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【關(guān)鍵詞】高職 理論與實(shí)踐相結(jié)合 化工原理 教學(xué)探索
【中圖分類號(hào)】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2014)08C-0143-02
高職化工原理課程是我院應(yīng)用化工技術(shù)、精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)技術(shù)等專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,該課程要求學(xué)生掌握化工單元操作過程原理及設(shè)備的結(jié)構(gòu),以及各種性能數(shù)據(jù)的測(cè)定方法和整理的方法,以便學(xué)生日后能根據(jù)不同的生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行過程和設(shè)備的選擇、調(diào)節(jié),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)過程和設(shè)備的最優(yōu)化操作。課程融理論知識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)、集研究和實(shí)踐能力于一體,它是以實(shí)際工程問題為研究對(duì)象,培養(yǎng)學(xué)生用工程的概念去思考解決問題的一種新的思維方式。
一、目前我院化工原理課程教學(xué)現(xiàn)狀
(一)理論教學(xué)存在的問題
1.學(xué)生基礎(chǔ)差,理論知識(shí)薄弱,學(xué)習(xí)興趣不高。化工原理課程中涉及到高等數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、制圖、計(jì)算機(jī)等知識(shí),但由于我院處于廣西邊遠(yuǎn)山區(qū),招生狀況不佳,近年來(lái)均降分錄取,不少考生高考分?jǐn)?shù)較低,基礎(chǔ)比較薄弱,第一、二學(xué)期的課程若學(xué)不扎實(shí),對(duì)第三個(gè)學(xué)期開設(shè)的化工原理課程興趣自然不高。
2.理論教學(xué)教師備課需花費(fèi)大量時(shí)間。由于該課程內(nèi)容包含大量公式、半經(jīng)驗(yàn)公式或關(guān)聯(lián)式,化工設(shè)備類型多種多樣,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,結(jié)構(gòu)圖抽象。為了便于學(xué)生理解和掌握,授課教師需花費(fèi)大量時(shí)間備課。
(二)實(shí)踐教學(xué)存在的問題
1.教學(xué)設(shè)備相對(duì)落后,實(shí)驗(yàn)設(shè)備少。我院化工原理實(shí)驗(yàn)相關(guān)設(shè)備較少,涉及到化工單元操作的設(shè)備有傳熱、流體力學(xué)、蒸餾、干燥、萃取、吸收各一套,由于資金欠缺,化工原理仿真軟件尚不夠完善。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中只能了解部分化工設(shè)備結(jié)構(gòu),對(duì)課程掌握不全面。
2.學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)思想上重視不夠,主觀能動(dòng)性不高。筆者通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),部分學(xué)生一方面認(rèn)為實(shí)踐操作對(duì)課程只是起輔助作用,實(shí)驗(yàn)只是一項(xiàng)任務(wù)而已,能夠上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告就算是完成任務(wù)了;另一方面由于設(shè)備少往往要分組實(shí)驗(yàn),有些學(xué)生認(rèn)為反正幾個(gè)人一組,共同完成就行了,自己不需動(dòng)手,實(shí)驗(yàn)報(bào)告也是一抄了之,自己動(dòng)手操作時(shí)也是機(jī)械地重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟,不明其中原理。
3.實(shí)訓(xùn)教師較少,教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控不到位。我院化工原理課程實(shí)驗(yàn)只有該課程任課教師擔(dān)任,由于每個(gè)化工單元操作設(shè)備只有一套,只能分組同時(shí)進(jìn)行各個(gè)單元操作,而指導(dǎo)教師每組單元操作都要講解一遍,會(huì)導(dǎo)致在講解某個(gè)單元操作時(shí),其他正在進(jìn)行的單元操作無(wú)法監(jiān)督,造成對(duì)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的不全面、不客觀,也無(wú)法及時(shí)為學(xué)生答疑解惑。
二、理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法
(一)簡(jiǎn)化課程內(nèi)容,復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
1.簡(jiǎn)化課程內(nèi)容。由于學(xué)生基礎(chǔ)薄弱,大量公式不能理解,設(shè)備結(jié)構(gòu)圖看不懂,危難情緒較大,故對(duì)理論內(nèi)容進(jìn)行了合理的精簡(jiǎn):復(fù)雜的公式不推導(dǎo),直接寫出公式,但必須讓學(xué)生懂得公式中的字母代表的是什么,給出數(shù)據(jù)能代入公式,如孔板流量計(jì)流量的計(jì)算、吸收填料層高度的計(jì)算等;每個(gè)單元操作都涉及到大量學(xué)生難以理解的結(jié)構(gòu)圖和設(shè)備的操作、運(yùn)轉(zhuǎn)及維護(hù)等內(nèi)容,這些內(nèi)容應(yīng)在課堂上直接省略而直到實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。精簡(jiǎn)后的基本內(nèi)容不脫離大綱要求,能夠突出基本概念與共性規(guī)律。任課教師不必再在上理論課時(shí)大費(fèi)周章解釋難以理解的內(nèi)容。
2.在介紹一些概念時(shí)可結(jié)合生活實(shí)際,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。化工原理課程中的一些概念、內(nèi)容對(duì)于部分學(xué)生而言有些抽象難以理解,教師在授課時(shí)可將生活中的一些常識(shí)聯(lián)系起來(lái)講解。如提到溫度壓力對(duì)吸收的影響時(shí)可先提問,打開汽水瓶蓋時(shí)為什么會(huì)有氣泡冒出來(lái)?為什么自來(lái)水在低溫時(shí)沒有氣泡,加熱時(shí)會(huì)冒氣泡?提到“相對(duì)濕度”概念時(shí),可先提問,為什么在冬天下大雨時(shí),衣服在屋內(nèi)可晾干,而在春天細(xì)雨綿綿時(shí),同樣在屋內(nèi)衣服卻越晾越濕?是否濕度越大,相對(duì)濕度越大?等等。這樣的提問既簡(jiǎn)單又與生活息息相關(guān),既解開了大家對(duì)生活中一些問題的疑惑,又增加了學(xué)生對(duì)該課程的興趣。
(二)授課前部分內(nèi)容可先實(shí)踐后理論
筆者通過對(duì)屆別不同學(xué)生授課方式相比較,發(fā)現(xiàn)有些內(nèi)容先上理論后上實(shí)踐,在實(shí)踐操作時(shí)學(xué)生往往與理論課的內(nèi)容聯(lián)系不上,但若先對(duì)該部分內(nèi)容先做實(shí)驗(yàn),在理論授課時(shí)讓學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)操作時(shí),學(xué)生往往能記得具體的操作步驟及原理。故本門課程授課采取措施如下:
1.授課前可重復(fù)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的較典型的實(shí)驗(yàn),了解化工原理課程要介紹的內(nèi)容,熟知各化工單元操作概念。雖然在本門課程開設(shè)之前已經(jīng)開設(shè)過基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn),但學(xué)生當(dāng)時(shí)對(duì)“化工單元操作”是沒有概念的,可在本門課程授課之前通過一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)先了解單元操作概念,如無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“硫酸銅的提純”中涉及的單元操作有過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥等,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“乙酸乙酯的制備”中涉及到的單元操作有蒸餾、萃取、傳熱中的間壁式冷卻,該實(shí)驗(yàn)中冷凝水通入冷凝管冷卻也讓學(xué)生對(duì)“流體流動(dòng)”概念有了初步的了解;此外還可將不同單元操作進(jìn)行比較,如蒸發(fā)與蒸餾有何區(qū)別?溫度對(duì)蒸發(fā)與結(jié)晶的影響有何不同?這樣通過幾個(gè)簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)就可讓學(xué)生大概了解化工原理課程介紹的是什么內(nèi)容。
2.授課初期安排認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。以往的教學(xué)安排通常將認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)安排在期中或者期末,但此時(shí)課程已授課大半,學(xué)生對(duì)前面所學(xué)理論知識(shí)記憶已不深刻,對(duì)所學(xué)內(nèi)容很難起到加深印象的作用;反過來(lái)如果在開學(xué)初就組織去化工廠進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),使學(xué)生對(duì)生產(chǎn)實(shí)際中的化工單元操作過程及設(shè)備有感性認(rèn)識(shí),在授課時(shí)再將實(shí)習(xí)內(nèi)容舉例進(jìn)行講解,學(xué)生更容易理解。
(三)在化工原理實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)
化工原理實(shí)踐教學(xué)本應(yīng)包括化工原理仿真實(shí)習(xí)、化工原理課程設(shè)計(jì)及化工原理實(shí)驗(yàn),但由于我院化工原理仿真軟件尚未到位,課程設(shè)計(jì)學(xué)生由于基礎(chǔ)差也只是依葫蘆畫瓢,故實(shí)踐著重于實(shí)驗(yàn)操作。傳統(tǒng)的化工原理實(shí)驗(yàn)是先由教師介紹實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)原理及操作方法,學(xué)生只是依葫蘆畫瓢地測(cè)定幾組數(shù)據(jù),再根據(jù)公式代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出結(jié)果,很少主動(dòng)去思考。現(xiàn)在我們?cè)趯?shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)上采取的方法如下:
指導(dǎo)教師先強(qiáng)調(diào)安全,再將實(shí)驗(yàn)原理及流程講解一遍,要求每位學(xué)生在動(dòng)手操作前先將實(shí)驗(yàn)原理及流程復(fù)述一遍,然后進(jìn)行操作,實(shí)驗(yàn)報(bào)告上的實(shí)驗(yàn)原理及步驟讓學(xué)生做完之后再按照自己的操作過程寫下來(lái)而不是抄實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。計(jì)算過程由于公式較多,可提供計(jì)算公式,待學(xué)生計(jì)算出結(jié)果后對(duì)比各數(shù)據(jù)寫出結(jié)論,當(dāng)場(chǎng)上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告,這樣杜絕了抄實(shí)驗(yàn)報(bào)告的壞習(xí)慣,也充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,達(dá)到了學(xué)生對(duì)單元操作的深刻理解。
分組實(shí)驗(yàn),每組一個(gè)組長(zhǎng),組長(zhǎng)負(fù)責(zé)監(jiān)督該小組成員實(shí)驗(yàn)過程是否正確、完整,記錄下來(lái)交給指導(dǎo)教師;該單元操作完成后進(jìn)行下一單元操作時(shí),原來(lái)的組員擔(dān)任現(xiàn)在的組長(zhǎng),讓每位學(xué)生均有監(jiān)督同組其他同學(xué)的機(jī)會(huì),這樣增加學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性,也增加了其責(zé)任感。
