田維亮 葛振紅
(塔里木大學生命科學學院,新疆 阿拉爾 843300)
塔里木大學(Tarim University)原名塔里木農(nóng)墾大學,于1958年建校,位于新疆南部塔里木河畔,經(jīng)過半個多世紀的建設(shè)與發(fā)展,現(xiàn)已發(fā)展成為一所以農(nóng)為主,農(nóng)、理、工、文、管、法、經(jīng)協(xié)調(diào)發(fā)展的一所綜合性大學,現(xiàn)正向理工農(nóng)文法綜合性教學研究型大學邁進。南疆地區(qū)具有豐富的能源礦產(chǎn)資源,具備發(fā)展大化工產(chǎn)業(yè)的巨大潛力,現(xiàn)在該地區(qū)化工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,化工人才需求特別巨大。2010年5月17日中共中央國務(wù)院召開新疆工作座談會后,對口支援工作全面啟動,新疆迎來了大建設(shè)大發(fā)展的新機遇期,學校也迎來了大發(fā)展的新時期。同年,教育部根據(jù)地區(qū)化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,批準建設(shè)學?;瘜W工程與工藝新專業(yè),同時也被列為學校重點建設(shè)發(fā)展的學科專業(yè)之一。經(jīng)過近幾年的發(fā)展,學?;I(yè)的學生從全國21個省市招收學生,生源來源廣泛,化學化工方面在校生接近700人,畢業(yè)生供不應(yīng)求?;瘜W工程與工藝專業(yè)的建設(shè)發(fā)展處于前所未有的發(fā)展機遇期。如何把化工專業(yè)建設(shè)成為南疆特色專業(yè)也是一項重要課題。
目前,“化工”依然是化學工程、化學工藝與化學工業(yè)的綜合簡稱[2],是運用化學工程學的基本原理,是將物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化與傳遞過程的實驗室研究成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的強有力工具和杠桿,是一門傳統(tǒng)的而又賦予了嶄新內(nèi)容的發(fā)展中的學科[1]。當前,化學工業(yè)在世界范圍內(nèi)仍在高速發(fā)展著,與生物、制藥、材料、能源等行業(yè)相互滲透,形成一個龐大的產(chǎn)業(yè)體系。因此,化工專業(yè)的知識體系越來越趨向于一個通用的過程工業(yè)知識體系,受到這個體系訓練的學生,有著廣泛的發(fā)展和創(chuàng)業(yè)空間?,F(xiàn)在,學?;I(yè)處于新的發(fā)展機遇期。
塔里木大學是新疆南疆地區(qū)唯一的一所綜合性大學和開設(shè)化學工程與工藝專業(yè)的唯一的院校。新疆南疆地區(qū)占據(jù)新疆總面積的一半還多,包括了巴音郭楞蒙古自治州、阿克蘇地區(qū)、克孜勒蘇柯爾克孜自治州、喀什地區(qū)、和田地區(qū)5個地、州(如圖1所示)?,F(xiàn)在,新疆地區(qū)開設(shè)化工本科專業(yè)的有新疆大學和石河子大學,并且他們都在北疆。目前,新疆大學現(xiàn)有化學化工類本科生1587人,碩士研究生350人,博士研究生23人;工程碩士等在職攻讀學位研究生50多人;博士后研究人員6名;石河子大學現(xiàn)有化學化工類本科在校生1 460人,碩士研究生118人,博士生10人。當前,依托新疆能源礦產(chǎn)資源優(yōu)勢(如圖2所示),新疆即將建成全國重要的化工生產(chǎn)基地,但是北疆的化工畢業(yè)生也不能滿足北疆本地的需求,內(nèi)地和北疆化工類畢業(yè)生向南疆引進困難,本地區(qū)所培養(yǎng)的化工人才遠不能滿足當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展的需求。因此,從辦學規(guī)模和數(shù)量上分析,與新疆大學和石河子大學相比,學校的化工專業(yè)建設(shè)發(fā)展具有很大的潛力。
圖1 南疆五地州區(qū)位示意圖
