时间:2022-12-29 02:23:35
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化学工艺论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

1数据处理的程序框架
因为每一个化学工程与工艺实验的目的都不相同,因此其处理的步骤以及涉及的化学公式也不尽相同,不可能以一个程序来概括,但是经过大量的实验研究和总结,发现不同的化工实验中都会有其相似之处,它们都可以由图1来概述。
2数据处理的程序编制
2.1数据输入。化学工程与工艺实验的数据输入主要依靠提示的函数input实现,比如以温度为例子,则其输入函数为:t=input(‘请输入实验的温度(摄氏度):’),其中输入函数大多是以矩阵的输入形式为主。
2.2处理和作图。化学工程与工艺实验中得到的数据时常会存在离散的情况,必须经由多种拟合的方法将它们结合成一条或多条连合的曲线,而其中最常用的拟合方式是最小二乘法,因此本实验设计中的拟合方式也采用最小二乘法的方式。设实验的离散数据(x1,y1)通过最小二乘法将其拟合成因变量y,自变量x,输入的函数关系为y=f(x),函数关系的主要思路是让离散数据中的x1的残差平方以及Σ(f(x1)-y1)2达到最小值。因为在得出化工实验数据中多少会因为外界的因素存在着一些误差,因此最小二乘法可以无需使输入函数y=f(x)必须经过全部的离散数据(x1,y1),但是残差平方和必须达到最小值。根据最小二乘法的拟合方法可知,最小二乘法可以满足化工实验数据处理中的拟合应用需求。在化学工程与工艺实验中会涉及到流体的流动阻力研究,研究主要是通过测试流体的流动阻力,在经过特定的计算之后得出摩擦系数(λ)和雷诺准数(Re)的离散数据,再同理,经过最小二乘法拟合出连续的曲线,并根据其画出相对应的图形。得出上述式子之后可以将MATLAB里的函数polyfit()进行线性的拟合,以作为化工数据处理的程序原理。
2.3建立数据库。因为经过上述的设计,化学工程与工艺实验数据处理只能得知在特定的温度下(比如10℃、20℃以及30℃等)实验的物性数据,但是在实际的生产中,工业生产所涉及的温度多变,不单单只停留在设计好的温度当中,因此,这就需要我们在数据中选择最相近的数据,假设它们属于线性的关系,再利用内插或者外推的方式计算出实验的物性数据常数。在本文的化工实验中,编写的程序已经将实验温度和密度以及实验的温度与黏度进行多次的实验拟合,建立出了一个相对完整的数据库,在工作中只需将温度输入进系统,则程序可以自动跳出在特定温度下的物性数据,提高数据处理效率。
3程序的运行
在编制完成化学工程与工艺实验的数据处理程序,且建立数据库之后,便应该输入数据以验证程序是否能有效地处理实验数据。在化学工程与工艺实验的数据处理中,MATLAB软件的应用是十分重要的,经过实验可知,在化工实验当中会出现大量的离散数据,必须经过拟合的方式进行处理,其处理过程中不仅工作量大,而且十分繁琐,一旦出现差错则必须重新重来,浪费大量的人力物力资源,而且在处理好实验数据之后,在查看实验当中还要将化工实验数据重新计算一次,看结果是否与原先的计算结果相同,工作量十分重,但是如果运用MATLAB软件则大大降低了数据处理难度,只要在MATLAB软件中输入相应的化工实验数据,就可以得到结果,节省了时间,提高了工作效率。
4结语
在实际的应用中,化学工程与工艺实验所要处理的数据十分庞大,而且涉及的计算公式也十分多,甚至很多时候为了将数据的计算公式导出来还要建立复杂的模型,一旦有一个步骤出现差错则会直接影响到实验的成果,如果使用传统的手工计算方式,为了避免差错则必须对每一个数据处理环节进行反复计算,降低了工作效率,因此MATLAB软件的应用对于化学工程与工艺实验的数据处理十分重要,它不仅将复杂的计算变得简单,也让事后的实验验证效率得到提高,促进了化工实验的发展。
作者:李世英单位:内蒙古蒙西建设集团有限公司钢结构分公司
1.1应用型本科人才要求
根据现代化学工业的特征及社会对化工人才需求的趋势,应用型高校化学工程与工艺专业的目标是培养化学化工理论基础扎实,实践动手能力、自主学习能力、创新能力及外语与计算机应用能力较强,适应化工、冶金、能源、轻工、医药、环保等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理等方面工作的应用型高级工程技术人才[2]。为了实现上述目标,化学工程与工艺专业应用型本科人才应具备的基本素质与专业能力包括7个方面:①树立正确的世界观,具有良好的人文精神、科学素养,能处理好人与环境、人与社会的关系;②掌握化学工程与工艺的基本理论和基本知识;③掌握化学装置工艺与设备设计方法,掌握化工过程模拟优化方法;④具有对新工艺、新产品、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力;⑤了解化学工程的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态;⑥掌握文献检索的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力;⑦具有创新意识和独立获取新知识的能力[2]。因此,根据现代科技和生产的发展需要,以服务地方经济社会发展为目标,把握高等教育规律和化学工程与工艺专业特征,制定化学工程与工艺专业应用型人才培养方案。在人才培养方案制定的过程中,合肥学院借鉴德国应用科学大学培养应用型人才成功经验,非常重视企业的作用,将企业要求与学生的培养相结合,构建理论教学与实践教学相学体系,确定了以“面向企业、立足岗位、注重素质、强化应用、突出能力”为指导思想的“应用型”人才培养模式。理论教学体系体现“三个服务”原则:基础理论教学要为专业技术课教学服务,理论教学为提高学生综合素质服务,把素质教育贯穿于教学全程,为培养学生具有独立分析和解决实际问题的能力服务,注重培养学生对技术成果的吸纳和综合应用能力。建立与培养目标相适应的实践教学体系,形成基础实训、专业实训及校内、外实训教学相结合的综合实训教学一体化,完成实训教学。促进学生掌握专业技能,实施“四年九学期制”,提高学生就业竞争能力。
1.2化学工程与工艺专业人才要求
化学工程与工艺专业是为了适应新世纪化学工业的发展而设置的,是由原来的化学工程、有机化工、无机化工、高分子化工、精细化工、煤化工、工业催化等专业合并而成的宽口径专业,覆盖面宽、涉及领域广[3]。该专业具有两大特色:一是覆盖面广。研究领域涉及无机化工、有机化工、精细化工、材料化工、能源化工、生物化工、医药化工、微电子化工等诸多领域;二是工程特色显着。该专业以化学工程与化学工艺为两大支撑点,化学工程主要研究化工过程及设备的开发、设计、优化和管理。化学工艺则研究以石油、煤、天然气、矿物、动植物等自然资源为原料,通过化学反应和分离加工技术制取各种化工产品。化学工程与工艺专业涉及的工程放大技术、系统优化技术和产品开发技术,不仅在化工领域,而且在医药、材料、食品、生工等众多相关领域均大有用武之地。因此,化学工程与工艺专业培养的学生应有较强的工程能力和工作适应性,需掌握化工生产技术的基本原理、专业技能与研究方法,具有从事化工生产控制、化工产品和过程的研究开发、化工装置设计与放大的初步能力[4]。
1.3应用型化工人才实践教学体系构建
高等工程教育强调综合素质的基础作用和工程素质的定型作用。培养应用型化工特色人才,核心就是培养实践能力强的应用型人才。以培养应用型人才为目标,以科学发展观为指导,遵循教育教学基本规律,坚持育人为本,教学为纲,根据学生需要,围绕学生能力拓展和知识结构构建实践教学体系。该体系由基本技能、专业能力、综合能力三层次训练组成,将课外创新活动和社会实践有机融合。借鉴德国成功的经验,培养学生工程设计能力、项目实现能力及创新能力。实践教学根据能力要求可分为3个层次:基础实践层、专业实践层、综合和创新实践层。基础实践层以强化“三基”,培养基础能力为目的,将基础化学实验分为3个层次和5个模块,构成一个彼此相连,逐层提高的体系[5]。通过化学专题研究训练,强化了知识和技能的综合性;认知实习在实践教学体系中处于承上启下阶段。学生在与自己相近或相关的岗位上经过认知实习,了解专业所需要的专业知识、能力、素质,有利于他们结合自己的兴趣,规划未来发展,在专业方向的选择、课程模块的选择上会更加理性。2周金工实习和1周电工电子实习,实现基础能力培养目标;专业实践层是在理论教学和基础能力培养的基础上,通过专业基础实验、课程设计、工程实训等实践教学的环节实现专业能力培养;综合和创新能力是对技术基础知识、运用专业知识解决实际问题能力和知识迁移能力的综合体现,反映学生整体素质。通过毕业实习、毕业设计(论文)等实践教学环节,配合第二课堂科技活动,达到培养专业技术应用能力的目的。总之,各层实践教学活动层层递进、相互渗透,达到培养目标规定的专业技术应用能力的要求。
2围绕工程能力培养,实施实践教学改革
2.1突出强化实践锻炼,提高教师实践教学水平
教师是实践教学体系的主导者,也是实践教学体系的实践者。要培养高质量应用型人才,必须要有高水平的教师队伍。按照这一思路,为所有的实验室配备了具有硕士学位的专职实验教师,采取走出去、请进来的办法培养教师的实践能力,派合肥学院高学位高职称的教师到企业去锻炼6~12个月,增加教师的工程意识和实践能力。根据学院要求成立了实验技术教研室,这不仅是名称和内涵的改变,更重要的是教育理念的转变,建立实验技术教研室,由教授、博士担任主任,具有研究生学历的教师为成员,研究实践教学内容、方法和手段,进行实验教学、实验课程内容和方法改革等工作。目前,和化学工程与工艺专业实验实践教学有关的合肥学院院级教研立项6项,安徽省教育厅立项3项,获得教学成果奖合肥学院二等奖一项、三等奖一项;安徽省三等奖一项。聘请企业和设计院等单位人员担任教师,让学生参与解决实际工作问题,提高实践能力。
2.2加强实践教学条件建设,提供实践教学载体
