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化学工程及工艺精选(十四篇)

发布时间:2023-10-11 15:54:50

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇化学工程及工艺,期待它们能激发您的灵感。

化学工程及工艺

篇1

关键词:化学工业;绿色化学工程;节能生产;促进作用

20世纪80年代以来,化学品在社会公众中的形象产生了一些微妙的变化。一些人甚至认为,“化学品有毒、有味、污染环境。国内一些食品、化妆品广告或包装上常有一句“本品不含任何化学添加剂”。“化学”似乎成了“有害”的同义词,殊不知,那些标榜着纯天然的也是化学品。广义地说,任何物质都是有毒的,物质的毒性与物质的“量”有关。分析绿色化学工程及工艺在化学工业生产中的应用,能够降低化学工业污染程度,提高化工节能效果,对化工行业的发展意义重大。

一、绿色化学概述

(一)绿色化学概念。色化学又称环境友好化学,是运用现代科学技术的原理和方法来减少或消除化学产品的设计、生产和应用中有害物质的使用与产生,使所研究开发的化学产品和过程更加对环境友好。从这定义上来看,绿色化学的目的就是在化学转化的全过程中对污染进行预防,把污染末端开始控制变为源头就治理。绿色化学涉及对化学产品及其合成设计与改造。通过提供一个新的方法,既通过改变化学方应与化工过程,从而从根本上减少或消除危害物质的产生,并进而解决环境问题。

(二)绿色化学特点。第一,绿色化学考虑社会可持续发展,促进人与自然的协调。大力开发人类最理想的绿色资源和能源,充分利用生物质,即植物、农作物,以及其他通过光合作用产生的有机物,它们是理想的石油品替代原料。此外,还可利用取之不尽、用之不竭的太阳能及风能、地热能和海洋能等,促进化工生产的持续发展。绿色化学是人类用环境危机的巨大代价换来的新认识、新思维和新科学,是更高层次的化学。第二,绿色化学是研究与环境友好化学反应和技术,特别是新的催化工程技术,在选择原料路线时,尽量使用低污染、无污染的原料,以替代有毒有害的原材料,反应过程中采用对环境友好的媒介和反应技术。如:酶催化反应、膜催化反应、清洁合成技术、生物工程技术等。”这些采用生物技术、酶技术及基因重组工程等高新技术开发新的化学反应与合成新的化合物,能够实现化学反应技术的绿色化。第三,绿色化学是从源头上防止污染的生成。即污染预防环境治理则是对已被污染的环境进行治理,即“末端治理”。时间表明,这种“末端治理”的粗放式经营模式,往往治标不治本,只注重污染的净化和处理,不注意从源头上和生产全过程中预防和杜绝废物的产生和排放,既浪费资源和能源,治理费用投资又比较大,综合效益差,甚至造成二次污染。因此,绿色化学的目的就是把现有的化学工业生产的技术路线从“先污染、后治理”改变为“从源头上消除污染”。

二、G色化学工程与工艺在化学工业节能中的应用

(一)清洁生产技术的应用。清洁生产技术也被称为无害、无毒、无废的绿色化技术,比如先进的脱硝和脱硫技术;城市垃圾的无害化处理技术;生活垃圾制沼气技术;高效清洁的煤气化技术;利用风能、太阳能等自然能发电技术等等,这此都利用了清洁生产的技术。清洁生产技术包括的范围很广,主要有以下几种技术:生物工程技术,这其中有细胞工程、酶工程、基因工程等等;辐射加工技术,如离子束、射线和中子束等在常温常压下就可以引起一些需要在高温高压下才能进行的反应;绿色催化技术,这里有多种催化剂,比如分子筛催化剂、相转移催化剂等;超临界流体技术,这里有超临界H2O和超临界CO2都能阻燃并且无毒。

(二)生产环境友好型产品。发展绿色化学工程与工艺,其目的是生产出环境友好型产品。在生活中有许多实例,比如寻找替代品来替代氟利昂,这样可以保护大气的臭氧层;使用可降解的塑料制品;无磷洗衣粉、清洁汽油等等。因为传统汽油柴油给大气带来了严重污染,近年来国内外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他无污染燃料,大大减少汽车尾气造成的污染。

三、绿色化学工程与工艺对化学工业节能起到的作用

烃类选择性氧化是一类具有强放热性的反应,石油化工工业中时常发生这种反应,但是,它的生成物不稳定,很容易被进一步氧化,生成H2O和CO2。在各类的催化反应中,此反应一般不会被选择,因为有时生成物中还会存在同分异构提,不利于得到最终产物,所以,为了简化生产,一般都会使用选择性高的试剂。这样不仅可以降低分离产品和纯化产品的难度,还提高了反应的选择性,还能够起到降低成本,节约资源,减少环境污染的作用。所以加强这一方面的研究会有很强的实用性,比如开发载氧能力强、选择性好的新型催化剂,就可以应对不同的烃类氧化反应。

四、结语

总而言之,绿色化学工程与工艺采用无毒的溶剂、原料,选择无污染、低耗、节能的化学工艺过程,应用清洁的生产技术,实现生产与环境相协调,产品和生态友好,开发和应用绿色化学工艺,已成为当代化学工业的发展趋势和前沿技术,是建设环境友好型社会的关键所在。

参考文献:

[1]乔昱.阐述绿色化学工程与工艺对化学工业节能发展的作用[J].山东工业技术,2014(16):147-147.

篇2

关键词:化学工程与工艺;煤化工;特色建设

高校教育一直备受关注,在高等院校中,化学工程与工艺是理科类中十分重要的组成部分,在教学过程中需要学生掌握与之相关的基础理论知识,并逐渐掌握实验技能、计算机技术以及工程实践能力等,学生今后的就业方向主要是化工、能源、冶金以及医药等领域。开展该专业的特色教学不仅可以充分满足现代化专业人才发展的需求,也能够在一定程度上解决我国大学生就业难的问题。

1煤化工特色建设背景

化学工程与工艺专业最早出现在我国时被称作炼焦化学专业,经过一段时间的发展后,其又被称作煤化工专业。时代的持续发展,教育理念的不断更新,教育改革的稳步实施,使得该专业渐渐被纳入到化学工程与工艺专业中,虽然发生了该转变,但煤化工专业的自身特色、人才培养方向依然没有变化,而导致发生此种情况的原因主要有:该专业的教学目标中始终有冶金领域;在教学中教学实践环节一直备受关注,而这得到了冶金领域企业、科研院的高度支持,使得该方面发展有了稳固的后盾[1]。

2化学工程与工艺专业煤化工的优势

此方面建设中有很明显的两个优势,具体可以在以下内容中表现出来:地域优势。我国地大物博地区众多,且各个地区之间有着很明显的差异,尤其是经济发展、教育发展以及地形地貌等方面,以河南城建学院为例,该学院具有很好的地域优势,为教学实践、科研等方面提供了良好的环境,且该地区相关行业的发展情况较为优异,避免了与省内其他高校之间的正面竞争;办学优势[2]。

3开展化学工程与工艺专业煤化工特色建设的相关措施

3.1更新教育理念

在教育改革视角下,虽然我国很多院校已经进行了教育理念的更新,但在特色专业建设方面显然还有很多不足,特色专业建设具有专业性、综合性以及创新性,在进行教学时需要能够紧跟时展步伐,对现有教育理念、教学规划以及教学手段进行优化和创新,使其能够满足社会发展要求。

3.2创新课程体系

创新是社会发展的主旋律,教育事业的重要性不言而喻,与社会各界的联系也十分密切,鉴于此,今后应在教育领域持续创新,使教育能够真正成为推动社会发展的中坚力量[3]。

3.3改革实践教学环节

该专业的专业性、实践性均相对较强,且当代教育也十分提倡实现实践教学,根据高校教育的特点可以积极开展校内外实习活动,在校内为学生建立相应的实训基地,使学生能够紧跟教学步伐做好实践能力的培养工作;校外应积极与相关企业加强合作,将校企合作的作用充分发挥出来。

3.4优化教师队伍建设

教学中,教师的作用是不可替代的,虽然如今越来越多的先进技术被应用到教学中,但若缺少教师的讲解、指导和监督,专业学习依然无法取得很好的进步。我国师资力量薄弱问题一直未得到很好的解决,今后应加强对师范类学校的支持,吸引更多学生投入到教育事业中,同时也要对现有教师进行更深层次的培训,使其能够掌握全新的教育手段,也能够重视到特色专业建设的重要性,能够自动自发地丰富自我,将教学作为首要任务。

4总结

综上所述,研究关于化学工程与工艺专业煤化工特色建设方面的内容具有十分重要的意义,其不仅关系到该专业的教学,也关系到学生学习、就业以及各方面能力的提升。在教育改革后,化学工程与工艺专业的各方面建设均有了完善,专业特色也越来越突出,然而在实际教学中依然会暴露出些许问题,因此相关机构和人员应加强此方面的研究。

参考文献

[1]杨林,李赫.化学工程与工艺专业的煤化工特色建设探讨[J].石化技术,2015,(8):253.

[2]文衍宣.化学工程与工艺特色专业的建设与实践——以广西大学为例[J].高教论坛,2013,(11):36-40.

篇3

摘 要:社会经济在快速发展的同时是以环境污染为代价的,使自然生态环境遭受到严重的破坏,制约着人类的可持续发展。化工工作污染是自然生态污染的重要组成部分,严重影响着环境的污染。在工业生产中,由于没有意识到科学环保生产技术的重要性,加剧了化学工业污染现象的产生,无法实现对污染问题的合理有效控制。目前,人们已经意识到化学工业污染对人们的危害,为了解决这一问题,将绿色化学技术应用到防治化学工业污染中来,对推动绿色化工技术的发展既减少化学工业污染具有重要作用。

关键词:化学工程工艺;绿色化工;技术要点

前言:近年来,环境污染日益加剧,成为影响社会经济发展和人们生活水平的重要因素,阻碍了社会的可持续发展,得到了社会各界的广泛关注。环境污染对社会的发展产生深远的影响,并且渗透到人们生活的各个领域当中,其主要的污染以化学工程工艺污染为主。因此,为了解决化学工程污染问题,加大对绿色化工技术的研究具有必要性,有助于促进人类社会的长远发展。

一、绿色化工技术概述

绿色化工技术是科学技术的产物,在化学工业发展中被广泛应用,需要加大对化学工艺技术及化学方法原理的应用力度,对污染的环境进行改造,减少化学原料及化学废弃物对环境造成的影响,对维持良好的社会环境具有重要作用。同时,还需要充分利用化学过程中的废弃物,做好废弃物的二次利用,提升废弃物的使用效率,减少化学废弃物排放对环境造成的影响,为化工行业的发展提供保障,促进社会生态环境的健康持续发展[1]。

