化學工程原理范文
時間:2023-08-17 18:14:42
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篇1
近年來,以分析裂解為主的反向工程技術發展極為迅速,其優越性在于:①可以了解橡膠制品的組成、結構以及各個體系的作用機理,從而優化配方提高制品的性能,指導新制品的研制開發;②可以分析廢舊橡膠制品的成分、結構,從而了解老化降解機理,為廢舊橡膠制品的再利用提供依據。
一、分析裂解原理
是指將樣品放在嚴格控制的環境中加熱,使之迅速裂解成易揮發的分子碎片,并用其他聯用裝置分離和鑒定這些裂解碎片,從而推斷樣品的組成、結構和性質。聯用裝置最普遍的是色譜儀和質譜儀,故分析裂解是裂解質譜和裂解色譜的總稱。
1.裂解質譜
裂解質譜即將熱裂解產生的碎片送入質譜分析儀中,由譜圖分析裂解產物。裂解質譜具有所需樣品量小、可從碎裂方式分析分子結構、可鑒定混合物等優點。故裂解質譜是最早也是最廣泛應用于合成和天然高分子結構分析的質譜技術,典型應用包括:均聚物結構的確認;異構體高分子的區別;共聚物的組成和序列分布分析;高分子混合物的分析;高分子中揮發性添加劑的鑒定及添加劑對高分子性能影響的研究和高分子的熱分解機理研究等。裂解質譜技術包括直接裂解質譜、閃蒸裂解質譜和裂解色譜質譜。
2.裂解色譜是將試樣放在嚴格控制的條件下,經過熱裂解形成小分子碎片,而后用直接或間接方法送進氣相色譜儀中進行分離測定
不同的高分子材料有不同的特征譜圖,因此未知樣品譜圖與標準特征譜圖對照分析,即可對未知樣品進行定性、定量分析。本方法可以發揮氣相色譜法的快速、靈敏度高、分離效能高的優點,且樣品用量少,對含有復雜填充劑的硫化膠,通常可不必經過復雜的分離手續,即可直接進樣裂解分析。主要用于聚合物的鑒定、組成分析、結構表征以及降解研究等方面。高分辨裂解氣相色譜和裂解同時衍生化技術是近年分析裂解技術的重要進展,其大大推動了裂解色譜在各個領域中的應用。裂解質譜與裂解色譜相比在定性分析制品方面占有絕對優勢,但定量分析較為困難,而裂解色譜則可定量分析。綜合裂解質譜和裂解色譜各自的優點,兩種技術的聯用可對橡膠制品進行廣泛的推廣。
二、分析裂解技術的應用
橡膠制品由于相對分子質量大,難溶、難熔且難以揮發,用通常的分析技術難以分析他們的組成。分析裂解技術可以結合化學方法并與其他儀器分析法如紅外、核磁等聯用,對橡膠制品進行深入、系統的分析,是提供制品分子結構、組成信息唯一而有效的方法。
1.廢舊橡膠分析橡膠工業發展的同時廢舊橡膠的產量也與日俱增,這不僅造成了環境污染,還浪費了大量資源,回收利用廢舊橡膠制品已成為一個重大的社會問題。
回收利用廢舊橡膠制品首先要對其組成結構給以分析。景治中等人曾用熱裂解色譜 2 質譜技術對硅橡膠邊角廢料及次品進行分析,確定了兩種酸堿化合物的組成,高溫橡膠的酸催化裂解產物主要是環狀化合物,室溫橡膠的酸催化裂解產物中有環狀和鏈狀兩類化合物,從而為硅橡膠廢料利用提供了理論依據。邱清華等運用裂解質譜及其他輔助技術對膠粉進行了研究,結果表明,膠粉含膠率為49.161% ,填料質量分數為 50.139% ,其中炭黑質量分數為29.128%,為膠粉的利用提供了理論依據。孫玉珍采用色質連用儀對氟橡膠二段硫化揮發物進行了研究,確定揮發物及組分來源,對環境保護有很重要的意義。對廢舊橡膠制品的組成結構分析,可以了解其廢舊原因,探討其廢舊機理,以便在制品的配方設計或工藝設計中加以改善,從而提高制品的使用壽命。cardina 利用分析裂解色譜技術研究了輪胎胎面膠廢舊后成粒子狀的原因是空氣粉塵對其破壞作用,但空氣粉塵對不同膠種的破壞作用不同,由此,我們可以優化耐用胎面膠配方。
2.熱解機理的研究
研究高分子的熱分解過程和熱分解機理,必須詳細了解熱分解產物的組成和分布,尤其是各種大分子量的低聚體分解產物,往往能反映高分子的初級分解過程。研究表明,熱分解不是隨機的,而是有選擇性的特征反應。大多數情況下,只有一種簡單反應導致了橡膠的熱解過程。典型的熱分解反應有:①解聚反應,最終得到單體;②支鏈取代即簡單分子的消除,還伴有分子鏈的改造;③環化至較低分子量化合物;④氫轉換,伴隨含不飽和基團的開鏈碎片的生成。烴類橡膠的熱解多數是自由基降解反應,裂解產物的形成遵循自由基降解反應的規律,因此可利用此規律幫助分析裂解產物的譜圖,也可以用分析獲得的產物結構進行自由基反應機理的研究。其他儀器剖析技術由于設備裝置原因或制樣較為困難,不便于對裂解機理進行研究。而分析裂解技術采用特殊的裝置,不需對樣品進行處理,在分析橡膠及其制品時,通過熱裂解
轉貼于
形成的小分子碎片通常是單體、二聚體及鏈斷裂的分解產物,可用于橡膠的初級熱解機理的研究。在絕大多數情況下,使用該技術均能給出明確無誤的橡膠初級熱解產物信息,從而得到聚合物初級熱反應機理。
利用裂解色譜分別討論了聚環戊二烯和聚丁二烯橡膠的裂解產物及機理。國內有關學者已研究過多種橡膠,包括 cr、nr 及 br等,獲得了各種橡膠的特征信息,并從理論方面討論了各種橡膠的裂解機理。黃瑋等使用裂解色譜 2 質譜連用儀對甲基乙烯基硅橡膠泡沫進行了研究,結果表明,輻射導致的裂解機制與熱裂解機制有相同之處,并對其裂解機理進行了討論。
3.橡膠結構的表征采用分析裂解技術分析橡膠,可對橡膠進行表征
楊丹等采用高分辨裂解氣相色譜 2 質譜對由溶液法和膠乳法生產工藝制備的氯化天然橡膠的結構進行了分析,結果表明,兩種方法制備的氯化天然橡膠具有相同的主體結構,但膠乳法制備的氯化天然橡膠中含有少量的羧基和羰基結構。氯化天然橡膠分子鏈上的環結構應為六元環,其裂解特征產物是環己烷同系物。王朝陽等運用裂解色譜及其他測試技術對環化氯丁橡膠進行了表征,結果表明,二甲苯溶劑參與了環化反應,且隨環化度增加,參與反應的溶劑二甲苯的數目也逐漸增加,并確定了環化結構的形成。
篇2
該醫院廢水處理工藝由多個工藝單元組成,每個工藝單元又對應一個或多個單元操作。根據不同功能定義各個工藝單元的名稱,而根據功能的不同,工藝單元需設置相應的操作設備。
1.1調節池
調節池一般用來均化原廢水,防止由于原水水質和水量的波動對后續生物處理單元產生破壞性的影響。其容量通常取決于需調蓄的原水水量和變化系數。為了保證均化效果,通常還設有攪拌器,為了截留流體中較大尺寸的固形物,一般設置相應尺寸的格柵。經均化的原水經水泵通過管道輸送到下一單元。此部分涉及的單元操作有攪拌、過濾和流體輸送,均可通過化工原理講授的相應內容確定設備的參數,進而為設備選型提供依據。