实验室和实习基地是完成实践教学内容所必需的保障平台。在实验室建设方面,加强以无机化学、有机化学、物理化学、分析化学课程为支撑的基础化学实验室建设,和以化工原理为支撑的化工基础实验室。专业实验作为一门最能反映专业特色,与专业科学技术发展关系最为密切的实践性课程,必须跳出原有的框架,重新构建一个能够全面反映化学工程学科发展方向、适合按专业大类组织实验教学、有利于培养学生工程实践能力和创新能力的新框架。根据化学工程与工艺核心课程化工热力学、传递过程原理、化学反应工程、分离工程和技术化工工艺学作为构架,遵循以下原则:紧扣化工过程研究与开发的方法论;充分考虑工程学与工艺学实验的适当平衡;具有典型性、力求先进性、增加综合性;实验内容既符合化学工程与工艺学科发展规律,又具有鲜明的先进性和特色,建立了化工热力学实验室等专业实验室。根据专业和学生发展需要,在专业方向上设立分离工程和精细化工2个化工专业方向,并建立精细化工和分离技术2个实验室,建立膜材料和膜过程院级重点实验室1个。校外实习是强化专业知识、增加学生的感性认识和创新能力的重要综合性教学环节,校外实习基地是培养学生实践能力和创新精神的重要场所,是学生接触社会、了解社会的纽带[6]。以校企互利双赢为机制,开展产学合作,和中盐四方集团等14家企业建立良好的合作关系,与企业合作共建实验室2个。每年由校内和企业教师共同指导学生进行实习,并在毕业论文(设计)环节,由企业提出课题,真题真做,学生将所学知识和生产实际相结合,取得在书本上得不到的收获。中盐四方集团、东华集团工程技术人员指导学生设计多次获合肥学院优秀毕业设计(论文)奖。
2.3第一课堂与第二课堂相结合,着力培养学生创新能力
为了达到实验课培养学生应用所学知识解决问题的更高目标,以培养学生实践创新能力为出发点,以学生个性化能力培养为重点,学院制定了《合肥学院学生第二课堂活动学分管理暂行办法》,将第一课堂与第二课堂结合起来,收到明显的效果。化学工程与工艺专业,以化学工程师之家和学生参与教师科研为主要内容开展第二课堂科技活动。化工工程师之家于2007年11月建成运行。以培养“未来的工程师”为目标、以工程设计为核心、以模型制作为基础,通过形式多样的活动培养学生的工程意识;通过加强合作促进团队精神;通过模型制作提高工程应用能力;通过工程设计提高工程素养;通过企业化运作模式培养学生效率意识、责任意识和管理能力。作为第二课堂的重要平台,重点培养学生的工程设计能力、管理能力、协调组织的领导能力和团队精神。通过借鉴企业化管理模式,营造企业氛围,培养学生效率意识、责任意识和管理能力,增强学生对社会的适应能力,提高学生的综合素质。目前,累计培训学生500人以上。化学工程与工艺学生在各种全国性竞赛中取得了一系列好成绩。2010年,在科技部等单位举办的青年科技创新竞赛获得二等奖,“三井化学”杯第四届大学生化工设计竞赛二等奖和华南地区第四届大学生化工设计创业大赛二等奖。近3年来,学生34篇,其中被SCI、EI收录的9篇。
当前医药事业的发展面临着国际医药行业加速技术革命的挑战和高科技高投入下强化专利保护的严峻现实,医药工业需要进行从仿制到创新的战略转移,需要强化工业化生产过程,增加在国际市场上的竞争力。高等药学教育必须适应这一形势,深化改革,拓宽药学人才培养的途径,充分发挥综合性大学和理工科大学办学的力量和积极性。
一、培养医药化工人才的必要性
传统的医药工业在过去的计划经济体制下以救死扶伤、保证人民健康为唯一宗旨,以生产出产品为首要目的。实现工业化生产时较少从化学工程角度去考虑设备与过程的设计、放大和控制,缺少化学工程研究。因此,我国制药工业中的化工过程比较落后于其它化学工业。在当今社会主义市场经济体制下,传统的医药工业除面临新药开发中的知识产权保护的挑战外,还面临着竞争机制的挑战,特别是复关后面对的是国际大市场的竞争,如不迅速提高技术水平,建立现代医药工业,就会在市场经济中缺乏竞争能力。根据医药生产过程基本是化工过程的特点,要建立现代医药工业体系,提高生产操作水平,降低成本,减少能耗、物耗,就必须加强在医药工业化生产中的化学工程研究。
根据我系毕业生分配情况,医药行业尤其是制药行业与公司迫切需求医药化工方面的毕业生,虽然每年都有相当数量的毕业生分配至医药行业的科研、生产单位,但远远不能满足需求,这包括数量与质量两个方面的不满足。分配到医药行业的毕业生也反映他们的知识结构上的不适应,需要花1-2年甚至更长的时间对药学方面的知识和特点进行熟悉和再学习。
二、发挥清华大学的工科优势培养医药化工人才
医药工业是技术密集型的特殊行业,理、工、医药学科的相互渗透、优势互补,共同培养药学人才是加强我国高等药学教育、使之更好地为我国医药工业服务的重要途径之一。清华大学是一所以工科为主,兼有理学院、经济管理学院和即将成立的人文社科学院的综合性委属重点大学,具有雄厚的公共基础和机、电等公共工程基础。化工系的化学工程学科是学校的重点学科之一,近几年来又着重在加强工程实践基础上做了不少努力。具有较雄厚的化学工程的反应、分离、过程优化设计等科研基础和教学基础,也是优势所在。同时我校还有相关的生物科学技术系、化学系。化工系也设有生物化工与制药研究所,并即将与国家医药局科教司联合成立国家医药局清华大学医药工程中心,因此也具备一定的开设化学制药和生物制药的基础课(如生物化学、有机合成)的能力。但目前尚欠缺开设有关药学和药理等专业课及实验的条件,需要兄弟医、药院校的协助。因此总的设想是在国家教委和国家医药管理局的统筹安排下尽快在我校化工系试办以坚实的化学工程与工艺基础为特征的、同时覆盖化学制药和生物制药、专业面较宽的5年制医药化工(或制药化工)专业,尽快培养一批适应我国医药事业发展的、既有坚实的化学工程与工艺基础,又懂化学及生物制药的特殊原理及要求的工程型医药学人才。
三、办学方式
方式1:以清华大学化工系为主,借助兄弟医药院校的师资、办学经验和条件,五年中前三年突出清华大学的特点,充分发挥本校的办学优势,打好公共基础和化学工程与工艺基础。第四学年开始,请兄弟医药院校、系的教师开设有关药学方面的专业课,并尽可能就近借助兄弟医药院校、系的实验条件进行相应的必要的实验技能训练。同时积极培养和引进本系这方面的师资和实验条件的建设。见习和生产实习均到制药厂进行,第五学年的最后一学期进行制药化工过程中的工程、工艺学习,以及少部分偏重基础研究的毕业设计(论文)。获得工学士学位。
方式2:在试办“医药化工专业”的同时还可试办第二学士学位,多途径培养多种类型的制药工程人才。在获得化学工程第一学位的同时,取得药学第二学位。在我系化学工程与工艺专业的学生中,于第三学年开始选取一批优秀的志愿者,在修第一学位(化学工程与工艺)课的同时,陆续选修药学专业的基本必修课。五年内同时修满两个学位的必需学分,并同时完成化学工程学与药学两方面的毕业设计(论文)者授予两个学位。此类学生第一学位为主,第二学位为辅,有条件者,两篇论文最好相结合。第一学位由清华大学化工系负责,第二学位由医药院校负责,合作对象待定。
关键词电镀;硅酸盐;钝化;工艺;机理;技术;
中图分类号:F407.4 文献标识码:A 文章编号:
引言
金属的腐蚀给人类带来巨大的经济损失和社会危害。电镀锌是提高钢铁抗腐蚀能力的有效途径,但是锌镀层在潮湿的环境中,镀层极易发生腐蚀,从而失去防护作用。为进一步提高镀锌层的耐蚀性,提高其表面质量,延长其使用寿命,需对其进行钝化处理。传统铬酸盐钝化处理毒性大,污染环境和危害人体健康。
一、概述
电镀是金属防腐蚀常用技术之一。电镀锌是提高钢铁抗腐蚀能力的有效途径,目前广泛地应用于造船工业、机械工业、航空、建筑等许多领域中。但在潮湿的环境中,尤其在不通风的湿热环境中,镀层极易发生腐蚀,表面形成暗灰色或白色疏松的腐蚀产物—白锈,影响外观质量;时间长了会出现红锈,从而失去防腐效果。因此,在生产过程中,为了改善金属或镀层制品表面耐蚀性能和涂装性能,提高其表面质量,延长其使用寿命,一般都要对其进行适当的钝化处理。钝化处理属一种化学转化膜技术,它是通过化学或电化学等手段,使金属或镀层表面由活泼态转变成不活泼态的过程。
二、化学转化膜的定义
化学转化膜又称金属转化膜(钝化膜)。它是金属(包括镀层金属)表层原子与介质中的阴离子相互反应,在金属表面生成附着力良好的隔离层,这层化合物隔离层称为化学转化膜,而这个反应过程被称为金属的钝化过程。在本论文中采用的是化学处理液,使金属表面与溶液界面上产生的化学或电化学反应,生成稳定的化合物的薄膜处理技术。有人用下面反应式来严格定义和表达化学转化膜的产生:
式中,M表示表层的金属原子;Az一表示介质中价态为z的阴离子,e为电子。
化学转化膜同金属上别的覆盖层(如电镀层)不一样,它是基体金属与选定的介质起反应,生成自身转化产物(MmA。)。反应式中,电子是作为反应产物来表征的。这就表明,化学转化膜的形成既可以是金属/介质界面间的纯化学反应,也可以是在施加外电源的条件下所进行的电化学反应。对于前一种情形,反应式所产生的电子将交给介质中的氧化剂;在后一种情形下,电子将交给与外电源接通的阳极,并以阳极电流所形式脱离反应体系。化学转化膜的形成过程相当复杂,它可以是在不同程度上综合化学、电化学和物理化学等多个过程的结果。而该反应式只是用来定义,化学转化膜的一种表达方式。
三、镀锌及钝化试验工艺
3.1镀锌工艺的选择
镀锌电解液可分为碱性和弱酸性两大类,国内外常用的有无氰锌酸盐镀锌、氰化物镀锌、钱盐镀锌、氯化物镀锌、硫酸盐镀锌等,各种体系都有各自的优缺点。通过综合对比考虑,本论文拟采用氯化物体系进行电镀锌。这不仅是因为氯化物镀液具有成分简单,镀液稳定,使用维护方便。而且氯化物镀液是不含络合剂的单盐镀液,废水极易处理;镀层的光亮性和整平性优于其它镀液体系;电流效率高,沉积速度快;容易施镀于氢过电位低的钢材如高碳钢、铸件、锻件等。
氯化物镀锌溶液根据导电盐的不同又分为3种体系,分别是氯化氨体系、氯化钾体系和氯化钠体系。查阅大量资料对这三种体系做综合比较,如表1所示:
表1氯化物镀锌液的优缺点
经过综合对比,氯化钾体系镀液具有:导电性好,镀层脆性小,镀层结晶细致、光亮,配置成本低,镀液处理简单等优点,故本论文拟采用氯化钾镀液进行施镀,并对该镀层进行钝化工艺研究。
3.2氯化钾镀锌溶液组成
其中,电流密度选用1. S A/dm2,电镀时间为20分钟。.镀层厚度采用Hcc- 24涂层测厚仪进行测定,试样镀层厚度6一10 μm.
