化学工程论文范文
时间:2023-03-19 19:15:58
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篇1
扬州大学化学工程领域从2009年至今累计招收全日制工程硕士94人,毕业26人,其中90%以上进入苏、浙、沪大中型企业,部分毕业生已成为企业技术骨干。通过5年来的摸索,化学工程领域已经实现了学术型人才和专业型人才分类培养的格局,完成了针对全日制工程硕士的实践教学体系构建工作和校外工程实践基地的建设工作,基本形成了以能力培养为核心,以强化工程实践为落脚点的人才培养模式。2013年扬州大学在化学工程领域开展了以学科内在关联性为基础,以多学科交叉为纽带的“大工程领域”全日制工程硕士培养模式的改革与探索,力图通过化学工程与材料工程、制药工程、环境工程等工程领域的交叉融合,培养出能综合运用多个工程领域的研究方法和技术手段,具备适应多种工程研究工作和解决多样工程实际问题能力的“大化工”人才,实现人才培养由“单一工程领域的狭窄对口”变为“多个工程领域的广泛适应”。
二、“大工程领域”全日制工程硕士培养模式改革的主要措施
1.重新定位全日制工程硕士的培养目标
扬州大学围绕“大工程领域”全日制工程硕士培养模式改革,邀请行业专家和企业代表共同对化学工程领域全日制工程硕士的培养目标进行重新定位,提出:培养面向行业、面向未来的高层次复合型“大化工”人才应该具备宽广的知识背景、良好的创新思维、较高的实践能力和强烈的责任意识,具有扎实的化工、材料、制药、环境等学科基础知识,能综合运用化工过程、绿色工艺、工业催化、材料制备、药物合成和环境化学等多个领域的研究方法和现代技术手段,具备独立从事化工-材料类、化工-制药类、绿色化工-环境保护类等多个大类方向的研究工作和解决多样实际工程问题的能力。在此基础上,学校按照“方案宽口径、培养个性化、出口多方向”的基本原则,重新制定了化学工程领域全日制工程硕士培养方案。
2.构建基于多学科交叉的“模块化双螺旋”课程体系
针对化学工程领域全日制工程硕士新的培养方案,学校在充分发挥自身办学特色和整合学校教学资源的基础上,由化学工程领域牵头,校内多个工程领域协调配合,改革了传统的层次化课程体系,见图1,构建了基于多工程领域学科交叉的“模块化双螺旋”课程体系,见图2。实现理论课程和实践课程的多链交汇,有效解决了传统课程体系中理论课程与实践课程相互脱节的问题。对相关课程进行模块化处理,使得课程内容更具灵活性和针对性,加上多工程领域学科交叉的理论课程平台和多元化实践课程平台所整合的多种教学资源,能够最大限度满足“大工程领域”人才培养的需要。其优点主要体现在以下三个方面:
(1)“模块化”的课程内容更具灵活性和针对性
通过设置模块能够实现理论课程和实践课程的多链交汇,有效解决了传统课程体系中理论课程与实践课程相互脱节的问题。对相关课程进行模块化处理,使得课程内容更具灵活性和针对性,加上多个工程领域学科交叉的理论课程平台和多元化实践课程平台所整合的多种教学资源,能够最大限度满足“大工程领域”人才培养的需要。
(2)“双螺旋递进式”的课程排布更加贴合人的发展规律
“双螺旋递进式”的课程排布,既保持了理论课程体系和实践课程体系相对独立性,又确保了理论课程体系和实践课程体系的内在联系性,使得各模块之间呈现了从掌握多学科基础知识———构建基本工程技能———建立初步工程概念———获得多领域工程科研训练———亲历工程实践———实现“大工程领域”的知识、能力、素质综合提升这样一个循序渐进的培养过程,完全符合人的发展规律。
(3)多元化的实践课程平台能够更好地满足学生个性化培养的需要
学校多元化的实践课程平台由校内和校外两部分组成。校内教学实践资源包括扬州大学国家级测试中心、江苏省环境材料与环境工程重点实验室、扬州大学药物研究所、扬州市材料性能强化技术中心、扬州大学联环生物化妆品研究所、扬州大学超分子化学研究所、扬州大学高分子化学与材料研究所、扬大-中化精细化工研究所、化学工程与工艺专业实验室、药物合成专业实验室等;校外教学实践资源包括扬州市化工园区、高邮市电缆材料科技园区、大学科技成果孵化园、泰州医药城、江苏油田、扬农集团、长青农化、上海药明康德新药开发有限公司、联环药业等多家单位,以及50多家江苏省企业研究生工作站,近70家校企联合培养基地,能够针对学生的专业特点、兴趣爱好和个人能力提供多样化的教学资源,为学生多工程领域应用能力的培养提供了有效支撑,满足了学生个性化培养的需要。
3.打通相关工程领域的课程设置“大工程领域”的课程设置
应该摒弃传统的学科主义色彩,充分体现实用主义的根本诉求。学校通过打通相关工程领域的课程设置,将多工程领域学科交叉的构思细化落实到相关课程之中,重点开展了以下四个方面工作:
(1)少而精地设置学位课程
学位课程主要包括政治类课程、外语类课程、工程数学类课程以及相关工程领域所共用的最基础的课程。最基础的课程并不强调学科系统性,而是以“必需、够用”为度对相关课程和教学内容进行重组和优化,旨在为学生提供必备的基础理论知识。
(2)有针对性地选取教学内容
教学内容首先要重视其学科交叉性、宽广性、应用性和实践性,重视学生应用能力和实践能力的培养;其次要能反映本工程领域和相关工程领域的前沿知识,使学生熟悉多个工程领域科研的最新动向,增强科研兴趣;此外还要有针对性地将企业生产实际中遇到的问题或工程案例引入教学内容,使学生对企业工程应用有一个初步的了解,增强学生对工程问题的分析能力;最后课程内容的选取还要考虑系统性,做到与后续课程和课题研究的有效衔接,减少学生课程学习的盲目性。
(3)充分发挥选修课的灵活性
选修课的设置除了相关工程领域的专业课程外,还要设置大量的交叉学科课程,同时鼓励学生根据自己的兴趣和研究能力在全校开设的研究生课程中选择适合自己的课程,进一步拓宽学生的知识视野,培养学生的综合素养,解决知识结构单一化的问题,适应不同类型研究方向的需要,促进学生的自由发展。
(4)加大实践课程的学分比重