實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題指導(dǎo)老師先不解決,交給學(xué)生自己解決。如在吸收過程中出現(xiàn)液泛時(shí)應(yīng)如何調(diào)節(jié)?流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)中離心泵為什么打不上液體?乙醇-水蒸餾實(shí)驗(yàn)中塔頂產(chǎn)品質(zhì)量不高該如何解決?等等。這個(gè)過程可培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的能力。
(四)全新的課程考核方式
該門課程的考核方式分為理論考試及實(shí)驗(yàn)考核,傳統(tǒng)的理論考試中很少出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容,學(xué)生習(xí)慣性地死記硬背課本上的知識(shí)點(diǎn),實(shí)驗(yàn)成績(jī)也只是按照每份實(shí)驗(yàn)報(bào)告取平均成績(jī),缺乏客觀性及完整性。現(xiàn)將該門課程的考核作以下改變:第一,在理論考試中加入實(shí)驗(yàn)操作的內(nèi)容,比例可達(dá)50%。如在啟動(dòng)離心泵時(shí)應(yīng)先開啟還是關(guān)閉出口閥?在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種不良狀況應(yīng)如何處理?等等。第二,實(shí)驗(yàn)考核除了實(shí)驗(yàn)報(bào)告之外,現(xiàn)場(chǎng)從各單元操作中隨機(jī)抽取某個(gè)單元操作進(jìn)行考核,把具體的項(xiàng)目分解為若干個(gè)步驟并設(shè)置評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)及考核成績(jī)各占50%。此外,學(xué)生的考核不一定得在課堂上進(jìn)行,可以在課余時(shí)間進(jìn)行。這樣既有充足的考核時(shí)間,也對(duì)學(xué)生有一定的壓力,使得他們?cè)趯?shí)訓(xùn)前能主動(dòng)去預(yù)習(xí),在實(shí)訓(xùn)過程中能積極主動(dòng)去請(qǐng)教老師,培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,讓考核能夠真正全面反映和提高學(xué)生技能水平。
【參考文獻(xiàn)】
[1]呂建華,方靜,王洪海.化工原理精品課程建設(shè)研究與實(shí)踐[J].化工高等教育,2013(3)
摘要:實(shí)習(xí)是高等院校實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié),是理論聯(lián)系實(shí)際的重要渠道,實(shí)習(xí)的內(nèi)容和質(zhì)量是評(píng)價(jià)教學(xué)效果的重要指標(biāo),本文從獨(dú)立學(xué)院電氣工程專業(yè)自身特點(diǎn)出發(fā),結(jié)合電氣工程專業(yè)的特殊性,探討了有效提升實(shí)習(xí)效果的途徑和方法。
關(guān)鍵詞:電氣工程;實(shí)踐環(huán)節(jié);實(shí)習(xí);教學(xué)改革
基金項(xiàng)目:本文系華北電力大學(xué)科技學(xué)院教育教學(xué)改革立項(xiàng)項(xiàng)目,項(xiàng)目名稱為對(duì)獨(dú)立學(xué)院電力工程系實(shí)踐環(huán)節(jié)(課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí))進(jìn)行教學(xué)改革的探討和研究。
【中圖分類號(hào)】TM76-4 ;G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089(2016)34-0007-01
獨(dú)立學(xué)院電氣專業(yè)的辦學(xué)原則是根據(jù)實(shí)際人才需求導(dǎo)向,設(shè)置與之適應(yīng)的專業(yè)方向,做到學(xué)生適學(xué)對(duì)路。在培養(yǎng)方案制定上突出了"電力特色"、"統(tǒng)一性與多樣性相結(jié)合"、"重實(shí)踐強(qiáng)能力"等原則。實(shí)踐環(huán)節(jié)中的實(shí)習(xí)是電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分,是使學(xué)生獲得工程師基本訓(xùn)練的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),有助于加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的有積極的作用。本院電氣專業(yè)學(xué)生有兩次實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),一次安排在在大三的上學(xué)期的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),一次是在大四下學(xué)期的生產(chǎn)實(shí)習(xí)。
一、實(shí)習(xí)的目的和作用
認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)的目的不同,認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是學(xué)生在學(xué)習(xí)完所有的專業(yè)基礎(chǔ)課,學(xué)了部分專業(yè)課時(shí)進(jìn)行的實(shí)習(xí),實(shí)習(xí)的目的是使學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)有一定的感性認(rèn)識(shí),了解本專業(yè)的就業(yè)去向,對(duì)專業(yè)中將要涉及的的環(huán)節(jié),將要用到的各種設(shè)備,服務(wù)的對(duì)象的特點(diǎn),建立感性認(rèn)識(shí),為專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
生產(chǎn)實(shí)習(xí)是與今后的職業(yè)生活最直接聯(lián)系的,學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中將完成學(xué)習(xí)到就業(yè)的過渡,因此生產(chǎn)實(shí)習(xí)是培養(yǎng)技能型人才,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的主要途徑。它不僅是校內(nèi)教學(xué)的延續(xù),而且是校內(nèi)教學(xué)的總結(jié)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)也是是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的一個(gè)重要環(huán)節(jié),通過生產(chǎn)實(shí)習(xí),學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)電力生產(chǎn)的整個(gè)過程,了解電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的主要內(nèi)容和發(fā)展方向,將所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)際工作緊密聯(lián)系,鞏固已學(xué)的理論知識(shí),培養(yǎng)運(yùn)用理論知識(shí)解決工程實(shí)際問題的能力,為下一步步入社會(huì)工作奠定基礎(chǔ)。
二、實(shí)習(xí)內(nèi)容
由于電的特殊性,它本身具有很大的危險(xiǎn)性,稍一疏忽大意,就會(huì)發(fā)生危及人身安全的事故,故帶學(xué)生出去實(shí)習(xí),安全問題是第一位的。
傳統(tǒng)的帶學(xué)生到現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)參觀的實(shí)習(xí)形式存在太多問題,根本達(dá)不實(shí)習(xí)的目的,為了結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和素質(zhì)教育的要求,大膽提出了改革實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)的過程,增加實(shí)習(xí)地點(diǎn)。
1.認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí):
為了達(dá)到認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的目的,并讓學(xué)生有機(jī)會(huì)在一周的時(shí)間了解盡可能多的了解電力系統(tǒng)相關(guān)知識(shí),在保證安全的前提下,學(xué)生參觀了保定天威變壓器廠,花莊變電站和保定培訓(xùn)中心11萬(wàn)變電站仿真設(shè)備及動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室。
保定天威集團(tuán)變壓器有限公司是有著種類豐富、技g水平先進(jìn)的電力及特型變壓器制造企業(yè),在這里學(xué)生可以近距離的看到變壓器的生產(chǎn)過程和相關(guān)的實(shí)驗(yàn),了解變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu),有利于掌握跟變壓器相關(guān)的知識(shí),這些在電廠和變電站現(xiàn)場(chǎng)是很難看到的。
參觀花莊變電站之前,變電站的工作人員提前一天對(duì)學(xué)生進(jìn)行安規(guī)教育,并通過照片介紹了變電站的主要電氣設(shè)備,使學(xué)生對(duì)變電站的各種設(shè)備有了初步的認(rèn)識(shí)。安規(guī)考試及格,學(xué)生方可被允許實(shí)地參觀。實(shí)地參觀時(shí),工作人員帶領(lǐng)學(xué)生們穿著工作服,頭戴安全帽,在現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)一次設(shè)備(主變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、電容器、避雷器,電力電纜,母線,電抗器等),然后進(jìn)入監(jiān)控器參觀配電網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備,配電網(wǎng)的監(jiān)控軟件等,隨后工作人員還對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的講解,這些為學(xué)生們后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。
由于電力部門安全生產(chǎn)的特殊性,學(xué)生也只能在警界線外觀看電氣設(shè)備,不少設(shè)備都是封閉起來(lái)的,為了解決這個(gè)問題,又加入了參觀培訓(xùn)中心的環(huán)節(jié)。在保定培訓(xùn)中心,有11萬(wàn)的非帶電變電站培訓(xùn)設(shè)備,在這里同學(xué)們可以安全的近距離的觀察變電站的各種設(shè)備,了解各種電氣設(shè)備的外形、結(jié)構(gòu)、型號(hào)和技術(shù)特性,增加感性認(rèn)識(shí)。
最后參觀動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室,在實(shí)驗(yàn)室有仿真的模型,同學(xué)們可以通過老師的講解和參觀模型的運(yùn)行,了解電的產(chǎn)生過程中涉及的各種環(huán)節(jié)和設(shè)備,整個(gè)過程清晰安全明了。
2.生產(chǎn)實(shí)習(xí):
生產(chǎn)實(shí)習(xí)是學(xué)生畢業(yè)之前進(jìn)行的最后一個(gè)實(shí)習(xí),本專業(yè)近兩年帶學(xué)生去的是唐山陡河電廠,陡河發(fā)電廠隸屬于大唐國(guó)際發(fā)電股份有限公司,它坐落于河北省唐山市,始建于1973年12月,分四期工程建設(shè),總裝機(jī)容量1550MW。
在電廠的第一課,就是安全規(guī)程的學(xué)習(xí)。安全問題是重中之重,只有學(xué)好了安全規(guī)程,知道哪些設(shè)備帶電,哪些地方有危險(xiǎn),保證好自身安全和設(shè)備安全的前提下,才能參與班組的日常運(yùn)行和維護(hù)作業(yè)。在電廠,學(xué)生們對(duì)電廠的機(jī)電爐各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行參觀實(shí)習(xí),現(xiàn)場(chǎng)工作人還帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)整個(gè)電廠的整體運(yùn)行狀況進(jìn)行參觀和講解,使學(xué)生對(duì)電力系統(tǒng)的起始環(huán)節(jié)有更深的認(rèn)識(shí)。學(xué)生后幾天的實(shí)習(xí)是和工作人員一起值班,有不懂得問題可以現(xiàn)場(chǎng)提問學(xué)習(xí),這樣在有理論支撐的前提下,對(duì)原來(lái)概念模糊的問題會(huì)得到更專業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),同時(shí)也體會(huì)了本專業(yè)的部分工作環(huán)境。
