时间：2023-09-01 16:48:55
导语：在化学工程与工艺现状的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
化学工程技术支持着化工工业的前进与发展，化学工程技术从理论到实验，再到实践，最后投入生产成品，是必不可少的一个环节。然而，从实验室到工业生产，特别是大规模的生产，需要解决装置的放大问题，其直接影响企业工业生产规模的扩大及经济利益的增加，装置放大可以节省资金，减少不必要的消耗，节省劳动力。但是要考虑到，装置放大过程中，物流的一系列物理过程的相关条件很可能改变，达到的某些指标通常低于实验室的小型技术设备产生的结果。这种起源于放大过程的效应被笼统称为“放大效应”，包含很多已知及未知物理因素的影响。现代化工对于一套装置一年的产量，一般情况下按照目前的工业生产规模可以达到大于或者等于数十万吨，大规模的生产使其面临工程方面的问题，且在指标方面也有所降低，这对于工业而言会造成较大的资金损失。化学工程技术的进步，主要体现在新产品及工艺的不断创造，而这些都需要借助化工工业，除此之外，还需合理的经济和技术。就上述情况而言，凡是关于工业化的东西，一般情况下都归属于化学工程的研究范畴。在日常生活中，化学工程无处不在。如：烟筒排放物中的硫、氮氧化物等有害物质，需要经过严格的处理，才能对外排放，以防污染生态环境。在实验室达到要求后，要在工业规模中实现大量烟气的净化，就必须考虑大规模净化的经济性和可行性，要考虑的问题与实验室研究不同。又如，化工工业生产中,要求以十分纯净的产品为原料，对实验室操作来说，这比较容易达到。对大型生产装置的要求是，消耗低而且经济方面可行，这表明课题存在很大的不同之处。
2化学工程技术的研究对象及复杂性
化学工程是以物理学、化学和数学为基础，并结合工业经济基本法则，研究化学工业中的物理变化和化学变化过程及其有关机理和设备的共性规律，并将之应用于化工装置的开发、设计、操作、控制、管理、强化以及自动化等过程中，在化工工艺与化工设备之间起着承上启下的桥梁和纽带作用的一门工程技术学科。一般情况下，化学工程的对象的情况较为复杂，具体如下：首先，该过程自身具有一定的复杂特点，包括化学与物理，而且两者经常发生，彼此影响。其次，物系方面较为复杂，流体与固体，或者兼而有之。流体特质变化较大，如有低粘度和高粘度、牛顿型和非牛顿型等。最后，物系流动时边界复杂，由于设备的形状较为多样，而且其在填充物方面的形状也不正常，如催化剂、填料等，使得设备在流动边界方面的设置较为复杂而且在确定方面不准确。
3化工工业的现状及发展
目前从形式上看，现代的化学工业经历了单元操作和传递原理与化学反应这两个发展阶段，正准备走向一个新的阶段。但种类多样、制造过程复杂以及生产产品款式较多，造成排放物复杂、量多及危害大，因此，目前化工工业应重点关注污染问题。与此同时，在加工、贮存、运用或者处理化工产品时应防止操作对环境生态以及人类健康造成危害。在化工生产中应遵循国家可持续发展战略，制定正确的方案。随着我们国家科学技术的快速发展，各行各业进行生产都要接触化学工艺，涉及制药、石油、材料、能源等行业的发展和污染问题，这都是现代化学工业需要面对的问题。目前，我国的化学工业经过了半个世纪的发展，已经形成了门类比较齐全，品种大体配套并基本可以满足国内需要的化学工业体系。2001年全国国有及规模以上非国有企业的石油加工工业和化学工业总产值达到10990.6亿元人民币，占全国工业总产值的9.8％，实现利税747.8亿元，石油和化学工业企业13765个，资产总额13344.2亿元。我国化学工业获得长足进步的同时，环境保护工作也不断得到加强。但是化学工业在实施可持续发展战略过程中，仍存在不少问题和障碍，严重制约着我国化学工业的发展。
4二者的发展探究
[关键词]绿色化工技术 化学工程 应用
中图分类号：T655 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0064-01
0.前言
众所周知，地球是我们人类目前唯一的、赖以生存的地方。当代工商业的迅猛发展，着实为我们的日常生活带来了极大的便利，但是与此同时，环境问题已然成为威胁人类健康的头号杀手。诸多行业的发展共同导致了当今比较恶劣的环境问题，其中，化学工业的生产发展带来的影响不容小觑。例如我们熟知的工业三废：即废气、废水、废渣，由此带来的环境恶化和生态破坏的题就极为严重。在此背景下，为了环境友好型、资源节约型社会的建成，我们必须要落实绿色化工技术在化学工程中的应用和实施。
1.当前化学工业的生产发展中存在的问题
化工产业的生产和发展惠及我们生活和工作的各个方面这点毋庸置疑，更新颖、更先进、更高端的技术使得先前貌似不可能的事情成为可能，一而再的刷新人类技术可抵达的上限。但是，不可否认的是，随着化学工业的进一步发展，越发严重的问题的产生成为了化工产业发展的“替罪羊”。
1.1 环境恶化
近几年来，尤其是在某些重工业城市的冬季，频繁而严重的雾霾天气引起了社会各方的广泛注意，人们对此非常恐慌。雾霾，很大一方面是由于日常的生产生活产生的废气导致的，其危害程度不言而喻，而肺癌、呼吸道感染等是其对人类最主要的危害。同时，工业废水和废渣的排放使得原本肥沃的土壤、干净的河流面临威胁，生物种类锐减，进一步加剧了生态的破坏。而且，据气象部门不完全资料统计，恶劣天气的发生频率也因此增加。
1.2 资源短缺
化工产业生产发展面临的资源短缺的问题也愈演愈烈。我们都知道，虽然我国的自然资源总量很大，但是对一个有着14亿人口的发展中国家来讲，其人均占有量就显得极为贫乏了。再加上工业生产对原材料的利用率比较低、浪费严重、缺乏回收再利用技术等实际问题的存在，导致当前资源相对匮乏的问题只会愈来愈严重。
2.绿色化工技术概述
鉴于化工产业当前存在的以上两点问题，如果再不设法改变这一现状的话，资源短缺、环境破坏的问题将会成为阻碍我们当前化学工程发展的主要因素。因此，发展绿色化工技术就显得尤为重要。所谓绿色化工技术，核心是绿色，即全面协调可持续的化工技术，这是科学发展观的基本要求，也是为了促进人与自然的和谐，实现经济发展和人口资源环境相协调，坚持走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。要实现绿色化工技术，就是要通过对现有的化学生产技术和方法进行更进一步的改良和提高，利用最新研究的化学原理成果，旨在降低或减少在化学工业生产的各个环节中产生的化学废物或能够污染环境的化工产品，力争做到零排放，以此来降低化学生产作业对生态环境的污染和可能的危害。同时，对化学生产过程中产生的废弃资源的再利用也要加大力度，应用最新的技术，用可循环的再生资源这种全新的物质代替先前的化学生业中产生的有害废物，从而使得资源的利用率得到充分高效的提高。
3.如何在化学工程中应用绿色化工技术
在目前的化学工程中利用高级而先进的绿色化工技术，对自然资源进行更加充分而高效利用的同时，也可以尽可能的降低对环境造成的危害。鉴于绿色化工技术以上诸多优点，我们必须在开发和研究绿色化工技术上苦下功夫。
3.1 积极寻找洁净新能源
化学原料对化工生产的重要性不言而喻。所谓洁净新能源，无非就是对环境污染较小、利用率高的化学原料。这类能源有着如下特征：1.方便易获取：如果原料的获取方式就很复杂的话，那么成本自然很高，反而得不偿失；2.可循环利用：从而使得提高原材料的利用率成为可能；3.环境危害小：在当前严峻环境下，使用无毒无害、对环境污染小的原材料，才符合绿色可持续发展的要求。例如，天然植物，农作物等就是比较理想的洁净能源。
3.2 革新先进的生产技术
利用先进的清洁生产技术，使得整个化工生产的流程尽可能变得无毒、无害、无污染、无废弃物排放，即使做不到，也至少要对环境造成的危害达到最低。此技术中包括有辐射热加工技术，以及绿色催化技术等，在冶金、印染、废弃物处理等领域已取得较显著的成果。更广为人知的一个例子就是海水淡化技术：针对目前水资源的严重污染和匮乏问题，人们利用先进的设备对储量巨大的海水进行淡化，一方面有效地弥补了淡水资源的短缺，另一方面更是产生了低廉清洁的化工原料--氢氧化镁，完美的做到了一举两得。
3.3 生产出环境友好型的产品
近些年来爆发的各类环境污染的例子不胜枚举，因此人们保护环境的意识也在不断提高，无磷洗衣粉、新型乙醇汽油、低排量汽车等都成为人们购物的首选，有机、绿色成为了一种消费时尚，对此我们应该感到欣慰。同时，生产出对环境友好的产品也是我们反馈社会、回报自然最好的方式。
4.总结
综上所述，积极倡导绿色化工技术在化学工程中的应用具有非常重要的社会意义。为了保护人类赖以生存的生态环境，更好的落实社会主义科学发展观的具体要求，绿色发展的理念应该深入到每个人的内心。通过本文的分析，希望能够起到一定的作用，保障化学工程的可持续发展。
参考文献
[1] 井博勋，莒菲.浅议绿色化工技术在化学工程工艺中的应用[J].天津化工，2015，03：10-11.
