工科本科毕业论文模板范文

各个学校的格式都不一定统一的。要到学校网站下载模板。现给你一份交大的模板： 附件二 北京交通大学远程与继续教育学院 关于毕业设计（论文）若干问题的规定 一、毕业设计（论文）的目的和任务 毕业设计（论文）是在学员完成专业教学计划的学习后，全面检验学生综合运用所学知识、分析和解决实际问题能力的重要教学环节。 其目的是通过这一实践教学过程，帮助学生巩固所学知识，培养独立分析、解决实际问题的能力，全面提高学生的综合素质。其任务是：通过毕业设计（论文）教学过程（包括题目的选择、资料的查阅、外文资料的翻译、研究方案的制定、具体研究的过程、研究成果的总结、论文的撰写和答辩中的语言表述等）全面提高学生的专业理论水平和工程素质，培养学生的独立解决现场实际问题的工作能力，为进一步搞好本职工作和今后继续学习打下良好的基础。 二、毕业设计（论文）的选题 1.选题应符合专业培养目标和教学要求，使学生能够综合运用所学知识，受到比较全面的训练。 2.紧密结合学生的本职工作，选择与生产、科研任务相结合的题目，切实解决生产实际中存在的问题。 3.题目类型可根据专业特点及指导教师与学生的不同条件选择。可以是科研课题、工程设计、理论分析、实验研究、设备调试、专题论述等形式。 4.题目的难度和工作量要适合学生的知识、能力、相应的实际条件和毕业设计所规定的时间。既要具有一定的水平，又要使学生在规定的期限内经过努力能按时完成，并获得结果。 5.选题应考虑到学生综合能力的培养和训练，给学生以充分发挥和施展才华的空间。原则上一个学生一个题目，大课题也可分成若干个子课题，由若干学生分担完成，但每个学生要对整个课题有全面的了解，且要明确每个学生应独立完成的任务，各有侧重，并有一定的工作量。几个学生不得合搞完全相同且无法分工完成的题目。 6.学生选题按下列程序进行：学校公布选题目录，学生可根据自己的实际情况，选择适当题目，或自荐论文题目，按要求填写在《毕业设计（论文）选题申报表》上。《毕业设计（论文）选题申报表》汇总后，由有关专业学院教务科根据学生志愿和教师意见，确定学生的毕业设计题目，报主管院长审定批准后向学生公布并报我院备案。 三、毕业设计（论文）的指导 1.各专业学院应选派教学水平较高、有一定实践经验的讲师或工程师及以上技术职称的教师或工程技术人员担任毕业设计（论文）的指导工作。 2.教师应认真、及时地下达毕业设计（论文）任务书。任务书的内容包括课题内容、基本要求、重点研究的问题，主要技术指标及其他要说明的问题（如进度要求，应达到的技术经济指标、推荐方案、参考资料等）。 ３.指导教师要指导学生独立工作，既不包办代替，也不放任自流。要经常检查进度，发现问题及时解决。 四、毕业设计（论文）的检查 学生接到毕业设计（论文）任务书后即可进入毕业设计阶段。其间，指导教师要进行三次关键性的检查。 １.开题检查 学生根据毕业设计（论文）任务书的要求，经过调研，在充分理解工作目的的基础上，应在2周内写出开题报告，交指导教师检查。检查学生是否已充分理解课题的内容和要求；工作计划是否切实可行；是否具有课题所要求的试验条件等。开题检查不合格者，必须在2周内重新完成。 开题报告的要点如下： （１）文献综述：学生根据任务书的要求进行资料的搜集，查阅有关文献，参考书及资料，进行文献综述，说明本课题的重点、难点和特色。 （２）选题的目的和意义：要求学生阐明选择该课题做毕业设计的目的、结果、思路、必要的理论基础，包括该领域国内外研究现状与发展趋势的综述，可行性论证。同时，要明确该课题的边界，拟达到的目标及该课题的现实意义。 （３）研究方案：学生根据任务书的要求及文献综述中所说明的重点、难点，确定为实现设计的目的拟将采用的研究方法、技术手段和实施方案。 （４）进度计划：学生应将设计任务进行科学分解，将分阶段完成的任务进行合理的时间分配，制订出较为现实的进度计划，确定出每个阶段的阶段成果，以便于指导教师的指导与检查。 ２.中期检查 中期检查在毕业设计进行到一定阶段时进行。