通過生產(chǎn)實(shí)習(xí),學(xué)生拓寬了知識(shí)面,增加了感性認(rèn)識(shí),把所學(xué)知識(shí)條理化系統(tǒng)化,并學(xué)到從書本學(xué)不到的專業(yè)知識(shí),為今后的學(xué)習(xí)和將從事的技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三、考核方式
實(shí)習(xí)成績(jī)根據(jù)實(shí)習(xí)報(bào)告、實(shí)習(xí)紀(jì)律執(zhí)行情況及實(shí)習(xí)表現(xiàn)等考核來(lái)決定。為了避免互相抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告等情況,要求學(xué)生手寫報(bào)告,同時(shí)要求學(xué)生實(shí)重視實(shí)結(jié)部分,因?yàn)橥ㄟ^學(xué)生書寫的心得體會(huì),可以看出學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)整個(gè)過程的認(rèn)識(shí)程度及實(shí)習(xí)的收獲。
四、結(jié)束語(yǔ)
通過對(duì)近兩年的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)的情況,實(shí)踐環(huán)節(jié)取得了較好的效果,學(xué)生反應(yīng)不錯(cuò)。通過實(shí)習(xí),學(xué)生對(duì)本專業(yè)的相關(guān)設(shè)備和相關(guān)知識(shí),認(rèn)識(shí)的更深刻,為以后步入社會(huì)學(xué)習(xí)和工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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劉秀軍,(1963.10-),男,河北,天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院,研究方向:化學(xué)工程。
管山,(1969.11-),男,天津,天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院,研究方向:化學(xué)工程。
盧素敏,(1967.07-),女,河北,天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院,研究方向:化學(xué)工程。
郭玉高,(1976.04-),男,河北,天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院,研究方向:化學(xué)工程。
卞希慧,(1983.11-),女,山東,天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院,研究方向:化學(xué)工程。
摘要:《化工原理》普通高校化工及相關(guān)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,通過長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐,從培養(yǎng)學(xué)生興趣、利用多媒體教學(xué)、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)等角度探討提高化工原理教學(xué)效果的方法與途徑。
關(guān)鍵詞:化工原理;課程教學(xué)
《化工原理》是高等院校化工、制藥、材料和環(huán)境專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課,也是很多高校的考研課程。《化工原理》課程多在大二春季學(xué)期后開設(shè)。在這個(gè)階段,學(xué)生們已經(jīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)了高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理以及無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)。而化工原理的主要內(nèi)容是利用數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)等自然科學(xué)原理,研究和總結(jié)實(shí)際化工過程中的客觀規(guī)律,并運(yùn)用規(guī)律進(jìn)行過程設(shè)計(jì)、工藝計(jì)算、設(shè)備的構(gòu)造和選型等。從培養(yǎng)化工工程師的角度來(lái)看,化工原理在自然科學(xué)和解決化工實(shí)際工程問題間起著承上啟下的關(guān)鍵作用。從多年的教學(xué)實(shí)踐和學(xué)生的反饋來(lái)看,特別是對(duì)于初學(xué)者,化工原理公式繁多,理論抽象,枯燥、難于理解,即使學(xué)完原理,做題還是摸不到頭腦。.如何利用有限的學(xué)時(shí),提高教學(xué)效果,是值得探討的問題[1-3]。筆者從自身的教學(xué)實(shí)踐出發(fā),談?wù)勌岣呋ぴ斫虒W(xué)效果的體會(huì)。
1. 激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
“興趣才是最好的老師”是愛因斯坦的名言。興趣,是認(rèn)知需要的心理表現(xiàn),是人對(duì)某些事物優(yōu)先給予注意,是帶有積極情緒色彩的認(rèn)識(shí)傾向,興趣可分為直接興趣和間接興趣。化工原理是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,不但與化工生產(chǎn)而且和很多生活中的實(shí)例密切相關(guān)。教學(xué)過程中,可以從這些生活實(shí)例出發(fā),培養(yǎng)學(xué)生的直接興趣和間接興趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,形成學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)過程中,由于學(xué)生對(duì)生活實(shí)例比較熟悉,可采用討論式教學(xué)法。在問和答的過程中,可有效強(qiáng)化師生的互動(dòng)作用,使師生共處在動(dòng)態(tài)合作的教學(xué)環(huán)境中,教學(xué)信息的傳遞和反饋得以及時(shí)進(jìn)行。隨著討論問題的深入并不斷的解決的過程,可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極思維活動(dòng),提高學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的能力,可以極大地增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好化工原理的信心和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2. 合理的使用多媒體技術(shù)
當(dāng)今社會(huì)的信息化速度日趨加快,隨著教育改革的不斷深化,化工原理教學(xué)已經(jīng)離不開多媒體課件。學(xué)生在獲取知識(shí)的過程中,由于同學(xué)們的閱歷、理解力等方面的原因,很多化工設(shè)備學(xué)生們從未接觸過進(jìn)而增加了理解的難度,例如板式精餾塔和填料吸收塔的主要部件和附件。對(duì)設(shè)備流程的不理解,也導(dǎo)致了對(duì)原理概念感覺抽象而難以理解。采用多媒體技術(shù)授課,教師可以從黑板的局限中解脫出來(lái),全面照顧每一位學(xué)生。它以其直觀的畫面、形象的聲音,使抽象的內(nèi)容變得直觀形象,能幫助學(xué)生更好地突破學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)。多媒體能直觀形象地表達(dá)動(dòng)態(tài)的過程,教師和學(xué)生處于主動(dòng)的人機(jī)對(duì)話的學(xué)習(xí)狀態(tài),易于喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。多媒體技術(shù)的超級(jí)連接和隨意置換使教師可以靈活控制前后內(nèi)容之間的銜接,既可單獨(dú)講解某個(gè)知識(shí)點(diǎn),又可串起來(lái)前后連貫學(xué)習(xí),使學(xué)生獲得連貫、系統(tǒng)知識(shí)。在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),由于化工原理課程公式多的特點(diǎn),如果一味的采用多媒體課件,學(xué)生的理解速度很難跟上公式播放的速度,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)講授內(nèi)容注意力下降,甚至放棄聽講。因此多媒體教學(xué)作為一種較新的教學(xué)模式,也有它的不足。在實(shí)際教學(xué)過程中板書和多媒體要相輔相成,發(fā)揮各自的長(zhǎng)處,相得益彰才能收到較好的教學(xué)效果。
3. 注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教學(xué)過程中重要的一環(huán)。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的認(rèn)知與操作,學(xué)生不但可以深入了解課上所學(xué)的理論內(nèi)容,而且對(duì)工程實(shí)踐中如何實(shí)現(xiàn)原理有更深刻的認(rèn)識(shí),這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題思維大有裨益。此外,通過實(shí)驗(yàn),可以強(qiáng)化化工設(shè)備的操作方法。例如離心泵和旋渦泵的操作和流量調(diào)節(jié)各有什么樣的特點(diǎn)。這些設(shè)備的操作和條件對(duì)化工類專業(yè)同學(xué)的職業(yè)發(fā)展,是十分重要的。在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),很多的化工教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置已經(jīng)是高度集成的裝置,有的裝置甚至已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)自動(dòng)采集。有的同學(xué)也反映,化工原理實(shí)驗(yàn)就是按照老師的指示,動(dòng)某個(gè)閥門,記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù),整個(gè)過程比較枯燥。這對(duì)化工原理教師提出了更高的要求。在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)過程中,要嚴(yán)格要求學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理過程,在實(shí)驗(yàn)過程中強(qiáng)化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)流程,設(shè)備結(jié)構(gòu)的認(rèn)知和了解,強(qiáng)化對(duì)實(shí)驗(yàn)中各種現(xiàn)象的觀察和記錄,養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。在期末考核過程中,增加對(duì)實(shí)驗(yàn)部分的考核,從課程管理的角度引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn),從而提高整個(gè)課程的教學(xué)效果。
以上總結(jié)的是我們化工原理教學(xué)中的幾點(diǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。通過以上環(huán)節(jié)的實(shí)施,我們認(rèn)為可以培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考習(xí)慣以及應(yīng)用知識(shí)的實(shí)踐意識(shí)。這幾個(gè)環(huán)節(jié)具有內(nèi)在的統(tǒng)一性,在教學(xué)實(shí)踐中認(rèn)真實(shí)行這些環(huán)節(jié),并不斷拓新,以期使化工原理課程的教學(xué)效果更上一層樓。(作者單位:天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院)
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、改革、發(fā)展.
