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化学工程与工艺专业是一个极富创造性、挑战性的重要工业领域,能在化工、石油、能源、轻工、冶金、医药、微电子生产、食品和环保等多领域行业,从事产品的研制开发与评估、过程工艺与装置的设计放大、过程科学研究、高等工程教育、生产过程的控制及经营管理等方面工作的高级工程技术、教育教学和管理营销人才,具有技术密集、人才密集、资本密集的特征,特别是二十一世纪的化学工业在向“绿色化工”方向发展的同时,对知识的交叉渗透、产业的相互交融提出了更宽更深的要求,该专业就是为了适应面向二十一世纪化学工业发展而设置的一个厚基础、宽口径、适应性强的大专业。本专业旨在培养德、智、体全面发展,具备在工业界、科技界、政府及行业机构中担任重要职务的基本素质,掌握化工生产技术的基本原理、专业技能与研究方法。
通过上述阐述,我们简单了解到了化学工程与工艺的定义,在一些重要领域的关键作用。下面就让我们分开来解读化学工程和工艺在哪些领域起到了什么作用,在工作中,如何将资源更好的利用?
化学工程与工艺就是研究化学工业生产过程中的共同规律,并用化学方法改变物质组成或性质来生产化学产品的一门工程W科。简单来说,也就是化学在工程实际中的应用。该专业主要开设高等数学、无机与分析化学、有机化学、物理化学、高级语言程序设计、化工原理、化工热力学、化工分离工程、仪器分析、化工设计、化学反应工程、化工工艺等课程。其中英语、化工原理、化学反应工程、高等数学为学位课程,参加省自学考试。
化学工程与技术学科是从19世纪末由于化学品大规模生产的需要而形成和发展的。当时,为了化工生产的高效和大型化,根据典型的化学工艺和设备中出现的一些具有共同属性的工程问题,形成了单元操作的概念。20世纪50年代后发展的传递过程原理和化学反应工程使化学工程学科上升到了新的阶段。人类穿的各种合成纤维的衣物,吃的各种食物的包装加工,住的房屋的水泥钢材,以及人们开车所用的石油天然气,都是化工研究的方向。中科院院士陈洪渊就曾经评价化工产业为“国之重器”,能创造出数千万个“新物种”。譬如说,1909年哈伯发明的合成氨技术使世界粮食翻倍,解决了世界上一半人的温饱问题。1995年我国的化学纤维产量为330万吨,其中90%是合成纤维,这一化工技术的应用,使大多数人免于挨冻。
当今社会,化学工程与工艺也应用到多个领域,如分析化学师、食品化学师、化妆品研发员、医药技术师等职业,这些职业你肯定听说过,但不一定想到他们与化学工程与工艺专业相关。总体来说化学工程与工艺专业的就业领域还是相当广泛的。毕业生能在化工、能源、信息、材料、环保、生物工程、轻工、制药、食品、冶金和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作。一般主要的主要就业方向可以从一下几个方面来看:
首先,可到科研院所、高等院校从事化学工程与工艺相关科研、教学等工作。不过这需要该专业学生具备一定的科研水平和较高的学历。
其次,到化工类、石油类、轻工类、车辆化工、建筑机械、制药、食品、涂料涂装等相关的科研单位、企业、公司从事应用研究、精细化工产品的开发、设计、生产技术和科技等工作。化工行业有很多知名的企业如美孚、壳牌、巴斯夫、中石油、中石化等。当然,除了这些大企业外,一些冶金、化纤、煤炭、橡胶等化工企业也是毕业生不错的选择。化工行业是个讲究经验和积累的行业,技术和经验是技术型人才的资本,对于刚走出校门毕业的学生来说,一般需要一个相当长时间的经验积累,从基层做起,让理论和实践充分的结合后,才能谋取个人职业更好的发展。
再次,可以在相关化工类企业从事销售、管理等工作。除了走工艺、研发、质量检验等技术人才的道路外,该专业复合型销售和管理人才在人才市场中也特别受欢迎。关键是如何取得化工类技术以外的教育背景和从业经历。化工贸易、管理人才基本都需要是化工专业出身,同时熟知贸易规则和单位业务,还必须具备耐心细致,和较强的语言表达能力。
国家教育部曾公布的化学工艺与工程专业就业状况显示,该专业2013年全国普通高校毕业生规模在28000-30000人,近三年全国就业率区间在90%-95%之间,属于就业率较高专业。
