化学工程与化学工艺范文
时间:2024-04-08 18:05:03
导语:如何才能写好一篇化学工程与化学工艺,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
关键词:化学工程 裂解
近年来,以分析裂解为主的反向工程技术发展极为迅速,其优越性在于:①可以了解橡胶制品的组成、结构以及各个体系的作用机理,从而优化配方提高制品的性能,指导新制品的研制开发;②可以分析废旧橡胶制品的成分、结构,从而了解老化降解机理,为废旧橡胶制品的再利用提供依据。
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3
03化学工程与工艺(1)班023号 佘焕裕
《 金工实习》是一门实践性技术基础课,是我校机械类、近机类、非机类各专业实践性教学环节中一门重要课程。金工实习课程设置目的在于使我们接触生产实际,获得机械制造一般过程的感性认识;进行有关实践技能训练,培养一定动手能力;掌握机械制造过程的基本知识,为后继课程及毕业后工作打下良好的实践基础;同时,在劳动观点、质量和经济观念、理论联系实际和科学作风等工程技术人员应具有的基本素质方面受到培养和锻炼。
在我们两个星期的金工实习中我们学到了很多金工实习方面的知识,也增强了我们的动手能力。对于我们理工类学生来说,是一次很好的学习、锻炼机会。在十几种工种——车工、铣工、工业安全、数车928、数铣990、线切割、热处理、铸造,数控板金及CADRP。其中让我最感兴趣的是车工、工业安全和铸造.为期两个周的金工实习结束了,但是它留在我心里的感受却永远不会结束。它将在我的生命中留下宝贵的一课。
安全的重要性
实习的第一天,我们就被老师带到了一间教室让我们看有关安全方面的录像。录像向我们介绍了几种工种,也说了实习中应该注意的问题,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,也告诉我们一些存在的隐患,让我们在实习的过程中能够提高警惕,防止意外的发生。
看完录像,又听了老师讲的有关工业安全方面的知识,我才发现工业安全的重要性。工业安全知识是工业高层管理人员和开发人员的必备知识,对于草拟或一个企业的安全条例,减少工业污染,防火防爆等方面来说是非常重要的知识,如果不掌握的话,不但会被人斥为无知,有时还会发生重大事故。看完资料之后的几天,老师就向我们讲解了有关防火的各种知识,介绍了四种常用的灭火器,有二氧化碳灭火器,干粉灭火器,1211灭火器和高效阻燃灭火器。其中1211灭火器里面含有氯氟烃,会对臭氧层造成破坏,现在已经禁止使用,干粉灭火器是使用较广泛的,对于易燃液体、油漆、电器设备的火灾,都可以用它来扑灭,但由于灭火后有残渣,故不适用于精密机械或仪器的灭火,而且其冷却功能有限,不能迅速降低燃烧物的表面温度,容易复燃。二氧化碳灭火器弥补了干粉灭火器的缺点,大量适用于精密仪器的灭火,而且随着液态二氧化碳的蒸发,燃烧物体的表面温度也会迅速降低。
先进的电脑控制
第一周里很多的工种都是用电脑的,也算是很轻松的了。加工中心我们学的是Power Mill这个软件,CAD/RP我们又学了soliwork,线切割我们是用CAXA。虽然这三个软件我们都是只学了一天半天的,但是通过些许的认识我们了解到了现代工业与电脑的密切联系。在上述的三个工种里面给我印象最深的是CAD/RP,那天上午我们先是用CAD软件soliwoke做3D的工件图,结果我对着电脑弄了四个钟头总算是出了一个自己比较满意的作品。做好之后我就在想可惜这样一个漂亮的作品,却只能放在电脑里面只能看不能碰。但我的苦恼在当天下午就得到了解答,辅导师傅给我们介绍了当今主要的几种快速成型技术,而且还给我们展示了培训中心了最贵的一台仪器——立体打印机。用立体打印机能将我们画在电脑里的3D图打印成一个真实的工件。
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
为期两周的人生第一次金工实习终于结束了,过程只是有惊无险。何以这样说了?在还没有真正进行实习前,老师给我们看了安全教育的录像,而且还举了例子,那些例子不是断手就是死人,结果一开始就让我觉得这金工实习有点可怕,好像在一个布满地雷的地方走动,一不小心就会被炸掉!那老师还给了我们那么一点所谓的安全提示:每天早上不要迟到,迟到了就听不到当天老师有关安全和该注意的事项。很幸运的是实习中心在我们学校之内,但其实也离我们比较远,每天都要走十多分钟的路程。两周以来所经历的苦与乐,也算是人生很大的收获。
