前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的化学工程的重要性主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:农机化新技术;环保化;环境工程
引言:
“民以食为天”由这句话就可以看出农业的重要性,农业作为最基本的生产活动,支持着一个国家的发展壮大,没有一个强力的农业基础,是无法支撑一个国家的日常运作。中国作为国际上的农业大国,在农业机械化发展上投入了巨大的人力财力,努力提高农业机械的科学技术。在2007年,中国从事农业的劳动人员占全国从业人员的比例不到百分之四十,中国的农业机械化取得了巨大的进步,由此迈入了农业机械化发展的中级阶段,这对我国农业机械化的发展具有重大的意义。在这段艰辛发展的过程中,农机化新技术做出了不可磨灭的贡献。
农机化新技术是在传统的农业机械基础上顺应时展潮流而产生的具有自动化,智能化的新技术,其中的大型收麦机、玉米收获机的投入和应用,大大减少了投入农业的人力物力,还有一些其他方面的农机化新技术,为我国农业的发展产生了巨大的影响。
环境保护是一个全球性的话题,现在地球面临着全球变暖,冰川融化,水灾,能源短缺等等各种自然灾害,各国政府都在有意识地调控各国的自然环境,使其受到严格的保护,防止受到不可挽回的污染,并对已经遭受到污染的环境进行合理的治理。
环境的好坏与农业的发展息息相关,土地肥沃,农作物才会得到更好的生长,如果环境受到严重的危害,将对农业的发展造成巨大的破坏。尤其是全球变暖、酸雨危害、土地荒漠化等等大型灾害,形成的危害将会造成大区域的农业发展受到无法估计得影响。因此,农机化新技术走向环保化的趋势势不可挡。
一、环境工程对农机化新技术环保化的重要性
农业与环境息息相关,想要发展好农业,那么一定要对环境做好保护措施和调控手段。如今环境问题层出不穷,如何防范和治理环境污染问题,就需要用到环境工程这一学科了。环境工程最早的出现实在二十世纪末,是为了研究当时工业革命所带来的环境污染的问题。如今环境工程主要研究的是大气污染的防护与治理,水污染的防护与治理,自然环境的防护与治理,废料的合理利用等等一系列与环境防治相关的方面。总的来说,环境工程学就是对于环境当中各种污染的防护,控制,对环境的调治理和改善。而农机化新技术环保化是在发展农业机械化的同时,做到对环境的零污染,不会对土地或者环境造成严重的危害,因此,在推动农机化新技术环保化的过程中,需要环境工程对其进行建议和指导,使其走在正确的环保化道路上。所以说,环境工程学对于农机化技术的环保化进程有着巨大的影响力和指导意义。
二、关于农作物秸秆的废物再利用
农作物在收获果实之后,留下的农作物主体部分大部分都是秸秆,若是不将残留在土地中的秸秆处理,将会影响到下一次农作物的耕种。处理秸秆最原始的方法是就地焚烧,并将灰烬当作肥料撒入土地,充当下一批农作物生长的养料。中国是农业大国,每次收获后留下的秸秆数量众多,处理办法就是采用就地焚烧的方法。但是,焚烧秸秆会带来非常严重的空气污染,秸秆焚烧时会产生大量浓密的黑烟,并且释放二氧化碳、有刺激性的气味和有毒气体,其中的二氧化碳是造成全球气温升高的罪魁祸首,而有毒气体会对人体健康造成危害,吸入过多还会造成生命威胁。因此,农作物秸秆的处理十分重要,不仅要做到废物利用,还不能够对环境造成污染。一份联合国的报道曾经指出,全球每年所产生的农作物秸秆废料有17亿吨之多,但是其中的大部分都没有得到有效的利用,不仅造成资源浪费,还对周遭环境造成危害。如果能够将这些秸秆做到合理利用,农作物发展的投入资金将大大减少,对环境的污染治理也会有非常大的帮助。
三、中国在秸秆废物再利用中出现的问题
中国作为一个农业大国,在农业发展方面有很大的进步,但是在进步的过程中也出现了一些不可忽视的问题。其中比较严重的是农作物秸秆的处理问题。中国的农作物秸秆数量十分众多,其中稻草秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆数量最多,还有一些杂粮秸秆,在处理秸秆方面,中国的处理方式十分落后,缺乏环保性和合理性。中国处理秸秆的办法有三种:充原料、还田处理、制作饲料。中国普遍使用到的方法是还田处理,将秸秆粉碎后混入土地,能够控制土地的温度和湿度,还可以提高农作物的产量。但是在处理过程中出现许多的问题,对环境还是会造成一定的影响。制作饲料是一种比较有效的方法,通过微生物技术将秸秆制作成饲料,用于喂养动物,动物粪便可以提高土地养分,能够与畜牧业形成良好的废物循环利用。其中有一种秸秆氨化处理,在一定条件下,用含氮物质处理秸秆,提高秸秆含氮量,使秸秆更易消化,营养价值更高,更适合牲畜食用,并且还便于保存。在充当原料方面,可以利用秸秆发酵生成各种燃料,制剂;还可以用于造纸,造碳等等。其中美国和日本等发达国家在这一些方面投入大量资金进行研究,走在这一领域的前列,中国在这一方面还需要努力。
四、关于农业塑料的废物再利用
农业塑料是用于农业的地膜和棚膜,为白色半透明状,具有保温保湿的作用,可以帮助农作物生长,提高粮食产量。其中用于温室大棚的棚膜,能够较好的控制棚内温度,可以种植一年四季的农作物,因此在中国被大量使用。白色农业塑料在带来益处的同时,也带来了“白色污染”,由于农业塑料的大量使用,在收获之后有大量的农业塑料残留在土地里面,因为塑料很难腐烂分解,会永久的留在土地里面造成土地污染,并减少土地的肥力,影响以后的农作物种植。如果不对农业塑料垃圾进行处理,土地中的垃圾会越来越多,最后造成无法挽回的后果,形成荒地。因此,对于废弃农业塑料的回收和再利用是十分重要的,必须建立塑料回收的意识和完善的组织,进行专业的塑料回收工作。并且回收废弃塑料不仅可以清除土地污染,还可以通过回收塑料的再利用创造经济收入,收获更大效益。
结论:
通过以上的调查和研究分析可以十分明确的看出,环境工程对于农机化新技术走向环保化是密不可分的,有着强大的推动力。在以后的农机化新技术的发展中,环保化必定将全面覆盖并深入到各个理念当中,生产出的农业机械绝对无污染,并且在帮助农作物耕作时,对环境没有一点损害。农业与环境息息相关,农业的发展支撑着世界,但同时也在破坏着环境,保护环境的责任农业机械也要尽心承担,坚持着农机化新技术环保化的目标,与环境工程携手创造出农业发展的一个新的篇章。
参考文献:
[1]张亮.农机化新技术与环境工程的应用[J] .综合述评, 2015(8).
[2]高伟娟.农业机械的设计应遵循节能环保理念[J].农机管理, 2013(12).
[3]陆克久,代西良.农业机械环保设计分析与对策研究[J].综合述评, 2009(5).