二、绿色化工技术在化学工程工艺中的开发要求

(一)合理选择化学原料

化学原料对促进绿色化工技术的发展具有重要作用,需要做好化学原料的选择工作,以便在根源上解决化工污染问题。需要将无害及绿色的化工原料作为首选内容,该类化学原料在实际的使用过程中,能够有效减少在排放及生产过程中出线的污染物排放现象,营造良好的环境。随着科学技术的发展,诞生了更多无毒无害的化学原料、溶剂及催化剂等,为化工行业的发展奠定了良好的基础。化工行业要想在根源上解决环境污染问题,需要合理选择化学原料,例如,农作物、生物等都可以成为无公害化学燃料,不仅能够起到良好的防止环境污染功效,并且也节省了化工燃料成本。

(二)合理选择化学催化剂

化学催化剂在化学工业发展中被广泛应用,对提高工作效率,确保各项化学工作的有效开展具有重要作用。化学催化剂具有较多的使用优势的同时,也会造成化学废弃物的大量排放。为了促进绿色化工技术的良好开展,需要加大对无害化学催化剂的开发力度,将毒害较小的化学物作为化学的催化剂的首选,代替传统意义上毒害性较大的化学催化剂,减少对环境污染造成的影响,促进绿色化学的良好发展。当前,有大多数研究学者将烷基化固相催化剂作为五毒化学催化剂的主要研究热荩希望该种化学催化剂能够取得良好的应用效果[2]。

(三)提升化学反应选择性

需要将化学反应选择性作为绿色化工技术的主要研究内容,降低对环境的污染,促进化学生成物的提取提供较大的便利,对实现对资源的充分利用,降低化学工业生产成本具有重要作用。例如,在石油化工行业通常将烃类选择性氧化物作为主要的化学试剂,促进了化学氧化反应的快速实现,防止对生成物造成的严重的破坏及影响。因此,需要提升化学反应选择性,避免对生成物反应造成较大的破坏,对推动绿色生产各项工作的高效开展,降低对环境的污染具有重要作用[3]。

三、化学工程工艺中的绿色化工技术要点

(一)清洁生产技术要点

清洁生产技术是绿色化工技术中的重要组成部分,在垃圾处理、海水淡化处理、印刷工业及冶金工业北广泛应用,通过对清洁生产技术的应用,能够防止污染物的排放,对确保环境的清洁具有重要作用。通过在多种行业中运用清洁生产技术,有效的控制了有毒物品的发生及废弃物的大量排放,在根源上解决了环境污染问题。例如,将清洁生产技术应用到海水淡化处理工作中,由于海水是一种原材料,是天然生成的,由淡水构成,在实际的生产过程中,其生产技术不会对环境造成较大的影响,有效的防止了环境污染现象的产生[4]。

(二)生物技术要点

生物技术属于绿色化工技术的重要组成部分,在实际的应用过程中,加大了对微生物、细胞及酶的应用,被广泛的应用于绿色化工中。生物技术在实际的应用过程中,使可再生资源在实际的生产过程中转化为有用的化学产品,将其作为自然界中一种普遍的催化剂,有效的防止了化学工业生产过程中出现大量的污染物排放现象,生物技术在使用过程中,化学反应条件较为温和,在化学行业中进行应用取得了良好的应用效果,对推动化工行业的发展具有重要作用。

(三)环境友好型产品生产过程技术要点

随着社会经济的发展,社会环境污染问题日益加重,对各行各业的发展造成了较大的影响,加大对环境友好型社会的建立,是当前社会需要迫切解决的问题,也是社会生产和发展的需要。绿色化工技术在人们的实际生活中被广泛应用,解决人们生活中存在的问题,展现出了自身的优势。环境友好型产品生产过程,避免了对环境造成的污染,有效的减少了环境污染问题的产生。例如,汽油燃烧不尽对空气造成了较大的污染,也会影响人们的身体健康,不利于良好大气环境的维持。生活中的一些产品中含有大量的氟利昂,导致大气中的臭氧层遭受到严重的破坏,影响着人们的生活安全,会产生较大的安全隐患。塑料产品在生活中广泛存在,在给人们带来较大便利的同时,也是环境污染源的重要组成部分,塑料制品由于自身特性的影响,不易被分解,加剧了环境的污染[5]。

产生的环境污染问题直接影响大气质量,需要及时解决大气污染现象,研发出能够代替带来污染的产品。随着科学技术的快速发展,促进了清洁型汽油、可分解塑料制品及新型燃料的诞生,加大了对该类物质的研究力度。向人们大力宣传新型物质对减弱环境污染的重要作用,提高了人们的环境保护意识,对建立环境友好型社会奠定了基础。例如,需要选择天然的甘蔗进行酒精生产,用乙醇汽油取代原来的汽油,将乙醇汽油广泛的应用于汽车行业中。环境友好型社会是人们追求的一种理想型社会形态,得到了人们的关注及喜爱。需要充分利用科学技术优势,加大对无污染型能源的开发力度,将其广泛的应用于人们的生活中去,共同来维持良好的社会环境。

结论:化学工业对促进各行各业的发展具有重要作用,给各行业提供了宝贵的能源要素及物质资料,但是也是造成环境污染的根源。随着社会的发展,人们逐渐意识到了环境污染对社会发展的危害性,充分利用了科学技术优势,诞生了绿色化工技术,有效的解决了环境污染问题。应该将绿色化工技术广泛的应用于各行各业中去,加大对该项技术的推广和继承,给人们营造良好的生活环境。

参考文献:

[1]白菲. 探究化学工程工艺中的绿色化工技术要点[J]. 化工管理,2016,20:235.

[2]井博勋,莒菲. 浅议绿色化工技术在化学工程工艺中的应用[J]. 天津化工,2015,03:10-11.

[3]其其格. 化学工程工艺中的绿色化工技术[J]. 高考(综合版),2015,12:208.

篇4

关键词:化工工艺学;课程建设;工程能力;教学

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)15-0271-02

随着我国经济迅速发展,社会对对化工人才培养提出了更高的要求。本科院校工科教育的主要目标之一是培养高素质的工程技术人才,使学生在获得专业知识和技能的同时具备较高的综合素质和创新能力。教育部“卓越工程师培养计划”明确提出“……改革工程教育人才培养模式,提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力……”。强化学生工程能力的培养已成为高校工科专业人才培养的核心任务。化学工程与工艺专业肩负着培养高级化工人才的使命,专业工程性质突出。培养学生的工程能力,不仅要加强实践环节建设,更要重视理论课教学特别是专业课教学的指导作用。化学工程与工艺专业主要面向的工业部门是化学工业,属流程工业,往往涉及一系列物理、化学和生物加工过程。化工产品的生产是各种化学单元反应和化工单元操作的有机组合和综合应用。化工工艺学是根据化学、物理、物理化学、化学工程原理和其他科学的成就,研究综合利用各种原料生产化学产品的方法原理、操作条件、流程和设备,以创立技术先进、经济合理、安全环保的化工生产工艺的学科,被认为是架在实验室研究与工业生产中的一个桥梁。课程工程性强,存在许多与实践环节的关联点,是培养学生工程能力的适宜载体。关于化工工艺学课程教学已由不少报道。黄美英[1]等对强化课堂教学、加强实践与理论教学相结合以及强化学生工程观念等方面对《化工工艺学》课程教学方法的改革进行了探讨;邱玉娥等[2]指出该课程教学应加强工程意识和创新意识的培养,并尝试采用“传统型、技改型、创新型”案例教学法强化培养学生的技改创新意识。王钧伟等[3]认为可通过精选教材内容、强化实践教学、追踪学科发展、开设专题报告、加强绿色教育等方式,提高学生学习热情,锻炼学生的实际动手能力,培养学生的创新意识,增强教学效果。本文介绍了在化工工艺学的课程建设和教学中突出学生工程能力培养的一些新尝试。

一、课程教学目的再认识

从化工生产工艺角度出发,运用化工过程的基本原理,阐明化工工艺的基本概念和流程组织、物料衡算、热量衡算的通用方法,介绍典型产品的生产原理、典型流程、关键设备、工艺条件。典型产品生产工艺的讲解重点放在分析和讨论反应、分离部分的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等;同时对工艺路线、流程的经济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用及三废处理运作进行一定的论述。使学生获得广博的化学工艺知识,培养工程能力,以便在生产与研究开发工作中开拓思路,灵活运用,不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备,更好地满足社会需要。为强化工程能力培养,要重视本课程对专业实验、课程设计、生产实习等实践环节的指导作用,教学活动与实践环节有机关联,画龙点睛,有的放矢。

二、课程教学资源建设突出学生工程认知、工程设计、实验操作

依据课程实践性、综合性、复杂性,为提高学生的工程认知能力和感性认识,基于FLASH和网页制作等软件工具,开发了多功能的化工工艺学资源库,包括:例题分析、图形演示、生产装置实际录像和图片、实习现场实际教学录像和图片等。学生可随时通过网络观摩这些资源。学生将工业生产装置和工艺展示的视频看作理论联系实际的视觉纽带,访问的积极性高。《化学工艺学》中流程图较多,如果采用学生自己看书本中的流程图,然后老师讲解的教学方法,很容易让学生感觉枯燥无味,所以本课程特别重视直观、丰富多彩的多媒体教学方式的高效应用,课件可通过网课程络平台自由访问。在绘制工艺流程图时,尽量使用动态画面,如把物料的流动做成动画,管道、设备、阀门等做成立体图,不同的物料及公用工程用不同的颜色区分,力求逼真、醒目。固体燃料气化制备合成氨原料气的间歇造气过程的操作循环的动画演示就很受学生欢迎。在本课程的建设安排了课程设计,其中大约■的设计题目与授课内容直接相关,如合成氨、芳烃分离、天然气制甲醇等,着重培养学生分析问题、解决问题的综合能力,锻炼和提高其对工艺路线的设计、设备选型,以及车间布置和管道布置的能力,培养正确、熟练查阅工艺设计规范、手册及参考书的技能。将教师科研项目、社会正在建设的工程项目等引入教学,强化学生的应用意识和工程观念。化工专业综合实验中设置乙苯脱氢、反应精馏、喷雾干燥、空气分离等与化工工艺学授课内容直接相关的实验项目。

三、课程教学突出培养学生的“当代工程观”

工程观是人们关于工程活动的基本理念,是认识和进行工程活动的指南。工程观念的强弱和趋向直接影响着从业人员的实践能力。在当代学科交叉渗透的趋势下形成的当代工程观[4]是对传统工程观的扬弃和超越。当代工程观视生态环境为工程活动的内生因素,认为工程活动不但受生态环境的制约,而且应按照生态规律重塑生态活动的方式[4]。化工工艺学是培养学生工程意识的良好媒介。在绪论部分,我们强调工艺技术不同于实验室制备技术,工艺路线评价要突出理论上的正确性、技术上的可行性、操作上的安全性、经济上的合理性,还要突出环境及生态相容性。讲解具体产品的生产工艺过程中,将原子经济性(AE)[5]、环境商(EQ)[6,7]的概念进行具体计算、剖析。比如氯醇法与乙烯环氧化法制备环氧乙烷路线的比较就是用案例教学提高学生对可持续发展的责任意识和创新素质的生动素材。