检查学生毕业设计的进度和质量，题目是否恰当，并针对学生的问题做相应的指导。检查结果应记录在案，作为论文最终评判考核的依据之一。 3.结题验收 结题验收在试验或设计工作完成后，论文正式书写完前进行，检查要点为： （１）学生的在工作态度是否认真，行为是否规范； （２）学生的设计图纸是否合格，实验数据是否完备可靠； （３）学生的试验演示操作、试验结果或计算机程序运行结果； （４）学生是否按毕业设计（论文）任务书的要求完成全部工作。 结题验收不合格的学生不允许书写论文，限期整改。 五、毕业设计（论文）的规范要求 1.毕业论文的组成 毕业论文由封面、毕业设计(论文)成绩评议、毕业设计(论文)任务书、毕业设计(论文)开题报告、中期检查、结题验收、中文摘要、英文摘要、目录、正文、参考文献、附录等十二部分组成。 封 面 由学校统一印制，按要求填写。论文题目一般不超过25个字，要简练准确，可分二行书写； 任务书 由导师填写，装订于指定位置，教师签字后生效； 开题报告 由学生认真书写，经指导教师签字后的开题报告有效； 摘 要 中文摘要字数应在400字左右，包括论文题目、论文搞要、关键词(3至5个)，英文摘要与中文摘要内容要相对应； 目 录 按三级标题编写，要求层次清晰，且要与正文标题一致，主要包括摘要、正文主要层次标题、参考文献、附录等； 正 文 论文正文包括绪论(或前言、慨述等)、论文主体、结论。工科论文要求符合科技论文格式，正文文字应在15000字以上(专科生的论文应在12000字以上)； 参考文献 必须是学生本人真正阅读过的，以近期发表的杂志类文献为主，图书类文献不能过多，且要与论文工作直接相关。 附 录 含外文复印件及外文译文、有关图纸、计算机源程序，如果安排有毕业实习，需提供毕业实习报告等。 2.毕业论文的书写 （１）论文要用统一的毕业论文用纸用中文打印或手写。手写每页20行，每行20－22字，用黑或蓝黑墨水工整书写；打印正文用宋或楷体小四号字，版面上空，下空2cm，左右空2cm(靠装订线一侧增加空白用于装订)。 对字体和字号的要求如下：题目用一号(分两行书写时用小一号)黑体字；第一层次(章)题序和标题用小二号黑体字，题序和标题之间空两字，不加标点，下同；第二层次(节)题序和标题用小三号黑体字；第三层次(条)题序和标题用四号黑体字；第四层次(款)题序和标题用小四号黑体字；第五层次(项)以下标题和题序与第四层次同。 （２）论文中所涉及到的全部附图，不论计算机绘制还是手工绘制，都应规范化，符号符合国颁标准，手工绘制要用绘图笔，图号标注无误。 六、毕业设计(论文)的答辩 1.相关专业学院要组织成立毕业设计(论文)答辩委员会。答辩委员会由5名以上具有高级职称的教师组成，由教学院长担任学院答辩委员会主任。各系设分委会，下设若干答辩小组。答辩小组由不小于5名具有讲师及以上职称的教师组成，但其中至少须有两名具有高级职称。需聘请校外人员担任答辩委员会成员时应由主管院长批准。 2.学生在规定时间内完成毕业设计(论文)后，首先交指导教师详细评阅，写出评阅意见，向院答辩委员会提出能否参加答辩的意见。学生必须在答辩前3天将毕业论文全部材料和指导教师评阅意见交系答辩分委会。由答辩分委会把材料转给合适的教师审阅，该教师阅后要写出评阅教师意见给出成绩。 对未按时完成毕业设计(论文)任务或毕业设计(论文)质量太差的学生，答辩委员会(或分委会)可做出不准其答辩的决定。不能参加答辩学生的毕业设计(论文)成绩按不及格处理。 3.每个学生的答辩时间为30分钟，其中答辩学生自述时间为15分钟，回答提问时间15分钟。 答辩学生要自述该设计的主要特点、分析和计算的主要依据与结论、设计中的体会和改进意见。在自述中要出示有关报告、图表、数据或实物。重在考核学生的组织与表述能力。 自述后，答辩小组成员应围绕毕业设计课题内容进行提问。要求答辩学生回答。重在考核学生分析、解决实际问题的能力，以及对基础理论、基本知识和基本技能的掌握程度。 七、毕业设计（论文）的成绩评定 1.