圖1 南疆五地州區(qū)位示意圖
圖2 新疆能源資源分布圖
南疆地區(qū)能源與礦產(chǎn)資源非常豐富,中國工程院院士康玉柱曾指出:“中國陸地找石油西北看新疆、新疆看塔里木”。他認為未來新疆必將成為中國石油天然氣重要戰(zhàn)略資源接替區(qū)。在中國石油版圖上,事實上,塔里木盆地已成為中石化新的資源戰(zhàn)略接替區(qū),僅塔里木盆地石油資源遠景儲量達113億噸,天然氣9. 3萬億立方米,分別占全國的1/8和l/4;這里也是西氣東輸工程的首站氣源,也是國家“西氣東輸”工程的主要氣源地(“西氣東輸”“一大五中”六個主力氣田在其境內(nèi))。南疆煤炭資源儲量大,預(yù)測儲量432. 17億噸,國務(wù)院32號文件規(guī)劃建設(shè)的全疆四大煤田之一——庫拜大型煤炭基地就在南疆境內(nèi),能夠滿足煤化工煉油、動力煤、優(yōu)質(zhì)冶金焦、鑄造焦需要,發(fā)展煤焦化、煤化工具備良好基礎(chǔ)。其它礦產(chǎn)資源,鉀鹽已探明儲量達2. 99億噸,遠景儲量可達5億噸,約占全國鉀鹽儲量的54. 7%,其中羅布泊鹽湖面積10 350平方公里,是世界上最大的干鹽湖之一,也是一個超大型的鉀鹽礦;石棉儲量6 334萬噸,占全國的30%,擁有中國最大的石棉產(chǎn)區(qū)——若羌縣芒崖石棉礦和且末縣阿帕石棉礦;蛭石儲量10 161萬噸,占全國儲量的95%;白云巖C+D級儲量約26億噸,占全國白云巖總量的65%;資源量居新疆第一位的礦產(chǎn)有鋁土礦、螢石、剛玉、銻礦、磷礦、麥飯石、霞石正長巖、明礬石、重晶石等;還有鐵礦、錳礦、釩礦、鉻礦、鎳、鋁土礦、銅礦、菱鎂礦、鉛鋅礦、石灰石、石膏、硫磺、花崗巖、大理石、玉石等礦產(chǎn)資源。這些礦產(chǎn)資源對于發(fā)展相關(guān)化學工業(yè)奠定了堅實的基礎(chǔ),發(fā)展化工產(chǎn)業(yè)后勁十足。
新疆(南疆)是我國重要的能源礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略基地,石油、天然氣、煤炭等多種重要能源資源探明儲量都居全國前列,同時,新疆(南疆)也是從中亞和俄羅斯進口能源資源的重要陸上通道。2010年5月中央新疆座談會后,國家全面實施對口援疆,發(fā)揮新疆資源優(yōu)勢和區(qū)位優(yōu)勢,合理開發(fā)利用新疆能源和優(yōu)勢礦產(chǎn)資源。國家“十二五”規(guī)劃提出,中央將大幅度增加對新疆的投資,加快新疆發(fā)展大局的能源資源等重大項目,納入中央支持新疆重大項目建設(shè)規(guī)劃方案和“十二五”相關(guān)專項規(guī)劃。專項規(guī)劃提出:要加快國際合作油氣管道建設(shè),適時啟動西氣東輸新線,提高新疆煤炭、電力、油氣等外送能力,同時增強新疆一次能源加工轉(zhuǎn)化能力,逐步把新疆建成國家大型油氣生產(chǎn)加工和儲備基地、大型煤炭煤電煤化工基地和國家能源資源陸上大通道;加大礦產(chǎn)資源勘查力度,形成一批國家級礦產(chǎn)資源開采和加工基地,支持新疆跨越式發(fā)展,支持全國現(xiàn)代化建設(shè)。
現(xiàn)在,伴隨著西部大開發(fā)的加速,南疆地區(qū)的化工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入了快速發(fā)展期。中石油、中石化、中國天然氣集團等大型國企加快建設(shè)與發(fā)展,包括中石油塔河分公司庫車石化廠、中石化塔里木油田大化肥項目、中國天然氣集團西氣東輸二期工程等大項目。地方民營企業(yè)也在加速發(fā)展,包括新疆廣匯實業(yè)投資(集團)烯烴、重油催化裂解(DCC)制丙烯、中泰化學聚氯乙烯樹脂、新疆美克化工有限責任公司二期聚氯乙烯、遼寧華錦集團庫車大化肥項目、新疆富麗達纖維有限公司二期項目等投資達到400億元以上。特別是國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司二期建成,標志著羅鉀集團已經(jīng)成為世界上最大的硫酸鉀航母生產(chǎn)基地。