高分子材料的主要特征范文
时间:2023-12-20 17:55:16
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篇1
【关键词】聚氯乙烯;氯化聚氯乙烯
氯化聚氯乙烯(简称CPVC),又名过氯乙烯。CPVC能耐大多数的酸、碱、盐,具有很好的耐化学腐蚀性。CPVC的耐热温度要比聚氯乙烯(简称PVC)高30~40℃,与其他高分子材料相比具有良好的耐热性。CPVC应用范围十分广泛,主要用于管件、注塑成型、还可用于氯化纤维的改性、制造复合材料、发泡材料、涂料及粘合剂等。CPVC还可用作塑料的改性剂,它与热塑性或者热固性的塑料共混制造合金,可改善这些材料的性能,使之成为性能更为优越的工程塑料。
我国CPVC的生产厂家一般规模较小,质量档次不高,应用开发力度不够,使我国应用于管材、硬质品方面的CPVC大量依赖进口。因此,扩大氯化聚氯乙烯的生产及加快开发速度是我国当前面临的首要问题。
(4)卓越的耐候性和耐腐蚀性:
CPVC不仅耐紫外线和大气老化,常温下还耐各类酸、碱介质,即使100℃仍耐次氯酸钠溶液、乳酸、稀碱液等介质。
CPVC是PVC氯化改性的产物,其关健技术是PVC初级粒子的形态及氯化条件,CPVC的性能决定于两个因素:氯的含量和氯在CPVC分子链上的分布。所以相同氯含量的CPVC会由于氯原子的分布不一样而产生较大的性能差别。因此开发并生产出适合于制造CPVC树脂的专用PVC树脂很重要,其主要特征是要具有合理的疏松度及粒子间的间隙,且粒子表面的皮层较薄,表面积也相对较大。这种专用料非常有利于氯化时氯在PVC中的深入和扩散。
2、工艺方法选择
氯化聚氯乙烯树脂的生产经过长期的发展已经具备十分成熟的生产工艺,在工业上生产主要有溶剂法、水相法、气相法三种方法。溶剂法生产工艺流程长、成本高、环境污染大。因此,溶剂法生产在一定程度上受到了制约。气相发生产具有设备复杂、氯化时热量转移困难、产物容易变黄等缺点,使气相法大规模生产也受到制约。水相悬浮法生产不用溶剂、成本底、产品质量好,其生产工艺最为成熟,而我厂对水相悬浮法生产具有成熟的生产技术及十年的生产经验。大多数员工对水相悬浮生产有直观的认识,因此,采用水相悬浮法生产氯化聚氯乙烯对氯碱企业来说是一种十分可行、可靠的生产方法。
3、水相悬浮法氯化工艺
水相悬浮法氯化工艺主要包括三道工序:聚氯乙烯氯化;氯化聚氯乙烯的洗涤和稳定;氯化聚氯乙烯干燥。其简要步骤如下:
向设有搅拌器的搪瓷釜或钛质反应釜中加入定量水或20%盐酸,然后按计算量加入PVC树脂粉、分散剂和引发剂,配成15-20%的PVC悬浮液。搅拌下升温50-70℃,经鼓泡器向反应釜中通入氯气,反应至含氯量合格,终止氯化反应。把浆料送入离心机中分离出盐酸,把盐酸返回氯化反应釜或打入氯化气提工序中。压出的浆料送至带有搅拌器的搪瓷洗涤釜中用水和苏打溶液加以稳定。把稳定后的氯化聚氯乙烯送入离心机,分离出水及其他液体,然后送入干燥器中。用鼓风机送入空气,经加热器加热空气,通入干燥器除去氯化聚氯乙烯中的水分,使氯化聚氯乙烯干燥。废气经除尘器后排空。最后从干燥器中输出所需的氯化聚氯乙烯树脂。其工艺流程图如下:
4、反应机理
聚氯乙烯(PVC)是一种直链化合物,是按游离基型聚合而成的无定型热塑型树脂,其氯化属取代反应。在PVC分子链中引入氯原子时,氯原子首先取代大分子-CH2-基团上的氢原子,生成-CHCl-CHCl-结构,随着氯含量的上生,其结构-CHCl-CHCl-也相应增多,当氯含量大于65%时,则生成偏二氯链节-CH2-CCl2-,随着氯化程度的提高,生成的偏二氯链节也进一步增多。
5、存在问题及解决方法
