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化学工程及工艺精选(九篇)

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化学工程及工艺

第1篇:化学工程及工艺范文

摘 要:社会经济在快速发展的同时是以环境污染为代价的,使自然生态环境遭受到严重的破坏,制约着人类的可持续发展。化工工作污染是自然生态污染的重要组成部分,严重影响着环境的污染。在工业生产中,由于没有意识到科学环保生产技术的重要性,加剧了化学工业污染现象的产生,无法实现对污染问题的合理有效控制。目前,人们已经意识到化学工业污染对人们的危害,为了解决这一问题,将绿色化学技术应用到防治化学工业污染中来,对推动绿色化工技术的发展既减少化学工业污染具有重要作用。

关键词:化学工程工艺;绿色化工;技术要点

前言:近年来,环境污染日益加剧,成为影响社会经济发展和人们生活水平的重要因素,阻碍了社会的可持续发展,得到了社会各界的广泛关注。环境污染对社会的发展产生深远的影响,并且渗透到人们生活的各个领域当中,其主要的污染以化学工程工艺污染为主。因此,为了解决化学工程污染问题,加大对绿色化工技术的研究具有必要性,有助于促进人类社会的长远发展。

一、绿色化工技术概述

绿色化工技术是科学技术的产物,在化学工业发展中被广泛应用,需要加大对化学工艺技术及化学方法原理的应用力度,对污染的环境进行改造,减少化学原料及化学废弃物对环境造成的影响,对维持良好的社会环境具有重要作用。同时,还需要充分利用化学过程中的废弃物,做好废弃物的二次利用,提升废弃物的使用效率,减少化学废弃物排放对环境造成的影响,为化工行业的发展提供保障,促进社会生态环境的健康持续发展[1]。

二、绿色化工技术在化学工程工艺中的开发要求

(一)合理选择化学原料

化学原料对促进绿色化工技术的发展具有重要作用,需要做好化学原料的选择工作,以便在根源上解决化工污染问题。需要将无害及绿色的化工原料作为首选内容,该类化学原料在实际的使用过程中,能够有效减少在排放及生产过程中出线的污染物排放现象,营造良好的环境。随着科学技术的发展,诞生了更多无毒无害的化学原料、溶剂及催化剂等,为化工行业的发展奠定了良好的基础。化工行业要想在根源上解决环境污染问题,需要合理选择化学原料,例如,农作物、生物等都可以成为无公害化学燃料,不仅能够起到良好的防止环境污染功效,并且也节省了化工燃料成本。

(二)合理选择化学催化剂

化学催化剂在化学工业发展中被广泛应用,对提高工作效率,确保各项化学工作的有效开展具有重要作用。化学催化剂具有较多的使用优势的同时,也会造成化学废弃物的大量排放。为了促进绿色化工技术的良好开展,需要加大对无害化学催化剂的开发力度,将毒害较小的化学物作为化学的催化剂的首选,代替传统意义上毒害性较大的化学催化剂,减少对环境污染造成的影响,促进绿色化学的良好发展。当前,有大多数研究学者将烷基化固相催化剂作为五毒化学催化剂的主要研究热荩希望该种化学催化剂能够取得良好的应用效果[2]。

(三)提升化学反应选择性

需要将化学反应选择性作为绿色化工技术的主要研究内容,降低对环境的污染,促进化学生成物的提取提供较大的便利,对实现对资源的充分利用,降低化学工业生产成本具有重要作用。例如,在石油化工行业通常将烃类选择性氧化物作为主要的化学试剂,促进了化学氧化反应的快速实现,防止对生成物造成的严重的破坏及影响。因此,需要提升化学反应选择性,避免对生成物反应造成较大的破坏,对推动绿色生产各项工作的高效开展,降低对环境的污染具有重要作用[3]。

三、化学工程工艺中的绿色化工技术要点

(一)清洁生产技术要点

清洁生产技术是绿色化工技术中的重要组成部分,在垃圾处理、海水淡化处理、印刷工业及冶金工业北广泛应用,通过对清洁生产技术的应用,能够防止污染物的排放,对确保环境的清洁具有重要作用。通过在多种行业中运用清洁生产技术,有效的控制了有毒物品的发生及废弃物的大量排放,在根源上解决了环境污染问题。例如,将清洁生产技术应用到海水淡化处理工作中,由于海水是一种原材料,是天然生成的,由淡水构成,在实际的生产过程中,其生产技术不会对环境造成较大的影响,有效的防止了环境污染现象的产生[4]。

(二)生物技术要点

生物技术属于绿色化工技术的重要组成部分,在实际的应用过程中,加大了对微生物、细胞及酶的应用,被广泛的应用于绿色化工中。生物技术在实际的应用过程中,使可再生资源在实际的生产过程中转化为有用的化学产品,将其作为自然界中一种普遍的催化剂,有效的防止了化学工业生产过程中出现大量的污染物排放现象,生物技术在使用过程中,化学反应条件较为温和,在化学行业中进行应用取得了良好的应用效果,对推动化工行业的发展具有重要作用。

(三)环境友好型产品生产过程技术要点

随着社会经济的发展,社会环境污染问题日益加重,对各行各业的发展造成了较大的影响,加大对环境友好型社会的建立,是当前社会需要迫切解决的问题,也是社会生产和发展的需要。绿色化工技术在人们的实际生活中被广泛应用,解决人们生活中存在的问题,展现出了自身的优势。环境友好型产品生产过程,避免了对环境造成的污染,有效的减少了环境污染问题的产生。例如,汽油燃烧不尽对空气造成了较大的污染,也会影响人们的身体健康,不利于良好大气环境的维持。生活中的一些产品中含有大量的氟利昂,导致大气中的臭氧层遭受到严重的破坏,影响着人们的生活安全,会产生较大的安全隐患。塑料产品在生活中广泛存在,在给人们带来较大便利的同时,也是环境污染源的重要组成部分,塑料制品由于自身特性的影响,不易被分解,加剧了环境的污染[5]。

产生的环境污染问题直接影响大气质量,需要及时解决大气污染现象,研发出能够代替带来污染的产品。随着科学技术的快速发展,促进了清洁型汽油、可分解塑料制品及新型燃料的诞生,加大了对该类物质的研究力度。向人们大力宣传新型物质对减弱环境污染的重要作用,提高了人们的环境保护意识,对建立环境友好型社会奠定了基础。例如,需要选择天然的甘蔗进行酒精生产,用乙醇汽油取代原来的汽油,将乙醇汽油广泛的应用于汽车行业中。环境友好型社会是人们追求的一种理想型社会形态,得到了人们的关注及喜爱。需要充分利用科学技术优势,加大对无污染型能源的开发力度,将其广泛的应用于人们的生活中去,共同来维持良好的社会环境。

结论:化学工业对促进各行各业的发展具有重要作用,给各行业提供了宝贵的能源要素及物质资料,但是也是造成环境污染的根源。随着社会的发展,人们逐渐意识到了环境污染对社会发展的危害性,充分利用了科学技术优势,诞生了绿色化工技术,有效的解决了环境污染问题。应该将绿色化工技术广泛的应用于各行各业中去,加大对该项技术的推广和继承,给人们营造良好的生活环境。

参考文献:

[1]白菲. 探究化学工程工艺中的绿色化工技术要点[J]. 化工管理,2016,20:235.