地方政府也在加快招商引資,比如庫爾勒開發(fā)區(qū)聚氯乙烯(PVC)樹脂項目、醋酸項目、己內(nèi)酰胺項目和離子膜燒堿項目、阿克蘇天然氣甲醇項目、鹽化工項目、聚甲醛項目和多晶硅項目、和碩縣燒堿項目和離子膜燒堿項目、輪臺縣噸醋酸和醋酐項目、天然氣合成氨和尿素項目、庫車縣燃料甲醇項目、喀什市醋酸醋酐聯(lián)產(chǎn)項目和聚甲醛樹脂項目等投資達到350億元以上。本地區(qū)正在和將要建設(shè),過億的項目還有30多個項目,上千萬的項目至少也有30多個項目。眾多化工產(chǎn)業(yè)落戶南疆,成為本地區(qū)的新的經(jīng)濟增長點,也必將引起本地區(qū)對化工技術(shù)人才新的需求。
實施西部大開發(fā)以來,為了積極發(fā)展新疆的高等教育,為新疆發(fā)展提供必要的智力支持和人才保證,加快新疆高等教育的內(nèi)涵式發(fā)展,優(yōu)化學科結(jié)構(gòu),促進學科建設(shè),提高新疆高等教育的質(zhì)量,教育部自2001年開始實施“對口支援西部地區(qū)高等學校計劃”。特別是中共中央國務(wù)院召開新疆工作座談會后,教育部落實中央新疆工作座談會精神,決定對新疆地區(qū)高等學校開展新一輪對口支援工作,采取超常規(guī)辦法,加強對口支援新疆大學、石河子大學和塔里木大學,其中,由中國農(nóng)業(yè)大學、浙江大學、華中農(nóng)業(yè)大學、北京化工大學、東華大學等五所大學團隊化對口支援塔里木大學。在這五所對口支援的大學中,有三所大學是擁有全國著名的化工學科(學院):浙江大學是我國最著名的化工系之一,具備培養(yǎng)國際競爭力的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型化工學科領(lǐng)域人才的搖籃;北京化工大學化學工程學院是我國化學工程與技術(shù)類人才培養(yǎng)和科學研究、技術(shù)開發(fā)的重要基地之一;東華大學化學與化工學院是東華大學具有傳統(tǒng)特色學科的學院,其中紡織化學與染整工程學科在1986年被原紡織工業(yè)部列為同類學科中唯一的重點學科,紡織化學及染整工程是國家重點學科。這些都為學?;W科的建設(shè)與發(fā)展創(chuàng)造了良好的契機,搭建了良好的平臺。
總之,伴隨新疆鐵路和公路的快速發(fā)展,南疆地區(qū)出現(xiàn)了化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展新浪潮。近年來,中石油塔河分公司、世界上最大的硫酸鉀生產(chǎn)航母基地庫爾勒的羅鉀集團、煤焦化基地拜城縣國際煤焦化公司等企業(yè),紛紛到我校召開專場招聘會,多場招聘會中,多家企業(yè)打出了招聘100人、200人的用人計劃,近三年來,校園招聘會上對化工類人才的需求出現(xiàn)了火爆局面,許多單位都招不到畢業(yè)生,這在全國來說是罕見的。因此,在新的歷史時期,學?;I(yè)發(fā)展迎來了新的歷史性發(fā)展機遇。
學校的化學工程與工藝專業(yè),依托南疆優(yōu)勢能源礦產(chǎn)資源,在國家政策大力支持和地區(qū)經(jīng)濟的推動下,近幾年來發(fā)展非???,取得了可喜的成績,比如學校投入300多萬,建成了化學工程與工藝一級專業(yè)實驗室,與北京化工大學、蘭州大學等高校實現(xiàn)了學生的“2+1”“2+2”等模式聯(lián)合培養(yǎng),“新疆天普”石油企業(yè)獎學金的設(shè)立,科研基金數(shù)量快速增長等,學校化工專業(yè)迎來了前所未有的大發(fā)展的機遇,但是機遇與挑戰(zhàn)并存,現(xiàn)在專業(yè)建設(shè)面臨以下困難:
化學工程與工藝專業(yè)的辦學歷史比較短,辦學經(jīng)驗經(jīng)驗還需要進一步積累,更需要學習借鑒其他高校的辦學經(jīng)驗,提高學生的培養(yǎng)質(zhì)量。
由于東西部教育的差距,學生的部分基礎(chǔ)起點低,這需要根據(jù)我校學生的實際情況,進行分類教學,因材施教,提高辦學質(zhì)量。
