化学工程与工艺专业重点建设项目之结果报告

化学工程与工艺专业重点建设项目结题报告粟海锋童张法陈小鹏一问题的提出广西大学化学工程与工艺专业是由原无机化工、有机化工和精细化工三个专业合并而成的大专业。通过合并，极大地克服了原先专业设置过于狭窄的弊端，拓宽了复合型人才培养的渠道与途径。自从1994 年专业合并以后，其教学体系与教学内容已经执行了多年，但由于化工技术及相关科学技术的飞速发展，本着“面向企业为主，工、理、商、文渗透结合”的指导思 想，应该加大专业调整与拓宽力度。但在1997年前后，在国内高校中，以化学工程与工艺专业名称招生也是刚起步不久，教学体系与教学内容没有固定的模式可 循。所以，在面向21世纪的教育改革中，怎样改革本专业课程体系，如何强化实践环节的教学和工程能力的培养，如何优化师资队伍以提高教学质量及教学管理水 平等一系列教学改革内容，均需做出一个综合性的分析研究。二专业建设与改革的目标、方案（一）专业建设与改革的目标专业建设与改革的目标是培养主动适应21 世纪的化工类专门人才，即应是德、智、体全面发展，能为中国社会主义现代化建设服务的，掌握化工生产技术的基本原理、专业技能与研究方法、具有从事化工生 产的控制与管理、化工产品和过程的研究开发、化工装置的设计与放大的初步能力的人才。新的教学计划在以下三个方面体现了培养目标的要求。在 知识方面包含了自然科学和工程技术科学的基础理论、专业知识及相关的工程技术知识，培养学生具有一定的人文、社科等方面的基础知识与修养，能够比较熟练地 应用计算机等信息技术手段，同时还要求比较熟练地掌握一门外国语，以便能及时地了解世界科技发展的动态，有效地参与国际交流与竞争。课程将公共基础课、学 科基础课、专业课等分为六个体系：人文社科体系；数理体系；化学基础体系；工程基础体系；化工体系；选修课体系。各个体系课可根据自身特色进行整合和更新，而选修体系则给了学生更大的自主空间。在 能力方面着重培养学生的自学能力，使学生能够不断地扩展知识面及终身获取新的知识。同时加强实践环节，培养学生分析和解决工程实际问题的能力及开拓创新能 力，使学生能有效地进行化工新工艺、新技术的探索及新设备的开发；有一定的组织管理能力和表达能力，能够胜任组织指挥、协调联络、技术洽谈等工作。具体体 现为对现行学时的大幅度缩减。在素质教育方面增设第二课堂活动，加强培养学生热爱祖国，热爱化工事业，为祖国富强与昌盛而奋斗的坚定意志和奉献精神，培养有强烈的事业心和高度的社会责任感，同时具有健康的体魄的化工类专门人才。在1997 年进行专业建设立项时我们提出，面向21世纪，广西大学化学工程与工艺专业要建设成为在我国西南地区有较大影响力的专业，培养大批合格毕业生，为广西的经 济建设和社会发展做出应有的贡献。结合精细化工校级重点学科，生物化工与广西天然资源开发利用区级重点学科的建设，积极创造教学、科研和实验条件，争取本 专业建设成为区级重点学科，并获得化学工艺专业博士学位授予权。（二）专业建设与改革的指导思想以 邓小平同志提出的“三个面向”为指导，贯彻中国教育改革与发展纲要的精神，大胆借鉴世界先进国家高等教育改革的一切有益的经验，进行全面的综合素质教 育，注重学生创新精神和实践能力的培养，注意学生的个性发展，因材施教。本项目研究的总体目标是培养符合现代科技文化发展趋势和我国现代化建设要求的素质 高、专业宽、基础厚、能力强、具有创新精神和实践能力的化工专业人才。建设方案据此进行研讨与制定，并在实践中不断完善，主要体现为：转变单纯业务知识教育为知识、能力与素质的有机结合，强调综合素质教育；转变培养狭隘的专才为一定学科背景下的通才，拓宽专业面；转变重理论、轻实践为理论与实践的结合，注重创新精神与实践能力的培养；转变单一的培养规格为多样化与个性化的培养规格；转变以教师、书本、课堂“三中心”的培养模式为老师学生双主体双向互动、书本与多媒体多种信息源并重、课内外及社会实践的结合的培养模式。