化学工程与工艺范文
时间:2023-03-25 11:53:55
导语:如何才能写好一篇化学工程与工艺,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。
化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。
2 化学工程与工艺专业简介
2.1 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。
2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。
合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。
3 化学工程与工艺实验数据处理分析
传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。
化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。
MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而MATLAB是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。MATLAB的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。
篇2
化学工程与工艺教学必须要加强学生的各主面的全面发展,让学生更好的为社会的发展做出贡献就需要从化学工程与工艺的生产实践进行的出发,不断的提高学生的各方面能力,把学生的生产能力与各方面的工程管理能力进行较好的提高。努力把学生培养成为独中挡一面的全面复型人才。
高校的课程制定通常可以影响学生在学习过程中的能力发展方向,所以很多高校为了可以让学生能够更好的适应社会的发展,开始根据社会的需求对教学方向进行调整。充分全面的考虑到社会人文方面的发展与社会的需求二方面的结合。制定出学生德、智、美、体等方面的全面发展,形成符合社会需求的人才培养方略。高校的人才培养方案包括,优化教学知识与内容,根据社会变化及时的调整教学的内容,有效的减少不必要的教材重复内容,在教科书里要突出重点的前沿知识,并根据化学工程的需求拓展涉及到化学工程的其他学科内容。对人才的培养,不止仅限于知识的培养,而且要突出人才本身的其他各方面的素质提高。在实践的教学过程中,要打破其他各方面的限制,把人才品格与意志的培养当成教学过程中的重要内容进行教学实践。人才意志与修养的提高,可以让人才在今后的从业过程中,凭着这些优秀的品格,有效的克服从业中所受到的困难与问题。
与此同时,对人才的培养要结合现代新型的多媒体教学,新型的教学形式不再仅限于单纯的课堂教学,而且要集学生的音像教学,实验室教学为一体的教学模式对学生进行各方面知识的全面提高。高校必须要打破常规的课堂教学,更加重视对学生的动力能力培养,提高学生的实验能力。培养学生对化学工程学习的积极主动性。
二、化学工程与工艺教学的创新
高校为了更好的实现课程的创新优化,很多高校开始把教学基地与教学内容进行合理的分配,形为更加科学是合理的化学工程人才培养策略。优秀的化学人才必须要对化学基础知识进行全面有效的掌握,专业课程的学习以及学生的创新实践能力都是高校对学生进行培养的重要教学内容。越来越多的高校开始把化学工程与工艺教学的创新形成更为有效的教学目标。高校开展特色教学形式,综合提高学生的除化学工程与工艺专业以外的其他学科的综合学习成绩。
1、提高学生的综合素质
高校应该对学生的德智美体做出更高的要求,开展化学工程专业学生更好的对计算机、思想道德等做出更好的提高。提高学生除化学专业以外的其他综合素养。对学生进行思想道德建设,是把学生培养成为有道德、有能力的人才的必经之路。除之之外,培养学生的体能,把学生培养成为具有高尚品格的人才。加强学生的专业课程的教学基本,化学专业课的学生必须要对化学专业具有较高的掌握程度,对化学的各个基础科目具有熟练的掌握与实践的应用能力。化学工程的学生必须要对化学的学课具有较高的理论知识了解与熟练,学生只有对本专业的知识内容具有一定的掌握,才能够更好的把涉及化学相关的知识内容进行拓展。化学学科的实验室操作能力与实习实践也是要通过学生的化学理论知识的掌握而进行有效而全面的实现的。
2、理论与实践相结合的教学创新
篇3
十五、十六周,我们进行了长达两周的金工实习,在这两周里我获益匪浅。
第一天,我们先进行了安全教育。在短短的半小时里,我知道了一些加工仪器的危险性,但这种危险性只是存在于不正确操作的前提下,所以这次教育在我后来的实习中起到很大的作用,让我时刻谨记着要按正确程序进行每一个工序。
接下来是我有生以来第一次接触加工仪器,车床。车工是在车窗上利用工件的旋转运动和刀具的移动来改变毛坯形状和尺寸,将其加工成所需要零件的一种切削加工方法。在车公的操作里,首要的是熟悉各种开关和功能键的使用,再次是要注意安全,所有调节必须在断开电源时完成,之后才可以启动开始车工件。这次我们的任务是将一个圆柱的毛坯车成一个直径为22mm的球体,在车球体时,我学习到一定要慢慢的车,不要太急,不然球体很难成型,有些人会车成椭圆形和梨状,都是由于操之过急。