关键词:化学工程;可持续发展;科技创新;挑战
化学工程是研究化学工业及其相关产业生产过程中所进行的化学过程、物理过程及其所用设备的设计与操作和优化的共同规律的一门工程学科。化学工程领域涉及工艺开发、产品研制、过程设计、装备强化、系统模拟、环境保护、生产管理、操作控制等内容。该领域包含无机与有机化工、精细化工、石油化工与煤炭化工、冶金化工、生物化工、环境化工、材料化工等行业。在社会发展与国民经济建设中,化学工程领域具有重要作用,且化学工程与信息、材料、生物、能源、资源、航天、海洋等高新技术领域相互渗透,共同推动高新科技的发展。
1我国化学工程的发展历程
化学工程在发展的过程中经历了三个阶段。第一个发展阶段称为“单元操作”[1],该阶段的化学工程是一门共性化学工程学科,以各工业种类所需的单元设备或操作的共性规律为基础;第二个发展阶段称为“传递原理和反应工程”[2],该阶段总结出了不同的单元设备和操作中的共性现象———流动、传热、传递和反应,即“三传一反”,第二阶段是在第一阶段基础上进一步的知识深化;第二阶段中,化学工程吸收了当时相关科学技术发展的新成果,强化了解决工业问题的能力,形成了模型化的方法论,进一步推动了化学工程在其他工业领域中的应用,第二阶段“三传一反”的相关研究引领了化学工程近半个世纪的发展。伴随社会经济的持续发展和工业技术的高速发展,化学工程的需求也在快速增长,特别是资源、能源利用与环境破坏问题的挑战,使得化学工程的重要性进一步凸显。然而,一方面化学工程的现有理论与方法已经愈发无法满足当前工业工程应用与发展的需求;另一方面,一些高新技术的发展如纳米科学、生命科学技术等也为化学工程未来深层次的发展创造了新的机遇。在此状况下,化工界关于化学工程新的发展阶段的讨论越来越多。我国化工学者郭慕孙提出“三传一反+X”[3],认为传递过程与反应工程的研究必须扩展到介观尺度、微观尺度范畴,并在探索多尺度转变规律过程中不断发展与更新(汪家鼎)[4]。复杂性科学的进步将有力推动化学工程的发展。为了满足社会经济发展对化学工程的需要,我们首先应当关注化学工程当前面临的挑战是什么?然后面对这些挑战怎样将其转变为机遇。
2化工发展中面临的挑战
目前,在我国化学工程的发展中,第二阶段的“三传一反”依然是化学工程研究的主要内容,但化学工程的研究内容只有产生适应学科交叉融合和经济需求的变革,才能继续在社会发展中发挥重要作用。而在此变革过程中,我们面临着多方位的挑战。
2.1化学工程与环境的可持续发展
近二三百年来,随着工业的飞速发展,资源的急剧消耗,环境也日趋恶化,在人口、资源、环境与社会经济的发展上,出现了一系列矛盾。人类面临着资源短缺、生存环境质量下降等现象,迫使人们在改造自然的同时要进行深刻的反思。人们不得不面对现实,努力建立与自然新型合作关系,走可持续发展道路,建立和谐的社会经济发展的大环境。我国政府也制定了可持续发展战略,采取了积极的措施来促进经济的全面发展和生态环境的平衡。而化学工程是对环境中的各种资源进行化学处理和加工的生产过程,该生产过程产生的废弃物部分有害、有毒,进入环境会造成污染。并且有的化工产品在使用过程中也会造成对环境的污染。因此化学工业对环境影响巨大,所以实施可持续发展对化工生产尤为重要。化学工程领域要积极探索新的方法减少化工生产过程中或产品对环境的危害。这是化学工程今年来面临的一大挑战。目前我国环境保护问题面临着严峻挑战,同时资源、能源的高效清洁利用问题也面临着突出挑战,因此,化学工程的研究对象将由以煤、石油、天然气为代表的传统不可再生能源向生物质能等新兴可再生能源进行实质性的扩展。新兴可再生能源应当具有环保性、成本低和宜于大规模利用等优点。随着环境保护、气候变化、能源清洁利用等问题越来越受到重视,各种资源的循环利用也将成为化学工程面临的重要难题,化学工程必须重视并解决这一难题。今后,化工必须以重大需求作为牵引力,以解决能源、资源利用与环境保护的重大问题为目标(李成岳)[5]。
2.2化学工程与科技创新
传统的化学工程对于“三传一反”的研究难以突破常规化工过程的量化放大和调控这一瓶颈问题,更需面对高新技术,尤其是生物技术、纳米技术和材料科学发展过程中遇到的新问题,因此其时空内涵和范围必须深化和扩展。化学工程需要解决的大多数难题都具有多尺度结构特征,空间上跨越从原子、分子到设备、系统,甚至自然生态的尺度,时间上跨越秒、月到年甚至更大的尺度,之前的计算方法并不能在这样的时空尺度中运算,更无法建立不同尺度之间的关系,因此认识不同层次结构与宏观性能的关系十分困难,这是解决很多化学工程问题的瓶颈。我国目前的可持续发展战略要求对化工产品进行全生命周期的设计,从产品研发开始就必须提前考虑以后整个周期中可能产生的生态环境效应和如何回收资源,这就需要大大扩展化学工程研究的时空范围。化学工程必须树立复杂性的观念,进入复杂性科学[6]。由于当今很多新兴领域在持续高速发展,而目前的化学工程理论与技术并不能满足这些领域发展对于化工技术的需求,因此很多化工行业的企业在市场需求和经济利益的推动下,采用了高能耗、高污染、高排放的生产模式。但如果长期忽视了化学工程相关知识的扩展和应用,忽视了化学工程学科自身的发展,长此以往,化学工程会失去发展的机遇,甚至可能在学科交叉与融合的进程中落伍。
3结论
我国化学工业正面临许多挑战,并且也会伴随有机遇,化学工业发展所带来的科技创新和对环境的友好型发展的步伐也将有较大进展。面对高新技术的发展、可持续发展战略的趋势,应认清形势,明确任务,调整发展战略,全面提高竞争力。
参考文献:
[1]DavisGE.HandbookofChemicalEngineering.Manchester:DavisBrothers,1901.
[2]BirdRB,StewartE,LightfootEN.TransportPhenomena.NewYork:Wiley,1960.
[3]KwaukMooson,LiJinghai.Transport,reactionandmulti-scale.ProgressinNaturalScience(自然科学进展),2000,10(12):1078~1082.
[4]中国科学院化学学部,国家自然科学基金委员会化学科学部.展望21世纪的化学工程.北京:化学工业出版社,2004.
[5]LiChengyue.Progressandperspectivesonchemicalengineering.ChemicalIndustryandEngineeringProgress(化工进展),2000,19(3):4~7.