（三）专业建设方案结构体系根据培养目标要求，教学计划划分为6个课程体系（即人文社科、数理、化学、工程基础、专业必修、选修体系）；强调人文社会科学与自然科学、工程技术科学的交叉与融合；大幅度压缩总学时数，总学时从原来的3000左右压缩到2500左右，加强学生自学，引导思维，启发创新；全面贯彻素质教育，不但通过课堂与实践的教学，而且还应加强课外活动、系列讲座与社会调研、社会实践；加大实验与实践教学改革力度，挖掘和开发学生的潜在能力，激励个人的创造精神；改革教学管理体系，给予学生自主学习与个性发展更宽松的环境与更有利的政策导向。三专业建设与改革的主要措施（一）师资队伍建设建立一支高素质、结构合理的师资队伍是专业建设的关键。1997 年左右，专业教师中，由于历史原因，造成青年教师偏多（35岁以下占60），学历不高（本科毕业占36，主要是老教师；硕士、研究生占52%；博士、 博士生占12）。部分青年教师教学经验不足，特别是工程实践经验缺乏。通过大规模调整教师队伍来提高师资素质不太现实。除引进部分具有博士学位、适合于 教师工作的人员外，主要是提高现有教师的水平。要积极鼓励青年教师进修，攻读高一级学位，到国内外院校、科研机构、厂矿企业参观访问，进行学术交流等。力 争在五年时间内，使本专业教师结构调整为：博士占3O，青年教师全部具有研究生以上学历。建成一支教学经验丰富，科研能力强的师资队伍。（二）教学条件的改进现 代科技的发展，为改进教学条件提供了可靠的保证。本专业拟装备电化教学设施，购置和制作各类教学录像带、仿真实验和实习软件、多媒体教学软件等，以提高教 学效果。装备计算机网络系统，进行信息网络系统知识教育，使本专业的教学、科研、人才培养能依托最现代、最前沿的信息、知识和技术手段。全面改造实验设 施，添置一定数量的大型仪器设备供学生进行实际的训练。建立一些含多种化学、化工过程或工艺，含反应、分离等多种单元操作及设备的综合实验装置，让学生结 合某些课题需要，对某些设备自由组合，进行独立的化工实验。以此来培养学生的动手能力与创造能力。（三）课程建设措施优化课程设置、建立新的教学内容体系，以达到厚基础，宽专业口径的目的。各类课程均须大力改革，精减授课时数，控制总学时数在2500学时以内。拟采取如下具体措施：充实教学内容，选用高（高起点，高水平）、精（宽而不杂、面广而针对性、适用性强）、尖（体现高新技术及学科发展前沿）教材。强化外语教育，对一门主干课程选用原版外文教材。将“化工原理课程设计”、“化工设备设计”、“化工厂设计”等设计内容组成一门“化工设计”新课，引入现代化教学手段，系统讲授，使学生全面掌握化工工艺、设备、机器、厂房的设计知识，对化工CAD有一定的动手能力。注意研究每门课程在培养计划中的“链条”作用，减少不必要的重复授课，并注入学科新内容。（四）扭转教风、学风的措施教 风、学风建设是一项复杂的系统工程，涉及方方面面，既有教育、管理、体制、政策等问题，也有教师、学生本身的认识问题。在端正教风方面，继续加强对教师爱 国、爱校、爱党、爱岗、爱生的“五爱”教育，自觉抵制各种错误思想的侵蚀，热爱本职工作，珍惜自己的岗位，忠诚党的教育事业。加强教师职业道德教育，真正 树立教书育人，爱岗敬业的职业道德观。要求教师正确处理好教书与育人的关系，通过言传身教，以崇高的思想境界和严谨的工作作风引导和带动学生，使教师真正 成为学生的道德楷模。推出一系列激励教师教学积极性的措施，如举办课堂教学评优活动，设立中青年教学骨干、科研骨干奖励基金，设立重点基础课及技术基础课 课程建设专项奖励基金等。积极创造条件，改善教师的教学、科研和生活条件。在 端正学风方面；继续加强学生爱国、爱党、爱校、爱专业教育。制定和执行校内必要的规章制度、行为规范以约束各种不良行为，严肃纪律。教师对学生的迟到、早 退、旷课、课堂中的不良现象要敢抓敢管。培养学生自我教育、自我管理、自我服务、自我约束的能力，创造自觉成才的环境氛围，提供自觉成才的竞争舞台，严格 考试纪律，严肃学籍管理制度。