第二天,我们就要进行铣工了,在铣床上用铣刀对工件进行切削加工的方法叫做铣工。这次的任务是将一个圆柱体切割成一个18*18的长方体。这个工作的困难度不大,基本上在之前的设置做好了,加工时就比较空闲,只是注意着工作的进度和及时换面。特别要注意的是铣刀的转速和移动的速度不能太快,因为铣刀的发热和飞溅起来的热铁碎很危险的。
第三天,CAD RP。这一天主要是用SolidWorks来画出自己心目中理想三位图像,因为以前我们有SolidWorks的课程,所以只是对它进行一次复习。然后就是听了介绍快速成型技术和观看了快速成型的演示。如何将三维软件画出来的三维图转化成快速成型机可以进行加工的形式。这次的快速成型的教育,使我们对比较现代的加工技术有了一定的了解。
接下来的两天里,我们学习了数车和数铣。由于设备条件问题,这两天,主要是学习如何进行数车里对工件加工的程序编程,要明白数车加工的工艺问题,然后明确每一步加工的先后顺序和每一步要做到的目的,那么数车的程序编写就不成大问题了。再加上进行模拟的数车加工过程,对自己编写的程序进行修改。数铣主要是编写成模拟的加工操作,再将其转换成数铣可识别的程序。
第二周里,我学到了线切割工艺,其最重要的是懂得把自己制得图调到线切割机进行线切割,并且要注意自己的图的入刀的方向,这一点是比较重要的,许多工件加工后切断和切不到,都是因为入刀时,电极丝和铁板毛坯的进到点位子调得不对。
我们是这两周里唯一有参加工业安全培训的,可能别人看来并不重要而且浪费时间。但培训过后我反而觉得我学到了许多更加贴近生活的东西。培训里教会我如何在接触仪器和金工时的安全操作,如何避免意外保护自己。并且细致到在人力移动重物时的动作和安全措施。并学会如何在火灾中保全自己,每年我国许多人死于火灾,就是因为缺乏救火和火灾逃难的常识,而且学会了如何使用灭火器。这些知识对我以后都有着比较重要的作用。
在热处理里,学到了如何使用硬度计测定物体的硬度;如何通过金属材料在砂轮上产生的火花辨别该金属属于那种含碳量的钢质体。并且进行了正火、淬火和回火的热处理工艺,了解每种工艺对金属产生的变化,包括硬度等。
铸造是我们这么多天来比较累的一个工种。它是古代一直使用的制造零件的办法,但是在现在由于技术发展,逐渐被淘汰了。但是其工艺的艺术不能就此而消失,我们有学习的必要。铸造的每一步都讲求细心,灌沙,插沙到修补,每一步都要手巧。特别是修补更加要求细心和巧手,在整个过程中,更重要的是学习其中不同的工具的使用。要制作成一个可以使用的模具还需要大量的时间学习和把握。
数控板金是我们最后的一个工种,板金是将板状材料利用数控板金机将其折叠成一定的形状和角度。这个工艺,重要的把自己要加工的工件的尺寸和位置等明确。在加工时要输入正确的参数和加工的步骤,接下来就是自动的加工。加工时应该注意的安全问题是,要确保身体,特别是手要离开压制机的压口位置,保证安全时,才踩下脚踏。最好是由一个人操作,其他人员不要在别人操作时,乱碰机器,以免发生危险事故。这次我们做的工件是手机座,我感觉比较困难的是剪下机座底板模型,有些部位用剪刀是很难剪刀的,最后还需要打磨。
在这两周的时间学到了许多在平时课程上学不到的知识,虽然说并不是每一种工艺都牢牢地把握达到可以参加生产工艺的程度。但到这次的接触里,在我们的脑中对每种工艺都有一定的直观上的认识和感知,对我们以后,如果要参加到有关的工作或者有需要用到这些工艺时,就不会感觉陌生和一点头绪都没有。
姓名:张伟志
学院专业:化工与能源学院
化学工程与工艺
篇4
一、分析裂解原理
是指将样品放在严格控制的环境中加热,使之迅速裂解成易挥发的分子碎片,并用其他联用装置分离和鉴定这些裂解碎片,从而推断样品的组成、结构和性质。联用装置最普遍的是色谱仪和质谱仪,故分析裂解是裂解质谱和裂解色谱的总称。
1.裂解质谱
裂解质谱即将热裂解产生的碎片送入质谱分析仪中,由谱图分析裂解产物。裂解质谱具有所需样品量小、可从碎裂方式分析分子结构、可鉴定混合物等优点。故裂解质谱是最早也是最广泛应用于合成和天然高分子结构分析的质谱技术,典型应用包括:均聚物结构的确认;异构体高分子的区别;共聚物的组成和序列分布分析;高分子混合物的分析;高分子中挥发性添加剂的鉴定及添加剂对高分子性能影响的研究和高分子的热分解机理研究等。裂解质谱技术包括直接裂解质谱、闪蒸裂解质谱和裂解色谱质谱。
2.裂解色谱
是将试样放在严格控制的条件下,经过热裂解形成小分子碎片,而后用直接或间接方法送进气相色谱仪中进行分离测定。不同的高分子材料有不同的特征谱图,因此未知样品谱图与标准特征谱图对照分析,即可对未知样品进行定性、定量分析。本方法可以发挥气相色谱法的快速、灵敏度高、分离效能高的优点,且样品用量少,对含有复杂填充剂的硫化胶,通常可不必经过复杂的分离手续,即可直接进样裂解分析。主要用于聚合物的鉴定、组成分析、结构表征以及降解研究等方面。高分辨裂解气相色谱和裂解同时衍生化技术是近年分析裂解技术的重要进展,其大大推动了裂解色谱在各个领域中的应用。裂解质谱与裂解色谱相比在定性分析制品方面占有绝对优势,但定量分析较为困难,而裂解色谱则可定量分析。综合裂解质谱和裂解色谱各自的优点,两种技术的联用可对橡胶制品进行广泛的推广。
二、分析裂解技术的应用
