电气自动化技术专业人才培养策略:电气自动化技术专业人才培养模式改革的探索与实践 【摘要】随着社会经济的不断发展,各个行业的发展也极为迅速,电气自动化技术作为很多行业发展的关键技术,也应进行不断的改进和创新,同时对专业技术人才的技术水平也提出了更高的要求,而人才培养学校要满足市场对人才的需求,就必须加强对电气自动化专业人才培养模式的改革和创新。 【关键词】电气自动化;专业人才培养;模式改革 前言 近些年来,电气自动化技术专业人才培养模式存在一定的不足,由于受到传统观念的影响,而使得人才培养水平受到制约,对此,应加强对电气自动化技术专业人才培养模式的改革,本文主要从这方面内容展开分析。 1 电气自动化技术专业人才培养模式改革的重要性 在科技快速发展的过程中,我国电气自动化技术的发展也极为迅速,而且,很多企业在发展的过程中,对电气自动化技术人才的专业水平要求也在不断的提高,进而也给电气自动化技术专业人才培养学校提出了更大的挑战[1]。现阶段在对电气自动化技术专业人才培养的过程中,由于专业课程教学体系的不完善、不合理;教学模式设施的不合理;教学内容更新不及时等,从而影响到对专业人才的培养效果,因此,在市场变革不断进行的过程中,对电气自动化技术专业人才培养模式的改革势在必行,这样才能满足市场的发展需求,才能为电气自动化行业的发展培养更多专业的技术人才。 2 电气自动化技术专业人才培养模式改革 2.1 专业课程体系的改革 在电气自动化技术快速发展的过程中,对电气自动化人才技术水平的要求也有所提升,因此,需要对电气自动化技术专业的课程体系进行改革 [2]。专业课程体系的改革是教学模式改革的重难点,应结合电气自动化技术专业发展的实际情况对专业课程体系进行改革,打破传统电气自动化技术专业课程学科教育的束缚,加强理论知识与实践知识的融合教学,合理设置电气自动化技术专业课程体系。另外,课程体系的设置应增加学生的实践实训体系,这样可以让学生在专业实训的过程中,去切身接触电气自动化专业技术的操作、生产、管理等,更有利于提高学生的专业技术水平,而且,在此过程中,对培养学生的职业素质也有着一定的作用,培养学生热爱本专业,激发学生的学习兴趣,对提升人才培养水平有着极大的作用。同时,在专业课程体系改革以及实施的过程中,应注意学生主体地位的突出,教师也应由以往专业课程教学中的灌输者、传播者转变成学生学习的设计者、引导者,培养学生的自主学习能力,调动学生学习的积极性,使学生养成一个良好的学习习惯,促进学生的长远发展。 2.2 教学模式的改革 在以往电气自动化技术专业人才培养工作中,主要以理论教学为主,过度注重学生的理论性教学,而忽略了对学生实践能力的培养,导致教、学、做严重脱节,从而影响到电气自动化技术专业人才的培养效率[3]。因此,需要对电气自动化技术专业教学模式进行改革,要打破传统教学模式的约束,实施“现场教学模式”,即将教、学、做进行有效融合,对学生实施统一化教学,可以采用项目教学法来对学生实施实验和理论的结合教学,也可以将其称之为任务驱动教学法,对提高学生的主观能动性有着极大的作用,另外,在这个过程中,学生不仅可以充分对电气自动化专业知识进行学习,同时能够培养学生实践能力,更有利于学生未来的学习和发展。此外,可以利用情境教学模式来对学生开展专业技术教学,结合学生所学习的专业技术知识,为其营造一个良好的实践学习情境,如,通过校企合作的方式,将企业作为学生实践的重要场所,为学生营造真实的实践情境,同时,可以通过聘请专业人士作为学生实践的指导教师,对学生的实践学习进行技术指导,对提升电气自动化专业人才培训效果有着极大的作用。与此同时,用人单位也能够结合自身的需求来对学生进行专业技术培训,这样不仅可以通过校企之间合作实现双赢,同时对学生未来的学习、就业和发展也有着极大的促进作用。 2.3 教学内容的改革 在电气自动化技术专业人才培养的过程中,还需要对教学内容进行改革,从以往电气自动化技术专业人才培养的教学内容上来看,很多都是已经过时的教学内容,对学生的就业发展极为不利[4]。因此,在电气自动化技术专业人才培养模式改革的过程中,应注重对教学内容的改革。首先,应做好对市场的分析工作,尤其是用人单位对人才的要求,掌握市场最新动态,并将市场的需求与电气自动化技术专业教学内容相结合,加强对教学内容的改革,确保教学内容符合市场的发展需求。其次,在电气自动化技术专业人才培养的过程中,相关专业教师应及时对教材内容进行调查,及时了解市场的发展情况,并在课程中不断的引入先进的专业技术知识,不断的丰富课堂教学内容,拓展学生的认知面,全面提升电气自动化技术专业人才的培养效率,为社会培养更多的电气自动化专业人才。 总结 综上所述,旧有的电气自动化技术专业人才培养模式已无法满足当前市场的发展需求,因此,作者结合自身多年的工作经验,主要从对专业课程体系的改革、教学模式的改革、教学内容的改革等几方面内容进行分析,希望能够加快电气自动化技术专业人才培养模式的改革进程,提高电气自动化技术专业人才培养水平。 电气自动化技术专业人才培养策略:电气自动化技术专业人才培养体系研究 摘要:遵循认知规律和职业成长规律,从职业出发,采用“平台+模块”的方式,系统设计“平台递进、模块并行、通识贯通、工作导向”的课程结构。构建以职业技术技能提高为目标,服务于地方经济,适应时展,满足企业需求的电气自动化专业人才培养体系对于职业学院具有重大意义。 关键词:技术技能;电气自动化技术;人才培养体系 《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》要求:要加快构建现代职业教育体系,创新发展高等职业教育。专科高等职业院校要密切产学研合作,培养服务区域发展的技术技能人才。高职教育人才培养目标应该定位在职业技术技能的培养上。 在高职教育层次中,电气自动化技术专业培养的是掌握电气自动化技术专业的基础知识、技术理论及本专业领域的优秀技能,能够将所掌握的理论知识和技术技能应用于生产实践,适应企业需要的面向生产、建设、服务、管理一线的高端技术技能型人才。努力构建服务于地方经济、适应时展、满足企业需求的高端技术技能型电气自动化专业人才具有重大意义。 一、高端技术技能型人才培养体系构建的思路及原则 人才培养体系的构建必须全面贯彻党和国家的教育方针,要按照《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》的要求,遵循教育教学规律,符合专业人才培养定位要求。人才培养体系的构建过程中应该坚持以服务为宗旨、以就业为导向,遵循“工学结合,理实一体”的教学理念,重点突出对学生的基础知识、技术技能和创新能力的培养,最大程度地满足社会对高职教育多样化的需求和学生求知、求技、求职、求升等多方面的成长需要。 1.坚持工学结合原则 职业教育是以就业为导向,从职业角度出发的教育。人才体系构建过程中,应该将“校企合作,工学结合”贯穿于人才体系构建的全过程,才能凸显人才培养过程的实践性、职业性和开放性。学校应建立与行业企业合作的对接平台和长效机制,与行业企业共同分析专业发展趋势和高端技术技能型人才的能力结构,构建符合职业技术技能型人才成长规律的人才培养模式和课程体系。学校还应该与企业合作,共同制订课程标准和人才培养质量评估标准,共同制订生产性实训基地和校外人才培养基地的标准,建立和完善配套的管理制度,切实提高人才培养质量。 2.贯彻全面育人方针 按照“夯实基础、突出技能、鼓励创新”的人才培养思路,坚持知识、能力、素质协调发展、综合提高的原则,促进学生全面发展。人才培养体系构建过程中应该重视职业道德和法制教育,培养学生良好的思想道德素质和法律意识、强烈的民族自豪感和社会责任感、扎实的专业基础知识及文化素养、娴熟的专业技能及较高的职业素养、健全的心理和健康的体魄,使学生具有成长、成人、成才的基本本领和职业精神,全面实施素质教育,科学合理设置课程,将职业道德、人文素养教育贯穿培养全过程。 3.搭建通用技术平台 电气自动化技术专业是一个专业应用领域广泛的宽口径专业,根据专业的特点,要考虑“学技终身,持续发展”的需要,以“知识和技术的应用与创新”为主线,坚持通用技术原则,搭建“平台+模块”基于职业技术技能的能力目标的课程体系,重视培养学生掌握电气自动化技术专业通用技术应用能力,从重视增强学生的岗位针对性及促进学生零距离就业拓展到增强学生在电气自动化技术领域的适应性及促进学生可持续发展,从重视培养学生的自动化技术使用能力拓展到对电气自动化技术的理解能力、改进能力、决策能力及管理能力的培养。 4.建立专业教学标准和职业标准联动开发机制 《决定》中明确提出,提高职业教育的人才培养质量要建立健全课程衔接体系,推进专业设置、专业课程内容与职业标准相衔接,推进高等职业教育培养目标、专业设置、教学过程等方面的衔接,形成对接紧密、特色鲜明、动态调整的职业教育课程体系。在以职业技术技能提高为目标的电气自动化技术专业人才培养体系构建过程中,应进一步完善“双证书”制度,参照国际知名企业职业岗位任职资格要求,开发“课证融通”类课程,把技术含量高的职业资格标准和行业企业技术标准等引入教学内容中,将课程考试考核与职业技能鉴定合并进行。 5.坚持因材施教原则 针对高职层次电气自动化技术专业职业人才的培养特点,遵循认知规律和职业成长规律,针对不同类型学生特点,做好课程设计,注重因材施教,实施有效教学。积极探索学生个性化培养,开展分级教学。在教学过程中应该推行项目教学、案例教学、工作过程导向教学等教学模式,注重运用知识解决实际问题能力的培养。加大实习实训在教学中的比重,在实训教学中结合实际操作讲解理论知识,注重理论对实践的指导作用。根据专业教学特点,探索多学期、分段式教学组织形式,灵活组织教学,实施精细化管理。 二、“平台递进、模块并行、通识贯通、工作导向”的课程体系 结构 1.课程体系结构特点 根据高职学生的认知规律和未来职业成长规律,从职业出发,对电气自动化技术专业采用“平台+模块”的方式,系统设计“平台递进、模块并行、通识贯通、工作导向”的课程结构。 课程体系以职业能力培养为主线,以职业技术技能的能力提高为目标,实现了职业素养、理论知识、实践能力和创新能力的全过程培养。整个课程体系体现“一贯通、四迭代、一全程”,纵向并行,横向交叉的“1-4-1”的结构。“1-4-1”的内涵是:“1”是突出知识应用性的“通识课程”贯通文化知识素养培养;“4”是突出理论及技术应用性的“通用技术平台课程”“专业技术平台课程”“专业技术课程”和“专业方向课程”的专业课程实现迭代递进的技术应用能力培养;“1”是突出技术应用与创新性的“专业实践与创新”实践环节,全程展开“一技之长”的培养。 (1)通识课程。通识课程包括公共基础课程和公共选修课程。公共基础课程由思想政治理论课、大学英语、应用数学、大学语文、信息技术基础、体育等课程组成。这类课程以人文素质和基础知识及基本能力的培养为主。课程可以分级,以满足不同基础学生的学习要求。同时,辅以文化素质选修课,以素质教育为导向,陶冶人格、传承文化和提升人文精神,以满足学生的个性化需要。 (2)专业课程。专业课程包括通用技术平台课程、专业技术平台课程、专业技术课程和专业方向课程,这类课程设计成理论课程或“理实一体化”课程或整周开设的专业实践。在学时安排上,原则上理论课程中的实验实践环节学时数占该门课程总学时的20%左右;“理实一体化”课程中的实验实践环节学时数应占该门课程总学时的35%~50%;专业实践教学中的理论教学学时数占该实践教学总学时的20%左右。1)通用技术平台课程。通用技术平台课程一般是与电气自动化技术专业相关的机械类通用的基本理论、基础知识及基本技能构成的课程,是相关学科专业之间比较共性的通常都要开设的课程。电气自动化技术专业的通用技术平台课主要包括:机械基础、工程制图与CAD。2)专业技术平台课程。专业技术平台课程一般是与电气自动化技术专业相关的电专业的基本理论、基础知识及基本技能构成的课程。电气自动化技术专业的专业技术平台课程主要包括:电工技术应用与实践、电子技术应用与实践、单片机技术应用、PLC控制技术。3)专业技术课程。专业技术课程是涵盖电气自动化技术专业领域主要技术或技能的主干课程,是从事本专业职业岗位必须学习的课程。该类课程是从本专业主要工作岗位群的典型工作任务和完成任务所需要的优秀能力要求出发来确定的课程。电气自动化技术专业的专业技术课程主要包括:程序设计基础、电机与控制、电气制图与CAD、自动控制系统与仿真、传感检测技术、电力电子技术、供配电技术、DSP技术应用。4)专业方向课程。专业方向课程为电气自动化技术专业限选课程,多门课程组成一个专业方向课程模块,学生必须选修一个课程模块。专业方向课程是为了保证学生与岗位“零距离”或社会企事业单位特定需要量身定做的课程。电气自动化技术专业通过开设不同课程模块去培养不同职业岗位方向的学生。“订单班”采用方案内替换“专业方向课程模块”的方式解决。北京电子科技职业学院(以下简称“我校”)电气自动化技术专业主要面向光伏发电技术应用和供用电技术两个方向。电气自动化技术专业的专业方向课程主要包括:光伏组件制造工艺及应用、变电站综合自动化技术、光伏发电系统安装与调试。 (3)专业实践环节。通过专业实践环节将理论学习与实践训练相结合,不仅可以培养学生的实践动手能力,还可以促进学生对基础知识、技术理论的认识和理解,有利于学生掌握本专业的优秀技能。电气自动化技术专业的专业实践课程包括:低压电工运行维修实训、钳工实训、电子产品装调实训、单片机课程设计、光伏发电系统装调综合实训、电气柜装调综合实训、毕业设计、顶岗实习、入学教育、军事技能训练。 (4)专业创新实践。专业创新实践以第二课堂形式组织,着重培养学生专业创新能力。由专业社会实践、科研创新项目、职业资格认证(高级及以上)、专业技能竞赛、专业技术讲座等组成。电气自动化技术专业主要包括:电气自动化技术相关企业、行业调研报告;高低压开关板(柜)装配配线工高级工的认证;风光互补发电系统安装与装调、单片机应用系统安装与调试等项目的比赛。 2.课程体系专业特点 针对电气自动化技术专业宽口径的特点,构建了以专业基础-专业技术-专业方向,三层次的专业课程体系,体现了电气自动化技术专业的典型特点,即电工技术与电子技术的结合、强电与弱电结合、元件与系统结合、软件与硬件结合。在进行专业课程体系构建过程中,在结合电气自动化技术宽口径特点的同时兼顾我校该专业的自身特色,通过专业方向课程把光伏发电技术应用、供用电方向体现出来。 3.课程体系职业特点 职业教育是以就业为导向的、具有职业特点的教育。人才培养体系构建中必须体现职业特色。我校电气自动化技术专业培养的是面向装备制造业、电力行业(重点针对光伏发电领域)的从事电气设备、自动化控制系统、供配电系统、光伏发电系统的安装调试、运行维修、技术改造、服务管理等工作的,具有良好职业道德和职业素养的高端技术技能型人才。学生的初始就业岗位主要包括:电气自动化设备及控制系统的安装、运行及维护;企业电气设备或供配电系统的运行及维护;自动化产品的销售及售后服务。在人才培养体系构建过程中,笔者将专业课程内容与职业标准相衔接,将职业标准融入在专业课程中,学生完成相关专业课程的学习后可以参加社会化考试,取得维修电工(中级)、低压电工、高低压开关板(柜)装配配线工、高压电工、维修电工(高级)等执业证书,建立了学历证书和职业资格证书“双证书”制度。 构建以职业技术技能提高为目标的人才培养体系可以更好地提高人才培养质量,提高职业教育的社会影响力和吸引力,有利于高职教育科学、快速地发展。 电气自动化技术专业人才培养策略:基于就业导向的电气自动化技术专业人才培养方案改革研究与实践 职业教育作为以就业为导向的教育,与普通教育相比最大的不同点在于其专业鲜明的职业属性。因此,“基于就业导向”的教育,应反映专业的教学过程与职业工作过程的一致性。山东省职业教育与成人教育科学研究规划课题“基于就业导向的电气自动化技术专业人才培养方案改革研究与实践”是在新的职业教育理念的指导下,以电气自动化技术专业学生为研究载体而进行的,旨在探索出一条满足行业企业对自动化技术毕业生职业能力需求,符合高等职业教育特点的人才培养方案。本方案和以往人才培养方案的不同之处是以就业为导向,以人才培养服务区域经济发展为面向,从建立人才培养模型,提炼典型工作任务,优化整合精品课程,细化与完善“一体化教学”环节,构建实践教学体系,师资培养,制定人才培养教学计划等各个环节,都以行业企业对人才的市场需求为出发点,以提高毕业生的职业优秀能力,提高毕业生的就业质量。 一 人才培养方案的研究队伍 该项目具有能力较强的研究队伍,课题组成员年龄结构和知识结构合理,掌握教学规律和授课艺术,同时具有较高的专业能力和学术水平,并具有多项研究成果。课题组老师均担任电气自动化专业课程的教学工作,对教学内容、教学方法、教学效果等有着较深的认识,这些都有利于课题开展。参加本课题研究的老师,都从事一线教育教学,平均年龄在30岁左右。经历过其他课题的研究,并且针对所研究的课题,他们大多数人有相关的研究经验,有数篇论文在各级评比中获奖或发表。其次,实施人才培养教学过程中的老师,专任教师中同时具有技师资格证和高校教师资格证的“双师”素质教师占100%。专任教师中有企业工作经历5年以上的占50%。研究队伍的构成,保证人才培养方案研究的正常进行和实现预期目标。 二 人才培养方案的研究过程 人才培养方案的研究与实践过程按照“调研、方案设计、实践、成果”研究方案进行。第一阶段为初步研究阶段。研究教育部高职教育教学纲领文件;开展职业岗位调研、毕业生跟踪调查、人才需求调查工作;根据调查结果,整理出人才需求调查报告。第二阶段为人才培养方案拟定阶段。根据前一段的工作总结,提炼出典型工作任务并进一步优化;拟定电气自动化技术专业人才培养目标,完成行动领域向学习领域的转化;成果形式为电气自动化技术专业以就业为导向的课程体系,及相应课程的课程标准。第三阶段为实践与修订阶段,通过三年人才培养改革实施实践,完善人才培养方案,同时建设优秀课程资源,改革教学方法,建设校内外实训基地。第四阶段为形成成果阶段。完善并形成最终“基于就业导向的电气自动化技术专业人才培养方案”,提交专业建设委员会审批;确定教学条件建设方案;完成研究报告;并建成电气自动化专业院级、省级精品课程。 三 人才培养方案的研究方法 该人才培养方案的研究与实践主要采用由外到内、由宏观到微观、理论与实践相结合的研究方法和思路。在现代教育理论指导下,理论与实际紧密结合,运用调查法、比较法、文献检索法、行为研究法、经验总结法等进行教育教学实践活动和方案研究工作。在具体操作上,以学校开设的电气自动化技术专业班级为研究对象,进行循环招生、循环教学、循环试验,在实践中构建和完善符合岗位要求、满足就业竞争力需求的电气自动化技术专业的高端技能型人才培养模式。 四 人才培养方案的研究内容 该人才培养方案研究的主要内容包括: 1 人才需求与学生就业取向调查分析 针对京津冀、山东省内、长三角经济带的多个厂家和参与各个工作岗位的电气自动化技术专业的毕业生做了大量调查,得出调查结论,明确人才培养改革的紧迫性。 2 基于就业导向的人才培养目标定位 对所调研的数据进行整理、分析,得到电气自动化技术专业就业的职业领域和主要就业岗位群,最终将人才培养目标定位为:本专业培养具有良好的职业素质,掌握电气自动化技术的基本知识和技能,具备与本专业未来工作岗位相适应的职业素质、较强的职业发展能力、较强的电气设备安装调试和自动控制技术应用能力,能够从事自动化产品的电气系统安装调试、自动化生产线的运行维护、自动化工程设备升级改造等工作的高端技能型专门人才。 3 构建基于就业导向的“平台+模块”人才培养课程体系 课程体系构建过程采用六步法完成:(1)通过市场需求调研确定电气自动化技术专业的职业岗位或岗位群;(2)通过岗位分析确定各个岗位的工作任务;(3)归纳出典型的工作任务;(4)通过典型工作任务分析确定专业应具备的能力(专业能力、方法能力、社会能力);(5)通过职业能力分析确立学生应具备的知识、技能、态度;(6)最后完成从行动领域到学习领域的转换,即从教学内容归纳出课程体系。 在构建时,组织专业教师、企业的一线专家等组成分析小组,在课程设计专家的指导下,引入创新教育理论,采用能力/素质分析的方法,根据能力解析表和专业教学目标,提出课程的教学目标以及考核评价标准,通过这种方式筛选出课程内容和课程体系,最终确定了“平台+模块”的课程体系。 该课程体系的具体构成包含公共基础课程平台、专业群课程平台、专业课程平台、专业方向课模块、选修模块(包括专业拓展课程和公共选修课)、素质拓展模块、专业集中实践模块等,构建了“三平台+四模块”的课程体系。 学生职业综合素质和就业竞争力的培养主要通过寓于课程体系全过程来实现。 4 开发提升就业竞争力的“做、学、教一体化”教学 在教学团队指导下,采取边开发边实践再反馈的思路,开发一体化课程。在一体化教学实施过程中,按照图1的方法进行分阶段教学。制定了合理的一体化学习效果评价方案,加强过程性评价。 五 人才培养方案的实施成效与特色 人才培养方案从改革研究到最终方案实施,已经经历了五届毕业生,从企业的反馈到毕业生的评价,学生的就业竞争力和企业的认可度都非常好。其成效具体表现在:第一,形成了与区域产业发展相融合,与企业需求密切衔接的电气自动化人才培养方案。第二,提升了高职自动化专业学生就业能力,提高了毕业生好评率。第三,建立了以符合企业需求、基于工作过程的专业课程体系。第四,构建了职业院校电气自动化专业校企合作培养模式。第五,建设了院级、省级精品课程群。第六,打造了一批高水准的师资团队。 该人才培养方案实施又具有以下几个特色和创新点: 1 参与人员广泛是人才培养方案研究与实践成功的保证 在人才的培养的各各环节,除了优秀专职教师的倾心付出,学院还聘请、引进了企业中经验丰富的专家、工程师和一线的技术人员。这一点上突破了原来只是聘请企业专家的做法,而是通过更广泛的人员的参与,更加真实地了解了企业岗位的设置、人才需求、人才类型等许多的信息。 2 “工学结合,校企合作”作为人才培养的重要模式 通过实习基地建设和实践教学综合改革,先后与包括亚太集团、皇明集团等多家公司签定了共建协议,投资上千万元,在实验实习、毕业生就业、科技服务等方面进行全面合作,建设了设备先进、能满足教学、科研、实习等需要的实训基地。该项目已经运作两年,取得了很好的效果。 3 建成的省级精品课程群是人才培养方案实施的重要成果 构建自动化专业优秀课程群,建设院级、省级精品课程,是课题组及专业建设委员会的初期目标,而在几年的课题研究实践中,最终也实现了这一目标。精品课程的建设,完善了专业课程资源,是人才培养方案改革实施的重要依据。 5 以大赛为抓手,促进学生就业竞争力提升是创新途径 教学团队的成员积极组织学生参加各种比赛,如山东大学生机电创新设计大赛、山东大学生电子设计竞赛、山东省职业技能比赛等,这些比赛极大地激发了学生的学习兴趣和学习热情,同时,这些竞赛用到了许多的工程和企业常用的知识,对于提高学生的就业竞争力有着极其重要的作用。 六 结语 基于就业为导向的电气自动化技术专业人才培养方案实践已经取得了良好的成果,这些成果可以直接应用到教学中去,对电气自动化技术专业人才的培养确定了指导方向,对提升毕业生的就业竞争力有很大的帮助,同时对相关专业的教学有一定的指导作用。 电气自动化技术专业人才培养策略:电气自动化技术专业人才培养模式研究与实践 摘 要 从就业领域岗位、培养目标、课程建设、师资队伍建设、“双化”基地建设等方面,阐述电气自动化技术专业人才培养模式改革。经过实践,已经培养出大批第一线工作的高素质技术技能型专门人才,并取得良好效果。 关键词 电气自动化技术;人才培养模式;校企合作 1 前言 气自动化技术专业有着几十年的发展历史,在高职高专院校中是一个非常热门的专业。该专业的毕业生目前已成为各个地方的技术骨干或者项目负责人,为地方上的经济和发展起了很大的推进作用。因此,电气自动化技术专业备受高考生的青睐,生源充足,就业形势大好。但是,随着社会智能制造技术的进步和高等教育的蓬勃发展,我国进入“十三五”阶段,很多学校纷纷对该专业扩大招生,而就业岗位有限,这就让毕业生面临越来越大的就业压力[1-2]。 作为培养电气自动化专业的高校,要提前预估竞争的激烈,要有紧迫感,必须进一步加强大学教学工作,不断深化教育教学改革,加强教学基本建设。如何向智能制造时代输送人才,提高培养质量,增加毕业生的竞争力,是电气自动化技术专业建设面临的大问题[3]。 2 科学定位人才培养方案 南京机电职业技术学院电气自动化技术专业建设团队反复研究“南京高技能人才倍增计划”,针对计划提及的“重点培育十大高新技术重点产业群人才需求”,对37家企业就人才需求、岗位规范、课程设置、企业对往届毕业生的评价以及同类院校的专业定位等展开广泛调研,明确了专业定位和培养目标。 就业领域岗位 通过调研多家企业,确定了电气自动化技术专业面向的岗位群,一级岗位所需要的典型工作任务,如表1所示。 专业培养目标 培养德、智、体、美等方面全面发展,掌握工业控制、供配电技术等基础知识,具备控制系统集成、高压电进网作业技能,能从事控制系统的设计、安装、调试、运行维护和高压供配电设备安装、调试、运维管理等第一线工作的高素质技术技能型专门人才。 校企合作 根据《校企合作管理办法》,按照技术先进、标准领先、市场占有率高、管理规范、规模优势五个标准遴选合作对象,遵循分层建设、分类管理原则,将合作企业分为优秀型、紧密型、半紧密型三种类型,并按照不同类型确定不同合作路径和合作内容。本专业现已建成优秀型合作企业4家、紧密型合作企业10家、半紧密型合作企业20多家。 专业培养方向及特色 本专业分三个方向培养,分别是工业控制(PLC)技术、单片机控制技术和供配电技术。学生前两年在校进行通识教育,第三年进入企业顶岗实习,按照人才市场的需求和个人的特长爱好,选择一个方向进行专业技能学习。 在校企深度合作基础上,践行“合作办学、合作育人、合作就业、合作发展”的理念。全面推进校企合作、工学结合人才培养模式改革,形成“工学结合、校企共培、三阶段(专业基本能力、专业优秀能力和专业综合能力)”人才培养模式。在入校时就要求学生撰写自己的职业生涯规划,根据每个学生的特长爱好,有计划地选拔和培养有三个方面专长的人才[1]。 1)培养5%左右具有创新意识、创业能力的创新型人才。本系部设有自动化研修社,此类学生可以在研修社专任教师的指导下得到培养和锻炼。学校还建有蓝岛创客空间,学生可以在空间里交流、组队实现创新、创意的产品。 2)培养5%左右的能专转本的学习型人才。 3)培养5%左右的善于沟通交流的业务管理型或销售型人才,培养学生吃苦耐劳的精神,要干得好、善思考的基层技能型人才。 3 课程建设 教学内容和课程体系是人才培养方案的主要优秀内容,是实现人才培养的主要落脚点,也是教学改革的重点和难点。改革旧的课程体系,构建一个以职业能力为基础,理论和实践紧密结合,既有较强针对性又有一定适应性,突出自动化设备装配调试维修能力、自动化控制系统集成能力和工程实践综合能力培养的课程体系。专业优秀能力课采用项目化教学。实践性教学环节教学时数占总教学时数的50%以上。课程设置如表2所示。 提高实践教学环节的比重,使实践教学环节占总学时的比重达到50%以上。实现以理论指导实践,以实践来巩固理论,形成理论与实践紧密结合、相辅相成的同步推进方式。将职业资格证书制度引入实践教学环节。遴选实践教学内容,通过与企业联合,引进工程项目,让师生直接参与实际项目的开发工作,在实际工作中培养学生的专业技术应用能力、技术创新意识和工程实践能力。构建双师指导实践教学形式,实践教学由学院专任教师和企业能工巧匠共同指导。 4 师资队伍建设 在师资队伍建设上,电气自动化技术专业提出“专兼结合,专任教师重在教学能力与实践能力提升,兼职教师重在教学能力提升”的师资队伍建设思路。通过“台阶式督导,进阶式提升”方法提升教学能力,通过“项目导向”措施提升实践能力,通过“提升技能”考核激励机制提升技能等级。同时,针对教师成长,学院制订10+1行动计划之基本能力训练计划、教学成果展示计划、科研成果累积计划及骨干人才成长计划,着力打造双师团队。下企业实践教师比例达到54%,外出进修、培训达到100%。 5 双化基地建设 校内外实践性教学基地是建设完成电气自动化技术专业人才培养目标,提高人才培养质量的重要平台。传统意义上的校内实训基地可以解决“能做”的问题,但很难解决岗位规范、工作效率、文化融入等问题;校外实训基地可以解决“会做”的问题,但很难解决岗位轮换、岗位迁移、职业发展等问题。 建设“双化”基地,实现“双标”融合,提升学生职业素养 电气自动化技术专业按照“课程标准与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、学历证书与职业资格证书对接”的建设思路,着力推进“双化型”实践教学基地建设,即企业化校内实践教学基地和课堂化校外实践教学基地。将企业化的典型要素如岗位、规范、标准、文化等植入校内实践教学;将企业的相关标准融入课程标准和教学内容;将企业的“7S”管理规范应用于校内实践基地管理,创设真企业工作环境,建设企业化校内实践教学基地。将课堂化的主要元素如教学目标与要求、教师教学规范、教学组织与设计、考核评价等植入校外实践基地,创设真实教学环境,建设课堂化的校外实践教学基地。 通过“双化”型践教学基地建设,实现教学组织过程和生产实施过程的“重叠”,实现教学评价标准和企业岗位规范的“统一”,实现教学课堂和生产一线空间的“互换”,推动“双主体”培养。以“7S”管理规范引领校内实践教学基地建设。“7S”即生产活动中的“整理(Seiri)”“整顿(Seiton)”“清扫(Seiso)”“清洁(Seiketsu)”“素养(Shitsuke)”“安全(Safety)”“节约(Save)”,其优秀和精髓是素养,通过标准的制定和规范的实施,提高教师和学生的职业素质,切实实施符合人才培养目标要求的典型岗位的学生轮岗实训。 两年来,电气自动化技术专业建设成企业化校内实践教学基地1个,课堂化校外实践教学基地3个;建设完善机械工程系20个校内实训车间(室)、48个校外实训基 地;建立健全实训基地运行管理机制,完成数控维修实训一室和数控加工中心扩建工作,完成数控虚拟加工实训室一室改造工作,建设完成数控自动编程工作站;与南京翼马数控机床股份有限公司、南京兴农齿轮制造有限公司及南京恩里特有限公司合作共建课堂化校外实践教学基地。 校企携手,共建平台,提升学生专业能力 与4家优秀型企业合作共建技术应用工程中心,共同搭建校企信息共享、人才培养、技术应用、项目合作和创新活动的实践平台。工程中心下设学生社团――自动化研修社,参与人员为对专业学习兴趣浓厚、求知欲望强烈且动手能力突出的学生。社团成员根据指导教师安排参与工程中心科研项目,在实战中逐步提升实力。2012年,社团3名学生组成的团队在江苏省第一届大学生电气控制应用设计大赛上获团体一等奖,次年在第七届全国信息技术应用水平大赛上荣获一等奖。 6 结束语 南京机电职业技术学院电气自动化技术专业2013年通过央财专业建设评估,2014年申请院级品牌特设专业建设,目前已经顺利通过验收;通过与企业技术人员、高校教学专家一起研讨,2014年重新修订人才培养方案,改革专业课程体系,以校企合作、“双化”基地建设保证人才培养质量,提高学生的工程实践能力和创新、创意、创业能力,办出本专业的特色。 电气自动化技术专业人才培养策略:高职学院电气自动化技术专业人才培养方案调研报告 摘要:据社会调查表明,我院电气自动化技术专业毕业生具有良好的发展机遇和广阔的就业市场。在大量的调研基础之上,经过综合分析及论证,确定我院电气自动化专业的培养目标是:具有从事电气自动化技术工作必需的专业基本理论和专业技术能力,能在生产、建设、管理和服务一线从事电气自动化技术相关工作的高素质技能型专门人才。毕业生主要面向云南省大中型厂矿企业、铁路运输、药业、制造业、仓运、物流等行业,从事电气自动控制设备的设计,自动流水线的安装,高低压供配电系统及电气控制设备的安装、调试、维修、维护(维修电工、安装电工、值班电工、配电柜接线工、电气设备操作员、自动化工程施工)等工作。经过几年的职业成长,逐级晋升为电气技术员、电气设计人员及电气工程师等岗位。 关键词:电气自动化技术专业;人才培养方案;调研报告 电气自动化技术主要是指用电工电子技术及装置使生产机械或生产过程实现自动控制的一门多学科综合的技术。电气自动化技术的出现和发展大大提高了生产率,在现代产业中有着广泛的应用,如各种类型工业生产机械的单机自动化、以自动完成某产品的全部加工工艺为目的的生产过程自动化、工业企业经济管理方面的自动化等,已渗透到工业生产的各个环节,已成为现代工业发展的基础和主导。随着装备制造业和现代服务业的蓬勃发展,社会对电气自动化技术专业人才需求量旺盛,且呈逐年增长的趋势,需要培养和造就一大批既有适应时代特点的具有专业理论知识,又具有专业操作技能的高素质技能型专门人才。 为了我院在电气自动化技术专业人才培养模式的探索与构建过程中,“有的放矢”,完成对电气自动化技术专业人才的培养,使毕业生能够满足用人单位对人才的基本要求,从而实现顺利就业,根据专业的职业面向,必须进行调研,深入走访各行各业,专家学者,获取多方意见和建议,做好学院“电气自动化技术”专业职业岗位素质和能力分析,构建具有鲜明专业特色的人才培养模式,才能顺应高等职业教育教学改革的发展趋势。 一、调研目的 为主动追踪电气自动化技术更新步伐,实现学校人才培养目标与企业用人需求无缝对接,根据教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高[2006]16号文)和省级示范性高职院校建设方案及内涵建设的要求,基于工作过程的课程开发是我国职业教育进行课程改革的方向,对电气自动化技术专业基于工作过程的人才培养方案开发与实践具有重要的参考价值。 经深入地走访了解当前企业电气自动化技术的应用情况,企业现有技术人员的学历状况、人才来源情况,企业技术人员的工作岗位类型(工种)及人才需求情况,企业技术人员的职业成长规律等方面的信息,掌握社会、行业以及企业对电气自动化技术专业人才知识、能力、素质要求的变化趋势,为电气自动化技术专业人才培养方案制定的关键―工作任务与职业能力的确定提供基础素材,为培养目标定位、课程设置、优秀课程和特色课程设置、课程标准建设、教学活动设计等教学改革提供依据和市场检验标准,把握本专业人才培养的方向、内容及质量。 二、调研方法及内容 专业调研采用问卷调查、走访和召开座谈会等多种方式相结合进行。对企业采用走访和问卷调查相结合的方式,访问企业的领导、人事管理部门和生产技术人员,有条件的企业召开专家访谈会;对学生(主要为机电专业学生)采用毕业生跟踪调查和座谈会相结合的方式,对优秀的毕业生进行就业跟踪和回访。 根据人才培养方案制定的方法与步骤,此次调研的内容分为两大方面:一是调查厂矿企业、电力行业等,电气自动化技术应用情况,企业现有技术人才的学历状况、人才来源情况,企业技术人员的工作岗位类型(工种)及人才需求情况,企业技术人员的职业成长规律,特别是对口高职学生的职业岗位及职责、具备的知识、能力及素质、应学习的课程等。二是调查高职学院,如昆明冶金专科学校、云南机电职业技术学院、云南国防工业职业技术学院等,电气自动化技术专业近年来毕业生实际从事的就业岗位及职业成长过程。 此次调研的内容主要是调查厂矿企业、电力行业等。学院坐落在昆明经济技术开发区,周边有各类大型、中型、小型电气自动化企业坐落其中,如“云南泰华食品有限公司”、“昆明大麦地食品有限公司”、“昆明顶津食品有限公司”(康师傅)、“云南康立信科技有限公司”、“昆明变压器厂”、“云南易初明通工程机械维修有限公司”、“上海紫光”、“云南陆航物流服务有限公司”、 “云南泛亚物流集团有限公司”、 “云南浩宏物流集团”、“昆明圣火药业(集团)有限公司”、“云南绿生中草药开发有限公司”、 “云南希陶绿色药业股份有限公司”、“昆明五彩印务有限公司”、“云南万鸿彩印有限公司”、 “云南绿大地生物科技有限公司”、 “云南苏化生物科技有限公司”、“云南巨能科技发展有限公司”、 “云南欧亚高科技发展有限公司”、 “昆明嘉和科技股份有限公司”等,经进一步走访到大理“杭州哇哈哈集团大理哇哈哈食品有限公司”、“禄丰供电有限公司”、“禄丰德胜钢铁厂”、玉溪“华宁供电有限公司”、“云南磷化集团有限公司昆阳磷矿”等单位调查调研,另从一些资料上了解到,昆明地铁首期工程运营急需4000名人才,其中工程管理(现场)工程师和机电设备工程师的需求量最大,这两个岗位技术人才是属于尖端的,最紧缺的,同样属于这个尖端的还有土建、桥梁、通讯、电气自动化、应用电子技术、计算机软硬件等十余个专业的人才,由此可见,从这些公司单位和昆明的各项经济发展趋势看,电气自动化技术专业涵盖范围广,通用性强,厂矿企业都紧缺,厂矿企业、铁路运输、物流、药业等单位很需要大量的具有一定电气自动化理论知识和较强的动手能力的实践技能人才,对电气自动化技术专业岗位能力也提出更高要求据社会调查表明,我院电气自动化技术专业毕业生具有良好的发展机遇和广阔的就业市场。 三、调研结果与分析 (一)企业现有技术人才情况及岗位类型 随着科技经济的发展,社会人才需求结构也发生很大变化。企业在人才需求上已由理论型转向技术型、技能型。调查显示,在企业进行人才招聘时,考虑大学本科以上学历的企业占33%,考虑高职高专学历的占45%,考虑中专以下学历的企业占22%。这说明企业招聘优先考虑应聘者的条件不是学历,而是技术技能能力,特别是那些适应能力强,技能水平高,并具有创新精神的毕业生特别受企业的欢迎。尤其是一线或岗位管理需要更多的是实践能力强的高技能型人才。调查中还发现,目前技术性职业岗位仍处于不饱和状态。当被问及公司在什么岗位上急需人才时,技术职位占45%,其次是销售职位占22%,管理职位占22%,其它占11%。且目前企业提供给应届高职电气自动化技术专业学生的技术性岗位主要为:①生产型企业自动化生产线的安装、调试人员;②生产服务型企业电气设备安装、调试、维修电工;③高低供配电系统配电柜接线工;④电气设备操作员、管理员;⑤自动化工程施工人员;⑥生产型企业机电产品的售后服务人员。再加上云南许多企业近几年电气自动化产品生产运用的多样化、多层次发展,每年也提供大量的电气自动化技术大专层次的就业岗位。 (二)近年来毕业生就业岗位类型 近年来电气自动化技术专业应届毕业生就业岗位可以分为两大类,一为继电逻辑电路安装、调试和维护岗位,以及配电柜的销售和服务岗位;二为电气控制系统的安装和调试、维护和改造岗位。前者约占60%,后者约占40%。毕业生工作2―3年后,就业岗位发生了变化,从事技术含量较低的安装和调试岗位比率下降,而从事技术含量较高的维护和改造岗位比率上升。少数特别优秀的学生甚至从事电气控制系统技术员、设计员及现场工程师等岗位。从学生岗位的变化可知,随着学生实践技能的增强,理论知识得以与实践经验相结合,使职业能力得到质的提升,而知识和能力均实现正迁移。这种变化与职业成长规律相一致,即由初学者高级初学者有能力者熟练者实践专家,每个阶段对职业能力的需求不同,这为电气自动化技术专业职业能力等级的划分提供了依据。 四、结论及建议 (一)学院电气自动化技术专业培养目标定位 通过调研可知,明确的专业定位是一个专业发展的重要基础和前提,服务区域经济是专业人才培养的重要宗旨,云南国土资源职业学院是一所省属院校,面向全国招生,具有独特的行业、区位优势,由于云南省经济发展迅速,市场前景广阔,未来几年对各级各类人才需求旺盛,面对区域经济良好的发展势头,为电气自动化技术专业提供了很大的发展空间,在大量的调研基础之上,经过综合分析及论证,确定我院电气自动化专业的培养目标是:主要面向云南省经济开发区铁路运输、药业、物流,生产制造加工企业、大中型厂矿企业等行业,培养德智体美全面发展,适应生产第一线需要,具有良好的职业道德和敬业精神,具备电气设备的安装、调试、维修、维护人员(维修电工、安装电工、值班电工)。可从事企业自动化电气设备及控制系统的安装和调试、维护和管理工作的高素质技能型专门人才。 (二)学院电气自动化技术专业职业能力分析 通过调研可知,学院电气自动化技术专业学生的职业面向为云南省昆明经济开发区、铁路运输、大中型厂矿企业等行业,可从事电气自动控制设备的设计,自动流水线的安装,高低压供配电系统的安装、运行、维护、调试等工作。通过分析电气自动化技术专业的现状,结合我院电气自动化技术专业的特点,并借鉴各院校的专业建设之长,建立公共课程学习领域,包括综合素质拓展课程,通过对专业技能型人才岗位职业标准的分析及职业典型工作过程的分析,并依据岗位职业标准和人才培养质量标准界定每个学习领域课程的教学内容和教学目标。 考虑到我国国情和学生职业能力的可持续发展,同时为保证学生跨职业学习和市场经济条件下就业,依据工作岗位的典型工作任务,兼顾学生职业能力的发展,整个工作过程系统化课程体系的学习领域共设计了三个部分:公共基础学习领域、专业学习领域、拓展学习领域,框图如图1所示。 图1.电气自动化专业工作过程系统化课程体系框图 根据能力跃升理论,这三个等级的职业能力是逐级递升,而实现职业能力等级的跃升是以具备前一级能力等级所包含的职业技能为触发条件的,即前一级能力是本级能力的必备条件。 (三)高职电气自动化技术专业课程设置 课程设置要针对职业能力来设置,应突出高教性、职业性和技术应用性。对应高职电气自动化技术专业职业能力等级,对原有课程体系进行解构与重构,要求每一门课程都要对应相应的职业能力项目,对课程门数做减法,废除不针对职业能力要求设置的课程,整合精简对应同一项职业能力的多门课程。因电气自动化技术专业具有很强的技术应用性和工程实践性,按照工作过程来开发课程,是体现职业教育特色课程开发的关键所在,也是实现工学结合的很好契机。基于工作过程的课程开发方案,其难点在于课程内容的选择和课程内容的序化。课程内容可分为两大类:一类是涉及事实、概念以及理解、原理方面的“陈述性知识”,解答“是什么”、“为什么”的问题;一类是涉及经验以及策略方面的“过程性知识”,回答的是“怎么做”、“怎样做更好”的问题。以结构逻辑为中心的学科体系,传授的是陈述性知识,主要解决“是什么”和“为什么”的问题;而以实践教学情境构成的以工作过程逻辑为中心的行动体系,强调的是获取过程性知识,主要解决“怎么做”和“怎样做更好”的问题,在充分考虑到教学的实际,遵循教育规律,对行动领域进行教学归纳,确定专业的教学任务和内容,并按职业成长规律将教学内容进行序化,明确学生应该掌握的知识、技能和职业能力,从而转换培植出了电气自动化技术专业的学习领域。 结合学院人才培养方案制定有关指导性文件,将上述资料进行重新组织和编排,得到具体工作过程系统化课程体系见表1。 表1工作过程系统化课程体系 经全面、全方位对电气自动化技术专业人才培养模式研讨、调研,邀请企业从事多年工作的高级技术人员对人才培养方案进行论证,对方案提出不足及改进措施,并将课程标准进行了研讨,不断进行完善。 (四)电气自动化技术专业学习领域课程的开发与实施 学习领域课程方案的实施以行动导向为原则。行动导向的教学是将专业学科体系与职业行动体系实施集成化的教学方案。这一方案可以通过广泛采用不同的教学方法和教学组织形式来实现,但基本原则都是“行动导向”,即针对与专业紧密相关的职业“行动领域”的工作过程来实施教学。 学习领域课程方案在实施过程中,从“学习领域”向“学习情境”的转换,在实际教学环节中,需要结合学校自身的条件,比如学生状况、师资水平、教学环境、硬件条件等,遵循学生认知规律和职业成长规律,知识和技能的传授符合学生的兴趣和已有的经验水平,将学生的心理需要和能力结合起来。结合实验实训条件,具体分析各门课程的性质与特点,在经过充分的工作任务分析基础上,通过教学载体来实施教学,设置不同的教学情境,并将其按照从简单到复杂的程度来安排教学,以满足学生的认知规律,达到较好的教学效果。 学习领域课程方案的评价宜采用多种评价方式相结合,以能力本位的考核方式为主,如过程考核,避免一卷定结果的情况发生,这样才能全面考核学生的专业能力、方法能力和社会能力。 职业能力的培养关键在于课程教学效果,课程教学效果的保障在于课程教学设计与实施,课程教学设计与实施的具体表现为课程标准建设。目前电气自动化技术专业已进行对《可编程控制器》课程学习领域课程方案的开发工作,引领示范,随之而来,其他电气自动化技术专业优秀学习领域课程也将进行开发和实施, 专业调研活动是人才培养方案制定的前提和基础,只有进行科学的专业调研活动,教学改革才有依据,学院电气自动化技术专业的人才培养目标的确定才能够更好的适应当前市场经济和现代工业技术的发展,其专业设置才能符合高等职业教育的原则,为社会培养合格的高等技术应用型人才服务。
机械制造及自动化专业人才培养策略:高职机械制造与自动化专业人才培养问题探析 [摘要]高职院校人才培养的载体是专业。文章阐述了高职机械制造与自动化专业的人才需求、人才培养现状与问题,并针对人才培养中的问题提出了人才培养方案制订、课程体系调整、专业教师培养、校企协作开发教学项目、“四段式”人才培养模式等具体的对策与措施。 [关键词]高职 机械制造与自动化 人才培养 问题分析 [作者简介]王保华(1979- ),男,河南太康人,焦作大学机电工程学院,讲师,硕士,研究方向为机电一体化技术应用;刘敬平(1975- ),男,河南焦作人,焦作大学机电工程学院,讲师,硕士,研究方向为机械设计开发;卢杉(1969- ),男,河南焦作人,焦作大学机电工程学院,副教授,硕士,研究方向为机械设计。(河南 焦作 454003) 机械制造业是国民经济发展的支柱产业,国民经济中任何行业的发展都必须依靠机械制造业的支持并提供装备。而机械制造已发展到新阶段,在信息技术等影响下的机械制造学科,已经基本形成新的概念和体系。随着社会经济与科技的发展进步,生产企业的技术水平也在不断提高,对生产所需人才的要求也越来越高。高职院校培养的是技术型、实用型人才。目前在高职人才培养中存在一些问题和不足,使得培养出来的人才不能适应社会对人才的需求。高职机械制造与自动化专业的人才培养应顺势而为,及时加以调整。 一、人才需求分析 目前全国高职院校机械制造类相关专业的毕业生每年大约为60万。由于机械行业的重要性和庞大规模,需要大量的专业技能人才,全国每年机械制造类技能型人才的市场需求量在550万人左右。可见,机械制造类人才在今后一段时间内仍会有较大需求,培养高素质机械制造实用型技能人才是迫切的、必要的。 在技术快速更新的今天,制造行业迅猛发展,所需人才在处理工作上的问题时已经不再是只靠专业知识。因为现代企业需要的是复合型人才,复合型人才即是一专多能的人才,应具有宽泛扎实的基础知识、高超的专业技能、娴熟的工程经验,以及较强的适应性和较高的效能性。现代制造业的发展需要的是这类人才。 高职机械制造与自动化专业的学生不仅需要掌握常用的读识图、制图与计算机绘图能力,相关软件的操作能力,常用机械设备的操作能力,还应掌握机械零件的检测与分析能力、机械设备的日常维护能力等。同时,在高技能人才培养中,情商的训练、吃苦耐劳等非智力因素的教育有助于培养良好的敬业精神和职业道德修养。现代企业从国外引进的先进设备增多,机械的英文说明书阅读能力也考验着高职学生的专业英语水平。 二、培养现状与问题 目前,制造业的技能人才数量庞大,但不能很好地适应现代制造业对其最终需求,因为专业人才培养存在一些问题造成人才素质有较多的欠缺。(1)校内学习和实际工作差异较大。目前,国内高职院校的人才培养定位与企业的工作岗位要求联系不够紧密,校内学习的知识能力无法迅速转化为实际工作的岗位技能。同时,CAD/CAM、数字化制造等现代制造技术发展迅速,而学校对学生前沿技术的应用能力培养不足。教学内容与实际岗位技能要求脱节比较严重,滞后于我国现代企业对人才的需求。(2)不重视非智力因素的培养。专业培养人才目标应该是使学生掌握必需的专业知识与技能,同时成为德、智、体全面发展的高级应用型技能人才。可是很多高职院校只注重专业知识与技能的培养,忽视情商、思想道德等非智力因素的培养,毕业学生可能因轻浮自负经常跳槽,无法获得连续的长期实际工作经验,不能持续提高发展。(3)招生人数持续增加而培养目标不准确。近几年,高职招生规模持续扩大,但没有以工作任务与岗位技能要求进一步明确培养目标和定位;在确定培养目标时行业企业参与不够,没有发挥应有的主导作用,对毕业生的培养和就业质量造成较大影响。(4)教师的实践技能水平有待提高。当前高职院校中,具有熟练实践技能的教师不多,企业生产一线的技术人员作为兼职教师的较少,师生比例相差显著,这样的教学队伍不能很好地培养高技能人才。(5)校企合作机制不深入。良好的校企合作是职业教育健康发展不可缺少的条件。目前高职院校与企业之间联合协作很多是表面上的,实质性、系统长期性的校企合作尚未全面建立。实习时学生大多做的是简单的重复工作,对工作现实认识不深刻,实际工作适应性较差。 三、对策与措施 针对上述存在的专业培养问题,建议采取以下对策与措施,以适应先进制造业对高技能人才的最终需求。 1.依据行业需求,确定培养模式与方案。由于现代制造业的飞速发展,对人才的岗位能力要求不断更新,所以应适时组织高职院校教师和企业技术、生产、管理人员一起开展人才需求调研与分析工作。依据工作岗位结构需求,设置专业人才培养模式,确保培养的人才适应现代制造行业的需求,并将适应性和先进性的人才质量观贯彻于培养方案的制订中。以专业岗位调研为基础,由学校专业教师、行业精英和企业生产技术人员组成专业指导委员会,联合探讨专业岗位的技能与知识要求,以能力为本位来制定人才培养方案,保证满足制造行业对人才的要求。 2.调整课程体系和课程设置。(1)以职业岗位技能为优秀,加强建设专业的课程体系。本专业的培养目标应该是高级技能人才,要坚持突出实践性和应用性来构建课程的教学内容体系,理论知识达到必需、够用即可。在传授课程专业知识的同时,也要强化培养人文精神与健全人格等素质,以进一步提高学生的综合人文素质。(2)构建基于职业能力的课程体系。职业技能课程改革是课程体系改革的优秀。要以满足行业企业的人才需求为出发点,进而分析专业职业能力要求,按照职业岗位的结构和职业能力的要求进行课程模块的设置,最终完成专业课程体系的建设。按照国家对高等职业教育发展规划的要求,可建立数控编程与加工技术“职业能力本位”或模具设计与制造“职业能力本位”等多个专业课程体系。(3)加强实践教学课程建设。增强理论与实践一体,淡化基础课、专业课之间的界限,在增加实践课程数和学时的基础上,同时也应对理论课程的实验实训学时进行增加。重点突出专业特色,增强实践课程技能的通用性,同时增加现代制造技术相关课程,使学生在岗位群内能够进行岗位职业能力的转换,进一步培养学生的知识迁移、自我学习的能力以及前沿技术的应用能力。 3.强化培养“双师型”专业教师。高素质人才的培养是以高素质的教师作为保证。高职院校需要的是“双师型”教师或者具备“双师素质”的教师,教师应能熟练传授课程的专业理论知识,同时具有丰富的实践课程教学与工程实践能力,所以有必要采取培养和引进相结合的办法。制订专业教师的培养计划,支持鼓励专业教师到企业顶岗学习或进修,以提高生产实践经验,进一步提高实践能力;对担任教学任务的企业员工搞好师德培训,支持其参加高等教育科学等相关课程学习,以增强其执教能力。 4.校企协作开发教学项目。紧跟企业生产与技术进步的趋势,探索开设极富工程实践色彩的机械制造类综合性课程设计、数字化设计制造综合性实验。开发的实验教学项目要有助于学生岗位适应能力与创新能力的培养。大力深化校企合作,探索一种务实有效的校企合作模式,对于我国高等职业教育发展有着重要意义。强化与制造企业的实质性深度合作,实践教学项目有利于学生实验实训教学,也有利于对企业进行技术服务。 5.践行工学结合的“四段式”人才培养模式。工学结合的“四段式”人才培养模式就是将三学年分为四个阶段。第一阶段为第一、第二学期,主要进行专业基础知识和基本职业技能培养,以校内教学和校内实训基地为主,训练学生的基本职业知识和严谨负责的态度;第二阶段为第三、第四学期,主要是职业技能培养,校外实训基地辅以校内实训基地,施行“任务载体”驱动模式,将课堂教学、实践教学与工作实际有机融合,培养学生的专业知识技能和职业精神;第三阶段为第五学期,此阶段学习以学生为主体,以前两个阶段所学的专业知识和技能作为依托,完成“任务载体”设计、加工、装配的生产全过程,从而培养学生的综合专业技能和团队协作能力;第四阶段为第六学期,此阶段学生在合作企业(校外实训基地)或专业相关企业进行顶岗实习,完成实际的生产任务,使岗位专业技能和岗位适应能力进一步提高。“四段式”人才培养模式很好地体现了工学结合,更好地培养了学生的专业素质与技能。 机械制造及自动化专业人才培养策略:机械制造及其自动化专业人才培养探析 摘要:文章以现阶段我国机械制造及其自动化的特点为基础,分析了我国机械制造及其自动化发展现状,对在培养专业人才的过程中出现的问题提出了有效的建议,为我国机械制造及其自动化发展培育出适合人才推动我国工业化发展,提高我国整体经济发展水平提供参考。 关键词:机械制造;自动化;专业人才;人才培养;制造业 1 概述 机械制造业是我国各个工业部门生产设备的重要来源,是现代文明进步的重要标志。在制造业中处于主导地位,为我国工业体系的完整性建设奠定了坚实的发展基础,是促使我国生产技术水平提高的重要组成部分。我国自改革开放以来,大力发展重工业,以东北重工业发展为主,支撑了我国整个国民经济的发展。如果没有现代机械制造业的存在,那么我们的生活资源、生活工具也不会存在,人们的生活水平可能会始终处于“钻木取火”“衣不蔽体”的落后时代,严重影响了现代文明的进步,所以机械制造业水平的提高关乎国计民生的发展。然而,机械水平的高低、技术含量的高低与人才培养是密切相关的。机械制造及其自动化专业人才的培养尤为重要与紧迫。 2 机械制造及其自动化的发展现状及趋势 自改革开放30多年来,我国机械制造业的规模在不断扩大,制造产品技术也在不断提高,在机械制造业的大力发展中,对就业人员的需求量也不断增大。2013年我国制造业增加值排名世界第一,但总体水平与发达国家相比仍存在很大的差距,主要表现在以下方面: 2.1 机械制造高级人才缺乏 机械制造行业技术人员集中并且需求量大,大多从事制造工作或者流水线组装工作,中低层技术人员是供过于求。对于高级技术人员和管理人才相对缺乏,没有先进技术和管理理念的高级人才做产业支撑。 2.2 产品缺乏创新并且开发时间长 产品设计和制造理念落后的主要原因在于缺乏创新思维和改变意识,导致机械制造的机械设备落后、陈旧,不能跟随现代产业发展的需要。 2.3 缺乏优秀技术支持 我国的机械制造技术大多需要引进外国先进技术,没有自我开发意识,过度依靠国外技术,导致许多先进创新的科技不能跟上各发展阶段的需要,始终比发达国家落后。 2.4 管理形式粗放 我国大多数企业都缺乏协调能力强和具有市场开拓意识的管理层,导致企业管理水平出现良莠不齐的现象。 2.5 机械制造的自动化利用水平低 机械制造有自动化技术但不能充分合理地利用,就会导致在制造生产的过程中出现大量资源浪费或者资源利用不充分的现象,无论从资源的利用还是技术水平的高低都不能跟上发达国家水平。综上所述,说明我国始终处于中国制造阶段,还待成为中国研发,对高级专业人才的培养已迫在眉睫。 3 机械制造及其自动化专业人才培养体系中存在的问题 3.1 专业性人才培养方案和规划不完善 机械制造及其自动化专业在技术应用型大学中是重点专业课,本专业的教育培养方案应结合当前工业、产业发展需要制定相应的培养方案和教学规划。许多大学对人才的培养注重理论知识多,对专业的总体格局要求多,对社会经济发展形势了解少,导致了学生对专业知识的学习粗泛,对技术学习的反馈能力差。加之学校的培养方案大多是综合应用型,没有具体细化到各个专业,认为与其专业有关的课程知识都是重点都需要深入学习,培养方案的制定太宽泛,导致学生不能抓住学习重点。就学校本身而言,加强专业性人才的培养本是其职责,但长期都没有一个确定的培养方案,不断探索更改培养计划,学生也始终处于适应学校方案的过程中,对自我学习方向及学习侧重点始终处于迷茫状态。所以对机械制造及其自动化专业人才的培养方案不完整、不完善导致学生学习不能准确定位专业,使专业技术的学习不到位,影响工作技能。 3.2 专业技术人员思想老化,不能满足现代产业需要 机械制造及其自动化专业人才思想老化、技术陈旧远远落后于当今制造业的发展水平,更不能满足用人单位对专业技术水平的需求,主要来自于两方面原因: 3.2.1 就专业技术人员自身来说,其缺乏自主学习的意识,始终认为自我专业技术强,不需要学习的态度,导致其技术水平徘徊不前,始终处于自我认为的技术水平状态,对现代机械制造及其自动化更新换代的技术要求一概不知,使企业生产整体水平处于落后状态。 3.2.2 就外界因素而言:(1)学校对机械制造及其自动化专业的教学水平长期不改变,相关专业的硬件设施不加以完善,学生接受的知识理念和技术水平的要求也就处于陈旧状态;(2)对在职技术人员,企业没有定期举行技术培训或学习活动,不能及时更新技术人员现有技术水平。专业技术人员对外界信息和国际机械制造及其自动化技术水平的了解少,学习机会少,使得大多专业技术人才的技术水平不能达到时代需求的专业要求。 3.3 对专业人员的教育方式和手段不能适应新要求 高新技术的飞速发展引起了对高新人才的需求加剧。随着市场经济的不断发展,人力资源已不再是按部就班、各守岗位的现象,人力资源也不断市场化,对优秀的专业技术人员都参与到资金雄厚的生产企业中,使得学校教育的师资问题受到威胁。专业的师资力量流失,急需非专业或者专业技术水平不高并且经验缺乏的教育工作者参与到对专业技术人才的培养中,由于教育方式不到位、知识理念不专业的原因使专业技术人员的整体素质偏低。除此之外,在许多职业技术学校中,由于资金短缺,实训的机械设备落后,并且数量不足,所达到的教学目的与现存的技术水平要求存在很大的差距。学校教育更注重应用型人才的培养,强调理论原理多,注重实践教学少;注重教师的单向知识传输多,而师生互动活动少;强调课程学习的系统性多,而对专业的综合实训机会少等诸多不符合现代技术要求的教育方式或手段,都导致了专业人员的专业程度不能适应新要求。 3.4 对学生的教育缺乏创新、创业意识的教育 现代学生教育最大的弊端在于缺乏自主创新能力,在各高校的教育学习中,都侧重于理论教学,无论是教学的资金使用程度,还是教学的人才培育方针,都不能满足实践教学的要求。进行创新、创业教育的学习是有难度的,一方面,教学的工作者都是经过我国多年的教学方式培育出来,对于实践教学本身就缺乏实际的教育经验,教学方式就不能满足专业技术水平的要求;另一方面,学校的实践教育设施有限,只能进行简单的实训操作。实训操作课程松懈,不能达到真正实训的目的。结合以上两方面原因,我国教育制度中缺乏实践的执行力度,对学生创新、创业思维的教育更是落后于发达国家。 4 机械制造及其自动化专业人才培养模式 4.1 制定新的人才培养方案,符合时展要求 要培养出专业的机械制造及其自动化人才,应摒弃陈旧的教育方案,不断更新,制定适合各阶段专业技术水平发展要求的教学方案。将培养的专业目标定位于实际需要的应用型人才相结合,注重“抓基础、强实践、善应用、多方向”的教学原则。对教学课程体系应不断优化整合,使其能达到对专业技术教育的目的。优选教学内容,抓侧重点技能培养,更要体现出机械制造及其自动化的专业特色和优势,注重理论与实践相结合教学方式。将原来的《工程材料》和《金属工艺学》两门课程合并为一门《工程材料及机械制造基础》,将《机床电气控制》与《PLC原理与应用》合并成《电气控制及其PLC》,通过相关课程的整合,减少大量的重复知识,减轻了教学压力。压缩教学内容,抓重点,缓解了因教学内容多和学时少而产生的矛盾,同时也能开设其他相关的新课程,以提高专业人员的自身素质。 4.2 专业技术人员应主动学习,紧跟时代前沿 专业技术人员专业性应体现在先进性、实用性方面。机械制造及其自动化专业技术人员是发展现代文明的重要领导者,要不断学习先进技术,增加自我认识,注重技术的适用性才是一个优秀专业人员的表现。专业技术人员的学习应适合专业发展要求、时展要求,不断吸取最新的发展成果和先进技术,与现代机械制造领域的发展相适应。机械制造及其自动化是一个与时俱进的专业,又是一个含有传统因素的专业,在学习先进的科学成果时,也应该巩固传统知识的学习,不断钻研,提高自我素质和专业技能。 4.3 改革教学方法和手段,整体优化教学过程 培养专业机械制造人才首先应摒弃传统的教学方法和手段,采用现代教学方式,如开发CAI教学课件等方式能使教学课件直观易懂,综合多种现代化的教育手段将专业知识与生产实践相联系,这就相当于学习的过程就是工业生产的实际操作过程,让学生能直接感官到学习的目的以及学习的效果。除此之外,加强实践教学,还需要培养实践意识和动手操作的能力,比如校外实训、实验室试验、毕业设计等都能考验学生的动手能力和培养实操意识。在教学过程中,老师应该参与到学生的实践讨论中去,做到师生互动。相互交流不仅能解决学生的技术疑惑问题,还能从中感受实践教学效果。优化教学过程有利于提高学生专业的基本能力、综合运用能力和创新能力。 4.4 注重创新能力培养,提高专业技术能力 培养专业人员的创新意识首先应为学生培养创新意识创造良好的条件。在高校的教学过程中,教学应围绕机械制造及其自动化的专业技能与创新能力相结合,从不同教学层面和教学形式进行创新能力的培养,如对系统构型创新、功能创新、集成创新的训练还能促进专业人员科研能力的形成。除了外部条件能加强专业人员创新意识的提高,机械制造及其自动化专业人员自身还应该具备危机意识,培养创新意识,具有创新能力是时展的需要,作为专业的技术人员更应如此。对实际的生产操作或者综合设计、毕业设计的处理中要时刻具有钻研精神,才能综合提高专业技能。 作者简介:廖秋琴(1995-),女,四川邻水人,长江师范学院机械与电气工程学院学生。 机械制造及自动化专业人才培养策略:机械制造类专业人才培养模式探索 摘 要:文章从传统机械制造类人才培养模式存在的问题入手,以培养“中国制造2025”所需的高素质实践型、创新型机械制造类专业人才为目标,探索机械制造类人才培养模式。 关键词:中国制造;机械制造类;培养模式 “中国制造2025”是中国版的“工业4.0”规划,也是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领,实现制造业由大变强的历史跨越[1]。机械制造业是“中国制造2025”的重要支柱和重要组成部分,对机械制造类的人才培养模式和要求带来了新的挑战[2]。基于“大工程教育理念”的本科教学工程系统地分析和研究高素质创新型人才――“现代机械工程师”的基本特征及其评价方法[3],探讨机械工程专业学生创新素质形成原理及其规律。构建融知识、能力和工程素质于一体。集现代管理和先进技术为一体的人才培养新体系[4],对改变传统的人才培养模式,培养具有开拓创新能力的“现代机械工程师”具有重要的理论意义和较大的实用价值。 一、传统机械制造类专业人才培养模式现状 (一)教育教学观念滞后,人才培养目标模糊 目前机械工程专业本科人才培养目标定位为“能在机械工程及其自动化领域从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才”,其概念陈旧,涉及面宽泛,含义模糊[5],可以覆盖学生毕业后一生中从事的工作,无法与我国日益迅速发展的工业化进程需要相对接。其结果是导致人才培养方案构建思路不清晰,重点不突出,其目标也比较难以实现。 (二)教学内容陈旧,工程能力训练不到位 目前机械工程课程及其教学内容比较陈旧,学科前沿课程较少,专业课程体系无法适应学生个性发展的需求,也无法适应新时期经济和社会发展的需要,导致机械工程专业学生实践能力和创新能力培养体系不健全,出现了有环节要求[6],但无法落实而形同虚设的情况,严重影响和制约着人才培养质量。实践教学体系设计的系统性不强,不能完全满足应用型人才培养的需要;实训基地未能充分利用,制约了实习指导工作的开展。 (三)教学方法手段滞后,多元化人才培养模式缺失 教学方法单一,现代教育技术手段的应用水平也并不高,影响了学生工程实践能力的培养,无法满足高等教育大众化条件下多元化人才培养的需求[7]。在人才培养的关键问题上,深层次改革有一定难度,如产学研合作等。合作教育渠道、层次有待拓宽和提高。 二、机械制造类专业人才培养模式的构建 (一)创设“模块化、组合式、开放型”的课程体系 以“大工程教育理念”为指导,以机械工程专业为研究试点,提出机械工程专业人才培养目标为具有高素质创新型能力的“现代机械工程师”,优化机械工程专业课程体系和实践教学体系。以高等数学、大学物理、机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、电工与电子技术、工程材料、微型计算机原理为基础理论知识;以公差技术、控制工程、测试技术、材料成型技术、机械制造技术基础、液压与气动等为专业理论基础;以制造装备设计、机电一体化技术、机电传动控制、数控技术、自动化制造系统等为相关和拓宽知识,构成毕业生的知识结构。 (二)优化教学资源 将课程建设、专业建设、学科建设和实验室建设融为一体,实现教学与科研、学科与实验、课程与设计的系统协调和有机统一,通过实施“青年教师工程能力培养计划”和“青年教师创新能力培养计划”,实现教学资源的优化配置,主要表现在:1.鼓励教师利用科研成果更新教学内容,设立教案评估制度,并与教学考核相结合。2.探索建立科研成果转化为课程的工作机制,鼓励教师科研成果融入教材,并辅之以相应的考核、评估和奖励。3.开设反映学术前沿的选修课,并结合教师承担的科研课题来指导本科生毕业设计(论文)。 (三)完善创新型人才培养机制 推进教师工程能力提升及实践教学基地建设,对新引进人才全部进行严格的岗前培训;采用师徒结对的形式,由教学科研经验丰富的老教师指导新教师的教学工作。学院组织新教师职工的听讲评活动,对青年教师的教学工作进行点评和指导,确保青年教师的教学质量。完善机械工程专业学生工程能力、创新意识和创新能力的实践教学体系,在培养环节上,课堂教学、实践环节、第二课堂整体优化设计;在教学方式上,必修课、选修课相结合;在教学内容上,自然科学、工程技术、人文知识相互兼顾,同时体现现代科技中学科交叉的特点,特别注重机械工程与信息化、自动化技术相结合。建立四段式教学体系:理论教学体系、实验教学体系、课程设计体系、参观实习教学体系。在教学中落实“产学研结合”、“理论教学与科研实践案例教学相结合”、“课内教学与课外辅导素质拓展相结合”的教学改革,强化“课程设计与实习”两个教学环节。 1.培养方案与培养目标的定位一致,改革培养模 式,改革教学方法,切实体现工程应用型人才培养特色。完善和修订教学大纲,做好专业主干课程内容更新,知识体系优化。 2.强化实践环节,加大实验教学比例,改进实验内容,减少验证性实验,增加设计性和综合性实验,课程设计和毕业设计环节从选题到具体指导注重工程实践能力的培养。 3.完善实验室设备,保证实验项目开出率达到 100%,创建实习基地,校企合作承担专业认识、生产实习、毕业实习的主要实践教学任务。 (四)规范毕业设计(论文)过程 毕业设计(论文)是在学生完成全部大学课程后,走向工作岗位前的一次综合训练教学环节,是对学生在大学阶段所学知识与能力的全面检查与考核,对于培养学生的创新精神、协作精神,提高他们的实践能力和综合素质起着重要的作用。对毕业设计字数、参考文献和图纸等进行量化处理,主要分为五类:1.理论研究型;2.工程设计型;3.工程技术实验研究型;4.计算机软件型;5.综合型。从毕业设计(论文)的全过程看,学生的机械设计制造的实践能力及水平得到了提高,工程意识和素养增强,独立分析和解决问题的能力进一步加强,尤其是毕业论文质量较往届有了较大幅度的提高,全部顺利通过院和小组答辩,成绩优秀率达到14%,获得校优秀毕业生标兵称号的8人,占常州大学总数的8.2%,取得了令人满意的成果,达到了预期的目标。 (五)健全教学质量保障机制 在教学实践中,坚持以学生和教师双主体与以学生为本的优秀理念,激发学生学习的主人翁意识。实施“本科创新能力培养激励机制”,提高教师和本科生参加科研创新活动的积极性。制定教学督导组和学生评议教学效果机制,每学期将评议结果公开,向各个教师反馈评议意见。由专业教师负责成立课程评估小组对专业课程进行自我评估,采取“主讲教师负责、逐课评估、达标验收”的办法实施,采用计算机以及网络手段对规章制度进行科学、规范管理与实施。完善教学质量评价机制,组织学生评教活动,促进学生对教师主要教学环节教学质量进行监控与评价,注重同行评教和领导评教,强化教学督导。 三、机械制造类专业人才培养模式的实践 常州大学机械设计制造及自动化专业是在1984年原江苏化工学院机械制造工艺及设备专业的基础上建设和发展起来的,近几年,本专业一直是常州大学招生人数最多的专业之一,在长三角人才市场上就业形势一直处在前4位。装备制造业是江苏省重点发展的支柱产业之一,常州市已成为中国先进制造技术发源地,初步形成了较为完整的制造业体系,主要包括轨道交通设备制造业、工程机械制造业、农业装备制造业、数控机床和基础装备制造业等。装备制造业的快速发展必将扩大对应用型工程技术人才的需求,为长三角地区及全国装备制造行业提供大量工程技术人才是本专业建设的方向。根据社会经济发展需要和技术发展趋势,结合常州大学发展目标和本专业现状,培养的人才类型为:工程应用型。以上海为龙头的长江三角洲经济区机械制造业十分发达,对本专业毕业生的需求量很大。在长三角地区和常州先进制造技术基地对专业人才的技术需求基础上,形成了本专业以先进制造技术为线的人才培养目标。 本专业坚持优化课程、提高质量、注重实效、形成特色的方针,及时修订本专业培养计划和教学大纲,从课程体系的学习方面衡量本专业培养目标是否体现了学生在知识、素质方面的协调发展。在生产实习、课程设计、各级科技竞赛、毕业实习、毕业设计等环节考查学生能否从全局的观点看问题,能否从市场研究、设计构思、生产制造中分析思考,以此判断培养目标是否实现及实现的程度。近几年来,学生的四级通过率在95%以上、考研录取率在30%以上,就业率为100%,这些数据反映了培养目标的实现情况。 面向“中国制造2025”,以创新人才培养为主线,构建了机械制造类人才培养模式,并进行了有益的实践。改革传统的教学模式,将理论教学与实践教学有机地结合,探索了一种适应“中国制造2025”的机械制造类人才培养的模式,逐渐培养了学生自主学习与探索求知的精神,使其创新能力得到提升,工程实践能力更加突出,为今后的职业发展奠定坚实的基础。 机械制造及自动化专业人才培养策略:机械制造类专业人才继续教育探讨 摘 要 机械制造业是我国国民经济的重要组成部分。近些年来,随着科学技术的飞速发展,我国制造业已经取得了很大的进步,对人才的需求也有很大的改变,但现有的人才队伍仍不能满足其发展的需求。因此,在机械制造业人才队伍中开展继续教育,对于提高专业技术人员综合素质有着非常重要的意义。文章分析了我国机械制造业发展现状,并研究了人才培养模式中存在的问题和继续教育的重要性。 关键词 机械制造专业人才队伍 继续教育 探讨研究 近十几年,我国的机械制造业总量快速增长,根据有关部门统计数据,我国现已是世界第一机械制造大国,但距世界机械制造强国还存在一定的距离。因此,要加速完成机械制造大国向机械制造强国的转变,必须从源头抓起,加强机械制造类专业人才队伍的建设,持续深入_展机械制造专业人才继续教育。 1 机械制造类专业人才继续教育的重要性和紧迫性 经过几代人的不断努力,我国机械制造业已发展为一项重要的产业,一定程度的影响着国民经济发展。改革开放后,国家经济迅速增长,综合国力大大提升,部分产业的发展达到甚至超过其他发达国家水平。1980年,我国制造业占世界总额百分之一点四,2000年,我国制造业占世界总额百分之五点九,位居世界第四。由此可见,数十年的发展,我国的机械制造业,已从夕阳产业发展为朝阳产业。但就目前而言,我国仍有百分之八十的电子设备需进口,光纤等设备基本上全部为进口,虽为制造大国,却生产不出高端产品,达不到制造强国地位。眼下,我国应该不断提高尖端产品的制造生产技术,逐步提高我国制造业的总体水平,向制造强国迈进。 2 大环境对机械制造专业人才的能力需求 处于新世纪、新阶段,面临新形势、新任务,应对新考验、新挑战,我国机械制造专业人才如何较好地履行职责,出色的完成好各项任务,成为摆在我们面前的一个新问题。当今时代,现在科学技术的迅速发展,使知识更新的速度越来越快,机械制造专业人才标准随着科技进步赋予了新的内容。不同的时代需要具有不同素质的人才,人才要适应时代的需要,要与时代的发展保持同步。要培养一批能适应新形势下机械制造业需要的可持续发展性人才,才能使人才得以长期充分的使用,同样也能让机械制造业人才发挥自身更大的价值。 (1)高度的思想政治觉悟。牢固树立正确的世界观、人生观、价值观,坚定政治立场,做到爱国、敬业、诚信。要坚持用马列主义、思想和科学发展观等重要思想武装头脑,指导工作,在思想上、政治上、行动上与党中央保持高度的一致。 (2)较强的遵章守纪意识。作为一名机械专业技术人员,肩负着对国家制造业未来发展的重任,不仅要有高度的责任感,也要有良好的工作作风和法规意识,严格按照守则来统一标准、规范行为、开展工作。要坚决克服单凭经验搞工作的随意性、盲目性,要培养事事按规定、人人守法规的良好习惯,到任何时候都不能变。 (3)优秀的身心素质。要不断拓展兴趣爱好,养成健身的良好习惯,使自身拥有旺盛的精力和强健的体魄来完成工作。要具备判断、推理和概括的能力;懂得关心他人和社会;具有创新意识和克服困难的意志,以及一定深度广度、逻辑性和独立性的思维。 (4)全面过硬的工作能力。要善于运用工程图表达设计思想,利用计算机、外语、文件资料等多种工具获取新的知识、收集处理信息,具有创新的能力和一定的管理水平。 3 对机械类专业人才继续教育提出的建议 当前,受各种客观、自然条件的限制,部分企业机械专业技术人员业务能力不强、工作效率不高的问题依然明显,这与我国加速完成制造业由“大”到“强”的转变不适应。为此,中国机械工程学会制定了《机械工程类专业技术人员继续教育规划》,希望能够通过继续教育,提高机械技术人员业务水平和能力素质。笔者结合自身工作学习经验,谈谈对开展继续教育的想法和建议: (1)合理设置继续教育科目。新时期继续教育科目设置,必须要结合当前国情,满足人才知识储备和人员流动、重组趋势的需要,注重综合素质和创新能力的提高。可针对不同岗位、年龄专业技术人员对知识的更新需求,把继续教育的科目设置为“基础科目、基本科目和扩展提高科目”三类。基础科目为必修科目,适用于全体专业技术人员;基本科目为新一代机械工程师必须掌握的基本知识与技能,适应于近几年该专业本科大学毕业生,以及对继续教育兴趣浓厚的老、新专业技术员;扩展提高科目即在学习掌握基础、基本科目可以的前提下,深入系统的进行专业学习,用以拓展优化知识结构,全面提高综合业务能力的科目,适于对继续教育兴趣浓厚以及有需求的老、新专业技术员。内容要涵盖制造战略、创新哲学、制造技术与方法、科技发展与可持续性、材料技术、产品与过程设计技术、供应保障工程,机电一体化系统设计等方面。 (2)组织在职人员积极参加“回炉”教育。不少专业技术人员反映,在企业工作几年后,受工作层面和接触范围的限制,在院校学过的部分理论知识就会开始出现遗忘,而且随着信息时代的到来各类知识更新换代很快,以前院校学过的部分知识已经过时,导致理论和现实的脱节,许多专业技术人员迫切希望能够重返学校进行“回炉”教育,补充新的知识,提高自己综合业务素质。大学毕业生参加工作3至4个月后,基本上都可以处理简单的工作,但精通本职业务工作,至少需要三年时间。建议让工作2年至3年的部分优秀专业技术人员重返学校进行为期三个月的系统培训,对提高业务技能、优化知识结构将会大有益处。 (3)把参加培训活动作为一种激励措施。受各种客观条件的限制,组织培训活动一般不会安排全员参加,基本上是从各企业选派部分人员进行培训。据了解,目前各企业在确定参训人员时大部分采取了平均方式,大家轮流“坐庄”,每人都有机会。这种做法不仅不科学、不合理,而且严重地浪费了有限的教育资源,甚至可以说是一种极不负责任的做法。选派人员参加培训是让他作为本单位传道授业者,最大范围地共享学习教育资源,建议各单位选派人员还是从整体建设出发,多选派优秀专业技术人员参加学习培训活动,同时,选择优秀人员参加培训活动本身就是对他的一种肯定和激励,对其他人员更能起到示范效应。 (4)加强业务骨干培训。提高机械制造类专业人才队伍整体素质,首先要提高技术骨干的素质。一方面骨干具有影响力和号召力,对一个企业的建设和工作起着举足轻重的示范作用;另一方面是骨干为企业优秀人才的后备力量,必须立足于早发现,早培养,防止技术断层、脱节。通过培训骨干,为每个企业培养出2-3名“业务通”、“问不倒”,再由点到面的辐射,带动整体素质的提高。俗话讲“火车跑的快,全靠车头带”,如果组织培训活动时,能够安排机械工程协会的领导和骨干参加,并由他们负责具体的传、帮、带工作,将会极大的扩大培训活动产生的学习效果。 (5)组织竞赛,激发自主式学习热情。采取竞赛、考核方式检验培训活动的效果,往往更能引起参训人员的重视,也容易激发参训人员自觉学习的动力。考核不是检验学习效果的唯一方式,但却是最有效的试金石。如果组织较长时间的学习培训活动,竞赛、考核可以分阶段进行,参训人员要想在考核中取得优异成绩,不下一番工夫是做不到的,这是一种激发自主式学习热情的有效方法。 (6)交叉学习,拓宽各种培训渠道。除相关部门统一组织的交流学习外,有协同工作关系的单位间也可以多组织学习交流活动,如企业和企业之间、学校与企业之间、学校与学校之间,只要条件允许,就可以相互选派人员进行学习交流,相互了解彼此间的工作特点、工作模式和工作方法,提高自身业务水平和综合素质以及协同工作的默契程度,为更好的开展工作提供帮助。 (7)继续教育要瞄准薄弱环节。每个地区、每个企业都存在业务技能相对较低的部门和人员,如果继续教育工作一味倾向于领导层面、优秀人员,不仅不利于整体提高,还容易引发安全隐患。“木桶理论”说明,决定一个桶装水的多少,不是那块最长的板,而是那块最短的板。因此,一个企业能否高标准地完成任务,不仅取决于优秀人员,而且“后进”份子的影响同样不可忽视,只有他们也能胜任本职工作,顺利完成各项工作,才能真正的提高工作效益。不少企业组织专业技术人员参加继续教育往往疏忽了这个问题,造成薄弱环节的瓶颈作用越来越明显。建议开展继续教育时应该针对“短板”多想办法,积极提高“后进”份子的学习动力,缩小各方面差距,才能保证继续教育工作全面发展、整体提高的目的。 机械制造及自动化专业人才培养策略:机械制造及自动化专业人才培养探析 摘要:文章以现阶段我国机械制造及其自动化的特点为基础,分析了我国机械制造及其自动化发展现状,对在培养专业人才的过程中出现的问题提出了有效的建议,为我国机械制造及其自动化发展培育出适合人才推动我国工业化发展,提高我国整体经济发展水平提供参考。 关键词:机械制造;自动化;专业人才;人才培养;制造业 1概述 机械制造业是我国各个工业部门生产设备的重要来源,是现代文明进步的重要标志。在制造业中处于主导地位,为我国工业体系的完整性建设奠定了坚实的发展基础,是促使我国生产技术水平提高的重要组成部分。我国自改革开放以来,大力发展重工业,以东北重工业发展为主,支撑了我国整个国民经济的发展。如果没有现代机械制造业的存在,那么我们的生活资源、生活工具也不会存在,人们的生活水平可能会始终处于“钻木取火”“衣不蔽体”的落后时代,严重影响了现代文明的进步,所以机械制造业水平的提高关乎国计民生的发展。然而,机械水平的高低、技术含量的高低与人才培养是密切相关的。机械制造及其自动化专业人才的培养尤为重要与紧迫。 2机械制造及其自动化的发展现状及趋势 自改革开放30多年来,我国机械制造业的规模在不断扩大,制造产品技术也在不断提高,在机械制造业的大力发展中,对就业人员的需求量也不断增大。2013年我国制造业增加值排名世界第一,但总体水平与发达国家相比仍存在很大的差距,主要表现在以下方面: 2.1机械制造高级人才缺乏 机械制造行业技术人员集中并且需求量大,大多从事制造工作或者流水线组装工作,中低层技术人员是供过于求。对于高级技术人员和管理人才相对缺乏,没有先进技术和管理理念的高级人才做产业支撑。 2.2产品缺乏创新并且开发时间长 产品设计和制造理念落后的主要原因在于缺乏创新思维和改变意识,导致机械制造的机械设备落后、陈旧,不能跟随现代产业发展的需要。 2.3缺乏优秀技术支持 我国的机械制造技术大多需要引进外国先进技术,没有自我开发意识,过度依靠国外技术,导致许多先进创新的科技不能跟上各发展阶段的需要,始终比发达国家落后。 2.4管理形式粗放 我国大多数企业都缺乏协调能力强和具有市场开拓意识的管理层,导致企业管理水平出现良莠不齐的现象。 2.5机械制造的自动化利用水平低 机械制造有自动化技术但不能充分合理地利用,就会导致在制造生产的过程中出现大量资源浪费或者资源利用不充分的现象,无论从资源的利用还是技术水平的高低都不能跟上发达国家水平。综上所述,说明我国始终处于中国制造阶段,还待成为中国研发,对高级专业人才的培养已迫在眉睫。 3机械制造及其自动化专业人才培养体系中存在的问题 3.1专业性人才培养方案和规划不完善 机械制造及其自动化专业在技术应用型大学中是重点专业课,本专业的教育培养方案应结合当前工业、产业发展需要制定相应的培养方案和教学规划。许多大学对人才的培养注重理论知识多,对专业的总体格局要求多,对社会经济发展形势了解少,导致了学生对专业知识的学习粗泛,对技术学习的反馈能力差。加之学校的培养方案大多是综合应用型,没有具体细化到各个专业,认为与其专业有关的课程知识都是重点都需要深入学习,培养方案的制定太宽泛,导致学生不能抓住学习重点。就学校本身而言,加强专业性人才的培养本是其职责,但长期都没有一个确定的培养方案,不断探索更改培养计划,学生也始终处于适应学校方案的过程中,对自我学习方向及学习侧重点始终处于迷茫状态。所以对机械制造及其自动化专业人才的培养方案不完整、不完善导致学生学习不能准确定位专业,使专业技术的学习不到位,影响工作技能。 3.2专业技术人员思想老化,不能满足现代产业需要 机械制造及其自动化专业人才思想老化、技术陈旧远远落后于当今制造业的发展水平,更不能满足用人单位对专业技术水平的需求,主要来自于两方面原因: 3.2.1就专业技术人员自身来说,其缺乏自主学习的意识,始终认为自我专业技术强,不需要学习的态度,导致其技术水平徘徊不前,始终处于自我认为的技术水平状态,对现代机械制造及其自动化更新换代的技术要求一概不知,使企业生产整体水平处于落后状态。 3.2.2就外界因素而言:(1)学校对机械制造及其自动化专业的教学水平长期不改变,相关专业的硬件设施不加以完善,学生接受的知识理念和技术水平的要求也就处于陈旧状态;(2)对在职技术人员,企业没有定期举行技术培训或学习活动,不能及时更新技术人员现有技术水平。专业技术人员对外界信息和国际机械制造及其自动化技术水平的了解少,学习机会少,使得大多专业技术人才的技术水平不能达到时代需求的专业要求。 3.3对专业人员的教育方式和手段不能适应新要求 高新技术的飞速发展引起了对高新人才的需求加剧。随着市场经济的不断发展,人力资源已不再是按部就班、各守岗位的现象,人力资源也不断市场化,对优秀的专业技术人员都参与到资金雄厚的生产企业中,使得学校教育的师资问题受到威胁。专业的师资力量流失,急需非专业或者专业技术水平不高并且经验缺乏的教育工作者参与到对专业技术人才的培养中,由于教育方式不到位、知识理念不专业的原因使专业技术人员的整体素质偏低。除此之外,在许多职业技术学校中,由于资金短缺,实训的机械设备落后,并且数量不足,所达到的教学目的与现存的技术水平要求存在很大的差距。学校教育更注重应用型人才的培养,强调理论原理多,注重实践教学少;注重教师的单向知识传输多,而师生互动活动少;强调课程学习的系统性多,而对专业的综合实训机会少等诸多不符合现代技术要求的教育方式或手段,都导致了专业人员的专业程度不能适应新要求。 3.4对学生的教育缺乏创新、创业意识的教育 现代学生教育最大的弊端在于缺乏自主创新能力,在各高校的教育学习中,都侧重于理论教学,无论是教学的资金使用程度,还是教学的人才培育方针,都不能满足实践教学的要求。进行创新、创业教育的学习是有难度的,一方面,教学的工作者都是经过我国多年的教学方式培育出来,对于实践教学本身就缺乏实际的教育经验,教学方式就不能满足专业技术水平的要求;另一方面,学校的实践教育设施有限,只能进行简单的实训操作。实训操作课程松懈,不能达到真正实训的目的。结合以上两方面原因,我国教育制度中缺乏实践的执行力度,对学生创新、创业思维的教育更是落后于发达国家。 4机械制造及其自动化专业人才培养模式 4.1制定新的人才培养方案,符合时展要求 要培养出专业的机械制造及其自动化人才,应摒弃陈旧的教育方案,不断更新,制定适合各阶段专业技术水平发展要求的教学方案。将培养的专业目标定位于实际需要的应用型人才相结合,注重“抓基础、强实践、善应用、多方向”的教学原则。对教学课程体系应不断优化整合,使其能达到对专业技术教育的目的。优选教学内容,抓侧重点技能培养,更要体现出机械制造及其自动化的专业特色和优势,注重理论与实践相结合教学方式。将原来的《工程材料》和《金属工艺学》两门课程合并为一门《工程材料及机械制造基础》,将《机床电气控制》与《PLC原理与应用》合并成《电气控制及其PLC》,通过相关课程的整合,减少大量的重复知识,减轻了教学压力。压缩教学内容,抓重点,缓解了因教学内容多和学时少而产生的矛盾,同时也能开设其他相关的新课程,以提高专业人员的自身素质。 4.2专业技术人员应主动学习,紧跟时代前沿 专业技术人员专业性应体现在先进性、实用性方面。机械制造及其自动化专业技术人员是发展现代文明的重要领导者,要不断学习先进技术,增加自我认识,注重技术的适用性才是一个优秀专业人员的表现。专业技术人员的学习应适合专业发展要求、时展要求,不断吸取最新的发展成果和先进技术,与现代机械制造领域的发展相适应。机械制造及其自动化是一个与时俱进的专业,又是一个含有传统因素的专业,在学习先进的科学成果时,也应该巩固传统知识的学习,不断钻研,提高自我素质和专业技能。 4.3改革教学方法和手段,整体优化教学过程 培养专业机械制造人才首先应摒弃传统的教学方法和手段,采用现代教学方式,如开发CAI教学课件等方式能使教学课件直观易懂,综合多种现代化的教育手段将专业知识与生产实践相联系,这就相当于学习的过程就是工业生产的实际操作过程,让学生能直接感官到学习的目的以及学习的效果。除此之外,加强实践教学,还需要培养实践意识和动手操作的能力,比如校外实训、实验室试验、毕业设计等都能考验学生的动手能力和培养实操意识。在教学过程中,老师应该参与到学生的实践讨论中去,做到师生互动。相互交流不仅能解决学生的技术疑惑问题,还能从中感受实践教学效果。优化教学过程有利于提高学生专业的基本能力、综合运用能力和创新能力。 4.4注重创新能力培养,提高专业技术能力 培养专业人员的创新意识首先应为学生培养创新意识创造良好的条件。在高校的教学过程中,教学应围绕机械制造及其自动化的专业技能与创新能力相结合,从不同教学层面和教学形式进行创新能力的培养,如对系统构型创新、功能创新、集成创新的训练还能促进专业人员科研能力的形成。除了外部条件能加强专业人员创新意识的提高,机械制造及其自动化专业人员自身还应该具备危机意识,培养创新意识,具有创新能力是时展的需要,作为专业的技术人员更应如此。对实际的生产操作或者综合设计、毕业设计的处理中要时刻具有钻研精神,才能综合提高专业技能。 作者:廖秋琴 全坤 单位:长江师范学院机械与电气工程学院
近年来随着我国经济的快速发展,我国的现代煤化工行业也取得了较大的进步,以我公司为例,主要生产区有备煤,炼焦,化产,甲醇,公辅系统等几部分,焦炭200万吨每年,7米顶装焦炉,配套干熄焦,甲醇每年20万吨。而且在目前煤化工企业生产机械化水平不断提高的形势下,我公司中也投入使用了种类繁多的机械设备,这些机械设备大多为具有高温高压以及大型的动、静设备,且在煤化工企业中如何做好上述设备的管理及维护保养是企业管理中的重点内容,对降低设备故障概率、提高设备生产效率和企业经济效益具有重要作用。 1化工机械设备维护与管理的原因与内容 正是由于在目前的煤化工企业中应用了大量的机械设备,其在煤化工生产中占据主要地位,所以设备运行状态的好坏直接决定着煤化工企业的生产状况。煤化工企业中的机械设备管理主要是指根据不同的煤化工机械设备,制定相应的维护保养制度,在选择合适的设备型号的基础上,在生产过程中加强对机械设备的检修、维护与保养,其目的就是降低设备的故障概率,提高设备运行的可靠性和安全性,提高设备运行的效率,降低企业生产成本,提高企业经济效益。这就需要在企业生产过程中,加强对设备操作人员管理,不仅要注重并提高其操作水平,并且加强对其操作过程的监督与指导,避免出现违章操作的现象。而且采用合理的设备检修与维护模式,根据设备状态对其进行合理检修与维护,排除其运行中的故障和安全隐患,充分发挥煤化工机械设备的作用。 2化工机械设备管理及维修保养存在的问题 在我国目前的煤化工企业中,对于机械设备的管理及维修保养普遍存在以下几个方面的问题:一是企业对机械设备的管理工作重视程度不足。也正是这个原因也导致目前大多数煤化工企业中的机械设备管理制度不够完善,且存在缺少详实的考核制度的现象,多数企业虽然制定了设备管理制度,但是落实情况较差,甚至有些企业中还存在较为严重的设备老化以及技术落后等现象,不仅无法满足现代化生产的要求,具有较低的生产效率,而且具有较高的故障概率,存在较大的安全隐患。二是机械设备管理及维护保养人员的整体专业素质偏低。这就导致在设备使用过程中出现违章操作,在设备管理及维护保养过程中采用不合理的检修方法和管理模式,出现检修过度或者检修不足的问题,不仅造成检修资源的浪费,也增加了设备故障概率,缩短设备的使用寿命。三是对安全生产管理重视不足。由于企业生产中比较重视生产效率和质量,而往往会对安全问题有所忽视,且由于相关工作人员的安全意识较差,在设备出现故障或者安全隐患时没有进行及时检修与维护,而且所采用的生产工艺也不符合安全生产的要求。 3化工机械设备管理及维护保养技术分析 煤化工企业中所采用的机械设备种类和数量较多,本文以其中使用数量较多的离心泵组为例对其管理及维护保养技术进行分析。一是对离心泵的日常操作与管理。离心泵在煤化工企业中的主要作用就是为烃类液体的输送提供动力,其在运行中具有较高的转速和压力,所以在日常操作中应严格执行安全操作规程,在启动前进行相应的检查,并在运行过程中定期巡检且在发生严重汽蚀问题时停机进行检修。二是对离心泵的日常维护与保养。对离心泵的日常维护保养首先要进行每班岗位员工的日常检查和调节,主要是确保密封填料的松紧程度,确保其漏失量控制在每分钟10~30滴的范围内,而且对泵轴承的润滑情况、各紧固件的螺栓松动情况、离心泵的运行参数、泵组的清洁、泵组运行的安全隐患等进行检查和相应的处理。此外,除了上述日常保养,还将离心泵的维护保养周期分为了一级保养、二级保养和三级保养三个等级。其中一级保养是在离心泵机组连续运行1000h之后,其所检查的内容主要包括轴承温度、润滑油油质和油位等进行检查,并对过滤缸进行清洗。二级保养是在离心泵连续运行3000h之后,需要对离心泵进行拆解并对所有零部件进行检查和清洗,并且在检查完成并组装之后对其同轴度以及各部件的间隙进行校正。三级保养是在离心泵连续运行10000h之后,不仅需要对离心泵进行拆解并对零部件进行清洗,而且对于磨损严重或者出现故障的部件进行更换,并且进行轴弯曲度的检测、叶轮的静平衡试验等,并且在检修完成并组装之后进行相应的校正和试运转,确保泵在三级保养之后处于最佳的运行状态。在对离心泵进行维护与保养工作时,还需要同时检查动力电动机的运转情况,以及其三相电的连接情况,如有必要,需要对其进行变频改造以满足企业节能减排的要求,并且提高机械设备的自动化控制水平,降低人工劳动强度和检修成本,提高企业的经济效益。 4结语 在煤化工企业中加强对机械设备的管理及维护保养,不仅要采用相应的技术进行操作、检查、维修与维护,而且通过强制保养制度的建立和实施来延长设备的使用寿命、充分发挥管理部门的监督检查职能、对机械设备的检测指标进行规范、并建立健全机械设备的改造管理制度和报废制度,提高其生产效率,确保其生产质量和安全。 参考文献: [1]徐卫军.煤化工机械设备的管理及维护保养[J].云南化工,2018(1). [2]马进军.煤化工机械设备的管理及维护保养分析[J].化工设计通讯,2017,43(6):10-11. 作者:李勇 单位:峰峰集团河北峰煤焦化有限公司
推进职业教育国际化发展,促进职业院校紧跟企业“走出去”步伐,培养国际化人才是当前我国职业教育发展的重要课题。“一带一路”倡议的提出,使西部地区由我国对外开放的末梢变为前沿阵地。培养国际化人才,为西部地区产业升级和企业参与“一带一路”建设提供人才支撑,已经成为西部职业院校的重要使命。因此,分析西部职业院校培养国际化人才的必要性和遇到的困境,并提出针对性的突破策略,对提升西部职业院校国际化人才培养能力具有重要现实意义。 一、西部职业院校国际化人才培养的必要性 (一)西部职业院校培养国际化人才是产业发展的需要 职业教育是一种与产业发展紧密相连的教育类型。职业院校要主动适应产业发展需求,优化调整人才培养的规格和结构。当前,西部地区产业转型升级和企业“走出去”参与国际竞争的步伐加快,迫切需要西部职业院校为其培养一大批国际化技术技能人才。一是西部地区产业升级的需要。国家《西部大开发“十三五”规划》提出,“十三五”期间,要提升西部地区特色优势产业发展水平,推动传统产业转型升级,构建新型制造业体系,实施西部地区传统产业数字化、网络化、智能化技术改造,培育符合西部地区实际的新一代信息技术、高端装备、新材料、新能源、生物医药等战略性新兴产业。在国家整体规划引领下,西部各省区也将推进产业升级作为“十三五”地方产业发展的优秀工作。如《广西壮族自治区国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出,“十三五”期间,广西要在产业转型升级上取得重大突破,推动工业化向中高端水平迈进,先进制造业和服务业比重持续提升,农业现代化取得明显进展。工业增加值要由2015年的6338亿元增加到2020年的9100亿元,年均增长7.5%,科技进步贡献率由48%提高到55%。西部地区产业转型升级意味着生产的技术含量和工艺要求将日趋提高,对产业工人的技能水平和职业素养也必将提出更高的要求。而西部职业院校通过开展中外办学合作,引入和吸收国际先进职教理念、资源,改革人才培养模式,培养国际化技术技能人才是满足产业升级人才需求的重要途径,是西部地区产业升级的现实需要。二是西部地区企业走出去的需要。共建“一带一路”,推动优质产能走出去是我国深化对外开放的重要战略,西部地区具有沿边和沿江的区位优势,是我国深化对外开放的重要区域。西部各省区市均将深化对外开放,促进有实力的区域企业走出去,参与国际竞争列为“十三五”经济发展的重要举措。如《广西壮族自治区国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出,十三五期间,广西要进一步发挥和拓展广西独特的区位优势,全面履行中央赋予广西“三大定位”新使命,基本建成国际通道、战略支点、重要门户,主动融入国家“一带一路”建设,以“一带一路”沿线国家和地区为重点,推进广西钢铁、汽车、工程机械、有色金属等优势产业走出去,积极参与国际产能合作和重大项目开发建设。西部地区推动产能国际合作,加快企业“走出去”步伐,需要有国际化技术技能人才支撑。因此,西部职业院校主动发掘和服务“走出去”企业的需求,培养具有国际视野、通晓国际规则的技术技能人才和企业海外生产经营需要的本土人才,对西部产业的国际化发展具有重要意义。 (二)西部职业院校培养国际化人才是院校自身发展的需要 当前,我国高职教育发展主题已由规模扩张转向内涵提升,西部职业院校由于所处经济社会发展环境相对落后,发展起步较晚,内涵建设基础薄弱。而开展国际化人才培养是推进西部职业院校内涵升级的可行路径。一是推进国际化人才培养可以促进西部职业院校内涵提升。高职院校培养出高质量的国际化人才,必须对接和吸收国际先进的技能人才培养理念和标准,开展人才培养模式、课程体系、师资队伍、教学条件、质量评价等方面的改革和建设,从而为国际化人才培养提供坚实的培养条件支撑。而这一过程也是职业院校内涵提升的过程。因此,培养国际化人才是西部职业院校深化内涵建设,实现自身发展的需要;二是推进国际化人才培养可以拓展西部职业院校的发展空间。一方面培养国际化人才可以推动西部职业院校着眼国内和国外两种资源,除了与国内发达地区开展对口支援合作之外,还可以通过开展中外合作办学,引进和吸收国外的优质职业教育资源,增强发展的资源支撑力度;另一方面,西部职业院校培养国际化人才能够满足区域产业升级和企业国际化发展对技术技能人才的需求,从而获得企业在学生实习实训、教师锻炼提升、教学资源开发等方面的支持,从而为自身发展营造良好的产业环境,实现更好发展。 (三)西部职业院校培养国际化人才是学生发展的需要 西部地区大多位置较为偏远,社会开放度相对较低,对新信息、新理念的了解和吸收较为迟滞。在职业教育发展上,这种迟滞体现为学校的办学理念、教师的教学方法、课程体系的改革等人才培养要素没有能够及时吸收国际先进职教的经验,导致学生无法享受到高质量的国际水准的教育,这在很大程度上限制了学生的职业成长。西部职业院校开展国际化人才培养,一方面可以增进西部职业院校与发达国家职业教育的交流,拓展学生的国际视野,为学生走向更广阔的世界打开新的窗口;另一方面可以使学生享受到国际化的职业教育,通过自己的努力掌握符合国际先进标准的技术技能,考取国际认可的资格证书,从而为学生的职业成长和实现人生梦想奠定坚实基础。 二、西部职业院校国际化人才培养的困境 (一)缺乏国际化的专业课程体系 课程体系是人才培养的基础,培养国际化人才必须要构建国际化专业课程。近年来,经过持续推进基于工作过程的课程改革,西部职业院校的专业课程体系得到了大幅改进,但是相对于国际化人才培养要求来看,在课程设计理念和内容构成上还有较大差距。一是课程体系呈现学科性特征,课程内容的选择与组织往往根据知识系统性的需要,很少依据工作任务的需要,使得课程知识与工作任务之间的关联度不高。学生难以整体地、系统地建构课程内容与工作任务之间的联系,学生在校所学与真实岗位所需不相匹配,不利于学生职业能力的形成。[1]二是课程内容未能反映产业发展的最新要求。课程内容较为陈旧,没有充分满足智能制造、“互联网+”等催生的新产业、新业态对技术技能人才的素质和能力要求,未能将国际公认的先进职业标准、技术标准和工艺流程融入课程中,导致国际化人才培养缺乏科学的课程基础。 (二)缺乏国际化的师资队伍 国际化的师资队伍是培养国际化人才的关键支撑要素。西部职业院校基本上是由中职学校和企业职工大学升格而来,办学基础薄弱,加上身处西部,对高水平国际化师资的吸引力不强,导致其师资队伍的国际化水平不高。一是国际化能力有待提高。总体上看,西部职业院校教师的国际学习经历不多,双语教学能力、跨文化沟通与交流能力和国际化课程的开发能力不强。对94所高职院校的教师现状调查显示,教师出国参加会议交流、短期考察和专业进修的比例较低,分别为18.06%、41.94%和36.77%。[2]二是国际化结构有待优化。在学历上,具有硕士以上学历的教师比例不高,获得国外学位的教师的比例更少。据统计,广西36所高职高专院校中,具有硕士以上学历的教师仅占全部教师的8%。[3]在外籍教师数量上,由于西部职业院校处在西部边远地区,对外开放的步伐滞后,与国外院校沟通交流的深度和广度不够,在引进国外优秀师资参与人才培养上进展缓慢。总体上,我国职业院校教师中长聘外籍教师的数量很少。如2014年浙江省所有高职高专院校专任教师中,外国文教专家仅占1.1%。[4]东部发达地区尚且如此,西部职业院校的状况可想而知。 (三)缺乏国际化的实训条件 国际化的实训条件是国际化人才培养的重要基础之一。当前,西部职业院校实训条件建设还没有很好适应国际化技术技能人才培养的要求。一是建设标准没有与国际先进生产标准对接,实训条件建设随意性强,没有按照国际化技术技能人才成长规律,对实训条件建设的布局、架构、设备要求等进行整体规划;二是建设过程缺乏校企深度合作,国际化企业在校内外实训基地建设的作用没有发挥,导致实训条件脱离国际先进生产标准要求;三是实训管理不规范,精益生产、信息化管理等国际先进生产管理理念和标准,没有得到落实,对学生国际化职业素养的养成造成不利影响。 (四)缺乏国际化的管理保障 国际化人才的培养离不开国际化的管理。当前,整体上看,西部职业院校的内部管理水平还无法满足国际化人才培养的需求。一是管理理念陈旧。学校的学生管理、教学管理和教师管理等未能体现以师生为本的理念,还没有完全实现由管理控制向管理服务转变;二是管理手段落后。部分院校管理上还沿用传统落后的手段,没有充分使用国际先进的信息化、智能化、大数据等管理方式方法,导致管理效能低下,管理服务质量不高;三是管理制度缺失。在国际交流合作、教师学习进修、学生学分管理、人才培养质量评价等方面的制度没有根据国际化人才培养的要求进行修订或健全。 (五)缺乏国际化的校园文化 校园文化对学生的成长具有潜移默化的影响。国际化人才的培养需要高校营造国际化的校园文化氛围,发挥文化的育人功能,实现“以文化人”。西部职业院校的校园文化往往具有较为突出的区域特点和民族特色。这是西部职业院校校园文化建设的重要基础和优势所在,但是从国际化人才培养的要求来看,目前西部职业院校校园文化建设还存在以下缺失。一是在学校设施建设上,一些学校能够凸显民族地区的建筑特色,但是还不能充分体现“以人为本”的理念,存在“中看不中用”的现象;二是在学校制度体系建设上,“土办法”、“土规则”的痕迹较重,没有及时融进国际通行规则,导致师生参与国际交流时遭遇障碍;三是国际交流机制不健全,学校国际交流活动开展力度太小,师生参与面窄,限制了师生国际视野的拓展和全球意识的树立。 三、西部职业院校国际化人才培养的突破 (一)吸收国际先进技能标准,构建国际化专业课程体系 西部职业院校可以根据不同专业领域技术技能人才成长的规律,参考国际先进技能标准,将其理念和框架融入本校专业课程体系,实现国际先进技能标准的本土化,为国际化技术技能人才培养提供课程支撑。西部职业院校可根据不同专业大类的特点,引入德国工商大会(AHK)、英国职业资格框架、《悉尼协议》等国际先进技能标准,与地方龙头企业合作重构专业课程体系,推进专业课程的国际化升级。如四川现代职业学院借鉴《悉尼协议》理念,本土探索制定了学校的专业顶层设计标准、专业优秀课程标准,并依据标准重构了专业优秀课程,切实推进专业教学与国际通行标准有效对接。 (二)培养与引进并举,建设国际化师资队伍 西部职业院校可以通过自主培养和外部引进相结合的方式,打造国际化师资队伍。一是加强现有教师的国际化培训。一方面,在国内开办专题培训班,针对学校教育教学改革难点问题,邀请国外职教专家到校开展主题讲座和一对一指导,促进学校在岗教师梳理现代职业教育教学理念,掌握国际化课程开发的方法,提升教育教学质量;另一方面,利用国家和地方留学基金或使用学校自筹经费,遴选教师到德国、英国、新加坡等发达国家进行短期考察和专业学习,拓展其国际视野,学习国际先进职教理念和教育教学方法。二是引进国际化师资。一方面,西部职业院校应加强学校对外宣传,深入国外专业人才对学校专业建设和发展战略的了解,加大政策支持和经费投入力度,千方百计吸引国(境)外符合条件的人才到校任教。另一方面,西部职业院校可以充分利用国家鼓励企业技术骨干到职业院校担任兼职教师的政策,通过优化信息沟通机制和服务工作,吸引龙头企业中具有海外学习和工作经历的管理人员和技术骨干到学校担任兼职教师。 (三)整合校内外资源,夯实国际化实训条件 加强产教融合校企合作,整合校内外资源,将国际先进工作流程、岗位标准和技能培养理念融入专业实训条件建设,是西部职业院校夯实国际化实训条件的重要路径。如柳州职业技术学院根据国际先进技能标准对学生实训教学条件建设的要求,新建和改进了一大批实训基地。机电类专业按照“小班教学、定期轮换”教学要求及AHK职业考证需要,建设跨企业培训中心,在企业内建设包括工艺教室、模拟生产加工岛、工艺开发室等项目的培训中心;汽车类专业根据中德汽车机电人才培养(SGAVE)项目要求,建设汽车维修专业实训室,与企业共建共享型跨企业培训中心———汽车“工匠学院”;工程机械类专业与广西柳工机械股份有限公司合作,共建“柳工-柳职院全球工程机械客户体验中心”,建立了集教学、培训、技能鉴定、技术服务等多项功能为一体的实训教学平台。 (四)引入先进管理模式,推进管理国际化 国际化人才培养需要职业院校提升管理服务水平,为人才培养提供有力的管理保障。西部职业院校可引入吸收国际先进管理模式和标准,重构管理体制机制,优化管理手段,提升管理的国际化水平。西部职业院校可与校外管理咨询机构合作,引入ISO国际质量管理体系、卓越绩效管理模式等先进管理手段,以实现师生满意为目标,对教学管理、学生管理、后勤服务等管理过程展开深入梳理,不断优化工作流程,完善各项管理服务质量标准,强化管理人员绩效考核,有效提升管理服务效能,为国际化人才培养提供优质服务。 (五)开明开放,营造国际化校园文化 西部职业院校校园文化的地域性和民族性较为突出。如何实现地域文化与国外文化的和谐交融,从而形成既具有区域特色又彰显国际化气质的校园文化,是西部职业院校校园文化建设的重要课题。学校可通过以下措施推进校园文化的国际化。一是推进学校物质文化的国际化。在学校建筑设计、教室装修、文化产品设计等方面,在凸显少数民族文化特色的同时,主动融入国际化设计语言。二是推进学校制度文化的国际化。学校在制定和修订教师发展、学生管理、国际交流等相关管理制度时,将国际通行规则、做法融入学校制度,提升学校管理模式对国际交流的适应性。三是推进学校精神文化的国际化。通过选派师生出国学习考察、开设跨文化通识课程、开展主题社团活动,增进中外文化交流,拓展师生的国际视野,促进其树立开放包容的价值观念,提升其跨文化交流能力。 参考文献: [1]周晓敏.“冰山模型”理论在高等职业教育课程改革中的应用[D].广东技术师范学院,2015. [2]何向彤.我国高等职业教育国际化的现状、问题与对策[J].继续教育研究,2016(1). [3]周淼泉,康玉唐.论西部少数民族地区高职高专院校教师的专业化[J].中国高等教育,2001(15-16). [4]浙江省教育厅.浙江省高等教育国际化年度报告(2014年)[R].2015-08-07. 作者:李东航 单位:柳州职业技术学院
工业自动化技术是探索和研究实现自动化过程的技术统称,它是涉及机械、微电子、计算机、机器视觉、工业机器人等技术的一门综合性技术。随着中国制造业的转型和升级,企业生产自动化程度越来越高,逐渐往智能化、信息化方向发展,相应的人才需求量越来越大,质量要求越来越高,对高校人才培养提出了新的要求。如何培养适应当前制造业新环境下的工科优秀人才成为众多高校研究的课题。本文通过分析工业自动化技术本科人才的需求与特点,制定培养目标,从理论课程教学、实践教学、项目开发能力三个方面着手研究,构建以能力培养为主线的工业自动化技术应用型本科人才培养体系[1]。 1工业自动化技术应用型人才的需求及特点 企业为提高效率必须提高自动化水平,需要的人才是能够掌握机械设计、自动化编程、生产线设计及改进的技术应用型人才。在知识方面,要求既要有较为全面的专业理论知识,同时又要有较强的综合性知识,并具备一定的科学人文知识和管理知识;在能力方面,应用型本科人才要求具备较强的专业操作能力和创新能力,同时也要具备相应的职业技能和职业素养,具备将理论知识和技术应用于工程实践的能力,能够针对企业的生产现状进行有效地改进,提高企业的自动化水平和生产效率;在素质方面,不仅要求学生具备一定的专业素养,也要求具有一定的综合素养,在人才培养过程中要采取“专业技术和综合素质并重”的培养模式,在重视学生技术价值形成的同时,也需注重学生自我发展能力的培养,要避免只注重培养学生的职业素质而忽视综合素质的培养。工业自动化技术应用型人才是促进企业生产力的重要技术人员,其能力结构和技术水平关系到企业生产力发展,首先是专业基础知识的教学,包括数学、计算机、物理、力学、机械基础和专业知识;其次是专业技术的学习和单项技能的训练。工业自动化技术涉及生产线及周边设备的设计安装及调试、操作、维护维修,既需要把控全局的能力,又需要具备有解决单项技术问题的能力,体现在PLC、电气设计、单片机、工业机器人、计算机编程等技术的应用上;其次是应用型的自动化技术人才还需要掌握技术应用领域的研发能力。企业的研发水平是企业的生命线,是企业发展的重要支撑,作为应用型本科人才也应具备新技术、新设备、新方法的研发能力。综上所述,工业自动化技术人才的需求特点可以归纳为:综合素质高,基础好,技术应用能力强,具备创新精神。 2以能力培养为主线的人才培养体系构建 整个人才培养体系构建的基本思路是:遵循人才培养的规律,建立以能力培养为目标的人才观和教育质量观。通过全方位的改革与探索,探索能力培养的新方法和新途径,确立以能力培养为主线,理清课程与能力培养的关系,并改革课程的教学方法。在教学过程中,将知识的教学、能力的培养、综合素质的培养有机地结合,引入校企合作机制,有针对性地培养人才。(1)课程教学体系构建。工业自动化技术类应用型本科人才应具备“知识面宽、基础扎实、应用能力强”的特点,需要将现有的课程进行有机整合,注重教学内容的实用性,在课程教学目标、教学内容、课程考核方法进行改革,注重各科基础知识的交叉运用、理论与实践相结合。教学紧扣当前工业自动化技术,基础知识的教学为将来的专业知识和技能的培养夯实基础,专业知识的教学为学生个人技术水平和技能的提高提供支持,在教学进程安排上分四步走,梯级推进。大学一年级是培养学生学习兴趣的关键一年,注重“认知+基础知识”的教学。让学生开阔眼界,培养对专业的热爱,让学生了解教学的内容及教学开展的进程,使学生对工业自动化技术,如机器视觉、工业机器人、工业以太网等技术有一个感性的认知,确立学习的方向和目标。以学科的视角全面观察机械工程这门学科所涉及的关键技术和专业技能,引领学生到专业实验室学习体验,接触先进的工业自动化技术,激发学生学习的兴趣;大学二年级开展专业基础能力培养和训练。要求学生进行深入学习基础理论知识,例如机械设计、机械原理等课程,同时在培养过程中实验教学与理论教学紧密结合,通过实践训练,提高学生对理论知识的掌握程度和应用水平。通过实践教学环节的科学设计,倒逼学生深入学习理论知识,两者互相促进,有机融合。实验是基于理论知识的应用而开设,要求理论课与实验课交叉进行,综合性、设计性地完成这门基础实验课。大学三年级是提升学生专业技能最为关键一年,根据人才培养的目标提出 “大三战略”,开设以提高个人能力为目标的强化训练,使学生通过强化训练掌握工业自动化的关键技术,提高知识的应用能力。为此,开设四周的《工业自动化技术强化训练》个人拓展训练,通过训练使学生掌握生产线的安装与调试、小型嵌入式系统的制作、工业机器人的应用等内容,锻炼学生在PLC、单片机、变频器、气动、机械传动、工业机器人等方面的应用技能,逐步提高专业技能水平;大学四年级是检验学生所学知识的重要一年,也是学生提升个人就业能力的关键一年。在这一学年中,学生通过参加学科科技竞赛、项目式教学、生产实习、毕业设计等教学活动,不断提升综合能力,为就业打下坚实基础。(2)实践教学体系的构建。根据工业自动化技术人才“基础扎实、应用能力强”的特点,构建出由基础实验、专业综合实验、专业技能训练、项目训练组成的层次分明、突出能力培养的实践教学体系。整合当前实验教学分散的、验证性为主的实验课程,以创新型、综合型、设计型的方式开展实验(实践)训练,各门课程相互交叉,融会贯通。通过基础实验教学培养学生认知、学习、分析、测量等基础能力;通过专业实践教学培养学生专业、综合、设计、控制、开发等专业能力;通过个人能力实验教学,培养学生设计、开发、应用、工程、创新等综合能力和素质。在实验教学的方式上,注重学生能力的培养,提高学生参与设计的实验环节考核比重,采取因果引导、成果型、实物型训练,有利于学生获得学习的成就感,激发学习的兴趣与潜能,培养学生自主学习的能力。通过实践训练,学生在实物制作过程中充分运用所学的知识,促使学生学习新的专业知识,通过实验环节,解决实验出现的问题,提高了分析问题、解决问题的能力,培养了自主学习的良好习惯。实验室是学生学习、技能训练、项目研究的重要场所,实验室建设的水平直接关系到教学的开展。实验室建设遵循与企业应用接轨、与生产零距离的理念,采用当前社会上正在使用的生产型实验设备[2]。在基础和专业能力的培养上,通过建设机械基础综合实验室,整合教学资源,以综合实验的方式建设实验室。为培养学生的单项技术应用能力,例如建设基于工业级的PLC和单片机技术小型自动生产线,在实训时以企业的生产线的实际项目作为实训的内容,开展PLC、工业机器人、嵌入式技术、机器视觉等方面的训练与研究,将企业的生产应用搬入实验室训练,让实验室的实践教学项目实用性更强,全方位、与企业零距离地提高学生的技术能力,缩短毕业生与企业要求的距离。在实践教学中,开放式实验教学是调节学生个体的智力、能力、兴趣、特长的差异,为不同发展特点的学生提供多样的、自主的学习方式,是现代实验教学的开展模式。它可以将实验教学时间延伸到“八小时”以外,根据学生的兴趣爱好和项目学习需要,针对性地开放功能实验室,制定实验室开放的管理办法,吸引学生进入实验室,开放光机电一化系统实验室、工业机器人实验室、机器视觉实验室、虚拟仪器实验室等,提供充分的机会和实验条件给予学生拓展训练,充分利用实验室资源,提高实验设备的使用效益,实验室的开放是常规教学的一种延伸和补充。开展校企合作联合培养应用型人才,鼓励老师承担企业人技术改造项目,带领学生开展项目的研究,以项目驱动教学,以项目驱动学生的能力培养。(3)项目开发能力培养体系的构建。项目开发是工业自动化技术人才在社会上立足的重要能力之一,它不同于其他的单项技能,它需要扎实的基础知识和专业知识,对工业自动化领域的技术能够灵活运用,并擅于解决当前技术难题[3]。项目开发能力的培养是针对具有该方面潜能,并且具备相应的学习能力的学生进行的。构建以项目开发能力为培养目标的人才培养体系,需要学生将知识、兴趣、素质、等多方面全面提高,具备自主学习能力、语言表达能力、管理能力。采取积极的措施开展学生创新能力的培养,在基础开发能力的培养模块,通过3D大赛、机械创新大赛、大中华区机械创新大赛等平台鼓励学生与高年级的同学组队参加大赛,培养学生绘图、设计、创新等基础开发能力;在专业开发能力培养模块,培养学生在PLC、工业机器人、嵌入式系统、机器视觉、控制系统开发等领域的控制、制造、系统开发能力;在综合开发能力培养模块,鼓励学生将所学的基础和专业开发能力参与到工程项目中,通过全国机器人大赛、竞技节能车大赛、校企合作的平台,鼓励学生独立承担某一项的技术攻关,以训练学生综合开发和创新能力。 3实施效果 以培养工科创新型人才为出发点,重点开展新技术、前沿科技的人才培养,构建以能力培养为重心的三大教学体系,三个教学体系相互交融,共同培养学生,在应用型人才培养的效果上取得了良好的效果,培养的应用型人才适应了当前工业自动化技术人才的客观需求。学生在机器视觉、工业机器人、PLC、嵌入式系统开发等方面的技术能力得到有效的训练和提高,专业能力提升效果明显,很好地迎合了当今社会对工业自动化技术人才的要求。不少毕业生被机器人公司、视觉开发和应用公司、创新型技术公司等录用,并迅速成长为骨干工程师,毕业生的项目经验相比其他高校的学生具有一定的优势,他们的能力获得用人单位的更高认可。2015届毕业生,有三个项目组获得了东莞松山湖国际机器人产业基地的基金资助,成功进驻东莞松山湖国际机器人产业园,成为该园进驻项目组毕业生最多的学校,约30位已经毕业的机械专业学生参与到松山湖产业园的创业项目,学生的能力获得了项目投资人的高度认可。在项目研发能力的培养上,学校每年组织学生参加全国大学生robocon机器人大赛,我校学生利用所学的专业知识,从机器人的设计、制造,控制系统的设计及调试各方面充分体现了学生大学所学的专业知识,在全国机器人大赛上,与全国知名的工科院校同台竞技,多次获得大赛一等奖,体现出了学校人才培养的效果。 4结束语 目前,工科教育已向新工科教育转变,创新与理论教学、实践教学相结合,是高等教育工科专业发展的大趋势,“项目式”教学是学生技术提升的最佳路径。通过理论课程体系、实践教学系统、项目开发能力培养体系三大体系的构建,建立工业自动化技术应用型人才培养体系,充分发挥教师的主观能动性,结合学校人才培养的目标,提升人才培养的效果,使毕业生获得社会上众多企业的认可,为广东省的创新驱动、产业转型战略提供强有力的帮助,该体系的建立与实践可为其他工科领域教学改革提供参考。 参考文献: [1]焦冬莉,李晋生,赵永强.应用型通信人才培养的实践教学体系改革[J].实验室研究与探索,2012,31(09):128-130. [2]王召鹏,徐通泉,周巧军.工业4.0背景下实训基地建设模式的探索[J].实验技术与管理,2015,32,231(12):222-224. [3]贺平.项目教学法的实践探索[J].中国职业技术教育,2006(22):43-44. 作者简介:陈锐鸿(1983-),男,广东揭阳人,硕士,教师,实验师,从事工业自动化技术教学和项目研究。
在“一带一路”背景下,2017年中国电子商务交易额达29.16万亿元,其中跨境电商整体交易规模达7.6万亿元人民币,增速可观。国家多项政策文件也明确指出要注意培养国际化人才,因此,在“一带一路”倡议下探索高职院校电子商务专业国际化人才培养模式是高职院校亟需解决的一个重要问题。 1、电子商务专业国际化人才培养模式的发展现状 近些年很多高职院校积极开拓国际化办学思路,树立国际化办学理念,将高职院校在管理,教学,科研等方面都遵循“走出去,引进来”的办学模式。在国际化专业设置上,借鉴国外职业院校的专业设置标准,在院内开设一定数量的,与国际行业,职业相匹配的专业。在国际化课程设置上,通过院校开设国际课程,使用在国际领域通用的教材,国外教师的讲解,在学校的课堂教学中体验国际化。高职院校国际化人才培养的关键环节在于国际交流与合作。通过与国外院校进行合作办学,进行跨国校企合作,开办孔子学院等形式来实现国内学生与国外学生互相交换进行语言学习,岗位实习,专业学习等。随着跨境电子商务的蓬勃发展,电子商务专业也在积极开拓国际化人才培养模式。与内贸电商不同,跨境电商涉及的环节更复杂,跨境电商人才除了具备跨境电子商务平台操作和运营能力之外,还需掌握国际贸易,国际营销,报关与物流,外语等专业技能。在电子商务国际化人才培养中出现一些问题有待于解决。 1.1课程内容设置与企业需求不匹配 由于很多跨境电商平台均有年费和企业资质门槛限制,所以在课程开展中无法让学生个人注册账号,不能依托太多真实平台进行实操,而是通过虚拟仿真软件来进行项目化教学。因此学生只能掌握跨境电商平台的基础操作,没有真正意义上的实战经验。再因跨境电商平台更新速度很快,所以依托虚拟仿真软件教学往往会造成教学内容跟不上平台更新速度,造成企业反映学生知识面窄,视野不宽广,与企业用人需求产生不匹配的问题。 1.2缺乏深度的校企合作 跨境电商行业对业务人员的专业知识和技能要求较高,企业培养一名合格的员工的成本也较高,所以企业在与学校进行校企合作时也会考虑多方面的因素。并且跨境电商作为新兴行业,大多跨境电商企业处于创业发展阶段,跨境电商从业人员也以初级人才为主,多从事基础平台操作和客服工作,能够胜任跨境电商运营的中高端人才也很缺乏。所以在校企合作深度上仍有待于进一步提高。 1.3缺乏明确的国际化人才定位 很多高校在国际化人才培养模式中强调的是引进国际化课程和与国外院校进行合作,容易忽略电子商务专业的实践专业性质,所以单纯地停留在教授外语或与国外院校进行联合办学无法满足电子商务专业国际化培养目标,应多与跨境电商企业和国外电子商务企业进行合作,以期提高电商专业能力。 2、电子商务专业国际化人才培养模式的具体要求 国际化人才培养模式构成要素主要包含以下三方面:国际化教育理念,国际化人才培养目标,国际化人才培养模式实施方法。教育理念指的是人们对高等教育领域里人才的培养目标,培养方案,培养模式等要素的认知,理解,以及价值选择的总称。这是人才培养模式的灵魂优秀,想要树立国际化人才培养模式就要首先树立正确的国际化教育理念。适应国际化发展趋势,电子商务专业应从多方面树立国际化意识和理念。将国际视野融入到专业的教学,学生的培养和企业实践中,培养国际化人才。人才培养目标是参照教育理念而指定的,是高校人才培养的质量和规格的总规定。国际化人才培养目标反映了高职院校对国际化人才培养方向,类型,能力的要求。国际化人才培养目标具体要求从以下几方面展开:(1)具备国际化视野和全球化思维,从日常学习中注意关注国际政治时事和经济文化事件,培养应变能力和预测能力。(2)加强英语专业知识学习和沟通技巧的学习。跨境电商人才离不开英语,具备良好的英语沟通能力和扎实的语言表达能力是跨境电商企业招聘员工的硬性指标,所以电子商务专业学生有必要加强英语学习。(3)具备扎实的跨境电商平台基础操作,电商运营与推广,店铺日常经营管理等电子商务专业知识与技能。为应对跨境电商行业的快速变化,还应具备良好的职场适应能力,创新能力和抗击打能力,培养团队合作意识。(4)熟悉国际经济法规和不同跨境电商平台的规则,掌握国际商务谈判,国际贸易,国际市场营销等知识,培养合格的跨境电商复合型人才。国际化人才培养实施方法是院校实践国际化人才培养目标的具体策略,具体内容在第三部分展开论述。经济全球化使竞争日趋激烈,提升国际竞争力的一个重要方面是要培养国际化人才。培养适应时展的国际化人才是很多专业都面临的课题。广泛开展国际交流与合作,学习国外先进理念,与国内理念进行融合与创新,有利于电子商务专业的深化改革与可持续发展。 3、电子商务专业国际化人才培养模式实施方法 电子商务专业国际化人才培养模式的实施方法需要从多方面进行考虑,从理论层面需要首先培养国际化视野,确立国际化人才培养理念。我院在国际化办学方面已取得了一定的成绩,以“引进来,走出去,深融合”为指导原则,在美国和玻利维亚分别建有孔子学院,通过教学资源国际化工程,专业建设国际化工程,培养过程国际化工程,初步构建了国家化人才培养模式。电子商务专业应积极响应学院国际化办学特色,学习和借鉴国外职业教育理念,培养国际化视野。具体实施办法从以下几方面展开: 3.1增加国际化教学资源和专业建设资源 依托学院国际化办学优势,积极引进国外职业教育教材。在一带一路背景下,结合电子商务专业需求适当在课程体系中增加一带一路沿线国家相关的背景知识,加深学生对一带一路沿线国家的了解。积极与国外院校进行合作,推动共建实训基地,开发电子商务相关课程,共同制定课程标准。开发赴国外短期交流,游学和国外企业实习项目,增加双语授课比例,提高学生的英语水平和沟通能力。 3.2提高师资队伍国际化水平 结合“引进来”和“走出去”的发展理念,教师也应全方面地进行国际化知识与技能的学习。聘请有丰富国际化课程经验的专家和学者来学院进行讲座和长期授课,对教师进行业务培训。增加教师国外交流和培训的机会,提供相关政策支持教师去国外进行学习。积极与国外企业进行校企合作,定期让教师去国外进行挂职锻炼,学习国外电商企业的实战经验,将理论知识与实践结合起来。 3.3借助国际化学生来源优势 由于学院累计招收来自亚洲,非洲,欧洲和拉美地区20个国家的长短期留学生近4000名,每年长短期在校留学生300多名,且留学生可选择国际商务系相关专业课程进行学习,所以经常有留学生与中国学生一起学习电子商务和跨境电商课程。借助这样的直接交流机会,应进一步增加留学生与中国学生在课程开展中的互动与合作,促进多文化交流与发展。 3.4创新校企合作和创业就业模式 在“一带一路”建设推动和跨境电商快速发展的背景下,校企合作模式也应向国际化迈进。我院与马来西亚跨境电商协会签订了跨境电子商务校企合作协议,在协议中指出将马来西亚跨境电商业务纳入到我院整体教学计划中,共同开发专业课程。学生帮助马来西亚跨境电商协会进行跨境电商进口平台操作,选取优秀学生向会员企业进行推荐,前往马来西亚进行短期实习和游学。除此之外,组建创业班,对电子商务专业学生进行选拔,挑选优秀学生创建以创业为导向的班级。在我院以学生团体为单位建立公司在跨境电商平台例如亚马逊,eBay,速卖通,Wish和敦煌网等网站上创建店铺,进行商品销售。让学生真正进行跨境电商平台操作,积累创业经验,提高学生学习积极性和创业热情。综上所述,在一带一路背景下电子商务专业需要对跨境电子商务人才培养提出更高的要求。跨境电子商务的培养是复合型人才的培养,需要培养出英语能力强,并且具备跨境电商平台操作与运营,国际贸易,物流管理,国际市场营销等多学科融合的应用型技能人才。因此电子商务专业开拓国际化人才培养模式是适应时展的必然选择。树立国际化教育理念,在日常专业培养中培养学生的国际化视野和全球化思维,加强英语专业知识学习和沟通技巧的学习,具备扎实的跨境电商平台基础操作,电商运营与推广,店铺日常经营管理等电子商务专业知识与技能,熟悉国际经济法规和不同跨境电商平台的规则等,都是电子商务国际化人才培养模式的要求所在。深化国际化教学资源和专业建设资源,提高师资队伍国际化水平,借助学院国际化办学优势,实行中外学生混班上课,进一步创新校企合作和创业就业模式,通过这些方法将国际化人才培养模式落实到电子商务专业的人才培养上,以实现电子商务专业的可持续发展。依照国际行业需求,培养具有国际竞争力的复合应用型人才,为学院的发展和地方经济的平稳快速发展提供内在动力。 参考资料: [1]“互联网+”背景下跨境电商人才培养策略[J].朱超才.通化师范学院学报.2016(02) [2]“一带一路”倡议背景下高职院校国际化创新型电子商务人才培养路径[J].张明勇.天津中德应用技术大学学报.2018(04) [3]湖北省高职院校电子商务专业国际化评价指标体系研究[J].杜志琴.天津中德应用技术大学学报.2018(06) [4]高职院校国际化人才培养模式研究[M].王书丹.西安建筑科技大学.2015(05) [5]一带一路背景下贵州跨境电子商务人才培养模式探索[J].黄景贤.电子商务.2018(05) 作者简介:赵芹沅,河北对外经贸职业学院讲师,硕士研究生;研究方向:电子商务;张慧明,河北对外经贸职业学院讲师,硕士研究生;研究方向:企业管理。
1整形及修剪 1.1修剪 为了增加城镇绿化面积,保证城镇能有一个更好的居住环境和生活环境,城镇内部开始大量种植绿色植被和花草树木,充分改善城市整体环境。对所种植的花草树木要做好养护,也是维护城市园林建设的基础工作。树木通过绿叶进行光合作用,排出氧气,能够改善城市内部的空气质量,但是,如果所有的树木随意生长,既会影响美观,又会对人们的出行和日常安全造成威胁,所以要及时对树木的枝叶进行修剪。既可以保证树木安全,又能够美化环境。 1.2整形 城市内部的建筑有许多独特的造型和构造,为了与周边的城市建设匹配,需要对园林树木进行造型,形成更好的视觉效果。对多种树木完成造型设计,设计师在满足树木生长以及透风和采光要求以后,按照树木的生长周期和生长需求,对不同的树木位置进行修剪整形。 2灌水 树木生长需要具有足够的水源。对生长需求旺盛的树木,需要及时灌水,确保树木拥有活力,并且在落叶以后有足够的生命力而度过漫长的冬季。多数树木在冬季容易死亡,但是,更多的树木可能死于干旱的春季,此时树木处于用水需求量较大的季节,及时灌水是提高树木生存能力的前提。树木生长分为生长期、开花期和结果期,灌水时也要依据树木的生长周期进行。还有些树木在生长期间根部未扎入足够深度,无法汲取足够的水分,此时很容易在干旱季节死亡。为避免这一问题,对特殊树木的根部进行灌水,并维持水量均匀,是保持树木存活的有效办法。在特殊季节灌水时也有要求,夏季水分蒸发较快,所以灌水时可以选择在早上或下午进行。在冬季时,早上和夜间温度较低,此时灌水的时机应选择在中午。按照要求完成灌水任务以后,还需要根据树木的外部生长环境,营造一个特殊的生长空间。灌水时也要注意,假如根部灌水较多,会造成长时间的缺氧,无氧呼吸会导致根系腐烂。如灌水较多,需要及时排水,工作人员应事先根据不同地形的情况,提前做好排水沟渠的建造,当出现雨水量过多时,应及时排除低洼位置的多余水分,为树木生长营造一个更好的生存空间。 3施肥 在树木养护阶段,修剪、灌水、施肥是基本的工作流程,也是必须完成的工作任务。城市内部的土地面积有限,在进行树木种植前后,都需要对特定区域为土壤的养分含量进行测量,对营养不足区域,及时施肥处理,进行营养补给。人工施肥可以保证土壤获得更多的有机物及适合树木生长的营养元素,施肥是改善土壤环境和性质的有效办法,人工施肥也是帮助植物建造更适宜生存环境的措施。施肥阶段需要注意以下问题:一是选择适合气候的肥料。不同树木在生长阶段,都需要特定的肥料供给,在特定的季节,如春季和夏季生长时,还需要大量的磷元素,所以,在春夏季节,对树木生长区域及时进行磷肥补给十分重要。树木生长旺盛期细胞会快速分裂,此时施加氮肥,能够帮助树木加快完成细胞分裂,让树木生长得更加旺盛。二是根据品种和季节完成肥料的选择。树木在春季发芽阶段,需要提前施肥进行土壤养分补给,为树木提供开花生长的营养元素。在树木休眠期,可以提供氮肥,如氮肥补给量不足或补给时间晚,则可以在树木开花发芽期间施加磷肥进行补救。 4维护与隔离 树木根系生长需要进行透气,因此土质比较疏松,如人流量较大,会使原有土壤板结,此时无法满足根部的透气需求,造成树木生长缓慢甚至死亡。有些根系较浅的乔灌木和常绿树,对土壤要求更高,所以,为了避免出现土壤板结情况,可以在特定位置设置篱笆和护栏,禁止人员和车辆通行。园林设计还注重整体的造型,所以护栏也要具有特色,整体造型应更好地配合绿化效果。 5病虫害防治 城市内部绿化工作十分复杂,既要避免对城市的需求造成影响,又要保证树苗有更高的存活率,此时,对树苗进行特殊的免疫防护工作至关重要。有些树苗会受到白蚁和其他病虫威胁,在病虫害初期,对树木进行农药喷洒或其他药物的防治,是解决病虫害问题的关键。比如在树木上挂防白蚁药剂,或在树木枝叶上喷洒抗虫药剂,都能有效控制病虫害的蔓延,提高树木成活率。 6避免城市绿化面积的缩减 随着城市建设速度不断加快,让许多区域的绿化效果变得更好,但是,绿化的同时也要完成楼房的建造,势必会对树木造成一定的伤害,此时需要采取必要的措施,避免城市绿化面积的缩减。主要方法为:一是铺设石子地表。水泥、沥青虽然方便日常通行,但是阻碍了树木的透气性需求,对树木的根须生长不利,此时在树木周围铺设石子和沙子,既可以满足日常生活需求,也可以保证根部持续生长,维持树木健康生长;二是合理保护根部。城市建设需要在地下埋设燃气管道和下水管道,这些管道的挖掘过程会对树木根部造成伤害,为避免这一情况,施工阶段应提前做好路径规划,尽量避开大型树木的生长区域,或是在发现对树木根部造成破坏时及时补救,让施工位置远离或避免对根部造成损伤,以满足城市绿化需求。 7结语 为提高对园林树木绿化工作的认识,作为相关管理人员,要加强实践能力,不断采取有效的养护措施,以确保相关园林绿化工作有效开展。 参考文献 [1]陈华艳.园林绿化树木进行修剪养护的路径探讨[J].安徽建筑,2019,26(03):199-200. [2]侯金珠.园林绿化树木修剪养护技巧及方法探讨[J].现代园艺,2019(04):45-46. 作者简介:王义山,大专学历,工程师,研究方向:基层林业管理及技术推广。
引言 钛合金最大的优势就是它的抗腐蚀性,它的硬度和加工能力都很强。不过,钛的优势也是一把双刃剑,因为它的寿命很长,可以持续使用数十年,这就导致了许多以钛为主要原料的设备更新缓慢。因此,钛对某些民用工业设备的改造起到了一定的阻碍作用。笔者认为,钛在炼油和化学工业中有着广阔的发展空间,而钛的特性又与炼油工业相适应,我国的炼油工业对钛的需求并不大,比发达国家要晚上数十年,因此,我们的工业还在不断的探索中,对于钛的应用还需要进一步改进。 1钛在炼化工业的应用背景 钛合金因其优异的耐腐蚀、高比强度及较好的机械加工能力而被广泛用于氯碱、盐、尿素、农药、合成纤维、有机合成、制药、湿法冶金等化工工艺中。但钛设备的使用寿命较长,可达30年之久,且不容易损毁,因此要拓展其在民用行业的应用范围,必须积极开发新的应用。我们相信,在化工行业中,钛的应用前景是非常广阔的。我国炼化工业中使用的钛设备还很少,而国外已经在炼化工业中使用钛设备近40多年。日本石油资源匮乏,主要从中东进口,对高硫原油的加工历史比较长,在材料选择和防腐方面有着丰富的经验。自1955年以来,日本一直在用钛合金材料来解决H2S—HC1—H2O的环境腐蚀问题。欧美也在60年代就开始在炼油厂使用钛制的换热器。最初的目的是解决海水、半咸水和受污染水的腐蚀,然后是为了避免劣质石油和腐蚀性气体对设备的损害,从管、板等各种设备中使用。由于大庆石油是我国第一批使用含硫、含酸、含盐量较低的原油,因此,对炼油设备的腐蚀问题不是很严重,可以采用碳钢来解决。近20年来,我国经济快速发展,对石油的需求迅速增长,国内原油的增长速度远远赶不上需求,因此,特别是中东地区的高硫原油的进口量每年都在增长,这就需要对炼油设备进行技术改造,以满足中东地区高硫原油的防腐蚀要求。另外,国内原油的含硫率和含盐率随开采量的增大也在增大。 2钛应用行业 2.1氯碱行业 氯碱工业是中国化工生产的基础工业,它是以工业盐为原料,利用电解法生产氯化钠等化工产品,在国民经济中具有举足轻重的作用。它的主要产品是烧碱、氯、氢等化工原料,在轻工业、化工、纺织、建材、国防、冶金等行业中得到了广泛的应用。从20世纪30年代开始,我国氯碱行业已经发展了70多年。我国氯碱行业从上个世纪后期至本世纪初期,是行业发展速度最快、实力最强的时期。特别是氯碱工业的两大主要产品,PVC和烧碱的生产能力和产量都得到了快速的发展,并在2005年双双跃居世界第一,成为世界上氯碱工业的主要生产和消费大国。在化学行业中,最早使用钛的是氯碱行业,包括氯气、氧化氯、农药、漂泊粉等,而在氯气生产中,钛的设备和管线占据了约1/4的质量。例如:金属、离子膜、阳极、列管式、氯废水脱氯塔、氯气冷却洗涤塔、精制盐水预热器、真空脱氯泵、阀门等。 2.2真空制盐行业 近几年,随着我国盐业的迅速发展,科技水平的飞速提高,盐碱的需求量也在逐年增加。我国的盐卤资源十分丰富,具有巨大的发展潜力。盐化设备存在以下问题:首先是腐蚀,从建国至今,盐工厂的设备、设备多为普通碳钢、不锈钢等。由于盐类腐蚀性强,导致设备腐蚀严重,需要经常更换,盐类腐蚀导致的设备年久失修率高达10%左右,制盐成本大幅上升,同时由于腐蚀,以及其他金属化合物渗透到卤水中,对盐类的影响很大;另外,由于碳钢等罐壁的粗糙,使得污垢变得更为严重,并且随着时间的推移,污垢会越来越厚,最终变成一大片盐垢,从而减小了循环量,影响了卤液的传热,甚至阻塞了加热腔的入口,造成停产停机,严重时会烧毁电动机。目前,盐化行业存在的设备腐蚀、结垢、碳钢等难以解决的问题,已成为盐化设备的理想材料。 3炼化设备用钛腐蚀介质及腐蚀环境分析 3.1咸水、半咸水与污水 由于钛的存在,对海水、半咸水和污水等腐蚀性的水都有很好的抗腐蚀能力。这也是为什么在炼厂中,钛被首先使用的原因。更多的工厂接近于淡水来源,为了避免和减少碳钢的侵蚀,水处理是必不可少的。但对于一些经过严格水处理的淡水,其使用寿命却很短,因此,需要采用更耐腐蚀的管道。为了节约能源,炼厂需要回收废水,但是废水具有很强的腐蚀性,为了尽量减少废水的处理量,宜选用钛材。在国外,因有关环保法规,不能使用含铬、含磷的传统废水治理。因此,使用海水或盐水作为冷却水,实际上是可以避免和消除冷却器的水侧腐蚀的。节约用水很重要。由于80%的水被回收,剩下的20%被蒸发,空气冷却,设备泄漏。例如,一家每天处理100000桶原油的工厂,每天会有300多加仑的水流失,为了扩大炼油厂的规模,需在滨海建一座炼油厂,既要减少原油的进口,又要利用钛盐制冷机,尽量节约淡水,据悉,日本的精炼厂的换热器中,有一半冷却水是由海水提供的。 3.2硫化氢 原油中含有大量的硫,多数为化合物,少量为H2S。在油田中不能除去,在炼厂里用高温加热;在高压下,将原油中的一些硫化物转化为H2S,经过加氢和其他的催化作用,也可以得到H2S。钛对高温下的高温硫化和点蚀,对硫化物的应力腐蚀断裂(SSCC)有一定的抵抗力。30年以来,由于对高硫油的处理以及在炼厂塔顶凝结体系中所含的H2S含量较高,钛表现出极强的抗腐蚀能力。在一家处理含3%~5%硫的炼厂中,使用钛完全解决了塔顶凝结气体的腐蚀问题。采用钛替代铜-镍合金管束,可以避免腐蚀,避免频繁清洁管材。而在含有H2S/Cl的高温气体中,如果与某种活泼的金属结合,则会使钛产生吸氢,并有可能产生氢脆。为了防止这一点,在温度超过77℃时,应尽量将钛与碳钢连接起来,而能与钛兼容的材料包括铜、铜和镍(但要使其处于钝化状态)。 3.3氨 氨是指在原油中加入不同的有机氮化物,使其发生裂解或中和酸。钛能耐氨气至149℃,并能在一定程度上维持其钝化。在石油蒸馏塔顶部和酸水氨蒸汽提塔中,钛的使用效果较好。钛几乎不会被沸点浓的氢氧化铵腐蚀。 4钛在炼油化工行业的应用 4.1钛应用到原油蒸馏中 在炼油工业中,钛主要用于防腐蚀,在石油蒸馏塔顶冷却系统中,经常采用钛管进行防腐处理。利用原油蒸馏技术,对重油进行高温分馏,从而获得轻油。但在蒸馏时,若温度高于121℃,则会将部分含氯物质转变为氢氯酸;若温度高于260℃,则会将硫化物转变为具有极强腐蚀性的硫化氢。相关的试验结果显示,在冷凝器和换热器中使用钛,其腐蚀性几乎于零,几乎可以忽略不计。因此,将钛用于石油精馏可以有效地降低化合物的腐蚀性,从而极大地延长炼油装置的使用寿命。 4.2钛应用到加氢脱硫中 在炼油工业的加氢脱硫中,需要将温度提升到343℃,然后通过冷却和分离把多余的氢从装置中排出。钛管还能有效地抵抗硫化氢、氯化氢和氨的侵蚀,同时钛还能用于制氢和脱硫的冷却器,钛能很好的替代传统的金属。 4.3钛可以用于酸气体去除 炼油化工生产中必须要排出酸性气体,乙醇胺溶液是最常用的一种,主要有两种,一种是单乙醇胺,一种是二乙醇胺,分别能够能吸附硫化氢和二氧化碳。然而,再沸器作为一种加热装置,它比其它部件更易于受到侵蚀。从这一点就可以看出钛管的重要性,因为钛的耐蚀性很强,所以将钛管和单乙醇胺的再沸器结合起来,是一种很好的选择。 4.4钛应用于溶剂萃取 因为现在的提取技术还需要回收,所以在提取的时候,会有很大的腐蚀,所以在萃取的时候,钛的作用便有所显现。现在的提取技术,大部分都是用溶剂和蒸馏来进行分离,然后经过一段时间的处理,然后在塔中进行一系列的提取。有些提取物不会腐蚀,但在回收的过程中,会产生大量的酸液,这种酸液对环境的侵蚀非常强烈,而且少量的硫化氢等活性化合物也会对环境造成一定的腐蚀作用。它的主要腐蚀目标是冷却塔和回收装置,钛的防腐性能可以有效地减少设备在提取时的腐蚀,如果公司不能及时更换钛合金,可以通过更换主要的腐蚀部件,也可以在设备的内部涂上钛合金。 4.5钛应用于催化、裂化 在催化裂化过程中,由于催化裂化过程中含有大量的硫化物,因此,催化裂化过程中,会产生大量的硫化氢和氮化物,而催化裂化过程中,会产生大量的硫化氢和氮化物,这些化合物在水中会发生腐蚀,催化裂化过程的温度在40~50℃左右,而催化裂化反应装置的主要原料是碳钢,这种腐蚀性物质会对催化装置造成平衡腐蚀,甚至出现"氢裂"。因此,在催化裂化装置中添加钛具有良好的抗腐蚀作用。美国率先将钛用于炼化工业,不少炼化公司都将其用于催化、裂化容器、蒸馏反应器、再次冷凝器等不同程度的应用,并取得了一定的成果,同时也极少发生腐蚀,这是炼油界的一项技术创新。4.6原油蒸馏在石油蒸馏塔顶部采用钛管进行冷凝冷却,可以有效地避免氯化物、硫化物的侵蚀,也就是避免了HCl—HS—H2O的腐蚀。石油精制过程中,对高沸点的重油进行了加热和分馏,从而获得了一系列的轻质产品。但在蒸馏时,如果温度超过121℃,则会生成氯化氢,而在260℃以上则会生成氢气。通过这样的回流和分离,轻质碳氢化合物、水蒸气、H2S和HCl在塔顶部凝结。通过对塔顶换热器和冷凝器的实验,证明了钛对换热器和冷凝器的腐蚀是零的。从1960年开始,钛管被用于石油蒸馏塔顶部的冷凝器。钛管和管板组合已经在美国和英国多年应用,其中包括用于加热原油的热交换器和通过废水冷却的冷凝器,它们的燃气温度都在149℃以上,在以上的应用中,Monel、CuNi合金、Al黄铜和碳钢都被替换为钛。在一些塔顶部的冷凝器中,发现了在121~149℃以上的气体中存在着结垢的现象,如果用水清洗无法去除,建议用Ticde12管替代Gr2钛。 5结语 综上所述,钛是一种很难被腐蚀的金属,它被称为"不死金属",因为它的开采率很低,所以被列为稀有金属,它的地壳金属含量排名第七,在炼油和化学工业中也得到了广泛的应用。尽管国内的炼油化工设备与国外先进水平存在一定差距,但随着技术的进步,钛在炼油化工领域的应用应该不难,在我国炼油化工行业必然会有一场钛金属革命。 参考文献: [1]鲜宁,荣明,李天雷,等.钛合金在高温高压酸性油气井的应用研究进展[J].天然气与石油,2020,38(5):8. [2]杨彪,王平,龚云柏,等.油气行业用钛合金油井管生产与研究应用进展[J].材料热处理学报,2021,42(9):10. [3]金开元,詹伟东,刘萍,等.有机无机杂化钛系催化剂的应用研究[J].石油化工技术与经济,2021,37(3):6. [4]刘希武,刘旭霞,赵小燕.钛材在合成气制乙二醇装置脱重塔环境中的腐蚀行为研究[J].石油化工腐蚀与防护,2021,38(2):7. [5]许芳芳,孟庆松,尤长升,等.钛材的生产工艺和在工业上的应用[J].科技风,2020(27):2. [6]景晔.炼油化工厂管理中的十大关系[J].企业改革与管理,2020(01):60-62. [7]余存烨.钛在上海石化的应用[J].钛工业进展,2003(Z1):116-119. 作者:左彬 韩利强 王娅辉 单位:西安优耐特容器制造有限公司
石油和化工设备论文:石油化工设备检维修人员定员制定初探 摘要:石化行业检维修劳动定员还没有规范方式,劳动用工配置是否合理,没有一定的标准。本文以设备检维修劳动定额为基础,通过定性和定量地分析检维修工作内容,探索检维修劳动定员方式,为检维修企业规范员工配置提出了一种可行的工作思路。 关键词:劳动定额 劳动定员 劳动定员管理是企业人力资源管理的一项基础内容,为了使设备检维修人员的责任、职权、定员达到合理规范要求,保证企业持续经营,这就要求企业进行合理的岗位设置,实现企业、业主、员工的共同发展。但目前对设备集中化的检维修企业,国家和行业还没有规范的定员方式,劳动用工配置是否合理,没有一定的标准。因此探索检维修劳动定员方式,定性、定量地分析和确定检维修人员配置质量,是控制和降低人力成本的主要途径。本文结合检维修企业实际,就如何制定检维修企业的劳动定额及定员进行一些探讨。 一、设备检维修的主要工作内容 设备检维修主要包括两部分,一是日常机电仪设备检修,二是日常机电仪设备维护。 1.日常设备检修。第一,小修:设备校验、调整及一般故障处理等。第二,中修:设备解体、清洗、除垢、主要部件检查鉴定、更换修理、清理、润滑、调整(校)等。第三,大修:设备所有部件全部解体清洗、除垢,必要的部件检查并测试其性能,更换主要部件或易损件,总装润滑、恢复外观、整体修复,总体(整体)性能试验,使其主要技术指标达到出厂要求等。 2.日常设备维护的主要内容。设备维护主要包括设备巡检、监测、保养、故障分析及判断。 二、设备检维修劳动定额制定 设备检维修劳动定额制定也按照两方面考虑,即检修劳动定额和维护劳动定额。 1.检修劳动定额。按照行业机电仪设备检修标准,按照每台设备的检修工时,计算总的检修劳动定额。 2.维护劳动定额。根据企业制定的巡检办法,需要对所维护的机电仪设备进行全覆盖的巡检,为了定量地衡量维护工作定额,主要从三个方面计算维护定额。一是确定所维护的设备巡检路线。二是确定某一个巡检路线每天进行的巡检频次。三是确定某一个巡检路线每次巡检所需的时间。机电仪设备维护劳动定额就是员工每天对所有巡检路线所花费的时间。 三、设备检维修劳动定员制定 根据计算而得的机电仪设备所需检维修劳动定额,进而计算检维修人员定员。 1.定员的方法。按照人员对设备检维修联系的紧密程度,把检维修人员分为两类,生产人员和非生产人员。 2.车间机电仪等主体工种人员定员。机电仪设备检维修人员定员=检维修劳动定额/每人标准出勤劳动定额。每人标准出勤劳动定额的确定:按照国家《劳动合同法》的规定,计算员工的出勤工作时间,即每年天数减去法定休假和节假日,乘以每天工作时间。 3.辅助工种人员定员。辅助工种人员为机、电、仪等主体工种以外的其他工种,包括机加工、焊工、管工、仪表安装工、司机、库房保管工等工种,辅助人员定员以比例法确定。即根据检维修单位检维修人员的总体规模,按照一定的比例来确定辅助检维修人员定员。 4.非生产人员定员的确定。非生产人员包括检维修单位行政管理人员、经营核算人员等。非生产人员定员应以比例法确定。即根据检维修单位设备检维修人员的总体规模,按照一定的比例来确定非生产人员的定员。 5.定员修订系数确定。根据上述方式计算的检维修定员,是理想化的定员,按照本单位检维修人力资源现状与实际,综合考虑员工出勤情况(休假、培训等)、员工年龄结构、员工性别比例、技能水平等现实状况,对检维修人员定员进行必要的修订。主要是确定劳动定额完成率,把劳动定额完成率作为修订系数,调整各单位的定员。 6.定员的动态调整。定员确定后,每年应根据检维修装置及设备增减情况,以及员工的劳动生产率提高情况而适时地调整总劳动定额,进而调整定员。 四、本方法制定检维修劳动定员的特点 按照劳动定额的总量,制定劳动定员主要有以下特点: 1.定员标准化。劳动定额按照中石油和中石化两个行业标准为基础依据,充分考虑公司专业化的管理特点,按照实际情况进行修订,作到了标准化,减少人为的主观思想。 2.定员数据化。所有设备的定员,检修工时、维护工时、出勤率等都以数据说话,作到定量化。 3.定员可靠性高。由于按照标准、数据计算劳动强度,并充分考虑了责任、风险等方面的因素,因此可靠性比较高。 4.定员便于操作。人员定员以设备多少为基础,因此设备的增减直接与定员挂钩,便于调整和修订定员,作到了动态管理。 设备检维修人员直接影响着生产装置安、稳、优运行,因此加强一线检维修人员的管理,通过定员的分析和制定,配足配好检维修人员,一定能提高生产装置的保运能力。 石油和化工设备论文:浅谈石油化工设备带压堵漏方法 摘 要:带压管道堵漏潜藏着巨大的危险,一旦失控,极有可能泄露导致灾难的发生,给哈石化带来严重的损失。本文在对主要的化工设备堵漏的影响因素进行分析的基础上,着重对几种带压堵漏的安全措施展开探讨,提出合理化的建议。 关键词:石化设备,堵漏方案,焊接罩子 前言: 石油化工产业生产了大量的化工产品,对于发展国民经济和改善人民生活做出了巨大的贡献。长时间的运转对化工设备的防护和检查提出了更高的要求,保证安全、正常生产,必须对设备管道的漏点及时进行堵漏处理。然而,设备和管道内的物料大多数是易燃易爆、高温高压、有毒有害介质,如不制定完善的安全堵漏措施,施工过程中,极易发生安全事故,给单位带来损失,造成环境污染。因此,对设备和管道内的介质做出判断,再保证生产正常运行的情况下,采取正确的安全措施,确保堵漏安全,成为十分重要的问题。 正文: 1石化设备中动火带压堵漏的措施 在石油化工设备中,需要对堵漏装置的性能进行研究,以确保堵漏装置的可靠性,从而有效地发挥堵漏装置的作用。为设备和管道的状况能够保证正常生产的需要,设备和管道内只要有适宜动火抢修的介质时,制定安全的动火方案,采取有效地安全措施,在确保安全的情况下,可动火堵漏。 1.1做罩子 先将泄露部位的外部尺寸测量出来,然后选择大直径的相同材质的管材,根据测量的直径做罩子,罩子的外形应为圆筒形,罩子上要预先焊上阀门,然后将罩子包焊到泄露的部位。要注意在罩子没焊好之前阀门必须全开,以将漏出物料排走,消除压力对堵漏工作的影响。如阀门、法兰等。 1.2铆焊 根据泄露设备和管道的材质,准备相同材质的圆锥形堵头,用夹钳夹住,对准漏点砸紧,再用电焊将其与设备和管道焊接。铆焊适用于设备和管道因点腐蚀出现的点泄露。铆焊之前应尽可能的降低操作压力和温度,完成堵漏后再恢复。 1.3做圆筒 用一根大于泄露直径3-5倍的钢管,在钢管一端安装经过检验的阀门,施焊时把阀门打开,将钢管的另一端罩住泄露点,然后把钢管焊好,检查无质量问题后,将阀门关闭,即达道堵漏的目的。加圆筒一般用于已形成一定漏洞的漏点。 带压动火堵漏是相当危险的,除上述各种堵漏方法各自的安全措施外,还应遵循以下的安全防护措施: (1)检测泄露设备和管道的壁厚,当壁厚小于2L时,一般不宜动火焊接;当壁厚大于3L时,可以动火焊接。一般采用手工电弧焊,电流要控制适当,防止烧穿。 (2)带压动火堵漏只适用于低压设备和管道,不适用于中压、高压设备和管道,当设备和管道内的物料从漏点泄露时决不能带压动火。 (3)焊接前,清除动火点周围的易燃物,并确认已经覆盖,铺沙,同时准备好灭火器。无论是露天还是室内一定要检测动火点周围的环境的可燃气体,有毒气体和氧含量,以防止动火时发生燃烧爆炸、中毒、烧伤等事故。 (4)操作人员进入作业点应穿戴好防护服和防护面具。堵漏前必须办理好相关的作业许可证。若是高处作业必须佩带安全带。 (5)堵漏时,操作人员应按事先确定好的方案进行,须慎重果断,如发现异常,采取措施尽快解决。 2石油化工设备中的非动火带压堵漏的措施 在连续生产的石油化工装置中,如果发生泄露,常采用非动火的带压堵漏方法,此方法的危险性较大,如安全措施不全面,不但堵不了漏,反而会使漏点扩大,危机生产和人身安全。因此,堵漏前必须制定切合实际的安全防护措施。 2.1打卡子 卡子的大小、厚度、宽度可根据设备和管道的大小、漏点的大小、设备和管道内介质温度和压力而定。假如管线有泄露点,做一个能包住泄露点的卡子,先用铅将泄露点堵上,在垫上一块四氟或有弹性的胶皮,然后用卡子包住,吧包好后将卡子螺栓拧紧,直至不泄漏。只有在压力不高、温都不高、泄露孔不大、外表面简单对称的场合打卡子,才能获得理想的效果。 2.2注密封剂 首先把泄露点用夹具封闭在一个密封腔内,选择能耐泄露的介质及其温度的密封剂,通过专用的注射工具把密封剂注入到密封腔内,密封剂在腔内充满并且压力升高,当密封腔内的密封剂压力与泄露介质压力相平衡时,便阻止了泄露。 不动火带压堵漏除了上述的堵漏方法各自的安全措施外,还应遵循以下安全措施: (1)操作人员要经过有关专业部门进行全面的堵漏技术培训,经理论和实践操作合格后,才能上岗操作。 (2)操作人员必须按规定穿戴好安全防护用品才能进入堵漏现场。堵漏前,必须办理相关的作业票据。堵漏过程中,注意防烫、防火、防爆、防中毒等事故发生。 (3)泄露介质为易燃易爆物质时,夹具应涂抹油脂,轻拿轻放,用防爆工具进行堵漏,避免撞击产生火花。而对有毒有害的气体介质泄漏时,操作人员必须佩带密闭式空气呼吸器,才能进行堵漏。 (4)操作人员应站在上风口操作或用蒸汽吹扫掩护,把泄露的介质吹到一边,使泄露部位显露出来,不能让介质喷到操作人员身上。 (5)检测设备和管道器壁较薄时,如果器壁不能承受任何压力时,不能把密封剂直接注入到泄露点上。否则会发生严重的破坏事故。 结论: “ 安全第一”是堵漏的最重要话题。为了保证带压堵漏装置的可靠性,需对其进行定期或者必要的性能检测,在线检测装置的工作状态,从而对装置的工作性能和状态做出有效的评估,保证装置能够有效的工作,从而为完善堵漏装置的设计提供更有力的依据。堵漏是在形式严峻、条件恶劣的环境下进行的作业,因此操作人员必须严格执行有关的规章制度和操作规程,确保带压堵漏作业的安全。 石油和化工设备论文:浅谈石油化工设备防腐的有效措施 摘 要:近些年来,我国石油化工行业发展迅速,对国民经济的整体发展起到了巨大的促进作用。但是在石油设备长期运行的过程中,出现了日趋严重的腐蚀问题,制约到了石油化工行业的发展,需要引起人们足够的重视。文章简要介绍了石油化工设备腐蚀的原因,然后探讨了防腐措施,希望能够提供一些有价值的参考意见。 关键词:石油化工;设备腐蚀;防腐措施; 石油化工设备腐蚀问题的出现,不仅会破坏到设备的物理性能,影响到机械装置的正常运行,还会对石油化工行业产生较大的影响,比如设备使用寿命遭到缩短,制约到石油化工企业经济效益的提升。因此,石油化工企业就需要充分重视设备腐蚀问题,将一系列针对性的防腐措施运用过来,促使石油化工设备的使用周期得到延长。 1 石油化工设备的腐蚀原因 有诸多原因都会导致石油化工设备腐蚀问题的出现,通常情况下,可以将其划分为外在因素和内在因素。 1.1 外力原因 在这个方面,又包括两种类型,分别是化学物质腐蚀和电化学物质腐蚀。 前者主要是石油化工设备接触到硫化物,与空气中的氧分子和水分子发生化学反应,有新的氧化物形成,导致有腐蚀层形成于石油化工设备表面。具备了相应的条件方才会出现这种腐蚀现象,分别是腐蚀物质和较高的温度。以硫酸含量为例,如果达到了50%左右,就会以最快的速度腐蚀碳钢材料,如果含量较低的话,也会随之降低腐蚀速度。 后者主要是石油化工设备接触到了电解质溶液,电解质溶液中会产电极被石油化工设备表面所吸附,进而有腐蚀层形成于表面。潮湿的生产环境以及较长的接触时间是本种腐蚀现象的产生条件。 1.2 内在因素 ①没有正确的使用材料。在石油化工设备材料选择中,比较的复杂,特别是设备检修过程中出现了比较严重的材料使用不当问题。因为着急使用设备,而没有及时的供货,那么可能会采用低质量的产品,这样腐蚀可能性就得到了提高,进而出现一系列的事故。还有则是将高等级的材料运用过来,以为这样材料的抗腐蚀性就会得到提高,但是却会产生相反的效果。 ②没有科学的管理材料。因为设备有着比较复杂多样的类型和种类,会混乱地使用一些材料和零件,没有严格的管理材料,都可能会导致腐蚀问题出现于石油化工设备的使用当中。 ③没有科学的设计设备。在结构设计初期,就需要对石油化工设备的结构设计问题充分重视,如果有问题出现于本阶段内,那么就会直接影响到设备的刚度、强度以及承受力,严重的话,设备松动或者局部振动也会随之出现,进而对设备的抗腐蚀性造成较大的影响,设备的使用寿命遭到缩短。 ④设备加工不当;对于石油化工设备来讲,基本上都会有误差存在于结构设计和实际加工之间,这是因为设备材料的设计标准与设备的实际加工需求不相符合。此外,在焊接设备的过程中,因为没有严格控制施工工艺,也会导致设备腐蚀问题的发生。 2 石油化工设备的防腐措施 2.1 对腐蚀介质的有效隔离 为了避免有外在腐蚀问题出现于石油化工设备中,就需要有效隔离石油化工设备和腐蚀介质。一般情况下,经常用到的方法是将油漆涂抹于使用化工设备的表面,以便充分发挥防护作用。环氧树脂、酚醛树脂等都是不错的油漆涂料。在防护层涂抹之前,需要对石油化工的材质、使用情况等充分了解,还需要将设备性能、老化以及防护层的耐腐蚀能力等因素充分纳入考虑范围。 此外,为了有效隔离,也可以将金属覆盖层制作于石油化工设备的表面,这种方式可以对点化学物质腐蚀有效的应对,在石油化工设备表面所涂抹的金属漆往往具备较好的耐腐蚀性能,或者是将其制成适当的形状,以便在母材的表面所焊接。母材因为材料属性的限制,要求相对较低的电位,那么覆盖之后,就需要将腐蚀保护设备作为阳极,在电流不断升高的过程中,会持续降低腐蚀电流,以便有效控制腐蚀率,发挥防腐效果。 2.2 对设备结构设计的大力优化 在石油化工设备中,起始阶段就是结构设计,那么就需要从这个阶段来进行防腐。在设计过程中,需要将控制腐蚀的知识经验合理运用过来,促使设备具有较高的性能和较长的使用寿命,同时,经济、实用以及环保等方面的要求也需要纳入考虑范围。 此外,石油化工设备的实用性能也会直接受到安装质量的影响,因此,就需要将防腐措施运用到安装中的各个环节,对设备包装、加工以及运输等各个环节所存在的腐蚀问题充分考虑。需要注意的是,材料虽然有较好的性能,但是无法保证制造质量的话,也不可能提高设备的抗腐蚀性,因此,在设备制作过程中,就需要对各个环节存在的腐蚀风险充分考虑,同时,做好材料管理工作。 2.3 对设备材料的合理选择 石油化工设备材料会对设备整体的抗腐蚀性产生直接的决定性作用。目前,通常用金属和非金属两类材料来作为抗腐蚀性材料。碳钢是金属材料中运用最为广泛的,但是其没有较高的抗腐蚀性,因此,就需要将涂层保护措施运用过来。科学技术的革新,如今出现了一些新型设备材料,如合金钢、玻璃钢等,其有着较高的耐腐蚀性能,因此,可以大力推广和应用。在对石油化工设备材料进行选择时,需要将材料经济性、介质性能以及设备加工要求等诸多因素充分纳入考虑范围。 2.4 对设备加工工艺的大力完善 石油化工设备有着比较复杂的加工生产过程和多样化的工艺流程,因此,在这个过程中,就需要对腐蚀风险有效的规避。目前,通常采用的方法是控制设备的加工环境,如对空气中的水分进行减少,对作业温度大力提高。通常情况下,水分子会对设备腐蚀起到加剧作用,在常温干燥的环境下,可以更好地保存和利用设备。因此,就需要将干燥和冷却设备增加于设备的加工过程中,促使空气中的水分得到有效的降低或者减少。同时,提升了温度之后,还可以更快地蒸发空气中的水分,设备腐蚀性得到降低,因此,就需要对加工温度适当提高。 2.5 加强防腐技术管理 在石油化工设备防腐中,还有非常重要的一个环节是技术管理工作,在这个方面,需要对防腐新材料和新技术积极地开发和运用,将其有效转化为生产力,促使石油化工企业更加健康的发展。要将防腐教育贯彻于设备设计、生产、使用和维护过程中,对员工的防腐意识大力提高,并且将防腐安全教育机制有效的构建起来。此外,在石油化工设备的各个环节中都会出现防腐现象,因此,就需要做好日常预防和维护、定期检查工作,将定期检查和维护机制科学构建起来,以便真正落实防腐工作。 3 结 语 综上所述,石油生产企业的发展会直接受到石油化工设备腐蚀问题的影响,因此,就需要充分重视。虽然设备腐蚀是不可避免的,但是通过一系列措施的运用,可以有效降低其发生率。对于石油化工企业来讲,需要对设备腐蚀原因充分了解,然后结合具体情况,采取一系列针对性的措施,以便降低设备腐蚀率,促使石油化工设备使用寿命延长。 石油和化工设备论文:论石油化工设备的安装 摘 要:现如今,随着人们生活水平的不断提高,人们对石油的需求量越来越大。石油在我国国民经济中占有非常重要的地位,因此,石油化工企业应该重视石油化工设备的安装。本文主要分析了石油化工设备安装的特点,并提出了一些石油化工设备的安装措施,希望能够对相关负责人提供一定的帮助作用。 关键词:石油化工;设备;安装;特点;措施 石油化工设备生产是一个复杂并且危险的过程,生产出来的产品都是属于易燃易爆物品,因此,石油企业应该重视石油化工设备的安装问题。近年来,随着我国社会经济的不断增长,石油化工设备的安装过程越来越备受关注。因此,在对石油化工设备安装的过程中,应该由相关的专业技术人员进行操作,注重石油化工设备的安装质量,从而保证石油生产的安全稳定性。 一、石油化工设备安装的特点 (一)周期长,投入大 一般情况下,石油化工的设备体积都很庞大,安装过程也非常繁琐,耗费时间也比较长,在对设备安装时,还要投入大量的人力和财力。同时,在具体的安装中,涉及到的专业知识也非常广泛,还要有很多的单位参加,比如建设单位、施工单位等,只有这些单位共同合作,才能使得设备安装更加具有安全性。 (二)技术含量高 现如今,我国石油化工企业生产出来的产品是多种多样的,其中生产出来的每一种产品都是按不同的设备要求来完成的,比如,耐压性、耐热性、耐腐蚀性等,由此可以看出,生产产品的过程非常的复杂。目前,我国的石油化工设备具有很多的特点,比如,自动化程度灵敏性高、设备结构精湛等,而且体积大、重量高,因此,设备安装比较繁琐,技术含量非常高。 (三)风险大 我们都知道,由于石油化工设备自身的特点,所以在设备安装过程中需要很多的人力和财力,而且也会出现各种各样的安装问题。同时,在购买设备之后进行运输时,由于设备体积大也会出现一定的风险问题。另外,在生产过程中,如果设备出现了质量问题,维修时也要经过很长的一段时间,因此,为了减少设备的风险,在安装时一定要仔细检查每个环节,安装之后还要经过严格的验收。 (四)工种交叉多 在石油化工设备安装过程中,设计道德专业知识非常多,比如电器、土建等。并且安装中也少不了工艺、防腐等专业知识的相互协调,同时需要很多的单位进行参与,如制造、监理、施工单位等。由此可见,石油化工设备安装过程非常复杂,需要的工种交叉也很多,综合性非常强。 二、石油化工设备的安装措施 石油化工设备安装是一个非常复杂且周期很长的工作,为了提高设备的安装质量,石油化工企业就要时刻注意安装的每个环节,下面我们就来具体说下石油化工设备的安装措施都有哪些: (一)提高安装人员技术水平 众所周知,企业的发展关键在于人才。随着我国市场经济的不断发展,企业对技术人才的需求越来越高,特别是石油化工安装的技术人员,这是因为石油化工设备安装质量好坏直接关系到生产中是否安全。与此同时,为了提高技术人员的工作效率,企业还要定期对他们做一些专业知识的培训,同时,还要在企业内部制定一些奖惩措施,以此来提高他们的工作热情和积极性,避免人才的流失。另外,企业为了能够跟上市场发展的脚步,还要定期更换新设备,不断引进新技术,然后聘用国外有专业经验的人才与企业内部的工作人员一起安装新设备,提高安装人员的技术水平。 (二)要做好石油化工设备的开箱检验工作 石油化工设备的开箱检验工作是一项非常重要的工作,它直接关系到设备安装的是否成功,一旦安装不成功给设备造成质量问题,后果将不堪设想。在这个开箱检验中,必须经过两个重要步骤:一方面是工厂验收,另一方面是商检用户验收。其中工厂验收的目的就是检测设备的质量是否过关,以免在生产过程中发生安全事故;商检用户验收主要指的就是买方与设备厂家、商检局以及保险公司共同进行验收。在进行验收的过程中,要检查数量是否准确无误,设备是否完好无损等,最后如果检查结果都合格之后就要签字确认。 (三)要加强与外商专家的协调管理 在安装的过程中,还有一个问题是必须要注意的,那就是要加强与外商专家的协调管理,这主要是针对那些从国外进口的关键设备。在与外商合作时肯定要签合同,然后根据合同的内容进行安装试运,这个过程中必须由外商专家亲临现场进行指挥安装,以免错过某个细小环节,给设备安装造成质量问题。第一,要结合企业的实际情况,制定相应的安装方案,协调好与外商专家的指导时间,在做好一切准备工作之后,双方就要协商好安装的流程。第二,企业要定期召开设备安装会议,讨论安装过程中容易出现的问题,然后找相应的措施进行解决,确保安装进度。第三,要与外商专家建立相应的友好合作关系,经常沟通感情,加强双方之间的配合度。 (四)重视安装过程中的质量管理 在石油化工设备的安装中,最重要的就是安装质量。因此,企业要专门组织一个部门,重点抓好质量管理工作,并聘请相应设备专家进行管理。与此同时,监理工程师应超前的对设备安装的流程进行质量管理,定期到现场进行考察,并对工序的质量进行检验,确保设备能够安全生产,一旦发现有问题,无论大小,都要认真对待,及时找到问题原因然后采用相应的措施进行解决。总之,企业要重视安装过程中的质量管理,提高设备生产的安全效率。 总而言之,石油是我们日常生活中不可缺少的重要组成部分,因此,为了提高石油生产的安全性,就必须重视设备的安装过程。在具体的设备安装中,技术操作人员应该做好石油化工设备的开箱检验工作,提高自身的安装操作技术,注重设备的安装质量,总结以往的经验教训,为我国石油化工的可持续发展奠定坚实的基础。 石油和化工设备论文:石油化工设备防腐蚀的措施和方法 [摘 要]石油化工行业面临的腐蚀问题不容忽视,本文从石油化工设备特殊的使用环境出发,分析了石油化工设备腐蚀的原因、特点和种类,有针对性的提出防止石油化工设备腐蚀的措施和方法,只有做好设备的防腐工作,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益,为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。 [关键词]石油化工 设备防腐 措施和方法 腐蚀现象对石油化工设备造成的损害不容忽视,无论是石油化工设备生产设计、制造的过程还是实际使用中,都必须做好防腐工作,尤其要注重日常环境中的防护。腐蚀不仅会造成设备外形、色泽、美观方面的变化,而且会导致石油化工设备的物理性能、机械性能等方面发生变化,从而影响设备的正常使用,造成原材料的浪费和设备安全隐患,不仅威胁工作人员的生命安全,还会给企业带来巨大损失。因此石油化工企业必须采取有效措施来提高设备的防腐性能,这项工作对企业的长足发展具有重要意义。 1.分析石油化工设备腐蚀的原因、特点和种类 1.1 石油化工设备设备腐蚀的特点 石油化工设备使用的环境通常比较特殊,而且接触复杂的化学物品,普遍存在不同程度的腐蚀。从生产装置来看,石油化工装置中通常放置苯乙烯、苯酚丙酮、氯乙烯、间甲酚、烷基苯的烷基化、烧碱等具有腐蚀性质的原料。从腐蚀介质看,主要是化工生产设备接触的酸性催化剂,烧碱生产中的Cl-及浓碱液,尿素生产中的甲铵液,烷基苯装置中的氢氟酸等。石化生产设备的用材种类多,生产本身又具有技术复杂、危险性大、连续性强等特点,如果设备在设计、制造、安装、操作、维修中考虑不周,或者在防护施工过程中某一环节稍有疏忽,均有可能增加腐蚀隐患的发生。 1.2 设备腐蚀的内部原因 由于化工设备所选用的金属材料不同,对不同介质的抗腐蚀能力也不同。腐蚀与金属晶粒的粗细有关,晶粒细腐蚀慢,晶粒粗腐蚀快。表面越粗糙的设备越容易被腐蚀,设备表面没有防护膜也容易受到腐蚀,受设备结构影响,缝隙、开口、死角处等设计结构突变的位置越容易被腐蚀。 1.3 设备腐蚀的外部原因 设备接触腐蚀性介质会影响其腐蚀程度,如石油化工设备通常接触二氧化碳、硫化物、卤化物、盐雾等介质造成腐蚀。受腐蚀的损伤程度与介质的化学成分、种类、浓度、酸碱度、水分、含氧量、杂质等有关。。金属腐蚀属于化学反应,介质温度越高腐蚀越快,介质的流动速度越快,越容易对设备表层的保护膜造成冲刷,产生空泡腐蚀或冲击磨损。零部件受到的外部压力和残余应力与腐蚀速度呈正比。机械设备受疲劳和应力影响,在运转过程中,其旋转部件和承受压力会产生应力,引起设备内部结构扭曲,降低了金属的电极电位,从而加剧微电池腐蚀,造成损坏。 1.4 石油化工设备腐蚀的种类 按腐蚀产生的机理分类,主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀一般容易在高温干燥环境下形成,生产中,金属设备的表面总要与氧气以及氧气中的其他物质发生化学反应,这样很容易在设备的表面形成氧化物,从而使金属设备表面受到腐蚀,这称之为化学腐蚀。氧化―还原反应都属于电化学腐蚀,在潮湿的环境中容易形成,主要是设备金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生腐蚀。 2.防止石油化工设备腐蚀的措施和方法 石油化工企业对机械设备的防腐策略应该贯穿于设备采购、调试安装、配套设施建设、实际使用全过程,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益。 2.1 设计时考虑采用防腐结构设计 防腐蚀结构设计指的是在石油化工设备设计的时候考虑如何防止设备的腐蚀,它不仅包括单个设备的设计,还包括设备之间安装情况以及整个设备运行系统的布置,也就是系统整体设计的问题。主要是避免死角的出现,防止局部液体残留或腐蚀物质堆积造成设备腐蚀。还要尽量避免间隙的产生,许多设备缝隙位置、密封面或连接部位容易产生腐蚀,造成孔蚀和应力腐蚀,良好的结构设计可以有效防止缝隙腐蚀。 2.2 选用合理的材料制造石油化工设备 石油化工设备通常在高浓度高腐蚀性的环境下使用,所以在采购机械设备之前,要选择耐腐蚀性强的金属材料。首先,要充分了解设备的使用环境,包括温度情况、腐蚀物质成分、浓度、应力状态等。其次,采购时要特别注意机械设备的规格、类型、结构和要求。再次,挑选时充分考虑设备的使用年限,需要满足生产要求寿命,保证机械设备和管道材料劣化均匀,综合考虑采购成本和维修成本的最佳配置,从而减轻腐蚀程度。最后,还要重视设备的加工工艺,包括力学性能和防腐性能,例如机械设备的硬度、抗疲劳性、冲击韧度、强度以及零件腐蚀敏感度、晶粒粗细等。 2.3 合理使用防腐涂料 石油化工设备上涂刷良好的防腐涂料,可以形成保护膜,将金属表面与腐蚀介质相隔离,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触有效的阻隔,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用和阴极保护作用。石油化工企业可以选择由酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、邻苯二甲酸树脂和磷酸制成的油料涂料。在涂刷防腐膜时,需要严格要求涂刷能力、机械设备的性质、防锈能力、涂膜老化等,同时还要充分掌握涂料对象的形状、材质、表面状态、使用条件和施工环境等。 2.4 采用电化学保护法 采用科学合理的电化学保护法控制机械设备腐蚀,主要包括牺牲阳极法和外加电流法。牺牲阳极法即将比设备金属电极电势更低的合金或金属作为电池阳极,并固定在设备表面,形成腐蚀电池,此时机械设备就成为电池阴极,从而得到有效保护。例如在铁制设备表面联结锌。阳极锌的溶解会取代原来设备中铁的腐蚀溶解,到达了保护设备的目的。牺牲阳极法中的常用材料有锌、铝、铝合金等,在我国石油化工企业中得到广泛应用,对地下管道、化工装置、锅炉、油灌等进行防护,取得了良好效果。外加电流法指的是通过外加电源对设备进行保护。把金属机械设备接在负极,废钢铁接在正极成为牺牲阳极,能够有效控制腐蚀。外加电流能够促使阴极电势超负方向转移,产生还原反应从而免除设备腐蚀。这需要由外加电源提供电流。这种方法在石油化工企业的酸性液体管道或沟槽、输油管、地下水管等防腐中经常使用。 3.结语 由此可见,石油化工企业必须采取有效的应对策略,利用新型的防腐技术,提高机械设备的耐腐蚀性能,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益,为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。 石油和化工设备论文:新时期石油化工设备管理浅析 摘 要:近年来,随着我国社会经济的快速发展,地球资源的使用程度不断加强,伴随人们对能源与资源的过度使用,导致部分地球能源出现短缺的状况,尤其是石油能源。现阶段,石油能源的合理利用逐渐引起了各领域的关注。在石油化工行业的不断发展中,其相关设备的管理问题逐渐暴露出弊端,因此,应对其进行科学合理的完善与更新,进而积极的促进石油化工行业的进一步发展。 关键词:新时期;石油化工;设备管理;浅析 石油化工行业主要是对化工产品进行必要的生产与加工,因此,对相关的设备进行管理与维护工作具有一定的现实意义。不仅能够提高设备的使用效率与质量,同时间接地推动了石油化工行业的工作效率。文章通过对石油化工相关设备管理问题的全面分析,提出相应的解决措施,进一步完善石油化工设备的管理工作。 1 新时期石油化工设备的管理现状 1.1 设备管理工作不专业 石油化工设备的管理工作不专业使相关企业的设备管理体制无法适应化工设备的发展速度,一定程度上影响了石油化工设备管理机制的有效完善与发展。在实际的设备管理工作过程中,工作人员缺乏一定的专业性,并且对于实际的操作没有经验,因此不能满足设备正常更新与完善的需求[1]。 1.2 设备管理工作安全问题 由于在石油化工设备的管理工作中管理方法不合理,导致化工企业在实际的运营过程中时常出现安全事故。伴随化工设备的种类与型号不断更新与升级,使部分设备产生过量的运行状况,一定程度上给化工设备的管理带来了严重的影响,导致安全隐患不断增加,并且传统的化工设备管理体制也无法满足对新型化工设备安全管理的需求[2]。 1.3 化工设备技术管理落后 在对化工设备的维修费用预算过程中未采取科学合理的方法。对化工设备的折旧方式主要采用传统的计算方法,导致出现折旧已满但设备仍可使用的情况,还容易出现设备易老化但折旧未满的情况[3]。 2 石油化工设备管理工作的重要意义 2.1 有效保障化工企业的安全生产 石油化工企业运营过程中,安全问题是其主要的经营因素。因此,在企业的实际生产过程中应注重安全工作,有效的保证设备生产的安全性与工作人员的人身安全,进而避免安全事故的发生。化工设备的科学系统化管理能够有效的提高设备的生产与运行。在化工设备的安全管理工作中应具有一定的科学性,制定合理的方案与规划保障化工企业生产的顺利进行。 2.2 有效提高化工企业的生产效率 化工企业的科学管理体制能够保证化工生产的正常运行,保障了设备的生产效率,避免了设备故障产生的机率。化工设备生产效率的提高,一定长度上增加了企业的经济效益,提高了化工企业的整体发展水平。 3 完善石油化工设备管理工作的具体措施 青化砭采油厂隶属于延长油田股份有限公司,是一个具有综合配套型的原油生产企业。针对该采油厂的化工设备管理工作中存在的问题进行了详细的分析,提出了针对性的完善措施,有效的提高了其化工设备的管理工作。 3.1 贯彻落实化工设备的管理主体责任 对化工设备进行专业的管理,熟练掌握设备的操作与维护技术,制定科学合理的维修与养护规划,并进行严格的质量验收[4]。除此之外,应对相关的设备管理领导进行责任的落实,明确自身的设备管理责任。同时根据实际的生产需要,聘请相关的工程师辅助领导的管理工作。 3.2 加强设备管理人员的培训 石油化工企业的设备管理与专业技术人员应了解其化工设备管理工作对企业经济效益的重要性。此外,还应对其进行专业的培训,并与其他相关部门进行协同工作。对设备管理人员的培训应根据企业的实际需求,有针对性的进行培训,并有效的提高管理技术人员的专业技术水平。同时,在培训的过程中也应考虑对技术人员的培训效果,定期进行严格的检查,并将检查的结果进行详细的记录,对设备管理人员进行培训意义的讲解。除此之外,应注重企业评估体制的建设,能够积极的提高化工设备的运转效率,进一步加强对石油化工设备的管理。 3.3 对石油化工设备管理制度的改革 新时期的石油化工企业属于高危的行业,所以,应对石油化工设备的管理制度进行严格周密的制定,不应实行形式主义,要注重其实际的运行效果。化工设备的管理制度是根据不断的实践经验总结出来的,因此,设备管理制度的制定应根据实际的生产条件与相应的技术改进进行改革与创新。与此同时,相关的设备管理制度的工作人员应根据制度的实际运行情况进行适当的制度变动,有效的提高设备管理的高效运行。除此之外,相关的设备操作人员在进行实际的操作过程中,应严格的遵守制度进行使用。同时,化工设备的管理人员在进行化工设备的管理工作时也应遵守相关的管理制度,进而有效的促进新时期石油化工设备管理工作的顺利开展。 3.4 普及安全生产的管理意识 在石油化工设备的生产运行过程中应严格注重安全问题,树立正确的安全生产意识,不仅要依靠设备管理人员自身的管理与维护,应保证全体生产工作人员具有安全生产的意识。针对化工设备出现故障的现象应及时对相关的管理人员汇报,以防故障的恶化程度。化工设备的操作人员如果存在安全意识薄弱的现象就会提高设备运行故障出现的机率[5]。因此,应积极强化安全生产的管理意识,并进行有效的落实,保证化工设备的安全生产。 3.5 积极引进化工设备的先进维护技术 石油化工企业应积极引进先进的设备维护技术,一定程度上改善化工设备的使用效率与质量,同时降低设备自身的劳动强度,有效的延长了设备的使用寿命,同时对于出现故障的化工设备也能在短时间内恢复生产。在未来的发展过程中,化工企业也应引进先进的检测方法,对现场的生产进行快速的判断,有效提高设备的维修速度,保证化工设备的正常运行。 4 结束语 石油化工设备的管理问题直接影响企业的发展与进步,因此,应积极采取相应的解决措施,有效的促进石油化工企业的发展,并且获取可观的经济效益。 石油和化工设备论文:石油化工设备管理浅析 摘要:随着经济的不断发展,资源能源的利用也是越来越频繁,尤其是作为重要能源的石油,更是得到人们的广泛关注,石油化工的不断发展的过程中,石油化工设备的管理问题成为重要因素,它直接关系着整个石油化工业的健康有序发展。本文主要就石油化工设备管理进行了分析研究。 关键词:石油 化工设备 设备管理 引言 众所周知,石油化工设备是进行化工产品生产和加工的基础,只有不断加强石油化工设备的管理和维护,才能更加有效地提高石油化工设备的质量和效率, 也可以在一定程度上提高石化企业的生产效率。由此看来,对石油化工设备管理进行研究很有必要。 一、石油化工设备管理的重要性 1.化工设备管理是化工企业安全生产的保障 安全是一个化工企业最基本也最重要的生存要素。在化工企业实际的生产中必须把生产安全放在首位,保障设备的安全和人员的安全,避免企业遭受不必要的损失。化工企业能够进行正常的生产运作,化工设备管理的系统化、科学化是重要的前提之一。部分对安全环境要求比较高的化工设备比如电力设备、机动设备、压力设备等,需要特别加以个性的管理和维护才能保证设备安全的工作。这些高压强电的设备一旦出现故障不仅对设备会造成一定的破坏,对操作人员的生命安全还会造成威胁,后果不堪设想。因此,化工设备管理的安全是化工企业的生产生命线,必须制定科学、合理的管理方案来给化工企业在安全制度的保障下实现经济效益最大化。 2.设备管理是稳定生产的保障 关于化工设备的管理工作有相当多的具体内容,比如如何对化工设备进行设备的定期保养和调试、设备的招标和成本的预算等,需要化工企业不同部门的员工齐心协力共同来完成设备的管理工作,做到各尽其责,在自己的岗位上做好有关化工设备的管理工作,为化工企业生产的稳定性、高效性、持续性作出自己应有的贡献。 3.设备管理是提高产品质量的重要因素 化工企业产品的质量的好坏关系着一个企业经济效益的好坏,是影响企业在市场占有率和同功能产品竞争上地位的重要因素。而化工设备的管理又是直接与企业产品质量挂钩的,设备能够正常安全的运作才能制造处符合企业标准的优质产品。化工设备管理需要各管理人员让设备时刻保持一个良好的工作状态,这样才能让设备高效的在生产线上运作,提高产品的质量。 4.设备管理还是提高生产效率的重要因素 化工设备的优秀管理,帮助生产线正常的运作,实际上就是在生产效率上给了一个强有力的保证,设备不出故障,生产效率就能在技术的带领下不断提高。生产效率的不断提高,就能帮助化工企业能够实现效益的最大化。因此设备管理工作对于企业生产效率还是非常重要的。 二、石油化工设备管理的现状 1、化工设备管理专业性不强 以往的化工设备管理体制跟不上化工设备发展的脚步很大一部分原因就是因为设备管理的专业性不强,严重制约了设备管理体制的深入改革和完善。要求设备管理人员的综合素质和专业素质都要非常的扎实过硬,各方面能力都要平衡发展,而现代的化工企业的设备管理人员恰恰缺乏专业性的知识和操作经验,无法适应化工设备的日益更新。 2、化工设备管理安全问题 众多化工企业的化工安全事故发生原因都是因为设备管理上出现的管理方法不够科学先进和不严谨。随着现代化技术的不断发展,各种新型的化工设备都在不断更新换代,集约化设备日益增多,而且部分化工设备还出现过载过量工作的情况,给设备管理工作带来了不小的困难。安全隐患的节节攀升也给化工设备管理带来了许多难题,传统的设备管理制度已经不能满足现代化化工设备的安全监控的实际要求。迅猛发展的集约式设备对化工设备管理的要求越来越严格,日益凸显的设备故障造成的安全事故给化工企业敲响了警钟,设备管理安全问题已成为现代化化工企业设备管理要解决的重大难题 3、设备滞后和管理的不规范 设备技术管理。在预算设备修理资金时,只是按照以前的管理经验经行预算,而没有根据科学的预算方法。由于设备的折旧统一采用直线法计提,使得一部分设备虽已体满折旧,但设备仍然完好,另一部分设备虽未提满折旧,但设备技术老化,甚至丧失使用价值。没有按照设备的实际状况进行折旧的计提。 四、加强石油化工设备管理的措施 1、落实企业设备管理主体责任 首先应该进行设备的专业管理,企业要充分掌握设备使用、维护、维修和保养的重要技术。企业设备管理部门负责维修和保养计划以及材料和部件计划,负责质量控制验收,负责设备文件的管理和维护信息。再者,企业必须加强设备管理的领导,落实领导责任。企业应明确领导团队成员负责设备管理。根据企业需要,可以建立设备、电气、仪表副总工程师,来辅助分管领导负责设备的技术管理。另外,特大型和大型的石油化工企业,需要设置专职副领导进行设备的管理。 2、加强石油化工设备的管理和专业技术人员的培训 首先石化企业应该高度重视石化设备的管理,很好地理解石化设备管理有效增强企业盈利的重要作用;其次,设备管理部门还要不断加强专业技术人员的培养,并协助其他部门搞好这方面的相关工作,如辅助人力资源部门进行专业技术人员的招聘工作。栽培的技术人员根据企业实际需求,做到培训要具有针对性,从而提高有关人员的技术水平。而且,在进行相关技术人员培训的同时,也要重视技术人员的培训结果,并要进行及时的检查,检查结果必须记录在档,鼓励培训人员更加认真谨慎的看待培训工作。更为重要的是要注意石化公司应该开发详细的评估体系,以提高设备的运转率为优秀,加强石化设备的管理。 3、加强石油化工设备的安全管理,普及化工设备安全管理的意识 石油化工设备的安全管理的方方面面的准确把握需要化工企业上上下下全体员工树立安全操作、安全管理的意识,而不是单单依靠设备管理技术人员的单方面的维护和操作。全体员工能在化工设备出现故障的第一时间及时反映给管理相关的技术人员,从而避免设备故障的进一步恶化。而且部分设备操作人员安全意识淡薄,不加强宣传安全教育的话,会增加设备出现使用故障的概率。所以,设备管理的全体安全意识要从上到下、从部门之间的横向上都要切身落实,加强安全的宣传教育,全面保障设备的安全运行。 4、引进先进的设备维护技术 随着改革开放的进一步深入,大量的石油化工企业不断引进国外先进技术,如等离子焊、氩弧焊、热喷涂涂料、胶粘剂等等,这些重要的先进技术在企业中得到了广泛的应用和流行,各种先进的技术,使用先进的工具,在很大程度上提高了设备的效率,劳动强度得到了很大程度的降低,一旦设备出现故障,可以实现快速修复。石化企业在未来的发展,还要加强对先进技术的引入,并不断引入检测方法,如x射线、超声波等等先进的技术手段,可以实现现场快速判断,提高设备维修效率,加快维修计划,确保生产的正常运行,不断提高石化企业设备的现代化水平。 结束语 总而言之,石油化工设备管理是关系到石油化工企业发展的关键所在,必须采取各种措施不断加强石油化工设备管理,只有这样,才能不断促进石油化工业的不断发展,才能给石油化工企业带来良好的经济效益,同时为我国国民经济的不断发展做出贡献。 石油和化工设备论文:石油化工设备的维护探究 摘要:在我国的石油化工设备中,设备的维护的重要性不言而喻。化工设备的维护工作影响其日常工作的正常运作。只有掌握好化工设备的维护检修技术,才能使设备良好运行,维持较好的生产秩序。基于此,文章对石油化工设备的维护进行分析,以期能够提供一个借鉴。 关键词:石油化工设备;维护;措施 1.石油化工设备维护的必要性与原因分析 首先,加强石油化工设备的维护是适应石油化工产业发展的客观要求。石油化工产业生产离不开设备的运用,任何机械化设备的使用都有其使用寿命或是缺陷不足,在日常的运行过程中产生的消耗也会加快设备的老化程度,不利于设备的长期连续使用,因此鉴于为了减少在化工生产中出现突发事故或是技术性问题就需要加强和完善化工设备的维护和保养,从而更好地促进石油化工产业的健康顺利运作。 其次,石油化工设备维护也是促进化工生产物质技术发展进步的重要体现。随着科学技术和信息科技化的快速发展,无论在各行各业都离不开科技的进步与发展,石油化工产业也不例外。化工设备在日常使用中出现的故障等技术问题都需要加强维护和处理,这就要求石油化工生产需要提高设备维护的管理体制,加强技术创新和维护,从而为生产作业提供一个有保障的平台和环境。 最后,加强石油化工设备维护也是企业保障员工人身安全的具体措施。石油化工设备的使用主体是生产工作人员,在日产生产过程中不可避免会出现一些安全事故等,这就要求石油化工企业需要及时的加强设备的维护工作,减少由设备故障所引起的安全隐患,这不仅是为了延长设备使用寿命,也是保障员工人身安全必不可少的完善措施。 2.设备维护的标准 2.1要保证设备在产品的制造生产环节中拥有较长的持久性,可以让石油化工设备在连续不断的生产工作中保持正常运转,企业要把石油化工设备的维护和保养规定做实做细。 2.2尽量避免具有腐蚀性的物品损害石油化工设备,企业的管理人员要组织员工负责清理设备表层的污物,让设备一直处于清洁状态。这样石油化工设备就可以在一个清洁卫生的环境中作业,为正常生产制造一个有利条件。 2.3要降低物品原料的消耗和相关能源的损耗,避免因为物品的泄漏引起的火灾、爆炸和环境污染等一系列重大事件的出现。要根据具体的工作实际制定相应的安全规则,科学严谨的监督管路连接处的安全情况,根据经常出现的问题制定有效的应对措施。让因泄漏造成的损害减到最小,甚至避免事故的出现。 2.4假如在生产的过程中石油化工设备出现突发性的故障,要及时开展维修工作。要制定规则保证维修当天完成,使危机在最短的时限内消除。这样,设备就可以快速恢复工作状态。所以,企业要在监督维修的同时,做好相应制度的跟进工作。员工就有依据对设备进行严格检查,才能保证出现的问题得到及时解决。 3.化工设备维护的基本方法 化工企业生产性质的特殊性,以及化工设备性能恶化的因素,要求化工设备时刻要保持高效、稳定的生产运行状态,而保证设备平稳运行的重要手段就是做好维护与保养工作:首先,化工设备运行的持续性要求要实现专人负责制,保证每个重要的设备部门都要有专人负责;其次,要规范设备操作人员以及维护与保养人员的行为准则,化工生产工艺操作比较严格,操作人员要严格按照相关规定执行,避免因为人为操作导致设备发生故障;最后,加强安全教育和知识能力培训活动。企业要积极开展一系列的安全教育和技能提高实践活动,并且制定一些激励措施,提高员工的主人翁意识,增强他们的责任心。 3.1化工设备投产前的维护保养 化工设备在投产前的维护保养是化工设备维护保养工作的基础,对设备的安全高效运行具有重要的影响,因此投产前的维护保养一定要做好:一是按照设备的使用要求,编写相应的操作规范和维护保养手册,并且根据设备的出厂安装顺序绘制润滑示意图,便于为日后使用提供重要的数据参考;二是在设备投产前要对操作人员、管理人员以及技术人员等进行相应的教育培训,让他们了解设备的结构、性能、维护保养等各方面的知识,并且在经过一段时间的培训后,要对他们进行考核,实施带证上岗制度;三是做好设备相关配件的准备工作;四是要准备必要的维护保养工具。 3.2化工设备使用中的维护保养 一是在设备使用中,要制定严格的岗位工作制度,并且认真执行巡回检查制度,尽早发现潜在故障,并给予解决,避免设备故障的进一步扩大;二是要严格执行“以维护为主,检修为辅”的维修保养制度;三是做好设备润滑工作,及时对关键部位进行润滑,避免因为润滑不及时而造成的设备的过度磨损。 3.3设备的巡回检查 化工设备与一般设备相比,其摆设位置和安装方法具有独特性,一般很少看到独立的化工设备,通常是设备群体相连,即一个程序的设备与另一个程序的设备相连,一个集中控制系统同时控制十几台相连设备,其中任何一台设备出现问题,都会殃及到其他设备。目前,化工企业采用的是集中控制监控方式,少有人工检修管理人员的参与,因此,必须采用巡回检查的方法来弥补控制检测的不足,在遵循化工设备连续性的基础上,参考集中控制管理中心的监控参数,以小组为单元、采用巡回、片区、现场三种方式定期定点对每一个设备运行、机械振动等展开检查,彻底杜绝高危害性因素。 4.加强石油化工设备维护的具体措施 4.1提高维护人员安全意识 由于化工企业的特殊性,无论在日常生产,还是装置维修、改造作业中,每一个点都存在着危险源。针对这种情况,必须提高维修人员的安全意识。作为专业的设备维修人员,在化工企业或其他危险行业设备检修等作业安全管理工作中,为了保障现场的安全生产,必须严格遵循相关管理规定。每一个作业人员应在思想上重视,在实际工作中落实和体现,细节决定成败,如果只停留在理念和口号,或者通过“搞运动式”的短暂行为,是无法真正落实到每个员工的心里,从而转化为行动的。 4.2提高维护人员技术水平 化工企业中对维护人员的要求较高,要求懂原理、懂构造、懂性能、懂工艺流程;会操作、会保养、会排除故障。所以提高设备维护人员的专业技术水平及职业素质势在必行。 对于化工企业从事维护的人员,可以聘请专家或技术能手为企业的维护人员讲课,讲一些维护技术要领、注意事项等内容。也可以对设备维护人员进行专业培训,使维护人员充分了解设备的原理结构,常用的设备保养维修及故障处理方法。还可以举办技术竞赛,对成绩好的人员给与物质奖励,维护人员不仅可以借此机会相互交流、学习,还能够提高学习专业技术的积极性。 对于高职院校的设备维护专业的学生,可以通过以上方法提高维护的技术水平,也可以通过专业相关理实一体课程、实训课程、职业资格培训等方法提高技术水平。总之要成为一名优秀的维护人员应将理论和实践相结合,二者相辅相成,缺一不可。 4.3制定科学合理的设备使用管理机制和体系 石油化工生产离不开设备的使用,然而目前大多数化工企业对于设备的管理存在细节上的问题,忽视了设备的维护和保养工作,这样不仅不利于化工企业的发展,还会造成设备在使用环节上出现各种问题,因此这就要求企业在日常生产中需要制定一个全面科学的设备管理机制和体系,重点负责设备的日常使用和事后的维护事项。这样不仅能够促进设备维护工作有序进行,还提高了生产工作效率,促进化工企业的发展。 结束语 基于上述的分析,可以发现,在日常生产环节中不可忽视对于设备的维护和保养,必须要结合相应的维护技术,提高维修人员技术水平,以适应时代的进步与发展。 石油和化工设备论文:浅析石油化工设备的维护及检修 [摘 要]国家经济的快速发展,对能源的需求也在逐渐增长,这就需要石油化工企业的生产能力能够满足经济发展的需求。石油化工设备对于经济发展有着重要的作用,石油化工设备的优劣和工作状态,直接影响到石化企业生产装置的安全稳定和长周期运行,也影响着石化生产企业的经济效益。 [关键词]石油化工 设备维护 安全 检修 1、石油化工设备的特点和维护的基本要求 1.1 石油化工设备的特点 石油化工是一个技术相对比较复杂的行业,涉及到的石油化工设备也较多,其主要有反应类设备、换热类设备、储罐、炉类设备、塔类设备等,通过阀门、管路等把各类设备连接起来,形成了一个整体的石油化工装置系统。石油化工生产是一个连续不间断的过程,具有易燃、易爆、高温、高压、容易中毒的特点,同时伴随着复杂的传热过程。加强石油化工设备的维护保养,确保设备正常运行并且强化可靠性,对保证生产活动的正常进行、提高企业经济效益具有重要作用。 1.2 石油化工设备维护的基本要求 (1)为保证石油化工设备的正常运行,必须严格执行石油化工设备的维护保养制度。 (2)减少腐蚀性物质与石油化工设备的接触,经常清理设备表面的污物,使设备长期保持清洁,为石油化工设备的正常运行创造一个干净整洁的外部环境。 (3)减少物料消耗和能源损失,防止由于物料泄漏造成爆炸、火灾、环境污染等重大事故的发生,制定相应的安全防护措施,严格控制管路连接处的泄漏,通过采取措施把泄漏损失降到最低。 (4)石油化工设备若突发故障,应及时进行维修,要做到维修不过夜,保证在最短的时间内使设备恢复正常运转;同时制定相关的检查制度,严格按规定要求对设备进行定期检查,发现问题及时处理。 