（五）提高教学质量的举措除采取前述措施外，本专业拟在下列方面进行改革：1 改革教学管理体制：废除学年制、学年学分制的模式，实行全面的学分制。学生可根据自己的情况安排修课计划。主干课、非主干课的考核办法应有所区别，非 主干课为考查课，合格即可获得学分。允许学生申请课程自学考试，免修考试。允许学生达到学分要求时提前毕业，充分调动学生的学习主动性，积极性，使扩 大修课范围，辅修第二专业或攻读第二学位成为可能。2改革教学方法：充分调动学生的学习主动性、积极性和创造性，运用“启发式”教学方法，使课堂中心、教师中心和教材中心的“填鸭式”的方法得到克服。3切实加强工程实践环节教育：重新设计、统一开设化学实验技术和化工实验技术课程。并开设具有开发性质的实验项目。4确立工程设计在工程教育中的核心地位，培养学生的工程能力和创造能力。四专业建设与改革的成效本项目于1998年开始实施，经过四年多的专业建设与实践探索，教学水平逐年提高，办学规模不断扩大，已顺利完成了项目的预定建设目标。（一）师资队伍建设效果显著，师资结构趋向合理为了建成一支高素质、结构合理的师资队伍，我们积极鼓励青年教师进修、攻读高一级学位，外出挂职锻炼。立项建设以来，教研室专业教师在职读博人数达6人，在职读研8人，挂职锻炼1人，短期专业进修8人次。教研室现有专业教师25 名，职称结构为：教授2人，占8%；副教授、高工11人，占44%；讲师、工程师12人，占48%。学历结构为：博士学历6名，在读博士生3名，博士占专 业教师数的36%(含在读)；研究生学历(包括在读)14名，占56%；本科2名，占8%。年龄结构为：35岁以下占40%，3545岁占42%，45 岁以上占8%。进入专业建设以来，我们也积极创造条件，提高在职教师的素质。如对青年教师，实行以老带新的指导。定期实行教学质量检查、评比、研讨。资助教师们参加学术交流活动和短期专业培训等。从而初步形成了一支职称、学历、年龄结构比较合理、专业素质水平较高的教师队伍。（二）不断充实和完善教学计划自从本项目立项后，为构建具有地方特色的专业培养方案，我们组织教师进行多次反复研讨、调研，根据广西的特色和我们师资、学生现状，吸收了兄弟院校的特点，并经实践检验和修订，从而初步形成了较为合理和优化的专业培养方案。新 的教学计划体现了培养弹性大、适应性强的复合型人才的特点，拓宽了专业口径，提高了办学效益。对原无机化工、有机化工、精细化工专业合并成化学工程与工艺 专业，重新调整优化为多个专业方向：化工工艺、精细化工、生物化工、化工计算机和化工商务方向，五个方向设置的专业基础课程基本相同。2001级开始，化学工程与工艺专业和环境工程专业实行大类招生，再次对培养方案进行修订、整合，使两个专业二年级前开设的课程完全相同。实行大类招生后，以学习成绩为依据，给学生有自由选择专业和专业方向的权利，能更有效地激发学生学习的主动性和自觉性。新的教学计划缩短了总学时数，理顺了课程内容体系。删减了部分原培养方案中专业面过于狭窄、内容陈旧的课程，增设了一批能代表现代化学工业发展趋势的课程如生物化学基础、化工设计、仪器分析、计算机辅助设计等，并开设了以英（汉）双语教学的专业选修课：Introduction to chemical Eng-Therm(1)、(2)。总学时数由97级前的近3000学时，缩短为现在的2600学时左右(如若考虑每节上课时间由50分钟改为40分钟，则实际授课时间比原计划缩减了近25%)。从而使学生能有更多的自学时间。（三）课程内容体系得以改革与优化立项建设后，本专业开设的课程，除了学校规定学时数的公共基础课外，专业基础课及专业课的教学内容和学时数均作了较大的调整。每门课程的实际授课时间约为立项前计划的60%左右。因此，为了保证教学质量，课程的教学内容必需改革，减少不必要的重复授课。从而保证每门课所传授的信息量能按计划的要求完成。具体做法是：1 对化学类课程(无机化学、有机化学、分析化学和物理化学)进行优化整合，并从2000级起，培养计划中增加生物化学基础课程。