橡胶制品由于相对分子质量大,难溶、难熔且难以挥发,用通常的分析技术难以分析他们的组成。分析裂解技术可以结合化学方法并与其他仪器分析法如红外、核磁等联用,对橡胶制品进行深入、系统的分析,是提供制品分子结构、组成信息唯一而有效的方法。
1.废旧橡胶分析
橡胶工业发展的同时废旧橡胶的产量也与日俱增,这不仅造成了环境污染,还浪费了大量资源,回收利用废旧橡胶制品已成为一个重大的社会问题。
回收利用废旧橡胶制品首先要对其组成结构给以分析。景治中等人曾用热裂解色谱2质谱技术对硅橡胶边角废料及次品进行分析,确定了两种酸碱化合物的组成,高温橡胶的酸催化裂解产物主要是环状化合物,室温橡胶的酸催化裂解产物中有环状和链状两类化合物,从而为硅橡胶废料利用提供了理论依据。邱清华等运用裂解质谱及其他辅助技术对胶粉进行了研究,结果表明,胶粉含胶率为49161%,填料质量分数为50139%,其中炭黑质量分数为29128%,为胶粉的利用提供了理论依据。孙玉珍采用色质连用仪对氟橡胶二段硫化挥发物进行了研究,确定挥发物及组分来源,对环境保护有很重要的意义。对废旧橡胶制品的组成结构分析,可以了解其废旧原因,探讨其废旧机理,以便在制品的配方设计或工艺设计中加以改善,从而提高制品的使用寿命。Cardina利用分析裂解色谱技术研究了轮胎胎面胶废旧后成粒子状的原因是空气粉尘对其破坏作用,但空气粉尘对不同胶种的破坏作用不同,由此,我们可以优化耐用胎面胶配方。
2.热解机理的研究
研究高分子的热分解过程和热分解机理,必须详细了解热分解产物的组成和分布,尤其是各种大分子量的低聚体分解产物,往往能反映高分子的初级分解过程。研究表明,热分解不是随机的,而是有选择性的特征反应。大多数情况下,只有一种简单反应导致了橡胶的热解过程。典型的热分解反应有:①解聚反应,最终得到单体;②支链取代即简单分子的消除,还伴有分子链的改造;③环化至较低分子量化合物;④氢转换,伴随含不饱和基团的开链碎片的生成。烃类橡胶的热解多数是自由基降解反应,裂解产物的形成遵循自由基降解反应的规律,因此可利用此规律帮助分析裂解产物的谱图,也可以用分析获得的产物结构进行自由基反应机理的研究。其他仪器剖析技术由于设备装置原因或制样较为困难,不便于对裂解机理进行研究。而分析裂解技术采用特殊的装置,不需对样品进行处理,在分析橡胶及其制品时,通过热裂解形成的小分子碎片通常是单体、二聚体及链断裂的分解产物,可用于橡胶的初级热解机理的研究。在绝大多数情况下,使用该技术均能给出明确无误的橡胶初级热解产物信息,从而得到聚合物初级热反应机理。Radhakr2ishnan,Ramarao利用裂解色谱分别讨论了聚环戊二烯和聚丁二烯橡胶的裂解产物及机理。国内有关学者已研究过多种橡胶,包括CR、NR及BR等,获得了各种橡胶的特征信息,并从理论方面讨论了各种橡胶的裂解机理。黄玮等使用裂解色谱2质谱连用仪对甲基乙烯基硅橡胶泡沫进行了研究,结果表明,辐射导致的裂解机制与热裂解机制有相同之处,并对其裂解机理进行了讨论。
3.橡胶结构的表征
篇5
离开安静的教室,我们怀着一份好奇,一份激动走进了车间,开始了在学校工业培训中心进行的为期两周的金工实习。期间,我们接触了车、铣、铸、锻、热处理,线切割等工种。每天,大家都要学习一项新的技术,并在7小时的实习时间里,完成从对各项工种的一无所知到做出一件成品的过程。在师傅们耐心细致地讲授和在我们的积极的配合下,我们没有发生一例伤害事故,基本达到了预期的实习要求,圆满地完成了10天的认知实习。
像我校学生这样集中的实习,实际上并不是真正的要让每一学生熟练掌握操作每一个工种,从时间的安排来讲这也是不可能的。从金工实习老师那儿了解:其真正的目的在于,学生在每天七个小时的时间里接触到了大量新的信息,在一个完全陌生的领域独立的去探索尝试,甚至需要融入自己的创新思路。这些东西不是靠师傅讲出来的,而是要让每个人在实习过程中去 “悟”的。
比如数铣时,就是在尝试让同学跟着教材自学如何使用一个全新的软件。通过自己思考,自己设计程序练习使用。从实践的结果来看效果是不错的。设想两年后我们的同学就业的时候,就业单位不会像老师一样点点滴滴细致入微的把要做的工作告诉我们,更多的是需要我们自己去观察、学习的。不具备这项能力就难以胜任未来的挑战。随着科学的迅猛发展,新技术的广泛应用,会有很多领域是我们未曾接触过的,只有敢于去尝试才能有所突破,有所创新。就像我们接触到的车工,虽然他的危险性很大,但是要求每个同学都要去操作而且要做出成品,这样就锻炼了大家敢于尝试的勇气。另外像看似简单铸工,都需要同学细心观察,反复实践,失败了就从头再来,培养同学们一种挫折感等等。
金工实习的过程就像一个五味品,充满了酸,甜,苦,辣……
感觉之一:累!
虽然我们已经做好了一天站立7小时以上的准备,但是没有想到金工实习会这么类。我们是B2组,第一天是车工。整整一天,我们差不多都在站着,车床的声音也不小,加工工件时还要小心飞出的铁屑,以免出事故。第二天早上一起床,大家都在“讨论”自己的腰疼,腿疼,屁股疼。从这点可以看出,我们真是太“欠锻练”了。
其实,车工还真不算累。要说最累的,还得是分到钳工的同学。不停的锯啊锯,磨啊磨,都得自己操作。劳动强度很大。看到有的同学们的手几乎都磨红了,有些还磨起了泡。
感觉之二:很有成就!