2、化工设备检修中的危险因素分析 与其他类型的生产相比,石油化工生产设备检修是一项高频率、高风险且复杂的技术性工作。 特别是石油化工生产区域的设备布局较为集中,局限了检修的场地,而对设备进行内外部以及高空检修作业时,动火、高空、容器内、起重、拆装作业等会同时进行,交叉作业多,若缺乏严密的施工组织和不周全的施工计划加之麻痹大意,非常容易造成安全事故。 2.1 动火作业的危险性 检修前,生产设备系统介质清理不彻底、盲板安装不到位、阀门内漏等安全防护措施不到位时,必将增加生产系统检修的危险性。 许多易燃易爆的介质容易在设备、管道内壁形成积垢层,如果清理不彻底,置换不到位,动火作业时,非常容易引起火灾、爆炸等安全事故。 2.2 高空作业的危险性 高空作业时,可能存在的危险性主要是由于脚手架的搭设不规范、 稳定性差造成的高处坠落事故;同时在高空作业时,可能由于周围环境的变化,有毒气体的散发,引起检修人员造成中毒,致使高处坠落事故发生; 若未按照要求办理登高作业票证、未系安全带、未佩戴安全帽,易造成检修人员高处坠落。 2.3 管理的不规范 企业若在管理上出现疏忽,比如不按照规定办理动火证、未采取必要的动火安全防护措施等,都非常容易造成火灾、爆炸事故;未按要求对有毒有害介质进行清洗、置换以及合格性分析,会诱发中毒事故;若容器内含氧量不达标,检修人员进入作业,则有发生窒息的危险,或者受限空间通风不畅也会造成窒息事故; 在容器内使用的照明灯具、电动工具的安全电压不符合要求,或者电源线保护层出现了破损未采取措施,则会造成触电事故;若未按照要求佩戴防毒器材进入有毒、有害区域或者防毒器材存在缺陷等,均会造成中毒事故的发生。 3、强化设备维护及检修的措施 3.1 实现检修的协同与同步性 一般在设备运行一定周期之后,应该对设备进行定期停车,然后进行系统内部检修与维护。由于石油化工设备布置密集而且数量较多,所以在进行检修时所耗费的时间长,就算经历了长时间的检修也不可能完成对所有设备的整修,主要还是受到检修力量和技术水平的限制。在对石油化工设备检修时,应该根据不同类别设备的特点,选择检修时间相近的设备进行分批检修,避免其他设备参与停车检修。而对于检修周期较短的设备,则应该采用协同方式来进行检修,这样能够降低由于设备检修时间长,对企业生产带来的影响。 3.2 加强巡回检查,保证设备可靠运行 一般石油化工设备,都是设备与设备串联在一起的,如果其中一台设备出现问题,将会对其他设备的运行造成影响,所以在设备维护检修过程中,应该采用巡回检查的方法来弥补监控缺陷,从而对设备出现的问题能够及早发现、及时处理。巡回检查一般分为操作人员、区域维护检修人员、现场技术管理人员的巡检,是石油化工生产企业的日常维护和管理工作,主要任务就是对设备进行调节、维修,对于发现的问题及时解决,以保证设备的正常运行,为石油化工生产企业创造良好的生产条件。 3.3 创新检修管理方式,提高检修管理水平 随着社会的发展,石油化工设备在不断的更新升级,所以必须强化设备的自动化系统。传统的设备检修管理系统已经落伍,为了适应石油化工企业的发展需要,设备检修管理方式必须先进、科学、合理。并且同时提倡预防性维修理念,能够对问题及早发现、及时解决,提倡对新技术、新工艺以及新材料合理应用,做到防患于未然,从而保证石油化工企业设备的正常运行。 3.4 强化日常设备维护与保养,有效的预防安全事故 根据发展趋势以及实践经验,各石油化工企业必须注重生产设备的预防性维护,加强对设备的维护与保养,确保设备的良好性能与工作状态。 在石油化工设备巡回检查过程中应该做好细节工作,对于设备出现的零件松动、异常声响等情况,应该及时的采取措施进行维修处理,将设备的隐患扼杀在萌芽状态。 加强设备日常维护与保养,能够有效的预防安全事故,能够确保石油化工企业的安全生产。 3.5 重视员工培训,提高员工综合素质 员工是石油化工设备维护与检修的主动力,他们的技术水平会直接影响设备维护与检修的质量,所以强化石油化工生产企业员工的综合技术素质是必需的。首先要组织和吸收责任心强的维修人员,不断的完善维修队伍;其次积极的开展业务培训工作,组织相关专家对技术管理人员进行定期的技术授课,讲解设备的结构组成、运行原理、维护重点等。不断拓展员工的知识面,提高业务素质,能够使员工的设备维护与检修技术水平得到不断的提升。 4、结语 石油化工行业是国家经济命脉的重点,是国家的支柱产业之一。石油化工设备是石化企业进行生产的物质技术基础,设备状况的优劣直接影响企业生产装置的安全稳定和长周期运行,所以石油化工企业为了确保安全生产和提高经济效益,就必须高度重视设备的保养和检修工作。 石油和化工设备论文:石油化工设备安装工作建议 摘要:石油化工关键设备安装的控制与管理是一项非常复杂的工作,它涉及到诸多方面的问题,因此应当加强思想重视和管理制度创新,只有这样才能保证石油化工关键设备安装过程中不会出现问题,才能保障石油化工企业的持续、快速和健康的发展。本文主要对石油化工设备安装相关问题进行了简要分析。 关键词:石油化工;设备安装;意义 引言 近年来,随着现代石油化工生产的不断发展,石油化工设备安装问题受到人们的高度重视,主要原因在于倘若石油化工设备安装出现问题就会给后期的正常生产带来不必要的麻烦,甚至会造成严重的经济损失。相应的合理科学的设备安装工作则有利于石油化工的生产,促进石油化工业的快速发展。由此看来,石油化工设备安装需要得到充分的重视,只有这样才能进一步的提高机械安装工作的效率和质量,保证石油化工设备正常运行。 一、石油化工企业设备管理的必要性 石油化工企业中化工设备对于生产是至关重要的,是石油化工企业开展日常工作的基本工具,从这个角度来说,对于石油化工设备的日常管理是非常重要的。好的设备管理效果,能够有效的避免因为设备自身原因造成的经济损失和生产事故,最大程度的保证生产工作的正常进行。石油化工生产管理最重要的就是安全管理,而设备管理又是安全管理中的重要组成部分,因此提高石油化工企业设备管理工作的质量,有助于提高企业整体的生产管理水平和质量。随着我国社会经济水平的不断发展,社会各个环节都在向着正规化方向发展,石油化工企业也不例外,设备管理对于石油化工企业的必要性主要体现在运行可靠性、维修费用以及减少经济损失这几个方面。 1、提高设备的运行可靠性 有前文叙述可知,安全生产对于石油化工企业来说至关重要,而设备运行安全又是安全生产中最重要的环节,石油化工企业生产过程中会涉及到多种生产设备,这些设备由于作用不同,其安全性能也不尽相同。其中一些对于安全性能要求比较高的设备,诸如电气设备等,如果不强化管理质量和效率,一旦出现设备安全问题,将造成不可弥补的损失,甚至还会出现人员伤亡。从这个角度来说,提高设备管理工作的质量,有助于提高设备的运行可靠性,从而提高石油化工企业整体的生产安全指数,最大程度的避免生产事故的发生。 2、降低设备运行维修费用 众所周知,对于石油化工企业来说,生产设备的日常管理费用也是生产成本中的重要组成部分,尤其是一些大型高科技设备,一旦出现故障,其维修费用是非常大的,维修费用不仅包括技术维修费用,还包括人力资源费用等,现代石油化工设备自动化和智能化程度都比较高,设备出现故障已经不是过去的某个设备零件或者是器件破损,更多的是设备的中央处理器中的某个智能芯片出现了问题,从这个角度来说,提高设备管理的日常效率,能够有效降低设备的运行维修费用,减少企业流动资金的运转压力。 3、减少企业因设备故障带来的经济损失 设备出现故障,不仅会增加企业维修设备的开支,还会影响正常生产工作,集成度越高的设备,在生产中担当的角色就越重要,一旦出现故障,将会影响一条生产链无法正常生产,这也就是说一旦石油化工企业的设备出现故障,会严重影响企业的正常生产,企业的经济收益就会出现相应的缩减,因此强化石油化工企业的设备管理工作,能够最大程度的减少企业因设备故障而产生的经济收益缩减,保证企业的正常收益。 二、化工设备安装要点 1、安装施工前期准备工作 施工设计图纸是施工人员进行具体施工过程中所遵循的基本依据,因此必须对整个工程正式运行前的设计图纸进行严格控制,确保其规范、合理。在对施工图纸的检测过程中,要将重点放置在石油化工安装工程的施工设计图纸的仔细核对以及审查上,确保施工设计图纸在设计上没有出现对具体工程工序的遗漏以及原则性的错误,将各种不合理因素在正式开展工程前便进行及时的发现与消除,从而避免施工过程中出现更改、返工等情景,以至于整个工程无法如期开展和完工,影响到工程的进度以及质量,从而造成不必要的麻烦。此外,在对施工图纸进行全面控制的同时,还要对整个工程的人员安排、原材料使用、施工方案的确定等基本工作做好,确保各部分工作都依照国家相关法律法规以及行业标准开展。通过施工过程中具体参与者的技术交底以及培训,保证施工过程中,操作人员拥有过硬的技术业务素质,懂得基本的操作规范以及安全防护措施。 2、施工材料以及管道预制工作控制与管理 施工材料作为直接影响石油化工安装工程质量最为直接、关键的因素之一,工程管理者必须将该部分的有效控制与管理作为重中之重进行重视。具体操作办法如下:进行施工材料的验收时,验收工作要全面、细致,要对材料的出库以及入库进行检验,入库检验过程中,要严格依据我国颁布的相关材料质量标准进行一一检测,检测项目包括各项材料的出厂日期、保质期、硬度等,坚决杜绝质量不过关的材料进入库存。针对某些特殊的管道组件以及材质的组件,检测人员应当对其进行必要的复检工作,不得敷衍了事,坚决保障入库材料全部符合相关标准。出库的材料应当以设计工程量的实际情况进行出库,做到严格依照设计开展工作,绝不随意出库。 管道预制是施工过程中为实现管道施工工期的有效缩短而专门开展的一项工程,主要由管段预制以及管支架预制两部分构成。因此在管道预制中,必须要确保以管材调直、下料、标识、焊接等部分为代表的各个部分进行全面检测,保证管道预制工作能够严格依照操作标准开展。 3、 管道安装阶段的控制与管理 管道安装是一项涉及面广、工作量大的系统工程,其涉及到对土建管架以及机械设备的安装,对预制管段和管支架等不同部分进行工作交接以及具体验收等工作,囊括对管子、管段等部分的组装工作,管道安装工作的重点是对预制管段进行进一步的安装与完善,确保在对焊材、焊接工艺、焊接环境、焊接方法等操作手段的控制与管理下,确保现场预制组装工作的焊接能够顺利进行,是对管道预制作业流程的进一步扩展。 4、试压冲洗以及防腐保温部分的控制 试压冲洗阶段是对石油化工安装工程中管道施工的一次全面检测,检测范围包括对管线的核查、试压、冲洗等,属于工艺管道施工中最为重要的一道检测保障,通过这部分的检测,管道的外观、质量以及内部各项指标是否符合相关标准能够一次性的被全面、无缝隙的覆盖,因此必须对这部分工作流程全面控制。防腐保温阶段是对管线刷油、保温、保冷等日常运行状态的一次基本工作,该项工程的控制管理状态如何直接影响到管线的维护与运行,不可对此掉以轻心。 5、机械设备安装过程中的质量管理与控制 机械设备的性能如何直接对石油化工工程施工最终质量有着举足轻重的影响。因此,对于参与到施工中的各项设备,必须确保其质量上符合行业设计规范以及国家制定的相关标准,要拥有明确的证件证明其达到了所要求的标准;设备安装中使用到的计量设备与各种仪器精度应当等于或者大于被检测对象的精度等级;针对设备安装阶段出现的隐蔽性工程,检测者应当在实行隐蔽之前及时的对其进行检测,并做好登记工作,确保合格后才能允许继续安装。 结束语 总之,石油化工设备安装工作对于石油化工业的生产和发展有着重要影响,我们必须高度重视石油化工设备安装的质量与效率,提高石油化工设备运行的效率,从而促进石油化工业的不断进步。 石油和化工设备论文:浅谈石油化工设备在湿硫化氢环境中的腐蚀与防护 [摘要]:本文主要分析和探讨在湿硫化氢环境当中,石油化工设备所存在的常见腐蚀情况以及相应的防护措施,从而更好的降低设备的被腐蚀程度,提高设备的使用效率和寿命。 [关键词]:石油化工设备 湿硫化氢 腐蚀 防护 湿硫化氢环境容易导致大部分的石油化工设备出现各种腐蚀开裂问题,对设备的使用生产造成极大的安全隐患和危害。因此,必须要加强对石油化工设备的防腐蚀工作。 一、湿硫化氢环境中石油化工设备的腐蚀状况 石油化工设备在湿硫化氢环境中非常容易被腐蚀,通常其腐蚀的类型主要包括以下四种,具体表现为: 1、由氢气引起的开裂 大部分石油化工设备的材质是钢材,而钢材的内部一般都会或多或少的存在氢气泡。这就导致在环境压力不断增加时,这一范围的氢气鼓泡会出现裂纹,并且逐渐发展成彼此之间的相互连接状态,从而最终形成氢致开裂。这一状态的特点是分布具有阶梯状,且延伸方向与钢材表面平行。 2、由应力导向引起的氢开裂 石油化工设备长期处于湿硫化氢环境下,其接管处、裂纹状缺陷处、腐蚀开裂处以及突变几何状部位会出现有规律的开裂。这主要是由于石油化工设备在应力作用下,其氢气会在缺陷处与夹杂物的缝隙间聚集,从而导致出现一排排与应力方向相垂直的小裂纹,而且设备中热影响作用越大的区域(焊接接头、高应力集中部位)其裂纹开裂情况越严重。 3、由氢气引起的鼓泡 通常情况下,湿硫化氢环境中石油化工设备经过长时间腐蚀后,其在设备内壁的浅表面会出现大小不一的氢鼓泡。这是由于湿硫化氢环境中的含硫化合物在对设备设施中的碳钢材料进行腐蚀时,会同时分解出相应的氢原子,并容易渗透、聚集到设备钢材中存在裂纹、夹渣、缺陷等状况的部位,经过聚合反应形成氢分子。这些氢分子经过不断的聚拢、融合,会在碳钢表面形成极大的膨胀力,从而对钢材中的晶格界面造成巨大的压力,经过长时间的累积后,就会致使其界面开裂,最终呈现氢鼓泡的状态。 4、由应力、硫化物引起的腐蚀 这种腐蚀状况通常是在设备的热影响区域以及高硬度区域等出现。石油化工设备中的碳钢材料与湿硫化氢经过化学腐蚀作用,会产生出一定的氢原子,在这些原子的渗透作用下,钢材内部的晶格结构遭到溶解和破坏,引起钢材出现“氢脆”现象。当石油化工设备在受到外加应力或残余应力的影响时,就容易引起腐蚀开裂问题。 二、湿硫化氢环境中石油化工设备的防腐措施 根据石油化工设备在湿硫化氢环境下容易出现的腐蚀类型,各石油化工企业在今后的设备管理工作中,可以通过采用以下几个方面的方法和措施来有效地预防和降低设备的被腐蚀情况。具体措施如下: 1、安装过程中的防腐蚀措施 安装工人在进行石油化工设备的制造安装时,一定要注意以下几点,以便于更好的预防和降低设备的腐蚀。具体包括: 1)对设备各配件进行检查,确保其几何尺寸同规定标准相一致; 2)在焊接时,要尽可能的降低焊缝结构中的合金成分; 3)不允许采用强力组装方法进行设备安装; 4)采用射线和超声波对焊缝进行探伤检查,确保焊缝质量; 5)要尽可能的将焊缝的硬度控制在200HB以内; 6)设备焊接完成后,要严格进行相应的热处理,以便将残余的应力消除。 2、选材过程中的防腐蚀措施 对材料的合理选择能够有效降低石油化工设备的被腐蚀率,因此,必须要重视加强对相关设备材料的科学、合理选择。这里需要注意一下几点,即: 1)在湿硫化氢环境中,氰化物的质量浓度 20mg/I,硫化氢的浓度质量 50mg/L时,其内件材质一般选择0Crl3钢材,壳体钢材一般选择碳锰钢或碳钢的复合钢板。 2)在湿硫化氢环境中,硫化氢的浓度质量 50 mg/L,而氰化物的质量浓度不确定时,通常壳体的钢材是选择碳锰钢或碳钢,并保证其抗拉强度在414Mpa以内。 3)除上述两点外,尽量降低设备钢材中P、S、Mn的质量分数以及尽可能的提升材料纯度也是降低设备腐蚀的重要措施之一。 3、使用过程中的防腐蚀措施 在石油化工设备的使用阶段,操作人员一定要熟练掌握设备的操作方法、步骤以及相关养护工作,规范操作流程,严格工艺标准,努力做好防腐工作中的相应工作(如缓蚀剂、加碱、指标测定等),并及时、定期的做好设备腐蚀高危部位的防腐保养,加强日常工作中的动态监控,从而更好的确保石油化工设备的使用状态。 4、检测过程中的防腐蚀措施 要定期的对石油化工设备进行安全检验,以掌握和保证设备在使用期间的安全性和防腐效果。其检验的内容主要是对压力容器的检验,一般包括:设备结构检测、表面状况检测、锂氏硬度检测、溶剂去除型渗透检测、内表面荧光磁粉检测、测厚、超声波探伤检测、X射线探伤检测等。检测人员一旦发现安全隐患或问题,一定要及时、科学、正确的对缺陷部位进行分析,并进行相应的修复和处理,从而确保设备使用的安全性。 结语: 对石油化工设备的防腐蚀工作是一项动态的、长期性的工作,企业只有从而材料、安装、使用、维护等多个方面着手加强,才能更好的确保石油化工设备在运行期间的正常、安全。 石油和化工设备论文:浅析石油化工设备防腐的有效措施 摘要:随着现代石油化工企业不断发展,设备的逐渐向规模化、精密化和智能化发展,同时由于石油化工企业在生产中所处环境条件比较特殊,对设备产生较大的影响,如何进一步实现石油化工设备管理质量的发展与提升,此问题备受各方工作人员的特别关注与重视。 关键字:石油化工;化工设备;防腐对策 引言 现阶段,石化设备的腐蚀问题是一个一直困扰企业发展的问题,需要积极的采取相关措施,提高相关设备的抗腐蚀性能。这些机械设备一旦受到腐蚀后,不仅会在物理性能方面出现问题,还在适应设备过程中也会出现很多性能方面的变化。如果机械设备的腐蚀比较轻,会在一定程度上设备的美观程度;如果机械设备的腐蚀比较严重,那么会直接影响到正常的机械使用寿命,进而影响到整个企业的社会效益与经济效益。 一、设备腐蚀的原因和种类 腐蚀是一种很普遍的现象,它是由于物体与化学物质接触,而发生某种化学反应,从而导致该物体被损的情况。机械化工设备是一种较易被腐蚀的物体,发生腐蚀现象后,设备的外表和性能都有可能遭到破坏,从而使企业蒙受损失。因此,很有必要对机械设备的腐蚀原理进行研究,并采取相应的措施降低设备被腐蚀的程度,促进化工企业的发展。 1、设备腐蚀原因 由于机械设备是由金属制成的,金属的结构使其在外界温度和湿度等条件下容易发生锈蚀,这是机械设备发生腐蚀的根本原因。在化工企业的工作环境中,充斥着较多二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物等具有腐蚀性的物质,加上工作车间较高的温度和较大的湿度,使得金属机械设备更容易和这些物质发生化学反应,从而被腐蚀。 2、腐蚀的分类 根据腐蚀发生机制分类,腐蚀被分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀主要是由于金属所处环境的温度过高且较为干燥引起的,使金属表层与环境中的介质发生化学反应,导致其被损坏。电化学腐蚀是一种氧化还原反应,主要是由于环境较为潮湿引起的,是金属与电解质溶液接触后,出现了电极反应,导致金属遭到破坏。 在工业环境中,空气中的二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物含量较高,还存在着一些挥发物质和一些粉尘,这些介质都会导致环境中金属被腐蚀。如果周围的环境比较潮湿,空气中的酸性气体就会在水的作用下合成无机酸,这是一种腐蚀性极强的物质。在工业气体环境中,机械设备的腐蚀主要是由于直接化学腐蚀和电化学腐蚀的共同作用导致的。这两种化学腐蚀都是一种氧化过程,只是发生的背景有异,化学腐蚀在高温且干燥的环境中发生的,电化学腐蚀在超市的环境中发生。 二、设备腐蚀的防护措施 1、机械设备防腐结构的设计 机械设备防腐结构的设计主要指的是在进行设备设计的过程中,需要全面考虑到设备腐蚀的问题,再设计阶段就需要贯彻防腐意识,通过多种措施提高相关设备的防腐性能。一方面需要提高单个设备的防腐设计,一方面还需要提高系统设计的问题,主要包括管道系统布置和设备安装问题等。可以在以下几个方面加强注意:第一,防止死角问题的出现,在机械设备的正常使用过程中,经常会出现固体物质或局部液体的沉降堆积问题,这种现象的存在,一方面会导致操作设备过程中局部聚集或浓缩,导致机械设备的腐蚀,一方面在机械设备停止操作时还会继续引发机械设备的腐蚀。因此,在机械设备的设计阶段,就应该注意排液不尽和设备死角等情况,进行机械设备的合理设计,预防上述问题的出现。第二,预防设备间隙的发生。石油化工行业的机械设备很容易有缝隙产生,在液体流通不通畅的地方很容易发生缝隙的腐蚀。比如说,碳钢设备、铝设备、不锈钢设备、低合金钢设备等相关材料的机械设备就很容易发生间隙腐蚀的现象。一旦发生设备的间隙腐蚀就会进一步导致应力腐蚀和孔腐蚀现象的出现,对机械设备造成进一步的破坏。要想解决这个难题,就必须在设备结构设计时解决,通过良好的设计结构解决这个问题,是预防间隙腐蚀发生的最好方法。通常情况下,连接部位和密封面容易发生这种腐蚀问题。相比螺栓连接来说,焊接方式可以有效的预防连接部位产生缝隙。 2、合理使用防腐涂料 防腐涂料法是目前石油化工设备在使用过程中有效预防腐蚀的另一重要方法,其作用主要体现在以下几个方面:其一,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触能够有效的进行阻止,而且将腐蚀电池的通路也能够进行有效的阻隔,对于电阻就有一定程度的增大。其二,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用,例如一些颜料和其它与之成膜或者水分的反应等,对于化工机械的金属材料的腐蚀有着缓解的作用。其三,具有相应的阴极保护作用。漆膜的电极电位较底材料金属低,在腐蚀的电池当中可以将它作为阳极进行“牺牲”,这样对于底材金属就有一种保护作用。 3、全面贯彻适应“一脱四注”等相关措施 从十九世纪开始就已经发明了一脱四注技术,发展到现阶段,这项技术仍然是国内外石化企业所普遍采用的一种防腐工艺措施,对机械设备的防腐做出了极大贡献。一脱四注主要是指的脱盐技术,注碱技术,注氨技术,注水技术以及注缓冲剂技术。一脱四注方法的运用,可以有效的降低蒸馏设备的轻油低温系统的腐蚀,究其原因是因为生产过程中产生的氯化物盐类,会引发机械设备冷凝冷却系统发生严重的腐蚀,因此,要想预防设备系统的腐蚀,最根本的措施就是降低氯化物盐类的排放,通过对化工石油原材料的深度脱盐等措施,进一步达到最小化的腐蚀介质数量,从而进一步延长机械设备的运行和使用周期。 三、化工机械设备防腐蚀设计 1、机械结构与工艺选择 在实际应用中如果机械设备结构设计太过复杂或者设计不合理,则很有可能会导致热应力、积尘和积液等,从而设备的某些接合部位发生腐蚀现象。因此,我们应该对机械的结构进行合理设计,从而提高机械设备的防腐蚀能力。设计过程中要满足以下要求:机械部件的形状应该尽量简单;机械部件表面不能有缺陷或损坏;机械部件尽量使用一样的金属材料;机械部件中尽量不要有缝隙;机械表面要使用较好的防锈漆,这样可以避免机械部件和腐蚀介质的直接接触,起隔离作用。在对焊缝涂漆时一定要注意,要保证机械部件的每一个部位,包括接缝处,都要涂漆;在机械设备的设计方面,要尽量避免凹形状的出现,或者在设备上设计排水孔,预防水分在设备上滞留所导致的金属腐蚀;在焊接的过程中,要尽量采用连续焊接技术,且对焊接处的夹缝要进行合理设计。 2、设备防腐蚀方法 机械设备的防腐蚀方法有很多种,但大都是从金属本身特质方面考虑,尽量减少金属和具有腐蚀性的介质的接触,或者是在金属的表面涂上防腐蚀的材料等。电化学保护法主要是利用电化学机理,对设备进行改进,使金属设备变为腐蚀电极中的阴极,从而对设备进行防腐蚀保护,一般主要采用外加电流法和牺牲阳极保护法。外加电流法是指,将需要保护的金属作为电池的一极,将另一种附加电极作为电池另一极,而且把需要保护的金属作为阴极,然后外加电流,对作为阴极的金属进行保护。牺牲阳极保护法,是指将与被保护的金属材质相同的金属作为阳极,固定在被保护的金属上,作为腐蚀电池,被保护的金属则作为阴极被保护起来。这是一种科学合理的方法,被很多企业采用,且效果很好。 结束语 石油化工企业和其他企业之间相比较,其生产设备的腐蚀速度相对比较快,这就要求我们必须要采取相应有效的防治措施,根据实际情况选用合理、有效、经济的防腐方法,积极采用成熟的新技术,进行设备改造和完善生产工艺,才是21世纪中国石油化工企业重点需要解决的问题。 石油和化工设备论文:石油化工设备运行可靠性的重要性 摘 要:石油化工对于世界上每一个国家的经济来说,都是举足轻重的,特别是在近现代以来,石油化工在社会的发展中愈来愈显得重要了。企业生产中设备是一个物质基础的话,那么企业发展中就更需要一个先进可靠的设备了(和强有力的设备管理、诊断、检修系统)。本文主要是就石油化工设备运行可靠性的重要性进行一系列的简单分析,为生产的高效安全和稳定打下一个坚实的基础。 关键词:石油化工 设备运行 可靠性 一、石油化工设备运行 设备的安全是石油化工中最重要的管理,设备的管理又是安全管理中的一个重要的组成部分,因此,石油化工设备管理工作的完善,有利于企业整体的生产管理水平质量的提高。在经济发展的大潮中,社会每一个行业都在往正规化的方向踏步,这其中,石油化工也不例外,设备的持续运行可靠性重要性也是不容忽视的。 1.设备运行可靠性 在石油化工企业中,安全的生产是相当的重要的,由于设备的不同因而作用也就不同,安全性能也就各有不同了,设备运行的安全是安全生产中的非常重要的一个环节,石油化工企业的生产过程当中又会涉及到很多的生产设备。可靠性的意思是说,产品或系统在规定的条件下和规定的时间之内,完成规定的功能的能力。其中所说的产品,可以是任何的系统设备与元器件。产品的可靠性原则上主要分为三个,首先是,规定条件;其次是,规定时间;最后是,规定功能[1]。 先来说说什么可以判断设备的可靠性吧。首先是,规定条件。它想表达的是设备所处的环境条件、维护保养条件、使用条件等等。其次是,规定时间。从某种意义上来说,工作的时间越长,可靠性就越低了。尽管设备的可靠性一再的强调了时间原因,可是产品的质量性能指标并不包括这一原因。因此,设备可靠性和它的技术性能指标的根本区别就在于规定时间内的评价好坏。最后是,规定功能。它的意思是设备应该要有的主要技术性能指标的一个综合评价。 2.怎样提高设备可靠性 在大众的意识里面,普遍的认为是,维修是保证设备可靠性的重要方式。维修就是对产品设备的一种修理与维护。维修设备和设备的可靠性有着直接的关系,它可以保障系统的有效度。提高可靠性,可以更好的延长系统的使用时间,完善提高维修性,能缩短停留时间,提高企业的生产效率。 3.石油化工设备运行可靠性要求 第一,石油化工设备运行可靠性必须要适应其行业持续性发展生产的需要,保证每一项生产设备的正常顺利运行,严格按照设备的相应的管理制度和维护保养制度进行运转。第二,尽量去降低石油化工设备和腐蚀性材料的基础,保证设备的运行介质,看看其是不是与材质相匹配的满足的,还有关于备品备件的质量保证及时的去清理干净设备表层的脏污物(做到三光)。让石油化工设备得以健康的运行,保持设备运行的清洁度。第三,尽量的去减少因为物料的泄露而造成的环境污染,已经在泄露过程中造成的爆炸等等重大事件事故的发生。还要注意的是,建立健全一些安全保障的措施方法,比如说紧急预案、事故预案等,完善管理,在管理的连接处要进行严密的控制,积极采取各项有效的措施,争取把危害降到最小的可能。第四,及时发现各种隐患,问题,要及早的采取措施处理得当,尽量减少避免发生石油化工设备的问题事故,必须要立即进行维修,尽量让设备可以在最短的时间之内恢复正常使用[2]。 二、石油化工设备运行可靠性和重要性 在石油化工企业中,比较复杂的生产工艺条件对设备的要求是比较高的,而设备是一个企业生产和运行的基础,设备运行的可靠性将会是直接影响着装置的连续稳定运行。因为设备的不足(或者操作不当)会直接或者是间接造成一系列的事故发生,从而给企业带来重大的损失,甚至会因为设备的缺陷,造成装置停产,影响企业的正常生产,这样一来,其带来的经济损失也是巨大的。 举例说明一下吧,比如说,在2000年12月12日零时四十分,宁夏石化分公司某化肥空分装置冷箱内发生了一起关于设备自身问题的爆炸事故。其原因就是因为该化肥装置氮气压缩机(4111---K2)因为高压缸止推轴承受的温度高联锁(4111---TAZ---2025)错误的动作,致使了联锁跳车,随后气化炉等后续工段联锁停车。最后才导致了空分装置冷箱内的氮气液化气(411---E3)和连接管线发生了爆炸[3]。合成了氨素和尿素装置停车。通过这样一个案例,告诉大家,因为设备的不足缺陷是会直接导致一系列不可挽回的重大的事故的,有的时候由于这些设备自身的原因,还会在处理的过程中再次发生一些次生事故,这一切都会给企业带去超级大的经济损失。 设备的缺陷不足不但会造成一系列的事故发生,还会给企业造成很大的经济损失,并且设备存在的缺陷装置得不到正常的运行,长时间不能在限定的负荷下运行或者是长时间的停止工作,都会带来巨大的损失。长时间的停止工作的话,会让企业不但没有产出,还有大量的投入进去能源;长时间的不能在限定的负荷下运转的话,会让企业产品的各种消耗增加,各项相关费用也增加,这样就大大的增加了最初的成本。 三、结束语 因此,石油化工设备运行可靠性的重要性就是必须要去减少影响设备运行可靠性的因素,及时查找问题缺陷不足,积极改进完善措施。在现代化的石油化工企业生产中,必须要在提高操作水平的基础上,重视搞好管理工作,让设备可以长期安全,高效稳定的运行,为企业带来最大化的效益,创造出最大的经济社会效益,也为国民经济做出贡献。 作者简介:郝文龙(1978.09.09),男,陕西省渭南人,工作单位:陕西煤化能源有限公司,职务:设备主任。 石油和化工设备论文:石油化工设备安装技术管理的要点分析 中图分类号:TM05 【摘要】:由于石油化工设备安装施工难度较大,如不加强施工管理,将会对整个化工企业造成不可估量的损失,简要分析了我国化工设备安装施工的准备工作,对化工设备安装的施工管理进行了比较客观的研究。 关键词:石油化工;设备安装 1、化工设备的安装要点 1.1 技术含量高 现代化工产品有三万余种,各种产品的生产设备千差万别,构造各异,耐高温高压、耐腐蚀设备比比皆是,制造技术含量高;而在化工设备中,超高、超大、超重、自动化程度高等特点,造成安装调试和操作程序复杂化,安装的好坏对建设项目能否按期投运及安全运行影响很大。 1.2 风险因素多 化工设备采购合同牵涉金额大,加工周期长;超大、超重、超高设备运输过程风险多,发现问题返修不容易,处理时间长,会影响整个建设项目进度,因此,抓好设备各阶段的过程验收是重中之重。 1.3 综合性较强 每套化工生产设备系统安装都少不了设备、工艺、土建、电气、仪表、防腐等专业协调,同时需要设计、制造、施工、监理、建设单位共同参与,是一项综合性工程。 2、制定整体施工方案 根据本工程实际情况及各专业工种交叉配合等特点, 给排水、电气、智能建筑、通风设施安装施工方案如下: 2.1 准备阶段: 组织有关施工人员认真阅读图纸,进行图纸自会审、安全及技术交底, 学习各分部主要工序的施工方法以及工程的质量通病, 并组织机具进驻现场。 2.2 基础结构预埋阶段: 采用与土建同时施工, 穿插作业, 密切配合, 确保工程进度。 2.3墙体装修阶段: 以土建总进度计划为依据, 采用分段超前, 交叉配合, 流水作业施工, 变结构的被动配合为装修的主动配合, 科学安排工艺搭接。 2.4主要重点项目, 进行重点施工, 质量跟踪管理, 如消防管道、箱体、盒及通风管道等有配合工艺要求的, 均应相应提出具体的施工方法作业计划、操作方案, 以确保工程如期按质完成。 2.5 以土建施工网络图为基础, 制定安装施工网络图, 以指导控制工程施工总进度。 2.6 建立和加强现场管理制度。每日制定和下达施工计划; 工地下达任务书同时进行安全交底, 加强现场质检制度, 禁止不合格材料进入现场, 加强安全管 理。 3、化工设备安装管理要点 3. 1 做好队伍管理 化工设备的安装施工, 对施工队伍的要求较高,管理人员要有化工设备安装的施工经验, 拥有先进、精密的安装设备, 安装人员要有适应化工设备安装的知识和技能, 看得懂施工图纸并能够按照施工图进行操作, 同时施工人员要有较高的专业素质, 能及时发现安装过程中出现的问题并予以解决。要加强对施工队伍的监督和管理, 建立并健全对施工队伍进行管理的规章制度并且切实地加以执行, 确保施工队伍在化工设备安装施工中以一流的技术、认真负责的态度、谨守操作规程的工作作风贯穿于整个工程的始终。 3. 2 抓好技术交底 技术交底包括施工方法、质量要求和验收标准,施工过程中需要注意的问题, 可能出现意外的措施以及应急方案。技术交底要找到质量控制点, 设置质量控制点是保证安装质量达到预期要求的前提,例如在拱顶油罐焊接组装过程中, 底板焊缝的密封检验手段较多, 针对焊缝质量检验方法有渗透法、磁粉探伤、真空箱法等, 在罐底加工完成后, 与壁板组焊前, 以真空箱法检验罐底焊缝的密封性较为经济合理, 如果焊接壁板后, 真空箱法对罐底焊缝检验不全, 极易造成隐患; 故而在罐底加工完成后及时检验罐底各检验项目就成为一个质量控制点。同时在整个安装过程中还应该注意, 隐蔽工程必须在验收合格后方可进入下一个工序, 同时安装过程中要注意自检、交检、专检同步进行, 做到严谨有序; 在安装过程中还要注意使用的材料, 备件有合格证明及检测合格报告等。 3. 3 加强安装施工 放线是化工设备安装施工中最基础的工作, 放线质量高低, 直接影响整个设备安装施工的进程, 因此, 要挑选工作能力强、认真负责的工作人员担任放线员, 严格按施工图标明化工设备安装施工的基准线, 一般将偏差控制在+-20 mm以内。对有垫铁安装, 要切实做到合理布局垫铁位置, 确保垫铁表面无飞边、没有氧化层、平整光滑、垫铁的面积适宜设备的安装并配对使用, 垫铁在放置时, 要与基础接触良好, 放置方法要符合操作规范, 在化工设备通过垫铁找平、找正后, 要认真检查有无松动、垫铁与基础的缝隙是否符合安装标准, 在此基础上进行焊牢处理。加强对地脚螺栓放置的管理。在放置前, 要认真检查地脚螺栓是否符合无氧化层或者油污的标准, 在放置到预留孔中是否与地面垂直等, 切不可因为小部件的放置而疏忽大意。化工设备的就位、找平和找正是化工设备安装施工中的一个重要步骤, 必须加强管理, 切实控制误差。在施工过程中, 还应当加强对灌浆、轴对中、装配、清洗、试运转等工作的管理, 确保化工设备安装施工工程的顺利进行。 3. 4 加强基础验收 化工设备安装前一定要做好安装基础验收工作, 主要从检查基础的位置、外形尺寸入手, 预留孔洞是否位置正确, 对大型设备基础更应慎重, 应审核基础预压及沉降观测记录, 以免造成在设备安装后出现基础下沉和倾覆。化工设备及其附属装置, 管路等全部安装完毕后, 各项记录资料齐全, 水、电、气、润滑等按系统检验结束, 符合试运行的要求后,在安全防护设施齐备, 检测仪器到位, 能源、介质、材料准备妥当情况下, 按照准备、单机试车、联动试车、投料试车和试生产这个顺序来进行。化工设备性能验收是整个工程项目达标的基础。在验收前必须制定验收方案, 验收小组严格按要求做好验收工作。试运行过程中要注意先无负荷到负荷, 由单机到机组, 先主动系统后从动系统, 先低速逐级升至高速。先手控、后遥控运转, 最后进行自控。在保修期内加强运行监控, 发现问题及时与厂家联系。 4、结语 总而言之,必须具备一定的工程技术或工程经济方面的专业知识、较强的专业技术能力以及丰富的工程建设实践经验。能够对工程建设进行监督管理,提出指导性的意见,而且要有一定的组织协调能力,能够组织、协调工程建设有关各方共同完成工程建设任务,做好工程建设过程中的各项管理工作。 石油和化工设备论文:大型石油化工设备在工程建设中的吊装施工探讨 摘要:在石油化工装置的建设、维修及改造中,设备的起重吊装是一个比较重要施工程序。在施工过程中常常需要将一些设备吊人或吊出框架,由于受框架、周围设备及管线的限制,往往使吊装难度增大。本文主要从石油化工设备吊装工艺研究和大件吊装的工程管理方面对吊装施工进行了阐述。 关键词:石油化工设备 工程建设 吊装 近年来随着科学技术的发展及对能源需求的增加,石油化工装置朝着规模化、大型化发展,装置中的各类设备如塔设备、反应器等,也变得越来越重、越来越大。以往塔类设备质量大于五、六百吨和反应器质量大于七、八百吨的非常少见,几乎没有质量超过千吨的。而现在反应器的质量超过千吨的比比皆是,质量超过千吨的塔类设备在很多项目里也有出现。 一、大型设备吊装工艺 1.整体吊装 石油化工装置中的塔设备、反应器等设备一般来说都是采用整体吊装,而设备上的附件安装都尽可能地在地面完成,包括附塔管道、电气仪表、防腐保温结构以及梯子、平台、 栏杆等。对于大型塔类设备的吊装基本采用分段吊装、空中组焊的方法。虽然采用分段吊装工艺也能解决大型设备吊装的问题,但这两种工艺相比较,采用整体吊装有如下优点: 1.1 可以最大限度地保证设备组对和焊接的质量。设备在地面上组焊可以使用滚胎、自动焊等机具,其组焊条件与制造厂内的条件差不多,与在空中组对和焊接相比,设备在地面上组对的尺寸容易控制,焊接的质量及焊后热处理的质量也容易保证。 1.2 有利于施工的安全。设备如果分段吊装,除了需要在空中组对焊接塔本体之外,还有附塔管道、 梯子、平台、防腐保温结构、电气仪表等大量的工作需要在高空作业,这不利于施工的安全。如果在地面上将设备组成整体,就可以大量地减少高空作业,保证设备吊装的安全。 1.3 可以最大限度地缩短安装工期。设备如果分段吊装,在空中组对和焊接,则只有一个工作面,且夜间不允许进行高空作业。而设备如果在地面上组对、焊接,就可以有很多个工作面和工作时间甚至连续作业,这样可以大大地缩短设备组对和焊接的时间,缩短设备安装的工期。 2.换热器的吊装 框架层间距较大,换热器就位后上方空间较大时石油化工装置的换热器的整体重量大多在8~20t,在一组基础上,换热器的安装有单台的,有两台重叠的,也有三台重叠的。最常用且安全的吊装方法是在设备基础正上方的框架上设置两套滑车组,用卷扬机牵引,分几次将换热器接进框架内,在基础上就位。技术要点如下: 2.1为使换热器直接穿进框架的长度最大,从地面上起吊时,采用单吊点捆绑换热器较为适宜,且使换热器的轴线与地面夹角大约45。。 2.2在捆绑点采取防滑措施,避免设备与捆绑绳之间滑动。 2.3换热器穿进框架的过程是通过滑车组l,滑车组2及吊车相互配合,分次倒换绑绳位置来实现的。若设备基础是钢结构,在每次倒换绑绳位置时,可将换热器临时放置在基础上。而如果设备基础是混凝土结构,为防止损坏基础,在倒换绑绳位置时,不能将换热器l临时放在基础上,这时可采取两种方法:一种是可以在基础旁安放临时钢支架;另一种是如果换热器基础旁有足够空间,当换热器穿人框架时,先用滑车组吊到基础旁边然后用滑车组提起,用手拉葫芦张拉就位。 3.带脱水包的罐的吊装 该类型设备的吊装与换热器吊装方法、机具设置类似,需注意以下两点: 3.1在吊装过程中,在设备基础前后放置临时钢支架,用于在倒换绑绳位置时临时放置罐体。 3.2脱水包凸出部分往往超出罐体的鞍式支座,在吊装过程中,为避免脱水包及其附带的接管与基础相互碰挂,在罐体穿入框架时,先使脱水包朝向水平方向,待罐体放在基础上后,再翻转90。安装就位。 二、大件吊装的工程管理 对于大件吊装的工程管理目标是做到吊装施工管理的每一个细节在可控制范围之内, 以确保大件吊装万无一失。在大件吊装工程管理的内容就是对参与的人员要有相应的资质要求, 对吊装机具要经过专业机构检验合格, 对吊索具要有有效的质量证明文件等。 1.对吊索具的管理 对大件设备吊装索具的安全要求,要经过以下程序方可使用: 首先, 检查索具的出厂合格证和出厂时的试验报告;第二, 检查索具 (尤其是钢丝绳) 的出厂时间, 对索具出厂时间不到一年的可不进行第三方检验, 对于索具出厂时间超过一年的, 要求每年由第三方对索具进行一次检验; 第三, 索具的现场外观检查。以上三方面全合格方可以进入现场使用。 2.对吊装现场的管理 起吊令是施工单位内部对吊装前准备工作的检查确认, 而作业许可证是业主、 总包商在经过审查吊装方案, 核算受力结果及地基承载能力, 复核所使用的吊装机具及索具的支持文件、 参与吊装的人员资质, 并且确认现场作业条件符合吊装方案要求、 安全质量措施已落实之后, 给予签发。 三、液压技术在石油化工设备吊装的应用 国内的石油化工设备吊装,早期主要以桅杆为吊装机具,形成了双桅杆滑移提升吊装方法,并积累了丰富的吊装经验,这是一项具有我国特点的设备吊装技术,在当时的炼油、 石油化工建设中起到举足轻重的作用;但这种方法明显的缺陷就是需要大量机索具,工艺复杂,劳动强度大,施工周期长,影响施工平面范围大。后来随着大吨位吊车的普及,逐渐以单机提升滑移法和双机抬吊滑移法的吊装工艺来替代桅杆吊装,采用吊车进行石油化工设备吊装作业应是最快捷、最方便的方法。对于一些超大、超重的石油化工设备整体吊装而言,吊车的吊装能力远远不足,解决这类设备吊装问题的方法是采用液压吊装技术。 国内较早用于如大跨度建筑结构、路桥工程、 特种结构等的吊装,在石油化工设备吊装方面应用液压技术还是从2003年才开始的;而国外从上世纪70年代初就已经有这方面的应用, 至今早已是成熟的技术了。目前国外液压系统吊装石油化工大型设备已朝着无缆绳方向发展,据了解已经可以吊装质量3000t、吊装高度120m 以内的设备。 四、结束语 在实际工作中,设备形式各异,环境特点不同,还需要具体问题具体分析,从而使石化装置框架内设备的吊装技术得以不断改进和完善。众所周知,现在的一些石油化工施工都已经趋于大型化、规模化,以前的建筑模式已经无法适应现在的施工要求,这就使大型吊装的作用愈来愈凸显。
石油化工设备论文:新时期石油化工设备管理论文 1新时期石油化工设备管理现状 1.1设备管理工作不专业 石油化工设备管理工作不专业使相关企业的设备管理体制无法适应化工设备的发展速度,一定程度上影响了石油化工设备管理机制的有效完善与发展。在实际的设备管理工作过程中,工作人员缺乏一定的专业性,并且对于实际的操作没有经验,因此不能满足设备正常更新与完善的需求。 1.2设备管理工作安全问题 由于在石油化工设备的管理工作中管理方法不合理,导致化工企业在实际的运营过程中时常出现安全事故。伴随化工设备的种类与型号不断更新与升级,使部分设备产生过量的运行状况,一定程度上给化工设备的管理带来了严重的影响,导致安全隐患不断增加,并且传统的化工设备管理体制也无法满足对新型化工设备安全管理的需求。 1.3化工设备技术管理落后 在对化工设备的维修费用预算过程中未采取科学合理的方法。对化工设备的折旧方式主要采用传统的计算方法,导致出现折旧已满但设备仍可使用的情况,还容易出现设备易老化但折旧未满的情况。 2石油化工设备管理工作的重要意义 2.1有效保障化工企业的安全生产 石油化工企业运营过程中,安全问题是其主要的经营因素。因此,在企业的实际生产过程中应注重安全工作,有效的保证设备生产的安全性与工作人员的人身安全,进而避免安全事故的发生。化工设备的科学系统化管理能够有效的提高设备的生产与运行。在化工设备的安全管理工作中应具有一定的科学性,制定合理的方案与规划保障化工企业生产的顺利进行。 2.2有效提高化工企业的生产效率 化工企业的科学管理体制能够保证化工生产的正常运行,保障了设备的生产效率,避免了设备故障产生的机率。化工设备生产效率的提高,一定长度上增加了企业的经济效益,提高了化工企业的整体发展水平。 3完善石油化工设备管理工作的具体措施 青化砭采油厂隶属于延长油田股份有限公司,是一个具有综合配套型的原油生产企业。针对该采油厂的化工设备管理工作中存在的问题进行了详细的分析,提出了针对性的完善措施,有效的提高了其化工设备的管理工作。 3.1贯彻落实化工设备的管理主体责任 对化工设备进行专业的管理,熟练掌握设备的操作与维护技术,制定科学合理的维修与养护规划,并进行严格的质量验收。除此之外,应对相关的设备管理领导进行责任的落实,明确自身的设备管理责任。同时根据实际的生产需要,聘请相关的工程师辅助领导的管理工作。 3.2加强设备管理人员的培训 石油化工企业的设备管理与专业技术人员应了解其化工设备管理工作对企业经济效益的重要性。此外,还应对其进行专业的培训,并与其他相关部门进行协同工作。对设备管理人员的培训应根据企业的实际需求,有针对性的进行培训,并有效的提高管理技术人员的专业技术水平。同时,在培训的过程中也应考虑对技术人员的培训效果,定期进行严格的检查,并将检查的结果进行详细的记录,对设备管理人员进行培训意义的讲解。除此之外,应注重企业评估体制的建设,能够积极的提高化工设备的运转效率,进一步加强对石油化工设备的管理。 3.3对石油化工设备管理制度的改革 新时期的石油化工企业属于高危的行业,所以,应对石油化工设备的管理制度进行严格周密的制定,不应实行形式主义,要注重其实际的运行效果。化工设备的管理制度是根据不断的实践经验总结出来的,因此,设备管理制度的制定应根据实际的生产条件与相应的技术改进进行改革与创新。与此同时,相关的设备管理制度的工作人员应根据制度的实际运行情况进行适当的制度变动,有效的提高设备管理的高效运行。除此之外,相关的设备操作人员在进行实际的操作过程中,应严格的遵守制度进行使用。同时,化工设备的管理人员在进行化工设备的管理工作时也应遵守相关的管理制度,进而有效的促进新时期石油化工设备管理工作的顺利开展。 3.4普及安全生产的管理意识 在石油化工设备的生产运行过程中应严格注重安全问题,树立正确的安全生产意识,不仅要依靠设备管理人员自身的管理与维护,应保证全体生产工作人员具有安全生产的意识。针对化工设备出现故障的现象应及时对相关的管理人员汇报,以防故障的恶化程度。化工设备的操作人员如果存在安全意识薄弱的现象就会提高设备运行故障出现的机率。因此,应积极强化安全生产的管理意识,并进行有效的落实,保证化工设备的安全生产。 3.5积极引进化工设备的先进维护技术 石油化工企业应积极引进先进的设备维护技术,一定程度上改善化工设备的使用效率与质量,同时降低设备自身的劳动强度,有效的延长了设备的使用寿命,同时对于出现故障的化工设备也能在短时间内恢复生产。在未来的发展过程中,化工企业也应引进先进的检测方法,对现场的生产进行快速的判断,有效提高设备的维修速度,保证化工设备的正常运行。 4结束语 新时期石油化工设备管理问题直接影响企业的发展与进步,因此,应积极采取相应的解决措施,有效的促进石油化工企业的发展,并且获取可观的经济效益。 作者:李光强单位:延长油田股份有限公司青化砭采油厂 石油化工设备论文:石油化工设备检维修人员定员制定初探 摘要:石化行业检维修劳动定员还没有规范方式,劳动用工配置是否合理,没有一定的标准。本文以设备检维修劳动定额为基础,通过定性和定量地分析检维修工作内容,探索检维修劳动定员方式,为检维修企业规范员工配置提出了一种可行的工作思路。 关键词:劳动定额 劳动定员 劳动定员管理是企业人力资源管理的一项基础内容,为了使设备检维修人员的责任、职权、定员达到合理规范要求,保证企业持续经营,这就要求企业进行合理的岗位设置,实现企业、业主、员工的共同发展。但目前对设备集中化的检维修企业,国家和行业还没有规范的定员方式,劳动用工配置是否合理,没有一定的标准。因此探索检维修劳动定员方式,定性、定量地分析和确定检维修人员配置质量,是控制和降低人力成本的主要途径。本文结合检维修企业实际,就如何制定检维修企业的劳动定额及定员进行一些探讨。 一、设备检维修的主要工作内容 设备检维修主要包括两部分,一是日常机电仪设备检修,二是日常机电仪设备维护。 1.日常设备检修。第一,小修:设备校验、调整及一般故障处理等。第二,中修:设备解体、清洗、除垢、主要部件检查鉴定、更换修理、清理、润滑、调整(校)等。第三,大修:设备所有部件全部解体清洗、除垢,必要的部件检查并测试其性能,更换主要部件或易损件,总装润滑、恢复外观、整体修复,总体(整体)性能试验,使其主要技术指标达到出厂要求等。 2.日常设备维护的主要内容。设备维护主要包括设备巡检、监测、保养、故障分析及判断。 二、设备检维修劳动定额制定 设备检维修劳动定额制定也按照两方面考虑,即检修劳动定额和维护劳动定额。 1.检修劳动定额。按照行业机电仪设备检修标准,按照每台设备的检修工时,计算总的检修劳动定额。 2.维护劳动定额。根据企业制定的巡检办法,需要对所维护的机电仪设备进行全覆盖的巡检,为了定量地衡量维护工作定额,主要从三个方面计算维护定额。一是确定所维护的设备巡检路线。二是确定某一个巡检路线每天进行的巡检频次。三是确定某一个巡检路线每次巡检所需的时间。机电仪设备维护劳动定额就是员工每天对所有巡检路线所花费的时间。 三、设备检维修劳动定员制定 根据计算而得的机电仪设备所需检维修劳动定额,进而计算检维修人员定员。 1.定员的方法。按照人员对设备检维修联系的紧密程度,把检维修人员分为两类,生产人员和非生产人员。 2.车间机电仪等主体工种人员定员。机电仪设备检维修人员定员=检维修劳动定额/每人标准出勤劳动定额。每人标准出勤劳动定额的确定:按照国家《劳动合同法》的规定,计算员工的出勤工作时间,即每年天数减去法定休假和节假日,乘以每天工作时间。 3.辅助工种人员定员。辅助工种人员为机、电、仪等主体工种以外的其他工种,包括机加工、焊工、管工、仪表安装工、司机、库房保管工等工种,辅助人员定员以比例法确定。即根据检维修单位检维修人员的总体规模,按照一定的比例来确定辅助检维修人员定员。 4.非生产人员定员的确定。非生产人员包括检维修单位行政管理人员、经营核算人员等。非生产人员定员应以比例法确定。即根据检维修单位设备检维修人员的总体规模,按照一定的比例来确定非生产人员的定员。 5.定员修订系数确定。根据上述方式计算的检维修定员,是理想化的定员,按照本单位检维修人力资源现状与实际,综合考虑员工出勤情况(休假、培训等)、员工年龄结构、员工性别比例、技能水平等现实状况,对检维修人员定员进行必要的修订。主要是确定劳动定额完成率,把劳动定额完成率作为修订系数,调整各单位的定员。 6.定员的动态调整。定员确定后,每年应根据检维修装置及设备增减情况,以及员工的劳动生产率提高情况而适时地调整总劳动定额,进而调整定员。 四、本方法制定检维修劳动定员的特点 按照劳动定额的总量,制定劳动定员主要有以下特点: 1.定员标准化。劳动定额按照中石油和中石化两个行业标准为基础依据,充分考虑公司专业化的管理特点,按照实际情况进行修订,作到了标准化,减少人为的主观思想。 2.定员数据化。所有设备的定员,检修工时、维护工时、出勤率等都以数据说话,作到定量化。 3.定员可靠性高。由于按照标准、数据计算劳动强度,并充分考虑了责任、风险等方面的因素,因此可靠性比较高。 4.定员便于操作。人员定员以设备多少为基础,因此设备的增减直接与定员挂钩,便于调整和修订定员,作到了动态管理。 设备检维修人员直接影响着生产装置安、稳、优运行,因此加强一线检维修人员的管理,通过定员的分析和制定,配足配好检维修人员,一定能提高生产装置的保运能力。 石油化工设备论文:浅谈石油化工设备带压堵漏方法 摘 要:带压管道堵漏潜藏着巨大的危险,一旦失控,极有可能泄露导致灾难的发生,给哈石化带来严重的损失。本文在对主要的化工设备堵漏的影响因素进行分析的基础上,着重对几种带压堵漏的安全措施展开探讨,提出合理化的建议。 关键词:石化设备,堵漏方案,焊接罩子 前言: 石油化工产业生产了大量的化工产品,对于发展国民经济和改善人民生活做出了巨大的贡献。长时间的运转对化工设备的防护和检查提出了更高的要求,保证安全、正常生产,必须对设备管道的漏点及时进行堵漏处理。然而,设备和管道内的物料大多数是易燃易爆、高温高压、有毒有害介质,如不制定完善的安全堵漏措施,施工过程中,极易发生安全事故,给单位带来损失,造成环境污染。因此,对设备和管道内的介质做出判断,再保证生产正常运行的情况下,采取正确的安全措施,确保堵漏安全,成为十分重要的问题。 正文: 1石化设备中动火带压堵漏的措施 在石油化工设备中,需要对堵漏装置的性能进行研究,以确保堵漏装置的可靠性,从而有效地发挥堵漏装置的作用。为设备和管道的状况能够保证正常生产的需要,设备和管道内只要有适宜动火抢修的介质时,制定安全的动火方案,采取有效地安全措施,在确保安全的情况下,可动火堵漏。 1.1做罩子 先将泄露部位的外部尺寸测量出来,然后选择大直径的相同材质的管材,根据测量的直径做罩子,罩子的外形应为圆筒形,罩子上要预先焊上阀门,然后将罩子包焊到泄露的部位。要注意在罩子没焊好之前阀门必须全开,以将漏出物料排走,消除压力对堵漏工作的影响。如阀门、法兰等。 1.2铆焊 根据泄露设备和管道的材质,准备相同材质的圆锥形堵头,用夹钳夹住,对准漏点砸紧,再用电焊将其与设备和管道焊接。铆焊适用于设备和管道因点腐蚀出现的点泄露。铆焊之前应尽可能的降低操作压力和温度,完成堵漏后再恢复。 1.3做圆筒 用一根大于泄露直径3-5倍的钢管,在钢管一端安装经过检验的阀门,施焊时把阀门打开,将钢管的另一端罩住泄露点,然后把钢管焊好,检查无质量问题后,将阀门关闭,即达道堵漏的目的。加圆筒一般用于已形成一定漏洞的漏点。 带压动火堵漏是相当危险的,除上述各种堵漏方法各自的安全措施外,还应遵循以下的安全防护措施: (1)检测泄露设备和管道的壁厚,当壁厚小于2L时,一般不宜动火焊接;当壁厚大于3L时,可以动火焊接。一般采用手工电弧焊,电流要控制适当,防止烧穿。 (2)带压动火堵漏只适用于低压设备和管道,不适用于中压、高压设备和管道,当设备和管道内的物料从漏点泄露时决不能带压动火。 (3)焊接前,清除动火点周围的易燃物,并确认已经覆盖,铺沙,同时准备好灭火器。无论是露天还是室内一定要检测动火点周围的环境的可燃气体,有毒气体和氧含量,以防止动火时发生燃烧爆炸、中毒、烧伤等事故。 (4)操作人员进入作业点应穿戴好防护服和防护面具。堵漏前必须办理好相关的作业许可证。若是高处作业必须佩带安全带。 (5)堵漏时,操作人员应按事先确定好的方案进行,须慎重果断,如发现异常,采取措施尽快解决。 2石油化工设备中的非动火带压堵漏的措施 在连续生产的石油化工装置中,如果发生泄露,常采用非动火的带压堵漏方法,此方法的危险性较大,如安全措施不全面,不但堵不了漏,反而会使漏点扩大,危机生产和人身安全。因此,堵漏前必须制定切合实际的安全防护措施。 2.1打卡子 卡子的大小、厚度、宽度可根据设备和管道的大小、漏点的大小、设备和管道内介质温度和压力而定。假如管线有泄露点,做一个能包住泄露点的卡子,先用铅将泄露点堵上,在垫上一块四氟或有弹性的胶皮,然后用卡子包住,吧包好后将卡子螺栓拧紧,直至不泄漏。只有在压力不高、温都不高、泄露孔不大、外表面简单对称的场合打卡子,才能获得理想的效果。 2.2注密封剂 首先把泄露点用夹具封闭在一个密封腔内,选择能耐泄露的介质及其温度的密封剂,通过专用的注射工具把密封剂注入到密封腔内,密封剂在腔内充满并且压力升高,当密封腔内的密封剂压力与泄露介质压力相平衡时,便阻止了泄露。 不动火带压堵漏除了上述的堵漏方法各自的安全措施外,还应遵循以下安全措施: (1)操作人员要经过有关专业部门进行全面的堵漏技术培训,经理论和实践操作合格后,才能上岗操作。 (2)操作人员必须按规定穿戴好安全防护用品才能进入堵漏现场。堵漏前,必须办理相关的作业票据。堵漏过程中,注意防烫、防火、防爆、防中毒等事故发生。 (3)泄露介质为易燃易爆物质时,夹具应涂抹油脂,轻拿轻放,用防爆工具进行堵漏,避免撞击产生火花。而对有毒有害的气体介质泄漏时,操作人员必须佩带密闭式空气呼吸器,才能进行堵漏。 (4)操作人员应站在上风口操作或用蒸汽吹扫掩护,把泄露的介质吹到一边,使泄露部位显露出来,不能让介质喷到操作人员身上。 (5)检测设备和管道器壁较薄时,如果器壁不能承受任何压力时,不能把密封剂直接注入到泄露点上。否则会发生严重的破坏事故。 结论: “ 安全第一”是堵漏的最重要话题。为了保证带压堵漏装置的可靠性,需对其进行定期或者必要的性能检测,在线检测装置的工作状态,从而对装置的工作性能和状态做出有效的评估,保证装置能够有效的工作,从而为完善堵漏装置的设计提供更有力的依据。堵漏是在形式严峻、条件恶劣的环境下进行的作业,因此操作人员必须严格执行有关的规章制度和操作规程,确保带压堵漏作业的安全。 石油化工设备论文:浅谈石油化工设备防腐的有效措施 摘 要:近些年来,我国石油化工行业发展迅速,对国民经济的整体发展起到了巨大的促进作用。但是在石油设备长期运行的过程中,出现了日趋严重的腐蚀问题,制约到了石油化工行业的发展,需要引起人们足够的重视。文章简要介绍了石油化工设备腐蚀的原因,然后探讨了防腐措施,希望能够提供一些有价值的参考意见。 关键词:石油化工;设备腐蚀;防腐措施; 石油化工设备腐蚀问题的出现,不仅会破坏到设备的物理性能,影响到机械装置的正常运行,还会对石油化工行业产生较大的影响,比如设备使用寿命遭到缩短,制约到石油化工企业经济效益的提升。因此,石油化工企业就需要充分重视设备腐蚀问题,将一系列针对性的防腐措施运用过来,促使石油化工设备的使用周期得到延长。 1 石油化工设备的腐蚀原因 有诸多原因都会导致石油化工设备腐蚀问题的出现,通常情况下,可以将其划分为外在因素和内在因素。 1.1 外力原因 在这个方面,又包括两种类型,分别是化学物质腐蚀和电化学物质腐蚀。 前者主要是石油化工设备接触到硫化物,与空气中的氧分子和水分子发生化学反应,有新的氧化物形成,导致有腐蚀层形成于石油化工设备表面。具备了相应的条件方才会出现这种腐蚀现象,分别是腐蚀物质和较高的温度。以硫酸含量为例,如果达到了50%左右,就会以最快的速度腐蚀碳钢材料,如果含量较低的话,也会随之降低腐蚀速度。 后者主要是石油化工设备接触到了电解质溶液,电解质溶液中会产电极被石油化工设备表面所吸附,进而有腐蚀层形成于表面。潮湿的生产环境以及较长的接触时间是本种腐蚀现象的产生条件。 1.2 内在因素 ①没有正确的使用材料。在石油化工设备材料选择中,比较的复杂,特别是设备检修过程中出现了比较严重的材料使用不当问题。因为着急使用设备,而没有及时的供货,那么可能会采用低质量的产品,这样腐蚀可能性就得到了提高,进而出现一系列的事故。还有则是将高等级的材料运用过来,以为这样材料的抗腐蚀性就会得到提高,但是却会产生相反的效果。 ②没有科学的管理材料。因为设备有着比较复杂多样的类型和种类,会混乱地使用一些材料和零件,没有严格的管理材料,都可能会导致腐蚀问题出现于石油化工设备的使用当中。 ③没有科学的设计设备。在结构设计初期,就需要对石油化工设备的结构设计问题充分重视,如果有问题出现于本阶段内,那么就会直接影响到设备的刚度、强度以及承受力,严重的话,设备松动或者局部振动也会随之出现,进而对设备的抗腐蚀性造成较大的影响,设备的使用寿命遭到缩短。 ④设备加工不当;对于石油化工设备来讲,基本上都会有误差存在于结构设计和实际加工之间,这是因为设备材料的设计标准与设备的实际加工需求不相符合。此外,在焊接设备的过程中,因为没有严格控制施工工艺,也会导致设备腐蚀问题的发生。 2 石油化工设备的防腐措施 2.1 对腐蚀介质的有效隔离 为了避免有外在腐蚀问题出现于石油化工设备中,就需要有效隔离石油化工设备和腐蚀介质。一般情况下,经常用到的方法是将油漆涂抹于使用化工设备的表面,以便充分发挥防护作用。环氧树脂、酚醛树脂等都是不错的油漆涂料。在防护层涂抹之前,需要对石油化工的材质、使用情况等充分了解,还需要将设备性能、老化以及防护层的耐腐蚀能力等因素充分纳入考虑范围。 此外,为了有效隔离,也可以将金属覆盖层制作于石油化工设备的表面,这种方式可以对点化学物质腐蚀有效的应对,在石油化工设备表面所涂抹的金属漆往往具备较好的耐腐蚀性能,或者是将其制成适当的形状,以便在母材的表面所焊接。母材因为材料属性的限制,要求相对较低的电位,那么覆盖之后,就需要将腐蚀保护设备作为阳极,在电流不断升高的过程中,会持续降低腐蚀电流,以便有效控制腐蚀率,发挥防腐效果。 2.2 对设备结构设计的大力优化 在石油化工设备中,起始阶段就是结构设计,那么就需要从这个阶段来进行防腐。在设计过程中,需要将控制腐蚀的知识经验合理运用过来,促使设备具有较高的性能和较长的使用寿命,同时,经济、实用以及环保等方面的要求也需要纳入考虑范围。 此外,石油化工设备的实用性能也会直接受到安装质量的影响,因此,就需要将防腐措施运用到安装中的各个环节,对设备包装、加工以及运输等各个环节所存在的腐蚀问题充分考虑。需要注意的是,材料虽然有较好的性能,但是无法保证制造质量的话,也不可能提高设备的抗腐蚀性,因此,在设备制作过程中,就需要对各个环节存在的腐蚀风险充分考虑,同时,做好材料管理工作。 2.3 对设备材料的合理选择 石油化工设备材料会对设备整体的抗腐蚀性产生直接的决定性作用。目前,通常用金属和非金属两类材料来作为抗腐蚀性材料。碳钢是金属材料中运用最为广泛的,但是其没有较高的抗腐蚀性,因此,就需要将涂层保护措施运用过来。科学技术的革新,如今出现了一些新型设备材料,如合金钢、玻璃钢等,其有着较高的耐腐蚀性能,因此,可以大力推广和应用。在对石油化工设备材料进行选择时,需要将材料经济性、介质性能以及设备加工要求等诸多因素充分纳入考虑范围。 2.4 对设备加工工艺的大力完善 石油化工设备有着比较复杂的加工生产过程和多样化的工艺流程,因此,在这个过程中,就需要对腐蚀风险有效的规避。目前,通常采用的方法是控制设备的加工环境,如对空气中的水分进行减少,对作业温度大力提高。通常情况下,水分子会对设备腐蚀起到加剧作用,在常温干燥的环境下,可以更好地保存和利用设备。因此,就需要将干燥和冷却设备增加于设备的加工过程中,促使空气中的水分得到有效的降低或者减少。同时,提升了温度之后,还可以更快地蒸发空气中的水分,设备腐蚀性得到降低,因此,就需要对加工温度适当提高。 2.5 加强防腐技术管理 在石油化工设备防腐中,还有非常重要的一个环节是技术管理工作,在这个方面,需要对防腐新材料和新技术积极地开发和运用,将其有效转化为生产力,促使石油化工企业更加健康的发展。要将防腐教育贯彻于设备设计、生产、使用和维护过程中,对员工的防腐意识大力提高,并且将防腐安全教育机制有效的构建起来。此外,在石油化工设备的各个环节中都会出现防腐现象,因此,就需要做好日常预防和维护、定期检查工作,将定期检查和维护机制科学构建起来,以便真正落实防腐工作。 3 结 语 综上所述,石油生产企业的发展会直接受到石油化工设备腐蚀问题的影响,因此,就需要充分重视。虽然设备腐蚀是不可避免的,但是通过一系列措施的运用,可以有效降低其发生率。对于石油化工企业来讲,需要对设备腐蚀原因充分了解,然后结合具体情况,采取一系列针对性的措施,以便降低设备腐蚀率,促使石油化工设备使用寿命延长。 石油化工设备论文:论石油化工设备的安装 摘 要:现如今,随着人们生活水平的不断提高,人们对石油的需求量越来越大。石油在我国国民经济中占有非常重要的地位,因此,石油化工企业应该重视石油化工设备的安装。本文主要分析了石油化工设备安装的特点,并提出了一些石油化工设备的安装措施,希望能够对相关负责人提供一定的帮助作用。 关键词:石油化工;设备;安装;特点;措施 石油化工设备生产是一个复杂并且危险的过程,生产出来的产品都是属于易燃易爆物品,因此,石油企业应该重视石油化工设备的安装问题。近年来,随着我国社会经济的不断增长,石油化工设备的安装过程越来越备受关注。因此,在对石油化工设备安装的过程中,应该由相关的专业技术人员进行操作,注重石油化工设备的安装质量,从而保证石油生产的安全稳定性。 一、石油化工设备安装的特点 (一)周期长,投入大 一般情况下,石油化工的设备体积都很庞大,安装过程也非常繁琐,耗费时间也比较长,在对设备安装时,还要投入大量的人力和财力。同时,在具体的安装中,涉及到的专业知识也非常广泛,还要有很多的单位参加,比如建设单位、施工单位等,只有这些单位共同合作,才能使得设备安装更加具有安全性。 (二)技术含量高 现如今,我国石油化工企业生产出来的产品是多种多样的,其中生产出来的每一种产品都是按不同的设备要求来完成的,比如,耐压性、耐热性、耐腐蚀性等,由此可以看出,生产产品的过程非常的复杂。目前,我国的石油化工设备具有很多的特点,比如,自动化程度灵敏性高、设备结构精湛等,而且体积大、重量高,因此,设备安装比较繁琐,技术含量非常高。 (三)风险大 我们都知道,由于石油化工设备自身的特点,所以在设备安装过程中需要很多的人力和财力,而且也会出现各种各样的安装问题。同时,在购买设备之后进行运输时,由于设备体积大也会出现一定的风险问题。另外,在生产过程中,如果设备出现了质量问题,维修时也要经过很长的一段时间,因此,为了减少设备的风险,在安装时一定要仔细检查每个环节,安装之后还要经过严格的验收。 (四)工种交叉多 在石油化工设备安装过程中,设计道德专业知识非常多,比如电器、土建等。并且安装中也少不了工艺、防腐等专业知识的相互协调,同时需要很多的单位进行参与,如制造、监理、施工单位等。由此可见,石油化工设备安装过程非常复杂,需要的工种交叉也很多,综合性非常强。 二、石油化工设备的安装措施 石油化工设备安装是一个非常复杂且周期很长的工作,为了提高设备的安装质量,石油化工企业就要时刻注意安装的每个环节,下面我们就来具体说下石油化工设备的安装措施都有哪些: (一)提高安装人员技术水平 众所周知,企业的发展关键在于人才。随着我国市场经济的不断发展,企业对技术人才的需求越来越高,特别是石油化工安装的技术人员,这是因为石油化工设备安装质量好坏直接关系到生产中是否安全。与此同时,为了提高技术人员的工作效率,企业还要定期对他们做一些专业知识的培训,同时,还要在企业内部制定一些奖惩措施,以此来提高他们的工作热情和积极性,避免人才的流失。另外,企业为了能够跟上市场发展的脚步,还要定期更换新设备,不断引进新技术,然后聘用国外有专业经验的人才与企业内部的工作人员一起安装新设备,提高安装人员的技术水平。 (二)要做好石油化工设备的开箱检验工作 石油化工设备的开箱检验工作是一项非常重要的工作,它直接关系到设备安装的是否成功,一旦安装不成功给设备造成质量问题,后果将不堪设想。在这个开箱检验中,必须经过两个重要步骤:一方面是工厂验收,另一方面是商检用户验收。其中工厂验收的目的就是检测设备的质量是否过关,以免在生产过程中发生安全事故;商检用户验收主要指的就是买方与设备厂家、商检局以及保险公司共同进行验收。在进行验收的过程中,要检查数量是否准确无误,设备是否完好无损等,最后如果检查结果都合格之后就要签字确认。 (三)要加强与外商专家的协调管理 在安装的过程中,还有一个问题是必须要注意的,那就是要加强与外商专家的协调管理,这主要是针对那些从国外进口的关键设备。在与外商合作时肯定要签合同,然后根据合同的内容进行安装试运,这个过程中必须由外商专家亲临现场进行指挥安装,以免错过某个细小环节,给设备安装造成质量问题。第一,要结合企业的实际情况,制定相应的安装方案,协调好与外商专家的指导时间,在做好一切准备工作之后,双方就要协商好安装的流程。第二,企业要定期召开设备安装会议,讨论安装过程中容易出现的问题,然后找相应的措施进行解决,确保安装进度。第三,要与外商专家建立相应的友好合作关系,经常沟通感情,加强双方之间的配合度。 (四)重视安装过程中的质量管理 在石油化工设备的安装中,最重要的就是安装质量。因此,企业要专门组织一个部门,重点抓好质量管理工作,并聘请相应设备专家进行管理。与此同时,监理工程师应超前的对设备安装的流程进行质量管理,定期到现场进行考察,并对工序的质量进行检验,确保设备能够安全生产,一旦发现有问题,无论大小,都要认真对待,及时找到问题原因然后采用相应的措施进行解决。总之,企业要重视安装过程中的质量管理,提高设备生产的安全效率。 总而言之,石油是我们日常生活中不可缺少的重要组成部分,因此,为了提高石油生产的安全性,就必须重视设备的安装过程。在具体的设备安装中,技术操作人员应该做好石油化工设备的开箱检验工作,提高自身的安装操作技术,注重设备的安装质量,总结以往的经验教训,为我国石油化工的可持续发展奠定坚实的基础。 石油化工设备论文:石油化工设备防腐蚀的措施和方法 [摘 要]石油化工行业面临的腐蚀问题不容忽视,本文从石油化工设备特殊的使用环境出发,分析了石油化工设备腐蚀的原因、特点和种类,有针对性的提出防止石油化工设备腐蚀的措施和方法,只有做好设备的防腐工作,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益,为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。 [关键词]石油化工 设备防腐 措施和方法 腐蚀现象对石油化工设备造成的损害不容忽视,无论是石油化工设备生产设计、制造的过程还是实际使用中,都必须做好防腐工作,尤其要注重日常环境中的防护。腐蚀不仅会造成设备外形、色泽、美观方面的变化,而且会导致石油化工设备的物理性能、机械性能等方面发生变化,从而影响设备的正常使用,造成原材料的浪费和设备安全隐患,不仅威胁工作人员的生命安全,还会给企业带来巨大损失。因此石油化工企业必须采取有效措施来提高设备的防腐性能,这项工作对企业的长足发展具有重要意义。 1.分析石油化工设备腐蚀的原因、特点和种类 1.1 石油化工设备设备腐蚀的特点 石油化工设备使用的环境通常比较特殊,而且接触复杂的化学物品,普遍存在不同程度的腐蚀。从生产装置来看,石油化工装置中通常放置苯乙烯、苯酚丙酮、氯乙烯、间甲酚、烷基苯的烷基化、烧碱等具有腐蚀性质的原料。从腐蚀介质看,主要是化工生产设备接触的酸性催化剂,烧碱生产中的Cl-及浓碱液,尿素生产中的甲铵液,烷基苯装置中的氢氟酸等。石化生产设备的用材种类多,生产本身又具有技术复杂、危险性大、连续性强等特点,如果设备在设计、制造、安装、操作、维修中考虑不周,或者在防护施工过程中某一环节稍有疏忽,均有可能增加腐蚀隐患的发生。 1.2 设备腐蚀的内部原因 由于化工设备所选用的金属材料不同,对不同介质的抗腐蚀能力也不同。腐蚀与金属晶粒的粗细有关,晶粒细腐蚀慢,晶粒粗腐蚀快。表面越粗糙的设备越容易被腐蚀,设备表面没有防护膜也容易受到腐蚀,受设备结构影响,缝隙、开口、死角处等设计结构突变的位置越容易被腐蚀。 1.3 设备腐蚀的外部原因 设备接触腐蚀性介质会影响其腐蚀程度,如石油化工设备通常接触二氧化碳、硫化物、卤化物、盐雾等介质造成腐蚀。受腐蚀的损伤程度与介质的化学成分、种类、浓度、酸碱度、水分、含氧量、杂质等有关。。金属腐蚀属于化学反应,介质温度越高腐蚀越快,介质的流动速度越快,越容易对设备表层的保护膜造成冲刷,产生空泡腐蚀或冲击磨损。零部件受到的外部压力和残余应力与腐蚀速度呈正比。机械设备受疲劳和应力影响,在运转过程中,其旋转部件和承受压力会产生应力,引起设备内部结构扭曲,降低了金属的电极电位,从而加剧微电池腐蚀,造成损坏。 1.4 石油化工设备腐蚀的种类 按腐蚀产生的机理分类,主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀一般容易在高温干燥环境下形成,生产中,金属设备的表面总要与氧气以及氧气中的其他物质发生化学反应,这样很容易在设备的表面形成氧化物,从而使金属设备表面受到腐蚀,这称之为化学腐蚀。氧化―还原反应都属于电化学腐蚀,在潮湿的环境中容易形成,主要是设备金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生腐蚀。 2.防止石油化工设备腐蚀的措施和方法 石油化工企业对机械设备的防腐策略应该贯穿于设备采购、调试安装、配套设施建设、实际使用全过程,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益。 2.1 设计时考虑采用防腐结构设计 防腐蚀结构设计指的是在石油化工设备设计的时候考虑如何防止设备的腐蚀,它不仅包括单个设备的设计,还包括设备之间安装情况以及整个设备运行系统的布置,也就是系统整体设计的问题。主要是避免死角的出现,防止局部液体残留或腐蚀物质堆积造成设备腐蚀。还要尽量避免间隙的产生,许多设备缝隙位置、密封面或连接部位容易产生腐蚀,造成孔蚀和应力腐蚀,良好的结构设计可以有效防止缝隙腐蚀。 2.2 选用合理的材料制造石油化工设备 石油化工设备通常在高浓度高腐蚀性的环境下使用,所以在采购机械设备之前,要选择耐腐蚀性强的金属材料。首先,要充分了解设备的使用环境,包括温度情况、腐蚀物质成分、浓度、应力状态等。其次,采购时要特别注意机械设备的规格、类型、结构和要求。再次,挑选时充分考虑设备的使用年限,需要满足生产要求寿命,保证机械设备和管道材料劣化均匀,综合考虑采购成本和维修成本的最佳配置,从而减轻腐蚀程度。最后,还要重视设备的加工工艺,包括力学性能和防腐性能,例如机械设备的硬度、抗疲劳性、冲击韧度、强度以及零件腐蚀敏感度、晶粒粗细等。 2.3 合理使用防腐涂料 石油化工设备上涂刷良好的防腐涂料,可以形成保护膜,将金属表面与腐蚀介质相隔离,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触有效的阻隔,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用和阴极保护作用。石油化工企业可以选择由酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、邻苯二甲酸树脂和磷酸制成的油料涂料。在涂刷防腐膜时,需要严格要求涂刷能力、机械设备的性质、防锈能力、涂膜老化等,同时还要充分掌握涂料对象的形状、材质、表面状态、使用条件和施工环境等。 2.4 采用电化学保护法 采用科学合理的电化学保护法控制机械设备腐蚀,主要包括牺牲阳极法和外加电流法。牺牲阳极法即将比设备金属电极电势更低的合金或金属作为电池阳极,并固定在设备表面,形成腐蚀电池,此时机械设备就成为电池阴极,从而得到有效保护。例如在铁制设备表面联结锌。阳极锌的溶解会取代原来设备中铁的腐蚀溶解,到达了保护设备的目的。牺牲阳极法中的常用材料有锌、铝、铝合金等,在我国石油化工企业中得到广泛应用,对地下管道、化工装置、锅炉、油灌等进行防护,取得了良好效果。外加电流法指的是通过外加电源对设备进行保护。把金属机械设备接在负极,废钢铁接在正极成为牺牲阳极,能够有效控制腐蚀。外加电流能够促使阴极电势超负方向转移,产生还原反应从而免除设备腐蚀。这需要由外加电源提供电流。这种方法在石油化工企业的酸性液体管道或沟槽、输油管、地下水管等防腐中经常使用。 3.结语 由此可见,石油化工企业必须采取有效的应对策略,利用新型的防腐技术,提高机械设备的耐腐蚀性能,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益,为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。 石油化工设备论文:新时期石油化工设备管理浅析 摘 要:近年来,随着我国社会经济的快速发展,地球资源的使用程度不断加强,伴随人们对能源与资源的过度使用,导致部分地球能源出现短缺的状况,尤其是石油能源。现阶段,石油能源的合理利用逐渐引起了各领域的关注。在石油化工行业的不断发展中,其相关设备的管理问题逐渐暴露出弊端,因此,应对其进行科学合理的完善与更新,进而积极的促进石油化工行业的进一步发展。 关键词:新时期;石油化工;设备管理;浅析 石油化工行业主要是对化工产品进行必要的生产与加工,因此,对相关的设备进行管理与维护工作具有一定的现实意义。不仅能够提高设备的使用效率与质量,同时间接地推动了石油化工行业的工作效率。文章通过对石油化工相关设备管理问题的全面分析,提出相应的解决措施,进一步完善石油化工设备的管理工作。 1 新时期石油化工设备的管理现状 1.1 设备管理工作不专业 石油化工设备的管理工作不专业使相关企业的设备管理体制无法适应化工设备的发展速度,一定程度上影响了石油化工设备管理机制的有效完善与发展。在实际的设备管理工作过程中,工作人员缺乏一定的专业性,并且对于实际的操作没有经验,因此不能满足设备正常更新与完善的需求[1]。 1.2 设备管理工作安全问题 由于在石油化工设备的管理工作中管理方法不合理,导致化工企业在实际的运营过程中时常出现安全事故。伴随化工设备的种类与型号不断更新与升级,使部分设备产生过量的运行状况,一定程度上给化工设备的管理带来了严重的影响,导致安全隐患不断增加,并且传统的化工设备管理体制也无法满足对新型化工设备安全管理的需求[2]。 1.3 化工设备技术管理落后 在对化工设备的维修费用预算过程中未采取科学合理的方法。对化工设备的折旧方式主要采用传统的计算方法,导致出现折旧已满但设备仍可使用的情况,还容易出现设备易老化但折旧未满的情况[3]。 2 石油化工设备管理工作的重要意义 2.1 有效保障化工企业的安全生产 石油化工企业运营过程中,安全问题是其主要的经营因素。因此,在企业的实际生产过程中应注重安全工作,有效的保证设备生产的安全性与工作人员的人身安全,进而避免安全事故的发生。化工设备的科学系统化管理能够有效的提高设备的生产与运行。在化工设备的安全管理工作中应具有一定的科学性,制定合理的方案与规划保障化工企业生产的顺利进行。 2.2 有效提高化工企业的生产效率 化工企业的科学管理体制能够保证化工生产的正常运行,保障了设备的生产效率,避免了设备故障产生的机率。化工设备生产效率的提高,一定长度上增加了企业的经济效益,提高了化工企业的整体发展水平。 3 完善石油化工设备管理工作的具体措施 青化砭采油厂隶属于延长油田股份有限公司,是一个具有综合配套型的原油生产企业。针对该采油厂的化工设备管理工作中存在的问题进行了详细的分析,提出了针对性的完善措施,有效的提高了其化工设备的管理工作。 3.1 贯彻落实化工设备的管理主体责任 对化工设备进行专业的管理,熟练掌握设备的操作与维护技术,制定科学合理的维修与养护规划,并进行严格的质量验收[4]。除此之外,应对相关的设备管理领导进行责任的落实,明确自身的设备管理责任。同时根据实际的生产需要,聘请相关的工程师辅助领导的管理工作。 3.2 加强设备管理人员的培训 石油化工企业的设备管理与专业技术人员应了解其化工设备管理工作对企业经济效益的重要性。此外,还应对其进行专业的培训,并与其他相关部门进行协同工作。对设备管理人员的培训应根据企业的实际需求,有针对性的进行培训,并有效的提高管理技术人员的专业技术水平。同时,在培训的过程中也应考虑对技术人员的培训效果,定期进行严格的检查,并将检查的结果进行详细的记录,对设备管理人员进行培训意义的讲解。除此之外,应注重企业评估体制的建设,能够积极的提高化工设备的运转效率,进一步加强对石油化工设备的管理。 3.3 对石油化工设备管理制度的改革 新时期的石油化工企业属于高危的行业,所以,应对石油化工设备的管理制度进行严格周密的制定,不应实行形式主义,要注重其实际的运行效果。化工设备的管理制度是根据不断的实践经验总结出来的,因此,设备管理制度的制定应根据实际的生产条件与相应的技术改进进行改革与创新。与此同时,相关的设备管理制度的工作人员应根据制度的实际运行情况进行适当的制度变动,有效的提高设备管理的高效运行。除此之外,相关的设备操作人员在进行实际的操作过程中,应严格的遵守制度进行使用。同时,化工设备的管理人员在进行化工设备的管理工作时也应遵守相关的管理制度,进而有效的促进新时期石油化工设备管理工作的顺利开展。 3.4 普及安全生产的管理意识 在石油化工设备的生产运行过程中应严格注重安全问题,树立正确的安全生产意识,不仅要依靠设备管理人员自身的管理与维护,应保证全体生产工作人员具有安全生产的意识。针对化工设备出现故障的现象应及时对相关的管理人员汇报,以防故障的恶化程度。化工设备的操作人员如果存在安全意识薄弱的现象就会提高设备运行故障出现的机率[5]。因此,应积极强化安全生产的管理意识,并进行有效的落实,保证化工设备的安全生产。 3.5 积极引进化工设备的先进维护技术 石油化工企业应积极引进先进的设备维护技术,一定程度上改善化工设备的使用效率与质量,同时降低设备自身的劳动强度,有效的延长了设备的使用寿命,同时对于出现故障的化工设备也能在短时间内恢复生产。在未来的发展过程中,化工企业也应引进先进的检测方法,对现场的生产进行快速的判断,有效提高设备的维修速度,保证化工设备的正常运行。 4 结束语 石油化工设备的管理问题直接影响企业的发展与进步,因此,应积极采取相应的解决措施,有效的促进石油化工企业的发展,并且获取可观的经济效益。 石油化工设备论文:石油化工设备管理浅析 摘要:随着经济的不断发展,资源能源的利用也是越来越频繁,尤其是作为重要能源的石油,更是得到人们的广泛关注,石油化工的不断发展的过程中,石油化工设备的管理问题成为重要因素,它直接关系着整个石油化工业的健康有序发展。本文主要就石油化工设备管理进行了分析研究。 关键词:石油 化工设备 设备管理 引言 众所周知,石油化工设备是进行化工产品生产和加工的基础,只有不断加强石油化工设备的管理和维护,才能更加有效地提高石油化工设备的质量和效率, 也可以在一定程度上提高石化企业的生产效率。由此看来,对石油化工设备管理进行研究很有必要。 一、石油化工设备管理的重要性 1.化工设备管理是化工企业安全生产的保障 安全是一个化工企业最基本也最重要的生存要素。在化工企业实际的生产中必须把生产安全放在首位,保障设备的安全和人员的安全,避免企业遭受不必要的损失。化工企业能够进行正常的生产运作,化工设备管理的系统化、科学化是重要的前提之一。部分对安全环境要求比较高的化工设备比如电力设备、机动设备、压力设备等,需要特别加以个性的管理和维护才能保证设备安全的工作。这些高压强电的设备一旦出现故障不仅对设备会造成一定的破坏,对操作人员的生命安全还会造成威胁,后果不堪设想。因此,化工设备管理的安全是化工企业的生产生命线,必须制定科学、合理的管理方案来给化工企业在安全制度的保障下实现经济效益最大化。 2.设备管理是稳定生产的保障 关于化工设备的管理工作有相当多的具体内容,比如如何对化工设备进行设备的定期保养和调试、设备的招标和成本的预算等,需要化工企业不同部门的员工齐心协力共同来完成设备的管理工作,做到各尽其责,在自己的岗位上做好有关化工设备的管理工作,为化工企业生产的稳定性、高效性、持续性作出自己应有的贡献。 3.设备管理是提高产品质量的重要因素 化工企业产品的质量的好坏关系着一个企业经济效益的好坏,是影响企业在市场占有率和同功能产品竞争上地位的重要因素。而化工设备的管理又是直接与企业产品质量挂钩的,设备能够正常安全的运作才能制造处符合企业标准的优质产品。化工设备管理需要各管理人员让设备时刻保持一个良好的工作状态,这样才能让设备高效的在生产线上运作,提高产品的质量。 4.设备管理还是提高生产效率的重要因素 化工设备的优秀管理,帮助生产线正常的运作,实际上就是在生产效率上给了一个强有力的保证,设备不出故障,生产效率就能在技术的带领下不断提高。生产效率的不断提高,就能帮助化工企业能够实现效益的最大化。因此设备管理工作对于企业生产效率还是非常重要的。 二、石油化工设备管理的现状 1、化工设备管理专业性不强 以往的化工设备管理体制跟不上化工设备发展的脚步很大一部分原因就是因为设备管理的专业性不强,严重制约了设备管理体制的深入改革和完善。要求设备管理人员的综合素质和专业素质都要非常的扎实过硬,各方面能力都要平衡发展,而现代的化工企业的设备管理人员恰恰缺乏专业性的知识和操作经验,无法适应化工设备的日益更新。 2、化工设备管理安全问题 众多化工企业的化工安全事故发生原因都是因为设备管理上出现的管理方法不够科学先进和不严谨。随着现代化技术的不断发展,各种新型的化工设备都在不断更新换代,集约化设备日益增多,而且部分化工设备还出现过载过量工作的情况,给设备管理工作带来了不小的困难。安全隐患的节节攀升也给化工设备管理带来了许多难题,传统的设备管理制度已经不能满足现代化化工设备的安全监控的实际要求。迅猛发展的集约式设备对化工设备管理的要求越来越严格,日益凸显的设备故障造成的安全事故给化工企业敲响了警钟,设备管理安全问题已成为现代化化工企业设备管理要解决的重大难题 3、设备滞后和管理的不规范 设备技术管理。在预算设备修理资金时,只是按照以前的管理经验经行预算,而没有根据科学的预算方法。由于设备的折旧统一采用直线法计提,使得一部分设备虽已体满折旧,但设备仍然完好,另一部分设备虽未提满折旧,但设备技术老化,甚至丧失使用价值。没有按照设备的实际状况进行折旧的计提。 四、加强石油化工设备管理的措施 1、落实企业设备管理主体责任 首先应该进行设备的专业管理,企业要充分掌握设备使用、维护、维修和保养的重要技术。企业设备管理部门负责维修和保养计划以及材料和部件计划,负责质量控制验收,负责设备文件的管理和维护信息。再者,企业必须加强设备管理的领导,落实领导责任。企业应明确领导团队成员负责设备管理。根据企业需要,可以建立设备、电气、仪表副总工程师,来辅助分管领导负责设备的技术管理。另外,特大型和大型的石油化工企业,需要设置专职副领导进行设备的管理。 2、加强石油化工设备的管理和专业技术人员的培训 首先石化企业应该高度重视石化设备的管理,很好地理解石化设备管理有效增强企业盈利的重要作用;其次,设备管理部门还要不断加强专业技术人员的培养,并协助其他部门搞好这方面的相关工作,如辅助人力资源部门进行专业技术人员的招聘工作。栽培的技术人员根据企业实际需求,做到培训要具有针对性,从而提高有关人员的技术水平。而且,在进行相关技术人员培训的同时,也要重视技术人员的培训结果,并要进行及时的检查,检查结果必须记录在档,鼓励培训人员更加认真谨慎的看待培训工作。更为重要的是要注意石化公司应该开发详细的评估体系,以提高设备的运转率为优秀,加强石化设备的管理。 3、加强石油化工设备的安全管理,普及化工设备安全管理的意识 石油化工设备的安全管理的方方面面的准确把握需要化工企业上上下下全体员工树立安全操作、安全管理的意识,而不是单单依靠设备管理技术人员的单方面的维护和操作。全体员工能在化工设备出现故障的第一时间及时反映给管理相关的技术人员,从而避免设备故障的进一步恶化。而且部分设备操作人员安全意识淡薄,不加强宣传安全教育的话,会增加设备出现使用故障的概率。所以,设备管理的全体安全意识要从上到下、从部门之间的横向上都要切身落实,加强安全的宣传教育,全面保障设备的安全运行。 4、引进先进的设备维护技术 随着改革开放的进一步深入,大量的石油化工企业不断引进国外先进技术,如等离子焊、氩弧焊、热喷涂涂料、胶粘剂等等,这些重要的先进技术在企业中得到了广泛的应用和流行,各种先进的技术,使用先进的工具,在很大程度上提高了设备的效率,劳动强度得到了很大程度的降低,一旦设备出现故障,可以实现快速修复。石化企业在未来的发展,还要加强对先进技术的引入,并不断引入检测方法,如x射线、超声波等等先进的技术手段,可以实现现场快速判断,提高设备维修效率,加快维修计划,确保生产的正常运行,不断提高石化企业设备的现代化水平。 结束语 总而言之,石油化工设备管理是关系到石油化工企业发展的关键所在,必须采取各种措施不断加强石油化工设备管理,只有这样,才能不断促进石油化工业的不断发展,才能给石油化工企业带来良好的经济效益,同时为我国国民经济的不断发展做出贡献。 石油化工设备论文:石油化工设备的维护探究 摘要:在我国的石油化工设备中,设备的维护的重要性不言而喻。化工设备的维护工作影响其日常工作的正常运作。只有掌握好化工设备的维护检修技术,才能使设备良好运行,维持较好的生产秩序。基于此,文章对石油化工设备的维护进行分析,以期能够提供一个借鉴。 关键词:石油化工设备;维护;措施 1.石油化工设备维护的必要性与原因分析 首先,加强石油化工设备的维护是适应石油化工产业发展的客观要求。石油化工产业生产离不开设备的运用,任何机械化设备的使用都有其使用寿命或是缺陷不足,在日常的运行过程中产生的消耗也会加快设备的老化程度,不利于设备的长期连续使用,因此鉴于为了减少在化工生产中出现突发事故或是技术性问题就需要加强和完善化工设备的维护和保养,从而更好地促进石油化工产业的健康顺利运作。 其次,石油化工设备维护也是促进化工生产物质技术发展进步的重要体现。随着科学技术和信息科技化的快速发展,无论在各行各业都离不开科技的进步与发展,石油化工产业也不例外。化工设备在日常使用中出现的故障等技术问题都需要加强维护和处理,这就要求石油化工生产需要提高设备维护的管理体制,加强技术创新和维护,从而为生产作业提供一个有保障的平台和环境。 最后,加强石油化工设备维护也是企业保障员工人身安全的具体措施。石油化工设备的使用主体是生产工作人员,在日产生产过程中不可避免会出现一些安全事故等,这就要求石油化工企业需要及时的加强设备的维护工作,减少由设备故障所引起的安全隐患,这不仅是为了延长设备使用寿命,也是保障员工人身安全必不可少的完善措施。 2.设备维护的标准 2.1要保证设备在产品的制造生产环节中拥有较长的持久性,可以让石油化工设备在连续不断的生产工作中保持正常运转,企业要把石油化工设备的维护和保养规定做实做细。 2.2尽量避免具有腐蚀性的物品损害石油化工设备,企业的管理人员要组织员工负责清理设备表层的污物,让设备一直处于清洁状态。这样石油化工设备就可以在一个清洁卫生的环境中作业,为正常生产制造一个有利条件。 2.3要降低物品原料的消耗和相关能源的损耗,避免因为物品的泄漏引起的火灾、爆炸和环境污染等一系列重大事件的出现。要根据具体的工作实际制定相应的安全规则,科学严谨的监督管路连接处的安全情况,根据经常出现的问题制定有效的应对措施。让因泄漏造成的损害减到最小,甚至避免事故的出现。 2.4假如在生产的过程中石油化工设备出现突发性的故障,要及时开展维修工作。要制定规则保证维修当天完成,使危机在最短的时限内消除。这样,设备就可以快速恢复工作状态。所以,企业要在监督维修的同时,做好相应制度的跟进工作。员工就有依据对设备进行严格检查,才能保证出现的问题得到及时解决。 3.化工设备维护的基本方法 化工企业生产性质的特殊性,以及化工设备性能恶化的因素,要求化工设备时刻要保持高效、稳定的生产运行状态,而保证设备平稳运行的重要手段就是做好维护与保养工作:首先,化工设备运行的持续性要求要实现专人负责制,保证每个重要的设备部门都要有专人负责;其次,要规范设备操作人员以及维护与保养人员的行为准则,化工生产工艺操作比较严格,操作人员要严格按照相关规定执行,避免因为人为操作导致设备发生故障;最后,加强安全教育和知识能力培训活动。企业要积极开展一系列的安全教育和技能提高实践活动,并且制定一些激励措施,提高员工的主人翁意识,增强他们的责任心。 3.1化工设备投产前的维护保养 化工设备在投产前的维护保养是化工设备维护保养工作的基础,对设备的安全高效运行具有重要的影响,因此投产前的维护保养一定要做好:一是按照设备的使用要求,编写相应的操作规范和维护保养手册,并且根据设备的出厂安装顺序绘制润滑示意图,便于为日后使用提供重要的数据参考;二是在设备投产前要对操作人员、管理人员以及技术人员等进行相应的教育培训,让他们了解设备的结构、性能、维护保养等各方面的知识,并且在经过一段时间的培训后,要对他们进行考核,实施带证上岗制度;三是做好设备相关配件的准备工作;四是要准备必要的维护保养工具。 3.2化工设备使用中的维护保养 一是在设备使用中,要制定严格的岗位工作制度,并且认真执行巡回检查制度,尽早发现潜在故障,并给予解决,避免设备故障的进一步扩大;二是要严格执行“以维护为主,检修为辅”的维修保养制度;三是做好设备润滑工作,及时对关键部位进行润滑,避免因为润滑不及时而造成的设备的过度磨损。 3.3设备的巡回检查 化工设备与一般设备相比,其摆设位置和安装方法具有独特性,一般很少看到独立的化工设备,通常是设备群体相连,即一个程序的设备与另一个程序的设备相连,一个集中控制系统同时控制十几台相连设备,其中任何一台设备出现问题,都会殃及到其他设备。目前,化工企业采用的是集中控制监控方式,少有人工检修管理人员的参与,因此,必须采用巡回检查的方法来弥补控制检测的不足,在遵循化工设备连续性的基础上,参考集中控制管理中心的监控参数,以小组为单元、采用巡回、片区、现场三种方式定期定点对每一个设备运行、机械振动等展开检查,彻底杜绝高危害性因素。 4.加强石油化工设备维护的具体措施 4.1提高维护人员安全意识 由于化工企业的特殊性,无论在日常生产,还是装置维修、改造作业中,每一个点都存在着危险源。针对这种情况,必须提高维修人员的安全意识。作为专业的设备维修人员,在化工企业或其他危险行业设备检修等作业安全管理工作中,为了保障现场的安全生产,必须严格遵循相关管理规定。每一个作业人员应在思想上重视,在实际工作中落实和体现,细节决定成败,如果只停留在理念和口号,或者通过“搞运动式”的短暂行为,是无法真正落实到每个员工的心里,从而转化为行动的。 4.2提高维护人员技术水平 化工企业中对维护人员的要求较高,要求懂原理、懂构造、懂性能、懂工艺流程;会操作、会保养、会排除故障。所以提高设备维护人员的专业技术水平及职业素质势在必行。 对于化工企业从事维护的人员,可以聘请专家或技术能手为企业的维护人员讲课,讲一些维护技术要领、注意事项等内容。也可以对设备维护人员进行专业培训,使维护人员充分了解设备的原理结构,常用的设备保养维修及故障处理方法。还可以举办技术竞赛,对成绩好的人员给与物质奖励,维护人员不仅可以借此机会相互交流、学习,还能够提高学习专业技术的积极性。 对于高职院校的设备维护专业的学生,可以通过以上方法提高维护的技术水平,也可以通过专业相关理实一体课程、实训课程、职业资格培训等方法提高技术水平。总之要成为一名优秀的维护人员应将理论和实践相结合,二者相辅相成,缺一不可。 4.3制定科学合理的设备使用管理机制和体系 石油化工生产离不开设备的使用,然而目前大多数化工企业对于设备的管理存在细节上的问题,忽视了设备的维护和保养工作,这样不仅不利于化工企业的发展,还会造成设备在使用环节上出现各种问题,因此这就要求企业在日常生产中需要制定一个全面科学的设备管理机制和体系,重点负责设备的日常使用和事后的维护事项。这样不仅能够促进设备维护工作有序进行,还提高了生产工作效率,促进化工企业的发展。 结束语 基于上述的分析,可以发现,在日常生产环节中不可忽视对于设备的维护和保养,必须要结合相应的维护技术,提高维修人员技术水平,以适应时代的进步与发展。 石油化工设备论文:浅析石油化工设备的维护及检修 [摘 要]国家经济的快速发展,对能源的需求也在逐渐增长,这就需要石油化工企业的生产能力能够满足经济发展的需求。石油化工设备对于经济发展有着重要的作用,石油化工设备的优劣和工作状态,直接影响到石化企业生产装置的安全稳定和长周期运行,也影响着石化生产企业的经济效益。 [关键词]石油化工 设备维护 安全 检修 1、石油化工设备的特点和维护的基本要求 1.1 石油化工设备的特点 石油化工是一个技术相对比较复杂的行业,涉及到的石油化工设备也较多,其主要有反应类设备、换热类设备、储罐、炉类设备、塔类设备等,通过阀门、管路等把各类设备连接起来,形成了一个整体的石油化工装置系统。石油化工生产是一个连续不间断的过程,具有易燃、易爆、高温、高压、容易中毒的特点,同时伴随着复杂的传热过程。加强石油化工设备的维护保养,确保设备正常运行并且强化可靠性,对保证生产活动的正常进行、提高企业经济效益具有重要作用。 1.2 石油化工设备维护的基本要求 (1)为保证石油化工设备的正常运行,必须严格执行石油化工设备的维护保养制度。 (2)减少腐蚀性物质与石油化工设备的接触,经常清理设备表面的污物,使设备长期保持清洁,为石油化工设备的正常运行创造一个干净整洁的外部环境。 (3)减少物料消耗和能源损失,防止由于物料泄漏造成爆炸、火灾、环境污染等重大事故的发生,制定相应的安全防护措施,严格控制管路连接处的泄漏,通过采取措施把泄漏损失降到最低。 (4)石油化工设备若突发故障,应及时进行维修,要做到维修不过夜,保证在最短的时间内使设备恢复正常运转;同时制定相关的检查制度,严格按规定要求对设备进行定期检查,发现问题及时处理。 2、化工设备检修中的危险因素分析 与其他类型的生产相比,石油化工生产设备检修是一项高频率、高风险且复杂的技术性工作。 特别是石油化工生产区域的设备布局较为集中,局限了检修的场地,而对设备进行内外部以及高空检修作业时,动火、高空、容器内、起重、拆装作业等会同时进行,交叉作业多,若缺乏严密的施工组织和不周全的施工计划加之麻痹大意,非常容易造成安全事故。 2.1 动火作业的危险性 检修前,生产设备系统介质清理不彻底、盲板安装不到位、阀门内漏等安全防护措施不到位时,必将增加生产系统检修的危险性。 许多易燃易爆的介质容易在设备、管道内壁形成积垢层,如果清理不彻底,置换不到位,动火作业时,非常容易引起火灾、爆炸等安全事故。 2.2 高空作业的危险性 高空作业时,可能存在的危险性主要是由于脚手架的搭设不规范、 稳定性差造成的高处坠落事故;同时在高空作业时,可能由于周围环境的变化,有毒气体的散发,引起检修人员造成中毒,致使高处坠落事故发生; 若未按照要求办理登高作业票证、未系安全带、未佩戴安全帽,易造成检修人员高处坠落。 2.3 管理的不规范 企业若在管理上出现疏忽,比如不按照规定办理动火证、未采取必要的动火安全防护措施等,都非常容易造成火灾、爆炸事故;未按要求对有毒有害介质进行清洗、置换以及合格性分析,会诱发中毒事故;若容器内含氧量不达标,检修人员进入作业,则有发生窒息的危险,或者受限空间通风不畅也会造成窒息事故; 在容器内使用的照明灯具、电动工具的安全电压不符合要求,或者电源线保护层出现了破损未采取措施,则会造成触电事故;若未按照要求佩戴防毒器材进入有毒、有害区域或者防毒器材存在缺陷等,均会造成中毒事故的发生。 3、强化设备维护及检修的措施 3.1 实现检修的协同与同步性 一般在设备运行一定周期之后,应该对设备进行定期停车,然后进行系统内部检修与维护。由于石油化工设备布置密集而且数量较多,所以在进行检修时所耗费的时间长,就算经历了长时间的检修也不可能完成对所有设备的整修,主要还是受到检修力量和技术水平的限制。在对石油化工设备检修时,应该根据不同类别设备的特点,选择检修时间相近的设备进行分批检修,避免其他设备参与停车检修。而对于检修周期较短的设备,则应该采用协同方式来进行检修,这样能够降低由于设备检修时间长,对企业生产带来的影响。 3.2 加强巡回检查,保证设备可靠运行 一般石油化工设备,都是设备与设备串联在一起的,如果其中一台设备出现问题,将会对其他设备的运行造成影响,所以在设备维护检修过程中,应该采用巡回检查的方法来弥补监控缺陷,从而对设备出现的问题能够及早发现、及时处理。巡回检查一般分为操作人员、区域维护检修人员、现场技术管理人员的巡检,是石油化工生产企业的日常维护和管理工作,主要任务就是对设备进行调节、维修,对于发现的问题及时解决,以保证设备的正常运行,为石油化工生产企业创造良好的生产条件。 3.3 创新检修管理方式,提高检修管理水平 随着社会的发展,石油化工设备在不断的更新升级,所以必须强化设备的自动化系统。传统的设备检修管理系统已经落伍,为了适应石油化工企业的发展需要,设备检修管理方式必须先进、科学、合理。并且同时提倡预防性维修理念,能够对问题及早发现、及时解决,提倡对新技术、新工艺以及新材料合理应用,做到防患于未然,从而保证石油化工企业设备的正常运行。 3.4 强化日常设备维护与保养,有效的预防安全事故 根据发展趋势以及实践经验,各石油化工企业必须注重生产设备的预防性维护,加强对设备的维护与保养,确保设备的良好性能与工作状态。 在石油化工设备巡回检查过程中应该做好细节工作,对于设备出现的零件松动、异常声响等情况,应该及时的采取措施进行维修处理,将设备的隐患扼杀在萌芽状态。 加强设备日常维护与保养,能够有效的预防安全事故,能够确保石油化工企业的安全生产。 3.5 重视员工培训,提高员工综合素质 员工是石油化工设备维护与检修的主动力,他们的技术水平会直接影响设备维护与检修的质量,所以强化石油化工生产企业员工的综合技术素质是必需的。首先要组织和吸收责任心强的维修人员,不断的完善维修队伍;其次积极的开展业务培训工作,组织相关专家对技术管理人员进行定期的技术授课,讲解设备的结构组成、运行原理、维护重点等。不断拓展员工的知识面,提高业务素质,能够使员工的设备维护与检修技术水平得到不断的提升。 4、结语 石油化工行业是国家经济命脉的重点,是国家的支柱产业之一。石油化工设备是石化企业进行生产的物质技术基础,设备状况的优劣直接影响企业生产装置的安全稳定和长周期运行,所以石油化工企业为了确保安全生产和提高经济效益,就必须高度重视设备的保养和检修工作。 石油化工设备论文:石油化工设备安装工作建议 摘要:石油化工关键设备安装的控制与管理是一项非常复杂的工作,它涉及到诸多方面的问题,因此应当加强思想重视和管理制度创新,只有这样才能保证石油化工关键设备安装过程中不会出现问题,才能保障石油化工企业的持续、快速和健康的发展。本文主要对石油化工设备安装相关问题进行了简要分析。 关键词:石油化工;设备安装;意义 引言 近年来,随着现代石油化工生产的不断发展,石油化工设备安装问题受到人们的高度重视,主要原因在于倘若石油化工设备安装出现问题就会给后期的正常生产带来不必要的麻烦,甚至会造成严重的经济损失。相应的合理科学的设备安装工作则有利于石油化工的生产,促进石油化工业的快速发展。由此看来,石油化工设备安装需要得到充分的重视,只有这样才能进一步的提高机械安装工作的效率和质量,保证石油化工设备正常运行。 一、石油化工企业设备管理的必要性 石油化工企业中化工设备对于生产是至关重要的,是石油化工企业开展日常工作的基本工具,从这个角度来说,对于石油化工设备的日常管理是非常重要的。好的设备管理效果,能够有效的避免因为设备自身原因造成的经济损失和生产事故,最大程度的保证生产工作的正常进行。石油化工生产管理最重要的就是安全管理,而设备管理又是安全管理中的重要组成部分,因此提高石油化工企业设备管理工作的质量,有助于提高企业整体的生产管理水平和质量。随着我国社会经济水平的不断发展,社会各个环节都在向着正规化方向发展,石油化工企业也不例外,设备管理对于石油化工企业的必要性主要体现在运行可靠性、维修费用以及减少经济损失这几个方面。 1、提高设备的运行可靠性 有前文叙述可知,安全生产对于石油化工企业来说至关重要,而设备运行安全又是安全生产中最重要的环节,石油化工企业生产过程中会涉及到多种生产设备,这些设备由于作用不同,其安全性能也不尽相同。其中一些对于安全性能要求比较高的设备,诸如电气设备等,如果不强化管理质量和效率,一旦出现设备安全问题,将造成不可弥补的损失,甚至还会出现人员伤亡。从这个角度来说,提高设备管理工作的质量,有助于提高设备的运行可靠性,从而提高石油化工企业整体的生产安全指数,最大程度的避免生产事故的发生。 2、降低设备运行维修费用 众所周知,对于石油化工企业来说,生产设备的日常管理费用也是生产成本中的重要组成部分,尤其是一些大型高科技设备,一旦出现故障,其维修费用是非常大的,维修费用不仅包括技术维修费用,还包括人力资源费用等,现代石油化工设备自动化和智能化程度都比较高,设备出现故障已经不是过去的某个设备零件或者是器件破损,更多的是设备的中央处理器中的某个智能芯片出现了问题,从这个角度来说,提高设备管理的日常效率,能够有效降低设备的运行维修费用,减少企业流动资金的运转压力。 3、减少企业因设备故障带来的经济损失 设备出现故障,不仅会增加企业维修设备的开支,还会影响正常生产工作,集成度越高的设备,在生产中担当的角色就越重要,一旦出现故障,将会影响一条生产链无法正常生产,这也就是说一旦石油化工企业的设备出现故障,会严重影响企业的正常生产,企业的经济收益就会出现相应的缩减,因此强化石油化工企业的设备管理工作,能够最大程度的减少企业因设备故障而产生的经济收益缩减,保证企业的正常收益。 二、化工设备安装要点 1、安装施工前期准备工作 施工设计图纸是施工人员进行具体施工过程中所遵循的基本依据,因此必须对整个工程正式运行前的设计图纸进行严格控制,确保其规范、合理。在对施工图纸的检测过程中,要将重点放置在石油化工安装工程的施工设计图纸的仔细核对以及审查上,确保施工设计图纸在设计上没有出现对具体工程工序的遗漏以及原则性的错误,将各种不合理因素在正式开展工程前便进行及时的发现与消除,从而避免施工过程中出现更改、返工等情景,以至于整个工程无法如期开展和完工,影响到工程的进度以及质量,从而造成不必要的麻烦。此外,在对施工图纸进行全面控制的同时,还要对整个工程的人员安排、原材料使用、施工方案的确定等基本工作做好,确保各部分工作都依照国家相关法律法规以及行业标准开展。通过施工过程中具体参与者的技术交底以及培训,保证施工过程中,操作人员拥有过硬的技术业务素质,懂得基本的操作规范以及安全防护措施。 2、施工材料以及管道预制工作控制与管理 施工材料作为直接影响石油化工安装工程质量最为直接、关键的因素之一,工程管理者必须将该部分的有效控制与管理作为重中之重进行重视。具体操作办法如下:进行施工材料的验收时,验收工作要全面、细致,要对材料的出库以及入库进行检验,入库检验过程中,要严格依据我国颁布的相关材料质量标准进行一一检测,检测项目包括各项材料的出厂日期、保质期、硬度等,坚决杜绝质量不过关的材料进入库存。针对某些特殊的管道组件以及材质的组件,检测人员应当对其进行必要的复检工作,不得敷衍了事,坚决保障入库材料全部符合相关标准。出库的材料应当以设计工程量的实际情况进行出库,做到严格依照设计开展工作,绝不随意出库。 管道预制是施工过程中为实现管道施工工期的有效缩短而专门开展的一项工程,主要由管段预制以及管支架预制两部分构成。因此在管道预制中,必须要确保以管材调直、下料、标识、焊接等部分为代表的各个部分进行全面检测,保证管道预制工作能够严格依照操作标准开展。 3、 管道安装阶段的控制与管理 管道安装是一项涉及面广、工作量大的系统工程,其涉及到对土建管架以及机械设备的安装,对预制管段和管支架等不同部分进行工作交接以及具体验收等工作,囊括对管子、管段等部分的组装工作,管道安装工作的重点是对预制管段进行进一步的安装与完善,确保在对焊材、焊接工艺、焊接环境、焊接方法等操作手段的控制与管理下,确保现场预制组装工作的焊接能够顺利进行,是对管道预制作业流程的进一步扩展。 4、试压冲洗以及防腐保温部分的控制 试压冲洗阶段是对石油化工安装工程中管道施工的一次全面检测,检测范围包括对管线的核查、试压、冲洗等,属于工艺管道施工中最为重要的一道检测保障,通过这部分的检测,管道的外观、质量以及内部各项指标是否符合相关标准能够一次性的被全面、无缝隙的覆盖,因此必须对这部分工作流程全面控制。防腐保温阶段是对管线刷油、保温、保冷等日常运行状态的一次基本工作,该项工程的控制管理状态如何直接影响到管线的维护与运行,不可对此掉以轻心。 5、机械设备安装过程中的质量管理与控制 机械设备的性能如何直接对石油化工工程施工最终质量有着举足轻重的影响。因此,对于参与到施工中的各项设备,必须确保其质量上符合行业设计规范以及国家制定的相关标准,要拥有明确的证件证明其达到了所要求的标准;设备安装中使用到的计量设备与各种仪器精度应当等于或者大于被检测对象的精度等级;针对设备安装阶段出现的隐蔽性工程,检测者应当在实行隐蔽之前及时的对其进行检测,并做好登记工作,确保合格后才能允许继续安装。 结束语 总之,石油化工设备安装工作对于石油化工业的生产和发展有着重要影响,我们必须高度重视石油化工设备安装的质量与效率,提高石油化工设备运行的效率,从而促进石油化工业的不断进步。 石油化工设备论文:浅谈石油化工设备在湿硫化氢环境中的腐蚀与防护 [摘要]:本文主要分析和探讨在湿硫化氢环境当中,石油化工设备所存在的常见腐蚀情况以及相应的防护措施,从而更好的降低设备的被腐蚀程度,提高设备的使用效率和寿命。 [关键词]:石油化工设备 湿硫化氢 腐蚀 防护 湿硫化氢环境容易导致大部分的石油化工设备出现各种腐蚀开裂问题,对设备的使用生产造成极大的安全隐患和危害。因此,必须要加强对石油化工设备的防腐蚀工作。 一、湿硫化氢环境中石油化工设备的腐蚀状况 石油化工设备在湿硫化氢环境中非常容易被腐蚀,通常其腐蚀的类型主要包括以下四种,具体表现为: 1、由氢气引起的开裂 大部分石油化工设备的材质是钢材,而钢材的内部一般都会或多或少的存在氢气泡。这就导致在环境压力不断增加时,这一范围的氢气鼓泡会出现裂纹,并且逐渐发展成彼此之间的相互连接状态,从而最终形成氢致开裂。这一状态的特点是分布具有阶梯状,且延伸方向与钢材表面平行。 2、由应力导向引起的氢开裂 石油化工设备长期处于湿硫化氢环境下,其接管处、裂纹状缺陷处、腐蚀开裂处以及突变几何状部位会出现有规律的开裂。这主要是由于石油化工设备在应力作用下,其氢气会在缺陷处与夹杂物的缝隙间聚集,从而导致出现一排排与应力方向相垂直的小裂纹,而且设备中热影响作用越大的区域(焊接接头、高应力集中部位)其裂纹开裂情况越严重。 3、由氢气引起的鼓泡 通常情况下,湿硫化氢环境中石油化工设备经过长时间腐蚀后,其在设备内壁的浅表面会出现大小不一的氢鼓泡。这是由于湿硫化氢环境中的含硫化合物在对设备设施中的碳钢材料进行腐蚀时,会同时分解出相应的氢原子,并容易渗透、聚集到设备钢材中存在裂纹、夹渣、缺陷等状况的部位,经过聚合反应形成氢分子。这些氢分子经过不断的聚拢、融合,会在碳钢表面形成极大的膨胀力,从而对钢材中的晶格界面造成巨大的压力,经过长时间的累积后,就会致使其界面开裂,最终呈现氢鼓泡的状态。 4、由应力、硫化物引起的腐蚀 这种腐蚀状况通常是在设备的热影响区域以及高硬度区域等出现。石油化工设备中的碳钢材料与湿硫化氢经过化学腐蚀作用,会产生出一定的氢原子,在这些原子的渗透作用下,钢材内部的晶格结构遭到溶解和破坏,引起钢材出现“氢脆”现象。当石油化工设备在受到外加应力或残余应力的影响时,就容易引起腐蚀开裂问题。 二、湿硫化氢环境中石油化工设备的防腐措施 根据石油化工设备在湿硫化氢环境下容易出现的腐蚀类型,各石油化工企业在今后的设备管理工作中,可以通过采用以下几个方面的方法和措施来有效地预防和降低设备的被腐蚀情况。具体措施如下: 1、安装过程中的防腐蚀措施 安装工人在进行石油化工设备的制造安装时,一定要注意以下几点,以便于更好的预防和降低设备的腐蚀。具体包括: 1)对设备各配件进行检查,确保其几何尺寸同规定标准相一致; 2)在焊接时,要尽可能的降低焊缝结构中的合金成分; 3)不允许采用强力组装方法进行设备安装; 4)采用射线和超声波对焊缝进行探伤检查,确保焊缝质量; 5)要尽可能的将焊缝的硬度控制在200HB以内; 6)设备焊接完成后,要严格进行相应的热处理,以便将残余的应力消除。 2、选材过程中的防腐蚀措施 对材料的合理选择能够有效降低石油化工设备的被腐蚀率,因此,必须要重视加强对相关设备材料的科学、合理选择。这里需要注意一下几点,即: 1)在湿硫化氢环境中,氰化物的质量浓度 20mg/I,硫化氢的浓度质量 50mg/L时,其内件材质一般选择0Crl3钢材,壳体钢材一般选择碳锰钢或碳钢的复合钢板。 2)在湿硫化氢环境中,硫化氢的浓度质量 50 mg/L,而氰化物的质量浓度不确定时,通常壳体的钢材是选择碳锰钢或碳钢,并保证其抗拉强度在414Mpa以内。 3)除上述两点外,尽量降低设备钢材中P、S、Mn的质量分数以及尽可能的提升材料纯度也是降低设备腐蚀的重要措施之一。 3、使用过程中的防腐蚀措施 在石油化工设备的使用阶段,操作人员一定要熟练掌握设备的操作方法、步骤以及相关养护工作,规范操作流程,严格工艺标准,努力做好防腐工作中的相应工作(如缓蚀剂、加碱、指标测定等),并及时、定期的做好设备腐蚀高危部位的防腐保养,加强日常工作中的动态监控,从而更好的确保石油化工设备的使用状态。 4、检测过程中的防腐蚀措施 要定期的对石油化工设备进行安全检验,以掌握和保证设备在使用期间的安全性和防腐效果。其检验的内容主要是对压力容器的检验,一般包括:设备结构检测、表面状况检测、锂氏硬度检测、溶剂去除型渗透检测、内表面荧光磁粉检测、测厚、超声波探伤检测、X射线探伤检测等。检测人员一旦发现安全隐患或问题,一定要及时、科学、正确的对缺陷部位进行分析,并进行相应的修复和处理,从而确保设备使用的安全性。 结语: 对石油化工设备的防腐蚀工作是一项动态的、长期性的工作,企业只有从而材料、安装、使用、维护等多个方面着手加强,才能更好的确保石油化工设备在运行期间的正常、安全。 石油化工设备论文:浅析石油化工设备防腐的有效措施 摘要:随着现代石油化工企业不断发展,设备的逐渐向规模化、精密化和智能化发展,同时由于石油化工企业在生产中所处环境条件比较特殊,对设备产生较大的影响,如何进一步实现石油化工设备管理质量的发展与提升,此问题备受各方工作人员的特别关注与重视。 关键字:石油化工;化工设备;防腐对策 引言 现阶段,石化设备的腐蚀问题是一个一直困扰企业发展的问题,需要积极的采取相关措施,提高相关设备的抗腐蚀性能。这些机械设备一旦受到腐蚀后,不仅会在物理性能方面出现问题,还在适应设备过程中也会出现很多性能方面的变化。如果机械设备的腐蚀比较轻,会在一定程度上设备的美观程度;如果机械设备的腐蚀比较严重,那么会直接影响到正常的机械使用寿命,进而影响到整个企业的社会效益与经济效益。 一、设备腐蚀的原因和种类 腐蚀是一种很普遍的现象,它是由于物体与化学物质接触,而发生某种化学反应,从而导致该物体被损的情况。机械化工设备是一种较易被腐蚀的物体,发生腐蚀现象后,设备的外表和性能都有可能遭到破坏,从而使企业蒙受损失。因此,很有必要对机械设备的腐蚀原理进行研究,并采取相应的措施降低设备被腐蚀的程度,促进化工企业的发展。 1、设备腐蚀原因 由于机械设备是由金属制成的,金属的结构使其在外界温度和湿度等条件下容易发生锈蚀,这是机械设备发生腐蚀的根本原因。在化工企业的工作环境中,充斥着较多二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物等具有腐蚀性的物质,加上工作车间较高的温度和较大的湿度,使得金属机械设备更容易和这些物质发生化学反应,从而被腐蚀。 2、腐蚀的分类 根据腐蚀发生机制分类,腐蚀被分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀主要是由于金属所处环境的温度过高且较为干燥引起的,使金属表层与环境中的介质发生化学反应,导致其被损坏。电化学腐蚀是一种氧化还原反应,主要是由于环境较为潮湿引起的,是金属与电解质溶液接触后,出现了电极反应,导致金属遭到破坏。 在工业环境中,空气中的二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物含量较高,还存在着一些挥发物质和一些粉尘,这些介质都会导致环境中金属被腐蚀。如果周围的环境比较潮湿,空气中的酸性气体就会在水的作用下合成无机酸,这是一种腐蚀性极强的物质。在工业气体环境中,机械设备的腐蚀主要是由于直接化学腐蚀和电化学腐蚀的共同作用导致的。这两种化学腐蚀都是一种氧化过程,只是发生的背景有异,化学腐蚀在高温且干燥的环境中发生的,电化学腐蚀在超市的环境中发生。 二、设备腐蚀的防护措施 1、机械设备防腐结构的设计 机械设备防腐结构的设计主要指的是在进行设备设计的过程中,需要全面考虑到设备腐蚀的问题,再设计阶段就需要贯彻防腐意识,通过多种措施提高相关设备的防腐性能。一方面需要提高单个设备的防腐设计,一方面还需要提高系统设计的问题,主要包括管道系统布置和设备安装问题等。可以在以下几个方面加强注意:第一,防止死角问题的出现,在机械设备的正常使用过程中,经常会出现固体物质或局部液体的沉降堆积问题,这种现象的存在,一方面会导致操作设备过程中局部聚集或浓缩,导致机械设备的腐蚀,一方面在机械设备停止操作时还会继续引发机械设备的腐蚀。因此,在机械设备的设计阶段,就应该注意排液不尽和设备死角等情况,进行机械设备的合理设计,预防上述问题的出现。第二,预防设备间隙的发生。石油化工行业的机械设备很容易有缝隙产生,在液体流通不通畅的地方很容易发生缝隙的腐蚀。比如说,碳钢设备、铝设备、不锈钢设备、低合金钢设备等相关材料的机械设备就很容易发生间隙腐蚀的现象。一旦发生设备的间隙腐蚀就会进一步导致应力腐蚀和孔腐蚀现象的出现,对机械设备造成进一步的破坏。要想解决这个难题,就必须在设备结构设计时解决,通过良好的设计结构解决这个问题,是预防间隙腐蚀发生的最好方法。通常情况下,连接部位和密封面容易发生这种腐蚀问题。相比螺栓连接来说,焊接方式可以有效的预防连接部位产生缝隙。 2、合理使用防腐涂料 防腐涂料法是目前石油化工设备在使用过程中有效预防腐蚀的另一重要方法,其作用主要体现在以下几个方面:其一,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触能够有效的进行阻止,而且将腐蚀电池的通路也能够进行有效的阻隔,对于电阻就有一定程度的增大。其二,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用,例如一些颜料和其它与之成膜或者水分的反应等,对于化工机械的金属材料的腐蚀有着缓解的作用。其三,具有相应的阴极保护作用。漆膜的电极电位较底材料金属低,在腐蚀的电池当中可以将它作为阳极进行“牺牲”,这样对于底材金属就有一种保护作用。 3、全面贯彻适应“一脱四注”等相关措施 从十九世纪开始就已经发明了一脱四注技术,发展到现阶段,这项技术仍然是国内外石化企业所普遍采用的一种防腐工艺措施,对机械设备的防腐做出了极大贡献。一脱四注主要是指的脱盐技术,注碱技术,注氨技术,注水技术以及注缓冲剂技术。一脱四注方法的运用,可以有效的降低蒸馏设备的轻油低温系统的腐蚀,究其原因是因为生产过程中产生的氯化物盐类,会引发机械设备冷凝冷却系统发生严重的腐蚀,因此,要想预防设备系统的腐蚀,最根本的措施就是降低氯化物盐类的排放,通过对化工石油原材料的深度脱盐等措施,进一步达到最小化的腐蚀介质数量,从而进一步延长机械设备的运行和使用周期。 三、化工机械设备防腐蚀设计 1、机械结构与工艺选择 在实际应用中如果机械设备结构设计太过复杂或者设计不合理,则很有可能会导致热应力、积尘和积液等,从而设备的某些接合部位发生腐蚀现象。因此,我们应该对机械的结构进行合理设计,从而提高机械设备的防腐蚀能力。设计过程中要满足以下要求:机械部件的形状应该尽量简单;机械部件表面不能有缺陷或损坏;机械部件尽量使用一样的金属材料;机械部件中尽量不要有缝隙;机械表面要使用较好的防锈漆,这样可以避免机械部件和腐蚀介质的直接接触,起隔离作用。在对焊缝涂漆时一定要注意,要保证机械部件的每一个部位,包括接缝处,都要涂漆;在机械设备的设计方面,要尽量避免凹形状的出现,或者在设备上设计排水孔,预防水分在设备上滞留所导致的金属腐蚀;在焊接的过程中,要尽量采用连续焊接技术,且对焊接处的夹缝要进行合理设计。 2、设备防腐蚀方法 机械设备的防腐蚀方法有很多种,但大都是从金属本身特质方面考虑,尽量减少金属和具有腐蚀性的介质的接触,或者是在金属的表面涂上防腐蚀的材料等。电化学保护法主要是利用电化学机理,对设备进行改进,使金属设备变为腐蚀电极中的阴极,从而对设备进行防腐蚀保护,一般主要采用外加电流法和牺牲阳极保护法。外加电流法是指,将需要保护的金属作为电池的一极,将另一种附加电极作为电池另一极,而且把需要保护的金属作为阴极,然后外加电流,对作为阴极的金属进行保护。牺牲阳极保护法,是指将与被保护的金属材质相同的金属作为阳极,固定在被保护的金属上,作为腐蚀电池,被保护的金属则作为阴极被保护起来。这是一种科学合理的方法,被很多企业采用,且效果很好。 结束语 石油化工企业和其他企业之间相比较,其生产设备的腐蚀速度相对比较快,这就要求我们必须要采取相应有效的防治措施,根据实际情况选用合理、有效、经济的防腐方法,积极采用成熟的新技术,进行设备改造和完善生产工艺,才是21世纪中国石油化工企业重点需要解决的问题。 石油化工设备论文:石油化工设备运行可靠性的重要性 摘 要:石油化工对于世界上每一个国家的经济来说,都是举足轻重的,特别是在近现代以来,石油化工在社会的发展中愈来愈显得重要了。企业生产中设备是一个物质基础的话,那么企业发展中就更需要一个先进可靠的设备了(和强有力的设备管理、诊断、检修系统)。本文主要是就石油化工设备运行可靠性的重要性进行一系列的简单分析,为生产的高效安全和稳定打下一个坚实的基础。 关键词:石油化工 设备运行 可靠性 一、石油化工设备运行 设备的安全是石油化工中最重要的管理,设备的管理又是安全管理中的一个重要的组成部分,因此,石油化工设备管理工作的完善,有利于企业整体的生产管理水平质量的提高。在经济发展的大潮中,社会每一个行业都在往正规化的方向踏步,这其中,石油化工也不例外,设备的持续运行可靠性重要性也是不容忽视的。 1.设备运行可靠性 在石油化工企业中,安全的生产是相当的重要的,由于设备的不同因而作用也就不同,安全性能也就各有不同了,设备运行的安全是安全生产中的非常重要的一个环节,石油化工企业的生产过程当中又会涉及到很多的生产设备。可靠性的意思是说,产品或系统在规定的条件下和规定的时间之内,完成规定的功能的能力。其中所说的产品,可以是任何的系统设备与元器件。产品的可靠性原则上主要分为三个,首先是,规定条件;其次是,规定时间;最后是,规定功能[1]。 先来说说什么可以判断设备的可靠性吧。首先是,规定条件。它想表达的是设备所处的环境条件、维护保养条件、使用条件等等。其次是,规定时间。从某种意义上来说,工作的时间越长,可靠性就越低了。尽管设备的可靠性一再的强调了时间原因,可是产品的质量性能指标并不包括这一原因。因此,设备可靠性和它的技术性能指标的根本区别就在于规定时间内的评价好坏。最后是,规定功能。它的意思是设备应该要有的主要技术性能指标的一个综合评价。 2.怎样提高设备可靠性 在大众的意识里面,普遍的认为是,维修是保证设备可靠性的重要方式。维修就是对产品设备的一种修理与维护。维修设备和设备的可靠性有着直接的关系,它可以保障系统的有效度。提高可靠性,可以更好的延长系统的使用时间,完善提高维修性,能缩短停留时间,提高企业的生产效率。 3.石油化工设备运行可靠性要求 第一,石油化工设备运行可靠性必须要适应其行业持续性发展生产的需要,保证每一项生产设备的正常顺利运行,严格按照设备的相应的管理制度和维护保养制度进行运转。第二,尽量去降低石油化工设备和腐蚀性材料的基础,保证设备的运行介质,看看其是不是与材质相匹配的满足的,还有关于备品备件的质量保证及时的去清理干净设备表层的脏污物(做到三光)。让石油化工设备得以健康的运行,保持设备运行的清洁度。第三,尽量的去减少因为物料的泄露而造成的环境污染,已经在泄露过程中造成的爆炸等等重大事件事故的发生。还要注意的是,建立健全一些安全保障的措施方法,比如说紧急预案、事故预案等,完善管理,在管理的连接处要进行严密的控制,积极采取各项有效的措施,争取把危害降到最小的可能。第四,及时发现各种隐患,问题,要及早的采取措施处理得当,尽量减少避免发生石油化工设备的问题事故,必须要立即进行维修,尽量让设备可以在最短的时间之内恢复正常使用[2]。 二、石油化工设备运行可靠性和重要性 在石油化工企业中,比较复杂的生产工艺条件对设备的要求是比较高的,而设备是一个企业生产和运行的基础,设备运行的可靠性将会是直接影响着装置的连续稳定运行。因为设备的不足(或者操作不当)会直接或者是间接造成一系列的事故发生,从而给企业带来重大的损失,甚至会因为设备的缺陷,造成装置停产,影响企业的正常生产,这样一来,其带来的经济损失也是巨大的。 举例说明一下吧,比如说,在2000年12月12日零时四十分,宁夏石化分公司某化肥空分装置冷箱内发生了一起关于设备自身问题的爆炸事故。其原因就是因为该化肥装置氮气压缩机(4111---K2)因为高压缸止推轴承受的温度高联锁(4111---TAZ---2025)错误的动作,致使了联锁跳车,随后气化炉等后续工段联锁停车。最后才导致了空分装置冷箱内的氮气液化气(411---E3)和连接管线发生了爆炸[3]。合成了氨素和尿素装置停车。通过这样一个案例,告诉大家,因为设备的不足缺陷是会直接导致一系列不可挽回的重大的事故的,有的时候由于这些设备自身的原因,还会在处理的过程中再次发生一些次生事故,这一切都会给企业带去超级大的经济损失。 设备的缺陷不足不但会造成一系列的事故发生,还会给企业造成很大的经济损失,并且设备存在的缺陷装置得不到正常的运行,长时间不能在限定的负荷下运行或者是长时间的停止工作,都会带来巨大的损失。长时间的停止工作的话,会让企业不但没有产出,还有大量的投入进去能源;长时间的不能在限定的负荷下运转的话,会让企业产品的各种消耗增加,各项相关费用也增加,这样就大大的增加了最初的成本。 三、结束语 因此,石油化工设备运行可靠性的重要性就是必须要去减少影响设备运行可靠性的因素,及时查找问题缺陷不足,积极改进完善措施。在现代化的石油化工企业生产中,必须要在提高操作水平的基础上,重视搞好管理工作,让设备可以长期安全,高效稳定的运行,为企业带来最大化的效益,创造出最大的经济社会效益,也为国民经济做出贡献。 作者简介:郝文龙(1978.09.09),男,陕西省渭南人,工作单位:陕西煤化能源有限公司,职务:设备主任。 石油化工设备论文:石油化工设备安装技术管理的要点分析 中图分类号:TM05 【摘要】:由于石油化工设备安装施工难度较大,如不加强施工管理,将会对整个化工企业造成不可估量的损失,简要分析了我国化工设备安装施工的准备工作,对化工设备安装的施工管理进行了比较客观的研究。 关键词:石油化工;设备安装 1、化工设备的安装要点 1.1 技术含量高 现代化工产品有三万余种,各种产品的生产设备千差万别,构造各异,耐高温高压、耐腐蚀设备比比皆是,制造技术含量高;而在化工设备中,超高、超大、超重、自动化程度高等特点,造成安装调试和操作程序复杂化,安装的好坏对建设项目能否按期投运及安全运行影响很大。 1.2 风险因素多 化工设备采购合同牵涉金额大,加工周期长;超大、超重、超高设备运输过程风险多,发现问题返修不容易,处理时间长,会影响整个建设项目进度,因此,抓好设备各阶段的过程验收是重中之重。 1.3 综合性较强 每套化工生产设备系统安装都少不了设备、工艺、土建、电气、仪表、防腐等专业协调,同时需要设计、制造、施工、监理、建设单位共同参与,是一项综合性工程。 2、制定整体施工方案 根据本工程实际情况及各专业工种交叉配合等特点, 给排水、电气、智能建筑、通风设施安装施工方案如下: 2.1 准备阶段: 组织有关施工人员认真阅读图纸,进行图纸自会审、安全及技术交底, 学习各分部主要工序的施工方法以及工程的质量通病, 并组织机具进驻现场。 2.2 基础结构预埋阶段: 采用与土建同时施工, 穿插作业, 密切配合, 确保工程进度。 2.3墙体装修阶段: 以土建总进度计划为依据, 采用分段超前, 交叉配合, 流水作业施工, 变结构的被动配合为装修的主动配合, 科学安排工艺搭接。 2.4主要重点项目, 进行重点施工, 质量跟踪管理, 如消防管道、箱体、盒及通风管道等有配合工艺要求的, 均应相应提出具体的施工方法作业计划、操作方案, 以确保工程如期按质完成。 2.5 以土建施工网络图为基础, 制定安装施工网络图, 以指导控制工程施工总进度。 2.6 建立和加强现场管理制度。每日制定和下达施工计划; 工地下达任务书同时进行安全交底, 加强现场质检制度, 禁止不合格材料进入现场, 加强安全管 理。 3、化工设备安装管理要点 3. 1 做好队伍管理 化工设备的安装施工, 对施工队伍的要求较高,管理人员要有化工设备安装的施工经验, 拥有先进、精密的安装设备, 安装人员要有适应化工设备安装的知识和技能, 看得懂施工图纸并能够按照施工图进行操作, 同时施工人员要有较高的专业素质, 能及时发现安装过程中出现的问题并予以解决。要加强对施工队伍的监督和管理, 建立并健全对施工队伍进行管理的规章制度并且切实地加以执行, 确保施工队伍在化工设备安装施工中以一流的技术、认真负责的态度、谨守操作规程的工作作风贯穿于整个工程的始终。 3. 2 抓好技术交底 技术交底包括施工方法、质量要求和验收标准,施工过程中需要注意的问题, 可能出现意外的措施以及应急方案。技术交底要找到质量控制点, 设置质量控制点是保证安装质量达到预期要求的前提,例如在拱顶油罐焊接组装过程中, 底板焊缝的密封检验手段较多, 针对焊缝质量检验方法有渗透法、磁粉探伤、真空箱法等, 在罐底加工完成后, 与壁板组焊前, 以真空箱法检验罐底焊缝的密封性较为经济合理, 如果焊接壁板后, 真空箱法对罐底焊缝检验不全, 极易造成隐患; 故而在罐底加工完成后及时检验罐底各检验项目就成为一个质量控制点。同时在整个安装过程中还应该注意, 隐蔽工程必须在验收合格后方可进入下一个工序, 同时安装过程中要注意自检、交检、专检同步进行, 做到严谨有序; 在安装过程中还要注意使用的材料, 备件有合格证明及检测合格报告等。 3. 3 加强安装施工 放线是化工设备安装施工中最基础的工作, 放线质量高低, 直接影响整个设备安装施工的进程, 因此, 要挑选工作能力强、认真负责的工作人员担任放线员, 严格按施工图标明化工设备安装施工的基准线, 一般将偏差控制在+-20 mm以内。对有垫铁安装, 要切实做到合理布局垫铁位置, 确保垫铁表面无飞边、没有氧化层、平整光滑、垫铁的面积适宜设备的安装并配对使用, 垫铁在放置时, 要与基础接触良好, 放置方法要符合操作规范, 在化工设备通过垫铁找平、找正后, 要认真检查有无松动、垫铁与基础的缝隙是否符合安装标准, 在此基础上进行焊牢处理。加强对地脚螺栓放置的管理。在放置前, 要认真检查地脚螺栓是否符合无氧化层或者油污的标准, 在放置到预留孔中是否与地面垂直等, 切不可因为小部件的放置而疏忽大意。化工设备的就位、找平和找正是化工设备安装施工中的一个重要步骤, 必须加强管理, 切实控制误差。在施工过程中, 还应当加强对灌浆、轴对中、装配、清洗、试运转等工作的管理, 确保化工设备安装施工工程的顺利进行。 3. 4 加强基础验收 化工设备安装前一定要做好安装基础验收工作, 主要从检查基础的位置、外形尺寸入手, 预留孔洞是否位置正确, 对大型设备基础更应慎重, 应审核基础预压及沉降观测记录, 以免造成在设备安装后出现基础下沉和倾覆。化工设备及其附属装置, 管路等全部安装完毕后, 各项记录资料齐全, 水、电、气、润滑等按系统检验结束, 符合试运行的要求后,在安全防护设施齐备, 检测仪器到位, 能源、介质、材料准备妥当情况下, 按照准备、单机试车、联动试车、投料试车和试生产这个顺序来进行。化工设备性能验收是整个工程项目达标的基础。在验收前必须制定验收方案, 验收小组严格按要求做好验收工作。试运行过程中要注意先无负荷到负荷, 由单机到机组, 先主动系统后从动系统, 先低速逐级升至高速。先手控、后遥控运转, 最后进行自控。在保修期内加强运行监控, 发现问题及时与厂家联系。 4、结语 总而言之,必须具备一定的工程技术或工程经济方面的专业知识、较强的专业技术能力以及丰富的工程建设实践经验。能够对工程建设进行监督管理,提出指导性的意见,而且要有一定的组织协调能力,能够组织、协调工程建设有关各方共同完成工程建设任务,做好工程建设过程中的各项管理工作。 石油化工设备论文:大型石油化工设备在工程建设中的吊装施工探讨 摘要:在石油化工装置的建设、维修及改造中,设备的起重吊装是一个比较重要施工程序。在施工过程中常常需要将一些设备吊人或吊出框架,由于受框架、周围设备及管线的限制,往往使吊装难度增大。本文主要从石油化工设备吊装工艺研究和大件吊装的工程管理方面对吊装施工进行了阐述。 关键词:石油化工设备 工程建设 吊装 近年来随着科学技术的发展及对能源需求的增加,石油化工装置朝着规模化、大型化发展,装置中的各类设备如塔设备、反应器等,也变得越来越重、越来越大。以往塔类设备质量大于五、六百吨和反应器质量大于七、八百吨的非常少见,几乎没有质量超过千吨的。而现在反应器的质量超过千吨的比比皆是,质量超过千吨的塔类设备在很多项目里也有出现。 一、大型设备吊装工艺 1.整体吊装 石油化工装置中的塔设备、反应器等设备一般来说都是采用整体吊装,而设备上的附件安装都尽可能地在地面完成,包括附塔管道、电气仪表、防腐保温结构以及梯子、平台、 栏杆等。对于大型塔类设备的吊装基本采用分段吊装、空中组焊的方法。虽然采用分段吊装工艺也能解决大型设备吊装的问题,但这两种工艺相比较,采用整体吊装有如下优点: 1.1 可以最大限度地保证设备组对和焊接的质量。设备在地面上组焊可以使用滚胎、自动焊等机具,其组焊条件与制造厂内的条件差不多,与在空中组对和焊接相比,设备在地面上组对的尺寸容易控制,焊接的质量及焊后热处理的质量也容易保证。 1.2 有利于施工的安全。设备如果分段吊装,除了需要在空中组对焊接塔本体之外,还有附塔管道、 梯子、平台、防腐保温结构、电气仪表等大量的工作需要在高空作业,这不利于施工的安全。如果在地面上将设备组成整体,就可以大量地减少高空作业,保证设备吊装的安全。 1.3 可以最大限度地缩短安装工期。设备如果分段吊装,在空中组对和焊接,则只有一个工作面,且夜间不允许进行高空作业。而设备如果在地面上组对、焊接,就可以有很多个工作面和工作时间甚至连续作业,这样可以大大地缩短设备组对和焊接的时间,缩短设备安装的工期。 2.换热器的吊装 框架层间距较大,换热器就位后上方空间较大时石油化工装置的换热器的整体重量大多在8~20t,在一组基础上,换热器的安装有单台的,有两台重叠的,也有三台重叠的。最常用且安全的吊装方法是在设备基础正上方的框架上设置两套滑车组,用卷扬机牵引,分几次将换热器接进框架内,在基础上就位。技术要点如下: 2.1为使换热器直接穿进框架的长度最大,从地面上起吊时,采用单吊点捆绑换热器较为适宜,且使换热器的轴线与地面夹角大约45。。 2.2在捆绑点采取防滑措施,避免设备与捆绑绳之间滑动。 2.3换热器穿进框架的过程是通过滑车组l,滑车组2及吊车相互配合,分次倒换绑绳位置来实现的。若设备基础是钢结构,在每次倒换绑绳位置时,可将换热器临时放置在基础上。而如果设备基础是混凝土结构,为防止损坏基础,在倒换绑绳位置时,不能将换热器l临时放在基础上,这时可采取两种方法:一种是可以在基础旁安放临时钢支架;另一种是如果换热器基础旁有足够空间,当换热器穿人框架时,先用滑车组吊到基础旁边然后用滑车组提起,用手拉葫芦张拉就位。 3.带脱水包的罐的吊装 该类型设备的吊装与换热器吊装方法、机具设置类似,需注意以下两点: 3.1在吊装过程中,在设备基础前后放置临时钢支架,用于在倒换绑绳位置时临时放置罐体。 3.2脱水包凸出部分往往超出罐体的鞍式支座,在吊装过程中,为避免脱水包及其附带的接管与基础相互碰挂,在罐体穿入框架时,先使脱水包朝向水平方向,待罐体放在基础上后,再翻转90。安装就位。 二、大件吊装的工程管理 对于大件吊装的工程管理目标是做到吊装施工管理的每一个细节在可控制范围之内, 以确保大件吊装万无一失。在大件吊装工程管理的内容就是对参与的人员要有相应的资质要求, 对吊装机具要经过专业机构检验合格, 对吊索具要有有效的质量证明文件等。 1.对吊索具的管理 对大件设备吊装索具的安全要求,要经过以下程序方可使用: 首先, 检查索具的出厂合格证和出厂时的试验报告;第二, 检查索具 (尤其是钢丝绳) 的出厂时间, 对索具出厂时间不到一年的可不进行第三方检验, 对于索具出厂时间超过一年的, 要求每年由第三方对索具进行一次检验; 第三, 索具的现场外观检查。以上三方面全合格方可以进入现场使用。 2.对吊装现场的管理 起吊令是施工单位内部对吊装前准备工作的检查确认, 而作业许可证是业主、 总包商在经过审查吊装方案, 核算受力结果及地基承载能力, 复核所使用的吊装机具及索具的支持文件、 参与吊装的人员资质, 并且确认现场作业条件符合吊装方案要求、 安全质量措施已落实之后, 给予签发。 三、液压技术在石油化工设备吊装的应用 国内的石油化工设备吊装,早期主要以桅杆为吊装机具,形成了双桅杆滑移提升吊装方法,并积累了丰富的吊装经验,这是一项具有我国特点的设备吊装技术,在当时的炼油、 石油化工建设中起到举足轻重的作用;但这种方法明显的缺陷就是需要大量机索具,工艺复杂,劳动强度大,施工周期长,影响施工平面范围大。后来随着大吨位吊车的普及,逐渐以单机提升滑移法和双机抬吊滑移法的吊装工艺来替代桅杆吊装,采用吊车进行石油化工设备吊装作业应是最快捷、最方便的方法。对于一些超大、超重的石油化工设备整体吊装而言,吊车的吊装能力远远不足,解决这类设备吊装问题的方法是采用液压吊装技术。 国内较早用于如大跨度建筑结构、路桥工程、 特种结构等的吊装,在石油化工设备吊装方面应用液压技术还是从2003年才开始的;而国外从上世纪70年代初就已经有这方面的应用, 至今早已是成熟的技术了。目前国外液压系统吊装石油化工大型设备已朝着无缆绳方向发展,据了解已经可以吊装质量3000t、吊装高度120m 以内的设备。 四、结束语 在实际工作中,设备形式各异,环境特点不同,还需要具体问题具体分析,从而使石化装置框架内设备的吊装技术得以不断改进和完善。众所周知,现在的一些石油化工施工都已经趋于大型化、规模化,以前的建筑模式已经无法适应现在的施工要求,这就使大型吊装的作用愈来愈凸显。
化学史论文:化学史视野下初中化学教学 作为一门自然科学,化学是人类生命实践活动的智慧结晶.作为一门学科,化学需要学生投入自身的生命实践活动,去感受、体验与理解化学知识.在初中化学教学中引入化学史,能够激发学生的学习兴趣,使学生洞悉化学知识的来龙去脉,体验化学知识诞生的鲜活历程.可以说,“化学史是化学教学的指南”.在化学教学中,只有让学生重蹈人类化学探究的关键步子,才能使学生形成对化学的本质认知. 一、链接式教学,激发学生的学习兴趣 兴趣是学生学习化学的动力.初中化学教学是化学的启蒙,必须唤起学生的学习兴趣.而化学教材中的化学知识则略去了人类探索化学知识的丰富历程,是抽象化、简约化的.在初中化学教学中,教师要以化学史为媒介,适时地穿插化学史实,使学生了解化学概念产生的历史背景、发展过程以及现存状态甚至发展可能.学生对化学概念获得丰富的感性认识后,对化学知识就“不仅知其然,更知其所以然”.例如,在讲“构成物质的粒子――原子”时,笔者利用多媒体课件向学生展现人类对原子的认识历程:从古希腊著名哲学家德谟克利特的朴素观点――“万物都是由不可分的原子构成的”到19世纪英国科学家道尔顿提出著名的“原子学说”,从汤姆森发现电子到20世纪初卢瑟福的“带核的原子结构模型”,从普朗克的量子假说到“波尔理论”……使学生感受到人类对物质世界的探索是曲折的、艰辛的.通过展现化学知识诞生的绚丽历程,学生对化学知识的情感、兴趣油然而生,对化学家执着的探索精神非常敬佩.化学史的链接,激发了学生的学习兴趣. 二、融入式教学,引导学生的学习体验 化学家对化学知识的探索与学生的化学知识学习有着天然的契合性、历史的相似性.化学史可以以知识建构的方式融入初中化学教学,引导学生的学习体验.在初中化学教学中,教师要运用适当的方式,将“学术形态的化学”转变为“教育形态的化学”,将化学“冰冷的美丽”转化为学生“火热的思考”.在这个过程中,学生体会到自己也能像化学家那样展开化学实验、化学研究.例如,在讲“氧气”时,笔者利用多媒体课件向学生展现英国著名化学家普利斯特的实验,启发学生展开化学思考:加热氧化汞,释放气体;将生命体,如老鼠等,放入这种气体中,存活的时间比在空气中长;蜡烛在这种气体中燃烧得更旺盛,放出更强更亮的火焰.这种气体是什么气体呢?学生纷纷判定这种气体是氧气.当学生了解到普利斯特虽然做出了这样的经典实验,但是由于燃素说占统治地位而未得出结论时,他们强烈地感受到科学进步的不易.又如,在讲“铝”时,笔者从拿破仑三世用铝质餐具入手,引导学生走进以铝为优秀元素的材料世界,与学生探讨生活中铝的广泛应用及原因,最后展望以铝为优秀的含铝材料在未来航天事业发展中的作用.化学史融入初中化学教学,能使学生获得深刻的学习体验. 三、文化式教学,培养学生的学习素养 在初中化学教学中,教师要运用多元、自由、开放的文化方式进行教学.化学课堂要焕发出生命的活力,教师就要引导学生围绕“化学史”对化学知识展开对话、交流.在这个过程中,人类的优秀文化成果将内化为学生的化学修养、气质甚至人格.“化学给人以知识,而化学史则给人以智慧”.在初中化学教学中,教师要引领学生展开化学阅读.在阅读中,让学生体验化学史的知识广阔性、学科交叉性、形式亲和性、思想探究性、体系开放性等.例如,在讲“化学元素”时,学生在阅读中知晓了门捷列夫对元素表、元素周期的贡献,在课堂对话中了解了元素概念的历史发展和演变,诸如古代思辨的元素概念、近代经验分析的元素概念以及现代科学的元素概念.在初中化学教学中,教师要营建学生心理安全和心理自由的对话空间,敏锐地捕捉运用化学史知识讨论的切入点,引导学生展开化学思考.例如,在讲“常见的碱”时,通过学习“常见的酸”,学生理解了稀硫酸和稀盐酸具有相似的化学性质是因为它们溶液中都含有氢离子.因此,当学生知道氢氧化钠和氢氧化钙的水溶液都呈现碱性时,学生在对话中渐渐形成共识――碱也具有相似的化学性质.因为氢氧化钠溶液能与硫酸铜反应,学生类推出石灰水也能与硫酸铜溶液反应;而石灰水能与二氧化碳反应,学生推断出氢氧化钠溶液也能与二氧化碳反应.通过化学阅读了解化学史的文化,培养了学生触类旁通的学习能力. 总之,初中化学教学应“以史为镜”,发挥化学史的教育功能.教材中的化学知识是静态的,而通过链接化学史素材,融入化学史教学,展开文化式对话,让学生对化学知识进行主动的追本溯源,展现化学知识的动态演变,能给学生的化学探究以思想方法的启迪. 化学史论文:例谈化学史在初中化学教学中的应用 【摘要】本文论述了教师借助化学史导入新课,营造良好的学习氛围,帮助学生理解化学知识,拓展学生的知识面,强化学生学好化学的意识和行为,带领学生主动高效地探索化学奥秘。 【关键词】初中化学 化学史 化学作为一门基础性的自然科学,在其漫长的形成与发展过程中,留下了很多精彩的史实,有着独特的历史。教师应根据具体的学习内容,合理地融入化学史资料,可以为化学课堂增添许多精彩,提高学生学习化学的兴趣,提高化学学习效果。 一、借助化学史导入新课 在学习新知识之前,学生需要进行必要的知识和心理准备,才能更加主动高效地完成学习任务。教师应结合具体的学习内容,选择相关的化学史资料,发挥化学史真实有趣的优势,有效地创设教学情境,调整学生的学习心理和学习行为,活化学生的思维,让学生迅速进入学习状态。 在学习“空气”相关内容时,很多学生认为空气就在我们周围,对这种司空见惯的物质兴致不高。教师察觉学生的这种状态后,即时引入了有关“稀有气体”一段化学史:“同学们觉得空气太常见了,没什么好学的。那你们知道空气由哪些物质组成吗?”学生有些说有“氧气”,有的说有“二氧化碳”。教师先肯定学生的回答:“同学们说的没错,但是空气中不止只有氧气和二氧化碳,还有氮气和稀有气体,而且稀有气体的发现还有一段故事呢。”学生一听化学知识还有故事,立刻来了精神,注意力全都集中在老师身上。教师娓娓道来:“英国科学家瑞利在发现从含氮化合物中制取得到的氮气密度比分离空气得到的氮气密度总是小0.0064g/L时,他没有放过这个细小的差别,而是通过大量的实验去探索原因,最终发现了氩这种稀有气体。”学生边听边思,积极地投入到新知的学习中,进而提高课堂教学效果。 二、运用化学史辅助教学 化学史中包含着很多化学方法与智慧,集中体现了化学科学发展中的本质规律和优秀素养。在初中化学课堂上,教师通过引入一些相关的化学史,丰富相关的知识信息,让学生了解化学知识的形成过程,辅助学生进行深刻的思考,让学生更快更好地理解化学知识。 在学习“酸与碱”的知识时,为了帮助学生更加准确快速地学习这部分内容,教师引入了英国化学家波义耳通过对生活中一次偶然现象的探究而制成石蕊试纸的故事。“同学们现在知道石蕊试纸可以比较方便地检测酸碱性,那么,大家知道@石蕊试纸是谁发明的吗?”大部分学生摇头,只有个别学生说出了“波义耳”。教师先表扬学生,再请该生来讲述这个小故事。该生在教师的鼓励下,比较清晰地讲述了故事:“波义耳在实验过程中,不小心把盐酸溅在了紫罗兰上,他用水把紫罗兰清洗之后意外地发现深紫色的植株变成了红色。他觉得很奇怪,就用其他植物重复这个实验,结果发现从石蕊地衣中提取出来的紫色液体在酸碱作用下颜色变化最为明显,由此他制成了石蕊试纸。”学生讲完后,教室里响起了热烈的掌声。这样,学生在听故事的过程中,不但加深了对石蕊试纸检测物质酸碱性的理解,也受到了深刻的思想教育。 三、通过化学史回顾复习 引入化学史是促使学生深度思考的有效手段,能够帮助学生及时有效地回顾课堂学习内容,进行反思和归纳。在课堂教学接近尾声时,教师结合学生的课堂表现以及课堂学习目标的需要,利用简单的化学史料来总结学习活动,进一步提高学生主动学习的兴致,优化学习效果。 在学习了“燃烧和灭火”的知识后,教师在总结时引入了“钻木取火”的历史故事:教师先概括地讲述了“古代燧人氏通过钻木产生火花,引燃火绒而后生火”的故事,然后再引导学生运用这一节学习的内容,分析钻木取火的原理。学生在思考分析的过程中,对“燃烧必须是可燃物,有氧气或者空气,而且需要达到物质的着火点”这些燃烧的条件形成了深刻的认识,收到了理想的复习效果。 总之,化学史的内容精彩、思想深刻,是学生学习化学的有效资源,恰当地运用于初中化学课堂教学中,对学生化学知识的学习、技能方法的掌握和思想情感的形成都是大有裨益的。不过,教师在运用化学史开展教学活动时,应根据具体情况,从推动学生知、情、意、行协调发展的需要出发,选用适合的内容,选择恰当的时机,适时引入、合理应用,最大程度地发挥化学史的教育价值。 化学史论文:立足化学史,突破“酸、碱、盐在水溶液中的电离”教学难点 摘要:通过解读电离理论的发展史,挖掘“酸、碱、盐在水溶液中的电离”教学中的难点,探寻教学迷思,认为解决好酸、碱、盐在水溶液中电离的自发性问题和酸、碱、盐发生电离时能量的来源问题是突破本节课教学难点的关键。并在此基础上进行了教学设计。 关键词:电离理论;化学史;电解质;教学难点 普通高中化学课程标准指出,化学课程应结合探索物质及其变化的历史与化学科学发展的趋势,引导学生进一步学习化学的基本原理和基本方法,形成科学的世界观[1]。也就是说,立足化学史构建的化学课堂,重现了科学家探索科学奥秘的思维历程,有助于学生理解化学知识,掌握科学方法,提升学科素养。 1 追溯化学史,探寻教学迷思 1.1 电离理论的历史变革 19世纪中叶,道尔顿和阿伏伽德罗的原子――分子论打开了微观化学之门,使越来越多的化学家渴望探寻化学反应的本质,电离理论也呼之欲出。 电离理论的建立与电化学的发展息息相关。早在19世纪初期,尼科尔森和卡里斯尔已经成功完成了水的电解实验,法拉第等许多科学家也已经通过实验认识到酸、碱、盐溶液的导电作用。但当时的科学界普遍认为,电解质只有在电流的作用下才能够解离。正是由于科学家们无法正确区别原子和离子,也不能合理分析溶液导电的原理,使得电离理论在很长一段时间内无法被科学界所接受。 1882至1887年间,阿伦尼乌斯致力于研究电离理论。基于对酸、碱、盐稀溶液在渗透压、沸点、蒸气压方面出现偏差情况的分析和对这些溶液电导率的测定,阿伦尼乌斯创造性地提出了溶液的电离理论。他认为,酸、碱、盐在溶于水的过程中,自动地离解成为带有不同电荷的离子,电离与电流的作用无关。这一理论的出现,虽然遭受了各国科学家的反对,但也解释了很多当时无法解释的问题。随着阿伦尼乌斯电离理论的问世,不仅使希托夫的电解溶液导电时的离子迁移数和科尔劳施的离子导电的加合性得到了解释,而且也很好地解释了范霍夫观测到的渗透异常现象。因此,阿伦尼乌斯的电离理论得到了奥斯特瓦尔德和范霍夫的认可,在这两位科学家的推广下,1890年,电离理论终于得到科学界广泛认可。 1.2 电离理论的教学迷思 通过分析电离理论的争论,不难看出困扰科学家的问题有二:一是无法正确区分原子与离子,从而无法正确认识酸碱盐在水溶液中导电的原因;二是无法正确判断使电解质在水溶液中自发电离的能量的来源。 科学家们对于电离理论的争论与探索不仅体现了科学历史的发展规律,也揭示了中学化学课堂学生学习新理论的思维发展过程。 “酸、碱、盐在水溶液中的电离”主题出自高中化学必修1第二章“化学物质及其变化”第二节,笔者试图着眼于电离理论发展史,联系教学实际,从三个方面分析教学难点。 人教版化学教材对电解质进行了如下定义:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质[2]。此定义只从导电性角度规定了电解质的属性,属于表层概念。在此概念中,没有指明电解质的本质,即自发电离出可以自由移动的离子。追溯化学史,法拉第等化学家即是通过电解质溶液的导电性直接得出“电离是电流作用的结果”这一错误结论的。在教学中,若教师未从本质上解释电解质溶液导电的原因,将会对学生正确获取电解质概念产生强大阻力。因此,使学生学会从微观角度理解电解质的本质属性是知识与技能维度的教学难点。 对比许多教案和教学实录,对于电解质概念的教学有两种策略。其一,通过例举盐酸、NaOH溶液、NaCl固体、石墨、蔗糖溶液、酒精溶液、K2SO4溶液、Cu等不同种类的物质,让学生判断其能否导电,从而从导电性角度引出电解质的表层概念;另一种方法则是先给出电解质的定义,强调定义中的关键词,再给出以上物质,让学生自主判断哪几种物质是电解质。这两种教学策略均未能较好地引导学生形成学习概念本质的一般方法。因此,使学生掌握形成概念的分析方法是过程与方法维度的教学难点。 学习“酸、碱、盐在水溶液中的电离”这一内容,就是透过电解质溶液可以导电的表层现象来认识电解质在水溶液中自动离解的实质。纵观历史,从格罗图斯到阿伦尼乌斯,科学家们的主要区别就在于是否能够透过现象看到物质的本质属性。因此,使学生树立透过现象看本质的唯物主义世界观是情感态度与价值观维度的教学难点。 纵观上述分析,学生无法理解电解质的本质属性,是因为没有正确理解电离的自发性以及电离过程中能量的来源。也正如此,学生无法获得通过分析优秀问题形成概念的基本方法,o法树立透过现象看本质的唯物主义世界观。所以,解决好酸、碱、盐在水溶液中电离的自发性问题和酸、碱、盐发生电离时能量的来源问题是突破本节课教学难点的关键。 2 立足化学史,突破教学难点 任何科学理论的发展都是曲折向前的。从对电解质溶液导电的偏颇认识,到电离理论的初步提出,再到利用电离理论解释科学现象,然后通过他人的不断修正、补充,最后才得到完善的理论。也就是说,理论的建立其实是科学家反复实验、突破思维障碍的过程。在化学教学中,学生学习新概念也经过类似的历程。首先,在实验现象中获得感性认识;而后,通过理性分析修正感性认识中的错误,探究概念本质属性;再次,尝试迁移应用新概念,最终完成新概念的学习。 在“酸、碱、盐在水溶液中的电离”一节中,学生需要突破的思维障碍,即教师突破教学难点需要解决的问题有以下两个。一是酸、碱、盐在水溶液中电离的自发性。二是酸、碱、盐发生电离时能量的来源。 2.1 探究电离的自发性――理解电离概念的本质 在九年级化学下册第十单元“酸和碱”中,学生已经知道酸溶液中都含有氢离子,碱溶液中都含有氢氧根离子。“酸、碱、盐在水溶液中的电离”这节课是在学生已有经验基础上展开的。在以往的教学中,教师是通过电解质溶液导电性实验来引入电解质的概念,而对于电解质概念本质的解读,却缺乏事实佐证,因此学生常常在书写电离方程式时加上“通电”条件。 在本节教学中,教师可以借用初中的实验(稀强酸与活泼金属反应)加深学生的感性认识。再由“不同的酸溶液都含有氢离子,所以,酸有一些相似的性质[3]”为切入点进行提问:稀强酸溶液中的氢离子来自哪里?学生思考并猜测:可能来自酸,也可能来自水。此时,我们引入化学史中关于溶液中离子来源的内容:在英国化学家尼科尔森和卡里斯尔完成电解水实验后,科学家们推测水溶液中是存在离子的。格罗特斯和法拉第将水溶液中离子的来源归结于电流的作用。而拉乌尔由“盐溶液的凝固点下降值比相同摩尔浓度的非电解质溶液高”这一实验事实提出“盐分子解离不需要电流作用”,但这并未撼动法拉第的权威。真正向旧观念提出挑战的是阿伦尼乌斯,他在完成了大量的实验后,写了“电解质的导电性研究”一文,提出电解质在水溶液中自发解离为正负离子,并用电离理论很好地解释了沸点升高和凝固点下降的实验现象。在奥斯特瓦尔德和范霍夫的支持和帮助下,阿伦尼乌斯终于结束了电离理论的争端,并在1903年因提出电离学说而荣获诺贝尔化学奖,成为全世界第三位获得诺贝尔奖的化学家。 本环节教学流程如图1所示。 在此过程中,通过实验现象学生直观地感受到在不通电的情况下,强酸依旧可以自动解离出氢离子,获得了电解质溶液电离的感性认识,避免了由于通电而引起的认识误区。同时也可以类推出,碱、盐在水溶液中也可以自发电离出自由移动的离子。然后通过解读化学史,经过理性分析修正感性认识中的错误,获得概念本质属性。在此基础上引导学生思考:使酸或水解离出氢离子的能量来自哪里,进入第二个障碍点的学习。 2.2 探究电离的能量来源――理解电解质的两重属性,形成概念的分析方法 认识酸、碱、盐在水溶液中电离时能量的来源是解读电解质概念本质的关键。在学生猜测酸溶液中的氢离子来自酸分子或水分子时,教师可以先展示科学家们在创建电离学说时所构建的电离理论相关图示(图2 [4]、图3 [5]、图4 [6]),让学生在脑海中形成初步印象,再通过教师构建的HCl分子电离的微观示意图(图5)和NaCl在水中的电离示意图(图6 [7]),分析不同物质在水溶液中电离的能量来源。 1个氯化氢分子是由1个氢原子和1个氯原子构成的。将氯化氢气体通入水中,水分子与氢原子、氯原子之间的作用力比氢原子与氯原子之间作用力更强,使得氢原子与氯原子分离,氯原子夺走了氢原子最外层的一个电子,形成能够自由移动的水合氯离子与水合氢离子。氯化氢在水中发生了电离。氯化氢在水溶液中存在可以自由移动的离子,这也是氯化氢水溶液可以导电的根本原因。 氯化氢水溶液中有很小一部分氢离子来源于水。在水中,也存在水分子对氢原子和氢氧原子团的作用,形成自由移动的水合氢离子和氢氧根离子,所以水也发生了电离,但电离的程度很小。 类似氯化钠那样的物质,又是什么能量使它在水溶液中电离的呢?如图6所示,在溶于水前,氯离子与钠离子在静电引力的作用下有序地紧密排列,将氯化钠固体加入水中,水分子强烈吸引着氯离子和钠离子,克服了氯离子和钠离子之间存在的静电引力,形成自由移动的水合氯离子和水合钠离子。氯化钠在水中发生了电离。氯化钠溶液导电的根本原因即存在有自由移动的离子。 那么,在熔融的氯化钠中,又是什么能量使之电离的呢?在加热至熔融状态过程中,加热所提供的能量使钠离子和氯离子克服了相互的静电作用,变成了可以自由移动的钠离子和氯离子,熔融状态下的氯化钠发生了电离。 本环节教学流程如图7所示。 通过以上对酸碱盐在水溶液中电离能量来源的分析,使学生掌握电解质在水溶液或熔融状态下能导电的原因,落实了对电解质概念本质的认识;再以课上练习与课后习题作为工具,使学生应用概念解决问题,完成概念的迁移应用。 这样一来,在电解质概念的教学过程中,不仅突破了知识维度的教学难点,还突破了方法维度的教学难点,使学生掌握了形成概念的方法:观察现象,形成表象概念;理性分析,获得概念本质;迁移应用,掌握概念内涵。 2.3 回顾化学发展历程――提升学生学科素养 对于学生而言,化学不仅仅是精彩纷呈的实验现象、高深W妙的科学原理,还有发人深省的科学献身精神。因此,将化学史素材引入课堂,是提升学生学科素养的不二法宝。 在电离理论的发展过程中,阿伦尼乌斯敢于直面著名科学家们的质疑与挑战,捍卫真理的精神令人动容;奥斯特瓦尔德、范霍夫为传播真理创办《物理化学杂志》的精神也令人敬佩。在中学化学课堂中,教师应培养学生发现问题,敢于求真,善于求证,不随波逐流,盲目跟从的科学精神。而科学精神的养成比知识技能的获得更需要智慧和耐心,化学史的引入恰是当下化学课堂的良好补给。 除了培养科学精神,化学史还有助于引导学生用发展的眼光看待事物和人,辩证地看待化学理论发展的阶段性和相对性。因为任何知识都是在特定时期、特定情境下才成立的,没有绝对的正确与错误。人类信服科学理论,是因为实践证实了这些理论的正确性。但是科学理论的发展具有一定的阶段性,它还需要后人的修正与补充。例如,在电离理论形成以前,科学家们将“只有外加电解电压时电解质才会分解成正负离子[7]”当做真理,电离理论则被视为无稽之谈。在电离理论被实践所检验后,许多科学家也还在不断研究电离理论,并对其进行修正和补充。可见,即使教科书中的知识经过了重重检验,但仍有需要探索的空间,学生不应成为教科书的奴隶,而应成为教科书的主人。 3 教学效果分析 在“酸、碱、盐在水溶液中的电离”教学中,首先结合化学史“电离理论的争端”确定本节课教学难点,通过实验(稀强酸与锌反应)以及关于溶液中离子的来源的化学史实,揭示酸、碱溶液中本身存在可以自由移动的离子,证明电离的自发性,破解电离理论的第一个迷思。再由问题“酸溶液中的氢离子来自哪里”建立电解质电离的微观示意图,结合图像分析电解质溶液自发电离的能量来源,突破电离理论的第二个迷思,并在解疑过程中,获得电解质的双重概念。最后对比科学家确立电离理论的过程,教会学生以实验事实为依据,用发展的眼光看待问题。 在实际教学中,实验班采取上述方法教学,对比班采取常规教学方法,先通过复习化学反应的分类引入新课;再以常见物质是否导电引出电解质溶液是否可以导电这一问题,教师演示“电解质溶液导电性实验”,通过实验现象得出电解质、非电解质的概念。通过习题巩固电解质概念后,以教材中氯化钠在水中的电离示意图为依据,分析电解质溶液导电原因,得出电离概念,从而完成本节课的教学。课后以相同测试题检验,正确率如下: 由表1可以看出,通过上述教学方法,在电解质溶液导电原理、电解质表层概念与本质概念的关系等方面,实验班成绩高于对比班。证明此教学方法有助于学生理解电离的概念,在帮助学生理解电解质表层概念与本质概念的转换关系方面有一定的作用。在学习方法层面,基于上述研究及对学生课堂表现的观察,实验班学生对于其他概念性知识的学习,更善于从微观结构或能量变化角度挖掘概念实质。而在优秀素养方面,实验班学生的证据推理能力和微观探析能力相对之前也得到了一定的提升。 因此,立足化学史,有助于教师厘清知识本质,提升化学教师的理解能力;同时借助史料,追寻学科知识演变历程,遵循学生思维特征,设计有针对性的教学有助于提升学生的知识水平和优秀素养。综上所述,立足化学史的教学设计,对突破“酸、碱、盐在水溶液中的电离”的教学难点具有一定的积极作用。 化学史论文:有效利用化学史故事 培育学生的优秀素养 摘要:化学史是化学教育中的宝藏,在课堂教学中如何有效利用化学史故事为发展学生的优秀素养服务,是现阶段的重要课题之一。通过对《原子的构成》一课的解读与剖析,在教学中利用化学史故事组织教学线索与情境,能够在“对话”与“体验”中培育学生的科学精神、人文素养、学会学习与健康人格,从而发展学生的优秀素养。 关键词:化学史故事;科学历程;优秀素养 学生爱听故事,是因为故事能满足他们的兴趣和好奇心,激发探究的欲望。著名作家王开岭先生曾提出,“故事是吸引大众、传递价值理念唯一有效方式”。千百年来,在这奇妙的世界酿出的与化学知识相关的故事,真是浩如烟海。在课堂中利用化学史故事教学是基础教育阶段一直关注的课题,听了杨宝权老师的《原子的构成》一课颇有感触。根据“中国学生发展优秀素养”总体规范与目标要求,在化学教学中探索利用化学史故事有效培育学生的优秀素养是个很有意义的主题。下面结合《原子的构成》这节课谈谈个人的思考。 一、利用化学史故事培育学生的科学精神 科学精神,具体包括理性思维、批判质疑、勇于探究等基本要点,这三点之间自成体系但又相互关联。例如,理性思维是批判质疑的前提,只有不随从于当下的思维才会有批判质疑的内容;勇于探究是批判质疑的基础,只有潜心探究才会有批判质疑的资格与勇气;当然批判质疑也是理性思维与勇于探究的积极动力。对原子结构的认识过程亦即如此。 通过本节课的学习,学生清晰地了解了科学理论的发展大致经历的过程:客观事实――理论解释――修正完善――再修正。例如,道尔顿基于大量实验研究,结合化学中哲学论对物质的基元的思考,天才般、创造性地提出了猜想:构成物质的基本单位是原子。虽然这一构想不能解释所有的实验现象,但瑕不掩玉,它得到了一致的认可,并将道尔顿的原子论作为圭臬,不可怀疑。这种非理性、随从式思维使科学的发展停滞,直至90年后,汤姆生在实验研究中发现了电子,这一事实的发现不可辩驳地更正了人们对原子的认知,建立了新的原子结构模型――“西瓜”模型。汤姆生的实验发现不仅促使人们改变了对原子的认知,也促进了对原子结构探究实验的快速发展。十余年后紧接着卢瑟福、查德威克、波尔等科学家基于实验事实的进一步研究继续修正着人们对原子结构的认识。 但科学理论的发展永远不是一帆风顺,人们非理性的、顽固的思维是阻止科学进步的最大障碍。且不说阿伏加德罗的分子论被原子论的光辉堙没了近四十年,事实上汤姆生、卢瑟福等也曾面对自己理论被修正都表现了一种顽固的反对,其中卢瑟福和波尔的争论相当激烈。本节课教学中杨老师也将卢瑟福面对实验事实的困惑与顾虑呈现给学生,让学生参与其中,体验着“大胆猜想、小心求证”的探究方式。因此在本节课的教学中,教师通过对化学史故事的精心选择与组织,基本实现了培育学生理性思维、批判质疑、勇于探究等科学精神的目标。 二、利用化学史故事培育学生的人文素养 吴俊明教授认为:一般说来,人文学科优秀素养大部分可以归属于人文素养,数理学科优秀素养大部分可以归属于科学素养,那么如何在理科教学中培育学生的人文素养?江苏省特级教师李雪林论及物理学史教育时提出:让学生站在历史角度学习物理学家的思辨能力、人文情怀和人文精神。与此相承,笔者认为教学中利用化学史故事就是让学生从中“关切人的生存、发展和幸福” “赞赏化学对社会发展的重大贡献,能运用已有知识和方法综合分析化学过程对自然可能带来的各种影响,并权衡利弊”,从而发展了学生的优秀素养。 例如,波义耳发现众多的科W家(包括他自己)用舌头尝药品的酸碱性,以及众多的农民用舌头尝药品的酸碱性,他们因此患各种口腔疾病。有感于此,波义耳决心研究出判断溶液酸碱性的简易方法。学生从这则故事中体会到了化学的社会价值、体会科学家们的人文情怀和人文精神。 本节课杨老师在模块四“捕捉原子”教学中突出了我国科学家对原子的认识历程,学生也参与了其中,体现了“人类命运共同体”意识,同时也是“家国情怀”这一优秀素养的体现。 当然我们不能忘记,在科学技术不断发展、造福人类,涌现许多用科学技术服务民族、服务国家、服务人类的楷模的同时,也存在着应用欠当,甚至形成“害人科技”“犯罪科技”危害人类的负面现象。例如,新型合成日渐泛滥,臭名昭著、为数不少的瘦肉精、地沟油、三聚氰胺奶,以及化学试剂的污染等等。曾经引起风波的“我们恨化学”就是这种现象的一种主观、直接的表达。但俗话说,科学本身没有好坏,善恶之争关键在于它们掌握在什么人手里。因此,我们日常的课堂教学应该渗透道德伦理和法纪的教育,筑好一道稳固的“防火墙”。一定要牢记立德树人根本目标,努力培育学生的人文素养。 三、利用化学史故事让学生学会学习 陶行知先生认为:“先生责任不在教,而在教学,教学生学”,其指出了教学的本质是教学生学,让学生学会学习是教学的优秀。化学史故事展现的是过去知识的形成过程,对于现在的学生而言,这些知识既是现在学习的内容,也是以后学习的基础。因此,利用化学史故事可以引导学生分析实验的发现、探求知识的形成,做到激发兴趣、信息搜集、分析推理、勤于反思,从而让学生学会学习。 例如,对“原子的构成”的内容,虽然学生在八年级物理(下)有所接触,但大部分学生进入九年级后对其掌握得还不甚清晰,有的学生甚至是一知半解,特别是原子内各种微粒(质量、位置、电量、电性等)的相互关系方面的知识还很散乱,而且质子、中子、电子及其内部关系非常地抽象,学生理解的难度相当大。然而,通过呈现原子构成的发现史故事,让学生的思维插上翅膀,在微观的世界里尽情翱翔,在此过程中学生能清晰感知电子、质子、中子的存在,能准确把握它们的特性和特征,能知晓电子的电性和质量,能推知原子核的电性、质量和体积,能推论原子是由原子核和电子构成的,从而能很好地内化原子构成的知识。 当然,化学史本身就承载着人类智慧、科学思想和方法,在本节课的学习过程中学生可以充分领略科学家认知微观世界的实验、假说、模型等过程和方法,从而内化为自己认知微观世界的能力和方法。同时,课堂教学中展示科学家的探究过程,可以让学生认识到实验是科学研究最重要的工具,应当说每一个对原子结构认识的节点都对应着具有重大历史意义的著名实验,但是要在45分钟的课上全部讲到位显然是不可能的。杨老师有针对性地选取了其中的典型实验――α粒子散射实验作细致阐述,不但向学生说明实验的背景、条件、手段、方法和过程,而且也阐明这个实验的研究处理问题的方法、阐明实验与理论的关系,更是在此基础上强化了原子的微观轮廓。从中表明了实验对于化学学科的重要地位,同时也进一步培育了“化学学科优秀素养”中“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”“实验探究与创新意识”等目标要求。 四、利用化学史故事培育学生的健康人格 西方心理学认为:健康人格的主要特点是能保持人格的完整、统一,具有健康人格的人不仅有高尚的理想和追求,而且认知、情感、价值、道德、美等要素整合良好。学生的优秀素养包括:“具有发现、感知、欣赏、评价美的意识和基本能力;具有健康的审美价值取向”(审美情趣),“理解生命意义和人生价值”(珍爱生命),以及健全人格、自我管理等相关目标要求。 在化学学科发展的历史长河中,伟大的科学家无不闪烁人性的光辉,成为青年一代追求的标杆。本节课中教师一方面利用化学史故事设计“大师与学生”之间的对话,每一段对话都聚焦于各历史阶段中的优秀问题,这不仅在学习过程中不断得到学生的反应与共鸣,而且拉近了伟大科学家与学生的情感距离,避免了“神坛式”的英雄主义观;另一方面,利用化学史故事为线索将学生的学习与故事的进程交织起来,学生的情感融入了事件发展的进程,学生跟随着事件的发展,体会着化学中的至真、至善、至美。这种浸润式的教育方式,悄无声息地影响着学生的思维方式,改变着学生的观念,从而落实了知识的教育价值,培育了学生的健康人格。 综上所述,利用化学史故事,有效方式之一就是选择化学史故事并以之为线索,创设与整节课的知识内容相结合的背景(或场景),将知识内容镶嵌于背景中,通过创设真实的历史问题情境,使学生置身于其中,通过与前辈科学家的共同探究,深刻理解学习内容的本质和丰富的内涵,了解科学的发展历程,经历科学概念的形成过程,从而加深对科学本质的理解,培育学生的优秀素养。 化学史论文:基于历史进程的化学史课堂教学实践 摘要:化学史具有科学、人文和审美的重要内容。化学史教育有利于激发学生学习化学的兴趣,有利于掌握科学研究方法,有利于培养创新能力,有利于形成健康的人格,有助于培养学生勤奋、刻苦的科学探究品质。然而在实践层面,中学阶段化学史教育与课堂教学的融合还不够成熟,因此利用化学史,在课堂教学中渗透科学本质观并落实化学知识的方式与途径,值得进一步思考与探索。 关键词:历史进程;课堂教学融合;原子结构 化学史中有科学、人文和审美的重要内容,我国著名的化学家傅鹰先生曾说过,化学给人以知识,化学史则给人以智慧。研究也表明:化学史教育有利于激发学生学习化学的兴趣,有利于掌握科学研究方法,有利于培养创新能力,有利于形成健康的人格,有助于培养学生勤奋、刻苦的科学探究品质[1]。因此,自有科学教育以来在课堂教学中进行化学史教育一直得到关注,进入21世纪更是产生了多种教学流派,诸如HPS教育[2]、IHV模式[3]、HOC-NOS教学模式[4]等,但在中学阶段化学史教育与课堂教学的融合在实践层面还是差强人意,对化学史实的处理有的是作为化学故事宣讲或作课堂点缀而流于形式,也有的则过于详细而显得繁琐。因此多年来,笔者努力探索利用化学史在课堂教学中渗透科学本质观并落实化学知识的方式与途径,管窥之囿,尚祈教正。 一、化学史教学的现状 人类对原子微观结构的认识是一个漫长的过程,经历了合理――修定――再修定的往复循环,是一部壮丽的史诗,其中蕴含的科学精神、科学方法对学生的发展有着积极的作用。如何在“原子的构成”课堂教学中有效利用这部分化学史材料?众多专家与一线的教师从不同的纬度提出了各自的观点,如,杨林全的导学―小结方法[5],国平的讲故事方式[6],魏壮伟的基于科学本质的教学设计[7]等。而王峰的对话教学方式[8]则展示了高中阶段“原子的构成”教学的理念,对九年级相应内容的教学有相当的借鉴意义。以上的观念和教学实践不仅有使人心欲向往的理想,也具有创新行动的智慧,但同时也存在着科普化、表面化的倾向,使化学史实与课堂教学割裂而无法真正有机融合,造成化学史进入课堂教学存在“叫好而不叫座”情形。因此笔者对“原子的构成”进行重新设计,并在区级教研活动中进行展示。 二、化学史教学的思路 面对目前笔试为主要(几乎是唯一)评价方式的现实,笔者认为,在常态化课堂教学中我们更应追求培养科学素质与落实知识内容的平衡,取理想与现实的折中路线。沪教版教材在本节内容中引用的史料和图片较多,从组织形式看比较散乱,笔者从教学的实际需要出发对此进行重新取舍,并对教材进行了二次开发,在教学过程中又增添了两点史料。在这较多的历史材料中,挖掘并利用他们之间的承接关系是本教学设计时的基本出发点。因此,课堂内容设计时安排了明暗两条线:明线为原子结构的发现进程(化学史部分);暗线是将学生已经知晓的原子组成知识系统化和网络化、并进一步完备,培养学生的问题分析方法和能力。两条线若明若暗,相互交织,实现明线为暗线服务,暗线充实明线的基本思想。同时,本节采用层层深入的“问题情境”作为课堂组织形式,利用自然的“问题情境”不断循环,将学生的思维引向了原子的内部。 由于本节对抽象思维能力要求较高,但大部分学生无法达到,因此利用化学史创设真实情境和可视性素材的使用是达到上述目的的重要途径。特别是用各种示意类比图、多媒体课件(动画)等作为可视性素材呈现的主要手段,使课堂生动而活泼,且使历史知识鲜活起来,避免了教学的枯燥无味。 三、对运用化学史教学的思考 1. 将学生融入知识发展的历史进程,是实现课堂教学融合的优秀 传统的化学课程中,往往是把化学史作为一种知识附加在化学教学内容上,教师以讲故事的方式讲述化学史,没有实现其负载的价值。实践证明,这种将化学史与化学教学内容分割的教学模式是低效的。本节课笔者谨慎地选择、切割与教学主题有关的科学史,将重点集中在原子结构认识发展这一主线上,利用化学史引导着教学的进程。原子结构认识的深入就是被化学史上一个个实验事例所推动,这也是本节课中化学史融入课堂教学的方式之一。这样不仅可以使教学不只局限于现成知识的静态结论,还可以追溯到它的来源和动态演变;不只局限于知识本身,还可以揭示出其中的科学思想和科学方法,使学生受益。另外通过对道尔顿原子论的评价、卢瑟福对实验结果的困惑、原子核能否再分等问题使学生把自己融入化学发展的进程之中,缩短同知识间的距离,使化学课堂尤显真实而厚重。同化学家们“一起”去主动探索,又增强了学生的主动求知精神,符合再认知过程以及学生的身心发展特点[9]。 2. 对化学史料的精心裁取,是实现课堂教学融合的关键 对原子结构的认识史是一个宏大的篇章,其中经历的历史时期长而且科学家众多,不可能在一节课作完整的介绍,这不仅不现实而且也没有必要。因此,课堂中结合教学的要求,笔者选择了道尔顿原子论、汤姆生原子模型、卢瑟福有核原子模型、查德威克和玻尔对行星模型的发展等事例。这些事例的精心选择不是为了向学生还原原子结构认识发展的详细过程,而是通过断点式节点的呈现以及学生的参与折射出科学的全景,做到不仅让学生理解原子的构成并形成知识网络,而且要能让学生以一斑窥全豹、理解科学发现的渐进式发展。 3. 设计探究性实验,是落实课堂教学融合的重要方式 把科学家的经典实验设计成学生课堂上能够完成的探究性的课题,这也是化学史融入教学常用的方式,本节课中笔者详细呈现了卢瑟福的实验过程与现象,也展现了他在实验后的困惑,教师与学生一起分析实验现象,并得出结论。让学生沿着科学家的探索思路,领悟科学家的思维过程,让这些知识成为学生再发现和再创造的过程,让学生了解科学家怎样发现问题、分析问题和解决问题,领会科学研究的一般方法,培养学生的探究能力。同时,在展现卢瑟福谨慎地分析、勇敢地突破等化学史料中,表明了一个偶然的发现可能会造就一段神奇,但决定其能否实现的是而不舍、永不困倦的探索精神,以及对真理敢于担当的勇气。这样,就可以真正揭示出化学发展的科学精髓,展示化学家的人文精神风貌。 4. 知R与素养的平衡,是课堂教学融合的根基 毋庸讳言,现行纸笔应试的评价方式促使教师将教学重心放在“知识与技能” “过程与方法”的落实上,惟有如此,化学史在课堂教学中才有生命力。但对“情感、态度、价值观”的眷顾仍应在教学中体现,在素养培养与知识落实间取得平衡是理想与现实的折中,二者不可偏颇。我们有理由相信,只要合理地将化学史融入课堂教学,完全可以实现化学史所负载的情意价值、知识价值及科学价值。因此,本节课在引导学生体验神奇的化学史世界的同时,也强化知识点的落实。如利用描述原子构成的活动达成对原子结构的掌握,通过对表格数据的分析让学生领会原子内微粒间关系的一般规律等。 化学史论文:关于中学化学史教学的研究综述 摘要:近年来,国内外的研究者都有对中学化学史教学进行研究,就研究方向而言,有对化学史教学内容的变化进行研究,与此同时,也有对化学史教学思想的发展进行研究,当然,更多的是对化学史教学的作用与意义进行研究。此外,也有少部分研究者对化学史教学的实施方法进行了研究。 关键词:化学史;创新;教学思想;国际化 1前言 化学史教学是化学教学的重要组成部分,在传统教学中,化学史教学往往被忽视,而在当代化学教学中,化学史教学逐渐被重视起来。在这样的背景下,不少研究者对化学史教育的发展以及意义进行了很多研究,与此同时,化学史教学的实施也成为了化学教育中的热点问题之一。很多学者从化学史教学的思想路线转变出发,进而研究化学史教学的实施方法以及作用,本文将对化学史教学目前的研究状况作一个综述,从而为化学史教学的更好实施提供参考。 2化学史教学内容不断变更 自20世纪70年代末80年代初以来,中学化学教材中的化学史教学的内容与地位在不断变化着。大体上,化学史教学内容存在以下变化:(1)化学史教学内容更加丰富,从很久以前的化学史单一且数量较少到现在的科学技术发展成果结合到化学史教学内容中,使得化学史教学模块的不断增大,内容日趋丰富。(2)化学史教学内容呈现方式日趋多样化,在我国化学教材中,化学史教学内容从原先的单一文字呈现逐渐发展到文字图片相结合,换一种说法就是,从原先的让学生简单记忆发展到现在的图文结合理解记忆并穿插交流与讨论环节,提高了化学史教学的实施效果。 然而,近些年来,高中课程改革以及高考改革在不断实施开来,那么,关于化学史的教学内容是否需要进一步改变呢?如果需要进一步改变,那又要如何改变呢?因此,关于这方面的研究到目前为止还不是很多,近乎寥寥无几。 3化学史教学思想在不断发展 在20世纪七八十年代,由于当时科学技术不是很发达,在那段时间内,化学史教学内容数量少,内容单一而且持续多年没有更新,因此,那时将化学史教学作为一块死记硬背的内容,在教学过程中没有与任何的科学技术实践或者是日常生活相联系,也就是说,化学史教学在传统的化学教学中几近被忽视。 然而,随着时代的发展,科学技术不断的进步,化学史教学内容的丰富多样,化学史教学在中学化学教学又逐渐被重视起来。化学教师开始对化学史教学课堂的演绎精心准备,将化学史教学与社会生活、生产实践紧密联系已经成为了当代化学史教学的主流思想。 与此同时,学生也逐渐从原先的崇拜科学家转变到目前的崇拜科学精神,因此,化学史教学的实施目的与初衷越来越接近。但是,当代的中学生思想紧跟时展,如何将化学史教学思想与学生思想同步或者逼近使得更能产生共鸣值得我们未来的研究者去进一步思考。 4化学史教学的意义在不断升华 一直以来,关于化学史教学意义抑或是作用的研究是研究者极其关注的,因此,化学史教学的意义探讨成为了研究者尤其是化学教育方面的研究者的探讨热点话题之一。 就这一方面而言,不同研究者也得到了不同的结论以及部分相似的结论。张克龙等研究者认为化学史教学有利于学生知识的获得以及技能的培养,主要包括有利于学生对化学知识的理解与把握以及促使学生化学技能的形成。他还认为渗透化学史教学有利于学生领悟正确的化学研究方法以及学习科学的探究过程。另外,化学史教学有利于学生情感的熏陶以及科学态度与价值观的培养也是张克龙等研究者的主要^点之一。而研究者黄懋伟则认为化学史教育中渗透着挫折教育,换而言之即化学史教育可以激励学生不怕失败、启发学生不懈努力以及感染学生坚守信念。 然而,这些研究成果主要都集中于几个大点,有时甚至看似泛泛而谈,那么化学史教学对于学生的意义究竟体现在哪些方面?笔者认为这些问题值得我们去进一步深入研究化学史教学的意义,从而为研究如何达到最佳的化学史教学效度提供借鉴性的研究参考。 5化学史教学实施建议层出不穷 在化学史教学实施的发展中,从传统的被忽视到当下的重视过程中,不少研究者对化学史教学的实施提出了宝贵建议。 比如说,研究者赵永芹提出在实施化学史教学的过程中,教师应该结合史实,进行爱国主义教育。挖掘我国光辉灿烂的历史中与化学相关的史实,从而激发学生的民族自豪感。与此同时,他还提出化学史教学的实施应该利用历史趣闻,激发学生学习化学的积极性,基于这个观点,赵永芹认为如果在讲授化学知识的同时结合生活实际,如花瓣与石蕊的关系等,可以使学生更深入的理解化学知识并且激发学生探讨化学问题的兴趣。学生在做实验时不要放过一个微小的细节和一个微小的变化,对于每个细节和变化,不仅要知其然,还要知其所以然;对于失败的实验,还要找出失败的原因,这样也培养了学生认真严谨的科学态度。当然,研究者赵永芹也认为在实施化学史教学的过程中,介绍科学家的感人事迹,从而鼓励学生为科学献身的精神十分重要。其原因主要是化学家活动的历史构成了化学的历史,诸如侯德榜等科学家为科学而献身的事例数不胜数,他们坚韧不拔、锲而不舍的精神是成功的重要因素。教师如果在实施相关内容的化学史教学过程中穿插介绍化学家的感人事迹,一定可以使学生潜移默化,引起学生的共鸣。 当然,国外也有许多研究者探讨了化学史教学的实施,将化学史教学与生活实例相结合,一并融入到化学教学中去是整个国际的讲究。然而,在化学史教学真正的实施过程中,教师往往无法实现化学史教学的真正价值,在把握化学史教学的过程中容易失衡,因此,关于如何平衡化学史教学的实施的研究迫在眉睫。 6对化学史教学研究的思考 就化学史教学而言,虽然国内外研究者已经对其有不少研究。在化学史教学内容、教学思想、意义以及实施方法上的研究成果对现在以及未来研究者对化学史教学的研究产生深远的影响。这些已有的研究成果对化学史教学相关的每一项研究都有着举足轻重的作用。然而,就当下而言,化学史教学内容到底是否需要进一步改革呢?化学史教学思想是否应该与时俱进呢?以及化学史教学究竟有哪些可见的、具象的价值呢?在化学教学中,如何平衡化学史教学时而被忽视时而被重视的实施呢?目前,我们已有的研究都还无法解答这些问题。因此,关于对化学史教学的研究至今为止还存在重要的意义。对以上问题的探讨与实践对提高化学史教学的价值意义非凡。 化学史论文:探究生物化学史在中职生物化学教学中的渗透 摘要:目前在中职学校生物化学教学过程中存在了诸多问题,如学生学习积极性不高、课堂气氛低迷、学习效率低下。笔者为了激发学生学习兴趣、培养学习能力、提高教学质量,对如何将生物化学史引入于课堂进行探讨。 关键词:生物化学史;中职;生物化学 生物化学是中职学校护理、药学等专业重要的医学基础课程,是一门从分子水平研究生命现象化学本质的学科,包括了人体的代谢与过程、生长与发育、复制与遗传、衰老与死亡等重要内容。学好生物化学能为今后的临床工作打下基础,但由于本课程通常设置在中专一年级,学生理论基础较薄弱,又由于生物化学理论性强、系统复杂、内容抽象,学生在学习时常感到难记、难背、难理解。笔者在从事生物化学教学过程中将生物化学史与课堂结合,探究生物化学史对教学效果起到作用。 一、提高学习兴趣,养成科学思维 生物化学的理论性较强,学生在学习时认为课本知识枯燥而又抽象。教师在课堂上可运用一些著名的生物化学研究成果来提高学生的学习兴趣,如在讲解中心法则时,可以补充朊病毒发现的故事。19世纪,英国生物化学家阿尔卑斯用放射处理破坏组织的DNA后发现其仍具感染性,因而认为“疯牛病”的致病原因并非核酸而是蛋白质。由于这种推断不符合当时的一般认识也缺乏有力的实验支持,不仅没有得到认同甚至被视为歪理,直到诺贝尔奖获得者美国生物化学家斯坦利发现了朊病毒。朊病毒是蛋白质到蛋白质的复制,这对中心法则有一定的补充作用,也能使学生更好的理解生命现象的本质。 又如在讲授生物的遗传基础时,可补充学生非常感兴趣的克隆羊多利。1997年美国《科学》杂志把多利的诞生评为世界十大科技进步之一。多利出生来源于三头羊:取芬兰白脸母绵羊A的乳腺细胞,将其细胞核移植到一个剔除细胞核的苏格兰黑脸羊B的卵子中,使之融合、分裂、发育成胚胎后,然后移植到C羊子宫内发育形成多利。由此可鼓励学生进行分析,根据理论知识推测出多利是白脸绵羊从而得出结论:多利继承了提供乳腺细胞的A羊的遗传特征。这样的历史故事不仅让学生深刻的理解生物的遗传信息蕴含于细胞核的DNA中,也有利于学生形成科学的思维习惯。 二、弘扬民族精神,培养爱国热情 中国的生物化学史展示我国科学家智慧的结晶,更是一座不朽的道德丰碑。1965年我国科学家完成了牛胰岛素的合成,这是世界上历史上第一例人工合成蛋白质类生物活性物质[1]。当时我国的相关科学家完全有能力获得诺贝尔奖,但由于诺贝尔奖对同一成果获奖人数有要求。我国科学家们一致认为这一成果是集体共同获得的,不能为了名誉而把这个研究成果算作其中少数人的成就而放弃了诺贝尔奖。这则历史让学生感受到我国科学家精湛的学术水平、伟大的民族精神和强烈的爱国热情。 在生物化学的课堂还可以激发学生强烈的民族使命感和责任感。例如在讲到人类基因组计划(human genome project, HGP)时,可以让学生感受到中华民族自强不息的精神。人类基因计划是1990年正式启动的,美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。按照这个计划的设想,要把人体内约2.5万个基因的密码全部解开并绘制出人类基因的图谱,也被誉为生命科学的“登月计划”。中国作为参与计划的唯一发展中国家,表明中国已有能力参与全球的高科技重大项目,也升华了学生浓厚的民族自豪感。 三、了解医学常识,提升医学素B 在生物化学课堂上,及时渗透医学知识同样重要。17世纪末英国海军中出现了全身软弱无力、肌肉和关节疼痛难忍、牙龈肿胀出血的坏血病。直到军医伦达发现,给病人每天吃一只柠檬能有效控制坏血病的病情。伦达医生用柠檬汁战胜了坏血病,而从柠檬汁中提取的物质就是维生素C。这段历史可以用图片和视频的形式呈现,学生能直观感受到坏血病的恐怖症状,从而加深对维生素C的理解。 又例如18世纪印度尼西亚大规模爆发脚气病,医生艾克曼开始研究病因,却一直没有找到可能引起脚气病的病原菌。直到艾克曼发现患脚气病的鸡,用米糠代替精米作为饲料后病症消失了,于是推测米糠中可能含有治疗脚气病的物质。后人从米糠中成功地提取到一种含氮物质,这就是抗脚气病因子维生素B1。这些维生素发现故事不仅使学生直观的理解维生素缺乏症,更加有利于他们形成医学的观念和素养。 四、完善个人品质,感悟人文精神 信心、耐心、恒心是成功的医护人员必备的素质。生物化学史上有很多科学家身上就集中的体现了这些优秀的意志品质。三羧酸循环是生物化学的优秀内容之一,是糖类、脂肪和蛋白质三大代谢的共同途径[2],也是学生需要深刻理解的知识点。在讲解三羧酸循环时,可以讲述年轻有为的生物化学学家克雷布斯的经历。在经过努力拼搏和充分积累后,克雷布斯在32岁时发现了生成尿素的鸟氨酸循环,37岁时又发现了重要的三羧酸循环。他的伟大在于他发现的三羧酸循环已过了近一个世纪,我们所用的教科书上还是他当时发现的样子,经历了岁月和历史的考验没有人能改动一下。他的事迹以另一个角度告诉学生在年轻时努力学习认真工作,也能成为在探索人类生命奥秘的道路上的成功者。 DNA双螺旋结构是生物化学基础中的重点,在讲授时可引入沃森和克里克发现了DNA分子结构的历史。克里克出生于一个普通家庭,大学主修物理,二战时分配到英国海军,战后对生物产生了浓厚兴趣并开始自修生物学,克里克进入卡文迪什实验室后与沃森相识并成为知己。1953年《自然》杂志上发表了一篇《核酸的分子结构:脱氧核糖核酸的结构》的论文,论文虽然只有128行字,却使沃森和克里克在一夜之间跻身于世界著名科学家之列。通过对两人事迹的介绍,不仅让学生记住了他们发现的DNA双螺旋结构,还使学生感受科学家们的人格魅力和人文精神。 生物化学史渗透于生物化学的教学中,能有效提高学生学习生物化学的兴趣,调动学生的学习主动性,提升学生的医学素养。生物化学史的应用,教师要做到精选历史具有知识性、趣味性、针对性和人文性。只教授给学生一门专门的技术和知识是不够的,更重要的是使学生形成完善的品质、和谐的人格和正确的价值观。 作者介绍: 朱烨,女,1985年出生,籍贯桐乡。2008年毕业于浙江中医药大学生物技术专业。毕业后一直在桐乡市卫生学校从事生物化学的教学工作,现为助理讲师。 化学史论文:在中学化学教学中利用化学史进行科学方法教育 摘要:化学史教育有助于拓展学生知识视野,了解科学知识的动态形成过程,有助于学生了解科学探索的过程,进行科学思维方法的培养,激发学生的科学精神。 关键词:化学教学;化学史;科学方法 一、利用化学史渗透科学方法的重要作用 在新课程教育改革中,培养学生的科学素养成为一个引人关注的焦点。随着时代的进步和社会的不断发展,科学素养内涵的讨论不断地被完善。我国学者认为科学素养应该包含“科学兴趣”、“科学知识”、“科学方法”和“科学思想”四个方面的要素,其中,科学知识是对科学事物的客观认识和了解,是科学素养形成的载体,而科学方法是在科学知识的发生和发展的过程中,帮助我们理解科学知识和解决实际问题的桥梁。达尔文说过:“最有价值的知识是关于方法的知识。”因此,实施素质教育应加强科学方法教育。 傅鹰教授说:“化学可以给人以知识,化学史可以给人以智慧。”化学史是知识从起源到最终完善的发现的历程,揭示化学学科发展的内在规律,展示化学家认识客观世界的科学方法。我们可以从科学家们成功和失败的典型案例中了解他们当年是怎样提出问题,对提出的问题是怎样解决的,遇到了什么困难,应用了哪些科学方法。在此过程中可以使学生感受其中所蕴含的科学方法,睿智的科学思想,求真务实的科学态度,以及克服困难的科学精神。化学家们在进行科学研究时所使用的方法主要有:观察法、实验法、推理法、模拟法等。在课堂教学中,化学史将会成为我们进行科学方法教育的宝贵资源。 二、利用化学史渗透的科学方法 1.观察法。回顾化学的发现发展历史,可以了解到伟大的科学发明与创造离不开科学家对研究对象进行敏锐、细致、准确、深刻的观察,众所周知,青霉素源于英国细菌学家弗莱明对霉菌周围的葡萄球菌死亡这一现象的观察。伟大的科学发明源于科学^察的有:形状记忆合金,酸碱指示剂,火棉,超强酸,聚乙炔导电塑料,等发明、发现。 2.实验法。化学科学实验对化学的发展起着非常重要的作用。通过化学实验获得发明、发现的事例举不胜数。例如:侯氏制碱法、“氧化学说”的创立等。这些伟大的发明创造均离不开实验研究这一科学方法。 3.推理法。在化学史中,推理是经常用到一种思维模式。它对于研究对象的性质,和提出新问题起着非常重要的作用。门捷列夫应用归纳和演绎推理方法发现了元素之间的规律,并建立了元素周期表。在化学史中,利用推理方法获取实成功的例子很多,例如:质量守恒定律,分子一原子学说。 4.模拟法。化学创造新物质、新方法过程中,科学家以自然界中动植物机体这座天然的实验室为样板,成功的研发了合成橡胶、合成纤维、合成塑料的生产工艺。 三、利用化学史渗透科学方法的教学模式 充分挖掘教材中所涉及到的化学史料。化学史的展开过程中总贯穿着各种科学方法。因此,我们可以从知识的发展过程及所运用的科学方法这一特点出发,构建出一种“知识线”与“方法线”双线并行的教学模式,将化学史实中的知识与方法进行整理,使在教学过程中同时并行展开。其教学模式如下图所示: 四、利用化学史渗透科学方法的教学设计以“合成氨”为例: 在教学中教师应根据教学内容的特点适时穿插化学史,化学概念与原理的演变过程不紧使学生理解其中隐含的科学方法,还可以使学生受到科学家严谨科学态度的熏陶,了解科学家在科学研究中遇到困难坚强不屈的精神,增加学习动力,端正学习动机。 化学史论文:摭谈优秀素养视阈下化学史的科学精神教育功能 摘 要 9月13日的《中国学生发展优秀素养》以培养“全面发展的人”为优秀,将优秀素养分解为包含科学精神在内的六大素养。化学史反映了化学科学孕育、产生和发展的动态过程,蕴含着丰富的科学思想、方法与精神,是对学生进行科学精神教育的重要载体。优秀素养的颁布赋予了科学精神新的内涵,在此背景下,在化学教学中借助化学史对学生进行科学精神教育,有助于提升学生的优秀素养。 关键词 优秀素养 科学精神 化学史 化学史教育功能 2016年9月13日颁布的《中国学生发展优秀素养》以培养“全面发展的人”为优秀,将优秀素养分解为包含科学精神在内的六大素养,并将科学精神的内涵解构为理性思维、批判质疑和勇于探究三个基本要点。 1优秀素养视阈下科学精神的内涵 要为科学精神下一个确切的定义,和对科学下定义一样,是不切实际的。在不同的领域,学者们对科学精神内涵都有各自研究。陈伟山基于“互联网+”教育将科学精神的内涵概括为:追求实证性、具有理性和创新性;胡佳飞等在研究翻转课堂实践中将科学精神定义为科学技术发展进程中所形成的科学理念和思维方式。另外,还有学者结合化学史等探讨科学精神的内涵。总结发现,科学精神的内涵非常丰富,且不同学者科学精神内涵的理解大体一致。其优秀要点包括:求真、创新精神、批判、探索、和理性精神。 时至今日,学者们对科学精神的讨论仍未停歇。随着当前《中国学生发展优秀素养》的颁布,在优秀素养的背景下,又赋予了科学精神一些更加具体的内涵。新颁布的《中国学生发展优秀素养》中科学精神具体包括理性思维、批判质疑和勇于探究三个基本要点,并对每一要点的具体内容作了阐述。 科学精神是优秀素养中六大素养之一,因此,在新时期培养学生科学精神显得尤为重要。而化学史作为培养学生科学精神的重要载体,是学者们长期以来研究的一个重要领域。 2 化学史的科学精神教育功能 2.1利用化学史提高学生理性思维的能力 《中国学生发展优秀素养》指出,要培养学生的理性思维,首先要做到尊重事实和证据,具有实证意识和严谨的求知态度。在化学学习过程中,许多学生往往存在一些不良学习习惯和态度,如思考问题时主观臆断,实验中马马虎虎、观察不仔细,对所观察到的现象缺乏实证意识等。针对以上问题,教师在教学中可以结合化学史,让学生学习科学家崇尚科学、实事求是、追求真理的品质。化学史上被称为“第三位小数上的胜利”就是一个很好的例子。19世纪末,英国物理学家瑞利在研究氮气时发现用两种不同的方法分离出的氮气质量不同,他严谨的科学态度使他没有放过这千分之一的微小差别,更不认为这是实验本身的“误差”加以“修正”,他尊重实验结果的细微不同,并与拉姆塞合作,共同研究这个问题,最终通过大量实验于1894年发现了新元素氩。 2.2利用化学史树立学生批判质疑的态度 著名教育家皮亚杰认为,教学的任务并不是让学生简单接受所提供的每个知识,而是在于使他们形成有批判精神,能够检验真理的科学创造能力。化学史对于培养学生形成科学的怀疑精神具有极其重要的意义。 如果拉瓦锡没有质疑“燃素说”,燃烧现象的本质就不可能被揭开。为了理清燃烧过程,拉瓦锡没有轻信波义耳和斯塔尔这些极有声望的前辈的结论,亲自做了大量精密实验,从而发现金属燃烧后增加的重量完全来自于空气中的氧,而与所谓的“燃素”无关,进而推翻了燃素说。事实上,早在拉瓦锡之前,普利斯特里和舍勒都独立地发现了氧,然而他们都是“燃素说”的忠实信徒,没有对“燃素说”提出质疑,使得真理从鼻尖溜走。