1引言 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2012-2020)》中指出,在2020年要基本实现教育的现代化,同时也要求高校基本上形成学习型的社会,这样才能够实现进入人力资源强国行列的发展目标。从《纲要》中我们可以看出,现阶段国家和社会逐渐加强了对高校人才培养的重视度,并在要求提高高校教学质量的同时,还要培养出具有创新精神和创新能力的应用型人才。而在现阶段,随着科技的发展和信息技术的不断完善,测绘这一学科教学也面临着严峻的考验,测绘这一学科教学要想培养出高素质的创新型人才,就应该在空间和信息科学技术不断发展的今天,对现有的教学模式进行创新,从而形成“产教融合”的人才培养模式。此外,现阶段,在测绘领域中,计算机、电子、微型遥感以及航空航天等技术已经广泛的应用其中,这就使得一些经典绘测方法已经不能满足现代测绘学科的需要。针对这一问题,高校则应该根据现阶段市场对人才的需求来培养技术应用型、复合型测绘人才。 2国外发展情况 2.1国外发展情况 “产教融合”这一人才培养模式最早出现在欧洲一些国家,其中比较典型的为“企业为主,学校为辅”的人才培养模式。首先,这一人才培养模式则在德国的“双元制”高等教育模式中体现的最为突出,这一教学模式主要将学校和企业紧密的联系在一起,并将其看作是办学的主体,学校对学生进行理论知识和相关技能的指导和培训,企业则对学生进行职业技能的培训。这样的人才培养模式充分的实现了“产教融合”人才培养目标的要求,在高校人才培养中是非常值得推广和使用的。其次,还有一种产教融合的教学模式就是“以学校为主导,企业作支撑”,这一人才培养模式最为典型的代表就是英国的“三明治”教学模式和美国的“学工交替”教学模式,这两种教学模式都是在教学的过程中夹带了一些工作实训的教学模式。其特点主要表现在以下两个方面:第一,学校在培养人才的过程中,不仅利用自身所具备的教育资源,同时也与企业取得了密切的联系,其目的就是为了能够了解和掌握企业对人才的需求,从而培养出市场需要的应用型人才。第二,学校与企业之间形成合作关系,学生在学习完理论知识以后,企业则应该为学生提供一些相关的工作训练,并将其看成是学校学习的主要组成部分。最后,还有一种教学模式就是企业与学校合股来创办学校,这一模式在发达国家较为广泛。在这样的人才培养模式下,学校不再隶属于教育行政当局,其成为一个自主办学、独立经营的实体,从而使学校与企业建立互惠互利、荣辱与共的关系。这样的教学模式不仅能够有效的促进学校各项教育活动的开展,同时还能够切实的掌握市场发展对人才的需求,并最终促进了人才以及社会经济的发展。 2.2国内发展情况 在我国,“产教融合”这一教学模式真正意义上的出现是在80年代,其发展主要经历了以下三个阶段:第一阶段(1985—1990):引入探索阶段。首先,上海工程技术大学在学习和借鉴加拿大滑铁卢大学的相关人才培养模式的基础上,提出了采用“一年三学期,工学交替”的人才培养模式来开展产教融合的教育模式试验,这一人才培养模式的提出就标志着 “引入探索”阶段的开始。这一阶段我国主要以与国外合作开展相关项目的形式来克隆国外教育模式。第二阶段(1991—1998): “探索与发展”阶段。这一阶段中主要是对“双起点、双证书”这一模式的探索,也就是说高校招收以普通高中或者与其相当的职业学下的毕业生,并通过产教结合的人才培养模式来对其进行培养,这样学生在毕业时不仅能够获得大专学历证书,又能够取得与专业相关的职业资格证书。这一阶段以1991年国务院颁布的《关于大力发展职业教育的决定》、1996年颁布的《中华人民共和国职业教育法》和1997年教育部出台的《关于开展产学研合作教育“九五”试点工作的通知》为标志,同时也表明着我国产教研合作教育已被纳入到政府教育教学改革的总体规划中去。此外,在这一阶段,我国还将“中国产学合作教育协会”改名为“中国产学研合作教育协会”,其中研字的加入扩展了合作教育的范围和内涵。第三阶段(1999年至今):“办学规模快速扩张”阶段。从1999年开始,教育部就提出了毕业生不再包分配的相关规定,这一规定的提出就标志着我国高等教育快速发展时期的到来。在十二五期间,我国各个高校应时展的要求而相继对“产教融合”这一人才培养模式进行了研究,从而为合作培养人才模式提供了理论支撑与典型示范案例,这些在一定程度上也为十三五开展“产教融合”人才培养模式的发展和应用奠定了坚实的基础。 3研究内容 为解决测绘工程专业传统人才培养方式的瓶颈,适应现代测绘行业对人才的发展需求,将产教融合为手段,以黑龙江东部地区提供具有高素质创新型人才为主要目标采用“3+1”培养模式,这一教学模式充分的利用了校企合作这一平台和发展优势,将注重理论知识讲解的教学模式转变为以培养学生实践能力和增强学生实际经验为主的教学模式—— “产教融合培养创新人才”,而对这一教学模式的研究则主要体现在以下几个方面:第一,充分学习整理产教融合培养创新人才的理论体系,结构框架,内在联系及成功案例的经验,并确定测绘工程专业产教融合具体人才培养实施方案;第二,以校企合作为平台,建立适合产教融合的测绘工程专业人才培养模式;第三、以专业优秀课程实训内容为主,深化实践教学改革与建设,优化课程教学体系,提高学生应用型创新实践能力。(1)“3+1”创新型人才培养方案。测绘工程专业"3+1"创新型人才培养模式,打破现有的大学生完全在校学习的培养模式,这不仅调动了学生的学习积极性,强化了学生的专业技能,实现了教育资源的优化配置,从而帮助学生明确的学习目标和就业方向,最终提高了学生的综合素质和就业能力。(2)智慧校园建设、随着教育信息化的不断发展,现在学生生活的校园正在由数字校园向智慧校园转变,本项目一校企合作为平台,将测绘工程专业学生传统的二维数字测绘转变为利用虚拟现实技术并借助3DMAX等软件技术实现三维制作,将先进的技术手段融入到智慧校园的建设中。在学生实习、实训、课程设计、参加实际生产项目中,引进企业高技术人才,为其教授最新的教学知识。目前,我们专业正与辽宁宏图创展测绘勘察有限公司研究基于3DMAX平台的数字三维校园建设,无人飞机航空摄影测量等项目,并将其研究成果应用到工程项目中。(3)测绘工程专业实践建设。结合测绘工程专业特点,按照应用领域方向,将测绘工程专业学生专业实践进行分类,通过产教融合培养适应当今测绘领域需求的人才,我们以黑龙江省农村土地确权项目为背景,让学生参与项目生产的每个环节,对新形式产教融合模式进行探索。第四,通过产教融合人才培养,总结教师、学生、企业在产教融合中的收益以及对存在问题的改进方法。 4总结 通过“产教融合培养创新人才的研究与实践”,让教师直接参与到生产、教育教学与科研任务中,有效地改变原有师资队伍知识、能力和素质结构,真正实现理论与实践的有机结合,加强测绘工程专业教师的队伍群。培养提升学生的实践能力与创新能力。学生在高校教育教学活动中具有主体地位,通过“产教融合培养创新人才的研究与实践”,在具体的生产项目中培养学生理论联系实践的能力、动手能力从而进一步培养激发其科研创新能力,从而增强其专业学习兴趣。有利于将生产、科研中出现的新技术、新成果及社会经济发展前沿和热点问题纳入人才培养计划,可以使学生更多地了解学科发展的前沿态势,有助于学生形成有力的知识体系及创新思维。有效服务地方经济。服务地方经济是高等学校的任务之一,在“测绘工程专业产教融合培养创新人才的研究与实践”中,将生产与教育教学结合在一起,教师与学生通过参与实际的项目化生产活动,进行成果转化,在提升自身能力的同时,有效服务地方经济,促进创新型产业的发展。
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化学工程与技术论文:探究目前化学工程技术的发展情况与优化措施 1引言 化学工程技术是一个复杂的工程性学科,它是采用一系列科学研究方法对化学过程进行深入研究的物理或者化学过程,它还包括对原有设备的优化和改进以及对新技术的研究。它以化学为指导思想,将科学理论和工程实际结合在一起,它包括有机化学、无机化学、以及石油化工等领域。化学工程是国民经济建设中的重要工程,它大大推动了社会进步的步伐,同时化学工程也与高精尖技术联系密切,目前化学工程技术正朝着连续化、集约化、高效化、精细化和自动化方向发展。化学工程技术不仅和工业产生联系密切,它和日常生活也有大的关系,因此对化学工程技术进行探索和研究具有十分重要的意义。对化学工程技术的发展进行研究不仅有利于吸收国内外最新的技术成果,还有利于改进生产设备,提高生产效率。 2新型化学工程技术的研究 2.1绿色化学技术 绿色化学技术是指采用对高新技术使化学反应在进行的过程中不会对环境造成污染,并且有利于环境保护的绿色化学技术。它的理念是在化学反应的过程中采用化学的技术和方法减少或者消除人类健康有害、对生态环境产生不良影响的化学原料或者溶剂等。绿色化学不同于传统的环境保护技术,它是从源头上来消除污染的,因此很彻底。它的优秀是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,将反应物的原子全部转化为期望的最终产物。近年来,随着环境污染的加剧和能源的日益枯竭,环境保护已经得到世界各国的重视,我国也在“十二五”规划中也明确提出了环境保护的要求,因此绿色化学技术必将有广阔的发展空间。 2.2超临界化学技术 超临界液体是指当温度和压力处在临界点时,物体会处于一种介于气体和液体之间的特殊状态,这时物体有气体和液体的双重性质。这种超临界状态的液体在化学工业、生物工业、食品工业等有着广泛的应用,尤其是在医药工业领域更有广阔的应用空间。目前,超临界液体的各种性质已经显示出巨大的魅力,发展前景十分诱人。而超临界的化学技术就是与超临界液体相关的化学技术,化学界已经将超临界水氧化法成功的应用到了环境保护的领域。目前,超临界化学技术还处于发展阶段,很多技术还不够成熟。 2.3新的分离技术 在化学工业中常常运用物理法和化学法对化学物质进行分离,例如,利用物质的沸点将不同的物质从分离塔中分离出来,另外还可以根据物质化学性质的不同对其进行分离。这些都是传统的分离方法,这些方法技术比较简单,操作起来也比较简单,但是这些分离方法的效率比较低,分离过程也比较慢,越来越不能满足未来化学工业发展的需要。随着信息技术的不断发展,化学工业中的分离技术也不断的完善,将信息技术和传统的化学技术相结合就形成新的分离技术。例如,在传统的半透膜分离技术中加入了一些新的控制方法,这种新型的分离技术大大加快了分离的速度和效率。 2.4与计算机技术相结合的化学技术 化学技术在发展时遇到了大量的数据计算和数据采集的问题,用传统的方法对这些数据进行处理势必会严重影响化学技术的发展。随着计算技术的发展,化学技术中采用了大量的计算机处理技术使得数据的计算和处理变的非常快捷,在提高效率的同时还节省了大量的物力和财力。计算机技术的在化学中的应用主要体现在在流体力学和数值传热学上,它主要采用数值模拟法进行研究,这种方法需要大量的数据和大量的实验作为支撑,然后利用计算机对数据进行计算和分析,并将数据直观的表示出现。这种方法节约了大量的时间,同时也大大减少了研究人员的工作量,提高了工作效率。总之,与计算机技术相结合的化学技术一定是未来的一个发展方向。 3化学工程技术发展的优化措施 化学工程技术近年来取得了巨大的发展和进步,但是随着时代的发展和进步,传统的化学工程技术也有很多不适合化学产业发展的地方,所以在化学工程技术发展过程中要采取以下几种优化措施: 3.1加强化学工程基础应用的研究 化学工程技术在发展时除了要紧跟科技发展的前沿外,还要对必要的基础应用展开研究。众所周知,基础应用研究投资大,研发时间长,短期内很难看到经济效益,但是从长远出发为了化学工程技术的可持续发展必须加强基础应用研究。另外,在引进外来先进技术时要注意消化吸收其中的基础技术,做好自己的技术储备工作。 3.2利用化学工程技术对现有的化学流程和工艺进行改造 在化学工业中,我们长期都是引进外国的产生工艺和生产线,缺乏独立开发自己生产线的能力。因此,以后我们在引用外国先进技术时要注意消化吸收他们的先进技术,并在此基础上形成自己优秀技术。另外,要充分利用过程模拟技术对现有的生产设备进行仔细的分析,找出其中的关键问题所在,根据实际生产的需要对现有的生产线进行改造。 3.3加强高校、研究所和企业之间的联系 高校和研究所搞的项目的和技术往往偏向于理论和研究,实际应用的项目不多,而在企业中往往都是实际的应用项目,但是这些项目缺精确的理论指导。这样就在高校、研究所和企业之间发生了脱节现象,以后必须要加强他们之间的联系,可以根据实际情况在三者之间建立一个有效的合作机制。将企业中的更多的实际课题拿到高校和研究所去做,这样既解决了企业项目理论性不足的问题,也解决了高校和研究所项目过于偏向理论的问题。目前,很多高校和企业都签署了合作协议,建立了校企合作制度,这极大的促进了化学工程技术的发展。所以,只有加强这三者之间的合作和交流才能更好的促进化学工程技术的发展。 3.4加强绿色化学技术的研究 当今世界面临的环境问题日益增多,目前我国也已经意识到了这个问题,明确提出了保护环境,减少能源消耗的目标。而传统的化学工业作为污染的主要来源更要加强技术技术改造,减少对环境的污染。所以,加强绿色化学技术的研究已经变得刻不容缓。它的发展对我们保护环境减少污染有非常重要的意义。 3.5做好人才工程的建设 21世纪国际社会的竞争实质上就是以科技实力为基础的综合国力的竞争 ,谁在科技上遥遥领先谁就掌握了国民经济发展制高点。而科技的竞争归根到底还是人才的竞争,人才是科技发展的根本动力。而化学工程技术的发展也需要大批的优秀人才作为支撑,因此,我们要加强化学工程的高等教育,以培养出更多的优秀的化学工程人才。另外,还要提高化学工程人员的待遇,稳定化学工程研究队伍,加强国际和国内的学术交流活动。最后还要鼓励创新精神,创新是科技发展的灵魂,做好创新工作也是化学工程技术发展中很重要的一个环节。目前化学工程技术正处于飞速发展的时期,随着化学工业过程技术开发力度的加大,化学工程技术必将以全新的面貌和辉煌的成就呈现在大家面前。 4结束语 现在的化学工程技术与以前传统的化学技术已经有很大的区别,它在发展的过程中采用了很多的新技术,例如绿色化学技术、超临界化学技术、新的分离技术、计算机技术等等。我国的化学工程技术近年来发展很快,取得了很大的成就,很多技术达到了国际先进水平,但是在一些关键领域还比较落后。因此,我们还要调动各种积极因素,采取各种措施促进我国化学工程技术的发展,并且促进我国国民经济的发展。 化学工程与技术论文:化学工程与技术学生创新力的培养 一、国内外化学工程与技术学科研究生创新能力研究现状 近年来,国内外着名高校均对提高研究生创新能力开展了研究。复旦大学张建林针对创新能力的不同类型和创新能力难以提升的原因,探讨了创新能力培养机制改革问题。[3]万军民借鉴美国培养研究生的经验,分析了我国高校研究生创新能力培养的影响因素,构建了我国高校协作式研究生创新能力的培养体系。[4]美国耶鲁大学在培养学生的创新性教育方面注重学生的独立思考,鼓励学生具有批判性思维,学会解决问题。剑桥大学在办学理念上强调理性训练和人格塑造,注重原创性研究,反对教育的功利主义;培养过程中注重“议”“写”环节的训练;校园氛围上重视文化融合与思想交流。柏林自由大学建立以集群发展中心、研究生中心和国际交流中心为优秀的创新型联系网络,三个中心都鼓励创新性研究,加强与外国学者和科学家的合作,培养创新型学术人才。哈佛大学注重教育的个性化,通过个性化的教育培养创造型人才所必备的创造性人格;麻省理工学院等则注重在启发式教学、跨学科学习、开放自主培养等方面为研究生创新能力的培养建立独具特色的培养模式。日本的研究生教育提倡学生独立学习,导师的作用体现在对学生的引导及为其创造宽松的研究环境方面,并且在指导过程中使学生逐渐学会自主学习,在自由民主的学术氛围中激发学生的创造力。[4]针对化学工程与技术学科研究生教育,探索研究生培养制度创新和模式创新,形成有利于化学工程与技术学科研究生创新能力培养的机制和模式,是我国化学工程与技术高层次专门人才和创新型人才培养的需要。 二、加强化学工程与技术学科研究生创新能力培养的实施 (一)加强研究生导师队伍建设,是培养研究生创新能力的前提 在以“创新和服务”为主题的第三届中外大学校长论坛上,来自全球的140多位校长普遍认为:教师是创新型大学的基础。加强化学工程与技术学科研究生能力的培养,研究生导师首先需要以培养创新型人才为己任,在人才培养中真正发挥“导”的作用,这就要求研究生导师自觉提高专业水平和专业素养。只有导师具备扎实的专业功底和广阔的学术视角,能够站在化学工程与技术学科发展的前沿,关注社会发展对学科发展和人才培养的新要求,才能真正引导学生在科研工作的过程中创新性思维,激发学生科研的兴趣,营造有利于学生独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境和氛围。据有关统计,诺贝尔奖显示出明显的“集中性”特征,全世界约4%的科研机构占了22%的诺贝尔奖的获奖份额。如德国马普学会有17个获奖者,英国贝尔实验室有11个获奖者,日本东京大学有10位获奖者,英国卡文迪许实验室有7位获奖者。另一方面,诺贝尔奖获得者具有“传承性”。如1909年德国的奥斯特瓦尔德,他的学生能斯脱,能斯脱的学生米里肯,米里肯的学生安德森,安德森的学生格拉塞都是诺贝尔奖获得者。诺贝尔奖获得的集中性和传承性说明,科研的创新一方面需要一种好的氛围,另一方面导师处于科学前沿至关重要。我校化学工程与技术学科研究生的科研成果显示,研究生在国际化学工程与技术领域前三位期刊上发表的优秀论文,60%以上出自同一科研团队。这些数据表明,导师能够把握学术前沿,并能及时将学生们带入前沿,在学科前沿从事自己的科学研究,是培养研究生创新能力的前提。若研究生导师自身道德修养、探索创新能力、对专业知识的精通和把握难以发挥楷模和导向作用,则培养有创新能力的研究生就是一句空话。 (二)打造针对化学工程与技术学科专业特点的研究生立体化创新性培养平台,是培养研究生创新能力的重要条件 为研究生学术工作搭建交流的立体化平台,开拓研究视野,是培养研究生的创新能力的重要保障。我校化学工程泰山学者实验室针对化学工程与技术学科研究生的专业特点,为研究生学术交流搭建了包括研究生学术报告轮讲平台、国内外学术会议平台、校企合作工程化实施平台在内的立体化平台,积极拓展教育研究和创新能力培养的环境。