当我们车出一个个符合规格的零件时,当我们设计的程序铸出一个个有模有样的工件时,成就感就油然而生。虽然我们铸出的零件还有很多的沙点,虽然我们做的工件还有些简陋或者根本不能用,我们都会觉得它们是我们心血与汗水的结晶。这些金工实习的纪念品,我将永远保留。也许过了几年或者几十年,当我再看起它们,就会回想起快乐的大学生活,还有那写满汗水与成就感的金工实习。这些“作品”是无价的。
“痛并快乐着”——这句话用来形容短短的两周金工实习再恰当不过。这次实习带给我们的不仅仅是经验,它还培养了我们吃苦的精神和严谨认真的作风。在整个实习过程中,对我们的纪律要求非常严格,制订了学生实习守则,同时加强对填写实习报告、清理机床场地、遵守各工种的安全操作规程等要求,对学生的综合工程素质培养起到了较好的促进作用。
篇6
化工与能源学院03级(1)班
李晓娜
学号:200337001034
实习号:015
时间飞逝,为期两周的金工实习就这样结束了。实习期间虽然有些累,但我们都过得很开心,很充实。因为从中学到不少书本上没有的知识。在短短的十天里,我们在十个工种实习过——分别是:钳工、车工、铣工、加工中心、数车、数铣、电火花、化学加工、电焊气焊、铸造。我们每天都看到以前从没见过的工具,每天都接触它们,学习使用他们。这将成为我们大学四年中难忘的回忆。
金工实习,当然安全第一:
在上工的第一天早上,老师就在工业培训中心顶楼给我们上了一节安全教育课。通过老师给我们播放的录像,我们知道了几种工种,以及实习中应该注意的一些问题,像不能穿拖鞋,女生不能穿裙子,头发长的要戴帽子等等。同时,也告诉我们一些注意事项,及实习中同学们易犯的危险的操作动作。比如在车间里打闹嬉戏,不经老师的许可便私自"检验课本知识的正确性",操作机床时方法、姿势不正确等等。让我们在实习的过程中能够提高警惕,防止意外的发生。短片中列举了很多在工厂或别的高校金工时,由于操作人员的一时疏忽而造成了重大机械事故,危及到了人身安全,有的人甚至从此成为残障人士。一个无意的动作或是一个小小的疏忽,都可能导致一生的痛苦。通过这节课,又听了老师讲的有关工业安全方面的知识,我才真正的意识到工业安全的重要性。
钳工:
经过安全教育课之后,我们就开始了我们第一天的实习——钳工。在此之前,早就听人说,钳工很累。只有亲身经历才能真正感受到其中的滋味。其实,钳工制作的工序是很简单的,全靠手工操作:要通过锉刀、钢锯等工具,手工将一个铁块磨成六角螺母,再经过打孔、攻螺纹等步骤最终作成一个精美的螺母。但它是最费体力的了,我们拿着锉刀,站在工作台旁磨啊,整整一天,都得自己操作。一天下来腰酸腿痛,我们的也手几乎都磨红了,有些还磨起了泡。但当看到自己作出的螺母,虽然有些丑,不是很光滑,中间的螺孔也有些偏,但拿在手上也是沉甸甸的,心中充满了成就感,我们每一个人都将螺母拿了回去留作纪念。
车工:
在接受安全教育时,就听说“车工”是一个比较危险的工种。但是在师傅的知道下,实际操作中,我发现车工其实是比较轻松的,它需要的是细心。车工是在车床上利用工件的旋转运动和刀具的移动来改变毛胚性状和尺寸,将其加工成所需要的一种切削加工方法。车床是一种使用很广的加工工具,在工业制造中有很重要的作用,我们实习用的主要是卧式车床,它还有立式车床。我们在老师的详细讲解下,了解了车床主要由变速箱、主轴箱、挂轮箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾座、床身、丝杠、光杠和操纵杆组成。车床是通过各个手柄来进行操作的。使用车床加工,除了了解它的操作方法外还有很重要的一点是要注意在操作时的安全问题和车床的规范使用方法。在使用前,首先要确定所要加工的零件的材料和加工精度,把主轴箱和进料箱挂轮箱的各个把柄调到正确的数据,这个要在老师的指导下调试,千万不要乱调,不然很容易损坏车床,那时的问题就大了,一台机床的价格可是不菲啊,兄弟们可要小心,切不要开小差。我们的这次的任务是让我们将一个球体切下两个平面。老师先初步示范了一下操作方法,并加工了一部分,然后就让我们开始加工。要特别注意的地方是加工的精度,在加工到接近工件的尺寸时,要减少切削的深度,不然一刀下去后就一失足成千古恨了,你这个工件就要重新加工了。虽然整个加工过程都是站着的很累,不过看到自己的劳动成果,那一点累又算的了什么!
铣工:
在铣工实习中,我才真正感受到工厂加工车间的气氛。机器轰鸣着,巨大的风扇旋转者,铣车上油沫飞溅。我们四人一组围在一台机器旁,隐约感觉自己是一个工人了。我们今天工作只需把铁棒夹在铣机上,按几下按扭,一根牢实的铁棒在几十秒钟后被“铣”了。这不得不让我们佩服科学技术对人类的影响力。
加工中心、数车、数铣:
紧接着三天,我们迎来了最轻松的三天。加工中心,我们没有接触过任何机器,只是在计算机房编了一天的零件,有空调吹、椅子做真的舒服极了。而数车、数铣,通过和车工、铣工比较,我更真正感受到了先进机器能够大幅度的提高工作效率,科技发展引领社会发展。数车、数铣根本无需手动操作,只要编一程序,自动切,自动换刀,只能用两个词形容——方便、快捷。
化学加工:
最有趣的要属化学加工了,每个人发有一铝片,用阳极氧化的方法在铝片的表层生成氧化层,然后着色、涂蜡、画图等一系列步骤,作出了一个精美的工艺品。现在,我做的一面是火影的鸣人,一面是可爱的螃蟹的工艺品挂在我的书包上呢
铸工:
实习铸工,仿佛让我们回到了童年。我们又玩起了沙子。不过玩的沙子叫“型砂”,而且玩地有点累人。主要注意的是用棒捶紧沙子和把模具拿出的过程。用沙子来铸造模腔,似乎是一个再简单不过的想法,但是这种方法却如此地有用。或许发明这方法的人,就是从小时候玩沙子里获取的灵感吧。
金工实习心得体会:
(1) 通过这次实习我们了解了现代机械制造工业的生产方式和工艺过程。熟悉工程材料主要成形方法和主要机械加工方法及其所用主要设备的工作原理和典型结构、工夹量具的使用以及安全操作技术。了解机械制造工艺知识和新工艺、新技术、新设备在机械制造中的应用。
(2) 在工程材料主要成形加工方法和主要机械加工方法上,具有初步的独立操作技能。