[2]井博勋,莒菲. 浅议绿色化工技术在化学工程工艺中的应用[J]. 天津化工,2015,03:10-11.

[3]其其格. 化学工程工艺中的绿色化工技术[J]. 高考(综合版),2015,12:208.

第2篇:化学工程及工艺范文

关键词:化工仪表及自动化;工程观念;培养

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)03-0054-02

一、引言

化工仪表及自动化是化工类学科一门重要的专业基础课,主要应用自动控制、仪器仪表及计算机等学科的理论与技术为化学工程学科服务。对化工学科而言,以过程工业为背景和研究的对象,应体现基础和应用并重。近年来,由于各学科间交叉和融合增强,现代高校的教育模式已经由精英型教育向大众化教育转化,人才培养朝应用型、复合型方向发展,主要培养厚基础、宽专业、高素质、具有创新精神和实践能力的人才。而工科学生主要为工业生产服务,培养工程观念至关重要。教师在教学过程中不但要讲授基础理论、基础方法和基础实验技能,更应与专业发展方向相衔接,注重树立学生的工程观念、培养工程意识,能用工程观念分析和解决工程实际问题。

二、工程观念的培养

工程就是将自然科学的原理应用到生产中去利用和改造自然,从而为人类服务而形成的各学科的总称。工程观念是人类关于工程活动的基本理念,是人们认识和进行工程活动的指南。教师作为“知识载体”,承担着向学生传授科学文化知识和发展学生智力的任务。由于教师在教学过程中,对学生具有潜移默化的作用,对他们形成正确的人生观和价值观发挥着重大作用,因此教师首先要加强自身建设是提高学生工程观念的重要保证。教师一方面要充分利用各种资源,查阅相关的资料,了解前沿动态,另一方面应多到企业中去,主动承担一些校企合作的项目,参与一些工程设计项目,经常深入企业考察锻炼,抓住机会尽可能地锻炼自己,做到有目的地强化自身的工程观念。

三、强化课堂教学

1.选好教材。随着社会的发展和进步,自动化技术已经渗透到生活、生产的方方面面。特别是在石油、化工、冶金、轻工等行业,由于采用自动化仪表和集中控制装置,使生产朝着大规模、高效率、连续生产、资源化综合利用的方向迅速发展,对参数检测和控制技术的研究提出了越来越高的要求。郑州大学化工仪表及自动化课程主要面向化工工艺类、制药类和安全类学生开设,现所采用的教材为厉玉鸣教授主编的高等学校教材第四版。该教材比较经典,为教育部立项的国家“十一五”规划教材。该书针对化工工艺类学生的特点和需要,与前面几版相较,注重课程内容的不断更新、优化和调整;叙述简明,理论推导较少,不仅将化工仪表及自动化的基本内容、还包括新概念、新方法、新工具、新系统一一展现。该教材还介绍了许多典型工业生产过程的控制,具有教学内容新颖、专业面宽、实用性强的特点。该课程的目的是让学生了解化工自动化的基本知识,特别是温度、压力、流量、液位四大参数的测量原理、测量方法,常用化工仪表的结构和使用方法,了解自动控制系统的组成、基本原理以及各组成环节的作用。在以后的工作中,能了解主要工艺参数的基本测量方法和仪表的工作原理及特点;能正确地选用和使用常见的测量仪表和控制装置;能根据生产工艺的要求,与自动控制的设计人员共同讨论、提出合理的控制方案;在工艺设计或技术改造中,综合考虑工艺与控制两个方面。

2.教学讲解中渗透工程观念。由于高校的教育模式发生了改变,为培养出具有全面综合素质和创新能力的人才,各高校在增加课程数目的同时,也大大缩减了课程的学时。我校的化工仪表及自动化教学课时由原来的64学时削减到40学时。原来授课不但讲授第七章简单控制系统,而且还讲授第八章复杂控制系统。现在由于时间问题,只能讲授到第七章。由于该课程属于跨专业跨学科的教学方式,在教学时强调基础及其应用,突出重点,着重讲解仪表的结构、工作原理及选用的方法,增强实用内容,适当降低理论水平要求,减少微观分析。在课程的讲授过程中,充分利用多媒体资源,以提高教学效果。利用自身一直从事工程设计的优势,将书中的一些图例采用AutoCAD绘制出来,并用不同的颜色进行区分,显示直观、具体、形象生动。在讲授第一章自动控制系统的基本概念中关于工艺管道及控制流程图部分时,着重讲述乙烯生产过程中脱乙烷塔的工艺管道及控制流程图。对流程图中的图形符号、字母代号、控制系统进行分析,适时设置一些问题,加强师生互动,让学生主动思考,自己在PID图中寻找测量点,确定被测量及仪表功能,判断是自动检测系统还是自动控制系统,如果是自动控制系统,那么又是如何实现控制的?带着这些问题分析工程实际,大大调动了学生学习的主动性和积极性,可以启发学生树立工程意识,促使学生构建工程观念。在讲授第三章中压力仪表部分时,着重讲述弹簧管式压力表和电气式压力计。尤其是弹簧管式压力表,在实验室中就遇到过,有时在教室中的暖气管道上就可见到。学生在学习时就有一种熟悉感,可以把所学知识与实际生产过程紧密联系起来。而在讲流量仪表时,转子流量计也是实验室中常用的仪表,学生已见到过,再通过理论学习,了解其工作原理,这样不仅可以提升学生的专业理论知识,还有助于工程观念的加深。

四、加强实验教学环节

实验课对培养学生的实际动手能力,增强工程意识非常重要。通过实验教学,学生不仅可以深入地掌握自动化装置的构成、原理、作用等方面的知识,还可以加深理解教材内容,掌握重点,提高分析问题与解决问题的能力。在实验课的设置上,要按照教学计划的要求,力争在完成基本实验内容的基础上,尽可能地增加一些有益的内容,拓宽学生的知识面。在实验课的讲授上,承前启后,把前面学过的内容串起来,设置一些问题,加深学生的印象。实验可分为基础验证性实验和综合性实验。基础验证性实验是传统实验,主要是使学生掌握仪表的工作原理和使用方法,完成实验操作、数据处理等基本训练。在“电动温度变送器”实验中,利用电阻炉加热温度,热电偶进行测温。由于热电偶产生的热电势为非线性,对应温度变送器的线性度较差。与线性度较好的差压变送器相比,学生对温度和压力这两个参数的仪表特性可以有感性的认识。综合性实验主要培养学生调查研究,设计实验方案,对实验过程及结果独立分析和判断的能力。在温度控制系统实验中,学生可以根据温度参数的特性,设置PID的参数,对控制系统进行整定。在整定过程中,经常出现参数设置不合理,所记录的过渡过程曲线为发散振荡的情况。这时就可以告诉学生,被控变量的变化情况是由过渡过程曲线反映的,如果在实际生产中控制器的参数选择地不合适,那么所被控变量就会越来越偏离给定值,是不允许的,对学生的工程观念进一步地强化。

工程观念的培养和强化,是一个长期渐进的过程。只有在教学工作中,不断改进教学内容方法,提高教学质量,将理论与实践紧密结合,时时注意对学生工程观念的培养,才会有较好的效果。

参考文献:

[1]厉玉鸣.化工仪表及自动化(第四版)[M].北京:化学工业出版社,2006.

