複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

化學工程與工業生物工程

鎖定
化學工程與工業生物工程(Chemical Engineering and Industrial Bioengineering)是中國普通高等學校本科專業,屬化工與製藥類(化工類)專業,基本修業年限為四年,授予工學學士學位。 [1-2] 
該專業培養學生掌握化學生物學化學工程學的基本理論和方法,具備應用化學與生物學知識實現工業規模的分子轉化與加工的綜合技能與能力。 [3] 
中文名
化學工程與工業生物工程
外文名
Chemical Engineering and Industrial Bioengineering
專業代碼
081305T
專業層次
本科
學科門類
工學
專業類別
化工與製藥類(化工類)
修業年限
四年
授予學位
工學學士

化學工程與工業生物工程發展歷程

1998年,教育部頒佈《普通高等學校本科專業目錄(1998年頒佈)》,設置化學工程與工業生物工程專業,專業代碼為081104S,為在少數高校試點的目錄外專業。 [7] 
2012年9月14日,教育部印發《普通高等學校本科專業目錄(2012年)》、制定《普通高等學校本科專業目錄新舊專業對照表》,化學工程與工業生物工程專業名稱不變,專業代碼變更為081305T,屬化工與製藥類,為工學門類專業。 [8] 
2020年2月21日,教育部頒佈《普通高等學校本科專業目錄(2020年版)》,化學工程與工業生物工程專業為工學門類專業,專業代碼為081305T,屬化工與製藥類專業,授予工學學士學位,學制為四年。 [2] 

化學工程與工業生物工程培養目標

化學工程與工業生物工程專業培養具有高度社會責任感和良好的職業道德、良好的人文和科學素養以及健康的身心素質,具備化學、化學工程與技術及相關學科的基礎知識、基本理論和基本技能,具有創新創業意識和較強的實踐能力,能夠在化工、資源、能源、冶金、環保、材料以及生物、醫藥、食品、信息與國防及相關領域從事生產運行與技術管理、工程設計、技術開發、科學研究、教育教學等工作的人才。 [1] 

化學工程與工業生物工程培養規格

  • 學制與學位
學制:4年
授予學位:工學學士
參考總學時或學分:四年制本科專業的總學分為140~180學分,包含理論教學及各類實踐教學環節。各高校可根據具體情況做適當調整。 [1] 
  • 人才培養基本要求
1、思想政治和德育方面
按照教育部統―要求執行。
2、業務知識與能力
  1. 具有專業所需的數學、化學和物理學等自然科學知識以及一定的經濟學和管理學知識,掌握化學、化學工程與技術學科及相關學科的基礎知識、基本原理和相關的工程基礎知識。
  2. 具有運用專業基本理論知識和工程基礎知識解決複雜工程問題的能力,具有系統的工程實踐學習經歷,瞭解專業的發展現狀和化工新產品、新工藝、新技術、新設備的發展動態。
  3. 掌握典型化工過程與單元設備的操作、設計、模擬及優化的基本方法。
  4. 具有創新意識和對化工新產品、新工藝、新技術、新設備進行研究、開發與設計的基本能力。
  5. 掌握文獻檢索、資料查詢及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法。
  6. 瞭解中國國家對化工生產、設計、研究與開發、環境保護等方面的方針、政策和法規,遵循責任關懷的主要原則;瞭解化工生產事故的預測、預防和緊急處理預案等,具有應對危機與突發事件的初步能力。
  7. 具有一定的組織管理能力、表達能力和人際交往能力以及團隊合作能力。
  8. 對終身學習有正確認識,具有不斷學習和適應發展的能力。
  9. 具有一定的國際視野和跨文化交流、競爭與合作能力。
各高校應根據自身的辦學定位和人才培養目標,結合學科特點、行業和區域特色以及學生髮展的需要,吸收企業或行業專家的意見,在上述業務要求的基礎上,強化或者增加某些方面的知識、能力和素質要求,形成人才培養特色。
3、體育方面
掌握體育運動的相關知識和基本方法,養成良好的體育鍛煉和衞生習慣,達到中國國家規定的大學生體育鍛煉合格標準。 [1] 