(3) 在了解、熟悉和掌握一定的工程基础知识和操作技能过程中,培养、提高和加强了我们的工程实践能力、创新意识和创新能力。
(4) 培养和锻炼了劳动观点、质量和经济观念,强化遵守劳动纪律、遵守安全技术规则和爱护国家财产的自觉性,提高了我们的整体综合素质。
金工实习对我们工程素质和工程能力的培养起着综合训练的作用,使我们不但要掌握各工种的应知应会要求,还要建立起较完整的系统概念,既要要求我们学习各工种的基本工艺知识、了解设备原理和工作过程,又要加强实践动手能力的训练,并具有运用所学工艺知识,初步分析解决简单工艺问题的能力。
在实习中,学校将各工种的实习内容如:结合制作榔头,将下料、车工、铣工、钳工、磨工、铸造、锻压、焊接等串联起来,使我们对机械产品的各个加工环节有一个整体的认识。使我们了解了各工种的先后顺序和作用
(5) 在整个实习过程中,对我们的纪律要求非常严格,制订了学生实习守则,同时加强对填写实习报告、清理机床场地、遵守各工种的安全操作规程等要求,对学生的综合工程素质培养起到了较好的促进作用。
篇7
为期两周的金工实习结束了,带着一些不舍,我们离开了工业培训中心。两周的时间太短,使我们无法接触到全部的工种,但这忙碌而充实的两周确实使我们每一个人都获益匪浅,锻炼了动手动脑能力,熟悉了一些基本的工业加工方法和流程,掌握了一些常用机器的操作方法。这对于一个工科学生来说是一次难得的学习机会和经历,对以后走进工厂奠定了一定的实践基础,积累了宝贵经验。
实习期间每一天都有新鲜的内容,每一天都有新的挑战。在实习基地,我第一次有了走入工厂的感觉,一台台陌生的机器井然安放,想到自己将是它们的操作者,不觉兴奋异常。它们中的一些年龄比我还大,代表了八十年代的生产力,有些已在现实生产中被淘汰,但对重在了解其工作原理和操作的我们工科本科生来说还是很有教育指导意义的。尽管如此,我发现要自如地操作它们也并不是想象中的那么轻而易举,这才发觉自己的差距还很大,要走的路还很长。
在实习前期,我接触了两种重要的机床-车床和铣床。由于接触的是比较旧式的机器,人工操作还占了很大比重,也正因为如此,它们上面的按钮,手柄和转盘都比较多,我们花了不少时间用于熟悉机器,然后就迫不及待地进行实物加工。车工是在车床上利用工件的旋转运动和刀具的移动来改变毛坯形状和尺寸,将其加工成所需零件的一种加工方法。对于我们来说,并没有要求加工精细的零部件,主要是为了让我们熟悉对机器的操作,我们的任务就是在一个圆柱体毛坯两端分别加工出一个槽和一个球体。在经历了几个失败的作品后终于加工出了一个较符合要求的作为作业上交,粗略地看还能大致辨认出是个球体的形状,但是我的目的已经达到了,能对车床的作用和操作方法了然于心。另一种工业重要机器是铣床,利用铣刀对工件进行切削加工,可加工平面,台阶,斜面,沟槽,成形面,齿轮以及切断等,还能钻孔和镗孔。机器不多,我们三人一组操作一台机器,任务是把一个圆柱体毛坯加工成个立方体。这次我们三人配合得很好,高效率高质量地完成了任务,美中不足的是楞边处理得不太平整。这项实习内容让我体验了团队合作的效率和第一次亲自成功加工出零件的,虽然回宿舍后不得不费好大劲处理被溅满机油的外衣。
之后我们开始接触更高级一些的机器-数控车床,分为三个工种:数控车床,数控铣床和数控线切割。在进行实机加工时都要在电脑上先编辑好程序,然后再把程序导入机器进行加工,不管是从加工效率,加工精度,都比前面的普通车床高了好多。这其间也使我学会了简单操作几种重要软件,如Solidwork,Powermill等。唯一让我感到头痛的是编程问题,好不容易写出程序了结果在电脑上就是模拟不出来,之后经过多方求助之后才算勉强完成任务。最让我大开眼界的是关于快速成型技术的介绍,这属于一种高新技术了,当前在国内尚未得到推广。那台号称“只有想不到的,没有做不到的”利用特殊石膏材料的快速成型机引起我极大兴趣,惊叹人类的聪明智慧并意识我们国家在这方面尚存的差距。
当然,实习阶段也不乏较为有意思的实习内容,像热处理和铸工。热处理是指钢在固态下加热,保温,冷却,以改变钢的内部组织结构,从而获得所需性能的一种工艺。以前觉得电视里打铁铸剑的过程很好玩,把铁烧得通红然后再快速放入水里冷却,再敲敲打打,但是不知道其中的原理,为什么经过这样处理的剑能更结实更坚固更锋利。现在学习了热处理,我明白了那是一个淬火的过程,经过淬火可以提高工件的强度和硬度,增加耐磨性。另外还有几种热处理的过程,分别是退火,正火,回火,它们各自有自己的作用和功能,可以加工得到各种满足不同要求的工件。另外一个收获就是让我掌握了用钢材在砂轮上磨削时形成的火花来鉴别高碳钢,中碳钢和低碳钢。铸工的实习地点算是最简陋的了,只是一个简易工棚,里面堆了一排高高堆起的沙子,两边就是我们坐的地方了,摆放着一些工具。见此情景,心中窃喜,又可以玩沙子了,好像一下子年轻了十几岁。铸造是指熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属浇入铸型,凝固后获得一定形状和性能铸件的成型方法。虽然看上去简单,这项工艺也十分原始,一两千年来人们一直是这么铸造的,但是实际操作起来并不是那么简单,这是一项力气活,同时也需要细心和耐心。有的同学的型沙没有足够的强度,经常在搬运,合箱过程中引起塌陷;有些同学加工型腔时不够耐心和细心,力度较大,结果把型腔不同程度地破坏了,之后得花较大精力去修补它。有些同学对加工程序不是很清楚,加工到后面一步才发现前面一步没完全做完。我算比较成功了,上下午的作品成绩都不错,只是手上磨出了些水泡,收获却是巨大的。
随着中国进入WTO,中国已成世界制造业的一个中心,需要大量有真才实学,有较高技能的人才,我们两周内所实习的内容都是当前我国制造业人才应该具备的知识,尤其是数控技术,计算机应用方面的内容。对于一个工科学生来说,这些都是应该具备的基本技能,不仅能培养创新实践能力,还能提高自身竞争力,为以后步入社会赢得就业优势。
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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.
