清华大学化学工程与工业生物工程专业卓越工程师培养方案

1清华大学化学工程系化学工程与工业生物工程“卓越工程师教育培养计划”试点学科专业培养方案以工程技术为主线，结合清华大学“厚基础、重实践、求创新”的人才培养特色，着力提高工程教育质量，致力于培养“研究型、管理型、创新型、国际型”的卓越工程二、化学工程与工业生物工程专业人才培养目标与方案1.1基础知识和工程能力具备从事工程工作所需的工程科学技术知识以及一定的人文和社会科学知识，包括1.2个人职业技能和职业道德(1)了解化工市场、用户的需求变化以及技术发展趋势；能从实践中发现问题，把2(2)建立模型(3)判断和定性分析(4)解决方法和建议1.2.2实验中探寻知识(1)依托化工专业实验室、学校工程训练中心，为学生提供的工程实践教学资源和(2)实验探索3(1)主动和愿意冒险能够主动承担项目，担任项目负责人或小组负责人。(4)批评性思维：指导和主持项目或工程评估，提出改进建议，主动汲取从结果反(5)求知欲和终生学习能力：具有坚定地追求卓越的态度，具有信息获取的能力，(6)时间和资源的管理：科学安排个人的时间；运用卓有成效的管理方法，管理计(1)职业道德、正直、责任感和负责任(2)职业行为与项目相关方(委托人、承包商、供应商等)协商、约定；建立和使用合适的管(3)主动规划个人职业发展(4)与世界工程界保持同步4(1)交流战略：能够使用技术语言，在跨文化、跨区域、跨行业环境下跟踪本领域(2)交流结构：具有一个完善的对外交流平台。(4)电子和多媒体交流：熟练使用各项电子和多媒体进行交流。(5)图表交流：能够制定工程图表，并可进行说明、阐释。(6)口头表达和人际交流：能够使用口头技术语言，在跨文化、跨区域、跨行业环1.3.3外语交流：具有熟练应用英语或一门其他常用外国语交流的能力。(1)工程师的角色和责任5(2)发展全球观(1)认识不同的企业文化(2)技术创业(3)成功地在一个团队中工作(1)设计过程(2)设计过程分期与方法(3)设计中对知识的利用(4)学科专业设计具有系统运用化学工程领域一般性原理及化学工程与工艺专业理论与方法的综合能(5)跨学科专业设计6(6)多体综合设计(1)设计实施的过程(2)硬件制造过程(3)软件实现过程(4)硬件，软件的结合(5)实施过程管理(1)设计和优化操作(2)培训及操作(3)系统改进和演变(4)运行管理7实现方法(课程名称)1.1人文社会科学基础1.1.1科学发展史知识中国近现代史纲要等1.1.2政治经济学知识毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论等1.1.3哲学知识马克思主义基本原理1.1.4思想道德修养与法律基础思想道德修养与法律基础1.2文化素质基础1.2.1历史与文化东亚文化交流史、汉字与中华传统文化等1.2.2语言与文学文学名作与写作训练、中国古代小说研究与赏析等1.2.3科技与社会科学技术史系列讲座、环境保护与可持续发展、1.2.4当代中国与世界大众传媒和国际关系、国际政治与中国等1.2.5艺术教育20世纪中国歌曲史概况、戏曲与中国传统文化等中国传统法律文化等1.3自然科学与工程技术的基础知识1.3.1数学与物理基础(3),几何与代数，随机数学方法，概率论与数理统计，数学实验81.3.2化学与生物学基础无机与分析化学；无机及分析化学实验B;物理化学A(1);物理化学A(2);有机化学B;生物化学原理，有机化学，仪器分析，分子生物学导论1.3.3工程专业基础电工与电子技术；机械设计基础；计算机程序设计基础1.4化学工程专业基础1.4.1化学工程专业基础化工原理A(1);化工原理A(2)化工热力学1.4.2传质理论基础知识传递过程原理1.4.3反应工程专业基础知识反应工程基础1.4.4化工过程与设