在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時(shí)代,高校化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室作為培養(yǎng)高極科技應(yīng)用型人才理論聯(lián)系實(shí)際的重要實(shí)踐性場(chǎng)所,已經(jīng)顯示出越來(lái)越重要的作用了。自從進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái),縱觀我國(guó)各地高校化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革,不難發(fā)現(xiàn)各地高校化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革有的已經(jīng)初見成效,有的才剛剛起動(dòng), 各地高校化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展水平有高有低,這就需要我們各個(gè)高校化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室之間加強(qiáng)交流與合作,互相學(xué)習(xí),取長(zhǎng)補(bǔ)短,盡快構(gòu)建起一個(gè)資源共享、信息互通、有較高水平的化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,以便更好的培養(yǎng)一大批用得上、信得過、提得起的新一代工程應(yīng)用型人才及經(jīng)濟(jì)管理型人才[1]。
化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室是化工類院校成立的一個(gè)最老的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,一般具有相對(duì)雄厚的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ),比如我校的化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過近三十年的改革和發(fā)展,現(xiàn)已將其改造成一個(gè)擁有上千萬(wàn)資產(chǎn),實(shí)驗(yàn)技術(shù)和儀器設(shè)備相對(duì)比較先進(jìn),能夠同時(shí)開設(shè)石油化工、精細(xì)化工、化學(xué)工程、生物工程、制藥工程、輕化工程、化工原理七個(gè)方向的專業(yè)和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的大型的綜合型實(shí)驗(yàn)室——石油化工工程實(shí)驗(yàn)中心。化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革引起了國(guó)內(nèi)許多相關(guān)的部門的重視,為此,對(duì)化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革和發(fā)展進(jìn)行必要的研究具有非常現(xiàn)實(shí)的意義.[2-3]。
化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展要統(tǒng)一思想認(rèn)識(shí),明確發(fā)展方向和目標(biāo),否則,就會(huì)對(duì)化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革和發(fā)展帶來(lái)難以估量的困難和損失。從以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,由于思想認(rèn)識(shí)、發(fā)展方向和目標(biāo)不明確、不統(tǒng)一而給化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展帶來(lái)很大損失。
化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展初期會(huì)遇到思想認(rèn)識(shí)、發(fā)展方向和目標(biāo)不明確、不統(tǒng)一的問題。一種觀點(diǎn)認(rèn)為,化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展應(yīng)該向精而細(xì)的方向發(fā)展,根據(jù)各個(gè)專業(yè)建設(shè)需要建立相應(yīng)的化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,做到精而越精,多學(xué)科,全方位的進(jìn)行改革和建設(shè),形成本校自己的特色專業(yè);另一種觀點(diǎn)認(rèn)為,化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展應(yīng)該根據(jù)本校實(shí)際情況,以培養(yǎng)大工程觀的工程應(yīng)用型人才為目標(biāo),緊緊依托石油化工行業(yè)和地方支柱產(chǎn)業(yè),為培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識(shí)、實(shí)踐能力、綜合知識(shí)、系統(tǒng)思維、協(xié)作品質(zhì)和創(chuàng)新精神而將現(xiàn)有的各個(gè)專業(yè)方向的化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行必要的整合,從而建立起一個(gè)資源共享、信息互通、有較高水平的專業(yè)實(shí)驗(yàn)中心,以便更好的培養(yǎng)一大批用得上、信得過、提得起的新一代具有大工程觀的工程應(yīng)用型人才。這個(gè)實(shí)驗(yàn)中心所服務(wù)的對(duì)象不僅僅是本專業(yè)方向的學(xué)生,它將對(duì)全化工系和整個(gè)學(xué)院的同學(xué)開放,在滿足本院學(xué)生需求的情況下,并對(duì)兄弟院校的學(xué)生開放,從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)資源共享、信息互通的目的,使我們的實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生綜合的社會(huì)效益。例如,我院化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的教師在主管領(lǐng)導(dǎo)的帶領(lǐng)下,參觀走訪了多所兄弟院校,認(rèn)真的實(shí)習(xí)和吸收兄弟院校化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室改革發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)成果,在征詢本院各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和廣大教師的意見的前提下,一致認(rèn)為化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展應(yīng)根據(jù)本校實(shí)際情況,以培養(yǎng)大工程觀的工程應(yīng)用型人才為目標(biāo),緊緊依托石油化工行業(yè)和地方支柱產(chǎn)業(yè),為培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識(shí)、實(shí)踐能力、綜合知識(shí)、系統(tǒng)思維、協(xié)作品質(zhì)和創(chuàng)新精神而將現(xiàn)有的各個(gè)專業(yè)方向的化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行必要的整合,從而建立起一個(gè)資源共享、信息互通、有自身特色的、有較高水平的專業(yè)實(shí)驗(yàn)中心[4]。
在化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展統(tǒng)一了思想認(rèn)識(shí)、發(fā)展方向和目標(biāo)后。化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革于2000年開始在一定范圍內(nèi)展開,先將有機(jī)化工、石油加工和化學(xué)工程三個(gè)方向的化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整合為一較大的實(shí)驗(yàn)室——化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)室,將分散在各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)維持費(fèi)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員集中統(tǒng)一起來(lái),以求在一定范圍內(nèi)初步達(dá)到資源共享,信息互通、教學(xué)效果、經(jīng)濟(jì)效益最大化的目的。經(jīng)過三年多的實(shí)踐證明,這樣的改革是有效果的,成績(jī)是顯著的。為此,2004年,對(duì)化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行大規(guī)模的改革和重組,并成立了以系主任、書記為領(lǐng)導(dǎo),各化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員為骨干,對(duì)分散在各個(gè)教研室的化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室房間、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)維持費(fèi)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員改革和重組。并對(duì)化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室改革和發(fā)展所涉及的各項(xiàng)指標(biāo)和內(nèi)容進(jìn)行了認(rèn)真的討論和充分的思考。由于化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目標(biāo)的思想認(rèn)識(shí)的統(tǒng)一,使得化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室在抓住機(jī)遇的同時(shí)得到了快速推進(jìn)和發(fā)展,現(xiàn)在一個(gè)新型、高效、集約的大型綜合實(shí)驗(yàn)室已初具規(guī)模,其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益也初步顯現(xiàn)。由此可見,化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展在發(fā)展方向和目標(biāo)上思想認(rèn)識(shí)的統(tǒng)一是非常重要的。同時(shí)化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革和發(fā)展應(yīng)著重抓好以下幾方面的建設(shè).
