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關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);工程工藝;化學(xué)工業(yè)節(jié);應(yīng)用
工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷快速發(fā)展,對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)也提出了更高的要求。然而,當(dāng)前我國(guó)工業(yè)發(fā)展面臨著資源價(jià)格飛漲,環(huán)境污染日益嚴(yán)峻的情況,這也使得全社會(huì)對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)越來(lái)越關(guān)注。怎樣有效的處理好工業(yè)污染物,防止其對(duì)環(huán)境的二次污染,怎么有效的利用好數(shù)量龐大的生活廢品,是當(dāng)前許多學(xué)者都在研究的問(wèn)題。綠色化學(xué)工程是在社會(huì)迫切需要的情況下誕生的新型項(xiàng)目,這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)是:對(duì)日?;瘜W(xué)生產(chǎn)當(dāng)中的一些資源浪費(fèi)及環(huán)境污染進(jìn)行有效的處理,從而使得化工污染得到有效緩解,化工生產(chǎn)過(guò)程中的資源浪費(fèi)得到很大的改善。
一、綠色化學(xué)工業(yè)的概念
綠色化學(xué)又被稱為無(wú)污染化學(xué),以此為理念而開發(fā)出的技術(shù)就是綠色化學(xué)工程技術(shù),采用化學(xué)原理從根本上降低化學(xué)工業(yè)對(duì)環(huán)境造成的破壞。化工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)是綠色化學(xué)工程,它已成為了未來(lái)化學(xué)工業(yè)發(fā)展方向的重要研究目標(biāo)之一,綠色化學(xué)具有以下兩種特性:首先,綠色化學(xué)的根本思想在于保護(hù)環(huán)境,使自然資源可持續(xù)發(fā)展,讓人與自然之間的關(guān)系和諧,人們對(duì)環(huán)境造成的破壞促使了對(duì)綠色化學(xué)的研究;其次,綠色化學(xué)是將環(huán)境改變的技術(shù),發(fā)展下的綠色化學(xué)技術(shù)以逐漸可以應(yīng)付各種環(huán)境下對(duì)自然的破壞。從根本上來(lái)說(shuō),綠色化學(xué)是預(yù)防環(huán)境污染;而環(huán)境化學(xué)則是對(duì)污染后的環(huán)境進(jìn)行改善和治理。兩者之間是根本不一樣的,在最終目的上也是千差萬(wàn)別的。
目前,對(duì)綠色化學(xué)進(jìn)行研究的重要發(fā)現(xiàn)和實(shí)踐活動(dòng)為綠色化工技術(shù)。基本原理是采用原料中的原子進(jìn)行轉(zhuǎn)化,這就使化學(xué)工業(yè)在進(jìn)行工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生污染物,達(dá)到對(duì)化學(xué)工業(yè)污染物的零排放。并且,在進(jìn)行化學(xué)工業(yè)工作時(shí),不使用任何具有危害性和毒性的原材料,這樣可以生產(chǎn)出對(duì)環(huán)境不造成破壞的產(chǎn)品。這種技術(shù)目前處于理論狀況,但是在眾多科研人員的努力探索下,還是可以逐漸實(shí)現(xiàn)此種設(shè)想的。
二、綠色化學(xué)工程與工藝的開發(fā)
在傳統(tǒng)化學(xué)的生產(chǎn)過(guò)程中,在有毒、有害物質(zhì)的處理上存在較為嚴(yán)重的滯后性,因此導(dǎo)致化學(xué)工藝一直處于被動(dòng)生產(chǎn)。應(yīng)用這樣的化學(xué)工藝對(duì)污染物進(jìn)行處理無(wú)法取得理想的效果,資源優(yōu)化也無(wú)法得到有效實(shí)現(xiàn)?;瘜W(xué)工藝的應(yīng)用不但導(dǎo)致化學(xué)生產(chǎn)污染物成本提高,還導(dǎo)致污染物處理效率嚴(yán)重下降。綠色化學(xué)工程的應(yīng)用可有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)化學(xué)工程中存在的缺陷,其通過(guò)對(duì)相關(guān)科學(xué)技術(shù)及先進(jìn)方法的利用,對(duì)化工生產(chǎn)相關(guān)污染物進(jìn)行除塵、脫硫等處理。綠色化學(xué)工程與工藝具體實(shí)施方法主要有以下幾種。
(一)采用綠色化學(xué)原料
在化工生產(chǎn)工藝及具體流程中,化學(xué)生產(chǎn)原料是起著決定性作用的主要因素,在傳統(tǒng)化學(xué)工程中,所用原料大部分為不可再生能源。采用這些原料不但大大提高國(guó)家不可再生能源的消耗,同時(shí)還導(dǎo)致污染物的排放量大大增加,加重生態(tài)環(huán)境污染程度。將綠色化學(xué)原料作為化工生產(chǎn)材料是綠色化學(xué)工程重要研發(fā)內(nèi)容之一。在化工生產(chǎn)過(guò)程中,可使用綠色化學(xué)物質(zhì)、自然物質(zhì)等無(wú)染污、可再生的化學(xué)原料。典型的綠色化學(xué)原料主要有蘆葦、苞米桿、纖維植物等。將這些作為原料投入到化工生產(chǎn)過(guò)程中,可使其轉(zhuǎn)化為酮、醇、酸類等多種化學(xué)品。在整個(gè)轉(zhuǎn)化反應(yīng)過(guò)程中,這些原料僅會(huì)產(chǎn)生一定量的氫氣,而不會(huì)有任何一種有害、有毒的物質(zhì)產(chǎn)生。
(二)提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性
在化學(xué)工程的物質(zhì)反應(yīng)中,化學(xué)反應(yīng)作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學(xué)原料的轉(zhuǎn)化均是需要化學(xué)反應(yīng)才能得以實(shí)現(xiàn)。在化工生產(chǎn)過(guò)程中,合理選擇有效的化學(xué)反應(yīng)形式可有效促進(jìn)化學(xué)工程生產(chǎn)效率及質(zhì)量得到提高。對(duì)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生影響的因素有很多種,反應(yīng)原料、環(huán)境、時(shí)間、特點(diǎn)等均會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生不同程度的影響。在化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用最為普遍的反應(yīng)形式為氧化反應(yīng)。在氧化反應(yīng)過(guò)程中會(huì)有大量的熱產(chǎn)生,所有化學(xué)原料均會(huì)在熱的催化作用下發(fā)生變質(zhì),因此會(huì)大大降低化學(xué)品的生產(chǎn)質(zhì)量。在綠色化學(xué)工程中,應(yīng)用新型的反應(yīng)形式,這種新型反應(yīng)形式為烴類氧化反應(yīng)。這種反應(yīng)形式的應(yīng)用不僅可促進(jìn)催化物反應(yīng)催化能力得到提高,同時(shí)還可有效促進(jìn)生產(chǎn)物同分異構(gòu)反應(yīng)時(shí)間增加。
(三)使用無(wú)毒無(wú)害催化原料
隨著化學(xué)工業(yè)發(fā)展速度的不斷加快,將化學(xué)反應(yīng)合理的應(yīng)用于化工生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)成為促進(jìn)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要前提之一。在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中均離不開催化劑的使用。將催化劑應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,可有效加快反應(yīng)速度,縮短法寧時(shí)間。所以,在化工生產(chǎn)過(guò)程中使用無(wú)毒無(wú)害的催化原料成為推動(dòng)綠色化學(xué)工程與工藝不斷深入發(fā)展的重要前提條件之一。目前,我國(guó)相關(guān)部門已經(jīng)高度重視對(duì)催化原料的選擇及應(yīng)用進(jìn)行深入研究。越來(lái)越多的催化劑得到開發(fā)和研制,化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中使用的催化原料不斷得到改善,分子篩除催化劑等優(yōu)良催化原料在化工生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。無(wú)毒無(wú)害催化原料的應(yīng)用可有效提高化學(xué)反應(yīng)效率,降低能源消耗量,同時(shí)也可減少環(huán)境污染。
三、結(jié)論
化學(xué)工程與工藝的發(fā)展不僅影響著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展,而且有助于環(huán)境友好型社會(huì)的構(gòu)建。當(dāng)前世界面臨著資源和能源的短缺,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價(jià),這就需要化學(xué)工程與化學(xué)工藝共同發(fā)展,滿足我國(guó)資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的需要?;瘜W(xué)工程與工藝的行業(yè)領(lǐng)域需要積極配合國(guó)家提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。轉(zhuǎn)變可持續(xù)發(fā)展的概念。重視化學(xué)工程與工藝發(fā)展的環(huán)保性,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的化學(xué)工程與工藝,減少環(huán)境的污染,積極開發(fā)新能源,走環(huán)境友好型道路。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:化工工藝學(xué);課程建設(shè);工程能力;教學(xué)
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)15-0271-02
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,社會(huì)對(duì)對(duì)化工人才培養(yǎng)提出了更高的要求。本科院校工科教育的主要目標(biāo)之一是培養(yǎng)高素質(zhì)的工程技術(shù)人才,使學(xué)生在獲得專業(yè)知識(shí)和技能的同時(shí)具備較高的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。教育部“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”明確提出“……改革工程教育人才培養(yǎng)模式,提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力……”。強(qiáng)化學(xué)生工程能力的培養(yǎng)已成為高校工科專業(yè)人才培養(yǎng)的核心任務(wù)。化學(xué)工程與工藝專業(yè)肩負(fù)著培養(yǎng)高級(jí)化工人才的使命,專業(yè)工程性質(zhì)突出。培養(yǎng)學(xué)生的工程能力,不僅要加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè),更要重視理論課教學(xué)特別是專業(yè)課教學(xué)的指導(dǎo)作用。化學(xué)工程與工藝專業(yè)主要面向的工業(yè)部門是化學(xué)工業(yè),屬流程工業(yè),往往涉及一系列物理、化學(xué)和生物加工過(guò)程。化工產(chǎn)品的生產(chǎn)是各種化學(xué)單元反應(yīng)和化工單元操作的有機(jī)組合和綜合應(yīng)用?;すに噷W(xué)是根據(jù)化學(xué)、物理、物理化學(xué)、化學(xué)工程原理和其他科學(xué)的成就,研究綜合利用各種原料生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品的方法原理、操作條件、流程和設(shè)備,以創(chuàng)立技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全環(huán)保的化工生產(chǎn)工藝的學(xué)科,被認(rèn)為是架在實(shí)驗(yàn)室研究與工業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)橋梁。課程工程性強(qiáng),存在許多與實(shí)踐環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)點(diǎn),是培養(yǎng)學(xué)生工程能力的適宜載體。關(guān)于化工工藝學(xué)課程教學(xué)已由不少報(bào)道。黃美英[1]等對(duì)強(qiáng)化課堂教學(xué)、加強(qiáng)實(shí)踐與理論教學(xué)相結(jié)合以及強(qiáng)化學(xué)生工程觀念等方面對(duì)《化工工藝學(xué)》課程教學(xué)方法的改革進(jìn)行了探討;邱玉娥等[2]指出該課程教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)工程意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng),并嘗試采用“傳統(tǒng)型、技改型、創(chuàng)新型”案例教學(xué)法強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的技改創(chuàng)新意識(shí)。王鈞偉等[3]認(rèn)為可通過(guò)精選教材內(nèi)容、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)、追蹤學(xué)科發(fā)展、開設(shè)專題報(bào)告、加強(qiáng)綠色教育等方式,提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,鍛煉學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),增強(qiáng)教學(xué)效果。本文介紹了在化工工藝學(xué)的課程建設(shè)和教學(xué)中突出學(xué)生工程能力培養(yǎng)的一些新嘗試。