计基础知识化工工艺与设备设计1.4.5化工系统工程与安全化工系统工程基础1.4.5化工专业实验技能化工实验(1);化工实验(2);1.4.6专业前沿发展现状及趋势触“膜”世界，资源、能源与社会，大分子的1.5专业能力培养实验设计与实施技能工程认知与系统表达技能基础，化工工艺与设备设计，化工过程控制工程分析与组织技能化工安全系统工程，绿色工程原理与应用，精细高分子9工程应用技能生产实习，金工实习，电子工艺实习，化工概念实习，认识实习，化工过程仿真，化工工艺与设备设计，毕业设计2.1沟通、交流与文字表达能力2.1.1能够使用技术语言，在跨文化环境下进行沟通与表达文化素质选修课2.1.2外语交流能力科技论文写作2.1.3能够进行工程文件编写综合论文训练2.1.4具有一定的人际交往能力，有一定的团队合作意识综合论文训练，生产实习，各类专题实验及课程设计2.2发现、分析和解决问题的能力2.2.1具备收集、分析、判断、选择国内外相关技术信息的能力络信息论2.2.2具有整合资源，分析需求、细化任务，提出解决方案的能力综合论文训练，生产实习，专题实验等2.2.3主导实施解决方案，完成工程任务，制定评估解决方案的标准并参与相关评价综合论文训练，生产实习，各类专题实验，计算机程序设计训练等2.2.4提出改善工程产品、系统、服务效能的方案综合论文训练，生产实习，各类专题实验，计算机程序设计训练2.3批判性思考和创造性工作的能力2.3.1掌握在复杂系统中发现并筛选出不确定性因素的分析方法综合论文训练，生产实习，各类专题实验，计算机程序设计训练2.3.2主动汲取从结果反馈的信息，进而改进未来的设计方案综合论文训练，生产实习，各类专题实验，计算机程序设计训练2.3知识创新能力培养2.3.1拓展学科视野能力触“膜”世界，资源、能源与社会，大分子的论；先进功能高分子材料，技术创新管理，技术创新战略研讨2.3.2创新与创业能力具有较强的创新意识，进行产品开发和创业管理2.3.3实验室探究能力认识化学工程重点实验室2.3.4较强的创新意识和进行产品开发和设计、技术改造与创新的初步能力科技竞赛，科研项目，工程实践2.4组织管理能力2.4.1在团队中的领导能力生产实习，各类专题实验，各种科技竞赛，社会实践2.4.2较强的协调、管理、竞争与合作的能力生产实习，各类专题实验，各种科技竞赛，科研项目，社会实践2.4.3协调组织任务、人力和资源，提升项目组工作质量生产实习，各类专题实验，各种科技竞赛，科研项目，社会实践2.4.4具备应对危机与突发事件的能力马克思主义基本原理，大学生心理健康，伦理学理论与道德实践等3.1创新能力3.1.1有一定的创新意识，并具备相应的创新素质化工工艺与设备设计；“三井杯”设计大赛、各种实践环节，科技竞赛，SRT,科研项目3.1.2具有实践能力和在实践中创新的能力毕业设计，工程师的科学思想与方法3.2具备良好的职业道德3.2.1熟悉本行业适用的主要职业健康安全、标准知识化工安全系统工程，思想道德修养与法律基础，环境保护与可持续发展，能源与可持续发展3.2.2遵守所属职业体系的职业行为准则，并在法律和制度的框架下工作道德规划与职业行为准则，生产实习，社会实践3.2.3具有良好的质量、安全、服务意识质量检测与质量控制，生产实习，社会实践3.3具有对变化环境的适应性3.3.1具备较强的适应能力体育，英语，军事理论，毛泽东思想、邓小平理论与“三个代表”重要思想概论，马克思主义基本原理，思想道德修养与法律基础，中国近现代史纲要，社会实践3.3.2自信、灵活地处理新的和不断变化的人际环境和工作环境形式与政策，就业指导，化工前沿讲座，教育与就业，大学生职业生涯规划3.3.3能够在不同文化、不同区域背景下适应地工作生产实习，短期出国交流，海外学者短期讲学3.4具备终生学习的意识与能力3.4.1根据社会急需和学科前沿，不断保持和增强其职业能力，制定并实施继续职业发展计划社会实践、思想道德修养与法律基础及专业相关课程3.4.2具有终身学习的能力和追求卓越的执着态度3.4.3协调、管理、竞争与合作的基本能力市场营销研究，各种实践环节，开放实验，大学3、课程设置与学分分布(培养方案)本科培养总学分174,其中春、秋季学期课程总学分144,夏季学期实践环节15学分，综合论文训练15学分。