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化學(xué)工程與工藝專業(yè)的定位
1.化學(xué)工程與工藝專業(yè)的性質(zhì)及培養(yǎng)模式
化學(xué)工程與工藝專業(yè)屬于工科專業(yè),授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位。由于化學(xué)工業(yè)的相關(guān)領(lǐng)域極為廣泛,化學(xué)工程與工藝專業(yè)涉及的專業(yè)方向也就非常多樣化,各高校的化學(xué)工程與工藝專業(yè)特點(diǎn)亦不盡相同。我校近年來根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)發(fā)展的需求趨勢,兄弟院?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)方向的設(shè)置,以及我校原有的相近專業(yè)優(yōu)勢,設(shè)置了能夠體現(xiàn)我校特色的化學(xué)工程與工藝專業(yè)方向,逐步建立了適合我校化學(xué)工程與工藝專業(yè)的教育培養(yǎng)模式。2008年,我?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)已有7屆本科畢業(yè)生,其學(xué)生就業(yè)形勢良好,社會(huì)反饋積極.在制定教學(xué)計(jì)劃的工作中加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),目的在于進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)適應(yīng)能力更強(qiáng)的化學(xué)工程與工藝人才。
2.化學(xué)工程與工藝專業(yè)的任務(wù)
根據(jù)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的性質(zhì),化學(xué)工程與工藝專業(yè)的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)習(xí)化學(xué)工程學(xué)與化學(xué)工藝學(xué)等方面的基本理論和基本知識(shí),受到化學(xué)與化工實(shí)驗(yàn)技能、工程實(shí)踐、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、科學(xué)研究與工程設(shè)計(jì)方法的基本訓(xùn)練.具有對現(xiàn)有企業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行模擬優(yōu)化、革新改造,對新過程進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)和對新產(chǎn)品進(jìn)行研制的基本能力。由于涉及化工的學(xué)科和領(lǐng)域很多,化學(xué)工程與工藝專業(yè)除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)一般應(yīng)用化工的基本知識(shí)和基本技能外,還應(yīng)該結(jié)合本地區(qū)、本行業(yè)及本校的實(shí)際情況,重點(diǎn)學(xué)習(xí)化工在某個(gè)或某幾個(gè)領(lǐng)域中的具體應(yīng)用,以便形成不同高校應(yīng)用化工專業(yè)的特色專業(yè)方向.
3.化學(xué)工程與工藝專業(yè)的業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo)
本專業(yè)培養(yǎng)具備化學(xué)工程與化學(xué)工藝方面的知識(shí),能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等部門從事工程設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面工作的工程技術(shù)人才。
4.化學(xué)工程與工藝專業(yè)的課程設(shè)置
為了使不同高校既有統(tǒng)一的規(guī)范,又有不同的專業(yè)特色,根據(jù)應(yīng)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的任務(wù)和業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo),化學(xué)工程與工藝專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該具有較扎實(shí)的化工理論基礎(chǔ),較寬的化工應(yīng)用知識(shí)以及一定的工程技術(shù)基礎(chǔ),從而該專業(yè)的課程設(shè)置(公共課、基礎(chǔ)課除外)應(yīng)由基礎(chǔ)化學(xué)課、工程基礎(chǔ)課和專業(yè)方向課3部分組成?;A(chǔ)化學(xué)課包括:無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)等。工程基礎(chǔ)課主要包括:化工儀表與自動(dòng)化、化學(xué)工程基礎(chǔ)、電工電子學(xué)等。專業(yè)方向課:可根據(jù)具體方向選擇專業(yè)化學(xué)課,如電化學(xué)工程方向可選理論電化學(xué)、化學(xué)電源工藝學(xué)、電解工程和電鍍工程等。精細(xì)化工方向可選擇化工工藝學(xué)、化工分離工程、化學(xué)反應(yīng)工程等。另外實(shí)踐性環(huán)節(jié)包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、提高實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文等。
我校化學(xué)工程與工藝專業(yè)方向