四、授课过程强化与实践环节的联系

在授课过程中,我们适时引入后期开设的专业实验、课程设计的题目,提高学习的针对性,如介绍乙苯脱氢时让学生思考专业实验将重点考虑的问题:降低体系分压的方法、测定乙苯转化率和苯乙烯收率的方法、采用色谱定量时苯乙烯的出峰顺序等;在讲解物料衡算、热量衡算、工程图纸视图、流程组织时强调在课程设计、毕业设计中的实际应用;在介绍特殊设备布置时强调设计发展,如介绍合成氨工艺技术时引入废热锅炉的适度倾斜布置;适时介绍生产实习中遇到的工艺技术问题,并启发学生分析、解决这些问题,引导学生建立工程应用意识;授课期间带学生去观摩校内实验及中试装置,突出情景式教学,使理论学习与实践环节无缝统一、相互促进。

五、授课过程突出原理-条件-流程-设备一条主线

为强化工程意识,使学生形成做工程就是做细节的理念,在介绍氨、C8芳烃、甲醇、苯乙烯、环氧乙烷、丙烯腈、氯乙烯等产品制备技术时,用整体一条线的思想组织教学:按照产品性质、用途―生产原理(含主副反应、热力学和动力学分析)―催化剂选择―工艺条件讨论─工艺流程比较―设备分析的顺序,由浅入深,渐入佳境。

强化学生工程能力的培养已成为工科高校实践和理论教学的核心任务,通过化工工艺学教学培养学生工程能力是课程建设的内在要求。强化与工程认知、工程设计、实验操作相关教学资源建设,授课中贯彻当代工程观,授课过程与实践环节紧密结合,用原理-条件-流程-设备整体一条线组织教学等是在化工工艺学教学中培养学生工程能力的有效措施。

参考文献:

[1]黄美英,梁克中,赖庆柯.对《化工工艺学》教学改革的探讨[J].重庆三峡学院学报,2007,(3):122-124.

[2]邱玉娥,张秀玲,等.化工工艺学应注重工程素质和创新意识的培养[J].化学工程与装备,2009,(5):214-216.

[3]王钧伟,官叶斌,孔学军,等.《化学工艺学》教学改革探索与实践[J].广东化工,2012,(4):233-234.

[4]汪应洛.当代工程观与工程教育[J].中国工程科学,2008,10(3):17-20.

[5]B M Trost. The atom economy - a search for synthetic efficiency[J]. Science 1991,254,1471-1477.

篇5

关键词:中等职业教育 化学工艺 校企合作 能力培养

化学工程与工艺专业作为一个注重实践能力的专业,要求学生具有很强的实践动手能力。但在实际工程实践能力培养过程中,学生在工程实践能力培养方面还是遇到了许多问题。为此,本文将围绕这个话题进行相应探讨,期望通过简单分析可以给学生能力培养带来实质性帮助。

一、中等职业教育现状分析

中等职业教育其实就是就业教育,这已经成为人们的一个共识。也就是说,人们越来越感受到职业教育对社会经济发展的重要作用,越来越认识到职业教育与市场经济的紧密联系,认识到市场经济对职业教育资源的配置利用。同时,市场也对职业教育的发展起着制约和促进作用,主要表现在:生源市场构成了职业教育的入口环节;产业结构和市场需求构成了职业教育的运行环节;就业市场影响着职业教育的出口环节。市场已成为影响职业教育的重要因素,在一定程度上讲,市场变化已成为职业教育发展变化的一个晴雨表。

二、化学工艺学科特点分析

根据教育部面向21世纪中等职业教育教材建设的精神,以及培养高素质化工职业劳动者的要求,化学工艺课程立足化工工艺岗位操作工所需要的基本知识、基本原理和基本技术,在介绍化工生产原料、阐述化学工艺基本知识与原理的基础上,选择可体现化学工艺特点的工艺,讨论工艺原理、工艺条件及工艺流程,使学生学习掌握化工生产的基础知识,基本原理和技术,为他们走向生产岗位奠定了化工职业基础。

三、如何改革化学工艺学教学

1.改革思路要以市场为基础。要以市场调研为基础,结合地方工业的特点对化学工艺课程内容及要求进行定位。首先,课程定位必须要实事求是。职业教育办学方向就是依靠市场办专业,如果脱离了这个目标,那么课程定位就是无源之水。其次,职业学校的学生基础比较薄弱,学生的水平差距也比较大,学生缺乏兴趣,容易失去学习动力,所以我们要了解教学的主体即学生的实际情况。教学内容应按学生的实际学习能力和就业市场需求进行适当的删减,应着重介绍与实操和就业企业紧贴的内容。注重理论联系实际。教学内容突出实用性,引发学生的学习兴趣,让学生感觉到学有所用,充分调动学生的主动性和参与意识。

2.基本方法要与地方经济相结合。目前中等职业教育的专业课教材中,化学工艺学教材中的内容大多是以一些相对完善、通用的一些工艺作为核心内容。由于不同地区化工行业的资源、人才需求和生产工艺不同,现行教材中很多内容并不能很好地被企业、教师和学生认可。在实际教学过程中,应当将一些本地具有代表性、基础性的工艺作为核心教学内容,将化学工艺中的工艺学基础知识融入核心工艺完成教学目标。如我们济源地区以树脂生产、煤化工和化肥生产为主,教学内容就应当与企业合作制定以树脂生产、煤焦化、煤气化和化肥生产的工艺作为主线,将工艺学基础知识和生产工艺相结合为内容的校本教材。

3.实施化学工艺教学的几项措施。一是要加强教师的业务能力培训及师资队伍建设。首先,要重视学历、职称的提高与实践本领和研发能力的培养。鼓励教师主动到当地相关企业锻炼为行业企业提供各种技术支持与服务。同时参与行业标准的制订,积累实际工作经验,提高实践教学能力。其次,组建“校企互通、动态组合”的兼职教师队伍。拓宽兼职教师来源,建立校外兼职教师数据库,通过正式引进、柔性引进和与企业“共引共享”等方式,聘请当地行业企业技术骨干和能工巧匠来校兼职上课。 二是要针对岗位特点使用特殊教学模式。项目教学、生产性实训等职业教育大力提倡的教育模式都是对传统理论教学、课堂教学的“颠覆”。随着项目教学和生产性实训等教学模式的推进,带动了校企合作办学模式、学做合一学习模式和产教结合教学模式的改革。以工作任务为中心,许多项目教学实施安排在校内和校外企业开展生产性实训。开展项目课程和生产性实训不仅是培养学生职业技能的重要方式,同时也是培养学生良好职业道德、科学创新精神的理想途径。 三是工学交替,将理论与实际相结合。以学科教育模式针对化学工艺基础知识进行教学,以实训、实验、现场管理教学进行针对性训练。将地方企业与学校理论知识与实践技能教育紧密结合起来,是一种主要以专业技术工人为培养目标的职业教育制度。化学工艺教学过程中的理论知识部分要在实践、实训时进行强化和讲解。将实际操作所需知识在课堂上进行分析和理解。如在聚氯乙烯化工工艺课程的教学过程中,要在学生掌握部分安全和理论知识后到企业观摩学习。在理解工艺和实际操作后回到学校重新对理论和操作知识进行学习和反馈,能够更好地让学生掌握知识。

4.关于专业教学考核与评价的方法。一是现场实训考核,以能否胜任岗位工作为标准,占总评成绩的60%。二是对工艺认识、理解的考核,以在企业现场进行提问及考核为方式,占总评成绩的30%。三是工艺基础知识笔试成绩考核,占总评成绩的10%。

四、在了解了化学工程与工艺专业可以有哪些就业路线

1.技术型路线:技术员-工程师-总工程师(或创业)。化工行业是个讲究资历和积累的行业,很少有“一飞冲天”的特别机遇,初毕业的我们可以做些技术类的工作,踏踏实实,一步步积累技术资本和经验,然后到了一定程度后,便能获得比较好的机遇和地位。化学工程与工艺工作,一般需要一个相当长的时间来让自己的理论和实践得以充分的结合后,才能谋取个人职业的发展基础。所以,若要走技术路线,对于刚毕业的我们,必须在寂寞与微薄的薪水中提升自己,技术和经验是化学工程师的资本,基本可以替代金融资本进行创业,这也是工作最开始几年的寂寞和低收入换来的回报。有技术在手,想有高薪或者是创业,都不是问题。

2.销售型路线:业务员-销售主管-区域经理-销售总监。化工原材料的辨别必须是建立在扎实的专业基础之上,否则无法向客户解释产品的优劣。所以,化工贸易人才基本都需要是化工专业出身,同时熟知外贸规则和单位业务,还必须具备贸易人才的耐心细致,语言表达能力强,开朗乐观,能吃苦耐劳等素质,若你具备以上的素质,那便在你涉足该行业做销售时,努力地工作。工作的前两年是收入和职业发展的关键期,因为,销售过程中最重要的渠道(人脉)和技巧在两年内基本定型。好的销售人才永远都不用发愁企业或行业的不景气,因为销售技能的通用性,跳槽转行都是非常轻松的。

总之,化工类专业毕业生若要成为企业青睐的复合型人才,关键的在于如何取得化工类技术以外的教育背景和从业经历。除了传统的化工生产、工艺、研发、质量检验等化工专业型人才外,物流、法律、环保、项目管理等“边缘性”人才的招聘比例大大提高,有时甚至超过了化工专业人才的招聘量。这些人才要求掌握多方面的专业知识。通过跨专业开研究生,是取得相关专业教育背景和专业知识的主要途径。如此,化学工程与工艺专业的前景是广阔的,为了美好的明天,今天的我们偏硬开足马力,加紧学习。

参考文献:

[1]李克A,李爱国,童金强等.实验教学改革与学生创新能力培养[J].长江大学学报(自然科学版),2009,(02):399-400.

