清華大學化學工程與工業(yè)生物工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)方案

1清華大學化學工程系化學工程與工業(yè)生物工程“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點學科專業(yè)培養(yǎng)方案以工程技術為主線，結合清華大學“厚基礎、重實踐、求創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)特色，著力提高工程教育質量，致力于培養(yǎng)“研究型、管理型、創(chuàng)新型、國際型”的卓越工程二、化學工程與工業(yè)生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標與方案1.1基礎知識和工程能力具備從事工程工作所需的工程科學技術知識以及一定的人文和社會科學知識，包括1.2個人職業(yè)技能和職業(yè)道德(1)了解化工市場、用戶的需求變化以及技術發(fā)展趨勢；能從實踐中發(fā)現問題，把2(2)建立模型(3)判斷和定性分析(4)解決方法和建議1.2.2實驗中探尋知識(1)依托化工專業(yè)實驗室、學校工程訓練中心，為學生提供的工程實踐教學資源和(2)實驗探索3(1)主動和愿意冒險能夠主動承擔項目，擔任項目負責人或小組負責人。(4)批評性思維：指導和主持項目或工程評估，提出改進建議，主動汲取從結果反(5)求知欲和終生學習能力：具有堅定地追求卓越的態(tài)度，具有信息獲取的能力，(6)時間和資源的管理：科學安排個人的時間；運用卓有成效的管理方法，管理計(1)職業(yè)道德、正直、責任感和負責任(2)職業(yè)行為與項目相關方(委托人、承包商、供應商等)協(xié)商、約定；建立和使用合適的管(3)主動規(guī)劃個人職業(yè)發(fā)展(4)與世界工程界保持同步4(1)交流戰(zhàn)略：能夠使用技術語言，在跨文化、跨區(qū)域、跨行業(yè)環(huán)境下跟蹤本領域(2)交流結構：具有一個完善的對外交流平臺。(4)電子和多媒體交流：熟練使用各項電子和多媒體進行交流。(5)圖表交流：能夠制定工程圖表，并可進行說明、闡釋。(6)口頭表達和人際交流：能夠使用口頭技術語言，在跨文化、跨區(qū)域、跨行業(yè)環(huán)1.3.3外語交流：具有熟練應用英語或一門其他常用外國語交流的能力。(1)工程師的角色和責任5(2)發(fā)展全球觀(1)認識不同的企業(yè)文化(2)技術創(chuàng)業(yè)(3)成功地在一個團隊中工作(1)設計過程(2)設計過程分期與方法(3)設計中對知識的利用(4)學科專業(yè)設計具有系統(tǒng)運用化學工程領域一般性原理及化學工程與工藝專業(yè)理論與方法的綜合能(5)跨學科專業(yè)設計6(6)多體綜合設計(1)設計實施的過程(2)硬件制造過程(3)軟件實現過程(4)硬件，軟件的結合(5)實施過程管理(1)設計和優(yōu)化操作(2)培訓及操作(3)系統(tǒng)改進和演變(4)運行管理7實現方法(課程名稱)1.1人文社會科學基礎1.1.1科學發(fā)展史知識中國近現代史綱要等1.1.2政治經濟學知識毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論等1.1.3哲學知識馬克思主義基本原理1.1.4思想道德修養(yǎng)與法律基礎思想道德修養(yǎng)與法律基礎1.2文化素質基礎1.2.1歷史與文化東亞文化交流史、漢字與中華傳統(tǒng)文化等1.2.2語言與文學文學名