[2] 高明江.绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用研究[J].化工设计通讯，2017，01：35+76.
[3] 桂腾刚.化学工程技术在化学生产中的应用分析[J].化工管理，2016，11：110+112.
一（略）
二、当前我国生物化学工程的发展现状
近几年，随着国外生物技术的飞速发展，我国的生物化学工程也取得了很大进步。根据相关部门的调查数据显示，现如今的生物化工产品涉及到多个生活中的多个领域，例如:医药、农药、食品等行业。在医药领域，抗生素的生产发展非常快，当前已经普遍应用到临床医学中，根据有关数据显示，我国抗生素生产在世界排名第一位，而且该数据每年都呈增长的趋势;在农药领域，生物化学工程的农药种类越来越多，例如:赤霉素、井霉素等品种，从而满足了农业生产的需要，同时药物生产技术仍在不断的发展;在食品领域，特别是氨基酸和柠檬酸的生产量越来越大，而且一直是以成倍的趋势增长，这些产品不仅可以满足国内市场的需要，而且还出口各国［1］。
三、生物化学工程发展过程中存在的问题
经过大量的调查得知，生物化学工程的发展受很多因素的影响，这样一来，不仅使我国生物化学工程出现了诸多问题，而且也使生物化学工程面临巨大的挑战。以下从生物化学工程的不合理产品结构、存在的局限性、生产技术与工艺不完善以及缺少完善的科研体系等方面，对生物化学过程发展中存在的问题进行探讨和分析。
(一)生物化学工程的产品结构不合理目前，我国生物化学工程的结构还不是很合理，大多数企业生产的产品都比较单一，而且档次也不高，更不能满足国内市场的需求。从发展技术看，生产高档次医药产品的技术并不完善，国家每年都要耗费大量资金从国外进口高档次的医药产品。
(二)生物化工产业范围具有一定的局限性现如今，国内生物化工产业还具有一定的局限性，主要应用到了轻工业、医药和食品行业。因此，大多数企业对生物化工产品生产领域并不是非常了解，特别是对精细化产品的生产更是一无所知，这些都直接阻碍了生物化学工程规模的扩大。因此，就更不用说利用生物化学工业技术指导企业走向世界。除此之外，由于国内生物化学工程的发展较快，我国政府缺少有关生物化学工程领域的研究体系和规范体系，因此，企业在日常的生产过程中，不仅消耗了大量的资源，而且严重地污染了生活环境，使生物化学工程的技术一直在低水平线上发展［2］。
(三)生产技术与工艺不完善由于生物化学工程在生产技术方面还存在很多问题，例如:设备和工艺并不完善，而且上下游技术不相适应，从而使得产品的获得率偏低，导致企业用高成本换来低效益的不良后果。根据有关部门的数据统计，尽管我国生物化学工程生产的柠檬酸和乳酸等的技术水平非常高，但是，很多产品的生产技术和国外发达国家相比还存在很大差距，只有极少数的产品生产略高于国外水平。因此，目前有很多企业为了更新生产技术，提高生产效率，更为了获得更大的市场占有率，会投入大量资金，从西方发达国家购进先进的生产设备，例如:生物反应器、监控设备、生物传感器等等。虽然企业的生产效率提高了，但是，并不利于企业实现长期生产目标。
(四)生物化学工程缺少完善的科研体系和西方发达国家相比，我国生物化学工程发展起步较晚，而且国家对生物化学工程的基础研究投入资源较少，缺少一个完善的科研体系，技术创新能力较差。而且有些企业对生产技术的开发和引进能力非常差。经过调查发现，我国生物化学工程仍然是利用传统的扩大投资的增长模式在发展，此种生产模式不仅使企业获得较小的生产效益，而且不利于提高企业的竞争能力，甚至会阻碍企业的发展。
四、解决生物化学工程发展的有效措施
(一)科学调整生物化学工程的产业结构首先要对产业化结构进行科学、合理的调整，扩大高档次产品的生产规模。比如:各大企业可以重点开发和研究有关医药的生化产品、具有一定功能性的食品等。除此之外，如今的生物化学工程发展正朝着多元化的方向发展，重点生产各种精细化产品或者传统的生产方法不能生产的产品，例如:生物色素、工业酶制剂等。只有这样，才能使企业的经济效益和市场竞争得到快速提高。
(二)不断扩大生物化学工程的生产规模目前，生物化学工程的生产规模并不能满足当今市场的需求，因此，企业要扩大生物化学工程的生产规模，为企业赢得更大的市场占有率。政府部门要给予企业大力支持和帮助。可以制定更多的政策和措施来鼓励人们建设更多、更大的生物化学企业。特别是要大量建立和培养科技创新企业。企业可以把研发、生产和销售集中在一起管理，从而降低企业生产成本。另一方面，鼓励生物化学企业积极参与到相关技术的研究行列中，淘汰生产技术非常落后和竞争力不强的企业。
(三)加大对生物化学工程的资金投入从生物化学工程的整体来看，企业对生物化学工程的教育投入是较少的，培养一大批具有生物化学工程的人才是企业发展的基础。企业想要从根本上使生物化学工程在市场中的竞争力有所提高，就应该从相关人员的技术水平和专业素质方面着手。当下，生物化学工程是一个比较热门的产业，然而，企业大多数的生产技术人员都是从事传统化工行业的人员，没有经过专业的技能培训就上岗工作。由于长期受传统化工生产思想的影响，这些员工不具备完善的专业知识，且对生产设备的生产操作能力也较差。所以，想要真正解决当前我国生物化学工程在发展过程中的问题，就要重视培养生物化工的专业人才。
(四)加大生物化学工程的技术研究根据调查发现，我国缺乏对知识产权的认识和保护。我国生物化学工程的发展也存在这样的现象，国家和企业对知识产权的保护并不重视，原本自己企业研究的新产品却让其它企业所占有，这不仅打消了相关研究人员的工作热情和积极性，而且也使企业损失严重，加速人才外流。因此，国家和企业对知识产权要非常重视，并通过相应的措施加以保护［3］。只有这样，才可以充分调动相关科研人员工作的积极性和热情，同时又能带动国外一大批有才能的人回国研究和发展。
(五)加强产学研结合在生物化学工程发展的过程中，企业要特别注重上下游生产技术的结合，而且更应该向国外先进企业学习其生产技术和工艺，实现优势互补，从而推动企业的产学研的结合。此外，企业在生产过中出现的大多数问题，都是因为上下游的生产技术联系不够紧密，甚至不能配套使用，这就直接影响到了技术的经济指标。所以，企业在加大人力与财力投入的基础上，还要充分考虑生物化学工程中上下游生产技术的结合。
【关键词】华峰班CDIO工程教育
20世纪的工程教育课程主要是提高学生的动手实践，使学生掌握相关的专业知识和解决工程实际问题的能力。然而，随着世界经济全球化以及科学知识的发展，工程教育课程的教育偏向了“厚基础、宽专业”的工程科学的培养模式，从而削弱了对学生解决工程实际问题的能力培养。这种培养方式导致了学生缺乏对现实工程情况应有的认知程度。为了解决这个难题，2000年由麻省理工学院Crawley等人通过4年的探索创立了CDIO工程教育理念。CDIO作为一种新的工程教育理念，主张以产品研发的CDIO全过程，即构思（ConcEive）、设计（Design）、实施（Implement）和运作（Operate）为载体，以工程项目生命周期全过程为载体培养学生的工程能力、学生的职业道德、学术知识和运用知识解决实际问题的能力，以及具备终生学习和团队交流能力。