[2]唐旭华.适应教改形势,培育精品教材,打造化工复合型人才――浅谈化工自动化及仪表课程设置的重要性及配套教材建设[J].化工高等教育,2007,(6):99-102.

[3]赖庆轲,黄美英,梁克中.在“化工工艺学”教学中培养学生的工程观念[J].广东化工,2008,35(10):145-147.

[4]刘鸿雁,李金红,居荫轩.《化工仪表及自动化》中的教学改革与实践[J].河北工业大学成人教育学院学报,2007,22(1):9-11.

第3篇:化学工程及工艺范文

近年来我国经济高速发展的同时,严重的环境问题已经受到社会各界的重点关注。环境污染问题已经影响到人们的日产生活,其中化学行业带来的污染非常普遍,因此,需要发展化学工业中的可持续发展战略,强化绿色化工技术的运用。绿色化工技术的运用能够从根本上抵制化学行业能源消耗带来的污染问题,因此,对其探讨是非常必要的。

1绿色化工技术

绿色化工技术指的是在化学工业发展中运用化学工艺或者原理对化学方法进行改造,以此来减少化学技术中化学原料、化学废弃物或者有害化工产品对环境的危害和污染,尽量将化学过程中的废弃物进行二次利用,提升废弃物利用率的同时也减少排放量,促进化学工业的绿色和生态发展。

2绿色化工技术在化学工程工艺中的开发

2.1化学原料的选用

绿色化工技术的开发过程中,化学原料的选用就非常重要,这能够从根本上解决污染问题。绿色、无害的化工原料在生产、排放的过程中也能产生较少的污染物。当前高科技发展下,已经生产处很多无毒无害或者较少毒害的原料、催化剂、各种溶剂供化学工业的发展使用,在化学工业生产中尽量选择这样的化学原料,比如是很多天然的植物,包括各种农作物或者野外农作物,还有很多生物,都是无害化学原料的最佳选择。在化学工业发展中,尽量使用这些物品代替,而且这些物品的成本通常比较低,来源广泛。

2.2化学催化剂的选用

化学工业发展中常常使用各种催化剂加速化学反应的速度,但是很多化学催化剂容易加重化学反应废弃物的排放量。现在绿色化工技术开发过程中重点关注的就是对无害化学催化剂的开发。同时,在化学催化剂的选用上,尽量用毒害较小的催化剂代替毒害大的催化剂,促进化学反应过程的绿色发展。很多化学行业的研究人员正在大力开发烷基化固相催化剂,其没有毒害,期望这种催化剂能够早日被广泛运用。在无毒害化学催化剂开发过程中,注重其废弃物的排放量和循环使用率,最好能够提升其循环使用的过程。

2.3强化化学反应的选择性

在化学反应过程中,尽量提升化学反应的选择性,让化学生成物的提取和净化更加便捷,也能够有效地控制化学生产成本,减少能源消耗和废弃物的排放。比如在石油化学工业中经常进行的烃类选择性氧化,其反应的生成物极易发生氧化现象破坏生成物,因此,在化学反应中,会尽量避免使用这种反应。强化化学反应的选择性,能够提升化学生产过程的健康发展水平。

3绿色化工技术在化学工程工艺中的运用

3.1清洁生产技术的运用

清洁生产技术在包括冶金、印刷、垃圾处理、海水淡化、煤气化技术、发电技术等行业中已经被广泛运用,在其过程中没有毒害,而且没有污染物。多种行业中运用清洁生产技术已经有效地控制了废弃物和有毒物品的发生。比如在海水淡化过程中,运用清洁的化学方法对海水进行处理,其原料是海水,这是一种比较丰富的天然资源,产生的主要成分是淡水,整个过程中的生产技术对环境的污染非常小。

3.2生物技术的运用

生物技术在化学仿生学与生物化工中的运用集中在细胞、微生物、酶的范围内,其中酶、膜化学技术运用地非常广泛。生物技术可以讲很多可再生的资源在生产过程中转化成有用的化学品,比如自然界中存在的酶是非常普遍的一种催化剂,其在生产过程中没有污染物的生成和排放,而且反应的条件比较温和,受到化学行业的广泛利用。

3.3环境友好型产品生产过程的运用

当今社会环境污染问题非常严重,各行各业对环境友好型产品的生产与利用非常急切。从人们的实际生活来讲,运用绿色化工技术的目的就是能够生产处大量的环境友好型产品,这能够给人们的实际生活带来优势。环境污染问题严重影响到人们的生活质量,环境友好型产品的开发和利用能够避免产生环境污染问题。比如在生活中传统的汽油燃烧给大气带来污染,也影响人类的健康;各种产品中氟利昂破坏了大气中臭氧层,给人们的生活埋下安全隐患;很多塑料产品在人们生活中广泛利用,带来很多便捷之处,但是使用后形成垃圾不容易被分解。这些严重的污染问题急需被解决,这些带来污染的产品急需被取代。所以,随着技术的发展,可分解的塑料制品、清洁型汽油、新型燃料逐渐地被开发使用,人们的环保意识也在增强,现在已经有很多的研究用在环境友好型产品的开发上,比如在酒精的生产上,其原料已经变成了天然的甘蔗;利用较易提取的乙醇汽油取代原来的汽油,在汽车行业中被广泛运用。环境友好型产品受到大众喜爱的同时,应该提升开发技术,加大对其的开发利用,这是与人们的实际生活紧密联系的问题,需要社会各界齐心协力的支持。

4结论

第4篇:化学工程及工艺范文

在一个班级中,如果全班同学都拧成一股绳,劲往一处使,那么没有什么事情是不能办到的。同时,在这样的氛围中,也将更容易调动大家的学习积极性以及积极参与社会活动的热情。

鉴于此,我认为,班级工作应从集体凝聚力中入手。这一问题解决了,其他问题也将迎刃而解。

所以,我这学期的工作目标是以下3点:

1、增强同学们的集体荣誉感、增强集体凝聚力。

2、学生以学为本,力求班级整体成绩更上一层楼;同时丰富课余文化生活。

3、树立班级形象、争创院级、校级先进班级

具体工作计划:

1、积极开展文体活动。在本学期开展一至二次文体活动,比如说羽毛球比赛、男女混合的篮球比赛等,还有,在期中组织一次集体出游,以此达到增强同学间感情及锻炼身体的目的。

2、发挥班级集体的温暖,向每一位需要帮助的班级成员伸出最无私的援助之手。计划与青年志愿者协会联系,参与一次公益活动,如慰问老人院等。

3、实行班务公开。设立班务公开日(一月一次),是班级事务更加公开化、透明化,使班级里的同学人人都可以参与到集体事务中来。同时,广泛采纳同学们对班级事务的意见,集思广益,争取使班级工作更上一层楼。