无机化学删减与中学化学和大 学物理化学重复的内容，并缩减学时数。有机化学增加高分子化学等内容，有些简单易懂的内容要求学生自学。分析化学注重现代仪器分析方面内容的教学。物理化 学中与化工热力学、反应工程等课程重复部分，进行整合，避免重复授课。2 在专业主干课程教学内容的优化方面，化工原理着重传递过程原理、各种典型的化工单元操作原理及工艺设备计算；化工热力学克服与大学物理、物理化学等前修课 程的重复，直接进入热力学在化学工程中的应用，并注入学科新内容；化学反应工程课在大幅减少教学时数后，要求覆盖化学工业基本反应器类型的原理、计算及各 种典型的反应设备。以上课程均已作为学院的重点建设课程，化工原理还是校级、区级的重点建设课程。3 专业课程以选修课的形式开设。由于化工产品种类繁多，不可能面面俱到。开设方法是选择典型、解剖麻雀，在此基础上引出共同问题加以研究。在现开设化工工 艺、精细化工、生物化工方向的基础上，为了进一步拓宽化工人才的培养口径，可考虑划分更多的专业方向模块如化工计算机、化工商务、香料化工、林产化工、淀 粉化工、胶粘剂应用、资源综合利用等，以满足社会对不同人才的需求，并使学生能较深入地掌握其中的一门专业技术。4 实验教学部分，以学科发展为主线，分基本技能型、专业技术型和专业研究型3个层次组织教学，设置化学、化工基础、专业、仿真、开发实验等5个主体实验内 容。在“211工程”一期已投入40多万元改造更新实验设备的基础上，争取“211工程”二期再投入不少于300万元进行实验室的更新改造，以满足现代化 学化工技术发展的需要，以及开设具有广西地方特色的专业实验项目的需要。在此基础上，适当增加实验课时，以增强化学类学生的动手能力，加强实践性教学环 节。（四）促进了课程教学方法与手段的改革在教学方法上，要求教师们采用比较式、启发式教学，讲课中要求突出重点、详略得当，以提纲式教学为主。充分发挥学生的主观能动性，让学生自学和教师课堂讲授、指导、解答疑难问题相结合。在教学手段上，已有超过7门课程采用了多媒体教学方法。从而节省了在黑板上画流程图、设备图的时间，提高了授课速度。化工原理等课程使用教学模具教学，加深了学生对某些工艺和设备的认识和了解的程度，弥补了在黑板上平面图讲解不清的缺陷。实验课中开设了部分计算机仿真实验，模拟实际生产过程，弥补了实验中的某些不足之处。另外，把综合性、设计性实验项目引入实验教学中，对加强培养学生的动手能力和创新能力均有非常大的帮助。（五）教材的使用趋于优化专业基础课和专业课教材，大多数均是选用国内著名学者编写，在国内高校普遍被采用的优秀教材，尤其是面向21世纪的教材被优先选用。童 张法教授等主编出版了实用胶粘剂生产配方与使用技术教材，张运明教授主编出版了化学社会生活教材，石春山副教授等主编出版了流体力学泵和 风机教材。化工设计、专业实验指导书、化工原理实验指导书、毕业实习指导书、毕业设计指导书等教学讲义，也正在不断修订和完善，待 时机成熟将争取正式出版。（六）实践教学环节的改革初见成效作为工科专业，实践性教学环节在培养学生动手能力、处理实际问题能力等方面起到十分重要的作用。因此，我们十分重视对实践性教学环节的改革。 鉴于实验经费投入数量有限，大规模地进行实验设施的更新不切合实际，我们从加强实验室管理为突破口，带动实验室建设。在1999年5月进行校级专业实验室的评估验收工作中，我们化工工艺专业实验室获得了第一名的好成绩。在专业实验课中，我们删掉了一些老项目，新开了一些能体现现代科技发展趋势，并结合教师科研的实验项目，从而达到在少投入的情况下，实验教学水平得以提高。同时，在实验教学改革中，化工原理实验、化工工艺专业实验、精细化工专业实验、生物化工专业实验等课程内容实行独立设课，并得到广西大学实验建设专题立项。采取这一措施，有利于实验教学环节的重点建设，以及实验设施的专项投入与改造。