“金工实习”是一门实践性的学科基础课,是高等学院校工科专业学生进行工程训练、培养工程意识、学习工艺知识、提高综合素质的重要必修课。随着现代工业制造技术的发展和高等院校实习条件的不断改善,金工实习已经成为包括微机数控加工、塑料加工、特种加工等非传统实习内容在内的多工种的工程训练、以适应不同专业学生的需求。实习的内容也应适应现代工业需求进行优化设置,以便使培养出的学生能适应现代社会的需求。
实习是两周,每天一个项目,我就不一一列举了,只把自己体会较深的说说。第一天是钳工,这是两周最累的一个项目了,也是我最熟悉的了。因为在我们高中那间学校也有这么科目的,只是那时我们是上一个学期,每星期只是上一节课而已,内容也是用一根铁棒做一个六角螺母,不同的是我们那是是用一个学期的时间的。而现在老师要求我们用一天就把它做出来,而且也是用同样的手工方法。我当时听了有点不可思议,但看到同学们都兴致勃勃的操起工具干了起来,我也只好硬着头皮做了。在锯铁棒时,看着那根并不是很粗的铁棒,却好像怎么锯也不会断的样子,我才明白了“铁杵磨成针”的真正奥义所在!加上我个子小力气不大,觉得那根铁真的是纹丝不动。而旁边那个大个子同学早就把它三两下子锯断了在用锉子锉了,我头上那个汗啊!功夫不负有心人,那把锯子和铁棒经过不知多少回合肉搏较量,终于把那根铁棒解决掉了!而我也快要累跨了,手酸酸软软的,拿工具都拿不动了,但接下来还有很多事情要干,划线,钻孔,攻螺纹,我的天啊!平时养尊处优的我们,怎耐的这番“折磨”,直干的我们气喘如牛了!以上述说觉无半点夸张之意。到了下午快结束了,经过一天的埋头苦干,那个螺母终于面世了。唯一让我觉得很遗憾的是,在机械钻孔的时候,由于钻头定位的不准,我把孔钻歪了,影响了螺母的品相。不过还好,今天得到一个很好的教育,就是凡事只要自己不断努力去做,总会有结果的。
第二个项目是车工。本来那台机床看起来并不是那么让人觉得可怕,但一天实习老师说,曾经有个女生不小心头发被卷住,结果把头皮都卷去了。还有一个没有在用扳手松动卡盘时,不小心开动了机床,结果被扳手打死了!我一听这个,心里就对这台家伙充满了恐惧。在老师让我们自己动手开动机床时,我还真是不敢去碰它。后来看到别的同学开了也没事,我才小心翼翼的开了开关,听着机床转动时的声音,我好像听到它在说:“胆小鬼,你敢碰我吗?哈哈。”幸好这天我一直都小心的按照老师所说的去操作,期间也没有出什么大的错误。安全第一啊!生命没有第二次啊!到了后来熟悉了操作,心里终于没有那么害怕了,那台机床也很乖的按照我的指示去做,我终于松了口气,看来它只会欺负那些“大头鬼”而已。好!一天过去了,也对机床有了认识,也是一大收获啊!后来又接触了数控车床,这个工种很能体现现代工业发展的趋势。数控车床集通用性哈的万能型车床,加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身。它根据分类的不同,可以分为立式,卧式和卡盘式的。一般数控车床由车床主体,数控装置和伺服系统三部分组成。数控及伺服系统是数控车床的心脏。数控装置的核心是计算机及其软件,它在数控车床中起“指挥”的作用。数控车床的工作原理-----------先在电脑上根据加工的要求生成独立的NC程序,然后数控装置接受由加工程序送来的各种信息,并经过处理和调配后,想驱动机构发出执行命令。在执行的过程中,其驱动检测机构同时将有关信息反馈给数控装置。以便经过处后发出新的执行命令,通过执行元件,完成数控装置的各种位移。
跟着就是最有意思很趣味的表面处理技术和化学加工了。刚开始踏进车间,看到四周摆放的各种颜色的铝片,上面还画着各种各样的画,有卡通人物,有花鸟虫鱼,我就爱上了这个工种了!在这里,有必要解析一下什么叫表面处理,表面处理也称表面工程,它是将固体材料表面与基体一起作为一个系统进行设计,利用表面改进技术、薄膜技术和涂镀层技术,使材料表面获得它本身没有而又希望具有的性能的系统工程。它涵盖了在物体表、面上所发生的各种技术、表面性能测试技术、表层质量和工业过程的控制以及失效分析等。表面工程是一门正在迅速发展的综合性新型学科,是现代工业发展中不可或缺的重要技术之一。在经过阳极氧化处理的铝的表面,是一层具有多孔结构的氧化膜,可用作涂装底层,也可将其染成各种不同的颜色,获得装饰的外观。那天我们就在那上面进行画画,这是一项充满创意的工业,还融合着趣味。这天是两周实习最有兴致的一天。
篇6
