化学工程与工业生物工程(Chemical Engineering and Industrial Bioengineering)是中国普通高等学校本科专业,属化工与制药类(化工类)专业,基本修业年限为四年,授予
工学学士学位。
发展历程
1998年,教育部颁布《普通高等学校本科专业目录(1998年颁布)》,设置化学工程与工业生物工程专业,专业代码为081104S,为在少数高校试点的目录外专业。
2012年9月14日,教育部印发《普通高等学校本科专业目录(2012年)》、制定《普通高等学校本科专业目录新旧专业对照表》,化学工程与工业生物工程专业名称不变,专业代码变更为081305T,属化工与制药类,为工学门类专业。
2020年2月21日,教育部颁布《普通高等学校本科专业目录(2020年版)》,化学工程与工业生物工程专业为工学门类专业,专业代码为081305T,属化工与制药类专业,授予工学学士学位,学制为四年。
培养目标
化学工程与工业生物工程专业培养具有高度社会责任感和良好的职业道德、良好的人文和科学素养以及健康的身心素质,具备化学、化学工程与技术及相关学科的基础知识、基本理论和基本技能,具有创新创业意识和较强的实践能力,能够在化工、资源、能源、冶金、环保、材料以及生物、医药、食品、信息与国防及相关领域从事生产运行与技术管理、工程设计、技术开发、科学研究、教育教学等工作的人才。
培养规格
学制:4年
授予学位:工学学士
参考总学时或学分:四年制本科专业的总学分为140~180学分,包含理论教学及各类实践教学环节。各高校可根据具体情况做适当调整。
1、思想政治和德育方面
按照教育部统―要求执行。
2、业务知识与能力
各高校应根据自身的办学定位和人才培养目标,结合学科特点、行业和区域特色以及学生发展的需要,吸收企业或行业专家的意见,在上述业务要求的基础上,强化或者增加某些方面的知识、能力和素质要求,形成人才培养特色。
3、体育方面
掌握体育运动的相关知识和基本方法,养成良好的体育锻炼和卫生习惯,达到中国国家规定的大学生体育锻炼合格标准。
课程体系
总体框架
理论课程
包括人文社会科学、数学、物理学、外语、计算机与信息技术、体育、实践训练等知识。在保证中国国家规定的教学内容基础上,各高校可根据自身的办学特色以及人才培养目标,增加某方面的教学内容。
包括工程基础类知识,安全与环保类知识,专业概论知识,基础化学、化学工程与技术学科的核心知识以及反映不同专业特点的特色学科知识。
1、工程基础类知识
主要包括工程力学、化工常用设备及零部件的设计计算和机械加工概要,电工电子技术、化工仪表和自动化等内容。各高校可根据自身人才培养需要,增加工程基础的相关教学要求以及测量技术、过程控制等内容。
2、安全与环保类知识
主要包括化工安全与环境保护的共性知识和共性技术,化学工业中安全生产规律,化工生产事故的预测、预防和紧急处理预案等内容。
3、专业概论知识
主要包括专业基本知识及专业发展历史和现状。
4、基础化学类知识
主要包括物质结构与性质,化学变化过程的热力学原理及应用,化学反应动力学,元素周期律,s区、p区、d区、ds区的单质及其化合物,酸与碱,配位化合物,烃、醇、醚、胺、醛、酮、羧酸、芳香族化合物及其衍生物,杂环化合物,基本有机反应类型,重要有机反应机理,误差与数据处理,化学分析与仪器分析,气体的pVT性质,热力学第一、第二、第三定律,多组分系统热力学,化学平衡,相平衡,电化学,统计热力学初步,表面现象和胶体化学。
5、化学工程与技术类共性知识
主要包括化工流体流动,化工传热,化工传质与分离等单元操作的基本原理、工艺计算及设备基本结构,均相反应动力学,气固相催化反应动力学,理想流动模型及理想反应器设计,反应器操作的模型方程等内容。化学工程与工业生物工程专业应增加化工流体的热力学性质关系,化工过程的能量分析,工艺流程设计,设备选型或设计,车间的平、立面布置设计,安全环保评价和技术经济分析等内容。
6、特色学科类知识
由各高校自行确定,以反映学校的学科专业特色。
