化学与工艺工程教学分析

一、工程实践教学模式的探索与实践

本文提出的工程实践教学新模式以工程设计和实践创新能力培养为核心，旨在通过课程体系的建设以强化知识创新能力；通过实习基地和教育内容的拓展以培养专业兴趣；通过化工专业实验室的建设以培养基本技能；通过特色班的强化训练以培养专业特长；通过学科竞赛和毕业论文／设计环节的训练以培养创新能力和科研能力，从而全面提高本专业学生的工程实践能力、创新能力与就业能力。

（一）以课程体系建设为根本，培养学生的知识创新能力

浙江大学化学工程与工艺专业十分重视学生的实践能力训练和培养，建有完备的实践课程教学体系，主要包括化工实验（７．５学分，含大学化学实验、过程工程原理实验、化工专业实验）、化工设计（４学分）、认识和生产实习（３学分）、ＳＲＴＰ等科技创新与社会实践活动的第二课堂（４学分以上），共计１８．５学分，达到了《工程教育专业认证标准》中化学工程与工艺专业的要求。本专业十分重视化工设计课程的建设和教学，定位为学科工程设计技能训练课程，已在２０１０年成功获批国家级精品课程。课堂教学与实践教学的学时分配为１∶２，学生通过面向应用能力培养和面向设计项目的实践学习过程，学习现代（化工专业）设计方法与设计工具的使用方法，了解计算机辅助化工过程设计的基本步骤，实践从单元过程到完整流程设计的全过程，初步掌握运用Ａｓｐｅｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｕｉｔ软件进行化工过程设计的技能，使用ＡｕｔｏＣＡＤ绘制化工流程图、塔设备图、车间布置图、工厂总平面图的方法，了解化工设计工作程序、工作内容、设计文档编制方法，从整体上实践学习化工设计的全过程，培育综合运用化学、热力学、单元操作、化学工艺学、化学反应工程、化机与设备、仪表与自控等化工专业基础理论解决具体工程问题的能力，强化工程设计能力和创新思维的培养。

（二）以实习基地和教育内容拓展为助力，培养学生的专业兴趣

实习是高等工科院校实践教学中的重要环节，其中认识实习主要起专业启蒙教育的作用。通过认识实习，学生了解了本专业的基本生产工艺及专业的前景与发展方向，对所学专业有了一定的感性认识，并为后继课程的学习打下良好的基础。但目前的认识实习大多存在基地单一、时间很短的缺陷，难以保证实习的质量和效果。结合特色专业建设，本专业提出建立民营、国有、跨国企业及化工园区的三位一体认识实习基地，使学生通过民营企业的实习，深入理解化工企业的创业、发展与壮大过程，接受创业教育；通过传统的国有大企业实习，系统了解大型化工企业的流程、规模，各化工单元设备与装置的特点等，接受就业教育；通过世界化工巨头在中国公司基地的实习，认识跨国企业的规模、设计、布局及管理理念，培养国际视野，接受创新教育；通过化工园区的实习，切身感受科学规划化工园区重要性、环境保护和循环经济中化工知识的重要性，接受生态教育。因此，三位一体实践基地的认识实习将有效提高学生学习专业知识的兴趣，增强学生专业知识实际应用的感观认识，培养学生的创新创业精神与国际视野。

（三）以化工专业实验室建设为阵地，培养学生的基本技能

专业实验室是高等学校实验室的一个重要组成部分，对人才培养和学科建设有着直接的影响。专业实验教学作为培养学生动手能力、科研能力、创新能力的有效手段和必要途径，是理论教学无法替代的。为了提高教学质量，实行实验室和教学过程的统一管理，本专业于２００８年对原先分属不同研究所的专业实验教学模式进行了改革，建成了集中的化工专业实验室。建设过程中，更新了所有的老旧实验设备，对原开设的实验进行了梳理，停开了部分质量有待提高的实验，保留了八个基础实验，并增加了四个综合创新实验和两个远程实验。其中综合创新实验是专业实验的升华，要求学生将基础课、技术基础理论和专业课的理论知识以及实验理论、实验技能融会贯通并应用到实验中去检验。这样既总结和巩固了前期实验教学的成果，又锻炼了学生的综合实验能力和运用实验解决工程实际问题的能力。远程实验则帮助学生实现了异地实验，实验时间不受限制，实验效率大为提高，并丰富了实验手段和创新能力的培养。

（四）以特色学科竞赛为载体，培养学生的创新能力

学科竞赛是培养创新人才、促进高校教育教学改革行之有效的途径。学生可以通过参加学科竞赛，进一步提高专业学习的兴趣和理论联系实际的能力，激发实践创新的活力。为了更好地培养学生的创新能力，我们已连续多年组织开展“三井化学杯全国大学生化工设计邀请赛”和“过程工程实验技能创新竞赛”两大学科竞赛活动。其中前者主要是化工设计课程的教学拓展，迄今浙江省大学生化工设计竞赛、“三井化学杯全国大学生化工设计邀请赛”已举办了四届。大学生化工设计竞赛活动有力地推动了化工设计课程的全国普及性，提升了其影响力，促进了国内高校化工设计课程的改革和发展，对高等化学工程教育的深化改革起到了实质性的推动作用。同时，本专业还针对“过程工程原理”课程的特点，创办了“过程工程实验技能创新竞赛”，创建了过程工程实验技能创新实践基地。该竞赛为浙江大学校内唯一一个以实验为主的校级竞赛，每年本专业有３０％的学生参加该竞赛活动，学生的实践动手能力和创新意识得到了有效的训练。

（五）以特色班强化培训为手段，培养学生的专业特长

为了加深学生对专业知识的理解和运用，培养学生的专业特长，提升学生的就业和深造能力，本专业在大三后依据学生兴趣，提供了不同类型特色班的强化培训：１．工程实践班，主要目的是强化工程设计能力的训练；２．能源化工班，目的是强化化工知识在能源领域的应用；３．产品工程班，重点突出高分子工程、精细化工；４．安全与工业生态班，主要强化化工过程安全、环境友好及化工园区规划；５．国际交流班，目的是强化外语授课与国际交流能力，拓展学生的国际视野。

（六）以毕业论文／设计环节为依托，培养学生的科研能力

本专业教师一直以来注重致力于企业的技术进步，科研经费充足，其中每年来自企业的研究经费占６０％以上，毕业设计（论文）题目９５％以上能紧密结合本专业的工程实际问题，使学生能够在解决实际问题的过程中学会应用所学知识；同时，学生的毕业设计（论文）过程突出实验动手能力、科研能力的训练，强调对绿色化工、）可持续发展和经济全球化的认识；十分注意培养工程意识、独立解决问题能力和协作精神，尤其注重培养创新意识和能力。