一、課程教學(xué)目的再認(rèn)識(shí)
從化工生產(chǎn)工藝角度出發(fā),運(yùn)用化工過(guò)程的基本原理,闡明化工工藝的基本概念和流程組織、物料衡算、熱量衡算的通用方法,介紹典型產(chǎn)品的生產(chǎn)原理、典型流程、關(guān)鍵設(shè)備、工藝條件。典型產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的講解重點(diǎn)放在分析和討論反應(yīng)、分離部分的工藝原理、影響因素、確定工藝條件的依據(jù)、反應(yīng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、流程的組織等;同時(shí)對(duì)工藝路線、流程的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)、能量回收利用、副產(chǎn)物的回收利用及三廢處理運(yùn)作進(jìn)行一定的論述。使學(xué)生獲得廣博的化學(xué)工藝知識(shí),培養(yǎng)工程能力,以便在生產(chǎn)與研究開發(fā)工作中開拓思路,靈活運(yùn)用,不斷開發(fā)應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品和新設(shè)備,更好地滿足社會(huì)需要。為強(qiáng)化工程能力培養(yǎng),要重視本課程對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)的指導(dǎo)作用,教學(xué)活動(dòng)與實(shí)踐環(huán)節(jié)有機(jī)關(guān)聯(lián),畫龍點(diǎn)睛,有的放矢。
二、課程教學(xué)資源建設(shè)突出學(xué)生工程認(rèn)知、工程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作
依據(jù)課程實(shí)踐性、綜合性、復(fù)雜性,為提高學(xué)生的工程認(rèn)知能力和感性認(rèn)識(shí),基于FLASH和網(wǎng)頁(yè)制作等軟件工具,開發(fā)了多功能的化工工藝學(xué)資源庫(kù),包括:例題分析、圖形演示、生產(chǎn)裝置實(shí)際錄像和圖片、實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際教學(xué)錄像和圖片等。學(xué)生可隨時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)觀摩這些資源。學(xué)生將工業(yè)生產(chǎn)裝置和工藝展示的視頻看作理論聯(lián)系實(shí)際的視覺紐帶,訪問(wèn)的積極性高?!痘瘜W(xué)工藝學(xué)》中流程圖較多,如果采用學(xué)生自己看書本中的流程圖,然后老師講解的教學(xué)方法,很容易讓學(xué)生感覺枯燥無(wú)味,所以本課程特別重視直觀、豐富多彩的多媒體教學(xué)方式的高效應(yīng)用,課件可通過(guò)網(wǎng)課程絡(luò)平臺(tái)自由訪問(wèn)。在繪制工藝流程圖時(shí),盡量使用動(dòng)態(tài)畫面,如把物料的流動(dòng)做成動(dòng)畫,管道、設(shè)備、閥門等做成立體圖,不同的物料及公用工程用不同的顏色區(qū)分,力求逼真、醒目。固體燃料氣化制備合成氨原料氣的間歇造氣過(guò)程的操作循環(huán)的動(dòng)畫演示就很受學(xué)生歡迎。在本課程的建設(shè)安排了課程設(shè)計(jì),其中大約■的設(shè)計(jì)題目與授課內(nèi)容直接相關(guān),如合成氨、芳烴分離、天然氣制甲醇等,著重培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力,鍛煉和提高其對(duì)工藝路線的設(shè)計(jì)、設(shè)備選型,以及車間布置和管道布置的能力,培養(yǎng)正確、熟練查閱工藝設(shè)計(jì)規(guī)范、手冊(cè)及參考書的技能。將教師科研項(xiàng)目、社會(huì)正在建設(shè)的工程項(xiàng)目等引入教學(xué),強(qiáng)化學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)和工程觀念?;I(yè)綜合實(shí)驗(yàn)中設(shè)置乙苯脫氫、反應(yīng)精餾、噴霧干燥、空氣分離等與化工工藝學(xué)授課內(nèi)容直接相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
三、課程教學(xué)突出培養(yǎng)學(xué)生的“當(dāng)代工程觀”
工程觀是人們關(guān)于工程活動(dòng)的基本理念,是認(rèn)識(shí)和進(jìn)行工程活動(dòng)的指南。工程觀念的強(qiáng)弱和趨向直接影響著從業(yè)人員的實(shí)踐能力。在當(dāng)代學(xué)科交叉滲透的趨勢(shì)下形成的當(dāng)代工程觀[4]是對(duì)傳統(tǒng)工程觀的揚(yáng)棄和超越。當(dāng)代工程觀視生態(tài)環(huán)境為工程活動(dòng)的內(nèi)生因素,認(rèn)為工程活動(dòng)不但受生態(tài)環(huán)境的制約,而且應(yīng)按照生態(tài)規(guī)律重塑生態(tài)活動(dòng)的方式[4]。化工工藝學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)的良好媒介。在緒論部分,我們強(qiáng)調(diào)工藝技術(shù)不同于實(shí)驗(yàn)室制備技術(shù),工藝路線評(píng)價(jià)要突出理論上的正確性、技術(shù)上的可行性、操作上的安全性、經(jīng)濟(jì)上的合理性,還要突出環(huán)境及生態(tài)相容性。講解具體產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝過(guò)程中,將原子經(jīng)濟(jì)性(AE)[5]、環(huán)境商(EQ)[6,7]的概念進(jìn)行具體計(jì)算、剖析。比如氯醇法與乙烯環(huán)氧化法制備環(huán)氧乙烷路線的比較就是用案例教學(xué)提高學(xué)生對(duì)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任意識(shí)和創(chuàng)新素質(zhì)的生動(dòng)素材。
四、授課過(guò)程強(qiáng)化與實(shí)踐環(huán)節(jié)的聯(lián)系
在授課過(guò)程中,我們適時(shí)引入后期開設(shè)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)的題目,提高學(xué)習(xí)的針對(duì)性,如介紹乙苯脫氫時(shí)讓學(xué)生思考專業(yè)實(shí)驗(yàn)將重點(diǎn)考慮的問(wèn)題:降低體系分壓的方法、測(cè)定乙苯轉(zhuǎn)化率和苯乙烯收率的方法、采用色譜定量時(shí)苯乙烯的出峰順序等;在講解物料衡算、熱量衡算、工程圖紙視圖、流程組織時(shí)強(qiáng)調(diào)在課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用;在介紹特殊設(shè)備布置時(shí)強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)發(fā)展,如介紹合成氨工藝技術(shù)時(shí)引入廢熱鍋爐的適度傾斜布置;適時(shí)介紹生產(chǎn)實(shí)習(xí)中遇到的工藝技術(shù)問(wèn)題,并啟發(fā)學(xué)生分析、解決這些問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生建立工程應(yīng)用意識(shí);授課期間帶學(xué)生去觀摩校內(nèi)實(shí)驗(yàn)及中試裝置,突出情景式教學(xué),使理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐環(huán)節(jié)無(wú)縫統(tǒng)一、相互促進(jìn)。
五、授課過(guò)程突出原理-條件-流程-設(shè)備一條主線
為強(qiáng)化工程意識(shí),使學(xué)生形成做工程就是做細(xì)節(jié)的理念,在介紹氨、C8芳烴、甲醇、苯乙烯、環(huán)氧乙烷、丙烯腈、氯乙烯等產(chǎn)品制備技術(shù)時(shí),用整體一條線的思想組織教學(xué):按照產(chǎn)品性質(zhì)、用途―生產(chǎn)原理(含主副反應(yīng)、熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析)―催化劑選擇―工藝條件討論─工藝流程比較―設(shè)備分析的順序,由淺入深,漸入佳境。
強(qiáng)化學(xué)生工程能力的培養(yǎng)已成為工科高校實(shí)踐和理論教學(xué)的核心任務(wù),通過(guò)化工工藝學(xué)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生工程能力是課程建設(shè)的內(nèi)在要求。強(qiáng)化與工程認(rèn)知、工程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作相關(guān)教學(xué)資源建設(shè),授課中貫徹當(dāng)代工程觀,授課過(guò)程與實(shí)踐環(huán)節(jié)緊密結(jié)合,用原理-條件-流程-設(shè)備整體一條線組織教學(xué)等是在化工工藝學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生工程能力的有效措施。
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關(guān)鍵詞:無(wú)機(jī)化工;綠色化學(xué)工藝;可持續(xù)發(fā)展
0 前言
化工產(chǎn)品在人類文明發(fā)展的長(zhǎng)河中發(fā)揮著十分重要的作用,它為人類的生產(chǎn)和生活提供了許多重要的產(chǎn)品。但是,隨著人類使用化工產(chǎn)品程度不斷的加深,化學(xué)物質(zhì)造成的各種污染也不斷危害著我們的生活,威脅著人類的身體健康。人類正在逐漸認(rèn)識(shí)到環(huán)境的重要性,對(duì)化學(xué)物質(zhì)使用的管控措施也越來(lái)越嚴(yán)格。而如何開發(fā)對(duì)人類健康和環(huán)境危害小的化工生產(chǎn)過(guò)程,甚至是無(wú)公害的化工生產(chǎn)過(guò)程已經(jīng)成為化學(xué)家和化工生產(chǎn)面臨的最大挑戰(zhàn)。我們通常將無(wú)機(jī)化工過(guò)程稱為綠色化學(xué)。綠色化學(xué)就是用化學(xué)的方法和技術(shù)去消除和減少化學(xué)危害,主要是對(duì)危害人類健康、對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)進(jìn)行處理,包括有害原料、催化劑、溶劑以及化工產(chǎn)物等。綠色化學(xué)要達(dá)到的目標(biāo)就是不再使用有毒有害的化學(xué)過(guò)程,以及不產(chǎn)生有毒有害的副產(chǎn)品,是一項(xiàng)從源頭上遏制化學(xué)污染的新型學(xué)科。
在綠色化學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的技術(shù)是綠色技術(shù)、主要就是利用科技的進(jìn)步,對(duì)原來(lái)生產(chǎn)過(guò)程存在毒害作用的生產(chǎn)進(jìn)行技術(shù)改造,使其耗能最少、污染程度最少的先進(jìn)技術(shù)。利用化學(xué)的方法從根本上減少環(huán)境污染的產(chǎn)生, 是消除污染的根本方法,是一種可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)模式。通過(guò)技術(shù)改造,實(shí)現(xiàn)或者接近零污染排放的目的。此外,綠色化學(xué)要求具備一定的轉(zhuǎn)化效率,實(shí)現(xiàn)在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的共贏。
1. 綠色化學(xué)的發(fā)展進(jìn)程