化工与能源学院03级(1)班
实习人:王栋 编号:026
实习时间:2005年5月30日到6月10日
金工实习报告
为期两周的金工实习已经结束了,它带给我们的是一段难忘的回忆。对于动手能力不太强的我,金工实习更是有着重要的意义。经过两周的金工实习,我学习了不少的金工知识,初步了解了铣床﹑板金﹑数车﹑数铣﹑线切割﹑热处理和铸造等工种,还进行了工业安全学习。在此过程中,我掌握了一定的技能,提高了自己的动手能力,还学到很多其他的东西,比如说,对待工作的认真严肃的态度,严谨的作风,仔细观察的精神,良好的安全意识。虽然金工实习期间的确有点累,但丰收的成果使我感觉非常欣慰,几天来对工人的了解也让我对他们肃然起敬。
金工实习前
很早,在大一的时候,已经听说过金工实习了,不过那时只是听师兄提起过,只看过他们穿着军装从车间回来,而他们脸上的点点倦意使金工实习在我心中披上了神秘的面纱。向他们请教时,他们只告诉我金工实习是一门实践性的技术基础课,是工科学生学习机械技术制造的基本工艺方法和技术,完成工程基本训练的必修课,其中的感觉还要我们自己去体验。于是我对金工实习一直充满了期待。
终于,轮到我们金工实习了。第一天的早上,我带着几分期待,几分兴奋,也带着对金工实习的好奇和疑问走进了工业培训中心。实习正式开始前我们先去参加了安全讲座,老师特别强调了金工实习中的必须注意的安全问题:他给我们讲了许多以往学生金工实习中一些违纪的现象:学生甚多没有穿工作服,没有佩戴实习证,工作时态度不够严肃,有的甚至在打瞌睡。他又提到了一些由于不遵守安全制度,没有严守纪律而导致的重大事故。我们在心惊胆颤的同时,心里已经烙下了一个铁一样的原则:安全第一!老师好象看穿了我们在想什么似的,给我们吃了颗定心丸:只要严格遵守安全制度,严守纪律,金工实习绝对是一个安全而有收获的愉快过程。
开始金工实习
做完了全部准备工作,我们就正式开始了实习——
§ 普通车床
第一个令我记忆犹新的实习项目是车床,在这里我深深体会到沉着,镇定,细心的作用。我们的实习作业是把一个圆柱切削成圆球,刚开始看老师玩弄车床时还以为会很简单,殊不知等到自己操作起来才知道其中难处,切削时要利用好车床的横向、纵向两个移动手柄,这
可不是一件易事。开始时总不知如何协调两者的速度,有时总是横向移动手柄在移动可是纵向移动手柄却移动得太慢一直把圆切削成一个圆柱面。等到重新振作起来再干一次时,却又太紧张以至在横向切得太深时,竟不知快速转动纵向手柄,导致又一次的失败。静下心来好好 的反思发觉自己是太紧张了,不够镇定,干这活没有一定的定力,没有遇事镇定自若的魄力怎么行呢。所以以后几次,我都小心翼翼地,极力使自己镇定地切削,虽然有时也会切得不好,但总算给我把作品完成了。看着自己那做得虽不太好的作品,我下决心以后遇事可不能在这般急躁,要静下心来,要镇定自若地把它给完成,千万不能急呀
§ 数车
从前面学过的车工,我们知道车床主要是使用各种车刀对内外圆柱面、圆锥面、成形回转体表面及其端面、各种内外螺纹等进行加工,还可使用钻头、扩孔钻、铰刀进行孔加工,使用丝锥、板牙进行内外螺纹加工等。车床有许多类型,按其用途和结构不同,可分为普通车床、六角车床、立式车床、单轴自动车床、多轴自动及半自动车床、多刀车床、仿形车床、专用车床等。
但是从更精确的要求上来说,收工车出来的工件已经明显不能满足现代化的要求了,所以我们进一步刀到学习数车。
开工前,我们还在研究这个数该念成第四声还是第三声,来到车间,不用怀疑,数车就是指数字车工。:0
数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物,是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。它与普通机床相比,其优越性是显而易见的,不仅零件加工精度高,产品质量稳定,且自动化程度极高,可减轻工人的体力劳动强度,大大提高了生产效率,特别值得一提的是数控机床可完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂曲面的零件加工,因而数控机床在机械制造业中的地位愈来愈显得重要。但我们要清醒地认识到,能否达到数控机床以上所述的优点,还要看操作者在生产中能不能恰当、正确地使用。因为不管什么机床,它都有一套自己的操作规程。它既是保证操作人员安全的重要措施之一,也是保证设备安全、产品质量等的重要措施。使用者必须按照操作规程正确操作,如果机床在第一次使用或长期没有使用时,先使其空转几分钟,使用中注意开机、关机的顺序和注意事项 (如开机后首先要用手动或用程序指令自动回参考点 ),这些对初学者(像我们这种^_^)尤其应引起足够重视,因为缺乏相应的操作培训的,往往在这方面容易犯错。
