公用工程設計,計算機輔助設計基礎知識,可研性報告編寫,技術經濟分析,綠色化工過程等適用合肥工業大學的生源狀況的教學講義及PPT,解決了課程缺少合適教學資料支持的問題。
二、改革教學方法,因人施教
隨著研究生招生人數的增加,合肥工業大學化工學院研究生的生源發生較大變化。2012年度,“211”以上生源占33%,其他大多為阜陽師范學院、合肥學院,皖西學院等本省非工科背景生源。這些學生中,有的缺乏化工基礎知識,有的實際工作經驗豐富,但理論功底薄弱。針對生源情況,我們在教學中注意適當補充一些基礎化學工程知識點,通過化工與優化專題討論教學過程,布置相關章節閱讀作業,補充理科或師范生源學生的化工管路,流體輸運機械,反應釜,攪拌器類型,板式塔或填料塔等知識點。通過教學方法上的設計,通過4~5個學生搭配組成的學習小組,共同完成一個設計型課題,讓非化工專業背景學生掌握化工設計的基礎知識。對基礎好的學生,則布置Aspen Plus、PRO/II和ChemCAD軟件應用專題,讓學生通過工藝過程,掌握計算機輔助設計、模擬及優化系統知識,參加化工項目設計競賽。在教學過程中,教師把與企業合作中得到的感受向學生做生動地講解,并結合企業中的化工優化與化工廠設計實例,課堂氣氛活躍,師生有所互動,受到本校學生及企業研究生班學員的好評。
三、培養學生的化工經濟分析和綠色化工思想
近年來,國家對化工項目申報和實施過程有了法定程序,如項目經濟分析,可行性論證,安全與環境評估及社會影響等流程。一些用人單位反映,相當多的化學工程專業研究生不會編寫項目可研性報告,不了解項目的設計―評估―施工―驗收―冷模―中試―生產整個流程。中國化工學會理事長等專家在合肥工業大學做學術報告時,曾呼吁化工學院應對研究生增設化工項目的可行性報告編寫,項目經濟分析,平立面優化設計及綠色化工等課程。因此,教學過程中,我們以化工學院與合肥安邦化工有限公司合作開發的“2000t/a溶劑法TAIC交聯劑的清潔生產技術研究及產業化項目”為范例,從項目建議書開始,在課堂上把科研報告,環評,安評,總圖設計,施工圖設計等資料展示給學生,講評化工廠建設的資料編寫技巧,使學生對化工廠設計過程有了認識。在安徽省化工設計院的幫助下,結合該項目的設計圖紙,補充學生化工設計制圖、識圖知識及化工產品的分類等國家標準。
四、在教學過程中豐富教學內容,改進教學方法
《化工過程設計與優化》屬于新開課程,考慮到缺少教材和教學經驗,化工學院把《化工過程設計與優化》課程定位為研究生的專業選修課,進行教學實驗。在2006學年選課過程中,研究生導師和學生對這門課不太了解,選課的學生只有5人。起初,我們從圖書館查閱有關優化和化工設計的圖書資料,從20多本相關圖書中尋找出相關的教學素材。例如考慮到化學工程專業學生的理論數學基礎較弱,我們避開嚴格的數學推導過程,直接采用應用數學的優化結果,如求取極值和黃金分割法等一些優化方法,來處理化工領域的一些工藝優化問題。我們將管路計算,污水處理,工藝參數,換熱器,精餾塔的設計與優化作為第二章。課程結束后,布置一些化工過程的優化專題課外作業。在承擔的教學過程中,先后補充了常見化工單元操作優化與設備造型,化工識圖,化工經濟評價,綠色化工設計等內容。隨著選課人數的增加,我們在教學方式上進行了改進,增加專題討論環節。將學生分為若干個專題組,讓學生根據所學知識,通過查閱文獻,對管路設計及優化,項目建議書,攪拌器形式與選型等某個單元進行演講和講評,調動了學生的工程實踐意識,活躍了課堂學術氣氛。我們對學生的專題作業進行總結,從中選定一些新的知識點,補充到課件,用于下年的教學。
《化工過程設計與優化》課程處于發展與完善階段,涉及的內容多,教學內容起點高,國內各個高校還沒有相對固定或成熟的教輔資料。從師資上講,教師的工程實踐經驗不足,難以把握教學內容。擬通過與同行交流學習,完善教材內容和教學形式。
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1工程教育專業認證背景
我國的工程教育專業認證由中國工程教育專業認證協會組織實施,始于1993年土建類專業評估,2006年正式在多個專業領域實施,迄今己走過9年的發展歷程,其目的是:構建工程教育的質量監控體系,推進工程教育改革,進一步提高工程教育質量;建立與工程師制度相銜接的工程教育專業認證體系,促進工程教育與工業界的聯系,增強工程教育人才培養對產業發展的適應性;促進中國工程教育的國際互認,提升我國工程技術人才的國際競爭力。
2結合畢業生十項畢業要求中的主要三項,提出課堂教學改革具體措施