4、建立学习互助对子。让学习成绩较为落后的同学得到及时的帮助,同时也能培养同学们的互助精神,增强同学间的友谊。建立互助对子以自愿为原则,形成互助对子后通知班级便可,并根据两人的学期期末成绩在其综合测评中做适当加分。

5、在已建立班级群的基础上,创建班级校友录或主页,在网络上展现班级的风采。班级校友录或主页也可以作为同学们心与心交流的无限空间,让大家更好地溶入到班级体这个大家庭中。还可以建设成为宣传班级形象的阵地,提高班级影响力,方便今后组织交流及活动通知,并有利于先进班级的评定。还要建立个人档案、个人简介,向来访者展示水政班每位同学的独特魅力。可能的话,还将成为日后用人单位认识本班同学的窗口。

6、在工作方面,班长、团支书及各个班委既要分工明确又要相互配合,坚持每周开班委会,针对班内出现的新问题制定新的对策。班委会由班长或团支书主持召开,应积极准备,保证开会效率。另外,对于班会负责人要做好纪录,以便开展工作。

第5篇:化学工程及工艺范文

关键词:高考;化学工艺流程图;解题方法;教学反思

【内容分析】

2009年福建省进行新课程改革,体现教材知识与工业生产紧密联系的化学工艺流程图取代了传统的无机框图题,成了高考命题的“新宠”。化学工艺流程图以工业生产为背景,情境新颖,流程图中还涉及一些诸如“酸浸、表面处理”等专业术语,内容上考查的知识点多,综合涉及化学实验、元素化合物性质、电化学、沉淀溶解平衡、氧化还原反应等。

【学情分析】

高三的学生经过了高考第一轮总复习,已经基本掌握了基础知识。但是由于我校并非一中生源,绝大多数的学生能力处在中等水平,逻辑思维能力不强。另一方面,“化学工艺流程图”情境新颖,还涉及一些学生在书本上没有见过的专业术语,题目的特殊性在一定程度给学生带来了心理压力,不少学生容易产生畏难情绪。因此,要上好本节课,不仅要教给学生解题的方法,也需要重点培养学生的阅读、分析的能力,发展学生的逻辑思维。

【教学目标】

1.知识与技能

(1)能了解“化学工艺流程图”的命题意图。

(2)通过例题的解析,能掌握“化学工艺流程图”的解题方法与技巧。

(3)能尝试运用所学的解题方法解答其他的工艺流程图。

(4)通过解题思路的分析,能逐步形成独立思考、分析、解决问题的能力。

2.过程与方法

(1)联系自己的实际,深入感悟并掌握“化学工艺流程图”的解题方法与技巧。

(2)通过练习的方式,强化从题干或材料中获取有用信息的能力。

(3)通过参与题目的解答,培养阅读、分析、独立解决问题的能力。

3.情感态度与价值观

亲历试题的解析与练习,体验科学探究的意义。

【教学重点、难点】

1.教学重点

“化学工艺流程图”的解题方法与技巧。

2.教学难点

阅读、分析、独立解决问题的能力培养。

【教学方法】

讲授法、启发谈话法、练习法。

【设计思路】

开门见山,提出问题解析例题,掌握方法(探究引导、培养能力)反复练习,形成能力。

【教学过程】

教师活动:(PPT投影)课程改革后这五年来福建省关于“化学工艺流程图”的命题情况。

[讲述]

化学工艺流程图是福建高考的必考题型,它所占的分值较大。这种题型以工业生产为背景,综合考查了关于化学实验、元素化合物性质、电化学、沉淀溶解平衡、氧化还原反应等知识。该种题型既很好地体现了化学知识与工业生产紧密联系的新课程理念,又能考查学生综合运用化学知识的能力,因此高考命题者钟爱这类题目,所以我们必须吃透它,在高考的考场上拿下它。那么本节课我们要一起来探讨一下化学工艺流程图的解题方法。

学生活动:认真倾听、认真看图表。

设计意图:让学生了解“化学工艺流程图”的命题意图,唤起学生有意识的注意,为后续解题方法的讲授打下基础。

教师活动:“化学工艺流程图”多以产品制备型出现。从2009年至2013年,福建高考题中的化学工艺流程图题都是产品的制备。解答该种题型注意以下几点:

首先,从心理上克服畏难情绪,告诉自己:题目再怎么变,都要以书本的知识为依据。

其次,在解答题目的过程中,时刻要记住:所有的流程及操作都是为获得产品而服务。

再次,充分利用题目所给的已知信息。

接下来我们就以2012年的高考题24(3)为例来探讨一下如何来解答这种题。

酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下:

①步骤(i)中Cu2(OH)2CO3发生反应的化学方程式为

②步骤(ii)所加试剂起调节pH作用的离子是 (填离子符号)。

③在步骤(iii)发生的反应中,1 mol MnO2转移2个mol电子,该反应的离子方程式为 。

④步骤(iv)除去杂质的化学方程式可表示为

3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6?邬+6H+

过滤后母液的pH=2.0,c(Fe3+)=a mol・L-1,c(NH4)=b mol・L-1,c(SO42-)=

d mol・L-1,该反应的平衡常数K= (用含a、b、d的代数式

表示)。

[设疑]

同学们读完题目之后,觉得该如何来解答这种题目比较合

适呢?

学生活动:倾听,思考,积极回答老师的问题,提出自己的方法。可能的回答:看流程,认真读懂流程,然后做题目。

教师活动:你们回答得很好。但是如果看流程,认真读懂流程,然后做题目,那么也许读完流程后,做题题的时候我又忘记流程在说什么了,还要重新看流程,这岂不是很浪费时间,那万一碰到流程走不通怎么办呢?

[讲述]

老师认为:做这种题目,第一,可以先认真仔细地读题,明确实验流程的目的。第二,搞清楚原料是什么,产品是什么。最好能从你的网络知识库从迅速提取关于这些物质的相关知识,做到胸有成竹,拓宽解题思路。第三,先不着急看流程,先看题目,对着问题看流程。这么做的好处是:(1)很多题目前面的第一小题与流程无复杂的连带关系,也许无需让你看流程就可答题。(2)一般情况下是按流程顺序出题的,对着问题看流程,你不仅不浪费时间,而且可以充分挖掘题目流露出来的信息来帮助我们走通流程。但是要注意的一点是在解题中注意前后的联系,尽量根据每一步前后的关系走通流程,但是万一有遇到超纲知识或推不出来的物质,也不用着急,先大胆把它放下,因为也许并没有问到关于它的题目。

现在我们就用这样的方法来解析一下2012年的高考题24(3)。

[引导]

读完题目,先明确实验目的。

学生活动:认真倾听,思考,回答问题:从铜矿中中制取硫酸铜。

教师活动:(提示)分析原料和产物分别是什么?