化學工程與工業生物工程課程體系

化學工程與工業生物工程總體框架

  • 構建原則
  1. 與培養目標相適應的通識類課程至少佔總學分的20%,使學生在從事工程技術工作時能夠考慮經濟、環境、法律、倫理等各種制約因素。
  2. 符合培養目標的學科基礎類課程與專業類課程至少佔總學分的35%,學科基礎類課程應能體現在專業應用數學和自然科學知識的能力的培養,專業類課程應能體現系統設計和實踐能力的培養。
  3. 主要實踐性教學環節至少佔總學分的25%。應設置完善的實踐教學體系,培養學生的動手能力和創新創業能力。 [1] 

化學工程與工業生物工程理論課程

  • 通識類知識
包括人文社會科學、數學、物理學、外語、計算機與信息技術、體育、實踐訓練等知識。在保證中國國家規定的教學內容基礎上,各高校可根據自身的辦學特色以及人才培養目標,增加某方面的教學內容。 [1] 
  • 學科基礎知識
包括工程基礎類知識,安全與環保類知識,專業概論知識,基礎化學、化學工程與技術學科的核心知識以及反映不同專業特點的特色學科知識。
1、工程基礎類知識
主要包括工程力學、化工常用設備及零部件的設計計算和機械加工概要,電工電子技術、化工儀表和自動化等內容。各高校可根據自身人才培養需要,增加工程基礎的相關教學要求以及測量技術、過程控制等內容。
2、安全與環保類知識
主要包括化工安全與環境保護的共性知識和共性技術,化學工業中安全生產規律,化工生產事故的預測、預防和緊急處理預案等內容。
3、專業概論知識
主要包括專業基本知識及專業發展歷史和現狀。
4、基礎化學類知識
主要包括物質結構與性質,化學變化過程的熱力學原理及應用,化學反應動力學,元素週期律,s區、p區、d區、ds區的單質及其化合物,酸與鹼,配位化合物,烴、醇、醚、胺、醛、酮、羧酸、芳香族化合物及其衍生物,雜環化合物,基本有機反應類型,重要有機反應機理,誤差與數據處理,化學分析與儀器分析,氣體的pVT性質,熱力學第一、第二、第三定律,多組分系統熱力學,化學平衡,相平衡,電化學,統計熱力學初步,表面現象和膠體化學。
5、化學工程與技術類共性知識
主要包括化工流體流動,化工傳熱,化工傳質與分離等單元操作的基本原理、工藝計算及設備基本結構,均相反應動力學,氣固相催化反應動力學,理想流動模型及理想反應器設計,反應器操作的模型方程等內容。化學工程與工業生物工程專業應增加化工流體的熱力學性質關係,化工過程的能量分析,工藝流程設計,設備選型或設計,車間的平、立面佈置設計,安全環保評價和技術經濟分析等內容。
6、特色學科類知識
由各高校自行確定,以反映學校的學科專業特色。 [1] 
  • 專業知識
包括生物化工基礎、生物化學和分子生物學等相關知識領域(各高校可以根據自身實際需求增減)。 [1] 
  • 核心課程體系示例
(括號內數字為最少學時數)
工程製圖與AUTO CAD(48)、計算機技術基礎(32)、化工設備機械基礎(32)、電工與電子技術(32)、化工安全與環保(32)、化工導論(16)、無機化學(48)、分析化學(32)、有機化學(64)、物理化學(80)、化工原理(96)、傳遞過程原理(32)、化工熱力學(48)、化學反應工程(48)、化工系統工程基礎(32)、化工設計基礎(32)、生物化學工程基礎(32)、工業微生物學(32)。特色課程:基礎化學實驗(144)、化工原理實驗(48)、專業實驗(48)、認識實習(1周)、生產實習(3周)、化工設計(4周)、畢業設計(論文)(14周)、特色實踐。 [1] 