包括生物化工基础、生物化学和分子生物学等相关知识领域(各高校可以根据自身实际需求增减)。
(括号内数字为最少学时数)
工程制图与AUTO CAD(48)、计算机技术基础(32)、化工设备机械基础(32)、电工与电子技术(32)、化工安全与环保(32)、化工导论(16)、无机化学(48)、分析化学(32)、有机化学(64)、物理化学(80)、化工原理(96)、传递过程原理(32)、化工热力学(48)、化学反应工程(48)、化工系统工程基础(32)、化工设计基础(32)、生物化学工程基础(32)、工业微生物学(32)。特色课程:基础化学实验(144)、化工原理实验(48)、专业实验(48)、认识实习(1周)、生产实习(3周)、化工设计(4周)、毕业设计(论文)(14周)、特色实践。
实践教学
主要实践性教学环节包括基础化学实验教学、化工实验教学、综合实践教学和特色实践教学。
主要包括安全化学与绿色化学,物质的合成、分离、鉴定与表征,常用仪器的使用,物质的定性与定量分析,基本物理量与物理化学参数的测定。除验证性实验外,应有适当比例的综合性实验、设计性实验,以培养学生的创新精神和实践能力。
主要包括化工原理实验和专业实验。通过化工实验教学对学生进行实验设计、实验操作和技术、数据处理、观察能力、分析能力、表达能力和团队合作能力的全面训练。因此,化工实验教学要从培养目标出发,统一规划教学内容,综合考虑,分步实施并注意与理论课程的配合与衔接。应充实和改革实验教学内容,综合性实验、设计性实验的比例应大于60%,以加强学生实践能力、创新意识和创新能力的培养。
1、化工原理实验
主要包括化工流体流动实验、化工传热实验、化工传质与分离过程实验。
2、专业实验
各高校可根据自身的专业特色和具体情况开设。化学工程与工业生物工程专业实验,除化学工程与工艺专业实验(包括化工热力学实验、化学反应工程实验、化工分离技术实验和化学工艺实验)外,还应有工业生物工程方面的实验。
包括实习、化工设计、毕业设计(论文)、创新与创业训练等。
1、实习
主要包括认识实习、生产实习等。通过实习,使学生了解有关化工产品生产工艺流程、主要单元操作和生产设备的原理和操作方法,提高学生理论联系实际和解决复杂工程实际问题的能力,培养其高度责任感、精益求精的工作态度和良好的安全、法律、经济意识。
2、化工设计
包括化工单元设备设计的内容和以产品为导向的过程合成或工厂设计的内容。化工设计是培养学生工程设计能力的重要实践教学环节,是对多门相互联系的基础课、专业基础课知识的综合和实践应用,该环节可培养学生的团队意识和协作精神,提高其综合应用各方面的知识与技能解决复杂工程问题的能力。
3、毕业设计(论文)
须制定与毕业设计(论文)要求相适应的标准和质量保障机制,对选题、内容、指导、答辩等提出明确要求,保证毕业设计(论文)的工作量和难度,并给学生有效指导。选题应符合专业培养目标,一般应结合专业的工程实际问题,有明确的应用背景,使学生在学会应用所学知识分析、解决实际问题的同时,考虑经济、环境、社会、法律、伦理等各种制约因素,培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决复杂工程问题的能力。对毕业设计(论文)的指导和考核应有企业或行业专家参与。
4、创新与创业训练
应结合人才培养目标,明确创新、创业教育要求,采取具体实施措施,增强学生的创新精神和创业意识。
各高校根据学校的学科特色确定,以满足特色人才培养的需要。
教学条件
教师队伍
专业专任教师的数量和结构须满足专业教学需要,专业生师比应不高于24:1;讲授化学工程与技术类知识和专业知识的课程,每个课堂教学班的学生人数不应多于100人。
新开办专业的专任教师人数应不少于8名,当该专业在校本科生超过120名时,每增加24名学生,至少增加1名专任教师。
有学术造诣较高的学科带头人,有一定数量的企业或行业专家担任兼职教师。专任教师中具有硕士、博士学位的比例不低于70%,具有高级职称的比例不低于40%。所有专任教师必须取得教师资格证书。