学生活动:学生认真看题分析后回答:原料Cu2(OH)2CO3含铁元素的杂质,产物是CuSO4。

教师活动:分析完反应物和产物之后,能不能知道整个流程本质上是要做什么呢?

学生活动:除去杂质铁元素,引入SO42-获取CuSO4的过程。

设计意图:培养学生阅读、分析的能力。

教师活动:(提示)分析反应物和产物的特点。

学生活动:原料Cu2(OH)2CO3是碱性氧化物,会与酸反应,CuSO4是盐。

教师活动:(讲述)分析得很好,大体上我们先知道这些。接下来对着问题看流程。

[讲解]

①步骤(i)中Cu2(OH)2CO3发生反应的化学方程式为 。

这个问题在我们读完题目就分析完,不管后续流程如何,先拿下这道题。

学生活动:学生动手书写。

设计意图:体验成功的快乐。

教师活动:②步骤(ii)所加试剂起调节pH作用的离子是

(填离子符号)。

[提示]

认真读流程上的字眼,看看有什么发现?

学生活动:学生认真阅读后回答:用NH4HCO3调高pH值。

教师活动:(设疑)本道题是要用NH4HCO3调pH值,结合前面流程第一步是加酸溶浸,所以滤液呈酸性,而题目也提到一个词“调高”,也就是酸性要减弱。题目问的是起调节pH作用的离子是什么?那我们同学很自然会想到NH4HCO3为什么可以调pH值?

学生活动:学生思考后回答:NH4HCO3是弱酸弱碱盐,NH4+,HCO3-都可以水解。

教师活动:NH4+,HCO3-水解分别使溶液呈什么性?

学生活动:NH4+水解使溶液呈酸性,HCO3-水解使溶液呈碱性。

教师活动:那我们同学知道这题的答案了。起调节pH作用的离子是HCO3-。

设计意图:培养学生分析问题、运用知识的能力,发展逻辑思维。

教师活动:③在步骤(iii)发生的反应中,1 mol MnO2转移2个mol电子,该反应的离子方程式为 。这个我们必须要结合流程才能知道反应如何进行,才能写出离子方程式。回头看流程。铜矿酸浸后的滤液中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+,用NH4HCO3调pH高值到1.5~2.0后就加入少量MnO2,做什么用呢?结合后面流程,加入NH4(SO4)2后过滤,上面流程得CuSO4,下面流程得到一种叫黄铵铁钒的物质。再看看第④小题,步骤(iv)除去杂质的化学方程式可表示为3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6?邬+6H+。

教师活动:(提问)同学们仔细分析一下,我们读完题目时就已经知道了实验目的是为了获得CuSO4要除去铁元素。那么第④小题流露给我们的什么信息?

学生活动:铁元素以Fe3+的形式被除去。

教师活动:(提问)分析完这些,结合铜矿酸浸后的滤液,加入了少量MnO2的作用是什么?

学生活动:是将Fe2+氧化成Fe3+。

教师活动:那第③小题确定就是Fe2+与MnO2反应,那就是氧化还原反应的知识了。题目中给我们“1 mol MnO2转移2个mol电子”,是要告诉我们什么呢?

学生活动:反应后生成Mn2+,Mn从+4价降到+2价。

教师活动:你们说得很好,经过我们这样的分析,本道题成功被解决了。

设计意图:引导、培养学生从题干或材料中获取有用信息的能力。掌握“化学工艺流程图”的解题方法与技巧。

教师活动:④步骤(iv)除去杂质的化学方程式可表示为

3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6?邬+6H+

过滤后母液的pH=2.0,c(Fe3+)=a mol・L-1,c(NH4)=b mol・L-1,

c(SO42-)=d mol・L-1,该反应的平衡常数K= (用含a、b、d的代数式表示)。那读完本道题,我们同学可以放宽心了,因为本题和流程没有关系了,我们不用管流程了,只需用我们所学的关于平衡常数K的表达式进行解答就可以了。

[小结]

分析本道例题后,请同学们自己回味一下我们刚才的分析解题思路。小结一下解答化学工艺流程图的方法。然后完成练习卷上的2013年福建省质检理综24(3)。

(3)利用Na2S为沉淀剂由锌灰可制得ZnS。锌灰经稀硫酸浸取后所得浸取液含Zn2+、Cd2+、Al3+、Fe2+、Fe3+等,由该浸取液制备ZnS的工艺流程如下图所示。

①步骤(i)所得滤渣中含有铝元素的物质为 (填化学式)。

②步骤(ii)所加ZnO的作用为 。

③步骤(iii)中得到Cd单质的离子方程式为 。

学生活动:小结解题方法,练习2013年福建省质检理综24(3)。

设计意图:强化解题方法,培养独立思考、解决问题的能力。

教师活动:(总结)化学工艺流程图对我们来说看起来似乎是比较难,俗话说一口吃不成大胖子,只要我们同学夯实基础知识,掌握解题方法,再经过一段时间的练习,积累一些解题的经验,那么我们就可以较轻松地解答这种题型。

【教学反思】

化学工艺流程图虽然题型较为新颖,但是只要学生掌握了解题的方法与技巧,也可以取得较高的分数。在以后的教学笔者认为要注意以下两点:

1.注重提高学生知识储备的数量和质量。化学工艺流程图涉及的知识点多,综合性高。如果学生知识储备数量大,质量高,看到题目后能快速反应出答题的方向,那么解决问题的成功率就会加大。

第6篇:化学工程及工艺范文

自1994年我校开设化学工程与工艺专业以来,十多年间,我校化工专业蓬勃发展,培养了千余名合格的毕业生。我校化工专业分两个专业方向培养,分别是煤化工专业方向和高分子化工方向,大三第二学期由同学们自愿选报专业方向。据统计,报高分子化工专业方向的学生不足11%,为了了解同学们的想法,我们对学生进行了一次问卷调查,调查结果显示,同学们选择专业方向的主要依据是考虑到就业的便利。近年来我国,尤其是西部,陕西、山西、宁夏等地煤化工行业较热,结合我院生学来源,超过一半的学生在考虑就业时倾向回原籍工作,于是参照往届同学的经验,大多选择了煤化工方向,无本文由收集整理暇顾及到自身的兴趣。不少同学对这两个方向都不甚了解,对我国化工行业了解甚少,选报哪个方向都无所谓。还有相当一部分学生反映对专业的培养计划不了解,培养计划在实施过程中课程的设置和安排不尽合理,课程安排有前松后紧的现象。这些不解和困惑都在很大程度上影响到同学们的学习热情,从侧面反映出我校化学工程与工艺专业建设上亟待解决一些问题。

基于以上分析,我认为我校要培养满足市场需求的化工专业人才应该从下面几点来开展工作。

1 调整培养计划,进行培养规范的整体设计

专业规范对提高高等教育质量具有重要的现实意义,它是高等学校以专业人才培养模式改革研究为基础,在改革实践过程中对有关专业的课程体系、知识体系、实践教学体系和相应的参考指标进行整体设计,专业规范对专业人才设定培养规格,拟定培养目标。在高等院校进行教育教学改革过程中,对人才培养规范进行整体设计,是开展专业建设与深化改革的重要入手点[1]。