作與寫作訓練、中國古代小說研究與賞析等1.2.3科技與社會科學技術史系列講座、環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展、1.2.4當代中國與世界大眾傳媒和國際關系、國際政治與中國等1.2.5藝術教育20世紀中國歌曲史概況、戲曲與中國傳統(tǒng)文化等中國傳統(tǒng)法律文化等1.3自然科學與工程技術的基礎知識1.3.1數學與物理基礎(3),幾何與代數，隨機數學方法，概率論與數理統(tǒng)計，數學實驗81.3.2化學與生物學基礎無機與分析化學；無機及分析化學實驗B;物理化學A(1);物理化學A(2);有機化學B;生物化學原理，有機化學，儀器分析，分子生物學導論1.3.3工程專業(yè)基礎電工與電子技術；機械設計基礎；計算機程序設計基礎1.4化學工程專業(yè)基礎1.4.1化學工程專業(yè)基礎化工原理A(1);化工原理A(2)化工熱力學1.4.2傳質理論基礎知識傳遞過程原理1.4.3反應工程專業(yè)基礎知識反應工程基礎1.4.4化工過程與設計基礎知識化工工藝與設備設計1.4.5化工系統(tǒng)工程與安全化工系統(tǒng)工程基礎1.4.5化工專業(yè)實驗技能化工實驗(1);化工實驗(2);1.4.6專業(yè)前沿發(fā)展現狀及趨勢觸“膜”世界，資源、能源與社會，大分子的1.5專業(yè)能力培養(yǎng)實驗設計與實施技能工程認知與系統(tǒng)表達技能基礎，化工工藝與設備設計，化工過程控制工程分析與組織技能化工安全系統(tǒng)工程，綠色工程原理與應用，精細高分子9工程應用技能生產實習，金工實習，電子工藝實習，化工概念實習，認識實習，化工過程仿真，化工工藝與設備設計，畢業(yè)設計2.1溝通、交流與文字表達能力2.1.1能夠使用技術語言，在跨文化環(huán)境下進行溝通與表達文化素質選修課2.1.2外語交流能力科技論文寫作2.1.3能夠進行工程文件編寫綜合論文訓練2.1.4具有一定的人際交往能力，有一定的團隊合作意識綜合論文訓練，生產實習，各類專題實驗及課程設計2.2發(fā)現、分析和解決問題的能力2.2.1具備收集、分析、判斷、選擇國內外相關技術信息的能力絡信息論2.2.2具有整合資源，分析需求、細化任務，提出解決方案的能力綜合論文訓練，生產實習，專題實驗等2.2.3主導實施解決方案，完成工程任務，制定評估解決方案的標準并參與相關評價綜合論文訓練，生產實習，各類專題實驗，計算機程序設計訓練等2.2.4提出改善工程產品、系統(tǒng)、服務效能的方案綜合論文訓練，生產實習，各類專題實驗，計算機程序設計訓練2.3批判性思考和創(chuàng)造性工作的能力2.3.1掌握在復雜系統(tǒng)中發(fā)現并篩選出不確定性因素的分析方法綜合論文訓練，生產實習，各類專題實驗，計算機程序設計訓練2.3.2主動汲取從結果反饋的信息，進而改進未來的設計方案綜合論文訓練，生產實習，各類專題實驗，計算機程序設計訓練2.3知識創(chuàng)新能力培養(yǎng)2.3.1拓展學科視野能力觸“膜”世界，資源、能源與社會，大分子的論；先進功能高分子材料，技術創(chuàng)新管理，技術創(chuàng)新戰(zhàn)略研討2.3.2創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)能力具有較強的創(chuàng)新意識，進行產品開發(fā)和創(chuàng)業(yè)管理2.3.3實驗室探究能力認識化學工程重點實驗室2.3.4較強的創(chuàng)新意識和進行產品開發(fā)和設計、技術改造與創(chuàng)新的初步能力科技競