工程化學課程全文(5篇)

摘要：能源化學工程專業作為國家戰略新興產業相關專業，是教育部在當前能源和環境矛盾日益突出的新形式下開設的，以培養急需相關專業技術人才。西南科技大學在能源化學工程專業的課程設置中突出了學科交叉的特點，文章總結了該專業課程設置和建設方面的經驗和積累，對能源化學工程專業課程的設置和建設進行了探討，并對今后的發展提出了建議，旨在促進該專業課程建設的完善，同時為國內開設該專業的相關兄弟院校提供借鑒。

關鍵詞：能源化學工程專業；課程設置；專業建設

引言

我國“十三五”能源規劃進一步突出了深化能源體制改革、增強能源科技創新能力、大力拓展能源國際合作、清潔高效開發利用煤炭、增強國內油氣供應能力、建立能源可持續發展的政策標準體系等重點。隨著社會經濟的快速發展，能源消耗和環境污染的矛盾日益突出，解決這對矛盾已成為了關乎國家發展和安全的戰略性問題。根據我國現階段經濟發展還主要依靠資源消耗的特殊性，2011年教育部新增了能源化學工程專業，各高校也陸續從2011年開始開設能源化學工程專業。該專業是國家戰略性新興產業相關本科專業，以開展化石資源優化利用為基礎研究，面向可再生能源技術、低碳經濟、清潔煤技術等領域的人才需求，重點解決高效催化劑研制及其產業化等重大問題；其主要關注怎么利用能源且對大自然造成最少的傷害[1-4]。我國專門解決能源與環境矛盾問題的相關專業開設較晚，能源化學工程專業的建設還處于起步階段[4-6]，因此，如何建設該專業課程體系，使其有助于達到人才培養效果，是能源化學工程專業教學過程中必須思考的問題[6，7]。西南科技大學于2012年開始籌建能源化學工程本科專業，通過充分的前期調研、在強大的硬件設施和師資力量的支持下于2013年獲批，目標為培養厚基礎、高素質、強能力，具有創新潛能和協作精神的高級應用型專門人才，培養學生扎實的化學化工基礎知識和能源化學工程專業知識，使學生能夠適應涉及化學、化工和新能源化學工程等領域的廣泛需求。畢業生可在鋰離子電池、堿性電池、燃料電池、太陽能電池等領域從事工藝設計、生產控制、科技管理以及新技術、新材料、新產品的開發與研究工作。文章通過總結西南科技大學3年來在能源化學工程專業核心課程建設方面的經驗和積累，對該專業課程的建設進行探討。

一、西南科技大學能源化學工程專業現有核心課程設置與建設情況

今年，我校能源化學工程專業在校本科生已達120余人，為達該專業培養目標，學生畢業總共需修滿170學分，其中專業課程需修滿86學分，占50.6%。根據專業建設培養目標和專業教師的知識背景，設置的現有專業課程可分為四個板塊，即化學基礎課程、電化學課程、分析測試課程和實踐課程（見圖1）。這樣設置的依據在于能源化學工程專業涉及多學科交叉的課程，僅靠某一個學科知識很難培養出適合新形勢發展需求的專門型人才。其中化學基礎課程涵蓋了有機化學、物理化學、無機化學、分析化學、化工原理、化學反應工程、工程制圖（化學工程）、化工熱力學、工業催化基礎、化工安全工程化學等基礎課程；電化學課程涵蓋了電化學原理、能源材料基礎、化學電源設計、應用電化學、太陽能電池概論、動力電池原理及應用、燃料電池技術等課程；分析測試課程包括材料分析與測試方法、儀器分析、電化學測試技術、材料分析與測試方法；實踐課程涵蓋了電化學基礎實驗（電化學原理實驗、電化學測試技術實驗）、化學電源設計與應用實驗（化學電源設計實驗）和能源化學工程實踐（能源化學工程綜合設計實驗A、能源化學工程專業認識實習、能源化學工程專業畢業實習）等實踐課程。我校課程的設置有如下優點：

（1）通過化學基礎課程的學習，尤其是通過化學、物理、化工原理、化工催化等基礎課程的系統學習，能夠夯實學科基礎，具備多學科知識交叉的背景

摘要：大學基礎化學是高校化學專業必修課程，它是面向非化工類專業的一門基礎課程。院校要根據化學專業的特點，突出基礎化學的重點、難點、熱點，加強實驗教學，培養學生的思維和動手實驗的能力，以滿足社會、企業的需求。

關鍵詞：大學基礎化學；教學；重點；難點；實驗

大學化學是面向非化工專業（如材料、冶金以及環境等專業）的一門基礎課程，其主要目的是培養社會需求的全能人才。一般情況下，大學一年級便有大學基礎化學課程，大一新生已經接受過四年的化學學習。教師如何轉化學生基礎的化學學習，升華成高等教育基礎化學成都為當下教師要解決的問題。