“大工程领域”课程体系设置中,实践课程学分占到1/3左右,实践课程的内容将不仅仅局限于本工程领域的教学内容,更多是要提供多个工程领域的实践教学内容。而且,实践课程体系的设置还将贯穿于全日制工程硕士的知识学习、科研选题、工程实践,以及延伸至对论文写作阶段工程应用性的指导。同时,还要重视理论课程与实践课程的内在联系,提高知识学习与工程应用的转化效率,强化学生工程应用能力的培养。
4.科学合理地配备师资“大工程领域”的课程在师资配备上
除公共课及部分专业基础课外,主要采用“三三制”,即多个工程领域的专家、学者讲授课程占总课程的1/3,企业及研究单位的高级工程技术人员讲授课程占总课程的1/3,院内有企业工作背景及长期与企业有业务合作的教师讲授课程占总课程的1/3。尤其对于实践课程的师资配备则要充分体现“工程背景”,可以是具有企业工作经历的校内教师,也可以是拥有一定数量面向企业横向科研项目的校内教师,或是来自企业具备一定教学经验的工程技术人员。同时,积极尝试采用多教师串讲的授课形式,例如:在化工—材料类课程中醋酸纤维的生产和应用这部分内容,将安排三位老师进行串讲和指导,两位校内教师一位主讲化工工艺与设备,一位主讲材料的制备及功能化,而邀请的企业高级工程师则讲解醋酸纤维的应用及市场行情分析。从而实现了多学科知识配置—市场认知—企业应用三位一体的综合性教学目标。
三、结语
篇2
化学工业特点延伸依据数理、化学内涵作为支撑媒介,进而深度联合工业经济基础条件进行窥测,将化工单元操作和热学、动力学原理进行深度融合,进而有力指导设备开发工作。化学工程主要随着化学工业的过渡改造而形成,其中化学反应作为生产流程的核心内容,将为过程分析创设主动适应空间,将研究过程方向梳理完全;而化工热力学条件作为单元反应的理论基础,对于产品回收效率有着充分的界定要求,其将直接决定产品后期回收效率,对于产业经济成本规模产生着重大影响效果。因此,在单元详细操作流程中,技术人员可针对各类化工设备以及产品形态进行科学审视,由于传递流程作为单元操作、反应工程的支撑媒介,而化工产业在全新发展形态下需要落实核心催化技术,就必须联合跨学科形态的战略进行综合比对、研究,争取达到统一规划标准格局。内部传递机制主要围绕动力、热能、产品质量元素阐述,这其实就是异质化单元内部反应装置的物理演变过程。另一方面,合成化学作为既定学科的核心要素,为设计主体开发大量非天然化合物质提供灵感经验。在大量创新化合产物的影响下,有关化工产业基础模型便开始顺利过渡。信息技术为各类设备、工艺创造主动适应条件,整体上推动了行业的进步趋势。这部分生产技术已经联合各类深加工流程进行替换改造,需要化学工业不断开发新型归控技术,进而为既定产业规范效率和经济成果提供适应条件。技术人员需要全面开发最为先进的协调处理细则,这是创新化学工艺改造流程的必要准则。整个技术开发活动利用市场导向机理进行布置,使得工业、商业化动机需求得到全面绽放。
二、化学工程、工艺试验数据的科学搭配分析
传统形态的化工实验操作,内部数据排列机理相当复杂,整体活动延展下来,具体的人力、物力资源全面堆积。因为内部流程需要借助平行试验进行掌控,特定数据处理重复性特征广布。因此,必要时技术人员可依靠MATLAB软件进行流程过渡,将人工演算过程中的数据限制因素调节完毕。这部分实验流程是掌握化工研究方式的重要环节,整体流程较为漫长。所以,计算机信息技术便将这些复杂的演算流程进行智能模拟操作,并透过实验要求建立必要的模型基础,使得工艺技术管制范围下的各类可行条件全面延展。化工产业讲求专业实验的引导价值,具体行动标准动机也是围绕特地实验点进行参数定量关系探索,进而将化工所需遵循的客观规律罗列完整。MATLAB软件在整个研究过程中开辟引导先河,其将各类函数图形进行轻松规划,肃清细致符号演算和数值计算限制问题。这类软件应用范围较为广阔,包括数字通讯和财务建模等内容。目前这类程序已经成为国际控制终端的必要支撑媒介,现场操作人员基本只需编写某种数据处理程序,之后将原始数据输入,就能轻松提炼相关实验结果,将优质化数据和图示模型展出。另外,涉及这方面人员素质的强化工作也相当重要。随着技术创新和科技产业化的加快,环境保护意识的加强,必然会带来对分析检验专业人才需求的上升,且无论在数量和质量上,都提出了新的要求。
三、结语
篇3
1.1关于绿色化学的反应技术
所谓的绿化化学主要指的就是能够对环境不会造成污染,同时也能够十分有利于保护环境的化学工程。简单的一点来说主要是采用化学的技术以及方法来有效的减少或者是消除一些对于人类有害以及防治社会安全发展的不利的因素。绿色化学主要就是将污染从源头进行有效的消除,其中也包括了含有原子经济性以及高选择性的一些反应,同时绿化化学能够生产出来对于环境有利的一些材料,并且也能够经过回收废物进行循环利用的科学。
1.2关于新的分离技术
从广义的角度来看,所谓的分离强化首先就是要对设备进行不断的强化,然而在对生产的工艺进行强化,进而从整体上来说就是只要能够将设备变小以及能量转化效率提高的技术变为化学的分离技术强化的结果。这样做不仅仅能够更好的有利于可持续发展的理念,同时也是化学分离技术的发展趋势之一。但是,传统的化工分离技术主要是根据沸点的不同,把一些不同组成成分的物质进行分析,然而随着科学技术的不断发展以及对于该项工作的不断研究,进而得出该项技术具有着十分广阔的发展前景,但是在应用的过程中还是存在着很多的问题,主要是这项技术的研究对分子蒸馏的基础理论研究相对来说还是比较少,并且在理论方面也没有能够得到充分的说明。但是随着科学技术的不断发展,分解技术也得到了不断深入的研究,并且也取得了不错的效果,并且也渐渐的把信息技术引入到了分离技术的研究以及开发当中,进而在对热力学以及传递的性质进行的研究,对于分子模拟大大的提高了预测热力学的平衡等,因此在进行研究以及开发的过程中对于分离技术具有着十分深远的意义。
2在热传导过程中的研究进展以及方向
2.1关于微细尺度传热的研究
所谓的微细尺度主要是从空间尺度以及时间尺度微细的研究以及对传热学规律的研究,目前在传热学当中已经是成立了一个分支,并且其发展的前景也是十分的广阔。在物体的特征尺寸要大于载体离子的平均尺寸的时候,就是连续的介质便依然是成立的,然而因为尺度是微细的,并且以前的假设影响因素也将会随着发生着改变,进而将会导致流动以及传热的规律出现一定程度的改变。当前随着纳米以及微米的技术得到了不断的发展,并且已经是受到了人们十分广泛的关注,在很多的领域当中也都在是围绕着微细尺度传热学进行不断的研究,并且已经是在不少的领域当中取得了不错的成果,比如在微型热管以及高集成的电子设备当中。