通过这一生动的化学史案例,不仅让学生认识到迷信权威往往会成为人类进步的桎梏,而且能提高自身批判质疑意识,使他们在追寻真理的过程中做到“不唯上,不唯书,只唯实”。 2.3利用化学史培养学生勇于探究的精神 整个化学发展史是一部化学先驱们不断探索、创造和发明的历史,科学探索和创新推动了化学知识进步完善的进程。因此,在化学教学中,教师应注重将某个化学理论的产生和发展轨迹完整的呈现在学生面前,让他们沿着轨迹去思考,提高自主探究能力,体会探索的乐趣。 《中国学生发展优秀素养》指出,要具备勇于探究的精神,首先应具有好奇心和想象力。科学家之所以能不畏困难勇于探索,离不开他们好奇心和想象力。如在苯的结构教学中,教师可以给学生讲述凯库勒执迷的研究它的情景:一天夜晚,凯库勒在书房打瞌睡,眼前出现旋转的碳原子。碳链像蛇一样盘绕卷曲,忽然,一条蛇咬住自己的尾巴。他像触电般猛的醒来,接着整理苯环结构的假说,成功的提出了重要的结构学说。凯库勒从梦中得到启发,因而提出苯的环状结构的假说绝非偶然,这其实是他长期探索和丰富的想象力的结果,启示学生们大胆想象、勇于探索。 应指出,教师在对化学史素材的选择上,不能只局限于教材中呈现的有限的史料,而应依托相应知识点充分挖掘相关素材,这样才能充分发挥化学史对学生科学精神培养的极大教育功能。 化学史论文:化学史教学资源包开发模型的构建 摘要:文章构建了化学史资源包开发模型,并以“化学能与电能”一节为例对模型进行了系统而具体的阐发。 该模型既可给一线化学教师进行化学史资源开发提供理论指导,又对我国当前化学史教学走出困境产生裨益,从而推动我国化学史教育教学迈向新的台阶。 关键词:化学史教学资源包;开发模型;化学能与电能 一、问题的提出 化学史教育教学的重要作用和价值已被广大化学教师所认可,并且体现在课程标准和化学教材的变化中。但实际中学化学史教学状况不容乐观,存在诸多问题。如:化学史教学地位边缘化、教学功能片面化以及教学形式单一化;中学化学教师化学史功能认知和教学实践相偏离。教师自身化学史知识不足以及直接运用于课堂的化学史教学资源的匮乏是导致这一问题的两个重要原因。基于上述分析,进行化学史教学资源包开发,构建开发模型,既可给一线化学教师进行化学史资源开发提供理论指导,又对我国当前化学史教学走出困境产生裨益,从而推动我国化学史教育教学迈向新的台阶。 二、化学史教学资源包开发模型 本文中的化学史教学资源包是指满足化学史课堂教学需要的具体化、系统化的化学史资源集合。主要包括:化学史素材、教学设计、习题与课件等资源类型。 该模型自上而下按照教学准备阶段(前4步)、教学实施阶段(第5步)和教学评价阶段(第6步)的课堂教学顺序与流程组织。即使在第2步“收集与整理化学史素材”各分支间,也有着相应的时间顺序(第4步“化学史教学设计”各分支间同样含有时间顺序),即首先进行素材收集,然后对收集的素材加以甄选,最后是素材编写与整理。需要说明的是,第3步“选择化学史设计理论”包含三条分支,三者并无时间先后顺序,只是一种简单的并列。由第6步“评价、反思与改进”结果改进整体模型,包括素材选取是否得当、理论模式是否契合,教学设计是否顺畅,教学实施是否有效等,形成系列动态循环,层层循环往复,直到教学目标实现,循环终止。 下面以“化学能与电能”的化学史资源开发为例,对该模型进行具体阐发。 三、“化学能与电能”化学史教学资源包的开发 1. 选择主题 选择一定的问题有目的地进行化学史资源包开发。最好选择具有一定时间跨度和发展历程的问题,如此便于进行后续资源包的开发。笔者选取人教版《化学1》第二章第二节“化学能与电能”作为资源开发的主题。 2. 收集、甄选与整理“化学能与电能”相关化学史素材 素材的收集、甄选与整理是化学史资源开发的一部分,同时也是整个资源包完成的基础。 (1)素材收集 素材收集应注意两方面问题:①根据课程标准和教学目标,多渠道收集化学史素材。②收集能够引起学生认知冲突和共鸣的化学史素材。 (2)素材甄选 素材收集后,需要对其进行甄别、选择。因为记录化学史的书籍、文献浩如烟海,各有侧重。有的书籍侧重化学发现、发展(如丁绪贤,《化学史通考》;柏廷顿,《化学简史》);有的书籍侧重化学家生平与发现(如:山冈望,《化学史传》);有的书籍侧重某国或某段时期化学史(如郭保章,《中国化学史》、《20世纪化学史》;李约瑟,《中国科学技术史第五卷:化学及相关技术》);有的书籍侧重于化学史的哲学分析(如张嘉同,《化学哲学》;中国自然辩证法研究会化学化工专业组、化学哲学基础编委会,《化学哲学基础》)。即使对于同一化学史实的发生时间和优先权,各著作、文献也不尽相同。所以需要进行甄别、比较与考证。一线教师进行实际化学史开发与教学时,由于时间和精力有限,因此综合各权威化学史书籍和文献中的观点是避免烦琐化学史考证的一个捷径。 (3)素材整理 最后需要对收集、甄选后的素材进行整理,理出化学素材清晰、完整的发展脉络,其中体现一定的科学历程、科学精神和科学本质。力求为学生展现真实“立体”的化学史内容。 在上述思想的指导下,收集、甄选与整理“化学能与电能”所需化学史素材――“放电之争与伏打电池的发明”。“放电之争与伏打电池的发明”是一段很有趣的化学史实,学生从中不仅可以了解科学家详细的探究过程与方法,同时也可以学习原电池原理。该段素材蕴含着探索性、实证性、公开性和非权威性等科学本质,有利于培养学生的科学素养、科学精神,加深对科学本质的理解。该段素材的发展脉络如下: 伽伐尼发现“生物电”伏打对“生物电”的质疑伏打发现电流的成因伏打设计出最早的原电池――“伏打电池”。 3. 选择“化学能与电能”化学史教学设计理论 化学史素材经过整理应用于课堂前,需要经过精心的教学设计。 目前化学史教学设计有两种主流理论:HPS教学设计理论和IHV教学设计理论。 本文主要以HPS和IHV两种理论为主进行论述。 这两种化学史教学设计理论模式均具有一系列较为完善的实施环节、应用范围、优势与不足。应根据学生实际和教学内容特点,灵活选择适合的教学设计理论。比如运用HPS理论时,知识点要贯穿于化学史教学整堂课中,因此丰富化学史料且包含科学家探究过程的课例,与HPS理契合,例如氯气、探究苯结构等内容。“放电之争与伏打电池的发明”包含伽伐尼与伏打诸多化学问题的探究、运用的实验方法、得出的实验结果以及结果的解释。若运用IHV理论,师生难以在15分钟内展现所有素材。综上分析,本节比较适合运用HPS理论进行教学设计。 4. “化学能与电能”化学史教学设计 确定化学史教学设计理论后,就需要结合学生学情和教学目标要求,灵活运用该理论程序进行教学设计。同时,还需要综合运用相应的化学史课件和化学史习题,才能更好地促进化学素材的呈现、教学目标的达成以及教学效果的检测与巩固。具体论述如下: (1)“化学能与电能”化学史教学设计 ①学情分析 本节学习之前,学生已经学习了氧化还原反应一些知识,知道金属的活动性顺序、离子反应和电解质的电离等内容。生活中学生对电和电池熟悉,对电能也有一定认识。但是对电究竟从何而来,如何转化等问题的认识尚不清晰、深刻。所以基于学生已有认知经验,通过学习化学家发现原电池的历程,学生可以很好地达成课程标准所规定的“举例说明化学能与电能的转化关系及其应用”目标。 ②教学目标 根据《普通高中化学课程标准》(实验)[1]:“举例说明化学能与电能的转化关系及其应用”,再结合其他教学材料,得出本节教学目标如下: 知识与技能目标 1. 知道原电池是一种将化学能转化为电能的装置。 2. 了解原电池的工作原理。 过程与方法目标 1. 通过相关原电池化学史的学习,体会科学家探究的艰辛的历程。 2. 通过原电池的探究过程,学习实验、假说等科学方法,发展实验探究能力。 情感态度与价值观目标 通过本节化学史的学习,体会科学发展与生成的本质,逐步养成大胆质疑、严谨求实、积极探索、勇于创新的科学精神。 ③教学重难点 重点:了解原电池的工作原理和发展历程。 难点:了解原电池的工作原理,从本质上认识原电池是一种化学能转化为电能的装置。 ④教学过程(2) 编写“化学能与电能”化学史习题 对课堂教学效果进行评价的最直接的方式就是习题。按照需要考查的内容,化学史习题可分为两类:①以化学史为背景材料,考查化学史以外的知识。②考查化学史本身知识。化学史习题类型主要有:选择题、填空题、简答题、实验题、科技写作和实践等。本节以“化学能与电能”为例,设置如下习题供参考。 ①选择题 (2011福建高考)研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板作为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是( ) A. 水既是氧化剂又是溶剂 B. 放电时,正极上有氢气生成 C. 放电时OH-向正极移动 D. 总反应为:2Li+2H2O2LiOH+H2 设计思路:本题以最新科技发展为背景,考查化学史之外知识。在科学不断进步与发展的历程中,学生不仅可以了解一种新型电池,而且可以考查自身化学理论知识的掌握情况。 ②简答题 Ⅰ. 为什么伽伐尼认为蛙腿的肌肉和神经里有“生物电”存在才使得青蛙腿痉挛? Ⅱ. 伽伐尼认为在青蛙腿上发现的电流是“生物电”,伏打却认为其是“接触电”,简述伏打这样认为的原因。 Ⅲ. 伽伐尼和伏打在研究放电原理过程中有什么共同之处? 设计思路:帮助学生深入理解伽伐尼和伏打的科学探究过程,学习其中科学探究思维与方法。 ③科技写作(任选一题) Ⅰ. 丹尼尔电池是由英国人约翰・弗里德里克・丹尼尔与1836年研制出的早期电池。查找相关资料,分析丹尼尔电池与伏打电池相比所具有的优势,并说明丹尼尔电池在当代社会的应用情r。[2] Ⅱ. 电池已经成为日常生活、学习与生活中的必用品之一,在带来便利的同时,也引发了诸多环境问题。请实地调查周边地区废旧电池的回收与再利用情况,写一篇调查报告。 设计思路:第Ⅰ题旨在帮助学生全面了解电池发展历程,通过比较,进一步体会科学生成性、探索性本质,培养自身敢于质疑、勇于创新的科学精神。第Ⅱ题旨在让学生在实际调查行动中,了解电池发展至今,给人类带来的利弊,体会科学技术的双重属性,进一步加深对于科学本质与价值的认识和理解。 3.制作“化学能与电能”化学史课件 课件是一种课堂辅助手段,以最直接的方式向学生展示教学过程。合理使用教学多媒体课件能为化学史教学锦上添花。多媒体课件不仅打破了化学史中的时间、空间隔阂,使得不同时代、不同地域的化学人物和化学发现得以共同展现,同时也可以直观还原和模拟久远的化学史料,学生进入化学历史场景中,体会一种“身临其境”的感觉。课件具体设计时,还应考虑如下问题。如界面设计(包括界面结构、布局)、背景设计(包括模板选择、字体和色彩运用)、元素设计(声音、图片、视频等的组合与运用)、内容设计(重点突出、详略得当)等。[3]如此,化学史教育教学功能便能得到进一步发挥与实现,化学史教学目标得以达成。 4. 实施教学设计 教师应根据学生实际情况和教学内容,灵活将预设的化学史教学设计(包括习题与课件)实施于化学史教学课堂。及时了解学生听讲反馈,撰写教学反思,为教学设计的改进做好准备。 5. 评价、反思与改进 通过课堂提问与习题检测等多种方式对学生的化学史学习进行评价,并结合学生听课反馈和教学反思,及时改进与调整化学史资源开发过程。包括素材选取是否得当、理论模式是否契合,教学设计是否顺畅,教学实施是否有效等。化学史资源开发就是在各环节不断的改进、完善与协同下,得以发挥化学史教育教学整体功能。 四、结束语 本资源包仅为一个教学参考,虽然立足于开发一线教师可直接用于课堂的化学史教学资源,但每一个地区教育情况与学生认知存在差异,教师应根据实际状况灵活调整。 孤立的化学史教学往往收效甚微,想要达到理想教学效果必然需要持续的化学史教学,这就要求化学史系列课程的开发。笔者带领研究团队对全套人教版高中化学教材进行了化学史资源的全面开发,并且创建了相关微信公众平台进行推广,如此期望能为我国化学史教学尽绵薄之力。 化学史论文:基于化学史的问题链教学设计 摘要:以高一《化学1》新课“氯气的生产原理”为例,从氯气的实验室制法、氯气的工业制法、氯气的应用三方面,基于化学史料,引导学生感受科学家的研究思路,采用问题链形式驱动课堂进展,帮助学生分析掌握本课相关知识,以增强课堂趣味性、内容性、学科性,提升学生分析问题、解决问题的能力。 关键词:化学史;问题链;氯气的生产原理;教学设计 在教学过程中,教师通过创设科学、合理、逻辑性较强的问题链,帮助学生不断解决问题、促进认知,培养积极思维的习惯。结合化学史,从中提取问题,真实地展现科学家当年所面临的问题,不仅能够带领学生进入真实的问题解决情境,更能帮助学到还原当时科学家研究问题时的思路和方法,真实地感受到问题解决的思维历程。 一、教材分析 《化学1》专题2中所涉及的元素和物质均较为典型,注重贴近生活、结合实际,试图通过海水资源来使元素及其化合物的知识与社会实际相结合,与化学学科发展的新知识、新发现、新方法相结合,并加深学生对“绿色化学”、可持续发展的关注。 专题2第一单元总共包括4课时内容:氯气的生产原理、氯气的性质、氧化还原反应及溴、碘的提取,其中“氯气的生产原理”为第一课。教材内容以新课程标准为编写依据,以遵循学生的认知规律、培养学生热爱科学的情感为前提,紧扣海水资源这一线索,注重从工业生产实际出发,采用图片、实验等形式引出工业制备氯气的方法及原理;穿插介绍化学史的内容,使学生认识科学的研究过程、学习科学方法、培养科学态度。本课内容中关于工业制氯气的学习有助于后续溴、碘提取方法的理解和掌握,氯气的实验室制取是学生在高中阶段学习实验室制气体的开端。因而本课内容的教学旨在完成培养学生的实验素养、实验操作技能,以及分析问题、解决问题能力的教学任务。 二、学情分析 教学对象为高一年级学生。通过《化学1》专题1的学习,已初步掌握研究化学物质的基本思路和方法,初步养成从宏观到微观、从现象到本质的思维习惯,这些为本课的学习奠定必要基础。通过本课的学习,学生在获取相关化学知识和实验研究技能的同时,形成利用自然资源需要化学科学的发展的认识,也为后续的学习提供帮助。 由此,确定本课时教学重难点为:从海水中获取氯气的原理和方法、实验室制取氯气的原理和方法、实验装置的连接顺序和作用。 三、教学目标 1. 知识与技能 (1)了解从海水中获取氯的原理和方法,正确书写对应的化学方程式; (2)了解实验室用二氧化锰和浓盐酸制取氯气的原理和方法,正确书写对应的化学方程式; (3)能根据电解饱和食盐水实验的现象,判断阴、阳两极的产物; (4)能用恰当的化学语言表达检查装置气密性的方法。 2. 过程与方法 (1)通过观察、分析实验过程,形成化学实验操作的基本技能,初步了解实验室用固体、液体物质制取气体的方法; (2)通过观察实验装置,了解各装置的连接顺序及作用; (3)通过阅读相关化学史的内容,自主获悉相关化学知识,提高分析、解决问题的能力。 3. 情感态度与价值观 (1)结合生活,认识到海水是人类的宝贵资源,培养热爱和保护大自然的情感; (2)借助化学史,感悟科学家严谨治学的态度,体会实验法在研究化学物质中的重要性。 四、问题链设计 五、教学过程 1. 以海洋为家乡的元素――氯 [图文]宁海,是一方安乐、祥和、美丽的土地,是我们的家乡。在宁海的东面是美丽的海洋,浩瀚的大海蕴含无数的宝藏,有80多种元素以海洋为家乡。其中氯元素的含量不可小觑。可以看出,在茫茫大海的每一次波涛起伏里,每一滴海水都含有相当多的氯化物。 由于氯气在人们的生产生活中发挥着巨大的作用,因而众多科学家花费精力研究如何从自然界中获取氯。今天,就让我们穿越时空,与科学家一起“氯”行。 [生]面带笑容,有学习兴趣。 2. 乘着“化学史列车”“氯”行 第一站:古代,炼金术士 [化学史料1]古代炼金术士们在实验室里发现加热浓盐酸与浓硝酸的混合液时,会产生一种刺激性很强的烟雾。但他们当时一心只为炼金,并不知道这种烟雾就是氯气。 [师]炼金术士们错过了发现氯的机会,很可惜,但至少可以说,他们最早接触了氯。 [生]感叹惋惜。 第二站:1774年,舍勒 [化学史料2]我在一家药房任药剂师,并从事大量的实验研究工作。1774年,一偶然的机会我将软锰矿(MnO2)与浓盐酸混合加热时,产生了一种黄绿色的气体,该气体强烈的刺激性气味令我的肺部十分难受。我对它产生了浓厚的兴趣,仔细研究了这种气体后,我发现:它能溶于水,其水溶液略显酸性,且对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用;它还能和金属发生化学反应。 [师]俗话说:无心插柳柳成荫,舍勒在实验室中偶然制得氯气,而这种方法就是我们现在实验室制取氯气的方法。请大家思考下列问题: [问题链1]目标问题:实验室制取氯气的原理和方法 具体问题: 问题1:“将软锰矿(MnO2)与浓盐酸混合加热”,制取氯气选取怎样的发生装置? 问题2:“它能溶于水”,选取怎样的收集装置? 问题3:“该气体强烈的刺激性气味令我的肺部十分难受”“其水溶液略显酸性”,如何设计合适的尾气处理装置? [设计意图]化学家实验探求到化学现象之美,能够激发化学家强烈激情与灵感的事物,同样也可以使学生产生探索之情。通过学生自主阅读、分析化学史料,借助三个具体的问题组成问题链1,引导学生对实验室制取氯气的组成装置、所用仪器进行思考,选择和设计,强化实验基本知识和基本技能。同时,针对实验原理、装置完整性及物质性质,结合适当的“科学家提示”,由定性到定量,由简单到复杂,帮助学生进行深入思考,设计具体问题如下: 问题4:在实际操作过程中含4mol HCl的浓盐酸能否制得1mol氯气? 问题5:若用排液法收集氯气,可否选择排水法?什么溶液合适呢? [科学家提示]氯气能溶于水(1∶2),难溶于饱和食盐水。 问题6:教科书中,制取氯气的实验装置完整吗?若否,有何欠缺之处?如何改进? [科学家提示]HCl易溶于饱和食盐水,且HCl和氯气均能与NaOH溶液反应,生成可溶于水的物质。 问题7:在实验制取氯气之前,如何检查这套装置的气密性? [生]思考问题并积极回答,有些基础扎实的孩子能很快给出问题6的回答。 [视频]实验室制取氯气 [生]兴趣高涨,认真观看。 [设计意图]提出问题7之后再播放事先录制的实验视频,激发学生学习兴趣,结合具体实验操作及实验现象讲解此类装置气密性的检查方法,并帮助学生进一步掌握实验室制取氯气的原理、方法、实验操作等化学知识。 第三站:1810年,戴维 [化学史料3]从1774年舍勒发现氯气以后,这种气体的性质先后经过了贝托霍、拉瓦锡、盖・吕萨克、贝采里乌斯等人的研究,他们都认为这种气体是化合物,而我认为它只是一种单质。后来经过大量的实验研究,我终于有力地证明了自己的观点。1810年,我发表论说,将这种气体命名为氯气(Chlorine),希腊文意为“绿色的”。 [师]从1774年舍勒发现氯气,到1810年总共经历了整整36年。这漫长曲折的历史中,科学家们对氯气的认识在不断批判中得以完善,戴维最终确认氯气是一种单质并将其命名,氯元素的符号是Cl。在19世纪,科学家们把较大精力花费在研究大规模生产氯气的方法上。 [生] 感叹,体会到要站在巨人肩膀上才看得更远,要敢于质疑,相信自己。 第四站:1833年,法拉第 [化学史料4]1813年,我从老师处首先接到的任务就是制备氯气,这种有毒气体在制备时易发生爆炸,因此我小心谨慎地进行了大量实验。1833年,终于用电解法制出了氯气!我发现当将电流作用于氯化钠溶液时,也就是电解氯化钠溶液时,就获得了氯气。1851年,我获得了一份包括氯气、氢氧化钠的生产方法的专利。多么振奋人心! [师]自然界没有大量的浓盐酸存在,并且仅用实验室制法没有办法满足工业上对氯气的大量需求,而法拉第的电解法为工业制氯气创造了可能。我们来模拟一下工业制取氯气的操作。 [生]面带笑容,原来法拉第和化学也有关系。 [演示实验]电解饱和食盐水 [问题链2]目标问题:工业制取氯气的原理和方法 具体问题: 问题1:“将电流作用于氯化钠溶液”的实验装置是怎样的? [师] 观察这一实验装置,U形管中盛放着饱和NaCl溶液,两端分别插入一个电极,与外接电源相连接。我们将与电源负极相连的电极称为阴极,与电源正极相连的电极称为阳极。 问题2:阴极和阳极分别观察到怎样的现象? 问题3:哪极产生的气体是氯气呢?如何证明? [科学家提示]氯气能发生反应:Cl2+2KI2KCl+I2,故氯气能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。 问题4:阴极也产生大量气泡,可能是什么气体呢? 问题5:根据氧化还原反应的本质,Cl-失去电子,化合价升高,生成Cl2,则另一个得到电子的元素是氢还是氧? 问题6:如何检验H2? [生]对化学实验特别感兴趣,认真观察,积极思考。思维灵活的学生对于问题4、问题5的解答比较不错。 [设计意图] 根据电解饱和食盐水的实验现象判断两极产物,是课标对学生的要求,但不要求从电解原理的角度深入讲解,为帮助学生理解并加强分析思考问题的能力,从氧化还原反应本质的角度引发学生思考。问题5为问题4 的解决提供了思维台阶,以完成其中一个教学重难点的突破。检验氯气、氢气是高中阶段重要的气体检验的知识点,借助具体的实验现象,结合恰当的文字描述,使学生能掌握。 [师]溶液中的Cl-失电子产生Cl2,H2O中的H+得电子产生了H2,此时,溶液中存在大量的Na+和OH-。 问题7:OH-会聚集在阳极还是阴极呢?如何证明? [演示实验]向阴阳两极分别滴加2~3滴酚酞试液。 [师]由实验现象和问题解决后,我们可以得出工业制取氯气的反应原理,其中Cl2是阳极产物,H2和NaOH是阴极产物。 问题8:结合之前实验室制氯气的相关知识,阳极端不断产生的Cl2需要做什么处理? [生]用NaOH溶液进行吸收,防止污染环境。 第五站:1929年,氯碱工业 [化学史料5]我国的氯碱工业开始于20世纪20年代末, 爱国实业家吴蕴初在1929年创办了我国第一家氯碱厂。 1949年新中国成立后,氯碱工业技术不断发展,跨入了一个新阶段。以氯碱工业为基础的化工生产及产品在人民生产生活中具有广泛的应用。 [师]其实一开始,电解法制氯气的规模很小,到19世纪90年代,有了较好的直流发电机,工业制氯的技术得到大规模发展,也为氯碱工业奠定了坚实的基础。 3. 研究未止,“氯”行延续 [图片]“氯”行坐标轴。 [师]至此,我们乘着“化学史列车”,沿着科学家们的脚步,终于揭开了氯气的神秘面纱。站在巨人的肩膀上,我们领略科学发现的奥秘与艰辛,体会化学实验的美妙与神奇。 氯气令众多的科学家为之好奇,纷纷展开研究。那么氯气究竟具有哪些性质?它的水溶液为何具有漂白性?它又为什么能在我们的生产生活中大有用途呢?让我们下次课继续研究,继续“氯”行! [生]旅行就这样结束啦?(学生仍有浓厚的兴趣) [设计意图]化学与生活紧密联系,由制法过渡到应用,既与课堂之始的氯气是重要的工业原料相呼应,也使学生感受到科技的力量、化学的魅力。本课的知识点已经学习,但并不是终结,也为后续课程创设悬疑,维持学生学习的兴趣。 六、反思提炼 学是从问题开始,题总是与学习伴行,所有问题的解决必定以对问题存在的认识开始。如何促进学生的有效思考并增强化学课的魅力?这是在教学工作中经常思考的问题。 为什么学生要学习氯气?为什么教材编排的顺序是从工业生产引入具体内容?苏教版《化学1》专题1的名称是“化学家眼中的物质世界”,专题2是“从海水中获得的化学物质”,有何用意?笔者认为是要学生能学着像个小科学家一样去研究化学物质,去感受化学家们当时的心境。因此,借助化学史、设置合理的问题链进行教学,考虑学生的最近发展区,有助于激发学生的学习兴趣,使学生在学习和掌握具体化学科学知识的同时,不断接受科学方法熏陶,潜移默化地培养科学的思维模式。 化学史论文:浅谈化学史中的科学发展观 摘要:以人的需求为基础进行化学创造或发明的“按需O计”是化学推动人类文明进步的重要方式。通过创设“按需设计”的教学情境,渗透化学史中的科学发展观,可以引导学生感受到以人为本的人文情怀和不断探索的科学精神。 关键词:化学史;科学发展观;按需设计;教学情境 化学是一门中心的、实用的、展现创造魅力的学科,化学对人类文明的贡献功不可没。用诺贝尔奖获得者、著名有机化学家伍德沃特的话来说,化学家们“在老的自然界旁边又建立起一个新的自然界”,化学的发展史几乎就是一部发明创造史。 化学史中大量的发现或发明,都遵循着按照人类需求而发展的“按需设计”的规律。当世界面临着粮食危机时,哈伯在1909年发明用锇作催化剂的高压合成氨工艺,满足了人类的粮食需求;当人类在与各种传染病激烈抗争时,抗生素应运而生,提高了人类至少25年的平均寿命。“按需设计”是化学推动人类文明进步的重要方式。 “按需设计”体现出化学发展的人文理念――科学发展观。科学发展观是“坚持以人为本,全面、协调、可持续的发展观”,“按需”即“以人为本”,笔者将本文的“科学发展观”界定为“以人为本”的发展观。 在经济飞速发展的当代,环境、能源、食品安全等问题困扰着人们,于是人们将这些问题聚焦在化学上,甚至闻“化”色变。然而“化学不是问题,化学解决问题”,在中学课堂中如何让学生明白这一道理是当务之急。笔者认为在课堂中除了传授系统的化学学科知识之外,还应开发化学人文资源,渗透化学史中的科学发展观,开展学科内涵教育。 “按需设计”的教学情境是化学史中科学发展观的有效载体。笔者有意识地挖掘了部分教学素材中科学发展观的学科内涵并创设了“按需设计”的教学情境,现与大家做如下分享: 案例 1:氯气与漂白剂 [讲述]1774年,舍勒发现了氯气,并且发现氯气能够漂白有色鲜花和绿叶,由此舍勒推断出氯气具有漂白性。 [对比实验]氯气与干燥的红色小花、氯气与湿润的红色小花。 设计意图:以化学史为切口,通过探究实验,引导学生关注氯水的漂白性。 [过渡]氯水中起漂白作用的有效成分是次氯酸。 [学生活动]书写氯气与水反应的化学方程式。 [讲述]次氯酸不仅具有漂白性,还具有强氧化性,能杀菌消毒,1897年英国首次使用氯气给自来水消毒。 [讲述]1785年,法国化学家贝托雷提出将氯水的漂白作用应用于纺织工业,实际应用中,发现放置一段时间的氯水漂白作用明显减弱。 [演示实验]次氯酸的分解。 [学生活动]从氧化还原反应的角度,推导次氯酸分解的产物。 [提问]次氯酸见光易分解,表明次氯酸具有不稳定性,所以久置后氯水的漂白作用减弱,那么如何保证次氯酸的漂白性呢? 设计意图:鉴于次氯酸见光易分解的事实,提出如何改进漂白剂的问题,激发学生的认知兴趣,引起学生“按需设计”的意识。 [讲述]化学家贝托雷偶然情况下把氯气通入草木灰的水溶液中,发现稳定性提高很多。 [视频实验]氯气通入草木灰水溶液后,对其产物进行光照。 [讲述]草木灰是一种碱性的物质,次氯酸是一种酸,二者反应生成了盐,此实验证明次氯酸盐比次氯酸更加稳定。次氯酸钠制备成本较高,限制了以次氯酸钠为有效成分的漂白剂的推广。1789年,英国化学家台耐特把氯气通入石灰乳中,制得现在仍广泛使用的、价格低廉的漂白粉。 设计意图:在“提出需求―按需设计―提出新需求―按需优化”的漂白剂设计过程中,调动学生的探究热情,引导学生感受到“按需设计”在漂白剂发展历史中发挥的重大作用。 案例 2:氨气与氮肥 [设疑]植物生长需要氮肥,空气中有大量的氮气,但植物并不能直接吸收,如何将空气中的氮单质转化为氮肥? [讲述]1909年哈伯发明合成氨工艺,将氮气转化为氨气,实现人工固氮。氨气是气体,不适宜直接作为氮肥,可制成氨水再使用,如何证明氨气溶于水? [演示实验]塑料瓶变瘪实验、喷泉实验。 [学生活动]氨气与水反应方程式的书写,氨水性质分析。 [提问]在六七十年代的时候,氨水作为氮肥,曾经广泛地使用于农业生产,不过近些年,却不再被大力推广了。为何氨水不能成为氮肥的主角? 设计意图:氮气―氨气―氨水,从人工固氮讲到早期使用的氮肥,为氮肥的“按需设计”做铺垫。 [讲述]氨水易挥发且加热易分解,不稳定是氨水作为氮肥最大的弊端,于是科学家们将液态的氨水与酸反应转化为固态的铵态氮肥。 [学生活动]氨水与硫酸、硝酸、盐酸反应的化学方程式的书写。 [讲述]早期的铵态氮肥主要是硫酸铵,硫酸铵一度在意大利、英国、日本和印度等国的氮肥生产中所占比例特别高。氨气经过催化氧化可以得到硝酸,硝酸与氨水反应生成硝酸铵,使氮肥工厂避免了运输硫酸的困扰。我国著名实业家侯德榜发明侯氏制碱法后,氯化铵作为侯氏制碱法的副产物,成为我国主要的氮肥来源。 [讲述]农民伯伯在高温天气下施氮肥时,经常会戴着口罩。碳酸铵、氯化铵等固态氮肥在加热条件下会分解。 [学生活动]碳酸铵和氯化铵加热分解反应的化学方程式的书写。 [讲述]无机氮肥不仅加热易分解,高温天损失肥效;而且无法更新土壤有机质,使用频繁后,土壤会出现不同程度的板结。于是有机氮肥――尿素在此背景下得以合成,成为当前使用程度最大的氮肥。 [讲述]全世界每年化学工I的固氮量,只能达到生物固氮量的1/4左右。因此,在不断设计的人工固氮方法中,生物固氮的模拟过程最受人瞩目。当前化学家们围绕固氮酶催化固氮活性中心这一问题展开模拟工作。人们正期待突破性的氮肥品种出现,这将会是继哈伯合成氨工艺后,又一载入史册的转折性的科技成果。 设计意图:通过感受氮肥“按需设计”、不断发展的科学过程,体悟化学家们积极探索的科学品质、甘于奉献的社会情怀和日臻至美的理想信念。 案例 3:原电池与化学电源 [讲述]公元1800年,伏打把含食盐水的湿抹布,夹在银和锌的圆形板中间,堆积成圆柱状,制造出最早的电池――伏打电池。不久后,伏打发现,用任何两种金属代替锌和银都可以产生电流。这种将不同的金属片插入电解质水溶液形成的电池,通称伏打电池。 [提问]伏打电池在使用时,电流电压不稳定。伏打电池的模型是单液原电池,请你分析造成问题的原因,并试着提出问题的解决办法。 [学生活动]得出结论:锌与硫酸铜溶液直接接触,将锌与硫酸铜溶液进行隔离。 [讲述]1836年丹尼尔将铜片和锌片分别浸在硫酸铜溶液和硫酸锌溶液中,用多孔陶瓷将两种溶液隔离,发明了丹尼尔电池。 设计意图:伏打电池和丹尼尔电池在化学电源发展史上有不可估量的地位,与中学化学里讲解的单液原电池和双液原电池有直接关系。学生能够独立参与到电池改进中,切身体会“按需设计”的快感。 [讲述]丹尼尔电池不便于携带和使用,于是科学家们又开始投入电池的设计工作中。1887年,英国科学家赫勒森发明了世界上最早的干电池。干电池的电解液为糊状,不会溢漏,方便携带,获得了广泛应用。 [讲述]当前家电越来越小型,电子产品越来越多功能,人们迫切需要小型化、多功能化的电池,于是人们制造出了纽扣电池。 [过渡]由供电不稳到供电稳定,由不便携带到方便轻盈,由功能单一到功能多样,化学电源的设计越来越完善。但电池使用过后,如若废弃,对环境的污染较为严重。如何保证化学电源的生态环保,成为化学家们的研究课题。 [讲述]可充电的二次电池应运而生,铅蓄电池、镍镉电池等二次电池在生活中屡屡可见;绿色高效的燃料电池大放异彩,氢氧燃料电池、甲烷燃料电池等清洁电源越来越受到关注。 设计意图:化学电源在化学发展史上是浓墨重彩的一笔,是化学家们贡献给世界的一份厚礼。但化学电源的发展并非一帆风顺,科学家们不断地遇到挑战,不断地取得突破。通过化学电源“按需设计”的学习体验,让学生感受到在实际应用过程中,问题会不停显现,面对问题最佳的态度,应该是积极思考与认真解决。 苏霍姆林斯基曾说:“在人的内心深处,都有一种根深蒂固的需要,那就是希望自己是一个发现者和探索者。”通过融入“按需设计”的教学情境,学生得以在化学的历史海洋中去发现,去探索。发现渗透在化学史中以人为本的人文情怀,发现蕴含在化学史中不断探索的科学精神。发现之余,做一个探索者,不断践行以人为本的科学发展观,为今后化学的进步贡献力量。 化学史论文:中学化学教学中化学史的隐形功能分析 【摘 要】由于化学知识应用范围较广,与人们的生活联系紧密,因此化学学科在中学的地位越来越重要,越来越为人们所重视。对化学史的学习有助于促进化学学习。文章针对中学化学教学中化学史的隐形功能及其开发应遵循的基本原则进行了具体的分析。 【关键词】中学化学教学 化学史 隐形功能 基本原则 一、引言 化学史是站在历史的角度去分析和看待化学的。从宏观角度来看,了解化学史的发展对于化学知识的学习具有十分重要的帮助。通过学习化学史,了解化学家的生平、获奖情况等内容,对于化学教学有着很大的帮助。学生要想学好化学知识,就应该更多地了解化学史。只有这样,才会更好地推动我国化学体系的长期发展,为实现中学化学的高效性教学奠定坚实的基础。早在2006年,教育部门就已经加大了对中学化学史的重视程度,在教材改革的时候对化学史部分重新进行了编制。现在,化学史在中学化学教学中已经占据有很大的比例。 二、将化学史的隐形功能引入中学化学教学 化学史在化学教学中具有隐形功能。对于初中化学而言,很多化学内容都是建立在化学史基础之上的。有关学者曾经指出,隐形功能实际上潜在非常巨大的能力,对于中学化学教学而言,化学史具有一定的隐形功能,不仅可以激发学生对于知识的理解和认知,还能够让学生在潜移默化中更好地学习化学。化学史的隐形功能主要表现在一些非预期性作用和影响等方面。如果将隐形功能引入到实际的中学化学教学中,必将会为中学化学体系的发展带来更多的帮助。 三、深度挖掘化学史的隐形功能 (一)培养严谨的科学态度 化学是一门非常严谨的学科,培养学生的严谨的科学态度对于提升学生的化学成绩具有很大的帮助。有一些中学生在学习化学知识的时候存在一些问题,教师如果能够运用正确的方式和方法对学生进行教学,从根本上培养学生严谨的科学态度,就必将会为中学生学习化学知识奠定坚实的基础。在讲解化学史的时候,教师也应该进行知识性的教学,使学生掌握一定的化学基础知识。 (二)促进感性知识学习 促进感性知识的学习是中学化学教学中的一项重要内容。很多时候,中学化学教学更加侧重于理论知识教学。为了更好地实现中学化学教学的高效性,化学教师应该努力拓宽自身的知识面,提升自己的科学素养,打造有趣味的课堂,让学生不对化学学习感到枯燥乏味,激发学生学习化学的兴趣。对于中学生来说,学习化学史是丰富其情感内容的途径之一。将化学史融入中学化学课堂中,能够促进学生进行感性知识学习。 (三)推动化学教学发展 在实际教学中,化学史的合理引入能够促进中学化学教学体系的发展。化学史与化学理论知识之间有着十分密切的联系,一些精密仪器发明的背后可能隐藏着一段鲜为人知的化学故事。在教学过程中,教师如果能够为学生讲解这些化学故事,便可以激发学生的学习积极性,在一定程度上能够推动中学化学的教学。 四、化学史隐形功能开发遵循的基本原则 (一)因势利导原则 在新课程标准的全新理念下,提高学生的人文素养,提高课堂教学质量,充分发挥教师的课堂教学艺术,需要坚持一定的教学原则,其中一个非常重要的原则就是因势利导。坚持因势利导教学原则的目的是培养学生正确的价值观和思想观,促进学生的个性化发展。例如在教学“氯元素”的时候,教师可以为学生讲解氯气应用的历史。在第一次世界大战中,德军最先使用的毒气弹就是用氯气制成的,给战争双方造成了巨大的伤亡。教师将这一故事讲给学生听,必将会引起学生的兴趣。学生感觉到化学学习充满趣味,就会积极主动地探寻各种化学知识,这对其今后的发展极其有利。 (二)把握尺度原则 化学史教育在实际的化学教学中扮演着调味剂的角色。如果教师在课堂上仅讲授化学理论知识,学生必定会感到枯燥乏味,甚至产生厌烦情绪;而教师为学生讲解一些化学史知识,则能够活跃课堂氛围,让学生觉得化学知识实际上并不枯燥。但是教师在介绍化学史的时候一定要把握好度。如果化学史介绍过多,就会出现喧宾夺主的情况;而介绍的过少,又会令化学课堂显得单调。因此,在实际的化学教学中,教师一定要注重化学史的引入,采用正确的方式和方法进行教学,充分发挥化学史的隐形功能,努力提升化学教学效率。 五、结束语 本文简单论述了中学化学教学中化学史的隐形功能及其开发应遵循的基本原则。中学化学教师应该认识到化学史的重要性,将化学史融入化学课堂中,发掘化学史的隐形功能,培养学生的人文内涵,提升学生的人文素养,促进学生的全面与个性发展。 化学史论文:重视化学史教育 培养学生科学素养 化学史教育是一个古老而又年轻的教育话题,很久以来,世界各国的教育工作者对科学史教育的呼吁和探索从不曾停止。随着教育改革的深化,化学史教育越来越受到人们的关注与重视。化学史教育就是在化学教学中,利用化学史来促进学生运用辩证唯物主义观点和历史唯物主义观点的教育,把化学史教育渗透于化学教学中,对提高学生学习化学的兴趣、培养科学精神与科学态度、训练科学方法以及加强爱国主义教育,培养学生的科学素养起到良好的教育作用。 青少年时代是人一生中好奇心、模仿力、记忆力的最强时期,在中学化学教学中加强化学史教育,能够培养学生学习化学的兴趣。讲课中用二三分钟简短有趣的故事,使学生的思维在轻松活跃的气氛中得以启发,将会收到意想不到的效果;学生对化学产生好奇心,必将增强学习的主动性,这对培养学生良好的科学素质和独立创造的欲望有着极大的益处。 化学史的教育,可以使学生完整地掌握知识,全面地理解化学科学的发展,培养学生探索真理,献身科学的志向。 一、化学史的教育有利于化学概念的形成 原子、分子、电子的概念对初学化学者难以理解,化学概念难以形成,如果在教学中结合化学史进行讲解,将会取得事半功倍的效果。 追溯人类对物质结构的认识过程,有利于对化学概念的形成和对微观世界的理解。远在公元前五世纪,希腊哲学家德漠克利特认为万物是由大量的不可分割的微粒构成,并把这些微粒叫做原子(原子――希腊之原意是“不可分割”),这种古代的原子观念是人们根据对自然界的观察、想象和推测提出来的,没有经过实践的验证。 到十九世纪,随着科学技术的发展,积累了大量事实,论证了原子和分子的存在。英国科学家道尔顿提出了近代原子学说,道尔顿的近代原子学说对化学的发展起了十分重要的作用。为此,道尔顿被称为“化学之父”。但他没有把原子和分子区别开来。 意大利科学家阿佛加德罗提出了分子的概念,构成了原子――分子论,化学成为了一门独立的学科。十九世纪来,生产技术的发展为精密的科学实验提供了条件,1874年汤姆生发现了电子以后,人们开始揭示原子内部的秘密。 从原子学说,到原子――分子论,再到电子的发现,推动着化学科学的发展。学生在学习化学史的过程中更加全面地理解了化学科学的发展,形成了智力思维。 二、通过化学史教育,培养学生辩证思维的方法和严谨的科学素质 从十八世纪瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里制得氧气,到拉瓦锡较早运用天平做为研究化学的工具,揭示了燃烧的实质,推翻了所谓“燃素”的错误理论;从十九世纪末雷利测定Nz密度的一丝不苟,一直到今天惰性气体的广泛应用,学生怎不惊叹科学家科学态度的严谨。化学史以其特有的说服力赢得了学生浓厚的兴趣,并启发学生从事化学研究必须树立辩证的思维方法。 卤素元素澳的发现,更有一段令人深思的故事。 1825年22岁的德国化学家李比希受人之托代为分析一瓶浸泡过一种海藻植物灰的溶液成分。李比希从中分离出一些盐类后,又在母液中加入氯水混合并加淀粉试剂,母液中出现蓝色,说明母液有腆化物。第二天一早李比希发现这蓝色溶液上层还有少量棕色液层。当时还没有发现澳元素,他不假思索的想当然断定这是氯与腆生成的化合物一氯化腆,于是在一标签上写上“氯化腆”,贴在这瓶盛有棕色液体的试剂瓶上就不了了之。 事隔一年,1826年,一位法国青年大学生巴拉尔从盐湖水中收集到一种暗红色的液体,发散出强烈的臭味,并通过大量实验证明它不是氯化腆,由此他断定这是一种新元素的单质。并进一步探讨元素的性质,得到这是与氯、碘非常相似的新元素――由于具有恶臭的气味,其单质呈液态,故命名“溴”。他写了一篇名为“海藻中的新元素的报告”发表在《理论会志》上。 当李比希看到这篇报告后,简直无法平静,懊悔不已。报告中所做的实验,所描述的现象一年前他不也曾经做过和看到过吗? 他在自传中写道“除非有了绝对可靠的事实为依据,我再也不凭空地自己造出什么理论了”。这个故事和李比希的懊悔对学生有着很大的启迪和教益。 三、化学史教育可使学生走上科学幻想之路 有机化合物C6H6的结构曾一度使化学家感到困惑不解,长达半个世纪,众多学者进行了长期深人的研究和激烈的争论。德国化学家凯库勒和其它学者一起根据碳原子四价的理论和碳链学说提出了种种设想,画出几十种苯分子的结构图式,但均没着成功地解释结构和性质的关系。他百思不得其解,累极了,就半躺在实验室的椅子上睡着了。他在睡梦中好像看到了6个碳原子连成一条弯曲的蛇,每个碳原子上还带有一个氢原子的怪蛇,在慢慢蠕动,在爬,在摇头摆尾的跳舞,越跳越快,突然,不知为什么,怪蛇被激怒了,它竟然狠狠地一口咬住了自己的尾巴,不动了,形成一个环,一个蛇形的环,一个猴形的环。凯库勒睁眼一看,原来是南柯一梦,一切如常,然而他把梦中的环迅速的记在纸上,再结合苯分子的结构特点进一步进行研究,最终对苯的特殊结构有了成功的解释:6个碳原子相互结合成正六边形环,每个碳键都是等效的,每个碳原子各拿出一个电子在笨环的上下方相互交盖,形成稳定的大兀键。 如果没有全身心的技入和矢志不渝的探索,没有大胆的想象怎么会有南柯一梦;如果没有科学的分析、推理,“一梦成功”就只能是天方夜谭的神话了! 凯库勒的发现证明了科学需要幻想。没有大胆的设想就没有发现,没有创造。 法国著名科学家朗之万曾指出:“在科学教育中,加入历史的观点是有百利而无一弊的”。化学科学的每一步发展,都伴随着无数科学家的艰辛努力和无数动人的故事,进行化学史教育能启迪学生的智慧,陶冶学生的情操,使学生热爱化学,热爱科学,全面培养学生的科学素质。 (河北省石家庄市第十中学)
化学学习论文:高中化学学习化学教育论文 一、加强和谐师生关系的建立 和谐的师生关系,对于高中化学教学质量的提高是十分重要的。构建和谐的师生关系,是进行化学教学创新的重要手段。高中学生正处于成长敏感期,他们的自尊心很强,自我表现欲望也很强烈。教师要通过和谐师生关系的建立,去自然地关注学生的变化,肯定学生的优势。高中学生希望得到他人的关注,更渴望得到教师的表扬。在教学中,教师平等地对待每一位学生,会让学生在学习中表现得更加主动,也会让学生的化学学习自信心得到建立。一位平易近人的教师,更容易得到学生的依赖。化学教师要尊重学生的人格,正确对待学生在化学学习过程中出现的诸多问题,给学生表达个性化观点的机会,让学生与教师之间的关系更加轻松和谐。比如在讲解《氧化还原反应》的时候,教师要给学生表达自己观点的机会,而不是让学生一味地跟着自己进行化学学习。当学生勇于表达观点时,哪怕存在错误,也要从其他角度进行肯定,激励学生与自己互动、共同学习、共同进步。 二、加强教学情境的有效创设 兴趣,是学生最好的引导者。在高中化学教学中,为学生创设生动、形象的情境,有利于学生化学学习积极性的提高,更能够让学生的问题意识得以形成,大大提高化学教学的针对性与有效性。在实际教学中,化学教师要根据教学内容以及学科特点,了解学生的学习需求,为学生创设一个形象的情境,引导学生进行探究。比如在讲解《氨硝酸硫酸》的时候,教师可以利用多媒体为学生展示关于三种化学物质的性质,让学生清晰明了地看到三种物质化学性质的不同,并利用图片的展示让学生了解三种物质的用途。当学生对其具有基本认知时,一个良好的学习情境得以创设,然后教师引导学生以小组为单位进行化学实验的设计与实践,对化学知识进行验证,促进课堂氛围的活跃。 三、加强学生参与度的提高 学生,是学习活动中的主体。在教学改革的今天,高中化学教师需要更多地关注学生的学习参与度。只有学生参与到学习活动中,才能让化学教学的质量得以提升。高中学生的学习压力较大,各学科学习模式的相似化,会让学生觉得学习过于枯燥。作为一个自然学科,教师要引导学生在化学学习中感受到更多的学习乐趣,且乐于参与到学习活动中。教师可以通过竞赛活动在课堂教学中融入化学知识,提高课堂参与度。比如在讲解《石油、煤和天然气的综合利用》的时候,教师可以让学生在课前进行预习,总结尽可能多的能源利用方法。在课堂中,通过抢答的方法去回答能源应用方面的问题,以计分的方式决定胜负,促进学生课堂参与度的提高。 四、结语 综上所述,教育发展新时期下,高中化学教师要接受一切为了学生发展的教育思想,加强以人为本思想在高中化学教育中的应用。教师要改变传统的教学思想以及教学方法,肯定学生的主体地位,对学生的学习积极性进行调动。让学生从被动学习向主动学习转变,会让高中化学课堂更加活跃,也让教学质量快速提高。 作者:陈瑞林 单位:内蒙古师范大学附属中学 化学学习论文:初三学生化学学习方法探索论文 中学阶段的一门必修课,化学是一门自然科学。古往今来无数中外化学家的化学科学研究和实践的成绩,编入了一些化学基本概念、基础理论、元素化合物知识、化学反应的基本类型、无机物的分类及相互间的关系等知识;充溢了唯物辩证法原理和内容,介绍了许多科学家的优秀品质和他对事业实事求是科学态度、严谨的学风。化学对工农业生产、国防和科学技术现代化具有重要的作用,人们衣、食、注行样样离不开化学。 通过初中化学课的学习,因此。初三学生不只能学到初中阶段的系统的化学基础知识,受到辩证唯物主义思想、中外化学家的维护国家利益主义思想、行为和对科学的不时进娶不断探索、不时创新的科学态度及严谨学风的教育,而且还能提高自己的观察能力、思维能力、实验能力和自学能力,为今后学习高中化学及其他科学技术打下良好的基础。 通过化学课的学习,化学是一门实验科学。要掌握一些化学实验的基本技能,学会动手做实验的能力,为今后搞科学实验打下基础。 一、课前要预习 上课前一天,一定要抽出时间自觉地预习老师第二天要讲的内容。学会先预习,后听课这种良好的学习方法。预习的好处很多:(1)它能强化听课的针对性,有利于发现问题,抓住重点和难点,提高听课效率;(2)它可以提高记听课笔记的水平,知道该记什么,不该记什么,哪些详记,哪些略记;(3)它可以节省课后复习和做作业的时间。通过预习时的独立思考和听课时留下的深刻印象,从而缩短课后复习和做作业的时间;(4)它可以培养自学能力。预习的过程就是自觉或独立思考的过程,长期坚持下去,一定会使自学能力得到提高。 预习的方法是:(1)通读课文。通过阅读课文,了解新课的基本内容与重点,要把自己看不懂的问题记下来或用铅笔在书上作一些记号,用以提醒自己上课时要集中精力和注意力,有意识、有目的地听老师讲自己不懂的问题,详细对比跟自己的想法有什么不同,这样就能取得良好的学习效果;(2)扫清障碍。在读课文后了解了主要内容的基础上,联系已学过的与之有关的基础知识,如果有遗忘的就要及时复习加以弥补,这样才能使新旧知识衔接,以旧带新,温故知新;(3)确定重点、难点和疑点。在通读课文和扫清有关障碍后,在对新知识有所了解的基础上,思考课文后的习题,试着解答,在此过程中找出新课的重点、难点和疑点。如果有潜力,还可以做点预习笔记。 二、听好每堂课 听课是学习过程的优秀环节,是学会和掌握知识的主要途径。课堂上能不能掌握好所学的知识,是决定学习效果的关键。功在课堂,利在课后,如果在课堂上能基本掌握所学的基础知识和技能,课后复习和做作业都不会发生困难;如果上课时不注意听讲,当堂没听懂,在课堂上几分钟就能解决的问题,课后可能要花费几倍的时间才能补上。所以,学生在课堂上集中精力听好每一堂课,是学习好功课的关键。听课时,一定要聚精会神,集中注意力,不但要认真听老师的讲解,还要特别注意老师讲过的思路和反复强调的重点及难点。边听课、边记笔记,遇到没有听明白或没记下来的地方要作些记号,课后及时请教老师或问同学。同时,还要注意听同学对老师提问的回答以及老师对同学回答的评价:哪点答对了,还有哪些不全面、不准确和指出错误的地方,这样也能使自己加深对知识的理解,使自己能判断是非。课堂教学是教与学的双向活动,学生是主体,教师起主导作用,学生要积极、主动地参与课堂教学,听课时,一定要排除一切干扰和杂念,眼睛要盯住老师,要跟着老师的讲述和所做的演示实验,进行积极地思考,仔细地观察,踊跃发言,及时记忆,抓紧课堂上老师所给的时间认真做好课堂练习,努力把所学内容当堂消化,当堂记住。 三、认真记好笔记 要学好化学,记笔记也是重要的一环。记笔记除了能集中自己的注意力,提高听课的效率外,对课后复习也有很大的帮助。所以,要学会记笔记,养成记笔记的好习惯。因此,在认真听讲的同时,还应该记好笔记。记笔记的类型有: (1)补充笔记。讲新课时做补充笔记,老师讲的内容是根据学生的实际将课本内容重新组织,突出重点加以讲解,记笔记是边看书,边听讲,边在书本上划记号,标出老师所讲的重点,并把老师边讲边在黑板上写的提纲和重点内容抄下来,还要把关键性的、规律性的、实质性的内容和对自己有启发的地方扼要地在书本上或笔记本上写上几句,把老师讲的但书上没有的例题记下来,课后再复习思考。 (2)实验笔记。老师的演示实验和学生的分组实验,重在通过实验验证化学原理或掌握化学性质或物质的制法操作。可做简明图解、补充笔记,把老师所做的演示实验的现象及讲解记下来,书上有实验插图的可以直接在上面补充,例如,在氧气的实验室制法装置图边上记下老师讲的重点:①药品不能堆积在试管底部,而应平铺在试管底部,记:“是为了增大受热面积,药品受热均匀,气体容易逸出”;②给试管加热时,为什么要先把酒精灯在试管下方来回加热,然后集中在药品部位加热?记:“让试管受热均匀,不易破裂”。 (3)改错笔记。习题或试卷评讲课是老师纠正学生在作业或试卷中的“常见脖和“多发脖,并指导解题思路、规律、技巧和方法的课。在听课时,不要只抄正确答案,关键是要用红笔订正,而且不要擦去自己的错解,以利于与正确答案作对比,找出答错的原因,过一段时间还应把以前做错的题再重做一遍,看看现在自己是否真正掌握了。这种笔记是在作业或试题空隙处做简明的“眉批”或“注释”。 (4)系统笔记。复习小结课时,老师把课本内容进行系统归纳总结,是书上没有的,因此要做系统的笔记。将笔记每面一分为二,一半写板书的内容,一半记讲解,课后结合复习加以整理、修改和补充,成为一个整体,以利于加深、巩固所学知识,提高归纳知识的能力和全面的复习。笔记的形式有:①提纲式,以文字表述为主,适用于概括教材的主要内容或归纳、整理公式、定理和概念要点;②纲要式,以化学式、关系式或关系框图来表述,适用于元素及其化合物的性质、制取及相互间的变化、计算知识的概括等;③图表式,以文字、表格、线图来表述,适用于有关概念、化学基本原理、物质的性质、实验等进行归类对比。 四、认真观察和动手实验 在义务教育化学教科书中编入了81个演示实验、10个必做的学生实验和9个学生选做实验,还安排了13个家庭小实验。因此,通过这些演示和学生实验,学会观察老师演示实验的操作、现象,独立地做好学生实验,上好实验课,是学好化学的基础。 课堂上要认真观察老师所做的每一个演示实验的操作和实验现象。化学实验是很生动、很直观的实验中千变万化的现象最能激发学生的兴趣,首先。但学生若只图看热闹,光看现象,不动脑子思考,看完了不知道是怎么回事,无助于学习的提高,所以,观察要有明确的目的观察实验前,要明确观察的内容是什么?范围是什么?解决什么问题?这就叫做明确观察的目的目的明确了才干抓住观察的重点进行观察。观察时还要仔细、全面。例如,氢气还原氧化铜的演示实验,实验目的验证氧化还原反应,氧化铜被氢气还原成铜。观察时先看清反应物是无色的氢气和黑色的氧化铜粉末,反应的条件是加热,生成物是水和亮红色的铜。 化学学习论文:有机化学学生学习能力培养措施论文 在教学中如何发展学生的智力、培养学生的能力是当前国际上共同关心的教育理论问题之一。教学过程中到底教会学生什么?是“鱼”还是“渔”?是教学生还是教学生学?在有机化学部分的教学中,越来越明显地感觉到方法与能力培养的重要性。 一、教学过程与学习方法的培养 中学阶段,化学可分为有机与无机两大块,结束无机化学的学习,同学刚接触到有机化学,兴趣很浓。这时候,是再一次激发学生学习兴趣的最佳时期,也是进行学习方法与学习能力培养的最佳时期。在教完甲烷、乙烯、乙炔之后,我就总结出有机化学学习的一般规律与方法:结构性质(物理性质、化学性质)用途制法(工业制法、实验室制法)一类物质。 比如“乙烯”这一节的教学,我就打破书本上的顺序,先讲乙烯的分子结构。介绍乙烯分子的结构时,先由分子组成讲到化学键类型、分子的极性、空间构型;据碳原子结合的氢原子数少于烷烃分子中碳所结合的氢原子数引出不饱和烃的概念,得出乙烯是分子中含有碳碳双键的不饱和烃。再由其结构看其物理、化学性质,展示一瓶事先收集好的乙烯气体,让学生从颜色、状态、气味、溶解性、密度、毒性等几个方面来思考;根据乙烯结构中化学键的特征——双键容易断裂讲乙烯的特征化学反应——加成反应、加聚反应,根据绝大部分有机物易燃烧的性质讲乙烯的氧化反应(补充讲乙烯能跟强氧化剂发生氧化反应)。再由乙烯的物理、化学性质来讲其用途并结合实际生活中的事例,如作有机溶剂(物理性质)、制造塑料和纤维(化学性质)等。最后对这一类含有碳碳双键的烃,介绍其物理、化学性质的相似性和递变性。 以后几节的教学,我都反复强调这样的学习方法:结构性质用途制法一类物质。到了讲烃的衍生物,我请同学自己站起来阐述这样的研究方法,我顺着这样的思路一点一点地讲下去,很清晰。学生自己掌握,复习时也就感觉到有规律可循、有方法可用。有机化学其实很好学,重要的是要培养学生学习方法,时时提醒学生,以后就是进入高一级学校,有机化学的学习与研究也采用的是同样的方法,这在一定程度上也激发了他们学习与探索的兴趣。 二、教学过程与能力培养 1.自学能力的培养 适应于有机化学的特点,在教学学习方法和知识的同时,我还加强了学生自学能力的培养。在学生基本上都掌握了有机化学的一般学习方法的基础上,我让学生自己阅读教材,自己总结。比如“乙醛”这一节,通过约20min的阅读,我就请同学自己列提纲,然后复述,重点围绕“乙醛的组成和结构是什么?有哪些物理性质(展示样品)、化学性质?由这样的物理、化学性质决定了它有哪些重要用途?工业上如何制取?这类物质(如甲醛)有哪些物理、化学性质?”进行教学,通过这样的训练,我觉得学生不但强化了方法,更培养了能力,特别是自学能力。 2.观察能力的培养 化学是一门以实验为基础的学科,在有机实验的过程中,我时时提醒同学要细致、全面,而且要有思维。比如实验室制取乙烯时,加药品的过程,温度计的摆放,实验中烧瓶、集气瓶内的变化,为什么要加石棉网、碎瓷片等等都应特别重视,不但要知其然,还要知其所以然。 3.动手能力的培养 在强调观察、思维能力培养的同时,我还特别注重动手能力的培养。比如演示完乙醛的银镜反应和乙醛与氢氧化铜的反应后,我就请两个同学来演示用甲醛代替乙醛的同样反应,要求其他同学注意观察并指出其错误。在演示完乙醇与钠的反应实验后,要求同学做钠与水反应的实验,有的同学竟用大块的钠并用手去拨。通过这些课堂实验,课堂上及时纠正错误,学生感受颇深,他们自己做实验时就很动脑筋,也很规范,提高了他们的动手能力。 4.记忆能力的培养 人类没有记忆就没有智力活动可言,“不记则思不起”,没有记忆,思维、想象、创造就失去了基矗化学是半记忆性学科,同样的教,同样的学,有的同学就是学得好,究其原因,其中一个主要的原因就是记得牢。因此在有机化学教学与复习中,我就重视记忆方法、记忆能力的培养。如:银镜反应生成物的配平,我就教学生“一二三”记忆法,即一水二银三氨;醇、醛、酸、酯的教学与记忆,我就提醒同学根据分子中官能团的异同对比记忆其化学性质;我还提醒同学根据实验现象进行记忆,如乙醛与氢氧化铜的实验有红色沉淀物(Cu2O)生成以帮助记忆这个反应。 化学学习论文:化学学习中阅读能力培养论文 摘要:阅读是人们获取知识、技能、提高自身素质的重要途径。良好的阅读习惯、高效的阅读方法,能使学生终生受益,阅读时要重视文字叙述,但更要重视表格、插图;要重视普遍性,但更要重视特殊性;要重视结果,但更要重视过程。 关键词:阅读障碍阅读能力 阅读是人们获取知识、技能、提高自身素质的重要途径。良好的阅读习惯、高效的阅读方法,能使学生终生受益。但是,我们在日常教学中往往忽视了化学阅读能力的培养,久而久之,会构成学生的阅读障碍。究其原因,本人认为存在以下几点: 1、没有良好的阅读习惯是造成阅读障碍的前提因素。良好的阅读习惯是在日常的阅读实践中逐滴积累而成的,教师在日常的教学中应有目的、有意识地指导学生进行阅读。长期以来,我们一直认为阅读是文科的专利,错误地将阅读拒之化学课堂教学的门外,或者只是肤浅地让学生花个几分钟时间了解一下化学史或章节中出现的表格,而忽视了阅读在化学课堂教学中的作用,过分地注重帮学生将所有的知识“理解深、理解透”,然后“讲深、讲透”,讲得“清清楚楚”,“脉络分明”,试想在课堂上已经搞得清清楚楚的学生,还会在课后去阅读教科书吗?学生的自主阅读行为,就在这种不知不觉地教的活动中被慢慢地剥夺了,学生的阅读能力被慢慢地钝化了,学生的阅读兴趣被慢慢地挫伤了,良好的阅读习惯就这样慢慢地失去了。就这一点,本人认为很多学生畏惧做信息题就跟他们读不懂信息题里所表达的意思有很大的联系。 2、化学语言的高度抽象性与模糊性致使学生容易形成阅读障碍。这一情况在高一阶段表现得特别突出。在初中,学生接触到的物质都是形象的,具体可现的,而一到高中,他们原来固有的思维就要发生质的飞跃,一下子由形象思维过度到抽象思维,连转圜的余地都没有。例如高一化学一开始就触及抽象程度较高的化学语言——氧化还原反应、物质的量、元素周期律等,由于学生还来不及适应这种变化,因此,学生感到高中化学很难学,一开始就产生了畏难心理,使学好化学的信心受挫,进而产生阅读障碍。 3、教材内容的描写过于简单与化学事实的过于庞杂、化学概念内涵的过于隐蔽使学生混沌、困惑。不少学生反映“看看书,很简单,做做题,很困难”。确实,教材在编写上是考虑到学生的可接受性,力求简单、通俗、易懂。但所例举的化学事实有限、分散且例外的情况较多。例如,在电解原理中详细地介绍了电解氯化铜溶液,从中学生得出离子的氧化性、还原性的大小顺序,但是书本上很快就介绍了铜的电解精炼和电镀铜,就涉及到了活性电极的原理,所以教师在分析电解原理的时候,必须补充活性电极等内容,而这些又是书本上没有提到的,这样就容易使学生产生看书无用的想法,久而久之,阅读就变得越来越少,越来越不受重视。 根据以上原因,本人认为应在日常的化学教学中加强阅读能力的培养,可以从以下几个方面入手: 一、培养兴趣,乐于阅读 众所周知,兴趣是最好的老师,是学习的动力。化学课本肯定没有小说、连环画那么轻松有趣,致使一部分学生认为课本枯燥、味如嚼蜡,越学越糊涂,从而产生畏惧、厌烦情绪,根据学生出现的这些问题,本人在课堂教学中充分注重阅读兴趣的培养,可以充分利用书本上的“资料”,也可以自己从找一些学生感兴趣的内容。例如,在布置学生阅读《氯气》一节时,可先给学生讲一讲下面的史实:1915年4月22日,德国军队在比利时战场第一次大规模使用化学武器——氯气,导致英法联军1.5万人中毒,5000人死亡,有了这样的描述,学生阅读的兴趣一下子就上来了。 二、夯实基础,传授读艺 阅读时要重视文字叙述,但更要重视表格、插图;要重视普遍性,但更要重视特殊性;要重视结果,但更要重视过程;阅读方法大致有精读、泛读、快速阅读、细读等几种。这些方法在学习化学过程中均会用到,需要给予学生一定的指导。 (1)精读基本概念、基本理论、化学用语-——夯实基础。化学概念的形成和掌握,直接关系到学生“双基”的掌握与能力的培养。概念是客观事物及其本质属性在人脑中的反映,它具有逻辑性、概念性、抽象性等特点。阅读化学概念时,主要抓关键词,引导学生剖析词义,最终要达到“读到字缝里去”的境界。例如在燃烧热和中和热这一节中,我让学生认真阅读“在101KPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的能量,叫做该物质的燃烧热。”“在稀溶液中,酸和碱发生中和反应而生成1molH2O这时的反应热叫做中和热。”学生在学了热化学方程式以后再接触到这些内容,基本上能够自己理解这两块内容。 (2)泛读化学“资料”、“阅读”、“讨论”-——拓展视野。在化学教材中,设置了很多了“资料”、“阅读”、“讨论”,这些内容从考试上来说一般是不作要求的,所以很多老师一般都一笔带过,或者让有兴趣的同学自己阅读,当然老师不重视,学生也就不了了之。但是本人认为,多阅读这些内容,对于拓展学生的视野、提高学生的综合素质有很大的作用。 (3)细读图表数据、分子结构、探究过程-——捕获信息。化学课本中的表格十分重要,它给我们提供了大量的数据、材料,而这些数据、材料往往是说明化学概念、原理的重要依据。化学课本中的插图则由于简单明了,突出重点,比起实物来往往更能使人一目了然,从而更能使人容易理解所学的化学知识。所以,在课堂教学中,一定必须指导学生认真仔细地阅读课本中的各种表格、插图,学会从中捕获信息。例如在学习烷烃的物理性质的时候,可以让学生充分阅读“表5-1几种烷烃的物理性质”和“表5-2正丁烷和异丁烷的某些物理性质”,学生在仔细阅读之后,就能得出烷烃随着碳原子数的增加,在常温时状态、熔点、沸点、相对密度等方面的递变规律,还能得出当碳原子数相同的时候如何来比较熔沸点。而让学生自己从表格中得出结论,不仅印象深刻而且又可以增强学生学习的信心。 三、培育阅读心理,形成阅读习惯 为了形成良好的阅读习惯,精心设计是必要的。主要有: (1)带着问题阅读的习惯。这些问题可以是老师提出的,也可以是学生自己提出的,带着问题阅读可以提高阅读的针对性,从而提高阅读的实效,而且因为问题的存在学生就会思考,实践证明,没有思考的阅读是没有任何效果的。只有一边阅读,一边联系地思考,才能弄清所读的内容。 (2)读写结合的习惯。俗话说:拳不离手,曲不离口,作为学习的两种重要手段,读、写一定要有机结合。例如在阅读化学现象的时候,加以书写化学方程式,对学生基础知识的巩固肯定很起到很大的作用。 (3)读解结合的习惯。解题,是了解学生掌握知识、技巧能力的好方法。经常有学生反映听老师讲例题时觉得很清楚,可一到自己做题便又觉得无从下手,如果学生有读、解结合的习惯,这个问题便不复存在。读解结合可以是读例题与解题相结合,读笔记与解题相结合等等,通过读例题、读笔记可以给学生提供多次的复习机会. 四、在阅读能力的培养中应注意的方面: (1)做出简要的标记或笔记 对重要的概念、论述以及关键的字、词、句等,要学生以勾、画、圈、点等方式做出必要的标记,或者写出简要的读书笔记,以加深理解和记忆。 (2)控制阅读的时间和节奏 对每节课中阅读所用的时间,一般安排为老师阅读时间的1.5~2倍。在课堂上根据学生阅读情况,特别是后进学生的阅读速度随机进行调整。 (3)阅读中注重思考 阅读的过程也是一个思维的过程、分析和解决问题的过程,所以阅读的时间中应包括学生思考的时间。 随着科学技术的迅速发展,自学能力显得越来越重要,而阅读能力的培养与自学能力的形成、提高,有着密不可分的关联。在平时的阅读训练中,既要重视阅读习惯、阅读技巧的培养,也要重视阅读效果的反馈,要使两者有机结合起来,如可布置一些章节小结的作业,这样学生必须认真阅读课本,并对教材内容进行再加工、整理,以求事半功倍的效果。 俗话说:书读百遍,其意自见。坚持不懈的阅读能力培养将使学生从“学会”转变为“会学”。 化学学习论文:引导化学学习转化学困生论文 论文摘要:根据化学学科的特点和学困生的心理特点,在教学中关心爱护学生,全方位培养学生学习化学的兴趣、实行分层次教学法,因材施教,给学生以目标激励以及塑学生良好的学习行为,引导学生有效的学习是转化差生的有效途径。 论文关键词:化学教学智力因素非智力因素转化目标激励学习行为 学困生不是先天形成的。一个学生变成学困生,有他自身的因素,也存在外部因素。学困生经常遭到家长的斥责,老师的批评,使他们感到自卑,甚至绝望,从而萎靡不振,乃至不可救药。 一、学困生的心理特征 导致学困生“学业不振”或“学力不良”最主要的因素是非智力因素,如动机、兴趣、情感、意志、毅力,而不是智力因素,不是他们学不好而是他们不想学。 1.学习态度消极。由于学困生在学习上长期遭受挫折,对自己的能力失去信心,失去学习兴趣。同时也易和教师、同学发生冲突。在学习过程中学习积极性不高:缺乏自觉性,注意力涣散,情绪不稳定,缺乏毅力。 2.学习动机不明确,学习态度不端正。学困生学习无目的,无兴趣,没有人检查督促就不学习,内在动机作用不明显。在遇到困难的时候,大多采取逃避或抱怨的态度,而不去主动寻求解决办法。 3.独立思考能力差,不能及时复习巩固.学困生长久形成懒惰思想,认为自己就是差,上课不去独立思考,独立性差,学过的知识不及时地复习巩固。由此进入“差”的恶性循环,无法很好地在群体中摆正自己的位置。 4.学习计划性差。学困生对自己学习目的不明确,缺乏远大的理想和抱负。由于他们不能很好地协调学习系统中各环节之间的关系,导致学习没有计划,经常不知道应该去做什么,怎么去做。 5.自信心不足,自卑心理严重。学困生学习成绩差,一时无法改变刊鱿门在群体中的落后位置,家长埋怨,教师指责,同学歧视,导致他们自暴自弃,不思进取,形成一种“我不如人”的心理定势。由于长期生活在一种颓废,抑郁的氛围中,使他们思想包袱很重,情绪低落,意志消沉,对学习丧失了信心。 二、针对学困生心理,实施化学教学 (1)关心和爱护学困生 要转化学困生,就得从其感情立足点着手,一般的学困生,都曾遭受心灵的创伤,因此教师从情感上热爱他们,用温暖去医治他们心灵的创伤,用炽热的爱去点燃他们心灵的“三把火’,—自信心、自尊心和上进心。这样可消除他们的自卑、疑虑、隔阂、对抗等心理障碍,从而融合师生的感情,使他们能够乐意去改正自己的缺点,接受教师的教育。 (2)全方位培养学生学习的兴趣 现代心理学研究表明:兴趣能引起学生的求知欲,而求知欲可以打破原有的心理平衡促进心理活动的加速。为了培养学困生学习化学的兴趣,可以组织他们参观科技展览馆、实验室、工厂,给他们讲化学家发明、创造的故事,借以激发学困生的学习兴趣。 (3)实行分层次教学法,因材施教 在教学过程中,教师要全面了解学生的认识,将学生分为三个组,即学习困难生、中等生、尖子生,根据学生掌握的知识水平不同、学习能力特点的不同而设计不同层次的问题。 例如,原子结构与元素性质的各层教学目标是:(1)低层目标:了解原子核外电子的育豁及分布。(2)中层目标:用电子排布式表示常见元素原子外电子的排布。(3)高层目标:能说出元素电离能、电负性的涵义,能应用元素的电离能说明元素的某些性质。在课堂上,教师要根据不同层次的教学目标,让不同层次的学生都有机会来回答学习问题,对答的对的学生及时肯定和表扬,尽可能多地表扬有进步的学困生,使他们产生“我学会了”、“我也能学会”的良好心理状态,这样不但能调动学习的积极性,而且还能促进形成良好的学习心态。 (4)给学生以目标激励 目标激励是教师有目的地引导学生制订目标,确立走向,从而激励学困生消除偏颇的一种方法。 目标是一个人前进的驱动力,一个恰当的目标可以激励人去克服困难,不断进步。教师在引导学困生制定目标时,既不能过高,也不能过低,最优化的目标是“伸手弗得,跳之可获”,目标要明确、醒目,又鼓舞人心。 目标制定后,教师要定期督促、检查目标实施和完成情况。对实施、完成好的,要及时给予表扬和鼓励,使其产生成就感,使其上进心更强。对完成不够好的,帮助他适当调节目标,引导其自我努力,进行自我教育。 (5)塑造学生良好的学习行为,引导学生有效地学习 首先,教师要鼓励学困生带着问题去预习、听课和复习,教师可以根据教学内容事先布置好预习的任务,让学生提前做好上课的心理准备,使学生上课注意力更集中。 其次,教会学生问题解决的技巧。对成绩落后的学生,教师可以根据教学的内容或现实中遇到的问题对学生进行训练。如对问题进行定义,先给学生一个定义概念的最典型的例子;对一些难以解决的问题,教师可以给学生一些顿悟式的解决问题的方法,比如给他们一些关于问题的相关信息资料,提供类比的例子,然后让学生寻找同样类型问题的解决方法,帮助学生克服解决问题的障碍。 最后,让学生学会有效地迁移。教师应该将他们所讲的知识与学生已有的、使用最多的知识建立起联系,使学生的学习发生正向迁移。教师还可以教会学生在学习知识的过程中将知识迁移到以后的学习中,将所学知识与生活联系起来,使学生感到知识学习的有效性、实用性,并且让学生学会将所学知识应用到以后的学习和生活中。 化学学习论文:新课改下初中生化学学习兴趣提高论文 1.通过引导学生在生活实践中感受化学,培养学生学习兴趣 化学与生活密不可分,在这方面可以运用大量生动的事实,激发学生的兴趣,指导学生讨论和引导学生思索。例如,烧火的壶用久了,壶的里层往往有一层白色的“锅垢”,水壶使用的时间越久,积存就会越多。“锅垢”究竟是哪里来的呢?又如,维生素又叫维他命或生活素,它是我们身体中所必需的养分,如果身体中缺少了它,就会发生一定的生理上的病症。那么,维生素是什么东西呢?教师还可以将化学知识与生活环境相结合对学生进行持续发展的教育。20世纪90年代中期,“中国公众与科学技术”抽样调查结果表明,我国公民对地理常识和化学知识缺乏了解,对于“自然资源过度消耗”、“滥用农药、化肥的后果”等有关环境保护和持续发展的弊端和问题知之甚少、认识淡漠,造成乱开发资源和污染环境的社会问题。可见引导学生在生活实际中感受化学,不仅有利于培养学生的学习兴趣,对于提高未来国民的素质也具有重要的意义。 2.通过组织开展校内多种形式的化学科课外活动,培养学生学习兴趣 根据学生的思想实际与年龄特征,按年龄段划分学习兴趣小组;或是指导学生组建探究性学习小组;或是从学生中挑选出学科带头人,组织全班同学主动学习和进行探讨。还可以组织学生参加制作实验用品、举办化学讲座、出版化学墙报等活动,增强学生对化学知识的了解、体验和感受。例如定期出版班级化学专栏,刊登有关化学拓展知识和化学在我国现代化建设中的最新成就等内容。开展多种形式的学科课外活动,有利于扩大学生的知识面,满足学生深入学习的愿望,长久保持和稳定学习兴趣。 3.借助社会实践或野外考察活动适时地进行引导,培养学生学习兴趣 学校每学期都会有计划地组织安排一些学生活动,如外出参观、团队活动、春游、秋游等等,学生对此特别感兴趣,教师如能把握和抓住机会,利用学生处于兴奋状态,在活动中有意识地引导学生关注化学知识,往往能收到事半功倍的教学效果。比如,有一次笔者带学生出游的时候,在山上抓起一把泥土问学生:“你们能够从这把土中判断出这座山里面蕴藏有铁矿石吗?”有的学生说能,有的学生说不能。笔者引导说:“大家都知道,化学是研究物质的,研究物质的结构、组成、性质和变化规律的一门科学,运用化学知识肯定能通过这把土确定这座山里面有没有铁矿石,所以从理论角度上说能的同学没有错。然而,研究是需要方法和条件的,我校只是一所初中学校,目前实验条件还不能达到通过这把土确定这座山里面有没有铁矿石的研究能力,所以从实践方面上说不能的同学也没有错。至于这座山里究竟有没有铁矿石的问题,只要我们保持兴趣,努力学习,提高能力,创造条件,在你们当中将来肯定会有人能做出明确的回答。” 4.精心设计新课导言,诱发学生学习兴趣 每上一堂新课,教师能不能迅速吸引学生的注意力,引言的作用可以说至关重要,不能忽视。在备课时,应该重视引言的设计,要注重引言的艺术和效果。在课堂教学中,要善于利用情境、通过引言导入、巧妙结合教材组织教学活动,使学生迅速产生学习兴趣,进入学习状态,并能始终保持课堂上最佳的求知欲和良好的学习状态。比如,上新课《爱护水资源》,可以这样引入:“众所周知,水是我们很熟悉的物质,邕江里的水相信大家都见过了,但不知你们是否见过浩瀚无边的大海,是否体验过在海边寻找贝壳的乐趣?当我们手捧起一把海水时,是否联想一下它跟邕江水有什么区别?地球上有那么多的海水,为什么还要爱护水资源?”学生的注意力一下子就被吸引过来了,学习的兴趣也就被诱发出来。 5.设置问题和悬念,激活学生学习兴趣 不仅新课导言需要精心设计,课堂教学活动过程也必须精心准备,运用教学技巧设置问题和悬念是激活学生学习兴趣的一种方法。根据教材内容在课堂上提出带有悬念的问题,引导和启发学生去分析、思考、判断,随着学生对问题的关注、思考和投入,学生的学习兴趣也就被激活起来了。例如,教学“二氧化碳的性质”这一内容时,教师可先提出一个悬念性的问题:印度尼西亚一个岛上有一条峡谷,当有人牵着羊或狗进入这个山谷时,羊或狗就会晕死过去,人往往因为蹲下去救护羊或狗而晕倒死去,所以人们称之为“死谷”。然后,让学生思考、分析,解开这个谜。课堂教学内容中设置悬念,可以有效地激活学生的学习兴趣,还有助于活跃和保持良好的课堂氛围。 6.根据化学科特点结合人文知识启发学生互动,增强学生学习兴趣 教师如果把化学知识跟人文知识结合起来进行课堂互动式教学,不仅大有令人耳目一新、情趣昂然之感,还能产生引人入胜、记忆深刻之功效。例如,教学“碳”这一内容时,联系石灰石的性质跟明代于谦七言绝句“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间”的意境相吻合,若把两者结合起来学习探讨,让学生畅谈诗情、论人品、学知识,既有助于学生理解和掌握石灰石的性质,同时也极大地增强了学生学习的兴趣。在课堂教学活动中激发学生互动交流,增强学习兴趣的方法还有很多,如用成语猜物、课堂小竞赛、记忆小歌谣等等。 总而言之,我们在教育教学实践中可以列举出大量事实说明,兴趣对于学生取得学习和学业的成功是必不可少的、不容忽视的内驱力。因此,重视学生非智力因素,培养学生的学习兴趣,提高学生的学科成绩无疑是思想教育和课堂教学的重要目标之一,这也是教师之所以尝试探讨新课改下如何提高初中生学习化学兴趣的原因和意义。 化学学习论文:高中化学学习分析论文 一、学习建议 1.用活教材。教材打破传统分族体系改为以生活中常见的元素和物质为主线来学习,看似规律性不强,实际上学生更容易接受。比如,新教材第1章第2节的内容是“研究物质的方法和程序”。这在以往的教材中是没有出现过的。它在学生已有经验的基础上对研究物质性质的基本方法进行整合,以金属钠、非金属氯气的性质为载体,使学生体验怎样科学、合理地研究物质性质;怎样处理程序中每个环节的问题。在以后的教学实践中,我们会常用这种方法和程序来引导和规范学生的学习行为。因此本节的教学内容对学生后续知识的学习、方法的培养起到了定向指导的作用。 2.主动学习。高一化学教学是处于初、高中化学教学承上启下的一个重要阶段。从初三到高一,学生的知识面开阔了许多,学业的压力也增大了许多,因此传统的死记硬背会收效甚微,这时要求学生转变学习理念,以理解记忆为主,增强学习的主动性,最初可以遵循教材的设置来进行,以后逐步培养自己思考问题,找寻问题的能力。比如,教材设置了“联想·质疑”、“活动·探究”等活动性栏目,“方法引导”、“工具栏”等方法性栏目,“资料在线”、“身边的化学”等拓展性栏目。学生不应只注重知识而忽略能力的培养,而应该在这些栏目的导引下,学会观察、思考、质疑、迁移、应用、整合等。 3.适当练习。刚进入高中阶段学习的学生由于受到初中教师的教法,自身的学法及其它一些因素的影响,往往不适应高中化学的学习,特别是新课程实施以来,学生会遇到一个实际问题,那就是学的是新教材,做的是旧习题。由于刚开始知识面窄,做题中会遇到很多困难,容易有畏难情绪。这种情况是正常的,学生对这些习题要学会取舍,不要搞题海战术,更不能去啃难题、偏题。可以先把舍去的题目保留,等以后随着学习的不断深入,回头总结,会起到事半功倍的效果。二、教学建议 1.教学中主要是解决二点:一是调动学生的兴趣;二是介绍最新的化学科技成就。教师应尽可能避免照本宣读,这里介绍课本上所没有的学生感兴趣的知识是能否达到教学目的的关键。尤其应注意让学生感到化学就在身边,生活中充满化学知识。这里同时要注意学生的知识面和可接受性,避免过度深奥而导致学生的不理解。 2.正式学习高中化学的第一章,教师一定要引导学生注意突破初中化学中酸、碱、盐之间复分解反应的局限性,使学生对化学反应的思维突跃到氧化还原反应的新境界中来,能不能自觉地完成这种思维突跃,往往是能不能适应今后元素化合物知识学习的一个关键。教学中:(1)注重对概念进行对比与联系,使学生建立概念。建立概念的前提就是要使学生明析概念的来龙去脉、所研究事物的对象等。如氧化、还原是“变化”,氧化剂、还原剂是“物质”等。力求通过对比联系过好概念关,这是分析和学好本节的前提和关键。(2)化合价是学习本节的入手点和突破口,也是分析解决氧化还原问题的关键点。鉴于学生在初中化合价的学习中尚存在许多疑点,建议教师首先对化合价进行复习,为学生快速识别价变提供帮助,以防止学生学习分化。(3)在引导学生分析时,建议教师有意识地、多次重复地加强诸多概念的辩证对比,并引导得出氧化还原反应的基本规律。(4)教学中应着重强调氧化与还原反应是同时发生,既对立又统一。注意学生学习中常将二者分离以及得失电子数不等或只有物质得电子却没有物质失电子的错误。 3.对离子反应的学习,是学生认识反应的又一突跃,并且在此基础上,也第一次把物质的鉴别提高到离子鉴别,这无疑对简化与深入认识反应是有利的。教学中建议:(1)做好演示实验,通过实验引入强、弱电解质的概念并加以对比,这是学好本书的先决条件。电解质概念的教学一定要注意对问题本质的强调。尤其应强调电解质概念的适用范围(化合物)、判断标准(二个条件满足其一);电解质溶液导电的前提和实质(电离是电解质溶液导电的前提,实质是自由移动离子的定向移动,即阳离子移向阴极,阴离子移向阳极);划分强电解质和弱电解质的唯一标准(划分的唯一标准是看电解质能否完全电离,与其溶解性无关这一点学生常常混淆);电解质溶液的导电能力强弱(导电能力的强弱取决于溶液中自由移动离子的浓度,很稀的强电解质溶液的导电能力就很弱,电解质的强弱跟导电能力的强弱没有必然联系)。(2)注意控制好教学的深度。学生第一次从本质上认识反应,特别是离子反应,需要有一个适应过程,不可随意拔高,否则将使学生丧失学习化学的兴趣。(3)书写离子反应方程式是学生学习化学必须掌握的重要基本功,必须重点训练。训练起点不可过高,应从易到难,不可引入复杂和定量型离子反应,主要应局限于复分解反应和简单的置换反应。(4)应加强对常见难溶性物质、难电离的物质(即弱电解质)、易挥发性物质的强化记忆教学,这对改写和书写离子反应方程式极为有利。 4.学生初次结识能量问题,加之能量问题涉及面相当广泛,而本节教学要求并不高,为此,建议:(1)教法要灵活,注重引导学生分析实例;注重让学生探索问题;注重学生得出结论。(2)要多列举日常生活中的能量变化实例,使学生感到学有所用。(3)对能源、环保等社会热点问题,教师要充分利用课本、实验、多媒体辅助教学,调动学生学习的积极性,以此对学生进行节能、环保教育 高一化学是学生学习化学基础知识的重要组成部分,这一阶段学生学的好坏,直接影响他们是否能继续深造。高中化学既是一门基础性、创造性和实用性的学科,又是一门研究物质组成、结构性质和变化规律的科学。它是研制新物质的科学,是信息科学、材料科学、能源科学、环境科学、海洋科学的基础。充分掌握现代化学学习的方法,才能跟上当今知识飞速发展的要求。 化学学习论文:化学学习兴趣培养论文 1.建立新型的师生关系,提高学生学习兴趣 心理学调查表明,积极的师生关系促进教育教学活动的开展。学生在学习中需要满足交往、沟通、探索的欲望,教师应该尊重学生在教学中的主体地位,积极为学生提供交往、沟通和探索的机会。民主平等是现代师生伦理关系的优秀要求。教育民主势在必行,民主思想首先要求教师承认学生作为“人”的价值。每个学生都有特定的权利和尊严,更有自己的思想感情和需要。关注人是新课程的优秀理念——“一切为了每一个学生的发展”,它意味着:关注每一个学生,关注学生的情绪生活和情感体验,关注学生的道德生活和人格养成,要做到这些必须要求教师有好的教师职业道德,其优秀要求是爱岗敬业、热爱学生和为人师表。没有爱就没有教育,没有兴趣就没有学习。只有爱才能进行自我批评和改进,因为有爱才能使师生一起成长。 建立新型的师生关系,是用教师的人格魅力影响学生。在平时的教学过程中,和学生一起讨论如何主动获取知识、自主学习,“降低讲桌,升高课桌”,以学生“主动构建知识,自主学习”为原则去设计教学;允许学生犯错误,通过错误原因的探讨加深对知识的理解;对教学的难点和重点的知识,创造条件引导学生提出和发现问题—假设—实验验证—归纳总结,让学生自主探究,获得成功的喜悦;关心学生的学习和生活,为学生解决困难,通过谈心和交流进行指导等等。只有建立新型的师生关系,才能使学生勇于发现和解决问题、培养能力、提高学习化学的兴趣。 2.把握教材难度和广度的,减轻学生的负担 必修模块教材所涉及的化学知识点看似与以往教材没有多大不同,但课时却大大缩减了,怎样处理教学内容与课时的关系,其关键是教师必须摆脱传统的教学观念,准确把握必修教材内容的深度、广度。教师要理解课程标准,吃透教材的内容,帮助学生掌握最基本的化学知识和技能。教学内容过难,会影响学生的学习热情,使学生望而却步。 如在《化学2》“化学反应和能量转化”专题中教材只用一个单元讨论“化学反应速率与反应限度”,要求教师用2个课时完成这部分内容的教学。在教学过程中,不要把这部分内容尤其是化学平衡视为重点、难点加以展开,用大量时间讲解,而应将重点放在通过实验让学生认识化学反应的速率,探究条件对化学反应速率的影响,至于化学平衡只要让学生通过实验和交流了解其概念即可。 又如化学1专题1中第一单元“丰富的化学物质”中介绍了“物质的分散系”,教材通过“活动与探究”栏目探讨了胶体与溶液的鉴别方法、Fe(OH)3胶体的制备及净水作用,教材没有涉及胶体的全部性质。其意图一是为了学生学习第三单元“研究物质的实验方法”作铺垫,让学生比较全面地了解物质鉴别的方法;二是密切联系学生生活,让学生认识化学知识在日常生活中的应用。在这部分内容的教学过程中,教师应恰当把握教材内容的广度,不必扩充胶体的其他性质,给学生增加负担。 必修教材的内容涉及面较广,栏目众多,应培养学生阅读的习惯,通过阅读提出问题。教师并非所有内容都要亲自解释,而应按课程标准的内容要求来处理教材,确定重点;补充的内容也应围绕教学重点展开。 3.与生活相联系,“有用”更能提高学习兴趣 联系日常生活实际教学化学,能激发学生的学习兴趣。因为日常生活现象有学生经常接触而又不能理解的许多问题。通过恰当地对生活中的化学知识的介绍,既可以丰富学生的化学知识,正确地解释一些生活现象。同时使学生深深地感到我们的衣食住行都离不开化学,为了使我们的生活更加美好,必须学好化学,从而激发学习化学的兴趣。学生需要有趣的化学,学生需要有用的化学。选取来自于生活的知识最容易让学生产生兴趣和共鸣。从生活中寻找实例、创设情境,激发学生的求知欲,产生学习动机和情感需要,让学生很容易走进化学。因此在教学中,以典型事例为主题,结合具体化学知识的学习,通过一系列的活动使学生真正认识现象背后的原因和规律,从而在思想或观念上产生冲击。如:家用消毒器原理、光导纤维、干电池的原理等渗透到教学中。也可以利用一些新闻中化学事例引导学生进行分析,如:金属钠“水雷”惊现珠江、煤矿瓦斯爆炸、铁水与水混合引起爆炸等;通过事故的分析如何避免事故的发生等。这样能使学生感受到化学在日常生活中的应用,让学生认识到化学的有用,更能激发学生学习化学的兴趣。 4.充分发挥实验的魅力,用实验激发学生浓厚的兴趣 在新教材的序言中明显提出“实验是学习化学、体验化学和探究化学过程的重要途径。日常生活中有很多化学现象,对他们的观察、探究和思索,可以加深我们对化学原理的理解,可以开阔我们的眼界。所以,学习化学不限于书本和实验室。成功的关键在于如何激发自己对于自然现象的兴趣,学习并逐步掌握科学探究的方法和培养良好的科学学习习惯。”想方设法把教材中的验证性实验变为探究性实验,让学生们边做、边看、边想,再经过分析、归纳和总结,促使他们在深切感知的基础上理解化学反应本质。比如,浓H2SO4的氧化性这一知识完全可以将老师演示实验的教学改变成学生的探究性实验进行学习:在浓硫酸的强氧化性时,首先,课前实验员准备Cu、Mg、Fe、Zn、Pb等金属、浓H2SO4、稀H2SO4以及试管、酒精灯等药品和仪器,课中让学生观察浓H2SO4、稀H2SO4的,并且比较其异同点,接着要求学生选择二种或三种分别与浓H2SO4进行反应要求学生仔细观察和记录实验反应现象、分析反应的可能的产物,再由学生代表分别发言本组实验的材料选择,实验现象以及推测可能的反应产物,最后由教师出评价和总结。学生通过探索,真正学习和理解了浓硫酸的强氧化性。 如果说学生观察老师的演示实验生动有趣,那么,让学生亲自动手做实验就更加富有趣味性和挑战性。尽可能的开设学生实验,让学生自己动手过程中会出现不可预料的结果,不仅让学生在动手过程中提高各种能力,而且肯定会出现一些实验“失误”,通过教师的适当引导,让学生自己查阅资料和讨论,制订出实验方案,让学生进行研究性学习,能够使学生在“做中学,学中做”。 5.作业布置的艺术,成功的喜悦能保持学习兴趣 做作业是对知识的具体应用,使知识的掌握变得更加准确、灵活和充实,使新知识不再是一种空洞的条文或死板的公式。实际上不少学生正是通过做作业搞清了容易混淆的概念,明白了事物之间的关系,公式的变换运用也更加灵活。可以说做作业实际上促进了知识的“消化”过程,使知识的掌握进入到运用的高级阶段。 学生作业的完成可以说是一个艰难磨练的过程,特别是对一些学习困难的学生。一些学校的通常做法是采用现成的练习册等按部就班的进行布置,其中存在较大的弊病:当天课堂授课的内容与练习可能存在不符;学生的掌握情况与练习中的侧重点不符;学生存在的差异和相同作业量不符等都会影响学生学习的兴趣。教师精心备课是根据课堂内容和学生的实际情况选择练习题,采用讲义的形式让学生进行练习。增加提高题或思考题,让对部分掌握较好的同学选择练习,既能提高让学有余力的同学提高知识的应用能力,又能拓宽视野,为今后进一步学习化学打好基础。面对作业中出现的问题会引起积极的思考,在分析和解决问题的过程中,不仅使新学的知识得到了应用,而且得到了“思维的锻炼”,使思维能力在解答作业问题的过程中,迅速得到提高。 要想进一步提高做作业的质量,还要做好以下几件事;一题多解,一题多想;对习题加以比较进行分类;更正错题;习题要做得工整、简明、条理清楚等等。 总之,在教学中,兴趣的激发和培养、兴趣的持久性和广泛性是互相联系和互相依存的,只要把它们有机地结合起来,巧妙地运用到具体的教学工作中去,就能使学生不仅掌握知识,而且发展智力,提高能力。 化学学习论文:高中化学学习研讨论文 一、学习建议 1.用活教材。教材打破传统分族体系改为以生活中常见的元素和物质为主线来学习,看似规律性不强,实际上学生更容易接受。比如,新教材第1章第2节的内容是“研究物质的方法和程序”。这在以往的教材中是没有出现过的。它在学生已有经验的基础上对研究物质性质的基本方法进行整合,以金属钠、非金属氯气的性质为载体,使学生体验怎样科学、合理地研究物质性质;怎样处理程序中每个环节的问题。在以后的教学实践中,我们会常用这种方法和程序来引导和规范学生的学习行为。因此本节的教学内容对学生后续知识的学习、方法的培养起到了定向指导的作用。 2.主动学习。高一化学教学是处于初、高中化学教学承上启下的一个重要阶段。从初三到高一,学生的知识面开阔了许多,学业的压力也增大了许多,因此传统的死记硬背会收效甚微,这时要求学生转变学习理念,以理解记忆为主,增强学习的主动性,最初可以遵循教材的设置来进行,以后逐步培养自己思考问题,找寻问题的能力。比如,教材设置了“联想·质疑”、“活动·探究”等活动性栏目,“方法引导”、“工具栏”等方法性栏目,“资料在线”、“身边的化学”等拓展性栏目。学生不应只注重知识而忽略能力的培养,而应该在这些栏目的导引下,学会观察、思考、质疑、迁移、应用、整合等。 3.适当练习。刚进入高中阶段学习的学生由于受到初中教师的教法,自身的学法及其它一些因素的影响,往往不适应高中化学的学习,特别是新课程实施以来,学生会遇到一个实际问题,那就是学的是新教材,做的是旧习题。由于刚开始知识面窄,做题中会遇到很多困难,容易有畏难情绪。这种情况是正常的,学生对这些习题要学会取舍,不要搞题海战术,更不能去啃难题、偏题。可以先把舍去的题目保留,等以后随着学习的不断深入,回头总结,会起到事半功倍的效果。 二、教学建议 1.教学中主要是解决二点:一是调动学生的兴趣;二是介绍最新的化学科技成就。教师应尽可能避免照本宣读,这里介绍课本上所没有的学生感兴趣的知识是能否达到教学目的的关键。尤其应注意让学生感到化学就在身边,生活中充满化学知识。这里同时要注意学生的知识面和可接受性,避免过度深奥而导致学生的不理解。 2.正式学习高中化学的第一章,教师一定要引导学生注意突破初中化学中酸、碱、盐之间复分解反应的局限性,使学生对化学反应的思维突跃到氧化还原反应的新境界中来,能不能自觉地完成这种思维突跃,往往是能不能适应今后元素化合物知识学习的一个关键。教学中:(1)注重对概念进行对比与联系,使学生建立概念。建立概念的前提就是要使学生明析概念的来龙去脉、所研究事物的对象等。如氧化、还原是“变化”,氧化剂、还原剂是“物质”等。力求通过对比联系过好概念关,这是分析和学好本节的前提和关键。(2)化合价是学习本节的入手点和突破口,也是分析解决氧化还原问题的关键点。鉴于学生在初中化合价的学习中尚存在许多疑点,建议教师首先对化合价进行复习,为学生快速识别价变提供帮助,以防止学生学习分化。(3)在引导学生分析时,建议教师有意识地、多次重复地加强诸多概念的辩证对比,并引导得出氧化还原反应的基本规律。(4)教学中应着重强调氧化与还原反应是同时发生,既对立又统一。注意学生学习中常将二者分离以及得失电子数不等或只有物质得电子却没有物质失电子的错误。 3.对离子反应的学习,是学生认识反应的又一突跃,并且在此基础上,也第一次把物质的鉴别提高到离子鉴别,这无疑对简化与深入认识反应是有利的。教学中建议:(1)做好演示实验,通过实验引入强、弱电解质的概念并加以对比,这是学好本书的先决条件。电解质概念的教学一定要注意对问题本质的强调。尤其应强调电解质概念的适用范围(化合物)、判断标准(二个条件满足其一);电解质溶液导电的前提和实质(电离是电解质溶液导电的前提,实质是自由移动离子的定向移动,即阳离子移向阴极,阴离子移向阳极);划分强电解质和弱电解质的唯一标准(划分的唯一标准是看电解质能否完全电离,与其溶解性无关这一点学生常常混淆);电解质溶液的导电能力强弱(导电能力的强弱取决于溶液中自由移动离子的浓度,很稀的强电解质溶液的导电能力就很弱,电解质的强弱跟导电能力的强弱没有必然联系)。(2)注意控制好教学的深度。学生第一次从本质上认识反应,特别是离子反应,需要有一个适应过程,不可随意拔高,否则将使学生丧失学习化学的兴趣。(3)书写离子反应方程式是学生学习化学必须掌握的重要基本功,必须重点训练。训练起点不可过高,应从易到难,不可引入复杂和定量型离子反应,主要应局限于复分解反应和简单的置换反应。(4)应加强对常见难溶性物质、难电离的物质(即弱电解质)、易挥发性物质的强化记忆教学,这对改写和书写离子反应方程式极为有利。 4.学生初次结识能量问题,加之能量问题涉及面相当广泛,而本节教学要求并不高,为此,建议:(1)教法要灵活,注重引导学生分析实例;注重让学生探索问题;注重学生得出结论。(2)要多列举日常生活中的能量变化实例,使学生感到学有所用。(3)对能源、环保等社会热点问题,教师要充分利用课本、实验、多媒体辅助教学,调动学生学习的积极性,以此对学生进行节能、环保教育 高一化学是学生学习化学基础知识的重要组成部分,这一阶段学生学的好坏,直接影响他们是否能继续深造。高中化学既是一门基础性、创造性和实用性的学科,又是一门研究物质组成、结构性质和变化规律的科学。它是研制新物质的科学,是信息科学、材料科学、能源科学、环境科学、海洋科学的基础。充分掌握现代化学学习的方法,才能跟上当今知识飞速发展的要求。 化学学习论文:学生化学学习兴趣培养论文 1.建立新型的师生关系,提高学生学习兴趣 心理学调查表明,积极的师生关系促进教育教学活动的开展。学生在学习中需要满足交往、沟通、探索的欲望,教师应该尊重学生在教学中的主体地位,积极为学生提供交往、沟通和探索的机会。民主平等是现代师生伦理关系的优秀要求。教育民主势在必行,民主思想首先要求教师承认学生作为“人”的价值。每个学生都有特定的权利和尊严,更有自己的思想感情和需要。关注人是新课程的优秀理念——“一切为了每一个学生的发展”,它意味着:关注每一个学生,关注学生的情绪生活和情感体验,关注学生的道德生活和人格养成,要做到这些必须要求教师有好的教师职业道德,其优秀要求是爱岗敬业、热爱学生和为人师表。没有爱就没有教育,没有兴趣就没有学习。只有爱才能进行自我批评和改进,因为有爱才能使师生一起成长。 建立新型的师生关系,是用教师的人格魅力影响学生。在平时的教学过程中,和学生一起讨论如何主动获取知识、自主学习,“降低讲桌,升高课桌”,以学生“主动构建知识,自主学习”为原则去设计教学;允许学生犯错误,通过错误原因的探讨加深对知识的理解;对教学的难点和重点的知识,创造条件引导学生提出和发现问题—假设—实验验证—归纳总结,让学生自主探究,获得成功的喜悦;关心学生的学习和生活,为学生解决困难,通过谈心和交流进行指导等等。只有建立新型的师生关系,才能使学生勇于发现和解决问题、培养能力、提高学习化学的兴趣。 2.把握教材难度和广度的,减轻学生的负担 必修模块教材所涉及的化学知识点看似与以往教材没有多大不同,但课时却大大缩减了,怎样处理教学内容与课时的关系,其关键是教师必须摆脱传统的教学观念,准确把握必修教材内容的深度、广度。教师要理解课程标准,吃透教材的内容,帮助学生掌握最基本的化学知识和技能。教学内容过难,会影响学生的学习热情,使学生望而却步。 如在《化学2》“化学反应和能量转化”专题中教材只用一个单元讨论“化学反应速率与反应限度”,要求教师用2个课时完成这部分内容的教学。在教学过程中,不要把这部分内容尤其是化学平衡视为重点、难点加以展开,用大量时间讲解,而应将重点放在通过实验让学生认识化学反应的速率,探究条件对化学反应速率的影响,至于化学平衡只要让学生通过实验和交流了解其概念即可。 又如化学1专题1中第一单元“丰富的化学物质”中介绍了“物质的分散系”,教材通过“活动与探究”栏目探讨了胶体与溶液的鉴别方法、Fe(OH)3胶体的制备及净水作用,教材没有涉及胶体的全部性质。其意图一是为了学生学习第三单元“研究物质的实验方法”作铺垫,让学生比较全面地了解物质鉴别的方法;二是密切联系学生生活,让学生认识化学知识在日常生活中的应用。在这部分内容的教学过程中,教师应恰当把握教材内容的广度,不必扩充胶体的其他性质,给学生增加负担。 必修教材的内容涉及面较广,栏目众多,应培养学生阅读的习惯,通过阅读提出问题。教师并非所有内容都要亲自解释,而应按课程标准的内容要求来处理教材,确定重点;补充的内容也应围绕教学重点展开。 3.与生活相联系,“有用”更能提高学习兴趣 联系日常生活实际教学化学,能激发学生的学习兴趣。因为日常生活现象有学生经常接触而又不能理解的许多问题。通过恰当地对生活中的化学知识的介绍,既可以丰富学生的化学知识,正确地解释一些生活现象。同时使学生深深地感到我们的衣食住行都离不开化学,为了使我们的生活更加美好,必须学好化学,从而激发学习化学的兴趣。学生需要有趣的化学,学生需要有用的化学。选取来自于生活的知识最容易让学生产生兴趣和共鸣。从生活中寻找实例、创设情境,激发学生的求知欲,产生学习动机和情感需要,让学生很容易走进化学。因此在教学中,以典型事例为主题,结合具体化学知识的学习,通过一系列的活动使学生真正认识现象背后的原因和规律,从而在思想或观念上产生冲击。如:家用消毒器原理、光导纤维、干电池的原理等渗透到教学中。也可以利用一些新闻中化学事例引导学生进行分析,如:金属钠“水雷”惊现珠江、煤矿瓦斯爆炸、铁水与水混合引起爆炸等;通过事故的分析如何避免事故的发生等。这样能使学生感受到化学在日常生活中的应用,让学生认识到化学的有用,更能激发学生学习化学的兴趣。 4.充分发挥实验的魅力,用实验激发学生浓厚的兴趣 在新教材的序言中明显提出“实验是学习化学、体验化学和探究化学过程的重要途径。日常生活中有很多化学现象,对他们的观察、探究和思索,可以加深我们对化学原理的理解,可以开阔我们的眼界。所以,学习化学不限于书本和实验室。成功的关键在于如何激发自己对于自然现象的兴趣,学习并逐步掌握科学探究的方法和培养良好的科学学习习惯。”想方设法把教材中的验证性实验变为探究性实验,让学生们边做、边看、边想,再经过分析、归纳和总结,促使他们在深切感知的基础上理解化学反应本质。比如,浓H2SO4的氧化性这一知识完全可以将老师演示实验的教学改变成学生的探究性实验进行学习:在浓硫酸的强氧化性时,首先,课前实验员准备Cu、Mg、Fe、Zn、Pb等金属、浓H2SO4、稀H2SO4以及试管、酒精灯等药品和仪器,课中让学生观察浓H2SO4、稀H2SO4的,并且比较其异同点,接着要求学生选择二种或三种分别与浓H2SO4进行反应要求学生仔细观察和记录实验反应现象、分析反应的可能的产物,再由学生代表分别发言本组实验的材料选择,实验现象以及推测可能的反应产物,最后由教师出评价和总结。学生通过探索,真正学习和理解了浓硫酸的强氧化性。 如果说学生观察老师的演示实验生动有趣,那么,让学生亲自动手做实验就更加富有趣味性和挑战性。尽可能的开设学生实验,让学生自己动手过程中会出现不可预料的结果,不仅让学生在动手过程中提高各种能力,而且肯定会出现一些实验“失误”,通过教师的适当引导,让学生自己查阅资料和讨论,制订出实验方案,让学生进行研究性学习,能够使学生在“做中学,学中做”。 5.作业布置的艺术,成功的喜悦能保持学习兴趣 做作业是对知识的具体应用,使知识的掌握变得更加准确、灵活和充实,使新知识不再是一种空洞的条文或死板的公式。实际上不少学生正是通过做作业搞清了容易混淆的概念,明白了事物之间的关系,公式的变换运用也更加灵活。可以说做作业实际上促进了知识的“消化”过程,使知识的掌握进入到运用的高级阶段。 学生作业的完成可以说是一个艰难磨练的过程,特别是对一些学习困难的学生。一些学校的通常做法是采用现成的练习册等按部就班的进行布置,其中存在较大的弊病:当天课堂授课的内容与练习可能存在不符;学生的掌握情况与练习中的侧重点不符;学生存在的差异和相同作业量不符等都会影响学生学习的兴趣。教师精心备课是根据课堂内容和学生的实际情况选择练习题,采用讲义的形式让学生进行练习。增加提高题或思考题,让对部分掌握较好的同学选择练习,既能提高让学有余力的同学提高知识的应用能力,又能拓宽视野,为今后进一步学习化学打好基础。面对作业中出现的问题会引起积极的思考,在分析和解决问题的过程中,不仅使新学的知识得到了应用,而且得到了“思维的锻炼”,使思维能力在解答作业问题的过程中,迅速得到提高。 要想进一步提高做作业的质量,还要做好以下几件事;一题多解,一题多想;对习题加以比较进行分类;更正错题;习题要做得工整、简明、条理清楚等等。 总之,在教学中,兴趣的激发和培养、兴趣的持久性和广泛性是互相联系和互相依存的,只要把它们有机地结合起来,巧妙地运用到具体的教学工作中去,就能使学生不仅掌握知识,而且发展智力,提高能力。 化学学习论文:学生化学学习方法论文 一、教学过程与学习方法的培养 中学阶段,化学可分为有机与无机两大块,结束无机化学的学习,同学刚接触到有机化学,兴趣很浓。这时候,是再一次激发学生学习兴趣的最佳时期。也是进行学习方法与学习能力培养的最佳时期。在教完甲烷、乙烯、乙炔之后,我就总结出有机化学学习的一般规律与方法:结构性质(物理性质、化学性质)用途制法(工业制法、实验室制法)一类物质。 比如“乙烯”这一节的教学,我就打破书本上的顺序,先讲乙烯的分子结构。介绍乙烯分子的结构时,先由分子组成讲到化学键类型、分子的极性、空间构型;据碳原子结合的氢原子数少于烷烃分子中碳所结合的氢原子数引出不饱和烃的概念,得出乙烯是分子中含有碳碳双键的不饱和烃。再由其结构看其物理、化学性质,展示一瓶事先收集好的乙烯气体,让学生从颜色、状态、气味、溶解性、密度、毒性等几个方面来思考;根据乙烯结构中化学键的特征——双键容易断裂讲乙烯的特征化学反应——加成反应、加聚反应,根据绝大部分有机物易燃烧的性质讲乙烯的氧化反应(补充讲乙烯能跟强氧化剂发生氧化反应)。再由乙烯的物理、化学性质来讲其用途并结合实际生活中的事例。如作有机溶剂(物理性质)、制造塑料和纤维(化学性质)等。最后对这一类含有碳碳双键的烃。介绍其物理、化学性质的相似性和递变性。 以后几节的教学,我都反复强调这样的学习方法:结构性质用途制法一类物质。到了讲烃的衍生物,我请同学自己站起来阐述这样的研究方法,我顺着这样的思路一点一点地讲下去,很清晰。学生自己掌握,复习时也就感觉到有规律可循、有方法可用。有机化学其实很好学,重要的是要培养学生学习方法,时时提醒学生。以后就是进入高一级学校,有机化学的学习与研究也采用的是同样的方法,这在一定程度上也激发了他们学习与探索的兴趣。 二、教学过程与能力培养 1自学能力的培养 适应于有机化学的特点,在教学学习方法和知识的同时,我还加强了学生自学能力的培养。在学生基本上都掌握了有机化学的一般学习方法的基础上,我让学生自己阅读教材。自己总结。比如“乙醛”这一节,通过约20min的阅读,我就请同学自己列提纲,然后复述,重点围绕“乙醛的组成和结构是什么?有哪些物理性质(展示样品)、化学性质?由这样的物理、化学性质决定了它有哪些重要用途?工业上如何制取?这类物质(如甲醛)有哪些物理、化学性质?”进行教学,通过这样的训练,我觉得学生不但强化了方法,更培养了能力,特别是自学能力。 2观察能力的培养 化学是一门以实验为基础的学科,在有机实验的过程中,我时时提醒同学要细致、全面,而且要有思维。比如实验室制取乙烯时,加药品的过程,温度计的摆放,实验中烧瓶、集气瓶内的变化,为什么要加石棉网、碎瓷片等等都应特别重视,不但要知其然,还要知其所以然。 3动手能力的培养 在强调观察、思维能力培养的同时,我还特别注重动手能力的培养。比如演示完乙醛的银镜反应和乙醛与氢氧化铜的反应后。我就请两个同学来演示用甲醛代替乙醛的同样反应,要求其他同学注意观察并指出其错误。在演示完乙醇与钠的反应实验后,要求同学做钠与水反应的实验。有的同学竟用大块的钠并用手去拨。通过这些课堂实验,课堂上及时纠正错误,学生感受颇深,他们自己做实验时就很动脑筋,也很规范。提高了他们的动手能力。记忆能力的培养 人类没有记忆就没有智力活动可言,“不记则思不起”,没有记忆,思维、想象、创造就失去了基础化学是半记忆性学科,同样的教,同样的学,有的同学就是学得好,究其原因,其中一个主要的原因就是记得牢。因此在有机化学教学与复习中。我就重视记忆方法、记忆能力的培养。如:银镜反应生成物的配平。我就教学生“一二三”记忆法,即一水二银三氨;醇、醛、酸、酯的教学与记忆,我就提醒同学根据分子中官能团的异同对比记忆其化学性质:我还提醒同学根据实验现象进行记忆,如乙醛与氢氧化铜的实验有红色沉淀物(Cu2O)生成以帮助记忆这个反应。 总之,在有机化学教学中反复强调“结构性质用途制法一类物质”的学习方法,并对自学能力的培养、观察能力的培养、动手能力的培养、记忆能力的培养来提高教学质量。从而提高学生的科学素质。 化学学习论文:初三化学学习兴趣培养论文 一、充分利用第一节化学课堂效果,激发学生学习的兴趣 上好第一节化学课,对培养今后学生学习化学兴趣尤为重要。初中学生第一次上化学课,总是存在好奇的心。所以,我们的教师要注重上好第一节化学课,首先要精心设计课件,认真备课,要设置许多问题促动学生去思考,去探索,去提问。帮助他们主动地学习并在学习过程中培养良好的学习兴趣与学习习惯。首先,要尽可能地通过情景模式的创立,激发学生学习化学课的热情,情景模式的创设要具有新意,使学生既能体会到化学课的重要性,也能理解到化学课的趣味性,使他们在一开始接触化学课的时候就产生浓厚的兴趣。再有就是教师要精心设置课堂提问。比如,“什么是化学?”由于刚开始接触化学课学生们不能回答,即使回答也不可能回答的很正确,在这种情况下,教师就要大胆地通过实例来强化课堂效果,可以通过实验,通过动态的课堂问答来解决这个问题。恰当的设置“问题”,在学生面前不断地提出他们暂时还解决不了的问题,让学生在无尽的问题中产生求知的浓厚兴趣,从而在学习过程中使其永不满足。 二、利用化学实验课,激发学生的兴趣与对事物的探究精神 化学是一门以实验为基础的科学,生动有趣的实验是诱发学生学习兴趣的重要途径。对初三学生来说,化学是一门新开设的学科,本身对它就有好奇心和求知欲,加上在学生早已枯燥了书本的理论知识,迫切想把所学的知识在实践应运时,利用化学实验进一步激发他们的好奇心和兴趣,让他们在实践中学习,是他们的兴趣所在。在认真做好课本上的第一个演示实验和学生实验的同时,要多安排一些学生感兴趣的实验来加深学生对化学课的理解,与此同时还要通过实验课来激发学生对事物的探究精神,在化学实验中培养学生的创新意识。例如,在第一节试验课是可以先抛开书本,做几个趣味性很强的实验,让学生睁大好奇的双眼,然后再引入新课,这样学生在课堂上注意力集中,精神饱满,对化学课表现出浓厚的兴趣。另外,课后可以让部分学生亲自动手做实验,就更加富有趣味性和挑战性,让学生自己去思考,去钻研,去探究。使他们在探究中获得知识,而且在获得知识的同时培养了他们独立解决问题的能力以及与他人合作的精神。 三、引导学生化学知识生活化 我们生活日常生活中处处有化学,化学与人人有关,衣食住用样样离不开化学,化学教师就充分利用这个有利条件,让学生所学的化学知识与日常生活紧密相结合,时时给化学提供实用的机会。在课程设置中,要加强化学教学与实际生活的联系;情景创设中要注重学生的知识面以及他们的思维走向;在试验中要注重学生把日常生活知识与实验有机结合起来。例如,在绪言部分讲到铜绿时,可以让学生回去找找看家里有没有这种东西,让他们自己去思考,铜为什么会生成铜绿?什么条件下容易生成铜绿?它与铜是同一种物质吗?加热它看看有什么现象?等一系列的问题,让学生自己去解决,激发他们的学习兴趣。四、开展各种活动,培养学生学习动力 丰富多彩的化学兴趣活动,对于学习紧张的初三学生来讲,是极具诱惑力的,这样既能让学生在紧张的学习之余轻松一下,又能让学生在轻松愉快的气氛中获得和巩固许多化学知识。化学兴趣活动的内容及方式很多,如:“化学魔术”可以做“手帕包火”、“魔棒点灯”等等;“化学知识讲座”可以讲讲“酸雨的形成”、“温室效应的原因”、“日常生活化学”、“化学故事”等等;“化学课外活动”可以带学生到附近的工厂或生活小区让他们去发现生活中的化学;还可以让学生自己组织一个“化学晚会”设计一些与化学有关的相声、魔术、小品、谜语和笑话等等。通过这样的方式与手段,可以有效地增强学生对化学知识的理解,并针对在学习过程中获得知识的层面去拓展自己的思路,有效形成学习动力。对于学生的学习能力和学习习惯培养具有很大帮助。 五、帮助学生突破难点问题,强化学生化学学习素养 初中化学的难点及知识分化点一般有:化学用语、溶液的计算等。一个学生即使兴趣较高,一旦几次被难倒,兴趣也会大减,从而影响学习成绩,所以帮助学生突破难点和知识分化点很重要,例如化学用语中元素符号、化学式,不要求学生一天就把它记完,可采取分批分段记忆,日积月累,量变到质变。化学方程式的书写教给他们“四步走”:一写,正确写出反应物、生成物的化学式;二配,配平化学反应方程式;三注,注明反应条件及符号;四查,最后检查化学反应方程式书写正确不正确。将常见元素的化合价、酸碱盐熔解性编成口诀帮他们识记。对于溶液的计算,重点授以方法,让他们多练,尽可能地帮助学生总结归纳出公式、规律,对于零碎的化学知识,教师帮助总结。这样有助于学生记忆及掌握,不至于使学生感到为难,从而使他们的学习兴趣不减。通过这样的办法不仅可以使学生消化所学知识,更能够强化学生化学学习的素养,使他们在生活中通过不同的方法来巩固化学学习知识,最终达到化学教学效果的最优化。 总之,兴趣是第一位老师,在化学教学中,应积极采用各种有效的适应学生心理特征的兴趣教学方法,以培养学生的学习兴趣,使学生积极主动地学习化学,学好化学。 化学学习论文:九年级学生化学学习兴趣研究论文 摘要:学生进入九年级开始接触化学学科,如何激发他们的化学学习兴趣,是每一位化学教师必须研究的课题。本文从几方面来阐述该课题。 关键词:化学;学习兴趣;激发 兴趣是个人对课题有意选择并力求认识的一种倾向,因此兴趣是求知的重要动力。如果学习的个体在学习过程中始终能保持浓厚的兴趣,那么学习的过程也就变成了一种享受。托尔斯泰曾说过:“成功的教学,所需的不是强制,而是激发学生学习的兴趣。”激发兴趣是引导学生步入化学殿堂的一把钥匙。教师作为教育过程中的引导者,应该正确激发学生学习化学的兴趣,并使之成为学习的长久动机。化学课是九年级新设的一门课程,学生兴趣的培养显得尤为重要。 笔者认为,要激发学生学习化学的兴趣,必须要明确学生易对九年级化学教材中哪些知识点产生兴趣。通过长期的教学实践观察,笔者发现培养学生学习化学的兴趣应从以下几方面着手: 一、融洽的师生关系是兴趣产生的心理基础 建立良好的师生关系是情感教学中重要的一个方面,师生间情感的交流和沟通,会直接影响到学生对知识学习的兴趣。苏霍姆林斯基说过“人类最微妙的能力就是爱的能力。”因此,作为一名教师要深爱自己的学生,经常深入到学生中去,了解他们的生活和学习情况,了解他们的兴趣爱好,关心和帮助他们,并且听取他们对该课程的反映,要和他们建立起深厚的感情并和他们交朋友,而且要成为他们的知心朋友,这样学生会由对教师的热爱,逐渐转变为对教师所教的学科产生兴趣。 二、优化组合教学内容是兴趣产生的物质基础 很多有关化学方面的知识,如高能燃料、温室效应、纳米材料、光导纤维等在国防、科技和人民生活中的广泛应用,会激发学生强烈的求知欲和勇于探索的精神。这种强烈的求知欲便是学生产生兴趣的直接基础。 现行九年义务教育化学教材中,有很多有趣的实验和耐人寻味的典型事例,集科学性、趣味性和知识性于一体,寓兴趣于科学信息之中,具有很强的趣味性和吸引力。如“白磷的燃烧”实验,同样都是通过磷,而在水下的白磷和铜片上的红磷均不燃烧,只有铜片上的白磷燃烧的有趣现象,激发学生强烈的求知欲,进而产生对化学的兴趣。 三、营造和谐的课堂氛围,激发学生学习化学的兴趣 营造和谐的课堂氛围,即创设一个使学生学习愉快而不过分紧张的学习环境和气氛,把学生学习的自觉性和积极性充分地调动起来。这就要求从以下三方面做起: 1.充分利用演示实验和其它直观教具以及现代化教学手段 搞好实验教学是培养学生兴趣的有效途径。化学实验能给学生展现诸如颜色变化、放出气体、产生沉淀等生动、新奇、鲜明的化学现象。教学中要借助化学实验诱发学生的好奇心,调动学生学习积极性;要结合实验设置问题情境,使学生在“观察—惊叹—疑问”中增强对化学学习的兴趣。因此,教师在教学中应积极创造条件做好演示实验。同时还要充分利用模型、流程图、标本、投影、录像等现代化教学手段,使化学教学内容形象化,使学生犹如身临其境般的学习,从而集中学生的注意力,激发他们的兴趣。 2.密切联系社会生活实际 初中化学教学大纲明确指出:“使学生学会初步运用化学知识解释一些简单的现象或解决一些简单的化学问题。”因此教师在教学过程中应根据化学内容,密切联系生活中的化学实际问题,让学生体会到身边处处有化学。 例如通过二氧化碳教学,联系目前乱砍滥伐的现象,地球上吸收二氧化碳的森林面积减少,导致空气中二氧化碳含量上升,形成“温室效应”,致使全球气候变暖,对人类生存环境构成危害,进一步引导学生应怎样保护森林资源,怎样利用所学知识去开发利用二氧化碳新途径等等。 3.积极创造条件让学生动手实验。 化学是一门以实验为基础的学科,实验在化学教学中占有相当重要的地位,是培养学生兴趣及各种能力的重要途径之一。教师应创造条件让学生有更多机会亲自动手,以此来激发学生学习化学的兴趣,学生通过自己动手实际操作,体验成功的喜悦,这会进一步激发他们的求知欲,他们会根据自己掌握的化学知识和实验技能去探讨新知识解决新问题,使学习兴趣上升到更高层次。 四、幽默生动的教学语言,激发学生学习化学的兴趣 幽默的语言是课堂的催化剂,幽默的语言能给人很深刻的印象。幽默的关键是巧妙地揭露事物的内在关系,造成出乎意料而又在情理之中的微妙效果。 比如在学习“一氧化碳还原氧化铜”的实验时,实验前要先通一氧化碳,再加热,反应结束后应先停止加热,再停止通一氧化碳。笔者教给学生记忆的方法是:“一氧化碳早出晚归,酒精灯迟到早退”。同时,笔者语重心长地说:“大家不能学酒精灯啊!”,学生都会心得笑了,这一笑,就记住了该实验的主要注意事项。 九年级学生的思维水平和知识储备有限,在化学教学中利用生动恰当的语言,可以把枯燥的理论知识转化为直观有趣,学生易接受的知识。 例如笔者将“元素的化学性质和最外层电子数关系密切,最外层电子得失不会改变元素种类”比喻为“人穿衣漂亮与否与外层的衣服关系密切,人换了外层的衣服人不会变”。幽默生动的教学语言,使学生一听就明白所要学习的知识点。 五、启迪思维,巧设实验,激发学生学习的兴趣 启迪思维,巧设实验,能激发学生学习的兴趣。但要使学生一直保持积极的学习兴趣就要求教师用艺术化语言去启发学生思维,这样才能强化学习兴趣。例如,讲缓慢氧化不同于燃烧时,可以启发学生联想生活中菜刀用过一段时间后,会慢慢生锈以及抹了油的菜刀不易生锈的现象。菜刀在干燥的空气中还是在潮湿的空气中更容易生锈?在学生回答后,教师总结缓慢氧化在不同的条件下发生会有不同的结果。然后再根据秋天潮湿的稻草堆易发生自燃,说明缓慢氧化与自燃的关系。 当然,我们不能让学生的学习目的仅仅停留在短暂的新鲜感的层面上。从中学生的心理特点来看,他们正在从形象思维向抽象思维过渡,此时,化学教师应该引导学生去主动探索未知世界,当学生取得一定成绩时,要及时恰当地表扬和鼓励,以避免他们的兴趣发生转移。 此外,更要设法巩固学生的学习兴趣,使之变为一种长久而稳定的学习动机。有了稳定的学习动机,学生就能专心致志,遇到困难时就有顽强的自制力和坚强的毅力克服困难,而且能保持学习的主观能动性,变被动学习为主动学习,并把学习当作一种乐趣,从而达到教育目标。 化学学习论文:高中化学学习研讨论文 【摘要】高一新教材无论从形式上、内容上都有很大的变化。但教材变化的根本着眼点在于让学生通过课堂的学习,在掌握化学基本知识的基础上更强调化学在生活、社会中的作用,更强调学生对于化学知识的理解和综合运用能力,更加强调培养学生的科学观和价值观。 【关键词】新教材快速适应教学建议 2008年是河南省新课改的第一年,化学教材用的是山东科技版实验教材。该教材能忠实地体现高中化学课程标准的理念,内容选择既符合现实生活和学生实际又展示了学科前沿。但是对于高一的新生,从初三传统的教材转化为高一新版教材,容易出现不适应的情况。这就要求高中教师在教学过程中,注重学生能力的培养,指导他们掌握正确的学习方法,使学生尽快适应高中化学的学习,不断提高学习水平,奠定坚实的化学基础知识。如果在学习策略上不能较快适应新教材的要求,就会在化学的学习上一蹶不振,甚至影响其它学科的学习。为此,笔者结合自身教学经验,提出二点建议: 一、学习建议 1.用活教材。教材打破传统分族体系改为以生活中常见的元素和物质为主线来学习,看似规律性不强,实际上学生更容易接受。比如,新教材第1章第2节的内容是“研究物质的方法和程序”。这在以往的教材中是没有出现过的。它在学生已有经验的基础上对研究物质性质的基本方法进行整合,以金属钠、非金属氯气的性质为载体,使学生体验怎样科学、合理地研究物质性质;怎样处理程序中每个环节的问题。在以后的教学实践中,我们会常用这种方法和程序来引导和规范学生的学习行为。因此本节的教学内容对学生后续知识的学习、方法的培养起到了定向指导的作用。 2.主动学习。高一化学教学是处于初、高中化学教学承上启下的一个重要阶段。从初三到高一,学生的知识面开阔了许多,学业的压力也增大了许多,因此传统的死记硬背会收效甚微,这时要求学生转变学习理念,以理解记忆为主,增强学习的主动性,最初可以遵循教材的设置来进行,以后逐步培养自己思考问题,找寻问题的能力。比如,教材设置了“联想·质疑”、“活动·探究”等活动性栏目,“方法引导”、“工具栏”等方法性栏目,“资料在线”、“身边的化学”等拓展性栏目。学生不应只注重知识而忽略能力的培养,而应该在这些栏目的导引下,学会观察、思考、质疑、迁移、应用、整合等。 3.适当练习。刚进入高中阶段学习的学生由于受到初中教师的教法,自身的学法及其它一些因素的影响,往往不适应高中化学的学习,特别是新课程实施以来,学生会遇到一个实际问题,那就是学的是新教材,做的是旧习题。由于刚开始知识面窄,做题中会遇到很多困难,容易有畏难情绪。这种情况是正常的,学生对这些习题要学会取舍,不要搞题海战术,更不能去啃难题、偏题。可以先把舍去的题目保留,等以后随着学习的不断深入,回头总结,会起到事半功倍的效果。二、教学建议 1.教学中主要是解决二点:一是调动学生的兴趣;二是介绍最新的化学科技成就。教师应尽可能避免照本宣读,这里介绍课本上所没有的学生感兴趣的知识是能否达到教学目的的关键。尤其应注意让学生感到化学就在身边,生活中充满化学知识。这里同时要注意学生的知识面和可接受性,避免过度深奥而导致学生的不理解。 2.正式学习高中化学的第一章,教师一定要引导学生注意突破初中化学中酸、碱、盐之间复分解反应的局限性,使学生对化学反应的思维突跃到氧化还原反应的新境界中来,能不能自觉地完成这种思维突跃,往往是能不能适应今后元素化合物知识学习的一个关键。教学中:(1)注重对概念进行对比与联系,使学生建立概念。建立概念的前提就是要使学生明析概念的来龙去脉、所研究事物的对象等。如氧化、还原是“变化”,氧化剂、还原剂是“物质”等。力求通过对比联系过好概念关,这是分析和学好本节的前提和关键。(2)化合价是学习本节的入手点和突破口,也是分析解决氧化还原问题的关键点。鉴于学生在初中化合价的学习中尚存在许多疑点,建议教师首先对化合价进行复习,为学生快速识别价变提供帮助,以防止学生学习分化。(3)在引导学生分析时,建议教师有意识地、多次重复地加强诸多概念的辩证对比,并引导得出氧化还原反应的基本规律。(4)教学中应着重强调氧化与还原反应是同时发生,既对立又统一。注意学生学习中常将二者分离以及得失电子数不等或只有物质得电子却没有物质失电子的错误。 3.对离子反应的学习,是学生认识反应的又一突跃,并且在此基础上,也第一次把物质的鉴别提高到离子鉴别,这无疑对简化与深入认识反应是有利的。教学中建议:(1)做好演示实验,通过实验引入强、弱电解质的概念并加以对比,这是学好本书的先决条件。电解质概念的教学一定要注意对问题本质的强调。尤其应强调电解质概念的适用范围(化合物)、判断标准(二个条件满足其一);电解质溶液导电的前提和实质(电离是电解质溶液导电的前提,实质是自由移动离子的定向移动,即阳离子移向阴极,阴离子移向阳极);划分强电解质和弱电解质的唯一标准(划分的唯一标准是看电解质能否完全电离,与其溶解性无关这一点学生常常混淆);电解质溶液的导电能力强弱(导电能力的强弱取决于溶液中自由移动离子的浓度,很稀的强电解质溶液的导电能力就很弱,电解质的强弱跟导电能力的强弱没有必然联系)。(2)注意控制好教学的深度。学生第一次从本质上认识反应,特别是离子反应,需要有一个适应过程,不可随意拔高,否则将使学生丧失学习化学的兴趣。(3)书写离子反应方程式是学生学习化学必须掌握的重要基本功,必须重点训练。训练起点不可过高,应从易到难,不可引入复杂和定量型离子反应,主要应局限于复分解反应和简单的置换反应。(4)应加强对常见难溶性物质、难电离的物质(即弱电解质)、易挥发性物质的强化记忆教学,这对改写和书写离子反应方程式极为有利。 4.学生初次结识能量问题,加之能量问题涉及面相当广泛,而本节教学要求并不高,为此,建议:(1)教法要灵活,注重引导学生分析实例;注重让学生探索问题;注重学生得出结论。(2)要多列举日常生活中的能量变化实例,使学生感到学有所用。(3)对能源、环保等社会热点问题,教师要充分利用课本、实验、多媒体辅助教学,调动学生学习的积极性,以此对学生进行节能、环保教育 高一化学是学生学习化学基础知识的重要组成部分,这一阶段学生学的好坏,直接影响他们是否能继续深造。高中化学既是一门基础性、创造性和实用性的学科,又是一门研究物质组成、结构性质和变化规律的科学。它是研制新物质的科学,是信息科学、材料科学、能源科学、环境科学、海洋科学的基础。充分掌握现代化学学习的方法,才能跟上当今知识飞速发展的要求。 化学学习论文:高中化学学习方法研究论文 “化学——人类进步的关键”这是美国核化学家、诺贝尔化学奖获得者西博格博士的著名论断,又是谁说过“人类的文明是从炭火堆中开始产生的”。的确,化学与我们的日常生活、工农业生产、国防建设、科学技术有着千丝万缕的联系,所以学好化学大有可为,那么,我们怎样才能学好化学呢?“成功一定有方法。”学习化学也不例外,下面笔者谈一谈学好高中化学的几种方法,希望能对同学们有所启迪、有所帮助。 1、学会“看” “实验是化学的最高法庭。”化学中的现象、原理、规律等都是源于化学实验,从实验中得到的结论。要学会“看”,就是要学会看书,学会观察(演示实验、与化学有关的日常生活等)。也只有通过看,才能看出门道、看出兴趣,增强对化学学科持久的注意力和坚强的学习毅力。 1972年联合国教科文组织在一份《学会生存》的报告中指出:“未来的文盲将不再是不识字的人,而是不会学习的人。”因而学会学习是高中学生要练就的基本功。 其中自学能力是其重要的组成部分,预习是培养自己自学能力的有效途径,也是一个良好的习惯。那么,如何预习呢?首先,通过看书我们要对这一节的内容有一个初步的认识,主要讲了哪些知识点?自己掌握了多少?还有哪些知识点理解不了?带着这些问题走进课堂,那么你的听课效果一定会更好。 2、学会“听” 听课听什么?要听老师分析本节课的重点、难点、考点和疑点;听自己在预习过程中未能理解的内容;听老师对一类问题(或习题)是如何分析的;不仅要认真听,还要做好必要的笔记。笔记如何做也有一定的讲究,有些同学喜欢将老师的板书一字不漏地记下来,其实大可不必。我们只要将老师补充的一些重要的知识点、结论或习题做一些笔记,对于习题也只需记一些主要的分析过程,课后再进行必要的完善即可;万万不可顾此失彼,不要为忙着做笔记而忽略了听课。 3、学会“言” “言为心声”,“言”代表着自己的见解、自己的思想。21世纪的教育理念讲究要突出学生的主体作用,即要鼓励同学们积极地参与到教学过程中来,课堂上对一些问题的分析和解决,不要总是依靠老师的讲,要力争与老师、同学产生共鸣、互动。每一位同学都应该积极思考,怎么解决这个问题?这种思维方法好吗?哪种表达更为准确?不妨将自己的思维在课堂上向老师和同学们展示出来,听听大家的意见。也可以对老师和其他同学的解法提出自己不同的看法,不要害怕会出错,即使出错了或有些问题,老师和同学们也一定会帮你纠正过来,同时还会帮你找到出错的原因,何乐而不为呢?高考说明中明确提出对学生的分析综合能力和表达能力的要求,学会“言”才有助于提高自己这方面的能力。 4、学会“记” 有道是:“记忆乃才智之母。”记是必不可少的,记忆是学习的基础,没有记忆就不会有知识的积累,就不会有对知识的巩固,化学可谓“理科中的文科”,所以必须讲究一些记忆的方法,如:强制记忆法、编制歌诀法、相互提问法等等,即一堂课下来或一个章节下来,必须要有一个较为系统地复习整理记忆过程,这直接关系到学习的效果。通过复习记忆,一方面将一些重要的知识和技能进行巩固、强化,另外也可以对前后知识的系统性和联系性有更深刻的理解。 5、学会“思” 古语云:“学而不思则罔,思而不学则殆。”此言提醒我们在学习的过程中要经常进行反思。其实,学习化学知识最关键的是学会思维,掌握化学的学科思想和解题方法(如:守恒法、极值法、关系式法等)。思维能力(思维的正向与逆向、思维的发散与收敛、思维的批判与创新等)是化学学习中高层次的智力活动,往往代表着学生的学习能力和学习潜力。因而,同学们在看书或做题时,要多想想为什么这样做?是否还有其他的方法或表述?此类习题有何规律?这种方法或表述好吗?在反思中提高自己的化学思维模式和答题能力。 6、学会“练” “百看不如一练”。只有通过“练”,才会防止“眼高手低”的现象的出现。高中化学基础知识点相对较多,解题也往往需要一定的技能、技巧,要想熟练地掌握它,就得进行一定的强化训练。同学们不妨订一份《考试报》、《少年素质教育报》等,在那里每一期都会有精彩的释疑解惑、学习导航,并为你提供一次绝好的练兵机会。通过练习查漏补缺、融会知识,加深对知识的理解和解题技能的掌握,同时这也是提高同学们解答化学试题能力的一种有效手段。 但是同学们千万不要陷入“题海”,要掌握好训练的“度”。 7、学会“纠” 有位哲人说:“一个人最大的错误就是第二次犯了同样的错误。”无论是平时的学习还是期中、期末复习,测试总少不了,那么当老师批阅后的试卷发下来后,我们怎么办?有一些同学在看完自己的分数后就是等待,等待着老师的讲解。其实不知大家注意过没有,试卷中许多问题自己是完全能够解决的,要提前想办法自己去纠错,不少题目之所以出错,完全是因为自己在审题时,信息提炼、知识迁移能力不够或考虑问题不全面造成的。这些问题你完全可以与其他同学一起讨论、交流,自己发现问题之所在并予以更正,这样既能加深自己对知识的理解,培养正确的思维;又能提高自己的纠错能力,防止类似错误的再次发生。在这里笔者要特别提醒大家的是:要建立一个纠错本,它会为你的复习节省大量的时间,它也会使你的化学学习卓有成效。 8、学会“研” 高中化学中有许多重要的结论和规律,传统教学中,往往都是由老师直接教给学生。那么现在,我们能否在老师的引导下,通过自己的观察、实验、探索以及与他人的合作、交流,从而自己得出结论;在这种“研究性学习”的过程中,培养自己的创新意识、合作精神和实践能力。长此以往,相信同学们的探索能力一定会增强,也必将为学习化学能力的增长打下坚实的基础。 21世纪是人才竞争的时代、是科学技术飞速发展的时代。化学教育发展到今天,培养能力、发展思维,已成为教育界的共识,同学们也应紧紧围绕这一目标展开学习,顺应新的时代潮流,主动地投入到学习过程中去,成为学习的主人,也只有这样才能成为高素质的人才。最后,衷心地祝愿同学们每天在化学的王国中进步、提高。 化学学习论文:初三学生化学学习研究论文 刚升入初三的同学,要增学一门新的基础自然学。怎样才能学好化学这门功课呢?俗话说万事开头难,只要起好步,以后学习起来就比较顺利。为此,笔者在此谈几点自己的经验,认为初三学生学好化学应该从以下做起。 一、明确学习化学的目的 化学是一门自然科学,是中学阶段的一门必修课,它是古今中外无数化学家的化学科学研究和实践的成就,有丰富的化学基本概念、基础理论、元素化合物知识、化学反应的基本类型、无机物的分类及相互间的关系等知识;它介绍了许多科学家的优秀品质和他们对事业实事求是的科学态度、严谨的学风,充满了唯物辩证法原理和内容。化学对工农业生产、国防和科学技术现代化、以及生活具有重要的作用,就是最基本的人们的衣、食、注行都离不开化学。 化学是一门实验科学,通过化学课的学习,要掌握一些化学实验的基本技能,学会动手做实验的能力,为今后搞科学实验打下基础。 因此,通过初中化学课的学习,初三学生不仅能学到初中阶段的系统的化学基础知识,受到辩证唯物主义思想、中外化学家的爱国主义思想、行为和对科学的不断进取不断探索、不断创新的科学态度及严谨学风的教育,而且还能提高自己的观察能力、思维能力、实验能力和自学能力,为今后学习高中化学及其他科学技术打下良好的基础。 二、课前要预习 上课前一天,一定要抽出时间自觉地预习老师第二天要讲的内容。学会先预习、后听课这种良好的学习方法。 预习的好处很多: (1)有利于发现问题,抓住重点和难点,提高听课效率; (2)有利于做听课笔记,知道该记什么,不该记什么,哪些详记,哪些略记; (3)它可以节省课后复习和做作业的时间。通过预习时的独立思考和听课时留下的深刻印象,从而缩短课后复习和做作业的时间。 (4)它可以培养自学能力。预习的过程就是自觉或独立思考的过程,长期坚持下去,自学能力会得到提高。 预习的方法是: (1)通读课文。通读课文,了解新课的基本内容与重点,看不懂的问题记下来或用铅笔在书上作一些记号,以提醒自己,上课就集中精力和注意力、有意识、有目的地听老师讲,这样就容易弄懂不懂的地方,取得良好的学习效果; (2)扫清障碍。在读课文后了解了主要内容的基础上,联系已学过的与之有关的基础知识,如果有遗忘的就要及时复习加以弥补,这样有利于新旧知识衔接,以旧带新,温故知新; (3)确定重点、难点和疑点。在通读课文和扫清有关障碍后,在对新知识有所了解的基础上,思考课文后的习题,试着解答,在此过程中找出新课的重点、难点和疑点。 三、听好每堂课 听课是学习过程中的一个重要环节,是学会和掌握知识的主要途径。课堂上能不能掌握好所学的知识,是决定学习效果的关键。如果在课堂上能基本掌握所学的基础知识和技能,课后复习和做作业都不会发生困难;如果上课时不注意听讲,当堂没听懂,在课堂上几分钟就能解决的问题,课后可能要花费几倍的时间才能补上。所以,学生在课堂上集中精力听好每一堂课,是学习好功课的关键。听课时,一定集中注意力,不但要认真听老师的讲解,还要特别注意老师讲过的思路和反复强调的重点及难点。边听课、边笔记,遇到没有听明白或没记下来的地方要作些记号,课后及时请教老师或问同学。同时,还要注意听同学对老师提问的回答以及老师对同学回答的评价:哪点答对了,还有哪些不全面、不准确和指出错误的地方,这样也能使自己加深对知识的理解,使自己能判断是非。课堂教学是教与学的双向活动,学生是主体,教师起主导作用,学生要积极、主动地参与课堂教学,听课时,一定要排除一切干扰和杂念,眼睛要盯住老师,要跟着老师的讲述和所做的演示实验,进行积极地思考,仔细地观察,踊跃发言,及时记忆,抓紧课堂上老师所给的时间认真做好课堂练习,努力把所学内容当堂消化,当堂记住。 四、认真记好笔记 要学好化学,记笔记也是非常重要的一环。记笔记除了能集中自己的注意力,提高听课的效率外,对课后复习也有很大的帮助。所以,要学会记笔记,养成记笔记的好习惯。因此,在认真听讲的同时,还应该记好笔记。 记笔记的类型有: (1)讲新课时做笔记。就是边看书,边听讲,边在书本上划记号,标出老师所讲的重点,并把老师边讲边在黑板上写的提纲和重点内容抄下来,还要把关键性的、规律性的、实质性的内容和对自己有启发的地方扼要地在书本上或笔记本上写上几句,把老师讲的但书上没有的例题记下来,课后再复习思考。(2)记实验笔记。记录老师的演示实验和学生的分组实验,重在通过实验验证化学原理或掌握化学性质或物质的制法操作。例如,在氧气的实验室制法装置图边上记下老师讲的重点:①药品不能堆积在试管底部,而应平铺在试管底部,记:“是为了增大受热面积,药品受热均匀,气体容易逸出”;②给试管加热时,为什么要先把酒精灯在试管下方来回加热,然后集中在药品部位加热?记:“让试管受热均匀,不易破裂”。(3)纠错笔记。习题课、试卷评讲课是老师纠正学生在作业、试卷中的“常见病”和“多发病”,并指导解题思路、规律、技巧和方法的课。在听课时,不是只抄正确答案,关键是要纠正,不要擦去自己的错解,以利于与正确答案作对比,找出答错的原因,过一段时间还应把以前做错的题再重做一遍,看看现在自己是否真正掌握了。这种笔记是在作业或试题空隙处做简明的“注释”。(4)归纳总结笔记。复习小结课时,老师把课本内容进行系统归纳总结,是书上没有的,因此要做系统归纳总结的笔记。将笔记每面一分为二,一半写板书的内容,一半记讲解,课后结合复习加以整理、修改和补充,成为一个整体,以利于加深、巩固所学知识,提高归纳知识的能力和全面的复习。。 笔记的形式有: ①提纲式,以文字表述为主,适用于概括教材的主要内容或归纳、整理公式、定理和概念要点;②纲要式,以化学式、关系式或关系框图来表述,适用于元素及其化合物的性质、制取及相互间的变化、计算知识的概括等;③图表式,以文字、表格、线图来表述,适用于有关概念、化学基本原理、物质的性质、实验等进行归类对比。 五、认真观察和动手实验 在义务教育化学教科书中编入了很多个演示实验、学生实验和学生选做实验,还安排了家庭小实验。因此,通过这些演示和学生实验,学会观察老师演示实验的操作、现象,独立地做好学生实验,上好实验课,是学好化学的基础。 首先,在课堂上要认真观察老师所做的每一个演示实验的操作和实验现象。化学实验是很有趣、很直观的,实验中千变万化的现象能激发学生的兴趣,但是学生只看热闹,不动脑子思考。所以,观察要有明确的目的。观察实验前,要明确观察的内容是什么?范围是什么?解决什么问题?目的明确了才能抓住观察的重点进行观察。观察时还要仔细、全面。例如,氢气还原氧化铜的演示实验,观察时先看清反应物是无色的氢气和黑色的氧化铜粉末,反应的条件是加热,生成物是水和亮红色的铜。 其次,要上好学生实验课,课前必须进行预习,明确实验目的、实验原理和操作步骤。进行实验时,自己要亲自动手,不做旁观者,认真做好实验内容里所安排的每一个实验,在实验过程中要集中注意力,严格按实验要求操作,对基本操作要反复进行练习,对实验过程中出现的各种现象,要耐心细致地观察,认真思考,准确如实地记录。 六、课后及时复习 一堂课的内容,十多分钟就可以复习完,有时也可以像过“录象”一样地过一遍。复习要及时,不能拖,只有这样才能加深理解,才能巩固知识。复习中不懂的问题要及时请教老师,不在学习上留下障碍,不留下疑点,为以后顺利学习打好基础。当然复习要重视教科书,也要复习听课笔记,要反复读,边读边回忆老师的讲解,同时理解书上的内容。 七、认真完成作业 做作业是巩固新知识的极好机会,也是巩固知识的重要手段之一。学生一定要亲自动手做,绝不能抄别人的作业。做作业要在复习好了以后做,才能事半功倍。每一节后面习题和每章后的复习题一定要认真完成,不能马虎,一定要主动地、独立地完成每次作业,多思多问,不留疑点,并尽可能地把做过的作业都记在脑子里,因为没有记忆就没有牢固的知识,只有用心记忆才会熟能生巧,才能在勤练的基础上“巧”起来。 八、学会阅读课本 读书一般分为粗读和精读。粗读主要用于预习,通过粗读,了解基本知识的一般内容,掌握整章、整节或整个小标题的内容轮廓、大致思路,了解有什么实验内容,这样,课堂上看老师做演示实验时心里就有了底。精读,可以了解教材的重点和发现不理解的问题,听起课来心中就有数。 精读时要在理解概念的定义或定律全文的基础上,剖析具有关键性的字词,强化对关键字词的认识。例如催化剂的定义:“在化学反应里能改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质叫做催化剂”,关键性字词是“在化学反应里”、“改变”、“质量和化学性质”、“都”等字。像“改变”包含“加快和减慢”两层含义。对这些关键字词要认真思考,并把它标出记号或作眉批,以备以后再次复习时注意。 九、读化学课外读物 学好化学,要重视阅读课外读物,例如《中学生理化报》初三化学版、《中学生数理化》、《课堂内外》等报刊杂志和科普读物,它们的内容紧扣化学教学大纲和教材,其针对性和适用性很强,配合教学进度,指导解析疑难,注意智力开发,重视能力培养;它们的题材广泛新颖,内容丰富多彩,文章短小精悍,通俗易懂,形式生动活泼,图文并茂。它能帮助学生开阔视野,扩大知识面,激发学习兴趣,掌握学习方法,透彻理解教材,灵活运用知识,培养探索精神,它们是初三学生学习化学的好朋友。 十、参加化学课外活动 利用课余时间,积极报名参加课外化学兴趣小组,做一些有趣的化学实验,做化学游戏、看与化学教学相关的电影片、录像片,参观工厂,收集整理化学谜语,出化学墙报等等,这些活动都会使学生感到化学知识是丰富多彩的,使学生对化学的学习产生浓厚的兴趣,促使学生努力学好化学。 化学学习论文:中学生化学学习兴趣培养论文 【摘要】学习兴趣是学生学习活动或学习对象的一种力求认识和趋近的倾向,是推动学习最有效最直接的原动力。本文主要通过化学实验、个人魅力、语言艺术及课外活动这几方面来谈如何培养学生学习化学的兴趣。 【关键词】中学化学;化学实验教学;个人魅力 中学生的学习兴趣是指他们力求接近、探索某种事物和从事某种活动的态度和倾向。初三学生正处于兴趣广泛、求知欲旺盛的时期。教师如果从化学课的起始年级就注意激发和培养学生对化学学习的兴趣,并因势利导,使学生把兴趣转化成乐趣,进而转化成志趣,就能保持学生对化学学习经久不衰的求知欲。以下是我几年来在这方面的几点做法。 一、重视化学实验教学 化学对于初三学生来讲是一门新学科。学生的好奇心与求知欲较强,对于变幻莫测的化学实验现象,往往有浓厚的兴趣。首先要认真做好每一个演示实验。兴趣盎然的观察能活跃学生的思想,形成积极思考的氛围,从而使学生学到化学知识。例如讲到初中化学“缓慢氧化和自燃”时,不是先讲概念,而是设计一个非常有趣的演示实验:将滤纸浸到溶有白磷的二硫化碳溶液中,然后把滤纸挂起晾干,不到半分钟,就会看到滤纸先冒白烟,最后发火燃烧。不用火点燃,滤纸为什么能够燃烧呢?这个实验引起同学们浓厚的兴趣,他们很想知道这是为什么?此时水到渠成,要解开这个谜,答案就在课本的某页里。同学们争先恐后地打开课本,比平时百倍认真地看着,之后加上老师的适当点拨,最终找到了答案。通过这样的教学,一种强烈的印象在学生的脑海里是一辈子也不能忘怀的。比起老师硬性要学生枯燥无味地死背概念要省事很多。其次,在教学中,除了做好演示实验、学生分组实验外,还应设计一些培养学生发散性思维的实验。例如讲到铁的氢氧化物时,有意设计一个成功制得白色氢氧化亚铁而另一个未制得的实验,学生感到很奇怪。经师生分析讨论,找出原因后问:“采取哪些措施可制得氢氧化亚铁?”学生发言后再由老师点评,课后由学生分别去探索、验证。总之,化学很多内容都可以以实验演示情境,创设“愉快教学”气氛,激起学生兴奋、惊奇的情境,使学生在快乐的情绪状态下,把“强制性”的教学活动变成主动参与的教学活动。 二、教师要有人格魅力 建立良好的师生关系。有趣的事例,精练的语言能赢得学生。有时候学生喜欢某个学科,可能就是由于这个学科的老师。如果这位老师受到学生的欢迎,他上课时,学生的学习兴趣更高,课堂气氛更加活跃,学生心理更加放松。使学生在轻松愉快的氛围中接受知识,把枯燥的课堂学习变为一种美的享受,这必将大大提高课堂的效率。为此,要求教师要热爱学生,尊重学生,理解学生。经常深入学生群中和学生谈心,了解他们的学习情况,关心他们的思想动态,帮助他们解决实际困难化学是一门有趣的学科,有许多都与我们的日常生活息息相关。指导学生做好选做实验及家庭小实验。根据学生自身的特点,结合本校实际,尽可能地做一些有意义的实验,例如:在教氮族元素一节时,可进行红磷的加热实验,如果红磷干燥,刚开始加热时玻璃管内会产生小火花,但火花会很快消失。这时,学生就会对此产生悬念,为什么会出现这种现象呢?你再耐心解释,给出答案,使学生在“观察一疑问一明白”的过程中感知化学世界的神秘和新奇,从而诱导他们增强对化学课的兴趣。 三、教学语言艺术化 化学虽是一门自然科学,但若对教学语言进行精心的设计安排,力求生动、形象、幽默、风趣,就能使学生在愉快的气氛中学到知识。例如在讲氢氧化铜的实验操作顺序时,总结口诀“氢气早出晚归,酒精灯迟到早退”。核外电子排列,在多电子原子里,和电子总是仅限排能量最低,离核最近的电子在层里。然而失去电子总是先失去最外层上的电子。可形象地比喻着,好像人脱衣服总先脱最外面的一样。在第二节课的教学中,又设计了下面一段话:“现在我们已经走进了这个奇妙的化学世界,在这个充满魔力的世界里,我们已看到了许多有趣的现象,正急切地想知道这是为什么,头脑里的问题或许排成了一条长龙,请别急,你们知道我们为什么要学习化学吗?”接着运用书上的内容,讲述了化学的应用、我国化学工艺的发展等。这样,使学生对化学产生美的感受,激发了学习化学的兴趣。 四、开展第二课堂 丰富多彩的第二课堂活动,不仅能陶冶学生的情操,还能促进兴趣的发展,更能促进能力的提高。例如可自编自导一场化学晚会:晚会可在一片震耳的“炮声”(氢氧气、氢氯气、氧乙炔等混合气体爆炸)中开始。序幕一拉开,几个女同学手持“喷雾器”翩翩起舞,把“喷雾成字”、“喷花似锦”两个节目以优美的歌舞形式表演出来。白纸上显出了“化学晚会”等不同颜色的字来。接着枯枝凋叶的花盆,顷刻间变成了绿叶并茂、鲜花争艳的盆景,还有“烧不坏的手帕”、“变幻莫测的晴雨花”、“魔棒点烟”、“雪条燃烧”等趣味横生的节目,可把晚会一次又一次地推向高潮,把同学们带到无限美妙的化学世界中去……此外,还可利用学生好胜心强的特点,进行智力竞赛、操作竞赛、化学谜语竞猜、化学专题讲座等活动,使学生的化学知识得到应用,产生一定的心理满足和欢乐,巩固和发展了兴趣,能力也得到了提高。 化学学习论文:高中化学学习研究论文 “化学——人类进步的关键”这是美国核化学家、诺贝尔化学奖获得者西博格博士的著名论断,又是谁说过“人类的文明是从炭火堆中开始产生的”。的确,化学与我们的日常生活、工农业生产、国防建设、科学技术有着千丝万缕的联系,所以学好化学大有可为,那么,我们怎样才能学好化学呢?“成功一定有方法。”学习化学也不例外,下面笔者谈一谈学好高中化学的几种方法,希望能对同学们有所启迪、有所帮助。 1、学会“看” “实验是化学的最高法庭。”化学中的现象、原理、规律等都是源于化学实验,从实验中得到的结论。要学会“看”,就是要学会看书,学会观察(演示实验、与化学有关的日常生活等)。也只有通过看,才能看出门道、看出兴趣,增强对化学学科持久的注意力和坚强的学习毅力。 1972年联合国教科文组织在一份《学会生存》的报告中指出:“未来的文盲将不再是不识字的人,而是不会学习的人。”因而学会学习是高中学生要练就的基本功。 其中自学能力是其重要的组成部分,预习是培养自己自学能力的有效途径,也是一个良好的习惯。那么,如何预习呢?首先,通过看书我们要对这一节的内容有一个初步的认识,主要讲了哪些知识点?自己掌握了多少?还有哪些知识点理解不了?带着这些问题走进课堂,那么你的听课效果一定会更好。 2、学会“听” 听课听什么?要听老师分析本节课的重点、难点、考点和疑点;听自己在预习过程中未能理解的内容;听老师对一类问题(或习题)是如何分析的;不仅要认真听,还要做好必要的笔记。笔记如何做也有一定的讲究,有些同学喜欢将老师的板书一字不漏地记下来,其实大可不必。我们只要将老师补充的一些重要的知识点、结论或习题做一些笔记,对于习题也只需记一些主要的分析过程,课后再进行必要的完善即可;万万不可顾此失彼,不要为忙着做笔记而忽略了听课。 3、学会“言” “言为心声”,“言”代表着自己的见解、自己的思想。21世纪的教育理念讲究要突出学生的主体作用,即要鼓励同学们积极地参与到教学过程中来,课堂上对一些问题的分析和解决,不要总是依靠老师的讲,要力争与老师、同学产生共鸣、互动。每一位同学都应该积极思考,怎么解决这个问题?这种思维方法好吗?哪种表达更为准确?不妨将自己的思维在课堂上向老师和同学们展示出来,听听大家的意见。也可以对老师和其他同学的解法提出自己不同的看法,不要害怕会出错,即使出错了或有些问题,老师和同学们也一定会帮你纠正过来,同时还会帮你找到出错的原因,何乐而不为呢?高考说明中明确提出对学生的分析综合能力和表达能力的要求,学会“言”才有助于提高自己这方面的能力。 4、学会“记” 有道是:“记忆乃才智之母。”记是必不可少的,记忆是学习的基础,没有记忆就不会有知识的积累,就不会有对知识的巩固,化学可谓“理科中的文科”,所以必须讲究一些记忆的方法,如:强制记忆法、编制歌诀法、相互提问法等等,即一堂课下来或一个章节下来,必须要有一个较为系统地复习整理记忆过程,这直接关系到学习的效果。通过复习记忆,一方面将一些重要的知识和技能进行巩固、强化,另外也可以对前后知识的系统性和联系性有更深刻的理解。 5、学会“思” 古语云:“学而不思则罔,思而不学则殆。”此言提醒我们在学习的过程中要经常进行反思。其实,学习化学知识最关键的是学会思维,掌握化学的学科思想和解题方法(如:守恒法、极值法、关系式法等)。思维能力(思维的正向与逆向、思维的发散与收敛、思维的批判与创新等)是化学学习中高层次的智力活动,往往代表着学生的学习能力和学习潜力。因而,同学们在看书或做题时,要多想想为什么这样做?是否还有其他的方法或表述?此类习题有何规律?这种方法或表述好吗?在反思中提高自己的化学思维模式和答题能力。 6、学会“练” “百看不如一练”。只有通过“练”,才会防止“眼高手低”的现象的出现。高中化学基础知识点相对较多,解题也往往需要一定的技能、技巧,要想熟练地掌握它,就得进行一定的强化训练。同学们不妨订一份《考试报》、《少年素质教育报》等,在那里每一期都会有精彩的释疑解惑、学习导航,并为你提供一次绝好的练兵机会。通过练习查漏补缺、融会知识,加深对知识的理解和解题技能的掌握,同时这也是提高同学们解答化学试题能力的一种有效手段。但是同学们千万不要陷入“题海”,要掌握好训练的“度”。 7、学会“纠” 有位哲人说:“一个人最大的错误就是第二次犯了同样的错误。”无论是平时的学习还是期中、期末复习,测试总少不了,那么当老师批阅后的试卷发下来后,我们怎么办?有一些同学在看完自己的分数后就是等待,等待着老师的讲解。其实不知大家注意过没有,试卷中许多问题自己是完全能够解决的,要提前想办法自己去纠错,不少题目之所以出错,完全是因为自己在审题时,信息提炼、知识迁移能力不够或考虑问题不全面造成的。这些问题你完全可以与其他同学一起讨论、交流,自己发现问题之所在并予以更正,这样既能加深自己对知识的理解,培养正确的思维;又能提高自己的纠错能力,防止类似错误的再次发生。在这里笔者要特别提醒大家的是:要建立一个纠错本,它会为你的复习节省大量的时间,它也会使你的化学学习卓有成效。 8、学会“研” 高中化学中有许多重要的结论和规律,传统教学中,往往都是由老师直接教给学生。那么现在,我们能否在老师的引导下,通过自己的观察、实验、探索以及与他人的合作、交流,从而自己得出结论;在这种“研究性学习”的过程中,培养自己的创新意识、合作精神和实践能力。长此以往,相信同学们的探索能力一定会增强,也必将为学习化学能力的增长打下坚实的基础。 21世纪是人才竞争的时代、是科学技术飞速发展的时代。化学教育发展到今天,培养能力、发展思维,已成为教育界的共识,同学们也应紧紧围绕这一目标展开学习,顺应新的时代潮流,主动地投入到学习过程中去,成为学习的主人,也只有这样才能成为高素质的人才。最后,衷心地祝愿同学们每天在化学的王国中进步、提高。文:西安化学家教 化学学习论文:化学学习兴趣管理论文 学生的心理素质决定其学习活动与学习效果。心理素质包括智力因素和非智力因素两个方面。一个人即使具有高水平的智力,如果智力因素不能与非智力因素相结合,就不可能获得较大的成就。心理学和教学实践都表明,就大多数学生而言,其智力因素相差并不悬殊,而导致学生学习成绩分化的一个重要原因就是由于非智力因素的发展存在较大差异。在非智力因素的动机、兴趣、情感、意志和性格等诸多因素中,兴趣有着举足轻重的作用。 学习兴趣是一种力求认识世界、渴望获得文化科学知识的意识倾向,能推动人们去寻求知识,钻研问题,开阔眼界,它也是一个人走向成才之路的一种高效能的催化剂。可以说学习兴趣是学习活动的重要动力。 对于作为基础学科之一且又以其乏味枯燥、令学生望而却步的化学来说,如何培养学生学习的兴趣,激发其学习动力呢?笔者以为,应从以下几个方面入手。 一、上好绪言课,激发学习兴趣 有趣,是初中生学习化学兴趣形成和发展的前提。有趣即化学教学富有趣味性,它包括两个方面的含义:一是化学知识以特殊的方式变得富有魅力;二是传授和学习化学知识的过程生动活泼,引人入胜。有趣并不等于兴趣,因为有趣不属于人的个性心理品质,而仅属于对形成兴趣起作用的对象和动作的品质。鉴于有趣对初中生学习化学兴趣形成和发展中的重要作用,在化学教学中应努力挖掘化学教材,尤其是化学知识中现有的和潜在的趣味性,力求采用趣味性强的、易引起警觉的、激发情绪的启发式教学,使学生产生愉悦的学习情绪,为他们学习兴趣的形成和发展创造良好的条件。 由生动活泼的绪言课揭开学习化学的序幕,正如俗话所说,“好的开始就等于成功的一半”。经验告诉我们,第一堂化学课是尤为重要的。因此,把第一堂化学课上得生动、有趣,学生学习的兴趣就会大增。 要想上好绪言课,首先要精心设计,认真准备。在教案设计过程中,要把绪言课的教学难点定在激发兴趣和树立信念上,为此整堂课的程序设计为制趣—初立志—讨论—实验—自学—辨析—再立志。如一位老师的绪言课一开始向学生介绍,从今天起我们开始学习一门新的课程,并将事先填充的氢气球放飞到教室上空。氢气球下系一红色绸带,上书:欢迎同学们学习化学,祝大家成功。此时,学生精神抖擞,课堂上充满欢乐愉快的气氛。接着提问:“什么是化学?”学生面面相觑,不能回答。老师再问:“氢气球为什么能飞?”“如果改用口吹的气球,它能不能飞呢?”学生异口同声地回答:用口吹的气球不能飞。而对于“为什么”,却面带难色。老师不作答,而是说,我给大家再变个魔术。学生忽转欢喜,精神放松,课堂气氛又被“魔术”二字调动得活跃起来。随后老师再制趣,只见他手持一杯澄清的石灰水,故意告知学生是一杯“清水”,然后用玻璃管向杯中吹气,不一会儿,杯中的水变成一杯乳白色的“牛奶”。学生欢欣不已,继而表示惊讶,提出疑问:“是真的牛奶吗?”老师摇头。紧接着又做一个茶水变墨水的“魔术”,进而把学生的情绪推到高潮。其后讲到,如果想知道这其中的奥妙,我们就要学习化学知识。至此,学生初步认为化学很“好玩儿”,进而在老师的指导下,总结出化学的研究对象。学生一听化学课以实验为基础,以后自己可以亲自动手做实验,更加兴奋不已。接下来,老师又演示了课本中的4个实验,通过分析实验现象总结出物理变化和化学变化两个概念。随之,老师又简单地介绍化学与生活的关系,讲解我国化学工业的过去与现状,以此激励同学们发奋图强,将来为我国的化学事业贡献力量。最后,老师以科学家诺贝尔的故事结束绪言课的教学。[1]由此不难看出,一堂绪言课对于学生产生兴趣和树立信念具有多么重要的意义和作用。 二、加强实验教学,培养学习兴趣 化学是一门以实验为基础的自然科学,实验在化学教学中的作用是不容忽视的。中学化学实验包括教师演示实验和学生实验两部分。 演示实验生动、鲜明,可以激发学生的学习兴趣。要保证课堂演示实验的成功,教师每次实验前都做好充分准备,努力做到操作规范,速度适中,便于观察。为避免学生只是看实验,觉得好奇、好玩而忽视学习,学生每次观察实验都要有明确具体的观察提纲和真实详细的实验现象记录,逐步培养观察能力。另外,对于课本中的演示实验,有的现象不明显,这就需要教师开动脑筋不断改进实验方法,使实验现象鲜明生动。在学校实验条件允许的情况下,可以把一些观察性较差而方法较简单的实验改为演示实验,让学生在教师指导下边讲边实验。在具体的教学中,有些化学概念学生不易理解和掌握,如果设计成一个实验,让学生观察、分析,学生就比较容易理解和掌握。例如,氧化还原反应的概念可设计下列实验:在空气中用酒精灯烧铜丝,红色铜丝被氧化变黑,然后用氢气还原,又变为原来的红色。通过这个实验事实能引导学生观察和分析,透过现象看本质,从而理解氧化还原的基本概念。对于化学反应方程式,学生记忆起来比较困难,如果把反应具体化,学生亲自观察到这个反应的发生,记忆起来就容易,就深刻。例如,讲氢氧化钠的性质时,可做下面的实验:向盛有氢氧化钠溶液的试管中先滴入酚酞试液,变成红色后再通入二氧化碳气体,红色褪去后再滴加盐酸,有气泡产生。实验后,再讲反应原理,学生就易于掌握。 化学实验不仅要做好演示实验,而且要上好学生分组实验课。如果说学生观察老师的演示实验生动有趣,那么,让学生亲自动手做实验就更加富有趣味性和挑战性。但要上好学生分组实验课,提高课堂教学水平是需要下一番功夫的。 首先,要制订明确可行的教学目标。根据布卢姆的教育理论,可将学生的分组实验课的教学目标分为认知目标、技能目标和情感目标。目标确定后,师生双方要围绕目标,完成教与学的任务。 其次,要做好课前的准备工作。教师对实验内容要反复预试,掌握与实验成功有关的条件和关键,同时根据学生实际情况拟订出上课时向学生交待的实验注意事项,做好巡回指导计划,准备好仪器、药品和器材,并将其放置有序。另外,要让学生事先预习,对整个实验过程做到心中有数,为能独立地进行实验打好基矗再次,要加强课堂上的组织指导。及时发现问题,及时调控实验进程,坚持重点深入与普遍照顾相结合的方式巡视指导。 最后,实验结束,教师一定要做好小结。通过实验小结,指出问题所在,表扬鼓励好的同学。事实证明,有的学生虽然学习基础较差,但动手能力很强,化学实验做得很好。教师要及时发现这些学生的闪光点,及时表扬,这样,就会收到意想不到的效果,他们的学习热情就会倍增。 除了做好演示实验和分组实验以外,教师还必须开拓学生的思路,想方设法把教材中的验证性实验变为探究性实验,让学生们边做、边看、边想,再经过分析、归纳和总结,促使他们在深切感知的基础上理解化学反应本质。例如学习《酸的性质》一节,可结合教材内容,针对学生易犯的错误设计下列实验:氧化铜加水,再稍稍加热,不反应;氧化铜加酸,加热,反应发生,生成蓝色溶液。 通过这一实验,学生可得到氧化铜不溶于水但溶于酸的正确结论。通过生动活泼的化学实验,可以培养学生学习化学的兴趣,但这种兴趣还不够稳定,一旦遇到学习上的困难便容易丧失信心。为了全面提高化学教学质量,一方面要通过学科渗透德育来培养学生坚强的意志,如通过介绍科学家的故事,使他们懂得“只有努力不懈,才能获得成功”的道理。另一方面教师还要在课堂教学上狠下功夫。 三、用新颖的教学方法,稳定学习兴趣 虽然化学实验生动有趣,但化学原理和计算却显得枯燥乏味。为了巩固化学实验培养起来的学习兴趣,采用新颖有趣的教法,不但能引起学生的兴奋感和愉快感,而且在这种气氛下学生能牢固地掌握知识。在教学中,教师根据教学内容的特点,可以采取诸如自学辅导法、质疑答疑法、对比论证法、边讲边实验法、对抗赛法、听题判断法和化学游戏法等多种启发式教学方法,这些方法都能收到较好的教学效果。以对抗赛法为例,每章结束或临近期中期末考试复习,都可以用此法,使枯燥乏味的复习变得生动活泼,而且通过这种方法复习的效果比题海战术好得多。 比如每学完一章,教师事先拟订好题目写在投影片上,布置学生课下准备,课上或组与组之间或男生与女生之间进行对抗赛,教师打出投影片之后,看谁答得又快又准确,在小黑板上记下各组的得分。参与激烈的竞赛和角逐,学生的那股兴奋劲是无法用语言来形容的,这样的教学效果是反复做题、讲题所无法达到的。总之,这种方法能考查学生思维的灵活性和敏捷性,使课堂气氛异常活跃,学生的应变能力也能得到提高,学习兴趣浓厚,知识掌握得牢固。另外,这种方法还适用于基本概念、基本原理及化学计算的教学,可以收到事半功倍的效果。 再如,化学游戏法。初中阶段,元素符号、化学式、化学方程式等的书写既是重点又是难点,教师应采用灵活多样的教学方式突破难点,除了课堂上注意讲解记忆方法,反复练习以外,采取游戏法,可使学生在娱乐中掌握知识,突破难点。比如,在开始学习化学式的书写时,对于学生来说是比较困难的,可以说还不如英语单词好记。如果教师采用游戏的方式,而不是采用让学生反复书写的方式,学生就比较容易接受,而且效果很好。游戏方法很多,例如采取击鼓传纸片拼写化学方程式的方法,随着时快、时慢咚咚的鼓声,学生手中的纸片依次相传,鼓声骤停,接到纸片的学生打开纸片迅速阅读有关元素符号(或原子团)和化合价,在两分钟之内把所有的能拼写的化学式及其名称书写在黑板上全对为胜;写错了,表演一个小节目。学生对比赛游戏很感兴趣,课下积极准备,同学间互相提问,通过游戏,绝大多数学生都能掌握化学式的书写方法。 总之,为了使学生能更好地掌握知识,教师需要不断学习,刻苦钻研,积极探索,努力使学生的学习兴趣能够巩固下来。学生一旦对学习有了浓厚的兴趣,其学习成绩的提高也就是很自然的了。 四、开展丰富多彩的课外活动,发展学习兴趣 化学教学要真正提高学生的素质,培养学生的能力,还应该重视兴趣广泛性的培养和兴趣持久性的协调。一方面利用化学知识与物理学、生物学、数学、美学等学科的密切联系,拓展学生的视野,培养学生兴趣的广泛性。还可通过对一些科学家事迹的介绍,让学生了解科学家们正是由于兴趣广泛,博览群书,善于从不同的角度观察思考问题,才攻克了一个又一个的科学难关,从而懂得兴趣广泛性的重要。另一方面开展丰富多彩的课外活动,教师可收集大量的趣味化学片断、化学与社会、化学与生活、化学史、化学魔术、化学谜语、化学游戏、化学趣味实验等,通过讲座、表演、比赛等方式丰富学生的课余生活。为了搞好课外活动,首先应了解学生的实际情况,摸清他们最感兴趣和对一些知识的需求,以此选取活动内容,制订活动计划。 例如,第一次活动可选取人体所需的维生素C的测定,这易为学生接受并产生兴趣。学生对活动是否有兴趣,直接取决于第一次活动的成功与否,进而影响其今后的学习。为此,活动前教师应认真准备,用一些身边熟悉的水果(如橙子)和蔬菜(如大白菜)作为原料进行实验测定,进而对各种蔬菜和水果中的维生素C含量作比较。学生们通过实验,掌握了过滤操作的使用步骤和量筒、托盘天平及滴定管的使用方法。通过实验测定,同学们懂得了维生素C是人体必不可少的维生素之一,从而在实际操作中情绪高涨,比做课本中的实验更有趣。[2] 再如,经过一系列的活动以后,最后开一个化学晚会,晚会的内容有相声、魔术、谜语、趣味实验等,表演者全部是学生。通过此项活动,对表演者和观众都起到了开阔视野的积极作用,同学们学习化学的兴趣为之大大增加。 五、用成功的体验,坚定学生的信心和意志 所谓成功,即行为者达到了预定的目标或获得了预期的结果。行为者一旦取得成功便会产生愉快的情绪和体验。在初中化学教学中,成功意味着学生在学习上获得进步和好评。因此,教师的表扬与肯定显得格外重要,尤其是对那些学习困难学生,一次好成绩的取得,教师的一句表扬和赞赏,甚或是一种信任的目光,都会给他们以无穷的力量,使他们兴奋不已。教师不仅要鼓励成绩优秀的学生更上一层楼,而且更要注重发展后进生的潜在能力。教师应尽可能地给他们提供成功的机会,充分信任、尊重、爱护他们,善于发现,善于引导,对他们的点滴进步及时给予表扬和鼓励,以坚定他们克服困难的自信心。 总之,在教学中,兴趣的激发和培养、兴趣的持久性和广泛性是互相联系和互相依存的,只要把它们有机地结合起来,巧妙地运用到具体的教学工作中去,就能使学生不仅掌握知识,而且发展智力,提高能力。 化学学习论文:化学学习培养管理论文 初中化学义务教育教学大纲明确指出:从义务教育的培养目标出发,面向大多数学生,着眼于提高全民族的素质。其中最重要的一条是:要培养学生科学的学习方法,以养成良好的学习习惯。这不仅为他们今后学习化学这门学科打下良好、坚实的基础,同时也是他们学习其他科学知识和今后工作中不可缺少的基本素质。正如叶圣陶先生所指出的“任何功课的最终目的在达到不需要教”。也就是说:学是教的依据,教的目的。 初中学生有较强的求知欲,具备初步的独立思考和钻研能力,但自学能力较差,往往缺乏科学的学习方法。就学化学来说,初中化学是学生学习的又一新起点,趣味的化学实验、悠久的化学史,日常生活中生动的化学事实所展现的新世界,能引起他们强烈的好奇心和求知欲,这种情况下,学生凭着一时的兴趣来接受化学这门学科。随着学习内容的深入,课程难度的增大,有的学生越学越觉困难,到学完初中化学了,仍会有学生说出“我怎样才能学好化学?”、“我似乎没有摸到一点学化学的门路”等类似的话。因此,我们在化学教学中,除了要“传道授业”、“供人以鱼”,更重要的是“教给学法”、“授之以渔”,使他们掌握良好的学习方法,受益终身。下面就如何培养学生学习化学的方法浅谈自己的一些做法。 一、指导学生科学地预习 课前预习对提高学生的听课效率起着重要作用,同时也是培养学生自学能力的途径。但初中学生往往自学能力较差,认为自己看一遍书就是预习了,常常不能抓住重点,也不能发现问题。因此,上课时,仍然是“漫无目的”不能起到预习的作用。 要使预习有效果,根据初中学生的实际情况,我在上新课时,一般都花了5~10min来指导学生预习。在学习预习前,我都给学生列出本节课的预习提纲和要求,使学生有目的去预习,这样可以大大激发他们的求知欲,调动他们学习的主动性和积极性。例如:在第五章第一节“碳的几种单质”一节的教学中,我给学生提出如下几个预习题纲:1.什么叫单质?一种元素只有一种单质吗?举例说明。2.金刚石和石墨的物理性质有何异同点?3.怎样证明金刚石和石墨是同一种元素——碳所组成的?4.为什么金刚石和石墨有那么大的差异性?5.无定形碳通常有什么物质?联系生产和生活的实际列举它们的用途。在预习中,学生能自我解决一部分问题,即学生的自学能力得到了肯定,对未能解决的问题能有针对性地通过听老师讲来解决,减少了听课的盲目性,学习积极性很高,同时有让学生跳一跳才摘到“桃子”的味道,既有重点,又与前面所学的知识有联系,富于思考性。长期坚持,学生养成了良好的预习习惯和预习方法、同时读书能力有了很大提高,自学能力得到培养。 二、通过化学实验,培养学生的观察、思维能力,使学生初步了解探索研究物质性质的方法 初中学生对化学实验往往只是看热闹,觉得好玩而已,他们不会观察实验,不会利用实验操作过程和实验现象获得知识。在教学中,我注重教会学生掌握将实验作为研究物质性质的方法。如:在教氧气的性质一节时,我一边演示,一边教会学生观察实验操作过程及现象,从物质的物理性质——颜色、气味、状态等到化学性质——物质在氧气里燃烧。此时,着重要求学生注意观察如何从现象到结论;在进行氢气性质一节的教学时,首先引导学生回顾已有知识,如物理性质包括哪些方面等,然后每做一个实验就帮助学生得出一个结论;在二氧化碳一节的教学时,便与学生一起做实验,做完后,再要求学生由现象得出结论。经这样的引导,学生可基本掌握研究物质性质的方法而非死记硬背,为今后学习化学打下基础。 三、教会学生记忆的方法,提高学生的记忆能力 记忆能力是人的基本素质,也是学生解决问题的关键环节。在教学中,我常常教学生采用对比、归纳、总结的方法,以培养学生的记忆能力。比较是初中学生学习化学的重要方法之一,它能揭示事物的本质特点,使学生获得准确深刻的印象,有利于知识的记忆和灵活运用。在比较中,要特别注意找出相似物的差异以及相异物的共性。例如:学生学完原子、分子的知识后,我与学生一起对原子和分子、原子和元素分别列表比较,培养学生初步的对比归纳能力。学完溶液的知识后,要求学生自己列表比较过滤和结晶、固体物质的溶解度和溶液中溶质的质量分数等概念。通过比较,学生对概念的深度、广度,知识之间的内在联系都有更深刻的理解,同时记忆能力得到培养。 为了使学生所学知识有系统性,我们在教学中还要帮助学生形成一定的归纳、总结能力。例如在一至三章的学习中,我们以填空的形式帮助学生完成知识点的归纳、总结,让他们学会这种方法,后面的每章都由学生自己独立完成,再由学生们讨论、老师总结,指出优缺点。 四、培养学生正确科学的解题能力 要提高学生解决问题的能力,当然离不开解题。因此我们在教学中,要培养学生掌握正确、科学的解题方法。首先,审题是关键。审题时要注意把题干中的已知条件、隐含条件和题目的求解用简洁直观的化学语言转化成图式符号,排除与题目所求无关的干扰信息。其次,解题时还要反复理解推敲题意,学会从条件到问题和从问题到条件的正、逆两种分析方法,明确解题过程中的知识点、公式或规律等,逐步提高分析问题的灵活性。第三,验证解题结果,反思解题过程,向自己提出解题结果是否正确,能否验证,如何验证?同时还可以多角度地思考本题的不同解法,从而使学生逐步掌握分析和解决问题的方法,不断增强其辩证性和创造性。 总之,我们在教学中要正确处理好教法与学法的辩证关系,按循序渐进的原则,把学生领入化学学习之门,在教的过程中逐步解决好学生怎样学的问题。
天然石油分析论文:我国石油天然气战略资源分析论文 摘要:中国石油需求增长将占今明两年世界石油需求增长的1/3,预计今年中国将取代日本,成为仅次于美国的第二大石油消费国,但是目前中国人均石油开采储量只有2.6吨,是世界平均值的1/10,这将意味着中国石油消费对国际市场的依赖程度将越来越大。 一、中国油气资源前景堪忧 目前我国石油资源量约为1040亿吨,天然气资源量约54万亿立方米;石油最终可采资源量135亿—160亿吨,天然气最终可采资源量10万亿-12万亿立方米。 按2002年人口统计,我国人均石油剩余可采储量1.87吨,人均天然气剩余可采储量1552立方米,分别相当于世界人均水平的7.8%和6%。 (一)油气资源日益紧缺 (二)资源潜力仍然较大 (三)未来保障任务艰巨 二、我国油气资源面临的问题 在目前我国经济快速发展的过程中,油气资源勘探和开发面临五大问题: l、后备可采储量不足 2、风险勘查投入不足 3、缺乏供给保障机制,很难适应市场变化 4、科技总体水平不高,不能满足增储上产需要 5、环境问题严重,尚未得到充分重视 三、中国致力于解决油气供需不平衡矛盾的措施 1、油气的大力勘探、开发 2、积极开展国际合作,增强我国油气进口的安全性 3、加快建立国家石油储备体系,保障国家石油安全 正文: 一、中国油气资源前景堪忧 国际权威机构近日公布的预测数字显示,中国目前石油需求增长将占同期世界石油需求增长的1/3。据国务院发展研究中心市场经济研究所介绍,中国石油市场是世界需求量增长最快的市场(国家)之一,2000年中国的原油净进口量为5983万吨,2002年为6941万吨,成品油进口2034万吨;据海关统计,2003年1-10月,我国进口原油7415万吨,成品油2374万吨。预计2004年中国将取代日本,成为仅次于美国的第二大石油消费国。近年中国经济保持持续高速增长,由于经济增长速度与石油消费量之间呈高度正向相关关系,预计今后几年中国石油消费量将继续保持较高增长态势。比较保守地估计,2010年中国原油的需求量将达到3亿吨,原油需求缺口达到1亿吨,2020年需求量达到3.8亿吨,缺口达到1.6亿吨。 但是目前中国人均石油开采储量只有2.6吨,是世界平均值的1/10,这意味着中国石油消费对国际市场的依赖程度将越来越大。更有人预测,到2010年,中国原油进口依存度将逼近50%。 (一)油气资源日益紧缺 目前我国石油资源量约为1072.7亿吨,其中约71.61%分布在陆上,约22.93%分布在海洋。 表1第三次全国油气资源评价石油资源状况 单位:亿吨、%总计可采储量=可转化资源量+已探明资源量 我国目前已发现500多个油田,其中大庆油田、胜利油田、辽河油田、克拉玛依油田、四川油田、华北油田、大港油田、中原油田、吉林油田、河南油田、长庆油田、江汉油田、江苏油田、青海油田、塔里木油田、吐哈油田、玉门油田、滇黔桂石油勘探局、冀东油田等油田产量、储量较为可观。 但是,在我国已发现的油田中,除大庆、胜利等主要油田外,其他油气田单位面积储量普遍较小,低品位油田居多,而且埋藏较深、类型复杂、品质较差、工艺技术要求高。在剩余可采储量中,优质资源不足,低渗或特低渗油、稠油和埋深大于3500米的超过50%,而且主要分布在西北和东部地区。随着勘探开发的不断深入,剩余石油资源中质量差、难开采的比重将越来越大。 总的看,勘探难度逐渐增大,隐蔽、复杂油气藏已成为勘探主要对象,地表及地质条件复杂的地区正成为勘探的重点目标区。老油田已进入高含水、高采出阶段,综合含水率高于80%,平均采出程度大于65%,原油产量呈递减趋势,开发难度越来越大,开采工艺要求越来越高。 截至2002年年底,石油累计探明可采储量63.95亿吨,其中剩余可采储量24.28亿吨,居世界第12位,人均石油剩余可采储量1.87吨,相当于世界人均水平的7.8%,仍属“贫油大国”。 2002年7月31日,中国石油商务网最新天然气资源评价,我国常规天然气资源量为55.16万亿立方米:根据第三次天然气资源评价,我国常规天然气资源地区分布如下: 表2我国常规天然气资源地区分布单位:万亿立方米,% 截止2002年底,我国天然气累计探明可采储量2.56万亿立方米,其中剩余可采储量2.02万亿立方米,居世界第17位,人均天然气剩余可采储量1552立方米,仅相当于世界人均水平的5%,属于名副其实的“贫气大国”。 (二)资源潜力仍然较大 从总体上看,我国油气资源仍有很大潜力可挖。截至2002年,我国石油待发现可采资源量约为71亿~96亿吨,平均探明率43.4%,其中,东部地区平均探明率超过60%,中西部地区和海域低于30%,均低于73%的世界平均探明率:天然气待发现可采资源量7.4万亿~9.4万亿立方米,平均探明率23.3%,远远低于60.5%的世界平均探明率。由此可以看出,我国油气资源探明率较低,整体上处于勘探的早中期阶段。 另外,由于中国油气开采和勘探技术条件的限制,我国一些埋藏较深、类型复杂、工艺技术要求较高和自然条件较差,以及一些深海油气田的开采、勘探还相当有限,基本处于开发的早中期阶段。随着相关技术的日益成熟和进步,我国油气资源的开发可望取得较大的进展。 (三)未来保障任务艰巨 根据中国经济的高增长率和能源消费弹性系数预测,到2010年,我国原油消费总量将达到3亿到 .2亿吨,届时中国原油的进口依存度将逼近50%。我国的油气资源保障将面临很大压力。 我国经济的持续快速发展,决定了我国油气资源的需求将与日俱增。预测到2010年,2020年石油需求量将分别达到3亿吨、3.8亿吨,天然气需求量也将分别达到1200亿立方米、2000亿立方米。如果同期我国油气资源得不到重大的发现,国内石油生产能力只能保持在1.8亿~2亿吨之间,缺口分别为1亿-1.2亿吨、1.8亿-2亿吨:国内天然气生产能力大约为1000亿立方米、1500亿-1600亿立方米,缺口分别为200亿立方米、400亿-500亿立方米。可以预测,2010年国内石油、天然气产量对需求的保障程度分别为57%、83%左右;2020年为50%、78%左右。2020年到本世纪中叶,供需缺口还将继续加大。为了保障我国经济健康、快速发展,我国油气资源勘探工作的压力很大,提高油气资源保障能力的任务十分艰巨。 二、我国油气资源面临五大问题 在目前我国经济快速发展的过程中,油气资源勘探和开发面临诸多问题。 1.后备可采储量不足 我国油气资源的后备可采储量少,特别是优质石油可采储量不足,缺乏战略接替区,西部和海相碳酸盐岩等区域的勘查一直未能取得战略性突破,后备可采储量不足已成为制约进一步增加油气产量和满足需求的主要矛盾。 2、风险勘查投入不足 基础性、公益性的油气前期地质工作具有探索性强、周期长、风险大的特点,作为一种相对独立的国家公共事业,主要应由政府出资,其成果提供全行业、全社会使用。近年来,国家对这项工作投入少,缺乏有效的机制,发现性调查评价工作力度不够,基础地质理论研究长期没有取得重大突破。 3.缺乏供给保障机制,很难适应市场变化 目前我国尚未建立起完善的油气资源安全供给保障机制,油气的资源储备和原油及成品油储备,还缺乏统一规划和布局。我国部级油气资源战略储备体系刚刚开始建设,进口安全机制和特殊情况下的石油供应应急机制还不完善。 4.科技总体水平不高,不能满足增储上产需要 尽管我国在陆相生油、滚动勘探开发及大型非均质砂岩油田开采技术等方面处于国际领先水平,但我国油气资源勘探开发总体科技水平还不能适应当前增储上产的需要。随着油气资源勘探开发难度的加大,对科技水平的要求越来越高,一系列关键理论和技术,如海相碳酸盐岩成藏理论和深水钻探,山地地震、难动用储量开发技术等亟待突破。 5.环境问题严重,尚未得到充分重视 油气资源的勘探开发、油气长距离输送以及油气加工过程等都会对环境带来破坏和影响,有的还非常严重,致使土质严重酸碱化、水质和空气污染,影响了局部地区的土壤和生态环境。但油气资源勘探开发引起的环境问题尚未引起各方面的高度重视,在勘探开发中有效地保护生态环境的意识还有待进一步加强。 三、中国致力于解决油气供需不平衡矛盾的措施 1.油气的大力勘探、开发 最近几年,我国加大了对西部油气资源的勘探、开发力度,在西部的塔里木、准噶尔、鄂尔多斯、川西北等地区已经取得了很好的发现。由于我国海上油气勘探、开发力度的逐渐进步,近期在东海、南海等地也有较大规模的资源发现。今后5至10年内,我国油气勘探将集中力量重点对三大战略区——鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、松辽盆地南部地区——和两大战略后备区——塔里木盆地、柴达木盆地——进行勘探。 另外,我国对进入后期开采阶段老油气田进行进一步技术更新改造,进一步延长了其开采年限。 我国在西部塔里木地区蕴藏着丰富的天然气资源,为了解决东部特别是长江三角洲地区对油气资源的迫切需求,国家投资建设了东西跨度长达4200公里的西气东输工程,建成以后向长江三角洲的年输气量为100亿立方米,稳定供气30年,另外考虑沿途用气20亿立方米,总计年供气120亿立方米,这在很大程度上缓解了我国东部地区油气资源供应紧张的状况。 2.积极开展国际合作,增强我国油气进口的安全性 积极实行“走出去”的战略,利用我们的技术、资金到非洲、南美等国家去开发石油。目前中国对海外石油资源的利用,除了由政府指定的企业在国际市场上进行期货及现货贸易外,也包括在勘探、开采等领域与外方进行合作。中国和国外很多合作项目都采取“份额油”的方式,即中国在当地的石油建设项目中参股或投资,每年从该项目的石油产量中分取一定的份额。这样做有利的一面是,由于中国拿到手的是实物,石油进口量不至于受价格波动太大。中国石油海外石油开采量已达1900万吨,其中份额油约占900万吨。中石油己在海外签订合同项目26个,其中有勘探开发项目22个,管道项目两个,炼油和化工项目各1个,项目分布在四大洲的12个国家,初步形成海外发展的三大战略区,即中东及北非地区、中亚及俄罗斯地区和南美地区。中海油也在2002年斥资12亿美元收购了澳大利亚和印度尼西亚的三块石油天然气田,中石化则以5.58亿美元购买西班牙瑞普索公司在印度尼西亚5个海上油田的部分石油资产。中海油这一跨国资产并购将为其带来每年4000万桶,约500万吨原油的份额。这5个油田共有超过1亿吨的总探明储量,中海油在其中拥有的探明储量约为5000万吨,并将操作其中3个油田的生产。经过这次并购,中海油现在已经成为印尼最大的海上石油生产商。 非洲是世界各国竟相开发的地区,西非地区石油钻井成功率高达35%,远高于10%的世界平均水平。专家预测,未来5年内,非洲探明储量将至少增加150亿桶。国际市场上新增加的来自海湾以外的石油中,将至少有四分之一产于非洲国家,我国各大石油公司也在加紧非洲地区石油开发。 虽然非洲石油的储量不足中东地区的1/6,但其石油含硫量低,很适合加工成汽车燃油,目前西非各国企业基本实现了直接投资的对外开放。除非洲最大的产油国尼日利亚,其余产油国都不是石油输出国组织的成员。尽管这些国家政局不稳,但新探明的主要石油储存都位于深海区域,远离冲突地区。且这些国家彼此有摩擦,联合抵制石油供应的情况不太可能发生。中国国家主席2004年初的非洲之行,就中国在非洲地区开发石油资源展开了诸多讨论,在中国开发非洲石油资源方面写下了重要的一笔。 石油不但是关系到国计民生的重要消费品,同时也是一个国家重要的战略物资,保障石油的充分供给对一个国家的经济发展和国家安全都具有十分重要的意义。但是当今国际石油市场受到国际政治、军事以及地理位置等诸多因素的影响,使石油进口国的石油供应具有很大的不确定性,石油进口的安全性受到很大挑战。我国是世界石油进口大国,进口安全性意义重大。在扩大购油渠道,保证进口安全方面,我国大力开展和平外交,发展与世界各国的友好关系,积极争取从俄罗斯和中亚产油国通过陆地管道进口石油,使我国的石油进口渠道多元化,降低和分散风险,从而更安全。俄罗斯和哈萨克斯坦是新兴的石油和天然气资源大国,中国同两国在石油和天然气方面的积极合作对保障中国的石油供应安全具有重要的意义。目前,我国已经同哈萨克斯坦和俄罗斯达成有关修建石油、天然气输送管道,向我国出口能源的协议,这在一定程度上改变了我国石油进口严重依赖中东地区的局面,增强了我国石油进口的安全性。 3.加快建立国家石油储备体系,保障国家石油安全 石油储备是稳定供求关系、平抑市场价格、应对突发事件、保障国家石油安全的重要手段。目前,我国尚未建立石油储备体系,现有原油、成品油储罐多属生产和流通的配套设施,难以发挥储备功能,一旦遇到突发事件,处境将十分被动。有关资料表明,中国现有的石油储备只够维持7天的时间。另外,国外研究机构普遍认为,未来20年国际油价呈上涨趋势。及早建立我国石油储备体系,可以减少经济代价,有利于我国在国际政治、经济角逐中处于主动地位。 “十五”期间,我国将按照国家储备与企业储备相结合、以国家储备为主的方针,统一规划、分批建设国家石油储备基地。“十五”期间,国家原油储备目标800万立方米、地下储气量11.4亿立方米。 随着中国经济的飞速发展,对石油需求不断增加,而同时我国国内石油产量却徘徊不前。石油作为一种战略资源,长期以来一直是影响世界政治和经济发展的重要因素之一,石油安全也是世界各国面临的共同问题。虽然从总体而言,未来数十年内世界石油供求关系不会发生太大变化,能够保持基本平衡局面,且越来越市场化。但在此格局之下,世界各国尤其是大国对能源的竞争也日益激烈,对能源安全的重视有增无减,纷纷进行能源战略调整。 随着中国对进口石油依赖程度的不断加大,迫切需要尽快制定一个切实可行的中国石油安全长远规划。就当前而言,中国面临的首要问题是缺少石油危机应急应对机制和处置手段,应研究如何应对国际石油市场暂时和局部短缺以及由此造成的油价剧烈波动,甚至供应中断等情形,加紧研究如何避免使石油来源过多集中于某个地区,以规避风险。此外,制定一个长远的国家能源安全战略也应该尽快有所行动。 天然石油分析论文:石油天然气资源分析论文 摘要:中国石油需求增长将占今明两年世界石油需求增长的1/3,预计今年中国将取代日本,成为仅次于美国的第二大石油消费国,但是目前中国人均石油开采储量只有2.6吨,是世界平均值的1/10,这将意味着中国石油消费对国际市场的依赖程度将越来越大。 一、中国油气资源前景堪忧 目前我国石油资源量约为1040亿吨,天然气资源量约54万亿立方米;石油最终可采资源量135亿—160亿吨,天然气最终可采资源量10万亿-12万亿立方米。 按2002年人口统计,我国人均石油剩余可采储量1.87吨,人均天然气剩余可采储量1552立方米,分别相当于世界人均水平的7.8%和6%。 (一)油气资源日益紧缺 (二)资源潜力仍然较大 (三)未来保障任务艰巨 二、我国油气资源面临的问题 在目前我国经济快速发展的过程中,油气资源勘探和开发面临五大问题: l、后备可采储量不足 2、风险勘查投入不足 3、缺乏供给保障机制,很难适应市场变化 4、科技总体水平不高,不能满足增储上产需要 5、环境问题严重,尚未得到充分重视 三、中国致力于解决油气供需不平衡矛盾的措施 1、油气的大力勘探、开发 2、积极开展国际合作,增强我国油气进口的安全性 3、加快建立国家石油储备体系,保障国家石油安全 正文: 一、中国油气资源前景堪忧 国际权威机构近日公布的预测数字显示,中国目前石油需求增长将占同期世界石油需求增长的1/3。据国务院发展研究中心市场经济研究所介绍,中国石油市场是世界需求量增长最快的市场(国家)之一,2000年中国的原油净进口量为5983万吨,2002年为6941万吨,成品油进口2034万吨;据海关统计,2003年1-10月,我国进口原油7415万吨,成品油2374万吨。预计2004年中国将取代日本,成为仅次于美国的第二大石油消费国。近年中国经济保持持续高速增长,由于经济增长速度与石油消费量之间呈高度正向相关关系,预计今后几年中国石油消费量将继续保持较高增长态势。比较保守地估计,2010年中国原油的需求量将达到3亿吨,原油需求缺口达到1亿吨,2020年需求量达到3.8亿吨,缺口达到1.6亿吨。 但是目前中国人均石油开采储量只有2.6吨,是世界平均值的1/10,这意味着中国石油消费对国际市场的依赖程度将越来越大。更有人预测,到2010年,中国原油进口依存度将逼近50%。 (一)油气资源日益紧缺 目前我国石油资源量约为1072.7亿吨,其中约71.61%分布在陆上,约22.93%分布在海洋。 表1第三次全国油气资源评价石油资源状况 单位:亿吨、%总计可采储量=可转化资源量+已探明资源量 我国目前已发现500多个油田,其中大庆油田、胜利油田、辽河油田、克拉玛依油田、四川油田、华北油田、大港油田、中原油田、吉林油田、河南油田、长庆油田、江汉油田、江苏油田、青海油田、塔里木油田、吐哈油田、玉门油田、滇黔桂石油勘探局、冀东油田等油田产量、储量较为可观。 但是,在我国已发现的油田中,除大庆、胜利等主要油田外,其他油气田单位面积储量普遍较小,低品位油田居多,而且埋藏较深、类型复杂、品质较差、工艺技术要求高。在剩余可采储量中,优质资源不足,低渗或特低渗油、稠油和埋深大于3500米的超过50%,而且主要分布在西北和东部地区。随着勘探开发的不断深入,剩余石油资源中质量差、难开采的比重将越来越大。 总的看,勘探难度逐渐增大,隐蔽、复杂油气藏已成为勘探主要对象,地表及地质条件复杂的地区正成为勘探的重点目标区。老油田已进入高含水、高采出阶段,综合含水率高于80%,平均采出程度大于65%,原油产量呈递减趋势,开发难度越来越大,开采工艺要求越来越高。 截至2002年年底,石油累计探明可采储量63.95亿吨,其中剩余可采储量24.28亿吨,居世界第12位,人均石油剩余可采储量1.87吨,相当于世界人均水平的7.8%,仍属“贫油大国”。 2002年7月31日,中国石油商务网最新天然气资源评价,我国常规天然气资源量为55.16万亿立方米:根据第三次天然气资源评价,我国常规天然气资源地区分布如下: 表2我国常规天然气资源地区分布单位:万亿立方米,% 截止2002年底,我国天然气累计探明可采储量2.56万亿立方米,其中剩余可采储量2.02万亿立方米,居世界第17位,人均天然气剩余可采储量1552立方米,仅相当于世界人均水平的5%,属于名副其实的“贫气大国”。 (二)资源潜力仍然较大 从总体上看,我国油气资源仍有很大潜力可挖。截至2002年,我国石油待发现可采资源量约为71亿~96亿吨,平均探明率43.4%,其中,东部地区平均探明率超过60%,中西部地区和海域低于30%,均低于73%的世界平均探明率:天然气待发现可采资源量7.4万亿~9.4万亿立方米,平均探明率23.3%,远远低于60.5%的世界平均探明率。由此可以看出,我国油气资源探明率较低,整体上处于勘探的早中期阶段。 另外,由于中国油气开采和勘探技术条件的限制,我国一些埋藏较深、类型复杂、工艺技术要求较高和自然条件较差,以及一些深海油气田的开采、勘探还相当有限,基本处于开发的早中期阶段。随着相关技术的日益成熟和进步,我国油气资源的开发可望取得较大的进展。 (三)未来保障任务艰巨 根据中国经济的高增长率和能源消费弹性系数预测,到2010年,我国原油消费总量将达到3亿到 .2亿吨,届时中国原油的进口依存度将逼近50%。我国的油气资源保障将面临很大压力。 我国经济的持续快速发展,决定了我国油气资源的需求将与日俱增。预测到2010年,2020年石油需求量将分别达到3亿吨、3.8亿吨,天然气需求量也将分别达到1200亿立方米、2000亿立方米。如果同期我国油气资源得不到重大的发现,国内石油生产能力只能保持在1.8亿~2亿吨之间,缺口分别为1亿-1.2亿吨、1.8亿-2亿吨:国内天然气生产能力大约为1000亿立方米、1500亿-1600亿立方米,缺口分别为200亿立方米、400亿-500亿立方米。可以预测,2010年国内石油、天然气产量对需求的保障程度分别为57%、83%左右;2020年为50%、78%左右。2020年到本世纪中叶,供需缺口还将继续加大。为了保障我国经济健康、快速发展,我国油气资源勘探工作的压力很大,提高油气资源保障能力的任务十分艰巨。 二、我国油气资源面临五大问题 在目前我国经济快速发展的过程中,油气资源勘探和开发面临诸多问题。 1.后备可采储量不足 我国油气资源的后备可采储量少,特别是优质石油可采储量不足,缺乏战略接替区,西部和海相碳酸盐岩等区域的勘查一直未能取得战略性突破,后备可采储量不足已成为制约进一步增加油气产量和满足需求的主要矛盾。 2、风险勘查投入不足 基础性、公益性的油气前期地质工作具有探索性强、周期长、风险大的特点,作为一种相对独立的国家公共事业,主要应由政府出资,其成果提供全行业、全社会使用。近年来,国家对这项工作投入少,缺乏有效的机制,发现性调查评价工作力度不够,基础地质理论研究长期没有取得重大突破。 3.缺乏供给保障机制,很难适应市场变化 目前我国尚未建立起完善的油气资源安全供给保障机制,油气的资源储备和原油及成品油储备,还缺乏统一规划和布局。我国部级油气资源战略储备体系刚刚开始建设,进口安全机制和特殊情况下的石油供应应急机制还不完善。 4.科技总体水平不高,不能满足增储上产需要 尽管我国在陆相生油、滚动勘探开发及大型非均质砂岩油田开采技术等方面处于国际领先水平,但我国油气资源勘探开发总体科技水平还不能适应当前增储上产的需要。随着油气资源勘探开发难度的加大,对科技水平的要求越来越高,一系列关键理论和技术,如海相碳酸盐岩成藏理论和深水钻探,山地地震、难动用储量开发技术等亟待突破。 5.环境问题严重,尚未得到充分重视 油气资源的勘探开发、油气长距离输送以及油气加工过程等都会对环境带来破坏和影响,有的还非常严重,致使土质严重酸碱化、水质和空气污染,影响了局部地区的土壤和生态环境。但油气资源勘探开发引起的环境问题尚未引起各方面的高度重视,在勘探开发中有效地保护生态环境的意识还有待进一步加强。 三、中国致力于解决油气供需不平衡矛盾的措施 1.油气的大力勘探、开发 最近几年,我国加大了对西部油气资源的勘探、开发力度,在西部的塔里木、准噶尔、鄂尔多斯、川西北等地区已经取得了很好的发现。由于我国海上油气勘探、开发力度的逐渐进步,近期在东海、南海等地也有较大规模的资源发现。今后5至10年内,我国油气勘探将集中力量重点对三大战略区——鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、松辽盆地南部地区——和两大战略后备区——塔里木盆地、柴达木盆地——进行勘探。 另外,我国对进入后期开采阶段老油气田进行进一步技术更新改造,进一步延长了其开采年限。 我国在西部塔里木地区蕴藏着丰富的天然气资源,为了解决东部特别是长江三角洲地区对油气资源的迫切需求,国家投资建设了东西跨度长达4200公里的西气东输工程,建成以后向长江三角洲的年输气量为100亿立方米,稳定供气30年,另外考虑沿途用气20亿立方米,总计年供气120亿立方米,这在很大程度上缓解了我国东部地区油气资源供应紧张的状况。 2.积极开展国际合作,增强我国油气进口的安全性 积极实行“走出去”的战略,利用我们的技术、资金到非洲、南美等国家去开发石油。目前中国对海外石油资源的利用,除了由政府指定的企业在国际市场上进行期货及现货贸易外,也包括在勘探、开采等领域与外方进行合作。中国和国外很多合作项目都采取“份额油”的方式,即中国在当地的石油建设项目中参股或投资,每年从该项目的石油产量中分取一定的份额。这样做有利的一面是,由于中国拿到手的是实物,石油进口量不至于受价格波动太大。中国石油海外石油开采量已达1900万吨,其中份额油约占900万吨。中石油己在海外签订合同项目26个,其中有勘探开发项目22个,管道项目两个,炼油和化工项目各1个,项目分布在四大洲的12个国家,初步形成海外发展的三大战略区,即中东及北非地区、中亚及俄罗斯地区和南美地区。中海油也在2002年斥资12亿美元收购了澳大利亚和印度尼西亚的三块石油天然气田,中石化则以5.58亿美元购买西班牙瑞普索公司在印度尼西亚5个海上油田的部分石油资产。中海油这一跨国资产并购将为其带来每年4000万桶,约500万吨原油的份额。这5个油田共有超过1亿吨的总探明储量,中海油在其中拥有的探明储量约为5000万吨,并将操作其中3个油田的生产。经过这次并购,中海油现在已经成为印尼最大的海上石油生产商。 非洲是世界各国竟相开发的地区,西非地区石油钻井成功率高达35%,远高于10%的世界平均水平。专家预测,未来5年内,非洲探明储量将至少增加150亿桶。国际市场上新增加的来自海湾以外的石油中,将至少有四分之一产于非洲国家,我国各大石油公司也在加紧非洲地区石油开发。 虽然非洲石油的储量不足中东地区的1/6,但其石油含硫量低,很适合加工成汽车燃油,目前西非各国企业基本实现了直接投资的对外开放。除非洲最大的产油国尼日利亚,其余产油国都不是石油输出国组织的成员。尽管这些国家政局不稳,但新探明的主要石油储存都位于深海区域,远离冲突地区。且这些国家彼此有摩擦,联合抵制石油供应的情况不太可能发生。中国国家主席2004年初的非洲之行,就中国在非洲地区开发石油资源展开了诸多讨论,在中国开发非洲石油资源方面写下了重要的一笔。 石油不但是关系到国计民生的重要消费品,同时也是一个国家重要的战略物资,保障石油的充分供给对一个国家的经济发展和国家安全都具有十分重要的意义。但是当今国际石油市场受到国际政治、军事以及地理位置等诸多因素的影响,使石油进口国的石油供应具有很大的不确定性,石油进口的安全性受到很大挑战。我国是世界石油进口大国,进口安全性意义重大。在扩大购油渠道,保证进口安全方面,我国大力开展和平外交,发展与世界各国的友好关系,积极争取从俄罗斯和中亚产油国通过陆地管道进口石油,使我国的石油进口渠道多元化,降低和分散风险,从而更安全。俄罗斯和哈萨克斯坦是新兴的石油和天然气资源大国,中国同两国在石油和天然气方面的积极合作对保障中国的石油供应安全具有重要的意义。目前,我国已经同哈萨克斯坦和俄罗斯达成有关修建石油、天然气输送管道,向我国出口能源的协议,这在一定程度上改变了我国石油进口严重依赖中东地区的局面,增强了我国石油进口的安全性。 3.加快建立国家石油储备体系,保障国家石油安全 石油储备是稳定供求关系、平抑市场价格、应对突发事件、保障国家石油安全的重要手段。目前,我国尚未建立石油储备体系,现有原油、成品油储罐多属生产和流通的配套设施,难以发挥储备功能,一旦遇到突发事件,处境将十分被动。有关资料表明,中国现有的石油储备只够维持7天的时间。另外,国外研究机构普遍认为,未来20年国际油价呈上涨趋势。及早建立我国石油储备体系,可以减少经济代价,有利于我国在国际政治、经济角逐中处于主动地位。 “十五”期间,我国将按照国家储备与企业储备相结合、以国家储备为主的方针,统一规划、分批建设国家石油储备基地。“十五”期间,国家原油储备目标800万立方米、地下储气量11.4亿立方米。 随着中国经济的飞速发展,对石油需求不断增加,而同时我国国内石油产量却徘徊不前。石油作为一种战略资源,长期以来一直是影响世界政治和经济发展的重要因素之一,石油安全也是世界各国面临的共同问题。虽然从总体而言,未来数十年内世界石油供求关系不会发生太大变化,能够保持基本平衡局面,且越来越市场化。但在此格局之下,世界各国尤其是大国对能源的竞争也日益激烈,对能源安全的重视有增无减,纷纷进行能源战略调整。 随着中国对进口石油依赖程度的不断加大,迫切需要尽快制定一个切实可行的中国石油安全长远规划。就当前而言,中国面临的首要问题是缺少石油危机应急应对机制和处置手段,应研究如何应对国际石油市场暂时和局部短缺以及由此造成的油价剧烈波动,甚至供应中断等情形,加紧研究如何避免使石油来源过多集中于某个地区,以规避风险。此外,制定一个长远的国家能源安全战略也应该尽快有所行动。 天然石油分析论文:HAZOP分析技术及其在石油天然气管道工程中的应用 摘要:油气管道一般输送高压、易燃、易爆的介质(如天然气、原油、成品油等),是一种具有高度危险性的构筑物。HAZOP分析技术就是一种危险评估方法,文章对HAZOP分析方法进行了介绍,进而对HAZOP分析技术在油气管道设计中的应用进行了探讨,最后对影响分析准确性的几个方面进行了说明。 关键词:HAZOP分析技术;石油天然气;管道工程;油气管道设计 中图分类号:X937 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)27-0077-02 油气管道一般输送高压、易燃、易爆的介质(如天然气、原油、成品油等),是一种具有高度危险性的构筑物。HAZOP分析技术就是一种危险评估方法,它可以对工程设计进行较为全面的风险评估,找出系统中设备、装置、管道工艺参数的偏离以及故障或者误操作引起的潜在危险,分析偏离、故障产生的原因,根据后果、原因和己设计的保护措施,以此修改和完善安全设计和操作管理。 