就專業(yè)方向而言,化學(xué)工程與工藝專業(yè)的性質(zhì)是工科?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)應(yīng)該是培養(yǎng)具有較扎實(shí)及寬廣的化學(xué)工程理論基礎(chǔ)知識(shí),特別注意培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)計(jì)劃的總體設(shè)計(jì)中要體現(xiàn)應(yīng)用型人才所具備的工程技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí),重視實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐、實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文等環(huán)節(jié)。設(shè)置專業(yè)發(fā)展方向,結(jié)合廣西經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,建立在合理利用廣西及學(xué)校的資源及適應(yīng)科技發(fā)展、注重社會(huì)需求基礎(chǔ)上。據(jù)此,我?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)專業(yè)方向設(shè)定為:電化學(xué)工程與精細(xì)化工。
關(guān)鍵詞:工程化素質(zhì);培養(yǎng);應(yīng)用化學(xué);教學(xué)改革
應(yīng)用化學(xué)專業(yè)是以化學(xué)學(xué)科為基礎(chǔ)的應(yīng)用型理工科專業(yè)。國家教育部頒布的本科專業(yè)目錄明確規(guī)定:應(yīng)用化學(xué)專業(yè)屬于理科專業(yè),畢業(yè)生可根據(jù)所在學(xué)校教學(xué)計(jì)劃及培養(yǎng)目標(biāo)授予理學(xué)或工學(xué)學(xué)士學(xué)位。這說明應(yīng)用化學(xué)是以理為主的理工結(jié)合專業(yè),是研究化學(xué)理論在相關(guān)領(lǐng)域中應(yīng)用的理科專業(yè),是產(chǎn)品開發(fā)或技術(shù)應(yīng)用型專業(yè),而不是工科專業(yè)。但是,從應(yīng)用化學(xué)學(xué)位授予現(xiàn)狀來看,學(xué)士一般授予理科學(xué)位,碩士則可授予理科或工科學(xué)位。說明應(yīng)用化學(xué)具有工科專業(yè)的特點(diǎn)。另外,目前全國有近400所高校開設(shè)應(yīng)用化學(xué)專業(yè),覆蓋本、專科不同層次和理工、農(nóng)林、師范等不同類型高校。其中大多數(shù)是新辦或改辦的。大量的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生除了小部分從事教育、研究和質(zhì)檢等行業(yè)工作外,其余的勢必要進(jìn)入企業(yè)從事產(chǎn)品開發(fā)和工程管理工作。而當(dāng)前相當(dāng)數(shù)量的本科生畢業(yè)后在工作中感覺實(shí)踐能力和動(dòng)手能力較差,進(jìn)而影響到創(chuàng)新能力的提升,最終勢必限制其職業(yè)發(fā)展。因此,在本科階段,應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生應(yīng)該具有一定的工科或工程化素質(zhì),對其研究生深造或工作實(shí)踐打下工程化基礎(chǔ)具有重要作用。
另一方面,當(dāng)前,地方本科院校是我國高等教育發(fā)展的重要新生力量,此類高校大多能夠把握形勢、明確定位,以地方性、應(yīng)用型為辦學(xué)方向,走特色化發(fā)展道路。此類高校更要防止一味追求大而全、趕研究型大學(xué)的時(shí)髦、進(jìn)而陷入同質(zhì)化的境地。因此,此類高校在特色發(fā)展中,工科專業(yè)的培育和發(fā)展更應(yīng)從基礎(chǔ)抓起,在使學(xué)生掌握基本工科課程知識(shí)的同時(shí),應(yīng)使學(xué)生具有基本的工程化素養(yǎng)。
針對目前國內(nèi)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)數(shù)量多、方向雜、規(guī)范性不足等問題,參照近期教育部專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的教學(xué)基本要求,結(jié)合許昌學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)多年來的建設(shè)體會(huì),發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題:首先,沒有特色,或沒有按特色化發(fā)展去設(shè)置培養(yǎng)方案;其次,師資力量薄弱,實(shí)踐教師人員匱乏,雙師型教師幾乎沒有;第三,教學(xué)方法仍流于說教;第四,實(shí)踐環(huán)節(jié)不符合工程化素質(zhì)人才培養(yǎng)。本文相應(yīng)地從創(chuàng)新培養(yǎng)方案、靈活師資培養(yǎng)、案例法教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)改革等四個(gè)方面論述了以工程化素質(zhì)培養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)改革。以期為規(guī)范和辦好應(yīng)用化學(xué)理科專業(yè)提供理論依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
一、創(chuàng)新培養(yǎng)方案