到目前為止,化學(xué)工程已經(jīng)有了上百年的歷史,但是大部分工藝的技術(shù)改造都不能完全解決環(huán)保問(wèn)題。由于當(dāng)時(shí)技術(shù)和條件的原因,對(duì)許多環(huán)境問(wèn)題的設(shè)計(jì)沒(méi)有充足的考慮?;どa(chǎn)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣、廢物等物質(zhì),進(jìn)而也使后期的環(huán)保處理費(fèi)用成本大幅度增加。例如,某年美國(guó)的Dupont公司的化學(xué)品銷售額僅僅180億美元,而環(huán)保費(fèi)用卻高達(dá)10億美元。環(huán)保經(jīng)濟(jì)和社會(huì)需求的狀態(tài)來(lái)看,傳統(tǒng)的化學(xué)工藝已經(jīng)不再適合現(xiàn)代的社會(huì)需求了。
為了保護(hù)環(huán)境,化學(xué)工作者做出了許多的努力,進(jìn)行了大量的污染控治方面的技術(shù)研究。所謂的污染控治就是嚴(yán)格控制污染性廢物的產(chǎn)生,而綠色化學(xué)工藝正好彌補(bǔ)了這一不足。世界環(huán)境組織指定的目標(biāo)是到2020年的地球日時(shí),將廢物的排放減少40%~50%,實(shí)現(xiàn)每套裝置消耗原材料減少20%~25%??傊?,綠色化學(xué)在國(guó)外的研究已經(jīng)運(yùn)用到了生產(chǎn),引起許多政府和學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注。而我國(guó)的綠色化學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展剛剛起步,面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇。
2. 開發(fā)新型的綠色化學(xué)工藝
2.1開發(fā)“原子經(jīng)濟(jì)”的綠色化學(xué)反應(yīng)
1991年提出的原子經(jīng)濟(jì)的概念,就是原料中的分子有多大程度轉(zhuǎn)變成了產(chǎn)物,這個(gè)概念的提出并沒(méi)有得到化學(xué)界的足夠認(rèn)同。而理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是要求原料分子中的原子都能夠轉(zhuǎn)換成產(chǎn)物,卻不會(huì)生成造成環(huán)境污染的副產(chǎn)品以及三廢,其目的就是實(shí)現(xiàn)廢物的 “零排放”。
2.2采用無(wú)毒無(wú)害的化學(xué)生產(chǎn)原料
為了工藝需要,目前仍有許多的化工廠使用劇毒的光氣和氫氰酸等化工原料。這些有毒有害的物質(zhì)使用會(huì)導(dǎo)致許多副產(chǎn)品的產(chǎn)生,嚴(yán)重污染了環(huán)境。為了人類健康和環(huán)境保護(hù),化學(xué)工程師必須行動(dòng)起來(lái),盡量使用無(wú)毒無(wú)害的原料代替有毒原料,最大限度的保證人類的健康和環(huán)境。
目前化工廠使用了大量的酸、堿及有機(jī)合成化合物等化工原料,而這些物質(zhì)存在著共同的缺點(diǎn),就是腐蝕性和毒害性,對(duì)設(shè)備存在著嚴(yán)重的腐蝕、對(duì)工作人員的健康危害十分嚴(yán)重、產(chǎn)生的廢物也會(huì)污染環(huán)境。為了保護(hù)環(huán)境,化工企業(yè)需要采用新的催化劑,研究新興的催化劑材料。多年來(lái),我國(guó)正在大力研究許多固體的酸烷催化劑。
2.4采用無(wú)毒無(wú)害的溶劑
大量污染問(wèn)題還會(huì)來(lái)源于制造過(guò)程中使用的溶劑,最常見的就是反應(yīng)介質(zhì)、分離以及配方的使用溶劑。在綠色的溶劑研究中,最活躍的研究項(xiàng)目是開發(fā)超臨界流體,特別是一些超臨界二氧化碳溶劑的開發(fā)。超臨界二氧化碳指得是在溫度和壓力達(dá)到臨界點(diǎn)以上的二氧化碳流體,并且還具有液體的密度,所以會(huì)具有比較常規(guī)的液態(tài)溶劑的溶解度,在相同的狀態(tài)下,又具有氣體的粘度并具有很高的傳質(zhì)速度。所以流體的許多性質(zhì)就有可能用溫度的變化來(lái)調(diào)節(jié)。超臨界二氧化碳存在的最大優(yōu)點(diǎn)就是無(wú)毒、不可燃、價(jià)廉等。
2.5使用許多可再生的資源進(jìn)行合成化學(xué)品
利用研究的生物原料代替當(dāng)前使用的石油產(chǎn)品,是保護(hù)環(huán)境的一個(gè)重要的研究課題,也是重要的發(fā)展方向?,F(xiàn)在有許多技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),其中有一項(xiàng)技術(shù)就是,將化工生產(chǎn)的廢物轉(zhuǎn)變成動(dòng)物飼料、工業(yè)產(chǎn)品和燃料。此外,利用生物或者農(nóng)業(yè)的廢料進(jìn)行聚合物再造工作,涉及很多環(huán)保問(wèn)題,所以引起了人們的特別興趣,它的優(yōu)越性就在于聚合物原料的單體實(shí)現(xiàn)無(wú)害化。生物催化轉(zhuǎn)變的方法比常規(guī)的聚合法更加優(yōu)越,同時(shí)還具有生物降解功能。
實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,已經(jīng)成為了我國(guó)的一項(xiàng)基本的國(guó)策。作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分的化學(xué)工業(yè),在這一基本國(guó)策的指導(dǎo)之下,最行之有效的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的方法便是綠色化學(xué)的開發(fā)和利用。綠色化學(xué),不單單是指那些對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的有害影響小甚至沒(méi)有有害影響的化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明顯的價(jià)格平民化的化學(xué)化工技術(shù)的研究以及應(yīng)用。綠色化學(xué)的生產(chǎn)過(guò)程只產(chǎn)生非常少量的廢物處理,或者不產(chǎn)生廢物處理。其最主要的特點(diǎn)便是在生產(chǎn)的過(guò)程中,最大程度地充分利用資源,使原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,盡量不產(chǎn)生污染。有利于化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這一道路的切實(shí)執(zhí)行?!?/p>
參考文獻(xiàn)
[1] 霍小平,李仲謹(jǐn),劉存海.無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化研究[J].廣東化工,2012, 39(9):134-135.
1課程體系
1.1課程體系應(yīng)適應(yīng)催化工業(yè)大環(huán)境的變化就傳統(tǒng)《工業(yè)催化》課程體系而言,其培養(yǎng)目標(biāo)是通過(guò)課程學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握催化作用的基本規(guī)律,了解催化過(guò)程的化學(xué)本質(zhì)和熟悉《工業(yè)催化》技術(shù)的基本要求和特性,培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)是為培養(yǎng)化學(xué)工程與工藝類專業(yè)工程師提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)服務(wù)。隨著現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,催化理論持續(xù)更新,許多新型催化工藝及技術(shù)不斷涌現(xiàn),學(xué)習(xí)這些新催化工藝及技術(shù)的背景及原理,對(duì)于化學(xué)工程與工藝專業(yè)的本科生能否成為具有堅(jiān)實(shí)的開發(fā)、研究和使用催化劑能力的高層次工程技術(shù)人才,能否勝任將來(lái)有可能從事的催化領(lǐng)域研究工作都有著重要的理論指導(dǎo)意義。相對(duì)穩(wěn)定的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)不能限制課程體系進(jìn)行必要的變動(dòng),以適應(yīng)外部環(huán)境和需求的變化。因此在“卓越工程師計(jì)劃”的實(shí)施過(guò)程中,《工業(yè)催化》課程體系要隨著卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)整而做相應(yīng)的變化,從而體現(xiàn)《工業(yè)催化》課程滿足培養(yǎng)目標(biāo)的根本價(jià)值。
1.2校企合作建設(shè)課程體系?!白吭接?jì)劃”要求高校與企業(yè)共同制定和實(shí)施卓越工程師培養(yǎng)方案,包括共同建設(shè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容。《工業(yè)催化》課程可以充分發(fā)揮合作企業(yè)所具有的工程教育資源優(yōu)勢(shì),包括先進(jìn)設(shè)備與技術(shù)、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、研究開發(fā)條件等,與本校催化人才培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)實(shí)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),共同設(shè)計(jì)與構(gòu)建卓越工程師培養(yǎng)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容,使得《工業(yè)催化》的課程體系和教學(xué)內(nèi)容具有鮮明的特色。校企合作建設(shè)的課程體系將更有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合解決實(shí)際問(wèn)題的能力,摒除傳統(tǒng)課程體系不能聯(lián)系工程、生產(chǎn)實(shí)際的局限,鼓勵(lì)教師與各行業(yè)生產(chǎn)管理第一線的工程技術(shù)人員聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生。通過(guò)校企聯(lián)合指導(dǎo)課程,現(xiàn)場(chǎng)案例教學(xué),增強(qiáng)課題的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,為學(xué)生提供良好的工程環(huán)境。學(xué)生在完成課程學(xué)習(xí)過(guò)程中,可以隨時(shí)請(qǐng)教企業(yè)中有經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員和老師傅,學(xué)到許多課堂上學(xué)不到的、學(xué)校教師也無(wú)法傳授的一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
2教學(xué)方法:貫徹研究型教學(xué)方法,理論聯(lián)系實(shí)踐
教學(xué)方法是使教學(xué)思想得以貫徹執(zhí)行、知識(shí)體系和課程內(nèi)容得以完整實(shí)施和傳授的關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)的《工業(yè)催化》課程之間具有明顯的界限,課堂教學(xué)以講授為主,綜合性的案例和結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目的教學(xué)不多,而基于問(wèn)題的探究式學(xué)習(xí)、基于案例的討論式學(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目的參與式學(xué)習(xí)等多種研究型教學(xué)方法更是少之又少。研究型教學(xué)(problem-basedlearning,PBL,對(duì)學(xué)生而言可以稱之為研究型學(xué)習(xí)),它是一種符合工程能力培養(yǎng)規(guī)律和綜合素質(zhì)形成邏輯的教學(xué)組織形式和教學(xué)方式,得到“卓越計(jì)劃”的大力提倡和著力推行[4]。研究卓越工程師不僅應(yīng)具備分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,而且要能將設(shè)想和概念轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí),形成學(xué)生的工程能力。“卓越計(jì)劃”通用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本科層次卓越工程師培養(yǎng)予以如下定位:本科層次卓越工程師:主要從事產(chǎn)品的生產(chǎn)、營(yíng)銷、服務(wù)或工程項(xiàng)目的施工、運(yùn)行,維護(hù),能夠完全勝任現(xiàn)場(chǎng)或生產(chǎn)一線的各項(xiàng)工作。因此現(xiàn)有《工業(yè)催化》教學(xué)方法需要重構(gòu),在面向?qū)嶋H教學(xué)的基礎(chǔ)上,遵循催化工程的實(shí)踐、集成與創(chuàng)新的特征,采取相應(yīng)的教學(xué)方法,按照催化劑的催化作用,催化劑的生產(chǎn),催化劑的表征,催化劑的使用來(lái)組織教學(xué)內(nèi)容,以學(xué)生為中心開展教學(xué)活動(dòng),著力推行符合工程能力培養(yǎng)規(guī)律的學(xué)習(xí)方法,強(qiáng)調(diào)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的訓(xùn)練,有效地提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。所以,貫徹研究型教學(xué)方法,理論教學(xué)和工程實(shí)際相聯(lián)系就非常重要。作為一種學(xué)習(xí)方法體系,研究型學(xué)習(xí)主要由基于問(wèn)題的探究式學(xué)習(xí)、基于案例的討論式學(xué)習(xí)和基于項(xiàng)目的參與式學(xué)習(xí)三種形式組成。從培養(yǎng)化工方向的卓越工程師的需要出發(fā),其中的問(wèn)題、案例和項(xiàng)目可以分別工業(yè)上成熟的催化工藝作為教學(xué)內(nèi)容以實(shí)施相應(yīng)的教學(xué)方法。這些問(wèn)題可以是現(xiàn)行催化工藝中各種問(wèn)題的重現(xiàn)、演變、放大或綜合,也可以是教師根據(jù)對(duì)未來(lái)發(fā)展的預(yù)見專門設(shè)計(jì)出的催化方面的新問(wèn)題。通過(guò)教師精心選擇和設(shè)計(jì)這些問(wèn)題、案例和項(xiàng)目,并采取研究性學(xué)習(xí)方法,就能夠在學(xué)生知識(shí)的獲取、應(yīng)用和創(chuàng)新,工程能力的培養(yǎng)和提高,社會(huì)能力的培養(yǎng)和提高以及綜合素質(zhì)的養(yǎng)成和提升等方面發(fā)揮重要作用。