化学工程与技术作为化学工业的主要学科领域，担负着促进化学工业及相关行业发展与进步的重要使命，因此培养出具有解决实际化工过程问题能力和创新能力的人才是非常重要的。本文以温州大学化学工程与工艺专业的学生作为教学改革培养对象，将CDIO工程教育理念与化学工程与工艺的专业教育有机地结合，探索适合于以服务浙江及周边地区经济为导向的化学工程与工艺专业教学模式的改革与实践。
一工科人才教育培养现状
我国传统的教学模式是以教师为中心、以课堂讲授为主，以理论考试成绩来评价学生的模式。当前，我国工程教育是通识教育模式和苏联教育模式的结合体。解放前，我国的先进高等工科教育主要是来自西方一些教会式的大学教育。建国后，由于化学工业发展的需要，我国效仿苏联搞起了专业教育。这种专业教育培养模式为我国的现代化建设作出了较大的贡献。其缺点是过于强调教材和教学大纲的统一，影响了教育工作者的思维活跃性，也阻碍了对工科学生创新能力的培养。因此，教育家们对苏联教育模式进行了回顾和反思，制定了通识教育和专业教育相结合的工科通识教育模式。然而，随着我国产业的进一步升级以及高校的持续扩招，导致了大量的工科毕业生找不到适合自己的工作，这可能是因为通识教育过于强调基础科学理论，而弱化了专业内容和工程实践，导致了工科毕业生只了解一些表面的理论，缺乏工程应具备的实践创新能力。
在办学机制上，一方面，高校过于强调科研业绩考核，许多具备丰富工程经验的老师很少参与到实际的教学过程中，而参与教学的教师又与企业的联系不紧密。负责教学的教师缺乏产业经验，工程教学过程又缺乏与企业的有效沟通，造成了工程教育和社会需求的严重脱节。另一方面，虽然在教学上安排了生产见习、毕业实习等环节，但是不少学校在实践教学环节上是比较薄弱的，这是因为见习、实习的时间一般比较短，相应的考核制度也不健全。
综上所述，我国工科教育从教学模式、办学机制等众多方面都存在着与产业发展脱节的问题，严重影响了人才培养的质量。尤其是理论脱离实际、实践环节薄弱、产学脱节的问题直接导致了学生找不到适合自己的工作岗位以及企业有岗位找不到合适的人才。由此可见，我国的工科人才培养模式已经不能满足产业升级的需求。为了更好地培养适合产业升级所需的人才，我们从培养模式上进行了改革探索。
二化学工程与工艺专业CDIO工程教育改革探索
CDIO工程教育模式改革旨在培养学生系统工程技术能力，尤其是项目的构思、设整理计、开发和实施能力，以及较强的自学、组织沟通和协调能力。CDIO模式以工程项目全生命周期的要求来组织教、学、做，学生需要掌握各门课程知识之间的联系，并用于解决综合问题。因此，课程体系的建设要突出课程之间的关联性，这就必须打破教师单打独斗的传统教学方法，而围绕CDIO工程项目的实施进行教学计划和课程关联工作。
1．化工核心课程群的组织与教师队伍建设
核心课程群由化工热力学、传递过程原理、化学反应工程、分离工程、化学工艺学、化工设计6门课程组成，构成了化学工程与工艺核心专业课的主体。化工设计以其他五门课程为基础，对提高学生分析问题、解决问题的综合工程能力起到非常重要的作用。化工原理是讲述单元操作的基本原理，是学好其他专业课程的基础；化工热力学则建立在分离工程的基础之上，阐述工业条件下各种流体热力学性质的计算；化学反应工程以传递过程为基础，传递现象和化学反应工程利用数学的方法，从微观角度阐述化学反应过程、设备设计的共性科学问题；化工工艺是关于化学品生产方法的技术科学，它以自然科学和工程科学规律为基础，使化学反应达到工业化应用水平。由此可见，核心课程群的各门专业课是相辅相成的。
在课程群建设中，涉及专业课教学的老师主要通过进修、企业实践、参加会议三种方式提高业务水平，对化工专业工程教育模式做到整体的认识，同时要求参与指导学生的化工设计。利用校企合作的机会，与企业方面的人才进行专业知识和其他方面的交流与沟通。其具体的组织与实施过程如下：
第一，教学方法改革的探索。首先，按照CDIO的教育理念，要逐步形成教师引导和以学生为主体的思想，使教师从教育者转变为引导者，教师不再是简单地卖知识，而是引导学生学习知识，把主要任务放到教会学生学习方法上来。在教学方面的改革要得到全校上下的支持才可能顺利进行。温州大学为课程体系建设和师资建设提供了很好的平台，在化工核心课程群教改的过程中提供了强有力的物质基础和政策鼓励。在这种良好的环境下，教师也愿意投入更多的时间去听课评课，吸纳好的教学手段和方法。由于化工班都属于小班上课（30人左右），对部分课程如化工专业英语、精细化工工艺学实施角色互换教学模式，让学生参与到化工教学的过程中。这些课程的效果反映较好，对化工原理等课程中的部分章节，我们也将逐步展开开放式的教学方法。
为了达到各门课程的知识体系能够很好地衔接，通过教研室教师集体备课，相互切磋，讨论每门课程讲授的重点，个别章节内容的舍弃和补充，做到教学的知识体系完整、重点难点突出、学时合理分配，真正做到精选、精讲教学内容。摒弃了过去教学活动中的单打独斗，改为教学团队授课，使各门课程有机地衔接起来。通过相互听课并课后集体讨论，指出教师课堂教学中存在的问题与不足，相互交流教学经验，讨论改进的方法与策略，使教师的整体教学水平迅速得到提升。
第二，教师工程素质的培养。不少高校在引进人才方面主要考虑的是教师科研水平，其次关注人才的企业实践经验。鉴于科研压力，假期教师也不能到企业去参与实践或者工作。此外，许多教师只对与自己科研相关的专业课非常熟悉，对其他的专业课则非常生疏。因此，利用现有的教学资源，培养教学团队的建设是很重要的一环。温州大学化学工程与工艺教研所以化工设计为主线，基于地方化工企事业单位为依托，派遣年轻教师每年到相关的化工企业实践两个月，逐步培养教师的专业水平。近几年，利用学习、调研以及下派科技特派员的方式，到杭州化工研究院、衢州巨化、瑞安华峰等不同类型的企业参观学习，不断地提高老师的业务水平。同时，为了让教师能够很好地参与到企业生产实践中，温州大学对担任科技特派员的教师提出教学科研任务减半、考核优先等政策鼓励。仅2010年，我们派年轻老师带队到衢州巨化学习15天，杭州化工研究院学习3天，华峰学习7天，温州本地化工企业实践1个月左右，有效地提高了教师的工程素质。教师工程素质的增强也使学生收益颇丰，在2010年省化工设计大赛和全国“三井杯”化工设计大赛中多次获奖。
2．学生工程能力和团队合作的培养
作为地方院校，温州大学化学工程与工艺专业的办学宗旨是以培养创新应用型人才为主，服务地方经济和社会的发展。经过对近两年该专业的毕业生调查的情况来看，目前该专业存在以下问题：（1）毕业生虽然掌握较多的书本知识，但实践能力不强，导致他们从学校到公司需要较长的“岗位过渡时间”；（2）毕业生普遍缺乏对现代企业工作流程和文化的了解，缺乏团队工作经验、沟通能力和创新能力；（3）工程职业道德、敬业精神等人文素质薄弱，责任感不强。具体体现在：工作不踏实、心浮气躁、做工程不细心、不愿承担责任，客观上他们的实践能力与企业要求存在较大差距，而主观上又不能沉下心来虚心向前辈学习。
