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碳达峰、碳中和的目标,是我国积极参与全球治理、建设全球生态文明的重要体现,引领着我国化工高等教育的未来发展方向。文章在锚定碳达峰、碳中和目标的基础上,分析了它给我国化工高等教育带来的创新发展、特色发展及开放发展的机遇,以及化工人才培养活动开展、师资队伍建设、专业及课程内涵建设、协同治理落实等方面面临的挑战,进而提出将碳达峰与碳中和的内容融入化工人才培养、师资队伍建设、专业课程内涵建设、协同管理活动中的具体策略。

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面向新工科的工程实践教学平台在提高工科学生的实践能力方面发挥着十分重要的作用。辽宁石油化工大学化学工程与工艺专业聚焦学生的工程实践能力培养,以自身特色和产业需求为导向,基于自有实践平台,应用虚拟仿真、智慧工厂等数字技术,打造线上线下混合式教学新场景,构建了“学、导、 探、思、用”五位一体的混合式实践教学模式,着力培养学生的卓越化工程观、精益化质量观、系统化管理 观,为培养工程伦理素养良好、工程实践能力和创新能力突出的高水平应用型人才提供参考。

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文章基于全国高校研究生院3058名研究生的调查数据,分析了研究生参与创业教育的特征及影响因素。研究发现:近半数研究生尚未修读过任何创业课程,并且对培养创业能力类课程的参与度偏低,但对创业讲座和创业比赛的参与度不低。性别、学生干部身份、企业兼职经历、月薪期望,学生所在地、父亲职业、学校所在地、学校层次、学科类型及科研经历等对研究生参与创业教育均有显著影响。未来研究生创业教育须从两方面完善:一是丰富创业课程和创业实践活动,为研究生提供优质的创业教育;二是针对愿意参与创业教育的目标群体,提供有针对性的创业技能培训。

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按照“一个理念、两个融合、三个符合、四个体现”的工程应用型人才培养方案,广东石油化工学院化学工程与工艺专业构建了学校、企业、行业和科研机构深度参与的产教融合育人模式,通过制定满足产业需求的人才培养方案、“聘、引、培”三举措强化教师工程能力、共建优质实践基地、教学与科研有机 融合等途径,有效提升了专业的工程教育水平和人才培养质量,并在教学条件、教学改革成果等方面取得了长足发展,办学影响力得到进一步提升。

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以学生产出为导向,注重学生科研能力和工程实践能力培养,是化工类专业实验教学体系建设的重要方向。北京化工大学能源化工专业基于科教融合的理念,将本专业的科研成果转化为实验教学项目,并结合专业特色以及“大化工”的特点,构建了由原料到能源的产业链式能源化工专业实验教学体系,旨在提高学生的主观能动性,增强学生的工程实践能力,培养学生的科研创新能力。

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中国石油大学(北京)能源化学工程专业以油和气为特色,构建了基于科教融合和理实融合的能源化学工程综合实验体系,实现了科研成果向实验教学的转化和理论与实践的结合,提升了学生的知识应用能力,培养了学生的创新能力。文章还阐述了合成气制合成油实验的设计思路和实施过程,以及学生的学习效果。

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化工仪表及自动化课程是高校化学化工类专业的一门重要专业课,课程内容综合性强、抽象且复杂。面对“互联网+”给教育行业带来的新变革,课程教学团队从课前预习、课中教学、课后巩固三个维度出发,使用超星学习通和雨课堂两个智慧教学平台开展线上线下混合式教学,并采用全过程考核评价方式。教学实践表明,三维一体、双平台联动的混合式教学可以有效提升课堂效率,提高学生学习效果, 激发学生的学习积极性。

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“五育融合”是新时代高校改革与发展的重要议题,也是培养新时代环保人才的有效途径。环保类课程具有时代性、交叉性和实践性等特点,为“五育融合”提供了基本的结构元素,但找准切入点是关键。文章针对“五育融合”的教育机制与组织形式等问题,以环境监测课程为例,从融通性和有机性的角度探索了“五育融合”的实施方式和评价体系。教师基于“面向生物多样性保护的智慧化生态监测”案例,实施了监测方案制定、监测样品采集和监测指标分析与评价等环节的“五育融合”教学,以期促进教 育整体价值的实现。

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可持续发展理念已成为社会共识。有机化学、二氧化碳和“双碳”目标有着内在的关联。以穿插讲授、专题报告和课外阅读等方式将二氧化碳带来的温室效应和二氧化碳转化为绿色甲醇、淀粉和芳香烃等内容融入教学,能够拓宽学生的知识面,为化工专业人才的素质和能力培养提供重要的素材,强化可持续发展理念。

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化工行业是国民经济的支柱产业,是我国实体经济发展的有力支撑。近年来,石化行业的生产企业大力推进信息化、智能化转型升级,利用大数据、人工智能等新技术赋能石化生产,助力制造强国目标实现。文章以化工自动化及仪表课程为例,分析了模块化教学体系、层次化学生培养、组合型课程实践以及多融合专业拓展等方面的改革举措,探索了促进学生知识、能力与素质全面发展的多元协同育人机制。课程改革取得了实效,学生在专业学习和就业求职等方面的表现更加突出。

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工程制图课程是工科专业的核心基础课程,数智技术的迅猛发展为课程改革提供了新的契机。针对传统教学中学生参与度不高、教学资源有限和实践环节缺失等问题,教学团队将大数据及增强现实等数智技术应用于教学实践,开展了混合式教学改革,通过构BOPPPS混合教学模式、重构教学内容、创新教学方法、建设数字化教学资源以及实施基于数据驱动的教学分析与评价,打造了体验式教学环境,实现了师、生、机的深度交互,提高了学生的学习主动性,培养了学生的综合能力,显著提升了教学效果。