賽，科研項目，工程實踐2.4組織管理能力2.4.1在團隊中的領導能力生產實習，各類專題實驗，各種科技競賽，社會實踐2.4.2較強的協(xié)調、管理、競爭與合作的能力生產實習，各類專題實驗，各種科技競賽，科研項目，社會實踐2.4.3協(xié)調組織任務、人力和資源，提升項目組工作質量生產實習，各類專題實驗，各種科技競賽，科研項目，社會實踐2.4.4具備應對危機與突發(fā)事件的能力馬克思主義基本原理，大學生心理健康，倫理學理論與道德實踐等3.1創(chuàng)新能力3.1.1有一定的創(chuàng)新意識，并具備相應的創(chuàng)新素質化工工藝與設備設計；“三井杯”設計大賽、各種實踐環(huán)節(jié)，科技競賽，SRT,科研項目3.1.2具有實踐能力和在實踐中創(chuàng)新的能力畢業(yè)設計，工程師的科學思想與方法3.2具備良好的職業(yè)道德3.2.1熟悉本行業(yè)適用的主要職業(yè)健康安全、標準知識化工安全系統(tǒng)工程，思想道德修養(yǎng)與法律基礎，環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展，能源與可持續(xù)發(fā)展3.2.2遵守所屬職業(yè)體系的職業(yè)行為準則，并在法律和制度的框架下工作道德規(guī)劃與職業(yè)行為準則，生產實習，社會實踐3.2.3具有良好的質量、安全、服務意識質量檢測與質量控制，生產實習，社會實踐3.3具有對變化環(huán)境的適應性3.3.1具備較強的適應能力體育，英語，軍事理論，毛澤東思想、鄧小平理論與“三個代表”重要思想概論，馬克思主義基本原理，思想道德修養(yǎng)與法律基礎，中國近現代史綱要，社會實踐3.3.2自信、靈活地處理新的和不斷變化的人際環(huán)境和工作環(huán)境形式與政策，就業(yè)指導，化工前沿講座，教育與就業(yè)，大學生職業(yè)生涯規(guī)劃3.3.3能夠在不同文化、不同區(qū)域背景下適應地工作生產實習，短期出國交流，海外學者短期講學3.4具備終生學習的意識與能力3.4.1根據社會急需和學科前沿，不斷保持和增強其職業(yè)能力，制定并實施繼續(xù)職業(yè)發(fā)展計劃社會實踐、思想道德修養(yǎng)與法律基礎及專業(yè)相關課程3.4.2具有終身學習的能力和追求卓越的執(zhí)著態(tài)度3.4.3協(xié)調、管理、競爭與合作的基本能力市場營銷研究，各種實踐環(huán)節(jié)，開放實驗，大學3、課程設置與學分分布(培養(yǎng)方案)本科培養(yǎng)總學分174,其中春、秋季學期課程總學分144,夏季學期實踐環(huán)節(jié)15學分，綜合論文訓練15學分。3.1人文社會科學基礎課程，39學分(1)思想政治理論課4門14學分(2)體育課4學分第1-4學期的體育(1)-(4)為必修，每學期1個學分；第5-8學期的體育專項不設學分，第5-7學期為限選，第8學期的體育為任選。體育學分不夠或不通過者不能獲得(3)外語課8學分大學英語教學實行目標管理和過程管理相結合的方式。學生入學后建議選修并通過4-6學分的英語課程后再參加《清華大學英語水平I》的考試。本科畢業(yè)及獲得學士學位必須通過英語水平I考試。學生可選修外語系開設的不同層次的外語課程，以提高外語水平與應用能力。(4)文化素質課13學分要求在本科學習階段修滿13學分文化素質教育課程，其中必須包含2門文化素質教育核心課程及1-2學分的《文化素質教育講座》課程。文化素質教育核心課程劃分為八大課組：①哲學與人生、②歷史與文化、③語言與文學、④藝術與審美、⑤科技與社會、⑥當代中國與世界、⑦基礎社會科學、⑧數學與自然科學。