由于氯化反应是放热反应,反应温度偏高,再加上如果反应釜内不排氯,通氯不恒定,后处理工艺不完善,将会使氯化过程中产生较多的断链及支化反应,从而使其物理性能下降,使CPVC树脂存在明显缺陷。主要表现在以下两点:
(1)氯含量只能保持在65%左右,超过68%,则加工性能差。而国外一些公司的产品氯含量可达70-75%,从而使其耐热性、耐燃性、耐老化性均有较大的提高。
(2)如果不能很好的控制氯化工艺,将会使材料的拉伸强度、屈服强度、弯曲强度低于PVC树脂。
6、小结
CPVC作为新型高分子材料,具有温度适用范围宽、阻燃性较好、耐腐蚀等特点。CPVC氯碱厂耗氯产品,能使氯平衡起到积极作用。国产CPVC的开发与应用具有非常好的前景,特别是国产树脂价格低廉,只要掌握其成型技术,可大大降低产品成本,从而能够推动CPVC在我国的应用。
参考文献
篇2
关键词:红外光谱法 有机硅 聚氨酯 密封胶
1、前言
有机硅―聚氨酯共聚物是一类很有发展前途的新型高分子材料[1,2]。它在密封剂、涂料、织物整理剂及血液相容材料等方面有着广泛的应用[3],吸引了很多学者的关注。
目前,国内外已有很多文献对共聚物的合成方法、性能及应用进行报道。但有关有机硅改性聚氨酯密封剂制备过程研究的文献,尚不多见。
2、实验部分
2.1仪器与试剂
SpectrumOne型傅里叶变换红外光谱仪(美国PE公司),M22型有机制备仪(江苏省金坛市晶玻实验仪器厂);TDI、1,6-己二醇、1,4-丁二醇、丙三醇、乙二醇、环己酮(均为分析纯),辛酸亚锡、聚己二酸乙二醇酯、羟基硅油(均为工业级)。
2.2实验步骤
2.2.1有机硅改性聚氨酯的制备
向一个装有搅拌子、回流冷凝管、温度计的四口烧瓶中,加入甲苯二异氰酸酯(TDI)8.576g、聚己二酸乙二醇酯16.424g、羟基硅油(聚酯质量的1%)1.428g和环己酮25.000g并升温至90℃,待聚己二酸乙二醇酯完全溶解加入催化剂辛酸亚锡溶液1mL,控制温度在90℃(±2℃),回流5h,加入1,6-己二醇5.219g,继续控制温度在90℃(±2℃)回流5h,制得有机硅改性聚氨酯。
2.2.2样品的红外光谱测试
进行红外光谱测试时,按开机顺序开启红外光谱仪。调试完毕,在光路中不放样品时测试背景。先用少量无水乙醇擦拭盐片和刮刀,然后用刮刀蘸取适量样品均匀涂抹在盐片上,把制备好的分析样品固定在样品池架上,然后放到样品池座上,扫描即可得到待测样品的红外光谱图。
3结果与讨论
3.1红外光谱表征
3.1.1原料的红外光谱表征
(1)甲苯二异氰酸酯(TDI)的红外表征
图1为TDI的红外光谱。图中2264.07cm-1处有一很强的吸收峰,为NCO基团不对称伸缩振动特征吸收峰;1617.23cm-1、1578.06cm-1、1525.81cm-1处的吸收为苯环骨架振动的特征吸收峰;890.11cm-1、785.27cm-1为苯环1,2,4三取代C-H的变形振动的特征吸收峰。
图1甲苯二异氰酸酯红外谱图
(2)羟基硅油(DY-OH)的红外表征
图1为羟基硅油的红外光谱,图中3338.75cm-1处的吸收为羟基中氧氢伸缩振动特征吸收峰;1261.16cm-1处有一尖锐吸收峰,为Si-CH3的变形振动吸收峰;1091.23cm-1、1023.21cm-1处为Si-O-Si的伸缩振动吸收峰[15];800.16cm-1处为Si-C的伸缩振动吸收峰。
图2羟基硅油红外谱图
(3)聚己二酸乙二醇酯的红外表征
图3为聚己二酸乙二醇酯的红外光谱。图中3514.25cm-1处的吸收为-OH的伸缩振动特种吸收峰;1736.38cm-1处有一强尖锐吸收峰,为酯中C=O的伸缩振动特种吸收峰;1240.55cm-1处的吸收为酯中C-O的伸缩振动吸收峰;1171.36cm-1、1141.01cm-1、1081.84cm-1处为-C-OH中的C-O伸缩振动吸收峰。
