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七十年代中期起,美國化學(xué)會文摘社開始注意收集中國的化學(xué)化工文獻(xiàn),但當(dāng)時所錄用的數(shù)量很少。我國實行改革開放政策以來,化學(xué)化工事業(yè)得到迅速發(fā)展,化學(xué)化工期刊不斷增加,發(fā)表的論文數(shù)量急劇增多,質(zhì)量也逐步提高。美國化學(xué)會文摘社最近公布的數(shù)字表明,我國化學(xué)化工論文在CA中所占的比例連年增加。1977年CA收錄我國論文僅300余篇,占CA總篇數(shù)的0.1%,1989年增加到1.4萬余篇,占3.7%。從收錄論文數(shù)的排行榜看,1977年我國在世界各國中排第18位,1981年為11位,1985年為第9位,1989年躍居第7位。1985到1989年平均年增長率為9.76%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于CA文獻(xiàn)數(shù)增長率的0.9%,居各國之首。
從發(fā)展趨勢看,未來十年中我國化學(xué)化工文獻(xiàn)的數(shù)量有希望達(dá)到CA總篇數(shù)的6%,進(jìn)入CA“五強(qiáng)”之列。
廣東建成重點實驗室
廣東省在“七五”期間建成重點實驗室,并投入使用。其中包括合成纖維技術(shù)開發(fā)實驗室、稀土合金材料實驗室、華南藥用資源開發(fā)實驗室、工業(yè)表面活性劑實驗室、風(fēng)濕臨床實驗室、菌種保藏與選育實驗室、飼料研究實驗室、精密模具設(shè)計實驗室,合計投資1500萬元?!鞍宋濉逼陂g還將建設(shè)激光生命科學(xué)、森林病蟲害綜合防治、專用集成電路設(shè)計、無融合生殖遺傳育種等高技術(shù)性和強(qiáng)實用性的重點實驗室和中試基地。
細(xì)胞反應(yīng)器
華東化工學(xué)院研制的動物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)器和南京化工學(xué)院研制的植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)器,于11月下旬和12月初分別在上海和南京通過國家級鑒定。
超導(dǎo)醫(yī)療設(shè)備
深圳蛇口中國科健有限工業(yè)公司研制成功6000高斯的超導(dǎo)磁體A,并用于我國第一臺磁共振成像儀。這臺大型醫(yī)療設(shè)備分辨率高,可檢查早期癌癥。該項成果是我國超導(dǎo)研究首次投入實用。
彩釉砂涂料南京棲霞山裝飾材料廠用彩釉和多種化工原料高溫?zé)Y(jié)制成彩釉砂涂料,廣泛適用各種材料的表面噴涂,制成壁畫和工藝畫,裝飾古典建筑和雕塑。該產(chǎn)品曾獲國家科技一等獎和35屆布魯塞爾世界發(fā)明博覽會金獎。
彈塑性防水涂料
南京市建筑材料研究所研制成功的彈塑性防水涂料通過鑒定。新型涂料的優(yōu)點是高溫下不流淌,低溫下柔性大、粘接強(qiáng)度高,耐酸堿性均較強(qiáng)。近10年防水工程堵漏用塑料油膏,雖能耐腐蝕、耐冷熱,但施工時需加熱熔融,產(chǎn)生氣味大、污染環(huán)境的問題,導(dǎo)致燙傷和火災(zāi)梟故的機(jī)會增多。用彈塑性防水涂料代替塑料油膏,可避免以上各種毛病。
工業(yè)廢液氣化灶
南京大學(xué)營防灶具廠和張家港市節(jié)能氣化爐廠,分別研制成功再生民用液化燃料及專用灶具。
再生液化燃料以石油、化工和印染廠的廢液為原料,加入特別添加劑制成,具有火力強(qiáng)、熱值高、價格低的優(yōu)點,采用塑料桶常壓貯存、運輸和使用,價格大大低于液化氣和煤氣。
專用灶具燃燒充分、無泄漏、預(yù)熱時間短、燃燒產(chǎn)生的廢氣對人無毒害。
香味廣告
美國喬奇歐公司在雜志上做香水廣告。讀者在翻閱雜志時會無意觸破雜志上的香水微囊,從而對該公司的香水留下深刻印象,誘發(fā)對該香水的購買欲。羅布斯制革公司在《建筑文摘》雜志上刊登的廣告,散發(fā)出該公司皮革制品的香味。.
生物組織粘合劑
山東萊陽農(nóng)學(xué)院從牛、鍺等動物的血液和肺、腦組織中,用鹽析、吸附、透析、等電點沉淀和低溫沉淀等方法,研制出纖維蛋白復(fù)合生物組織粘合劑,可用來粘合皮膚、神經(jīng)、肌肉、血管、器官、子宮、腸道等。粘合劑可在生物體內(nèi)被吸收,使用時沒有毒副作用,不會產(chǎn)生局部或全身反應(yīng)。
ZT膠
西安市化工研究所開發(fā)成功粘補(bǔ)生物體用的2T膠,可用于粘合皮膚、肌肉等生物組織,起定向枯連、加固作用,甚至可在高度炎癥水腫的肌體上用作修補(bǔ)粘合,減少患者的痛苦,減少并發(fā)癥,降低死亡率。
微生物電池
日本東京農(nóng)工大學(xué)和理化研究所研制成。功微生物電池。試制品外形5x5x3厘米,充填水、微生物、電解質(zhì)和二氧化碳。經(jīng)光線照射,能釋放出約1/1000安培的穩(wěn)定電流,足以驅(qū)動表用塑料電動機(jī)。
變色顏料
國外流行變色顏料多年,最初用于毛巾、服裝布、毛線,通過顏色變化表示天氣和物體的溫度,并表示影響溫度的晝夜、陰晴等因素。
最近變色顏料的用途更加廣泛:
1. 變色瓷杯倒入開水,杯上的畫瞬間發(fā)亮、水溫降低時慢慢恢復(fù)原來色彩。
2. 變色牙膏刷牙時間超過3分鐘,牙膏顏色轉(zhuǎn)變,提醒人們停止刷牙。
3. 變色房屋水泥生產(chǎn)過程中加入二氧化鈷等礦物質(zhì),空氣干燥時呈淡藍(lán)色,潮濕時變紫色,下雨變成玫瑰色。
鋪路采用化學(xué)品
聚笨已烯9厘米厚的泡沫磚鋪路面,1972年在挪威奧斯陸附近鋪設(shè),重量僅混凝土的1%,堅固耐用,彈性好,易修補(bǔ)。
發(fā)光水泥用來劃分車道、橫道線和路面標(biāo)志,夜間閃光,有利安全,增添夜景。
馬來酐制成丁二稀一苯乙稀一馬來酐三元聚合物,與瀝青混合鋪路,提高路面強(qiáng)度和熔點,法國最早研制使用。
一是堅持早晚自習(xí)、陽光晨讀,健全考勤制;二是堅持“考前預(yù)警,考中監(jiān)督,考后總結(jié)”,用好“學(xué)風(fēng)監(jiān)督團(tuán)”,確??荚囌\信;三是堅持建立健全學(xué)業(yè)預(yù)警機(jī)制,通過學(xué)業(yè)困難學(xué)生信息庫的建立,及時更新及保存學(xué)生、班委、化學(xué)化工學(xué)院、家長四方聯(lián)系記錄,最大限度幫扶學(xué)習(xí)困難學(xué)生;四是堅持“人機(jī)分離”,凈化課堂環(huán)境;五是堅持“一對一”幫扶結(jié)對子,努力營造勤奮刻苦、篤學(xué)好問的良好學(xué)習(xí)氛圍;完善《化學(xué)化工學(xué)院本科生學(xué)風(fēng)建設(shè)管理辦法》,確保化學(xué)化工學(xué)院學(xué)風(fēng)良性發(fā)展。
二、以制度為約束,完善學(xué)生工作隊伍建設(shè)
隊伍建設(shè)是一切工作的生命線,是決定一支隊伍戰(zhàn)斗力和凝聚力的重要組織保障,關(guān)注學(xué)生成長的貫徹落實,與隊伍建設(shè)密不可分,而隊伍建設(shè)則要以工作實效為目標(biāo),以講學(xué)習(xí)、練素質(zhì)、塑形象、做表率為重點,充分調(diào)動干部隊伍的積極性?;瘜W(xué)化工學(xué)院制定了《化學(xué)化工學(xué)院本科生“導(dǎo)師制”實施辦法》,突出“六看”:一看是否用心,二看是否主動,三看是否負(fù)責(zé),四看是否有效,五看是否被學(xué)生認(rèn)可,六看是否有突出貢獻(xiàn)。較好地發(fā)揮了導(dǎo)師心理疏導(dǎo)、學(xué)業(yè)指導(dǎo)、生活引導(dǎo)等作用;通過學(xué)生干部素質(zhì)拓展訓(xùn)練和學(xué)生干部培訓(xùn)班,在學(xué)生干部中開展“作風(fēng)建設(shè)月”,強(qiáng)化學(xué)生干部的服務(wù)意識,提升綜合素質(zhì);充分發(fā)揮黨員的先鋒模范帶頭作用,踐行學(xué)生干部“六要”要求,強(qiáng)化化工精神,盡職、守紀(jì)、做好服務(wù);出臺《化學(xué)化工學(xué)院團(tuán)委學(xué)生會部門考核制度》,完善學(xué)生工作制度體系,形成了有利于學(xué)生成長成才的長效機(jī)制。
三、以品牌活動、科技創(chuàng)新為依托,強(qiáng)化素質(zhì)教育
綜合素質(zhì)是衡量人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要指標(biāo),化學(xué)化工學(xué)院以宣傳引導(dǎo)、經(jīng)費支持、業(yè)績激勵幾個方面著手,推動了品牌活動、科技創(chuàng)新活動的蓬勃開展,強(qiáng)化素質(zhì)教育。化學(xué)化工學(xué)院持續(xù)開展“新生趣味運動會”“陽光宿舍”“化工之星”“化工達(dá)人秀”“家長教師寄語進(jìn)宿舍”等品牌活動,保持活動主旨,創(chuàng)新活動形式,讓更多的學(xué)生可以參與其中,達(dá)到在活動中感染人、教育人、鍛煉人,提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目的,并借助學(xué)校心理健康活動月等平臺,鼓勵并指導(dǎo)學(xué)生以班級為單位開展各具特色的主題團(tuán)日活動及創(chuàng)新黨日活動;依托《化學(xué)化工學(xué)院科技創(chuàng)新管理辦法》,掛靠化學(xué)化工學(xué)院科研部,吸納更多的人參與到挑戰(zhàn)杯科技創(chuàng)新競賽、化工設(shè)計大賽、大學(xué)科技園創(chuàng)新項目大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等活動中;加快化學(xué)化工學(xué)院“一院一品”工作的推進(jìn);落實“理論加實踐,四年不斷線”的職業(yè)發(fā)展課要求,爭取與更多的單位確立社會實踐基地。