一、HAZOP分析方法简介 HAZOP的中文意思是“危险性与可操作性研究”,它由有经验的跨专业的专家小组对装置的设计提出有关安全、可操作性方面的问题,共同讨论解决问题的方法。HAZOP分析的目的是识别工艺或操作过程中存在的危害,对危害产生的风险进行分析。首先,HAZOP分析能识别项目中存在的危险,尽早采取措施降低项目的危险性。就输油气管道而言,在项目的初步设计阶段采用HAZOP分析方法,意味着能够识别初步设计中存在的危险,并能够在详细设计(即施工图设计)阶段纠正这些问题。 二、HAZOP分析在管道工程中的应用 (一)HAZOP分析技术国内外应用现状及在管道工程中的应用情况 HAZOP分析技术是由英国帝国化学工业公司石油化学部于20世纪70年代开发出来的一种危险辨识技术,它首先在化学和过程工业中使用。目前,英国己将HAZOP列为工程建设必须进行的HSE专项评价,并对评价机构和从业人员实行资质认证,以保证HSE专项评价的可信度。经过不断改进与完善,欧洲和美国现已将HAZOP分析技术广泛应用于各类工艺过程和项目的风险评估工作中。我国化学工业部门于上世纪70年代末率先引进了HAZOP分析技术,并首先将其应用于风险性较高的化工工程设计中,之后逐步推广应用到油田地面工程、油气集输工程等高危设计领域。西气东输二线天然气管道工程在初步设计阶段也聘请国外知名Dyadem公司对典型压气站进行了HAZOP分析,形成了科学的评价报告。目前,HAZOP分析在技术在油气管道设计中迅速推广,在部分项目中,HAZOP分析甚至被要求作为初步设计的一部分进行落实。 (二)输油气管道系统HAZOP分析的方法 HAZOP分析是一种用于辨识设计缺陷、工艺过程危险及操作性问题的结构化分析方法,它把油气管道输送系统看成一个连续的生产过程,通过分析每个工艺单元或操作步骤,识别出具有潜在危险的偏差。就油气管道工艺站场设计而言,HAZOP分析按照工艺仪表流程图(PID)将管道系统划分为多个合理的分析节点,每一个节点表现为完成某个特定的功能。引导词有“无”、“过量”、“减量”、“伴随”、“部分”、“相逆”、“异常”等。油气管道HAZOP分析的工艺参数主要有流量、温度、压力、液位、腐蚀、开停车、总图布置、维修维护等。HAZOP分析中的偏差为引导词和工艺参数的组合。在选定分析节点和偏差后,HAZOP分析的任务是根据节点控制的工艺参数指标,对这些偏差产生的原因、后果、安全保护、应采取的行动进行综合分析。在了解确定的设计意图基础上,分析工艺流程图中某一节点的参数变化给整个系统带来的后果,同时假定设置的安全设施失效,分析带来的危险性并评价其风险。对于识别出的所有可能导致隐患和操作性问题的原因,应提出改进措施和建议,以彻底解决存在的安全问题。 HAZOP工作流程图如图1所示: (三)HAZOP分析在输油气管道设计中的应用 在油气管道系统设计领域,HAZOP分析可以应用到从设计到投产的各个过程中。HAZOP分析是一项动态工作,它与设计阶段同步进行,直至施工安装完毕,每个阶段的HAZOPT作的深度和广度不同。在项目的概念设计阶段进行HAZOP分析,可以找出项目中存在的危害,并对危害程度做出评估。在此阶段发现的潜在危害,往往对于整个项目而言影响很大。因此,此阶段的HAZOP分析的结果往往造成大的方案调整或者废弃。在项目的详细设计阶段,设计人员对工艺流程有较为深入的了解,能够详细答复HAZOP研究小组所提出的问题,因此,本阶段最适宜开展HAZOP研究工作,在分析深度和广度上可达到最大化。如果项目之前没有做过HAZOP分析,或者在HAZOP分析后进行了设计修改,在项目开车前应进行HAZOP分析。然而,由于项目的现场建设已近完成,要实施HAZOP专家小组所建议的整改往往很困难或者费用很高。 三、HAZOP分析方法注意事项 (一)HAZOP分析小组成员组成 HAZOP的分析工作是由专家小组来完成,HAZOP分析审查的质量取决于审查小组的人员组成和素质、组长的能力和工艺安全文件的精确性。HAZOP分析组的组长应是具有丰富的HAZOP分析经验,具有独立工作能力,且接受过HAZOP分析专业训练的工程师。分析小组成员人数适中,从专业设置上来说,应包括各主要专业工程技术人员;从人员组织关系来说,应包括设计方代表、运营方代表,必要时可邀请施工方、设备厂家等参与。 (二)应准备分析资料收集 HAZOP分析就是对系统工艺过程本身进行非常精确的描述,资料准备的准确与充分程度与HAZOP分析结果的可靠性密切相关。 (三)应注意分析节点的划分 如果分析节点划分过小,会加大工作负荷,导致大量的重复工作量;如果分析节点分得太大,会使HAZOP分析的结果产生重大偏差,甚至会遗漏部分结果。 (四)不要将HAZOP分析审查会和设计讨论会概念混淆 HAZOP分析审查工作不单纯是对设计评估,而是要安全挖掘设计和操作中的安全隐患,分析事故发生的原因和事故发生的后果,并进一步提出应采取的安全措施。注意不要把分析审查变成设计讨论会,这是两种不同性质、不同内容、不同阶段的审查。 (五)不能夸大HAZOP分析的作用 对于输油气管道设计来说,HAZOP只是识别技术,不是解决问题的方法。HAZOP不能看作纯粹的设计功能检查,正常的设计应确保质量而不应考虑是否采用HAZOP。对于管道设计,即使采用了HAZOP分析方法,然而对于过程工业安全,做好基础设计和应用适当的设计规范依然是非常重要的。 四、结语 HAZOP分析不仅在工程安全保证方面发挥着重要作用,而且在安全设计理念的提升和设计水平的进步方面起到了促进作用。然而,应注意分析过程中易对结果造成影响的各方面,全面、系统、细致地进行分析,确保结果的精确性和可靠性。建议在管道工程设计中推广此方法,将其应用到管道设计的各个方面,提升系统安全设计水平。 天然石油分析论文:石油与天然气工程一流学科硕士研究生培养模式对比分析 摘要:石油与天然气硕士研究生是我国培养的石油工程高层次专业人才之一,建设石油与天然气国际一流学科必须重视硕士研究生的人才培养。本文从培养目标、选拔制度及培养模式几个方面分析了与国际一流学科的差异,指出了我国在石油与天然气工程一流学科硕士研究生培养模式上的不足,给出了改进建议。 关键词:石油与天然气工程;一流学科;硕士研究生;培养模式 一、引言 2014年5月4日,在北京大学师生座谈会上发表重要讲话,明确指出:“党中央做出了建设世界一流大学的战略决策,我们要朝着这个目标坚定不移前进”。2015年10月24日,国务院关于印发《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》的通知。自从2013年上半年以来,我国在不断推进建设一流大学、一流学科的进程。 什么是一流学科,什么是一流大学,这一直是学术界及各位学者之间争论的焦点。周光礼教授对一流学科给出了这样的解释:“一流学科有两个标志,一是拥有一流科研,产出一流学术成果;二是有一流的教学,培养出一流的人才”[1]。这就指出了一流学科的任务和目标之一是一流的人才。研究生作为大学培养的“高层次”人才,是培养高素质优秀人才的“人才高地”,其培养质量是评价是否为一流学科的重要指标之一[2],一流的学科必须能够造就在学科内的一流顶尖人才。而如何使国内石油与天然气学科建设成为国际一流学科,并形成一流研究生培养模型成为我们必须要思考的问题。 二、石油与天然气工程一流学科硕士研究生培养目标差异性分析 我国的研究生培养与世界大部分高校一致,分为两个层次,硕士研究生和博士研究生。2010年教育部了《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》,纲要指出提升科学研究水平,优化结构办出特色,重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模,加快发展专业学位研究生教育。我国研究生教育进一步明细了专业型硕士研究生和学术型硕士研究生的培养内涵。专业型硕士研究生的培养目标为:“在某一专业(或职业)领域坚实的基础理论和宽广的专业知识、具有较强的解决实际问题的能力,能够承担专业技术或管理工作、具有良好的职业素养的高层次应用型专门人才”。而学术型硕士研究生以培养学术型拔尖人才为目标,培养研究生的学术创新能力[3]。 2010年西南石油大学“石油与天然气工程”被教育部批准为全国64所全日制专业学位研究生教育综合改革试点单位之一。同时,几所石油类高校(中国石油大学、东北石油大学等)也开始招生全日制专业学位硕士,就培养目标而言,几所大学的全日制石油与天然气工程专业硕士的定位和目标基本保持了一致,要求在具有扎实的理论基础和专业知识的同时,掌握先进技术,并同时具备能够解决工程实际问题的应用型人才。因此在硕士研究生的培养类型形成了两种类型的培养:专业学位硕士和学术型硕士。 美国是建设石油工程高等教育专业最早的国家之一,2016年3月16日,USnews给出了石油工程专业的研究生院排名为:1、Texas大学奥斯汀分校,2、斯坦福大学,3、得克萨斯州A M大学,4、塔尔萨大学5、科罗拉多矿业学院,6、宾夕法尼亚州立大学,7、俄克拉荷马大学,8、南加州大学,9、德州理工大学,10、怀俄明大学。在美国高校的石油工程硕士研究生在硕士研究生的培养类型上分为工程硕士和科学硕士两种。工程硕士以“实用教育”理念为指导,培养学生职业能力和专业素养。科学硕士则是以培养学生的科学研究能力为目标,具备胜任长期参加学术研究的能力,多数未来将继续攻读博士学位做准备。 就培养目标而言,在硕士研究生培养层次上,美国工程硕士培养与我国全日制专业硕士研究生培养目标上存在一致性,都是以实践能力为目标,都要求在具有解决实际问题的能力。同样对学术型硕士的培养目的都是具有一定的学术创新能力,并为进入博士阶段的学习做准备。 三、国内外石油与天然气一流学科研究生生源选拔制度的差异性分析 在国外关于石油与天然气硕士研究生的选拔制度非常严格,Texas―大学奥斯汀分校则制定了非常详细的硕士研究生选拔标准,1、3.68/4的GPA(2015年),2、GRE成绩要求:(Average GRE-verbal:155,Average GRE-quantitative:166)(2015年),3、三个专家推荐信,4、本科或者研究生阶段的学术成果。关于斯坦福大学硕士研究生的选拔同样考虑这个方面的问题:(1)个人申请书,(2)本科阶段的学分绩点(GPA),(3)专家推荐信,(4)入学考试成绩(GRE),(5)工作经历。其他的学校也大都借鉴这样的选拔方式。由此可以看出,国外研究生选拔更加重视本科成绩(GPA),该成绩是其在本科阶段一个学生综合能力的体现,研究显示该成绩可能会影响到研究生阶段的业绩,另外,国内外石油与天然气硕士研究生生源选拔更注重学生的综合能力和潜质。 与国外研究生选拔制度相比,我国石油与天然气工程硕士研究生选拔有两种方式:(1)推免生制度。选拔更注重本科阶段的学习成绩,同时本科阶段在学术上取得的成果也会占相当比重,更注重研究生的综合能力,推免生制度已经成为我国目前研究生招生的重要组成部分;(2)全国研究生入学统一考试。划分统一的分数线,然后进行面试,考察综合能力。可以看出,美国硕士研究生的选拔制度相比中国而言,具有更多的自主权和灵活性,但不失权威性、公平性。 四、国内外石油与天然气一流学科硕士研究生培养模式的差异性分析 与国外一流学科相比,最主要的差别在于培养模式。以Texas大学奥斯汀分校为例,石油工程硕士研究生的培养课程要求主要包含这样的几个模块:Basic Skills(基本技能),Discipline Areas(专业课),PGE Electives(石油工程选修课),Outside Electives(除了与石油工程之外的选修课),要求学生完成30―33个学分的课程学习。斯坦福大学则要求学习修至少45个学分课程,平均学分绩点为3.0,而且必修课、选修课等课程划分了相应比例。由此看来,在国外完成高质量的课程学习是研究生培养的基础,通过交叉学科的学习能够培养开阔研究生的视野,培养研究生的综合能力。 西南石油大学专业硕士培养方案要求,全日制工程硕士专业学位研究生必须修满最低30学分,其中公共基础课程修读最低15―16学分。专业优秀课程3门,必选1门,最低修读2学分。专业选修课必选3―5门,最低修读6―10学分。另外,对于专业硕士制定了实践环节,占6个学分,主要目的提高研究生的实践能力和解决实际问题的能力。而对于学术型硕士生必须修满最低26学分。基础课程修读最低学分19分。专业优秀课程6门,必选2门,最低修读4学分。专业选修课必选2门,最低修读4学分。西南石油大学制定了严格的开题、中期审查、最终答辩及要求以保证研究生的培养质量,另外西南石油大学还提出了中期分流制度,根据研究生中期的思想政治与道德、综合素质与能力、课程学习、科学研究四个方面表现进行分流管理,来保证研究生的培养质量。 中国石油大学要求全日制工程硕士专业学位研究生总学分最低28学分,必修课不得低于15学分,但在选修课程中增加了校内实训和专业实践环节是保证专业硕士的应用能力培养,并将开题和中期作为研究生的必修环节。对于学术型硕士的要求则是必修课共6门不少于为18分,选修课不少于12分。 对比国内外研究生的培养模式可以看出其不同,第一,在课程修读环节,研究生的修读要求少于国外大学的课程,国外对研究生修读课程有学分绩点要求,并形成了对学位论文研究计划与最终答辩审核的多级考核制度,以保证研究生的培养质量。 五、结语 对比分析了国内外石油与天然气工程一级学科的研究生培养目标、选拔制度及培养模式的差异性,通过对比发现,近年来我国推进了全日制专业硕士研究生的培养模式,是我国研究生培养类型与国外保持了一致,同时能够满足我国技术领域对人才的需求,我国拥有石油与天然气学科的高校创新了全日制专业硕士研究生培养模式。 与国外相关我国石油与天然气学科的硕士研究生培养仍然存在一些不足。生源选拔模式单一,培养课程的科学性不足,大多数高校缺少了对研究生学分绩点的要求,缺乏对研究生综合能力的培养和重视。因此,我国石油与天然气工程一级学科在研究生培养上仍然存在一定差距,若想达到国际一流学科的研究水平仍然需要细致研究国际一流学科的研究生培养目标、选拔制度和培养模式,应重视对毕业研究生的培养质量进行定量评估模式研究,准确寻找与国外一流学科差距。 天然石油分析论文:石油天然气管道安全管理问题及对策分析 [摘要]由于石油天然气管道大多数的工作时间一般都比较长,在运行过程中一定要注意它们的安全管理问题,从而确保石油天然气管道运行安全,以减少对环境的污染和破坏。因此,我们需要对石油天然气管道的安全管理有一个全面的了解,并结合实际情况有相应的对策。文中笔者着重从五个方面论述了安全管理问题及其相应的对策。 [关键词]石油天然气管道;安全问题;对策 1.引言 石油天然气作为国家重要的能源之一,它和我们的日常工作和生活息息相关。给工业生产各方面提供重要的燃料和动力,发展前景非常好。但是在发展过程中,对于它的运行安全性也是一个不可忽视的问题,这不但关系到生产和生活的顺利高效运行,也关系到我们的财产安全和环境的不被污染。在我国经济快速发展的条件下,石油天然气已经是是我国经济发展繁荣的大动脉。它不但在城市中发展迅速,而且已经在广大的农村有了可喜的发展,这就更要求我们加强对管道运行安全的管理,不断的研发新技术克服现有的问题,并且及时的做好各项预防工作,使风险降到最低,保证安全、保护环境。 2.石油天然气管道安全管理中存在的问题 2.1管道泄漏现象 目前,我们国家正在使用的管道有百分之七十一已经达到了20年的运行时间,在这么长的使用过程中,这些管道已经有了严重的泄漏现象。这些也对我国的财产和人身安全造成了很大的损失,这一问题是否解决关系到我们的国计民生。 2.2管道的腐蚀性问题 石油天然气输送管道的发展十分迅速,这些管道中有很大一部分是钢质管道,这种类型的管道容易被腐蚀,这就会缩短管道的运行寿命,也会对管道的运行能力造成负面的影响。对石油输送管道的腐蚀最强的是土壤,电化学过程是土壤环境中最主要的腐蚀。为此,必须解决管道的易腐蚀性问题,这样才会保护管道的安全运行,减少不必要的经济损失。 2.3石油天然气管道违章占压现象较为严重 大量管道违章建筑的存在,严重影响了公司企业给管道做日常的检查、维护工作,管道违章建筑的大量存在,还有可能造成油气的泄漏,最终可能发生爆炸和群体伤亡事件。 最近几年,在政府的强力支持下,我国的管道公司实施管道该线的方法,来清除管道违章建筑,避开在人群居住集中的地区进行过度的施工建设。但是,这些措施,还没有从根本上解决管道违章问题,并且,管道建设一直在继续,新的管道违章建筑更是层出不穷。 通过以上的现象分析,我们知道管道违章建筑一定会对的财产造成损失,也会给我国社会的安全造成很严重的威胁。所以,我们一定要对管道违章建筑进行高效的监督。同时,政府部门也要和石油天然气企业进行有效的沟通,加大政府的监管力度,使企业和政府共同努力来从根本上解决这一问题。 2.4地下管道的管理缺失 天然气的输气管道特点是:输气管道口径大、输汽的距离比较长、管道的压力较高,这些特点使得管道安全问题十分的突出。而这些特点使得地下的输汽管道管理问题变得更是突出。但是。笔者经过实际的考察了解到,石油天然气的地下运输管道由于疏于管理,存在的问题更多。 2.5对环境造成不利影响 上文中我们已经详细说明了管道漏气和腐蚀性的问题,这些给管道的安全运行带来了巨大的隐患。但是,我们从另一个角度来看,管道漏气一定会对当地的空气造成不利的影响。而腐蚀性问题的存在也势必会对土壤造成污染,影响农作物的生长和自然环境。基于这些现象的存在,石油天然气管道的安全管理问题变得更为重要,任务更加的艰巨。 3.对策分析 3.1实行管道在线安全性检测 能够用在对管道安全性进行测试的方法有很多,像涡流检测法,射线检测法。可是这些方法都是对管道进行的外检测,不能对地下还在使用的管道实施在线检测。 目前,对管道的检测环境有较好适应性的技术是漏磁检测技术,既可以检测天然气管道,也可以检测油品管道,且在检测铁的损失方面也有很好的效果。与其他的检测技术相比,它有如此多的优越性。因此,它被广泛应用于管道的安全性检查上,并且其检查的结果也都是非常的准确。 3.2对管道实行阴极保护 电化学保护方法中的一种重要措施就是阴极保护。这种方法主要是对管道施加电流来,负移管道的电极电位,使金属从“原子态自发转变为离子态”的趋势减弱,这样就能完全控制土壤对管道的腐蚀。因为这一系列方法一定要在电解质中进行,所以土壤中的钢质管道非常适用这种阴极保护的方法。就现在的状况来看,防腐蚀的最好的方法就是管道本身防腐与阴极保护相结合。 3.3加大宣传教育 3.3.1石油天然气企业方面 石油天然气企业要加大宣传的力度,促使员工对严格遵守企业的各项规章制度,严格遵守国家的各项法律法规。不断加强员工的安全意识,责任意识。同时,石油天然气企业也要不断的创新自己的管理理念,既要做到发展企业,又要做到保护环境,只有在二者结合基础上的发展,才能使企业的发展和国家的发展抑制,企业才能健康快速的发展,国家的各项经济建设才会顺利实施。 3.3.2国家政府方面 我国政府应加强对石油天然气企业的宣传教育,是其了解国家关于石油天然气发展的各项法律条文,减少违规事件的发生。使企业建立起管道安全管理理念,严肃执行法律法规。 3.4全面的管理管道 地下管道大多是铺设在交通设施比较多,人口聚集的地方,加强对于地下管道的管理势在必行。石油天然气企业可以借助我国目前实施的旧城区改造工作,适时的改善和管理地下管道。及时的解决地下管道的安全缺失问题。 3.5保护管道周边环境 管道周边环境不仅会影响管道能否顺利运行,也会对周边聚集群众的生活造成或多或少的影响。因此,石油天然气企业除了配合政府做到上述四点以外,还要在铺设管道时,做一个对周边环境的调查和污染评估,以实现在损失和污染最小的情况下,完成管道的铺设。并加强对管道的各项管理。 4.结束语 石油天然气管道的安全管理问题关系到我国的国计民生,做好这项工作,必须解决好管道管理问题上存在的各种问题,只有这样,才能真正的做到管道的顺利运行,国家经济的持续发展。 天然石油分析论文:石油天然气会计的阶段成本核算分析 摘要:石油天然气等采掘业对一国的国民经济和世界经济发展都具有举足轻重的影响。而且由于石油天然气工业生产过程的独特性,决定了其会计核算方法与一般工业有所不同。其中上游生产活动尤为特殊,现行的石油天然气会计准则也只是针对上游活动进行规范。而石油天然气上游生产活动核算最大的不同在于其分阶段成本核算。本文将对石油天然气会计阶段核算的主要特点以及我国和美国的阶段成本划分的对比进行简要分析。 关键词:石油天然气;阶段成本核算;对比分析 石油天然气作为一个国家的战略性资源,对国民经济的健康快速发展是至关重要的。而国际油价“过山车”式的震荡下跌让整个行业都处于极度紧张之中。虽然近期油价有所回升,但是以上游勘探开发为优秀的石油天然气企业的处境已然十分窘迫。从财务管理的角度来看,企业会计核算是保证企业平稳运行的有效手段。因此,本文将详细探讨上游阶段会计核算中最为关注的阶段成本核算问题。 一、中美会计核算制度的差异 我国属于矿产资源国有的国家,所以实行产量分成制度;而美国很大一部分的矿产资源是允许公民私有的,所以实行矿费制。由于资源性质与核算制度的不同,中美两国在阶段成本具体核算内容与处理方法方面还是有一些差异的。 二、阶段成本核算概述 石油工业主要由四个部分组成,分别是勘探开发,油气加工,运输储存以及销售。其中上游阶段是指勘探开发阶段,即油气生产活动阶段。阶段成本是指继续将石油天然气生产活动划分为(矿权)取得阶段、勘探阶段、开发阶段、生产阶段,每个阶段发生的成本分别是取得成本、勘探成本、开发成本和生产成本。下面将分别对这四种成本的核算方法进行详细解释说明。 三、取得成本的划分和处理 在四种成本中取得成本的核算是最为复杂的。矿区的取得成本是指为获得矿区权益而付出的代价。矿费制下,包括租赁定金和取得矿区选择权所发生的成本,以及起的过程中发生的手续费律师费等其他费用。产量分成合同下的取得成本主要包括申请取得矿区权益的成本和购买取得矿区权益的成本。但实际上,在我国石油公司的矿区权益是通过行政划拨方式取得的,即向我国国土资源部申请登记勘探区块,所以取得成本是很低的。目前国内能够取得探矿权和采矿权的也只有中石油,中石化,中海油三家公司。关于取得成本的处理也分为成果法和全部成本法两种方法。成果法是将找到探明储量的取得成本资本化,未找到探明储量的费用化。全部成本法的处理是无论是否找到探明储量都将取得成本资本化。我国石油天然气企业均采用成果法来进行成本的核算,这种方式符合“变异成果法”核算的习惯,并且也与国际上大型油气生产公司所使用的制度和方法相同。美国则采用成果发与全部成本法并用的方法。 四、勘探成本的划分和处理 石油天然气的高风险性主要体现在勘探阶段,但是勘探活动的投入和取得成果价值之间关联性较低,高风险下的单个项目其收益并不能确定。勘探成本是指为油气勘探而发生的各项支出,包括相关地质调查,地球物理勘探和钻探井所发生的各类成本。此阶段的主要目的是发现石油天然气储量,勘探成本分为非钻井勘探成本和钻井勘探成本。非钻井勘探成本在发生时直接费用化处理,计入当期损益。出对钻井勘探成本的处理取决于探井钻探完成后是否发现获得探明储量。我国与美国对勘探成本会计处理的差异与取得成本相似。 五、开发成本的划分和处理 如果石油公司在勘探阶段找到探明储量,就要对其进行开发生产。开发阶段的主要任务是建立由井和有关设施组成的生产系统,所以开发成本主要包括钻井及井的装备、相关设备与设施、辅助设施三个部分。相较于取得和勘探成本而言,开发成本的会计核算是比较简单的,所有发生在开发阶段的成本全部资本化。开发阶段钻探的是开发井,即使完井后发现时干井也要将其资本化,这是与勘探阶段的探井有所不同的地方。虽然我国和美国的会计准则中都将开发成本全部资本化,但在具体核算方面还是有所差异的。处于计算所得税的需要,美国会计准则要求要将开发成本细分为有形成本和无形成本。税务会计上,无形成本在发生当期全部费用化,可以减少应纳税所得额,而有形成本只能通过摊销逐渐费用化。我国的会计准则对于开发成本并没有这样的划分。 六、生产成本的划分和处理 开发工作完成后就可以将油气通过开发井提升至地面,也就是进入油气的生产阶段。生产阶段的主要任务第一是对井进行作业和维护,第二是将油气提升到地面,并对其进行聚集,处理加工和存储。生产阶段发生的成本支出一般是将其费用化。在美国的会计准则中,资本化的取得、勘探、开发成本的折旧、折耗和摊销并不计入生产成本,而是在报表中单独列示,但在我国的会计处理中将其作为油气的生产成本。从相关性的角度对比来看,美国的会计处理更加科学,更符合阶段成本的核算要求。 七、总结分析及建议 面对激烈的行业竞争和国际油价低迷的紧张局势,石油天然气行业的成本核算显得尤为重要。但是目前与美国完善的石油天然气会计准则相比,我国的准则还有很多需要改进的地方。但是会计准则是为本国企业使用所制定,为中国的社会主义市场经济所服务的,所以不能照搬西方国家的准则制度,需要根据我国国情,构建出适应市场经济发展的具有中国特色的油气会计体系。 天然石油分析论文:石油天然气管道在施工中的常见问题与对策分析 摘要:石油天然气管道施工时石油天然气储运工程之中十分重要的缓解,对于其安全运行具有十分重要的作用,本文笔者从近些年的施工经验出发分析了当前石油天然气管道施工之中的相关问题以及解决措施。 关键词:石油天然气;施工;问题;措施 引言 石油天然气管道简称为油气管道,是我国的国家公共安全重要组成成分。它作为我国特种设备八大类产品之一,是我国国民经济建设的重要基础设备,更是提高人民生活质量的重要基础。在现代化的生活模式影响,民众对油气管道的要求也越来越高,最关注的问题就是运输安全问题。根据国家有关部门权威统计,我国现有油气管道约为105km。近年来随着我国同欧亚大陆桥的建通,尤其是同西伯利亚地区实现贸易互通,我国的油气管道建设进入了自改革开放之后的高峰期。因此,如何在此背景之下逐步完成对石油天然气管道的更新与保护是现阶段国家经济发展的重要课题。 1、石油管道安装施工的要求 石油管道安装工程施工技术是石油工艺中的重要过程,对于石油工艺的发展而言,石油管道的安装施工有着积极推动作用,在实际的施工过程中却对石油管道安装施工有着严格的要求。首先是安装之前的准备工作,这是最为关键的环节,在石油管道安装之前必须要进行充分的准备和研究,施工人员在安装之前应该进行管道清理,还应该认真清除管道组对焊接后可能存在的熔渣、铁屑等杂物,保证管道的清洁度。其次是施工过程中的要求,在施工过程中要考虑到石油管道安装过程中的安装位置,安装坡度以及安装走向等相关因素,并根据实际情况制定出合理的安装方式,还应该对管道进行相关质量的维护,保证在施工过程中的质量,还应该定期对石油管道进行检查维护工作,保证石油管道的安全。在进行石油管道安装施工时,要确保在构件安装过程中不将其设置在紧贴管架或者是墙壁的位置,在管道穿过构建物或者是公路等其他设施时,应该严格按照相关指标要求做好综合防护工作,防止石油管道由于受到外力影响而出现问题。 2、石油管道安装施工管理中常见质量问题 2.1、管道制作常见质量问题 不同于其它的施工,石油管道安装的过程要求十分的严格,要想严把质量关,就要一段一段的检查,每一段管道都要进行严格认真的审查。管道的安装要和设计图纸一致,对于管道的性能也要进行现场的评测,对有问题的管道要马上整改,确保管道安装具有较高质量水平。有些施工单位不按照设计图纸进行严格的施工,为了抢工期盲目的进行安装,对管道的性能测评也没有严格的标准,为石油管道安全可靠运行埋下了一定的安全和质量隐患。焊接施工常见质量问题焊接是石油管道安装过程中一个非常重要的环节,焊接质量的好坏直接影响到石油管道的安装质量水平。因此,只有严格按照国家标准及焊接施工操作规范进行施工,才能使焊接好的管道具有安全保障。但一些施工企业不按相关操作标准进行施工,对管道焊接质量没有进行实时检测,对焊缝没有进行精确的处理,焊口定位标识不清楚等,造成管道在焊接过程中存在虚连,漏焊等质量问题。影响到了管道的安全性和密闭性。防腐处理常见的质量问题管道在施工整个过程中,设计、焊接、后期防腐处理各环节紧密相关。性能测试合格后,管道要进行相应的防腐保温处理,防腐工作是管道安装质量控制的关键环节。管道埋入地下非常容易受到侵蚀,一旦发生管道侵蚀,后果将不堪设想。有些施工单位未能严把质量关,管道埋入地下遭到侵蚀,影响了管道的综合使用寿命。 2.2、阀门安装问题 在石油天然气管道的施工中,调节阀的安装位置应注意方便操作维修,必要时应设置平台;调节阀应垂直、正立安装在水平管道上,前后管道上最好有永久性支架。上、下部分应留有足够空间,以便维修时取下执行机构和阀内件及阀的下法兰和堵头;未安装阀门定位器的调节阀,最好安装指示控制信号的小型压力表。阀门在安装、试验、操作和维修各个环节中,应首先注意人员和设备的安全性。阀切断后,阀门中的压力还可保持一段时间,应有降压的安全措施,如安装放空阀或排放阀,压力波动严重的地方,应安装管线缓冲器。对蒸汽管线,应在接近调节阀的上下2端加保温。在存有毒气体、腐蚀性、高危险介质的设备之间相连的管道上,阀门不应当使用链轮操纵,应采取与设备谷口直接连接。如果没有特殊工艺要求,水平管道上的阀门,不得采取垂直向下安装,安装与水平支管上的截止阀门,应当靠近根部的水平管段进行设置,明杆式阀门在水平安装时,应考虑阀门开启时不影响人员通行,用在管道上的阀门也必须试压合格。 3、石油天然气管道施工之中的解决措施 3.1、测量放线工作 这是在交桩完成后的环节,在这一环节中需要做好准备工作,测量放线以及后期工作这三方面,并且必须要遵循整体观念到具体的原则,为了确保施工管理工作的实现,需要严格执行国家以及石油行业的相关设计标准和规范,贯彻安全原则确保管道长期安全可靠,需选择合理的石油管道走向,并处理好与现有管道的关系,应该尽量避免在不良工程地质带以及地震活动断裂带施工,在符合线路总体条件下选择合理的大中型河流放线,线路也应该避免自然保护区以及文物保护区。 3.2、石油管道挖沟工作以及事故防范 在进行开挖石油管道沟工作前,需要对图纸规定的管位进行探测,探测图纸规定的管位下方是否有其他管线或者是光缆等障碍物,还应该制定严格的安全环保措施并将责任落实到个人。然后制定出穿越障碍物的新方案,制定新方案后再进行下一步施工,另外在放线和准备所需材料环节,需要明确管道尺寸要求,在确定之后在进行管道开挖。 3.3、管道石油天然气腐蚀保护技术 石油天然气管道在运油与采油过程中出现的腐蚀形式可分为内腐蚀与外腐蚀两种。目前针对油气管道内腐蚀的独有特性主要采用加注缓蚀剂、应用内涂层或内衬管等方法,而应对外腐蚀则主要采用防腐层与阴极保护系统相结合来发挥保护作用。针对内腐蚀问题,主要采用缓蚀剂技术、内涂层技术、复合管技术。在油气管道中注入缓蚀剂主要类别有胺类、有机磷酸盐类、吗啉类、炔醇类等等,它们分子的基本化学结构是由极性基与非极性基构成。内涂层就是通过在石油天然气管道壁内部涂抹防腐层,它主要有环氧型、改进环氧型等。复合管技术则主要采用玻璃钢内衬复合管与陶瓷内衬复合管道。它们都具有很好的防腐、防垢、耐温等特性。针对外部腐蚀问题,主要采用防腐层与阴极保护结合技术。目前,国内外比较常用的防腐层主要有环氧煤沥和石油沥青等,而阴极保护的方法则主要采用排流保护等方式。对油气管的腐蚀保护不仅仅要做到对其管道腐蚀做到相应保护,还要实行相应的防护检测监控技术,其中包括环境腐蚀性检测、阴极保护效果检测等技术。所谓环境腐蚀性检测,是对土壤、地质等环境进行腐蚀性检测。环境腐蚀主要包括土壤腐蚀和杂散电流腐蚀。通过专业的手段,确定腐蚀性的单项评价参数,建立各种管道材料的徒扰腐蚀规律。对于杂散电流腐蚀,则主要采用管道对地电位的偏移量来判断影响程度。石油天然气在应对腐蚀问题时,采用多种防护方式都是有效的,但不能偏重于一方面,而忽视其他方面,因此,在油气管道腐蚀保护问题上,既要关注油气管道表面的腐蚀问题,还要关注管道内置构造不合理所引起的腐蚀,尤其是油气管道脆弱位置,如管道连接处等。 4、结语 油气管道安装工程涉及诸多环节,工序复杂,整个施工过程中存在潜在问题较多,因此对管道安装工程的施工管理十分必要。应把控原材料质量、控制施工进程、排除施工隐患,严格按照施工方案执行,保障工程质量。 天然石油分析论文:石油天然气工作环境下仪表的常规故障分析 摘 要 文章针对石油天然气工作环境中的仪表工作特征展开了必要的分析,并就仪表常见故障以及成因展开讨论。 关键词 石油;天然气;仪表;故障 在石油天然气的开采以及加工工业领域中,基于安全以及经济等多方面考虑,从客观上要求整个工程每一个环节的展开都需要在严密的控制之下完成,这种状况成为了石油天然气工业环境中仪表普遍运用的重要依据。仪表的这种地位和作用,要求相关工作人员必须对其工作状况给予充分的重视,唯有确保仪表体系自身的健康水平,才是切实实现整个石油天然气工业生产稳定展开的坚实基础。 1 石油天然气工作环境中的仪表工作分析 目前石油天然气工业环境中的仪表,随着信息化时代的不断深入也在自动化方面呈现出了新的趋势,与此同时另一个不容忽视的方面在于,基于仪表的数据量同样表现为显著增加的状态。这两个方面的主要发展方向,意味着在石油工业环境中,基于安全、经济以及效率的考虑,会有更多的仪表参与到对整个工业环境的监控中来,并且也必然会在数据的传输和获取方面呈现出更强的实时性特征。 想要实现对于石油天然气工作环境中的仪表故障更为高效的排除工作,首先应当进一步分析仪表的相关工作特征。首先在这个工作环境中,仪表的职责通常聚焦于温度、压力、流量以及液位四个主要方面,关注不同方面工作特征的仪表,在工作原理和故障表现方面也有很大区分。因此想要切实提升其故障排除工作的效率,提升仪表体系自身的健康水平,首先需要在日常对于仪表本身的工作原理和性能特征进行深入的学习和了解,从设计方案、设计意图一直到仪表自身的结构以及性能和参数等,都需要有所认识,唯有如此才能在故障发生的时候第一时间准确判断故障成因,用最短的时间展开维护和恢复 工作。 除此以外,对于仪表故障的监测和维护,还应当加强当前信息环境下的数据系统建设。通过数据中心强大的数据库建设以及人工智能等相关技术,加强和深入对于仪表反馈数据的分析和理解,能够帮助工作人员在第一时间发现仪表体系中的故障表现,并且以历史数据以及其他横向对比数据作为支持依据,帮助实现决策分析。数据系统的不断完善,本身就是发现仪表故障以及潜在故障能力提升的重要手段,必须坚持,才能取得良好效果。 最后,一个不容忽视的方面在于专业故障排除以及维护工作团队的构建。对仪表体统内部相关知识更为熟悉的工作队伍,在面对故障的时候必然能够表现突出,这对于降低故障对系统本身的损害有着积极意义。在实际工作中可以考虑为相关工作人员群组建立起能够有效和自由沟通的平台,不仅仅是在网络中,而且应当考虑在现实中建立起合适的环境供维护和检修工作人员进行沟通,确保相关故障知识能够有效高速实现流通,唯有如此才是从人员的层面实现对于仪表系统的有力保障塑造。 2 仪表常见故障分析 通过对于石油天然气工业环境中的仪表体系特征分析,可以发现加强对于支持系统的构建能够有效帮助提升仪表体系的整体健康水平,并且对于故障发生后的快速有效排除以及工作恢复都存在毋庸置疑的积极价值。但是与此同事,也必须对不同工作特征的仪表常见故障有更为深刻的认识和了解,唯有如此才是切实实现快速故障排除的有力保障。 总结而言,油气田工作环境中的仪表系统故障特征,可以基于仪表自身属性划分为如下四个主要方面: 2.1 温度控制仪表系统故障分析 对于温度控制仪表而言,通常多采用电动仪表实现测量、指示以及控制,并且此类仪表的测量通常表现出较为明显的时间滞后特征。对于这一类仪表而言,如果其示值突然表示为极值,或者出现陡然的波动,都标示着仪表可能发生故障。因为对于油气田生产工作环境而言,通常的温度都会保持相对的稳定。对于突然指示极值的仪表,应当重点考虑是否存在有热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵等故障状况发生;而对于示值较大幅度波动或者快速震荡的状况,则应当在相关参数设置以及人员操作确认无误的基础之上,重点考虑仪表控制系统本身是否出现故障。 2.2 压力控制仪表系统故障分析 相对而言,压力控制仪表系统所面临的故障问题会相对简单,通常的表现有两种,其一为仪表示值出现快速震荡波动,其二则是出现死线。对于震荡表现的故障而言,首先应当检查工艺操作是否存在变化,在此基础上考虑PID参数是否存在不适用的情况。二对于出现死线的状况,通常故障会聚集在压力测量系统中,可以首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象,其次则应当考察压力变送器输出系统有无变化,以及在控制器测量指示系统是否健康。 2.3 流量控制仪表系统故障分析 流量控制仪表对于石油天然气工业环境而言相对重要,相关的故障情况也相对复杂。当流量控制仪表系统指示值达到最小时,首先需要展开对于现场检测仪表的确认,并且通过检查调节阀开度来确定故障所在位置。如果现场检测仪表指示同样最小,调节阀开度正常,则应当考虑故障是否存在于系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等环节中。如果故障存在于仪表方面,则需要考察孔板差压流量计是否存在正压引压导管阻塞、差压变送器正压室泄漏、机械式流量计是否存在齿轮卡死等问题。而当流量控制仪表和检测仪表均示值最大的时候,可以手动控制调节阀来通过流量变化确定故障是否源于工艺操作。 2.4 液位控制仪表系统故障分析 液位控制仪表系统故障的时候,首先应当检查检测仪表状况,当检测仪表正常的时候,可以更改为手动控制来查看状况。如果手动控制仍然无法稳定液位,则应当确认为工艺故障。当液位控制系统和现场直读式指示仪表不一致的时候,需要在确定现场仪表正常的前提下对差压式液位仪表的负压导压管封液进行检查,确保不存在渗漏,并且依据实际情况对仪表的负迁移量进行确认和纠正。而对于液位控制仪表系统示值波动严重的时候,则需要先分析液面控制对象容量大小,并且区分对待究竟是仪表故障还是工艺引发。 3 结论 在石油天然气工业环境中,仪表工作的正常与否直接关系到整个工业环境的安全和效率,并且间接影响到组织的经济利益,因此需要引起格外的重视。在实际工作中,还应当加强对于仪表系统工作状态和特征的总结,才能在故障发生的时候在最短时间内做出正确判断,有力支持工业工作的进一步展开。 天然石油分析论文:对石油天然气管道腐蚀及其防护措施分析 摘要:目前,对于我们国家的的能源现状来看,正处于发展的鼎盛时期,但是管道的腐蚀问题必须引起人们的足够重视,成为一项亟待解决的问题。因为,管道是否被腐蚀,直接影响着管道是否具有较长的使用寿命。但是,随着使用年限的不断增长,我们国家的油气输送管道已经步入“中老年期”,这就为很多事故的发生埋下了祸根,存在安全隐患。可见,在推动能源事业快速发展的今天,必须注重能源管道的防腐问题,采取适当的防护措施。在本文中,笔者结合自身多年的工作经验,对常见的造成油气管道腐蚀的因素进行了分析,并且提出了与之相对应的防护措施,意在为日后的防腐工作的全面展开提供行动指南。 关键词:石油天然气;管道腐蚀;防护措施;分析 近来,油气长输管道网络逐渐形成,这就促进了我国的油气输送事业的繁荣发展。但是,在这个过程中,难免会出现各种各样的事故问题,而且事故出现的频率在不断加大。究其原因,可发现这主要是由于管道被腐蚀所造成的。基于我国目前光明的管道也发展前景来看,管道被腐蚀的问题时有发生,这就将有效解决管道安全问题提到议事日程上来,而且是一项亟待解决的问题。此时,我们必须意识到只有寻找到合理的防护措施,才能够有效提高管道质量,延长管道使用寿命。因此,涉及到天然气管道的使用时,必须对管道进行定期检查,及时找到已经被腐蚀的区域以及其腐蚀程度,通过对被腐蚀处进行适当的维修,并施加合理的防腐措施,运用恰当的防腐与检测技术,有效解决石油管道的腐蚀问题。 一、致使石油天然气管道腐蚀的因素分析 油气管道一般是钢制管道,常被埋于地下,这就不可避免地受到各种因素的影响,造成管道腐蚀。例如胺类、吗啉类等都是造成管道被腐蚀的罪魁祸首。它们具有共同的特征,即其分子都是由极性基和非极性基组合而成。总结一下引发管道被腐蚀的因素,可以分为如下四种:1、管道一般是钢制的,因此钢制材料的制造工艺对于管道的使用寿命存在很大的影响。2、管道一般被深埋于地下,因此难免会受到环境中的各种物质的腐蚀。3.、没有对管道采取合理的防护措施。4、管道的应力水平存在差异,对外界环境的变化具有不同的抵抗力,因此被腐蚀程度自然存在差异。 (一)钢制材料的制造工艺的影响 管道一般是钢制的,因此钢制材料的制造工艺对于管道的使用寿命存在很大的影响,这就为管道腐蚀埋下了祸根。钢材一般是金属材料,且金属一般受到温度和湿度的影响很大,因此极易被腐蚀。研究钢管的制造工艺,我们可以发现,微晶结构是钢管制作工艺中最常用的,但是微晶结构对外界环境的要求是很高的,不能允许钢材表面出现缺陷,否则将会继续引发严重的腐蚀开裂问题,更甚至是一发不可收拾。因此,钢材制作过程中的所使用的材料以及所使用的制造工艺,都会对钢管的使用寿命产生影响,造成不可避免的腐蚀。 (二)管道所处的地下环境使发生腐蚀成为可能 管道一般被深埋于地下,因此难免会受到环境中的各种物质的腐蚀。综合对管道造成的腐蚀的因素,我们可以发现除了土壤之外,还包括细菌和杂散电流。土壤其实是一种常见的胶质体,以固液气三种形式存在,其空隙中饱含水分和空气。土壤对管道存在很大的腐蚀作用,这主要是由于在水的作用下,土壤产生了大量的离子,这些离子可以自由移动,可以导电。金属材质一般存在电化学特质,但是这种特质却不是均匀存在的,再加上土壤的理化性质的不均匀性,共同促成了土壤较强的腐蚀作用。对于交流杂散电流,可以与二次感应电流进行叠加,这就构成了电化学电池,并且存在于管道表面。虽然,这种腐蚀的作用力不是很强,但是其集中腐蚀性却是不容小觑的,必须引起足够的重视,采取适当的防腐措施。 (三)管道应力水平对于外界影响的抵抗差异 在管道运行的时候,输送压力会对管道造成一定的影响,同时也存在压力波动的影响,这就出现了所谓的应力腐蚀。应力腐蚀主要是由于压力过大对管道造成了较大的应力,导致管道破裂,而且这些裂痕会受到应力的冲击,继续扩大,形成恶性循环,最终造成管道腐蚀。此时,管道存在不用的应力水平,对于应力不能够做出均衡的抵抗。显然,抵抗力强的,就不会出现太多裂痕。反之,抵抗力弱的,就有可能出现严重额应力腐蚀现象。 二、石油天然气管线的腐蚀控制 为了对天然气管道进行有效防护,我们可以采取以下措施:选用具有较强抗腐蚀能力的材料,添加保护涂层,添加适当的缓蚀剂。通过采用合理的电化学方式对管道进行有效保护,并且尽可能地为管道提供一个事=适宜的环境。在本文中,就重点论述了腐蚀控制的具体措施。目前,最为常用的管道外反腐措施是施加阴极保护法,并配合施加涂层保护,这两种方式可以互相补充,在较低的成本下,获取较好的防腐蚀效果,保证防腐工作的经济性、安全性和合理性。为此,这种联合使用的防腐措施已经广泛被发达国家所采用,并发展成为防腐的法规。 (一)管道的阴极保护技术 如果对深埋于地下的管道进行涂层保护,那么就会将管道与外界环境隔离开,这就可以有效避免管道被土壤所腐蚀,这就可以增大金属腐蚀的回路电阻,极大地降低了腐蚀电流,最终起到较好的防腐效果。但是,我们必须注意,在进行管道运输或者是施工时,难免会对涂层造成一定的损坏,此时就出现了腐蚀电池,而且电池呈现小阳极/大阴极的状态,这就会带来较大密度的腐蚀电流,大大加快了管道被腐蚀的速度。因此,仅采用涂层保护是不可能达到理想的腐蚀效果的。通过研究电化学腐蚀的原理,我们可以发现如果把金属变成阴极,那么就可以对管道进行有效防护,这就是所谓的阴极保护法。因此,如果施加一个辅助的阳极,那么就可以在管道中通直流电,对管道进行有效保护。通过这种的方法,可以为管道施加较大的阴极极化电流,这就削弱了涂层破坏处的腐蚀程度。目前,投入了大量资金来对管道进行有效的防腐保护,约占总资金的1%左右,这就可以很好地对管道进行防腐保护。而且,我们国家以已经于1984年,将阴极保护纳入法律,意在有效防止管道被腐蚀,延长管道的使用寿命。 (二)外涂层技术 通过为管道施加外涂层,可以将管道与外界环境隔离开,这是一种基本的防腐手段。目前,管道运输已经成为一种重要的输送油气的方式,而且输送的距离不断延长,范围逐渐扩大,涉及沙漠、沼泽、冻土甚至是海洋,而且输送的介质逐渐多样化,这就为防腐工作的开展提出了更高的要求。化学的工业迅速发展,为防腐工作的进步提供了可能,而且很多新材料与工艺的出现,也为防腐事业的发展提供了更多的机遇。以前那种采用单一的沥青进行防腐的时代已经过去,逐渐转变为采用高分子或者是复合材料进行防腐的时代,这就使得管道可以在更为苛刻的环境中存在,不那么容易被腐蚀,使用寿命被延长。 1.管道外涂层的选择原则 如果要为管道涂一层外防腐层,就要基于这种技术是否可行来做出正确的选择,其他因素都是在这一前提下实现的。所谓技术的可行性主要包括以下两方面: (1)满足管线的运行要求 涂层的使用必须满足管线的运行要去,也就是指防腐层在管道的设计年限之内不恩能够失效。管线在运行的时候,难免会受到环境因素的影响,使防腐层遭受不同程度破坏。例如,防腐层有可能与土壤发生相互错动,这就使得防腐层在剪切力的作用下被破坏。除此之外,土壤中存在的硬物也可能会对防腐层造成损坏,再加上植物根茎的破坏力也是极大的。防腐层与钢管的热行为不同,在加上阴极保护引发的剥离作用,都会对涂层造成较大损坏。目前,管道中输送的物质以及趋于多样化,防腐层如果不能很好地适应,就可能被损坏、老化、最终失去其原有的保护作用。可见,在位管线选择图层的时候,图层对与运输介质的适应性是首先要考虑的,进而在优化方案,力争取得良好的防腐效果。 (2)满足环境及施工工艺条件的要求 ①防腐层必须具备足够好的硬度,并且抗冲击能力要足够大、耐磨,这有这样的防腐层才能够符合管道涂层的硬性要求,适应一切硬物的碰撞、土壤的腐蚀等状况。 ②防腐层必须具有足够好的耐候性,这样就可以在整个管道的施工周期内都表现出良好的适应能力,避免大气层的变化对其造成破坏。 ③还必须为防腐材料准备好与之相适应的补口或者是补伤材料,这样才能够保证涂层材料被长期使用,发挥其有效的防腐作用。 ④防腐层必须环保,不能出现污染环境的现象。 所谓施工工艺的可实现性是指,不仅要对材料自身的性能给予充分的而考虑,而且要使之尽可能地符合施工工艺的要求,保证施工工艺得以顺利实现。如果所选择的防腐层的性能比较好,那么就要选择与之相适应的较为成熟的施工技术。我们国家目前使用较多的是三层PE, FBE, 煤焦油瓷漆等,而且选择了符合国家水平的与之相适应的较为先进的施工技术。 经济合理性也是进行选择时需要考虑的重要因素之一,即在满足同样的施工要求时,如果可以选择多个可行的技术方案,那么就要优选经济合理的方案。对于经济合理性,需要从以下两个方面来认识:第一,如果某管道不宜维修,但是又需要长时间使用,那么就要首先考虑其维修费用的高低。反之,如果某管道易于维修,而且不必使用过长时间,那么就要适当节约投资。管线一般都是长距离的,因此需要经过很多不同的地质单元,此时需要不断变换运行参数,那么此时就需要不同的防腐层来进行防护,但是也不宜分成太多段,否则将会为组织的有效管理增大难度。而且,不同的防腐层所需费用不同,那么就大大增多了防腐工程费用,而且很难选择与每种防腐材料都相配伍的补口材料。除此之外,也增大设计阴极保护的难度,因为这需要考虑不同材料的绝缘电阻的影响。 环境保护法制化的出现,也为管道施工提出了更高的要求,尤其是人口密集区,更不允许防腐层对环境造成任何污染。 2.管道常用外涂层 (1)熔结环氧粉末(FBE)防腐层 环氧粉末是一种常用的防腐层,属于热固性材料。在使用时,只要先将钢管预热,然后将环氧粉末以静电喷涂的方式,涂在钢管上。此时,管壁就会散发出大量的热,将环氧粉末熔结,最终使之很好地固定于管壁表面。这种材料的主要优点就是;能够很好地粘结于钢铁表面,对于剥离具有较强的抵抗力,而且很难遭受土壤应力的破坏,不污染环境。同时,这种材料也存在一定的缺点,即涂层一般比较薄,不能够经受较大的冲击力,易被外界硬物多划伤,最重要的是这种材料不能够长时间接受紫外线照射,且耐水性较差。综合考虑,环氧粉末的优点和缺点,再根据施工周期对防腐材料进行适当的选择,保证其露置时间在2个月以内,否则就要采取适当的遮盖措施对其进行保护。 因此,这种防腐材料一般用于环境较为苛刻的情况下。 (2)双层环氧粉末防腐层 双层环氧粉末是指,在环氧粉末的表面再涂一层经过聚烯烃改性过的环氧粉末。这种双层环氧粉末能够有效增强水汽渗透率,并且可以承受较大的冲击力。其具体的涂敷工艺是指:在内层环氧粉末发生胶化的时候,在其表面涂一层环氧粉末,这项涂敷工艺对于工艺参数的要求比较高。这种防腐材料的优点包括:能够有效防水、具备较好的机械性能、对冲击力的抵抗能力较强,耐磨。但是,它同时具备一些缺点,例如:造价昂贵、没有在大口径管线施工中得到广泛应用。这种防腐材料一般能够很好地适应各种土壤,但是其昂贵的造价限制了其广泛应用。 (3)煤焦油瓷漆防腐层 煤焦油瓷漆的涂敷工艺相对比较复杂。这种材料的优点包括:具有较强的化学稳定性、能够经受外界环境的腐蚀,一般不会被植物根茎所穿透,更不易被微生物所侵蚀。但是,这种材料也存在明显的缺陷,主要包括:很难抵抗土壤应力的破坏以及外界硬物的损坏。在高温环境下,这种材料比较容易软化,在低温环境下,因为太脆而易折断。因此,这种材料既不适合热带也不适合寒带,对环境的适应能力较弱。因此,这种煤焦油瓷漆防腐层一般适应于温度适宜、机械强度低、腐蚀性强的环境中,但是一般不会在人口密集区使用。 (4)石油沥青防腐层 石油沥青是以石油蒸馏残物为原料制得的。其涂敷工艺为通过热浇涂的方式来缠绕玻璃纤维。这种材料的优点包括:能够很好地与防腐层相结合,高化学稳定性,价格相对比较低廉等,已经经过了很长时间的使用。但是,这种材料缺乏较强的耐土壤应力,且对环境具有较大的污染,因此并不被发达国家所看好。 三、石油天然气管线防腐层技术的发展趋势 目前,在国外被广泛采用的管道昂富材料主要包括:FBE、PE以及石油沥青等,再加上目前得到发展迅速的多层复合涂层等。根据调查显示,FBE具有较好的理化性能,而且对温度的适应呢给力比较强,成为世界首选管道涂敷材料。随着社会的发展以及科技的进步,煤焦油瓷漆的地位也逐渐下滑,用量不断减少,尤其是在新建管道中的用量更是不理想。挤出PE在国外应用较为广泛,但是其较差的温度适应能力限制了其广泛应用。石油沥青的用量很不稳定,在发达国家早就不被看好,只是勉强被第三世界国家所使用。 早些年,对于我们国家的管道而言,使用的全是石油沥青加玻璃布的结构。对着社会的不断发展和科技的不断进步,大量的新材料和新技术涌现出来,我们国家也开始尝试使用国外的涂层与技术。目前,我们国家的防腐涂层技术已经相对比较前沿,与世界先进水平相差无几,而且将会伴随着我国的管道事业一起成长,逐渐被完善。我们国家积极发展基础理论,研究新颖的检测方法,力争将管道腐蚀问题扼杀在摇篮之中,同时对已经出现的管道腐蚀问题及时补救,以促进我国的管道防腐蚀事业长远发展,为能源事业更好地发展提供保障。 四、结束语 管道输送具有明显的优势,成本相对比较低廉,而且效率高,对于各种地域都表现出了较强的适应能力。因此,管道输送具有较好的发展前景。但是,管道腐蚀问题依然不容小觑,因为这个过程受到外界环境的影响较大,十分错综复杂。因此,必须寻找的途径保障管道不被腐蚀,为安全保障提供更大的可能性。在推动能源事业快速发展的今天,必须注重能源管道的防腐问题,采取适当的防护措施。本文针对多年施工工作经验,对常见的造成油气管道腐蚀的因素进行了分析,并且提出了与之相对应的防护措施,意在为日后的防腐工作的全面展开提供行动指南。我们国家也做了相应的努力,积极发展基础理论,研究新颖的检测方法,力争将管道腐蚀问题扼杀在摇篮之中,同时对已经出现的管道腐蚀问题及时补救,以促进我国的管道防腐蚀事业长远发展,为能源事业更好地发展奠定基础。 作者简介 郑瑜,男(1977.03―),河南安阳人,中石化天然气川气东送管道分公司,在职研究生,中级职称,研究方向:长输管道自动控制。 天然石油分析论文:石油天然气长输管道阴极保护系统常见问题分析和处理 内容提要: 随着我国油气管道事业的蓬勃发展,油气管道的腐蚀与防护问题越来越受到人们的重视。长输天然气管道主要采用的阴极保护措施为强制电流保护法,阴极保护日常的维护维修成本上升成为日常管道保护的重要课题。 本文详细阐述了长输天然气管道阴极保护常见问题分析和处理。 主题词:腐蚀阴极保护问题分析处理 1.阴极保护原理简介 外部电源通过埋地的辅助阳极、将保护电流引入地下,通过土壤提供给被保护金属,被保护金属在大地中仍为阴极,其表面只发生还原反应,不会再发生金属离子化的氧化反应,腐蚀受到抑制。而辅助阳极表面则发生丢电子氧化反应。因此,辅助阳极本身存在消耗。 强制电流阴极保护驱动电压高,输出电流大,有效保护范围广,适用于被保护面积大的长距离、大口径管道。也是目前新投用油气管线所采用的阴极保护方式。 2.阴极保护站设备及常见问题处理 2.1恒电位仪常见故障排除 序号 故障现场 原因 处理方法 1 开机无输出,指示灯不亮,数字面板表不显示。 ⑴电源开路 ⑵输入保险管断或稳压电源变压器保险管断。 ⑴查输入电源并重新接好。 ⑵更换保险管。 2 输出电流、输出电压突然变小,仪器本身“自检”正常。 参比失效或参比井土壤干燥或零位接阴线断。 更换参比、重埋参比或接好零位接阴线。 3 输出电流突然增大,恒电位仪正常。 ⑴水或土壤潮气使阳极电阻降低。 ⑵与未保护管线接触 ⑶绝缘法兰两边管道搭接。 ⑴可以暂时不改变装置,夏季季电阻会回升。 ⑵对未保护管线采取措施 ⑶对绝缘法兰处不正常搭接进行处理。 4 无电压、电流输出,“保护电位”比“控制电位”高,声光报警20S后切换到恒电流工作。“自检”正常。 ⑴参比电极断线。 ⑵参比电极损坏。 ⑶预控值电位比自然电位低或太接近自然电位。 ⑴更换参比。 ⑵更换参比。 ⑶适当抬高预控值电位―在机后串接一个电阻 5 输出电压变大,输出电流变小,恒电位仪正常。 ⑴阳极损耗。 ⑵阳极床土壤干燥或发生“气阻”。 ⑴更换阳极 ⑵夏季定期对阳极床注水。 6 有输出电压,无输出电流,声光报警20S后转入恒电流状态,恒电流也无法工作,仪器“自检”正常。 一般是现场阳极电缆开路, 不排除阴极线被人为破坏。 重新接线。 7 故障现象同上,但仪器“自检”也不正常。 机内输出保险管熔断。 更换保险管。 8 仪器无法输出额定电流,到某一电流值仪器报警,“控制”电位比“保护”电位高,20S后转到恒流工作。 ⑴限流值太小。 ⑵限流环节故障:反向放大器IC6、IC7坏。 ⑴调节比较板有关参数将限流值放宽 ⑵更换IC6、IC7 9 输出电流、输出电压最大,电位显示“1”(满载)报警20S后,转入恒流。 现场和控制电位偏差超过5mv,比较器IC1坏或阻抗变换器IC9坏。 更换比较板上的IC1或IC9 2.2交流CBZ-3/B型阴极保护控制台典型故障排查 现象:控制台在工作挡工作时恒电位仪输出变化剧烈,保护电位从0.9V到1.8V间断变化,一段时间后,仪器自动切换到恒流工作状态,持续一段时间后自动切换回恒电位状态,恒电位仪输出又剧烈变化,开另一台机出现同样现象。 排查:从控制台后接线板上拆下远控通断“+”、“-”两线,用万用表测量无远控信号。恒电位仪开“自检”正常,短接控制台场效应开关管V8,恒电位仪可在自动挡正常工作。 判断:控制台出现故障。 检修:经查时间控制板D5外控隔离模块和D1晶振4060同时损坏,更换这两个模块后故障消除。 2.3辅助阳极常见问题及处理 按照规范要求阳极地床接地电阻应小于1欧姆,如果恒电位仪运行时输出电压与电流之比明显加大,即输出电压很大,而输出电流很小,说明输出回路电阻加大了。如果阳极电缆与恒电位仪、阳极地床间接触良好,说明阳极地床接地电阻较高,可在地床附近浇水降阻,验证,不合格应从新埋设。 2.4参比电极常见问题及处理 如果发现通过长效参比电极所测的电位与便携式参比电极所测的电位有很大偏差或恒电位仪的“保护电位”比“控制电位”高,说明长效参比电极内CUSO4溶液流空或参比电极接线断路,应立即更换。应定期向参比电极井内注水,保证参比电极与土壤接触良好。 2.5 RTU阀室、场站内阴极保护设备及常见问题处理 2.5.1电位传送器典型故障维护介绍 (1)远传显示的管道电位与实际值E有较大偏差或无显示。 首先用数字电压表接在“管地电位输入”接线端子两端,测得的管道电位的实际值为E,然后用电流表串接“电位信号输出”接线端上测得的电流值经换算后与电压值E相等,说明电位传送器工作正常,问题出在电位传送器与RTU间的接线、RTU、通信及接受器上,请相关人员检修。 若用数字电压表接在“管地电位输入”接线端子两端,测得电压值为E,然后把管地电位输入的(+、-)从接线端子上拆下,测量两端电压为E1(E远小于E1)。要检查电位传送器内接地端的压敏电阻、放电管是否短路,造成阴保电流在进入电位传送器后从接地端流失,如果是要立即更换(100#阀室的例子)。此现象多发生在雷雨过后,雷雨后要及时对电位传送器进行检修维护。 (2)远传显示的管道电位值抖动 若抖动幅度较小、频率较快,多是由于并在“电位信号输出”接线端上300µ滤波电容损坏造成的,应及时更换。 若振幅较大(达几百毫伏),多是由于该处管道受到杂散电流干扰,造成管道电位波动。如果杂散电流影响到阴极保护效果,应及时组织排流。 2.5.2避雷器常见问题及处理 从远传显示得知或在测试时发现参比对管道电位明显变化,未达到保护值,而参比对接地极的电位接近参比对管道电位,当拆下避雷器,用万用表电阻蜂鸣档测避雷器两端的电阻,若蜂鸣器鸣响、避雷器电阻接近零,说明避雷器已经短路,要立即更换。 2.5.3接地电池 保护器也可采用接地电池,它是由平行靠近的一对牺牲阳极棒组成,中间用绝缘垫块隔开周围用介质充填,用两根与绝缘接头两端的管道分别连接的VV-0.6/11×16mm2电缆,通过测试桩短接片与双根阳极棒的引出电缆分别相连。 如西气东输管道采用的接地电池是锌阳极材料的,这种阳极材料的开路电位为-1.05V,相对于钢铁的有效电位差小,只有0.2~0.25V,锌阳极的消耗率为11kg/A.n。 根据这种接地电池的特点,若发现接地电池测试桩处的保护端电位较平常明显降低,非保护端电位却升高。而当拆开接地电池与管道的连接片后测量,如果管道保护端的电位恢复到正常保护值,接地电池的电位降为―0.9V以下,非保护端电位为自然电位,说明接地电池失效,应立即更换;若接地电池电位为-1.05V,保护端和非保护端的电位值正常,可能是接地电池短路,应立即维护。 4.总结 由于长输天然气管道阴极保护系统点多、线长,给阴极保护效果判断、故障分析处理带来困难,故掌握科学分析、判别的方法是必要的。这样会大大缩短故障判别和处理时间,还会节约大量费用。近几年新投用的极保护系统自动化程度较高,要按照规定的要求对阴极保护系统进行检查、维护;要仔细排查故障隐患,及时整改;尤其是雷雨过后要及时检查、维护,确保阴极保护率达到100%,提高管道的防腐效果,延长管道使用寿命,进一步保障石油天然气管道输配系统的安全平稳运行。 天然石油分析论文:石油天然气管道运输安全问题的分析及探讨 摘要:随着石油天然气的开采,大部分石油和天然气管道的运行时间都比较长,近几年,国家大力发展石油天然气能源,石油天然气的使用量与运输量也随之增加,久而久之,在石油和天然气管道的运输中会出现很多的安全问题,本文主要探讨了一下石油和天然气管道在运行中常见的安全问题,以及相应的处理措施,以供参考。 关键词:石油天然气 管道运输 安全问题 前言 石油,天然气在运输过程中需要大量的运输管道。一方面长距离运输石油天然气的管道具有管径大、运距长、压力高和输量大的特点,管道包括管线、站场、通信、防腐设施等附属设施,是个复杂的系统工程。管道内被输送的石油,天然气具有易燃、易爆等特性,管道一旦发生泄漏或破坏,很可能引发火灾、爆炸事故,造成人民生命财产的巨大损失,给公共卫生和环境保护带来较长时间的负面影响。 一、天然气管道运输中存在的不安全因素 1、天然气管道的腐蚀 管道的腐蚀风险是研究人员有待解决的安全问题,数据统计,全国约70%的石油和99%的天燃气输送都是彩用管道运输的,全国二十多个省市和南海、渤海、黄海等广大海域遍及石油天然气管道,很多地方的管道服役年限较长,其中约60%的管道服役时间超过20年,在我国东部、北部的老油田,有的管网服役运行已超30多年。这些管网建设时间早,当时设计标准比较低、管道的本质缺陷也较多,老化相当严重,导致腐蚀现象频频发生。 2、天然气管道焊缝开裂 当前我们在环形焊缝的技术上依然存在着诸如熔蚀、未焊透、错边等待缺陷这些都是由于技术原因造成的,正是由于这些缺陷的存在就使得我们的管道在焊缝方面还存在有很多的薄弱环节,而这些薄弱的环节就很容易导致管道开裂的问题,这就要求我们努力提高焊接技术,以最大限度的降低由这些原因造成的天然气泄漏发生的几率。 3、违章现象严重,施工不规范 考虑到实际的因素,管道通过的地方一般都是大多远离城镇的荒芜地段,但随着现代社会建设脚步的加快和经济建设的飞速发展,一些地方在城镇的规划建设中就忽视了对管道安全运行的影响。我们的一些地方政府在管道运行方面的知识储备严重不足,不能充分的认识到破坏管道和占压后果的严重性,对很多违章占压管线的行为管理措施不到位:另一方面,我们的一些施工单位在动工之前没有征得管道运营方面的审核和统一,就擅自的动用机械铲、机械锤,野蛮施工,对运输管道造成了严重的破坏。 4、天然气管道的安全监管体制及法制不健全 目前我国在制定天然气管道安全管理方面还很不成熟,还存在有很多不合理和不完备的地方,甚至和某些法律条文存有冲突,与相关的法律法规连接不紧密,在很多的方面还存有漏洞,因此,当前加强和完善相关的法律法规的政策法规已经是刻不容缓的事情了。 二、石油天然气管道的保护措施 1、提高管道材料的质量 监督管道材料的质量直接影响石油天然气管道的安全水平。因此,在计算管道强度的时候,要对管道的载荷分布进行全面分析,选取合理的强度设计系数,正确计算管道的强度、刚度等参数,从而选定能够满足设计要求的管道材料和管壁厚度。在施工前,监督管理人员要按照设计要求,严格检查管道材料,并对各种材料进行质量评估,防止施工单位采用劣质材料进行施工。另外,检测人员可以借助专业的检测仪器,按照检测标准,对所有管道逐一检测,保证所有管道符合要求。同时在设计上,针对特殊地理环境如洼地、盐碱地、山地、海岸等环境,应采取防腐、固定、防护等强化措施。 2、 石油天然气管道腐蚀防护措施 (1)涂层防护。涂层防护已经被广泛应用于石油天然气管道腐蚀控制中。通过涂层把土壤与管道金属基体隔离开来,避免管材金属发生化学反应,同时涂层还可以为附加阴极保护的实施提供必要的绝缘条件。现在常用的涂层防护主要有:三层聚乙烯/聚丙烯涂层和环氧粉末涂层等。其中,三层聚乙烯/聚丙烯涂层属于复合涂层。三层涂层系统分为聚烯烃外护层、粘结剂中间层和环氧粉末底层,具有良好的粘结性、抗阴极剥离性、机械性能、防蚀性能、抗渗透性和绝缘性能,因此可以广泛应用于环境恶劣且防腐蚀性要求高的地方。虽然三层涂层具有很多优点,但也存在一些缺点,如三层涂层的施工工艺非常复杂,在涂有三层涂层的管道上进行焊接,焊缝处容易形成空鼓等。热输管道的防腐标准要求要比普通管道更高。 (2)阴极保护。阴极保护在我 国已经有50年的发展历史,它通常是作为一种附加保护的方式存在。涂有防护层的管道在运输、装配过程中容易出现涂层破损现象,如果不加处理,破损处的管道金属容易发生腐蚀。这时采用阴极保护,就可以对破损处的管道金属提供防蚀保护。阴极保护不会干扰管道附近的地下金属构筑物,并且具有施工简单,安装工作量小等优点,同时能防止杂散电流对石油天然气管道的干扰。 (3)缓蚀剂防护。缓蚀剂防护是指,在腐蚀环境中添加少量特殊物质以阻止或减缓管道金属的腐蚀速度。缓蚀剂防护具有投资少,操作简单,使用方便,见效快等优点,具有广阔的发展前景。缓蚀剂利用自身极性基团的吸附作用,吸附于管道金属的表面。这样,一方面由于缓蚀剂吸附于管道金属表面,改变了金属表面的界面性质和电荷状态,增加了腐蚀反应的活化能,降低了腐蚀速度;另一方面,缓蚀剂上的非极性基团可以形成一层疏水性保护膜,覆盖在金属表面,疏水性保护膜能有效减缓与腐蚀反应相关的物质和电荷的转移,降低腐蚀速度,保护管道金属。 3、引进管道完整性管理 管道完整性管理以保证管道的经济安全运行为优秀目标,对影响管道完整性的各种潜在因素进行综合的、一体化的管理。在事故发生前,就对管道进行检测和评估,预先制定修复维护计划,是有计划的修复和主动应对。使管道管理标准化、程序化、科学化、规范化。已成为当前最为认可的管道安全管理模式。管道完整性管理的要求始终贯穿于管道设计、施工、运营、维护、检修的全过程,是一个连续的、循环进行的管道监控管理过程,综合运用可靠性分析、风险评估、管道内外检测以及数据与信息管理等多项技术,对管道进行多元的动态管理。需要很多支持技术。管道完整性管理可以解决三个问题:通过管道完整性管理,识别和确认管道高风险因素,有针对性地制定风险控制计划,减少事故的发生;通过管道完整性管理,对管道的薄弱环节进行检测评估和维修,保持管道状态的完好,能够整体延长管道的使用寿命;如果管道出现事故,通过管道完整性管理的专家决策系统和地理信息系统(GIS)等技术平台,能够最快最有效地做出抢修决策和方案,使损失降到最低程度。 4、加强对管道的保护宣传力度 我们的管道企业的工作人员应积极配合当地政府大力开展群众性的宣传教育活动,使我们的广大人民群众提高对管道设施安全的法制意识和安全性,加大对管道的保护工作,同时我们还必须加强自身的对管道的检查检测能力,要能够及时的发现和整改安全隐患,相信通过我们自身的努力再加上全社会的共同关注和大力配合,天然气管道一定能够实现平稳安全的运行。 结束语 总之,对于事故隐患要做到及时发现及时整,要坚持“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,完善规章制度,促进相关单位依法、科学、超前进行安全管理。只有在全社会共同努力下,才能够实现石油天然气管道运输的安全进行,才能促进石油天然气管道运输和道路运输企业的安全发展和可持续发展。让石油天然气更好地造福人类。 天然石油分析论文:石油天然气管道共建共享博弈分析 [摘要] 油气定价方式是油气行业竞争环境的主要影响因素,定价方式的改变将显著改变油气企业的收益。假设政府通过选择三种油气定价方式(市场竞争形成价格、价格绝对固定、价格相对固定)改变油气行业竞争环境,对双寡头企业在每种价格条件下的新市场和成熟市场进行管道共建共享博弈分析,结果表明:市场竞争形成价格条件下的新市场和成熟市场,企业之间均能够实现管道共建共享;价格绝对固定条件下的新市场,企业之间能够实现管道共建共享,成熟市场则需要进一步考虑企业进入市场的成本和收益;价格相对固定条件下的新市场和成熟市场,企业之间均不能够实现管道共建共享。因此,推进油气价格的市场化改革,发挥市场在油气资源配置中的基础性作用,可以有效解决当前管道重复建设问题。 [关键词] 油气价格市场化改革;油气定价方式;石油天然气管道;共建共享;博弈分析 一、引言 中国正迎来管道建设大发展、大跨越的新时期,但中国早已存在的管道重复建设问题却愈加严重。导致管道重复建设的原因,业内普遍认为有两点:业主制管道建设模式和多元化的管道投资主体各自为政。其解决方案多为政府对管道进行集中管理,主要通过集中管道管理权或推行管道独立来进行集中管理。这一思想由来已久。早在2002年,原国务院体改办体改所就提交了《长距离管输与城市配气监管框架研究》的报告,报告中提出“管”“气”分离、设立机构监管的建议。2013年,国务院发展研究中心为十八届三中全会提交的“383”改革方案重提这一建议,提出“将石油天然气管网业务从上中下游一体化经营的油气企业中分离出来,组建若干家油气管网公司,并建立对油气管网的政府监管制度”。应该说,建立独立管道公司确实可以解决管道重复建设问题,而且也有成功的先例。1998年,由艾克森・美孚等公司分拆重组的“金德-摩根管道公司”,从业主有限合伙制向独立管道运营模式进行改造以来,已成为目前世界规模最大、盈利能力最强的油气管道运输商。但在中国,如果从中石油、中石化、中海油这三大石油公司分割石油天然气供应和输送网络业务,将涉及数千亿元石油天然气管道资产的分割与重组,从资产分割技术和经济上的可行性来看,成立独立管道公司似乎是不切实际的。企业为何不能自发进行管道共建共享、解决管道重复建设问题呢?十八届三中全会做出了“积极稳妥推进市场化改革,使市场在资源配置中起决定性作用”,“完善主要由市场决定价格的机制,推进水、石油、天然气、电力、交通、电信等领域价格改革”的决定,将现行政府主导的油气定价变为市场主导。因此,本文从油气定价角度分析现阶段油气企业为何不能自发进行管道共建共享以及油气价格改革将会对管道共建共享产生何种影响。 现有文献尚未对此做出解答。解决重复建设问题,相关文献均建议通过政策激励企业进行设施(或资源)共建共享,或者只是分析共建共享给博弈方带来的利益。孙瑞英通过“斗鸡博弈”模型分析图书馆重复购买信息资源问题,提出确立共建共享价值观、建立良好的协调合作机制、合理使用资金、公平利益分配及加强图书馆之间信息沟通与互动等五条具体措施,强调信息资源共建共享协调合作机制的作用。[1]陈荣仲、祝建军和蒲云利用两阶段动态博弈分析方法分析了企业间知识共享对产品需求曲线、企业单位成本、产品市场价格和企业利润的影响。[2]苑春荟和陈曦对电信行业基础设施共建共享问题进行研究,根据企业间实力差异,将博弈分为三种情况:大差异非对称共享、非对称共享、对称共享,并通过比较三种情况下企业是否共享基础设施对企业收益的影响,得出需要引入激励机制,鼓励电信企业进行基础设施共享的结论。[3]以上研究对各自领域内的设施(或资源)共享问题做出了有益的探索,但其对油气行业的借鉴意义有限。 在油气行业竞争环境的各个参数中,油气价格无疑是最重要的参数,因此,十八届三中全会提出的油气价格市场化改革将对油气行业竞争环境产生巨大而深远的影响。所以,本文从油气定价角度入手,假定政府通过选择不同的油气定价方式营造不同的行业竞争环境,通过分析不同竞争环境下油气生产企业利润最大化决策,力图找出实现企业管道共建共享的竞争环境,并确定该环境对应的油气定价方式。 二、问题描述和模型假设 (一)问题描述 假设市场为卖方垄断市场,存在两个无差异且具有竞争关系的寡头油气生产企业。企业在新市场和成熟市场上进行竞争,目标是通过选择油气产品价格、油气产量和管道共建共享程度来实现利润最大化。 政府不直接参与企业利益博弈,而是通过选择不同的宏观调控政策――这里主要是规定油气定价方式――改变企业的竞争环境。因而将政府作为外生条件来处理。政府的目标是通过选择合适的油气定价方式实现管道共建共享。 中国石油大学学报(社会科学版)2014年10月 第30卷第5期李宏勋,等:石油天然气管道共建共享博弈分析 (二)模型假设及符号说明 用i表示油气生产企业,其中i=1,2;qi表示企业i的市场需求量,pi表示企业i的产品价格; L表示以最经济最有效率的方式铺设的油气运输管道总长度(这意味着无论哪家企业修建管道,其最优的管道修建方案都是L对应的管道修建方案);cb表示单位长度油气管道的建设成本;s0i 表示不进行管道共建共享时企业i每单位油气运输量对应的管道建设成本(以下简称平均管输成本)[4],则s0i=Lcbqi;c表示单位产品成本,cg表示单位油气开采成本(包括自采和外购油气的成本);β表示企业之间管道共建共享程度。为对模型进行清楚的解释,以下对主要假设做出说明: 假设1:管道共建共享程度β的取值只有两种情况:β=0或β=1。 令βi表示企业i管道共建共享意愿,βi=0表示企业i不希望与其他企业进行管道共建共享,βi=1表示企业i希望与其他企业进行管道共建共享。 令β=βiβ-i表示企业之间管道共建共享程度。β=0意味着企业之间的管道完全不共建不共享;β=1意味着企业之间的管道完全共建共享。因此,管道共建共享的实现条件是β=1。 假设2:企业i平均管输成本si仅与企业市场需求量和管道共建共享程度有关[5]。 si的形式如下: si=Lcbqi, 当β=0时Lcbq1+q2 ,当β=1时 因为在一定时期内,油气行业技术水平基本保持不变,所以L和cb是定值,故si仅与qi和β有关。将β=0时的企业平均管输成本记为s0i,β=1时的平均管输成本记为s。易知,s0i 是双寡头油气企业所能达到的最高平均管输成本,而s是其能达到的最低平均管输成本。 假设3:企业单位产品成本ci=cg+si。 这个假设意味着模型中的企业单位产品成本只包括单位油气开采成本cg和平均管输成本si。假设两家企业的油气开采技术相同[6],则c1g=c2g=cg。 假设4:油气产品价格比较稳定,长期油价趋势是可以预测的。 假设5:政府有三种备选油气定价方案:市场定价、价格绝对固定、价格相对固定。 市场定价。 市场定价即政府对企业油气定价不进行干预,允许企业在市场竞争中自由制定各自的油气产品价格。油气产品价格由市场决定,一家企业的市场需求量受所有企业制定的产品价格影响。 令m为需求/价格系数,则mi=-qipi;令k为交叉需求/价格系数[7],则ki=qip-i。由于产品完全同质,所以不同企业的m和k是相同的[8],并且在通常情况下,m k成立。这是因为企业价格变动带来的弊端完全由企业自己承担,而其他企业价格变动给本企业带来的好处却要与其他所有企业共享。 价格绝对固定。 所谓价格绝对固定,是指油气价格由政府给出,在较长时期内不得更改。 油气产品价格采用成本加成法确定,其计算过程如下: 首先,给定基期,由政府相关定价主管部门在市场层面上统计基期样本油气生产企业的全部生产成本。 其次,确定利润率。在综合权衡各方利益的基础上,定价主管部门确定油气生产企业的利润率。 再次,计算油气产品价格。令r表示利润率,则P=c(1+r)。 价格P即所有企业油气产品的销售价格。 价格相对固定[911]。 所谓价格相对固定,是指不同管道运输的油气,其价格是不同的;同一条管道运输的油气,其价格是相同的,且价格一经给出,在较长时期内不得更改。 油气产品价格采用成本加成法确定,其计算过程如下: 首先,确定管道修建完成的时间,由政府相关定价主管部门按照“新线新价”原则统计管道修建完成时油气生产企业的全部生产成本。(“新线新价”原则指以管道为标准确定管道修建成本,给每一条管道核算其建设成本) 其次,确定利润率。在综合权衡各方利益的基础上,定价主管部门确定油气生产企业的利润率。 再次,计算油气产品价格。令r表示利润率,则Pi=ci(1+r)。 价格P即由该管道运输的油气产品的销售价格。 三、双寡头三种定价方式下企业博弈分析 (一)市场竞争形成价格条件下的博弈模型 1.新市场进入与管道共建共享 新市场,企业i需要决定是否进入市场,以及进入市场之后决定pi、qi和βi。双寡头决策问题如下[12]769783: 在此基础上,利用链式法则直接求π*1 关于c1的一阶偏导以及π*2 关于c2的一阶偏导,得π*1c1 均衡解为(共建,共建)。均衡结果说明,在市场定价条件下的新市场,双寡头企业将以管道共建共享的方式进入市场。此时不存在管道重复建设问题。 2.成熟市场价格博弈与管道共建共享 在成熟市场上,假设企业进行有先后的价格博弈,适用斯坦克尔伯格模型。[13]在博弈的第一阶段,企业i根据利润最大化原则,选择pi≥0和βi;第二阶段,企业-i观测到pi和βi,根据利润最大化原则选择p-i≥0和β-i。 均衡解为(共享,共享)。均衡结果说明,在市场定价条件下的成熟市场,进行价格竞争的双寡头企业可以实现管道共建共享。此时不存在管道重复建设问题。 (二)价格绝对固定条件下管道共建共享博弈模型 1.新市场进入与管道共建共享 当面对新市场时,企业i和-i同时决定是否进入该市场,如果进入该市场,是否与其他企业进行管道共建共享,这是一个完全信息静态博弈。 此时,产品价格固定为P=(cg+s)(1+r),其中s=Lcbq1+q2。这意味着,政府定价主管部门是从市场层面而非企业层面来核算企业单位产品成本。油气企业面临的决策问题为: 天然石油分析论文:石油天然气管道运输安全问题的分析及探讨 摘要:本文分析了石油天然气管道安全保护条例,针对石油天然气管道运输中存在的安全问题进行详细探究,并提出了加强石油天然气管道运输安全的有效对策。 关键词:石油天然气;管道运输;安全问题;有效措施 引言 近年来,伴随着工业化发展进程的加快,人们的生活和发展越来越离不开石油天然气,并且石油天然气与人们的生活日益密切,在运输方面得到了高度关注和重视。因此,需要更多更有效的方法来使石油天然气在运输中得到更高效率的提升。在保障高效率的传送中安全问题是更不容忽视的问题。 一、概述石油天然气管道安全管理工作的必要性 伴随着现代工业化的不断发展,人们日常的生活与石油天然气有着密切的关系,石油天然气需求一直呈现上升趋势。在石油天然气管道中,安全管理通常受到很多因素的影响,根据对目前我国石油天然气管道在运行过程中存在的问题进行分析,提出了合理的相应问题解决的对策方法,这些方法对于实现安全生产和生活来说,有着不可忽视的作用,同时这些方法也是安全管理工作的必须要求。石油天然气采用管道运输是一种合理经济的运输方式,石油天然气管道是国家重要的公共基础设施,石油天然气管道运输的安全性直接关系着国家的社会稳定和能源安全。石油天然气运输的安全性是非常重要的,在石油天然气管道运行中做到良好的安全管理,是保障运输安全的必要条件[1]。 二、石油天然气管道运输中存在的安全问题 1、长距离的管道运输带来的安全隐患 一般情况下,石油天然气的运输,都是从较远的矿区运往需求的繁华都市,所以在运输过程中,需要大量的运输管道。石油天然气的管道长距离运输具有运距长、管径大、压力高和输量大的特点,管道包括站场、管线、通信、防腐设施等,长距离的管道运输是一个复杂的工程。管道内被输送的石油天然气具有易燃易爆等特性,如果管道发生泄漏或破坏,很大可能会引发火灾、爆炸事故,会造成人们生命财产的损失,同时也会给公共卫生和环境保护带来负面的影响。长距离输送管道被埋在地下,路途经过的地下情况非常复杂,而且还有不确定的环境恶劣性影响,再加上长时间的多次运输,所以运输管道的内外会发生腐蚀的现象。如果出现严重的腐蚀现象,就会出现石油天然气泄露而引发的爆炸事故,从而会给人们带来生命隐患和不必要的物质损失。以下是石油天然气泄露发生爆炸导致人员伤亡的真实案例: 2000年9月22日,上海著名的小吃街吴江路附近发生天然气管道爆炸事故。造成了巨大的经济损失。2000年2月19日,山东三力工业集团有限公司濮阳分公司发生地下废弃天然气管线爆炸事故,造成15人死亡,56人受伤,其中13人重伤,直接经济损失342.6万元。2013年11月22日,山东青岛中石化黄潍输油管线发生原油泄露,维修时发生爆炸,造成52人死亡。 2、人为的破坏涉及到的安全隐患 由于石油天然气的运输管道在地底下,虽然会有一些标牌来进行指示,但是由于受到时间长和环境以及人为因素的影响,这些标牌很容易毁坏和丢失,因此,一些其他施工会对运输管道的破坏造成影响。在没有明确的标牌指示下,造成了不必要的人为毁坏,导致石油天然气泄露,发生爆炸。对生命财产和物质财产造成了很大的毁坏[2]。 3、石油天然气管道安全管理工作的缺失 在石油天然气管道安全管理中,工作出现缺失的现象一方面来源于石油天然气的运输管道的安全监管部门,其监管部门可能存在职责定位混乱、职能交叉的现象,导致在制定安全管理方面的策略上还有一些问题。还有一些部门受利益驱使,对负责的相关特种设备的安全监管工作有所缺失,导致管道存在的隐患很多。另一方面,没有加强定期检查检测石油天然气管道,导致没有及时发现和整改存在的安全隐患。石油天然气管道的安全管理工作,需要进行科学有效的完善。 三、加强石油天然气管道运输安全的有效对策 1、运输管理部门应加大整治力度 在管道石油天然气中存在很大的暴利,因此盗窃的现象就会出现。盗窃不仅是刑事的案件,还会对环境造成很大的污染,同时还对财产和生命的安全造成一定的威胁。因为偷窃会使运输管道出现损坏现象,进而会引起石油天然气的泄露导致爆炸,出现一系列不安全的事故。对于以上这种现象,为了防止出现盗窃现象,运输管理部门需要制定相关的法律法规,同时还要加大整治力度,严厉打击盗窃罪犯。此外,还要加大对保护管道和石油天然气的宣传,加强人们在思想道德方面的教育,在惩治方面加大处置力度。 2、加强管道保护力度 石油天然气的自身就具备着有毒性、腐蚀性、易燃性的特点。因此就会要求非常高的运输工具管道材料。但是,由于一些技术发展的限制,管道的材料还有更进一步的提升空间。根据我国目前的现状来看,我们没有办法改变科学的滞后性,那么就可以对石油天然气运输管道的保护力度进行加强管理。保护运输管道分为以下几方面,一是管理部门要加强严格管理,继续深化管道违法占压和打孔盗油的专项整治。对违法占压管道的安全监控措施进行重点整治,并且向地方政府的报告和相关备案进行严格落实,制定有关管道破坏方面的法律法规,以此来惩治违法的人员。加强保护管道,全面掌握存在事故隐患管道的治理情况,以及违法占压管道的解决措施,来达到保护石油天然气的安全运输。二是安全隐患排查。一些相关的部门应该进行详细分配工作,对石油天然气输送管道安排具体人员进行严格管理,并且管理人员要对管道的安全隐患工作进行详细排查。对运输管道进行定期的检查和规划,并且根据规划实施。定期检查输送管道是否存在损坏情况,如果有损坏的管道,需要立即上报相关部门进行修补。三是在较繁华地区,如果地下有埋有石油天然气输送管道,要在地带放上指示标牌,以防不必要的损坏[3]。 3、科学改善管道的防腐蚀现象 3.1 加缓蚀剂防腐 对不同的石油天然气组分进行化验,配置出合适的缓蚀剂。加缓蚀剂的防腐原理是其为极性吸附,可以吸附在油气管道表层,会将管道与腐蚀源进行隔离。在管线投产的前期,通常情况下是采取缓蚀剂镀膜,在油气管道的内壁,会形成一层保护膜,利用缓蚀剂具有的疏水特性,从而制约腐蚀。 3.2 涂层防腐 利用防腐的物质,对腐蚀的传播途径进行切断处理,降低腐蚀物体与腐蚀源的接触机率,就是涂层防腐的原理。一般情况下,在现场的做法就是在管道外壁均匀涂抹防腐物质,将管道外壁与外界物质进行隔绝处理,避免相互接触,这样就可以避免土壤对管道的腐蚀。 3.3 阴极防腐 阴极防腐是在防腐涂层的基本情况下,进一步完善涂层防腐,一些管道在运输的情况下或使用的时候,因为出现一些原因导致防腐涂层破损,从而降低了管道的抗腐蚀能力,因此利用阴极防腐,作为补救措施。 4、强化管道焊接工艺规范操作 在石油天然气管道中,焊接需要根据焊接试验卡和焊接操作卡进行操作,焊接要遵循相应的工艺标准,按照管道的尺寸、管道的材质以及参数进行严格焊接。如果出现问题,一定要先解决问题,等问题解决之后才可以进行焊接,此外,还要对焊工的资质进行审查,预防焊接技术存在基本的缺陷。利用技术手段,检查已经焊接完的管道,常见的有射线、磁粉等措施。 结束语 综上所述,在石油天然气管道运输的过程中,其安全性是不容忽视的,对于事故隐患要做到及时发现及时整改,完善规章制度,促进相关单位依法、科学、超前进行安全管理。只有在全社会共同努力下,才能够实现石油天然气管道运输的安全进行,才能促进石油天然气管道运输和道路运输企业的安全发展和可持续发展。让石油天然气更好地造福人类。 天然石油分析论文:石油天然气工程地面建设项目控制和生产运行特点分析 摘 要:近年来,随着经济的快速发展,我国石油行业也呈现出蓬勃发展的趋势,与此同时,地面建设工程作为石油行业发展中的基础性工程建设项目,其发挥的作用也日渐重要。石油天然气工程地面建设项目的运行效率,对石油工程项目整体的运行都有着重要的影响,同时也关系着石油的开采、炼化和输送等作业的正常运行,对于石油企业的可持续发展更是有着密切的关系。本文就主要针对石油天然气工程地面建设项目的控制与运行的相关问题进行简单的探讨。 关键词:石油工程 天然气工程 地面建设项目 控制 运行 石油行业地面建设工程项目,指的是与石油行业相关的一系列工程项目,其建设效率对于石油作业的全过程有着重要的影响。通常情况下,石油行业的地面建设工程主要有地面集输站点的建设、输油输气管线的铺设、石油炼化基地的建设以及油气储运库的建设等。 一、石油天然气工程地面建设项目管理的特点 天然气工程地面建设项目是其重要的组成部分,其运行效率直接关系着油气的储存和运输,也关系着石油企业的经济效益。石油天然气工程地面建设项目的经济投入较高,而且建设周期很长,过长的建设周期与资金流通之间容易形成矛盾,对于工程建设的质量会产生一定的影响。同时,地面建设项目的施工技术复杂,对工程建设的专业性要求较高。另外,石油天然气工程是一个能耗消耗量巨大的工程项目,因此在工程建设过程中,也要对项目建设对生态环境产生的影响进行充分考虑,降低能耗的同时,降低对项目施工对环境造成的影响。 二、石油天然气工程地面建设项目控制的内容 1.招投标管理控制 石油天然气工程地面建设项目的开展,是通过招投标的方式,选择符合生产资质的建设单位进行承担。因此在进行项目的招投标管理时,必须要对参与投标的建设单位的资质进行严格的审核,保证项目建设的有效性。与此同时,要对工程项目的招标进行科学的管理。制定严格的招投标管理办法,对于工程项目所涉及到的内容需要严格的划分,除了一些不适合通过招标方式的特殊项目,其他所有的项目都应当通过招标的方式,选择合适的建设单位。只有通过严格的招标管理控制工作,才能保证合适的项目由合适的单位承建,以此保证石油天然气工程地面建设项目的质量。 2.采购管理控制 材料的质量是影响工程项目建设质量的重要因素,因此必须要对采购环节进行有效的管理与控制。石油天然气工程地面建设中应用的所有材料和物资,都应当严格按照《中国石油天然气集团(股份)公司物资采购管理办法》中的相关规定,为工程项目的建设提供基本的物资保证。一要保证各项物资的持续供应,为工程项目建设与生产提供保障;二要采用集中采购的方式,充分发挥集中采购的规模优势,在保证物资质量的同时,也有利于降低采购成本;三要对采购的过程进行透明管理,预防采购过程中收受利益的现象;四要充分利用计算机就似乎,大力推行网上采购的方式。在实际的工作中,要严格遵守相关的法律法规的规定,签订采购合同,在合同中对材料的数量、价格、供货期限和渠道等进行详细的规定。采购活动的开展,必须要以石油天然气工程地面建设项目的实际需求为根本,确保满足其技术要求。另外,要做好采购的验收工作,对于不合格的资料禁止进入到施工现场。 3.安全施工管理控制 石油天然气工程地面建设项目是一项技术性较高的项目工程,同时对施工安全性也有着很高的要求,因此必须要对所有参与施工的人员技能型技术培训与安全施工教育,不合格的人员不能进入到施工现场,以此保证工程施工现场的安全性。在进行施工方案和施工技术的交底工作时,要坚持细致、准确的原则,保证工程的顺利进行。进入到工程施工现场的人员,在掌握扎实的技术基础的同时,也需要培养起足够的安全意识,配备相应的保护工具,在保证自己人身安全的同时,确保施工的安全性。与此同时,要建立起完善的施工安全管理制度,针对石油天然气工程地面建设项目的特点,结合施工的实际情况,编制相应的施工管理制度和安全管理制度,有效落实安全责任制;做好应急措施,当遇到突发事故时能及时的处理,将伤亡和损失降到最低。 4.施工现场的管理控制 石油天然气工程地面建设项目的施工过程中,要严格落实相关的管理制度,并且对施工现场做好必要的监督与管理工作。现场监督管理工作的范围以及主要任务主要是由石油天然气工程地面建设单位或者授权的项目经理部根据实际的工程情况进行最终确定。监理人员应该获得国家有关权威机构的认证,严禁非专业人员从事现场监督管理工作。现场监理人员需要严格执行国家工程质量检测的相关规定,由建设单位与检测单位签订工程质量检测合同,而其他形式的质量检测结果则不能作为项目验收的主要依据。 三、石油天然气工程地面建设项目的生产运行管理 生产运行管理是对石油天然气工程地面建设项目质量的验收过程,也是体现工程设计功能和工艺设备适应性的必要手段,因此必须要加强对地面建设项目的生产运行管理。在圣餐运行的过程中,相关的管理部门要对生产运行管理的相关工作进行细化,如技术人员的培训、物资的筹备等等。工具工程建设的设计和规划,制定石油天然气工程地面建设项目投产运行的详细计划,在工程运行的过程中需要做好全程的监控和管理工作,发现问题要及时进行抢修和整改,并且对地面建设项目的设备和装置的性能进行全面的考虑,保证各项设备的运转都符合工程质量要求,才能确保其稳定运行。 四、结束语 石油天然气工程地面建设项目是石油工程项目管理中一项重要的内容,其管理效率对于工程项目整体的质量和成本都有着十分重要的影响。在天然气工程地面项目建设工作中,必须要加强对工程现场的施工管理,通过有效的措施促进项目管理效率的提升,才能保证项目的稳定运行,从而促进我国石油天然气行业的持续发展。 天然石油分析论文:石油天然气管道的焊接工艺概述及其发展分析 【摘要】为了进一步探讨石油天然气管道的焊接工艺,文中首先探讨了石油天然气管道焊接工艺概述,重点分析了焊接前的准备工作和焊接的施工阶段,在焊接工艺的质量控制发展分析中探析了建立质量保证体系、严格控制焊接技术人员和检验人员的专业素质。 【关键词】石油天然气 管道 焊接工艺 质量控制 技术人员 随着石油天然气的发展,我国长输管道向大口径、高压力、新材质、高级别的方向发展。同样,随着 X70、X80、X100 等高级别钢的研制与应用也给长输管道焊接工艺带来新的课题。但是要想保证石油化工行业的安全发展就要重视石油化工管道的质量。 1 石油天然气管道焊接工艺概述 1.1 焊接前的准备工作 图1为天然气管道穿越某地纵断面,做好焊接工艺的准备工作可以很好的保障石油天然气的管道安全以及质量。焊接的技术人员不仅仅要详细了解管道工程的施工状况,还要依据这些了解到的数据去制定关于焊接工作的科学焊接方案以及指导书。在焊接的时候需要选择合适的焊接技术,除了这些之外还要谨慎分析焊接的过程当中很可能会出现的一些其他问题,从而进行对应的预警措施以及解决方法。与此同时,还要严格的检查焊接方式、焊接材料以及焊丝,看看他们的质量等问题是不是严格的按照规定还有标准实行的。除了这些,还要评定焊接工艺的科学性。然后依据评定得出来的结果去制定焊接的工艺卡。在准备开工的时候需要对焊工进行考试还有培训,确定各项都合格之后才能正式上岗,这些都是为了更好的指导焊接工作,从而加强焊接的质量,也可以保障建设出来的管道安全度更高。 1.2 焊接的施工阶段 在焊接的施工开始的时候就要严格住哟,这样可以保证焊接的质量,要严格根据规定做好每一步的工作,只有这样才能够让焊接的工作正常进行,让管道修建的工作更加顺利。 1.2.1 根焊打底 管道在焊接之前要使用特殊的坡口机根据要求严格规范加工出V型坡口,然后对坡口的两端进行除锈,使用外对口器管线组对,完成之后用电加热带对他预热,在他完成预热之后才能进行根焊,根焊要使用RMD,然后选择METALLOY 80N1的金属粉芯焊丝进行打底,这样可以使根焊的焊缝均匀,从而预防焊穿。根焊焊接的时候应该注意以下几点:首先,提前对试板试焊进行测试,检查氩气里面有没有掺杂杂质;在焊接的时候要使用防风棚,以便于预防因为刮风而导致的焊接质量;在焊接之前进行的预热必须要达到规定的温度,禁止出现焊接出现裂纹;反复检查焊接质量,及时热焊。 1.2.2 热焊和填充焊接 填充以及热焊要使用自保护药芯半自动焊接方法。采用E81T8-G 焊丝:随时清理由于底层焊接之后存留的飞溅物以及熔渣等等,尤其要注意接口处;还要注意底层焊缝接头以及中层焊缝接头的距离不能低于0.1cm;焊缝的厚度要保持在0.3-0.5cm之间;及时发现问题、反复检查工作、及时清理残留杂质这些都要做到位。 1.2.3 盖面焊接 盖面同样使用自保护药芯半自动焊接方法,选用 E81T8-G 焊丝:焊缝的外观要光滑,颜色要尽可能的接近于管道的颜色,并且要保持过渡自然,争取做到天衣无缝,给人浑然一体的视觉感受;焊缝的宽度要大于坡口两侧大约0.2cm,高度大约是在0.15-0.25cm之间;盖面表层出现的残留物体要及时进行处理,使用合适的方法做好盖面的防腐工作以及保温工作,只有这样才可以禁止发生侵蚀破坏的现象,从而提升焊接的质量;在冬季施工之后,要对焊道进行保温,禁止他有裂纹出现;在焊接施工结束之后,质检人员要严格根据要求对外观进行检查,如果发现问题就要及时的进行处理。 1.2.4 记录工作 焊接管道的时候,焊接的技术人员不仅要根据需求严格遵守焊接工艺指导书实施焊接工艺,还要随时记录好相关的数据。比如说,电焊的电压、电流、每层焊缝使用的材质、焊前的预热和焊后的热处理等。在这里需要注意的一点是,每一道焊缝咋完工之后都要用编号进行标记,方便日后的检查。 2 焊接工艺的质量控制发展分析2.1 建立质量保证体系 焊接技术人员以及单位必须做到质量第一,使用循环工作方法建立QC小组,严格控制焊接技术、方法、材料等因素,并且不断改善不合理的部分,做好事后检查。最重要的就是建立质量考核制度,定期检查,便于及时发现问题,并且解决问题。 2.2 严格控制焊接技术人员和检验人员的专业素质 手工焊接还是管道焊接工艺的主要手段,所以,技术人员的技术以及水平成了首要问题。为了保证他的质量,必须进行岗前培训,各项考试合格才能上岗,还要对他们进行实时培训,以便于及时进入工作状态。检验人员为了保证焊接的质量必须严格检验。然后针对出现的问题对技术人员进行培训,以便于更好的控制日后的质量问题。
纺织论文:混纺织物工业研究论文 1实验方法 1.1工艺流程 染色水洗皂煮水洗烘干。 1.2工艺处方 分散艳蓝E-4R2%(owf),弱酸性艳蓝RAW2%(owf),阿白格B10~60g/L,载体0.2%~1.0%(owf),匀染剂10g/L,冰醋酸调节pH值5.5~6.0,温度60~100℃,保温时间30~80min,浴比1∶50。 1.3染色K/S值测试 将毛/涤织物平整放置好,在保证不透光的情况下,使用7000A型电脑测色仪进行测定。可以将布样折叠,以防透光,在织物的表面取3个点,读取3个值,记录波长最大时的K/S值。 2结果分析与讨论 2.1载体用量对染色的影响 改变载体用量分别为0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.8%、1.0%(owf),其他染色工艺条件相同,即2g毛/涤织物6份,浴比1∶50,冰醋酸调节pH值为5.5~6.0,保温时间50min,染色温度100℃,阿白格B20g/L.由表1可知,K/S值随着载体用量的增加先增大后减小,载体用量达0.5%(owf)后,K/S值反而下降。这可能是因为载体在染色初期主要起促染作用,使混纺织物中涤纶纤维分子结构松弛,纤维空隙增大,分子易进入纤维内部。同时由于载体本身对纤维及染料分子有直接性,不但能帮助染料溶解,增加染料在纤维表面的浓度,而且能减少纤维的表面张力,使染料分子迅速进入纤维空隙区域,提高了染料分子的扩散率,促使染料与纤维结合。而在染色后期,载体的这种作用同样可以加快纤维中染料的解吸。所以合适的载体用量为0.5%(owf)。 2.2阿白格B质量浓度对染色的影响 改变阿白格B的质量浓度分别为10、20、30、40、50、60g/L,其他工艺条件不变,即2g毛/涤织物6份,浴比1∶50,冰醋酸调节pH值5.5~6.0,保温时间50min,染色温度100℃,载体用量0.5%(owf).随着阿白格B质量浓度增加,K/S值先增加后降低,当阿白格B质量浓度增加到20g/L以后,K/S值反而下降。阿白格B在染色中,主要是对毛/涤混纺织物中毛纤维起到匀染作用,增加得色量。所以选择阿白格B的质量浓度为20g/L。 2.3染色温度对染色的影响 改变染色温度分别为60、70、80、90、100℃,其他工艺条件不变,即2g毛/涤织物5份,浴比1∶50,冰醋酸调节pH值5.5~6.0,保温时间50min,载体用量0.5%(owf),阿白格B质量浓度20g/L.随着染色温度的提高、染色K/S值呈上升趋势,尤其是当温度达到90℃以后,K/S值急剧上升,这可能是因为羊毛结构中含有鳞片层结构,温度升高以后,鳞片层软化,羊毛纤维发生溶胀,同时涤纶纤维分子内链段运动逐渐增强,自由体积增大,利于染料上染,考虑到温度太高对羊毛损伤越大,选择染色温度为100℃。 2.4浴比对染色的影响 改变浴比分别为1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60时进行染色,其他工艺条件不变,即2g毛/涤织物5份,冰醋酸调节pH值5.5~6.0,保温时间50min,载体0.5%(owf),阿白格B20g/L,染色温度100℃.浴比对K/S值的影响不是很明显。但在染色过程中,浴比过小时,易使染液温度分布不均,被染纤维浸渍不充分,而且使被染物局部暴露在空气中,致使被染物吸染料不匀不透,造成染色匀染性差,导致染色不匀。同时过小的浴比会增加设备对纤维的磨损,影响染物的外观及手感,加工疵病增多;浴比过大,降低了染料在染液中的浓度,影响染料的上染百分率,致使染料的利用率下降,导致纤维上染料少,K/S值不理想。所以选定最佳浴比为1∶20。 2.5染色时间对染色的影响 改变染色时间分别为30、40、50、60、70、80min时进行染色,其他工艺条件不变,即2g毛/涤织物5份,冰醋酸调节pH值为5.5~6.0,载体0.5%(owf),阿白格B20g/L,染色温度100℃,浴比为1∶20.随着保温时间的延长,K/S值逐渐增大,当超过70min以后,再继续延长保温时间,K/S值反而降低。染色保温时间过短,羊毛鳞片层的软化需要一定时间,染料不能充分的进入纤维内部并固着在纤维上,K/S值小;保温时间过长,高温情况下会使羊毛纤维受到一定的损伤,K/S值增加不明显甚至降低,且手感较差。所以选定最佳保温时间为70min。 3结论 ①毛/涤混纺织物用载体法染色的最佳工艺为:分散染料2%(owf)、弱酸性染料2%(owf)、载体用量0.5%(owf)、阿白格B20g/L、匀染剂10g/L、pH值5.5~6.0、温度100℃,保温时间70min,浴比1∶20。②染色温度对毛/涤混纺织物染色影响最大,这可能是由于羊毛的鳞片层结构导致的。 作者:余艳娥季洪引单位:江阴职业技术学院 纺织论文:智能纺织品电子信息论文 1电子信息智能纺织品导电材料的种类 依据导电体不同对复合型导电高分子材料的分类见图1。图1依据导电体不同对复合型导电高分子材料的分类用于制备电子信息智能纺织品的导电高分子材料称为导电聚合物,其具有明显的聚合物特征,且若在两端加上一定电压,有明显的电流通过。依据材料的组成,可以将导电高分子材料分为复合型和本征型两大类[3]。前者是指将导电体加入到基体中构成的复合材料,后者是指基体本身具有导电功能的复合材料。本文主要讨论前者,按其导电体的不同,将导电材料分为4种:金属氧化物导电体,碳系导电体,结构型导电高分子,金属系导电体。1.1金属氧化物导电体在聚合物中添加金属氧化物可制备导电复合材料。一般采用的导电体是氧化钒、氧化钛、氧化锌、氧化锡等粉末物质,目前最广泛使用的是氧化锌晶须(ZnOw)。1.2碳系导电体碳系导电体包括炭黑、石墨、碳纤维和碳纳米管。炭黑是一种天然的半导体材料,能够大幅度调整复合材料的电阻率(1~108Ω•cm),如采用高温气相氧化和石墨化对炭黑进行处理,可以提高炭黑的比表面积和一定量炭黑吸收邻苯二甲酸二丁酯的体积值,降低表面基团特别是含氧基团的含量,改善复合材料的导电性[3]。石墨是自然界发现的最硬的材料,具有很好的导电性和导热性能,利用石墨制备的复合材料,如尼龙/石墨、聚苯胺/石墨复合材料均具备良好的导电能力。碳纤维的导电性能介于炭黑和石墨之间,其体积电阻率约为1200×10-6~300×10-6Ω•cm。在复合材料中,碳纤维可使其形成的导电渗滤通道的临界体积分数很低,达到很高的导电性能所需的填充量很小[4]。碳纳米管是一种新型的导电体,在纳米纤维含量为0.5%~10%、碳纳米管质量分数为0.1%~0.5%时,复合材料具有很高的导电性能。1.3结构型导电高分子使用较多的是聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等导电物质,这些高聚物不需要加入其他导电性物质而依靠本身结构即具有导电性。1.4金属系导电体金属系导电体包括纯金属粉末和金属纤维。现阶段应用最广的金属粉末是铁粉和铜粉。一般情况下,金属粉末的体积分数达到50%,会使导电复合材料的电阻率达到要求。将金属纤维填充到聚合物基体中,可制成导电性能优异的导电复合材料,其体积电阻率1.0×10-3~106Ω•cm。目前应用较多的金属纤维有铜纤维、不锈钢纤维和铁纤维等[5]。 2电子信息智能纺织品导电材料的制备 近年来,研究人员在电子信息智能纺织品导电材料的制备方面做了大量研究,笔者通过分析归纳将不同导电材料的制备方法分为4类,如图2所示。2.1混入法2.1.1编织法将导电纱线整合在织物结构中LiuY.[6]等人设计出一种应用在智能纺织品上的柔性可伸缩的磷酸铁锂电池,将LiFePO4作为阴极,Li4Ti5O12作为阳极,固体聚氧化乙烯电解质作为分离层铺在阴极和阳极之间,然后将这3层放置在液体聚合物溶液中,在50℃下使溶液蒸发,最后3层合并在一起成为一个电池条。由于该种材料具有热塑性,故此条状电池可以被切断或者拉伸,并混入织物中。据报道,单个的电池条只能提供约0.3V的电压,若将8个聚合物电池条与棉布材料编织在一起(见图3),用铜和铝作为导电线把它们串联起来,可以支持1个3V的发光二极管(LED)持续发光数小时(见图4)。图3电池条织入棉织物形成的导电线程图48个聚合物电池条供1个3伏LED灯发光KinkeldeiT.[7]等人提出一种纺织品一体化的电子鼻系统织物(见图5),将4种非导电聚合物分别在四种相应的溶剂中溶解,同时加入炭黑作为导电的填料,利用超声波震荡使颗粒分散均匀,从而制成4种不同聚合物复合材料的气体传感器。当气体传感器吸收有机溶剂后膨胀,聚合物内部的炭黑填料颗粒之间的距离会增加,使传感器的电阻发生变化。据报道,若使用柔性聚合物基板作为气体传感器的载体,将柔性聚合物基板形成的薄膜条(见图6)作为衬纬织入织物,在经向织入导电丝与柔性薄膜条接触,检测接触点的电阻变化,可以识别不同的溶剂蒸汽并对其进行分类。图5被织入织物的电子鼻系统图6基于柔性聚合物基材制成的薄膜条ZyssetC.[8]等人选用柔性塑料基板作为电子元件的载体,将它们切成条状编织进纺织品。通过织入导线,在导线、条状柔性塑料基板以及接触点之间形成相互连接而成的总线拓扑型的编织网络(见图7)。据报道,导线和柔性塑料基板之间的接触点可承受20N的剪切应力,若将温度传感器集成到条状塑料基板上,织物的抗弯刚度将提高30%。图7带有导条和导线的机织物照片2.1.2改变纱线结构设置导电层和不导电层Gu,J.F.[9]等人开发出一种高灵活度的、基于导电聚合物而制备的具有高电容性能的纤维。通过在两个低密度聚乙烯的绝缘片之间添加一种导电聚合物,从而创建一个简单的卷状电容器,然后把它们卷成一个圆柱体,放进高密度聚乙烯。通过加热,经小孔喷出纺丝,形成一个直径小于1mm的纤维。据报道,该电容纤维(见图8)容纳电荷的能力相当于同轴电缆的1000倍。图8中心具有两个电极的圆柱形电容器纤维GuoL.[10]等人设计了一种基于针织物的传感器,将不锈钢纤维作为导电纱线的外包纱线,将聚酰胺/莱卡的混合纱线作为芯纱,制作具有导电性能的包芯纱,然后制成针织物并测量其导电性能。据报道,以聚酰胺/莱卡混合纱线作为芯纱制成的针织物,其导电性能相对于以聚酰胺单一纤维作为芯纱制成的针织物有所提高。BaeJ.[11]等人提出一种用于操作电容式触摸屏面板的导电织物,将镀银的尼龙丝作为芯丝,将50/50棉/羊毛混纺纱作为外包纤维,利用传统的环锭细纱机制造导电纱线(见图9)。据报道,使用该种导电纱线可以织成具有导电性能的纬编针织物,采用该种纬编针织物制作的手套。可用于在极端寒冷的气候下操作电容式触控面板的屏幕。图9导电的环锭纺包芯纱的横截面2.2化学镀法张碧田[12]等人选用尼龙织物作为待镀织物,经表面粗化、胶体钯溶液活化及解胶处理后,进行化学镀镍。据报道,镀层中磷含量较低,有利于改善镀镍织物的导电性能,提高其电磁屏蔽的效果。甘雪萍[13]等人将涤纶作为基布在一定浓度的NaOH溶液中浸泡去油,然后在含有强氧化性的酸性KMnO4溶液中进行粗化处理,经SnCl2和HCl的敏化处理以及PdCl2和HCl的活化处理后,再进行化学镀铜和化学镀镍。据报道,织物的表面比电阻随着镀铜量的增加而显著减小,镍磷合金镀层质量的增加只能使织物表面电阻略有下降,见图10。纤维表面随着铜的不断沉积而变得光滑,但是镀铜时间达到15min时,纤维表面开始出现一些圆形的瘤子,并且经过化学镀镍处理后不能被镍层覆盖。图10织物化学镀铜、镍后的SEM照片2.3聚合法2.3.1气相沉积聚合法杨楠[14]设计出一套制备聚吡咯导电织物的方案,以纬平针织物作为基布,经过NaOH溶液的去油处理后,将试样经过一定浓度的对甲苯磺酸水溶液进行掺杂剂掺杂处理,再将试样经过一定浓度的FeCl3•6H2O乙醇溶液进行氧化剂掺杂处理,最后让吡咯蒸汽缓慢均匀地沉积在处理过的织物试样上,得到聚吡咯导电织物。2.3.2现场吸附聚合法狄剑锋[15]等人选定以锦纶/氨纶长丝共同编织的经编针织物作为基质,制备聚苯胺/锦纶/氨纶复合导电织物。首先将锦纶/氨纶织物试样浸入苯胺单体溶液进行单体吸附处理,然后将处理后的织物置于氧化剂过硫酸铵和盐酸反应液中,制得墨绿色的聚苯胺复合导电织物,再用盐酸、丙酮、去离子水分别洗涤至溶液为无色,烘干后即得到聚苯胺/锦纶/氨纶复合导电织物。2.3.3液相化学吸附聚合法胡沛然[16]等人以棉织物为模板,通过简单的“浸渍-干燥”过程,制备得到规则的氧化铟锡导电网络,再将其与聚二甲基硅氧烷树脂复合,得到复合柔性导电材料。据报道,氧化铟锡导电网络/聚二甲基硅氧烷柔性导电复合材料弯曲后的电阻率从20Ω•cm增长到80Ω•cm,仅增加了3倍,在弯曲同样的角度后,氧化铟锡纳米颗粒/聚二甲基硅氧烷柔性导电复合材料的电阻率从20Ω•cm快速上升到超过1000Ω•cm,增长了近50倍,导电性能下降非常明显,因此得出,氧化铟锡导电网络的使用能够在弯曲状态下有效地保持材料稳定的电学性能。2.3.4电化学聚合法Kim[17]等人采用电化学聚合法对锦纶/氨纶混纺织物进行聚合,在不同的聚合条件、伸长率和重复拉伸次数下测量织物的导电性能。据报道,织物伸长率在40%时,其导电灵敏度达到最大,如果再增加则伸长率变化不明显。导电织物的导电率会随着拉力的增加而稍微下降。2.4纳米涂层整理LimZ.H.[18]等人提出一种氧化锌纳米棒导电纺织品,让氧化锌纳米棒在普通的棉织物纤维上均匀生长,最后得到高结晶度的纳米棒导电织物。经过机械性能测试可知,纳米棒织物有较强的抗压和耐水洗性能,在室温下,该导电织物可用于气体和光学传感器,用来检测氢气和紫外线。ZhangW.[19]等人用单壁碳纳米管制备导电纱线,使用聚乙烯亚胺对棉纱进行预处理,用以提高碳纳米管的亲和力,然后将基于碳纳米管制备得到的导电纱线作为化学电阻,通过检测其电阻变化,可以在室温下检测氨气的浓度,制成氨气传感器,见图11。 3结语 微电子和纳米技术的快速发展为电子信息智能纺织品领域带来了更多的机会,使电子信息智能纺织品的开发有了更广阔的空间。导电纱线的织入及缝入、包芯纱导电部分和不导电部分的设计、纳米涂层整理技术以及传感器和电池技术的探索,将会成为未来的研究方向。 作者:张杰刘晓霞单位:上海工程技术大学 纺织论文:纺织品加工贸易论文 一、全球价值链的理论形成及其运用 (一)全球价值链的理论形成 价值链概念最早是由迈克尔•波特(MichaelPorter,1985)在《竞争优势》一书中提出的,他认为企业的研发、生产、营销、物流与客服等活动组成了一条完整的链条,链条上的各个环节都会产生其特有的价值。[1]格里芬(GaryGereffi,1999)在迈克尔•波特的研究基础上建立了全球价值链(GlobalValueChain,GVC)模型,认为经济全球化发展趋势使得商品生产不再仅仅局限于企业或国家的狭义范围内,而是通过国际分工与跨国合作方式在不同成员国之间形成了完整的合作体系。这种分散在世界各国(地)的商品加工程序,通过自由贸易形式将劳动力和生产要素组合在一起,最终形成了全球(商品)价值链。 (二)全球价值链理论的运用 全球价值链的形成是资金、人才、资源在世界范围内自由流通的必然结果,符合市场经济发展的客观规律,其目的是为了完成实体商品的生产或虚拟服务的增值。价值链中每个环节的成员密切配合、各司其职并彼此依存,通过参与蓝图设计、研究开发、技术测试、品牌推广、渠道建设等,进而享受流通过程中的产品增值与利润分配。全球价值链理论是基于纵向维度来看待世界各国在经济发展与生产组织过程中的分工,价值链的不同生产环节对应着截然不同的利润空间。某个环节涉及的产品生产工艺越复杂,所需的技术含量越高,对误差的要求也越精密,所要求的条件与门槛也越高,参与者在利润分配中才能拥有更多的话语权。正因为如此,世界各国都采取了增加政府投入、集结各种优势资源、发展上下游配套产业等措施,加速打造产业集群,以构建独一无二的产业优秀竞争力,力争在全球价值链分工中占据有利地位,增加本国贸易收入。为衡量一个国家参与国际商品生产与贸易的效率及其通过相关产业链获取的增值程度,笔者引进了“贸易增值率”这个指标。通常而言,加工贸易增值率=(加工贸易出口额-加工贸易进口额)/加工贸易进口额。[2]通过这个公式,可以清楚看到,一个国家在加工贸易环节所获得的附加值多少主要取决于国内相关产业链的深度与长度。在全球产业链参与环节越多、上下游配套设施越齐全、对国外先进技术依存度越低,就越能获得理想的贸易增值率,反之亦然。 二、中国纺织品加工贸易发展现状及其存在的主要问题 (一)中国纺织品加工贸易发展现状 加工贸易是指经营企业进口全部或者部分原辅材料、零部件、元器件、包装物料(以下简称料件),经过加工或装配后再将制成品出口的经营活动。[3]纺织品加工贸易是中国加工贸易的重要组成部分,也是中国发展对外贸易、参与国际分工与竞争的关键产业之一。改革开放后,中国纺织品加工贸易进入黄金发展时期,经过多年的持续努力,基本形成了产品质量上乘、品种丰富多样、上下游配套齐全的产业体系。加入WTO之后,中国纺织品加工企业凭借劳动力价格优势,大量承接了马来西亚等亚洲国家与地区的订单,从而实现了行业的整体快速发展。2013年,中国纺织品加工贸易进出口总额为827.6亿美元,同比增长21%,其中,出口总额为532.1亿美元,进口总额为295.5亿美元。但与此不相称的是,中国纺织品加工贸易企业平均利润常年维持在极低水准。2012年商务部公布的数据显示,绝大多数从事纺织品加工贸易的企业净利率仅在3%~5%。近年来,随着国内劳动力的紧缺,加之国际原材料价格上涨和人民币升值,更多纺织品加工贸易企业开始面临增产不增利的尴尬局面。 (二)中国纺织品加工贸易存在的主要问题 1.加工贸易形式落后,企业利润微薄 改革开放初期,由于中国经济基础薄弱,各行业发展普遍缺乏资金支持,只能以“三来一补”方式参与到世界加工贸易行列。“三来一补”加工贸易主要包括进料加工、来料加工、装配业务和协作生产等方式。[4]近年来,中国经济发展取得了巨大成就,截至2013年底,中国货物进出口总额达到25.83万亿元人民币,外汇储备达到3.79万亿美元。在此背景下,中国纺织品加工贸易依托劳动力供给充沛及其价格低廉得到一定发展。但与世界纺织品贸易强国相比,中国纺织品加工贸易始终缺乏实质性提升,大部分企业依然从事着含金量较低的来料加工业务。中国的纺织品加工贸易属于典型的劳动密集型产业,位于全球价值链的底层。按照台湾地区宏碁实业董事长施振荣提出的关于全球分工微笑曲线模型,整个价值链中,最有机会能够获得高附加价值的区域往往位于曲线的两端,即产品研发与品牌营销。[5]国内纺织品行业由于长期缺乏足够研发实力,只能为国外品牌进行代工,从中赚取微薄的加工费。由于缺乏足够的市场开发与品牌营销能力,即便是质量上乘、用料充足的产品也只能以成本价为基准进行销售,无法享受国际品牌产品所独有的品牌溢价。以国际时装品牌范思哲为例,某款大衣在美国本土的售价是299美元,而国内服装企业只能获得每件12.9美元的代工费用。反观日本的优衣库品牌,2013年财务报表数据显示,该公司毛利率与净利率分别维持在47%与23%的高位。优衣库等服饰品牌成功的根本原因就在于其对市场营销的重视,通过对自身品牌的塑造,让旗下服装超越了普通消费品范畴,成为当下年轻消费者的一种时尚主张与生活方式,进而在全球价值链中占据优势地位,轻松获取高额附加值。 2.研发设计能力不足,产品款式落后 中国服装加工贸易企业主要分布于福建、浙江等沿海省份,大多数企业是由当地小型家庭作坊发展而来,企业所有者思维方式陈旧、管理方法落后,对当前国际大环境以及全球价值链变化缺乏清醒认识。反映在企业日常管理中,主要表现为很多企业经营者对纺织机械与设备投入不足,有将近7成的纺织品加工企业在近10年内没有更新过生产设备,CAD排版裁剪机等新型智能化生产设备仅为少部分企业所拥有。部分企业经营者对过去低价夺取出口市场份额做法存在明显的路径依赖,不重视纺织品专业技术人才培养,导致行业整体研发能力不足、产品款式落后。目前,这些企业员工构成多以农民工为主。由于员工文化水平较低,接受新技术、新工艺、新设备的能力普遍较差,加上行业平均薪酬较低,阻碍了优秀产品设计人才的跨行业流动。在这个背景下,国内纺织品行业新品设计乏力,绝大部分产品依靠国外来样加工,其余则来自对国外品牌的“山寨”,即便有少量原创作品,但在时尚性与美观性方面与国外同类产品相比存在明显差距。 3.环保意识缺失,对生态纺织品重视不足 随着生活水平的提高,欧美国家消费者愈加重视纺织品的环保性能,纺织品进口检疫标准与贸易门槛逐渐提高。目前,北欧各国正在兴起生态纺织品热潮,其影响已经通过国际化产业分工体系波及全球纺织品产业链上下各合作成员国。生态纺织品是指采用无公害原料,并以规定生产流程制作的对人体健康无明显伤害的纺织品。生态纺织品的流行对加工出口国的上下游企业都提出了全新要求。然而,中国纺织品行业普遍缺乏环保意识,对于即将到来的生态纺织品发展趋势缺乏敏锐嗅觉。2013年,由于产品化学品残留超标,中国有近98亿美元的出口纺织品被退回,相关企业损失惨重。造成中国纺织品加工贸易行业如此被动的原因是,一方面,中国产品环保标准严重滞后。由于国家质监部门介入程度不够,中国纺织品生产一向存在多重标准,绝大部分纺织品生产企业执行的是国家标准,与欧盟标准相比,中国纺织品国家标准存在较大差距。另一方面,生产工艺落后对中国纺织行业充分参与全球产业链竞争形成巨大阻碍。以出口到美国的生态纺织品为例,美国商务部对该类产品的生产流程与工艺制定了详细、严格的技术规范,明确规定产品不得经过氯漂白处理、不得经由防霉程序、不得进行阻燃整理工序。反观国内,由于环保监督过于宽松,相关违法成本太低,大部分纺织加工企业生产设备陈旧、工艺落后,即便短期内加大投入、集中整治,生产出来的产品也无法快速达到欧美发达国家技术要求。因此,由环保指标所构筑的出口贸易壁垒将成为中国纺织品加工贸易企业转型的巨大障碍。 三、中国纺织品加工贸易转型与升级政策建议 (一)转换生产模式,推动加工贸易产业链延伸 政府要鼓励行业内企业努力向国际纺织品产业链上游延伸,从而有效延长国内加工贸易产业链,进一步提高产业增值率;通过强化技术投入,提升产品设计能力,创立自有独立品牌;深入海外市场,设立产品分销渠道,建立与国外用户直接接触的渠道,推动中国纺织品加工贸易行业实现由“订单模式”向“市场模式”的升级转换。随着国内经济的发展和人民生活水平的提高,中国内销市场已悄然启动并逐渐形成规模,为纺织品行业发展开辟了一个新的市场空间。要着力引导纺织品加工贸易由原来的“单一外销模式”向“内外销并举模式”转变,加大产品出口转内销的尝试;推动企业商业模式与经营理念更新,竭力打造为消费者所接受的服装、服饰知名品牌;立足国内,放眼全球,通过整合国内消费者需求,一改以往被动生产的局面,以海外订单反向定制创新型模式,实现全球价值链参与角色互换,推动纺织品企业实现从低端制造商到高档品牌运营商的实质性跨越。 (二)加大研发经费投入,建立高层次人才队伍 有关部门应通过树立行业典范方式,推动企业管理者及时转变经营理念;通过设立纺织行业技术改造专项经费财政扶持政策,加快企业技术装备与生产工艺革新步伐;通过鼓励纺织品企业设立行业技术研究中心,完善产业研发体系,提升中国纺织产品优秀竞争力。建立高质量专业人才队伍是提升产品技术含量、推动纺织品企业转型升级的重要保障。为全方位满足行业可持续发展需求,政府相关部门应通过多种渠道,广泛储备人才资源;加大行内企业员工培训力度,提高其文化知识水平与专业技能;设立针对高层次人才的落户优惠政策并给予其相应奖励经费,有效提高国内纺织品行业的研发水平。加强纺织品企业内部建设,通过技术引进、合作开发、自主研发等方式努力提升企业自主创新能力,在巩固和扩大现有大宗初级产品和半成品出口的同时,大举进军国际高档服装及其产品深加工领域,提高时尚品牌服饰的生产与出口比例,进而在全球价值链中获得高附加值回报。 (三)提升产品检测标准,完善上下游产业建设 随着中国纺织品行业对全球价值链的参与程度不断提升,产品所面临的标准与约束日趋严格。以欧盟为例,之前众多成员国执行的是进口纺织品-100标准,2013年世界纺织协会颁布的新标准在原有约束条件基础上进行了升级,对化学物质的检测量以及纺织品生产流程都制定了更加严格的程序。为此,中国纺织品行业必须时刻掌握全球消费者对生态纺织品的升级需求,及时改造自身生产技术与生产工艺,严控原材料采购环节,确保产品生产无毒、无害、无添加。大力推动农作物种植规范化,避免使用各种违禁农药,从源头上解决棉花等纺织原材料有害物质残留问题。只有政府、社会和行业共同努力,才能切实有效推动纺织品企业的转型升级,促使企业更好参与到世界经济的全球化进程中,为中国对外贸易可持续发展作出贡献。 作者:易雅馨单位:苏州科技学院 纺织论文:智能数据管理下纺织机械效率论文 1智能数据管理系统的介绍 随着第三次工业革命到来,先进制造、绿色制造、智能制造已成为当今工业发展的主题,纺织行业作为我国工业的重要组成部分,选择在本行业应用数据管理系统,来提高企业技术水平和智能化水平,已成为行业发展的必然趋势。至于数据管理在企业应用中的表现形式,以及有哪些优势,本文将在这一部分做相关介绍。 1.1智能数据管理的表现形式 实行数据管理,在纺织业的主要表现是对各流程、各工序参数的准确记录,确保有详细数据来描述每一道工序,以使纺织业的产业链更接近于数字化、智能化。日常生产的正常并且成功进行,要靠流程中每一步工艺的精确执行。生产过程中的各项参数,例如温度、湿度、pH值等都会影响到生产过程的正常运转。在这个过程应用数据管理,机械制造商在设备内部设置测量这些参数的功能,同时把这些数据自动存档并进行规范化整理,对于工艺的长久可靠性有很大的帮助。数据管理系统中强大的数据库还可以存储生产中使用的配方,以方便生产过程的实时调用。数据管理通过使用敏锐的传感器系统,还能随时监控生产过程中的各项参数,确保数据的完全可靠,确保工艺的准确实现,从而得到令人满意的产品。 1.2应用数据管理的优势 数据管理的主要优势是减少了生产成本,提高了产品性能。数据管理做到了对每一步工艺进行准确记录,这样在每一道工序中,各原料的使用量便一目了然。精确度较高同时具备自动检测、纠错能力的设备,可以及时纠正各原料的使用情况,准确记录各项数据变化,不会再有人工添加原材料时使用量过多或过少的情况出现,这样减少了原材料的浪费,降低了能耗,节约了成本。另外,数据管理中数据库系统的应用,让配方可以长久存储,使用时只需从数据库中找到调用,这样配方具有了重现性,对生产人员来说,操作变得简单方便,同时产品的品质也有了大幅度提高。另外,通过各原料使用量的记录情况,可以估算生产成本,也能实现对生产成本的控制,这样就能辅助企业确定产品价格,从而使产品的定价更具合理性,对企业的发展更有利。 2纺织工业的发展现状 当前,技术水平低下限制了纺织企业的长足发展,尤其是在出口方面,企业内部技术的薄弱使企业经常遭遇国外技术壁垒。因此,提高纺织行业生产技术,通过技术创新、设备改进来提高纺织业机械效率已经变得刻不容缓。很多企业都在关注纺织业技术方面的改革创新。在各种技术的尝试中,在智能数据管理下提高纺织机械效率,进而给企业带来经济效益的方法,在应用中,取得了显著的成果。因此,越来越多的企业在生产中都引进了数据管理这项技术。当然,在使用这项技术时,也有很多需要注意的事项,还有一些在应用过程中会出现的问题,接下来本文将介绍这些问题。 2.1生产设备智能水平较低 智能数据管理技术应用的基础是有智能水平较高的设备,而这项技术的优秀是精确记录各工序参数,严格控制生产过程中各环节使用原料的量,并反映产品的性能。但许多企业现阶段所使用的设备智能化水平很低,甚至达不到智能化水平。有些企业因为引进先进设备花费较大,就仍然使用以往陈旧的生产设备,而这样的设备根本无法满足技术的要求,导致技术引进不彻底,数据记录不详细,控制功能发挥不充分,进而造成原料浪费,产品参数检验不准确,最终反而增加了成本,降低了收益。 2.2生产人员对设备过于依赖 应用智能数据管理,生产过程中的智能化、自动化水平大大提高,生产过程中不再需要人工添加配料,例如往洗涤槽内进行人工加水。智能化后,洗涤槽内水量已预先设好,先进的设备可以自动添加准确量。此时,有些生产人员因为设备智能化水平很高,就对生产过程放松了警惕,对各项参数的记录也不够准确,主观认为机器不会出错,过分依赖设备,不能做到随时查看生产过程中的各项参数,也会在存档记录数据时,有漏记、乱记现象,对生产过程把关不够严,不够细致认真,甚至带来了产品生产不合格等严重后果。 2.3对设备性能的实时监测不到位 机械设备一般情况下都具备合格的性能,才会应用到生产过程。但设备都有使用期限,并且在使用过程中,受环境条件的影响,设备本身可能已经失去了原有性能,例如机械本身的传感器系统损坏,造成了对生产工序的参数检测出错。有些企业在将设备投入生产时,未能对设备性能进行及时检测,致使设备自身的检测能力失效时仍在使用,使得具有错误参数配成的产品出现。有些企业在设备使用过程中,未能对设备进行实时监测和及时维护,导致生产过程中出现生产隐患。 3数据管理应用过程的改善措施 纺织行业作为我国工业中的重要组成部分,如何改变行业的现状,实现产业结构的调整升级,降低成本,提高产品质量,以获得最大经济效益,是每个纺织企业应当进行探索的方向。数据管理系统的应用,可以充分挖掘设备潜能,使纺织机械效率最大化,符合当前的改革思路。因此,针对数据管理系统应用过程出现的问题,力求解决措施,将更能满足当前的行业发展需求。下面笔者将就这些问题提一些建议,希望能对现阶段纺织业的发展情况有所裨益。 3.1保证设备具备较高的智能性 生产设备是数据管理应用的平台,这就决定了数据管理系统对于设备的智能水平的要求会较高。企业可以通过购买最新的设备,应用到生产线上,以确保数据管理的实现。当然购买新设备,成本也会投入较大,但立足于长远计划,这样的代价还是值得的。但是,如果对旧设备全部丢弃,也是对成本的增加,对资源的浪费。因此,还可以通过对旧设备进行技术改造的途径,来实现应用数据管理系统。在实际应用中,可以根据企业自身具体情况,通过对两种方法的结合,来实现成本最小化,效益最大化。 3.2生产人员要严格记录生产过程的各项参数 生产过程中对各项数据的准确记录,是数据管理系统应用的重要体现,因此一定要提高生产人员对生产过程的数据记录的严谨性,不要仅仅依赖机器,人毕竟比机器要智能,不能因为有智能机器存在,便放松警惕。生产人员在生产过程中,应当随时查看各项参数,尤其是原料的使用量是否与设备的真正使用量相符合,还要注意当前使用配方是否与所需配方相符合。数据管理中强大的数据库系统中的数据也是由人工输入的,在这个阶段更应认真仔细查看正确性,一定要确保完全正确,一旦有纰漏后果将很严重,甚至可能危及企业生存。 3.3要随时对设备进行实时监测 对于机械本身,由于在内部应用传感器系统,因此,器械本身往往带有一定的自动监测能力。但机械设备的智能性毕竟有限,如果内部器件有损坏,或内部参数设置有误,就可能出现设备监测能力很弱或失效等情况。在这种情况下,继续使用这样的设备,无疑是埋下了生产线上的隐患。因此,一定要确保设备的完好性。这就需要投入维修检测人力,对设备的性能进行定期和随机抽查的检测,发现有损坏,及时进行维修。另外,对于使用生产人员,也应适当了解设备的某些参数,例如容积等,一旦发现有不符合数据情况,及时告知维修人员,确保设备性能良好,生产过程正常进行。 3.4及时引进新技术 现代化的新技术更新速度很快,尤其是计算机技术在智能化方面的升级,更是日新月异。作为企业,要想长久立足本行业,必须拥有最新的技术,这就需要随时关注行业技术的更新动态,及时引入,并应用于生产实践。数据管理系统要想充分发挥其监测能力,确保工艺可靠性,需要现代化新技术的正确配置,需要有相应的技术进行依托,因此企业应当及时学习,及时引进新技术,确保自身技术走在前沿行列,增强企业在同行中的竞争力。 4结语 当今世界,绿色生产、低碳环保概念深入人心。而要实现这些理念,企业必须从技术上进行根本改造,以实现企业产业结构的转型和升级。现阶段,我国纺织行业虽然与欧美等地区技术还有不小的差距,但已经具备良好的基础。在纺织行业实行数据管理,可以通过精确生产过程使用量来减少资源的浪费,通过实时的监测以减少回炉重造,从而降低成本,减少能耗,提高机械效率,确保真正实现了节能减排,进而为企业创造更大的经济效益。 作者:石艳红白尚勇单位:内蒙古工业大学乌海职业技术学院鄂尔多斯羊绒集团 纺织论文:纺织产业集群在全球贸易下发展思考论文 摘要:文章以绍兴县纺织产业集群为例,研究出口退税、金融危机、人民币汇率等开放经济问题对纺织产业集群的实际影响以期认识开放经济条件下纺织产业集群转型升级的紧迫性。 关键词:开放经济;出口退税;金融危机;人民币汇率 开放经济条件下,绍兴县纺织产业集群面临着一系列问题,纺织品出口退税率的调整。国际金融危机的冲击、人民币汇率的调整,困扰着绍兴县纺织企业特别是中小型纺织企业,集群转型升级迫在眉睫。 一、纺织品出口退税率调整问题 (一)纺织品出口退税政策演变历程 出口退税指一国家或地区对已报关离境的出口货物,由税务机关根据本国税法规定,将其在出口前生产和流通各环节已经缴纳的国内增值税或消费税等间接税款,退还给出口企业的税收制度。其主要目的在于增强国内产品的国际竞争力。我国是世界上纺织品第一生产大国和出口大国,纺织品出口退税问题一直是个热门问题,相关政策调整相当频繁。自1997年金融危机以来,我国纺织品出口退税主要经历了以下几个阶段: 1998年1月一2004年1月。这阶段国家纺织品出口退税政策进行了4次调整。加大纺织品出口退税率,目的在于应对金融危机的影响,扩大出口。1998年1月,国家将纺织服装出口退税率由6%上调至11%;1999年1月,又将出口退税率由11%上调至13%;同年7月,出口退税率由13%上调至15%;2001年7月,国家将棉纱、棉布、棉制产品出口退税率由15%上调至17%。 2004年1月-2008年8月。这阶段国家对纺织品出口退税率采用下调政策,目的在于增加财政收入,减少贸易摩擦,提高出口质量。具体进行了两次调整。2004年7月,纺织品服装出口退税率由15%、17%下调至13%,出口退税由中央和地方共同负担;2006年9月15日,纺织品出口退税率由13%降至11%。 2008年8月至今。2008年,为应对美国金融危机的消极影响,国家频繁地调整纺织品出口退税率,短短1年间,4次上调纺织品出口退税率。2008年8月,将部分纺织品、服装的出口退税率由11%提高到13%;11月,将部分纺织品、服装出口退税率提高到14%;2009年2月,将纺织品、服装出口退税率提高到15%;4月份则提升到16%。 (二)纺织品出口退税率调整对绍兴县纺织品出口的影响 纺织品出口退税政策的调整是国家根据国内外经济形势制定的。但具体效果并不是均衡地分布于各个地区。绍兴县作为我国纺织品出口大县,有必要考察出口退税政策调整对其产生的影响。 1历年纺织品出口退税率数值来源和处理方面 历年纺织品出口退税率数值总体由国家税收总局税收法规库相关文件整理,但由于国家纺织品出口退税率调整并不是每年调整一次,而是根据经济形势需要适时进行调整,而且其调整并不是都针对全体纺织品,还涉及纺织品结构问题,因此文章采取了以下几点处理方法:(1)年度内有不同的出口退税率的处理。这类数值。以不同时段出口退税率的时间为权重进行加权处理。例如,2009年,国家于2月1日和4月1日实施不同的纺织品出口退税率,分别为15%和16%,当年的出口退税率分为3段:1月、2-3月、4-12月,各占权重分别为1/12、2/12、9/12。其中1月份用2008年最后一次调整税率14%计算。(2)涉及小部分纺织品出口退税率的数据处理。这部分数值以该类纺织品出口占纺织品出口比重加权处理。例如,2001年7月1日。国家将棉纱、棉布及其制品退税率调整为17%,其他税率仍为15%,这个政策持续至2004年1月,因此以2002年数据说明。该年棉制品占据纺织品出口的40.65%,即为17%税率的权重,其他59.35%则为15%的权重,数值来源于当年中国纺织工业发展报告。(3)涉及几乎全部纺织品出口退税率调整的数据处理。这部分数值不做加权处理,近似取代为全部纺织品出口退税率。如2008年11月税率的调整,涉及纺织品出口大类,因而近似为当个时间段税率。 2出口退税率与绍兴县纺织品出口增长率相关性分析 从回归结果上看,回归系数均通过了5%的显著性水平检验,拟合优度为66.7%,不是很高。这是因为文章集中于出口退税率与纺织品出口增长率的相关性分析,没有考虑影响出口增长的其他因素,如GDP、汇率的因素。D-W值通过5%显著性水平检验。方程不存在白相关问题。 回归结果表明,出口退税率对绍兴县纺织品出口增长率有显著性影响,出口退税率每上升1%,下一年出口增长率增加14.54%。出口增长率对出口退税率变化非常敏感,由此反映绍兴县纺织品出口对出口退税率依赖程度很强。 出口增长率对出口退税率依赖现象在短期内可以解决外在冲击的威胁,但长期依赖出口退税政策来扩展外贸实际上并不符合市场经济运行规律,最终难以培养出市场自适应、自调节的强势企业,不利于产品高级化和产业的转型升级。如何运用好、把握好出口退税率杠杆效应强度成为一项严峻的课题。 二、国际金融危机的冲击 2007年夏,美国次贷危机全面爆发。此后,危机持续发展,导致大批美欧金融机构陷入困境甚至破产,最终在2008年9月升级为一场全面的金融危机,逐步向世界扩散并影响实体经济。2008年3季度,金融危机对我国经济的影响开始显现。外向度较高的长三角、珠三角地区出口型企业订单急剧缩减,数以万计企业纷纷倒闭,绍兴县纺织企业也难逃厄运。10月7日,全国最大的印染企业——绍兴“浙江江龙控股集团”轰然倒塌。10月11日,绍兴最大民营企业,亚洲最大PTA供应商——“浙江华联三鑫集团”停产,濒临破产。数天之内,两家绍兴当地龙头企业相继“挂号”,一度引发当地纺织业私营业主们的恐慌, 金融危机对绍兴县纺织业的冲击,在柯桥纺织指数的外贸指数中得到了充分的体现。2008年9月。金融危机全面爆发前。柯桥外贸景气指数和销售额指数从2008年6-9月不断攀升,到9月份达到相应高位,分别为1877.03和2748.5。金融全面爆发后,两外贸指数,特别是外贸销售额指数陡然下滑。2009年3月,外贸景气指数下降为938.75.较2008年9月份下降了49.99%。外贸销售额下降指数先对滞后,到4月份跌入低谷,下降为851.48.但波动幅度更大,较2008年9月下降了69.02%。另据统计,受金融危机影响,2009年1-2月,纺织服装整体自营出口降幅大于全国14.2个百分点。其中,面料类出口5.7亿美元,下降29.9%;服装出口4107万美元,降幅较小。下降10.9%。 金融危机虽对绍兴县产生了较为严重的破坏,但在2009年4月份以后,短短8个月左右时间,处于集群区的绍兴县纺织产业开始实现适应性调节,柯桥外贸指数在波动中逐步上升。2010年前2月,纺织服装出口额达10.67亿美元,同比增长74.89%,外贸出口强劲反弹,显示了集群强大的生命力。绍兴县纺织产业能在金融危机面前迅速反应调整,一方面离不开政府部门的规划调节,但更为重要的是来自集群区多年来形成的一种自适应调节机制。这种机制助推了绍兴县纺织产业集群的转型升级,是集群发展升级的根本动力机制。 三、人民币汇率波动问题 近年来,人民币汇率问题一直是个敏感问题,经常听到人民币升值的言论,但具体人民币到底是升值还是贬值,有多大变动幅度,还需要具体考察一下近年来人民币汇率波动情况。 实际有效汇率比较真实反映一国币值,不仅考虑所有双边名义汇率的相对变动情况。而且还剔除了通货膨胀对货币本身价值变动的影响,能够综合地反映本国货币的对外价值和相对购买力。自2000年以来,人民币币值波动相当频繁,但在2005年,我国汇率制度改革实行以市场供求为基础的、参考一篮子货币进行调节、单一的、有管理的浮动汇率制。之后,人民币总体以升值为主,贬值幅度要远低于升值幅度。2005年,人民币升值7.1%;2006年,人民币贬值仅1.1%;2007、2008又连续两年大幅升值,分别升值4.5%和12.88%。2009年虽贬值5%,但相比2005年,人民币升值11个百分点,人民币升值大势所趋,人民币升值势必会对绍兴县纺织品出口产生影响,因为人民币升值,以外币标价的中国出口产品的价格要提升,降低中国出口产品的竞争力。另外,纺织业的利润率一般较低,近年来绍兴县规模以上纺织企业的利润率集中在3%-5%,特别是2005年后,基本徘徊在3%左右。人民币币值如继续升值,绍兴县很多纺织企业,特别是中小纺织企业将面临灭顶之灾。寻找新的利润点,加快发展升级,成为绍兴县乃至全国纺织产业必由之路。 纺织论文:纺织企业出招美国反倾销研究论文 摘要:全球纺织品贸易进入无配额时代之后,失去了保护伞的各纺织品进口国将更多地利用反倾销措施抵制我国纺织品的涌入。美国对华纺织品频繁的反倾销严重损害了我国纺织品行业的出口环境和国际竞争力,本文在剖析美国对华纺织品反倾销原因后,针对性的提出提升我国纺织品企业出口竞争力的对策建议。 关键词:中国纺织品;出口企业;美国;反倾销 一、我国纺织品贸易出口现状 1.出口规模快速增长。我国自改革开放以来,经济发展突飞猛进,进出口贸易发展迅速。2009年,中国对外贸易总额高达2.21万亿美元,出口12016.7亿美元,全年贸易顺差1960.7亿美元。纺织业是我国最早开放进入国际市场的产业,也是我国在国际市场上成长最好、增长最快、发展最完善的产业。我国加入WTO后,随着出口规模的不断扩大,纺织品出口从2001年的534.4亿美元猛增到2009年约1670亿美元,占全国出口总额14%,八年中出口增长近3倍。据最新统计数据,2009年我国纺织品服装进出口总值为1882.56亿美元,占全国外贸进出口总值的8..53%,其中出口总值1713.32亿美元,占全国出口总额的14.26%,进口169.24亿美元,占全国进口总额的1..68%,贸易顺差为78.76亿美元。 2.出口贸易地区分布。我国从1994年成为世界上最大的纺织品出口国以来,纺织品出口额约占世界纺织品出口总量的五分之一。在我国纺织服装出口的所有国家和地区中,美国、日本、我国香港排名前三位。据统计,我国出口纺织品到达美国市场的比率达2O.14%。2009年我国对美国、日本及我国香港地区的纺织服装出口金额分别为为278.37亿美元、220.80亿美元和139.98亿美元,与上年分别同比增长3.44%、0.27%和下降12.88%。另外,2009年我国对欧盟的纺织品服装出口总额为370.79亿美元,与上年同比下降7.13%。2009年1月~12月中国出口编织电热毯中,美国、日本和欧盟27国是最大的出口地,分别占国内出口总量的39%、31%和15%。 3.美国对华纺织品反倾销现状。从美国对华反倾销案件总量上看,截至2009年,我国遭遇反倾销案件已高达178件。从美国对华反倾销案占国总案的比例看,1980年以来稳步上升,1980年~1985年为6.3%,乌拉圭回合上升到9.1%,WTO成立后的10年里,其对华案比例一直在不断上升,2009年已升至55.6%。今年6月,美国商务部裁定,以所谓中国产机织电热毯对美国相关产业造成实质损害为由,同意对中国输美机织电热毯实施最高达174.85%的反倾销制裁。8月上旬,美国商务部公告,由于计算错误,决定修改对原产于中国的编织电热毯的反倾销终裁结果。电热毯产品的出口利润大约在4%~5%之间,如果被征收77.5%,甚至174.85%的反倾销税,美国客户肯定承受不了这个涨幅,中国不少相关企业只能被迫退出美国市场。这也意味着,从去年7月开始的美对华电热毯反倾销调查一案将有最终结果,国内企业应诉并未取得良好结果。美方此举也令纺织业界担忧,其是在“投石问路”,以电热毯这个相对冷门品类的商品,试探国内企业应诉能力和反应速度,可能会蔓延至其他大门类纺织品。 二、美国对华纺织品反倾销的原因 1.不断扩大的中美贸易逆差。20世纪80年代以来,美国贸易账户赤字日益恶化,与之相对应,美国对华反倾销数量呈现波动性增长趋势。WTO的第一年,美国是对我国反倾销立案最多的国家,提起调查的案件高达12起。2006年美国对华逆差高达1442.6亿美元,占美国外贸逆差总额的19%,1996年~2006年贸易账户赤字年均高达4291.8亿美元,2008年逆差高达6959亿美元。奥巴马政府上台后在减少贸易逆差方面竭尽所能,并把扭转逆差作为一项优秀经济政策,提出转变美国经济发展模式的4个方向,其中首要一项就是要更多依靠出口。一年来,美国积极推动与韩国、哥伦比亚、巴拿马等国的双边自由贸易协定,同时不时挥舞“保护主义大棒”以限制进口。作为美国主要贸易伙伴,也是美国最大的贸易逆差国,中国无疑是美国贸易政策调整的重点对象,成为遭受美国反倾销最多的发展中国家。 2.次贷危机下保护本国相关行业和降低失业率的需要。近几年,美国经济增长放缓,甚至2006年房地产市场出现了衰退,由此引起的次贷危机使得美国经济元气大伤。中国具有比较优势的劳动密集型产品的出口直接冲击着美国的同类产业。在美国国内经济尚未完全回暖的情况下,其一定程度需要通过国内的贸易保护主义保护本国相关行业的利益,导致其对中国发起调查范围更大,立案标准更宽,反倾销税的税率更高的反倾销调查。另一方面,反倾销还可作为美国政府转移视线的有效途径。政府面对强大的就业压力时,将问题归咎于国外的不公平竞争以缓解国内矛盾。有资料统计,美国失业率与对华反倾销趋势基本符合正方向变化关系(见图3)。尤其在大选时,运用反倾销打击外来商品,保护国内企业和就业者利益,降低失业率,以迎合工会和国内产业的要求,成为美国国内两党拉选票的重要筹码,所以大选年间对华反倾销案会呈上升趋势。 3.反对贸易保护主义的宣言不过是“表面文章”。近年来,随着资本主义国家经济发展不平衡,以及国际竞争的日益激化,美国的出口商品日益受到日本和西欧的挑战,其世界经济贸易中的霸主地位逐渐下降。在此种情况下,美国力图通过贸易保护主义政策来维护自身的经济和政治利益。仅仅在美国对华纺织品采取反倾销制裁一天前,G20峰会刚刚发表了《二十国集团多伦多峰会宣言》,就反对贸易保护、推进商业和投资等达成共识。同时,美国总统奥巴马在和我国国家主席会谈时也表示,“美国希望看到一个非常成功、繁荣的中国,美方反对贸易保护主义。”事实上,今年以来中美两国间的贸易纷争一直在持续,中方的钢材等相关出口产品则成了贸易战的重灾区。相关的反对贸易保护主义的宣言不过是相关国家的“表面文章”,并不能真正对缓解贸易纷争起促进作用。 4.对美出口市场结构单一,企业贸易管理模式落后。改革开放以来,随着我国外贸经营权的下放,经营进出口业务的企业数量急剧增加,又多为规模不大的中小企业,贸易管理模式落后,销售策略单一,再加上国家宏观管理措施不配套,因而出现了哪种出口商品的成本低、在国外市场有利可图,各出口企业就在国际市场营销中一味采取低价竞争策略,急功近利,过度投入的局面。同时,在产品结构上,我国出口较多的是纺织机电及化工等附加值相对偏低的劳动密集型产品,缺乏自主品牌,本身容易被误认为倾销。另外,中国纺织品出口市场结构过于单一,主要集中在北美和西欧市场。 5.滥用贸易救济措施及产品标准。随着行业危机加深和更多行业陷入困境,作为控制进口有效便利的手段,反倾销、反补贴被美国政府视为常规的贸易救济措施而继续利用。美国还动用国内贸易法中201保障措施、421特别保障措施。钢铁、汽车、信息产品、家具、纺织等行业均可能成为美国设限的重点领域。实际上,近几年美国仍在继续实施不符合世贸组织规则的伯德修正案,其产业部门针对其他贸易伙伴已经提出了大量的两反指控。美国凭借其在技术、信息等方面的优势,在食品安全、环境保护、知识产权等问题上大做文章。美国实施不久的消费品安全促进法案,规定所有消费品生产商和进口商必须提交证书,保证进口产品符合美国的规定和标准。 三、应对美国反倾销提升我国纺织品出口的对策建议 1.积极利用WTO争端解决机制,提升中国政府解决中美贸易纷争的能力。中国加入WTO后,我国可以依靠世界贸易组织这个平台争取更多权益。在应对美国反倾销时,应充分利用WTO贸易争端解决机制,对于美方不合理的滥用反倾销进行贸易保护的做法,中国政府可向WTO争端解决机构提起申诉。同时,要加强对WTO规则的研究,以便在今后WTO规则的评价及修改中充分利用中国在WTO多边贸易体系中的发言权,争取早日修改国际反倾销规则,取消对中国的歧视性规定,尽快得到公正待遇。2001年11月开始的多哈回合目前正在进行之中,我国应在本轮谈判中努力争取属于自己的权益。我国政府也可与美国政府进行谈判,对其一些不合理或歧视性的做法进行必要的抗争,说服其改变或放弃原来的观点和做法,努力提高解决中美贸易纷争的能力,加快中美贸易健康发展。公务员之家 2.转变出口经营战略,提高产品在国际市场上的可持续竞争力。我国纺织品出口企业既要充分利用劳动力和原材料价格低廉的优势,同时又要对美国市场进行认真调研,充分了解出口产品在美国市场上的成本供求及收益状况等,正确规划企业发展战略和科学进行经营决策,选择市场空间较大的项目,合理制定并及时调整出口产品价格,树立以质量取胜、以服务取胜的经营理念,提高质量档次、增加科技含量、增强品牌意识,力争以优质的产品和服务进入美国市场,改变中国产品长期以来低质低价的形象,由单一的价格竞争转变到综合的非价格竞争,增强产品的可持续竞争力。 3.完善出口区域市场结构,寻找新的国际市场通道。加入WTO以来,中国纺织品出口贸易额持续增长,但由于出口市场结构过于单一,导致过多企业激烈竞争,争夺有限的市场。由于企业的目标市场单一,如若遭到欧美等国的反倾销,则企业的价格优势将不复存在,严重则会导致企业的生存问题受到威胁。因此,我国纺织品出口企业应从单一市场化向多元市场化战略转变,将出口战略目标定位为全球范围。这样,不仅可帮助企业因避免为进入单一市场而进行的激烈竞争,同时帮助企业摆脱因过度依赖单一市场生存而实施的低价策略。就算企业因某一贸易摩擦问题而退出某一目标市场,仍有其他的市场来维持企业的生存与可持续发展,而不至于使企业的生存受到威胁。 4.中美双方协商有关产品的反倾销贸易标准。外贸经营权由审批制改为登记制以后,国家采取行政手段限制和规范企业贸易行为越来越少,纺织商会要根据国际纺织品市场需求情况和外贸敏感度对纺织服装行业及企业在经营过程中的原材料和能源消耗、生产安全、产品质量、环保、劳动保障等情况进行调查研究。在纺织品反倾销认定标准上,美方和中方也有不同的理解。当然,美方肯定是不会完全考虑中方利益的。中国政府应积极与美方沟通,协商有关产品的反倾销贸易标准,制定纺织品进出市场准入标准和认证体系,充分了解美国反倾销法规,制定一个可操作的、量化的、让双方都能理解的准则。在商务部支持下,联合有关部门和专家制定国际上认可的行业标准,规范企业行为,促进纺织品行业的可持续发展。 纺织论文:中国纺织品针对国外反倾销策略研究论文 [摘要]全球纺织品贸易进入无配额时代之后,失去了保护伞的各纺织品进口国将更多地利用反倾销措施抵制我国纺织品的涌入。美国对华纺织品频繁的反倾销严重损害了我国纺织品行业的出口环境和国际竞争力,本文在剖析美国对华纺织品反倾销原因后,针对性的提出提升我国纺织品企业出口竞争力的对策建议。 [关键词]中国纺织品出口企业美国反倾销 一、我国纺织品贸易出口现状 1.出口规模快速增长。我国自改革开放以来,经济发展突飞猛进,进出口贸易发展迅速。2009年,中国对外贸易总额高达2.21万亿美元,出口12016.7亿美元,全年贸易顺差1960.7亿美元。纺织业是我国最早开放进入国际市场的产业,也是我国在国际市场上成长最好、增长最快、发展最完善的产业。我国加入WTO后,随着出口规模的不断扩大,纺织品出口从2001年的534.4亿美元猛增到2009年约1670亿美元,占全国出口总额14%,八年中出口增长近3倍。据最新统计数据,2009年我国纺织品服装进出口总值为1882.56亿美元,占全国外贸进出口总值的8..53%,其中出口总值1713.32亿美元,占全国出口总额的14.26%,进口169.24亿美元,占全国进口总额的1..68%,贸易顺差为78.76亿美元。 2.出口贸易地区分布。我国从1994年成为世界上最大的纺织品出口国以来,纺织品出口额约占世界纺织品出口总量的五分之一。在我国纺织服装出口的所有国家和地区中,美国、日本、我国香港排名前三位。据统计,我国出口纺织品到达美国市场的比率达2O.14%。2009年我国对美国、日本及我国香港地区的纺织服装出口金额分别为为278.37亿美元、220.80亿美元和139.98亿美元,与上年分别同比增长3.44%、0.27%和下降12.88%。另外,2009年我国对欧盟的纺织品服装出口总额为370.79亿美元,与上年同比下降7.13%。2009年1月~12月中国出口编织电热毯中,美国、日本和欧盟27国是最大的出口地,分别占国内出口总量的39%、31%和15%。 3.美国对华纺织品反倾销现状。从美国对华反倾销案件总量上看,截至2009年,我国遭遇反倾销案件已高达178件。从美国对华反倾销案占国总案的比例看,1980年以来稳步上升,1980年~1985年为6.3%,乌拉圭回合上升到9.1%,WTO成立后的10年里,其对华案比例一直在不断上升,2009年已升至55.6%。今年6月,美国商务部裁定,以所谓中国产机织电热毯对美国相关产业造成实质损害为由,同意对中国输美机织电热毯实施最高达174.85%的反倾销制裁。8月上旬,美国商务部公告,由于计算错误,决定修改对原产于中国的编织电热毯的反倾销终裁结果。电热毯产品的出口利润大约在4%~5%之间,如果被征收77.5%,甚至174.85%的反倾销税,美国客户肯定承受不了这个涨幅,中国不少相关企业只能被迫退出美国市场。这也意味着,从去年7月开始的美对华电热毯反倾销调查一案将有最终结果,国内企业应诉并未取得良好结果。美方此举也令纺织业界担忧,其是在“投石问路”,以电热毯这个相对冷门品类的商品,试探国内企业应诉能力和反应速度,可能会蔓延至其他大门类纺织品。 二、美国对华纺织品反倾销的原因 1.不断扩大的中美贸易逆差。20世纪80年代以来,美国贸易账户赤字日益恶化,与之相对应,美国对华反倾销数量呈现波动性增长趋势。WTO的第一年,美国是对我国反倾销立案最多的国家,提起调查的案件高达12起。2006年美国对华逆差高达1442.6亿美元,占美国外贸逆差总额的19%,1996年~2006年贸易账户赤字年均高达4291.8亿美元,2008年逆差高达6959亿美元。奥巴马政府上台后在减少贸易逆差方面竭尽所能,并把扭转逆差作为一项优秀经济政策,提出转变美国经济发展模式的4个方向,其中首要一项就是要更多依靠出口。一年来,美国积极推动与韩国、哥伦比亚、巴拿马等国的双边自由贸易协定,同时不时挥舞“保护主义大棒”以限制进口。作为美国主要贸易伙伴,也是美国最大的贸易逆差国,中国无疑是美国贸易政策调整的重点对象,成为遭受美国反倾销最多的发展中国家。 2.次贷危机下保护本国相关行业和降低失业率的需要。近几年,美国经济增长放缓,甚至2006年房地产市场出现了衰退,由此引起的次贷危机使得美国经济元气大伤。中国具有比较优势的劳动密集型产品的出口直接冲击着美国的同类产业。在美国国内经济尚未完全回暖的情况下,其一定程度需要通过国内的贸易保护主义保护本国相关行业的利益,导致其对中国发起调查范围更大,立案标准更宽,反倾销税的税率更高的反倾销调查。另一方面,反倾销还可作为美国政府转移视线的有效途径。政府面对强大的就业压力时,将问题归咎于国外的不公平竞争以缓解国内矛盾。有资料统计,美国失业率与对华反倾销趋势基本符合正方向变化关系(见图3)。尤其在大选时,运用反倾销打击外来商品,保护国内企业和就业者利益,降低失业率,以迎合工会和国内产业的要求,成为美国国内两党拉选票的重要筹码,所以大选年间对华反倾销案会呈上升趋势。 3.反对贸易保护主义的宣言不过是“表面文章”。近年来,随着资本主义国家经济发展不平衡,以及国际竞争的日益激化,美国的出口商品日益受到日本和西欧的挑战,其世界经济贸易中的霸主地位逐渐下降。在此种情况下,美国力图通过贸易保护主义政策来维护自身的经济和政治利益。仅仅在美国对华纺织品采取反倾销制裁一天前,G20峰会刚刚发表了《二十国集团多伦多峰会宣言》,就反对贸易保护、推进商业和投资等达成共识。同时,美国总统奥巴马在和我国国家主席会谈时也表示,“美国希望看到一个非常成功、繁荣的中国,美方反对贸易保护主义。”事实上,今年以来中美两国间的贸易纷争一直在持续,中方的钢材等相关出口产品则成了贸易战的重灾区。相关的反对贸易保护主义的宣言不过是相关国家的“表面文章”,并不能真正对缓解贸易纷争起促进作用。 4.对美出口市场结构单一,企业贸易管理模式落后。改革开放以来,随着我国外贸经营权的下放,经营进出口业务的企业数量急剧增加,又多为规模不大的中小企业,贸易管理模式落后,销售策略单一,再加上国家宏观管理措施不配套,因而出现了哪种出口商品的成本低、在国外市场有利可图,各出口企业就在国际市场营销中一味采取低价竞争策略,急功近利,过度投入的局面。同时,在产品结构上,我国出口较多的是纺织机电及化工等附加值相对偏低的劳动密集型产品,缺乏自主品牌,本身容易被误认为倾销。另外,中国纺织品出口市场结构过于单一,主要集中在北美和西欧市场。 5.滥用贸易救济措施及产品标准。随着行业危机加深和更多行业陷入困境,作为控制进口有效便利的手段,反倾销、反补贴被美国政府视为常规的贸易救济措施而继续利用。美国还动用国内贸易法中201保障措施、421特别保障措施。钢铁、汽车、信息产品、家具、纺织等行业均可能成为美国设限的重点领域。实际上,近几年美国仍在继续实施不符合世贸组织规则的伯德修正案,其产业部门针对其他贸易伙伴已经提出了大量的两反指控。美国凭借其在技术、信息等方面的优势,在食品安全、环境保护、知识产权等问题上大做文章。美国实施不久的消费品安全促进法案,规定所有消费品生产商和进口商必须提交证书,保证进口产品符合美国的规定和标准。 三、应对美国反倾销提升我国纺织品出口的对策建议 1.积极利用WTO争端解决机制,提升中国政府解决中美贸易纷争的能力。中国加入WTO后,我国可以依靠世界贸易组织这个平台争取更多权益。在应对美国反倾销时,应充分利用WTO贸易争端解决机制,对于美方不合理的滥用反倾销进行贸易保护的做法,中国政府可向WTO争端解决机构提起申诉。同时,要加强对WTO规则的研究,以便在今后WTO规则的评价及修改中充分利用中国在WTO多边贸易体系中的发言权,争取早日修改国际反倾销规则,取消对中国的歧视性规定,尽快得到公正待遇。2001年11月开始的多哈回合目前正在进行之中,我国应在本轮谈判中努力争取属于自己的权益。我国政府也可与美国政府进行谈判,对其一些不合理或歧视性的做法进行必要的抗争,说服其改变或放弃原来的观点和做法,努力提高解决中美贸易纷争的能力,加快中美贸易健康发展。 2.转变出口经营战略,提高产品在国际市场上的可持续竞争力。我国纺织品出口企业既要充分利用劳动力和原材料价格低廉的优势,同时又要对美国市场进行认真调研,充分了解出口产品在美国市场上的成本供求及收益状况等,正确规划企业发展战略和科学进行经营决策,选择市场空间较大的项目,合理制定并及时调整出口产品价格,树立以质量取胜、以服务取胜的经营理念,提高质量档次、增加科技含量、增强品牌意识,力争以优质的产品和服务进入美国市场,改变中国产品长期以来低质低价的形象,由单一的价格竞争转变到综合的非价格竞争,增强产品的可持续竞争力。公务员之家 3.完善出口区域市场结构,寻找新的国际市场通道。加入WTO以来,中国纺织品出口贸易额持续增长,但由于出口市场结构过于单一,导致过多企业激烈竞争,争夺有限的市场。由于企业的目标市场单一,如若遭到欧美等国的反倾销,则企业的价格优势将不复存在,严重则会导致企业的生存问题受到威胁。因此,我国纺织品出口企业应从单一市场化向多元市场化战略转变,将出口战略目标定位为全球范围。这样,不仅可帮助企业因避免为进入单一市场而进行的激烈竞争,同时帮助企业摆脱因过度依赖单一市场生存而实施的低价策略。就算企业因某一贸易摩擦问题而退出某一目标市场,仍有其他的市场来维持企业的生存与可持续发展,而不至于使企业的生存受到威胁。 4.中美双方协商有关产品的反倾销贸易标准。外贸经营权由审批制改为登记制以后,国家采取行政手段限制和规范企业贸易行为越来越少,纺织商会要根据国际纺织品市场需求情况和外贸敏感度对纺织服装行业及企业在经营过程中的原材料和能源消耗、生产安全、产品质量、环保、劳动保障等情况进行调查研究。在纺织品反倾销认定标准上,美方和中方也有不同的理解。当然,美方肯定是不会完全考虑中方利益的。中国政府应积极与美方沟通,协商有关产品的反倾销贸易标准,制定纺织品进出市场准入标准和认证体系,充分了解美国反倾销法规,制定一个可操作的、量化的、让双方都能理解的准则。在商务部支持下,联合有关部门和专家制定国际上认可的行业标准,规范企业行为,促进纺织品行业的可持续发展。 纺织论文:中国纺织品出口反倾销应对策略探讨论文 [摘要]全球纺织品贸易进入无配额时代之后,失去了保护伞的各纺织品进口国将更多地利用反倾销措施抵制我国纺织品的涌入。美国对华纺织品频繁的反倾销严重损害了我国纺织品行业的出口环境和国际竞争力,本文在剖析美国对华纺织品反倾销原因后,针对性的提出提升我国纺织品企业出口竞争力的对策建议。 [关键词]中国纺织品出口企业美国反倾销 一、我国纺织品贸易出口现状 1.出口规模快速增长。我国自改革开放以来,经济发展突飞猛进,进出口贸易发展迅速。2009年,中国对外贸易总额高达2.21万亿美元,出口12016.7亿美元,全年贸易顺差1960.7亿美元。纺织业是我国最早开放进入国际市场的产业,也是我国在国际市场上成长最好、增长最快、发展最完善的产业。我国加入WTO后,随着出口规模的不断扩大,纺织品出口从2001年的534.4亿美元猛增到2009年约1670亿美元,占全国出口总额14%,八年中出口增长近3倍。据最新统计数据,2009年我国纺织品服装进出口总值为1882.56亿美元,占全国外贸进出口总值的8..53%,其中出口总值1713.32亿美元,占全国出口总额的14.26%,进口169.24亿美元,占全国进口总额的1..68%,贸易顺差为78.76亿美元。 2.出口贸易地区分布。我国从1994年成为世界上最大的纺织品出口国以来,纺织品出口额约占世界纺织品出口总量的五分之一。在我国纺织服装出口的所有国家和地区中,美国、日本、我国香港排名前三位。据统计,我国出口纺织品到达美国市场的比率达2O.14%。2009年我国对美国、日本及我国香港地区的纺织服装出口金额分别为为278.37亿美元、220.80亿美元和139.98亿美元,与上年分别同比增长3.44%、0.27%和下降12.88%。另外,2009年我国对欧盟的纺织品服装出口总额为370.79亿美元,与上年同比下降7.13%。2009年1月~12月中国出口编织电热毯中,美国、日本和欧盟27国是最大的出口地,分别占国内出口总量的39%、31%和15%。 3.美国对华纺织品反倾销现状。从美国对华反倾销案件总量上看,截至2009年,我国遭遇反倾销案件已高达178件。从美国对华反倾销案占国总案的比例看,1980年以来稳步上升,1980年~1985年为6.3%,乌拉圭回合上升到9.1%,WTO成立后的10年里,其对华案比例一直在不断上升,2009年已升至55.6%。今年6月,美国商务部裁定,以所谓中国产机织电热毯对美国相关产业造成实质损害为由,同意对中国输美机织电热毯实施最高达174.85%的反倾销制裁。8月上旬,美国商务部公告,由于计算错误,决定修改对原产于中国的编织电热毯的反倾销终裁结果。电热毯产品的出口利润大约在4%~5%之间,如果被征收77.5%,甚至174.85%的反倾销税,美国客户肯定承受不了这个涨幅,中国不少相关企业只能被迫退出美国市场。这也意味着,从去年7月开始的美对华电热毯反倾销调查一案将有最终结果,国内企业应诉并未取得良好结果。美方此举也令纺织业界担忧,其是在“投石问路”,以电热毯这个相对冷门品类的商品,试探国内企业应诉能力和反应速度,可能会蔓延至其他大门类纺织品。 二、美国对华纺织品反倾销的原因 1.不断扩大的中美贸易逆差。20世纪80年代以来,美国贸易账户赤字日益恶化,与之相对应,美国对华反倾销数量呈现波动性增长趋势。WTO的第一年,美国是对我国反倾销立案最多的国家,提起调查的案件高达12起。2006年美国对华逆差高达1442.6亿美元,占美国外贸逆差总额的19%,1996年~2006年贸易账户赤字年均高达4291.8亿美元,2008年逆差高达6959亿美元。奥巴马政府上台后在减少贸易逆差方面竭尽所能,并把扭转逆差作为一项优秀经济政策,提出转变美国经济发展模式的4个方向,其中首要一项就是要更多依靠出口。一年来,美国积极推动与韩国、哥伦比亚、巴拿马等国的双边自由贸易协定,同时不时挥舞“保护主义大棒”以限制进口。作为美国主要贸易伙伴,也是美国最大的贸易逆差国,中国无疑是美国贸易政策调整的重点对象,成为遭受美国反倾销最多的发展中国家。 2.次贷危机下保护本国相关行业和降低失业率的需要。近几年,美国经济增长放缓,甚至2006年房地产市场出现了衰退,由此引起的次贷危机使得美国经济元气大伤。中国具有比较优势的劳动密集型产品的出口直接冲击着美国的同类产业。在美国国内经济尚未完全回暖的情况下,其一定程度需要通过国内的贸易保护主义保护本国相关行业的利益,导致其对中国发起调查范围更大,立案标准更宽,反倾销税的税率更高的反倾销调查。另一方面,反倾销还可作为美国政府转移视线的有效途径。政府面对强大的就业压力时,将问题归咎于国外的不公平竞争以缓解国内矛盾。有资料统计,美国失业率与对华反倾销趋势基本符合正方向变化关系(见图3)。尤其在大选时,运用反倾销打击外来商品,保护国内企业和就业者利益,降低失业率,以迎合工会和国内产业的要求,成为美国国内两党拉选票的重要筹码,所以大选年间对华反倾销案会呈上升趋势。 3.反对贸易保护主义的宣言不过是“表面文章”。近年来,随着资本主义国家经济发展不平衡,以及国际竞争的日益激化,美国的出口商品日益受到日本和西欧的挑战,其世界经济贸易中的霸主地位逐渐下降。在此种情况下,美国力图通过贸易保护主义政策来维护自身的经济和政治利益。仅仅在美国对华纺织品采取反倾销制裁一天前,G20峰会刚刚发表了《二十国集团多伦多峰会宣言》,就反对贸易保护、推进商业和投资等达成共识。同时,美国总统奥巴马在和我国国家主席会谈时也表示,“美国希望看到一个非常成功、繁荣的中国,美方反对贸易保护主义。”事实上,今年以来中美两国间的贸易纷争一直在持续,中方的钢材等相关出口产品则成了贸易战的重灾区。相关的反对贸易保护主义的宣言不过是相关国家的“表面文章”,并不能真正对缓解贸易纷争起促进作用。 4.对美出口市场结构单一,企业贸易管理模式落后。改革开放以来,随着我国外贸经营权的下放,经营进出口业务的企业数量急剧增加,又多为规模不大的中小企业,贸易管理模式落后,销售策略单一,再加上国家宏观管理措施不配套,因而出现了哪种出口商品的成本低、在国外市场有利可图,各出口企业就在国际市场营销中一味采取低价竞争策略,急功近利,过度投入的局面。同时,在产品结构上,我国出口较多的是纺织机电及化工等附加值相对偏低的劳动密集型产品,缺乏自主品牌,本身容易被误认为倾销。另外,中国纺织品出口市场结构过于单一,主要集中在北美和西欧市场。公务员之家 5.滥用贸易救济措施及产品标准。随着行业危机加深和更多行业陷入困境,作为控制进口有效便利的手段,反倾销、反补贴被美国政府视为常规的贸易救济措施而继续利用。美国还动用国内贸易法中201保障措施、421特别保障措施。钢铁、汽车、信息产品、家具、纺织等行业均可能成为美国设限的重点领域。实际上,近几年美国仍在继续实施不符合世贸组织规则的伯德修正案,其产业部门针对其他贸易伙伴已经提出了大量的两反指控。美国凭借其在技术、信息等方面的优势,在食品安全、环境保护、知识产权等问题上大做文章。美国实施不久的消费品安全促进法案,规定所有消费品生产商和进口商必须提交证书,保证进口产品符合美国的规定和标准。 三、应对美国反倾销提升我国纺织品出口的对策建议 1.积极利用WTO争端解决机制,提升中国政府解决中美贸易纷争的能力。中国加入WTO后,我国可以依靠世界贸易组织这个平台争取更多权益。在应对美国反倾销时,应充分利用WTO贸易争端解决机制,对于美方不合理的滥用反倾销进行贸易保护的做法,中国政府可向WTO争端解决机构提起申诉。同时,要加强对WTO规则的研究,以便在今后WTO规则的评价及修改中充分利用中国在WTO多边贸易体系中的发言权,争取早日修改国际反倾销规则,取消对中国的歧视性规定,尽快得到公正待遇。2001年11月开始的多哈回合目前正在进行之中,我国应在本轮谈判中努力争取属于自己的权益。我国政府也可与美国政府进行谈判,对其一些不合理或歧视性的做法进行必要的抗争,说服其改变或放弃原来的观点和做法,努力提高解决中美贸易纷争的能力,加快中美贸易健康发展。 2.转变出口经营战略,提高产品在国际市场上的可持续竞争力。我国纺织品出口企业既要充分利用劳动力和原材料价格低廉的优势,同时又要对美国市场进行认真调研,充分了解出口产品在美国市场上的成本供求及收益状况等,正确规划企业发展战略和科学进行经营决策,选择市场空间较大的项目,合理制定并及时调整出口产品价格,树立以质量取胜、以服务取胜的经营理念,提高质量档次、增加科技含量、增强品牌意识,力争以优质的产品和服务进入美国市场,改变中国产品长期以来低质低价的形象,由单一的价格竞争转变到综合的非价格竞争,增强产品的可持续竞争力。 3.完善出口区域市场结构,寻找新的国际市场通道。加入WTO以来,中国纺织品出口贸易额持续增长,但由于出口市场结构过于单一,导致过多企业激烈竞争,争夺有限的市场。由于企业的目标市场单一,如若遭到欧美等国的反倾销,则企业的价格优势将不复存在,严重则会导致企业的生存问题受到威胁。因此,我国纺织品出口企业应从单一市场化向多元市场化战略转变,将出口战略目标定位为全球范围。这样,不仅可帮助企业因避免为进入单一市场而进行的激烈竞争,同时帮助企业摆脱因过度依赖单一市场生存而实施的低价策略。就算企业因某一贸易摩擦问题而退出某一目标市场,仍有其他的市场来维持企业的生存与可持续发展,而不至于使企业的生存受到威胁。 4.中美双方协商有关产品的反倾销贸易标准。外贸经营权由审批制改为登记制以后,国家采取行政手段限制和规范企业贸易行为越来越少,纺织商会要根据国际纺织品市场需求情况和外贸敏感度对纺织服装行业及企业在经营过程中的原材料和能源消耗、生产安全、产品质量、环保、劳动保障等情况进行调查研究。在纺织品反倾销认定标准上,美方和中方也有不同的理解。当然,美方肯定是不会完全考虑中方利益的。中国政府应积极与美方沟通,协商有关产品的反倾销贸易标准,制定纺织品进出市场准入标准和认证体系,充分了解美国反倾销法规,制定一个可操作的、量化的、让双方都能理解的准则。在商务部支持下,联合有关部门和专家制定国际上认可的行业标准,规范企业行为,促进纺织品行业的可持续发展。
儿童玩具是指专供儿童游戏使用的物品。根据心理学家关于儿童发展规律的研究,在人一生的认知发展过程中,玩具对人——尤其是儿童认知能力的提高起到非常好的促进作用。根据AyresA.J对脑功能研究成果以及其1972年提出的感觉统合理论(SensoryIntegrationTheory),儿童的注意力不集中、学习成绩差、做作业拖拉、多动、紧张、胆小、退缩、爱哭、不合群、吃饭挑食或暴饮暴食等性格障碍都是由于儿童大脑对身体感觉统合的障碍所造成的。感觉统合理论认为,人类生存需要的最基本、最重要的感觉是触觉、前庭觉、运动觉。其中,触觉是指分布于人的身体皮肤上的神经细胞接受外界温度、湿度、疼痛、压力及震动的感觉;前庭平衡觉是利用内耳的三对半规管及耳石来探测地心引力,控制头部认知方向、保持身体平衡。运动觉是来自于人的身体内部肌肉、关节的感觉,是了解肢体位置与运动的感觉。当人的大脑和身体相互协调的学习过程没有感觉统合时,大脑和身体都将停止发展。因此,玩具设计对于儿童早期,尤其是7岁之前儿童的生理、认知和情绪的发展都有着不可替代的重要作用。玩具设计不仅能够帮助儿童调动大脑的思考和身体的运动,还能够让儿童在玩的过程中培养积极、主动的探索能力,在多人共玩的情境中培养社会认知和情感的全面发展。材料作为玩具设计的载体,对玩具结构的实现和功能的最优发挥起到直接的影响。玩具设计的选材不仅要考虑儿童的需求,玩具的工艺结构特点,还需要考虑经济成本、安全等问题。本文在探讨儿童玩具设计选材影响因素的同时,针对金属玩具分析儿童玩具设计中的各种金属材料特征、金属材料应用的结构特点、金属玩具的连接形式、以及玩具产品中金属材料的加工工艺,以期为未来交互性玩具设计提供指导。 一、儿童玩具设计选材影响因素 产品的设计选材受到使用安全、环境保护、功能结构、用户体验等多个方面的影响。以下主要从产品性能(抗腐蚀、抗冲击、轻量化、化学安全性)、加工工艺(着色、成型)、以及用户体验(清洁、科学趣味性、安全性、可操作性)三个方面展开对儿童玩具设计选材影响因素的探讨。 (一)产品性能 (1)腐蚀儿童尤其是婴幼儿在进行玩具娱乐时,经常伴随舔咬方式,与此同时,酸性饮料等儿童身边的其他物品也会有腐蚀玩具的可能性,因此儿童玩具需要考虑具有较好的抗腐蚀性。(2)冲击儿童由于各种原因,会经常扔、摔玩具,所以玩具需要基本的抗冲击能力,以使其即使在儿童不断反复扔打的情况下也不会发生开裂,断裂,或者有小毛刺的情况。(3)重量儿童身体力量比成年人要小得多,并且有50%的木玩具是设计给婴幼儿使用的,所以对于那些要经常拿起来玩的玩具(除一般不移动,或者不能拿起搬起的玩具)要使用比较轻的材料,避免伤害儿童的肌肉。如松木、橡胶木等都是较轻的木材。(4)化学安全性由于木材材料自身可能会有致敏因子,板材、塑料玩具里面的胶粘剂也可能会含有甲醛、苯等影响儿童健康成长的化学物质,所以儿童玩具选材时应该尽量选择那些不含有化学物质,或者含有不伤害人体的物质、无毒无味的材料。 (二)加工工艺 (1)着色儿童玩具的一大特点就是色彩缤纷,鲜艳的颜色能够吸引儿童玩并且叫家长购买,所以玩具经常需要色彩涂饰。易着色的材料在生产过程中将能够很大地提高生产效率。同时,着色效果好容易使得产品更加美观,更能吸引儿童以及成人消费者。(2)成型材料在加工过程中如果结构造型易得出,可以很好地提高生产效率。玩具通常都有各种不同的形状,一个玩具生产商不会只生产一种形状的玩具。所以,选择容易加工成各种形状的材料,通过最简单的步骤就能得出结构,是商家减少时间成本的一个好方法。 (三)用户体验 (1)清洁儿童玩具会被儿童舔咬,又会被他们带到各种场所,自然会滋生很多细菌。所以方便家长清洁的材料能使家长更加轻松。选择一些表面光滑,能够耐受清洁剂的材料就显得至关重要了。(2)科学趣味性儿童玩具的设计应当立足于开发有利于儿童身心健康和提升儿童智力。玩具外观的设计除了应当具有较强的功能语意,还应该具有较好的意义所在。在培养儿童创造力和兴趣的同时,能够充分调动儿童之间相互互动的积极性,以及调动儿童探索大自然、探索科学的积极性,是进行玩具趣味性语意表达、构成玩具意义的重要方面。因此,儿童玩具的设计选材还应该在满足产品性能和使用安全等基本需求的同时,从材料的趣味性语意表达出发进行设计。(3)安全性玩具的消费者一般是适龄儿童,而这些人群是比较弱小的,在身体和心智上的不成熟使得他们最易受到伤害,所以要重视玩具的安全性。为保障儿童的安全,给幼儿的玩具尽量不要含有可拆卸的碎小部件,以防止儿童吞食。玩具的选材、材料加工方式、玩具的结构等因素是保障玩具安全性的重要条件。在玩具设计的用材中,塑料玩具和木材玩具更容易因为材料的安全性问题造成使用隐患,带给儿童家长不安全的心理疑虑。(4)可操作性儿童玩具的可操作性主要是指儿童在使用玩具玩耍过程中,不会认为玩乐太过困难而放弃、不会因为不懂如何玩乐而沮丧、不会因为不明白玩具如何操作而丧气。因此,玩具设计需要针对每个年龄层儿童的认知、生理和社会情感的特点,进行玩具的可操作性设计,以便儿童在使用玩具时不会有太大困难,或者可以根据指导完成操作或使用行为。根据瑞士儿童心理学家皮亚杰的儿童认知发展理论,儿童的认知发展包括感知运动阶段、前运算阶段、具体运算阶段和形式运算阶段。由于每一阶段儿童的活动和认知方式都不同,因此儿童玩具的可操作性需要根据认知发展理论考虑如何设计玩具帮助儿童理解世界。 二、玩具设计中的各种金属材料特征分析 根据市场调查,玩具的适用年龄已经从低龄儿童扩大到了更广泛的年龄群体。大多数的金属玩具设计中的金属材料都避免了使用重金属材料。由于玩具的大部分受众仍然是0-14岁的低龄儿童,根据玩具的不同需要,大多金属质地较软且不含重金属。且由于使用者年龄问题,这类金属玩具通常不会设计易造成伤害的棱角或破坏性功能。根据玩具的娱乐特性,儿童玩具可以分为竞技性玩具和娱乐类玩具。在竞技型玩具中,金属材料的耐磨性更强,寿命更长,为玩具提供了强大的抗冲击能力,使其更适合比赛。而娱乐类玩具由于小孩子经常会使玩具掉落或者敲打玩具,金属材料也赋予了其更强的抗击打能力,使用寿命相比传统的木材材料、塑料材料更长。以下分析儿童玩具中的常见金属材料。 (一)铁材料 传统的铁材料已经被玩具产业淘汰,因为一般的铁材料容易生锈,使用寿命和使用环境都对玩具体验造成了影响。市场上的大多数金属玩具都采用了不锈钢材料,而不锈钢的适用范围非常广,由于不锈钢材料具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性,制造出来的玩具不易损坏变形破裂。在使用过程中对使用者和使用环境的要求较低。但不锈钢过于笨重,只适用于大型玩具或者小型娱乐型玩具。同时,由于铁具有磁性,铁材料可以制造小型的益智玩具,如磁铁积木等。 (二)铝材料 玩具中采用的铝材料大多是铝合金。铝合金材料具有许多优点,包括密度低、比强度高,塑性好,可加工成各种形状的型材,并且具有优良的导电性、导热性和抗腐蚀性。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。且铝合金相较不锈钢更为轻盈,适用于各种类型的玩具。目前铝合金材料在玩具设计中已经广泛使用,材料使用量仅次于不锈钢。 (三)铜材料 铜材料质地较软,有良好的导电性,且成本低廉,益智玩具中常常使用铜材料,但铜材料耐磨性太差,且易变形,使用寿命不长,因此使用铜材料的玩具并不多。 三、玩具产品中的金属材料应用的结构特点 (一)折叠式 在金属玩具中,折叠式结构经常使用于益智玩具中,折叠结构是生活中很常见的一种结构,充当着“多功能”和“空间整理”的角色。在儿童玩具设计中,折叠结构通常将大体积玩具进行收纳压缩,或者将儿童玩具中的多功能性融为一体。金属赋予了这种结构十分坚固的特性,在使用过程中玩具不易损坏,且折叠中不易产生磨损,极大地培养了使用者的动手能力,且折叠式结构提供了玩具玩法的多种可能性,使金属材料在这其中极大地发挥了其应该有的作用和特点。 (二)固定式 固定式相较于折叠式显得呆板乏味,但金属材料的稳固性在这时得到了体现,固定式的金属部件使玩具本身更富有质感且抗冲击,在使用过程中,固定式设计相较折叠式更坚固,不易损坏,且由于其本身的固定设计,这种玩具使用寿命更长,突出了金属材料的坚固性。 (三)拆装式 拆装式的金属玩具较少,但仍有部分高端玩具在制造时使用了金属材料,因为拆装式玩具对材料耐磨性要求较高,使用过程中金属材料能够很好地贴合且不易变形,缺点是拆装式玩具较为危险,小部件容易被低龄儿童吞咽下去。 四、金属玩具产品中的连接形式分析 (一)焊接式 大部分金属玩具,例如赛车等一体式玩具都采用了焊接的工艺,采用了加热加压的方法,使金属之间结合紧密不易损坏,但同时焊接后造成的接缝会破坏玩具的整体美观度。焊接式也是大部分金属玩具中都会使用的连接形式。 (二)磁性连接 在金属玩具中,有很多采用了磁性连接的形式,在材料制作过程中加入磁铁材料,使部件之间的连接更加平滑,使用更方便,常常应用于积木等产品。这种磁性连接方式使得本来不稳固的部件之间有了作用力,使用体验更好。 (三)螺纹联结和螺旋传动 金属玩具中螺纹联结和螺旋传动的连接方式同样广泛,这种连接方式所提供的稳固性不比焊接差,且由于金属材料的耐磨性,使得这种连接方式在金属玩具中发挥了巨大作用。但缺点在于长时间不旋紧密会造成松动,且需要定期保养连接部位巩固润滑性。 五、玩具产品中金属材料加工的工艺 儿童玩具中的金属材料常见的加工工艺有铸造、轧制、切削加工、以及表面抛光和镶嵌等。 (一)铸造 铸造是将熔融态的金属浇入铸型后再使其冷却凝固,从而成为具有一定形状的铸件的工艺方法。但它容易造成内部缺失,主要用于制造小型金属玩具的零部件和大型玩具中的某个具有固定形状的小型部件。大多数玩具产品采用的是压力铸造,这种方式制造出来的铸件尺寸精确且表面光洁,组织致密且生产效率比较高,适用于大多数小型玩具及其部件。 (二)轧制 轧制是利用两个旋转轧轮的压力,使金属材料在一定空间内产生变形,这种工艺过程通常用在最初的加工部件或简单的部件上,按轧制温度分为热轧和冷轧。热轧是将材料加热到再结晶温度以上进行轧制,冷轧则是在室温下对金属材料进行轧制。热轧与冷轧相比,前者的变形抗力小、变形量大、生产效率高,因此热轧更适合于轧制较大断面的部件,以及塑性较差或变形量较大的金属材料;后者的变形抗力大、变形量小,轧制的产品尺寸精确、表面光洁、机械强度较高,因此冷轧更适合于轧制塑性好、尺寸小的金属玩具部件。 (三)切削加工 切削加工是利用切削刀具在切削机床上或手工将金属工件的多余加工量切去,从而达到规定的形状、尺寸和表面质量的工艺。切削加工通常适用于大型的金属玩具部件比如金属飞机模型的机翼等。 (四)表面抛光和镶嵌 表面抛光是利用机械或手工以研磨材料将金属表面磨光的方法。金属材料的表面抛光包括磨光、镜面、丝光和喷砂等效果,这些加工工艺可以让儿童玩具的表面视觉效果更好,看上去更加美观。金属表面镶嵌是指先在金属表面刻画出阴纹,然后嵌入金银丝或金银片等质地较软的金属材料,最后打磨平整、呈现纤巧华美装饰效果的一种金属表面处理手法。经过金属镶嵌的儿童玩具不适宜较小儿童使用。 六、总结 根据以上对玩具产品中的金属材料应用的结构特点、玩具产品中的金属连接形式以及玩具产品中金属材料加工的工艺的分析,可以发现金属玩具由于金属材料的易加工成型特征可以设计成形态各异的玩具形态,在玩具创新设计中有巨大的潜力。尤其在对儿童的认知发展方面,可以有更大的贡献。首先,金属材料有化学着色、阳极氧化着色、电解着色、镀覆着色、涂覆着色、热处理着色等丰富且成熟的着色工艺,加上金属材料本身对光线的反射特点,可以在视觉上给儿童强烈的图案和颜色刺激。其次,金属材料有表面锻打、镶嵌、蚀刻、切削和研磨抛光加工、拉丝等表面加工工艺,在触觉上可以具有丰富变化,给予儿童通过身体触觉的各种肤觉刺激。最后,金属抨击时的叮当声音及其变化,可以从听觉上给予儿童声音刺激。以上金属玩具带来的视觉、听觉和触觉感觉通道刺激,都对儿童的认知发展有推进作用。在儿童玩具设计中,甚至可以考虑在金属材料中加入嗅觉和味觉感觉变化,从而丰富金属材料设计方式,在提高趣味性的同时,增强儿童通过五感通道接触世界、提高认知能力。 作者:李晶 季尊良 单位:南京林业大学