据调查,相关从业人员都表示,化工专业毕业生要找到一份工作并不难,但找什么样的工作就因人而异了。由于化工各个方向分类较细,各个大学都有自己擅长的专业方向。如有些学校侧重石油化工、煤化工;有些侧重医药化工;有的则偏重金属冶炼或精细化工等。另外,还有一些人对化工就业存在这样的误区,担心学这个专业毕业后要去挖煤、炼石油。实际上,传统的石油化工、煤化工只是其中的一个就业方向,如果你对这个方向不感兴趣,还有更广泛的领域可供选择。如可以选择和人们生活息息相关的精细化工,我们用的洗发水、洗面奶、沐浴液的研发生产都是化工的主要就业领域。还有食用油、巧克力等食品加工企业,香水、化妆品、奢侈品制造等也是化工很好的就业方向。目前我国经济建设水平不断提升,涉及综合技术项目的开发工作节奏也显得急躁起来,对于化工专业建设工作人员来说,需要联同系统性的设施布置和先进实验验证项目开发,积极稳固综合人力资源的开发动力,为我国相关行业的发展提供更加优质的贡献力量。
除了化学工程与工艺在工作上的应用外,可以说,我们日常生活中的“衣、食、住、行”样样都离不开化工产品。化学工业已经成为国民经济重要的基础性产业,它为农业、能源、交通、机械、电子、纺织、轻工、建筑、建材等工农业和人民日常生活提供保障和配套服务。同时它还是工业经济中最具活力,有待开发且竞争力极强的一个行业。老人常说,“三百六十行,行行出状元”,不管研读什么专业,都有一定的优势和特点,只要潜心学习,任何领域都可以走出一片辉煌的天地。
参考文献:
武汉科技大学化学工程与工艺专业始建于1958年,原名为“炼焦化学专业”,1985年改为“煤化工专业”。1992年,按“煤化工”“、城市燃气”和“炭素材料”三个专业分别招收新生。1996年,随着教育部大学本科专业目录的调整,“煤化工”“、城市燃气”和“炭素材料”三个专业归并为“化学工程与工艺”专业。尽管名称几经变化,但始终坚持煤化工培养方向和煤焦化的特色。其原因主要是由于武汉科技大学的前身“武汉钢铁学院”和“武汉冶金科技大学”原来隶属于冶金工业部,毕业生主要面向钢铁冶金系统;培养目标针对性、学生的工程意识和实践能力较强,受到钢铁冶金行业焦化企业、科研院所的认可。目前,武汉科技大学化学工程与工艺专业为国家级特色专业,拥有化学工程与技术一级博士点和化学工程与技术博士后科研流动站。经过几代人的辛勤努力,学校化学工程与工艺专业的教学和科学研究规模及水平均有了显着的提高。在化工专业“宽口径”培养模式下,坚持煤化工方向特色有着重要的现实意义。首先,中国是以煤为主要能源的国家,在一次能源中,煤炭占70%左右,在较长的时期内这一能源结构不会改变[4]。大力发展煤化工产业,推广洁净煤技术,保证国家的能源安全,是中国的一项基本能源政策。其次,煤焦化是煤化工中技术最成熟、应用最广泛的一种煤炭综合利用方法。至少在50年内,采用高炉,利用焦炭作为炼铁的主要燃料、还原剂和料柱支撑体的技术仍将是钢铁冶金的主流技术。再次,“节能减排”是中国的重要战略任务,也是全世界面对的主要挑战。面对以煤烟型污染为主和焦化行业普遍污染严重的现实,从煤炭利用源头减少污染是实现“节能减排”的必由之路。最后,煤化工(包括焦化)行业涉及到中国能源供应和安全、钢铁行业的生存和发展以及节能减排的实现,当前以致今后相当长的时期仍是中国国民经济的主战场。因此,武汉科技大学的“化学工程与工艺”专业坚持煤化工方向特色是非常必要的;理顺两者的关系,既具有理论意义,也具有实际价值。
二、特色专业建设的基本原则
进行具有煤化工特色的化学工程与工艺专业建设,是优化专业学科结构,推进教学改革,加强内涵建设,提高人才培养质量,提升专业竞争力的重要举措。这不但有利于促进学校教学基本建设,进一步改善办学条件,巩固办学特色,而且有利于提高办学实力,更好地适应以煤化工为主的经济社会发展的需要[5-6]。
(一)市场导向
目前,中国大学生就业已完全走向市场,学生和用人单位之间进行“双向选择”,大学毕业生的一次就业率已经成为评价一所大学教学质量和综合竞争力的主要指标之一。要提高就业率,就必须瞄准市场对人才的需求,特色专业建设也必须以市场为导向,培养市场需要的专业人才。
(二)自主创新
特色专业建设是中国高等教育教学改革的一项新内容,本身具有探索性、创新性,加之各校各专业都要根据内外部条件形成自己的特色,更无先例可循。因此,特色专业建设要在教育观念、人才培养目标、人才培养模式、课程体系改革和评价标准等方面坚持创新。
(三)错位发展
特色专业建设要在市场导向的基础上,根据现有的办学条件、科研成果和发展潜能,集中力量,凸现特色;坚持有所为有所不为,采取“人无我有,人有我优,人优我新”的差异化策略,实现“错位发展”,避免正面竞争。
(四)相对稳定
特色专业建设是一项系统工程,是一个不断建设、不断积累、不断完善的过程,其特色的形成应该具有相对的稳定性。同时,要适应内外部环境的变化,具有一定的前瞻性,能够体现现代科学技术发展的趋势和未来社会和市场的需求变化。
三、主要措施
(一)更新教育观念