在数车的这一天,我们集体坐在凳子上编写程序,编好的先上机,一行行的程序被仿真出来,这是脑力劳动的成果。
§ CAD中心设计
做了很多体力劳动,该动动脑筋了。我们就来到了CAD中心,学习一些制图软件,我们首先学的是solidwork这个软件,老师要求我们自学后就按照自己的构思来做一个图。好不容易看懂了如何用这个软件,该我们大张拳脚的时候了,我们像个小孩子似的,把自己所想得通过这个软件画了出来,各式各样的东西都有,有画手机的,画显示器的,有的是他们心中奇特的构思,我这是画了一个自己心中的洗洁精包装 , 经过一两个小时的努力,终于完成了我的作品,虽然比起许多同学来还是差挺多的,但看着自己自编自导的作品还是挺顺眼的嘛。不过要做出一个好图,还需下一番功夫不可,不但要好好地掌握这个软件,用好各种画图技能,还要设计新颖,设计出独出心裁的作品,这就需要我们的创造力了。所以,这次制图实习不仅是我们掌握了一个软件,一门技能,还是我们深入地体会到创新的愉悦,和创新所带来的巨大作用,只有创新才能出成绩,才能使工业技术和科学技术得到长足的发展。
§ 铸造
铸造=玩沙。在那用沙做模型,真有种童年在河边堆沙的感觉。我觉得铸造最重要是要清楚自己做模的步骤,不然就会因为做少了一个步骤而前功尽弃。另外对我们的耐性也是一种考验,做模型必须要有很好的耐心,特别是在修补的时候,一旦在做的过程中出现浮躁那就会越修越麻烦,功亏一篑。
§ 热处理
热处理是比较轻松的一个工种。热处理的原理大概是:钢的热处理是将钢在固态下通过加热、保温、冷却的方法,使钢的组织结构发生变化,从而获得所需性能的工艺方法。热处理工艺可用“温度—时间”为坐标的曲线图来表示。 在机械制造中,热处理具有很重要的地位。例如:钻头、锯条、冲模,必须有高的硬度和耐磨性方能保持锋利,达到加工金属的目的。因此,除了选用合适的材料外,还必须进行热处理,才能达到上述要求。此外,热处理还可以改善坯料的工艺性能,如改善材料的切削加工性,使切削省力,刀具磨损小,且工件表面质量高。
金工过后
在十天的金工实习中,的确过得很愉快,甚至有点快乐不知时日过的感觉。给我们指导的师傅都很随和,一遇上我们不能开窍或双手不巧时他们总是耐心一遍又一遍地给我们讲解,甚至是手把手地传授技术,平常空有理论的我们终于感到了实践有多么重要,倘若没有金工实习,有一天走出校门,什么是电焊条、什么是台虎钳、车床和铣床有什么不同、原来螺母是可以用手工磨出来的、铸造用的材料是沙……这些我们都不知道,还说是学工科的学生呢!可想而知,金工实习给我们的实践性知识有何等的可贵。而且在实习其间,每天必须很早就起床,不能旷工和迟到,这又是对我们纪律性的一大考验!在金工实习中,我们遵守安全准则,听从指导人员的指导,严守纪律。终于,在实习过后,我解开了之前自己的疑问,懂得了金工实习的意义:它是让我们在劳动实践中,把自己当成一份钢料,在祖国这个大熔炉里不断的敲打,不断的磨练,让我们的体魄和精神不断的得到提高和升华,铸造成一块优秀的工件!
有话说到,实践是检验真理的唯一标准。在这个愉快的金工实习当中,我的收获不少,也给自己提升了一个高的层次,学到了许多在课本里学不到的东西:合作、耐心、严谨等。
感谢这十天的金工实习,因为它必在我以后的学习工作中起到一个指南针的作用!难忘啊,金工实习!
篇7
“金工实习”是一门实践性的学科基础课,也是我们工科学生必须进行的工程训练、培养工程意识、学习工艺知识、提高综合素质的重要必修课。
两个星期,10天的金工实习结束了,给我带来的是回味和不舍,其实金工实习很好玩,也可以学很多的东西,和开始的感觉很不同,开始的时候觉得金工实习一定是很累,而且学不了什么。但经过这些日子,学会了很多以前没有学过的东西,很有用啊!2个星期的时间太少了,因为还有很多知识可以学啊。
下面是这些日子实习的感想。
第一天:车工(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切削加工方法)
第一天,总是充满期待的,毕竟是第一次啊。车工要记的东西很多啊!我只知道老师在上面讲,我边听边记,但总是不清楚老师的话,可能没有经验吧。到了真正实习的时候才发觉,原来在实习过程中,理解速度比听课还要快,我们做化学实验也是因为这个原因吧?