图3聚己二酸乙二醇酯红外谱图
(4)1,6-己二醇的红外表征
图4为1,6-己二醇的红外光谱。图中3337.56cm-1处的吸收为醇中-OH伸缩振动的特征吸收峰;2933.94、2860.71cm-1为-CH2的伸缩振动特征吸收峰;1058.38cm-1、1019.35cm-1处为醇中C-O的伸缩振动特征吸收峰。
图41,6-己二醇红外谱图
3.1.2中间体及产品的红外表征
(1)图5中3340.66cm-1处为-OH的伸缩振动吸收峰;2272.94cm-1处有一很强的吸收峰,为NCO基伸缩振动特征吸收峰;1737.88cm-1处有一强尖锐的吸收峰,为酯中C=O伸缩振动的特征吸收峰;1618.47cm-1处为O=C-N中的C=O伸缩振动特征吸收峰;1597.12cm-1、1537.52cm-1处为苯环的特征吸收峰;1260.54cm-1处为Si-CH3的变形振动特征吸收峰;1222.50cm-1处为O=C-O中C-O的伸缩振动特征吸收峰;1080.65cm-1处为Si-O-Si的伸缩振动特征吸收峰;809.71cm-1处为Si-C的伸缩振动特征吸收峰。
图5中间体红外谱图
(2)图6为有机硅改性聚氨酯的红外光谱。图中3342.84cm-1处为-OH的伸缩振动的特征吸收峰;1736.00cm-1处有一强尖锐吸收峰,为酯中C=O的伸缩振动特征吸收峰;1616.58cm-1处为O=C-N中的C=O伸缩振动特征吸收峰;1601.39cm-1、1535.51cm-1处为苯环的特征吸收峰;1260.47cm-1处为Si-CH3变形振动特征吸收峰;1226.58cm-1处为O=C-O中C-O伸缩振动特征吸收峰;1079.95cm-1处为Si-O-Si的伸缩振动特征吸收峰;803.16cm-1处为Si-C的伸缩振动特征吸收峰。在2270cm-1处没有出现NCO基伸缩振动吸收峰,证明TDI聚合良好。
图6有机硅改性聚氨酯红外谱图
3.2红外谱图的分析与比较
3.2.1原料与中间体的红外谱图比较
比较图1,2,3和5可知,图5甲苯二异氰酸酯中NCO的特征吸收峰(约在2270cm-1)比图1中小,说明NCO已参与反应;图5中1080cm-1处Si-O-Si的伸缩振动吸收峰比图2(双峰)中小,且变为单峰,表明羟基硅油也参与了反应;Si-C伸缩振动吸收峰的变化也说明了这一点;酯中C=O的伸缩振动吸收峰在两图中几乎无变化(都出现在1737cm-1附近),证明聚己二酸乙二醇酯中的羟基参与反应而羰基没有发生变化;以上证明原料都参与了聚合反应,并生成了端NCO聚氨酯。
3.2.2中间体与产品的红外谱图比较
比较图4,5和6可看出,反应时间过半加入1,6-己二醇后,图3-8中3340cm-1处-OH的伸缩振动吸收峰比图5中大,说明1,6-己二醇已参与了反应。图6在2270cm-1处几乎没有NCO基团不对称伸缩振动吸收峰,证明加入的1,6-己二醇使剩余的NCO反应完全。
4.结论
采用红外光谱法对有机硅改性聚氨酯密封剂制备过程中的原料、中间体及产品进行测试,然后通过红外谱图的分析与比较,特别是甲苯二异氰酸酯和有机硅改性聚氨酯中异氰酸基的主要特征峰出现在2270cm-1附近,比较了产物中该吸收峰的强弱,确定此工艺路线可行,得出了最佳合成条件,即反应的最佳温度为90℃,反应时间约10h,从而有效地指导了合成。红外光谱法研究有机硅改性密封剂的合成过程,具有简便、量小、准确、快速等特点,具有一定的应用价值。
参考文献
[1]夏磊,陈立班,杨淑英.硅改性密封剂的进展.广州化学[J],2000,25(2):59-64.