办学理念和专业建设观念是特色专业建设的指导思想,决定着特色专业建设的方向、进程和绩效。特色专业建设是一项涉及专业建设多方面创新和变革的教学改革活动,必须首先在专业建设和教学理念上实现突破,更新传统的教学观念以适应时代和社会发展的需要。为此,化学工程与技术学院针对“宽口径”的教育观念进行了多次研讨,并邀请、走访用人单位,进行深入地调研,逐步树立了化学工程与工艺专业在“宽口径”培养模式下坚持煤化工特色教学的观念。
(二)加强师资队伍建设
师资队伍建设是特色专业建设的根本保证。特色专业需要配备有学科特色的师资队伍,其教学和科研方向专长必须和专业特色的培育相匹配。化学工程与工艺专业的专业课教师多数既是理论知识的传播者和研究者,又是专业工程的实践者。他们多数在武汉科技大学设计研究院从事煤焦化设计研究工作,有着丰富的实践经验。近年来,随着学校跨越式发展,新引进了一批优秀的青年教师。这些青年教师多数没有煤焦化专业的知识背景,为此,安排新教师随班学习煤焦化方面的课程,而后安排到焦化厂进行3个月现场学习,并在学校设计院教师指导下完成焦化的工程设计,经教研室组织考核合格后方可上岗。
(三)创新课程体系
特色专业建设必须目标明确,在保持专业目标的基础上突出体现特色目标;在人才培养规格上要有明显特色,同时制定科学合理的人才培养方案。课程体系是高等院校实现人才培养目标和基本规格要求的总体设计蓝图,设置合理、科学、超前、前后呼应的课程体系是特色专业建设的基础和关键。应广泛吸收国内外先进的教育理念和教学经验,整合教学改革成果,优化课程教学内容,不断丰富课程内涵,努力构建适应经济社会发展需要、反映时代特征、具有学校特色的化学工程与工艺本科专业课程体系。依据学校的学科特点,在培养“通才”的基础上,构建了“焦化特色模块”、“精细化工模块”等专业方向课程。同时,将煤化学课程列入专业基础必修课,从而保证学生具备煤化工的知识背景。新的课程体系充分体现了“提升内涵、强化特色”的教学指导思想。
(四)改革实践教学环节
特色专业建设过程中,要高度重视校内外实习、实验、实训基地建设,为培养学生创新能力、实践能力提供良好的实践教学条件。近年来,化学工程与工艺专业建立了一批相对稳定的教学实习基地。考虑到专业培养方向的要求,实习基地以武汉平煤武钢联合焦化有限公司为主体。该公司在国内具有技术力量雄厚,生产工艺先进的特点,并具有较高的管理水平。同时,该公司可以说是焦化的一部“百科全书”,建有4.3m、6m、7.63m焦炉,所采用的配套工艺也有多种,是一个相当理想的本科专业特色教学实习基地[7]。在实验教学方面,依托湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室,通过开设本科生创新性实验与创新性研究等课外实践活动,为培养学生的动手能力、创新能力、提高人才培养质量和专业特色教学提供了保障。
(五)强化课程、教材建设
课程建设是专业培养目标实现的基本途径,专业特色必定要在课程建设中得以体现。在进行课程体系改革的同时,学校十分重视课程内涵建设,重新整理了传统课程的教学内容,加强不同学科之间的交叉和融合。如在煤化学课程的基础上,将其它一些主要能源也引进来,从而形成了能源化学课程。在化工设备及材料中融入了力学、材料等知识;化工设计基础与技术经济分析课程在原来技术经济分析的基础上,增加了化工设计内容,以加强学生动手能力的培训;根据企业用人需求,增设了化工CAD绘图与识图。教材的质量体现高等教育和科学研究的发展水平,也直接影响本科教学的质量。为提高教学效果,主要专业课程都选用省部级以上优秀教材、“面向21世纪课程教材”、“十五”、“十一五”国家重点教材和教学指导委员会推荐的教材。同时,鼓励教学经验丰富、学术水平较高的教师编写与出版具有学校化学工程与工艺专业特色的教材,以进一步优化教学内容和深化课程体系改革。目前,本专业自编公开出版的教材主要有:《煤化学》《燃气工程》《化工技术经济学》《化工设计概论》《化学工程与工艺专业实验》以及《环境工程导论》等,其中《煤化学》为国家“十一五”规划教材。
(六)建立健全质量保障和监控机制
建立健全质量保障和监控机制是创建特色、保持特色的关键。只有特色鲜明,才能优势突出;只有集中力量重点建设,才能使学校加强对某一专业重点投入,创造良好的教学、科研条件,取得预计的成果。特色专业更强调精干高效,它是学校具有标志性作用的专业。要做到这一点离不开质量监控。为进一步保证教学质量,实行课程、专业带头人负责制,并建立了科学、合理的教学质量监控体系,包括学生评教制,干部同行评议制,教学检查员听课指导制,教学信息员信息反馈制,监督电话、信箱信息收集制,等。此外,还加大了对青年教师的培养力度,为青年教师配备指导教师,制定青年教师“过教学关”计划。上述措施有力地保障了教学质量的稳步提升,为培养高质量的煤焦化特色化工专业人才提供了制度保障。
