一、认证指标体系
1.本标准适用于普通高等学校四年制化学工程与工艺本科专业认证。
2.本标准提供化学工程与工艺本科专业工程教育基本质量要求。
3.设7个一级指标、18个二级指标,从专业定位及培养目标出发,以培养质量为根本,以学生和师资为主体,以课程建设为核心,以办学条件和管理机制为保障,构建工程专业质量保障体系。
一级指标 |
二级指标 |
1.培养目标 |
1.1 专业设置 |
1.2 培养目标及培养要求 |
2.学生 |
2.1 生源 |
2.2 毕业生 |
3.课程体系 |
3.1 课程设置 |
3.2 实践环节 |
3.3 毕业设计或毕业论文 |
4.师资队伍 |
4.1 生师比 |
4.2 师资结构 |
4.3 教师发展 |
5.教学条件 |
5.1 经费投入 |
5.2 教学设施 |
5.3 学术水平 |
5.4 业界合作 |
6.教学质量 |
6.1 培养质量评价 |
6.2 社会评价 |
7.质量保证 |
7.1 教学管理制度 |
7.2 实施过程保障 |
二、化学工程与工艺(本科)专业认证指标内容
(一)培养目标
1.1 专业设置
专业设置适应国家和地区、行业经济建设的需要,适应科技进步和社会发展的需要,符合学校自身条件和发展规划,有明确的服务面向和人才需求。包括:
1.专业设置的依据和论证明确充分,有相应学科作依托,专业的口径、布局符合学校的定位。
2.学校根据经济建设和社会发展的需要、自身条件和发展潜力,确定在一定时期内培养人才的目标、层次、类型和人才的主要服务面向。
人才的服务面向有两层意思:一是指学生毕业后服务的对象,如为行业服务、为区域经济服务,或是服务全国;二是指学生毕业后从事工作的类型,研究、开发,还是做基层的实际工作。
1.2 培养目标及培养要求
为了培养合格的未来化学工程师,满足现代工程师所需的知识、能力与素质要求,申请认证专业必须具有明确的符合学校办学理念的人才培养目标,并满足如下的本科毕业生知识、能力与素质要求:
1.具有拥护中国共产党、拥护社会主义,服务祖国、服务人民的思想政治素质;具有较好的人文社会科学素养、较强的社会责任感和工程职业道德。
2.具有从事工程工作所需的相关数学、自然科学知识以及一定的经济管理知识。
3.掌握化学工程与工艺的基本理论、基本知识,掌握必要的工程基础知识;受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练。
4.掌握化工装置工艺与设备的设计方法,化工过程模拟优化方法;具有对化工新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力。
5.熟悉国家对于化工生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规,能正确认识工程对于客观世界和社会的影响。
6.掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。
7.具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和较强的人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力。
8.具有对终身学习的正确认识和学习能力。
9.具有创新意识和独立获取新知识的能力。
10.具有国际视野和跨文化竞争与合作能力。
(二)学生
学生质量既是专业办学条件之一,也是专业教育的结果。
2.1 生源
为达到人才培养目标,必须建立适当的招生制度,保证足够质量与数量的生源。同时,还有满足学生扩展专业面向要求的措施。
2.2 毕业生
1.学校具有适当的就业指导措施,毕业生去向(保送或考取研究生继续深造、科研院所、企业等)分布合理,就业率高,学生满意度高,用人单位满意度高。
