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化学和化学工程

时间:2023-09-21 17:35:42

化学和化学工程

第1篇

【关键词】分子工程;化学工程;研究成果

前言:随着现在科学技术的发达,分子这一概念被带到了大众的面前,人们对分子的研究越来越详细,运用当今的科学技术研究分子,把分子放在显微镜下观察,化学对其结构了解的愈加深入,这样分子设计的诞生也推动了分子工程的诞生,这是时代和科学技术下的产物,他们的诞生使得化学研究进入到更深阶段――分子工程学。所以分子工程和化学工程两者是相辅相成的。

一、浅谈分子工程

在一个固定环境下对分子结构进行构造,不仅如此,还得理清分子之间的关系,这种原理就是分子工程学。分子工程不是单一的分子学科,而是由不同种类、学科构成的,但是,只要有关分子工程就会有三个基本的问题:第一,怎样按照要求对分子结构进行设计;第二,建筑分子结构时要用什么基元;第三,怎么实现分子设计预设的功能,就需要考虑怎么组装基元。这三个问题有着密不可分的联系,从而形成了三个实施分子工程的重要环节,这三个问题分别是分子工程的作用、结构、结合的理论基础。

与之前的化学研究方法有所不一样的是分子工程在研究时,会在研究手段、对象、内容等角度采取新的方法。传统的化学研究大多是利用自然物以及公式得到新的化合物,从这些化合物中找到比较好的化合物,1930年,磺胺药物被人发现,造就了那个年代合成药物的鼎盛时期。可是分子工程学的研究则恰恰和传统化学研究相反,它主要以功能研究为方向,通过对分子结构进行探究。这个时候它不单单对某一个化合物进行研究,而是研究化合物的功能体系。这样得到的信息要比传统化学研究得到的信息全面,不光可以得到分子结构还可以知道分子某些特定的结构层次。传统化学研究过分注意分子结构以及合成的联系。可是,分子工程学却看中功能和 物理原理。如今,化学不能独自发展了,化学的发展必须要建立在生命、材料科学这两门学科上。当然也需要注意另外一些科学技术。

从化学工程学得到的经验,分子工程学也从不同的分子工程研究中得出来。现在的分子工程学还在孕育,也就是在不同的领域、不同功能、对分子进行设计、构造。分子工程由不同种类的分子工程研究中得到,所以功能不同、种类不同,这就使得分子工程学需要按照功能、种类对其进行分类。分子工程学主要研究化合物的功能体系,针对体系的研究就必须在分子水平上探究之前提过的三个问题,得到规律,功能体系以及工程学原理,这几个不同方面相辅相成、互惠互利。

二、浅谈化学工程

当面对一些挑战时工程学科发挥的作用才能体现其重要性。如今,环境问题成为我们急需解决的问题,因为它与人们生产、生活、生存都有着密切的联系,这个时候化学工程就有了研究的目标,它需要解决资源可循环利用、化石资源的合理化利用等。化学工程需要解决经济的循环利用,不光肩负着科学方面的重担,还需要传递物质、能源、信息等。

化学工程之前从没遇到过的一些问题,却随着生物技术等一些高新技术的发展而产生,这有一个好处便是让化学工程的研究深入到更具体的领域中。一些过于具体的问题,比如纳米尺度问题,这是在传统的化学研究中都没有遇到过的微小领域,要是想加强微量产品的生产就必须扩宽化学研究领域。在当代这是化学工程打入到新领域必须要做的。发明催化剂以及工艺的源泉是新催化材料创造的。从另一个方面来说,要是将生产变得更加清洁,把不同的工艺以及流程进行合并,然后找出最好的,这也是化学工程将要研究的重要领域。现在有关生命方面的科学发展愈发成熟,生物催化在这一领域已经体现了自己价值。

如今人们愈加注意和自身相关的科学技术,随着科学技术的发展,健康、食品、医药等领域都对科学技术有了更深层次的要求,而且属于化学的问题占大多数。举一个例子,当我们的生命机能受到损害就得使用药物来控制,所要服用的药就会对人们的身体机能进行调节。将这些有关生命过程的问题解决就是化学过程在不属于自己领域里的重大挑战,所以肯定会得到化学工程学的注意。

随着不同体系科学的发展,科学技术的发展为化学工程带来的问题在一定程度上推动了化学工程学的发展。所有的科学技术都与化学工程有着密不可分的联系,当化学工程在发展的同时也推动了整个科学领域的进步。所以,化学工程学逐渐被人们注意,也更大化的注意科学在化学工程中的运用,化学工程学为整个科学领域所带来的价值就是该工程学以后要注意的方向。

为了让化学工程学得到更好的发展就必须提高化工人员的专业知识,加强对化工人员的教育。化工工程教育应该与时俱进,根据现代工程教育改革得到重要的成果来制定教育内容,教育内容不可以单调,需要将专业课与基础课相结合,还得根据时代的更替而及时更新教育内容,加强化学工程人员解决问题的能力;不过也得加强学生对资源环境以及另外科学领域的兴趣。

结束语:

化学工程是一门综合类较广的学科,在未来的世纪会体现出更大的价值所以我们要做的就是抓住机会,在化学工程的发展过程中找到特属于我国化学工程的优势及特点,利用化学工程实现可持续发展。在重视化学工程的同时需要注意分子工程。分子工程的发展可以推动化学工程的发展,另外分子工程与化学工程两者为科学技术提供了很多可研究的课题,这些课题的解决就是科学技术的飞跃。

【参考文献】

[1]朱正和,傅依备.原子分子工程学[J].自然科学进展,2003,

13(6):561-567.

[2]王宁,丁克强,童汝亭等.席夫碱自组装单分子膜的电化学

行为[J].物理化学学报,2002,18(9):846-849.

[3]朱育丹,陆小华,郭晓静等.材料化学工程科学内涵及方法初探:从介观尺度界面流体行为出发认知材料[J].化工学报,2013,64

(1):148-154.

第2篇

一、绿色化学工程与工艺的开发

在传统化学的生产过程中,在有毒、有害物质的处理上存在较为严重的滞后性,因此导致化学工艺一直处于被动生产。应用这样的化学工艺对污染物进行处理无法取得理想的效果,资源优化也无法得到有效实现。化学工艺的应用不但导致化学生产污染物成本提高,还导致污染物处理效率严重下降。绿色化学工程的应用可有效弥补传统化学工程中存在的缺陷,其通过对相关科学技术及先进方法的利用,对化工生产相关污染物进行除尘、脱硫等处理。绿色化学工程与工艺具体实施方法主要有以下几种。

(一)采用绿色化学原料

在化工生产工艺及具体流程中,化学生产原料是起着决定性作用的主要因素,在传统化学工程中,所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗,同时还导致污染物的排放量大大增加,加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中,可使用绿色化学物质、自然物质等无染/,!/污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中,可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中,这些原料仅会产生一定量的氢气,而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。

(二)提高化学反应的选择性

在化学工程的物质反应中,化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中,合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高[2]。对化学反应产生影响的因素有很多种,反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生,所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质,因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中,应用新型的反应形式,这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高,同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。

(三)使用无毒无害催化原料

随着化学工业发展速度的不断加快,将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中,可有效加快反应速度,缩短法宁时间。所以,在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前,我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制,化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善,分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的应用可有效提高化学反应效率,降低能源消耗量,同时也可减少环境污染。

二、绿色化学工程与工艺对化学工业节能产生的促进作用

目前,在各工业产业的生产过程中均已广泛应用到绿色化学工程与工艺。该工程中具有的应用性能不仅可有效改善化工产业发展过程中存在的资源浪费和环境污染问题,同时还可有效促进化工生产的结构不断得到优化。绿色化学工程与工艺在化工产业中的应用主要表现在如下几点。

(一)清洁生产技术的应用

清洁生产技术是一种具有较高价值的绿色技术,该种技术主要是通过对化工原料进行无害、无毒、无废处理,实现原料利用率得到提高,进而促进化学工程的生产质量得到提高。在清洁技术中,应用最为普遍的技术分别为脱硝和脱硫两种技术。应用该两种技术对存在较为严重的污染的化学废物、生活垃圾等进行绿色处理,经过相关技术的处理后,生活垃圾可有效转化为沼气。应用自然发电技术来代替传统发电技术。太阳能、风能的开发和应用是清洁生产技术飞速发展的重要标志。在生物工程中合理应用清洁生产技术,可有效促进细胞及基因工程的发展效果得到显着提高。在辐射加工中应用清洁生产技术,可促进催化剂的作用得到显着提高。

(二)与生物技术相互结合的应用

在生物技术领域中,其技术范畴具体包含细胞、微生物、基因、酶等多种技术。其在各化工生产中的应用主要包含有生物化工合化学仿生学两个方面的内容。在生物体内,生物酶作为催化剂存在,其具有显着的专一性和高效性,在生物合成的每个过程中均无法脱离酶的作用。在绿色化学工程与工艺中对生物技术进行合理应用,通过相关技术处理,可使再生资源转化为相应的化学品。早期所应用的有机化合物原料大部分是直接源自动物和植物,后来才逐渐发展为将煤炭、石油作为原材料使用。在绿色化学工程与工艺中,通常情况下均是应用工业酶或存在于自然界中的酶作为催化剂。将酶与通常应用的化学催化剂进行比较,酶在应用过程中的优点主要表现为无污染、产物性质好、反应条件温和等。例如通常情况下均是应用丙烯腈进行丙烯酰胺制备,当使用酶作为催化剂后,能耗消耗量大大降低,反应具有彻底性,并且在反应过程中无任何副产物产生。