結合專業認證標準,我校化學工程與工藝專業培養方案中明確規定了本專業學生畢業時應達到十項畢業要求。《分離工程》課程作為專業基礎課程,在化工熱力學和化工傳遞過程知識的基礎上,采用理論與實踐密切結合的方式,詳細闡述各類分離過程(精餾、吸收、解吸、萃取、膜分離、吸附、浸取、結晶和干燥等)的物理化學原理、設計計算方法、工業應用、主要設備、數學模型和計算機應用軟件,并展示分離過程學科的發展歷史和主要進展。本文針對《分離工程》課程貢獻于畢業生十項畢業要求中的主要三項,分別展開討論。
2.1掌握扎實的化學工程基礎知識和本專業的基本理論知識,具有系統的工程實踐學習經歷,了解本專業的前沿發展現狀和趨勢
按照該項要求,我們在授課中,一方面強調基礎理論知識的學習,對復雜及多樣性的分離技術按原理進行分類,如:通過加入分離媒介生成兩相的分離為平衡分離,如精餾、吸收等;不需要加入分離媒介,以壓差、濃度差、電位差等為推動力的分離過程為速率分離,如膜分離;對多組分精餾計算由淺入深展開,由假定理想情況下的簡捷法計算入手,建模用MESH方程開展嚴格法計算,為解決實際工業應用問題奠定了理論基礎。并強調本專業知識和化工原理、化工熱力學、化工設備等其他專業基礎知識的對立統一,如在介紹最小回流比知識點時,要注意比較多元精餾與化工原理中介紹的二元精餾中最小回流比的異同點,二元精餾中最小回流比下,進料板上下出現一個恒濃區,可通過作圖法求解;而多元精餾體系中最小回流比下出現了兩個恒濃區,且恒濃區出現的位置視待分離組分性質的不同而不同,通常利用Under-wood(恩德伍德)方程求解;再比如在介紹相平衡常數的求解時,要結合化工熱力學課程中活度系數法及逸度系數法,進一步鞏固兩種求解方法的優缺點。另一方面結合行業發展前沿趨勢,介紹新興分離技術在工業中的應用。如泡沫分離技術,它根據表面吸附的原理,借鼓泡使溶液內的表面活性物質聚集在氣液界面(氣泡的表面)上浮至溶液主體上方形成泡沫層,將泡沫層和液相主體分開,就可達到濃縮表面活性物質和凈化液相主體的目的。近年來,在染料、皮革、石油化工工業污水中降低化學耗氧量、色素、有機化合物等,在濃度為ppm級的大量稀溶液中回收貴金屬、稀有金屬或除去有害物質等工業領域得以應用。還有近年來崛起的一種新興膜分離技術:液膜分離,即以液膜為分離介質、以濃度差為推動力的一種膜分離過程。由于其分離選擇性高、通量大而受到關注,在烴類混合物的分離、廢水的處理及生物醫學上如液膜人工肝、人工肺、人工腎等領域得到應用。在工程實踐方面,我們分別組織學生參觀了中國石化集團安慶石油化工總廠及中鹽安徽紅四方股份有限公司,并結合課程內容,重點介紹煉油工藝中的常減壓蒸餾裝置及原料氣凈化處理過程中的吸收裝置。如吸收設備中噴霧塔、調料塔、板式塔的選擇,填料塔中各種填料如鮑爾環、脈沖填料、網孔柵格的選擇,塔高的計算等,在實踐中強化理論知識的學習,并將課本中的公式及知識應用到工廠案例中去。
2.2具備設計和實施工程試驗的能力,并能夠對試驗結果進行分析;具有綜合運用所學化工專業理論和技術手段分析
并解決化學工程問題的基本能力主要包括以下幾個方面的內容:能獨立完成實驗方案的設計、能正確地操作實驗裝置,安全地開展實驗、能正確地采集、整理實驗數據,對實驗結果進行關聯、分析、解釋,并且掌握工程實踐、科學研究與工程設計的基本方法,能夠將所學課程有機聯系起來,對化學工程基本問題,加以分析并予以解決。針對該項要求,我們在課程教學中,將課程和專業實驗相結合。如在介紹反應精餾章節時,以催化反應精餾制甲縮醛為例,該實驗為典型的工程與工藝結合的專業實驗,以甲醇和甲醛為反應原料,濃硫酸為催化劑,在常壓下通過反應精餾法制備甲縮醛。教學過程中,我們引導學生先思考傳統合成、分離工藝,找出問題,尋求改進后的工藝流程。傳統工藝采用先反應再利用精餾技術分離,存在反應轉化率低、未反應的稀甲醛回收困難、稀甲醛的濃縮產生甲酸嚴重腐蝕設備等問題。為解決傳統工藝存在的問題,引導學生結合本章節內容,采用反應精餾工藝。新工藝的優點:1.甲縮醛氧化所得甲醛與水的摩爾比為:醛/水=3,可直接作為三聚甲醛的原料,不必濃縮。2.甲縮醛的合成可在較低溫度(44~80℃)下進行,避免了甲酸生成,解決了設備腐蝕問題。新工藝的關鍵技術:甲縮醛的合成與分離。實驗過程中既需要考察反應工程影響因素如溫度效應、濃度效應及其他工程因素,同時要考察精餾技術影響因素如回流比、塔頂采出率及塔釜加熱量等。綜合考慮后,結合實驗裝置,確定擬考察的工藝參數,且采用正交設計來制定本實驗的方案,則根據實驗涉及的影響因子,并假設每個因子取兩個水平,可得到如下實驗條件表,如表1所示。最后整理實驗數據,規范作圖。