四、做好九項工作,深化四項教育,落實服務(wù)保障工作
中國古代的神農(nóng)嘗百草(《淮南子•修務(wù)訓(xùn)》)使人們認(rèn)識到某些植物的湯液對疾病有治療作用。這便是人類醫(yī)學(xué)科學(xué)的開端——中藥的重要起源。從中國的商代以后湯液成為中藥的主要劑型。然而,草藥雖然能夠治病,但并不能延長人的壽命。而封建王朝的最高統(tǒng)治者——皇希望長生不老,永遠(yuǎn)處于統(tǒng)治地位。因此,自戰(zhàn)國以來,在中國歷代皇帝的支持下,便產(chǎn)生了一個長期繁榮不衰的職業(yè)——煉丹。起源于道家學(xué)派的煉丹家相信,只有自身不腐敗的藥物才能使人長生不老,青春永駐。當(dāng)時,人們所用的草藥當(dāng)然做不到這一點,惟有金石能充當(dāng)這一角色。
我國晉代著名的道教學(xué)者、煉丹家和醫(yī)藥學(xué)家葛洪(公元284~354年)所著的《抱撲子•內(nèi)篇》金丹卷中就明確記載:草木之藥“煮之則爛,埋之則腐”,而“丹砂燒之成水銀,積變又還成丹砂”。這就是說,用中草藥煉丹是不行的,因為它們?nèi)菀赘癄€。而朱砂加熱后可變成水銀和硫磺,反過來水銀與硫磺在冷卻的條件之下又可轉(zhuǎn)變?yōu)橹焐?。因此,服用朱砂煉制的丹藥,人的生命就像朱砂與水銀能互變那樣,往返循環(huán),生生不息。并把丹砂(HgS)稱為長生不老藥的極品。這是丹砂與水銀、硫磺進(jìn)行可逆化學(xué)反應(yīng)的最早的明確記錄。這一反應(yīng)也是我們?nèi)粘I钪械幕瘜W(xué)。例如:當(dāng)水銀溫度計打碎了之后,灑落在地面的水銀容易蒸發(fā),而以蒸汽的形式被人所呼吸,從而引起汞中毒。在這種情況下,我們通常的做法是在水銀上面撒一些硫磺,使之變?yōu)镠gS,而HgS在常溫下是沒有揮發(fā)性的。有“藥王”之稱的唐代著名醫(yī)學(xué)家孫思邈(公元581~682年)也是一位非常著名的煉丹大師。他在煉丹過程中發(fā)現(xiàn)了黑火藥,在其著作《伏硫磺法》中記載了黑火藥的配方:兩份硝石+三份碳+一分硫。這三種物質(zhì)一旦發(fā)生化學(xué)反應(yīng),就在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體,從而產(chǎn)生爆炸。這就是我國古代的四大發(fā)明之一。這一技術(shù)直到公元8世紀(jì)才傳到阿拉伯。阿拉伯人把硝石稱為“中國雪”,而波斯人(今伊朗人)則稱其為“中國鹽”。雖然煉丹家們尋找長生不老藥的夢想最終破滅,但卻在煉丹的過程中創(chuàng)造了很多有趣的新方法和新物質(zhì),例如淮南王劉安在組織其門客煉丹過程中偶然發(fā)現(xiàn)了豆腐,而被稱為豆腐的鼻祖,也把自己造就成了化學(xué)家。正因為如此,英國自然科技史專家李約瑟(1994年當(dāng)選為中國科學(xué)院外籍院士),根據(jù)中國古代在煉丹術(shù)等方面的成就,在其著作《中國科學(xué)技術(shù)史》中提出了“醫(yī)藥化學(xué)源于中國”的論斷,認(rèn)為“整個化學(xué)的最重要的根源之一,是地地道道從中國傳出去的”。到了16世紀(jì)初,藥物化學(xué)家的奠基者、瑞士科學(xué)家巴拉塞爾士首先把礦物質(zhì)作為藥物使用,提出化學(xué)的目的是制造藥劑。他認(rèn)為有病就是缺鹽、水銀和硫磺這三種要素之一(分別比作為肉體、靈魂、精神)。為了治病就要服用所缺的要素。而為了獲得能夠治療疾病的藥物,必然要進(jìn)行化學(xué)實驗,因此,在這些實驗過程中,人們便發(fā)現(xiàn)了硝酸、鹽酸、硫酸、氨和礬等化合物,也產(chǎn)生了元素、化合物、化學(xué)試劑等概念,從而推動了化學(xué)的發(fā)展。
2化學(xué)的發(fā)展對醫(yī)學(xué)所做的貢獻(xiàn)
巴拉塞爾士作為醫(yī)學(xué)的改革者,極力反對伽侖及阿維森納的學(xué)說,并引導(dǎo)人們注意到化學(xué)對醫(yī)學(xué)及藥學(xué)的莫大用處。他的這種主張隨著科學(xué)的不斷發(fā)展而逐漸被證實。隨著唯物主義哲學(xué)和化學(xué)的發(fā)展,人們堅信能夠治病的這些植物中肯定存在著內(nèi)在的物質(zhì)基礎(chǔ)。結(jié)果在19世紀(jì)初,化學(xué)家們從藥用植物中尋找到了具有藥用價值的小分子有機(jī)化合物。例如:1763年,愛德華•斯通(EdwardStone)在倫敦皇家學(xué)會宣讀了題為“關(guān)于柳樹皮治愈寒顫病成功的報告”。1828年,法國藥劑師亨利•勒魯克斯(HenriLeroux)與意大利化學(xué)家拉斐爾•皮里亞(RaffaelePiria)利用化學(xué)手段從柳樹皮中提純出了其有效成分水楊酸,化學(xué)名是鄰羥基苯甲酸。1860年,德國拜爾公司化學(xué)家赫爾曼•科爾貝(HermanKolbe)成功實現(xiàn)了水楊酸的人工合成。但是水楊酸對口腔、食道和胃壁的黏膜有嚴(yán)重的刺激作用,從而使其在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中受到了嚴(yán)重限制。為了解決這一問題,化學(xué)家們首先想到的是將其改為酸性較小的鈉鹽(水楊酸鈉),這雖然減小了其刺激性,但卻具有令人不愉快的甜味,導(dǎo)致大多數(shù)患者不愿意服用。到了1893年,德國Bayer公司的化學(xué)家費利克斯•霍夫曼(FelixHoffmann)對水楊酸進(jìn)行了改造,制成了乙酰水楊酸。水楊酸與乙酰水楊酸具有相同的醫(yī)學(xué)性質(zhì),但后者卻沒有令人不愉快的味道和對黏膜的高度刺激性,這就是“萬靈藥”阿司匹林。這個例子說明人們已經(jīng)可以用化學(xué)的方法去改變天然產(chǎn)物的結(jié)構(gòu),使之成為更為理想的藥物。1928年,英國細(xì)菌學(xué)教授弗萊明發(fā)現(xiàn)了人類第一個抗生素藥物青霉素。雖然弗萊明發(fā)現(xiàn)了青霉素,但是青霉素培養(yǎng)液中所含青霉素的量太少,加上他化學(xué)底子比較薄弱,一直沒法找到富集濃縮青霉素的技術(shù),很難從中提取足夠的數(shù)量供臨床研究使用。因此,弗萊明只好暫時停止了對青霉素的培養(yǎng)和研究工作。
直到1935年,澳洲藥理學(xué)家弗洛里和僑居英國的德國生物化學(xué)家錢恩合作解決了青霉素的富集、濃縮這個技術(shù)問題,才使得青霉素真正成為服務(wù)于人類的良藥。青霉素的大量生產(chǎn)挽救了千百萬患有肺炎、梅毒、猩紅熱等疾病的患者的生命。青霉素的發(fā)現(xiàn)被公認(rèn)為是第二次世界大戰(zhàn)中與原子彈和雷達(dá)相并列的第三個重大發(fā)明。正是因為弗萊明、弗洛里和錢恩對改善人類健康和延長人類壽命所做出的突出貢獻(xiàn),他們?nèi)斯餐窒砹?945年的諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎。同樣,我國的科學(xué)家們在推動醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展和改善人類的健康方面也做出了重要的貢獻(xiàn)。2011年,我國藥理學(xué)家屠呦呦教授獲得了僅次于諾貝爾獎的世界級大獎——美國拉斯克-狄貝基臨床醫(yī)學(xué)研究獎(LaskerDeBakeyClinicalMedicalResearchAward),以表彰她在青蒿素(Artemisinin)的發(fā)現(xiàn)及將其應(yīng)用于治療瘧疾方面所做出的杰出貢獻(xiàn)。這一醫(yī)學(xué)發(fā)展史上的重大發(fā)現(xiàn),每年在全世界,挽救了數(shù)以百萬計瘧疾患者的生命。這是迄今為止中國生物醫(yī)學(xué)界獲得的世界級最高獎項。青蒿作為藥物使用,首次記載于《五十二病方》(公元前168年左右)中,這本書出土于馬王堆三號漢墓。書中詳細(xì)描述了如何用青蒿來舒緩痔瘡。在公元340年間東晉醫(yī)藥學(xué)家葛洪在其著作《肘后備急方》中,明確記載了青蒿能夠治療瘧疾:“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁,盡服之。”屠教授正是根據(jù)這一段文字記載受的啟發(fā),改變了傳統(tǒng)的提取方法,在經(jīng)過190多次的失敗之后,于1972年11月8日從青蒿中獲得了其有效成分——青蒿素的單體。1973年,作為其結(jié)構(gòu)研究的一部分,屠呦呦對青蒿素的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾,得到了雙氫青蒿素,其藥效比青蒿素高10倍。雙氫青蒿素的合成奠定了合成其他衍生藥物的基礎(chǔ)。1984年初,上海有機(jī)所周維善院士課題組實現(xiàn)了對青蒿素的人工全合成。另外一個極為重要的例子就是哈爾濱醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院中醫(yī)科張亭棟教授發(fā)現(xiàn)As2O3可以治療M3型白血病的原創(chuàng)性研究。他從民間中醫(yī)中得到一個秘方:砒霜、輕粉(HgCl)和蟾蜍可用于治療淋巴結(jié)核和癌癥。而張亭棟將這個配方主要用于治療白血病的研究,并分別檢測這三種藥物在治療中的作用。通過研究,他發(fā)現(xiàn)其有效成分為As2O3,并于1973年在《黑龍江醫(yī)藥》上發(fā)表了As2O3用于治療白血病的開創(chuàng)性論文[4]。1979年,他們在《黑龍江醫(yī)藥》上再次,明確指出As2O3對M3型白血病效果最好,從而清晰地奠定了人類今天的認(rèn)識:As2O3可以治療白血病,特別是M3型白血病[5]。1998年美國康奈爾醫(yī)學(xué)院的Soignet教授將張亭棟的研究結(jié)果用于臨床治療并將其治療結(jié)果和可能的作用機(jī)制發(fā)表于世界最權(quán)威之一的醫(yī)學(xué)雜志《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》,從而導(dǎo)致了國際醫(yī)學(xué)界廣泛接受As2O3對M3型白血病的治療作用。而且相關(guān)藥品已經(jīng)通過美國FDA批準(zhǔn)正式上市。