2.往届毕业生的职业发展情况,如毕业生、用人单位的反映。
3.毕业生通过注册工程师认证的情况。
4.典型优秀毕业生,能培养出具有一定学术地位和社会影响的毕业生。
5.反映毕业生质量的其他指标,如学生有较多机会参与各种比赛和竞赛,并取得较好的成绩。
(三)课程体系
教学培养计划是保证教学质量和人才培养规格的重要文件,是组织教学过程、安排教学任务的基本依据;课程是实现培养目标的基本单元。为达到人才培养目标,应具有能够体现专业培养目标的科学、合理、完善的教学培养计划和课程体系。
3.1 课程设置
本专业教学计划中包括下列六类课程体系:人文社科体系;数理体系;化学及生物基础体系;工程基础体系;专业基础体系;选修体系。各课程体系分述如下。
1.人文及社会科学体系(至少35学分)
人文及社会科学体系包括人文社科、外语、体育及其选修课。
(1)人文社科
为了适应我国政治、经济、社会及科学技术发展和国际经济竞争的需要,要充分发挥马克思主义理论课和思想品德课在高等学校思想政治教育中的主渠道、主阵地作用,拓宽学生在人文及社会科学方面的知识面,使学生对中国乃至世界有所了解并有正确的认识。
(2)外语
应注意加强听、说、写方面的训练并进行大量阅读,注重实际应用能力的提高。学生英语水平应达到国家四级英语标准的水平,并在本专业领域,具有一定的译、读、写、说的能力。其他外语语种也应达到相应的水平。
(3)体育
应加强大学生课外体育锻练,组织多种形式的体育活动,扩展学生的体育知识并树立终身体育锻炼的观念。要求大学生必须达到国家规定的体育标准。专项体育项目学习和训练亦可设立选修课。
2. 数理体系(至少20学分)
(1)数学
数学课程可分为两部分:高等数学和工程数学。工程数学也可分为两部分:工程数学(I)包括线性代数、概率和统计等基本知识;工程数学(II)包括数理方程、数值分析、最优化方法等。可分出层次,以适应不同方向和层次学生的需要。工程数学应强调应用。
(2)物理
物理课程包括经典物理和近代物理,前者包括力学(含狭义相对论)、振动、波动、光学、分子物理学和热力学、电磁学;后者包括狭义相对论力学基础、量子物理基础等。
3. 化学及生物基础体系(至少22学分)
化学课程包括无机与分析化学、元素化学、有机化学、物理化学。生物基础内容可与生物化学内容合并讲授。若有条件,可开设生物学课程。
(1)无机与分析化学
无机化学主要包括化学反应速率、化学平衡、化学反应中的能量关系、物质结构、元素化学,分析化学主要包括化学分析、仪器分析分离方法。
(2)有机化学
主要包括:有机化合物的分类和命名;有机化合物的同分异构现象;饱和烃、不饱和烃、芳香烃、卤代烃;有机含氧化合物;有机含氮化合物以及高分子化学等内容。
(3)物理化学
主要包括:气体的pVT 性质;热力学第一、第二定律;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;化学动力学。
(4)生物化学基础
主要包括:生物体的物质组成、结构和物质在体内的化学变化、能量改变,以及这些化学变化与生物的生理机能和外界环境的关系。
上述体系为学生的必修内容。各校可根据具体条件重组课程体系。
(5)化学实验
化学实验课除基础性实验外,要求增加综合型、设计型实验,以培养学生的创新精神和实践能力。例如,可要求学生提出某种化合物的制备方法,允许学生以不同的途径进行实验等。
4. 工程基础体系(至少15学分)
工程基础体系包括计算机与信息技术基础、机械基础(包括工程制图与金工实习)、电子电工及自控基础、化工环保与安全等内容。
(1)计算机与信息技术基础
本专业学生应熟练掌握一门主流的计算机语言,掌握获取学习资料和相互交流的方法与技巧,掌握文档处理、数据绘图方法,了解一种化工流程模拟软件,熟练掌握计算机绘图软件。
