工程化学课程全文(5篇)

摘要：能源化学工程专业作为国家战略新兴产业相关专业，是教育部在当前能源和环境矛盾日益突出的新形式下开设的，以培养急需相关专业技术人才。西南科技大学在能源化学工程专业的课程设置中突出了学科交叉的特点，文章总结了该专业课程设置和建设方面的经验和积累，对能源化学工程专业课程的设置和建设进行了探讨，并对今后的发展提出了建议，旨在促进该专业课程建设的完善，同时为国内开设该专业的相关兄弟院校提供借鉴。

关键词：能源化学工程专业；课程设置；专业建设

引言

我国“十三五”能源规划进一步突出了深化能源体制改革、增强能源科技创新能力、大力拓展能源国际合作、清洁高效开发利用煤炭、增强国内油气供应能力、建立能源可持续发展的政策标准体系等重点。随着社会经济的快速发展，能源消耗和环境污染的矛盾日益突出，解决这对矛盾已成为了关乎国家发展和安全的战略性问题。根据我国现阶段经济发展还主要依靠资源消耗的特殊性，2011年教育部新增了能源化学工程专业，各高校也陆续从2011年开始开设能源化学工程专业。该专业是国家战略性新兴产业相关本科专业，以开展化石资源优化利用为基础研究，面向可再生能源技术、低碳经济、清洁煤技术等领域的人才需求，重点解决高效催化剂研制及其产业化等重大问题；其主要关注怎么利用能源且对大自然造成最少的伤害[1-4]。我国专门解决能源与环境矛盾问题的相关专业开设较晚，能源化学工程专业的建设还处于起步阶段[4-6]，因此，如何建设该专业课程体系，使其有助于达到人才培养效果，是能源化学工程专业教学过程中必须思考的问题[6，7]。西南科技大学于2012年开始筹建能源化学工程本科专业，通过充分的前期调研、在强大的硬件设施和师资力量的支持下于2013年获批，目标为培养厚基础、高素质、强能力，具有创新潜能和协作精神的高级应用型专门人才，培养学生扎实的化学化工基础知识和能源化学工程专业知识，使学生能够适应涉及化学、化工和新能源化学工程等领域的广泛需求。毕业生可在锂离子电池、碱性电池、燃料电池、太阳能电池等领域从事工艺设计、生产控制、科技管理以及新技术、新材料、新产品的开发与研究工作。文章通过总结西南科技大学3年来在能源化学工程专业核心课程建设方面的经验和积累，对该专业课程的建设进行探讨。

一、西南科技大学能源化学工程专业现有核心课程设置与建设情况

今年，我校能源化学工程专业在校本科生已达120余人，为达该专业培养目标，学生毕业总共需修满170学分，其中专业课程需修满86学分，占50.6%。根据专业建设培养目标和专业教师的知识背景，设置的现有专业课程可分为四个板块，即化学基础课程、电化学课程、分析测试课程和实践课程（见图1）。这样设置的依据在于能源化学工程专业涉及多学科交叉的课程，仅靠某一个学科知识很难培养出适合新形势发展需求的专门型人才。其中化学基础课程涵盖了有机化学、物理化学、无机化学、分析化学、化工原理、化学反应工程、工程制图（化学工程）、化工热力学、工业催化基础、化工安全工程化学等基础课程；电化学课程涵盖了电化学原理、能源材料基础、化学电源设计、应用电化学、太阳能电池概论、动力电池原理及应用、燃料电池技术等课程；分析测试课程包括材料分析与测试方法、仪器分析、电化学测试技术、材料分析与测试方法；实践课程涵盖了电化学基础实验（电化学原理实验、电化学测试技术实验）、化学电源设计与应用实验（化学电源设计实验）和能源化学工程实践（能源化学工程综合设计实验A、能源化学工程专业认识实习、能源化学工程专业毕业实习）等实践课程。我校课程的设置有如下优点：

（1）通过化学基础课程的学习，尤其是通过化学、物理、化工原理、化工催化等基础课程的系统学习，能够夯实学科基础，具备多学科知识交叉的背景

摘要：大学基础化学是高校化学专业必修课程，它是面向非化工类专业的一门基础课程。院校要根据化学专业的特点，突出基础化学的重点、难点、热点，加强实验教学，培养学生的思维和动手实验的能力，以满足社会、企业的需求。