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关键词:工程认证;精细化工;教学改革;实践能力;教学理念
一、我国工程教育认证的发展历程
为了提高我国高等工程教育质量,构建我国高等工程教育质量保障体系,进一步深化高等工程教育改革,建立高校工程专业与社会企业所需人才培养的双赢机制,规范与注册工程师制度相衔接的高等工程教育专业认证体系,促进工程教育国际化,实现国际互认,提升我国高等工程教育国际竞争力,教育部于2006年正式启动高等工程教育专业认证试点工作。10年来,我国工程教育专业认证工作逐渐在全国相关高校中得到了重视和积极开展。2013年6月,国际工程联盟大会在韩国召开,大会表决通过中国为《华盛顿协议》预备会员,成为该协议组织第21个成员。《华盛顿协议》是世界上最具影响力的国际本科工程学位互认协议,1989年由美国、英国、加拿大、爱尔兰、澳大利亚、新西兰6个国家的工程专业团体发起成立,旨在建立共同认可的工程教育认证体系。该协议提出的工程专业教育标准和工程师职业能力标准,是国际工程界对工科毕业生和工程师职业能力公认的权威要求。截至2013年8月,中国工程教育专业认证协会已对我国高校的373个专业点开展了认证工作,之后经过3年的不懈努力,我国工程教育专业认证协会分别受理了137个专业的2014年认证申请(其中105个专业通过认证)、156个专业的2015年认证申请和200个专业的2016年认证申请,我国工程教育水平得到了长足而显著的提高,其质量获得国际社会的一致认可。可喜的是,2016年6月,《华盛顿协议》全票通过中国科协代表我国由《华盛顿协议》预备会员转正,成为该协议第18个正式成员,表明我国工程教育专业认证与国际实质等效,标志着我国工程教育质量实现了国际化互认。
二、工程教育认证背景下我校精细化工工艺课程教学改革的必要性
华侨大学地处海峡西岸经济区的心脏地带,为了更好地服务于地方区域经济的发展,为企业人才市场输送合格的工程类专业人才,工程教育专业认证已列为我校提高办学质量的主要举措之一,校领导高度重视。与此同时,随着福建省沿海四大石化基地和重大项目的加速推进,带动了合成材料、有机化工和精细化工等配套开发,石化产业集群效应显现,化工类专业人才需求增大[1]。为了培养合格的化工工程师,我校化工学院积极申请化学工程与工艺专业的工程教育专业认证。2016年2月,中国工程教育认证协会正式受理了我校化工学院化学工程与工艺专业工程教育认证的申请,这是我校第一个被受理的工科专业,得到了校、院两级领导的高度重视和全系教师及其他相关院系的大力支持和配合。中国工程教育认证标准是基于产出的教育评价,满足华盛顿协议互认要求。基于学习产出的教育模式(OBE)最早出现于美国和澳大利亚的基础教育改革,是以预期学习产出为中心来组织、实施和评价教育的结构模式[2,3]。国内部分高校实施基于OBE教育理念的人才培养模式的综合改革,规范教学活动,树立教学标准意识,建立教学质量标准,最终取得了显著的效果,并顺利通过我国工程教育认证。众所周知,《精细化工工艺》是化学工程与工艺(精细化工方向)专业的主干专业课之一,该课程具有工程性、应用性和综合性等特点。在我校化学工程与工艺专业开展工程教育认证的背景下,基于“以学生为本,以学生学习产出为导向”的教育理念和思路开展精细化工工艺课程教学改革势在必行。
三、工程教育认证背景下精细化工工艺课程教学改革的几点思考
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工科专业毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、认识团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标[4,5]。为了使学生在学习精细化工工艺课程过程中达成这个目标,必须同时从教学的两个主体———学生和教师入手,转变教育理念,改革教学方式方法,以符合我国工程教育认证标准。
(一)学生工程实践能力的培养
精细化工工艺是一门实践和理论并重的课程,在培养高素质的精细化工工程技术人才过程中,精细化学品开发、设计及合成的实验与实践起着重要作用。对于学生而言,借鉴CDIO成功的教育经验,在工程教育认证背景下精细化工工艺课程教学改革过程,一定要特别注重和加强学生工程实践能力的培养。
1.加强校企合作。根据《中国工程教育质量报告》的调查,工业界认为高校培养工程专业人才过程中存在通用能力评价高,工程能力培养不足;传统优势明显,紧跟时代需求不足;工业界参与深度和规范化不足等问题。因此,在精细化工工艺课堂教学过程中积极邀请精细化工相关企业高级工程师走入课堂参与教学,有利于学生深入了解所学知识在将来所要从事的精细化工行业中的实践应用。
2.搭建校内精细化工实践平台。实践平台是大学生进行实践活动的阵地,校内可以通过设立实验示范中心、学科重点实验室、科研成果转化平台以及本科生课外科创活动平台等举措,不断提高学生的精细化学工程实践能力和创造力。