3教學(xué)內(nèi)容:拓展知識(shí)視野,完善知識(shí)結(jié)構(gòu)
3.1拓展知識(shí)視野,完善知識(shí)結(jié)構(gòu)為了培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)《工業(yè)催化》的興趣,首先在每一章節(jié)的的教學(xué)過(guò)程中,凡是教學(xué)內(nèi)容涉及到的在現(xiàn)行化工生產(chǎn)中已成功工業(yè)化的催化劑體系,如催化重整,催化裂化,合成氨等催化劑,可以引導(dǎo)學(xué)生多查閱相關(guān)資料,了解與這些催化劑的相關(guān)的制備工藝,催化反應(yīng)原理,催化反應(yīng)設(shè)備,催化劑使用過(guò)程條件控制以及催化劑再生等相關(guān)的知識(shí)。這樣不但可以拓展學(xué)生的科學(xué)史知識(shí),提高學(xué)習(xí)興趣,增加求知欲,還有利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力;而且,結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)豐富課程教學(xué)內(nèi)容,聯(lián)系與化工生產(chǎn)(化學(xué)工藝專業(yè))及人們?nèi)粘I?應(yīng)用化學(xué)專業(yè))密切相連的催化知識(shí),使學(xué)生主動(dòng)去學(xué)習(xí)與催化相關(guān)的知識(shí),從而理解并解決疑難問(wèn)題,推動(dòng)課堂教學(xué)的發(fā)展和質(zhì)量的提高。豐富教學(xué)內(nèi)容要求教師在備課過(guò)程中必須保證內(nèi)容充實(shí)、準(zhǔn)確、高質(zhì)量。教師在準(zhǔn)備每一堂課內(nèi)容時(shí),都必須查閱大量參考資料以確保知識(shí)的準(zhǔn)確度,同時(shí)應(yīng)從多角度、多層次綜合、全面理解和詮釋每一個(gè)知識(shí)點(diǎn),并通過(guò)不懈的努力和研究形成自己的一套教學(xué)體系和教學(xué)風(fēng)格。
3.2擴(kuò)展前沿知識(shí)當(dāng)今是個(gè)知識(shí)更新迅猛的時(shí)代,《工業(yè)催化》課程快速發(fā)展,必須與前沿科學(xué)知識(shí)緊密聯(lián)系,才能培養(yǎng)出跟上工業(yè)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展步伐的新世紀(jì)卓越工程師。擴(kuò)展催化技術(shù)方面的前沿知識(shí),不但有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。前沿知識(shí)擴(kuò)展對(duì)教師的素質(zhì)有著很高的要求,這要求教師具備一定的科研素養(yǎng),能有緊跟催化理論和技術(shù)發(fā)展的步伐,教師應(yīng)深入學(xué)習(xí)、研究新的催化理論知識(shí)及催化技術(shù)最新發(fā)展趨勢(shì)和動(dòng)態(tài),并將這些前沿知識(shí)充實(shí)到課堂教學(xué)之中,使學(xué)生能深切感受到科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展給社會(huì)發(fā)展帶來(lái)的巨大變革。例如:在《工業(yè)催化》課程中酸堿催化作為傳統(tǒng)催化劑在催化裂化,催化重整等已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,但課程對(duì)最前沿的酸堿倆性催化劑的介紹較少,這方面的知識(shí),需要教師在查閱資料,將課堂內(nèi)容補(bǔ)充完善。前沿知識(shí)的擴(kuò)展,不僅需要提高教師的科研素養(yǎng),還要調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。將《工業(yè)催化》課程每一章節(jié)的課余作業(yè)設(shè)置為此章節(jié)的相關(guān)前沿知識(shí)學(xué)習(xí)不失為一個(gè)理想的方法,例如在學(xué)習(xí)分子篩催化劑章節(jié)時(shí),新型的雜原子分子篩,新型介微孔復(fù)合分子篩等催化劑是目前分子篩催化劑研究的前沿方向,教師可以布置學(xué)生課余查閱相關(guān)文獻(xiàn),形成報(bào)告,制作PPT,分組匯報(bào)并討論,從而調(diào)動(dòng)學(xué)生自發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。
4考核方式:以課題綜述的形式考核
關(guān)鍵詞: 《煤化工》 教學(xué)改革 教學(xué)方法
一、概述
《煤化工》課程是涵蓋煤化學(xué)、化工原理、反應(yīng)工程等內(nèi)容的綜合性學(xué)科。此門課程通過(guò)對(duì)煤化工產(chǎn)品開發(fā)的生產(chǎn)原理、生產(chǎn)方法、工藝計(jì)算、設(shè)計(jì)、操作條件及主要設(shè)備等的介紹,使學(xué)生具備煤化工專業(yè)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),對(duì)煤化學(xué)工業(yè)的原料選擇、工藝路線設(shè)計(jì)優(yōu)化、典型單元操作及化工工藝的實(shí)現(xiàn)有深刻的認(rèn)識(shí)和理解,具備對(duì)煤化工工藝流程進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、改進(jìn)及開發(fā)新工藝和新產(chǎn)品的能力,從而更好地服務(wù)于煤炭行業(yè)?;幢笔惺侨珖?guó)五大煤炭生產(chǎn)基地之一,地質(zhì)儲(chǔ)量100億噸,遠(yuǎn)景儲(chǔ)量350億噸。2011年原煤產(chǎn)量達(dá)3373萬(wàn)噸,居全國(guó)第四位?;幢睅煼洞髮W(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我?!?坐落在淮北市,發(fā)展煤化工專業(yè)有著得天獨(dú)厚的地理優(yōu)勢(shì)。為了滿足淮北及周邊礦業(yè)集團(tuán)對(duì)煤化工專業(yè)人才的需要,我?;瘜W(xué)與材料科學(xué)學(xué)院在化學(xué)工程與工藝專業(yè)開設(shè)了《煤化工》專業(yè)必修課程。但是,在教學(xué)實(shí)踐中作者發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)疏于對(duì)課堂內(nèi)容的理解和思考、學(xué)習(xí)興趣不高。為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和主觀能動(dòng)性,使我校學(xué)生在將來(lái)的工作崗位上更有競(jìng)爭(zhēng)力,作者對(duì)《煤化工》課程的教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容安排、教學(xué)方法和手段進(jìn)行了一系列的探索和改革。
1.教學(xué)內(nèi)容的相應(yīng)調(diào)整
由于我校僅開設(shè)了煤化工課程,學(xué)生對(duì)煤化學(xué)相關(guān)的名詞概念不了解,對(duì)于教學(xué)內(nèi)容備感生疏。因此,我及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,制定適宜的教學(xué)大綱,首先穿插介紹一些煤化學(xué)相關(guān)內(nèi)容,包括:煤的生成、煤的結(jié)構(gòu)、煤巖學(xué)、煤的物理性質(zhì)、煤的化學(xué)性質(zhì)等內(nèi)容。著重強(qiáng)調(diào)煤的分子結(jié)構(gòu)理論,探究煤的結(jié)構(gòu)與組成和性質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)性,尋找組成和性質(zhì)的變化規(guī)律。同時(shí)在教學(xué)中總結(jié)煤化學(xué)理論與煤化工的相關(guān)知識(shí)之間的聯(lián)系,使學(xué)生對(duì)煤化工的相關(guān)知識(shí)有了深刻的認(rèn)識(shí),從而增強(qiáng)了對(duì)本課程的興趣。其次是,對(duì)于煤化工課程的重點(diǎn)內(nèi)容,如:煤焦化、煤的液化和煤的氣化,做重點(diǎn)介紹。尤其對(duì)工藝原理,流程,以及設(shè)備裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)合圖片和實(shí)例做細(xì)致具體講述,使得學(xué)生對(duì)煤化工的重點(diǎn)知識(shí)有更加深刻的認(rèn)識(shí)。既增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,又提高了其學(xué)習(xí)的積極性。
2.課堂教學(xué)方法多樣化
考慮到三年級(jí)學(xué)生已經(jīng)完成了對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),對(duì)于化學(xué)理論知識(shí)已經(jīng)有了一定的認(rèn)知。因此,在教學(xué)方法上,我將傳統(tǒng)的以教師講述為主的單一課堂教學(xué)模式,轉(zhuǎn)變?yōu)橛懻撌?、啟發(fā)式的新型教學(xué)模式,讓學(xué)生參與到課程的討論中來(lái)。通過(guò)布置專業(yè)課題或就自己感興趣的課題,讓學(xué)生課下查閱相關(guān)資料,課上積極參與互動(dòng)討論,大膽提出自己的見解,突出學(xué)生的主體作用,發(fā)揮教師的導(dǎo)向作用,從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)習(xí)效率,促進(jìn)學(xué)生技能的全面提高。同時(shí)要強(qiáng)調(diào)的是,學(xué)生為查閱資料,準(zhǔn)備材料花費(fèi)了不少精力,教師須及時(shí)跟蹤,認(rèn)真批閱和講評(píng),從而提高學(xué)生的積極性。
3.充實(shí)并更新教材內(nèi)容
現(xiàn)今,國(guó)際煤化工行業(yè)發(fā)展迅速,許多新技術(shù)、新成果不斷被應(yīng)用于生產(chǎn)之中。老的流程工藝逐漸被自動(dòng)化程度更高的新工藝、新設(shè)備所取代。因此,在介紹教材上成熟老工藝流程的同時(shí),要適當(dāng)穿插與當(dāng)今煤化學(xué)和煤化工發(fā)展前沿相關(guān)的內(nèi)容,增加關(guān)于當(dāng)今世界上的最新工藝、設(shè)備的講述,使學(xué)生對(duì)當(dāng)今新的工藝流程有更多的認(rèn)識(shí)。因此對(duì)于教師而言,僅僅掌握教材上的內(nèi)容是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還需要時(shí)時(shí)跟蹤當(dāng)今煤化工發(fā)展的前沿理論,更好地充實(shí)自身理論水平,這樣才能更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。另外,由于《煤化工》具有實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn),教學(xué)過(guò)程中必須注意理論聯(lián)系實(shí)際,把教學(xué)和實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程有效結(jié)合起來(lái),使學(xué)生既能在實(shí)踐中加深對(duì)書本知識(shí)的理解,又能提高動(dòng)腦、動(dòng)手的能力。為此,根據(jù)學(xué)校周邊廠礦企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際,我們走訪焦化廠,了解其生產(chǎn)工藝(備煤工藝,煉焦工藝,化產(chǎn)工藝,甲醇工藝,干熄焦工藝),并將具體生產(chǎn)工藝流程的相關(guān)知識(shí)增加到教學(xué)活動(dòng)中,理論聯(lián)系實(shí)際,使學(xué)生對(duì)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)有了更深刻的認(rèn)知。既增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又使學(xué)生對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)流程有了更加清晰的認(rèn)識(shí),得到了用人單位的一致好評(píng)。