1.2接觸氧化池
接觸氧化工藝即通過在曝氣池內設置填料,使微生物在填料上與廢水及空氣接觸,從而實現有機物的好氧氧化。接觸氧化池的體積通常采用有機負荷的方式進行計算,也可采用經驗上的水力停留時間計算,取決于微生物降解能力及廢水水質。采用鼓風曝氣,通過微孔曝氣器擴散空氣,產水溢流進入下一單元。涉及的單元操作主要是流體輸送,即風機的計算。通過有機負荷計算確定所需風量,由池體高度,加上管路阻力損失,可得到風機的揚程,進而為設備選型提供依據。
1.3MBR池
MBR工藝采用微濾膜進行固液分離,采用抽吸泵出水。池底設置曝氣器用來擴散空氣并緩解膜污染,采用鼓風機曝氣。池體體積可采用容積負荷的方式進行計算,也可采用經驗上的水力停留時間計算,同樣取決于微生物氧化廢水中有機物的能力。曝氣量通過有機負荷或經驗上的氣水比獲得。底部還設有污泥回流泵,用于將MBR中的一定量活性污泥回流至接觸氧化池或排放至污泥沉淀單元。此工藝單元涉及的單元操作有過濾、流體輸送等。通過計算可確定膜通量,進而確定膜面積,確定風機、膜出水泵和污泥回流泵的型號等,為系統設備的選擇提供依據。
1.4污泥沉淀池
污泥沉淀池用于接收接觸氧化池和MBR池的剩余污泥并進行沉降分離,上清液回流至接觸氧化池,可選用斜管(板)沉淀池、豎流沉淀池和輻流沉淀池等。對于小型的污水處理工程,斜管(板)沉淀池的應用較多。涉及的單元操作主要是機械分離中的沉降分離,經過計算,能夠獲得沉淀池的尺寸。
1.5污泥脫水
污泥脫水一般先采用機械分離的方式,除去大部分非結合水,之后采用干燥的方式,進一步去除污泥水分,以便于運輸。污泥的機械脫水一般采用壓濾、過濾和離心的方式,在水處理工程中帶式壓濾采用的比較多,也相對成熟。涉及的單元操作主要是機械分離,通過計算,可確定壓濾機的型號及功率。對于小型污水處理系統,干燥采用自然干化的比較多,利用太陽光照射,將污泥中的非結合水氣化,對應的是干燥的單元操作,通過干燥速率的計算,可確定干化床的面積。
1.6氣體處理系統
氣體處理系統收集調節池、接觸氧化池、MBR池、污泥沉淀池等排出的廢氣,利用引風機將廢氣引出,并經高效過濾器過濾后排放。涉及的單元操作主要有流體輸送和過濾,同樣通過單元操作的計算,可獲得風機和過濾器的型號和功率。
二、單元操作對投資與運行費用的影響
工藝單元由一個至多個單元操作組成,通過單元操作的計算,為土建投資、設備投資,以及運行費用提供了依據。單元操作以費用最低為目標,使工藝設計更為合理,因此單元操作的計算決定了環境工程的投資與運行費用。
三、結語
篇3
關鍵詞: 中職校 《化工原理》 教學改革
《化工原理》是中職化工及相近專業必修的一門專業基礎課,也是一門工程應用觀念很強的技術課程。內容涉及動量傳遞過程及設備、熱量傳遞過程及設備、質量傳遞過程及設備等。在《化工原理》教學環節中,將理論教學、實踐教學和計算機仿真教學有機地結合在一起,符合培養技能型人才的要求。因此,《化工原理》課程進行教學改革勢在必行。
一、改革教學內容與教學方法
化工原理是化學工程學科的一門主干課程,主要討論比較重要又比較常用的一些單元操作。主要內容包括:流體力學如流體輸送、沉降、過濾、離心分離、攪拌、固體流態化等;熱量傳遞如加熱、冷卻、蒸發等;質量傳遞如蒸餾、吸收、萃取、干燥、結晶、膜分離等。化學工程師的主要任務是開發、設計與操作,即探索最佳的流程與設備,定出最佳的操作條件;規定設備應具有的性能,選出合適的形式并確定其主要尺寸;對日常生產過程進行管理并使設備能正常運轉,對現行的生產過程與設備作改進,提高效率。所有工作都要求對各個單元操作有比較充分的了解,理論與實際緊密結合。由此可見,化工原理課程內容多,涉及面廣,容易造成教學形式枯燥單調,學生不易產生興趣,被動學習的局面。如何在有限的課時內講授化工生產中比較重要的單元操作,達到不僅讓學生熟練掌握基本原理,而且掌握設備的有關知識,樹立工程觀念和經濟觀念的目的,是本課程改革的關鍵。
1.以培養學生的能力為目的,聯系實際不斷提出問題。
改革教學方法要貫徹培養能力、啟迪悟性、挖掘潛能的原則,要讓學生從知識的被動接受者變為主動參與者和積極探索者。如何激發學生對知識及課程的興趣,是科學素質教育的組成部分。為了使學生積極思維,在課堂上結合生產實際不斷提出問題供學生分析討論,牽動學生的思路,提高學生分析問題的能力。比如在“流體流動”一章中,提問為什么一般液體在管內的流動速度范圍是“0.5~3m/s”?為什么液體在長距離輸送時要設中間增壓泵?等等。通過提出問題和課堂討論,有助于學生加深理解,從而取得良好的效果。
2.定期安排討論課。
那種試圖通過課堂上講細講透“幫助”學生學習的想法和做法,不僅不能擴大課堂信息量,反而會助長學生學習依賴心理,嚴重阻礙創新能力的培養。我們主張把習題課改為討論課,促使學生主動參與、積極探索,提高教師備課質量。因為只有那些在課后查閱資料、反復推敲、充分準備的教師,才能在討論課上從容應對學生提出的一些頗有新意的議題,給予學生滿意的答復。
3.重視實驗課。
化工原理實驗是化工原理教學的一個重要環節,注重學生綜合素質與創新能力的培養。針對不同專業、不同層次的學生講授不同層次的實驗教學內容。我們采用單獨設課的方式,實驗內容按專業功能分為四個層次:演示實驗、一般綜合性實驗、提高實驗和創新實驗。通過實驗理論課、實驗預習、實驗操作、撰寫實驗報告和實驗課考核等環節保證教學質量。
4.完成課程設計。
在教學過程中,要做到將培養學生的創造性思維、意識及能力放在首位,就要讓學生養成用“工藝頭腦”觀察問題、提出問題和思考問題的習慣,課程設計不失為良好的培養手段。
課程設計是化工原理課程教學中綜合性和實踐性較強的教學環節,是理論聯系實際的橋梁,是使學生體察工程問題復雜性的初次嘗試。通過化工原理課程設計,要求學生能綜合運用本課程和前修課程的基本知識,進行融會貫通的獨立思考,在規定的時間內完成指定的化工設計任務,從而得到化工工程設計的初步訓練。通過課程設計,要求學生了解工程設計的基本內容,掌握化工設計的主要程序和方法,培養分析和解決工程實際問題的能力。同時,通過課程設計,還可以使學生樹立正確的設計思想,培養實事求是、嚴肅認真的工作作風。
二、反思與建議