基于以上分析,我认为我校要培养满足市场需求的化工专业人才应该从下面几点来开展工作。
1 调整培养计划,进行培养规范的整体设计
专业规范对提高高等教育质量具有重要的现实意义,它是高等学校以专业人才培养模式改革研究为基础,在改革实践过程中对有关专业的课程体系、知识体系、实践教学体系和相应的参考指标进行整体设计,专业规范对专业人才设定培养规格,拟定培养目标。在高等院校进行教育教学改革过程中,对人才培养规范进行整体设计,是开展专业建设与深化改革的重要入手点[1]。
应对当前的就业形势,制定化工专业的专业规范非常有必要。自1999年以来,高校外延发展迅速,新增高校、新增专业多了,人才培养难度更大,要求更高。另外,高等教育大众化阶段教育质量呈多元化,亟需制定专业规范,一般高校工科专业人才培养规格的定位决定了人才培养模式的基本框架。
2 加速进行我校化学工程与工艺专业的认证工作
化学工业是国民经济的支柱性行业,为了让高校能更好的为社会服务,高等院校为化工行业提供主要人力资源,教育部自2006年启动了化工专业认证试点工作,目前已有6个专业点进行了试点工作[2]。化工行业对人才的评价标准和要求,主要体现在以下几个方面:(1)有良好的职业道德,了解本行业的相关法律法规,体现出较好的人文素养。(2)数学、自然科学基础较好,工程基础知识扎实,掌握一定的经济管理知识;掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识,了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备运用现代信息技术获取专业信息的能力。(3)具备化学与化工实验技能,有工程实践经历,具备计算机应用能力,接受过科学研究与工程设计方法的基本训练,能够运用所学知识和技术手段分析并解决工程问题。(4)具有较强的组织管理能力,表达流利,人际交往能力突出,有较强的团队协作精神。(5)具有终身学习能力和国际视野。与以上标准相对照,我校在培养化工人才方面还存在着明显的缺陷和不足。还有很多工作要做。结合行业要求分析,我校化工专业目前存在的问题主要有:(1)教师队伍中普遍经历单一,缺乏工程师经历。(2)实践教学环节不完善,学生工程实践能力较弱,创新创业能力不足,学校与工业界联系不够紧密。(3)缺乏对学生的团队精神的系统训练。(4)毕业生的调查与跟踪机制不够完善等。除此之外,缺乏科学的学生考评机制,缺乏毕业生跟踪与反馈体系。因此要针对这些问题,以专业认证为契机,有目的的开展工作。
3 灵活设定培养方向
专业方向的设置是高校人才培养的基础,开设什么样的专业方向,关系到培养什么样的专业人才,培养出来的人才是否符合社会的需求,这个问题关系到一个专业的前途命运。在充分利用我校资源的同时,在专业方向设置上体现差异,强化特色,做到以质量求生存,以特色求发展。在开设专业方向的问题上,要避免与周围同区域、同等水平的院校趋同,以减少资源的浪费,避免在人才培养上出现重复和过度竞争,充分体现差异[3]。
4 优化各级结构,提高培养质量
当前, 大学生毕业后难就业已经成为社会主要关注的问题,也是每所高校所面临的最为严峻的挑战。要解决这个问题除了国家宏观上的一些制度和政策的支持外,高校还应该根据市场所需人才,有针对性的提高培养质量。提高培养质量,既要从宏观上把握高等教育的结构,明确学校、院系和学科的定位,满足地方经济社会的发展对高等教育的要求,另外,要从微观上、从学校本身把握高等教育的内部结构,理顺专业结构、学科结构与理论结构,使我们培养的人才和社会需求相一致[4]。
生物化学工程基础课程结合现代分子生物学及传统生物技术,不仅有扎实的理论基础,而且结合典型产品的开发过程进行阐述,反映了现代生物技术的发展方向,体现了生物技术发展和应用的最新前沿。生物化学工程基础是随着生物科学的发展而不断更新的课程,需及时调研最新的发展方向及研究热点。该课程全面阐述了基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和生化工程等课程的基础内容,其主要囊括以下几个方面。工业微生物工程:介绍微生物的特点、分类、生理、育种及培养等方面的技术和方法;代谢工程:介绍微生物次生代谢产物的代谢调控机制和方法;基因工程:介绍生物遗传的基本知识及应用现代基因工程技术改变微生物遗传特性的方法,并且介绍蛋白类药物的研发和生产过程;细胞工程:介绍应用植物组织培养和动物细胞培养生产高附加产值的花卉、药物等;酶工程:介绍工业用酶和药用酶的性质、结构、固定化及开发等方面的技术;生物反应器:介绍生物反应器的工作原理、设计方法以及应用;全面介绍生物技术的最新进展、应用以及生物技术应用过程中需要化工知识的范例。