答辩委员会（或分委会）根据学生完成毕业设计（论文）的质量、答辩情况以及指导教师评阅意见，在答辩后二天内评出成绩，经主管教学院长审核后交我院，向学生公布。 2.毕业设计（论文）的成绩按优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级评定。评分比例一般为优秀10—15%、良好30—35%、中等30%、及格和不及格的20%为上限。 为全面训练学生的工程实践能力和业务素质，在工程型、实验研究型优秀论文的评定中，要求在结论之前列出一章或一节，专门进行经济性论证、成本估算、环保分析或资源分析等，否则不能评为优秀论文。 3.毕业设计（论文）的评定依据： （１）完成毕业设计（论文）任务书要求的情况，以及反映出学生掌握本专业的基本理论、基本知识和基本技能的程度。 （２）毕业设计（论文）中资料的收集和处理情况，所用的实验手段和步骤或调查研究的方法。 （３）毕业设计（论文）中，阐明或论证问题时表明学生所具有的独立思考、钻研分析问题的能力，以及综合运用所学知识解决实际问题的能力和程度。实验或上机操作的动手能力及程度。 （４）论文的意义及学术水平，论述的正确性、条理性和论文的规范性，以及语言、书写、图表的水平。 （５）实验数据是否完整、确切、图纸是否规范。 （６）答辩中回答问题的正确性、思维敏捷程度、知识面宽度及整个设计的创新程度。 （７）设计及答辩中反映出学生的学习态度、学风严谨程度及遵守纪律的情况等。 4.毕业设计（论文）成绩不及格的学生不能毕业，必须重做。重做毕业设计（论文）的学生须重新交纳毕业工作费，重做的毕业设计（论文）题目由指导教师确定。 附：参考范例 开题报告 题目：GIS在移动通信网本地网管中的应用 报告人：通信与控制工程系 柳敬 一、文献综述 近年来，随着移动通信业的高速成发展，电信部门管理手段的现代化也逐步受到各级领导的高度重视。为了使通信网络的管理更加合理化、科学化，就需要用现代化的技术手段来代替低效、繁琐的手工方式。因此使用计算机技术对移动通信设备进行管理已经势在必行，这时移动通信网本地网管系统就应运而生。 同时，随着计算机技术的迅速发展，许多传统学科与计算机技术相结合从而诞生了一批新兴学科，地理信息系统就是其中之一。其英文名称为Geographic Information System，简称GIS。它能够处理大量含有地理成分的数据信息，使你可以简单而迅速地在大量的信息中查看其模式和关系，而不必不断地访问数据库。 在通信网络中，大量的设备都有其地理位置，同时，有大量的处理如果通过地图来进行，则会又方便又直观。因此在网管系统中，引入GIS系统，在电子地图上显示基站、小区等各类通信网元的分布情况，并对网元进行实时监控管理、浏览配置信息和性能查看分析。 二、选题的目的及意义 选题背景出自项目“移动通信网本地网管系统”。该系统立足于TMN，以操作维护、环境监控工作为重点，实时监测全网的运行情况，快速响应网上的各种事件，提供性能分析报告，不仅为设备的集中操作提供了方便、可靠的技术手段，而且为网络优化和经营管理决策提供了参考依据。 地理视图作为本系统的一个子系统，是使用GIS技术，在电子地图上，将各类通信网元按地理位置显示成一个分布图。用户可以对图进行操作，也可以对网元的告警、配置和性能信息进行查看和分析处理。地理视图是直接与用户交互的前台界面，其制作质量的高低将直接影响用户对整个系统的认识，可见地理视图在此项目中的重要作用和地位。此外，GIS还广泛应用于诸如交通管理、商业销售等领域的软件开发中，因此，研究和开发GIS系统是很有意义的。 三、研究的重点内容 本毕业设计涉及到的主要内容有：数据库存、Internet网络应用、MapInfo和ASP技术。 系统的GIS软件平台采用了MapInfo公司的MaxXtreme。MapXtreme是一个基于Internet的地图应用服务器，可以通过Internet或企业内部的Internet向用户发布地理信息。 