化學工程與工業生物工程實踐教學

主要實踐性教學環節包括基礎化學實驗教學、化工實驗教學、綜合實踐教學和特色實踐教學。
  • 基礎化學實驗教學
主要包括安全化學與綠色化學,物質的合成、分離、鑑定與表徵,常用儀器的使用,物質的定性與定量分析,基本物理量與物理化學參數的測定。除驗證性實驗外,應有適當比例的綜合性實驗、設計性實驗,以培養學生的創新精神和實踐能力。 [1] 
  • 化工實驗教學
主要包括化工原理實驗和專業實驗。通過化工實驗教學對學生進行實驗設計、實驗操作和技術、數據處理、觀察能力、分析能力、表達能力和團隊合作能力的全面訓練。因此,化工實驗教學要從培養目標出發,統一規劃教學內容,綜合考慮,分步實施並注意與理論課程的配合與銜接。應充實和改革實驗教學內容,綜合性實驗、設計性實驗的比例應大於60%,以加強學生實踐能力、創新意識和創新能力的培養。
1、化工原理實驗
主要包括化工流體流動實驗、化工傳熱實驗、化工傳質與分離過程實驗。
2、專業實驗
各高校可根據自身的專業特色和具體情況開設。化學工程與工業生物工程專業實驗,除化學工程與工藝專業實驗(包括化工熱力學實驗、化學反應工程實驗、化工分離技術實驗和化學工藝實驗)外,還應有工業生物工程方面的實驗。 [1] 
  • 綜合實踐教學
包括實習、化工設計、畢業設計(論文)、創新與創業訓練等。
1、實習
主要包括認識實習、生產實習等。通過實習,使學生了解有關化工產品生產工藝流程、主要單元操作和生產設備的原理和操作方法,提高學生理論聯繫實際和解決複雜工程實際問題的能力,培養其高度責任感、精益求精的工作態度和良好的安全、法律、經濟意識。
2、化工設計
包括化工單元設備設計的內容和以產品為導向的過程合成或工廠設計的內容。化工設計是培養學生工程設計能力的重要實踐教學環節,是對多門相互聯繫的基礎課、專業基礎課知識的綜合和實踐應用,該環節可培養學生的團隊意識和協作精神,提高其綜合應用各方面的知識與技能解決複雜工程問題的能力。
3、畢業設計(論文)
須制定與畢業設計(論文)要求相適應的標準和質量保障機制,對選題、內容、指導、答辯等提出明確要求,保證畢業設計(論文)的工作量和難度,並給學生有效指導。選題應符合專業培養目標,一般應結合專業的工程實際問題,有明確的應用背景,使學生在學會應用所學知識分析、解決實際問題的同時,考慮經濟、環境、社會、法律、倫理等各種制約因素,培養學生的工程意識、協作精神以及綜合應用所學知識解決複雜工程問題的能力。對畢業設計(論文)的指導和考核應有企業或行業專家參與。
4、創新與創業訓練
應結合人才培養目標,明確創新、創業教育要求,採取具體實施措施,增強學生的創新精神和創業意識。 [1] 
  • 特色實踐教學
各高校根據學校的學科特色確定,以滿足特色人才培養的需要。 [1] 