3.2.1铬酸盐钝化液的组成及工艺
试验中将硅酸盐钝化工艺与小哨电镀厂用的GR-10高耐蚀蓝白钝化工艺进行对比(以下均称为低铬酸盐钝化),低铬酸盐钝化液的组成及操作工艺如下:
3.2.2钝化工艺流程
镀锌层钝化处理工艺流程如下:
试样除油一水洗一酸洗一水洗一活化一,水洗一电镀Zn一水洗~出光一水洗一钝化一水洗一吹干。其中,出光液为自配浓度约3%0稀HNO3溶液,出光时间55左右。
四、硅酸盐钝化工艺应用前景
4.1不同镀层硅酸盐钝化膜盐雾试验对比
采用中性盐雾试验方法,对锌镀层、锌铁合金镀层的硅酸盐钝化膜耐腐蚀性能进行检测,并比较其结果。表2为不同镀层硅酸盐钝化膜中性盐雾试验结果。由表2可知,Zn一Fe合金镀层硅酸盐钝化膜的抗出白锈时间略高于Zn镀层硅酸盐钝化膜,说明硅酸盐钝化工艺能够应用于Zn一Fe合金镀层中去,并且此工艺能显著提高Zn一Fe合金镀层的耐蚀性能,硅酸盐钝化工艺适用性好。
表2不同镀层硅酸盐钝化膜中性盐雾试验对比
4.2应用前景分析
针对镀锌层开发的硅酸盐钝化工艺,经过在Zn一Fe合金镀层中的试探性应用试验,得知硅酸盐钝化工艺能够成功应用于Zn一Fe合金镀层中,显著提高了Zn一Fe合金镀层的耐腐蚀性能,且其钝化膜耐蚀性高于镀锌钝化膜,可见,硅酸盐钝化工艺的适用性较好,能够在Zn一Fe合金镀层中直接应用。而因低铁含量(0.2%一0.8%)锌铁合金镀层具有优良的抗蚀性能、机械性能、焊接性能和漆膜的附着性能等优良性能,在日、美等发达国家已得到普遍应用,多用于汽车、机械、电子和电器各种部件;我国也在九十年代开始进行研究和开发,目前zn一Fe合金镀层在国内也开始应用于生产[64]。zn一Fe合金镀层作为镀锌层的升级工艺,有广泛的应用前景,有必要对其进行试验研究。将硅酸盐钝化工艺应用于低铁含量Zn一Fe合金镀层中,并针对Zn一Fe合金镀层对硅酸盐钝化工艺进行进一步改善,则钝化效果能得到进一步提高。另外,硅酸盐钝化工艺无毒无污染,符合绿色环保要求,其应用前景十分可观。
结束语
综上所述,镀锌硅酸盐钝化工艺稳定性能好,耐蚀性优于传统低铬钝化工艺,操作简单,成本低,无毒、无污染,可改善电镀锌行业环境污染的现状。因此,硅酸盐钝化工艺在代替传统含铬钝化、促进电镀行业实现绿色生产方面,具有广阔的应用前景。
参考文献
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1.新培养方案的特点
1.1注重培养规格,强化毕业生应获得的知识和能力首先,强调德、体。“热爱祖国,遵纪守法,身体健康,具有良好的思想品德、社会公德和职业素养”。其次,强调外语和计算机能力。外语和计算机属于工具型能力,会广泛应用于将来的工作和学习。重点强调专业能力。获得专业基本知识,具备在专业生产第一线工作的基本能力;掌握专业领域内工艺与设备的基本设计能力;了解专业学科前沿,了解新装置、新技术、新工艺的发展动态;具有对新装备、新技术、新工艺、新方法理解、运用和掌握的初步能力。再次,强调了学生掌握文献检索、资料查询的基本方法,要具有创新意识和独立获取知识的能力。
1.2优化课程体系,体现厚基础、宽专业的培养特色,拓宽专业口径,淡化专业意识,加强基础教学,培养通才,增强人才的适应能力,提升自我发展能力。首先,新培养方案提高了原来要求的规定修满教学学分,其中适当增加了实践教学学分。学校前两年实施通识教育,不分专业,基础教育课程一致性,后两年体现专业特色,突出学科优势。其次,在专业基础课设置上,强化了四大化学的理论课时与实验课时,同时整合了两个培养方向在《化工原理及实验》、《化工热力学》、《化学反应工程》、《化工设计》、《专业外语》、《仪器分析与实验》、《电工学》等课程的一致性,体现了厚专业基础,宽专业口径的特点,增强了人才强大的理论基础。在专业必修课设置上,既要突出两个方向的特色专业,又要体现我们学校的办学特点,扬己之长,使培养的人才具有特色,满足化工不同行业的需要。因此,我们将两个专业方向的部分特色课程交叉选修。如:石油加工方向选修《煤化工基础》、《洁净煤技术》,煤化工方向选修《石油化学》、《石油加工基础》,使所有的学生,既懂得了本专业的知识,也跨入了另一个相邻领域,扩展了知识面,也强化了就业优势。
1.3重视实践和创新能力培养,锻炼和强化学生实践动手能力,培养学生的创新思维和综合实践能力,最终成为具备实践和创新能力的应用型化工人才新培养方案中,在实践教学环节,除了传统实习之外,引入了仿真教学,综合实验和综合能力素质训练,强化了实践能力的重要性,促进了学生综合能力的提升。在实践教学体系中,金工实习、认识实习、生产实习,为学生提供了广阔的实践平台,我们学校先后与地方6个化工企业及科研院所签订了实习协议,每年都有学生去进行不同类型的实习,同时,我们也鼓励学生到企业委托实践,增强学生理论与实践结合能力的培养。在课设和毕业设计(毕业论文),大胆创新,允许学生参与教师或者企业的科研课题,发散思维,在实践中提升学生的创新能力;鼓励学生积极参与“挑战杯”、“创新实践”、“科技小论文大赛”“资格认证”、各种论文和实验等大赛、以及参与各种培训及调查报告等,提升学生的创新思维,培养创新能力。
在仿真教学环节,学校引入了化工仿真实训软件,提供计算机房,使学生足不出户,在计算机上就可以模拟实际化工工艺路线与实际化工装置,自己动手操作,将理论知识与实际处理问题相结合,既巩固了专业知识,也应用了专业知识,同时提升了动脑和动手能力。在专业实验环节,既体现两个专业方向的共性,也强化了专业方向的特色。比如;石油化工方向学生开设化学工艺学专业实验与石油加工专业实验,而煤化工方向学生开设煤化工专业实验的同时,也进行石油加工实验,这样既淡化了专业方向性,强化了大化工的概念,也使学生在就业中更具备了竞争力。
2.新培养方案的实施效果
新培养方案从2011届开始实施至今,效果明显。具体体现在如下几个方面:学生对学习的课程感兴趣程度增强,理论课学分普遍提高,受学业警示率明显下降。学生在假期的实践机会增多,提高了学生的综合素质,提升了其就业的竞争力。学生参与创新实践的积极性增强,并有多项成果获得校级以上殊荣。学生设计能力明显增强,小论文专业说服力明显提升,学生整体素质有了极大提高。
作者:贺小平单位:辽宁石油化工大学顺华能源学院
一 研究生担任本科实验实践教学助教中应具备的基本素质
1 较好的语言表达和沟通能力
语言表达能力是现代人才必备的基本素质之一。在助教过程中,要求研究生能够用流畅明晰的语言表达出实验教学目的、实验原理和详细的操作步骤,明确对实验材料的具体要求。要求研究生助教在教学过程中声音洪亮,思维缜密,重点突出。
2 宽厚扎实的基础知识,合理优化的知识体系
实课验程一般是理论和假说的验证,例如,微生物学实验中的“微生物染色法”这一节实验课,就要求研究生助教要具备有机化学,生物化学,细胞生物学等多方面的基础知识,具备这些知识的研究生才能在讲授选择合理的实验原理进行实验,以及用染色法观察微生物在各类生物实验中起到的作用时游刃有余。能够引导学生进入微生物的世界,使本来枯燥的实验课程讲解得非常生动、具体,实验课程所包含的知识面和信息量都非常饱满。