研究生学术报告轮讲平台包括研究生每月一次的学术专题汇报,报告内容可以是自己的科研内容,也可以是对当今世界最新的研究进展的追踪;一年一度的齐鲁研究生学术论坛-化学与化工技术发展分论坛则是整个齐鲁大地化学工程与技术研究生的华山论剑;每月一期的研究生论坛则是邀请外校、外国的教师以及学术名流来校开展专题讲座;鼓励研究生参加化学工程与技术领域各种国际或国内的学会和年会;根据项目合作与人才培养需要,直接从具有科研创新实力和先进生产能力企业聘请高级研究人员任教,把最先进的应用技术传授给学生,并不定期地带学生走进大型化工企业学习,强化工程能力的培养。上述立体化研究生创新平台建设,一方面使学生能够把握各自领域和相关领域的最新进展,拓宽研究生的研究视野,挖掘研究生的学习潜力和研究能力,为研究生创新能力的培养提供了学术平台保障。 (三)结合化学工程与技术学科发展正确选题,是培养化学工程与技术研究生创新能力的重要环节 培养化学工程与技术学科研究生的创新能力,研究生的选题首先必须符合本学科的发展规律及趋势。只有符合本学科的发展规律与趋势,课题才具有研究的可行性和研究的持续性。其次,课题的选择应符合国家和社会发展需求和趋势,脱离社会发展需求和趋势的学术研究和学术前沿,缺乏生命之源。再者,课题的 选取应契合本人兴趣,有了兴趣,学生对课题的研究才会有内在的动力。导师给学生自由,允许提出不同观点与问题,也是培养研究生创新能力的一个重要环节。最后,课题的选取不能脱离现有研究环境与条件。如果研究生所在实验室没有相应的设备及资料条件,题目再好,也无法开展相关研究。针对上述原则,我校化学工程泰山学者实验室针对新能源开发、二氧化碳减排、烟气除尘、污水处理等国家和社会发展的重大需求,引导研究生在流态化工程和颗粒学技术开展研究,包括大型多射流流化床的流型转变规律、流化床生物燃料电池、新型膜流化床、硼氢化钠水解制氢以及化学链燃烧等研究方向,并取得了创新性研究成果。例如,学生将传统的流化床反应器与微生物燃料电池相结合,提出流化床微生物燃料电池新型反应器,在处理高浓度有机废水的同时实现电能的回收。该研究方向申请两项中国发明专利,其中一项已获授权,并在国内外着名期刊上发表研究论文6篇,获得一项山东省研究生科技创新成果三等奖。再如,学生将二氧化碳化学链燃烧技术与煤气化技术相结合,开发煤炭/化学链载氧体气化技术,该技术可在煤气化同时实现二氧化碳的捕集,减少二氧化碳排放。目前已经在该领域申请国家发明专利6项,其中两项已获授权。研究生在国内外着名期刊14篇。由此可见,结合化学工程与技术学科发展正确选题,是培养化学工程与技术研究生创新能力的重要环节。 (四)规范过程培养是培养化学工程与技术研究生创新能力的关键 规范化学工程与技术研究生的过程培养,按照瞄准学科前沿选择课题-批判式阅读文献-发现研究方向-实验、思考、结论指导实验、得出新的结论-知识创新的培养模式,实施过程管理。从研究生的综述报告到科学选题指导,教师都为研究生创新能力的培养把握了基本方向,定期组织研究团队的教师和所有研究生进行课题讨论汇报,开展阶段性研究工作总结、创新性结论、遇到的困难和下一步的计划的研究讨论,为研究生创新能力的培养提供了实时追踪和指导。研究生论坛、各种年会和专家报告,为研究生科研视野的拓展和创新性思维的培养提供了平台。实时总结科研成果,撰写科技论文和发明专利,在科研总结和论文的写作中深入思考和发现问题,是研究生提升科研水平的关键步骤。总之,在研究生培养过程中,培养研究生提出或理解化学工程与技术学科领域新概念,用数学语言描述化学工程与技术学科领域新问题或规律的能力,根据工程技术科学特点设计实验装置能力、应用测试技术能力、根据实验现象归纳分析规律的能力等,规范研究生培养过程的全程管理,是培养化学工程与技术研究生研究生创新能力的关键。三年来,我校化学工程泰山学者实验室两度获得山东省研究生创新成果二等奖、三等奖,申请11项国家发明专利,6名硕士生学位论文获优秀硕士论文,2名博士生学位论文获优秀博士论文,1名博士研究生获得山东省优秀博士学位论文。(本文作者:王许云、岳学海、郭庆杰 单位:青岛科技大学化工学院) 化学工程与技术论文:化学工程与工艺的新兴技术 1化学工程与工艺的新兴技术 1.1绿色化学工程 绿色化学这个词汇已被人们所熟知。绿色化学是通过化学工程与工艺实现的。研究化学工程与工艺不仅能够使人们获得最大的利益,而且减少消耗资源和环境的污染。许多国内外的公司运用化学工程与工艺,研发符合公司要求的绿色产品。化学工程与工艺促进了化学的发展。运用化学工程与化学工艺能够减少催化剂等有害的原料的使用。绿色化学的技术就是在源头上阻止环境污染的产生,从根本上杜绝产生环境污染,并且回收再利用一些废弃物品。 1.2分离工程 物质在一些重力、压力还有温度和电的影响下,通过外力的作用,将物质自发的从无序转变成有序的过程被称为分离工程。化学工程与化学工艺的分离工程是一个消耗能量的过程,分离工程是化学工程与化学工艺研究的重点之一。目前使用最多的分离工程方法就是蒸馏法,虽然我国在蒸馏分离法方面的研究已经有深厚的理论依据和实践经验,但是蒸馏分离方法在蒸馏速度方面需要进一步改善。除了改进蒸馏速度外,还要采用最先进的蒸馏设备,采用新型的材料才会获取更好的经济效益。采用新型的吸收剂不仅能够影响蒸馏时间的长短,而且能够提高蒸馏吸收的效率。膜分离技术因其具有节能、高效、易于清理等特点,成为现如今比较流行的分离技术,备受各个国家的科学家关注。膜分离的吸附分离法在气体干燥、废水等污染物的处理等方面得到了广泛的运用。膜分离重点开发新型吸附剂和实现膜的高效的使用寿命,但是膜分离存在着膜的污染和防治。 1.3SupereriticalFluid,SCF(超临界流体) 超临界流体是一种具有液体和气体的性质的一种流体,在温度和压力临界点之上的无气体液体的相界面。这项技术广泛应用在化工、食品加工、生物医药工程中。对质量和工艺的要求较高。开发超临界流体有着广泛的发展前景,并且会为企业带来丰富的发展利润。近几年来,超临界水氧化法在环境治疗保护方面的研究较多,但是在化学工程与工艺方面的研究较少,现如今处于研究试验期。 2结语 化学工程与工艺的发展不仅影响着现代社会的发展,而且有助于环境友好型社会的构建。当前世界面临着资源和能源的短缺,社会经济的发展不能以牺牲环境为代价,这就需要化学工程与化学工艺共同发展,满足我国资源节约和环境保护的需要。化学工程与工艺的行业领域需要积极配合国家提出的可持续发展战略。转变可持续发展的概念。重视化学工程与工艺发展的环保性,转变传统的化学工程与工艺,减少环境的污染,积极开发新能源,走环境友好型道路。 作者:陶春荣 单位:山东润昌工程设计有限公司新疆分公司 化学工程与技术论文:化学工程工艺与绿色化工技术要点 摘要:随着我国经济的飞速发展,环境污染的问题也随之呈现。近年来化学工业污染在环境污染中占的比重更大。因此为了实现以人为本的科学发展观,走一条可持续发展的道路,促进化学工程工艺中的绿色化工技术的发展显得非常迫切。本文就化学工程工艺中的绿色化工技术的开发以及技术要点作简要介绍,以期为我国的环境污染问题解决提供一些可参考的意见。 关键词:化学工程;绿色化工技术;工艺 经济发展带来的环境问题受到全世界人民的关注,各国的专家们都在寻找一条既可以发展经济又不会对环境造成重大污染的道路。化学工程工艺中的绿色化工技术就是在这样的形势下产生发展而来的,绿色化工技术的重点在于绿色二字,其能够充分溶解资源消耗时产生的环境污染问题,对人类的可持续发展有极大的帮助。因此对于这样的绿色化工技术的开发与应用是非常有意义的。 1关于绿色化工技术 绿色化工技术的作用是减少化学工业生产的过程中无形的或有形的给环境造成的污染,通过技术的创新和改造完善化学工业的生产和运作方法。如此一来,化学技术中使用的化学原料以及化学工业生产过程中产生的废弃物对环境的污染就会有所减少。而且在这一方法的应用下,化学工业在生产过程向空气中排放的废气、向河流中排放的废水中的有毒物质就会减少许多。另外绿色化工技术在一定程度上将资源的回收利用程度提高了,减少了资源的浪费,从而对环境问题的解决有极大的益处。 2化学工程工艺中绿色化工技术的开发要点 2.1选用合适的化学原料化学原料的性质决定了整个化学工业的生产运作。化学原料是化学工业发展的基础,而且是污染的来源,因此重视化学原料的选取是重中之重。从源头上控制污染,是快速有效解决环境污染问题的方法。值得注意的是,研发的新型的化工原料尽管是绿色无污染的,但是不可能让化学工业在生产过程中不产生丝毫环境污染的问题。从这一点无法避免的问题出发,现在的技术飞速发展,化学工业生产中已经着手研发更加清洁的原料,尽量选取那些没有任何毒性或者是毒性较少的化学原料进行化学工业生产,逐渐降低化学药剂的使用频率,采用一些天然的植物或者是农作物作为无毒害性材料,是一个不错的选择。2.2选用绿色化学催化剂化学工业的生产过程中经常会用到化学催化剂加速化学反应完成整个化学生产,提高化学工业生产的效率。尽管可以带来一定的经济效益,为社会积累财富,但是很明显这种财富不会长久,因为化学催化剂给环境造成的污染非常大。因此研发出毒性低的化学催化剂降低有毒物质的排放以及排放量,是当前化学工业生产的目标。纵观现在的绿色化工技术行业,其关注点都在研发无毒化学催化剂上,争取研发出的催化剂既可以加快化学反应又可以减少对环境的污染,努力朝着绿色化学催化剂的方向努力。依照现在的研发进度来看,烷基化固相催化剂这一种催化剂的研究成果较为可观,实验表明烷基化固相催化剂是没有毒性的,对环境不会造成污染,可以推广到化学生产工业中,有不错的使用价值。但值得一提的是,烷基化固相催化剂这一类催化剂在研发过程中,研发人员要针对废弃物的排放标准问题准备参考数据,尽量达到生产中产生的废弃物也可以循环利用的效果,进而促进资源的利用率。2.3选择性强化化学反应化学反应的选择性也是绿色化工技术研发的重点,若是研发人员可以完善这一内容,化学生产过程中产生物的提取会更加高效,也会更加便捷。也就是说强化化学反应的选择性不仅可以让化学工业的环境污染降低,还可以降低化学工业所需成本,如此一来还节约了资源。例如在石油开发这一类化学工业中经常会选择烃类选择性氧化物,这一种氧化物会对环境造成严重的破坏,因为这种氧化物可以让化学反应非常容易就出现明显的氧化反应。由此可以知道,为了达到化学工业绿色生产的目的,减少环境污染,一定要选择性强化化学反应。 3化学工程工艺中绿色化工技术的应用要点 3.1应用清洁生产技术清洁生产技术的应用范围有冶金、淡化海水、处理垃圾还有发电等,一般情况下都不会产生毒害性。正因为这种独特的优势,在现代的化学工业中备受推崇。例如在海水淡化时,清洁生产技术可以将海水中盐分分离,甚至可以分离海水中的其他物质,使海水成为人们的生活用水。3.2应用生物技术生物化工中常常应用生物技术,在实际生活中应用的比较广泛的是生物技术中膜化学技术。生物技术一般是通过将可再生的资源有效地转化成可以为生产生活利用的化学品。例如常见的酶成分,这样一种催化剂在化学反应中有非常好的效果,而且最好的一点是不会给环境带来无法消融的废弃物。3.3应用环境友好型产品环境友好型产品强调的是不影响环境和人类的生产生活,杜绝污染强度大的产品的使用。比如增加使用那些绿色汽油、燃料、能源,降低化学工业生产给环境和人类带来的危害,逐渐提高资源合理利用,增加效率。 4结束语 经过对化学工程工艺中绿色化工技术开发与应用的分析可以发现,这种技术可以减少对环境的污染破坏,提高资源再利用效率,以及提升资源溶解的程度,能推动整个行业的发展和进步。 作者:杨璐 单位:沈阳师范大学 化学工程与技术论文:化学工程技术的热点与发展趋势 1化学工程技术的几个热点 1.1绿色化学成为本世纪最大的热点在过去的几十年里,人类社会一直在追求高效率的发展经济水平,不惜一切代价的发展本国的经济。然而随着经济的发展,越来越多的问题也开始出现。正如马克思所说的:“大自然开始报复人类”。过去由于人们不同的利用科学技术来挖掘自然资源,同时大量化学物品的使用使得地球的环境问题和资源问题都日益突出。绿色化学将从一开始就把污染扼杀在摇篮里,让污染不复存在。这几年来绿色化学逐渐流行起来,如何在化学领域实现绿色的发展也成为所有化学家都致力于研究的一个热点。 1.2分离技术分离技术也是目前化学工程领域的一大研究热点。过去,传统的化学分离技术是利用不同物质的沸点不一样,从而进行物质分离。随着科学技术的发展,许多化学家研究出一些新的分离技术。然而这些技术还停留在实践方面没有能够形成系统的理论。随着技术的不断发展,分离技术得到了大幅度的提升,化学家可以利用软件对分离过程进行模拟和控制,因此就大大的提高了研究的效率和适用性。 1.3热力学定律的应用热力学定律也成为了研究的热点,热学研究现在已经发展成为独立的一门枝干,具有良好的发展前景,目前,纳米技术的发展已经取得了举世瞩目的成就,因此从微小尺度来研究化学热定律也成为一个热点,并且这一领域的研究已经取得了一系列颇有水平的成就。谈到化学工程技术的热点就不能忽略超临界化学反应,超临界是指液体的P、T都在临界值以上,此时物质处于液体和气体两种状态。目前,这种研究技术还刚刚起步,还有很大的发展前景,也值得我们不断关注。 2发展趋势分析 2.1计算机辅助化进一步深入21世纪是一个信息化的时代,计算机对于各种研究来说都成为了必不可少的辅助工具。计算机技术的利用使得过去很多的化学计算问题和分析问题都得到了完美的解决,同时也大大的节省了效率、提高的研究的准确性。在化学工程中广泛的使用计算机技术,是化学工程领域一个重要的发展趋势,广大的化学研究者应该不断的加强对计算机技术的学习,从而推动化学工程的发展。 2.2系统性、整体性加逐渐明了系统论一直以来也是非常重要的工具。化学领域的发展同样离不开系统论,过去许多化学技术都是单独的进行分析研究,这就导致每个环节得不到很好的匹配。目前整体性、系统性已经成为化学工程领域的发展趋势,利用系统的方法对化学工程进行研究可以使得非常复杂的问题变得简单化、整体化。 综上所述,随着科学技术的不断发展,化学领域的发展也处于一片生机盎然的趋势。深入研究化学工程技术领域的热点与发展趋势可以帮助我们更好的深入研究化学技术,不断的对传统的化学技术进行修正、调整,使其朝着有利于发展的趋势前进。 作者:刘威 单位:江汉大学化学与环境工程学院 化学工程与技术论文:化学工程与技术实验课程构建探索 在研究生阶段,有些导师只注重与学生研究课题相关的实验技能,而忽视对学生实验能力的全面培养,使很多研究生的实验技能不全面,实验过程中思维狭窄,综合分析能力较弱,这样的同学毕业后在新的研究领域很难快速适应。应用化学专业作为一门实验性很强的学科,研究生能否早出好成果,不仅决定于其科研思路,也取决于学生实验技术的熟练程度。因此,通过高等化学工程与技术实验课程建设,学校重视对应用化学专业研究生进行综合实验技能、分析问题、解决问题能力的培养,使学生的实验能力与理论水平相匹配,对提高应用化学学科研究生的论文质量和社会竞争能力具有重要意义。 一、课程特点与要求 以往,一般高校应用化学专业的研究生教学以理论课为主,缺乏实验教学,这不利于学生实验技能的培养。另外,传统的实验教学模式将实验局限在二级学科范围内,人为地割断了学科之间内在的联系,事实上难以适应对研究生实验思维和技能培养的要求,也不符合学科综合发展和学科交叉渗透对人才培养的要求。在全国工科院校积极探索“卓越工程师”培养模式的背景下,如何提高工科研究生培养质量,建立符合工科研究生特点的实验教学体系,成为全国高校特别是工科院校思考的重要问题。在这样的背景下,我们提出在高等化学工程与技术实验课程内容的设置方面,考虑到不同学科的要求,淡化专业界限,既要充分考虑与本科实验的衔接,又要在实验内容、方法和手段上具有与研究生培养要求相一致的专业水准和技术内涵。体现由简单到复杂、由被动模仿到主动设计及综合运用的特点,强调知识的融合,反映学科交叉。为了能在较短的学时内使该课程对应用化学不同层次研究生的培养起到积极的作用,我们在课程内容设置方面,将化学合成实验、化工原理实验、香料香精制备和调香实验有机结合,打破了以往分专业、分课程的做法。开设的实验课中,既有覆盖面宽的基础实验,也有专业性较强的实验,还有前沿性实验和富有启迪思维的实验技术专题讲座等,构建了富有特色的适合应用化学类研究生的实验教学体系,以提高研究生实验动手能力、运用实验解决化学、化工实际问题的能力。 二、实验内容设置 在高等化学工程与技术实验课程的内容设置上我们尽量选择覆盖化学、化工学科群的实验,如香料化合物的合成和表征、调香、膜分离材料的合成和表征、大环配体的合成与表征、多釜串联设计等。根据学生的情况及学时的要求,本门课程的教学内容主要包括:概述、基本实验、常规性实验、专业性实验、设计性实验、自主性实验和大型仪器的讲座与培训等。教学遵循体系完整、重点突出、实用性强、与现代研究手段和方法相结合的原则,力求在有限的学时中取得令人满意的教学效果。 (一)基础性实验 本部分实验主要是训练学生的基本操作技能。学生在充分预习、了解实验基本原理的前提下,独立操作,老师及时指出学生实验中出现的问题。目的是使一些基本操作能力较差的研究生获得实践机会,迅速掌握一些重要、常见的基本操作。实验设计坚持由浅入深、循序渐进的原则,强调“宽口径、厚基础”,以此为其他层次的实验打下坚实的基础。本部分实验内容约占总学时的1/5。 (二)专业性实验 专业实验坚持以培养实验能力为主的原则选择实验内容。不同研究方向的实验教学内容强调“前瞻性、创新性”。学生须根据专业特色完成若干个具有专业特色的综合实验训练,如水热/溶剂热制备、简单香料化合物合成、膜分离实验流程设计等。教师从查阅相关文献、具体实验原理的确定、实验方案的设计、实验条件的控制对比等方面引导学生进行实验,锻炼学生独立实验、分析问题和解决问题的能力。由于实验学时的限制,研究生不可能也没有必要把开设的所有实验全做一遍。因此,每位学生结合自己的研究方向,可选择不同的实验,以锻炼在相关研究领域的动手、分析问题能力。本部分实验内容约占总学时的1/5。 (三)设计性实验 本部分实验主旨是开发学生的探索精神和创新能力,用典型性的研究成果进行实验教学。如我们计划开设具有特定香味化合物的合成和调香、共轭大环配合物的合成等实验内容,使研究生了解和掌握现代最先进的技术思想、现代科技发展中具有代表性的重要研究方法。