(三)生产环境友好型产品

绿色化学工程与工艺的主要发展目的之一即为为社会生产处环境友好型产品,如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的友好型产品。绿色化学工程生产的出现在很大程度上起到了保护环境的作用。在社会生产、生活中,人们的购买的产品均为绿色产品,不仅有效保证了人们身体健康,同时也可促进社会健康、和谐发展。因此,在化工生产过程中,如能够促进绿色化学工程与工艺对的优势得到充分发挥,可有效降低生态环境的染污,促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展,对国家的长远发展及社会的进步具有重要意义。

第3篇

[关键词] 化工热力学 双语教学 教学实践

双语教学,是指将母语以外的另一种语言直接应用于语言学科以外的其他学科教学,使第二语言学习与各学科知识获得同步。2001年9月21日,教育部为迎接经济全球化和世界科技革命的挑战,提高我国教育的国际竞争力,出台了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》。其中,明确要求全国高等院校积极推广使用英语等外语讲授公共课和专业课,力争3年内开设5%~10%的双语课程。

我院从2001级化学工程与工艺专业教改班开始,进行“化工热力学”课程的双语教学,在教材选择、教学内容与方法、教学手段及考核结果等方面进行了积极的探索,下面就教学实践的经验对“化工热力学”双语教学的内容和模式进行探讨,并提出了提高双语教学的建议。

一、教材选择

与母语教学相比,双语授课的教材选择更为重要,对教学效果的影响更为直接。在选择双语教材时,主要考虑教材的英文难度、专业难度及与中文教材的配套程度,只有英文难度和专业难度都合适时,学生才能对双语教学提起兴趣,并取得良好的教学效果。由于专业课程的英文难度都不高,除专业词汇和一般的复合句外,没有太多生僻的单词和语法,所以教材的专业难度成为一个重点要考虑的问题。目前,国内化工类原版教材,主要是化学工业出版社出版的“国外名校名著影印版系列”。其中,关于化工热力学的有两部:J.M.Smith等编著的“Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics”(第六版)和Stanley I. Sandler编著的“Chemical and Engineering Thermodynamics”(第三版)。

这两部教材中,以J.M.Smith等编著的“Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics”(第六版)比较经典;国内大部分中文的化工热力学教材都是以其为蓝本编写的;且有前几版的中文译本和配套的中文习题集。所以,本院的“化工热力学”双语教学决定采用此教材为基础,并辅以相关的中文教材。

二、教学内容的确定

J.M.Smith等编著的“Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics”(第六版)覆盖内容广泛,热力学三大定律及其应用都包含在内,同时介绍了分子热力学的内容;教材系统性较好,对定律原理的来龙去脉讲解清楚,便于学生更好地理解概念性问题,是关于化工热力学的一本经典著作。但是,国内化工类专业的学生在学习“化工热力学”前,已学习过“大学化学”、“物理化学”、“大学物理”等课程。这些课程中已介绍过热力学的三大定律、简单的汽液平衡和热机原理,而目前“化工热力学”课程本身只有56~64学时,不可能依照原书的内容讲解。我们根据培养方案和教学大纲的要求,并参考国内广泛采用的浙江大学陈钟秀等人编写的“化工热力学”内容为基础,选择了以下内容进行教学:

Chapter 1 Introduction

Chapter 2 Volumetric properties of pure fluids

Chapter 3 Thermodynamic peoperties of fluids

Chapter 4 The second law of thermodynamics

Chapter 5 Production of power from heat

Chapter 6 Refrigeration and liquefaction

Chapter 7 Solution thermodynamics

Chapter 8 Vapor/liquid equilibrium

这些内容涵盖了原版教材10章的内容,其编排的顺序是根据中文教材调整过的。这样便于学生的预习、复习和对原版教材的进一步理解。

三、教学手段的运用

本院的学生英文基础较差,所以在教学过程中采用了循序渐进的方式,并针对不同章节有区别地采用不同程度的双语教学,以达到在有效的学时内牢固掌握专业课知识,并学会相关的专业词汇和英文表达的目的。

在具体的教学过程中,双语教学的模式有三个层次:一是专业术语的掌握阶段。虽然学生已完成大学英语的学习和部分基础课,如“有机化学”的双语学习,但对化工专业中常用的英文术语还掌握较少,尤其是对一些在专业英语和日常英语中释义不同的词更难掌握;二是学会如何用英文表达专业内容。达到这一层次相对较难,且与学生的主观能动性有很大的关系。从第3章的内容开始,课程难度加深,学生原有的知识储备较少,全英文的讲解可能会影响专业知识的掌握。所以采用英文板书,中文讲解为主。三是学会阅读英文习题并尽可能用英文答题的阶段,这一阶段的培养主要从第6章冷冻(Refrigeration)循环开始。一方面,是由于此时学生对专业词汇已有一定的积累;另一方面,是这一章节的内容与第5章的热机循环有相近之处,学生在大学物理和物理化学中也有涉及,专业知识的理解没有太大的障碍。但在实践过程中发现,原版教材中所配的习题与工程实践联系紧密,但单位多为英制,不便于学生使用。所以教师正在考虑编写相关的习题集;对学生而言,英文读题比阅读原版教材难度更大。因为题目的英文表述较简洁,没有教材中的上下文联系。尤其是题中已知条件较多时,解题时不知采用哪一个。针对这些问题,化工热力学课程的双语教学目前还停留在习题以中文为主、英文为辅的阶段。考核还停留在英文出题、中文答题的阶段。

四、考核结果分析

对于教学效果,其直接的检验方式就是学生的考核结果。对比01级以来三届双语班和非双语班的学生考核结果。这三届学生除01级为教改班(强化英语和计算机教学)外,其他两届都为平行班。考试的试卷内容是相同的,只是出题的语言分别为中文和英文,评分标准也是相同的。从图1-3的数据可以看出,在成绩的总体分布上,双语班和非双语班几乎没有差别,但在成绩的分布范围上存在一定差别;对于01级教改班的学生,由于强化过英语,所以双语班的学生的平均成绩高于非双语班。而对于02和03级平行班而言,双语班的学生取得高分(80分以上)的人数少于非双语班,尤其是扩招后的03级。这说明学生英语基础的差别对双语教学的效果是有一定影响的,但对于知识的掌握不存在决定性的作用。

五、教学收获和建议

通过化工热力学双语教学的实践,教师最大的收获是促进了教师继续学习的主观能动性,促使教师的英语听说能力进一步提高;纠正了中文教材中某些含糊不清的概念和公式推导。学生的收获在于学习专业基础知识的同时掌握了更多的化工专业词汇和表达,并在有限的课时内学到了更多的知识。

但在教学工作中发现还是存在很多问题,需要在今后的教学工作中进行改进。一是课程系统化。双语教学只通过少数几门课程的学习是达不到良好的效果的,需要从化工专业的基础课开始;二是编写相关的教辅材料。由于学生目前使用的原版教材中习题多为英制单位,且习题量较多,涉及过程广泛。三是分层次教学。针对英语基础较好,有学习兴趣的学生开展双语教学,才能达到专业课学习和英语学习同时进行,达到双赢的可能和必要,对于英语基础不好的学生,开展双语教学可能还会影响对专业知识的掌握和后续课程的学习,不建议采用。

参考文献:

[1]任卫群,饶芳.工科专业类课程双语教学的体系化[J].高等工程教育研究,2005,(3):103-106.

[2]陈志国,蒋玲.理工科大学双语教学的探讨[J].现代大学教育,2005,(2): 107-109.

第4篇

关键词:生化工程;生物技术;计算机技术;过程控制;反应器

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)51-0136-02

自上世纪50年代初在国内高校首开发酵工程专业以来,《生化工程》课程一直作为江南大学生物工程专业重点建设的专业基础课程。围绕培养实践型、应用型发酵工程人才,我们在教学中,坚持理论与实践结合,在教学方法上进行了有益的尝试。在生化工程的教学过程中,除了围绕《生化工程》的相关教材讲述生化反应动力学与反应器方面的基础理论外,重点还介绍了最新技术在发酵过程优化与控制以及生化反应器放大中的应用。

一、基于代谢工程和智能工程的集约型发酵过程控制

发酵过程控制技术是利用过程自动控制和系统工程的手段,通过动态调控诸如底物流加速度、通风量、搅拌速度、温度、pH、操作时间和方式等外部环境因子对发酵过程的性能指标实施优化。发酵过程控制技术可以称得上是发酵工程的核心关键技术。近年来,以人工神经网络为代表的智能工程技术和以代谢工程为代表的现代生物技术已经逐步、大量地渗入到发酵过程的建模、过程故障诊断和早期预警乃至过程控制与优化等诸多领域。先进的过程控制技术、智能工程技术、代谢工程技术与发酵工程的融合才是现酵过程控制的发展方向和大趋势。人工神经网络(artificial neural network,ANN)作为人工智能技术的核心,其固有的学习特性和模拟非线性的能力非常适合发酵过程,目前在发酵工程中的应用相当普遍,在系统辨识、建模、优化、控制等各方面都有广泛的应用和显著的效果[1]。神经网络能由已知的过程输入得到过程的输出,从而建立过程模型。

人工神经网络的广泛应用主要是由于它具有以下特点:(1)神经网络具有典型黑箱模型的特性。(2)对于复杂系统,网络内部各接点间的连接权值包含着对过程输入、输出关系的描述,通过选择一定的网络拓扑结构和较为方便的学习过程,多层前馈神经网络能以任意精度逼近任意非线性映射,带来了一种有效的、智能的表达工具。(3)模型一般为多输入和多输出的并行信息存储与处理结构,从而具有独特的容错性和并行计算特点,大量复杂的控制算法能够得以快速实现,因此可方便地用于多变量控制系统。(4)固有的学习能力降低了系统的不确定性,适应环境变化的泛化能力得到了增加。在估计预测过程中,网络内部的连接权值的综合作用即是模型的具体表达,使模型充当了一个逼近真实过程模型的角色。用于网络的训练样本和检验样本能否达到令人满意的精度或可信度是衡量神经网络建模效果好坏的主要依据。ANNPR控制策略在控制和优化毕赤酵母生产外源蛋白的控制中起到了很好的效果。例如该控制策略在甘油流加培养阶段维持较高的重组毕赤酵母比生长速率,同时避免诱导前甘油的积累,最终提高pIFN-α的产率。除了pIFN-α发酵生产过程,这一新的控制方法还能用于其他毕赤酵母表达外源蛋白的过程。