重视实验教学队伍的建设,实验室人员应有固定编制,实验室主任应由具有高级职称的人员担任,每位实验指导教师不得同时指导2个及以上不同内容的实验。
从事化学工程与技术类知识和专业知识教学的专任教师,其学士、硕士或博士学位中,应至少有1个来自化工类专业,其中讲授化工原理、化学反应工程、化工设计的教师的本科应毕业于化学工程与工艺专业。35岁以下教师必须具有硕士及以上学位。80%以上的专任教师和实验指导教师应有累计不少于6个月的工程实践经历(包括指导实习、与企业合作项目、企业工作等)。专任教师应有明确的科研方向,应至少有参与1项科研活动的经历。
教师应有足够的时间和精力投入本科教学中,并积极参与教学研究与改革;教师必须明确自己在教学质量提升过程中的责任,能够根据人才培养目标的要求,针对课程教学的内容、学生的特点和学习情况,运用现代教学理念和教育技术,设计教学过程,实现因材施教,保证教学质量;教师应关心学生成长,加强与学生的沟通交流,为学生提供指导、咨询和服务。
学校应为教师发展提供机会和条件,制定专业教师队伍进修、科研和发展规划,注重对教师教学方法的培训,加强教师工程实践能力的培养,以促进教师素质的持续提升。
设备资源
1、实验室
2、实验教学仪器设备
(1)基础化学实验设备要求
除常用的玻璃仪器外,还应有必备的测量仪器和分析仪器。基础化学实验常用玻璃仪器满足实验时每人1套,综合实验、仪器实验的台套数应满足每组实验不超过6名学生的要求。.
①测量仪器:熔点测定仪、阿贝折射仪、电导(率)仪、电泳仪、流量计、黏度计、密度计、恒温槽、温差测量仪、数字压力计、微压差测量仪、金属相图分析仪等。
②分析仪器:紫外-可见分光光度计、气相色谱仪、液相色谱仪、电解仪、原子吸收光谱仪、红外光谐仪、X射线衍射仪等大型分析仪器。
(2)化工原理实验设备要求
包括流体流动实验装置、传热实验装置、传质与分离实验装置,实验设备台套数应满足每组实验不超过4名学生的要求。
(3)专业教学实验设备要求
除常用的元器件、玻璃仪器、小型辅助仪器外,还应有必备的测量仪器、分析仪器和较大型的实验设备。实验设备台套数应满足每组实验不超过4名学生的要求。
①测量仪器:表面张力仪、熔点测定仪、比表面积测定仪、流量计、黏度计、密度计等,可根据专业特色配备。
②分析仪器:分光光度计、气相色谱仪、荧光光谱仪、红外光谱仪、X射线衍射仪等,可根据专业特色配备。
③大型实验设备:反应器类、气液固分离装置类、矿物加工机械类、燃料转化类、生化实验类及其他分离装置类,可根据专业特色配备。
3、实践基地
应有相对稳定的实习基地,实习基地应是中国国内或区域内有特色的企业或实训基地,其生产工艺过程满足实习和专业能力培养的需要。
教学经费
教学经费投入应能较好地满足人才培养需要,专业生均年教学日常运行支出不少于1200元,除此之外,用于购置、开发、更新教学实验设备的费用每年不低于现有仪器设备总值的5%,且教学经费的投入应持续增长。
质量保障
培养模式
人才培养观念。大数据分析下,化工专业应用型人才培养模式的实践,转变化工专业人才培养的观念是重点,以此为学生成为应用型化工专业人才提供保障。(1)践行应用型人才培养模式,明确应用型人才培养的要素,以此为导向,构建化工专业应用型人才培养方案。例如:依据应用型人才培养模式,调整化工专业人才培养方案,重构化工专业应用型人才培养体系。(2)明确化工专业应用型人才培养的不足问题,重视大数据分析技术在其中的运用,通过大数据技术的运用,促进化工专业应用型人才培养。例如:树立数据人才培养的思维,通过大数据思维、分析技术的运用,可转变传统人才培养观念,从而构建大数据的化工专业应用型人才培养体系。(3)化工专业应用型人才培养践行素质教育理念,树立人本化教育思维,运用大数据分析功效,加强学生学情等信息数据的获取与分析,精准学生实际情况,以此开展大数据的化工专业应用型人才培养活动。