篇3
1现代高效用水研究进展
(1)农业高效的节水技术策略。农业高效的节水技术策略主要从输水工程上和农业灌溉方式技术上进行探究。比如在河南,在农业用水的运输上,光在输水量上就能损失到60%左右,这是占全省平均灌溉输送水量的比率。而国外在20%左右。由此可见在农业用水中输送水的过程是很重要的。在这些方面我们可以进行高效节水研究,在渠道的防渗方面、渠道的配套方式上,低压管道的输送农业用水方面上进行节水研究。像滴灌等各种节水措施都可以使用其上。
(2)农业的高效节水措施分析,在农田之间可以通过各种措施实施节水,可以在限制作物的蒸腾上,抑制土壤的蒸发上进行探究。还有就是可以充分提高农田水的利用效率。可以通过抗旱育苗、限量农业生产、做好农田的保墒措施、高效节水灌溉措施,增加土壤的肥力等等措施。
(3)节水管理措施,是在作物生育期内把有限的灌溉水量进行最优分配,来提高作物可吸收的根层储水和灌溉水之间的转化,以及经济产量和光合产物效率的转化。可采用抗旱灌溉、不十足的灌溉和低水量的灌溉等等措施,通过合理的措施来调节农作物对水分的供应,充分利用有效降雨的措施,提高作物对农田水的利用效率。采用低定额灌溉一般可节水30%~40%,而对产量无明显影响,只有科学的管理,建立完善的管理机构,健全规章制度与法规,才能使其他节水措施发挥应用作用,大力推广现有的先进技术和科技成果,用好水、管好水、使水资源发挥最大效益。
2我国农业高效用水前景探析
要想实施我国农业的高效用水技术,就必须在农业高效节水技术中充分的利用高分子材料、电子信息、和生物模拟的相关的高薪技术措施等等。当然这些技术不仅仅涉及的是农业用水管理的节水输水工程上的技术问题,亦不是把生物节水和农艺节水简单的连接在一起。而是在熟悉高效节水农业的实施技术的基础上,充分的联系水利学、工程学、农作学、遗传学等等,各种学科要充分的联系起来。把农业的高效节水结束措施定位在与水灌溉—土壤水保墒—污水利用—植物的光合作用—干物质质量—农作物的循环转化等等。此外我国农业的高效用水和节水技术措施也需要信息、生物、计算机、化工、水利工程、现代的信息技术和现代的生物技术等等。为其科技含量的大幅提升带来了新的契机与机遇,深刻的影响着农业高效用水技术发展的进程,其发展的主要特征是在保障区域生态环境安全与农业水资源高效利用的前提下,充分发挥现代的高新科学技术来对我国传统的农业用水技术进行改造和升级。实施各类先进的高效的节水技术和农业产品的有机的结合在一起。促成我国农业管理、技术、专利、产业、标准为一体的高效节水型现代农业。
(1)目前各国对水位农业的服务政策已经非常的明确。如果能够在农业生产的过程中合理的利用水资源和高效的保护水资源就能保证我国农业的健康持续的发展进步。当前的立体化农业、新型生态农业、新兴有机农业、新兴设施农业等等模式都是高效节水型的绿色农业模式。特别是在地下灌溉、微型灌溉、营养液培植、膜下灌溉等技术措施都是可以采取的新型模式。
(2)喷灌机目前其研究开发方向是综合利用项目及进一步节能节水,其仍是作为大面积机械化解决大田作物节水灌溉的主要方式,近年在兼喷施农药和节能等方面有较大的突破。尽管不同喷灌机各自的优势不同,但综合考虑其条件,软管卷盘式自动喷灌机、平移式全自动喷灌机及人工移管式喷灌机等是推广重点。
(3)目前的地下灌溉技术是当今世界上普遍认为最好的和最高效的农业节水灌溉技术。虽然在推广和应用的方面上还存在着速度慢、认可率低等等现象。但是依据这种技术的高技术含量,我相信这些理论实践会得到很好的研究和解决在不久的将来。
(4)在旱地农业设施高效全面的机械化保水保墒措施将大有发展的潜力。在这种技术上已经形成了很多种农业体系系统。像深翻深耕农业耕地技术、轮作轮休农业技术、保护性和带状耕植技术、使用化学试剂进行保水保墒技术措施等等。这些技术措施如果能够采用机械化的农业耕植系统将会给我国的农业现代化带来很好的效果。
篇4
国务院总理9月8日主持召开国务院常务会议,审议并原则通过《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》。
会议确定了战略性新兴产业发展的重点方向、主要任务和扶持政策。(一)从我国国情和科技、产业基础出发,现阶段选择节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车七个产业,在重点领域集中力量,加快推进。(二)强化科技创新,提升产业核心竞争力。(三)积极培育市场,营造良好市场环境。(四)深化国际合作。多层次、多渠道、多方式推进国际科技合作与交流。(五)加大财税金融等政策扶持力度,引导和鼓励社会资金投入。