教师的主要工作是设计具有研究性的或探索性的问题,然后激励学生去思考、设计、实验和总结。在整个实验过程中,学生要独立完成查阅文献、设计实验方案、完成实验及实验结果分析的全过程,养成独立思考、独立解决问题、独立工作的良好习惯。为了达到较好的教学效果,实验前的讲解以提问和探讨的方式进行,要求学生在实验时先将实验过程及注意事项口头叙述一遍,以督促其在实验前自觉预习,在实验过程中做到心中有数,不手忙脚乱。实验结束时,教师与学生一起探讨,以激发学生的学习兴趣。设计性实验使得研究生在综合运用课程所学内容的基础上,进一步获得了较强的综合实验能力及解决实际问题的能力。本部分实验内容约占总学时的1/5。 (四)自主性实验 由于研究生受到学习年限的限制,因此尽早让他们熟悉与自己相关的课题内容是非常必要的。我们计划留有1/5的学时设计与论文或科研任务相结合的实验(具有较强的综合性),要求研究生进入自己导师的实验室,从事辅助或参与导师的科研工作,以激发学习热情,进一步培养解决实际问题的能力。导师可以结合自己的科研课题给学生布置一个小课题,引导学生有计划地完成;要求学生自主规划、实验,导师对学生实验的整体状况进行督导,以使学生尽快融入导师的课题中,在论文实验过程中少走弯路,取得更好的成果。本部分实验内容约占总学时的1/5。 (五)大型仪器讲座和培训 随着现代科技的不断发展,科技创新的水平越来越依赖于大量、复杂的实验技术手段和各种大型、精密仪器设备。由于多数生源来自于其他高校的相关专业,很多学生没有接触过如X-射线衍射、扫描电镜、红外等大型仪器设备,因而他们在硕士论文期间实验结果的测试和分析中障碍重重。针对这一现状,我们提出了如下的措施:1.开展相关仪器使用的讲座,请经验丰富的教师集中讲解仪器的工作原理、操作规程、注意事项等,并督促实验室技术人员引导学生进行规范化操作,在学生做好充分准备的前提下,方允许学生上机操作。2.学生须将测试内容和自己的课题相结合,能正确地进行相关的数据处理与结果分析,做到学有所用。这不仅大大缩短了研究生进入课题实验的工作适应期,也能提高他们的科研能力。3.经过严格的选拔考核后,一部分操作能力强的研究生可以被吸纳为大型仪器的协管员,以使研究生能有机会实际操作并熟练掌控一些大型仪器设备,为以后在课题研究中熟练使用这些大型仪器打下坚实的基础,也提高了他们的就业竞争力。本部分实验内容约占总学时的1/5。 三、实验教学过程 (一)教学方式、方法 由于授课对象和培养目标不同,所以研究生的实验教学和本科生的实验教学方式、方法应该有所区别。针对高等化学工程与技术实验课程的教学,我们提出了如下几点建议:1.采用交互式教学模式向学生介绍实验技术的原理、难点和技巧,特别是本科阶段未学习过的、对研究生课题研究极为重要的一些操作技术。交互式训练有助于学生发现实验中所需要面临的难点,确定实际有效的解决方法,是一种更有效的实验操作教学方法。2.每位任课教师围绕实验课程建设的指导思想和主要规划,制定自己的教学方案。3.建立课程负责人定期听课、教师定期互相听课的制度,以利互相学习,互相督促,共同提高教学水平。4.采用多媒体教学手段。研究生学位论文28研究生高等化学工程与技术实验课程建设初探以大量的科研实验为基础,而实验理论与具体实验操作之间往往存在着巨大差异,研究生从基础理论学习的课堂到进入实验室进行实验操作,往往会感到难以适从。为了弥补传统实验教学视野狭窄的不足,缓解实验经费与研究生人数之间的矛盾,使应用化学专业的研究生能尽快掌握一些常用的基础实验技术,我们提出在研究生的高等化学工程与技术实验课程的教学过程中采用多媒体教学。 (二)学生实验习惯的培养 1.培养严谨的科学作风研究生作为高层次专门人才的预备队,严谨、求实的科学作风是他们应该必备的一种品质。比如在实验过程中注意观察,发现实验现象与预想的现象有较大出入时,多方面查找原因,及时讨论实验过程中出现的现象和实验结果,讨论实验方法的优劣等都是研究生所应该养成的科研习惯。原始实验记录对研究生理顺科研思路、寻找科学规律和完成工作总结等都有着非常重要的意义。[1]从实验开始阶段,研究生就应做到规范地记录实验现象和实验结果。对于那些不尊重事实,涂改数据和拼凑结论的同学,导师要及时予以批评教育,从而保证研究生树立良好的科研作风,获得可靠的实验结果。2.卫生习惯实验过程中要督促学生做好试剂的回收工作,不随意丢弃滤纸、火柴梗、废玻璃等杂物,有效减少环境污染和着火爆炸等危险事故的隐患,使学生在实验过程中不断提高环保意识,养成良好的卫生习惯。 (三)教学评价体系 实验的教与学两方面建立相应的激励与评价制度,将会促进实验教学与研究生实验能力的提高。学校可以从教学内容、教学方式、教学管理、教学评价等方面建立相应的实验教学管理与考核制度,以此来激励教师在实验教学上的投入。在学生学习方面,学校应建立学生成绩和学分相结合的评价方法。学生实验成绩的评定主要依据学生在实验课中的实际表现。如学生是否按时进行实验,进入实验室前对实验内容是否有充分的预习,实验过程中是否以积极的态度投入了,实验结束时是否清洗和整理实验用品,是否真实记录实验情况并及时总结等。 四、研究生实验室建设 建立专门的研究生教学实验室,为研究生实验教学提供更加全面、系统的环境,形成教学科研有机结合得更为完善的实践能力培养体系,是当前研究生教育发展的迫切需求。[2,3]我们希望按大学科或大专业建立开放性实验室,供研究生进行实验,有步骤、分批次地开放实验室。实验室不仅要对本专业的师生开放,也对跨专业、跨学科、跨院系的师生开放,让研究生在自由、开放的研究环境中选择实验和接受专业指导。同时,这种手段也有利于加强学科之间的协作和交流,实现实验条件的真正共享。 五、师资队伍建设 实验教师队伍的水平和能力,在整个实验体系运行中起决定性的作用。学校必须建设一支结构合理、人员精干、专兼结合的实验教师队伍,使他们在培养研究生的实验与创新能力方面发挥主导作用。为了充分发挥高水平教师在实验教学中的优势,学校有关部门应该制定一系列有利于提高实验教学质量、保障实验教学运行和改善实验教学整体环境的相关政策,鼓励教学和科研经验丰富、责任心强的教师参与到实验教学中来,充分发挥他们的科研优势,这更有利于将若干较成熟的研究成果融入课堂教学,使学生了解学科的最新发展动向,增强创新意识,提高研究生实验教学质量,培养学生综合的实验能力。[4] 六、实验保障体系建设 学校有关部门应该对应用化学专业研究生实验学分提出更加明确的要求,建立实验课程管理系统,从制度上保障研究生重视实验课程。实验指导老师应重视课程教学的每个环节,包括实验方案把关、实验过程指导、实验结果验收等,突出实验教学的地位和作用。研究生可以通过系统,选择实验课程和实验时间,通过实验操作过程、实验报告及综合考试等环节的考核,取得相应的学分。 七、结语 实验技能的高低与应用化学专业研究生的培养质量息息相关。结构合理的实验内容和规范的实验技能训练,对培养研究生自我创新意识、从事科学研究的能力和就业竞争能力有着非常重要的作用。探索适合应用化学专业研究生特点的实验教学体系将是一项长期的任务。)只有不断加强研究生实验课程的改革与建设,改善研究生实验教学的条件,完善各种实验教学评价与激励机制,才能培养出大批高素质的应用化学专业人才。 作者:李向清穆劲康诗钊秦利霞易封萍陈桂娥单位:上海应用技术学院化学与环境学院 化学工程与技术论文:化学工程与技术学生创新力的培养 一、国内外化学工程与技术学科研究生创新能力研究现状 近年来,国内外著名高校均对提高研究生创新能力开展了研究。复旦大学张建林针对创新能力的不同类型和创新能力难以提升的原因,探讨了创新能力培养机制改革问题。[3]万军民借鉴美国培养研究生的经验,分析了我国高校研究生创新能力培养的影响因素,构建了我国高校协作式研究生创新能力的培养体系。[4]美国耶鲁大学在培养学生的创新性教育方面注重学生的独立思考,鼓励学生具有批判性思维,学会解决问题。剑桥大学在办学理念上强调理性训练和人格塑造,注重原创性研究,反对教育的功利主义;培养过程中注重“议”“写”环节的训练;校园氛围上重视文化融合与思想交流。柏林自由大学建立以集群发展中心、研究生中心和国际交流中心为优秀的创新型联系网络,三个中心都鼓励创新性研究,加强与外国学者和科学家的合作,培养创新型学术人才。哈佛大学注重教育的个性化,通过个性化的教育培养创造型人才所必备的创造性人格;麻省理工学院等则注重在启发式教学、跨学科学习、开放自主培养等方面为研究生创新能力的培养建立独具特色的培养模式。日本的研究生教育提倡学生独立学习,导师的作用体现在对学生的引导及为其创造宽松的研究环境方面,并且在指导过程中使学生逐渐学会自主学习,在自由民主的学术氛围中激发学生的创造力。[4]针对化学工程与技术学科研究生教育,探索研究生培养制度创新和模式创新,形成有利于化学工程与技术学科研究生创新能力培养的机制和模式,是我国化学工程与技术高层次专门人才和创新型人才培养的需要。 二、加强化学工程与技术学科研究生创新能力培养的实施 (一)加强研究生导师队伍建设,是培养研究生创新能力的前提 在以“创新和服务”为主题的第三届中外大学校长论坛上,来自全球的140多位校长普遍认为:教师是创新型大学的基础。加强化学工程与技术学科研究生能力的培养,研究生导师首先需要以培养创新型人才为己任,在人才培养中真正发挥“导”的作用,这就要求研究生导师自觉提高专业水平和专业素养。只有导师具备扎实的专业功底和广阔的学术视角,能够站在化学工程与技术学科发展的前沿,关注社会发展对学科发展和人才培养的新要求,才能真正引导学生在科研工作的过程中创新性思维,激发学生科研的兴趣,营造有利于学生独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境和氛围。据有关统计,诺贝尔奖显示出明显的“集中性”特征,全世界约4%的科研机构占了22%的诺贝尔奖的获奖份额。如德国马普学会有17个获奖者,英国贝尔实验室有11个获奖者,日本东京大学有10位获奖者,英国卡文迪许实验室有7位获奖者。另一方面,诺贝尔奖获得者具有“传承性”。如1909年德国的奥斯特瓦尔德,他的学生能斯脱,能斯脱的学生米里肯,米里肯的学生安德森,安德森的学生格拉塞都是诺贝尔奖获得者。诺贝尔奖获得的集中性和传承性说明,科研的创新一方面需要一种好的氛围,另一方面导师处于科学前沿至关重要。我校化学工程与技术学科研究生的科研成果显示,研究生在国际化学工程与技术领域前三位期刊上发表的优秀论文,60%以上出自同一科研团队。这些数据表明,导师能够把握学术前沿,并能及时将学生们带入前沿,在学科前沿从事自己的科学研究,是培养研究生创新能力的前提。若研究生导师自身道德修养、探索创新能力、对专业知识的精通和把握难以发挥楷模和导向作用,则培养有创新能力的研究生就是一句空话。 (二)打造针对化学工程与技术学科专业特点的研究生立体化创新性培养平台,是培养研究生创新能力的重要条件 为研究生学术工作搭建交流的立体化平台,开拓研究视野,是培养研究生的创新能力的重要保障。我校化学工程泰山学者实验室针对化学工程与技术学科研究生的专业特点,为研究生学术交流搭建了包括研究生学术报告轮讲平台、国内外学术会议平台、校企合作工程化实施平台在内的立体化平台,积极拓展教育研究和创新能力培养的环境。研究生学术报告轮讲平台包括研究生每月一次的学术专题汇报,报告内容可以是自己的科研内容,也可以是对当今世界最新的研究进展的追踪;一年一度的齐鲁研究生学术论坛-化学与化工技术发展分论坛则是整个齐鲁大地化学工程与技术研究生的华山论剑;每月一期的研究生论坛则是邀请外校、外国的教师以及学术名流来校开展专题讲座;鼓励研究生参加化学工程与技术领域各种国际或国内的学会和年会;根据项目合作与人才培养需要,直接从具有科研创新实力和先进生产能力企业聘请高级研究人员任教,把最先进的应用技术传授给学生,并不定期地带学生走进大型化工企业学习,强化工程能力的培养。上述立体化研究生创新平台建设,一方面使学生能够把握各自领域和相关领域的最新进展,拓宽研究生的研究视野,挖掘研究生的学习潜力和研究能力,为研究生创新能力的培养提供了学术平台保障。 (三)结合化学工程与技术学科发展正确选题,是培养化学工程与技术研究生创新能力的重要环节 培养化学工程与技术学科研究生的创新能力,研究生的选题首先必须符合本学科的发展规律及趋势。只有符合本学科的发展规律与趋势,课题才具有研究的可行性和研究的持续性。其次,课题的选择应符合国家和社会发展需求和趋势,脱离社会发展需求和趋势的学术研究和学术前沿,缺乏生命之源。再者,课题的选取应契合本人兴趣,有了兴趣,学生对课题的研究才会有内在的动力。导师给学生自由,允许提出不同观点与问题,也是培养研究生创新能力的一个重要环节。最后,课题的选取不能脱离现有研究环境与条件。如果研究生所在实验室没有相应的设备及资料条件,题目再好,也无法开展相关研究。针对上述原则,我校化学工程泰山学者实验室针对新能源开发、二氧化碳减排、烟气除尘、污水处理等国家和社会发展的重大需求,引导研究生在流态化工程和颗粒学技术开展研究,包括大型多射流流化床的流型转变规律、流化床生物燃料电池、新型膜流化床、硼氢化钠水解制氢以及化学链燃烧等研究方向,并取得了创新性研究成果。例如,学生将传统的流化床反应器与微生物燃料电池相结合,提出流化床微生物燃料电池新型反应器,在处理高浓度有机废水的同时实现电能的回收。该研究方向申请两项中国发明专利,其中一项已获授权,并在国内外著名期刊上发表研究论文6篇,获得一项山东省研究生科技创新成果三等奖。再如,学生将二氧化碳化学链燃烧技术与煤气化技术相结合,开发煤炭/化学链载氧体气化技术,该技术可在煤气化同时实现二氧化碳的捕集,减少二氧化碳排放。目前已经在该领域申请国家发明专利6项,其中两项已获授权。研究生在国内外著名期刊14篇。由此可见,结合化学工程与技术学科发展正确选题,是培养化学工程与技术研究生创新能力的重要环节。 (四)规范过程培养是培养化学工程与技术研究生创新能力的关键 规范化学工程与技术研究生的过程培养,按照瞄准学科前沿选择课题-批判式阅读文献-发现研究方向-实验、思考、结论指导实验、得出新的结论-知识创新的培养模式,实施过程管理。从研究生的综述报告到科学选题指导,教师都为研究生创新能力的培养把握了基本方向,定期组织研究团队的教师和所有研究生进行课题讨论汇报,开展阶段性研究工作总结、创新性结论、遇到的困难和下一步的计划的研究讨论,为研究生创新能力的培养提供了实时追踪和指导。研究生论坛、各种年会和专家报告,为研究生科研视野的拓展和创新性思维的培养提供了平台。实时总结科研成果,撰写科技论文和发明专利,在科研总结和论文的写作中深入思考和发现问题,是研究生提升科研水平的关键步骤。总之,在研究生培养过程中,培养研究生提出或理解化学工程与技术学科领域新概念,用数学语言描述化学工程与技术学科领域新问题或规律的能力,根据工程技术科学特点设计实验装置能力、应用测试技术能力、根据实验现象归纳分析规律的能力等,规范研究生培养过程的全程管理,是培养化学工程与技术研究生研究生创新能力的关键。三年来,我校化学工程泰山学者实验室两度获得山东省研究生创新成果二等奖、三等奖,申请11项国家发明专利,6名硕士生学位论文获优秀硕士论文,2名博士生学位论文获优秀博士论文,1名博士研究生获得山东省优秀博士学位论文。(本文作者:王许云、岳学海、郭庆杰单位:青岛科技大学化工学院) 化学工程与技术论文:浅析化学工程技术的应用问题探究与思考 摘要:在科技高速发展的今天, 我国科学技术水平的进步,自动化技术的应用在各行各业中逐步扩散起来,比如化学工程技术在化学生产中的应用也逐渐受到人们的关注,化学工程行业关系着人们的日常生活,影响着其他行业的发展,所以对在化学生产过程中的应用进行研究探析,是十分有必要的实时话题。 关键词:工程技术;化学反应;应用技术 化学工程技术是一门主要研究化工生产过程中研究和开发以及过程装置的设计、制造和管理的综合性技术。化学工程技术在化学生产中的应用已涉及到各行各业,化学工程技术的发展对于强化化工生产过程,提高产品质量,降低原料和能量消耗,对于企业的技术改造以及新技术的开发起着重要作用。 1.新型反应技术的研究 1.1 超临界化学反应技术。超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时,此时状态处于液体和气体之间,具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用,而且还在医药工业等领域应用很广泛,已经显示出巨大的魅力,极具发展前景。近年来,化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域,但是都处于初级发展阶段,很不成熟。 1.2 绿色化学反应技术。绿色化学是指对环境不会造成污染的,有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采取化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程,因此很彻底,这主要包含原子经济性和高选择性的反应,生产出对环境有利的材料,并且回收废物循环利用的一门科学技术。 1.3 新的分离技术。从广义上看,分离强化首先是对设备的强化,随后对生产工艺进行强化,整体来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果,这样不仅有利于实现可持续发展,同时也是化工分离技术的重要技术与主要趋势之一。然而,古老的化工分离技术原理:利用沸点的不同,将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术,具有广阔的发展前景,但是这些在应用中同样也存在着很多问题,此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少,没有在理论上充分说明和指导,对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术和科学的不断进步和发展,分离技术也随之得到改善,取得了长足的进步,逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上,例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面,这些都是信息技术发生功效的主要分离技术,再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离,因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进对于分离过程的深入产生了重要的作用,而且还能提高工作效率。 