3.1人文社会科学基础课程，39学分(1)思想政治理论课4门14学分(2)体育课4学分第1-4学期的体育(1)-(4)为必修，每学期1个学分；第5-8学期的体育专项不设学分，第5-7学期为限选，第8学期的体育为任选。体育学分不够或不通过者不能获得(3)外语课8学分大学英语教学实行目标管理和过程管理相结合的方式。学生入学后建议选修并通过4-6学分的英语课程后再参加《清华大学英语水平I》的考试。本科毕业及获得学士学位必须通过英语水平I考试。学生可选修外语系开设的不同层次的外语课程，以提高外语水平与应用能力。(4)文化素质课13学分要求在本科学习阶段修满13学分文化素质教育课程，其中必须包含2门文化素质教育核心课程及1-2学分的《文化素质教育讲座》课程。文化素质教育核心课程划分为八大课组：①哲学与人生、②历史与文化、③语言与文学、④艺术与审美、⑤科技与社会、⑥当代中国与世界、⑦基础社会科学、⑧数学与自然科学。文化素质教育核心课程目录详见附录1。3.2自然科学基础课程59学分(1)数学21学分(3)化学及生物类课26学分3.3工程技能基础课13学分3.4专业相关课程35学分(1)专业基础课28学分(2)专业任选6学分3.5实践环节14学分3.6综合论文训练15学分的实践教学模式，完整的专业人才培养体系。包括以下课程和环节，共57周，学生本科阶年级课程时间方式一年级化工概念实习5周校外二年级认识实习2周校外研究训练基础3周校内三年级生产实习3周校外化工实验(1)8周校内仿真实习2周校内四年级化工实验(2)8周校内综合论文训练26周校内1)化工基础实验出基础实验十二个(每个1-2套)和综合、研究型实验6个。2)化工专业实验化工实验(2)是面向化工系高年级学生开设的专业基础必修课程之一。实验内容安排实验1:二氧化碳临界状态观测及P-V-T关系实验实验2:双元系液液相平衡测定实验3:用离子选择性电极测定混合电解质溶液中离子活度系数实验4:蒽酮比色法测定酵母菌中海藻糖含量实验实验5:乙醇/水/乙二醇(醋酸钾)体系常压汽液平衡实验实验6:萃取精馏实验实验7:气升式环流生物反应器实验实验8:超滤膜分离实验实验9:电渗析制备去离子水实验实验10:反渗透法制备超纯水实验实验11:气一固相催化反应实验实验12:质粒DNA的提取和琼脂糖凝胶电泳实验实验13:酵母菌发酵法制备乙醇实验4.3.1化工设计(创新一管理型)“化工工艺与设备设计”(简称化工设计)是综合训练学生的工程设计能力，重点是工2.表达能力(大作业过程中的交流，考核):每个大作业均要求学生进行多次的汇报。4.3.2科研基础训练(研究一创新型)校外实习坚持化工概念实习(一年级)、认识实习(二年级)与生产实习(三年级)三化工概念实习：通过参观和讲授的形式，选取4-5个典型的工厂(包括石油炼制、石化、高分子加工和生物过程等领域),先在校讲授工艺过程，然后带领学生到现场参观。全认识实习：在第二学年的暑期进行，此时学生已学习过“化工原理(上)”。利用1—24.3.4仿真实习(创新一管理型)4.3.5社会实践(创新一管理型)清华大学化学工程系近年来积极加强本科生国际交流的实践与探索，利用国际资源，4.3.8课外科技活动(研究一创新型)针对清华学生高智商、高能力的特点，化学工程系提出“分阶段培养、分层次教育、多样化发展”的工程实践教学体系。