万钢部长出席第四届世界太阳城大会
由山东省政府、科技部、工信部、财政部、住建部、商务部、国家能源局、世界太阳城协会等单位联合主办的第四届世界太阳城大会于9月16日-18日在山东省德州市隆重召开。大会以“太阳能改变生活”为主题,对加强太阳能领域的国际交流合作,推动我国能源结构调整、节能减排和应对气候变化具有重要的意义。
全国政协副主席、科技部部长万钢代表中国政府在开幕式上致辞,并发表了重要讲话。万部长强调,今后中国将在新能源、节能环保、新能源汽车等战略性新兴产业领域开展更加广泛的国际合作,充分利用国内外科技优势资源,推动我国新能源产业的快速健康发展。未来几年中国在能源科技领域将重点开展以下工作:一是大力发展节能和提高能效技术;二是加强清洁煤和煤基燃气技术的研发应用;三是大力发展风能、太阳能、生物质能等可再生能源,突破关键技术瓶颈,促进能源结构调整;四是加快智能电网技术研发示范,以适应大规模可再生能源和分布式电源并网,同时保障电网安全可靠高效运行;五是加快核能发展,为未来提供安全可靠的低碳能源;六是继续加强新能源汽车、节能建筑、清洁生产、生态建设等低碳能源产业化技术攻关和示范推广,推动落实碳税政策实施标准及示范工程。
我国能源科技面临六大主要任务
9月16日,主题为“低碳路径 绿色转型 科学发展”的第三届中国(太原)国际能源产业博览会高峰论坛在山西太原开幕。科技部党组书记、副部长李学勇作主题发言。
李学勇说,能源领域的科技进步和新能源的产业发展是“十二五”时期我国科技发展的重要目标之一。今后一个时期我国在能源科技领域的主要任务有六个方面:一是大力发展节能和提高能效技术;二是加强清洁煤生产技术;三是大力发展风能、太阳能、生物质能和再生能源,促进能源结构调整;四是加快智能电网建设同时保障电网的可靠和高效运行;五是加快核能技术发展,给未来提供安全可靠的低碳能源;六是继续加强新能源汽车建设、清洁生产、生态建设和低碳能源的产业化。
我国首个创业孵化研究联盟成立
9月11日,创业孵化研究联盟成立大会暨科技创业与孵化管理新发展研讨会在北京举行。创业孵化研究联盟是在科技部火炬中心支持下,中国高新区协会创业中心专委会领导下,由有志于从事创业管理、孵化管理研究与服务等机构和个人自愿组成的非营利性学术联盟。创业孵化研究联盟将通过编辑创业孵化研究通讯、实施中国创业孵化观察计划、组织集中培训及个案辅导等多种形式,为联盟成员提供综合信息服务与培训辅导,提升中国科技企业孵化器整体能力与水平。
IBM全球首个物联网技术中心落地北京
作为跨国公司在我国建立的第一个研究机构,IBM中国研究院今天迎来15岁生日。在庆祝会上,IBM宣布将加大在中国的研发投入力度,在北京建立其全球首个物联网技术中心。
新今天成立的物联网技术中心,正是IBM加大对中国创新投入的举措之一。该中心旨在为物联网相关研究提供一个开发新平台,让合作伙伴能在一个真实与模拟相结合的环境中研究、孵化技术,加速技术创新与验证。据悉,IBM在物联网技术中心里面搭建了一些前沿的应用,包括医疗健康的应用、智慧微网的方案展示,室外配备了发电用的小风车和太阳能板,以及与智能楼宇相关的设备等。此外,IBM还对物联网产业的整个架构蓝图做了建设性规划,首次提出物联网多层参考架构。
对于IBM为何选择在中国创建首个物联网技术中心,IBM中国研究院院长李实恭表示,是因为认同中国在发展物联网的方向,希望将全球的科技研发力量经由物联网技术中心吸引到中国。
我建筑运行能耗约占全社会总能耗三成
住房和城乡建设部总经济师李秉仁在近日召开的会上透露:目前我国建筑运行能耗约占我国全社会总能耗的30%,抓好建筑节能是控制温室气体排放的重要举措。
李秉仁表示,建筑能耗总量持续快速增长、农村地区建筑用能明显增长、建筑用能效率普遍偏低是我国建筑能耗的主要特征。“目前,我国普遍实行节能50%的标准,即使执行节能65%的标准,耗热量指标高出同等气候条件发达国家平均水平50%以上”。
对于目前可再生能源建筑应用中存在的问题,李秉仁认为主要体现在5个方面:总体规模有待进一步扩大;技术产品质量有待进一步提高;标准规范有待进一步完善;设计、施工、运营及维护需进一步细化和加强管理;人员能力需要加强。
北京组建科技成果转化“政府红娘”
我国不少军工院所拥有一批具有自主知识产权、处于国内外领先水平、具有军民两用性质的科技成果,从今天起将以技术托管的模式,通过首都科技成果产业化公共服务平台的运营更好地与市场对接。记者获悉,针对目前存在的科研成果转化率低的问题,北京市科委在全国率先成立了“首都科技成果产业化公共服务平台”,这是目前全国唯一一家由政府牵头组建的专注于科技成果转化的“政府红娘”。