化學工程與工業生物工程教學條件

化學工程與工業生物工程教師隊伍

  • 師資隊伍數量和結構要求
專業專任教師的數量和結構須滿足專業教學需要,專業生師比應不高於24:1;講授化學工程與技術類知識和專業知識的課程,每個課堂教學班的學生人數不應多於100人。
新開辦專業的專任教師人數應不少於8名,當該專業在校本科生超過120名時,每增加24名學生,至少增加1名專任教師。
有學術造詣較高的學科帶頭人,有一定數量的企業或行業專家擔任兼職教師。專任教師中具有碩士、博士學位的比例不低於70%,具有高級職稱的比例不低於40%。所有專任教師必須取得教師資格證書。
重視實驗教學隊伍的建設,實驗室人員應有固定編制,實驗室主任應由具有高級職稱的人員擔任,每位實驗指導教師不得同時指導2個及以上不同內容的實驗。 [1] 
  • 教師背景和水平要求
從事化學工程與技術類知識和專業知識教學的專任教師,其學士、碩士或博士學位中,應至少有1個來自化工類專業,其中講授化工原理、化學反應工程、化工設計的教師的本科應畢業於化學工程與工藝專業。35歲以下教師必須具有碩士及以上學位。80%以上的專任教師和實驗指導教師應有累計不少於6個月的工程實踐經歷(包括指導實習、與企業合作項目、企業工作等)。專任教師應有明確的科研方向,應至少有參與1項科研活動的經歷。
教師應有足夠的時間和精力投入本科教學中,並積極參與教學研究與改革;教師必須明確自己在教學質量提升過程中的責任,能夠根據人才培養目標的要求,針對課程教學的內容、學生的特點和學習情況,運用現代教學理念和教育技術,設計教學過程,實現因材施教,保證教學質量;教師應關心學生成長,加強與學生的溝通交流,為學生提供指導、諮詢和服務。 [1] 
  • 教師發展環境
學校應為教師發展提供機會和條件,制定專業教師隊伍進修、科研和發展規劃,注重對教師教學方法的培訓,加強教師工程實踐能力的培養,以促進教師素質的持續提升。 [1] 

化學工程與工業生物工程設備資源

  • 教學設施
1、實驗室
  1. 實驗室照明、通風設施良好,管線佈局安全、合理,實驗台應耐化學腐蝕並具有防水和阻燃性能。實驗室安全符合中國國家規範。
  2. 實驗過程中,化工原理實驗室和專業實驗室生均使用面積(不含設備面積)不小於2平方米。
  3. 每間實驗室內都應配備防護用品櫃,應配有和學生實驗人數相符的安全防護器具,應安裝噴淋蕃和洗眼器,備有急救藥箱和常規藥品,具有應急處理預案。
  4. 一般實驗室噪聲應控制在55分貝以下,具有通風設備的實驗室,噪聲應控制在70分貝以下。實驗室具有符合環保要求的“三廢”收集和處理措施。
  5. 化學品的購置、存放、使用和管理符合中國國家及相關部門有關規定。實驗涉及的危險化學藥品均備有安全技術説明書。
2、實驗教學儀器設備
(1)基礎化學實驗設備要求
除常用的玻璃儀器外,還應有必備的測量儀器和分析儀器。基礎化學實驗常用玻璃儀器滿足實驗時每人1套,綜合實驗、儀器實驗的台套數應滿足每組實驗不超過6名學生的要求。.
①測量儀器:熔點測定儀、阿貝折射儀、電導(率)儀、電泳儀、流量計、黏度計、密度計、恆温槽、温差測量儀、數字壓力計、微壓差測量儀、金屬相圖分析儀等。
②分析儀器:紫外-可見分光光度計、氣相色譜儀、液相色譜儀、電解儀、原子吸收光譜儀、紅外光諧儀、X射線衍射儀等大型分析儀器。
(2)化工原理實驗設備要求
包括流體流動實驗裝置、傳熱實驗裝置、傳質與分離實驗裝置,實驗設備台套數應滿足每組實驗不超過4名學生的要求。
(3)專業教學實驗設備要求
除常用的元器件、玻璃儀器、小型輔助儀器外,還應有必備的測量儀器、分析儀器和較大型的實驗設備。實驗設備台套數應滿足每組實驗不超過4名學生的要求。
①測量儀器:表面張力儀、熔點測定儀、比表面積測定儀、流量計、黏度計、密度計等,可根據專業特色配備。
②分析儀器:分光光度計、氣相色譜儀、熒光光譜儀、紅外光譜儀、X射線衍射儀等,可根據專業特色配備。
③大型實驗設備:反應器類、氣液固分離裝置類、礦物加工機械類、燃料轉化類、生化實驗類及其他分離裝置類,可根據專業特色配備。
3、實踐基地
應有相對穩定的實習基地,實習基地應是中國國內或區域內有特色的企業或實訓基地,其生產工藝過程滿足實習和專業能力培養的需要。 [1] 
  • 信息資源
  1. 基本信息資源:通過手冊或者網站等形式,提供專業的人才培養方案,課程基本信息,選課指南,各課程的教學大綱、教學要求、考核要求,畢業審核要求等教學基本信息。
  2. 教材及參考書:學科基礎課程和專業必修課程應採用正式出版教材或有符合教學大綱的講義,並應根據學科發展需要適時更新。學科基礎課程、專業必修課程和專業選修課程應推薦必要的教學參考資料。實驗應有實驗教材或實驗指導書。
  3. 圖書信息資源:學校圖書館或專業所屬院(系、部)的資料室應提供化工類及相關學科專業的圖書、期刊、標準和規範、電子資源等文獻信息資源以及相應的檢索工具,並提供使用指導;生均專業圖書量不少於50冊;圖書信息資源管理規範。應提供常用的化工過程模擬與設計等軟件。 [1] 