电动力学论文:关于电磁学和电动力学两门课学习的体会 摘要:电磁学和电动力学两门课既有独立性又相互渗透,根据电磁学和电动力学的关联性,在学习时注重知识间的横向和纵向联系,注重从个别到一般、从特殊到普遍的学习方法,注重数学知识的运用将更易于学好电磁学和电动力学这两门课。 关键词:电磁学;电动力学;体系;矢量 电与磁不仅是我们生活中常见的现象,也是物理学科中的一个重要组成部分。从初中开始我们就已经接触有关电与磁的基本概念,高中的时候我们研究一些电流、磁现象的基本规律以及一些基本的场问题,在大学物理的学习中,电与磁仍然是我们要深入研究的对象,电磁学和电动力学这两门课就是研究电磁场理论及其应用的。但相对于电动力学来说,电磁学所研究的对象和所需要的数学知识工具都比较简单,通过对电动力学和电磁学的教学研究以及对关联知识之间的思考,笔者认为以下几点对同学们学好电磁学和电动力学有很大帮助。 一、树立学科体系思想,注重知识间的横向和纵向联系 电动力学和电磁学两门课程所涉及的都是电与磁的理论基础。电磁学以处理稳态情况为主要内容,主要讲述电磁现象的主要概念和规律,可以说是对高中电磁知识的丰富和延伸;电动力学则是从麦克斯韦方程出发,讨论电磁场和电磁波的性质及其在各种条件(真空,介质)中的应用。两门课程既有独立性又相互渗透,内容上有深刻的联系,这为两门课程的关联学习创造了自然条件[1]。我们在学习的时候要注意知识间的横向和纵向联系,以便形成一个有条理的、层次分明的学习体系。 从这些基本规律之间的联系我们不难看出这两门课程之间的紧密关系,因此,在学习的时候要有目的地将电磁学和电动力学课程进行关联学习,要注意前后知识之间的联系,利用知识点之间的联系将两门课程形成一个有机整体,这样更容易将繁杂的电磁知识归类,有助于促进两门课程学习的相辅相成,在已有的基础上学习将更容易掌握有难度的知识点。 二、注重“从个别到一般”、“从特殊到普遍”的学习方法 在学习电磁学内容和电动力学中的麦克斯韦方程组后,很多同学都认为麦克斯韦方程组就是综合库仑定律、安培定律、毕奥-萨伐尔定律和法拉第电磁感应定律并补充了位移电流的效应后的结果,其实这种认识是不够确切的。如果你分别用库仑定律和麦克斯韦方程组去求解等速运动带电粒子的电磁场,就会发现所得两个结果是不一样的。这是因为库仑定律作为静电场的规律,其中既包含了电磁现象的普遍规律又有其自身的特殊性。所以在学习的过程中要注意各个规律的适用性。 在我们学习的过程中,我们通常都是从特殊情况开始学习的。因为特殊条件都是比较简单的情况,而一般现象就会比较复杂,就会涉及更多的变量。怎样才能从个别的、特殊的现象得到一般的、普遍的规律,这就需要我们对那些特殊的规律进行一分为二的透彻分析,既要明白定律的特殊之处在哪里,又要深刻理解其中蕴含的普遍意义。因为普遍性的东西就包含在一些特殊的情形中,而特殊规律虽然有其特殊地适用范围,但其中必然包含着一些普遍规律。通过认真分析,我们就要分辨出那些特殊定律中有哪些是特有的,哪些部分又具有普遍的意义。 从以上这些例子不难看出,物理学中许多一般性的定理的产生,都是在不断总结特殊情况下的规律并加以修正而得出的。因此,我们在学习电磁知识的时候一定要注意把握“从个别到一般”、“从特殊到普遍”的学习规律,这样才能更好地学习和理解物理世界的奥秘。 三、利用数学知识把握电磁学和电动力学的学习 从许多的例子都不难看出,矢量分析对我们学习电磁知识有很大的帮助,好好利用矢量这一数学工具将使我们在学习电磁学和电动力学这两门课程的时候能更好地形成一条主线,更好地由浅入深地掌握电磁场的各种性质和运算。 作者简介:冯浩(1974-),男,海南昌江人,琼州学院理工学院副教授,硕士,研究方向为物理课程与教学。 电动力学论文:有关重金属污染土壤的电动力学修复研究 摘 要:在本案,为了对受过重金属污染的土壤其电动力学的修复性能进行研究,笔者自制了实验装置,采取提高电压法和间歇断电法两种办法,实现了单一重金属污染土壤中重金属去除率的提高,该实验取得了预期的效果,与此同时也研究了多离子污染土壤的电动修复。 关键字:重金属污染 土壤 电动力学 修复研究 就现阶段科技发展的水平而言,能为修复受过重金属污染的土壤提供多种方法,在这些方法中,属电动力学最优,理由是它对土壤的负面影响小,且修复效果好、修复速度快。该方法被广泛应用于各工程领域,包括:地基化学灌浆、工程排降水、土壤修复等。 在本案,笔者认为只有完全熟知土壤电动力学修复的相关影响因素,才能把握住土壤电动力学修复的关键。土壤修复的影响因素包括:电流大小、电势梯度、电极材料、土壤酸碱值、重金属性质、受污染土壤的特性等。基于电动力学的实际应用效果,在原有基础上又研究开发出能实现电动力学的更高效以及应用更普及的手段:阳离子选择膜法、pH值中和法、Lasagra法、络合剂法、氧化还原法等。但是这些方法的实际应用中,或多或少均存在诸如:引起二次污染、成本过高、应用复杂、添加外加剂等问题。所以,电动力学的研究落脚点就在于:电场时间的控制、外加剂的添加、电位的损失、金属离子间的彼此作用等。 针对上述问题,笔者选取提高电压法与间歇断电发两种方法,通过自制试验研究电动力学对受到镉离子污染的土壤的修复,以及处理Pb/Cd/Cu三种复合离子的效果。 1 试验 1.1 实验材料 (1)所需仪器:全自动电化学分析仪酸碱值测量,DDS-11A型电导率仪,电压、电流均很稳定的YJ83/2双路直流电源,3510型原子吸收光谱仪金属质量分数的测量。 (2)试验土样(如表1)。 (3)试验试剂:硝酸铅、硝酸铜、硝酸镉皆为分析纯。 1.2 试验手段 (1)试验装置(如图1) (2)制备试样:称取若干自然风干的土样以土壤含水量的实际需求为依据,通过湿土(含有1000 mg/kg质量分数的金属离子污染)计算出金属硝酸物的质量在50 mL去离子水中溶入硝酸物加入土样并选取搅拌棒进行充分搅拌至均匀加水达到实验需要的含水量将分为5层的污染土样分别装入模型的土壤室分层压实后整平土柱表面安装到实验模型上。 (3)分析手段:试验中,阴极溶液池3~4间的酸碱值可以选用醋酸进行控制对溶液池的电导率、酸碱值以及系统中的电流进行监测试验后,分割土样至8段,分割标准为10 mm/1段分别对土样的金属离子质量分数、酸碱值、电导率、含水率进行测量。 土样中金属离子质量分数的测定:分段取出0.01 g地土样放置入100 mL规格的磨口锥形瓶浓硝酸的足量添加选取超声波振荡1 h、静置12 h选取离心机对其进行离心操作取出上清液选取蒸馏水定容至250 mL采取原子吸收分光光度法对Cd离子的浓度进行测量计算出土壤中金属的质量分数(对样品分别备置两份分析资料,求取平均值)。 土样酸碱值的分段测定:风干土样比五的土水质量添加入离子水通过超声对其振荡30 min、静置30 min提取悬浮液搅拌悬浮液测定悬浮液的酸碱值。 (4)计算去除率以及电能消耗: 2.1 提高断电法与间歇断电法的结果分析 下图为EK10/EK11段土样的酸碱值、电导率、含水量、Cd理智质量分数: 由图2可得出:在实验过程中,阴极的酸碱值如不能得到控制,土样在2/3阳极地方会有一个PH值过渡区,原因是阴极处产生的OH-不断往阳极迁移的速度是阳极处产生的H+不断往阴极迁移的速度的1/2倍。由图2可以得出本案中笔者选取的试验对阴极酸碱值采取了控制办法:将醋酸添加入阴极池至土样呈酸性,源于池中有OH-的出现,所以才会造成图2中所示的酸碱值由阴极向阳极递减的现象。由此可以得出:醋酸添加的时间与邻近阴极处得酸碱值有关。 由上图3中可以得出:电导率越靠近阳极、阴极的土样,其电导率越高,电导率呈“碗型”变化,但是土样处于土壤室中心的,其电导率处于极低的状态。高电导率土壤中H+ 的含量高酸碱值低近阳极;靠近阴极处电导率较高,理由是土样中存在源自阴极池的OH-,以及含量很高的Cd. 2.2 受多离子污染的土壤的电动修复 上述对各土样的酸碱值、含水量、电导率、Cd离子量的试验结果如图5所示。 (1)土样的电导率、酸碱值、含水率的电能消耗以及质量分数的呈现规律为:电导率―碗型;酸碱值―由阴极往阳极递减,整个过程都被控制在酸性程度;含水率―由阴极往阳极递增,初始含水率低于阳极端却高于阴极端。 (2)由图5可以得出:试验中选取的三类离子均在阴极的近处集结,Pb/Cu的质量分数,其第8段低于第7段。三类离子的去除率为:Cu―68.56%;Pb―75.31%;Cd―69.90%,其电能消耗均为5.0612 kJ/g。该实验结果与单一离子性质的电动试电动修复试验比较分析得出:电能消耗更高、离子修复效果更低,原因是多离子的存在可以实现初始污染浓度增长近三倍;离子间的彼此作用能够影 电动力学论文:有限元方法在“电动力学”中的应用研究 摘 要:电动力学作为一门理论物理的基础课程,是用数学语言来描述作为一门理论物理的基础课程,是用数学语言来描述,求解复杂电磁学问题的技术条件,同时也出现了加有限元方法等有效的计算方法。文章主要探讨有限元方法在“电动力学”中的应用研究。 关键词:有限元方法;电动力学;应用 光量子就是一种“左”和“右”的奇异偏振粒子,由于偏振的对称或不对称,而发生光波在干涉过程中的系统偏振化。苏联科学家瓦维洛夫设计的许多光学实验,十分有趣地说明了光的偏振是光学过程的基本现象之一。所有的实验都表明,光是一种粒子现象,而一切单色的运动的微观粒子群都表现为粒子的波的本性。 1 电动力学原理 1.1 光量子 电子是一个小旋涡体。光量子是由2个质量相等、自旋相反的电子在小黄道面(E平面)上结合的双粒子。 以化学键结合的电子偶,由于在双电子中间结合带,质点所受向心力被抵消,使质点沿圆切线方向被抛出,在反冲力推动下,光量子会沿曲率半径为无限大的圆“自己运动”,因此,光量子的静止质量等于零。在处理光量子运动学问题时,可将它比成一个按周期间歇振荡,在时间与空间中补充燃料质量近似等于喷出燃料质量,自己推进的小火箭。因为光量子是由2个电子在E平面上结合而成的,所以它是偏振的,有EHc。图1表示电子偶在小黄道面上的物质旋涡运动呈疏密相间的条带分布(类似太阳系中的小行星环缝)。由于共振效应,双电子只能停留在各物质环缝上结合。这些环缝是光量子的能级En。处于不同分立能级状态下结合的双电子的中心距an不同,其电子的质量亏损也不同。an愈小的光量子有愈大的能级。光量子的能级表征了它特有的固有振动频率。是每个光量子的固有振动频率决定了光的颜色,并与光波波长有密切关系。 自旋电子的场的开放性使单个电子很难单独游离存在,所以,电子团一般都是由偶数个“左”和“右”自旋的单电子在E平面上结合形成的。而由奇数个单电子组成的总自旋角动量不为零的电子链条通常是不稳定的衰变粒子团。每一个电子团的固有振动频率为vc,其中每个电子的瞬时振动速度为光速±C并具有内能mec2。不同的光量子所需外场激发能量不同。在电场中的电子团受电场力被加速。外场所做的功除表现为电子团的动能增加外,由于阻力,所以还表现在对电子团压缩变形的质量亏损上。因此,在电场中运动的电子团,根据瞬时速度不同,被压缩的能级状态也不同。不同能级状态下的电子团有不同的固有振动频率vc,恰恰是这个固有振动频率vn记忆了能量压缩过程。取在放电管中电子团的固有振动频率最大值vmax,平均振动频率v=■,当时v=c,就有下面电动力学的基本方程: 式中,me为单电子的质量,h为普朗克常数。 当在放电管中充满某种气体分子,且在气体第一电离电位临界点上,气体电离原子的主振频率等于电子团的平均固有振动频率vn时,则发生电子团在共振中被破坏,分散成在一个平面上对称辐射的2个或3个光量子(单态或三重态),形成最强的线状光谱的辐射。 1.2 粒子的干涉和光波的内部结构 因为微观粒子质量很小,粒子之间开放键的作用相对很强,所以,任何两个电子团或光量子,在小夹角的碰撞中都表现为粒子最原始的干涉形式。我们把这种碰撞叫做“吸引碰撞”或“排斥碰撞”。例如,两个沿同方向,在E平面上以小夹角相遇的光量子,因为互相靠近的电子自旋方向相反则互相吸引,使在“吸引碰撞”后的两个光量子沿其速度矢量夹角平分线ψ方向运动。而两个向反方向运动的光量子在E平面上相遇时,由于互相靠近的电子自旋方向相同而发生“排斥碰撞”相互分离。其他各种偏振的、对称或是不对称的碰撞形式,读者可以自己研究。例如,偏振面互相垂直的两个光量子,相互碰撞就不能发生干涉现象。光量子在干涉或界面反射过程中往往发生系统的偏振化,成为圆偏振光或椭圆偏振光。 在空间中任何按一定平均自由程分布的“单色偏振态相同或相近微观粒子群”都能发生上述粒子的干涉现象。光波就是由光量子组成的、自己推进的粒子波。在光源的附近就已经发生干涉所形成的光线上,包含着许多长程无序分布的“线波包”。在每个“线波包”内是由光源在一次辐射,经过干涉而聚集的光量子。光量子在“线波包”内排列是有序的,前后两组光量子之间的距离为 mλ(m是正整数,λ是波长)。 如图2所示,由一次辐射所分开的两条相干光线上,当“线波包”之间的光程差小于它本身的长度时,在一定干涉孔径条件下,两条光线能够发生干涉。在图2中给定的初始条件下,从小孔光源S或S’毫无规律地向任意方向辐射的光量子,只能在与S7或S两个点的理论波阵面上,光程差L=mλ上各点相遇,相遇后的两组光量子在干涉后沿其速度矢量夹角平分线上的ψ方向运动,这个方向就是光线干涉后的传播方向。光波的干涉不是充满在整个空间的粒子毫无规则的弹性碰撞,而是以“线波包”中光量子相遇的“吸引碰撞”或“排斥碰撞”发生的光量子在光线方向上的集中,这表现为光波能量在干涉过程中的重新分布。 2 有限元法及其在“电动力学”中的应用 有限元法是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代计算方法。它是20世纪50年代首先在连续体力学领域应用的一种有效的数值分析方法,随后很快广泛地应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。有限元法的基本思想是:在变分法或加权余量法基础上,采用分块逼近而形成的系统化的数值计算方法。有限元法的基本原理是:首先将求解区域进行离散化,其次剖分成若干互相连接而又不重叠的一定几何形状的子区域,这样的子区域称为单元(二维问题的子区域,一般取为三角形区域或矩形区域)。在单元体中选择基函数,用单元基函数的线性组合来逼近单元中的真解,而总体基函数可以由单元基函数组成。也就是说,有限元方法是根据变分原理和方程余量与权函数正交化原理建立起的积分表达式为出发点,将整个积分区域中的求解函数离散为若干单元区域中的连续函数,再通过单元积分,总体合成为代数方程形式的有限方程。对于二维情况,拉普拉斯方程及边界关系为: 与有限差分法等其他数值方法相比,有限元不仅计算精度高,而且能适应各种复杂形状,但局限性在于只适用于相对小的子域。20世纪60年代初首次提出结构力学计算有限元概念的克拉夫(Clough)形象地将其描绘为:“有限元法——Ray—leigh Ritz法+分片函数”,即有限元法是Rayleigh Ritz法的一种局部化情况。与求解满足整个定义域边界条件的允许函数的Rayleigh Ritz法(往往是很困难的)相比,有限元法将函数定义在简单几何形状(如二维问题中的三角形或任意四边形)的单元域上(分片函数),且不考虑整个定义域的复杂边界条件,这是有限元法优于其他近似方法的原因之一。由于有限元法的重要应用,现在已经开发出了许多关于有限元法的通用程序与软件。 与差分法比较,有限元素法的节点配置方式比较灵活,因此适用于处理形状比较复杂的区域。它的边界节点完全处在区域的边界上,从而在边界上可以给出较好的逼近。当边界比较复杂的时候,有限差分法是很难处理的,而且误差也较大,有限元素法还可以根据具体情况的需要,在一部分求解区域中配置较密的节点,而在另一部分求解区域中配置较稀疏的节点,以便在尽量不增加过多的节点总数下,提高计算精度,这些长处是有限差分法很难实现的。当然,差分法采用直交网格,列计算格式比较简便,而有限元素法由于节点配置比较任意,列计算格式就要复杂得多,不过这些计算格式都可以在电子计算机上自动运算。 电动力学论文:不同浓度的缓冲溶液对电动力学修复喹啉污染土壤的影响 (武昌理工学院生命科学学院,湖北武汉430223) 摘要:喹啉属于中等毒类物质,对环境和人体健康具有很大的危害。本实验模拟了喹啉污染土壤,利用电动力学的方法处理污染土壤,使喹啉迁移,最终达到降解喹啉的目的。结果表明,电动力学过程能有效地促进土壤中喹啉的迁移,电渗析和电迁移是其主要的作用机理;在恒定的电压下,缓冲溶液的添加对喹啉的降解性能影响很大;缓冲溶液的浓度越大,喹啉的降解速度越快。 关键词:喹啉;电迁移;电渗析;电动力学;修复 1.喹啉来源及危害 喹啉、异喹啉及其衍生物作为溶剂和原料在化工、医药等行业用途很广,喹啉是冶金、染料、聚合物以及农用化学品工业的重要中间体。另外在一些石化行业及木材加工业产生的废水中也含有大量喹啉,喹啉已成为土壤和水体中的常见污染物。它们对生物体有致癌、致畸、致突变性,被公认为是一种有毒难降解有机化合物。因此研究喹啉的降解过程,不仅可以找出去除它们的有效方法,而且可以为N-杂环类的其它有机物的降解和去除提供理论上的指导。 2.实验原理——电动力学土壤修复技术 电动力学修复是上世纪80–90年提出的一种绿色可行的原/异位修复技术,在土壤和地下水污染处理方向均有大量的研究报道[1-2]。在土壤修复方面,电动力学技术最受推崇之处是它对于水力渗透性差的粘性土壤污染具有较好的修复效果。 电动力学土壤治理技术的基本原理是在土壤/沉积物污染区域施加低压直流电场,使得污染物在电场的作用下向两极迁移得到富集和去除。污染物的迁移可以通过电迁移、电渗析和电泳来实现。电迁移是指土壤孔隙水中的阴阳离子或带电颗粒向电性相反的电极移动的过程,它主要是针对土壤中溶于水的离子态物质,因而对于重金属和解离态的有机分子迁移去除起到决定性作用。电渗析是在电场作用下,由于扩散双电层作用,土壤中的孔隙溶液在电场中从一极向另一极的定向移动。其中电迁移和电渗析是污染物主要的迁移去除途径。笔者应用电动力学技术对喹啉污染土壤的修复进行了实验,研究土壤中喹啉在电场力作用下的迁移特征及改变电压和加入表面活性剂、控制液后对其迁移的影响,为喹啉污染土壤的电动力学修复提供理论依据。 3.实验装置及方法 3.1 实验装置 图1:电动力学装置示意图 实验装置主要由直流电源、电流表、电解槽、电极室、电极、双头泵、纱网及滤纸、量筒、橡胶管等组成。 3.2 实验测试指标 1)电流:由直接与铜电极棒相连的电流表读取。 2)土壤pH值:取10g土壤试样,精确到0.0001g,置于锥形瓶中,加入50mL去离子水,超声10min,静止30min,用pH测试仪测定上清液的pH值。 3)土壤含水率:烘干称重法。 4)土壤中喹啉含量:各取样点取湿土壤1g,加去离子水10ml于聚乙烯管中,离心机离心分离10min,离心速度4000r/min。离心后静置10min,取上清液用分光光度法测定喹啉的含量。 3.3 实验方法 称取500g高岭土,加入1g/L的喹啉溶液250mL,再加入56mL蒸馏水,使土壤中的含水率为38%。将配好的土壤均匀后填入电解槽,避光,恒定压力下压实24 h。以高纯石墨板做电极,用导线将阳极和阴极分别与电源的正负极相连。电极室定量加入去离子水或硫酸钠或碳酸钠溶液作为电解液,两极室中的溶液由蠕动泵进行串联循环,每天定时更新电极室中的溶液,在恒定7V·cm-1电压下运行10d,每天9:00、15:30、21:00三个时间点分别测定电流强度、电渗流和溶液PH。实验结束后,将电解槽中的土壤平均分成7份,依次从阳极至阴极编为1-7号,测定各部分的含水率及土壤中污染物的含量,风干后测定土壤pH值及电导率,电解液中的喹啉含量以分光广度法进行测定。共进行3 组实验,实验主要研究不同的电解质溶液及不同浓度的电解质溶液对电动修复土壤中的喹啉污染物的影响,实验初始条件见表1。 3.4 缓冲溶液的配制 (1)硫酸钠溶液的配置:用Na2S04粉末配成浓度为0.1mol/L的硫酸钠溶液。 (2)碳酸钠溶液的配置:用碳酸钠粉末配成浓度为0.1mol/L的碳酸钠溶液。 3.5 喹啉标准使用液的配制 取0.92mL喹啉纯液,加去离子水稀释,配成浓度为0.1mol/L的喹啉标准使用液。 3.6 标准曲线的绘制 (1)配制:在6个10mL哈气瓶中,分别加入0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.0mL喹啉标准使用液,各加去离子水至l0mL,摇匀,配成浓度分别为10、30、50、70、90、100mg/L的喹啉溶液。于312nm处测定吸光度标准曲线如图2所示。 4.结果与分析 4.1 喹啉的吸附及初始含量的确定 土壤吸附会使污染物水相浓度和迁移能力降低,为有效地反映电动力学过程对污染物的解吸附和迁移作用,喹啉初始含量宜低于其饱和吸附量。吸附实验结果如图3。图3表明,每克土壤吸附的喹啉量在0.14到0.64mg范围内吸附量呈上升的趋势,说明在0.5mg未达到饱和吸附量,故实验中选择以0.5mg/g浓度制备喹啉污染土壤是可行的。 图3:喹啉吸附等温线 4.2 土壤中电流的变化 实验过程中土壤的电流随时间的变化曲线如图4所示。在不同电解液种类及浓度变化下,电流在电解初期逐渐增大,但速率较慢,50h后电流显著增大。大约在实验运行200-250h处达到最大值,然后有降低的趋势。以硫酸钠溶液为电解液时,浓度大于以碳酸钠为电解液时的电流。当碳酸钠浓度为0.05 mol·L-1时差距尤为明显。 电解初期,电解液向土壤中的迁移及土壤矿物的溶解需要一段时间,通过土壤的电流较小;随着电解液在电渗析及电迁移的作用下,土壤孔隙溶液中的离子浓度逐渐升高,电流增大;随着电解时间的延长,一方面孔隙溶液中阴阳离子的电迁移量减少,另外,电解反应产物或其它的化学物质也可能与迁移的离子发生反应(例如向阴极迁移的H+与向阳极迁移的OH-中和形成水而稀释了土壤溶液中的离子浓度),从而使通过土壤的电流逐渐减小[3]。两极电解反应使土壤pH值发生变化,可能使土壤中的矿物发生溶解或沉淀,导致土壤中可迁移的离子浓度发生变化,土壤中电流也随之轻微波动。 图4:电流变化示意图 4.3 土壤中电渗析流的变化 实验过程中,阴阳极累积电渗流的变化如图5、图6。从图中可以看出,阳极的电渗流呈减小的趋势,阴极的电渗流呈增大的趋势。且三组实验由电渗流对时间的变化曲线的上升或下降的速率基本一致。 三组实验中得到的累积阴极电渗析流量EOF有明显差异。T-1累积EOF最高,运行216h后达到240mL;T-2、L-1次之,累积EOF分别为190mL和145mL,各组累积EOF的大小关系与电流高低有基本一致的关系;同时图6.2中的曲线斜率显示的EOF随电流增大或趋于平稳而相应地增大和平稳,也揭示了这种一致性。 电动力学论文:浅论建构主义理论的电动力学教学探讨 论文摘要:本文阐述了建枸主义学习、教学理论的基本特征,并尝试在电动力学教学中运用建构主义的观点。通过两个实例说明如何在教学中注重以学生已有的知识经验为基础而进行积极的“意义建构过程”。 论文关键词:建构主义学习理论;建构主义学习理论;电动力学 1.引言 《电动力学》课程是物理本科专业的一门重要专业课,也是理论物理的第一门基础课。它是在学生学习了高等数学、数学物理方法和电磁学等基础课程之后开设的。分析整个电动力学教材的内容体系,我们不难看出,矢量分析和数学物理方法好比电动力学的双腿,电磁学的实验、定义、公式、方法和应用则是它的躯干,而物理概念、物理思想、物理图像和物理思维方式是它的灵魂。 由此可见,学生的数学基础特别是对矢量、张量分析的掌握是学好整个课程的关键,没有这个基础,学生就无法领会电动力学的定义、公式和方法。电动力学本身是一门较难也比较枯燥的理论课程,如果此时教师不注意对学生进行学习方法和学习自主性的引导,就很容易滋生厌学清晰,从而影响教学质量。本文利用建构主义理论针对电动力学中如何处理一些知识的教学做了一些探讨,希望达到抛砖引玉的目的。 2.建构主义理论 建构主义是当代教育心理学的一场革命,代表人物是著名心理学家皮亚杰(.Piaget)。建构主义理论的优秀内容可以用一句话来概括:以学生为中心,强调学生对知识的主动探索、主动发现对知识意义的主动建构]。建构主义理论内容丰富、流派纷呈,本文只对建构主义理论中对学习及教学的认识加以浅析。 2.1建构主义理论对学习的认识 建构主义理论认为学习是学生在原有经验基础上主动进行意义建构的过程,这种过程要在实践中或者在学生与环境的相互作用中通过新旧知识间的反复相互作用而建构而成。在此过程中学生依靠同化和顺应来组建自己的知识结构。同化是指把外来的信息纳入已有的知识结构中,以丰富和加强原有的思维取向和行为模式;顺应是通过学生原有的知识结构与新的信息产生冲突,调整原有认识结构,从而建立新的认知结构。通过不断地同化——顺应——同化——顺应……循环往复,相互交替,将新知识转化、组织和重新组织,并纳入到自己的知识体系中。这就是学习的过程。 2.2建构主义理论对教学的认识 建构主义认为教学是学生在教师设置的情景中通过交流和协作对知识进行主动加工的过程。它不是知识的传递,而是对知识的处理和转换。学生对知识的处理和转换,只能由学生自己来建构完成,所以在教学中不能把教师对知识的理解传递给学生,而要从学生原有的知识经验出发,引导学生从原有的知识经验中“生长”出新的知识经验。即教学的关键其实是向学生展示这些结论是如何得到的,而不是去熟记这些结论。 3.建构主义理论对指导电动力学教学的启示 3.1学生基础现状分析 学生经过对经典物理学力学、热学、光学和电磁学的学习,已经有了一定的物理基础知识和分析、解决物理问题的能力,并且已经形成自己的学习.方法和习惯。但目前的基本现状是:数学基础知识特别是矢量计算基础较差、先行课程电磁学的知识有很多已经生疏或遗忘、学生习惯接受教师“咀嚼”好的知识和方法,不愿意也不会自己去思考和总结,在学习的主动性和积极性方面还存在很多不足。 上述问题在班上是普遍存在的,它为电动力学的正常教学提出了了刻不容缓的难题,如果不运用适当的手段搞清楚学生的知识状况,并能及时调整知识的讲授方式以便能适当与先行课程做好衔接,就势必给学生学习电动力学造成很大的困难,对教师的教学也是一个很大的障碍。 3.2建构主义对教学的指导——两个案例的分析 (1)“位移电流”的教学 ‘位移电流假说是麦克斯韦为了将稳恒情况下电磁场所满足的麦克斯韦方程 (积分形式为推广到普遍情况(包括稳恒和非稳恒)而引入的一个定义。这是一个很重要的新概念,也是一个比较抽象的概念。学生的思维里可能比较熟悉的是传导电流的性质。 稳恒情况下,磁场的安培环路定理的积分 那么在非稳恒情况下,磁场的环流这个地方,书上的阐述是由麦克斯韦方程与电荷守恒定律之间的矛盾来引入这个概念的口。这是用理论来讲授理论,当然推理严密,讲解简单。但在教学中,我觉得可以从大家熟悉的含有平行板电容器的充、放电电路(图1)来讲述,学生会更领会“位移电流”的本质。 现考虑以L为边界作曲面S1和S2,其中曲面S1通过导线的横截面,有自由电子穿过S1;而曲面S2通过电容器的两极板之间,没有自由电子穿过S2. 这说明,尽管两个曲面的边界L是相同的,但穿过曲面的传导电流并不一样,也就是说这个方程不能推广到非稳恒电流的情况。 为了解决这个矛盾,麦克斯韦提出了“位移电流”的假设,将方程稍做修改为就代表“位移电流”的贡献。下面再来计算的表示式。利用 ×)所以直接比较得出:由此式我们就很容易看出:位移电流的本质是变化的电场,它和传导电流一样都能激发磁场。引入位移电流以后,上述电路的全电流可表示为:这个全电流在整个电路中是连续的。对上式取散度(并用到 这样一来,平板电容器充、放电电路中出现的矛盾就得到解决:在电容器两极之间随时间变化的电场形成了位移电流它把电容器极板中间断的电流.厂连接起来,使全电流.Jr具有闭合的性质。 (2)“谐振腔”的教学 第四章四、五节讨论的是有界空间的电磁波的传播问题,以矩形波导和谐振腔为例,研究了高频电磁波的传播的驻留行为。从知识的角度来看,本章属于运用理论解决实际问题的类型,在前面,先给学生回顾和讲解分离变量法求解亥姆霍兹方程中的定解问题,同时让学生学会分析理想导体的边界条件。有了这两个基础以后,后面介绍的具体例子——谐振腔和波导问题的求解就应该不是重点,学生只需要针对具体情况分析好边界条件就没有困难。 我们知道谐振腔是储存某一特定频率的电磁能量的器件,常用于选择并发射某一频率的电磁波。我觉得作为一种光学的应用器件,讲授它的功能、用途以及为何具备这样的功用是很有必要的。在教学中可以从复习学生比较熟悉的LC振荡回路的知识来过渡到对谐振腔的讲解。我们知道,低频电磁波是利用 如图(2)所示的LC振荡回路激发的,首先用外电源给电容器充电至U,合上开关k以后,储存在电容器内的电场能与电感中的磁场能在不停地相互转换,形成电磁振荡。LC回路振荡频率为 由此式知,为了得到高频的电磁波,就要减小谐振回路的L和C。为了减小C,就要增加电容器极板间的距离d,见图3(a);为了减小L,就要减小电感线线圈的匝数,直到使用一根直导线代替,见图3(b);甚至用很多根直导线并联,见图3(c);更进一步推痔极限情况下,用无数根直导线并联的结果就使LC回路过渡为一个封闭的金属矩形谐振腔,见图3(d)。 由这样的方法引入谐振腔的概念,学生很容易理解和掌握,并且对谐振腔的用途有一定的了解。下面再根据谐振腔的模型给出定解问题,进而求出其中的电磁场结构。 电动力学论文:浅论建构主义理论的电动力学教学探讨 论文摘要:本文阐述了建枸主义学习、教学理论的基本特征,并尝试在电动力学教学中运用建构主义的观点。通过两个实例说明如何在教学中注重以学生已有的知识经验为基础而进行积极的“意义建构过程”。 论文关键词:建构主义学习理论;建构主义学习理论;电动力学 1.引言 《电动力学》课程是物理本科专业的一门重要专业课,也是理论物理的第一门基础课。它是在学生学习了高等数学、数学物理方法和电磁学等基础课程之后开设的。分析整个电动力学教材的内容体系,我们不难看出,矢量分析和数学物理方法好比电动力学的双腿,电磁学的实验、定义、公式、方法和应用则是它的躯干,而物理概念、物理思想、物理图像和物理思维方式是它的灵魂。 由此可见,学生的数学基础特别是对矢量、张量分析的掌握是学好整个课程的关键,没有这个基础,学生就无法领会电动力学的定义、公式和方法。电动力学本身是一门较难也比较枯燥的理论课程,如果此时教师不注意对学生进行学习方法和学习自主性的引导,就很容易滋生厌学清晰,从而影响教学质量。本文利用建构主义理论针对电动力学中如何处理一些知识的教学做了一些探讨,希望达到抛砖引玉的目的。 2.建构主义理论 建构主义是当代教育心理学的一场革命,代表人物是著名心理学家皮亚杰(.Piaget)。建构主义理论的优秀内容可以用一句话来概括:以学生为中心,强调学生对知识的主动探索、主动发现对知识意义的主动建构]。建构主义理论内容丰富、流派纷呈,本文只对建构主义理论中对学习及教学的认识加以浅析。 2.1建构主义理论对学习的认识 建构主义理论认为学习是学生在原有经验基础上主动进行意义建构的过程,这种过程要在实践中或者在学生与环境的相互作用中通过新旧知识间的反复相互作用而建构而成。在此过程中学生依靠同化和顺应来组建自己的知识结构。同化是指把外来的信息纳入已有的知识结构中,以丰富和加强原有的思维取向和行为模式;顺应是通过学生原有的知识结构与新的信息产生冲突,调整原有认识结构,从而建立新的认知结构。通过不断地同化——顺应——同化——顺应……循环往复,相互交替,将新知识转化、组织和重新组织,并纳入到自己的知识体系中。这就是学习的过程。 2.2建构主义理论对教学的认识 建构主义认为教学是学生在教师设置的情景中通过交流和协作对知识进行主动加工的过程。它不是知识的传递,而是对知识的处理和转换。学生对知识的处理和转换,只能由学生自己来建构完成,所以在教学中不能把教师对知识的理解传递给学生,而要从学生原有的知识经验出发,引导学生从原有的知识经验中“生长”出新的知识经验。即教学的关键其实是向学生展示这些结论是如何得到的,而不是去熟记这些结论。 3.建构主义理论对指导电动力学教学的启示 3.1学生基础现状分析 学生经过对经典物理学力学、热学、光学和电磁学的学习,已经有了一定的物理基础知识和分析、解决物理问题的能力,并且已经形成自己的学习.方法和习惯。但目前的基本现状是:数学基础知识特别是矢量计算基础较差、先行课程电磁学的知识有很多已经生疏或遗忘、学生习惯接受教师“咀嚼”好的知识和方法,不愿意也不会自己去思考和总结,在学习的主动性和积极性方面还存在很多不足。 上述问题在班上是普遍存在的,它为电动力学的正常教学提出了了刻不容缓的难题,如果不运用适当的手段搞清楚学生的知识状况,并能及时调整知识的讲授方式以便能适当与先行课程做好衔接,就势必给学生学习电动力学造成很大的困难,对教师的教学也是一个很大的障碍。 3.2建构主义对教学的指导——两个案例的分析 (1)“位移电流”的教学 ‘位移电流假说是麦克斯韦为了将稳恒情况下电磁场所满足的麦克斯韦方程 (积分形式为推广到普遍情况(包括稳恒和非稳恒)而引入的一个定义。这是一个很重要的新概念,也是一个比较抽象的概念。学生的思维里可能比较熟悉的是传导电流的性质。 稳恒情况下,磁场的安培环路定理的积分 那么在非稳恒情况下,磁场的环流这个地方,书上的阐述是由麦克斯韦方程与电荷守恒定律之间的矛盾来引入这个概念的口。这是用理论来讲授理论,当然推理严密,讲解简单。但在教学中,我觉得可以从大家熟悉的含有平行板电容器的充、放电电路(图1)来讲述,学生会更领会“位移电流”的本质。 现考虑以L为边界作曲面S1和S2,其中曲面S1通过导线的横截面,有自由电子穿过S1;而曲面S2通过电容器的两极板之间,没有自由电子穿过S2. 这说明,尽管两个曲面的边界L是相同的,但穿过曲面的传导电流并不一样,也就是说这个方程不能推广到非稳恒电流的情况。 为了解决这个矛盾,麦克斯韦提出了“位移电流”的假设,将方程稍做修改为就代表“位移电流”的贡献。下面再来计算的表示式。利用 ×)所以直接比较得出:由此式我们就很容易看出:位移电流的本质是变化的电场,它和传导电流一样都能激发磁场。引入位移电流以后,上述电路的全电流可表示为:这个全电流在整个电路中是连续的。对上式取散度(并用到 这样一来,平板电容器充、放电电路中出现的矛盾就得到解决:在电容器两极之间随时间变化的电场形成了位移电流它把电容器极板中间断的电流.厂连接起来,使全电流.Jr具有闭合的性质。 (2)“谐振腔”的教学 第四章四、五节讨论的是有界空间的电磁波的传播问题,以矩形波导和谐振腔为例,研究了高频电磁波的传播的驻留行为。从知识的角度来看,本章属于运用理论解决实际问题的类型,在前面,先给学生回顾和讲解分离变量法求解亥姆霍兹方程中的定解问题,同时让学生学会分析理想导体的边界条件。有了这两个基础以后,后面介绍的具体例子——谐振腔和波导问题的求解就应该不是重点,学生只需要针对具体情况分析好边界条件就没有困难。 我们知道谐振腔是储存某一特定频率的电磁能量的器件,常用于选择并发射某一频率的电磁波。我觉得作为一种光学的应用器件,讲授它的功能、用途以及为何具备这样的功用是很有必要的。在教学中可以从复习学生比较熟悉的LC振荡回路的知识来过渡到对谐振腔的讲解。我们知道,低频电磁波是利用 如图(2)所示的LC振荡回路激发的,首先用外电源给电容器充电至U,合上开关k以后,储存在电容器内的电场能与电感中的磁场能在不停地相互转换,形成电磁振荡。LC回路振荡频率为 由此式知,为了得到高频的电磁波,就要减小谐振回路的L和C。为了减小C,就要增加电容器极板间的距离d,见图3(a);为了减小L,就要减小电感线线圈的匝数,直到使用一根直导线代替,见图3(b);甚至用很多根直导线并联,见图3(c);更进一步推痔极限情况下,用无数根直导线并联的结果就使LC回路过渡为一个封闭的金属矩形谐振腔,见图3(d)。 由这样的方法引入谐振腔的概念,学生很容易理解和掌握,并且对谐振腔的用途有一定的了解。下面再根据谐振腔的模型给出定解问题,进而求出其中的电磁场结构。 电动力学论文:物理学专业电动力学课程教学论述 一、课程教学基本理念 第一,在教学中要尊重学生学习的主体性、教师教学的主导性,全面发挥学生的自觉性、主动性、创造性。第二,“电动力学”课程属于专业基础课程,教学内容安排上除了让学生学习本门课程的基本知识、基本理论、基本思路,与其他物理学分支也具有共性和个性的关系。针对这一特点,老师在教学中要注意引导学生相似性形象思维。第三,教学应突出探究式教学方法,改变传统的教学模式,把信息技术与电动力学课程最大限度地整合,运用多种现代教育手段优化教学过程,推行启发式、探究式、讨论式、小制作等授课方式,培养学生的创新思维和创新理念。 二、在本课程教学中应当做到以下几点 1.讲授内容应理论联系实际 “电动力学”作为一门专业学科课程,是师范院校物理专业的基础理论课。教学中要求学生掌握课程的基本知识、基本理论和基本原理,使学生加深对所授知识的理解,更可深刻认识电动力学的实际应用价值,达到学以致用的目的,同时提升学生分析问题、解决问题的能力。 2.注重学生学习的主体性和个体性培养 从课程的设计到评价各个环节,在注意发挥教师在教学中主导作用的同134教改课改2016年3月时,应特别注意体现学生的学习主体地位,以充分发挥学生的积极性和挖掘学习潜能。要求学生能初步分析生产、生活中的电动力学问题,以提升学生的分析问题和解决问题的能力。在电动力学理论的学习中运用数学工具处理问题,使学生认识数学和物理的密切关系,培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。培养学生自学能力,重要的不是教内容,而是教给学生学习方法。要充分注意学生的兴趣、特长和基础等方面的个体差异,因材施教,根据这种差异性来确定学习目标和评价方法,并提出相应的教学建议。课程标准在课程设计、教学方案、计划制订、内容选取和教学评价等环节上,为教学、学习提供了选择余地和发展的空间。 3.运用多种现代教育手段优化教学环节 充分利用现代化教学手段,发挥信息化教学的优势,增强学生的学习兴趣,进一步强化需要掌握的知识点,拓宽知识面,增强学生的实践操作技能,培养科学的思维方式,这样学生能更好地掌握“电动力学”课程知识所涉及的相关科学方法,有效提升其发现问题、分析问题、解决问题的能力。 4.具备良好的实验条件,充分保证实验和实践训练质量 鼓励学生开展科研实践训练,参加各类科技竞赛。实验课及实践训练要注意培养学生的逻辑思维、创造性思维,充分利用好物理、电子竞赛等创新平台,促进电动力学课程的教学。 三、课程学习策略探究 第一,针对“电动力学”是理论基础课的特点,学生必须坚持课前预习,预习过程中有意识地提出问题。课堂教学主要采用探究式课堂教学法,即每节课突出一个主题,讲清论透相关原理知识,每个主题通过师生多种形式的互动,教师及时了解、解决学生的疑难问题,以增强学生的学习兴趣。第二,将传统板书、电子课件、网络和视频多种教学手段相结合。如课内讲授与课外讨论和制作相结合、基础理论教学与学科前沿讲座结合、基本理论与科研实践训练相结合。第三,鼓励学生参加科研实践训练和各类科技竞赛。培养多样化应用型人才,以培养应用型、复合型、技能型人才,增强毕业生就业能力,完成本课的预期目标。第四,电动力学也是一门实践性很强的课程,其研究对象是区别于实物的物质形态,具有抽象的特征。为避免课程教学的数学化,我们将充分应用当代信息技术的优势,比如说以视频教学资料增强学生的感性认识和动手能力。再次,实验课及实践训练要注意培养学生的逻辑思维、创造性思维能力和素质,充分发挥学生的物理思维和物理探究能力。 四、课程教学方法探究 本课程教学中应注意电动力学理论与实践的结合,尊重学生学习的主体性,适当安排指导性自习,培养学生的自学能力。加强对学生课前、课后的答疑辅导,注重学生能力的培养,使学生通过对电动力学中基本理论的理解,认识和掌握电动力学原理的研究规律,开拓思路,初步培养学生的科研思维。 1.“双边反馈式”教学法 这种教学法由“自学”和“反馈”两部分构成,其着眼点是学生在教师指导下的自学和教师由反馈来的信息而进行的有重点的讲解,使学生的能力在反复训练中得到锻炼。“自学”和“反馈”体现了学生和教师的相互联系、相互配合、相互作用的训练过程。 2.以问题为中心,开展课堂讨论 式教学法建议课堂教学中遵循科学性、主体性、发展性原则,采用以学生为主体的小组讨论式的方法,从提出问题入手,激发学生学习的兴趣,让学生有针对性地去探索并运用理论知识解决实际问题;也可以针对教研室科研工作中遇到的问题设计讨论或思考题,以启发学生分析、讨论有关电动力学问题,学习并巩固电动力学知识,开拓思路,培养科研思维。 3.提倡学导式的教学方式 在教师指导下,学生进行自学、自练,教师把学生在教学过程中的认知活动视为教学活动的主体,让学生主动地去获取知识,发展各自能力,从而达到在充分发挥学生主动性的基础上,渗入教师的正确引导,使教学双方各尽其能,各得其所。 4.多开展课外实践活动 课外实践训练中,要注意培养学生的逻辑思维、创造性思维能力和素质。鼓励和指导有能力的学生进入科研实践训练,参加各类科技竞赛。将学生撰写的课程小论文融入教学全过程,从中选出有质量的项目进入科研实践训练。充分利用好物理、电子竞赛等创新平台,促进电动力学课程的教学,培养应用型、复合型、技能型人才,增强毕业生就业能力。“电动力学”作为一门探究性课程,在课堂教学中,要突出学生的参与性,使他们主动获取而不是被动接受科学结论,互动思维使学生感觉电动力学发人深思,不难入门。“电动力学”与其他物理学分支具有“共性”和“个性”的关系。为了激发学生学习兴趣,可以经常采用课堂讨论形式,由学生提问,在教师引导下大家讨论,总结得出正确结论。由于分析“电动力学”需要运用抽象思维,所以课堂教学应充分使用多媒体,尽量使用图像和色彩搭配,使学生建立正确的物理图像。注意“信息技术”与“电动力学”课程的有效整合,这对于整体优化教学过程,提高学生的专业知识学习效果、提高学生的信息技术能力、培养学生的合作意识和创新精神均具有重大的现实意义。同时,可将教学理论应用到创新实践能力训练中,应用到物理、电子等各类竞赛中。 作者:邓洪亮 曾爱华 袁琳 单位:邵阳学院 电动力学论文:光信息科学与电动力学课程教育研讨 作者:卢俊 陈桂波 李金华 孔梅 金光勇 单位:长春理工大学理学院物理系 一、光信息科学与技术国家一类特色专业 我校光信息科学与技术专业历史悠久、办学基础好、生源质量高、专业方向应用性强。为适应国家对激光科学与技术及光信息技术高素质人才的需求,发挥我校光信息科学与技术专业应用性强的优势,围绕“特色教育,服务社会”的宗旨,2009年申报成功了光信息科学与技术国家第一类特色专业,目标是建设一个以激光科学与技术和光信息技术两个专业方向为优势方向,特色鲜明的名牌专业,使之在培养质量方面达到或接近国内一流水平。在专业边缘领域,大胆开拓,不断扩展研究内容,使该专业成为国内激光科学与技术和光信息技术方向高级人才的培养基地,满足社会发展需要,为同类型高校相关专业建设和改革起到示范和带动作用。电动力学作为该专业重要的一门专业基础课程,需进行教学内容和教学方式的改革,以适应特色专业的建设和培养高质量毕业生要求。 二、电动力学课程教学现状及课程特点 电动力学课程内容,对大多数学生来说感觉到比较难学。原因是知识点较多,抽象难懂。数学推导复杂,要求有较强的数理基础。虽然有些电动力学问题接近实际,比如波导问题、天线问题,但学生要理解和解决这些问题,需要一定的过程,由于上述问题的存在,使初学者常常感到电动力学课枯燥无味、难以入门;上课听讲似懂非懂,下课做题无从下手。并且,由于招生数量的增加,极大降低了师生比,降低了学生与老师交流的几率。同时,现代大学生与80年代大学生比,缺乏主动思考意识和能力,都严重影响电动力学课程的教学效果。 三、教学改革设想及实施 我校光信息科学技术专业本科生的培养中,激光器及技术是一个重要的专业方向。因此在电动力学课程教学中,如何将与专业基础相关教学内容更扎实、有效地贯穿教学,并激发学习兴趣,采取以下教学改革设想及措施:3.1教学内容改革根据专业特点,对教学内容进行调整,并适当引申,为学生后续的平台课如物理光学、激光原理,以及专业课如激光器件、导波光学等奠定良好基础。比如,对电磁波传播的相关内容重点讲解并结合教师的科研等背景进行引申及拓展。其中关于模式及其形成条件,结合导波光学及物理光学内容,概念交待清楚,条件讲解透彻,为后续课程的学习奠定良好基础。在亥姆霍兹方程的讲解中,引入前沿热点问题如“负折射率”问题,使学生了解其理论基础。在教材中作为选学内容的高斯光束问题,对该专业的学生交待清晰,为后续的激光原理奠定基础。凡此不再赘述,总之,对教学内容的制定,以为学生更好学习后续课程及激发学习兴趣为原则。3.2教学方式改革在电动力学课程的教学中,改变以往单纯板书、课件的教学模式。尝试使用讨论式教学、课程小论文及结合教师科研讲座与板书、课件相结合的教学方式。传统板书教学方法对公式的推导及其有利,也符合学习的学习习惯。但在涉及较抽象问题时,使用课件教学更直观、形象,有利于学生对具体问题的理解。如涉及形成模式的条件———驻波问题,以及偶极子天线的辐射问题,利用课件的动画演示,极大提高了教学效果。在课程的讲解中,穿插讨论式教学,实现教师和学生的互动,调动学生学习的主动性。教师结合课程中不同章节的内容及特点,设置具体问题在课堂上展开讨论是一种形式。对于课程小论文及教师科研讲座,安排在电磁波的传播内容讲解之后,有利于培养学生的兴趣和创造性。我们的教师梯队均为博士毕业,涉及光学、物理电子学、光学工程、凝聚态物理、计算电磁学五个学科,且承担包括国家自然基金、“863”、“973”及工程类项目,为结合不同的学科开展前沿问题讲座,并将研究成果引入课堂,激发学生学习兴趣提供了良好条件。为此,在课程教学中穿插了与课程相关的前沿问题讲座。比如全固态激光器的研究进展、光子晶体及ZnO纳米材料研究进展等,通过前沿问题讲座的尝试,学生积极性很高,取得了预期效果。关于课程小论文,我们安排在了讲座之后,教师根据专业特点和学生基础,给出题目和时间节点,其间学生与教师有交流,教师进行指导,使学生更好地完成小论文,只是这个环节需要的时间较长,需要教师后续跟踪并总结。通过科研讲座及小论的尝试,以初步取得成效,所教授的学生据此参加了全国大学生创新大赛并获奖,所研究结果也在相关刊物发表文章。这种教学模式的探索,极大提高了学生学习的能动性,有利于培养学生的学习兴趣及提高培养质量。 四、总结 结合国家特色专业建设,对电动力学课程教学内容和教学方式进行了有益探索,并取得较好的效果。通过进一步的研究和实践,努力形成一种稳定的教学模式。 电动力学论文:舰船计算电动力学研究 摘要: 本文综述了应用于舰船和潜艇电磁防护以及隐身舰船研究的计算电动力学的性能、解法和软件包。 关键词: 舰艇;电磁防护;计算电动力学 0引言 计算电动力学于20世纪70年代作为一门单独的学科成立。1976年在牛津召开的第一届国际电磁场数值计算会议可以认为是计算电动力学的起点。这些方法可划分为三类:有限元法,边界和体积积分方程法以及混合方法[1]。当利用有限元法对三维目标进行计算时,三维目标的整个计算域会被划分为体积单元(六面体或四面体)。当用于内场问题以及非均匀、各项异性和非线性媒介场域问题求解时,有限元法有着显著的优势。当计算远离场源的电磁场时,有限元法的缺点就会明显的暴露出来。有限元法中未知变量为电动力学势能或者近似为离散空间的电磁场矢量E和H。在积分方程法中需要考虑和电动力学势能及矢量(如格林方程中的积分关系)有关场的表面密度或者是等效体积源。积分方程法在解决无边界区域问题(包括均匀介质)上有很大优势。混合方法集合了有限元法和积分方程法的优缺点,因此在此提及。最初,计算电动力学方法的相关术语发展广泛,但直到20世纪90年代中期挑选出数值算法后才使得计算电动力学方法在工业应用方面变得切实可行。对于以标量电势描述的静态问题进行计算的可用软件包大都采用有限元法。当计算由于涡流引起的低频场时,最有效的方法是采用棱单元的有限元法。当计算辐射或衍射物体产生的高频电磁场时,一般更倾向采用矩量法,矩量法是积分方程法的一个特例,其采用表面电流和磁流的密度作为状态变量[2]。当计算舰船目标的电磁防护问题时,我们最感兴趣的是探测、识别以及武器自导系统所反应的远场区电磁场,所使用的计算软件主要采用了积分方程法。使用积分方程法的时候,必须将目标物体的表面划分成不同的独立单元(边界元)。构造表面以及在表面形成边界元网格是有挑战性的,因为水面舰艇和潜艇具有非常复杂的几何结构和布局。当要考虑内部结构的时候,挑战性就会更大。大多数商业化电磁场计算软件都有从计算机辅助设计系统(CAD)导入几何文件的工具。但是运用CAD进行船或是潜艇设计时,却不经常使用。首先,当导入几何结构的时候,必须要找出那些对舰船的总磁场贡献不明显的结构;其次,在导入几何结构时会容易丢失结构的拓扑链接,这些链接对创建在节点、边缘和表面处的有限元或边界元规则网络是非常必须的。很多计算方法都强制要求规则网格,在这种情况下,更倾向使用单独开发的几何模块(预处理器)来构建几何模型和生成该表面网络。一些软件(如ShipEDF)试图通过舰船通用数据库建立几何结构以及计算模型之间的关联。但不论哪种情况,不同频段下的计算方法有很大差别。下面将分别对这些计算方法进行描述。 1静态电场 舰船静态电场的主要来源为螺旋桨-船之间的电偶以及电化学腐蚀防护系统的阳极。一般来说,静态电场控制的任务以下面方式进行:安排好阳极在船体的位置,并选择阳极电流使环绕舰船环境中的电场以及与腐蚀有关的磁场达到最小,同时还需满足舰船的腐蚀保护要求。“BEASY”软件就是严格按照上述任务编写的[3]。考虑到非线性优化的复杂性以及实际阳极布置的技术局限性,在软件包“STAR3DElectric”中使用另一个未知变量-金属表面电流矢量。使用这个未知量使得在整个电路中考虑有限电阻(如电刷)成为可能。除此之外,软件包“STAR3DElectric”中使用的守恒方程在迭代过程中求解系统方程效率更高。 2静态磁场 目前已知最好的且应用最广泛的计算静态磁场的软件为“矢量场”公司开发的有限元软件包“Opera-3D”[4]。复杂区域内的四面体网格生成质量在“Opera-3D”的最新版本中已经大幅提升。在此之前的版本,为生成高质量网格,就必须对目标的几何结构的某些部件进行挤压。这是一项很精细的工作,需要数周或数月才能完成。在最新版本中,往往只需要构建目标的表面及一些额外的面就可自动生成网格。当利用有限元来计算舰船或潜艇的静态磁场时,面临的主要问题是大部分的铁磁结构厚度都很小(相对于其他尺寸)。这就使得在网格生成过程中产生的一些不好的网格会导致计算精度变差。极限情况下,当结构的厚度趋近于零时,有限元法就变得不稳定了。在软件包“STAR3DMagnetic”中,薄壁结构被表面磁化分布未知的中间面所替代,使得软件对于求解任意厚度的船体都具有稳定性。计算装备了消磁线圈的舰船静态磁场边界元的典型大小为0.5~1m。在此种情况下,使用积分方程法时就必须求解包含大约100000个未知量的密度矩阵方程。“STAR3DMagnetic”采用快速多极算法,是该问题能在一般台式电脑上解决。 3极低频电磁场 舰船极低频电磁场特性是海军武器及探测系统的重要信息源。其主要特点是存在大量的不同物理源产生不同频率的场。这些源所产生的场取决于舰船内部的布置、舰船壳体的屏蔽、甲板和舱壁、环境参数以及舰船运动。由于场源的多样性以及场的尺度不一,计算极低频电磁场时,舰船的电磁场模型并没有作为一个整体,而是对每个场源所产生的电磁场单独考虑。为了仿真0.01Hz~10kHz频段的极低频电磁场,EMSS软件包利用三层介质中恒定和交变电偶极子和磁偶极子的总和来代表舰船的总源场。偶极子数量取决于离观测点的距离,频段以及环境参数。对于中型大小的舰船,数目大约为数十万。偶极子的参数取决于实验数据或通过模型计算得到。以下是EMSS仿真程序里面所考虑的极低频电磁场的源: 1)结构磁化; 2)由于冲刷导致的船壳结构电流的不均匀性; 3)电气设备产生的电流; 4)杂散电流; 5)消磁线圈中的电流纹波; 6)由于船桨的旋转以及腐蚀保护系统产生的电流调制; 7)磁性轴的旋转; 8)船桨的叶片切割地磁场产生的感应电流; 9)舰船在地磁场中运动; 10)铁磁体结构振动。为了进行极低频电磁场分析,仿真得到的时域信号需要加入人工生成或是全尺度测量的干扰。EMSS允许显示在舰船建造以及调试试验时产生的极低频电磁场场源,并且在需要的时候可以评估附加的电磁防护措施的有效性。场源的探测基于目标采样结果和全尺度测量结果之间复杂对比得到。 4无线电波段的电磁场 当需要确定顶层甲板的电磁场辐射水平以确保舰员安全、评估同时运行的天线间的互耦,检验天线安装时的输入阻抗及方向图时,就必须计算船载中频、高频和甚高频天线的电磁场。市场上有大量的商业软件来解决上述问题。例如“Concerto”、“ShipEDF”、“FEKO”以及“CARLOS-3D”等。这些软件大都采用矩量法。“STAR3DHighFrequency”软件包使用和“STAR3DElectric”、“STAR3DMagnetic”类似的几何预处理器。三个软件都可以使用同样的铁壳舰船的几何模型:当计算静态电场和腐蚀磁场时,只利用了模型的水下部分;当计算高频电磁场时只利用了模型的水上部分;当计算静态磁场的时候需要用到整个模型。为了有效求解由矩量法产生的大型系统方程,“STAR3DHighFrequency”软件包采用了高频改进的快速多极子算法[5]。和“STAR3DElectric”、“STAR3DMagnetic”采用的快速多极算法一样,高频改进的快速多极子算法所需的计算资源和NlogN成正比,其中N是边界元的个数。这相对需要O(N3)运算次数的高斯消除法或是LU分解法来说有很大改进。 5雷达、红外和激光波段的电磁场 令人遗憾的是,目前为止这些波段内不能采用矩量法进行严格计算。矩量法的边界元大小约为λ/10,当利用波长为3cm的电磁波来计算露出水面面积为10000m2的舰船瞬时雷达散射截面(RCS)时,容易估算出求解系统方程中未知量个数为10亿。为确定RCS的平均值,需要在特定的距离和观测角度对目标进行多次计算。目前,矩量法中未知量个数的世界纪录是3300万,这个数目是计算理想导电球面上平面波散射问题时,在一个多处理器的计算机群上达到的。替代矩量法的计算方法有:物理光学法、物理绕射理论、几何绕射理论、绕射统一理论等[6]。通常的商业计算软件会综合采用这些方法。近似方法最主要的缺点是缺乏通用性。软件用户必须有大量的工程经验,以便根据不同的情况挑选正确且合适的模型,并能对计算误差进行评估。与矩量法不同的是,所有的近似方法都将目标的总辐射量认为是局部场源辐射量的一个叠加。在这种假设下,就没必要严格考虑几何结构的拓扑以及在表面构建规则网格,这对于使用CAD生成的几何模型有很大优势。电磁场计算方法和CAD的联合应用产生了一个新的概念—电磁场设计,这在雷达、红外和激光波段的隐形目标的发展中具有广泛的应用。知名的电磁场设计计算软件为“ShipEDF”,其主要目标是最大限度的降低舰船的雷达和红外信号水平。软件的主要模块为利用标准的AutoCAD软件生成舰船的三维模型。该模型会生成舰船每个航向角的观测区域表面元,并以电子表格的形式输出,作为计算模型的输入数据。第一个计算模块计算了舰船雷达信号在每个观测的方位角上的积分和差分特性;第二个模块计算了舰船的红外图像;第三个模块估计了激光波段范围内的舰船平均RCS。 6总结 本文回顾了一些关于电磁防护以及隐身舰船发展方面的电磁场计算方法。新的计算机算法使电磁计算方法取得了明显的进展,这种新的计算方法可以处理任意几何外形的薄壁面结构,并能降低计算所需资源。目前的目标是发展一种统一的算法,可以涵盖从静电场到光学射线场的所有频段电磁场。目前,矩量法和近似算法理论之间存在明显差距,试图将两者之间进行结合的数次尝试并没有取得成功。 作者:雷津 龚昱玮 单位:武汉海军驻719所军事代表室 西安海装西安局 电动力学论文:电动力学课程教学改革的思考和实践 摘 要 电动力学是介绍电磁场和电磁波基本规律及其狭义相对论理论的课程,是大学物理学和光电信息等相关专业的必修课程,是支撑现代科技不断发展的重要理论知识。电动力学具有很强的理论性,学生学习这门课程的难度较大,难以取得良好的教学效果。因此,本文将深入研究和思考电动力学的教学现状,并指出电动力学课程教学改革的思路,旨在改善电动力学课程教学模式,提升教育教学效果。 关键词 电动力学课程 教学改革 思考 实践 电动力学是四大力学之一,综合了经典电磁学的最高成就,相对电磁学而言,其可以揭示物理现象的本质和规律,具有概念、公式、符号抽象,内容繁多,教学效率较低的显著特征,是电子通信相关专业的重要基础课程。随着科学技术的迅猛发展,电动力学在通信、电工、超导和微电子等诸多领域都得到了广泛应用。电动力学课程中的物理概念和思想较为抽象,不易理解,学生只有具备扎实的数理基础和丰富的想象力,才能理解和掌握电动力学课程中的物理概念和数学方法。由于电动力学是物理学相关专业的重要基础课程,也是推动现代科学技术不断发展的基础理论,因此,深入研究和思考电动力学理论课程教学存在的问题,总结出提升电动力学教学效果的建议,对促进高校电动力学的教学改革和推动现代科学技术的发展具有重要意义。 1电动力学教学中存在的问题 1.1教学内容多,课时少 电动力学主要涵盖电磁现象的普遍规律、静电场、静磁场、电磁波的辐射和传播以及狭义相对论等五大部分的教学内容。仅有电磁波的相关内容广泛应用于生产生活、军事和物理学研究前沿等领域。在电动力学实际的教学工作中,电动力学教师通常会依照教学大纲进行讲解,注重静电场、静磁场等相关内容的理论知识、基本方法以及电磁波在实际生产生活中的应用,电磁波在物理前沿以及军事方面的应用长期得不到电动力学教师的重视,导致这种现象的缘由是电动力学课程本身有着物理概念抽象、符号和公式难以理解以及教学难度大等显著特征,教学内容多和课时少的矛盾突出,这势必会导致电动力学教师为了提升考试通过率而减少教学内容,这就大幅度降低了电动力学的教学效果和学生的学习成绩。 1.2教学方法有待改善 受我国传统接受式教学模式的影响,电动力学的教学活动主要以教师为中心,教师在实际的教学活动中处于主体地位,主要采取讲解、板书以及多媒体等教学模式向学生传授知识,学生在学习过程中处于被动地位,这样的教学模式有利于学生及时理解电动力学的概念,但是却制约着学生独立思考能力的发展,不利于增强学生主动参与教学活动的积极性。另外,随着多媒体技术在教学活动中的普及和应用,大多数教师逐步从传统“粉笔+板书”的教学模式向以多媒体为主、板书为辅的教学模式过渡,这就会导致教师讲课的语速不自觉的加快,学生在课堂上几乎没有独立思考的时间,也不可能准确理解和掌握课本上的基本概念和有关公式的论证过程,大大降低了电动力学课程的教学效果。 1.3考核方式不完善 目前,绝大部分高校的电动力学考核方式有两部分构成,即平时成绩占30%,期末考试成绩占70%。平时成绩主要取决于学生的课堂表现和作业完成情况,而期末测试注重对课本基础理论知识的记忆和模仿,几乎没有综合能力的测试。所以学生只重视期末考试,平时学习电动力学的积极性不高,通过考前临时性的记忆完成电动力学课程的考核已经成为一种常态,这样的考核方式不利于学生探索性思维的发展,也不利于学生全面掌握电动力学的相关知识。 2电动力学课程教学改革的思考和实践 2.1调整教学内容 在实际的教学工作中,大多数学生在面对电动力学复杂的运算推导时通常会表现出畏难情绪,对公式的推导束手无策,从而失去了学习电动力学的积极性。因此,电动力学教育工作者要积极主动地调整教学内容,在正式讲解电动力学课程之前增添数学基础知识的讲解,协助学生解决学习电动力学的数学障碍,从而树立起学好电动力学课程的信心,从而提升该课程的教学效果和学生的学习成绩。 2.2创新教学模式 电动力学教师要根据教学要求和学生的实际情况,灵活地运用教学方法。教师要主动并善于分析电动力学课程不同章节之间的联系,总结出处理问题的共同点和不同点,不断创新教学模式,从而达到事半功倍的教学效果。例如在讲解静电场和静磁场这部分内容时,电动力学教师利用静电场和静磁场研究方法相似的特征,深入讲解静电场这部分内容,让学生准确掌握静电场的各种分析方法,之后再采取类比法讲解静电场的相关内容,这样有利于培养学生灵活运用知识的能力。与此同时,电动力学教师要善于利用多媒体技术教学,将复杂和难以理解的物理学现象通过多媒体技术形象生动地呈现在学生面前,为学生理解疑难问题创造良好的条件,从而提升电动力学的教学质量。 2.3健全课程的考核方式 电动力学教学工作者要不断健全课程的考核方式,增强学生学习电动力学的积极性。各大高校可以适当地提升平时成绩占总成绩的比例,积极贯彻学习为目的、考核为手段的教学理念,让学生清醒地认识到学习过程的重要性作用,丰富考核的内容和方式,从多方面考察学生的知识和能力。例如在每单元结束时进行单元测试,将单元测试的成绩纳入平时成绩;定期开展探究性的学习活动,培养学生获取知识、分析和解决问题问题的能力,并将探究性学习的成果纳入平时成绩;在期末考试试题中增大综合题目的比重,从而让学生更加重视电动力学的学习。 3结论 电动力学是物理学相关专业的优秀基础课程,对培养和提升学生的抽象思维能力具有重要作用。在电动力学的实际教学中依旧存在着教学内容多和课时少矛盾、教学方法有待改善和考核方式不完善等诸多不良问题,电动力学教师要注重课程教学的改革工作,积极调整教学内容、不断创新教学模式和健全课程的考核方式,从而有效提升电动力学的教学质量,为我国现代科学技术的发展培养出更多的高素质人才。 电动力学论文:可视化技术在电动力学教学中的应用 摘 要:针对电动力学学习中学生常会遇到的某些难以理解的抽象概念,介绍了可视化科学计算软件MATLAB在电动力学教学中的应用。旨在帮助学生理解和掌握电磁场的规律,初步掌握电磁学的数值计算方法,提高学生的科研能力。 关键词:MATLAB;电动力学 TM1-4 一、引言 电动力学是研究电磁场的基本性质运动规律以及它与物质相互作用的一门学科,是高校物理学专业本科阶段学生的优秀课程。然而由于其抽象的电磁场理论和繁琐的数学推导,且无法观察到直观地实验现象,导致部分学生过于依赖书本,不去独立思考,甚至产生厌学情绪。 为了改变这一现象,我们必须要让抽象的概念形象化,同时让学生初步掌握电磁学的数值计算方法,才能提高学生实际运用电磁理论的能力。然而现在大部分基于Flash、Photoshop、3D Studio MAX的仿真模拟实验,尽管能够制作生动的实验过程动画,但却对物理实验规律和过程很少涉及,很难做到真正的交互使用。 而MATLAB作为美国Math Works公司开发的一套高性能的数值计算和可视化软件,则因其高效可视化有推理能力等优点,已经在大学教育和科学研究中的得到了足够的重视和广泛的应用。其语言简单,计算能力强,工具箱中有大量的求解常微分方程(ode)和偏微分方程(pde)的函数,正好满足物理过程的数值计算要求,既可在求解拉普拉斯方程边值问题时体现物理问题与数学结合的研究方法,又可通过数值求解来算出各点的电位值和做出分布图形,直观地分析场内各点场的分布情况。 二、MATLAB与绘图有关的命令 输入命令的方式有两种,一种是在命令窗口直接输人简单的语句另一种工作方式是M文件的编程工作方式当使用绘图语句时,MATLAB就自动打开一个图形窗口。一些较为常见的作图命令如下: 1.在已有图形上继续作图的指令是hold on:取消这种功能的指令是hold off。 2.二维图形绘图命令中最基本的指令就是plot如果输人两个矢量x,y,则plot(x,y)产生的是y相对于x的图形。 3.MATLAB中的曲面是用xy平面上的各个格点上的坐标z来定义,相邻点用直线连接,并建立平面的数据网格。生成数据网格的命令是meshgrid。mesh是三维网格作图命令,mesh(x,y)画出了每一个格点(x,y)对应的z值。 三、利用MATLAB辅助教学实例 1.标量场梯度的计算 在电动力学的课程学习中,矢量分析是基础的数学工具,也是之后课程内容学习的关键。在矢量分析中,散度作为描述矢量场的有源性的量,相对容易理解,计算也简单;旋度、梯度的难度相对大一些。以梯度概念为例,介绍借助MATLAB来计算及理解梯度矢量。 【例】求解标量场 的梯度 梯度是方向导数的最大值,是与等值面垂直的一个矢量。我们利用MATLAB中的梯度函数就可以作出等值面和梯度图。 源程序及绘图结果如下: 2.点电荷产生的电势 已知点电荷Q激发的电场强度为 ,其中 为源点到场点的距离。把此式沿径向由场点到无穷远点进行积分,把积分变数写为 , 可得出真空中点电荷的电势函数为 ,通过分析我们得知,其电势在空间中的分布为以点电荷为球心的一系列球面,每个球面上电势大小相同。 3.电偶极子场的分布 电偶极子是等量异号点电荷组成的电荷系统,其特征用电偶极矩p来描述,其中p=ql,p和l的方向规定为由-q指向q。中心位于坐标原点的电偶极子在其远方产生的场的电势为 ,对此式求梯度即可得到为于原点处电偶极子产生的场强 。 其源程序及作图如下: 四、结语 本文根据电动力学的特点,介绍了可视化软件MATLAB在电动力学教学中绘图和科学计算的便捷应用。我们认为计算机辅助教学不仅只是用计算机制作教学课件,更应该用来解决一些思维抽象计算繁杂的教学难题。例如在电动力学教学中利用MATLAB,则能使电磁场概念大大形象化,让学生不仅加深对抽象的场的理解,更能学会利用计算机进行科学计算和模拟物理现象的基础知识。这样不仅会提高教学效果,而且有利于激发学生的学习兴趣,培养学生的学习能力和科研能力。 电动力学论文:Matlab绘图在电动力学教学中的应用探索 摘要:根据电动力学的特点,在教学中引入Matlab软件,使用其绘图功能把抽象的物理知识和物理现象用形象、直观的图形表示,帮助学生对知识的理解和掌握,提高了教学质量,值得进一步的推广应用。 关键词:Matlab;电动力学;教学改革 1.电动力学教学现状分析及Matlab的引入 电动力学是高校物理专业及相关专业学生在电磁学基础上继续深入学习的一门重要的理论基础课。我院选的教材是高等教育出版社郭硕鸿先生编写的电动力学第三版,教学主要内容可以分为五个部分:电磁场的基本方程、静电场、静磁场、电磁波和狭义相对论。调查显示[1],在教学内容上,教师都相当重视基础内容,教学方法仍趋于传统的教学方法,讲清基础知识、基本概念,渗透科学方法,强调物理概念和数学描述的统一,体现物理学知识的整体性。虽然已有一部分教师采用了一些研究生学习的方式和引入英语教学等手段来进行教学方式的改革,但并未引起广泛的重视,特别是在电动力学中引入计算机软件辅助教学方面更加少有人问津。 Matlab是国际上公认的最优秀的科技应用软件之一,Matlab软件易于操作,简单易懂,已逐渐被用于大学物理、电磁学等本科院校的教学当中[2-4]。对于理工科院校本科教学来说,采用Matlab软件比较合适。我院学生在前期已开设了Matlab基础课程,再结合电动力学内容生涩难懂,物理知识、物理现象不能形象直观的描述等因素,我们在教学中引入了Matlab强大的绘图功能,要求每一位学生针对某一个知识点或者物理现象画出Matlab图形,并形成M文件。一学期后,同学们均能达到基本要求,效果良好! 2.Matlab绘图给教学带来的优势 引入Matlab绘图辅助教学,把可视化教学和传统的教学模式结合起来,一方面可以把抽象的物理知识变成清晰的图象,很大程度上帮助了学生对电磁场和电磁波传播规律的理解和掌握,另一方面可以向学生传达更多更新的教学内容,展示与电动力学相关的更丰富的物理现象,最终达到激发学生的学习兴趣,提高了教学质量,同时也培养学生的想象力、创造力以及处理实际问题的能力。 3.应用举例 我们一共收到43份Matlab图形及M文件,其中描述静电磁场有27份,电磁波的传播有7份,描述一些主要物理现象如磁聚焦现象、带电粒子在恒定磁场中的螺旋运动、电磁波的衍射等有9份。 4.结束语 通过Matlab强大的绘图功能把电动力学中的知识点和物理现象用图形直观、形象的表达出来,加深了学生的理解,激发了学习的兴趣。通过一学期的探索,该教学改革是切实可行的,我们将进一步在教学和科研中进行推广。 电动力学论文:微连续体的电动力学 【摘 要】引力场是由无数相干的引力子一个接一个地在空间中分布形成的一个具有相干结构的连续的整体;光能量是一份一份不连续的,但每个光波都是一个量子化的连续体的整体波动,就好像每个声波都是一群粒子整体的连续的波动一样。方向性、粒子性、概率性是包括声波在内的任何一种波频率足够高时都可显现出来的的波的三大共性。微连续理论从自然最深层次上解释了物体具有惯性的原因,揭开了光速不变之迷,并在狭义相对性原理和等效原理的基础上阐明了光速的相对性,推导出了超光速质能方程和超真空泡原理。 【关键词】场分子;光障;场激波;超光速质能方程;超真空泡效应 1 引力与电磁力的统一 引力场是由无数与奇点相干的引力子在宇宙空间中一个接一个地分布形成的一个连续的整体。引力是奇点和它本身的引力场原有的平衡状态被其它奇点打破产生的一种压力。例如,在真空中有一个静止的引力场奇点1,奇点1的引力场对奇点1产生的压力是各向均等的,这使得奇点1和它的引力场能够保持一种相对平衡的状态,使奇点1相对静止在它的引力场的中心。把奇点2放到奇点1的引力场中,奇点1和它的引力场原有的平衡状态就会被打破,使奇点1的引力场中的每个引力子都有以奇点2为中心从各个方向指向奇点2重新分布的趋势,从而对奇点1产生一个指向奇点2的压力,压力的大小与两奇点间距离的平方成反比,这个压力表现出来就是奇点2对奇点1产生的引力。与此同时,奇点2和它的引力场原有的平衡状态也会被奇点1打破,使奇点2受到一个指向奇点1的压力,压力的大小与两奇点间距离的平方成反比,这个压力表现出来就是奇点1对奇点2产生的引力。引力的这种产生方式与相对论描述的时空弯曲是等效的。与引力场类似,一个电荷的电场是由无数与电荷相干的电场分子(电场分子是构成电场的最小物质组分,也是光波的媒介)在宇宙空间中一个接一个地分布形成的具有相干结构的连续的整体,即微连续体。引力场并不局限在场奇点周围的空间区域,而是向空间中无限延伸,其影响是非局域的,所以,电荷的电场也并不局限在电荷周围的空间区域,而是非局域的,电场力与引力一样,其大小都与距离的平方成反比。一个正电荷和一个负电荷并排在一起,与正电荷相干的电场分子就会有以负电荷为中心,从各个方向指向负电荷重新分布的趋势,使正电荷受到一个指向负电荷的压力,表现出来就是负电荷对正电荷产生的吸引力;与此同时,与负电荷相干的电场分子也会有以正电荷为中心,从各个方向指向正电荷重新分布的趋势,使负电荷受到一个指向正电荷的压力,表现出来就是正电荷对负电荷产生的吸引力。两个同种电荷并排在一起,每个电荷的电场分子都会有以对方电荷为中心,指向各个方向重新分布的趋势,使每个电荷都受到一个由两电荷的内侧指向两电荷外侧的压力,表现出来就是两个同种电荷间互相排斥的电场力。一个静止的电荷在场的作用下向前运动,会带动它周围空间中相干的电场分子一起向前运动,这些电场分子又会带动空间中相干的电场分子一起向前运动,在与电荷运动方向垂直的界面上,与电荷相干的电场分子并不是直线向前运动的,而是一边绕着电荷旋转一边向前运动,从而形成一个以电荷为中心的磁场涡旋,磁场涡旋的方向就是磁场的方向。稳定的磁场涡旋一但形成,就可长期存在,没有外力的作用就不会自动消失,就像超导线圈中的电流一但形成就不会自动消失一样。电流方向不变,电流大小呈周期性变化的振荡电流叫做单向振荡电流,磁场方向不变,场强大小呈周期性变化的振荡磁场,叫做单向振荡磁场;电流或磁场的大小和方向都呈周期性变化的叫做双向振荡。与此类似,电场(磁场)分子流涡旋的方向不变,电场(磁场)分子流大小呈周期性变化的振荡叫做单向振荡;电场(磁场)分子流涡旋的大小和方向都呈周期性变化的叫双向振荡。单向振荡的电流可在其周围空间中激发单向振荡的磁涡旋,单向振荡的磁涡旋可在其周围的空间中激发单向振荡的电涡旋,单向振荡的电涡旋和单向振荡的磁涡旋在空间中交替产生形成单链式电磁波。让两列时间相差半个周期的等幅同频率的超高频单链式电磁波经过等长的路经后叠加,便可在空间中合成一个超低频单向振荡的无源的磁场,使通恒定电流的导体受到一个方向不变的电磁力的作用,推动飞船前进,这就是大推力量子引擎的基本原理。双向振荡的电涡旋与双向振荡的磁涡旋在空间中交替产生形成双链式电磁波。普通的无线电波和光都是双链式电磁波。在空间中互相激发交替产生的电涡旋和磁涡旋总是互相垂直的,且两者都是由大量相干的电场分子的涡旋运动形成。我们都知道,液体是不可以产生和传播横波的,而大量相干的液体分子彼此远离,密度变得极低,使张力远大于斥力后,便可形成具有相干结构和固定形状的膜,产生并传播横波。一个电荷的电场分布在宇宙中的电场分子的密度虽低,但这些电场分子形成了像膜一样的相干结构,所以能产生和传播横波。因为不同电荷的电场分子是不能形成传播横波的相干结构的,所以,在一个电荷的电场里传播的光能不能直接传到另一个电荷的电场中去,就好比两个光波彼此穿过后,仍保持各自的独立性,一个光场中的动能不能传到另一个光场中去一样。每个电磁波中的电涡旋和磁涡旋都是由同属一个电荷的相干的电场分子运动形成。无论是引力还是电场力,或是磁场力,实际上都是由空间中与场奇点相干的场分子与场奇点间原有的平衡态被打破而产生的,都是与场奇点相干的场分子对场奇点直接产生的作用力。实验证明,每个观察者接收到的电磁波都是以观察者自身的电场为载体来传播的。静止或匀速运动的电荷,它的电场也是静止或匀速运动的,这一点有大量实验可证明。无论观察者以什么样的速度匀速运动,观察者的电场相对于观察者都是静态的电场,两者总是处在同一个非局域的惯性系中,这必然导致真空光速相对于观察者恒定不变,而光行差角也会严格地只与地球和恒星的相对运动有关。结合等效原理,在不违背狭义相对性原理的前提下,光速的相对性可归纳为两点:(1)无论光源和观察者如何运动,在真空中传播的光,其速度相对于接收它的观察者恒为c;(2)在真空中传播的光,其速度相对于不是接收它的观察者可变。 2 超光速传输信息实验 在真空中选取AB两个相距较远的点,将一根长杆平放在B点旁边,让长杆与AB两点的连线垂直,长杆与B点间的距离很短,可忽略不计。让一个激光器和一块平面镜分别以相同的速度沿着两条平行于长杆的直线从左向右同时匀速穿过AB两点,激光器和平面镜始K处在同一个惯性系中。激光器到达A点的瞬间向B点方向垂直射出一束激光,平面镜穿过B点向右匀速移动一段距离后把激光垂直反射到长杆上的O点。在上述实验中,激光器经过A点瞬间发出的激光被分成两束,一束从A点直线射向长杆上的O点,所花的时间为t1,另一束从A点垂直射向B点,被平面镜的电场向右拖曳后,经平面镜垂直反射到长杆上的O点,所花的时间为t2,t1 t2。这证明第二束激光以超过真空光速的速度从A点传到了O点。但对O点上的电荷来说,激光只不过是走了一条比较短的“捷经”而已,它们观察到激光是从A点右方与平面镜相对应的点发出的,它们观察到的光速仍是c,但这并不是真实的光速。在激光器和平面镜间传播的光,平面镜才是接收者,O点上的电荷并不是接收者,O点上的电荷接收到的光实际上已不是激光器发出的光,而是平面镜上的原子受激辐射出的光,只是两者的频率相同而已。因此,在激光器和平面镜间传播的激光,其速度相对于平面镜恒为c,相对于O点上的电荷却是大于c的。 3 物体具有惯性的原因 物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质称为惯性。牛顿在巨著《自然哲学的数学原理》里定义惯性为:惯性是物质固有的力,是一种抵抗的现象,它存在于每一个物体当中,大小与该物体相当,并尽量使其保持现有的状态,无论是静止状态或是匀速直线运动状态。可见,牛顿早就已经认识到了惯性与力有密不可分的关联。像电子、夸克等实物粒子实际上都不是能够独立存在的最小物质组分,而是各种场的奇点。因为场奇点和场是个不可分割的整体,所以,任何实物都不能脱离有关的场而独立存在。在没有外力或合外力为零的情况下,一个场奇点的场对该场奇点产生的压力在各个方向上都是均等的。若要改变一个场奇点的运动状态,首先要改变该场奇点周围区域的场的状态,场奇点周围区域的场的状态被改变产生的影响,会以光速传遍整个非局域的场。因为场是由无数互相联系互相影响的场分子组成的一个连续的整体,即微连续体。在没有外力或合外力为零的情况下,微连续体中的每个物质组分都在张力和斥力的作用下维持其在整体中的位置不变,以维持整个微连续体的平衡状态,一旦有外力打破这种平衡状态,微连续体必然会产生抵抗的力,对外表现出惯性。这就好比静止在湖水下面的小球,受到来自各个方向的水压力,这些压力大小均等,方向相反,合力为零。站在岸上观察,小球是静止的,站在匀速行驶的汽车中观察,小球是匀速运动的,但小球与湖水仍是相对静止的。若要改变小球的运动状态,可用非局域的场将整个湖与小球一起移动,就像地球引力场带动整个湖与小球一起转动一样。也可用推力改变小球相对于湖水的位置和运动状态,湖水反向的压力必然会使小球表现出的抵抗的力。由此可见,场奇点的惯性实际上是场奇点自身的场对场奇点产生的压力的一种表现。因为场奇点和它的场是个不可分割的整体,而场是看不见的,所以,人们才会误认为惯性是场奇点(即实物粒子)自身的属性。 4 波的粒子性与概率性 无论是电磁波还是机械波,波的频率达到或超过一个临界值后,波的方向性就会明显表现出来。比如,频率很高的超声波与频率很高的光波一样,都是接近直线传播的。波的频率越高,波的方向性就越强,在与波传播方向垂直的界面上,波的作用范围就越小。在金属中,原子外层的价电子可脱离原来所属的原子而成为在金属中自由地做热运动的自由电子。但在温度不是很高时,自由电子并不能大量逸出金属表面,这说明金属原子对自由电子有一定的引力以阻碍自由电子逃逸出去,自由电子若要挣脱出来必须克服这种引力做功,这个功叫做逸出功。在导体中的电流实际上就是电场力克服了金属原子的引力使自由电子定向移动形成的。频率比较低的电磁波遇到金属表面的自由电子时,可同时驱动自由电子所处的波界面上大量的电场分子一起做步调一致的振荡运动,近而带动自由电子一起做同频率的振荡运动。就好像水波,其频率虽低,但大量水分子整体的波动却可产生强大的力带动水面上的物体一起做同频率的振荡运动。而频率很高的光波由于其方向性强,在与光波传播方向垂直的界面上,光波的作用范围太小,只能驱动波界面上的一个或极少个电场分子去撞击电子,表现出明显的粒子性。就好像在水中传播的特超声波,由于其方向性强,在与特超声波传播方向垂直的波界面上,特超声波的作用范围太小,只能驱动一个水分子或极少个水分子去撞击物体,表现出明显的粒子性。光波的频率越高,撞击力就越大,电子在被撞击瞬间获得的动能就越大,电子从撞击中获得的动能等于光量子的动能hv。一个电子不能同时获得两个光波的能量,若一个电子获得一个光波的能量后还不能挣脱金属原子的引力,电子获得的能量就会在瞬间消散,这导致每个电子获得的能量不能累加。因此,光频率达不到金属的极限频率时,增加光强和光照时间都不能产生光电效应。因为撞击不但改变了电子的动量和位置,也改变了光波的媒介――电场分子的动量和位置,所以,一列光波不能总是驱动同一个电场分子去撞击同一个电子,而是每个周期都随机地驱动一个不同的电场分子去撞击另一个电子,标记下每个光子的撞击点,就会发现大量光子的撞击点的分布是有规律的。大量特超声波的撞击点的分布也是有规律的,可见,粒子性和概率性,与方向性一样,都是波的频率达到一定的值后才能显现出来的波的一种共性。 5 熵的加速度与宇宙时间 一个物质系统的熵反映了该物质系统的状态的混乱程度,即无序度,熵越大,无序度就越大。熵增大的趋势表现出来的力叫做正熵力,阻碍熵增大或使熵减小的力叫做反熵力。熵的加速度等于物质系统的合熵力与该物质系统的质量的比值,它可以改变熵增大或减小的速率。外界的压力可抵消物质系统的正熵力,使熵的加速度减小,熵增加得慢。例如,储存在钢瓶中的液氧,在熵增大的趋势下,大量的氧分子总是趋向于占据更大的空间,向外扩张产生正熵力。但在瓶壁的压力下,绝大部分正熵力都被抵消了,熵的加速度很小,熵变化得很慢,使得大量的氧分子长期保持液体状态,并使每个氧分子热振动的频率变得很低,热辐射很低。一旦钢瓶的压力消失,熵的加速度就会变得很大,液氧很快就会气化,每个氧分子热振动的频率都会变大,使热辐射升高。在微观世界中,可用激光产生的压力来抵消一群粒子的正熵力,将粒子束缚在一起,并使每个粒子热振动的频率降低,热辐射降低,这就是激光制冷技术。一个孤立系统的时间速率反映了该孤立系统所有的物理量(包括所有宏观的物里量和所有微观的物里量)变化的平均速率,它与该孤立系统的所有熵,包括宏观的熵和微观的熵(即总熵)增大或减小的速率相关,与熵的方向无关。而一个孤立系统的场分子(包括电场分子、引力子等各种场的分子)熵的加速度与该孤立系统的总熵速率成正比关系,所以,孤立系统的时间速率与场分子熵的加速度成正比关系,与场分子熵的方向无关。在真空中高速运动的飞船会带动周围空间中的场分子一起向前运动,这些场分子产生的负熵力会抵消飞船内场分子的正熵力,使飞船内场分子熵的加速度减小,场分子的振动频率减小,时间频率降低,原子钟变慢。飞船的速度越大,飞船内被抵消的场分子的正熵力就越多,飞船内场分子的振动频率就越小,时间频率就越低,原子钟走得就越慢。但即使飞船以光速或超光速飞行,也无法使飞船里的时间停止,更无法使时间倒退。强引力也可以抵消场分子的正熵力,使场分子的振动频率减小,时间频率降低。飞船在靠近大质量物体时,飞船内场分子的正熵力会被强引力抵消,使飞船内场分子的振动频率减小,时间频率降低,原子钟变慢。但当引力大于正熵力时,引力越大,场分子熵的加速度就越大,场分子熵减小的速率就越大,时间反而变得更快了。这种情况下,时间已不能用原子钟来观测,只能通过“引力钟”来观测。宇宙的时间速率取决于宇宙总熵的加速度,与观察者的运动状态无关。因此,宇宙时间对任何参考系都是一样的,同时并不是相对的,在同一宇宙时发生的两件事情相对于任何参考系都是同时发生的。 6 超光速迁移 除中微子外,目前人类观察到的所有实物粒子在真空中运动都会带动其运动方向上的场分子向前运动。当粒子的速度增加到接近光速时,粒子前方的场分子因来不及散开而被到压缩到粒子身上,密度突然增大,使粒子的质量显著增加。粒子的速度越大,场分子的密度就越大,粒子被附加的质量就越大,粒子就越难以加速,这种现像叫做光障。低于光速时,粒子的质量可用相对论的质速公式来计算出近似值,但粒子的速度无限趋近光速时其质量并不会增加到无穷大。当光障附加到粒子身上的质量达到一个阀值时就会产生剧烈的质量衰减反应,大量被压缩到粒子身上的场分子以波的形式向四周围散开,带走光障的质量,使粒子被光障附加的质量迅速减少。此时,若对粒子加以足够大的力,使被压缩到粒子身上的场分子数大于离散数,粒子的质量仍会随着速度的增大而有所增加,但粒子被附加的质量越大,质量衰减的速度就越大,这导致相对论的质速关系失效。实验证明,电子被光障附加的质量达到电子自身质量(即电子的静质量)的大约210倍时,就会产生剧烈的质量衰减反应,电子被加速到光速时,其质量大约是静止质量的3600倍。当电子的速度超过光速时,大量场分子就会遭到强烈的压缩而形成场激波。光障的产生是飞船加速到光速的最大障碍。如果全飞船上的每一个粒子都产生光障,整艘飞船被附加的质量将十分巨大,飞船不但无法加速到光速,还可能会解体爆炸。怎样才能够让飞船突破光障呢?唯一的办法就是将光障屏蔽在飞船外,并尽量减小光障的阻力。试想一下,让一亿个小珠子独立地在空气中接近音速飞行,就会产生一亿个音障,这一亿个音障产生的阻力是非常巨大的,把这一亿个小珠子拼凑成一个乘波体,音障就只在乘波体的外表面上产生,阻力就会变得很小。同理,让一亿个小珠子独立地在真空中接进光速飞行,就会产生一亿个光障,这一亿个光障附加的质量是非常巨大的,把这一亿个小珠子拼凑成一个乘波体,光障就只在乘波体的外表面上产生,乘波体被附加的质量就很小。举个实例,每个原子核都是由一定数量的夸克构成的,但一些从核子中对撞出来的夸克的质量却超过了整个原子核的质量。夸克的质量是被光障附加的,对撞的能量越大,对撞出的夸克的速度就越大,光障附加的质量就越大。夸克会像丢包袱一样把附加在它身上的质量丢掉,衰变为更轻的夸克。采用特殊的材料并设计成乘波体的飞船可使光障只在飞船的外表面上产生。理论计算表明,一艘质量为100吨的乘波体飞船的速度增加到光速时,光障附加在飞船外表面的质量大约只有30吨,不到飞船静质量的三分之一。当飞船的速度增加到超光速时,大量场分子(下转第38页)(上接第16页)就会遭到强烈的压缩而形成场激波,产生类似于音爆的光爆现象。因为,每个观察者接收到的光波都是以观察者自身的力场为载体来传播的,所以,只有运动物体相对于观察者的速度超过光速时,观察者才可能观察到光爆,而位于超光速物体运动方向上的观察者则无法观察到光爆。 7 超光速质能方程 爱因斯坦的相对论给出了低于光速时的质能方程,该方程并不适用于超光速粒子。一个正电子和一个反电子互相湮灭,只下光子,根据等效原则,我们可以这样解释相对论质能方程;拥有一定惯性质量的物体可转化为一束光波,这束光波具有的能量就是该物体所具有的能量,它等于该物体的质量与光速的平方的乘积,即E=mc2。相对论揭示了质量、能量和光速三者之间的内在联系,但相对论并不能解释光速为何不变,也就不能解释质能方程中的光速为何取c值。因为,真空光速相对于接收光的观察者恒为c,这一点有个前提条件,即光源相对于观察者的速度小于c。所以,质能方程中的光速只有在运动物体的速度小于c时才取c值。但当运动物体相对于观察者的速度超过c时,就会产生场激波,运动物体在观察者的力场中向前发出的每个光波都会被压缩到同一个激波阵中,成为一个激波量子,每个激波量子传播的速度相对于观察者都是超光速的,它等于超光速物体的运动速度v。因此,在超光速物体的质能方程中,光速应取v值,即E=mv2。 8 超真空泡效应 任何实物粒子都是由场奇点构成。粒子的速度低于阀值时,粒子和它的场是个不可分割的整体,但当粒子的速度超过光速并达到一个阀值时,就会产生接近绝对真空的超真空泡把粒子和它的场隔开。这与水中的超空泡相似:大量高速运动的水分子互相远离使水分子间的张力远大于斥力,从而形成具有相干结构的超空泡。与此类似,真空中大量高速运动的场分子互相远离使场分子间的张力远大于斥力,便可形成具有相干结构的超真空泡,把实物粒子(即场奇点)和它的场分隔开。因为实物粒子的惯性实际上就是场奇点自身的场对场奇点产生的压力的一种表现,所以,实物粒子和它的场被超真空泡分隔后,其惯性质量就会被空虚化。在超真空中的实物粒子,其摩尔数不变,但惯性质量却因空虚化而变得极小,只须很小的力便可获得很大的加速度,且其惯性质量不会随着速度的增大而增大。这种情况就像在水中旋转的螺旋桨,刚开始时,水对桨叶的阻力随着转速的增大急剧增大,但当转速达到一个阀值时,就会产生超空泡效应,超空泡将桨叶和水隔开,使水对桨叶的阻力急剧减小,接近消失,导致螺旋桨空转而损毁。超光速飞船的速度达到一个阀值时,也会产生超真空泡效应,飞船在超真空中运动,其摩尔数不变,但惯性质量却因空虚化而变得极小,只须很小的推力便可使飞船获得很大的加速度,且飞船的惯性质量始K保持一个极小的值,不会随着速度的增大而增大。 电动力学论文:PAN/PMMA凝胶聚合物电解质膜导电动力学研究 【摘要】本实验采用静电纺丝法制备PAN/PMMA凝胶聚合物电解质膜,用交流阻抗法测试了其电导率,研究了温度对凝胶聚合物电解质膜离子传输性能的影响规律,并与溶液浇铸法制得的平滑膜进行对比;分析了两种不同形式凝胶聚合物电解质膜的导电动力学规律,探索了其导电机理与微观形貌的关系。结果发现,静电纺丝薄膜的离子电导率较高;两种薄膜的导电机理符合Arrhenius方程,其中纺丝薄膜的离子导电活化能较低。 【关键词】静电纺丝;交流阻抗;活化能;离子电导率 锂离子电池是一种工作电压高、比能量大、循环寿命长的新型电池。目前商业使用的电解质主要是液体电解质,它的优点是电导率高,但存在稳定性差,电解液易泄漏等安全隐患。全固态聚合物电解质虽然安全性高,但电导率太低,限制了其应用;凝胶聚合物电解质融合了以上两者的优点,但机械性能差,难以在现有电池生产线上进行组装,同时面对下一代新能源汽车所使用的动力电池,仍存在室温电导率不足的问题[1]。而静电纺丝工艺是一种孔隙率高,形貌易于控制的新型制膜技术,可以改善凝胶聚合物膜的性能,并解决以它为电解质的电池组装问题[2]。所以研究这一电解质膜的制备工艺、导电性能以及导电机理具有重要的意义。 本实验中,我们用静电纺丝法制备了PAN/PMMA基凝胶聚合物电解质薄膜,采用交流阻抗法测试了凝胶聚合物电解质膜的电导率,并与溶液浇铸法制得的薄膜进行比较,建立了其导电模型。在实验教学中几乎还没有涉及凝胶聚合物电解质的实验,将这一研究内容引入本科物理化学实验,可以使学生较早地接触前沿科学,更好地了解现代化学的发展方向,有利于研究型人才的培养。 1 实验目的 ①学会静电纺丝法制备凝胶聚合物电解质多孔膜; ②了解交流阻抗法测试电导率的基本原理并掌握测量方法; ③测试不同温度下电解质膜的电导率,探索电导率与温度的依赖关系并研究其导电机理。 2 实验原理 静电纺丝法制膜是聚合物溶液在高压电场作用下,克服表面张力,从喷射口喷出,形成微小射流,最终固化得到的多孔纤维薄膜。通过更改纺丝参数,我们可以得到不同孔状结构的纺丝膜,实现对膜形貌的调控。 交流阻抗法测试电解质隔膜的电导率。其原理是对膜与电极构成的电化学体系施加小振幅对称正弦波扰动并测其响应,以此绘制出交流阻抗谱图,再计算得到膜电阻,最后求出电导率。 目前,大部分凝胶电解质的离子导电机理符合Arrhenius方程[3-6], (1) 对上式取自然对数, (2) 可以看出1/T与 之间存在线性关系,将实验数据以1/T为横坐标, 为纵坐标进行线性拟合,如果符合线性规律则体系满足Arrhenius方程;由此还可以求出离子传输的活化能等参数。 3 实验仪器及药品 仪器:铝箔纸、5mL注射器、烧杯、温度计、镊子、1cm1cm不锈钢电极(2个)、油浴锅、CHI660e电化学工作站(上海辰华)、静电纺丝机(北京永康乐业科技发展有限公司)。 药品:硅脂、PC/EC―LiClO4溶液、无水乙醇(分析纯)、已配好的PAN/PMMA纺丝溶液,溶液浇铸法制备的PAN/PMMA平滑膜(配制PAN/PMMA含量为聚合物体系12wt%的溶液,倒入表面光滑的培养皿中烘干溶剂)。 4实验步骤 4.1静电纺丝法制备凝胶聚合物电解质膜 (1)实验准备 打开静电纺丝设备电源,打开照明灯和通风装置。在接收器滚筒表面铺一层铝箔,接口处用胶带粘连固定。 (2)参数设定与纺丝薄膜制备 将螺杆推进至未吸取纺丝液的注射器末端,设为前终止点。使用21号针头,用注射器吸取3mL纺丝液,排尽注射器中气泡。后退螺杆,放上吸入3mL纺丝液的注射器,将螺杆恰好推进至注射器末端,设为后终止点。设定注射速率0.25mL/min,接收速率20r/min,接收距离20cm,工作时间200min,正向电压15kV,负向电压-5kV。将电压夹头夹在注射器前端针头处。单击联机启动,仪器正常运转。待注射器内纺丝液喷射完全后,揭下滚筒上的铝箔,经过处理再将铝箔上的纺丝膜小心揭下,备用。 4.2聚合物电解质膜的电导率测试 (1)实验准备 用无水乙醇将电极及镊子擦拭消毒。用千分尺测量未夹膜之前两电极厚度l1并记录。从制备好的凝胶聚合物电解质膜上裁剪下一张1cm1cm的膜,平铺在一个不锈钢电极上,放上另一电极夹紧,即在两个不锈钢电极(SS)之间夹入制备好的薄膜(GPE),构成聚合物电解质阻塞电极体系(SS/GPE/SS)。用千分尺测量此时夹膜后两电极总厚度l2,(l2 -l1)为膜厚L。将夹紧膜的两电极片放入电解液中浸泡5分钟,取出放在滤纸上,吸去多余电解液。 (2)仪器参数设置 打开电化学工作站软件,选择交流阻抗法,输入电压0.01V,高频200kHz,低频42Hz,振幅0.01V,使用四电极法,绘制出电解质膜的交流阻抗谱图。 4.3不同温度下聚合物电解质膜的电导率测试 与常温下测试电导率相同,将夹紧膜的电极片与温度计固定在一起,放入试管中,将试管放入油浴锅中加热升温,将温度设置为30℃,40℃,50℃,60℃,70℃,80℃,90℃,分别绘制出PAN/PMMA纺丝膜在30℃-90℃范围内不同温度下的交流阻抗谱图。 用相同方法测试得到PAN/PMMA凝胶聚合物电解质平滑膜在30℃-90℃范围内不同温度下的交流阻抗谱图。 5 结论 静电纺丝法可以制备电导率高的凝胶电解质薄膜;PAN/PMMA凝胶聚合物电解质的电导率符合Arrhenius方程,其中纺丝膜有更低的离子传输活化能。 6 注意事项 ①纺丝过程中,有可能因为配的溶液过浓,导致喷头堵塞。如发生这种情况,应单击联机停止,再关闭正负电压,待示数降至零后,取下夹头,用纸巾擦拭喷头处后重新启动仪器。 ②电导率测试过程中勿触动电极片和导线,否则会导致测得的交流阻抗不准确,最后所得的电导率也会与实际偏差较大。 7 实验教学意义 本实验抽提于科研项目,其内容涉及到电化学基本理论、离子导电动力学基础知识以及静电纺丝制备多孔膜材料的新加工技术、电化学工作站的使用、数据处理、综合分析等内容,可以激发学生学习兴趣,培养学生扎实、宽广的基础知识,而且对培养学生理论联系实际,加强对仪器基本原理的理解、提高对分析方法的应用以及实际操作能力及创新思路能力具有非常深远的意义。 电动力学论文:本科物理学专业“电动力学”课程教学刍议 一、课程教学基本理念 第一,在教学中要尊重学生学习的主体性、教师教学的主导性,全面发挥学生的自觉性、主动性、创造性。第二,“电动力学”课程属于专业基础课程,教学内容安排上除了让学生学习本门课程的基本知识、基本理论、基本思路,与其他物理学分支也具有共性和个性的关系。针对这一特点,老师在教学中要注意引导学生相似性形象思维。第三,教学应突出探究式教学方法,改变传统的教学模式,把信息技术与电动力学课程最大限度地整合,运用多种现代教育手段优化教学过程,推行启发式、探究式、讨论式、小制作等授课方式,培养学生的创新思维和创新理念。 二、在本课程教学中应当做到以下几点 1.讲授内容应理论联系实际 “电动力学”作为一门专业学科课程,是师范院校物理专业的基础理论课。教学中要求学生掌握课程的基本知识、基本理论和基本原理,使学生加深对所授知识的理解,更可深刻认识电动力学的实际应用价值,达到学以致用的目的,同时提升学生分析问题、解决问题的能力。 2.注重学生学习的主体性和个体性培养 从课程的设计到评价各个环节,在注意发挥教师在教学中主导作用的同时,应特别注意体现学生的学习主体地位,以充分发挥学生的积极性和挖掘学习潜能。要求学生能初步分析生产、生活中的电动力学问题,以提升学生的分析问题和解决问题的能力。在电动力学理论的学习中运用数学工具处理问题,使学生认识数学和物理的密切关系,培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。培养学生自学能力,重要的不是教内容,而是教给学生学习方法。 要充分注意学生的兴趣、特长和基础等方面的个体差异,因材施教,根据这种差异性来确定学习目标和评价方法,并提出相应的教学建议。课程标准在课程设计、教学方案、计划制订、内容选取和教学评价等环节上,为教学、学习提供了选择余地和发展的空间。 3.运用多种现代教育手段优化教学环节 充分利用现代化教学手段,发挥信息化教学的优势,增强学生的学习兴趣,进一步强化需要掌握的知识点,拓宽知识面,增强学生的实践操作技能,培养科学的思维方式,这样学生能更好地掌握“电动力学”课程知识所涉及的相关科学方法,有效提升其发现问题、分析问题、解决问题的能力。 4.具备良好的实验条件,充分保证实验和实践训练质量 鼓励学生开展科研实践训练,参加各类科技竞赛。实验课及实践训练要注意培养学生的逻辑思维、创造性思维,充分利用好物理、电子竞赛等创新平台,促进电动力学课程的教学。 三、课程学习策略探究 第一,针对“电动力学”是理论基础课的特点,学生必须坚持课前预习,预习过程中有意识地提出问题。课堂教学主要采用探究式课堂教学法,即每节课突出一个主题,讲清论透相关原理知识,每个主题通过师生多种形式的互动,教师及时了解、解决学生的疑难问题,以增强学生的学习兴趣。 第二,将传统板书、电子课件、网络和视频多种教学手段相结合。如课内讲授与课外讨论和制作相结合、基础理论教学与学科前沿讲座结合、基本理论与科研实践训练相结合。 第三,鼓励学生参加科研实践训练和各类科技竞赛。培养多样化应用型人才,以培养应用型、复合型、技能型人才,增强毕业生就业能力,完成本课的预期目标。 第四,电动力学也是一门实践性很强的课程,其研究对象是区别于实物的物质形态,具有抽象的特征。为避免课程教学的数学化,我们将充分应用当代信息技术的优势,比如说以视频教学资料增强学生的感性认识和动手能力。 再次,实验课及实践训练要注意培养学生的逻辑思维、创造性思维能力和素质,充分发挥学生的物理思维和物理探究能力。 四、课程教学方法探究 本课程教学中应注意电动力学理论与实践的结合,尊重学生学习的主体性,适当安排指导性自习,培养学生的自学能力。加强对学生课前、课后的答疑辅导,注重学生能力的培养,使学生通过对电动力学中基本理论的理解,认识和掌握电动力学原理的研究规律,开拓思路,初步培养学生的科研思维。 1.“双边反馈式”教学法 这种教学法由“自学”和“反馈”两部分构成,其着眼点是学生在教师指导下的自学和教师由反馈来的信息而进行的有重点的讲解,使学生的能力在反复训练中得到锻炼。“自学”和“反馈”体现了学生和教师的相互联系、相互配合、相互作用的训练过程。 2.以问题为中心,开展课堂讨论式教学法 建议课堂教学中遵循科学性、主体性、发展性原则,采用以学生为主体的小组讨论式的方法,从提出问题入手,激发学生学习的兴趣,让学生有针对性地去探索并运用理论知识解决实际问题;也可以针对教研室科研工作中遇到的问题设计讨论或思考题,以启发学生分析、讨论有关电动力学问题,学习并巩固电动力学知识,开拓思路,培养科研思维。 3.提倡学导式的教学方式 在教师指导下,学生进行自学、自练,教师把学生在教学过程中的认知活动视为教学活动的主体,让学生主动地去获取知识,发展各自能力,从而达到在充分发挥学生主动性的基础上 ,渗入教师的正确引导,使教学双方各尽其能,各得其所。 4.多开展课外实践活动 课外实践训练中,要注意培养学生的逻辑思维、创造性思维能力和素质。鼓励和指导有能力的学生进入科研实践训练,参加各类科技竞赛。将学生撰写的课程小论文融入教学全过程,从中选出有质量的项目进入科研实践训练。充分利用好物理、电子竞赛等创新平台,促进电动力学课程的教学,培养应用型、复合型、技能型人才,增强毕业生就业能力。 “电动力学”作为一门探究性课程,在课堂教学中,要突出学生的参与性,使他们主动获取而不是被动接受科学结论,互动思维使学生感觉电动力学发人深思,不难入门。“电动力学”与其他物理学分支具有“共性”和“个性”的关系。为了激发学生学习兴趣,可以经常采用课堂讨论形式,由学生提问,在教师引导下大家讨论,总结得出正确结论。由于分析“电动力学”需要运用抽象思维,所以课堂教学应充分使用多媒体,尽量使用图像和色彩搭配,使学生建立正确的物理图像。注意“信息技术”与“电动力学”课程的有效整合,这对于整体优化教学过程,提高学生的专业知识学习效果、提高学生的信息技术能力、培养学生的合作意识和创新精神均具有重大的现实意义。同时,可将教学理论应用到创新实践能力训练中,应用到物理、电子等各类竞赛中。 电动力学论文:浅谈电动力学的理论体系和研究方法 摘要:根据我校的教学实际,结合电动力学的课程特点,介绍了在学生学习和教师教学过程中应明确的电动力学的地位、知识结构和逻辑体系以及研究方法,为学生学习电动力学和教师教授电动力学提供有益的帮助。 关键词:电动力学;知识结构;逻辑体系;研究方法 本文根据我校的教学实际并结合电动力学的教学特点,分别介绍了学生学习和教师教学过程中应明确的电动力学的地位、知识结构和逻辑体系以及研究方法,希望能为电动力学的学习与教学提供有益的帮助。 一、明确电动力学的地位 电动力学主要阐述宏观电磁场理论,其研究对象是电磁场的基本属性、它的运动规律以及它和带电物质之间的相互作用,可见它与自然界中的四种基本相互作用(引力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用、强相互作用)之一有直接联系。由于光的理论本质是电磁理论,所以电动力学还是光学理论的基础。电动力学作为物理学专业一门理论基础课,是理论物理(理论力学、热力学统计物理、电动力学、量子力学)的重要组成部分,包括物理学发展史上具有里程碑意义的两个物理理论,即麦克斯韦电磁理论和爱因斯坦狭义相对论。本课程最重要、最直接的先行课程是电磁学和数学物理方法,后继课程是量子力学、固体物理等。因此,电动力学要在电磁学的基础上,利用数学工具严格、定量地讲清宏观电磁相互作用的基本概念、基本理论和基本方法,使学生加深对电磁场性质和时空概念的理解,获得本课程领域内分析和处理一些基本问题的初步能力。同时为后继相关课程打下必要的基础。 以上将经典电磁场理论放在整个物理学中做了概括的论述,目的是为了使学生对它的地位和意义有一个恰当的认识,避免过份强调本学科的作用,造成“只见树木,不见森林”的错觉。 二、明确电动力学的知识结构和逻辑体系 在课程内容体系和结构的组成与安排上,一般采用两种方法:“从特殊到一般”的分析归纳法和“从一般到特殊”的演绎法,这两种方法是同样重要的。但是,多年来电动力学的教学大大忽视了分析归纳法,实际上这不符合物理学发展的规律。从认识论的角度来看,分析归纳法所指的“从特殊到一般”就是由实践到理论的过程,即将丰富的实践经验进行深入的分析,由表及里,去伪存真,总结概括出带有规律性的东西而上升为理论。演绎法所指的“从一般到特殊”就是由理论再到实践的过程,即理论要经过实践检验,并且经过实践检验而被证明是正确的理论再指导实践。由此可见,分析归纳法与演绎法的结合正是在某一个认识层次上实践―理论―实践的全过程,同时体现了理论与实践的紧密结合。因此,在电动力学课程内容体系和结构的安排上,可力求从实验事实出发,提出问题,分析问题,总结出规律和假设,再经实验验证升华为科学理论,在更为普遍的意义上解决实际问题。这样,使分析归纳法和演绎法有机地结合起来,更好地贯穿理论联系实际的重要原则。具体来说,对于麦克斯韦理论的讲述,是从静电场、静磁场和时变场的实验定律出发,分析在时变场情形下所出现的深刻矛盾,为解决矛盾提出位移电流这一科学假设,并总结出麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式。之后的大量实验验证了它是在随时间变化的普遍情形下完全正确的电磁场理论。然后以此理论为基础,讨论在特殊情形和不同方面电磁场的性质和运动规律,如电磁波的传播,电磁波的辐射、散射和衍射,运动带电粒子的辐射等。对于狭义相对论的阐述,也同样注重理论原理与实验基础之间的紧密结合。 在国内外,有些电动力学书的逻辑体系与上述不同。其中一类是以归纳法和演绎法并重,先详细讨论静态场与似稳场,然后用归纳法得出麦克斯韦方程组,以后就用演绎法讨论电磁波的辐射、传播等问题;第二类是以静电场为起点,应用狭义相对论对库仑力进行洛伦兹变换,从中引出磁场的概念,导出磁场的场方程,继续推出麦克斯韦方程组,然后讨论辐射、传播等问题,基本逻辑体系仍属于演绎法范畴;此外,还有采用“逐步公理法”的逻辑体系,它以矢量场的亥姆霍兹定理为优秀,对每种具体电磁场,根据实验规律对该场的源和“涡源”提出假设(即公理),然后对每种场做深入的研究,这也是一种以演绎法为主的逻辑体系;还有人采用分析力学方法,引入电磁场的拉格朗日函数,导出电磁场的基本规律等。 三、注意学习电动力学的研究方法 1.归纳法。根据有限的、特殊条件下的实验结果和规律,归纳出在一般情况下的普遍规律。由于总是不完全归纳,所以其结论可能是对的(经得起新实验的检验),也可能是错的(经不起多数实验的检验),还可能是不完全的(被许多实验证实,但有个别例外),就需要进一步修正结论,从而得出新结论。用归纳法得出的结论实际上是“猜”出来的,谁猜的本领高,谁就能发现真理,这里面包含了科学家天才的想象力与严密的理论思维能力。麦克斯韦方程组的得出就是运用归纳法的光辉范例,它不是对静态场与似稳场的简单归纳,麦克斯韦在归纳过程中提出的两个假说(涡旋电场和位移电流)就体现了他的天才想象力和逻辑思维能力。洛伦兹力公式是洛伦兹运用归纳法将静电力和静磁力两个公式推广到适用一般电磁场的电磁力公式。这个公式经受住了无数次实验检验,没有一个反例,因此可以相信它反映了客观真理。 2.演绎法。全部理论建立在尽可能少的几个出发点之上,把它们作为基石,然后运用严密的逻辑推理和准确的数学推演,建立起完整的理论体系,演绎过程可将我们的认识从基本出发点引到很遥远的地方,从而大大开拓了眼界,同时也使得基本理论在许多具体的工程技术领域内得致实际的应用。电动力学是如此(这一点在“2”中已做论述),狭义相对论更是如此,它的全部理论只建立在两条基本假设上(相对性原理和光速不变原理),通过缜密的逻辑推理和运用四维时空张量的推演,得出了震惊世界的相对论时空理论、相对论力学和相对论电动力学等。演绎法中,出发点的提出是有创造性的,只要这个前提是对的,那么通过严密的逻辑推理和准确的数学推演所得的结论就是正确的。 电动力学论文:光和真空光的波动―粒子性质与通过电磁理论和量子电动力学连结的真空 由于光在人类生活中起的作用太重要了,人们对于光的研究从公元前就已经开始了。那时就已经认识到光沿直线传播。公元前三世纪,希腊数学家欧几里得就出版了“光学”一书。迄今两千多年过去了,我们完全地理解了光的行为以及它所遵从的物理规律。但是,光的本质究竟是什么,它与真空的关系是什么,仍然没有完全理解。 由麦克斯韦方程组组成的经典电动力学明确地告诉我们:光是电磁波,并引入了真空的概念。而量子电动力学则认为光由光子组成,而不关心光子的频率带来的概念性问题。量子电动力学预言了一个非常复杂的所谓的真空,真空具有无穷大的零点能,不断地发生着各种虚过程,而且目前已经发现了它们都具有可以观测的效应。不可回避的光同时具有波动和粒子的属性,以及光与真空的相互作用,仍然没有满意的解决。 这些论题都是从以前发表的许多成果中抽取出来的,这些成果都列入了参考文献中。关于光子矢量势及它与真空的关系的看法和陈述都是作者自己的观点,提出一些问题,给出一些提示和答案,并期望进一步的理论与实验研究,以便改进我们关于光与真空实质的认识和理解。 全书内容分成7章:1. 引言;2. 历史的回顾和实验证据;3. 电磁波理论的基本原理; 4. 从电磁波到量子电动力学; 5. 理论、实验和问题; 6. 电磁场量子化过程与光子的矢量势的分析、非局域光子的波动与粒子表示和量子真空。7.结语。 本书作为一部专著,根据论述需要精选内容,深入浅出地清晰阐述,推导尽可能详尽。每一章末都给出了参考文献便于查阅。本书特别适合于对量子力学和量子电动力学感兴趣的高年级研究生和研究人员以及教师选做专题参考书。 丁亦兵,教授 (中国科学院大学) 电动力学论文:Mathematica在电动力学课程教学中的应用探索 摘要:电动力学是电子、信息、通信、物理等学科的主干课程之一,有较高的抽象性,要求学生具备较好的数学基础,一直是专业课程教学中的难点。Mathematica工具软件很好地结合了数值和符号计算,配以直观的图形展示和动态交互,对很多概念可以具体呈现,在教学中能起到很大作用。本文以电动力学教学中的部分难点为例,探讨了Mathematica引入电动力学课程教学的应用,对两者有机结合、建立课堂教学辅助软件进行了探讨。 关键字:Mathematica,电动力学,课堂教学 引言 大学高等教育通常致力于培养专业基础扎实、有较强实践能力和拓展潜力、富有创新精神的本科人才。其中理工科专业要求学生系统掌握专业基础理论、基本实验方法和实验技能,并具有较强的数理基础。近些年,大学普遍扩招,生源质量下降,学生数学基础不够扎实,冷门专业情况更是严重,不少学生往往因专业知识在数学计算上的复杂及相关定理、概念和过程的抽象等问题而失去学习兴趣,导致专业课的教学学习效果不够理想[1]。 基于此种情况,已有不少人把多种现代教育技术如Matlab,Java,Mathematica等软件应用到课堂教学中[2, 3],使现代教学技术在提高学生学习积极性、优化课堂、提高课堂效率等方面取得了较好的效果。Mathematica是一款科学计算软件,其很好地结合了数值和符号计算引擎、图形系统、编程语言、文本系统以及与其他应用程序的高级连接。很多功能在相应领域内处于世界领先地位,截至2014年,它也是世界上使用最广泛的数学软件之一。普遍认为Mathematica的标志着现代科技计算的开始,它是世界上通用计算系统中最强大的系统。自从1988以来,它已经对科技和其它领域中计算机的运用方式产生了深刻的影响,并且在国外教学工作中获得了广泛的应用[4, 5]。从google学术搜索中搜寻Mathematica以及Education相关条目,有近十万条结果。从高中到研究生数以百计的课程都使用它,并有多本关于Mathematica教学的图书出版,涵盖多门专业教学。Karim等人[5]甚至还基于Mathematica软件开展了远程教学。而在我国,虽然教师们对于现代化手段在教学中的应用很早就开展了研究,但是一直以来不够重视,特别是Mathematica软件在教学中的应用和国际相比还处于初级阶段,还没有得到广大教师的足够重视和普遍使用。这从google学术检索中就可以发现,Mathematica与教育教学等词条相关的论文搜索结果还不到三千条。相关教学论文数量不够充分,内容也还很不深入,相关中文教材也处于缺乏状态,并且这些研究主要分布于大学物理以及数学分析这两门课程[2, 3, 6]。对于Mathematica在数学、物理等数学要求较高的大学各专业优秀课程教学中的应用工作还未深入展开,而物理、电子等系优秀专业课之一――电动力学的数学要求远比普通理工科专业高,因此本文欲在前人研究基础上,以电动力学部分难点的教学工作为例,展开深入分析,力图引入Mathematica软件辅助教学,消除学生对复杂公式的畏惧感,直观准确地展示各种物理图像,使学生对课程的学习有良好的进步。 1 应用 本文研究目的旨在借助于Mathematica软件将学生从复杂的微分偏微分方程求解过程中解放出来,并用图形和动画直观展示各重点难点,从而降低专业课的学习难度,达到提高学生学习积极性的目的,并使学生初步掌握Mathematica软件的使用方法,提高他们学习新事物的能力。 电动力学是很多大学专业的主干课程之一,如电子、信息、通信、物理等学科。其主要内容就是麦克斯韦方程组的来由及其在各种条件下的具体应用。此处我们以电磁波的传播为例,在瞬变条件下,变化的电场和磁场相互激发,形成在空间传播的电磁波。单从字面描述以及电磁波方程来看,较为抽象。学生一般很难理解。通过使用Mathematica软件,我们可以将平面电磁波的传播用图1展示。从图1中可以清晰看出平面电磁波的几个特性:1,平面电磁波是横波;2,电场、磁场以及传播方向三者是相互垂直的; 3,电场和磁场是同位相。 图1是静态图,实际上,通过图2所示代码,我们还可以用动画演示电磁波的传播。图2所示代码形式简洁,接近于自然语言,这样就让学生无须较高的编程水平即可自行编写代码,容易激发学生的学习兴趣。图2所示代码会生成一个简洁易懂,易于操作的界面,可以通过设置循环播放,良好地演示电磁波的传播。通过“waves”按钮可以分别演示不同个数的完整波形,时间轴可以快速或慢速地动态演示电磁波的传播过程,让学生轻松理解电磁波传播过程。 除了平面电磁波在无界空间的自由传播之外,平面电磁波在两块平行板之间的传播,也能形象清晰地展示。如图3所示,此图可以大大加深学生对电磁波传播的理解,便于学生学习。诚然此图所需代码较为复杂,不仅需要相关的电动力学知识,还必须熟悉偏微分方程求解理论,此外对Mathematica软件的使用熟悉程度也有要求,学生难以短时间内独立完成,需要进一步的训练之后才可能完成。类似的内容可以让学生课后完成,作为考核内容,这样可避免学生过于依赖该软件而忽视数学学习的重要性。 总而言之,Mathematica应用到电动力学课堂教学中,能让教学过程更生动,促进学生学习理解。 2 结束语 当前我国大学专业课教学中,数学分析软件的使用还处于初级阶段。学生薄弱的数学基础与专业课较高的数学分析要求是专业课学习过程中的主要矛盾之一。本文着力于解决由学生薄弱的数学基础和抽象的专业概念所引起的在专业课学习上的困难,让学生开阔视野,并培养学生利用工具软件的能力。从而可以将专业课学习过程中的复杂数学问题交给专业数学分析软件Mathematica来进行,学生只需掌握基本的数学原理,了解相关知识,配合Mathematica丰富的互动界面和图形显示功能,就能达到更充分更深层次理解内容本质的目的。本文重点有机衔接了电动力学与Mathematica软件,通过Mathematica在电动力学课堂教学上的使用,达到加强基本理论教学,扩展学生视野,引导学生关注科学前沿的发展动态,并训练学生的创新精神,而且避免了学生过于依赖该软件而置数学于不顾的情况。对于电动力学课程中的主要内容,可以建立一系列相应的数值程序,进而开发一个系统性的课件,辅助课堂教学,这将会对教学效果产生很大的促进作用。 电动力学论文:电动力学中的理论物理思想及教学策略 摘 要:该文讨论了电动力学中的理论物理思想及教学策略,理论物理思想包括理论的基本原理、数学方程的建立以及理论物理解决问题的方法,提出了相应的教学策略以及学习策略。 关键词:电动力学 理论物理思想 教学策略 电动力学是研究电磁现象的经典的动力学理论,它主要研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用,电动力学是在电磁学基础上更系统、更深入、更严密地进行阐述的理论体系,是高校物理专业及相关专业学生在普通物理基础上,继续深入学习的一门理论基础课。这门学科与电磁学、近代物理学、量子力学等相关学科联系紧密,因此在物理学课程中具有重要的地位和作用。 电动力学课程的内容包括麦克斯韦电磁理论和爱因斯坦狭义相对论,这是在物理学发展史上起里程碑作用的两个物理理论。普通物理的逻辑体系是:实验定律理论,是一种以归纳法为主线的知识结构。电动力学是它属于理论物理范畴,是以麦克斯韦方程组,分别讨论在静态、时变态、含源区、自由空间等不同条件下电磁场的空间分布和运动变化规律,其逻辑体系以演绎法为主。因此电动力学淋漓尽致地体现了的理论物理思想,在本课程的教学过程中如何将理论物理思想展现并传授与学生,如何通过本课程培养学生的能力仍然是一个值得讨论的问题。 1 电动力学中的理论物理思想 电动力学同理论力学、热力学统计物理、量子力学则属于理论物理范畴,它们的科学体系是建立在基本原理之上,例如理论力学中的虚功原理、最小作用量原理、量子力学中的态叠加原理、热力学统计物理中的等概率原理、电动力学中的麦克斯韦的两个假定。理论物理由这些基本原理得出数学推论形式,也就是建立数学方程方程,方程的建立描述着着物理规律。例如理论力学中有哈密顿正则方程、量子力学中有薛定谔方程。电动力学中有麦克斯韦方程组、热力学统计物理中有刘维尔方程等。因此,理论物理科学体系建立需要我们提出合理的假定,这些合理的假定正是物理学的创新之处,所以学习前人的提出假定的过程就是学习如何创新的过程!这一点在培养学生创新能力方面必须在教学中体想出来。尤其是在电动动力学当中,科学家在建立理论过程中充分体现着创新的过程。例如法拉第发现电磁感应规律后,人们很容易解释为什么会产生动生电动势,这可以用电荷受到洛伦磁力来解释,是洛伦磁力提供了非静电力。但是无法解释感生电动势,因为不明白是哪一种力提供着非静电力,为了解决这个问题,麦克斯韦提出了合理的假定,他认为电荷既然可以运动,肯定受到了电场或磁场力的作用,磁场力显然不可能,所以只有电场力,但是电场力必须是非静电力,因此麦克斯韦提出存在涡旋电场,这个涡旋电场来自于变化的磁场,显然体现着一种创新思想。还有狭义相对论的建立,正是人们无法解释麦克斯韦方程组与伽利略变化的矛盾的时候,还有对“以太”的是否存在犯愁的时候,爱因斯坦提出了狭义相对论的两个基本原理。 2 教学策略 认识到了电动力学课程的特征,体会到了电动力学中的理论物理思想,在教学中应该注重通过物理学中的创新,激发学生的学习兴趣,培养学生创新能力以及解决问题的能力。因此在教学中应当注意介绍现代生产技术实践对电动力学学科的新进展。电动力学课程教学应当密切联系最新科学技术和实际应用,对于电磁波辐射的危害,科学家们已经做出了大量的实验以及临床证明,证实电磁波辐射对人体健康有危害已经是不可否认的事实。 利用自己的科研经验和成果,启发学生走向科研轨道。坚持进行教学研究和学术研究,使教学与科研紧密结合,注意从教学实践中提出研究课题让学生作为毕业论文完成。注重带有普遍性的方法与近似方法相结合。比如电动力学种求解静电场的普遍方法有拉普拉斯方程法,但是也有近似方法比如电多极矩展开。近似方法的实质就是通过抓住主要矛盾、忽略次要因素来解决问题的方法,它大量运用于物理学的教学和科研之中。该方法可解决一些还不能严格求解的问题,可使一些能求解的问题得到简化,还往往能很好地适应生产实践的需要。 在教学中还应注意在一些具体的数学推导中也紧密结合物理分析,这样不仅能理解每一个数学结果的物理含义,而且有时还能简化数学运算。从物理上获得数学方程的解,如计算点电荷格林函数,就可以从物理上获得。实践结果表明,这样做不仅对问题本身的认识更加全面、深刻,而且学生更易于接受和理解。 3 结语 电动力学是电磁学的后继课程,它属于理论物理范畴,它由麦克斯韦方程组讨论不同条件下电磁场的空间分布和运动变化规律,其辑体系以演绎法为主。所以广大学习物理课程的大学生更应该充分重视电动力学、学好电动力学,这不对学生牢固掌握和灵活运用归纳法、演绎法、类比法、理想模型和数学语言来求解各种问题,更要树立严谨的学习态度和刻苦的学习作风、培养浓厚的学习兴趣起到良好的的促进作用,而且为以后解决各类问题培养能力。当学生一旦掌握了这门课程并学会了研究它的科学方法时,便会产生“昨夜西风凋碧树,独上高楼,望尽天涯路”的那种发自内心的喜悦。 电动力学课程的科学体系以及教学策略,不仅适应于电动力学课程的教学,还很容易推广到其他理论物理课程上,让学生在大学四年不仅获得知识,而且更重要的是让学生毕业后具有获取知识的能力、解决问题的能力、具有创造性的思维。
冶金技术论文:冶金厂房钢结构施工技术论文 1.钢结构在冶金厂房建筑中的应用优势 1.1钢结构制作简单方便,施工周期短 钢结构在施工的过程中使用的材料比较简单,同时加工的方法没有非常大的难度,同时很多的流程都可以借助机械来完成,所以钢结构通常是在专业化的金属结构厂就已经生产出比较精确的构件,之后直接将其应用在施工当中,在构件拼装的过程中还可以在工地使用非常简单的普通螺栓和高强度螺栓进行连接,如果条件允许也可以使用施工现场的便利条件将其设置成大单元,之后再完成吊装施工,这样就可以很好的提高施工的效率,缩短施工的周期。这种结构对已经完成建设的钢建筑也有着非常好的改建和加固效果,在施工的过程中如果出现了非常严重的以外情况,可以根据工程建设的实际需要来对整个工程进行拆除,在拆除的过程中不需要很长的时间,同时经济损失也比较小,这些性能都是混凝土建筑结构所不具备的。 1.2钢结构符合可持续发展政策 钢结构建筑是一项绿色环保建筑产业,相对于钢筋混凝土结构、砖混结构而言,钢结构对资源、能源的利用相对合理,对环境的破坏相对较少,是解决环境问题的一个有效突破口。钢材作为一种高强、高效能的材料,不但具有很高的再循环价值,而且材料的边角料也可回收利用。据统计,与其他类型的同等规模建筑物相比,钢结构建筑在建造过程中有害气体的排放量降低35%左右。此外,钢结构具有工厂化生产、现场施工周期短的优点,能够最大限度地减少施工过程对周围环境的影响,同时砂石、土和水泥等散料也很少使用,能够从根本上避免尘土飞扬、环境污染、废物堆积以及噪声污染等问题。钢结构作为一种新型体系可以带动其他节能环保材料的推广使用,钢结构体系具有十分可观的灵活性,各种轻质高强墙体材料都可以应用到钢结构中,推动实现墙体材料的改革和成套应用。 1.3结构自重轻 抗震能力强根据比较,对于同一种建筑造型,一栋六层钢结构住宅重量仅相当于一栋四层砖混结构住宅的重量。建筑总重量小,地震力效应较小,延性良好,对应的抗震性能十分优越,多次震后资料对比都说明了这一点。 2.工业厂房大跨度钢结构的安装施工 2.1大跨度钢结构施工安装的总流程 因为施工条件的限制,在施工的过程中不能采用四跨同时施工的方式,所以也就只能选择按照先后的顺序进行施工,施工程序的选择对整个结构的质量和形式都有着非常重大的影响,如果施工的过程中采用的是从两个边跨逐渐向中间施工,就很有可能因为之前施工中出现的偏差而使得结构自身产生非常大的应力,如果在施工中选择从中间跨向两边跨施工,就可以很好的避免上述的问题。 2.2钢柱吊装 因为钢柱整体的刚度正好和整个结构的形状呈现出对称的状态,所以对吊点的选择没有非常大的限制、钢柱单件的重量最大为13吨,在施工的过程中也应该选择50吨的汽车吊,卡环吊也应该选择性能较好的吊车,在计算之后发现其可以很好的满足施工的标准和要求,在进行吊装施工之前首先应该对柱底螺栓的位置进行严格的检查,看其是否出现了移位的现象,如果出现了偏位,一定要对其进行及时的校正,同时还要对螺母的丝扣进行有效的保护,防止其出现严重的损坏现象,在螺栓的调整和校对全部结束之后才能进行吊装施工。将钢柱柱脚的中线对准测量放线的轴线,如误差过大则用千斤顶将柱脚轴线误差调校至规范要求范围内,满足设计要求。用垫铁将钢柱标高调校至设计要求范围内,使钢柱只能水平方向位移,不能上下移动。将标高、柱底轴线调校好的钢柱利用四个准备好的手动葫芦调校垂直,将调校好的钢柱与预埋件焊接固定,即钢柱的校正工作完成。 2.3临时支撑的安装 临时支撑标准节横截面尺寸为:2mx2m,高度为:2m;非标准节横截面尺寸为2mx2m,高度为:1m;立柱采用qbl40x6钢管,斜腹杆和横杆采用合适的钢管,钢材材质均为Q345B。非标准节顶部设有可调节高度的装置,通过标准节和非标准节的组合可随意调整临时支撑的整体高度,使得临时支撑可灵活应用于任意高度的支撑。临时支撑的位置布置根据主桁架的具体施工方案而定,在桁架断点处设置临时支撑作为临时支撑点。临时支撑采用钢筋混凝土独立基础,在临时支撑四周设置1.5m高防撞护栏,并用彩钢板进行维护,在顶部搭设操作平台。 2.4桁架安装 桁架的安装采用分段吊装高空拼装方法,主要安装流程为:钢柱的安装_临时支撑的安装_桁架吊装及高空拼装_檩条及屋面板的安装_临时支撑拆除。具体每一跨或者每一榀桁架的安装方法会根据具体的施工条件来确定。 3.结语 和传统的混凝土结构的建筑相比,钢结构建筑可以更好的实现工厂化的生产,同时在施工的过程中也可以对施工的质量进行更加严格和细致的控制,但是在施工中还需要不断的加强对这种结构和技术的研究,只有这样才能更好的推动钢结构施工的质量,使其在冶金工业厂房建设中发挥更大的积极作用,促进建筑行业发展的同时,也为冶金厂房的正常使用奠定了良好的基础。 作者:李游 仲磊 单位:鑫诚建设监理咨询有限公司黑龙江分公司 冶金技术论文:冶金行业电气自动化技术论文 1、电气自动化元件在冶金行业的应用 电气自动化元件在冶金行业的应用非常广泛,常见的一些自动化元件例如:继电器:一种输入回路和输出回路的电子控制装置,其运作方式是通过控制电流,从而在电路中达到一个转换电路、控制电流等作用,是常见的电路安全装置。高压隔离开关:自动化系统中稳定性较高的一种安全保护装置,保证电路使用过程中操作人员的人身安全,隔离高压电源对人身和设备可能存在的安全隐患。高压熔断器:当电路电流超过负载或者超出规定值的一段时间后,高压熔断器会自动融化从而分离电流,断开电源,有效保证电路及人身安全。传感器:感知外界的信息并将其转化为可用信号的一种检测装置,被广泛应用于各个生产加工环节。传感器由敏感原件和转换组件两部分构成,常见的传感器有压力传感器(将压力变化转变为电流或电压的传感器)、温度传感器(能感受温度变化并将其转换为可输出信号的传感器)、流量传感器(可以感受流体流量并将其转换为输出信号的传感器)。 2、PLC技术在冶金行业的应用 PLC作为电气自动化技术现已在冶金行业中得以广泛运用。其本身是一种数字运算操作的电子装置,在工业生产环境的各个角落都可以得到有效利用。PLC技术的工作原理是通过可编程储存器来执行各种逻辑顺序运算,正确的完成指令,在工业生产中,PLC技术可以通过数字模拟输入输出的进给量与操作量,从而控制各类机械的生产过程。目前,PLC技术也被广泛应用与冶金行业,以此保障高温高电压的工作环境下,设备和操作人员的安全。其常见的实际应用,例如:物料管理系统中,PLC技术可以控制不同仓库的物料管理,并且实现有效控制。对物料进行编码储存管理,高效的运算能力可以保证大型仓库的物流管理实现可调节、高效运作的模式。同时可以连接各仓库系统中的通讯网络,保证良好的通讯网络构建。在冶金生产中,常见的生产原料和生产单位称重、同时将所得数据进行有效整理,这都是现如今PLC技术实际应用中可以轻松完成的,其在很大程度上提高了控制系统的自动化程度,为冶金行业的生产提供了有力保障。冶金生产中最难以解决的废料、废水处理问题,现如今也已经采用PLC技术代替原有的处理系统。首先,原有处理系统是利用离子交换树脂,从而将废水吸收。但这种做法对于使用时效不长的树脂原料耗损巨大,缺点明显。如今所采用的PLC自动化控制系统,可以通过高效的控制,让树脂还原处理系统与离子交换系统同时运行,即保证了废水的有效清除,又能保证工作的可循环性和稳定性,极大的提高了工作效率。 3、电气自动化技术在冶金行业中未来的发展方向 3.1提高自动化控制程度 随着工业发展的不断进步,市场对于生产要求的不断提高,高效稳定的工业化生产才能更好的满足市场的需要。在冶金行业中,自动化控制系统已经越来越符合工业生产的要求,其综合性、有效性实现了冶金过程中的快速判断和快速处理,保障了工作质量,同时提高产量、减少原材料消耗、减少废弃物污染以及保障设备和人员的安全。因此,提高电气自动化的控制程度已经成为在众多企业的竞争中脱颖而出的重要因素。 3.2提高自主集成数字化的控制水平 通过对整套控制系统进行实时监控,从而提高控制的有效性和安全性,并且实现对冶金过程的准确把握,避免出现操作失误。对于自主集成的数字化控制系统,要做到实时监控有效把握,不断提高数据探索技术的应用水平。 3.3提高自动化服务的水平 自动化系统在冶金生产中的发展方向,就是要通过优化与升级,在服务水平上做到精确稳定,减少故障与误差,提高服务标准,在今后的电气自动化发展中向着智能化、信息化以及微型化的发展方向不断前进,实现自动化系统的更高效利用。 4、结语 综上所述,冶金行业生产多在环境恶劣的条件下进行,其制作工艺流程繁多并且要求精确,对生产的产品质量要求很高,因此对先进技术的应用就显得尤为重要。电气自动化技术在冶金生产的过程中具有非常重要的地位和作用,其本身就代表着先进的生产力,只有更好的将电气自动化技术与冶金行业的生产相结合,才能提高行业竞争力,为社会创造出更大的价值。 作者:唐琦 陈汝强 冶金技术论文:新工艺及新技术冶金工业论文 一、教师在课堂中的作用 学生完成任务之后,教师要进行纠正说明以及总结评价,从而保证学生所讲内容的正确性以及完整性,进一步深化教学内容。除了专业问题外,每位学生要发表学习过程中的一些感受,其他学生要进行提问,使学生们都参与到课堂中来,提高学生们的学习兴趣。在学好专业知识的基础上,培养学生们的创新意识及科学素养。最后由教师进行总结与评价,评价内容包括学生在此次任务完成中的表现,对目标知识掌握的程度以及解决问题的能力和创新思维的能力等。 二、立体式教学法的应用 立体式教学法旨在保障知识传授的基础上,强化思维能力的训练。经过对三届选修冶金工程新工艺及新技术课程的研究生进行的对比实验教学,选取72名无显著差异的研究生作为研究对象,对立体式教学法进行了探索与研究。 1.对于拓展视野的帮助 研究生的学习需要以开阔的眼界来观察与研究专业领域内的热点问题。研究生不能沉浸在周围的小环境下,需要放眼世界,从更大的角度去审视问题、分析和处理问题。结果表明,绝大多数学生认为立体式教学法有助于拓展学生的视野,但仍有8%的学生认为该教学法无助于拓展学生视野。究其原因,主要有以下四点:(1)教师所设置的任务所包含知识面还不够广泛,具有一定的局限性;(2)学生在完成任务的过程中查找资料的途径比较局限,文献查阅能力有待提高;(3)教师应当收集一些学生收集能力范围之外的有用信息教授学生,从而起到引领作用;(4)各个学生在讲述自己所准备的材料过程中,因为个人表达能力等方面因素的差异,导致信息传递不畅。 2.思维创新能力的培养 有23%的学生认为,该课堂教学法对于其思维创新能力的培养非常有效,44%的学生认为该方法是有效的,完全认同的学生数量相对较少,同时,也有5%的学生认为该教学法对于其思维创新能力的培养没有效果。这主要是因为:(1)受大纲对于课程内容规定的限制,课程内容涉及面仍显较窄。因此,应该进一步加强授课内容的改进,强调交叉融合。(2)交流不足,学生们还没有完全适应该教学法,课堂上稍显怯懦,同时,教师由于长期受到传统教学思维的影响,在这种新型教学的课堂上,并没有完全消除“填鸭式”教学法的影响,教师往往在点评过程中,进行了某些灌输,对学生们的思考有些束缚。在立体式教学过程中,可适当邀请某些冶金领域知名教授前来参与课堂教学活动,与学生们开展对话与交流,锻炼学生的胆量,同时,也可以从自身实际出发,启迪学生们的思维,引导学生去发现问题。 3.对于提高科研能力的帮助 良好的科研能力是研究生所必须具备的基本功,这包括资料收集与处理的能力、科研创新能力、发现问题及解决问题的能力、逻辑思维与口头表达的能力等。研究发现,仅有20%的学生认为该教学法对于提高自身科研能力具有很大的帮助,这说明,就培养学生科研素养而言,该教学法仍需适当改进,以进一步提高学生的认可度。同时仍有3%的学生认为该教学法对于提高其科研能力没有帮助。究其原因,主要是:(1)学生的学习主动性有待提高。这需要教师融理论教学于实际之中,让学生明白所学专业知识的用途以及运用的方式,从而激发学生的学习热情。(2)在教学过程中,科研方法方面的内容应进一步增强,也就是增加方法论方面的内容,教授学生科学思考及科学研究的方法,从而帮助学生提高科研能力。 4.知识收获方面 对研究生而言,重在能力及方法的学习,但是作为课堂教学,知识的传授也必不可少,只是与本科生相比,所获得的知识应更加前沿,更加接近实际。通过调查发现,有20%的学生认为,通过该教学法,其所获取的知识量一般,更有5%的学生认为,并没有通过该教学法获取更为丰富的前沿知识。鉴于此,在应用这种方法开展教学时,应着重注意:(1)注重价值引导,强调知识的作用,诱发学生获取新知的欲望;(2)注意研究生教育过程中存在的“重科研、轻教学”的问题,处理好之间的关系,重视课堂教学,使学生的课堂学习与科学研究有机结合,实现课程学习为科研服务,在科研活动中又获取新知的良性循环。 三、结束语 基于冶金新工艺及新技术课程的立体式教学法,激发了学生主动接受最新前沿知识、科研动态及思维方法的兴趣,新工艺及新技术对于挖掘学生的创新潜能,培养学生的科学精神,调动学生的主动意识以及提高学生的创新素质具有良好的效果。同时,调查结果也可以看出,立体式教学法仍有进一步提升的空间。 作者:李林波 武姣娜 方钊 单位:西安建筑科技大学冶金工程学院 冶金技术论文:技术史价值冶金工业论文 一、冶金工业遗产所承载的技术史价值:以铁桥峡为例 以焦炭炼铁开始的近代冶金业的技术创新在工业革命时期对人类文明影响巨大,因此在工业遗产保护领域受到普遍重视。如英国于20世纪80年代末启动了历史遗迹保护项目,钢铁工业历史遗迹作为其重要部分,形成了398个影像资料和70个文件的档案记录。[4]在英国所有与冶金工业有关的遗址中,最重要的当然是位于伯明翰西北50公里的泰尔福德(Telford)地区的铁桥峡。近代冶金工业遗产对工业文明带来的巨大影响,其根本上是钢铁冶炼新技术及其大规模普及所带来的,从这一意义上,我们认为冶金工业遗产的技术史价值可以从四个方面来概括:一是优秀技术的发明或引进;二是新旧技术体系的交替;三是冶金产品如钢铁及其重要景观的形成;四是新技术及其生产系统对社会和文化的影响。而铁桥峡遗址具备了上述四种技术史价值的全部要素,围绕这些要素,相应的工业遗产保护和开发实践得以展开:第一,焦炭炼铁技术的发明和使用,是铁桥峡成为工业革命主要发源地的根本原因,也是其作为工业遗产的优秀价值所在。铁桥峡之所以成为工业革命的主要发源地,是因为1709年亚伯拉罕.达比(AbrahamDarby,1676-1717)在此成功地用焦炭炼出生铁,这一技术创新使炼铁业摆脱了对木材的依赖而获得充分的发展空间,也拉动了煤矿业的进一步繁荣。以钢铁为原料的动力机械、工程建筑和铁路交通因此得以大规模发展,人类开始进入“钢铁时代”。[5]基于焦炭炼铁在技术史上的意义,铁桥峡成为了英国工业遗产保护的首要对象之一,1959年,达比的焦炭炼铁高炉也因此成为首个被挖掘和保护的对象,其最初的目的是纪念Coalbrookdale公司成立250周年。直到1968年铁桥峡博物馆基金(theIronbridgeGorgeMuseumTrust)创立,负责对方圆6平方英里的铁桥峡地区的工业遗产进行保护和研究,铁桥峡工业遗产的保护和开发由此全面展开。第二,焦炭炼铁试验成功后,铁桥峡地区经历了近半个世纪的新旧技术系统交替的时期,这直接体现在高炉动力系统的变革上,这是焦炭炼铁系统得以最终确立并使这一地区成为工业革命摇篮的又一因素,也成为铁桥峡工业遗产保护和展示的主要内容之一。达比的高炉最初是靠上下水池的落差形成动力来鼓风的,为解决干旱的夏天上水池枯水的问题,最初是通过修建马车轨道来输送水,1742年,纽可门蒸汽机代替了马车,用于水的提升,高炉鼓风的动力仍然来自水轮机。直到1776年,直接将博尔登-瓦特蒸汽机用于鼓风的方法得以成功研制,蒸汽机才在高炉炼铁中取代了水力鼓风[5]。在铁桥峡,达比二世修建的上下水池间的运水轨道被保存下来,成为体现新旧动力系统交替过程的主要景观。科尔布鲁克代尔铁博物馆(CoalbrookdaleMuseumofIron)用文字、图片和模型,完整地展示了该地区新旧高炉技术系统的变迁过程,达到了更清晰地再现工业革命是如何发生的效果。第三,1779年修建的铁桥,作为世界上第一座用生铁建造的桥,是工业革命时期新炼铁技术所带来的钢铁新产品和新景观,构成了铁桥峡技术史价值的另一重要内容,这是炼铁新技术实现产业化的直接产物。而人们如何首次用生铁来建造这样一座大桥,本身就是另一项很重要的技术创新。针对高炉和铁桥,联合国教科文组织为铁桥峡作为世界文化遗产作出了以下两点评价:1)科尔布鲁克代尔高炉使亚伯拉罕•达比一世在1709年发明焦炭炼铁的历史得以永存。铁桥作为第一座生铁构建的大桥,同样是体现人类创造天才的杰作。2)科尔布鲁克代尔高炉和铁桥在技术和建筑发展历史上有着重要的影响。可见,正是因其在技术发展史上的意义,铁桥和达比的高炉成为铁桥峡工业遗产的优秀价值所在。此外,铁桥本身的建造技术的复原也成为了工业遗产的重要研究内容。1997年,瑞典画家伊莱亚斯•马丁1779年的一幅水粉画在斯德哥尔摩曝光,这幅画描绘了铁桥建造的方法。随后,大卫(DavidDeHaan)等人进行了详细的考古学、历史学和图片的研究,为了验证画中描绘的方法的可行性,2001年在铁桥峡地区的比利斯特山露天博物馆的运河上,一座按1:2的比例的铁桥使用18世纪的材料和技术建造起来,这一成果成为了展示铁桥建造技术的景观之一。第四,新技术引发的工业化导致运输、生活方式和城镇景观的改变,是铁桥峡地区在整体上作为工业遗产的价值体现,正如联合国教科文组织对铁桥峡价值评价的第3条称:“铁桥峡提供了近代工业地区发展的一个极具魅力的缩影。采矿区、运输业、生产企业、工人住所以及交通网络被很好地保留下来,形成了一个非常协调的整体,具有显著的潜在教育价值。”如果说炼铁炉和铁桥承载着技术本身的历史,那么因冶金业的兴盛而形成的工业社会,则属于“外史”范畴。对这一层面的历史价值进行挖掘,可以为工业遗产的保护和开发提供更广阔空间。铁桥峡现有的10个博物馆中,BlistsHill维多利亚城镇(BlistsHillVictorianTown)是游客参观人次最多的景观,19世纪后半叶的维多利亚时代被认为是英国工业革命的峰端,通过BlistsHill维多利亚城镇的重建,铁桥峡地区还原了19世纪经过工业革命后的英国人的生活状况,这个露天景观包括维多利亚时期普通工人的住房、银行、公立学校、药店、食品店、糖果店、铸铁厂、蜡烛厂、印刷厂,以及火车站和铁路等。这些展示也使铁桥峡地区作为工业遗产景区,更具观赏性和吸引力。 二、中国近代冶金工业遗产的技术史价值特征 中国是世界上发明和使用生铁最早的国家,然而土法炼铁技术是与传统的农业社会相适应的,并未导致工业社会的诞生。近代西式钢铁技术在中国的兴起始于19世纪80年代。相对于西方工业化国家而言,中国近代冶金技术与工业化历史有其自身的特点,使中国近代冶金工业遗产的技术史价值具有一些不可忽视的特殊性:第一,中国近代冶金技术史是一段单向的技术转移过程,且这一时期的技术引进并未带来中国钢铁工业的发达,这是中国近代冶金工业遗产技术史价值首要的特殊性。1885年至1936年,先后有贵州青溪铁厂、汉冶萍公司等钢铁企业在中国创办(见表1),主要设备和技术全部来自英、德、美、比利时等国,其中汉冶萍公司是唯一的煤铁一体化企业,其炼铁和炼钢设备的产能超过中国钢铁企业总产能的2/3,1926年随着汉冶萍公司冶炼设备全部停产,中国近代冶金工业化走向了谷底,中国所需的钢材回到了完全依赖进口的状况。[6]虽然中国近代冶金工业最终走向衰败,但这一时期的冶金工业遗产有着不容忽视的技术史价值。首先,汉冶萍公司等企业的遗存作为中国冶金工业近代化的起点,见证了中国最初的技术近代化的努力,无论其成败以否,意义均非常巨大。其次,客观还原这段艰难而曲折的技术引进史应成为中国早期冶金工业遗产挖掘和保护的主旨所在,对中国来说,这段充满挫折的记忆或许更值得珍视,这是中国近代冶金工业遗产与英美等国的不同所在。第二,在大规模引进西方技术的同时,近代中国广大的乡村仍然长期存在一个土法冶炼系统,为人们日常耕作和生活提供材料。中国早在春秋以前就发明了生铁冶炼,几千年来,铁是支撑中国传统农业经济系统的主要技术要素之一。明清时期,山西因坩埚炼铁的发展和丰富的铁矿资源,逐渐成为铁的最大产地,(图3)这一状况一直持续到19世纪末20世纪初。相对于欧洲,中国近代新旧冶炼技术的交替显得更为艰难和特殊。在对中国近代冶金工业遗存进行挖掘和保护时,我们不能将目光仅仅锁定在新式冶金工业遗存,还应该重视逐渐消亡的近代土法冶炼遗存的价值。正如下塔吉尔宪章所说:“许多旧的或废弃的生产工艺中人类的技艺,是极为重要的资源,一旦失传无可替代。应当被详细记录并传给后代。”而目前中国对在工业化进程中逐渐消失的传统冶炼遗存的关注远远不够。第三,近代新冶炼技术和工业发展所带来的社会变迁,是这段并不成功的工业化进程给中国社会和文化带来的最大影响,是中国近代冶金工业遗产技术史价值另一重要内涵,值得工业遗产价值保护中深入的挖掘和展示。近代随着汉阳铁厂等现代工业的兴起,以农民和乡绅两大社会阶层为基础的传统社会关系逐渐改变。首先,部分农民从乡村手工业者转变成了新式产业的工人。其次,乡绅阶层也发生明显转变。以汉冶萍公司为例,地方乡绅参与到大冶铁矿和萍乡煤矿的开发中。此外,为培养技术人员,士绅的后代被公司选派出国攻读采矿冶金等专业,成为中国第一批本土钢铁工程师。[6]从工业遗产的角度来说,中国目前保留下来的近代冶金设备、厂矿建筑等实物留存已经非常罕见,但我们在现存的企业档案文献中可以挖掘出一批反映技术与社会变迁极具价值的遗产。例如我们在英国谢菲尔德大学找到的汉冶萍公司送培英国的留学生的档案。借助对相关文献的挖掘和整理,可以使中国冶金工业遗产的内涵更丰富,也更具讲述历史和教育后人的功能。 作者:方一兵 姚大志 单位:中国科学院 冶金技术论文:自动化技术应用于冶金工业论文 1我国有色冶金工业自动化发展现状 从国外引进的先进的自动化系统和设备后,我们将其进行消化和创新,改造出了与我国实际冶金生产相适应的设备,已经具备了较高的水平。不过从国际角度出发,我国自动化技术产品的生产还有很大的提升空间。我国自动化技术不具备自主的知识产权,主要还是以进口为主,而这些系统来自于不同的国家,甚至有一部分是国外已经淘汰的系统,阻碍了平台集合。此外,自然环境的污染和能源结构的破坏,要求生产必须要提高效率和降低消耗,一些老旧的设备应该淘汰。 2自动化技术在有色冶金工业中的应用 2.1现场总线技术 现场总线控制技术简称FCS,至今已经发展了30多年,在其发展过程中,已经在国际上拥有60多个不同生产厂家生产的总线产品。现场总线控制技术具有自身的特征,其拥有多种不同系统的无缝集成、控制设备和企业高层联系等,能够使系统开发和不同系统之间可以功能自治,也可以相互操作,并且能够进行系统结构分数,因此,其在有色冶金工业中得到了广泛的应用。 2.2管理信息系统在工业中的应用 企业的管理是企业的整体发展的重要部分,企业如果配备了一个良好的管理模式,那么就可以有效的提高企业的市场竞争力,推动企业的快速发展。企业信息化系统的自动控制是在冶金工业中,将冶金一系列程序的所有信息进行集成,从而通过实施管理、技术、生产的控制的信息集成,进行及时采集生产过程中所产生的数据。对有色冶金质量管理、实时监测和故障诊断进行智能管理,能够有效的降低生产成本,利用信息化管理能够达到能源管理和动态管理智能管理的目的,从而为企业的发展提供创新的基础。 3以太网在有色冶金自动化技术中的应用 3.1以太网的特点 随着有色冶金企业的持续扩大和发展,加大了有色冶金领域的竞争力。企业要想提升竞争力,就必须要改造落后的设备,引进新设备。不断更新的新技术,造成新技术与旧技术不能实现在控制系统上的高度集成。以太网是自动化的控制网络,其能够有效的解决此问题。以太网具有较高的数据传输速度,并且可以提供足够的带宽需求,存在时间相对较长,在设置、诊断等方面的具有较高的应用价值。以太网有相同的通信协议,其能够允许不同的通信协议在同一个总线上运行,为企业提供了一个公共网络平台基础。 3.2以太网在有色冶金自动化技术中的应用 在有色冶金工业生产过程中,通过以太网能够将不同类型的网络化的仪器仪表与工业计算机相连,并且在相同的总线上运行,从而对所有的系统进行控制。以太网在有色冶金自动化技术中的应用,减少了对原材料的铜矿石进行成分分析的步骤,这些分析大部分都能够利用网络化实现,检测结果直接传达到相关部门,同时还可以将这些数据结果进行共享,企业的成员及客户都可以通过网络进行查找所需数据。如图1,在现场利用以太网网络进行通讯,将可编程逻辑控制器作为主站,其余设备为副站,对所有独立系统的稳定性起到重要的保障作用。 4结语 随着经济的快速发展,有色金属的需求也越来越大,将自动化技术应用在有色冶金工业中,一方面能够有效的提升生产效率、产品质量,一方面还能够减少工作人员实际操作的危险,是有色冶金工业发展的必然趋势。不过我国引进自动化技术相对较晚,技术水平与国际相比还存在较大的不足,因此,我国有色冶金企业应该大力培养科研人员,投入资金,不断研发自动化技术,从而提高我国有色冶金工业自动化水平,推动有色冶金企业的发展。 作者:李其凡 单位:首钢京唐钢铁联合有限责任公司 冶金技术论文:钢铁冶金行业自动化技术论文 1钢铁冶金行业对自动化技术的需求 钢铁冶金行业对自动化技术的需求比较大,主要是在科学技术发展的带动下,体现出了自动化技术的优势。钢铁冶金行业的生产规模越来越大,涉及到的工艺和技术呈现复杂化的发展趋势,需要利用自动化技术,支持钢铁冶金行业的发展,分析钢铁行业对自动化技术的需求,如下:自动化技术的逻辑控制需求,其在钢铁冶金行业中发挥准确的控制作用,提供机械化、信息化的控制方式,落实自动化技术的控制途径,保障钢铁冶金行业的生产效率。钢铁冶金行业利用自动化技术实现智能控制,辅助智能化的编程,充分应用自动化的技术与系统,为钢铁冶金行业提供可靠的技术支持,确保钢铁冶金的效率与效益,有利于钢铁冶金行业的综合化发展,通过自动化技术优化了钢铁冶金行业的生产环境,保障多学科的融合化发展,满足钢铁冶金行业对自动化技术的实践需求。 2自动化技术在钢铁冶金行业中的未来发展 自动化技术在钢铁冶金行业中起到重要的作用,一方面提高钢铁冶金的自动化水平,另一方面改进钢铁冶金的生产工艺,体现技术型的控制优势。自动化技术成为钢铁冶金行业的重点,表现出良好的发展趋势,分析自动化技术的未来发展。 2.1自动化控制的高效性发展钢铁冶金行业的自动化技术,其对控制性能的要求比较高,需要具备高效性的特点,由此才能适应钢铁冶金行业的发展。现代钢铁冶金行业中引进了智能化、数字化的技术,增加了自动化控制的负担,所以针对自动化技术提出高效性的发展要求,促使其在未来发展中达到高效的规范标准,适应钢铁冶金行业的发展需求,最大程度地提高自动化的控制效率。高效性是钢铁冶金行业自动化技术的基础发展,辅助钢铁冶金行业改进生产工艺,保障自动化生产的效率。 2.2自动化技术的一体化发展一体化的自动化技术具有集成的特点,其在钢铁冶金行业中涉及到电子、电气等多项技术,推进自动化技术一体化的融合性发展。一体化的自动化技术解决了传统技术在钢铁冶金行业中出现的应用问题,落实一体化的操作途径。例如:钢铁冶金行业自动化技术中的EIC,联合了仪表、电气等技术,明确划分钢铁冶金行业中的生产工艺,充分利用逻辑控制的方式,避免出现逻辑上的问题,EIC还能在自动化技术一体化的基础上,引进运行软件的应用,提高EIC软件控制的能力,按照钢铁冶金行业的需求,推进EIC的一体化发展,表明自动化技术一体化的应用价值。 2.3低成本发展趋势低成本是指自动化技术的资源控制,在保障自动化技术准确应用的基础上,降低钢铁冶金行业的资源投入,还要提高自动化技术的运行效益。自动化技术低成本的发展趋势,需要采用模块化的发展方式,优化钢铁冶金行业的资源配置,而且低成本是现代工业的一种趋势,其在钢铁冶金自动化方面体现出了积极性。例如:冶金行业中的自动化技术,利用IPC模块,结合CIMS、STD,限制资源投入的规模,有目的的控制成本的投入,打破冶金行业资源高消耗的方式,自动化技术的低成本发展,更有利于自动化技术的应用,展示自动化技术低成本的优势。低成本已经成为自动化技术在钢铁冶金中的一项趋势,满足钢铁冶金行业的未来需求,体现自动化技术低成本的实践性。 3结语 自动化技术改善了钢铁冶金行业的发展,促使其在未来具备良好的发展趋势。钢铁冶金行业的自动化发展,提高了对自动化技术的应用力度,也是自动化技术未来发展的因素。自动化技术提升了钢铁冶金行业的发展水平,完善钢铁冶金制造的环境,体现了自动化技术的应用价值和优势,缓解了钢铁冶金行业的发展压力。 作者:万延林单位:江苏省镔鑫钢铁集团 冶金技术论文:冶金行业电气自动化技术论文 随着中国工业技术、经济的转型,钢铁企业的淘汰与重组,钢铁企业的冶炼技术越来越精准,钢铁企业的高端设备越来越多,电气自动化水平越来越高。虽然冶金行业电气自动化水平得到了提高,但仍然不能满足工业技术发展的要求,不能满足钢铁企业生产效率的要求。只有改进和优化冶金电气自动化技术,才能提高钢铁企业的生产产量,提高经济效率,加快冶金行业的快速发展。 1、冶金电气自动化技术的特点 我国钢铁企业自动化水平还不够高,普及不够,大部分钢铁企业存在生产技术内容太广,生产工艺太复杂和电气自动化依赖太强等特点。 1.1冶金生产技术涉及内容太广 钢铁企业冶炼环节多,涉及内容非常广泛,生产过程中涉及物理变化和化学变化,生产过程中突变因素多,冶炼过程涉及的技术非常复杂,生产过程中要控制好生产原材料,监控物理变化参数和环境的化学参数。电气自动化控制系统应该能控制或跟踪生产过程的全过程,电气自动化控制系统涉及内容非常广泛,只有这样的控制系统才能保证生产过程的安全性,提高冶炼产品的产量,提高钢铁企业的经济效益。 1.2冶金生产工艺太复杂 冶金生产工艺复杂,实际生产过程中工艺流程比较全,冶金电气自动化控制系统要覆盖全生产过程,实现软件与硬件的配合,优化生产过程。冶金电气自动化系统呈现技术难度高,虽然技术人员具有非常专业的知识,掌握专业技巧,这样才能真正做到提高生产效益。 1.3冶金自动化高依赖电气技术 随着我国钢铁联合企业的生产能力的扩大,大部分小钢铁企业重新组合,形成更具竞争优势的联合企业。这些企业大量引进全自动化生产线,电气自动化水平不断提高,几乎涵盖了冶金全过程,冶金自动化高依赖电气技术,通过电气技术完成信号采集、信号转换和结果运算等操作,实现钢铁企业的全自动化。 2、冶金电气自动化技术应用现状 冶金电气自动化系统是利用智能控制技术、计算机网络技术、神经网络技术、监控技术等控制和管理冶金企业生产过程中的各环节。就钢铁企业来说,通过冶金电气自动化控制系统控制轧钢、高炉、转炉,铸造等技术环节,解决冶金过程中高温,高热等问题,为钢铁企业生产解决了许多实际困难。许多大型钢铁企业设计或改造了许多电气自动化控制系统,这些系统都能实实现人工智能操作,自动化操纵体系是单位操纵体系的主要构成,普遍运用在单位制造管制的每个环节,其中最重要的运用是智能化操纵技术%智能化技术中的专家体系,模糊操纵,神经网络等技术被运用到钢铁行业的轧钢体系、高炉、转炉、连铸车间、轧钢调节体系等,版型在线监测、冷热轧薄板、维修保养监控等功能。通过中央计算机系统控制各个子系统,实现子模块与子模块之间的转换。冶金电气自动化控制系统使用现场总线技术,数据交换传送技术,电脑合成技术等,推动冶金过程的标准化,程序化;通过人工智能技术,使用机器人手臂特自动化设备提高冶金企业的生产力,让钢铁企业取得长足的发展,提高市场竞争力。 3、冶金电气自动化技术应用前景 我国许多大型钢铁联合企业通过引进电气自动化技术,整合行业信息化水平,通过自动化控制系统提高生产控制精度,提高产品质量,进一步压缩生产成本,降低资源消耗。这些电气自动化控制系统增加了冶金生产过程的稳定性、可靠性和安全性。从这些电气自动化控制系统可以总结出我国冶金电气自动化技术的应用前景,包括低成本自动化、行业信息化、智能控制、冶炼过程控制和综合一体化控制等方面。 3.1低成本自动化 所谓低成本自动化是利用高精尖技术,通过自动化技术科学合理投资,减少投资成本,降低投资风险。许多中小型钢铁企业通过使用微型计算机作服务器,精准的实现对全过程、全流通实现电气自动化控制,为企业实现了低成本自动化,也解决了中小型企业的约束。 3.2行业信息化 所谓钢铁行业信息化就通过计算机系统,实现信息资源共享,实现企业信息化管理的标准化和系统化。大部分钢铁企业通过电气自动化控制系统采集生产过程中的原始数据,利用信息化技术手段分析和研究这些原始数据,使用科学管理决策分析软件,挖掘潜在数据,为企业的发展提供科学合理的数据支持。 3.3智能控制 虽然电气自动化控制系统广泛应用自适应、优化、模型预测等控制策略,但仍然不能满足技术的要求,因为传统的PID控制理论是适应数学模型复杂且变化大的特点,而智能控制对总控制程序具有良好的适应性,尤其是对于复杂程度较高的综合控制系统,能分级控制智能设备,有着很大的发展空间。 3.4冶炼过程控制 电气自动化控制系统可以对产品质量监督、环保监控及物流跟踪等多个方而实施全过程监控。电气自动化控制系统采用新型传感器、数据融合处理等高精尖技术对原材料质量、钢水纯度、熔渣成分、温度、固废监控等环节进行全程控制,提高钢铁企业的效益。 3.5综合一体化控制 电气自动化综合一体化控制系统是未来的发展方向,这种系统打破了传统的计算机、仪表、电气在控制设备方面的专业界限与分工,实现了逻辑控制对模拟量进行控制的难题,极大地提高了系统的实用性与操作性。简化了程序,降低了成本,电气自动化综合一体化控制系统系统将是钢铁行业电气自动化发展的重要方向。 4、结语 冶金电气自动化系统是使用计算机网络技术,人工智能技术和自动化技术实现的控制系统,优化与改进冶金电气自动化控制技术,可以提高冶金行业的生产效率利用自动化控制技术,可以保证生产流程更加规范,还可以保证我国冶金行业更好的发展电气自动化控制是冶金行业发展的主流趋势,对冶金企业的发展力向有着引导作用。钢铁企业要积极主动引进或改造自动化控制系统,提高钢铁企业的市场竞争力,增加钢铁企业冶炼产量,提高企业的经济效益,促进可持续发展。 作者:辛娅玲 单位:新钢公司自动化部 冶金技术论文:冶金工程技术服务论文 摘要:马钢设计院有限责任公司是一家以冶金工程技术服务为主体的公司,2001年开始进行信息化管理工作建设,本文是几年来的这方面工作概略描述和一些感想。关键词:设计管理信息化一、概况马钢设计研究院有限责任公司成立于2002年,注册资本2050万,是由马钢股份公司、马钢国际贸易公司和本院的自然人共同出资组成的有限责任公司,持有国家冶金、建筑、和环境工程甲级设计资质、工程监理和工程造价甲级资质,从事工程设计、工程咨询、工程监理和工程总承包服务,设置冶金、轧钢、机械、电气与自动化、能源与环境保护和规划6个专业设计研究所,职能管理部门8个,全院职工260多人,其中高级职称的技术人员占职工总数的50%以上,2005年营业收入1.96亿。马钢设计院综合管理信息系统是以工程设计项目管理为优秀,由市场经营、(设计)项目管理、档案管理、人力资源管理、系统管理、客户关系管理、综合办公管理等模块组成。二、MIS系统建设过程1、调研(1)建设的时机的考虑尽管行业协会在“十五”就提出设计企业信息化建设纲要,但是具体何时进行设计院综合管理信息系统的建设,还是要认真地考量,其中CAD应用普及程度,硬件设施特别是网络硬件的建设程度对建设时机还是有影响的。(2)建设方式的考虑当前,设计院MIS系统的建设方式主要有以下几种方式:a)完全自主开发。很多大院,信息人才众多,技术实力雄厚,往往采用这种方式。采用该方式有利于对系统的全面掌握,用户的需求比较容易采集,对外界的技术依赖程度低,维护方便。b)咨询合作开发。寻找一个对信息技术和企业的管理技术均比较了解的专业咨询公司,由他来代表企业进行系统的建设管理,并负责对企业的培训和系统开发企业的过程管理。3)完全委托,自我管理。这是我院采用的建设方式,这是我们根据我院的实际情况全面衡量后采取的策略。4)平台引进,二次开发。就是从外部引入一个相对成功的基本成熟的平台,自已略加二次开发后加以应用,一般这样的基础平台的价格比较昂贵,而且对这个平台的完全消化也不是短时间内就能实现的,此外对某个具体的企业来讲,平台软件的功能可能有多余。(3)体系平台的考虑在已经建成使用的和在建的管理信息系统中,多采用C/S体系结构,但是考虑到技术的发展的趋势,以及未来系统维护的方便性,我们认为最好采用B/S结构,随着·NET技术的日益成熟和普及,坚定了我们的信心。(4)行业现状的调研在建设部和协会的“十五”信息化工作指导方针的指引下,国内勘察设计行业MIS系统建设纷纷开始起步,与国外公司相比起步相对较晚,但是一批院还是取得了相当的成果,在我们了解到的设计院中不少院在信息化建设方面各有特色、各有建树。此外,我们还对与我们有业务接触的国外工程公司的信息化工作进行了解,其中主要有德国的SMS、比利时的CMI等,西方发达国家企业今天信息化的现状应该就是我们努力追赶的方向,人家能做到的,我们也应该能做到。对中国的设计企业来讲,与国外发达国家的工程公司相比,我们的主要差距在管理以及管理的信息化,技术上的差距不是主要的,这是我们研究分析国内、外的设计类企业后所得到的一个感受。2、理清思路,统一认识,确立目标理清思路,统一认识,确立目标是我们进行MIS系统建设的过程中首先要解决的问题。企业对MIS系统建设出于被动,思路不清楚,目标不明确,是很难取得成功的,实施过程中就会带有很大的盲目性。我们在决定实施信息化建设首先明确的是:1)建设的目的:实施流程再造,提高主业工作效率;细化管理,以进一步提高管理水平和企业的竞争力;2)建设的目标(可测量):实现CAD电子文件有效存档,实现项目管理信息化的突破;在设计类企业中搞信息化建设,首先从设计“项目管理”抓起,而不是先从通常的OA及人力资源管理起步,我们有自己的想法,即我们的做法是“先难后易”,而传统的做法多是“总体规划、分步实施、先易后难”。而这种做法最大风险是:容易做的、可有可无的模块先做出来了,而最难做的部分也是企业最优秀、最需要的的部分,最后却做不出来,信息化工作只得几上几下。最优秀的业务管理问题一直没能解决,这也是许多MIS建设失败的模式,我们决定反其道而行,就是要避开这样的怪圈。3、认真做好需求分析在院领导思想统一的前提下,院最高领导层对管理信息系统亲自过问、亲自管,同时适时结合BPR,这对软件企业更快、更好地了解企业的业务流程是非常有利的,金慧公司在与我们的交流过程中,几易其稿、在讨论交流的过程中,双方逐步达成了共识,把目标和思路都理清楚了。经过重新改进后的流程与ISO9001贯标文件进行有机的协调,使业务流程文件化。必须要说明的是:1)用户的需求也不是一下子就能完全说明清楚的,即使说明清楚的流程也有变更的可能;2)只有用户自己最清楚自己需要什么,只望软件开发单位拿出来一个企业的流程方案是不可想象的,这样做的结果很可能就是系统的失败。我院的领导层和管理层在用户需求阶段投入大量的时间与软件开发公司共同研究用户需求和流程方案为我院MIS的成功打下了良好的基础。4、全院参与明确管理责任管理信息系统的建设需要全体人员的参与,这就好比一个集体性质的体育项目,任何一个人的不投入都有可能影响最后的结果;当然MIS建设首先是一个“一把手”工作,企业的最高领导必须亲自认真过问;我们还专门指定分管领导配合协调MIS建设工作;强调全员的参与,主要表现在对全体人员的培训和考核;通过多种会议沟通和网络宣传的方式营造氛围,说明MIS建设的意义和过程,以求得全院上下的共识;5、分步推进最终走向集成应用在系统正式使用之前,进行1个多月的过渡期(05年8月10—05年9月15日),在这期间,鼓励大家使用系统,但是过渡期满后,全院的项目管理只在一条路上进行,不搞旁路,就是必须从系统内组织项目管理和发图,从项目任务的下达、项目的策划、图纸的设校审到图文出版,没有其它的路可走。这样一方面促进大家对系统的快速掌握,二来促进软件公司对系统进行全面的完善,三确保了CAD的图纸的完全存档。加上系统提供的电子自动签名技术,使困困扰设计单位多年的CAD电子文件有效归档问题在我院得到初步的解决。三、MIS系统建设现状1、经营计划管理经营计划管理主要是为经营计划管理部门提供一个项目信息、生产计划、台帐、合同信息、收费、客户信息管理的工作平台;具体业务功能包括:项目台帐管理、生产任务下达(合同评审、领导审批、项目下达)、月度计划管理、项目计划检查(可依项目、时间、部门、专业、个人等进行完成情况和在手项目情况的检查)、项目收费管理、客户信息管理、查询统计等。项目任务的下达,将启动项目管理众多的流程,而项目信息又为财务收费和内部分配提供原始信息。2、项目管理项目管理子系统是整个系统的优秀部分,也是开发与实施难度最大的一个部分。它为经营、项目管理及专业设计生产部门提供了一个协同作业的机制,包括设计项目的进度计划管理、生产过程人力资源管理、ISO质量管理、产品过程管理等,完全贯彻ISO9001质量管理体系的思想。主要内容有:项目策划管理(WBS与OBS分解)、项目设计输入与要求的下达、协作计划的管理(制订、执行结果的检查等)、专业协作资料互提管理(版本化管理)、设计成果上传,三级校审核与专业会签、电子签名、ISO表单自动管理、图文出版、电子文件归档、生产过程中间环节的实时检查等。3、人力资源管理人力资源系统作为整个系统的重要组成部分,是其他业务系统的基础模块,为其他系统的应用提供人力资源支撑,其它业务系统有关人员的信息都构建在这个系统之上,所以该模块的设计和规划需要考虑其他业务系统的需要,所有业务系统的人、岗位和组织信息都来自该模块,项目管理等其他业务模块也需要将有关结果性的数据传回给人力资源系统,比如员工业绩等。4、图档管理从项目管理系统中输出的产品(CAD文件等),自动进入图档管理系统,该系统具有档案管理、科技档案在线查阅(按权限与密级)、档案下载(按权限与密级)、复用与再利用等功能,与传统的档案系统相比,其具有查阅快捷,再用方便的特点,直达个人桌面的应用,为管理部门及内部用户提供非常便捷的平台。5、综合办公管理及其他目前我院的MIS还设有以下一些功能模块,如通常的办公信息、网站管理、权限管理、个人工作平台(任务管理,邮件管理,工作报警,个人设置,个人查询)管理、企业论坛等;由于这些系统多不影响优秀业务流程(项目管理)的运行,还有待进一步开发完善,毕竞系统的完善和优化是没有止境的。四、存在的问题1、现有系统功能有待进一步完善。管理信息系统的功能,一方面是工作协同平台,也应该是一个信息和知识快速获取的平台,以便实施有效的管理和调度,更进一步应为实施有效的决策提供支持(DSS),为快速提高工作速度和工作质量提供方便(KB),目前系统在快速提供信息方面还有进一步优化和改进的空间;企业管理最难的是人的管理,而人员管理中最难的是对人的评价。我院MIS运行的结果目前还没有完全进入人力资源管理系统,同时业绩考评模型也处在探索阶段。如何依托信息系统提取的数据实施有效、科学的考评,是我们系统完善的一个方向。目前系统的三级校审采用两条腿走路——硬拷贝与电子文件同时进行,由于计算机屏幕较小,审阅图纸要完全基于网络进行较为困难,硬拷贝提供查阅的方便,而MIS系统则保证工作过程的真实和评审意见、技术版本的管理有序。这个问题要完全指望MIS本身来解决,困难较大,但是基于计算机网络环境下的工程设计审批作业如何有效的实施将是一个有意义的课题。此外,用户界面的友好性和操作的方便性方面还有较大的改进空间;2、人员对MIS系统的适应性有待进一步提高。对工程设计企业来讲,人员的工作方式从传统的面对面的交流,转向大多基于网络的交流,是一个较大的变革,如何适应这个变化对每个人都至关重要,此外还要碰到传统模式下不曾有的问题,如人员外出如何办?异地办公的身份确认等。3、系统的安全性需要加强。随着信息系统应用的深入,安全问题也更加突出。系统的安全包括网络平台本身的安全和数据的安全,这一方面要加强人员的安全意识教育,建立严格的保密管理制度,防范窃密和泄密,保护知识产权不受侵犯,此外还要在软、硬件系统的建设上进一步加强安全机制。4、更多的产品要管理到目前为止,我们仅对工程设计管理进行了讨论,有关工程监理和工程总承包的管理尚没有开始,而工程总承包工作将是设计型企业未来发展的一个重点领域。五、结语企业信息化建设对具体一个企业来讲,可能是一项前所未有的事业,遇到的困难自然也是前所未有,也许这就是为什么企业信息化工作失败案例多于成功案例的原因。在我国,勘察设计企业的信息化工作最近才刚刚兴起,勘察设计协会“十一五”信息化工作指导思想为我们的工作指明努力的方向,就企业自身而言,信息化工作绝对是一个“一把手”工程,如果没有领导层思想的高度一致,没有明确的目标,并以目标驱动的方式进行强力推进,要取得实效的确比较困难的。此外,企业的信息化工作是一个开创性的工作,要求企业与软件技术的提供者(软件公司)密切合作,充分沟通,用双赢的心态进行合作,单纯地指望单方完成这项工作基本是不可能的,一个合格的软件来自双方的努力,同样一个合格软件的成功的应用也依赖双方的合作,这一点是管理类软件不同于其他软件的特点,毕竟是“管理”信息系统,而实施“管理”的主要方面在企业而不在软件公司。应用无止境,信息化工作的建设也是一个动态的过程,只有开始没有结束,我们将继续努力搞好我院的信息化建设工作,与设计同行业一道,为我们共同事业的而努力。 冶金技术论文:冶金职业院校模拟电子技术教学效果 [摘要]冶金职业院校模拟电子技术课程内容抽象,概念多、公式多、分析方法多,冶金职业院校学生掌握有难度。以任务驱动的方式展开教学,利用“工学结合、教学做一体化”教学、多媒体课件、电子产品组装与调试训练和网络课程等教学手段,使模拟电子技术课程生动直观,具有趣味性、职业性、实践性,有利于提高学生学习兴趣和学生综合职业能力的培养。 [关键词]模拟;电子;组装;调试;网络课程 1前言 冶金职业院校模拟电子技术课程在传统教学形式下,老师在教室里授课,一块黑板一支粉笔,课件无动画、教具陈旧老化,不能直观展现抽象的模拟电子知识中的微观现象,学生难以掌握电子知识与技能。通过教学改革,在教学过程中实施“工学结合、教学做一体化”教学方法,以任务驱动的方式展开教学,在授课过程中运用多媒体课件、电子虚拟软件、电子产品组装与调试训练和网络课程等教学手段,使模拟电子技术课程生动直观,实践性强,激发了学生的学习兴趣和学习动机,学生通过学习使得模拟电子课程知识、技能和职业能力均获得很大提高,100%学生获得职业资格技能证书,学生就业率高,就业质量好。在课程建设中,首先确定模拟电子课程的知识点和技能点,确定教学目标,以任务驱动方式实施教学,在教学过程中按照资讯计划决策实施检查评价教学反馈等七个环节进行,激发学生的学习动机,促使学生积极参与,培养学生综合职业能力。由于科学的制定教学目标,使教学目标充分发挥其导向、激励和评价的功能,培养出懂知识、会操作、职业素质高的技能型人才。 2确定课程的知识点和技能点 2.1知识点 电子元件识别与检测、电子元件作用原理、单管放大、带有负反馈放大电路、两级放大、射极输出器、功率放大器、振荡电路、直流稳压电源等。 2.2技能点 电子元件识别与检测方法、单管放大安装与调2017年第5期试、带有负反馈放大电路安装与调试、两级放大电路安装与调试、射极输出器安装与调试、功率放大器安装与调试、振荡电路安装与调试、直流稳压电源安装与调试。根据课程的知识点与技能点的要求,选择典型的电子产品———调幅收音机,其电子电路涵盖于知识点与技能点的要求。课程任务确定为:电子电路的组装与调试,通过电子产品的组装与调试使学生掌握模拟电子课程中的知识与技能。 3确定学习目标 (1)通过对超外差式调幅收音机的安装,掌握电子元件识别与检测、电子元件作用原理、单管放大、带有负反馈放大电路、两级放大、射极输出器、功率放大器、振荡电路、直流稳压电源等工作过程。更加熟练掌握电子产品整机安装的工艺。(2)通过收音机的调试,掌握单管放大电路调试、带有负反馈放大电路的调试、两级放大电路的调试、射极输出器的调试、功率放大器的调试、振荡电路安装与调试、直流稳压电源的调试。深刻理解电子产品调试的目的与要求。(3)通过对超外差式调幅收音机的安装、调试,提高对电子产品故障判别与检修的能力。为今后从事电子专业方面的工作奠定基础。(4)以超外差式调幅收音机的组装与调试为任务驱动,能够使读者学会超外差式调幅收音机的组装调试技术,掌握在超外差式调幅收音机调试过程中中频调试、频率范围调试、统调、收音机质量检测及故障检查与排除的技能点,通过对超外差式调幅收音机的组装调试巩固仪器仪表的使用、PCB板元件组装步骤、整机安装等的技能点。(5)培养学生团队合作、爱护工具仪器仪表、爱岗敬业、一丝不苟的工作态度。 4以任务驱动式教学方法 指导学生从基本放大电路入手分别学习电子元件作用———单管放大———带有负反馈放大电路———两级放大———射极输出器———功率放大器,引导学生由浅入深、由易到难渐进式学习,完成每个教学内容。以任务驱动的方式,采用“教学做一体化”教学方法,工学结合,提高学生学习兴趣。下达任务单:调幅收音机电子电路分析,以试听收音机节目台数、音质开始,把学生带入学习的情境中。收音机电路图如图1所示,其中的VT4就是低频放大器,VT5、VT6两个三极管组成了共集电极放大电路,又称射极输出器。这两个射极输出器对称连接,形成互补对称功率放大器。电路中元件作用是:由T1及C'1a组成的调谐电路感应出广播电台的调幅信号,通过选频F1信号输入到VT1三极管的基极。本振信号选频F2进入VT1三极管发射极,由VT1三极管进行变频,在VT1集电极输出回路通过T3选取465KHz中频信号(就是F2与F1的差频信号)。中频信号分别经VT2第一级中频放大器和VT3第二级中频放大器中频放大后,进入检波器(由C5、R6、Rp、C11的元件组成)检波后经过VT4低频放大器放大,再由VT5、VT6两只三极管与变压器耦合,组成功率放大器进行功率放大,最后推动扬声器输出悦耳动听的声音。T3、T4为中周(中频变压器),既是放大器的交流负载又是中频选频器,该机的灵敏度、选择性等指标靠中频放大器保证。T5、T6为音频变压器,起交流负载及阻抗匹配的作用。通过为学生进行实物分析,提高他们的学习兴趣。 5能力培养分析 5.1教学实施过程共分六个环节 5.1.1资讯环节教师要分析学生是否掌握了超外差式收音机的基本工作原理及实际应用。教师要通过展示、操作已安装好的实际电子产品,介绍超外差式收音机的安装与实际应用,说明本学习情境的学习任务。以案例教学法把学生带入情境之中。教师组织学生分组,布置学习任务并讲解任务要求。5.1.2计划环节根据对工作任务的分析及领会,制定工作计划,确定小组成员分工,明确阶段成果及检查的项目。在完成“任务相关资讯”部分学习后,在自己现有的知识与技能的基础上,根据学习情境的要求,制定组装一台调幅收音机需要在元器件选择元器件检测PCB板组装整机安装调试故障检查与排除工作任务完成时限工作所需工具设备等方面开展工作的计划并填写“计划单”进行工作任务分配。在制定计划过程中可以制定数个计划。学生在教师指导下制定工作计划。学生可以集思广益,各抒己见制定多种工作计划5.1.3决策环节学生在教师指导下,在多个计划安排中,分析讨论出实施可操作性、工作条件的安全性强的方案,确定为实施方案。在确定实施方案后,按照PCB板安装、产品整机安装、产品调试、质量检测等工序填写工作“决策单”。5.1.4实施环节教师用案例教学法对已安装好的收音机进行讲解,分析电路原理、安装与调试方法,电路元器件的选择与检测;按实验演示法授课,介绍收音机的组装工艺,学生进行收音机的组装训练,教师以教学做一体化教学模式介绍收音机的调试方法,学生进行收音机的调试训练。学生在教师指导下完成元器件、材料、工具等清单填写,进行收音机的组装训练,最后进行收音机调试训练。5.1.5检查环节电子产品组装完毕,要对成果先进行小组自查,然后小组之间互查,最后教师检查,提出整改意见。通过检查环节检查学生自主学习能力,从而培养学生严肃认真的工作态度和责任感。5.1.6评价环节对成果的评价以小组自评、小组之间互评、教师点评的方式进行,并给出本学习情境的学习成绩,从中培养学生的判断能力、检查能力、评价能力。学生先进行分组汇报,小组互评,最后教师来总结评价结果。5.1.7反馈环节学生专业能力、方法能力、社会能力是否得到提高,在教学反馈中能够得到验证。例如在教学反馈中让学生针对以下问题进行反馈:比较任务驱动式教学方法与传统教学哪种更适合你;通过学习常用电子元器件的识别、检测与代换训练,你是否掌握本学习情境的知技点;是否学会收音机的组装、收音机的调试训练效果等,从而了解学生学习情况。通过教学反馈,使教师了解学生对本学习情境工作任务的掌握情况,为教师提高教学水平,进行教学改革提供依据。 5.2职业能力培养分析 5.2.1在常用电子元件识别与检测训练中培养职业能力教学过程中要进行电阻、电容、电感、变压器、二极管、三极管检测。重点培养常用电子元器件识别能力,万用表使用能力,二极管、三极管工作原理分析能力,电容、电感、变压器工作原理与检测能力。5.2.2在电路板安装训练过程中培养职业能力要进行电容器的整形、安装与焊接,三极管的整形、安装与焊接,电阻器、二极管的整形、安装与焊接,振荡线圈与中周的安装与焊接。重点培养学生的电子元件整形能力、对元器件引线或引脚进行镀锡处理能力、元件焊接能力。元器件安装质量及顺序会直接影响整机的质量与功率,合理的焊接安装需要认真思考和具备实践经验。5.2.3在电子产品调试与检查训练中培养职业能力要防止变压器原边与副边之间短路,测量变压器原边与副边之间的电阻。检查输出、输入变压器原、副级,检查VT5,VT6的电流放大倍数(放大系数)相差应不大于20%,检查印制板的铜箔线条是否完好,有无断线及短路,调试电路是否正常运行,从而培养学生严肃认真的工作态度、看图接线能力、按照操作规程工作的能力、电子产品检测、调试与排故维修能力以及电子产品评价能力。 6建设网络课程 (1)提供“教、学、做”一体化的网络课程资源。如:教案、演示课件、技能训练指导、重点难点指导、习题、参考资料、案例库/专题讲座库/素材资源库、演示/虚拟/仿真实际操作训练、授课录像及其他辅助学习的资源,表现形式多样化。(2)学习过程体现师生交互、人机交互的特点,在课程网站中,学生能在线完成练习、作业和综合测验,客观题能实现自动批改;仪器操作训练、考核能实现人机交互及时给予成绩并有统计显示交互内容。(3)网站中有专门的疑难解答板块、交流论坛、文字聊天室、在线答疑、能使更多的学生、电子爱好者、工程技术人员参与,学生的提问能得到及时的回答,网络更新频率高。 7应用多媒体教学课件、仿真软件等技术手段 制作各种教学课件,利用动画、视频、照片等描述电子运动微观现象,使抽象知识形象化,利于学生对知识的理解。利用EWB、proteus等仿真软件展现电路运行过程,使学生直观看到电路动作结果,节省大量教学资源,事半功倍,教学效果非常好。此外,带领学生在企业进行实践教学,如在学习SMT表面安装技术时,老师先利用多媒体动画模拟讲授,以真实的工作内容与虚拟工作内容相结合,实现先虚拟后真实,提高学生职业能力。在教学内容呈现方式中体现了数字化、媒体化,传输方式网络化。在教案中有配音、有动画,有虚拟操作训练,充分体现了信息化教学特点。在网络课程中图、文、音、视、动画等多媒体形式灵活运用,有利于促进学生自主学习和主动学习,提高学习兴趣,使学生在快乐中学习。 8创新与实用 在模拟电子课程中引入电子产品组装与调试,让学生在学习中工作,并在工作中学习,让学生学以致用,增强学生的学习兴趣,提高学生的动手能力,培养学生的分析问题、解决问题的能力和创新能力。本课程是教学做一体化教学,在网络中真正实现人机交互动手操作,以鼠标代替学习者的手,进行仪器仪表使用、焊接技术训练、电子产品组装、电子产品调试等项目的实施,立意新颖,构思独特,设计巧妙。适用于实际教学,有推广性。 9教学效果 通过教学改革,在模拟电子课程中引用“工学结合、教学做一体化”教学和方法,以任务驱动的教学方式,以电子产品为载体,让学生在设定的学习情境中“做中学、学中做”激发了学生学习兴趣,教学成绩得到提高。我校应用电子技术专业的学生在劳动部举办的无线电调试工职业技能鉴定考核中获得优异成绩证明教学效果得到有效提升。经过本课程学习的学生不仅参加职业技能考核100%顺利通过,而且还有15名学生在参加各级电子技能大赛时获奖。学生在学习过程中专业能力、方法能力、社会能力等职业能力得到提高。 10结论 在冶金职业院校模拟电子课程中引用“工学结合、教学做一体化”教学和方法,以真实的工作内容与虚拟工作内容相结合,在网络中真正实现人机交互动手操作,学生的工作态度、动手能力、分析问题和解决问题的能力得到明显提高,教学效果得到有效提升。 作者:丁峰 单位:天津冶金职业技术学院 冶金技术论文:冶金业PLC技术研究 1PLC的选型 PLC选型方式灵活,根据控制对象和控制任务的不同,我们可以选择不同型号的PLC及其模板类型和数量。首先我们根据具体的控制任务决定出需要采集和控制的点数,即DI/DO点数和AI/AO点数,然后像搭积木一样搭出所需PLC的模板配置及其模板的数量。一般来说:点数在100点以下,选用S7-200系列;点数在1000点以下,选用S7-300系列;点数在1000点以上,选用S7-400系列;模板的数量等于点数除以单个模板的通道数。因此唐钢冷轧厂———镀锌生产线所采用的PLC就是S7-400系列。 2西门子PLC的连接方式 西门子PLC的连接方式主要有以下2种:(1)下位连接,即PLC与远程单元的连接,就是主站与从站单元的连接。西门子PLC可以通过PROFIBUS-DP通讯方式与ET200系列远程站构成分布式自动化系统,方便的实现现场级自动化。PROFIBUS-DP通讯数据传输率最大为12Mbit/s,从I/O传送信号到PLC控制器只需短至毫秒级的时间,确保了从单元层到现场层的集成通信。这种连接使现场只有一根总线,彻底避免了多电缆硬线连接容易造成的故障,简化了施工与维护。(2)同位连接,即PLC与PLC之间的连接主要是多台PLC主站之间连接。多台PLC通过通讯模板连接在一起,在S7网络组态中指定2台PLC的伙伴关系,就产生共同的ID号,用来识别网络上构成伙伴通信关系的2台PLC,再通过S7的标准功能FC5(AG-SEND)和(AG-RECV)编程定义数据的发送与接收。如果采用的通讯模板是PROFIBUS网卡,构成伙伴通信关系的2台PLC采用FDL协议;如果采用的通讯模板是工业以太网网卡,构成伙伴通信关系的两台PLC采用ISO协议。 3INTOUCH操作站 上位监控软件INTOUCH是西门子公司推出组态软件平台,它可用于自动化领域中所有的操作员控制和监控任务。INTOUCH使用方便功能强大,使用INTOUCH组态软件可开发出较强的组合画面。以下是INTOUCH组态软件所具备的一些功能:(1)显示功能:用图形实时地显示生产线上各个设备的运行情况,动态显示生产工艺流程;动态显示模拟量信号、开关量信号、各种累计信号的数值,通过按钮、开关、信号灯、颜色、百分比、填充等手段实时生动地表达出来。(2)数据管理:能够建立和产生数据库,操作信息库,故障信息库。(3)数据处理:在INTOUCH的曲线跟踪功能中,它既可以显示实时数据,也可查询历史数据。(4)报警功能:当某一模拟量(如温度,压力,流量等)超出给定范围或某一开关量(如电机启停,阀门开关等)发生变位时,根据不同的需要发出不同等级的报警。(5)报表功能:即时报表,日报表,月报表,年报表。(6)安全功能:按不同的操作级别分别加密,不同级别的操作员操作权限不同。(7)打印功能:可以实现报表和图形的打印,以及各种报警的实时打印。(8)INTOUCH操作站硬件基础是工控机和工业网卡,软件构成为WIN98/NT/2000系统。 4西门子工业通讯网络 (1)工业以太网ETHERNET:工业以太网是基于国际标准的网络,专为工业应用而优化设计。工业以太网技术上与1EEE802.3/802.3u兼容,使用ISO和TCP/IP通讯协议。工业以太网是基于1EEE802.3的强大的区域和单元网络。(2)现场总线PROFIBUS网:现场总线是指将现场设备与工业过程控制单元、现场操作站等互连而成的计算机网络,具有全数字化、分散、双向传输和多分支的特点,是工业控制网络向现场发展的产物。PROFIBUS主要由PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA和PROFIBUS-DP三部分组成。其中PROFIBUS-DP是一种高速(传输速率9.6kbps~12Mbps)、经济的设备级网络,主要用于现场控制器与分散I/O之间的通讯,可满足交直流调速系统快速相应的时间要求;PROFIBUS-PA用IECII58-2标准,传输速率为31.25kbps,提供本质安全特性,适用于安全性要求较高以及由总线供电的场合;PROFIBUS-FMS主要解决车间级通信问题,完成中等传输速度的循环或者非循环数据交换任务。唐钢———镀锌车间采用的就是PROFIBUS-DP通讯。 5结语 由西门子可编程控制器和INTOUCH操作站构成的监控系统解决了整个系统实时集中控制和各种数据的在线管理问题,实现了对控制目标的直接数字化控制,大大提高了控制过程的技术水平。西门子PLC技术在唐钢一期镀锌生产线的自动控制系统的应用实践证明该系统具有良好的稳定性,可操作性,完全达到设计的控制要求。 冶金技术论文:冶金业自动化技术研究 1历史回顾 自动化硬件技术仍然以国外产品为主的局面尚未被打破,但是自动化技术应用软件的发展开始取得了实质性突破。以冶金工业为例,一些优秀控制软件技术已经打破国外封锁,自主开发出了一批具有世界领先水平的优秀控制软件。如自动化炼钢技术、高炉专家系统、冶金企业能源管理系统等,其优秀算法、主要解法、控制思想、知识法则等,都是由我国技术人员自主创新研制成功。事实证明,在自动化优秀技术方面,单靠引进是不成功的,也是模仿不来的,只有自主创新,才是最正确的道路。大型自动化系统的集成与创新,要以自主技术与产品为优秀,虽然还没有取得实质性进展,但已经取得了阶段性成果,如自动化炼钢技术的成功开发并应用于生产实际,就是最好的案例。在实现系统开环控制、系统仿真、局部闭环控制等方面,特别是随着总线技术、嵌入式技术等方面的推广应用,取得的成绩是比较明显的。自动化技术在冶金生产流程中已经成为生产工艺中重要的组成部分。同时自动化技术的应用在冶金工业生产工艺文件编制、工艺流程优化、操作手册的制定等各个方面发挥的作用越来越大。 2存在的问题 我国自动化系统的发展在经历了PLC(ProgrammableLogicController,可编程控制器)、DCS(DistributedControlSystem,分散性控制器)、FCS(FieldbusControlSystem,现场总线控制系统)、PAC(ProgrammableAutomationController,开放式自动化)等几个阶段后,现在已经开始进入大规模采用数学模型、实现智能控制的新时期。我国自动化信息技术的应用,虽然取得了阶段性成果,但和国际领先水平相比,还存在一定距离。要实现真正意义上的两化融合,还有许多路要走。 (1)我国自动化硬件技术市场,目前国外的产品与技术依然占主要地位,缩小这一差距,还要靠我国硬件生产厂家的努力。 (2)目前许多自动化控制系统还处于开环控制,在局部环节实现了闭环控制,这从客观上影响了自动化系统效果的发挥。 (3)以自主创新的产品与技术为优秀实现自动化系统的集成与创新还有许多工作要做,如与自动化控制系统相关的仪表、传动等专业的技术水平,也有可能影响到自动化系统的集成与创新工作。 (4)自动化系统的优秀技术,有许多还被国外厂商垄断或封锁。 (5)作为自动化产业而言,有些方面比较“浮”,商业色彩浓厚,炒作内容较多,这是一个社会问题。应当鼓励和提倡踏踏实实做事情,认认真真做学问。自动化行业的规模虽然已基本形成,但要做大做强,使之成为我国的支柱产业,还有许多工作要做。 3我国冶金工业自动化技术发展的预测与分析 制造业自动化技术的发展在很大程度上受到制造业本身特点的制约,行业特点比较明显,冶金自动化技术的发展,离不开冶金工业的发展,我国“两化融合”政策的推出,为今后我国自动化技术的发展与应用在理论层面指明了方向,在操作层面,要求也更加具体、明确。对于冶金自动化技术的发展,目前完全可以定位于高端优秀自动化技术与产品的创新与应用。 3.1物联网技术在冶金企业中的应用 物联网是指人们通过各类传感器实现物与物、物与人、人与人之间按需的信息获取、传递、储存、认知、分析和使用。 3.1.1物联网技术在工业领域中的应用 工业是物联网应用的重要领域。具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节,可大幅提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,将传统工业提升到智能工业的新阶段。从当前技术发展和应用前景来看,物联网在工业领域的应用主要集中在以下几个方面。 (1)供应链管理物联网应用于企业原材料采购、库存、销售等领域,通过完善和优化供应链管理体系,提高了供应链效率,降低了成本。 (2)冶金生产过程工艺优化物联网技术的应用提高了生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平。生产过程的智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护水平不断提高。钢铁企业应用各种传感器和通信网络,在生产过程中实现对加工产品的宽度、厚度、温度的实时监控,从而提高了产品质量,优化了生产流程。 (3)产品设备监控管理各种传感技术与制造技术融合,实现了对产品设备操作使用记录、设备故障诊断的远程监控。通过传感器和网络对设备进行在线监测和实时监控,并提供设备维护和故障诊断的解决方案。 (4)环保监测及能源管理物联网与环保设备的融合实现了对工业生产过程中产生的各种污染源及污染治理各环节关键指标的实时监控。在重点排污企业排污口安装无线传感设备,不仅可以实时监测企业排污数据,而且可以远程关闭排污口,防止突发性环境污染事故的发生。 (5)工业安全生产管理把感应器嵌入和装备到矿山设备、油气管道、矿工设备中,可以感知危险环境中工作人员、设备机器、周边环境等方面的安全状态信息,将现有分散、独立、单一的网络监管平台提升为系统、开放、多元的综合网络监管平台,实现实时感知、准确辨识、快捷响应、有效控制。 3.1.2冶金工业领域物联网应用的关键技术 从整体上来看,物联网还处于起步阶段。物联网在冶金工业领域的大规模应用还面临一些关键技术问题,概括起来主要有两个问题。 (1)进行关键特殊传感器的研制生产工业用传感器。工业用传感器是一种检测装置,能够测量或感知特定物体的状态和变化,并转化为可传输、可处理、可存储的电子信号或其他形式信息。工业用传感器是实现工业自动检测和自动控制的首要环节。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。可以说,没有众多质优价廉的工业传感器,就没有现代化工业生产体系。 (2)进行工厂传感网的布局和建设工业无线网络技术。工业无线网络是一种由大量随机分布的、具有实时感知和自组织能力的传感器节点组成的网状(Mesh)网络,综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等,具有低耗自组、泛在协同、异构互连的特点。工业无线网络技术是继现场总线之后工业控制系统领域的又一热点技术,是降低工业测控系统成本、提高工业测控系统应用范围的革命性技术,也是未来几年工业自动化产品新的增长点,已经引起许多国家学术界和工业界的高度重视。 3.2过程控制数学模型的开发与应用要实现新突破 数学模型是冶金自动化中的优秀技术。“牵牛要牵牛鼻子”,如果掌握了数学模型的这项技术,就掌握了自动化的主动权、话语权。优秀技术是买不来的。要生产国家急需的钢铁产品,就要有相应的高端自动化技术来做支撑,国外厂商出于自身利益,不会转让这类高端自动化技术与产品,他们所能转让的技术都是有条件限制的技术或已经过时的产品与技术。开展高端冶金自动化领域数学模型的自主创新条件基本成熟。市场需求非常广阔,我国的冶金自动化水平已经发展到了一定的水平,一支技术创新的团队已经基本形成,而且许多冶金企业都有着丰富的实践经验,这些都为开展二级数学模型的自主创新创造了极为有利的条件。数学模型是控制对象的表征,是对象可执行的表述,正是由于它与信息技术、自动控制技术、工艺能力的有效结合,发挥了重要的指挥与优化作用,所以数学模型才被称之为自动化与信息化的优秀技术。建立高可用性、高精度的数学模型是我国钢铁工业开发和生产出满足国民经济发展需要的钢材品种;提高产品质量、节约能源、降低成本,从而实现可持续发展,提升优秀竞争力的技术基础。审视整个钢铁工业自动化信息化的发展趋势,过程控制数学模型是钢铁工业自动化信息化最直接最有效的领域,也是最优秀的技术,没有或者不掌握这种技术,钢铁工业的自动化信息化就难免流于形式,难以收到理想的效果。过程控制数学模型在国内钢铁行业的应用与发展,目前还刚刚起步,方兴未艾,随着需求的发展,未来的数学模型还有着极大的发展空间。从现在起,形成社会的关注,这对数学模型的未来发展,会起到一定的积极作用。打破数学模型的神秘感。相信自己的力量,鼓足自己的信心,模型应用从低级向高级逐步发展,不断积累技术,不断培养人才,踏下心来,抓上几个项目,就一定能搞出名堂来,收到明显的经济效益与社会效益。发展以数学模型为优秀的自动化技术,是落实“科技创造未来”的具体体现,也是我国钢铁工业实现新的腾飞的助推器。在过程控制数学模型的研发与应用上,要实现重点突破,开发出有中国特色的数学模型产品与技术,走出一条“研制一批,储备一批,生产一批”以科研促生产、以生产出产品、以产品保应用的新的可持续发展之路来。 3.3以国产化创新型产品与技术为优秀的自动化系统的集成与创新 经过几年的努力,我国制造业自动化领域已经拥有了一批自主开发创新的产品与技术。这为今后自动化、信息化技术的发展奠定了坚实的基础。但这仅仅是开始,坚冰虽然打破,但水下仍然潜藏着巨大的冰块,所以发展以国产化的创新型产品与技术为优秀的自动化系统的集成与创新今后还有许多工作要做。 3.3.1博弈要有实力 要在国际自动化领域取得话语权,就要靠实力。以前,依靠市场换取技术,只是一种低层次的对外开放,而且依靠钱是买不来优秀技术的。如果我国在一定程度上掌握了自己的自动化、信息化优秀技术,就可以由低层次的对外开放方式上升到较高层次的对外开放与交流。形成你中有我,我中有你的态势,达到优势互补、互利共赢的良性局面。我国在引进先进技术与产品的同时也可以对外输出自己的产品与技术,同时还可以开展联合研发等科技活动。 3.3.2新型自动化系统的集成与创新要实现全过程的集成与创新 目前,我国冶金工业自动化系统的建设,许多都处于开环控制或局部闭环控制阶段。而要实现真正意义的自动化系统的集成与创新就要在全过程方面实现真正的闭环。当然,这还要涉及到有关执行机构、检测单元等方面的支持与配合。其优秀是国产化的技术与产品,并广泛采用国内外其他先进技术做支持,以保证整套系统的品质与质量。如果仍然还是停留在实现局部闭环控制上,就不能真正称之为系统的集成与创新。对于全过程的认识,我国著名自动化专家柴天佑院士曾经有过一段精彩的论述:“采用自动化技术,以计算机和网络技术为手段,将生产过程的生产工艺、设备运行技术和生产过程管理技术进行集成,实现生产过程的控制、运行、管理的优化集成,从而实现管理的扁平化和与产品质量、成本、消耗相关的综合生产指标的优化。”以国产化创新型产品与技术为优秀的自动化系统的集成与创新是在控制系统、控制工程设计和组态软件、工业通信网络、制造管理和执行软件等多方面的基础上,通过集成与优化,实现真正意义上的生产管控一体化和生产过程控制智能化。 3.4能源管控一体化建设是下一阶段冶金自动化工作的重点 冶金工业是耗能大户,能耗将制约冶金工业的发展,我国冶金工业也正面临着由粗放型向精细化转型。以耗能来核定产能,或许将成为可能。所以整个冶金工业的节能降耗、低碳减排工作十分繁重,利用自动化技术来实现降低能耗,是冶金工业节能减排、实现绿色工厂的重要手段之一。冶金企业能源管控一体化建设,如果只停留在数据采集阶段,那么意义不大。这也是目前已经普遍实现的事实。针对冶金工业能源管控的特点,一是耗能大户,二是在冶金生产过程中,又伴生出大量的可燃性气体,如焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气等。所以能源管控的工作重心是能源使用管理的优化、二次能源的安全合理使用、多种能源介质统一平台操作、改变传统的能源计量方式以及能源安全管理预警等。能源管控中心建设的特点是控制模型和管理模型的融合。这也是能源实现智能化管控的着眼点,建设一套全新的基于热值流分析的能源管控一体化系统,实现从计划层、执行层到控制层的一体化;实现多种能源介质协同一体化;单项能源管控一体化,同时引进先进算法,确定科学的解法。 4结语 通过对能源生产管理模型的研究与开发,特别在能源预警模型、能源优化管理与调度模型,多种能源介质统一综合平衡成本分析与预警模型,以及热值能耗模型要有新的突破,争取为我国的能源战略的发展做出新的贡献。五年沧桑,十年巨变,曾经的辉煌只是昨日烟云。“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”,在冶金工业自动化领域还有许多工作要做,所以寻找新的创新切入点,根据不同的环境,会有所不同,一家之言不能概全貌,通过大家共同的努力,从不同角度、不同方面寻求新的自动化专业发展的新思路,这也是笔者的初衷,让我们共同谱写十二五期间自动化专业发展新篇章! 冶金技术论文:冶金业脱氧技术发展走势 1固体电解质金属液无污染脱氧 固体电解质脱氧是指利用氧离子导体渗透膜,把其置于不同氧势的两端之间组成闭合回路时,氧离子会从高氧势的一端向低氧势的一端流动,脱除高氧势端的氧,原理示意图见图1。固体电解质脱氧的方式有两种,一种是主动的,依靠化学势驱动;另一种是被动的,依靠电场力驱动。根据固体电解质两端驱动氧方式的不同,可分为外加电势法[2-4]、混合导体法[5-6]和浓差电池短路法[7-9]三种。 1.1外加电势法 外加电势法是在固体电解质两侧施加定向外电势,通过电场力和氧势差的作用实现脱氧。在不超过固体电解质极限电流的情况下,施加电势越大,电流越大,脱氧也越快。根据外加电势极性的不同可分两种,其等效电路图分别见图2的(a)和(b)。图中(a)是在外加电场作用下,氧离子克服固体电解质两侧氧势差的阻力,从低氧侧迁移到高氧侧;而图中(b)是在外加电场和固体电解质两侧氧势差的共同作用下,氧离子从高氧侧迁移到低氧侧。对于外加电势法,选取的阳极物质多为空气,脱氧速度的控制至少有两种可能:在高氧浓度范围和低外加电势时是氧离子在固体电解质中的传递;在低氧浓度范围和高外加电势时是金属熔体中氧原子向金属熔体-固体电解质界面的扩散。对于不同体系条件,氧浓度范围或外加电势范围可能不同,在脱氧过程中控速环节可能是变化的。另外,耐火材料的分解及金属熔体的再氧化对固体电解质脱氧有较大的影响[4]。外加电势法目前存在两个问题:一是外加电势太高或与熔体接触的固体电解质界面氧浓度很低时会导致固体电解质在电流作用下离解;二是固体电解质的电子导电性在温度升高或在低氧分压范围内时会显著增大,将明显降低电流效率。因此,提出了混合导体法脱氧。 1.2混合导体法 混合导体法[5-6]是利用渗透膜同时具有离子电导和电子电导的属性,在阴、阳极两侧氧势差的推动下,仅通过渗透膜内部的自由电子在电场作用下形成的短路实现脱氧,相当于电池本身构成一个回路。但是短路电流的存在减弱了阻碍氧离子在渗透膜中迁移的电场。固体电解质一般都有一定的电子导电性[10],理论上可认为都是离子和电子的混合导体,只不过电子导电大小不同而已。相对于外加电势法,混合导体法的脱氧速率要慢得多。原因在于混合导体法中,氧离子通过电解质的迁移必伴随着等量而方向相反的电子迁移来维持电中性,而电解质中残存的电子导电性仅相当于离子导电的一小部分(约1/10),致使脱氧速率较慢。因此有研究者[6]认为,混合导体法脱氧控速环节是电子在电解质中的传递。另外,电解质电子电导率随温度下降呈指数衰减,不适宜用于低温熔体中。 1.3浓差电池短路法 针对以上利用固体电解质脱氧方法的不足之处,一种全新的脱氧方法—─浓差电池短路法[7-9]应运而生。该方法操作简便易行,提高了利用固体电解质功能材料进行脱氧的效率。图3示出了此脱氧方法的原理。当脱氧体浸入金属液后,在氧位差的推动下,金属液中的氧会以离子形态穿过固体电解质半透膜,并与后者内含的脱氧剂结合,从而达到脱氧的目的。由于反应产物不在钢液内生成,解决了以前脱氧剂所带来的污染问题。不过,在此脱氧过程中,固体电解质的外表面(与金属液接触的界面)会积累正电荷,而内表面(与脱氧剂接触的界面)则积累负电荷,它们将形成一个电场并阻碍氧离子的继续迁移。如果不能及时消除这种电荷的积累并破坏形成的电场,脱氧过程就无法继续进行。高温电子导电材料的存在解决了这一问题。高温电子导电材料不但有封堵脱氧体填料口的功能,同时也把固体电解质脱氧剂界面所积累的自由电子传递到钢液-固体电解质界面,使两个界面所积累的电荷中和,从而保证了脱氧过程继续进行,直至脱氧反应达到平衡[11]。浓差电池短路脱氧选取的阳极物质是H2、CO等还原性气体、碳和金属Al等物质,以提供低氧势。控速环节多为电路中的总电阻大小和氧在金属熔体中的扩散。随氧浓度的不断降低,控速环节也有变化,可采取相应措施改善脱氧动力学条件。与其它脱氧方法相比,这种无夹杂物的脱氧方法具有许多优点:不产生任何气体及氧化物夹杂,并且使用简单方便。随着固体电解质技术的发展和再生技术的运用,此方法的成本将不断降低。目前浓差电池短路法的研究重点:新型固体电解质功能材料的开发、脱氧体加入方式的改进以及脱氧体内采用新脱氧剂等。尽管这些方法克服了固体电解质外加电场法某些方面的不足,从氧渗透膜脱氧的实际要求来看,上述的脱氧方法仍嫌复杂,生产成本较高。它们有一个共同的特点,全都依赖固体电解质。为了克服上述问题,考虑到氧化锆固体电解质在固态时所呈现的氧离子导电性,研究能否用液态的氧离子异体代替固体电解质。 2渣-金属间外加电场无污染脱氧 熔渣也是一种具有离子导电特性的电解质,它含有氧离子、各类金属阳离子以及不同的复合离子团。根据固体电解质外加电场法脱氧的原理,如果能够找到一种氧离子迁移为主体的熔渣,则可用这种熔渣代替固体电解质作为反应的中介,以其作为金属液中溶解氧向外传输的“通道”。在金属熔体与覆盖于其上的熔渣之间施加定向直流电场(见图4),可控制氧离子在熔渣体系中的传导方向和速度。由于熔渣是以液态的形式存在,更易于离子的迁移,因此从理论上,完全可以实现比固体电解质电解脱氧更理想的脱氧效果[12-13]。根据电化学原理,步骤(2)使金属-炉渣界面积累正电荷,步骤(4)使炉渣/石墨电极的接触界面积累负电荷,如果不消除这些积累的电荷,就会形成一个电场,将阻碍氧离子的进一步迁移,最终导致脱氧过程的停止。而反向外加电场的施加,即可消除或者减小这个阻碍电场,使氧离子不断向渣相迁移,直至到阳极发生反应生成CO气体,脱离反应体系为止。不难看出,用液态炉渣代替昂贵的固体电解质,克服了采用氧化锆类固体电解质或相关功能陶瓷造成的成本过高的问题。液态炉渣是金属熔体最好的保护层,它既可以防止金属的二次氧化,又可以起到保温作用。金属熔体内的氧位、脱氧速度及强度可通过调节外加电势来控制。从以上分析可以看出,渣-金属间外加电场脱氧技术具有工业化应用的前景。目前,己在实验室开展了相关研究,取得了一定的结果。 3结语 利用氧离子传导电解质材料进行脱氧,反应过程中可将还原剂(或阳极物质)与被脱氧(还原)的物质隔离开,避免了被脱氧物质的污染。渣-金间外加直流电场脱氧的方法避免了对金属液的污染,而且不受固体电解质的限制,成本比较低廉,因而这是生产洁净金属或对金属含氧量进行调整的好方法。在冶金工业上,它可以作为一种独立的精炼手段,也适合与后续的连铸加工设备配合使用,还可应用于其他相关金属熔体的脱氧过程,因此,渣-金间外加电场脱氧技术具有广阔的应用前景。但是炉渣毕竟不同于固体电解质,要真正起到和固体电解质相类似的作用,而且能够应用到实际的冶金生产中,还需要进行大量的理论和实验工作。 冶金技术论文:国外冶金工业轨道衡技术研究 1前言 日本冶金工业轨道衡技术的发展应追溯到日本战后经济振兴的年代。随着经济的发展,使日本冶金工业迅速崛起,成为世界上技术最强的冶金大国之一。改革开放以来,我国冶金行业的特大型钢铁生产企业,如宝钢、首钢、武钢、太钢、鞍钢、昆钢、济钢等,都先后随着大项目的引进,进口了代表日本先进技术的Yamato电子称重技术,其中不乏各种轨道衡技术。下面分别介绍Yamato的几种轨道衡技术,看日本冶金工业轨道衡技术的发展与应用。 2轨道衡在钢铁企业生产流程中的应用 大型冶金钢铁企业生产全过程中采矿、选矿、烧结、炼铁(铁水罐车或鱼雷罐车的铁水液面计量)、焦化煤塔用宽轨装煤车计量、炼钢(宽轨铁水包车或钢水包车计量)、轧钢型材、板材、线材(宽轨车计量)。外进原料如原料煤、矿石、铁精矿、石灰石、耐火材料、合金料、废钢计量、高炉灰,矿碴等副产品出厂的标准轨道衡的计量。 3整体式秤台结构轨道衡 早期日本冶金行业甚至最近还在使用的称重轨道衡,除了采用标准轨距、标准车辆外,还有大量的非标车型的深基坑超大型整体式秤台结构轨道衡。根据车辆参数轨距、轴距、轴数、心盘距、转向架数,全轴距、钩舌距的不同,从而采用不同类型的轨道衡。其中轨距从1435-6700mm,轴距从900-2000mm,轴数从2-16轴,心盘距6680-14230mm,转向架数2-3个,钩舌距从1210-25800mm,载荷规格从10-800t。其中较为典型的Yamato整体式秤台结构,大多为厚钢板箱型焊接大梁,横向采用X型联系梁形成整体结构。限位采用拉杆或碰撞式相结合,构成复合式纵、横向限位装置。秤台特点为安装简便、秤台刚度大、适用于称重频率大的场合。整体式秤台基础一般为深基坑或浅基坑基础。称重传感器采用日本Yamato经典的CC2/CC5系列摇柱式电阻应变式称重传感器,该传感器采用了抽真空充氮全密封焊接结构以及超高度不倒翁结构,使秤台受冲击后回复性优于其它任何结构。传感器规格从10-500t。准确等级符合OIMLR60C级1000-3000分度。该传感器是当今日本和我国冶金行业在用的传感器使用寿命最长的优选产品之一。称重仪表采用日本Yamato在九十年代中期开发的一款多功能超小型的EDI-800型通用工业仪表。该仪表最大的特点是显示码可达300000,采样速度为100次/秒,自我诊断,人机对话,屏幕菜单,各种I/O定值控制,各种通讯接口以及三菱CC-link现场总线联网技术。 4轨枕式电子轨道衡 日本Yamato在八、九十年代,开发了一种适用于因现场条件所限,秤台必须横向分离的轨枕式电子轨道衡。规格从100~800t,秤量方式为静态。该秤台最大特点是两根独立的称重大梁,就像两根长轨枕。承重梁厚度仅为100mm左右,整个秤台高350mm,承重梁与底座采用特殊密封技术,纵、横向限位采用了弹簧膜片式,两个秤台之间仅有数根力矩杆连接。每个秤台横向分别有一个或两个CC2/CC5传感器支承。一台鱼雷罐车可配置4-8个秤台。该装置特别适用于超长秤台无法运输,现场有障碍物使秤台必须横向分离的场合。安装调试也特别方便。该种类型的电子轨道衡已在日本新日制铁、韩国的项浦钢铁、上海宝钢4000m3炼钢高炉鱼雷罐车计量得到了广泛的应用。一般冶金行业的大型炼铁高炉有2个出铁口,相应有4个鱼雷罐车位。现场设置称重显示装置,并将信号送高炉中控室。主要输出信号为总重(4-20mA/0-F.S)、皮重(4-20mA/0-F.S)、鱼雷罐车号(BCD2位);主要输入信号为净重(4-20mA/0-F.S)、90%重量值(4-20mA/0-F.S)、100%重量值(4-20mA/0-F.S)、鱼雷罐车号(BCD2位)。 5模块式电子轨道衡 日本Yamato在九十年代又开发了一种适用于宽轨铁路车辆称重的模块式电子轨道衡。规格为100~240t,秤量方式静态。适用于现场条件所限,不允许长时间施工的线路。整体高度低,大大节约土建成本。特别方便拆卸、维修、调试。每一个模块为一个单独的称量箱,每一个模块相当于一个称重单元,从而取消了大型机械构件的秤台。在不影响线路正常运输情况下,可利用间隙时间完成安装调试。其秤台最大的特点是类似于我国的板式结构。在每根钢轨下密排着称重模块(称量箱)。现场安装与维修可很方便地装、拆称重模块。 6车轮测定用电子轨道衡 日本Yamato近年来,为了适应铁路车辆超偏载检测的需要,开发了一种适用于铁路车辆、机车车辆的轮重、轴重进行偏载测定的车轮测定用电子轨道衡。其特点小巧轻便,无须秤台,可低速动态称重。此装置已在日本的铁路车站、编组站、机车车辆厂、修理厂得到了广泛的应用。测定范围0.1~10t/轮,分度值10kg,静态准确度:±1%,动态准确度:±3%,动态车速小于10km/h。该装置另一个特点是可附带现场测力标定装置。 7不断轨电子轨道衡 日本在不断轨轨道衡的研究技术上虽未见大量公开的报导,实际上也与西方各国一样进行了大量的试验研究。最近日本Yamato最新推出的不断轨、具有数字化标定功能的电子轨道衡,足以证明了这一点。该装置为无秤台、不断轨结构,整个机械结构仅有2套剪切式数字传感器,每套传感器分别由2个左、右侧固定传感器组成,每个传感器用高强度螺栓固定在钢轨腹部。秤量轨支承点长度为600mm,2套传感器中心距为400mm,仪表有效采样段为200mm,该装置最大秤量为100t,分度值为100kg,秤量范围10-100t,静态准确度可达1%。目前由于种种因素的制约,其动、静态计量准确度,还未达到可以作为贸易计量的用途。该装置为无秤台、不断轨结构,整个机械结构仅有2套剪切式数字传感器,每套传感器分别由2个左、右侧固定传感器组成,每个传感器用高强度螺栓固定在钢轨腹部。秤量轨支承点长度为600mm,2套传感器中心距为400mm,仪表有效采样段为200mm,该装置最大秤量为100t,分度值为100kg,秤量范围10-100t,静态准确度可达1%。目前由于种种因素的制约,其动、静态计量准确度,还未达到可以作为贸易计量的用途。根据材料力学关于受集中载荷的简支梁的常规弯矩与剪力分析很容易看出:轮重P在400mm称量段中心位置Xi=0.5×L时,弯矩最大MX=P×L/4,而轮重P在400mm称量段内剪力却是恒定的QXi=P×Xi/L,其值与轮重P成正比。从称量钢轨截面进行力学分析可知,其中性轴上的剪应力最大为τMax=Q×S(/Jx×b),剪应变γMax=τMax/G,中性轴45°方向主应力σ=τMax,主应变ε=±0.5×γMax。即当列车通过测量区时,车轮重量通过称重轨下剪力传感器对剪应力产生的两个拉压对应的主应力的测试,将重量转换成电压信号,进行放大与A/D转换,完成车辆的称重。日本Yamato最新开发的USUI型剪切型钢轨传感器的特点是由于具有左、右侧两种传感器成对设置,称重段内的载荷不均匀将不影响计量准确度。具有高灵敏度,耐高温对策。应变片基底及接线采用耐用热高分子材料,电缆采用硅胶电缆,这样可使传感器保存温度达到150℃,使用温度达到100℃。不锈钢弹性体激光焊接密封,电缆接头采用O型圈密封,可适用于各种恶劣的高温、粉尘、潮湿的环境。USUI型传感器可实现现场安装,拆装方便。也可根据需要选择钢轨单面或双面安装。该传感器另一最大的特点是具有独特的现场测力标定装置,供用户作模拟加载测试。上图为USUI型传感器的外观尺寸图。该不断轨轨道衡的控制器为日本Yamato最新款的EDI-910型称重显示控制器。采用了ΔΣ型20位高速A/D转换。该仪表具有独特的数字化标定功能,可输入所有传感器的灵敏度值,对其进行数字化的标定,并开放其零点,量程的标定系数,便于了调整和互换。可对称量批次,时间、累计值、平均值、称量范围、偏差、极限值等数据进行统计存储,并能存储出错记录和断电瞬时的数据及自我诊断功能。该仪表具有各种丰富的通讯接口功能,外部参数输入可分成命令设置和自动设置二种,分时分批设置。可通过串行口与PLC联网,并支持欧姆龙的Hostlink协议和三菱CC-LINK协议,通过现场总线融入企业的ERP管理系统。 8结束语 总之,各种型式的电子轨道衡是根据不同的生产需要而发展起来的。由于称量物质的不同、工作环境与工况的不同、车辆型式的不同、用户需求的不同,因此产生了不同的称量手段与措施。我们不能笼统地说,不同型式的轨道衡产品的好与坏。从以上介绍日本Yamato不同时期提供给冶金、铁路系统的不同型式的轨道衡产品,可以从某一侧面反映了日本冶金行业轨道衡技术的发展与应用。秤体结构从整体式———轨枕式———模块式———不断轨式的发展过程,秤体结构的发展也伴随着传感器技术与称重仪表技术的发展与更新换代。从“用户至上”的理念出发,不断轨技术的应用、现场模拟测力标定装置的应用,以及仪表数字化标定技术、数字化通讯与联网技术并融入企业的ERP管理系统,都是在用户不同的需求中发展起来的。日本轨道衡产品技术在冶金行业的发展与应用,同样值得我国同行的借鉴。 冶金技术论文:冶金业热管技术运用 一、高炉热风炉余热回收 炼铁高炉的热风炉是蓄热式炉型,在蓄热过程中排放出的烟气温度有时可高达400℃,用这部分烟气去加热燃烧所需的助燃空气,不仅可以节省燃料,更重要的是可提高蓄热炉的炉顶温度,从而可使入炼铁炉的热风温度升高,热风温度升高可使炼铁焦比下降,一般情况下,温度在1000℃以上的热风每提高100℃,每t铁所耗焦炭可节约15kg。我国第一台高炉热风炉热管空气预热器于1982年在马鞍山第一炼铁厂正式投用。使用后效果显著,燃料煤气耗量减少了4%,另由于使用热管空气预热器后入炉热风温度升高,结果使每t铁的焦炭耗量减少了10kg,当年即可收回全部投资。 经过近10年的发展,至20世纪90年代,此技术已趋于完善,目前国内许多大型钢铁企业都采用了这一技术,最大换热量已达20000kW,由于容量大,且多为双预热(同时预热空气和煤气),因之都采用分离式的热管空气预热器。图为某钢铁公司高炉热风炉余热回收的流程及其参数。从热风炉排出的烟气(250℃)通过分离式热管换热器的加热段降至145℃,由烟囱排入大气。分离式热管换热器的冷却段由两部分组成,一部分加热助燃空气,另一部分则加热燃料煤气,这种双预热系统使燃料煤气和助燃空气同时被加热到130℃以上入炉燃烧,大大提高了燃烧效率。 运行表明:该炉的热风温度比过去不采用此项技术前的热风温度提高了42.4℃,这样使每t铁的焦炭耗量节约了6.36kg。1993年6月份,该高炉产铁184787t,共节约焦炭1175t。约合人民币43万元/月,同时煤气的消耗量也有所下降,按热值计节约8648.3kg/月,约合人民币10.2万元/月。 二、烧结机的余热回收 冶金烧结工序能耗较高,约占钢铁冶金总能耗的10%~12%,根据冶金行业对部分烧结厂的热平衡测定,一般烧结厂的总能耗达250~300GJ/t,烧结热效率仅50%左右,余热量很大。如何合理有效地开发和利用烧结矿余热,一直是国内外烧结工作者所关注的课题。 经过十多年的不断研制与推广,从24~300m2的烧结机,回收的余热可产生0.5~1.6MPa的蒸汽3~20t/h,所产生的蒸汽可直接用于拌料,使给料温度大大提高,从而提高产率4~5%,并使每吨的动力消耗下降0.5kW•h。经测定计算一台75m2的烧结机回收此项余热的经济效果可达70万元/年。一般情况下设备投资在8个月可以回收,系统全部投资回收不超过14个月。 冶金技术论文:冶金工业清洁技术研究 1冶金企业废弃物回收利用模式 1.1清洁生产及其实现 1992年在里约联合国环境开发大会上,正式承认清洁生产是可持续发展的先决条件.《中国21世纪议程》中也将其列入其中,并制定了相应的法律[1].清洁生产的实现途径包括清洁材料、清洁工艺和清洁产品,要求在提高生产效率的同时,必须兼顾削减或消除危险物及其他有毒化学品的用量,改善劳动条件,减少对操作者的健康威胁,并能生产出安全的与环境兼容的产品.清洁生产的实施途径包括:1)材料投入,有用副产品的利用,回收产品的再利用,以及对原材料的就地再利用,特别是在工艺过程中的循环利用;2)生产工艺或制造技术,改善工艺控制,改造原有设备,将原材料消耗量、废物产生量、能源消耗、健康与安全风险以及生态的损坏减少到最低程度;3)自然资源使用以及空气、土壤、水体和废物排放的环境评价;根据环境负荷的相对尺度,确定其对生物多样性、人体健康、自然资源的影响评价. 1.2冶金企业废弃物回收利用模式 废弃物的采集、回收、储存、运输、加工处理、利用途径等各个环节构成了钢铁生产废弃物的回收系统,这个系统中具有输入、输出、转化处理、环境制约等要素.系统输入就是来源于生产过程的废弃物.系统输出则是具有价值的再生资源、加工原料,能够重新投入钢铁生产和其他部门使用的消费品.系统转换是指将废弃物变为再生资源的全过程,其中废弃物的采集回收、捡选分类、加工处理是系统转换的重要环节,直接关系着作为再生资源的数量、质量和价值.同时,废弃物的资源管理、计划管理、信息管理、运作管理也是系统转换中必不可少的内容.社会的发展,钢铁工业水平,科技进步与人员素质,资源能源现状对回收系统起着环境制约的作用,图1为钢铁企业废弃物回收利用模式. 2冶金工业中清洁生产技术 2.1建立冶金协同优化体系 冶金协同优化体系,将涉及钢材制造过程、加工组装过程、使用过程、废弃过程、回收利用过程等因果链,组成若干区域性的兼顾社会整体节能、降低社会环境负荷、协同优化的冶金生产体系是一种发展趋势.诸如钢厂与发电厂的结合,钢厂与建筑材料厂的结合,甚至某些地区的钢厂(利用排出的CO、CH4、H2等)与石油加工或某些化工厂的结合,是一种社会的需求.冶金企业还可成为污染处理基地,如高炉喷吹废塑料是消除“白色污染”的最佳途径.这样,在某些特定条件下,有可能形成包括冶金生产企业在内的工业生态链,甚至形成工业生态区. 2.2冶金流程及工艺的改进 冶金制造过程正以积极推进最有效技术为基本,不断使冶金制造流程从间歇—停顿—流程长向紧凑化—准连续化—流程短的方向发展,以使物质收得率最大化、能源效率最佳化和制造流程时间最小化.从铁矿石+能源—钢材—制品(工程)—废弃—再利用的过程看,分析不同类型钢厂的能源效率和环境负荷显得尤为重要,如短流程钢厂的能耗及吨钢有害气体排放量都远低于高炉长流程钢厂[2].在冗长的钢铁冶金过程中,频繁地加热和冷却物料引起了能量消耗增高.从钢水浇注成钢锭开始到锻造、轧制成各种钢材、型材,经历了台车式退火炉、室状炉、均热炉、连续加热炉、步进式加热炉、辊底式退火炉等多种炉型的反复加热、冷却,多次加热及不同目的退火处理,钢经历了漫长多次的热循环过程,消耗了巨大能源,包括煤气、重油、电能、天然气等的消耗.这大量能源的燃烧,消耗了巨大的热能.研究钢的热循环工艺;建设和改造高炉热风炉、大型烧结冷却机、轧钢加热炉等生产装置的余热回收装置,提高余热回收率;开展连铸热装热送等,在不同工序上大面积的进行工艺改革,使加热工艺、热处理工艺全面系列化、规范化、科学化,必为冶金企业节能降耗,提高生产率及改进钢的冶金质量带来巨大经济效益和社会效益.在冶金生产过程中实现清洁生产,注意工艺变革,可以将污染消除在过程内.如南非Saldanha钢铁厂率先在钢铁企业实现了工业化的清洁生产,其工艺引起了全世界同行的关注.它将Corex熔态还原工艺,Midrex直接炼铁工艺,电炉炼钢和薄板连铸集成,将CorexC2000产生的大量剩余气体经除CO2净化工序后,用作Midrex直接还原铁法的还原气体,由Corex产出的生铁和Midrex的直接还原铁再作为电炉炼钢的原料,时间短,有害元素少,提高炼钢效率,从而形成了一条完整的绿色钢铁生产工艺;根据我国钢铁企业的经济和生产特点,提出的基于多级流化移动床的熔态还原新工艺[3],可以彻底解决污染问题. 2.3冶金过程排放清洁处理 冶金企业从原料、焦化、烧结到炼铁、炼钢、连铸以及轧钢的生产过程中产生大量含有可利用热量的废气、废水、废渣,同时在各工序之间存在着含有可利用能量的中间产品和半成品. 2.3.1再能源化冶金企业排放的废气主要包括:烧结废气、高炉煤气、电炉烟气和轧钢加热炉烟气等,其余热回收后可用于预热助燃空气、预热煤气和生产蒸汽.1)烧结废气在钢铁生产过程中,烧结工序的能耗约占总能耗的10%,仅次于炼铁工序而位居第二.在烧结工序总能耗中,有近50%的热能以烧结机烟气和冷却机废气的显热形式排入大气,既浪费了热能又污染了环境.采用热管蒸汽发生器可回收烧结废气余热.2)高炉煤气高炉煤气的回收利用比其它废气的回收利用意义更为重大,因为这涉及到冶金企业的气体燃料平衡、减少烧油等重要的能源问题,所以应是废气余热、余能回收利用的重点之一.对钢铁联合企业来说,目标应当是努力降低高炉煤气的放散率,增加混合煤气量,或采用低热值煤气燃烧技术将其用于轧钢加热炉;对独立铁厂而言,则应尽快建设高炉煤气电站.3)电炉烟气电炉炼钢过程中的废气余热回收技术,有可能使电炉炼钢节电100kW•h/t(钢)以上,并提高电炉的生产效率.在电弧炉的热平衡中,烟气显热一般占电炉热量的20%.一台100t电弧炉废钢预热器的综合效益为:废钢平均预热温度可达200~250℃;电能消耗减少40~50kWh/t;熔炼时间缩短5~8min;电极消耗下降0.2~0.4kg/t;电炉热效率达70%(不预热废钢时一般为50%~60%)[4].4)轧钢加热炉烟气可通过以下措施来提高轧钢加热炉烟气回收利用率:采用高保温性能、高密封性能的轻型地上烟道和高回收率的多行程优化排列的翅片或插入件强化传热的金属换热器;采用绝热性能良好的热回收管路;采用炉顶间隔墙来改善炉内热交换及降低排烟温度;采用能在高预热温度下以全热风方式工作的高效燃烧装置. 2.3.2再资源化以回收废钢为原料,在电弧炉内溶化.溶化后的钢水在钢包内进行精练,再经过连铸和轧制成型.最初再生法只能生产低级产品,特别是钢筋,现在它占钢铁市场份量越来越大.目前美国40%以上的钢是用这种方法炼的.美国环境保护局的测试表明,使用废钢代替铁矿石炼钢时,总能耗降低近2/3,空气污染排放物可减少86%.冶金生产中产生许多种排放物,对这些排放物进行适当处理,不仅可防止二次污染,而且可回收作为资源利用.例如:1)废油回收设备油水分离器做燃料.2)粉尘和污染除尘器和脱水后污泥造球做烧结原料或转炉原料.3)碎耐火砖回收分选和加工供制造厂做原料.4)废料回收再生利用.5)矿渣高炉渣重矿渣做道路修道路或做混凝土骨料;高炉渣水淬渣脱水加工做水泥原料或肥料;转炉渣重矿渣破碎、磁选返回燃结、转炉做原料或修道路. 2.3.3无害化处理冶金企业的无害化处理比较集中在水处理、烟尘处理以及某些有害刺激性气体的处理上.冶金企业废水排放量大.掌握各工序废水的特点,对整体研究企业节水及废水治理、以废治废大有益处.例如利用不同工序的酸性废水和碱性废水调节混合,中和为中性后,不仅可满足环保上对废水pH值的要求,而且可消除废水复用时对管道的腐蚀,提高废水循环复用的实际可能性.另外,利用有些废水混合后反应产生沉淀物及产生的沉淀物的吸附性能,降低废水中悬浮物含量及其它有害物质含量,不仅提高废水水质,而且可使本不能复用的废水能够复用.然而更为根本的问题是:如何少用水、不用水或是水的充分循环利用.作为再能源化和不用水的绝妙结合的例子就是干熄焦(CDQ).北美有的新建焦炉将原来炼焦—化工系统转为炼焦—发电系统也是值得注意的新动向.烟气脱硫对于酸雨等大面积区域生态环境以及居民的健康有着直接的影响.目前氮氧化合物(NOx)的防治也应引起人们的重视. 3结语 冶金工业是国民经济支柱产业,钢铁仍然是非常重要的结构材料和迄今为止产量最大的功能材料,在众多的使用领域内钢铁仍属必选材料,是工、农业、交通运输业和国防工业的基础.冶金工业属于流程制造业,在冶金制造体系中大量的物质/产品流、大量能量转换过程、多种形式的排放过程和大量的排放/废弃物都对环境造成不同层次、不同程度上的影响,其污染困惑着这一行业的发展,走清洁生产的道路是冶金工业面向新世纪的重要命题. 冶金技术论文:有色金属冶金技术路线图分析 环境治理和资源保障:重金属污染得到有效防控,资源综合利用水平明显提高,2015年重点区域重金属污染物排放量比2007年减少15%。在淘汰落后产能方面,铜冶炼需要淘汰鼓风炉、电炉、反射炉炼铜工艺及设备;铅冶炼需要淘汰采用烧结锅、烧结盘、简易高炉等落后的炼铅工艺及设备,未配套制酸及尾气吸收系统的烧结机炼铅工艺、烧结鼓风炉炼铅工艺;锌冶炼需要淘汰采用马弗炉、马槽炉、槽罐、小竖罐等进行焙烧,采用简易冷凝设施进行收尘等落后的炼锌或生产氧化锌工艺设备;锑冶炼需要淘汰采用地坑炉、坩埚炉、郝氏炉等落后方式炼锑。 1行业准入条件 行业准入条件从生产规模、工艺装备、能源消耗、资源综合利用、环境保护等多个方面对冶炼行业提出了要求,需要严格遵守,现有的主要有色重金属行业准入条件。 2资源情况 我国有色金属矿产资源特点一是有色矿产资源总量很大,但人均占有资源量却很低;二是贫矿较多,富矿少,开发利用难度大;三是共生伴生矿床多,单一矿床少;四是分布范围广,区域不均衡。 2.1主要有色重金属的生产及消费表2为2005年以来主要有色重金属的生产及消费情况。可以看出,主要有色重金属的产量和消费量基本逐年增加,其中铜、锌、镍的消费量大于产量,对进口产品的依赖程度很大。 2.2主要有色金属资源问题及建议在铜资源方面,未来中国的铜冶炼产能仍将保持快速扩张趋势,对进口原料依赖程度将继续加大,在加大国内找矿力度及国际合作项目的同时,各企业应更加重视废铜资源的回收再利用工作,走绿色经济发展的道路[1-2]。铅锌资源的主要问题包括资源禀赋欠佳、定价话语权缺乏、冶炼原料供应不足,应进一步加大找矿力度,淘汰落后产能和生产工艺,促进企业重组,防止产能过分扩张,保护国内铅锌资源。与此同时,不断开发新技术,加快再生铅锌产业的发展[3-4]。我国镍资源非常缺乏,对国外原料的依赖程度非常高,镍原料价格的波动或供给发生短缺时,经常会对产业造成严重冲击,因此,确保镍原料长期而稳定供应是镍产业发展的重要课题[5]。国锡资源的主要问题在于缺口逐渐拉大、冶炼技术水平较低、存在私挖滥采现象,建议加强政府层面的监管,保护锡资源;不断开发锡冶炼新技术,增加产品的附加值;促进企业之间的兼并重组,形成大型的生产公司或企业集团,增加市场的竞争力和话语权。我国锑资源的主要问题在于过量和非法开采造成资源浪费、环境污染问题严重、流通和出口秩序混乱,走私严重。建议加强地质勘查工作,鼓励商业性勘查;继续实行保护性开采,规范生产经营秩序;依靠科技进步,调整和优化产品结构;加大企业整合力度,提高集中度;规范出口渠道,整顿出口秩序[6]。 3技术发展现状 我国有色重金属冶金产业经过多年的发展,工艺和装备水平得到显著提高,表3为2005年以来主要有色重金属的冶炼综合能耗。从表中可以看出,铜、锌、锡冶炼综合能耗逐年下降,铅冶炼能耗2007年指标略高于2006年指标,但总体呈下降趋势,镍和锑冶炼能耗虽然整体呈下降的趋势,但下降幅度不大。 3.1铜冶炼铜主要采用火法的方法冶炼,包括闪速熔炼和熔池熔炼。闪速熔炼可分为奥托昆普闪速炉和因科闪速炉。熔池熔炼按包括诺兰达法、奥斯麦特/艾萨法、白银法、水口山炼铜法、瓦纽柯夫熔炼法、特尼恩特熔炼法、三菱熔炼法、卡尔多炉熔炼法、旋涡顶吹熔炼法等。闪速熔炼的主要优势在于产能大、节能环保效果好、自动化控制水平高、炉体寿命长,而熔池熔炼的优势在于对产能限制小及对原料要求较低。 3.2铅冶炼铅几乎全部采用火法方式生产。目前的熔炼工艺包括烧结焙烧—鼓风炉还原、氧气底吹熔炼—鼓风炉还原(SKS法)、奥斯麦特/艾萨法、卡尔多法、QSL法、基夫赛特法等。烧结焙烧—鼓风炉还原是传统的炼铅方法,优点在于工艺稳定,技术成熟,对原料适应性强,但烟气SO2浓度低、难于制酸,热量利用率低,劳动条件差。QSL法改善了卫生条件,简化了操作,但其烟尘率和渣含铅较高。SKS法主要优点在于工艺简单,缺点在于氧枪和炉寿周期短、规模受限、流程长、炉体难以密闭存在低空污染。奥斯麦特/艾萨法主要优点是设备简单、投资相对较低、原料适应性强,缺点是氧化和还原需在不同的炉子内完成,且氧枪寿命短,需要定期更换。Kaldo法使熔炼、还原和精炼在同一炉内完成,炉体结构紧凑,环保效果好,但该法的阶段性作业,不利于SO2的回收利用[7]。Kivcet法的优点是工艺过程连续稳定、设备寿命长、原料适应性强、环保效果好,缺点是电热还原区相对静止,影响传质传热速度、电耗较高,且炉型相对复杂,一次投资较高。 3.3锌冶炼锌的冶炼方法主要为湿法,包括浸出、净化和电积三个工序。1)浸出。浸出方式包括氧压浸出和富氧常压浸出,二者都可以直接处理硫化锌精矿,不需要焙烧脱硫制酸工序,没有大气污染。只是氧压浸出在硫的熔点以上进行,压力较高,反应速度快,但对反应器制作要求高,控制难度大。而常压富氧浸出反应器在常压下工作,温度相对低,设备安全可靠性上有很大优点,但同时由于反应速度慢,同样处理量下设备要庞大的多[8]。2)净化。净化方法主要有锌粉—锑盐法,锌粉-黄药法、锌粉—砷盐法、锌粉—β萘酚法等。流程一般有一段、二段、三段和四段之分,视溶液杂质含量而定。作业方式有间断作业和连续作业。连续作业的优点是生产率高,易于实现自动化,但操作控制要求较高。3)电积。目前电积仍以传统工艺为主,新的电积工艺包括联合电解法和气体扩散阳极电积法,但并未得到大规模应用。 3.4镍冶炼镍主要采用火法的方式生产,可分为鼓风炉、矿热电炉、反射炉、闪速炉、转炉及奥斯麦特炉。鼓风炉熔炼是最早的炼镍方法之一,现已逐步淘汰[9]。矿热电炉的优点在于可以有效控制温度、烟气量小、金属回收率高,但电耗大,生产成本往往较高。反射炉结构简单、对原料和燃料的适应性较强、生产中耗水少、作业率高、适合大规模生产,缺点是燃料消耗量大、热效率低、烟气中SO2浓度低、占地面积大、消耗大量耐火材料等。闪速炉的优点在于生产能力大、烟气量相对小、可减少环境污染、综合能耗低、容易实现自动化,但相对烟尘率较大,物料准备要求较高。转炉具有热效率高、炉体体积小,拆卸容易,更换方便等优点,但具有间歇作业,操作频繁,烟气量和烟气成分呈周期变化等缺点。奥斯麦特炉则采用浸没喷枪技术,烟气量小,投资较低,炉体密闭具有环保优势,缺点是喷枪需要经常更换,单台设备的生产能力有限。 3.5锡冶炼锡主要采用火法的方法生产,包括反射炉、电炉及奥斯麦特炉。反射炉熔炼是传统的炼锡方法,对原料、燃料的适应性强,操作简便,但其生产效率低、热效率低、燃料消耗大、劳动强度大,有被强化熔炼方法取代的趋势。电炉熔炼具有炉床能力高、直收率高、热效率高、渣含锡低等优点,但需要电能丰富的地区采用。奥斯麦特技术是目前世界上最先进的锡强化熔炼技术,具有熔炼效率高、物料适应性强、热利用率高、环保效果好、自动化程度高、占地面积小、投资等优势,是取代反射炉等传统炼锡设备较理想的技术设备。 3.6锑冶炼锑主要采用火法的方法生产,可分为单一硫化矿、氧化矿的处理和复杂锑铅矿的处理。1)单一硫化矿、氧化矿的处理。主要的处理方法包括挥发焙烧(熔炼)———还原熔炼。还原熔炼主要在反射炉内进行,挥发焙烧设备包括回转窑、沸腾炉、烧结机、转窑、鼓风炉、旋涡炉等。目前挥发设备主要采用的是鼓风炉,优点是对原料适应性强、可处理硫化矿和氧化矿、挥发率高、回收率高、锑氧品位高、生产能力大、劳动条件好、SO2可以制酸、污染小。2)复杂锑铅矿的处理。目前应用于生产的冶炼工艺为火法沸腾炉焙烧脱硫—反射炉还原熔炼—两次吹炼再还原熔炼[10]。存在的主要问题包括返料多、流程长、锑铅分离困难。由于生产流程返料多,锑铅的回收率很低,导致加工费高,企业仅有薄利。低浓度SO2和氧化砷烟气直接排放污染环境。综合回收差,银的回收率仅60%。传统工艺问题较多,需要开发新的工艺来替代。 4产业技术路线图及重点研究方向 4.1技术路线图内容包括工艺研究、优秀装备研究及工程示范应用。研究成果首先应用于联盟内部成员单位,并积极向外推广,从而形成对整个产业的带动和辐射效果,促进技术的不断进步。 4.2重点研究方向通过对行业内典型企业、高校和科研院所的调研,在未来几年重有色行业重点技术需求、研究开发方向。 5结语 本技术路线图的结合了产业政策、资源情况、市场情况、技术发展现状以及典型企业的技术需求,提出了未来几年的技术需求和重点研发方向,可供实施相关创新项目参考。 作者:阮建国 王志刚 单位:中国瑞林工程技术有限公司