将本科生工程实践能力的培养贯穿于本科教育的全过1)分阶段培养国石化集团下属的特大型石油化工联合企业之一，是炼化一体化企业，成立于1970年7月20日。公司拥有生产装置88套，辅助装置71套。原油加工能力为1000万吨/年，乙烯生聚丙烯、苯酚、丙酮、顺丁橡胶、丁基橡胶等120种494个牌号的石油化工产品，其中树脂般是在寒假前完成；然后是中期考核，一般是在4月20号左右完成，学生讲7分钟，老师提问5分钟；最后是答辩，学生讲8分钟，老师提问5分钟。提出师生互动，尤其是突出教化工系比较有特色的工作是SRT计划；首先是参与范围3)多样化发展5.1实习(实践)环节体系构架清华大学化学工程系本科生实践类课程体系化工概念实习(1)化工认识实习(2)化工生产实习(3)研究训练基础(3)化工基础实验(2)化工过程仿真(2)化工专业实验(2)机械设计基础(3)金工实习(3)计算机程序设计(3)外语强化训练(2)星事理论与技能训练(3)数学实验(4)物理实验(4)概理化学实验(2)有机化学实验(1)仪器分析实验(1)无机及分析化学实验(2)本科毕业论文研究(15)上述实践类教学体系合计19门课程，共55必修学分；此外，通过因材施教的模的教学方法，对培养学生的研究能力、创新能力、组织管理能力和国际化视野，起到5.2实习实践情况化学工程系的本科包括两个专业，分别为1)化学工程与工业生物技术2)高分子材料与工程。本科生在校期间，所述两个专业的学生，本科阶段总学分均为174,参加实验课、实习、实践类课程的学分超过55学分，参加实践环节的学分占总学分比例超过化学工程系开设的实践类课程基本情况年级课程课性规模时间一年级化工概念实习必修120人5周二年级认识实习必修120人2周研究训练基础必修120人3周三年级化工基础实验必修90人8周生产实习必修120人3周仿真实习必修120人2周四年级化工专业实验必修90人8周综合论文训练必修120人26周课程名称教学目的与实施方式化工概念实习结合现场参观、文献调研、分组报告和教师报告1.深入了解化学工程及相关学科的内涵和发展方向；2.初步掌握做好全面、深入的文献和做好、讲好展示报告的技能和技巧；初步了解和掌握实验室科学研究与生产实践的关系，激发和调动学生的科研热情和专业精神，巩固专业知识；体味如何将科学研究与生产实践结合起来，用科学研究来促进生产实践的发展。化工认识实习通过在工业现场的参观与调研，初步了解化工过程，为到燕山石化现场了解化工工艺、设备及流程，要求了解完整的生产工艺，画流程图，了解热量和物质的充分利用，了解各种化工设备，了解自动控制，了解安全生产研究训练基础目的：加强低年级学生对本专业的感性认识，尽早了解实验室，了解化工领域各学科的研究内容、最通过三周在实验室的科研实践，体验科学研究的过程；通过学科专题讲座使学生开阔眼界，了解学术前沿。各研究室分别接纳一定数量的大二学生，初步培养学生的科研该课程教学目的包括1)验证化工单元操作的机理、规律，巩固和强化在化工原理1.熟悉典型单元操作的工艺流程及设备、化工常用仪器仪表律，并完成实验操作、数据处理、仪器的使用课程包括绪论、实验操作、考查三个阶段。第一次课讲授实验绪论，包括实验内容和要求、实验基本知识、实验室守则三部分。实验操作包括：流体流动阻力测定实验、塔设备流体力学特性测定实验、传热系数测定实验、板式塔精馏/联机精馏实验、吸收(解吸)系数测定实验、风道干燥实验等6个基本实验及若干选修的综合、研究型实验。考查在全部实验完成后进行，包括所有与实验相关的基本概念、原理、化工生产实习主要完成岗位流程实习，专题研究报告，同时要结合实践过程，广泛进行交流，做好社会实践活动调查，最后完成岗位流1、熟悉所到工厂的流程和设备等。2、结合所学知识分析解决所在工厂的某个具体问3、了解社会对所学专业的需求。