生物化学工程基础课程是在无机化学、有机化学、分析化学、生物化学基础上进行学习的。本课程对于非生物类专业学生进行了系统的生物学技术及最新研究进展的介绍,让学生了解生物学的基本思想及技术,同时将现代生物技术的应用与化学工程技术进行交叉讲授,重点说明了化学工程技术在生物工程领域可能的应用范围,使学生掌握现代生物技术的基本工艺流程及发展前沿。目前,化学工程与技术专业的学生普遍存在生物学基础知识薄弱的问题,如何在较短的学时内,将生物工程的关键基础问题讲解清楚,并且将生物工程技术和化学工程有机的结合起来,让学生充分感受到交叉学科带来的机遇和挑战,这无疑对授课教师提出了更高的要求,需要教师不断总结现有的教学模式,不断地改进教学过程和教学方法。
二、化工专业生物化学工程基础教学中存在的问题
鉴于该课程属于学科交叉,在教材选择、实验配套、讲解内容难易程度把握等方面,均需要不断地探讨和摸索。目前,该课程教学过程中存在的重点和难点问题主要有:如何在现有教材的基础上丰富教学内容,利用多媒体等手段,及时地更新课程内容并介绍最新的发展动态;如何把握教学过程中深度与广度的平衡;如何在现有基础上提高学生的学习热情,使他们能够主动深入地探讨生物工程与化学工程学科交叉所带来的机会与挑战;如何能够将课程讲解内容与生产实际结合起来,让同学们切实体会到化学工程在生物产品生产过程中的应用;如何鼓励学生在假期或平时寻找一切机会去生物制品生产企业进行实践,从中体会化学工程技术在生物产品生产中的具体应用。
1.教材很难在深度和广度间平衡
目前,本课程所选教材为化工出版社的《生物化学工程基础》(工科专业适用,李再资主编,2006年版本),该教材在国内高校化学工程专业有较为广泛的应用,具有简单明了、讲解清楚的特点,适合于生物工程专业以外的其他专业使用。但是该教材也存在诸多不足之处,如教材内容仍然没有摆脱理科教学的模式和框架,生物工程原理的讲解深度不足,同时,教材对于化学工程与生物工程如何结合方面的内容也讲解得太少。为了做好生物化工导论的教学工作,必需结合化学工程专业学生的特点和研究应用实例,选择相关学科的教材作为补充,以便在授课过程中增加相应的内容,进而提高学生的理解和吸收程度。
2.实验环节缺乏
现在的课堂教学仍然以教师讲授为主,学生处于被动接受的状态。由于生物化工导论是理论与实践紧密结合的课程,而教学实验环节缺乏,学生往往很难理解生化反应及其应用过程。所以,需要进一步改变传统的课堂教学模式,可以采用讲授与讨论相结合、课堂内外相结合、理论与实际相联系等多种教学形式,利用先进的多媒体技术和网络技术,丰富和活跃教学过程,激发学生的学习热情,提高整体教学质量。同时,也可以通过讲解学生身边的研究实例,调动学生的积极性,并且配备一些实验讲解及生产实习来提升学生的兴趣和理解程度。
三、生物化学工程基础课程教学的几点体会
笔者从2001年开始一直从事生物化学工程基础的教学工作,课程面向对象主要为化学工程与工艺专业、过程控制专业及分子工程专业的学生,每年选修人数在200人以上。在授课过程中,注重以产品为例,说明化学工程技术在生物产品开发过程中的重要性,从而加强了学生对于化学工程知识应用于生物工程领域的信心。另外,注重将理论内容与本校化工学院及兄弟院系的科研内容进行融会贯通地讲授,大大提高了同学们对于该课程的理解和热爱,也促进了学生对于生物工程与化学工程有机结合的全新认识。在教学实践中,结合介绍天津市著名生物工程企业大量需要化学工程的实例,力求让同学们明白,生物工程的下游产业化的实质就是化学工程的应用。教学实践也使笔者体会到,要完成好该课程的教学任务,需要授课教师熟悉生物化学、生物工程、化工原理等教学内容,更需要授课教师不断总结教学经验,以便逐步提高教学质量。
1.建设教学团队,认真调研学习
授课教师需要组织强有力的课程建设小组,对国内外工科类生物化工导论课程进行调研,包括其他院校的教改情况、已有的化工类的生物化工导论教材、学生本人对课程内容及授课方式的期望、相关专业对该课程的反馈信息等诸多方面。授课教师还需要吸收先进的教学思想、技术与内容,借鉴国内外其他院校教学情况,结合专业设置的特点和实际,总结教学经验与效果。针对面向21世纪的教学和培养要求,要认真总结化工类本科生生物化学工程基础课程的教学内容、教学计划及教学方式及教学中的注意事项,要通过对其他优秀或重点课程的学习观摩或邀请教学经验丰富的老教授亲临课堂指导等多种途径,进行教育素质训练,以提高教师的授课水平。