(2)机械基础(包括工程制图与金工实习)
包括应用力学及工程制图、工程常用机械及零部件的设计、计算、机械加工概要。
(3)电子、电工及自动控制
除必要的传统内容外,增加测量技术、过程控制及系统、仿真技术等基本知识。掌握有关仪表、阀门等概念及必须的化工自动控制理论。
(4)化工环保与安全
学习化工安全与环保的共性知识和共性技术,认识化学工业中安全和文明生产规律,了解化工安全与环保事故的预测、预防和系统评价技术。加深学生对安全与环保有关的物性知识和物化原理的理解和应用;了解和掌握事故的预测、预防和系统评价技术。
除上述课程为学生必修课外,还应开设工程基础选修课。例如计算机技术、工程材料与微电子材料、化工仪表及自动化、化工设备机械设计基础等。
5. 专业基础体系(至少14学分)
专业基础体系为本专业的主干课程,主要包括化工热力学、化工原理(或化工流体流动与传热、化工传质与分离过程)、化学反应工程、化工过程分析与合成。
(1)化工热力学
主要内容为流体的p-V-T 关系、流体的热力学性质、化工过程的能量分析、蒸汽动力循环与制冷循环、均相混合物的热力学性质、相平衡、化学反应平衡;分子热力学概要等。
(2)化工原理
包括传递过程原理、各种典型化工单元操作(流体输送、搅拌、过滤、沉降、加热、冷却、蒸发、吸收、精馏、萃取、吸附、结晶、膜分离)的原理、计算及设备。本课程的内容也可以进行组合,采用不同的课程名称。
(3)化学反应工程
应覆盖典型化工反应器的操作原理、基本结构、数学模型以及设计计算方法等内容,如气固相催化反应本征动力学和宏观动力学;理想流动模型及理想反应器;停留时间分布以及混合程度对反应的影响;气固相催化反应器。
(4)化工过程分析与合成
主要内容是讲授综合运用有关基础课程和专业课程的知识,以及运用流程模拟软件对化工设备及过程进行分析、合成及优化的方法。
6. 选修体系(至少20学分)
各校可根据自身优势和特点,调整选修课设置与内容,办出特色。
3.2 实践环节(至少10学分)
具有满足工程需要的、完备的实践教学体系,主要包括化工设计、实验、实习、科技创新、社会实践等多种形式,是培养学生工程实践能力和创新精神的重要环节。其中,设置课程并计算学分的有化工实验、化工设计、认识及生产实习,其他实践性教学环节不计入总学分。
(1)化工实验
化工实验在化工人才培养中具有重要的作用。通过实验教学,对学生进行实验思路、实验技术、实验设计、数据处理、观察能力、分析能力、表达能力的全面训练。化工实验包括化工基础实验和化工专业实验两部分。前者主要包括流体力学、传热、气体吸收、普通精馏、特殊精馏、吸附、干燥等单元设备实验以及简单的化工流程实验。后者主要包括化工热力学实验,如基础数据的测定、汽液平衡数据的测定、液液平衡数据的测定;化学反应工程实验,如反应速率的测定、反应器内流体流动特性的测定、流化床反应器的特性测定;化学工艺实验。
除验证型实验外,还应开设综合型、设计型实验,以培养学生的创新精神和提高学生的实践能力。应当尽可能采用计算机技术,如用计算机采集和处理数据以及控制操作参数等。有条件的学校可加开仿真实验。
(2)化工设计
通过化工设计,对学生进行现代过程工程设计思想和设计方法的教育,使学生了解化工设计的基本内容,掌握设计程序和方法,提高学生工程设计能力,培养学生树立经济、环境保护与可持续发展等观点和创新意识,培养学生利用计算机辅助设计(CAD)等手段进行化工设计的能力,从而培养学生综合应用各方面的知识与技能解决工程问题的能力。
化工设计由(I)和(II)两部分构成,(I)为化工单元设备设计,这部分应当体现知识综合化和系统化,使学生能够初步运用所学知识,培养学生综合分析能力和工程设计能力。(II)为化工产品或生产过程设计。学生从单元设备设计扩展到生产过程(例如一个车间),包括更广泛的内容,进一步培养学生综合运用所学知识,掌握一定的计算机辅助化工过程设计与开发的能力,并要求学生完成比较全面的设计报告。