2.传热过程中一些新的研究进展和方向 2.1 微细尺度传热学研究进展。微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律,现在传热学中已经自成一个分支,发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立,但是由于尺度的微细,原来的假设的影响因素也会相对的发生变化,这就导致了流动和传入规律发生着变化。目前,微米、纳米科学已经取得长足的进步,受到人们的广泛关注,诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。 2.2 强化传热过程的研究进展。这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手,提高传热的效率,并想办法改进设备使其持续对外放热,这种改进包含发明新的传热材料和改进生产工艺,将过去的设计进行优化等方法。 2.3 传热理论研究进展。近年来,传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用,但至今仍未能很好的实现,主要问题是如何获得实现滴状冷凝,并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质,将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用,而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来,人们都在对液体发生核态沸腾的主要原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的,这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止,加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响,这一问题是最需要得到解决的,也是研究的重点所在,对沸腾传热进行计算大都采取机理模型,这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低,而且需要大量的实验做基础,所以目前应用的范围较窄,目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式,因此我们有另辟蹊径,从新的角度来探究和研究问题,从基本理论出发,提出新的理论与计算方法或研究出新的模型,将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量,这将成为今后研究的重中之重。 3.促进化学工程技术发展的对策 3.1 着眼全局提高化学工程技术水平。化学工程科学近年来的发展趋势已经明显地呈现与多学科交叉的现象,要进一步促进化学工程技术的进步,就要从全局出发综合考虑与化学工程交叉的各个领域的情况。要统筹考虑各个领域的运用,做好整体的规划,协调各项科学的开发利用。并且统筹现有领域的同时积极开拓新的研究领域,使各个学科领域相互促进,最后实现共同发展。 3.2 提高化学工程机械设备研究水平。机械设备是提高一项技术必须具备的,先进的机械设备能为更高水平的技术研究硬件支持。但是相对而言,目前化学工程技术方面的机械设备还比较落后,应该加强研究力度,向世界化学工程技术研究的机械水平靠近。有了这些高科技水平的机械设备,在化学工程技术领域赶超世界水平指日可待。 3.3 做好化学工程技术的教育工作。任何一项技术的发展都不能离开高水平的人才,所以要促进化学工程技术进一步发展需要加强化学工程领域的教育培训工作。不仅需要培养化学工程技术方面的知识,与其相关的学科的教育与培训也要加强。不仅仅培训理论知识,更要加强学生的实践能力,为化学工程技术的发展储备人才。 3.4 积极开拓化学工程技术的应用市场。当今化学工程技术的应用领域已经很广泛,但是如果想要进一步的发展还要积极研究开发新的工艺、新的产品,寻找新的市场。市场是产品开发的动力,有了市场的需求才会带动产品的生产,也就会促进技术水平的提高。 化学工程与技术论文:化学工程技术的热点问题与发展趋势 摘要:随着科学技术的不断向前发展,我国对化学工程技术的研究也不断深入。本文就化学工程领域中一些热点的发展趋势以及相关的技术研究进程,对超临界点化学的反应技术以及分离和传热过程等相关领域进行了分析和研究,认为其研究的重点是在于过程、设备以及研究对象的研究方法。随着研究领域的不断前进和革新,化学工程技术领域的发展将融合多学科,以节约资源注重环境的保护为方向。 关键词:化学工程技术;研究热点;发展趋势 化学工程是一门将一系列化学有关的知识进行深研究的化学或物理过程的知识学科,它还包括对原有化学设备进行改革,以化学思想为基础将理论和实际工程知识糅合。具体工作可包括研发新产品、设计、模拟、操作实验来强化装备等硬件设施。化学工程领域包括范围广泛,其中有机化学、无机化学、石油化工等领域,因此化学工程是国民经济建设从而推动社会进步重要的工程领域。目前化学工程技术的发展方向是逐渐趋向连续化、集约化、自动化、高效化和自动化、精密化。由于化学工程技术被广泛运用到生活领域所以对其的研究是十分有必要的。 1 化学工程技术的新热点 1.1化学超临界反应技术 超临界的化学反应技术是指反应过程中的温度和压力都在临界点之上,这样的状态往往是液体和气体之间。这样形式的存在被广泛运用到生物化工、食品、医药等领域,已经显示出很好的效益,发展前景很好,但近年来的探究和发展阶段仍处于初级,待进一步深入研究。 1.2绿色化学研究技术 绿色化学由于能够有效避免对环境的污染,近年来备受推崇。绿色化学就是指利用化学反应技术来充分利用资源、减少污染物的产生来起到对环境的保护。比如,它可以对产生污染物的相关溶剂和废料进行处理,利用原子技术或高选择性的化学反应生产处对环境有利的产品,这不仅能够增加经济效益而且带来可观的社会效益。 1.3分离技术的新研究 首先,分离技术强调对生产设备的强化,其次是生产技术。总结来说就是将设备更新,将生产率提高的技术都属于化学分离技术的结果。古老的分离技术方法是利用各种材料沸点不同将其分离然后做研究。随着科学技术的发展和各领域研究合作分工改变为分离技术新发展提供了广阔的前景。比如近年来,在力学的传递以及多相流方面,采用信息技术发生分离,还有分子的模拟就很大的提高了预测热力学平衡的水平,对分子的人为设计加速了分离等等。因此进一步研究高效的分离技术有着深远的意义。 2 传热过程新的研究发展方向 2.1传热学中细微尺度的研究进展 细微尺度是指从时间尺度和空间尺度进行更细微的研究的热学范畴,如今它在热学中已经形成了一个分支,具有广阔的发展前景。当一个物体的尺寸远大于其载体时,这样的情况会存在,但是由于尺寸的更加细微,原来的假设影响因素也会发生相应变化。目前纳米技术已经取得显著的成绩,很多领域都是围绕传热学中的细微尺度技术进行研究的,近年来取得了高集成电路、多空介质流等新成果,产生了巨大的经济效益。 2.2传热设备的研究进展 近些年来,利用翘片来强化传热,管外的翘片强化传热原理包括有前缘效应和非稳定性扰动以及减薄边界层等几种。常用的片是冲缝片和百叶窗。将来对此的研究应该将分布参数和场地模拟相结合,来优化传热装置结构的参数,实现管翘式的传热针设计。 2.3与计算机技术的相结合 计算机技术的不断进步是化学中大量的技术问题能够得到有效的解决。同时节约了大量的人力物力财力,也增加了数据和相关机械的精密度。计算机的主要贡献表现在计算流体力学、数值传热力学、采用计算机技术进行统计、计算有利于将数据更直观的表现出来,表现形式更加多样,能够有效分析大量实验数据。 2.4与材料科学和信息工程相结合 科学的进步和新技术的研究涌现就为化学工程的研究提出了新的机遇。如何形成优质的服务体系和完整地理论作为研发支撑成为化学工程面临的问题。所以它必将进入一个新的发展阶段,在发展中应注重与多学科的交叉,更多的研究应该包括信息和化学应用、生物与化学以及能源环境与化学相结合的学科,这都为化学工程的发展提供了新的研究方向。由于信息技术不断深入各个行业,为此通过信息技术可以将大量的信息收集、整理进行数据统计分析,得出的结论可以为化学工程发展研究提供新的方向。 3结语 综上所述,伴随科学技术的发展,专业人员对化学工程研究已经从单一走向研究领域与多学科相结合的多元化方向发展,随着时代的需要,科学技术的发展,新的发展热点的出现,化学工程的发展方向也是多元化的。化学工程技术多元的发展给社会带来的也将是全新的面貌,推动整个社会向前的步伐。 作者简介:刘玉琴,本科学历,白山市浑江区东兴街道办事处,工程师,研究方向:化学工程。 化学工程与技术论文:探究目前化学工程技术的发展情况与优化措施 摘要:随着经济的发展和科技的进步,我国的化学工程技术也到了迅速的发展,我国的化学工程技术虽然起步比较晚,但是发展很快,我们现在的生活已经离不开各种化工产品,化学技术的发展给我们的生产和生活带来了极大的便利。目前,我国的化学工程技术虽然发展很快,但是还存在着技术创新不够,发展粗放,对环境不友好等问题。本文着重探讨目前我国的化学工程技术的发展情况并提出一些相关的优化措施。 关键词:化学工程;发展情况;措施 1引言 化学工程技术是一个复杂的工程性学科,它是采用一系列科学研究方法对化学过程进行深入研究的物理或者化学过程,它还包括对原有设备的优化和改进以及对新技术的研究。它以化学为指导思想,将科学理论和工程实际结合在一起,它包括有机化学、无机化学、以及石油化工等领域。化学工程是国民经济建设中的重要工程,它大大推动了社会进步的步伐,同时化学工程也与高精尖技术联系密切,目前化学工程技术正朝着连续化、集约化、高效化、精细化和自动化方向发展。化学工程技术不仅和工业产生联系密切,它和日常生活也有大的关系,因此对化学工程技术进行探索和研究具有十分重要的意义。对化学工程技术的发展进行研究不仅有利于吸收国内外最新的技术成果,还有利于改进生产设备,提高生产效率。 2新型化学工程技术的研究 2.1绿色化学技术 绿色化学技术是指采用对高新技术使化学反应在进行的过程中不会对环境造成污染,并且有利于环境保护的绿色化学技术。它的理念是在化学反应的过程中采用化学的技术和方法减少或者消除人类健康有害、对生态环境产生不良影响的化学原料或者溶剂等。绿色化学不同于传统的环境保护技术,它是从源头上来消除污染的,因此很彻底。它的优秀是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,将反应物的原子全部转化为期望的最终产物。近年来,随着环境污染的加剧和能源的日益枯竭,环境保护已经得到世界各国的重视,我国也在“十二五”规划中也明确提出了环境保护的要求,因此绿色化学技术必将有广阔的发展空间。 2.2超临界化学技术 超临界液体是指当温度和压力处在临界点时,物体会处于一种介于气体和液体之间的特殊状态,这时物体有气体和液体的双重性质。这种超临界状态的液体在化学工业、生物工业、食品工业等有着广泛的应用,尤其是在医药工业领域更有广阔的应用空间。目前,超临界液体的各种性质已经显示出巨大的魅力,发展前景十分诱人。而超临界的化学技术就是与超临界液体相关的化学技术,化学界已经将超临界水氧化法成功的应用到了环境保护的领域。目前,超临界化学技术还处于发展阶段,很多技术还不够成熟。 2.3新的分离技术 在化学工业中常常运用物理法和化学法对化学物质进行分离,例如,利用物质的沸点将不同的物质从分离塔中分离出来,另外还可以根据物质化学性质的不同对其进行分离。这些都是传统的分离方法,这些方法技术比较简单,操作起来也比较简单,但是这些分离方法的效率比较低,分离过程也比较慢,越来越不能满足未来化学工业发展的需要。随着信息技术的不断发展,化学工业中的分离技术也不断的完善,将信息技术和传统的化学技术相结合就形成新的分离技术。例如,在传统的半透膜分离技术中加入了一些新的控制方法,这种新型的分离技术大大加快了分离的速度和效率。 2.4与计算机技术相结合的化学技术 化学技术在发展时遇到了大量的数据计算和数据采集的问题,用传统的方法对这些数据进行处理势必会严重影响化学技术的发展。随着计算技术的发展,化学技术中采用了大量的计算机处理技术使得数据的计算和处理变的非常快捷,在提高效率的同时还节省了大量的物力和财力。计算机技术的在化学中的应用主要体现在在流体力学和数值传热学上,它主要采用数值模拟法进行研究,这种方法需要大量的数据和大量的实验作为支撑,然后利用计算机对数据进行计算和分析,并将数据直观的表示出现。这种方法节约了大量的时间,同时也大大减少了研究人员的工作量,提高了工作效率。总之,与计算机技术相结合的化学技术一定是未来的一个发展方向。 3化学工程技术发展的优化措施 化学工程技术近年来取得了巨大的发展和进步,但是随着时代的发展和进步,传统的化学工程技术也有很多不适合化学产业发展的地方,所以在化学工程技术发展过程中要采取以下几种优化措施: 3.1加强化学工程基础应用的研究 化学工程技术在发展时除了要紧跟科技发展的前沿外,还要对必要的基础应用展开研究。众所周知,基础应用研究投资大,研发时间长,短期内很难看到经济效益,但是从长远出发为了化学工程技术的可持续发展必须加强基础应用研究。另外,在引进外来先进技术时要注意消化吸收其中的基础技术,做好自己的技术储备工作。 3.2利用化学工程技术对现有的化学流程和工艺进行改造 在化学工业中,我们长期都是引进外国的产生工艺和生产线,缺乏独立开发自己生产线的能力。因此,以后我们在引用外国先进技术时要注意消化吸收他们的先进技术,并在此基础上形成自己优秀技术。另外,要充分利用过程模拟技术对现有的生产设备进行仔细的分析,找出其中的关键问题所在,根据实际生产的需要对现有的生产线进行改造。 3.3加强高校、研究所和企业之间的联系 高校和研究所搞的项目的和技术往往偏向于理论和研究,实际应用的项目不多,而在企业中往往都是实际的应用项目,但是这些项目缺精确的理论指导。这样就在高校、研究所和企业之间发生了脱节现象,以后必须要加强他们之间的联系,可以根据实际情况在三者之间建立一个有效的合作机制。将企业中的更多的实际课题拿到高校和研究所去做,这样既解决了企业项目理论性不足的问题,也解决了高校和研究所项目过于偏向理论的问题。目前,很多高校和企业都签署了合作协议,建立了校企合作制度,这极大的促进了化学工程技术的发展。所以,只有加强这三者之间的合作和交流才能更好的促进化学工程技术的发展。 3.4加强绿色化学技术的研究 当今世界面临的环境问题日益增多,目前我国也已经意识到了这个问题,明确提出了保护环境,减少能源消耗的目标。而传统的化学工业作为污染的主要来源更要加强技术技术改造,减少对环境的污染。所以,加强绿色化学技术的研究已经变得刻不容缓。它的发展对我们保护环境减少污染有非常重要的意义。 3.5做好人才工程的建设 21世纪国际社会的竞争实质上就是以科技实力为基础的综合国力的竞争,谁在科技上遥遥领先谁就掌握了国民经济发展制高点。而科技的竞争归根到底还是人才的竞争,人才是科技发展的根本动力。而化学工程技术的发展也需要大批的优秀人才作为支撑,因此,我们要加强化学工程的高等教育,以培养出更多的优秀的化学工程人才。另外,还要提高化学工程人员的待遇,稳定化学工程研究队伍,加强国际和国内的学术交流活动。最后还要鼓励创新精神,创新是科技发展的灵魂,做好创新工作也是化学工程技术发展中很重要的一个环节。目前化学工程技术正处于飞速发展的时期,随着化学工业过程技术开发力度的加大,化学工程技术必将以全新的面貌和辉煌的成就呈现在大家面前。 4结束语 现在的化学工程技术与以前传统的化学技术已经有很大的区别,它在发展的过程中采用了很多的新技术,例如绿色化学技术、超临界化学技术、新的分离技术、计算机技术等等。我国的化学工程技术近年来发展很快,取得了很大的成就,很多技术达到了国际先进水平,但是在一些关键领域还比较落后。因此,我们还要调动各种积极因素,采取各种措施促进我国化学工程技术的发展,并且促进我国国民经济的发展。 化学工程与技术论文:化学工程技术论文 1关于新型的反应技术研究 从广义的角度来看,所谓的分离强化首先就是要对设备进行不断的强化,然而在对生产的工艺进行强化,进而从整体上来说就是只要能够将设备变小以及能量转化效率提高的技术变为化学的分离技术强化的结果。这样做不仅仅能够更好的有利于可持续发展的理念,同时也是化学分离技术的发展趋势之一。但是,传统的化工分离技术主要是根据沸点的不同,把一些不同组成成分的物质进行分析,然而随着科学技术的不断发展以及对于该项工作的不断研究,进而得出该项技术具有着十分广阔的发展前景,但是在应用的过程中还是存在着很多的问题,主要是这项技术的研究对分子蒸馏的基础理论研究相对来说还是比较少,并且在理论方面也没有能够得到充分的说明。但是随着科学技术的不断发展,分解技术也得到了不断深入的研究,并且也取得了不错的效果,并且也渐渐的把信息技术引入到了分离技术的研究以及开发当中,进而在对热力学以及传递的性质进行的研究,对于分子模拟大大的提高了预测热力学的平衡等,因此在进行研究以及开发的过程中对于分离技术具有着十分深远的意义。 2在热传导过程中的研究进展以及方向 2.1关于微细尺度传热的研究 所谓的微细尺度主要是从空间尺度以及时间尺度微细的研究以及对传热学规律的研究,目前在传热学当中已经是成立了一个分支,并且其发展的前景也是十分的广阔。在物体的特征尺寸要大于载体离子的平均尺寸的时候,就是连续的介质便依然是成立的,然而因为尺度是微细的,并且以前的假设影响因素也将会随着发生着改变,进而将会导致流动以及传热的规律出现一定程度的改变。当前随着纳米以及微米的技术得到了不断的发展,并且已经是受到了人们十分广泛的关注,在很多的领域当中也都在是围绕着微细尺度传热学进行不断的研究,并且已经是在不少的领域当中取得了不错的成果,比如在微型热管以及高集成的电子设备当中。 