3 要有不怕吃苦,热爱实验实践教学工作的精神
助教工作应该由品学兼优的研究生担任。单从个人能力考虑,研究生完全可以胜任教学工作中的助教工作;但实际教学实践过程中个别研究生助教在实验课程中长时间呆在实验室某角落,不注重发现并及时解决学生在实验中所遇到的问题。导致研究生助教不能出色地完成学院交付的任务,有两个主要原因:一方面部分研究生助教在工作中总是抱怨周期长、报酬少、不自由,导致思想懈怠,进取心被磨灭;另一方面,实验教学之前研究生助教不仅需要充分参阅资料,还需提前安排好学生实验所需材料类型和数量器材等,做好充分的课前准备。因此研究生助教工作要求研究生必须具备积极进取、勇担责任、甘于奉献的精神。
4 较强的实验技能
由于研究生助教来自不同的本科院校,实验基础不同,自身掌握的基本操作程度不同。有些助教的基本操作如显微镜、培养皿、接种针等的正确使用还是不够规范,甚至对高压蒸汽灭菌锅等也不知如何正确操作等。由于这些基本操作在微生物实验中要求较高,因而在一定程度上影响到实验教学的质量。作者在教学过程中发现在助教过程表现较好的通常是那些从事微生物相关研究工作的研究生助教,表现一般的往往是仅在本科阶段学习过微生物实验而不从事与此相关研究的研究生;表现较差是那些本科没有学过这门课程,又不从事相关研究工作的研究生。所以研究生助教必需是在大学本科学习阶段系统学习过微生物学及相关课程,或者是在研究生阶段从事与微生物有关的科学研究工作,只有经过比较系统的专业训练在从事实验教学助教工作中才能游刃有余。因此,相关的学习和研究经历在实验教学过程地位相当重要。
二 研究生助教在本科实验实践教学中的实践
由于近年来本科招生规模的逐年扩大,出现了教师数量不足、教学工作量大、实验教学人员人数远不能满足需要等问题,研究生培养规模又在逐年扩大,那么在现有条件下如何优化资源配置,为研究生学习提供更多实践机会、提高研究生的培养质量是目前刻不容缓的问题。研究生精力充沛,朝气蓬勃,具有丰富的专业知识,接触了较多的科研领域,拥有比较灵活的时间,可以在辅助教师指导本科实践教学中发挥较大的作用。因此为了达到培养提高在读研究生的综合素质,提高本科实验实践教学质量的双重目的,生物科学与工程学院根据研究生培养目标定位和学科特点,科学设计和充实助教工作内容鼓励研究生积极参与实验课程教学准备、实验教学、毕业实习和毕业论文撰写。
1 研究生承担部分本科实验教学任务
虽然实验员在实验室的综合管理和实验教学中发挥了重要作用,但是由于历史和现实中的种种原因导致实验员年龄普遍偏大,学历偏低,实验技能不高,已经不能适应现代实验教学的需求。如我院实验技术人员占全院总教职工人数的15%,其中具有硕士以上学历的只占实验人员的28.6%,具有高级职称的占42.9%,50岁以上的已占42.9%。由于生工院教师的教学、科研任务繁重,教师和实验员需要投入大量时间和精力。因此,生工院鼓励优秀的研究生承担部分本科实验教学任务,获得2个学分并享受适当的课时津贴。要求助教研究生上实验课之前,首先需要随堂听课,学习将要上的实验过程的讲解、规范的实验操作及实验注意事项,随后在专业教师的协助下,由助教研究生独立承担同一个实验的讲解、实验操作答疑指导及批改实验报告。研究生承担部分本科实验教学任务,既可以解决师资不足的难题,又锻炼了研究生的组织能力和语言表达能力,加大了研究生教学能力的培养力度。
2 研究生参与指导本科生实习
本科实践教学的主要环节之一是实习,针对生物工程和生物技术应用型强的特点,我们注重实验教学体系的改革与完善,实行将微生物系列课程的实验教学内容有机地重组成基本操作技能、基础理论验证、微生物遗传改良、应用微生物技术和微生物研究课题等五大模块的实验教学改革,使生物工程专业的学生能获得系统规范的微生物菌株的分离培养,保种传代和遗传改良的基本实验操作技能;在生物工程专业的实践教学环节中,发酵工程与设备、生物工艺学、代谢控制发酵三门专业课程教学实习,充分利用本院教学实训基地中试车间8套全自动不锈钢发酵罐及其配套设备,作为课程实习场所,以科研产品研制(复合微生物肥料)带毕业实习,实习内容以三大技术:无菌操作技术、纯培养技术和显微操作技术,贯穿在三大工艺,即发酵工艺,即检测工艺和产品制备工艺中,使学生充分利用先进的发酵设备、检测设备和后处理设备,利用不同的微生物菌株通过发酵生产制成一种或多种产品,使每个学生在实习过程中得到全面实践操作训练。本科生在实习过程中,缺乏专业教师指导其实验方法和技术,难以达到理想的实验目的。据此,我们利用优秀的在读研究生作为本科实习的助理导师,指导本科毕业实习,让研究生参与到实验室管理,此举措不仅可以减轻教师的工作压力,还能锻炼研究生的协调、沟通能力,提高其责任意识,使学生在指导过程中学到新知识和锻炼实际工作能力。
3 研究生指导本科生毕业论文
本科毕业生在学业完成前必须要撰写并提交毕业论文或设计,并通过毕业论文答辩,方可授予学士学位。根据本科生毕业论文(设计)要求,并结合学院实际情况,我院本科生毕业论文完成方式主要分为以下两种:一是经指导老师联系安排,依托外单位(从事本专业生产或科研)的科研或生产项目帮助本科生拟定毕业论文题目、内容及实施方案等,在校外完成毕业论文;二是经指导老师指导安排,依托指导老师正在进行的科研项目帮助部分本科生进行分解选题,在校内完成毕业论文。以上两种方式均由研究生导师所带研究生协助指导老师完成指导工作,其中导师负责在论文选题、研究内容、实施方案等方面总体把关;研究生助教则具体负责文献查阅、操作指导、数据分析等指导工作。这种配合方式不仅可以大大减轻指导老师的工作压力,而且研究生助教在此过程中也能使自身的科研知识与技能的系统总结能力,协调配合与分析等能力得到提升;更重要的是能避免因指导老师忙于各项工作造成对本科生指导不足的现象,充分保障本科生在毕业论文实施过程中切实体会科研的过程,更加有效的使本科生享受理论与实践相结合教学的丰硕成果。
总之,如何将学校的研究生这支庞大的新生力量补充到有限的教师队伍中,发挥新生势力的作用,是高校研究生创新实践教育的重要论题。教学实践表明,经过充分的课前准备、课上指导和课后反馈,研究生完全能做好实验实践教学的助教工作,并协作导师完成本科毕业论文的指导工作,这是一项很好的举措。随着实验内容的不断丰富和完善,实验教学工作量的增加,另一方面,教师数量的增长率也比较小,这就导致了师资力量与实验教学工作量严重不符的矛盾。如果让在读研究生参与过实验课程的指导,则可以部分解决师资力量严重不足的问题。实践证明,研究生虽然缺乏教学经验,但他们拥有良好的理论基础知识,动手能力和满腔的工作热情,完全可以在专业教师和实验技术人员的指导下圆满的完成实验教学任务。
参考文献
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[2]王倩.以《单片机原理》课程为例浅谈研究生参与本科实验教学的作用[J].计算机光盘软件与应用, 2014,12:229-230.
[3]张玉荣, 王平, 陶辰立,等. 发挥硕士研究生作用指导本科实验教学探索[J].价值工程, 2013,1(86): 213 -214.