1抓住要點提升大學基礎化學教育

化學是一門古化但又有發展潛力的學科，教學資源多而雜。化學學科本身就具有研究性。隨著學科的發展演變，化學也與物理、生物等聯系到一起，形成交叉性學科，為現代科研做了嘗試的努力。大學化學教育是在中學化學內容上的提升，大學基礎化學先從內容淺的熱力學開始，然后是定容熱效應、定壓熱效應、熱力學三大定律。在中學階段，學生已經接觸學習了阿倫尼烏斯電離理論的酸堿定義，大學階段的課本引入布朗斯特和路易斯酸堿理論、酸堿電離平衡反應、緩沖溶液以及配離子的解離平衡反應。大學基礎化學還引入了中學階段的溶解度概念，從深層知識剖析電解質的多相離子平衡反應。大學化學重點介紹氧化還原反應的應用，化學能轉化為電能的過程，電極反應、電極電熱、原電池的熱力學等知識。大學化學的電子云和周期表被歸納到物質結構部分，課本中也做了大量的說明和解釋，學生可以閱讀此類知識，學生要了解采用波函數和四個量子數來描述原子軌道等。大學基礎化學知識是層遞關系，學生要由淺入深的學習，從微觀到宏觀的學習。

2激發學生學習基礎化學的興趣

對于非化學化工類專業學生來說，激發學生的學習興趣是關鍵。教師要授課時要緊密結合化學專業的特點，帶領學生融于化學知識的海洋。例如，環境專業的學生，要讓學生明白環境保護的原因，環境保護已經成為國際性關注的嚴重問題，它能直接威脅到人類的生存。教師要向學生深入剖析水污染的危害，大氣污染和全球氣候變暖的原因等熱點問題。如何采用有效措施去遏制這個危害。對于大學化學專業的學生來說，教師首要的任務是在向學生講解化學難度大的知識點時，要轉化授課方式，降低學生的學習困難的心理素質，引導學生探索神奇的化學知識。這種攻克難關的教學方式，會使學生由被動變為主動學習。教師也能改變單板的授課格局，講解、思考、討論、結論逐一進行。在課堂上，學生要勇于發表自己的觀點，教師要對癥下藥。例如，教師在向學生講授元素周期表時，結合國際性科技、科研成果，讓學生接觸到最新的化學科學研究，激起他們的求知欲望，同時也讓學生跨領域學習專業知識。學校可以定期聘請國內外優秀的化學領域學者、專家來校做演講，指導學生學習化學。通過一些化學科研成果，向學生展示化學能夠解決人類的哪些問題，這樣更能促進學生的學習熱情。

1圍繞專業應用型人才特點，構建實踐教學體系

1.1應用型本科人才要求

根據現代化學工業的特征及社會對化工人才需求的趨勢，應用型高校化學工程與工藝專業的目標是培養化學化工理論基礎扎實，實踐動手能力、自主學習能力、創新能力及外語與計算機應用能力較強，適應化工、冶金、能源、輕工、醫藥、環保等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理等方面工作的應用型高級工程技術人才[2]。為了實現上述目標，化學工程與工藝專業應用型本科人才應具備的基本素質與專業能力包括7個方面：①樹立正確的世界觀，具有良好的人文精神、科學素養，能處理好人與環境、人與社會的關系；②掌握化學工程與工藝的基本理論和基本知識；③掌握化學裝置工藝與設備設計方法，掌握化工過程模擬優化方法；④具有對新工藝、新產品、新技術和新設備進行研究、開發和設計的初步能力；⑤了解化學工程的理論前沿，了解新工藝、新技術與新設備的發展動態；⑥掌握文獻檢索的基本方法，具有一定的科學研究和實際工作能力；⑦具有創新意識和獨立獲取新知識的能力[2]。因此，根據現代科技和生產的發展需要，以服務地方經濟社會發展為目標，把握高等教育規律和化學工程與工藝專業特征，制定化學工程與工藝專業應用型人才培養方案，具體如圖1所示。在人才培養方案制定的過程中，合肥學院借鑒德國應用科學大學培養應用型人才成功經驗，非常重視企業的作用，將企業要求與學生的培養相結合，構建理論教學與實踐教學相統一教學體系，確定了以“面向企業、立足崗位、注重素質、強化應用、突出能力”為指導思想的“應用型”人才培養模式。理論教學體系體現“三個服務”原則：基礎理論教學要為專業技術課教學服務，理論教學為提高學生綜合素質服務，把素質教育貫穿于教學全程，為培養學生具有獨立分析和解決實際問題的能力服務，注重培養學生對技術成果的吸納和綜合應用能力。建立與培養目標相適應的實踐教學體系，形成基礎實訓、專業實訓及校內、外實訓教學相結合的綜合實訓教學一體化，完成實訓教學。促進學生掌握專業技能，實施“四年九學期制”，提高學生就業競爭能力。

