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1、深化教学改革 培养卓越化工人才张凤宝2011年11月20日(合肥)一、化工高等教育面临的挑战与机遇二、深化教学改革培养卓越化工人才化学工业的发展给人类带来了巨大进步与福利化学工业的发展给人类带来了巨大进步与福利一、化工高等教育面临的挑战与机遇uu 资源合理利用与保护资源合理利用与保护uu 环境污染环境污染uu 能源紧缺能源紧缺 uu 人口健康人口健康人类可持续发展面临重大挑战人类可持续发展面临重大挑战一、化工高等教育面临的挑战与机遇健康健康能源能源环境环境资源资源 化工化工u 石油化工/煤化工 u 太阳能转化 u 生物乙醇 u 燃料电池u 稀土高效利用 u 资源回收利用 u 核原料 u 海水淡
2、化u 清洁生产 u 节能减排 u CO2减排与资源化 u 三废治理u 药物生产 u 生化技术 u 食品添加剂 u 建材这些重大挑战与化学工业密切相关这些重大挑战与化学工业密切相关化工产业13%其它20102010年，我国石化行业总产值年，我国石化行业总产值8.88.8万亿，其中化学工业产值达万亿，其中化学工业产值达 5.235.23万亿元，同比增长万亿元，同比增长32.6%32.6%，突破，突破77007700亿美元，超越美国跃居亿美元，超越美国跃居 全球全球第一，并占全国当年第一，并占全国当年GDPGDP的的13%13%。n n我国化学工业发展现状我国化学工业发展现状化学工业是国民经济的基础
3、产业和支柱产业一、化工高等教育面临的挑战与机遇n目前化学工业的不足： （1 1）工业耗能大户：单位GDP能耗是美国的3倍左右，行业 消费的能源占全国总能耗的15.2%。化工产业15.2%其它（2 2）资源紧张已威胁到行业持续发展，且对外依赖程度在 逐步加大。（3）粗放型增长方式对环境带来威胁：行业排放的“三废” 分别占全国企业“三废”排放总量的20.2、10.0和 9.6，分别位居第1 位、第4 位、第6 位。一、化工高等教育面临的挑战与机遇n国家可持续发展战略对化工产业的必然要求：l 要求化工产业快速发展（1）经济支柱产业（2）国民生活密切相关l 要求提高能源利用率能源危机l 要求提高资源利
4、用率资源紧缺l 要求减少三废排放（1）环境压力（2）人口健康压力需要化工高等教育培养大批高素质人才！需要化工高等教育培养大批高素质人才！一、化工高等教育面临的挑战与机遇解放前 几个50年代 13 90年代 7860年代 6 2000-05 7170年代 16 2005- 9780年代 22 合计303个本专业绝大多数成立于改革开放以后特别是高等教育 大发展时期。化工高等教育发展：一、化工高等教育面临的挑战与机遇101010101020072007年工科年工科206206个专业又分个专业又分2121大类大类机械类机械类电气信息类电气信息类土建类土建类化工与化工与 制药类制药类 交通类交通类轻纺轻
5、纺 食品类食品类 仪器仪表仪器仪表111212n学生工程实践能力不足、创新创业能力偏弱；n毕业设计的比例逐年减少，且专家认可的毕业设计比 例更少；n生产实习时间偏短，实习报告过于简单；n课程设计内容偏浅，与工程实际联系不够紧密；n对学生的团队精神训练不足;n敬业精神不够。 化工类人才的不足化工高等教育迫切需要提高质量！ 一、化工高等教育面临的挑战与机遇我国工程教育改革发展的战略重点：n更加重视工程教育服务国家发展战略；n更加重视与工业界的密切合作；n更加重视学生综合素质和社会责任感的培养；n更加重视工程人才培养国际化。以“卓越工程师教育培养计划”为突破口，推进工程教育改革，带动高等教育质量整体