文化素質教育核心課程目錄詳見附錄1。3.2自然科學基礎課程59學分(1)數學21學分(3)化學及生物類課26學分3.3工程技能基礎課13學分3.4專業(yè)相關課程35學分(1)專業(yè)基礎課28學分(2)專業(yè)任選6學分3.5實踐環(huán)節(jié)14學分3.6綜合論文訓練15學分的實踐教學模式，完整的專業(yè)人才培養(yǎng)體系。包括以下課程和環(huán)節(jié)，共57周，學生本科階年級課程時間方式一年級化工概念實習5周校外二年級認識實習2周校外研究訓練基礎3周校內三年級生產實習3周校外化工實驗(1)8周校內仿真實習2周校內四年級化工實驗(2)8周校內綜合論文訓練26周校內1)化工基礎實驗出基礎實驗十二個(每個1-2套)和綜合、研究型實驗6個。2)化工專業(yè)實驗化工實驗(2)是面向化工系高年級學生開設的專業(yè)基礎必修課程之一。實驗內容安排實驗1:二氧化碳臨界狀態(tài)觀測及P-V-T關系實驗實驗2:雙元系液液相平衡測定實驗3:用離子選擇性電極測定混合電解質溶液中離子活度系數實驗4:蒽酮比色法測定酵母菌中海藻糖含量實驗實驗5:乙醇/水/乙二醇(醋酸鉀)體系常壓汽液平衡實驗實驗6:萃取精餾實驗實驗7:氣升式環(huán)流生物反應器實驗實驗8:超濾膜分離實驗實驗9:電滲析制備去離子水實驗實驗10:反滲透法制備超純水實驗實驗11:氣一固相催化反應實驗實驗12:質粒DNA的提取和瓊脂糖凝膠電泳實驗實驗13:酵母菌發(fā)酵法制備乙醇實驗4.3.1化工設計(創(chuàng)新一管理型)“化工工藝與設備設計”(簡稱化工設計)是綜合訓練學生的工程設計能力，重點是工2.表達能力(大作業(yè)過程中的交流，考核):每個大作業(yè)均要求學生進行多次的匯報。4.3.2科研基礎訓練(研究一創(chuàng)新型)校外實習堅持化工概念實習(一年級)、認識實習(二年級)與生產實習(三年級)三化工概念實習：通過參觀和講授的形式，選取4-5個典型的工廠(包括石油煉制、石化、高分子加工和生物過程等領域),先在校講授工藝過程，然后帶領學生到現場參觀。全認識實習：在第二學年的暑期進行，此時學生已學習過“化工原理(上)”。利用1—24.3.4仿真實習(創(chuàng)新一管理型)4.3.5社會實踐(創(chuàng)新一管理型)清華大學化學工程系近年來積極加強本科生國際交流的實踐與探索，利用國際資源，4.3.8課外科技活動(研究一創(chuàng)新型)針對清華學生高智商、高能力的特點，化學工程系提出“分階段培養(yǎng)、分層次教育、多樣化發(fā)展”的工程實踐教學體系。將本科生工程實踐能力的培養(yǎng)貫穿于本科教育的全過1)分階段培養(yǎng)國石化集團下屬的特大型石油化工聯合企業(yè)之一，是煉化一體化企業(yè)，成立于1970年7月20日。公司擁有生產裝置88套，輔助裝置71套。原油加工能力為1000萬噸/年，乙烯生聚丙烯、苯酚、丙酮、順丁橡膠、丁基橡膠等120種494個牌號的石油化工產品，其中樹脂般是在寒假前完成；然后是中期考核，一般是在4月20號左右完成，學生講7分鐘，老師提問5分鐘；最后是答辯，學生講8分鐘，老師提問5分鐘。