2.3掌握基本的創新方法,具有追求創新的態度和意識;具有綜合運用理論和技術手段設計系統和過程的能力
該項要求可分解為以下指標點:運用所學知識,初步設計化工操作單元、設備及工藝過程;在各化工設計、畢業設計環節中體現創新意識。結合該指標點,我們鼓勵學生利用課余和節假日時間開展大學生科研實踐訓練、創新性實驗計劃、學科競賽等課外實踐與創新活動,引導學生“在學習中研究、在研究中學習”,激發學生的創新思維和創新意識,提升本科生的創新實踐能力。我們將課程教學與本科生畢業設計相結合,并利用課程設計環節綜合應用所學知識點,統籌分離工程課程與其他專業基礎課程,并在分離工程的課程教學中以往年畢業設計內容為案例加以剖析。如結合畢業設計課題“乙烯裂解氣脫甲烷系統的工藝設計”,涉及到脫甲烷精餾塔的計算,這是典型多組分精餾塔計算的一個案例。首先確定關鍵組分是甲烷和乙烯,其中輕關鍵組分是甲烷,重關鍵組分是乙烯。塔頂分離出來的甲烷輕餾分應使其中的乙烯含量盡可能的低,以保證乙烯的回收率。而塔釜產品則應是甲烷含量盡可能低,以確保乙烯產品的質量。我們利用AspenPlus過程模擬軟件高效地完成了工藝計算及參數的優化。采用DSTWU模塊開展簡捷法物料衡算、能量衡算,所得回流比與理論板數關系曲線如下圖1所示;并將簡捷法計算結果作為初值代入RadFrac模塊進行嚴格法計算,并進行靈敏度分析,橫坐標為混合進料位置,縱坐標為塔頂甲烷的純度(摩爾分率),得到關系曲線如圖2所示。通過該設計案例的開展,一方面使得學生們統籌所學多組分精餾知識點去思索如何解決工業上的實際問題,另一方面在分析實際工業案例時,又強化了同學們對多組分精餾簡捷法計算及嚴格法計算的理解和綜合應用。
3結束語
分離工程課程在教學過程中,我們以化學工程與工藝本科專業認證為導向,在對“工程教育專業認證標準”進行認真分析的基礎上,以工程實際為切入口,把分離技術的理論與方法融入應用實例,將分離工程基礎理論與化工工程實踐有機結合,進一步突出了分離工程的課程特點及實用性,而且根據現代化工的發展方向及時調整、更新課程內容,加強化工新型分離技術分析,讓學生更堅實地掌握分離工程的基本理論,進一步提高教學效果。
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目前,我國普通高等學校的工科在校生約700萬人,居世界首位。但高等工程教育中普遍存在課程體系陳舊、實踐教學偏少和教師缺乏工程經歷等問題,導致學生專業面窄和實踐能力不足,難以滿足企業的用人要求。工程教育認證通過引入第三方機構對相關專業進行認證,可有效提高學校教育教學質量,其作用正日益受到政府、高等院校和企業的重視[1]。
國際上有3項關于工程教育學歷的國際性協議,即《華盛頓協議》、《悉尼協議》和《都柏林協議》。其中《華盛頓協議》簽署時間最早、締約方最多,是世界范圍知名度最高的工程教育國際認證協議,也是另外加入兩份協議的基礎[2]。目前《華盛頓協議》的簽約成員包括美國的abet(美國工程與技術教育認證委員會)、英國的ecuk(英國工程委員會)等13個組織,另有德國和印度等5個國家的認證組織為準簽約成員。我國的工程教育認證始于2006年,當年成立的全國工程教育專業認證專家委員會,標志著我國工程教育認證制度建設進入一個新的發展階段。截至2011年,可進行認證的工程專業數量已從4個增加到10個。
工程教育認證制度是工程專業發展的重要推動力之一。雖然其不直接進行工程知識的生產和傳播,也不直接進行專業人才的培養、管理和雇用,但它通過設定專業標準為工程專業人才和就業市場實現無縫銜接,在二者間起著重要的橋梁作用。盡管“認證”的功能是有限的,但其對工程專業的專業主義理想的實現則具有不可替代的作用。
高等學校的學術組織的特性和知識創新、人才培養和社會服務的基本功能,為專業發展和專業認證提供了科學的基礎、提供了專業人員的準備和文化萌生的制度環境。工程教育認證則通過規范學生的知識、技能與道德標準,為其進入工程專業領域提供了前瞻性的引導。認證制度與工程專業準入制度相連接,為專業市場的控制和專業地位的確立提供了基本“門檻”,反過來為學校教育功能的實現提供了質量先導,促進了學校專業教育的不斷發展和教育質量的穩定和提高。
一、工程教育認證的目標和內容
根據《全國工程教育專業認證專家委員會章程》,我國開展工程教育專業認證的目標是:構建我國工程教育的質量監控體系,推進我國工程教育改革,進一步提高工程教育質量;建立與注冊工程師制度相銜接的工程教育專業認證體系,構建工程教育與企業界的聯系機制,增強工程教育人才培養對產業發展的適應性;促進我國工程教育的國際互認,提升國際競爭力。