此外,醫(yī)藥史上具有里程碑意義的藥物還有很多。例如1908年德國科學(xué)家埃爾利希課題組從合成的上千種含砷化合物中篩選出能夠用于治療梅毒的化學(xué)藥物——砷凡納明,從而開啟了化學(xué)合成藥物治療的時代;1911年,波蘭化學(xué)家CasmirFank在谷物中發(fā)現(xiàn)了維生素B1,并且發(fā)現(xiàn)缺乏維生素B1會患腳氣病,隨后新的維生素被不斷地分離純化并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的鑒定,使人們認(rèn)識到維生素缺乏與疾病的關(guān)系;1932年德國生物化學(xué)家多馬克發(fā)現(xiàn)的第一個磺胺類抗菌藥——百浪多息;1963年美國化學(xué)家瓦尼(M.C.Wani)和沃爾(MonreE.Wall)從紅豆杉中分離到了抗癌活性成分——紫杉醇(taxol)等等,這些重要藥物的發(fā)現(xiàn)無不與化學(xué)的分離和確定結(jié)構(gòu)的技術(shù)有關(guān),見證了化學(xué)對醫(yī)學(xué)的深遠(yuǎn)影響和重大作用?;瘜W(xué)手段已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)研究的一個非常重要的技術(shù)支撐。如可以用先進(jìn)的化學(xué)手段來測定基因的結(jié)構(gòu)、基因的序列,還可以利用化學(xué)手段去改變基因的結(jié)構(gòu),在基因上連接一個小分子或通過基因的對接來改良基因、甚至創(chuàng)造出新的基因。例如我們現(xiàn)在所見的一些轉(zhuǎn)基因的食品——大豆和玉米等都是通過基因的改變來實現(xiàn)的。這些成就將為人類抵抗遺傳性疾病及惡性腫瘤等現(xiàn)階段無法治療的疾病提供一種可能的方法。生命過程是無數(shù)化學(xué)變化的綜合體現(xiàn)。盡管關(guān)于生命起源的學(xué)說很多,但是得到現(xiàn)在科學(xué)實驗強(qiáng)有力支持的就只有“化學(xué)進(jìn)化學(xué)說”,即生命是化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物。1952年,美國科學(xué)家StanleyMiller在實驗室中模擬原始地球的大氣成分和電閃雷鳴的自然環(huán)境,將甲烷、氨氣、氫氣、水蒸氣等置于密閉的容器中,進(jìn)行持續(xù)一周的活化放電,得到了氨基酸——這一組成生命不可缺少的蛋白質(zhì)原料。而且在1965年9月17日,以鈕經(jīng)義為首的我國科學(xué)家用無生命的簡單有機(jī)化合物合成了具有生命活性的結(jié)晶牛胰島素,這一成果為人類做出了劃時代的貢獻(xiàn)。這些研究結(jié)果為生命起源的化學(xué)進(jìn)化學(xué)說提供了有力的實驗支持。美國著名的有機(jī)化學(xué)家,哈佛大學(xué)E.J.Corry教授(1990年諾貝爾獎獲得者)曾經(jīng)預(yù)言:“21世紀(jì),化學(xué)將涵蓋醫(yī)學(xué)與化學(xué)之間的任一事情?!边@一預(yù)言很快就被美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)教授科恩伯格所證實,科恩伯格于2001年首次在分子水平上展示了真核的轉(zhuǎn)錄過程,并因此榮獲了2006年諾貝爾化學(xué)獎。這里我們應(yīng)該要特別注意的是,科恩伯格是位醫(yī)學(xué)教授,但他卻榮獲了化學(xué)獎。
3化學(xué)對醫(yī)學(xué)貢獻(xiàn)的未來展望
通過調(diào)查可以發(fā)現(xiàn),我國傳統(tǒng)的化工業(yè)在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢棄物以及生產(chǎn)工藝都會對我國的環(huán)境以及能源造成大量的污染和消耗,而且想要對其進(jìn)行處理和加工有是十分不容易的一件事。而從整體上來看,化工生產(chǎn)之所以會對環(huán)境造成影響,其中的主要因素在于其在生產(chǎn)過程中對于化學(xué)原材料的選擇。綠色化學(xué)工程及工藝在投入到實際應(yīng)用過程中所遵循的原理便是以及綠色生產(chǎn)、清潔生產(chǎn)為基本原則來進(jìn)行,而該種生產(chǎn)方式對防治化學(xué)生產(chǎn)所帶來的環(huán)境污染和能源消耗問題都有著十分明顯的成效[2]。綠色化學(xué)工程和工藝在投入到化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的過程中基本采用的都是不具有危害性的化學(xué)原料作為其產(chǎn)品的生產(chǎn)主要原料,也就是說,綠色化學(xué)工程和工藝是在化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)之初便對環(huán)境污染問題進(jìn)行了相應(yīng)的預(yù)防。
2綠色化學(xué)工程與工藝對化學(xué)工業(yè)節(jié)能的促進(jìn)作用
當(dāng)前,綠色化學(xué)工程和工藝在我國各類化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)過程中應(yīng)用的都十分廣泛,并且對我國化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的節(jié)能減排起到了良好的促進(jìn)作用,這些作用主要體現(xiàn)在以下兩個方面。首先,綠色化學(xué)工程及工藝中涉及到的生物技術(shù)對我國化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中所涉及到的廢棄物排放起到了一定的凈化作用。這里所提到的生物化工技術(shù)指的是在生物的體內(nèi)存在一種具有高效催化功能的生物酶,這種生物酶又可以稱之為催化酶。這種從生物體內(nèi)提取出的催化酶具有非常好的催化功能,將其應(yīng)用于生物的催化過程中,其不但可以利用自身具有的超強(qiáng)的專一性來促進(jìn)生物酶反應(yīng)的總體效率,與此通知其還可以提升總體的反應(yīng)質(zhì)量。與此同時,綠色化學(xué)工程及工藝還將這種生物技術(shù)引入到了化學(xué)工程的生產(chǎn)過程中,其通過將自然界中的可再生資源用生物技術(shù)轉(zhuǎn)化成化學(xué)原料的方式來進(jìn)行最終的化學(xué)生產(chǎn),這樣的做法不但使自然能源的消耗得到了減少,同時還使化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的能源反應(yīng)效率得到了相應(yīng)的提高,繼而從根本上減少了化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中廢棄物以及污染物的排放數(shù)量。其次,綠色化學(xué)工程及工藝中還會涉及到清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用,該項技術(shù)可以說是一個絕對的綠色生產(chǎn)技術(shù),其可以對化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中所需要用到的化學(xué)原料進(jìn)行綠色處理(無毒、無害、無廢棄),故其在能夠增加化學(xué)院材料使用效率的同時,還從根本上提高了化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的總體質(zhì)量。與此同時,其還可以將化學(xué)生產(chǎn)中所排放出的污染物和廢棄物進(jìn)行處理,使其變成有機(jī)物質(zhì)或能夠供人們生活的沼氣資源,繼而使化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的綠色生產(chǎn)得以實現(xiàn)。
3結(jié)語
【關(guān)鍵詞】大學(xué)生;公寓文化;建設(shè)
學(xué)生公寓文化建設(shè)是高校精神文明建設(shè)的重要內(nèi)容,是學(xué)生工作的重要組成部分,是新形勢下高校德育工作的著重點和創(chuàng)新點。高校應(yīng)大力推進(jìn)以文明、和諧、求知向上為核心的公寓文化建設(shè),不斷豐富學(xué)生業(yè)余文化生活,凈化學(xué)生的精神家園,促進(jìn)學(xué)生成長、成才,充分發(fā)揮公寓文化的育人功能。
一、高校學(xué)生公寓文化的主要內(nèi)涵
所謂高校學(xué)生公寓文化,是在學(xué)生公寓特定的環(huán)境中,宿舍全體成員依據(jù)宿舍客觀條件,參與各種可能的活動,所表現(xiàn)出來思想觀念、心理活動和行為方式的總和,包括宿舍的整體布局、衛(wèi)生狀況、人際關(guān)系、道德水準(zhǔn)、學(xué)識智能、審美情趣、價值取向、行為方式、生活習(xí)俗等方面。
從內(nèi)容上來說,高校學(xué)生公寓文化是以高校學(xué)生為主體,以宿舍為載體,以物質(zhì)、意識、制度建設(shè)為主要內(nèi)容,以校園精神為主要特征的群體文化,包括精神文化、制度文化、行為文化和環(huán)境文化四個層面。它是一個具有多元素、多層次的有機(jī)復(fù)合體。