篇6

关键词:化工仪表及自动化;工程观念;培养

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)03-0054-02

一、引言

化工仪表及自动化是化工类学科一门重要的专业基础课,主要应用自动控制、仪器仪表及计算机等学科的理论与技术为化学工程学科服务。对化工学科而言,以过程工业为背景和研究的对象,应体现基础和应用并重。近年来,由于各学科间交叉和融合增强,现代高校的教育模式已经由精英型教育向大众化教育转化,人才培养朝应用型、复合型方向发展,主要培养厚基础、宽专业、高素质、具有创新精神和实践能力的人才。而工科学生主要为工业生产服务,培养工程观念至关重要。教师在教学过程中不但要讲授基础理论、基础方法和基础实验技能,更应与专业发展方向相衔接,注重树立学生的工程观念、培养工程意识,能用工程观念分析和解决工程实际问题。

二、工程观念的培养

工程就是将自然科学的原理应用到生产中去利用和改造自然,从而为人类服务而形成的各学科的总称。工程观念是人类关于工程活动的基本理念,是人们认识和进行工程活动的指南。教师作为“知识载体”,承担着向学生传授科学文化知识和发展学生智力的任务。由于教师在教学过程中,对学生具有潜移默化的作用,对他们形成正确的人生观和价值观发挥着重大作用,因此教师首先要加强自身建设是提高学生工程观念的重要保证。教师一方面要充分利用各种资源,查阅相关的资料,了解前沿动态,另一方面应多到企业中去,主动承担一些校企合作的项目,参与一些工程设计项目,经常深入企业考察锻炼,抓住机会尽可能地锻炼自己,做到有目的地强化自身的工程观念。

三、强化课堂教学

1.选好教材。随着社会的发展和进步,自动化技术已经渗透到生活、生产的方方面面。特别是在石油、化工、冶金、轻工等行业,由于采用自动化仪表和集中控制装置,使生产朝着大规模、高效率、连续生产、资源化综合利用的方向迅速发展,对参数检测和控制技术的研究提出了越来越高的要求。郑州大学化工仪表及自动化课程主要面向化工工艺类、制药类和安全类学生开设,现所采用的教材为厉玉鸣教授主编的高等学校教材第四版。该教材比较经典,为教育部立项的国家“十一五”规划教材。该书针对化工工艺类学生的特点和需要,与前面几版相较,注重课程内容的不断更新、优化和调整;叙述简明,理论推导较少,不仅将化工仪表及自动化的基本内容、还包括新概念、新方法、新工具、新系统一一展现。该教材还介绍了许多典型工业生产过程的控制,具有教学内容新颖、专业面宽、实用性强的特点。该课程的目的是让学生了解化工自动化的基本知识,特别是温度、压力、流量、液位四大参数的测量原理、测量方法,常用化工仪表的结构和使用方法,了解自动控制系统的组成、基本原理以及各组成环节的作用。在以后的工作中,能了解主要工艺参数的基本测量方法和仪表的工作原理及特点;能正确地选用和使用常见的测量仪表和控制装置;能根据生产工艺的要求,与自动控制的设计人员共同讨论、提出合理的控制方案;在工艺设计或技术改造中,综合考虑工艺与控制两个方面。

2.教学讲解中渗透工程观念。由于高校的教育模式发生了改变,为培养出具有全面综合素质和创新能力的人才,各高校在增加课程数目的同时,也大大缩减了课程的学时。我校的化工仪表及自动化教学课时由原来的64学时削减到40学时。原来授课不但讲授第七章简单控制系统,而且还讲授第八章复杂控制系统。现在由于时间问题,只能讲授到第七章。由于该课程属于跨专业跨学科的教学方式,在教学时强调基础及其应用,突出重点,着重讲解仪表的结构、工作原理及选用的方法,增强实用内容,适当降低理论水平要求,减少微观分析。在课程的讲授过程中,充分利用多媒体资源,以提高教学效果。利用自身一直从事工程设计的优势,将书中的一些图例采用AutoCAD绘制出来,并用不同的颜色进行区分,显示直观、具体、形象生动。在讲授第一章自动控制系统的基本概念中关于工艺管道及控制流程图部分时,着重讲述乙烯生产过程中脱乙烷塔的工艺管道及控制流程图。对流程图中的图形符号、字母代号、控制系统进行分析,适时设置一些问题,加强师生互动,让学生主动思考,自己在PID图中寻找测量点,确定被测量及仪表功能,判断是自动检测系统还是自动控制系统,如果是自动控制系统,那么又是如何实现控制的?带着这些问题分析工程实际,大大调动了学生学习的主动性和积极性,可以启发学生树立工程意识,促使学生构建工程观念。在讲授第三章中压力仪表部分时,着重讲述弹簧管式压力表和电气式压力计。尤其是弹簧管式压力表,在实验室中就遇到过,有时在教室中的暖气管道上就可见到。学生在学习时就有一种熟悉感,可以把所学知识与实际生产过程紧密联系起来。而在讲流量仪表时,转子流量计也是实验室中常用的仪表,学生已见到过,再通过理论学习,了解其工作原理,这样不仅可以提升学生的专业理论知识,还有助于工程观念的加深。

四、加强实验教学环节

实验课对培养学生的实际动手能力,增强工程意识非常重要。通过实验教学,学生不仅可以深入地掌握自动化装置的构成、原理、作用等方面的知识,还可以加深理解教材内容,掌握重点,提高分析问题与解决问题的能力。在实验课的设置上,要按照教学计划的要求,力争在完成基本实验内容的基础上,尽可能地增加一些有益的内容,拓宽学生的知识面。在实验课的讲授上,承前启后,把前面学过的内容串起来,设置一些问题,加深学生的印象。实验可分为基础验证性实验和综合性实验。基础验证性实验是传统实验,主要是使学生掌握仪表的工作原理和使用方法,完成实验操作、数据处理等基本训练。在“电动温度变送器”实验中,利用电阻炉加热温度,热电偶进行测温。由于热电偶产生的热电势为非线性,对应温度变送器的线性度较差。与线性度较好的差压变送器相比,学生对温度和压力这两个参数的仪表特性可以有感性的认识。综合性实验主要培养学生调查研究,设计实验方案,对实验过程及结果独立分析和判断的能力。在温度控制系统实验中,学生可以根据温度参数的特性,设置PID的参数,对控制系统进行整定。在整定过程中,经常出现参数设置不合理,所记录的过渡过程曲线为发散振荡的情况。这时就可以告诉学生,被控变量的变化情况是由过渡过程曲线反映的,如果在实际生产中控制器的参数选择地不合适,那么所被控变量就会越来越偏离给定值,是不允许的,对学生的工程观念进一步地强化。

工程观念的培养和强化,是一个长期渐进的过程。只有在教学工作中,不断改进教学内容方法,提高教学质量,将理论与实践紧密结合,时时注意对学生工程观念的培养,才会有较好的效果。

参考文献:

[1]厉玉鸣.化工仪表及自动化(第四版)[M].北京:化学工业出版社,2006.

[2]唐旭华.适应教改形势,培育精品教材,打造化工复合型人才――浅谈化工自动化及仪表课程设置的重要性及配套教材建设[J].化工高等教育,2007,(6):99-102.

[3]赖庆轲,黄美英,梁克中.在“化工工艺学”教学中培养学生的工程观念[J].广东化工,2008,35(10):145-147.

[4]刘鸿雁,李金红,居荫轩.《化工仪表及自动化》中的教学改革与实践[J].河北工业大学成人教育学院学报,2007,22(1):9-11.

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一、虚拟仪器的发展和结构组成

电子仪器的发展,一共经历了四个重要阶段:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。前三个阶段的发展实际上是为第四阶段的发展奠定坚实的基础。第四代虚拟仪器,是通信技术、测试技术和计算机技术相结合的产物,三门学科最新技术的结晶,融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形软件编程技术于一体。虚拟仪器的产生是仪器发展史上一次大的革新。虚拟仪器是指将一些比较灵活高效的软件和一些性能较高的硬件结合起来,将其应用在各个领域中对各项参数进行测试和调节、控制等的一个应用性很强的平台。一般来说,完整的虚拟仪器系统中有三部分的组成结构,一部分是电子计算机,一部分是仪器软件,最后一部分是仪器硬件。在电子计算机和大型集成电路高速发展的今天,相比较传统仪器,虚拟仪器得到了飞跃发展。在基本硬件的支持下,虚拟仪器可以利用电子计算机合理的调用相应的高级软件模块来完成数据的采集、控制、分析、处理以及结果的存储和显示。与传统仪器相比,虚拟仪器具有成本低、性能高、扩展性强、开发时间短以及出色的集成这五大优势。基于此,本文对虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用进行了探究,为其未来的发展提供参考依据。

二、虚拟仪器的技术支撑和特点

硬件是虚拟仪器的基础,软件是虚拟仪器的核心。计算机主要完成数据处理和结果显示。硬件接口电路主要完成被测输入信号的采集、放大、模/ 数转换。根据构成虚拟仪器的接口总线不同,主要分为基于通用接口总线gpib 的仪器系统、基于数据采集卡的虚拟仪器系统、基于vxi 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于pxi 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于串行口仪器的虚拟仪器系统和基于现场总线设备的虚拟仪器系统等类型。软件可定义仪器的功能图。虚拟仪器系统的软件结构从底到顶层分为仪器i/o 接口软件、驱动程序和应用软件3 个层次。

虚拟仪器作为新型的仪器种类,主要具有以下几个特点:首先,技术和接口技术,具有方便、灵活的互联性,可方便地同外设、网络及其它应用连接。其次,开放式体系结构,缩短系统开发周期。虚拟仪器开放性构成方式,使其具有灵活性和功能的可重构性,可使用户提高重复利用率,缩短系统组建时间,降低开发费用。最后,“软件就是仪器”,仪器功能由用户定义。虚拟仪器系统中,软件是整个仪器的关键,用户可以根据自己需要定义仪器的功能,通过修改软件,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,打破了传统仪器有厂家定义、用户无法改变的模式。

三、虚拟仪器在化学工程领域中的应用

虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助客户创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是ni近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。它在化学工程领域的应用有以下几方面:

虚拟仪器可以应用在化工过程控制领域中、是由化工领域中以及化学工程模拟领域中。虚拟仪器可以对化学反映系统中的各个参数进行实时的检测,还能通过参数的检测来调整和控制各项参数,以更好地确保化学反应的正常进行。在化工过程控制领域中的应用有很多,例如,东南大学的王晓等人通过基于labview开发平台的虚拟仪器开发了换热器试验装置测控系统,这个系统有很多功能,包括对各项参数的检测、记录,同时还能对这些参数进行分析和调节,基于此,应该加强对该系统的研究和推广,使其在更多的领域得到应用。石油化工领域中也经常需要运用到虚拟仪器,通常是将计算机技术和虚拟仪器结合在一起进行应用。在这方面的应用实例有:通过虚拟仪器,对石油管道的压力进行监测,来判断石油管道在运行过程中会否出现泄漏现象。化学工程模拟,实际上是通过建立化工过程的一系列数学模型,然后根据标准的条件要求以及各项参数,利用计算机,对这些模型进行计算,并根据计算的结构模拟出整个化工过程中所发生的行为。在化工领域中,如果要使用一种新的仪器或者是使用一项新的工艺,需要先依靠计算机对这些仪器或者工艺进行模拟,得到一系列数据,并鉴定其可靠性。虚拟仪器在化学工程领域中的应用,使得整个过程的各项参数判断更加具体和直观,有利于判断其对于工程的影响。这方面的应用实例也有很多,例如,新疆大学的付志新等人开发出了一套基于全混流反应器的模拟系统,并且模拟计算了其中的不可逆的放热反应。