应对当前的就业形势,制定化工专业的专业规范非常有必要。自1999年以来,高校外延发展迅速,新增高校、新增专业多了,人才培养难度更大,要求更高。另外,高等教育大众化阶段教育质量呈多元化,亟需制定专业规范,一般高校工科专业人才培养规格的定位决定了人才培养模式的基本框架。

2 加速进行我校化学工程与工艺专业的认证工作

化学工业是国民经济的支柱性行业,为了让高校能更好的为社会服务,高等院校为化工行业提供主要人力资源,教育部自2006年启动了化工专业认证试点工作,目前已有6个专业点进行了试点工作[2]。化工行业对人才的评价标准和要求,主要体现在以下几个方面:(1)有良好的职业道德,了解本行业的相关法律法规,体现出较好的人文素养。(2)数学、自然科学基础较好,工程基础知识扎实,掌握一定的经济管理知识;掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识,了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备运用现代信息技术获取专业信息的能力。(3)具备化学与化工实验技能,有工程实践经历,具备计算机应用能力,接受过科学研究与工程设计方法的基本训练,能够运用所学知识和技术手段分析并解决工程问题。(4)具有较强的组织管理能力,表达流利,人际交往能力突出,有较强的团队协作精神。(5)具有终身学习能力和国际视野。与以上标准相对照,我校在培养化工人才方面还存在着明显的缺陷和不足。还有很多工作要做。结合行业要求分析,我校化工专业目前存在的问题主要有:(1)教师队伍中普遍经历单一,缺乏工程师经历。(2)实践教学环节不完善,学生工程实践能力较弱,创新创业能力不足,学校与工业界联系不够紧密。(3)缺乏对学生的团队精神的系统训练。(4)毕业生的调查与跟踪机制不够完善等。除此之外,缺乏科学的学生考评机制,缺乏毕业生跟踪与反馈体系。因此要针对这些问题,以专业认证为契机,有目的的开展工作。

3 灵活设定培养方向

专业方向的设置是高校人才培养的基础,开设什么样的专业方向,关系到培养什么样的专业人才,培养出来的人才是否符合社会的需求,这个问题关系到一个专业的前途命运。在充分利用我校资源的同时,在专业方向设置上体现差异,强化特色,做到以质量求生存,以特色求发展。在开设专业方向的问题上,要避免与周围同区域、同等水平的院校趋同,以减少资源的浪费,避免在人才培养上出现重复和过度竞争,充分体现差异[3]。

4 优化各级结构,提高培养质量

当前,大学生毕业后难就业已经成为社会主要关注的问题,也是每所高校所面临的最为严峻的挑战。要解决这个问题除了国家宏观上的一些制度和政策的支持外,高校还应该根据市场所需人才,有针对性的提高培养质量。提高培养质量,既要从宏观上把握高等教育的结构,明确学校、院系和学科的定位,满足地方经济社会的发展对高等教育的要求,另外,要从微观上、从学校本身把握高等教育的内部结构,理顺专业结构、学科结构与理论结构,使我们培养的人才和社会需求相一致[4]。

第7篇:化学工程及工艺范文

一、提高政治素质,加强自身品质修养"学高为师,德高为范"。教师自身的品德修养将对学生产生潜移默化的影响。所以教师必须具有高尚的道德品质,树立正确的世界观、人生观、价值观。并处处以身作则,用自己的好思想,好道德,好作风为学生树立好的榜样。因此,我时刻严格要求自己,关心国家大事,积极学习《教师职业道德》,忠诚于人民的教育事业。在加强自身品质修养的同时,我还深入到学生当中,给学生以思想上的正确指导。

二、提高业务素质,加强文化修养新的课程中各个学科相互渗透,不分彼此。有时要讲好一节课往往涉及的知识面很广,需要教师的综合素质的整体提高。在今年,我阅读了许多与教育有关的书籍,提高了自己的教育教学水平,加强文化修养,提高业务素质。要当个好老师,我发现只有渊博的知识还不够,还要有很强的语言表达能力和很强的感染力,良好的组织能力也是必须的。今年,我积极向有经验的老师请教,积极参加各种活动提高自己,让自己的教育教学水平有更大的进步。同时还加强自身专业水平的提高,多动手画画,多练书法,培养自己的一项专长。

三、爱岗敬业、以身作则从事美术教学的教师与学生接触的机会不是很多,不像班主任每天与学生接触。但我想我的言行举止被学生瞧在眼中,或多或少会影响他们。在日常生活中,我很注意自己的言行举止,为学生作好表率。在教学中,虽然没有升学和评比的压力,我还是努力上好自己的课,让学生在我的课堂上学到更多的知识,注意培养学生的情感,培养学生热爱生活,善于发现生活中的美,让所学的指示潜移默化的影响学生,帮助学生树立正确的世界观和人生观。

第8篇:化学工程及工艺范文

(上海工商信息学校上海201700)

摘要:基于工作过程的理实一体化教学,避免了传统教学理论与实践分离的弊病,充分体现了现代职业教育课程改革的先进理念。笔者对中等职业学校数控专业的“数控铣床加工”课程展开理实一体化教学探索和实践,旨在以真实的产品为教学载体,整合相应的知识、技能和态度,提升学生的职业技能和职业素养,同时深化校企合作,推进教师“双师”素质的提高。

关键词 :工作过程;理实一体化教学;数控铣床加工;实施过程;实施策略

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)02-0099-03

在上海新一轮职业教育课程改革的背景下,我校数控专业从2006年开始,打破学科边界,整合知识和技能,进行了学习领域型课程的设计和开发。2010年,数控专业开始进行基于工作过程的理实一体化教学探索和实践。

笔者经过近两年的实践和研究,在“数控铣床加工”课堂教学中,尝试为学生创设真实的工作情境,以典型的、真实的产品作为教学载体,按照工作过程设计学生的学习活动,采用理实一体化的教学方式,提高学生的职业技能和职业素养。

基于工作过程的理实一体化教学的理论依据

根据不来梅大学技术与教育研究所以劳耐尔(Rauner)教授为首的职业教育学专家的研究,所谓工作过程是“在企业里为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序”,“是一个综合的、时刻处于运动状态但结构相对固定的系统”。所以,工作过程的意义在于“一个职业之所以能够成为一个职业,是因为它具有特殊的工作过程,即在工作的方式、内容、方法、组织以及工具的历史发展方面有它自身的独到之处”。

理实一体化教学的理论依据来自建构主义学习理论。在职业教育中,它表现为将专业知识、专业技能以及对学生的职业素养的培养进行合理整合,融为一体。理实一体化的教学为学生营造了一种“职业角色”的情境,符合当代中等职业学校学生的学习特点。

基于工作过程的理实一体化教学的教学过程

基于工作过程的理实一体化教学就是使学生由被动学习转为主动学习,在教学中采取以学生为中心、按照工作过程对课堂教学内容进行序化,将学习领域细化成具体的学习情境进行教学的过程。具体可分为以下几个过程:导人情境,明确任务分析任务实施任务评价任务总结任务。整个过程,遵循产品生产加工的过程,也就是遵循数控技术人员从工艺分析、程序编制、零件加工、到零件检测的工作过程。现以笔者2012年参加上海市中职校第六届教学法改革交流评优活动的课堂教学过程为例展开论述。