化工仿真实习在化工过程与系统工艺学习基础上，通过在仿真机上对复杂化工过程模拟与仿真，进行化工过程实际操作，模拟化工生产过程的实际场景，达到如下教学目的。1)增加工厂实际操作经验；2)弥补工厂实习中不能大量动手操作的不足；3)“化工过程仿真”课程使学生进行实际生产过程控制与工艺管理，深化掌握化学工程基础理论知识，培养和提高学生目的在于深化对化学工程中“三传一反”基础理论的认识，培养学生在掌握基础理论的基础上，提高分析和解决实利用化学工程技术解决环境污染问题是现代化工发展的重要方向之一。实验内容包括环流型生物反降解实验，超滤膜分离实验，电渗析软化水实验，反渗透制备高纯水实验。学生从10个实验中选择8个作为必修实验内容，学有余力的同学，鼓励多选实验，根据实验设备情况验指示书具体要求，进行实验预习，实验操作，围绕实验中综合论文训练通过从事科研课题和开发任务，培养学生综合运用大学所学知识进行研究、设计和解决实际问题的能力。综合论文训练是清华大学每个本科生按照培养方案达到本科培养目标的重要环节，也是训练学生解决实际问题的基本能力、培养创新意识和创新能力的综合环节。该环节要求学生在教师指导下综合运用所学知识，完成一项课题研究或相应的综合训练任务，并独立完成一篇论文，该论文作为学生的“学士学通过“综合论文训练”应使学生着重受到综合运用所学知识解决实际问题能力的训练，培养分析与解决问题能力，加强学生从事研究或开发工作的书面和口头表达能力，以及协调组织能力。综合论文训练一般应包括以下环节(根据选题不同可以有所侧重):(1)开题：制定工作计划，调研和收集有关资料；文献阅读，其中要求阅读外文资料3-4篇，写出至少5000字的开题报告并且书面翻译1篇相关外文文献(不少于2万外文印刷符);(2)中期检查：研究工作的阶段性进展，其中资料收集、理论分析、设计或实验等工作量应完成论文总工作量的(3)论文答辩：总结提高，撰写论文报告，答1)中石油宁夏实践基地3)神华集团学生实习基地4)山东宝莫生物化工股份有限公司课程编号开课单位化工系课程名称中文名称化工概念实习英文名称InitialUnderstandingsof教学目的与重点3.深入了解化学工程及相关学科的内涵和发展方向；4.初步掌握做好全面、深入的文献和做好、讲好展示报告的技能和技巧；课程负责人于慧敏师资队伍于慧敏，丁立，彭勇教学方式口讲授为主□案例教学为主□V实验/实践为主□自学为主□专题讨论为主口其它授课语言口V中文口英文□中文十英文(英文授课>50%)口其他外语学分学时学分1总学时课程内容介绍和教师报告等生动的形式，结合现场参观(化工博物馆、高碑店污水处理厂、1)使学生深入了解化学工程及相关学科的内涵和发展方向；了解国家重大需求2)初步掌握做好全面、深入的文献和做好、讲好展示报告的技能和技巧；3)以仿真实习的方式，初步了解和掌握化工过程(离心泵，换热器，加热炉和往复式压缩机)4)初步了解和掌握实验室科学研究与生产实践的关系，激发和调动学生的科研热情和专业精神，巩固专业知识；体味如何将科学研究与生产实践结合起来，因应国家重大需求，用科学研究来促进生产先修要求、适用院系及专业大一本科生1.课程简介(介绍实习的内容安排、时间安排和实习要求);2.参观内容讲解(化工博物馆、高碑店污水处理厂和燕京啤酒厂);3.如何做好文献调研；如何做好演讲报告；1)三个参观报告要求如下：化工博物馆参观：报告主题：化学工程的过去现在报告要点：传统或经典化工、前沿或交叉化工，实例，或一个流程等报告要点：污染现状、不同处理方法、评价与设想、不同报告要点：传统化工在不同方向上的新发展或新方向，如生物化工、2)分组安排：每班分为三组，约10人1组；组长1人，副组长1人。组织文献调研，检索资料，撰写文献报告，分工做ppt报告(形式自定3)最终要求：每