二、高校學(xué)生公寓文化建設(shè)的重要性
1.實施素質(zhì)教育和培養(yǎng)綜合能力的有效途徑
高校公寓文化是一種群體文化,是校園文化的重要組成部分,它對規(guī)范大學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活,優(yōu)化育人環(huán)境,促進(jìn)學(xué)生文明養(yǎng)成,提升學(xué)生素質(zhì)等都具有重要的現(xiàn)實意義。良好的公寓文化能激勵大學(xué)生自覺培養(yǎng)重集體、講道德的高尚情操,促使大學(xué)生形成自我教育、自我管理、自我服務(wù)的思想意識,養(yǎng)成良好的文明習(xí)慣,塑造完美的人格,保持朝氣蓬勃奮發(fā)進(jìn)取的精神風(fēng)貌。
2.建設(shè)優(yōu)良校風(fēng),維護(hù)校園穩(wěn)定的客觀需要
一方面,學(xué)生公寓是學(xué)校的細(xì)胞,是學(xué)生學(xué)習(xí)、生活、社交、娛樂的主要場所,是學(xué)校對學(xué)生進(jìn)行教育管理的重要環(huán)節(jié)。高校通過積極正面的教育引導(dǎo)、嚴(yán)格規(guī)范的校紀(jì)校規(guī)、典型的正面示范、良好的輿論導(dǎo)向、有力的獎懲措施等手段,教育引導(dǎo)和影響學(xué)生,使學(xué)生在潛移默化中產(chǎn)生并增強(qiáng)集體主義信念、對公寓寢室、學(xué)校和社會產(chǎn)生歸屬感,在思想和行為上與集體成員相一致。因此,建設(shè)好高校大學(xué)生公寓文化是創(chuàng)建優(yōu)良校風(fēng)的必要前提。
另一方面,學(xué)生公寓文化建設(shè)是維護(hù)高校安全穩(wěn)定的客觀需要。穩(wěn)定壓倒一切,縱觀我國高校的發(fā)展史,我們不難發(fā)現(xiàn),高校通常是各種思潮與社會穩(wěn)定的晴雨表,一些社會思潮往往是首先在高校中敏感地表現(xiàn)出來。大學(xué)生思想活躍、社會責(zé)任感強(qiáng)、接受新鮮事物快;然而他們社會經(jīng)驗少,對事物的認(rèn)識和自身的情緒容易受到相互的影響和感染,好多“集體創(chuàng)意”都直接或間接的出自于學(xué)生公寓。因此建設(shè)好大學(xué)生公寓文化對維護(hù)高校乃至整個社會安定秩序都有著非常重要的現(xiàn)實意義。
三、高校學(xué)生公寓文化建設(shè)的重要途徑
高校學(xué)生公寓文化建設(shè)是校園文化建設(shè)的重要組成部分,越來越凸顯其育人功能。新形勢下,主動占領(lǐng)學(xué)生公寓這塊育人陣地,大力加強(qiáng)學(xué)生公寓文化建設(shè),對于促進(jìn)高校校園文化建設(shè)和學(xué)生健康全面成長意義重大。在長期學(xué)生公寓文化建設(shè)實踐中,我校從學(xué)生公寓工作體制的創(chuàng)新入手,突出學(xué)生公寓精神文化的感染力、制度文化的約束力、行為文化的示范力、環(huán)境文化的熏陶力,學(xué)生公寓文化建設(shè)初顯成效。
1.適應(yīng)形勢發(fā)展需要,創(chuàng)新學(xué)生公寓管理體制和管理模式
為適應(yīng)新時期對學(xué)生公寓管理工作的要求,更好地發(fā)揮其育人功能,進(jìn)一步理順學(xué)生公寓管理體制,我校學(xué)生公寓主要采取的是學(xué)生工作處傳統(tǒng)管理模式與社會化物業(yè)管理模式相結(jié)合的管理模式。學(xué)生工作處主要負(fù)責(zé)對公寓園區(qū)學(xué)生的養(yǎng)成教育、常規(guī)管理、床位管理、開展一系列公寓文化活動,并對物業(yè)公司進(jìn)行監(jiān)督考核等;社會化物業(yè)管理主要負(fù)責(zé)衛(wèi)生保潔、安全保衛(wèi)、設(shè)施維修等服務(wù)性項目。
為了加強(qiáng)對學(xué)生公寓的組織領(lǐng)導(dǎo),我校貫徹執(zhí)行分管校領(lǐng)導(dǎo)、學(xué)工處副處長負(fù)責(zé)制,直屬于學(xué)生工作處的職能部門宿管辦代表學(xué)校行使學(xué)生公寓管理職能。我校學(xué)生公寓管理規(guī)范、科學(xué)、高效,按照“以人為本,服務(wù)學(xué)生”的工作理念,積極倡導(dǎo)“服務(wù)管理”模式,在對學(xué)生進(jìn)行管理的同時,更注重服務(wù)學(xué)生、教育學(xué)生,充分發(fā)揮學(xué)生公寓的育人功能和服務(wù)功能,努力營造溫馨和諧的住宿環(huán)境。我校學(xué)生公寓分為兩個公寓園區(qū),宿管辦干事分工明確,一名負(fù)責(zé)a公寓區(qū)女生教育和對物業(yè)公司的監(jiān)督考核,一名負(fù)責(zé)b公寓區(qū)男生教育和對物業(yè)公司的監(jiān)督考核,一名負(fù)責(zé)b公寓園區(qū)女生教育、全校床位管理、公寓文化建設(shè)。
同時,健全了公寓學(xué)生管理組織,拓寬了民主管理渠道。成立了校宿管部,并下設(shè)公寓自治管理委員會,各樓棟有棟長,各樓層有層長。在宿管辦老師的指導(dǎo)下,自主開展宿舍衛(wèi)生檢查、安全隱患查處、文化氛圍營造、學(xué)生宿舍聯(lián)誼、公寓信息傳達(dá)、學(xué)生意見反映、先進(jìn)典型建樹等工作,進(jìn)一步強(qiáng)化了學(xué)生自我管理、自我教育、自我服務(wù)意識,充分調(diào)動了學(xué)生參與宿舍的民主管理與服務(wù)的熱情、積極性,使學(xué)生公寓真正成為學(xué)生的家園,學(xué)生成為公寓的主人。
2.推進(jìn)學(xué)生公寓文化建設(shè),創(chuàng)新學(xué)生公寓文化建設(shè)的方法和手段
我校公寓文化建設(shè)在實踐中探索前進(jìn)的道路,也在實踐中不斷調(diào)整和完善,大膽的將精神文化、制度文化、行為文化、環(huán)境文化四個因素有力的糅合在一起,通過開展豐富多彩的公寓文化活動,提高公寓文化的品位,使公寓文化具有科學(xué)性、知識性、趣味性、教育性,讓學(xué)生在活動中豐富知識、增長才干、提高素質(zhì)、陶冶情操、錘煉品德,為早日成才打下基礎(chǔ)。
①推進(jìn)優(yōu)秀文明寢室建設(shè),創(chuàng)建節(jié)約型公寓
為了進(jìn)一步推進(jìn)思想政治教育進(jìn)學(xué)生公寓的步伐,加強(qiáng)學(xué)校學(xué)生的文明修養(yǎng),推進(jìn)節(jié)約型校園建設(shè),學(xué)工處宿管科自2007年以來,組織開展了一系列的“推進(jìn)文明寢室建設(shè),共建節(jié)約型公寓”主題教育活動。此類活動以推進(jìn)學(xué)生公寓文明建設(shè)為主題,以充分體現(xiàn)學(xué)生寢室在學(xué)生素質(zhì)教育中的陣地作用為主要內(nèi)容,積極發(fā)揚優(yōu)良傳統(tǒng),增強(qiáng)節(jié)約意識,共創(chuàng)節(jié)約型公寓。
“優(yōu)秀文明寢室”活動每月開展一次,宿管科對全校學(xué)生寢室進(jìn)行全面檢查,對內(nèi)務(wù)衛(wèi)生優(yōu)秀、學(xué)習(xí)風(fēng)氣良好、晚就寢按時熄燈、不使用大功率電器、節(jié)約用水用電、愛護(hù)公物的寢室進(jìn)行通報表揚并予以“優(yōu)秀文明寢室”掛牌;對一學(xué)年度連續(xù)3次以上被評為“優(yōu)秀文明寢室”的寢室評為“五星級寢室”;在“優(yōu)秀文明寢室”、“五星級寢室”的寢室長中評選出“十佳優(yōu)秀寢室長”等。
為了保證評比工作的公開、公平、公正,學(xué)工處宿管科制定了《學(xué)生住宿管理規(guī)定》和《優(yōu)秀文明寢室評比細(xì)則》,嚴(yán)格規(guī)范宿舍檢查程序和考核標(biāo)準(zhǔn),并接受全校師生的監(jiān)督。
②建設(shè)“示范性”公寓,打造環(huán)境友好家園
園區(qū)“示范性樓棟”創(chuàng)建活動,即先選擇一棟公寓作為試點,繼而全面鋪開?;顒又荚诩訌?qiáng)對學(xué)生的良好生活習(xí)慣的養(yǎng)成教育,要求每個宿舍每天自行將生活垃圾帶出公寓,放在指定地點,杜絕亂扔、亂丟、亂吐現(xiàn)象的發(fā)生,共同打造和諧、潔凈、舒適的生活環(huán)境。
活動的主要內(nèi)容有:
(1)所有同學(xué)養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣,杜絕亂扔、亂丟、亂吐行為的出現(xiàn),并請大家相互監(jiān)督。(設(shè)有舉報電話)
(2)請寢室長安排好衛(wèi)生值日表,每天由值日生將各寢室的生活垃圾帶出公寓,丟在指定的垃圾桶內(nèi)。
(3)請勞動課任務(wù)區(qū)分在各樓棟的同學(xué)按質(zhì)按量地完成每一次勞動任務(wù)。
(4)請各寢室的同學(xué)自覺維護(hù)好宿舍門口的衛(wèi)生,勤掃勤拖,齊心協(xié)力,共同打造潔凈、和諧的美好家園。
活動的宣傳方式:
(1)學(xué)工處宿管辦在各公寓園區(qū)利用櫥窗進(jìn)行了前期活動宣傳,并統(tǒng)一制作精美的宣傳標(biāo)語張貼在各個公寓樓層。
(2)經(jīng)過前期多層次組織,召開動員大會,向各系宿管干部、學(xué)生公寓自治管理委員會干部將活動的宗旨和意義宣講透徹,通過干部向每一個寢室宣傳。
目前,已經(jīng)初見成效,各樓棟的同學(xué)們正在逐步適應(yīng)這一新的管理模式,我校學(xué)生公寓的樓道(尤其是女生公寓)呈現(xiàn)出干凈、明亮的局面,公寓公共環(huán)境明顯好轉(zhuǎn),生活垃圾基本已經(jīng)帶下樓。
3.舉辦“寢室文化節(jié)”,豐富寢室文化生活