二、发酵过程在线故障诊断和早期预警技术

在实际的发酵生产过程中,仅仅依靠发酵过程的控制和优化并不能确保生产过程中每一批次的高效和稳定。而且一些在线参数测量电极在工业上的应用还不够成熟。一旦过程参数偏离最优的控制水平,发酵产量就会大大下降,甚至导致发酵彻底失败。甲醇营养型毕赤酵母是目前应用效果好且用途最广泛的一种外源蛋白表达系统。它具有许多明显的优势,蛋白分泌表达的启动子受到诱导剂甲醇的严格调控,诱导表达的大部分目标蛋白可以分泌到胞外,有利于降低下游的分离和纯化的成本等。在发酵生产过程中,基于OUR变化模式的故障诊断方法是一种常用的方法,但运用单一过程参数进行过程控制和分析不具有代表性。通过选取多个在线参数,针对不同的毕赤酵母发酵过程,建立通用的诊断模型具有广泛的意义。在毕赤酵母表达重组融合蛋白过程中,在诱导期如何准确有效地控制甲醇的浓度并保持pH值的稳定是发酵过程控制的关键。以前的各种基于神经网络的故障诊断方法大都基于复杂的数据分析和各种网络的构建,没有具体结合发酵过程的特性,菌体的代谢以及生理状态分析,参数的选择也没有针对不同阶段的发酵特性,识别的效果相对较差。但是通过对所有的在线数据进行评价筛选,基于对诱导期菌体生理状态和发酵过程参数的深入研究,提出的基于自联想神经网络的故障诊断系统能起到很好的效果[2]。

建立具有故障诊断和早期预警功能的自我联想型神经网络AANN大致包括五个主要步骤。首先在正常发酵条件下,对一些关键过程参数进行在线的监测和存储,建立具有系统生成、实时数据库生成等功能的软件和数据库。然后建立上述状态变量的数值以及相应的误测数据与“正常”和“非正常”发酵的性能指标(以产物浓度、生产强度、糖酸转化率等为基准)间的简单、定性关系表,从而为实现早期预警后、反推故障原因、及时采取补救措施提供依据和可能的信息。接着建立具有故障诊断和早期预警功能的自我联想型神经网络AANN。通过对已知正常发酵样本数据中未参与训练、学习的数据进行验证计算,确认所建立的AANN模型的通用性和精确度可以达到和满足规定要求。然后建立基于AANN模型的在线故障诊断和早期预警。最后一旦AANN模型检测到发酵处于“异常”状态,则可以反推可能造成发酵处于“异常”状态的原因。比如说,检查一下温度、pH、溶氧电极和尾气分析仪是否出现故障,气路和水路(冷却水)有无堵塞,等等。如果能够找到原因,则采取相应的补救措施,促使发酵尽快恢复正常;如果确实找不到原因,则可继续等待一段时间、观察发酵能否自动恢复正常。如果仍然不行,则应当机立断、及时放罐。总之,应用自我联想型神经网络的目的在于建立以人工智能工程为基础的、简易、通用和集约型发酵过程控制系统,并实现发酵过程中的故障诊断和早期预警。

三、计算流体动力学在生化反应器设计和放大中的应用

计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)模拟是21世纪流体力学领域的重要技术之一,该模拟技术的基本原理是利用离散化的数值算法求解控制流体流动的微分方程,得出连续流场在一定区域上的离散分布规律,从而“模拟”流体流动情况。FLUENT是目前世界应用范围最广的商业CFD软件包之一,该软件在对流态进行数值仿真模拟计算方面有着广泛应用。带搅拌的生物反应器在发酵工业有着广泛应用,搅拌和混合是化学工业中重要的单元操作,体系混合过程和效果往往成为影响反应产率等的重要因素。为评估和研究搅拌系统的传氧效率和功率消耗,优化反应器的整体结构,采用计算流体力学技术对所设计的新型反应器进行了计算机模拟,采用FLUENT?作为计算平台,采用基于Euler-Euler方法的Mixture模型处理气液两相流问题,气泡聚并和破裂过程通过群落平衡方程计算,最后将计算结果与实验测量数据进行比较[3]。计算表明CFD计算的各参数预测值与测量值偏差均在±10%以内,能够较准确地再现设备内流体的运动状态。这为利用数值模拟技术优化反应器设计和生物反应器工程放大奠定了基础。在前期工作中,通过中试生产和80立方生产规模下的结冷胶发酵过程试验,新型通风发酵罐表现出优良的传质性能和节能效果,不仅是结冷胶的发酵产率从18g/L提高到22g/L,而且单批发酵过程的电耗节省20%,显示出技术良好的应用前景。由于这种新型的通风发酵设备在发酵领域具有普遍意义和宽广应用范围,对于通风发酵领域的产品都有参考意义,所建立的设计和制造方法对于大型发酵罐的放大方法具有重要的现实参考意义。

采用以CFD数值模拟为主结合实验测量验证的方法研究了三层组合桨对黄原胶溶液的气液分散及混合的效果。根据发酵罐下部通气的特点,底层搅拌桨选择径向流搅拌桨,中层和上层桨设置了轴向流搅拌桨。具体桨型选择为径向流桨为SPT桨,轴向流桨为四叶旋桨式搅拌器(KSX)。

四、结束语

生化工程课程具有知识点多,学科交叉性和应用性强的特点。课程项目在实施过程中,教学团队应该结合最新科研转化成果,提炼生化工程的典型案例,将生化工程的理论学习与工程学习紧密结合起来。新增案例库、例题库等,以典型发酵工程案例为引子,结合生化工程的理论知识,注重培养学生的自学能力和科学的思维方法。注重在课堂上引入最新科研成果,对开拓学生视野、了解生化工程领域最新科学前沿技术的发展具有重要作用。

参考文献:

[1]史仲平,潘丰.发酵过程解析、控制与检测技术[M].北京:化学工业出版社,2010.

第5篇

关键词:电工电子技术;改革;教学内容;教学方法

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)07-0049-02

《电工电子技术》是我院工科非电专业一门重要的技术基础课,传统的教学模式无法满足工程概念下对人才的需求。新的教学计划出台后,我院“电工电子技术”课程只有72学时,去掉10个学时的实验,理论讲授就只有62学时了。在内容不能减少,课时紧张的情况下,为了提高教学效率和水平,教改已刻不容缓;另外,由于目前实验教学设备都趋于装置化,学生做实验时连线大大减少,从而影响了学生动手能力的提高。针对以上问题,我院一线教师集思广益,结合我院多年来的改革经验总结出如下改革措施[1]。

一、教学内容的改革

1.《电工电子技术》理论教学内容的改革。由于我校各专业培养计划修改以后,《电工电子技术》课程课时明显减少,在内容不变且不断更新的情况下,沿用老的教学模式很难达到开设这门课程的教学目的,所以有必要对其教学内容作如下改革。理论教学内容分为两大块,即必讲内容和分专业选讲不同案例,必讲内容为各非电专业都要学习的内容,选讲内容是对不同专业设置不同案例。如表1所示。

表1 “电工电子技术”理论教学内容的设置

2.《电工电子技术》实验教学内容的改革。实验是《电工电子技术》课程必不可少的组成部分,它将理论与实践有机地结合在一起。学生在实验室不仅可以验证所学的理论知识,而且更重要的是通过实验可提高学生的动手能力,掌握一些常用电工仪器仪表的使用方法,培养学生分析问题、解决问题、应用知识的能力和创新精神。目前大多数实验室的设备都趋于装置化,学生做实验时,只要插几根线即可完成电路,从而减少了各个分立元件的接线问题,造成一些重要的实际操作没有达到动手实践和动脑思考的目的。所以,在实验教学中,就要增加一些设计性和综合性实验项目,并将计算机辅助教学引入到实验教学中,这样才能培养学生的动手能力和创新思维能力。比如在讲完基本放大电路之后,我们安排学生做单管放大电路实验时,先让他们利用Multisim软件模拟该实验,如图1所示。通过实时调整R5的大小,学生可以在屏幕上实时观测到截止失真、饱和失真以及不失真状态下的波形改变情况,如图2所示。

图1 单管放大器实验原理图

图2 改变R5时的输出波形

做完仿真实验后,我们让学生自己提出设计方案、选择元器件、连接成电路,利用实验室现有仪器设备经老师同意后,独立操作完成设计性实验,最后写出设计实验报告[5-6]。

二、教学方法的改革

《电工电子技术》知识内容比较多且结构庞大,为了提高学生对抽象理论知识的理解,需要结合实际讲解才能收到更好的效果。因此,保留了传统教学方法中好的东西,另外还注重课上与课下相结合、理论与实际相结合,特别是多媒体教学手段的引入,大大提高了教学效果,同时也提高了学生的学习兴趣和学习的自觉性。比如适当将Multisim仿真技术引入课堂。在讲完单一参数元件的时域伏安特性后,我们给同学仿真演示,如图3。

(a) 电阻R交、直流特性完全相同

(b) 电感L对直流相当于短路,对交流呈现感抗特性

(c) 电容C对直流相当于开路,对交流呈现容抗特性

图3 R、L、C元件的交、直流特性仿真

通过演示同学对R、L、C元件的交直流特性有了感性认识,从而为后续一阶电路的过渡过程和三极管放大电路分析的学习打下基础。以前在讲到三相电路中线的作用时学生很迷茫,我们做了如图4演示之后,学生有了透彻的理解。

三、成绩评定

通过本课程的学习学生应熟练掌握电工理论中的一些基本理论、基本分析方法,同时还要具备一定的动手能力,为后续课程的学习做好准备。所以,将最终成绩分为平时、实验和末考。其中平时占10%,实验占20%,末考占70%。平时加强学生的出勤管理和交作业情况,学生到实验室做实验要签到并有专人检查预习报告及实验操作情况,期末除让学生独立完成一份试卷外,还要求每位学生写一份小论文,主要阐述一下学习本课程的心得体会并客观评价自己的学习成绩。

图4 三相电路中线作用虚拟实验

由于该课程的重要性和特殊性,我校通过几年的探索,并应用于教学实践中,已收到令人满意的效果。但教改是一个长期的过程,需要教师认真思考,并在教学中不断总结,才能使《电工电子技术》教学工作取得更好效果,从而满足工程概念下对该课程的需求。

参考文献:

[1]鹿晓力.电工学(第一版)[M].北京:北京航空航天大学出版社,2009.