关键词：大学基础化学；教学；重点；难点；实验

大学化学是面向非化工专业（如材料、冶金以及环境等专业）的一门基础课程，其主要目的是培养社会需求的全能人才。一般情况下，大学一年级便有大学基础化学课程，大一新生已经接受过四年的化学学习。教师如何转化学生基础的化学学习，升华成高等教育基础化学成都为当下教师要解决的问题。

1抓住要点提升大学基础化学教育

化学是一门古化但又有发展潜力的学科，教学资源多而杂。化学学科本身就具有研究性。随着学科的发展演变，化学也与物理、生物等联系到一起，形成交叉性学科，为现代科研做了尝试的努力。大学化学教育是在中学化学内容上的提升，大学基础化学先从内容浅的热力学开始，然后是定容热效应、定压热效应、热力学三大定律。在中学阶段，学生已经接触学习了阿伦尼乌斯电离理论的酸碱定义，大学阶段的课本引入布朗斯特和路易斯酸碱理论、酸碱电离平衡反应、缓冲溶液以及配离子的解离平衡反应。大学基础化学还引入了中学阶段的溶解度概念，从深层知识剖析电解质的多相离子平衡反应。大学化学重点介绍氧化还原反应的应用，化学能转化为电能的过程，电极反应、电极电热、原电池的热力学等知识。大学化学的电子云和周期表被归纳到物质结构部分，课本中也做了大量的说明和解释，学生可以阅读此类知识，学生要了解采用波函数和四个量子数来描述原子轨道等。大学基础化学知识是层递关系，学生要由浅入深的学习，从微观到宏观的学习。

2激发学生学习基础化学的兴趣

对于非化学化工类专业学生来说，激发学生的学习兴趣是关键。教师要授课时要紧密结合化学专业的特点，带领学生融于化学知识的海洋。例如，环境专业的学生，要让学生明白环境保护的原因，环境保护已经成为国际性关注的严重问题，它能直接威胁到人类的生存。教师要向学生深入剖析水污染的危害，大气污染和全球气候变暖的原因等热点问题。如何采用有效措施去遏制这个危害。对于大学化学专业的学生来说，教师首要的任务是在向学生讲解化学难度大的知识点时，要转化授课方式，降低学生的学习困难的心理素质，引导学生探索神奇的化学知识。这种攻克难关的教学方式，会使学生由被动变为主动学习。教师也能改变单板的授课格局，讲解、思考、讨论、结论逐一进行。在课堂上，学生要勇于发表自己的观点，教师要对症下药。例如，教师在向学生讲授元素周期表时，结合国际性科技、科研成果，让学生接触到最新的化学科学研究，激起他们的求知欲望，同时也让学生跨领域学习专业知识。学校可以定期聘请国内外优秀的化学领域学者、专家来校做演讲，指导学生学习化学。通过一些化学科研成果，向学生展示化学能够解决人类的哪些问题，这样更能促进学生的学习热情。

1围绕专业应用型人才特点，构建实践教学体系

1.1应用型本科人才要求

根据现代化学工业的特征及社会对化工人才需求的趋势，应用型高校化学工程与工艺专业的目标是培养化学化工理论基础扎实，实践动手能力、自主学习能力、创新能力及外语与计算机应用能力较强，适应化工、冶金、能源、轻工、医药、环保等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理等方面工作的应用型高级工程技术人才[2]。为了实现上述目标，化学工程与工艺专业应用型本科人才应具备的基本素质与专业能力包括7个方面：①树立正确的世界观，具有良好的人文精神、科学素养，能处理好人与环境、人与社会的关系；②掌握化学工程与工艺的基本理论和基本知识；③掌握化学装置工艺与设备设计方法，掌握化工过程模拟优化方法；④具有对新工艺、新产品、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力；⑤了解化学工程的理论前沿，了解新工艺、新技术与新设备的发展动态；⑥掌握文献检索的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力；⑦具有创新意识和独立获取新知识的能力[2]。因此，根据现代科技和生产的发展需要，以服务地方经济社会发展为目标，把握高等教育规律和化学工程与工艺专业特征，制定化学工程与工艺专业应用型人才培养方案，具体如图1所示。在人才培养方案制定的过程中，合肥学院借鉴德国应用科学大学培养应用型人才成功经验，非常重视企业的作用，将企业要求与学生的培养相结合，构建理论教学与实践教学相统一教学体系，确定了以“面向企业、立足岗位、注重素质、强化应用、突出能力”为指导思想的“应用型”人才培养模式。理论教学体系体现“三个服务”原则：基础理论教学要为专业技术课教学服务，理论教学为提高学生综合素质服务，把素质教育贯穿于教学全程，为培养学生具有独立分析和解决实际问题的能力服务，注重培养学生对技术成果的吸纳和综合应用能力。建立与培养目标相适应的实践教学体系，形成基础实训、专业实训及校内、外实训教学相结合的综合实训教学一体化，完成实训教学。促进学生掌握专业技能，实施“四年九学期制”，提高学生就业竞争能力。