大學(xué)生寢室是校園文化的窗口,寢室集體作為大學(xué)生基本群體組織相對于其他學(xué)生組織有著獨特的功能和影響。寢室成員長期的共同生活影響著每個成員的生活方式、學(xué)習(xí)態(tài)度、行為規(guī)范、價值理念和理想信念,形成獨特的寢室文化。為了進(jìn)一步推進(jìn)寢室文明建設(shè),營造溫馨舒適的寢室環(huán)境,校學(xué)工處、宿管辦每兩年舉辦一次寢室文化節(jié),更好地加強(qiáng)我校學(xué)生的文明修養(yǎng),提高宿舍文化的品位,陶冶學(xué)生情操,創(chuàng)造綠色環(huán)境,營造溫馨氣氛,營造健康、活潑、文明的生活氛圍,豐富大學(xué)生寢室文化生活。
迄今為止,我校已成功舉辦三屆“寢室文化節(jié)”,均由學(xué)工處主辦,宿管辦承辦,各系協(xié)辦。第一屆“寢室文化節(jié)”以“我愛我家”為主題,第二屆以“溫馨、和諧、個性”為主題,第三屆以“弘揚美德、增進(jìn)團(tuán)結(jié)、美化環(huán)境、展現(xiàn)自我”為主題。通過開展動員大會、寢室形象設(shè)計大賽、寢室文化生活作品征集大賽、寢室趣味運動會、“紅色之星”黨員先進(jìn)模范寢室創(chuàng)建活動、“十佳宿管干部”評選、“優(yōu)秀寢室長”評選、“活動組織工作先進(jìn)個人”評選、寢室文化節(jié)頒獎晚會等九個涉及文化、體育、娛樂、藝術(shù)、生活等的一系列活動,有效地推進(jìn)了學(xué)生公寓文化建設(shè)和寢室文明建設(shè)。
總之,當(dāng)前大學(xué)生公寓文化建設(shè)既面臨著良好的發(fā)展機(jī)遇,也面臨著一系列挑戰(zhàn),這給公寓文化發(fā)展提供了更大的發(fā)展空間。如何更好地構(gòu)建新型高校公寓文化,進(jìn)一步發(fā)揮高校公寓文化的育人功能,是當(dāng)前和今后一段時期的重要任務(wù)。
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1.1實驗試劑
乳酸發(fā)酵菌種:植物乳桿菌;發(fā)酵液500mL;電極室用水:0.3mol/L的Na2SO4溶液1000mL(陰極室和陽極室各500mL);酸室和堿室為蒸餾水。發(fā)酵培養(yǎng)基每升含:蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母粉5g、葡萄糖50g、乙酸鈉2g、檸檬酸二胺2g、吐溫-801g、磷酸氫二鉀2g、七水硫酸鎂0.2g、一水硫酸錳0.05g。
1.2實驗儀器
恒溫振蕩器、高壓蒸汽滅菌鍋、發(fā)酵罐、干燥箱、電子天平、pH計、生物傳感分析儀、分光光度計、冰柜。其他常規(guī)實驗器皿:燒杯、量筒、玻璃棒、酒精燈、接種環(huán)、培養(yǎng)皿、移液管等。直流穩(wěn)壓電源;明道式電滲析膜堆一套,外配容量為1000mL的燒杯5只,硅膠管(約0.5m)10根;小型潛水泵5個。通過發(fā)酵罐控制主機(jī)箱上的蠕動泵,將雙極膜電滲析的堿液隔室與發(fā)酵罐進(jìn)行連接。為了降低發(fā)酵罐中染雜菌的風(fēng)險,必須對連接的管子進(jìn)行滅菌操作。發(fā)酵罐內(nèi)由pH計進(jìn)行實時監(jiān)測,當(dāng)pH低于設(shè)定值時,由蠕動泵自動將雙極膜電滲析的堿液隔室中的堿液泵入發(fā)酵罐進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于軟管內(nèi)是強(qiáng)堿環(huán)境,故堿液室與發(fā)酵罐之間的連接管不需要進(jìn)行滅菌操作。
2實驗步驟
2.1雙極膜電滲析的準(zhǔn)備
(1)組裝膜堆:按“陽極板—隔板—雙極膜—隔板—陰膜—隔板—陽膜—隔板—雙極膜—陰極板”順序組裝膜堆,用長螺桿釘壓緊膜堆。為了確保裝置的嚴(yán)密性,應(yīng)使隔板之間的墊圈厚度不超過墊圈槽,并使雙極膜的陽膜側(cè)朝向陰極板。此外,在用螺釘壓緊裝置時,應(yīng)注意均勻用力,以防止裝置變形甚至斷裂。
(2)連接設(shè)備:在隔板出口分別連接出水管和進(jìn)水管。將進(jìn)水管與外置燒杯中的潛水泵出口連接,將出水管的出口端連接到燒杯中,以確保循環(huán)通路暢通。
(3)注入料液和電極水:在鹽室中注入料液,在極室中注入電極水,在酸室和堿室中注入蒸餾水,此過程應(yīng)保證料液淹沒潛水泵。對于雙極膜電滲析,應(yīng)在實驗結(jié)束后將各個隔室、燒杯和潛水泵內(nèi)的料液或電解質(zhì)溶液清洗干凈。若長期不用,應(yīng)將裝置拆卸還原,并確保各組件干燥和清潔。
2.2發(fā)酵過程的準(zhǔn)備
(1)種子培養(yǎng)基的培養(yǎng):配制一定量的種子培養(yǎng)基,并在高壓蒸汽滅菌鍋中滅菌。滅菌條件為:121℃,20min。待培養(yǎng)基冷卻至室溫后,取新鮮斜面菌種,接入種子培養(yǎng)基中,在轉(zhuǎn)速為150r/min的搖床中培養(yǎng)24h,溫度恒定在37℃。
(2)發(fā)酵罐滅菌:將配制好的發(fā)酵培養(yǎng)基加入到發(fā)酵罐中,此處應(yīng)注意體積不能超過發(fā)酵罐總體積的2/3。然后將發(fā)酵罐和培養(yǎng)基一起放入滅菌鍋中進(jìn)行滅菌。
(3)火焰接種法:先用醫(yī)用酒精擦拭接種口;在火圈中加入酒精,點燃后套在接種口上;關(guān)小空氣進(jìn)氣閥,調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng),降低罐壓,打開接種口蓋;在火焰范圍內(nèi)打開種子培養(yǎng)基的瓶塞,在火焰上燒灼幾秒鐘后,迅速將種子液倒入發(fā)酵罐中;在火焰上燒灼接種口蓋子數(shù)秒后,迅速蓋好接種口蓋,關(guān)閉空氣進(jìn)氣閥。
(4)發(fā)酵培養(yǎng):接種結(jié)束后,對發(fā)酵培養(yǎng)過程的各項參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,開始培養(yǎng)。發(fā)酵過程中要打開冷凝器水閥。具體操作參數(shù):轉(zhuǎn)速為150r/min;溫度為37℃;pH為6.7。
2.3發(fā)酵罐與雙極膜電滲析集成操作過程的監(jiān)測
在集成操作過程中,要對發(fā)酵罐和雙極膜電滲析同時進(jìn)行監(jiān)測,防止任一方出現(xiàn)問題導(dǎo)致集成操作失敗。發(fā)酵過程:
①通過發(fā)酵罐的主機(jī)控制發(fā)酵的pH條件、溶氧濃度和實驗溫度。每1h記錄pH、溫度和溶氧濃度,通過數(shù)據(jù)判斷發(fā)酵過程是否正常;
②每4h測量殘余葡萄糖的量、生物量和乳酸的生成量,以判斷細(xì)菌的生長情況和乳酸的生成情況。雙極膜電滲析過程:
①雙極膜電滲析過程調(diào)整穩(wěn)壓電源的電壓和電流值來控制實驗條件,每1h記錄電壓、電流。
②每4h測量酸室中的乳酸濃度、堿室濃度和堿室堿液體積。
3分析方法
3.1葡萄糖和乳酸的測量
在發(fā)酵過程中,要間斷地取樣進(jìn)行監(jiān)測。發(fā)酵液中含有有機(jī)酸鹽、無機(jī)鹽、菌絲體、蛋白質(zhì)、脂肪和糖類等。雙極膜電滲析過程的料液是經(jīng)過超濾和脫色之后的發(fā)酵液,主要成分為有機(jī)酸鹽(主要為乳酸鹽)和無機(jī)鹽類物質(zhì)。實驗中使用生物傳感分析儀獲得葡萄糖和乳酸含量。
3.2生物量的測量
在發(fā)酵過程中,要及時監(jiān)測乳酸菌的生長情況。取樣后,用0.3mol/L的稀鹽酸溶液稀釋,目的是消除一些沉淀性鹽的影響。在波長為600nm處,測量吸光度。對于產(chǎn)酸量(Na)、產(chǎn)堿量(Nb)以及它們各自的電流效率(ηa和ηb),可根據(jù)下面的公式計算
4實驗注意事項
(1)發(fā)酵實驗結(jié)束后,需要完成乳酸發(fā)酵液的初步提取工作。應(yīng)及時向發(fā)酵罐中加入NaHCO3,使pH升高到10左右。同時升高溫度至90℃,使菌體和其他懸浮物下沉。發(fā)酵原液澄清后,將上清液收集到塑料桶中,放入冰柜中保存并用于下一步的提純。對澄清后的沉淀物集中進(jìn)行處理。
(2)在利用發(fā)酵罐控制主機(jī)進(jìn)行發(fā)酵液pH調(diào)節(jié)時,要控制堿液的添加速度,以使堿液與發(fā)酵液充分混合反應(yīng),并確保發(fā)酵液的pH不被調(diào)節(jié)得過高而影響微生物生長。
(一)重理論,輕實踐目前高職院校動畫教學(xué)普遍存在重理論輕實踐、重教材輕實戰(zhàn)的情況,課堂教學(xué)多以教師講解和示范為主體,學(xué)生的主體性、能動性和創(chuàng)造性被不能得到充分的發(fā)展和培養(yǎng);教師授課多以書本案例為主,缺乏企業(yè)實戰(zhàn)案例;對最新業(yè)態(tài)和前沿的技術(shù)缺乏足夠的了解和關(guān)注,不能及時教給學(xué)生最前沿的技術(shù)和能力。
(二)課程的開設(shè)缺乏系統(tǒng)性和內(nèi)在銜接課程的開設(shè)缺乏系統(tǒng)性和內(nèi)在銜接,導(dǎo)致教學(xué)上存在各自為政的現(xiàn)象,各門課程授課教師大多依據(jù)自我經(jīng)驗和風(fēng)格進(jìn)行授課,導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)技能也因各教師授課要求不同而產(chǎn)生較大差異,由于各課程間教學(xué)過程及教學(xué)效果缺乏內(nèi)在銜接和系統(tǒng)性,最終不能按照動漫企業(yè)一線的需求進(jìn)行專業(yè)技能人才的培養(yǎng),實現(xiàn)校企無縫對接。
(三)學(xué)生的技能同企業(yè)要求脫節(jié)高職院校動畫教育目的在于培養(yǎng)行業(yè)所需的高技能、高素質(zhì)的動畫設(shè)計制作人才,但由于大部分動畫專業(yè)缺乏深度校企合作,學(xué)校教學(xué)缺乏實戰(zhàn)訓(xùn)練,導(dǎo)致大部分高職院校培養(yǎng)的動畫人才同企業(yè)要求存在較大差距,缺乏實戰(zhàn)能力。