五、虚拟仪器的发展趋势和光明前景

虚拟仪器还可广泛应用于航天航空、军事工程、汽车、电力工程、机械工程、建筑工程、铁路交通、地质勘探、生物医疗等很多需要高性能测控设备进行科学分析的场合。例如,利用虚拟仪器系统可以开发复杂的汽车驾驶室模拟仿真系统,汽车abs 传感器功能测试系统;可以测试飞机飞行过程中的噪音,进行飞机发动机测试,飞行控制系统测试;可以用于电力参数的测试,构建电力测量控制系统;可以用于开发内燃机测试系统,等等。

自从虚拟仪器出现以来,其技术也不断发展和成熟,逐渐向着图形化这一开发平台中的更强适应性、更高级别的硬件模块以及更符合标准的驱动程序等方向发展,而该平台自身的不断完善和发展也是促进虚拟仪器技术不断发展和提高的重要保证。同时,怎样缩短用户的学习时间和学习量,就能确保其进行具有强大功能虚拟仪器的使用,怎样让用户轻易地对该模拟系统中得到的结果进行判断,或者如何确保用户采用一些系统构成比较简洁的虚拟仪器来对复杂的内容进行测试,都是虚拟仪器在未来的发展中需要解决的问题。

结束语:

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关键词:制药工程;化工仪表及自动化;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)47-0101-02

制药工程专业是农药学和工程学交叉发展的应用学科,主要应用农药学、化学、工程学及相关学科的理论和技术手段解决农药生产过程中的工程技术问题,具有很强的实践性,要求学生具备农药产品生产、工程设计、新农药研制与开发的实际能力。化工仪表及自动化主要讲解实际生产过程中工艺参数检测、显示和控制,是涉及化工生产过程、化工设备、仪器仪表及自动控制等多学科交叉的综合性课程,是制药工程专业的一门必修专业基础课。由于缺乏实际生产实践知识,因此在学习中,学生普遍反映该课程信息量大,内容庞杂、抽象,难以理解[1]。在课时有限的情况下,这个问题显得尤为突出。如何根据制药工程专业的培养目标和化工仪表及自动化的课程特点,使学生在有限时间内获取最大的课程知识,完成理论知识与生产实践的结合,教研组结合近几年的教学实践,从多个方面进行了教学措施改革。

一、合理安排教学内容

制药工程专业使用的教材是厉玉鸣主编的《化工仪表及自动化》,主要包括仪表和控制系统两大部分共七章的内容,理论教学内容较多,在36个课时内要详细讲授这些内容显然很不现实。根据该专业的培养目标和农药生产过程的实际需要,化工仪表及自动化的课程改革应以实际应用为指导,以满足制药工程专业学生在实际生产过程中涉及的参数检测和自动控制的要求为原则,教学内容以学生毕业后的实际工作需要来选择。

在有限的课时内,坚持“少而精”的原则,一般不详细分析内部电路,但要讲清仪表和控制系统的结构、工作原理和工作过程,重点讲解如何正确选择和使用仪表及控制系统,降低理论要求,增加实用内容。农药生产过程主要涉及反应过程及传热、精馏、吸收、干燥、萃取等单元操作,因此在保持课程相对完整的基础上,根据专业特点调整教学内容。把自动控制系统两章内容和典型化工单元的控制方案进行融合,在自动控制系统讲授中尽量选用这些单元操作进行讨论讲解,分析典型化工单元操作中若干具有代表性设备的自动控制系统,阐明设计控制方案的共同原则和方法。

例如,无相变的换热器的温度控制、载热体进行冷凝的加热器自动控制、冷却剂进行气化的冷却器自动控制、精馏塔的温度控制方案、釜式反应器和发酵罐的温度控制等,通过案例分析,激发学生的学习兴趣。随着工业生产和自动化技术的发展以及新型仪表和控制理论的不断更新,教学过程中,我们要顺应控制技术发展规律,调整充实教学内容,让学生了解检测技术和控制技术的发展趋势和最新发展动态,使教学内容的组织体现应用性和开放性[2]。这不但能激发学生的学习兴趣和学习热情,也能为他们以后的工作打下良好的基础。

二、采用多种教学方法

化工仪表及自动化的教学内容与实际生产过程密切相关,涉及大量的工艺生产过程、单元操作及相关生产设备,对于从未接触实际生产过程的学生来说,文字性质的描述或者图示的方法不能有效地提供课程相关信息,致使他们对工艺参数的检测和自动控制缺乏直观的认识。教学实践证明,使用多媒体教学课件,用图形、图像、文本、动画、视频等直观、生动的形式描述知识形成过程的特点,能使学生的学习活动处于积极状态,增强学习兴趣,提高教学效果[3]。

例如,讲到自动控制系统组成时,可进行液体贮槽液位自动控制的动画演示,形象展现出液位自动控制系统所应用的测量元件、自动控制器、控制阀及对象等环节和控制过程;利用图片进行典型控制单元的展示。另外,我们还将农药原药生产的实际生产过程、相关设备、参数检测和控制视频穿插在课程教学中,使学生有置身生产过程的感觉,提高教学效率。还可以将化工生产模拟仿真与传统化工仪表及自动化教学相结合。利用Matlab软件和Aspen Plus等仿真软件,制作相应的化工仪表工作过程模拟仿真教学课件和典型化工控制系统控制过程的演示课件,将过程模拟方法和传统化工仪表及自动化教学内容相结合。例如,模拟某农药生产过程典型设备中各参数的控制过程,修改参数可看到不同的过渡过程曲线,从而理解PID参数的整定,进一步领会工艺过程与自动控制系统之间的关系。

三、注重实践课程教学

化工仪表及自动化课程教学以实际应用为目的,因此进行实践教学是配合理论教学的必不可少的环节,缺乏实践环节将严重影响教学效果[4]。然而,制药工程专业的化工仪表及自动化课程已进行的实验,多是以模拟式仪表为基础的仪表校验和参数的测量。因此,实验课的设置要按照教学计划的要求,力争在完成基本实验内容的基础上,尽可能地增加一些有益的内容。实验可分为基础验证性实验和综合性实验。基础验证性实验是传统实验,主要是使学生掌握仪表的工作原理和使用方法,完成实验操作、数据处理等基本训练;综合性实验主要培养学生调查研究、设计实验方案及对实验过程及结果独立分析和判断的能力[5]。

实习通常作为学生贯通专业知识和集合专业技能的重要教学实践活动。制药工程专业的课程教学要以农药生产的实际需要为目标,不但强调对专业知识的掌握和应用,更应加强调与生产实际的结合,强调课堂讲授与学生的生产实习相结合[6]。本课程的教学内容与农药生产过程密切相关,涉及大量的参数检测和控制的相关知识。因此,在课程进行的第七周穿插一周针对该课程和化工设备机械基础的农药厂认识实习,有助于让学生通过对啶虫脒和霜霉威生产流程与生产设备的了解,进一步认识生产过程中较为典型的控制单元,画出带控制点的工艺流程图。

并且,在实习报告中要求学生从这两个工艺生产过程中,选取一个生产设备作为被控对象,设计一个简单控制系统。设计内容包括:分析工艺过程,找出工艺的影响因素;确定被控对象,分析对象特性及在工艺流程中的作用;根据被控变量和操纵变量的选择原则,选择被控变量和操纵变量;选择测量元件;控制器及其控制规律的分析和确定;控制阀的选择;自动控制系统的控制过程分析。学生在完成实习报告的同时,就完成了对课程内容的理解和融会贯通,也就完成了对化工仪表及自动化课程的全面复习。更重要的是,它能促使学生主动理论联系实际,将课程内容与工艺过程中的参数控制联系起来,锻炼利用所学知识解决实际问题的能力。

四、进行试题库建设

化工仪表及自动化课程通常的出题方式是由经验丰富的教师手工组卷,且是AB两卷,一次组卷只能用于一次考试,重复劳动量较大。而且,人工组卷的出卷人一般是教授此课的教师,不能实现教考分离,对学生全面达到教学大纲规定的要求不利。试题库内容拟覆盖检测仪表、显示仪表、控制仪表、控制系统组成、简单控制系统、复杂控制系统等章节,试题分为填空、判断、分析、问答、计算等多种类型,着重考查学生对化工仪表及控制系统的基本原理、结构、应用的了解,以及运用上述知识正确分析和解决生产实际问题的能力。本题库将具有较高的智能性、灵活度和开放性,由主考教师自行指定考试范围、题目难度和知识点,系统自动整理出符合要求的试题,并配有详细的答案及评分标准。该题库可以满足学校制药工程和林产化工等多专业的教学要求。

随着高校教育的不断改革和发展,为适应综合素质人才的培养需要,我们不仅要从教学内容、教学方法、实践教学等方面进一步给予完善,还要根据制药工程专业的培养目标和课程特点,探索和构建适合本课程的教学模式,进而培养学生的工程意识和分析、解决生产实际问题的能力,提高教学效率和教学效果。

参考文献:

[1]姚干兵.工仪表及自动化课程教学改革探讨[J].技资讯,008,(5):62-163.

[2]周冬菊,董铁有.案例教学模教式学在化工仪表及自动化中的应用[J].黑龙江教育,2012,(11):9-10.

[3]曾珞亚,李学聪,冯燕.《化工仪表及自动化》跨专业跨学科教学特点研究[J].高教论坛,2009,(5):75-77.

[4]苏国栋.化工仪表及自动化实践教学的研究[J].职业教育.2007,(8):16-18.