人才培养目标。在大数据分析下,化工专业应用型人才培养模式的实践,应明确人才培养的目标,以此为导向,促进化工专业教育教学模式、人才培养方法的有效性实施。(1)明确化工专业人才培养的目标,运用大数据分析化工专业信息,明确多元的化工专业目标,包含化工工艺知识目标、化工机械技能目标、化工工艺能力目标等,提升学生化工专业综合能力。(2)依托于校企合作模式,运用大数据获取职业、岗位信息,通过数据分析构建化工专业的职业目标,包含创新能力、创意能力、交际能力、吃苦耐劳精神、合作能力、道德素养等等,使学生具有职业能力,以此更好胜任化工企业岗位工作。(3)明确国际化、现代化的发展目标,以数据分析为基点,将国际化、现代化等思维融入其中,培养学生国际化眼界与思维,使学生成为国际化的应用型化工专业人才。
创新人才培养方式。大数据分析下,化工专业应用型人才培养模式的实践,创新人才培养的方式是重点。通过化工专业人才培养方式的创新,促进学生成为应用型化工专业人才。在创新化工专业人才培养方式中,(1)通过数据分析校企合作实践模式,明确化工专业未来发展趋势,重视工学结合教育的实施,校企在双方深入合作中,构建化工专业工学结合的教育体系,使学生在学校中获取化工专业信息,在岗位中实践信息,增强学生专业学习应用能力,从而提升化工专业人才培养的成果。(2)运用数据分析的方法,在化工专业中开展创新创业教育,实现化工专业与创新创业教育的融合,培养学生创业意识,减缓学生就业困惑,从而促进学生自主创业,达到化工专业人才培养方式的创新化。(3)在化工专业教育中,以数据分析为导向,重视学生就业指导,将就业指导及职业生涯规划融入学生发展的多个层面。例如学生入学之际就加强其就业指导、职业生涯规划,循序渐进引领学生,使学生对自身专业及职业发展具有一定的了解,从而不断增强化工专业人才培养的成果。
优化教育教学方法。大数据分析下,化工专业应用型人才培养模式的实践,基于化工专业涉及的课程内容多元,并且课程内容的信息多存在抽象特点,对此,优化化工专业教育教学方法是必要的,通过学生对化工专业信息的掌握,可促进应用型化工专业人才培养。例如:在学习无机及分析化学、化工设计基础、化工热力学等学科知识中,运用互联网技术与大数据思维,开展人机交互的教学模式,借助互联网技术、大数据思维,可帮助学生明确知识信息实践的具体模式,理清化工专业知识脉络,从而提升化工专业实践的成果。同时,在大数据分析视域下,也重视探究性、小组学习等教学方法的运用,为学生提供自主、实践的化工专业教学平台,使学生融入其中,通过实践、自主学习的模式,不断获取化工专业信息,从而增强学生综合综合能力,达到化工专业教育教学实践的优质化。
拓展人才培养载体。大数据分析下,化工专业应用型人才培养模式的实践,重视化工专业人才培养载体的延伸。例如:以大数据分析为导向,在互联网平台中构建化工专业数据库,整合多有数据信息,包含学生档案信息、学情信息、教育教学信息、人才培养信息、校企合作信息等,将这些信息存储到大数据平台中,运用大数据分析技术进行信息的分析与提取,从而促进化工专业运用信息数据,为学生成为应用型化工专业人才助力。同时,在大数据平台中,构建化工专业资源库,以微课等模式传递资源,为学生提供自主学习的空间,使学生可运用微课资源自主学习化工专业信息,从而增强学生自主学习能力的同时,也提升学生核心竞争力。此外,运用大数据分析技术在互联网平台中,打造化工专业实践平台,以及化工企业智慧化、现代化的工作模式,构建仿真的化工企业工作平台,引领学生运用知识,为学生化工专业信息运用提供平台,不断提升学生化工专业综合能力,从而增强化工专业应用型人才培养的水平。
代表院校:太原学院
发展前景
人才需求
化学工程与工业生物工程专业旨在培养能在化学工程及生物技术领域从事科学研究、产品及过程设计、新技术与没备研发以及技术管理的高级专门人才,能立足于服务于石油化工、环境保护、能源、食品等传统石油化学工业及生物工程与技术、生物化学工程、生物医药工程等新兴产业。
考研方向
金融、化学、分析化学、材料科学与工程
就业方向
化学工程与工业生物工程专业的毕业生可在食品、医药、能源、环保等领域从事生物产品的研制、生产,同时可到高等院校、设计和研究单位从事教学、科研、生产、管理等方面的工作。
开设院校