傳統習慣與當代教育教學理念仍然存在沖突,阻礙現代教育理念的順利實施。表現在:(1)教學內容陳舊,學科體系難以打破。(2)教學模式傳統單一。教師并沒有完全拋棄注重教的思維習慣,沒有真正貫徹以學生為主體,以教師為主導的現代教育理念。過多研究教師教法,較少研究學生學法。(3)職業學校要以培養技能型畢業生為目標。但是,許多課程并沒有與職業培養目標相結合,沒有遵循職業學校的教學規律。(4)教育教學資金投入不足,不能滿足教學需要。將現代教育技術運用于課堂教學中,實現學生、教師、媒體的多向交互過程的現代教育過程還停留在可望而不可即的理想狀態。
以學生為主體,以教師為主導的教育理念,是當代教師教育教學行為的主導思想。修訂教學內容,打破學科體系,用生產實際或教學實驗項目帶動理論教學,應該成為職業學校課程改革的方向。教學過程應該是學生、教師、媒體的多向交互過程,應該遵循職業學校的教學規律。
綜上所述,在化工原理課程教學中,教師應該注重實踐,尤其要注重理論與實踐的結合;要找準教學切入點,認真設計教學環節,合理分解教學難點;要充分調動學生的學習積極性,運用各種手段調整學生學習狀態。這樣,不僅有利于學生順利學好化工原理課程,還有利于促進學生養成良好的學習習慣,為學生今后的發展打下基礎。
參考文獻:
[1]譚天恩,麥本熙,丁惠華等.化工原理[M].北京:化學工業出版社,1990.
[2]王志魁,林義英,李云倩等.化工原理[M].北京:化學工業出版社,1987.
[3]天津大學化工原理教研室.化工原理[M].天津:天津科學技術出版社,1992.
[4]大連理工大學化工原理教研室.化工原理[M].大連:大連理工大學出版社,1993.
[5]宋國利,蓋功琪.開放式實驗教學模式的研究與實踐[J].實驗室研究與探索,2010(02).
篇4
【關鍵詞】中職校 化工原理 問題 方法 建議 創新
化工原理是中職化工及相近專業必修的一門專業基礎課,也是一門工程應用觀念很強的技術課程。內容涉及動量傳遞過程及設備、熱量傳遞過程及設備、質量傳遞過程及設備等。在化工原理教學環節中,將理論教學、實踐教學和計算機仿真教學有機地結合在一起,符合培養技能型人才的要求。因此,化工原理課程在中職學校的教學改革勢在必行。
一、改革教學內容與教學方法
化工原理是化學工程學科的一門主干課程,主要討論比較重要而且又較常用的一些單元操作。其主要內容包括:流體力學,如流體輸送、沉降、過濾、離心分離、攪拌、固體流態化等;熱量傳遞,如加熱、冷卻、蒸發等;質量傳遞,如蒸餾、吸收、萃取、干燥、結晶、膜分離等。化學工程師的主要任務是開發、設計與操作,即探索最佳的流程與設備,定出最佳的操作條件,規定出設備應具有的性能,選出合適的型式并確定其主要尺寸,對日常生產過程進行管理并使設備能正常運轉,對現行的生產過程與設備做各種改進以提高其效率。所有這些工作都要求對各個單元操作有比較充分的了解,理論與實際緊密結合。由此可見,化工原理課程內容多、涉及面廣,容易造成教學形式枯燥單調,學生不易產生興趣,反而造成被動學習的局面。如何在有限的課時內講授化工生產中比較重要的單元操作,以達到不僅能讓學生熟練掌握基本原理,而且掌握設備的有關知識,培養他們的工程觀念和經濟觀念的目的,成為了本課程改革的關鍵。
1.以培養學生的能力為目的,聯系實際不斷提出問題。改革教學方法要貫徹培養能力、啟迪悟性、挖掘潛能的原則,要讓學生從知識的被動接受者成為主動參與者和積極探索者。如何激發學生對知識及課程的興趣,是科學素質教育的組成部分。為了使學生積極思維,在課堂上要結合生產實際不斷提出問題供學生分析討論,以牽動學生的思路,提高分析問題的能力。比如在“流體流動”一章中,向學生提出“為什么一般液體在管內的流動速度范圍是0.5~3m/s”“為什么液體在長距離輸送時要設中間增壓泵”等。通過這些問題的提出和課堂討論,有助于學生加深理解,從而取得良好的效果。
2.定期安排討論課。那種試圖通過課堂上的講細講解來“幫助”學生學習的想法和做法,不僅不能擴大課堂信息量,反而會助長學生學習上的依賴心理,嚴重阻礙創新能力的培養。我們主張把過去的習題課改為討論課,使其成為學生主動參與、積極探索的教學環節。同時,也有助于提高教師的備課質量。因為,只有那些在課后查閱資料、反復推敲、充分準備的教師,才能在討論課上從容應對學生提出的一些頗有新意的問題,給學生以滿意的答復。
3.重視實驗課。化工原理實驗是化工原理教學的一個重要環節,它注重學生綜合素質與創新能力的培養,我們應針對不同專業、不同層次的學生開設不同層次的實驗教學內容。我們采用了單獨設課的方式,實驗內容按專業功能分為四個層次:演示實驗、一般綜合性實驗、提高實驗和創新實驗。通過實驗理論課、實驗預習、實驗操作、撰寫實驗報告和實驗課考核等環節來保證教學質量。
課程設計是化工原理課程教學中綜合性和實踐性較強的教學環節,是理論聯系實際的橋梁,是使學生體察工程問題復雜性的初次嘗試。通過化工原理課程設計,要求學生能綜合運用本課程和前修課程的基本知識,進行融會貫通的獨立思考,在規定的時間內完成指定的化工設計任務,從而得到化工工程設計的初步訓練。通過課程設計,要求學生了解工程設計的基本內容,掌握化工設計的主要程序和方法,培養學生分析和解決工程實際問題的能力。同時,通過課程設計,還可以使學生樹立正確的設計思想,培養實事求是、嚴肅認真的工作作風。
二、反思與建議
傳統習慣與當代教育教學理念仍然存在沖突,阻礙著現代教育理念的順利實施。表現在:①教學內容陳舊,學科體系難以打破。②教學模式傳統單一。教師注重教的思維習慣并沒有完全拋棄,沒有真正貫徹以學生為主體、以教師為主導的現代教育理念。過多研究教師教法,較少研究學生學法。③職業學校要以培養技能型畢業生為目標。但是,許多課程并沒有與職業培養目標相結合,沒有遵循職業學校的教學規律。④教育教學資金投入不足,不能滿足教學需要。將現代教育技術運用于課堂教學,實現學生、教師、媒體多向交互過程的現代教育過程還停留在可望而不可及的理想狀態。
篇5
關鍵詞:化工原理;高分子材料與工程專業;教學改革
化工原理是一門工程性、實踐性很強的專業基礎課程,是高分子材料與工程(以下簡稱“高材”)專業重要的必修課。其教學水平、教學內容、教學方法及教學質量被視為衡量本專業本科教育的重要因素及評價指標,是從基礎到專業的連接。高材專業的學生在學習化工原理的過程中,存在較多問題,其原因有如下幾點:①高材專業的學生沒有學習過工科基本課程,缺乏基本的工程觀念,在學習過程中很難做到聯系實際的設備、工藝流程。②部分學生先修課程基礎薄弱,面對大量公式推導、計算,會存在一定難度。③化工原理這門課程具有很強的實踐性,對初學的學生來說,難免會有一種不得要領的感覺,認為這門課程很難,逐漸失去了學習的積極性,等等。因此,我們在教學中進行了探索與實踐。