工程教育認證的根本目標是保證和加強畢業生培養質量和促進高校通過修改教學計劃不斷提高教學質量。為達到上述目標,認證機構需具有以下特點:(1)建立明確的學術質量定義以供被評估學校和教學計劃去努力實現;(2)要求學校和教學計劃必須提供關于學術質量和學生成就的一致、可信的信息以保持公眾的信心和投資;(3)鼓勵學校為改變和所需的改進而進行自我審查和計劃;(4)采用適宜的、公正的組織化政策和步驟進行決策;(5)對其認證活動進行自我審視和檢查;(6)擁有和保持可預見的和穩定的資源。
認證機構需制定鑒定標準,以有效地保證學校或教學計劃的質量:(1)與學校適應的專業教學目標,提出學生進行工程教育的能力、素質和道德;(2)合理的課程體系,通過理論課程設置、實踐環節和畢業論文等培養方式,保證教學目標的達成;(3)合理的師資結構和持續的教師發展政策;(4)充足的支持條件,包括教學經費、教學設施、信息資源和校企合作;(5)學生發展管理體系,包括招生、就業和學生指導等方面;(6)教學管理制度,可進行過程控制與反饋;(7)全方位的質量評價體系,包括內部評價、社會評價和持續改進的措施;(8)針對專業特色,提出具體化的專業標準。
為通過專業認證,學校需結合“工程教育專業認證”規定,進行下列活動:(1)定義待評估專業的目標;(2)設計課程幫助學生達到這些目標;(3)根據學校和職業的標準評估學生的學習產出。
二、我國工程教育認證制度建設的發展方向
工程教育認證制度對工程的專業化進程和工程的專業制度的建立具有根本性、戰略性的重要作用。結合目前我國正在開展的工程教育認證制度建設,我國可以借鑒國際上的先進經驗,大力推動我國工程職業的“專業化”建設,使工程教育認證制度和工程師注冊制度盡快形成“專業”的內生機制,縮小與先進國家的差距。
1.進一步提高對專業本質和內涵的認識。對于工程教育中的“專業”特質和專業性問題,國內一些知名學者進行了一些研究,并提出很多前瞻性的建議。朱高峰認為工程專業人才應接受包括道德養成、能力訓練、理論知識和實踐水平的全面素質教育[3]。文輔相和楊叔子等均提出改變工程教育中過窄的專業導向,建立起科學教育與人文教育并重的雙重教育目標,讓專業人才的成長建筑在較寬的知識面上[4]。對目前比較狹窄的工程教育目標體系進行基礎性的調整,將科學教育和人文教育,倫理道德和責任教育、社會發展和工程影響等納入專業教育的目標體系,為專業人才的發展和終身學習做好準備。
2.建立符合專業本質內涵和發展規律的工程教育認證標準。作為對認證對象的狀態和符合教育目標的程度作出價值判斷的基本依據,認證標準具有統一性、標準化和先導性的特征,對被評對象具有方向性的指導意義和規范作用。美國工程教育認證的第一個標準,就強調工程專業標準的規范性和開放性的統一,避免阻礙工程教育的發展。目前,我國已經初步確立了全國工程教育的認證的組織體系,制定了工程教育認證的評價原則、認證標準和程序。
3.建立工程教育認證與工程師注冊制度的銜接機制。美國工程教育專業認證與州工程師注冊制度具有緊密的內在聯系,這兩個制度的結合是工程專業走向成熟的必經之路。工程教育為工程師的專業發展提供了基本的教育和訓練,為工程師“入職”設置了最低“門檻”,工程師注冊制度受到國家的市場庇護,與工程教育認證標準相對應,保證了工程將促進公共安全、福利和健康作為最高目標的專業理想[5]。因此,工程教育認證與工程師注冊制度的銜接將為我國工程專業發展帶來新的機遇。
4.進一步發揮工程專業學會的作用。作為專業發展的基本組織結構,專業學會可體現專業自律和共同治理的精神。目前,我國工程專業認證制度建設的基本模式是由政府推動的、包括專業組織在內的多方參與的聯合模式。這一模式具有在改革初期高度集中、快速推動和解決重大問題的優勢。與之相比,工程專業學會主導的認證機構專業性更強,更能及時反映行業對工程教育質量的需求,應為未來的發展方向[6]。
三、工程教育認證制度對環境工程專業本科教學改革的啟示
環境工程是一門與土木建筑、化學工程、生物學、氣象學、管理學和社會學等多門學科相關的交叉學科,它通過評價人類生產和社會活動對環境的影響,用具體的工程、規劃和管理措施,控制環境污染,保護環境與資源,使社會、經濟和環境協調發展[7]。