一、化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展要著重抓好實(shí)驗(yàn)用房的基礎(chǔ)規(guī)劃建設(shè)。
實(shí)驗(yàn)室是廣大師生直接從事理論聯(lián)實(shí)際的實(shí)踐教學(xué)和科研活動(dòng)的關(guān)鍵場(chǎng)所,化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展首先要著重抓好實(shí)驗(yàn)用房的基礎(chǔ)規(guī)劃建設(shè),二十一世紀(jì)初,由于我院確定了在常州大學(xué)城開發(fā)新校區(qū)的計(jì)劃,這一新的形勢(shì)是對(duì)原有化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改造的良好機(jī)會(huì)。改造前,化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室按專業(yè)發(fā)展方向分為有機(jī)化工、石油加工、化學(xué)工程、精細(xì)化工、生物工程、制藥工程及化工原理七個(gè)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室用房零星分布在老校區(qū)的化工一號(hào)樓、化工二號(hào)樓和化工原理樓三幢樓各個(gè)樓層當(dāng)中,由于上述原因,每學(xué)期專業(yè)實(shí)驗(yàn)開始后,總有學(xué)生和老師反應(yīng)我們的化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室非常難找,并不時(shí)的有學(xué)生因找不到化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室而延誤了所做的專業(yè)實(shí)驗(yàn),這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的精確守時(shí)的專業(yè)精神是很不利的,這個(gè)問題直到對(duì)化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室改造前一直都難以克服,為此,在對(duì)化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室改造時(shí),就應(yīng)充分考慮到這一因素,對(duì)原有的化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室用房進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和設(shè)計(jì),將原來(lái)零星分布于多幢樓各個(gè)樓層間的化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室用房,統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì),并對(duì)化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室用房的樓層和具體使用房間進(jìn)行整合,將所有化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室用房統(tǒng)一規(guī)劃在東區(qū)化工樓的第一層到第三層之間,其佘樓層統(tǒng)一規(guī)劃為教師科研團(tuán)隊(duì)的科研用房,這樣不僅僅能避免學(xué)生因找不到化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室而延誤了所做的專業(yè)實(shí)驗(yàn),這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的精確守時(shí)的專業(yè)精神也是很有幫助的,同時(shí)也能很好的避免化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室與其他實(shí)驗(yàn)室之間的互相干擾。通過對(duì)化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室這樣的統(tǒng)一規(guī)劃整合也能間接的培養(yǎng)學(xué)生今后工作學(xué)習(xí)的條理性,2006年初,在對(duì)化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一規(guī)劃整合后,投入了實(shí)際運(yùn)行,無(wú)論是教學(xué)效果,還是科研進(jìn)展都收到了非常滿意的效果,所以說(shuō),化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展要著重抓好實(shí)驗(yàn)用房的基礎(chǔ)規(guī)劃和建設(shè),這對(duì)廣大師生充分高效地利用化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行教學(xué)和科研活動(dòng),為我國(guó)輸送一大批技術(shù)過硬、實(shí)踐能力強(qiáng)的學(xué)生有著非常重要的作用。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
二、化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展要著重抓好實(shí)驗(yàn)用儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的規(guī)劃建設(shè)。
實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備是廣大師生理論聯(lián)系實(shí)際的必備武器,它是學(xué)生從事專業(yè)實(shí)驗(yàn)的可靠保證,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目則是學(xué)生做專業(yè)實(shí)驗(yàn)時(shí)理論聯(lián)系實(shí)際所必需的結(jié)合點(diǎn)。因此,在對(duì)化學(xué)工程化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的改革發(fā)展過程中,我們必需著重抓好實(shí)驗(yàn)用儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的規(guī)劃建設(shè),在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的規(guī)劃建設(shè)中,不能僅僅只考慮到學(xué)生所學(xué)的書本理論知識(shí)與專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的結(jié)合,同時(shí)也應(yīng)該考慮到專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容能盡可能的與實(shí)際工程應(yīng)用的相結(jié)合,而且也應(yīng)該考慮到專業(yè)實(shí)驗(yàn)的可行性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性,即將綠色實(shí)驗(yàn)的理念充分運(yùn)用到對(duì)我們的專業(yè)實(shí)驗(yàn)的改造中。在對(duì)原有的專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行必要的刪減時(shí),將一些簡(jiǎn)單的、與其它專業(yè)實(shí)驗(yàn)有重迭的、而且是有毒有害的專業(yè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了必要的刪減,如將原有的專業(yè)實(shí)驗(yàn)精餾塔理論塔板數(shù)的測(cè)定進(jìn)行了刪減,因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)不僅僅是與化工原理的實(shí)驗(yàn)相重迭,而且,該實(shí)驗(yàn)所用的試劑苯等都是有毒有害的,耗用試劑量也比較多,不經(jīng)濟(jì)而且簡(jiǎn)單,所以在對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行改造時(shí),應(yīng)將該實(shí)驗(yàn)刪減;在考慮對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行必要的增加時(shí),可以將教師的在研科研項(xiàng)目進(jìn)行必要的改造后引入到專業(yè)實(shí)驗(yàn)中,如將十柱模擬移動(dòng)床分離果葡糖漿的科研項(xiàng)目引入到專業(yè)實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,不僅能起到理論聯(lián)系實(shí)際的作用,而且,該實(shí)驗(yàn)所分離的體系是果葡糖漿,它是無(wú)毒無(wú)害的,學(xué)生做專業(yè)實(shí)驗(yàn)時(shí),每次所用的劑量也不大,既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保,同時(shí)又能讓學(xué)生充分體會(huì)到新型分離專業(yè)技術(shù)的重要性,起到很好的教學(xué)效果,所以在對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行必要的增加時(shí),可以將此引入了專業(yè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。
在考慮對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備進(jìn)行改造時(shí),由于在教學(xué)經(jīng)費(fèi)的投入相對(duì)比較緊張大形勢(shì)下,要想將專業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備投入改造一步到位是不可能的,因此我們必需在充分考慮滿足現(xiàn)階段學(xué)生專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所需的情況下,集中力量,下決心投入建設(shè)一批高精尖的儀器設(shè)備,以滿足現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的需要。在對(duì)原有的一些老舊的儀器設(shè)備進(jìn)行必要的改造后,其性能尚能滿足現(xiàn)階段學(xué)生專業(yè)實(shí)驗(yàn)需要的,就充分地利用起來(lái),實(shí)在不好的就淘汰,同時(shí),集中現(xiàn)有的教學(xué)投入經(jīng)費(fèi),添置了一些新的、有一定前瞻性的、高精尖的大型儀器設(shè)備。如分子蒸餾,二氧化碳超臨界萃取和核磁共振等儀器設(shè)備。為了節(jié)約經(jīng)費(fèi),還可以發(fā)動(dòng)教師自制專業(yè)實(shí)驗(yàn)裝置,如超濾膜分離裝置、反應(yīng)精餾裝置、模擬移動(dòng)床裝置等,并很快地投入了學(xué)生的專業(yè)實(shí)驗(yàn),收到了比較滿意的教學(xué)效果。
三、化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展要著重抓好實(shí)驗(yàn)用教材建設(shè)。
化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展要著重抓好實(shí)驗(yàn)用教材建設(shè),專業(yè)實(shí)驗(yàn)教材的建設(shè)要在化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室改革的同時(shí)有計(jì)劃、有步驟的及時(shí)的展開編輯和修改,這樣就能避免學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課時(shí)沒有合適教材可用的尷尬屆面的出現(xiàn),同時(shí)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教材的建設(shè)要有一定的前瞻性,也就是說(shuō),專業(yè)實(shí)驗(yàn)教材編輯和修改的內(nèi)容,除了為了滿足當(dāng)前專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求之外,應(yīng)當(dāng)將化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室今后改革發(fā)展所涉及的內(nèi)容編輯進(jìn)去,以免今后增加一個(gè)實(shí)驗(yàn)就修改一次教材的情況出現(xiàn),專業(yè)實(shí)驗(yàn)教材在改革前就時(shí)常出現(xiàn)這樣的情況,這樣不僅僅會(huì)造成直接的經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)也會(huì)對(duì)我們的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)不必要的麻煩。現(xiàn)階段我們已著手對(duì)化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教材進(jìn)行有計(jì)劃、有步驟的編輯和修改,所編輯和修改的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容與我們的專業(yè)實(shí)驗(yàn)的發(fā)展規(guī)劃緊密的結(jié)合在一起,這本教材應(yīng)當(dāng)在一定的時(shí)期內(nèi)能很好的滿足我們專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和發(fā)展的要求,只要對(duì)教材的內(nèi)容進(jìn)行精心的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、編輯和修改,做到這一點(diǎn)是可能。
四、化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展要著重抓好實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員隊(duì)伍建設(shè)。
化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展要著重抓好實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員隊(duì)伍建設(shè)。專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員是我們專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的靈魂,一支優(yōu)秀的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員隊(duì)伍是提高專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要保證,為了建設(shè)一支優(yōu)秀的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員隊(duì)伍,必需從引進(jìn)人材、吸引人材的制度上加以解決,也就是說(shuō),我們要建立科學(xué)合理、比較完善的化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室用人機(jī)制,要使我們專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員引得進(jìn)、用得上、留得住,要徹底改變以往那種專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員用人制度,只有這樣,才能使我們專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員引得進(jìn)、用得上、留得住,可以將原來(lái)的實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員進(jìn)行了整合,并通過人才引進(jìn)的辦法,將一批高學(xué)歷、有經(jīng)驗(yàn)、有潛力的年輕教師補(bǔ)充到一線實(shí)驗(yàn)教師的隊(duì)伍中,從而形成職稱學(xué)歷高中低搭配比較合理的穩(wěn)定的專職實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員隊(duì)伍,通過近幾年的運(yùn)行表明,這樣的改革組建方案是高效有益的. 因此,將化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)建成環(huán)境一流、設(shè)施一流、有較高水平的現(xiàn)代化高校化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室是可行的。
總之,化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展必需在發(fā)展方向和目標(biāo)上有統(tǒng)一的思想認(rèn)識(shí),同時(shí),應(yīng)著重抓好實(shí)驗(yàn)用房的基礎(chǔ)規(guī)劃建設(shè), 實(shí)驗(yàn)用儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的規(guī)劃建設(shè)、 實(shí)驗(yàn)用教材建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教師及實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員隊(duì)伍的建設(shè),以適應(yīng)當(dāng)前高等院校實(shí)踐教學(xué)發(fā)展的要求.