1.教學內容的改革
隨著現代化生產和科技的飛速發展,對我們的教學內容提出了更高的要求。化工原理課程,其教學內容也應該反映化學工程學科的一些新理論、新技術和新裝備。高質量、高品質的教材能為高素質人才培養打下堅實的基礎。我們要將現代化工技術應用于典型單元操作的定量分析和教學描述,啟發學生用不同的方法處理單元操作過程中的工程問題,使學生不斷確立工程思想,為解決以后的實際問題打下基礎,從而達到理論與實際相結合的教學目的。
2.教學方法與教學手段的改革
近年來,隨著教學改革不斷深入,新的教學理念越來越被廣大教師所認同,鑒于化工原理是一門工程性、實踐性很強的專業基礎課程,將計算機引入化工原理課程教學已成為一種趨勢。有了優秀的課程教材和配套的多媒體CAI教學軟件,我們上課時可以省去大量的板書時間用以對課程重點進行更深入地剖析,引導學生主動思考和參與討論,這種互動方式不但可以活躍課堂氣氛,提高學生的參與意識和學習興趣,還有利于知識的深化和創新。使學生既掌握了理論知識,又增強了感性認識,提高了教學效率和效果。[1]另外,根據教學內容的特點,要將課堂講授與課堂討論相互結合。公式推導繁多是化工原理課程的一大特點。對于較簡單的推導,留給學生自己解決,而對于思路較復雜的公式則由教師講解。闡述原理的部分,簡單的就可由學生講解,難度偏大的就以啟發式教學為主,達到學生明白實質、加深過程理解的目的。
3.實驗教學的改革
實驗教學環節是全面推進素質教育、培養學生創新精神和實踐能力的關鍵。學生通過實踐教學不但可以鞏固加深對課堂教學內容的理解,而且可以獲得相關技能并且積累一些經驗。我們目前采取盡量讓學生多思考,實驗前多查資料的方式。教師在指導學生實驗的同時,抓住實驗預習,實際操作,實驗數據,實驗處理和分析等幾個主要環節并逐一把關,對學生的多方面能力認真考核評分,讓學生針對設備運行過程中出現的現象進行討論、分析。教師認真研究實驗教材,熟悉各個實驗裝置,在講解中,應有意識地講解與實驗相關的章節所要驗證的理論,使理論與實踐更好地結合起來,同時也避免了由于符號、公式、方法的不同,使學生無所適從的現象。與其他化學學科的實驗不同,化工原理實驗屬于工程試驗范疇,每個實驗相當于化工生產中的一個單元操作,通過實驗學生能建立起一定的工程概念。同時實驗過程中會遇到大量的工程實際問題,學生可以更實際、更有效地掌握工程實驗方面的原理及測試手段,發現復雜的設備與工藝過程同相關數學模型之間的關系。[2]
4.考核方式的改革
化工原理教材中的習題可以分為兩類:一類是鞏固基本概念,使學生更好地掌握化工原理的基本概念和基礎知識;另一類是培養解決實際問題能力,讓學生靈活運用課堂或書本上的知識。通過這兩類練習,不但可以將學生學習中的薄弱環節暴露出來,及時解決教學中存在的問題,而且可以增強學生運用所學知識分析和解決問題的能力。所以教師就平時成績從習題中計分的方式,多布置一些練習題給學生課后練習,讓他們積極完成課后習題。
參考文獻:
篇6
一、目的:
按照學校要求,為了給化工學院的學生營造一個整潔、優雅、舒適、溫馨的生活環境,使大家養成良好的衛生和生活習慣,化工學院生活部從九月份開始,每個月末組織進行宿舍衛生檢查(考試月除外)。檢查工作由生活部和12個生活委員主要負責,與班級考評有關,需要班委、宿舍長、同學的積極配合。
二、范圍:全體化工學院集體宿舍與個人宿舍。
三、檢查時間:每個月份下旬(20號-25號左右16:30-18:30)。
四、實施步驟:
1、提前五天左右通知,由生活委員通知到班內同學;
2、查寢當天,由生活部人員或者學生會成員負責,引領相應同學在相應時間段到宿舍檢查。查寢前,會為查寢同學發放《學生宿舍衛生檢查評分細則及評分表》,及寢室分布表。
注:首次檢查由生活委員參與。后續檢查其它同學也可向其生活委員報名,協商生活部,參與檢查。
3、由生活部和提前預選的同學一起總結評價結果。
4、生活部及時寫好微信推文,并發給新媒體編輯排版,在學生會工作群里面校對細節,然后按時發出。(檢查后兩天內結果公布)
5、檢查后兩天內上門發放流動紅旗,發獎品和獎狀。
6、本次工作結束,生活部寫好總結、經驗,留存并轉發生活委員、宿舍長。
五、衛生管理要求: 見《學生宿舍衛生檢查評分細則》。
六、評價標準: 見《學生宿舍衛生檢查評分細則》。
七、獎勵辦法:
1、關于榮譽稱號的設定:
①評選出前三名男寢,前三名女寢。授予優秀宿舍錦旗并頒發獎品。
注:其中榮譽歸屬班級體
②優秀宿舍的宿舍長選為優秀寢室寢室長。授予獎狀。
注:其中榮譽不做為年終個人評優加分向
2、獎品設定:
榮譽稱號
級別
獎品(狀)
數量
預算
優秀宿舍
一等獎
流動紅旗+獎狀+大桶洗衣液+1套垃圾袋
1+1+1+1+1
120
優秀宿舍
二等獎
流動紅旗+獎狀+小桶洗衣液+1套垃圾袋
1+1+1+1+1
100
優秀宿舍
三等獎
流動紅旗+獎狀+一提紙+1套垃圾袋
1+1+1+1+1
篇7
關鍵詞:化工原理;課程改革;啟發式教學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)10-0049-02
《化工原理》是一門非常重要的工科專業基礎課,在本校,它是化學化工類,材料機械類本科生的必修課程。由于它的專業性和極強的實踐性,因此它在整個教學體系中起著從基礎課到專業課過渡的橋梁作用。它的主要內容是研究單元操作的基本原理、基本計算和典型設備。其教學水平和教學質量是衡量化工學科教育水準的關鍵要素。它和工程實際密切相關,在專業人才培養方面有著非常重要的作用。數學、物理、化學、機械制圖、計算機等多門學科都將在這門課程中得到體現。[1]
從本校化工原理教學進行的這些年來看,學生普遍認為這門課相當難學。其主要原因有以下幾點:(1)本校化工類專業學生生源多數在北京市,并且為二本招生,生源質量有限。(2)化工原理課程的內容決定了其與大量工業實際應用相關。但是學生的工程實踐經驗幾乎為零,甚至于剛剛教課的新大學老師的工程實踐經驗也十分有限。(3)授課方式比較單一,由于目前一直采用PPT的演示講課,導致一種“你講我看”的課堂模式。這樣有些知識點還來不及消化便一閃而過,大大影響了聽課的效果。而且一些重要公式的推導由于缺少了教師肢體語言的直接參與,很難給學生留下深刻的印象。(4)課堂講授過程中缺少生動形象的舉例或者與生活相關的實例引導,與學生互動困難,課堂顯得枯燥無味,沒有活力。(5)在新形勢下,化工原理課程的重要地位不會改變,而在教學內容不變的情況下,許多學校普遍開始壓縮學時,使原本難教又難學的化工原理課程面臨著更大的困境。