该地理视图系统是浏览器／地图服务器／数据库服务器三层结构，需要Windows NT Server。其中 地图服务器：Windows NT，Internet Information Server，MapXtreme 客户机：windows 95／98。 由于采用了MaxXtreme，使系统在结构上成为浏览器／服务器的形式，顺应了企业内部网向Intranetx演变的潮流。在服务器端是用微软的ASP技术，需要用到其中的ActiveX和VBScript技术。 地理视图子系统要通过Socket通信方法从网管系统的其他子系统获得有关各种网元的数据流，对通信网中各种信息进行实时动态的监控、分析与显示，并将处理所得数据传入数据库，以便进行信息查询，同时数据库要动态更新。可见，本次毕业设计既需要了解硬件知识，又需要有较熟练的软件编程能力，既需要计算知识，又需要通信知识，是我所学专业知识在具体工作中的应用。 本次设计具有较高难度，但我相信，通过学习和不断的努力，我一定能高质量的完成本次毕业设计任务。 四、进度安排 3月20日－4月15日 分析题目，查阅资料，学习与毕业设计相关的知识，作好前期准备工作。 4月16日－5月10日 划分软件工能块，进行方案论证，编制软件。 5月11日－6月10日 调试软件，撰写毕业论文并征求导师意见，修改毕业论文，进行毕业论文的评议。 中 期 报 告 题目：GIS在移动通信网管中的应用 报告人：通讯与控制工程系 柳敬 毕业设计的两个月来，在导师的帮助下以及自己努力下，我感觉到自己真正学到了不少东西。毕设进展顺利，除了对通信系统网管有了一定了解外，已能较熟练的掌握VB、ASP、MapBasic、Access等几个种编程语言。以下是毕设进展的一些概要介绍： 一、总体设计 ● 功能划分 本软件系统功能 可分为三大部分： (1)用户选择指标并以列表的方式显示其值 (2)将数值在地图上显示出来 (3)由地图查询列表 ● 功能描述 列表显示功能：先由用户选择被测对象及其被测指标值，将由交换机传来的数据在终端以列表的形式显示出来，要求能对某一范围的资料进行选择并显示。 地图显示功能：要求将列表中的数据在地图上相应小区的位置以柱状、圆饼状的形式显示，或以用户选择的颜色进行着色显示。 地图与列表之间的查询功能：指用户能通过在地图中点中小区从而跳列表中相应位置。 ● 软件分层模块结构 各类性能图层 基站及小区图层 地图服务器 用户界面 数据库服务器 用户通过用户界面看到显示基站及小区图层的地图，性能图层位于小区图层上，用于显示小区的各种指标值。性能图层及小区图层由地图服务器生成。 二、详细设计 ● 详细流程 (1)用户选择一批指标值处理 (2)等待(是行数据处理、传输) (3)处理完成，用户可以对 a.一个指标值，看全部小区，以柱状、圆饼状的形式，可以选择颜色。 b.一个指标值，可以选指标值落在一定范围内的，即如(x(等，也可以选排名前／后几个，只看这些小区，以着色的形式标记这些小区。 c.一个指标值，可以多选几个范围，同时看这些小区，以不同的颜色区分。 d.多个指标值，看它们子集的交集或并集，比如SDCCH掉话率的前10个与TCH超过一定值的交集。可以有更多指针值。以区域的形式(着色)只显示交并集。 (4)将以上选择显示在地图中。 (5)出现一个资料表格，显示了所有开始选择的指标值。 (6)点击小区，列表中指针自动跳至相应的记录。 ● 流程简图 开始 显示小区图层 用户选择指标值 从数据库服务器下载文件 转化文件 显示列表 显示图层 是否退出 用户选择指标值范围 在图层中点小区 退出 跳至列表中相应位置 三、编程进展情况 程序编制已基本完成，现在正在进行修改和调试，预计下周可完成。 毕业设计（论文）装订规范 1、 毕业设计（论文）封皮； 2、 毕业设计（论文）成绩评议； 3、 毕业设计（论文）任务书； 4、 开题报告； 5、 中期报告； 6、 结题验收； 7、 中文摘要； 8、 英文摘要； 9、 毕业设计（论文）目录； 10、 毕业设计（论文）正文。 希望对你有帮助希望采纳