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【關(guān)鍵詞】《化學(xué)工程基礎(chǔ)》教學(xué)現(xiàn)狀分析改進(jìn)措施
中職《化學(xué)工程基礎(chǔ)》課程是一門工程學(xué)科,要求學(xué)生要具有良好的數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ),思維嚴(yán)密,邏輯性強(qiáng),并具備良好的綜合分析能力,因而學(xué)習(xí)難度較大;另外《化學(xué)工程基礎(chǔ)》也是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,學(xué)生在接觸本課程前,基本上是沒有接觸過化工生產(chǎn)實(shí)際的,對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)流程缺少感性認(rèn)識(shí)。雖然有課程實(shí)習(xí),但由于實(shí)習(xí)學(xué)時(shí)和實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)的制約,不可能去很多企業(yè)參觀學(xué)習(xí),一個(gè)企業(yè)也不可能包含所有的單元操作,從而使學(xué)生對(duì)化學(xué)工程的認(rèn)識(shí)缺乏。對(duì)此,為了提高教學(xué)質(zhì)量,達(dá)到較好的教學(xué)效果,本文將對(duì)中職《化學(xué)工程基礎(chǔ)》教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并提出本人的一些改進(jìn)措施。
一、目前中職《化學(xué)工程基礎(chǔ)》教學(xué)的現(xiàn)狀
《化學(xué)工程基礎(chǔ)》課程是中職化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的工程技術(shù)基礎(chǔ)課程,是運(yùn)用物理、物理化學(xué)的基本原理來(lái)研究和分析化工生產(chǎn)中的動(dòng)量傳遞、熱量傳遞及質(zhì)量傳遞的原理,以及“三傳”原理在各單元操作中的應(yīng)用。課程的目的是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用工程觀點(diǎn)和基本方法分析解決生產(chǎn)過程中單元操作的問題,如操作中的物料衡算、能量衡算、過程速率、平衡關(guān)系以及典型設(shè)備的設(shè)計(jì)及選型。內(nèi)容涉及了流體的輸送、傳熱、蒸餾、吸收、以及反應(yīng)工程等方面。課程強(qiáng)調(diào)工程概念、定量計(jì)算、實(shí)驗(yàn)技能和設(shè)計(jì)能力的綜合培養(yǎng)訓(xùn)練,強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合,化學(xué)工程基礎(chǔ)還為后續(xù)的專業(yè)課程打下基礎(chǔ)。化學(xué)工程基礎(chǔ)所學(xué)知識(shí)可直接應(yīng)用于生產(chǎn)中,而且普遍應(yīng)用。因此,學(xué)好本課程可為將來(lái)做工程技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。目前中職生可以說(shuō)幾乎沒有工廠的實(shí)際概念,同時(shí)該課程內(nèi)容涉及多門學(xué)科,交叉性強(qiáng),公式圖表多,其內(nèi)容多而雜,完全不同于學(xué)生以前所學(xué)課程。學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)普遍感到這門課程概念多、物理量多、公式多、方法多,而且計(jì)算繁雜,尤其是對(duì)課程中半理論半經(jīng)驗(yàn)公式和準(zhǔn)數(shù)、準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式感到頭痛,特別是面對(duì)大量的工程概念和工程計(jì)算,往往會(huì)感到無(wú)從著手,不知用哪個(gè)公式去計(jì)算適宜。因此在學(xué)習(xí)過程中困難較大,不易學(xué)透。另外本課程還要緊密聯(lián)系工程實(shí)際,教學(xué)難度很大。因此,中職《化學(xué)工程基礎(chǔ)》課的教學(xué)改革顯得尤為重要。
二、中職《化學(xué)工程基礎(chǔ)》教學(xué)的改進(jìn)措施
1、合理安排教學(xué)內(nèi)容。中職《化學(xué)工程基礎(chǔ)》課程包括三部分內(nèi)容:化工單元操作、基本反應(yīng)器和典型化學(xué)工藝,濃縮了化工學(xué)科中化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程和化學(xué)工藝學(xué)3大課程的基本知識(shí)。內(nèi)容繁多,涉及的知識(shí)面廣,而教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)有限,內(nèi)容與時(shí)間之間產(chǎn)生了矛盾。為此我們可以對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了一定的調(diào)整,在教學(xué)中重點(diǎn)講解化工單元操作內(nèi)容:如流體流動(dòng)與輸送、傳熱、吸收、精餾等。同時(shí),對(duì)于一些主要內(nèi)容,我們還會(huì)安排專門的習(xí)題、例題討論課,還會(huì)給學(xué)生布置一些課后作業(yè),通過做習(xí)題可以使學(xué)生牢固地掌握基本概念、基本定理和基本計(jì)算,同時(shí)通過習(xí)題還可以了解和解決生產(chǎn)實(shí)際中可能遇到的一些問題,包括設(shè)計(jì)性和操作型問題。
2、豐富教學(xué)手段。對(duì)于中職《化學(xué)工程基礎(chǔ)》課程的課堂教學(xué)環(huán)節(jié),考慮到這是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,如果還采用“書本加黑板”的傳統(tǒng)教學(xué)方法,就會(huì)導(dǎo)致教學(xué)效率不高,教學(xué)效果欠佳。為此,我們?cè)谡n堂教學(xué)過程中,采用多媒體教學(xué),大量引用圖片、設(shè)備模型、投影、動(dòng)畫等直觀教學(xué)方式,幫助學(xué)生深人理解單元操作過程的原理,形象直觀地了解和掌握設(shè)備原理與結(jié)構(gòu),既培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又加深學(xué)生的理解和記憶。每一章內(nèi)容在講授前會(huì)先讓學(xué)生了解本章的主要內(nèi)容,讓大家先做到心中有數(shù),然后再展開具體的介紹,而在每一章內(nèi)容講解完以后,又會(huì)與學(xué)生一起共同討論總結(jié),引導(dǎo)同學(xué)們?cè)诶斫獾幕A(chǔ)上活記,抓住事物的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行比較記憶。為了避免給學(xué)生造成這門課程知識(shí)離散、內(nèi)容支離破碎、雜亂而不成體系的現(xiàn)象,在教學(xué)中加強(qiáng)各章、節(jié)內(nèi)容之間的銜接,同時(shí)也指出其差異。另外,我們?cè)诮虒W(xué)的過程中不忘聯(lián)系生活實(shí)際,采用聯(lián)想教學(xué)的手段。我們根據(jù)所學(xué)內(nèi)容,巧取生活中的素材進(jìn)行聯(lián)想,把學(xué)生引入到實(shí)際生活中去,培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)的眼光來(lái)觀察世界,用化學(xué)科學(xué)來(lái)實(shí)踐生活,在生活實(shí)際中學(xué)習(xí)知識(shí)。事實(shí)證明,在教學(xué)中聯(lián)想生活常識(shí),無(wú)形當(dāng)中就拉近了課本知識(shí)與實(shí)踐的距離,讓學(xué)生真正認(rèn)識(shí)到了知識(shí)的重要性。通過聯(lián)想生活常識(shí)教學(xué),不僅使學(xué)生掌握了理論知識(shí),而且培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
一、為什么選折化學(xué)工程與工藝專業(yè)
化學(xué)工程與工藝專業(yè)作為我們學(xué)習(xí)的專業(yè),不禁會(huì)對(duì)自己的未來(lái)產(chǎn)生思考,之后的篇幅便是介紹本專業(yè)的未來(lái)發(fā)展路線:技術(shù)型路線、銷售型路線及復(fù)合型路線。通過對(duì)三者的一一描述,產(chǎn)生縱向的說(shuō)明展望及橫向的對(duì)比思考。全篇從對(duì)化工專業(yè)的了解開始,止于對(duì)個(gè)人發(fā)展的歸納展望,展現(xiàn)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的巨大潛能及良好的未來(lái)發(fā)展態(tài)勢(shì)。化工科學(xué)體系龐大,其包括材料化學(xué)、材料物理、化學(xué)工程與工藝、環(huán)境工程、精細(xì)化工、生物工程等近二十個(gè)專業(yè)。而有調(diào)查顯示,目前企業(yè)需求最大的三個(gè)抓也中,化學(xué)工程與工藝以19%的比例占據(jù)第一,其次是均為14%的高分子材料與工程和精細(xì)化工專業(yè)。由此可見,化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才的市場(chǎng)需求大,就業(yè)前景好,對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)也大。選擇化學(xué)工程與工藝專業(yè)的我們,也必將在祖國(guó)的建設(shè)中大展拳腳。
二、如何更好學(xué)習(xí)化學(xué)工程與工藝專業(yè)知識(shí)
學(xué)習(xí)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的知識(shí),我們可獲得多方面的知識(shí)及能力。首先,我們可以掌握化學(xué)工程、化學(xué)工藝及應(yīng)用化本文由收集整理學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識(shí),掌握化工裝置工藝與設(shè)備設(shè)計(jì)方法,掌握化工過程模擬優(yōu)化的方法;其次,我們還可以熟悉國(guó)家對(duì)于化工生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研究與開發(fā)、環(huán)境保護(hù)等方面的方針,政策和法規(guī),了解化學(xué)工程學(xué)的理論前沿,了解新工藝、新技術(shù)、新技術(shù)與新設(shè)備的發(fā)展動(dòng)態(tài);最重要的是,我們學(xué)會(huì)了文獻(xiàn)檢索、資料查詢的基本方法,具有一定得科學(xué)研究和實(shí)際工作能力,具有創(chuàng)新的意識(shí)及獨(dú)立獲取新知識(shí)的能力。
三、應(yīng)該學(xué)會(huì)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題
化學(xué)工程是研究化學(xué)工業(yè)和其他過程工業(yè)生產(chǎn)中所進(jìn)行的化學(xué)過程和物理過程共同規(guī)律的一門工程學(xué)科。其一重要的任務(wù)就是研究有關(guān)工程因素對(duì)過程和裝置的效應(yīng),特別是在放大的效應(yīng)。以解決關(guān)于過程開發(fā)、裝置設(shè)計(jì)和操作理論和方法等問題。它以物理學(xué)、化學(xué)和教學(xué)的原理為基礎(chǔ),廣泛應(yīng)用各種實(shí)驗(yàn)手段,與化學(xué)工藝相配合,去解決工業(yè)生產(chǎn)問題。