[2]李飞.电工学(第一版)[M].长沙:中南大学出版社,2010.

[3]秦曾煌.电工学(第七版)[M].北京:高等教育出版社,2009.

[4]孙骆生.电工学基本教程(第四版)[M].武汉:高等教育出版社,2008

第6篇

论文关键词:智能楼宇;工学结合;就业导向;职业教育

一、社会需求的高涨凸显了人才培养的紧迫性

随着我国经济的飞速发展,智能建筑如雨后春笋般在全国各大城市普及,但是即使从全国范围来看也只是在最近10年才开始有高校建立智能楼宇方面的专业,人才培养远远跟不上形势发展的需要。

二、“工学结合”的解读

(一)工学结合的由来

工学结合是一种将学习与工作相结合的教育模式,形式多种多样。无论是什么形式,共同点都是学生在校期间不仅学习而且工作,也就是半工半读。

这种教育模式之所以能持续100年经久不衰,主要归功于它切合实际的理念,那就是以职业为导向,以提高学生就业竞争能力为目的,以市场需求为运作平台。美国曾于1961年在福特基金会的支持下进行了一次对工学结合教育模式的调查。该调查认为,工学结合的教育模式可以给学生带来如下几方面的收益:(1)使学生能够将理论学习与实践经验相结合,从而加深对自己所学专业的认识;(2)使学生看到了自己在学校所学习的理论与工作之间的联系,提高学生理论学习的主动性和积极性;(3)使学生跳出自身的小天地,与成年人尤其是工人接触,加深了其对社会和人类的认识,体会到与同事建立合作关系的重要性;(4)为学生提供了通过参加实际工作来考察自己能力的机会,也为学生提供了提高自身环境适应能力的机会:(5)为许多由于经济原因不能进入大专院校学习的贫穷学生提供了经济来源和接受高等教育的机会;(6)使学生经受实际工作的锻炼,大大提高了学生的责任lf,和自我判断能力,使其变得更加成熟;(7)有助于学生就业的选择,使学生有优先被雇主录取的机会,其就业率高于未参加合作教育的学生。

(二)工学结合的主体是学生

工学结合是将学习与工作结合在一起的教育模式,主体是学生。即以职业为导向,充分利用校内外不同的教育环境和资源,把以课堂教学为主的学校教育和直接获取实际经验的校外工作有机结合,贯穿于学生培养的整个过程之中。在此期间,学生在校内以受教育者的身份,根据专业教学的要求参与各种以理论知识为主要内容的学习活动,在校外根据市场的需求以“职业人”的身份参加与所学专业相关联的实际工作。这种教育模式的主要目的是提高学生的综合素质和就业竞争能力,同时提高学校教育对社会需求的适应能力。

三、将“工学结合”的理念贯穿到课程体系建设与专业教学标准研制中

(一)转变人才培养模式,力争初步形成“教学工厂”的模式

要紧扣“工学结合、校企合作”这个核心,结合本专业及相关行业企业的特点,以职业岗位的能力要求为依据、以职业岗位的真实工作为基础,对人才培养模式进行改革,在人才培养方案的设计中突出“三个融合”。一是主干课程设置与职业岗位真实工作内容相融合,突出核心职业能力培养。对专业的核心课程和主干课程进行项目型课程改造,压缩理论课学时,减少课程门数,提高课程实践性知识与经验性知识的“含金量”;二是实践教学标准与现行的职业资格标准特别是高级职业资格标准相融合,适度超前,充分体现高标准、严要求、强训练的特色;三是人才培养过程与实际工作过程相融合,充分体现专业人才培养与实际生产过程的高度相关,实现校内实训、顶岗实习与综合性的毕业设计的有机结合,提高校内生产性实训的比例,落实半年以上顶岗实习的要求,健全顶岗实习的管理制度,确保顶岗实习的质量。力争经过一到两年的努力,初步形成一种可以称之为“教学工厂”的模式。

(二)强化以就业导向为核心,引领课程体系建设和专业教学标准研制

课程是将宏观的教育理念与微观的教育实践联系起来的一座桥梁,是一切教学活动的核心,是实现人才培养目标的重要手段。无论是何种教育理论、教育观念抑或是培养目标,最终都必须借助这座桥梁才能实现。教育层次和教育类别的区分,集中体现在课程观、课程模式、课程内容等的区别上。用于区分高职教育与普通高等教育的类别特征差异、用于区别高职教育与中等职业教育的层次界限,也集中体现在课程体系与课程内容之中。推进工学结合的人才培养模式改革,就势必要求我们在专业建设和课程建设的各个层面上积极探索适应中国国情的、符合工学结合要求的课程结构、课程内容和课程实施与评价的方法。

1.课程体系建设:以能力本位为依托,以工作任务为导向,以开放性、服务性为原则,以“三贴近”为内容,形成“课证一体化”的课程体系。

(1)以能力为本位。即以能力培养为核心、以职业岗位(群)能力分析为依据、以职业资格或行业标准为参照来设置专业课程,确定课程目标,以能力本位作为课程建设的指导思想。

(2)以工作任务为导向。其基本要点是:以与专业紧密相关的职业活动、职业情景为参照系,对职业活动的行动领域进行分析归纳从而导出学习领域,并通过设计适合于教学的学习情景使其具体化,形成课程内容,包括工作任务分析、行动领域归纳、学习领域转换、学习情景设计等四个关键步骤。

(3)以开放性和服务性为原则。高职课程开发只有体现开放性和服务性的原则,才能使工学结合的教育理念在更宽广的视野和背景下得以实现。

(4)以“三贴近”为内容。在“能力本位课程观”的指导下,高职课程内容的选择主要是根据课程开发中的职业工作分析获得的能力要求和标准来组织课程内容的。

(5)形成“课证一体化”课程体系。构建楼宇智能化工程技术专业课程体系的基本思路是,引入职业资格标准或企业认证标准,按照不同岗位不同等级职业资格证书及企业认证标准的技能培养要求,对应设置专业主干课程。

2.专业教学标准研制:以开发专业教学标准提升专业内涵。开发专业教学标准,提升专业内涵。专业标准的开发和研制是专业建设的前提条件和评判依据,包括培养目标、知识结构、能力要求、层次类型和规格五要件。专业教学标准开发是完善人才培养方案,提升教学质量的重要举措。

第7篇

论文关键词:学生公寓,环境,服务,育人

作为高校学生工作的重要组成部分,公寓学生教育服务工作在育人过程中具有不可替代性和特殊地位。如何树立先进的学生公寓管理理念,优化学校人文环境,使学生在多元化的教育环境中不断成长,促使他们的思想觉悟和精神境界得到超越自我的升华,突出学生公寓的育人功能,值得每一位高校公寓学生教育服务者的思考。

辽宁工程技术大学葫芦岛校区在公寓学生教育服务工作中坚持“环境育人、文化育人、管理育人、服务育人”的工作理念,深化学生工作“五进”公寓的成果,为学生营造品味高雅、文明向上、团结和谐、健康活泼的公寓环境,全面提高学生综合素质,促进学生成长成才。公寓学生教育服务围绕“一、二、三、四”开展工作,使教育服务工作有的放矢。

一、服务一个核心,全力培养高素质人才。

“以学生为核心”是公寓学生教育服务工作的灵魂,公寓的安全、文明、和谐是推动学生工作健康发展的首要因素。学校每学期都召开专题会议,研究部署公寓学生教育服务工作。校区党政领导定期、不定期组织组织人事、学生、共青团、后勤、公安保卫等部门负责人深入学生公寓,检查公寓教育服务工作开展情况,进行现场办公。通过公示主管校领导手机号、微博、热线电话,设立学生处处长接待日、学生工作热线,开展辅导员、班导师与学生谈心活动、学生座谈会、调研等形式密切了与学生的联系。

二、坚持二个基本点,为学生健康成长保驾护航。

创建安全、文明校园,为广大青年学生创造良好的学习生活环境,有利于加强学生思想政治教育,有利于提高学生的人文素养,有利于提高学生的综合素质。一是抓好公寓安全,让学生放心让家长满意。公安保卫人员全面进驻学生公寓办公,制定《辽宁工程技术大学葫芦岛校区公寓安全应急预案》,定期组织学生进行消防演练,及时维修公寓内安全指示灯、消防设备等设施,利用讲座、《新家园》报纸、厅廊、橱窗等进行安全知识的宣传和普及,增强大学生的安全意识,提高应急处理能力。二是抓好公寓文明,促进大学生良好行为的养成。开展大学生文明修身工程、好习惯工程、学生骨干工程、文明寝室创优工程,抓好学生基础文明行为养成教育,教育引导学生从小事做起,从一点一滴做起,努力营造良好的公寓育人环境,促进大学生良好人格的养成。将学生的文明行为养成教育与“三观”教育、优良传统教育、感恩教育、励志教育、责任感教育、社会主义荣辱观教育、诚信教育、大学精神教育、学雷锋活动等学生思想教育有机结合起来。