6、提升。一、化工高等教育面临的挑战与机遇n2010年6月23日，教育部在天津大学召开“卓越工程师 教育培养计划”启动会，标志卓越计划正式开始实施。 卓越计划的核心内容n创新工程教育人才培养模式；n探索校企联合培养工程型人才的途径；n着力提高学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。u 整合 课程体系u 改革 教学方法u 改革 考核方法u 强化 实践环节u 加强 创新能力 培养u 建立高 水平的师资 队伍u 加强校 企合作、打 通双赢模式u 完善 评价体系二、深化教学改革培养卓越化工人才1、整合课程体系 与国外几所大学课程结构对比国内 某大学MIT 麻省理工GT 佐治亚理工HU 哈佛大学AN
7、U 澳大利亚国立总学分180-190 （含思政、英语、体 育、军训等共37学分 ）380 折合130-140130130144理论学时2100-23001800180018202000课程总门数70-803436-4240左右40左右每学期 课程门数7-124-54-64-64选修课比例40%40%40%40%u 美国高校课内讲课与课外学习时间比例一般为1：2-3，学生4年以上毕业比 例较大，且充分利用假期实习，所以学生课外学习时间较长。理论环节偏多课程总门数偏多每学期课程偏多选修课比例偏小文化素质教育课程数量偏少 教学大纲重复现象个别课程内容陈旧课程综合性差对培养目标的贡献度偏低课程需要整合
8、！1、整合课程体系 课程结构方面存在问题：课程内容方面存在问题：1、整合课程体系 n重新审视基础课，专业基础课和专业课的比例u公共基础课的比重较高，而专业基础课的比重则不够;u国外大学的课程设置则具有多层次、宽专业、接触专业早、注重专业基础和实践教学课程。n加强基础课与专业基础课、专业课之间的联系n按课程列出知识点，减少不必要的重复以精减学时201、了解专业培养目标和培养标准对数学知识的要求，加强与专业课的沟通，了解学科基础课、专业课对数学知识的需求，调整教学内容。2、开展数学系列课程高中教材与大学教材比较研究，进一步优化教学内容。以数学为例以数学为例以化学为例以化学为例1、四大化学特别是无机
9、化学、分析化学、物理化学之间教学内容有重叠，此外无机化学、物理化学与后续的化工热力学、化学反应工程也有交叉。2、开展化学系列课程高中教材与大学教材比较研究，进一步优化教学内容。3、加强对国外教材的比较研究，优化教学内容并保持与国外高水平大学在教学内容方面的接轨。以化工原理和传递过程为例以化工原理和传递过程为例化工流体流动与动量传递、传热与热量传递、传质与分离过程 和质量传递之间内容都有不同程度的重叠。以外语为例以外语为例大幅减少学时和学分，代之以双语教学和英文课程体系，重点是 外语的应用能力和表达能力：交流能力、写作能力。1、整合课程体系 n整合素质教育课程；增加有关创新方法论、人文社科类、
10、经济管理类及学科交叉类的课程：u跨学科的课程:使学生从多角度思考问题，增加学生非主修 领域知识的广度和深度，培养学生的共同体意识，增进不 同院系教师之间的联系，促进跨学科的对话。u复合课程：为大一新生设计了复合通识教育课程。规定学 生一学期读一本书。n增加化学工程课程，包括深度课程和广度课程；n增加反映学科发展和行业发展需求，可持续发展，节能减 排，过程强化等方面的一些新课。n美、欧:并不仅仅按一本教科书组织教学内容而是参考多本教材、论著以及最新发表的研究论文; 灵活、多样，除讲课外还常常采用专题讨论、小组合作研究等多种形式。使每一个被动的受教育者变成了主动的教育者，学生成为真正的教学主体。2
11、、改革教学方法n中国:以教科书为主, 强调系统性、逻辑性, 概念、原理，验证理论在实践中的应用。教师讲，学生边听边记，课后复习记忆以应付考试。以教师为主体，教学的重心在理论知识、在教科书。激发学生学习的积极性和主动性，提高学生的自主学习能力2、改革教学方法n课程教材“一本主要教材多本参考教材”。n推广讨论式教学、启发式教学、案例教学，大班上课 小班辅导，采用课堂讨论、课程论文等方法，启发学 生自学、互学，培养学生的学习兴趣、创新勇气和研 究与探索精神。n课程讲授过程中注意布置大型综合作业，鼓励学生利 用专业知识采用不同方法、从不同角度解决问题，提 高学生综合能力和工程能力。由考察学习成绩向考察