关键词:纳米二氧化钛,气相法,液相法,光催化
纳米二氧化钛(TiO2)具有许多特殊性能,比如表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道四大效应[1],从而使其与普通二氧化钛相比具有许多特殊性能。
纳米二氧化钛是无机纳米半导体材料TiO2中极其重要的一种纳米材料,是一种稳定的无毒紫外光吸收剂[2],纳米TiO2还具有很好的光催化作用[3],在光照条件下能够降解有机污染物、杀死细菌。纳米二氧化钛在水处理、催化剂载体、紫外线吸收剂、光敏性催化剂、防晒护肤化妆品、光电子器件等领域具有广泛的用途。目前纳米二氧化钛的制备方法主要分为液相法和气相法,本文对其制备方法及其应用发展进行了总结。
1 制备方法
1.1 气相法
气相法是直接利用气体,或者通过各种手段将物质转变为气体,使之在气体状态下发生物理变化或者化学反应,最后在冷却过程中凝聚长大形成纳米粒子的方法。
1.1.1 四氯化钛气相氧化法 此法多是以四氯化钛为原料,以氮气为载气,以氧气为氧源,在高温条件下四氯化钛和氧气发生反应生成纳米二氧化钛。该工艺的优点是自动化程度高,可以制备出优质的二氧化钛粉体;缺点是二氧化钛粒子遇冷结疤的问题较难解决,对设备要求高,技术难度大,在生产过程中排出有害气体Cl2,对环境污染严重。
1.1.2 四氯化钛氢氧火焰法 以TiCl4为原料,将TiCl4气体导入高温的氢氧火焰中700~1000℃,进行高温气相水解备纳米二氧化钛。四氯化钛氢氧火焰法制得的纳米二氧化钛粒子晶型为锐钛矿和金红石的混合型,该工艺优点是产品纯度高达99.5%,粒径小、比表面积大、分散性好、团聚程度小,可用作电子化工材料,制备工艺成熟,生产过程较短,自动化程度高;缺点是反应过程温度较高,生成HCl使设备腐蚀严重,对材质要求高,需要精确控制工艺参数。
1.2 液相法
当今制备纳米粒子液相法居多,纳米二氧化钛的制备方法也是如此。主要有溶胶-凝胶法、水热法、沉淀法等。
1.2.1 溶胶—凝胶法 溶胶—凝胶法(简称S—G法),又名胶体化学法,是被广泛采用的一种制备纳米二氧化钛的方法。其原理是以钛醇盐或钛的无机盐为原料,经水解和缩聚得溶胶,再进一步缩聚得凝胶,凝胶经干燥、煅烧得到纳米二氧化钛粒子。论文参考,液相法。与其它方法相比制品的均匀度高,尤其是多组分的制品,其均匀度可达分子或原子尺度;制品的纯度高,而且溶剂在处理过程中容易除去;反应易控制,副反应少;煅烧温度低,工艺操作简单。
1.2.2 水热法 水热反应过程是指在一定的温度和压力下,在水、水溶液或蒸汽等流体中所进行有关化学反应的总称。该法的原理是在高压、水热条件下加速离子反应和促进水解反应。论文参考,液相法。一些在常温下反应速度很慢的热力学反应,在水热条件下可以实现反应快速转化。
2 纳米TiO2催化性能的应用
2.1 杀菌功能
抗菌是指TiO2在光照下对环境中微生物的抑制或杀灭作用。TiO2光催化剂对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等具有很强的杀菌能力。在紫外线作用下,以0.1mg/cm3浓度的超细TiO2可彻底地杀死恶性海拉细胞,而且随着超氧化物歧化酶(SOD)添加量的增多,TiO2光催化杀死癌细胞的效率也提高;用TiO2光催化氧化深度处理自来水,可大大减少水中的细菌数,饮用后无致突变作用,达到安全饮用水的标准[5];当细菌吸附于由纳米二氧化钛涂敷的光催化陶瓷表面时,TiO2被紫外光激发后产生的活性超氧离子自由基(·O-)和羟基自由基(·OH-)能穿透细菌的细胞壁,破坏细胞膜质,进入菌体,阻止成膜物质的传输,阻断其呼吸系统和电子传输系统,从而有效地杀灭细菌,并抑制细菌分解有机物产生臭味物质如H2S、SO2、硫醇等[4];在涂料中添加纳米TiO2可以制造出杀菌、防污、除臭、自洁的抗菌防污涂料,可应用于医院病房、手术室及家庭卫生间等细菌密集、易繁殖的场所,可有效杀死大肠杆菌、黄色葡萄糖菌等有害细菌,防止感染。论文参考,液相法。论文参考,液相法。
2.2 防紫外线功能
纳米TiO2既能吸收紫外线,又能反射、散射紫外线,还能透过可见光,是性能优越、极有发展前途的物理屏蔽型的紫外线防护剂。与同样剂量的一些有机紫外线防护剂相比,纳米TiO2在紫外区的吸收峰更高,更可贵的是它还是广谱屏蔽剂,不象有机紫外线防护剂那样只单一对UVA或UVB有吸收[6]。它还能透过可见光,加入到化妆品使用时皮肤白度自然,不象颜料级TiO2,不能透过可见光,造成使用者脸上出现不自然的苍白颜色。论文参考,液相法。利用纳米TiO2的透明性和紫外线吸收能力还可用作食品包装膜、油墨、涂料和塑料填充剂,可以替代有机紫外线吸收剂,用于涂料中可提高涂料耐老化能力。论文参考,液相法。
2.3 防雾及自清洁涂层
TiO2薄膜在光照下具有超亲水性和超永久性[7],因此其具有防雾功能,如在汽车后视镜上涂覆一层氧化钛薄膜,即使空气中的水分或者水蒸气凝结,冷凝水也不会形成单个水滴,而是形成水膜均匀地铺展在表面,所以表面不会发生光散射的雾。当有雨水冲过,在表面附着的雨水也会迅速扩散成为均匀的水膜,这样就不会形成分散视线的水滴,使得后视镜表面保持原有的光亮,提高行车的安全性。如果把高层建筑的窗玻璃、陶瓷等这些建材表面涂覆一层氧化钛薄膜,利用氧化钛的光催化反应就可以把吸附在氧化钛表面的有机污染物分解为CO2和O2,同剩余的无机物一起可被雨水冲刷干净,从而实现自清洁功能[8]。
参考文献:
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[4]Yu J.G.,Zhao X.J. Mater.Res. Bull[M].,2000,35,1293.
[5]WatanabeT.,FukayamaS.,MiyauchiM.,FujishimaA.,HashimotoK.J.Sol.Gel.Sci.Technol,2000,19(3).71-76.
[6]Zhu Y.F.,Zhang L.,WangL.,Tan R.Q.,Cao L.Li Sruf.Interf[M].Anal,2001.32(1).218-220.
[7]陈崧哲,张彭义,祝万鹏.钛、铝和玻璃上TiO2光催化膜的失活研究[M].无机化学学报,2004,20(11):12-65.
[8]陈锋,朱依萍,张金龙.TiO2复合纳米材料的合成和表征[M].物理化学学报,2004,20(11):93-98.
电化学专业实验是我校化工学院面向化学工程与工艺(电化学)专业大学四年级本科生开设的一门必修的专业实验课程,是本科生培养计划中的一个重要的实验教学环节。该实验课程开设的实验是综合性实验和设计性实验,是化学工程与工艺(电化学)专业的几门专业课的一些典型实验,其中既包括一些比较经典的实验方法和有关实验基本技能训练的实验,又涵盖了一些使用仪器设备比较复杂、实验方法比较先进、实验技巧难度比较大的实验内容。通过该实验环节的教学,使学生加深对课堂所学理论知识的理解与掌握,同时通过实验操作和数据处理环节使学生基本实验技能得到训练和提高,从而培养学生独立从事开发工作和科学研究工作的能力,并为学生设计与撰写毕业论文打下一定的理论基础和实验基础。该课程要求学生了解实验原理,掌握实验方法;掌握仪器的基本使用方法,测量线路的联接,独立完成实验的全过程;实验结果应数据准确,对实验结果有一定的分析能力,写出符合要求的实验报告。由于该专业实验在整个培养计划中起到很重要的作用,因此有必要进一步加强该实践环节的教学工作。
一、目前专业实验教学中存在的问题
通过几年的观察分析,我们发现我校化学工程与工艺(电化学)专业实验教学中主要存在以下几方面的问题。
1.实验内容设置不合理。原有的实验体系已沿用了近十年,有些实验内容如铅酸电池、镉镍电池方面的内容明显落后于现在电化学学科的发展,原有的实验内容已无法满足现在的人才培养需要。近些年,随着电化学领域的不断发展,一些新的实验方法、实验技术及新的电化学体系不断涌现,这些内容代表了电化学学科的发展趋势和发展方向,急需补充到现有实验教学内容中,从而提高实验教学的质量。
2.实验教学方法不利于发挥学生的主观能动性。传统实验教学往往以指导教师的讲授为主,讲授的要点主要根据实验讲义的内容而定。实验讲义上每个实验基本都有完整的实验目的、实验原理、操作步骤和数据分析处理等内容。教师主要讲解实验原理和操作步骤及数据的分析处理,学生根据实验讲义上给出的实验步骤和数据分析方法去完成实验。在整个实验过程中,学生很少有独立思考的空间,他们只能按照实验讲义中给出的实验方案进行实验,也就是说学生变成了实验方案的执行者,而不是实验方案的制订者或参与者,这不利于发挥学生的主观能动性和积极性。
3.实验考核方式不够科学。以往学生实验成绩主要根据实验报告的情况来决定,具体包括两部分:一是实验报告内容的完整性,包括实验目的、实验原理、实验步骤和数据处理等项目是否完整,实验参数是否准确;另一方面是实验的数据是否准确可靠,数据处理方法是否正确。这种考核方式只是根据实验报告提供的信息进行成绩的评定,而对实验过程中学生分析解决问题的能力、实验操作的能力没有进行考虑。这使得成绩的评定缺乏全面性和科学性。
