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一、总体思路根据教育部“卓越工程师教育培养计划”的总体部署，树立“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念。清华大学化学工程系以社会需求为导向，以实际工程为背景，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”的卓越工程人才，实施以能力提升为核心的培养体系和课程改革，加强与国外一流大学和国内外知名企业联合培养卓越工程技术人才，重点提高工科学生的国际视野、团队沟通与协作能力、创新与工程实践能力。本科生毕业后应能胜任化学工程和相关领域的新工艺、新产品、新技术的研究开发及生产和技术管理工作。二、化学工程与工业生物工程专业人才培养目标与方案1．本专业本科“卓越工程师教育培养计划”培养标准在通用标准的指导下，以行业专业标准为基础，结合化学工程与工业生物工程专业的特点和清华大学的特色及人才培养定位，制定如下的化学工程与工业生物工程专业培养标准。1.1基础知识和工程能力1.1.1基础科学知识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，包括数、理、化学、生物基础、计算机、外语等知识。1.1.2核心工程基础知识：包括专业基础知识和专业知识。1.1.3高级工程基础知识：包括工程应用软件、化工节能技术、绿色技术等知识1.2个人职业技能和职业道德1.2.1工程推理和解决问题的能力（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，把握总体目标、分清事情的主次；制定化工过程工程或者产品工程开发设计计划任务书2（包括方案设计、建模、实验、制造及采购等）。（2）建立模型应用假设简化复杂的系统和环境；在概念设计阶段，建立过程的简化模型；并进行初步的模拟。（3）判断和定性分析根据模型进行必要信息的判断和估计；应用事件和序列的概率统计模型；设计实验，进行分析验证，并进行工程成本效益分析和风险分析；提取和分析不完整和不清晰的信息；工程成本效益分析和风险分析；讨论决策分析。（4）解决方法和建议参与解决方案的设计、开发，考虑成本、质量、安全性、可靠性、外形、适应性以及对环境的影响，找出、评估和选择完成实际工程项目和企业课题所需的技术、工艺和方法，确定解决方案；参与制定实施计划；实施解决方案，完成工程任务，并参与相关评价；分析解决方案的关键结果和测试数据；分析并调整结果中的偏差；形成总结性建议，评估解决问题过程中可以改善的地方；参与改进建议的提出，并主动从结果反馈中学习；具有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。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条件。通过从化工原理学习、化工装置的拆装训练到综合性、设计性实验与课程设计，再到结构设计直至加工制造的全过程，全方位的锻炼和提高学生的工程实践能力。分析实验的目的，找寻关键因素并建立关联；选择合适的假设理论并建立符合实验要求的假设；掌握文献检索的知识和技能；从问题中抽取出关键因素；能利用多种渠道进行文献检索，并能形成可利用的结论报告。（2）实验探索根据问题设计合适的实验方案；利用已有知识储备建立实验条件；通过实验对研究的问题进行验证，并根据实验结果进行论证；提出改善工程产品、系统、服务效能的方案；探索和发现本专业的新技术、新材料、新应用领域。结合化工过程仿真、科研训练、科研项目启发、引导学生提出问题、解决问题。1.2.3系统思维能从整体的、全局的角度把握问题；能把握工艺和过程的结构合理性；能发挥各要3素的作用；能决定问题的轻重缓急；能在决议时权衡、判断和平衡。1.2.4个人技能和态度（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。（2）执着与变通:具备较强的适应能力，自信、灵活地处理新的人际关、适应不断变化的工作环境。（3）创造性思维:具有较强的创新意识，进行产品开发和设计技术改造与创新的能力。（4）批评性思维:指导和主持项目或工程评估，提出改进建议，主动汲取从结果反馈的信息改进未来的设计方案。能够不盲从、批判地吸收其他解决方案的优点；结合实际为我所用。（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，终身学习的良好习惯与能力。（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，管理计划和预算，组织任务、人力和资源。1.2.5职业技能和道德（1）职业道德、正直、责任感和负责任掌握一定的职业健康安全、环境的法律法规、标准知识，以及应遵守的职业道德规范。遵守所属职业体系的职业行为准则。（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理体系，组织并管理计划和预算，协调组织任务、人力和资源，提升项目组工作质量；具备应对危机与突发事件的能力，洞察质量标准、程序和预算的变化，并采取恰当的措施，确保项目或工程的顺利进行。（3）主动规划个人职业发展保持和增强其职业能力，检查自身的发展需求，制定并实施职业发展计划。（4）与世界工程界保持同步了解本专业的发展现状和趋势；了解本专业领域技术标准，相关行业的政策、法律和法规；具有一定的国际视野和跨文化环境下的交流、竞争与合作的初步能力。