二、“動畫工作室”教學(xué)模式的優(yōu)勢
“動畫工作室”是以行業(yè)需求、職業(yè)能力為導(dǎo)向,借鑒企業(yè)化管理,把“教室”當(dāng)做“生產(chǎn)車間”,以動漫企業(yè)實際生產(chǎn)項目為任務(wù)進(jìn)行動畫教學(xué)的教學(xué)模式,這種教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力,提高學(xué)生實際項目實戰(zhàn)能力。采用動畫工作室教學(xué)模式正符合高職院校以突出學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)改革思想。這種教學(xué)既培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力、創(chuàng)意創(chuàng)新能力,也培養(yǎng)他們的時間觀念、團(tuán)隊合作和執(zhí)行能力,使之在校期間就培養(yǎng)為“準(zhǔn)職業(yè)人”。這樣的教學(xué)模式可促進(jìn)動漫各學(xué)科知識和技能的融合,提高學(xué)生的專業(yè)核心能力和綜合素質(zhì),有效促進(jìn)學(xué)生的職業(yè)競爭能力;同時也可提高教師的專業(yè)實踐技能和科研水平;深化校企深度合作。這對于動畫專業(yè)教學(xué)將是一種創(chuàng)新和有效的改革。
三、“動畫工作室”教學(xué)模式創(chuàng)新研究
(一)“動畫工作室”教學(xué)模式基本思路動畫工作室教學(xué)模式是以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)核心能力為主要目標(biāo),以專業(yè)教師和企業(yè)一線專家為主導(dǎo),實踐與理論、課上與課下相結(jié)合。通過動漫企業(yè)專家的指導(dǎo),按照人才培養(yǎng)規(guī)格要求,科學(xué)規(guī)劃人才培養(yǎng)方案、課程內(nèi)容設(shè)置和教授技巧,將企業(yè)式培訓(xùn)方式引進(jìn)課堂教學(xué)中。將傳統(tǒng)意義上的教室變成可以進(jìn)行項目制作的“工作室”,這樣充分利用教室這個“主戰(zhàn)場”進(jìn)行企業(yè)化“工作室”的培訓(xùn)教學(xué),遵循規(guī)律高質(zhì)量完成教學(xué)目標(biāo)。
(二)“動畫工作室”教學(xué)課程設(shè)置課程設(shè)置以動漫企業(yè)所需人才的職業(yè)核心能力培養(yǎng)為導(dǎo)向,按照動畫項目制作流程,遵循教學(xué)規(guī)律對課程進(jìn)行科學(xué)設(shè)置和合理安排。按照循序漸進(jìn)的原則設(shè)置課程,使課程銜接密切,互補(bǔ)性強(qiáng)。邀請動漫企業(yè)專家作指導(dǎo),以企業(yè)實用項目為課程設(shè)置載體,按教學(xué)階段合理安排。以動漫企業(yè)內(nèi)實際工作項目—原創(chuàng)動畫公益廣告《煤礦安全生產(chǎn)警示動畫宣傳片》為例,根據(jù)動畫學(xué)習(xí)規(guī)律,按照動畫的制作流程:動畫角色和場景設(shè)計—腳本和分鏡設(shè)計—原畫動畫制作—后期合成,圍繞制作項目進(jìn)行設(shè)置。前期階段,學(xué)生的動畫設(shè)計基礎(chǔ)幾乎為零,可設(shè)置《動畫素描》、《動畫角色造型設(shè)計》和《動畫場景設(shè)計》課程,主要目的是幫助學(xué)生樹立動畫項目設(shè)計意識,夯實動畫角色和場景設(shè)計繪畫基礎(chǔ),經(jīng)過嚴(yán)格訓(xùn)練,最終設(shè)計繪制出合格的項目所需動畫角色和場景(煤礦工人、煤礦環(huán)境、道具等)。中期階段,學(xué)生的動畫基本理論已有認(rèn)知,基礎(chǔ)設(shè)計能力已初步具備,可設(shè)置《動畫分鏡設(shè)計》、《動畫原畫設(shè)計》,主要目的是按項目進(jìn)程設(shè)置,銜接前期課程,將已有文字劇本轉(zhuǎn)化為可視分鏡頭腳本,通過訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的鏡頭語言設(shè)計能力,用鏡頭的藝術(shù)表達(dá)出主題思想(煤礦安全注意事項);并按分鏡進(jìn)行動畫原畫設(shè)計和制作,培養(yǎng)學(xué)生掌握動畫運動規(guī)律和動畫運動設(shè)計的能力(礦工、道具、環(huán)境的運動關(guān)系)。后期階段,學(xué)生較好的掌握動畫制作基本原理,較好具備動畫運動的設(shè)計制作技能,可設(shè)置《3D建模和貼圖基礎(chǔ)》、《3D動畫基礎(chǔ)》和《影視后期》課程,目的是培養(yǎng)學(xué)生三維空間思維和創(chuàng)造力,培養(yǎng)三維動畫技術(shù)和后期數(shù)字特效技術(shù)能力,通過訓(xùn)練使前期和中期階段的項目制作成果進(jìn)入三維影視提升階段,使學(xué)生掌握3D軟件和后期軟件,將項目中的角色、場景和運動用三維技術(shù)制作出來,最終運用后期技術(shù)進(jìn)行合成輸出,至項目完成。這樣三個階段,以項目為載體,將其分解成具體任務(wù)到各個教學(xué)環(huán)節(jié)中,使各階段教學(xué)如同企業(yè)工作流水線,做到無縫銜接,互動性強(qiáng),將教師—學(xué)生—企業(yè)三者緊密聯(lián)系在一起。
(三)“動畫工作室”的管理模式教室即“工作室”,教室要看作是“工作車間”,因此借鑒企業(yè)化管理模式,建立行之有效的系列制度,教研室負(fù)總責(zé)。圍繞項目主要制作成員—學(xué)生,制定項目實訓(xùn)考勤制度;圍繞工作室內(nèi)公共財產(chǎn)安全和維護(hù),制定保護(hù)工作室財產(chǎn)安全管理制度;圍繞項目實訓(xùn)過程,為保證項目按時保質(zhì)完成,對工作組及成員制定嚴(yán)格的考核制度,考核制度包含考勤、行為習(xí)慣、項目任務(wù)工作規(guī)范、溝通與團(tuán)結(jié)協(xié)作素質(zhì)等內(nèi)容,并合理分配考核比重;圍繞教研團(tuán)隊的項目教學(xué)質(zhì)量,制定企業(yè)專家對教研團(tuán)隊考核制,包含學(xué)生對教學(xué)評價、項目制作規(guī)范程度、進(jìn)度執(zhí)行情況、項目完成質(zhì)量等,特別指出的是,企業(yè)專家對項目制作的每個重要階段,如動畫角色、場景設(shè)計—動畫分鏡頭腳本設(shè)計—動畫原畫設(shè)計—三維模型—三維動畫及渲染—后期合成幾個階段的制作成果嚴(yán)格考核,以保證制作前后的契合。
(四)“動畫工作室”的教學(xué)組織“動畫工作室”教學(xué)按企業(yè)實際項目進(jìn)行組織,貫穿于“課堂”教學(xué)始終,課上和課下相結(jié)合,“課上”教學(xué)即企業(yè)正常的工作時間,師生共同嚴(yán)格遵守管理制度,按照項目制作要求,進(jìn)行科學(xué)計劃,做好項目成員分組和任務(wù)分配,制定項目任務(wù)制作進(jìn)度,項目制作嚴(yán)格按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行推進(jìn)?!罢n下”教學(xué)即正常工作以外的時間,“工作室”對自愿繼續(xù)進(jìn)行項目制作和研究的學(xué)生實行定時開放,并由一名指導(dǎo)老師現(xiàn)場指導(dǎo)。項目制作的每個重要階段,由企業(yè)專家進(jìn)行督察和指導(dǎo),提供和幫助教師運用行之有效的教學(xué)方法。
四、結(jié)語
化工原理系列課程包括:理論課、實驗課、生產(chǎn)或仿真實習(xí)和課程設(shè)計四個環(huán)節(jié)。其中化工單元操作過程設(shè)計方法、操作原理及其計算是理論課程教學(xué)的重要內(nèi)容,而迅速準(zhǔn)確地進(jìn)行工程計算是課程設(shè)計的基礎(chǔ),所以組織好化工原理理論課程教學(xué)是落實化工原理整體教學(xué)的關(guān)鍵。目前,化工原理主要授課內(nèi)容:流體流動、流體輸送機(jī)械、非均相物系的分離和固體流態(tài)化、傳熱、精餾、吸收、萃取、干燥等單元的基本概念、原理和工程計算方法,而通用過程模擬軟件中幾乎包括所有常見的化工單元基本模塊,在講課過程中,教師可以在講授基本原理后,使用軟件中的相關(guān)計算模塊對其工作特性進(jìn)行模擬展示。東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院肖國民、李浩揚等,利用Fluent、Aspenplus軟件應(yīng)用于講授和解決“三傳”問題。其中利用Fluent軟件,對固定床反應(yīng)器進(jìn)行動量模擬,結(jié)合反應(yīng)動力學(xué)模型和對流傳熱模型等,研究反應(yīng)器內(nèi)一氧化碳與硝酸二乙酯偶聯(lián)反應(yīng),從而獲得反應(yīng)器內(nèi)速度、溫度和各物質(zhì)濃度的分布情況,模擬結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)吻合良好。這一過程給學(xué)生清晰的展示了:不僅固定床反應(yīng)器內(nèi)部的“三傳”均和反應(yīng)的進(jìn)行程度相輔相成,而且若想準(zhǔn)確計算、設(shè)計或優(yōu)化一個單元操作過程,實驗情況與計算模擬必須相互反饋,相得益彰。利用Aspenplus軟件對二苯基甲烷二異氰酸酯換熱器進(jìn)行設(shè)計和工程開發(fā),與傳統(tǒng)的換熱器設(shè)計計算方法相比,結(jié)果具有可靠性高、計算用時少、繪圖快、和各專業(yè)集成效應(yīng)強(qiáng)等優(yōu)勢。