2.2关于强化传热过程中的研究
对于这项研究主要是从改进换热器的设备方面进行入手的,其研究开始的目的主要是为了能够更好的提高传热的效率,同时也是为了能够改进设备的持续对外放热,对于这项研究的改进主要是包括了传热材料以及生产工艺的改进,同时将传统的设计进度优化等内容。
2.3关于传热的理论研究
在最近的几年来,该项工作的研究人员主要是在滴状冷凝在生产中的应用进行研究,但是一直到目前也没有能够得到实现。其主要的问题便是怎样的获得实现的滴状冷凝,以及如何的是冷凝的表面寿命得到延长。目前其主要的问题就是如何改变冷凝界面的性质,以及怎样才能够将冷凝应用到工业当中进行传染改造。在沸腾传热的过程中,其传热的方式不仅仅在机械以及石油化工行业当中得到了十分广泛的应用,同时也在航天行业当中得到了十分广泛的应用。长期以来人们也一直对于液体出现核态沸腾的主要原因进行着不断的研究。
3结语
篇4
1)了解发酵过程与双极膜电渗析集成的基本理论。2)熟悉发酵罐与双极膜电渗析的基本操作。3)研究发酵过程与双极膜电渗析集成操作的最佳条件。
2实验原理
在发酵生产乳酸的过程中,乳酸的不断产生会造成发酵液的pH不断下降。pH过低会影响发酵液中乳酸菌种的活性,甚至造成乳酸菌种死亡,直接影响发酵过程的效率。传统的乳酸提取工艺如图1左图所示,是在发酵液中投加生石灰或碳酸钙来中和产生的乳酸,以维持发酵液的pH在中性范围。由于发酵液中加入的生石灰或碳酸钙会产生大量难以有效处理的硫酸钙副产物,不符合现代化学工业绿色化和环境化的理念。乳酸发酵的现代生产工艺流程见图1右图,整个工艺流程包含了发酵、脱色、超滤、双极膜电渗析等过程。结合上述工艺流程,实验室相应开设出乳酸发酵实验、发酵液预处理———超滤和脱色实验、乳酸盐转化为乳酸———双极膜电渗析实验以及发酵过程与双极膜电渗析集成操作实验。本文重点介绍将发酵过程与双极膜电渗析进行集成操作的实验内容。对经过预处理的(脱色和超滤后的)发酵液进行双极膜电渗析,得到乳酸;同时将双极膜电渗析产生的碱用于发酵过程的pH调节。从而实现了在提取回收乳酸产品的同时,又能进行乳酸的发酵生产。实验中的乳酸发酵和双极膜电渗析是一个集成过程,而不是连续操作的过程。双极膜电渗析的原理如图2所示。图2中的双极膜电渗析是用双极膜代替普通电渗析的部分阴、阳膜或者在普通电渗析的阴、阳膜之间加上双极膜构成的。双极膜电渗析的最基本应用是在反向偏向电压下产生水解离生成H+和OH-,分别与盐阴离子(X-)、盐阳离子(M+)结合生产酸(HX)和碱(MOH)。从而在集成操作的过程中,实现了在将乳酸盐转化为乳酸的同时,可以生成碱液(乳酸盐为MX,可以产生碱液MOH)。在提取乳酸的同时,将副产物(碱液MOH)返回至发酵过程,对发酵液进行pH调节,使副产物得到再次利用,从而实现了新型化工生产追求的过程集成性和高效性,并减少了原料或产品的周转过程。
3实验材料、仪器和试剂
3.1实验试剂乳酸发酵菌种:植物乳杆菌;发酵液500mL;电极室用水:0.3mol/L的Na2SO4溶液1000mL(阴极室和阳极室各500mL);酸室和碱室为蒸馏水。发酵培养基每升含:蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母粉5g、葡萄糖50g、乙酸钠2g、柠檬酸二胺2g、吐温-801g、磷酸氢二钾2g、七水硫酸镁0.2g、一水硫酸锰0.05g。
3.2实验仪器恒温振荡器、高压蒸汽灭菌锅、发酵罐、干燥箱、电子天平、pH计、生物传感分析仪、分光光度计、冰柜。其他常规实验器皿:烧杯、量筒、玻璃棒、酒精灯、接种环、培养皿、移液管等。直流稳压电源;明道式电渗析膜堆一套,外配容量为1000mL的烧杯5只,硅胶管(约0.5m)10根;小型潜水泵5个。按照图3,通过发酵罐控制主机箱上的蠕动泵,将双极膜电渗析的碱液隔室与发酵罐进行连接。为了降低发酵罐中染杂菌的风险,必须对连接的管子进行灭菌操作。发酵罐内由pH计进行实时监测,当pH低于设定值时,由蠕动泵自动将双极膜电渗析的碱液隔室中的碱液泵入发酵罐进行调节。由于软管内是强碱环境,故碱液室与发酵罐之间的连接管不需要进行灭菌操作。
4实验步骤
4.1双极膜电渗析的准备(1)组装膜堆:按“阳极板—隔板—双极膜—隔板—阴膜—隔板—阳膜—隔板—双极膜—阴极板”顺序组装膜堆,用长螺杆钉压紧膜堆。为了确保装置的严密性,应使隔板之间的垫圈厚度不超过垫圈槽,并使双极膜的阳膜侧朝向阴极板。此外,在用螺钉压紧装置时,应注意均匀用力,以防止装置变形甚至断裂。(2)连接设备:在隔板出口分别连接出水管和进水管。将进水管与外置烧杯中的潜水泵出口连接,将出水管的出口端连接到烧杯中,以确保循环通路畅通。(3)注入料液和电极水:在盐室中注入料液,在极室中注入电极水,在酸室和碱室中注入蒸馏水,此过程应保证料液淹没潜水泵。对于双极膜电渗析,应在实验结束后将各个隔室、烧杯和潜水泵内的料液或电解质溶液清洗干净。若长期不用,应将装置拆卸还原,并确保各组件干燥和清洁。
4.2发酵过程的准备(1)种子培养基的培养:配制一定量的种子培养基,并在高压蒸汽灭菌锅中灭菌。灭菌条件为:121℃,20min。待培养基冷却至室温后,取新鲜斜面菌种,接入种子培养基中,在转速为150r/min的摇床中培养24h,温度恒定在37℃。(2)发酵罐灭菌:将配制好的发酵培养基加入到发酵罐中,此处应注意体积不能超过发酵罐总体积的2/3。然后将发酵罐和培养基一起放入灭菌锅中进行灭菌。(3)火焰接种法:先用医用酒精擦拭接种口;在火圈中加入酒精,点燃后套在接种口上;关小空气进气阀,调节进风,降低罐压,打开接种口盖;在火焰范围内打开种子培养基的瓶塞,在火焰上烧灼几秒钟后,迅速将种子液倒入发酵罐中;在火焰上烧灼接种口盖子数秒后,迅速盖好接种口盖,关闭空气进气阀。(4)发酵培养:接种结束后,对发酵培养过程的各项参数进行设定,开始培养。发酵过程中要打开冷凝器水阀。具体操作参数:转速为150r/min;温度为37℃;pH为6.7。