第二天:铣工(在铣床上用铣刀对工件进行切削加工的方法称为铣削)
铣工这个名词我第一次听说,可能是我对这些东西都很少关心的原因吧,虽然今天只有半天的实习时间,但我也充分利用这半天的时间,尽量去把关于铣工的知识学会,其实今天工作不是很难,比较容易掌握,但工序比较多,而且工具,仪器都很讲究,不能出差错。不过看到自己做的工件,虽然不完美,但已经心满意足了。
第三天:CAD RP(在电脑上用制图软件设计零件图形)
制图软件对于我来说,一点都不陌生。在大一制图课的时候,我已经接触过制图软件,不过对软件的使用只限于皮毛程度。一年以后再次接触,生疏了很多,刀不磨不利啊!经过一段时间的操作,我又可以灵活运用这软件了。我画什么图好呢?我后来把第一天的车床画了上去,车床比较好玩,也是我第一次接触的工种,给我的印象很深。虽然画得不是很像,但也把车床的大概东西都画上去了,还被老师表扬了,很开心啊!
第四天:数车(数控车床是数字程序控制车床加工的简称)
车床对于我来说,最熟悉不过了,今天的数控车床跟普通的车床差不多,知只是多了一个电脑控制器,复杂了不少。我们首先是看书,把数控的知识看懂,接着就开始设计程序了,虽然程序看起来很简单,但编起来很麻烦,也出了不少错,经过不断的修改后,终于把需要加工的零件的程序做好了。虽然不能看到自己的成品,但通过电脑模拟操作,就可以看到自己的制成品,感觉也很不错。
第五天:数铣(数控车床是数字程序控制车床的简称)
数字控制对于我来说也不陌生了,昨天已经接触过数字控制的仪器,铣工我也有经验,所以今天的工作也比较轻松简单。只是设计工件的时候出了一点点问题。不过今天最不好的就是只有半天的实习时间,所以不能在数控机上把成品制出,但学会了使用操作一款新的软件。
第六天:数控线切割(利用脉冲放电的电腐蚀作用对工件进行切割加工)
连续三天的数控实习,对数控的理解加深了很多,虽然它们三者之间还有很多不同点,而且工作的原理、工作效果不同。数控线切割也是在电脑上把零件做好,接着再加工。不过线切割速度不快,但有自己独特的作用,在日常工作中经常用到。这个实习项目使我拥有了我第一件实习中的纪念品。一个“X”标志。
第七天:工业安全(关于工业中常见的安全问题)
今天也不算是实习吧,但比实习更实用,也是最基本的。今天虽然只有半天,但主要说了关于火灾安全问题,与避免火灾。挺实用的,有很多火灾的知识与逃生技巧我都不是很清楚,通过这次学习,才知道自己是多么的无知啊!不过迟来总比不来好。如果万一有火灾出现,我也会更好地运用今天的知识去救人,逃生。今天还学习了使用灭火器,对于突发事件,我也会使用灭火器去救火了。
第八天:热处理(分析,鉴别金属的性质的常用方法)
热处理是对日常的金属,合金进行分析的方法。火花分析可以判断金属的含炭量。低中高炭就可以鉴别了。还学了钢的热处理方法,退火、正火、淬火,回火四种方法。分析了钢硬度的变化。用显微镜观察合金的性质,可以通过图形判断钢的种类、性质。今天是最热的一天,因为我们要在840摄氏度边上工作。今天的任务比较简单,但也算蛮辛苦的。】
第九天:铸造(铸造是指熔炼金属。制造铸件,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)
今天是最累的一天,也是最脏的一天,用泥按模型做成一个跟模型大小一样的中孔,当泥土干了以后,就可以从预先准备好的孔中注入铁水,做出和模型一模一样的铁工件,这显然不是小孩子玩泥沙,而是一件很讲究细心的事情,因为泥很容易变形,所以做的时候一定要小心仔细,今天做了两个工件,虽然做的不是很完美,但第二次做的时候明显比第一次要好,要快。今天掌握了铸造的基本知识,以后有机会接触这工种,一定会做淂比现在出色。
第十天:数控板金(机器控制制造铁皮工件)
今天是最后的一天工作了,可能是这样,老师也安排了一个比较简单和好玩的工作,今天的任务是把铁皮剪成所需形状,再用数控加工仪器加工。最难就是剪铁皮中间的部分,但经过老师的指导后,最难的部分也被我克服了。就这样,一个不像手机座的手机座被我做好了,虽然做得很不像,也不够实用,但毕竟是我亲手做的产品,所以我也没有嫌弃它,把它带会宿舍,现在它还抱着我的手机啊!哈哈
十天的金工实习为我带来的知识与欢乐,为以后的工作实践打下了坚实的基础,虽然时间不长,但作用很多,以后可能没有机会接触这些工作,但如果有机会的话,肯定会比其他人做得快,做得好。金工实习真不错,希望下次有机会再实习一次啊!