化學(xué)工程包括單元操作、化學(xué)反應(yīng)工程、化工熱力學(xué)、化學(xué)系統(tǒng)工程、過程動(dòng)態(tài)學(xué)及控制等方面,其研究對(duì)象通常是非常復(fù)雜的,主要表現(xiàn)在過程本身的復(fù)雜,物理的復(fù)雜及物系流動(dòng)時(shí)邊界的復(fù)雜性。而化學(xué)工程的研究范圍也包括裝置的大型化和新產(chǎn)品、新工藝工業(yè)化的問題,且化學(xué)工程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要作用也是非常明顯的。同時(shí),化學(xué)工程也向著兩個(gè)方向發(fā)展:一方面隨著學(xué)科的成熟,不斷向?qū)W科深度發(fā)展,另一方面是不斷向新的領(lǐng)域滲透,研究和解決新領(lǐng)域的新問題。
化學(xué)工藝即化工技術(shù)或化學(xué)生產(chǎn)技術(shù),指將原料物主要經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的方法和過程,包括實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的全部措施。化學(xué)生產(chǎn)過程一般地可概括為三個(gè)主要步驟:1原料處理;2化學(xué)反應(yīng);3產(chǎn)品精制。而以上的三步驟都需要在特定的設(shè)備中,在一定的操作條件下完成所要求的化學(xué)和物理得轉(zhuǎn)變。而化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)一般是對(duì)一定的產(chǎn)品或原料提出的,所以,它具有個(gè)
別生產(chǎn)的特殊性,但其內(nèi)容所涉及的方面一般有:原料和生產(chǎn)方法的則用,流程組織;所用設(shè)備的作用,結(jié)構(gòu)和操作;催化劑及其它物料的影響,操作條件的確定,生產(chǎn)控制,產(chǎn)品規(guī)格及副產(chǎn)品的分離和利用,以及安全技術(shù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)等問題。
現(xiàn)代化學(xué)生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn),應(yīng)用了基礎(chǔ)科學(xué)理論(化學(xué)、物理和數(shù)學(xué)等),化學(xué)工程原理和方法以及其他有關(guān)的工程學(xué)科的知識(shí)及技術(shù)。而現(xiàn)代化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)是:基礎(chǔ)化學(xué)生產(chǎn)的大型化,原料和副產(chǎn)品的充分利用,新原料路線和新催化劑的采用,能源消耗的降低;環(huán)境污染的防止,生產(chǎn)控制自動(dòng)化,生產(chǎn)的最優(yōu)化等。
四、在了解了化學(xué)工程與工藝專業(yè)可以有哪些就業(yè)路線
1.技術(shù)型路線:技術(shù)員-工程師-總工程師(或創(chuàng)業(yè))
化工行業(yè)是個(gè)講究資歷和積累的行業(yè),很少有“一飛沖天”的特別機(jī)遇,初畢業(yè)的我們可以做些技術(shù)類的工作,踏踏實(shí)實(shí),一步步積累技術(shù)資本和經(jīng)驗(yàn),然后到了一定程度后,便能獲得比較好的機(jī)遇和地位。化學(xué)工程與工藝工作,一般需要一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)讓自己的理論和實(shí)踐得以充分的結(jié)合后,才能謀取個(gè)人職業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)。所以,若要走技術(shù)路線,對(duì)于剛畢業(yè)的我們,必須在寂寞與微薄的薪水中提升自己,技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)是化學(xué)工程師的資本,基本可以替代金融資本進(jìn)行創(chuàng)業(yè),這也是工作最開始幾年的寂寞和低收入換來(lái)的回報(bào)。有技術(shù)在手,想有高薪或者是創(chuàng)業(yè),都不是問題。
2.銷售型路線:業(yè)務(wù)員-銷售主管-區(qū)域經(jīng)理-銷售總監(jiān)
化工原材料的辨別必須是建立在扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)之上,否則無(wú)法向客戶解釋產(chǎn)品的優(yōu)劣。所以,化工貿(mào)易人才基本都需要是化工專業(yè)出身,同時(shí)熟知外貿(mào)規(guī)則和單位業(yè)務(wù),還必須具備貿(mào)易人才的耐心細(xì)致,語(yǔ)言表達(dá)能力強(qiáng),開朗樂觀,能吃苦耐勞等素質(zhì),若你具備以上的素質(zhì),那便在你涉足該行業(yè)做銷售時(shí),努力地工作。工作的前兩年是收入和職業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵期,因?yàn)椋N售過程中最重要的渠道(人脈)和技巧在兩年內(nèi)基本定型。好的銷售人才永遠(yuǎn)都不用發(fā)愁企業(yè)或行業(yè)的不景氣,因?yàn)殇N售技能的通用性,跳槽轉(zhuǎn)行都是非常輕松的。
1 什么是化學(xué)工程
化學(xué)工程,簡(jiǎn)稱化工,是研究以化學(xué)工業(yè)為代表的,以及其他過程工業(yè)(如石油煉制工業(yè)、冶金工業(yè)、食品工業(yè)、印染工業(yè)等)生產(chǎn)過程中有關(guān)化學(xué)過程與物理過程的一般原理和規(guī)律,并應(yīng)用這些規(guī)律來(lái)解決過程及裝置的開發(fā)、設(shè)計(jì)、操作及優(yōu)化問題的工程技術(shù)學(xué)科。
化學(xué)工程通常應(yīng)用數(shù)理化的基礎(chǔ)理論,通過各種各樣的實(shí)驗(yàn),在最適化與合理生產(chǎn)量的情況下,充分考慮工業(yè)生產(chǎn)中的“放大效應(yīng)”,并與化學(xué)工藝相配合,安排出經(jīng)濟(jì)而有效的程序,最終解決工業(yè)生產(chǎn)中遇到的問題,化學(xué)工程對(duì)于我們現(xiàn)在的生活已經(jīng)有了極大的作用,因此研究化學(xué)工程迫在眉睫。
2 化學(xué)工程所涵蓋的領(lǐng)域
由于化學(xué)工程是研究工業(yè)生產(chǎn)的化學(xué)和物理過程原理的學(xué)科,而在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn),如礦石冶煉、燃料燃燒,石灰燒制中,往往都伴隨著物質(zhì)分解等化學(xué)過程和能量流動(dòng)等物理過程的同時(shí)發(fā)生,因此化學(xué)工程所涵蓋的領(lǐng)域是相當(dāng)廣泛的。它不僅包括礦石冶煉,食品加工,紙張制造等傳統(tǒng)的化工產(chǎn)業(yè),還包括生物制藥,納米技術(shù)等尖端新型化工產(chǎn)業(yè)[2]。這些行業(yè)中生產(chǎn)、制造、研究出的產(chǎn)品是我們無(wú)法缺少的,因此,可以說(shuō)化學(xué)工程已經(jīng)與我們的生活密不可分了。
3 化學(xué)工程與日常生活的聯(lián)系
隨著化學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,相應(yīng)的化學(xué)工程也逐漸全面地滲透到我們的生活中,從平常的衣食住行中就可以看出化學(xué)與我們聯(lián)系的密切性。
20世紀(jì)40年代,合成纖維工業(yè)開始起步,錦綸、腈綸、滌綸等陸續(xù)投入工業(yè)生產(chǎn)并快速發(fā)展起來(lái)。此后紡織工業(yè)的原料完全依賴農(nóng)牧業(yè)的情況開始發(fā)生了改變[3]。合成纖維不僅可以用于生產(chǎn)服裝、漁網(wǎng)、繩索等生活用品,還可以生產(chǎn)工業(yè)用織物、隔音、隔熱、電氣絕緣材料等,醫(yī)療用布、外科縫合線、止血棉、人造器官等醫(yī)療用品,它作為重要的紡織纖維,其地位已經(jīng)超過天然纖維,廣泛的應(yīng)用于服裝行業(yè)為主的各個(gè)行業(yè)中,保證了人們的對(duì)“衣”的需求。而橡膠合成和皮革加工行業(yè)則為幾十億人提供了日常所需的鞋子。
說(shuō)到“食”,現(xiàn)今社會(huì)中,在這個(gè)“食”里充斥著的化學(xué)產(chǎn)品太多了,這些化學(xué)產(chǎn)品中有好的,也有很多具有副作用的,我們要選擇性的發(fā)展。它們的技術(shù)產(chǎn)品革新,特別是合成氨技術(shù)的出現(xiàn)大大的提高了世界糧食的產(chǎn)量,保證是數(shù)以億計(jì)的人的“吃飯”問題。這已足以說(shuō)明化學(xué)工程在我們?nèi)粘I钪兄匾牡匚缓妥饔谩6杖张c我們相伴的調(diào)味品,甚至食品添加劑、防腐劑在賦予了食物美味的同時(shí),也保證了他們的新鮮,他們都是通過化學(xué)方法所制的,這些也是化學(xué)工程對(duì)生活的貢獻(xiàn)。
在“住”方面,我們蓋房所需的鋼筋水泥、玻璃門窗,裝修所需的油漆石膏、地磚馬賽克,日常所需的鍋碗瓢盆、肥皂化妝品都是以化學(xué)物理原理為基礎(chǔ),通過工業(yè)生產(chǎn)而成的典型的化學(xué)工程產(chǎn)品。正是這些煉制鋼鐵、燒制玻璃、配制油漆洗發(fā)水等化工工藝的不斷提高,才保證了我們“住”的質(zhì)量的巨大飛躍。
“千里之行,始于足下”,日常行走離不開我們的雙腳和腳下的鞋,而說(shuō)到鞋就不得不提我們前面說(shuō)到的它對(duì)橡膠和皮革制造產(chǎn)業(yè)的依賴。當(dāng)然,現(xiàn)代人在“行”方面更多的會(huì)選擇自行車或汽車這種相對(duì)更加便捷的交通工具,制造它們必不可少的便是鋼鐵、塑料、皮革、橡膠這些化學(xué)工程相關(guān)產(chǎn)品。而汽車想要行駛起來(lái),離不開鋪設(shè)柏油路的瀝青和各種汽油、柴油、添加劑、油,這些都是石油化工的主要產(chǎn)物。所以說(shuō),我們的日常交通離不開化學(xué)工程的功勞。
談到國(guó)防航天事業(yè),雖說(shuō)是國(guó)家大事,但也是與我們每個(gè)人都息息相關(guān)的事情,航母的下海,飛船的上天,這已不僅僅是關(guān)乎民族自豪感了,而是關(guān)乎我們整個(gè)國(guó)家全體國(guó)民的安全和利益的事情。但是想要把他們?cè)斐鰜?lái)卻絕非易事,在太空中或極端惡劣的作戰(zhàn)條件下,一般的鋼鐵材料往往承受不了環(huán)境帶來(lái)的巨大傷害同時(shí)較大的自重更會(huì)影響其關(guān)鍵時(shí)刻的機(jī)動(dòng)性。高分子材料、納米技術(shù)等先進(jìn)的化學(xué)工程技術(shù)的出現(xiàn)則較好的解決了這一難題[4]。這使其不僅具有抗高溫、抗創(chuàng)擊能力,又保持了自身的靈活性,極大的推進(jìn)了我國(guó)國(guó)防航天事業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步,保證了國(guó)家的國(guó)泰民安。
當(dāng)然,化學(xué)工程對(duì)我們?nèi)粘I畹呢暙I(xiàn)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只這些,生物制藥技術(shù)幫助人們治療病患,造紙廠滿足人民生活學(xué)習(xí)中對(duì)紙張的需求,印染工業(yè)則給人們帶來(lái)一個(gè)多姿多彩的世界……