导人情境,明确任务 “数控铣床机床实训项目3:学校数控实训中心接到学校某校企合作公司型号为EDS-210A的壳体下端盖的数控铣削加工的订单。(接单的半成品尺寸为64x50xl0)具体零件图如图1所示,请同学们制定工艺,完成零件的单件加工和批量生产。”这样,在此阶段明确任务的同时,也为学生创设了真实的工作情境,有效地激发了学生的学习兴趣和责任心。

分析任务在分析任务阶段,教师结合上海市《数控技术应用专业教学标准》、上海市职业技能鉴定数控铣工中级工(四级)的要求、学校所在区域的数控企业用工需求调研,充分考虑学生的认知水平、技能水平,结合三维教学目标的要求,提出以下教学目标:(1)知识目标:进一步理解刀具半径补偿在数控铣床轮廓加工中的作用。(2)技能目标:能熟练利用刀具半径补偿控制零件内、外轮廓尺寸精度;能利用百分表测量加工深度:能修改程序控制深度方向尺寸精度。(3)情感目标:培养质量意识,体会数控加工中精益求精的精神,提升职业素养。同时,根据“最近发展区”的原理,结合学生知识和技能水平,提供“如何修改刀补来控制尺寸精度”的flash动画和“利用百分表测量深度”的视频等学习资源,保证学生能顺利实施任务。

实施任务实施任务阶段,学生分组制定工艺,编制并校验程序,进入零件单件加工阶段。教师巡回指导,对操作中有困难的小组提供帮助,必要时现场演示,并注意发现学生操作过程中的共性问题和个性问题,提炼有效教学资源。同时,教师要及时引导学生充分关注操作规范和安全,培养学生良好的职业素养。

评价任务在评价任务阶段,将企业用于质量检验的《QCI程表》(如表1所示)引入教学中,学生担任质检员,组内互相检测。教师巡视、抽检,了解学生完成情况。教师引导学生借助《工作过程自评表》(如表2所示)反思自己的工作过程是否做到了规范操作和安全操作,建立过程性评价与结果性评价并重的评价体系,努力提高学生的职业素养。

总结任务各学生小组对零件的完成情况进行反馈。教师引导学生结合自己的操作过程,总结这节课学到的内容,分享在操作过程中的经验,并对生产加工的单件生产和批量生产做适当拓展,使所有学生的能力都得到提升。

基于工作过程的理实一体化教学的实施策略

选用真实产品作为教学载体,按照产品的加工过程设计学生的学习过程,在实战状态下,对学生展开知识和技能训练在“数控铣床加工”这门课程中,笔者结合上海市《数控技术应用专业教学标准》、上海市职业技能鉴定数控铣工中级工(四级)的要求、区域数控企业的用工需求调研结果,充分考虑学生的认知水平、技能水平,共选用了7个真实的产品作为教学载体,形成了涵盖数控铣床中级工(四级)水平的,难度呈现螺旋上升的产品加工案例集。例如,铝制上套(WN-TXG-A-06)的数控铣削加工、铸铁真空泵中壁的数控铣削加工、EDS-210A壳体下端盖的数控铣削加工等。为了解决生产与教学之间的矛盾,提高教学的针对性,在不影响产品加工工艺和产品质量的前提下,对有些零件的尺寸精度进行了项目设计,以便能让学生在实战状态下,更好地掌握技能、理解知识。

按照工作过程系统化理念编写校本讲义、准备教学资源,更好地服务于学生的学和教师的教数控教研组的教师尝试按照工作过程系统化的理念,梳理校企合作的资料和经验,选择合适的产品形成加工案例,按照产品加工流程重构教学内容,校企合作开发校本讲义《数控铣床加工案例集》和配套教学资源库(操作视频、PPT、电子教案、学生实训手册等等),更好地服务于学生的学和教师的教。

改变传统评价方法,积极引入企业质量评价方式,结果性、过程性评价并重将企业用于质量控制的《QC工程表》作为检验学生操作结果的评价方式,让制造类企业注重质量的企业文化深入学生心中。用《工作过程自评表》引导学生关注自己的工作习惯、工作态度和工作纪律,提升学生的职业素养。

实训设备、理实一体化教室的配合使用,相得益彰上课的场所选在学校数控实训中心数控铣床加工区域,旁边配有交互式智能电子平板的一体化教室,为基于工作过程的理实一体化教学实训提供了条件。

教学效果分析

经过两年的教学实践,基于工作过程的理实一体化教学在“数控铣床加工”课程教学中取得很令人满意的成效。

搭建了教师和企业技术人员的交流平台.校企合作趋势良好基于工作过程的理实一体化教学,从产品案例的选择、知识和技能的整合到引入企业质量评价方式的过程,始终存在学校教师和企业技术人员的深入合作。企业在参与合作的过程中,也对这种教学方式下培养的学生寄予较高的希望,使校企合作呈现良好的发展趋势。

提高了学生学习的积极性和主动性,教学效果良好两年来,数控铣床中级工职业技能鉴定通过率一直超过市平均通过率20个百分点左右。学生的技能水平和职业素养有较大提升,实习期间能很快适应企业的实际工作环境,解决实际问题的能力也有很大提高。

激发了教师专业发展的热情,“双师型”水平不断提高基于工作过程的理实一体化教学.需要教师既能实际操作,又能理论讲授,对教师的要求提高很多,这也激发了教师专业发展的热情。同时,与企业行业专家、一线工程师交流研讨的过程也提升了教师的“双师”素质水平。

第9篇:化学工程及工艺范文

关键词 数字化 实践性 教学改革

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.10.059

Abstract The fundamentals of materials molding technology is an important mechanical professional basic course. Combined with the main problem of this course in college teaching, the teaching content and the teaching methods were discussed how the digital and practical teaching combined with the course. It is better to cultivate practical and innovative ability and master new techniques and technologies for students based on the training center and the 3D digital lab.