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文章深入探讨了基于TEIPC模式的神经网络技术课程数字化改革方案。该方案紧密结合理论与实践,通过跨学科资源整合,构建了一个融合理论与实践的教学框架。项目实践作为关键环节,为学生提供真实的应用场景,以培养他们的实践能力和团队协作精神。同时,在线社区促进了师生间的交流互动和知识共享。这种数智赋能的教学模式丰富了教学内容,提升了教学效果,支撑了具有创新精神和实践能力人才的培养。

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生物反应计量学是生物化工基础和生物反应工程等课程的重要内容。不少教材提到,通过建立4个元素平衡方程、1个还原度平衡方程并测定呼吸商,就可获得生物反应计量系数的唯一解。但文章的分析表明,还原度平衡方程并不是一个独立于元素平衡的方程,因此在求解生物反应计量系数时,还需要其他约束条件才能获得唯一解。相关教学过程使学生正确理解了还原度平衡方程的独立性,提高了学生的学习主动性,加深了学生对知识点的理解。

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“双碳”背景下的能量有效利用课程教学内容更新慢且与实际应用脱节,这不利于学生创新思维和工程实践能力的培养。因此,文章提出在课程理论与实践教学环节融合科研、教学、竞赛和创新创业项目,辅以课程思政案例库建设,构建“双碳”背景下的“科教赛创”四维融合教学模式,以期为新能源科学与工程专业的人才培养和以学生为中心的教学改革提供参考。

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高等分离工程课程是化学工程与技术等专业研究生的核心课程,具有多学科交叉、应用性和工程性较强的特点。在“双一流”高校化工专业人才培养目标下,课程教学团队针对高等分离工程课程中多元精馏过程的设计章节进行了案例教学探索,结合实际工程应用中精馏提纯五氟乙烷的工艺案例,将AspenPlus软件引入案例教学中,以强化学生的自主学习、工程实践及团队协作等能力,提高学生的专业素养。

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开展产学研融合的课程资源建设和融入思政要素的教学,是卓越工程师培养模式下研究生课程改革的有效途径。文章以专业硕士研究生的化工制造安全与环境必修课程为例,介绍了该课程的建设与改革实践。课程教学团队基于卓越工程师培养框架,采用包含案例教学、理解吸收、情境推演和工程实践的“CASE”教学法,实施随堂测验、阶段报告及小组展示等形成性考核方式,同时在课堂教学中引入思政元素和思政案例,以增强学生的创新意识和创新能力,培养学生的团队协作能力;提升学生的社会责任感和使命感,为高素质、创新型卓越工程师培养提供有益的参考。

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文章以纳米材料及应用技术课程为例,阐明了该课程对研究生培养的必要性,从教学目标、教学内容和教学方法等方面,探讨了科教融合的重要性。教师运用现代化教学手段,加强教学与科研的紧密结合;从纳米尺度、纳米材料、纳米技术等基本概念出发,选择相关科研课题和最新研究成果融入课堂教学,强化学生对专业知识的理解与运用,鼓励学生参与前沿课题研究;增强师生互动,开阔学生的国际视野,培养学生的创新思维和实践能力。

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离子交换膜制备是能源化工方向的重要内容。针对离子交换膜制备过程复杂、周期长且涉及大量昂贵精密仪器等特点,文章介绍了离子交换膜材料配方工艺探究虚拟仿真实验的设计和实施。该实验设置了膜的原料选择、配制、铸膜、成型及表征等训练内容,旨在帮助学生掌握膜的系统制备流程,提高独立思考能力和实践能力。该实验已在国家虚拟仿真实验教学课程共享平台上线,并获得了较好的评价。

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文章分析了当前以“四大化学”体系为核心的高校化学实验教学体系的局限性,探讨了基于延续性教学理念的化学实验教学,并以“乙酰水杨酸的制备及含量测定”实验为例,阐述了将不同化学二级学科实验进行有机融合,从而设计和实施延续性实验教学的过程。实践表明,延续性实验教学不仅能够加深学生对实验内容的理解,培养其综合能力和探究精神,还能够促进不同学科知识的融会贯通。延续性实验在实现教学目标、提升学生学习效果、增强学生环保意识等方面具有独特的优势。

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工程实践在高等教育中的重要性日益凸显。中国需要加快培养世界级的优秀工程师。在人工智能时代,高校迫切需要加快工程教育数字化改革。文章针对学生实习难、实践资源不足、指导教师水平参差不齐的问题,提出将虚拟仿真技术和智能教学系统相结合,用于控制工程实践教学中,通过人工智能技术和基于因果知识的推理诊断,实现对学生工程实践的个性化指导,使学生理解和掌握控制工程系统及其操作方法,培养掌握先进工程技术且具有创新思维的智能制造人才。

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北京化工大学在资助育人领域推进数字化转型,依托数据中台精准挖掘资助数据,为资助工作提供坚实的数据支撑;依托业务中台高效整合资源,通过线上服务助力学生能力提升;构建移动资助服务平台,提供从政策了解、申请提交到资助金发放的“一站式”服务。学校通过实施大学生精准资助育人模式,提升了资助的公平性和有效性,满足了学生的多元化需求,培养了学生的数字素养与网络道德,促进了学生的全面发展。