关键词:化学工程技术;化学生产;应用;分析
在我国,科学技术一直是我们的一项重要的生产技术,随着科技的快速发展,在化学生产过程中也开始广泛的采用化工技术。化学工程技术主要是一项研究化学生产过程中需要采用的相关技术,其主要目的是对化学工程产品进行开发、设计、制造和管理。由于化学工程技术能够有效的提高产品的质量,同时也能够提升化学生产中的工作效率,因此我们对化学工程技术有了更广泛的关注,并不断的将其拓展到化学生产中的各个领域,使得化学工程技术能够发展的更好,进而不断的推进我国的经济发展和科技发展,使我们的生活条件更加优越。
1化学工程技术的技术概念阐述
现如今,化学产品已经成为了人们生活中非常常见的物品,例如药物、食品和日用品,还有农业药物和工厂生产所需的原料等等。因此化学工程技术变成为了一项炙手可热的技术,不断的受到人们的关注。化学工程技术是根据化学理论基础与相关的技术相结合的一项应用于化学生产中的技术,利用化学设备,通过一系列的化学反应进行产品的大量生产。在化学生产的过程中,化学的反应物和设备对于工程的技术要求是非常高的,而化学工程技术的优势就在于能够满足化学反应的要求,进而提高了化学产品的质量。除此之外,化学工程技术还有一项更大的优势就是对废物的处理,这项技术能够尽可能不对环境造成很大的影响,正符合我国当前对生产的要求。
2化学工程技术在化学生产中的应用
2.1超临界流体技术在化学生产中的应用
超临界流体技术主要的内容是,控制一定的温度和压力,使得需要的流体处于液体与气体中间的状态。这种流体的特点集合了气液的优点,它的粘度低与气体相似,它的密度很高与液体相似,这就导致它的扩散能力很强,介于气体和液体之间。同时它还拥有很强的溶解能力和压缩能力。将这种技术应用于化学生产中,通过控制温度与压力,得到超临界流体,利用其拥有的优势来达到节省能耗的目的。现如今,我们将这种技术应用于更过多领域,比如,高分子材料、复合材料、有机物材料和无机物材料。
2.2传热技术在化学生产中的应用
化学工程之中的传热技术主要是分为两方面,一方面是微细尺度传热技术,另一方面是强化传热过程。首先微细尺度传热,是以热对流、热传导、热辐射为主要的内容,从空间尺度和时间尺度微细进行讨论和研究的一项传热技术。这项技术在微米、纳米科学中得到了广泛的应用,并取得了不错的成绩,因此人们更加关注它在化学生产中的应用。强化传热过程,主要的重点是通过调试换热器设备,不断改进生产过程中的传热系数,使其能够有能力不断的对外放热。为了强化传热过程,就要增加冷热流体间的温差,这就必须通过改变换热的面积来提高传热系数,从而来提高传热的效率,使得在化学生产的过程节能减耗。
2.3绿色化学反应技术在化学生产中的应用
通常化学生产的产品一般对我们生活有一些影响的,因此我们就需要采用绿色化学反应来防止化学生产的过程中对环境造成污染,这是从源头来解决污染问题的技术方法。绿色化学只得就是通过使用化学的技术与方法,结合相关的知识来解决化学对人们和环境造成的危害。主要要求就是,化学生产过程中用到的试剂、催化剂、反应原料,和反应完成后的产物与副产物都必须对人类和环境无危害,同时也要保证绿色环保。例如,采用绿色无毒的原料方面,可以将石油原料装换成生物原料。像是在化学产品尼龙的生产过程中,原先采用的是含苯的石油化工原料,我们将可以其原料改换成生物原料,一样也可以制成尼龙,不仅保护了环境,而且也保护了人体收到伤害。除此之外,这项技术在绿色食品生产中也起到了很大的作用,绿色食物是对人体很有益的,在其生产过程中一般禁止使用化学药剂,这样不仅减少了对人体的伤害,同时也减少了对环境的影响。然而生产绿色食品的代价就是成本高,为了可以降低成本又能够有质量,我们可以将化学技术与生物技术相结合,开发基因技术,提高并促进农作物的产量和质量,生物技术与化学反应技术相结合可以在以下过程中充分的利用。
3现今化学工程技术存在的问题
3.1化学工程技术需要进一步的提高
现如今,我国的化学工程技术应用的领域非常更广泛,但是仍存在一些不足。滴状冷凝在工业上的应用仍然不能有很好的表现,因为在获得滴状冷凝后,冷凝的液滴不能够被长久的保存,所以,我们应该在这问题上有进一步的研究,从而来解决这个问题。使得我国的化学工程技术能够有更好的发展,人们能够有更好的生活条件。
3.2化学工程技术的人才匮乏
在化学工程中存在的另一个严重的问题就是技术人才问题,只有用化学专业技术强的人才,才能够更好的提高化学生产的质量。而我国现在就存在这样的问题,化学领域的工作人员的普遍的技术能力和专业能力不强,主要是由于我国的教育体制问题,当代的大学生理论要点掌握很好,但实际操作方面却严重的匮乏,这就导致技术型人才的缺乏,从而影响了化学工程技术的进步。
4对化学工程技术的发展提出对策
4.1不断提升化学工程技术
随着我国的科技不断的发展,化学工程技术也会越来越进步,我们应该不断的更新技术,以此来适应社会科技的发展。应该在巩固传统的化学技术的同时不断的添加新型技术,并抛弃不利的部分,从而实现化学工程技术有更好的发展。
4.2培养化学技术人才
人才的重要性是我们有目共睹的,化学技术人才对于化学工程的发展有着至关重要的作用。因此为了化学工程技术能够有更好的发展,我们重点培养化学技术人才,化学生产企业可以通过与相关专业的院校进行合作,让专业对口的大学生能够有机会到生产工厂进行相关的实习操作,从而来培养理论知识牢固并且有一定的操作能力的技术人才来工作。
5结语
化学工程技术在化学生产过程中的应用广泛,它不仅促进了社会经济的发展,更是提高了人们的生活水平,通过技术和人才的不断涌进,我国的化学工程技术会有更好的发展。
参考文献:
[1]王一竹,王一龙,麻超等.关于化学工程技术在工业生产中的应用探讨[J].大科技,2015,(27):283~283.
[2]侯海霞,柯杨,王胜壁等.解析化学工程技术在化学生产中的应用[J].山东工业技术,2015,(14):91.
[3]裘炎,王杲.探析化学工程技术在化学生产中的应用[J].化工管理,2015,(20):90.
[4]刘玉琴.浅谈化学工程技术在化学生产中的应用[J].中国化工贸易,2014,(25):95~95.