由于環境工程專業具有交叉學科的特點,相關學科間的方法和培養模式差別很大。如污水處理工程以給排水專業的傳統工程方法為主,而城市環境規劃則與城市規劃的方法相關。盡管不同學科間的交叉可拓寬學生的專業視野,但課程設置的深度相對母學科較淺,理論闡述較多,而實踐設置相對較少,限制了學生在該方向應用能力的深入培養。而我國企業特別是工程類企業對學生的應用能力要求較高,引起環境工程教育與學生專業發展的錯位。而工程教育認證正是著眼于提高學生的工程設計和實踐能力,使其達到工程師的基本水平。因此,應以工程教育認證為契機,在原有培養方案寬口徑的基礎上,針對環境工程應用的某一主要方向,如污水控制、大氣污染控制、固廢污染防治、物理污染控制、環境設備、環境評價與管理、環境規劃等,通過提升學生參與實際項目的設計或規劃的廣度和深度,強化其工程應用能力的培養,避免其設計多而不精的問題。
除清華大學、哈爾濱工業大學和同濟大學等少數高校外,全國絕大部分的環境工程專業開設時間較短,正處于成熟前的發展階段。以筆者所在的廣西壯族自治區為例,本地區共有8所開設環境本科專業的高校分別為:廣西大學、桂林理工大學、廣西師范大學、桂林電子科技大學、廣西師范學院、廣西民族大學、廣西工學院和欽州學院。對其進行問卷調查,結果發現其環境專業形成時期均較晚,均在20世紀90年代后。與迅速擴大的招生規模相比,專業教師的數量和質量儲備相對不足。且部分教師直接從博士階段導入,與較強的學術研究能力相比,其參與企業的工程實踐和工程教育經驗均存在不足,也削弱了學生工程設計教育的效果。因此,對師資隊伍特別是青年專業教師,應建立持續改善其工程能力的制度。如支持教師直接參與工程設計、鼓勵其參加注冊工程師考試、利用設計研究院等單位對教師進行工程能力培訓和建立有工程經驗教師傳、幫、帶指導年輕教師的機制。
與傳統的環境專業名校相比,地區高校各學科整體實力較弱,其環境專業多源于學校傳統優勢學科的交叉與延伸。以廣西為例,廣西大學、廣西師范大學、廣西民族大學和廣西工學院等學校的環境專業均從化學工程發展而來,廣西師范學院和欽州學院的環境專業均從地理學科發展而來,而桂林電子科技大學則依托電子儀器專業,桂林理工大學的環境專業則從地質專業和市政專業等發展而來。不同學校的背景下,其環境工程專業培養的特色也應有所不同。通過與學校強勢學科的交叉,可有效提高學生在相關環境工程應用領域的競爭力,如化工學校可強化學生在其化學工程和工業中的環境工程治理能力,而地質學校如中國地質大學可強化學生在地學類環境工程中的能力培養,管理專業較強的高校則可強化環境評價和規劃等環境管理應用領域。以桂林理工大學為例,地質專業和市政專業為其傳統優勢學科,通過與上述學科交叉,該校的環境工程專業以培養廢水處理和礦區土壤修復為特色。在課程設置中,強化水處理工程的理論和實踐,并增加礦區土壤修復的選修課和實踐課程,重點培養掌握廢水處理工程和土壤環境修復工程等領域主要技術的應用型人才,取得了良好效果。
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[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)12-0182-03
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》對高等教育的未來發展提出了明確要求,即全面提高高等教育質量,提高人才培養質量,提升科學研究水平,增強社會服務能力,優化結構辦出特色,力爭到2020年,高等教育結構更加合理,特色更加鮮明,人才培養、科學研究和社會服務整體水平全面提升。根據國家對人才培養的新要求,武漢工程大學實驗室建設與管理將堅持以培養學生的工程實踐能力和創新能力為核心,以實踐教學內容和方法的改革為重點,以加強實驗實踐隊伍建設為基礎,進一步完善“三實一創”的實踐教學體系和“三層次七模塊”的實驗教學模式,加強和改善實驗室基礎設施和設備條件,加強信息化、網絡化教學平臺建設,進一步加大實驗室對外開放的力度,擴大資源共享,加強與國內外同行的交流與合作,借鑒先進的教育理念和教學方法,不斷提高教學質量,使實驗室成為開放型的、國內領先的人才培養實驗教學基地。
一、實驗室建設的基本條件與環境
實驗教學不僅是理論教學的驗證過程,而且是培養學生動手能力和創新能力的重要教學環節。武漢工程大學十分重視實驗教學環節,一方面鼓勵高水平師資參與實驗教學環節,學校制定了相應的政策,為實驗教學設置了“特崗”,吸引高學歷、高職稱的教師承擔實驗教學任務。另一方面,鼓勵學生自主選擇實驗項目和實驗創新活動,學校開設了創新實驗選修課,學生可以得到相應的學分,實現教學互動。同時,每年提供專項運行經費,主要用于實驗教學改革、學生開放創新實驗、對外交流等。還制定了《武漢工程大學實驗教學管理制度》等有關實驗教學的相關文件和政策,旨在加強實驗教學師資隊伍建設,探索實驗教學內容、教學手段和教學方法改革,提高學生的綜合素質、創新能力和社會競爭力。