2.2关于强化传热过程中的研究 对于这项研究主要是从改进换热器的设备方面进行入手的,其研究开始的目的主要是为了能够更好的提高传热的效率,同时也是为了能够改进设备的持续对外放热,对于这项研究的改进主要是包括了传热材料以及生产工艺的改进,同时将传统的设计进度优化等内容。 2.3关于传热的理论研究 在最近的几年来,该项工作的研究人员主要是在滴状冷凝在生产中的应用进行研究,但是一直到目前也没有能够得到实现。其主要的问题便是怎样的获得实现的滴状冷凝,以及如何的是冷凝的表面寿命得到延长。目前其主要的问题就是如何改变冷凝界面的性质,以及怎样才能够将冷凝应用到工业当中进行传染改造。在沸腾传热的过程中,其传热的方式不仅仅在机械以及石油化工行业当中得到了十分广泛的应用,同时也在航天行业当中得到了十分广泛的应用。长期以来人们也一直对于液体出现核态沸腾的主要原因进行着不断的研究。 3结语 目前我国依然是处在社会主义初级的发展阶段,并且不断增加的物质文化需要并不能够得到有效的工艺,并且也将会面领着一些的问题,因此必须要不断的对其进行完善。在我国化学工程当中必须要不断的对人才进行培养,并且要不断的进行创新,以此来希望能够在不久的将来使我国的化学工程学科能够达到国际先进的水平。 作者:陈苗 单位:江西铜业集团(德兴)实业有限公司 化学工程与技术论文:化学工程技术问题探究 1化学工程技术的技术理念与优秀优势分析 化学工程技术简称化工技术,在化学生产领域中有着非常重要的地位。利用化学反应理论技术基础,进行大规模的化学工程生产,从而生产满足化学领域需求的产品。在农业方面,化学工程技术就起到了非常重要的作用。农作物的农药,化肥等都是化学生产的产品。这些产品对于人们的生产与生活都有着非常重要的联系。因此化学工厂成为了市场化学产品的主要生产基地,而化学工程技术也成为了化学生产的技术基础。那么,对于化学工程技术而言,其有着哪些优秀优势呢?化学工程技术的技术理念又是什么呢? 1.1化学工程技术的技术理念分析 化学工程技术是基于化学反应以及化学元素等理论基础进行的大规模的生产性技术,利用先进的设备与反应环境,实现对某种产品的大量批量生产,以此来满足人们对于化学产品的需求。在化学工程技术中,理论基础是必不可少的,但是,在生产的过程中,反应设备等的建筑也非常重要。因此反应设备也有可能是反应物质,因此为了能够追求最高的生产效率,满足人们的生产需求,化学工程技术在技术完善性方面做了非常大改进。在废物处理方面,也有了完善的体制,从而减少了因为化学生产而对环境方面造成的伤害。 1.2化学工程技术的优秀优势分析 化学工程技术以化学反应以及化学元素理论为基础,通过大规模的化学反应来生产市场所需的化学产品。由于在自然界中,很多化学产品不是自然形成的,即便在自然界中存在,其存量也无法满足需求。因此,为了能够满足人们对于某些化学产品的使用。就可以通过化工生产,来进行批量的生产,保证足够的供应。因此,对于化学工程技术而言,其技术优秀可以概括为以下几个方面:第一,完善的技术理论基础;化学反应原理,原子守恒等化学理论技术,成为了化学工程技术的完善的理论基础体系。如果在生产的过程中,对于某一种元素物质产品需求量较大,那么就可以通过化学技术进行实现。例如,在现代社会中,为了能够呼吸到新鲜的空气,很多人开始喜欢吸收纯氧。那么,就可以利用化学理论进行纯净氧气的生成,从而满足人们的需求,当然,这也在一定程度上实现了市场的拓展。第二,高效的生产效率,化学工程技术为化学产品的生产奠定了强大的技术基础,为了满足市场的需求,化学工程技术在高产出,以及高效率等方面做出了非常大的改进,在原料提取以及生产加工的流程方面也有了十足的进步。因此,在技术优势方面,满足了市场化的生产模式。通过化学工程技术的引入,让化学生产领域实现了模式化,一体化以及车间化的生产模式,不仅仅实现了高效的化学生产,更在一定程度上实现了成本压缩等。总之,化学工程技术的优秀优势非常明显,对于市场的发展而言,也有着推动性的作用。 2绿色化工技术在化学生产中的应用 虽然在化学生产领域中,化学工程技术起到了非常重要的作用,也让人们的需求得以满足。但是,由于化学生产过程中,容易产生大量的污染物质或者是废弃物质,在传统的化学生产以及化学工程技术中,并没有完善合理的治理措施。甚至在一些化学工厂中,这些污染物或者废弃物是直接进行无处理排放的。长期以往,对于环境造成的伤害是非常大的。近年来,我国的雾霾以及化学烟雾,癌症村等现象的出现,也就在一定程度上说明了化学生产中出现的问题。因此,为了能够保证化学生产的良性发展,也是为了能够符合当前节能环保技术的理念。绿色化学工程技术开始得以研发,并逐步应用到化学生产领域,从而从根本上改变了化学工程技术的面貌。绿色化学与绿色化学工程技术,是代表未来化学生产的方向性理念。在化学生产的过程中,建立完善的生产体系,尤其是在反应的过程中,杜绝传统的为了结果而不惜代价的生产方式,采用绿色型与节约型的生产方式,在技术方面,也需要不断进行技术改革,尤其是废物处理技术中的一些设计中,要充分体现绿色化学的特点,并能够做到真正意义上的节能减排,废物有效处理。总之,化学生产领域中,绿色化学的理念一定要深入其中,绿色化学工程技术的研发也应该继续,生产需要满足市场,也同样要保证环境的安全。 3结语 本文通过对化学工程技术的优秀技术与理念研究,对于化学工程技术有了深入的认识,虽然在生产效率与成果方面,化学工程技术可以实现较大的飞跃,但是在环境保护以及环保方面,传统的化学工程技术依然会对环境造成较大的影响。因此,为了能够在保证生产效率的同时,更加合理的使用与发展化学工程技术是目前的重点研究项目。因此,绿色化学工程技术也得以产生,并且在化学生产过程中的应用更加广泛,更加高效,也符合未来化学生产的发展,化学生产的后期处理,是需要企业管理人员给予高度重视的。大力推动绿色化学工程技术的创新,不仅仅可以保证化学生产的高效性,也为整个行业的良性发展奠定了基础。 作者:侯海霞 柯杨 王胜壁 单位:安顺学院 贵州省教育厅功能材料与资源化学特色重点实验室 化学工程与技术论文:化学生产中化学工程技术的应用 摘要:随着我国科学技术的不断发展,化学工程技术在化学生产中的应用越来越广泛。化学工程技术作为化学生产中重要的一项技术,不仅能够有效的节约在化学生产中所需要的时间,而且还能够提高化学工程的生产效率。因此,本文通过对化学工程技术的技术概念进行了阐述后,又详细的介绍了超临界流体技术、传热技术以及绿色化学反应技术在化学生产中的应用,并且分析了现如今的化学工程技术存在的问题,同时提出了相应的对策,从而使得化学工程技术在化学生产中能够有更好的发展。 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。 作者:桂腾刚 单位:云南巨星安全技术有限公司 化学工程与技术论文:绿色化学工程技术的应用分析 摘要:结合在化学工程生产中使用绿色化学工程的意义,探讨绿色化学工程技术在化学工程中的应用。 关键词:绿色化学工程技术;意义;应用 近几年来,随着化工技术的不断发展,化学工程取得了重要的进步,但与此同时也产生了很严重的环境污染问题,进而使得化学学科的发展受到了一定的限制作用。为了很好地改善污染的问题,越来越多的人开始采用绿色化学工程技术,绿色化学工程技术的应用不仅减少了温室气体的排放,更有利于生态环境的优化,最重要的是,很好地推动了我国经济的发展与进步。由此可见,探讨绿色化学工程技术应用的具有重要意义[1]。 1应用绿色化学工程技术的意义 1.1有效减少温室气体的排放 近几年来,随着国民经济条件的改善,越来越多的人都拥有了私家车,马路上车的数量越来越多,车辆增加,车尾气的排放量自然增加,空气污染变得严重,进而产生了大量的温室气体,导致气候变暖、冰川融化,还会引发臭氧空洞,造成气候异常,进而使得我国的生活环境变得越来越差。而近几年来,绿色化学科技的一项重点研究内容就是将对生态环境没有污染的一些能源转化为可利用的资源。如太阳能、风能、生物能以及地热等。首先,这些新能源的使用可以节省现有的能源的消耗,其次,这些能源的使用可以减轻一定的费用,最重要的是,可以减少空气中温室气体的排放,进而起到保护环境的作用[2]。 1.2推动国民经济的可持续发展 经济的发展是无限的,但是自然资源是有限的。倘若一味地开采以及使用自然资源,那么便会出现自然资源匮乏的现象,“物以稀为贵”,自然资源枯竭,资源的价格自然会上涨,导致经济的发展受到一定的抑制作用。另外,随着化工污染的加剧,化工产业的发展也逐渐受到了影响,且部分产业的进出口也受到影响,进而导致国民经济得不到提升,发展受到抑制。 2绿色化学工程技术的应用探讨 2.1在海水淡化的过程中应用绿色化学工程 水是人类社会活动的起源,也是人类生活的基本,没有水,人类将很难生存,由此可见,水对于人类的生存的重要性,但是近几年来,随着工业污染的加重以及农业生产的发展,我国的水资源呈现严重匮乏的现象,为了得到很多的水资源,我们开始采取淡化海水的措施,而绿色化学工程技术在淡化海水的过程中扮演了很重要的角色。所谓的淡化海水,主要指的就是去除海水中的盐水,得到淡水,传统的环境下,很多人采用通过酸碱换去除盐水,得到淡水的方法,这种方法虽然也可以实现海水的淡化,但是同样会带来另一种污染,进而使得环境污染情况加剧[3]。 2.2绿色化学工程技术在涂料生产中的应用 在中国,除了汽车尾气的排放会严重污染空气以外,涂料的制作也会产生很多污染,进而给环境带来一定的影响。另外,在制作涂料的过程中,也会产生很多的废料,这些废料流入水中,一样会给水带来污染,且这些水一旦被人们所使用,将会引发很严重的后果,轻者产生健康问题,重者可能直接引发癌症。绿色科技逐渐应用于许多工厂进行开发绿色产品。通过对工艺设备进行改造和优化,降低VOC,优化配置、清洁生产、使得污染最大限度降低。随着无机矿物涂料、固体涂料、乳胶漆等绿色涂料的诞生,涂料生产正向着科技含量高、无毒无污染、产品更优的方向发展[4]。 3结束语 综上所述,我们可以发现,绿色化学工程技术的使用不仅可以降低空气中温室气体的排放,还可以促进经济的提升,希望在与之对应的一系列的生产措施的建议下,无论是海水的淡化还是涂料的生产都能够得到有效地改变,降低对环境的污染,提升对于绿色化学工程技术的有效利用,促进我国化学工程技术的可持续发展。 作者:郝怡森 郭继录 施林峰 单位:沈阳理工大学 化学工程与技术论文:化学工程技术在化学生产中的应用 摘要:在科技的推动下,化学工程技术应用范围不断扩展。作为化学生产中的重要技术类型,化学工程技术的应用下,有效节约化学生产时间,提升化学生产的效率。也就是说,化学工程技术的发展为化学生产带来了巨大的推动。本文介绍了化学工程技术在化学生产中的应用价值,系统探讨了化学工程技术在化学生产中的几种具体应用。 关键词:化学工程技术;化学生产;应用 在化学生产中,涉及较多类型的化学工程技术,同时,随着工程技术的不断创新,为推动化学生产的顺利进行提供保障,尤其是在提升化学生产效率方面效果突出,满足更加多样化的要求,彰显化学工程技术的应用价值,极具发展潜力。 1对化学工程技术概念的阐述 化学工程技术结合化学理论与相关技术,实现与化学生产的结合。在化学设备的应用下,借助化学反应,生产大量化学产品。在化学生产过程中,对工程技术影响较大的因素是化学反应物与设备,化学工程技术的优势就是满足化学反应的要求,切实提升化学产品的质量。另外,化学工程技术对于废物处理具有突出作用,降低对环境的不良影响,与当前社会生产的要求相契合。 2全面分析化学生产中化学工程技术的应用价值 对于化学工程技术而言,就是化学技术,具有广泛的应用范围,主要是发挥各种不同化学元素的性能以及化学反应,实现对生产流程的有效构建,切实提升化学生产效率,增强其自身价值,不断提升化学生产水平。 2.1拥有完善的技术理论 立足化学工程技术的应用,其突出特点是具有健全和完善的技术理论系统,这也是化学工程技术得以发挥价值的重要前提。通过对其应用理论进行分析,涉及各类化学物质的具体特性以及物质之间的反应,将其应用在化学生产中,发挥指导性的作用,充分发挥其作用和价值。 2.2切实提升化学生产效率 将化学工程技术应用在化学生产中,有利于生产效率的提升。这种结果主要借助化学工程技术的升级和创新来实现,对化学生产模式进行优化,反馈生产流程,有效提升化学生产效率和水平,在根本上加快化学生产以及行业的发展。 2.3化学生产类型更具丰富化与多元化 随着社会的不断发展,化学生产的产品更更加多样化,为了更好地适应社会需求,增加化学产品的类型,需要发挥化学工程技术的作用,立足其基本原理,深入分析各种化学反应,重视实理论到实践,提升化学生产的多元化程度,丰富产品类型,满足整个社会的实际需求。 3系统介绍化学工程技术在化学生产中的应用 3.1对绿色化学工程技术应用的介绍 立足当前化学工程技术在化学生产中的应用状态,要积极推广绿色化学工程技术。具体讲,立足化学原材料的选择以及化学反应,进行有效控制,选择绿色、环保和无污染的化学物质,有效降低污染程度。一旦化学生产中产生污染,要采取更加科学的处理方式,应用绿化手段,切实提升生产绿色化效果。另外,对于绿色化学技术的应用,实现对化学生产垃圾的合理回收,提升回收率,促使整个过程更加高效,避免浪费现象的发生。 3.2对新型分离技术的介绍 分离技术在化学生产中的应用较多,主要是针对有分离提纯要求的物质。运用化学工程技术,对分离技术进行优化。新型分离技术的应用,能够满足当前分离方式和效率的需求,发挥信息技术的优势,实现化学生产的高效性。 3.3对超临界化学反应技术的介绍 对于超临界化学反应技术,主要是发挥超临界流通的作用,充当媒介,参与化学生产,降低整个化学生产过程中的粘度,提升扩散系数,生产效率得到提升,极具推广价值。 3.4对传热技术在化学生产中应用的介绍 对于化学工程中的传热技术,主要分为两个层面,即细尺度传热技术和强化传热过程。在细尺度传热中,主要内容是以热对流、热传导以及热辐射,立足空间和时间的尺度进行传热技术的探讨。这一技术主要应用领域为纳米和微米,成果显著,在化学生产中的应用备受关注。强化传热的重点是进行调试换热器设备,对传热系数进行不断改进,保证实现更好地对外传热。对于传热过程的强化,促使冷热流体之间的温差被扩大,借助换热面积来提升传热系数,促使传热效率得以大幅增强,满足化学生节能的需求。 4如何推推动化学工程技术的发展 4.1注重技术更新 随着科技的发展,化学工程技术处于不断更新和发展中,因此,要在对传统化学工程技术进行优化的同时,积极研发新技术,拓宽技术领域。 4.2重视化学技术人才的培养 化学技术人才的培养对于化学工程技术的发展意义重大。为此,为了更好地发展化学工程技术,要重视人才培养,开展校企合作,扩展理论知识的同时,提升实践操作能力。 5结语 综上,立足生产效率和成果,化学工程技术在化学生产中的应用极具价值,尤其是绿色化学工程技术、分离技术以及超临界化学反应技术中,意义重大。为此,要合理应用化学工程技术,重视人才培养,强化理论知识的扩展以及实践能力的增强,在根本上更好地发挥化学工程技术在化学生产中的作用,实现二者有效融合,推动其共同进步。 作者:祝诗萌 单位:荆楚理工学院 化学工程与技术论文:化学生产中化学工程技术的应用 摘要:化学工程技术是一种用于研究化学产品的管理、制造、设计和开发的综合性技术,在化学生产中通过应用各种化学工程技术,可以有效提高化学生产质量和生产效率,加强化学工程技术在化学生产中的应用研究,推动化学生产行业的快速发展。本文分析了化学生产中化学工程技术的应用,阐述了化学工程技术在化学生产中的应用发展建议,以供参考。 关键词:化学工程技术;化学生产;有效应用 化学工业一直是推动我国国民经济发展的支柱产业,在化学生产中通过不断创新和优化化学工程技术,降低能源和原材料消耗,保障产品质量,提高化学生产效率,所以化学工程技术在化学生产中的应用具有非常重要的现实意义,在未来发展过程中应加大对化学工程技术的研究,进一步提高化学生产效益。 1化学生产中化学工程技术的应用 1.1超临界流体技术 超临界流体是一种处于气态和液体之间状态、压力和温度都位于临界点周围的液体,其具有液体和气体的双重特性,具有气体的压缩性和高扩散能力,又具有液体的良好溶解能力,其粘度几乎等于气体,密度几乎等于液体,其扩散性能处于气体和液体之间。在化学生产中运用超临界流体技术,运用超临界流体的特性,改变化学反应特征,优化传热系数和传质系数,合理控制压力和温度,可以有效降低化学生产的能耗。另外,超临界液体技术在加工无机物材料、复合材料、高分子材料中发挥着重要作用,最常见的技术方法包括以下几种:其一,抗溶剂法,在制备超临界流体有机物和爆炸性物质时主要应用抗溶剂法;其二,压缩抗溶剂法,这种方法主要用于加工微球类或者微孔类物质,在聚合物和药物分子共沉中应用广泛,技术方法比较简单成熟;其三,快速膨胀法,用于制备固体颗粒状化学产品。超临界技术不仅应用在材料制备方面,而且还被广泛地莹莹在化学分析中,例如,色谱技术和超临界技术的相互结合,和气象色谱相比,这种色谱研究方法更加准确、高效,并且超临界液体色谱比液相色谱更加准确。 1.2传热技术 近年来,相关研究人员对于强化传热和微细尺度传热的研究越来越多,在传热学中微细尺度传热是一个独立的专业学科,其主要探索和研究时间尺度、空间尺度的传热学规律,重点包含微重力传热传质、相变传热、热辐射、热传导。对流传热等内容。当前,我国的传热技术研究主要是集中在数值模拟、实验研究和机理研究三方面。在化学生产中应用传热技术,可以通过改进和优化换热器设备,有效提升换热的持续放热能力和传热效率,从而提高化学生产水平。并且微细尺度传热和强化传热技术在微型热管、集成电子设备、微米、纳米等领域中应用广泛,相关技术成果已经比较成熟,对于化学工业应加强传热技术和化学生产的配合研究,充分发挥传热技术的应用优势,有效提高化学生产效率。 1.3绿色化学反应技术 在绿色食品生产中绿色化学反应技术发挥着非常重要的作用,当前我国积极倡导可持续发展和节能减排理念,人们的绿色生态环保意识越来越高,绿色食品主要是指绿色没有受到污染侵害的食品,这种食品最主要的特点是营养价值高、品质优良、卫生安全指标高,是未来发展过程中的新兴产业。绿色食品加工生产过程中对于化肥和农药的使用量有着严格限制,而且还需要提高农作物产量,保障食品营养价值,降低成本,所以绿色产品生产经常面临量和质的矛盾。