二、专业实验教学过程中的一些改革与探索
针对上述实验教学中存在的问题,我们做了以下几方面的改革与探索。
1.实验内容的改革。实验内容是影响实验教学效果的决定性因素。专业实验教学必须结合专业发展现状,将学科的研究热点和教师的科研成果引入实验教学,这一方面体现在实验技术、实验方法的改进方面,另一方面体现在实验教学内容的更新方面。这样才能使学生在本科实验教学阶段接触到专业前沿领域,了解专业研究热点,掌握专业最新的研究方法和研究成果。将先进的实验内容引入实验教学有利于学生综合素质的提高,为其在今后的工作、学习和深造过程中尽快进入角色奠定坚实的专业基础。实验内容的设立应考虑以下几方面的因素。基本的实验知识和技能的培养,专业发展现状、发展趋势的了解,实验室软硬件的状况,经费情况等。实验内容的设立还应体现我校化学工程与工艺(电化学)专业的特色,即化学电源和表面处理领域的工程化。基于以上几方面的考虑,我校化学工程与工艺(电化学)专业实验包括以下几方面的内容:方波电流法、方波电位法、循环伏安法、线性电位扫描法、电化学阻抗谱等实验内容主要是让学生掌握电化学中的一些基本测试方法;电镀液的赫尔槽实验、电镀液分散能力实验、电镀液电流效率实验是为了让学生掌握电镀中常用的研究方法;旋转圆盘电极实验、微电极实验、电化学石英晶体微天平等实验的目的是让学生掌握电化学领域较先进的一些实验方法;化学电源设计和电镀车间设计方面开设了4个实验,主要目的是让学生接触专业领域的工程化问题,帮助其毕业后能尽快适应企业的生产环境。
2.教学方式的改革。实验教学方式直接影响实验教学的效果。科学的教学方式应能充分激发学生的学习自主性,由被动学习变为主动学习。同时应着重培养学生实际操作能力、协作能力、团队合作精神,提
转贴于
高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。为此,我们改变以往以教师为主体,主导整个实验教学的模式,而采用学生为主体、教师为主导的教学模式。每位指导教师负责2个实验项目,教师只把实验的总体要求和基本思路介绍给学生,由学生根据相关知识去设计实验方案,完成实验,并对数据进行分析处理。学生在实验过程若遇到问题,可以与指导教师讨论,指导教师提出解决问题的思路,由学生改进实验方案。在整个实验过程中,学生的实验积极性和主动性得到了充分发挥,创新能力和合作精神得到培养。实验成绩考核注重实验方案的设计能力、实验过程的操作能力。成绩评定中,实验方案设计和操作能力占50%,实验报告的质量占50%,其中实验报告的内容包括实验名称、实验目的、实验原理、实验步骤、数据处理及分析、结论及讨论等。为进一步保证实验教学的质量,我们对实验课的课程安排还进行了调整。把学生分成两个班,分别在上午和下午进行实验。每个班的学生又分成8组,每组2~3人。每次实验课同时开出8个不同实验,每组同学分别进行其中1个实验项目,8组之间依次轮换,8天完成8个实验。而后的实验依上述安排进行,直至完成全部实验。
3.实验指导教师队伍的建设。首先安排一名教师全职负责学生的实验教学工作,包括实验讲义的编写、修订;实验设备的保养、维护;实验试剂、药品和材料的采购和保管;实验室规章制度的编写、制订;以及日常实验室管理工作。开设实验课程时,抽调若干名专业骨干教师参与实验的准备和教学工作。所有抽调的教师必须有两年以上专业教学经历,至少具有硕士学位,博士学位率达到90%以上。新留校的教师或新调入的教师需经两年以上的辅助实验教学工作后,方可单独指导本科生的实验。
关键词:树脂反应 反应釜电机 变频电机
中图分类号:TF273 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)08(a)-0079-01
在树脂化工企业中,现在树脂反应釜电机大多用陈旧的继电器控制系统实现树脂合成。反应釜里面的材料在加热的过程中,因为温度产生变化而使得材料的粘度产生极大的变化。旧的反应釜电机采用匀速搅拌系统,搅拌的速度按照树脂材料发生化学反应时的粘度来设计,其输出功率也达到额定值。材料粘度随温度升高而降低,当粘度最小时电机处于最高速,但由于树脂材料在低温时的粘度最大,其匀速系统同样输出过大的速度,所以就需要电机的输出扭矩和功率能够达到最大,但是也会造成电机的输出功率达到最大,只要设备出点小故障,极容易导致电机和机械设备的损坏。
为了改善这种状况,可以通过运用PLC控制技术改造树脂反应釜电机陈旧的继电器控制系统,把搅拌电机改为变频电机,使用PLC来控制变频器。使得其在低温时输出低转速高扭矩,高温时输出高速低扭矩,通过这样的改造,使得电机在低温时的时候只需要输出低速大扭矩,不需要输出最大功率,从而减少电机和设备的损坏。根据公式:功率=扭矩×转速/9550计算,在低速大扭矩就不需要大功率输出,达到了节能降耗的功能。利用电机变频器有电机扭矩或者电流的监控和控制的功能,通过PLC自动保护电机和报警,设备和电机得以及时维护,减少了企业因为系统维修停产而造成的损失。控制系统的改进,使得化学工艺工程师可以通过控制不同温度下的转速和扭矩,灵活调整化学反应工艺,提高了化学工艺控制水平,从而提高产品质量,企业的收益得以增加。
1 PLC控制变频电机系统
在对旧系统改进中,首先将搅拌电机改为变频电机;然后将继电器控制改进为PLC控制,同时实现PLC自动控制电机保护电机和故障报警电路,不仅增强提高了系统的自动化能力,还提高了系统的安全可靠性。
1.1 PLC中心控制单元模块
PLC中心控制模块主要实现对树脂合成温度的采集、分析和处理,并进行相应的输出,使得其能通过温度指数的变化实现对电机转速的自动化控制。在温度较低时能够使得电机工作在低速大扭矩状态,随着树脂合成过程中温度的不断升高而粘度的不断降低,同时使电机转速逐渐升高扭矩减低,根据公式:功率=扭矩×转速/9550,总功率没有随转速提高而变大,从而达到了节能目的。
该模块主要有四大部分组成:电源供给模块、中央处理器、温度信息输入模块、控制信息输出模块。电源供给模块供给PLC控制单元工作的所有电压要求。PLC采用局域网通信模式,实现对工作电机的实时控制和数据传输。并且每台控制电机都有相应的接收装置。通过内部软件设置实现监控,并使得人机交互界面实现树脂反应釜电机的工作状况的显示控制。设计中要实现的目的:所有模块的设备组装及其电气连线准确无误;PLC所有设计模块正确无差;将采集到的温度信息输入到PLC输入模块,同时将PLC的输出量经输出模块输送到相应的电机输出设备中,指导其工作运行;各模块的网络连接主要通过交换机及双绞线完成。
在实际实验研究验证和实际工作中,常选用德国西门子公司的S7-300系列的控制器,其处理效果较好,其搭载各个模块也很实用。这个方案采用四电源,主导轨10 A,其它均为5 A;中央处理器为315-2P型。
1.2 电路保护模块
为了保证电路能保持正常工作的状态,需要设置其保护电路,也就是使变频电机能较长时间工作在正常工作状态,因为当电动机或者变频电机出现严重故障时会造成很严重的停机停产事故。主要的保护一般都是控制其扭矩和负荷过大的保护电路;还要对变频电机实施温度,电压,转速,扭矩实施互锁保护,因为电机发生异常情况时电源电压会明显降低,同时电动机转矩会显著下降,使得电动机运转失常,甚至会出现“堵转”情况,损坏电机。
PLC还能够实现定时监视等自检行为,当异常情况被检测出时,就将所有输出关闭。但是PLC控制部分的CPU发生故障时就不能实现对输出的控制,所以对于这种会造成严重事故的危险负载,需要添加外防护电路,使得设备安全运转。外保护电路都使得电路正常运行,从而减少电机和设备的损坏。
1.3 系统故障报警模块
系统在运行过程中,由于线路的老化或者是机器的磨损会逐渐显现,随着时间的推移会越来越严重,为了使得电路持续正常工作,就需要添加系统故障报警模块。当该模块被启动后,就要对电路及机器设备进行故障排除和检修或者及时更换零件,降低了企业因为系统维修停产而造成的损失。
在对该模块进行电路设计时,利用中间价继电器对其实施软硬两种电机故障连接设置:软故障也就是其软件启动器的故障,当软件中程序运行出现错误时,则该模块接通,使得报警系统接入电路,实现报警功能;硬件故障,就是电路中的机器零件的运转不正常,当其中任何一个部件或部分出现故障时都会使得该模块作用被启动,电路也实现报警。这两种保护使得电路的保护运行的安全性和可靠性更强。
用六个按钮,一个主按钮,五个辅按钮,实现故障复位。主按钮是用来实现变频电机故障复位的,其余五个辅按钮是5台主要工作是对变频电机的故障复位的。故障出现后,电铃响起,工作人员需要立即检查并排除其故障,当所有故障点都被清除后,需要将相应位置故障复位按钮再次按下,关闭电铃,使其处于下一次故障检测准备状态。
2 结语