改革开放以来，我国化工行业发展迅速，为国民经济发展做出了重要贡献。同时，我国化工行业经营环境也日趋复杂，面临的风险和安全隐患也越来越大。下面是我为大家推荐的化工类 毕业 论文，供大家参考。

化工类毕业论文 范文 一：化学工程学科集群分析

一、我国化学工程与技术专业学科集群现象

经过调查统计,我国共有100多所高校招有化学工程与技术专业硕士研究生,该专业研究方向过多,一个专业出现87个研究方向。研究方向的划分有的甚至是跨学科的。如化学工程与技术专业是属于工学的,应用化学专业是属于理学,可应用化学居然是化学工程与技术专业的一个研究方向。同属于一个研究方向,研究方向的名称也是多样化的,缺乏统一标准,如安徽大学、南昌大学的绿色化学工程,上海大学就称为绿色化学与工艺。为了解决上述问题,我们请教了化工领域的专家,给这87个研究方向做一个归类,分为9个大的方向(表1)。由表1可以发现我国化学工程与技术专业是存在学科集群现象的,表现在:专业的学科建设,已经不单是化学工程的问题,而涉及到了化学化工研究的所有领域,包括应用化学、环境化工、工业催化、资源与材料工程、新能源技术、生物工程与技术、过程系统工程、油气加工及石油化工等。我国化学工程与技术专业学科集群的力度较大,表现在:各个高校的研究方向基本上都比较多,如清华大学、中国矿业大学、北京工业大学、北京理工大学、华南理工大学、华东理工大学、上海大学等高校,其研究方向都是传统与现代并存,传统化学化工的研究方向所占比例较大,如化学工程,包含的研究方向较多。部分代表21世纪化学化工发展方向的研究方向,在很多学校都受到重视,如资源与材料工程,研究方向也比较多。

二、化学工程与技术专业学科集群的创新及竞争优势

本文选择山西省高校做研究,分析其师资力量情况,以分析化学工程与技术专业集群的创新及竞争优势。山西省作为我国化工3大生产基地,化学化工产业是山西省的支柱产业,化学化工专业是山西省高校、特别是工科院校的学科优势之一。选择山西大学、中北大学、太原理工大学的化学化工学院为样本(见表2),按照前文对学科集群的认识,这些学院都有9个以上相关专业和研究方向,已经形成了一定的学科集群规模。其中论文指该学院教师被SCI、EI、ISTP3大检索刊物收录的论文数。中北大学的数据包含了CA论文。山西大学的数据不包括ISTP论文。专著指该学院教师出版的学术专著数,不包括教材。项目及奖项指该学院教师申请的省部级以上项目、经费及省部级以上奖项。发明专利指:该学院教师申请并且授权的发明专利。3所高校的化学化工学院拥有一定数量的教授和博士生导师,博士学位的教师也占到了较大比例。3所学院教师的科研成果也较为可观,被3大检索刊物收录的论文数量较多,出版了一定数量的专著,申请了一定数量的国家自然科学基金项目。山西大学化学化工学院承担了国家自然科学基金的重大攻关项目,以及“863”项目,甚至获得了国家科技进步奖和国家技术发明奖二等奖各1项。中北大学化学与环境学院承担过“973”项目,获得过国家技术发明二等奖1项,三等奖2项,国防科学技术一等奖2项。中北大学和山西大学还拥有发明专利十几项。从师资力量来看,应该说学科集群让山西省高校化学化工领域的创新取得了一定的成就,使得山西省高校化学化工专业在全国具有了一定的竞争优势和影响力。

三、化学工程与技术专业学科集群的协同创新模式

山西大学至今已与国内20余所高校、科研院所建立了学术交流与合作关系;与日本岩手大学、香港浸会大学等国家和地区的高校及科研单位签订协议,开展交流。在校企合作方面,与山西三维集团股份有限公司、太原钢铁(集团)公司、天脊集团等大型企业,在产品研发、岗位培训等多方面进行了良好的合作。太原理工大学与山西化工研究所建立了山西省化学工程技术中心,还与山西焦化集团公司等6个企业建立了长期稳定的产学研合作关系。中北大学安全工程系与航天一院、航天三院、北京理工大学、南京理工大学、第二炮兵工程学院、西安近代化学研究所等科研机构和相关生产企业进行了卓有成效的科研项目合作。从产学研合作角度来看,三所高校都与国内外相关院校、科研院所和企业建立了良好的产学研合作关系。从企业合作的视角来看,在研发方面,与山西省的产业集群密切相关,合作领域主要为新能源技术、环境化工、生物工程与技术。3所高校的化学工程与技术学科集群与山西省的产业集群具有一定的协同关系,构建了学科集群与产业集群协同创新的模式,围绕着山西省的产业特色,为山西省地方经济服务。