4.3发酵罐与双极膜电渗析集成操作过程的监测在集成操作过程中,要对发酵罐和双极膜电渗析同时进行监测,防止任一方出现问题导致集成操作失败。发酵过程:①通过发酵罐的主机控制发酵的pH条件、溶氧浓度和实验温度。每1h记录pH、温度和溶氧浓度,通过数据判断发酵过程是否正常;②每4h测量残余葡萄糖的量、生物量和乳酸的生成量,以判断细菌的生长情况和乳酸的生成情况。双极膜电渗析过程:①双极膜电渗析过程调整稳压电源的电压和电流值来控制实验条件,每1h记录电压、电流。②每4h测量酸室中的乳酸浓度、碱室浓度和碱室碱液体积。
5分析方法
5.1葡萄糖和乳酸的测量在发酵过程中,要间断地取样进行监测。发酵液中含有有机酸盐、无机盐、菌丝体、蛋白质、脂肪和糖类等。双极膜电渗析过程的料液是经过超滤和脱色之后的发酵液,主要成分为有机酸盐(主要为乳酸盐)和无机盐类物质。实验中使用生物传感分析仪获得葡萄糖和乳酸含量。
5.2生物量的测量在发酵过程中,要及时监测乳酸菌的生长情况。取样后,用0.3mol/L的稀盐酸溶液稀释,目的是消除一些沉淀性盐的影响。在波长为600nm处,测量吸光度。
6实验注意事项
篇5
绿色化工技术是通过改进改良现有的化学技术及方法,对化学原理的应用和使用工程技术来减少甚至消除化工原料、催化剂、溶剂、化学废物或化工产品等能够污染环境的物质,实现废物零排放,减少其对人类健康和生态环境的危害,建立友好环境。用“资源-产品-再生资源”这种全新的循环物质流动过程替换掉过去的“资源-废物”方式排放的流动过程。利用先进的绿色化工技术,研究出新型环保产品,及绿色工艺技术的运用实现清洁生产,从而大幅度降低三废排放量【1】。21世纪,绿色化工技术已经被国际发达国家在化学有机合成、生物化学、分析化学、催化等领域列为主要的研究发展方向之一。在我国制定的“九五”发展规划中,绿色化学与技术在酿造、制药、造纸、印染、海水淡化等行业作为应逐渐补充及开发应用的重大研究项目。
2绿色化工技术的开发
2.1原料的选用
绿色化工科技的发展,如果不从化工污染、化学反应的源头着手,那么始终是治标不治本而且十分被动的措施。那么化工科技及工艺发展过程中,选择无毒害溶剂、原料、催化剂等化学原料来进行化工生产、制作化工产品可实现零排放、零污染的清洁生产和加工原则,有效防止和控制化学污染的产生。近年较为常见的无害化学原料为:野生植物、农作物等生产物质。将芦苇、树木等天然野生植物纤维,以及稻草、麦秸和蔗渣等农副产品的废弃物作为原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。还有利用生物质气化产生氢气等,都是绿色化工技术中原料选择应用的非常好的例子。
2.2无毒害催化剂的选用
在百分之九十的化工生产中催化剂是提高反应速率的必需品。然而在绿色化工科技的开发过程中,无毒害的烷基化固相催化剂是国内外研发工作的重点。南京大学徐国际【2】利用环境友好性绿色化合成过程对烯丙基醇类化合物作为烷基化试剂,在无溶剂的条件下对1,3-二羰基化合物进行直接烷基化反应,反应后处理步骤简单,且催化体系可以循环使用,四次催化循环后收率仍然能大于84%。
3绿色化工技术在化学工业中的应用
3.1清洁生产技术
清洁生产技术是无毒、无害、无污染、无废物排放的绿色化工技术,包括辐射热加工技术,绿色催化技术,临界流体技术等。在冶金工业、印染工业、煤气化、制甲醇、垃圾处理、海水淡化等行业都得到了很好的运用。此外先进的脱硝脱硫技术、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些都利用了清洁生产技术。例如,海水淡化技术的应用不仅解决了我国淡水资源匮乏的现状,还利用有效的化学方法将海水中的盐水分离,在海水淡化的预处理过程中不会产生任何对环境状况的不良影响,也没有对生态环境造成伤害。而且,在海水淡化预处理过程中所产生的氢氧化镁作为一种成本低廉、工艺简单、不产生二次污染的清洁化工产品,具有非常广阔的发展前景。
3.2生物技术
生物技术领域包含细胞、基因、微生物和酶等技术范畴,其主要应用在化学仿生学和生物化工两个方面。生物酶在作为一种在生物体内的催化剂,具有高效、转移性,可以参与到各个生物化工的合成过程中。另外,化学仿生学中的膜化学技术也是这一领域中广泛应用的生物技术。在绿色化工技术中采用生物技术,可以利用再生资源合成化学品。从早期来源于动植物中的有机化合物原料,到后来以石油和煤炭作为原料。例如,在绿色化学工程与工艺中,制备丙烯酰胺,利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后,大大降低能耗,且没有污染环境副产物产生。由此可见,利用广泛存在于自然界中的酶当做催化剂,与工业酶及一般的化学催化剂相比,自然界中的酶具有无污染、反应条件温和、产物性质优良的特点。
3.3生产环境友好型产品
篇6
随着实验室的数目增加,一个实验室管理员通常要兼管多个实验室,在实验室安全管理上容易产生漏洞。建立视频监控系统,能有效弥补实验室安全漏洞,提高安全管理有效性。化工实验教学中心投入大量资金,在每个实验室都安装了高清晰视频监控设备,监控录像实时传送到中心的监控室,并自动存储。实验室管理人员随时监控实验室的情况,大大加强了中心实验室的安全防范措施。同时,通过监控系统,管理员一旦发现违规操作仪器、违反实验室规章制度的行为可以及时进行纠正,有利于维护实验室安全良好的秩序,促进师生中间形成一种积极向上的实验室氛围。
2化工实验教学信息化平台软件环境建设
(1)网络化实验教学平台
化工实验教学中心在传统的课堂讲授的基础上,充分运用信息技术、虚拟现实技术、计算机网络技术,为学生构建了网络实验教学平台,实现了多元化的实验教学模式。通过整合实验教学资源,实现了对教学队伍、教学内容、实验项目、大纲、讲义、仪器设备、习题、多媒体课件、实验录像、仿真实验、虚拟实验等教学资源的上网开放,学生通过网络实验平台还可以进行实验准入测试、提交实验报告、在线交流答疑等。