從以上幾點出發,雖然化工原理課程已經有很長的歷史,但是在新的形勢要求下,面對新的學生情況,化工原理的課程教學改革是刻不容緩的。[2]進行化工原理課程的課堂教學改革可以從以下幾方面出發。
一、引入生活實例,進行啟發式教學導入
啟發式教學,就是根據教學目的、內容、學生的知識水平和知識規律,運用各種教學手段,采用啟發誘導的辦法傳授知識、培養能力,使學生積極主動地學習,以促進身心發展。這里要著重說明,啟發式教學不僅是教學方法,更是一種教學思想,是教學原則和教學觀。我國古代大教育家孔子就很重視啟發式教學。他曾論述:“不憤不啟,不悱不發。”這里“憤”意為發憤學習,積極思考,然后想把知識表達出來;“悱”意為積極思考后要表達而表達不清,則要求老師予以答其詞,使其清楚;“發”意為開其意、指導。對教師來講,應該通過自己的外因作用,調動起學生的內因的積極性。
對于化工原理教學,啟發式教學對于活躍課堂氣氛,提高學生學習的積極性非常重要。尤其是對于即將開始學習的新知識,恰當的啟發式導入可以消除學生的畏難情緒,增強他們學習的信心。
舉例來講,離心泵的原理是流體輸送機械的重點內容。在開始講離心泵之前,可以先問同學們一個日常生活中的問題:“當轉動雨傘的時候,傘面上的雨水會怎樣?”當同學們在對這個問題的思考中意識到離心力的作用時,可以進一步追問“如果要把甩出去的雨水收集起來,可以怎么做”,這時學生們很容易給出各種各樣的方法,此時,教師便可很容易地將葉片和泵殼的設計原理和結構的內容引入,在輕松的氛圍下,把課程的導入圓滿地完成。
同理,在講授吸收之前,也可使用類似的啟發式的教學方法。比如可以提問“在切洋蔥的時候會覺得辣眼睛,如果在水里切的話,就會好很多,這是怎么回事呢”,當學生意識到吸收的概念時,便可以進行吸收這一章的講解了。類似的例子還有純凈水的制備——過濾,夏天的悶熱天氣——干燥,假酒的生產——蒸餾,工業尾氣的處理吸收和沉降,城市供水系統——流體流動等生活例子。[3]
在進行啟發式教學時,教師應該注意所使用的問題盡可能是生活中的常見現象,這樣才能消除知識的陌生感,提高學生的學習興趣。另外要注意,提問必須包涵了即將講授的知識點,即提問和啟發必須是有效的,否則就變成了“拉家常”。啟發式教學適用于新知識的導入過程,它可以搭起教師和學生之間的一座橋梁,增強學生的主動性。在提問,設問,反問等方法的啟發下,用比較貼近生活,容易理解的例子開始課程的學習,可以使課堂變得更加活躍和有效率。
二、重點難點內容嘗試情境式教學
情境式教學法,是充分利用形象,創設典型場景,激起學生的學習情緒,把認知活動和情感活動結合起來的一種教學模式。它更多地用于中小學的語文教學課堂。如果引入化工原理的課程教學,則經常獲得事半功倍的效果。
情境式教學中情境的創建可以是一幅圖,一個教具,也可以是口述的情境。由于情境會給人留下深刻的印象,好的情境讓人回味無窮。因此這種教學方法適合用來講授課程的重點和難點問題。舉例而言,絕熱飽和溫度是干燥這一章的重點和難點內容,以往從教材中所列的增濕塔開始講解一個絕熱增濕過程,學生總反映不好理解。于是在課程中創新性地采用了情境式教學:某個夜晚,下著大雨,我在教室里加班,沒帶雨傘回不了家,只得頂著雨出了門,隨著淋雨的時間延長,我的衣服由干變濕,我的身體越來越涼。最后我身上的衣服全濕透了,天上淋下來的雨直接滴到地上去了,衣服已經不能再吸濕了。而我此時也會感覺越來越冷。在這個情境當中,可以鼓勵學生分析,淋雨的過程可以分為幾個階段,起點是什么,終點是什么;溫度和濕度之間是怎么變化的。教師設計的這個情境顯然比書中的無窮高絕熱增濕塔更加容易理解。
情境式教學在化工原理課程的教學過程當中通常是難以實現的,關鍵在于情境不好設定。而且適合情境式教學的章節并不多,這就加大了情境式教學的難度。但是只要多查閱資料多動腦筋,情境式教學的推廣一定可以收到良好的課堂教學效果和學生反饋。
三、正確使用多媒體教學與板書
計算機的迅猛發展加快了課程教學改革的步伐。尤其是在化工原理的課堂教學過程當中,PPT的大范圍使用,導致在很多課堂上已經找不到粉筆了。但是傳統的板書教學和新興的多媒體教學其實各有利弊,可以正確結合使用,達到最佳教學效果。利用多媒體,教師能夠根據課程的具體教學要求,將傳統教學方法中難以用語言和圖形來表述清楚的知識點,通過用動畫等多媒體形式向同學們演示,既解析了難點,又使同學們加深了記憶和理解。而且PPT中的線條效果可以設置出現的順序等等,可用于公式的推導,有時可以自然呈現出一種板書的效果。唯一不同的是,這個效果里面沒有教師本人的直接出現。多媒體教學雖然能夠增加信息量,但大量輔助信息的加入,會使學生失去領悟主要內容的能力。好學生因為忙于做筆記而沒有聽講,其他學生也只是像看電視一樣看著多媒體圖像,缺乏思考,影響了學習效果。而板書則全由教師本人完成,不管一筆一畫一圖一表,都包含了教師的肢體動作,可以給學生直觀的引導作用,學生會隨著教師的一舉一動而精神集中,更加能體現教師本人的風格與風采。
總的來看,板書和多媒體教學互相結合使用時更能突顯二者的優勢。在講解化工原理設備時,可以充分使用多媒體素材中的動畫,使學生在短時間內了解一個設備運行的原理。例如在化工原理課的氣液傳質設備一章中,塔器內的各種水力學現象對于還未進入廠礦的學生來說是非常抽象和難懂的,而利用課件,加上必要的圖片、動畫和視頻,可將實際情況惟妙惟肖地展現出來。使學生牢固掌握了這方面的知識點,達到事半功倍的效果。而在講解某些重要公式的推導時適合采用板書的形式進行。這樣推導過程會隨著教師的肢體語言給學生留下深刻的印象,條理比較清晰,過程進行的速度不至于太快而使學生手忙腳亂地記筆記。
綜上所述,對化工原理課堂教學進行改革,是一個任重道遠的任務。只有大膽地進行教學改革,才能從根本上擺脫化工原理目前教學的窘境,對化工類人才的培養具有重要的意義。
參考文獻:
[1]陳敏恒,叢德滋,等.化工原理[M].北京:化學工業出版社,1999.