從當(dāng)前我國地方高校中應(yīng)用化學(xué)專業(yè)設(shè)置的范圍來看,有趨同的傾向。對于像許昌學(xué)院這樣的地方新升本院校,如果不走特色化道路,勢必在激烈的競爭中慘遭出局,對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)來說更是如此。我校的定位為地方性、應(yīng)用型、服務(wù)中原城市群建設(shè)、依托地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、目前通過校企合作、服務(wù)經(jīng)濟(jì)對改造專業(yè)建設(shè)、推進(jìn)學(xué)科建設(shè)起到了顯著的作用。對以往單純旨在培養(yǎng)研究型人才的培養(yǎng)方案加以調(diào)整,注入了工程化、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的元素。首先,將“工程實(shí)踐”能力作為一項(xiàng)重要的技能寫進(jìn)培養(yǎng)目標(biāo)中。其次,在培養(yǎng)規(guī)格中增加“工程實(shí)踐”能力一條,具體闡述為“具有將產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模到工業(yè)規(guī)模的認(rèn)識(shí)和初步能力”。最后,最根本的是課程設(shè)置目標(biāo)更加明確、為專業(yè)特色服務(wù)的目的突出,凝練了專業(yè)方向,加強(qiáng)了專業(yè)課分量和深度。
2010年之前,應(yīng)用化學(xué)專業(yè)完全按照理科專業(yè)模式設(shè)置,專業(yè)課除了四大化學(xué)、儀器分析、化工基礎(chǔ)等必修課之外,選修課則是按照四個(gè)模塊設(shè)置,具體為,納米材料模塊:納米材料學(xué)、納米材料的檢測與表征、應(yīng)用X射線衍射技術(shù)。光電材料模塊:新能源材料、太陽能電池材料、光功能材料。工業(yè)分析模塊:色譜與分離、光譜分析、環(huán)境分析?;つK:化工制圖、反應(yīng)工程基礎(chǔ)、化工分離技術(shù)。其它的選修課則有催化、有機(jī)合成設(shè)計(jì)、應(yīng)用電化學(xué)、無機(jī)合成化學(xué)、精細(xì)化學(xué)品化學(xué)、化學(xué)工藝學(xué)、化工產(chǎn)品開發(fā)概論等以及一些必修課選論(主要為考研學(xué)生開設(shè),主要是講解典型例題,如物理化學(xué)選論等)。從上述課程設(shè)置來看,課程模塊太多,每個(gè)模塊課程單薄;必修課基本完全是專業(yè)基礎(chǔ)課,而專業(yè)課則直接過渡選修課,專業(yè)課設(shè)置薄弱,顯然不能滿足專業(yè)特色方向設(shè)置對課程的要求。因此,2010年后,我們對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)設(shè)置了兩個(gè)方向,分別是精細(xì)化工和高分子材料,相應(yīng)地設(shè)置了必修課(專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)課)和選修課(專業(yè)課),加深了專業(yè)課程基礎(chǔ),凝練了方向,取得了良好的效果。具體為,精細(xì)化工模塊:精細(xì)化工工藝學(xué)、精細(xì)有機(jī)合成單元反應(yīng)、精細(xì)化工過程及設(shè)備、精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)。相應(yīng)的選修課有化工產(chǎn)品開發(fā)概論、分離工程、表面活性劑、涂料、膠黏劑、香精香料、紡織助劑等,可任選。高分子材料模塊:高分子物理、高分子化學(xué)、高分子實(shí)驗(yàn)、高分子材料加工。相應(yīng)的選修課有化工產(chǎn)品開發(fā)概論、分離工程、材料學(xué)、塑料、橡膠、纖維等,可任選。
二、靈活師資培養(yǎng)
教師給學(xué)生上課,并不是簡單地照本宣科、傳遞知識(shí),而是要培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)問題、分析問題、解決問題的能力。因此,教師要掌握的就不僅僅是書本知識(shí),更多的應(yīng)該是見識(shí),即真正的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、理論在實(shí)踐中的應(yīng)用實(shí)例。
當(dāng)前,地方高校處在高速發(fā)展和擴(kuò)張之際,每年都會(huì)招聘一批新教師。但是,限于政策,這些新教師主要是剛畢業(yè)的博士、碩士,基本沒有教師的從業(yè)經(jīng)歷,更沒有企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此,教師自身對實(shí)踐教學(xué)、企業(yè)生產(chǎn)等沒有基本的認(rèn)識(shí)。我院同樣面臨此類問題。我們的解決方法主要從三個(gè)方面入手,即理科向工科轉(zhuǎn)變;攻讀學(xué)位和專業(yè)培訓(xùn)結(jié)合,以專業(yè)培訓(xùn)為主;企業(yè)技術(shù)人員兼職承擔(dān)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué),以實(shí)踐教學(xué)為主。