(3)认识及生产实习
除进行常规实习,参加生产实践外,还应当建立相对稳定的实习基地,密切产学研合作。
应进行计算机仿真实习,训练学生在生产操作条件改变情况下,进行调节、控制与决策的能力,以补充一般实习难以达到的训练内容和目的,加深对实际生产过程的认识与理解。为提高实习教学效果,实习方式可多样化,如:1)采用计算机仿真实习再加现场实习;2)学生自己联系实习单位实习;3)组织学生到工厂实习;4)在校内多媒体或实物教学基地进行认识实习等,力求使学生将所学知识联系实际,对改进生产能提出自己的看法,培养学生分析问题和解决问题的能力。
(4)科技创新活动
科技创新活动是指学生利用课余时间从事的科学研究、开发或设计工作,应充分利用各种教学资源,鼓励学生科技立项,科技创新取得的成果经确认后可获得相应学分。
(5)社会实践
社会实践包括公益劳动、社会调查、市场调查等内容以及各种形式的学生第二课堂,注意培养学生的团队精神和组织与管理能力。此外,还应当按照国家的统一要求,组织学生参加一定时间的军事训练。
3.3 毕业设计或毕业论文(至少14学分)
毕业设计或毕业论文是培养学生综合实践能力的重要环节,相当于学生就业前的岗前培训。毕业设计或毕业论文题目要以所学知识为基础,结合工程实际,考虑各种制约因素,如经济、环境、职业道德等方面因素,内容包括选题论证、文献调查、技术调查、设计或实验、结果分析、绘图或写作、结题答辩等,使学生各方面得到全面锻炼,并培养学生的工程意识和创新意识。要注意培养学生的独立科研能力和协作精神,尤其要培养学生的创新意识和能力,鼓励新思想、新改进、新发现。
(四)师资队伍
教师是教育的核心要素。在教学工作中,教师是主导,是关键,它对提高教学质量和学校将来的发展起着重要作用。
师资队伍的考核要素包括“生师比”、“师资结构”和“教师的发展”三项内容。
4.1 生师比
为了保证人才培养质量,必须要有合理的生师比。对于本专业而言:
生师比 = 折合学生人数 / 教师总数 ≦ 18
其中,
教师总数 = 专任教师 + 聘请校外教师数 × 0.5
专任教师是指具有教师资格、专门从事教学工作的人员。
折合学生人数 = 普通本、专科(高职)生数 + 硕士生数 × 1.5 + 博士生数 × 2 + 留学生数 × 3 + 预科生数 + 进修生数 + 成人脱产班学生数 + 业余(夜大)大学学生数 × 0.3 + 函授生数 × 0.1
4.2 师资结构
师资的整体结构要合理,要适应教学需要,适应学校学科、专业发展的需要,此处的师资与专任教师不同,师资是指学校在编的、具有教师专业技术职务的人员(即教授、副教授、讲师和助教),包括教学、科研、管理等岗位上的教师。考察以下几方面:
(1)教师队伍的学科、学缘、年龄、学历(学位)、职称分布结构基本合理,发展趋势较好。
(2)主讲教师状况:主讲教师中符合岗位资格的教师达85%以上,95%以上的教授、副教授每学年为本科生授课。
(3)学科发展状况:有学科带头人并形成学术梯队,承担一定数量的省部级以上的科研项目和企业协作项目,获得过各级科技奖励,在国内外刊物上发表一定数量的科研论文等。
(4)实践教学环节,承担实践教学环节的教师应具有工程实践经历;每个教师原则上不得同时指导2个以上不同内容的实验;每个教师指导的毕业设计或毕业论文的学生数不超过6人。
4.3 教师发展
教师承担的课程数和授课的学时数要限定在合理的范围之内,保证教师在教学以外拥有足够的时间进行学术活动以及提升个人的专业能力。
教师从事一定的、旨在提高教学水平的教学研究,包括承担或参加教学研究项目、在国内外刊物上发表一定数量的教学研究论文等。
具有改善教师队伍水平的保障体系且效果较好。