现代化生物化学通过充分利用基因工程技术和绿色化学反应技术,保障食品安全,增加农作物产量,确保食品营养。具体应用如下:其一,在农作物生长过程中,运用生物化学技术,减少污染农作物和污染环境的氮肥使用量,运用固氨来替代氮肥,通过应用生物化学技术,不需要施加氮肥,也可以保障农作物的正常生长发育,不仅节约了种植成本,而且有效提高了农作物的质量和产量;其二,当农作物出现病虫害时,运用生物化学技术,特别是基因工程技术,在主要农作物上转移各种病虫害基因,减少化学杀虫剂使用量,提高农作物产量,提高抗病虫害能力。 2化学工程技术在化学生产中的应用发展建议 2.1培养化学技术人才 化学技术人员对于推动化学工程技术的发展有着重要意义,因此我国应重视化学技术人才的培养,不仅要加强理论知识学习,还应强化钻研创新精神,积累丰富的实践经验,全面提高化学工程技术科研水平和综合素质。 2.2进一步提高化学工程技术水平 我国化学工程技术面临着滴状冷凝的难题,在未来发展过程中应加大对化学工程技术的研究,重点解决这个问题,推动传热技术在航空航天、石油化工、动力、机械等领域的应用,进一步提高化学工程技术水平。 3结语 在化学生产中应用化学工程技术有助于促进化学工业的快速发展,应积极优化各种化学工程技术应用,培养大量化学工程技术人才,提高经济效益和社会效益。 作者:于振永 单位:唐山中浩化工有限公司 化学工程与技术论文:化学工程技术在化学生产中的应用 摘要:化学工程技术是现代化最具影响力的技术手段之一,它有助于满足人们日益增高的需求,更好的融入资本市场,实现多种技术的结合。近年来,化学工程技术出现了新的变革,在生产中的作用也愈加凸显。本文就结合我国化学工程技术的优秀理念和技术形式,讨论它的实际应用与推广,从而为人们提供重要的参考。 关键词:化学工程技术;化学生产;应用发展 化学工程技术又被称为化工技术,在化学应用与研究领域占据着十分重要的地位,通过科学的技术使用能够大规模的进行化工生产,并与农业、工业等行业结合起来,使其向纵深方向发展。当然,在实际应用领域,化学工程技术的优势还无法凸显出来,无法实现大规模的应用。本文就结合我国化学工程技术的使用状况和技术发展趋势,做好研究与讨论,促进技术的合理推广。 1新型化学工程技术的研究与应用 1.1超临界化学反应技术 所谓的超临界液体,是当温度与压力都处于临界点状态时,物体状态介于液体与气体之间的一种形式,它具有双重性质。它不仅能够应用在化学工业、食品工业与生物技术之中,还能够在医学领域推广开来,彰显出巨大的魅力和发展前景。目前,我国有关超临界化学反应技术的应用还不够广泛,环境保护等领域都没有应用到超临界水氧化方法,技术发展的不够成熟。 1.2新的分离技术 新分离技术是化学工程技术在生产中应用的主要方法,从广义上来说,分离能够对设备起到强化作用,使设备的体积减小,转化能量,对可持续发展做出贡献。然而,传统的分离技术还不够先进,只是利用沸点不同的原来,将组分之间的不同分离开来。由于技术水平的提高和现代化化学工艺的进步,这种固有的技术方式明显不适应生产需求,无法突出应用的广阔前景。针对这样的现象,化学工程技术必须加入信息技术的作用优势,将热力学、多相流等方法都纳入其中,加速分离效率,提升工作效率。 1.3绿色化学反应技术 绿色化学是一种环保的技术手段,它不会造成环境的污染,能够更好的白虎环境化学工程。简单来说,这种化学工程技术需要利用新的原理,消除对人体有伤害的原料与溶剂,从源头消除化学污染,彻底的摆脱不良生产技术。另外,绿色化学还包含原子经济与高选择的特性,生产出对环境有利的材料,做到循环生产。 2传热过程中新的研究方向 第一,微细尺度传热学进展。从时间与空间两个尺度展开微细探讨,找到传热学的规律被成为微细尺度,它的发展前景非常广阔,高集成电子设备、微型热管以及多空介质都利用该原理取得了丰硕的成果。第二,强化传热过程的进展。坚持改进换热器的形式是传热过程研究的主要方向,它有助于提升传热的效率,保证设备持续的对外进行放热。这种技术手段包括很多新发明,与传热材料、生产工艺息息相关,可以优化过去的设计。第三,传热理论的进展。致力于滴状冷凝在工业生产上的应用是目前传热研究者一直都研究的领域,但是其中的很多不足逐渐暴露了出来,如何获得与实现滴状冷凝,并延长它的使用时间,就成为了问题需要解决的关键。对此,必须改变冷凝界面的性质,在工业中应用滴状冷凝技术。现如今,人们都在研究发生核态沸腾的原因,希望开展深入的研究。只是具体的计算方法还存一些不足,加热器表面会受到水沸腾时产生的气泡的影响,理论的研究还缺乏大量的实验基础,沸腾传热计算公式也不够准确。对此,研究者必须从新的角度探究问题,提出新的计算方法,将数学原理集中应用起来。 3化学工程学科未来发展的动态 化学工程技术及其生产应用随着技术的创新不断涌现,通过技术的推广更是得到了普及。与此同时,它也带来了巨大的问题,如何为新的产业的形成和发展提供良好的服务,并不断形成新的、完整的理论,就成为了科学研究需要关注的焦点。针对这样的现象,学科的研究必须关注新的动态,注重学科之间的交叉与区别,对各类材料中包含的信息进行探索,分析它与化学、生物化学以及环境化学和能源化学的关系,为化学工程提供新的发展方向,促进化学生产能力的提高,实现技术的大范围推广。 结束语 总而言之,随着社会现代化建设的迅猛发展以及科学技术的推广和应用化学工程技术在化学生产中的重要性不言而喻。它不仅有助于提高化学生产的质量和效率,还有利于为生产工程创造良好的环境,坚持环保理念。本文通过对化学工程技术优秀理念的研究,能够帮助我们分析出目前化学生产应用存在的不足。对此,生产工作必须加强后期处理,坚持创新,推动绿色化学工程的发展,从而为全行业的进步奠定坚实的基础。 作者:翟兴吾 单位:福建天辰耀隆新材料有限公司
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1引言 现代检测技术是指采用当今先进的传感、信息处理、建模与推理等技术实现常规仪表、方法和手段无法直接获取的待测参数的检测。随着现代科学技术的飞速发展,检测技术已经从一般的单参数测量逐渐发展为相关多参数的综合自动检测,在航空航天、国防军事、医疗诊断、环境保护、工业、农业、交通运输等领域发挥着越来越大的作用。现代检测技术课程作为北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院控制科学与工程方向研究生的一门专业课,反映了近十年来信息技术、人工智能算法等在检测系统中的最新应用,对培养研究生运用检测理论、新型传感器及信号分析处理方法解决实际参数测量问题的能力具有十分重要的意义,将为学生在本学科领域从事科研工作奠定基础。研究生课程与本科生课程相比,不仅定位不同,授课对象也存在很大差别。90后的研究生绝大多数为独生子女,自我意识强,团队协作能力和社会责任感偏弱。相对于本科生而言,他们心理成熟、思想独立,知识结构层次多样化,社会阅历丰富,更容易受到就业压力以及社会浮躁大环境的影响。此外,“互联网+”时代对研究生课程的知识获取、教学模式、教学实践和教育平台都产生很大的影响[1]。因此,如何利用研究生课程平台,结合研究生特点,激发学生对所学专业的兴趣,着重培养学生分析问题、解决问题以及创新能力和团队协作精神,是值得深入思考的问题。北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院从现代检测技术课程的课程定位、教学内容与实施、教学方法、教学资源等多方面进行探索和尝试,经过几年的积累,获得良好的课堂教学效果。 2课程定位与教学目标 一门研究生课程要有明确的课程定位,课程特色要突出,即“检测专业特色+航空航天特色”并重,既要夯实专业基础,又要及时把握学科前沿,具有一定的国际视野。简言之,检测技术是为了获取信息,获取信息的流程包括传感器—信号调理—信号采集—信号处理—信号显示—信号输出等环节。本课程开设之前,由于院系拆分等历史原因,检测专业的研究生课程体系不够完善,缺乏传感器以及多传感器信息融合的相关课程内容。因此,本课程的授课内容主要集中于“传感器”“信号调理”“信号采集”和“信号处理”四部分,作为学院其他检测专业课程的有效补充,以便为学生提供一个完整的信息获取知识体系和架构。课程内容每年更新,着力把握检测技术前沿,将最新的技术发展趋势引入课堂,开阔学生的眼界和视野,培养学生对本专业的兴趣和探索精神。而本课程的教学目标是要求学生具有正确、合理地选择常用传感器和检测方法,分析、设计检测系统的能力,并为深入学习其他专业方向课程奠定良好的基础。一门课程的教学效果不仅仅依赖于课程定位,还与教师自身定位密不可分。本课程有明确的教师定位,授课教师具有很好的亲和力,与学生保持良好的师生关系,用激情和感染力影响学生,努力认识每一位学生,充分利用积极心理学,鼓励学生勇于表达自己的观点,让每一位学生参与课程的教学和讨论。 3教学内容与实施 课程的教学内容包括六部分:绪论、现代检测系统的基础知识、先进传感器技术、多传感器信息融合、微弱信号检测和软测量技术。1)绪论主要介绍课程教学安排,以及检测技术的地位和作用、检测系统的组成与分类、检测技术的发展趋势和最新引用,介绍一些国家重大型号中典型的检测案例。2)现代检测系统的基础知识主要讲解检测系统的基础和学生容易混淆的内容,包括不确定度应用、有效数字、检测系统动静态特性等内容,作为本科生到研究生课程的有效过渡,同时为本科不是自动化专业的学生奠定后续顺利学习专业课的基础。3)先进传感器技术主要介绍机器人传感器、光纤传感器、生物传感器和模糊传感器四部分内容:机器人传感器以学生熟悉的应用引出多种类型的传感器;光纤传感器和生物传感器是近十年发展迅速的两类传感器;而模糊传感器是一种特殊的非传统、将模糊数学引入测量领域;用自然语言符号代替数值测量的传感器。这样安排有利于学生构建全面的知识结构。4)多传感器信息融合主要介绍多传感器信息融合的基础知识和常用的融合算法,包括基于Bayes估计的多传感器信息融合、基于D-S证据理论的多传感器信息融合和基于神经网络的多传感器信息融合。5)微弱信号检测主要介绍微弱信号检测的基础、常见噪声类别及特点、常用微弱信号检测方法,重点讲解锁定放大器等方法。6)软测量技术主要介绍软测量需求和基本概念、设计步骤,包括辅助变量的选取、测量数据的处理、软测量模型的建立、在线校正、软测量的工业应用等方面。讲解完教学大纲要求内容后,布置课程设计作业,同时进行总复习。课程的教学方式灵活多样,倡导开放式课堂教学,在满足课程教学大纲要求的前提下,不唯教材所束缚,将本领域最先进的技术前沿信息补充到课堂教学中,推行课堂讨论、中英文论文阅读指导等启发式、研讨式和案例式教学方法,努力营造一个轻松、开放的教学环境,营造互动互惠的教学氛围,鼓励学生提问和相互讨论,引导学生积极思考,激发学生自主学习和探究知识的动机,增强学生参与课堂教学内容的积极性和自觉性。同时,通过布置不同的设计作业,鼓励学生从设计需求出发,把握设计的优秀问题,勇于探索和创新,培养分析和解决实际问题的能力。授课形式多样化,注重与学生间的互动,除了多媒体课件+板书+视频资料播放外,还尝试部分内容(如机器人传感器)采用英文课件,将国内外与课程内容紧密相关的研究成果引入课件和课堂中;并根据每章节的内容查找很多符合主题的中英文期刊文章,课上提纲挈领讲解,要求学生课外阅读,增大学生课外阅读量,提高其对专业知识的理解力和领悟力,并在设计报告中考核其课外阅读效果。还有部分内容如检测技术基础知识,课上主要讲解学生容易混淆内容,余下内容供少数本科没有检测基础的学生课下自学。为了客观评价学生的学习能力和学习效果,并且鼓励学生积极思考和大胆创新,课程考核并非“一考定终身”,而是采用多元化的评价体系,考查学生的基础知识,分析问题、解决问题以及学以致用的能力,鼓励学生大胆创新。课程考核和评价分为三方面。1)平日出勤及讨论参与情况。课程上有很多互动讨论环节,根据学生参与互动积极性和思维活跃度等方面综合评判。2)随机安排3~4次随堂测试。3)课程设计报告。为了大力培养学生具有创新思维的研究能力,课程采用考查方式,即每年设定三个题目,要求学生完成设计需求,采用MATLAB或者Python等语言编程实现并且撰写设计报告提交,同时提交设计源代码。课程设计作业源于学生的生活,以激励学生思考和解决身边的检测问题,鼓励学生大胆创新。学生参与热情很高,课程设计报告总体完成质量好。此外,部分有难度的题目尝试采用合作形式完成,要求学生明确标注设计分工,旨在培养学生相互沟通、相互协作的精神和能力,并通过每一届学生不同题目设计报告的积累,逐步建立设计报告资源库,以启发下一届学生的设计思维。部分课程设计报告题目(每年布置三个题目供学生选择,题目每年更新):基于多传感器信息融合的飞行目标识别;道路车辆的车型分类设计;学生听课认真的综合评估方法设计;老师讲课认真的综合评估方法设计;红外传感器多源数据融合方法设计;情绪模糊传感器的设计。为了锻炼学生之间的沟通能力和协作能力,部分设计题目尝试两人合作完成,要求合作小组标注清楚设计分工。合作尝试很成功,设计作业的深度和完成质量明显优于往年,学生将所学的知识做到融会贯通,设计并编程实现设计报告的设计需求,圆满完成预期的教学目标。对于学生提交的设计报告,任课教师逐份认真评审,并将设计报告的评语反馈给每一个学生。 4立体化教学资源建设 在课程涉及内容理论知识基础上,不断补充最新的工程案例、研究热点和发展趋势,经过不断积累,课程教学资源日渐丰富。 作者:杨波,北京航空航天大学,教授,研究方向为检测技术与自动化装置;闫蓓、于劲松,北京航空航天大学系副主任,副教授, 研究方向为检测技术与自动化装置;刘颖异,北京航空航天大学,讲师,研究方向为检测技术与自动化装置(100191)。
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生物技术专业实践教学研究:生物技术专业微生物学课程的实践教学改革初探 摘要 微生物学是生物技术专业的一门专业基础课,根据生物技术专业的培养目标,从教学内容、教学方式及考核方式等方面对微生物学课程进行实践教学的一些探索,包括:优化整合教学内容,引入学科新热点;将理论教学融入实践,培养学生科研创新能力;改革考核方式,全面考查学生对知识的活学活用能力。 关键词 生物技术专业;微生物学;实践教学 2007年,教育部印发了关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程(质量工程)的通知,对高等学校的人才培养提出新的要求。因此,高等教育改革的质量工程在各高校不断深入进行,目的是使学生具有良好的综合素质。当前,生命科学以前所未有的深度和广度迅速发展,它对生物相关专业人才提出扎实全面、复合创新及开拓型的培养要求。 微生物学是研究微生物及其生命活动规律和应用的学科,是生物学科中理论性和实验性都很强的学科,实践教学是不可或缺的重要教学环节[1]。随着分子生物学、遗传学等学科的迅速发展,微生物的研究方法已成为许多生物技术领域的基本技术和手段,其基本理论和应用研究在国际上一直是非常活跃的领域[2]。如何通过该课程帮助学生理解和巩固知识,培养严肃认真的科学态度、求实创新的科学方法及综合分析能力,锻炼学生的动手能力,为专业奠定牢固的理论专业技术基础,是微生物教学面临的一项重要任务。 近年来,在总结前人经验,并结合学生特点,以培养学生科研意识为目标,笔者对微生物学实践教学改革进行了积极的探索,下面简单介绍在生物技术专业微生物学实践教学中的一些改革工作。 1 优化整合教学内容,及时引入新知识新热点 微生物与生物化学、遗传学、分子生物学、微生物育种学等课程在内容上相互交叉渗透,授课时间上有前有后,为避免与先修课程某些内容重复、又为后续课程留有余地,突出本课程的特有内容,必须对交叉内容进行优化整合。作为生命科学中最活跃的分支科学之一,一批新的微生物学科正孕育和形成,如微生物基因组学、微生物蛋白质组学、微生物代谢组学等。很多新技术、新方法如荧光PCR、生物芯片技术、生物信息学等在微生物学中广泛应用,完全按照微生物学教材已不能掌握更多的新知识、新理论。因此,在保证教学内容的基础性、系统性、完整性的前提下,向学生讲授更多的有关科学前沿动态的知识,探索将课程中的经典理论和前沿科技发展有机地融合在一起,力求让学生在有限的学时内系统掌握本门课程的基础理论与实验操作技能。实践中的具体做法是:教师通过上网检索的方法,广泛收集有关外文教材和教辅资料,从中吸取精华,同时注重吸收国内重点大学在相关课程上的先进教学经验,在讲授过程中针对书上的兴趣知识点进一步查阅该领域的最新进展,做到源于书本又高于书本。 比如在讲到抗生素对细菌的作用时,引出2010年在全球多个地区出现的新德里金属β内酰胺酶I型(NDM-1)超级细菌的案例,帮助学生更好地了解了抗生素在目前抗感染治疗中的应用及目前国内外细菌对抗生素的耐药现状,部分兴趣浓厚的学生在课外时间对目前国内大型医院的抗生素临床使用展开探究。 2 开展课后科研,将理论教学融入实践,培养学 生科研创新能力 微生物学是一门与生活实践有密切联系的应用学科,教师在讲述中要充分发挥微生物学与生活实践有密切联系的优势,尽量多把生活、生产中一些与微生物生命活动有联系的有趣实例引入到课堂中,进行剖析,用平时看得见的实例刺激学生的感官,激发、引导学生思维。比如在给学生讲绪论中微生物的广泛性时提到“微生物无处不在,但肉眼看不见、用手摸不着”,学生理解起来较为抽象。因此,在微生物大类形态及培养基内容结束之后,给学生出一道课外实验题,请学生以实验举证“人类生活在微生物的海洋里”。各学生小组独立选择某一周围环境,提交从该环境分离微生物的实验方案,根据实验方案进行实验,并完成实验报告。通过该课题的开展,帮助学生真正意义上理解微生物无处不在的涵义。 在理论教学结束原核微生物、真核微生物及病毒这三个章节之后,让学生根据自己的兴趣,自主通过查阅文献、互联网或超市货架信息等方式,用1周左右时间考虑确定开发某一个微生物相关产品。在选定研究课题之后,教师再向学生详细介绍科研文献的检索方法和检索途径,然后小组内部分工开展文献调研、收集相关资料,并初步设计获得既定的微生物产品的实验方案,同时鼓励学生在小组内和小组间展开学术交流,发表见解并互相补充。