四、我国化学工程与技术专业集群的路径

从以上3所高校的情况来看,基本上已经完成了单个高校某个学科的集群,在3所高校内部相关专业之间建立了学科集群,集群的方式是建立化学化工学院,统筹化学化工各个专业,从多学科、多专业、多研究方向的角度,进行学科集群。关于区域性学科集群,即单个高校与该高校所在地高校、研究所和企业之间的集群,3所高校都作出了一定的努力,也取得了一定的实效。集群的方式是产学研合作,与山西省高校、科研院所和企业建立合作关系,从而服务地方经济。关于跨区域性学科集群,即单个高校与该高校所在地之外高校、研究所和企业之间的集群,中北大学有一定的建树,却没有进一步深入。中北大学之所以能够有一定建树的原因是该校原来是部属院校,与其他部属院校具有一定的合作关系。因此,中北大学的跨区域学科集群,仅仅局限于与兄弟院校的合作,还没有进一步深入到与其他省份企业的合作上。

五、结论

第一,我国高校化学工程与技术专业有87个研究方向,扩散性较强,涉及到了化学化工的各个领域,表明该专业的建设具有学科集群现象,并且已经以建院的形式,完成了单个高校某个学科的集群。第二,学科集群有利于团队建设,从而能够产生一定的创新成果,与产业集群一样,使得高校学科建设具有一定的竞争优势和影响力。第三,学科集群与高校所在地产业集群存在一定的协同关系,也就是说,学科集群首先必须与高校所在地经济发展特色密切相关。只有这样,才能实现产学研结合,服务地方经济。第四,从学科集群的路径来看,单个高校某个学科的集群已经完成,区域性学科集群也具有了一定的规模,跨区域性学科集群还有待于进一步发展。当然,我们相信,在区域性学科集群发展到一定程度后,必然会走向跨区域性学科集群。

化工类毕业论文范文二：生物质化学人才培训思考

一、生物质化学工程人才的需求分析

能源是人类社会赖以生存和发展的基础。随着经济的飞速发展,我国能源消耗快速增长,已跃居世界第二大能源消费国。我国能源总量和人均占有量却严重不足,石油供需约缺口1亿吨,天然气供需约缺口400亿标准立方米。而且,由于清洁利用的技术难度较大,化石能源在使用过程中引发了诸多的环境问题。生物质能是第四大一次能源,又是唯一可存储和运输的可再生能源。发展生物质能将缓解能源紧缺的现状和减少化石能源造成的环境污染。我国幅员辽阔,又是农业大国,生物质资源十分丰富。据测算,我国目前可供开发利用的生物质能源约折合亿吨标准煤。国家“十一五”发展规划明确提出“加快发展生物质能”。同时,随着化石资源日益枯竭,化学工业的原料也将逐步由石油等碳氢化合物向以生物质为代表的碳水化合物过渡。目前,世界各国纷纷把发展生物质经济作为可持续发展的重要战略之一。以生物质资源替代化石资源,转化为能源和化工原料的研究受到普遍重视。政府、科研机构和道化学、杜邦、中石油、中石化、中粮等大型企业争相研发和储备相关技术,并取得了一系列重大进展。海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和龙岩卓越新能源发展有限公司,依托我国自主知识产权的生物柴油生产技术,相继建成规模超过万吨的生产线,产品达到了国外同类产品的质量标准,各项性能与0#轻质柴油相当,经济效益和社会效益俱佳。我国对以生物质为原料生产化学品(即生物基化学品)极为重视,已列入科技攻关的重点。例如,生物柴油生产过程中大量副产的甘油是一种极具吸引力的非化石来源的绿色化工基础原料。从甘油出发生产1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和环氧氯丙烷等大宗化工产品,已经实现或接近产业化。新兴产业的发展,最根本的是靠科技的力量,最关键的是要大幅度提高自主创新能力,其核心是人才的竞争。浙江是经济大省和能源小省,能源资源低于全国平均水平,一次能源消费自给率仅为5%;而气候条件优越,是我国高产综合农业区,森林覆盖率达60%,生物质资源居全国前列。浙江省乃至全国的生物质能源产业和生物质化学工业的蓬勃发展,对生物质化学工程人才的需求十分迫切。