第一,理科背景教師向工科轉(zhuǎn)變。首先要明確專業(yè)建設(shè)的需要,讓理科教師產(chǎn)生我要轉(zhuǎn)變的原動(dòng)力;其次,從政策和經(jīng)費(fèi)上支持理科教師的工科能力進(jìn)修和培訓(xùn)。第二,在企業(yè)內(nèi)進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)。比如,新教師報(bào)到入校后,在第一學(xué)期被派往企業(yè)定崗實(shí)習(xí),期間對車間工藝、設(shè)備和部分工段操作基本掌握。在學(xué)期開始后,還安排其在老教師帶領(lǐng)和指導(dǎo)下赴實(shí)習(xí)單位進(jìn)行指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)工作。另外,在第二年該新教師即將承擔(dān)實(shí)習(xí)指導(dǎo)任務(wù)前的暑期,學(xué)院會(huì)安排其先期赴企業(yè)進(jìn)行輪崗實(shí)習(xí)學(xué)習(xí),掌握實(shí)習(xí)的第一手資料,提高其指導(dǎo)和教學(xué)水平。經(jīng)過這樣兩年的學(xué)習(xí)、培訓(xùn)和指導(dǎo)訓(xùn)練,到第三年該新教師獨(dú)立指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí),已經(jīng)具備能夠圓滿完成實(shí)習(xí)指導(dǎo)任務(wù)的能力。該教師自身的工程實(shí)踐能力的提高無疑為學(xué)生工程化素質(zhì)培養(yǎng)提供了保障。第三,充分利用好企業(yè)師資。由企業(yè)技術(shù)人員兼職承擔(dān)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。我們對實(shí)習(xí)單位的技術(shù)人員作為師資的利用包括幾部分,除了在學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)給學(xué)生講解之外,還在對我方新進(jìn)教師進(jìn)行師資培訓(xùn)、來我校進(jìn)行課程輔導(dǎo)和講授中承擔(dān)重要角色。我們采取靈活的待遇方案,使企業(yè)技術(shù)人員的積極性得到提高,我院的教師和學(xué)生均得到全面的培訓(xùn)和輔導(dǎo),對提高實(shí)習(xí)水平和效果起到很好地促進(jìn)作用。
三、案例法教學(xué)
案例教學(xué)法是在教師的引導(dǎo)下,再現(xiàn)案例實(shí)景,把學(xué)生帶入特定事件的現(xiàn)場,通過深入角色,提高學(xué)生實(shí)際運(yùn)用知識(shí)能力的一種教學(xué)方法。實(shí)踐結(jié)果表明,該方法對促進(jìn)學(xué)生更快、更深理解和掌握基本知識(shí)有明顯成效。
應(yīng)用化學(xué)專業(yè)講授的專業(yè)課不但有理論性強(qiáng)的課程還有實(shí)踐性強(qiáng)的課程。前者如物理化學(xué)、反應(yīng)工程;后者如精細(xì)化學(xué)品化學(xué)、工業(yè)催化、表面活性劑化學(xué)等。國外教育界有句名言:告訴給我,我會(huì)忘記;演示給我,我會(huì)理解;讓我參與,我會(huì)學(xué)會(huì)。但是,讓學(xué)生理解掌握知識(shí)點(diǎn)不可能完全通過實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)。所以我們通過案例教學(xué)法有效實(shí)現(xiàn)了此目標(biāo)。
根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和規(guī)律,我們采取了從“告訴”“演示”“參與”的模擬步驟,循序漸進(jìn),使學(xué)生易于理解和掌握知識(shí)點(diǎn)。當(dāng)然,其中的“參與”步驟更多地仍是通過課堂模擬講述或結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程來實(shí)現(xiàn)。首先,在一系列活生生的案例基礎(chǔ)上提出學(xué)生感興趣且切中基礎(chǔ)理論核心的問題;然后回答問題,逐步深入,反向推理,最終使學(xué)生對物理化學(xué)的基本原理很輕松、很自然地理解、掌握、接受;最后要強(qiáng)調(diào)掌握部分重要的參數(shù)和指標(biāo)。這樣的結(jié)果就使學(xué)生掌握了基本且必要的產(chǎn)品作用原理和重要性能參數(shù),符合教學(xué)要求和就業(yè)入門的目的。
該步驟示例如下:首先引出案例,例如提到農(nóng)民鋤地的原因,有的學(xué)生認(rèn)為是松土,而正確答案應(yīng)是保墑。因?yàn)橥寥乐杏泻芏鄽饪?,類似于毛?xì)管,由于附加壓力的作用,導(dǎo)致水分和養(yǎng)料喪失,鋤地可以破壞毛細(xì)管,起到保留水分和養(yǎng)料的目的。接下來分析該案例,提出涉及的原理和知識(shí)點(diǎn),即毛細(xì)管的附加壓力及其產(chǎn)生原理(書本上的理論知識(shí))。從土地水分喪失聯(lián)想到毛細(xì)管產(chǎn)生附加壓力,再到拉普拉斯公式和開爾文公式,從生活化的案例到理論知識(shí)的輕松理解和掌握。
其次,用生活中的多個(gè)實(shí)例來顯示表面活性劑的其它作用。例如,透明狀、水溶性注射針劑生產(chǎn)中表面活性劑的增溶作用;化妝品和農(nóng)藥乳狀液產(chǎn)品中表面活性劑的乳化作用;墨水的制備中表面活性劑的分散作用;漿料中表面活性劑的消泡作用;在新型紡織品材料中的防水、防污作用等。從這些實(shí)例繼續(xù)講述膠束、表面活性劑的兩親性結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)(CMC值、HLB值)等重要理論知識(shí)就很容易被學(xué)生接受和理解掌握了。
以“表面活性劑”部分為例。首先引入肥皂和洗衣粉的實(shí)用案例。肥皂和洗衣粉是人們?nèi)粘I罱?jīng)常接觸的化學(xué)品,可謂是“看得見摸得著”的例子,雖然可能部分學(xué)生對這類洗滌劑有初步的認(rèn)識(shí),但真正了解其洗滌作用原理的并不多。因此,此案例滿足“聽說過但不熟悉”的要求。在運(yùn)用多媒體教學(xué)時(shí)可在肥皂和洗衣粉的種類、造型、顏色以及使用對象和部位等方面充分展現(xiàn)其多樣性,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到該類日用品還有很多“高端產(chǎn)品”,還有很大的開發(fā)空間和前景。在此過程中還可以簡要說明肥皂的來歷等科技發(fā)展歷史。
四、實(shí)踐教學(xué)改革
實(shí)踐教學(xué)改革分別從實(shí)驗(yàn)課、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))三方面開展。