1.2化學工程與工藝專業人才要求

化學工程與工藝專業是為了適應新世紀化學工業的發展而設置的，是由原來的化學工程、有機化工、無機化工、高分子化工、精細化工、煤化工、工業催化等專業合并而成的寬口徑專業，覆蓋面寬、涉及領域廣[3]。該專業具有兩大特色：一是覆蓋面廣。研究領域涉及無機化工、有機化工、精細化工、材料化工、能源化工、生物化工、醫藥化工、微電子化工等諸多領域；二是工程特色顯著。該專業以化學工程與化學工藝為兩大支撐點，化學工程主要研究化工過程及設備的開發、設計、優化和管理。化學工藝則研究以石油、煤、天然氣、礦物、動植物等自然資源為原料，通過化學反應和分離加工技術制取各種化工產品。化學工程與工藝專業涉及的工程放大技術、系統優化技術和產品開發技術，不僅在化工領域，而且在醫藥、材料、食品、生工等眾多相關領域均大有用武之地。因此，化學工程與工藝專業培養的學生應有較強的工程能力和工作適應性，需掌握化工生產技術的基本原理、專業技能與研究方法，具有從事化工生產控制、化工產品和過程的研究開發、化工裝置設計與放大的初步能力[4]。

1.3應用型化工人才實踐教學體系構建

高等工程教育強調綜合素質的基礎作用和工程素質的定型作用。培養應用型化工特色人才，核心就是培養實踐能力強的應用型人才。以培養應用型人才為目標，以科學發展觀為指導，遵循教育教學基本規律，堅持育人為本，教學為綱，根據學生需要，圍繞學生能力拓展和知識結構構建實踐教學體系。該體系由基本技能、專業能力、綜合能力三層次訓練組成，將課外創新活動和社會實踐有機融合。借鑒德國成功的經驗，培養學生工程設計能力、項目實現能力及創新能力，構建工程化的實踐教學體系如圖2所示。實踐教學根據能力要求可分為3個層次：基礎實踐層、專業實踐層、綜合和創新實踐層。基礎實踐層以強化“三基”，培養基礎能力為目的，將基礎化學實驗分為3個層次和5個模塊，構成一個彼此相連，逐層提高的體系[5]。通過化學專題研究訓練，強化了知識和技能的綜合性；認知實習在實踐教學體系中處于承上啟下階段。學生在與自己相近或相關的崗位上經過認知實習，了解專業所需要的專業知識、能力、素質，有利于他們結合自己的興趣，規劃未來發展，在專業方向的選擇、課程模塊的選擇上會更加理性。2周金工實習和1周電工電子實習，實現基礎能力培養目標；專業實踐層是在理論教學和基礎能力培養的基礎上，通過專業基礎實驗、課程設計、工程實訓等實踐教學的環節實現專業能力培養；綜合和創新能力是對技術基礎知識、運用專業知識解決實際問題能力和知識遷移能力的綜合體現，反映學生整體素質。通過畢業實習、畢業設計（論文）等實踐教學環節，配合第二課堂科技活動，達到培養專業技術應用能力的目的。總之，各層實踐教學活動層層遞進、相互滲透，達到培養目標規定的專業技術應用能力的要求。

摘要:2010年教育部批準設置能源化學工程等首批戰略性新興產業專業。國內能源化學工程專業建設剛剛起步，課程體系建構、人才培養模式尚不完善。本文結合安徽理工大學能源化學工程專業建設中專業課程體系尤其是專業實踐模塊，以及能源化學工程專業建設中存在的一系列問題作一些探討。以期為能源化學工程專業的發展提供一些借鑒。

關鍵詞:能源化學工程;培養目標;課程體系;人才培養模式

1能源化學工程專業的產生

隨著世界經濟的不斷發展，人類社會對能源的需求越來越多。能源問題成為21世紀人類面臨的最基本問題。長遠來看，在全世界范圍內，一次能源仍將占主要地位。但隨著時間的推移，一次能源逐漸消耗殆盡，煤、石油和天然氣等含碳能源的潔凈、高效利用，太陽能、風能、地熱能、生物質能、潮汐能等具有清潔、低碳、可再生等優勢的新能源的開發利用將成為未來世界經濟可持續發展的關鍵［1］。能源化學工程(EnergyChemicalEngineering)作為一個全新的專業應運而生。安徽理工大學化學工程學院化學工程系根據自身化學工程與工藝(煤化工方向)專業優勢，僅僅依托煤化工，但又不局限于煤化工，涵蓋燃料電池、生物質能、電化學、生物柴油、環境化工等豐富內容，于2011年新增加能源化學工程專業。關于能源化學工程專業本科生課程體系建構、人才培養模式正處于不斷探索和完善中。