由于习惯于应试教育下的以成绩衡量科目的重要性,实习在大多数学生的眼里都不是重要课程,显得可有可无。很多学生甚至以分散实习的名义,仅仅找企业签字盖章,敷衍了事,却没有真正的投身到企业实习当中去。在这样一种大环境中,学生很难认识到实习对于化学工程与工艺这一学科的重要性。
(1)学校没有对学生的实习进行良好的规划
目前很多学校对于实习对提高学生实践能力重要性的认识也有待提高,没有真正的从各个方面进行规划,仅仅是为了完成教学任务走走过场。而且很多学校的实习时间都安排在大四上学期。那个时候课程负担仍然很重,而且很多学生还有考研的计划,所以很少有学生把精力真正放在实习上面。很多学生甚至将课本和考研材料带到实习单位,使实习的效果大打折扣。除此之外,学校将所有学生的实习均放在一个学期,这也造成了联系实习单位的实际困难。
(2)没有进行很好的校企联合
很多企业都认为学生实习无法给企业带来相应的市场价值和经济效益,反而因为要分心管理来企业实习的学生,会延误其正常的生产活动。同时也因为学校和学生本人对实习的不重视,造成企业接纳实习生的热情受到挫伤。而事实上,学校和企业如能充分利用学生实习的平台,校企紧密结合,既有利于提高高校毕业生的实践能力,又能帮助企业在用人方面避免“用工荒”这一尴尬现象。针对以上状况,建议对该专业的实习进行以下几点改进:
①加大实习改革,提高动手实践能力
在教学过程当中,注重实践环节,致力于培养学生的实践能力。在实验教学中,增加创新型实验,减少验证性内容,以此来培养学生的创新能力。针对我国现在各大高校化学工程与工艺实习的问题,应该从几个方面进行改革。首先,要为学生提供稳定的实习基地,让学生将集中实习和分散实习结合起来。其次,应当提高学生的动手能力。企业应该为学生配备相应的企业导师,让学生在导师的指导下,亲自动手实践,将书本中学到的理论知识真正的运用到实践当中来。在实习过程中,不能仅仅让学生当一个旁观者,更应该让其成为真正的实践者。最后也是最重要的一点,通过帮助企业解决生产过程中碰到的技术问题,让学生在实习中体会到攻克技术难题的乐趣,培养学生的兴趣点,让学生从起初的被动学习中走出来,真正积极主动的投身到化学工程与工艺实践中来。
②加强实习的组织管理
以往,无论是学生、学校还是企业都没有给予化学工程与工艺学生的实习以足够的重视,因此造成疏于管理,松懈怠慢等现象。现在,学校和企业作为组织者:
a.应该从组织上着手,加强组织管理,制定相关的制度对学生加以约束。
b.学校应该提高实习在考试当中的比例,以此来提高学生的重视程度。另一方面,也应该从学生的角度出发,为学生制定符合他们自身发展的实习制度。
c.从规章制度上加强管理,杜绝离岗脱岗现象。而企业则可以通过一些和就业相关的激励政策对学生加以引导。
③做好课程与实习的规划工作
a.为了避免与其他课程的考试和实习相冲突,学校应该提前对学生在校学科学习的时间进行协调,为学生实习留下充足的时间。b.学校在实习时间上宜采取分批次、分不同类型企业来组织学生实习。避免所有的学生都在同一时间段、同一家企业进行实习的情况,实习效果大打折扣。
④加强校企联合
目前化学与工艺实习存在的最大问题就是实习地点的联系问题。因此来自于企业的社会保障必不可少。以往学校的实习环节当中,企业考虑学生安全的问题,往往存在着联系企业难这一问题。应当加强.校企联合,为学生提供充足的实习资源。在校企联合的模式当中,可以为学生提供双导师选择制度,校内导师和校外导师相结合,实现优势互补,合作共赢。企业可以配备相应的导师,对学生的实践进行指导,让学生不仅有理论知识,而且可以学以致用。其次,企业可以和学校签订合约,每年从学校选拔优秀的毕业生定点输送。这样做及解决了学生就业困难,又可以为企业招到熟悉其运营机制的劳动者,达到双赢的局面。除了企业,政府的支持也是必需的。政府应该从政策上对化学工程与工艺予以重视,并且帮助学校为学生的学习提供良好的条件和环境。
(5)改善实习考核制度
通过重建学生的实习考核制度,改变学生的被动实习状态。以往学生的实习最后都是由企业盖章,并不加入或者很少加入学生最终成绩的考核。现在,为了使学生更加积极主动的投身到化学实践当中,学生在实习中的动手能力,创新能力以及最终的实习效果等均应列入考核机制当中。
2化学工程与工艺课程体系和教学内容的改革
随着知识信息时代的发展,以往的教育模式已经无法适应当前的形势。首先我们应该分析一下以往课程体系中存在的问题,然后有针对性的进行解决。
2.1课程体系支离破碎,整合度太低
现在化学工程与工艺的课程体系还很不完善。每门课程的联系性不高,以至于学生无法形成一个完整的知识框架和体系,不利于学生将学到的知识融会贯通,学以致用。该专业是一门结合度很高的专业,知识体系的不连贯也不利于和其他学科的有机结合。
2.2过分注重基础知识和书面知识,忽视学生的实践能力
在应试教育的影响下,很多学生和老师把更多的关注放在了考试成绩上,我们经常看到成绩很好的毕业生来到企业,操作能力却非常差。这也是现在应届生就业困难的一个重要原因。
2.3弱化了单元工程与环境和系统的关联
课程中所学到的知识,其最终的目的还是要用来解决实际的需要。目前化学工程与工艺的开发重点主要在于环境保护方面。但是现在的课程却片面注重书面知识,忽略了这一最主要的功能的联系。新的课程体系改革的着力点应该主要放在对学生实践能力和综合素质的培养。关于该专业的高校课程设置,实践探索比理论探索更为复杂,是一项艰苦的工程,需要不断地进行磨合与调试。现在主要针对以上几点,提出相应的改进方案:
(1)扩充知识体系,培养学生的综合能力
建立逐层递进的知识系统。教学模块从基础知识到基础实践,再到实践操作,创新提高的层面。其中实践模块应该予以足够的重视。该模块可以使学生的专业学习和实际应用结合起来,为企业提供专业性人才。在学生的课程体系当中,除了对于必修课的注重,也应该扩大选修课的范围。在选修课的设置方面,要根据课程的发展性、创新性以及与本学科的联系性来进行选择。注重学科的技能强化,使学生根据自己的职业志愿进行选择。还可以通过讲座等方式,来激发学生的专业兴趣。另外,可以根据培养目标,增加化工管理等相关内容。在原有的课程体系中,扩大设计类课程的比重。这样既有利于学生知识面的拓展,又有利于完善学生的知识体系,最终为国家培养出适应社会需要的一专多能的人才。
(2)加强学生实践能力,增强社会责任感
一方面,学生应该积极主动的投身到化学工程和工艺的试验和实习当中来,另一方面,要有强烈的社会责任感。现在该专业的迅速发展,即为当代大学生提供了自身发展的契机,也带了压力和动力。当代大学生应该以保护环境为己任,投身到绿色化学的研究当中去。另外,应当增加课程中的实验内容,增加设计性实验和创新性实验,适当调整理论教学和实验教学时间分配。同时在课程设计等实践环节中,注意培养学生的工程观念和团队精神。
(3)强化课程与系统和环境的联系
通过整合课程结构,使该专业的知识之间的关联性得以加强,并能够更好地与系统和环境相关联。为绿色化学的发展提供有利的契机。
(4)为化学工程与工艺专门人才培养提供师资保障