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,且內(nèi)容陳舊,達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。我們的做法是改進(jìn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、引入教師科研課題和企業(yè)課題。
首先是內(nèi)容陳舊,部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目已被證明不適合本科實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練、鍛煉動(dòng)手能力,或難以體現(xiàn)知識(shí)重點(diǎn),需要改進(jìn)。比如,物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中測定電勢-pH曲線項(xiàng)目主要的考查目標(biāo)為理解一定條件下能斯特方程中濃度的負(fù)對數(shù)即pH值與電勢φ成正比,并掌握pH值測定的原理。但事實(shí)上學(xué)生對此興趣不大,感覺這是必然的,老師在講的時(shí)候已經(jīng)把結(jié)果給展示了,沒有創(chuàng)造性。因此,我們增加了電極的原理和組裝、pH計(jì)的原理和組裝實(shí)驗(yàn),放在測定電勢-pH曲線實(shí)驗(yàn)之前,使學(xué)生親自組裝了電極、pH計(jì),到測定電勢-pH曲線時(shí)自然理解清晰、操作得心應(yīng)手。
引入教師科研課題和企業(yè)課題。首先使學(xué)生接觸實(shí)際存在或生產(chǎn)中的問題,對培養(yǎng)其求知欲和提高探索的興趣具有顯著作用,同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)自信;其次鍛煉了教師,增強(qiáng)其將理論與實(shí)驗(yàn)實(shí)際相結(jié)合的能力。
實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)按一般常規(guī)情況就是帶領(lǐng)學(xué)生去工廠實(shí)習(xí)幾周,請工廠的技術(shù)人員講課,然后參觀生產(chǎn)車間,就算完成生產(chǎn)實(shí)習(xí)任務(wù)。結(jié)果是每年學(xué)校都要投入大量的財(cái)力,學(xué)生實(shí)習(xí)則走馬觀花,成了走過場,效果自然難以體現(xiàn)。
目前,在前述加強(qiáng)師資的前提下,使得我們擁有了一定的工程化素質(zhì)的教師隊(duì)伍,結(jié)合企業(yè)技術(shù)人員,為做好實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)打下了良好的人力資源基礎(chǔ)。另外,我們采用了新的管理模式和綜合實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)考核方式,起到了較好的效果。具體做法為:管理采用封閉管理、集體上下班、隨時(shí)考勤等,保證學(xué)生的實(shí)習(xí)時(shí)間和在崗率;考核不但要參考其實(shí)習(xí)報(bào)告,還要引入筆試和面試、單獨(dú)崗位操作和答辯等,保證了學(xué)生真正掌握、理解生產(chǎn)過程,起到實(shí)習(xí)的目的。
畢業(yè)論文目前面臨的最大問題是學(xué)生由于要備考研究生,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)時(shí)間難以保證。我們的改進(jìn)做法是:其一,嚴(yán)格畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))出口機(jī)制,讓達(dá)不到要求水平的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))作者延期畢業(yè),重新答辯,使學(xué)生重視,教師認(rèn)真對待。其二,一部分學(xué)生在大二或大三即進(jìn)入教師實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。每年學(xué)期初由年級輔導(dǎo)員、班導(dǎo)師向有需求的教師推薦一些學(xué)有余力、感興趣的學(xué)生去進(jìn)行科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。對學(xué)生鞏固實(shí)驗(yàn)課所學(xué)的技能和知識(shí)有顯著作用,還可培養(yǎng)其實(shí)踐動(dòng)手能力,另外還可以為畢業(yè)論文寫作打下基礎(chǔ)。其三,畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)可以與畢業(yè)實(shí)習(xí)結(jié)合。通過延長企業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)間,并提煉出課題或模擬出設(shè)計(jì)任務(wù)讓部分感興趣的學(xué)生選做,這樣就可以使學(xué)生提前了解了課題的背景,為做論文或設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),同時(shí)節(jié)省了時(shí)間。
五、效果與探討
2010年以來,我院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)通過上述教學(xué)改革,取得了明顯成效:
第一,青年教師投身于教學(xué)改革的熱情更加高漲,并從工程化素質(zhì)提升和教學(xué)過程中得到成長。3年來,青年教師積極總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)并申報(bào)教學(xué)研究項(xiàng)目,共獲立項(xiàng)校級教研項(xiàng)目4項(xiàng),發(fā)表教研論文5篇。同時(shí),有2位教師獲聘副教授,2位教師獲聘講師,其中有2位教師獲聘雙師稱號(hào)。