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[3]邱運仁.化工原理課程教學改革與實踐[J].化工高等教育,2005(4):17-28.
篇8
【關鍵詞】課程體系優化;給水排水專業
改革開放以后,隨著國家轉向以經濟建設為中心,社會生產與生活發展很快,對水的需求急劇增長,相應的科學研究日益活躍,對人才需求也大量增加,在全國掀起了開辦給水排水工程專業的熱潮,在80-90年代相繼有30于所高校開辦給水排水專業[1]。目前,市場對給水排水專業人才的需求趨于飽和,畢業生與畢業生之間的競爭也逐漸加強。出于這種環境下,對給水排水工程專業的課程體系優化,從而培養出適應社會需求,高素質,應用型人才勢在必行!
為了達到這個目標,每所高校都結合了當地市場對人才的需求對該校給水排水專業的課程體系進行了優化,并取得了一定的成果。如哈爾濱工業大學以培養創新型科研人才為目標, 人才培養體系注重較深的理化基礎, 畢業生具有較強的科學研究能力, 繼續深造的發展潛力大; 同濟大學以培養設計型人才為目標, 人才培養體系注重學生的專業制圖能力, 畢業生在工程勘察設計領域就業形勢良好[2]。沈陽建筑大學給水排水專業的老師就提出“給水排水體系要注重適當減少理論教學,要結合專業的工程實際特點設置實踐課程體系,增加實踐類環節的學時,要適當減少化學類課程等、加強工程師技能訓練,或施工及工程管理方面課程和實踐環節,提高學生的工程設計和工程運營管理能力。加快現有專業課程教學內容的更新”[3];
1、課程體系優化原則
對于獨立學院給水排水工程專業課程的優化要本著一下幾個原則:
1.1 緊靠獨立學院發展目標
每隔一定時間,獨立學院應該合理制定其發展目標,其目標應符合當地市場對給水排水專業要求。
1.2 要考慮獨立學院的學生特點,因材施教
獨立學院的給水排水工程專業一般是以某一大學二級學院給水排水工程專業為母體建立起來的。因此給水排水工程專業的課程體系大部分也是照搬該大學給水排水工程專業的教學體系。但是和主校的給水排水工程專業學生相比,獨立學院的學生在學習能力和對知識的理解能力方面存在著一定的差距。造成的結果是學生對給水排水的相關知識只是被動性的掌握,對學到的知識不能迅速的融會和貫通,學習知識的熱情不高。
1.3 根據畢業生的就業方向對課程體系進行優化,突出本院給水排水專業特色
根據調查表明,獨立學院給水排水專業畢業生的就業方向主要有三個:施工單位,設計單位和考研。其中本專業大部分畢業生是去施工單位和設計單位工作。因此,獨立學院給水排水專業的課程體系的優化要以培養施工和設計人才為目的。獨立學院給水排水專業要以培養施工和設計人才為特色。
2、課程體系優化目標
本專業的課程體系優化主要有三個方面:
2.1 公共基礎課程的優化
基礎理論課程主要包括高等數學、線性代數、概率與統計、大學物理、有機化學、無機化學、計算機文化基礎、C語言、畫法幾何、工程制圖與CAD等課程。通過學習以上課程,使學生的基礎理論知識得到加強,科學的思維方法得到建立,使學生初步具有邏輯推理和分析綜合的能力,為學習專業基礎課和專業課打下良好的基礎。筆者認為,公共基礎課的教授內容應根據專業基礎課所涵蓋的知識點來進行教授,對那些與專業基礎課知識點關系不大的課程內容應以與舍去。
2.2 專業基礎課程的優化
專業基礎課主要包括“水力學”、“電工技術”、“電子技術”、“水處理生物學”、“工程力學”、“物理化學”、“水分析化學”、“泵與泵站”、“水文學與水文地質學”、“工程測量”、“建筑概論”及“工程結構”等。通過學習以上課程,使學生對本專業基礎理論知識得到系統地掌握,為接下來專業課的學習打下良好基礎。筆者認為,專業基礎課的教授內容應根據專業課所涵蓋的知識點來進行教授,對那些與基礎課知識點關系不大的課程內容應以與舍去。例如工程力學、工程結構和工程測量這三門課,筆者認為由于畢業生的工作都是施工為方向為主,因此應適當加大這三門課的課時,讓同學們在學到與給排水有關的專業基礎知識的同時又學到的與土木工程相關的專業知識,對學生們以后的工作能夠有很大的幫助[4]。
2.3專業課課程的優化
根據市場對給排水專業的人才類型的要求特點,本院專業課教學方向應以設計方向為主。因此對于專科課程的教授應采用“做中學、學中做、邊做邊學”的教學模式來教授。即擺脫傳統的“先講后練”的教學方法,讓學生們在做設計的過程中發現問題,根據所發現的問題老師對相關的知識進行講解。這種教學模式,培養了學生們主動學習的意識,擺脫了學生們的被動接受知識的狀態。
3、課程體系優化的關鍵
3.1 處理好課程與課程教學和工程之間的關系
各門課程學習效果直接影響到設計專業課學習的效果,也直接影響到課程設計和畢業設計的順利開展。多年的經驗說明概念和理論不清的學生很難把設計類課程學好。為此在每學期的專業介紹中, 都要強調力學的重要性(特別是材料力學和結構力學) , 同時要求上課的教師除進行教學內容的優化整合外, 還要通過教學方法、教學手段的改革有針對性地培養學生的工程意識和工程素質。
3.2 加強教材建設
教材是課程體系和教學內容的重要載體, 也是影響教學質量的關鍵因素。結合人才培養方案和優化后的課程體系較為系統地進行教材的編寫對推進課程建設是非常必要的。教材的編寫應加強實踐性內容, 同時應處理好共性與個性的關系。課程體系中專業基礎課對整個專業來說都應該是相同的, 屬于共性, 其教材的編寫既要注重寬度和廣度, 又要處理好不同行業規范的設計計算之間的融合。專業課和專業選修課的教材要注意不同專業方向的特點, 注重教材編寫的個性, 體現出專門化。
3.3合理進行各教學環節的學時分配
在人才培養方案中,公共基礎課和專業技術基礎課的學時要適當的壓縮,壓縮的課時添加到專業課實踐當中去。對于專業選修課應結合規定的學分實行學生任選, 這樣有利于實行因材施教, 實現學生的個性化培養。實踐性教學環節的學分應增加, 同時應加強執行時的過程控制和質量管理, 強化學生的設計訓練和能力培養。
3.4加強教學模式改革
對設計類理論教學課程體系和實踐教學體系而言, 在進行課程體系與教學內容優化和整合的基礎上, 還應注重教學模式(教學方法和教學手段)的改革, 除了采用傳統的討論式、啟發式、案例式等教學模式外, 應進一步加強現場實踐教學, 特別應加強計算機在各個教學環節中的應用, 努力提高學生的計算機及軟件的應用能力, 提高教學的效果。
參考文獻:
[1]崔福義,李圭白,《我國給水排水工程專業的發展、改革與展望》,水世界-中國城鎮水網[W]
[2]王鄭,荊肇乾,林少華,《給水排水工程應用型創新人才培養體系研究》[J].教育探索,2009 04
[3]班福忱,李亞峰,《高等學校給水排水工程專業應用型人才培養模式研究》[J].中國現代教育裝備,2010(13)
[4]裴國霞,金淑青,馬太玲,《給水排水工程專業教學內容及課程體系的改革與實踐》[J].內蒙古農業大學學報,2003,01
作者簡介:
篇9
本文受廣東省教育科學研究項目“獨立學院電氣工程及其自動化專業實踐教學模式改革創新與實踐探索”項目資助。