(2)开放式实验预约系统
中心开发了开放式实验预约系统,该预约系统采用网上预约实验的方式,即学生可以网上选定实验项目、实验时间、查询实验成绩。预约系统分为三个角色:学生、老师、管理员,按照不同角色进行登录认证。通过登录该系统,学生可以预约实验,查看、取消已经预约的实验批次,查看以往实验成绩,查看下载实验课表;老师可以进行实验批次信息的确认、查看选课人数、学生信息,查看并导出实验课表以及进行实验评价打分;管理员负责对整个系统的基础数据维护,包括学期管理、实验项目和实验批次安排、实验室管理和老师信息管理职能。同时利用设计、搭建的短信平台,实现了实验预约的短信提醒功能,即在实验开始前三天左右,通过公共短信平台向学生发送短信,提醒学生实验具体时间和地点,进一步加强和完善了实验预约系统的功能。实验预约系统打破了班级的界限,改变了过去按同一模式进行教学的方式,有利于因材施教,提高学生的主动性和积极性,培养探索和创新精神。
(3)虚拟实验室
我校化工实验教学中心以化学工程实验装置为原形,开发了集3D高仿真展示、多媒体授课、预习、复习、数据处理为一体的化学工程实景虚拟实验室。虚拟实验室将平面流程立体化,将单元操作的流程、实验操作视频和实验原理动画等信息生动逼真地呈现在学生面前,学生可在虚拟场景中自由漫游和穿行,实现了人机互动,大大丰富了实验教学内容,有效扩展和延伸了现场实验教学。中心还设计了配套的网络预习系统,进一步强化了实验教学的预习环节,提高了实验教学的效率。目前中心开发的虚拟实验有“原油实沸点实验”、“泵送装置综合操控系统”、“板式精馏塔传热实验”、“吸收”、“精馏”等。
(4)远程控制实验
远程控制实验是一种崭新的实验方法和技术,学生通过对虚拟仪器面板的操作,实时操作控制远程的硬件设备实体,并通过视频把实际实验场景反馈给学生,从而得到真实的实验数据,加强了实验操作的真实性。远程控制实验弥补了仿真实验和虚拟实验的不足,在实现软件共享的同时,更重要的是做到了实验硬件资源共享。目前我校化工实验教学中心正在筹建远程控制实验,将远程控制实验作为仿真、虚拟实验的延伸和扩展,为学生提供一种全新的实验模型。
3加强实验技术人员的信息化知识培训
要提高实验教学信息化水平,实验技术人员必须具备一定的网络信息技术知识与操作能力,加强实验技术人员队伍的信息化素养成为一个重点。中心多次组织实验技术人员进行信息化方面的知识培训并进行考核,派出实验技术骨干到实验教学信息化建设开展得较好的同类院校进行学习交流,通过实地考察和交流,吸取各高校在信息化建设方面的新理念和新经验,不断提高实验技术人员的信息化素养和管理经验。
4结语
篇7
1.1传热理论研究进展
近几年来,由于滴状冷凝的实现与增长冷凝表面寿命等相关问题的影响,研究人员至今未将滴状冷凝应用到实际的化学工业生产当中。现在的机械、石油化工以及航空航天技术仍然在使用沸腾传热方式,利用这种方式来进行工业生产。长期以来,人们一直致力于液体发生核态沸腾原因的探索,因为沸腾的形式多变又复杂,所以增加了研究的难度。尤其是在计算方面,更是存在一些严重的缺陷,使得计算的准确率极低,而且还需要大量的实验做基础。除此之外,水沸腾时会产生一些气泡,这些气泡会影响到加热器的表面,使得计算的难度再次加大。这都是现阶段急需解决的问题,也是现在研究的重点。
1.2微细尺度传热学研究进展
微细尺度作为现代热学中的一个分支,主要是研究热学的一些规律以及微细的探讨,研究前景非常广阔。在研究微细尺度传热学的过程中,如果所研究的物体尺寸远远比承载粒子的平均尺寸大,我们所假定的观点依旧成立。但是由于我们研究的尺度比较微细,所以原来假定的那些影响因素会发生一些改变,导致液体流动的规律发生变化。随着近几年来纳米技术不断进步,逐渐受到人们的重视,生产中的诸多领域都在引用尺度微细传热学,如高度集成的电子设备、微型热管等。
1.3强化传热过程的研究进展
要想优化传热过程,就必须从换热设备方面进行研究分析,优化设备,从而提高传热效率。换热设备主要就是进行热量的传递,热量传递有逆流、顺流、交差流、混合流等四种方式,其中逆流过程中产生的温差是最大的,顺流产生的温差是最小的。我们应该想办法改进换热设备,使其能够持续对外放热,以此达到本次研究的目的。例如:我们可以发明一些新的换热设备,采用新的传热材料应用到设备当中;改进原有的传热设备生产工艺;参照原有的设计方案,结合现代的科学技术对方案进行优化等。
2化学工程未来发展动态
时代在进步,科技在发展,大量的科技产品及技术不断出现在人们的视野当中,并且被广泛的应用,这就给化学工程的研究提出了新的研究方向。那就是在今后的发展当中,如何给新技术的引用提供一些良好的服务及体系,并且将新形成的理论完善,使化学工程不断进步,朝着新的目标发展。其次,现在主张全面发展,我们应该研究一下信息、生物、能源、环境等方面的技术,将这些与化学向结合,为化学工程的发展做出良好的铺垫。
3结语
篇8
分析化学是食品科学与工程专业的基础课,与后续学习的食品分析、食品质量与安全控制、食品检验技术等课程联系紧密,只有扎实掌握分析化学的基本理论、原理和实验操作技能,才能更好地学习食品分析等后续课程。目前本校食品科学与工程专业分析化学课程安排51学时,但是现在分析化学教材中教学内容比较多,因此必须要精选教学内容才能解决分析化学课程内容多和学时少的矛盾。我们选用的教材是“十二五”面向21世纪课程教材,教材为武汉大学主编的分析化学(第五版)上册,全书共分11各章节,我们将教学内容分为两个层次,第一层次是分析化学基础知识,主要包括概论、分析试样的采集和制备、分析化学中的误差与数据处理、分析化学的质量保证与质量控制、分析化学中常用的分离和富集方法;第二层次是定量分析部分,主要包括四大滴定、重量分析法和吸光光度法。第一层次主要以教师讲解和学生自学相结合,其中分析化学的质量保证与质量控制、分析化学中常用的分离和富集方法由于在后续课程中还要进一步学习,在分析化学课程教学中这两部分内容安排学生自学;对于第二层次的教学内容主要以教师讲授为主,重点讲授各种分析方法的原理和应用,讲授过程中注重理论联系实际,特别要将一些食品安全事件与课程结合起来,例如“三聚氰胺”事件、“苏丹红”事件等,这些内容既可以让学生学到理论知识,还可以增进学生学习分析化学的兴趣;而对于像滴定误差计算、溶液pH值计算等理论性强而实际应用少的知识点作为选学内容,对于一些基础扎实且有兴趣掌握这部分内容的学生,教师可以进行个别辅导。