通過對甲醇—水精餾過程模擬,說明該軟件可用于質(zhì)量傳遞方面的計算。教學(xué)實踐證明,該方法不僅可以全面反映塔內(nèi)物料組成、質(zhì)量分布狀況等工藝計算結(jié)果,而且還可通過系統(tǒng)內(nèi)置板式塔或填料塔的各種塔內(nèi)件參數(shù),得到塔結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計,另外學(xué)生還可以通過改變模擬計算條件,綜合考察各因素對分離效果的影響,便于教學(xué)。中國石油大學(xué)(華東)化學(xué)工程學(xué)院劉相、王蘭娟利用軟件:Mathcad、Aspenplus和AutoCAD與傳統(tǒng)的課程設(shè)計相結(jié)合的教學(xué)方式,簡化繁瑣的計算過程,強(qiáng)化學(xué)生的工程意識和制圖規(guī)范,使化工原理課程設(shè)計逐步走入規(guī)范化軌道。中國石油大學(xué)(華東)化學(xué)工程學(xué)院孫蘭義,張月明等,選擇烯烴分離裝置作為研究對象應(yīng)用于化工原理課程設(shè)計教學(xué)之中,利用Aspenplus、ProII獲得了最佳回流比、理論板數(shù)等重要數(shù)據(jù),計算機(jī)教學(xué)的引入為化工原理課程設(shè)計教學(xué)注入了新的活力。江蘇技術(shù)師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院張春勇,鄭純智等利用Aspenplus軟件在流體流動和輸送機(jī)械、傳熱、精餾、吸收與脫吸中應(yīng)用,在教學(xué)過程中使學(xué)生看到的都是工程實例,充分踐行了理論聯(lián)系實際這一教學(xué)原則。嘉興學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院韋曉燕,譚軍等,山東科技大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院張治山、高軍[21]等將Aspenplus過程模擬系統(tǒng)有目、有步驟地應(yīng)用于化工原理系列課程教學(xué),通過單元模型操作型問題、實際案例分析和課程設(shè)計三個階段的訓(xùn)練,使學(xué)生加深對化工單元設(shè)計的理解,達(dá)到培養(yǎng)“知識”+“能力”型人才的目的。另外,北京石油化工學(xué)院化學(xué)工程系葛明蘭,李翠清等和安陽大學(xué)化工系李安林,張換平等將ChemCAD軟件應(yīng)用與化工課程設(shè)計和簡捷精餾模型,青海大學(xué)化工學(xué)院李曉昆,張宏等將ECSS軟件應(yīng)用在板式精餾塔工藝計算中。華南理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院鄭秀玉,李瓊還將過程模擬系統(tǒng)應(yīng)用于化工仿真實習(xí)教學(xué)的改革與實踐當(dāng)中,取得了寶貴的教學(xué)經(jīng)驗。實際工程問題的解決方案通常是多方面因素綜合,且呈非線性關(guān)系作用的結(jié)果,解答需要經(jīng)過多次運算與討論分析。如操作型計算,盡管與設(shè)計型應(yīng)用的原理是一樣的,但是因為思考問題的角度不同,使得此類問題復(fù)雜、靈活,綜合條件的選擇計算不是一次完成,而是需要多次試算,反復(fù)迭代,加之公式復(fù)雜,計算步驟繁多,計算量很大。模擬軟件的應(yīng)用是解決這類問題行之有效的捷徑,既幫助學(xué)生加深了對各化工單元的認(rèn)識與理解,又培養(yǎng)了他們解決實際工程問題的能力。
2在化學(xué)反應(yīng)工程、分離工程教學(xué)中的應(yīng)用
化學(xué)反應(yīng)工程和化工分離工程皆為化學(xué)工程與工藝專業(yè)本科生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。其主要研究內(nèi)容的共性為過程開發(fā)、工藝設(shè)計以及實際生產(chǎn)操作過程中遇到的工程問題。在化工生產(chǎn)過程中,化學(xué)反應(yīng)是生產(chǎn)的核心,而分離過程則是其前的原料凈化和其后的產(chǎn)品精制,一般來說分離裝置的費用占總投資的70%以上。過程模擬系統(tǒng)中,基本上包含了教學(xué)過程中所包含的各式反應(yīng)器模型,另外系統(tǒng)還集成了用戶自定義模塊,用戶可根據(jù)實際需求二次開發(fā)反應(yīng)器模塊子程序。而對于化工分離過程的模擬無論是從可模擬介質(zhì)的種類和塔器的形式上,還是從模擬結(jié)果的精度上,都堪稱化工模擬技術(shù)發(fā)展的代表。如:在AspenPlus中用于模擬所有類型的多級汽-液、液-液平衡為例,其計算分為簡捷、嚴(yán)格法兩種。簡捷法計算單元模塊庫有三類:簡捷法精餾設(shè)計、簡捷法精餾核算和石油簡捷蒸餾。嚴(yán)格法計算單元模塊庫有六類:嚴(yán)格精餾、復(fù)雜塔嚴(yán)格精餾、石油嚴(yán)格蒸餾、基于質(zhì)量傳遞速率蒸餾、嚴(yán)格間歇蒸餾和嚴(yán)格液-液萃取,每一類單元模塊庫中又有多個以進(jìn)料、加熱器(冷凝器)和側(cè)線物流等不同組合形式,如:嚴(yán)格精餾不僅可用于兩相(汽-液)計算,還可用于三相(汽-液-液)計算,即可模擬:普通蒸餾、吸收、再沸吸收、萃取、再沸萃取、抽提、共沸精餾、平衡和反應(yīng)比例控制蒸餾等工藝過程,而石油嚴(yán)格蒸餾庫中就有近50種形式可選,所以過程模擬系統(tǒng)不僅可以滿足化工分離工程課程主要內(nèi)容的需要,而且對其后繼石化、煉化等工藝課程,也有較大的幫助。天津科技大學(xué)王彥飛,朱亮等采用教學(xué)內(nèi)容與AspenPlus軟件相結(jié)合以提高教學(xué)質(zhì)量,討論環(huán)氧丙烷水解絕熱連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器模型的多解性,在課堂上非??焖僦庇^的讓學(xué)生清楚了解多定態(tài)現(xiàn)象以及產(chǎn)生的原因,有助于學(xué)生對反應(yīng)過程的理解,并通過軟件使用可以回答,“如果改變某些條件,那么對于結(jié)果有哪些影響?”這樣的問題。南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工系戴斌,徐宏利用化工過程模擬系統(tǒng)ChemCAD二次開發(fā)工具,在SO2轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的工藝設(shè)計上,通過使用VBA語言編程,實現(xiàn)有復(fù)雜反應(yīng)動力學(xué)方程的反應(yīng)器工藝設(shè)計。變換不同的SO2轉(zhuǎn)化工藝條件,計算得到與之對應(yīng)的反應(yīng)器體積,從而為裝置技改、去瓶頸和優(yōu)化提供依據(jù)。上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院吳錫慧,郁平等對化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)改革和實踐,在實驗中引入AspenPlus軟件強(qiáng)化計算機(jī)應(yīng)用,提高了學(xué)生們的設(shè)計和綜合分析能力。該軟件也正被學(xué)生用在大學(xué)生化工設(shè)計競賽、畢業(yè)設(shè)計和科技創(chuàng)新等環(huán)節(jié)。天津大學(xué)化工學(xué)院李士雨,齊向娟給出了應(yīng)用ChemCAD模擬軟件更新分離過程教學(xué)內(nèi)容的初步方案包括:分離過程熱力學(xué)、自由度分析的原理和方法、單級平衡和多級平衡模擬計算等。得出:無論從國內(nèi)外化工分離過程教學(xué)內(nèi)容的更新趨勢上看,還是從工業(yè)界對分離過程教學(xué)內(nèi)容需求的變化上看,在分離過程教學(xué)內(nèi)容中增加計算機(jī)模擬分析方法是大勢所趨。華東理工大學(xué)化工學(xué)院李偉,朱家文等采用模擬軟件ProII在化工分離習(xí)題課上,同時改變熱力學(xué)方法、閃蒸條件、壓力等,完成不同條件下的多種閃蒸計算。進(jìn)行丙烯精制塔精確計算可對塔操作參數(shù)進(jìn)行多方案計算和比較,實現(xiàn)整體優(yōu)化;通過調(diào)節(jié)操作參數(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品的純度和塔的能耗比較,在其之間建立量化概念,這對于思考許多分離基本問題是十分有益的。江蘇石油化工學(xué)院朱建軍、林西平等利用AspenPlus軟件對醋酸與乙醇催化反應(yīng)精餾塔進(jìn)行模擬,回流比、進(jìn)料組成、進(jìn)料位置等對醋酸與乙醇收率的影響進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:運用AspenPlus軟件可以有效、快捷、方便地模擬脂化反應(yīng)精餾過程,結(jié)果可靠,精度高。江漢大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院吳宇瓊將AspenPlus軟件引入分離工程課程及實驗教學(xué)中。通過演示軟件操作錄像、學(xué)習(xí)模擬經(jīng)典實例等方法,使學(xué)生迅速掌握并使用軟件,借此求解泡、露點及塔板數(shù)等。廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院秦祖贈,葛利等利用ProII對膨脹器的氣體加工裝置進(jìn)行模擬,福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院盧澤湘,范立維等利用AspenPlus對甲基叔丁基醚(MTBE)的催化反應(yīng)精餾工藝進(jìn)行模擬,并進(jìn)行教學(xué)演示和講解。著重在混合物熱力學(xué)性質(zhì)的計算、多組分平衡分離過程計算上,真正做到了“嚴(yán)格計算”。同時指出軟件對化工熱力學(xué)、化工設(shè)計等課程的學(xué)習(xí)也會有較大的幫助,連續(xù)三年化工專業(yè)本科生對過程模擬系統(tǒng)的學(xué)習(xí)興趣調(diào)查中“,學(xué)習(xí)興趣強(qiáng)烈”的分別占到總?cè)藬?shù):72.8%、83.2%、86.8%。將過程模擬系統(tǒng)應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué),避免了大量計算公式推導(dǎo)、復(fù)雜數(shù)值計算等問題,可以在少用課時的情況下,盡量全面地展示化學(xué)反應(yīng)工程的核心內(nèi)容。多組分多平衡級分離的嚴(yán)格計算,是設(shè)計分離設(shè)備和優(yōu)化操作過程的必要計算手段,也是化工分離工程教學(xué)的主要內(nèi)容。使用過程模擬系統(tǒng),在進(jìn)行MESH方程推導(dǎo)及基本算法介紹的同時,使得塔的精確計算和將熱力學(xué)中相對獨立的知識運用到具體的分離過程中,解決其工程實際問題成為可能,并且可以對塔的操作參數(shù)、分離要求和設(shè)備投資、運行費用等問題進(jìn)行分析計算,極大地提高了學(xué)習(xí)的深度與廣度,使學(xué)生更加主動積極,綜合分析和解決實際工程問題的能力明顯提高。
3結(jié)語
1.1以同一專業(yè)同一教學(xué)班及作為單元教學(xué)環(huán)境下的學(xué)生分層
我校是典型的民族院校,基于相對多元化的生源情況,化學(xué)工程實驗室在教學(xué)過程中,根據(jù)學(xué)生的知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)態(tài)度等,結(jié)合各種測試手段將學(xué)生大致分成三個層次:將專業(yè)基礎(chǔ)扎實、接受能力強(qiáng)、學(xué)習(xí)自覺性強(qiáng)的學(xué)生劃分為第一次層;將專業(yè)知識基礎(chǔ)一般但是學(xué)習(xí)態(tài)度積極、成績中等水平的學(xué)生劃到第二層;將專業(yè)知識基礎(chǔ)薄弱、學(xué)習(xí)能力欠佳、學(xué)習(xí)積極性不高的學(xué)生劃為第三層。學(xué)院根據(jù)學(xué)生的層次對同一實驗項目對學(xué)生制定不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)。對于第一層的學(xué)生要求他們深刻理解原理,培養(yǎng)思維的廣闊性,尋求不同解題途徑,培養(yǎng)發(fā)散思維,挖掘潛在能力;對于第二層和第三層的學(xué)生則制定相對低一些的教學(xué)目標(biāo),B組層我們一般要求學(xué)生完整順利地實驗操作過程,培養(yǎng)相應(yīng)分析問題和解決問題的能力,對于C層學(xué)生要求能在指導(dǎo)教師的幫助下理解最基礎(chǔ)的理論知識,完整完成實驗步驟,達(dá)到專業(yè)實踐學(xué)習(xí)的基本目標(biāo)。同時實驗室次用遞進(jìn)的方式,鼓勵下一層的學(xué)生通過學(xué)生之間的互動學(xué)習(xí),逐步進(jìn)入上一層的學(xué)習(xí)目標(biāo)。
1.2以同一專業(yè)學(xué)生不同年級學(xué)生作為單元教學(xué)環(huán)境下的學(xué)生分層
學(xué)院對于大一、大二的低年級學(xué)生,注重培養(yǎng)其基礎(chǔ)實驗?zāi)芰?;對于高年級學(xué)生注重其開拓性和創(chuàng)新性的綜合培養(yǎng),另外由于我校少數(shù)民族學(xué)生較多,考慮到一些學(xué)生語言(如:維吾爾族、藏族學(xué)生)等各種障礙原因,我們合理增加最新化工學(xué)科動態(tài)和工程實踐創(chuàng)新性實驗內(nèi)容,讓學(xué)生在實踐過程中更好地理解課程內(nèi)容,自身體驗式的學(xué)習(xí),避免因少數(shù)民族學(xué)生與漢族教師之間思維方式的不同造成學(xué)生學(xué)習(xí)障礙的問題;而對于基礎(chǔ)扎實過硬,學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生,學(xué)院則提出“科研帶動教學(xué)”,讓學(xué)生參與到教師的科研中來,挖掘?qū)W生潛能,培養(yǎng)學(xué)生的科技思維能力、工程意識和理論聯(lián)系實際的能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使得學(xué)生能夠盡早了解、學(xué)習(xí)化工相關(guān)學(xué)科發(fā)展動態(tài),為滿足社會發(fā)展新的需要做好儲備。
1.3層層細(xì)化,以滿足不同專業(yè)學(xué)生的“口味”
我院在基礎(chǔ)學(xué)生分層的基礎(chǔ)上,又根據(jù)學(xué)院各專業(yè)特點,針對不同的專業(yè)制定不同的教學(xué)目標(biāo),內(nèi)容、技能訓(xùn)練。近年來,我院以環(huán)境、高分子、制藥工程專業(yè)學(xué)生為試點,基于化工原理和反應(yīng)工程只是作為這兩個專業(yè)基礎(chǔ)知識的要求,實驗室開設(shè)了環(huán)境化工原理、高分子化工原理、制藥工程化工原理的基礎(chǔ)理論驗證型實驗,讓學(xué)生對基礎(chǔ)知識進(jìn)行“自身體驗式學(xué)習(xí)”。需要強(qiáng)調(diào)的是,在對學(xué)生進(jìn)行分層的教學(xué)實踐中,學(xué)生的分層只是暫時的、流動的,分層的標(biāo)準(zhǔn)也是靈活的,會隨著學(xué)生的進(jìn)步程度而變動。同時分層也是遞進(jìn)的。分層教學(xué)不是為了拉開學(xué)生學(xué)習(xí)起點,而是協(xié)助學(xué)生挖掘自身的學(xué)習(xí)能力,幫助學(xué)生不斷地修正學(xué)習(xí)目標(biāo),持續(xù)地保持對學(xué)習(xí)的興趣,讓每一個學(xué)生,無論基礎(chǔ)好與壞、能力強(qiáng)與弱,都可以在自己的原有程度和能力上有所進(jìn)步。對于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力、保證人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)有著不可替代的作用。
2針對工科實驗特點,構(gòu)建科學(xué)、合理、可操作的內(nèi)評估體系
當(dāng)前中國教育科學(xué)研究院是基于“投入-產(chǎn)出”的方法開展高校績效評價的,但對于工科實驗課程用這種“投入-產(chǎn)出”的二次化分析的評定方法仍舊存在不合理性,不能有效客觀地反映學(xué)生的真實實驗水平。我們對西北各高校實驗教學(xué)進(jìn)行調(diào)研后發(fā)現(xiàn),很多高校綜合評定學(xué)生的實驗課成績評定方法都是也一樣的,即學(xué)生期末卷面考試成績和平時實驗報告成績的百分比簡單結(jié)合,但對于實踐性很強(qiáng)的實驗室課來說,卷面考試不能客觀真實地反映學(xué)生的動手、動腦能力,這樣的考核需要進(jìn)一步整合和完善,而學(xué)生平時的實驗報告成績評定存在著一定的隨機(jī)性。我院針對實驗教學(xué)存在的諸多障礙,結(jié)合專業(yè)共同體理論,構(gòu)建科學(xué)、合理、可操作的院內(nèi)評估體系。
2.1立足于學(xué)生提出了“以學(xué)生為中心,把實驗教學(xué)的主動權(quán)歸還學(xué)生”的實驗教學(xué)理念。對傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式敢于大膽放棄,嘗試探索出符合學(xué)院實際情況的教學(xué)模式,采用循序漸進(jìn)、由淺入深的原則,注意理論課與實驗課之間的聯(lián)系,使兩者構(gòu)成一個螺旋上升的、具有內(nèi)在聯(lián)系的有機(jī)整體。
2.2以專業(yè)特性為導(dǎo)向化學(xué)工程與工藝專業(yè)是作為有機(jī)化工、無機(jī)化工、工業(yè)化學(xué)、石油化工等多個化工衍生專業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè)課程,因此,建立具有化工特色,能夠兼顧基礎(chǔ)和創(chuàng)新教育的實驗教學(xué)新體系,對化工院校來說是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量至關(guān)重。
2.3促進(jìn)創(chuàng)新,以學(xué)生創(chuàng)新求學(xué)院整體發(fā)展的需要,大膽改革傳統(tǒng)守舊的實驗教學(xué)管理方式,部分專業(yè)設(shè)立了開放性實驗室,建立學(xué)生興趣實驗室。設(shè)置學(xué)生創(chuàng)新實驗項目,本著“強(qiáng)調(diào)學(xué)生全面發(fā)展,鼓勵自主創(chuàng)新”的原則,由學(xué)生自發(fā)組員為創(chuàng)新團(tuán)隊主體,專業(yè)實驗教師和理論教師參與的前提下,確定若干科學(xué)、可行的實驗創(chuàng)新項目,再由學(xué)生進(jìn)行自主實驗操作分析和撰寫總結(jié)。
3結(jié)語