高校實驗室應具有健全的管理制度。武漢工程大學圍繞資源共享,對實驗室人、財、物建立并實施了 “四個統一”和“四個結合”管理新模式,即實驗人員統一管理、實驗教學儀器設備統一購置與管理、實驗教學經費統一核算、實驗用房統一使用;實驗室建設與學科建設相結合,與專業建設相結合,與課程建設相結合,與科研平臺建設相結合,從而提升管理效能,優化教學資源配置。
高校實驗室還需具有特色鮮明的科研平臺支撐。武漢工程大學設有國家磷資源開發與綜合利用工程技術中心、綠色化工過程教育部重點實驗室、湖北省新型反應器與綠色化學工藝重點實驗室等科學研究平臺。實驗中心的核心師資均來自這些平臺的科研骨干,同時,這些平臺的研究成果為實驗中心的綜合實驗和創新實驗項目提供了豐富的資源。
高校實驗室還需具有厚實的優勢專業、學科、課程和團隊支撐。武漢工程大學相關學科專業和團隊建設成效顯著:設有化學工程與技術一級學科博士點授權學科,化學工程與工藝、制藥工程等國家級特色專業,化學反應工程課程、制藥工程專業等國家級教學團隊,化學反應工程、制藥工藝設計等國家級精品資源共享課程。這些均為實驗室建設提供了良好的支撐條件與環境,為實驗教學成效的提升提供了有力保證。
二、實驗室隊伍的建設與管理
高校實驗室應把實驗隊伍建設放在實驗室建設的首要位置,將實驗室建設與實驗隊伍建設緊密結合,形成一支愛崗敬業、層次結構合理、實踐能力強、教學水平一流的實驗教學隊伍,為提高教師教學水平,夯實學生的理論基礎,提高學生的工程實踐能力和創新能力提供基礎保障。
為保證保障實驗教學工作的順利進行,我校充分調動各類人員的積極性,不斷提高教學水平和質量,引入競爭激勵機制。根據崗位設置、崗位職責和考評辦法,實驗室人員實行聘任制,并執行競爭上崗、定期考核的管理機制。實驗中心實行中心主任負責制,實驗教師實行主講教師責任制,實驗技術人員實行主輔崗位制。
高校實驗室應大力引進具有工程背景和留學經歷的特色專業人才充實實驗教學隊伍。武漢工程大學聘請學校特聘教授、學科責任教授等作為實驗教學兼職指導教師,提升實驗室師資隊伍的教學水平。同時,鼓勵具有博士學位的年輕教師在實驗中心承擔實驗教學任務。中心內部還定期進行實驗教學研究活動,在專家、教師、技術人員之間展開實驗教學、實驗技術交流,進行傳、幫、帶。另外,為壯大“雙師”型教學隊伍,在實訓實習環節,從企業聘請工程實踐經驗豐富的工程技術人員擔任實驗中心兼職教師,不斷擴大“雙師”型教學隊伍,增強學生的工程實踐能力和就業適應能力。
高校實驗室應盡力為青年教師和實驗技術人員的個人發展創造環境與條件,提供各種培訓機會,做到個人發展與實驗中心發展相結合。實驗中心根據教學、科研大型儀器設備的發展及要求,制訂年度人員培訓計劃,武漢工程大學近3年有10名教師在職攻讀博士學位或出國進修,有力提升了教學隊伍的學歷層次和專業視野。
三、實驗室信息化平臺建設與管理
高校實驗室應加強信息化平臺建設與管理,依靠良好的網絡環境和設備,充分利用網絡進行管理和運行,所有教學信息及管理系統都應實現網絡化。實驗室網絡信息化平臺可分兩個層次:其一是基于Internet的網頁服務,其二是基于局域網(可接入互聯網)的實驗教學管理系統。這兩套系統相輔相成,各有側重。
武漢工程大學基于互聯網的實驗室信息化平臺采用動態網頁技術,信息豐富,內容有:中心簡介,教學體系設置,教學資源(含教學大綱、教學講義、仿真教學軟件和視頻教學等),教師信息,儀器設備信息,實驗項目,管理制度,相關的理論教學,實驗教學研究與改革,最新信息等。網頁還具備查詢功能和師生互動窗口。學生可以通過網上留言與交流反饋來實現實驗預約,為開放和互動教學提供了平臺。
實驗教學資源信息化。基于局域網的實驗教學管理系統主要有:①學院、專業、班級、教師、學生信息,信息來源于校教務處,充分利用學校現有電子信息平臺;②實驗教學安排,自動生成班級、教師、學生課表;③學生預習測試、過程評估(或數據處理)、成績查詢;④網絡教學資源設有課程信息、實驗項目、實驗講義、多媒體課件、教學掛圖、單元操作、仿真實驗、精品課程等信息。
實驗教學管理系統采用以網頁瀏覽器為基礎,能運行在互聯網上任何具有網頁瀏覽器的操作系統上,適用于實驗課的教學與管理,不僅本校教師和學生受益,還有利于兄弟院校實現資源共享,提高教學資源的使用效益。
四、實驗室安全衛生管理