4.傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合
煤化工課程內(nèi)容涉及大量的設(shè)備圖和工藝流程圖,采用常規(guī)的板書,在黑板上畫流程圖耗時(shí)耗力,不能滿足現(xiàn)代化教學(xué)的需要。此外,板書繪制的流程圖為二維平面圖,學(xué)生對(duì)設(shè)備構(gòu)件的立體構(gòu)型、工藝流程中原料和產(chǎn)品流向等沒(méi)有完整的概念。學(xué)生理解起來(lái)非常吃力,教師講授過(guò)程同樣費(fèi)力。引入多媒體教學(xué)可以有效地解決上述問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。借助多媒體輔助教學(xué)軟件,開發(fā)了煤化工多媒體輔助教學(xué)課件,尤其是工藝原理圖、設(shè)備示意圖,可以借助專業(yè)繪圖軟件直觀、形象地向?qū)W生展現(xiàn),可以幫助學(xué)生理解復(fù)雜的裝置立體結(jié)構(gòu)和工藝流程圖,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及理解程度。此外,借助于網(wǎng)絡(luò)上豐富的教學(xué)資源來(lái)充實(shí)課堂教學(xué)內(nèi)容,在教學(xué)過(guò)程中根據(jù)具體需要,及時(shí)地向?qū)W生介紹國(guó)內(nèi)外最新的煤化工生產(chǎn)工藝流程和技術(shù)等,并對(duì)國(guó)內(nèi)外知名煤化工企業(yè)的最新動(dòng)態(tài)、發(fā)展趨勢(shì)需求等進(jìn)行信息傳遞,使學(xué)生不僅加強(qiáng)和鞏固了理論知識(shí),增加了學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,而且提高了學(xué)生再就業(yè)環(huán)節(jié)中的適應(yīng)能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,從而更好地服務(wù)于企業(yè)和社會(huì)。
總之,通過(guò)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、結(jié)合煤化工研究的前沿理論、傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合,能提高煤化工教學(xué)的質(zhì)量,滿足經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展對(duì)創(chuàng)新型人才的需求。教師要想取得更好的教學(xué)效果,就要有創(chuàng)新意識(shí)和科研進(jìn)取精神,不斷完善教學(xué)內(nèi)容,調(diào)整教學(xué)方式更好地為學(xué)生服務(wù),提高教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:化工分離工程 多元化教學(xué)手段 考核方式
1 概述
《化工分離工程》是高等院校化學(xué)工程專業(yè)一門重要的專業(yè)課程,內(nèi)容涵蓋了化工原理、化工熱力學(xué)和物理化學(xué)等課程的知識(shí),是一門綜合性的重點(diǎn)學(xué)科。隨著化工行業(yè)的迅速發(fā)展,分離工程在現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)及其相關(guān)工程領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
《化工分離工程》課程內(nèi)容覆蓋面廣、難度大、應(yīng)用性強(qiáng),所培養(yǎng)的能力是學(xué)生畢業(yè)后從事專業(yè)工作直接需要的。針對(duì)以往以掌握知識(shí)、應(yīng)試為目的的傳統(tǒng)教學(xué)模式弊端,結(jié)合本課程的培養(yǎng)目標(biāo),開展了以實(shí)際應(yīng)用為目的的教學(xué)研究與實(shí)踐,摒棄了填鴨式、保姆式的傳統(tǒng)教學(xué)方法,使學(xué)生處于主動(dòng)掌握知識(shí)的狀態(tài),培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力。
我們的理念是以培養(yǎng)工程意識(shí)、實(shí)踐能力為根本目標(biāo),以培養(yǎng)能力為重點(diǎn)。即將零散的知識(shí)點(diǎn)模塊化、系統(tǒng)化,讓學(xué)生主動(dòng)尋求解決問(wèn)題的思路,掌握分離過(guò)程單元操作的特點(diǎn),能夠靈活應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際生產(chǎn)中的具體問(wèn)題;同時(shí)要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題的能力,從而充分滿足將來(lái)職業(yè)崗位的能力需求,縮短學(xué)生頂崗后的實(shí)習(xí)期,更好的適應(yīng)崗位環(huán)境熟悉工藝過(guò)程操作流程。
2 改進(jìn)教學(xué)方法,采用多元化教學(xué)手段
2.1 以教材為主的理論知識(shí)的教授 與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比,改革后的教學(xué)增設(shè)網(wǎng)絡(luò)課堂,在校園網(wǎng)上設(shè)置本課程的教學(xué)大綱、教學(xué)課件、教學(xué)視頻及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的動(dòng)畫演示,并提供配套的習(xí)題庫(kù),專門設(shè)置了答疑板塊,為學(xué)生提供了一種先進(jìn)的多媒體教學(xué)平臺(tái)[1]。該多媒體教學(xué)平臺(tái)的應(yīng)用提高教學(xué)質(zhì)量,學(xué)生可以根據(jù)自己的需求查閱相關(guān)信息,同時(shí)提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與動(dòng)力,促進(jìn)了對(duì)學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng)。
2.2 理論結(jié)合實(shí)際的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)模擬 充分利用實(shí)驗(yàn)室資源,建立實(shí)驗(yàn)室全面開放制度,完成理論課程的學(xué)習(xí)后進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作,增加學(xué)生的實(shí)踐機(jī)會(huì),提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與動(dòng)手能力,強(qiáng)化對(duì)理論知識(shí)的理解,這是學(xué)生專業(yè)技能提高的重要環(huán)節(jié)。另外,積極拓展校外實(shí)訓(xùn)基地,依靠企業(yè)建立產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合的校外實(shí)習(xí)基地[2],讓學(xué)生直接參加生產(chǎn)和實(shí)際工作,促進(jìn)理論知識(shí)向?qū)嶋H生產(chǎn)轉(zhuǎn)化,提高了解決工程問(wèn)題的能力。
2.3 結(jié)合相關(guān)軟件學(xué)習(xí)分離工程 化工常用軟件有Auto CAD、Chem CAD、Aspen plus等,會(huì)使用這些軟件是化工專業(yè)學(xué)生必備的基本能力。教學(xué)過(guò)程中盡量引導(dǎo)學(xué)生全面化發(fā)展,例如用Auto CAD軟件繪制某分離過(guò)程設(shè)備圖或者分離過(guò)程的工藝流程圖,用Chem CAD軟件模擬油井氣中輕質(zhì)烴的分離,或者用化工流程模擬軟件Aspen plus模擬甲基叔丁基醚(MTBE)的反應(yīng)精餾過(guò)程等。一方面提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力,另一方面讓學(xué)生更熟練的使用這些應(yīng)用軟件。
2.4 逐步推行雙語(yǔ)教學(xué) 雙語(yǔ)教學(xué)即是把化工專業(yè)外語(yǔ)與化工專業(yè)課程相結(jié)合,在學(xué)習(xí)理論的同時(shí)提高了專業(yè)外語(yǔ)的水平,既培養(yǎng)學(xué)生用外語(yǔ)思考和解決問(wèn)題的能力又有利于學(xué)生查閱相關(guān)外文文獻(xiàn)了解本專業(yè)發(fā)展的前沿信息。雙語(yǔ)教學(xué)有高、中、低三個(gè)層次,高層次教學(xué)以外語(yǔ)為主漢語(yǔ)為輔,鍛煉學(xué)生用外語(yǔ)組織語(yǔ)言解答簡(jiǎn)單的問(wèn)題;中層次教學(xué)交替使用雙語(yǔ),提高學(xué)生外文理解能力掌握簡(jiǎn)單的外文專業(yè)知識(shí);低層次教學(xué)即簡(jiǎn)單滲透穿插外語(yǔ)教學(xué),用外語(yǔ)講述重要的原理和關(guān)鍵詞等,學(xué)生可以多一些機(jī)會(huì)接觸外語(yǔ)。
3 建立全面的考核制度
化工分離過(guò)程重點(diǎn)講授多組分精餾、吸收及吸附過(guò)程的分析和建模,簡(jiǎn)要介紹了新興的分離過(guò)程如膜過(guò)程、萃取精餾、液液萃取等的基本概念。教學(xué)中強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際、工程與工藝結(jié)合,以培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工藝問(wèn)題的能力。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)要求學(xué)生牢固掌握分離過(guò)程的基本原理及應(yīng)用方法,學(xué)會(huì)實(shí)際工藝的分析與綜合,了解分離及相關(guān)工程研究的進(jìn)展,學(xué)會(huì)針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)正確的選擇分離過(guò)程及設(shè)備。因此,考核方法要盡可能準(zhǔn)確反映學(xué)生的實(shí)際能力,為全面考查學(xué)生能力我們提出了以下幾種考核形式:
3.1 采用考試成績(jī)與實(shí)踐環(huán)節(jié)相結(jié)合的方法 改變傳統(tǒng)考核以卷面和平時(shí)成績(jī)?yōu)橹鞯姆绞?,改善學(xué)生不認(rèn)真聽課考前突擊備考的狀況,增加實(shí)踐環(huán)節(jié)考核比重。針對(duì)重要的分離過(guò)程安排實(shí)踐課,考察學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)選擇分離工藝并實(shí)際動(dòng)手操作的能力[3]。這種考核方式與課程教學(xué)內(nèi)容相匹配,使學(xué)生由被動(dòng)接受知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)探索知識(shí),激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維,更好地促進(jìn)了學(xué)生較全面地學(xué)好本課程,達(dá)到了本課程學(xué)以致用的教學(xué)要求。
3.2 靈活運(yùn)用雙語(yǔ)考核形式 為適應(yīng)高校素質(zhì)教育的發(fā)展,在進(jìn)行雙語(yǔ)教學(xué)的同時(shí)增設(shè)雙語(yǔ)考核,筆試口試結(jié)合考查學(xué)生的綜合能力。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,平時(shí)在課堂上發(fā)言次數(shù)質(zhì)量和水平都被計(jì)入考試成績(jī)[4]。雙語(yǔ)考核方式提高了他們的語(yǔ)言表達(dá)能力思維水平及知識(shí)掌握程度,達(dá)到了雙語(yǔ)教學(xué)的目的。
3.3 全面考核方式 課程成績(jī)?cè)u(píng)定采用全面考核方式,全面考核包含三部分:一是作業(yè)成績(jī)、試卷成績(jī);二是課程設(shè)計(jì)、科技論文成績(jī);三是上機(jī)實(shí)訓(xùn)、分離工程實(shí)驗(yàn)成績(jī)等[5]。第一部分仍是傳統(tǒng)考核中的內(nèi)容即平時(shí)作業(yè)與卷面成績(jī)的結(jié)合,但整體比重有所下降。第二部分是對(duì)學(xué)生課外延伸學(xué)習(xí)的考查,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新性鼓勵(lì)新發(fā)現(xiàn)、新觀念的積極思維。第三部分以軟件的使用及實(shí)際分離過(guò)程操作為重點(diǎn),這與工作內(nèi)容十分接近,是提高學(xué)生職業(yè)技能素質(zhì)的重要方面。
4 小結(jié)