提出師生互動，尤其是突出教化工系比較有特色的工作是SRT計劃；首先是參與范圍3)多樣化發(fā)展5.1實習(實踐)環(huán)節(jié)體系構架清華大學化學工程系本科生實踐類課程體系化工概念實習(1)化工認識實習(2)化工生產實習(3)研究訓練基礎(3)化工基礎實驗(2)化工過程仿真(2)化工專業(yè)實驗(2)機械設計基礎(3)金工實習(3)計算機程序設計(3)外語強化訓練(2)星事理論與技能訓練(3)數學實驗(4)物理實驗(4)概理化學實驗(2)有機化學實驗(1)儀器分析實驗(1)無機及分析化學實驗(2)本科畢業(yè)論文研究(15)上述實踐類教學體系合計19門課程，共55必修學分；此外，通過因材施教的模的教學方法，對培養(yǎng)學生的研究能力、創(chuàng)新能力、組織管理能力和國際化視野，起到5.2實習實踐情況化學工程系的本科包括兩個專業(yè)，分別為1)化學工程與工業(yè)生物技術2)高分子材料與工程。本科生在校期間，所述兩個專業(yè)的學生，本科階段總學分均為174,參加實驗課、實習、實踐類課程的學分超過55學分，參加實踐環(huán)節(jié)的學分占總學分比例超過化學工程系開設的實踐類課程基本情況年級課程課性規(guī)模時間一年級化工概念實習必修120人5周二年級認識實習必修120人2周研究訓練基礎必修120人3周三年級化工基礎實驗必修90人8周生產實習必修120人3周仿真實習必修120人2周四年級化工專業(yè)實驗必修90人8周綜合論文訓練必修120人26周課程名稱教學目的與實施方式化工概念實習結合現場參觀、文獻調研、分組報告和教師報告1.深入了解化學工程及相關學科的內涵和發(fā)展方向；2.初步掌握做好全面、深入的文獻和做好、講好展示報告的技能和技巧；初步了解和掌握實驗室科學研究與生產實踐的關系，激發(fā)和調動學生的科研熱情和專業(yè)精神，鞏固專業(yè)知識；體味如何將科學研究與生產實踐結合起來，用科學研究來促進生產實踐的發(fā)展?；ふJ識實習通過在工業(yè)現場的參觀與調研，初步了解化工過程，為到燕山石化現場了解化工工藝、設備及流程，要求了解完整的生產工藝，畫流程圖，了解熱量和物質的充分利用，了解各種化工設備，了解自動控制，了解安全生產研究訓練基礎目的：加強低年級學生對本專業(yè)的感性認識，盡早了解實驗室，了解化工領域各學科的研究內容、最通過三周在實驗室的科研實踐，體驗科學研究的過程；通過學科專題講座使學生開闊眼界，了解學術前沿。各研究室分別接納一定數量的大二學生，初步培養(yǎng)學生的科研該課程教學目的包括1)驗證化工單元操作的機理、規(guī)律，鞏固和強化在化工原理1.熟悉典型單元操作的工藝流程及設備、化工常用儀器儀表律，并完成實驗操作、數據處理、儀器的使用課程包括緒論、實驗操作、考查三個階段。第一次課講授實驗緒論，包括實驗內容和要求、實驗基本知識、實驗室守則三部分。實驗操作包括：流體流動阻力測定實驗、塔設備流體力學特性測定實驗、傳熱系數測定實驗、板式塔精餾/聯機精餾實驗、吸收(解吸)系數測定實驗、風道干燥實驗等6個基本實驗及若干選修的綜合、研究型實驗?？疾樵谌繉嶒炌瓿珊筮M行，包括所有與實驗相關的基本概念、原理、化工生產實習主要完成崗位流程實習，專題研究報告，同時要結合實踐過程，廣泛進行交流，做好社會實踐活動調查，最后完成崗位流1、熟悉所到工廠的流程和設備等。2、結合所學知識分析解決所在工廠的某個具體問3、了解社會對所學專業(yè)的需求?；し抡鎸嵙曉诨み^程與系統(tǒng)工藝學習基礎上，通過在仿真機上對復雜化工過程模擬與仿真，進行化工過程實際操作，模擬化工生產過程的實際場景，達到如下教學目的。1)增加工廠實際操作經驗；2)彌補工廠實習中不能大量動手操作的不足；3)“化工過程仿真”課程使學生進行實際生產過程控制與工藝管理，深化掌握化學工程基礎理論知識，培養(yǎng)和提高學生目的在于深化對化學工程中“三傳一反”基礎理論的認識，培養(yǎng)學生在掌握基礎理論的基礎上，提高分析和解決實利用化學工程技術解決環(huán)境污染問題是現代化工發(fā)展的重要方向之一。