2.提供并选好主讲教材和高水平的辅助教材
针对现有的试用教材,及时引入前沿科学和技术的最新成果,筛选、引进配套的辅助教材(包括国外教材),编写与之相配的教学大纲。李再资老师主编的生物化学工程基础教材知识点全面,重点内容详尽。除此之外,我们还注重推荐国内知名的生物化学、生物工程、工业微生物学等相关教程以及国外英文原版教材作为课外辅助教材,建议学生每人手里都有一本英文原版教材。另外,在每次授课结束时,都提前告之下次课程内容的基本点和重点,要求学生提前做好预习或难点标注,注重发挥学生自身学习的主动性和积极性,使他们永葆学习的热情和动力。实践表明,学生通过使用英文教材独立预习课程,他们的专业英语水平也会得到快速提高,为今后使用英语完成相关工作任务打下良好的基础。
3.探索新的授课模式和教学手段
多媒体教学可以让学生通过图和动画直观地理解生物过程和反应机理,也可以直观地学习生物工程科学研究和生产的各个环节。为此,要完善多媒体系统,适时增加课堂教学信息量。同时,可以采用启发式、讨论式、研究式等教学方法,将课堂讲授与课外辅导相结合,培养学生的创新与自学能力。如果能够将课程讲解内容与生产实际结合,将课堂讲授内容与具体的实验相结合,加强与学生交流,深入探讨生物工程与化学工程学科交叉所带来的机会与挑战,必将会进一步激发学生学习的积极性,提高教学质量。
4.课堂讲授内容与前沿性专业知识紧密结合
在大学课堂里,让学生随时了解相关学科的前沿进展是一个重要的授课内容。因此,在每节课学习重点知识的过程中,需要用最新发表的相关研究进展信息丰富课堂内容,使学生了解学科前沿和发展方向。比如,在介绍酶的开发过程时,可介绍量子力学、分子动力学和计算机工具在研究酶的反应过程和机理中的应用,并且把研究中的困难展示给大家,激发学生探究和追寻科学发展的欲望,吸引他们投入到生命科学的研究和生物技术的开发中去。同时,也可以介绍酶的生产过程中所面临的问题和挑战,鼓励学生用化工知识尝试解决生产中的问题。
5.鼓励课堂教学和生产实践结合
生物化学工程基础偏向实际应用,课堂讲授内容需要与具体的生产实践相结合,因此,要让同学们切实体会到化学工程的知识在生物制品生产过程中的应用。另外,要积极联系生物工程方面的生产企业,组织同学们进行参观,结合课堂教学内容,让同学们充分体会到化学工程技术与生物工程技术学科交叉的意义和重要性,鼓励感兴趣的同学去相关的生物工程企业进行短期实习,了解生物工程产品的生产原理、生产流程和注意事项,体会化学工程技术在生物产品开发和生产过程中的重要地位。
6.培养学生良好的学习方法
本期杂志,小编邀请了三位就读于天津大学工学院的同学,为大家现身说法。
化学工程与工艺专业 王文毅
上了大学之后,每当我和高中同学说起自己专业是化工时,几乎都被误解为化学,这时,我常常会用做菜的例子来解释两者的差别。如果把做菜比作做实验,那么化学专业研究的是什么食材搭配什么食材才好吃,或者说多少食材A搭配多少食材B才好吃,它研究的是“为什么”(Why)。而化工专业研究的是这次做的是这个味道,下次如何能做出相同的味道。这次在家用小锅做两三个人量味道很好,下次在食堂用大锅做几十个人的分量如何能够保持同样的味道。总之,化工研究的是“怎么办”(How)。从一个角度来说,化学是在实验室中用试管做实验探索。化工则是用比一间屋子还大的容器来实验。它研究的是在安全、环保、稳定和节能的条件下得到最大产量。
我们专业课程十分繁重,除了必修的化学类课程外,化工流体流动与传热、化工传质与分离过程、化工热力学、化学反应工程、化工设计等成了我们的专业课,这些课都是在推导公式,要求数学和物理知识。为实验课打下基础。
对我影响最大的是化工设计这堂课,课堂上老师不仅传授知识,同时也给我们讲解许多实际问题。如今,国内许多化工厂的工艺要么是国外已经淘汰的,要么是花了重金从国外买的新工艺,自己的技术很少。比如,我国每年用于从国外进口芯片的外汇甚至高于石油进口。但我国的汽车工业发展并未达到预期。化学工程师的匮乏就是原因之一。
老师提到,我们的化工厂之所以常常伴随着污染,一部分原因是有的地方只图眼前的经济利益忽视长远的环境利益,不注重或者根本就不治理污染造成的,另一部分原因就在技术上。这也是我们化工人应当注意的地方,治理污染常常需要花很多钱,我们如果能研发出成本很低的治污技术,或者说研发出整个生产过程中,只产生一点或者根本不产生污染物的生产工艺,那么人类的生存环境将会好很多。化工虽然会产生污染,但处理污染,还是得靠化工。老师的讲课让我情绪高涨,也找到了自己的奋斗方向。国内的化工存在技术落后、污染重的情况,因此我们化工人任重而道远,国内哪儿有不足,我们今后就朝改进它的方向奋斗。