化工分離工程是一門實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科,在教學(xué)過(guò)程中必須把理論教學(xué)與實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合,提高學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐操作和創(chuàng)新能力。同時(shí)我們改革了課程考核方式,建立了科學(xué)、全面的考核制度使學(xué)生獲得廣博的分離工程知識(shí),培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力,為其將來(lái)從事化工分離過(guò)程的設(shè)計(jì)打下牢固的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:水處理理論與技術(shù);課程體系;教學(xué)模式;教學(xué)方法
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)43-0092-02
《水處理理論與技術(shù)》課程是武漢大學(xué)水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、能源化學(xué)工程專業(yè)重要的必修課。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握水處理的基本原理,熟悉水處理工藝單元、設(shè)備、系統(tǒng)的基本知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生具有設(shè)計(jì)、計(jì)算水處理工程中的設(shè)備、工藝系統(tǒng)的基本能力,為將來(lái)從事本專業(yè)的工程設(shè)計(jì)、科研及運(yùn)行管理奠定必要的理論和應(yīng)用基礎(chǔ)。
一、課程的性質(zhì)和要求
《水處理理論與技術(shù)》課程主要包含水處理的基本原理和應(yīng)用技術(shù),涉及化學(xué)反應(yīng)、化工傳質(zhì)、流體力學(xué)和機(jī)械設(shè)備等多學(xué)科的專業(yè)知識(shí)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握水處理的基礎(chǔ)理論知識(shí),以及工藝設(shè)計(jì)和計(jì)算方法,了解水處理在電力、煤炭等能源行業(yè)的應(yīng)用知識(shí),初步具備將各種水處理單元技術(shù)組合成水處理系統(tǒng)的能力。
二、課程現(xiàn)狀
1.傳統(tǒng)教材單一,教學(xué)內(nèi)容陳舊。全國(guó)高校同類課程參考教材主要是許保玖主編的《給水處理理論》(中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2000年),許保玖、龍騰銳主編的《當(dāng)代給水與廢水處理原理》(第二版,高等教育出版社,2003年)。這些教材都是水處理領(lǐng)域經(jīng)典的教學(xué)參考書,都很好地闡述了水處理的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí),但是教材出版年代比較久遠(yuǎn),不能滿足新形勢(shì)下水處理技術(shù)不斷發(fā)展的需求,不能及時(shí)更新拓展教學(xué)內(nèi)容。
2.教學(xué)方式落后。水處理設(shè)備及構(gòu)筑物的工作原理和結(jié)構(gòu)復(fù)雜,依靠傳統(tǒng)課程講解及板書的教學(xué)方式獲得的信息很抽象,學(xué)生難以理解,而且教學(xué)方式過(guò)于單一,學(xué)生較難理解工作原理和設(shè)備運(yùn)行情況。學(xué)生的創(chuàng)造性和積極性難以被激發(fā)出來(lái),導(dǎo)致教學(xué)效果欠缺[1]。
3.考核與評(píng)價(jià)方式片面。傳統(tǒng)的考核方式通常以單一的期末閉卷考試為主,這種單一以分?jǐn)?shù)高低評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī)的考核方式不能適應(yīng)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》的要求,也不利于學(xué)生的全面綜合發(fā)展。
三、課程體系的建設(shè)
1.教材的選擇與建設(shè)??紤]本專業(yè)是以電力行業(yè)為辦學(xué)特色以及將來(lái)學(xué)生就業(yè)方向,選擇了周柏青、陳志和主編的熱力發(fā)電廠水處理(上冊(cè),第四版,中國(guó)電力出版社,2009年)及李培元、周柏青主編的發(fā)電廠水處理及水質(zhì)控制(第一版,中國(guó)電力出版社,2012年)作為主教材[2,3]。并參考國(guó)外大學(xué)的原版教材,把最前沿的理論和知識(shí)融入教學(xué)中,讓學(xué)生從Water research,Desalination等著名期刊上搜尋最新的水處理技術(shù)文獻(xiàn),掌握最新最前沿的理論與基礎(chǔ)知識(shí),從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.理論課程與實(shí)驗(yàn)課程?!端幚砝碚撆c技術(shù)》的理論課程,共3學(xué)分54學(xué)時(shí),包括水質(zhì)概述、水的混凝處理、沉淀與澄清、過(guò)濾、離子交換除鹽、凝結(jié)水精處理、循環(huán)冷卻水處理7章內(nèi)容。《水處理理論與技術(shù)》的實(shí)驗(yàn)課程18學(xué)時(shí),包括混凝實(shí)驗(yàn)、樹脂RH―Na交換平衡等溫線的測(cè)定、循環(huán)冷卻水阻垢劑的快速篩選、水處理藥劑緩蝕性能的測(cè)定四個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)。
3.教學(xué)大綱的修訂與教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整優(yōu)化。在新大綱中對(duì)原教學(xué)體系和內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和充實(shí)。如將絮凝反應(yīng)池中新的設(shè)計(jì)理念、新型過(guò)濾材料、凝結(jié)水精處理新型過(guò)濾技術(shù)等,在教學(xué)內(nèi)容中得到補(bǔ)充和完善。在教學(xué)過(guò)程中,將授課內(nèi)容分為基本和重點(diǎn)兩類。對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容,對(duì)書本中的知識(shí)重新設(shè)置并對(duì)相關(guān)知識(shí)加以補(bǔ)充,例如重點(diǎn)內(nèi)容陽(yáng)離子與陰離子之間的關(guān)系、含鹽量與溶解固體之間的關(guān)系、硬度與堿度的關(guān)系、pH值與碳酸化合物之間的關(guān)系、pH值與硅酸化合物之間的關(guān)系。同時(shí)還注重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,例如在講工程應(yīng)用時(shí)以電廠水處理各個(gè)工段的處理方法和工藝為例,重點(diǎn)講述基本原理在工藝流程上的應(yīng)用。
隨著發(fā)電廠高參數(shù)、大容量機(jī)組的增加,凝結(jié)水處理技術(shù)越來(lái)越廣泛得到應(yīng)用[4],增加了凝結(jié)水處理系統(tǒng)混床樹脂的分離,混床運(yùn)行中出現(xiàn)的異常情況、可能原因及處理方法等內(nèi)容。循環(huán)冷卻水處理增加了鹽量平衡與水質(zhì)變化,補(bǔ)充水量的計(jì)算。此外,課堂教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整與優(yōu)化還包括當(dāng)今國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的水處理技術(shù)和工藝,并與傳統(tǒng)技術(shù)與工藝進(jìn)行對(duì)比,使學(xué)生真正掌握水處理技術(shù)的精華,啟發(fā)學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
四、教學(xué)模式的改革
1.開展引導(dǎo)式、啟發(fā)式、舉例式教學(xué)。開展了引導(dǎo)式、啟發(fā)式、舉例式相結(jié)合的教學(xué)方法。本課程內(nèi)容廣、名詞概念多,傳統(tǒng)的教學(xué)方式使學(xué)生不能及時(shí)理解和掌握知識(shí)。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)以學(xué)生為主體,調(diào)動(dòng)學(xué)生參與到課堂教學(xué),發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。在講授時(shí)要突出重點(diǎn),啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題,和學(xué)生共同探討;鼓勵(lì)學(xué)生積極查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn),尋找答案。此外,教師在課前將課件上傳班級(jí)QQ群,使學(xué)生提前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。教學(xué)方法的改革對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量、改進(jìn)教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生分析與解決能力均有很大促進(jìn)。
2.利用多媒體、板書、視頻相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)?!八幚砝碚撆c技術(shù)”課程有許多工藝流程圖、設(shè)備及構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)圖等,傳統(tǒng)的教學(xué)方法是教師現(xiàn)場(chǎng)繪制或展示掛圖等,缺乏生動(dòng)性和靈活性。本課程以文字、圖片、三維動(dòng)畫和視頻錄像為基礎(chǔ),精心制作課程PPT,將水處理工藝的各個(gè)流程以現(xiàn)場(chǎng)照片、視頻和電腦制作的單元處理過(guò)程的動(dòng)畫再加上文字說(shuō)明展示給學(xué)生,為學(xué)生提供生動(dòng)形象、豐富多彩的知識(shí),使學(xué)生更容易理解并掌握水處理設(shè)備、構(gòu)筑物和工藝系統(tǒng)的工作原理,為今后在工作中能夠合理選擇和設(shè)計(jì)水處理工程打下良好的基礎(chǔ)。
3.專家講座。定期聘請(qǐng)水處理工程領(lǐng)域的專家學(xué)者給學(xué)生進(jìn)行講座,能夠使學(xué)生把課本上的理論知識(shí)與實(shí)際工程聯(lián)系起來(lái),有助于提升學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握并拓展視野。通過(guò)專家講座,讓學(xué)生了解國(guó)內(nèi)外水處理領(lǐng)域的新工藝、新材料和新方法,發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用特點(diǎn)和適用性,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生深入探索的精神具有顯著的作用。
4.討論課。將全班學(xué)生分成7個(gè)小組,每小組3~4人,每個(gè)小組對(duì)不同論題進(jìn)行論述,要求查閱國(guó)內(nèi)外最新文獻(xiàn)并制作PPT。每小組推出代表上臺(tái)講述5~8分鐘。陳述完畢后,其他同學(xué)和教師對(duì)其論題進(jìn)行提問(wèn),由該小組成員負(fù)責(zé)回答。討論結(jié)束后,教師概括其主要內(nèi)容,評(píng)價(jià)該組同學(xué)的陳述情況,并提出建議。通過(guò)開展討論式課堂教學(xué),極大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,取得了很好的效果。
五、結(jié)束語(yǔ)
根據(jù)筆者近幾年在《水處理理論與技術(shù)》實(shí)際教學(xué)過(guò)程中的實(shí)踐與體會(huì),本文對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式進(jìn)行了探索,著重對(duì)課程體系的建設(shè)、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革,構(gòu)建有利于培養(yǎng)電力、煤炭等領(lǐng)域的水處理技術(shù)研究和管理人才的教學(xué)新體系。在教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用多樣化教學(xué)方法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性,取得了良好的教學(xué)效果。通過(guò)多元化考核體系的建立,能更全面、科學(xué)地評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合素質(zhì),從而培養(yǎng)出符合國(guó)家需求的高素質(zhì)專業(yè)技術(shù)人才。
參考文獻(xiàn):
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[3]周柏青,陳志和.熱力發(fā)電廠水處理(上冊(cè))[M].第四版.北京:中國(guó)電力出版社,2009.