从以上的调查结果来看，以目前的培养方案和评价标准来指导学生的专业教育经不起企业用人单位的考验。为了更好地培养适应地方经济社会发展的人才，实现对学生创新思维、创新方法和创新能力的培养，我们与温州地区最大的化工企业华峰集团实行校企联合培养本科生，实施“华峰特色班”战略。目前，“华峰班”的学生采用“3＋1”模式培养方案（即学生前三年在学校集中学习理论知识并完成实践教学，最后一年到企业，接受企业的培训，并在企业盯班盯岗接受生产实践活动）。同时在工程专家的指导下，根据企业的需要对培养方案进行部分修改，增设华峰提出的部分课程，使得学生在校期间所学的基本知识和专业理论更贴近于华峰实际的应用。在这种战略方针下，学生在企业的环境中真正做到知识和能力之间的无缝连接，缩短了“岗位过渡时间”，增加了学生的工程实践能力，有效地推进了CDIO教学改革。在2010届的化工专业毕业生中，华峰集团招聘了7名华峰班学生。提升了学生的工程能力、团队合作精神以及专业素养。
3．逐步建立适合CDIO工程理念的考核制度
正确、公平、合理且科学有效的考核制度对本专业的健康发展起着至关重要的作用，它应当是对教学效果做出真实和客观的评价，同时有利于提高学生学习的积极性和主动性。现行的课程考核方法主要是通过期中和期末考试成绩来评定，它能在一定程度上反映学生掌握知识的程度以及教师上课的教学效果，但不能很好地促进学生学习的主动性。部分学生比较反感现行的考核制度，这是因为现行的考核方法存在比较单一、部分学生在学习上投机取巧也能获得高分而影响其他学生学习的积极性、不能全面反应学生的综合应用能力等问题。
CDIO教学模式以能力培养为目标，其主要培养的是学生的理论知识、职业技能、人际交流以及产品研发的CDIO全过程。采用CDIO教学模式，评价方法则应侧重能力的考核，能力本位的教学观贯穿课程设置和教学实践的全过程。我们进行教改，其目的是提高学生的工程实际能力，因此我们的考核将使用过程能力评测替代以往单一的成绩评定。
我们现阶段的具体做法是：（1）选题：在学生进入大三学习开始，从企业选出一些与本专业相关的课题以及近两年化工设计大赛的课题，让学生自动组成4～5人的小团队；（2）专业学习：上专业课的老师或工程师把握好主要的授课内容，然后将大部分时间留给学生，让他们针对自己的课题与本课程相关的知识点进行思考、提整理问、讨论；（3）阶段性测试：上完某些知识点后，老师或者企业工程师根据学生所做的课题和所学的专业知识进行评价，其中主要包括面试、答辩、自我评价、团队合作能力等方面；（4）中期成绩总结：这次总结是比较重要的，一般在大三上学期结束后，包括阶段性测试的成绩、平时的表现、专家化工设计大赛作品的评价、企业对学生课题的反馈等进行中期总结，由学校老师和企业专家对学生现阶段的学习进行方法论指导，提出下学期的目标；（5）最后专业课成绩评定：最后专业课成绩进行A、B、C、D四个等级进行划分，其中阶段性测试占40%、中期成绩总结10%、企业专家评价10%、课题完成情况10%、专业综合能力20%、化工设计大赛10%。目前，整个评价体系尚在完善中。
我们对我校化学工程与工艺专业近五年来的招生率和就业率进行了统计和分析。近5年来的第一志愿的平均报考率约为26%,就业率约为95%。低的报考率说明学生对该专业的认识不足或缺乏兴趣和自信,而高的就业率说明化工行业对该专业的需求量较大。从生源的招生率来看,重庆的约占65%,外地约占35%。从就业的人员从事行业的统计数据来分析,从事化工行业的约占70%,其他行业的约占30%。从就业率的地域分布来看,在重庆工作的约占75%,在其他省份工作的约占25%。从上述分析数据可看出:一方面是大部分学生为调剂生,存在对专业兴趣不足或缺乏专业自信,因此,必须在第一个实践性教学环节-认识实习中激发学生的专业兴趣和培养学生对化工行业的热情及专业自信心;另一方面,我校培养的化工人才绝大部分服务于本地,因此,我校化学工程与工艺专业担负着为重庆化工行业输送工程性技术人才的重任。
2全国同类高校的化学工程与工艺专业认识实习的现状
目前,全国高校的认识实习时间几乎都安排在学习专业课之前,安排为期一周的认识实习,旨在使学生初步了解专业内容,增强学生对各种化工企业的感性认识,激发学生学习后续专业课程动力和兴趣,以增强学生对后续要学习的化工原理、分离工程、化工工艺学和化工设计等专业课程有初步的认识。但普遍存在认识实习的时间短,经费有限等问题,认识实习仅体现于单纯的现场参观实习。我校在大一结束的夏季学期安排了为期1周的认识实习,由指导老师带队参观西南地区的大中型化工企业和研发机构,同样由于实习经费和时间有限,学生只能看、问、听不能动手操作。对于尚未接触专业课的大学生来说,这种走马观花的认识实习显得生疏且抽象,学生只能看到表面的企业生产情况、工艺流程与设备,无法深入理解化工是我市的支柱产业之一,更不能激发他们对化工行业的热情和兴趣,进而导致我校化工专业大部分调剂学生对专业的积极性降低等实际问题。对2006、2007和2008届化工专业的学生在认识实习后进行座谈会交流,50%以上的学生认为这种认识实习效果一般,甚至有近5%的学生认为实习效果甚微。因此,面临招生就业的新形势,如何提高认识实习效果与实习效率是急需解决的课题。
3我校化学工程与工艺专业认识实习的改革与探索
3.1强化校企产学研合作实习基地
基于重庆长寿天然气化工产业园区,涪陵化肥化工产业园区和万州盐化工产业园区三大化工基地的地域特色优势和发展,地方高校培养的化工应用型人才大部分会服务于重庆的地方支柱产业,因此,我们选择了具有地方特色的产学研合作基地,既让学生深入了解重庆化工产业的发展,同时也解决了实习经费有限和工厂不愿接收大规模学生实习等问题。选择的特色产学研合作基地如下:一是与我校开展合作共建工程技术研究中心的江津德感工业园区的“重庆三峡油漆股份有限公司”和万州盐化工园区“重庆大全新能源有限公司”等,二是我校科技特派员下乡入园进企的涪陵李渡工业园区的“中化重庆涪陵化工有限公司”和“巫山天地农业开发有限责任公司”等,三是与我校专家开展科技攻关合作的北碚产业科技园区的“重庆仪表材料研究所”、长寿化工园区的“重庆紫光化工股份有限公司”和“重庆博赛矿业(集团)股份有限公司”等,四是与我校开展广泛科研合作的科研院所“重庆化工研究院”和“重庆化工设计研究院”等。这不但使我们与各单位确定了稳定的合作关系,实习过程不会敷衍应付。企业指导老师也会因为校企合作认识到自己是实习工作的负责人员,会更加积极主动地参与实习,并愿意与学生交流,热心回答学生所提出的问题,取得较好的实习效果。
3.2打造专业的认识实习的师资队伍