二、生物质化学工程人才的知识结构

生物质化学工程(专业)模块是一个新生事物,并未包含在《全国普通高等学校本科专业目录》之中。在《专业目录》中与之接近的是生物工程专业。生物工程专业培养掌握现代工业生物技术基础理论及其产业化的原理、技术 方法 、生物过程工程、工程设计和生物产品开发等知识与能力的高级专业人才。生物工程专业重点关注围绕生物技术进行的工程应用,而生物质化学工程重点关注通过化学工程技术(包括生物化工技术)对生物质资源进行加工利用的工业过程。可见,生物质化学工程(专业)模块与生物工程专业的人才培养目标和知识体系存在着明显差异,其人才培养模式仍处于探索之中。生物质的组织结构与常规化石资源相似,加工利用化石资源的化学工程技术无需做大的改动,即可应用于生物质资源。但是,生物质的种类繁多,分别具有不同的特点和属性,利用技术远比化石资源复杂与多样。可见,生物质化学工程人才必须具有扎实的化学工程基础,并熟悉各类生物质资源的特点、用途和转化利用方式。因此,浙江工业大学将生物质化学工程人才的培养目标定位为:既能把握和解决各种化工过程的共性问题,胜任化工、医药、环保和能源等多个领域的科学研究、工艺开发、装置设计和生产管理等工作;又能将化学工程的基础知识灵活运用于生物质资源的转化利用和生物质化工产品的生产开发等领域,胜任生物质能源和生物质化工等新兴行业的工作。

三、生物质化学工程人才培养的探索与实践

(一)组织高水平学术会议,营造人才培养氛围

2007年4月,浙江工业大学与中国工程院化工、冶金与材料工程学部和浙江省科技厅共同主办了“浙江省生物质能源与化工论坛”。中国工程院学部工作局李仁涵副局长分析了我国能源技术的发展状况,强调了发展生物质能需注意工艺过程的绿色化。浙江省科技厅寿剑刚副厅长介绍了浙江省能源消费状况和新能源技术研发动态,鼓励省内外的科技工作者为改善浙江省能源紧缺现状而努力工作。浙江工业大学党委书记汪晓村回顾了浙江工业大学的发展历程,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域的科学研究特色和人才培养思路。浙江工业大学的计建炳教授和石油化工科学研究院的蒋福康教授主持了学术交流与讨论。闵恩泽、李大东、舒兴田、岑可法、沈寅初、汪燮卿等六位院士分别从我国发展生物能源的机遇与挑战、我国生物质能源产业发展状况、生物质燃料(清洁汽柴油、生物柴油)利用技术、生物柴油联生产物利用技术和以生物质为原料进行化工生产等几个方面进行了精辟论述。2009年4月,浙江工业大学承办了“中国工程院工程科技论坛第84场———生产生物质燃料的原料与技术”。浙江工业大学副校长马淳安教授在开幕式上致辞,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域开展的科学研究和人才培养工作。浙江省可再生能源利用技术重大科技专项咨询专家组组长、浙江工业大学化工与材料学院生物质能源工程研究中心主任计建炳教授主持了学术交流与讨论。国家最高科学技术奖获得者、两院院士闵恩泽做了题为“21世纪崛起的生物柴油产业”的 报告 ,重点阐释了我国发展生物能源和生物质化工的机遇与挑战。在两次会议上,来自石油化工研究院、清华大学、浙江大学、浙江工业大学、浙江省农业科学院、中国林业科学研究院和中粮集团等单位的专家学者分别介绍了生物质原料植物的选育、生物质原料的收储运物流供应体系、生物质原料的梯级利用、生物质液体燃料的制取技术、生物柴油的生产实践及其副产物综合利用和生产生物柴油的反应器技术等方面的研究进展。会议期间,闵恩泽院士等人应邀参加了浙江工业大学化学工程与工艺专业建设暨生物质化学工程专业方向建设研讨会。闵恩泽院士指出,迈入21世纪以来,针对日趋严峻的能源危机和环境危机,国家高度重视能源替代战略的发展和部署,新能源代替传统能源、优势能源代替稀缺能源、可再生资源代替非可再生资源是大势所趋;因此,化学工程与工艺专业根据国家发展需求调整学科设置、进一步促进交叉学科的发展也势在必行。闵恩泽院士认为,在降低能耗和保护环境的时代背景下,生物质能源和生物质化工的产业发展为生物质化学工程人才提供了广阔的发展空间,生物质化学工程(专业)方向的建设思路符合当今化工产业的发展趋势。近距离接触学术泰斗,聆听专业领域的前沿进展,极大地激发了学生们的学习兴趣。通过组织高水平学术会议,浙江工业大学营造了培养生物质化学工程人才的良好氛围。