實驗室安全衛生管理工作是保障學校實驗教學、科研工作的基礎,在實驗室建設與管理中具有很重要的地位。首先要加強安全教育,提高師生安全意識。在實驗室醒目位置懸掛實驗室安全制度,對實驗中的不安全因素,做到早發現、早處理,防患于未然。其次要實行安全責任制和安全追究制,實驗室領導、老師和實驗室技術人員作為實驗室安全責任人,要對學生的安全、實驗儀器設備的安全負責,學校、實驗中心和實驗室要分級簽訂安全責任書。為保證實驗人員在一個干凈整潔的實驗環境中從事教學、科研工作,必須強調實驗室的衛生管理。任何一個實驗者在實驗結束后,應及時做好實驗室清潔衛生和實驗儀器設備整理工作,實驗過程中產生的垃圾要妥善處理。
五、實驗室建設與管理成效(以武漢工程大學為例)
(一)制度建設和隊伍建設規范化,運行效能大幅提升
武漢工程大學實驗室施行校院二級管理,實驗室主任負責制。主任由學校聘請,主要負責實驗室的發展規劃、師資隊伍建設;實驗室常務副主任負責組織中心教學工作,包括教學安排、教學質量的監控、課程體系的改革、校內教學平臺的構建、對外開放實驗等;實驗室副主任主要負責辦公室管理和網絡建設管理、校外實踐平臺的構建等。
實驗室人員實行聘用制。明確教師、實驗技術人員的崗位職責和工作待遇,在實驗中心內部對教學態度、工作數量與質量、安全衛生等進行定期考核,同時接受學生評教,將考核和評教結果與效益掛鉤,促進責、權、利的有機結合。
實驗課程實行主講教師負責制。主講教師負責制訂課程教學大綱,實施實驗教學任務,進行實驗教學改革,管理所屬課程實驗教師和實驗技術人員。
(二)形成了以實訓-實驗-實習-創新為主要內容的“三實一創”實踐教學體系和“三層次七模塊”的實驗教學模式
實驗室緊緊圍繞培養具有扎實化學化工基礎知識的應用型人才目標,確立了“重基礎,寬口徑,強能力,出人才”的教育教學理念,提出了“以質量為根本,以網絡為基礎,以開放為特點,以創新為動力”的指導思想,形成了以實訓-實驗-實習-創新為主要內容的“三實一創”的實踐教學新體系和“三層次七模塊”的實驗教學模式。
以化工及相關優勢學科為支撐,加強了基本技能訓練,夯實實驗理論基礎,實現由驗證知識、提高技能向鞏固知識、強化技能、提高工程能力和創新意識教育理念的轉變;注重科研與實驗教學相結合,不斷將科研成果轉化為綜合設計型實驗、研究創新型實驗項目,拓展學生專業視野,接觸學科發展前沿,接受創新思維和創新能力訓練。
(三)加強校企合作,服務行業和區域經濟發展
鼓勵教師開展科學研究,促進教學、科研與生產實際相結合,服務于行業和地方經濟發展。近3年來,武漢工程大學實驗中心教師共承擔或完成多項國家、省部級橫向項目和企業縱向項目,為行業科技進步和促進地方經濟發展做出了巨大貢獻。同時,注重將科研項目轉化為綜合設計型、研究創新型實驗項目,為培養學生創新思維提供了豐富的教學資源。
利用學校化工辦學特色,組建湖北省化學工程與工藝專業校企合作聯盟。通過成立校企合作聯盟,加強湖北高校及企業之間化工專業的聯絡,促進各高校化學工程與工藝專業之間的交流與合作,共同探討新形勢下如何提高化工類專業人才的培養質量,促進化學工業的可持續發展,為湖北省化學工業的發展培養優秀的工程技術人才。
(四)對外交流合作頻繁,充分發揮示范輻射作用
武漢工程大學實驗中心注重對外交流與合作,3年來,先后完成了近2000人次的國內外教師學生交流互訪。
“2011年度湖北省世界著名科學家來鄂講學武漢論壇之化工論壇”在武漢工程大學隆重舉行,來自美國、英國、加拿大、丹麥、瑞士、比利時、摩洛哥等國的著名專家和國內的知名學者及我校師生共200余人參加了會議。由中國化工學會和日本化學工學會共同主辦的第六屆中日化工學術研討會在武漢工程大學舉行。本次大會的主題是化工節能減排與可持續發展,以資源的高效利用和循環利用為核心,以“減量化、再利用、資源化”為原則,以“低消耗、低排放、高效率”為基本特征,探討符合可持續發展理念的化工循環經濟面臨的挑戰。
通過上述交流,中心教師不僅學習到相關領域的前沿思想和創新方法,了解到國際最新科研信息,而且增進了彼此間的友誼,并且為今后建立與國內外高等學校、研究機構和化工企業間的合作打下了良好的基礎,同時也為發揮實驗教學中心的示范輻射作用做出了貢獻。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 武麗娟,等.高校科研型實驗室管理存在的問題及對策[J].中國高校科技,2014(9):26-27.
[2] 張淑玲.淺析高校實驗室管理中存在的問題及對策[J].實驗技術與管理,2006(1):94-95.