学校选派教师深入实习基地或相关企业和从企业中选聘具有较高理论水平和素质的技术人员作为实习指导教师,提高教师的实践能力,为实习教学提供重要的保证条件。如为了让学生更好地了解无机化工工艺学“合成氨”的生产工艺流程,我们邀请了建峰化工有限公司的技术总工为我们讲解空分、气化、净化、合成等四个工序,充分理解原料气如何制备和净化,合成氨反应塔的结构及能量综合运用与节能减排。在学习有机化工工艺学时,我们派送了教师去紫光化工有限公司挂职学习蛋氨酸等有机产品的生产工艺,再进行认识实习的指导。通过打造专业的师资队伍,认识实习的效果明显增强。
3.3开展三大化工园区的专家大讲堂
围绕重庆的化工产业发展,为更好地让学生了解重庆化工产业链布局,邀请三大化工园区的管委会领导和实习工厂总工程师及车间技术高工来校讲学,使学生更好地了解实际工业生产,减少现场实习的盲目性。为了让学生更好地理解“天然气化工”的产业发展和高附加值精细化学品和高分子化学品产业,邀请长寿化工园区管委会主任来我校讲学,让学生理解石油化工、天然气化工、氯碱化工、生物质化工、精细化工和新材料产业的布局及相互关系,深入理解“产业项目一体化、环境保护一体化、公用工程一体化、物流配送一体化、管理服务一体化”等可持续发展观和循环经济理论,构建学生工程思维。为让学生理解“磷化工”产业在我市经济发展中的作用和地位,邀请了中化重庆涪陵化工有限公司的总工程师给学生介绍磷化工产业的概况、发展历程、市场动态,并详细讲解各车间的工业原理、工艺流程、生产设备及本专业领域最先进的新技术、新工艺、新材料、新设备、研究热点以及市场前景。这些大讲堂激发了学生的求知欲,增强对其所学专业的使命感和责任感,从而增加了他们学习专业知识的动力。
3.4引入现代CAE技术
在学生看、问、听的实习过程中,学生无法了解各种反应器、换热器、精馏塔和泵等设备的内部结构的,这对学生学习后续的专业课程,如化工原理、化学反应工程、分离工程和化工工艺学,是非常不利的。基于这方面的考虑,我们做了两方面的准备。一是准备了专门的实习课件,课件中包含了大量的实物照片(原料,反应工艺和产品分离和输送)、实景录像(具体流体输送、搅拌、精馏、吸收和干燥等单元操作)等,课件真实、形象、生动地展示出离心泵、搅拌反应器、精馏塔和换热器等设备的内部结构,并让学生对尚未学到的化工单元操作原理、典型设备结构和操作有所了解。二是我们建立了计算机仿真实习系统,将认识实习工厂的具体产品的生产工艺(如合成氨制气、净化、合成工艺),所涉及的单元操作(吸收、干燥和精馏等),典型设备(离心泵、反应器、精馏塔和换热器等)作为主要内容,对生产工艺进行模拟,让学生在计算机上模拟工业过程,对制气、净化、合成等工艺的管件、阀件和控制仪表进行操作,对工艺参数进行控制和调节,进行开、停车及事故处理等各种仿真操作。这些计算机辅助教学技术可激发学生的学习兴趣,增强学生思考问题、解决问题的能力,培养学生的创新能力。
3.5强化认识实习教学管理与指导
加强实习教学管理与考核有利于提升学生的认识实习效果,让学生意识到化工工业生产过程不仅仅是需要先进的化工技术,更重要是的是理解化工生产过程是严谨而有序的,监管是严格科学的。我们要求学生在实习过程中需严格按照工艺操作规程和工艺要求,认真做好实习记录,不得有丝毫松散与马虎。每一个工段实习结束,开展了现场技术人员与学生、教师的研讨会,引导学生在认识实习过程中大胆怀疑,提出问题、分析问题和解决问题。实习结束,我们开展了认识实习的交流会,启发学生思维,培养在生产实践中的创新观念和创新能力。实习结束时需要提交实习报告(包括实习时间、地点、工厂概况、实习车间的主要设备与工艺流程图、产品的生产原理和工艺流程草图、三废处理和环境保护、实习心得体会和合理化建议)。
随着理科类化学专业的学生就业压力的增加，相当数量应用化学专业学生毕业后转入工科类的研究生学习或进入化工企业工作，同时我国快速发展化学工业对各种化学专业人才的需求不断增加。培养基础扎实、适应性强、具有创新能力的化学化工人才，是理工类化学教学改革面临的一个重要课题[1]。化学工程基础是一门实践性很强的技术基础课，具有理论与实践并重的特点，是衔接基础化学知识和化工生产实本文由收集整理践的知识桥梁，在培养学生的创造能力和实践能力中起着重要作用，是我校应用化学专业开设的主要专业基础课程之一。化学工程基础课程的学习对培养学生工程思维和解决工程实际问题的能力具有重要意义。
一、本门课的特点及学生学习现状
本课程是应化专业学生必修的一门重要的工程技术基础课程，是运用物理、物理化学的基本原理来研究和分析化工生产中的动量传递、热量传递及质量传递的原理，以及“三传”原理在各单元操作中的应用。课程的目的是培养学生学会运用工程观点和基本方法分析解决生产过程中单元操作的问题，如操作中的物料衡算、能量衡算、过程速率、平衡关系以及典型设备的设计及选型。内容涉及了流体的输送、传热、蒸馏、吸收、以及反应工程等方面。课程强调工程概念、定量计算、实验技能和设计能力的综合培养训练，强调理论与实践相结合，化学工程基础还为后续的专业课程打下基础。化学工程基础所学知识可直接应用于生产中，而且普遍应用。因此，学好本课程可为将来做工程技术工作打下良好的基础。《化学工程基础》是我校应用化学专业在大三下学期开设的一门专业基础课，共计32学时。学生在学习该课程前仅有的工程概念也是去岳阳化工厂短期实习参观，可以说几乎没有工厂的实际概念，同时该课程内容涉及多门学科，交叉性强，公式图表多，其内容多而杂，完全不同于学生以前所学课程。学生学习时普遍感到这门课程概念多、物理量多、公式多、方法多，而且计算繁杂，尤其是对课程中半理论半经验公式和准数、准数关联式感到头痛，特别是面对大量的工程概念和工程计算，往往会感到无从着手，不知用哪个公式去计算适宜。因此在学习过程中困难较大，不易学透。另外本课程还要紧密联系工程实际，教学难度很大。因此，《化学工程基础》课的教学改革显得尤为重要。
二、教学改革的措施
1.运用多媒体课件进行教学，加强课堂教学效果。由于《化学工程基础》课程内容多、原理复杂，不容易理解，公式多而繁杂，要在32个学时里将其讲透并且学生能理解，就必须在教学方法和教学手段上进行改革，运用现代化教学手段，利用多媒体课件进行教学，使得单位学时的信息量大大增加。利用多媒体可以对课程教学内容进行精炼和整合，同时也可以对教学中遇到的图表和图形、曲线等通过多媒体直接展示出来，特别是课程中涉及的化工设备的内部结构，各单元操作和生产过程等用多媒体课件将图象和声音于一体来展示，使原本枯燥的内容变的生动、有趣，使学生对单元操作、工艺过程的现象有更深入的了解，可激发学生的学习热情。例如，在讲述流体的流动时用flash动态表示流体流动的两个流动形态：层流和湍流，引导学生观察液体流动时的层流和湍流现象，区分两种不同流态的特征，搞清两种流态产生的条件，再分析圆管流态转化的规律，然后引出表征流体流动参数——无量纲数雷诺数，加深了对雷诺数的理解。又例如传质与精馏的计算一直是学生学习的难点，学生不知如何根据已知参数去选定适宜的公式计算，同时对该工艺过程一无所知，因此，在这部分，我们以氨气的制备为例，用flash动态表示氨气从吸收到解吸的过程，中间经历的设备及工艺过程，使学生既熟悉化工生产中重要的吸收—解吸的工艺流程，了解填料塔的结构，同时也掌握了吸收—解吸过程的操作和调节方法，对计算吸收和解吸时涉及的气相传质系数和液相传质系数（或单元操作高度）及其与液体喷淋密度的关系有更深入的了解，大大增强了学生的理解能力，取得了很好的教学效果。在运用多媒体教学的同时，还要不同的课程内容采取不同的教学模式。对那些必须掌握的内容，采用“板书+多媒体”教学方式，重点向学生讲解，使得课堂教学形象、直观、生动、活泼，激发学生学习的兴趣，提高课堂效率。