化工与能源学院
03化工(1)
詹家恒
篇8
关键词:专业特色;课程体系;化学工程与工艺;电化学工程
哈尔滨工业大学电化学工程专业成立于1962年,是国内最早建立的电化学工程专业之一。1999年我国大学本科专业目录调整,原多个化工类专业(含电化学工程)统一合并为“化学工程与工艺”专业,但各大学中的该专业侧重方向与特色不同。我校保留了原来的“电化学工程”方向与特色,并被教育部认定为第三批高等学校特色专业建设点。在特色专业的建设过程中,面对宽口径的“化学工程与工艺”专业,既要开设核心化工课程又要保持电化学工程专业方向的课程。2008年修订培养方案时,我们将化学工程与工艺专业分为“化学工艺”与“电化学工程”两个专业方向进行课程设置。对“化学工艺”专业方向的学生按“化学工程与工艺”专业规范要求构建化工课程体系进行培养;而对于“电化学工程”方向,探索以满足专业规范中核心知识要求为前提,依据专业特色的需要,通过以知识点为标准(不拘泥于课程名称)协调专业规范要求与专业方向的关系,构建彰显专业特色的课程体系。2012年修订培养方案时,我们在系统地分析总结前期实践效果的基础上,形成了新培养方案。本文重点介绍了我们构建与“电化学工程”专业方向对应的课程体系的一些做法,以期达到抛砖引玉之作用。
一、面向国家需求的专业特色定位与培养目标
专业特色是特色专业的灵魂,特色定位准确与否直接决定了特色专业建设的成败。首先,专业特色的定位要以长期形成的办学理念以及在人才培养方面的积累为基础。哈尔滨工业大学化学工程与工艺专业的“电化学工程”方向经过半个多世纪的深厚积累,培养了大批我国电化学工程领域的中坚力量。20世纪80年代,本专业王纪三教授的“发泡镍电极”技术,带动了我国电池行业的技术进步,胡信国教授的“一步法无氰电镀铜”工艺引领了电镀行业降低污染的技术革命,因此获得了国家发明奖。当前,传统石化类资源的日趋紧张及环境污染压力,已成为限制我国经济发展的一大瓶颈,研发新型能源与电镀清洁生产新工艺,是国家能源、环境的重大战略需求,特色专业责无旁贷要担当起此方面人才培养的重任。我们认为,特色定位不能脱离化工领域及化工学科,要根据国家对人才需求现状和发展趋势,充分发挥自己已经积累的特色基础和教学资源优势,有效利用外部环境中的有利因素和发展机遇进行定位。基于此,哈工大“化学工程与工艺”专业特色方向确定为化学电源和电化学表面处理,与电池及电镀行业对应。
本专业毕业的学生应具有以下几方面的知识和能力:(1)具有坚实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础知识及较高的科学素养;(2)具有较强的计算机和外语应用能力;(3)较系统地掌握本专业领域的理论基础知识,了解学科前沿及最新的发展动态;(4)具有创新意识和独立获取知识的能力;(5)具有较强的分析解决问题的能力及实践技能,具有从事与本专业有关的产品研究、设计、开发以及组织管理的能力;(6)熟悉本专业领域相关的发展方针、政策和法规。
二、基于专业特色的内涵和建设目标,明确课程设置的原则
专业特色是指充分体现学校办学定位,经过长期办学实践逐步积淀形成,优于其他学校相关专业的独特、稳定和具有鲜明个性特点并为社会所承认的专业风格。开展专业特色建设,旨在促进高等学校人才培养工作与社会需求的紧密联系,满足国家经济社会发展对多样化、多类型和紧缺型人才的需求。通过专业特色建设,探索专业建设实践,丰富专业建设理论,形成专业建设、人才培养与经济社会发展紧密结合的专业建设思路与人才培养方案,形成该专业建设内容的相关参考规范,对国内同类型专业建设起到示范和带动作用。
人才培养方案的制订与优化是专业特色建设的核心内容,而课程体系的设计是实现培养目标的基础,是完成特色型人才培养的保证。课程体系构建要根据人才培养目标要求应具备的知识、能力、素质,明确其应具有的知识结构进而设置相应课程,形成结构合理能满足专业特色需要的课程体系。我们认为满足专业特色的课程设置应遵循如下原则:
1.通识教育和专业教育相结合的原则。课程设置上要处理好宽基础与专业特色的关系,注重理学基础教育,既要满足特色的要求,又要为学生未来可持续发展和继续学习打好基础。通识教育和专业教育课程的有机结合,拓宽学生知识和视野,使学生在科学基础、人文素养、专业素质和能力等方面同步提升,促进学生的全面发展。
2.坚持在满足“化学工程与工艺”专业规范要求前提下彰显专业特色的原则。依据专业特色的需要,以知识点为标准,构建融会贯通、有机联系的课程体系。应以学生为本,不但要有与专业特色要求知识结构对应的课程体系,还要通过增加选修课的方式,构建与专业规范完全对应的课程体系,以满足本专业方向学生的自主选修。同时注意设置反映行业与产业形成的新知识、新成果、新技术和学科发展的课程。