据介绍,作为北京市首个由政府推动成立的综合性、公益性科技服务平台,该平台面向包括中央在京科研单位,高等学校和驻京部队科研单位在内的社会各类主体的科技成果产业化需求,提供包括政策、技术、法律、金融等方面的服务。
西安打造新材料产业集群抢占“未来产业”制高点
我国首个轻质高强度镁锂合金材料项目在西安正式投产,从而填补了我国在这一新材料领域的空白。近年来西安市凭借自身雄厚的科研实力将新材料作为主要的产业板块之一,打造了一批有发展潜力的新材料企业,以抢占“未来产业”的制高点。
据西安市政府介绍,西安新材料产业集群主要集中在西安阎良国家航空高技术产业基地。该基地将新材料产业的发展放在重要位置,不断强化企业在创新中的主体地位,充分发挥科研院人才和资源优势,以科技创新为先导,以成果应用为牵引,鼓励、支持和引导优势资源向新材料产业聚集,培育陶瓷基复合材料、高性能碳纤维材料、无机高分子材料等多家新材料研发中心和生产企业。
我国航天育种新品种超60个产业化初露端倪
23年前我国首次成功进行的农作物种子空间搭载试验开启了航天技术助推农业科研的新时代。记者从近日在北京召开的“2010年航天工程育种论坛”上了解到,截至今年5月,我国已育成并通过国家或省级鉴定的新品种达60多个,并在农业生产中大规模推广应用,在提高农作物产量、改善农产品质量、优化农作物抗性方面取得了实质性成果。航天工程育种的产业化已初露端倪。
世界最大海上风力发电站投入运营
世界上最大的海上风力发电站23日在英国投入运营,这使英国风力发电总装机容量突破50亿瓦,成为该国可再生能源发展道路上的一个里程碑。
篇5
关键词:石油化工专业;“岗位技能递进”人才培养模式
中图分类号:G718 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)03-0157-03
“岗位技能递进”
人才培养模式的内涵
人才培养模式就是在正确教育方针的指引下,为实现人才培养目标而采取的人才培养方式。“岗位技能递进”是指专业教育与生产岗位相结合。一方面,它是教育与生产岗位相结合,即知识和技术相结合,强调过程的结合;另一方面,它是教育与生产岗位相结合的形式,即生产企业与高职院校合作,强调对象的结合。
“岗位技能递进”人才培养模式实施的前提是学院与企业有多层次、全方位合作的基础,共同就专业建设、课程体系、师资建设、实训条件等方面不断进行调整和优化,依托企业实训资源优势,把以课堂教学为主的传统教育和直接获取实际经验的校外工作有机结合,贯穿于学生的培养过程中。
辽宁石化职业技术学院是首批“国家示范性高等职业院校建设计划”骨干高职院校立项建设单位,是辽宁省第一所校企合作办学的高职院校。学院的举办方之一――锦州石化公司投入5000万元建设具有高职教学和企业职工培训双重职能的生产性实训基地,为石油化工生产技术专业开展“岗位技能递进”人才培养模式改革提供了教学条件。通过广泛的岗位调研和工程技术人员论证,辽宁石化职业技术学院依托锦州石化公司,确定专业培养目标和毕业生就业岗位,综合知识、技能和素质方面的实际需要,将培养目标分解成基本能力、专项能力、综合能力等子目标,“岗位技能递进”的人才培养模式内涵如下。
第一学年:认识岗位与基础理论教学,培养学生适应岗位的基本能力。通过入学教育、企业参观、岗位认识实习,使学生了解专业概况,对日后所从事工作的性质有一个初步的了解,逐步培养学生对工作岗位的热爱,强化学生的事业心和责任感;安排思想道德修养、基础化学理论、化工识图、职业道德、计算机操作、英语等基础课程;实施项目案例教学,使学生获得燃料油生产工(高级)国家职业标准要求的基本知识,为学生掌握石油化工生产专业技能及可持续发展奠定良好的基础。
第二学年:以岗位仿真和“教学做”一体化课程为载体,培养学生适应岗位的专业能力。由企业的技术人员与校内的专任教师共同授课,实施校企双主体育人。以实际工作任务为载体,以石化企业生产手册及燃料油生产工(高级)国家职业标准为技术要求,工学交替,在体现石化企业工作情境、真实生产流程的化工单元操作实训室、苯乙烯仿真工厂和油品质量分析实训室教学,使学生熟练掌握典型单元设备操作、DCS仿真开停车等技能;并强化化工单元操作技术、反应与分离技术、石油产品分析技术等专业理论,获得燃料油生产工(高级)职业资格证书。在生产实习过程中,学生以企业学徒工的身份进行跟班训练,体验企业的生产组织方式和企业岗位要求,强化专业技能和职业素质培养。