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The Class Teaching Innovation and Exploration for the "Theory and Technology of Water Treatment"
ZENG Yu-bin,ZHOU Bo-qing,LIU Guang-rong
(School of Power and Mechanical Engineering,Wuhan University,Wuhan,Hubei 430072,China)
關(guān)鍵詞:化工設(shè)計(jì);CDIO;實(shí)踐
中圖分類號(hào):G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)11-0188-02
《化工設(shè)計(jì)》是面向化學(xué)工程與工藝類專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課,教學(xué)的目的是通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),提高學(xué)生綜合運(yùn)用已學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課等方面知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,同時(shí)使學(xué)生掌握設(shè)計(jì)計(jì)算的基本方法等。以往的講授方法是按照章、節(jié)平鋪直敘地進(jìn)行,但因?qū)W生工程經(jīng)驗(yàn)不足等因素,達(dá)不到真正地培養(yǎng)學(xué)生工程能力的目的。CDIO工程教育模式是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate),它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。迄今為止,已有幾十所世界著名大學(xué)加入了CDIO組織,美國(guó)MIT的機(jī)械系和航空航天系全面采用CDIO工程教育理念和教學(xué)大綱,取得了良好效果,按照CDIO模式培養(yǎng)的學(xué)生深受社會(huì)與企業(yè)歡迎。CDIO大綱定義了培養(yǎng)學(xué)生的具體指標(biāo),CDIO標(biāo)準(zhǔn)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)實(shí)施CDIO培養(yǎng)模式的指引。作為中國(guó)第一個(gè)全面應(yīng)用CDIO的學(xué)校,汕頭大學(xué)5個(gè)工科專業(yè)都按照CDIO大綱和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了教育改革,提出并實(shí)施了以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的EIP-CDIO工程教育模式,主要是突出兩個(gè)方面:工程創(chuàng)新能力和人文素質(zhì)及職業(yè)道德標(biāo)準(zhǔn)的新型工程技術(shù)人才。筆者在幾年教學(xué)過(guò)程中,參照CDIO工程教育模式的12條標(biāo)準(zhǔn),在《化工設(shè)計(jì)》課程上進(jìn)行了探索和應(yīng)用。
一、按照CDIO工程教育模式制定《化工設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)大綱
課程教學(xué)大綱是根據(jù)課程內(nèi)容及其所處課程體系和教學(xué)計(jì)劃的要求編寫的教學(xué)指導(dǎo)性文件,現(xiàn)以《化工設(shè)計(jì)》課程中的第二章“化工廠設(shè)計(jì)概述”為例對(duì)大綱的主要內(nèi)容進(jìn)行修訂如下。
1.CDIO項(xiàng)目。根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的具體情況,由學(xué)生自由選擇以下項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)施:①2000噸/年碳酸二甲酯分廠項(xiàng)目建議書編寫。②2000噸/年碳酸二甲酯分廠項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編寫。③2000噸/年碳酸二甲酯分廠項(xiàng)目工藝流程的選擇。④2000噸/年碳酸二甲酯分廠項(xiàng)目綜述。
2.主要知識(shí)點(diǎn)。化工設(shè)計(jì)的工作程序和建設(shè)程序;化工設(shè)計(jì)項(xiàng)目的建議書和可行性報(bào)告的編寫內(nèi)容和原則;化工廠工藝流程的選擇方法與原則;化工廠項(xiàng)目設(shè)計(jì)的綜述。
3.教學(xué)提示。本章通過(guò)多個(gè)CDIO項(xiàng)目,本著“做中學(xué)”的原則,在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)施項(xiàng)目的過(guò)程中,通過(guò)傳授學(xué)生如何搜集與整理資料,逐步展開化工廠設(shè)計(jì)概述的學(xué)習(xí),針對(duì)具體項(xiàng)目實(shí)施具體的相關(guān)設(shè)計(jì)。
4.重點(diǎn)講解。①項(xiàng)目建議書和可行性研究報(bào)告內(nèi)容;②工藝流程選擇原則。
5.檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)選擇的CDIO項(xiàng)目進(jìn)行書面總結(jié)與討論,達(dá)到知識(shí)點(diǎn)互惠的目的。
二、基于“項(xiàng)目式”教學(xué)方法
《化工設(shè)計(jì)》課程是綜合運(yùn)用已學(xué)過(guò)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課,如化工原理、物理化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、化工熱力學(xué)、化工過(guò)程分析與合成、機(jī)械設(shè)備、化學(xué)工藝、化工AutoCAD等專業(yè)課程的知識(shí),在現(xiàn)有資源、法律和社會(huì)觀念的條件下,討論化工工藝過(guò)程開發(fā)設(shè)備的設(shè)計(jì)以及工廠的整體設(shè)計(jì)。化工設(shè)計(jì)是化工類專業(yè)工程教育的本質(zhì)和核心,是培養(yǎng)未來(lái)工程師的創(chuàng)新思維和實(shí)踐的手段,也是理論聯(lián)系實(shí)際最主要的通道。
教學(xué)方法采用項(xiàng)目式教學(xué)模式,即第一課時(shí),教師給學(xué)生安排一個(gè)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目,如2000噸/年碳酸二甲酯分廠設(shè)計(jì),該項(xiàng)目稱一級(jí)項(xiàng)目,下設(shè)化工工藝選擇、化工過(guò)程設(shè)計(jì)、設(shè)備選型與自動(dòng)控制、化工廠經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)、化工廠風(fēng)險(xiǎn)分析與預(yù)防、廠址選擇等二級(jí)項(xiàng)目。學(xué)生通過(guò)自由組合,由6~8人組成一個(gè)設(shè)計(jì)小組協(xié)同完成工廠設(shè)計(jì)任務(wù),每個(gè)設(shè)計(jì)組設(shè)小組長(zhǎng)1人,組長(zhǎng)負(fù)責(zé)統(tǒng)籌整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的分工與實(shí)施,同時(shí)規(guī)劃整個(gè)項(xiàng)目與總結(jié)等。
在教學(xué)過(guò)程中,講授、設(shè)計(jì)和討論并重,其中講授約占總學(xué)時(shí)的■左右。教師在講授了基本的課程內(nèi)容及要點(diǎn)后,各小組學(xué)生根據(jù)二級(jí)項(xiàng)目?jī)?nèi)容查找資料、討論設(shè)計(jì)內(nèi)容、初步設(shè)計(jì)并形成項(xiàng)目報(bào)告。每個(gè)二級(jí)項(xiàng)目結(jié)束后,在討論課上,各小組匯報(bào)自己的項(xiàng)目?jī)?nèi)容,其他學(xué)生可提問(wèn)、點(diǎn)評(píng),最后由教師進(jìn)行總結(jié)。教師在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中要隨時(shí)解決學(xué)生提出的各種問(wèn)題。在討論課中,一方面要把握住方向,另一方面也從中受到啟發(fā),達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的目的。通過(guò)這種教學(xué)形式,學(xué)生真正開動(dòng)腦筋,互相學(xué)習(xí),培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力,同時(shí)亦培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力、組織能力和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。
三、化工過(guò)程模擬軟件在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
化工過(guò)程模擬與實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)合是最有效和最廉價(jià)的化工過(guò)程研究方法??梢源蟠蠊?jié)約實(shí)驗(yàn)成本,加快新產(chǎn)品和新工藝的開發(fā)過(guò)程。在化工廠設(shè)計(jì)中,化工過(guò)程軟件的模擬也是必不可少的工具,因此在化工設(shè)計(jì)課程中應(yīng)該做為重點(diǎn)講授內(nèi)容,適當(dāng)安排相關(guān)計(jì)算機(jī)上機(jī)實(shí)際操作,對(duì)具體的CDIO項(xiàng)目進(jìn)行物料衡算和熱量衡算模擬等。除此之外,還可以使用相關(guān)軟件進(jìn)行優(yōu)化,比如利用Aspen Pinch進(jìn)行熱集成,實(shí)施熱量集成與優(yōu)化,將化工過(guò)程中冷熱物流進(jìn)行匹配優(yōu)化,將系統(tǒng)中冷熱量消化在體系內(nèi)部,實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約目的。
四、對(duì)參加按照CDIO模式培養(yǎng)的學(xué)生建檔管理,跟蹤反饋
將所有參加《化工設(shè)計(jì)》課程按照CDIO模式培養(yǎng)的學(xué)生全部建檔管理,每個(gè)人都建成電子信息表,包括個(gè)人的所有基本信息、工作單位和其他相關(guān)信息等,然后根據(jù)具體信息對(duì)其進(jìn)行定期的跟蹤反饋,及時(shí)了解相關(guān)企業(yè)對(duì)學(xué)生的知識(shí)體系、個(gè)人能力和工程能力的評(píng)價(jià)等,并通過(guò)交流,總結(jié)寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
五、改進(jìn)傳統(tǒng)的考試方法
考試是評(píng)價(jià)和改進(jìn)教學(xué),使之有利于培養(yǎng)創(chuàng)新人才的基本途徑;考試是引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)、創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)的重要手段;考試是檢測(cè)和提高學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。因此,科學(xué)合理的、鼓勵(lì)創(chuàng)新的、富有活力的考試制度有利于培養(yǎng)高校學(xué)生的創(chuàng)造力,有利于造就建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家所需要的創(chuàng)新型人才。我們認(rèn)為,教學(xué)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的持續(xù)過(guò)程,考試作為教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)手段,要達(dá)到客觀評(píng)價(jià)的目的,其評(píng)價(jià)活動(dòng)應(yīng)貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程,不應(yīng)以一次考試決定成績(jī)。為此,團(tuán)隊(duì)提出了“做中學(xué),學(xué)中考”的考核方式,具體做法如下:基于化工設(shè)計(jì)課項(xiàng)目式教學(xué)模式的教學(xué)方法,我們對(duì)考核內(nèi)容做了合理化分配(見表1),從三個(gè)方面進(jìn)行考核,平時(shí)成績(jī)、設(shè)計(jì)報(bào)告、期末考試。平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的20%,主要考核學(xué)生出勤、回答問(wèn)題等課堂表現(xiàn)情況;每一個(gè)二級(jí)項(xiàng)目完成后,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提交完整的項(xiàng)目設(shè)計(jì)報(bào)告,設(shè)計(jì)報(bào)告占總成績(jī)的50%,是考核的主要部分;期末考試采用閉卷方式,主要考核化工設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的基本原理、方法、步驟等問(wèn)題。這種分配方式突出強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)報(bào)告的重要性,弱化了期末考試的分值,這與化工設(shè)計(jì)課自身實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)是相適應(yīng)的,學(xué)生通過(guò)考核就必須認(rèn)真作好二級(jí)項(xiàng)目,不但鞏固了化工設(shè)計(jì)的基本理論,又熟悉了相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范,這樣就避免了學(xué)生考試突擊現(xiàn)象。幾年來(lái),沒(méi)有學(xué)生要求劃范圍、劃重點(diǎn),考試時(shí)也沒(méi)有作弊現(xiàn)象。
六、結(jié)束語(yǔ):
筆者基于CDIO理念下的工程項(xiàng)目制定教學(xué)大綱,就是培養(yǎng)學(xué)生的工程概念、工程意識(shí)、分析工程問(wèn)題、解決工程問(wèn)題的能力,培養(yǎng)工程業(yè)務(wù)素質(zhì)。該項(xiàng)目的實(shí)踐效果體現(xiàn)在通過(guò)基礎(chǔ)科學(xué)理論如何運(yùn)用工程理論的教學(xué)過(guò)程中,又體現(xiàn)在如何應(yīng)用工程觀點(diǎn)、工程理論和方法,解決各類工程問(wèn)題的教學(xué)和訓(xùn)練過(guò)程中。并對(duì)參加COIO教育模式下的學(xué)生進(jìn)行相關(guān)跟蹤,與相關(guān)企業(yè)對(duì)接,了解企業(yè)需要的工程人才等,然后再在新一輪教學(xué)中不斷進(jìn)行相關(guān)補(bǔ)充與完善,為培養(yǎng)21世紀(jì)具有創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的高素質(zhì)化工人才的目標(biāo)服務(wù)。
參考文獻(xiàn):
[1]陶勇芳,商存慧.CDIO大綱對(duì)高等工科教育創(chuàng)新的啟示[J].中國(guó)高教研究,2006,(11):81-83.