通过反复讨论,在分析归纳的基础上,通过方案的完善及修改,达成一致意见,并最终形成结论,以PPT的形式,由学生在课堂上作汇报交流。学生开展相关微生物产品的科研活动期间,指导教师旁听并适时加以引导,既要防止学生讨论偏离学习实际,又不能过多干预学生的思维。 在学生开展上述科研活动的过程中,微生物实验室采取开放教学,积极支持学生实验的进行,这一方面可以巩固教学内容,充分调动学生的学习积极性和主观能动性;另一方面教师发挥引导作用,解疑答难,进一步提高学生分析、综合、研究、解决问题的能力。 3 完善考核机制,正确评估学生成绩 建立一套适合实践教学机制的考核方式,完善学生成绩评定标准, 正确评价学生成绩。 1)取消期中考试,代之以实践成绩,实践环节成绩由“人类生活在微生物的海洋里”的验证实验成绩、微生物产品开发的书面报告成绩及现场答辩成绩三部分组成。实践环节的设置可以让学生自己主动学习,查阅资料,把教学引向课堂外,培养学生的科研意识及主动探究问题能力, 2)改革成绩评定模式。打破长期以来将期末考试作为课程主要成绩的评定模式,对学生成绩进行综合评定,即由平时成绩(30%)、实践环节成绩(30%)及期末考试(40%)组成。其中平时成绩可以由考勤、作业和课堂表现三部分组成。这种成绩综合评价机制不但可促使学生重视平时学习,而且有利于调动学生学习的主动性和创造性,有利于学生素质和能力的全面提高。 近年来,在过去几届学生的微生物学课程的教学过程中,理论教学深入透彻地讲解微生物学理论,实践教学模块突出训练学生的创造力和动手能力,致力于培养学生的科研意识。通过实践教学的改革与研究,学生对微生物学课程的学习兴趣更为浓厚了,普遍反应从实践教学中学到了书本上学习不到的东西。课后科研活动的开展使学生的动手能力得到锻炼的同时,也帮助学生对实验室和实验设备有了较为全面的认识,为大四年级的毕业论文课题研究及以后从事生物技术行业的研究工作奠定一定的实践基础。 生物技术专业实践教学研究:药学专业生物技术制药教学改革的实践 近几年来,生物制药产业已成为最活跃、发展最快的产业之一,社会对生物技术制药人才的需求也日益增加。如何增强生物技术制药课程的教学效果,培养富有创新精神和具有实践能力的高素质的生物技术和药学复合人才,是广大药学教育工作者所关注的问题之一[1]。生物技术制药课程着重讨论应用基因工程、抗体工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等技术研制新药的原理和方法,突出“生物技术”与“药学”的有机结合。课程涉及的知识面广、内容多、更新速度快。笔者近几年针对四年制药学本科专业生物技术制药教学的特点,不断改进教学内容和教学方法,取得了良好的效果。 1 教学内容 1.1 不断更新教学内容,让学生经常接触到学科的前沿知识:现代生物技术和制药技术的发展日新月异,要使学生学到最新的有用知识,必须不断更新教学内容,把最新的知识引入到教学中。教研室在结合高等教育出版社出版的《生物技术制药》课程教材的基础上,自编了辅助教材《生物制药前沿》,并每年更新一次,着重用于扩展补充新知识。如在教学内容中增加了基因工程疫苗研制、海洋生物技术制药、生物技术与靶向药物开发、抗HIV新药开发、药物基因组学等专题。通过在教学中不断补充新知识、新理论和新观点,学生了解到当前生物技术制药最前沿的知识,拓展了学生的知识面,加深了学生对学科重要性的了解,极大地调动了学生的学习兴趣并培养了学生的创新能力。 1.2 融合相关学科内容:生物技术制药是一门综合性学科,生物技术制药的学习涉及到细胞生物学、生物化学、免疫学等生物学科以及药剂学、药理学、药物分析等药学学科。因此,笔者在教学过程中,注重各个学科之间的密切联系,引导学生复习相关学科知识,从而加深了学生对现学知识的理解,提高了教学效率。如在基因工程制药中质量控制的教学中,笔者就融合了药物分析、药剂学、药物化学等学科的相关知识。药物的质量控制是药物分析课学习的重点,主要包括鉴别、检查、含量测定和稳定性研究,基因工程药物的质量控制也是从这几方面来入手的,但是基因工程药物又有其独特之处,对其质量控制的要求更加严格。笔者因此将基因工程药物与化学药物的质量控制做对比进行讲述,如基因工程药物的鉴别采用肽图分析、氨基酸成分分析、部分氨基酸序列分析和二硫键分析等,而化学药物则是用红外、紫外、质谱和核磁共振谱进行结构鉴定,两者比较教学,加深了学生对基因工程药物的理解,同时又复习了化学药物结构鉴定的知识。 2 教学方法 2.1 开展启发式教学,引导学生进行科学思维[2]:在传统教学中,学生被动地接受知识的灌输,死记硬背,围着考试的指挥棒团团转,不利于培养学生的思维能力和学习兴趣。开展启发式教学,精讲巧问,引导学生边学边想边分析,并通过适时提问来激发学生的思维活动,培养学生的想象力和独立思考、钻研问题的能力,使教与学双方紧密结合起来。针对禽流感病毒、SARS病毒等疫苗和药物开发是目前生物技术制药研究的一个热点,笔者在授课过程中,积极引导学生运用生物技术制药的基础理论知识对禽流感、SARS等病毒感染治疗性药物和相关诊断试剂的开发思路进行分析。这种启发式的教学方式加深了学生对PCR、免疫酶技术、免疫荧光技术的理解,培养了学生进行科学思维的能力。教学活动是由教与学两方面构成,只有将教师的讲授和学生的思维活动有机结合起来,学生才会对所学的知识记忆深刻;学生只有对所学内容表现出强烈的好奇心和求知欲,才会自觉地去思考。 2.2 充分利用现代化信息技术和教学工具,提高教学效率:随着以计算机为优秀的信息技术的快速发展,信息技术、计算机技术和教学的紧密结合将成为推动当前教学改革的强大动力[3]。笔者在备课时,充分利用各种信息资源库,访问各种电子化的课程资源库,获得直接相关的素材和资料;使用各种多媒体百科全书光盘(如“科学大百科”、“药学大辞典”等) ,获得图文声并茂的教学资料;通过网络检索图书馆的相关资源,或者直接访问数字图书馆中的内容,获得学科的最新信息。例如,笔者通过查阅国外的电子版教材,下载了质粒克隆的QuickTime动画,在讲授外源基因通过质粒载体在大肠杆菌中复制表达时,通过给学生看形象的动画,加深学生对知识的理解。在讲授cDNA合成及PCR扩增原理等内容时,笔者运用PhotoShop,Flash等绘图及动画软件自己制作一些教学示意图及动画,给学生以形象的认识。当前现代生物技术发展迅速,运用集图、文、声于一体的现代信息多媒体教学模式,充分发挥现代信息技术的特点,扩充新的教学内容,使其直观化、形象化,有助于学生对生物技术制药知识的掌握,增强学习效果。 2.3 开展合作研讨性教学活动:合作研讨性教学是近年来广受重视的教学方式,具有学生参与度高、启发性强、趣味性浓、易于学生理解和掌握、利于学生综合素质提高等优点[4]。笔者在教学实践中开展了合作研讨性活动,收到良好的效果。如在讲授完转基因技术制药后, 笔者提出了“转基因技术与食品药品安全性”的研讨论题,学生分为小组分别准备,组织方案,每个小组分配一名代表表达自己的答案和思路。讨论时各个小组的代表各抒己见,相互评价,相互启发,气氛热烈,促进了研讨的深化。最后笔者根据学生的研讨对论题进行总结和提炼,总结出转基因食品药品存在一定的安全隐患,需对其质量进行严格控制,引导学生形成概括性的理解。在讨论过程中,要求学生对自己研讨问题的思考做成Power Point演示文稿,使自己的表达更清楚、更有条理。同时,通过在讲台上讲述,锻炼了学生的口头表达能力,提高了他们的综合素质。 2.4 课堂教学与实验教学相结合:课堂教学主要讲解知识的理论框架、基本概论和原理,实验教学则主要训练学生的操作和动手能力,使学生对所学的理论知识有一个形象实际的认识。笔者在课堂教学过程中,通过给学生观看部分实验的多媒体录像,加深学生对单调抽象的理论知识的理解,提高了学习效率。同时,在观看录像过程中穿插对学生进行提问,让学生带着问题想,带着问题学,有针对性地进行学习,引导学生主动思考。一系列的教学实践加深了学生对基本理论知识的理解,并且使抽象的理论变得更形象化,培养了学生的观察力、分析和解决实践问题的能力。 2.5 结合教研室最新科研成果,运用实例引导学生进行创新药物的开发:幽门螺杆菌目前已证实是导致慢性胃炎、十二指肠溃疡等疾病的主要病原菌,且被WHO组织列为一类致癌因子。教研室运用基因工程技术,针对幽门螺杆菌的特异保护性抗原,通过多年的基础研究,研制出了国家Ⅰ类新药“分子内佐剂胃病疫苗”。笔者结合这一课题,引导学生思考如何从复杂的病原微生物抗原成分中寻找并筛选具有特异的治疗或预防效果的活性物质,如何运用所学的生物制药的相关技术进行新药开发的基本策略。同时,笔者结合对于新药临床前研究的基础及经验,引导学生运用已学习的药理学、药物化学、药剂学等基础理论知识,设计开发创新性新药,培养了学生的开创性思维能力,对学生以后从事生物新药的开发起到了很好的引路作用。 生物技术专业实践教学研究:基于能力导向的生物技术专业实践教学改革探索 摘 要: 独立学院人才培养的目标是培养既有一定理论基础,又有丰富实践经验的应用型人才。为实现这一目标,运用能力导向理论对本学院生物技术专业的实践教学进行改革,主要改革课程体系、实践教学方式与实践课程评价制度,使培养的人才更加符合社会需求。 关键词: 独立学院 生物技术专业 能力导向 实践教学改革 独立学院的学生培养目标不是高级研究人才,而是既有一定理论基础又有丰富实践经验的复合型、应用型人才,因而独立学院不仅要重视本科教学的学科体系,而且要适应社会经济发展的需要,积极探索培养学生实践能力和创新精神的有效途径。 实践教学因具有独特的教学特点和教学手段,在培养学生动手能力、创新能力、实践能力等方面起着极其重要的作用。长期以来,我院生物技术专业实践课程存在课程设置彼此独立,实践课教学以验证理论知识为主,综合性、应用性实验很少,对学生实践能力和创新能力的培养不够。同时,缺乏科学合理的实验考评考核方式,而且实践课时偏少,对学生实践能力培养、专业技能训练等方面均明显不足,造成学生实际应用知识的能力不足,因而改革实践教学已成为当务之急。 能力导向理论即CBE理论(Competence Based Education),是以从事某一具体职业所必必须备的能力为出发点来确定培养目标,设计教学内容、方法和过程,评估教学效果的一种教学思想与实践模式。它以全面分析职业角色活动为出发点,以提供产业界和社会对培训对象履行岗位职责所需要的能力为基本原则,强调学生在学习过程中的主导地位,其优秀是如何使学生具备从事某一职业所必需的实际能力。能力导向理论的最大特点是整个教学目标的基点是如何使学生具备从事某一种职业所必需的能力,因此目标具体,针对性强,能提高培训的效率,易于控制学习过程和进行评价。高校独立学院借鉴能力导向教育理论培养应用型人才对确立有针对性的教学目标,强化学生的实践能力,培养学生的创新创业能力,更快融入社会与企业,适应社会需要具有十分重要的意义。 运用能力导向理论,一方面帮助学生学习掌握系统化的专业理论知识,并通过基础实践教学活动巩固学生的基础理论与基础知识,另一方面强化学生的实践应用能力,强化理论与实践的联系,强化知识的实际应用。从课堂认知,到实验操作,再到环境的模拟与现场锻炼等系列化的实践教学改革,加强学生实验的自主性和创新性,既帮助学生提高本科所需知识的掌握,又适应社会需要,提高学生适应社会的能力。 我们运用CBE的理论,结合独立学院培养目标与教学实际,进行了如下改进性的探索。 一、改进实践课程体系 生物技术实践技能体系分为基础技能、专业技能和行业综合技能。在实践课程设置上,保证学生掌握本科生必须具备的基础技能;着重强化专业技能,明确专业方向特色,由行业逻辑出发,设置专业技能训练实践课程,增加实践教学的比例,形成专业课程实践体系,加强学生实验的自主性和创新性,完善教学计划、教学大纲内容,在保证理论知识必需、够用的前提下,尽可能加大实验教学的比例以增强学生的知识应用能力;适当增强行业综合技能训练,提高学生适应社会需要的能力,力争做到与企业的无缝对接。将学生的实践能力培养从课程基础实验、综合大实验、综合实训、到企业与行业的实操等四方面作为一个实践教学体系来统一度量,真正提高生物技术人才的应用能力。适当压缩理论课程而加大实践课程,既保证学生知识体系的完整性、系统性,又兼顾学生实践能力的提高,定位准确,针对性强,对独立学院生物技术人才的培养具有独到的理解,在实践中也有较强的可操作性。 二、改进实践教学方式 学生的实践能力除了实验课的教学之外,更要强化课外的训练。为此,在组织实验教学时,为学生提供创新能力培养的条件,倡导“学生主体,教师主导”;查阅资料―制订实验方案―实施实验过程―记录实验结果―分析整理实验数据―撰写实验报告,整个实验活动的实施主体是学生,充分培养学生独立分析、解决问题的能力和综合表达能力,教师仅仅是组织者、指导者与监督者。由于这一系列的过程都由学生自己完成,有助于学生理清实验思路、增加动手操作机会,有利于系统地掌握实验方法和技能,激发学习兴趣,培养发现问题、解决问题的能力,培养科学研究意识与思路。同时,实现实验教学的多媒体化,加强师生交流,进一步完善专业实验室设备,完成一个实训基地建设,提高实验教学效能。同时,努力与相关行业、企业合作,逐渐建设一批实训基地,让学生在基地通过一线生产实际的锻炼,真正获得相关职业技能与操作技能,提高学生适应社会需要的能力,力争做到与企业的无缝对接。 三、改进实践课程评价方式 实践课程的评价关键在于评价学生实验技能的掌握程度,因而实践课程考核的重点也在于这些技能的掌握。一直以来,实践课程的考核更为关注学生的实践结果的考核,而忽略过程考核。而从实践技能培养来说,过程重于结果。因此,课程评价应重点考核学生对实验技能的掌握、实验过程的体会、实验结果的分析与探讨。评分标准不以实验结果的正确与否作为唯一标准,对因实验失误导致实验失败的学生,只要能仔细分析、找出失败原因,仍可给高分。此外,实践能力的考核不仅在课堂以内,而且要关注课堂以外。因此,在实践能力考核中强化职业技能资格证书作用,将拥有相关职业资格证书作为获得学位的必要条件,同时累计计算学分,制订学生的生物技术能力评价的标准,鼓励学生多参加相关职业技能证书的培训和考证活动,提高学生适应社会需要的能力。再者,以参与实习实训的时间与结果也作为学生实践能力的考核标准,根据时间与企业对此的评价作为实践能力的等级分,这样引导学生更多参与企业的实际生产,鼓励他们在生产实践中提高能力。 生物技术专业实践教学研究:高职生物技术及应用专业实践教学体系探索 摘 要:高职生物技术及应用专业由于办学时间短、相应产业处于快速发展期等原因,导致生物技术及应用专业实践教学体系建设方面明显滞后。分析了生物技术及应用专业实践体系的构建原则,提出了实践内容、支撑保障和评价体系建构方法。 关键词:高等职业教育;生物技术及应用专业;实践教学体系 在我国,高职生物技术类专业开设不足10年,实践教学体系建设滞后于学科发展,严重影响了生物技术类专业的实践教学质量,尽快制定较为完善的实践教学体系已是当务之急。 1 生物技术及应用专业实践教学体系构建的原则 1.1 与国家职业标准对接 生物技术及应用专业应以生物发酵、食品检验、酶制剂制造、食品类生产操作、生物制品等工种的职业功能、工作内容、技能要求、专业知识要求来确定实践教学目标、内容及考核评价指标、配置实践教学仪器设备,以提高实践教学的针对性和实用性。 1.2 三维目标并举原则 实践教学体系与理论教学体系是相辅相成,不可分割的,共同促成专业培养目标。教学中要充分利用实践教学这一素质教育的平台和载体,在进行校内实践、校外实践和毕业设计三维目标体系和内容体系设计时,不仅要重视学生职业技能和职业知识的培养,而且要充分考虑学生敬业精神、诚信意识、纪律观念、职业道德意识、团结协作和竞争能力等综合素质的培养。 1.3 整体优化原则 依据生物技术及应用专业培养目标对技能和素质的整体要求,系统架构实践教学体系以避免实践项目的重复设置和技能点训练的遗漏,达到提高实践教学效率和质量的双重目的。 1.4 层阶递进原则 生物技术应用专业的应用能力培养不是一蹴而就的,需要循序渐进,合理搭建单项实践、综合实践、课程设计、企业实习、毕业设计(论文)由简单到复杂的递进训练层级、递进实践教学内容体系。 1.5 技术应用与创新能力培养相结合的原则 国务院《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》明确指出“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业能力”。实践教学是创新能力培养最直接最有效的载体之一。实践教学体系构建要尽量设置一些综合性、设计性及具有探索性的实践项目,让学生参加一些高新技术项目的训练,提升学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。 2 建构“五岗六层”生物技术及应用专业实践教学内容体系 我校通过对生物技术及应用专业实践教学体系的深入研究,开发了以生物发酵、酶制剂制造、食品检验、食品类生产操作、生物制品营销岗位为依托,以单项实践、综合实践、课程设计、社会实践、企业实习、毕业设计(论文)为支撑的“五岗六层”生物技术及应用专业实践教学内容体系框架(见表1),在进行岗位实践教学能力结构分析的基础上,制定出了各实践项目的目标、内容及考核方式,编制了与之配套的微生物应用技术实践、企业实习等15门实践课程标准和实践教学指导教材。 表1 “五岗六层”生物技术及应用专业实践教学内容体系 3 架构“五位一体”的生物技术及应用专业实践教学支撑保障体系 实践教学设备、仿真环境与校内生产实训基地、校外基地、实践教学资源库、双师型教学团队“五位一体”的支撑保障体系是生物技术及应用专业实践教学体系得以实施的基础。其中实践教学设备以及仿真环境与校内生产实训基地是生物技术及应用专业实践教学得以实现的载体。近年来,我校生物技术及应用专业建成了基因工程、酶工程、细胞工程等18个实验实训室,购置600多万元实践教学仪器设备。建成了柠檬酸生产车间、啤酒酿造车间、果蔬汁生产车间、焙烤车间、今麦郎实训室等校内生产实训车间,基本满足了发酵产品及生物制品的模拟式教学和体验式教学的需要。深度合作的校外实习基地是保证顶岗实习顺利进行的关键。我校生物技术及应用专业与青岛啤酒(徐州)彭城有限公司、徐州恒顺万通食品酿造有限公司等8家生物技术、食品类企业建立了深度合作关系。