由于是新辦專業(yè),教師基本上都是近幾年新引進的年輕教師,這都需要學校加大對年輕教師的培養(yǎng)力度,特別是支持出國留學和高級訪問學者計劃,加大新進教師引進計劃,特別是海外歸國博士和博士后高層次人才。
南疆是一個多民族的地區(qū),加上化工畢業(yè)生易于就業(yè),待遇高,民族同學也成為了本專業(yè)的一大生力軍,如何克服民族同學的語言關(guān)、數(shù)學關(guān)、英語關(guān)等,成為民族教學改革的一大難題。
為了使學校的化工專業(yè)建設(shè)成為一個有其鮮明地域特色化工專業(yè),為南疆地區(qū)輸送優(yōu)秀畢業(yè)生,推動地區(qū)化工產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,主要從以下四個方面來加強化工專業(yè)建設(shè)。
化工專業(yè)建設(shè)要以學生為中心,社會需要為第一目標。一方面,學校培養(yǎng)學生的搖籃,是以學生為塑造對象的,最終學校培養(yǎng)的學生好與壞,不是由學校來本身來衡量的(這里不否定學校的評價標準),而是由其培養(yǎng)的學生走向社會后,由社會及其用人單位給予評價的。另一方面,學生來學校接受教育,其一是培養(yǎng)能力,其二就是就業(yè);如果培養(yǎng)的學生走向社會后無立足之地,無法憑借所學知識去獲得生存的能力,也不能說我們的教育是成功的。因此,在教學過程中要注重關(guān)注學生實際情況,注重各種能力的培養(yǎng),特別是學校所處的南疆地區(qū)是多民族居住區(qū),其擁有三分之一的民族學生,在教學過程中暴露出一些問題,況且擁有教育之父之稱的孔子曾提出“有教無類”和“因材施教”的觀點,所以,民族學生的教學應(yīng)成為學校教學研究的一個重點,特別是化工專業(yè)的學生應(yīng)給予關(guān)注;在就業(yè)工作過程中,課程的設(shè)置要以社會的實際需要為要求,特別關(guān)注南疆化工狀況的實際需要,還要有前瞻意識,充分考慮四年后的實際情況,使培養(yǎng)的學生具有充分的就業(yè)空間。因此,在培養(yǎng)目標、培養(yǎng)計劃與方案和考核方式要根據(jù)專業(yè)要求和地區(qū)的現(xiàn)實需要進行制定和實施。
化工專業(yè)課程建設(shè)是該學科發(fā)展的重心之重,其建設(shè)要以加強專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的建設(shè)為基礎(chǔ),打造同學們扎實牢固的專業(yè)知識,同時要緊隨其化工前沿發(fā)展動態(tài)和地區(qū)現(xiàn)實需要為依據(jù)。眾所周知,化工學科經(jīng)歷了三個階段:第一個發(fā)展階段,從19世紀末到20世紀初是化工學科的誕生期,以“單元操作”的概念為標志[3],將不同部門的復雜的化工生產(chǎn)過程歸納為具有共性規(guī)律有限單元過程,如流體輸送、傳熱、過濾、吸收、萃取、精餾等基本單元;第二個階段以“三傳一反”為學科標志:“三傳一反”指動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞和化學反應(yīng)工程[4];當前,伴隨著學科交叉的快速發(fā)展(如納米科學、材料科學、生命科學和環(huán)境科學等學科的交叉),并且,化工學科內(nèi)容不斷深化和延伸:由簡單物系向復雜物系發(fā)展、由單一過程向耦合過程發(fā)展、由定態(tài)向非定態(tài)發(fā)展、由宏觀向微觀發(fā)展、由描述現(xiàn)象向闡述機理發(fā)展等,現(xiàn)正進入第三個發(fā)展階段[2]。中國科學院院士郭慕孫教授提出 “三傳一反+X”[5], 中國工程院院士、清華大學金涌教授等曾提出了以“物質(zhì)傳遞與轉(zhuǎn)化”,“能量傳遞與轉(zhuǎn)化”和“信息傳遞與轉(zhuǎn)化”的“三傳三轉(zhuǎn)”作為新范式[6,7]。美國工程院院士韋潛光教授提出了以“產(chǎn)品工程”代替“過程工程”的的新范式,中國科學院院士汪家鼎教授、中國科學院院士余國琮教授等認為化學工程的研究范圍必須進一步深入到介觀尺度、微觀以至大宏觀的多層次領(lǐng)域范疇,探索其領(lǐng)域的共性規(guī)律。