良师在学生的学习生涯当中起到的作用是举足轻重的。因此,学校在老师的选拔与配置方面应该着重注意,为学生选择理论知识和实践能力双优的教师。另外,学校也要和企业积极交流,在企业中为学生选择适合学生发展的校外导师,对学生的实习和毕业设计进行指导。
3总结
东北石油大学于2010年成功申请了能源化学工程专业——国家战略性新兴产业相关本科专业。如何在深化教育改革,全面推进素质教育的过程中,突出本专业学生创新素质的培养,积极探索培养高素质创新型工科人才的途径和方法,是培养我国能源化工人才和教育改革发展的主题。人才质量的高低在很大程度上取决于其创新意识和创新能力的高低,而这正是目前高等教育的薄弱环节。“授人以鱼,不如授人以渔”,就是对培养和锻炼学生创新意识和创新能力重要性的最好诠释。
一、优化课程结本文由收集整理构
创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质,仅仅掌握单一的专业知识是很难做到的。因此,加强学生专业基础教育的内涵更新和外延拓展及构建合理的课程体系非常重要。首先要优化课程结构,按照“少而精”的原则设置必修课,增加选修课比重,允许学生跨系跨专业选修课程。还要提高学生获得信息的手段,使学生有机会接触各学科发展前沿,了解科技发展的趋势,掌握未来变化的规律。
二、优化课堂教学形式
课堂教学是教学的基本组成形式,学生的创新精神和创新能力的培养也必须渗透到各科教学过程中。教师既是知识的传授者,也是创新教育的实施者。要结合学生的认知水平和生活体验,创设新的教学情景导入新课,营造一个鼓励学生创新的课堂氛围。采用多样的课堂教学形式,鼓励学生提出不同的见解。加强各学科的相互渗透和交叉综合,有利于学生整体素质的提高;注意融合学科前沿知识和高新科技,激发学生的创新精神。
三、探索开放式实验教学体系
充分利用我院省级化学工程实验教学示范中心的仪器设备和师资力量,探索和完善实施开放式实验教学的方法及其在课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、新能源设计竞赛、数学建模竞赛、本科生毕业设计(论文)中的应用,改革和完善实验课程成绩的科学评价体系,改革实验室管理运行机制,探索开放实验室的管理方式和体制,探索保障实验仪器设备不断更新以跟上学科发展的途径,完善实验仪器设备、实验经费和实验耗材的实验室管理体制。
四、完善学生科技创新体系,建立校内外创新实践基地
实行学生研究训练计划,引导学生在教师的指导下进行科研训练;鼓励学生参加教师的科研课题,与教师合作进行科学研究;实行学生科研立项制度,从政策和经费上鼓励学生进行科技创新;聘请国内外著名专家学者为学生作学术报告等形式,使学生了解能源化工专业发展的学术前沿;鼓励学生申报国家创新实验项目,省、校级挑战杯项目等,提高学生的科学素质,培养学生的科学精神。发挥区域经济优势,签约合作企业,并对创新设计实验室进行重点投入建设,本专业已建成国家级石油化工工程实践教育中心和大庆炼化公司的创新实践基地,为学生创新实践提供了保障。
五、完善评价体系,建立创新激励机制
评价是教育管理中实施控制的特殊手段,是教育管理的重要环节。传统培养体系不利于培养创新人才的弊病反映在评价体系上采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实全面的水平和能力。对学生的评价不仅要重视知识的全面性考查,更要重视创新能力的考查。考试方式多样化,考试时间自主化。同时建立对学生的创新意识、创新能力、创新成果积极的激励机制,即对学生的各种创新行为和成果给予正面的激励和奖励。建立专门制度,从政策导向上鼓励和支持教师在传授知识过程中,积极探索创新思维能力培养的方法并付诸实践。
六、实践成果
1.丰富和完善了教育教学研究的改革和实践。项目在能源化工专业2009级中进行了三年的应用,收到了良好效果,极大地推动了其他化工专业类拔尖人才和创新人才的培养和实践,对促进石油化工类拔尖创新本科人才培养质量的提高发挥了积极的作用。2010年以来,石油化工类专业承担省级教改项目3项。发表教学研究论文9篇,主编教材3部;完成了《分离工程》等省级精品课程的建设,《化工热力学》、《化学反应工程》、《工业催化》3门重点课程建设。
2.促进了石油化工专学科建设。石油化工创新拔尖人才培养的改革促进了以化学工程与工艺为主的石油化工类学科建设。目前在学科建设方面已有1个国家级特色专业—化学工艺,1个国家级战略性新兴产业相关专业—能源化学工程,1个省重点(特色)专业—化学工程。已有1个国家级实践教育平台—国家级石油化工工程实践教育中心,1个轻烃加工与利用部级重点实验室,1个石油与天然气化工省重点实验室和1个省级石油化工技术研发中心,已成为黑龙江省石油化工工程技术人才培养和培训基地。
3.学生创新实验与竞赛获奖。通过创新培养体系的实施,能源化工09-2班25名学生,8名学生参加国家级大学生创新实验计划,10余名学生参加国校级大学生创新实验,公开7篇,申请专利2项。英语四级一次性通过率100%,六级一次性通过率80%;国家二级计算机考试一次性通过率100%,并有40%的学生自愿考试通过国家三级计算机考试。同时该专业学生积极参加各种竞赛活动,3名同学获全国大学生化工设计竞赛1等奖,5名同学获得全国化工设计竞赛二等奖,2人获得全国英语竞赛三等奖。1人获得2011年“国信蓝点杯”全国软件人才设计与开发大赛黑龙江赛区c语言程序设计三等奖,1人获得2011年高教杯全国大学生数学建模竞赛二等奖。校级英语竞赛、物理竞赛,软件设计大赛和挑战杯等获奖30余项。经过系统化、有针对性的培养和严格的考核,学生的综合素质得到了极大的提高,班级大多数学生获得了“三好学生”、“优秀学生干部”、“优秀团干部”等荣誉称号。在此基础上班级的学风日益浓厚,多次获得校级荣誉。
【关键词】化学工艺学 教学改革 石油化工
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)16-0001-02
广东石油化工学院坐落于中国南方最大的石油生产基地——广东省茂名市,为华南地区唯一一所石油化工特色院校。学校的化学工程与工艺专业是国家级特色专业建设点,毕业生遍布全国各地的石油化工行业,就业具有很强的针对性,深受用人单位欢迎。广东石油化工学院化学工程与工艺专业人才培养的目标是为社会输送具备化学工程与工艺基本理论、基本知识和基本技能,具有较强工程实践能力、良好的创新意识和较高综合工程素质的人才。毕业生能在石油炼制、石油化工、能源、环保、材料等部门从事工程设计、技术开发、生产管理等方面的工作。化学工艺学作为该专业一门重要的专业课,是基础化学、化工热力学、化学反应工程、化工原理等课程的综合应用。通过该课程的学习,要求学生掌握化工生产的基本原理、主要化工产品的生产方法、工艺流程等。在化学工艺学课程教学中,应注重强化学生的工程意识和基础知识的实际应用能力。
一 结合石油化工特色,创建课程群