第二,學(xué)生動(dòng)手能力和解決問題的能力得到提高。首先在后期實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生的動(dòng)手能力顯著提高,比如物理化學(xué)實(shí)驗(yàn),90%的學(xué)生能夠在3個(gè)學(xué)時(shí)的規(guī)定時(shí)間里保質(zhì)保量完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),而在過去則一般需要延長1個(gè)學(xué)時(shí)才能完成;其次,學(xué)生參與教師科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的積極性空前高漲,畢業(yè)論文質(zhì)量也相應(yīng)大幅度提高;最后,3年來,學(xué)生參與“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)新大賽、企業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金項(xiàng)目、校級創(chuàng)新課題等立項(xiàng)、獲獎(jiǎng)共計(jì)35項(xiàng)。
第三,學(xué)生學(xué)習(xí)成績提高,考研錄取率顯著升高。從2002級到2009級,考研錄取率從最早的10%上升到60%。這固然與學(xué)生的刻苦學(xué)習(xí)有關(guān),但顯然與上述教學(xué)改革有一定關(guān)系,尤其是實(shí)踐教學(xué)改革結(jié)出了碩果,比如提高了學(xué)生動(dòng)手能力、增強(qiáng)了其考研面試競爭力這一結(jié)果,勢必會(huì)提高學(xué)生被錄取的機(jī)會(huì)。
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[關(guān)鍵詞]制藥工程 本科教育 問題
[中圖分類號(hào)]G640 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5349(2012)10-0214-02
在探討我國制藥工程專業(yè)本科教育之前,先回顧國內(nèi)外藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(GMP)的發(fā)展和制藥工程專業(yè)的發(fā)展歷史。
一、國內(nèi)外GMP簡介
制藥工業(yè)起源于18世紀(jì)末,隨著化學(xué)合成藥和抗生素的出現(xiàn)和廣泛使用,制藥工業(yè)發(fā)展迅速,同時(shí)藥品安全問題也隨之增多。1935年發(fā)現(xiàn)磺胺類藥物后,一家公司將二甘醇用于口服的磺胺醑劑中,導(dǎo)致107人死亡,其中多數(shù)為兒童。上個(gè)世紀(jì)五六十年代的沙利度胺事件引起全世界對用藥安全的高度關(guān)注。此后有關(guān)藥品安全問題的事件仍大量出現(xiàn)。正是基于保護(hù)消費(fèi)者,嚴(yán)格控制藥品生產(chǎn)過程,保證藥品質(zhì)量,美國坦普爾大學(xué)6名教授編寫制訂GMP,并于1963年由美國國會(huì)第一次頒布實(shí)施。1977年第28屆世界衛(wèi)生大會(huì),WHO向其成員國推薦GMP,并確定其為WHO的法規(guī)之一。此后世界各國陸續(xù)出臺(tái)GMP,一些國家也制定了獸藥的GMP規(guī)范。
我國在1982年由中國醫(yī)藥工業(yè)公司制定《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(試行稿)》,1985年編寫《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范實(shí)施指南》,1992年衛(wèi)生部頒布《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》。1998年國家藥品監(jiān)督管理局對《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》進(jìn)行修訂,并以法令形式頒布實(shí)施,要求國內(nèi)企業(yè)必須遵守。2001年出版《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范實(shí)施指南》,2011年3月1日,經(jīng)過大幅修訂的新版GMP頒布實(shí)施。
二、早期國內(nèi)外制藥工程專業(yè)的設(shè)立
按照GMP規(guī)范設(shè)計(jì)并建造制藥車間、廠房,是件非常復(fù)雜的事情,對于工程設(shè)計(jì)人員要求非常高。原有的化工設(shè)計(jì)者由于缺乏藥品生產(chǎn)的專業(yè)知識(shí),如潔凈車間的設(shè)計(jì),藥品生產(chǎn)過程中的無菌控制等,而難以勝任。[1]因此,1995年在新澤西州立大學(xué)Rutgers分校化學(xué)與生物化學(xué)工程學(xué)院設(shè)立第一個(gè)制藥工程專業(yè),為研究生教育。此后美國、英國等其他大學(xué)也相繼設(shè)立制藥工程專業(yè)。早期的制藥工程以研究生教育為主。1998年,加州大學(xué)Fullerton分校工程與計(jì)算機(jī)學(xué)院設(shè)立第一個(gè)本科制藥工程專業(yè)。[2]
改革開放后我國制藥工業(yè)快速發(fā)展,但行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參差不齊,產(chǎn)品質(zhì)量良莠不一,為配合我國制藥工業(yè)的調(diào)整,適應(yīng)制藥行業(yè)在GMP下的人才需求,教育部在1998年全國高等學(xué)校本科招生目錄中增設(shè)制藥工程專業(yè),同時(shí)取消了一批與制藥相關(guān)的專業(yè)名稱,包括生物制藥、中藥制藥、微生物制藥等。