三、 带好三支队伍,以管理推动服务,以服务带动管理。

学生公寓辅导员既是服务者、管理者,也是教育者,他们的思想作风和工作态度对学生有着直接的影响;学生干部、学生党员是学生校园生活的引领者,他们的朋辈影响是潜移默化的,对大学生的成人成才有着十分重要的直接促进作用。

第一,定期开展公寓学生教育服务工作先进单位、公寓辅导员标兵评比等活动;坚持开展“公寓辅导员论坛”活动,定期对公寓辅导员进行培训,定期召开公寓工作总结表彰大会;每周召开公寓辅导员例会;每天下午有公寓辅导员在公寓辅导员办公室值班,时刻把握公寓学生动态,为学生提供优质服务。抓好学生干部队伍建设,实现学生“三自”职能。第二,在大学生自律委员会设立了校区团工委直属团支部。工作中加强对大学生自律委员会等学生组织的工作指导、业务培训,引入新的竞争激励机制,让更多的学生参与到学生公寓管理工作中来,提高管理服务水平。第三,发挥党员先锋示范作用,做好公寓学生党建工作。2011年初,成立了公寓学生党员工作站。党员工作站设立站务委员会,站务委员会成员包括组织人事部、学生处、团委的教师及党员工作站站长等学生党员。设立以公寓楼为单位的党员工作分站,使学生掌握跨院系、跨年级、跨楼层的管理模式。

4、践行四个育人,自觉肩负高校神圣使命。

首先是加强环境建设,环境育人。古语云,欲造物,先造人。人造环境,环境造人。生活环境能够潜移默化,我们注意不注意的一些细节,都会影响学生的学习和工作态度,影响学生品质的塑造。公寓居住环境对学生的世界观、人生观、价值观都将产生很大影响。在公寓楼中间空地上设立羽毛球场地;公寓附近毕业生自发建立“常青园”;努力为学生营造品位高雅、文明向上、团结和谐、健康活泼的公寓文化氛围,“勤实德廉”板块、“青春风景线”板块、科技长廊、名人厅廊、优秀校友厅廊,处处彰显文化气息,时刻发挥着育人功能。

其次是引导公寓文化向健康高雅方向发展,文化育人。大学校园文化不仅能丰富大学生的课余文化生活,而且具有导向、激励、陶冶和凝聚的德育功能,有利于大学生正确的生观、世界观、价值观的培养和形成。公寓学生教育服务工作努力把公寓建设成为育人阵地,公寓文化活动的开展以引领校园文化时尚为出发点和落脚点,使之逐步占领学生的思想文化阵地。充分发挥“书香文化、专业文化、厅廊文化、网络文化、橱窗文化、楼层文化、行为文化、寝室文化、党建文化”的育人功能。“公寓文化节”“校园明星脸”“趣味运动会”“学生管理规章制度竞赛”“寝室才艺争霸赛”等都已经成为了广大学生中最有影响力的品牌活动。

再次是建立完善的管理体系,管理育人。德国教育家赫尔巴特指出:如果不坚强而温和地抓住管理的缰绳, 任何功能的教育都是不可能的。高校学生公寓并不是单纯的住宿场所, 它也是大学生学习、生活、社交活动的重要场所, 是推进和传播先进文化的基地, 它同样承担着学生成长与成才的重任,科学的管理可以实现其育人功能。校区研发了高校学生工作辅助平台。公寓学生教育服务系统主要是为高校公寓提供方便的管理,学生信息管理、以及为领导者提供决策标准的重要评判系统,目前系统包括公寓服务与管理、学生信息管理、新闻发布、文化活动、系统参数设置五部分。公寓服务与管理子系统实现寝室评比,其中包括评比信息录入、复查信息、评比信息管理、调寝和外宿的申请和审核及相关查询与修改。

第8篇

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。

第9篇

[关键词]化学工程与工艺;人才培养模式;研究与实践

作为支撑“化学工程与技术”一级学科的本科专业,化学工程与工艺专业涵盖了化学、化工相关的诸多领域。进入21世纪,国际经济、社会和科技的发展对化学工程与工艺专业人才培养提出了新的要求,化学工程与工艺专业教育面临新的挑战。因而,在新形势下,以就业为导向构建化学工程与工艺专业人才培养模式,赋予化学工程与工艺专业教育新的内涵,培养创新能力和实践能力突出的综合型高素质人才成为化学工程与工艺专业教育新的课题。“人才培养模式”是指在一定的现代教育理论、教育思想指导下,按照特定的培养目标和人才规格,以相对稳定的课程体系和教学内容,管理制度和评估方式,实施人才教育的过程的总和。[1-4]本文将围绕“人才培养模式”的内涵,对新形势下高校化学工程与工艺专业人才培养模式的研究与实践进行分析和论述。

一、化学工程与工艺专业培养目标和人才规格的确定

人才培养目标和人才规格是构建人才培养模式的核心依据,是高等院校人才培养质量的关键,也是办学定位的基础。人才培养目标是指高等院校通过人才培养活动,使受教育者达到的知识、能力和素质结构的预期设定,它界定了人才培养的方向问题,综合反映了学校对培养人才的总期望和要求,是高等教育质的规定性。人才培养规格是培养目标的具体化,界定了高等院校人才培养的质量问题。[5-7]进入21世纪,化学工程与工艺专业教育面临新的挑战。一方面,化学、化工技术的发展层次更为深入,化学工程与工艺专业内涵更为丰富,化学工程与工艺专业高等教育必须注重培养适应社会需求的创新能力和实践能力突出的精英人才。另一方面,化学工程与工艺专业与其他学科交叉更为深入,其作为通用工程基础专业的特征愈发突出。专业外延的扩大导致专业界线更加淡化,进一步引起就业形势和就业观念的深刻变化,化学工程与工艺专业毕业生越来越广泛地参与各类技术工作。这就对专业人才培养的多层次和多样化提出了高要求。同时,经济全球化趋势日益明显,世界经济飞速发展,化学工程与工艺专业高等教育必须主动适应国际经济、社会的发展,培养既懂技术、管理又了解国际市场运转规律的复合型国际化人才。因而,化学工程与工艺专业培养目标和人才规格应该定位于,掌握化学工程与工艺专业基础知识及相关交叉学科知识;掌握扎实的工程技术基础知识;掌握宽厚的数学与自然科学基础知识;掌握至少一门外语知识;掌握国际行业规则;掌握必备的科学思维方法与工具性知识;掌握较丰富的经济、管理、营销、社会、法律、环境、人文等社会科学知识。具备综合运用知识分析问题、解决问题的能力;具备运用科研创新思维进行技术创新和产品开发的能力;具备有效的进行沟通和社会交往的能力;具备进行组织、管理、营销的能力;具备运用外语进行跨国交流与服务的能力;具备运用化工商贸知识进行谈判的能力;具备终身学习与提高的能力;具备运用计算机及信息技术的能力。具有良好的思想道德素质、健全的人格品质和优良的心理素质;具有良好的文化素养和文化艺术修养;具有良好的社会责任意识、团队协作意识;具有广阔国际视野和全球意识。培养能够在化工、轻工、医药、炼油、冶金、能源、环保等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理、科学研究和产品销售等方面工作的复合型高素质人才。

二、化学工程与工艺专业课程体系和教学内容的构建

(一)课程体系和教学内容构建的指导原则

课程体系是课程目标在课程内容上的要求和反映,它属于课程结构中以内容为维度的结构,是构建人才培养模式的核心,是实现人才培养目标和人才规格的总纲领,是组织教学过程、安排教学任务的主要依据。[8-9]为了满足国内国际经济、社会发展对人才的需要,化学工程与工艺专业课程体系和教学内容的构建应该围绕如下原则进行。

1.厚基础、宽口径构建“平台教育”课程体系

随着世界科技的发展,化学工程与工艺学科领域与其他学科的交叉、渗透、融合进一步深入,其所涉及的领域不断扩大,专业人才需求市场也发生了较大变化,专业人才需要适应较宽的知识领域的要求。因而,化学工程与工艺专业人才培养必须以化学、化工技术学科以及现代高新技术产业相关交叉学科的需求为前提,本着加强化学工程与工艺专业基础教育,完善自然科学基础、人文社会科学基础,构建化学工程与工艺专业平台教育体系,采取厚基础、宽口径方式开展学科交叉与综合背景下的平台专业教育和个性化人才培养。[10]化学工程与工艺专业在构建课程体系和教学内容时,应该以基础化学、化工为支撑,把新技术、新学科融入专业学科教育范畴,按照课程内容的内在联系,从“科学意识、科学知识、学科前沿与交叉”三个层次设立高度融合的具有基础平台教育性质的核心课程。[10]坚持厚基础、宽口径专业教育思想,设置具有科学知识特性的多门类“模块化”选修课程和培养道德素质、政治素质和人文素质的素质教育课程,根据学生的兴趣和发展潜能来培养人才,为学生个性化自主学习提供多项选择,拓展和完善学生的智能结构,以满足“厚基础、宽口径平台教育”与“个性发展”要求。