1.2化学工程与工艺专业人才要求

化学工程与工艺专业是为了适应新世纪化学工业的发展而设置的，是由原来的化学工程、有机化工、无机化工、高分子化工、精细化工、煤化工、工业催化等专业合并而成的宽口径专业，覆盖面宽、涉及领域广[3]。该专业具有两大特色：一是覆盖面广。研究领域涉及无机化工、有机化工、精细化工、材料化工、能源化工、生物化工、医药化工、微电子化工等诸多领域；二是工程特色显著。该专业以化学工程与化学工艺为两大支撑点，化学工程主要研究化工过程及设备的开发、设计、优化和管理。化学工艺则研究以石油、煤、天然气、矿物、动植物等自然资源为原料，通过化学反应和分离加工技术制取各种化工产品。化学工程与工艺专业涉及的工程放大技术、系统优化技术和产品开发技术，不仅在化工领域，而且在医药、材料、食品、生工等众多相关领域均大有用武之地。因此，化学工程与工艺专业培养的学生应有较强的工程能力和工作适应性，需掌握化工生产技术的基本原理、专业技能与研究方法，具有从事化工生产控制、化工产品和过程的研究开发、化工装置设计与放大的初步能力[4]。

1.3应用型化工人才实践教学体系构建

高等工程教育强调综合素质的基础作用和工程素质的定型作用。培养应用型化工特色人才，核心就是培养实践能力强的应用型人才。以培养应用型人才为目标，以科学发展观为指导，遵循教育教学基本规律，坚持育人为本，教学为纲，根据学生需要，围绕学生能力拓展和知识结构构建实践教学体系。该体系由基本技能、专业能力、综合能力三层次训练组成，将课外创新活动和社会实践有机融合。借鉴德国成功的经验，培养学生工程设计能力、项目实现能力及创新能力，构建工程化的实践教学体系如图2所示。实践教学根据能力要求可分为3个层次：基础实践层、专业实践层、综合和创新实践层。基础实践层以强化“三基”，培养基础能力为目的，将基础化学实验分为3个层次和5个模块，构成一个彼此相连，逐层提高的体系[5]。通过化学专题研究训练，强化了知识和技能的综合性；认知实习在实践教学体系中处于承上启下阶段。学生在与自己相近或相关的岗位上经过认知实习，了解专业所需要的专业知识、能力、素质，有利于他们结合自己的兴趣，规划未来发展，在专业方向的选择、课程模块的选择上会更加理性。2周金工实习和1周电工电子实习，实现基础能力培养目标；专业实践层是在理论教学和基础能力培养的基础上，通过专业基础实验、课程设计、工程实训等实践教学的环节实现专业能力培养；综合和创新能力是对技术基础知识、运用专业知识解决实际问题能力和知识迁移能力的综合体现，反映学生整体素质。通过毕业实习、毕业设计（论文）等实践教学环节，配合第二课堂科技活动，达到培养专业技术应用能力的目的。总之，各层实践教学活动层层递进、相互渗透，达到培养目标规定的专业技术应用能力的要求。

摘要:2010年教育部批准设置能源化学工程等首批战略性新兴产业专业。国内能源化学工程专业建设刚刚起步，课程体系建构、人才培养模式尚不完善。本文结合安徽理工大学能源化学工程专业建设中专业课程体系尤其是专业实践模块，以及能源化学工程专业建设中存在的一系列问题作一些探讨。以期为能源化学工程专业的发展提供一些借鉴。

关键词:能源化学工程;培养目标;课程体系;人才培养模式

1能源化学工程专业的产生

随着世界经济的不断发展，人类社会对能源的需求越来越多。能源问题成为21世纪人类面临的最基本问题。长远来看，在全世界范围内，一次能源仍将占主要地位。但随着时间的推移，一次能源逐渐消耗殆尽，煤、石油和天然气等含碳能源的洁净、高效利用，太阳能、风能、地热能、生物质能、潮汐能等具有清洁、低碳、可再生等优势的新能源的开发利用将成为未来世界经济可持续发展的关键［1］。能源化学工程(EnergyChemicalEngineering)作为一个全新的专业应运而生。安徽理工大学化学工程学院化学工程系根据自身化学工程与工艺(煤化工方向)专业优势，仅仅依托煤化工，但又不局限于煤化工，涵盖燃料电池、生物质能、电化学、生物柴油、环境化工等丰富内容，于2011年新增加能源化学工程专业。关于能源化学工程专业本科生课程体系建构、人才培养模式正处于不断探索和完善中。