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一、試行學科
化學工程與技術、材料科學與工程兩個一級學科。申請考核擬錄取人數不超過學院該學科當年博士招生計劃的10%。
二、申請者基本條件
申請者須具備公開招考博士生報名條件,原則上報考類別為非定向就業,同時應具備下列條件之一:
1. 申請者為國家“211工程”高校或重要科研院所或國家重點學科或國家重點實驗室的全日制優秀應屆或往屆碩士研究生;
2. 已取得國外一流大學碩士學位;
3. 具有突出的科研能力,有較強的科研潛力,取得較為顯著的科研成果。如:省部級以上(含)科研項目骨干成員,獲得省部級以上(含)科技獎勵,發表高水平學術論文等;
各學科可根據學科要求制定其他申請條件。
三、申請考核程序
1. 報名申請
考生登錄博士研究生報名系統選擇"普通招考”類型進行網上報名,在規定的申請截止期內將申請材料送交(或郵寄)至我校研究生招生辦公室,同時遞交申請考核制書面申請書。研招辦將符合條件的申請人材料送交至所申請學院。
2. 資格初審
學院申請考核博士生選拔領導小組根據考生所提交的申請
材料,對其報考資格、基本素質和科研潛質進行評估與初選,綜
合考生的科研基礎和招生導師的基本意向,確定進入綜合考核階段的考生名單。
通過初審考核的考生材料需在學院進行公示。
3. 綜合考核
申請人針對自己的研究課題及科研成果做一次學術報告(時常約三十分鐘)。學院組織考核專家組對申請者的外語水平、專業知識、科研能力與綜合素質進行考核,形成綜合考核意見。
4. 錄取
學院申請考核博士生選拔領導小組確定擬錄取名單,擬錄取名單在研究生院網站進行公示,公示無異議報校研究生招生工作領導小組審批后錄取為博士研究生。
四、組織
學院成立申請考核博士生選拔領導小組。領導小組不少于5人,組長原則上由主管院長或學科負責人擔任,負責制定本學院申請考核制實施細則、組織考生材料審核、組織綜合考核命題、組織綜合素質考核、確定擬錄取名單等。
學院可按招生學科成立若干綜合素質考核專家組,專家組由不少于五名本學科教授(至少2名為外單位專家,申請人導師不進入專家組)組成,對參加綜合考核的考生進行學術水平考核,對考生是否具備博士生培養的潛能和綜合素質形成綜合考核意見。
五、監督和復議
1.實行責任制度和責任追究制度。研究生招生工作領導小組對選拔工作過程全程進行監督,一旦出現違紀違規事件,須追究當事人的責任。
2.實行監督制度和巡視制度。校監察部門將對選拔工作進
行全面、有效監督。
3.實行復議制度。考核結束后的一周內,研究生招生辦公室受理具實名的書面投訴,對投訴問題經調查屬實的,由研究生招生工作領導小組責成有關學院進行復議。
4.設置考生接待電話,其號碼為:64433759;設置監督舉報電話,其號碼為:64434762。
六、其他說明
1. 各學院根據學科特點制定博士申請考核制實施細則,并在研究生院網站公示。
同學們,你們進入高等學府深造,這是你們刻苦學習的回報,是你們的父母、老師不辭辛苦、哺育培養的結果。這一切,來之不易!在今天這個喜慶的日子里,你們有理由盡情地享受這豐收的喜悅,但從今天開始,也要有更高的人生目標:走進了大學,你們就要把自己錘煉成一個社會精英,要自我成長,還要幫助別人;要自我奮斗,還要服務社會;要規劃自己幸福人生,還要思考如何報效祖國!
大學是一所特色鮮明的高等學校。歷經近年的發展,學校已發展成為一所以工為主,理、工、文、經、管、醫、法等學科協調發展,以材料學、化學工程、應用化學、機械工程為特色學科的多科性大學。學校現有2個博士后流動站,個博士點,個一級學科碩士點,個碩士點,個本科專業。擁有個教育部重點實驗室,個教育部工程技術研究中心,個國際合作技術研發中心,個省級重點學科,個省級重點實驗室,個省級工程技術研究中心,個市重點實驗室、工程技術研究中心和行業依托中心。有專任教師人,其中具有高級專業技術職務的人,具有博士學位的人,碩士學位的人;其中有“泰山學者”特聘教授崗位個,博士生導師人。有中國工程院院士人(雙聘),國家級教學名師獎獲得者人等等。
大學半個多世紀的執著求索、幾代人薪火相傳,不斷的精神積淀,形成了“團結自強、艱苦奮斗、敢為人先、開拓創新”的科大精神;確立了“立人、傳知、求新、惠眾”的辦學宗旨,“明德、篤學、弘毅、拓新 ”的校訓,“自強、務實、競合、創新”的校風,“修身修業、誨人不倦”的教風和“求真求實、學而不厭”的學風。在長期的辦學歷程中,學校與“橡膠”結下了不解之緣,橡膠品牌及特色貫穿學校發展始終。學校把“自強務實”的優良傳統和橡膠所特有的“吃苦耐勞、堅韌不拔,樸實無華、甘于奉獻,同心協力、勇承重載”的品格,融入到人才培養中,著力培養學生“自強務實”的作風和寶貴的“橡膠品格”,這成為大學人才培養的鮮明特色。學校高質量的教學工作得到了教育部本科教學工作水平評估專家組的高度肯定,被教育部評估為“本科教學工作水平評估優秀高校”。這些寶貴的精神財富,是學校生生不息的精神支柱,也是同學們奮發向上的精神力量。
同學們,學校為大家提供了良好的學習條件和創新氛圍。在這一基礎上,每位同學要明確自己新的奮斗目標,自覺地在學習中增強創新意識。希望同學們繼續保持積極奮發的學習勁頭,肯吃苦、不取巧,充分挖掘各自的潛能,培養和發揮自己的興趣、愛好,在漫游知識海洋的樂趣中領略和體會科學、藝術、人文各自具有的無比魅力,陶冶性格情操,使自己成為政治、思想素質好,同時又具有良好科學素養、藝術造詣和人文精神,并具有創新意識的高素質人才。