2.坚持用工程教育理念构建课程体系,培养学生工程意识和工程实践能力

高等教育的根本任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。化学工程与工艺专业作为工科基础性专业,需着力培养应用型工程技术人才,而工程实践能力培养是专业教育的重要内容。化学工程与工艺专业教育应该结合经济社会发展对高级工程技术人才的需求,以工程教育理念为核心,整合优化课程体系和教学内容,加强学生工程意识与实践能力培养。为了加强学生工程实践能力的培养,在化学工程与工艺专业课程体系和教学内容的构建中,应该改变过去强调工程科学理论知识,弱化工程实践能力训练,强调专业知识的传授,弱化综合素质与能力培养的普遍问题,本着理论与实践相结合的原则,密切教学与科学研究、社会实践的关系,加强实验课、课程设计、各类实习、毕业论文(设计)、社会实践等实践技能训练,增强学生分析和解决实际问题的能力。此外,实践教育课程是工程意识和工程实践能力培养的综合性教学环节,是学生工程素质教育课程体系中重要的组成部分。在化学工程与工艺专业课程体系和教学内容的构建中,在加强基础理论教育,拓宽专业内涵,突出综合能力和创新能力,面向应用,体现素质培养和个性化教育理念的基础上,结合工程实际,强化实践能力培养,构建和完善“以实验及工艺基本操作技能训练为基础,以设计为主线,以提高学生的工程实践能力和学习能力为目标的递进式实践教学体系”。

3.以国际化视野构建课程体系,培养外向型、复合型国际化人才

随着世界经济全球化、一体化,知识信息化,必然要求高校人才培养国际化。化学工程与工艺专业也必须要培养掌握化学工程与工艺专业基础知识,具备一定外语水平,熟悉国际行业规则,能够进行跨国交流与服务,具有广阔国际视野和全球意识的外向型、复合型专业人才。教学内容的国际化是高校人才培养国际化的关键。教学内容要国际化就必须将国内外先进的知识体系融入教学内容,以外语或双语进行教学,构建双语课程群,将外语教学与应用贯穿于整个教学过程当中。另外,在教学中以实用性和国际化为标准,以课程为单位引进经典原版外文教材及相应资料开展教学也是专业人才培养国际化的有效途径。此外,专业人才培养国际化还必须要求在基础外语教学中注重培养学生跨文化交流沟通能力,以及在传统课程设置中增加国际知识、跨文化交流课程,让学生熟悉多元文化,通晓国际规则,培养学生的国际修养与国际思维能力。

(二)化学工程与工艺专业课程体系和教学内容的构建

1.通用课程模块

通用课程模块是学生进一步学习专门知识的基础,是保障厚基础、宽口径构建平台教育的关键。该模块包括人文社科基础、政治理论基础、身体素质课程基础、自然科学基础、化工基础、计算机基础、经济管理基础等课程门类。在构建通用模块时必须按照模块化思维,对各门类课程内容进行统筹整合。比如,无机化学、有机化学、分析化学和结构化学中重复的内容就必须进行删减,物理化学中与化工热力学及化学反应工程相关的内容要进行整合,重新调整各门课程内容,科学合理分配学时、学分,以构建新的基础课程体系。

2.专业课程模块

专业课程模块是根据化学工程与工艺专业培养目标而开设的专业知识和专门技能课程模块,主要训练学生的工程思维,培养学生探索工程知识、解决工程问题的能力。专业课程模块构建时,要注重设置跨学科门类的多学科交叉融合的课程。如化工专业课程与专业外语融合,化工设计与计算机程序设计、软件运用融合,化工过程分析与开发和化工技术经济学融合,化工产品开发与环境保护融合,文献检索、科技写作与科训、毕业论文融合等。学生通过跨学科门类的多学科交叉融合的课程的学习,提高全面素质,实现从专业型人才向复合型人才转变。

3.综合能力模块

综合能力模块主要为多门类选修课程。该模块为学生个性化自主学习提供选择空间,通过对该模块课程的学习,学生获得跨学科的综合知识背景,培养了学生的创造性思维、批判性思维、自学能力和人际交往技能、技术交流能力等,满足了“平台教育”基础上的“个性化发展”要求。该模块课程设置中,应该根据学生个性发展及市场需求尽可能多的设置课程门类。除了设置专业相关边缘课程、外延课程、文化素质拓展课程、涉及综合道德伦理法律常识的社会课程外,尤其还要增设化工管理、化工经济、化工商贸等课程及诸如商务英语、科技英语、学术交流英语、外国企业文化等外语或双语课程。

4.实践环节模块

实践环节模块是教学内容和课程体系的重要组成部分,是培养学生工程意识与实践能力的核心环节。该模块包括实验课、课程设计、各类实习、毕业论文(设计)、社会实践等实践训练内容。在实践环节模块构建中,为了满足学生工程意识和实践能力培养要求,实验课程应该从验证性实验到设计性实验转变,从单科性实验向综合性实验转变,从认识性、继承性实验到研究性、创新性实验转变。课程设计教学中,整合化工原理课程设计、化学反应工程课程设计、化工设备机械基础课程设计、化工工艺课程设计等课程内容,构架综合性大设计课程,并要求设计过程中充分运用计算机软件进行设计。设计选题应紧扣学科前沿和工程实际,并鼓励学生采用不同工艺进行设计。实习教学是化学工程与工艺专业最为重要的实践教学内容之一,是培养学生工程实践能力的重要环节。实习教学应该和工业实际紧密结合,并采取多样化的实习教学方式。毕业论文(设计)是对学生基础理论知识的掌握及运用其发现问题、分析问题和解决问题能力的综合检验,是培养学生创新能力的重要环节。毕业论文(设计)选题应该具备前沿性和创新性,面向工程实际,和教师科研或学术课题相结合,采取项目式教学进行毕业论文设计。

三、化学工程与工艺专业管理制度和评估方式的构建

构建一套与化学工程与工艺专业人才培养模式相适应的教学管理制度是化学工程与工艺专业人才培养模式构建的重要环节之一。教学管理制度的构建中,必须要保证课程体系中每门课程都按照制订的教学大纲规范授课,并定期不定期对教师教学质量进行监督,构建由多种评价方式、评价主体和评价内容相互结合的多元化的评价体系,针对不同课程、不同教学环节,采取课堂教学质量评价、考试评价、实践教学评价、毕业论文质量评价等方式对教学效果进行评价。另外,教学运行管理中要特别注重丰富和发展学分制,为个性化教育提供更为广阔的空间。此外,教学管理制度构建时,还必须创新学习指导制度,建立学业导师制,全方位多角度地为学生整个学业生涯提供指导。同时,还要完善专业培养目标与学生就业及工作能力跟踪管理,既重视学生在学校期间的考核评估,也重视其在社会实践过程中的考核评估,并根据社会对专业人才培养质量的反馈,指导并不断完善教学计划制订、教学活动实施、教学运行管理、教学质量监控保障等各个环节的管理,建立和完善化学工程与工艺专业管理制度和评估方式。

四、结语及展望

人才培养模式的构建是高校培养高素质人才的关键,随着国内、国际人才需求的不断变化,高校化学工程与工艺专业也必须不断探索、完善人才培养模式,使之更好的满足新形势下人才培养的需要。

[注释]

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第10篇

1.1背景

武汉科技大学是由武汉钢铁学院等隶属于原冶金工业部的三所在汉高校通过合并和改名而来。1998年,根据国家高等教育管理体制改革需要,学校成为第一批实行“中央与地方共建,以湖北省人民政府管理为主”的划转院校。划归湖北省管理后,学校立足于湖北建设、面向中南地区、辐射全国。武汉科技大学化学工程与工艺专业始建于1958年,原名为“炼焦化学专业”,1985年改为“煤化工专业”。1992年,按“煤化工”、“城市燃气”和“炭素材料”三个专业分别招生。1996年,随着教育部大学本科专业目录的调整,“煤化工”、“城市燃气”和“炭素材料”三个专业归并为“化学工程与工艺”专业[1]。总之,化学工程与工艺专业以煤化工(焦化)为特色,是武汉科技大学的传统特色专业。武汉科技大学是我国焦化专业人才的摇篮,所培养的焦化专业人才遍布全国各地,且大多成为企业的技术骨干或领导。为了适应市场经济形势、进一步提高人才培养质量和扩大毕业生的就业面,需要不断完善培养目标,加强基础理论知识的教学和采用多学科复合型培养模式,对多学科交叉课程进行整合和调整;强化工程实践能力、动手能力和创新能力的培养;在采用宽口径和重基础培养模式的同时突显专业特色。

1.2目标

所构建的化学工程与工艺专业课程体系能适应社会发展的需要,培养出具有宽厚基础理论、合理知识结构、较强创新能力、较全实践技能和明显煤化工特色的复合型化工类高级工程技术人才。毕业生能在焦化、炭素材料、燃气、石油化工、精细化工、环境保护等行业从事生产管理、工程设计、技术开发和科学研究等方面的工作。

2课程体系建设

2.1整合与优化原有课程

2.1.1整合《工程力学》与《化工设备机械基础》

武汉科技大学化学工程与工艺专业在课程整合之前,所开设的《工程力学》学时数为82。《工程力学》是整个课程体系中学时数很大的课程之一,且有些内容对化学工程与工艺专业并不是十分重要。为了增加学生社会的适应能力,加大学生的知识面和提高综合素质,经过仔细研究和综合权衡,决定压缩一些已开设课程的学时和增加一些新的课程。《工程力学》就是这次课程体系改革的压缩对象。考虑到《工程力学》与《化工设备机械基础》关系最密切,就将压缩后的《工程力学》与《化工设备机械基础》整合成一门课程,取名为《化工设备与材料》。整合的《化工设备与材料》定位为化学工程与工艺类专业一门综合性的机械类技术基础课,其内容包括工程力学、化工设备材料与焊接和化工容器设计三大部分。其任务是使学生具备基本工程力学知识,了解化工设备的选材要求及常用材料的特性,了解和掌握化工设备的设计计算方法和过程及典型设备的结构设计与计算,强化化工类专业本科生对化工设备的机械知识和设计能力。整合后的《化工设备与材料》总学时数为46,其中工程力学部分由原来的82学时压缩到16学时,为其它课程腾出66学时[2]。