3.加强实践教学与创新能力培养的原则。单独设置与实践教学及创新意识培养对应的课程,注重理论课与实验课的衔接与相互补充。增加实验教学比重,及时将教师的相关研究成果转化为实验教学内容,使我校的强势科研力量转化为优质教学资源。并通过设置产学结合与创新类课程等,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力及创新意识。
4.促进本科教育国际化的原则。保证学生四年外语不断线。在通识教育阶段基础上,参照国外同类专业课程体系,设置和建设系列化专业教育双语课程,培养学生跨文化交流能力,提高学生的国际竞争力。
三、以满足专业规范基本要求为前提,构建彰显专业特色的课程体系
高等教育大众化的显著特征之一是多样化,但多样化不是随意化,不能没有基本的人才培养质量标准。专业规范就是专业人才培养的总体框架与规定,我们不能背离专业规范中的基本要求去追求所谓的专业特色,遵循专业规范而不拘泥于规范的专业特色才能日益彰显。专业特色总体上呈现多样性特征,而专业规范体现了统一性的特征,专业规范中的人才培养基本规格,核心知识领域等质量要求标准是统一的,这是专业本身具有的特征。要协调好专业规范的统一性与专业特色多样性的关系,以满足专业规范基本要求为前提来彰显专业特色。我们以“化学工程与工艺”专业规范中要求的知识点为标准,围绕“电化学工程”知识结构的需要构建课程体系。基本做法如下:
1.在通识教育方面,强化数理基础,数学类课程278学时、物理课程177学时,人文与社会科学基础课177学时,公共外语课200学时(前两学年完成公共外语课后,大三开设双语课有“化工热力学”、“电化学测量”等,大四开设“表面工程”、“新型化学电源”、“电动车能源系统”双语课,保证四年外语不断线),还设有文化素质讲座、全校任选课等;针对行业、学科发展的需求,在通识教育的基础上,通过知识点不重复介绍来压缩相应课程的学时,设置与电化学工程知识结构对应的学科基础课、专业核心课、专业选修课。为拓宽专业基础,将“工程制图基础”、“化工传递与单元操作”、“化工热力学”、“化工综合实验”、“专业导论课”、“化工安全概论”、“理论力学”、“材料力学”、“电工与电子技术”、“电工与电子技术综合实验”、“高分子材料”、“新能源概论”、“无机材料制备方法”等定为学科基础课。按教学目标重组突出专业特色的主干课程体系,把“无机化学”、“有机化学”、“分析化学”、“物理化学”、“化工传递与单元操作”、“化工热力学”、“电化学原理”、“电化学测量”、“化学电源工艺学”、“电镀工艺学”10门课程作为专业主干课。
2.以知识点为标准,通过必修与限选课来满足专业规范的基本要求。“电镀车间设计”、“化学电源设计”为实践类必修课,同时设有“化工机械与设备”专业选修课,以此涵盖化工设计的知识点;“化学反应工程”与“电化学反应工程”2门课限定为至少二选一,另外在10门专业主干课程中,包含了电极过程动力学、催化、反应器等内容,满足了反应工程知识点的要求。我们增加了选修课门数,并以知识点不重复介绍为原则压缩每门课程的学时,具体分为三类:第一类是设置了“结构化学”、“化工设计”、“化工仪表及自动化”、“化工分离工程”等化学、化工类课程及“材料分析测试方法”课程,使学生具备专业规范要求的化工知识体系,为有志于在化工行业就业及出国、考取外校研究生的学生打好基础;第二类是设置了“新型化学电源”、“固体电化学基础”、“电动车能源系统”、“绿色能源”、“电极材料结构表征”等课程,供希望从事电池行业的学生选修;第三类是设置了“化工设备腐蚀与防护”、“表面工程”、“电化学加工技术”、“涂装技术”等课程,供准备从事电镀行业的学生选修。从知识点看,既满足了“化学工程与工艺”专业规范的要求,又构建了适合专业特色的电化学工程知识结构体系。同时,不但满足了学生的就业要求,还为学生职业发展和继续学习奠定了基础。
四、发挥学科优势,设置加强实践教学与创新能力培养的课程
本专业依托的哈工大化学工程与技术学科,具有一级学科博士学位授予权,并建有化学工程与技术博士后流动工作站,2012年哈工大的化学工程与技术学科排名进入全国评估前八名。多年来面向国家、国防重大需求,形成了本学科的优势特色。在应用电化学方向上,产学研特色突出,多项原创性成果为企业创造了显著的效益。与本专业建立长期稳定的科研、教学合作关系的企业有十几家,为产学结合的学生培养奠定了良好的基础。我校化工学科在“211工程”、“985工程”的支持下,形成了科研、教学硬件大平台,为学生的科研训练、课程设计、毕业论文(设计)等提供良好的实践平台。在软硬件方面,对电化学工程的专业特色方向建设起到了保障和促进作用。另外,本专业正在逐步加大科研设备和科研实验室等资源向学生开放的力度,创造条件让学生能够较早进入实验室,参与教师的科研工作,在具体的科研活动中培养实践、创新能力。在专业实验内容上,鼓励教师将适合于实验教学的科研成果转化、更新为课程教学内容,有利于将最新的学科知识、技能传授给学生。