三、制藥工程專業(yè)本科教育目前存在的一些問題
制藥工程專業(yè)設(shè)立到現(xiàn)在已經(jīng)過了14個(gè)年頭,各學(xué)校在本科生培養(yǎng)過程中遇到許多問題,其中具有普遍意義的有以下四個(gè)方面:
(一)課程改革(包括理論課和實(shí)驗(yàn)課)
制藥工業(yè)發(fā)展日新月異,許多課程授課內(nèi)容需要跟上時(shí)代步伐,近年來圍繞 《藥物化學(xué)》《藥物分析》《生物化學(xué)》《微生物學(xué)》《工程制圖》《專業(yè)英語》等十多門課程的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的課程改革發(fā)表了大量文章。除了授課內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化之外,也有對一些課程進(jìn)行優(yōu)化和組合,比如有些學(xué)校開設(shè)《微生物與發(fā)酵》《生藥學(xué)與天然藥物化學(xué)》《中藥制劑與分析》等。此外也有一些新課出現(xiàn),如《制藥工程導(dǎo)論》《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理工程》等。課程改革主要目的是為了滿足社會(huì)需求和本科生培養(yǎng)的要求。
(二)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)困難比較大
隨著GMP的實(shí)施,尤其是GMP(2010版)近乎于苛刻的要求,以往制藥及相關(guān)企業(yè)為制藥工程等專業(yè)本科生提供各種參觀和實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì),現(xiàn)在逐漸成為一種奢求。許多有能力有條件的學(xué)校都大力建設(shè)校內(nèi)實(shí)習(xí)基地,有些院校按照GMP要求建造中試車間,甚至是生產(chǎn)車間。
(三)課程體系構(gòu)建上問題多,學(xué)生學(xué)習(xí)壓力過大
制藥工程是一個(gè)綜合性很強(qiáng)、涉及面很廣的學(xué)科,既涉及化工與制藥的工程設(shè)計(jì)、制藥過程中的工程技術(shù),也包含藥品生產(chǎn)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié),如分離、工藝、制劑、設(shè)備、分析、質(zhì)檢等,按照我國藥品分類,又包括生物制品、化學(xué)藥和中藥。除專業(yè)課程外,公共課程的門數(shù)和深度要求也很高,如數(shù)學(xué)、化學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)、CAD輔助設(shè)計(jì)等,學(xué)分普遍達(dá)到80分以上。所以,縱觀全國各制藥工程專業(yè)的培養(yǎng)方案和課程體系,本科生畢業(yè)所需最低學(xué)分一般在190分以上,學(xué)生畢業(yè)實(shí)際所修學(xué)分普遍在200學(xué)分左右,低于180學(xué)分的寥寥無幾。早年這個(gè)問題更為突出,除了一些老牌學(xué)校在制藥工程專業(yè)下只設(shè)置一個(gè)方向,近年來許多學(xué)校在制藥工程專業(yè)下設(shè)置2~3方向,如生物制藥、化學(xué)制藥、中藥制藥等,通過分流緩解課程設(shè)置難、學(xué)生學(xué)習(xí)壓力大的問題。[3-5]
(四)各學(xué)校在制藥工程專業(yè)本科培養(yǎng)的目標(biāo)定位上各有側(cè)重
改革開放以來,我國高等學(xué)校本科教育到底應(yīng)當(dāng)怎么做一直是一個(gè)熱點(diǎn)問題,從能力教育到素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育,從專才教育到通才教育,從專業(yè)教育到通識(shí)教育,口號(hào)一個(gè)比一個(gè)響,但結(jié)果卻不盡如人意。比如公共課方面,哲學(xué)、心理學(xué)等課程早已成為美國大學(xué)本科教育的基本課程,是國內(nèi)許多專業(yè)的素質(zhì)拓展課;我校許多一線教師反映應(yīng)當(dāng)在大學(xué)一二年級開設(shè)大學(xué)語文課,相對的,像英語、政治等一些課程的學(xué)時(shí)應(yīng)當(dāng)相對調(diào)整。近日走訪了修正集團(tuán)通化產(chǎn)業(yè)基地和東寶藥業(yè),反饋出來的信息是,企業(yè)招聘時(shí)需要學(xué)生在某一方面突出,然后選擇性地針對一些員工進(jìn)行培養(yǎng)。換句話說,畢業(yè)生到企業(yè)要經(jīng)過一個(gè)從專才到通才的過程。在這個(gè)過程中大多數(shù)本科生接受的通識(shí)教育要達(dá)到的效果并沒有展現(xiàn)出來。
制藥工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課也是界定不明,作為工科專業(yè),它的專業(yè)基礎(chǔ)課程到底是工程課程,還是藥學(xué)課程?如果是藥學(xué)課程,那與藥學(xué)專業(yè)有何區(qū)別?進(jìn)一步,是化學(xué)藥、中藥,還是生物藥?當(dāng)下確實(shí)是到了創(chuàng)新教育時(shí)期,理應(yīng)深思如何平衡通識(shí)教育與專業(yè)教育,如何體現(xiàn)厚基礎(chǔ)、寬口徑的目標(biāo)。
1998年教育部一刀切,取消十多個(gè)老專業(yè)名稱,統(tǒng)一名稱改為制藥工程,專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)涵蓋了制藥行業(yè)的每一個(gè)角落,從研發(fā)到工程設(shè)計(jì),到生產(chǎn),到管理,到銷售,面面俱到,這讓許多學(xué)校在制定培養(yǎng)方案時(shí)無所適從。既不能違背國家大的方針政策,又要滿足制藥行業(yè)對本科生的要求,矛盾重重。