化學工程與工業生物工程教學經費

教學經費投入應能較好地滿足人才培養需要,專業生均年教學日常運行支出不少於1200元,除此之外,用於購置、開發、更新教學實驗設備的費用每年不低於現有儀器設備總值的5%,且教學經費的投入應持續增長。 [1] 

化學工程與工業生物工程質量保障

  1. 教學過程質量監控機制要求:各高校應對主要教學環節(包括理論教學、實踐性教學等)建立質量監控機制,使主要教學環節的實施過程處於有效監控狀態;各主要教學環節應有明確的質量要求;應建立對課程體系設置和主要教學環節教學質量的定期評價機制,評價時應重視學生與校內外專家的意見。
  2. 畢業生跟蹤反饋機制要求:各高校應建立畢業生跟蹤反饋機制,及時掌握畢業生就業去向和就業質量、畢業生職業滿意度和工作成就感、用人單位對畢業生的滿意度等;應採用科學的方法對畢業生跟蹤反饋信息進行統計分析,並形成分析報告,作為質量改進的主要依據。
  3. 專業的持續改進機制要求:各高校應建立持續改進機制,針對教學質量存在的問題和薄弱環節,採取有效的糾正與預防措施,進行持續改進,不斷提升教學質量。 [1] 

化學工程與工業生物工程培養模式

  • 大數據分析與化工應用型人才培養模式
人才培養觀念。大數據分析下,化工專業應用型人才培養模式的實踐,轉變化工專業人才培養的觀念是重點,以此為學生成為應用型化工專業人才提供保障。(1)踐行應用型人才培養模式,明確應用型人才培養的要素,以此為導向,構建化工專業應用型人才培養方案。例如:依據應用型人才培養模式,調整化工專業人才培養方案,重構化工專業應用型人才培養體系。(2)明確化工專業應用型人才培養的不足問題,重視大數據分析技術在其中的運用,通過大數據技術的運用,促進化工專業應用型人才培養。例如:樹立數據人才培養的思維,通過大數據思維、分析技術的運用,可轉變傳統人才培養觀念,從而構建大數據的化工專業應用型人才培養體系。(3)化工專業應用型人才培養踐行素質教育理念,樹立人本化教育思維,運用大數據分析功效,加強學生學情等信息數據的獲取與分析,精準學生實際情況,以此開展大數據的化工專業應用型人才培養活動。
人才培養目標。在大數據分析下,化工專業應用型人才培養模式的實踐,應明確人才培養的目標,以此為導向,促進化工專業教育教學模式、人才培養方法的有效性實施。(1)明確化工專業人才培養的目標,運用大數據分析化工專業信息,明確多元的化工專業目標,包含化工工藝知識目標、化工機械技能目標、化工工藝能力目標等,提升學生化工專業綜合能力。(2)依託於校企合作模式,運用大數據獲取職業、崗位信息,通過數據分析構建化工專業的職業目標,包含創新能力、創意能力、交際能力、吃苦耐勞精神、合作能力、道德素養等等,使學生具有職業能力,以此更好勝任化工企業崗位工作。(3)明確國際化、現代化的發展目標,以數據分析為基點,將國際化、現代化等思維融入其中,培養學生國際化眼界與思維,使學生成為國際化的應用型化工專業人才。