从人才培养的角度看,石油化工高校培养的毕业生应具有较强的工程实践能力、良好的创新意识和较高的综合工程素质,以适应石油炼制或石油化工等相关行业的人才需求。毕业生不但要懂得某一专业的基础理论,还要具有某一岗位所需要的生产操作和组织能力,并能在现场进行技术操作和改进,解决生产实际问题。因此,广东石油化工学院石油化工专业所培养的人才具有基层性、实用性和技术性,这是本专业区别于其他普通高校教育的一大特色。根据本专业的特点和学生的基础及接受能力,以培养学生的综合实践操作能力和创新能力为主线,可将石油炼制工程、石油化工产品分析技术、石油产品应用技术与开发、石油储运基础等课程创建一个课程群,围绕本专业人才培养目标,对各课程的主要内容进行精选优化,调整化学工艺学的教学内容。可从这些主干课程中选择一些典型的石化产品,作为化学工艺学的教学案例,分析这些石化产品的生产方法、工艺流程、工艺参数、条件影响等。这种处理方式对课程群里面其他的课程教学可起到辅助和巩固的作用。
二 优化和更新化学工艺学的教学内容
根据教学大纲对教学内容进行处理,把各章节内容按照了解、掌握、应用、设计等不同要求作详细的定位。例如,对于工业生产中已经不采用的生产方法,只要求学生了解某种工业过程可能有多种生产方法即可;对需掌握的内容,可以要求学生对各种生产方法进行比较,分析其适用范围、效果、操作条件、能耗等,从技术经济的角度选择生产方法。学生不仅要掌握教材介绍的几种基本化工产品的生产,而且其生产--方法要会应用,能够举一反三,要能设计出一些简单的生产工艺。例如,在讲授合成氨时,可以先引入哈伯法合成氨工艺的历史及哈伯本人的一些简介,既可以提起学生对合成氨工艺的学习兴趣,又可以了解一些名人的事迹。当学生有了兴趣之后,可以从不同的原料角度,引入不同的生产工艺,如以煤为原料,以天然气为原料,以重油为原料的合成氨工艺,其各自的工段均有所不同,可以在讲授完后让学生总结各不同原料合成氨工艺的异同,这样学生学完之后印象深刻,可以吃透这部分内容。
另外,在组织化学工艺学教学内容时,应着重突出石油化工特色。在第一次化学工艺学讲授过程中,让大家认识到本门课程的针对性、重要性及实用性。在第一章“绪论”部分组织讲授材料的时候,可以结合茂名炼油产业链,围绕几个关键词如石油化工、石油炼制、乙烯工业、茂名乙烯、石化工业区等展开内容学习。例如,乙烯工业是指以石油馏分为原料裂解生产乙烯为主,同时生产丙烯、丁烯、芳烃等产品的生产过程。乙烯是石油化工的基本有机原料,目前约有75%的石油化工产品由乙烯生产。乙烯主要用来生产聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯等多种重要的有机化工产品,乙烯产量已成为衡量一个国家石油化工工业发展水平的标志。再如,对乙烯产品结构的介绍(塑料类、合成橡胶类、液体化工类);对长三角、珠三角、环渤海湾大型炼化一体化企业集群及沿长江产业带分布的介绍等,这些内容可以让学生清晰地认识未来的就业方向、就业区域和就业前景。在这种情况下,学生会充分认识到化学工艺学这门课程的针对性和重要性,在后面的时间里自然会重视这门课程的学习,因为这些内容的学习与他们未来的就业息息相关。
围绕本专业人才培养目标,针对毕业生的就业特点,广东石油化工学院的化学工艺学这门课应该调整教学内容,注重重点内容的凝练。其重点内容应围绕乙烯工业展开。
如以茂名石化乙烯为例,学习乙烯生产原理、工艺技术、产品应用等基本知识;以茂名石化工业区为例,学习乙烯下游产业链、产品应用等基本知识。
乙烯生产原理主要包括乙烯生产过程中的化学反应规律、反应机理、热力学及动力学分析,乙烯生产的工艺参数和操作指标(如原料性质及评价、裂解温度、烃分压、停留时间、裂解深度等)及乙烯生产的工艺过程等。
三 适当引入双语教学
应用型人才就是把成熟的技术和理论直接应用到实际的生产过程中去,工程实践能力是应用型高级技术人才的一项重要素质,是学生能否适应社会需要的一项重要能力。实践技能是工程实践能力和创新能力的基础。特别是生物工程学科,作为一门实践性很强的学科,与企业结合紧密的实践教学在应用型人才培养过程中显得尤为重要。
一、现状分析
生物工程专业于1998年经教育部批准在高校开设,在本科专业目录中明确隶属于工学的生物工程类,包括了原来的生物化工(部分)、微生物制药、生物化学工程(部分)、发酵工程等4个专业,从而大大拓宽了专业口径。郑州大学于2008年开办生物工程本科专业。此前该校开设有生物技术、制药工程2个相近专业,分别归口于生物工程系和化工与能源学院。两专业办学规模稳定,已经形成较完善的教学和实践(实验)体系。而生物工程专业在实验体系(实验课程、实验教学内容、实验室建设)、实习环节(实习类型、实习方式和实习基地建设)等方面则面临着软硬条件不够、办学经验不足等重大挑战。这些因素严重制约着学生实践技能的提高和专业人才培养质量的提升。办学近4年来,我们发现在学生工程素质和实验技能培养方面存在以下几个主要问题:
1.生物工程实验模块体系尚未完全建立,部分课程缺少实验,不但影响教学效果,还易导致学生产生“重理论,轻实验”倾向,这对培养高级应用型人才极为不利。
根据教育部教学指导委员会“生物工程专业规范”,为提高学生的实践能力和创新精神,生物工程专业必须加强实性践环节的教学,构建实践性环节教学体系,着重培养以下能力:实验技能、工艺操作能力、工程设计能力、科学研究能力、社会实践能力等。实践教学应包括独立设置的实验课程、课程设计、教学实习、社会实践、科技训练、综合论文训练等多种形式。此外,也明确规定了该专业的主干学科应该包括生物学、化学、工程技术学三个领域。相应的实验课程也应该在这些方面得到体现。然而在实际办学过程中,涉及到生物学领域的生物分离工程、发酵工程、生物工艺学的相关实验,以及涉及工程技术领域的工程制图和生物工程设备的相关实验,却因受限于实验室设备、师资队伍条件等原因未能正常开设、或开设课程内容简单肤浅,没能达到提高培养应用型人才的实践创新能力的要求。因此,现有的专业实验构成现状,难以给学生提供独立思考、探索与发挥的空间,难以发挥专业基础实验对学生实验技能和操作技能培养的作用,难以适应企业用人单位的需要。
2.专业涉及到的三个主干学科的实验课程模块,缺少相互衔接和重要知识点的相互补充。作为主干学科之一的“生物学”课程模块,没有脱离原有“生物技术”专业的影子,多数实验课程在实验项目、教学内容上与之没有区别,更没有体现“生物工程”的“工程”教育特点。生物学基础实验、验证实验开设比例过大。阻碍了三大学科之间的渗透,特别是未能强调“工程创新能力”的培养。
3.实践实习体系没有真正建立,缺少稳定、有效的专业实习基地,“双师型”、“复合型”师资缺乏,严重制约了学生专业实践能力的培养。首先,缺乏稳定、针对性强的实习基地。由于专业方向及特色不明显,实习单位选择盲目,实习地点不固定,实习内容变化快、深入不够;其次,现有的专业师资队伍主要是以生物学背景的教师为骨干,而双师型教师、不同学科交叉融合的复合型师资严重缺乏,这种状况根本不利于生物工程专业的发展与工程类人才培养的要求。
4.办学就业导向教育不够,学生考研“趋向”严重影响实验教学效果。一般来说,学生考研对于改善学风、为国家培养更高层次人才非常重要。受“生物技术”专业影响,我校“生物工程”专业2012届毕业生中有60%以上的学生参加考研。但这种现象在一定程度上放松了课程学习,特别是实验、实习环节。同时,多数学生以考研为主要追求目标,实践、实习环节重视程度不够、投入时间不足,使得实践教学效果大打折扣。