但是化學(xué)工業(yè)在給人們帶來(lái)無(wú)限的“福利”的同時(shí),也對(duì)人類造成了一些不小的危害[5]。眾所周知,化工產(chǎn)業(yè)一直就是工業(yè)部門中的污染大戶,且較難治理,這給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了很大的威脅,并危害著人們的身體健康。同時(shí),化學(xué)工程的高物耗、高能耗也在慢慢竭盡著地球上有限的資源,違背著人類的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn);數(shù)據(jù)處理;MATLAB軟件;化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);化學(xué)實(shí)驗(yàn) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):O652 文章編號(hào):1009-2374(2015)09-0059-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0785
1 MATLAB軟件
MATLAB軟件最早由美國(guó)的Mathworks公司提出,其主要面對(duì)科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中,為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案,并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的編輯模式,代表了當(dāng)今國(guó)際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。近年來(lái)MATLAB軟件逐漸被用于化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理中,極大地提高了數(shù)據(jù)處理的效率。
2 化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)不同于普通的化學(xué)實(shí)驗(yàn)只重視一個(gè)原理的求證,它的目的是為了解決工業(yè)中的化工問題,其特點(diǎn)主要有實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)規(guī)模大和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理繁雜等。在整個(gè)化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)里數(shù)據(jù)處理是必不可少的階段,也是印證化學(xué)實(shí)驗(yàn)成果是否行之有效的必要手段,但是由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)過于龐大,實(shí)驗(yàn)當(dāng)中相關(guān)的參數(shù)關(guān)系大多是非線性的,單單依靠傳統(tǒng)的手工計(jì)算不僅速度慢,還容易出現(xiàn)計(jì)算失誤的情況,根本無(wú)法滿足實(shí)際的需求,因此,將MATLAB軟件融入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理中刻不容緩,它能有效地將繁瑣的計(jì)算步驟化解成簡(jiǎn)單的計(jì)算,提高工作效率,讓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性達(dá)到最高值,避免誤差的產(chǎn)生。以下通過研究?jī)蓚€(gè)化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn),分析MATLAB軟件在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)與傳統(tǒng)的手工計(jì)算有什么優(yōu)勢(shì)和便利。
3 化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì)
3.1 數(shù)據(jù)處理的程序框架
因?yàn)槊恳粋€(gè)化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的目的都不相同,因此其處理的步驟以及涉及的化學(xué)公式也不盡相同,不可能以一個(gè)程序來(lái)概括,但是經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)研究和總結(jié),發(fā)現(xiàn)不同的化工實(shí)驗(yàn)中都會(huì)有其相似之處,它們都可以由圖1來(lái)概述:
圖1
3.2 數(shù)據(jù)處理的程序編制
3.2.1 數(shù)據(jù)輸入。化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)輸入主要依靠提示的函數(shù)input實(shí)現(xiàn),比如以溫度為例子,則其輸入函數(shù)為:t=input(‘請(qǐng)輸入實(shí)驗(yàn)的溫度(攝氏度):’),其中輸入函數(shù)大多是以矩陣的輸入形式為主。
3.2.2 處理和作圖。化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)時(shí)常會(huì)存在離散的情況,必須經(jīng)由多種擬合的方法將它們結(jié)合成一條或多條連合的曲線,而其中最常用的擬合方式是最小二乘法,因此本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的擬合方式也采用最小二乘法的方式。
設(shè)實(shí)驗(yàn)的離散數(shù)據(jù)(x1,y1)通過最小二乘法將其擬合成因變量y,自變量x,輸入的函數(shù)關(guān)系為y=f(x),函數(shù)關(guān)系的主要思路是讓離散數(shù)據(jù)中的x1的殘差平方以及Σ(f(x1)-y1)2達(dá)到最小值。因?yàn)樵诘贸龌?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中多少會(huì)因?yàn)橥饨绲囊蛩卮嬖谥恍┱`差,因此最小二乘法可以無(wú)需使輸入函數(shù)y=f(x)必須經(jīng)過全部的離散數(shù)據(jù)(x1,y1),但是殘差平方和必須達(dá)到最小值。根據(jù)最小二乘法的擬合方法可知,最小二乘法可以滿足化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的擬合應(yīng)用需求。
在化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)中會(huì)涉及到流體的流動(dòng)阻力研究,研究主要是通過測(cè)試流體的流動(dòng)阻力,在經(jīng)過特定的計(jì)算之后得出摩擦系數(shù)(λ)和雷諾準(zhǔn)數(shù)(Re)的離散數(shù)據(jù),再同理,經(jīng)過最小二乘法擬合出連續(xù)的曲線,并根據(jù)其畫出相對(duì)應(yīng)的圖形。因?yàn)槟Σ料禂?shù)(λ)和雷諾準(zhǔn)數(shù)(Re)屬于成雙對(duì)數(shù)函數(shù),則:
λ=aReb+c (1)
當(dāng)a,b,c是常數(shù)時(shí),則可以設(shè)c=0:
λ=aReb (2)
因?yàn)棣伺cRe屬于成雙對(duì)數(shù)函數(shù),則:
Logλ=blogRe+loga (3)
得出上述式子之后可以將MATLAB里的函數(shù)polyfit()進(jìn)行線性的擬合,以作為化工數(shù)據(jù)處理的程序
原理。
3.2.3 建立數(shù)據(jù)庫(kù)。因?yàn)榻?jīng)過上述的設(shè)計(jì),化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理只能得知在特定的溫度下(比如10℃、20℃以及30℃等)實(shí)驗(yàn)的物性數(shù)據(jù),但
是在實(shí)際的生產(chǎn)中,工業(yè)生產(chǎn)所涉及的溫度多變,不單單只停留在設(shè)計(jì)好的溫度當(dāng)中,因此,這就需要我們?cè)跀?shù)據(jù)中選擇最相近的數(shù)據(jù),假設(shè)它們屬于線性的關(guān)系,再利用內(nèi)插或者外推的方式計(jì)算出實(shí)驗(yàn)的物性數(shù)據(jù)常數(shù)。在本文的化工實(shí)驗(yàn)中,編寫的程序已經(jīng)將實(shí)驗(yàn)溫度和密度以及實(shí)驗(yàn)的溫度與黏度進(jìn)行多次的實(shí)驗(yàn)擬合,建立出了一個(gè)相對(duì)完整的數(shù)據(jù)庫(kù),在工作中只需將溫度輸入進(jìn)系統(tǒng),則程序可以自動(dòng)跳出在特定溫度下的物性數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)處理效率。
3.3 程序的運(yùn)行
在編制完成化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理程序,且建立數(shù)據(jù)庫(kù)之后,便應(yīng)該輸入數(shù)據(jù)以驗(yàn)證程序是否能有效地處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理中,MATLAB軟件的應(yīng)用是十分重要的,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)可知,在化工實(shí)驗(yàn)當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)大量的離散數(shù)據(jù),必須經(jīng)過擬合的方式進(jìn)行處理,其處理過程中不僅工作量大,而且十分繁瑣,一旦出現(xiàn)差錯(cuò)則必須重新重來(lái),浪費(fèi)大量的人力物力資源,而且在處理好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之后,在查看實(shí)驗(yàn)當(dāng)中還要將化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重新計(jì)算一次,看結(jié)果是否與原先的計(jì)算結(jié)果相同,工作量十分重,但是如果運(yùn)用MATLAB軟件則大大降低了數(shù)據(jù)處理難度,只要在MATLAB軟件中輸入相應(yīng)的化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),就可以得到結(jié)果,節(jié)省了時(shí)間,提高了工作效率。
4 結(jié)語(yǔ)
在實(shí)際的應(yīng)用中,化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)所要處理的數(shù)據(jù)十分龐大,而且涉及的計(jì)算公式也十分多,甚至很多時(shí)候?yàn)榱藢?shù)據(jù)的計(jì)算公式導(dǎo)出來(lái)還要建立復(fù)雜的模型,一旦有一個(gè)步驟出現(xiàn)差錯(cuò)則會(huì)直接影響到實(shí)驗(yàn)的成果,如果使用傳統(tǒng)的手工計(jì)算方式,為了避免差錯(cuò)則必須對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)進(jìn)行反復(fù)計(jì)算,降低了工作效率,因此MATLAB軟件的應(yīng)用對(duì)于化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理十分重要,它不僅將復(fù)雜的計(jì)算變得簡(jiǎn)單,也讓事后的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證效率得到提高,促進(jìn)了化工實(shí)驗(yàn)的
發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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