2注重课堂互动,提高学生学习兴趣
在传统课堂教学模式中,教师满堂灌难以激发学生参与教学活动的积极性。近年来,随着社会对复合型人才需要越来越高,传统教学模式已难以适应人才培养需要,对课堂教学提出了新的要求。课堂互动是在课堂教学情境中,教师和学生之间、学生和学生之间发生的具有促进性或抑制性的相互作用、相互影响,进而达到师生心理或行为的改变[3]。加强课堂互动,既可调动学生参与学习的积极性,又可提高教学质量、促进学生的全面发展。我们在分析化学教学过程中通过采用课堂提问、现场解题、专题讨论等方式让学生参与到教师教学过程中,同时对一些性格内敛、自信心不足的同学进行语言鼓励并分析参与课堂互动的益处,让他们在分析化学课堂中也能积极参与互动并逐渐找到自信,学生参与互动积极性高,课堂气氛活跃,教学效果好,同时学生的语言表达、分析问题和解决问题等能力也得到了全面提高。
3课堂理论教学和实验教学有机结合,提高学生运用理论知识解决实际问题的能力
分析化学是一门实验科学,学习理论知识主要是想把它运用于实践当中,所以分析化学课堂教学要与分析化学实验内容紧密联系。在课堂教学中要把实验原理潜移默化到理论教学中来,例如在讲授酸碱指示剂的时候,教师要向学生解答为什么用HCl溶液滴定NaOH溶液时一般采用甲基橙指示剂,而用NaOH溶液滴定HCl溶液时以酚酞为指示剂,减少学生在实验过程中对实验操作的疑惑。教师在课堂教学时可以结合实验中的问题,采用启发式、提示式教学方法提高学生学习的主动性和兴趣。通过课堂理论教学和实验教学相结合的教学方式可以培养学生运用理论指导实践的能力,并能达到提高学生运用理论知识解决实际问题的能力的目的。
4优化考核方式,增强考核方法科学性
成绩考核是教学活动的有机组成部分,它是检验“教”与“学”效果的有效手段。在传统的考核方法中,期末考试占有很大的比重,平时成绩考核不够全面,不仅给学生造成了很大的压力,而且不能做到全程考核学生学习效果,以这种方式评定成绩,容易出现高分低能的现象,使社会对人才质量的判断出现偏差。我们可以结合应用型工程技术人才培养要求,对分析化学课程考核方法进行改进,首先将平时成绩占总成绩的比重由之前的20%提高到30%,不仅可以减轻学生学期末的考试压力还可以提高学生平时学习的主观能动性;其次增加平时成绩的考核指标,平时成绩由课后练习题成绩、课堂讨论成绩、课程小论文成绩、课堂笔记成绩和考勤成绩等几部分组成,并且每个考核指标均制定相应的评分标准,比如课后练习题成绩,首先精选练习题,要求学生独立完成,并给出标准答案和评分标准,分析化学课程总共布置10次课后练习题,学生课后练习题最终成绩为10次课后练习题的平均成绩;最后期末考试根据本课程特点,在考查学生知识点情况的前提下,增加知识应用性强的综合题比重,以检查学生运用知识分析和解决问题的能力。改进后的分析化学课程考核方式可以全程、全面地检查和督促学生学习、增强学生学习的主体意识,更能科学地评价学生综合素质,符合应用型人才培养要求,该考核方式受到了学生的好评。
5结语
篇9
1课程教学的目标
根据《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高〔2006〕16号)和《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的若干意见》(教高〔2000〕2号)等文件精神,高职高专院校正积极进行课程建设和教学改革,践行工学结合的教育思想。高职高专工科课程大多数是理论与实践结合紧密的课程,采用使用模块化案例教学法,改进教学手段和方法,可以提高教学效果和质量[4]。1)促进教学方法的多样化,激发学生学习的主动性和积极性,提高教学质量和人才培养质量。模块化案例教学法,以生动形象的案例代替枯燥无味的理论,具有真实性。其教学内容是实例,给人以身临其境之感,可以激发学生的学习兴趣。通过案例中的实践教学环节培养学生解决实际问题的能力,并提高学生实际设计和应用开发能力。2)使学生牢固掌握课程知识。以“单片机原理与应用”为例,让学生掌握单片机各个功能模块的工作原理,学会绘制硬件原理图,掌握仿真单片机及其程序以及外部接口电路,掌握单片机仿真软件KeilC51,Wave6000,ProteusISIS的使用,真正做到学以致用,以适应社会的需求。3)进一步深化理论教学改革,使理论与实践更有效地结合。模块化案例教学法以案例为媒介,先把课程分成若干模块,在每个模块中加入若干生动案例,再通过仿真软件Proteus把运行结果直观地展示给学生。以理论为分析基础,模块化学习,项目化考核。通过案例的探讨和剖析,学习和应用理论知识。4)进一步深化教学改革,提高课堂教学质量。通过该方案可以有效提高学生的实践动手能力,让学生通过设计模块和案例,轻松掌握知识,具有一技之长。结合高职高专院校开展的“教学做”一体化教学改革,在工科课程教学上尤其是“学”和“做”环节,深入推进该方案,是非常有意义的。
2教学方案的实施