中國科學院副院長、中國科學院院士李靜海等認為“三傳一反”仍將是化工的核心,但其研究內(nèi)容必須變革才能適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展的需求,才能在其學科交叉與融合的過程中,發(fā)揮重要作用。雖然我國化工界對化學工程的新階段還沒有定論,但是這些觀點基本上代表了我國化工界的態(tài)度[8]。因此,化工學科的課程建設(shè)仍要以“三傳一反”為其課程設(shè)置的中心,還要加強介觀、微觀及交叉學科等方面的建設(shè),同時要緊隨學科發(fā)展的最前沿,緊密結(jié)合南疆地區(qū)的實際需要,制定科學合理的課程體系。
伴隨現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展,需要大量具有良好工程素養(yǎng)和能力,同時具有基礎(chǔ)扎實、知識面廣、綜合素質(zhì)高、實踐能力強、具有開拓精神、創(chuàng)新能力和競爭意識的應(yīng)用型、復合型人才[9]。理所當然這也對化工高級人才的培養(yǎng)模式及質(zhì)量提出了新的艱巨挑戰(zhàn),要求在培養(yǎng)模式上充分體現(xiàn)知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的培養(yǎng)目標?;W科是以工科為主,結(jié)合南疆的實際,學科方向應(yīng)以應(yīng)用研究為主,應(yīng)用基礎(chǔ)研究為輔。其畢業(yè)生大多選擇石化工礦企業(yè)、研究院、設(shè)計院,少部分選擇公務(wù)員或其他工作。因此,在化工類學生培養(yǎng)過程中,應(yīng)定位于培養(yǎng)學生的工程技術(shù)、及其理念和技能以及工程管理能力,而且還要掌握現(xiàn)代化學工程師具備的設(shè)計和其他輔助工具的能力(Aspen plus、fluent、MS、分子模擬等大型模擬與計算軟件),同時還要加強綜合能力的培養(yǎng),具體來說積極鼓勵學生參與教師的課題研究,深入工礦企業(yè),鍛煉工程實踐管理能力,使他們走出校門后,能盡快適應(yīng)工作要求。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),中國學生選學化工專業(yè)后的愉悅程度遠低于美國、英國等發(fā)達國家同類畢業(yè)生的愉悅程度[10]。在教學過程也發(fā)現(xiàn),一些學生對化工的概念、研究對象領(lǐng)域、就業(yè)的方向,以及他們將要從事什么樣的工作等問題不是很清楚,就更不能說讓他們?nèi)釔刍み@一行業(yè)了。因此,專業(yè)建設(shè)還要通過各種形式,比如科普講座、專題、典型案例等方式,加大化工學科的宣傳教育工作力度,讓同學們知道化工專業(yè)是可以大有作為的專業(yè),有著廣闊的職業(yè)前景,可以為經(jīng)濟社會發(fā)展做出巨大貢獻,成為國學大師、專家,實現(xiàn)人生價值的。同樣,伴隨學科交叉的快速發(fā)展,學習化工同樣能成為飽學之士,滿足求知欲,能激發(fā)學生的好奇心。加強同學們對化工興趣的培養(yǎng),使學生充分認識到化工學科有著深邃的學科內(nèi)涵和強大的學術(shù)魅力,吸引優(yōu)秀的學生去學習化工、熱愛化工、獻身化工。
化工專業(yè)專業(yè)建設(shè)是一項復雜長期艱巨的工作,不能一蹴而就,急功求利,要通過科學規(guī)劃,合理推進,從內(nèi)到外不斷加強軟件與硬件設(shè)施建設(shè),努力培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)扎實,動手能力強,能夠善于提出問題和分析問題的創(chuàng)新型人才,為社會輸送真正解決工程實際問題的社會急需的化工工程師。
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