2.各种教学方法并重，增强学生的综合理解能力。由于课时少，学时集中，基本在10周内完成教学和考试任务，而教学内容多而杂，为使学生顺利地学好本课程，我们从以下几个方面对教学方法进行了改革：①采用启发式、互动式和对比式的教学方法。教师在每次上课前都要认真备课，确定每次课的重点，在上课前先给学生提出1～2个问题，让学生带着问题边听边思考，教师讲授时采用启发式、互动式、对比式等教学方法，充分调动学生的思维活动，激发学习的主动性。在下课前由老师或学生回答课前提出的问题，对有新意，有独特视角的回答，给予肯定和鼓励。采用回答问题的方法，不仅激发学生学习的积极性和主动性，而且使学生能有效的掌握课堂上所讲授的内容，提高学生的分析和解决问题的能力。②适宜的习题练习。教材在每章的后面都有对应的习题进行练习，这些习题都是著者精心选择的习题，具针对性，要求学生必须做完课后的习题。大量的习题练习也是学好本课程的重要部分，通过做练习题，不断的练习，加深记忆。教师认真批改每个学生的作业，并因此对学生作业中出现的共性问题进行总结，以习题课的形式进行讲解。③加强习题课的学习，增强学生的综合理解能力。教学中发现学生上课时听的明白，也能当场回答问题，但是，一旦课后遇到问题就无从下手，不知用什么理论或公式去解释和回答，所以，在教学中安排一定量的习题课是十分必要的，习题课也是理论教学的一个重要环节。在每章教学内容结束后，我们都通过习题课的形式使学生加深对基础知识和基本规律的理解，解题过程成为学生理论联系实际的一个重要途径。习题课由三部分构成：选择题、问答题、计算题。习题课的选题要有代表性、启发性，以使学生在解题过程中深刻理解基本概念、掌握方法、寻找所学知识应用的结合点。每章选有代表性的选择题5～10个、问答题2～4个，让学生现场回答，根据学生的回答情况进行讲解，让学生知道对和错的理由，再根据学生课外作业时出现的问题，有针对性地讲解1～2个计算题。通过习题课使学生加深对概念和公式的理解，更加踏实、牢固、全面地掌握所学基础知识。教学中发现学生特别喜欢上习题课，这样便于检验学生的学习状况，受到学生的好评。
三、培养学生的工程意识，掌握多种工程研究方法
化工工程基础作为综合性的工程技术课，是从自然科学领域的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程，对学生建立工程技术意识具有重要作用。但由于学时的限制，教学上还是存在着“重过程、轻设备”问题，为此，在教学中通过理论联系实际，逐步深入，有意识地培养学生的工程观念。
1.重视绪论教学。绪论教学对学生学习本门课的兴趣起到至关重要的作用。绪论教学中首先向学生展示大型化工厂宏伟风姿的图片，图片中密如蜘蛛网的管道线路、高大的填料塔、反应炉和存储罐、换热器等设备马上吸引了学生的注意力，教师简单介绍这些设备在生产中的作用，再通过典型的生产工艺流程阐述化工过程包括的单元操作，而这些单元操作即是本课程将要重点讲解的内容，再简单介绍课程的基本理论，说明课程的重要性。绪论教学中要让学生理解“三传”的基本概念、量纲一致性原则，掌握物料衡算、热量衡算、过程速率及单位换算的计算要点，为后续章节学习打下良好的基础[2]。
应用型人才就是把成熟的技术和理论直接应用到实际的生产过程中去，工程实践能力是应用型高级技术人才的一项重要素质，是学生能否适应社会需要的一项重要能力。实践技能是工程实践能力和创新能力的基础。特别是生物工程学科，作为一门实践性很强的学科，与企业结合紧密的实践教学在应用型人才培养过程中显得尤为重要。
一、现状分析
生物工程专业于1998年经教育部批准在高校开设，在本科专业目录中明确隶属于工学的生物工程类，包括了原来的生物化工（部分）、微生物制药、生物化学工程（部分）、发酵工程等4个专业，从而大大拓宽了专业口径。郑州大学于2008年开办生物工程本科专业。此前该校开设有生物技术、制药工程2个相近专业，分别归口于生物工程系和化工与能源学院。两专业办学规模稳定，已经形成较完善的教学和实践（实验）体系。而生物工程专业在实验体系（实验课程、实验教学内容、实验室建设）、实习环节（实习类型、实习方式和实习基地建设）等方面则面临着软硬条件不够、办学经验不足等重大挑战。这些因素严重制约着学生实践技能的提高和专业人才培养质量的提升。办学近4年来，我们发现在学生工程素质和实验技能培养方面存在以下几个主要问题：
1.生物工程实验模块体系尚未完全建立，部分课程缺少实验，不但影响教学效果，还易导致学生产生“重理论，轻实验”倾向，这对培养高级应用型人才极为不利。
根据教育部教学指导委员会“生物工程专业规范”，为提高学生的实践能力和创新精神，生物工程专业必须加强实性践环节的教学，构建实践性环节教学体系，着重培养以下能力：实验技能、工艺操作能力、工程设计能力、科学研究能力、社会实践能力等。实践教学应包括独立设置的实验课程、课程设计、教学实习、社会实践、科技训练、综合论文训练等多种形式。此外，也明确规定了该专业的主干学科应该包括生物学、化学、工程技术学三个领域。相应的实验课程也应该在这些方面得到体现。然而在实际办学过程中，涉及到生物学领域的生物分离工程、发酵工程、生物工艺学的相关实验，以及涉及工程技术领域的工程制图和生物工程设备的相关实验，却因受限于实验室设备、师资队伍条件等原因未能正常开设、或开设课程内容简单肤浅，没能达到提高培养应用型人才的实践创新能力的要求。因此，现有的专业实验构成现状，难以给学生提供独立思考、探索与发挥的空间，难以发挥专业基础实验对学生实验技能和操作技能培养的作用，难以适应企业用人单位的需要。
2.专业涉及到的三个主干学科的实验课程模块，缺少相互衔接和重要知识点的相互补充。作为主干学科之一的“生物学”课程模块，没有脱离原有“生物技术”专业的影子，多数实验课程在实验项目、教学内容上与之没有区别，更没有体现“生物工程”的“工程”教育特点。生物学基础实验、验证实验开设比例过大。阻碍了三大学科之间的渗透，特别是未能强调“工程创新能力”的培养。