(二)理论与实验课程体系

根据人才培养目标定位,浙江工业大学将生物质化学工程(专业)模块的主干学科确定为化学工程与技术,针对生物质资源加工利用过程的特点,对化工原理、化学反应工程、化工热力学、化学工艺学、化工设计、分离工程和化工过程分析与合成等主干课程的教学内容进行了梳理。此外,增设了生物质化学与工艺学和生物质工程两门专业课程。生物质化学与工艺学重点讲授糖类、淀粉、油脂、纤维素、木质素、甲壳素、蛋白质、氨基酸等生物质的结构、性质、用途,以及加工转化为化工产品的生产工艺。生物质工程从原料工程学、转化过程工程学和产品工程学等角度出发,为学生讲授生物质资源转化利用过程中的工程原理、工程技术和生产实例。化学工程与工艺国家特色专业综合实验室在中央与地方共建高等学校共建专项资金的资助下,为生物质化学工程(专业)方向增设了酯交换法制备生物柴油和生物质热解制备生物原油两个实验,并在积极筹备开设生物柴油品质测定、淀粉基两性天然高分子改性絮凝剂的制备和易降解型纤维素-聚乙烯复合材料的制备等实验。

(三)实习、实践和毕业环节

生物质化学工程模块依托化学工程省级重点学科和生物质能源工程研究中心建设,师资力量雄厚,拥有专职教师14人。其中,正高职称5人,副高职称7人,11人具有博士学位,7人具有海外 留学 经历。生物质化学工程模块教师的科研成果成功实现产业转化,与企业建立了良好的合作关系。生物质化学工程模块不断加强产学研合作,与宁波杰森绿色能源科技有限公司、温州中科新能源科技有限公司等企业签订了共建大学生创新实践基地的合作协议,设立了企业专项奖助学金,拓展了实习实践 渠道 ;还依托化工过程模拟基地,引入计算机模拟实习、沙盘模拟等方式,丰富了生产实习环节的教学手段。同时,生物质化学工程模块修订完善生产实习教学大纲和教学计划,根据实习厂和仿真软件编写实习手册,强化对实习的质量监控与反馈,建立科学合理的考评体系;增加“内培外引”师资的力量,加快实习指导师资队伍建设;从实习方式、实习内容、考核办法和师资队伍等多个角度出发,确保生产实习教学质量的全面提高,强化学生的工程意识和实践能力,培养学生的创新意识和创新能力。生物质化学工程模块教师承担了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、浙江省科技厅重大招标项目、浙江省科技计划项目和企业委托开发项目数十项。从这些科研和工程开发项目中选取的毕业环节课题,更加贴近科学研究、工程设计或工业生产的实际情况,能够全面检验学生所学的理论知识及其综合运用能力,全方位增强学生结合工程实际,发现问题、分析问题和解决问题的能力,为学生步入工作岗位打下良好基础。依托实践教学平台,从“产品工程”的理念出发,选取若干个恰当的产品,串联实验、课程设计、实习、毕业环节和课外科技活动等教学内容,帮助学生理顺知识体系,建立起绿色化学和节能环保的基本理念。以生物柴油为例,核心反应是酯交换反应,可以采用水力空化等技术强化反应过程;产物需要采用精馏方法分离,生产废水需要采用电渗析等方法加以分离;生产过程中还涉及流体流动和传热等问题;生物柴油这一产品可以将多个实验内容组合成一个有机整体,有效降低实验原料的消耗。教学可以选取其中部分内容作为单元设备设计进行,可以将生物柴油生产车间作为化工设计的教学内容,可以选取部分内容作为学科课外科技项目或毕业环节的研究内容,还可以将生物柴油生产作为创业大赛的竞赛内容。学生可以到生物柴油生产企业进行实习,将工艺革新、过程强化和产品工程融为一体,并通过实验室规模与工业化规模的对比,强化工程意识。