近年來許多學(xué)校在制定培養(yǎng)目標(biāo)時(shí)不再一味追求高大全,結(jié)合自身特點(diǎn),從不同層面確立自己制藥工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)目標(biāo)。
四、淺析制藥工程及相關(guān)專業(yè)的設(shè)置
經(jīng)過十多年的發(fā)展,當(dāng)初制藥相關(guān)專業(yè)調(diào)整時(shí)遺留下來的一些問題日益展現(xiàn)出來。隨著GMP(2010版)的頒布實(shí)施,和2015年12月31日全部制藥企業(yè)均需通過新版GMP認(rèn)證這一大限的臨近,制藥行業(yè)對人才的需求與高校對制藥工程人才培養(yǎng)的實(shí)際情況的矛盾越來越明顯。
2008年全國制藥工程教育委員會(huì)對制藥工程專業(yè)本科生培養(yǎng)的目標(biāo)和業(yè)務(wù)要求分別為,培養(yǎng)目標(biāo):具備制藥工程方面的知識(shí),能在醫(yī)藥、農(nóng)藥、精細(xì)化工和生物化工等部門從事醫(yī)藥產(chǎn)品的生產(chǎn)、科技開發(fā)、應(yīng)用研究和經(jīng)營管理等方面的高級工程技術(shù)人才。從培養(yǎng)目標(biāo)看,無論是生產(chǎn)、研發(fā)、還是管理,這都需經(jīng)四年制本科才能達(dá)到一定水平的,讓制藥工程專業(yè)本科生在四年時(shí)間里達(dá)到上述要求,對于大多數(shù)學(xué)生來說是不可能的。業(yè)務(wù)要求:主要學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、藥物化學(xué)、生物化學(xué)、毒理學(xué)、藥理學(xué)、制藥工藝學(xué)和制藥專業(yè)設(shè)備等方面的基本理論和基本知識(shí),受到化學(xué)與化工實(shí)驗(yàn)技能、工程實(shí)踐、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、科學(xué)研究與工程設(shè)計(jì)方法的基本訓(xùn)練,具有對醫(yī)藥產(chǎn)品的生產(chǎn)、工程設(shè)計(jì)、新藥的研制與開發(fā)的基本能力。面面俱到的培養(yǎng)模式,能否讓本科生具備這些基本能力實(shí)在是值得商榷。
目前全國近兩百所高校設(shè)有制藥工程本科專業(yè),各有側(cè)重。在1998年專業(yè)調(diào)整,以及此后大批高校設(shè)置制藥工程本科專業(yè)時(shí),多數(shù)學(xué)校對制藥工程專業(yè)本科生畢業(yè)后應(yīng)該去做什么,沒有達(dá)成一個(gè)明確的共識(shí)。許多制藥工程專業(yè)在設(shè)置之初,就是換個(gè)名。一些制藥工程專業(yè)是仿照其他兄弟院校的情況,進(jìn)行培養(yǎng)方案制訂。從1998年到2012年,在中國知網(wǎng)上以“制藥工程”為關(guān)鍵詞,在篇名檢索中,檢索到與制藥工程相關(guān)的論文,30%與人才培養(yǎng)方案的制訂與修改有關(guān)。除了少數(shù)學(xué)校確立明確的目標(biāo)外,多數(shù)情況還是中藥、化藥、生物藥大雜燴,工程設(shè)計(jì)與工程技術(shù),以及研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)檢等一鍋端。正是這些少數(shù)明確其本科生培養(yǎng)方向,放棄高大全培養(yǎng)模式的學(xué)校,在眾多高校制藥工程專業(yè)本科生培養(yǎng)中突出了自己的特色,得到了社會(huì)的認(rèn)可。如天津大學(xué)化工學(xué)院制藥工程專業(yè),在其學(xué)校網(wǎng)站上介紹:全國第一,其特點(diǎn)就是培養(yǎng)方案圍繞制藥工程設(shè)計(jì)和制藥工程中關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行設(shè)定。再如中國藥科大學(xué)近年特別設(shè)置生物制藥專業(yè),圍繞生物藥的研發(fā)、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)開展課程,凸顯其生物制藥的特點(diǎn)。還有江南大學(xué)制藥工程專業(yè),其核心是圍繞發(fā)酵工程在制藥行業(yè)中的應(yīng)用制訂培養(yǎng)方案,突出學(xué)校老牌專業(yè)的特色。上述三個(gè)專業(yè)均入選教育部卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃(教高廳函(2011)40號(hào),(2012)7號(hào))。此外還有天津中醫(yī)藥大學(xué)特別設(shè)置的中藥制藥專業(yè),結(jié)合自身中醫(yī)院校的特點(diǎn),突出中藥制藥環(huán)節(jié)。再如西北農(nóng)林科技大學(xué),其制藥工程專業(yè)本科生培養(yǎng)計(jì)劃就是圍繞農(nóng)藥展開。2012年4月,東北農(nóng)業(yè)大學(xué)召開制藥工程專業(yè)培養(yǎng)研討會(huì),確立其生物制藥方向。此外,許多地方院校采用訂單式培養(yǎng)。這些兄弟院校的舉措正是對這十多年來制藥工程專業(yè)到底應(yīng)當(dāng)怎么做的一個(gè)深度反思。
綜上,制藥工程應(yīng)當(dāng)是與一些相關(guān)專業(yè)互補(bǔ)的,而不是籠統(tǒng)放在一起。制藥工程專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的設(shè)置應(yīng)當(dāng)相互配合,各有特點(diǎn),并且特色突出。有選擇性地適當(dāng)恢復(fù)幾個(gè)專業(yè)應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)在比較合適的做法。
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