Keywords digital teaching; practical teaching; teaching reform

0 引言

要实现“中国制造2025”的目标,必须推进信息技术与制造技术深度融合,推动制造技术往高端和智能方向发展,才可实现制造强国战略目标。人才是前进的动力,是力量的源泉。高等学校是培养人才的最大基地,对人才的培养和教育不能与社会脱节,不能闭门造车,否则跟不上时代的发展。课程的教学如果不改革,继续墨守成规,培养出来的学生毕业后无法尽快投入工作,企业又将花费巨大的人力和物力培养学生适应工作岗位的要求,无形中增加社会的成本。因此,我们必须要对教育课程做出相适应的改革。

文华学院机械专业以学生为本,尊重学生个体的差异性,制定因人制宜的培养方案,在培养学生过程中重视实践培养,充分发挥每个学生的潜力,打造本专业的优势,突出本专业的特色。文华学院的机械专业在重视实训、实验环节同时加强理论教学,尽可能做到理论和实践的完美结合。本专业目标培养高级应用型本科人才,利用自身的实验室大力培养学生的创新与实践能力,培养学生具有较强的实际动手能力、开拓的创新精神, 材料成型工艺基础课程结合本校数字化建设,依靠金工实训中心和三维数字化实验室,引入数字化和实践化教学,真正让学生体会材料不同成型工艺的魅力,让自己所学的知识融入实践中,在操作中强化理论知识,又使得理论知识应用于实际操作,既加强了学生的理论知识掌握,又让学生提高自身的实际动手能力。

1 课程的教学改革必要性

“材料成型工艺基础”作为本校机械专业的专业基础课,涉及到除机加工以外的各种冷、热加工工艺,包括:铸造、塑性成形(锻造和冲压)、焊接以及其他成型方法。本课程不仅让学生了解到材料成型工艺的基础知识,又要让学生知道未来成型工艺的发展趋势。为了提高本课程的教学质量,必须对本课程进行教学改革,从教学目标、教学方法、教学环境等多面进行有效的合理改革。

“材料成型工艺基础”课程随着制造业的飞速发展,工业领域内的新型材料和新技术、新工艺的不断更新,其课程的内容日益丰富。此课程信息量大,内容多庞杂,重点不突出。如何在有限的40学时内完成教学大纲的规定目标,成为一个难题。目前,课程的教学采用传统的课堂教学,即使采用多媒体和模具教学,也难以摆脱目前的尴尬境地。加上机械专业的学生对课程的学习自觉性、主动性较差,这些教学方法和手段难以调动学生的积极性。

本课程的主要考核采用开卷命题型考试,题型多采用填空题、简答题、综合题、选择题等形式,试卷题型丰富,涉及知识面广,考核学生掌握所学知识的能力。但是基于课程内容多,采用开卷考试。因此,对于那些平时不上课或上课不认真听讲的学生,只要考前突击看书,便可顺利通过。显然,这与我们设置本课程的教学初衷大相径庭,学生不能真正掌握知识,对能力的培养起不到作用。

2 课程的教学改革目标

文华学院的机械类专业以实践化教育为专业特色,校企联合培养,每年根据就业情况和社会所需人才不断修订和完善人才培养方案,优化课程设置,如对目前企业生产实践中运用的各种成型工艺展开对应的软件设计,每种教学软件都可以案例为实验项目展开软件的技能训练。本校的材料成型工艺基础课程结合了三维数字化和实践化教育这一特色,运用各种三维教学软件和实验室硬件展开不同材料成型工艺的技能训练。

机械专业的材料成型工艺基础不像材料成型专业将其作为核心课程,机械类专业学时短,只能简单介绍各类材料成型工艺,工艺设计和结构工艺性,在有限的学时内最大程度让学生全面掌握材料成型工艺。在整个教学过程中,必须认识到本学院的学生与其他高校的学生差异性,更应提高学生的积极性、参与性,充分发挥自身的优势。不仅要培养他们的理论知识学习,更要注重他们的实际动手能力。培养学生的专业综合素质,提高自身的竞争力,做一名职业性、全能型的优秀人才,才能在竞争中立于不败之地。

3 课程的教学改革实现

3.1 教学内容改革

教学内容的改革是建立在熟悉书本知识内容基础上,不是盲目毫无根据的删减,并且要结合现在材料成型工艺在实际中的应用和最新研究进展做出的正确调整。并结合文华学院的应用性定位和机械专业的就业领域,以及考虑学生的实际情况进行尝试。首先我们看看这门课程的教学任务:通过本课程的学习,学生应对金属的铸造成形、金属的塑性成形、金属焊接成形和材料的其他成形的基本过程有较深入的理解,掌握基本原理和规律。初步掌握根据工件的材质、性能和使用要求能够选择其成形方法,为后续专业课程的学习和以后的科技实践工作打下基础。

这门课的重点是培养学生掌握对中等复杂件能进行铸造工艺设计,锻压工艺设计和焊接工艺设计,了解高分子、粉末冶金、陶瓷等材料的成形工艺。根据这个最基本的要求,在教学过程中可以弱化不易理解和并不实用的理论内容。这些内容不是机械专业的研究重点,在讲解内容根据专业的特点适当调整内容,深入浅出,通俗易懂。因此,根据内容的调整要制定新的教学大纲,才能对课程体系和教学内容有较大的正确改进。课程设置如图1所示。

3.2 教学方法改革

各种材料成形工艺(铸造、焊接、锻造等)在金工实习中已经操作过,但是理论内容讲解比较滞后,学生未能真正理解体会到各种成形方法的实质。在讲解有关成形工艺有关基本概念内容时,可将课堂放在实训中心,学生身临其境会回忆自己曾经操作的成型工艺,不仅强化金工实习的内容,又可加深学生对理论知识的理解。

利用学校三维数字化实验室指导学生利用各种三维软件进行零件造型,动画仿真加工过程演绎。学生可自选三维软件,生成加工程序,进行加工模拟和后置处理。工艺加工过程在课堂讲的天花乱坠也没动态演绎来的形象、真实。如围绕铸造加工可安排零件的建模、铸造加工仿真训练,使学生熟悉掌握软件技能,有体会到铸造加工工艺的真实性。运动仿真完成,让学生在金工实训中心零件加工,在实践中得到锻炼。在三维数字化设计和实践教学中既锻炼了软件的技能,又强化了所学的专业知识,同时得到实际锻炼。

这种数字化和实践性教学,三维设计和理论知识相互融合、相互影响。既强化理论知识,又加强实际应用,在实例中锻炼了学生的三维数字化设计能力。培养学生既具有强大的理论知识基础,又有很过硬的实际应用能力。

3.3 教学考核改革

以前,评判学生主要以卷面成绩为主(70%),这种考核方式很片面,对学生的考核不够全面。这种考核变成了学生考前突击应付考试,甚至考试只带打印的复习资料连书本都不带的局面。因此,调整教学大纲,实行新的考核方式。通过新旧考核方式对比发现(如图2所示):卷面分数比重减轻,更注重对能力的考核,考核内容和形式更加全面和多样化。考核方式可在一定程度上解决目前尴尬的局面,提高学生的主动性,积极参与课程学习中,提高自身的能力。教师也更加全面认识了解学生,对学生做出更加客观的评判。总之,要从根本上解决以教师为主体的教学,使学生作为主体参与教学过程。

4 结束语

材料成型工艺基础的实践化和数字化教学,打破原来的传统课堂教学,为课程的教学注入新鲜活力。实践化和数字化教学的引入使得材料成型工艺基础的教学更加贴近实际,可使学生更加全面认识不同成型工艺,实现各种成型工艺的动画仿真与演绎,将理论与实践结合的更加紧密。考核形式多样化,提高学习的主动性,不再是应付性对待本课程,也使得老师全面地多角度认识学生,更加客观评判学生。

参考文献

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[5] 沈其文.材料成形工艺基础[M].武汉:华中科技大学出版社,2003.