模块化案例教学法在高职高专工科类课程中的实施,需要结合学校的重点专业群和综合实训室建设,利用先进的实训室条件,制定详细的实施方案。重点环节包括如何进行课程体系的模块化,如何精心设计和选取案例,案例和模块相关知识点的吻合度,案例的实现等,具体细节如下:1)课程模块的划分。模块化的单片机案例教学,首先,把单片机系统分成若干个具有独立功能又可以互相衔接的简单模块,然后,将案例教学法融合其中,将复杂难懂的指令、语法、编程及其电路分解,使编程简单化、电路透明化。通过对各个模块案例的学习,使学生牢固掌握相关电路原理设计及编程方法,达到学以致用,举一反三的目的。2)模块案例的设计。从学生的具体情况和兴趣着手,每个模块中的案例难度适中,把相关的基本概念和基本知识联系到一起,用最短的时间和最有效的方法,使学生掌握抽象的理论知识,提高专业技能和综合素质。3)案例的实施和优化。教师根据模块知识点选取案例进行课程教学,同时,依据具体情况综合使用多种教学方法。在各个模块的案例安排及选择上,教师要引导学生由发现模式的研究性学习向探究模式的研究性学习过渡,采用自主探究模式的研究性学习。在每一模块的学习中,确定要解决的问题,并给出能实现某一目标的参考程序代码,让学生进行模仿和实际操作,同时不断对模块的案例进行扩充和优化。本教学方案的实施遵循循序渐进的原则,分为教师和学生2条主线,分层次、分阶段研究。教师主线是从模块划分、案例设计与实施到模块案例库的建立;学生主线是从产生兴趣、明确学习目的、自主学习到参与评价教学。本教学方案的实施过程如图1所示。以“单片机原理与应用”为例[5],首先,把该课程分成单片机入门、单片机硬件结构模块、软件模块、内部资源模块(含定时/计数器、串行通信、中断系统)、外部扩展模块(含存储器扩展、I/O,A/D,D/A,人机接口)、综合应用模块,如图2所示。每个模块根据内容设计若干个知识点的案例,并设计1个综合案例,或几个模块设计1个综合案例。这样就把一本书的重点、难点分解开了,使教学更具有针对性,便于学生掌握。同时,又可以融合形成一些综合案例,提高学生的对知识综合运用的理解。如在教授异步通信的类型时,针对学生不易掌握全双工方式通信,设计一个案例[6],如图3所示,1,2号机把P1口的开关状态通过TXD,RXD进行互传,把状态信息送到P2口,并经过2片7447驱动BCD码数码管显示,1号机显示信息反映的是2号机的开关状态,2号机显示的是1号机的开关状态,还可以通过示波器VT观察波形。有了例子,学生对全双工含义的理解更容易了,再通过自己动手设计、连线,加深对知识点的印象,学习兴趣更高了。
3教学方案的创新点
高职高专类工科课程大多数是应用性和实践性很强的课程,在教学过程中,穿插运用CBE(Compe-tency-BasedEducation)模式,即能力本位教育,它以掌握某一种职业的从业技能为教学目标,更有利于培养学生的综合能力。模块化案例教学以能力作为教学的基础,强调社会的择业需求和学生的主体作用,教学形式灵活多样,探究式学习,强调学生的自我学习和评价,充分发挥学生的主动性。1)融合模块化教学和案例教学,扩充了高职高专工科课程的教学体系,进一步深化了高职高专应用型课程的教学改革,符合相关文件所提的提高高职高专课堂教学质量的要求和“教学做”一体化的要求,创新了教师教育教学方法。2)把模块化教学和案例教学法有机融合,丰富了教学手段,提高了生动性,进而提高了教学效率。在教学过程中,利用直观的案例仿真,使教师在课堂上有东西可授,学生有知识可学,同时,可以让学生直接看到形象的运行结果,从而激发其学习兴趣。3)该方法重点培养学生运用知识的技能和技巧、自我管理和自我发展以及与他人合作共事的能力。每位学生均可参与实验操作和仿真案例,由被动学习变为主动学习,提高了协调能力、知识迁移能力、设计和创新能力。
4实践意义
随着高职高专教育教学改革的深入,尤其是工科类课程的教学改革,已经从单纯的“教和学”转变为“教学做”,提高实践动手能力势在必行,需注意理论教育和实践教育的双重把握。若采用理论课与实验课教学分开进行的传统教学模式,就会使该课程枯燥乏味,学生只是被动机械地去记忆基本原理。模块化案例教学,在项目的实践中完成课程知识的学习,利于学生对硬件结构和基本原理融会贯通。不断研究和探索,可进一步完善学校人才培养方案,使教学模式更加科学合理,为培养高质量的技能型人才奠定更加坚实的基础。1)对教学的意义。不仅对工科课程教学模式有重要的实际应用价值,而且对其他课程的教学模式改革起着重要的借鉴和指导作用。2)对教师的意义。教师在教学过程中起主导作用,必须熟练掌握教学内容,及时更新知识,善于反思,及时总结,用以指导自己的实践。案例教学在单片机教学中的运用研究有利于提高教师自身的素质和教学水平。3)对学生的意义。案例教学重视学生的参与性与主动性,结合能力本位教育和分模块教学,可以促进学生群体思考和主动学习,能把枯燥的学习变成生动的学习,提高教学效率。4)对培养目标的意义。强化学生职业技能培养,提高就业竞争能力,实现高职高专的人才培养目标。目前,技术日新月异,高校采用传统封闭型的课程教学培养的学生已难以满足社会对专业型人才的迫切需求。采用模块化案例教学是培养单片机技术人才的一条有效途径。
5结束语
篇10
1.设计题目陈旧,设计内容格式化
多年教学延用同样的题目,分组进行设计,设计题目内容在化工原理课程设计指导书、网络或往届同学存档赠送的资料中都有较完整的设计模版。因此学生在设计过程中只要按部就班地照葫芦画瓢,基本都能在规定时间内完成。由于题目陈旧和设计内容格式化导致设计效果变成纸上谈兵,流于形式,大部分学生学习积极性不高,不够重视,设计质量差,难以达到教学目标。
2.设计手段单一
设计的初衷是为了提高学生的制图能力、计算能力及相关设备选型等综合能力,所以要求学生手工绘图、手工计算。但通过多年设计经验发现,学生对基本的制图规范如尺寸标注、比例选定、局部刨面图及俯视图相关规范性方面仍不能较好掌握。同时手工计算存在计算量大,计算结果准确度不高的问题,比如,塔板层数计算无论采用逐板计算法还是制图法,其它如经验公式、经验参数选取和试差法的应用等都可能出现以上问题,其计算结果必将影响后续设计内容,严重者导致负荷性能图检验不合格。这时按正常设计处理方法应该从尾到头逆向再检查一遍,从出现问题处再重新计算设计。但这时学生一般都身心疲惫,失去信心和毅力;另一方面设计时间也难以保证,结果必然导致一部分学生掩盖问题、私自篡改数据,而不能面对问题静心思考,实事求是地分析问题和解决问题,更不知小小数据的改动可能会给实际生产带来非常严重的后果。
3.考核方式单一
以往教学中一般采取出勤、说明书和图纸三部分相结合的评价体系。但在执行中发现存在以下问题:比如,图纸方面,由于上交的是“无声”的书面成果形式,致使懒惰或制图技能差的同学有机可乘,私自找别的同学替画,指导老师却无法核实;说明书若是电子版,则可以套用本组其他同学的作品,进行简单的数据、文字修改,这一点从部分说明书中出现错误的相同性得到验证,这时问题虽然发现了,但指导教师仍很难判定是谁套用谁的,是谁替谁画的,另外还可能是同组同学“分工合作”的结果,所有这些问题的出现,必将对最终成绩的评定带来困难,也易导致该考核方式不能全面公正、公平地对学生做出考核的问题,也难以检验设计的质量,同时助长了不良的学习风气。