二、改革内容与目标
1.对实验体系进行模块划分,明确各模块的教学内容和侧重点。建立“化学工程实验”和“生物分离工程与工艺实验”模块课程组,加强课程建设。
将实验课程体系划分为“生物学实验”、“化学工程实验”和“生物分离工程与工艺实验”三个模块,三个模块的教学内容和侧重点各不相同,修改实验课大纲,整合实验项目与教学内容,重视三类课程相互之间的衔接、重要知识点的互补。
在模块建设中注意对薄弱模块进行强化,特别是强化“化学工程实验”和“生物分离工程与工艺实验”模块教学,增设部分实验课程。同时,这些课程的教师分散到担任教学任务的专业系中,参加教研活动和专业建设工作,根据各个专业的特点和要求,适时地修改或调整实验教学内容和方式。
2.改革专业实验技能考核方式。重视毕业论文(设计)环节在提高学生的实验技能方面的重要性,建立较完善的毕业论文设计)质量保障与评价体系。
一、总体情况
在我院的教学工作中,各位任课教师兢兢业业、任劳任怨,良好的完成了本学期的教学工作。即使在北京市突发“非典”疫情时,所有任课教师及时按照学校的要求,调整了教学班级和教学计划,无一人、无一堂课无故缺勤。在教学评分中,除两位教师被评为中以外,全部达到了优和良。其中优秀率为46.2%,居全校各院之首。
各位班主任与学生及时保持联系和沟通,尤其是大一的班主任,主动与北区的学生保持电话联系,或到北区探望学生,以稳定学生的情绪,保证了学校教学工作的正常进行。
本学期我们还多次组织师生间的教学交流座谈。
当大二同学的英语四级模考成绩出来后,主管学生工作的党总支副书记和教学副院长及时与模考成绩较差的几个班级举办了座谈和动员会,通过与学生的交流,使学生认识到英语学习在大学阶段的重要性,以及对今后成才所具有的重要作用,鼓励同学以班级或以宿舍为单位,相互带动,相互促进,加紧努力,力争在全国四级统考中考出好成绩。
期中考试后,我院在北区组织了一次一二年级的表彰大会,院总支书记、副书记、教学副院长、行政副院长和各年级的辅导员、相关班主任等都到会,对在这次考试中取得全校前五名的班级进行了奖励。由教学院长向学生介绍了我院近年来在科研和教学上所取得的突出成绩,尤其是在今年,我院谭天伟、陈建峰两位教授同时获得了国家科技发明二等奖,在全国如此众多的院校和科研院所中,我院就占了“国二奖”的九分之一;同时,我院汪文川教授入选中国科学院院士的有效侯选人。这些科研方面的成就,极大的鼓舞了同学们对专业的爱好,增强了同学们的自信心和自豪感,对于培养同学们爱校、爱院有很大的帮助。同时介绍了我校即将开展的优秀生培养计划,对学生的学习积极性也有了很大的促进作用。党总支副书记石冰洁结合国内外教学研究的发展,向同学们介绍了人才培养与大学学习的关系,并介绍了今年的就业形势和考研的情况,让同学们了解到,一方面我校、我院毕业生的就业率和考研率比较高,但也存在着不少的困难学生,尤其是一些没有拿到“三证”的同学。因此,为了保证同学们自身的成才和未来的成长,必须从现在开始努力。
期未考试前后,我院又分别与各专业的同学代表进行了教学工作的座谈,对目前教学工作所存在的问题、同学对任课教师的反映进行了深入的调查,对包括“双语教学”在内的一系列教学改革工作,听取了同学的意见。并及时向同学强调了考试纪律。
二、教学与科研的互动
要构建一个研究型的大学,必须有高水平的科研队伍和高水平的教学队伍。科研与教学之间需要建立一个良好的互动关系,才能保障教学水平的不断提高和教师层次的上升,才能不断涌现出“教学名师”。
“科研是源、教学是流”,“问渠哪得清如许,为有源头活水来”。只有源头的不断创新,才可能产生教学上的不断改革、进步的动力。教学内容、教学体系、师资队伍的建设都离不开科研水平的提高。作为一个科研大院,我院在科研与教学的互动上取得了较大的成绩,这体现在以下几个方面:
1.教学管理上加大对教学的支持
在教学管理上,我院依托于较强的科研力量,对教学工作提供了大量的支持。为保证教学工作的顺利、良好的开展,我院每年都从科研创收中向教学一线提供40万元左右的补贴,分别用于实验室条件的改善、教师办公条件的改善、学生工作及学生活动经费、教师生活条件的改善、以及对公共课考试成绩达到全校前三名的班级及个人的奖励等。这些补助和奖励措施极大的提高了教师和同学的积极性,对于提高我院的专业教学水平起到了重要的作用。同时,在我院还一直强调教师上岗时,其教学工作的好坏是一个重要的指标;在职称晋升时,更是强调是否承担过一线教学任务。这些管理制度和任课教师收入的提高,有效的缓解了几年来我院一直存在的教学与科研的矛盾。
同时,我院还积极鼓励从事教学工作的教师,要投入的科研中来,通过科研水平的提高,开阔知识面,以更好的服务于教学。我院通过各种方式,鼓动和帮助一些长期从事教学的教师,参与科研项目和学历学位的提升中来。以化工原理教研室为例,通过几年的不懈努力,目前化工原理教研组将计算机控制与采样技术应用到实验教学中,不断改进实验设备和装置,每年向国内各高校输出实验装置,在国内享有很高的知名度。今年,该教研组主持了国家自然科学基金、863、北京市科技新星计划等一系列国家级和省部级纵向科研项目,以及大量的横向科研课题,科研到款逾百万元;教研组成员还作为主要技术骨干,参加了其他教师所主持国家自然科学基金、863及其他攻关项目等科研工作中。
在毕业论文(设计)的选题上,我院也一直坚持真题真做,使同学能在大学阶段参加一些国家重点的科研项目。
另外,在“非典”期间,我院化工原理教研组的杜俊祺老师,把自己通过科研所产生的杀毒技术贡献出来,为学校捐献了大量的活性氧杀毒剂,用于各个教学场地的消毒,也为保证教学工作的正常进行提供了很大的帮助。
2.教学内容上融入最新的科研成果
教学内容的选择,直接影响着学生学习的兴趣和专业知识体系的构筑。将最新的科研成果融入到教学内容中,不仅可以大大提高学生的学习兴趣,也可以通过案例分析,从而使学生了解本学科的应用,对构筑学生的专业知识体系有着极大的帮助。
在“十五”规划教材《化工原理》的建设上,教师将自己的科研成果加以总结和提练,在教材内容上融入了近年来新发展起来的新兴技术,例如膜分离等。在面向21世纪课程教材《化工过程分析与合成》中,作为一门近年来整合较大的课程,不仅融入了人工智能、dcs控制、换热网络综合等内容,而且还将我院施宝昌教授的研究成果“相对费用函数法用于分离序列的综合”列了教材内容中,还将毕立群、朱群雄等人的研究成果提练为工业案例,在教学过程中得到了学生和国内同行的好评。
3.课程体系上合理配置,体现专业的现展动向
关键词:《化工原理》;必要性;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)08-0107-03
《化工原理》课是学习化学工程与工世专业的基础。它几乎覆盖了化学工业的各个专业,例如:化学工程、化工工艺、高分子化工、精细化工、工业分析、电化学工程和工业催化等。作为一门基础专业课,《化工原理》是学校开设的核心课程,为了更好地发展这门课程,在教学方法和教学手段上要相对做出调整。