3.设立精细化学品制作工坊。根据精细化工工艺课程需求开设特色实验室,对课程中所学主要精细化学品种类及其典型产品的制备工艺开展实验,比如手工肥皂、洗涤剂和胶黏剂等常规精细化学品的制作。与此同时,增加综合型、设计型实验的比例和深度,充分调动学生对精细化工工艺的学习积极性。比如在手工肥皂制作过程中设计透明多彩的新型多功能肥皂,培养学生的创新意识、动手操作能力和团队合作精神,提高学生的工程实践能力和创造力,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习精细化工工艺这门专业主干课程。另外,精细化工工艺特色实验室在全校范围内也可以共享实验资源和设备,这不仅可以增加学校对实验室的经费投入,而且可以显著提高精细化工专业的知名度,大大增加学生对本专业的认可度和归属感。
4.建立多元化考核标准。传统工科教学的突出问题是理论知识学习比重远大于工程能力培养比重,这是单一笔试考核模式导致的必然结果。基于工程教育认证中所要求的学习产出的教育模式,将学生在精细化工工艺课程学习过程中参加课外精细化工实践平台和精细化学品制作工坊等活动的表现形成可量化的考核标准,与传统考核标准进行有机结合,建立以加强学生工程实践能力培养为目标的多元化课程考核标准。
(二)教师课程教学理念的转变
基于OBE工程教育模式,工程教育认证将推动工科教学由“经验型”转向“科学型”、由“内容为本型”转向“学生为本型”。这就要求高校教师彻底摈弃传统的“教无定法”的教学理念,而是基于学习结果的教育模式,形成一种规范、团队、持续改进的教学方式,实现教学行为及活动的标准化与规范化,从而达到工程教育认证标准,持续为工业界输送合格的化工工程师人才。
1.建立课程目标与毕业要求的对应关系,规范和细化教学大纲及内容。《精细化工工艺》是一门介绍精细化工产品生产原理与工艺的专业课程,其课程知识体系非常零散且庞大,规范地组织教学内容和选择教学方法对于有效实现预期学习结果至关重要。精细化工工艺课程的教学目标:一是让学生能够根据市场需求的不断变化,设计新型精细化工产品;二是让学生运用精细有机合成化学及工艺学理论,根据精细化学品的功能特点及研究目的,选择适宜的研究路线,设计可行的有机合成单元反应实验方案;三是让学生熟悉与精细化工行业相关的产品技术标准、知识产权、法律法规、产业政策及发展现状和趋势,能识别、分析精细化工新产品、新技术、新工艺的开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响,深刻理解精细化工在国民经济中的重要地位和作用。以上课程目标分别对应于我国工程教育认证标准中化学工程与工艺专业学生应达到的十二条毕业要求中“设计/开发解决方案”、“研究”和“工程与社会”等方面的能力要求。在对学生学习结果有了清晰的认识后,教师通过细化教学大纲来规范教学内容和控制教学进度,从而保证课程目标的达成。
2.整合教学资源,避免课程间教学内容的低水平重复。对于化学工程与工艺专业(精细化工方向)的学生而言,在开设《精细化工工艺》课程的同时,还开设了《精细化学品》和《高分子化工工艺》等相关课程。过去,这些课程在教学内容上存在部分重复,比如有机合成反应基础知识的介绍,学生对此也提出了意见和看法。OBE工程教育模式客观上要求整合各类教学资源,明确不同课程对达成毕业要求指标点(预期学习结果)的贡献及程度。这就需要各专业教师之间进行有效地交流与合作,协调相关课程的教学大纲及内容,避免教学资源的浪费。
3.建立课程教学质量跟踪调查及反馈机制,形成持续改进的教学理念。工程教育认证要求建立毕业生质量跟踪调查机制,形成科学有效的毕业生评价体系,为学校更好地培养工程人才提供重要依据。显而易见,毕业生质量与课程教学质量紧密相关,只有建立后者的跟踪调查及反馈机制,才能保障前者的水平。除了校院两级对精细化工工艺课程教学主要环节进行质量监控外,教师一方面于课程教学结束后在所授班级召开座谈会,听取学生对所学课程内容及授课方式、进度等方面的看法和意见,教师对所提问题与学生进行交流并提供合理化建议;另一方面,针对从事精细化工行业的毕业生进行跟踪调查,灵活运用现代通讯及联络工具、调查问卷等多种形式,开展关于学生在校期间所学精细化工工艺课程对其职业发展的影响以及其对该门课程设置、教学内容及方法等方面的建议和意见的调查,另外还可以展开毕业生所在单位对所需精细化工工程人才知识架构要求的调研。授课教师对以上信息收集整理后进行归纳总结,形成反馈整改意见,并在下一次的课程教学过程中有效体现,形成良性互动循环,促进精细化工工艺课程教学质量的持续改进。
作者:甘林火 单位:华侨大学
参考文献:
[1]甘林火.精细化工工艺课程教学的探索[J].广州化工,2015,43(5):220-221.
[2]顾佩华,胡文龙,林鹏,等.基于“学习产出”(OBE)的工程教育模式——汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究,2015,(1):27-37.
[3]赵卫红,王彦斌.基于“OBE”理念的精细化工专业实验课程建设[J].亚太教育,2015,(7):85.