二、大学化工原理课程设计的教学改革措施
针对本课程教学过程中存在的问题,并结合我校及目前大环境下对应用化学专业人才培养目标要求,笔者结合近几年教学实际经验针对性地试将一些实践教学手段引入到本课程教学中,取得了较好的效果。
1.设计题目创新化、设计内容多样化,提高学生学习积极性
针对课程特点及学生知识水平储备的差异,以“提优、促中、转差”为原则,设计新颖题目及多样化的设计内容,重在从多角度、多方面鼓励学生正确处理独立完成和团队合作的关系,提高对课程设计的重视程度。具体采取两种措施进行:常规设计和参加设计大赛设计,同时针对不同的设计对象,采取不同的设计题目和设计内容进行教学。
(1)选题和内容来源于生产实际。对于参加常规设计的同学,为了克服以往教学中选题的不足进行了慎重科学地选题,题目主要来源于生产实际,比如甲醇工段、甲醛工段、乙炔工段等单元操作,按组制定题目,同组同学分别承担进料组成、进料状态、进料量或生产任务不同的设计内容。
(2)选题和内容来源于化工设计竞赛。全国大学生化工设计竞赛是由教育部、中国化工学会、中国化工教育学会在企业的赞助下举办的全国性竞赛,参赛高校遍及全国各省市地区,在培养大学生创新思维,提高化工工程设计与实践能力方面发挥了积极作用。大赛题目每年均不同,并且与生产实际联系更加紧密,有利于激发学生的学习兴趣,培养勇于挑战自我的精神,同时,采取积极宣传和鼓励的方式来引导同学自愿加入这一部分的课程设计。设计任务依据当年的竞赛下达任务条件而定。五人一组为一队,设队长一名。小组成员可以根据各自的特长和兴趣来分工合作,执行中采取“传、帮、带”的形式进行。由于设计任务有一定的难度和复杂性,为了使学生较快“入戏”,请教有参赛经验的上届学生“传”授经验,主要包括团队合作的要点、软件的学习、方案的确定等方面;同组同学之间互相“帮”助解决实际问题及各组同学互相“帮”助解决共性难点问题。小组内自学能力、自主能力强的同学“带”动稍弱的同学,整体相对较强的队“带”动较弱的队进行设计。采用不同的设计题目和内容,符合了不同学生的“口味”,一方面提高了学生的学习积极性、学习自信心和团队协作能力;另一方面有效地避免了设计抄袭、代做的现象,形成以学生为主体,以教师为指导的良好设计氛围。
2.采用灵活丰富的设计教学手段
由于常规的课程设计时间为两周,若设计全部采用手工计算、手工制图进行,很难高质量的完成设计任务。因此,构建灵活丰富的设计教学手段是十分必要的。主要采取以下方式进行教学改革实践:
(1)提前下达任务让学生做好早入手准备,比如提前学习化工仪表及自动化和化工制图等课程的部分内容,能达到理解和会识图的目的。并利用课余时间与学生交流,解决问题,引导正确的学习方法和增强自信心。
(2)在理论课教学中,注意结合课程设计相关知识采用案例式、启发式等教学方法教学,适当训练计算能力,达到理论与实践的有机结合;在实验课教学中注重对现场设备仪表及工艺流程的观察和指导,从而使学生在理性和感性认识上有一定提高,使学生感到题目来源的真实性,增加设计的兴趣,而且更有利于培养学生的工程观念,为课程设计做好铺垫。
(3)有计划、有步骤地指导学生关于AutoCAD、Aspenplus等相关计算机软件的自主学习。布置辅导学生学习AutoCAD,网上下载教学视频,提供几个与课程设计有关的网站等。
(4)紧密联系生活实际,引导学生观察生活中身边地现象,树立工程意识。比如,教室里供热的换热器类型、结构、适用条件、规格、安装位置等是如何确定的;要保证教学主楼十楼在高峰期正常供水应如何选泵等等。通过引入生活中息息相关的小例子,使学生进一步意识到化工原理课程的重要性及实用性,提高学习的积极性,培养学生善于观察、善于思考的良好习惯。通过在课程设计的实践教学环节中采用灵活丰富的教学手段,削弱学生对设计的恐惧和依赖心理,增强了学生的求知欲望,从而大大提高实践教学的效率,为学生按时完成课程设计提供保障条件。但要注意,要防止学生对软件产生依赖心理,而忽视了对课本基本知识的掌握和计算基本能力的练习。
3.考核方式多元化,促进学生综合素质的提高
针对以往考核方式存在的问题,依据过程与结果并重的原则,以重知识的综合运用和“工程”观念的设计能力培养为主,采用切实可行的多元化考核方案,使学生的主体作用和教师的主导作用能有机结合,提高教学质量。
(1)针对同一题目不同设计任务的同学,实行多方位、立体化综合评价体系,设计期间定时及不定时地检查设计进度和内容,达到及时发现问题及时解决和及时发现错误及时纠正的目的。一方面督促了设计进程,另一方面检验了学生对知识的掌握和应用情况。同时,通过当面问答的形式避免了抄袭或替代设计的过程,对答辩成绩采用“化整为零”的方式进行评价,以“段段清”的方式进行答辩考核成绩评定,即将答辩环节渗透在设计的整个过程。最终结合学生平时学习主动性、积极性和图纸、说明书情况给出总成绩。
(2)针对参加化工竞赛的同学,考核方式采用“总分”结合的形式。“总”为小组作为一个整体总得分情况,主要从设计的系统性、完整性、规范性、创新性和最终团队答辩情况而定。“分”为小组中每个学生独立完成任务情况、参与积极性和个人答辩情况。答辩过程按照参赛标准进行,小组“总”成绩占每个学生总成绩的40%,学生独立设计成绩占学生总成绩的40%。个人创新占学生总成绩的20%,主要包括设计方案的确定、新技术、新材料的应用、相关软件应用、节能环保及经济性评估等方面有创新或突破。针对不同设计任务,采用的考核方式虽有所差异,但总体上均较合理、公平、公正地反映了学生的综合成绩,同时促进了学生知识、能力、素质的协调发展。通过近四年的教学实践和改革,教学质量得到了一定的提高。参加大赛同学取得了优异的成绩,得到了校、院领导的肯定,学生整体设计水平明显提高,具备了一定的化工PID识图、制图能力,为后续的专业课学习、生产实习和就业打下良好的基础。
三、结束语