2能源化學工程專業的培養目標

能源化學作為化學的一門重要分支學科，是掌握煤炭綜合利用，了解非煤礦物能源，普及新能源和可再生能源知識、實現能源科學利用和可持續發展的重要科學技術基礎。它利用化學與化工的理論與技術來解決能量轉換、能量儲存及能量傳輸問題，以更好地為人類經濟和社會生活服務。化學變化都伴隨著能量的變化，而能源的使用實質就是能量形式發生轉化的過程。能源化學因其化學反應直接或者通過化學制備材料技術間接實現能量的轉換與儲存［2－8］。能源化學工程屬于一個全新的專業，之前僅在化學工程與工藝專業里涵蓋過一點，主要關注怎么利用能源、對大自然造成較少的傷害。主要研究方向:能源清潔轉化、煤化工、環境催化、綠色合成、新能源利用與化學轉化環境化工。如今上升到一個全新的專業獨立出來，可見其重要程度。專業人才培養目標的制定應建立在對專業深入分析和了解的基礎上并結合國情、校情，能源化學工程專業人才培養目標也不例外［9－10］。考慮到安徽省淮南市是歷史悠久的煤炭城市，再結合安徽理工大學化學工程學院化學工程系專業的辦學特色，考慮專業發展與社會進步對人才的客觀、合理的要求。我們在制定本專業的培養目標時，強調“厚基礎、寬專業、高素質”，力求培養出具有良好科學素養、基礎扎實、知識面寬，同時具有創新精神和國際視野的高級專門應用型人才［11－12］。學生具有了扎實的化學化工基礎知識和能源化學工程專業知識就能夠快速適應涉及化學、化工、傳統和新能源加工等領域的相關工作。具備在煤炭行業、電力行業、石油石化行業、生物質轉化利用行業從事低碳能源清潔化、可再生能源利用以及能源高效轉化、化工用能評價等領域進行科學研究、生產設計和技術管理等工作。我們培養的畢業生工作領域包括:煤化工行業、天然氣化工行業、電廠化工綜合利用行業、生物質能源化工行業、固體廢物綜合處理行業、石油加工行業、石油化工行業、催化劑生產和研發行業。可以在這些行業從事設計、科學研究、技術管理等工作或繼續深造［13－16］。

3能源化學工程專業課程體系

第一篇：生物工程專業藥物分析實驗改革思考

生物工程專業（制藥方向）涉及的知識面廣、內容多，不僅包括與生物技術相關的一些基本理論，還包括與制劑、質量控制等生物制藥相關藥學知識[1]。《藥物分析實驗》是生物工程專業（制藥方向）的核心實驗課程，為提高學生主動學習能力，課程組采用課內外研討模式，一種引導學生由被動學習變為主動學習，充分調動學生自主學習的積極性，提高獨立分析解決問題能力的開放性教學[2]，近三年實施該模式后，取得了顯著的教學效果，但也有不足之處。Moodle平臺是一種教學管理與評價軟件，是由澳大利亞教育學博士MartinDougiamas所帶領的研究團隊開發的開放源碼網絡教育平臺[3]。Moodle軟件體現了“引領式在線學習”的教育思想，在這種先進教育思想的指導下，教師可以參與和指導學習者的自主性學習。這種教育者和學習者相互溝通的教育方式比傳統的學生自主式學習的學習效率更高，學習效果更好。從2014年起，本課程組在生物工程專業開展了基于Moodle平臺的《藥物分析實驗》研討模式改革（圖1），設計出三大模塊為內容、互動反饋為特色的新型研討方式。本文對2014-2015學年所取得的教學效果進行總結，旨在為進一步提高研討式實驗教學效果奠定基礎，為相關學科實驗教學改革提供一定的理論參考。

一、目前研討存在的問題

（一）研討內容相關資源、素材無法共享

討論前教師查閱的最新素材和學生收集的相關資料，及討論過程中的反饋意見和總結報告，都需要保存。但討論之后，很多研討資料都沒有及時的整理保存，沒有達到資源共享的目的。

（二）課時有限導致討論不夠深入

在某個話題的研討過程中，要引起聽者的思考并參與討論需要一定時間才能達到高潮，產生思想碰撞。由于課時的限制，傳統的形式下不能深入展開討論，學生需要一個能夠延續課堂討論的平臺，將課內進行的討論延續至課外。