在实践教学与创新意识培养方面,对于基本技能、方法类实验,与四大化学相关的实验课为132学时、与化工基础相关实验72学时,与专业方向对应的实验课100学时。特色专业是面向行业培养人才,在产学结合上,设置“国内外专家讲学”学科基础课,还要求讲授专业课的教师要理论联系实际,注重启发科研思路。专业定期从合作企业中邀请高级工程技术人员来校为学生进行课堂教学或讲座,聘请具有教学经验的高级工程师参与本科教学活动;在创新能力培养方面,设置了“大一年度项目”、“创新创业训练计划”、“创新实验课”、“创新研修课”,要求学生在校期间至少完成2个学分,可通过选修创新研修课、创新实验课、参加大一年度项目、大学生创新创业训练计划、学科知识竞赛、发表研究论文、申请专利等方式获得。
自1999年本科专业目录调整后,我们围绕协调专业规范的统一性与专业特色多样性的关系上,进行了各方面的努力与探索,构建了面向国家需求的化学工程与工艺特色专业课程体系。作为特色专业建设,我们今后要为实现培养具有前瞻性、综合素质高、创新能力强和具有国际竞争力的行业人才的目标而继续努力。
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篇9
化学工程与工艺专业的定位
1.化学工程与工艺专业的性质及培养模式
化学工程与工艺专业属于工科专业,授予工学学士学位。由于化学工业的相关领域极为广泛,化学工程与工艺专业涉及的专业方向也就非常多样化,各高校的化学工程与工艺专业特点亦不尽相同。我校近年来根据社会经济、工业发展的需求趋势,兄弟院校化学工程与工艺专业方向的设置,以及我校原有的相近专业优势,设置了能够体现我校特色的化学工程与工艺专业方向,逐步建立了适合我校化学工程与工艺专业的教育培养模式。2008年,我校化学工程与工艺专业已有7届本科毕业生,其学生就业形势良好,社会反馈积极.在制定教学计划的工作中加强教学内容和课程体系的改革,加强实践教学环节,目的在于进一步提高教学质量,培养适应能力更强的化学工程与工艺人才。
2.化学工程与工艺专业的任务
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.
3.化学工程与工艺专业的业务培养目标
本专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识,能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。
4.化学工程与工艺专业的课程设置
为了使不同高校既有统一的规范,又有不同的专业特色,根据应化学工程与工艺专业的任务和业务培养目标,化学工程与工艺专业的毕业生应该具有较扎实的化工理论基础,较宽的化工应用知识以及一定的工程技术基础,从而该专业的课程设置(公共课、基础课除外)应由基础化学课、工程基础课和专业方向课3部分组成。基础化学课包括:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等。工程基础课主要包括:化工仪表与自动化、化学工程基础、电工电子学等。专业方向课:可根据具体方向选择专业化学课,如电化学工程方向可选理论电化学、化学电源工艺学、电解工程和电镀工程等。精细化工方向可选择化工工艺学、化工分离工程、化学反应工程等。另外实践性环节包括基础实验、综合实验、提高实验、生产实习、毕业实习和毕业论文等。
我校化学工程与工艺专业方向
就专业方向而言,化学工程与工艺专业的性质是工科。化学工程与工艺专业应该是培养具有较扎实及宽广的化学工程理论基础知识,特别注意培养学生的动手能力及解决实际问题的能力。教学计划的总体设计中要体现应用型人才所具备的工程技术基础知识,重视实验、实践、实习、毕业论文等环节。设置专业发展方向,结合广西经济发展的需要,建立在合理利用广西及学校的资源及适应科技发展、注重社会需求基础上。据此,我校化学工程与工艺专业专业方向设定为:电化学工程与精细化工。
篇10
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:
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