摘 要:實踐教學是培養學生實踐能力、創新能力和綜合能力的關鍵環節,對于增強學生的綜合能力以及社會適應力都有重要作用。獨立學院作為應用型人才的培養基地,實踐教學的作用顯得尤為重要。本文總結廣州大學松田學院現行實踐教學中存在的主要問題,逐步分析問題形成的原因,在此基礎上結合電氣工程及其自動化專業本身特點,在實驗教學、畢業論文等多個方面提出新的改革方式,進而開展多層次、多渠道的實踐教學改革,對促進獨立學院教學工作具有重要意義。
關鍵詞:電氣工程及其自動化 實踐教學 實習基地 畢業設計
中圖分類號: G64文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)01(a)-0000-00
Exploration of teaching practice of the Independent College of electrical engineering and automation
Liao Ganzhou Ceng Xia Liu Yan
Guangzhou University sontan College Electrical and Automotive Engineering Department Guangdong Guangzhou 511300
Abstract: Practice teaching is the key to train students' practical ability, innovation ability and comprehensive ability, have an important role in enhancing students' comprehensive ability and social resilience. Independent colleges as applied talents training base, the role of practice teaching is particularly important . This article summarizes the main issues of Guangzhou University Sontan College teaching in current practice, and gradually formed the analysis of the problem, on the basis of combined electrical engineering and automation itself paper proposes a new experimental teaching reform in many areas, thesis, etc. way, and then carry out multi-level, multi-channel practice teaching reform has important significance to promoting independent college teaching.
Keywords: Electrical Engineering and Automation, practice teaching, practice base, graduation design
相對于理論教學,實踐教學更具直觀性、綜合性和創新性,具有不可替代的作用。電氣工程及其自動化專業主要是面向工程培養出基礎扎實、知識面寬、實踐能力強、具有創新能力的電氣工程,自動化工程、電子與計算機應用工程等領域的“寬口徑、復合型”高級技術人才。廣州大學松田學院無論在學生的培養目標或課程設置上,都非常重視學生的實踐能力。
1 現行實踐教學存在的主要問題
實踐教學主要包括各類實驗課程、課程設計、專業實習和畢業論文等。目前的實踐具有教學難以脫離課堂,與知識經濟時代對創新人才的需求不相稱等特點,且存在以下主要問題。
1.1 對實驗課程重視不夠
實驗課程是在掌握理論知識和老師幫助的基礎上,學生將所學理論知識應用于實踐,以提高分析問題和解決問題能力的訓練過程。目前,由于實驗設備不足、教師在備課時沒能將課程的實踐教有機地融入課程體系中等原因,在實驗環節只能簡單的完成驗證性實驗,難以培養學生創新創造能力;此外,由于實驗環節缺乏有效管理機制,甚至存在學生不參加實驗課程、偽造實驗數據,抄襲實驗報告敷衍了事等情況,以致實驗課程效果有限。
1.2 專業實習缺乏有效管理
由于本校采用“3+1”教學模式,學生大四在外進行專業實習、完成畢業論文,而缺乏學校的管理、老師的監督。久而久之學生容易產生倦怠心理,而在實習期間缺乏學校的幫助,接觸本專業先進技術機會較少。
1.3畢業論文選題過于形式
由于獨立學院工科的科研項目較少,在畢業論文選題上,教師只能自擬題目,導致有些選題過于陳舊,難以有突破;學生缺乏實驗條件,導致難以完成本專業畢業設計,選題往往只能停留在電子電路設計、計算機程序設計等對實驗條件要求較低的選題,不能和專業相結合,嚴重制約了學生的對畢業論文的積極性。
2 針對獨立學院存在的問題進行的探索研究
2.1 實驗教學方面
加大實驗室投入,在原有實驗室的基礎上,新建“電力控制實驗室”、“綜合控制實驗室”、“智能仿真實驗室”,滿足學生的實驗課程學習需求,提高學生學習積極性。完善實驗室管理制度,在原有制度的基礎上,進一步完善各種規章制度,建立實驗課程反饋機制,加強實驗課程考核制度,提高學生對實驗課程的重視程度。
2.2 加強校外實習基地的建設
增加實習基地的數量和質量,有助于學生更好地進行專業實習,使學生將所學理論知識與生產實踐有機地結合起來,增強學生感性認識。我系采用集中實習、自主實習結合的方式,學生的和實習基地可以通過雙向選擇的方式進行合作。加強實習管理,本系建立學生校外實習工作的監督機制,每年有5-6次的實習檢查安排,通過實習檢查,可以了解到學生的實習狀態、單位對學生的反饋意見,以便規范校外實習的相關管理制度、與實習基地建立起更緊密的合作關系。
2.3 強化畢業設計管理
畢業設計選題分為三類:與學生實習單位的相關的選題、指導教師科研題目和學生自擬題目,無論是何種選題,都必須具有一點的代表性,并且嚴格執行一人一題政策,一旦發現雷同或者抄襲,指導教師應及早制止并督促其獨立完成。學生分別進行15分鐘左右答辯,根據畢業論文以及答辯情況綜合評定成績。
3 結語
實踐教學對于電氣工程及其自動化專業有著極其重要的作用,在校內通過實驗課加強學生的動手能力,為校外實習提供基礎;在校外通過校外實習基地增強學生的實際工作能力,反之可以鞏固學生在校所學的知識;最后通過畢業設計(論文)檢驗學生的學習成果。通過本學期的實驗教學改革,學生的總體實驗能力明顯提高,對于校外實踐教學以及畢業論文具有一定的引導作用。
參考文件:
[1] 張愛玲, 韓富春, 卜慶華. 電氣工程及其自動化專業人才培養方案及課程體系改革的研究. [J] 太原理工大學學報(社會科學版).第19 卷 第1 期. 2001.3.