實驗內容包括環(huán)流型生物反降解實驗，超濾膜分離實驗，電滲析軟化水實驗，反滲透制備高純水實驗。學生從10個實驗中選擇8個作為必修實驗內容，學有余力的同學，鼓勵多選實驗，根據實驗設備情況驗指示書具體要求，進行實驗預習，實驗操作，圍繞實驗中綜合論文訓練通過從事科研課題和開發(fā)任務，培養(yǎng)學生綜合運用大學所學知識進行研究、設計和解決實際問題的能力。綜合論文訓練是清華大學每個本科生按照培養(yǎng)方案達到本科培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié)，也是訓練學生解決實際問題的基本能力、培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的綜合環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)要求學生在教師指導下綜合運用所學知識，完成一項課題研究或相應的綜合訓練任務，并獨立完成一篇論文，該論文作為學生的“學士學通過“綜合論文訓練”應使學生著重受到綜合運用所學知識解決實際問題能力的訓練，培養(yǎng)分析與解決問題能力，加強學生從事研究或開發(fā)工作的書面和口頭表達能力，以及協(xié)調組織能力。綜合論文訓練一般應包括以下環(huán)節(jié)(根據選題不同可以有所側重):(1)開題：制定工作計劃，調研和收集有關資料；文獻閱讀，其中要求閱讀外文資料3-4篇，寫出至少5000字的開題報告并且書面翻譯1篇相關外文文獻(不少于2萬外文印刷符);(2)中期檢查：研究工作的階段性進展，其中資料收集、理論分析、設計或實驗等工作量應完成論文總工作量的(3)論文答辯：總結提高，撰寫論文報告，答1)中石油寧夏實踐基地3)神華集團學生實習基地4)山東寶莫生物化工股份有限公司課程編號開課單位化工系課程名稱中文名稱化工概念實習英文名稱InitialUnderstandingsof教學目的與重點3.深入了解化學工程及相關學科的內涵和發(fā)展方向；4.初步掌握做好全面、深入的文獻和做好、講好展示報告的技能和技巧；課程負責人于慧敏師資隊伍于慧敏，丁立，彭勇教學方式口講授為主□案例教學為主□V實驗/實踐為主□自學為主□專題討論為主口其它授課語言口V中文口英文□中文十英文(英文授課>50%)口其他外語學分學時學分1總學時課程內容介紹和教師報告等生動的形式，結合現場參觀(化工博物館、高碑店污水處理廠、1)使學生深入了解化學工程及相關學科的內涵和發(fā)展方向；了解國家重大需求2)初步掌握做好全面、深入的文獻和做好、講好展示報告的技能和技巧；3)以仿真實習的方式，初步了解和掌握化工過程(離心泵，換熱器，加熱爐和往復式壓縮機)4)初步了解和掌握實驗室科學研究與生產實踐的關系，激發(fā)和調動學生的科研熱情和專業(yè)精神，鞏固專業(yè)知識；體味如何將科學研究與生產實踐結合起來，因應國家重大需求，用科學研究來促進生產先修要求、適用院系及專業(yè)大一本科生1.課程簡介(介紹實習的內容安排、時間安排和實習要求);2.參觀內容講解(化工博物館、高碑店污水處理廠和燕京啤酒廠);3.如何做好文獻調研；如何做好演講報告；1)三個參觀報告要求如下：化工博物館參觀：報告主題：化學工程的過去現在報告要點：傳統(tǒng)或經典化工、前沿或交叉化工，實例，或一個流程等報告要點：污染現狀、不同處理方法、評價與設想、不同報告要點：傳統(tǒng)化工在不同方向上的新發(fā)展或新方向，如生物化工、2)分組安排：每班分為三組，約10人1組；組長1人，副組長1人。組織文獻調研，檢索資料，撰寫文獻報告，分工做ppt報告(形式自定3)最終要求：每