2.1.2整合《化工设计》与《化工技术经济》

很多学校将《化工设计》是列为化学工程与工艺专业的一门专业必修课。课程主要介绍化工工艺设计的基本知识和方法,包括原料路线、技术路线的选择,工艺流程设计,物料衡算、能量计算,工艺设备的设计和选型,车间布置设计,化工管路设计,非工艺设计项目的考虑和设计文件的编制等内容。学习该课程可提高综合运用已学过的化工原理、物理化学、化工热力学、反应工程、分离工程、化工工艺学和机械制图等方面知识解决化工工程实践问题的能力。武汉科技大学化学工程与工艺专业原来的课程体系中没有设置这门课,主要是因为受总学分和总学时的限制,没有富余学时来开设这门课,现在通过整合《工程力学》与《化工设备机械基础》腾出66学时,学时的问题已得到解决。所腾出66学时不能全部用于开设《化工设计》,经过仔细研究后决定将《化工设计》与已开设的《化工技术经济》进行整合,取名为《化工工程设计与技术经济分析》,定位为专业基础课,学时数由原来的18调整为54。

2.1.3优化《能源化学》

《能源化学》是化学工程与工艺专业的专业基础课,其前身为《煤化学》,为了拓宽学生的就业面,重新整理了传统课程的教学内容,在煤化学课程的基础上,将其它一些主要能源也引进来,从而形成了能源化学课程,总学时数为54,其中实验学时数为8。经过几年的教学实践后发现,由于教学内容较多,该课程的教学时数过于紧张,尤其是实验学时严重不足。在本次课程体系建设中,将该课程的理论教学内容和实验教学内容进行分离和单独设课。实验教学内容取名为《能源化学实验》,学时数为18;理论教学内容仍用原来的课程名称,学时数为46。

2.1.4优化《能源化学工学》

《能源化学工学》是化学工程与工艺专业模块1(煤化工模块)的主干专业课程,由《炼焦学》和《炼焦化学产品回收与加工》整合而成。以前的课程体系设置时为了强调重基础,对该课程的学时进行了大幅压缩,总学时数为54,其中实验学时数为18。经过几年的教学实践后发现,该课程的教学时数压缩过大,对教学效果产生较大影响,用人单位的反馈意见也证实了这一点。在本次课程体系建设中,将该课程的理论教学内容和实验教学内容进行分离和单独设课。实验教学内容取名为《能源化学工学实验》,学时数为18;理论教学内容仍用原来的课程名称,学时数为46。

2.1.5优化《高炭化学与碳材料工程基础》

如前所述,炭素材料曾是武汉科技大学化工类的招生专业之一。在化工专业课程体系中设置炭素材料类的课程也是一大特色,这种特色为化工类毕业生的就业提供了更多机会。每年都有化工类的毕业生在炭素材料行业中就业,在全国的主要炭素企业中都有武汉科技大学化学工程与技术学院毕业的校友。但有一段时间为了强调重基础,弱化了炭素材料课程的教学,仅开设了《碳材料工程基础》,而且还是任意选修课,教学时数只有28学时。根据毕业生和用人单位的反馈意见,在本次课程体系建设中,决定优化该课程的教学设置,将该课程定位为指定选修专业课,教学时数增至44,课程名称改为《高炭化学与碳材料工程基础》。

2.2增设《化工CAD绘图与识图》

工程图纸是工程技术上用来表达设计思想和进行技术交流的主要手段,任何工程技术方案的实施,都必须以其为依据,因而被喻为“工程界的技术语言”。很多学校的化工类专业都开设计《化工制图》这门课程,主要内容有化工工艺图和化工设备图两大部分,用于培养学生阅读和绘制化工专业图样的能力。同时,它也为学生完成毕业设计和适应今后工作需要提供了不可缺少的基本能力。武汉科技大学化学工程与工艺专业原课程体系中只设置了《机械制图》,没有开设《化工制图》。根据毕业生和用人单位的反馈意见,在本次课程体系建设中,决定增设《化工CAD绘图与识图》这门课程。该课程由《化工制图》和《Auto-CAD绘图》整合而成,内容包括:AutoCAD绘图软件及其应用、工艺流程图、设备布置图、管道布置图和化工设备图,教学时数为36,其中14学时为上机实践学时。

3教学方式改革

3.1在实践中培养学生的动手能力和创新能力

依托湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室,通过开设本科生创新性实验与创新性研究等课外实践活动,为培养学生的动手能力、创新能力提供保障。鼓励和扶持本科生进行实验技能和化工设计竞赛。本科生从三年级开始下到实验室,参与到指导教师的实际科研项目中去,熟悉科研过程,锻炼实践技能,培养创新能力。

3.2组建和培养教学团队

原来大多数专业课都只有一名任课教师,待其退修或调离工作岗位后再找教师接替。现在每门课至少有两门任课教师,一般采取以老带新的模式,且任课教师都要有工程实践经验。如《能源化学》教学团队,由2名老教师、1名中年教师和2名年轻教师组成,其中3名教师具有博士学位,4名教师有正教授职称,2名教授为博士生指导教师。已有8名没有工程实践经验的年轻教师被派到河南、云南等地焦化企业进行了3个月实践锻炼,回校后教学效果有了明显提高。

3.3多种途径组织实践教学

近年来,化学工程与工艺专业建立了一批相对稳定的教学实习基地。考虑到专业特色和培养方向的要求,实习基地以武汉平煤武钢联合焦化有限公司为主体。该公司在国内具有技术力量雄厚,生产工艺先进的特点,并具有较高的管理水平。同时,该公司可以说是焦化的一部“百科全书”,建有4.3m、6m、7.63m焦炉,所采用的配套工艺也有多种,是一个相当理想的焦化特色化工专业教学实习基地[3]。但是现在化学工程与工艺专业的招生人数越来越来多,一年的招生人数达280人之多。一个焦化公司能一次接纳这么学生去实习已经勉为其难,实习过程只能用走马观花来形容,很难深入下去。为了解决这一问题,采取了一系列措施,如下厂前先给学生分工段介绍现场工艺流程和主要设备,播放现场录制的录像,开发主要设备的三维数字模型供学生在电脑进行自主观察、解剖和组装,购置计算机仿真培训软件供学生在电脑上进行仿真操作。

第11篇

1课程体系

1.1课程体系应适应催化工业大环境的变化就传统《工业催化》课程体系而言,其培养目标是通过课程学习,使学生掌握催化作用的基本规律,了解催化过程的化学本质和熟悉《工业催化》技术的基本要求和特性,培养标准是为培养化学工程与工艺类专业工程师提供坚实的理论基础服务。随着现代化学工业的发展,催化理论持续更新,许多新型催化工艺及技术不断涌现,学习这些新催化工艺及技术的背景及原理,对于化学工程与工艺专业的本科生能否成为具有坚实的开发、研究和使用催化剂能力的高层次工程技术人才,能否胜任将来有可能从事的催化领域研究工作都有着重要的理论指导意义。相对稳定的培养目标和培养标准不能限制课程体系进行必要的变动,以适应外部环境和需求的变化。因此在“卓越工程师计划”的实施过程中,《工业催化》课程体系要随着卓越工程师的培养目标和培养标准的调整而做相应的变化,从而体现《工业催化》课程满足培养目标的根本价值。

1.2校企合作建设课程体系。“卓越计划”要求高校与企业共同制定和实施卓越工程师培养方案,包括共同建设课程体系和教学内容。《工业催化》课程可以充分发挥合作企业所具有的工程教育资源优势,包括先进设备与技术、实验环境、研究开发条件等,与本校催化人才培养优势实行优势互补,共同设计与构建卓越工程师培养的课程体系和教学内容,使得《工业催化》的课程体系和教学内容具有鲜明的特色。校企合作建设的课程体系将更有助于培养学生综合解决实际问题的能力,摒除传统课程体系不能联系工程、生产实际的局限,鼓励教师与各行业生产管理第一线的工程技术人员联合指导学生。通过校企联合指导课程,现场案例教学,增强课题的实际应用价值,为学生提供良好的工程环境。学生在完成课程学习过程中,可以随时请教企业中有经验丰富的技术人员和老师傅,学到许多课堂上学不到的、学校教师也无法传授的一些实践经验。

2教学方法:贯彻研究型教学方法,理论联系实践

教学方法是使教学思想得以贯彻执行、知识体系和课程内容得以完整实施和传授的关键所在。传统的《工业催化》课程之间具有明显的界限,课堂教学以讲授为主,综合性的案例和结合实际项目的教学不多,而基于问题的探究式学习、基于案例的讨论式学习、基于项目的参与式学习等多种研究型教学方法更是少之又少。研究型教学(problem-basedlearning,PBL,对学生而言可以称之为研究型学习),它是一种符合工程能力培养规律和综合素质形成逻辑的教学组织形式和教学方式,得到“卓越计划”的大力提倡和着力推行[4]。研究卓越工程师不仅应具备分析问题、解决问题的能力,而且要能将设想和概念转化为现实,形成学生的工程能力。“卓越计划”通用标准对本科层次卓越工程师培养予以如下定位:本科层次卓越工程师:主要从事产品的生产、营销、服务或工程项目的施工、运行,维护,能够完全胜任现场或生产一线的各项工作。因此现有《工业催化》教学方法需要重构,在面向实际教学的基础上,遵循催化工程的实践、集成与创新的特征,采取相应的教学方法,按照催化剂的催化作用,催化剂的生产,催化剂的表征,催化剂的使用来组织教学内容,以学生为中心开展教学活动,着力推行符合工程能力培养规律的学习方法,强调学生创新意识和创新精神的培养,加强学生创新能力的训练,有效地提高学生的工程实践能力。所以,贯彻研究型教学方法,理论教学和工程实际相联系就非常重要。作为一种学习方法体系,研究型学习主要由基于问题的探究式学习、基于案例的讨论式学习和基于项目的参与式学习三种形式组成。从培养化工方向的卓越工程师的需要出发,其中的问题、案例和项目可以分别工业上成熟的催化工艺作为教学内容以实施相应的教学方法。这些问题可以是现行催化工艺中各种问题的重现、演变、放大或综合,也可以是教师根据对未来发展的预见专门设计出的催化方面的新问题。通过教师精心选择和设计这些问题、案例和项目,并采取研究性学习方法,就能够在学生知识的获取、应用和创新,工程能力的培养和提高,社会能力的培养和提高以及综合素质的养成和提升等方面发挥重要作用。