2能源化学工程专业的培养目标

能源化学作为化学的一门重要分支学科，是掌握煤炭综合利用，了解非煤矿物能源，普及新能源和可再生能源知识、实现能源科学利用和可持续发展的重要科学技术基础。它利用化学与化工的理论与技术来解决能量转换、能量储存及能量传输问题，以更好地为人类经济和社会生活服务。化学变化都伴随着能量的变化，而能源的使用实质就是能量形式发生转化的过程。能源化学因其化学反应直接或者通过化学制备材料技术间接实现能量的转换与储存［2－8］。能源化学工程属于一个全新的专业，之前仅在化学工程与工艺专业里涵盖过一点，主要关注怎么利用能源、对大自然造成较少的伤害。主要研究方向:能源清洁转化、煤化工、环境催化、绿色合成、新能源利用与化学转化环境化工。如今上升到一个全新的专业独立出来，可见其重要程度。专业人才培养目标的制定应建立在对专业深入分析和了解的基础上并结合国情、校情，能源化学工程专业人才培养目标也不例外［9－10］。考虑到安徽省淮南市是历史悠久的煤炭城市，再结合安徽理工大学化学工程学院化学工程系专业的办学特色，考虑专业发展与社会进步对人才的客观、合理的要求。我们在制定本专业的培养目标时，强调“厚基础、宽专业、高素质”，力求培养出具有良好科学素养、基础扎实、知识面宽，同时具有创新精神和国际视野的高级专门应用型人才［11－12］。学生具有了扎实的化学化工基础知识和能源化学工程专业知识就能够快速适应涉及化学、化工、传统和新能源加工等领域的相关工作。具备在煤炭行业、电力行业、石油石化行业、生物质转化利用行业从事低碳能源清洁化、可再生能源利用以及能源高效转化、化工用能评价等领域进行科学研究、生产设计和技术管理等工作。我们培养的毕业生工作领域包括:煤化工行业、天然气化工行业、电厂化工综合利用行业、生物质能源化工行业、固体废物综合处理行业、石油加工行业、石油化工行业、催化剂生产和研发行业。可以在这些行业从事设计、科学研究、技术管理等工作或继续深造［13－16］。

3能源化学工程专业课程体系

第一篇：生物工程专业药物分析实验改革思考

生物工程专业（制药方向）涉及的知识面广、内容多，不仅包括与生物技术相关的一些基本理论，还包括与制剂、质量控制等生物制药相关药学知识[1]。《药物分析实验》是生物工程专业（制药方向）的核心实验课程，为提高学生主动学习能力，课程组采用课内外研讨模式，一种引导学生由被动学习变为主动学习，充分调动学生自主学习的积极性，提高独立分析解决问题能力的开放性教学[2]，近三年实施该模式后，取得了显著的教学效果，但也有不足之处。Moodle平台是一种教学管理与评价软件，是由澳大利亚教育学博士MartinDougiamas所带领的研究团队开发的开放源码网络教育平台[3]。Moodle软件体现了“引领式在线学习”的教育思想，在这种先进教育思想的指导下，教师可以参与和指导学习者的自主性学习。这种教育者和学习者相互沟通的教育方式比传统的学生自主式学习的学习效率更高，学习效果更好。从2014年起，本课程组在生物工程专业开展了基于Moodle平台的《药物分析实验》研讨模式改革（图1），设计出三大模块为内容、互动反馈为特色的新型研讨方式。本文对2014-2015学年所取得的教学效果进行总结，旨在为进一步提高研讨式实验教学效果奠定基础，为相关学科实验教学改革提供一定的理论参考。

一、目前研讨存在的问题

（一）研讨内容相关资源、素材无法共享

讨论前教师查阅的最新素材和学生收集的相关资料，及讨论过程中的反馈意见和总结报告，都需要保存。但讨论之后，很多研讨资料都没有及时的整理保存，没有达到资源共享的目的。

（二）课时有限导致讨论不够深入

在某个话题的研讨过程中，要引起听者的思考并参与讨论需要一定时间才能达到高潮，产生思想碰撞。由于课时的限制，传统的形式下不能深入展开讨论，学生需要一个能够延续课堂讨论的平台，将课内进行的讨论延续至课外。