实践教学资源库方面,我们不仅开发了实践教学课程标准、实践教学教材,还开发了一些动画素材及多媒体课件。在师资队伍建设方面,从行业企业聘请专家和工程技术人员构建专兼结合的实践教学双师团队,不仅能大幅度提高实践教学质量,而且为校内专业教师双师素质的塑造提供了一个直接高效的培养机会。 4 谋构“三维二级”的生物技术及应用专业实践教学质量评价体系 科学合理地评价实践教学质量是保证和促进生物技术及应用专业实践教学顺利进行的基础。课题组在深入研究基础上,针对校内实践、校外实践、毕业设计(论文)三种实践类型(三维)制定了生物技术及应用专业校内实践教学质量评价指标、生物技术及应用专业毕业设计(论文)教学质量评价指标、生物技术及应用专业校外实践教学教师及组织管理质量评价指标3个针对性的评价指标体系。评价指标均设立了二级,一级指标包括教学指导效果、学生学习效果、组织管理效果3个方面,每个一级指标又各设立了4~5个二级指标。该指标体系在2008~2010级生物技术及应用专业实践教学中得以应用,取得了良好的效果,极大地促进了实践教学质量的提高。 生物技术专业实践教学研究:高职生物技术及应用专业校外实践教学改革探讨 摘要:高职生物技术的校外实践教学在培养高等技术复合型、应用型人才中具有十分重要的作用,从更新实践教学观念,重视校外实践教学入手,针对企业对人才的需求特点,提出校外实践教学改革思路:同时,提出校外实践教学改革中学校、企业及政府部门均有不可忽略的作用。 关键词:高职;生物技术及应用;校外实践;教学改革 生物技术及应用专业在医药、食品、卫生、化工及农、林、牧、鱼、环保等众多行业中都具有广泛的应用,社会对优秀的生物技术专业人员的需求量也逐步增加。高职院校生物技术及应用专业的培养目标正是为社会培养和输送具有必要的生物技术及应用专业知识和实践技能、能够从事生物技术及相关领域工作的复合型、应用型的技术和管理人员,为适应市场经济建设和科技发展的需要。为使高职院校生物技术及应用专业的学生能适应企业对人才的要求,拓宽就业渠道,必须加强学生的实践教学。实践教学在该专业学生技能的培养过程中起着决定性的作用,具有中心地位的主导作用。因此,在进行校内实践教学的同时,必须加强校外实践教学并提出改革体系。 一、正视高职生物实践教学的现状,重视校外生物实践教学 生物技术及应用专业是一门实践性很强的专业学科,但目前在实践教学上存在着许多不符合生产实际的教学情况,应用就更谈不上, 首先,大多数高职院校在实践教学过程中,把理论能力培养放在第一位,应用能力培养放在了第二位;把传授理论知识、验证已有的理论知识作为教学重点,应用技术和综合应用操作技能的训练当作教学陪衬;在教学方法上。主要是进行模仿和验证性实践,且教学方法和手段极其落后,完全没有体现求知、创新和应用,对培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力及实践操作能力效果甚微,这就使得培养出来的学生不能满足现代市场经济社会对高素质人才的需求。 其次,高职院校生物实践教学闭门造车,与企业实际生产脱沟。企业技术创新、产品更新及对岗位技能的需求发展迅速,大大超过学校普通实验、实践教学的设备更新和完善的能力及速度。许多学生走出校门显得茫然不知所措,进人工厂大门不知机器名称,面对实践仪器无从下手。即便企业录用,也要培训较长一段时间,给企业增加额外负担。同时,通过对企业的调查总结企业对生物技术专业人才提出的要求是:第一,必须有一定的文化基础素质;第二,要有扎实的专业技能。扎实的专业技能就是要有较高的技术应用能力和较宽的就业岗位的适应能力。其中有较高的技术应用能力是优秀,也是实践教学的基本任务,它集中体现在对专业技术的掌握和应用上。可见,高职院校生物技术专业校外实践教学不容忽视,极其重要。在此,结合我校的实际情况,从更新实践教学的观念人手,广开思路,认真吸取其他高职专业办学的成功经验,建立高职生物技术及应用专业的校外实践教学改革体系。 二、针对企业对人才的需求特点,提出校外实践教学改革思路 (一)以市场为导向,认真做好专业定位和课程设置 高等职业教育只有面向市场、进入市场,与产业发展、行业需求紧密结合才有生机活力。高职院校生物技术及应用专业在专业定位上坚持专业建设紧贴行业需求,突出以技术、能力培养为主、理论知识必须、够用的特点,为企业提供具有较高实践操作技能的“灰领”人才。同时,教学内容贴近企业,以企业为依托,重组课程体系,更新教学内容,修订教学计划,使教学内容与企业需求尽可能“零距离”贴近。课程安排与企业要求相适应,按照企业岗位在知识、技术、能力方面的要求,加强企业需要的针对性教学。坚持教学现场和生产现场同步,实验设施与生产设备同步。与企业共建实验室、共商课程设置。有必要的话还可聘请企业的工程技术人员参与教学计划、教学大纲的修订和教材的编写,参与部分课程的教学。这样教学内容更加贴近企业,使学生更能适应企业需要,缩短从学校人到企业人角色转变的过程,为培养高素质的实用型、复合型人才打下坚实的理论基础。 (二)以企业为依托,积极建立校外实习、实训基地 实践能力的培养必须有一个好的实践环境,学生除在实验室进行验证性实验外,更重要的是要给学生创造一个适合本专业动手操作的实习、实训场所,提供真实的职业环境。只有这样才能培养出一大批业务熟练、技术过硬的专业人才。因此,本课题组提出建立生物技术及应用专业校外实习、实训基地的改革思路。 首先,根据我校的实际情况,充分利用学院自身的优势,依托学校企业的先进设备和技术优势,校企联合共办校外实践基地。南昌理工学院为全日制普通高等专业学院,隶属于南昌航天科技集团。集团拥有企业30多家,其中与生物技术专业相关的企业有多个,通过校企商议。选择江西航天日用化工发展有限责任公司和江西航天泰力士药业有限公司为学院生物技术专业学生校外实习、实训基地。 其次,通过各种方式,在社会上选定一些相关的公司、企业建立相对稳定的校外实习、实训基地。鉴于目前公司、企业的市场性经营性质。应改变校外实践教学的方式和内容。采取“内低、外高”,“内技能、外技术”的实践教学模式。即本专业学生的基本操作技能,初步专业技能由校内实训基地解决,在此基础上,再到公司、企业参加技术性比较强的专业实践。比如技术革新、产品设计、方案论证、管理训练、高技术操作等。这样一般就不会影响公司正常的生产秩序,甚至可为公司、企业解决工程技术中的实际问题及创造相应的价值。这样的校外实习就会受到欢迎,并可使校外的实践教学取得事半功倍的效果。具体措施如下:第一,可由学校出面与企业进行联系,并签定有关实践教学的合同;第二,学生自主联系或课余兼职,并将校外实习的体会及时反馈学校;第三,吸纳企业,与企业合资办学,成立股份制学校,使企业自然地成为校外实训基地。 最后,开展校外实习、实训必须统筹规划,制定相应的校外实践教学管理制度。本课题组认为应该加强这些方面的管理。即制订详细的实训教学计划和实训指导书;建立注重过程和业绩的考核制度:建立互惠互利、优势互补的校企合作运作机制。这样,才能使校外实习、实训长期稳固地进行下去。 (三)以就业为目标,大力推进“订单式”教育模式 高等职业教育要坚持以服务为宗旨,以就业为导向。面向社会和市场办学,深化人才培养模式的改革,实施“订单式”人才培养的办学模式。“订单式”人才培养是校企合作的有效载体,是产学研结合的重要方式。作为校企合作培养人才的具体实施形式,“订单式”教育有利于高职教育体制和人才培养模式的改革,有利于弥补书本知识不贴近生产实际的不足,使学校的教学内容与社会的需求同步。同时,还可提高人才培养的质量,使培养的人才更符合企业生产实际,从根本上解决“对口”就业难的 问题, 本课题组结合我校的实际,经过市场调研及与企业咨询,了解企业对高职生物人才的需求,同时充分考虑高职生物技术专业的特点,在实施“订单式”人才培养模式上进行了积极的探索,提出以下教学改革思路。①全程模式,企业与学校共同确定招生计划并参与学生录取工作,学生入校后就将学生的档案与企业交流,企业为学生提供校外实训场所,对品学兼优的学生企业可优先录用。②2+1模式,学生在校学习两年后,在企业实习一年,在实习期间应充分发挥专业优势。为企业服务,企业对表现优秀的学生可优先录用或提前录用。③2.5+0.5模式,学生通过最后一学期在实训基地顶岗实训参加生产实践,实训基地对学生实行员工式的管理,学生在真实的职业环境中得到全方位的职业能力训练,实践技能水平得到显著提高。 校外实践就是让学生提前进入企业,让学生较早接触企业环境,在企业一边实习、实训,一边进行专业课学习,缩短教学与企业的差距,大大增强学生学习的主动性、针对性,激发学习热情,掌握了知识,增长了才干,学到了本事,成为就业有优势、创业有能力、继续深造有基础、持续发展有空间的有用人才。受到企业的欢迎。 (四)以网络为工具,构建校外实践交流的平台 学生在校外实践的过程中。有成功的惊喜,也不免会遇到这样或那样的问题,随时希望有老师、同学或朋友与其分享或为其排疑解惑。作为校外实践教学的一个补充,以网络为工具。构建校外实践交流的平台。同学们可以在此畅所欲言,交流实践成功的经验;也可以倾诉实践失败的教训;还可以提出各种专业问题。学校设立校外实践指导小组,定期安排教师为学生解答问题,进行专业实践指导。通过交流,学生将在校外实习的情况及时反馈给学校,学校能及时掌握学生在校外实践的效果。对学生实践技能及其他各方面能力的提高都具有重要的指导作用。同时,企业与学校之间也可通过网络进行多方面交流,指出学生在企业实践的优缺点。学校则及时解决出现的问题。这样。可使学校与企业长期合作。使校外实践、实训基地长期稳固地发展下去。 三、高职生物技术及应用专业校外实践教学改革中引发的思考 (一)校外实践教学改革实施中学校应发挥主体作用 校外实践教学组织形式应由单一化向丰富多彩的形式发展。过于依赖相对固定的校外实训基地。期望企业直接、全面参与学校人才培养过程是不现实的,开展校外实践教学还必须充分挖掘动态的社会资源,如开展市场调研、组织实战训练和课余兼职等。这就要求学院在专业课程设置上面向市场、进入市场。与产业发展、行业需求紧密结合,使学校一开始就与产业部门保持天然、密切的联系,依托行业。办出专业特色,形成优势。同时,对学生的实习、实训给予极大的支持。并制定一系列的政策、制度进行规范管理。如制定与企业互惠互利的合约、学生实习、实训的指导书、过程管理、绩效考核等。 (二)校外实践教学改革中企业应发挥的主导作用 校外实践教学离不开企业。学生的实习、实训必须依托企业,只有走进企业,接触企业,才能使理论与实践有机结合,才能提高专业技能,增强就业能力和社会竞争力。然而。由于市场经济的影响,很多企业对上门来洽谈合作的学校不是拒绝就是找各处理由推托;有的勉强答应了,但对前来实习的学生没有管理,没有培训,任其自生自灭;这样的校外实践形同虚设。如何使企业与学校共同携手并肩来实现高职专业学生的实践教学应是双方的责任。 (三)政府部门在校外实践教学中起着不可忽略的作用 我国目前正在加速工业化进程。社会对生产、管理、服务一线人才的需求庞大,企业和学校、政府共同成为办好高职教育的三大主体,政府引导,企业参与,实现学校和企业的密切联系和合作。是高职教育改革和发展的必然趋势。充分利用社会资源,国家通过法律规定或政策引导等方式促使学校与企业共担职业教育和技术培训义务,共享利益。形成有分有合、责权利相结合的良性循环机制。高职教育必须利用社会资源,而且也只有将校内外办学资源有机整合起来,才能实现人才培养的高质和高效。可见。国家政府部门在校外实践教学中起着不可忽略的作用。 四、结语 随着生物技术及其产业化的快速发展,企业对高职生物技术及应用专业人才的培养也有了更高更新的要求。为了加强学生的操作技能,提高学生综合素质和创新能力,高职院校生物技术及应用专业的实验教学必须与实际相结合,特别是校外实践教学方面应进行改革,形成一定的校外实践教学改革思路,这样才能实现高职生物教育的培养目标,真正为社会输送高素质的应用型、复合型生物技术人才。
伴随现代技术如移动互联网、物联网和车联网等的快速发展,人们对信息存储、处理和交换的安全需求愈来愈高。在此背景下,国家对信息技术类人才的重视程度也在逐年提高,并在高校加设了信息安全课程,引导学生了解网络安全威胁,从硬件安全、软件安全和数据安全等方面进行深入的学习。信息安全课程的教学内容通常包括信息安全理论基础、安全防护、攻击技术、安全实现解决等方面。学生除了必须掌握基本的理论知识之外,对于下相关的公式推导、定理必须充分的理解,此外还要能够综合运用各种数学知识。学习起点较高、难度大的特点,导致学生对信息安全课程缺少学习兴趣,学习积极性不高。此外,现有课本内容陈旧,与现今告诉发展的信息技术脱轨。因此,对信息安全课程进行教学改革,探索更加高效的教学模式尤为必要。 1传统教学模式存在的不足 信息安全课程的目标是使学生能够在掌握信息安全的基本理论和基本概念的基础上,对信息安全有较为全面的认识并能意识到信息安全与国家政治、军事、经济、文化和社会生活等方面的关系,激励学生通过学习先进的科学技术,将来可以为国家、社会服务[1]。目前,传统的教学模式在信息安全课程中存在以下不足:⑴陈旧的教材内容。随着新一代信息技术如云计算、大数据、人工智能等快速的发展,现代科技迭代的速度越来越快。但目前高校普遍采用的还是五、六年前的教材,相对于日新月异的信息技术,现有教材的内容普遍过于陈旧[2]。如何让学生在有限的时间内既可以学到基本的信息安全知识,有能了解最前沿的信息技术动态是高校教育需要解决的一个重要问题。⑵传统教学模式无法满足信息安全课程的需求。传统的教学模式,如“灌输式”和”保姆式”的教学模式,无法提起学生的学习兴趣,同时也会使学生丢失独立思考的能力,难以提高他们的创新能力,发挥他们的潜能。⑶不合理的考核方式。现有课程一般采取平时+期末考试的方式对学生的学习情况进行考察。但对于信息安全这类新兴学科,这种传统的考核方式将使学生缺少学习的目标感,无法提高动手能力,同时也无法激发学生的学习兴趣。 2翻转课堂教学模式 为了有效解决现有教学模式在信息安全课程教学中存在的不足,本文通过将混合式学习方式和多元驱动教学方式相结合来构建翻转课堂的教学模式,以适应信息安全课程教学的要求,提高学生的学习兴趣以及学习目标感。 2.1混合式学习方式的解决方案 翻转课堂教学设计首先从分析混合式学习方式着手,把传统的线下学习的优势和线上学习的优势结合起来,更好的帮助学生了解最新的专业动态、深入探索信息安全专业领域[3,4]。此外,通过混合式学习方式,激发学生在学习过程中的学习兴趣以及提高独立思考、主动学习的意识和能力[5]。网络技术的充分利用以及课堂教学活动的顺利实施是混合式学习方式成功的关键,主要包括课前、课中和课后三个阶段。课前:课程的基础理论部分,充分利用视频教学资源引入慕课教学,要求学生提前进行预习,完成课前的准备工作,进而保证教师在课堂教学活动中能进行有效的互动,引导学生多思考,培养学生的团队合作意识。课中:教师根据学生课前预习的反馈,根据学生的共性问题,做出有针对性的讲解;对实践问题进行扩展、讨论和分析;充分利用网络资源,让学生了解最新的专业动态以及发展现状。课后:要求学生完成章节的课后习题以及阶段性测试。教师对课前和课中的情况进行总结,并根据学生的测试情况制定下一步的教学计划。反馈贯穿于教学过程的各个阶段。课前和课后阶段,教师可以利用网络上慕课自带的反馈、评价系统,及时地获得学生在各个阶段的反馈信息,进而有针对性的引导学生思考、制定合理的教学内容。课中阶段,通过和学生的互动,教师可以实时获取学生的反馈信息,增强学生实时解决问题的能力与信心。 2.2多元驱动的教学方式解决方案 ⑴激发学习兴趣。对于课程的基础理论部分,采用传统的教学方式。待课程进行一段时间之后,采用问题驱动教学方式,循序渐进地讲解课程内容,让学生成分认识到信息安全课程的重要性,采用启发式教学和讨论是教学,实现学生从被动学习到主动学习的转变,激发他们的学习兴趣,加深对有关知识的理解。⑵实践教学环节的设计。从实践应用的角度出发,通过采用任务驱动教学方式将课程各章节的内容设计成具体任务的目标、实施、总结和反馈等不同阶段,增强学生的学习目标感,提高学生学习的主观能动性;通过将现有的科研成果引入教学内容,丰富学生的知识结构;利用开放式实验环节,锻炼学生的实际动手能力以及团队协作意识。 2.3构建校企合作课程建设机制 信息安全课程属于交叉课程,其知识体系更新速度相比于其他课程来说更快。随着信息技术的高速发展,社会对信息安全类人才的要求也越来越高,这对高校的教学目标提出了更高层次的要求。企业是社会创新的动力,掌握着最前沿的技术。构建校企合作机制,可以充分整合企业资源,顺应社会发展的需求。同时,企业也能获得高校的科研资源,填补技术人才的缺失,实现高校、企业的共赢。 3结束语 本文为了解决现有教学模式在信息安全课程中存在的教材内容陈旧、无法满足教学需求和考核方式不合理等不足,提出了信息安全课程的翻转课堂教改方案。充分利用了混合式学习方式和多元驱动教学方式的优点,将信息安全课程的理论教学与实际应用相结合,同时穿插讲解前言的信息安全方面的知识,降低了学习者接受知识点的难度,增强了学习的目标感,并提高了学习者的信息技术实际应用能力和创新力;通过采用任务驱动和项目驱动相结合的多元驱动教学方式,逐步讲解课程每个章节的内容的同时,结合各章节的内容设计具体任务或项目的目标、实施、总结和反馈各个阶段,增强学生的学习目标感提高学生学习的主观能动性。 参考文献(References): [1]刘顺兰,张帆.面向工程实践创新的信息安全教学改革研究[J].现代计算机(专业版),2012(29):51-53 [2]刘刚,郭漪,肖嵩,等.混合式教学在“信息论与编码理论”中的探索[J].电气电子教学学报,2020,42(6):106-109 [3]胡为,刘伟,徐宏宁.移动应用开发课程教学改革与实践[J].计算机时代,2022(1):117-120 [4]李红娇,王亮亮,陈思远.“信息安全概论”线上线下混合式教学的探索与实践[J].教育教学论坛,2021(10):77-80 [5]常相茂.针对信息安全数学基础课程的教学改革研究[J].现代计算机,2020(32):87-89 作者:张金宝 武卫翔 沈杜宇 程实 单位:南通大学信息科学技术学院 南通大学杏林学院
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