第三学年:通过顶岗实习,体验企业文化,培养学生的综合职业能力。开设《燃料油生产技术》、《有机化工生产技术》、《典型化工操作技能训练》、《顶岗实习》等课程,教学环境为石化生产真实装置,使学生在生产性工作岗位上熟悉石化企业生产管理制度,掌握常减压、催化、重整、加氢等典型生产流程、工艺设备,体验企业文化,技能得到进一步锻炼,最终实现“零距离”上岗。
通过以上岗位认识与基础理论教学岗位仿真与“教学做”一体化课程顶岗实习的“岗位技能递进”人才培养模式,始终与行业企业合作,通过课堂教学、DCS仿真和校内产学研基地单元设备训练、校外顶岗实习有机结合,实行“教学做”一体化,培训与考证融合;完成学生从“岗位基本能力形成岗位专项技能训练岗位综合能力提升”的递进。
“岗位技能递进”
人才培养模式的主要特征
理论学习与实践技能结合 石油化工生产技术专业的培养目标:培养适应我国社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,具有诚信品质、敬业精神和责任意识,具备职业道德、较强实践能力,掌握石油化工生产方面的基础知识和专业理论,能在石化生产、管理、服务第一线从事生产操作、技术应用和班组管理等工作的高素质高级技能型专门人才。培养这种能力的基本要求是真实工作环境下的反复训练,尽可能在企业的真实工作环境中进行学习与训练是培养这种能力的唯一途径;结合石化企业生产的特点,考虑与教学内容有效对接,改变传统的按固定地点、固定模式进行教学的组织形式,开展分组教学、灵活授课、弹性教学,对专业课程选择典型工程项目进行现场教学,对于不具备现场教学条件的,在“教学做”一体化专业教室中进行教学;积极引导学生提升职业素养,由教师进行操作性示范,并组织学生进行实际操作活动,让学生明确知识点,掌握专业技能;在生产实习、顶岗实习的组织安排上,适应石化企业工作的特殊性,采用倒班顶岗分阶段实习,由企业学校共同考核评价。
课堂教学与车间生产结合 石油化工生产技术专业实践课时占总学时的50%。由企业兼职教师提供车间的新技术、新方法和新工艺等资料,将其融入到教学内容中,学习过程融入实际项目工作过程中,在校内“教学做”一体化教室采用任务驱动、项目导向、案例分析、现场教学、小组讨论、仿真操作等使学生掌握燃料油生产工的相关理论,在校企共建实训基地、企业生产车间中实施。聘请有丰富实践经验的生产一线工程技术人员,规范地指导学生进行基本技能训练,学会装置开停车、巡回检查、资料录取、填写生产报表、维护管理以及动态分析等技能,并考取高级燃料油生产工职业资格证书。同时,使学生在真实的工作环境和素质教育环境中进行铁人精神教育,学习做人、做事的本领,进而获得岗位所需的知识、能力和素质。
技能培养与素质教育结合 石油化工生产技术专业毕业生就业面向石化生产操作、调试、运行与维护生产一线,以泵及压缩机岗位现场操作岗位(外操)、中控室操作岗位(内操)、油品分析岗位、班长岗位为主。为充分满足“岗位训练”的需要,依据“贴近职业、贴近真实、贴近技术”的原则,体现“职业性、系统性、开放性”的特征,引入企业真实的工作情境、文化氛围和管理模式,按照职业的工作流程来设计真实的专业训练和职业环境,实训过程与实际岗位操作完全一致。在校企共建的实训基地,在汽提塔生产装置上,按照企业设备检修的场景和要求,设立班长、安全员等岗位。班长进行人员分工,明确责任,布置任务,规定作业时间(操作时间),到现场实地勘察,清楚作业面周围环境和作业空间;安全员检查安全手续是否齐全,安全措施是否到位,劳动保护用品是否整齐,是否选择合适工具。通过对塔盘拆装弄清楚塔的内部构造、各部件及所在具置,汽液两相如何流动,塔盘究竟是怎么安装的,并掌握其过程。通过在此装置上的“教学做”,学生能掌握换热器的种类及换热方法,了解板式精馏塔的基本结构与流程,掌握流体输送设备的性能及操作,流体输送设备的常见故障及处理以及温度、压力、液位的调节、控制方法,管路拆装及连接方法。学生在教学过程中是综合性的身份,要遵守许多与安全生产有关的其他规定,如产品工艺规程、安全技术规程、检修安全规程、岗位操作法、安全动火规定等等,在着装、环境、卫生、安全、考勤等方面应完全按照企业要求管理,潜移默化地训练学生形成石化企业“三老四严”的工作作风和职业素质,培养学生敬业奉献、吃苦耐劳、诚信笃实、团结协作的良好品质。
“岗位技能递进”
人才培养模式的实践