一、兴趣是激发学生学习的源泉
兴趣是人类在需求的基础上,逐渐的在日常活动中发生、发展的。人类需求的对象往往是兴趣对象,由于人们对不同事物产生的需要不尽相同,所以能够培养多样的兴趣对象。正如瑞士心理学家皮亚杰所指出的:“兴趣,实际上就是需要的延伸,它表现出对象与需要之间的关系,因为我们之所以对于一个对象发生兴趣,是由于它能满足我们的需要。”[1]兴趣帮助人类认知事物和从事各项活动,促进人们不断的去探索并发现新事物。兴趣对人类起到一定的推动作用,如在人的学习生活中,它指引人类对事物表示关注,对于感兴趣的,能够主动的带着愉悦的心情去探究。孔子说:“知之者不如好知者,好知者不如乐知者。”孔子的这句话说的也就是兴趣对于学习的重要性。所谓学生对学习感兴趣,也就是说,学生带着高涨的、激情的情绪从事学习和思考,对面前展示的真理感到惊奇甚至惊讶;学生在学习过程中能够意识和感觉到自己的智慧和力量,体验到创造的欢乐,为人类的智慧而感到骄傲。真正要使学生对学习感兴趣,真正使你的课堂活跃起来,就使学生有对知识的渴望和有知识的愿望。[2]《化工原理》原理专业课依据自身的特点,将操作原理、规律作为核心,对以后的操作设备在选型以及设计上起到一定的辅助作用。而传统教学模式仍保留着保守灌输式。学生的思维方式仍然是记笔记和强化记忆,得到的效果可想而知。而理论联系实际可以充分调动学生学习的热情与兴趣,加深印象,极大地提高了学习的质量。
二、加强理论课与实验课的有机衔接,使学生充分消化吸收理论知识
《化工原理》实验是与理论课同步进行的实践教学环节,是《化工原理》教学的一个重要环节。作为一门独立的基础课,《化工原理》实验在《化工原理》课程教学中举足轻重,对加深和巩固课堂教学的基本内容,培养学生的实践能力、创新能力具有很大的作用。实验室设备的提高也能培养学生实验创新的能力。但目前《化工原理》在实验教学方法、测试手段和技术上仍有许多问题。由于采用两套师资队伍,学生层次不同,理论课教材不同,难免使理论课与实验课脱钩,[3]实验教师要认真组织好实验教学,实验课采取课前预习、写出预习报告、现场抽题笔试和口试相结合、实验操作、编写实验报告、期末书面考试的教学方式。在理论授课中,与实验相关的章节,教师有意识的讲解所要验证的理论,使理论和实践相结合,这样便达到了理论与实践的统一。
三、改进教学方法与手段,提高教学效率
传统的黑板加粉笔的教学模式,教学方式呆板、抽象,不仅使学生觉得枯燥无味,不能理解教师所讲授的内容,而且也不能带动教师的教授热情。化学工程课程的实践性比较强,传统教学模式不能取得理想效果。教师难讲,学生难学,因此,教学手段的改革应是教学改革的重点。[4]
1.多媒体教学。实践证明,由于多媒体教学能够把抽象的概念或过程形象地展示,将设备结构、操作原理、工艺流程中物料的流动情况等动态地展现,使原本难讲难学的教学内容更直观、生动、形象,降低了教学难度,学习效果显著提高。
2.教学模型与实物教学。要收集一些化工单元操作设备的实物,购买相关教学模型供课堂教学及学生在实验室参观使用,增强学生的直观感受。
3.课堂时间增加讨论课。在实践中我们认识到,讨论是重要的教学环节之一,是课堂教学的必要补充,为学生相互学习和提高能力提供了机会。为此,我们将10%的教学课时安排为讨论课。将理论课程和课程研究项目教学过程存在的相关技术问题和理论问题溶于讨论,以学生讨论为教学形式,深入研究探讨各个阶段所涉及到的知识点,提高学生综合运用本专业知识,分析、理解和解决本专业及相关行业的理论和实践问题的能力。由于学生是主动投入,思维没有受到任何禁锢,他们更容易全身心地投入到其中,其活动效能明显高于传统模式下的课堂教学。课堂上那种平淡而沉闷的气氛一扫而空,学生能很快进入角色。[5]教师要充分发挥指导作用,始终把注意力集中在启发引导学生上,保证讨论不偏离方向,适时地点出结论,做好总结。
四、建立仿真实验实践教学模式
仿真技术是计算机编程软件与现代化过程控制相结合的产物,应用多媒体技术对化工操作系统进行有效的模拟,使人们可以脱离现场及实际生产的限制,就能进行仿真的化工操作,有效地避免了实际操作的危险性,提高了操作水平。将仿真实训引入教学中,可大大提高学生对化工操作的感性认识,缩短了下厂适应期,学生通过所学的知识来判断和纠正错误,掌握正确的操作方法,增强了学生判断问题和解决问题的能力,并且增加了教学效果,该系统已在实践教学中占有十分重要的地位。化工仿真教学系统的出现将传统的理论课、实验课教学与化工仿真教学有机的结合起来,丰富了《化工原理》课程的教学手段,在实际应用中,化工传统教学与化工仿真教学优势互补,更加提高了教学效果。
五、完成课程设计
课程设计是《化工原理》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节,是理论联系实际的桥梁,是使学生体察工程问题复杂性的初次尝试。课程设计就是对于课程的各个方面作出规划和安排。课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现、分析、提出和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,通过课程设计,要求学生了解工程设计的基本内容,掌握化工设计的主要程序和方法,培养学生分析和解决工程实际问题的能力。是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。通过《化工原理》课程设计,要求学生能综合运用本课程和前修课程的基本知识,进行融会贯通的独立思考,在规定的时间内完成指定的化工设计任务,从而得到化工工程设计的初步训练。同时,通过课程设计,还可以使学生树立正确的设计思想,培养实事求是、严肃认真的工作作风。[6]归纳起来,可以培养学生以下几个方面的能力:洞察力、抽象能力、创新能力、使用计算机的能力、撰写论文的能力、相互交流与协作的能力。
《化工原理》是所有化工类及相关专业人才必须掌握的一门课程,如何通过该课程的学习以培养学生的思维能力、自学能力、理解能力和创造能力,增强学生的工程意识,在国家提出的质量工程改革与实践中对化工专业及相近专业显得尤为重要。以《化工原理》课程的教学现状来看,它不仅要科学安排课程结构,还要考虑到课程目标、课程实施、课程评价等一系列外部环节之间的联系,但课程改革不是一蹴而就的,它是动态的、持续的、永恒的。我们应立足现在的条件,不断探索,不断实践,争取实现我校《化工原理》教学改革新的突破,为培养21世纪工程人才提供更好的平台。
参考文献:
[1]蔡莉.《化工原理》课程改革初探[J].长春理工大学学报.2005,(12).
[2]钟理,黄少烈,伍钦.《化工原理》课程改革当议[J].化工高等教育,1999(4).
[3]李卫星.《化工原理》课程改革探讨.内蒙古石油化工[J].2011,(24).
[4]李志洲,刘军海.“化工原理”课程教学改革与探索[J].陕西理工学院化学与环境科学学院.2010,(11).