化学工程论文:工艺专业无机化学工程论文 一、采用开放性无机化学实验的优势 实验开放性是指将实验室为实验教学,相关设备可以向实验对象进行开放。在无机化学实验中,采用开放式实验方法,不仅能解决教学中出现的问题,更有助于激发学生的学习兴趣。以下将对开放性无机化学实验的优势进行系统的分析。 1.激发学生的学习兴趣通过实验的方法,可以引导学生深入到实践中来,实验教学能改进学生的思维方法,端正学生的学习态度,进而培养学生的创新能力。在教学过程中,教与学需要有机结合在一起,开放性教学能让学生认识到不同实验的操作方法,在实践中理解化学知识。 2.提升学生的实践能力实践能力是每个学生都必须掌握的,实验室开放不但能提升实验室的利用率,而且能充分调动学生学习的积极性和主动性,逐渐培养应用型人才。学生有更多的机会进入实验室,熟悉仪器操作规范,规划实验的操作,提升实验课的教学效果。 二、化学工程与工艺专业无机化学实验室开放的基本设置 化学工程与工艺专业对学生自主实验及独立学习的要求比较高,在实践中需要结合教材知识,重新审视自己学过的知识,在实践中强化对知识的理解。以下将对实验室开放的基本设置进行系统的分析。 1.制定科学合理的实验教学计划为了满足教学机制的需要,必须根据实际需要明确化学工程与工艺专业实验教学目标,根据教材内容拟定教学计划。必要时可以和化工类企业负责人共同商讨化学工程与工艺专业人才培养方案,让学生的知识和技能与社会需求接轨,让学生系统掌握化工专业实验的基本知识。在离心泵性能测试的学习中,可以将其和管道流体阻力及传热系数结合在一起,将三个实验进行整合,将3套装置串联起来,作为一个工艺流程进行思考。在实验过程中涉及到泵的启动、流量调节、管道阻塞及温度控制等方面,需要操作者掌握操作系数的调控方式,对仪表、阀门及管件的应用原理进行分析。在实验操作过程中,制定实际操作步骤确定下一步计划,加深单元操作在实际学习中地位作用的认识,进而锻炼学生解决实际问题的能力。 2.优化实验教学体系实验教学内容不是一成不变的,需要根据实际情况适应社会发展需要,及时更新和丰富实验教学的内容,必要时进行适当的改革。各项教学体系的制定,都需要以提升学生的综合实践能力为基本,构建以实验基本操作和技能为基础的综合性实践平台。在实验中学到《气体的制备、净化、干燥和收集》需要提前制定综合性方案。在操作过程中,需要明确反应物的状态及反映条件,在固体和固体反应时,需要及时进行加热。当固体和液体发生反应时,需要在常温情况下。收集装置主要有三种方法,分别是排水集气法、向上排空气法、向下排空气法。在实验操作过程中,可以以激发学生的创新能力为基础,让学生根据实验操作步骤和环节,运用自己学过的知识,理解实验教学的目的,自主进行设计,通过创新性训练,进而培养学生自主实验的能力和水平。 3.建立客观公正的实验教学评价体系实验教学是检验学生学习能力的关键,在化学工程与工艺专业无机化学实验教学中,当学生实验操作结束后,老师需要根据实际情况,进行适当的评价和总结。结合实验结果和学生操作水平,对学生的学习行为进行恰当的评估。在《二氧化碳相对分子质量的测定》实验教学中,需要选择合适的胶塞塞住干燥的雏形瓶的瓶口,在胶塞上做记号,称取重量后做好标记。将启普发生器导出的CO2装入锥形瓶的瓶底。待满后,缓慢的取出导气管。用胶塞做好标记,进行称量。此时体积公式为G2=容器质量+mco2,其次往锥形瓶中加满水,塞好瓶塞,记下温度T和大气压力值p。在操作过程中根据学生的实际表现,进行适当的表扬。实验课程是理论联系实际的操作环节,主要是通过实践操作掌握基本知识和基本技能,最终获得所学的实验知识和解决问题的能力。实验课证明每个实验项目都要达到整体教学的目的。实验课很难通过课程结束后的一次考试得出结果,需要多进行实验探究,建立科学、客观、公正合理的指标管理体系,严格按照指标管理体系进行操作。从学生的角度出发,根据学生的实验结果,对化学工程与工艺相关内容的了解度进行充分的概括。 三、结束语 开放性无机化学实验室作为化学工程与工艺专业实验的重要形式,能让学生在实践操作中充分了解该课程的魅力,增加学生主动学习知识、了解知识的能力。其次由于实验操作本身结论不完备性及相关条件的不完善性,都会对实验结果有所影响,因此在实践中,需要注重培养学生动手操作能力,让学生对实验操作感兴趣,在此基础上利用现有的校园资源,让学生共同投入到开放性试验中来,进而提升自身学习能力。 作者:古丽米热·巴吐西单位:新疆轻工职业技术学院 化学工程论文:教学改革能源化学工程论文 1优化教学内容 无机及分析化学不是无机化学、分析化学两门课程的叠加,教学内容丰富,概念和理论知识较多,各章节之间的独立性较强。因此合理安排教学内容,帮助学生转变学习方法及思维方式无疑是大一第一学期开设这门课的关键。在内容的安排上,前两章首先回顾高中的一些化学基础知识,并介绍了误差及数据处理,稀溶液的依数性和胶体溶液。然后,第三和四章主要介绍化学热力学、化学动力学及化学平衡,让学生掌握反应三要素:反应方向即吉布斯函数变,反应快慢即反应速率常数,反应限度即反应平衡常数。第五章主要介绍物质的结构,离子键及共价键理论和晶体结构。第六、七、八和九章分别介绍酸碱平衡、溶解沉淀平衡、氧化还原平衡和配位平衡及其对应滴定分析法,让学生掌握测试固体或溶液中某种元素含量的分析测定方法。最后,第十、十一和十二章主要介绍一些简单仪器分析法及原理,例如:第十章吸光光度法,不仅要介绍该方法的原理朗伯-比尔定律,还要介绍目视比色法、示差法和标准曲线法三种常用的吸光光度法分析法。内容上总体上是先讲理论原理,再介绍知识点,将理论原理融入生产实践中,使学生较快地掌握化学理论,再通过课堂上的一些练习题,使学生加深教学内容的记忆,知识更加系统。这样不仅可以将无机和分析化学知识点有机的融合,还可以将理论应用到生活实践中。在一学年的学习中,总共80学时,第一学期学习前六章共计48课时,第二学期学习后六章共计32课时。在教学过程中,应该精选教学内容,使学生掌握化学基础理论知识并具备较宽的知识面,为后续课程学习打下了扎实的基础。与此同时,教师要熟悉该课程的教材,根据学生的专业,合理制定教学大纲和教学培养方案,精炼教材的内容,对于中学已经学过的化学知识或者与专业联系较少的理论知识可以简略讲解。比如:第四章的化学反应速率和反应平衡,化学反应速率的定义,影响化学反应速率的因素以及化学平衡的移动;第八章氧化还原反应的定义,配平,得失电子,氧化剂和还原剂等概念知识。这些知识点中学都已经涉及过,教师在授课时只要简单介绍即可。对于能源化学工程专业而言,水煤浆的开发和利用是近年来的一个热点,也是煤炭清洁利用的重点。因此,对于第二章分散系的内容应该详细讲授,再介绍水煤浆分散系。 2激发学生兴趣 兴趣是最好的老师,要学好无机及分析化学,首先要激发学生的兴趣。第一,在无机及分析化学这门课的绪论课上,主要介绍化学的作用及学习方法。第二,阐明化学与人类生活之间密切联系,激发学生的学习。第三,无机及分析化学是化学、化工类相关专业的基础课,其作用无论是对以后的专业课学习还是将来从事工作都具有重要的意义。第四,在平时的课堂教学中,可以多讲一些贴近生活的例子,激发学生学习的兴趣。例如,在介绍影响化学反应速率的因素时,举例说明,夏天食物容易变质,我们可以将食物放进冰箱中保存,以防止变质。这是通过降低温度,达到降低食物变质的速率。汽车尾气CO和NO是严重的环境污染物,从热力学的角度讲,CO+NON2+CO2可以发生,但是遗憾的是,在通常状况下,该反应进行的非常之慢,以致不能有效地去除车道内的CO和NO。因此,有必要对化学反应的速率问题进行研究,必须考虑外界因素对反应速率的影响,由此可引出本节课要学习的内容。第五,在教学过程中,穿插介绍一些与知识点相关的科技发展新动态及前沿知识,以此调动学生学习的积极性。 3综合利用各种教学方法 现阶段的教学方法多种多样,而在实际教学中,各种教学方式应该相互结合、取长补短。根据我校无机及分析化学教学团队多年来教学中的经验,可以概括为以下几点:第一,增加课堂讨论。针对一些在学习过程中遇到的问题,教师应该指导学生搜集资料,进行课堂讨论。在讨论的过程中培养学生分析和解决问题的能力;第二,让学生走上讲台。让学生走上讲台不仅可以体验教师备课的准备过程,还可以锻炼学生的能力;第三,运用多媒体教学,可以使微观概念及理论形象化。例如,在物质结构基础这一章,学生一般较难理解,如果用多媒体课件和化学软件以动画的形式去展现,课程内容会更加形象、生动。这样的教学不仅有利于学生理解、记忆,还可以活跃课堂气氛。第四,对于公式推导,应该板书推理过程引导学生理解。在教学中应避免盲目使用多媒体教学,要将多媒体与其他教学手段结合起来,才会使学生理解公式的推导过程,并能较好的应用公式。 4培养学生能力 为了调动能源化学工程专业学生对无机及分析化学基础课程的兴趣,可以积极组织各类化学竞赛活动。我省有各类化学竞赛,例如:化学视频大赛,化学实验竞赛和趣味化学竞赛等。近年来,教育部门坚持开展部级、省部级大学生创新实验项目,有望培养大学生的创新能力,推动全民创新。此外,为了鼓励和培养大学生创新激情及能力,我们学校也开展了大学生创新实验项目。该项目均是由学生亲自撰写项目申请书,申请答辩ppt,中期考核表,结题报告和结题答辩ppt等资料。这不仅培养了学生创新能力,还为学生日后工作和学习培养科学合理的方法和实践能力提供了基础。 5适应专业要求 能源化学工程专业的技术性和实践性较强,在无机及分析化学的教学中,要把握专业的特殊要求,认真学习我校能源化学工程专业人才培养方案,深入研究教学大纲,充分了解无机及分析化学在整个专业课程体系中的作用,明确教学过程中的内容和重难点。例如,化学热力学和化学动力学章节的内容应该详细讲解。这部分内容对于能源化学工程专业的学生而言,可以更好地理解能源转化及利用过程中的一般规律,为高效、低碳环保使用能源奠定基础。 6结论 本文对我校能源化学工程专业的无极及分析化学课程在优化教学内容、激发学生兴趣、利用各种教学方法、培养学生能力以及适应专业要求方面教学环节进行了总结和探究。该研究将进一步提高无机及分析化学教学在培养学生创新能力的作用,达到改善教学质量及提高学生创新能力的目的,为培养能源化学工程专业创新型人才奠定基础。 作者:宫铭单位:西安科技大学化学与化工学院 化学工程论文:化学工程工艺专业英语网站建设论文 1化学工程与工艺专业英语网站建设存在的问题 化学工程与工艺专业英语网站建设主要是为了利用网络这一现代化平台来丰富扩展专业英语知识的学习并实现资源共享。但遗憾的是,从目前的网络资源来看,英语网站相当多,但涉及到化工专业英语知识的网站几乎没有,或者要从大量英语资料中查找自己所需要的那一点化工专业英语资料,往往工作量较大。 同时这些网站还存在如下几点问题:①导航不清晰;②与专业要求相比较,不够专业化;③形式和内容较多样性;④建设或者维护技术较复杂等问题。 2化学工程与工艺专业英语网站设计的原则 为解决上述主要问题,在化工类专业英语网站建设中必须坚持以下原则。 2.1导航清晰,信息全面由于化工专业英语网站建设的初衷在于资源共享,这就注定其内容形式繁多。为了与普通英语学习类网站区别开来,应根据化工专业学生对专业英语的需求来设计网站内容及功能,因此网站导航应简洁清晰。在进行网站全局设计时,可采用网状结构进行设计,而局部性知识模块可采用树状结构进行设计,并用导航条、菜单等形式突出各关键模块内容。 2.2专业化风格网站风格是指,网站页面设计上的视觉元素组合在一起的整体形象,展现给人的直观感受。“整体形象”包括站点的版面布局、浏览方式、交互性、内容价值等等。为体现网站的专业性,在风格采用上必须考虑化工课程的专业性。 2.3形式和内容统一性网站的建设是为了学习化工专业英语并达到学习资源共享的目的,而不单纯的只是简单的供给关系。因此,在一定形式的基础上,必须注重网站的内容以及功能,使网站的形式和内容相互统一。 2.4技术简单现在网络上较活跃的网站均是由专业化的技术人员完成,使得网站的综合风格越来越美观,功能越来越强大。但技术也越来越复杂。因此网站的维护对于普通的学生或者教师而言都存在一定难度。这种“技术”的要求不利于学生开发建立起适合自己需求的网站。所以要求技术简单化,这种简单化不是低级的代名词,而是指尽量摒弃不必要的一些网站设计,达到同等功能性的同时,尽可能多的人会使用的简单技术。 3网站设计思路 3.1课程网站模式的确定网站建设有动态和静态之分,两种模式各有优缺点,静态网站较易被检索到,但文件交互功能较弱,不支持数据库,网站后期维护管理工作量较大。动态网站则弥补上静态网站上述缺点,但其缺点是不易被检索到、总体而言,为了达到资源共享的目的,动态网站更适合。 3.2网站建设软件的确定制作网站的软件非常多,本文主要介绍Dream-weaver8这款软件,非常适合初学者,该软件可以实现建设网站所需要的所有功能。Dreamweaver8是美国Macromedia公司开发的集网页制作和管理网站于一体的一款面向大众的网页制作软件。相对于其他网页制作软件,Dreamweaver8提供了设计者和代码编写者两种布局。而我们的网站建设和管理者主要都是本专业的普通学生和教师。设计者的布局让初学者也可以通过相关书籍介绍和软件教学视频等达到网页制作的目的。 3.3课程网站内容的确定依据化学工程与工艺的专业性质,确立网站的内容。依据化学工程与工艺的专业性质,网站资料的收集方向必须紧密联系专业课程设置和学生课外学习,创新研究需要。因此,在资料收集之前,做了大量的问卷调查,调查对象主要是对专业英语最具需求的化工专业学生。调查数据显示,大约92%的学生都希望该类型网站能与所学专业和课程紧密联系。除了依据专业和学生需要,也考虑到资料收集的可行性和成本。综合分析,网站的内容应包含以下几个方面:英语学习、专业英语学习、留学英语。 ①英语学习内容可以细化分成四级、六级考试学习资料和一些英语学习技巧,如词汇、语法、语境培养等; ②专业英语学习可分为化工类课程英语视频资料、专业术语、英语科技文字撰写、专业英语科研资料等方面内容; ③留学英语可根据学生需要来分享一些学习应试技巧等资料。课程内容一方面体现化工类学生对英语学习的需求,另一方面可以给学生提供资料学习共享的网络平台。化学工程与工艺专业英语网站建设是针对化工专业学生需求所设立的,也是教学过程中的一项重大改革举措,网站建设的好坏直接影响其最终目标的实现,而网站建设也是一项综合能力的考察,只有通过不断的实践学习,才能使其不断的发展完善,才能真正实现化工类专业英语网站建设的初衷,发挥网络的作用,实现优质学习资源的共享。 作者:王艳刘申申朱菁盛杰李岚张征林单位:东南大学成贤学院 化学工程论文:工艺化学工程论文 一、化学工程与工艺原理的论述 化学工业特点延伸依据数理、化学内涵作为支撑媒介,进而深度联合工业经济基础条件进行窥测,将化工单元操作和热学、动力学原理进行深度融合,进而有力指导设备开发工作。化学工程主要随着化学工业的过渡改造而形成,其中化学反应作为生产流程的优秀内容,将为过程分析创设主动适应空间,将研究过程方向梳理完全;而化工热力学条件作为单元反应的理论基础,对于产品回收效率有着充分的界定要求,其将直接决定产品后期回收效率,对于产业经济成本规模产生着重大影响效果。因此,在单元详细操作流程中,技术人员可针对各类化工设备以及产品形态进行科学审视,由于传递流程作为单元操作、反应工程的支撑媒介,而化工产业在全新发展形态下需要落实优秀催化技术,就必须联合跨学科形态的战略进行综合比对、研究,争取达到统一规划标准格局。内部传递机制主要围绕动力、热能、产品质量元素阐述,这其实就是异质化单元内部反应装置的物理演变过程。另一方面,合成化学作为既定学科的优秀要素,为设计主体开发大量非天然化合物质提供灵感经验。在大量创新化合产物的影响下,有关化工产业基础模型便开始顺利过渡。信息技术为各类设备、工艺创造主动适应条件,整体上推动了行业的进步趋势。这部分生产技术已经联合各类深加工流程进行替换改造,需要化学工业不断开发新型归控技术,进而为既定产业规范效率和经济成果提供适应条件。技术人员需要全面开发最为先进的协调处理细则,这是创新化学工艺改造流程的必要准则。整个技术开发活动利用市场导向机理进行布置,使得工业、商业化动机需求得到全面绽放。 二、化学工程、工艺试验数据的科学搭配分析 传统形态的化工实验操作,内部数据排列机理相当复杂,整体活动延展下来,具体的人力、物力资源全面堆积。因为内部流程需要借助平行试验进行掌控,特定数据处理重复性特征广布。因此,必要时技术人员可依靠MATLAB软件进行流程过渡,将人工演算过程中的数据限制因素调节完毕。这部分实验流程是掌握化工研究方式的重要环节,整体流程较为漫长。所以,计算机信息技术便将这些复杂的演算流程进行智能模拟操作,并透过实验要求建立必要的模型基础,使得工艺技术管制范围下的各类可行条件全面延展。化工产业讲求专业实验的引导价值,具体行动标准动机也是围绕特地实验点进行参数定量关系探索,进而将化工所需遵循的客观规律罗列完整。MATLAB软件在整个研究过程中开辟引导先河,其将各类函数图形进行轻松规划,肃清细致符号演算和数值计算限制问题。这类软件应用范围较为广阔,包括数字通讯和财务建模等内容。目前这类程序已经成为国际控制终端的必要支撑媒介,现场操作人员基本只需编写某种数据处理程序,之后将原始数据输入,就能轻松提炼相关实验结果,将优质化数据和图示模型展出。另外,涉及这方面人员素质的强化工作也相当重要。随着技术创新和科技产业化的加快,环境保护意识的加强,必然会带来对分析检验专业人才需求的上升,且无论在数量和质量上,都提出了新的要求。 三、结语 按照上述内容论述,随着我国经济事业的不断发展,有关化学工业整改工业也大面积扩张。为了积极改良化工产业归控形态,就必须联合工程实践环节进行有力疏导,争取将各类操作限制问题归控完毕,完成工程改造的历史任务,为后期产业可持续发展灌输全面适应活力。 作者:刘晓明单位:沈阳化工大学科亚学院 化学工程论文:材料化学工程论文 1材料化学工程的概述 材料化学工程是由化学工程学科和材料学科交叉渗透所形成的一门分支学科,其研究方向主要有两个:一是以新材料为基础,不断发展反应过程的反应技术,比如吸附过程、膜过程、催化过程等。该方向主要是通过材料的特征将其分离并进行反应,其目的是揭示材料微观结构中物质进行传递和反应机理,进而总结出适用于材料设计和反应过程优化的理论方法和工艺技术。二是在材料制备的过程中,用化学工程的理论方法解决所遇到的关键问题,比如如何运用微结构的性能关系来实现对材料微观结构和性能的控制,从而完成从材料制备到定向制备的转化。新材料的开发是材料化学工程发展的关键和先导,直接可以衡量出国家的材料化学发达与否,因此,开发新材料对于材料化学工程的发展至关重要。材料化学包括陶瓷材料、聚合物材料、磁性材料、化学传感材料、电子材料、超硬材料、无机非金属材料、催化和吸附材料和薄膜材料等,这些材料很大程度上丰富了材料化学工程的领域,对其发展做出重要贡献。 2新材料的开发 我国在新材料的开发领域取得了很多亮点,这些新材料的开发成为分离和反应过程的重要基石。一些研究所和大学正在开发一种非晶态的金催化材料,这种材料很有发展前途,因为它具有非常明显的催化特性,而且其催化活性还具有特殊的选择性,具有显著的催化活性和特殊的选择性。对这种材料进行流程综合和技术集成,可以有助于我国新型石油化工技术的构建。石油化工科学研究院也开发出一种新型的钛硅分子筛催化材料,这种材料具有定向氧化催化作用,可以实现“原子经济”,使“零排放”工艺成为可能,而且也具备工业化生产的可能性。而在新材料的分离技术方面,我国也取得了很大的进步,其中南京工业大学发展了以陶瓷膜材料为原料的新单元技术,同时加强了对集成单元技术的开发,这些研究不仅使我国陶瓷技术更加趋于成熟,而且还形成了陶瓷膜新产业,为我国带来巨大的社会和经济效益。 3材料化学工程技术的进展 材料化学主要是对产品微结构进行调控,其主要手段是在加工材料时,将化学方法引入进去,这样我们就可以通过宏观条件来调控产品的微观结构,从而为材料的加工和制备提供理论和技术指导。因此,化学工程技术的改进将直接促进材料化学工程的发展。我国在化学工程技术改进方面已经取得了非常大的进展。清华大学在碳纳米粉体材料的制备过程中,引入了传统的流化床技术,大大降低了生产成本,从而使此生产技术可以用于工业化生产,带来巨大的经济效益。北京化工大学则用超重力场技术来放大纳米材料生产过程中的形貌控制问题,这样就可以通过调节超重力场的强度来调节和改变产品的粒径,。通过这种方法,我国已经成功制备出碳酸钡、碳酸、碳酸锂、氢氧化铝和碳酸锶等纳米粉体,并且形成了工业化生产的技术体系,为我国带来巨大的经济效益。 4展望 材料化学工程作为一门交叉学科,不仅促进了材料工业的发展,而且也丰富了传统化学工程学科的内容,因此,具有非常重大的研究意义。我国材料化学工程的研究已经取得很多可喜的成就,很多成果在世界上都位于领先水平。但是,材料化学工程中仍然有很多问题需要我们解决,因此,我们需要再接再厉,争取使材料化学工程的研究更加深入,使其更好地为人类服务。 5结语 材料化学工程在新材料的开发、材料技术的改进以及技术的工业化普及过程中都具有非常重要的作用,且有着非常大的研究价值,其研究前景十分广阔,已经成为国内外的研究热点之一。本文主要分析了材料化学的研究现状,并结合新材料的开发和技术制备两方面,阐述了我国取得的巨大进展和成就,希望可以看到更多研究成果的出现,以促进我国材料化学的发展,为我国创造更多的效益。 作者:刘玉琴单位:浑江区东兴街道办事处 化学工程论文:绿色节能化学工程论文 1.绿色化学工程工艺的开发 传统化学工程使用处理工艺对有毒污染物的处理滞后性较强,通常是在污染物产生之后再另外做针对性处理,不仅增加了处理成本,且治标不治本。比如传统工艺烟气除尘,虽然净化了气体,但是污染物直接转化为废渣废水,还需要另一道工序做清洁处理,无疑工序和成本的增加都使得效果不那么理想。绿色化学工艺的介入,可以直接在生产或排放阶段就完成清洁使命,通过化学反应达到预防、控制和消毒污染的目的。 化学原料是化学工程的源头,原料决定了生产流程和工艺的选择,绿色工艺的介入可以从源头上改变原料生产带来的各类化学污染,同时绿色工艺与化学工程的结合还可高效利用各类自然资源,实现深度开发利用,兼顾无污染、节能、环保的生产方式必然会掀起一轮新的工业革命。绿色原料的典型开发应用比如甘蔗渣、稻草、麦秆以及木屑、树枝、芦苇等可加工成为酮类、酸类与醇类化学品。 在化学反应中使用选择性高的试剂也是绿色工艺应用的一个途径。以石油化工为例,生产过程中烃类选择性氧化反应较为普遍,作为一种强方热性反应,具有生成物不稳定、易进一步氧化等特征,所以,催化反应中此反应并非最佳选择,生成物的不稳定也不利于提取最终产物,所以,为改善这种情况,使用选择性高的试剂是最佳途径。如此一来,不仅可以降低成本,节约资源,还能够降低分离产品的难度提升纯度,无疑实现了提升效益和减少污染的双赢,所以,绿色化学工程在这方面的研究实践也非常热门。随着越来越多的化学反应被应用到工业生产中,催化剂对提升反应速率效果显著,所以目前化学工艺领域积极研究无毒无害的高效催化剂成为主流发展方向不一,不仅有利于工业的发展,对于推动化学分子深入研究也有助益,分子筛催化剂和烷基化固相催化剂就是其中较为典型的代表。 2.绿色化学工程工艺应用 分析绿色化学工艺是实现节能减排的重要途径,对绿色工艺的重视与开发也彰显了当前世界范围内节能减排的重要性。长达两百余年的工业化路程,使得人类活动对自然资源环境的危害越来越大,尤其中国作为当前世界最大的工业国,“三废”问题十分突出,PM2.5问题也成为了悬在人们头上的一把利剑,将资源枯竭、环境污染、生态失衡、人口问题等推到了台前更加显著的位置。大型化工企业作为与人们生存发展息息相关的企业,石油化工与煤炭除去提供能源之外,还提供多种衍生化工产品为人们衣食住行服务,生产过程中产生的废水废渣废气、消耗的大量原材料都警示着当前必须积极发展绿色化工工艺,以达到节能减排、实现可持续发展的目的。就目前而言,节能减排的实现途径主要以下几种:研发新科技、新工艺全过程控制污染;利用先进清洁工艺从源头控制污染;利用技术和工艺创新打造可循环绿色生态产业链;发展循环经济等。绿色化学工程与工艺作为节能减排目标得以实现的重要保障,广泛应用于多个领域,就目前来说,主要以三种表现为主,分别是清洁生产技术、生物技术的应用及生产环境友好型产品。 绿色化学工程与工艺使用生物技术服务可再生能源的合成,像有机化合物原料的应用经历了从动植物到石油煤炭的发展过程,现如今已经开始广泛应用各类再合成的有机化合物。在绿色化工中,所使用的催化剂多以工业酶和自然界中存在的酶,酶与其他化学催化剂相比,具有反应条件温和、生成物优良、污染少等优势,对于当前化工领域而言,生物酶的利用和研发就成为了绿色化工的重要发展方向。像丙烯酰胺的制备,最早使用丙烯晴,在环城生物酶催化后,不仅能耗与成本大幅度减低,且反应完全无副产物,对工业生产而言有多重积极意义。 除此之外,绿色化工工艺还广泛应用于生产环境友好型产品领域,生活中有众多具体应用实例。比如空调制冷多使用氟利昂,会造成臭氧层空洞、紫外线增多、温度升高,目前正积极寻求替代品且朝着低能耗方向发展,无磷洗衣粉减少对河流水域污染和人体健康的危害,可降解塑造制品对土地、水源危害都将进一步减轻,清洁汽油的使用可对大气污染降低,以上种种尝试都说明了在生产环境友好型产品领域,绿色化工工艺所发挥的积极作用。尤其是近年来无污染汽油的研发与应用,像低硫柴油、乙醇、二甲醚等,不仅经济环保,发展前景好,且制备生产对自然资源的消耗、对环境的危害都不断降低,证实了绿色工程化工应用的优越性。 3.总结 综上所述,绿色工程化工作为建设资源节约型社会、实现可持续发展目标的关键,对生产生活益处多多,应当积极鼓励绿色化工介入工农业生产,以贯彻节能减排目标。 作者:田胜龙单位:江汉大学化学与环境工程学院 化学工程论文:工艺性化学工程论文 一、化学工程与工艺原理的论述 1.化学工艺任务特性研究依据化学工程与工艺流程进行科学审视,涉及细化的工艺任务主要是应用专业理论和人员技能标准进行同步开发、设计的,因为科学工程的大力支持,使得单位人员基础操作活动越来越正规,基本能够依据企业生产流程进行优化模拟训练,将节点更新指标落到实处。关于这部分学科研究领域众多,工艺专业需要人员充分掌握应用理念前提下,结合各自行业实际管理状况进行创新领域开创,进而形成独具特色的专业归控体系。 2.化学工业特点延伸依据数理、化学内涵作为支撑媒介,进而深度联合工业经济基础条件进行窥测,将化工单元操作和热学、动力学原理进行深度融合,进而有力指导设备开发工作。化学工程主要随着化学工业的过渡改造而形成,其中化学反应作为生产流程的优秀内容,将为过程分析创设主动适应空间,将研究过程方向梳理完全;而化工热力学条件作为单元反应的理论基础,对于产品回收效率有着充分的界定要求,其将直接决定产品后期回收效率,对于产业经济成本规模产生着重大影响效果。因此,在单元详细操作流程中,技术人员可针对各类化工设备以及产品形态进行科学审视,由于传递流程作为单元操作、反应工程的支撑媒介,而化工产业在全新发展形态下需要落实优秀催化技术,就必须联合跨学科形态的战略进行综合比对、研究,争取达到统一规划标准格局。内部传递机制主要围绕动力、热能、产品质量元素阐述,这其实就是异质化单元内部反应装置的物理演变过程。 另一方面,合成化学作为既定学科的优秀要素,为设计主体开发大量非天然化合物质提供灵感经验。在大量创新化合产物的影响下,有关化工产业基础模型便开始顺利过渡。信息技术为各类设备、工艺创造主动适应条件,整体上推动了行业的进步趋势。这部分生产技术已经联合各类深加工流程进行替换改造,需要化学工业不断开发新型归控技术,进而为既定产业规范效率和经济成果提供适应条件。技术人员需要全面开发最为先进的协调处理细则,这是创新化学工艺改造流程的必要准则。整个技术开发活动利用市场导向机理进行布置,使得工业、商业化动机需求得到全面绽放。 二、化学工程、工艺试验数据的科学搭配分析 传统形态的化工实验操作,内部数据排列机理相当复杂,整体活动延展下来,具体的人力、物力资源全面堆积。因为内部流程需要借助平行试验进行掌控,特定数据处理重复性特征广布。因此,必要时技术人员可依靠MATLAB软件进行流程过渡,将人工演算过程中的数据限制因素调节完毕。这部分实验流程是掌握化工研究方式的重要环节,整体流程较为漫长。所以,计算机信息技术便将这些复杂的演算流程进行智能模拟操作,并透过实验要求建立必要的模型基础,使得工艺技术管制范围下的各类可行条件全面延展。化工产业讲求专业实验的引导价值,具体行动标准动机也是围绕特地实验点进行参数定量关系探索,进而将化工所需遵循的客观规律罗列完整。MATLAB软件在整个研究过程中开辟引导先河,其将各类函数图形进行轻松规划,肃清细致符号演算和数值计算限制问题。这类软件应用范围较为广阔,包括数字通讯和财务建模等内容。目前这类程序已经成为国际控制终端的必要支撑媒介,现场操作人员基本只需编写某种数据处理程序,之后将原始数据输入,就能轻松提炼相关实验结果,将优质化数据和图示模型展出。另外,涉及这方面人员素质的强化工作也相当重要。随着技术创新和科技产业化的加快,环境保护意识的加强,必然会带来对分析检验专业人才需求的上升,且无论在数量和质量上,都提出了新的要求。 三、结语 按照上述内容论述,随着我国经济事业的不断发展,有关化学工业整改工业也大面积扩张。为了积极改良化工产业归控形态,就必须联合工程实践环节进行有力疏导,争取将各类操作限制问题归控完毕,完成工程改造的历史任务,为后期产业可持续发展灌输全面适应活力。 作者:刘晓明单位:沈阳化工大学科亚学院 化学工程论文:课堂演示实验实践化学工程论文 1.对化学工程课堂演示实验的认识 在化学课程中,课堂演示实验是大家所熟悉的常用教学手段。化学工程是研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程共同规律的一门工程学科。化学工程的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应,特别是在放大中的效应,以解决关于过程开发、装置设计和操作的理论和方法等问题。它以物理学、化学和数学的原理为基础,广泛应用各种实验手段,与化学工艺相配合,去解决工业生产问题。化学工程是一门基础工程学科,它虽发源于近代化学工业,但经过与各种科学理论和先进技术相结合,业已形成了独具一格的科学体系。近来化学工程虽日趋理论化和数字化,但它仍然是一门切合实际又饶有兴趣的学科。可是对于缺乏实际知识的青年在校学生来说,初次接触这门课程时,往往反而觉得该课程比数理课程还难以捉摸,大学低年级学生更觉困惑。在进行化学工程启蒙教学时,不仅需要按学科自身的逻辑进行严谨的数理演绎,还需要运用一些生动直观的教学手段,为初学者铺平入门之路。因此,在化工课程中,课堂演示实验的地位和作用,显得尤为重要。在教学过程中强化演示实验,训练学生的研究性思维,培养学生观察实验现象、研究实验规律、理解事物本质的能力。 2.强化化学工程课堂演示实验 在当今多媒体教学盛兴的时代,课堂演示实验仍然是一种不可缺少的教学手段。其根本原因,是它具有较强的真实感。这种特性对于科学实验尤为重要。多媒体教学手段虽有很多优点,但屏幕上显示的形象,毕竟与现实的事物或现象有差异,如果不与生活中已经熟悉的对象相比较,就难以感知事物的真实形象。因此,学生还要进一步开动脑筋,去再现视频形象与真实事物或现象之间那些缺少了的环节。课堂演示实验可以直接感知真实的形象,这正是它同多媒体教学手段相比,所具有的突出特点之一。但实验装置或模拟实验设备与工业规模的化工设备相比毕竟有所不同,还需要实物教具、幻灯片、电视录像或是电影等手段来补充。这正好说明,不可能存在一种在任何条件下都适用的,尽善尽美的教学手段和教学方法,而是根据学科性质、教学内容和教学环境等具体条件,选择采用,或者多种手段配合使用,以各展其长。课堂演示实验与实验室教学实验,各有其不同的目的。如上所述,课堂演示实验是课堂教学的一种手段,旨在提高课堂教学的效率。实验室的实验教学则是教学过程的一个重要环节,或可作为一门独立开设的课程,其主要目的是让学生初步掌握一些有关化学工程的实验研究方法和实验技术,培养学生从事科学实验的实践能力。因此,两者对于实验装置的要求,以及实验的能容和方法都有所不同。对于学生来讲,某些实验训练价值不大的项目,例如雷诺实验、流体阻力测定、流体机械能转换实验等这一类实验,作为课堂演示实验是必要的,而作为实验室教学的意义就不是很大。对于既有作为演示实验的必要,又有实验训练价值的某些实验项目,在实验内容和方法上,应尽可能使两者在小型化的基础上结合起来。在设计时,尽量考虑到教学实验的需要,以提高实验设备的利用率。自然,课堂演示实验与实验室教学实验的目的要求不同,期望所有装置都能通用也是不现实的。 3.化学工程演示实验需要注意的几个问题 化学工程演示实验最大的特点是工程实践性。它不同于化学类实验课程,实验对象从烧瓶、酒精灯、玻璃棒变为实际生产的模型设备,具有显著地工程实践性,而学生的实践经验往往非常匮乏,这就要求教师把握化工实验的特点,注重研究性教学模式,在课堂演示实验中采取教师为主导,学生为主体的形式,尽量让所有学生都参与演示课程,并且尽可能的引用一些与实际生产紧密联系的工程问题进行演示。在演示过程中,教师要鼓励学生积极主动思考,勇于提出自己观点,敢于创新。课堂演示实验是一种很好的教学手段,这种手段的合理运用,则是一种教学艺术。如果运用得法,与教学内容配合紧密,视听结合得巧妙,就一定能发挥它应有的效能,否则就会事倍功半。化学工程的课堂演示实验,能否达到提高课堂教学效率的目的,演示实验装置的性能也尤为重要。为此,在实验装置方面至少要达到如下一些基本要求:①实验装置应尽可能做到小型化和仪器化;②演示实验装置尽可能做到直观、生动、形象;③演示实验装置应做到稳定、快速、准确、合乎科学;④演示装置需尽最大努力消除噪音和其他污染。此外,在实验物系的选择上,也需综合考虑原料价格、气味、毒性等要求,一般以空气、水等价廉易得且环保原料为佳。课堂教学中演示实验侧重点不同,大致可分为:①展示现象,该类演示实验通过学生观察实验,了解现象,进而验证并巩固所学知识;②展现概念,该类演示实验通过化抽象为具体,从而实现抽象概念直观化、具体化;③获得规律,该类演示实验通过显现的结果,通过观察分析并进一步归纳演绎从而得出其中的规律。这就需要教师准备多套课堂演示实验,从而根据情况有选择的开展相应课堂演示实验工作。 4.结语 通过初步的教学实践,所采取的措施较好的实现了课程的教学目的,显著提高了绝大多数学生的学习兴趣与热情,调动了学生学习积极性,同时培养了学生观察能力与思维能力,有效提高了本课程的教学质量。化学工程理论课与课堂演示实验相结合是一项长期而艰巨的任务,教师只有通过长期不懈的钻研,针对课程的特点,在教学实践中不断积累和总结经验,才能真正充分提高课堂教学的水平与质量。 作者:许立信 叶明富 伊廷锋 陈启厚 雷智平 万梅秀 单位:安徽工业大学 湖南人文科技学院 化学工程论文:计算机化学工程论文 1计算机在化学工程中的应用 1.1建立数学模型 工程上的计算是以函数,尤其是数值函数为基础的。所谓数值函数就是说在函数的定义域中每一点x就可得位移的f{x}值,此值成为f在x处的值。例如,如何表示空气的cp{T,P}函数?我们可以利用计算机,输入程序,就会得到很精确的结果。除了上述问题,还有很多化学工程的数据处理的过程模拟,如:非线性方程求解、线性方程组的迭代求解、常微分方程数值解、偏微分方程数值解等等,都是先建立一个数学模型,然后带入计算机,最终得出一系列结果的。 1.2Office软件在化学工程中的应用 随着计算机的普及,越来越多的人把原本纸上的工作转移到计算机中去了。化学工程学科需要处理大批文档工作。譬如,化工论文的书写、化工文献的编辑、化工产品的说明,这些文档中常常会有大量的图表、公式、特殊符号,会话费人们大量的精力和时间,进而影响新信息的及时传播。有了Office中的Word软件,处理上述问题就方便多了。Word软件能够比较轻松地输入各种文档,还可以对文档进行多种编辑处理。编辑化工论文时经常用到的功能如: (1)改变字体大小。 (2)随意设定版面。 (3)利绘图工具绘制实验流程图,并修改。 (4)利用公式编辑器编辑数学公式及化学反应式。 (5)可插入表格及页码。 (6)复制和删除方便。Excel工具的强大的分析数据功能可以将数据进行统计,然后将其规律性地展示出来。在处理化工数据时,我们可以利用Excel工具进行求平均值、自编公式计算等。 1.3Origin在化学工程数据处理中的应用 Origin是具有较强功能的实验数据处理软件。可利用Origin进行图形生成,我们可以在软件中输入实验后得到的数据,通过软件得到实验数据曲线图。为利用Origin工具绘制的实验数据图。通过图形或曲线,可以清晰明了地把大数据展示给他人,并从中发现数据之间的规律,以便更好地进行实验。 2结语 在了解化学工程的基本认识后,再通过计算机Office、Origin、AutoCAD软件在化学工程中的实际应用,可以使读者概括地了解计算机在化学工程中的应用。 作者:尹小社 单位:中蓝连海设计研究院 化学工程论文:化学工程工业节能论文 1绿色化学工程与工艺 通过调查可以发现,我国传统的化工业在生产过程中所产生的废弃物以及生产工艺都会对我国的环境以及能源造成大量的污染和消耗,而且想要对其进行处理和加工有是十分不容易的一件事。而从整体上来看,化工生产之所以会对环境造成影响,其中的主要因素在于其在生产过程中对于化学原材料的选择。绿色化学工程及工艺在投入到实际应用过程中所遵循的原理便是以及绿色生产、清洁生产为基本原则来进行,而该种生产方式对防治化学生产所带来的环境污染和能源消耗问题都有着十分明显的成效[2]。绿色化学工程和工艺在投入到化学工业生产的过程中基本采用的都是不具有危害性的化学原料作为其产品的生产主要原料,也就是说,绿色化学工程和工艺是在化学工业的生产之初便对环境污染问题进行了相应的预防。 2绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用 当前,绿色化学工程和工艺在我国各类化学工业的生产过程中应用的都十分广泛,并且对我国化学工业生产的节能减排起到了良好的促进作用,这些作用主要体现在以下两个方面。首先,绿色化学工程及工艺中涉及到的生物技术对我国化学工业生产中所涉及到的废弃物排放起到了一定的净化作用。这里所提到的生物化工技术指的是在生物的体内存在一种具有高效催化功能的生物酶,这种生物酶又可以称之为催化酶。这种从生物体内提取出的催化酶具有非常好的催化功能,将其应用于生物的催化过程中,其不但可以利用自身具有的超强的专一性来促进生物酶反应的总体效率,与此通知其还可以提升总体的反应质量。与此同时,绿色化学工程及工艺还将这种生物技术引入到了化学工程的生产过程中,其通过将自然界中的可再生资源用生物技术转化成化学原料的方式来进行最终的化学生产,这样的做法不但使自然能源的消耗得到了减少,同时还使化学工业生产中的能源反应效率得到了相应的提高,继而从根本上减少了化学工业生产中废弃物以及污染物的排放数量。其次,绿色化学工程及工艺中还会涉及到清洁生产技术的应用,该项技术可以说是一个绝对的绿色生产技术,其可以对化学工业生产中所需要用到的化学原料进行绿色处理(无毒、无害、无废弃),故其在能够增加化学院材料使用效率的同时,还从根本上提高了化学工业生产的总体质量。与此同时,其还可以将化学生产中所排放出的污染物和废弃物进行处理,使其变成有机物质或能够供人们生活的沼气资源,继而使化学工业生产的绿色生产得以实现。 3结语 综上所述,本文通过研究可以发现,当前我国所提出并实施的绿色化学工程与工艺在投入到化学工业生产的过程中主要采用的是无毒无害的经过加工以后的化学物品。而且其中所涉及到的节能减排绿色生产工艺在投入到生产的过程中,使用的也都是以清洁生产为最终目的科学生产技术。故其不但能够使化学工业生产在实际的生产过程中排出的污染物对于环境的破坏性得到大幅度减少,还可以使其生产出的产品与自然环境的生长形成互补,继而保证了我国社会环境的可持续发展。 作者:高勃妍 单位:哈尔滨石油学 化学工程论文: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 化学工程论文:集成实验化学工程论文 1实验材料、仪器和试剂 1.1实验试剂 乳酸发酵菌种:植物乳杆菌;发酵液500mL;电极室用水:0.3mol/L的Na2SO4溶液1000mL(阴极室和阳极室各500mL);酸室和碱室为蒸馏水。发酵培养基每升含:蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母粉5g、葡萄糖50g、乙酸钠2g、柠檬酸二胺2g、吐温-801g、磷酸氢二钾2g、七水硫酸镁0.2g、一水硫酸锰0.05g。 1.2实验仪器 恒温振荡器、高压蒸汽灭菌锅、发酵罐、干燥箱、电子天平、pH计、生物传感分析仪、分光光度计、冰柜。其他常规实验器皿:烧杯、量筒、玻璃棒、酒精灯、接种环、培养皿、移液管等。直流稳压电源;明道式电渗析膜堆一套,外配容量为1000mL的烧杯5只,硅胶管(约0.5m)10根;小型潜水泵5个。通过发酵罐控制主机箱上的蠕动泵,将双极膜电渗析的碱液隔室与发酵罐进行连接。为了降低发酵罐中染杂菌的风险,必须对连接的管子进行灭菌操作。发酵罐内由pH计进行实时监测,当pH低于设定值时,由蠕动泵自动将双极膜电渗析的碱液隔室中的碱液泵入发酵罐进行调节。由于软管内是强碱环境,故碱液室与发酵罐之间的连接管不需要进行灭菌操作。 2实验步骤 2.1双极膜电渗析的准备 (1)组装膜堆:按“阳极板—隔板—双极膜—隔板—阴膜—隔板—阳膜—隔板—双极膜—阴极板”顺序组装膜堆,用长螺杆钉压紧膜堆。为了确保装置的严密性,应使隔板之间的垫圈厚度不超过垫圈槽,并使双极膜的阳膜侧朝向阴极板。此外,在用螺钉压紧装置时,应注意均匀用力,以防止装置变形甚至断裂。 (2)连接设备:在隔板出口分别连接出水管和进水管。将进水管与外置烧杯中的潜水泵出口连接,将出水管的出口端连接到烧杯中,以确保循环通路畅通。 (3)注入料液和电极水:在盐室中注入料液,在极室中注入电极水,在酸室和碱室中注入蒸馏水,此过程应保证料液淹没潜水泵。对于双极膜电渗析,应在实验结束后将各个隔室、烧杯和潜水泵内的料液或电解质溶液清洗干净。若长期不用,应将装置拆卸还原,并确保各组件干燥和清洁。 2.2发酵过程的准备 (1)种子培养基的培养:配制一定量的种子培养基,并在高压蒸汽灭菌锅中灭菌。灭菌条件为:121℃,20min。待培养基冷却至室温后,取新鲜斜面菌种,接入种子培养基中,在转速为150r/min的摇床中培养24h,温度恒定在37℃。 (2)发酵罐灭菌:将配制好的发酵培养基加入到发酵罐中,此处应注意体积不能超过发酵罐总体积的2/3。然后将发酵罐和培养基一起放入灭菌锅中进行灭菌。 (3)火焰接种法:先用医用酒精擦拭接种口;在火圈中加入酒精,点燃后套在接种口上;关小空气进气阀,调节进风,降低罐压,打开接种口盖;在火焰范围内打开种子培养基的瓶塞,在火焰上烧灼几秒钟后,迅速将种子液倒入发酵罐中;在火焰上烧灼接种口盖子数秒后,迅速盖好接种口盖,关闭空气进气阀。 (4)发酵培养:接种结束后,对发酵培养过程的各项参数进行设定,开始培养。发酵过程中要打开冷凝器水阀。具体操作参数:转速为150r/min;温度为37℃;pH为6.7。 2.3发酵罐与双极膜电渗析集成操作过程的监测 在集成操作过程中,要对发酵罐和双极膜电渗析同时进行监测,防止任一方出现问题导致集成操作失败。发酵过程: ①通过发酵罐的主机控制发酵的pH条件、溶氧浓度和实验温度。每1h记录pH、温度和溶氧浓度,通过数据判断发酵过程是否正常; ②每4h测量残余葡萄糖的量、生物量和乳酸的生成量,以判断细菌的生长情况和乳酸的生成情况。双极膜电渗析过程: ①双极膜电渗析过程调整稳压电源的电压和电流值来控制实验条件,每1h记录电压、电流。 ②每4h测量酸室中的乳酸浓度、碱室浓度和碱室碱液体积。 3分析方法 3.1葡萄糖和乳酸的测量 在发酵过程中,要间断地取样进行监测。发酵液中含有有机酸盐、无机盐、菌丝体、蛋白质、脂肪和糖类等。双极膜电渗析过程的料液是经过超滤和脱色之后的发酵液,主要成分为有机酸盐(主要为乳酸盐)和无机盐类物质。实验中使用生物传感分析仪获得葡萄糖和乳酸含量。 3.2生物量的测量 在发酵过程中,要及时监测乳酸菌的生长情况。取样后,用0.3mol/L的稀盐酸溶液稀释,目的是消除一些沉淀性盐的影响。在波长为600nm处,测量吸光度。对于产酸量(Na)、产碱量(Nb)以及它们各自的电流效率(ηa和ηb),可根据下面的公式计算 4实验注意事项 (1)发酵实验结束后,需要完成乳酸发酵液的初步提取工作。应及时向发酵罐中加入NaHCO3,使pH升高到10左右。同时升高温度至90℃,使菌体和其他悬浮物下沉。发酵原液澄清后,将上清液收集到塑料桶中,放入冰柜中保存并用于下一步的提纯。对澄清后的沉淀物集中进行处理。 (2)在利用发酵罐控制主机进行发酵液pH调节时,要控制碱液的添加速度,以使碱液与发酵液充分混合反应,并确保发酵液的pH不被调节得过高而影响微生物生长。 (3)如果装置发生泄漏,应尽快压紧装置;如果情况得不到改善,应拆卸装置、查找原因(或更换垫圈、或增加垫圈厚度等)。在实验完毕后,应将隔室、烧杯和潜水泵内的料液或电解质溶液清洗干净。若长期不用,应拆卸还原装置,并确保各组件干燥和清洁。 作者:冯红艳 徐铜文 王晓林 杨伟华 单位:中国科学技术大学化学实验教学中心 化学工程论文:多维实践平台建设化学工程论文 一、多维创新实践平台建设的内容和目标 (一)建设内容 一是多维创新实践平台硬件建设。针对能源化学工程专业的特点,对已有的校外生产实习基地进行巩固和规范,实现专业和企业的有机衔接;开拓新的生产实习基地,丰富和加强学生实践环节;优化实验室资源分配和管理机制,增加公共和专业实验室的开放数量和时间;引导和加强专业教师研究室和企业的产学研合作,促进校企产学研中心的有序高效运行,增进校企的紧密联系。二是多维创新实践平台硬件建设运作机制的建设。以校企产学研中心为桥梁,学校和企业签署共同建设协议,确定双方的责任和义务,成立协调办公室,实现实验室、教师研究室和企业的协调互助,加强和完善学生实践环节,增强学生对企业生产的了解和行业发展的认识,提高学生应用专业知识的能力。 (二)建设目标 通过多维创新实践平台的建设,造就一支结构合理高水平的教学科研队伍,利用区域优势和学科优势,进一步加强多种形式的协作,满足具有鲜明特色的专业人才创新能力培养需要。通过多维创新实践平台的有效运作,增加实践教学比重,改革实践教学内容,完善实践教学条件,切实提高能源化学工程专业大学生的应用创新能力。通过多维创新实践平台的建设,培养新形势下的优秀本科生,促使其更快、更好地适应社会需要。 二、多维实践平台建设的实施方案 对学生的多维创新实践能力的培养应该是在专业教师的指导下进行的,目的是充分激发学生的自主学习能力,培养学生的创新能力,让学生真正掌握理论知识,并且可以运用自己所学知识解决实际问题。以此来落实以学生为中心的教学理念,实现课内课外相结合,教学与实践相结合的教学目标。 (一)对教师研究室的建设加以完善 可以根据每个教师的专长和研究方向,来建设尖子教师研究室,并且对考核目标作出明确规定,支持本科生“进团队、进课题”,积极参与教师的教学与科研活动,增进教师研究室和企业的交流,实现教研相长。 (二)强化校内实验室建设和管理 把突破口瞄准建设综合实验室,综合考虑教学内容、课程设计、生产实习的全面配套改革,提升实验室教师的专业水平,发挥学生的自主性,完善生产实习环节。主要是巩固原有生产实习基地,开拓新的实习基地;采用灵活多样的指导方式,充分考虑学生的个体差异,有针对性地选择实习教师和实习场所;强化校企产学研中心的作用,促进学科发展。设计完善的多维实践创新平台运作机制,满足其发展和提升的需求,更好地服务于科技创新。 (三)加强教师团队建设 坚持“以人为本”、“服务广大师生”的指导思想,构建服务化的、人性化的、可持续发展的新理念,调动教师积极性,保障高素质人才的培养,全面推进教育教学改革。 三、结语 安徽理工大学能源化学工程专业学生创新能力的多维创新实践平台建设是立足安徽良好的能源产业背景,紧扣产业需求,结合学科特色提出的,其实施将会促成校内实践环节、校外实践环节和校企产学研三个实践环节的协作和相长,实现学生、学校、企业共同获益,切实培养大学生的创新能力。同时,也为其他相关学科开展大学生创新能力培养工作提供借鉴,共同建设创新型国家. 作者:陈秀 来永斌 陈明功 张洪流 化学工程论文:卓越工程师教育化学工程论文 1教学资源建设是卓越计划得以实施的关键问题 教学资源建设是有中国特色卓越工程师教育培养计划实现的关键问题,也是长期以来中国卓越工程师教育培养计划实施的重点和难点问题。我国教学资源建设仍然存在总量不足、分布不均、共享困难、不能有效服务专业设置、课程建设、顶岗实习和学生就业等诸方面的不足。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确要求把加快教育信息化进程作为推动教育改革发展的保障措施。卓越计划结合自身规律开发数字化资源,加强以优质视频、教学素材、特色专题为主要内容的专业教学资源库建设,有利于推动卓越计划相关专业建设、课程改革和教学方法手段的不断创新,并直接关系到卓越计划培养出来的人才质量。同时,《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见(教高(2012)4号)》提出“通过多种方式整合校园资源,优化办学空间,提高办学效益,确保高校办学条件不低于国家基本标准。因此,建立开放灵活的教育资源共享平台、提高资源建设的规范性和利用效率、降低建设成本和促进优质教育资源的普及和共享已成为亟待解决的重要问题。 2卓越计划化学工程与工艺专业教学资源建设的思路 卓越工程师背景下的化学工程与工艺专业需要根据行业对化工工程师知识、素质和能力的要求,确定相关课程和实践教学环节,将涉及工程意识、工程素质、工程实践能力、工程综合能力培养、企业以及工程项目管理知识的课程纳入培养方案中,增加工程教育相关课程,因此,必须按照新的人才培养方案,以教材建设和精品课程建设为手段,改革教学内容,加强教材建设,自主编写和完善系列专业教材,使教学内容充分反映新世纪化工实际生产和化工行业可持续发展的新要求。总体建设思路如下: 2.1构建“新体系” 构建以培养工程意识、工程素质、工程实践能力、工程综合能力为目标的实践教学新体系。按照基本技能层、知识应用能力与工程实践能力层、创新能力与工程综合能力层等“三层次”,循序渐进地培养学生的工程综合能力和创新能力。在基本技能层,主要通过课程实验、上机操作等实践环节加深对理论课程基本概念、基础知识和基本理论的理解和基本技能的培养;在知识应用能力与工程实践能力层,主要通过课程设计、专业实习、社会实践等环节实现对学生知识应用能力的培养;在创新能力与工程综合能力层,主要通过化工企业轮岗实习、化工企业项目设计与研究、毕业设计(论文)、大学生“挑战杯”竞赛、大学生科技创新活动、产学研合作开发等方式实现对学生的工程综合能力与创新能力的培养。 2.2突出“厚基础” 本专业卓越工程师教育专业培养方案课程设置分为通识教育,专业基础课和专业课三大模块。通识教育包括数学与自然科学、人文与社会科学、体育、素质教育公共选修课等,其课程学时占总学时的47.7%,课程学分占总学分的47.5%;专业基础课包括相关学科基础课和专业基础课,其课程学时占总学时的34.9%,课程学分占总学分的34.3%;专业课包括基本专业课和专业方向课,其课程学时占总学时的17.4%,课程学分占总学分的18.2%。突出了卓越工程师培养的厚基础,为卓越工程师的培养奠定坚实的基础。 2.3强化“宽口径” 本专业卓越工程师教育专业培养方案设置了精细化工、能源化工和生物化工三个专业方向课程模块。其中,精细化工方向课程模块开设了精细化学品化学、精细化工工艺学、精细化工过程与设备、精细化工及分离实验等课程;能源化工方向课程模块中开设了煤化学、煤化工工艺学、洁净煤技术、煤化工实验等课程;生物化工方向课程模块中开设了工业微生物学、生物化工工艺学、生化分离技术、生物化工实验等课程。强化了卓越工程师培养的宽口径,以满足大化工行业对工程技术人才的要求。 2.4体现“重创新” 教材建设也是教学资源建设不可缺少的内容。在化学工程与工艺专业的专业基础课和专业课教材的选用上,以“加强基础、精选内容、有所创新、有利教学”为原则,尽量选用国家规划教材或者比较权威的高水平教材。同时,组织教师立项编写或参编高质量教材,如普通高等教育国家规划教材或精品教材;自编配套辅导教材和讲义,制作和充实各类声像教学资料,积极开发具有专业特色的CAI课件,录制网络教学视频。重点开展精品课程建设,争取获得1门部级精品课程、2~3门省级精品课程、4~5门校级精品课程,通过改革与建设,不断提高教育质量和人才培养质量,努力培养学生的创新精神和实践能力,打造出有扎实理论功底、掌握化工专门技能、有很强事业心和吃苦耐劳精神的应用型专业人才,以满足现代化工业发展对化工专业高素质人才的需求。我们将不断完善卓越背景下化学工程与工艺专业的教学资源建设,确保学校教学质量不断提高,确保专业建设项目绩效。 3卓越计划化学工程与工艺专业教学资源建设存在的困难 卓越计划化学工程与工艺专业教学资源建设的内容相当丰富,在实际操作过程中需要突破重重难关,其中最为突出的有校企合作、人才需求的个性化和多样化以及师资队伍建设三个方面。 3.1校企合作是首先要解决的问题 近年来,我院不断探索和完善校企合作的长效运行机制,努力通过各种渠道与企业沟通,先后在多家大中型企业设立了教学实习基地并成立了一个工程实训中心,为学生营造了在企业进行实践学习的良好机会。但有些企业为了兼顾安全生产、产品质量和生产效益,不能为学生提供在相应的技术岗位上动手操作的机会,这样一来学生的动手能力就得不到真正的锻炼。 3.2人才需求的个性化和多样化 不同的公司对技术应用型人才的需求均存在差异,如同样是培养化学工程与工艺卓越工程师,有些公司需要学生具有精细化工或生物化工方面的知识,而有些公司则需要学生具有能源化工方面的知识。因此,我们必须有的放矢地进行化学工程与工艺专业卓越工程师教学资源的建设,以满足不同公司对技术应用型人才的多样化需求。 3.3师资队伍的建设 化学工程与工艺专业卓越工程师培养必须摆脱传统的大学生培养模式,为了实现卓越工程师的培养目标和落实卓越工程师的培养标准,形成具有良好的学缘结构、知识结构和以中青年为主体的双师结构教学团队是顺利、高效进行教学资源建设的必要条件。而要改变目前师资水平不足,知识结构单一和学缘结构不合理的现状将是一个长期而艰巨的过程。 4结论 本文详细分析了卓越工程师背景下化学工程与工艺专业教学资源建设的必要性,阐述了构建“新体系”、突出“厚基础”、强化“宽口径”和体现“重创新”的教学资源建设思路,并探索了教学资源建设中存在的校企合作、人才需求的个性化和多样性及师资队伍的建设三个突出问题。这对化学工程与工艺专业卓越工程师培养的顺利进行具有很好的指导意义,并可为其它专业卓越工程师的培养提供参考意见。 作者:刘和秀 申少华 胡忠于 李爱玲 黄念东 郑柏树 曾坚贤 单位:湖南科技大学化学化工学院 化学工程论文:程模拟系统教学化学工程论文 1在化工原理教学中的应用 化工原理系列课程包括:理论课、实验课、生产或仿真实习和课程设计四个环节。其中化工单元操作过程设计方法、操作原理及其计算是理论课程教学的重要内容,而迅速准确地进行工程计算是课程设计的基础,所以组织好化工原理理论课程教学是落实化工原理整体教学的关键。目前,化工原理主要授课内容:流体流动、流体输送机械、非均相物系的分离和固体流态化、传热、精馏、吸收、萃取、干燥等单元的基本概念、原理和工程计算方法,而通用过程模拟软件中几乎包括所有常见的化工单元基本模块,在讲课过程中,教师可以在讲授基本原理后,使用软件中的相关计算模块对其工作特性进行模拟展示。东南大学化学化工学院肖国民、李浩扬等,利用Fluent、Aspenplus软件应用于讲授和解决“三传”问题。其中利用Fluent软件,对固定床反应器进行动量模拟,结合反应动力学模型和对流传热模型等,研究反应器内一氧化碳与硝酸二乙酯偶联反应,从而获得反应器内速度、温度和各物质浓度的分布情况,模拟结果与实验数据吻合良好。这一过程给学生清晰的展示了:不仅固定床反应器内部的“三传”均和反应的进行程度相辅相成,而且若想准确计算、设计或优化一个单元操作过程,实验情况与计算模拟必须相互反馈,相得益彰。利用Aspenplus软件对二苯基甲烷二异氰酸酯换热器进行设计和工程开发,与传统的换热器设计计算方法相比,结果具有可靠性高、计算用时少、绘图快、和各专业集成效应强等优势。通过对甲醇—水精馏过程模拟,说明该软件可用于质量传递方面的计算。教学实践证明,该方法不仅可以全面反映塔内物料组成、质量分布状况等工艺计算结果,而且还可通过系统内置板式塔或填料塔的各种塔内件参数,得到塔结构详细设计,另外学生还可以通过改变模拟计算条件,综合考察各因素对分离效果的影响,便于教学。中国石油大学(华东)化学工程学院刘相、王兰娟利用软件:Mathcad、Aspenplus和AutoCAD与传统的课程设计相结合的教学方式,简化繁琐的计算过程,强化学生的工程意识和制图规范,使化工原理课程设计逐步走入规范化轨道。中国石油大学(华东)化学工程学院孙兰义,张月明等,选择烯烃分离装置作为研究对象应用于化工原理课程设计教学之中,利用Aspenplus、ProII获得了最佳回流比、理论板数等重要数据,计算机教学的引入为化工原理课程设计教学注入了新的活力。江苏技术师范学院化学与环境工程学院张春勇,郑纯智等利用Aspenplus软件在流体流动和输送机械、传热、精馏、吸收与脱吸中应用,在教学过程中使学生看到的都是工程实例,充分践行了理论联系实际这一教学原则。嘉兴学院生物与化学工程学院韦晓燕,谭军等,山东科技大学化学与环境工程学院张治山、高军[21]等将Aspenplus过程模拟系统有目、有步骤地应用于化工原理系列课程教学,通过单元模型操作型问题、实际案例分析和课程设计三个阶段的训练,使学生加深对化工单元设计的理解,达到培养“知识”+“能力”型人才的目的。另外,北京石油化工学院化学工程系葛明兰,李翠清等和安阳大学化工系李安林,张换平等将ChemCAD软件应用与化工课程设计和简捷精馏模型,青海大学化工学院李晓昆,张宏等将ECSS软件应用在板式精馏塔工艺计算中。华南理工大学化学与化工学院郑秀玉,李琼还将过程模拟系统应用于化工仿真实习教学的改革与实践当中,取得了宝贵的教学经验。实际工程问题的解决方案通常是多方面因素综合,且呈非线性关系作用的结果,解答需要经过多次运算与讨论分析。如操作型计算,尽管与设计型应用的原理是一样的,但是因为思考问题的角度不同,使得此类问题复杂、灵活,综合条件的选择计算不是一次完成,而是需要多次试算,反复迭代,加之公式复杂,计算步骤繁多,计算量很大。模拟软件的应用是解决这类问题行之有效的捷径,既帮助学生加深了对各化工单元的认识与理解,又培养了他们解决实际工程问题的能力。 2在化学反应工程、分离工程教学中的应用 化学反应工程和化工分离工程皆为化学工程与工艺专业本科生必修的专业基础课程。其主要研究内容的共性为过程开发、工艺设计以及实际生产操作过程中遇到的工程问题。在化工生产过程中,化学反应是生产的优秀,而分离过程则是其前的原料净化和其后的产品精制,一般来说分离装置的费用占总投资的70%以上。过程模拟系统中,基本上包含了教学过程中所包含的各式反应器模型,另外系统还集成了用户自定义模块,用户可根据实际需求二次开发反应器模块子程序。而对于化工分离过程的模拟无论是从可模拟介质的种类和塔器的形式上,还是从模拟结果的精度上,都堪称化工模拟技术发展的代表。如:在AspenPlus中用于模拟所有类型的多级汽-液、液-液平衡为例,其计算分为简捷、严格法两种。简捷法计算单元模块库有三类:简捷法精馏设计、简捷法精馏核算和石油简捷蒸馏。严格法计算单元模块库有六类:严格精馏、复杂塔严格精馏、石油严格蒸馏、基于质量传递速率蒸馏、严格间歇蒸馏和严格液-液萃取,每一类单元模块库中又有多个以进料、加热器(冷凝器)和侧线物流等不同组合形式,如:严格精馏不仅可用于两相(汽-液)计算,还可用于三相(汽-液-液)计算,即可模拟:普通蒸馏、吸收、再沸吸收、萃取、再沸萃取、抽提、共沸精馏、平衡和反应比例控制蒸馏等工艺过程,而石油严格蒸馏库中就有近50种形式可选,所以过程模拟系统不仅可以满足化工分离工程课程主要内容的需要,而且对其后继石化、炼化等工艺课程,也有较大的帮助。天津科技大学王彦飞,朱亮等采用教学内容与AspenPlus软件相结合以提高教学质量,讨论环氧丙烷水解绝热连续搅拌釜式反应器模型的多解性,在课堂上非常快速直观的让学生清楚了解多定态现象以及产生的原因,有助于学生对反应过程的理解,并通过软件使用可以回答,“如果改变某些条件,那么对于结果有哪些影响?”这样的问题。南京化工职业技术学院化工系戴斌,徐宏利用化工过程模拟系统ChemCAD二次开发工具,在SO2转化反应器的工艺设计上,通过使用VBA语言编程,实现有复杂反应动力学方程的反应器工艺设计。变换不同的SO2转化工艺条件,计算得到与之对应的反应器体积,从而为装置技改、去瓶颈和优化提供依据。上海应用技术学院吴锡慧,郁平等对化学反应工程教学改革和实践,在实验中引入AspenPlus软件强化计算机应用,提高了学生们的设计和综合分析能力。该软件也正被学生用在大学生化工设计竞赛、毕业设计和科技创新等环节。天津大学化工学院李士雨,齐向娟给出了应用ChemCAD模拟软件更新分离过程教学内容的初步方案包括:分离过程热力学、自由度分析的原理和方法、单级平衡和多级平衡模拟计算等。得出:无论从国内外化工分离过程教学内容的更新趋势上看,还是从工业界对分离过程教学内容需求的变化上看,在分离过程教学内容中增加计算机模拟分析方法是大势所趋。华东理工大学化工学院李伟,朱家文等采用模拟软件ProII在化工分离习题课上,同时改变热力学方法、闪蒸条件、压力等,完成不同条件下的多种闪蒸计算。进行丙烯精制塔精确计算可对塔操作参数进行多方案计算和比较,实现整体优化;通过调节操作参数实现产品的纯度和塔的能耗比较,在其之间建立量化概念,这对于思考许多分离基本问题是十分有益的。江苏石油化工学院朱建军、林西平等利用AspenPlus软件对醋酸与乙醇催化反应精馏塔进行模拟,回流比、进料组成、进料位置等对醋酸与乙醇收率的影响进行了分析,结果表明:运用AspenPlus软件可以有效、快捷、方便地模拟脂化反应精馏过程,结果可靠,精度高。江汉大学化学与环境工程学院吴宇琼将AspenPlus软件引入分离工程课程及实验教学中。通过演示软件操作录像、学习模拟经典实例等方法,使学生迅速掌握并使用软件,借此求解泡、露点及塔板数等。广西大学化学化工学院秦祖赠,葛利等利用ProII对膨胀器的气体加工装置进行模拟,福建农林大学材料工程学院卢泽湘,范立维等利用AspenPlus对甲基叔丁基醚(MTBE)的催化反应精馏工艺进行模拟,并进行教学演示和讲解。着重在混合物热力学性质的计算、多组分平衡分离过程计算上,真正做到了“严格计算”。同时指出软件对化工热力学、化工设计等课程的学习也会有较大的帮助,连续三年化工专业本科生对过程模拟系统的学习兴趣调查中“,学习兴趣强烈”的分别占到总人数:72.8%、83.2%、86.8%。将过程模拟系统应用于化学反应工程教学,避免了大量计算公式推导、复杂数值计算等问题,可以在少用课时的情况下,尽量全面地展示化学反应工程的优秀内容。多组分多平衡级分离的严格计算,是设计分离设备和优化操作过程的必要计算手段,也是化工分离工程教学的主要内容。使用过程模拟系统,在进行MESH方程推导及基本算法介绍的同时,使得塔的精确计算和将热力学中相对独立的知识运用到具体的分离过程中,解决其工程实际问题成为可能,并且可以对塔的操作参数、分离要求和设备投资、运行费用等问题进行分析计算,极大地提高了学习的深度与广度,使学生更加主动积极,综合分析和解决实际工程问题的能力明显提高。 3结语 通过对以上课程的学习及过程模拟系统的应用,为接下来学好化工过程合成与分析创造了条件,为化工设计打下了基础,同时这两门课程对过程模拟系统的应用又是不可或缺的。由此可见,过程模拟系统是化学工程与工艺专业优秀知识点有机综合、相互贯通而成的产物,是新时期培养具有过程科学和工程知识背景的计算机应用人才的利器。在高等教育日趋大众化,呈现多样性的今天,强调优秀知识点在专业规范上的统一性特征,是最终形成专业特色多样性的前提和保证,而在教学中推广应用过程模拟系统无疑是这一特征的具体体现。 作者:李晓昆 张宏 闫志强 汤强 张鹏宇 单位:青海大学
石油和化工论文:我国石油化工的进展和市场走势 1我国石油化工行业的进展 (1)炼油技术,尤其在加氢技术方面、重油加工技术方面、油品质量技术升级方面都取得了进步。(2)乙烯技术进步,成套大型乙烯装置技术独立开发取得新突破。(3)开发自主产权大芳烃技术取得重要进展。我国是世界芳烃产品对二甲苯(PX)第一生产大国和消费大国,但是长期以来一直没有自己完整的芳烃成套技术,一直用巨资引进国外技术的方式建设芳烃生产装置。2012年,我国成为世界上第三个具有自主知识产权芳烃成套技术的国家。(4)石化产品差异化生产技术取得新进步。(5)支撑石化产业“可持续、绿色、低碳”发展的关键技术取得进展。石化可持续发展的关键技术,以及FCC烟气脱硝关键技术都得到了显著进步。 2国际石油行业市场 如今世界经济形势逐步向好,国际油价走势受美国经济数据提振,2013年1月国际油价反弹,轻油2013年3月期货结算价每桶96.44美元,比前一交易日上涨0.56美元;伦敦布伦特原油2013年3月期货结算价每桶113.48美元,比前一交易日上涨0.20美元。国际炼油业的炼油毛利已经自2010年以来连续三年上升,预计全球炼油业2013年将仍处于炼油行业景气周期末期。国际化学品方面,美国化学理事会预测2013年美国化学品市场增幅1.9%,与2012年1.5%增幅相比微增。欧洲化学工业理事会预测2013年欧洲化学品增幅为0.5%,与2012年下降2.0%相比有所提高。全球对特种化学品需求方面也有较乐观的估计,预计将增长3.1%。 3我国石油行业市场 我国石化行业运行态势可以概括为“缓中趋稳,稳中向好”。由于国际金融危机和欧债危机持续深化,加上国家采取宏观调控政策,防止经济过热,我国经济减速明显,持续回落下行,对石化行业影响明显。从全过程看,2012年开局石化行业运行步履蹒跚、如履薄冰,运行压力前所未有。面对严峻复杂的宏观经济形势,国家有关部门陆续出台的一系列宏观调控政策也开始起作用,石化产业运行态势从下半年起也开始趋稳,到四季度行业步入平稳和小幅回升阶段。总之,我国石化产业全程运行几渡难关,生产经营业绩前降后升,最终缓中趋好,全年取得了一系列重要进展。 4我国石油行业市场的发展 进入2013年以来,我国经济基本没有改变,宏观经济将会继续保持稳健发展。国家出台的一系列相关调控措施作用,2012年第四季度经济企稳回升的势头已跨年延续,预计全年GDP增速会在8%左右。根据工信部下发的《石油和化学工业“十二五”发展规划》,“十二五”时期,石化行业经济总量继续保持稳步增长,总产值年均增长13%左右,到2015年,石油和化学工业总产值达14万亿元左右。工信部网站2013年2月19日综述,预测2013年我国石油和化工行业经济运行总体将保持平稳,回升势头将进一步巩固,上半年虽然有下行压力,但下半年“稳中趋好”。2013年我国炼油产业预计仍处于景气周期,城镇化的推进和第二辆汽车开始进入北京、上海和广州等大城市家庭,使国内成品油需求得以稳定增长;新建大型乙烯的投产和芳烃市场的紧俏也带动了化工轻油需求的增长。此外,国家税务总局2012年7月12日第36号文件,改变过去乙烯芳烃类化工产品的石脑油燃料油退免消费税的办法,对境内生产石脑油、燃料油的企业对外销售用于生产乙烯、芳烃类化工产品或用于其他方面的石脑油、燃料油征收消费税,这一政策措施使得国内成品油市场更加有序。然而,加快成品油质量升级的步伐当属炼油企业2013年头号任务,也是对炼油企业的严峻考验,需要抓紧开发、采用先进的国四、国五汽油和车用柴油的生产技术,并设法落实所需的巨额技改资金。化工市场需求方面总体回暖。展望2013年,丙烯产能释放较多,众多企业竞相上马丙烷脱氢制丙烯、甲醇制丙烯等专产丙烯装置。浙江有3套丙烷脱氢项目正在建设,分别是宁波海越公司位于北仑的60万吨/年装置、浙江三锦石化公司位于绍兴的45万吨/年装置、浙江卫星石化公司位于嘉兴平湖的45万吨/年装置,这些项目预计在2013—2014年陆续建成投产。甲醇制烯烃我国当前已有4套装置在运行。同时石化企业加快推进大型裂解装置建设,两套新建的大乙烯装置将于2013年投产,新增联产的丙烯产能80万吨/年。因此,丙烯产业链的延伸会有丙烯需求的增加,但是市场供需改观的程度不会太大,估计行情总体仍将延续较低迷状态。进入2013年,受国际市场资源偏紧、下游需求增长、重要基础有机化工产品高位持稳等的影响,纯苯市场供少需多,预计仍将延续相对高位。PX需求仍较紧俏,1月价格大涨至1700美元/吨。合成树脂需求方面,2013年国内包装、建筑、农业、家电和汽车等聚烯烃需求增速略高于2012年。价格和毛利均会小幅上涨,LDPE价格和毛利将回到合理水平。预计2013年国内塑料包装的需求为1950万吨,比2012年增加4.8%;国内建筑业塑料的需求在890万吨,比2012年增加4%;农业对合成树脂的需求为345万吨,比2012年增加10%;家电业对合成树脂的需求为620万吨,比2012年增长1%。汽车行业对塑料的需求为325万吨,比2012年增长10%;2013年年底国内五大合成树脂产能将达到6260万吨/年。根据商务部网站援引日本媒体报道,2013年1月合成树脂的亚洲现货价格已正在进一步上涨,低密度聚乙烯的亚洲现货价格为1430美元/吨左右,比2012年12月上旬上涨了10%,亚洲行情主要取决于中国。国内PE现货市场稳中有涨,从2013年1月LLDPE价格止跌反涨,均价为11266.6元/吨。2013年PVC行业受扩能不止等影响,国内PVC市场预计会延续2012年价格“阴跌”、“低位”的弱势局面。合成橡胶需求方面,2013年全球合成橡胶需求预计达到1594万吨。国内汽车需求预计增长9%,合成橡胶需求量2013年预计为426万吨,比2012年增长7.5%。轮胎企业运行环境将向好,轮胎生产销售将逐渐转好。但是,国内合成橡胶新增产能的大量释放,供需关系会有所逆转,使供大于需求局面进一步体现。 5结论 综上所述,可以预见,我国石化行业总体趋稳向好。经过经历的洗礼和考验,我国石化行业有信心继续攻坚克难,灵活运用高油价、较低经济增速条件下保持石化产业稳定向好的做法与经验,为我国宏观经济健康稳定发展作出支柱产业应有的贡献。同时,我国石化行业在新的一年继续面对着油价高和化学品市场竞争的严峻挑战,会进一步细化落实绿色低碳与差异化战略,优化与调整产能结构、原料结构和产品结构。炼油企业会继续将高价油用到最需要的地方,生产出社会最需要的高质量汽柴油和航煤。可持续发展方面,推进传统石油化工产业向能源化工产业的转型已成为共识,随着我国石化产业高层对现代煤化工为主的石化二次创业的日益重视,未来化工原料的煤炭替代和构建具中国特色的“煤油化一体化新模式”等方面会取得新的进展。可以预期,我国在石油化工领域,不仅在产能产量上,而且在产品档次和节能减排上,赶超美欧世界一流的努力将取得实质性的进展。 本文作者:肖克来提·可依木工作单位:新疆油田油气储运公司 石油和化工论文:石油化工项目造价全过程控制研究和探讨 摘 要:工程造价全过程控制是指为确保项目建设的投资收益,围绕工程造价所进行的全部行为和组织活动。本论文旨在探讨新常态下,施工企业在石油化工项目工程实施阶段对工程造价全过程控制的方法和手段,合理确定和有效控制工程成本,从做好工程造价的事前控制、过程控制和事后控制,以获得更高的经济效益。 关键词:工程造价;全过程控制;成本计划 石油化工是我国国民经济的支柱产业之一,在国民生产总值中占据重要地位。随着我国经济从高速增长进入中高速的新常态,经历黄金期后的石化产业开始步入成熟和转型的新阶段,需求放缓、产能过剩、节能环保政策趋严、市场激烈竞争等成为其主要特征。“十三五”国内石化行业新建项目将大幅缩水,工程建设领域迎来“寒冬期”。在这种时期,石化工程市场竞争越来越激烈,企业要保持健康稳定发展,就必在已近饱和的市场中抢占市场份额,加强经营管理的全过程控制,做到降低成本,开源节流,才能在市场竞争中处于不败之地。 石油化工项目建设一般包括土建、钢结构和设备制安、管道焊接及热处理、电气和仪表安装、暖通和给排水安装及防腐保温等专业,具有工程投资规模大,建设工期长,工程质量安全要求高等特点。工程实施阶段是以施工企业为主体的建设阶段,据估计,投资额中约60%发生在这一阶段,且此阶段造成工程造价失控的因素很多,施工材料价格、人工成本、市场波动、返工、监管不到位、安全质量问题等都可能在施工阶段对成本造成影响[1],故工程实施阶段是工程造价控制的重要环节。 本文结合公司的经营管理实际,分析了工程造价管理体系,对全过程造价管理的事前控制、事中控制和事后控制,提出了一些建议和措施。 一、完善工程造价管理流程 为了实现工程项目造价全过程控制,施工单位必须完善工程技术服务收入流程、工程结算流程和工程分包流程。 (一)工程技术服务收入流程 该流程规定了工程投标报价的组织、合同谈判、合同签订与变更、分析与考核等一系列管理的控制要点,投标项目的参与要经过预审,中标项目的合同谈判要精心组织,一份好的合同是取得经济效益的基础。 (二)工程结算流程 该流程规定了合同分析、进度预算及进度款、现场变更、竣工结算、财务结算、价款回收、分析与考核等管理控制要点,责任明确到人,使每位员工都能明白自己应该做什么和怎么去做,明白自己在工程造价全过程控制管理中所扮演的角色。 (三)工程分包管理流程 该流程规定了分包商资源的管理、工程分包计划、方案的编制与审批、工程分包招标与合同管理、分包现场管理、工程款审定与结算、考核与评价等控制要点。 二、工程造价的事前控制 施工企业要想很好的控制成本,提高效益,就必须从源头――市场开发、投标、合同谈判、工程分包及成本计划等环节上采取措施,加以控制和利用。 (一)注重投标策略 投标是一种激烈的竞争,由于石油化工工程建设市场的不断饱和,施工企业为了有饭吃,把标价越压越低。因此,科学合理的计算投标价格,显得尤为重要。 据对我公司2013-2015年的调查,共发生的投标费用,相当于当年完成产值的0.5-1%,其中未中标工程的费用占三分之一,这是一项不小的开支。因此,提高中标率、节约投标费用开支,成为降低成本开支的一项重要内容。这就要求企业不能有标就投,而是要进行认真的分析研究,有一定把握的才能够投。同时,对投标费用,要进行总额控制,规范开支范围和数额。要想提高中标率,首先要参照以往同类型项目的成本价格,其次要细心研读招标文件,弄清楚哪些应在投标报价时考虑,哪些有变更或索赔的可能,再利用不均衡报价的技巧进行投标报价,为中标后工程项目的建设实施中产生的变更签证索赔打好基础。 (二)降低合同风险 签订承包合同一定要慎重。在合同签订前,要仔细分析合同文件条款,区分开明显的工程价款条款、可转化为经济责任的条款和隐含的经济责任条款。对于明显工程价款条款中的施工合同价款,采取趋利避害的原则,对于规模小、工期短的项目可采用固定价款;对于规模大、工期长的项目可采取可调合同价款,以预防不可预计风险因素。对于可转化经济责任条款,由于该类条款与施工单位的经济效益密切相关,因此在确定该类条款时我们要协商合理比例。对于隐含的经济责任条款,要充分考虑风险因素,合理规避风险,防范不可预见的经济损失和索赔。 (三)提高分包效益 石油化工工程规模大、专业多,企业一般都将部分非主体安装工程进行分包,以降低施工成本。工程分包合同的签订要慎重,要合理转化施工单位承包风险,规避分包合同风险。 分包单位的选择,要严格采用招标的方式进行确定。首先由投标参与人员及合同签订的相关人员对石油化工工程施工的市场成本进行测算,结合市场行情,编制合理的招标控制价。确定好招标控制价后,邀请在公司备案的有实力的合格分包单位进行投标报价。在对分包单位的投标文件进行综合评标后,选择合理低价的分承包商为中标单位。这样,便能最大程度上保证了较高的分包效益。 (四)做好目标成本计划 成本计划是项目实施之前所做的成本管理准备活动,是项目管理系统运行的基础和先决条件。项目部可应用目标管理法编制项目成本计划,即根据合同价格和生产要素的配置,结合一些可预见的实际情况,编排成本预算,计算出保本点和目标利润,形成项目总成本计划,作为控制施工过程生产成本的依据。编制成本计划时,对可能存在的风险因素在成本计划中都应做不同程度的考虑。目标管理的关键是要将责任和绩效奖惩挂钩,否则达不到预期目标。 三、工程造价过程中控制 从施工企业的性质、特点来看,项目施工过程中的成本控制显得尤其重要,因为在此过程中将发生整个项目80―90%的成本费用,包括材料费、人工费、机械使用费、临时设施费和现场管理费等,其中任何一项费用控制不好,都将会影响项目的经济效益。 (一)层层合同交底,掌握结算要点 项目中标后,合同工程师向项目部进行合同交底,经营部门组织项目员工进行合同二次交底,合同中明确的工程计费方式、材料供应划分、大型机械设备的使用方式等条款,要让全体管理人员认识和理解。同时,要将合同履约各环节上与经营结算索赔有关的条款逐条分析整理,分解落实到各个岗位,归纳成具有可操作性的《合同结算要点》,以便在施工过程中能及时根据合同条款做出合理判断,写出有效的、能产生经济效益的现场签证和技术性方案。 (二)确保施工方案和技术措施的经济性 编制施工方案要根据工程实际制定保证质量、安全、进度等的技术措施,编制方案时应详细测算计划投入的人力及所需特殊的手段材料以及机具机械等,以便今后作为指导施工和办理签证的依据。经营部门虽然懂经济但却对技术外行。为了让技术和经济很好的结合起来,找到技术和经济的结合点,我们提倡经营部门参与施工方案、技术措施的编制过程,开展经济性评审,对施工方案、技术措施进行优化,确保施工方案、技术措施的技术经济合理性。 (三)从材料管理中挤“效益” 材料在整个工程费用中占有很大的份额,材料成本的节约,也是降低工程成本的关键。造价工程师对材料费进行严格的控制,在材料预算―计划―采购―签收―领用―使用―监督―回收等各个环节加强管理,责任落实。从投标报价到实际采购等过程要有效控制、准确定价,以降低材料成本,增加项目效益;组织材料合理进出场,如果进场太早,就会早付款给材料商,增加公司资金利息,还可能增加二次、三次搬运费,有些易受潮的材料更可能堆放太久导致不能使用,需重新订货,增加成本;若材料进场太晚,不但影响进度,还可能造成误期罚款或增加赶工费。材料在使用过程中,要严格按照施工材料消耗定额和工程进度安排用料,限额领用,并对材料使用量上进行监督,及时核销,防止浪费,合理使用资源。 (四)严格控制施工过程成本 为了有效控制施工成本,真实反应工程量,杜绝浪费,建议采取以下几点措施:在土建施工方面,要把混凝土浇筑的工作量计算详细,在施工过程中杜绝浪费、抛洒、跑膜现象,每次浇筑时应抽查混凝土量,以确保混凝土满足供应。在安装施工方面,要合理有效的利用材料,尽可能的降低材料损耗,避免浪费。例如非标设备材料现场要画出详细排版图,申报材料时要注明按规定尺寸供货,塔类平台的板材损耗量相对要比定额规定的大,要求经营人员深入现场,计算出实际损耗并及时与业主沟通协调,争取按实际损耗量进行结算,防止材料亏损。在防腐工程方面,要重点跟踪和确认材料的除锈方式及等级。施工图纸上一般只提出采用哪种除锈方式,没有注明等级,采用喷砂除锈方式需要特别注意,一般情况下材料都是进场后直接到喷砂场地喷砂、抛丸、刷底漆后开始下料施工,材料的损耗量也经过喷砂、抛丸刷底漆,这部分费用是不能忽视的,以某项目为例,共有钢结构3000吨,按定额平均损耗6%计算,损耗量达到180吨,造价约70万元。特殊技术措施方案如大型设备吊装、地基处理等也要在施工过程中随时跟进,积极与业主沟通各项费用,取得一致意见并及时回收资金。[2] (五)及时做好签证索赔工作 现场签证是工程施工过程中产生的工程量或费用的增减,它是施工过程中发生的动态的施工费用,必须及时办理。任何工程在实际施工中,都会遇到设计变更、工程量增减、合同差异等问题,如何才能保证签证的时效性、有效性和经济性。首先,仔细研究施工合同,争取发现漏洞,在合理的范围内钻合同的空子,寻找合适的突破口;第二,熟悉施工图纸,准确对照图纸与投标时的工程量及内容;第三,对现场发生的经济签证要及时编写,并跟踪每个环节的进展,尽快完善手续,避免拖沓延误,出现节外生枝增加签证难度;第四,及时收集整理相关资料,为索赔提供充分依据。[3] (六)提高结算书编制效率和技巧 大型项目的整套结算编制需要比较长的时间,短时间内难以完成。但事实上,工艺、设备、钢结构等专业的工程量统计工作完全可以在平时的工作中进行。项目成立初期,经营人员就可以把各专业的工作量统计表格设计好,当然表格的设计是非常重要的,设计的项目一定要考虑周全,这样我们在后期的汇总工作中才能很顺利。 比如,在工艺管线的工程量统计中,管外径、壁厚、材质、设计压力、介质、设计温度、保温形式、保温厚度、保温材料、标高、数量这些信息一个都不能少。管外径算防腐量时要用到,拍片定额是按管双壁厚划分子目的,因此壁厚信息必不可少而且算材料重量时也要用到。材质更是不可缺少,套定额、计材料费、焊口是否充氩保护及热处理都要用。定额里管道的压力等级是按设计压力划分的,因此要输入设计压力信息。输入介质信息的目是为了区分拍片焊口的等级,从而确定拍片比例,算出拍片数。管道具体刷何种油漆和涂料,往往和温度有关,因此要输入温度信息。保温的工程量计算要用到保温厚度、长度、管外径。管道定额是按20米操作高度考虑的,但保温防腐的工作量,操作高度超过6米就要计取超高费,因此标高的信息也不可少。 四、工程造价事后控制 事后考核、分析不是马后炮,而是下一个循环周期――事前科学预测的开始,是造价控制工作的继续。在坚持每月每季度综合分析的基础上,采取回头看的方法,及时检查、分析、修正、补充,以达到控制成本和提高效益的目标。 (一)合同关闭与权益维护 企业依据工程结算书和材料核销清单,与甲方、分包方分别进行材料的核对结算,包括材料量差、价差的计算和最终结算。合同工程师对合同所有条款的执行情况进行逐项清理,财会部门依据合同约定及时收取甲方工程款和支付分包工程余款,确认无未完事项后关闭对外承包合同和对内分包合同。 因甲方原因,未严格履行合同条款,给企业带来经济损失的,企业应果断拿起法律武器,维护企业的合法权益。 (二)重视项目后评价 目前许多施工单位并没有认识到项目后评价的必要性和重要性。工程造价管理归根结底是对人的行为管理,而项目后评价是增强工作者责任心的重要手段。项目后评价是工程项目管理工作的延伸,是项目管理周期的一个重要阶段,也是项目管理的最后一个环节。在项目结束后,通过对项目目标、执行过程、效益、作用和影响所进行的全面系统的分析,总结经验教训。对于通过项目后评价发现的问题,企业应认真分析原因,提出相应的纠正和预防措施方案,建立成本构成模型,为今后同类型项目的投标积累经验数据。 五、结语 总之,工程造价全过程管理是集经济、技术和管理为一体的综合学科,只有做好各方面协调,才能做到科学有效。在现代工程项目建设管理体系中,施工单位必须对工程项目造价采取全过程控制的方法,做好工程造价的事前控制、过程控制和事后控制,必将获取最大限度的利润。 石油和化工论文:石油化工火灾的特点及预防和扑救措施浅析 近年来,我国的社会经济实现了全面的发展,石油化工得到了大力的应用,在人们的生活中出现的频率越来越高,但是,石油化工的原材料基本上都具有易燃易爆的特点,同时,石油化工的生产过程是在非常恶劣的环境中进行的,导致生产者和使用者的安全得不到有效的保证,甚至对整个区域造成严重的危害。所以,必须要对石油化工的火灾特点进行全面的探究,并且找到预防和扑救的措施,这对于社会的发展和人民的安全有着至关重要的意义。 一、石油化工火灾的特点 (一)石油化工产品的原材料在着火之后,燃烧阶段是分不明显的,初级阶段是非常短的,会迅速进入到发展阶段,形成非常严重的火势。相比于一般的燃烧,火灾的发展是非常迅速的,所以,石油化工火灾在初期的阶段通常是不能得到有效的控制的,扑救难度非常大。 (二)在石油化工产品发生火灾之后,会导致很多的有毒物质流泻出来,在产品燃烧的过程中也会放出很多的有毒气体,其浓度是非常大的。当所释放出的有毒气体在火场上扩散之后,对于战斗人员的安全构成了非常大的威胁,同时,在灭火救人等工作的开展中有着非常大的难度。在这样的条件下,进行石油化工火灾的扑救时要尤其注意战斗人员的防毒防窒息措施。 (三)石油化工火灾的火焰能够达到非常高的高度,特别是油罐火灾,火灾发生的过程中,会产生猛烈的燃烧,当这些条件综合的时候,会产生强烈的辐射热,战斗人员很容易发生窒息的问题,不可轻易的靠近火点,灭火救人的难度是非常大的。如果石油化工的盛装容器发生爆裂的时候,温度极高的液体会飞溅到现场人员的身上,灼伤的状况是非常严重的,灭火救人的效率就会大大降低,造成无法估量的人员伤亡和财产损失。 (四)在燃烧的过程中,极其容易发生连锁反应,爆炸的冲击波是非常强的,所造成的破坏极大,并且是不可预测的,在这样的条件之下,对现场的营救人员提出了相应的要求,对于火灾的态势要做到时刻关注,尽可能在爆炸发生之前就将相关的人员进行撤离。 (五)当油罐火灾发生的时候,会出现体积膨胀、沸溢喷溅的现象。当重油中的轻质部分发生燃烧之后,重质的部分就会携带部分热量向下沉降直到油罐底部的水垫层。在热量的作用之下,水会发生汽化,导致体积膨胀。气体体积膨胀到一定的程度的时候,将上面油品向罐外喷射。当喷溅状况发生的时候,对于火灾有着非常大的影响,能够使其迅速发展,对于人民的生命安全和财产安全都构成了非常严重的威胁,所以,在这样的状况之下,要将人员进行及时的撤离,减少人员的伤亡和财产的损失。 二、石油化工火灾的预防和扑救 (一)石油化工的安全设计具有系统性的特点,对其安全设计要做到足够的重视,严格把控整个的过程。对于生产的安全来说,安全设计有着至关重要的作用。如果安全设计发生问题,很容易导致安全事故的发生。在设计准备工作的开展中,设计人员要对设计任务和工程项目中化工产品的种类、数量等有一个比较全面的了解,并且提出相应的预防安全事故措施。 (二)对生产备注做出进一步的强化。生产管理中主要包括了设备施工安装、运行维护等,在生产管理的强化中这几方面都是不可缺少的。安装施工的过程中,需要严格按照设备安全的工艺要求进行施工,同时,还要对生产设备进行及时、有效的养护,做到将安全隐患进行有效的控制,尽量避免安全事故的发生。 (三)职工的安全教育培训是一项非常重要的内容,需要定期对员工开展培训,让员工对自身的安全有一个清晰的认知,严格遵守工作岗位的纪律,将预防火灾的能力进一步的提高,明确可以参与处理的事故和必须及时报警的事故,通过这种培训,便于对事故初期进行及时、有效的处理,而且为员工的生命安全和财产安全提供有力的保障。 三、石油化工火灾的处置措施 (一)在石油化工的生产过程中非常容易发生火灾,要尽量避免火灾的发生,需要建立一支高素质的专业化的灭火救灾的队伍。在突发性灾害事故的处置中,消防部队占据着优秀的位置,不过,所承担的救援工作的时间还是比较短的,实战的经验相对较少。在这样的基础上,需要对相关的知识进行全面的学习,使用各种先进的设备,同时,还要总结实战的经验,进行认真的分析和探究,找出其中存在的问题并提出有效的措施,从而提高作战部队的能力,为人民财产安全和生命安全提供有力的保证。 (二)事故的处置预案要做好,而且要经常进行模拟演练。在对现场的灾情进行判断的时候,需要将火势的特点和处置预案进行紧密的结合,作为重要的依据,然后确定相应的对策和措施。预案发挥着辅助的作用。当所做的预案和现场的火情一致的时候,可以对预案进行相应的改变,在短时间内确定灭火的方案。当所做的预案和实际的情况有出入的时候,指挥员要承担起相应的职责,放弃所做的预案,对现场的实际情况进行全面的分析和探究,然后开展救援工作。 (三)指挥人员的训练和演习有着非常重要的作用,可以让他们明确自己的职责,担负起自己的责任,遭遇险情的时候不至于不知所措,并且在演习的过程中,他们对相关的情况有一个比较全面的掌控,对火场中需要做的准备工作有一个了解。训练和演习是必要的,在这个过程中,使指挥人员做出正确决策的能力得到相应的提高,在更大程度上减少人员的伤亡和财产的损失。 四、石油化工火灾中的其他注意事项 (一)现场的指挥人员要遵循统筹一致的原则。火灾现场的情况是非常复杂的,需要注意的问题是非常多的,灭火救灾的工作需要通过消防部队和各种联动应急力量等来完成,所以,必须要对各项工作进行相应对的明确措施,由总指挥下达所要采取的战略战术,保证命令的统一下达,避免各自为战等问题的出现。 (二)在安全防o的选择上要遵循及时、正确的原则。要实现灭火救灾工作的有序开展,首先要保证救灾人员自身的安全,所以,采取正确的安全防护是非常必要的,也是石油化工火灾中至关重要的一项内容。 五、结束语 不同石油化工火灾的现场必定存在差异,所以,石油化工火灾事故的处置要根据现场的实际情况开展,对事故进行全面、深入地分析,从而确定最佳的救灾方案和措施。在火灾的扑救过程中,指挥员发挥着重要的作用,要灵活应用不同的战术,提高火灾扑救的效率。石油火灾的处置工作有其复杂性和系统性,必须要进行科学、全面的分析和探究,从而制定出合理的措施,对火灾进行有效的预防。这对于和谐社会的构建和国民经济的发展也有着非常重要的意义,同时,可以为人民的生命安全和财产安全提供有力的保障。 石油和化工论文:石油化工仪表故障分析和处理措施 摘要:石油化工行业设备向着大型化、多仪表化、科技化、人员减少化发展。所以在实际情 况中,我们必须探索一些合理的、有效的仪表设备维护措施,满足企业的发展需求。 关键词:石油化工;仪表维护;常见问题;故障处理 对于石油化工行业来说,输油管道的正常运行的检测是十分有必要的。 仪表是设备正常与否的重要检测手段之一。 对于石油化工中的仪表维护和对常见 问题的一些应对措施的研究是十分有必要。 进行对维护人员的教育和针对实际出 现的一些问题的研究。总结出一套维护和应对措施方案,有利于石油化工企业的 发展。 本文就通过石油化工企业在生产过程中仪表的一些常见的维护和故障处理 措施进行分析。说明怎样在实际情况中检查和处理仪表的不正常运转。 一、分级管理与维护 在传统的实际维护工作中。传统的巡回检查制度是常用的维护管制方式,可以及时的发现问题和解决问题。并且把问题消灭在萌芽状态,遏制其的发展。但是对于现在来说,设备的不断精密增大,并且台数的不断增加,仪表达到十几万台。对此变化,传统的维护模式已经不适用,必须开发出新的维护巡查方式满足企业的需求。对于分级维护来说,形象的说法是医生加护士的管理模式。在仪表的口常维护中。对于关键仪表进行加强管理,实行二级维护。一级维护以班组为单位,对于本班组指定的区域内的仪表进行口常的巡查,并且责任到人,由组内的组长或者班长直接负责指挥。二级维护是在一级维护的基础之上,对于关键设备关键部分的仪表由区域内的主管工程师负责,定期进行巡查,一般来说,次数设定为一周一次。并且监督一级维护的质量。对于特别重要的设备在进行每月一次的特别维护处理。分级维护的主要特点在于,突出了重点,在巡查人员之间也明确了自己的责任,提高了巡查的效率。 二、生命周期与维护 任何一台设备,都有它的生命周期。即使同一台设备,也会因为外界的环境,比如说气温、湿度以及接触的介质的不同也会影到设备的使用寿命,所以对于一些设备在一些环境中的寿命的研究也就显得十分的重要了。特别是对于一些重要位置的设备仪表。一旦发生故障就会造成损失,所以对于设备寿命的的预测愈发显得重要。一般来说石油化工企业仪表设备可分为三大部分,即测量仪表、控制系统和执行机构。 2.1测量仪表 对于现场测量仪表来说,测量的主要参数是温度、压力、流量、液位等等。首先要用统计学的方式,对于多年积累的数据和资料进行整理和分类。统计出事故易发生的环境了和在某些环境下仪表的使用状况。其次,对于一些关键性仪表要进行生命周期的预测,而且建立生命周期的档案。因为一旦发生事故,会直接造成比较大的损失。所以,必须估算平均寿命周期,建立风险评估机制,甚至提前更新设备。 2.2控制系统 一般现在的石油化工企业使用的控制系统是DCS系统,DCS系统具有可靠性高,故障率低,自诊断报警性功能强,配置比较高,而且DSC的生命系统比较长。 一般的DSC系统在刚刚生产出厂时,都有MTBF与使用寿命的标示。如果按照每个生产周期进行一次点检和保养,那么一般可以使用5年到10年。 2. 3生产控制 在实际的生产中,最容易出现问题的不是仪表,而是仪表调节阀。仪表调节阀的应用范围比较广,故障率比较高,故障点多所以对其的寿命管理是十分有必要的。在统计分析的基础上,对于不同装置调节阀的部件及其附件制定不同的维护方案,确定相应的寿命管理办法。 2. 4对于配套设备的维护 一个仪表的回路不仅仅只是测量仪表、控制器、执行机构等等。它还包括接线端子、保险丝、继电器等等一些小的设备。所以,对于整个仪表回路的维护,要一丝都不能漏掉,任何工作环节的疏忽,都可能造成无法弥补的损失,特别是对于一些重要的小部件回路,建立生命周期档案。进行检测和成本分析,测算出最佳的维护方案,制定出合理的成本与风险评估,提高生产效益。 三、维护措施 近几年来,国内有些石油公司推行TNPM管理。也就是全面维护。规范生产。要实现TNPM的管理首先要走进现场,观察现实,了解现场的实体物件。然后在制定出行为规范,制定出行为准则,然后再继续进行跟踪、调查,找出不足,完善行为准则。例如:广州石化公司的设备管理系统,工作的重点在于推行“第一次把事情做好”,该公司认为,故障的主要来源于现场人员的作业不规范、作业不专业,在现场组织多年有经验的技师、维护工作者,把多年积累下来的科学、有效、成功的仪表自动化维护经验推广到部门中去。以便于提高作业人员的水平,提高仪表设备的维护水平。 四、规范作业,创造维护条件 在石油化工部门的仪表维护作业环节,应该根据实际情况制定出作业规范,根据企业的生产规模、流程特点、操作特点和面对的自然环境。选择适合企业生产的设备。在现场,仪表的选型应该满足工艺过程温度、压力的等级和所处场地的防爆等级。对于仪表的进购应该货比三家,确保选择可靠的、维护方便的、产品周期运行长的仪表设备,不能之比较价格。另外仪表的规范性安装,不仅可以确保仪表的设备正常运行,而且同时可以减少口后仪表设备口常维护的工作量和预防性维护的工作量。如果不按照标准严格执行,那么在口后的工作运行当中,不仅提高了设备的运行风险。而且,对以后的故障检修和预见性维护也造成了比较大的阻碍,从而给企业的正常工作带来不便,也埋下了事故的隐患。造成经济的损失,带来企业经济效益的下滑。总结:对于当代的石油化工企业来说,安全高于一切。安全生产是企业经济利益的前提。所以,对于生产中的一些设备的安全维护显得十分的重要。设备的安全生产不仅能够给企业带来源源不断的经济效益,同时为员工也带来了良好的工作环境。经济的不断发展不能忽视了安全。制定出符合自己企业的发展模式,提高仪表维护的可预见性。 石油和化工论文:含油污水处理和回用水处理工艺设计在石油化工企业的分析 摘 要:企业重视对石油化工废水的回收和处理,阐述了石油化工企业废水的产生和特点,对石油化工废水处理技术的新进展做了简单介绍,并对石化废水处理的前景进行了展望。 关键词:石油化工;废水处理;新处理技术的发展 石油化工涉及到国民经济的各个行业,关系到老百姓的衣食住行,随着经济的发展,石油的需求量不断加大,石油化工企业的生产规模持续扩大,生产工艺不断改进,产品的数量种类越来越多,石油化工废水中污染物种类越来越复杂,同时石油化工企业的生产过程中,离不开用水,生产量和用水量成正比,因此石油化工废水水量越来越大,处理难度越来越大,人们需要更加关注石油化工废水的回收和处理,改进传统的处理工艺,开发新的处理技术。 1 石油化工废水的特点 石油化工工业是以石油或天然气为主要原料,经过化工过程而制取各种石油化工产品及副产品的工业。主要有石油炼制、化纤、化肥、塑料、合成橡胶等多个行业组成。涉及到老百姓衣食住行的方方面面。石油化工企业的大量生产,会排出大量的石油化工废水,石油化工废水未回收处理或不达标排放排出来后,河流及农田就会被污染,从而对生态环境造成不好的影响。包括:(1)石油废水的排放,石油从地底下开采出来后,就会经过脱水等处理后就会进入到集输管线中,之后才能送到炼油厂或者是油库中,还要在油库中进行再次的脱水以及脱盐处理等措施,但是当原油中含水量小于或等于某种数据时,之后才能到减压的装置中,这其中就会产生一些重油和渣油。(2)每次深加工都会产生一些石油化工的废水,这些废水的处理是进行安全生产工作的重点,因此在加工的过程中,都要把石油化工的废水运用比较实用的技术进行处理,也同时在处理过程中也要提高处理的能力及技术。 石油化工废水的基本特点:污染的水源扩散的特别的快。由于石油化工废水只有再次加工的过程中才可以应用,处理。大量的石油化工废水,由于石油化工产品种类繁多,化工处理工艺千差万别,石油化工设备参差不齐,石油的利用率有高有低,使石油化工废水成分复杂,污染物浓度差异很大,区别于其他污水的特点,其理成本高,大量的化工废水要求企业生产设施和污水处理设施同步建设,使企业的利润空间下降,因此石油化工废水收集和处理一直是石油化工企业的需要解决的难题。 2 石油化工废水处理工艺简析 从石油化工废水的产生过程分析,石油化工废水的产生基本有两种途径,(1)石油深加工过程中产生的废水。(2)生产、运输过程中泄露的油料混入正常的无污染水时产生的废水。所以,石油化工废水如果不采取积极有效的措施加以收集及处理,就会流入到下水道中、河流和湖泊中使地下水和地表水都会遭到污染。 1)石油化工废水的收集与处理十分重要,由于石油化工废水的产生量大,有机污染物成分复杂,特别是加工过程中含有有毒物质的企业,废水一旦排入下水道、河流和湖泊中影响人类的生存环境,破坏地球的生态平衡。也就是说石油化工废水应该从没有受到污染的水中分流出来,做到雨污分流,严厉打击偷排漏排企业,对废水进行收集集中处理,处理后达标排放或回收再利用。2)石油化工企业在厂区要建有废水池,对产生的石油化工废水能够回收利用的,回收利用,不能回收利用的,排入污水处理设施中,经过隔油池、气浮池、生化池、过滤消毒后达标排放。同时监测废水的污染物程度,来调节污水处理设施的工艺参数,达到好的处理效果,降低处理成本。3)由于石油化工行业涉及的范围广,产生大量的石油化工废水。肺水肿含有大量有机物,如果能对这些废水进行回收利用,可以降低企业污水处理成本,减少环境污染。在当今有一些油水的分离技术。这样就可以使石油化工的废水能回收再利用。比如重力分类法、空气悬浮法、超声波法等技术,油水分离技术应用于油污废水处理,根据水质的成分,采用不同的处理方法。废水中油类污染物多数处于集中状态,不是单一状态的存在,因此,油污废水处理要采用多种处理方法结合,多单元操作分别处理后,对有机物进行回收,对分离后的达标水进行排放。4)应用新技术,提高石油化工废水的处理效果,降低处理成本。 目前石油化工废水处理技术主要有物理化学法、生物处理法和两者相结合的方法。下面是对目前一些较传统技术而言有效地技术进行一下介绍。 (1)生化处理技术改进。目前含油废水处理普遍使用“老三级”除油工艺,即隔油-一级气浮-二级气浮-生化处理,人工固定化工程菌除油装置将工程菌放入废水中,吸附在活性炭中,以水中的有机物为食物,利用微生物的新陈代谢,转化为简单的无机物,而使有机物被去除。完全替代了二级气浮工艺,较传统工艺降低了成本,具有实际的应用价值。 (2)物理化学法改进。膜处理技术的发展对废水的处理有重要意义,随着膜技术的不段进步,膜具有多样化、高质量、低成本的特点。对石油化工废水用超滤膜一级处理―反渗透膜二级处理,处理后的水回用循环水,此方法维护方便,工艺流程简单。 (3)生物膜法。在生化池中投入填料,在好氧的状态下,微生物构成的生物膜吸附到填料上,由于石油化工废水污染物成分复杂,对微生物的冲击比较大,生物膜法可以提高微生物的耐冲击能力,由于生物膜的附着面积较大,从而提高有机物污染物的去除率,提高处理效果,降低处理成本。 3 结语 近年来各类石油化工废水处理技术的研究与应用得到了迅速发展,处理方法也越来越多。但上述方法各有不同的适用范围,需要针对不同的情况进行研究,确定适合的工艺。由于受到废水成分、油分存在的形成、回收利用的深度以及排放方式等多因素的影响,如果只使用单一的处理方法,难以达到满意的效果。在实际应用中通常是将几种方法结合在一起,形成多级处理的工艺,从而实现良好的除油效果,使出水水质达到废水排放标准。但是,废水的末端治理只是治标不治本,必须从根本上找到污水产生的原因,从源头遏制住废水的产生。 石油和化工论文:浅析石油化工设备安全风险评价和方法技术 摘 要:随着现代化社会的进一步发展,社会对资源的需求不断增加,石油社会进步以及经济发展提供较大的动力,它深刻地影响着一个国家的经济发展及社会安定。由于石油化工装置在企业的运转过程中都具有易燃、易爆、高温、高压、危险性大、安全要求高等特点, 使人们越来越重视石化企业安全风险管理, 以实现系统安全目标。本文说明了石油化工设备安全风险评价的重要性,并对如何检测提供了方法和具体的技术防范措施。 关键词:安全风险;石油化工;设备;评价;方法技术 一、石油化工实现安全风险防范的重要性 我国的供油网络设备覆盖整个中国,许多为无人区,如石油化工设备受破坏,要进行修复,将花费大量人力物力,如未及时发现,将造成重大财产损失,并且会对环境造成污染,要确保这个庞大的网络正常传输,风险评价是针对危险源发生的概率和危险发生后造成后果的严重程度做出定性或定量的评价,从而能够合理运用人力、财力和物力等资源条件,采取最为合理的措施,达到最为有效地减少风险的目的。同时可减少对环境的污染,面临多方面的困难。由于石油化工设备需要在确保安全风险运行的前提下才能运行,延长设备的连续开工时间以降低生产成本,采取技术措施来有效地防止事故的发生,并可以把可能造成的损失限制在最低程度。 因此,风险评价结果是实现风险控制与管理的依据。对于风险评价的结果,不是风险越小越好,因为减少风险是以资金、技术、劳务的投入作为代价的,通常的做法是将风险限定在一个合理的、可接受的水平上,去研究影响风险的各种因素,经过优化,寻求最佳的措施方案。 二、石油化工设备安全风险评价方法 (一)安全检查表法 安全检查表是事先将要检查的项目,以提问的方式编制成表,在编制安全检查表时要结合关事故资料,原则是要根据国家及行业有关的安全法律、法规、标准。 (二)危险与可操作性研究 通过系统、详细地对工艺流程和操作进行分析,评价对整个生产过程的影响。基本分析步骤是:选择一个工艺单元或操作步骤,收集相关资料 了解设计意图找出工艺过程或状态的变化 研究偏差所造成的结果分析造成偏差的原因。 (三)失效模式与影响分析 通过识别石油化工单个设备或单个系统,确定分析项目和边界条件,说明现有安全控制措施,建议风险控制措施。 (四)故障树分析 将导致石油化工设备事故的逻辑关系列出,构成一种逻辑模型,然后通过对这种模型进行定性或定量的分析,通过最小割集的计算,找出事故发生的基本原因。 (五)火灾、爆炸危险指数评价法 火灾、爆炸危险指数评价法是以在标准状态下的火灾、爆炸或放出能量的危险性潜在能量的“物质系数”,把操作条件和化学反应的特殊过程危险性等作为追加系数加以修正,计算出“火灾爆炸指数”,并根据指数的大小计算暴露面积、财产损失、停工损失等事故损失后果,对损失后果进行分组,再根据不同的等级提出相应的安全对策措施。 三、石油化工设备安全预防性维护措施 (一)维护设备的生命周期和预防性 结合维护经验,对设备进行生周期成本分析,测算设备生命周期,量化设备维护管理,在设备故障发生前有计划、有预见性地进行维护检修或更新。 (二)加强设备检、维、修管理工作,尤其是设备选材和运行状况 稳定原料性质,提供平稳的床层温度和催化剂线速;严格控制水质,定期排污;严把安装质量关,降低应力水平;严格遵循加热管道的焊接规程,消除焊接残余应力加强工艺指标管理,严格执行内外取热操作规程操作,严禁干烧。 (三)采用数字化监测系统 数字化监测系统的类型有:光电液压等传感器、数字化图像处理、嵌入式计算机系统、数据传输网络、等.全新的数字监测管理模式,具有快速处理数字信息抗干扰能力,而且发挥了宽带网络的优势,可以对管道监测系统远程、实时、集中、全面的掌握,通^全面的监测,将前端管道的参数通过网络摄像机视频采集、流量测试设备,通过网络摄像机的数据通道一起转换成IP数据包,将数据通过解码器将视频显示出在电视墙或大屏幕上,后端可建立相应的预警机制,对无法预知不定时活动区域,采取移动侦测,对有语音监控需求的环境,准确、有效地处理和控制关联事件。对于数据传输采用多种方式进行选择,如果设备的空间跨度大,可以采用无线网络的方式。 (四)加强技术管理,优化操作方案 加强三旋运行监控:在主风量不变的情况下,三旋压降正常为13kp左右。石油化工设备实行二级维护,一级维护是全员维护,设备按区域承包到人。重要设备在一级维护基础上实行二级维护,每周一次,由区域主管工程师负责,检要设备运行状况,监督一级维护的维护质量,并进行可预见性维护及故障处理;对重大关键设备再实行每月一次的特别护理。实行分级维护可以使维护人员的职责明确,突出重点及关键设备,提高设备维护水平,减少石油化工设备运行故障的发生。 综上所述,石油化工设备的风险防范及技术措施,对预防事故特别是重大事故的发生并把可能造成的损失限制在最低程度。对在改扩建生产装置进行安全评价,不但在石化行业,而且在其他化工行业也是可行的,这样使管理者掌握系统的安全状况,修订、完善安全规章制度,完善防灾设施和组织,提高安全管理水平,无疑是具有重大的积极意义。 石油和化工论文:当代石油化工自动化仪表的性能评价和发展趋势 摘 要:近年来,我国在石油化工领域取得的成就与发展是十分显著的,其生产模式也逐渐从传统的机械化转变成了如今的产业化。基于石油化工产业对社会经济发展以及人们日常生活的重要性作用,我国不断开展石油化工领域的自动化研究,并取得了一定的成效。为了促进石油化工产业的进一步发展,本文对当代石油化工自动化仪表的性能进行了简要的评价,并对其未来发展方向进行了综合性的阐述与讨论。 关键词:石油化工;自动化仪表;性能 引言:从我国石油化工自动化仪表的研发过程中,我们不难发现,虽然我国仪表在功能方面越来越强大,适用性与准确性方面也越来越强。但是,与世界先进国家涉及的仪表设备相比,还是具有很大一段差距的。由于石油化工生产工作长期要在冷热交替、真空高压的环境下,再加上生产操作中涉及到的一些工序具有很强的危险性,为了有效的控制各项参数的准确性,必须要始终保持仪表设备的高效率运行,为了提高我国石油化工企业的生产效率与质量,减少安全事故的发生,必须要对石油化工自动化技术进行创新,是我国石油化工自动化仪表在未来的发展过程中取得更大的突破。 一、自动化仪表控制系统的发展方向 科学技术的飞速提升推动了我国石油化工产业的不断发展,从而使其自动化仪表的研究方面也觉得了惊人的成果。自动化仪表的出现,不仅有效的提高了石油化工产业的工作效率,还减轻了石油企业工作人员的总体劳动量,使我国的石油化工企业逐渐实现了信息化管理。从现阶段的情况来看,我国的自动化技术已经克服了传统自动化技术在使用中存在的不稳定现象,获得了各行各业的高度认可。自动化技术的出现,意味着自动化控制系统也将得到及时的更新,并在未来的发展中不断引领新的发展方向。 1.发展中小型DCS 分散控制系统(DCS)因具有体积小、价格低、功能强等优点备受用户的青睐。随着科学技术的进步,DCS采用了性能更强大的微处理器,大大增强了CPU的控制处理能力。中小型DCS独立性比较强,布置方法灵活,使用范围十分广。随着化工生产运行时间延长,DCS不仅可以满足生产控制的需求,还可以使每个小系统分别控制各个生产环节,切出检修也比较方便快捷。近年来,随着DCS联网技术的发展,多套中小型的DCS通过网络构成了较大规模的DCS,满足整个工艺装置的控制要求,使工厂投资周期短,收益速度更快。 2.发展先进高效安全的通信技术 通信网络技术的DCS十分重要的组成部分,若要保证DCS系统的先进性,就必须研究开发先进、高效安全的通信网络技术。我国DCS通常由大规模集成电路构成,受静电、杂波的影响比较敏感,导致故障发生频率较高,严重影响着生产过程的控制。为了确保DCS的安全,必须不断开发新一代通信网络技术,提高DCS的整体质量和性能。 3.发展嵌入式人工智能技术 在自动化控制系统中采用智能控制算法和软仪表技术,形成具有人工智能的控制模块及网络系统,使得系统全面提高了控制水平。但是由于人工神经网络自学习、组织和处理能力并不是特别强,需要经过训练对DCS全面的监控和检测,提高系统工作的可靠和安全性。 二、自动化仪表性能评价和发展方向 近年来,我国自动化仪表在石油化工产业取得了十分惊人的成就,但是与发达国家相比,仍然存在很大的差距。因此我们必须不断的研究和改进仪表的信息化、智能化性能,提高自动化仪表控制处理能力,促进我国石油化工产业的快速发展。 1.电磁阀和气动元件的性能和发展方向 电磁阀和气动元件是自动化仪表安全控制系统最重要的部分,是用来控制流体的自动化基础元件,电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制,并具有一定的灵活性和精确性。在石油化工自动化控制系统中,利用电磁阀控制系统中调整介质的方向、流量和速度。由于石油化工生产环境比较恶劣,需要对电磁阀进行日常的维护和保养,在安装前,需要注意气体流动的方向和接管是否正确、气压是否符合要求等,同时要注意电磁阀的防尘工作,提高其工作性能。 在电磁阀发展过程中,应该尽量简化控制回路以往的执行器,在电磁阀内利用工作介质形成自身的控制回路。目前我国电磁阀通径已扩展到300mm,介质温度范围在-200℃-450℃,r间从几十秒到几毫秒,减少了生产成本,大大的增加了电磁阀和气动元件的工作性能。 2.温度变送器的性能与发展方向 温度变送器是自动化仪表控制系统中重要的部分之一,广泛的运用于各个领域中,它能将物理测量信号或者普通电信号转化为标准电信号输出,是温度变量转换为可传送标准化输出的重要仪表。 一般情况下,石油化工企业的生产设备都是有指示控制的,温度一般控制在-200℃-1800℃范围内。温度电流变送器可以把温度传感器的信号转变为电流信号,连接到仪表上,从而显示出相应的温度,这样可以比较简单、直观地观察石油化工生产中的实时温度,较好的控制生产过程。 温度变送器传输距离远、抗干扰能力强、测量精度高、具有较好的稳定性。在石油化工自动化控制系统中,可采油热电偶温变,可免用补偿导线,降低成本。同时,对温度变送器的功能不断的研究和完善,更好的将信号传递给其他相关的温度采集仪表,实现石油化工自动化控制的发展方向。 3.控制系统电源的性能和发展方向 控制系统使用交流电源采用三相四线制380V和两相220V,直流电源以24V为主,使得石化工现场生产供电系统大为简化。随着DCS,SIS控制系统的发展,直流电源在自动化仪表的应用越来越广泛,电源系统集成性比较好,设计可靠性高,对自动化仪表的控制和处理能力有较好的提高。在控制系统中,可以使用变频器进行调速,并降低启动电流。变频器可以利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能,可以进行交流和直流电的转化,同时,变频器的软启动可以使启动电流从零开始,减轻了对电网的冲击,延长其使用寿命,可以达到省电的目的,从而减少了企业在设备维护和电能资源方面的费用。 电源技术必须向着标准化、集成化和智能化水平发展,按照国家的相关标准设计直流电源系统;将分散的电源部件、电压表、电流表和电池安装早标准的机柜箱内,便于操作高性能产品。同时,对整个电源系统都有智能监控功能和调节功能,方便运行电流、电压的读取。 三、总结 综上所述,自动化仪表的使用,不仅有效的提高了石油化工产业工艺参数方面检测的准确性,是的参数检测的速度更加迅速,并对石油化工产业的生产实施的有效的监控与分析。由此看来,在未来的发展过程中,实现石油化工产业的智能化与系统化发展,实现自动化仪表是促进我国石油化工产业未来发展的最佳途径,也是推动石油工业产业市场竞争的必要因素。 石油和化工论文:石油化工企业火灾预防设计和施行相关问题探讨 摘 要:石油化工企业涉及的原料、中间产物和成品往往具有易爆、易燃及易腐蚀的特点,因此,石油化工企业特别重视生产安全性与防火安全问题,必须针对自身生产现状采取相应的对策,本文就石油化工企业火灾预防设计和施行相关问题展开了探讨,供同行参考。 关键词:石油化工;火灾预防;设计;问题探讨 1.合理选址布局 化工企业应根据生产特点和工艺流程对作业现场进行合理选址及布局,提高其作业区域规范化,严格按照相关防火设计标准要求规范防火间距与耐火等级,例如,对于有爆炸危险性的车间不能设置在半地下室或地下室;对于易爆易燃作业场所应独立一处,且要远离明火散发地点,一般应保持超过25米的距离。 2.厂房合理设计 2.1石油化工厂房的装置铺砌和竖向布置 在《石油化工厂区竖向布置设计规范》中,对于厂房的装置铺砌做了明确说明,适合铺砌的是检修、生产操作、消防运输等场地。通过这种方式,能有效地划清场地之间的位置,这样就能为检修和消防赢得时间,方便其开展工作。所以,在当前的相关规范体制中,需要增设一点,那就是“装置竖向布置设计应使泄漏危险物料和消防溅洒物在装置内滞留时间最短”的相关内容。 2.2石油化工厂房的层数设计 一般情况下,在进行建筑设计时,主要考虑的是怎样在有限的空间里最大限度的布置建筑,使其得到充分的利用,对于消防的重视度不足,尤其是厂房具有很多层的时候,要特别注重消防安全问题。在楼板或者平台上,要建设相关的设施,防止可燃物的下漏。设备最好不要放置在多层,避免发生火灾时难以逃离。在《建筑设计防火规范》中,对于厂房的层数设计就有了明确的说明,目的就是为了能及时方便的疏散人群,将火灾造成的损失降到最低。 2.3石油化工厂房的高度 通常来说,石油化工企业的厂房不能高于三十二米。由于当前国内的消防设备最高的灭火高度是二十四米,所以,在建造石油化工厂房时就需要在这个高度之内,避免一旦发生火灾无法及时进行扑救。不但如此,要考虑到消防人员的登高水平,通过考察和测试,多数的消防员在二十三米的高度是可以开展救火工作的,再往上的高度,要进行救火工作就会受到能力的限制。 2.4改进健全当前的预防火灾的相关规范体制 在当前的相关规范体制中,主要是规定了仓库的面积、消防道路,对于装置的整体面积或者是最大面积并未作出明确的限定。这样显然是不够安全的,在控制火灾方面也是有所欠缺的。所以,在现有的规范体制中,需要补充上述不足,再具体的实践过程中,也要依据实际情况,对石油化工企业的占地面积作出限定。 3.对石油化工工业可燃物的危险系数作出有效区分 由于石油化工工业的特殊性,许多的物质都是易燃物,虽然当前的规范体制中对于其相关的危险系数做了划分,但是依旧不够完善。火灾危险区域大小需根据量化分析结果及环境因数决定。一般情况下,液体碳氢化化物火灾危险区域考虑从设备或液体火灾水平方向考虑6―12米,垂直方向考虑从液体表面向上6―12米。但液化石油气的容器或泄露储存区域水平方向需考虑巧米。装卸可燃易燃液体的码头水平方向需考虑30米,垂直方向考虑从水平面到码头表面。根据确定的火灾危险设备及火灾危险区域范围,可画出防火危险区域图。 4.生产过程中的防火措施 为了防止火灾发生,应根据生产工艺特点采取相适应的防火措施,具体如下。 4.1严格按照相关操作规程 加强对各个岗位人员上岗前的培训,提高其对生产工艺流程的熟悉与掌握,认识相关化工原材料的性质,了解与掌握化工设备的使用方法,具备基本的事故应急能力。 4.2加强对设备参数的控制 应时刻密切观察与控制化工设备与管道的压力情况,了解不同管道压力与各种设备耐压强度之间的关系,控制好设备正负压的调整,定期做好耐压检测工作,确保相关安全装置已安装好,如压力计、放空管、安全阀等。 4.3确保化工生产设备、输送管线及储存容器等封闭性管理 一旦发现有泄漏现象应立即采取应急措施与救援对策,将危险系数降到最低。 4.4控制化工材料的比例与投料速度 在进行化学反应过程中,应控制好投入材料的速度,精确投入材料的数量比例,如果没有控制好投入材料的数量与速度将会致使化学反应过于剧烈而引起火灾爆炸事故。 4.5严格控制反应物料温度 在化学反应过程中,所有的反应物料都具有一定的温度条件才能发生正确的反应,若反应时的温度超过所需要的温度,则会导致反应物发生爆炸或着火。 5.建立健全防火管理制度 为了降低化工企业生产过程中火灾发生的几率,应建立健全防火管理制度,加强对化工生产过程中的相关管理。完善防火安全管理,建立健全安全生产责任制度,将消防安全责任层层落实到各个部门及相关负责人员,明确分工,加强消防措施,提高生产安全性。建立加强消防体系。根据国家相关设计防火规范进行火灾危险分类,根据火灾危险类型采取不同防火工艺。做好关键、重点部位的工艺防火体系完善工作。 6.加强对化工从业人员的整体素质水平培训 当前,我国化工企业中存在很多从业人员业务素质水平不高的问题,为了提高从业人员业务素质水平,应加强对化工从业人员的整体素质水平培训,定期开展专业知识与技能培训,通过实地演习和专家讲解提高从业人员的综合素质水平。 7.依据实际情况,需要设立相关的紧急装置 7.1需要增加应急消防设备的后备电源 通常来说,我们在考虑消防问题时,都是按照我们自身的理想化的思想去做出思考的。比如说,通常会考虑到,假设发生火灾,而现有的建筑或者是相关设备能在不被灭火的情况下坚持多长时间,能不发生爆炸的可能等等。假设遇到强降雨、滑坡、泥石流等等自然灾害,消防人员不能及时的到达火灾现场,又或者是因为其它种种原因导致现有的消防设备不能有效地使用,在这种情况下,就必须要考虑到后备电源的稳定性问题。而且,要确保后备电源与相关的消防设备能科学合理的链接,一旦外部供电系统停止供电,后备电源要能进行自动切换,保证能有效地进行自主消防工作。 7.2需要增加应急的切断阀门 导致石油化工工业出现重大火灾的主要有以下两个方面的原因所在:首先,用于生产的油泵以及其它的相关生产设备出现故障或损坏,会产生大量的热量,从而引起了石油的燃烧,最终导致了火灾的发生,这类火灾在火灾总量中占据了17个百分点。其次,由于管道系统或者是相关的阀门出现泄漏,导致许多易燃物质外泄出来,从而引起了火灾,这类火灾比较常见,在火灾总量中占据了32个百分点。在现有的石油化工工业中,依据相关的规范体制规定,在相应的设施上设立了相关的安全控制系统,但是这些系统并不能有效地、及时地切断易燃物质的外泄,主要是在火灾发生时给人们警示、紧急停车、连锁等。假设在高位设施的底部出料的位置设立应急的切断阀门,那么,一旦发生火灾,就可以及时地切断易燃物质的外泄通道,能有效控制火势,很大限度的减少火灾带来的损失。 8.结语 综上所述,在石油化工工业中,火灾的预防控制问题是十分重要,在具体的操作实践过程中,不但是要依照现有的相关规范体制来进行设计和生产,同时,也要提升石油化工企业的安全防控意识,对现有的相关规范体制做出适时的完善和改进。充分结合石油化工企业的相关实际情况,做出科学合理的设计规划,对于火灾的预防控制做出深入的研究,找到科学合理的解决议案。 石油和化工论文:石油化工企业仪表自动化设备故障的预防和维护探讨 [摘 要]随着我国改革开放的不断发展,其作为国民经济发展的自主,石油化工企业的发展也获得了发展,尤其在先进技术实践的方面,石油化工企业在设备方面的配置也越来越先进,仪表自动化设备的发展成为石油化工企业发展的主导者,提升了石化企业生产的效率,对于我国整体经济的发展意义重大。由此可见,为了实现仪表自动化设备更好地勇于石油化工企业的生产,应当采取积极措施,做好石油化工仪表自动化设备故障的预防和维护工作。 [关键词]石油化工;企业;仪表;自动化设备;预防;维护 在当前的石油化工企业发展当中,仪表自动化设备占生产装置中的比重越来越高,在石油化工企业实际设备的运行过程当中,即使为石化企业带来了一些方面的方便,但是对于仪表自动化设备而言,运行过程中难以避免会出现故障的现象,为了保证石油化工的企业经济效益目的的实现,应当在平时就做好自动化设备的及时维护,一旦出现问题应当积极采取措施进行维护,进而为仪器的正常运行提供保障,推动石油化工企业的顺利发展,保证经济和社会效益的稳定。 1、石油化工企业仪表自动化设备故障的预防 石化企业仪表自动化设备的顺利运行是保障企业正常生产、保证企业正常经济收益的前提,因此,必须严格做好石油化工企业仪表自动化故障发生的预防工作。这种预防工作,顾名思义,就是要在设备发生问题之间进行,在购买设备伊始就应当有针对性的制定有计划地预防性故障维护工作计划,目的是做到防患于未然。由此可见,对于石油化工企业自动化进行预防性的维护,在避免发生事故的同时应当对于设备进行及时维护,这样一方面可以减少对于石油化工企业正常生产造成的伤害,另一个方面,还会减少事故发生以后的设备维护的难度。[1] 1.1 积极更新管理制度,将隐患消除在萌芽 石油化工企业在进行设备故障预防的过程当中,应当对于各个级别仪表自动化设备操作人员和管理人员的工作都进行严格的规范,这是由于石油化工企业不断的发展壮大的同时仪表自动化的设备也会在石油化工企业设备中的比重越占越高,在这些先进设备上投入的高技术人才和管理人员自然也比较多,因此在先进设备的操作过程中投入的人员和财力也越来越多,为了保障仪表自动化设备的顺利运行,应当对于现有的设备管理制度进行不断的创新,鼓励建立起符合现行石油化工企业仪表自动化设备的新型管理制度,把这些设备的维护工作做好有利于及时发现设备管理当中存在或者潜在的问题,有利于及时采取针对性的措施,将隐患消除在萌芽之中。 1.2 采取分级维护方式,减小设备故障导致的消极影响 在日常的仪表自动化设备维护的过程当中,应当采取分级卫华的制度,对于一般的设备进行二级维护,并且保持定期的巡查和检查工作。在实际进行设备维护的过程当中,首先应当对于全体的设备进行统一全面的排查工作,让所有的设备都按照一个正常的生产量进行生产,其次组织专门的技术管理人员对于重要的设备进行二次维护,参加二次维护的设备应当至少占全部排查的50%以上,在进行二次维护的过程中应当选用具备专业知识的人来进行管理和负责,[2]保证能够及时保证发现仪表自动化设别在运行过程中的隐患或者潜在的隐患。通过这样的分级制度有利于提升预防工作的效率,在各级员工而言不仅能够保证权利和责任明确而且能够提升原有的故障预防水准,对于石油化工企业中使用的仪表自动化设备维护意义重大,有利于减弱设备故障导致的消极影响,提升企业的经济和社会效益。 1.3 着重发展仪表自动化设备的生命周期预防,提升企业经济效益 在石油化工企业仪表自动化设备故障维护的过程当中,无论是哪一种的仪表自动化设备都具有一定的使用生命周期,并且生命周期的长短和设备所在的环境密切相关,因此,为了实现仪表自动化周期更长的目的,减少仪表自动化故障发生的几率,在故障设备维护的过程当中能够保证设备的减少和维护,保证设备所在的环境是适合设备正常发展的,不会导致设备由于环境的原因难以使用,进而导致设备故障的可能性提升。[3]在设备一场维护的过程当中,应当做好现场的测量工作,保证仪表的温度和压力以及液位等方面的参数都在正常的范围以内,减少仪表自动化设备故障的发生的同时做好日常的维护。 2、石油化工企业仪表自动化设备故障的维护探讨 2.1 维护仪表自动化设备的诊断技术 在维护发生故障的石油化工企业仪表自动化设备的锅中当中,应当首先考虑到发生故障仪器对于整体石油化工企业的意义,以及其相关的其他相似功能仪器的稳定性,以期待其发挥功效,保证整个企业工业的正常进行提升石油化工企业的工作效率。[4] 在对于石油化工企业仪表自动化设备维护的过程当中,应当采取仪表的自行诊断技术,实现基层设备维护工作目的的同时,也应当注意管理人员的工作内容。经过多年技术的不断成熟发展,仪表自动化设备的自行诊断技术已经达到一个比较完备的水平,也正是由于自行诊断技术,采取的人工智能性质的设备检测和分析方式,因此能够及时发现设备运行过程中存在的问题,并且提示相关维修人员采取合理措施消除故障,或者也会通过自动警示的方式来提醒操作人员设备存在的问题,并且提示相关的故障维护措施保障设备的正常运行。人工智能的设备维护技术一方面减轻了设备维护人员的压力和工作量,另一个方面还会通过智能化的分析为维护人员提供科学的数据,促使和帮助维修人员更快的制定适用于设备的相关维护工作。 2.2 保证仪表自动化设备维护和管理工作的规范性 在仪表自动化设备进行故障或者潜在故障维护维修的整个技术过程当中,还应当着重注意的一点是石油化工企业仪表自动化设备在很多方面是相互衔接的,并且符合公司整体利益要求,这样的方式能够最大限度的减少设备故障的产生和发展,因此在对于设备进行日常维护和故障处理的过程当中,应当充分考虑石油化工企业的生产规模、生产年限、相关设别维护人员的数量和技术。在选购仪表自动化设备的过程当中应当着重选取技术顶尖、功能完备、操作易上手、价格制定合理、售后保障技术团队完善的设别,一旦发生购买的设备不符合要求以及产生设备不能正常使用的情况或是造成设备使用寿命减短的现象,就会为日后的长远工作留下后患。 3、结束语 综上所述,在石油化工企业的仪表自动化设备运行的过程当中,为了实现保障企业经济利益的目的,同时保障设备正常运行,首先就需要做好设备的故障预防和维护工作,对于设备进行定期检测的同时采取有效预防措施消除设别运行过程当中存在的隐患,对已经故障的设备进行及时维护。在维护过程当中也应当积极探索新的有效的方式,保证石油化工企业的仪表自动化设备更好地为我国的经济发展贡献力量,推动我国经济和社会不断向前发展。 石油和化工论文:石油化工企业人力资源管理存在的问题和应对策略 【摘 要】 企业想要赢得竞争优势,就要充分利用好各项资源,包括社会资源、人力资源和品牌效应等,本文主要讲述的是石油化工企业对人力资源的开发与利用。通过加强人力资源的管理,实现企业效益、资产的增值。 【关键词】 石油化工企业 人力资源 存在问题 策略 一、引言 随着市场竞争愈发激烈,企业对人才的要求也越来越高。但就目前我国石油化工企业的人力资源管理系统来看,有些地方仍存在不足,无法满足企业市场竞争下的新职能,更不利于企业的发展。石油化工企业想要得到长足发展,就必须改变原有人力资源的管理模式,只有这样才能真正提高企业市场竞争的优势。 二、我国石油化工企业人力资源管理存在的问题 (1)招聘机制不够完善 由于我国石油化工企业正处于体制改革的阶段,所以在招聘和用人方面还没有达到统一的认识标准。采用传统的用工机制一经录用就是岗位终身制,缺乏弹性,很难实现对人才的优化配置。同时,传统的招聘方式不够严谨,没有做到公平、公正的原则且随意性大,严重影响了人力资源管理系统的秩序;其次,企业在人员录用方面自主性较高,没有经过知识、技能的考核,只要通过人际关系就能得到岗位。这样的招聘方式不但影响企业的整体效益,还给企业的发展带来阻碍。 (2)培训机制偏旧,无法满足企业要求 开展培训课程有利于提高企业员工的安全意识和技能。但是,部分企业对员工的培训工作不够重视,只是流于形式,根本没有实际生产的培训内容。或者是一些管理者为了降低管理费用,缩减培训课程来减少培训费用的支出,从而使培训效果收效甚微。此外,还存在领导挪用培训经费用作其它项目使用的现象。传统培训机制落后还包括石油化工企业的培训体系不够健全,主要表现在选择培训对象的问题上,由于传统的培训体系没有明确规定培训对象,人力专员在选择培训对象时无章可循,只能听从领导意愿。这样的选择方式导致了培训人员只是抱着走走过场的心态,反正培训结束后也不用进行考核。一般情况下,偏旧的培训机构所使用的培训内容形式单一、内容枯燥,根本没有从实际出发,所选择的培训内容和培训形式也没有任何科学依据,更没有评估价值可言,导致培训评估体系形同虚设。 (3)缺乏合理的人才考核机制 石油化工企业的职能划分不够明确,导致工作内容和责任不够清晰,这些都是因为缺乏合理的人才考核机制造成的,也是造成人才流失的主要原因之一。合理的薪酬激励机制对激发员工的积极性和工作热情有一定帮助,但部分企业对员工的奖惩却有失公平,使得人员工作态度懒散、消极,甚至有些员工还会产生不公平、不作为的逆反心理,从而难以实现对员工的统一管理。其次,石油化工企业实行的薪酬制度不够科学,管理人员与一般员工的薪资相差较大,薪酬没有与实际的生产业务、绩效挂钩,这样的薪酬制度难以服众,从而增加人员流失率。此外,传统的考核制度实行的是“大锅饭”制,干多干少都一样,不但打击员工的积极性,还严重影响了企业的生产效率,浪费人力资源。 三、提升石油化工企业人力资源管理水平的策略 (1)采取标准化招聘机制 更新的招聘机制应能发挥其新职能,满足企业的实际需求。随着科学技术的发展,企业不断引进技术、管理型人才,用以保证企业生产的高效运行。因此在完善标准化招聘机制过程中,企业应该从管理和技术层面上出发,有针对性的选择人才,不只是增加了人数的数量,还要在质量上也得到提高。 另外,建立的招聘机制应科学、合理。需要做到以下两个方面:第一,石油化工企业对所要招聘的岗位要有预测性评估报告,包括对岗位人员的要求、标准和期望等,应聘者还要通过基础的专业测试和技能考核。第二,为了保证招聘活动的公平性,考核要秉持公正公平公开的原则,发现有徇私舞弊的行为要严肃处理,并完善招聘考核制度。 (2)提高培训的效用 石油化工企业应重视培训的效用。良好的培训效果对提高员工的技能和素质有很大帮助,且良好的工作环境氛围有益员工身心健康、心情舒畅。而想要提高培训的质量,增加培训投入资金必不可少。其次,培训内容是整个培训过程的优秀内容,不同的岗位要安排不同的培训内容,且培训内容应层层递进。最后,健全培训管理体制有利于防范企业风险。因为培训体制不健全导致管理体制不健全,由此造成企业管理系统上下衔接不上,不利于企业的统一管理。所以,企业要制定合理的建设计划、培训计划和成果反馈等,用以提高企业的管理质量。 (3)建立健全的绩效管理机制 健全绩效管理制度包括:编制岗位说明书、明确工作内容、职责等。员工要严格遵守绩效管理制度,它是评估员工行为的重要依据,因此,企业要建立健全的考核项目、精确的评分制度和完整的数据体系,有利于精确评估员工的工作表现。 其次,完善绩效评价机制。操作性较强的人力资源评价机制包括良好的评价实施阶段和制定阶段。在制定过程中,要预测企业未来的挑战和发现机遇,还要分析石油化工企业在人力资源管理中存在的优势及劣势,只有这样,才能制定出质量较高的绩效评分制度,才能充分发挥人才力资源在整个管理系统中的作用。 石油和化工论文:论石油化工企业车队生产运行中党的地位和作用 近年来,石油化工行业车队生产运行整体受到国际金融危机的冲击,生产经营极其困难,安全稳定压力巨大。要想摆脱困境,就要完善运行机制,加强车队管理。而有计划、有步骤、有重点地抓好党在车队的优秀作用就显得十分重要。本文就这个问题谈点我个人的认识。 一、必须从思想上明确坚持党在石油化工企业生产运行中的地位和作用是事关建设有中国特色社会主义的重大政治原则问题我们之所以强调党在石油化工企业中的地位和作用是因为 第一、它是坚持党的执政地位的需要。国有石油化工企业车队生产运行是国民经济的主导力量,不仅是社会主义现代化最重要的物质基础,而且是社会主义现代化最重要体现,是社会主义制度和执政党赖以存在和发展的经济基础。如果车队党组织不能发挥政治优秀作用,必然从整体上动摇、削弱党的领导地位和作用,党的领导就会变成空中楼阁,党对车队在政治上的领导权、地位和作用就会丧失,后果不堪设想。我们公司是国家构建社会主义市场经济体制基本框架过程中,按照现代化车队制度的目标模式组建起来的。公有制为主体的车队性质、地位和目标,体现了我国现代化企业制度的社会主义特色。因此公司全面走向市场、提高经济效益,谋求大的发展、使国有资产保值增值,迫切要求加强党的建设,确立党的地位和作用,充分发挥党组织的政治优秀作用,保证监督党和国家方针政策的贯彻执行,是建立有中国特色社会主义现代化车队制度的内在要求和重要保证。 第二、它是坚持国有石油化工企业社会主义性质,建立现代车队制度的重要保证。石油化工企业不单纯是经济组织,它具有社会主义政治属性。它的生产经营必须服从社会主义的生产目的,服从于我们党全面建设小康社会新胜利,开创中国特色社会主义事业新局面。中原乙烯目前面临着如何实现安全稳定均衡生产,如何挖潜增效,实现第二步经营战略目标等问题。这一形势给公司党的组织建设提出了明确的、更高的要求。作为股份制、技术密集型的石化车队只有依靠党在建设中的作用克服各种困难,调动各种积极因素,实现公司高质量、快速度的大发展,只有坚定党在石油化工企业中的地位,发挥党在政治上的作用,使车队有正确思想政治导向,才能保证石油化工企业社会主义的性质和方向。 第三、坚持党在石油化工企业生产运行中的地位和作用,具有很强的针对性,是办好石油化工企业的现实需要。近几年来,中原乙烯各级党组织在加强党的建设方面做了大量工作,但是党的建设还存在亟待解决的问题。基层党支部工作尚未形成规范有序的运行机制,党组织的工作思路和活动方式不适应现代化车队的新形势,影响党组织作用的发挥。有的党员信仰发生了动摇,组织观念不强;有的党员干部不廉洁,以权谋私,腐化堕落,影响了党在职工群众心目中的地位和形象。对此,必须坚持党要管党,从严治党。改革开放越深入,社会主义市场经济越发展,越要坚持党在车队中的地位,充分发挥车队党组织的政治优秀作用。 二、坚持党在石油化工企业生产运行中的地位和作用,是发挥党组织政治优秀作用的有效途径 第一、保证监督党和国家方针政策在车队的贯彻执行。 第二、建立必要的制度和程序,保证党组织参与重大的问题决策。车队党组织建设工作的出发点和落脚点应是促进生产经营发展和经济效益提高,实现国有资产的保值增值,公司党的建设必须要围绕车队发展、经济效益这一中心开展工作。这就要求党组织参与车队重大问题的决策,这是实现党在车队生产运行中的地位和作用的重要措施,是党章赋予党组织的一项重要职责。 第三、坚持党管干部的原则,切实加强对石油化工企业管理人员的培养、教育和管理。党组织要善于把坚持党管干部的原则与车队用人制定结合起来。坚持德才兼备,以德为先的用人标准。车队干部不仅要具有较高的车队管理水平,而且必须是政治上靠得住,工作上有本事,作风上过得硬,适应现代化车队改革的德才兼备的人才。 三、坚持党在石油化工企业中的优秀作用,就必须加强车队党组织的自身建设 第一、要合理设置车队党的工作机构,把党务干部队伍建设好。设置必要的党的机构是充分发挥车队党组织政治优秀作用的重要条件之一。车队中党组织要本着精干、高效、协调,有利于加强车队党的建设和促进车队经营的原则,合理设置。中原乙烯建厂初,就自上而下设置了一套精干而有效的党组织领导班子。本着加强党的组织建设,增强党组织的凝聚力和战斗力这一原则,中原乙烯党委决定,在今后一个时期,在党的建设中实施系统化管理。基本思路是以基础党组织的班子建设为重点,以党总支、党支部班子实行分类管理;以建立党的建设与生产经营密切结合的运行机制为保障体系,对生产经营、党的建设实行双向责任管理。通过二至三年的系统化管理,建设一个好的领导班子,造就一批好的党员干部,完善一套好的管理制度,建立一个好的工作运行机制。 第二、要加强基层党组织建设,把党员队伍建设好。最重要的是要选配好车队基层党组织领导班子,尤其要选配好车队党支部书记。目前,中原乙烯的各级领导班子建设总的看是好的,基层党支部在今年生产经营极其困难,现场任务十分艰巨,面临重重困难的情况下,能够顽强拼搏,忘我工作,这说明干部队伍的主流是好的,各级领导班子的素质是好的。但是,当前的干部队伍还存在一些不可忽视的问题。主要是由于岗前培训跟不上形势发展的要求,一些新进入领导岗位的同志因为一些客观原因,缺乏严格的党性锻炼。因此建设一支思想、作风过硬的党的队伍便成了中原乙烯迫在眉睫的问题。今年公司党委首先对现有的基层党支部书记在市党校进行为期一个月的集中培训,同时选拔了部分德才兼备的优秀干部充实基层党支部书记岗位,加强党对车队的领导。 第三、要坚持不懈地抓好党风廉政建设和反腐败斗争。加强廉政建设,同各种腐败现象作斗争,是党的十四大向全党提出的战略任务。石油化工企业抓廉政建设关键还是在领导的班子上。要把那些党性强、懂经营、会管理、有组织能力和开拓创新精神的党员选进领导班子。要严格对车队党政领导干部的教育和管理,把思想政治建设、提高领导素质放在首位。使车队领导干部增强党性修养和组织纪律观念,牢固树立全心全意为人民服务的思想,做到反腐倡廉,防止和反对以权谋私,保持领导班子的纯洁性和战斗力。 近年来,中原乙烯坚持召开“思想政治工作会议”,并且印发学习了《中共中原石油化工有限责任公司委员会关于加强党的组织建设,实施系统化管理的意见》,这些工作集中展示了中原乙烯人切实把党的建设摆在优秀位置,注意改进党组织的工作方法,体现了领导人在车队管理中真正贯彻了以人为本的思想,使每个乙烯人都能发挥主人翁精神,巩固并加强了党在车队中的优秀作用。中原乙烯建厂初,就注意建立党建工作与生产经营紧密结合的运行机制,保障了党建工作与生产经营同轨、同步、同向,真正把系统化管理落到了实处。公司各级领导在年初安排工作或布置阶段性任务时,要同时安排布置党建工作,月、季、半年检查督促工作时,要同时检查督促党建工作,年终考核、评比、表彰时,要同时总结党建工作。组织职工开展以民主评议为主要内容的干部考核。 我国石油化工企业的领导体制曾几经变化。但无论是实行厂长负责制,还是建立现代化车队制度,都体现了现阶段党对国有车队改革的意见和主张。因此,在具体实践过程中,党对石油化工企业的领导,只能加强,不能削弱。要加强党对车队的领导,就必须加强车队党组织的地位和作用,否则,党对车队的领导就落不到实处。石油化工企业的公有制性质,决定总经理和党委所代表的根本利益是一致的,目标是共同的。因此,国有大中型石油化工企业的长久平稳发展,党的优秀地位和作用是其前提和保证。 石油和化工论文:石油化工设备防腐蚀的措施和方法 [摘 要]石油化工行业面临的腐蚀问题不容忽视,本文从石油化工设备特殊的使用环境出发,分析了石油化工设备腐蚀的原因、特点和种类,有针对性的提出防止石油化工设备腐蚀的措施和方法,只有做好设备的防腐工作,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益,为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。 [关键词]石油化工 设备防腐 措施和方法 腐蚀现象对石油化工设备造成的损害不容忽视,无论是石油化工设备生产设计、制造的过程还是实际使用中,都必须做好防腐工作,尤其要注重日常环境中的防护。腐蚀不仅会造成设备外形、色泽、美观方面的变化,而且会导致石油化工设备的物理性能、机械性能等方面发生变化,从而影响设备的正常使用,造成原材料的浪费和设备安全隐患,不仅威胁工作人员的生命安全,还会给企业带来巨大损失。因此石油化工企业必须采取有效措施来提高设备的防腐性能,这项工作对企业的长足发展具有重要意义。 1.分析石油化工设备腐蚀的原因、特点和种类 1.1 石油化工设备设备腐蚀的特点 石油化工设备使用的环境通常比较特殊,而且接触复杂的化学物品,普遍存在不同程度的腐蚀。从生产装置来看,石油化工装置中通常放置苯乙烯、苯酚丙酮、氯乙烯、间甲酚、烷基苯的烷基化、烧碱等具有腐蚀性质的原料。从腐蚀介质看,主要是化工生产设备接触的酸性催化剂,烧碱生产中的Cl-及浓碱液,尿素生产中的甲铵液,烷基苯装置中的氢氟酸等。石化生产设备的用材种类多,生产本身又具有技术复杂、危险性大、连续性强等特点,如果设备在设计、制造、安装、操作、维修中考虑不周,或者在防护施工过程中某一环节稍有疏忽,均有可能增加腐蚀隐患的发生。 1.2 设备腐蚀的内部原因 由于化工设备所选用的金属材料不同,对不同介质的抗腐蚀能力也不同。腐蚀与金属晶粒的粗细有关,晶粒细腐蚀慢,晶粒粗腐蚀快。表面越粗糙的设备越容易被腐蚀,设备表面没有防护膜也容易受到腐蚀,受设备结构影响,缝隙、开口、死角处等设计结构突变的位置越容易被腐蚀。 1.3 设备腐蚀的外部原因 设备接触腐蚀性介质会影响其腐蚀程度,如石油化工设备通常接触二氧化碳、硫化物、卤化物、盐雾等介质造成腐蚀。受腐蚀的损伤程度与介质的化学成分、种类、浓度、酸碱度、水分、含氧量、杂质等有关。。金属腐蚀属于化学反应,介质温度越高腐蚀越快,介质的流动速度越快,越容易对设备表层的保护膜造成冲刷,产生空泡腐蚀或冲击磨损。零部件受到的外部压力和残余应力与腐蚀速度呈正比。机械设备受疲劳和应力影响,在运转过程中,其旋转部件和承受压力会产生应力,引起设备内部结构扭曲,降低了金属的电极电位,从而加剧微电池腐蚀,造成损坏。 1.4 石油化工设备腐蚀的种类 按腐蚀产生的机理分类,主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀一般容易在高温干燥环境下形成,生产中,金属设备的表面总要与氧气以及氧气中的其他物质发生化学反应,这样很容易在设备的表面形成氧化物,从而使金属设备表面受到腐蚀,这称之为化学腐蚀。氧化―还原反应都属于电化学腐蚀,在潮湿的环境中容易形成,主要是设备金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生腐蚀。 2.防止石油化工设备腐蚀的措施和方法 石油化工企业对机械设备的防腐策略应该贯穿于设备采购、调试安装、配套设施建设、实际使用全过程,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益。 2.1 设计时考虑采用防腐结构设计 防腐蚀结构设计指的是在石油化工设备设计的时候考虑如何防止设备的腐蚀,它不仅包括单个设备的设计,还包括设备之间安装情况以及整个设备运行系统的布置,也就是系统整体设计的问题。主要是避免死角的出现,防止局部液体残留或腐蚀物质堆积造成设备腐蚀。还要尽量避免间隙的产生,许多设备缝隙位置、密封面或连接部位容易产生腐蚀,造成孔蚀和应力腐蚀,良好的结构设计可以有效防止缝隙腐蚀。 2.2 选用合理的材料制造石油化工设备 石油化工设备通常在高浓度高腐蚀性的环境下使用,所以在采购机械设备之前,要选择耐腐蚀性强的金属材料。首先,要充分了解设备的使用环境,包括温度情况、腐蚀物质成分、浓度、应力状态等。其次,采购时要特别注意机械设备的规格、类型、结构和要求。再次,挑选时充分考虑设备的使用年限,需要满足生产要求寿命,保证机械设备和管道材料劣化均匀,综合考虑采购成本和维修成本的最佳配置,从而减轻腐蚀程度。最后,还要重视设备的加工工艺,包括力学性能和防腐性能,例如机械设备的硬度、抗疲劳性、冲击韧度、强度以及零件腐蚀敏感度、晶粒粗细等。 2.3 合理使用防腐涂料 石油化工设备上涂刷良好的防腐涂料,可以形成保护膜,将金属表面与腐蚀介质相隔离,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触有效的阻隔,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用和阴极保护作用。石油化工企业可以选择由酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、邻苯二甲酸树脂和磷酸制成的油料涂料。在涂刷防腐膜时,需要严格要求涂刷能力、机械设备的性质、防锈能力、涂膜老化等,同时还要充分掌握涂料对象的形状、材质、表面状态、使用条件和施工环境等。 2.4 采用电化学保护法 采用科学合理的电化学保护法控制机械设备腐蚀,主要包括牺牲阳极法和外加电流法。牺牲阳极法即将比设备金属电极电势更低的合金或金属作为电池阳极,并固定在设备表面,形成腐蚀电池,此时机械设备就成为电池阴极,从而得到有效保护。例如在铁制设备表面联结锌。阳极锌的溶解会取代原来设备中铁的腐蚀溶解,到达了保护设备的目的。牺牲阳极法中的常用材料有锌、铝、铝合金等,在我国石油化工企业中得到广泛应用,对地下管道、化工装置、锅炉、油灌等进行防护,取得了良好效果。外加电流法指的是通过外加电源对设备进行保护。把金属机械设备接在负极,废钢铁接在正极成为牺牲阳极,能够有效控制腐蚀。外加电流能够促使阴极电势超负方向转移,产生还原反应从而免除设备腐蚀。这需要由外加电源提供电流。这种方法在石油化工企业的酸性液体管道或沟槽、输油管、地下水管等防腐中经常使用。 3.结语 由此可见,石油化工企业必须采取有效的应对策略,利用新型的防腐技术,提高机械设备的耐腐蚀性能,才能有效保证机械设备安全稳定运行,延长其使用寿命,减少企业生产成本,提高企业经济效益,为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。 石油和化工论文:浅谈石油化工管道焊接工艺和焊接质量控制 摘要:采用适当的技术措施,来对石油化工管道焊接工艺的质量加以控制,是非常有必要的。本文首先分析了石油化工管道焊接施工特点,然后详细阐述了石油化工管道焊接工艺和焊接质量控制的相关要点。 关键词:石油化工;管道;焊接;质量;工艺 一、石油化工管道焊接施工特点 首先其管材钢级的跨度较大,在规格上种类较多,钢级、管径、壁厚等方面等级跨度不等,规格型号有较大的选择空间。 其次在施工过程中焊材品种齐全、等级跨度较大、多种规格,焊条、焊丝等类型多样,其力学上的等级跨度应与管材钢级一致;但在焊条规格上大多为3.2mm和4.0mm,焊丝规格则有选择余地。 再次焊接方法多样,焊接工艺较为复杂,随着先进技术的引进,逐渐使焊接方法倾向于自动化方向,而焊接工艺理论知识较为丰富,常用的焊接作业规程类型较为繁多。 最后焊接施工作业主要展现出其较强的流动性,对于焊接工艺的顺序性要求较高,给确保焊接质量控制带来挑战,并且石油化工管道施工现场地形地貌起伏明显,将会影响到管口组对和焊接质量,更有甚者在野外作业时遇到风、雨、雪等自然环境变化,将会为焊接工艺的施展和焊接质控带来不利影响。 二、石油化工管道焊接工艺要点 中东地区大部属于热带沙漠气候,夏季炎热潮湿 (5~10 月),气温40.6~55.2℃,冬季(11~翌年 4 月),气温 7~20 ℃, 全年相对湿度较大, 从 1%~100%不等。全年的高温酷暑对长输管线施工进行着严酷的考验,尤其是高温高湿的天气对焊接质量产生很多不利影响。 为此, 笔者针对高热高湿的施工环境制定出独特的防范措施,提高焊接质量。 (一)做好焊接准备工作 首先,要认真分析管道焊接工程的具体情况,结合现场实地勘察,选择科学合理的焊接技术,并制定出相应的作业指导书和工程整体方案。在方案中,要全面考虑管道焊接施工中可能遇到的问题,并设置针对性的解决方案。 其次,要对管道焊接所需要用到的焊接材料、焊条、焊接工具等进行全面细致的检查,查看其是否符合施工标准和设计要求,同时,对于初次使用的材料和施工方案,必须进行焊接工艺评定,确保施工方案可以满足管道焊接的要求。然后,在一切准备完成后,要结合施工工艺,制作焊接工艺卡,在实际施工中对施工人员进行指导,保证施工的顺利进行。 (二)管道焊接常见质量通病的防治 1、焊接过程中对焊气孔的控制 (1)由于气体保护焊对风的影响特别敏感, 因此要求防风棚密封严实, 而且焊接中要用塑料布并加透明胶带对管口两端进行严密的封堵。 (2)焊工在进行引弧时要注意起弧后手部稳定,以免干伸长过长造成空气入侵。 (3)在保持焊接连续性的同时适当地拉长干伸长来降低电压,以避免气孔的产生。 (4)管道组对时,避免因为组对间隙过窄,过大的母材稀释作用而妨碍除气过程。 2、余温过高或者过低的控制 (1)在5 点钟到7 点钟仰焊位置易出现余高过高,这是因为焊工在这一空间不容易掌握熔池的变化,往往会出现摆幅变窄,焊接速度变慢的现象。 (2)在3 点钟或者9 点钟位置往往会造成余高不够甚至过低,这是因为大量的焊丝熔化的铁水由于自身重力的作用而迅速下坠,从而使熔敷金属过少而造成余高过低。 (3)要求焊工的动作要跟得上,针对不同位置的焊接特点迅速有针对性地调节焊接过程中的焊接工艺参数。 3、夹渣缺陷的控制 (1)由于药芯焊丝有焊剂和药皮,所以要求层间必须清理干净,否则易出现夹渣缺陷。 (2)全自动焊的工艺参数不得调整过大,否则会使焊道熔深过大,以至于药皮等焊渣没有浮出或吹出而产生夹渣。 4、未熔合和未焊透的控制 未熔合是在焊缝金属与母材之间或焊道金属与焊道金属之间未完全熔化结合部分,产生未熔合原因,主要是待焊金属表面不干净;未焊透是在焊接时接头根部未完全熔透的现象,产生未焊透是焊接电流过小,钝边太大,根部间隙太小,焊接速度太快等原因造成的。 (1)未熔合的控制 ①注意层间修整,避免出现沟槽及运条不当而导致未熔合。 ②严格按WPS要求,采用合理的焊接电流。 ③正确处理钨棒的打磨角度和焊接停留时间。 (2)未焊透的控制 ①加强坡口质量检查,控制合理的钝边量。 ②加强装配质量检查,严把装配质量关,控制合理的错边量。 ③正确处理钨棒的打磨角度。 三、石油化工管道焊接质量控制措施 (一)建立完善的质控体系 引导焊接技术人员重视焊接工作需促使其树立质量第一,兼顾工作效率的理念,完善的质控体系将能保障施工人员采用科学、合理的工作方法,严格管理、控制焊材、焊接技术以及焊接设备的质量,及时发现并处理不合理现象,以提高工作效率。在焊接操作之前需做好准备工作,包括焊接口检查、焊接前预热等,同时还应在正式施工之后,严格按照企业制定的焊接技术标准及制度性规定进行操作。结合焊接工作实际需求及现实情况,严格践行质量保障体系及质量控制机制,并对于焊接材料、焊接设备等相关的焊接工作重要组成部分进行常规检查,以确保其符合相关规定的标准。 (二)重视质控操作及焊接设备管理 焊接施工完成后需严格其后期质量检验工作,检验人员应具备相应的检验技能和专业化知识,对易出问题部位和关键环节予以仔细检查,以严谨的工作态度,定期完成焊接施工质量检验,其促进油气管道的维修工作效率提升。重视质控操作不仅需要加强质量检验工作关,还应有效控制焊接工艺,这就需要在焊接施工之前合理评定焊接工艺,进而依据油气管道现状,选择出较为科学、合理的技术方案,以求满足相关过程设计的需求。 (三)焊接材料控制 焊接材料是焊接质量保证的基本条件,焊接材料的质量和正确使用,直接影响到焊接质量和工程成本。因此应控制焊接材料的采购、验收、保管、发放及使用等几个环节。焊接材料必须要有质量证明书,化学成分及机械性能符合有关标准及设计文件要求,用于高温高压及有毒有害介质的合金材料还应做光谱分析确认,经检验不合格材料严禁入库和使用。现场应设立焊材一级库和二级库,库内的温度和湿度应进行有效控制,符合要求。入库的焊接材料应该经过质量检验合格,有材料标记号、建帐立卡,按品种、规格、分区堆放。焊条使用前应进行烘干并做好焊条烘干记录。 (四)对焊接过程的控制 1、管口预热和道间温度控制预热有利于去除母材表面的水分和加速氢气的逸出,从而降低焊道中裂纹的敏感性,同时能减少热影响区的硬化。管口组对完成后,其两侧各100mm范围内应进行预热,加热方法采用电中频加热器或环形火焰加热器均可。 2、焊接时,每道焊口处配置一个带排气扇的防风棚,防风棚能有效地改善焊接环境,对风沙、雨雪有明显的隔离效果,对高温高湿天气也有一定改善。防风棚的排风扇能将棚内焊接时产生的烟尘排除,有助于保持棚内阴凉干爽。 3、如果焊接过程中断,必须是在热焊层完成后中断,中断时间不得超过24h。重新焊接前,对焊道表面进行认真打磨清理,并进行表面渗透或磁粉无损探伤,在确认焊道表面无气孔、裂纹等缺陷后,方可进行加热、焊接。 结语 综上,对于新建、扩建的石油化工管道焊接施工过程中,建立焊接施工质量管理体系、实行全面质量控制,所以为保证工程质量,首先指定好焊接工艺,并且对焊接过程进行严格控制,从而保证整个工程质量,这也是各个施工单位在今后施工过程中的质量控制重点。 石油和化工论文:试论自动化仪表故障在石油化工行业中的分析和处理 【摘要】石化生产中,常规仪表主要分为四大类,即流量检测仪表、物位检测仪表、温度检测仪表及压力检测仪表,日常维护中,需要工作人员掌握这些仪表的工作原理、构造、性能指标等,同时,还要注重控制系统各个环节的特点、衔接及易发故障节点等,并熟悉相应的工艺流程及介质。本文从一、石油化工行业检测执行仪表概述,重点的讲述了自动化仪表故障分析思路及常规处理措施和方法。 【关键词】石油化工 自动化 仪表故障 分析处理 前言 在石油化工行业中,常规自动化仪表主要包括温度检测仪表、流量检测仪表、压力检测仪表、物位检测仪表等。工作人员在对这些仪表进行日常维护时,必须掌握好仪表的内部构造、工作原理、工作指标和性能等事项,与此同时要加强控制仪表中易发生故障的节点。由于工艺因素和仪表因素均可能是引起自动化仪表故障的因素,所以工作人员要熟悉仪表的工艺流程,及时、准确判断仪表故障出现的根源,在最为有效地时间内处理故障,确保正常生产,减少故障对生产造成的影响。 一、石油化工行业自动化工业仪表的特点 石油化工行业自动化控制仪表主要特点是采用先进的微电脑芯片及技术减小了体积,并提高了可靠性及抗干扰性能。概括起来主要包括以下几点: 1.自动化工艺仪表的可编程功能 在控制电路的过程中,硬件软化可以通过一些接口芯片来进行一个比较复杂的功能控制,它的软件编程就是以储存控制程序代替往常的顺序控制。如果在这个过程中用硬件代替,则需要一个完备的定时和控制电路。所以,总的来说,如果可以利用软件置入仪器仪表来代替常规的逻辑电路,则可以极大地简化了硬件的结构。 2.自动化工业仪表的记忆功能 往常,仪表采用的形式一般都是时序电路和组合逻辑电路,它们只可以在一定的时刻里记忆一些简单的状态,但是当下一状态到来之后,前面记忆到的状态就完全消失掉了。但自从把微机引入到仪表的应用之后,它的随机存储器本来就可以记忆前一状态中的信息,所以只要一充上电,这些记忆便可以一直被保护存下来,同时还可以记忆其它状态的信息,再进行信息的重现和处理。 3.自动化工业仪表的计算功能 由于微型计算机是自动配置在自动化仪表中的,因此可以实现高精度的多种复杂计算。在自动化仪表的计算中,我们还可以进行确定极大和极小、被测量的给定先检测和乘除一个常数等各方面的比较和运算。 4.自动化工业仪表的数据处理功能 在测量中,我们往往会遇到很多问题,例如自检自校、线性化处理、抗干扰和测量值和工程值的转换等等。但是因为有了微处理器和软件,我们都可以很方便地用软件来处理这些问题。第一,可以极大地减轻软件的负担,第二,丰富了处理功能。除此之外,自动化仪表在检索和优化等方面也是存在极大的功能的。 二、石油化工行业检测执行仪表概述 1.温度仪表 石油化工企业的管道内介质温度和现场生产设备温度均应在温度监控的状态下进行安全生产,一般温度控制的范围为-200℃~1800℃,大部分温度测量均采取接触式测量方式。在现场温度仪表中,常规使用的品种包括热电阻、顺贵金属温度计、热电偶等。其中,热电偶信号和热电阻往往可以直接与DCS或温度采集仪器相接入,在现场总线技术日益成熟的情况下,一体化温度变动器的应用具有较大的发展空间。 2.压力仪表 在石油化工生产中,压力控制与安全生产的联系十分紧密,所以压力控制一直被企业视为生产管理的重中之重。压力仪表在生产中可控制的压力范围为300MPa左右,对于变动器、压力传感器、特种压力仪表等设备,可以根据生产需要运用多种工作原理,如脉动介质、粉状、高温介质、粘稠状、易结晶介质等压力测量等,能够确保较高的测量精确度,现阶段,石油化工生产主要使用的压力仪表包括弹性式、液柱式、活塞式三种类型。 3.物位仪表 通常情况下,石油化工生产采用液位测量的方式,以提高测量的精确度,准确了解被浮力式仪表。物位仪表根据压力和压差的不同,其测量放肆也有所不同,主要包括静电式、雷达式、直读式、电容式、点接触式、浮力式、雷达式、辐射式、超声波式、重锤式、激光式、矩阵涡流式、磁致伸缩式等。在这些测量方式,具备较高测量精确度的方式为磁致伸缩式、雷达式和矩阵涡流式,并且已经在石油化工生产中得到了良好应用。 4.流量仪表 流量参数与温度、液位、压力参数共同构成了石油化工行业生产的重要信息数据基础,所以同样也必须确保流量参数测量的精确度。在流量考核中要遵循优化和稳定的原则,确保流量仪表能够准确获取单位时间内物体有效截面的流体体积、温度和压力补偿数值,为正常生产提供可靠数据。 三、石油化工行业自动化工业仪表的控制技术 1.常规控制 其实,石化工业自动化的顺序控制、批量控制和连续控制等这些基本控制策略是依然不变的,这些我们都可以从电动单元组合仪表、气动单元组合仪表、常规DCS和新一代DCS的变化中观察出来。这些控制主要包括很多方面的内容,例如比率调节、均有调节、前馈调节、自动选择调节、分成调节、串级调节、单回路控制、连续控制、分成调节、非线性调节和自动选择调节等。但是,PID调节依然是最基础的。具体来说,就是控制算法和功能块基本没有什么变化,而组态能力和控制方案的变化则是最大的。 2.先进控制和优化 在现代化的控制论推动之下,各种各样的智能化算法呈多样化。其实除了只能PID控制器之外的其他多变量控制都已经在石化行业和炼油行业实现了生产实践阶段的运用。虽然它的基础是DCS,但是它既可以是一个软件包,也是一个独立的个体。多变量动态过程软测量技术和模型辨识技术都是和它有着极大的联系的,多数都是采用PID串级控制和测控相结合的方式。单一油源在炼油厂中的成功率最高,尤其是在卡边控制上,它的平稳操作基础的增效效果是最明显的。 3.人机界面 目前,石化企业的形势已经不再是一对一的装置和控制室,二是发展到多个装置对应一个控制室的形式,并且他们的最终表现是以LCD和CRT显示屏为主的,偶尔辅以一些显示仪表和指示灯。鼠标和键盘操作为主,触摸屏和少数旋钮与按钮则是辅助工具。工业电视的摄像头画面也实现了以DCS代替专用屏的目标。 在DCS的组态过程中,人机界面的操作策略是和控制策略紧紧相伴的。在工位号操作的过程中,细目画面、趋势画面和分组画面等这类典型的“仪表棒图”都是可以相伴的,可以快速实现“组态”。但是模拟图的制作则需要比较谨慎,需要我们按照工艺要求来实现,这些都是关系到报警、优化操作、事故判断和信息处理能力等人机界面是否能够取得友好相处的问题。一方面,我们需要提高DCS和HMI等软件产品的性能,另一方面,我们除了需要控制方案等指标的实现之外,还需要注意控制在系统集成过程中的硬指标的实现,在人机界面这些软指标方面也需要尽到百分之一的努力,更加需要工作人员树立无私的服务思想,和工艺操作人员之间进行密切的配合,从而在工艺装置中实现最完美的操作。 4.安全仪表系统 石化装置的安全性要求如今越来越备受各方面的关注,主要都是由于连续化和大型化以及工艺过程中易燃易爆等原因引起的。以往的单纯又DCS设备来实现安全连锁保护的方法如今已经不能再满足企业的需求,所以紧急停车系统的加入显得尤其重要。自动化仪表基于IEC61508和IEC6151的安全仪表系统(SIS),正极大地满足了企业的安全需求。 四、自动化仪表故障分析思路及常规处理 石化生产中,常规仪表主要分为四大类,即流量检测仪表、物位检测仪表、温度检测仪表及压力检测仪表,日常维护中,需要工作人员掌握这些仪表的工作原理、构造、性能指标等,同时,还要注重控制系统各个环节的特点、衔接及易发故障节点等,并熟悉相应的工艺流程及介质。因为,通常仪表的异常现象,可能是由工艺因素、仪表因素或者二者共同引起的。当故障发生时,仪表维护人员需要与工艺人员确认后及时判断故障发生的根源,以在最短的时间内排出故障,保证生产安全平稳。 1.流量检查仪表故障分析及处理 流量指示经常会不正常,比如指示偏高、偏低等。 (1)流量控制仪表系统指示到最小时,首先检查现场检测仪表指示也最小,则检查调节阀开度,若调节阀开度为零,则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小,调节阀开度正常,故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障,原因有:孔板差压流量计可能是正压引压导管堵;差压变送器正压室漏;机械式流量计时齿轮卡死或过滤网堵等。 (2)流量控制仪表系统指示值达到最大时,则检测仪表也常常会指示最大。此时可手动遥控调节阀开大或关小,如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来,则是仪表系统的原因造成,检查流量控制仪表系统的阀门是否动作;检查仪表测量引压系统是否正常;检查仪表信号传送系统是否正常。 (3)流量控制仪表系统指示值波动较频繁,可将控制改到手动,如果波动减小,则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适,如果波动仍频繁,则是工艺操作方便原因造成。 在此我以电动差压变送器为例(ROSEMOUNT 1151 系列)。仪表保运人员在处理故障时应先向工艺人员了解故障情况,了解工艺情况。 2. 物位检查仪表故障分析及处理 (1)液位控制仪表系统指示值变化到最大或是最小时,可以先检查检测仪表看是否正常,如指示正常,将液位控制改为手动遥控液位,看液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围,则故障在液位控制系统;如稳不住液位,一般为工艺系统造成的故障,要从工艺方面查找原因。 (2)差压式液位控制仪表指示和现场直读式指示仪表指示对不上时,首先检查现场直读式指示仪表是否正常,如指示正常,检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏;若有渗漏,重新灌封液,调零点;无渗漏,可能是仪表的负迁移量不对了,冲洗调整迁移量使仪表指示正常。 (3)液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时,首先要分析页面控制对象的容量大小,来分析故障的原因,容量大一般是仪表故障造成。容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化,如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。如没有变化可能是仪表故障造成的。 以电动浮筒液位变送器为例,当液位指示不正常,偏高或偏低时,首先要了解工艺状况、工艺介质,搞清楚被测对象是精馏塔、反应釜,还是储罐、反应器、用浮筒液位计测量液位,往往同时配置玻璃液位计。工艺人员以现存玻璃液位计为参照,判断电动浮筒液位变送器指示偏高或偏低,因为玻璃液位计比较直观。 3. 压力检查仪表故障分析及处理 当容器压力指示偏低、偏高或者不变化时,首先要了解被测介质是气体、液体还是蒸汽,了解简单的工艺流程。 (1)压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时,首先检查工艺操作有无变化,这种变化多半是工艺操作和调节器PID参数整定不好造成。 (2)压力控制系统仪表指示出现死线,工艺操作变化了,压力指示还是不变化,一般故障出现在压力测量系统中,首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象,不堵,检查压力变送器输出系统有无变化,有变化,故障初处在控制器测量指示系统。 4. 温度检查仪表故障分析及处理 温度指示不正常通常指指示偏高、偏低或者变化缓慢甚至不变化等。 分析温度控制仪表系统故障时,首先要注意两点:该系统仪表多采用电动仪表测量、指示、控制;该系统仪表的测量往往滞后较大。 (1)温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小,一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大,不会发生突然变化。此时的故障原因多事热电偶、热电阻、不畅导线断线或变送器放大器失灵造成。 (2)温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象,多为控制参数PID调整不当造成。 (3)温度控制仪表系统指示出现大幅华南的波动,很可能是由于工艺操作变化引起的,如当时工艺操作诶有变化,则很可能是仪表控制系统本身的故障。 (4)温度控制系统本身的故障分析步骤:检查调节阀输入信号是否变化,输入信号不变化,调节阀动作,调节阀膜头膜片漏了;检查调节阀门定位器输入信号是否变化,输入信号不变化,输出信号变化,定位器有故障;检查定位器输入信号有变化,再查调调节器输出有无变化,如果调节器输入不变化,输出变化,此时是调节器本身的故障。 在此以热电偶为测量元件进行说明。 首先应了解工艺状况、被测介质的情况以及仪表安装位置,在气相还是液相等,可以通过询问工艺人员来了解。因为是正常生产过程中的故,而非新安装的电热偶,所以可以排出热电偶和补偿导线极性接反、热电偶或补偿导线不配套等因素。 5. 简单控制系统故障分析及处理 在实际生产中,控制系统经常会出现不稳定、输入信号波动大等现象,为了不影响生产及产品质量,我们必须对此作出及时的判断和处理。在处理这类故障时,作为仪表保运人员,必须很清楚控制系统的组成情况,在此我以流量on告知系统为例。简单的流量控制系统由电动差压变送器、单回路调节器和带电气阀门定位器的气动薄膜调节阀组成;此外,还要了解工艺情况,诸如工艺介质、简单工艺流程、流量类型以及介质的存在状态等。