3.实践实习体系没有真正建立，缺少稳定、有效的专业实习基地，“双师型”、“复合型”师资缺乏，严重制约了学生专业实践能力的培养。首先，缺乏稳定、针对性强的实习基地。由于专业方向及特色不明显，实习单位选择盲目，实习地点不固定，实习内容变化快、深入不够；其次，现有的专业师资队伍主要是以生物学背景的教师为骨干，而双师型教师、不同学科交叉融合的复合型师资严重缺乏，这种状况根本不利于生物工程专业的发展与工程类人才培养的要求。
4.办学就业导向教育不够，学生考研“趋向”严重影响实验教学效果。一般来说，学生考研对于改善学风、为国家培养更高层次人才非常重要。受“生物技术”专业影响，我校“生物工程”专业2012届毕业生中有60%以上的学生参加考研。但这种现象在一定程度上放松了课程学习，特别是实验、实习环节。同时，多数学生以考研为主要追求目标，实践、实习环节重视程度不够、投入时间不足，使得实践教学效果大打折扣。
二、改革内容与目标
1.对实验体系进行模块划分，明确各模块的教学内容和侧重点。建立“化学工程实验”和“生物分离工程与工艺实验”模块课程组，加强课程建设。
将实验课程体系划分为“生物学实验”、“化学工程实验”和“生物分离工程与工艺实验”三个模块，三个模块的教学内容和侧重点各不相同，修改实验课大纲，整合实验项目与教学内容，重视三类课程相互之间的衔接、重要知识点的互补。
在模块建设中注意对薄弱模块进行强化，特别是强化“化学工程实验”和“生物分离工程与工艺实验”模块教学，增设部分实验课程。同时，这些课程的教师分散到担任教学任务的专业系中，参加教研活动和专业建设工作，根据各个专业的特点和要求，适时地修改或调整实验教学内容和方式。
2.改革专业实验技能考核方式。重视毕业论文（设计）环节在提高学生的实验技能方面的重要性，建立较完善的毕业论文设计）质量保障与评价体系。
今年来，由于生物技术的快速发展，使得我国生物学工程的发展也在不断向前，并已有一定的基础。调查显示，当前生物化工的产品已经涉及到保健、医药、农药以及食品等各个领域与方面。①在医药方面，抗生素得到迅猛发展，并且在临床中的使用最普遍，相关数据表明，目前我国抗生素的产量达到世界首位，此数据还在不断增长；②在农药方面，生物化工的农药品种也层出不穷，主要包括井霉素、赤霉素以及苏云金杆菌等，该技术不断进步，并且逐步满足了我国农业生产的需要；③在食品与饲料方面，氨基酸、柠檬酸等的产量不断加大，并呈现数倍增产的趋势，该产品已经不只为了满足于本国市场，还出口到世界各国。
2、我国生物化学工程发展中所存在的问题
经过深入调查分析可知，由于各种因素的限制，使得我国生物化学工程在发展过程中也存在着许多问题与不足，也将面临着新的挑战，本文主要从以下几方面的问题着手分析：
（1）我国生物化学工程的产品结构布置不够科学，许多企业往往存在品种单一、低档次等问题，不能满足当今市场的需求。对于档次较高的医药生化产品例如激素类、干扰素、药用多肽等，在我国的生产技术还不完善，不能满足本土市场需求，每年还需花费大量资金从国外进口。
（2）当前我国的生物化工产业主要局限于轻工、医药、食品业等。所以，许多企业对生物化工产品尤其是精细化工产品这一领域的了解不足，不利于扩大生产，更不用说通过这些技术引领企业走向世界。此外因生物化学发展速度较快，我国相关部门对该行业的研究及规范还不成体系，导致生产过程中的能源消耗大，环境污染严重，技术在低水平徘徊。
（3）在生产技术上存在许多不足，生产设备与工艺配套不完善，上下游技术不配套，产物的收得率低，生产成本高企业效益低。相关数据表明，虽然目前我国的产品如柠檬酸、乳酸等的发酵水平较高，但其他绝大多数产品的技术明显低于国外。从而，某些企业为了引进新技术提高生产效率，只能每年都要投入大量资金从外国进口细胞破碎机、生物反应器、计算机监控设备以及生物传感器等，不利于企业的长期生产目标。
（4）我国生物化学工程的发展历史较短，基础研究的投入较薄弱，还没有形成一个完整的科研体系，技术创新能力不强，同时，相关企业的技术开发、技术吸收能力差。调查显示，当前该行业的生产发展多数依靠传统的粗放型扩大投资的增长模式，从而生产效益低下、市场竞争力不强，不利于企业的发展。
3、我国生物化学工程发展问题的解决建议
本文经过深入探究分析我国生物化学工程发展过程中所存在的问题，并借鉴国外先进技术，主要从以下几方面来解决当前的问题：
（1）合理调整产业化结构，扩大并发展高档次的产品。例如加大对医药生化产品、功能性食品及添加剂等高档产品的研发与生产。此外，使生物化学工程的发展呈现多元化，着重生产如生物色素、微生物多糖、工业酶制剂以及表面活性剂等多种精细化工产品以及采用传统技术无法生产的产品，从而提高企业的经济效益与市场竞争力。
（2）不断扩大生物化工的生产规模，提高竞争力。因此，我国相关部门应该出台更多有效措施来鼓励建设大型的生物化工企业，使之能够将研发、生产、销售融于一体，从而节省生产成本。尤其要加大力度去培育一批科技创新型企业，此外，还要鼓励那些具有发展生物化工产业的企业加入该技术发展行列，向着创新型生化公司的方向发展，并淘汰那些生产技术落后，市场竞争力低下的企业，从而提高我国整体生物化工行业的竞争力，并有利于扩大我国生物化工的产业规模。
在当前高等工程教育中，越来越多的人们意识到，学生除了要具有扎实的专业技术知识，还必须拥有良好的团队协作精神、系统分析及实际动手能力，以便适应现代化工程团队、新产品及新系统的开发需求。《化学工程基础》课程理论性强，又较抽象，学生在学习过程中兴趣不足，普遍感觉知识难以理解和掌握，缺乏系统的分析思路。目前，化学工程基础教学主要存在以下问题[3,6]：（1）授课主要以讲授理论知识为主，学生接触实践环节少，缺少对学生工程能力的训练；（2）授课方法单一，是一种完全以教师为中心的传授接受式教学模式，难以激发学生的学习兴趣，调度学习积极性；（3）教学中验证性内容偏多，设计性、综合性和探索创新性实验内容偏少，影响学生探讨问题的积极性和创新能力的提高；（4）知识点之间缺乏有效的衔接和延伸,不利于学生理解单元操作过程原理深层次的内涵,更不利于掌握和应用基础知识；（5）“工程”概念模糊。化工生产的过程是复杂的，需要具体问题具体分析，而问题通常很难在理论学习中找到答案，缺乏实践经验的学生对此就会有理论与实际相脱节的错觉，不容易形成“工程”概念。学生工程能力的培养不仅在于对工业生产的了解、积累经验,更需要掌握工程科学研究方法和工程经验的意义，以此提高综合运用知识和技能解决生产问题的能力。现有的化学工程基础教学体系存在着各种不足和弊端，与当前社会对化工专业人才的要求尚存在一定的差距。将CDIO理念与其教学体系相结合，弥补不足之处，是解决各种弊端的有效办法。
2《化学工程基础》课程中CDIO教学模式的实践与体会
2.1转变教学观念，培养学生的工程观念