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本文提出的工程实践教学新模式以工程设计和实践创新能力培养为核心,旨在通过课程体系的建设以强化知识创新能力;通过实习基地和教育内容的拓展以培养专业兴趣;通过化工专业实验室的建设以培养基本技能;通过特色班的强化训练以培养专业特长;通过学科竞赛和毕业论文/设计环节的训练以培养创新能力和科研能力,从而全面提高本专业学生的工程实践能力、创新能力与就业能力。
(一)以课程体系建设为根本,培养学生的知识创新能力
浙江大学化学工程与工艺专业十分重视学生的实践能力训练和培养,建有完备的实践课程教学体系,主要包括化工实验(7.5学分,含大学化学实验、过程工程原理实验、化工专业实验)、化工设计(4学分)、认识和生产实习(3学分)、SRTP等科技创新与社会实践活动的第二课堂(4学分以上),共计18.5学分,达到了《工程教育专业认证标准》中化学工程与工艺专业的要求。本专业十分重视化工设计课程的建设和教学,定位为学科工程设计技能训练课程,已在2010年成功获批国家级精品课程。课堂教学与实践教学的学时分配为1∶2,学生通过面向应用能力培养和面向设计项目的实践学习过程,学习现代(化工专业)设计方法与设计工具的使用方法,了解计算机辅助化工过程设计的基本步骤,实践从单元过程到完整流程设计的全过程,初步掌握运用Aspen Engineering Suit软件进行化工过程设计的技能,使用AutoCAD绘制化工流程图、塔设备图、车间布置图、工厂总平面图的方法,了解化工设计工作程序、工作内容、设计文档编制方法,从整体上实践学习化工设计的全过程,培育综合运用化学、热力学、单元操作、化学工艺学、化学反应工程、化机与设备、仪表与自控等化工专业基础理论解决具体工程问题的能力,强化工程设计能力和创新思维的培养。
(二)以实习基地和教育内容拓展为助力,培养学生的专业兴趣
实习是高等工科院校实践教学中的重要环节,其中认识实习主要起专业启蒙教育的作用。通过认识实习,学生了解了本专业的基本生产工艺及专业的前景与发展方向,对所学专业有了一定的感性认识,并为后继课程的学习打下良好的基础。但目前的认识实多存在基地单一、时间很短的缺陷,难以保证实习的质量和效果。结合特色专业建设,本专业提出建立民营、国有、跨国企业及化工园区的三位一体认识实习基地,使学生通过民营企业的实习,深入理解化工企业的创业、发展与壮大过程,接受创业教育;通过传统的国有大企业实习,系统了解大型化工企业的流程、规模,各化工单元设备与装置的特点等,接受就业教育;通过世界化工巨头在中国公司基地的实习,认识跨国企业的规模、设计、布局及管理理念,培养国际视野,接受创新教育;通过化工园区的实习,切身感受科学规划化工园区重要性、环境保护和循环经济中化工知识的重要性,接受生态教育。因此,三位一体实践基地的认识实习将有效提高学生学习专业知识的兴趣,增强学生专业知识实际应用的感观认识,培养学生的创新创业精神与国际视野。
(三)以化工专业实验室建设为阵地,培养学生的基本技能
专业实验室是高等学校实验室的一个重要组成部分,对人才培养和学科建设有着直接的影响。专业实验教学作为培养学生动手能力、科研能力、创新能力的有效手段和必要途径,是理论教学无法替代的。为了提高教学质量,实行实验室和教学过程的统一管理,本专业于2008年对原先分属不同研究所的专业实验教学模式进行了改革,建成了集中的化工专业实验室。建设过程中,更新了所有的老旧实验设备,对原开设的实验进行了梳理,停开了部分质量有待提高的实验,保留了八个基础实验,并增加了四个综合创新实验和两个远程实验。其中综合创新实验是专业实验的升华,要求学生将基础课、技术基础理论和专业课的理论知识以及实验理论、实验技能融会贯通并应用到实验中去检验。这样既总结和巩固了前期实验教学的成果,又锻炼了学生的综合实验能力和运用实验解决工程实际问题的能力。远程实验则帮助学生实现了异地实验,实验时间不受限制,实验效率大为提高,并丰富了实验手段和创新能力的培养。
(四)以特色学科竞赛为载体,培养学生的创新能力
学科竞赛是培养创新人才、促进高校教育教学改革行之有效的途径。学生可以通过参加学科竞赛,进一步提高专业学习的兴趣和理论联系实际的能力,激发实践创新的活力。为了更好地培养学生的创新能力,我们已连续多年组织开展“三井化学杯全国大学生化工设计邀请赛”和“过程工程实验技能创新竞赛”两大学科竞赛活动。其中前者主要是化工设计课程的教学拓展,迄今浙江省大学生化工设计竞赛、“三井化学杯全国大学生化工设计邀请赛”已举办了四届。大学生化工设计竞赛活动有力地推动了化工设计课程的全国普及性,提升了其影响力,促进了国内高校化工设计课程的改革和发展,对高等化学工程教育的深化改革起到了实质性的推动作用。同时,本专业还针对“过程工程原理”课程的特点,创办了“过程工程实验技能创新竞赛”,创建了过程工程实验技能创新实践基地。该竞赛为浙江大学校内唯一一个以实验为主的校级竞赛,每年本专业有30%的学生参加该竞赛活动,学生的实践动手能力和创新意识得到了有效的训练。
(五)以特色班强化培训为手段,培养学生的专业特长
为了加深学生对专业知识的理解和运用,培养学生的专业特长,提升学生的就业和深造能力,本专业在大三后依据学生兴趣,提供了不同类型特色班的强化培训:1.工程实践班,主要目的是强化工程设计能力的训练;2.能源化工班,目的是强化化工知识在能源领域的应用;3.产品工程班,重点突出高分子工程、精细化工;4.安全与工业生态班,主要强化化工过程安全、环境友好及化工园区规划;5.国际交流班,目的是强化外语授课与国际交流能力,拓展学生的国际视野。