精细化工论文:精细化工企业生产管理论文 1应用化学专业实验的特点及及存在的问题 1.1实验管理制度方面的问题 由于应用化学专业实验的内容大多数与精细化学品相关,易燃易爆、有毒的原料较多,对于安全责任管理的要求要远远高于一般基础实验。但是目前大多数应用化学专业实验室管理制度来自于基础化学实验室的管理制度。基础化学实验室管理制度一般仅包括:仪器管理,药品管理,安全规则,管理人员工作职责等部分。仪器管理部分侧重点在于仪器的正确操作方法以及赔偿措施等方面,药品管理则侧重于药品使用,有毒药品的存放等,安全规则仅仅强调水电气的使用安全以及基本的防护措施,管理人员工作职责则重视实验室的物品,秩序等维护。整个管理制度中,对于学生涉及的较少,和实际的生产管理差距太大,不利于学生生产意识的培养。同时和具体的实验关联度不大,制度的制定过于粗放。 1.2实验运行机制方面的问题基础化学实验运行一般包括实验预习,实验操作,实验总结三个步骤。大多数的学校应用化学专业实验也是按照上述步骤进行。充其量在实验内容上贴近实际生产,其运行机制还是实验室的模式,远达不到实际生产的模拟,不能给与学生实际生产的经验。 1.3考核制度的问题基础实验的考核制度重点强调学生的操作准确度,实验效果,纪律性等方面。专业实验和基础实验有极大地不同,基础实验中验证性实验居多,而专业实验侧重于创新性。如果仅仅参照基础实验的考核制度,则不易激发学生的学习兴趣,不利于学生创新能力的提高。 2精细化工企业生产管理的特点 精细化工企业是生产精细化学工业品的企业。精细化学品种类繁多,目前涉及到的领域有医药、染料、农药、涂料、表面活性剂、催化剂,助剂和化学试剂等传统的化工部门,也包括食品添加剂、饲料添加剂、油田化学品、电子工业用化学品、皮革化学品、功能高分子材料和生命科学用材料等新领域[7-9]。由于精细化工企业的原料、设备和生产工艺的特殊性,使企业管理的难度远大于一般企业。其详细的管理制度一般包括设备管理,生产管理,质量管理,工艺管理,安全和环保管理五个部分。各个管理步骤具有较强的关联性、科学性和严密性,同时对经济效益的产生有较大影响。精细化工企业生产管理制度对于制定切合实际生产的应用化学专业实验管理制度有相当的借鉴意义。 3精细化工企业生产管理制度在应用化学专业实验中的应用 3.1实验管理制度方面的改进 借鉴化工企业生产管理制度,在仪器药品管理,实验过程管理,实验产品质量管理以及安全管理方面制定详细的制度。使专业实验室在硬件管理(仪器设备、原材料等方面)和软件管理方面(各项生产、安全管理制度)都能与企业对接。结合实际从实验纪律、仪器药品管理、实验过程管理、实验产品质量管理、安全管理、教师行为职责等六个方面制定专业实验室管理细则,把化工企业生产管理模式推行融入日常管理工作。使专业实验室内形成浓厚的生产氛围,有效地促进学生职业素养的养成和职业道德的培养。管理制度的改进包括: (1)实验纪律:模拟企业打卡制度,明确上下班时间;实验(工作)服制度,强调着装整洁。实验过程模拟实际生产过程的基本纪律要求。 (2)仪器药品管理:强调学生作为管理者和使用者的责任。学生在具体实验操作之间必须熟悉实验过程中每一种样品的物理化学性质,毒性以及应急措施。对于仪器,要严格操作程序,操作标准,施行培训合格上岗制度。对于实验室的所有设备都要有具体的负责人,都要有详细的安全操作规程。 (3)实验过程管理:模拟班组长制度,施行细致化,分层次管理。对于每一个实验及其操作过程都要有具体的操作标准和安全措施。同时班组长对实验过程进行质量监控。 (4)实验产品质量管理:以实际生产过程的各项国家标准对产品质量进行检验,确保产品各项指标符合实际生产要求。 (5)安全管理:首先确定班组长安全负责制,制定包括水电气安全、仪器安全操作、药品安全管理、实验过程安全管理制度。对于实际的实验,制定实验安全操作规定以及实验步骤安全注意事项,确保每一个实验环节的安全管理。 (6)教师行为职责:和基础化学实验不同,在专业实验中,教师不再充当指导作用,而是充任引导者、监督者、安全员、裁判员的作用。引导学生对实验中的问题进行思考,改进实验;监督学生相互间的协作以及在实验过程中的个人的实验操作表现;确保学生的人身安全以及实验室财产安全,判定学生的实验成果。 3.2实验运行机制方面的改进 在实验过程中,全面模拟实际生产运营的每一个环节。在专业实验中,除了基本的实验外,以某一实际产品研发为主组成研发团队进行产品开发。整个实验内容不再仅局限于实验室里,包括市场调研,配方研制,配方优化,成本核算、产品检验等各个环节,全方位的培养学生的生产、营销、研发能力。市场调研要求学生详细地对某个感兴趣的精细化工产品进行产品价格、产品销路、市场前景等方面的调查研究。进而确定该产品是否具有研究开发的价值,据此写出调研报告。配方研制要求学生对该产品的生产技术进行文献调研,确定该产品的基本配方,继而提交研究计划和团队人员组成方案。配方优化和成本核算则要求学生在实验室进行大量的实验研究,对产品配方进行优化,提高产品性能的同时兼顾成本核算。产品检验环节则依据该产品的各项国家标准进行严格检验,确保产品符合市场要求。 3.4考核制度的改进 在应用化学专业实验考核中,探索制定全新的专业实验成绩考核模式,促进学生的创新能力以及生产意识的培养和提高。对于实验过程的每一步,制定严格的质量考核标准。强调过程管理和步骤考核,不再局限于实验操作和实验报告,整个考核兼顾实验运行的每个环节以及各环节中每个团队成员的表现。同时实验考核以产品的性能及成本为关键目标,促使学生认识到产品质量是企业的生命线。鼓励学生利用研发的产品进行创业,提高学生创新创业能力。 在应用化学专业实验内容改进的基础上,参照精细化工企业上产管理制度,制定一套和实际生产紧密相关的实验管理制度,对于实现专业实验的教学目的,培养学生解决生产实际问题的能力,特别是新产品研制、开发的能力,增强学生的创新意识和创新能力具有非常重要的意义。本文通过对应用化学专业实验的管理制度、运行模式、考核制度的探索,建立和实际生产紧密结合的,以产品开发为实验运行主体,以行业标准为考核依据,兼顾市场调研、营销的应用化学专业实验运行管理机制。从而部分解决目前应用化专业实验中存在的方向不明确,内容无特色,和行业标准差距大,专业技能不能适应社会生产的需求等问题。 作者:向天成 司红岩 单位:许昌学院 精细化工论文:精细化工企业生产管理论文 1应用化学专业实验的特点及及存在的问题 1.1实验运行机制方面的问题基础化学实验运行一般包括实验预习,实验操作,实验总结三个步骤。大多数的学校应用化学专业实验也是按照上述步骤进行。充其量在实验内容上贴近实际生产,其运行机制还是实验室的模式,远达不到实际生产的模拟,不能给与学生实际生产的经验。 1.2考核制度的问题基础实验的考核制度重点强调学生的操作准确度,实验效果,纪律性等方面。专业实验和基础实验有极大地不同,基础实验中验证性实验居多,而专业实验侧重于创新性。如果仅仅参照基础实验的考核制度,则不易激发学生的学习兴趣,不利于学生创新能力的提高。 2精细化工企业生产管理的特点 精细化工企业是生产精细化学工业品的企业。精细化学品种类繁多,目前涉及到的领域有医药、染料、农药、涂料、表面活性剂、催化剂,助剂和化学试剂等传统的化工部门,也包括食品添加剂、饲料添加剂、油田化学品、电子工业用化学品、皮革化学品、功能高分子材料和生命科学用材料等新领域[7-9]。由于精细化工企业的原料、设备和生产工艺的特殊性,使企业管理的难度远大于一般企业。其详细的管理制度一般包括设备管理,生产管理,质量管理,工艺管理,安全和环保管理五个部分。各个管理步骤具有较强的关联性、科学性和严密性,同时对经济效益的产生有较大影响。精细化工企业生产管理制度对于制定切合实际生产的应用化学专业实验管理制度有相当的借鉴意义。 3精细化工企业生产管理制度在应用化学专业实验中的应用 3.1实验管理制度方面的改进借鉴化工企业生产管理制度,在仪器药品管理,实验过程管理,实验产品质量管理以及安全管理方面制定详细的制度。使专业实验室在硬件管理(仪器设备、原材料等方面)和软件管理方面(各项生产、安全管理制度)都能与企业对接。结合实际从实验纪律、仪器药品管理、实验过程管理、实验产品质量管理、安全管理、教师行为职责等六个方面制定专业实验室管理细则,把化工企业生产管理模式推行融入日常管理工作。使专业实验室内形成浓厚的生产氛围,有效地促进学生职业素养的养成和职业道德的培养。管理制度的改进包括:(1)实验纪律:模拟企业打卡制度,明确上下班时间;实验(工作)服制度,强调着装整洁。实验过程模拟实际生产过程的基本纪律要求。(2)仪器药品管理:强调学生作为管理者和使用者的责任。学生在具体实验操作之间必须熟悉实验过程中每一种样品的物理化学性质,毒性以及应急措施。对于仪器,要严格操作程序,操作标准,施行培训合格上岗制度。对于实验室的所有设备都要有具体的负责人,都要有详细的安全操作规程。(3)实验过程管理:模拟班组长制度,施行细致化,分层次管理。对于每一个实验及其操作过程都要有具体的操作标准和安全措施。同时班组长对实验过程进行质量监控。(4)实验产品质量管理:以实际生产过程的各项国家标准对产品质量进行检验,确保产品各项指标符合实际生产要求。(5)安全管理:首先确定班组长安全负责制,制定包括水电气安全、仪器安全操作、药品安全管理、实验过程安全管理制度。对于实际的实验,制定实验安全操作规定以及实验步骤安全注意事项,确保每一个实验环节的安全管理。(6)教师行为职责:和基础化学实验不同,在专业实验中,教师不再充当指导作用,而是充任引导者、监督者、安全员、裁判员的作用。引导学生对实验中的问题进行思考,改进实验;监督学生相互间的协作以及在实验过程中的个人的实验操作表现;确保学生的人身安全以及实验室财产安全,判定学生的实验成果。 3.2实验运行机制方面的改进。在实验过程中,全面模拟实际生产运营的每一个环节。在专业实验中,除了基本的实验外,以某一实际产品研发为主组成研发团队进行产品开发。整个实验内容不再仅局限于实验室里,包括市场调研,配方研制,配方优化,成本核算、产品检验等各个环节,全方位的培养学生的生产、营销、研发能力。市场调研要求学生详细地对某个感兴趣的精细化工产品进行产品价格、产品销路、市场前景等方面的调查研究,进而确定该产品是否具有研究开发的价值,据此写出调研报告。配方研制要求学生对该产品的生产技术进行文献调研,确定该产品的基本配方,继而提交研究计划和团队人员组成方案。配方优化和成本核算则要求学生在实验室进行大量的实验研究,对产品配方进行优化,提高产品性能的同时兼顾成本核算。产品检验环节则依据该产品的各项国家标准进行严格检验,确保产品符合市场要求。 3.3考核制度的改进在应用化学专业实验考核中,探索制定全新的专业实验成绩考核模式,促进学生的创新能力以及生产意识的培养和提高。对于实验过程的每一步,制定严格的质量考核标准。强调过程管理和步骤考核,不再局限于实验操作和实验报告,整个考核兼顾实验运行的每个环节以及各环节中每个团队成员的表现。同时实验考核以产品的性能及成本为关键目标,促使学生认识到产品质量是企业的生命线。鼓励学生利用研发的产品进行创业,提高学生创新创业能力。 在应用化学专业实验内容改进的基础上,参照精细化工企业上产管理制度,制定一套和实际生产紧密相关的实验管理制度,对于实现专业实验的教学目的,培养学生解决生产实际问题的能力,特别是新产品研制、开发的能力,增强学生的创新意识和创新能力具有非常重要的意义。本文通过对应用化学专业实验的管理制度、运行模式、考核制度的探索,建立和实际生产紧密结合的,以产品开发为实验运行主体,以行业标准为考核依据,兼顾市场调研、营销的应用化学专业实验运行管理机制。从而部分解决目前应用化专业实验中存在的方向不明确,内容无特色,和行业标准差距大,专业技能不能适应社会生产的需求等问题。 作者:向天成司红岩单位:许昌学院化学化工学院 精细化工论文:精细化工领域工程技术论文 一、分析分子产品工程 以产品的加工行为、性能、分子结构作为设计原则是现代化学产品工程发展的基本方向,其设计目标是设计出满足现在市场需求的化学品。产品工程的工作人员必须对分子结构作用在产品性能方面产生的影响进行预测,还要能够在此基础上设计出性质需求相符合的化学产品。在整个的分子产品过程当中,最重要的就是研究分子性能以及结构,通常来看,半经验方法、计算化学领域的理论与方法是其采用的最主要的分析法。如果使用计算机辅助分子法,能够把产品的能源消耗以及产品的开发周期降到最低,这种设计的办法最主要的目的就是为了和特殊性质要求的分子混合物和分子相互符合。而且能够在很多的分子中找出与产品最符合的,就一般来而言要进行正反两方面分析。首先,制作相关关系模型,在模型的基础上了解分子交互作用和性质之间、分子节后的一些关系。然后,以关系模型作为基础,对分子结构进行不断的优化,让其和性质要求能够相符。 二、精细化工领域数字化工 1.数字化工的特点基本特征探索一种全新的数字化的基于工艺过程数学模型进行工艺技术仿真实验研究的方法、构建多功能数字化工过程及其控制系统,以控制系统开发人机操作界面,通过建立工艺过程的全范围、高精度动态数学模型的方法被称为数字化工技术。它的主要特征包括:有双重用途,即系统控制以及工艺过程实验。能够利用有限的设备进行多种过程实验的最佳组合,能够选择多种方案以及过程控制法来进行实验,达到了连续、间歇反应动力学实验。不需要投入材料,可以安全的智能化实验,环保节能、易维护、使用、标准化、素质化等。 2.功能性的数字化工过程的研究多功能数字化工过程系统的研究是一个具备前沿性和原创性的探索性课题,需要引进大量的技术人员开展关于技术创新的工作。创新技术的研究主要包括以下几个方面:关于比较复杂的化工过程的高精度、全流程、全范围动态的数学模型的建立办法。化工过程一般都是间歇式的方式,在化工过程开始运行,到运行结束各个环节的实验数据分析,发现在工艺过程中表现出来的是分布参数、变化性、不平稳性、非线性等比较复杂的性质,这些复杂的特征给数字化工过程模型的建立带来了极大的困扰。通过对过程机理建模、模糊逻辑建模、人工神经元网络建模和系统识别建模等各环节的研究,可以建造复杂性高的化工数学模型过程。关于虚拟人机操作界面的研究。高度逼真的人机操作界面对于工业过程中需要的数字化实验的实现是必不可少的,通过模仿实际操作过程中工作人员的操作步骤,实现操作控制由数字化试验系统进行操作。对于此系统的开发必须提高人机操作界面技术,充分实现数字化工代替人工操作的方法。 人机操作界面与数学模型进行数据交换的新技术。关于数字化工控制系统和数字化工过程系统的研究,需要解决的技术就是数据的交互。人机操作界面发出的命令及操作必须让数学模型收到并运算数据信号,再将运算的结果显示在人接操作界面上。需要对高速动态数据函数链接库进行探究和建立,或者对于高速动态数据的数据交换方式进行探究和建立,以促使人机操作界面与数学模型的数据系统和数据交互形成一个整体。 三、总结 综上所述,为了能够适应不断变化的市场需求,我们必须提高健全精细化学品以及其生产工艺过程的相关技术,并不断的进行探究探讨。发展现代过程系统工程技术,尤其是数字化工技术以及化学产品工程等新技术的应用,为精细化学品的快速、多品种、多样化以及规模等市场新挑战提供了更有力更高效技术手段。从而在一定程度上促进其发展壮大。 作者:赵丽单位:珠海安邦工程有限公司 精细化工论文:精细化工企业消防安全管理论文 摘要:企业消防安全管理是社会消防安全管理的重要内容之一。近些年来,伴随我国社会经济的快速发展,化工企业在其中发挥了举足轻重的作用,并做出了重要贡献。然而化工企业的消防安全管理却并没有伴随企业的发展而相应跟进。由于化工企业是高危的特殊行业,其生产经营的化工产品存在着易燃、易爆等严重安全隐患,一旦企业不注重消防安全管理,将可能造成无法挽回的悲剧。当前我国很多化工企业其消防安全管理存在着许多不足,阻碍了消防安全管理工作的正常开展,也为企业埋下了安全隐患。本文主要针对精细化工企业的消防安全管理工作现状及存在问题展开相应分析探讨,并在此基础上结合当前消防安全管理的需要和需求,提出相应的管理措施和对策,希望能借此提高我国精细化工企业的消防安全管理水平,最大程度避免企业出现安全事故。 关键词:消防安全管理;安全隐患;精细化工企业;管理措施;安全事故 精细化工企业直接为社会各个领域、各个行业服务,而且直接关乎到各领域、各行业其高新技术产业发展。因此,精细化工企业目前已经成为最具发展前景的新兴产业。精细化工不但具有使用用途广、产业关联度大等特点,而且其生产经营的产品还具有品种丰富、单位生产能耗低、产品经济附加值高等优势,因此是国家进行重点扶持的战略性产业,其发展水平甚至成为一个地区其工业化程度的重要指标。[1] 近些年来,国家高度重视精细化工产业的发展,甚至已经将化学工业的发展重点放到了精细化工产业上,并且将其归入到国家多项发展规划中,给予相应政策、资金支持,从而逐渐使得精细化工产业成为化工行业的前沿领域。由于精细化工与材料、生物化工、信息和能源等行业之间的紧密联系,因而在我国现代化建设中也发挥着越来越重要的作用,成为不可或缺、不可替代的关键一环,拥有光明的发展前景。因此对精细化工企业的消防安全管理进行相应探讨,具有十分重要的理论意义和现实作用。 1精细化工企业行业特点 精细化工企业其生产经营的产品范围十分广泛,品种繁多,如果按照大类属性进行划分,可以分为精细生物化工产品、精细高分子化工产品、精细有机化工产品以及精细无机化工产品四大类,然而这种分类方法显得较为粗糙,因此一般按产品的功能进行分类。主要有农药、医药、有机颜料、合成染料、粘合剂、涂料、化妆品、香料、表面活性剂、洗涤剂、印刷油墨、肥皂、照相感光材料、有机橡胶助剂、试剂、催化剂、石油添加剂、高分子絮凝剂、兽药、食品添加剂、纸及纸浆用化学品、塑料添加剂、芳香消臭剂、饲料添加剂、汽车用化学品、金属表面处理剂、脂肪酸、杀菌防霉剂、精密陶瓷、稀土化学品、生化制品、功能性高分子、酶、稳定剂、混凝土外加剂、增塑剂、有机电子材料、健康食品等。精细化工企业其生产技术主要以下几点共同特点:(1)品种多、更新快,需要不断进行技术开发;(2)产品质量稳定;(3)整个生产过程不但包括化学合成,还包括产品加工和商品化;(4)需要精密的技术,间歇式小批量生产;(5)产品附加值较高。 2精细化工企业火灾事故特点 和一般化工企业发生的火灾事故有所不同的是,精细化工企业其消防安全事故有着其特殊性,主要表现在以下几个方面:(1)极容易给企业造成很大的经济损失。这主要是因为精细化工企业其储存的化工原料,生产和加工的化工产品一般具有较高的经济价值,一旦发生火灾事故或者其他消防安全事故,不仅会造成生产设备损坏,使得企业生产停顿,而且还极容易造成重大人员伤亡事故的产生,从而给企业带来很大的经济损失。(2)火灾事故容易扩大蔓延。由于精细化工产品多具有易燃易爆性、有毒性和易腐蚀性等特点,一旦发生火灾事故,常常伴随着大面积的、立体的、多火点爆炸、复燃复爆等形式的燃烧,如果再受爆炸飞溅或者风力等因素影响,很容易扩大蔓延至附近其他厂房,从而造成火势的蔓延扩大。[2](3)火灾事故救援难度大,很容易使得救援人员出现伤亡。精细化工企业其火灾事故发生现场具有非常复杂的情况,因为精细化工产品其燃烧可能随时引发爆炸,火势迅速蔓延扩大,而且除了燃烧与爆炸之外,还存在着有毒气体以及腐蚀性危险化学物品等危险因素。因为精细化工产品燃烧产生的有毒气体蔓延在空气中,因此对火灾现场救援人员的安全时刻产生着严重威胁。而腐蚀性危险化学物品不仅会灼伤救援人员的皮肤,还容易腐蚀灭火救援器材和装备。除此之外,燃烧爆炸引起的建筑物倒塌等情况,也可能使得救援人员出现伤亡事故。等等上述因素,给精细化工企业火灾事故的灭火救援工作带来了很大的难度。(4)带来持续的环境污染。精细化工企业生产经营所使用的化工原料,以及生产过程中产生的各种有毒有害物质,很容易因为火灾事故的产生而扩散到大气中,从而污染了区域空气,严重危害群众的身体健康。 3我国精细化工企业消防安全管理现状及存在问题 伴随我国社会主义现代化建设进程的不断推进,化工企业在其中日益发挥着重要的作用。然而随之而来的消防安全问题却频频发生,给事故发生企业带来了严重的财产损失和人员伤亡,危害了社会安定和谐和健康发展。[3]比如:2015年8月23日山东淄博某精细化工企业发生丙烯腈储罐爆炸事件,事故最终造成1人死亡9人受伤。据悉当时事发精细化工企业内还存有化工品己二腈,己二腈为无色油状液体,略有气味。是制造尼龙的中间体。微溶于水、醚,溶于醇。遇明火、高热可燃。与强氧化剂可发生反应。受热分解放出有毒的氧化氮烟气。还好山东省公安消防总队从济南、东营、潍坊、泰安4地调集包括4部通信指挥车、3套远程供水系统、7部泡沫消防车在内的41部消防车辆及184名消防官兵,及时赶往事故现场增援,使得安全事故未进一步恶化,否则后果不堪设想。 3.1厂区规划布局不合理 许多精细化工企业都是在经济快速发展时期成立的,由于当时政府的招商引资政策较为优惠,工业园区产业布局规划较为滞后,消防相关法律法规尚不够完善,致使许多精细化工企业仓促上马,而政府在这一过程中缺乏对把关过程的严格审批,使得这些企业其厂区布局在最初建造时就不合理,从而埋下了安全隐患。比如生产车间与危险化学品储存仓库、厂房与办公楼之间、相邻厂房之间的防火间距不足。按现行《建筑设计防火规范》(GB50016—2014)[4]有关规定,甲、乙类厂房之间其防火间距应当不低于12m,丙、丁、卯类厂房之间其防火间距应当不低于10m。而现实情况是,大多数精细化工企业由于在建造之初,规划布局不合理,厂区内厂房之间其防火间距不足,相邻建筑物之间没有明显的防火隔离,没有满足当前建筑设计防火规范有关规定和要求。 3.2没有制定完善的消防安全管理机制 当前许多精细化工企业其消防安全管理的方式方法仍然较为落后,使得消防安全管理现状堪忧。一些企业由于缺乏消防安全意识、待遇与风险不对应、独立性差等原因,其管理方式方法通常是“事后型”和“经验型”,这种管理方式对消防安全事故的定量分析少、定性分析多,过于看重经验,当事情发生了才知道吸取教训。[5]而具体到日常消防安全工作来说,大多数精细化工企业通常采取制定计划实施检查过程总结的管理方法,没有制定和建立日常化、系统化的消防安全管理机制。比如没有制定详细的企业消防安全制度、企业消防安全操作规程、企业消防安全责任制度、灭火预案、应急疏散预案、日常防火检查制度等等。由于没有制定完善的消防安全管理机制,使得无法对消防安全事故防患于未然,当事故真的发生的时候无法及时采取相应的应对机制,最终使得企业产生难以换回的重大经济损失。 3.3消防设施设备不足以及维护管理不到位 一些精细化工企业其厂房由于是在原有旧建筑物基础上改造而成,使得其规划布局、内部结构和设施依然沿用原有建筑,造成厂房内外相应的消防给水系统存在给水严重不足。还有些精细化工企业由于位置较为偏远,消防给水系统压力不足,一旦火灾事故发生,消防给水系统难以发挥应有作用。相关消防配套设施设备也存在不足的情况,使得火灾刚发生时候,无法及时使用灭火设备控制火势,阻止火势蔓延扩大。除了消防设施设备不足,还存在消防设施设备维护管理不到位的情况。一些精细化工企业由于没有对消防设施设备进行日常维护管理,致使一些灭火设备已经失去了应有功效都不知道,从而为企业消防安全埋下了安全隐患。 3.4未做好从业人员消防安全培训工作 一些精细化工企业管理者由于自身就缺乏相应的消防安全管理意识,过于注重企业生产效益,忽视了对企业从业人员的安全培训工作,使得企业职工不仅缺乏消防安全意识,还缺乏基本的消防设施运用技能。一旦出现火灾事故,从业人员无法及时采取有效的应对措施,致使火势扩大,从而给企业带来更大的损失。比如2010年10月5日广东南雄市某精细化工有限公司出现的爆炸火灾事故,事故最终造成6人不同程度受伤,其中五人严重烧伤,一人被爆炸震碎的玻璃划伤。这起事故发生的最主要原因就是因为该企业未做好从业人员的相关消防安全培训事故,使得从业人员缺乏消防安全意识,忽视了消防安全工作的重要性,致使悲剧出现。 4加强精细化工企业消防安全管理的可行措施 4.1对厂区进行科学合理的规划与布局 精细化工企业应当根据企业自身生产流程、生产特点以及各厂房火灾危险性类别,对厂区进行科学合理的规划与布局,相邻厂房之间布局要安全合理,从而减少相互之间的影响,有利于预防火灾事故和事故发生后的灭火工作。对于精细化工企业其建筑物的耐火等级、厂房防暴、防火间距以及安全疏散等,国家建筑设计防火规范都对这些方面进行了严格的规定。比如易燃易爆危化品应当单独储放于建筑耐火等级不小于2级的仓库里,并且要和明火散发地点有25m以上的间隔距离,存在潜在爆炸危险的车间不能够设在半地下室或者地下室内。[6]因此精细化工企业在工厂规划设计阶段以及后续厂区扩建阶段,一定要注重审核工作,严格按照国家相关规定对设计图纸进行审核,对厂区进行合理布局,杜绝厂区建筑物先天安全隐患。 4.2制定完善的消防安全管理机制 精细化工企业要想切实走好消防安全管理工作,就必须丢掉原有不合理的管理方式,通过制定完善的消防安全管理机制,以各项管理制度对消防安全管理工作予以加强。[7]比如企业负责人应当对相关消防法律法规予以贯彻执行,掌握本企业的消防安全情况,并结合企业生产经营情况制定消防工作计划和为消防工作提供必要的组织保障和经费。制定企业消防安全责任制度与奖惩制度,将安全管理责任落实到具体负责人,对消防工作成绩显著的部门或个人应当给予一定奖励,而对于违反企业消防制度的个人要予以惩处并追究相关负责人责任。制定详细的日常防火检查制度,组织专人对厂区各个位置进行日常防火检查,确保企业按规则制度用火用电、确保疏散通道和安全出口畅通、确保安全疏散指示标志以及应急照明灯完好等等。企业各部门也应当对自行定期进行消防安全检查,对存在安全隐患的地方进行整改。 4.3加强消防设施设备的日常管理和维护 首先,精细化工企业的消防设施设备不能在非消防性救援中使用,对擅自移动、使用或损坏消防设施设备的相关人员,要依照企业消防安全管理制度进行处罚,情节严重的还应当追究其相应的法律责任。其次,安排专人对消防设施设备进行日常管理和维护,了解灭火器材的使用期限,及时更换无法使用或者已经过期的灭火器材,并做好相关记录,确保这些灭火器材随时处于正常状态,以便关键时刻能够发挥其应有作用。最后,可以采取通过与消防设施安装企业或者消防设备生产厂家等对消防设施设备有维修能力的企业签订消防设施设备维护保养合同的形式,对企业的消防设施和消防器材定期进行维护保养。 4.4切实加强企业从业人员消防安全培训工作 首先,精细化工企业应当加强消防安全的宣传力度。消防安全意识是企业消防安全管理的基础与前提,精细化工企业应当运用多方式、多途径来开展消防安全培训的宣传教育工作。通过悬挂横幅、布置消防警示牌以及企业宣传栏等途径在整个企业构建一种消防安全氛围,并利用安全生产月或消防宣传日,组织开展内容丰富形式多样的宣传活动,从而将消防安全宣传教育工作常态化、日常化,让企业全体上下认识到消防安全管理的重要性,增强消防安全意识。比如企业可以利用安全生产月或消防宣传日在公司举行消防安全致使竞赛活动,让企业员工熟悉消防安全常识以及预防对策。其次,精细化工企业应当切实加强企业从业人员消防安全培训工作。比如充分利用员工学习室,定期分批次对全体员工进行消防安全知识培训,并进行相应的考核,切实使培训教育工作落到实处。在培训过程中,培训老师可以借助多媒体手段给员工播放相关消防安全事故案例,并当场组织员工对该事故进行讨论分析,让员工主动从这些安全事故中汲取经验教训,让消防安全警钟长鸣,以此树立消防安全防范意识,切实将安全生产放在首位。最后,为了让全体员工能够切实掌握消防灭火器材使用方法和应急逃生手段。精细化工企业还应当组织全体员工进行消防演练,在演练过程中,企业安全员应当向全体员工演示灭火器材的正确使用方法和维护技巧,并同时传授不同火情的不同灭火办法以及应急逃生技巧。安全员演示完毕后,还应当让员工练习使用灭火器材,并在旁进行相关指导,确保员工切实掌握灭火器材使用方法。在应急逃生演练完毕后,安全员还应当对演练过程中存在的不足予以指出,并给予纠正建议,确保员工切实掌握应急逃生能力。 5结论 综上所述,对于精细化工企业来说,不断增强企业消防安全管理水平,使消防安全管理工作制度化、日常化和常态化,是企业实现健康快速发展的前提之一。因此,精细化工企业应当结合自身行业特点,从厂区科学合理的规划与布局,制定完善的消防安全管理机制,加强消防设施设备的日常管理和维护,加强员工消防安全培训教育工作四个方面,以制度、思想、行动对消防安全管理工作进行多层次推进,使消防安全管理工作真正起到防患于未然的作用。最后,希望能够通过本文的相关研究探讨对其他精细化工企业就消防安全管理方面给予一定的参考与借鉴,共同提高我国精细化工企业的消防安全管理水平,推动精细化工企业持续健康发展。 作者:刘兆文 单位:江西省赣州市公安消防支队定南县大队 精细化工论文:精细化工生产企业成本控制论文 一、精细化工生产企业控制成本的意义 企业以追求利润为经营目标,而对成本进行有效控制是实现这一目标的最好的办法。优秀的企业往往是在保证产品质量的基础上,通过对设计、研发、生产、销售等各个环节加强管理来降低成本,进而在激烈的市场竞争中谋取更多的利益。充分认识到控制成本的意义,是精细化工企业能够科学、严格地进行成本控制的前提。精细化工生产企业,从前成本管理和控制过程以节约与否为评价标准,重视节省和节约,而现代化企业要从战略角度去管理,不是单纯减少成本,而是提高产量、保证质量、降低生产周期、增强生产力。有效的控制成本是提高经济利润的重要方式,能节约资源并提高收入,也能增强企业的市场竞争力。 二、精细化工生产企业成本控制中存在的问题 (一)缺乏完善的成本控制意识 第一,对控制成本的目的认识不清。成本控制的目的是通过对企业内部资源进行优化配置,实现利润最大化的经营目标。但部分精细化工企业没有清晰的认识到成本控制的目的,盲目降低成本,而影响产品质量甚至耽误生产。第二,对控制的内容和范围把握不明。一些企业进行成本控制往往只限定于生产环节,而在产品研发、采购、销售等环节实施的力度不够。 (二)成本控制手段陈旧、方法单一 精细化工生产企业原材料品种特别多,其价格具有明显的周期性波动,当政治和经济环境出现变化时,会影响原材料的价格,企业采购材料时,要全面考虑价格风险和采购时机。精细化工生产企业需要大型机器设备,采购、保养、使用、维修设备也是企业应该控制的内容。产品具有明显的化学性,如石油产品具有易燃易爆性、氟气、氯气等具有挥发性和毒性;酸碱类具有腐蚀性等等,在运输、储存以及成本控制管理时要考虑到这些特殊性,而不能盲目减少成本而提高安全风险。但很多精细化工生产企业在控制成本过程中创新意识不足,没有准确的认识和判断到本行业的特殊性,成本控制手段单一,难以满足企业生产经营和时展提出的要求。其具体表现有:重复建设固定资产,没有严格的实施库存管理,生产工艺比较陈旧落后等。 (三)企业不重视成本核算分析 部分精细化工生产企业并不重视成本核算分析,主要在三个方面有所体现。第一,成本核算范围和内容比较狭窄。一些精细化工生产企业经营管理者思想观念比较陈旧,认为知识产权、环境资源等无形资产不能起到控制和约束企业成本的作用,没有对其进行科学核算。在核算中没有涉及到安全保护成本、环境治理成本,所以企业成本核算体现出核算范围窄的问题。第二,缺乏科学规范的核算方法。精细化工生产企业在开展核算时,依旧运用传统核算方式,分开列支企业的制造费用和管理费用,其核算缺乏全面性和精确性。此外,信息化管理的缺失和落后,也制约成本核算的发展及其准确性和实效性。第三,成本核算分析没有得到广泛的应用。成本核算是企业决策和优化管理的根据,应用不足让成本核算分析失去了应有的作用。 三、精细化工生产企业完善成本控制的策略 以适应性、节约性、操作性、责权利结合为基本原则,提出优化和完善精细化工生产企业成本控制的策略与措施。 (一)运用创新意识,重视成本控制 精细化工的特点是“新、精、特、专”,其批量小、品种多、科技含量高,精细化工生产企业要积极学习和借鉴国外科学的成本控制和管理法规,了解并运用国内外企业研究成果。如创新和改革存货管理制度,降低库存材料所占的资金数量;设置科学有效的产品消耗指标,运用科学的定额用料制度,全面控制人工成本、燃料动力成本和材料成本。同时,要重视并大胆进行成本预测,提高预测水平,制定科学的成本计划,合理进行成本分配与分析,从而提高企业和社会的经济效益。 (二)完善成本控制模式与核算方法 第一,制定完善、统一的成本控制标准。以企业财务目标为基础,按照实际生产经营情况和业务预测,制定出科学的成本控制标准。按照此标准将整体成本目标进行分解,将成本控制责任落实到相应的部门和个人身上。第二,按照管理要求和经营特点,运用有效的成本控制手段。采购方面要建立多渠道、有效及时的供应机制,在采购时要简化流程、重视质量,运用信息平台选择供应商并实时监控原材料价格。在生产方面,要提高对人工、材料的控制,优化生产流程和作业,严格管理材料的支取、补充、退还,提高机器设备的保养、维护和监管。在库存方面,制定有效的管理计划,经常盘点仓库,检查物资的安全,对闲置和废弃材料要及时处理。第三,创新与改革成本控制方式。精细化工生产企业要不断完善生产工艺,引进先进设备,学习科学技术,放弃落后的生产设备和生产方式,增强企业的效益产出和生产率。 (三)建设信息平台,增强成本核算与控制能力 第一,扩大成本核算内容。精细化工生产企业要全面认识成本核算的内容,将安全生产、治理污染等成本列入核算范围。另外成本核算不能只重视成本的变动和发生,而是应该扩展到成本评估、成本预测等方面,进而全面扩大成本核算的范围。第二,合理运用成本核算系统和分析方法。在成本核算中,要构建立体的成本核算系统,将企业、车间、班组都作为该系统的单元,结合作业成本法的运用,提高成本核算的科学性和准确性。在核算过程中要根据具体情况选择建模分析、差异分析等方法。第三,成本核算分析后,要重视成果应用。成本核算分析的目的是提高企业的管理和控制水平,精细化工生产企业应该根据成本核算结果,对生产流程进行调整和优化,合理配置和使用资源,寻找并弥补管理和控制的漏洞,增强企业控制与管理成本的能力。 总之,面对企业发展需要和更加激烈的竞争需求,精细化工生产企业要提高成本控制意识,运用科学有效的方式控制成本,进而提高经济效益、增强企业竞争实力。然而,成本控制是动态的、长期的过程,需要逐步完善业务流程才能完成管理目标。只有运用创新意识,重视成本控制基础工作、完善成本控制模式与核算方法、扩大控制范围等策略,才能深化与完善精细化工生产企业的成本控制体系。 作者:吴志超单位:广东省石油化工研究院 精细化工论文:精细化工的环境保护研究 1传统领域与新领域精细化工发展趋势 传统领域包括染料、农药、医药中间体、涂料等行业。染料行业要将毒性较大容易致癌的品种淘汰,发展清洁化程度高、不对环境产生危害的品种,进一步优化工艺技术,提高生产总量。农药生产企业规模更加大型化,农药毒性危害小、残余量低。医药中间体要在中枢神经、抗高血压、抗癌、头孢菌素等方面大力发展。涂料要向着性能高、污染性小、能耗低的方向发展,提高环保型产品的生产比例。新领域精细化工产品包括胶黏剂、饲料添加剂、皮革化学品、塑料助剂、造纸化学品、食品添加剂、水处理剂、生物化学产品、橡胶助剂等,这些领域都要向着更大规模、更高效率、更加绿色的方向发展。 2倡导绿色精细化工,加强环境保护 2.1发展能耗低、污染小的生产工艺及设备我国的精细化工生产工艺以及设备水平都较为落后,精细化工产品产量的提高受到阻碍。应该将落后的生产工艺以及设备淘汰,在原来的生产工艺基础上进行创新,提高原材料加工的转化效率,降低能量耗损量,将生产工艺中产生较严重污染的环节剔除,将绿色环保技术融入其中,购进能耗低环保型密封性能以及安全性能高的新设备,促进生产效率的提高。 2.2采用无污染、可再生的生产原料精细化工产品繁多,原材料来源广泛,在生产过程中尽量采用可以循环再生的原料,将原来利用率不高、不可重复再生的原料替换,这样不仅能够降低生产成本,提高经济效益,也能将对环境的污染程度降低。 2.3加大资金投入,提高技术创新水平首先,提高国家以及科研单位对精细化工的重视程度,加大对这方面的资金投入,政府为精细化工企业提供优惠政策,引导银行、外资等的资金注入。其次,精细化工生产企业可以与科研院所开展深度的技术交流以及合作,科研单位的技术如果不及时转化为生产力,就只能“纸上谈兵”,企业将其先进技术及时引进,在科研单位的带动下,提高自身的技术研发能力,从而提高生产能力。再次,建立完善的技术创新体制,对产业结构进行调整,提高诸如功能树脂等高科技产业在精细化工行业中的比例,对以往高能耗高污染的产业进行调整或者淘汰,让整个精细化工行业向着绿色节能高效的方向发展。 2.4注重废物利用,增加经济效益精细化工废物产量较多,如果不注重治理,就会对环境安全造成很大的威胁。比如在染料中间体对甲基苯胺的生产工艺中,这是一个还原过程,此过程会产生较多的废液,可以让其中的硫酸钠和NaOH进行反应,生成具有经济效益的硫代硫酸钠产品,有效的解决了污染问题。这种将废物重新再利用,生成新产品的治污且增加收益的方法应该大力推广。 3结语 我国的精细化工产业经过发展,虽然已经取得了较大的成就,但是与发达国家相比仍然有较多的问题,应该从发展环保低能耗的工艺及设备、采用可再生原料、提高技术水平、注重废物利用等方面入手,倡导绿色精细化工,增强对环境的保护。 作者:梁照东单位:肇庆市鼎湖区环境监测站 精细化工论文:绿色化工技术在精细化工的运用 摘要:随着国民经济不断发展,我国工业制造业发展逐步迈向更高的高度,当然由于环境的变化及工业发展带来的问题也在不断增加,国家对于环境的保护意识逐步增加,环境的排污容量在不断减少,国家及政府针对环境的保护政策也在不断细化,在此基础上进行的环保化工技术越来越被更多人重视,其绿色化工技术也越来越成熟,化工工业的生产污染零排放指标逐渐得到落实。 关键词:绿色化工技术;精细化工;研究分析 工业经济不断发展,环境保护形势越来越严峻,必须要将绿色化工技术落实到实际的化工生产中。本文针对绿色化工技术进行了研究,首先分析了其零排放无污染利用和资源充分利用,遵循可持续发展以及采用无毒、无害的原料等特点,同时具体阐述了精细化工具备的装置规模小、种类较多和生产装置具有多功能和综合生产能力以及技术密集度高等主要特点,提出要积极应用浅析微化工技术和绿色催化技术以及绿色分离技术绿色精细化工合成技术等建议,希望对提升绿色化工生产效率有所启发。 1绿色化工的的特点概述 1.1“零”排放无污染利用。绿色化工技术实现的精细化工装置在获取新物质的转化过程中,对每一个可能产生的产品及规格都进行更加充分的吸收及利用,保证整个产品生产过程的零污染。1.2资源充分利用,遵循可持续发展。在生产过程中不仅要考虑是否对人类健康和生态环境是否有效利用,绿色化工不仅要考虑是否产生对人类健康和生态环境有害的污染物,在此基础上,还需要考虑的是整个产品的生产过程的健康性和绿色性,以及是否符合健康可持续发展的特征。1.3绿色新型。生产技术的主要目标是为了实现“零排放”和使用无毒、无害原材料,实现可持续发展,所以为了实现这一目标就必须使用绿色新型生产技术,比如近年来的膜分离技术、超临界流体技术、新型生物发酵技术、无毒、无害可再生的催化剂技术等。 2精细化工的主要特点 2.1装置规模小。精细化工装置要比一些石油化工等行业相对小很多,但是国内外的市场不断扩大,已经有不少的精细化工产品的规模越来越大。2.2种类较多。随着社会发展和科学技术进步,精细化工产品的应用领域也在不断丰富和发展,不仅是通用型精细化工产品,一些专用品种和定制品种不断出现及丰富化工市场,即使是类型相同的产品,也会出现多种规格的特点,科学技术不断提升,多种品种和型号的产品也在不断增加。2.3技术密集度高。化工产品的形势更加多样,在此基础上进行的市场研发工作也要符合市场需要,所以其中的开发周期往往相对较短,工业技术的不断发展对技术的要求越来越严格,其开发周期也越来越长,所应用的开发成本也越来越大,这样一来,其中的精细化工的产业技术密集度也得到提升。从技术密集度方面来讲,以机械工业技术密集度指数为100,则精细化工中的医药可达到340,而且有上升的趋势。从而导致行业利润率较高,比较容易推行绿色化工技术,同时也是绿色化工技术的发展的前沿。在此基础上进行的绿色化工技术推广及应用,越来越多的应用与精细化工行业。 3绿色化工技术及应用浅析 3.1绿色催化技术。日益发展的先进技术大大促进了绿色催化剂的研究进展,有机合成工业借助仿酶催化剂、固体酸碱催化剂、纳米催化剂等催化剂大大促进了有机合成工业的发展。比如现在人们都是采用更加先进的手段来对传统催化剂进行强化优化,保证整个催化反应过程更加高效合理,使得每一个反应条件更加适宜于进行催化工作,保证整个生产环节向绿色方面进行转换和发展。可以这么说,未来反应过程节能要依靠绿色催化技术的进步。3.2绿色分离技术。化工技术的发展使得其化工装置的形式也在不断优化和高效,精细的化工装置相类似于其他的化工装置一样,其分离技术的应用也往往更加普遍而多样,但是其中也有例外,比如像超临界流体萃取、膜分离、树脂吸附、分子筛吸附、微波萃取等分离技术是发展迅速的几种主要的绿色分离技术。他们往往具备有能耗低、污染小、效率高、操作简单等特点。这种绿色分离技术在一些医药、农药、香料、添加剂、表面活性剂、化妆品等行业中都得到了积极广泛的应用。3.3绿色精细化工合成技术。随着工业经济的发展,针对信息技术和计算机技术的研发及应用也得到了巨大的进步,在此基础上,科学研究成果和先进技术的共享,大大促进了整体绿色精细化工合成技术的加速进步。绿色精细化工合成技术不对称催化合成技术在手性药物、部分医药、农药、香料等行业都提供了绿色高效的合成方法。有机电化学合成技术取代了一些高温、高压、高污染的传统化学合成技术,如电氧化、电还原、电取代、电聚合、电裂解、电环化、电耦合等。 4结语 总体来说,工业经济不断发展,针对化工发展来说,必须要将绿色化工技术落实到实际的化工生产中,在此基础上首先要把握绿色化工零排放无污染利用和资源充分利用,遵循可持续发展以及采用无毒、无害的原料等特点,科学把握精细化工的装置规模小、种类较多和生产装置具有多功能和综合生产能力以及技术密集度高等主要特点,积极应用及应用浅析微化工技术和绿色催化技术以及绿色分离技术绿色精细化工合成技术等绿色化工技术,促进绿色化工生产迈向新的台阶。 作者:柴委 单位:枣庄职业学院 精细化工论文:基于可持续发展精细化工技术研究 摘要:精细化工是指生产精细化学工业产品工业的简称,而我国经济在飞速发展,并且科学技术也在世界的前列,并且精细化工也在快速的发展,这就加大了精细化工技术的使用,我国在精细化工技术方面提出了可持续的理念,只有这样才能精确技术,使我国的精细化工为更多的国家使用,这篇文章就是基于可持续发展的精细化工技术来进行讨论的,希望能够对国家的发展带来一定的好处,也能够对学者有所帮助。 关键词:可持续发展;精细化工;技术研究 1国家精细化工现状 我国虽然许多科技在世界的前列,但是精细化工技术仍然处于发展阶段,并没有达到炉火纯青的状态,在使用的过程中还是会有许多的问题发生,所以这就要求我国的科学家们要不断的提高精细化工技术方面,我国在许多地方还是存在不足,比如说缺乏技术控制、精细化工技术对环境的控制,在使用的过程中消耗大量的资源同时还会产生许多的垃圾,这样就是在资源利用率上较低,所以这就与可持续发展相违背了,这就要求我们国家的相应研究人员来改善这种状况,才能算上可持续发展了,要做到尽可能的减少资源使用,并且研究二次使用率,这样一来大大降低了成本,同时还要增加安全性,使得在以后的使用中减少对使用人员的危害性,只有做到这几点,相信我国的精细化工技术会在世界上有较高的地位。精细化工技术不仅只是在化学发面运用到了,还有多个方面,比如在航天事业、工业发展和农业发展都有所涉及,所以有必要提高和改善可持续发展的精细化工技术。 2发展可持续的精细化工技术 绿色发展和低碳化是我国在倡导的,所以不论哪个方面都要坚持这一理念,当然精细化工技术也要如此,要实现绿色发展,只有在使用的过程中本着环保和安全这一想法,才能算上可持续发展吧! 3二次使用 所谓二次使用就是在利用的时候,所产生的废物能够再次利用,这一术语就是可持续的内容,在早期的精细化工技术中,对原料的使用率很低,并且会产生大量的废物、废渣,这样一来不仅降低了原料的利用率还会危害环境,这一问题让许多的研究者们很是头疼,所以经过他们的不懈努力研究发现,在精细化工生产中会产生大量的氨基磺酸,废弃硫酸,这些物质不仅有着较强的腐蚀性,还会对水质造成严重的危害,后来发现能够将这些废物全部转化为氢氧化钠,硫酸钠等物质,这样还能在以后的生产中用到,这就大大降低的成本,同时还不会产生大量的危害物质,使得以前的垃圾变废为宝,这种转化正在被许多企业所接受,并且被人们称赞,个人觉得这种改善算得上是可持续发展了。 4催化技术 在精细化工技术中太多的反应都是消耗大量时间的,这样一来就大大降低了生产效率,并且使得原料不会充分利用,这就与可持续不协调了,所以现在的大多数企业都会在生产中加入催化剂,使得反应更加迅速并且加大反应物使用,这样会加快生产速度,也会快速达到产业目标就拿酶催化为例子,酶在生产中属于生化物品,我们可以通过酶的剂量来调节反应的时间,这样就减少消耗所需要的时间了,同时还能降低反应中带来的污染物。反应酶不仅能够减少时间并且还能多次使用,因为酶在反应中不会被消耗,这样就不会因为买大量的酶而耗费钱力,所以在精细化工技术中要多多运用这个技术,这样才能达到可持续发展,研究人员还应该在此基础上发现催化技术在更大的领域中带来的好处,这样我国的精细化工技术才会在世界中站住脚步。 5合成技术 精细化工技术就是利用化学反应来达到人们所需的产品,而在反应中许多的反应都是比较单一的,如果需要一个东西,那么就需要大量的反应来解决,但是这样就会造成反应的浪费,所以作为研究人员就要解决这一问题,许多的人就发现可以用合成技术来解决这一问题,这样就不会造成浪费的问题出现,就比如拿SPE法来举例子,SPE法降低了反应带来的副反应,还会产生很少的污染物,这样一来很多的企业都在应用这个反应,给他们带来效益是他们没有想到的,只有研究者们发现这样的方法,我国的精细化工技术才会飞速的发展,才能说我们国家精细化工技术是可持续发展的,是绿色的。 6高效助燃 虽然我国精细化工技术处在发展中,但还是有很多方面优点,国家对此也有了很高的管理力度,尤其是在航天行业中,精细化工技术对此作了很大的贡献,因为在航天中助燃剂是非常重要的,助燃剂能够有效并且快速的让燃料发挥作用,这样就会提高了燃料的利用率,使燃料的燃烧很稳定,这样在航天器起飞过程中,会因为有足够的能量达到起飞的高度,这样精细化工技术给航天事业带来了很大的好处。 7储氢材料 精细化工技术应用在多个反面,所以在储氢方面也有所贡献,在以前的工业中吸氢能力很差,这样就导致了在实验中浪费太多的人力物力,还是很少的氢气供给人们使用,并且在储氢的过程中也是很费劲,但是随着精细化工技术的不断发展,问题也随之解决了,比普通的多晶体吸氢能力强太多了。这就帮助了需要氢气的工作人员,也正是技术的改进,才使得科技进步的更加迅速。这也就是可持续精细化工技术给人们带来好好处。 8结语 我们国家正在处于发展的,所以一切的科技和项目都要本着可持续发展的理念,在精细化工技术中可持续发展是指导思想,它指引着精细化工技术的前进方向,也在带动着我国科技的发展和改善,虽然我国的精细化工技术正在处于发展的阶段,但是只要沿着绿色和持续的发展方向前进,一定能取得好的回报,能够达到世界的前列,技术能够达到顶尖。我国正是因为在发展期间,所以环境被破坏,空气被污染,但是只要解决精细化工技术中存在的污染,我国的污染就会解决了很多。走可持续发展的道路是我国发展的必要条件。 作者:夏亚琴 单位:武汉工程大学外语学院 精细化工论文:基于可持续发展的精细化工技术探析 摘要:我国作为一个制造业大国,与发达国家相比,我国的精细化工技术远远落后。要想提高产业的生产效率,就必须要把绿色、科学、可持续放在首位。本文将对精细化工的现状和关键的控制技术进行简要的分析并提出几点可行性建议,以供参考。 关键词:可持续发展;精细化工;控制技术 精细化工是当今化学工业中最具活力的新兴领域之一,是新材料的重要组成部分。精细化工凭借着其科技含量高的特点,直接影响着高科技技术与国民经济的发展。因此,我国化学领域的发展需要依靠精细化工的技术来实现。 1国内精细化工发展的现状 精细化工是生产精细化学品的工业的统称,是衡量一个国家科学技术发展水平和综合实力的重要标志之一。但是目前我国的精细化工产业发展迟缓,并且一些在发展过程中存在的问题和受到制约的因素也逐渐暴露出来。 1.1生产技术水平低,浪费严重 与发达国家的生产技术相比较来说,我国的生产技术较为落后,有许多技术上的问题有待解决。由于我国现有的技术水平比较低,无法妥善处理加工过程中所产生的废弃物,因此也无法实现国家节能减排的要求,导致生产与环境之间的矛盾逐渐加深。同时,新产品的开发进度缓慢、科研力度低、投入人力物力较少,生产出来真正对社会有用的产品并不多。因此,精细化工技术的落后也造成了浪费现象比较严重[1]。 1.2企业分散,未能形成产业链 我国国内大部分生产化学产品的企业主要特点是小而分散,设备落后,管理松散,没有形成一定的产业链,因此很难生产出“高精尖”的产品。虽然在江浙和大连一带出现了一些大型的染料厂和工业场地,但是其总体规模距国外的企业来说还是有很大的差距的。因此,我国企业如果想要赶超国外的企业,首先需要形成自己的产业链,有自己的产业聚集区,扩大企业生产规模,提高资源的使用效率,保质保量的生产高科技产品。 1.3信息化落后,受环境污染制约严重 在社会经济的发展下,各种各样高科技的技术被发明出来。但是我国大部分企业领导人过于以盈利为目的,不注重将生产方式与信息化相结合,这使得精细化工得不到信息技术的滋养,导致落后。此外,精细化工产业的发展受环境的制约严重,部分企业只单纯的追求企业的经济效益而忽视了对环境的污染。我国大部分的企业还保留着原来的生产线,用最传统的方式生产着化工产品,不注重设备的更新换代与产业升级,导致环境问题越来越严重。目前,环境污染不仅成为了可持续发展的巨大障碍,也是制约精细化工生产最大的“绊脚石”。此外,传统的生产方式资源利用率低,造成大量的资源浪费。并且,企业生产过程中的“三废”,后期处理的费用大,也成为了企业的沉重负担[2]。 2精细化工的技术分析 精细化工技术要注重绿色环保,属于高密度的技术行业,有着更新换代快、专一性强的特点。在发展绿色精细化工的过程中需要注重这样几项技术的发展。 2.1绿色催化技术 催化剂是化工行业常见的辅助材料,它能够有效的抑制反应过程中的副反应,提升精细化工企业的生产效率,减少废弃物的排放,从而达到保护环境的作用。比如说相转移催化技术,它的反应比较温和,能耗低;生产效率高,并且使用这种溶剂的成本比较低,容易回收。另一种催化技术是利用酶来完成的。酶具有催化的特点,属于生物产品,我们可以通过控制酶的催化性来调整生产,达到能源消耗的控制,并且它还具有无污染,高度专一等特性。酶催化的技术作为精细化工可持续发展的代表技术,正在日渐走向成熟。第三种催化技术是不对称催化技术,它的特点是可以有效得到单一手性分子,而且可以提供对环境友好的绿色合成方法,也经常用于化学产品的生产之中[3]。 2.2电化学合成技术 电化学技术就是精细化工中最关键的合成技术,该技术是在电解池或者电池中进行的化学反应,可以利用此技术做到清洁合成,促进有机化学技术的推广。常见的方法有配对电合成法,自发电合成法等。目前,各种合成法层出不穷,精细化工的企业不能盲目借鉴其他企业的方法,要根据自身的企业特点,选择适合自己的合成方法进行生产,最大限度的提高资源的利用率,减少对环境的污染。 2.3超临界流体技术 目前,超临界流体技术得到迅速发展,原因是其作为流体技术最为优秀的部分,对精细化工的影响较大。它可以实现许多其他技术不能够实现的化学反应。因此,它被在精细化工领域中广泛推广使用。由于超临界流体技术的诸多好处,近几年来,我国加大了对此项技术的科技研究,使得它作为一种绿色的化工技术在医学领域、食品领域以及高分子材料等领域均具有广泛的应用。 2.4计算机分子设计技术 此项技术就是在准备研究开发新产品之前,充分掌握新产品的内在分子性能、内部结构等因素之后,利用计算机作为辅助,首先把绿色、创新、优化等要求输送进去,通过分子的内在结构将精细有机结合技术的生产过程中的变化在计算机中模拟出来,从中得出影响绿色生产以及产品质量的最关键因素。在现实生产中规避或者优化这些因素,从而实现绿色环保的精细化生产[4]。 3结语 无论社会经济发展的怎样迅速,绿色、可持续发展的理念永远不会过时,我国的精细化工技术将会认清现实,改正自身不足,积极研发新的绿色产品。我国企业在保证自身经济效益增长的同时也会更加注重对环境的保护,真正实现“零排放”,无污染的最终目标。 作者:王稳 范伟栋 单位:青海盐湖工业股份有限公司 精细化工论文:可持续发展的精细化工技术分析 摘要:近年来,随着我国经济的发展和社会的进步,许多行业都得到了前所未有的进步,制药行业作为我国保证人们身体健康的重要行业,其发展速度同样也是越来越快。在我们的生活中,我们难免会遇到一些病症,此时便需要服用相关的药物来解除病痛。因此,化工制药生产工作的质量和效率便显得尤为重要,随着人们对化工制药技术和设备的要求越来越高,我们必须深入研究化工技术在制药设备及制药流程中的应用,从而有效促进化工制药工作更好的进行,努力提高化工制药产品的质量和效率,促进我国化工制药行业更好更快的发展。 关键词:化工技术;制药设备;制药流程;应用 先进的设备需要先进的技术来结合使用,在化工制药的过程中,化工技术不仅仅是保证制药设备正常运转的前提和基础,更是保证化工生产正常进行的关键。随着时代的进步,人们越来越认识到化工技术对于提高化工生产和质量的重要性,越来越多的化工制药企业通过不断优化化工制药工艺,在一定程度上促进了自身企业的发展和进步,推动了整个行业市场的发展。本文我们便将就目前化工制药技术的现状进行分析,并集合化工制药技术的一些普遍问题,从而有效探索出化工技术在制药设备及制药流程中的应用,促进化工制药生产工作更好的进行。 1化工制药技术的重要性 医药产业是是保证我国国民身体健康的重要行业,也是我国国民经济的重要组成部分。近年来随着我国经济的进步,人们的生活质量得到了很大的改善和进步,人们的医疗健康意识有了明显的提高,越来越追求更高质量的医疗服务质量,对于药品质量的要求也有了明显提高。而作为生产药品的化工制药设备及相关配技术,其重要性不言而喻。目前,我国以及逐步研发并引进了许多新型的化工制药设备和制药技术,这些新设备、新技术的引进,不但促进了我国化工制药生产工作的进行,提高了我国化工制药产品的质量,更是直接推动了我国医药工业现代化建设的进程,缩小了与世界先进水平的差距。因此,医药行业是我国一项前途十分的行业,是21世纪的朝阳行业。 2化工制药技术的现状 目前,我国绝大多数化工制药工厂都有一套比较完整的化工制药流程。一般来说,药物都是通过不断的化学反应得来的,在此过程中,不仅要保证药品的质量还应保证药品的无菌无毒,一是应对药品采取封闭式生产,二是应对药品采取定时定期的消毒灭菌,保证药品不与周围环境中的细菌、病毒等微生物发生反应,导致药品变质。因此,我国现有的大部分制药工厂都十分重视药品的生产环境,对于药品质量有很大的保障,但是仍有一些问题依旧存在。 3化工制药技术问题 目前,我国大部分化工制药工厂在对制药设备进行消毒灭菌时,都是运用灭菌水进行喷射处理,这种方式通过采用分立或轨道翻转的方式进行,可以起到良好的消毒灭菌作用。但是,一些企业采用粉针剂或冻干粉剂等抗生素进行清洁处理,这种处理方式便没有很明显的作用,尤其是采用瓶装抗生素进行处理时,很容易出现一些瓶子不能清洁到的空间。除此之外,在对药品进行质量检测时,由于我国大部分制药设备并不具备先进的药品清洁度自动检测技术,因此只能通过人工手动对药品进行抽样检测,既不能做到全面,造成一些不达标药品流入市场,又很容易在检测过程中对药品造成污染,影响药品的质量,使制药工厂的利益造成损害。 4化工技术在制药设备和制药流程中的运用 4.1微滤过滤技术。微滤过滤技术是精密过滤中的一种,其通过对药品的筛分、提纯可以有效提高药品的质量。一般来说,微滤过滤技术可以根据微滤操作的方式分为两种,一是无流动过滤,其主要应用于较稀的药液和小规模的药品生产中,滤芯多为一次性滤芯;二是错流,又称切线流过滤,其主要运用于工业较大规模的药品生产中,可以通过周期性的清晰和再生保证滤膜的过滤性能。4.2超滤膜技术。超滤膜是介于微滤和纳滤中的一种,其利用筛分原理,可以对有机物进行极为细致的筛选和提纯。4.3反渗透技术。反渗透技术也是化工药品生产中比较常见的一种,主要指通过对较浓溶液施加外部压力的方式,使其压力高于渗透压,从而促使浓溶液中的水排出,提高浓溶液浓度的工艺。4.4萃取蒸馏技术。萃取蒸馏技术适用于两种挥发性不同的溶剂之间的分离和提纯,也是提纯化学药物的一种非常重要的方法。 5结语 化工制药技术是研究、选择更加安全、更加经济、更加合理的化工制药生产途径的一门科学,是保障化工制药工作顺利进行的关键,也是保障万千中国百姓正常用药的基本。因此,广大化工制药工厂必须努力提高化工制药技术的先进程度,并使其更好的运用于实际的生产工作之中,从而切实促进药品质量的整体提高。 作者:姚兴宇 陈浩 单位:邵阳学院生物与化学工程系 精细化工论文:高速公路建设监理精细化工作方法的应用 【摘 要】当前,我国在高速公路发展事业上投入日渐提高,对建设监理工作要求越来越高。由于其建设工程十分复杂,采用精细化监理手段有着很多积极的意义。文章根据笔者多年的实际工作经验,从高速公路项目工程审查制度、质量、进度、成本等不同角度探讨了高速公路建设监理精细化工作方法,以供业内人士参考。 【关键词】高速公路 质量控制 精细化监理 高速公路工程具有系统性和复杂性的特征,投入资金多,涉及部门广。因此,此类项目工程对监理工作的要求越来越高。当前,我国对该类工程的管理方法尚不成熟,无法满足日益增长的需求。监理精细化强调管理的精确性、快速性和高效性,以期达到降低工程成本的目的。监理精细化要求对工程的各个环节进行严格把关,追求以最小的成本获取最大的利益,并能在此基础上提高施工质量,把控工程进度。对高速公路工程整个过程进行无缝精细化监理,在保证施工质量的前提下,控制工程成本、进度等细节并对重点环节进行控制管理,将会大大提高施工水准。 1审查制度监理精细化 首先,严格依照规范要求进行组织机构的监理,遵循《公路工程技术标准》等相关标准规定文件,并参考《公路项目建设精细化管理指导意见》中相关规定。设项目管理工程师以及具有交通部资格认证的专业监理人员,监理人员必须熟悉工程流程和进度。高速公路工程由于是一项十分系统繁杂的工程,其审查内容比较复杂,主要包括如下内容: 承包商资格审查:承包单位必须具有资格证书,包括资质证明文件、营业执照、安全生产许可证等。工程人员需持证上岗。检查岗位工程人员的数量及具体安排情况。工程组织设计审查:对各个承包商的各项工程组织设计方案进行严格审查,承包商有总承包商和分包单位。承包商进行设计方案编制,通常,针对不同的工程情况,其组织设计内容包括:工程概况、施工条件及施工方案、进度安排、施工所需工具、材料及人力资源、工程设计图纸等。工程器械审查:检查工程器械的数量、规格、各项指标及出厂测试文件,确保器械完备且质量达标。工程质量审查:检查承包商及其员工关于工程质量方面的保证证书、执业证书及相关文件;检查工程质量管理设计方案;检查施工、测量及试验等各种设施的质量;检查员工培训情况。工程安全审查:检查承包商及其员工关于工程安全方面的许可认证证书;检查承包商安全组织人员和安全制度;检查工程危险因素的预防和紧急处理措施安排;检查员工安全培训记录。最后,所有相关文件经过政府批准,检查施工现场,一切准备好,便可开工。 2工程质量监理精细化 2.1巡视监理 通过巡视,监理人员可监管施工质量、工程进度、施工安全情况等。检查工程是否严格按照规定文件进行施工,检查旁站实施状况,对巡视管理工作进行记录;巡视检查施工现场安全施工状况。具体来说,巡视工作包括以下内容:巡视检查工程人员有没有严格遵守规范文件、施工设计方案进行施工;巡视检查施工器械是否正常运行,施工材料是否达到标准;巡视检查施工现场环境,检查现场场地是否预留足够施工空间;巡视检查上岗人员是否满足要求数量,是否持证;巡视检查施工工艺水平是否达标;巡视检查施工安全防护处理方式;巡视检查施工工序衔接情况;巡视检查故障方法和紧急处理措施。 2.2旁站监理 旁站监理指的是工程监理人员对工程重点环节、重点位置进行跟班监管,如工程主体结构、基础结构、机械设备布置等。具体来说,旁站监理工作包括以下内容:首先明确监管方案、监管内容、责任到人,严格按照相关规定和施工设计方案进行工程重点监管;检查施工材料是否达标,如混凝土配比;检查施工器械;检查到岗工程人员是否齐全;检查施工人员工艺水准;检查样品抽样检查合格率;检查样品试验记录;检查施工环境和施工条件及安全隐患;监督工程进度;检查故障、安全预防防护措施;记录检查结果。 2.3施工现场监理 施工现场监理包括对施工现场和施工本身两个方面的规范和监理。规定工程施工必须依照《高速公路文明施工规范化管理实施细则》相关明文要求进行。科学安排工程部位置和原材料放置地点。根据不同器械和材料的数量特点,有针对性地进行场地布置和标识,如压路机的数量和型号、规格等。高速公路现场管理需要细化管理内容,如对路基、隧道工程、架桥工程的工艺流程和质量分别进行专项管理。 2.4验收监理 对工程所有的检验批进行检查验收。该项工作需要检查的是检验批的出厂合格证明、质检文件及施工注意事项等,并对合格的进行实体验收工作,包括安全、环保及其他检查方面。另外,要做好竣工验收工作,在此,需要注意一下方面:严格按照规范规定进行竣工验收,确保每项工作、每道工序施工质量均达到要求;关于工程施工竣工质量验收资料必须包含技术及管理两个方面完备的信息,而且施工安全验收资料也应该完备;严格按照验收规范抽检重点工序;工程人员应对所有预测的问题事先进行处理,并通过专门人员的验收认证,再撰写工程评估报告;对验收材料进行整理并归档。 3工程进度监理精细化 按照工程设计规划进行进度安排,并根据每个月的实际情况适当调整。整体上不能背离计划安排,并将实际情况反馈给甲方。在进行进度记录时,必须达到生动明了的要求。在每个月的监理报告中,适当穿插照片、截图、图形、实验结果等各种形式进行记录和表述,对重点工程要加大笔墨。确保其他人员能够对工程进度一目了然,对一些重点问题也能够快速了解。分析工程进度的影响力和问题防范处理措施,尤其是当前的工程进度是否延迟或者提前这个阶段工程目标的完成,对此进行估测,针对可能出现的问题预备相应的处理方案。如果问题已经出现,就要对其及时进行分析,避免下一次类似情况的发生。这些问题应有承包商自己主动去思考,而不能等待甲方安排,被动地去做,如此才能收到事半功倍的效果。 对于进度管理,监理人员需要做好下面几项工作:对工程当前完成情况进行记录;采用进度指示、例会、专题会议、表扬等形式来监督和鼓励乙方按照进度计划旅行职责;如果承包商未能在计划内按时完成施工进度,监理人员就需要向乙方进行书面通知,督促乙方尽快采取处理措施,调整方案。如果情况严重,监理人员就要协调甲方和乙方共同商定解决方案。进度管理要适当考虑工程的紧迫程度。在重点项目和环节上可以每晚完工后召开总结性会议,及时解决施工中所遇问题,并商讨次日工作安排。 4工程成本监理精细化 对于高速公路工程,要做到成本精细化管理,则必须坚持下面两个原则: 第一,成本最小化。对工程工艺进行细分,利用科学的成本控制方法,对工程每个环节进行成本控制,最大限度地降低工程成本,在完成正常工程进度的前提下,实现工程成本最小化。 第二,动态管理。成本控制是一个动态过程。在工程准备时就要结合工程设计图明确成本管理目标和具体管理方案,在设计时需要考虑项目成本改变因素和情况,已在需要时进行适当调整。 在进行高速公路项目成本控制时,需要注意以下几个方面: 第一,当月的工程量。当月的工程量需要通过审核并签字证明,同时参考施工计划的工程量。 第二,当月经费审核。要仔细记录好当月的工程项目中每个环节的经费审核。记录中必须囊括合同变更、索赔的内容。 第三,当月实际资金投入。仔细记录好当月的工程项目中每个环节的实际投入。通过统计分析软件,对计划投资款、当月实际投入进行分析以更形象地查看投入资金走势图,分析潜在问题出现的可能性,并针对性地进行投资调控。 第四,当月在投入方面的具体控制方案及成效。通过对投资方案控制成效的分析,来总结出有益的投资方案,并详细记录实施过程以便查阅和效仿。另外,要针对当月出现的风险和实际问题进行评价,记录解决方案的合理性及实际成效,将该因素考虑到之后的投资计划当中。 5结语 目前,我国高速公路建设事业大力发展,同时也暴露出很多问题。工程管理水平在很大程度上决定了工程质量的高低。本文主要从审查制度、工程质量、工程进度、工程成本等方面阐述了公路工程的精细化监理方法。该管理方法强调管理工作的系统化和精细化,确保工程质量、进度、成本、安全、环境等各个因素协调一致地发展,是打造一流工程一个重要的手段。另外,文章中对高速公路施工安全、文明施工、环保问题没有阐述。在施工中,必须将人身安全放第一位,按规范要求进行施工并应强化环境保护意识,将责任落实到人。 作者简介:冶涛(1983―),男(回族),新疆乌鲁木齐人,深圳高速工程顾问有限公司中级工程师,研究方向:高速公路项目管理。 精细化工论文:精细化工的现状与发展趋势概述 摘 要:化学工业与我们的生产生活息息相关,而精细化工则是化工工业中最具活力的领域之一,是世界化工行业发展的新趋势。围绕国内外的精细化工发展,分析了国内外精细化工的发展现状和发展趋势,并针对国内的发展情况提出自己的看法。 关键词:精细化工;现状;趋势;看法 一、精细化工的定义 首先我们说精细化学品。中国和日本把产量小、组成明确,并且能够按照规格说明书小批量生产的化学品,或者产量小、经过加工具有专门功能,同时按照规格进行小批量生产的化学品称为精细化学品。而前者在欧美被称为精细化学品,后者称为专用化学品。精细化学品具有“工业味精”“工业催化剂”和其他特殊功能的作用。具有很大的发展潜力。 精细化学品概念知道了,那么精细化工就是生产精细化学品的工业。精细化工的生产是由化学合成、精制加工和商品化等三部分组成,通过多功能装置和间歇方式小批量生产,与通用化工的生产方式有很大差异。其中化学合成经常采用液相反应,并且流程比较长,需要精密的工程技术。化学合成后,要想达到商品化,又需要精致的、复杂的加工过程。所以精细化工技术密集程度高,市场竞争激烈,其技术保密性很强。由于市场随时变化,要根据市场及时更新产品。 20世纪80年代,中国又把那些还未形成产业的精细化工门类称为新领域精细化工。它们是饲料添加剂、食品添加剂、表面活性剂、水处理化学品、造纸化学品、皮革化学品、胶粘剂、生物化工等。后来用精细化工的产值在化工行业的占比表示中国精细化工发展的程度。这个占比叫做精细化工率。目前,世界发达国家精细化工率已达50%以上,日本的精细化工率最高,现已超过60%。 二、国内外精细化工的发展状况 1、国际精细化工发展状况 现在各个国家面对的主要问题就是能源危机和环境问题,为此,国际上纷纷加大精细化工的开发和利用。世界范围内都在加大在精细化工方面的科技投入,希望生产出更多的能源替代品来解决能源危机,满足经济的发展需要。这方面在发达国家表现的更加突出,精细化率不断提高,科技投入规模也在不断上升。精细化工的发展在发达国家还有一个特点就是十分重视技术保护,严控技术外流,形成一定的技术垄断。部分发达国家在大力发展精细化工的同时也十分重视环境的保护,减少三废排放,重视污染处理。这点值得我们学习,环境保护是一切发展的前提,发展精细化工也能更好的减少污染。 2、我国精细化工发展现状 上世纪90年代,我国开始加大在能源、材料、信息等方面的投入。化工没有被列入优先发展的行业,很多人把它归为夕阳产业。实际并不是这样的,尤其是针对精细化工,它跟能源、材料等是紧密联系的,在我国的经济发展和现代化建设发挥着重要作用,具有不可替代性。近年来,精细化工的发展在我国越来越得到重视,已经成为化工行业的战略要点,同时也是新材料的重要组成成分。现在精细化工已经被列入多项国家计划中,得到了政策、资金的大力支持。精细化工已经成为一个重要的独立的化学分支,是化学工业经济增长的重要推动力。目前,我国石油工业发展迅速,化学工业也开始向精细化转变,再加上新的科学技术不断投入到精细化工里,精细化工的创新能力和技术含量将得到很大的提升。 随着近20年的快速发展,我国部分精细化工产品已经位居世界前列:农药世界第一、涂料世界第四、染料世界第一。我国的精细化率目前是40%左右,已经成为世界上主要的精细化学品的生产国和消费国了。目前,我国的精细化品基本满足国内需求,部分产品在其他国家也占有重要的地位。随着国家的科教兴国战略的实施,863计划和“火炬”计划里有多项关于精细化工的项目得到推进,对我国的精细化工产业有很大的推动作用。近年来,国家推动经济体制改革,越来越多的企业和民间科研机构投入到精细化工的发展中。精细化工产业目前是一个朝阳产业,有很大的发展潜力。 但是,我国由于精细化工的发展时间有限,部分产品和技术与国际发达国家还有很大的差距,由于发达国家的技术管制,我们只能加大科研力度,赶超发达国家。 三、精细化工的发展趋势 随着科技的进步,精细化工的发展也发生着重大的变化。精细化学品的生产是由化学合成、制剂和商品化组成的,每一个过程又有各种化学、物理、经济等考量。所以精细化工是技术密集型产业。 传统的精细化学品是肥皂、染料、油漆等,与我们的生活息息相关。随着科技的发展,新型精细化学逐步进入市场,未来也会更具备科技含量。环保型新型农药,建筑、轻纺工业所用的特殊胶粘剂,还有各种环保型染料等。精细化工未来的发展趋势是:环保、经济、高效等方向。以前由于技术限制,我们使用的很多精细化产品都含有一定的毒性,比如塑料袋。精细化工的发展方向就是要使得精细化产品更加具有安全性和便捷性。 由于精细化工产品跟很多行业有密切联系,随着科技进步,新材料、生物技术、能源、海洋开发等领域都是精细化工的发展趋势。例如功能型高分子材料就是精细化工的重要应用领域,还有感光产品、胶粘剂也有很多的应用。随着我国海洋战略的逐步得到重视,精细化工也开始进入这个领域,海洋里面资源丰富,为精细化工的发展提供丰富的新型原材料。生物技术被誉为21世纪革命性的领域,它涉及人们生活的多个领域,酶技术、细胞融合技术和基因重组技术,都给精细化工提供更多的发展领域。因此,精细化工的发展方向是高科技化。 四、总结 精细化工产业涉及社会生产生活的多个方面,是国民经济的重要组成成分。它的发展对我国的现代化建设和人民生活水平的提高具有重要的意义。随着我国在精细化工方面持续大量的政策、经济投入,新型精细化产品将持续快速的得到发展,而且更加具备科技含量,更加多元化,更加环保。精细化工将为国家的现代化建设作出重要的贡献。 精细化工论文:精细化工控制技术的探究 摘要:随着精细化工市场的不断发展,对产品的要求也在不断提高,促使目前的精细化工通常采用小批量方式进行生产,这种生产过程具有典型的间歇性、时变性以及工艺复杂等特征。同时,多数精细化工材质具有一定的腐蚀性或者毒性,所以精细化工过程的控制是非常重要的。为了提高精细化工的水平,需要研究其控制技术特点和发展趋势。基于此,主要分析了目前精细化工过程控制和技术特点,并结合国外先进经验研究了精细化工过程控制技术的发展趋势。 关键词:精细化工;过程控制;技术特征;发展趋势 精细化工以快速发展的市场为发展导向,其关键在于高新技术,并且产品生产定位为高附加值、多层次、小批量。目前,我国精细化工市场的需求越来越大,同时我国精细化工逐渐从商品化学产品转换为功能化学产品,从大规模生产转变为小规模生产,由价格竞争转换为质量竞争,推动了精细化工技术和市场的健康发展。精细化工产业在化工产业中占有很大比重,同时因为精细化工具有较小的规模,生产具有间歇性和复杂性,并且其自动化和信息化水平还比较低,和发达国家有很大差距。 一、精细化工过程控制的技术特征 首先,精细化工规模小、品种多、换代周期短。我国精细化工涉及到了几十个行业,具有繁多的产品类型,专用性比较强,致使精细化工具有较小的规模。可是,因为精细化工市场的需求变化迅速,大大缩短了产品的寿命周期,提高了产品更新换代的速度。而变化迅速的市场需求要求精细化工最大程度的缩短生产周期,提高研发工艺的效率。所以,在精细化工的开发时期需要加强采集生产工艺数据的工作,最大程度的降低试验次数,此外也要对数据进行深入处理和分析,获得更多的有用信息。 其次,精细化工具有间歇性和半连续性。精细化工市场需求决定了其具有间歇性和半连续性。因为精细化工具有较小的规模,应用半连续的生产工艺可以确保产品的质量。此外,因为产品的工艺参数也在快速变化,所以需要动态的、范围较大、不在不同一工作地点的控制过程,有必要提高过程控制的适应性和调节性。 再次,精细化工具有较多的生产流程,复杂的操作和较大的劳动强度。大部分精细化工采用的是间歇性生产工艺,所以具有较多的生产流程,每一个流程有复杂的操作,其过程控制具有较低的自动化程度,大大增加了员工的劳动强度。 二、精细化工过程控制技术的发展 (一)向计算机发展,进而提高其自动化程度 传统精细化工的过程控制为了节省成本主要应用仪表进行控制,大大降低了其自动化程度。当前,计算机技术和自动化技术的快速发展,同时市场要求精细化工具有较高精度的过程控制,应用自动化控制系统是精细化工过程控制的一种必然选择。 (二)向自动批量发现发展 因为精细化工过程具有间歇性,所以传统生产过程大部分是投料以此,批量生产,在结束一个批次的生产之后才能开始另一个批次的生产。所以,精细化工的间歇性生产操作就是重复投料、开机、关机。此外,间歇性生产需要依照提前确定的参数和流程进行试生产,为过程控制的自动化提供了便利条件。因为当前大部分精细化工要进行更加柔性的生产过程,所以其过程要严格依据ISASPAA间接过程控制标准执行,还可以通过计算机设计不同的过程控制,并以具体生产计划为依据切换控制策略,实现柔性精细化工生产。 (三)向智能化过程控制发展 目前,大部分精细化工的生产都是依照预定的控制策略生产,提前设定好生产温度、压力、速度等,以确保每一个批次具有相同的生产过程。可是,实际的生产肯定会受到外部和内部环境的影响,传统解决方式是人工干预,人员的技术水平决定了干预效果,导致每个批次的产品质量都不同。而间歇性生产的工作点不固定,导致大部分精细化工生产在一定范围内变化,有关的环境参数也在变化,可是一般的PID控制具有较窄的控制范围,假如参数发生了很大的变化,就不能保证参数的质量了。所以,以迭代学习控制的思想为依据校正精细化工的控制参数。 (四)向综合性发展 精细化工过程控制主要是简单控制参数,也就是测定生产开始、中间以及结束三个点的参数,可是因为操作失误或者过程干扰无法达到理想的生产工艺,也就无法确保产品质量。此外,多数精细化工生产具有不可逆性,假如发生质量问题,几乎不能补救,浪费了大量物料和资源,也对生产进度产生影响。精细化工生产过程由于受到机器、环境等的影响,必然会发生质量波动。生产控制过程中的一个重要理论是统计过程控制,能够综合性评价生产过程,并以具体反馈信息为依据预判生产异常情况,也能采取有效措施修复机械性能,确保持续控制生产过程。另外,精细化工中逐渐普及计算机以及数据库系统,大大增加了加工过程中的数据采集能力,所以还能依据实时统计的数据判定生产过程中的参数变化,进一步提高过程控制的水平。 三、结束语 精细化工市场需求不断提高,为了满足市场需求,提高产品质量,要逐渐实现过程控制的自动化,应用先进的设备和技术,提高过程控制的水平,及时发现和解决问题。 作者简介:王拥军(1967.08-),男,汉,浙江绍兴人,学历学位:大学、本科、学士,职称:工程师,研究方向:精细化工和原料药。 精细化工论文:精细化工实验课程体系优化整合原则的探讨 摘要:实验课程体系是课程体系的基础,与高校实验教学水平和人才培养有着密切的关系。本文在实验课程体系优化整合目标之上,探讨了实验课程体系优化整合的原 则。 关键词:精细化工;实验课程体系;优化整合原则;探讨 实验课程体系是体现培养目标和专业规格,以学习实验技术理论和培养能力为主要功能的实验课程组合系统[1]。实验课程体系的整体优化是指高校根据人才培养目标和相关学科知识和能力要求,按一定 比例和逻辑关系设计实验结构、实验内容和组织教育教学活动,是实验课程内部结构与实验课程间的比例达到最优化组合与动态平衡[2]。 一、精细化工实验课程体系优化整合的目标 (一)实现实验课程体系的多样化 随着市场经济的建立和完善,高校课程体系已经成为一个多元化、多层次的开放体系。由此社会主义市场经济对人才的培养也发生了改变甚至提出了更高的要求,要求由“单一技术型”转变为“复合技 术型”人才,这也就意味着传统的实验课程体系已经不能适合社会对人才的要求,高校人才培养目标和规格要做出相应的调整和改变。实验课程体系的构建和人才培养有着密切的联系,将实验课程体系 朝着多样化和开放化进行调整和改变;比如,在实验内容上减少验证性实验,增加开放型实验和研究型实验等都是一些举措。 (二)实现实验课程体系的综合化 综合化是精细化工产业和技术发展的最明显特征之一,在高校人才培养体系中,实验课程体系构建设置要体现体系的综合化,包括培养目标、实验课程体系、实验内容、实验教学方法及评价体制都应体 现综合化的理念;打破传统的学科中心模式,强调实验课程体系的系统性和完整性,顺应新形势下精细化工产业发展的趋势。如在实验课程体系中开设精细化工绿色合成实验,添加前沿性理论知识讲座 等。 (三)实现实验课程体系现代化 实验课程体系的现代化是指实验教学和实践环节,利用计算机和高科技在校内建立仿真实验室进行仿真实验,安全、无毒无害,能模拟一些大型的生产设备和复杂的产品的生产过程,将一些工厂无法操 作或可能存在爆炸的危险操作,真实地展现给学生,使学生置身于工厂的环境之中。在实践环节,仿真模拟实训需要借助现代化手段完成,如工程制图和一些绘图软件的使用,所以建设现代化的实验课 程体系非常的重要。 (四)实现实验课程体系国际化 正确的选取和保留经典实验内容,删去重复性和关联性较大的内容,精简实验内容,突出实验内容重点,保持实验内容不断的更新,与科技发展保持同步。如精细化学产品的绿色合成就应该作为一个单 独的实验模块在体系进行设置,要把绿色生产理念贯穿于该门实验的教学之中。 二、整合优化精细化工实验课程体系的原则 如何培养适应时展的创新型人才是本科教育所面临的最大问题,通过对人才培养模式的改革与创新来提高人才质量,课程实验体系的改革是一个重要的途径。实验课程体系改革要不仅要注重学生素 质结构、知识结构和能力结构的培养和形成,而且还要反映前沿科学技术发展趋势和最新成果理论的学习,使学生能够适应社会经济的发展需要,在现代教育思想和规律的基础上遵循系统优化整合的原 则。 (一)“宽口径、厚基础“的原则 “宽口径、厚基础“是新形势下精细化工发展对才人培养的要求,主要是指课程体系中的对大类平台中课程设置要求,“宽口径”是指课程设置要足够宽,要能够拓宽学生的专业领域视野,增强学生对 社会的适应能力;“厚基础”是指课程体系的设置能加厚该专业学生的基础知识和基本理论。过渡到实验课程体系中,就是要求实验课程的设置要能够加强学生的基础理论和提高实验操作技能。 (二)“强能力、重实践”的原则 “强能力、重实践”是指实验课程体系的构建中要加强对实践环节的重视和训练及学生实验能力的培养。所构建的实验课程体系要以培养学生的能力为出发点和归宿,实践环节的设置要有利于培养学生 的创新意识,培养出能够适应知识经济快速发展的创新性人才。 (三)“高素质、特色性”的原则 “高素质”是指实验课程体系的构建要能够从根本上调动学生的主观能动性,促进学生在心理、情感、意志等因素的全面发展,促进学生心理品质的内化。“特色性”是指实验课程体系的构建,要能够 体现本校的专业特色和研究方向,还要体现出当地的资源优势,设置特色专业、特色课程,培养特色的人才。 (四)“开放性、前瞻性”的原则 “开放性”是指实验课程体系的设置应打破各门实验课程之间的界限,跨越各门实验课交叉设课,建立开放的知识系统。另一方面是指实验室时间上的开放,实验室要对所有的学生进行不定时的开放, 这样有利于提高学生做实验的积极性。“前瞻性”是指实验课程内容要有超前性和遇见性,能够反映最新的科学知识和技术,体现学科专业的发展趋势[3]。 (五)“技能操作为主线”的原则 新构建新的实验课程体系,要根据培养对象、培养目标、实验的性质,整体将实验内容分为三大模块,分别为基础性实验平台、综合性实验平台、工程训练实验平台三大实验平台,并根据不同平台进行 不同的教学;这样的安排利于学生对实验内容的全面了解和掌握,为培养学生的创新精神和个性发展打好基础。 (六)“单元操作训练为主线”的原则 要以具体的精细化工产品为载体,培养学生的动手能力、锻炼学生的操作能力和综合应用实验能力、创新能力、素质能力,同时要考虑到精细化工的系统性和整体性及之间的独立性;教师在实验教学中 要遵循由简单到复杂、由成熟的组合式技能训练到综合性设计型实验的多层次训练方式,还要抓好学生课前的预习工作,并要求学生在实验操作要严格规范,还有运用现代化教学手段,充分调动学生实 验的积极性。 (七)“创新性实验为主线”的原则 在课程安排上,应该加强综合、设计型实验的课时,减少理论课程的课时;同时,在加强基本操作的基础上,还要对所选的实验项目进行筛选,进一步的提高学生的实验技能,学生所研究的实验课题可 以参加教师的科研项目的方式进行,也可以让学生自己独立的设计实验的方案,自己讨论分析,独自完成实验,由选题、查阅文献、设计方案、确定产品反应条件、工艺优化、操作控制、结项,最后提 交研究论文一篇。这样以培养学生的动手能力和创新能力为主线构建新的实验内容,能够提高学生实验的兴趣,培养学生独力获取知识的能力和实际操作的能力。 结 语 综上所述,高校担负着为精细化工行业培养人才的重任,优化整合实验课程体系是一项复杂的系统工程。优化整合原则的探讨为精细化工实验课程体系的改革提供了一定的理论指导和约束。 精细化工论文:关于绿色精细化工的若干思考 摘 要:绿色精细化工是我国化工产业未来发展的一个必然趋势。我国人口基数大,资源短缺,发展绿色精细化工有着重要的战略意义。本文通过对绿色精细化工的简要分析,结合绿色精细化工的关键技术,最后提出了几点绿色精细化工的发展策略。 关键词:绿色精细化工 技术 发展 精细化工是指生产精细的化学产品的行业,而绿色精细化工则是指利用绿色化学技术与绿色化学理论,使用无污染或者低污染的化工原料来进行化工生产。我国绿色精细化工的发展有着重要的战略意义,如何在发展当中看清形势,调整战略,从而获取更好的发展前景,是绿色精细化工发展所需重视的问题。 一、我国绿色精细化工的发展现状 如今新领域的精细化工成为了我国化学工业发展战略当中的一个重要部分,近年来我国精细化工行业得到了较大的发展,但仍然有许多产品还处在开发的前期,同一些发达国家相比,存在着不小的差距。虽然我国精细化工的发展受到诸多因素的制约,但随着国家政策与经济的调整与帮助,我国精细化工也有了更为广阔的发展空间。而绿色精细化工则是我国化工产业未来发展的一个必然趋势。所谓绿色精细化工,则是指利用绿色化学技术与原理,采取无污染或者低碳污染的原材料的化工生产过程,其不排放环境污染物。绿色精细化工生产出的精细产品对社会环境以及人的身体健康没有损害,并且绿色精细化工产品还具有回收利用的价值。具体来讲,绿色精细化工有着以下几点特征:首先,现代绿色精细化工技术采取无毒无害的原材料;其次,绿色精细化工在无毒无害的反应条件之下进行生产;第三,反应具有高选择性,具有原子经济型,副产物较少;第四,绿色精细化工采取用之不竭的能源作为基础供应;此外,对环境生态没有损害。 传统的化学工业生产当中资源利用不合理以及浪费的现象对生态环境造成了不良的影响,而现代社会对于绿色环保越来越重视,并且由于我国人口基数大,资源短缺,精细化工生产对于生态环境的破坏大,因而发展绿色精细化工有着重要的战略意义,现代化工产业也必须从绿色环保的角度出发,促进绿色精细化工生产来保证生态的可持续发展要求。 二、绿色精细化工关键技术 1.绿色催化技术 绿色催化技术是化学工艺当中的基础,催化技术是化学反应工业应用的关键步骤。催化作用具体包括生物催化与化学催化,其能够很大程度上提升化学反应选择性以及目标产物产率,并且同时能够抑制副反应的发生,有效地减少甚至消除副产物的产生,从而最大程度利用现有资源,减少对生态环境的破坏。如今绿色催化剂有了很大的进步,例如访酶催化剂、固体酸碱催化剂、不对称合成反映催化剂、纳米催化剂等,都一定程度上推动了化学合成工业的绿色化。 2.超临界流体技术 超临界流体技术的开发与应用已经有着100多年的历史,但其应用于工业领域只有30余年。在精细化工当中其主要用于天然精细化学品提取;药品原料的浓缩与精制;有毒物质的脱臭、脱色以及脱酸等。如今超临界流体技术发展迅速,其中以超临界二氧化碳流体技术为代表,超临界二氧化碳技术在生理活性物质提取领域有着广泛的应用空间,此外超临界流体技术在薄膜材料以及纳米材料等方向也有着很大的进展。作为一种绿色化工技术,超临界流体技术有着广泛的应用前景。 3.电化学合成技术 电化学反应在电池或者电解池中进行,利用电化学合成技术可以做到清洁合成,其是绿色化工技术的重要组成部分。电化学合成主要有燃料电池法、牺牲阳极电化学合成法、SPE法有机电化学合成以及配对电化学合成法等,发展有机电化学合成是实现绿色精细化工的重要目标,而随着化学工业的不断发展,有机电化学合成技术也将发挥出更大的作用,有着更为广阔的应用范围。 4.非传统技术 非传统技术指采取超声波、超临界、等离子体、超短接触、辐射、微波以及光电磁能等操作条件去完成常规的操作条件难以完成的生产。其中等离子体技术在化工生产当中的应用较为广泛, 三、绿色精细化工的发展策略 绿色精细化工是化学领域当中的新兴策略,其对化工业有着巨大的推动作用,能够适应现代社会可持续发展的需求,保持资源的可持续利用,促进经济的发展。我国目前的绿色精细化工也面临着巨大的机遇与挑战。现提出几点加强绿色精细化工发展的建议。 1.加强绿色精细化工的引导宣传工作 如今社会越来越注重生态环境,现代社会也是绿色产业快速发展的时代,因而我国政府部门应当注重绿色精细化工的发展,认识到其对于促进我国经济可持续发展的重要意义。我国人口基数大,生态环境脆弱,发展绿色技术与绿色产业有着重要作用,因而应当不断加强领导与宣传,积极引导,制定具体的扶持政策,促进我国绿色精细化工的持续发展。 2.加大科技创新与研发力度 创新是科技发展的动力,要加快并促进绿色精细化工的发展,必须要加强自主研发与创新,加强对新方法、新理论、新技术以及新工艺等的探讨,研发关键技术,指导绿色精细化工的研究与开发,加快科技转化,促进产学研的结合。政府与相关部门应当加强对专业人才的培养,打造出一批高水平的从专业绿色合成技术开发与管理的人才队伍,发挥出领导骨干的作用 3.加快绿色精细化工技术发展 精细化工更新换代较快、品种类型多、工艺精细,要发展绿色精细化工,就必须要促进绿色精细化工关键技术的发展,例如生物工程技术有着高效清洁以及高选择性,因而可以避免使用贵金属与有机溶剂,反应产物的能耗低,应用生物工程技术能够将价格低廉的生物质资源转化为精细化学品 4.加强国际间合作交流 绿色精细化工如今是全球性的科学问题,绿色化学与相关的应用技术如今在美国等一些西方发达国家发展迅速,因而,我国绿色精细化工的发展需要加强同国际间学术的交流与合作,主动跟踪国际绿色化学产业与发展的动态,积极开展相关的学术合作,不断吸收新工艺、新技术,优化精细化工产业结构,提升我国绿色精细化工产业的进程 精细化工论文:纳米技术在精细化工中的应用浅谈 【摘 要】本文对纳米技术及纳米材料的制备进行了简单的介绍,然后重点对纳米技术在精细化工中的应用进行了具体的阐述,对纳米材料作为催化剂作用、添加剂作用以及医学制剂作用的特点进行了详细的论述,最后对纳米技术在化工领域的应用前景进行了展望。 【关键词】纳米技术;精细化工;催化剂;添加剂 0.引言 纳米技术是指使用纳米材料的特殊性质的技术,纳米材料是指尺寸处于1-100nm的微小粒子组成的材料,这样的微小粒子既不是微观的原子簇,也不是宏观物体,是出于微观与宏观之间的介观系统,这种材料往往因为其表面效应、量子尺寸效应、体积效应以及宏观量子隧道效应具有传统物质所不具备的特殊性质。纳米材料通常具有很高的特殊催化性,在冶金、涂料、精细化工等工业领域应用非常广泛。本文对纳米技术在精细化工领域的应用方法及特点进行了详细的论述,为纳米技术在精细化工领域的推广应用提供了有效的支撑。 1.纳米技术在精细化工中的应用 1.1纳米材料的制备方法简介 纳米材料的制备通常包括机械法、物理法和化学法。机械法是指机械粉碎法和机械合金化法,其制作方法简单、成本低,但颗粒不均匀,纯度低;物理法是指溶液蒸发法和蒸发冷凝法,其制作方法较为复杂、成本较高,但粒度可控、纯度很高、结晶组织好;化学法则是通过化学反应制备纳米材料,其粒度可控、纯度很高,而且其成本不是很高、操作相对简单,常用的有水热法、沉淀法、溶胶-凝结法、化学气相反应法、微乳液法、有机配合前驱体法以及超重力沉淀法等。纳米材料的制备方法很多,而且正在不断的被发现,越来越多的制备更细颗粒、更好分散性的方法出现,为纳米技术的进一步发展提供了较好的支撑。 1.2纳米技术在催化方面的应用探讨 大量研究表明,纳米催化剂的稳定性好,催化效率高,如:在乙炔加氢反应中,加入纳米的Pb/TiO2作为催化剂,可以是乙炔的转化率达到100%,并且使乙炔的选择性达到80%以上;在液态加氢法制备2-氨基-4,6二氯苯酚时,采用纳米Ni-B/SiO2作为催化剂,其催化效果明显比其他Ni催化剂好得多,转化率达到了100%,选择性达到了98%。在化学电源领域,纳米材料具有很好的电化学活性,作为电极能很好的减轻电池重量,如:纳米二氧化锰作为锂电池正极可以做成高能电池;纳米的银粉、镍粉和二氧化镍混合烧结体作为光化学电池的电极,效果远超过其它材料;碳管纳米材料的奇异电学性能已经广泛应用于场发射元件、锂离子电池、燃料电池等。 另外,纳米材料的光催化特点被广泛应用与环境保护领域,如:(1)污水处理,硫化物或金属氧化物的纳米材料是半导体材料,其特殊的电子结构可以通过氧化或还原反应降解并矿化H2O、CO2、无机离子以及某些毒性较小的有机物等,其特点是分解完全,没有二次污染、成本低、操作简单,常见的纳米催化剂材料有二氧化镍、三氧化铝、氧化锌等,尤其是二氧化镍对染料废水、农药废水的处理效果极好。 (2)空气污染处理,纳米催化材料对空气中的硫氧化物和氮氧化物的处理效果极好,在汽车尾气处理方面应用广泛,比传统的贵金属和稀土催化剂的效果好得多,尤其是贵金属催化剂,价格昂贵。易失活,纳米光催化剂成本低、稳定性好,活性高,能有效的提高汽车尾气中的一氧化碳、一氧化氮、碳化氢等物质的转化效率;另外,纳米材料还用于陶瓷制品的除臭抗菌以及分解有机物等作用,也用于汽车或建筑玻璃的自洁等。 1.3纳米技术在添加剂领域的应用 纳米技术在添加剂领域的作用也非常广泛,通常是纳米材料加入到其它物质中,改变其它物质的性质,达到普通物质所达不到的效果,常用的有: (1)化妆品添加剂。将纳米材料氧化锌、二氧化镍、氧化铁作为添加剂可以提高化妆品的药物利用率、增强抗菌作用,减轻对皮肤的刺激,而且自身无毒无味、化学稳定、热稳定,是目前化妆品领域的研究热点。 (2)黏合剂、润滑剂和密封胶。纳米二氧化硅作为添加剂,可以有效提高黏合剂等黏结效果、润滑剂的润滑效果和密封胶的密封效果。 (3)涂料。将纳米材料加入到涂料中,可以有效的改善传统涂料的性能,并使涂料具有新的功能,如纳米氧化锌添加剂可以使涂料具有吸收红外线、屏蔽紫外线、杀菌防霉等效果,纳米二氧化硅可以增加涂料的耐磨性、抗氧化性等。除此之外,纳米材料还可增加橡胶的力学性能、硫化活性,改变塑料综合力学性能、纤维的分散性、有机玻璃的冲击韧性等。 另外,纳米技术在医药领域也有广泛的应用,可以提高药效的吸收,降低药物的不良反应,还能有效的丰富制药技术,提高药物的效果。 2.结论 纳米技术是一种新兴的技术,纳米材料具有一般材料所不具备的特性,在精细化工领域已经取得了广泛应用,也为人类解决环境保护、能源合理开发利用提供了有效的新途径。目前纳米技术的推广使用还受纳米材料制备、纳米改性技术工业化等限制,但随着纳米技术的发展和影响,纳米技术在精细化工领域必然得到广泛的使用。
建筑基础论文:房屋建筑基础工程施工技术论文 1地基基础的施工特点 1.1地质条件的复杂性 我国幅员辽阔,地大物博,横跨面积大,从南到北因环境不同,其地质条件也大不相同。我国常见的土地类型有盐碱地、冻土地等,常见的地形类型有丘陵、盆地、山地、平原等,山地多伴有泥石流、滑坡等自然灾害的发生。因此在地基基础动工前,要充分了解和勘察当地的地质环境,做好充足的施工准备工作,既要分析所处土地类型,又要了解周边的地质状况,将一切可能出现的危险排除在外。 1.2工程的连锁性 建筑施工是一项整体、系统的工程,并非某一阶段工程完成便能检查出是否存在问题,而往往是后一项开始了才能发现前一项的问题。为杜绝潜在问题的威胁,确保工程的安全可靠,施工人员要保持高度的责任心,在每项工程结束后,下一项工程开始时,及时对上一项工程展开细致检查。工程的连锁性相对比较繁琐,但却是保证整个工程施工质量和良好运作必不可少的环节。 1.3多发性 据相关数据显示:近些年,我国房屋倒塌现象十分严重,楼脆脆、楼歪歪现象时有发生,其原因大多时施工建设过程中的不当所致。由此可见,把好地基基础质量关,对保证房屋建筑整体质量有着至关重要的作用。为了减少或避免类似事故的发生,施工人员在施工过程中要着眼全局、从小处着手,把好质量关。 1.4重要性 地基时深埋地下的工程,之于建筑本身而言是其根基,是建筑屹立不倒的重要支撑。地基不稳是导致房屋坍塌的重要因素,加强地基稳定性施工对于房屋建筑工程来说极为重要。作为地下工程,地基一旦出现问题,则很难返修,不仅要花费大量的人、财、物力,同时也会影响开发商经济利益和威胁居民生命安全。由此可见,地基基础在建筑物施工中的重要性。 2地基基础施工要点 2.1勘察技术 为判断施工现场的地质类型,制定切实可行的施工方案,就需要深入到施工现场进行实地勘察。结合施工平面图观测,根据不同地质类型制定相应的施工方案。取样测试,确定好地质勘测点,一般来说,勘测点都是建在受力层上的,土地面积在5m以上即可。 2.2设计与挖地基 地基基础施工,是要先由设计人员将设计图画出来,在交由施工技术人员去操作,因此施工图纸的设计是地基基础施工的重要一环。为确保基坑的安全稳定性,在挖地基时要将周边的障碍物清除干净,以免影响到地基施工质量。 2.3地下水的控制 地基基础是地下工程,因此其面临的最大隐患是地下水,若地下水水位高出允许范围,则会出现地基腐蚀等现象。为确保地基基础施工质量,在施工过程中一定要严格控制地下水水位高度。 3地基基础施工技术方法 3.1换填法 这种方法适用于处理各类浅层软弱土地基。所谓换填法,亦称为换土法,是将路基范围内的软弱土层或不均匀土层挖除,回填进稳定性好的土、石等,并夯压密实的一种地基处理方法。使原本满足不了建筑要求的地基土地,通过土层置换的方式,使地基土层承载力符合建筑要求。 3.2预压法 预压法是处理软土地基的常见方法。简单来说就是等重替换,为使地基更加坚固稳定,一般事先将等重的荷载压在土体上,将土中的水分排出,使地基土体压实,以增强软土地基的承载力。预压法一般只适用于处理10m深左右的软土地基,若是真空预压可达15m。 3.3强夯法 强夯法是法国L•梅纳(Menard)1969年首创的一种地基加固方法,是利用重锤在高空中的重量对地面进行反复捶打,以夯实地基土层,提高地基承载力的方法。通过实践证明:采用强夯法对软土地基进行反复捶打,可以使地基荷载力提升2-5倍,深度可达10m以上。 3.4振冲法 又称是振动水冲击法,根据地质土质种类的不同,振冲法又分为振冲置换法和振冲密实法两类。振冲法主要适用于粘性土中,在振填好后将密实桩体与原地基土组合成复合地基,一般处理深度为10m左右。 3.5搅拌法 搅拌法是利用深层搅拌机将水泥、软粘土及其他材料一起搅拌并拌合,通过搅拌,使地基中的水泥和土不断硬化的过程,使其凝结成水稳性及承载力强的地基土,一般可处理8—12m深的工程。 3.6砂石桩法 振动沉管砂石桩法是在振动机的作用下,将所需的工具压倒原本设计好深度,打入土中,这样一来就会将工具周围的土给挤压密实,在投入砂石等进行振捣,经反复操作直至形成砂石桩。当然也可以采用锤击沉管法,使桩与桩间土形成复合地基,以提高地基承载力。砂石桩法适用于松散砂石、素填土、杂填土等土层地基,深度可达10m左右。 3.7挤密桩法 它是软土地基加固处理的方法之一。主要是采用冲击或振动的方法,将钢质桩管打入原地基,拔出形成桩孔,然后填入素土、灰土、水泥土等物料并加以夯实,形成所需的土桩或灰土桩。 4结束语 随着国民经济快速发展和人们生活水平的提高,房地产市场势头迅猛,房屋建筑工程施工如火如荼,地基基础施工质量控制受到越来越多的重视。加之近些年来,房屋倒塌的事故屡见不鲜,房屋质量成为风口浪尖上的话题。总的来说,房屋建筑质量的好坏很大程度上取决于地基基础施工,因此房屋地基基础工程技术的不断改进与应用具有重要作用。地基基础施工要因地而宜,根据不同的地质类型选择相应的施工技术,使地基承载力大幅提升。以人为本的观念,不能仅停留在口头上,而应落到实处,创建优质的、稳定牢固的房屋就是最好的体现,让人民住的安心,住的放心。 作者:李冲云 建筑基础论文:房屋建筑基础工程论文 1房屋建筑施工中基础工程的常见问题 房屋建设关系到人的日常活动,直接影响着人们的心情和生活。而有些企业为了追求短期利益,在施工中偷工减料,使用施工材料质量低劣、房屋混凝土构件裂缝、结构漏水、建筑通风孔道堵塞等问题时有发生。 1.1使用的施工材料质量低劣 在房屋建筑基础工程建设中,有的企业追求低造价,多处偷工减料或者使用低劣材料,使房屋建筑基础工程建设存在质量安全隐患。施工材料是房屋建筑施工的基础和前提,施工材料质量低劣严重影响着房屋建筑施工中的基础施工,这种恶意行为是人为造成的,并非技术达不到,所以提高房屋建筑施工材料质量的问题,在当今盲目追求经济效益的时代,显得尤为迫切。 1.2混凝土构件施工出现裂缝 混凝土构件是房屋承重部分,而往往在施工时出现裂缝,这样的事情不在少数。可以说,在房屋建筑施工中,混凝土结构是占主导地位的,而基础工程混凝土构件施工抗拉能力差、开裂等现象却很多。原因有三方面,一是在施工现场堆放混凝土构件时,没有将枕木摆放在同垂直直线上,造成二次加压,加大承重力度形成断裂;二是为了赶工期,混凝土没有充分干燥,水分蒸发速度过快,没有很好的粘性。三是现代混凝土制造普遍采用商品混凝土,广泛使用外加剂、掺和料,导致混凝土出现裂缝。 1.3房屋建筑工程的结构漏水 房屋的渗漏是常见的质量问题,渗漏影响房屋外观美感,对业主人身财产安全造成威胁。渗漏部位一般在檐口、山墙和变形缝处,房屋建筑工程结构漏水自然原因主要是发生在北方,冬夏温差大,容易产生断裂、拉伸,房屋保温和防水层极易产生破损;人为原因是施工人员的个人因素,在施工过程细部处理上没有严格按照设计规范执行。 1.4房屋建筑的通风孔道堵塞 通风孔道是建筑的重要组成部分,堵塞的主要原因就是在施工建设中没有按设计图进行操作,为了施工便利随意更改,而有的施工人员把杂物落到通风孔道内,没有及时清理造成大量堆积形成孔道堵塞。所以说,房屋建筑的通风孔道堵塞,很容易使房屋基础工程施工陷入困境。 2房屋建筑施工中基础工程的施工要点 在充分了解房屋建筑施工中基础工程常见问题基础上,为进一步提高房屋建筑施工的施工水平,及时掌握房屋建筑施工中基础工程施工要点,可以从以下几个方面入手。 2.1施工中使用优质材料 在房屋建筑工程施工中,如何确保施工所使用材料的质量?这是房屋建筑施工中基础工程施工的关键所在,施工所使用材料的质量要把好三个关口。一是严把材料采购和选择关。施工单位要从源头上采购保证质量的材料,对不合格的原材料不购、不用,只有这样才能充分保证建筑质量;二是严把材料检测检验关。从内外部入手,建立完善各种规章制度,特别是材料送检制度一定要进行精细制定,坚决不购进不合格材料;三是严把材料使用关。在施工建设中,要有专门组织和人员对材料使用进行监督管理,各个施工环节都要合理使用施工材料,通过开源节流、加强管理等有效措施,在企业承担范围内控制施工成本。 2.2优化混凝土构件的施工工艺 房屋建筑施工中解决混凝土构件裂缝的问题,要把握好三个关键点。一是在堆放混凝土构件的时候应将枕木摆在同一混凝土垂直直线上,以防二次加压造成应力构件产生裂缝,这就在运输、装卸等环节上加强管理和监督,比如对相关人员进行专业培训,强化流程管理;二是采取有效措施降低新拌混凝土的基础温度,防止水分蒸发过快,加大弹性和强度。比如加强工艺流程细节、覆盖地膜或毛毡,这些有效措施都能较好避免混凝土裂缝的发生;三是对购进混凝土要认真检测,对大量使用外加剂、掺和料的混凝土坚决抵制。 2.3做好房屋建筑工程结构防水综合分析 导致房屋建筑工程结构漏水的自然原因和人为原因。侧重做好檐口、山墙和变形缝处的防水处理。针对北方温差变化大,温度变化快的特性导致的防水层破损现象,施工单位的施工要点就是尽量选择抗拉强度高、延伸率大、耐老化好的防水材料,这样的材料造价较高,就需要施工单位提高认识,此种方法是为了减少过后维护维修成本,虽然造价高,但可以保证建筑质量,维护企业信誉。规范房屋建筑工程施工流程,力求施工人员在细部处理上严格按照规范执行,降低人为原因导致的漏水。 2.4及时疏通房屋建筑工程通风孔道 及时疏通房屋建筑工程通风孔道,施工单位和人员要严格按照设计要求进行工程施工,及时检查现场和预留孔洞位置、尺寸,力求符合图纸要求,争取做到每边比实际截面大100mm。在进行房屋建筑通风管道施工环节时,应在障碍物已清理,地面无杂物的条件下进行,避免杂物对通风孔道二次堵塞。风管加工不允许有变形、扭曲、开裂等,风管穿出屋面外应有防雨保护,比如设置防雨罩等,对金属风管与结构风道缝隙处应封堵严密,对安装完成的风管,要保证表面光滑和洁净。 3结束语 房屋建筑施工中基础工程的施工是一项综合的系统工程,具有长期性和复杂性的特征,各级单位一定要充分重视起来,从各个环节把好质量关。对房屋建筑基础工程施工而言,应严格执行不使用不合格的建材、优化混凝土构件工艺、加强房屋建筑结构防水、及时疏通工程通风孔道等标准,同时在施工中把握要点、探索创新,只有这样,才能不断提高房屋建筑施工中基础工程的施工质量,进而促进房屋建设施工又好又快地发展。 作者:曹国民 单位:大庆金磊建筑安装工程集团有限公司 建筑基础论文:建筑基础工程施工论文 1钢筋混凝土结构中的混凝土材料问题 高层建筑物在施工过程中的质量保证依赖于高品质的原材料。受原材料市场信息的限制,我国大部分地区的建筑物施工材料都是施工单位自行购买,施工单位在购买原材料的过程中,由于自身对原材料的认识水平有限或受经济利益的驱使,在采购原材料的过程中会出现购买劣质原材料的现象,劣质原材料用于高层建筑物的施工会造成建筑物出现崩裂或坍塌的隐患,严重影响建筑物的质量和人们的生命安全。 2建筑基础工程施工质量通病的防治措施 2.1对钢筋混凝土结构中钢材焊缝的检测检测钢筋混凝土结构中钢材焊缝的质量,是从源头上杜绝危害建筑物和人民生命财产安全的问题的有效措施。随着经济和科技的发展,现阶段我国用于检测钢筋混凝土结构中钢材焊缝质量问题的技术有激光检测技术和红外热像检测技术,下文针对这两种技术做出具体的介绍。(1)钢筋混凝土结构中钢材焊缝的激光检测使用激光对钢筋混凝土结构进行钢材的焊缝与焊接检测的过程中,需要使用到的仪器设备为线激光器和CCD相机。线激光器主要用于向钢筋混凝土结构发射激光束,CCD相机主要用于接收激光束反馈的质量信息。这两种设备的联合使用,可以将激光检测的整个过程有理有力的反映出来,能较好地说明钢结构的检测质量。在实际的焊接焊缝检测过程中,将激光束固定于不等厚度钢筋混凝土结构的上方二十厘米左右,使激光束与钢筋混凝土面板呈六十度夹角,而后将CCD相机以同样的方法固定在能接收到激光反馈信息的位置。待二者的相对位置固定完毕后,将激光束在等待检测的钢板焊缝部位来回慢速移动,使钢板的质量信息通过CCD相机的作用充分地反映给检测人员。技术人员根据该钢板的成像反应,判断钢板焊接的质量。通常情况下,焊缝截面直线拟合值为0.9,钢材截面直线拟合值高于或等于0.9时,钢材焊接质量有保证,若钢材截面直线的拟合值低于0.9,则钢材焊接的质量有待进行一步完善。(2)钢筋混凝土结构中钢材焊缝的红外热像技术检测红外热像技术是一种新兴的无损伤的钢材焊缝检测技术,该技术能适应不同钢筋混凝土结构的检测,且检测的可靠性较高。红外热像检测仪以超声波作为热激励源,通过携带能量的超声脉冲对钢结构进行照射,超声波对钢结构进行穿透的过程中,由于受钢材焊缝质量的影响,超声波会与钢结构分子产生摩擦,质地均匀的钢结构焊缝处利于超声波的通行,其产生的摩擦力小,质地非均匀的钢结构不利于超声波的通行,其产生的摩擦力大。摩擦力大的区域会在红外热像检测仪上形成颜色较暗的区域,该区域代表的位置即为焊缝质量不合格的位置。经过激光检测和红外热像技术检测后的钢筋混凝土结构,其质量比检测前有较大的保证。在运用这两种技术进行检测的过程中,一旦发现质量不过关的钢材焊缝,可以根据实际情况作出改进,避免钢筋混泥土结构投入使用后造成更大的安全问题。 2.2保证施工过程中的原材料质量保证高层建筑物在施工过程中的原材料的质量可以从以下几个方面做出改进:第一,检测水泥的各项指标。用于高层建筑物施工的水泥必须符合相应的国家标准,有具体的生产单位和生产日期以及水泥成分说明。水泥成分不达标或是超过了使用日期,都会影响建筑物墙体或地基的质量,影响建筑物的使用寿命。因此,对不达标的水泥应不予使用;第二,在选择墙体或地基填充材料的过程中,应选择质地坚硬且大小适中的粗砂料。质地坚硬的填充材料具有耐磨性和耐腐蚀性,不会因为建筑物日积月累的使用而出现崩裂或垮塌的情况,大小适中且形状规则的填充材料有使建筑物美观的效果。第三,在验收阶段应严格按照国家的相应标准对建筑物各项环节的质量情况作出测试。对进入工地的水泥和钢筋进行验收时要查看水泥和钢筋的质量证明书,认真填写验收报告单,验收任务应具体到责任人,若验收过程中出现问题,视情节的轻重作出相应的惩罚。 3结束语 本文是对建筑基础工程施工质量通病和防治措施的探究,将钢筋混凝土结构导致的施工质量问题作为了建筑物质量问题的通病进行了研究,并提出了相应的防治与管理技术的探究,希望能为我国建筑业的发展做出贡献。 作者:武洪祥单位:江西省高安市建设工程质量安全监督站 建筑基础论文:智能建筑基础论文 摘要:本文作者提出智能建筑是当代技术的必然产物,尤其是本世纪末,信息科学技术及机的发展,成为智能建筑产生与发展的重要支柱。建筑业从未经历过象今天这样的重大冲击,可以预见智能建筑将成为建筑革命的先声,成为21世纪的重要产业部门,并进而带动其它行业的发展,乃至成为一个国家科学技术与文化发展水平的重要标志。也是未来建筑的重要标志。 关键词:智能建筑信息化背景智能化人性化舒适信息服务安全服务 1.智能建筑的基础 信息技术使人们的生产、生活等方式发生了巨大变化,表现在:(1)电子商业的出现,包括网上信息服务、电子购物、电子银行和服务、网上攻读学位;(2)管理工作的变化;(3)制造业和活动全球化。有了Internet,一个新设备可以在美国设计,印刷,俄罗斯制造。 作为人居住和活动场所的建筑物要适应信息化带来的变化,智能建筑的产生和发展是必然趋势。智能建筑是通过配置建筑物内的各个子系统,以综合布线为基础,以计算机网络为桥梁,全面实现对通信系统、建筑物内各种设备(空调、共热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、公共安全等)的综合管理。所有这些,从技术上也为智能建筑的产业起到技术上的支撑作用。 2.智能建筑的社会背景 20世纪科学技术的飞速发展,导致产业结构的深刻变化。据日本对各职业的分类,就业人口从事第三产业的职业人数,1955年时,为100万人,占就业总劳动人数的26%;1985年时,为2800万人,占就业总劳动人数的47%.这表明一个从社会中脱胎而出的、新型的信息化的到来。信息资源成为社会生产的一种主要资源,成为人类生存和社会进步的重要因素。信息产业的产值成为国民生产总值的主要部分,因而它是一个国家产业,甚至是全球性产业,带有明显的独立和交融特性。 1957年,在美国从事技术、管理、职员等办公室工作的白领人员首次超过蓝领人员。1974年到1984年,美国办公室工作效率增加4%,而同期工业增加100%,农业增加200%.同时办公费用却以15%速度递增。另一方面,白领阶层的增加,人们对办公环境的好坏也愈加重视。依赖于大量享有高薪的办公人员提供服务而运行的经济,无法承受办公费用高涨而功率低的状态.这一矛盾必然要由适用于信息化社会的手段来处理。智能建筑的产生为解决这一展开了广阔前景,尤其是其通信及办公自动化系统,大大提高了办公效率。 80年代以后,由于高技术的冲击,给一些发展中国家的经济带来了活力,同时也面临着基础设施落后和奖金匮乏等问题,这就出现了一些原来由政府投资的、通信等项目,向民间和国外开放,出现了“建筑—经营—转让”即所谓BOT方式。1984年美日通信和电信业开始改革并全面开放、大幅度自由化。尤其是90年代冷战结束,大批高技术军工实现“军转民”,使得信息技术市场上出现如火如荼的竞争格局。所有这些都为信息社会的完善和智能建筑的出现创造了社会条件。 3.智能建筑的概念及其发展 在信息社会中,人们对于建筑的概念也在发生变化,传统建筑提供的服务已远远不能满足现代社会和工作环境等方面的要求。智能大厦(IntelligentBuilding,以下简单称IB)的出现,使得一幢幢楼就变成一个小社会,其内部有众多的小公司,各种商业的生活行为要求数以兆计的信息和控制指令进出整座大厦。IB把建筑物的结构、系统、服务和管理等基本要素以及它们之间内在联系进行优化组合,从而提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境.由于经济的发展和社会的信息化,“智能大厦”这一术语逐渐在建筑业流行起来,在国内的楼宇建设中正流行一股“智能化”的热潮。许多房地产商在广告宣传时,将其大名必冠以“智能化”或“5A甲级智能大厦”。但大厦的“智能化”并不仅仅是建设一个简单的综合布线系统,更不是时髦的头衔能随便加在自己头上。我们必须对智能大厦有一个全面、综合、深入的认识,这对于设计者、使用者乃至发展商都是非常重要的。 3.1智能大厦的沿革。IB的发展史,是一个从监控到管理的发展过程,也是楼宇设备监控的演变史。早期的超高层大楼一般设备非常多,诸如空调系统、给排水系统、变配电系统、保安系统、消防系统、停车场系统等各种专业系统同时共存。操作和控制这些系统,仅靠中央临近室很难实现。80年代,微电脑技术的崛起再加上信号传统技术的进步,基本上实现了所有设备都可以显示于大楼内的中央监控室,并且较容易地进行操作和管理,从而提高了效率.1984年,美国康涅狄格州的哈特福市将一幢旧金融大厦进行了改造,建成了称之为(CityPlace)的大厦(如图1),从此诞生了世界公认的第一座智能大厦。它是时展和国际竞争的产物;为了适应信息时代的要求,各高公司,纷纷建成或改建具有高科技装备的高科技大楼(HI-Tech.Building),如美国国家安全局和五角大楼等;同时,高科技公司为了增强自身的九应变能力,也对办公或环境进行了创新和改进。日本第一次引进智能大楼的概念在1984年的夏天,近十年来建成了野村证券大厦、安田大厦、KDD通信大厦、NEC总公司大楼、ARK森大楼、本田青山大楼。日本是对IB进行全面的综合研究并提出有关和进行实践的最具代表性的国家之一。1995年底日本还成立了国家智能建筑专业委员会。据有关估测,美国的智能大厦将超万幢,日本和泰国新建大厦中的60%为智能大厦。美国也宣称1995年以后要大幅度增加智能大厦的比例。中国的第一座智能大厦被认为是北京的发展大厦。此后,相继建成了一批准智能大厦如深圳的地王大厦、北京西客站等,上海证券大厦其智能建筑的全部弱电工程由美国一家工程公司承包。 总之,进入90年代以后,智能大厦蓬勃,步美、日之后尘,法国、瑞典,英国等欧洲国家以及香港、新加坡等地的智能大厦如雨后春笋般地出现。 3.2智能大厦的内涵与体系结构。(1)位于华盛顿特区的“智能大厦机构”对IB的定义:“智能大厦是人们通过对建筑物的四个基本要素—结构、系统、服务和管理及其内在关联的最优化,提供一个投资合理、效率又高的舒适、温馨、便利的环境。”(2)美国智能建学会(AIBI,AmericanIntelligentBuildingInstitute)定义“智能建筑”是将结构、系统、服务、运营及其相互联系全面综合,并达到最佳组合,所获得的高效率、高功能与舒适性的大楼。(3)日本的建筑学界强调IB就是高功能大楼,是方便有效地利用信息与通信设备,并利用楼宇自动化技术,具有高度综合管理功能的大楼。(4)新加坡规定IB必须有三个条件:一是具有保安、消防与环境控制等先进的自动控制系统,以及自动调节大厦的温度、湿度、灯光等参数的各种设施,以创造舒适安全的环境;二是具有良好的通信设施,使数据在大厦内进行流通;三是提供足够的对外通信设施与能力。(5)我们的认识:IB是以建筑为平台,利用系统集成,将智能型机、通信及信息技术与建筑有机结合,通过对设备的自动监控,对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合,所获得的投资合理,适合信息需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活更具人情化的建筑物。 3.3建筑物的运作综合智能化通常由五个方面组成: A、建筑功能运作自动化。大型建筑物的运作包含有多种功能系统,如水、电、热力、空调、通讯等等。他们又各有特色,如水又分为生活用水、生活污水、生活热水、生产污水、消防用水、生活及生产废水处理与循环使用、生产及生活污水的处理等。而这些对一座建筑物来说要实现自动控制就十分复杂。所以智能的概念是替人来做出最佳方案并完成其运行。B、建筑物的节能运作。智能建筑的另一使命是降低建筑物各类设备的能耗,延长其使用寿命,提高效率,减少管理人员,求取更高的效率。C、通信自动化。利用电信网络、卫星电视和计算机互联网络为大厦提供现代化的信息传递手段。D、办公自动化。E、安全保卫自动化。通过各种摄像、各种感触探测器进行信号采集、分析、处理,并经由机电一体化的设备进行控制保护。 概括地讲,IB是由建筑、CA、OA、BA等四种系统所构成,将它们进行有机性的整和后,以便对办公室的业务处理提供各种高度化的机能,从而达到经济性、机能性、可靠性及安全性的目标。CA、OA与BA系统共同组成了大楼的头脑与神经系统,而建筑系统为三系统的躯体,同时亦为大楼居住者的活动空间。智能建筑是人、信息和工作环境的智慧结合,是建立在建筑设计、行为、信息科学、环境科学、社会工程学、系统工程学、人类工程学等各类学科之上的交叉。智能建筑将成为未来建筑的标志。 建筑基础论文:建筑基础工程施工技术 1我国地基施工的施工特点及存在的相关问题 1.1严重性严重性这是由于建筑地基受到上部建筑结构实体的荷载,一旦了出现局部的建筑损坏,从而带动整个建筑的损坏的程度迅速扩散,这样同时也造成了地基事故的突发性,无法提前引起人们的觉察,从而加剧了地基基础工程危害的严重性不仅会造成巨大的经济损失,而且,对人们的生命和财产安全都产生巨大的危害。1.2困难性困难性一方面是说建筑地基基础工程属于地下施工,施工操作的难度上比较大;另一方面是说对于房屋建筑地基基础施工工程质量出现问题方面般是无法通过补救和修复进行弥补的,因为建筑地基基础承担了建筑上部的负荷,因此对于建筑地基基础自身的处理,一定会影响建筑上部的整体结构和性能,导致整个建筑在功能发挥和正常使用上容易出现一系列的连锁危害。 2加强房屋建筑地基基础工程的施工技术 2.1建筑基础的选型(1)根据建筑结构设计图纸、上部结构荷载大小,建筑物所处的抗震设防区以及建筑物所在场地周围紧邻建筑物情况,结合建筑场地地基实际情况,在保证建筑物的主要承重结构在正常使用过程中不发生裂纹和损坏的前提下,同时考虑适用性和经济性,将地基、基础与上部结构视为一整体,综合考虑地基的选型。。设计人员要严格计算基础的实际载荷值、土压力等参量,同时做载荷验证试验。(2)地质条件的影响,地质条件是影响地基基础选型的一个非常重要因素,作为设计人员,对提供的地质资料要能够进行准确分析和正确判断,进而能够合理地进行基础设计。虽然建设场地的地质条件在多数情况下是隐蔽的、复杂的和可变的,但目前的工程勘察和技术手段,一般能做到相对的准确。2.2地基处理设计方案选择(1)结构条件设计时要充分考虑建筑物的体型、结构受力体系、建筑材料和使用要求途径、建筑物周边的气候和环境,建筑物的具体的图形结构。(2)地基条件要根据地形及地质成因、地基成层状况,合理的做出判断;软弱土层厚度、不均匀性和分布范围;持力层位置状况;地下水情况及地基土的物理和力学性质。(3)施工条件在选择地基处理方法时,应综合工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求,建筑结构类型和基础型式,周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素,经过技术经济指标比较分析后择优采用。工期不宜太紧,这样可有条件的选择施工方法,从而使其在施工期间的地基稳定性增大;工程用料尽可能的就地取材,这样既可以提高工程进度,又可以大量节省工程造价;还同还要考虑施工机械的有无,施工难易程度、工程造价等因素。2.3加强房屋地基基础勘查技术在修建任何房屋之前,都必须对当地的地质情况进行勘察。为了预防地基基础的工程事故,首先必须全面正确的了解场地工程地质和水文地质条件。依据建筑物的特点,建筑的用户要求,合理达到工程勘察任务和目的并且完善工程勘查任务,就可以达到要求。设计建筑物,其中勘查工作提供的参考资料至关重要,因此,决不能忽视和弄虚作假,还要考虑是否适用。尤其是对软弱的,复杂的地基,更应该严谨对待。在勘查时对钻孔深度的选择要引起重视。钻孔深度必须符合设计要求,如果压缩厚度不符合设计要求或者达不到桩所坐落的土层时,那么计算出地基的沉降或桩的正确承载力,也就不可能是正确的。因此,必须按设计要求确定钻孔深度。如果由于钻孔深度不够,再加上勘查数量不足,钻孔和探坑布点少,以致对出土的不均匀性和层理的不一致性不能准确判断,就有可能引起建筑物的翘曲,弯折而出现裂缝,严重的质量事故和巨大的经济损失就在所难免。 3现代化地基施工技术 3.1水泥粉煤灰碎石桩与碎石桩相结合的处理技术桩基技术通过将地基上部的和在离传输到地基的深部,借助于缓冲方式进而消解冲击力作用。利用水泥粉煤灰的碎石桩替代单一碎石桩,可以提供更多承载力。并且碎石桩作用发生转移,消解了上部的地层的液化现象,从而达到缓急地基的沉降速率的作用。3.2碎石桩的强夯法联合处理技术碎石法与强夯法联合处理技术,先要在地基处理施工现场做好填土层中碎石桩的处理,选好强夯点后,利用夯实机把碎石桩打散填进地基基部,这样就可以实现地基的排水固结与挤密,使其在地基上部形成密实的碎石与土混合的硬壳层,大大加强了房屋建筑地基的稳定性。同时要依据实际的厚度和湿陷情况来确定强劣技术的加固深度。3.3IFCO强制固结技术的运用IFCO技术拥有强大的固结速率,使它开始变成房屋建筑中处理地基方法的一种新型科学技术。IFCO技术进行强制固结的载体是排水和加压系统,排水系统指的是地基中数量比较多纵向贯通的砂墙,这些砂墙能扩大排水通道,提高固结速度。加压系统指的是利用真空压力快速降低堵截的时间,促进快速的实现固结目标。因此可以发现,排水和加压系统的相同点都是加快地基固结速度,这样做的好处是可以保障混凝土的质量,还能缩短房屋建筑工程的竣工时间,减少房屋建设工程的成本费用。 4结论 随着社会进步,科学技术的不断发展,我国国民经济的提高,人们对房屋建筑提出了更高的要求。同时,房屋建筑工程的质量关乎到人们的日常生活和生命安全。因此房屋建筑施工企业,必须注重房屋建筑地基施工的处理技术,在传统的地基处理技术为根本的基础上不断创新,在处理地基作业时,也不能盲目的选择地基处理方法,才能保证房屋建筑工程质量,使我国建筑行业向前再迈进一步。 作者:王家历 单位:安徽强大建筑集团有限公司 建筑基础论文:城市建筑基础设施规划建设发展探微 关于可持续化发展的城市基础设施规划建设中存在的问题,当前我国城市基础设施规划在具体的技术方面并没有太大的问题,然而对于基础设施规划方法论方面却存在严重的缺乏。当前,随着可持续发展要求的不断提升,人类在进行环境开发、自然改造以及资源利用等,都不能够超越环境的承载能力。然而,关于城市基础设施规划建设时,必定会涉及到这些方面。其中,关于水资源的利用,土地资源的利用以及空间资源等的利用,都必须严格控制在环境的承载能力之内。另外,如果要结合环境资源的供应量以及环境自身对于污染的净化能力来判断环境的承载能力,那么两者在本质上属于一个恒量,同城市基础设施规划建设的技术改革没有多大的关系。所以,要想实施可持续发展的城市基础设施规划,就必须要把城市环境承载力分析作为基础,然后结合城市发展中的资源消耗情况确定合理的消耗指标,继而制定具体的方法不断改进传统的基础设施规划方法。这样在进行城市基础设施规划建设时,规划人员就能够结合不同变量之间的改变,最终在规划编制方法上呈现出不同的政策、技术以及时期等出现的不同结果,从而客观的评价不同规划编制方法的优劣[3]。同时还需要建立专门的规划政策指导,保证基础设施规划能够顺利实施,有效的提升资源利用效益。因此,有利于控制环境资源消耗的总量,还可以促使人们利用生态型的方法以及技术,提升环境资源的最大利用率。 结合市场经济的发展条件,现阶段的经营城市就需要把整个城市的规划建设以及管理等所有方面同经济发展的经营思想统一进行糅合,并把经营思想贯穿其中,继而结合政府调控以及市场运作。以城市公共财政为范畴,有效的运作城市资产,同时结合流通、组合、转让以及裂变和出租等多种方式进行城市基础设施的建设以及管理,强化城市的经济发展实力,提升城市经济发展的步伐,实现城市建设低投入、高产出的最大效益。而且,在经营城市时,一定要遵循市场经济发展的规律,巧妙的运用经济学手段解决城市建设项目之中的问题,使得传统的城市技术经济逐步转变为城市市场经济。例如,利用提升城市基础设施建设水平以及不断满足居民各种生活需要等方式,不断加快城市化的进程,满足居民的长远利益需求。并且能够把政府的行为方式逐渐从传统的微观模式转变为宏观模式;关于城市的整体开发、利用以及管理经营等都需要政府进行参与,并且实时公开管理,真正实现政企分开;关于城市设施以及生态环境等都需要政府进行整体化的经营管理,尤其是城市基础设施规划,一定要把单纯的满足居民生产生活的便利作为基础,尽最大可能的降低交易成本,借助于城市的发展带动城市周边以及所在地的整体经济发展,整体提升城市所在地的经济增长点。 随着人们生活条件的逐步提升,人们对于城市品位以及城市功能的要求也在逐步提升,这样随之而来的就是提升了城市基础设施建设的资金要求。因此,可想而知,科学合理地经营城市能够有助于城市避免出现基础设施建设资金缺乏的局面。对于一个城市而言,其基础设施建设决定着城市经济发展的基础,一直都占据着十分重要的地位。尽管如此,因为城市基础设施建设具有投资大、周期长以及公益性强等多方面的特点,对于政府投资建设具有很强的依赖性,这样长期以来就导致政府投资与需求之间出现矛盾,无法满足城市基础设施发展的需求。但是利用经营城市的手段,政府可以利用基础设施项目进行招商融资,还可以借助于掌握的可控资源实现城市资产的运营,继而扩展城市建设的资金来源,这样能够有效的解决基础设施可持续发展的问题,提升城市基础设施建设的速度[4]。继而,利用城市资产进行聚集、重组以及运营,实现城市的自我滚动、自我积累,最终实现以城建城以及以城兴城。 对于传统的基础设施规划而言,其缺乏认真的研究以及设计,这样城市在实际的现实发展过程之中就会出现一些与规划成果不相符的部分[5]。对于商业市场化运作方式的城市而言,在进行基础设施规划建设时,如果只是单一的技术性质规划,缺乏与之相匹配的配套实施以及管理的相关政策,这样很大程度上规划都逃不脱沦为一张图纸的命运[6]。同时,由于社会体系的缘故,一些与城市基础设施规划建设相关的技术突破在发生重大改变时,城市基础设施规划无法随之发生改变,继而滞后了整个社会的实际变革。因此,城市基础设施的建设必须要有一个专门的监管跟踪机制,并且政府也要给予专门的配套实施政策,保证城市基础设施建设的步伐同原来的规划位于同一水平面,这样当外部环境出现重大变化的时候,城市基础设施建设能够自身进行调整,积极应对各种突发情况。而且也能够有效的预防城市基础设施建设的返工现象,防止出现社会资源的浪费,使得其对于自然环境的影响降到最小,促进城市可持续化发展的步伐。 综上所述,关于城市基础设施规划建设的可持续发展有助于实现社会经济、环境等多方面的可持续发展,最终促进整个人类社会的可持续发展。通常情况下,城市基础设施为人们提供各种产品以及服务,这种方式就导致了城市基础设施能够直接参与城市生产的过程,影响了城市经济增长的速度。而且,社会可持续发展的优秀也决定了人的全面发展,城市基础设施规划建设的可持续发展能够为社会福利提供根本保证。 作者:张海荣 单位:全国市长研修学院 建筑基础论文:城市建筑基础设备建设的展望 1城市基础设施规划建设的可持续化发展 首先,结合上文之中提到了关于可持续化发展的城市基础设施规划建设中存在的问题,当前我国城市基础设施规划在具体的技术方面并没有太大的问题,然而对于基础设施规划方法论方面却存在严重的缺乏。当前,随着可持续发展要求的不断提升,人类在进行环境开发、自然改造以及资源利用等,都不能够超越环境的承载能力。然而,关于城市基础设施规划建设时,必定会涉及到这些方面。其中,关于水资源的利用,土地资源的利用以及空间资源等的利用,都必须严格控制在环境的承载能力之内。另外,如果要结合环境资源的供应量以及环境自身对于污染的净化能力来判断环境的承载能力,那么两者在本质上属于一个恒量,同城市基础设施规划建设的技术改革没有多大的关系。所以,要想实施可持续发展的城市基础设施规划,就必须要把城市环境承载力分析作为基础,然后结合城市发展中的资源消耗情况确定合理的消耗指标,继而制定具体的方法不断改进传统的基础设施规划方法。这样在进行城市基础设施规划建设时,规划人员就能够结合不同变量之间的改变,最终在规划编制方法上呈现出不同的政策、技术以及时期等出现的不同结果,从而客观的评价不同规划编制方法的优劣。同时还需要建立专门的规划政策指导,保证基础设施规划能够顺利实施,有效的提升资源利用效益。因此,有利于控制环境资源消耗的总量,还可以促使人们利用生态型的方法以及技术,提升环境资源的最大利用率。 其次,结合市场经济的发展条件,现阶段的经营城市就需要把整个城市的规划建设以及管理等所有方面同经济发展的经营思想统一进行糅合,并把经营思想贯穿其中,继而结合政府调控以及市场运作,以城市公共财政为范畴,有效的运作城市资产,同时结合流通、组合、转让以及裂变和出租等多种方式进行城市基础设施的建设以及管理,强化城市的经济发展实力,提升城市经济发展的步伐,实现城市建设低投入、高产出的最大效益。而且,在经营城市时,一定要遵循市场经济发展的规律,巧妙的运用经济学手段解决城市建设项目之中的问题,使得传统的城市技术经济逐步转变为城市市场经济。例如,利用提升城市基础设施建设水平以及不断满足居民各种生活需要等方式,不断加快城市化的进程,满足居民的长远利益需求。并且能够把政府的行为方式逐渐从传统的微观模式转变为宏观模式;关于城市的整体开发、利用以及管理经营等都需要政府进行参与,并且实时公开管理,真正实现政企分开;关于城市设施以及生态环境等都需要政府进行整体化的经营管理,尤其是城市基础设施规划,一定要把单纯的满足居民生产生活的便利作为基础,尽最大可能的降低交易成本,借助于城市的发展带动城市周边以及所在地的整体经济发展,整体提升城市所在地的经济增长点。 然后,随着人们生活条件的逐步提升,人们对于城市品位以及城市功能的要求也在逐步提升,这样随之而来的就是提升了城市基础设施建设的资金要求。因此,可想而知,科学合理地经营城市能够有助于城市避免出现基础设施建设资金缺乏的局面。对于一个城市而言,其基础设施建设决定着城市经济发展的基础,一直都占据着十分重要的地位。尽管如此,因为城市基础设施建设具有投资大、周期长以及公益性强等多方面的特点,对于政府投资建设具有很强的依赖性,这样长期以来就导致政府投资与需求之间出现矛盾,无法满足城市基础设施发展的需求。但是利用经营城市的手段,政府可以利用基础设施项目进行招商融资,还可以借助于掌握的可控资源实现城市资产的运营,继而扩展城市建设的资金来源,这样能够有效的解决基础设施可持续发展的问题,提升城市基础设施建设的速度。继而,利用城市资产进行聚集、重组以及运营,实现城市的自我滚动、自我积累,最终实现以城建城以及以城兴城。 最后,对于传统的基础设施规划而言,其缺乏认真的研究以及设计,这样城市在实际的现实发展过程之中就会出现一些与规划成果不相符的部分。对于商业市场化运作方式的城市而言,在进行基础设施规划建设时,如果只是单一的技术性质规划,缺乏与之相匹配的配套实施以及管理的相关政策,这样很大程度上规划都逃不脱沦为一张图纸的命运。同时,由于社会体系的缘故,一些与城市基础设施规划建设相关的技术突破在发生重大改变时,城市基础设施规划无法随之发生改变,继而滞后了整个社会的实际变革。因此,城市基础设施的建设必须要有一个专门的监管跟踪机制,并且政府也要给予专门的配套实施政策,保证城市基础设施建设的步伐同原来的规划位于同一水平面,这样当外部环境出现重大变化的时候,城市基础设施建设能够自身进行调整,积极应对各种突发情况。而且也能够有效的预防城市基础设施建设的返工现象,防止出现社会资源的浪费,使得其对于自然环境的影响降到最小,促进城市可持续化发展的步伐。 2结语 综上所述,关于城市基础设施规划建设的可持续发展有助于实现社会经济、环境等多方面的可持续发展,最终促进整个人类社会的可持续发展。通常情况下,城市基础设施为人们提供各种产品以及服务,这种方式就导致了城市基础设施能够直接参与城市生产的过程,影响了城市经济增长的速度。而且,社会可持续发展的优秀也决定了人的全面发展,城市基础设施规划建设的可持续发展能够为社会福利提供根本保证。 作者:张海荣单位:全国市长研修学院 建筑基础论文:多层建筑基础建设思考 基于规范沉降分析方法的基础设计 分层总和法沉降计算 根据《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》,当高层建筑的基础埋置较深,考虑地基土回弹再压缩和正常固结压缩的实际加载变形过程,采用分层总和法计算地基沉降存在以下问题:地基沉降是基底附加压力作用下得到的,无法计算基底附加压力为零或负值时的地基变形;地基沉降未考虑基础及上部结构刚度的影响,沉降计算结果与实测值差别较大;不同荷载分布产生的地基沉降量是通过角点法叠加产生的,当基础面积较大,建筑体型非常复杂时,难以计算各点沉降量。分层总和法适用于荷载分布比较规则的基础的沉降分析,其计算过程简单,计算参数多数是通过查表得到的。 高层住宅与地下车库连体结构基础设计 高层住宅地下室一侧或两侧与多跨车库相连形成大底盘结构。高层住宅一般采用剪力墙结构体系,上部结构刚度较大,地下车库一般为框架结构。主楼范围的基底压力明显集中,而地下车库的基底压力较小。根据以上特点,可以清晰的判断地基的差异沉降出现在车库与主楼的交界处。其他部分可不考虑地基附加沉降对基础的影响。主楼的基底压力相对均匀,与车库的结构刚度差距明显,比较适合采用分层总和法计算地基沉降。地基的沉降差主要是由主楼的地基沉降产生的。 实例 某高层住宅项目,主楼为12层剪力墙结构,与地下车库连为整体。车库地下2层,上有2.2m覆土。基底持力层为新近沉积的粉质粘土,地基承载力100kPa。由于地基承载力不高,车库基础采用了梁板式筏型基础,地基为天然地基。主楼采用筏板基础,地基为CFG桩复合地基。为减小沉降差异,在车库与住宅交界处设置沉降后浇带。本工程车库为两层框架,基础梁按跨的1/6控制梁高,根据规范的要求,后浇带可设置在车库与主楼相邻的第二跨。依据分层总和法进行沉降计算,主楼在与车库交界处地基沉降最终值为23mm。本工程主楼施工期间的沉降取最终沉降量的30%,合缝后的沉降为16mm,后浇带两侧的差异沉降为16mm。后浇带所在跨的跨度为8m,局部倾斜为0.002,满足规范要求。 基于地基与基础的协同分析的基础设计 协同分析的必要性 由多栋高层和低层建筑组成大底盘结构高层建筑上部荷载分布不均匀,主楼和裙房的结构刚度差别较大,在进行基础分析时,应考虑地基、基础以及上部结构的共同作用。考虑地基与基础协调作用,所得的沉降分布比一般自由沉降分析接近实际,而准确预测建筑物的沉降值将是影响其地基方案可行性和建筑质量安全的重要条件。通过协调分析了解不同基础刚度对沉降调整能力的差异,有利于合理选择基础方案。 SFIA方法SFIA 是北京市勘察设计研究院编制的“高层建筑地基与基础协调分析软件”。该方法是根据建筑物基础的刚度情况,采用交叉梁的假设以及差分法,在纵横交叉梁交汇处的计算节点上建立起基础的位移方程,根据各节点的地层情况,并采用土的单向压剪非线性应力应变本构关系,按照布辛斯克应力假设和分层总和法建立起地基柔度矩阵,从而列出地基沉降与基底反力的关系式。按照地基与基础共同作用的原理,假设在各节点处基础与地基的变形是协调一致的,由此获得了以基底反力为未知数的协调方程,并求解出基底反力,然后再计算出各节点的沉降及基础内力。 实例 某办公楼项目地上由A区、B区办公楼和C区报告厅组成,各区之间地上由抗震缝分开。办公楼为框架剪力墙结构,层数分别为9层和12层,报告厅为3层框架结构。地下室4层,三区连成整体,下沉广场和汽车坡道为纯地下部分。基础形式为整体式梁板筏基,A区和B区采用了CFG桩复合地基,C区和纯地下室采用天然地基。本工程基础埋置较深,低层裙房及纯地下车库的基础处于超补偿状态,造成与其相邻办公楼结构部分基础的侧限约束条件被永久性削弱,对高层办公楼地基承载力的深度修正带来不利影响,也使本工程地基基础共同作用条件趋于复杂。为了分析地基差异沉降,优化基础设计方案,本工程采用了SFIA方法进行地基与基础协调作用计算分析。本工程A区、B区办公楼采用CFG桩复合地基方案,C区和纯地下车库采用天然地基方案。建筑物总沉降量不大,建筑物长期最大沉降量小于5.0cm,建筑物整体倾斜均小于0.002,满足规范要求。 结语 大底盘高层建筑地基沉降不均匀,使结构中产生次生应力,进而影响结构的安全度。在基础设计中,应尽量采用设置沉降后浇带,调整地基刚度等构造措施减小差异沉降。合理的计算地基沉降是分析基础内力的前提,本文结合工程实例,分别提出了用于高层住宅与车库连体结构的基于规范沉降分析的基础设计方法,用于复杂高层公共建筑的基于地基基础协调分析的基础设计方法,从而提高了大底盘高层建筑基础设计的可操作性和准确性。 作者:王晓琳1东芳2 单位:1.北京市弘都城市规划建筑设计院,北京100045;2.中国核电工程有限公司 建筑基础论文:建筑基础防腐措施 摘要:结合多年的实际工作经验,从碳化作用、氯盐腐蚀、硫酸盐的腐蚀、酸的腐蚀、碱的腐蚀分析了建筑基础腐蚀机理,并且提出了防腐措施,仅供相关技术入员参考。 关键词:建筑基础、腐蚀、机理分析、防腐措施 1引言 建筑基础埋置于地下,有可能会受到腐蚀性水和污染土的侵蚀,引起基础混凝土开裂破坏、钢筋受到腐蚀,导致基础的耐久性降低。因此,对于腐蚀环境下的建筑基础,必须进行防腐蚀设计。 2混凝土腐蚀机理分析 2.1碳化作用 空气中或溶于水中的CO2与水泥石中的Ca(OH)2、水化硅酸钙(3CaO.2SiO2.3H2O)等起反应,导致混凝土中碱度降低和混凝土本身的粉化。混凝土碳化受多种因素影响,混凝土的材料、配比、环境条件如温度、湿度、CO2浓度等对其都有影响,碳化作用对混凝土的腐蚀作用是最明显的,其主要反应式如下: 2.2氯盐腐蚀 氯盐腐蚀是沿海混凝土建筑物和公路混凝土结构腐蚀破坏最重要的原因之一。氯盐既可能来自于外部的海水、海雾、化冰盐;也可能来自于建筑过程这使用的海砂、早强剂、防冻剂等。它可以和混凝土中的Ca(OH)2.3CaO.2A12O3.3H2O等起反应,生成易溶的CaCl2和带有大量结晶水、比反应物体积大几倍的固相化合物,造成混凝土的膨胀破坏,其反应式如下: 2.3硫酸盐的腐蚀 硫酸盐也是破坏混凝土结构耐久性的一个重要因素,硫酸及硫酸盐溶液进入混凝土的毛细孔中,硬化时水分蒸发,浓度提高,直接结晶,体积膨胀或直接与水泥石成分发生化学反应,生成结晶,体积膨胀,从而导致混凝土胀裂破坏。在海水、湖水、盐沼水、地下水、某些工业污水及流经高炉矿渣或煤渣的水中常含有钠、钾、铵、镁等硫酸盐,与Ca(OH)2起置换反应,生成硫酸钙。生成物的体积比反应物大1.5倍以上,呈针状结晶,引起很大的内应力。其破坏特征是在表面出现几条较粗大的裂缝。反应式如下: 2.4酸的腐蚀 在硫酸、盐酸等生产车间和受酸雨危害的地区,混凝土构筑物受到强烈的腐蚀作用。酸对混凝土的腐蚀主要是酸能与水泥石中的Ca(OH)2发生中和反应生成可溶性的钙盐,破坏了水泥石中的碱度,使水化硅酸钙等其它水化产物自行分解,而且盐酸还能直接与这些水化产物反应生成可溶性钙盐,使单位体积内Ca(OH)2和CSH(B)含量减少。混凝土孔隙率增大,力学性能劣化。酸还可以与混凝土中的某些成分发生反应生成非凝胶性物质或易溶于水的物质,使混凝土产生由外及内的逐层破坏。另外,酸还可以促使水化硅酸钙和水化铝酸钙的水解,从而破坏了孔隙结构的胶凝体,使混凝土的力学性能劣化。 2.5碱的腐蚀 碱对混凝土的腐蚀主要表现在与空气中的CO2在混凝土表面或孔隙中产生强烈的碳化作用,其反应式如下: 当混凝土没有蒸发表面时,主要表现为碱骨料反应。所谓碱骨料反应是指混凝土原材料中的水泥、外加剂、混合材和水中的碱(Na2O或K2O)与骨料中的活性成分(氧化硅、碳酸盐等)发生反应,生成物重新排列和吸水膨胀所产生的应力诱发产生裂缝,最后导致混凝土结构的破坏。 根据反应机理,碱骨料反应又可分为三种类型:①碱硅酸反应,碱与骨料中的活性SiO2反应,生成碱硅凝胶,碱硅凝胶吸水膨胀后产生内应力,导致混凝土开裂,碱硅酸反应发生最为普遍,危害也最为严重;②碱碳酸盐反应,碱与骨料中的碳酸钙镁反应,将白云石转化为水镁石和粘土,水镁石结晶重排和黏土吸水膨胀产生应力导致破坏;③碱硅酸盐反应,从机理上说仍属于碱硅酸反应,但膨胀进程缓慢。碱骨料反应发生需要两个条件:首先混凝土原材料中含碱量高,现在大多数国家规定骨料中的碱不超过O.6%或混凝土含碱量不超过30kg/ms;第二是有水分和空气的供应,越是潮湿的环境碱骨料反应越容易发生硅灰、粉煤灰和高炉矿渣均可缓解、抑制碱骨料反应的发生。 3钢筋腐蚀机理分析 由于腐蚀性介质Cl-的作用,使钢筋表面原有的钝化膜被破坏,由钝化状态转化为活性状态,产生钢筋的锈蚀,而钢筋锈蚀是一个电化学过程,是腐蚀电池作用的结果。因为氯离子半径很小,穿透力强,很容易吸附在钢筋阳极区的钝化膜上,取代钝化膜中氧离子,使钢筋起保护作用的氢氧化铁变为无保护作用的氯化铁,氯化铁的溶解度比氢氧化铁的溶解度大得多,由于氯离子到达钢筋表面的不均匀性,特别是氯离子作用在钢筋局部区域时,则局部区域为阳极,形成了大阴极小阳极的腐蚀,这种坑蚀或局部腐蚀对结构的危害较大。 从化学成分来看,锈蚀物一般为Fe(OH)3、Fe(OH)2、Fe3O4.H2O、Fe2O3等,其体积比原金属体积增大2~4倍,由于铁锈膨胀,对混凝土保护层产生巨大的辐射压力,其数值可达30MPa(大于混凝土的抗拉极限强度),使混凝土保护层沿着锈蚀的钢筋形成裂缝(俗称顺筋裂缝)。这些裂缝进一步成为腐蚀性介质渗入钢筋的通道,加速了钢筋的腐蚀。钢筋在顺缝中的腐蚀速度往往要比裸露情况快,等到混凝土表面的裂缝开展到一定程度,混凝土保护层则开始剥落,最终使构件丧失承载能力。新晨 4防腐蚀的措施 4.1原材料的选择 4.1.1水泥 由于各种水泥的矿物质组份不同,因而对各种腐蚀性介质的耐蚀性就有差异,正确选用水泥品种,对保证工程的耐久性有重要意义。在水泥品种的选择上,应注意以下几个方面: 1)选择低水化热水泥 2)避免使用早强水泥和早强剂 3)选择有害碱含量低的水泥,以防止发生碱骨料反应。 4)选择铝酸三钙(C3A)较低的水泥,虽然铝酸三钙(C3A)具有高强效应,但它能与硫酸盐土产生化学反应,产生体积膨胀,引起混凝土开裂。此外,合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺和料,这也是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。 4.1.2粗、细骨料 混凝土中所采用粗细骨料,应保证致密,同时控制材料的吸水率以及其它杂质的含量,确保材质状况。为了改善粗细骨料的颗粒级配,在允许的最大粒径范围内应尽量选用粒径较大的粗骨料,可减少骨料的空隙率,也有助于提高混凝土的耐久性。另外,为了避免产生碱骨料反应,《工业建筑防腐设计规范》规定,可采用花岗岩、石英石和石灰石,但是不得采用有碱骨料反应的活性骨料。 4.1.3搅拌及养护用水 考虑其对混凝土及砂浆强度的耐久性影响,应正确选择混凝土搅拌及养护用水,检查其杂质情况,目前主要采用自来水,严禁采用海水和井水。 4.1.4外加剂 在拌制混凝土过程中掺入外加剂,可以改善混凝土性质,如提高混凝土密实性或对钢筋的阻锈能力,从而提高混凝土结构的耐久性,如阻锈剂、密实剂、加气剂、减水剂等。由于外加剂的化学组成中的氯盐可能使混凝土结构中的钢筋脱钝,给结构物带来隐患。在选择外加剂时需对其中氯盐的含量进行检测,并做相关实验。 4.2控制混凝土的水灰比和水泥用量 提高混凝土自身的防腐性能,主要提高其密实性和抗中性化能力,在腐蚀环境下,一般混凝土的强度等级不得小于C30,对于预应力混凝土结构,其强度等级应提高一个等级。 水灰比的大小是决定混凝土密实性的主要因素,它不但影响混凝土的强度,也严重影响其耐久性,故必须严格控制。 保证足够的水泥用量,同样可以提高混凝土的密实性和耐久性。单位水泥用量较高的混凝土,拌和物比较均匀,可减少混凝土捣实过程中出现的局部缺陷;并且能保持钢筋周围有足够的碱度,使钢筋钝化膜不容易破坏。《工业建筑防腐设计规范》中规定了最小水泥用量(kg/m3)和最大水灰比,在施工过程中应严格执行。 4.3混凝土保护层的厚度 保护层厚度对钢筋的防腐蚀具有重要的作用。首先,增大保护层厚度可使腐蚀介质到达钢筋表面的时间明显推迟。根据调查,若保护层厚度减少1/4,则混凝土中性化层到达钢筋表面的时间可缩短一半。其次,增大保护层厚度可增强抵抗钢筋锈蚀产生的胀裂力。 当然,也不能一味地增大保护层厚度,因为保护层太厚时,受弯构件横向裂纹会增大,涂料保护层也易脱落。 《工业建筑防腐设计规范》中规定了钢筋的混凝土最小保护层厚度,在施工过程中应严格保证。 4.4基础、基础梁的表面防护措施 对处在强、中等腐蚀性环境中的基础,应设碎石灌沥青或沥青混凝土的耐腐蚀垫层,厚度不应小于100mm。基础和垫层表面及基础梁表面的防护措施有:环氧沥青或聚氨酯沥青涂层、树脂玻璃鳞片涂层、聚合物水泥砂浆、沥青冷底子油两遍加沥青胶泥涂层等,设计时应根据环境的腐蚀性等级,按《工业建筑防腐设计规范》的规定选用。 4.5钢筋的防护措施 采用电化学保护。电化学保护分为阴极保护和阳极保护。阴极保护是一种经济有效的防护措施,应用范围广泛。而阳极保护是将被保护的金属构件与外加直流电源的正极连接,当电流通过时迅速发生电化学反应,形成钝化区,使金属构件得到保护。 对钢筋进行涂(镀)层保护。钢筋的表面防护分为金属和非金属表面防护。镀锌是常用的金属表面防护,环氧树脂和聚合体树脂用于非金属表面防护。 使用环氧涂层钢筋。镀锌钢筋、包钢钢筋以前很少使用,合金钢钢筋(耐蚀钢筋)在日本有一定的发展,美国、加拿大一些国家对不锈钢钢筋、环氧涂层钢筋在工程上应用广泛。近年,我国也制定了环氧涂层钢筋产品标准,并开始在工程中应用。 4.6混凝土的养护 加强混凝土养护,控制混凝土表面裂缝,确保施工质量,对防腐蚀也起到一种加强作用。 建筑基础论文:建筑基础质量通病及对策 一、建筑基础工程施工质量通病 建筑基础工程中一般容易出现的问题有五种:(1)打好的桩孔需要回填,回填时不均匀,填置材料松紧度不一致,导致最后桩身松散或者是断裂;(2)一般在饱和的粘性土质中或者是在地下水位以下地方会容易出现桩身小于设计的尺寸,原因在于土壤或者水的挤压;(3)桩身的用料用土不均匀,分配不合理;(4)预留放置的桩身不够垂直,偏差太大;(5)施工图纸不符合标准要求,这直接造成建筑施工质量不能符合标准要求,出现各种各样的误差以及隐患。 二、建筑基础工程施工质量防治对策 1.树立工程质量通病防治理念 相关施工企业应该从最开始就树立起工质量通病防治的理念,提高工程质量。在建筑施工过程中,大部分通病存在的原因之一都是施工人员的疏忽。所以要从根本上杜绝工程质量的通病还要从施工人员的防治意识上做起。让施工人员清楚的明白通病存在的严重后果,树立他们预防性质量通病的管理理念,在施工过程中减少失误,从源头减少通病的出现。这样才能真正的提高工程质量,实现企业的利益最大化。 2.建立建筑基础工程质量管理体制和质量管理体系 工程质量管理体制和质量管理体系都对建筑基础工程有着重要的意义。首先是建筑基础工程的施工设计图纸的质量验证,在施工开始之前,要仔细的验证图纸的质量,包括尺寸、结构、用料等都是管理体制管理的对象,然后是建筑工程施工的监督,监督的内容包括是否按照图纸的结构施工,施工用料是否是指定的品牌,施工进度是否在预计的范围之内等等。最后是验收工程的质量检验,最后一道工序需要施工单位和建筑商共同完成,相互不受影响,充分检查检查建筑的质量,检查之后出检测报告,然后实行交接。工程质量管理体制和质量管理体系的设立,有助于帮助监督工程质量,预防工程质量通病,增加工程的经济效益。 3.加强施工过程中的技术控制措施 建筑基础工程质量会受到外界的很多因素控制。在进行桩基础工程时,大部分的工作都是在地下完成的,由于地下工作环境的特殊性,所以出现失误的机率要高很多,但是又是不允许才出现问题的,桩基础工程出现任何一种问题都将会影响整个工程的质量以及进度,所以,在施工过程中要加强技术控制措施,优化技术管理方案。施工技术方案是指导施工文件的重要环节,一定要进行严格审查和把关,任何一个细节都要进行复核。 4.加强施工过程中质量控制点的检查 建筑工程是一项非常庞大的工程,是一个长期动工的过程,要想保证建筑工程的质量,就必须加强施工过程中质量控制点的检查。对于建筑工程而言,基坑的尺寸,垫层标准高度,预埋件的数量,位置等等都属于基础工程的质量控制点。这些都是直接关系到整个工程质量的关键,所以在庞大的工程面前,全面的检查是不切实际的,只能在日常检查是抓住重点,重点巡查,在巡查时发现隐患或者有不标准的要及时的进行修整,对修整之后的效果和标准性要重新评估,知道评估的结果达到标准为止。在建筑过程中加强控制点的巡查,有利于发现问题,并且及时解决问题,让问题在建筑完成之前就被消除,这样在建筑投入使用之后就会省去很多不必要的麻烦。 5.注重基础工程桩竣工是的质量控制 建筑基础工程的竣工验收是非常关键的,要确认工程的施工质量是否按照合格的文件指导的标准实施的,确保工程的质量和建筑的正常使用。竣工质量的检验首先是施工单位进行全面的检查,在检查的过程中如果发现问题要及时的进行处理,处理完毕再进行合格检测,最终出鉴定报告,将鉴定报告上交到建筑商,由建筑商再次确认,确认没有隐患之后再进行最终的验收。建筑工程验收之后要在相关单位进行备案,这样以后有据可依,避免不必要的麻烦。这样也能从根本上保证建筑商和施工单位的经济利益,不出现任何经济上的纠纷。另外在业主收房时也是一层验证,业主对房屋的验证虽然没有相关机构来的专业,但是对于业主来说,能够发现很多细节方面的问题,而往往这些细节问题就是被建筑商们所忽略掉的严重影响使用的问题,所以业主对建筑质量的验收也是至关重要的,需要被建筑商和施工单位重视起来。 三、结语 综上所述,现代的建筑工程通病的防治措施是比较多的,而通病的出现还是非常的频繁,这就意味着防治措施在目前还没有真正的落到实处,很多还只是停留在口头说说或者是书面表达,没有在施工的过程中体现出来。这需要施工单位不断的为施工人员树立通病防治措施的观念,让施工人员从心底意识到防治的重要性,同时还要提高施工人员的专业技能,否则会出现技术上的差误,或者是细节上的不足。相信在各相关单位不断的努力下,建筑基础工程的施工质量一定会有所提高,并且逐渐杜绝通病的存在,保障施工单位的经济利益和居民生活的安全。 本文作者:陈世夏工作单位:福建永强岩土工程有限公司 建筑基础论文:建筑基础勘察地质勘查运用 随着社会的发展,工程地质勘察在工程建设中尤其在高层建筑中将勘察工作与建筑物基础及地下工程的设计、施工等紧密结合起来,具有十分重要的位置。工程地质勘察工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。下面就工程地质勘察的特点,谈一下有关这方面的应用,供大家参考。 1.工程勘察方案的确定和调整 工程勘察工作研究的主要对象是地基和基础以及地下工程的关系。由于地基土是因地而异的,在接受一项岩土工程勘察任务时,必须明确该工程的性质、特点和要求,需要解决哪些主要技术问题。在对设计意图和设计要求以及建筑物荷载情况充分了解的情况下,给予充分的论证和分析,决定用什么方法,采取什么手段,上哪些测试项目以及试验工作如何进行。最终提出经济合理、技术可行的解决方案。在勘察前,应该充分收集、分析原有建筑和附近建筑物的工程地质勘察资料以及工程勘察资料的基础上,优化勘察方案。对于新开发区的工程勘察工作,应在可行性研究勘察成果基础上进行。在没有进行可行性研究阶段勘察的前提下,原则上应该按照正常勘察程序分阶段进行勘察工作。当拟建场地岩土工程条件较好,工程地质条件简单时,可以与初勘两个勘察阶段的工作可以合并同时进行。在勘察工程的布置和施工顺序上,宜先按大网度控制。若发现有不利地质因素,密勘察工程间距,调整勘察工作量进一步控制,以达到相应岩土工程勘察阶段的要求。 2.勘察工作应采用多种地质勘察技术方法,常用有以下几种: (1)静力触探试验孔与地质对LL:tL的布置和施工当勘察工作中在同一地点布置有静力触探试验孔和地质对BL-fL时,施工顺序上应该首先施工静力触探试验孔,然后施工地质对L~;tL。以免因地质对LL:IL的施工,使钻孔周围地基受到一定程度的扰动,影响静力触探成果的准确性。由于钻孔对周围土的影响范围约为l~2m,所以静力触探试验孔与地质对比孔的间距应该控制在2m左右。 (2)标准贯入试验钻孔标准贯入试验是岩土工程勘察过程中,确定粘性土、粉土的状态,砂土的密实度以及地基土的强度、变形参数、承载力、饱和砂土及粉士的液化势、单桩极限承载力参数的重要手段。进行标准贯入试验,除应该按照《岩土工程勘察规范》第10.5.3条执行外,尚应记录标贯器进样情况,若标贯器进样长度不足45cm,则实测标准贯入击数偏大。实际应用中应该剔除进样率低于85的标准贯入试验数据。 (3)圆锥动力触探钻孔加圆锥动力触探,以重型圆锥动力触探为最常用。使用时以进行连续贯入较为适宜。为了保证钻杆连接紧固,每贯入1—2m应该正向回转钻杆几周。当下部遇碎石土,连续贯入困难时,可以清孔后换用超重型圆锥动力触探进行贯人试验。应用圆锥动力触探试验成果划分地层时,应注意超前和滞后的影响。.如果圆锥动力触探是分段进行的,应该尽量延长一次长度。由于钻探过程中对砂土和碎石有一定的扰动,上部测试击数往往偏低。成果使用时采用下部较稳定的测试击数。 3.地质勘查资料的整理 当前建筑工程出现质量事故很大一部分不是强度条件不满足,而是变形条件不满足所造成的。建筑工程中出现的不均匀沉降造成房屋裂缝、倾斜、局部倾斜,就是变形条件不满足所带来的危害。要使工程变形条件得到满足,地勘报告中必须提供建议性工程处理措施,以供设计人员参考,重要的工程甚至要作变形计算。提供的建议性措施,对建筑物上部结构而言应包括建筑措施、结构措施、施工措施,对地基而言应包括地基处理方法,如换填、夯实等。而且不应只停留在定性分析和描述上,要明确提出定量数值,以使设计人员重视和好用。在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: 1)应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 2)工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 4.地质勘查报告的编写 (一)文字部分 1)勘查工作的任务和概况; 2)是否存在影响建筑物地基不稳情况存在及其影响程度; 3)工程场地的地质土层结构、强度及各_十层物理力学性质; 4)低下水位的深度、水质情况、变化情况及对建筑材料的腐蚀程度; 5)在地震设防区划分场地类型和场地类别,并判别饱和沙土及粉土; 6)对建筑地基基础方案进行分析,提出经济可行的设计方案意见,尤其对地基设计和施工中需注意的地方提出建议; 7)当工程需要时,尚应提供深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的技术参数,论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响:基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议:提供用于计算地下水浮力的设计水位。 (二)图表部分 1)勘探点平面布置图: 2)工程地质剖面图、综合工程地质图或工程地质分区图: 3)土的物理力学性试验总表。重大工程根据需要,绘制综合工程地质图或地质分区图、地质柱状图或综合地质柱状图和有关试验曲线。 总之,工程地质勘察是工程建设过程中一个重要的环节,与建筑物的安全和工程造价有着紧密的关联。作为从事地勘工作的技术人员,要有高度的责任感和良好的职业道德,精通业务,精心做好工程地质勘探工作,不断提高地勘水平。优良的勘察报告无疑会给设计提供可靠的工程地质依据。相反,不合格的报告会给设计带来严重的不良后果,甚至造成质量事故。因此要对勘察工作有明确的定位,重视工程地质勘察,落实管理和规范,只有这样才能确保拥有比较可靠的勘察成果。 建筑基础论文:建筑基础的设计选型与应用诠释 摘要:随着高层建筑在我国的工程建设中越来越普遍,高层建筑基础作为高层建筑结构体系的一个重要组成部分,也日益被业内人士所重视,那是因为高层建筑基础承担着将高层建筑上部结构的荷载传递给地基的重要作用,在设计时,应将高层建筑上部结构、基础与地基协同考虑,选择合理的基础形式。 关键词:高层建筑;基础设计选型;分析方法;适用条件 1高层建筑基础设计选型的重要性 1.1高层基础如果设计方法不对或者选型不当,将严重影响建筑物的安全性。不恰当的基础设计,可能因承载力不足引起建筑物的不均匀沉降,导致建筑物开裂或倾斜,引起难以修复的工程质量问题。 1.2选择合理的基础形式是降低工程造价的一个有效措施。基础工程在建筑工程造价中占有很大的比重,通常情况下可以达到25%左右,在结构复杂或者地质情况复杂时,所占比重还会有所增加。因此,选择合理的基础形式能够有效降低工程造价。 1.3合理选择基础形式对缩短施工工期具有重要意义。据统计,基础工程的施工工期可以占到土建工程工期的30%左右,因此正确选择合理的基础形式对节省施工工期有很大的意义。 2高层建筑基础设计分析方法 经过工程技术人员多年的实践与研究,高层建筑地基、基础共同作用的事实已被人们所认同。目前,最理想的分析方法是上部结构与地基、基础共同作用的分析方法。在这种方法中,地基、基础、上部结构之间,同时满足接触点的静力平衡和接触点的变形协调两个条件,即将上部结构、基础和地基三者看成是一个彼此协调的整体进行分析。 3高层建筑基础选型 3.1基础选型的依据。在一般情况下,高层建筑基础设计选型时应考虑以下因素的影响: ①地质条件的影响。地质条件是影响高层基础选型的一个非常重要因素,虽然建设场地的地质条件在多数情况下是隐蔽的、复杂的和可变的,但目前的工程勘察和技术手段,一般能做到相对的准确。作为设计人员,对提供的地质资料要能够进行准确分析和正确判断,进而能够合理地进行基础设计,并在施工过程中根据具体的地质条件变化修改设计。②上部建筑结构形式的影响。不同的上部结构,对地基不均匀沉降的敏感程度也不相同,对地基不均匀沉降越敏感的上部结构,则应选择刚度较大的基础形式。因此要根据上部结构的不同结构形式(框架、框架剪力墙、剪力墙结构等)选配合理的基础型式。③要根据建筑结构的特点,荷载大小,建筑物层数,高度、跨度大小等因素来选择最佳的基础形式。④高层建筑基础设计应满足建筑物使用上的具体要求。 例如要满足人防、地下车库、地下商场等各种建筑类型的具体要求。⑤高层建筑基础设计还要满足构造的要求。例如箱型基础,要满足埋深、高度,基底平面形心与结构竖向静荷载重心相重合,偏心距、沉降控制等要求。⑥抗震性能对基础选型的影响。高层建筑对地震作用更加敏感,在地震作用下,基础可能出现过大变形、不均匀沉降和倾覆,所以在基础选型时,一定要充分考虑到地震作用的影响。⑦周围已有建筑物对基础选型的影响。周围已有建筑物对基础选型影响也很大,如与已建建筑物间距过小时,若采用筏型或箱型基础,在深基坑开挖时,是否会对已有建筑物的基础或主体造成局部下沉、开裂等;如基础采用预制桩,打桩时的震动能否造成已有建筑物开裂或女儿墙、雨篷等构件的倾覆、倒塌、坠落等。⑧施工条件对基础选型的影响。施工队伍素质能否保证施工质量;材料、设备、机具等能否就近购买或租赁;施工期间的气候条件等都是影响基础选型的因素。⑨工程造价对基础选型的影响。应在满足功能的前提下,选用造价最经济的基础设计方案。 3.2几种常见基础类型的适用条件分析。 3.2.1筏型基础。是高层建筑常用的基础形式之一。它的适用条件为:①对于软土地基,当使用条形基础不能满足上部结构的容许变形和地基容许承载力时;②当高层建筑的柱距较小,而柱子的荷载较大,必须将基础连成一整体,才能满足地基容许承载力时;③风荷载或地震荷载起主要作用的高层建筑,欲使基础有足够的刚度和稳定性时。 3.2.2箱形基础。箱形基础是高层建筑中广泛使用的一种基础,具有很大的刚度和整体性。对地基的不均匀沉降起到调节或减小的作用。因此适用于上部荷载大而地基土又比较软弱的情况。 3.2.3桩基础。桩基础也是高层建筑中常用的一种基础形式。它的适用条件为:①浅表土层软弱,在较深处有能承受较大荷载土层作为桩基础的持力层时;②在较大深度范围内,土层均较软弱,且承载力较低时;③高层建筑结构传递给基础的垂直和水平荷载很大时;④高层建筑对于不均匀沉降非常敏感和控制严格时;⑤地震区采用桩基础可提高建筑物的抗震能力时。 3.2.4柱下独立基础。它的适用条件为:当上部结构为框架结构、无地下室、地基土质较好、荷载较小、柱网分布较均匀时,可采用柱下独立基础。在抗震设防区,其纵横方向应设连系梁,连系梁可按柱垂直荷载的10%引起的拉力和压力分别验算。 3.2.5十字交叉钢筋混凝土条形基础。它的适用条件为:①当上部结构为框架剪力墙结构、无地下室、地基条件较好时;②当上部结构为框架剪力墙结构、有地下室、无特殊防水要求、柱网、荷载及开间分布比较均匀、地基较好时;③当上部结构为框架或剪力墙结构、无地下室、地基较差、荷载较大时,为了增加基础的整体性和减少不均匀沉降。 3.2.6其它基础形式,如板式、桩箱基础、桩筏基础等,可根据各种影响因素的具体情况,合理地进行比选,由设计者自行选择。 4结论 设计人员在进行高层建筑基础选型设计时,一定要综合考虑各方面因素的影响,针对具体情况选择合理的基础形式,采用正确的设计方法,这样才能保证结构的安全与稳定,也会给建筑工程的质量、造价和工期带来效益。 建筑基础论文:浅析建筑基础锚杆桩加固施工 摘要:新建、改建或原有建筑物由于各种原因,或多或少存在建筑物基础承载力不足或基础倾斜等问题,严重影响建筑物的正常使用。文章结合江苏省兴化市某住宅小区工程实践,介绍了锚杆静压桩加固原理,对锚杆静压桩施工工艺、质量控制要点等内容进行分析,最终达到了预期的要求。 关键词:建筑基础;锚杆桩;加固施工;工艺流程 锚杆桩适用于粉土、粘性土、人工填土、淤泥质土、黄土等地基土的多层工业与民用建筑基础加固及纠倾。对于中、小型建筑项目、旧城改造项目、村镇建设的山区地质及新建工程桩基发生质量事故的处理等都有很强的适应性和较好的经济性。特别适用于地基不均匀沉降引起的上部结构开裂或倾斜、建筑物加层或厂房扩大、在密集建筑群中或在精密仪器车间附近建造多层建筑物、桩基工程事故处理等情况,但深厚淤泥层内慎用。 一、工程概况 工程为六层框架结构,建筑面积7652m2,柱网为8.0×8.0m,按七度抗震设防。工程为单柱单桩,荷载大而集中,地层构造复杂,淤泥层厚,基岩埋藏深,设计采用钻孔灌注桩基础。钻孔灌注桩成桩后一个月,对不同桩径随机抽选一根进行静载荷试验,结果l#桩加载至极限荷载值的30%即告破坏;2#和3#桩加载至极限荷载值的40%即告破坏。由此判定该项目工程桩不符合设计要求,需要加固补强,为了快速可靠地处理桩基事故,又不因处理桩基质量事故而拖延工期,故决定采用锚杆静压桩进行补强,弥补钻孔灌注桩承载力不足。 二、加固设计 由于基坑已开挖,补桩已不可能,且挤土较严重,补桩也不切实际。在最初的讨论中曾考虑采用压力注浆加固地基土,而把各个桩承台连成一体成为桩筏基础,使桩筏和地基土共同作用承受上部荷载。由于桩、土共同作用这一理论还不成熟,且断桩大多位于外侧,最后没有采用,而一致同意采用后锚杆静压桩进行地基加固,既不影响工期,又安全可行。 将小截面预制钢筋砼柱型构件利用四周锚杆,采用承力架将其压入土层中作为地基基桩,通过独立承台或梁式承台连成整体形成桩基础,采用托换技术支承上部结构荷载,完成基础加固及纠倾,从而达到提高地基承载力和控制沉降的目的。它充分利用了锚杆和混凝土小桩各自的特性,既能有效地提供加固及纠倾所需要的支托反力,又能使实施过程中引起的不良施工附加沉降减少。但因桩段短,整根桩接头数量较多,增大了桩出现过大的初始挠度,影响桩的完整性和抗纵向压曲的能力,故单桩不宜进入持力层过深,也不宜压到不可压缩的坚硬岩石和卵砾层内,在深厚淤泥层内必须慎用。 三、施工工艺流程及施工 (一)工艺流程 锚杆静压桩的工艺流程如图1所示: 图1工艺流程图 (二)施工 1.桩的制作。锚杆静压桩具有体积小、规格统一的特点,适合工厂制作,也可在现场制作,根据桩身与基桩承载力需要选用桩型断面为200mm×200mm,250mm×250mm和300mm×300mm。桩节一般为2~2.5m为宜,锚杆桩整根桩长由1根首节和多根中间节桩组成。桩身配筋率不少于0.6%,主筋直径不宜小于φ10,砼强度等级为C30,粗骨料粒径≤40的碎石或经过破碎的河卵石,待桩的砼强度达到设计强度的70%以上时,方可拆模起吊。 锚杆桩截面尺寸为250×250,单根长L=2.5m,要求该桩进入残积砂质粘性土层,单桩承载力经计算为436kN,补桩数量原则上将钻孔灌注桩单桩承载力取原设计值的30%、剩余由锚杆桩承担。经计算确定为四桩、五桩、六桩承台(如图2),承台设计时必须考虑原桩与静压桩及静压桩相互之间应有一定间距的要求,不允许由于补桩造成反力的偏心,并注意群桩效应对单桩承载力降低诸因素。 根据补桩数预留桩口,上口300×300,下口400×400,并预留锚筋,施工进行至三层楼后,开始压桩。 2.立架压桩。(1)对于框架结构的建筑物,一般须在施工完四层楼面砼后,砖混结构一般须在施工完三层楼面砼后,方可开始压桩(具体根据土层地质情况和压桩力大小由设计人员确定);(2)压桩架可根据压桩力大小自行设计;(3)压桩架要保持竖直,压桩架应与锚杆锚紧、锚牢,施工过程中必须注意检查,随时调整;(4)桩节就位必须保持垂直,使千斤顶与桩节轴线保持在同一垂直线上,桩顶应垫30mm~40mm厚的木板或多层麻袋,套上钢帽再进行压桩;(5)压桩施工不得中途停顿,且一次压至设计标高和要求的压力值为止,一般应以此双控要求施工;(6)压力表应经有资质的单位标定合格,压桩前应提供近期检测合格证明,方可压桩;(7)施工单位应及时提供桩长、压桩力等施工记录。 3.锚焊接桩。当桩承受水平力或拔力时,应采用焊接接头;当桩仅承受垂直压力时,可采用硫磺胶泥接头。(1)接桩锚筋应事先清刷干净和调直,锚筋长度、锚筋孔深度和平台位置均应事先检查符合设计要求后,方可接桩;(2)锚筋孔清洗后,应做到干燥、无杂质和无污染,严禁因孔深不够切割锚筋长度;(3)上节桩就位后,应将锚筋插入锚筋孔内,检合无误,间隙均匀后,将桩吊离10cm,装上硫磺胶泥夹箍,方可浇注硫磺胶泥;(4)接桩时,锚筋孔内应先灌满硫磺胶泥,并满铺10~20mm厚,灌注时间不得超过2分钟,立即将上节桩保持垂直放下;(5)硫磺胶泥熬制时,温度应严格控制在140℃~145℃范围,浇注时温度不得低于140℃,烧焦之硫磺胶泥不得使用;(6)严禁未熔化的硫磺胶泥碎粒、砂石、碎块或木片等杂物混进,并浇注到桩顶面上;(7)硫磺胶泥浇注后,接桩停歇时间应根据压桩时的气温,由试验确定,应在7分钟以上,方可继续压桩;(8)硫磺胶泥的配合比,主要物理力学性能指标必须满足《锚杆静压桩技术规程》(YBJ227-91)附录二之要求。 4.封桩受力。(1)封桩前应经过抽检符合设计要求,并经验收合格后方可封桩;(2)封桩前必须把压桩孔内的杂物清理干净,排除积水,清理孔壁和桩面上的浮浆;(3)封桩材料必须掺有微膨胀早强外掺剂的C30砼,并予以捣实;(4)应利用锚杆与交叉钢筋焊接,以加强封口的锚固能力,使桩与承台形成一个整体,焊接长度双面焊≥5d(d为交叉钢筋直径);(5)封桩的工作宜对称、均衡地进行。 四、施工评价 锚杆静压桩完成后,经A市检测中心静载试桩三根均达到设计要求,建设单位邀请设计、施工和质量监督站等有关人员组织鉴定验收,一致认为加固已达预期要求,压桩验收后,凿开预制桩头,挖除孔内混凝土碎块及其它杂物,清刷预留桩孔壁,整理桩头钢筋位置后,用干硬性混凝土一次浇筑,并振捣密封。该建筑设有五个沉降观察点测出的累计沉降量都在4~7mm范围之内,均符合国家规范标准要求。A新开发工业区内六层框架结构工程采用锚杆静压桩进行加固补强处理取得良好效果,受到一致好评。 建筑基础论文:探析建筑基础工程中深基坑支护的施工技术 [摘要]本文分析了建筑基础工程中深基坑支护技术中存在的问题,并提出了相应的解决措施。 随着城市的发展进程不断加快,我国的建筑工程发展速度也十分快,高层建筑的数量与日俱增,并呈现逐年上升的趋势。深基坑支护是在建筑施工中一项极为重要的内容,它能够有效提高建筑工程的质量,对于施工安全亦有一定的保护作用。深基坑施工技术的主要目的就是为了保护基坑周边环境以及建筑地下结构施工安全所采取的一项施工技术,在进行建筑施工的时候,基本上都要运用到这项技术,它不论是对于建筑的质量还是施工的安全都有着极为重要的影响。近些年来,我国的施工技术虽然取得了一系列的发展,但是在施工过程中,依然存在着较多的问题,下面,笔者将根据施工中存在的问题,分析如何应用好这项技术。 1基坑支护的基本施工要求 一般来说,在基坑支护的整体施工中我们要注意以下几点要求:第一,我们要确保基坑本身有良好的挡土功能,而且为了让建筑施工的环境更加安全,基坑本身的稳定性一定要过关。而为了让施工人员施工起来更加方便,基坑本身的结构不能够太复杂;第二个,在对基坑施工的过程中,我们要确保其相邻的地下建筑不会受到其影响,有的时候因为施工幅度过大,难免会出现坍塌和沉陷的情况;第三,我们一定要在基坑施工的过程中注意地下水位的问题,整体施工要做到经济合理,并确保整体的安全性。 在进行深基坑支护施工的时候,我们要注意以下几点:第一,最好要在原地坪往下1.5m左右的位置开始施工,把需要施工的地段的土方挖出来,这样一方面可以使得支护处于一个较低的位置,另外一方面可以让其表面的障碍物被顺利地清除掉;第二,还是要讲到在基坑支护施工中的水位问题,可以的话尽量在其内部设置排水系统,如果说地下水流的量实在是比较大的话,那么就要考虑适当降低其水位,确保整体施工过程在其水位之上进行。 2当前建筑基础工程中深基坑支护技术中存在的问题 2.1深基坑支护技术前期规划存在问题 在建筑施工中应用深基坑支护技术的目的是为了更好的保障施工质量,提高施工安全性,而在具体的工作中,要想做好这项工作也绝非易事,它需要考虑到多方面的因素。首先,在施工之前,工作人员要对建筑用地的土质进行采样,然后,根据采样的结果探讨在具体的施工过程中,运用哪种类型的深基坑支护技术。但是,当前我国的深基坑支护技术上取得了一些进步,在土质的采样技术上却还有较多的欠缺,采取的样本不具有代表性,不能完全反应出基坑的土质情况,这样就有可能造成施工的时候相关支护技术无法真正的保证施工质量,维护施工人员的安全。 2.2深基坑支护施工设计存在问题 深基坑支护技术的施工实际上是一项极为复杂的工作,工作人员在进行施工的时候,可能会遇到较多的问题,比如说在施工的时候,对受力因素的分析不够精确,无法对实际受力进行准确的判断,这样的话,可能会导致支护结构的安全系数偏低,在进行支护的时候,支护结构无法荷载建筑的重力,这样不但会出现危险,拖延工期,严重的时候,甚至可能会造成坍塌事故,引发安全问题。 2.3施工设计与实际施工之间存在差异 在施工的时候,施工设计与实际施工之间存在差异是一种极为常见的现象,在应用深基坑支护技术的时候,也会遇到类似的问题,之所以会出现这种情况,有三个方面的原因:首先是施工单位方面的原因,在施工的时候,有些施工单位为了能够获取更多的利润,无视已经设计好的施工方案,盲目缩短工期,使得原本可能需要半个月才能完成的工期,在十天就完成了,工程质量粗糙;其次,是施工设计方面的原因,部分设计人员在设计施工方案的时候,对于施工现场的考察不是很到位,在设计方案的时候,习惯性的按照自己的主观意愿来设计,指示施工设计与实际情况不符;最后,是施工人员方面的问题,众所周知,从事建筑工程的一线工人主要是外来务工人员,他们的文化素质大多有限,在施工的时候,对于设计方案的理解会出现偏差,这也是致使施工出现问题的一个重要原因。 3做好建筑基础工程深基坑支护技术的策略 3.1选择合适的施工方法 建筑基础工程中,深基坑的开挖方法有很多种,比如说盆式挖土法、放坡挖土法、逆作挖土法等,这些方法在具体的应用时,并不是随意运用的,在大多数情况下都需要根据实际情况来判断。比如说,在施工的时候,工作人员需要先掌握施工区域的地质情况,根据施工地区的地质情况,周边的建筑环境和其他的一些问题,决定在施工的时候,采取合理的施工方法,有的施工场地可能只适合使用一种施工方法,而有的施工场地则可能需要将两种施工方法相结合。而在确定好了施工方法之后,还需要建筑设计部门确定好主要的施工参数,比如说基坑需要开挖多大规模、采取什么样的支护技术等,这些都需要根据实际的施工场地来确定。在选择合适的施工方法时,虽然工作的开展较为繁琐,但是对于后期施工的开展却极为便利。 3.2深基坑开挖的质量控制 质量是深基坑开挖过程中需要注意的重点问题,如果深基坑在开挖的时候,质量不过关,那么其他工作的开展也将存在很大的问题,因此,在应用深基坑支护技术的时候,必须要做好开挖的质量控制。在基坑开挖的表土填好支护,工作人员就应当着手修建相应的地表水沟,做好降水和排水的准备。此外,在开挖的过程中,可能还会存在有些基坑未能及时给予支撑的情况,在这种时候就要谨防基坑暴露,避免基坑出现坍塌,引发不必要的事故。 此外,在施工的过程中,还需要做好现场的管理工作,施工现场的管理工作对于基坑开挖的质量有着极为重要的影响。因为,基坑开挖是一项比较复杂的工作,工作人员在施工的时候,如果管理不够严格,有些技术差的工人,在施工的时候,如果不注意细节的问题,很有可能使得开挖质量存在问题。所以说,在进行深基坑开挖的时候,需要注意好质量控制的问题。 3.3做好施工监测 深基坑支护施工与其他的施工存在着较为明显的差别,它的施工主要是在地下。在施工的时候,环境较为复杂、施工难度大,风险高,很容易因为操作不当而引发安全事故。因此,在施工过程中,必须要做好施工监测,这不仅是为了保证施工质量,更为重要的是为了维护工人的生命安全。 在进行施工监测的时候,可以从以下几个方面人手:首先在施工之前,要对工人进行岗前培训,使他们认识到施工监测的重要性,在工作的时候,积极配合监测人员的工作,做好监测工作,保障施工人员的安全;其次,在施工的过程中,施工人员和监测人员也不可大意,在每一项工序结束之后要进行监测,保证每一道工序都是符合质量标准的;最后,在施工结束之后,工作人员还需要对已经完成的工程做一次监测和检查,保障所有工程都合格,才能开展下一道工程。 3.4地下水的处理 建筑基础工程中的基坑开挖由于是在地下进行的,因此,经常会涉及到地下水的处理。在开挖的过程中,如果开挖设计的标高比地下水位低的时候,可能会出现基坑积水的情况,地下水会流入到已经挖好的基坑中,如果积水聚集过多,很有可能会影响到开挖工作的正常进行。因此,在施工过程中,还需要注意地下水的处理,一般在开挖基坑的时候,要注意结合当地的地理环境,事先设计好开挖方案,如果积水过多就需要采取一定的降水措施,比如常见的井点降水法或者是采用抽水机将积水抽走。在施工的过程中,必须要处理好积水的问题,这样才能够保证其他工程顺利开展。 4结语 总之,深基坑支护作为当前建筑基础工程的重要组成部分,对于建筑施工的重要性不言而喻,虽然,在当前的施工过程中,深基坑支o技术的应用还存在着一些小瑕疵,但是,随着科技的发展和进步,笔者相信这些问题都能够得到解决,而要想解决好这些问题,当然也不只需要应用科学技术,施工人员的施工也极为重要,只有做好了这两方面的工程,才能真正的提升深基坑支护施工质量,促进建筑基础工程的发展。 建筑基础论文:高层建筑基础防水施工技术研究 【摘要】随着高层建筑、公共建筑的增多,对地下空间的利用要求也越来越高,那么对于基础的防水工程就越来越受到重视,地下防水成功一方面是为了达到建筑物使用功能的基本要求,另一方面其在一定程度上影响了建筑物的结构安全和使用寿命,同时还可以达到节约投资,降低工程成本的目的。 【关键词】高层建筑基础;基础防水施工;多道设防 引言 高层建筑的基础常见的是桩基础,基础防水施工:技术的处理是施工过程中的关键环节,在工程施工过程中要严格控制,做好处理工作,否则如处理不当就会影响地下工程的使用功能,特别是在地下水位较高、地下水量较大的地区,基础防水施工工作就更为重要。 高层建筑桩基础地上部分是混凝土结构,对此通常使用外防水外贴的施工处理方法,而采用的防水材料主要是要具备强度高、延伸好,同时具有良好的不透水性、耐腐蚀性和韧性的卷材,比如SBS、APP、合成高分子防水卷材等:所使用的基层处理剂和胶粘剂种类繁多,应该注意保持其性能与所使用的卷材相容,不同的卷材所配用的胶粘剂和基础处理剂是不能混用的。按照卷材防水层施工与地下防水层结构施工的先后顺序将其施工的铺贴方法划分为外贴法和内贴法。在完成地下建筑墙体之后,将卷材防水层直接铺贴在墙上,然后在此基础上砌筑建筑的保护墙,此种铺贴方法称为外贴法,在发生不均匀沉降的情况下,此种方法具有明显的优势,对防水层产生的影响较小,在防水层完工之后就可以实施漏水试验,修补快捷方便。在地下建筑物施工前,砌筑建筑的保护墙,之后再将卷材防水层铺贴在保护墙上,最后浇筑地下墙体,此种方法称为内贴法,其优点是施工占地面积较小,施工较方便,并且不必留接头,但是在发生不均匀沉降的情况下,对防水层的影响较大,而且保护墙稳定性能也不好,在完工之后再发现漏水的情况下修补困难。本文在总结高层建筑基础防水施工的原则的前提下,对高层建筑基础防水的施工基础进行了总结探讨,以期在高层建筑基础防水施工中具有一定的指导意义。 1、高层建筑基础防水施工原则 高层建筑基础防水工程施工一般应遵循以下两个原则,其一是以防为主,采用多道设防、刚柔并济的原则;其二是在细部构造处要严格按照精细化施工的原则。影响高层建筑基础防水工程质量的因素主要是设计和施工这两个方面,当前防水工程的设计主要涉及选择防水材料、工程的防水等级,在对节点、细节部分等大多未给出,在设计阶段就没有涉及规范化防水工程,按照此种设计施工后就不可避免的造成质量隐患的存在。在施工前,高层建筑工程的总包单位按照规定招标有资质的防水施工单位进行防水施工承包,对于具体的工程情况选用的防水材料,施工方案的编审以及工程前期的图纸会审等主要的技术环节不够重视,在施丁过程中,跟踪监督不到位,就有极大的可能导致细节部位处置不妥当,工程完工后导致问题出现,甚至影响整个工程的投人使用。在问题发生之后,施工单位采取措施进行整改补救,既浪费人力、物力、财力,同时还往往达不到好的效果,增加了工程成本,影响了甲乙双方和谐关系以及施工单位的良好信誉。 高层建筑基础处于地下工程必须考虑到地下水的侵害作用,提前做好有效准备防止地下水淹没、损坏、侵蚀,做到有备无患,首先就是保证以防为主,根据该区工程地质、施工以及建筑结构等方面综合考虑,积极进行多道设防,选取卷材、涂料等复合使用,充分发挥防水材料的特性,达到刚柔相济的目的c高层建筑地下防水主要是以自防为主,普遍采用三道设防,即砼结构防水,外包柔性防水层以及灰土辅助防水层。砼结构自防水是指结构本身的密实度来实现防水功能的做法,是抗渗漏的关键所在,工序较为简单、工期短,同时造价也较低,还能改善工人的劳动环境条件等。自防水结构一般选用C30.P8防水砼,外加剂通常选用PNC砼早强膨胀剂,此种膨胀剂具有膨胀、早强、增强、低温硬化、抗渗、防冻害、抗硫酸盐等性能。在水泥砼中加入PNC可是砼膨胀,提高结构的密实度,防止砼的收缩开裂,在实际应用中应根据所选用的水泥以及工程的实际要求来确定PNC的最佳掺量,通常来说,配置补偿收缩的PNC掺量为10-15%,配置填充用砼的PNC掺量为15-20%。砼配合比的设计与普通的砼一样,要注意PNC掺量的使用工具以及搅拌时间,其他如加料程序、运输、振捣和普通砼施工是一样的。自防水砼要特别重视振捣密实,浇注完成后,要及时养护,使用草帘覆盖,再硬化后,安排专人负责养护,时间不得低于14天,若是出现蜂窝孔洞,可采用剔除松散部分,使用掺PNC的砂浆或细石砼修补。 为达到多道设防、刚柔相济的目的,目前大多防水施工都是采用在工程围护结构的迎水面上粘贴防水卷材或涂刷涂料防水层,继而做保护层,然后做好回填土和地面防水措施达到预计效果。常见的防水卷材有高聚物改性沥青防水卷材以及合成高分子防水卷材。 2、高层建筑基础防水施工技术研究 在高层建筑基础防水施工中,施工单位应做到以下几点:一是严把材料质量关,材料必须符合设计要求,质量抽检要符合规定,同时具备合格证和准用证等。二是做好施工管理和操作,保证施工管理做好交底,跟踪检查和抽查工作,发现问题及时更正或返工,施工要按照交底要求和正确顺序开展,注意平层清理干净,涂刷基层处理剂要均匀,使用的卷材指标要符合标准,铺贴时不得扭曲或褶皱,收口和细节处理要到位等,完工后要检查是否合格,然后做保护层和回填土。 对于高层建筑基础防水工程细部构造防水要做到精细施工,尤其是施工缝、变形逢、后浇带,墙体穿墙螺栓,预埋铁件,穿墙管道等处的防水处理。对于施工缝、变形逢、后浇带等通常采用止水带,其中钢板止水带和BW橡胶止水带操作较为简单,效果也较好,但需要主要埋设部位。基础。工程的地下防水常用止水带为金属止水带和橡胶止水带,其中橡胶止水带抗渗透、适应变形能力较强,而金属止水带通常用于高温环境下。使用钢板止水带在施工中要严格按照设计要求规范钢板的尺寸、形状和规格,一般每段要≤2m,处理好焊缝面以及转角,固定好止水钢板和墙体的钢筋,保持钢板顺直。BW橡胶止水带施T较为方面,主要是利用材料本身的粘性,附在砼表面上,在垂直缝上或者粘力较低时,可采用固定钢钉的方法,然后再浇灌砼,BW止水带的防水性能较为可靠,并且还简化了施工缝的施工工艺。在对施工缝进行防水施工时要重视砼浇筑前砼面清理、湿润和新老砼的结合问题。防水螺栓是为了排除墙体穿墙螺栓遗留的渗水隐患,要求止水环与栓满焊牢固。对于设计中出现的预埋铁件的锚固都是直的,有时其长度可达到结构的厚度,这样也会造成渗水。还要注意穿墙管道的防水处理,要预埋管套,并加焊止水环,在安装穿管时,要找准位置,先将管道穿过预埋管件,另一端采用封口钢板焊牢套管,在用防水材料将另一端套管和穿管之间的缝隙密实,并封堵住封口钢板。 结束语 高层建筑基础防水施工要严把质量关,控制好施工工艺和施工工序,尤其是关键环节和细节部位的处理,本文归纳总结了部分防水处理措施的经验,以及对高层建筑基础防水施工技术的研究提供一些观点和建议。 建筑基础论文:浅谈高层建筑基础工程施工质量控制要点 摘 要:高层建筑基础工程的施工是高层建筑能否建设成功的重要影响因素。本文通过指出高层建筑基础工程施工质量控制中出现的问题,从而进行分析,给出具体的解决方案,得到基础工程施工质量控制的要点内容。 关键词:高层建筑;基础施工;质量控制;方法 建筑工程是我国经济发展的重要组成部分,而高层建筑作为建筑工程的关键,其建设越来越受到建设者的关注。基础工程是高层建筑建设的基础,对高层建筑是否如期、高质量的完成起到决定性的作用。因此,高层工程的建设者将更多的精力投入到基础工程的施工质量控制中,以求不断发现问题解决问题,从而极大程度上提高高层建筑的质量。 1 高层建筑基础工程施工存在的问题 1.1 忽略环境差异问题 作为高层建筑施工建设的基础,基础工程的施工从工程开始初期就受到施工人员的高度重视。我国幅员辽阔,地大物博,有平原、高原、盆地、丘陵之分,各个地区的地貌差异较大。然而,在施工建筑过程中,有些工程对这部分的考虑较少,很多情况下,都是使用同一套方案进行施工,这样对基础工程的施工造成了十分不利的影响。例如平原和盆地的地貌特征是完全不同的,我们应该有区别的对待。 1.2 基础工程的设计问题 设计方案作为基础工程施工的首要步骤,对于基础工程的施工质量的影响不容小觑。高层建筑的形式是多种多样的,种类的复杂性决定了其方案的复杂性。对于不同的地形,其使用的材料也施工方案也是不同的。这些问题在设计中都应该得到具体的体现。不同的要求使用利用同种设计方法解决,就会导致很多基础工程的建设不符合目标要求。有些用于商业建筑的设计方案,同样用来进行居民楼的建设,由于两种楼房性质的差异,就会导致最终建设的楼房无法满足居民的需要。 1.3 施工人员的素质问题 高层建筑基础工程的质量与基础工程施工人员的基本态度的关系是密不可分的。施工人员是否认真工作、恪尽职守,很大程度上决定了施工过程能否顺利进行。同时,施工人员是否具有足够的专业知识,能否在关键时刻一马当先,指出施工过程出现的问题,并研究出适当的解决方案,是考验一个建筑工程建设者素质的基本方法。而在现代的基础工程施工中,一些管理者为了节省薪酬,聘用的施工人员普遍知识文化水平偏低,若他们再没有良好的品格作保证,就会使得施工无法正常进行。 1.4 基础工程的施工仪器问题 随着科技的发展,一些高新科技被应用到高层建筑的基础工程施工上来。但是,随着高端仪器精度的不断提高,仪器的价格也在不断攀升。而一些施工部门为了节省成本,降低工程的开支,一般选择使用精度较低的仪器进行施工,从而影响了施工的质量,对工程以后的验收工作也造成了极大的困扰。如对施工工程中竖向(即垂直度)的控制,主要就是轴线投测的控制,是整各工程中的重要环节,而造成此项控制误差的主要原因就是由仪器精度不足和仪器使用不当,也就是:测量误差造成的轴线放线尺寸误差大、仪器精度不够造成的、仪器位置摆放不当等。 1.5 基础工程的施工材料问题 在施工过程中,施工材料的选择是至关重要的,很大程度上决定了工程的质量和使用年限,以及后期是否会出现各种不良问题的影响。而在施工过程中,有些施工人员偷工减料,利用质量低劣的材料进行建设,使得后期的检查不合格,影响工程的进度。例如如果一个建筑我们期待的使用年限是五十年,在建设过程中我们使用了只能支持三十年的材料,就会对建筑物后期的使用造成影响。 2 提高基础工程施工质量的方法 2.1 提前对地形进行踏勘 在施工开始之前,我们要对施工现场进行实地踏勘,这是基础工程施工的准备工作。必须对施工地区的地形地质有详细的了解,并且对其周围环境有一定的掌握。只有这样,基于施工环境的后续工作才能够顺利进行,同时,对踏勘得到数据资料详细记录,以备以后工作的需要。 2.2 书写详细的设计方案 详细的设计方案是基础工程施工建设的指导书,在以后的施工过程中,都要依靠它才能有所保障。因此,设计方案必须由专业人员进行书写。利用已有的专业知识,以及获得的地形地貌资料,在对于工程预期达到的目标有个详细的了解下,认真的书写设计方案,规划好未来的施工进程。如果我们要进行居民楼的建设,在设计方案中必须依照居民楼的特点,对建设中的每个环节进行详细的说明,使得设计方案更具有针对性。 2.3 提高使用材料和仪器设备的质量 高质量的材料和设备才能建设出高质量的工程。要根据该工程的具体要求,选择适合工程的高质量材料。在施工过程中,严格按照材料要求进行施工。施工之前,所要使用的材料都要经过专业验证,符合要求后才能投入使用。同时,高质量的仪器也可以提高施工控制的精度,从而提高的工程的质量水平。也就是更为合理的施工测量仪器,尽量去减少由于仪器精度不够造成的误差;采用更为先进的材料,减少不规则的沉降。 2.4 加强基础工程的施工管理 一个高层建筑的基础工程的施工,需要各个部门的协调运行才能完成。这就需要良好的施工管理制度,对每个部门进行分工,形成各个部门的合作。同时,施工过程必须按照国家要求的规范进行,避免在这过程中的一些不符合规范的行为产生。各部门也应该相互监督,一旦出现问题,马上指出并制定解决方案,防止问题的扩大。 2.5 提高施工人员的综合素质 施工人员是基础工程的建设者,其综合素质必须得到提高。定期的对其进行专业方面的培训是必不可少的。只有掌握了专业知识,才能更好的处理施工过程中的突发状况。加大人员的经验技术交流力度,举办趣味研讨会,集思广益,共同提高,整体达到一个新的技术水平。同时,施工人员的人格品质也应该得到提高,时刻把集体利益放在首位,把建设好工程作为自己的首要目标。不自私自利,团结互助,发挥集体主义精神,为施工建设积极贡献。施工队伍也可以适当的引入知识水平高的专业人才,提高施工队伍的专业文化水平。比如定期的举办歌唱比赛等娱乐活动,或者各种专业知识比赛,这些对调动施工人员的积极性都是十分有利的。 2.6 提高基础工程的施工环境 人的工作状态很大程度上受到心情的影响,提高施工过程中的工作环境,也就是提高了施工人员的工作效率。这样为工程更好的进行提供了保障。同时,一些先进设备的运行,也需要良好的环境做基础。一般来说,仪器的运行容易受到震动以及噪声的影响。好的工作环境也起到了提高仪器精度的作用。 3 具体实例分析 某处要进行一高层建筑基础工程的施工建设,要求结合实际,给出可以提高施工质量的操作方法。 首先,根据给出的具体施工地点,进行实地踏勘。研究施工地点的地质状况,观察其周边状况并进行记录。绘制出施工地点的施工草图,有利于以后是施工设计。其次,在对施工有具体了解以后,进行施工方案的书写,对施工中会出现的问题,已经问题的解决方案,都要进行详细的说明,并对这次工程进行前期的预算。再次,选择合适的材料和设备,这一般是依据本次工程要求的精度的要求决定的。精度要求高的工程,应该选择质量好的仪器设备和材料,要求低的工程可以按照实际情况进行选择。随后,根据设计方案中书写的施工步骤,进行正常的施工,施工过程中出现的新问题,要各个部门共同协调沟通解决。施工全过程都应该有专业人员组成的部门进行监督,以备整个过程万无一失。最后,施工结束后,进行验收工作,验收无误后,才能上报相关部门,工程正式完成。整个过程如图1所示。 4 总 结 本文主要介绍了高层建筑基础工程施工过程中影响质量的主要原因,根据这些原因,给出了具体的解决方法,很大程度上提高了工程的质量。同时,根据对具体实例的分析,给出了基础工程施工的具体步骤,更加清晰的说明了施工过程中的注意事项。高层建筑的基础工程是高层建筑各项建设的重要部分之一,应该得到更多建设者的关注。只有基础牢靠,其他建设才能够顺利进行。随着科技的飞速发展,高新技术的不断产生,也为建筑行业注入了新鲜的活力。研究人员也致力于研究出更好的材料和设备,配合具有更高专业知识的人才的出现,使得基础工程的施工质量得到飞速发展,从而带动我国整个建筑业的发展进步。建筑业的发展,对于我国经济的发展进步,具有不可代替的重要意义,应该得到更多财力物力的大力支持。