3教学内容:拓展知识视野,完善知识结构

3.1拓展知识视野,完善知识结构为了培养学生学习《工业催化》的兴趣,首先在每一章节的的教学过程中,凡是教学内容涉及到的在现行化工生产中已成功工业化的催化剂体系,如催化重整,催化裂化,合成氨等催化剂,可以引导学生多查阅相关资料,了解与这些催化剂的相关的制备工艺,催化反应原理,催化反应设备,催化剂使用过程条件控制以及催化剂再生等相关的知识。这样不但可以拓展学生的科学史知识,提高学习兴趣,增加求知欲,还有利于培养学生的自学能力;而且,结合专业特点丰富课程教学内容,联系与化工生产(化学工艺专业)及人们日常生活(应用化学专业)密切相连的催化知识,使学生主动去学习与催化相关的知识,从而理解并解决疑难问题,推动课堂教学的发展和质量的提高。丰富教学内容要求教师在备课过程中必须保证内容充实、准确、高质量。教师在准备每一堂课内容时,都必须查阅大量参考资料以确保知识的准确度,同时应从多角度、多层次综合、全面理解和诠释每一个知识点,并通过不懈的努力和研究形成自己的一套教学体系和教学风格。

3.2扩展前沿知识当今是个知识更新迅猛的时代,《工业催化》课程快速发展,必须与前沿科学知识紧密联系,才能培养出跟上工业和科学技术发展步伐的新世纪卓越工程师。扩展催化技术方面的前沿知识,不但有利于提高学生的学习兴趣,而且有利于培养学生的创新能力。前沿知识扩展对教师的素质有着很高的要求,这要求教师具备一定的科研素养,能有紧跟催化理论和技术发展的步伐,教师应深入学习、研究新的催化理论知识及催化技术最新发展趋势和动态,并将这些前沿知识充实到课堂教学之中,使学生能深切感受到科学技术的飞速发展给社会发展带来的巨大变革。例如:在《工业催化》课程中酸碱催化作为传统催化剂在催化裂化,催化重整等已经得到广泛应用,但课程对最前沿的酸碱俩性催化剂的介绍较少,这方面的知识,需要教师在查阅资料,将课堂内容补充完善。前沿知识的扩展,不仅需要提高教师的科研素养,还要调动学生的学习积极性。将《工业催化》课程每一章节的课余作业设置为此章节的相关前沿知识学习不失为一个理想的方法,例如在学习分子筛催化剂章节时,新型的杂原子分子筛,新型介微孔复合分子筛等催化剂是目前分子筛催化剂研究的前沿方向,教师可以布置学生课余查阅相关文献,形成报告,制作PPT,分组汇报并讨论,从而调动学生自发学习的兴趣。

4考核方式:以课题综述的形式考核

第12篇

土木工程制图是现代土木工程专业教学中非常重要的一个组成部分之一,它对于土木工程专业的学生的制图能力培养有着非常重要的影响。本文从对于土木工程学生的制图强化训练教学的改革进行分析探究。

【关键词】

土木工程制图;强化训练;教学改革

土木工程制图的训练和教学是现代土木工程专业学生学习有关于土木工程专业的专业知识和技能的基础和前提条件,对土木工程专业的学生的专业知识学习质量和水平有着非常关键的影响。因此,现代土木工程专业的教师一定要重视学生土木工程制图的训练和教学,并且积极采取有效的措施强化对于学生的土木工程制图的训练,改革土木工程制图强化训练教学的教学方式,从而有效地提高学生的土木工程制图的制图能力和质量。

1.优化土木工程制图强化训练教学改革的训练方法

对于现代土木工程专业教师而言,要想强化土木工程专业学生的土木工程制图训练效果,提高学生的土木工程制图强化训练教学的质量和效率,促进现代土木工程制图强化训练教学的改革,首先,现代土木工程专业教师应当优化土木工程制图强化训练教学改革的训练方法。正确的、高效的土木工程制图的训练方法可以帮助现代土木工程专业教师提高自身的土木工程制图强化训练教学的能力和水平,提高土木工程制图强化训练教学的质量和效率。现代土木工程专业教师可以通过以下2个方法来达到优化土木工程制图强化训练教学改革的训练方法的目的:第一,采用新型高效的网络信息技术辅助现代土木工程制图的强化训练教学。新型高效的网络信息技术能够为传统的土木工程制图强化训练教学注入新鲜元素,有效地提高学生土木工程制图强化训练教学的学习兴趣和热情,从而达到优化土木工程制图强化训练教学改革的训练方法的目的。比如说现代土木工程专业教师可以将土木工程制图强化训练教学的内容与现代网络信息技术进行有机的融合,从而有效地吸引学生学习土木工程制图的兴趣和热情,让学生更好的加深对于土木工程制图强化训练教学内容的记忆。第二,完善土木工程制图强化训练教学的教学内容来优化土木工程制图强化训练教学改革的训练方法。现代土木工程制图强化训练教学的教学内容对于现代土木工程制图强化训练的效率和质量有着非常重要的影响,因此,现代土木工程专业教师一定要认识到这一点,并且积极完善土木工程制图强化训练教学的教学内容,比如说土木工程专业教师在教学和训练学生《乡村公路的土木处理》这一知识点中的土木工程制图训练时多应用一些实际案例来完善土木工程制图强化训练教学的教学内容,从而达到有效地提高土木工程专业的学生的土木工程制图能力和水平。

2.提高土木专业学生土木工程制图的自主学习能力

土木工程专业教师要想提高学生土木工程制图强化训练教学的质量和效率,就必须提高土木专业学生土木工程制图的自主学习能力。土木工程制图强化训练教学的主体是土木工程专业的学生,提高土木工程专业学生的土木工程制图的能力和质量是土木工程制图强化训练教学改革的根本目的,因此,要想提高土木工程制图强化训练教学的效果和质量,不光需要土木工程专业的教师这一方面的积极作用,还需要提高土木专业学生的土木工程制图的自主学习能力。要想提高土木专业学生土木工程制图的自主学习能力,土木工程专业学生的自主学习习惯的培养非常重要。被动的学习习惯很容易造成土木工程专业德尔学生过于依赖土木工程制图教师的帮助与指引,而忽视了自身主动学习的重要性。土木工程专业的学生可以通过平时土木工程制图强化训练教学课堂上主动向教师提出问题、记笔记时自主思考问题、课下自主多看一些课外的关于土木工程制图强化训练教学的优秀书籍等方法来提高自身的土木工程制图的自主学习能力,另一方面,土木工程专业学生的合作学习的习惯也非常重要。个人的力量毕竟是有限的,只有通过集思广益,结合群体的力量才能帮助土木工程专业的学生不断提高自身的土木工程制图的能力和学习水平。土木工程专业的学生必须认识到这一点,积极发挥自身的智慧,在通过自主学习的同时,还要懂得结合其他学生的力量来合作学习探究,养成合作学习的好习惯,这样才能更好的提高自身的土木工程制图强化训练学习的质量和效率。

3.完善土木工程制图强化训练教学改革的考核方式

土木工程专业学生土木工程制图的最终考核和评价是学生土木工程制图强化训练教学的最后也是最为关键的部分之一,它对土木专业学生的土木工程制图强化训练学习的最终成果的肯定有着决定性的作用。首先,土木工程专业的教师应当完善土木工程专业学生关于土木工程制图训练教学的考核内容。土木工程制图是一项实践性非常高的能力学习内容,因此,土木工程专业的教师不应该仅仅依靠最终的书面考核成绩来给土木工程专业学生进行最终的土木工程制图强化训练教学改革的考核和评价,土木工程专业的教师应当在此基础之上再加上土木工程专业学生的手工制图作业、平时成绩等内容来完善土木工程制图强化训练教学改革的考核内容,使土木工程制图强化训练教学改革的考核方式变得更加合理化。然后,土木工程专业的教师可以通过丰富土木工程制图强化训练教学改革的考核方式,促进土木工程制图强化训练教学改革的考核方式的多元化的手段来完善土木工程制图强化训练教学改革的考核方式。综上所述,土木工程专业的教师可以通过优化土木工程制图强化训练教学改革的训练方法,提高土木专业学生土木工程制图的自主学习能力,完善土木工程制图强化训练教学改革的考核方式来促进土木工程制图强化训练教学改革,提高土木工程制图强化训练的教学效果和质量。

参考文献:

[1]李娜,商庆清,姚鑫.土木工程制图强化训练教学改革探讨[J].教育教学论坛,2015,(22):23-24.

[2]谢坚,马彩祝.立足土建专业,寻求改革创新--新编《土木工程制图》特点分析[J].黑龙江教育(高教研究与评估版),2014,(9):10-11.