(五)教学条件
具备该专业必需的开办经费、实验室及仪器设备、图书资料、实习场所等办学基本条件。
5.1 经费投入
教学经费总量能保证教学工作的正常进行。
5.2 教学设施
教室数量和功能等能满足教学需要:普通教室、语音室、计算机教室、多功能教室、多媒体教室、绘图教室等都能满足不同形式的教学需要,能给教学内容和方法的改革提供良好的条件。
实验室能满足各种实验教学要求:实验设备完备,能够满足各类课程教学实验的需求;实验设备充足,保证学生的教学实验活动有效得开展;具有足够数量的实验技术人员,实验技术人员能够熟练地管理、维护实验设备,保证实验条件的有效利用。
具有满足实践教学要求的校内外专业实习基地。实习基地应具备:稳定的场所;有明确的实践教学目的和内容;有稳定的教师和辅助人员队伍;有实习项目;场地、设施能满足教学需要。
计算机、互联网使用方便:教师在实验室可以方便地登录校园网,连接到Internet,具有在国际范围内查询资料等科研活动的权限;学生在实验室可以快速方便地登录校园网访问各种电子信息资源,能够方便访问国内的网站。有条件的,可访问国外网站。
中外文专业期刊和图书资料满足教学要求:配备足够的专业图书资料人员,收藏有各种最新的教材、参考书和工具,以及各种专业出版物;图书馆的藏书种类要能满足本学科专业学习的需要,保证教师的科研教学以及学生学习不同阶段和程度的需求;保证学生方便的借阅图书资料,以及良好的阅读环境。
5.3 学术水平
专业所在学科具有一定的科学研究基础,能够承担科学研究任务,并对本科教学具有促进作用。教师中教授、副教授和讲师比例分布合理,教师应该在自己的学术方向具有较高的水平。包括:发表较高质量的科研论文,负责或参与科研项目,有足够的科研经费等。青年教师要具备一定的竞争实力,保持在科研活动中的活跃状态。
5.4 业界合作
与其他高校同类学科专业、校内外有关研究机构等具有良好交流、合作关系,对本专业教学具有促进作用。
与相关行业具有良好交流、合作关系,对本专业教学具有促进作用。
重视产学研合作,密切学校与企业和社会的联系。
(六)教学质量
评估专业人才培养是否符合预期的培养目标和质量要求,是否符合工程实际的需要,是否符合终身教育的需要。
6.1 培养质量评价
学生的基本理论与基本技能的实际水平较高,学生有较强的创新精神和实践能力,有一定的研究实践成果和奖励。基本理论是指学生对基础、专业的基本理论掌握程度与应用的能力,基本技能是指学生基本实践能力、自学能力、应变能力、交流能力、创新意识等。
毕业论文或毕业设计选题的性质、难度、份量、综合训练等结合实际,达到了教学培养计划对本教学环节所规定的目的。毕业论文或毕业设计较好地培养了学生解决实际问题的能力、对知识的综合运用能力、外语和计算机应用能力、应用各种工具的能力、写作水平、在工作中的团队协作能力等,论文或设计规范,质量好。
6.2 社会评价
社会评价较好。社会评价是指社会对学校的办学水平和人才质量的评价,以反映学校在社会声誉中所处的地位。主要包括社会对该校人才的需求,学生继续深造的研究生院、研究机构以及就业单位对该校专业人才培养情况的反映,校友的反映,家长、中学生对学校的评价,媒体对学校的评价以及学校培养人才的状况等。
(七)质量保障
7.1 教学管理制度
具有符合专业培养目标的人才培养方案(教学培养计划),培养方案(教学培养计划)具有科学性、合理性、完整性,并能够根据实际情况及教学质量评估及时更新。
其他必需的教学文件,包括各门课程的教学大纲、考核、论文选题与答辩等。
7.2 实施过程保障
具有比较健全的各主要教学环节的质量标准,并能严格执行。
保证教学质量的各种文件和规章制度完备,并能严格贯彻执行。
具有教学质量评估体系,学校或院系定期进行教学质量评估。
具有比较完备的毕业生跟踪反馈体系。