实 习是学生印证书本知识，接触工厂实际情况的一个必不可少的环节，我们选择了一些区内优秀化工企业作为实习基地，如南宁糖纸厂、广西赖胺酸厂、柳州化肥厂、 南化集团、广西河池化工集团公司等，建立了长期、稳定的合作关系，得到了厂里各个方面的支持与配合，保证了学生的实习效果。另外，把部分学生下放到工矿企 业和科研院所完成毕业环节的探索与实践，也取得了一定的成效。具体做法是：选择合适的化工企业和科研机构为接收单位，让接收单位派专人负责指导学生的毕业 实习和毕业论文，企业为学生适量安排科研、生产任务。学校不定期派出教师到厂里进行巡查、指导和监督。下厂结束后，要求每个学生写出实习报告和毕业论文， 并通过答辩。由于此项尝试是在企业、学生双方自愿的原则下进行的，因此学生的积极性较高。（七）教学管理制度更加健全1997 年以来，结合专业建设工作的展开，教学管理改革工作得以重视，较为完善的教学管理规章制度已得到全面实施。如严格考试纪律、对作弊学生能及时严肃处理。对 缺课累计率达到规定时数的学生予以通报批评、记过或退学。严格执行学生留级、退学制度。学院也已建立了学生档案的计算机辅助管理系统。教学计划、课程教学 大纲、教学进度表等教学文件均健全并有存档。全面的课程评估体系基本建成、自评、学生评价、同行评价、学院学校考评的评估体系已正式运转。逐步建立起学分 制教学管理体系，为全面学分制打下良好基础。通过上述改革措施，教风学风建设取得显著成效，教师的教学事故基本杜绝，学生的违规行为越来越少，学院的整体 教育质量也得到一定提高。（八）教学效果明显改善，人才培养质量在不断提高经过近几年的专业建设和实践探索，本专业的教学水平逐年提高，办学规模不断扩大，并成为了区级重点学科，具有化学工艺硕士和博士学位授予权。每年招生数本科生超过150 人，研究生超过20人。与以前培养的学生相比，现在的学生在独立获取知识的能力、工程实践能力，信息吸收及处理能力，开发创新能力等方面均有了较大的提 高，学生的知识结构更加体现了厚基础、宽专业口径的培养目标。但由于改革时间还较短，而很多青年教师均处于逐步提高教学水平的阶段，因此，教学质量仍有待 进一步的提高。但总的来说，教师和学生们对本专业及相关课程的改革是支持和满意的。近几年专业教师已发表的教学研究论文数达18篇，获校级教学成果奖1 项，参加教改项目数5项（其中区级2项）。五理论问题的一点体会（一）关于高等工程技术人才教育的专业定位和培养目标从终身教育的观点而言，高等教育只是为学生毕业后向社会参加工作打好基础，是人才培养的一个阶段，然而这个阶段也应有自己明确的阶段目标，学生毕业后经过一段时间的锻炼，主要服务的岗位性质和工作分工就是我们确定这一培养目标的依据。高 等工程教育的培养目标主要应是工程师。对于工程师的要求，国内外比较一致的看法是：能够研究和开发新技术、新工艺、新材料、新设备、新产品，能解决复杂的 工程问题，能优质高效地参与生产和服务，还能经营管理，获得最大的效益。因此，应把工程师的素质概括为：道德、责任、心理、知识、能力、创造、合作等诸多 方面。高等工程人才是一个整体概念，具有广阔的范围，不同类型和层次的工程人才，其素质构成与培养目标应有所差异。工程人才的培养类型取决于社会的需求和 现代工程技术发展的需要，并受一定的科技水平、经济体制的影响。从我国工程技术水平和高等工程教育现状出发，结合工程师在工业生产及工程中的不同职业岗 位，我们通常把高等工程人才划分为工程科学人才、工程技术人才、工程应用人才和工程管理人才4个类别。高等工程人 才中很大一部分是工程应用人才。这类人才主要在工业生产、工程第一线从事制造、施工、运行、维修、测试等工程技术工作，要求具有实用性的知识能力结构，获 得工程师的基本训练，有较强的专业技术应用能力，善于解决生产、施工中的各种技术问题，以保证各种机器设备的正常运转和复杂工程的顺利建设。（二）关于工程技术人才的培养模式什 么是人才培养的模式，目前还没有准确的定义。借鉴有关的一般原则，我们可以认为人才培养是在一定的教学思想或教