篇9

近年来我国经济高速发展的同时,严重的环境问题已经受到社会各界的重点关注。环境污染问题已经影响到人们的日产生活,其中化学行业带来的污染非常普遍,因此,需要发展化学工业中的可持续发展战略,强化绿色化工技术的运用。绿色化工技术的运用能够从根本上抵制化学行业能源消耗带来的污染问题,因此,对其探讨是非常必要的。

1绿色化工技术

绿色化工技术指的是在化学工业发展中运用化学工艺或者原理对化学方法进行改造,以此来减少化学技术中化学原料、化学废弃物或者有害化工产品对环境的危害和污染,尽量将化学过程中的废弃物进行二次利用,提升废弃物利用率的同时也减少排放量,促进化学工业的绿色和生态发展。

2绿色化工技术在化学工程工艺中的开发

2.1化学原料的选用

绿色化工技术的开发过程中,化学原料的选用就非常重要,这能够从根本上解决污染问题。绿色、无害的化工原料在生产、排放的过程中也能产生较少的污染物。当前高科技发展下,已经生产处很多无毒无害或者较少毒害的原料、催化剂、各种溶剂供化学工业的发展使用,在化学工业生产中尽量选择这样的化学原料,比如是很多天然的植物,包括各种农作物或者野外农作物,还有很多生物,都是无害化学原料的最佳选择。在化学工业发展中,尽量使用这些物品代替,而且这些物品的成本通常比较低,来源广泛。

2.2化学催化剂的选用

化学工业发展中常常使用各种催化剂加速化学反应的速度,但是很多化学催化剂容易加重化学反应废弃物的排放量。现在绿色化工技术开发过程中重点关注的就是对无害化学催化剂的开发。同时,在化学催化剂的选用上,尽量用毒害较小的催化剂代替毒害大的催化剂,促进化学反应过程的绿色发展。很多化学行业的研究人员正在大力开发烷基化固相催化剂,其没有毒害,期望这种催化剂能够早日被广泛运用。在无毒害化学催化剂开发过程中,注重其废弃物的排放量和循环使用率,最好能够提升其循环使用的过程。

2.3强化化学反应的选择性

在化学反应过程中,尽量提升化学反应的选择性,让化学生成物的提取和净化更加便捷,也能够有效地控制化学生产成本,减少能源消耗和废弃物的排放。比如在石油化学工业中经常进行的烃类选择性氧化,其反应的生成物极易发生氧化现象破坏生成物,因此,在化学反应中,会尽量避免使用这种反应。强化化学反应的选择性,能够提升化学生产过程的健康发展水平。

3绿色化工技术在化学工程工艺中的运用

3.1清洁生产技术的运用

清洁生产技术在包括冶金、印刷、垃圾处理、海水淡化、煤气化技术、发电技术等行业中已经被广泛运用,在其过程中没有毒害,而且没有污染物。多种行业中运用清洁生产技术已经有效地控制了废弃物和有毒物品的发生。比如在海水淡化过程中,运用清洁的化学方法对海水进行处理,其原料是海水,这是一种比较丰富的天然资源,产生的主要成分是淡水,整个过程中的生产技术对环境的污染非常小。

3.2生物技术的运用

生物技术在化学仿生学与生物化工中的运用集中在细胞、微生物、酶的范围内,其中酶、膜化学技术运用地非常广泛。生物技术可以讲很多可再生的资源在生产过程中转化成有用的化学品,比如自然界中存在的酶是非常普遍的一种催化剂,其在生产过程中没有污染物的生成和排放,而且反应的条件比较温和,受到化学行业的广泛利用。

3.3环境友好型产品生产过程的运用

当今社会环境污染问题非常严重,各行各业对环境友好型产品的生产与利用非常急切。从人们的实际生活来讲,运用绿色化工技术的目的就是能够生产处大量的环境友好型产品,这能够给人们的实际生活带来优势。环境污染问题严重影响到人们的生活质量,环境友好型产品的开发和利用能够避免产生环境污染问题。比如在生活中传统的汽油燃烧给大气带来污染,也影响人类的健康;各种产品中氟利昂破坏了大气中臭氧层,给人们的生活埋下安全隐患;很多塑料产品在人们生活中广泛利用,带来很多便捷之处,但是使用后形成垃圾不容易被分解。这些严重的污染问题急需被解决,这些带来污染的产品急需被取代。所以,随着技术的发展,可分解的塑料制品、清洁型汽油、新型燃料逐渐地被开发使用,人们的环保意识也在增强,现在已经有很多的研究用在环境友好型产品的开发上,比如在酒精的生产上,其原料已经变成了天然的甘蔗;利用较易提取的乙醇汽油取代原来的汽油,在汽车行业中被广泛运用。环境友好型产品受到大众喜爱的同时,应该提升开发技术,加大对其的开发利用,这是与人们的实际生活紧密联系的问题,需要社会各界齐心协力的支持。

4结论

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关键词:公路工程计量 工学结合 课程开发

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)03(b)-0069-02

《公路工程计量》是一门技术性、实践性很强的课程,是中职学校公路工程造价专业的核心专业课程。是在学生学习了公路工程识图、路基施工、路面施工、桥梁施工、公路施工组织设计、公路工程概预算、公路试验与检测等课程的基础上,对学生进行公路工程计量能力培养的课程。该课程主要培养路桥施工一线的计量员所必须的基本技能。

1 典型工作任务设计

职业的典型工作任务是一个职业的具体工作领域,又称为职业行动领域,它是工作过程结构完整的综合性任务,反映了该职业典型的工作内容和工作方式;完成典型工作任务的过程能够促进从业者的职业能力发展,同时完成该任务的方式方法和结果多数是开放性的。

1.1 典型工作任务描述

路桥施工一线的计量员从技术主管处接到计量任务后,制定计量工作计划,去施工现场查看施工进度,并与工程施工员核实本月已完成的质量合格的工程,建立计量支付台账;根据施工图纸,工程量清单、技术规范、变更文件,对符合合同要求的工程量进行计算,对变更新增项目进行单价预算,填写本月的计量报表,去施工员、测量员、试验员、资料员处搜集本次计量报表所需的附件资料,在计量过程中遇到问题及时向技术主管汇报,最后把计量报表装订成册,交技术主管、项目经理签完名后,递交监理。

1.2 工作内容

工作内容必须与实际工作过程相联系,按以下三个维度来说明:

维度一:工作对象。包括:(1)接受任务;(2)制定计量工作计划;(3)建立计量支付台账;(4)查阅相关施工图纸、变更文件、合同中的工程量清单、技术规范;(5)按技术规范规定的方法计算符合合同要求的工程量;(6)预算变更新增项目的单价;(7)填写计量支付报表;(8)搜集本次计量支付报表所需的附件资料;(9)编制计量支付报表;(10)递交监理。

维度二:工具、工作方法和劳动组织方式。

其中工具包括:(1)相应的施工图纸、合同工程量清单、技术规范;(2)计量支付报表的表格:中期支付报表、中期计量报表、中间计量表、预付款中期支付/回扣报表、工程变更一览表;(3)计算机。

工作方法包括:(1)图纸识读方法;(2)与施工员沟通,确定所需计量的工程,制定工作计划;(3)查阅合同、工程量清单、技术规范的方法;(4)工程量的计算方法;(5)变更新增项目单价的预算;(6)计量支付报表的编制。

劳动组织方式包括:(1)从技术主管处接受任务;(2)与施工员、测量员、试验员、资料员进行沟通;(3)独立或合作形式完成作业内容;(4)在计量过程中,遇到问题向技术主管汇报。

维度三:工作要求。包括:(1)正确解读技术文件,包括施工图、合同文件、工程量清单、技术规范、变更文件;(2)与技术员、监理进行有效的沟通;(3)正确建立和填写计量支付台账;(4)严格按照合同的要求,技术规范规定的计算方法进行工程量的计算;(5)正确填写相关的计量支付表格;(6)按合同要求搜集计量支付报表所需附件资料;(7)按合同要求编制计量支付报表。

2 学习目标

通过本课程的学习,学生应该具备的能力是:(1)能够分析所接受的计量任务,明确任务要达到的目的、完成时间、计量工作的规范和标准;(2)能够制定计量工作计划,要求人员分工明晰,任务、时间分配合理;(3)能够根据计量任务,明确本次任务的计量范围,并建立计量台账;(4)能够正确解读施工图纸,工程量清单、技术规范、变更文件;(5)能够按技术规范规定的方法对符合合同要求的工程量进行计算,对变更新增项目进行单价预算;(6)能够正确填写计量报表;(7)能够与施工员、测量员、试验员、资料员进行有效沟通,搜集本次计量报表所需的附件资料。

经过本课程的学习,学生应该应能够承担的任务是:(1)路基工程计量;(2)路面工程计量;(3)桥梁工程计量。

3 学习情境设计

学习情境是在典型工作任务基础上,由教师设计用于学习的“情形”和“环境”,是对典型工作任务进行“教学化”处理的结果。学习情境是根据完成典型工作任务的工作过程要素特性设计的。对本课程建议实施的学习情境见表1。

4 课程实施建议

(1)建议本课程采用理论与实践一体化的教学模式、教学场所。教学场所应配备足够的计算机和目前施工单位最常用的Excel计量表格,还有各学习任务所需的施工图纸、合同文件、工程量清单、技术规范。

(2)学习组织以小组学习为主,以正面课堂教学和独立学习为辅,三种方式交替进行。行动导向教学法始终贯穿教学全过程,教师更多地以“师傅”的身份出现,成为学生学习的激励者、咨询者和指导者。

(3)学业评价应关注学生个体差异,注重过程性、表现性、发展性评价;借鉴企业对员工完成工作任务的评价内容和方式,设计对学生的评价考核;注重对学生学习任务完成过程中各学习环节的考核;根据学习任务的侧重点不同,注重对学生专业能力、社会能力、人格能力等全面评价;以学生自评为主,学生互评为辅,积极引入计量专业人士参与评价,教师在评价过程中起引导调控作用。

5 结语

通过《公路工程计量》工学结合一体化课程开发,以实际公路工程项目为载体,通过工作实现学习,它引导、帮助学生经历完整的计量工作过程并完成工作任务,将学习过程与工作过程结合起来,从而实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观学习的统一。着力培养面向公路施工一线计量员的综合性高技能人才。

参考文献

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关键词:中职学校 化工工艺专业 课程教学

一、现有化工工艺专业中技生的课程教学分析

化工工艺专业中技生课程教学包括在校理论教学和下厂实习教学两部分。在校理论教学给予学生从事化工企业岗位操作所需的专业理论知识和技能, 是必不可少的学习内容,安排在第一、第二学年。理论教学的学习内容基本适合中技生的学习和本地区化工企业的要求,但需要提高学生的学习积极性和使学生明确学习的目的性,采取实习教学的配合才能达到理想的效果。下厂实习教学是技术工人培养计划的最重要组成部分,通过实习教学,学生可以全面了解和认识化工生产过程、化工企业、环保安全等内容,加深巩固在校所学的专业知识,理论联系实际,提高综合实践能力,为后续课程的学习或就业打下坚实的基础。我校学生实习安排在第三学年,目前而言,实习期间存在着诸多不足:①在指定的化工单位集中实习,实习程序固定,走过场较多,指导老师缺少化工生产实践经验;②在预就业单位跟班实习,它偏向于追求生产价值和经济利益,学生所学内容不多,不利于学生的全面发展;③实习期间因为离开学校,管理有所松懈,学生学习的自觉性大大降低。针对目前化工工艺专业的课程教学状况,我们需要进行适当的调整,把握好理论教学和实习教学中的内容、时间和环节,提高课程教学质量,培养出高水平的化工工艺技术工人。