树脂合成在化工产业中占有重要的位置,其重要的过程就是树脂反应,树脂反应主要应用继电器控制反应釜电机。其生产设备运转受材料粘度的影响较大,通过运用PLC控制技术改造树脂化工企业树脂反应釜电机陈旧的继电器控制系统,通过把普通的匀速搅拌电机改为变频电机,使用PLC控制变频器转速和扭矩输出,同时根据化学工艺的改变灵活地调整转速和扭矩。使得其在不同的温度下控制输出不同的转速和扭矩,提高其电能利用率,同时带动化学工艺控制水平的提高,产品质量进一步提高,企业收益得以增加。
参考文献
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关键词:产学研;创新创业创意;化学工程领域;人才培养
作者简介:刘峙嵘(1969-),男,江西莲花人,东华理工大学化学生物与材料科学学院,教授;乐长高(1967-),男,江西抚州人,东华理工大学化学生物与材料科学学院,教授。(江西 抚州 344000)
作者简介:本文系江西省学位与研究生教育教学改革研究课题(课题编号:JXYJG-2011-028)、江西省学位与研究生教育教学改革研究课题(课题编号:JXYJG-2012-057)、江西省高等学校教育教学改革研究课题(课题编号:JXJG-11-8-14)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)35-0034-02
专业型硕士是我国研究生教育的一种形式,与学术型硕士处于同一培养水平。国务院学位委员会将专业学位定位为具有特定职业背景的学位,主要培养特定职业背景的高层次专门应用型人才。2009年首次招生以来,专业硕士发展迅速,专业类型、招生比例和招生专业都有大幅度的增加。预计到2015年,专业硕士招生将占研究生总招生的50%以上,我国将形成学术型研究生和专业型研究生均衡发展的总体格局。[1-3]
化学工程领域是一种工程硕士专业学位。化学工程是研究化学工业和其他工业过程中所进行的化学过程与物理过程共同规律的一门工程学科,涉及在化工、炼油、轻工、冶金、能源、医药、环保、军工等部门从事产品研制、工艺开发、过程设计、系统模拟、装备强化、操作控制、环境保护、生产管理等内容。
东华理工大学化学生物与材料科学学院2002年获得“应用化学”二级学科工学硕士点授予权,2005年获得“化学工艺”二级学科工学硕士点授予权,2008年获得化学工程领域工程硕士授予权,2010年获得“化学工程与技术”一级学科工学硕士点授予权。该学科拥有先进的实验平台,雄厚的科研开发实力。“化学工程与技术”硕士点拥有一支知识和年龄结构均较合理的师资队伍。
产学合作是一种学校理论学习与企业工程实践相结合的教育模式,相对于其他类型的人才培养,产学合作对化学工程领域人才的培养更为重要,丰富的实习实践训练、扎实的研究训练对提高研究生就业竞争力有很大帮助。与19世纪研究生教育产生时所处的社会环境不同,现代社会更加强调产、学、研的一体化。我校“化学工程”领域一直高度重视产学合作教育对化工人才培养的重要作用,对“产学研”与“创新创业创意”结合培养化学工程领域高级人才进行了一些探索和实践,取得了成效。
一、“产”为先、引导创业意识
东华理工大学(原华东地质学院)是江西省人民政府与工业和信息化部国防科技工业局(原国防科工委)共建的一所具有地学优势和核科学特色的高等院校,我校“化学工程”领域长期以来一直为核化学化工行业培养高级人才,一直与核化工企业保持良好的合作关系。
我校建校以来,长期受部委管辖,与当地化工企业联系很少。自从学校下放江西省人民政府管理以来,经过多方努力,积极与地方企业联系,义务为地方企业提供技术咨询和服务,增进了双方的了解和相互信任,局部弥补了企业领军人物和专业人才比例偏低的不足。目前已与江西省内十多家化工企业建立了广泛的产学研合作,如江西抚州添光化工有限公司、江西抚州三和医药化工有限公司、江西赣亮医药原料有限公司、江西抚州苍源生物科技有限公司、江西抚州市临川之信生物科技有限公司、江西省永方电源有限公司。通过不同层次层面的合作,形成了校企长期稳定的产学研关系,促进了企业通过加快引进高校技术成果来提升企业的科技竞争力,形成了产学相结合的化工初中高级人才培养基地和产学研结合的教学科研创新基地,又是企业破解行业技术问题和研究生培养的共同体。
产学研合作是指企业、科研院所和高等学校之间的合作方式,产学研合作是一个系统工程,其功能和作用都是双向的。导师鼓励研究生走出“象牙塔”,向社会学习,向基层学习,向实践学习,注重就业创业引导,努力使专业学习与创业教育紧密结合,专业实践与创业实践有效衔接,让研究生在“做中学”,进一步增强研究生创业理念,促进研究生创新创业能力,提高就业率和就业质量。企业的收获在于教学培养的人才和科研成果最终流向企业,通过一年实践学习,对实习企业有一定了解的化学工程领域研究生毕业后选择回实习企业就业,这些研究生对企业工艺流程有比较深刻的了解,不需要经过培训,很容易上岗;企业的技术骨干也可以到我校通过攻读化学工程硕士学位提高理论水平。
二、“学”为主、培养创新能力
学校不必建立一个比真实化工厂的工程实践环境更好的化学工业实验室,通过多层面、全方位的产学研合作,学校既可有效地解决化学工业实验室建设所需要的经费不足和场地缺乏等问题,同时能够解决实践教学指导环节中化工专任教师“弱工程化”的问题,增加接触化工企业的机会,增强工程实践能力,以提高化工专业课程教师工程素质和培养“双师型”教师。
另外我校“化学工程与技术”学科教师在承担各级纵向科研课题的同时,也通过与化工企业广泛合作,承担大小横向研发项目,在促进自身科研水平提升的同时,也为教学质量的提高奠定了基础。所有这些纵向横向项目的开展都为研究生的毕业论文和毕业设计环节提供了充足的题目来源和经费支撑,为研究生工程实践能力和创新能力的培养奠定了必备基础。
创新是在一定范围内、时间内做别人没有做过的事,提出别人没有提出过的东西的一种活动过程及其结果。进入化工企业的专业型研究生,采取1+2或2+1模式,每位学生分配学校和企业双重导师,共同负责整个培养过程。学生在校遵守学校的各项管理制度,进入企业则必须遵守企业的员工管理制度。使研究生“真刀真枪”作毕业设计(论文),在企业导师的指导下,能够在理论知识学习扎实的基础上获得足够的实际工程技术锻炼,获得较强的化学工程专业技术核心能力,为研究生创新意识的培养和创新能力的开发创造了条件。该学科及时与化工企业交流合作,了解化工企业对化学工程领域高级人才知识结构的需要,不断调整专业型化学工程领域培养方案/培养计划,制定出符合化工市场需求的应用型高级人才培养的课程体系和课程内容;聘请多名企业工程技术人员作为企业导师或工程实践指导教师,形成了化工专业理论教师与化工企业工程人员相结合、学校与企业紧密结合的实践教学体系;突出研究生工程实践能力和创新能力的培养。[4-5]
三、“研”为线、点燃创意火花
化工企业所取得的科研成果由校企双方共享,校企双方以互惠互利、共同可持续发展为原则。通过产学研用结合,可进一步提高我校化学工程领域研究生群体的社会贡献率,优化研究生的知识结构和能力骨架,增强研究生分析问题及解决实际问题的能力,同时促进合作单位研究开发能力、科技创新能力和综合竞争实力的不断提高。[6]
高校应充分发挥教书育人、科学研究及服务社会三大职能。“化学工程与技术”学科教师穿梭于学校和生产企业之间,能及时了解什么是社会急需的技术和适用的技术,密切关注科技成果应用价值来提高科技成果转化率,根本上解决经济科技“两张皮”,摆脱长期以来科研成果在实验室“睡大觉”现象,切实充当产、学、研的纽带和桥梁,让彼此从原来的松散联盟变成紧密合作体。目前“化学工程与技术”学科多名知名教授被化工企业聘请为省级科技特派员或承担省级产学研课题。2010年抚州三和医药化工有限公司科研项目“雷贝拉唑羟基物盐酸盐”先后获得抚州市科学技术奖一等奖和江西省科技进步奖三等奖,2011年抚州三和医药化工有限公司科研项目“奥美拉唑氯化物”又先后获得抚州市科学技术奖一等奖和江西省科技进步奖三等奖,2012年抚州三和医药化工有限公司“医药中间体技术创新团队”被认定省级技术创新团队,这些科研成果里也凝聚了我校“化学工程与技术”学科教师和研究生的心血和汗水。研究生在企业实践期间体会到比别人拥有更多的信息就会有更多的创意,也观察到如何将好创意应用到商业,从而实现自己的创业梦想。
大力开展产学研深度合作,大力倡导创新创业创意理念,培养高素质的化学工程领域研究生,是我们今后将继续探索和实践的目标。
参考文献:
[1]吴启迪.抓住机遇 深化改革 提高质量 积极促进专业学位教育较快发展[J].学位与研究生教育,2006,(5):1-4.
[2]谢发勤,吴向清,田薇.工程硕士教育可持续发展的几个问题[J].学位与研究生教育,2007,(2):34-37.
[3]陈皓明.树立科学的质量观和发展观全面推进工程硕士教育发展[J].学位与研究生教育,2006,(11):15-17.
[4]潘艳秋,张述伟,韩轶.密切产学研结合,培养化工创新人才[J].化工高等教育,2009,(6):42-45.