關(guān)鍵詞:化工 自動(dòng)化 整合 教學(xué)資源
化工生產(chǎn)過(guò)程,通常是在密閉的容器和設(shè)備中,在高壓、真空、高溫、深冷的情況下連續(xù)進(jìn)行的,此過(guò)程中的介質(zhì)具有毒、易燃、易爆、有腐蝕的性質(zhì),這些性質(zhì)無(wú)法用人工觀察和控制。因此,為使化工生產(chǎn)正常、高效、安全地進(jìn)行,就必須把各項(xiàng)工藝參數(shù)維持在某一最佳范圍之內(nèi),并盡量使生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、現(xiàn)代化。這種利用自動(dòng)控制學(xué)科、儀器儀表學(xué)科、計(jì)算機(jī)學(xué)科的理論與技術(shù),服務(wù)于化學(xué)工程學(xué)科,管理化工生產(chǎn)過(guò)程的方式,就稱為化工生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。同樣,化工儀表自動(dòng)化就是需要將自動(dòng)化裝置作用于化工設(shè)備上,應(yīng)用于化工生產(chǎn)中的各個(gè)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)對(duì)化工生產(chǎn)中各工藝參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),并實(shí)施控制[1]。目前,從市場(chǎng)需求來(lái)看,自動(dòng)化儀表自動(dòng)化工業(yè)在石油化工占有的市場(chǎng)份額最多,其次是鋼鐵、電力、紡織等行業(yè)。
在信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天,作為傳統(tǒng)工業(yè)的石油化學(xué)工業(yè)仍然是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱性基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)(2011年我國(guó)石化行業(yè)的產(chǎn)值已達(dá)到11.28萬(wàn)億元)。由于石油化學(xué)工業(yè)具有資源能源消耗量大、生產(chǎn)過(guò)程工藝復(fù)雜、產(chǎn)業(yè)鏈條長(zhǎng)、技術(shù)裝備水平要求高、污染排放量較多,安全生產(chǎn)形勢(shì)嚴(yán)峻、結(jié)構(gòu)調(diào)整任務(wù)重等特點(diǎn),不僅要求質(zhì)量高、壽命長(zhǎng)的自動(dòng)化儀表,還需要提供完整的系統(tǒng)和優(yōu)化的軟件,更需要能與工藝人員結(jié)合的自控工程師。我國(guó)石油和化工自動(dòng)化經(jīng)過(guò)50年的發(fā)展,通過(guò)技術(shù)引進(jìn),消化吸收和不斷創(chuàng)新,自動(dòng)化水平取得了長(zhǎng)足進(jìn)步[2]。PLC、DCS和變頻與傳動(dòng)等自動(dòng)化產(chǎn)品已被普遍應(yīng)用到生產(chǎn)工藝中。特別是在2009-2011年間,更有不少化工企業(yè)對(duì)DCS系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)改造。目前,工業(yè)生產(chǎn)逐漸趨于大規(guī)模、綜合化和自動(dòng)化,生產(chǎn)工藝也變得日益復(fù)雜,儀表的控制檢測(cè)向多功能發(fā)展,應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。同時(shí),快速反應(yīng)、臨界穩(wěn)定工藝、能力綜合平衡等工藝的開發(fā)成功以及激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),對(duì)自動(dòng)化提出了更高的要求和新的目標(biāo)[2]。
當(dāng)前眾多的高職院校正在進(jìn)行以職業(yè)活動(dòng)為導(dǎo)向、能力為目標(biāo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的項(xiàng)目化教學(xué)改革。高職院校以服務(wù)于企業(yè)為指導(dǎo)方針,企業(yè)對(duì)人才需求的調(diào)整,相關(guān)專業(yè)勢(shì)必隨著企業(yè)需求展開教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變。因此針對(duì)我校的化工、自動(dòng)化專業(yè)的有機(jī)結(jié)合做了相關(guān)的思考。
一、兩個(gè)專業(yè)的背景及現(xiàn)狀
化工自動(dòng)化及儀表是面向化工類專業(yè)開設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程,我校的化工專業(yè)在建設(shè)初期至今一直開設(shè)有化工儀表及自動(dòng)化(含實(shí)訓(xùn))課程。該課程以化工企業(yè)所采用自動(dòng)化及儀表的現(xiàn)狀為基礎(chǔ),通過(guò)化工生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)控制系統(tǒng)涉及到的化工儀表的結(jié)構(gòu)、原理、性能、應(yīng)用等的學(xué)習(xí),讓學(xué)生能夠根據(jù)化工生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)溫度、壓力、液位和流量等工藝參數(shù)和指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量的需求,正確選擇對(duì)應(yīng)儀表的型號(hào),并掌握在安裝、使用、控制、維護(hù)中的技能,熟悉化工自動(dòng)控制技術(shù)在工藝控制上的使用。該課程的實(shí)訓(xùn)中一直采用到化工企業(yè)實(shí)習(xí)的方式進(jìn)行,因?yàn)榛て髽I(yè)的特殊性,聯(lián)系企業(yè)實(shí)習(xí)困難,并且學(xué)生也很難在運(yùn)作的機(jī)器設(shè)備上實(shí)現(xiàn)相關(guān)的操作與維護(hù)學(xué)習(xí)。
本校自控系的機(jī)電一體化和電氣自動(dòng)化專業(yè)是以電工基本知識(shí)和電工技術(shù)基本技能構(gòu)建專業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái),以自控化網(wǎng)絡(luò)控制為核心,突出計(jì)算機(jī)管理、遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)等自動(dòng)控制領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生具備自動(dòng)控制系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、管理、維護(hù)的能力,具備設(shè)計(jì)、組建、運(yùn)行、維護(hù)工業(yè)控制系統(tǒng)的能力及供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力。在教學(xué)方面強(qiáng)調(diào)是以專業(yè)知識(shí)加以實(shí)踐運(yùn)用,就業(yè)崗位多為大型機(jī)械制造企業(yè)和化工企業(yè),其相關(guān)的專業(yè)課程實(shí)習(xí)均在本地的化工企業(yè)進(jìn)行。
二、兩個(gè)專業(yè)整合的前提
通過(guò)調(diào)查了解到我校的自動(dòng)控制系相關(guān)專業(yè)部分就業(yè)方向?yàn)榛て髽I(yè),而每年化工企業(yè)招聘時(shí)需求化工專業(yè)學(xué)生和自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的比例為3:1左右,新進(jìn)自動(dòng)化專業(yè)員工首先被要求熟悉該企業(yè)的化工生產(chǎn)工藝過(guò)程。從相關(guān)資料收集顯示,自控專業(yè)在過(guò)去的教學(xué)中一直未體現(xiàn)與化工的結(jié)合,學(xué)生缺少對(duì)專業(yè)服務(wù)對(duì)象的了解和掌握,特別是針對(duì)化工企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)原理的了解。如果能熟悉化工生產(chǎn)的原理、工藝、特性,對(duì)于自動(dòng)控制系統(tǒng)的操作和維護(hù)將更能對(duì)癥下藥。
隨著現(xiàn)今化工行業(yè)的發(fā)展,許多技術(shù)雄厚的大型化工企業(yè)已陸續(xù)提出“一崗多能”的政策轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)化工工藝操作人員的定位。要求操作人員(包括分析、儀表、設(shè)備維護(hù)等崗位不僅能在自己就職的領(lǐng)域做好,還要學(xué)習(xí)其他崗位的知識(shí),如果生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)一般故障,不用等待專業(yè)人員到達(dá),可立即解決故障,既節(jié)省時(shí)間又節(jié)省人力,并以調(diào)整崗位工資的方式激勵(lì)員工的學(xué)習(xí)熱情和主動(dòng)性?;I(yè)學(xué)生在校期間就儀表自動(dòng)化的學(xué)習(xí)是相對(duì)薄弱的,缺乏大量的實(shí)踐動(dòng)手訓(xùn)練,對(duì)于企業(yè)“一崗多能”的要求,是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的。
三、兩個(gè)專業(yè)教學(xué)資源的整合構(gòu)想
以企業(yè)需求為導(dǎo)向,以“一崗多能”為方針,尋找兩個(gè)專業(yè)的切合點(diǎn),以實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源利用的最大化。
1.教學(xué)團(tuán)隊(duì)的溝通交流
兩個(gè)專業(yè)師資力量雄厚,教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富,利用各自優(yōu)勢(shì)和在相關(guān)行業(yè)的影響力,針對(duì)同一服務(wù)對(duì)象的特性,拓寬各自專業(yè)的實(shí)用性,實(shí)現(xiàn)雙方共享師資,打造一流教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
2.內(nèi)教學(xué)資源的共享與結(jié)合。
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:省級(jí)期刊
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級(jí)別:SCI期刊
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級(jí)別:北大期刊
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