在CDIO理念中，培养学生工程概念是一个关键的步骤。首先要给学生一个大工程概念，使学生从感性上认识到这门课程在整个化学工业中是解决什么问题的。教师应参与更多的工程项目，在提升自身产业经验的基础上培养学生的兴趣和专业能力。由于化工过程影响因素多，制约因素多以及经验公式与经验数据多，在教授的时候，需要理论联系实际，逐步深入，突出工程设计的意识和思维过程，即强化设计型问题。这既突出了各单元操作学习的目的性、真正弄清各单元操作工程理论的来龙去脉、培养了学生的工程设计能力，同时又锻炼了学生分析解决工程操作型问题的能力。另外，通过化工基础的单元操作过程仿真模拟软件，以加强书本知识与工程实际之间的联系，培养学生的工程观点。
2.2问题式驱动教学，理论联系实际，激发学生学习兴趣，培养学生自学能力
与一些理论性较强的基础课如高等数学、物理学及物理化学等不同，《化学工程基础》具有很强的实践性，在石油、冶金、轻工、制药等工业中都有广泛应用。联系生产实例描述化工原理对化工研究、设计和生产过程的指导作用，使学生充分认识到这门课程的重要性，激发起他们强烈的求知欲和学习兴趣[7]。让学生感到学以致用，学好它受益匪浅，从而明确学习目的，勇于克服学习中遇到的困难，取得良好的学习效果。在教学方法上，教师要明确所授课程在本专业知识结构中的地位和作用，以及学生学习本课程应该掌握的基本知识和能力。《化学工程基础》这门课的综合性强，涉及到多门学科，概念多，物理量多，公式多，方法多，而且计算繁杂，尤其是对课程中半理论、半经验公式和准数关联式感到头疼，学习起来不得要领，很多初学者普遍觉得比较难学[8]。在教学中针对这些可能出现的问题，要鼓励学生提前做好预习，对将要学习的内容有个大致了解，带着问题学习。笔者采用每章节讲授前布置一个与实际关联的问题，章节结束后让同学们做出自己的设计思路，这一方法大大提高了学生学习的兴趣。例如，在讲授流体的流动与输送前，要求同学们分组设计一个水利设施，利用流体力学的原理，不输入其他的外能将河水输送到3米高的岸堤上；在讲传热过程时，要求同学们章节结果后分组设计一个水泥高温回转窑保温层的方案。另外教师在授课过程中也要有所偏重，突出重点，下一次上课之前带领学生对上次课的主要内容进行回顾和讨论，使学生对每一章节的内容串联起来，掌握本章节的知识链。这样不仅提高了教学效果，还间接培养了学生概括总结和自学能力。在课后复习过程中，教师也要鼓励学生自己把公式推导一遍，在推导的过程中不知不觉加深了对知识的理解，养成思考和分析问题的习惯。
2.3以项目为中心的实践教学，培养学生创新能力
为了提高学生综合运用所学专业知识分析、解决实际问题的能力，我们在教学中采用以项目为导向的教学。项目教学是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，它将学习者融入有意义的任务完成过程中，让学生有目标地自主学习；同时要求学生通过自己的实践进行知识建构和技能训练。教师根据学生的状况、教学目的和内容，结合知识点，制定具有实用性的项目。按照化工开发的过程，首先提出项目任务设想，与学生一起讨论项目的目标和任务。然后确定项目完成的功能，使学生带着明确的目的汲取知识，减少学习的盲目性。随着教学内容的展开，教师依据综合项目安排大部分子项目内容的讲授。最后指导学生以小组的形式进行项目扩展和链接，生成一个综合项目。例如，在讲传热过程和传热设备时，我们与同学们一起确立了一个开发项目：高温回转窑由于窑内温度往往较高（1400℃以上），且处于运动过程中，如何测量窑内气氛温度并不是一件容易的事。要求通过本章节的学习设计一个测温装置，通过测量高温回转窑的表面温度，从而探测回转窑内表面气氛温度。经过同学们的努力，学生们运用本章节知识，成功设计了一个测温装置，并给出了该测量仪的测量原理和炉内气氛温度的计算公式。学生们正在将该成果申报学校的课外科技创新活动成果奖，并且已形成实用新型专利申报书准备申报专利。通过项目为中心的实践教学方法，不仅使学生认识到了知识是创新的基础，也加深了对讲授内容的理解和掌握，大大提升了同学们的学习兴趣和成就感。
2.4以实用为导向的教学，加强工程实践性，培养解决实际问题的能力
教学要从实用性激发学生的兴趣，培养解决实际问题的能力。《化学工程基础》是高校化学化工及相关专业类学生必修的一门专业基础课，它是基础理论课向工程专业课过度的桥梁。由于课程理论性强，又较抽象，加之同学们没有工程设计和工艺管理经验认识，往往感觉知识难以理解和掌握，缺乏系统的分析思路。在教学过程中，实例可大大激发学生的兴趣，调动学生的学习积极性。例如，在讲授流体的流动与输送时，组织同学们分组讨论桂林遇龙河水利设施，结合本章节内容分析该水利设施是如何利用流体输送原理达到不输入外能的条件下、利用河水的机械能将水输送到2米高的岸堤上的原理。这一上世纪50年代建成的永久性水利设施大大调动学生的学习积极性。同时我们增设开发项目，组织课堂外的竞赛，按小组方式，假想自己是水利工程师，仿照桂林遇龙河水利设施提出设计方案，如何改进才能利用河水的机械能将水输送到4米高的岸堤上。另外，通过讲授江苏昆山某公司加热反应器的工艺选型和操作条件选择的实际案例，使同学们懂得了实际工作中本课程知识的实用性。通过实用为导向的教学，大大激发学生的兴趣，也提高了解决实际问题的能力和增加了对课程知识的认识。
2.5开放创新型实验的教学，培养动手能力和实践能力
化工实验是《化学工程基础》课程的重要组成部分，它是理论与产业相结合的重要过程，学生对这门课的掌握直接关系到实践能力。实验教学突出对学生综合实验能力的培养，不仅仅局限于基本的实验课程安排,更需要注入科研以及工程应用的意识；不仅仅是动手能力，更需要全面培养手脑协调、手脑并用、手脑并重的实验能力和科学素质。在CDIO执行标准中，只有主动学习和经验学习方法才能有效促进专业目标的达成，才能使学生思考和解决问题的能力在教学中得到体现。目前，我校化学化工教研室已建起了初具规模、设备较为先进的化工实验室,对于学生了解离心泵、板式精馏塔、填料吸收塔、换热器和板框过滤器等化工设备的基本结构及操作特点十分有益。通过对设备的操作和仪表的使用，不仅能加深学生对化工基础课堂教学内容的理解，还有利于提高学生的动手能力和实践能力，而且进一步强化了学生的工程观念。传统的实验教学是由教师先讲解实验原理、实验步骤及注意事项，然后由学生分组进行实验，按照固有的操作，得到预计的实验结论，学生完全处于被动角色，实验教学并不能达到预计的效果。在教学中，我们改变单一的教学模式，采用多层次、开放式教学，统筹安排实验教学和理论教学，合理分配课时，留给学生思考的时间。通过推行选题模式，使学生组成合作团队参与到实验教学的设计中，让学生自己思考、设计实验过程，以提高学生的开发创造能力。开放实验室给学生提供了独立活动的空间，学生可以针对自己薄弱的项目进行强化练习，也可以根据自己设计的实验方案进行实验。教师对整个实验不进行任何干预，只有在学生遇到问题向教师提问时，才给予必要的启发和指导，实验完成后对实验结果和实验报告进行审查和评估。
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