創新人才培養方式。大數據分析下,化工專業應用型人才培養模式的實踐,創新人才培養的方式是重點。通過化工專業人才培養方式的創新,促進學生成為應用型化工專業人才。在創新化工專業人才培養方式中,(1)通過數據分析校企合作實踐模式,明確化工專業未來發展趨勢,重視工學結合教育的實施,校企在雙方深入合作中,構建化工專業工學結合的教育體系,使學生在學校中獲取化工專業信息,在崗位中實踐信息,增強學生專業學習應用能力,從而提升化工專業人才培養的成果。(2)運用數據分析的方法,在化工專業中開展創新創業教育,實現化工專業與創新創業教育的融合,培養學生創業意識,減緩學生就業困惑,從而促進學生自主創業,達到化工專業人才培養方式的創新化。(3)在化工專業教育中,以數據分析為導向,重視學生就業指導,將就業指導及職業生涯規劃融入學生髮展的多個層面。例如學生入學之際就加強其就業指導、職業生涯規劃,循序漸進引領學生,使學生對自身專業及職業發展具有一定的瞭解,從而不斷增強化工專業人才培養的成果。
優化教育教學方法。大數據分析下,化工專業應用型人才培養模式的實踐,基於化工專業涉及的課程內容多元,並且課程內容的信息多存在抽象特點,對此,優化化工專業教育教學方法是必要的,通過學生對化工專業信息的掌握,可促進應用型化工專業人才培養。例如:在學習無機及分析化學、化工設計基礎、化工熱力學等學科知識中,運用互聯網技術與大數據思維,開展人機交互的教學模式,藉助互聯網技術、大數據思維,可幫助學生明確知識信息實踐的具體模式,理清化工專業知識脈絡,從而提升化工專業實踐的成果。同時,在大數據分析視域下,也重視探究性、小組學習等教學方法的運用,為學生提供自主、實踐的化工專業教學平台,使學生融入其中,通過實踐、自主學習的模式,不斷獲取化工專業信息,從而增強學生綜合綜合能力,達到化工專業教育教學實踐的優質化。
拓展人才培養載體。大數據分析下,化工專業應用型人才培養模式的實踐,重視化工專業人才培養載體的延伸。例如:以大數據分析為導向,在互聯網平台中構建化工專業數據庫,整合多有數據信息,包含學生檔案信息、學情信息、教育教學信息、人才培養信息、校企合作信息等,將這些信息存儲到大數據平台中,運用大數據分析技術進行信息的分析與提取,從而促進化工專業運用信息數據,為學生成為應用型化工專業人才助力。同時,在大數據平台中,構建化工專業資源庫,以微課等模式傳遞資源,為學生提供自主學習的空間,使學生可運用微課資源自主學習化工專業信息,從而增強學生自主學習能力的同時,也提升學生核心競爭力。此外,運用大數據分析技術在互聯網平台中,打造化工專業實踐平台,以及化工企業智慧化、現代化的工作模式,構建仿真的化工企業工作平台,引領學生運用知識,為學生化工專業信息運用提供平台,不斷提升學生化工專業綜合能力,從而增強化工專業應用型人才培養的水平。
代表院校:太原學院 [6] 

化學工程與工業生物工程發展前景

化學工程與工業生物工程人才需求

化學工程與工業生物工程專業旨在培養能在化學工程及生物技術領域從事科學研究、產品及過程設計、新技術與沒備研發以及技術管理的高級專門人才,能立足於服務於石油化工、環境保護、能源、食品等傳統石油化學工業及生物工程與技術、生物化學工程、生物醫藥工程等新興產業。 [3] 

化學工程與工業生物工程考研方向

金融、化學、分析化學、材料科學與工程 [4] 

化學工程與工業生物工程就業方向

化學工程與工業生物工程專業的畢業生可在食品、醫藥、能源、環保等領域從事生物產品的研製、生產,同時可到高等院校、設計和研究單位從事教學、科研、生產、管理等方面的工作。 [3] 

化學工程與工業生物工程開設院校

地區
院校
北京
山東
山西
吉林
遼寧
新疆
參考資料