我们的专业最有趣的,是实验课。我们的实验课程很多,能够给同学们提供足够的机会锻炼自己的动手能力。实验过程中我们看到了有趣的化学现象,进一步提升了对化学的兴趣。学院有许多优秀的导师,我们可以在大二之后进入课题组,参与科研。这些都调动了我的积极性。
大三、大四学年,我们分别设计了换热器和精馏塔,之前学习的那些枯燥的公式和规则,此刻突然变得有用起来。同时,理论课也远比前两学年少,我们有时间做自己感兴趣的事了。在大三学年末,我与同学组队参加了全国化工设计大赛,比赛中,我们要设计从生产到防污的全套工艺流程。设计常见的设备同时考虑它们的布置,同时设计自动化控制方案,还得为工厂选址以及做经济核算。我们不仅运用了所学的知识,还学习了有趣的三维画图软件。大大丰富了知识结构。在这个过程中,我们请到了学校里有工程经验的教授做指导老师,并且,我们还得到了国内最好的精馏技术老师的指导。这次比赛收获很大,我们综合运用了所学的课本上的知识,还从老师那儿学到了实际的工程经验。更让人难忘的是,几个志同道合的同学聚在一起为同一个目标奋斗的历程。同时,可喜的是,这个比赛中我们的指导老师,现在成了我的研究生导师。
现在我们已经大四,我的同学中有的签约了宝洁之类的日化行业,有的选择进石化等企业,还有的选择出国深造,而我保送了本校本专业的研究生。我希望继续深造,丰富自己的理论知识,努力从老师那儿学得实际经验。
过程装备与控制工程专业 刘芃宏
经历了惊心动魄万分紧张的高考之后,根据估计的分数和我的兴趣爱好,我决定填报工科专业为自己的第一志愿。可是当我拿起填报志愿指导书时,各式各样的专业名称让我眼花缭乱。在基本了解各专业的概要介绍后,我填写了六个志愿专业,最后又因为调剂的原因,我误打误撞成为一名过程装备与控制工程的学子。
一踏入校门,系主任和老师们就为我们进行了详尽的专业介绍。广为人知的是,工程科学分为机械工程、化学工程、材料工程、信息工程、控制工程、能源工程、建筑与土木工程、水利工程、电气工程几大下属分支学科。过程装备与控制工程是工程科学的一个分支,但严格地讲,它又不能完全归属于传统意义上对工程科学的分支。它是在多个大学科发展的基础上交叉、融合而出现的新兴学科分支,也是生产需求牵引、工程科技发展的必然产物。因此,过程装备与控制工程具有强大的生命力和广阔的发展前景。
过控专业的前身叫做化工机械,顾名思义,它是化工和机械的结合产物。天津大学等一些化工比较强势的高校将过控专业划归在化工学院,而山东大学、东北石油大学等则将过控专业划归在机械学院,这和学校的定位有关。1998年开始,教育部根据发展要求将专业更名为过程装备与控制工程,是充分考虑到自动化控制在化工过程中的应用而更名的。
至此,过控专业主要研究加工制造流程性材料的由过程单元设备和机泵群通过管路、阀等连成的机电仪监控一体化的连续性复杂系统的定位进一步明确。
作为一个综合性的交叉专业,这些特点决定了过控专业的课业负担也是比较重的,比如我们要学习基础的高等数学、线性代数、概率论与数理统计、普通物理、普通化学,有专业基础的理论力学、材料力学、化工原理、机械设计、控制工程基础等,也有专业核心的工程材料、过程装备控制工程、化工流体机械、化工设备设计、现代化工设备制造技术和压力容器安全管理以及许许多多的基础课和专业实验。
刚开始学习基础理论课程时,是比较枯燥的,我也觉得毫无目的性,只是为了学习而学习。可是随着年级的增长和专业课程的学习,我发现大多数公式的推导和应用条件都与基础的数学和物理有关,所以按部就班的学习是有必要的。总而言之,我们既要学习机械工程类专业的知识,也要学习化学工程类专业的知识,还要学习本专业独特的知识内容。在这一过程中还要不自觉地学习和应用自动化控制、焊接和防腐等专业的内容。我们的确是走在一条交叉学科的康庄大道上。
学即有所用,正是因为过控专业的同学们掌握了许多方面的知识,所以我们有很多的用武之地。
许多年前。刚从苏联引进这一专业时,本专业毕业生们被企业戏称为“万金油”。这也从另一个侧面说明了我们的应用范围之广。在化工企业的生产过程中。不论发生什么条件的反应,设备都是首先要考虑的问题,没有设备的支持,再好的工艺都是纸上谈兵。
近些年来。实现大型炼油设备的设计、制造成为关键。农业是一国之本。而化肥的生产过程与设备也是过控专业的重要研究方向。传统的煤化工,新兴的生物质能、核能都对过程装备与控制工程提出了更高的要求。