篇10
《化工原理》是煤炭深加工與利用專業的一門極為重要的專業基礎課,是以化學工業的生產過程為研究對象,研究和探討化工生產過程中具有共性規律的操作過程問題。
人們經過長期的生產實踐,總結并歸納在各種化工產品的生產過程中遵循共同的物理學定律,根據所用設備相似、原理相近、基本過程相同的特點提出了化工單元操作的概念,研究各單元操作的基本原理,基本計算和典型設備。在傳統教育中,該課程有如下特點:
①涉及的知識面廣泛;②工程實踐性強;③各單元操作過程相互獨立;④設備類型多種多樣,且結構復雜;⑤各種操作現象抽象,難于理解;⑥大量利用公式、半經驗公式或關聯式進行計算,學生記憶困難。高職院校的《化工原理》課程改革,必須轉變教育思想,從根本上打破學科教育的模式。針對學生基礎普遍薄弱的特點,降低理論要求,建立以職業能力培養為根本的課程體系,打破理論課程與實踐課程的界限,加大實踐教學比例,突出實踐技能的培養。
1 課程內容改革
化工原理課程有完整的理論體系,經過近百年的發展完善,形成了以流體流動與輸送、流體與粒子間的相對運動、傳熱、蒸發、精餾、氣體吸收、干燥等過程為主要內容的理論體系。但單純的講授理論知識并不適合高職教育的培養目標的要求,以培養“道德素質強、職業技能強、吃苦精神強、適應能力強”畢業生為目標,必須對該課程的傳統內容實行必要的整合。根據高職高專教學特點,在教學中應精煉理論知識而強化操作技能。
1.1 精煉理論知識
由于高職高專學生基礎知識相對薄弱,而化工原理涉及到大量的高等數學、物理、物理化學、無機化學、有機化學、流體力學等內容,學生在學習過程中比較吃力。教學效果不理想,因此,對該課程理論方面的改革應做到以下幾點:
首先,重點講解方程式的應用。例如伯努利方程式簡化公式的推導,重點講解公式在流體流動問題上的應用;精餾塔理論塔板的計算,可將之前推導操作線方程和氣液相平衡關系式進而逐板計算理論板數的模式改為利用現有方程式計算精餾塔板數的模式,省去公式推導過程;傳熱過程可將重點放在根據傳熱量求冷熱源的需求量、換熱面積大小等實際問題上來。再者,強化用理論知識解決實際工程問題的能力,例如分析討論離心泵常見的“汽蝕”現象危害、產生原因及解決方法;離心泵灌泵的原因;精餾及吸收過程如何提高塔效率;進料量、回流比、溫度、壓力等對產品質量的影響等實際問題。而這些是學生在工作后常面臨的實際問題,易激發學生學習興趣。
1.2 強化操作技能
針對目前已成型的化工單元操作設備,可進行流體流動與輸送、傳熱、精餾、吸收、干燥、萃取、過濾八個單元操作實訓。根據課程特點可開發多個實訓項目,突出職業技能的培養。通過實訓,鍛煉學生的設備操作及參數控制技能,增加學生對實際生產設備的操控能力,進而使學生在第一時間適應企業的工作要求。現代化工機械設備的機械化程度越來越高,很多工作控制環節應用智能控制。機械化、智能化的設備控制運轉系統,對操作者的實際動手能力要求很高,因此,化工專業的學生不僅要熟練掌握基本的理論知識,而且更需要經過相應的實際訓練,在學校學習過程中,要適當進行操作技能的訓練。
1.3 培養學生的專業價值,塑造良好的職業道德
化工原理是一門很嚴謹的學科,對學生的專業精神有著很高的要求。在實際學習過程中需要學生認真總結化工實驗原理,對實驗數據要做到精益求精,培養學生的專業價值,化工原理是化學行業遵循的基本理論,在化學技術日益進步的今天,化學材料、化學實驗技術,化學應用技術的運用不斷向精細化、高端化發展。在實際工作過程中,由于化學實驗工作的嚴密性,任何小的疏忽可能會造成重大失誤,這就對化學行業從業者提出了更高的要求,要求每一位從業人員必須具備優良的職業負責精神。在化學工業加工、化學產品生產過程中,技術人員的職業道德素養直接影響產品生產的質量,要知道在化學工業的車間加工生產過程中,任何化學成分的細微變化都會嚴重影響產品的質量。可以說,職業道德素養對于化學領域從業人員的工作至關重要。
1.4 教材內容要與時俱進,結合化學領域前沿技術,加快新教材編制
化工原理課程是化學領域比較基礎的課程,涉及到很多化學工業當前的實用技術,因此,在教材的編寫和改革上,學校教材編寫負責人員要及時掌握化學領域當前最先進的技術原理,緊密聯系實際應用技術,讓學生在教材上學到適應化學技術發展的新知識。當前不少學校的教材建設比較滯后,很多知識已經不適應當前社會發展的需求。因此,一定要從教材的建設做好更新工作,為學生提供優秀的教材。
2 教學方法改革
化工原理是一門工程實踐性很強的課程。采用傳統教科書+黑板的教學模式,教師難講,學生難學,因此教學方法的改革應是教學改革的重點。為適應現代職業教育發展的需求,利用化工單元操作實訓室,實施學訓一體“體驗式”教學,將教室“搬到”實訓室,實現“教、學、做”一體化。具體做法是教師開出任務工單,實施 “六步驟”教學:
第一步,資訊。教師講解本課程重點理論知識,結合多媒體教學,使理論知識更加生動形象,易于學生掌握。在此基礎上提出問題,學生根據自己的理解解決問題,教師再以提問的方式得到學生反饋并對錯誤進行糾正。第二步,決策。教師布置本節課的實踐任務,例如分離乙醇-水的精餾過程,使學生明白本節課的主要實踐內容。第三步,計劃。在教師的指導下,根據任務及設備性能制定操作步驟,討論其可行性。第四步,實施。按照步驟進行實訓,對設備進行正確的調節、控制。第五步,檢查。學生針對自己的實訓情況進行分析評價,反思在理論知識及操作中可能存在的問題。第六步,評價。教師對學生理論知識及實踐過程的掌握進行評價。并對本任務的重點給予指導性意見。
“六步驟”教學法徹底改變了傳統的教學模式,極大的提高了學生的學習興趣。該方法將學生轉變為教學活動的主體,教師作為過程的引導。培養了學生自主學習、分析問題、解決問題的能力。培養了學生良好的思維方式,將理論知識轉變成個體經驗。通過實際操作,增強學生動手能力的同時,還增強了學生對設備的掌控能力,使學生日后能根據不同的生產任務進行過程和設備的選擇和調節,進而實現過程和設備的最優化操作,提高經濟效益。實施學訓一體“體驗式”教學使每一名學生成為能熟練操作的合格技術工人,這也是職業教育的優勢所在。