12、学习过程转变3、改革考核方法n多阶段考核：增加月考、期中考试，课程结束后安排一 次综合考试，综合多次考试结果进行成绩评定；加大小 论文、演讲、专题讨论次数，并计入总成绩；强调开放 性命题，加大主观题比例。n改革对毕业设计（论文）的考核方式：论文成绩包括指 导教师评价、评阅教师评价、学生评价、答辩等环节， 比例分别为40：20：20：20。（1）改革实验教学4、强化实践环节n实施多层次的实验教学模式：u基础实验u综合设计型实验u研究型实验 如以工业酒精为原料制备无水乙醇，学 生可以利用搭建的萃取精馏装置、共沸精馏装置进行 研究，充分发挥学生的独立思考与解决问题的能力；n加大实验室的开放力度。（2
13、）强化工程设计能力培养4、强化实践环节n化工设计教学贯穿本科四年，从大学一年级开始，每年都进行化工设计训练，逐步培养学生的工程设计能力。n第四学年，每位学生都要进行12周的毕业设计训练，进一步强化学生应用化工知识解决实际问题的能力。2828强化设计教学第一学年第二学年第三学年第四学年工程设计 概论 2学分化工课程设计I: 1学分化工课程设计: II 1学分反应器设计 2学分化工设备设计 3学分毕业设计 10学分化工流程模拟 2学分化工设计 3学分4、强化实践环节（3）改革实习模式4、强化实践环节n中国高校：学校统一联系，落实相关企业，实习经费来自于学校的教学经费，同一专业的学生在同一时间内进入
14、同一个企业实习。n国外高校：学生自己寻找企业进行联系，学校提供相关信息和条件，学生实习期间的工资由企业支付，一般学生的实习安排在暑假的三个月时间内。这样，同一专业的学生毕业实习经历各不相同，知识结构也各有所长，如果将 高校比作企业，其“产品”培养出的学生则是具有个性化的产品。n有效利用假期时间；4、强化实践环节n与国际接轨，逐步推行学生自行联系生产单位、设计 单位和研发单位进行实习的方式；n实习方式化整为零、加强考核、重在效果；n延长实习时间，实行分流培养机制：不上研的学生， 在第6学期期末或第7学期初，进入企业实习，并完成 毕业设计或论文，部分课程可以在进入企业后结合实 践，以论文或设计形式
15、完成；鼓励已保研的学生在研 究生面试结束后 进入企业实习。n建立中试规模的实习基地4、强化实践环节u不以盈利为目的，由国家投入，专人负责日常管理（安全、环保、现场指导），并对本专业全国的大学生开放；u学生在教师的指导下自己安装，开停车，生产运行，了解工艺原理，分析影响因素，提出改进方案。u选择合适的产品，构建一集典型化工单元过程为一体的 中试装置，配备先进的自动控制系统，专门用于生产实 习教学；5、加强创新能力的培养n增设创新学分，本科生从2年级进入教师课题组持续培养 ，经过两年的科学研究可以获得 3个学分；n组织前沿和应用知识讲座，拓宽学生的视野；n组织专家和杰出校友报告，学习企业家和杰出校
16、友的创新创业事迹；n高水平教师给学生授课、做优秀本科生的导师和指导本科毕业设计（论文）；n第四年在完成毕业设计后进行毕业论文，使学生四年内 多次受到科研的训练；5、加强创新能力的培养n组织学生申报各级大学生科技创新基金项目：u国家层面：国家大学生创新性实验计划，u学校层面：大学生科技训练计划；n高年级学生参加教师科研和技术创新；n开展地区性或全国性的化工实验、化工设计竞赛等；n充分发挥第二课堂在素质教育中的作用，通过一系列的 社团活动、校园文化活动、社会实践活动，知识竞赛活 动，提高学生的综合素质。n各级教学科研基地对本科生开放并提供研究课题；6、建立高水平的师资队伍n采用引进与培养相结合的机制，努力形成一支教学水平高、科研及工程实践能力强、结构合理、了解社会需求且满足专业教学需要的师资队伍。 n加强教师工程实践能力的培养：n开展科学研究和产学合作；n