关键词:金属热处理工艺;教学改革;实践能力
作者简介:冯佃臣(1977-),男,内蒙古乌兰察布人,内蒙古科技大学材料与冶金学院,讲师,北京科技大学新金属材料国家重点实验室博士研究生;胡晓燕(1980-),女,内蒙古乌兰察布人,内蒙古科技大学实训中心,讲师,内蒙古科技大学信息工程学院硕士研究生。(内蒙古 包头 014010)
基金项目:本文系内蒙古科技大学教学(教改)研究项目(项目编号:JY2012011)的研究成果。
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)02-0166-02
随着社会的发展,对高级专业技术人才的需求越来越高,因此培养具有综合分析与解决问题能力的高级专业技术人才显得尤为重要。实验实践教学是高等学校教学工作中一个重要组成部分,对培养大学生创新能力、动手能力等具有重要意义。由于金属材料工程专业属于实践性比较强的专业,因此发挥实验教学的作用对该专业方向学生的培养而言更显紧迫。然而,传统的实验教学体系规模小,实验项目相对独立、分散,且严重依附理论教学,不利于相近课程或专业知识的交叉与融合,已不能满足现代培养高素质、复合型人才的客观需求。2009年开始,结合内蒙古科技大学实际情况,我们对金属材料热处理方向“金属热处理工艺”实验课程进行了改革,单独设立一门实验实践课程“金属材料改性实践”。并于2010 年在07级金属材料热处理方向学生中进行了实践。本文对本次“金属热处理工艺学”实验教学的改革和实践进行总结,为进一步整合实验教学提供参考。[1]
一、“金属热处理工艺学”课程特点
内蒙古科技大学(以下简称“我校”)金属材料工程专业的培养方案设置了金属材料热处理、金属材料焊接两个专业方向。学生在大学三年级可以根据自己的兴趣爱好及学院的教学情况,选择其中一个专业方向进行学习。金属材料热处理方向针对金属材料的热处理工艺设计、钢铁材料组织和性能研究、钢铁材料的冶金质量控制进行专业学习和训练。该方向是本专业的特色之一。
“金属热处理工艺学”课程是我校金属材料热处理方向的本科生继“材料科学基础Ⅰ”和“固态相变原理”专业基础课程后学习的重要一门专业课程。“金属热处理工艺”主要讲授了如何实现在“固态相变原理”(即金属热处理原理)的五大转变:奥氏体转变、珠光体转变、贝氏体转变、马氏体转变和回火转变,四把火:退火、正火、淬火和回火,再加上表面热处理和化学热处理,包括渗碳、渗氮和渗金属等内容。
该课程实践性很强,学生毕业后,在企业里运用最多。根据已毕业学生反馈回来的信息,遇上具体钢的热处理的时候,他们往往不知道如何设计热处理工艺。为此有必要对该门课程的实验教学加以改革。
二、课程的实验环节存在的问题
“金属热处理工艺”课程的教学目标之一即让学生灵活运用热处理工艺来解决实际问题,那么怎样提高学生理论与实际联系的能力?实验教学是解决这一问题很好的途径,通过实验教学环节,既可以培养学生理论联系实际的思维方式,提高学生的实践能力,反过来又可以促进理论教学效果的增强。[2]
因此,为了培养学生理论联系实际独立解决问题的能力,目前“金属热处理工艺”课程的教学是在本课程的教学过程中划分出8学时的实验课,实验学时占总课时的25%。学生在实验室完成老师已经设计好的实验,例如,钢的淬透性测定实验,材料的热处理过程由实验教师完成,仅由学生进行硬度测试并绘制硬度随深度变化曲线,确定硬化层深度,比较不同材料的淬透性。虽然学生在实践上有一定的收获,但这样的实验教学,都是老师制备好试样后让学生去观察组织,或是老师制定好热处理工艺,学生按照老师的要求做完实验、写实验报告。实验教学结束后学生学习到的东西很少,遇到实际问题时不知如何下手。在每年本专业毕业论文的题目中60%以上是与材料的热处理有关的,在本科生做毕业论文的过程中,要求学生制定热处理实验方案,完成热处理操作过程和分析实验结果的时候,我们发现:大部分的学生都不知道如何制定热处理方案,也不会热处理操作,在后续撰写毕业论文、分析实验结果、组织分析和性能分析时,都遇到很多困难。因此,有必要进行该课程实验教学的改革。
三、课程实验教学改革的措施
鉴于以上的问题,我们在“在金属热处理工艺学”课程的基础上专门单独设立一门课程——“金属材料改性实践”,该课程要求学生在给定的材料后独立制定热处理工艺、独立完成热处理操作并分析热处理后的实验现象,目的是使学生学习完“金属热处理工艺学”理论课程后,能在实验实践课程中实践实习。例如,钢的淬透性测定实验,改革后该实验为综合设计性实验,学生根据给定材料的化学成分,基于学习过的理论知识,首先合理制定淬火工艺路线,然后在实验室独立完成热处理工艺操作,这一环节结束后再进行硬度测试、不同材料淬透性比较等过程。新方式能更好地调动学生学习的主动性,强化了学生对理论知识的理解。这样让学生在学会给定材料和使用性能的基础上制定出热处理工艺,并亲自动手去完成热处理的过程,分析热处工艺对材料组织和性能的影响。这对学生掌握热处理工艺在材料中的应用,热处理如何影响材料的组织和性能很有帮助,对他们的毕业论文的完成和毕业后走上工作岗位后的工作中有很大的帮助。
一直以来,我校材料成型和冶金工程专业学生也开设与热处理工艺相关的课程,在传统的教学体制下,对材料的组织与性能方面等传统实验方法学习和实践环节尽管较多,但效果不是很好。由于近年学生的毕业论文都是做导师的科研项目,部分材料成型和冶金专业的学生的毕业论文也涉及到热处理工艺制定、热处理操作、组织和性能的分析。该门课程改革后,这两个专业的学生也可以选修本课程。通过本课程的学习,对他们后续的毕业论文完成具有一定的实践意义。
四、总结
为了更好地完成“金属热处理工艺学”课程的改革,同时为了适应目前社会的发展,将学生培养成实用型人才,在教学中根据课程性质、内容及特点,针对该课程存在的问题,提出单独设立一门“金属材料改性实践”课程的改进措施,目的是提高学生的实践动手能力,使得学生掌握实际生产过程中热处理方面的相关知识,毕业后能够很快转变角色,在岗位上得心应手地工作。
另外,由于这几年毕业生就压力很大,很多用人单位对学生考取的各种证件很看重,多一个证件可能对学生的就业有决定性的意义。鉴于此,我们正在和中国机械工程学会协商开办材料热处理工程师资格证书的培训。热处理工艺实践教学改革针对材料热处理工程师资格证书进行相关的设置,学生在完成正常学业的过程中还能够拿到认证证书,一举两得。按照本课程的改革后体系教学,能够使学生毕业后走到工作岗位上体现出我校的办学特色之一——上手快。
总之,在“金属热处理工艺学”课程实验教学改革中,不仅要重视知识的教授,更要重视理论联系实际,要不断深入地改进教学手段,提高教学质量,培养学生的动手能力与勤于思考问题的能力,分析问题与解决问题的能力。还应不断充实和完善课程体系,以培养具有扎实的理论基础和较强的实践能力、创新能力的实用型人才为目的。
参考文献:
关键词:实习 实践能力 独立学院
生产/毕业实习是化学工程与工艺专业教学课程中重要的实践性环节,是巩固学生基础理论知识,开阔视野培养学生实践能力的重要保证。独立学院的目标是按照“拓宽基础、更新内容、整体优化,加强能力,提高素质”的思路,培养基础扎实、视野开阔、知识面广、工程实践能力和创新意识强、综合素质高的应用型高级工程技术人才。实习环节是学生接触生产的第一环节,是理论与实际的联系纽带,是培养学生工程实践能力的重要途径。
一、明确实习作用和意义
生产实习和毕业实习不仅是校内教学的延续,而且是校内教学的总结,主要目的是通过实习使学生全面了解和认识化工生产过程,巩固、加深和理解化工单元过程的原理,以及典型设备的结构和操作,进一步增强工程观念,但作用各不同。生产实习是为继续学习专业理论知识打下基础;而毕业实习则是在学生修完大部分专业课程的基础上进行的,为顺利完成毕业设计(论文)打下基础。因此,作为学校和教师必须高度重视实习教学对学生的重要意义,充分发挥实践环节的作用,让学生真正做到学以致用,符合独立学院培养新型技术人才的模式和目标。
二、提高学生实习教学质量
生产实习和毕业实习主要是培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题能力,工程素养,提高学生的实践能力和团队精神。为了提高学生实习教学的质量,理论结合实践,着重培养学生实践能力和工程素养以适应独立院校的培养模式和社会对新型技术型人才的需求。
1.安全教育最重要
企业的安全生产原则是“安全第一,防预为先”,安全生产是企业长久发展的重要保证。因此安全教育是学生实习顺利进行的重要保证,也是学生进行实习的第一步。在实习动员时必须向学生强调安全问题和注意事项,到实习车间后一定要首先进行安全教育,安排学生对工厂的安全操作规程进行学习并在考核合格后才能上岗实习。
2.抓好动员工作
在实习之前召开实习动员大会,做好实习前的思想教育工作,下发实习任务书,让学生明确实习目的与意义,同时加强纪律和安全教育,确保生产实习的顺利进行。要求学生在下厂之前查阅相关书籍和文献资料,做好预习工作,以保证较好实习的实习效果。
3.分岗学习,落实到位
下厂后认真进行实习工作在实习过程中,加强纪律管理,明确实习任务。考虑到实习任务重要、学生人数多、工厂场地有限等情况,指导教师应该做个宏观的规划和管理。我们将学生按照生产工艺岗位分成若干组,在学生完成安全教育及考核后分岗到位,然后定期轮岗循环学习,以保证每个学生都能对整个工艺流程进行学习。在分岗实习过程中,要求学生按实习岗位记录生产方法和工艺流程、单元操作设备工作原理、各岗位操作规程、工艺参数等相关的生产实践知识及心得体会。除此之外还要求学生在下班后对笔记进行整理,积极讨论,以此调动学生主动学习的积极性,培养学生的钻研精神和团队精神。大多数同学都因现场实践能加强对工艺及设备的感性认识,使他们对理论知识理解更深刻,学习兴趣比较浓厚、积极性较高,实习效果较明显。
4.认真总结实习报告
为了充分了解学生实习效果和收获,在实习回来后会要求学生整理实习笔记,认真完成实习报告。报告内容不能像记流水账一样无味没有内容,应从实习企业、产品、生产方法和工艺、单元操作工作原理、仪表控制、设备布置情况等方面全面总结实习内容,通过实习报告和笔记能考察学生的掌握情况。安排学生进行讨论,反馈实习过程中的不足和薄弱之处,可在下次实习予以改正,真正切实地做到提高实践环节的质量和效率。
三、建立实习基地
实习企业往往存在地点不固定,企业规模较小,设备工艺落后等问题,因此建立好的实习基地对学生的实习效果有着直接的影响。到目前为止化工与材料学部先后建立的实习基地有:湖北宜化化工股份有限公司、湖北祥云集团化工股份有限公司、湖北襄樊泽东化工有限公司等,为化工专业学生提供了一个专业对口、硬件良好的实习平台。通过实习基地的建立可以为区域经济建设和湖北省化工、石油以及医药等企业的建设和发展提供技术力量,形成立足湖北,面向中南,辐射全国,突出以培养化工、石油及医药等行业技术骨干和优秀人才为目标的鲜明特色,为省属独立学院同类型化工专业的建设和发展起到示范、促进作用。
四、提高指导教师专业水平
实习的带队指导教师是学生实习的第一指导人,负责实习工作的全部工作,因此建立一支专业性强、业务水平高的指导教师队伍对实习效果其中重要作用,教师应做要给学生一杯水,自己得有一桶水。独立学院青年教师存在经验尚浅的问题,更应该不断学习以提高业务水平,对实习的现场环境要熟悉,以更好的指导学生的实习工作。
通过以上实习工作的总结,明确独立学院培养新型技术人才的目标,希望能通过这种“理论课-生产实习-专业课-毕业实习-毕业设计(论文)”实习模式的良性循环得到较好的教学效果,大多数学生在实习过程中受益匪浅,认为实践课程对理论教学有指导和实践作用,学习专业课程的积极性更高。
参考文献:
[1]王淑波.独立学院化工专业实践教学途径的探索[J].广东化工,2009,36(11):184-185
[2]吴洪特.探索化工专业实践环节教学 培养学生工程实践能力[J].成都大学学报(教育科学版),2008,22(6):71-72
[3]吴艳波.化学化工专业生产实习多元化实践教学探索[J].教育探索,2009(12):55-56