人才培养模式改革和课程建设 召开专业建设指导委员会会议,邀请企业人士和行业专家参与,参照职业资格标准,对石油化工生产技术专业工作岗位进行调研,与一线工程技术人员进行典型工作任务分析,确定本专业的主要岗位(群)工作任务与职业能力分解表;按照工作任务的典型性,对工作任务进行进一步的分析、筛选,总结出典型工作任务;按照职业成长规律性、工作任务性质一致性和工作内容相关性等原则对典型工作任务进行合并,形成相应岗位的行动领域;以工作过程为导向,打破原有课程体系,根据教学认知及职业成长规律,综合考虑教学场地、工具、设备、问题、对象、技术等要素的关联程度,把行动领域转化为学习领域;借鉴基于工作过程系统化课程开发模式,结合锦州石化公司生产特点,按职业能力和职业素质的形成过程以及学习领域之间工作过程的内在联系,形成石油化工生产技术专业课程,确定专业核心课程为《燃料油生产技术》、《有机化工生产技术》、《典型化工操作技能训练》。根据石油化工职业能力的通用能力要求和职业素质的要求,完善公共基础课程和相应拓展课程;构建与“岗位技能递进”人才培养模式对应的课程体系。
师资队伍建设 依托校企合作的办学优势,充分利用企业的人力资源,按照国家级教学团队标准建设石油化工生产技术专业教学团队。通过挂职锻炼以及科研开发、技术服务等形式,面向专业课程体系内所有教师开展培训,落实《企业项目工作室管理办法》、《教师访问工作站管理办法》、《企业兼职教师资源库建设方案》;通过国内外先进教学理念培训等途径,培养3名专业带头人,3名骨干教师;到2012年,“双师”素质教师比例达到90%,专兼职教师承担专业课学时比例达1∶1。
教学实验实训条件建设 依据基本能力、专业能力和职业能力要求,按照专业基础实训、专项技能实训、专业综合实训和顶岗实习四个层次,校企合作以专业计划和教学标准的要求为依据,优先建设受益面大、与专业核心课程内容紧密联系的实训室,建设与目前现场生产实际相匹配的实训基地,同时兼顾科技、生产及对外技术培训和技术服务;新建苯乙烯仿真工厂、煤化工实训室、化工仿真实训室,扩建燃气质量评价中心(校中厂)、化工单元操作实训室、油品质量分析室、高分子材料实训室、精细化工实训室;借鉴企业车间布局和现场生产管理,每个实训室设有教学区、实训区、配件展示区、资料区和材料室五个区域;在满足培训教学的同时,具备符合燃料油生产工国家职业技能鉴定的能力,用于职业技能鉴定的设备器材品种、数量和管理上符合国家职业技能鉴定的相应规范。
校企合作建设共享性专业资源库 以专业核心课程为主,兼顾专业课程体系中其他课程,包括培养学生职业素养的《化工安全技术》、《化工企业管理实务》、《石化产品营销》、《计算机基础》、《英语》等5门课程;投入252.1万元建设石油化工生产技术专业教学资源,以满足企业培训和教学需要;利用现代教学技术手段,实现教学形态的变革,充分运用计算机技术、信息化手段,开发具有交互性的虚拟实训软件、多媒体课件、动画演示等课程资源;通过立体化的教学资源,把石油化工生产和安全环保技能形象化、可视化、直观化,便于学生理解知识,掌握技能。石油化工生产技术专业教学资源库建设内容:石油化工生产技术专业教学文件区,石油化工生产技术专业教学资源区,石油化工生产技术专业网络教学区,石油化工生产技术职业能力训练区。
“岗位技能递进”
人才培养模式的成效
“岗位技能递进”人才培养模式经过不断的实践,成效初步显现。截止到2012年3月,石油化工生产技术专业拥有国家级精品课程1门,省级精品课程4门,被评为辽宁省优秀教学团队,对接产业集群建设省级职业教育示范专业,拥有辽宁省普通高等学校省级专业带头人1人,辽宁省青年骨干教师2人。教师拥有发明专利2项,出版《燃料油生产技术》、《典型化工操作技能训练》等11部专著。2011年,面向全国石油和化工职业教育教师开办了企业实践培训及《燃料油生产工》技师培训班。
学生的综合能力全面提升,毕业生就业率2010年为96.1%,2011年为98%,就业对口率平均达到85%。2011年,学生参加辽宁省大学生第十一届“挑战杯”课外学术科技作品比赛获一等奖一项,参加全国石油和化工行业化工总控工职业技能竞赛获得团体和个人一等奖,参加辽宁省首届大学生职业生涯规划大赛总决赛获得个人三等奖一项;毕业生刘明获锦州石化公司十佳新员工称号,张勇在抚顺石化公司第五届练兵比武和技能竞赛中荣获乙烯装置操作工第一名。
参考文献:
[1]马秉骞.化工设备维修技术专业高技能人才培养方案的开发与实施[J].职业技术教育,2011(8).
[2]熊威.高职人才培养模式改革的实践与探索[J].教育与职业,2011(5).
[3]朱方来.以行业需求为导向走产学研结合道路培养汽车技术服务与营销专业人才[J].中国职业技术教育,2011(7).
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