能够跟踪本领域最新技术发展趋势，具备收集、分析、判断、选择国内外相关技术信息的能力。41.3人际交往技能：团队协作和交流1.3.1团队精神（1）通过学科竞赛和参加实际工程项目组建团队:具有较好的组织管理能力、较强的交流沟通、环境适应和团队合作的能力。（2）团队工作运行:具有与团队成员共同合作，确保团队工作正常运行的能力。（3）团队成长和演变:具备较强的人际交往能力，能够控制自我并了解、理解他人需求和意愿，；具备较强的适应能力，自信、灵活地处理新的和不断变化的人际环境，促使团队和谐发展。（4）领导能力:制定发展方针；设定高远期望；激励他人；找出道路；坦诚、公开；帮助员工成长；释放员工潜力；保持高标准；勇于面对现实和做出艰难决断的意愿。（5）技术协作:能够积极与团队成员合作，发挥各自技术优势，共同解决技术问题。1.3.2交流（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最新技术发展趋势，具备收集、分析、判断、选择国内外相关技术信息的能力。（2）交流结构:具有一个完善的对外交流平台。（3）写作交流:能够制定工程文件，如：可行性分析报告、项目任务书、投标书等，并可进行说明、阐释。（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、跨行业环境下进行沟通与表达，并培养良好的人际关系。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。1.4企业和社会的构思、设计、实施和运行系统1.4.1外部和社会环境适应能力（1）工程师的角色和责任牢牢掌握既有的知识，还必须具备终身学习的能力、不断更新自己；必须具有良好的交流能力和团队精神；必须具备对本专业、本行业乃至社会、历史、文化、环境等方面的大系统的理解、掌控能力。从事复产品或工程项目的研究、开发以及工程科学的研究，或在现场从事产品的生产、营销、服务或工程项目的施工、运行，维护。5（2）发展全球观具有国际视野和跨文化环境下的交流、竞争与合作的基本能力。1.4.2企业及商业环境（1）认识不同的企业文化对不同的企业文化进行了解，对各种类型的企业文化具有初步的认知，树立正确的企业文化观。（2）技术创业具有复杂产品开发和设计能力、复杂工程项目集成能力以及处理工程与社会和自然和谐的能力；具有化工产品和工艺过程研究和开发能力、工程技术创新和开发的能力和工程科学研究能力；（3）成功地在一个团队中工作具备较强的人际交往能力，能够控制自我并了解、理解他人需求和意愿，在团队中发挥领导作用；具备较强的适应能力，自信、灵活地处理新的和不断变化的人际环境。1.4.3设计能力（1）设计过程以企业实际工程项目或学科竞赛为设计课题，由浅入深，各个学期分别以基础设计、产品开发与制造、专题竞赛设计为核心，配合相应的基础及专业课程，使学生能及时将所学知识及能力有机地综合为一体。（2）设计过程分期与方法针对设计过程计划，根据外界的实际因素制定具体的时间节点，确保方案产生预期的结果。（3）设计中对知识的利用具有能综合应用大工程问题研究和系统产品设计开发、工程技术科学研究所需的相关数学、自然科学、经济管理以及人文社会科学知识的能力。（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力。（5）跨学科专业设计有将新兴技术或其它行业技术创造性地应用于解决实际工程问题的构思、设计以及技术完善等的研究过程的能力。6（6）多体综合设计拥有各种技术以及自然知识综合应用于解决实际工程问题的构思、设计以及技术完善等的研究过程的能力。1.4.4设计实施能力（1）设计实施的过程主导实施解决方案，完成工程任务，制定评估解决方案的标准并参与相关评价。（2）硬件制造过程掌握制订工艺过程的基本知识与技能；熟悉本领域制造工艺的基本技术内容、方法和特点并掌握某些重点。熟悉工艺方案和工艺装备的设计知识。（3）软件实现过程掌握计算机网络常用软件的特点及应用。（4）硬件，软件的结合掌握利用计算机软件系统对硬件制造过程进行指导和控制的能力。（5）实施过程管理主导实施解决方案，完成工程任务，制定评估解决方案的标准并参与相关评价；实施结果与原定指标进行对比评估1.4.5项目运行能力（1）设计和优化操作主动汲取从结果反馈的信息，进而改进未来的设计方案。（2）培训及操作具有能够合理使用技术语言，在跨文化环境下进行沟通与表达,并对系统具有熟练的现场操作能力；能够具有工程文件的输出能力。（3）系统改进和演变能够跟踪本领域最新技术发展趋势，具备收集、分析、判断、选择国内外相关技术信息，具有针对系统运行中发现的因素进行改进和演变的能力。（4）运行管理掌握在复杂系统运行中发现并解决问题的能力，确保系统运行按设计目标实现。72．本专业本科生人才培养标准实现矩阵能力培养目标实现方法（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、可持续发展与环境保护概论等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1.2.6法学、经济与管理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数学与物理基础大学物理，物理实验，微积分（1）、（2）、（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，大分子的世界，人类与微生物，分子设计与化学工程，神机妙算新化工、化工