广泛的应用领域决定了过控专业的良好就业情况。在最新出炉的《麦可思2012大学生就业蓝皮书》中,我们过控专业的就业率高居前列。常见的石油、化工、冶金、重工、发电(火力发电/核电)、制药、食品、橡胶制品等企业,自然是一部分同学的好去处。而一些地区的特种设备检验所,管道运输部门,设计院也需要过控专业的学生。在一些航天、海船等方面的科研院所也有我们过控学长学姐们的身影。就这样,一批批的过控学子们斗志昂扬。去拥抱属于他们自己也属于过控专业的美好未来。
制药工程专业 谭清杰
经过了高考的洗礼,我们的人生又面临着一个新的起点。我想,得知自己的高考成绩后,大家会纷纷对报什么专业,哪个专业好和学的专业毕业后如何就业等问题感到迷茫。接到录取通知书后,我才得知自己被化工学院的制药工程专业录取。我当时对制药工程这个专业完全不知道。非常担心以后学了这个专业怎么就业,我自己能学会这些东西吗。就这样怀揣着这些疑问我上了大学。
我现在是一名大四学生。经过这三年专业课的培养,我从一个门外汉到变得非常喜爱我的专业,以身为一名制药人而骄傲。制药工程专业是一个新型交叉学科,作为化工学院的制药工程,我们专业偏向于工程,它是奠定在化学、药学、生物技术和工程学基础上的一门工程技术学科。制药业并不是大家所理解的那样研究药物的药理药效,而是致力于解决药品生产过程中的工程技术问题和实施药品生产质量管理规范(GMP),实现药品的规模化生产和规范化管理。
刚开始步入大学,我很不适应大学的学习模式,大学里很随意,学习完全靠自己,我对要学习的专业也是一头雾水,由于我们专业的特殊性,我们从大一开始就接触双语教学。我们所上的物理化学、化工流体流动与传热、化工传质与分离工程、药物化学等课程都是双语教学,老师的PPT都是英文,这就要求我们学生课下多花时间复习老师课上所讲的内容。我们经常是既买中文教材又买英文教材。两份教材同时看有助于我们理解。
对所要学习的基础课程。我在开始的时候也很头疼,特别是高等数学,它里面的概念和高中时所接触的概念大相径庭。我记得当时我除了上课认真听老师所讲的课,记好笔记,课下还经常和老师、同学探讨问题。总之,对于大学的学习我们要有一颗不断进取的心。对于自己不懂的问题,一定要自己积极主动去问老师、同学,不要像高中那样指望着老师主动给你讲,毕竟大学里的老师都比较忙,还有自己的科研项目。
大一、大二阶段,我们主要学习一些基础课程,学习了许多关于化学方面的知识,如有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、生物化学等,大三的时候我们开始涉及专业课。我们是一个以工程为主的专业。制药工程设立在化工学院的目的就是要解决工程实际问题,不在于探究药物在体内的作用,而是要研究如何将药品生产实现工业化,因此我们接触到的专业课程是化工流体流动与传热、化工传质与分离工程、药品生产质量管理工程、制药分离工程、制药工艺学、制药设备与工程设计,这些课程都是与工程实际密切结合的。而我们知道实际药厂的生产都是由一个个化工单元操作有机地结合在一起的,我们制药工程是在传统化工单元操作的基础上发展深化的学科。
我们学校的制药工程专业在本科生阶段并不区分方向,在研究生阶段分为化学制药、生物制药、中药制药以及药物制剂方向。专业的就业情况也很乐观。对于本科生而言,可以从事药品检测与分析方面的工作,也可以从事医药代表的工作。但是随着社会的不断发展,对于人才的要求不断提高,以至于制药专业在本科就业的人数并不多,大部分都选择读研继续深造,还有少部分人选择出国深造。以我们系为例,全系一共58人,每年大约能保研11人,而这58人中大约有4-5名同学选择出国,工作同学大约有10个左右,剩下的同学就是考研。研究生毕业后是可以进入药物研发部门、进入工程设计公司、从事药品质量保证等工作。
从茫然不知到投身制药工程专业,我觉得自己是一个幸运儿,从对制药专业的一无所知到爱上这个专业,我以身为一名制药人而自豪!
问题1:报考化工类专业对身体有没有要求?
答案:化工类专业对眼睛有一定的要求,色弱和色盲不能报考。因为化学做实验时要经常分辨试剂的颜色,以鉴定成分和纯度。
问题2:化工类专业是否适合女生报考?
回答:一般的化工院系,男女比例差不多在2:1。当然,在就业的时候,由于某些岗位的特殊要求,使男生的需求量要远远要高于女生,导致女生在就业中产生一定的压力,但也并不是太大的难题。
问题3:化工行业的就业环境据说比较差。而且不安全?
回答:近几年化工行业的工作环境已经得到了很大的改善。一方面是国家对企业的严格要求,凡是不达标的企业实行一票否决:另外目前绝大多数企业从经营的角度选择新工艺,严格管理与控制。以达到最佳的经济效益和降低成本的目的。事实上,人们听到的化工厂的危险事故,往往是由于违章操作导致的,如果完全按照规章制度来实施,事故发生的几率很小。