二、建议中技化工工艺专业课程教学的内容

中技化工工艺专业课程教学中的理论教学应系统地学习化工工艺专业所需的各门课程,包括无机化学、有机化学、化工识图、电工学基础、化工基础、分析化学、化工设备、化工电气与仪表、无机化工工艺、基本有机化工工艺、化工安全技术、化工环保等专业基础课和专业课,专业内容比较全面。另外,也需要学习文化基础课程及职业指导等其他课程。课程的学习要体现出文化基础课为专业基础课服务,专业基础课为专业课服务的宗旨。目前我校的理论教学内容基本符合学生的学习要求。不过,针对如今的中技生学习基础较差、课堂学习能力不强的特点,各门课程的教学内容要简单易学,够用就好,突出实用性和趣味性,与实习教学紧密结合,依靠实习教学、教师课堂组织等手段提高学生学习的积极性和主动性,使学生顺利地完成理论学习任务。

中技生更重要的是实习教学,根据技术工人培养计划的阶段性要求,从科学合理安排考虑,化工工艺专业的实习教学要分为化工认识实习和化工生产实习两个阶段进行。认识实习是让学生了解化工生产过程, 接触各类单元操作过程和设备,使学生对化工生产过程及设备建立起感性认识。认识实习要从学生的兴趣和行业需求出发安排知识和技能点, 先简单后复杂,循序渐进。认识实习的内容可选择如下项目:认识化学工业及化工生产;认识化工安全;认识化工管路和阀门;认识化工检测仪表;认识换热器;认识压力容器;认识塔设备;认识化工污染与化工环保,等等。认识实习过程可分为:①学生听实习老师讲授实习内容、要求、任务、安全,等等;②学生在老师和企业技术人员的带领下进行现场观看,企业技术人员进行介绍和说明;③学生查阅资料,提出问题,同学之间或与老师、企业技术人员进行交流;④学生写实结,回答问题。通过认识实习,学生学到了化工工程知识,牢固树立起了专业观念,明确了理论学习的目的性,提高了专业的学习兴趣,有利于学好后续的理论课程。生产实习的目的是对学生进行全方位的人才培养,而不是致力于追求生产价值和经济利益,它是让学生全面了解化工产品生产过程的岗位操作、设备仪表等,培养学生的理论联系实际能力,培养创新能力、职业能力、社会能力,等等。

三、合理安排课程教学的时间

课程教学时间应根据学校情况、课程特点、社会就业情况来合理安排,遵循科学的认知规律,更好地发挥各课程的培养作用。第一学期学生进行文化基础课及无机化学的学习;第二学期进行部分文化基础课、专业基础课、第一阶段实习课程的学习;第三学期进行专业基础课、部分专业课、实习课程的学习;第四学期进行各工艺专业课的学习;第五、第六学期进行实习课程的学习。学生的认识实习要分为两个阶段进行,分别在第二学期末和第三学期末,时间分别为一周左右。第一阶段的认识实习,学生可进行如下项目的实习:认识化学工业及化工生产;认识化工管路和阀门;认识换热器;认识塔设备,等等。学生已学习了无机化学、有机化学、化工基础、化工识图等课程,这时进行化工企业和具体岗位及设备的参观认识实习,学生就能很好地认识化工企业及化工生产过程,了解化工单元操作过程及设备,巩固所学的专业基础知识,激发学生学习后续专业课程的兴趣。第二阶段的认识实习,学生可进行如下项目的实习:认识化工安全;认识化工检测仪表;认识压力容器;认识化工污染与化工环保,等等。

四、合理选择实习教学的企业,加强生产实习的过程管理

实习基地的选择要满足实习基本要求, 不同实习阶段要选择不同的实习地点。认识实习可选择离校不远的中小型化工企业,企业的化工单元操作和生产设备不要过于复杂,便于学生往返和学习。化工生产企业大多为易燃、易爆、有毒危险品相对集中的地方,出于对企业自身生产、管理、安全及经济效益等的考虑,企业不怎么欢迎学生进行下厂实习,所以学校要努力与企业建立良好的长期合作关系。这样学校可随时按照专业教学需要安排学生进行化工认识实习,以巩固专业理论教学,达到最佳的教学效果。生产实习基地应尽量选择大型的、先进的现代化工企业。因为这种企业生产工艺先进,安全与自动化程度高,三废处理技术先进,企业文化丰富,企业制度严格,能给予学生理想的实习环境。学生不仅能学到先进、丰富而实用的化工生产知识, 而且能学到学校中接触不到的企业文化。学生能充分认识到化工生产在国民经济和社会发展中的重要作用,体会到专业理论知识在生产实践中的应用价值,增强了专业自信心。学校要联系本地区大型的现代化工企业,建立良好的生产实习基地,最大限度地增强学生的专业就业能力。当然考虑到学生的就业需要,经过第五学期的生产实习,第六学期时学生可选择预就业单位进行实习,在具体的工作岗位上参与生产实际工作。学生在生产实习期间是准企业人,不在学校学习,学校不能随时随地地对学生进行管理。

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在一个班级中,如果全班同学都拧成一股绳,劲往一处使,那么没有什么事情是不能办到的。同时,在这样的氛围中,也将更容易调动大家的学习积极性以及积极参与社会活动的热情。

鉴于此,我认为,班级工作应从集体凝聚力中入手。这一问题解决了,其他问题也将迎刃而解。

所以,我这学期的工作目标是以下3点:

1、增强同学们的集体荣誉感、增强集体凝聚力。

2、学生以学为本,力求班级整体成绩更上一层楼;同时丰富课余文化生活。

3、树立班级形象、争创院级、校级先进班级

具体工作计划:

1、积极开展文体活动。在本学期开展一至二次文体活动,比如说羽毛球比赛、男女混合的篮球比赛等,还有,在期中组织一次集体出游,以此达到增强同学间感情及锻炼身体的目的。

2、发挥班级集体的温暖,向每一位需要帮助的班级成员伸出最无私的援助之手。计划与青年志愿者协会联系,参与一次公益活动,如慰问老人院等。

3、实行班务公开。设立班务公开日(一月一次),是班级事务更加公开化、透明化,使班级里的同学人人都可以参与到集体事务中来。同时,广泛采纳同学们对班级事务的意见,集思广益,争取使班级工作更上一层楼。

4、建立学习互助对子。让学习成绩较为落后的同学得到及时的帮助,同时也能培养同学们的互助精神,增强同学间的友谊。建立互助对子以自愿为原则,形成互助对子后通知班级便可,并根据两人的学期期末成绩在其综合测评中做适当加分。

5、在已建立班级群的基础上,创建班级校友录或主页,在网络上展现班级的风采。班级校友录或主页也可以作为同学们心与心交流的无限空间,让大家更好地溶入到班级体这个大家庭中。还可以建设成为宣传班级形象的阵地,提高班级影响力,方便今后组织交流及活动通知,并有利于先进班级的评定。还要建立个人档案、个人简介,向来访者展示水政班每位同学的独特魅力。可能的话,还将成为日后用人单位认识本班同学的窗口。

6、在工作方面,班长、团支书及各个班委既要分工明确又要相互配合,坚持每周开班委会,针对班内出现的新问题制定新的对策。班委会由班长或团支书主持召开,应积极准备,保证开会效率。另外,对于班会负责人要做好纪录,以便开展工作。

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关键词:项目教学法;问题;实践

随着高职教育的快速发展,人才培养质量与社会对人才要求之间的矛盾日益突出,产生矛盾的主要原因是教学内容与生产实际脱节,教学方法与学生实际脱节。因此教学改革已成为高职教育的必然选择,其中项目化教学法是改革教学内容和教学方法的重要方法之一。本文以高职化工技术类专业开设的《化工工艺设计》课程为例,分析项目教学法如何能突出教学内容的实用性,达到改进教学效果的目的。

一、问题的提出

《化工工艺设计》课程是高职化工技术类专业的一门重要课程,其主要任务是培养学生参与化工企业产品开发、工艺改造或扩建厂等工艺设计技能,同时还承担着培养学生工程素质的重要责任。然而,以一般传统方式授课,其效果却不尽如人意。主要原因如下:

1.学生学习兴趣不高。课程主要内容涉及化工设计的程序和内容、车间工艺流程设计方法、工艺计算方法、车间布置设计方法、化工管路布置设计方法、设计说明书和概算编制方法等。一般来说,没有实际工作经验的学生不可能感受到这些内容的实际应用价值,因而常常会出现兴趣较低、被动学习的状况。

2.学生无动手实践机会。化工工艺设计是化工技术类专业学生的一项重要专业技能,然而,技能是靠亲身经历、实践训练才能获得的。即使学生通过面授理解了有关知识点,也很难做到灵活运用。

笔者认为按专业方向选择可行的工艺设计项目并组织项目化教学可以改变目前学习现状。因为:①从企业获得一个真实项目,由学生模拟操作是可以实现的;②一般项目会覆盖到化工工艺设计大多数知识点;③采取以学生操作为主的教学形式,教师作为引领者、指导者,学生在完成项目设计过程中,提高了兴趣,培养了技能。因此,对于实践性、应用性很强的本课程来说,采用项目教学法可有效突破传统教学的局限性,达到提升专业技能、提高教学实效的目的。

二、项目教学法在《化工工艺设计》课程中的实践

项目教学法是以科研生产项目为载体,在教师指导下,学生对科研生产项目进行开发、制作的研究性学习的一种教学法。其基本的教学程序是:确定项目和项目目标及任务制定项目计划、实施步骤和程序在教师指导下学生分工合作实施项目师生共同检查、评估项目结果资料汇总或应用结果。

1.项目的选择。一个好的项目应具有以下特点:(1)真实性:项目应来源于生产、生活实际,既让学生得到能力的训练,又使学生获得成就感;(2)覆盖性:项目贯穿于整个教学过程,实现项目所涉及的知识和技能基本涵盖本课程的全部教学内容;(3)操作性:项目能根据课程的进度安排分解为适合教学的子项目或工作任务,具有可操作性;(4)典型性:项目应与学生所学专业密切相关,可以反映专业领域的典型工作任务;(5)启发性:项目蕴含着一些需要解决的问题,能启发学生思考,为学生自主学习留下较大的空间。

根据项目应有的特点,本课程选择了来自制药厂的实际项目――“邻羟基苯乙酮的工艺设计”为学习载体,断项目与精细化学品生产技术和有机化工生产技术专业密切相关,而且它基本覆盖了化工工艺设计的各个步骤和内容。这个项目大小及难易程度适中,又可分成若干个工作任务,按计划实施,操作性强,同时这些任务均包含着学生需要通过学习和思考才能解决的一系列问题。

2.课程整体设计。传统的课程教学是按照教材的内容和顺序讲解,最多对实例、内容有所删减,无需“整体设计”,教学过程可通过教师讲解控制进度。而项目教学法不仅要选择合适的项目,而且更需要对课程进行“整体设计”,这样才能保证教师讲解与学生训练有机结合,保证教学进程的有序。

课程整体设计要突出六条原则:①职业活动导向;②能力目标;③项目载体;④用任务训练职业岗位能力;⑤以学生为主体;⑥理论实践一体化。对于本课程来说,整体能力目标的描述为:通过该课程的学习,学生能根据某化工产品的设计任务,对工艺过程进行工艺初步设计(主要包括工艺计算和工程制图),单项能力目标见表1。

教学内容就以“邻羟基苯乙酮”工艺设计的工作过程顺序来组织,学生按照进度表,在教师指导下完成“生产方法的选择”、“工艺流程方案设计”、“工艺计算”、“带控制点工艺流程设计”、“设备选型设计”、“车间布置设计”等各项任务。教学整体设计还包括在任务训练所覆盖的知识点而确定的知识目标,内容、项目目标表、教学进度安排表等。只有对课程进行详实设计,才能保证教学的每一个环节有明确的目标,才能保证教学实施过程循序渐进、有条不紊,才能保证学生在完成一个个任务的过程中得到能力的训练和应用性知识的积累。由于采用项目化教学,教学内容和方式发生了很大变化,学生的主体地位比较突出,学生在“做”中体会到相关理论知识的重要性和实用性,因此,其主动性得以激发。

3.课程单元设计。课程单元是结合项目具体任务大小按照教学实施的时间划分的,可以是1学时或2学时,也可以是4学时或6学时,关键是具有一定的整体性。课程单元设计应有明确的单元目标,包括能力目标、知识目标和素质目标,有学生的训练任务和归纳总结理论知识的环节等。课程的单元设计一定要经过认真充分地思考,尽可能地详细到很小的时间段,如3分钟、5分钟、10分钟等,在每个时间段内明确教师在做什么,学生在做什么,因为课程单元设计的好坏直接影响着教学实施和教学效果。

《化工工艺设计》课程被分为13个单元,包括课程介绍、查阅资料写产品综述、工艺流程方案设计、物料衡算和热量衡算、绘制物料流程图、设备选型计算、绘制带控制点的工艺流程、车间布置设计等等,每个单元都设计了能力目标和知识目标、教学实施的手段和详细实施步骤,以及每个单元结束后需要提交的任务结果。

4.课程的实施。在这一过程中,教师一定要以课程单元设计为依据,严格控制课堂进程和节奏,由于学生存在着个体差异,操作时间的把握是个难点,因此教师要特别注意对学生的操作给予有效的指导,并加强过程的检查考核。

以本课程2学时的单元为例,课程实施的基本流程是:①用5分钟考勤和收交上次课布置的任务结果(图纸、计算过程及实训报告);②5分钟用于明确该单元的目标和应该完成的任务;③教师用5分钟给予一定的提示,如参考教材或讲义哪一部分及相关注意点等;④学生以小组为单位,用10分钟按照教师提示及相关参考资料进行设计尝试,这时学生仍会遇到许多困难,如教材中的技术问题、知识如何应用的问题,但经过尝试过程,学生会有一个初步的结果,教师对该结果做一个检查记录;⑤教师根据学生中存在的较为集中的问题,用20分钟的时间进行讲授指导;⑥学生在教师进一步指导下,进行设计操作;⑦最后教师约花10分钟时间进行检查和总结;⑧学生在掌握本单元的基本操作方法后,一部分任务就留给学生课后完成,任务结果在下一次课首提交。这里特别强调检查,因为教师检查可以督促学生充分利用课内时间,加强团队合作,较好地完成每个单元的任务。

5.教学评价考核。本课程采用形成性考核方式,强调学习的过程性,设计的评分标准为:

课程总成绩=过程考核成绩*15%+任务结果考核成绩*60%+答辩评估考核成绩*25%

其中过程考核成绩是根据出勤情况(30%)、纪律表现(30%)、积极参与程度(40%)组成,由学生小组成员间、教师对小组及组员的评价构成;任务结果考核成绩是对各项任务完成后所需提交的过程资料等进行评分,过程资料有综述(10%)、工艺流程方案图等相关图纸(40%)、工艺计算过程及结果(20%)、安全环保措施和经济技术概算(10%)、设计说明书(20%);答辩评估考核成绩是整个项目完成后进行的答辩评分,这两部分成绩由教师评定。

三、实践项目教学法需注意的问题

实践证明,学生在“做中学、学中做”的项目任务活动中,学习的积极性、主动性大大提高,课堂和课后的时间利用率显著提高,教学效果明显优于传统教学方法。但是由于受到师资能力、硬件条件、学生素质等多方面因素的影响,项目教学法也会存在一些值得注意的问题。

1.给教师充分的准备时间。教师作为教学的设计和实施者,其能力和水平直接影响着课程设计的水平和实施的效果,因此应给予教师时间进行充分准备,包括岗位调研、项目选择、整体和单元设计,特别要强调的是教师在教学设计后,自己操作一遍以上。这样做不仅可以较好地把握课堂上学生的训练进度,保证教学组织实施的合理和有效性,而且也是提高教师教育教学能力、动手实践能力的重要途径之一。

2.做好学生的思想工作。长期接受传统教学的学生,习惯于教师课堂上知识的单向传输方式,上课比较轻松,可听可不听,而项目教学法将学生推上了主置,学生必须动手、动脑,课后还要完成相应的任务和自学的知识,这一变化会使学生感到不适应。因此,在项目教学法实施之前应做好学生的思想工作,使学生理解教师的良苦用心,从而积极配合项目化教学的实施。

3.注意项目的逐步优化。由于项目在选择时会受到项目来源、条件等多种因素的制约,教师不可能一步到位地选择好的项目或开发出项目的所有功能,往往还需要在设计、实施过程中不断优化,如用更好的项目去替代过去的项目,或者完善原来的项目,则会发挥其更大功效。

4.加强硬件条件的改善。项目教学中,学生动手实际操作是教学活动的主要内容,因此需要不断改进和完善与项目教学配套的硬件设备,使每个学生得到充分的训练和提高。

5.不断开发有特色的项目化教材。传统教材呈现了课程的学科系统,不可能满足项目教学的需要,教师在开展职业活动导向课程设计中,应结合区域经济特点、学校自身具备的条件、课程的标准、选择的项目等编写具有自身特色的项目化教材,以项目、子项目或任务为单元,以单元目标、操作方案、规范指导和说明为主要内容,并强调学生自主学习能力的培养。

参考文献:

[1] 戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版

社,2007.

[2] 王民权,梅晓妍.高等职业教育中项目化教学的探索与实

践[J].职业教育研究,2007,(10):88-89.

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关键词:课程设计;教学实践;教学体会

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)18-0132-02

引言:

“精细化工工艺课程设计”是在学生完成了“精细有机合成”和“化工原理”的理论课程学习之后开设的综合性实践课程,课时1周,是东北石油大学化学化工学院应用化学专业“四位一体”模块化实践教学体系中第二层次的教学模块。该课程要求学生自主学习、构思设计一个精细化学品工艺设计为主的课题。需要经过资料查阅、合成路线设计、反应系统工艺设计、反应器工艺设计、答辩验收等过程,最终完成课程的学习和实践。教学过程中通过师生交流、学生自主学习和独立设计,对学生的知识获取、规划设计、工程技能、知识综合应用进行系统全面培养。截至目前,该课程已经开设7届,已经成为理论课和工程实践之间最重要的纽带。

一、课程的规划

东北石油大学是一所以工学为主的综合类院校,学校重视科学研究与实践应用,课程设置方面要求所有专业开设课程设计等实践类课程。应用化学专业的一个专业培养方向是精细化工,所以精细化工工艺学课程设计是我专业学生的必修课之一。该课程以《化工原理》和《精细有机合成化学与工艺学》的理论知识为基本点,综合应用专业知识,突出工程意识和创新意识,提高学生的综合设计能力,培养学生解决实际工程问题的技能。

在课程开设之初,由于缺乏实践经验,课程设计题目单调,应用型不强,而且学生对工艺和设备的结构与原理认识肤浅,学生的工程素质和工程实践技能没有得到应有的锻炼。通过多年的教学实践,在笔者及所在专业教师的共同努力下,对精细化工工艺课程设计的时间安排、前期课程的内容设置进行了合理衔接,起到了承上启下、融会贯通的良好效果。

该课程设计隶属于精细化工方向的教学集合体系,时间及内容安排顺序是同时开设《化工原理》和《精细有机合成化学与工艺学》,前者着重于介绍单元操作、工艺流程操作条件优化和设定,而后者着重于介绍精细化学品的合成工艺路线和单元反应的合成条件优化设计。然后开设《精细化工工艺设计》,它是将化工设计知识和精细化学品生产工艺融为一体的综合性教学环节,通过设计使学生深刻理解精细化学品的生产理论知识,明确所学课程知识的实际用途,并综合培养学生思考和解决问题的能力。由于课程设计时间为一周,在此期间,学生需要完成资料查阅、物料衡算、热量衡算、反应釜设计、流程图绘制、反应釜绘制等内容,工作量相对较大,所以理论课程教师在教学过程中需要预安排设计内容,学生在学习理论知识的同时进行课程设计准备工作,学习效果更好。

二、课程内容及教学实施

《精细化工工艺设计》的任务设置紧紧结合教学实际。精细化学品种类繁多,大多采用间歇操作,多步骤生产,而我校紧靠大庆油田,学生对油田化学剂,尤其是驱油用表面活性剂、缓蚀剂、破乳剂等精细化学品的接触了解较为深入。此外,前期课程设置了认识实习,学生对油田用精细化学品的生产流程具有初步认知。所以,在任务设置上,侧重于油田化学剂产品的生产工艺设计。

课程设计教学在多媒体教室进行,主要用于指导教师全方位讲解课程设计的任务安排和设计要求。教师在授课前备齐参考资料和工具用书,指导学生人数不超过15人。课程设计过程以学生为主体,教师进行针对性辅导,并根据学生遇到的问题组织课堂讨论,加深对知识的理解和熟练运用。为督促培养学生个人能力和团队合作精神,按照每组2人进行任务分配。课程结束后,由学生提交手写设计说明书一份,要求按照章节依次详细写出计算过程,并提交反应釜的设计图纸、反应车间的布局图纸等关键附图说明。最后,学生根据自己的设计内容,以小组为单位,进行公开答辩,根据学生的答辩情况及平时的指导情况,指导教师可以判断设计任务的完成效果,便于公平公正地进行成绩评定。

三、应用化学专业开设课程设计的教学体会

我校应用化学专业属于理科,课程体系设置不同于化学工艺专业,学生平时的学习均已理解分析为主,数学计算和工程制图等能力欠缺,工程和工艺基础均薄弱[1]。所以,通过课程设计教学环节实现对实现应用化学专业的多维度培养是非常必要的。通过7届教学实践,笔者认为理科专业因地制宜地开设化工类课程设计,对于学生多方面的能力培养有重要作用,具体有如下几方面的体会。