室内系统设计论文:室内环境监控系统设计论文 1主控电路 系统的主控电路如图2所示,由单片机学习开发板中的最小系统电路来完成。 2电路 本系统的电路基于主控电路的配置,包括温度传感器DS18B20、nokia5110液晶显示屏、风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器、湿度传感器湿度传感器DHT11、可燃性气体浓度传感器MQ-2、加热器YF3030012160J等。其中风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器等器件开发板上自带,只需要配置剩余的器件即可。图3温度传感器模块原理图温度传感器模块原理图如图3所示,温度传感器的测温范围为-55℃-125℃,当室内温度高于设置值30℃时,系统将报警,同时单片机通过达林顿管,启动风扇,进行换气,降低室内温度,直到达到预期要求;当室内温度低于设置值(20℃)时,系统将报警,同时单片机通过继电器,控制12V直流电源,启动加热器加热,直到达到预期要求。加热器工作时的表面温度为160±10℃;加热器模块原理图如图4所示。湿度传感器模块原理图如图5所示,湿度传感器的测量范围20-90%,当室内气体湿度高于设置值(60%)时,单片机控制风扇的开启,进行换气,降低湿度,直到达到预期要求。可燃性气体浓度传感器模块原理图如图6所示,当室内可燃性气体浓度高于设置值(25%)时,系统将报警,同时,单片机将驱动风扇,进行换气,降低可燃性气体浓度。 3系统的实现 整个系统主要是由STC12C5A60S2单片机学习开发板中的最小系统电路和温度传感器DS18B20、图5湿度传感器模块原理图图6可燃性气体浓度传感器模块原理图nokia5110液晶显示屏、风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器、湿度传感器湿度传感器DHT11、可燃性气体浓度传感器MQ-2、加热器YF3030012160J、等模块电路构成,系统的实物图如图7所示。系统的主要功能是对室内的温度、湿度和可燃性气体浓度进行监控,并在LCD液晶显示屏上进行显示,如图8所示。为了更好地满足人们的需求,提高环境的舒适度,人们能够根据自身需要调整温度、湿度的设置值。图7系统的实物图图8监测数据的显示图5结论本文设计的室内环境监控系统采用STC12C5A60S2单片机作为系统的主控电路,以温度传感器DS18B20、湿度传感器DHT11、可燃性气体浓度传感器MQ-2、nokia5110液晶显示屏、加热器YF3030012160J、风扇(电动机驱动)、蜂鸣器、键盘等外部设备,实现了室内温度、湿度、可燃性气体浓度的检测、显示、报警、控制等功能。与传统的恒温控制系统相比较,该系统集温度、湿度、可燃性气体浓度检测、控制和报警于一体,成本较低,性能稳定,应用前景广泛,市场潜力较大,将环境监控系统应用于日常生活,能够满足了人们的生活需求,有利于改善人们的环境质量。 本文作者:刘姜涛工作单位:湖北第二师范学院 室内系统设计论文:室内装修排水系统设计要点论文 摘要:室内排水管道的建筑安装施工,应该为用户提供符合使用功能的舒适、卫生、安全、方便的卫生设施。但室内给排水工程交付使用后,因管道堵塞或其它问题,常常会造成污水溢流、污染生活环境。如何通过合理的施工和正确的监理手段使室内排水管道施工趋于合理与完善值得探讨。 关键词:室内排水管道;施工监理控制;污水排水管道安装;雨水管道安装 0引言 由于建筑施工是个系统工程,室内排水管道施工不当就可能出现堵塞的现象,特别是卫生间排水管口与地漏更为严重。因此,有必要对室内排水管道系统施工控制的各各节点加以分析,并在重点部位加以控制,以提高室内排水管道施工的质量。 1污水排水管道与配件安装检查 1.1主要控制项目①隐蔽或埋地的排水管道在隐蔽前必须做灌水试验,其灌水高度应不低于底层卫生器具的上边缘或底层地面的高度。检验的方法是:满水15min水面下降后,再灌满观察5min,液面不降,管道及接口无渗漏为合格。②生活汗水铸铁管道及塑料管道的坡度必须符合设计的要求及相关规定。③排水塑料管必须按设计要求及位置装设伸缩节。如设计无要求时,伸缩节间距不得大于4米。高层建筑中明设排水颜料管道应按设计要求设置阻火圈或防火套管。此项检验的方法主要是观察检查。④排水主立管及水平干管管道均应做通求实验,通球球径不应小于排水管道管径的三分之二,通球率必须达到100%。 1.2一般项目的控制 1.2.1在生活污水管道上设置的检查口或清扫口,当设计无要求时应符合下面的规定:一是,在立管上应每隔一层设置一个检查口,但在最底层和有卫生器具的最高层必须设置。如为两层建筑时,可仅在底层设置闭立管检查口,如有乙字弯管时,则在该层乙字弯管的上部设置检查口。检查口中心高度距操作地面一般为一米,允许偏差±20mm;检查检查口的朝向应便于检修。暗装立管,在检查口处应安装检修门;二是,在连接两个及两个以上大便器或三个及三个以上卫生器具的污水横管上应设置清扫口。当污水管在楼板下悬吊敷设时,可将清扫口设在上一层楼地面上,污水管起点的清扫口与管道相垂直的墙面距离不得小于200mm;或污水管起点设置堵头代替清扫口时,与墙面距离不得小于400mm。三是,在转角小于135°的污水横管上,应设置检查口或清扫口;四是,在污水横管的直线管段,应按设计要求的距离设置检查口或清扫口。 1.2.2埋在地下或地板下的排水管道的检查口,应设在检查井内。井底表面标高与检查口的法兰相平,井底表面应有5%的坡度,坡向检查口。 1.2.3金属排水管道上的吊钩或卡箍应固定在承重结构上。固定件间距:横管不大于两米;立管不大于三米。楼层高度小于或等于四米,立管可安装一个固定件。立管底部的弯管处应设支墩或采取固定措施。排水颜料管道支、吊架间距应符合相关建筑标准的规定。 1.2.4排水通气管不得与风道或烟道连接,且应符合下面的规定:一是通气管应高出屋面300mm,但必须大于最大积雪厚度;二是在通气管出口四米以内有门窗时,通气管应高出门、窗顶600mm或引向无门、窗一侧;三是在经常有人停留的平屋顶上,通气管应高出屋面两米,并应根据防雷要求设置防雷装置;四是如层顶有隔热层应从隔热层板面算起。 1.2.5如安装未经消毒处理的医院含菌污水管道,不得与其他排水管道直接连接。 1.2.6饮食业工艺设备引出的排水管及饮用水水箱的溢流管,不得与污水管道直接连接,并应留出不小于100mm的隔断。 1.2.7通向室外的排水管,穿过墙壁或基础必须下返时,应采用45°三通和45°弯头连接,并应在垂直管段顶部设置清扫口。 1.2.8由室内通向室外排水检查井的排水管,井内引入管应高于排出管或两管顶相平,并有不小于90°的水流转角,如跌落差大于300mm可不受角度限制。 1.2.9用于室内排水的水平管道与水平管道、水平管道与立管的连接,应采用45°三通或45°四通和90°斜四通。立管与排出管端部的连接,应采用两个45°弯头或曲率半径不小于四倍管径的90°弯头。 1.2.10室内排水管道安装的允许偏差应符合设计要注和相关建筑规范。 2雨水管道及配件安装的检查 2.1主要控制项目①安装在室内的雨水管道安装后应做灌水试验,灌水高度必须到每根立管上部的雨水斗。②雨水管道如采用塑料管,其伸缩节安装应符合设计要求。③悬吊式雨水管道的敷设坡度不得小于5‰;埋地雨水管道的最小坡度,应符合相关的设计规范的要求。公务员之家 2.2一般项目的控制①雨水管道不得与生活污水管道相连接。②雨水斗管的连接应固定在屋面承重结构上。雨水斗边屋面连接处应严密不漏。连接管管径在设计没有要求时,不得小于100mm。③悬吊式雨水管道的检查口或带法兰堵口的三通的间距不得大于相关的技术规定。④雨水管道安装的允许偏差及雨水钢管道焊口允许偏差均应符合相关的技术规定及设计要求。 3对室内排水管道施工质量检查应重点注意的问题 ①通向室外的排水管下返出户时,应在垂直管段顶部设置清扫口。②柔性连接机制排水铸铁管立管根部加支撑。立管根部没有支撑或不牢靠,管道支吊架间距过大,用临时铅丝固定管道造成管道接口松动漏水或塌腰倒坡。③排水塑料管应注意伸缩节和固定卡子的安装位置。高层建筑明设排水塑料管应在立管穿顶板处设阻火圈,若立管在管井内则阻火圈设在支管穿管井处。④考虑到将来检修的方便,立管检查口朝面应90°向外。⑤地漏水封深度不能小于50mm,地漏箅子及扣碗应便于取出,地漏排水应通畅。⑥排水管的坡度也是检查的重点之一。如果管道安装坡度不均匀,可能会出现局部倒坡。⑦生活污水管不得与雨水及空调冷凝水管合流。⑧高层建筑生活污水管道着层应单独排出。⑨排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、烟道和风道。⑩生活污水管道直线管段管径100至150mm时,清扫口的最大间距为10米;管径达到200mm及以上时,清扫口最大间距为20米。避免管道连接使用的三通、四通、弯头等管件不符合规定的要求,这样很可能会造成管道排污不畅或堵塞。避免管道支墩、支吊架不牢固、位置不合理。检查时要注意埋在地下的污水管道有没有设置检查口,地上管道检查口位置设置是否不当或漏设检查口、清扫口。注意管道穿地下外墙或地下构筑物时有没有做防水套管或穿套管安装时防水捻口有没有做好,立管及托吊支管穿卫生间楼板时有没有做很好的防水措施。埋地的污水管道以及有保温和防结露保温的管道、有吊顶的污水托吊管、管井内的污水立管在隐蔽前一定要做好灌水试验。管道和支架在做防腐、刷油之前如没有做好除锈工作,可能会造成返锈,管道防腐如没做好的话,支吊刷油漆可能会出现脱皮、起泡现象。塑料排水管道安装之后还要注意成品的保护工作,如果保护不当也有可能造成污染和损坏。 4结语 室内排水管道在施工过程中采用合理的技术措施,进行正确的施工和严格的监理控制,对检查和治理管道堵塞,搞好管道安装与土建密切配合施工,提高工程质量起着极其重要的保证作用。 室内系统设计论文:基于zigbee的室内定位系统设计 【摘要】国内外许多公司和研究机构展开了基于ZigBee技术的无线定位技术研究。不过在实际应用中,因各种外部环境的限制,许多算法存在有待改进的方面,本文主要是利用Zigbee实现基于RSSI的定位算法的研究,提取RSSI值。 【关键词】无线组网;室内定位算法;RSSI值 1.ZigBee协议栈概述 ZigBee技术作为一种新兴的低速率短距离无线通信技术,也是ZigBee联盟(ZigBee Alliance)所主导的无线传感器网络技术标准。完整的ZigBee协议栈有物理层、MAC子层、网络层、应用汇聚子层和高层应用规范层组成。每一层为上层提供一系列特殊的服务:数据实体提供数据传输服务,管理实体则提供所有其他的服务。所有的服务实体都通过服务接入点(SAP)为上层提供一个接口,每个SAP都支持一定数量的服务原语来实现所需的功能。 IEEE802.1 5.4-2003标准定义了底层:物理层(Physical Layer,PHY)和MAC层。IEEE802.15.4定义的PHY层分别工作在两个频段上:868/915MHz和2.4GHz。其中低频段物理层覆盖了868MHz的欧洲频段和915MHz的美国与澳大利亚等国的频段,高频段则全球通用。IEEE802.1 5.4 MAC层采用CSMA.CA机制来控制信道接入,主要负责传输信标帧,同步以及提供可信赖的传输机制。 ZigBee联盟在此基础上定义了网络层(Network Layer,NWK),应用层(Application Layer,APE)架构。网络层的主要职责包括提供设备用来加入网络和离开网络的机制,提供数据帧传输的安全机制和路由机制。应用汇聚层将主要负责把不同的应用映射到ZigBee网络上。ZigBee设备对象(ZDO)负责定义设备在网络中的角色(如ZigBee协调器或中断设备),提出或响应绑定请求,以及建立网络设备间的安全关系。ZigBee设备对象(ZDO)还要负责网络设备的发现及判定对方提供服务类别。 2.实用室内定位方法研究 2.1 基于RSSI的定位算法 基于距离的定位,关键在于准确的获得节点间距离信息。从理论上来说,RSSI是收发双方间所传输功率和距离的函数。接收信号强度将随着距离的增加而减少,公式 给出了RSSI与距离d的理论关系式。其中,n为信号传播常量,也称为传播指数;d是到信号发送者的距离。A是在1米处的接收信号强度值。 三边测距法的缺陷是:由于各个节点的硬件和功耗不尽相同,所测出的距离不可能是理想值,从而导致上面的三个圆未必刚好交于一点,在实际中,肯定是相交于一个小区域,因此利用此方法计算出来的(X,Y)坐标值存在一定的误差。 3.基于ZigBee网络的定位系统设计 3.1 定位系统结构图 定位系统结构图如图3-1所示。无线传感器定位网络中存在3种功能类型的节点,分别为协调器、参考节点和盲节点。协调器有协调器来充当,它在整个系统中起着至关重要的作用,首先它要响应上位机发出的命令,开启网络,等待其它类型节点入网,其次还要接收各节点上传的数据并传送给上位机软件处理。除完成自身特有功能外,协调器也可作为参考节点使用。参考节点是一类静止的、已知自身位置坐标信息的节点,它的任务是接收包含定位相关参量如RSSI和LQI值的数据包,并计算RSSI等参量的平均值,最终在盲节点打包各参量平均值后,将其发送给协调器,传回上位机监测软件处理。部分参考节点除完成参考节点相关功能外,它还具有链路路由功能。盲节点也称之为待定位节点,定位的目的就是要获得该类节点的位置坐标信息。 3.2 实验结果 在PC机上,用串口助手显示出提取到的RSSI值,结果如图3-2所示。 红色方框内的数据就是提取到的RSSI值,和它的原码。接收到RSSI值的数据包后,计算RSSI等参量的平均值,最终在盲节点打包各参量平均值后,将其发送给协调器,传回上位机监测软件处理。 室内系统设计论文:基于Arduino的旋翼无人机室内定位系统设计 摘要:无人机又称为空中机器人, 诞生于20 世纪50 年代, 近年来,旋翼飞行器作为空中机器人的一种平台发展迅速,成为研究热点。针对旋翼飞行器室内定位问题,以Pixhawk开源飞控为下位机,实时解算四轴的电机输入信号,利用Arduino单片机与光流计及超声波传感器构建上层导航控制器,实现系统定高、定点,进而为无人机面向任务的室内自主飞行提供控制基础。 关键词:无人机;自主飞行;Pixhawk;Arduino 无人机又称为空中机器人,诞生于20 世纪50 年代, 近年来,旋翼飞行器作为空中机器人的一种平台发展迅速,成为研究热点。国内外各类机器人竞赛,都不同程度地增加了旋翼飞行器自主飞行的项目,随着技术日趋成熟, 高集成度、低成本的_源飞行控制器也受到行业相关者的广泛关注。目前市面上开源飞控针对多旋翼低空下的定高设计普遍采用气压计定高的方式,定点采用GPS。低成本气压计内部噪声会有影响,气压计测量的是静压,外部气流变化不会影响到静压,但实际上速度还是会干扰到静压,温度湿度变化也会影响到气压度数,而定点只能在室外有GPS环境实现。闭源飞控的定高定点设计成本高。为此,设计一种基于Pixhawk开源飞控的室内定位导航控制系统,可根据任务需求快速实现飞行器的自主飞行。 1 系统总体设计 系统控制方案如图1所示,使用Arduino控制板对光流计与超声波模块的数据信息获取,并进行滤噪处理,实现对无人机的高度测量,通过对光流计采集图像的灰度处理,得出位置信息,实现目标点位信息采集任务。根据任务需求规划的目标位置,采用PID控制算法得出航向、俯仰、滚转及油门值,经过比例换算后赋值给变量pwm,然a后把变量pwm值通过Arduino的pwm输出引脚输出到飞控的油门输入接口,从而实现对无人机油门的控制,进而实现对旋翼飞行器的高度控制。 2 系统硬件组成 2.1 基于pixhawk的底层飞控设计 Pixhawk飞控在室内定位系统中作为底层控制器,主要有两个控制回路,分别为姿态控制与增稳控制,姿态控制回路根据飞行器回传的姿态角采用PID控制算法做角度控制,增稳控制回路根据回传的角速度进行稳定控制。 Pixhawk飞控通过接收Arduino传输到油门、俯仰、滚转、航向四个通道的PWM信号,根据控制算法输出四路PWM信号传输至电调以实现对飞行器的内环控制。 姿态控制器包括PID控制器与输出解算器两部分,根据飞机回传的姿态角采用PID控制算法做角度控制,表示绕机体坐标系轴的欧拉角,对应于惯性坐标系轴即俯仰角、滚转角、航向角,Z为高度,分别为俯仰、滚转、偏航及油门通道的输入量。 2.2 定位导航系统设计 系统用于飞行控制数据处理的上位机为Arduino Mega 2560,定高测距采用HC-SR04超声波模块,光流计定位模块采用机载摄像头,通过对比回传图像能得到飞行器在某段时间内的运动轨迹,从而推算出飞行器的运动速度和方向, 系统选用了PX4FLOW光流传感器。 高度模块实现由超声波测量值与期望定高高度偏差作为输入量进行PID控制,并加入由姿态角度变化引起的高度偏差,进行高度补偿。 光流定位模块是实现通过位置偏差求解姿态控制量。通过简化飞行器的运动学方程可以得出每个姿态角仅有单个输入,因此可以采用单输入PID控制器。光流传感器测得飞行器水平位移速度分量,通过将规划位置与光流积分得到的位置运算得出位置偏差,进行PID控制。 3 系统软件设计 以沿标定点定路线自主飞行为例阐述系统控制流程。飞行器启动后,手摇起飞;进入参数初始化及系统自检阶段,通过则问询是否切换为自主导航,未通过则返回遥操作;确认执行自主导航任务,则系统依次读取路线坐标、解算姿态期望值、计算高度补偿及输出PWM信号至电调,此过程中,需要实时问询是否已到达目标位置点,如否,则继续重复该步骤,如是则切换回遥操作,而确认不执行自主导航则系统切换回遥操作。 4 结语 针对在平整地面上的较精确高度保持和设定目标任务下的良好条件一致性,课题对目标飞行器进行了系统设计,给出了基于Arduino的旋翼无人机室内定位系统设计方案,为后续旋翼飞行器面向任务开展的室内定位工作打下了良好基础。 室内系统设计论文:室内可见光通信系统设计分析 【摘要】 可见光通信技术是一类新型的技术,具有节约能源的特点,可以满足当前社会的低碳需求,故此该技术的推广意义非凡。当前,很多人开始关注室内可见光的技术应用,我国的相关专业人员也开始将研究重点转移到该项研究上,目的是发挥室内可见光的最大功能。本文细致的阐述了通信技术关键性手段,并探究室内可见光的关键技术应用要点,用以推进我国的技术发展,创新我国的通信技术。 【关键词】 室内可见光 通信系统 设计分析 室内可见光通信技g的应用优势是能延长室内的其他设施的应用年限,拓展我国通信领域的范围,且在确保室内设计满足照明这一功能性要求的前提下,提升现有的通信效率。 一、概述室内可见光通信技术 室内可见光的通信技术是来2000年由日本提出的,主要是内容是通过可见光的形式满足信息传递要求。在大量的数据和实践研究的基础上,在2008年专业的室内可见光系统应运而生,但初期发展时室内的可见范围较小。当前,我国有关室内可见光的研究起步还较晚,一直到2006年,相关人员才提出有关室内可见光的通信思想,并在2008年有新的突破,增加可见光的照明距离,让其照明辐射范围更远。先进的室内可见光通信传输技术的实现,一方面能提升照明设备的自身照明需要,且能体现出通信设备的功能性要求,方便人们现有生活的前提下,能满足现代化发展的需要。故此,我国的相关专业技术人员致力于提高可见光的通信关注度,目的是更好的提升社会发展需求。 二、室内可见光通信系统的关键技术 1、光纤通讯技术的应用。1.波分复用技术。在光纤通信技术中,波分复用技术就是将一系列有信息,但是波长不同的光信号合成一束,最后可以沿着单个光纤传输。而在接收端再用某种方法,将各个波长的光信号分开传递的通信技术。这种技术的特点可以同时在一根光纤上传输多路信号。而对于波分复用技术就是利用光纤的低损耗的波段为手段,增加光纤的传输容量,从而就可以使得一根光纤可以传递的信息的物理限度成倍的增加。同时,由于这种技术充分的减少了光纤的使用数量,有效的降低了建设成本,而对于故障的维修来说,也是十分的便利的。这样,对系统的稳定性也起到了更加稳定的作用。2.光弧子通信技术。光弧子通信技术也是光纤通信技术的发展的一种技术方式。光弧子通信简单来说就是光纤中的一种光脉冲无畸变传输的正确方式。可以说光弧子通信技术的出现对于现代通信技术的发展具有里程碑式的意义。在光弧子通信技术中光弧子通信具有长距离不变形的特征,从而使其未来的发展前景更加广阔。同时,光弧子通信技术具有其他技术所无法仿制的优点。光弧子通信技术可以挑战色散。利用光弧子通信技术色散的这一特性,就可以使得不同频率的光波以不同的速度进行传播。从而使得传递的光信号到达的时间也发生了变化,进而就造成了信号畸变失真的情况出现。 2、信道编码技术。室内可见光通信技术与其他通讯技术有着异曲同工之处,主要是信息传输中受到外界的各类因素干扰,数据极易出现乱码的情况。应用信道编码技术能让通信系统的抗干扰性大大加强,提升信息传输中的安全性和有序性。传统室内可见光受传输中会受到距离的影响,导致很多信息如果距离传输时间过长就不能实现传输,但使用信道编码技术能解决传输中的距离制约,延长信息传输的距离,便于用户使用该系统传输信息。 3、分集接收系统。分集接收系统是室内可见光通信传输系统的关键构成部分,该技术的应用能避免室内可见光系统受到外界环境干扰导致信号失真,最终引发信息传输错误。分集接收系统的实现方式主要是探测器,即人们借助于室内可见光的通信系统传递信息,技术人员使用探测器搜寻信号获取信息,根据现有的检查结果传输噪音最大的信号,从而排除小的噪音干扰,保障信息传输的精准性。分集接收技术中,要求广电探测器的性能较高,设计分集接收系统时,工作人员合理布局室内的分集系统,开展科学化的设置方式,让技术人员能借助于光电探测器接收信息,实现数据采集。 4、正交频分复用技术。正交频分复用技术也是室内可见光应用中较为常见的技术之一,该技术最早起源于2001年的日本,该技术能提升室内可见光的传输效率。使用正交频分复用技术,主要是将通信进行不同信道的传输,就如同光纤进进行不同路径的传输一样,应用多个正交子信号的强大功能,让数据传输的效率加大。但应注意使用正交频分复用技术前,要编码通信系统的各类信息,然后再借助调制光源的方式,满足信息传播的需求。 结语:室内可见光通信技术是一种新型的信息通信技术,特点是具备能源节约的特点。最近几年经济社会的逐年发展,关于室内可见光的应用已经有新的突破和发展,更迎来新的发展机遇。可见光系统为更好的优化现有的性能,就要加强抗干扰和加快传递效率,并广泛使用分集接收,信道编码等关键性技术传播手段,目的是为客户提供良好的信息服务。 室内系统设计论文:基于WiFi的交通枢纽室内定位导航系统设计 【摘要】随着人们对基于位置的服务(Location Based Service, LBS)需求日益增大,以及无线通信技术的快速发展,无线定位技术成为了一个研究热点。WIFI网络具有通信快速、部署方便的特点,它在室内场所受到欢迎。近年来,国内大型交通枢纽站点的数目日益增多,经济的发展也促进了交通线路的增长,然而在大型的站点寻找目标位置,对于乘客来讲还是有一定难度的,室内定位导航在这种需求之下也应运而生。 【关键词】WiFi 室内定位 导航 0.引言 WiFi(Wireless Fidelity)“无线保真”,通过拥有众多在业界领先的公司组成的WiFi联盟的大力推动,加上W iFi自身具备覆盖范围大、无需布线、传输速率快和发射功率小的技术优势,这种技术的到了迅速的发展。由于现在的笔记本电脑、PDA和手机等都支持WiFi技术,用户也有移动办公的需求,WiFi技术被广泛应用于各个行业。WiFi网络的接入点遍布于酒店、咖啡厅、学校和医院等场所。可以说WiFi对我们生活的影响也越来越大。 定位服务市场同样发展迅速,定位服务需求量也在迅速增长。例如,医疗行业中产房婴儿防偷,贵重医疗设备的监控;商场购物时在底下停车场需要定位,顾客消费习惯收集等;监狱重点犯人跟踪。 GPS卫星定位,需要在相对空旷、高层建筑不密集的地方才能比较精确定位,在室内基本无法使用,且耗电量较高。这是因为GPS的接收机在楼群密集的城市或者室内工作的时候,由于信号强度受到建筑物的影响而大大衰减,导致定位精度低甚至不能够完成定位。因此利用广泛存在的WiFi网络,对处于楼群密集或者室内定位目标进行定位成为最佳选择技术,有着非常好的发展前景,也被很多厂商认同。 使用WiFi进行室内的定位,可以弥补GPS定位在建筑密集或者室内应用的限制,对于扩大定位服务的应用行业和范围,提高定位精度,降低部署成本,提高设备利用率,增强应对突发事件的救援能力,具有重要的社会意义。 1.基于WiFi的室内定位系统设计 定位有主动定位和被动定位之分。被动定位主要在应用在应急场合,如在火灾现场,消防人员可以通过无线定位迅速捕捉到受困人员所在位置,从而以最快的速度将受困人解救出来。本文涉及的WiFi定位系统属于一个主动定位系统,一般用于一些服务场合,如在大型博览会,用户可以通过自己随身携带的终端设备获取自己当前的位置信息,同时系统会根据用户所处的位置将对应的目的地。 对于第二次或者多次到达某交通枢纽的用户,我们还可以与附近的商铺进行合作,将服务信息推送给用户,这样便达到了游览者和商家双赢的目的。类似的室内场合还很多,主要的应用价值在于定位用户可以获取自己在室内的位置信息,系统可以根据用户当前的位置,选择性推送相关的基于位置的服务信息,这样可以让定位移动终端用户获取较好的基于位置的服务体验。 本文设计的室内定位系统拟采用客户端/服务器架构,主要提供基本的定位功能,不同的系统使用者可以在服务器端的数据库中添加各种丰富的基于位置的服务信息,从而提供LBS。 1.1系统总体框架 C/S (Client/Server)架构,是一种典型的软件设计模式。在本文中,Client端为移动终端设备,Server端为计算机,他们的物理距离可以很远,通过一定的通信方式实现信息的交互以及任务分担。 Client程序将用户的要求提交给Server程序,然后把Server程序执行要求把结果并按照预先设定好的形式返回给用户;Server程序通常一直处于开启等待接收任务的状态,当收到Client程序提出的服务请求后,执行相应的任务把得到的结果返回给Client程序。 C/S结构中服务器端通常是一台高配置的计算机,计算处理能力较强,因此系统很多计算繁杂的工作可以提交给服务器完成。在题基于WIFI室内定位系统设计中,具体优点表现在:其一,客户端获得响应的速度快。客户端应用程序运行于移动终端上,服务器和数据库位于计算机上,当客户端发起定位请求时,服务器程序根据预定的算法,查询指纹数据库执行定位,送回定位结果,这样大大减少了移动客户端的计算工作,比起将这些工作交给计算能力较小的客户端完成,响应速度要快很多。其二,指纹数据库的储存管理对定位用户透明。在定位系统中,指纹数据库中数据的储存、读取及管理功能,是由服务器程序来进行的,定位用户无需也无权干涉这背后的工作。 1.2系统设计 定位客户端和创建数据库客户端均是安装在移动终端上,离线建立指纹数据库时,系统管理员通过手机自带的WiFi无线连接功能连到服务器所在的网络,使得客户端和服务器处在同一局域网内,并按照设定好的参考点位置在每一个参考点使用创建数据库客户端采集WiFi信息,并B同当前的位置坐标传送到服务器端。 系统的客户端安装在手机终端上,具有检测WiFi信息、发送WiFi信息和定位请求、显示定位结果的功能。后台服务器运行于计算机上,具有接收WiFi信息,处理WiFi信息、连接读取数据库、执行定位算法、发送定位结果的功能。 在线定位时,用户启动客户端程序后,并发送一个定位请求到服务器,通过和服务器之间的socket通信进行数据传输,将扫描到的WiFi信号强度通过socket连接发送给服务器,最后接收服务器定位出的位置信息。两个模块的关系,如图2.2-1所示: 定位服务器运行于计算机上并连接到互联网。服务器主要负责辅助离线阶段指纹数据库的创建以及在线定位阶段定位的执行。开启服务器后,相应会开启一个监听线程进行socket监听,等待客户端的指纹信息传输或者定位请求。当收到创建数据库客户端的指纹信息时,服务器要将接收到的指纹信息进行处理,再连接数据库并将相应的WIFI信息存入其中。当收到定位客户端的定位请求时,服务器读取其中的WiFi信息,并读取指纹数据库中提前写入的指纹信息,执行相应的定位算法沾算出定位客户端的当前位置,并将结果返回到定位客户端。服务器端的模块图如2.2-2所示。 2.系统实现 终端设备接入WiFi后打开客户端,设定起点与终点,点击屏幕底部的“开始导航”按钮,设备进入数据获取与路径规划阶段; 服务器端计算完毕后,将数据传回客户端,并在屏幕上显示路径,并进行实时定位,向用户反馈路径信息; 如果用户与规划路径方向不相符,先弹出消息对话框进行提示,并询问是否重新规划和计算路线,经用户确认后,继续进行导航或者重新计算路线。 导航结束后,系统提示是否结束导航,如需进行新的任务,可继续重复以上步骤。 3.总结 本文研究基于WiFi室内定位技术,设计了在交通枢纽场所内,通过当前消费者广泛使用智能手机作为终端的室内定位导航系统,该系统实时获取位置信息,路径规划,商家信息推送的功能,具有部署方便,兼容性好,定位准确等特点,适合当前基于现有的WiFi无线局域网,在大中型交通枢纽场所中进行部署。该系统也存在一定的不足 ,在算法方面需要进一步进行优化以减少路径规划的响应时间。 WiFi技术的应用对于改善智能手机的用户体验是十分重要的,使得智能手机的功能性得到了很大程度的扩展。同时,随着 WIFI 技术的不断演进,其在智能手机中的应用也会呈现出不同的趋势。 室内系统设计论文:基于室内定位的学生签到系统设计 摘要:目前大多数校园学生上课签到以人工点名方式为主,不仅浪费课堂时间,而且往往存在学生代替签到的问题,不利于管理。该系统利用室榷ㄎ患际跏迪至嗽谙呖记凇⒖记诨阕堋⑷鼻谔嵝训裙δ埽方便任课教师以及班主任等及时了解学生考勤状况。 关键词:安卓;javaEE;学生签到;自动办公;室内定位 目前,高校任课教师大多以点名签到的方式进行学生出勤统计,以手工方式进行统计汇总,是非耗费课堂时间。为了解决传统考勤方式的问题,减少任课教师的负担,提高课堂时间利用效率,简化考勤方式,本系统利用创新利用室内定位技术结合安卓与javaEE技术开发设计了一款基于室内定位技术的学生签到系统。本系统采用安卓与JavaEE技术,Mysql作为数据库,实现了C/S结构的考勤管理系统。本系统有三种用户角色:学生、教师、管理员。学生用户可以查看自己的考勤情况,如有异议即可向系统管理员或者相关任课教师提出反馈。教师主要是查看授课班级的出勤情况,可以按照时间节点进行查询。管理员任务是负责学生课表、教师表、学生表、授课表等数据的导入导出日常维护工作。其中,学生端、教师端在Android端登录,管理员功能在Web端登录。 1 软件总体结构 本系统的管理员功能在Web端实现,Web端使用JSP技术作为表现层,采用BootStrap、JQuery等富客户端,提高浏览器兼容性。后台采用SpringMVC、Spring、Mybatis开源框架集成开发而成,引入mail、短信接口进行信息及时推送,减少了消息的延时。采用Mysql作为开发数据库,使得在数据库端控制部分数据完整性成为可能[1]。采取jExcelAPI开源模块读写excel文件,实现了从excel文件中读取学生表、教师表、班级表等功能,以及从数据库中导出数据到excel文件中去。 本系统的学生和任课教师用户是在Android端登录使用。安卓是以Linux为基础的开源操作系统,主要使用于便携设备,在人群中使用占比较大,可以满足签到系统大众化的需求[2]。安卓端采用最新的Matrial Design设计语言,这让按钮的弹入弹出、卡片的滑入滑出以及不同界面之间变化的方式都具有了物理质感,增强了用户体验。本系统利用Android本身的wifi工具包获取周边wifi的相关信息并执行相关算法完成了室内定位功能。本系统使用开源的HttpClient框架实现APP与tomcat服务器的长连接,并且实时接收来自服务器端的信息推送。 2.1 公共模块 该模块主要用于验证用户是否存在以及权限合法性,并根据不同身份返回不同标示码。将该模块作为通用接口,Web页面通过ajax异步交互技术实现,Android端使用HttpClient异步提交方式。如果用户输入用户名不存在或者密码错误则系统会返回有关错误提示。如果信息正确则会显示正确的页面或者Activity,用户可以根据功能模块进行相关操作。 2.2 学生模块 2.2.1 获取周边AP相关信息 首先建立包含响应扫描结果的接收器receiver,并且重载onReceive()方法,通过registierReceiver()方法将receiver向Android系统进行注册。getSystemService()方法用于获得操作WIFI设备的句柄。最后用startScan()方法启动扫描。扫描结果将包含WIFI的SSID(Service Set Identifier,服务集标识)、MAC地址、RSSI(Received Signal Strength Indication,接收信号强度)等数据。 2.2.2 室内定位模块 RSSI测距在15m的近距离精度在2m以内,可以满足基本的室内定位需求,大多数无限传感网络节点远距离定位误差较大[3]。本系统利用高校教学楼wifi充分覆盖这一前提,在此基础上采集了每个教室的可接收到AP的数据指纹,并且形成了一个指纹数据库。在指纹匹配阶段,对每个扫描到的AP(Wireless Access Point,无线访问接入点)的RSSI值,设定一个选择区间[RSSI-q,RSSI+q],q为多次试验得到的经验值并且可调整,在指纹库中查找满足此区间的位置点,若有n个位置点落在此区间范围,则这些位置点分别取权值1/n,在其他的位置点责取权值为0。对所有接收到的AP做如上处理后,选出权值最大的位置点为估计位置。本系统并非得到准确的室内位置,而是精准判断学生用户所在教室即可。 每次上课时,学生只需要打开APP,用自己学号与密码登陆即可,无需其他操作,即可自动完成签到,此时任课老师可及时查看班级学生的上课情况。 2.2.3 查看出勤信息 学生看查看当堂课的签到情况,也可以查看过去学生本人出勤情况。查询出的出勤信息分为缺勤、请假、正常三种情况。 2.2.4 反馈异常数据 由于RSSI的多径效应,可能存在定位失败而导致签到失败的情况。本系统通过引入短信与邮箱接口,学生可及时向任课教师或者管理员反馈异常数据,管理员及时更新升级定位指纹数据库并将修改后的签到情况手动更新正确。 2.3 教师模块 2.3.1 查看班级当堂课出勤信息 教师可及时查看当堂课学生的签到情况。安卓程序设计里,使用AChartEngine绘图引擎,在安卓界面里可直观显示哪些学生缺勤。 2.3.2 按条件查询出勤信息 任课教师可按照日期、学生姓名、上课地点等多种查询条件查询学生出勤情况,并以统计图表的形式将数据可视化。 2.3.3 导出签到表 任课教师可将查询到的签到情况导出xls、txt等常见数据格式,以便课后做更精确的统计等等。 2.3.4 反馈异常数据 任课教师若发现本系统出现异常,即可立即向管理员反馈,以便减少损失。 2.4 管理员模块 2.4.1 学生、教师数据的增加、删除、修改 学生、教师登陆的账号、所在班级等数据,学生具有只读权限,只能由管理员维护这些数据,不允许个人修改,密码除外,个人信息的录入工作主要由管理员负责,管理员可依照人员变动,对人员信息增加、删除和修改。为了避免手工录入工作量巨大,本系统在Web端设计了上传xls文件,服务器端从xls文件中读取数据并插入数据库中,所有的学生信息按照设定的表单字段存储在服务器的Mysql数据库中[4],节省了大量时间。 2.4.2 授n数据的增加、删除、修改 授课数据包括授课教室、授课教师、授课班级以及授课时间。授课班级与班级中学生是一对多关系。授课时间由管理员录入,如遇到节假日、考试放假等情况,并将其排除在授课时间之外,APP端接收到来自服务器端的推送,则在该时间段内不会执行签到功能。 3 结束语 本系统将互联网应用于签到系统,更加充分发挥了网络在高校教学资源中的重大作用,解决了点名签到浪费课堂时间等等问题。利用C/S架构实现了移动办公。以权限为驱动有利于模块化设计开发,不同角色拥有不用功能,达到了考勤目的,具有应用价值。 室内系统设计论文:基于ZigBee的室内智能照明系统设计 摘 要:随着人们对智能化生活需求的提高,传统的室内照明系统存在的布线复杂、电能浪费、不能远程控制等诸多问题已经无法满足人们需求。为此,文章提出一种基于ZigBee技术的室内智能照明控制系统设计方案。系统主要采用集射频与微控制器于一体的片上系统CC2530为优秀器件,实时采集现场光照强度调节照明光强、红外感应人体活动自动开关照明。实验测试表明,该系统操作方便、反应灵敏、更具人性化和节能等特点。 关键词:ZigBee;智能照明;CC2530 1 概述 随着无线通信技术的发展,各种智能设备与智能家居解决方案不断推出,其中照明系统解决方案更是百花齐放。市场上的应用最为广泛的声控灯,其每一盏灯与声控、光控、时钟元件串联在一起组成一个闭环被动执行系统,当有一定大小的声音传入且环境光线较弱时,灯被点亮,延时一定时间后熄灭,看似已经实现了照明设备的自动化,但这种控制仅仅适合楼道等场景使用,同时在点亮的时候需要一定大小的声音,夜间容易产生噪音干扰,也容易被其他声音干扰误点亮。ZigBee技术应用于智能照明系统,能使系统中所有的照明设备在短距离内自动组网,由协调器实现终端无线控制。各个照明设备也能实时判断环境光线的强弱和是否有人员进入,做到感应开启。这一控制系统不需要特定环境,也无需重新布线,只要对既有线路稍微做出更改便可实现无线智能控制。简便的操作、便宜的价格、适用于大部分照明场景。 2 ZigBee技术 ZigBee是一种短距离、低复杂度、低耗能、低速率、低成本的无线短距离双向网络通信技术。因此具有廉价的市场定位,非常适合在照明系统中应用。 ZigBee技术介于无线标记和蓝牙之间的技术方案工作组,主要用于近距离无线连接,采用IEEE 802.15.4技术标准。一个基于ZigBee的无线个人域网能支持高达254个节点。ZigBee采用自组网方式实现组网,在整个网络范围内,节点之间以接力的方式通过无线电波来实现通信,通信效率非常高。 ZigBee组网方式主要有三种拓扑结构:星型结构、簇状结构和网状结构。星型拓扑结构包括一个协调器和多个终端,没有路由,近距离传输。本照明系统采用星型网络拓扑结构,由一个协调器和多个终端设备组成。在本ZigBee网络中,协调器执行命令的发送。协调器将控制命令发送到指定的节点,当指定的节点收到来自协调器的命令后,就做出指定的动作,而各个终端节点之间不能互相通信。 3 系统硬件设计 本系统在架设ZigBee无线通信网络系统时所选择的硬件平台是CC2530模块ZigBee开发套件。CC2530内部已集成了一个8051微处理器与高性能的RF收发器。CC2350能以很低的成本建设强大的网络节点,拥有较大的快闪记忆体,能存储256B数据。本系统主要分为协调器模块和终端节点模块。协调器模块由ZigBee模块和PC组成,终端节点模块主要由ZigBee模块、光敏传感器、红外传感器和照明灯泡组成。控制策略结合ZigBee2007协议,终端节点实时采集照明现场的环境参数发送给协调器,经过协调器上CC2530芯片的逻辑分析后,发回操作指令给终端节点。PC上位机也可实时显示环境参数信息,对照明设备进行集中管理和控制。使用的主要硬件包括ZigBeeCC2530芯片模块、HC-SR501型红外电传感器、5549光敏传感器、灯泡、RS232串口通信线、YL-78 1路继电器、PC机、电源、下载线等。硬件原理图如图1所示。 4 系统软件设计 使用TI公司开发的基于IEEE 802.15.4标准的 Z-Stack协议栈 ,仅仅需要设计各个节点的应用层软件即可。网络协调器初始化网络后,终端节点与协调器完成网络连接的过程,成功组建ZigBee星型网络。光敏传感器对室内光照强度进行实时采集,并将采集的光强信息传给终端ZigBee模块,终端ZigBee模块又将此信息发送给协调器,协调器通过串口将数据送到上位机显示,同时,协调器对光强信息进行分析判断,当光强高于既设阈值时点亮灯泡,小于则熄灭。此模式还要判断是否有红外感应的情况下执行,当没有红外感应时,灯泡一直处于熄灭状态。 本论文实物使用开发板P0.4口和P0.5口作为电磁继电器的信号输入端,设定高电平时继电器断开,低电平时继电器吸合。主要应用ZigBee协议栈SampleApp_Init( )用户任务初始化函数,设置程序发送数据的方式和目的地址寻址模式,定义设备用来通信的APS层端点描述符;SampleApp_ProcessEvent( )用户应用任务的事件处理函数,处理用户按键任务;SampleApp_SendPeriodicmessage( )分析发送信息函数,调用AF_DataRequest将数据无线广播出去;SampleApp_MessageMSGCB( )分析接收数据函数,接收广播信息数据,并执行。 5 系统整体测试 给两块ZigBee开发板上电,组网成功后,当有人体靠近时,红外热释电传感器感应到人体靠近,同时通过光敏模块采集环境光强度,协调器分析处理采集信号,如果环境光强度弱,发出高电平,控制继电器将灯点亮,反之发出低电平,继电器不工作灯泡保持熄灭状态。 PC上位机能够显示远程终端节点的实时环境参数,并能实现对终端节点上的灯泡集中控制。 6 结束语 本设计将ZigBee技术与室内照明相结合,能实现对建筑室内外的照明设备进行集中管理,该系统可用于家庭照明、楼道灯和偏僻地点的路灯等场景的照明控制。利用此系统不但可以降低系统的安装成本与难度,同时可靠性高、维护方便,有着广阔的应用前景。 作者简介:古丹(1991-),女,h族,四川,助理实验师,本科,三亚学院,研究方向:电子技术。 室内系统设计论文:基于ARM的远程室内环境监测与调控系统设计 摘 要: 为了准确便携地测量室内温度、相对湿度、气压、二氧化碳浓度、甲醛浓度与可吸入气溶胶颗粒浓度,设计并实现了一种远程室内环境监测系统。该智能系统采用STM32单片机作为主控制器来处理和发送数据。针对室内环境因素的特点,分别选取稳定性强、灵敏度高、低功耗的传感器进行实时测量,并配有LCD模块显示当前数值,同时将数据存入SD卡。在户外的情况下,系统通过GSM模块发送短信及时通知用户室内环境情况,用户可以回复已设定好的数字信息实现对智能设备的远程操控。经实际应用,该智能化室内环境监测与调控系统的测量精度达到普通环境监测要求,稳定性好,具有很强的实用价值。 关键词: STM32; 显示模块; GSM模块; 传感器; 智能设备 0 引 言 近些年人们的环保与健康意识显著增强,室内空气污染备受关注。目前室内空气污染物主要包含:厨房天然气燃烧及烹饪过程中产生的CO,CO2,SO2等;在客厅吸烟时产生的甲醛、氰化氢、丙烯醛等;房屋装修所用的装饰材料和化工产品释放的甲醛、苯氨、甲苯等[1?2]。因此,研发一种低功耗、智能化、面向普通用户、集成多项参数实时检测并具有远程调控功能的室内环境监测系统已成为必然的趋势。本文提出了一种基于ARM?STM32的远程室内环境智能监测与调控系统,该系统不仅集成了先进的微处理器芯片、各类传感器模块、环境调控模块、电源控制模块、显示模块、GSM无线传输模块,而且配备了智能手机客户端,使得威胁人体健康的污染因素得到远程实时监测及有效调控。该系统安全系数高,便于远程调控,从而有效地提升了室内环境的净化能力。 1 系统总体结构及工作原理 本文的系统总体设计框图如图1所示,其由STM32单片机模块、各类传感器模块、无线传输模块、显示模块、环境调控模块、电源控制模块及手机信息接收端等部分构成。其中:传感器模块主要检测室内环境的温湿度、CO2、气压、甲醛、气溶胶悬浮颗粒;无线传输模块由芯讯通公司(SIMCom)生产的SIM900A芯片及其拓展电路组成,负责接入GPRS无线通信网络;显示模块采用2.8寸TFTLCD显示器及其电路,其通过FSMC接口与单片机进行数据传输[3];环境调控模块主要包括智能开关、智能红外遥控装置,它们控制着空调、加湿器、空气净化器、新风系统等;电源控制电路主要由供电电源、稳压芯片及继电器组成,选用5 V的直流供电电源和精度较高的线性稳压芯片LM1117?3.3,稳定输出3.3 V的直流电,继电器选用HK4100F?DC5V?SH;手机接收的信息以短信形式显示,用户可更方便、直观的观察。 该系统的工作原理是:首先,STM32处理器内部的A/D模块将前端传感器模块传输来的环境参数转换成电压信号,TFTLCD会实时显示当前的数值,测得的数据也及时保存到外部SD卡中。当检测的值超过系统设定的值时,单片机通过串口发送一个高电平给无线传输模块,使无线传输模块发送短信到设定的手机号码,用户便可以查看短信来了解室内环境质量,用户与系统之间的数据传输是双向的,用户也可以回复已设定好的数字信息来远距离操控智能开关和红外遥控器。智能开关主要控制一些电器的开和关,红外遥控器既能控制开关还具有调节的功能。当系统处理器收到用户发来的指令时,能够根据指令内容进行相关操作。类似地,传感器的开启和关闭也可通过无线传输模块进行远程控制,从而凸显出了低功耗和选择性检测的优势。 2 系统硬件设计 2.1 优秀处理器的选择 意法半导体公司研发的STM32系列处理器是基于Cortex?M3内核架构,它们专用于满足处理性能强、功耗低、实时性好、成本低的嵌入式场合要求[4?5]。在以下场合应用较频繁:工业使用场合、低能耗使用场合、建筑和安防应用、消费类电子产品。综合诸多方面的因素,本文最终采用的处理器为STM32F103ZET6,其处理运算速率可以达到72 MHz,片内集成512 KB FLASH,64 KB RAM,1个USB,1个CAN,112个GPIO,8个定时器,5个USART,3个ADC,1个SDIO,2个DAC,3个SPI,2个I2C,2个I2S,1个SDIO FSMC总线。 2.2 传感器选型 作为室内环境多参数测量中最为关键的部分,传感器的选型直接影响系统性能的优劣。在本系统中,结合测量系统的实际需要,选用BMP180传感器进行气压测量,其具有较高的稳定性,在超高分辨率模式下,分辨率为2 Pa,测量范围[6]为30~110 kPa。通过I2C总线直接与微处理器相连;选用了GP2Y1050AU0F传感器进行气溶胶颗粒检测,该传感器基于光散射原理,PM1以上的粒子均可被灵敏检测到;采用AM2320温湿度复合型传感器进行温湿度测量[7],温度测量范围为-35~75 ℃,相对湿度测量范围0~99.5%,其信号以40位串行数据输出,传输距离可达20 m以上;选用MS1100甲醛传感器M行甲醛浓度检测[8],其能够侦测0~100×10-6 kg/m3浓度范围内的气体,选取AD8628芯片对微弱的输出信号进行运算放大;选用基于非分散红外线技术的CO2传感器,其采用单通道技术,具有稳定性好、精度高等特点。 2.3 无线传输模块设计 无线传输模块采用芯讯通公司生产的SIM900A[9],其采用SMT封装,支持AT指令。采用单电源供电模式,当工作电压为4.0 V时,此模块性能达到最佳。本系统中其与处理器之间采用串口通信的方式,通信速度设为19 200 b/s,TXD,RXD为发送、接收端,分别与STM32单片机的PA10,PA9连接。各类传感器检测的室内环境参数数值可由无线传输模块以短信的形式发送到用户手机上,以便于用户远程实时了解室内环境状况。 2.4 电源电路设计 在本文设计中电源模块分为两部分:单片机及设备供电模块和SIM900A供电模块。单片机和模块的供电由稳压芯片LM1117?3.3输出的3.3 V直流电提供,其电路连接如图2所示。 其中C2和C4是旁路电容,主要是抑制干扰,而C1和C3是电解电容,起到滤波的作用。SIM900A模块电源采用稳压芯片MP2303,它能稳定输出0.8~25 V的直流电,电路连接如图3所示。其中VCC_BAT端输出电压4.0 V供SIM900A模块使用。 2.5 继电器电路设计 本设计采用的是直流电磁继电器,型号为HK4100F?DC5V?SH,其电路如图4所示,鉴于STM32单片机端口输出的电流不足以驱动电磁继电器,因此在本设计中通过NPN型三极管8050先对输出电流进行放大,然后再连接电磁继电器,其中三极管的基极b接到单片机PA10端口,发射极e接地,线圈的另一端接5 V电源。值得注意的是,为直观了解继电器的工作状态,在继电器线圈两端分别并联一个二极管1N4148、一个1 kΩ的电阻R2以及LED发光二极管,三者共同组成状态指示电路。CN2的1,2,3脚为继电器输出接线端口,本设计中每个传感器模块都连接了一个电磁继电器。 3 软件模块设计 3.1 GSM控制指令 系统中采用GSM无线通信模块SIM900A实现两者的数据通信。GSM无线通信模块SIM900A通过AT命令来进行控制,采用短消息模式进行数据传输,通过服务中心(Service Center)完成信息的存储和转发后,再利用SMS短信息服务进行文本信息收发。SMS主要有Text和PDU两种收发短信模式。8 b数据与GSM字符集的收发操作可在Text模式下完成,而PDU模式不仅可以实现Text模式的所有功能,而且也可支持UCS2字符集和中文字符的收发操作,但需要对收发PDU数据格式进行编码和解码。GSM模块控制指令类型较多,部分常用典型指令如表1所示。 3.2 系统总体设计流程 系统运行总流程如图5所示,首先,需要初始化系统的底层硬件,然后初始化串口,设置波特率等。利用 STM32控制器自带的A/D转换功能对前端传感器模块采集到的环境参数进行转换,数值通过 LCD实时显示,并存储在SD卡中。当检测的参数值超出系统设定的范围时,STM32主控制器通过 SIM900A 发送短信及时通知用户,用户根据接收到的短信息,回复相应的数字信息实现对智能设备的远距离控制。另外为了降低功耗,有选择性的检测,用户也可以通过GSM网络,发送指令给微控制器来驱动电源控制模块(继电器),控制模块电源是断开还是闭合,从而远程智能管理环境调控模块来开启和关闭空调、加湿器、空气净化器、新风系统等设备,改善室内环境。如果用户在规定的时间内没有回复信息,系统会在5 min后重新发送信息给用户,直到收到回复信息才停止。 4 系统测试及实验分析 4.1 系统测试 基于前面软硬件的设计,根据需要制定了实验板并焊接各个传感器及GSM模块、优秀板模块和供电模块,然后进行接线,保证不发生短接、空接或接错等现象。室内环境的温湿度、气压、甲醛浓度、二氧化碳浓度、气溶胶悬浮颗粒物浓度值等通过LCD显示出来。查看SIM900A显示灯显示是否处于正常工作状态,若不正常则检查SIM卡是否插好。在进行远程数据传输的程序调试时,若手机端收到数据,则调试成功,否则,检查相应的程序错误。逐一调试成功后,最后形成一套完整的系统程序,系统实物如图6所示,LCD显示的数值如图7(a)所示,手机端接收到的信息如图7(b)所示。 4.2 实验结果分析 温湿度的标定严格根据温湿度传感器行业规范和规程,结合恒温恒湿箱C180来完成,系统所测得的温湿度值与相应标准值对比结果如表2所示。 甲醛实验模块采用卫家空气甲醛自测盒所测数据和本系统做对比,甲醛自测盒最小分辨率为0.05 mg/m3,甲醛自测盒和系统所测数据值的对比结果如表3所示。 当环境条件满足温度为20±3 °C、相对湿度 气压模块结合Fluke PPC?4压力全自动校准系统,精度达±0.008%,年稳定性优于±0.005%。压力控制器稳定度达4 ppm。Fluke PPC?4和本系统所测数据值的对比结果如表5所示。 从表2~表5的对比结果可以看出,本文设计的环境监测与调控系统和标准仪器所测的温度、湿度、气压、甲醛、气溶胶浓度数值基本一致。系统的固有误差以及零点漂移产生的误差对测量精度有一定的影响,但在普通环境监测条件下,对比结果表明本文设计的系统精度可以很好满足实际检测需求。同时本文实现的室内环境监测系统也便于用户远程监测和智能调控,实用性更强。 5 结 语 针对市场上一些室内环境检测仪器存在的问题,并结合传感、测量、通信以及无线控制等多种技术,本文研究且设计了室内环境多参数远程检测和调控系统。室内环境的温度、相对湿度、二氧化碳浓度、甲醛浓度、气溶胶浓度可通过该智能系统较好的监测和调控。在数据的采集、保存、传输到调控的整个过程中,系统运行的稳定性与可靠性都较强。同时,测量数据的分析也验证了该系统的测量精度基本符合国家标准值,因此该系统能满足普通家庭用户的实际使用需求。 室内系统设计论文:基于AllJoyn的机房室内温湿度监测系统设计 摘 要:为了使管理员多平台实时监测偏远地区基站机房环境,系统使用Arduino单片机和温湿度传感器DHT11,采用AllJoyn开源框架,结合亿联客物联平台,在电脑端和安卓移动端获取温湿度数据曲线,并验证AllJoyn的平台中立性。 关键词:AllJoyn;Arduino;DHT11;物联网;多平台 随着通信行业的发展,基站数量增多,偏远地区机房检测困难。传感器和物联网技术使管理员实时监测并快速解决问题,但多学科交叉使行业标准不统一。AllJoyn具有平台中立性、多平台组件等特点。其优秀是总线机制,服务端和客户端的总线附件先连接到总线,之后系统分配给它们唯一的ID,服务端的总线附件申请共知名称并广播,客户端发现共知名称后连接到总线,建立会话。本设计采用Arduino Due和DHT11模块,结合亿联客物联网平台,运用AllJoyn多平台特性,在电脑端和安卓手机端进行数据曲线显示,更直观地获取室内的情况。 1.系统硬件设计 本系统结合Arduino Due开发板与多个温湿度传感器,使用互联网连接电脑服务端,AllJoyn后台程序传输采集数据,如图1所示。Arduino Due集成SAM3X8E芯片,包括54个数字接口和12个模拟接口,工作电压3.3V。W5100扩展板连接互联网,将数据传输到亿联客平台。DHT11集成电阻式感湿元件和NTC测温元件,附带8位单片机。 2.系统软件设计 (1)搭建AllJoyn框架。安装Java和Eclipse,Visual Studio和AllJoyn SDK,设置命令“scons OS=win7 CPU=x86_64 MSVS_VERSION=11.0 BINDINGS=cpp”,配置好参数完成AllJoyn的软件环境搭建。 (2)使用Visual Studio软件实现AllJoyn总线机制的各环节。创建总线对象,添加接口,创建后台服务连接到总线;连接AllJoyn路由;服务名字请求,确认共知名称;会话创建,包括动作、接口号和绑定;广播共知名称,以便周边设备进行发现并连接服务。 (3)设计温湿度传感器节点软件,包括Arduino温湿度数据检测和连接AllJoyn服务。温湿度检测先设定DHT11传感器的输入引脚,之后读取引脚状态,成功则传输温湿度值,失败则返回刷新。AllJoyn服务则帮助实现温湿度获取和传输的功能,先确定服务参数,与PC端代码设定一致;再初始化单片机,创建对象并注册后台;最后启动客户端,获取温湿度数据,调用电脑端的发送函数,并多次刷新循环。 3.系统结果 首先电脑生成可执行文件,同时把以太网扩展板插到单片机板上,用网线连接扩展板与路由器。并把DHT11模块插到面包板上,与到单片机对应引脚连接。然后启动AllJoyn服务的后台程序。启动单片机,打开Arduino IDE,将程序上传。在电脑端运用命令行工具启动程序,等待Arduino接入后开启会话。最后打开亿联客PC端和安卓客户端,获得实时监测数据,输出界面如图2所示。 结语 本系统结合Arduino Due单片机和DHT11温湿度传感器的特点,实现了远程实时监测,并可在多平台上查看,对于偏远地区的基站机房建设监测更加便捷,AllJoyn整合更多的资源给用户提供了更多选择,其平台中立性可结合其他相关的物联网技术,发展前景广阔。 室内系统设计论文:室内空气监测净化系统设计 摘 要:智能家居是目前物联网技术的重要应用途径之一,近几年发展非常迅猛。基于物联网技术设计了一款室内空气检测净化系统。该系统主要由监测端主机、监测端从机、净化端和上位机组成。监测端主机通过2.4 G无线方式和多个监测端从机通信,接收气体成分的浓度并在人机交互界面显示。监测端从机提供4个不同的空气传感器接口,用户可根据不同的房间选择不同的组合。净化端起到净化空气的作用,具有净化PM2.5,降解甲醛和苯,产生负氧离子,吸收异味等功能。上位机由手机App和电脑客户端组成,可以通过手机及电脑获取室内空气的状况。 关键词:物联网;智能家居;空气净化;2.4 G 中图分类号:TN108+.5 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)11-00-03 0 引 言 近年来室内空气污染物的来源和种类不断增多, 室内环境质量日益恶劣,对人体健康影响较大,目前已引起人们的广泛关注并成为研究热点。调查表明,人有80%以上的时间是在室内度过的,室内环境污染对人们的身体健康和生活工作质量带来了直接影响。市场上的净化器只起到净化效果,且其检测及净化装置为一个整体,效果差强人意。本系统采用分立式设计,净化范围广、安装便捷,不仅能净化空气,还具有防火、防泄漏、报警等功能,可消除室内安全隐患[1]。 1 系统设计 本系统主要由监测端主机(1个)、监测端从机(多个)、净化端(多个)和上位机(电脑客户端和手机App)组成,由这4部分构成完整的网络,作为智能家居的组成部分[2]。 1.1 监测端主机 监测端主机是系统的优秀单元,是系统的控制中心和数据处理中心。它采用TFT屏进行人机交互,用户可以查看各个房间的温湿度及气体浓度,当室内空气污浊时自动开启净化端净化空气,若室内有害气体或甲烷浓度高于100 ppm时,认为室内空气危险,启动声光报警。同时配备WiFi模块和蓝牙模块分别用于连接电脑客户机和手机App。监测端主机与从机通过2.4 G模块通信,从机把温湿度以及气体浓度信息传送给主机。 1.2 监测端从机 监测端从机主要负责空气信息的采集,包含气体温湿度、PM2.5、CO2、CO、甲烷等。不同的从机可以携带不同的传感器,每个从机可以同时携带1~5个不同的气体传感器。 1.3 净化端 净化端主要起净化空气的作用。可以净化PM2.5,降解甲醛和苯,产生负氧离子,吸收异味[3]。 1.4 上位机 上位机部分主要由PC端客户机和手机App组成,PC端通过WiFi和监测端主机连接,手机通过蓝牙方式连接。通过WiFi或者蓝牙可以在电脑客户端或者手机App上实时观察室内的空气情况,并将7天内的信息绘制成曲线,给出合理建议。系统框图如图1所示。 2 系统实现 2.1 硬件方案 监测端主机采用功能强大的STM32F407ZET6作为主控芯片[4,5],主频高达168 MHz,拥有丰富的外设模块,可以满足无线收发以及彩屏控制等功能的需要。采用nRF24L01芯片作为无线传输芯片,该芯片通过SPI接口和主控相连。与手机App通信时采用蓝牙方式,所以使用CC2540芯片作为蓝牙传输芯片与手机App进行通信,它通过串口和主控相连,数据传输非常方便。采用WiFi的方式与电脑客户端连接,将ESP8266芯片作为蓝牙传输芯片,当电脑连接上该芯片发射出的WiFi信号后便可与电脑客户端进行通信[6]。ESP8266芯片同样也通过串口与主控相连,配置一块分辨率为320×240的彩色触摸屏进行人机交互。采用5 V开关电源[7]供电为常用供电方式,锂电池为备用供电方式。锂电池充电采用TP4056芯片,其充电电路如图2所示。 考虑到监测端从机功能较为单一,所以采用引脚较少、主频较低的STM32 F103C8T6为主控芯片。与主机一样,无线传输采用nRF24L01芯片和主机进行通信。由AM2321温湿度模块测量室内温湿度,该芯片比较灵敏、准确,对温度的分辨率可达到0.1℃,精度为±0.5℃,它通过I2C总线和主控进行通信。提供4种气体传感器的接口,分别为检测PM2.5的SDS011传感器接口、检测CO2的MH-Z14传感器接口、检测甲烷的MQ-2传感器接口和检测CO气体的MQ-7传感器接口。其中SDS011通过读取数据口的高电平比例来计算PM2.5的浓度,其他气体传感器均采用ADC转换的方式读取气体浓度。供电采用12 V开关电源和锂电池混合供电的方式,开关电源为常用供电方式,锂电池为备用供电方式[8],当停电时立即开启锂电池供电。 净化端内部主要由风扇、过滤网、负氧离子发生器组成。其中负氧离子发生器和风扇由监测端从机控制,负氧离子发生器由紫外灯板组成,紫外灯照射空气后可以产生大量负氧离子,使空气更加清新。过滤网由光触媒滤网、HEPA滤网、活性炭滤网组成,空气经过过滤网后不仅可以降解苯、甲苯等有害分子,还可以吸附PM2.5,吸收异味。当监测端主机检测到空气污浊时,控制风扇和紫外灯板净化空气。 2.2 软件方案 系统共使用4个2.4 G无线模块,模块初始状态均配置为接收方式,每个无线模块拥有不同的地址,依次为0x01到0x04。当某个模块需要发送数据时先配置发送方式,将接收地址和需要发送的数据写入数据包中后开启发送,数据包发送成功后会收到接收方的应答信号,可以根据应答信号的有无判断数据包是否发送成功。如果发送成功则重新切换成接收状态,如果发送失败则重新发送,连续5次发送失败后放弃发送。2.4 G网络数据包格式如表1所列[9]。 WiFi模块、蓝牙模块分别和电脑、手机建立连接后可直接使用发送函数发送数据。 监测端从机每分钟采集10次空气成分信息,经处理后发送到监测端主机。由于测量数据易受环境影响,会产生粗大误差,所以在10次测量结果中剔除粗大误差后取平均值作为当前空气浓度的真实值。剔除粗大误差采用格拉布斯准则:当某测量值Ui的残差的绝对值|Vi| G时,则剔除Ui,其中G值与测量次数和置信概率有关[10],为数据的标准差。 监测端主机首先接收空气成分数据,在TFT屏上显示,若与电脑或手机建立连接则将数据发送到电脑或者手机。当空气污浊(CO2浓度大于500 ppm、PM2.5浓度大于25 g/m3)时,发送净化指令到监测端从机,从机控制净化端净化空气。当有害气体浓度超过正常值时,开启声光警报,同时发送净化指令。监测端主机程序框图如图3所示。 3 系统测试 为检测2.4 G网络能否通信,可通过编程让4个监测端从机每秒发送20个字节的数据,在主机的TFT屏上实时显示接收到的数据,用以验证结果是否达到了预期要求。 为检测系统的净化能力以及测量的准确度,特地购置了阿格瑞斯公司型号为WP6120的PM2.5检测仪。在生活中,PM2.5的来源主要是厨房里的油烟,所以实验地点选择在厨房,将WP6120检测仪和本系统放置于同一地点并产生一定的油烟,记录两者的数据并绘制成如图4所示的净化效果图。 由测量结果可知,本系统的误差在±1 g/m3范围内,对PM2.5的滤除非常有效,整体上达到了设计要求。 4 结 语 本系统实现了空气检测及净化和可燃气体泄漏报警的功能。同时和物联网技术结合在一起,符合当今技术发展的方向。系统具有电脑客户端和手机App,TFT彩色屏等人机交互界面,非常人性化。系统具有很强的实用性,大大提高了人们的生活质量,可广泛应用于家庭、医疗系统、行政机关、企事业单位等场所。 室内系统设计论文:室内有害气体监测系统设计研究 摘 要:目前人们除了关心室外大气污染以外,也开始将关注点放在了室内空气污染方面,为了实时监测出室内空气的有害气体,笔者提出了一种室内有害气体的监测系统设计思路,可以对室内有害气体参数进行实时观测。该系统集成了有害气体的检测传感器,同时设置了集成电路,其在运行中可以对有害气体如甲烷、一氧化碳、甲醛等浓度进行检测,当有害气体浓度达到一定的限定值后,监测系统将发出警报,提醒人们及时对此做出处理。笔者在文中对该系统架构设计及功能实现简要论述,并对其应用进行相关探讨。 关键词:有害气体;监测系统;设计;研究 0.引言 目前市面上有许多种类的室内有害气体监测系统,但是大多数仪器都存在操作较为复杂,成本较高等缺点,导致了该系统难以普及到家庭之中,仅有部分专业机构才会安装该系统。然而目前许多家庭在买房后对房间进行装修,却难以对装修材料散发出的有害气体引起注意,长此以往很容易患上慢性疾病,因此安装室内有害气体监测系统是十分必要的。笔者对此提出一种适合家庭的经济、便捷的有害气体监测设备,其采用传感器作为优秀,具有较高的性价比,能够在日常生活中保护用户人身健康。 1.研究背景分析 随着人们生活水平的提高,加之房产“热潮”愈演愈烈,许多家庭开始疯狂购房,并对其进行装修,然而市面上的装修材料质量良莠不齐,很容易在室内散发出有害气体。据统计,每年因为室内空气污染而死亡的人数已达到11.1万人,可谓是一个非常庞大的群体。一般来说,室内有害气体的来源包括两方面:一是现代化社会需求大,工业发展十分迅速,各类石油、化工、消防、火电厂、医药等厂房向大气排放各种有害气体,这些气体严重影响了厂房工人和附近居民的身体健康,对此,工厂一定要改变原来的排污方式,保证居民的居住环境绿色、健康;二是现代化社会的物质水平提高,人们对室内的装修要求提高,然而各种新式的装修材料中正隐藏着大量的有毒气体。基于以上的原因,目前社会中部分家庭空气质量较差,而仅仅依靠自己的感官是无法判断其是否有害,对此多数科研人员进行了研究,设计出了一套室内有害气体监测系统。过去的系统设计具有操作复杂、价格昂贵的特点,导致了该监测系统并未在普通家庭得到普及。因此,笔者对原系统重新进行改良,设计了一套适合普通家庭使用的有害气体检测系统。 2.系统整体架构 2.1 整体架构 (1)整个系统的框架由六大模块组成,每个模块都有自己对应的功能: 控制模块,该模块采用的是ATmega16单片机设备,它可以大大地提高系统代码的运行效率,比一般的控制模块提高约10倍以上的数据吞吐率。 (2)显示电路,其选用了LCD12864显示屏,为中文字库型系统,适用于中国居民使用,电路可以将处理后的结果显示在屏幕上,给用户直观的感受。 (3)电源模块以及报警模块,电源模块采用USB供电,具有方便使用、节约用电的效果;报警模块则采用普通的蜂鸣器和发光二极管,在有害气体浓度超出指标时进行报警,报警模式为发光和声响交替,能够起到提醒用户的作用。 (4)传感模块,其内部安装有感应不同气体浓度的传感器,可以对空气中有害气体的浓度进行感应,传感器再将得到的信息传递给单片机,而单片机会把信息传递给报警器和显示屏幕,让整个系统得以循环运行。 (5)独立键盘模块,该模块设立了3个键来检测有害气体的浓度状况并将其,另外还设有其他的键可重启整个系统,使得系统可以反复地进行。 (6)GSM模块,该模块选用了SIM900A芯片,其主要功能是在浓度达到限定值后,将已设定好的通知短信发送给用户,以此来通知用户空气中有害气体的浓度达到限定值,并做出相应的处理。 2.2 功能实现 该系统分为6个模块,各个模块相互独立又相互联系。系统启用后,传感器开始工作将收集到的信息传递给单片机,单片机将信息处理了以后再将信息显示在显示屏上,如果超标的话,报警器会开始工作,这样就构成了一个完整的系统,该系统的功能得以实现. 3.系统设计 3.1 硬件设计 本系统主要由6个模块组成,分别为:控制芯片、显示、传感器、独立键盘、供电以及GSM等,整个系统的结构如图1所示。系统的控制优秀采用了ATmega16单片,并且融合了MQ-7、MQ-138和MQ-2等系统来分别监测一氧化碳、甲醛以及甲烷的浓度,通过浓度来判断该气体目前对人体的危害程度。在浓度判断结束后,系统将会把采集的数据传递给单机片,当数据到达后,单机片会对这些数据进行分析处理,处理后会将结果传到显示屏,如果浓度达到限定值,则报警器就会响,以此来提醒用户室内空气中的有害气体浓度已经超标,有助于人们及时做出处理(开窗通风,暂时离开)。报警器采用普通的有源蜂鸣器设备,指示灯则选用发光二极管,供电模块采用USB接口,GSM模块采用SIM900系统,这些设备相对便捷,方便人们操作,以上的功能模式即组成一个完整的系统。 3.2 软件设计 软件部分的设计主要针对传感器检测到有害气体浓度后对低电平进行的处理环节。在程序初始化的阶段后,用户可以在机器的外部通过表示有何种有害气体的监测按钮,选择自己想要监测的气体,并且系统监测后会在LED屏幕上显示监测后处理过的数据,得到室内有害气体的浓度情况和室内空气等级质量数据。当监测浓度超过初始设定的限定值后,报警器发光闪烁并发出报警声响,同时也将发出文字报警短信。在处理室内空气的有害气体后,按下复原键就可以将该装置恢复到初始状态,使得系统初始化,根据用户的需要再次进行工作。 4.系统测试与应用 本产品的设计思路与电路原理较为简单,测试时主要是为了检测测试器电路状况和其工作情况。笔者将其安置在一个密闭的盒子内,先将其中通入一定浓度的甲烷,进行测定后复原,再输入比之前量更多的甲烷,以此类推几次试验后,再用同样的方式对其他的有害气体进行相同的实验。通过实验发现,该系统的监测时间较短,复原较快,并且能够快速而且准确地判读空气中有害气体的浓度并做出分析,同时显示在显示屏上,报警系统也可以正常地进行工作。感应器系统如图2所示,其能够实现良好工作,且由于性能较高,成本较低,因此值得推广应用。 结语 本系统对于室内有害气体的监测具有良好的效果,并且操作十分便捷,成本较低,适用于各收入层次的家庭。因为该系统对烟雾比较敏感,因此在烟雾较多的环境中难以进行正确判断,有时可能产生错误的数据,而这也是该系统的不足之处。但从整体来看,笔者通过多次对该系统进行实验,系统各方面都是比较稳定的,可以正常地进行工作,运行的速度也能够达到设计的要求,该设备的电路模块便携性高,有益于对系统进行调试和升级。总而言之,该室内有害气体监测系统,具有实用性强、价格低廉、操作简单、易于普及等多个优点,可以对室内的有害气体浓度做出正确的判断,从而保证了用户的健康生活。 室内系统设计论文:基于单片机的室内温度控制系统设计 摘 要:单片机在当今世界运用得十分广泛,所以学习以及利用单片机实现我们想要实现的功能是一种趋势和必然。设计中,我们采用STC89C51单片机来控制房间室温的温度。这个系统包括以下几个具体的模块:测温模块、显示模块,以及调节模块共同组成。测温模块运用Pt100温度传感器进行温度的测量并转换成数字输出信号便于检测与进一步的调节,显示模块采用两位LED数码管显示,精度为1摄氏度。调节模块主要由两部分构成,一部分为调低温度的如自动调节温度的风扇及空气压缩机等制冷设备,另一部分为根据室温升高温度的调温电热炉。环境适宜温度:根据资料显示,人的舒适温度为25摄氏度到28摄氏度之间,故该系统预设温度为27摄氏度。 关键词:室内温度控制;STC89C51单片机;Pt100温度传感器 1 各模块的介绍 1.1 STC89C51单片机 STC89C51RC采用的是8051核的ISP系统可编程芯片,ISP为“In System Programming”的缩写。工作时最高可拥有80MHz的时钟频率,片内包含的Flash只读程序存储器为8K Bytes,它可反复擦写1000次,该单片机既由MCS-51指令系统又有80C51的引脚结构,有通用的8位中央处理器在STC89C51内部集成,并且它还包含ISP Flash存储单元,可以实现在系统可编程的功能,可以用电脑进行程序的下载,无需购买通用编程器。STC89C51RC系列的单片机是单时钟/机器周期(1T)的兼容8051 内核单片机,既高速又低耗。 1.2 Pt100温度传感器 Pt100温度传感器是测量温度并利用自身阻值由温度变化而产生变化的特点进行温度信号转换成标准的输出信号的仪表,可以用来检测和调节工程生产过程的温度参数。由两部分构成带传感器的变送器,它们分别是“传感器”和“信号转换器”。热电偶或者热电阻是传感器的主要材料;信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成(由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的,因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器),有些变送器增加了显示单元,有些还具有现场总线功能。 1.3 LED数码管 LED数码管实际上是由七段LED灯组成一个“8”字形,若算上小点则共有八个LED小灯,根据各个小灯亮灭不同,它可以显示从“0”到十六进制的“F”。LED数码管按连接方式的不同可分为共阴极接法和共阳极接法。共阴极接法的数码管要接通高电平才可以导通工作,而共阳极则需要接通低电平才可以导通工作。本设计采用共阴极接法的两位LED数码管,连接在单片机的P2口。 1.4 继电器控制的加热系统 单片机通过P1.1引脚对继电器的断开和和闭合进行控制从而控制加热系统的工作与否。当输出为低电平时,三极管导通,加热系统开始工作。当输出为高电平时,三极管截止,加热系统停止工作。 2 设计思路 2.1 总体思路 本系统运用STC89C51单片机进行对于室温的测量及调控,运用Pt100温度传感器进行温度的测量以及标准信号的传输,这样做是为了进一步的对温度进行调节。我们在上文已经了解到了Pt100温度传感器既包括传感器又包括信号转换器,这满足我们对温度检测后转换成标准信号交给单片机进行判断的要求。它设计的主要原理为根据温度的不同则自身电阻值不同,从而影响电路中电压,所以根据温度的不同可换算成不同的电压值,也就有不同的标准信号相对应。当单片机检测到温度传感器发送给单片机的标准信号之后,单片机根据预先设定的温度进行判断,若高于这个温度则使风扇转动,若低于这个温度则使风扇停转并且使暖炉工作。在所有过程中,用LED数码管来进行温度的显示。 2.2 交流调温风扇部分 该风扇工作原理为根据温度不同来调整风速,风速共有四档,但为了简洁起见只用其中两档,即0档和四档,当室温小于等于27摄氏度时,该风扇为零度,当室温大于27度时,该风扇转速为四档。 2.3 继电器控制的加热系统部分 作为调高温度的部分,它需要交流供电,而单片机只能提供最大为5伏的电压,所以想要通过单片机直接对加热系统进行控制是不现实的,所以在这里用到了继电器来实现加热系统中电路的导通和断开,而用单片机来控制继电器是否工作,当单片机P1.1引脚输出低电平时三极管导通,加热系统开始工作,而当P1.1引脚输出高电平时,三极管截止,加热系统停止工作。 2.4 A/D转换器 在这个室温调控系统中,A/D转换器在Pt100温度传感器电路中,是为了将热电阻测得的温度信号转换成标准的数字信号以便于单片机检测并作出相应的运算及判断。因为单片机只能运算数字语言,即“0”和“1”,不能直接对温度信号加以运算,故我们需要用A/D转换装置将信号进行转化,相当于“翻译”的功能。 3 主接线的设计 在主接线的优秀部分是四十只引脚的STC89C51单片机,它的P2口连接一个共阴极两位LED数码管,而它的阴极分别连接在单片机的P1.6引脚和P1.7引脚,数码管用来显示当前温度,而温度的来源为Pt100温度传感器测量的温度。Pt100温度传感器测量的温度通过一个A/D转换装置连接在STC89C51单片机的P0口上,实现温度信号转换成标准数字信号并向单片机传输的功能。STC89C51单片机接收到温度转换成的标准数字信号后,通过扫描预先下载进去的主程序进行内部的运算与判断,当温度高于27摄氏度时,启动交流调速风扇,进行降温工作,而当温度低于27度后,交流调速风扇将停止工作,并且在室温比27摄氏度低很多(在本设计中为5摄氏度)时使单片机控制继电器使增温系统工作,知道温度重新升回27摄氏度。 4 主程序的设计 本程序运用C语言来进行设计,设计的主体思路是分别设计A/D转换子程序、数码管显示子程序、温度调控子程序,其中交流调速风扇的调速程序要通过中断程序来实现,它的主要原理是:我国交流电的频率为50Hz,即周期为0.02s,我们先将供给交流调速风扇的交流电整流成连续的正半周期的交流电,利用单片机控制通电与断电的占空比从而调节交流调速风扇的档位,在中断程序中根据Pt100温度传感器测得的温度信号转换成的标准数字信号的不同来设定不同的占空比。对于Pt100温度传感器测得的温度信号,要根据公式转换成一个对应的数字,整体趋势是温度越高这个数字越低。这部分由程序中的A/D转换子程序来实现。对于数码管的显示,我们通过定义数字表以及定义端口(用两个不同的参数来表示连接数码管阴极的P1.6引脚和P1.7引脚)来实现对数码管显示的控制。对于交流调速风扇和对加热系统的控制在主程序中是通过设定两个不同的参数来实现的,这两个参数分别代表连接继电器的P1.1引脚和连接交流调速风扇的P1.2引脚,通过给这两个参数赋值(“0”和“1”)来实现降温和升温的功能。 室内系统设计论文:基于物联传感网的抽水蓄能电站ToA室内定位系统设计 摘 要:文章结合抽水蓄能水电站的实际情况,重点对传感网络接入方式、传输网络的构成以及传输网络的多跳级联进行阐述。我们首先提出了基于接收信号强度指示指标RSSI对所有测距的结果进行排序过滤,然后对信号强度越高的测距结果分配越高的计算权重,其对定位结果的影响越大,并且通过增加定位基站的数量来弥补电磁干扰的影响,最后对每个特定的定位基站进行有效测距距离。经过优化后定位精度明显提高。 关键词:物联网;传感网;传输网;水电站;ToA;室内定位 1 概述 物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网对于电网来说,并非一个全新的事物,相关技术已经“渗入”智能电网的各个环节,被用于信息采集、状态监测、回馈控制等,从而全方位提高智能电网各环节的信息感知深度和广度。物联网技术为提高电网效率、供电可靠性提供了技术支撑,RFID技术、各类传感器、定位技术、图像获取技术等使仓库管理、变电站监控、抢修定位与调度、巡检定位、故障识别等业务实现灵活、高效、可靠的智能化应用。 2 物联网系统框架及软硬件设计 文章设计的物联网平台系统架构如图1所示。 平台包括:2.4GHz定位基站,2.4GHz定位手持机,433MHz贴片式无线测温传感器,433MHz双频无线传感器转发基站,433MHz通信基站,433MHz通信汇聚端以及应用层上位机软件。 2.1 贴片式无线传感器节点 数据收发模块采用CC1101芯片,CC1101是Ti推出的ISM频段无线收发芯片,其主要工作在433MHz-915MHz频段,最大的输出功率可达10dbm,灵敏度高,低功耗的电流,正常接收模式下为16mA,支持0-500Kbps的传输速率,支持多种调制模式并提供对同步字的检测、地址的校验,具有灵活的数据包长度以及支持自动CRC的处理。 2.2 贴片式无线测温节点 文章无线节点采用的是一种星形网络结构,软件主要由以下几方面组成:支持多跳和级联的无线网络通信协议、A/D转换程序、外部中断程序以及温度采集通信程序。无线网络协议程序主要包括无线协议的相关部分以及对传感器信息的处理。A/D转换程序主要是采集电池电压。外部中断程序主要是用于唤醒休眠的CC1101模块。 3 抽水蓄能水电站定位系统设计 3.1 水电站室内定位系统的挑战 在室内环境下,很多遮挡物以及金属对无线电波的反射等原因,能产生多径干扰和非视距测距,它们对实际测距结果会造成较大的误差。由于水电站地下厂房内遍布着金属,电磁环境也比较复杂,必然会给测距结果带来较大误差,例如会产生有效测距距离过近的问题、非视距测距造成测量距离过大的问题。 3.2 有效测距距离过近的问题 表1中的数据是在水电站现场,用定位手持机对定位基站进行测距的测试结果,从结果可以看出在开阔的地下大厅一层有效测距的距离大概为25米左右,然而在向更远的距离进行移动的时候,基本测量不到距离结果,唯一测量到的距离值为78米,但是其真实距离为55米,所以看出复杂的电磁环境对测距结果干扰很严重。 ToA算法的测量距离和真实距离的关系为:d1服从N(d,σ2)分布,其中d1是测量距离,d是定位手持机和定位基站之间的真实距离,σ2是测量方差。σ大小与d成正比例,真实距离越大,测量误差就越大。在非视距测距的情况下,测距误差为1%左右。虽然室内环境的有效测距距离比较近,但是可以满足ToA定位系统的应用。 3.3 非视距测距的影响 在对安装了定位系统的地下厂房进行测试时,发现非视距测距对测距精度的影响很大,当出现如下情况的时候,就会产生非视距测距的现象,造成测距结果比真实结果大,严重影响定位的精度。如图2所示,当手持机与定位基站之间的实际距离为15米时,由于它们之间存在着遮挡物,所以无线电波不能直线到达被测基站,实际的测距结果是通过与后侧墙壁的反射后的距离。实际测距的距离为R1+R2≈35米,比实际距离大了15米。如果此测距结果用于最终的定位算法中,将会严重地影响定位的精度,从而得出工作人员在实际场景中跳来跳去的结果。 3.4 定位系统的优化手段 3.4.1 对定位基站进行扩展参数设置 水电站地下大厅内一共布置了9个定位基站,因此理论上定位手持机最多可以测量到周围9个定位基站的距离,但是最小二乘法等定位算法使用3组测距结果即可。从测试结果来看,每个定位基站的有效测量距离都在40米以内,并且由于遮挡物位置的不同,所以每个定位基站会有所差异。在数据库端对每个定位基站进行有效的距离配置时,当出现超过此测量距离的数值时,可以直接过滤掉该数值,从而最大程度地避免多径干扰和非视距测距距离对定位结果的影响。 3.4.2 对算法进行优化 在传统的ToA算法中,每组测距结果的N个测距值的权重是一样的,这样一个或几个测距偏差比较大的测距值将直接导致定位结果误差偏大。结合水电站的实际使用环境来看,接收信号强度数值越大的测距结果,其真实距离越远,那么测量距离的误差就可能越大。因为安装的定位基站数量比较多,每个基站之间的间隔为25米,所以测距距离越近的越可靠是毋庸置疑的。 4 水电站现场室内定位结果 首先过滤掉不合理的ToA测距距离,在图3中的“*”ToA代表用仅过滤后得到的ToA测距距离进行定位的位置结果,再根据接收信号强度指示指标RSSI对过滤后的ToA测距距离进行排序,并且对信号强度越高的测距结果分配越高计算权重,图中“+”RSSI-ToA代表用排序加权后进行定位的位置结果。 5 结束语 在物联网系统的基础上,为了弥补ToA算法在水电站环境中的缺陷,通过RSSI确定不同的测量距离值分配不同的计算权重值,在水电站地理环境中放置多个定位基站来解决复杂的电磁环境下单个基站有效测距距离过近的问题,对各个基站设定不同的权重值和有效测距距离,最大程度地过滤掉不合适的测量距离值,从而加大可信度高的测距值的权重,使定位结果更接近于实际位置,提高了定位系统的精度。 室内系统设计论文:基于物联网的LED室内照明系统设计趋势探讨 摘要:物联网技术是新时代信息技术的优秀,它借助互联网将物物相连,实现延伸和扩展,通过智能感知、识别技术和普适计算的方法实现信息沟通,应用于网络融合。文章结合物联网LED照明系统概述,以物联网的LED室内变照度照明系统控制方法为例,探讨了照明系统设计的发展趋势。 关键词:物联网技术;LED;室内照明系统;智能感知;识别技术;普适计算 随着信息技术的发展,社会经济文化进入新的时期,人们对未来生活也开展了较多的探索,基于物联网的照明系统设计研究具有重要的意义,也会对LED室内照明领域产生深远的影响。物联网应用信息技术将互感器和控制器等联系在一起,提高了系统中设备和资源的个性化和智能化。物联网技术保证日常应用中的物品有思想,体现出智能化特点,为日常生活带来重要的变革,基于物联网的LED室内照明系统也会为人们提供更高质量的生活。 1 基于物联网的LED照明系统概述 随着人们生活水平的提高,对室内照明系统的要求由原来的节能环保转变为对精神层次的追求,例如照明系统的健康化、智能化和艺术化。LED照明灯具应用功能过程中充分体现出轻巧、不易碎、色彩丰富、便于光色控制和组合的优点,为室内照明灯具的健康化和艺术化奠定了基础。 物联网技术中借助互联网和传感网的优势,实现了室内照明系统的网络化、智能化。在物联网技术发展的大背景下,室外成员可以应用计算机实现远程控制,自动发送电子邮件和短信,完善照明系统的报警功能。室内照明灯具的生产厂家可以借助网络对技术人员提供指导,便于及时排除故障,从而提高产品售后服务的质量。智能化的室内照明系统可以记录用户的生活习惯和作息方式,借助可靠的情景感知技术与其他家用电器之间产生互动,体现智能化的优势,提高人们的生活质量。随着物联网技术在室内LED照明系统中的深度融合,将彻底改变人们的生活方式,成为室内生活的重要角色。 2 基于物联网的LED室内变照度照明系统研究 2.1 照度要求 照度是指物体被照亮的程度,从一个方向上看,在固定方向上任何表面每单位投影面积上的光照强度,照度也是室内照明系统的重要指标。照度会对室内人员的生活产生重要的影响,由于照度给人们的视觉感受不一样,在连续工作的同时,如果照度不足,将会严重影响人们的视力,引发头晕、皮肤病等问题。购物商场内的照度将会影响商品的视觉效果,合适的照度将会激发客户的购买欲望,有利于销售。 在同一栋大楼中,由于房间位置的不同,人们对照度的要求也会不同。与传统灯具相比,LED灯具具有良好的可调性,很容易满足人们对室内照度的需求,光线不足时可以将灯具调亮一些,也可以在光线充足时将灯具调暗一些或者关闭。 2.2 基于物联网的照度控制方法 将物联网技术应用于室内LED照度控制,需要从室内照度的智能感知层、智能建筑网络层和智能变照度控制层方面进行分析。 为了实现对LED灯具的照度控制,需要及时掌握室内的照度,目前在计算室内光照度的过程中,需要结合灯具、室内光反射情况和平均照度,现介绍以下方法: 第一步,选择特定的房间,在地面上做出规划,分出边长为1m的正方形网格,同时测出不同交叉点的照度。 第二步,应用不同交叉点的照度构建光场模型。利用光场模型计算出房间中任何一点的照度。在应用该模型的过程中,已知房间内的点有A1、A2、A3、A4……An,并且已经知道这些点的光照度,结合这些已知点的坐标,求出任意一点的照度。 第三步,在建立模型的基础上,应用已知点的光照度和待定点的坐标为神经网络的输入,计算出相应点的光照度。 为了实现设计目的,在设计过程中应用分级控制方法,不同的灯具作为相应的子节点,集中控制器对不同子节点进行控制,同时将集中控制器连接在中央控制器中。其中子节点可以是无线灯光控制的节点,集控器是无线节点的集中控制单元,机控软件选为局域网PC机的控制软件。 灯光控制可以应用无线通信和无线节点实现集中控制,其中将无线节点集中控制器连接在局域网服务器上,在局域网服务器的帮助下,可以连接到外网服务器上,收集、PC设备等都可以借助外网服务器对灯光进行监测。 系统硬件设计方面,主要涉及到节点模块和集控模块的设计。子节点设计的重点在无线接收模块和照度检测模块。其中无线接收模块可以及时准确地获取信号,并对信号进行解码,如果解码有效,解码信号将会在处理器中被处理,可以结合实际信号,将不同占空比的PWM信号输出,实现灯光的驱动和调节。如果解码信号无效,将不会做出任何处理。照度检测模块主要实现对光通量的变化进行检测,如果光通量出现变化,可以及时将信号反馈到中央处理器,对信号进行分析处理后对PWM进行调节。集控器设计过程中应用多个中央处理器协同工作,实现物联网的组网和信号模拟,将模拟信号转换为控制信号,同时中央处理器也可以实现编码,及时将编码发射出去。 3 基于物联网的LED室内照明系统的设计趋势 在物联网技术逐渐普及的同时,智慧城市的建设理念也被人们接受,设计师在融合物联网技术的过程中,对室内LED照明系统进行深入研究,在未来的发展过程中,照明系统体现出自适应和自管理的优势。 3.1 照明系统借助全面感知的能力实现自适应 未来的发展过程中,室内照明系统将体现出“聪明能干”的特点,体现出自适应的优势。在应用传感技术、无线通信技术和RFID射频识别技术的过程中,照明系统借助内部的传感器系统和微处理系统获取环境的变化信息,基于物联网的LED照明系统感知环境信息,可以随环境而变,自适应地提出解决方案,为人们提供自然的服务。 将先进的传感器系统嵌入到物联网LED室内照明系统中,可以及时感知环境变化,借助神经网络模糊控制方法,结合环境变化快速制定出工作方案,适应用户的需求,可以节省用户的选择时间,灯具的使用过程也更加人性化和智能化,如果用户在应用的过程中出现生活习惯的变化,照明系统将会生成新的设定方式。例如,LED照明系统需要根据冰箱开启的时间自动调节照度,针对智能型热水器而言,可以根据外部环境温度的变化,应用LED照明系统为用户提供水温信息和水量信息。 3.2 照明系统借助智能化技术实现自管理 未来的发展过程中,室内照明系统将体现出自管理的能力。未来物联网LED室内照明系统应用智能化技术,打破传统程序框架的束缚,不仅仅局限于设计师设计定的程序,也会不断改变传统的被动接受指令和执行指令,改变传统控制系统中的单一控制方法,而是发展成为拥有智能化特点、拥有多种思维方式的设备,可以实现自主识别、自主判断、自主学习等功能。 在对照明灯具自身进行控制的同时,还可以应用物联网技术构建智能化控制系统,掌握生产流程和运行参数,对生产环境进行可靠的监控,实现LED产品生产过程的智能化控制和管理,尽可能消除人为因素的影响,保证生产过程中的安全,可以避免生产过程对环境造成破坏。 4 结语 信息技术的发展为物联网技术的应用提供了坚实的平台。将物理网技术应用于LED室内照明系统中,拥有可靠的技术发展平台和良好的技术环境,有利于实现智慧生活,为人们提供更加便捷、舒适、安全、智能的生活空间。目前,室内LED照明系统还处于发展阶段,在物联网技术不断发展的过程中,室内LED照明系统将会朝着网络化、信息化和智慧化方向发展。LED照明系统不仅绿色环保,而且有利于提升城市形象、美化居住环境,为人们提供更加安全舒适的照明系统。 室内系统设计论文:四网协同室内分布系统设计研究 【摘要】 本文结合中国移动通信网络规划及现有室内分布系统工程建设情况,依据中国移动“四网协同”室内分布系统的规划设计及运行效果,对“四网协同”室内分布系统如何设计,从覆盖,容量,分区,切换,外泄,合路等方面进行研究。 【关键词】 四网协同 室分设计 覆盖 容量 小区规划 切换/外泄 合路 一、引言 随着通信技术的发展,移动通信工程建设从单一制式建设发展到多制式共同建设,运营商不同制式的网络该如何进行业务分流?如何利用最少的投资获取最大的利润?如何打造覆盖全面、网络质量高、数据速率快的无线网络?这将是未来室内分布系统设计时应考虑的重点。 所谓“四网协同”即通过整体协同规划原则,实现不同区域、不同场景的差异化网络建设,实现网络价值的最大化。 二、“四网协同”室分设计研究 2.1四网协同室分设计需求细化 在勘测及规划前期,设计人员应详细了解站点环境,明确覆盖需求,须考虑当前及未来两年内覆盖需求区域对移动GSM/TD-SCDMA/WLAN/TD-LTE四网信号的覆盖需求,优选GSM/TD-SCDMA/WLAN/TD-LTE四网系统同步规划。一来在设计规划及工程实施方面可以避免系统调整架构,反复实施工程,站点多次投资;二来可以方便业主一体化协商,降低业主反感程度,有利于最大化实现“四网协同”覆盖要求。 2.2四网协同室分覆盖设计 “四网协同”系统中,WLAN系统因频率最高,穿透能力最差,在同等环境下,室分天线覆盖区域衰减最大。加上终端对边缘场强要求要求大于-80dBm甚至更高,依据空间损耗L0(dB)=32.44+20lgF+20lgD.(式中,F为频率,单位MHz;D为移动台与天线之间的距离,单位KM),可以得出WLAN系统中天线覆盖半径大致6~10米,并优先天线入户布放。对于无WLAN系统热点覆盖的区域,如停车场,避难层等,天线覆盖半径取10~16米。 对于电梯覆盖,考虑多系统合路,应采用定向壁挂隔三层(主瓣朝电梯厅)或隔四层(主瓣朝电梯井道)布放于电梯井道,确保覆盖。 “四网协同”系统中,在规划覆盖天线密度后,可依据现场环境确定平面安装图。根据各系统的边缘覆盖场强推算出各系统要求的天线口功率,再由天线口功率反推出各个系统所需总功率。由于各系统设备功率不一致,适用的主要业务场景和覆盖能力也不一样,从而引发对“四网协同”容量探讨。 2.3四网协同室分容量设计 GSM(GSM900 DCS1800)系统,容量需求主要由话务需求及覆盖需求决定。目前话务一般是这样计算:话务量=站点人流量×手机用户比例×移动用户比例×每用户忙时话务×修正因子。覆盖方面,依据“降三高”及“话务下沉”的原则,单小区配置不高于8,对于部分无线利用率偏高,用户需求较高的区域,可采用GSM900与DCS1800混频组网。 TD-SCDMA系统,容量主要由数据业务需求来决定,即数据业务大概占语音业务的30%,TD-SCDMA系统容量暂时按照2G语音业务×1.3计算。 WLAN系统,容量需求主要由用户数量来决定。一般每个AP大约支持30个用户。对于用户超高区域。如场馆/会所/机场等区域,可加入单独AP覆盖,以缓解容量压力。 TD-LTE系统,容量估算的方法与GSM/TD-SCDMA/ WLAN系统的容量估算方法不同,由于影响TD-LTE容量估算的因素较多,包括结构环境、干扰抑制、设备性能等因素,目前,行业内主要是通过设计仿真,现场测试,然后统计分析数据的方法获得不同无线场景下、网络和UE不同配置下的小区吞吐量和小区边缘吞吐量。 2.4四网协同室分分区规划设计 GSM(GSM900 DCS1800)系统,分区需求主要由容量需求,覆盖需求,频率规范决定。针对用户密度高地区,无线利用率偏高,出现话务拥塞等现象时。可以将原有小区划分为若干单小区,满足话务量高的需要。覆盖方面,由于系统覆盖面积大,馈线布放难度高,馈线损耗大,所以必须将覆盖区域分为若干单小区。频率方面,由于小区较多,会出现同邻频干扰现象,加上容量的影响,可以采用GSM900 DCS1800混频组网分区。 TD-SCDMA系统,分区主要由容量需求及系统升级需求决定。TD-SCDMA系统分区规划一般是:单小区RRU数量优先不超过6台,各光口RRU级联数量不超过3台。 WLAN系统,分区主要由容量需求及频率规划决定。容量需求分区,可以采用2.4G与5.8G分区覆盖相结合。频率规划,WLAN系统现网频点的1,6,11可交替使用。 TD-LTE系统,分区主要由频率规划及系统规模决定。由于TD-LTE子载波众多,室内系统大都采用O1配置。因此业务需求须设置多个小区时,相邻小区间建议采用异频组网。并在建筑物内利用自然阻隔合理进行频率规划。同层小区间频率也可交错复用,受系统规模影响,当单小区LTE RRU数量超过6台时须分区。 2.5四网协同室分切换/外泄设计 “四网协同”系统中,运营商为了充分利用系统资源,并适应话音向数据网络升级转型,已经在各系统间做了优化切换。常见的如:2G/3G网络互操作,G/T网络分流等。在此只对室内分布系统部分进行探讨。 GSM(GSM900 DCS1800)系统,切换主要指室分系统各小区之间及室内与室外信号的切换。室分系统各小区切换主要表现为混频组网切换,楼宇上下切换,楼层左右切换,覆盖区同心圆切换,各覆盖小区与切换小区切换,电梯与楼层切换等。 针对室分小区内部切换,我们可以采取以下几种方法: A.加大切换区域,即在切换边界区域将待切换的小区信号加强,保留足够的缓冲区域。 B.无法加大切换区域时,尽量减少切换。可以借助电梯井道,建筑物天花板、墙体等自身障碍物产生的穿透损耗形成小区间的隔离。 针对室分小区与室外小区切换,除了考虑以上方法,还必须考虑外泄问题:常用防止外泄的方法有: 在临界区域使用定向天线。 利用现场建筑物特点,依靠建筑物的遮挡防止外泄。 现场无法安装定向天线且天线无遮挡时,可适当降低室内吸顶天线口功率防止外泄。 2.6四网协同室分合路方式设计 目前室内分布系统由于通信制式的增加基本都经过了多次工程建设,大多采用了多系统合路共天馈系统方式。但多次合路带来的后果就是:合路器的插损导致各系统功率下降,加上工程工艺质量差或器件质量差导致多系统指标恶化。设计上建议优先使用高性能四频合路器,以满足“四网协同”多系统室内分布系统合路要求。 三、结语 四网协同是综合考虑网络的规划、建设与融合,最终目的是提升客户感知、挖掘管道价值。它既可以均衡网络容量、引导业务分流、保障用户体验,提升整体管道价值,也符合中国移动提出的建设“六分在设计方案、三分在产品质量、一分在工程实施”的工程优生理念。
工业分析技术论文:工业无损害检测技术特征分析论文 摘要:本文针对应用激光、超声和射线等方法的无损检测技术,分别对其概念、检测方法、优缺点做了详细阐述。在跟踪和预测无损检测技术未来发展动态的基础上,说明了无损检测技术在未来的工业检测领域中的重大意义。 关键词:激光无损检测超声无损检测射线无损检测 在现代生产中针对不同对象选择何种无损检测方法已成为人们关注的问题,为解决好这个问题,就必须对无损检测方法及其特征有较全面的了解。所谓无损检测,是在不损伤材料和成品的条件下研究其内部和表面有无缺陷的手段。也就是说,它利用材料内部结构的异常或缺陷的存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化,评价结构异常和缺陷存在及其危害程度。下面简要介绍三种常用方法的应用和发展。 一、激光技术在无损检测领域的应用与发展 激光技术在无损检测领域的应用始于七十年代初期,由于激光本身所具有的独特性能,使其在无损检测领域的应用不断扩大,并逐渐形成了激光全息、激光超声等无损检测新技术,这些技术由于其在现代无损检测方面具有独特能力而无可争议地成为无损检测领域的新成员。 1.激光全息无损检测技术 激光全息术是激光技术在无损检测领域应用最早、用得最多的方法。激光全息无损检测约占激光全息术总应用的25%。其检测的基本原理是通过对被测物体加外加载荷,利用有缺陷部位的形变量与其它部位不同的特点,通过加载前后所形成的全息图像的叠加来反映材料、结构内部是否存在缺陷。 激光全息无损检测技术的发展方向主要有以下几方面。 (1)将全息图记录在非线性记录材料上,以实现干涉图像的实时显现。 (2)利用计算机图像处理技术获取干涉条纹的实时定量数据。 (3)采用新的干涉技术,如相移干涉技术。在原来的基础上进一步提高全息技术的分辨率和准确性。 2.激光超声无损检测技术 激光超声技术是七十年代中期发展起来的无损检测新技术。它利用Q开关脉冲激光器发出的激光束照射被测物体,激发出超声波,采用干涉仪显示该超声波的干涉条纹。与其他超声无损检测方法相比,激光超声检测的主要优越性如下。 (1)能实现一定距离之外的非接触检测,不存在耦合与匹配问题。 (2)利用超短激光脉冲可以得到超短声脉冲和高时间分辨率,可以在宽带范围内提取信息,实现宽带检测。 (3)易于聚焦,实现快速扫描和成像。 3.激光无损检测的发展 激光超声检测成本高,安全性较差,目前仍处于发展阶段。但在无损检测领域,激光超声检测在以下几方面的应用前景引起了人们的关注:(1)可用于高温条件下的检测.如热钢材的在线检测;(2)适用于某些不宜接近的样品,如放射性样品的检测;(3)激光束可入射到任何部位,可用于检测形状奇异的样品;(4)可用于超薄超细的样品及表面或亚表面层的检测。国外近几年已有将激光超声检测用于飞机复合材料的检测、热态钢的在线检测的报道,在化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体溅射等高温镀膜工艺过程中膜层厚度的实时检测方面也进行了研究。 二、超声检测技术在无损检测中的应用与发展 超声无损检测技术(UT)是五大常规检测技术之一,与其它常规无损检测技术相比,它具有被测对象范围广。检测深度大;缺陷定位准确,检测灵敏度高;成本低,使用方便;速度快,对人体无害以及便于现场使用等特点。 1.超声检测技术的应用 (1)目前大量应用于金属材料和构件质量在线监控和产品的在投检查。如钢板、管道、焊鞋、堆焊层、复合层、压力容器及高压管道、路轨和机车车辆零部件、棱元件及集成电路引线的检测等。 (2)各种新材料的检测。如有机基复合材料、金属基复合材料、结构陶瓷材料、陶瓷基复合材料等,超声检测技术已成为复合材料的支柱。 (3)非金属的检测。如混凝土、岩石、桩基和路面等质量检验,包括对其内部缺陷、内应力、强度的检测应用也逐渐增多。 (4)大型结构、压力容器和复杂设备的检测。由于超声成像直观易懂,检测精度较高。因此,近几年我国集超声成像技术及超声信号处理技术等多学科前沿成果于一体的超声机器人检测系统已研制成功,为复杂形状构件的自动扫描超声成像检测提供了有效手段。 (5)核电工业的超声检测。 (6)其它方面的超声检测。如医学诊断广泛应用超声检测技术;目前人们正试图将超声检测技术用于开辟其它新领域和行业,如人们正努力将超声检测技术用于血压控制系统进行系统作非接触检测、辨识。性能分析和故障诊断等。 2.超声检测技术的发展 在现代无损检测技术中,超声成像技术是一种令人瞩目的新技术。超声图像可以提供直观和大量的信息,直接反映物体的声学和力学性质,有着非常广阔的发展前景。现代超声成像技术都是计算机技术、信号采集技术和图象处理技术相结合的产物。数据采集技术、图象重建技术、自动化和智能化技术以及超声成像系统的性能价格比等发展直接影响超声检测图像化的进程。现代超声成像技术大多有自动化和智能化的特点,因而有许多优点,如检测的一致性好,可靠性、复现性高,存储的检测结果可随时调用,并可以对历次检测的结果自动比较,以对缺陷做动态检测等。 目前已经使用和正在开发的成像技术包括:超声B扫描成像,超声C扫描成像、超声D扫描成像,SAFT(合成孔径聚焦)成像,P扫描成像,超声全息成像,超声CT成像等技术。 三、射线技术在无损检测领域内的应用与发展 1.射线检测技术的应用 射线检测技术是利用射线(X射线、射线、中子射线等)穿过材料或工件时的强度衰减,检测其内部结构不连续性的技术。穿过材料或工件的射线由于强度不同在X射线胶片上的感光程度也不同,由此生成内部不连续的图像。 (1)早期使用在石油工业.分析钻井岩芯。 (2)在航空工业用于检验与评价复合材料和复合结构。评价某些复合件的制测技术的重要基础之一是数字图象处理技术,即使常规胶片射线照相技术,也在采用数字图象处理技术。 (3)今后重点应用的技术。1994年HaroldBerger在美国《材料评价》发表的“射线无损检测的趋势”中提出,在20世纪的最后10年和21世纪的初期,下列技术将得到广泛应用:①数字X射线实时检测系统在制造、在役检验和过程控制方面。②具有数据交换、使用NDT工作站的计算机化的射线检测系统。③小型、低成本的CT系统。④微焦点放大成像的x射线成像检验系统。⑤小型高灵敏度的X射线摄像机。⑥大面积的光电导X射线摄像机。 四、无损检测的发展趋势 1.超声相控阵技术 超声检测是应用最广泛的无损检测技术,具有许多优点,但需要耦合剂和换能器接近被检材料,因此,超声换能、电磁超声、超声相控阵技术得到快速发展。其中,超声相控阵技术是近年来超声检测中的一个新的技术热点。 超声相控阵技术使用不同形状的多阵元换能器来产生和接收超声波波束,通过控制换能器阵列中各阵元发射(或接收)脉冲的时间延迟,改变声波到达(或来自)物体内某点时的相位关系,实现聚焦点和声束方向的变化,然后采用机械扫描和电子扫描相结合的方法来实现图像成像。与传统超声检测相比,由于声束角度可控和可动态聚焦,超声相控阵技术具有可检测复杂结构件和盲区位置缺陷和较高的检测频率等特点,可实现高速、全方位和多角度检测。对于一些规则的被检测对象,如管形焊缝、板材和管材等,超声相控阵技术可提高检测效率、简化设计、降低技术成本。特别是在焊缝检测中,采用合理的相控阵检测技术,只需将换能器沿焊缝方向扫描即可实现对焊缝的覆盖扫查检测。 2.微波无损检测 微波无损检测技术将在330~3300MHz中某段频率的电磁波照射到被测物体上,通过分折反射波和透射波的振幅和相位变化以及波的模式变化,了解被测样品中的裂纹、裂缝、气孔等缺陷,确定分层媒质的脱粘、夹杂等的位置和尺寸,检测复合材料内部密度的不均匀程度。 微波的波长短、频带宽、方向性好、贯穿介电材料的能力强,类似于超声波。微波也可以同时在透射或反射模式中使用,但是微波不需要耦合剂,避免了耦合剂对材料的污染。由于微波能穿透对声波衰减很大的非金属材料,因此该技术最显著的特点在于可以进行最有效的无损扫描。微波的极比特性使材料纤维束方向的确定和生产过程中非直线性的监控成为可能。它还可提供精确的数据,使缺陷区域的大小和范围得以准确测定。此外,无需做特别的分析处理,采用该技术就可随时获得缺陷区域的三维实时图像。微波无损检测设备简单、费用低廉、易于操作、便于携带.但是由于微波不能穿透金属和导电性能较好的复合材料,因而不能检测此类复合结构内部的缺陷,只能检测金属表面裂纹缺陷及粗糙度。 近年来,随着军事工业和航空航天工业中各种高性能的复合材料、陶瓷材料的应用,微波无损检测的理论、技术和硬件系统都有了长足的进步,从而大大推动了微波无损检测技术的发展。 工业分析技术论文:现代汽车工业技术状况分析论文 编者按:本文主要从引言;问题呈现;解决对策;结束语四个方面进行论述。其中,主要包括:汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化、维修手段有待更新:汽车拥有量的不断增加,维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大、维修技术有待提高:汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展、制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实、现代手段的有效运用:汽车维修业推向现代管理模式和管理方式、汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理、维修人才的积极培养、加入对维修人员的考试行列应该是趋势等,具体材料请详见。 摘要:随着社会经济的快速发展和人们消费理念的逐渐更新,汽车已成为现代社会中人们工作、生活不可缺少的一种重要交通工具。然而,当我们在尽情享受现代汽车工业发展给我们生活带来种种便利的同时,我们也无法回避这么一个现实,那就是汽车随着行驶里程的增加和使用时间的延续,其技术状况将不断恶化。因此,我们不仅要不断研制性能优良的汽车,也要借助维护和修理水平的提高来恢复其技术状况。 关键词:汽车维修职业教育行业特征检测手段 一、引言 随着国民经济的快速发展,生产制造各领域也随之发生深刻变化,汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化。近几年随着我国汽车制造业和公路交通运输业的迅猛发展,汽车数量在不断增加,这客观上对汽车检测诊断和维修技术提出了较高要求,尤其对如何保证通过汽车维修确保车辆运行不造成或少造成社会公害问题更引起社会的广泛关注。笔者结合自己的认识和体会,拟对此问题谈谈个人的看法。 二、问题呈现 1.维修手段有待更新 纵观我国汽车维修行业,多少年来,一直无法摆脱手工作坊式工作模式,实现质的飞跃。特别是由于汽车拥有量的不断增加,维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大,人力往往难以对维修各部门工作进程进行有效监督和对企业经营数据进行准确的统计和分析。以一个三十人的维修行业的月度工时统计,如采用人工计算,需要一个工作人员一到两天的时间,加之维修周期长的统计报表,更是大大增加了管理者主观判断上的失误性,因此极大挫伤了维修员工的工作积极性,弱化了汽修行业的凝聚力;较为零散的管理也弱化了本行业在顾客心目中的形象,不利于为长期、灵活的客户服务奠定坚实的基础;行业维修手段的普遍落后无疑使修车时间延长,劳动效率降低,工时费增多,引起消费者不悦,这可以说是现在汽车维修业普遍存在的问题。同时汽车维修资料信息查询也一直以来处于原始、落后的现状,这一点是公认的,传统的汽车维修资料查询形式,如主要借助图书、杂志、报刊等落后传统媒体没有改变,其结果只能是信息量小、查询速度慢、资料更新迟缓,特别对于近几年来大量涌入的进口汽车,更因缺乏维修资料,给维修工作带来很大的困难,就相当一部分汽车维修技术人员而言,他们根本不可能将数千种车型的维修资料、数据、程序等记忆在大脑中,汽车维修现有落后的维修手段越来越显示出自身的局限性。 2.维修技术有待提高 汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展已经是一个不争的事实。现在汽车已经是高度的机电一体化,尤其微电子技术、电子控制技术在汽车上已经广泛应用,可就现在大部分汽车维修人员现有的维修技术,和他们所接受的一些职业教育和职业培训,已经不能满足现代汽车维修技术的要求;汽车维修中,维修人员确定维修思路由于受到自身先天条件(维修技术)的制约,显得较慢,且又不准确,所以遇到棘手的、错综复杂的故障就会感到束手无策,这种情况下许多人往往采用碰的方式,毫无头绪地对一些部件进行更换,给车主带来不必要的经济损失。就现在的一些顶级车而言,敲打维修只能是捉襟见肘,毫无意义。同时,制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实。我们知道,汽车废气排放的标准对现代汽车技术的要求越来越高,对于汽车维修业来说,不仅要求一些部件的重装质量非常好,而且要体现维修人员的高超的维修技巧,否则一般的维修水平就不能通过排放标准所规定的要求。综上所述,由于汽车职业教育跟不上维修行业一线上不断发展的形势,客观上已经导致了很多问题和争议,目前汽车维修行业人员的素质问题,特别是汽车维修职业教育问题日益突显,如何培养优秀的汽车维修工人,提高行业的整体素质,已经是摆在整个行业面前较为突出的问题。 三、解决对策 1.现代手段的有效运用 随着科学技术的快速发展,我们应尝试将以计算机为主要载体的现代信息技术运用到汽车维修业中去,以实现把汽车维修业推向现代管理模式和管理方式的高潮。我们有理由相信现代信息技术的运用将预示着汽车维修革命的到来,这种革命的到来会让汽车维修从业人员的维修服务意识不断根深蒂固,他们也将会切身体会到先进维修手段的运用所造就的是“高端服务”,这种服务将势必成为汽车维修行业将来竞争最重要的手段。当然,基于强势维修手段下的维修体系应该包含良好的维修服务、售前服务及售后服务,缺一不可。事实上现代信息技术的运用不仅可以加强维修人员的服务意识,也将有助于提高整个维修行业的运行效率,特别是有助于建立快捷,方便的客户维修信息和维修档案;建立稳定的客户关系和科学准确的维修经营数据。可以说,汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理,不仅速度快,时间短,资料全,效率高,而且准确及时的汽车维修报表在客观上也能减少管理者主观判断上可能造成的失误,这有利于加强维修全体员工的工作积极性,加强行业的凝聚力。伴随着网络技术的飞速发展,汽车维修专业互联网的开通将可以更迅速、快捷地提供维修配件、维修设备、维修资料、维修技术与管理人才等方面的供需信息,使维修行业经营者和管理者能够及时获得信息,作出正确的选择和决策,而互联网上的行业之间的技术交流和人才互访,也将加速汽车维修技术人员的整体技术水平提高。 2.维修人才的积极培养 汽车维修行业的健康有序发展维修人才是关键,任何离开或忽视了人自身发展的因素去寻求企业内部的所谓发展只能是空中楼阁。所以我们除了要求维修人员参加日常的维修培训外,使他们通过汽车维修专项技能认证体系来提高他们的维修水平也是行之有效的方法。诚然,我国曾经有类似于汽车修理工国家职业标准对汽车从业人员的认证考核,且早在本世纪初期就大约有十几万人通过鉴定并取得资格证书,但是原有的职业教育知识体系陈旧,没有充分体现现代汽车技术的闪光点和发展趋势,因此考虑新的适合汽车维修发展趋势的职业教育以及考试模式显得特别重要。同时,现在的职业技能鉴定是全科式的,几乎和汽车设计,制造,维修有关联的所有科目都得掌握,根据现代汽车设计和制造技术的发展情况来看,做汽车维修的专才显然不够,特别是随着汽车维修业的发展,以往对维修人员考核中比较弱化的项目,如汽车配件和估损以及维修企业管理,在现代维修业发展形势下显得格外重要,将它们加入对维修人员的考试行列应该是趋势。 事实上通过有关机构的调查表明,大部分行业内人士对这这考核项目都表现出极大的兴趣。而且我们认为,汽修考核应该涵盖目前汽车技术最新的发展要求,体现规范的诊断思路和操作流程,对于考试合格人员应统一颁发由国家劳动和社会保障部职业技能鉴定中心制订的证书,以确保国家职业资格证书的效力,只有这样才能确保对汽车维修从业人员的教育符合形势发展的要求。 四、结束语 现代社会对汽车故障诊断技术和维修要求非常高,汽车维修过程中,要树立汽车维修行业在整个社会中应有的地位,需要的是维修行业硬件和软件的共同发展,只有这样才能保证整个汽车维修行业的健康合理发展。 工业分析技术论文:工业以太网技术发展分析论文 论文关键词:工业以太网;特点;趋势;全开放网络 论文摘要:工业以太网控制系统是集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)之后产生的一种新型的工业控制系统。本文简要介绍了工业以太网的特点,并详细论述了工业以太网在控制领域的应用现状以及以太网交换技术的发展趋势,并提出了以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络的观点。 传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础,随着IT技术的飞速发展和工业自动化要求的不断提高,工业控制网络所担负的工作越来越重。与数据信息网络不同,工业控制领域需要一种高速廉价、实时性和开放性好、稳定性和准确性高的网络。以太网(Ethernet)技术支持几乎所有的网络协议,所以在数据信息网络中得到广泛应用,具有传输速度高、低能耗、便于安装、兼容性好、开放性高和支持设备等多方面的优势。工业以太网的开放性使得工业控制网络和企业信息网络的无缝整合方面具有无可比拟的优势。 一、工业以太网技术的特点 以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点,已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域,其技术优势非常明显: (一)Ethernet是全开放、全数字化的网络,遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。 (二)以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络。 (三)软硬件成本低廉,由于以太网技术已经非常成熟,支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。 (四)通信速率高,随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高,对信息量的需求也越来越大,有时甚至需要音频、视频数据的传输,目前以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用,千兆以太网技术也逐渐成熟,10G以太网也正在研究,其速率比目前的现场总线快很多。 (五)可持续发展潜力大,在这信息瞬息万变的时代,企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络,信息技术与通信技术的发展将更加迅速,也更加成熟,由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。 二、工业以太网在控制领域应用现状 工业以太网与现场总线相比,它能提供一个开放的标准,是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成,解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题,但从目前的发展看,工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式。 (一)混合Ethernet/Fieldbus的网络结构 这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集成形式。以太网正在逐步向现场设备级深入发展,并尽可能的和其他网络形式走向融合,但以太网和TCP/IP原本不是面向控制领域的,在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟,而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求,实现真正的全分布式系统。因此,在企业信息层采用以太网,而在底层设备级采用现场总线,通过通信控制器实现两者的信息交换。 (二)专用工业以太控制网络 如何利用工业以太网单独作为控制网络是工业以太网的发展方向之一,也是工业控制领域的研究热点之一。如德国JetterAG公司的新一代控制系统JetWeb,是融现场总线技术、100Mb/s以太网技术、CNC技术、PLC技术、可视化人机接口技术和全球化生产管理技术为一体的工业自动化控制系统,同时具有广泛的兼容性,可兼容第三方自动化控制产品,提出“网络就是控制器”的观点,是取代所有底层现场总线的工业网络结构。这种工业控制网络是将以太网贯穿于整个网络各层次,使它成为透明的覆盖整个企业范围的应用实体。它实现了办公自动化与工业自动化的无缝结合,实质上是一个单层的扁平结构,其良好的可扩展性和互连性,使之成为真正意义上的全开放网络体系结构的大统一。 (三)基于Web的网络监控平台 嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。 三、以太网交换技术的发展趋势 以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面: (一)工业以太网与现场总线相结合 工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。 (二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋 随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。 (三)基于Web的网络监控平台 嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。 三、以太网交换技术的发展趋势 以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面: (一)工业以太网与现场总线相结合 工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。 (二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋 随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。 工业分析技术论文:机械工业技术政策分析论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 工业分析技术论文:机械工业行业技术分析论文 (一)行业技术发展现状 机械工业是为国民经济提供技术装备和为人民生活提供耐用消费品的装备产业。国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低,在很大程度上取决于它所采用机械装备的性能和质量,机械工业的技术水平是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志之一。 经过近50年的发展,机械工业已经成为我国工业中具有相当规模和一定技术基础的最大产业之一。1997年实现销售收入13651亿元,占全国工业的21%;利润257亿元,税621亿元,分别占全国工业的15%;出口创汇363亿美元,占全国外贸出口额的20%。其发展速度高于同期工业的平均增长速度。 近年来,机械工业企业自主开发创新能力有所增强,1997年科技人员总数达48万人,技术开发经费支出达85亿元,占全行业销售收入的0.62%,有57家大型企业建立了部级技术中心,有9%的企业建立了专门技术开发机构,行业整体技术水平有了明显进步,主要表现在:为国民经济提供成套技术装备和汽车的能力有较大提高;产品结构正向合理化方向发展。 尽管机械工业的综合技术水平近几年有了大幅度提高,但与工业发达国家相比,仍存在着阶段性的差距。主要问题在于: 1.科技进步对机械工业增长的贡献率目前仅为34%,先进国家高达70%以上。 2.产品设计技术、制造工艺及装备、制造过程自动化技术、管理技术落后,是制约机械产品水平的主要因素。 3.机械产品技术水平不高,达到80年代末、90年代初国际先进水平的仅占18%,达到80年代中期国际水平的占27%,其余产品均在80年代以前的水平线上。 从总体上看,机械工业技术开发能力和技术基础薄弱,发展后劲不足;技术来源主要依靠引进国外技术,对国外技术的依存度较高,对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上,没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。 (二)技术发展的总体目标 以数控机床、电力电子应用及自动化技术、大型农业机械和施工机械、轿车关键技术、环保装备五个方面作为重点,以发展和应用先进制造技术为手段,以高新技术和产品的产业化为突破口,以提高企业技术创新能力和竞争力为目标,提高企业技术创新水平。到2001年,提供1000种具有自主知识产权和较大市场需求潜力的产品。主要产品品种的40%达到90年代初国际水平,5%达到国际先进水平,90%的重点骨干企业产品标准接近或达到国际先进企业标准。 (三)技术发展的方向和重点 1.以数控机床为代表的基础机械 数控机床是先进制造业的基础机械,是最典型的多品种、小批量、高技术含量的机电一体化产品。目前世界数控机床年产量超过15万台,品种超过1500种。1997年我国数控机床产量已达9051台(占机床总产值20%以上),但由于国产数控机床不能满足市场需求,在国内市场上的占有率逐年下降,每年仍需大量进口数控机床,进口额度大幅度增加。1996年进口达13924台(价值12.46亿美元)。 目前我国数控机床技术发展中存在的主要问题是: (1)产品成熟度差,可靠性不高 国外数控系统平均无故障时间(MTBF)在10000小时以上,国内自主开发的数控系统仅3000~5000小时;整机平均无故障工作时间国外达800小时以上,国内最好只有300小时。 (2)产品品种少,不能满足市场需求 国外数控机床品种已达到1500种,国内只有500多种,且性能水平低,高速、高效、高精度产品几乎没有。 (3)创新能力低,市场竞争力不强 生产数控机床的企业虽达百余家,但大多数都未能形成规模生产,企业效益差,创新能力低,制造成本高,产品市场竞争能力不强。 (4)数控机床行业的专业化零配件及部件的协作生产配套体系不健全,大多数企业都是“大而全、小而全”的结构模式。 近期我国在数控机床的发展方面,要采取跟踪高级型、发展普及型、扩大经济型,以普及型为主的策略,重点发展: (1)经济适用、量大面广的产品 经济适用的普及型数控车床、加工中心、数控铣床。 (2)高速、高效和专用、成套数控机床 高速、高效数控车床及加工中心;高效数控锻压成套装备,其中包括,可自动换头冲压机床、复合式柔性冲压中心、四边折弯机等;大型精密模具数控成套装备,其中包括数控仿型铣床及龙门式数控铣床、智能化电加工机床等。 (3)数控机床专业化配套系统 新一代数控及伺服系统系列产品;数控机床高速主轴、电主轴电机系列产品;数控机床机械手、刀库及动力刀架系列产品;数控机床高速配套零部件及辅件系列产品;其中包括,高速滚珠丝杆、高速陶瓷轴承、高速防护装置等系列产品。 发展目标: (1)扶植重点企业开发经济适用、量大面广的数控机床并形成批量生产,使这些企业产品的市场占有率有明显提高,成为名牌产品; (2)发展数十种高速、高效、专用、成套数控机床系列新品种,以满足汽车、农机、航空、模具等行业的需求; (3)数控机床关键配套产品:数控系统,满足国内数控机床50%的配套需求;高速主轴及电主轴年产达千套;机械手、刀库、动力刀架及数控机床高速配套零部件、辅件系列产品满足国内50%的配套需求。 2.电力电子应用及自动化技术 电力电子技术是集微电子、计算机和自动化技术于一体的综合技术,是节能节材的最佳技术之一。目前,国外电力电子技术已经发展到以IGBT为代表的第三代,并向智能电力电子时展,我国现在仍处于以晶闸管为代表的第二代。国内电力电子市场品种满足率仅35%,新产品市场基本上被国外产品占领。 现场总线智能仪表和总线式自动测试系统是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代自动化仪表系统,已成为世界范围自动化技术发展的热点,是当代工业自动化的主要标志。我国仍处于由模拟式仪表系统向数字式仪表系统过渡的模数混合式仪表系统阶段,水平落后10~15年,因此在低技术产品市场上还占有80%左右份额,但在高技术产品市场的占有率不到60%,新产品市场几乎全为国外产品占领。 因此,抓住当前时机在2~3年内以IGBT,现场总线智能仪表和自动测试系统为突破,攻克重点技术和产品,并实现产业化。这一领域重点发展: (1)IGBT器件及其装置,大功率晶闸管及其装置 研制新一代双极晶体管IGBT、高品质大电流IGBT等大功率晶闸管制造技术,并开发变频调速装置、逆变开关电源、大容量整滤源等的工程应用。 (2)现场总线智能仪表 研制开发变送、执行、配套等类现场总线仪表。产品产业化技术开发、并开展示范工程的应用研究。 (3)自动测仪系统和设备 开发总线式自动测试系统的基础产品,形成适度规模,同时建立用于机电产品和社会公益事业的典型自动测试系统,做好示范和推广应用。 3.大型农业机械和施工机械 (1)农业机械 工业发达国家农机产品在不断采用新技术的基础上,正向高效、节能、保护农业环境方向发展。目前我国已能生产14大类、3000多个品种的农机产品,但是产品的综合技术水平仅相当于国外70年代水平。主要问题在于: 1)产品水平不高,品种不全综合技术经济指标落后,可靠性差,寿命短。以拖拉机为例,MTBF值国外可以达到330小时以上,而我国仅100余小时。品种上:大型缺,小型杂,不成系列。 2)产品生产达到经济规模的少,重复生产、小规模生产,难以保证质量。 农机领域重点发展: 1)促进农业生产产业化的大中型拖拉机及配套农具拖拉机平均无故障时间从110小时提高到300小时以上; 2)联合收割机联合收割机可靠性系数从0.5~0.7提高到0.9以上; 3)主要农产品加工机械(含烘干仓储机械)农村产业化和中西部地区脱贫致富需要的农产品深加工机械; 4)节水灌溉设备喷、滴灌设备将灌溉水的有效利用率由大水漫灌的40%提高到80%以上。 农机产品的使用可靠性及寿命指标普遍提高一倍以上,主要产品的技术标准与国际标准接轨。 (2)施工机械 施工机械是国民经济大型工程项目建设必须的关键设备。我国已初步具备16个大类,3100多个品种规格产品的生产能力,部分产品已开始进入国际市场。但与国民经济发展要求和国际先进水平相比较,差距还是很大。一是产品的综合技术水平不高,尤其是产品的质量、寿命、可靠性、安全舒适性等指标以及机电一体化等高新技术的应用与国外先进水平还有很大的差距;二是产品结构性短缺,成套服务能力差,远不能满足需要,如路面施工机械基本上还要靠进口;三是大部分企业生产规模小,制约着行业经济效益的进一步提高。 施工机械重点发展: 1)推土机、液压挖掘机、轮式装载机; 2)汽车起重机、大型叉车; 3)摊铺机、压路机; 4)无开挖式管道铺设机; 5)江河湖库清淤设备。 发展目标: 大型工程机械可靠性指标达到400小时,寿命指标达到10000小时。 4.轿车关键技术 我国汽车工业长期以卡车为主要产品,改革开放以后,轿车产品得到了快速发展。1998年轿车产量达到52万辆。 我国汽车工业存在的主要问题: (1)重复建设严重,造成无序竞争,难以集中形成实力,发挥规模效益。 (2)自主开发能力薄弱,大多数企业“九五”期间仍偏重于对生产环节进行改造,包括多数中外合资的零部件企业对产品开发能力建设几乎没有投入。目前,国内对轿车产品尚不具备自主开发能力,机电一体化的高新技术零部件产品还必须引进技术。 近期轿车重点发展: (1)经济型轿车 以轿车车身为突破口,利用技贸结合、与国外公司合作等方式,先抓车身联合研制,并建立经济型轿车的公用设计数据库,与CAS、CAD、CAE、CAM等技术结合,形成我国汽车工业在经济型轿车方面的自主开发能力。 (2)轿车动力总成 消化吸收引进技术,与国外有实力的企业进行合资、合作、联合开发,在国产汽油机上普及电控燃油喷射技术(EMS),并研究开发缸内直喷(GDI)技术,开发应用电控机械变速器(AMT)技术。 (3)轿车关键零部件 以机电一体化汽车电子部件为突破口,从引进技术、合资入手,在保证高起点、大批量、专业化生产的同时,要集中力量抓紧下一代新产品的研制开发和应用,重点是电控防抱死制动系统(ABS)、安全气囊(AirBag)、高效稳定的汽车尾气三元催化转换器,并达到与整车同步或超前发展。 (4)高附加值专用汽车和客车 重点开发各类高性能专用底盘。对专用汽车以低底盘车辆和沙漠越野车辆为主;客车以低地板城市客车为主,要求具有良好的动力性、操纵性、舒适性和低污染。 5.环保装备 环保产业是防治环境污染、改善生态环境、促进资源优化配置、支持资源综合利用的支柱产业。全世界环保机械的年销售额约2000亿美元,集中于美国、欧州、日本等经济发达国家。我国环保机械行业基础弱、起步晚,年产值仅100多亿人民币。随着各方面对环境保护的日益重视,可持续发展战略的实施,市场需求不断增长,环保机械将成为机械工业新的经济增长点。 环保机械行业主要差距在于: (1)产品结构不合理,品种少 初级产品所占比重较大,具有当代水平的机电一体化产品少,急需的大型成套设备不能满足现实市场需求。在目前3000多种环保机械产品中,约有五分之一的产品由于性能、可靠性、适用性、结构设计等原因,应该限制生产或限期淘汰。大型烟气脱硫、脱氮成套设备、大型城市污水处理厂成套设备、大型城市垃圾处理厂成套设备目前主要依赖进口,高浓度有机废水、难降解工业废水处理 技术及设备发展缓慢。 (2)产品质量、技术水平比国际先进水平落后20年 相当多的产品没有行业或国家标准,产品规格型号、基本性能参数不统一,质量检测无依据。 (3)生产企业规模小、开发能力薄弱 规模小、装备条件差、检测手段不全的中小企业占全行业企业总数的78%。年产值在3000万元以上的企业仅占全行业的3.2%,并且主要集中在电除尘器、袋式除尘器等少数几种产品生产领域。 近期环保机械重点发展: (1)烟气脱硫设备 循环流化床锅炉及炉内脱硫脱硝技术(CFPBC、PFBC技术)、大型整体煤气化燃气蒸汽联合循环技术及装备(IGCC技术)。 (2)城市污水处理成套设备 活性污泥法、氧化沟法、移动曝气法为主体的城市污水处理成套设备,以日处理10~25万吨污水处理厂为目标,提供污水处理成套设备、污泥利用和处置成套设备、控制和监测系统。 (3)城市固体垃圾处理和综合利用装备 城市生活垃圾分类、焚烧、堆肥技术及装备,以日处理100吨、300吨处理厂为目标,提供垃圾处理成套装备。 (4)环境监测仪器 便携式多功能多参数水质监测仪、12种总量控制的污染物监测仪、大气环境污染监测仪器和系统以及水处理过程自动控制系统等。提高产品档次、水平、可靠性和精度。 主要目标: (1)大型成套设备的国产化率达到70%以上;一般工程项目的设备国产化率达到90%以上;高浓度有机废水和难降解工业废水处理技术及成套设备国产化率达到80%以上。 (2)一般环保机械60%以上的产品达到90年代初水平,5%~10%的产品达到当代国际水平。 (3)发展新产品品种,开发新产品200种以上。 工业分析技术论文:热冲成型技术中汽车工业应用分析 摘要:近几年,由于人们的环保意识以及对汽车安全性的要求逐渐提高,世界各国对于汽车安全和环保法律的设置也就越来越严格。文章主要介绍热冲压成型工艺的概念、特点以及此项技术在汽车工业中的主要应用,并提出此项技术在汽车工业中的展望。 关键词:热冲成型;汽车工业;发展 汽车工业是国民经济的重要支柱之一,目前世界汽车工业发展的主要趋势是轻量化,这对汽车的舒适性以及安全性都有新的要求,而原有的冷冲压技术则无法满足现如今汽车工业对于高强度钢板的一些制造要求。热冲压成型技术是目前最新的一种冲压技术,主要应用于高强度钢板的成形,可获得高强度的一些工业零件,并且它的强度基本上都可以达到1500MPa以上。除此之外,热冲压成型技术是在高温条件下进行的,因此对于高强度钢板的回弹较小,冲压成型所需要的压力较小,且精准度高,能够最大限度的满足汽车工业对于舒适以及安全性的要求,逐渐成为汽车制造领域中的热门技术。 1热冲压成型技术的概念 1.1热冲压成型技术的主要工艺 热冲压技术的基本原理是将所要制造的材料不断加热直至高于材料结晶温度的时候进行冲压成型,再根据材料在高温条件下变形抗力降低、金属塑性增强的特点来提高材料的成型效果,在快速成型后进行及时冷却进而提高材料的强度。目前,世界上的热冲压技术主要分为两种,直接热冲压技术和间接热冲压技术。直接热冲压技术是指将所要使用的钢板直接在加热炉中进行加热,当材料完全奥氏体化之后放入准备好的磨具之中对其进行冲压成型,并同时要对材料进行淬火处理;间接热冲压成型技术主要是指首先冷冲压成型,让零件的体积保持在90%~95%,后面的顺序就跟热冲压技术一样,间接冲压技术主要是生产一些较为复杂几何形多样化的超高强度零件。 1.2热冲压成型的主要特点 通过与传统的冲压成型技术相比较,热冲压技术有着许多不同之处。优点:①变形抗力小,容易塑性,易于发生改变;②极大的减小了冲压时的压力,这可以降低磨具以及机床的使用要求;③中间操作环节变少,缩短了产品的生成周期。缺点:①此项技术所容易受到多方面因素的影响并且实际操作的环境较差;②成本较高并且产品成型之后对切边和冲孔有较高的要求;③废品率高;④热冲压技术仿真的准确性较低。 2热冲压成型技术在汽车工业中的应用趋势 2.1热冲压成型技术的发展趋势 通过对热冲压成型技术概念的理解,人们可以知道其主要特点,同时基于其优点,热冲压成型技术在汽车工业中的应用主要是在车身上。大部分的地区已经建立热冲压工厂,尤其是欧洲在热冲压技术的使用方面已经遥遥领先其它地区。热冲压成型技术所生产的汽车领域零件较为典型的是保险杠、前围下挡板、车顶加强梁等。 2.2热冲压技术在汽车工业的发展现状 热冲压成型技术在汽车工业中的应用主要是利用减轻车身重量,对于降低汽车重量和提高汽车安全性能具有明显的作用,因此这项技术在欧洲以及美洲得到了广泛的应用。各国在汽车工业生产过程中都逐渐开始使用热冲压成型技术所生产的零件,通过对前五年的数据统计分析得知,热冲压成型技术所产生的零件在汽车工业的使用比例在4%~15%,例如大众系列的车型所使用热冲压成型技术生产的零件比例在10%左右,而其它的一些大型汽车生产商例如宝马、奥迪和沃尔沃都开始开发热冲压成型技术生产零件的应用。在我国汽车工业领域中对于热冲成型技术也越来越重视,宝钢已经率先开始进行研发并已经取得了一定的效果,逐渐开始对国内的汽车企业中提供所生产的零件。国内汽车企业也在最近几年逐渐加大对热冲压成型技术所生产零件的使用。 3热冲压成型技术在汽车工业中的应用展望 随着汽车工业的迅速发展以及保有量的不断加大,汽车工业也越来越注重环保与安全。汽车的油耗是与车重呈明显的线性关系,通过研究发现当汽车的自重没降低10%,油耗以及尾气排放就会降低7%左右,汽车降低自重是环保的一个主要方法。除此之外,还有安全问题,为了确保汽车使用过程中的安全,汽车在材料方面必须要使用高碰撞吸能或者厚度较大的材料,这样也就会造成汽车的质量变大,虽然达到了一定的安全性但是环保方面却无法保证。因此,即要求汽车轻量化又要保证汽车的安全性最主要的还是应用高强度的材料。但是高强度材料的应用却又有许多问题,例如回弹较大和模具使用寿命低等。应用热冲压成型技术则可以有效的解决这些问题,即可以减少材料成型后的回弹又可以延长磨具的使用寿命。目前,全世界的热冲压成型生产线已经初具规模,但是相比之下中国仍然有很大的差距,由此课件随着中国汽车工业的不断发展,热冲压成型技术在中国还是有很大的发展空间。 4结束语 综上所述,热冲成型技术在汽车工业中已经得到了很好的应用并且具备很大的发展空间,因此应当积极加强对热冲成型技术的研究,不断提高生产水平。 作者:黄荣双 单位:东风柳州汽车有限公司 工业分析技术论文:真空技术中制药机械工业的应用分析 摘要:随着我国经济社会的发展和科技水平的不断提升,我国制药水平不断提高。制药机械对于药物疗效有着直接影响,真空技术是目前制药工作中较为先进的技术,能够达到良好的效果。主要对真空技术在制药机械工业中的应用状况进行研究,对其应用前景进行分析,为我国制药工业的发展提供借鉴和帮助。 关键词:真空技术;制药机械工业;应用 真空技术是一种较为先进的技术,在我国很多领域都有着较为广泛的应用。真空技术是我国制药工业发展中的重要技术,能够满足药物生产的需要,能够保证较高的卫生标准。因此,对真空技术在制药机械工业中的应用进行研究,具有重要意义。 1常见真空设备及其应用 1.1真空微波干燥设备 真空微波干燥设备是一种使用范围较广的真空设备,这种设备在进行药物生产时,具有加热速度快、加热效率高的特点,对于物料的回收率能够达到100%。在使用真空微波干燥设备时,需要的干燥温度较低,适合用于热敏性材料的干燥。在使用真空微波干燥设备时,往往采用两种干燥方式,其中一种与家庭使用的微波炉工作原理相似,主要通过物料盘绕着垂直中心轴,在水平方向上进行圆周运动,以达到干燥的目的。另一种方式是让物料盘绕着水平装置的中心轴,在垂直方向上进行圆周运动,盛物料的盘子一直保持水平状态,以确保物料在运动时不会掉落,采用这种方法进行药物生产能够保证物料加入均匀,方便对机械设备的清洗。微波真空干燥设备是在原有生产工艺基础上的生产改革,这种设备的整体生产效率较高,能耗是传统方法的1/5,占地面积仅是原来的2/3,是中药生产企业常用的真空制药设备。 1.2带式真空干燥设备 带式真空干燥设备在国际社会有着较为广泛的应用,国外主要将带式真空干燥设备用于咖啡、乳精、果珍等食品的加工与制作。我国将带式真空干燥设备应用于重要浸膏的干燥上,随着我国中药生产企业的发展,药物生产对中药浸膏的干燥量需求非常大,因此需要能够连续生产的干燥设备,很多厂家都十分重视带式真空干燥设备。目前,带式真空干燥设备的发展主要呈现以下趋势:最大的带式真空干燥设备内径能够达到2400mm,长度最大能达到19000mm,但是这是新产品,还存在一些缺点,例如:药物生产上料不均匀、干燥速度较慢、含水量控制不足等,仍然需要改进机械设备的生产和设计,进一步提升带式真空干燥设备的生产效率。在进行相关设计和生产时,应注重对设备真空性和卫生性的控制,这样才能更好地应用于重要生产。 1.3真空浓缩设备 真空浓缩设备是药物生产中常用的机械设备,该机械设备的生产技术和设计技术已完全成熟,运用这种机械设备进行药物生产能够达到良好的效果。真空浓缩设备主要有单效、双效、二效真空浓缩设备,这三种设备都是技术较为成熟的产品。目前,真空浓缩设备发展较好的是离心式薄膜真空蒸发装置,离心式薄膜真空蒸发装置有着非常好的效果,该设备整体的传热系数大、占地面积较小,所采用的液体薄膜厚度仅为0.1mm,物料滞留时间为1s,液体在离心力的作用下能够飞溅出去,在离心力的作用下,还能抑制液体发泡,可为药物生产提供高浓度的浓缩液,这种设备主要适用于蒸馏、除臭、剥离等处理方式。高速旋转式真空蒸发设备是一种较新的产品。该产品在使用时,主机部分没有可动的部件,在使用时极少发生机械故障,蒸发的气体和液体在蒸发罐内能够以1000r/min的速度旋转,能迅速分离成气体和液体,因此有着较为广泛的应用。 2真空技术在制药机械工业中的发展前景 2.1创新微波真空萃取设备 创新微波真空萃取设备是一种较新的设备,随着中药生产工艺的改革,传统的中药熬制方法已经不适用于现代社会的中药生产。如何将中药中的有效成分进行提取,如何进行固定量的提取,如何减少人力资源的投入,成为中药生产的发展方向。微波真空萃取设备在实际使用中,能够对大量的物料进行一次性的萃取,且萃取纯度较高,能够提升中药的生产质量和生产效果,可提高生产效率、节约生产成本,更好地促进生产企业的发展。 2.2改革微波带式真空干燥设备 微波带式真空干燥设备在药物生产中有着较为广泛的应用,在实际运用中也有着较好的效果,但是该机械设备生产时采用的是周期式的生产方式,产量较低,无法满足我国药物生产对机械的要求。实践证明,中药浸膏类产品在进行生产时,微波带式真空干燥设备的干燥速度最快、质量最好,由于中药浸膏类的产品种类多、产量大,因此对机械设备的质量和产量要求更高。应注重对微波带式真空干燥设备的改革,应注重开发连续式的微波真空干燥设备,这样才会有更好的发展前景,才能更好地满足药物生产企业对机械设备的要求,才能满足社会对药物质量和产量的需求。 2.3形成真空制药生产线 在制药机械工业发展中,应注重形成真空制药生产线。在进行药物生产时,形成统一的真空制药生产线,能够更好地提升生产效率。单体制药设备较为简单,而制药生产厂家希望能够提供成套的生产设备,完成相应的生产工程,因此应从中药浸泡提取开始,到真空浓缩、干燥、灌装、包装、运输,形成一条龙的生产线,这样也便于开展生产、安装和调试工作。要想形成真空制药生产线,应根据中药生产企业的生产流程进行生产线设计,这样在使用时才能达到良好的效果,才能满足制药企业的需要。形成真空制药生产线,能够让药物生产企业在生产时进一步减小人力资源投入,能够大大降低生产成本,提升整体的生产效率,更好地促进药物生产企业的发展。 2.4真空捡漏设备的发展 真空捡漏设备在中药生产和包装中发挥着重要作用,但是这种设备价格很高,制药行业需要包装,要使用大量的塑料瓶,在进行药物分装和包装时,需要一台捡漏准确、捡漏速度快、捡漏精度高、价格合理的真空捡漏设备。目前,我国引进的设备价格非常高,因此,从真空设备的发展前景来看,应注重对真空捡漏设备的创新与研发,形成我国自主知识产权,为我国制药工业的发展提供帮助,提升制药工业的发展水平。 3结语 本文在开展研究时主要对真空技术在制药机械工业中的应用进行了研究,目前,常见的真空机械设备主要有三种:真空微波干燥设备、带式真空干燥设备、真空浓缩设备,这三种设备在实际使用时都有着较好的效果。真空技术在制药机械设备领域中有着较好的发展前景,能够创新微波真空萃取设备,改革微波带式真空干燥设备,形成真空制药生产线,可进一步提升我国的制药技术。 作者:吴兴会 单位:哈尔滨纳诺机械设备有限公司 工业分析技术论文:计算机辅助工业设计与3D打印技术分析 摘要:随着计算机技术的发展,计算机在社会各个领域得到了广泛的应用。计算机辅助工业设计已经成为很多高校以及企业设计师设计的工具。3D打印技术是近两年发展最快的一门技术,它的出现为工业设计行业的发展带来了更为广阔的发展空间。本文分布介绍了计算机辅助工业设计和3D打印技术,经两者进行有效地结合,并具体应用在工业设计中,从而提高设计的效率。 【关键词】计算机技术 工业设计 3D打印技术 术工业设计是伴随着工业革命发展而衍生的一种设计,最开始主要是批量生产的工业产品的结构、形态、装饰等方面进行设计,发展到现在工业设计变成了一种创造性的活动,设计的理念也发生了变化,工业设计变成了产品的整个生产周期的要素设计。上个世纪八十年代,中国才有工业设计这个概念,到了九十年代末随着计算机信息技术的进步,计算机在工业设计、生产等多个环节广泛应用,大量的辅助工业设计。2010年3D打印技术日渐完善,被广泛应用在社会多个领域,将其应用在工业设计中,缩短了产品设计和研发的周期,提高产品投入市场的速度。 1计算机辅助工业设计 计算机辅助工业设计简称CAID,CAID是ComputerAidedIndustrialDesign四个英语单词的首字母,计算机辅助工业设计是依托现代信息化技术,利用计算机辅助工业设计,主要是为了提高工业设计的效率,适应现代信息技术发展需求。计算机辅助设计主要针对工业设计领域创造性活动,它是工业设计和计算机技术的有效结合。与传统的工业设计相比,计算机辅助工业设计无论是在设计质量、设计方法和设计效率都发生了变化,计算机辅助工业设计涉及了AI、VR、多媒体、模糊技术、人机工程等多门信息技术,是一门综合性的学科。一个产品从设计到研发,大致要经过市场计算机辅助工业设计与3D打印技术文/马瑞辰随着计算机技术的发展,计算机在社会各个领域得到了广泛的应用。计算机辅助工业设计已经成为很多高校以及企业设计师设计的工具。3D打印技术是近两年发展最快的一门技术,它的出现为工业设计行业的发展带来了更为广阔的发展空间。本文分布介绍了计算机辅助工业设计和3D打印技术,经两者进行有效地结合,并具体应用在工业设计中,从而提高设计的效率。摘要调研、设计定位、设计草图、效果图、产品模型、实物模型,生产等环节。在设计过程中,产品的可视化是很重要的,在这个阶段需要计算机辅助工业设计。比如利用图形图像制作软件Illustrator、Photoshop、Coreldraw等进行绘制,制作产品平面效果展示图,也就是产品的二维效果,产品的三维效果需要3DMax、AE等软件来设计,模型制作以后,在软件中将其渲染成三维效果图。产品的数据模型则需要工程软件CATIA、SolidWorks等来完成,数据模型制作好以后,产品就可以直接进入到生产阶段了。从产品的设计到表现形式,都需要计算机软件进行辅助,这种方式能够节省产品设计和制作模型的时间,可以直接向客户展现产品的效果图。近年来,随着计算机技术的进步,越来越多的制图软件和三维软件应用在工业设计上,然而这对工业设计师提出了更高的要求,设计师不仅要掌握手工绘制的基础技能,还要学会这些制图软件。 23D打印技术 3D打印是目前市场上比较通俗的叫法,它的专业名应该叫做添加制造,之所以被大家成为打印技术,是因为3D打印技术分层加工的过程和喷墨打印很相似。美国的3DSystems公司在1987年制作了世界上第一台3D打印机,直到近年来3D打印技术成为人们关注的热点。3D打印技术其实是以数字模型文件为基础,利用塑料或者粉末状金属作为粘合材料,然后逐层打印出立体的实物。3D打印在工业设计中的主要作用是模型的设计,随着3D打印的发展,3D技术逐渐在航天航空、汽车制造、珠宝设计、工业设计、医疗、教育等领域。目前而言,3D打印技术应用最多的领域还是工业设计。传统的工业设计最后环节,为了测试产品的性能和设计的合理性,需要建立一个手扳模型,建立一个扳手模型通常需要一个星期的时间,价格从几千到上万不等,制作出来的模型精确度还无法达到产品的生产要求。而利用3D打印技术,只需要一台3D打印机和模型的相关材料,就可以快速打印出一个产品的模型,从而大大提高产品设计研发的周期,提高设计的效率。随着3D打印技术的发展,3D打印机的价格越来越便宜,很多学校和企业都可以购置一台3D打印机。目前消费类的3D打印机价格大概在2万元左右。截止2016年10月30日,全球3D打印机的出货量达到了455772台,比2015年219186台整整提升了一倍。3D打印技术被越来越多的人接受,被广泛在不同的领域。2016年武汉华夏理工学院工程院为该院的学生宿舍购置了3D打印机,学生可以在3D打印机上打印钥匙扣、笔筒等个性化产品,还可以自主设计和自主打印。 33D打印技术和工业设计的关系 计算机辅助工业设计和3D打印技术是相辅相成的,计算机辅助工业设计为3D打印技术提供精确的数据资料,而3D打印技术则用计算机辅助工业设计从效果图直接变成了实物,随着未来3D打印技术的发展,3D打印技术将应用在更多的领域。比如3D打印技术改善人类居住的居住环境,可以打印房子,利用3D打印打印人体器官,解决目前医学上捐献器官的难题。3D打印的进步将极大地改变我们的生活方式。 4结语 随着人工智能、信息技术的进步,计算机智能化、自动化的发展,未来设计师不需要再去学习各种软件,计算机就能够更好地呈现设计师的创意和想法,这样有利于设计师更好地投入到设计中。3D打印技术能够缩短产品的设计周期,提高设计的效率。 作者:马瑞辰 单位:河南省郑州市第四十七中学 工业分析技术论文:石油工业热喷涂技术分析 摘要:本文简要介绍了热喷涂技术在石油工业的应用情况,热喷涂技术可以增强部件的耐蚀性和耐磨性,有效延长设备和部件的使用寿命,在石油工业中将会有一个良好的应用前景。 关键词:热喷涂;修复;防护;石油工业 我国对于石油以及相关化工产品的需求量很大。石油工业中很多设备和备件长期在水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸和尿素等腐蚀环境下进行服役,承受化学腐蚀和机械磨损的双重作用。据不完全统计表明,因化学腐蚀和机械磨损造成的损失可占到石油工业产值的5%,年累计损失可超过十亿元,给国民经济带来巨大的经济损失。近些年随着热喷涂材料研发的深入和热喷涂设备的不断推陈出新,热喷涂技术在国内发展十分迅速。热喷涂涂层因具有耐腐蚀、耐磨、抗高温氧化、隔热和封严等优良性能,在航空航天、钢铁冶金、机械制造、纺织、汽车等领域得到广泛应用。热喷涂技术同时兼具成本低,操作简单,施工方便,不造成工件变形等诸多优点,逐渐被石油工业重视;被视为延长石油工业设备和部件的使用寿命、提高机械性能的一种重要手段[1-8]。 1热喷涂修复 石油工业中的一些设备和部件,如柱塞、烟气轮叶轮轴、转子轴等工作一段时间后,由于长期受到高温、高压、腐蚀及固体颗粒冲击等,这些腐蚀介质通过化学反应形成一系列化合物,使得设备和部件表面出现严重腐蚀和工作层剥落,影响这些设备和部件的正常运行,如果更换新的设备和部件,一方面往往需要较长的设计和生产时间,会对企业的正常生产运行造成影响;另一方面会使得设备和备件的使用寿命缩短,造成经济上的巨大损失。为避免这种情况,石油工业企业针对设备和部件的服役环境,制定若干套解决方案,其中有些企业选择了热喷涂修复,取得了良好的效果。 1.1柱塞 柱塞长期在高温、高压的恶劣条件下运行,介质中含有较多颗粒,持续运行15至20天后就可能发生失效,不能继续运行。柱塞表面可能出现磨粒磨损和粘着磨损,可采用电弧喷涂CS-T5(粉芯由Cr、Ni、Si、Mn等组成)涂层进行修复,修复后柱塞表面没有明显的磨损和腐蚀,使用周期可以延长至45至50天,大幅节约了生产运营成本。据文献报道,国内某厂曾用电弧喷涂修复一个12吨重的柱塞,喷涂后采用封孔处理,使用性能接近新柱塞[9]。柱塞长期服役表面可能出现划痕,严重时可能出现漏油现象。据报道,国内某企业采用电弧喷涂进行修复,使用的热喷涂材料为3Cr13,本涂层特有的微孔可以具备很好的储油功能,能够充分润滑主缸柱塞工作面。延长了柱塞的使用寿命[10]。 1.2轴类 压缩机叶轮轴长期服役于烟气中,表面可能出现多孔及疏松的腐蚀层。据报道,有些企业对叶轮轴进行喷焊修复,采用的热喷涂材料为Ni-Cr-B-Si系合金粉,对叶轮轴进行机械加工处理,叶轮轴可与其他设备配合良好[11-13]。汽轮机的转子轴服役一段周期后表面会发现点蚀,可对转子轴进行经氧乙炔火焰喷涂处理,热喷涂过程中未出现热变形或应力集中,转子轴经热喷涂处理后可正常使用[11]。 2热喷涂防护 许多文献表明,石油工业从业者已经意识到热喷涂技术对于设备和部件的重要性,不仅依靠热喷涂修复来延长设备和部件的生命周期,更是在产品设计、生产阶段引入热喷涂技术对设备和部件进行防护。 2.1输油管道 输油管道的服役环境复杂,长期经受大气腐蚀、海水、湿气腐蚀等作用,服役一段时间后,表面会出现明显的腐蚀斑点,这些斑点可能导致管道破裂,使得管道出现漏油现象,输油管道难以进行后续修复。为了延长输油管道的使用时间,据报道[14],有些企业在生产时采用电弧喷涂对输油管道进行修复,采用的热喷涂材料为铝粉末和锌粉末。铝涂层能在管道表面形成致密的氧化膜,而锌涂层以“牺牲阳极”的方式对管道进行防护[11]。 2.2硬密封球阀 硬密封球阀可应用在工艺条件要求苛刻、介质比较特殊的工业装置上。服役环境包括水、蒸汽、油品和各种酸。球阀的主要失效形式是冲蚀磨损,目前球阀生产企业都会对球阀进行热喷涂防护,热喷涂材料包含WC-Co系类粉末,WC-CoCr粉末和NiCr-Cr3C2粉末。经热喷涂处理后,涂层与球阀基体的结合强度可达70MPa,涂层孔隙率低于2%,涂层的HV硬度可高于1200,热喷涂处理可以显著改善硬密封球阀的密封性,有效提高了球阀的使用寿命[15-16]。 2.3接箍 有杆泵是国内应用最广泛的机械抽油方式。据报道,有杆泵70%的受损发生在接箍处。如因接箍受损而更换有杆泵,材料费用将会达到数亿元。可采用感应重熔的方式对接箍进行预处理,采用的热喷涂材料主要是镍基自熔性合金粉末,包括Ni60粉末系列,Ni55粉末等材料。重熔后接箍的耐磨、耐蚀性均得到提高,使用周期大幅增加[17]。 2.4高压闸阀 高压闸阀广泛应用于石油工业,闸板和阀座是闸阀的重要组成部件,由于不断承受外界的冲蚀与磨损,闸板和阀座表面使用一段时间后就会出现损伤,进而影响闸阀的正常运行。据报道,当高压工况低于100MPa时,企业可选择氧乙炔火焰喷涂对闸板和阀座进行加工表面防护,热喷涂材料为镍基自熔性合金粉末;当高压工况高于100MPa时,可采用超音速喷涂进行表面防护,热喷涂材料为WC-CoCr粉末,该涂层即使承受150MPa时也不会出现剥落现象[18]。 2.5抽油杆 抽油杆在石油工业中应用非常广泛,在油管中上下往复运动会与油管摩擦可产生偏磨现象。偏磨不仅降低抽油机的寿命、而且可能磨穿油管,有必要对抽油杆进行减磨处理。可以采用氧乙炔火焰喷涂处理,热喷涂材料为合金和石墨的混合粉末。由于石墨的自润滑特性,抽油杆服役时,耐磨涂层仅受到轻微的磨削擦痕,有效的保护了抽油杆,延长了抽油杆的使用寿命[19]。 2.6钻头 钻头是重要的井下工具,石油工业中应用较广的钻头是PDC钻头,PDC钻头分为胎体PDC钻头和钢体PDC钻头,由于国产钢体PDC钻头表面强化质量和耐冲蚀性能较差,影响了市场推广。基于这种局面,一些厂家对钢体PDC钻头超音速喷涂防护处理,采用的热喷涂材料为WC-Co系类,涂层的抗冲蚀能力较基材提高了7倍,且涂层与基材结合强度高,能够有效的延长钢体PDC钻头的寿命,对于拓展PDC钢体钻头的市场占有率有着积极意义[20]。 2.7浆料泵叶轮 浆料泵运行环境复杂,服役时会受到酸碱介质和固体颗粒的交替作用,叶轮的服役周期很短,最短的寿命仅为十几天。长期作用后,叶轮表面受损,会出现不规则的鱼鳞纹。可采用氧乙炔火焰喷涂或者等离子喷涂处理来提高叶轮的抗耐磨和耐蚀性,采用的热喷涂材料为高铬铸铁。叶轮经热喷涂处理后,寿命可提高2至4倍[21]。 3结语 过去几十年,热喷涂技术广泛地应用到石油工业。热喷涂技术可以增强设备和备件的耐磨和耐蚀能力,延长设备和备件的使用周期,为企业节约运营成本。可以预见,随着热喷涂技术的不断进步,热喷涂技术在石油工业的应用范围将会不断增大。 作者:张康1,2 鲍君峰1,2 王梦雨1,2 单位:1.北京矿冶研究总院 2.北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心 工业分析技术论文:石化工业节能工艺技术发展分析 0引言 石化工业在我国所有重工业行业中,是能耗较高的行业,近年来,随着化工领域内节能技术的不断发展,化工行业的能耗已经开始逐渐降低,呈现出一个良好的发展势头。但是当前整体的能耗降低水平与发达国家相比还存在一定的差距,我国化工产业技能技术的改进与发展还有不小的空间。 1石化工业节能工艺技术 石化工业节能工艺技术是当前石化工业企业转型升级的重要途径。很多的石化工业企业都在致力于对节能工艺技术的研究与开发,通过一系列新型节能技术的投入使用,大大的降低了成本的同时,也降低了能耗,实现了双赢。目前我国石化工业节能工艺技术处于不断升发展阶段,但是在节能技术领域的探究还无法与发达国家相比,因此还需要很长的一段发展时间。2015年作为“十二五”规划的最后一年,也是“十三五”规划最关键一年。目前石油和化学工业规划院开展了《石油和化工行业“十三五”规划前期研究》。研究提出,未来化工行业要以化工新能源、新材料等为主要发展方向,着力提升产业的国际竞争力和可持续发展能力。所以说,总体上还是朝着节能工艺的方向在发展。随着数据化、智能化的不断推进,也必将影响到化工工业,传统的化工生产制造方式将发生颠覆性变化,从技术到市场各个领域都将发生一定的变革。 2石化工业节能工艺技术发展进展 化工工业技能技术通过上面的阐述,我们已经了解到当前化工行业的大致情况。下面笔者将举例阐述石化工业节能工艺技术的发展。 1)环氧氯丙烷新技术。来自于齐鲁石化公司氯碱厂所研发的环氧氯丙烷高温氯化法环化新技术,这一项技术在工业应用中取得了一定的成功,已经通过了中石化集团的技术检定,该项技术相关的设备装置优化了操作,同时提升了环化反应收率,污染以及能耗都得到大大的降低,该项技术曾引进日本的生产技术,同时结合其它国家的技术,通过多年的不断研究与实验,对原有的技术设备进行升级改造,使得技术指标得到一定程度上的改善,为化工工业做出了一定的贡献。 2)聚丙烯新技术的改进与发展。由山东东明恒昌化工有限公司自主研发的真空回收和低温精馏丙烯回收工艺技术,达到了国内领先水平。该项技术经过一定的改造与升级后,大大降低了聚丙烯的生产成本,并且提高了设备的安全系数,降低的污染与能耗,除此之外,操作便捷也是其一大优势,综合起来让这一技术成为集合环保效益与经济效益为一体的优势技术。 3)无动力氨回收技术。在化工生产过程中,合成氨的节能降耗是很多企业所关心的问题,中科院理化技术研究所利用深冷原理开发出了这套技术,其最大的特色就是不需要额外动力合成氨,该项技术目前已经在一些企业中得到了推广与使用。这是中科院理化研究所经过多年研究出的成果,他们进行了大量的实验与调研,不断的尝试,最后总结出不少技术经验。这项技术投入使用,适合合成氨企业的合成氨回收效率得到提高,降低了成本,每年至少多出几百万的经济效益。 4)新型合成氨新型催化剂的研究推进。合成氨工业企业除了面临上面所提到的回收问题,还有很多其它方面的问题,例如对于高效氨合成催化剂的开发与应用问题,就是当前合成氨企业技能减排的一个大的方向。由浙江工业大学等研制出的新型氨合成催化剂Amo-max-10型氧化型等催化剂,投入使用后,取得了良好的反响,被广泛的运用在国内很多的合成氨企业。 5)异丙醇胺制备新技术。这项技术目前有南京宝淳化工有限公司自主研发的技术,对提高我国烷醇胺生产工艺水平和质量的提高有着重要的意义。并且在生产过程中有着较为显著的节能节水效果,也降低了能耗,作为一项节能环保的新技术帮助企业提高了生产效益。从以上阐述我们能够看出,当前我国化石工业的节能技术正在不断的推进与发展,很多的企业致力于对节能技术的运用,在很大程度上为化工型企业降低了生产成本,提高了生产效率,这对化工企业来说是好事。但是从上面的阐述我们也能够发现,当前我国化工业的节能工艺还需要得到进一步的发展,突破性的进展并不是一朝一夕的事,需要在不断的研究与实践积累的基础上。 3结语 化工业作为我国重工业的刚需行业,在发展中的节能减排问题成为化工行业所面临的一大难题。随着近些年化工业节能工艺的不断进步与发展,我们从中看到了很多能够提升的空间,技术改进后,大大实现了节能减排目标的同时,也产生了新的经济效益,为化工企业的“双赢”局面做出了一些贡献,当前化工业的节能工艺还需要持续不断的加大研发与运用的力度,才能让我国的化工业更上一层楼。 作者:岳雷 单位:湖南省岳阳县第一中学 工业分析技术论文:工业与民用建筑施工技术管理分析 随着现代社会经济的发展,建筑业也在日益进步,现如今的建筑业市场竞争日益激烈,企业要想在激烈的市场竞争中立于不败之地,就务必要不断提升自身实力,提高建筑施工技术。建筑施工技术的进步及完善,不仅有助于增强施工企业自身的实力,同时还能推动行业的良性竞争,促进我国建筑业的快速发展。由此可见,对工业与民用建筑施工技术进行研究,对于提高建筑施工技术管理水平有着积极的影响。 1工业与民用建筑施工技术管理意义 1.1重要性 建筑施工技术主要是指采用最科学合理的方法计划、指挥、调控企业内部的各个要素和技术,提高企业的竞争力。建筑施工技术管理应该贯穿于建筑施工的各个环节,在保证施工质量、控制成本方面有着重要作用。建筑施工是一个系统且复杂的过程,需要多个工种协调配合才能完成,但各个工种采用的技术也不尽相同,因此,要针对每个工种制定相应的施工技术管理规范,以便为建筑施工质量提供保障。 1.2作用 工业与民用建筑施工技术管理的作用主要体现在以下三个方面:首先,在工业与民用建筑施工中进行施工技术管理,能保证以最科学合理的方法指导建筑施工,对建筑施工起到良好的监督管理的作用,同时还能有效的降低施工成本,实现更大的经济效益;其次,通过相应的技术管理能够发现施工中的问题,有效控制质量和安全的各类隐患,以免造成更大的经济损失,同时技术管理对员工提出了更高的要求,能不断提高企业员工的专业技能和技术技能;最后,通过技术管理能够制定出最高效的施工方法,全面发挥人力、物力等优势,提高施工企业的竞争实力。 2工业与民用建筑施工技术管理的内容 2.1技术人才 我国积极倡导人才强国战略,人才的重要性可谓是不言而喻,建筑施工技术管理中也不例外。建筑施工是一个复杂且艰巨的系统性工程,需要有强大的技术支持和人才储备,只有这样才能保证建筑施工的顺利进行。建筑施工中的每一环节都十分重要,一个环节的疏忽都可能对建筑施工产生重大影响,所以,要高度重视相关的技术管理,做到科学调配、实时管理。此外,还要掌握基本的技术技能,提高思想道德意识和责任意识,切实做到全心全意为建筑工程的质量着想。 2.2工程管理标准 随着科学技术的不断发展和进步,传统的工程管理标准显然已经不适应当前社会经济的发展需求,所以完善工程管理标准已经迫在眉睫。工程管理标准是建筑施工的硬性指标,也是保障建筑安全和质量的重要工具,对推进我国建筑业的发展具有重要作用。在完善相关工程管理标准的同时还要加强对违法行为的查处力度,杜绝一切建筑施工违法行为。 2.3图纸会审 由于建筑设计和施工两个环节分属于不同的部门,所以在日常建筑施工中经常出现施工达不到预期效果的情况。针对这一问题技术管理人员要加强设计部门与施工部门之间的交流与沟通,熟悉施工的整个流程和环节,规范施工操作,明确各个单位的职责等。另外,技术管理人员应充分了解建筑施工中的重点环节和难点环节,并加强对这些环节的监督与管理,确保建筑施工能够达到预期的效果。 2.4落实技术管理制度 上述三个方面均是针对工业与民用建筑施工技术管理的理论指导,只有在建筑施工中予以实际应用,才能发挥其应有的作用。所以,技术管理工作要真正落实到建筑施工中的每个环节,继而发挥技术管理的优势和作用。 3提高工业与民用建筑施工技术管理水平的措施 3.1完善施工技术管理制度 制定并完善建筑施工技术管理制度,可以使技术管理有强大的制度保障,也能够使技术管理更加科学合理。所以为了提高施工技术管理制度的执行力,企业要定期对技术管理人员进行培训,提高技术管理人员的专业素质,使其能够顺应社会经济的不断发展。同时,为了在源头上尽可能多的杜绝安全隐患,要加强建筑施工安全管理力度,抵制一切不安全行为,并对违反相关规范的人员予以严厉惩处。 3.2完善基础性工作 国家针对建筑施工技术有一定标准,施工企业要根据国家的技术标准制定符合自身实际情况的技术标准。要想提高企业的市场竞争力和市场占有率,施工企业制定的技术标准应适当的高于国家技术标准,只有企业有了规范的技术标准,才能正确的对建筑施工给予指导。与此同时,还要做好原始资料的记录工作,保证原始数据的真实性、有效性以及完整性,对一些施工中存在的安全隐患要特别批注,并且要将记录的原始资料以及其他建筑施工中产生的资料和档案采用科学的方法进行整理和保存,因为这些资料均是建筑施工的原始数据,对今后建筑施工工作有着较强的指导意义和借鉴意义。此外,还可以根据保存的资料进行技术研究并予以创新,促进施工质量的强化。 3.3落实责任制 建筑施工技术管理中应该明确责任制,激发技术管理人员高度的责任意识,及时发现建筑施工中存在的问题并进行修正,减少企业不必要的损失。如果在建筑施工中由于技术管理人员的疏忽给企业造成一定的经济损失,应当由技术管理人员负责。所以,技术管理人员要认真审核施工中的数据,严格把关建筑施工中的各个环节。 3.4完善施工技术交底制度 技术交底是建筑施工技术管理工作的重要组成部分,准确的进行技术交底是技术管理中必不可少的环节。每一级技术管理人员都应当及时与下一级技术管理人员进行技术交底,确保施工人员能够准确的了解设计人员的设计意图和对建筑质量的要求。 3.5加强施工质量管理 施工质量管理不仅存在于对材料质量的管理以及对技术的管理中,同时还包括工程维护等多方面。随着科学技术的不断发展,新工艺和新技术相继产生,在建筑施工中不免会出现一些技术难题,需要成立与之对应的技术小组才能保障施工工程的质量。建筑施工质量管理流程图,揭示了建筑施工管理的全过程。 3.6加强施工成本控制 施工成本是展现企业实力的重要指标,能用较少的成本获取较大的经济收益的企业在市场竞争中才有竞争力。加强施工成本控制能够节约建筑施工中不必要的开支,整体提高企业的经济效益。在保证工程质量的基础之上进行成本控制是一个复杂的过程,主要从以下几个方面入手:首先,明确成本控制目标。技术管理人员要根据每个建筑工程的实际情况制定科学合理的成本控制目标,既要达到建筑施工的预期效果,同时还要减少资金的使用,在成本控制目标的引导下使得成本控制更加有效;其次,成本控制要贯穿于工程的每个环节,减少人力、物力的投入,并使用先进的设备和技术来降低成本。 3.7施工安全控制 工业与民用建筑施工技术管理中的各个环节都要以安全为基础,只有保障施工人员的安全,一切施工工程才能顺利进行。现阶段很多建筑施工事故的发生都是因为施工人员的安全意识不强导致的,所以企业要加强施工人员的安全宣传力度,提高施工人员的安全意识。同时企业和政府要加强安全管理,及时发现存在的安全隐患,防止出现一些重大的安全事故。 4结语 工业与民用建筑质量的好坏与人们息息相关,所以,相关人员要高度重视建筑施工技术管理工作,采取有针对性的方法来加强建筑施工技术管理工作,在确保质量的前提下减少施工成本,增加市场占有率,从而推动我国建筑业的持续稳定发展及施工质量的提升。 作者:李成栋 单位:山西省工业设备安装有限公司 工业分析技术论文:纺织工业城规划及技术问题分析 1引言 新疆阿克苏地区棉花资源丰富,是中国优质长绒棉生产基地。发展纺织工业,改善民生、出口创汇,对新疆经济的发展具有重要战略意义。纺织工业城总体规划设计2010年8月已获新疆维吾尔自治区政府批准实施,并拟升级为部级特大开发项目。城市总面积60km2。纺织工业城是一个要求在5~10年的时间内建成一个600万纱锭及其产业链和庞大的配套工程的特大型工程,是史无前例的。从瓦特发明蒸汽机推动欧洲工业革命,1870年英国曼彻斯特开始建立近代机械纺织工业,到1905年我国原国家副主席荣毅仁的父亲荣德生在江苏无锡和上海创办申新纺织公司,历经百年,世界上也没有这样大的纺织工业城。我国解放后,国家大力发展纺织工业,解决人民的穿衣问题,从50年代开始相继建立了西安、青岛等纺织城,但其规模都不足百万锭,而布局也没有如此集中。上海是我国最大的纺织工业基地,历经数十年,也只有国棉32厂等32个大中型纺织厂,只有200多万锭及10多个大中型印染厂。因此要在如此短的时间内,建成如此规模特大的现代化纺织工业城,任务非常艰巨。纺织工业城的建设必须把科学技术放在首位,才能真正实现生产出高产、优质、低成本的纺织产品,创世界名牌占领国内外市场,并达到节能、减排、生态、环保、低碳的目标。纺织工业城的建设必须解决一系列的矛盾,要抓住矛盾的主要方面:(1)产业结构、产业链、产品方案和市场变化、市场需求的矛盾。(2)大量的能源、水消耗量和节能减排,生态、环保、低碳的矛盾。(3)阿克苏地区水资源欠缺和印染厂黏胶纤维厂用水量大的矛盾。(4)纺织工业城的建设大量采用现代化先进科技及设备和人才培养及人员素质提高的矛盾。(5)庞大的资金需求和短时间内落实资金的矛盾,招商引资和落实优惠政策的矛盾。搞好纺织工业城建设,规划是先行,设计施工中处理好各种工程技术问题是关键,没有既有扎实的理论知识又有丰富的实践经验的领导、管理、设计、施工班子,是难以高效完成建设任务的。 2综述 阿克苏纺织工业城的建设是一项庞大的系统工程,其设计理念必须符合21世纪现代化科技进步的要求。把阿克苏纺织工业城建设成一个现代化的技术先进、经济合理、节能环保、生态平衡及合理布置防风林带的工业城,利用再生能源节电,最大限度利用太阳能供热,热电厂炉渣制成建筑材料变废为宝,污水循环利用节水,适度绿化美化,平安畅通,使纺织工业城能生产出高产优质,低成本的产品,提高市场竞争力,吸引国内外商家到阿克苏纺织工业城投资办企业。为了多、快、好、省地建设好纺织工业城,必须把科学技术的先进性、经济性、合理性放在首位,要不断了解掌握新技术、新工艺、新设备、新能源的动向。由于整个工程牵涉的技术专业多,技术难度大,工程复杂,若设计得好,可达到投资省、耗能低、生态环保好,获得最佳的经济及社会效益,达到事半功倍效果。重庆市轻工业设计院为了搞好纺织工业城总体规划,已认真地对整个工程做了初步设计,对整个工程的重要数据600万锭324个工厂(工业建筑面积约900万m2,民用、公共、物流、仓储建筑面积约700万m2,其中居住小区10个约320万m2,主商业干道8公里,商住楼约240万m2,25km2水库湿地周围别墅区旅游区及其他建筑140万m2)进行了计算。对“体型尺寸”及电网、热网、水源和给排水管网、天然气管网的排布进行了研究,保证做到花最少的钱,投产后能安全正常运行,持续保持高产优质低成本,保持生态平衡,厂房内外空气含尘量达到国家标准,污水处理排放达到国家标准,热电厂烟气排放达到国家标准。为此,我们对以下几个方面进行了设计研究。 2.1产业结构,产业链,工厂规模及产能的设计研究 产业结构及产品方案,棉纱以高支纱高端产品为龙头,用1、2级长绒棉保证产品质量。2、3、4、5级棉生产中低支纱,合理配置利用棉花资源。以环锭纺为主,适当配置气流纺及紧密纺等产品,达到最大经济效益。梭织产品以生产高档服装面料、高档纯棉府绸为主,可大幅提高产品的附加值,提高产值及利税。高档服装面料为中、厚织物,可用棉、化纤混纺纱。高档府绸以60支、80支/2、100支/2、120支/2股线为原料,织纯棉府绸,制高档衬衫(1件高档纯棉衬衫售价可达100~500元)。棉化纤混纺纱及纯棉纱可作针织物,生产针织外衣、运动衣裤及高档针织内衣。 2.2印染及其后整理工艺 印染及其后整理工艺可大大提高服用性能,提高纺织物档次是生产高档产品的关键。后整理工艺可以根据品种要求进行各种整理,如:树脂焙烘,加软三防整理、四防整理(防缩、防皱、防火、防水)、易去污整理、三防加易去污整理、抗菌整理、涂层整理等。工农医用等产业用布及生态家纺布可用无纺布及梭织布或经编针织布,其后整理也是提高产品档次的关键,后整理过关可大大提高产品的档次及附加值和利税,但我国的后整理技术与先进国家相比还有较大差距,必须培养高科技人才自主研发攻关。 2.3综合考虑各项原则 从全人类对纺织品的需求而言,服用纺织品是最大的需求,约占纺织品需求的60~65%,纯棉产品尤为国外喜爱,为出口创汇的主力。随着人类生活水平的提高,各类家纺产品的需求逐步提高占20%左右。随着工农业生产及建设工程、医药卫生、军工等行业的发展,产业用纺织品约占15~20%(我国无纺布生产由于技术上与国外相比尚有差距,故无纺布在市场上的占有量较小)。因此阿克苏纺织工业城的产业结构、产业链及产品方案必须考虑以上因素。我们在规划中已经充分考虑了这一因素。纺纱厂以10万锭、8万锭、6万锭、3万锭的规模分档,这样既考虑了投资者(业主)的资金实力,也考虑了厂房车间建设投资的最省原则,消防安全原则,棉纺厂多品种生产及变更产品品种管理上的方便原则,车间内温湿度控制稳定达到高产优质及车间空调除尘系统的合理节能原则,在棉纺厂建成投产后其先进工艺设备的配置,业主可根据市场需求灵活方便的改变产品品种适应市场变化。 2.4在总体规划中充分考虑建厂投资最省原则 梭织、针织、家纺、无纺布生产及染整生产服装生产,我们在总体规划中也充分考虑了建厂投资最省原则,工厂年耗用棉纱量染整工厂年产量统一原则、厂房标准化原则,工艺设备先进用人最少原则,工厂电、水、蒸汽、天然气耗用保证原则,产品品种变化灵活方便原则,业主适应市场变化获取最大利润原则。由于现在市场千变万化,尤其是纺织品的花色品种日新月异,按我们的总规产业链配置方案,将能充分适应市场需求,并力争创名牌。业主需要生产什么品种由市场决定,以获取最大利润及社会经济效益。 3纺织工业城环境保护及节水节能低碳工程规划 纺织工业城工业及生活总用水量325818立方米/日,用水量很大。在做好污水处理的同时应尽可能做好废水利用,节约用水。在具体工程设计中,为了方便废水回用利用,宜每座印染厂(规模年产量4000万m)独立建造一个废水处理及废水回用利用系统。其规模为日处理废水4000m3。纺织工业城完全建成后最多共建印染厂32座。每座黏胶化纤厂(规模年产量20000t/年)独立建造一个废水处理及废水回用利用系统,其规模为日处理废水21000m3。纺织工业城完全建成后最多共建黏胶纤维厂6座。生活污水处理及废水利用按国家现行有关设计规范执行,做到节水环保。全部纺织印染工厂设计中采用现代最新工艺及设备、全部机器为电脑全自动控制,高产优质,用人少。印染生产采用无污染少污染工艺及热能回收、碱液回收等设施。做到高产优质、低成本,保证城市整个生产系统节水、节能、低碳、环保。纺织工业城600万锭共建棉纺厂90座,采用我国生产的最先进的空调除尘设备,车间空气含尘量达到小于1mg/m3,确保厂内外无粉尘污染。空调进排风窗口安装百叶式消声器控制噪声污染。车间空调系统根据天气变化采用变风量调控车间温湿度,节约用电。阿克苏地区3、4月风沙大,整个纺织工业城主干道、次干道及生活小区、商贸区、生态休闲区及厂区内应设置防风林带和绿化园带。防风林带及绿化园带应配合整个城市美化,由专业公司设计施工,使整个纺织工业城真正成为生态、环保、宜居、健康的城市。1200MW特大型热电厂,其烟气排放采用最先进的脱硫除尘技术,能保证达到环保要求。每年100万t炉渣做成建材,变废为宝,改善环境,提高循环经济效益。整个城市生产及生活采用集中供热,各工厂及生活区不设锅炉,由大型热电厂集中供热,确保减少大气污染,抽汽式发电机组最大抽汽量,冬季2800t/h,非采暖季节2100t/h,蒸汽凝结水集中回收。非工厂建筑可设计太阳能供热采暖,低碳环保。整个城市路灯照明采用风力加太阳能光电池供电,低碳环保。城市垃圾处理采用垃圾发电,节能环保。整个城市电力电气设备设计中均采用高效节能的最先进设备,确保安全节能。每个工厂及生活、物流区均设计电脑能源使用计量监测系统,确保节水、节能安全运行。 4纺织工业城水资源规划 阿克苏纺织工业城地处塔克拉玛干沙漠边缘,气候干燥,降水量少,年降水量山区为500~700mm,出山口区为177.6mm,而平原区年平均降水量63.3mm,水资源比较欠缺。根据温宿县人民政府文件精神,水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院于2000年10月完成了新疆温宿县台兰河流域灌区规划报告。该报告主要从农业灌溉角度详细研究了水资源的合理开发利用,调查了台兰河水资源总量。台兰河灌区位于温宿县东部,距温宿县城22km,距阿克苏市及纺织工业城25km,314国道和南疆铁路从灌区中部通过,交通方便。由于该规划报告没有考虑纺织工业城的大量用水,原考虑工业用水采用地下水是不可能满足要求的。经我们与阿克苏地区水利局专家研究协商,认为由于洪水时在保证农业灌溉的条件下,有大量水资源流失,若能充分利用,可保证纺织工业城的用水需求。台兰河多年平均径流量7.42亿m3,到2030年农林人畜总需水量75101.05万m3/年,总供水量(包括其他水源)86354.84万立方米/年。每年有11250万m3的余水可供纺织工业城使用,完全能满足纺织工业城的用水需求。现在由于没有大型水库蓄水,洪水时水资源大量流失,使供水严重不足。为了保证纺织工业城供水,水利局专家建议新建一个2亿m3的蓄水库使洪水时水资源不流失。水库建成后不但能使阿克苏地区的供水情况大为改善,由于水库可形成一个20km2以上的水面,可建一个生态湿地旅游区,成为沙漠地区的一颗明珠,大大改善生态环境,吸引国内外游客到纺织工业城来旅游,提高阿克苏地区的知名度,推动商贸旅游双丰收。由于水源及水厂工程工程量大,技术复杂,必须立即进行勘测设计,及早完成工程施工任务,方能确保纺织工业城顺利建成生产。 5纺织工业城循环经济规划 阿克苏地区轧花厂废弃的棉短绒制成棉浆粕,生产粘胶纤维。本规划建年产20000t的粘胶化纤厂6座。纺织工业城各纺织厂生产中废弃的下脚纤维料可供生产无纺布。本规划建年产5000万m的无纺布厂两座。变废为宝,有利环保,提高循环经济效益。棉籽可生产食用棉籽油。热电厂每年100万t煤渣制成建材,变废为宝。达标排放的废水灌溉农田及城市绿地。 6设计与施工要点及其他 百年大计,质量第一。为保证纺织工业城多快好省有序建设,确保不返工不浪费,必须在总规的基础上作好详规,集约利用土地。热电厂、水厂,每个工厂及各种建筑的布置均要正确划出红线并编号,算出每条线路的电水汽的能源需用量,以保证正确设计整个城市的电网、给排水、供热蒸汽、天然气管网及通讯、电视等网络。地下管线的设计施工必须与主干道、次干道路网系统、城市防风林带系统、绿化系统密切协调配合。所有工程项目先进新技术、新工艺,必须先做样板工程,技术上确认安全可靠可行后再全面设计施工。已对各个工厂及整个工业城的用电量、用水量、供热蒸汽量、天然气用量及管网流体力学水力平衡作了初步设计研究计算,保证满足需要,安全运行。对国家颁布的最新设计规范,《棉纺织工厂设计规范》(GB50418-2009);《印染工厂设计规范》(GB50426-2007);《纺织工业企业环境保护设计规范》(GB50425-2008)及其他有关国家规范、规程等作为我们设计的科学依据及准则,确保工程质量。为了加快纺织工业城的建设,必须科学设计齐头并进,快马加鞭,全力以赴,严密做好设计施工的组织领导工作,加强领导统一指挥,有序实施分期建设,首先保证主干道、防风林带、热电厂、水源及水厂工程、部分给排水工程、部分居住小区、商业服务建筑、纺织印染等样板工厂的先行设计施工,用最快的速度、最好的质量完成纺织工业城的建设。结语纺织工业城的建设是一个具有600万纱锭、集中新建324座大中型工厂及城市配套工程的特大型工程。其整个城市工业及民用集中供热、对阿克苏地区丰富的太阳能资源的大量利用以及对整个城市的生态环保工程的规划设计,可能是目前国内城市建设最大的系统工程之一。设计施工建设的成功,将对建设节水、节能、低碳、生态、环保的现代化工业城市具有示范的效应,为我国的现代化建设作出新贡献。本工程正在实施建设中,特别感谢阿克苏地区领导和重庆市轻工业设计院朱云院长及各位专家的大力支持指导。望专家同行提出宝贵建议,使纺织工业城的建设更加完美。 工业分析技术论文:绿色工业建筑技术成本效益评价分析 摘要:当前绿色工业建筑总数较少的原因主要在于其带来的增量成本。应用经济效益法对绿色工业建筑全生命周期开展评价,结果表明初期的投资增量能在运行的较短时间内回收,绿色工业建筑具有长远发展前景。 关键词:绿色工业建筑;增量成本;经济效益 当前绿色工业建筑总数较少,其原因在于绿色建筑技术带来的增量成本。评价绿色工业建筑技术的增量经济效益,有利于决策者合理选择技术方案并消除高成本误解。 1绿色工业建筑与民用建筑评价体系对比 根据GB/T50878—2013《绿色工业建筑评价标准》及GB/T50378—2014《绿色建筑评价标准》,绿色工业建筑与民用建筑评价标准大部分评价内容和评价要求基本一致,主要区别为工业建筑多了“室外环境与污染物控制”,居住建筑、公共建筑及工业建筑评价权重指标相差不大,而绿色工业建筑在节能节水和室外环境上的分数权重较大[1]。 2绿色工业建筑经济评价理论 (1)工业建筑生命周期成本理论指考虑成本的时间价值下分析绿色工业建筑生产、运营、处置3个阶段的各项投入总成本。(2)开展经济性评价为主的绿色工业建筑技术增量成本与效益分析,绿色建筑技术应用将导致生产者成本增加,却也换来使用者和社会成本的降低及一定的环境效益。 3绿色工业建筑技术增量成本与效益分析 3.1绿色工业建筑技术增量成本识别 绿色建筑增量成本指绿色项目与基准建筑相比额外增加的成本投入。由于准备阶段增量成本约占总增量成本的1%,故不单独列入研究。根据评价标准有以下7个方面的增量成本:(1)工业建筑合理规划使用地上地下空间、开展厂区绿化、室外透水地面设计、可再生地利用等节地措施;(2)采取围护结构、暖通空调、绿色照明、可再生能源利用等;(3)工业废水再生回用、雨水利用、节水器具的节水与水资源利用;(4)采用建筑构件预制化、钢结构、一体化设计与施工、高强材料、绿色材料等节材技术;(5)采取光污染、室外噪声、工业粉尘、烟尘控制技术的室外环境与污染物控制技术;(6)进行室内空气质量、风环境调节的室内环境技术;(7)运营管理系统增量成本。 3.2绿色工业建筑技术增量效益分析 3.2.1节地与可持续发展场地增量效益合理规划用地是节约土地的重要举措,可表示为:S节地=S屋顶绿化+S空间利用+S透水地面+S可再生地式中:S透水地面=G×(1–r)×P×A×10—3,G为管网运行费用,取0.08(元/m3);H1为渗入地下的雨水量(m3),各地不同;r为降雨过程中透水面的径流系数;P为年平均降雨量(mm);A为透水面投影面积(m2)[2]。S屋顶绿化=ΔP×P电=ΔW×Tw×S×P电;ΔP为屋顶绿化节省的用电量(kW•h);P电为工业电价(元/kW•h);ΔW为房间每m2减少的日用电量[kW•h/(m2•d)];S为屋顶面积(m2);Tw为采暖期与制冷期之和(d)[2]。3.2.2节能与能源利用技术增量效益(1)通过减少空调在夏季和冬季的负荷量来节省用电量,软件显示增强型围护系统每年可节约电力30%以上[4]。(2)根据生产工艺需求采用灵活的空调形式,釆用高效率的采暖空调系统,降低耗电量。(3)绿色照明节能S照明=ΔQ照明×P电,式中:ΔQ照明为基准建筑与绿色建筑照明系统年用电量之差(kW•h);P电为工业电价。(4)可再生能源利用包括地热能、太阳能、工业余热回收利用等。3.2.3节水与水资源利用技术增量经济效益(1)工业废水再生回用效益指每年回收及利用废水价值与废水处理成本之差。记为S废再用=Δq×(P水–F),式中:Δq为再生水回用水量(m3);F为废水处理成本。(2)雨水利用技术效益S雨水利用=Q雨×P水=Δp×S×δ×P水,式中:Q雨为系统雨水收集量(m3);Δp为年平均降水量;S为收集面积;δ为工业建筑利用系数,取0.9。(3)绿色节水器具效益S节水器具=QW×α×P水,式中:QW为标准用水量(m3);α为节水率。3.2.4节材与材料资源利用增量经济效益S节材=S结构节材+S节约用材(1)建筑构件预制化。其在减少资源浪费的同时也减少了施工中的粉尘和噪声,记为S预制化。(2)钢结构体系。因其特性可充分发挥材料力学性能,降低结构用料指标,记为S钢结构。(3)一体化设计与施工效益。将主体结构、工艺及设备等在一个系统中建模,施工时既可减少噪声污染,又能节省工期和降低能耗、劳动强度,记为S一体化设计。(4)绿色建材利用效益。材料的循环再利用性可节约原材料并降低能耗、保护环境。(5)高强材料利用。其效益为增加建筑室内净高,记为S高强材料。3.2.5运营效益运用综合能耗管理进行数据分析可实现能源和资源的合理利用,利用远程监控系统、智能建筑系统可提高设备运行可靠性,降低劳动强度。记为S运营效益=S综合能耗+S远程监控。 4绿色工业建筑技术增量成效案例分析 浙江某日用品有限公司于2003年开始绿色建设。企业占地15000m2,建筑面积41836m2,主要绿色工业建筑技术有:厂区绿化覆盖率达42%,其中透水地面800m2,办公楼和厂房均进行屋顶绿化,面积超过1800m2;合理规划生产物流线,布局地上地下空间;集合高效保温隔热外墙、太阳能利用、绿色照明、遮阳系统、雨水收集、中水回用系统等节能节水技术;采用设备余热废气采集循环利用、排水噪声处理、除尘技术等手段,建有通风系统、智能化管理系统等,各项绿色技术投入800余万元,主要增量效益如下。 4.1可量化的经济效益 4.1.1节地(1)若绿化屋顶每m2的日用电量可减少0.2kW•h/(m2•d),制冷采暖天数取170d,则S屋顶绿化=0.2×3200×170×1.2=13.05(万元/年);(2)合理规划空间,节省土地面积取1400m2,根据当地土地购置费,则S空间利用=58.8万元;(3)S透水地面=4190元/年。4.1.2节能(1)按围护结构每年节约煤1.5kg/m2计,按每kW•h电量相当于0.404kg煤,则S围护=18.6万/年;(2)若采用绿色建筑照明系统年省用电量14.3kW/m2,则S照明=6.5万/年;(3)按太阳能热水器年节省电1万kW•h计,则有S光热=1.3万kW•h/年;(4)S余热回收=1.45万kW•h/年。4.1.3节水(1)按统计雨水收集面积约38000m2,当地年平均降水量1100~1600mm,工业水均价2.6元,则S雨水利用=9.8万元/年;(2)由于建设了完备的中水回用系统,工业废水和生活污水汇集到废水池,经处理后流入中水储存池,回用后每年节约用水25万t,取当地废水处理成本0.4元/m3,则有S废水再用=55万元/年;(3)S节水器具=1.43万元/年。利用层次分析法确定绿色建筑技术单层次排序权重,检验判断矩阵的一致性,并计得λmax=6.04,得到各目标层权重结果。该项目其他绿色技术增量成本效益情况见表1。 4.2环境效益 4.2.1污染物减排效益Q电量取74万元/年,S大气污染=Q电量×0.404×733.5×0.001=25.4(万元/年)。4.2.2建筑物寿命延长效益S建筑物寿命=S×f×(ε1–ε2)=1.5万元/年,式中:S为绿色建筑面积;f为调整系数,取0.3;ε1,ε2分别为普通建筑和绿色建筑下大气环境综合指数,根据当地资料ε1,ε2分别取2.9,1.7。4.2.3绿化效益。绿色植物具有吸收CO2,SO2及粉尘等功能。若吸收CO2,SO2及粉尘减排经济价值分别为389.8元/t,4344.9元/t,275.2元/t,则S绿化效益为1.67万元/年。4.3社会效益从节约的排污费、舒适度效益方面量化衡量绿色工业建筑对社会责任方面所做贡献。则S节约排污费=P排污×∑Q×δ=3.16万元/年,式中:P排污为当地每吨污水处理费,取1.4元;∑Q为绿色建筑节水量(m3/年);δ为有效系数,取0.9;舒适度效益为绿色技术营造出良好的舒适感可提高员工工作效益,用模糊综合评价法进行量化计算,若取评价优秀工作效率提高取2.5%,当地人均生产总值取7.8万元,则S舒适度=79.95万元/年。 5绿色工业建筑技术增量效益评价 绿色工业建筑技术增量效益评价指标为绿色工业建筑净现值和内部收益率。净现值按行业基准收益率,在预计的计算期内各年净现金流量折算到建设期初的现值之和。内部收益率指在计算期内经济净效益流量的现值累计等于零时的折现率。经计算,该绿色工业建筑经济效益超过行业平均水平5.2%,具有抗风险能力。6结论(1)在绿色工业建筑全生命周期50年内运用经济效益分析法开展评价,项目净现值和内部收益率数据可较好地反映其在经济上的可行性和优越性。(2)绿色工业建筑具有较大的外部性,环境和社会效益在整个效益中占比较大,受益面更广,可见绿色工业建筑具有长远发展前景。(3)由于绿色工业建筑综合增量效益评价研究是一项复杂的系统工程,许多因素难以明确统计量化,一些内容只能通过模糊评价加以统计。目前尚缺乏大量系统性的统计和研究。 作者:傅为华 马丽鹰 单位:义乌工商职业技术学院 浙江诚远工程咨询有限公司 工业分析技术论文:工业自动化仪表与自动化控制技术分析 摘要:在现代技术的支撑下,工业生产中自动化程度越来越高,人工操作以及旧的操作方式必将会被全自动化所取代。当前,在工业生产中自动化仪表以及自动化控制技术应用日益广泛,并在提高生产方面发挥着重要的作用。如果说安全、高效、低能耗、高产能已经成为现代企业生产的特点,那么自动化仪表以及自动化控制将会是现代企业的标志。 关键词:自动化仪表;自动化控制;工业生产 引言 目前,自动化仪表在农业、工业、国防等领域均有着广泛的应用。同时,在现代科学技术的推动下加强自动化控制技术的分析,也是在今后一段时间内相关科学技术研究工作重要内容。由于可编程控制装置自身在相关的工业领域当中有着十分重要的应用意义,是实践工作当中不可或缺的重要设备,因此,在其应用当中也需要加强研究和分析,以促进其作用更好的发挥。 1工业自动化仪表于控制技术概述 对工业自动化仪表和自动化控制技术在实践中的应用进行分析,是对自动化仪表和自动化控制技术进行改进和完善的重要基础,因此,应该引起高度重视。自动化仪表技术包括了信息采集、信息处理和信息应用。从整体上看,生产流程的诊断原则上并不属于自动化仪表的范畴,但是,这段信息的交换涉及到自动化仪表系统。针对生产装备的监控,诊断仪表系统已经推出了全新的产品,自动控制系统的诊断通常是控制系统中设备管理软件的一个模块或者是一种功能,主要负责自动化仪表或者是系统本身的实时诊断以及预测性维护。在诊断中,现场仪表诊断的难度很大,维护周期由智能仪表的损耗情况或者是固定时间确定。由于可编程控制装置自身在工业生产领域当中的应用具有十分重要的意义,在生产实践活动当中不可或缺,所以应当加强对重点技术的研究于分析工作,以更好的实现工作的发展以及创新改进。当前,自动化技术已经逐步成为日常生活之中的关键性技术,对于促进工业生产和经济建设具有重大的意义。系统维护和仪表诊断受到了越来越多用户、制造商、研究者的关注。从整体上看,仪表诊断可以被划分为四个方面:生产流程诊断、生产装备诊断、自动化控制系统诊断以及现场仪表诊断。 2自动化仪表 2.1自动化仪表工作原理 工业自动化仪表在工作中不需要人工操作就能够自主完成测量、自动记录以及自动控制任务,并可以将获取的数据信息传送到远距离终端,在终端上完成数据处理工作。其主要是以平衡原理作为基础的,其中包括力平衡、电平衡等。在工作中自动化仪表感受部件传感器将现场被测参数,如温度、压力等,通过变送器进行转换,得到容易放大的测量量值,之后经过进一步放大。放大之后的量值能够通过变送器送到显示元件,经过反馈元件与测量量值进行对比,可以达到平衡。 2.2工业自动化仪表种类 工业自动化仪表有很多中,根据划分标准的不同可以分为很多类。例如根据在生产过程中需要测量参数类型进行划分,可以分为测量的温度仪表、测量压力表、测量流量仪表、测量物位仪表等等;根据其在生产过程当中的功用不同可以划分为检测类仪表、显示类仪表、调节类仪表、执行器类、计算类仪表、设定值发生器类等等。 3自动化控制技术 3.1自动化控制原理 自动化控制可以划分为半自动化和全自动化,比如,机器、设备能够根据生产规划进行全自动以及半自动运转。全自动化控制,操作人员只需要作为全自动化控制的操作人员,根据生产进度确定控制的要求以及程序,而不用直接参与到生产过程中去;半自动化控制需要人力通过设施、设备、机械、仪器或者是手工参与到生产中去。目前,自动化控制技术在工业、工业等领域有着十分广泛的应用。全自动化控制使人从繁重的体力劳动中解脱出来,使人摆脱片面的劳动和不合理的分工,极大的提高了社会生产率,并节省人力资源,这可以为企业创造更多的价值。在现代社会当中,生产自动化程度被看作现代化的重要标志。 3.2自动控制的应用 3.2.1过程自动化。在现代石油炼制以及化工等企业在生产中,通过使用自动化控制在生产中可以减少流体、分体、有害物质等对人的伤害。在一般情况自动化控制系统主要是由计算机、调节器以及检测仪表三部分组成的。通过自动化控制能够对整个生产流程进行最优控制。在对生产过程进行控制时,反馈控制,前馈控制、最优控制是经常使用到的控制模式。3.2.2机械制造制动化。机械制造自动化有很长的发展历史,在最初阶段是非常简单的自动生产线。自上世纪60年代以来,随着计算机技术的快速发展以及应用普及,数控机床、机器人、加工中心等随之出现。此外,用于适应多样品种,较小批量生产的柔性生产制造系统也随之产生。而自动化生产车间则主要是采用计算机以及生产制造系统集成的工厂自动化控制系统,它是以柔性制造系统为基础的,并在信息管理以及生产管理工作当中实现了自动化。3.2.3管理自动化。管理自动化指的是对企业单位的人力资源、财力资源、物力资源以及生产和办公管理实现自动化控制。管理自动化是一门综合性的技术,其主要是利用电子计算机、通信系统以及控制等学科对信息进行处理。在现代自动化管理当中,以管理信息系统作为基础研制了决策支持系统,能够为企业决策提供重要的支持,推动了企业管理的发展。 4结语 我国是生产制造大国,但是在工业生产中却处于生产中的中低端,行业的利润十分低,这对于我国经济转型发展,优化经济结构构成了严重的影响。自动化仪表和自动化控制技术是工业发展中的重中之重,两者的技术水平能够在客观上反映一个国家的工业化发展水平,因而,在我国经济发展中加强对自动化仪表和自动化控制技术研究,对我国整体经济发展具有十分重要的意义。 作者:王振中 单位:山信软件股份有限公司莱芜自动化分公司 工业分析技术论文:工业自动化控制系统抗干扰技术分析 摘要:自动化控制系统在工业领域的应用极大地推动了工业发展,有效提高了工业生产效益,但是在实际操作中工业自动化控制系统也暴露出很多问题,特别是受到多种因素的干扰,严重影响了工业自动化控制系统的稳定性,针对这个情况,应积极采取有效的抗干扰技术,最大程度地降低或者消除各种干扰源。本文分析了工业自动化控制系统的干扰情况,阐述了工业自动化控制系统的抗干扰技术,以供参考。 关键词:工业;自动化控制系统;抗干扰技术 近年来,我国工业发展逐渐朝着自动化、信息化、智能化方向发展,越来越多的自动化控制系统被应用在工业生产中,然而工业自动化控制系统应用现状却不理想,各种各样的干扰源对于自动化控制系统的稳定、正常运行产生了直接影响,所以应充分了解工业自动化控制系统受到的干扰情况,有针对性地进行抗干扰处理,提高工业自动化控制系统运行的稳定性。 1工业自动化控制系统的干扰分析 1.1传导干扰 (1)信号线引入干扰。电流通过信号线过程中产生感应磁场,相邻信号线受到感应磁场影响会产生一定的感应电流,随着感应电流的增大,和检测开关相连接的接收设备会受到干扰影响,由于信号线中电流持续流过,会影响和信号线相连接的自动化控制系统正常运行,使得控制器逻辑数据不稳定,甚至发生死机或者错误动作。(2)设计施工干扰。工业自动化控制系统在施工设计阶段,由于操作、设备型号、调试、安装、工程技术设计等因素,安装设计过程中,接地系统混乱或者控制器、高频发生器或者开关高功率设备之间的距离较短,造成工业自动化控制系统设计施工干扰。(3)电源线干扰。工业现场的电源线干扰非常常见,其主要来自两个方面,一方面是工业自动化控制系统受到供电电源耦合影响;另一方面,干扰信号通过供电电源系统进入自动化控制系统。工业自动化控制系统主要通过电网电源供电,其运行过程中经常受到很多因素的干扰和影响,例如,电网短路暂态冲击、大功率用电设备停止或者开启、电网波动等都会影响工业自动化控制系统的正常运行。 1.2辐射干扰 工业自动化控制系统受到的辐射干扰主要是指电弧电路、高频感应设备、雷电、射频设备等产生的干扰,对于这种干扰源,在实际应用中没有很好的方法进行消除,而可以通过减弱或者直接切断电磁干扰传播途径,采用装设防雷设备、合理布置线路、保护隔离、等位机屏蔽或者联机等措施,保障工业自动化控制系统的安全运行。 2工业自动化控制系统的抗干扰技术 2.1软件设计 工业自动化控制系统设计过程中,采用惯性滤波、限幅滤波、中位值滤波、平均值滤波等方法通过计算机程序对系统信号实现数学处理,消除或者减少干扰信号的强度、数量,保障输入信号的稳定性和可靠性,这种方法计算机程序很容易移植,便于修改系统参数,有效提高数字滤波的稳定。 2.2管线设计 为了减少工业自动化控制系统的干扰,应优化管线设计,包括通信线、电源线、信号线管道等,电源线设置应和通信管线保持足够距离,并且使用金属管道覆盖通信管线,正确敷设电缆线路,结合抗干扰、经济性、实用性等因素,选择合适的信号电缆线,其中最常见的是双芯屏蔽双绞线,电缆线敷设过程中应注意以下问题:其一,对于不同信号,敷设不同电缆线路,结合传输信号类型,分层敷设电缆线路;其二,不能使用同一根多芯电缆同时传输数字信号和模拟信号,电缆和电源线不能共用;其三,不能在同一个线槽中放置电源线缆和信号线缆,避免平行、近距离的进行敷设施工,若电源线缆和信号线缆必须放置在一起,两种线缆应保持60cm以上的距离;其四,大功率电动机应和信号线缆保持适当的距离。 2.3电源设计 若工业生产现场包含变频器和大功率器件,对于电源线路采取科学有效的抗干扰措施,对电源设备进行有效隔离,在进线电源分级部位设置避雷器,使用隔离变压器设置在PLC电源输入端,对于隔离变压器的次级绕组和初级绕组,装设屏蔽层,然后做好可靠接地,通过双绞线作为二次侧接线。 2.4接地设计 工业生产现场环境变化会干扰信号线,发生误动作、测量精度下降、死机、程序跑飞、系统数据混乱等现象,这主要是由于接地系统设置不合理,对于工业自动化控制系统应做好接地设计,通过正确、合理的接地设计,有效抑制工业自动化控制系统受到电磁干扰影响,在实际应用中包括信号屏蔽接地、系统接地和安全接地。工业自动化控制系统接地设计过程中,严格区分保护接地和工作接地,保护接地电阻不能超过2欧姆,强电设备接地点和接地极接地点之间保持10m以上的距离,埋设在工业生产现场建筑物周围10m的区域。信号源接地设计,在信号侧接地设置屏蔽层,若信号线中间如果有接头,做好绝缘处理,牢固连接屏蔽层,防止信号线多点接地,连接多芯对绞电缆线和屏蔽双绞线,相互连接好各个屏蔽层,然后进行绝缘处理以后,选择合适接地位置进行单点接地。另外,计算机接入信号之前,在大地和信号线之间连接电容,有效减少共模干扰,将滤波器装设在信号两极之间,减少差模干扰。 2.5选择合适器件 结合不同电子设备的特性,选择合适的器件,例如,通过设置RC、AD双积分滤波器,使电流信号和电压信号转换传输过程中消除高频干扰,有效减少差模干扰。采用双绞线和差动输入器,做好单边接地、屏蔽地线和光电隔离,消除共模干扰。 3结束语 工业自动化控制系统在实际应用中容易受到各种各样的干扰影响,而干扰抑制是一项非常复杂、系统的项目,应综合考虑多方面因素,在施工设计过程中结合自动化控制系统的规格和型号,做好各方面的抗干扰设计,提高工业自动化控制系统的安全性和可靠性。 作者:李晓亮 耿小强 单位:东软集团股份有限公司 工业分析技术论文:钢铁工业协同控制技术分析 1活性炭吸附工艺 活性炭吸附工艺在20世纪50年代从德国开始研发,20世纪60年代日本也开始研发,不同企业之间进行合作与技术转移以及自主开发,形成了日本住友、日本J-POWER(MET-Mitsui-BF)和德国WKV等几种主流工艺。开发成功的活性焦(炭)脱硫与集成净化工艺在世界各地多个领域得到了日益广泛的应用。其中,在新日铁、JFE、浦项钢铁和太钢等大型钢铁企业烧结烟气净化方面的应用,取得了良好效果[4-5]。活性炭吸附工艺的原理是烧结机排出的烟气经除尘器除尘后,由主风机排出。烟气经升压鼓风机后送往移动床吸收塔,并在吸收塔入口处添加脱硝所需的氨气。烟气中的SOx、NOx在吸收塔内进行反应,所生成的硫酸和铵盐被活性炭吸附除去,吸附了硫酸和铵盐的活性炭送入脱离塔,经加热至400℃左右可解吸出高浓度SO2。解吸出的高浓度SO2可以用来生产高纯度硫磺(99.9%以上)或浓硫酸(98%以上);再生后的活性炭经冷却筛去除杂质后送回吸收塔进行循环使用。存在问题:运行成本高,设备庞大且造价高,腐蚀问题突出,系统复杂,活性炭反复使用后吸附率降低消耗大,活性炭再生能耗较高等。 2MEROS工艺 MEROS(MaximizedEmissionReducationofSintering)工艺是欧洲西门子奥钢联针对烧结烟气中SO2、二恶英类污染物等控制开发的,目前成功运用在多台烧结机烟气脱硫及其他有害物质气体的处理[6]。MEROS工艺原理是利用熟石灰作为脱硫剂,与烧结废气中的所有酸性组分发生反应,生成反应产物。产生的主要反应是:2SO2+2Ca(OH)2=2CaSO3·1/2H2O+H2O2CaSO3·1/2H2O+O3+3H2O=2CaSO4·2H2OSO3+Ca(OH)2=CaSO4·H2O2Ca(OH)2+2HCl=CaCl2·Ca(OH)2·2H2O2HF+2Ca(OH)2=CaF2·2H2O工艺特点:1)工艺简单,运行稳定性好;2)入口温度要求低,温度变化适应范围广;3)可控性高,脱硫后的SO2排放值稳定;4)脱除二恶英和重金属。存在问题:年运行费较高;不能控制烧结烟气中NOx;在控制二恶英同时会产生混有二恶英的固体废弃物。 3EFA曳流吸收塔工艺 自2006年以来,EFA半干法烧结烟气脱硫技术先后在德国迪林根钢铁公司2号180m2烧结机、萨尔茨吉特钢铁公司192m2烧结机和迪林根钢铁公司3号258m2烧结机脱硫项目得到成功应用。EFA烧结烟气脱硫技术在德国市场处于领先地位[7-8]。EFA变速曳流式反应塔脱硫工艺,作为半干法脱硫工艺,集成了布袋除尘器和反应物循环系统,可以同步脱除SO2、SO3、HCl、HF、粉尘和二恶英等。EFA脱硫原理为:烟气中的酸性化合物在特定温度范围内遇水时与Ca(OH)2进行反应,活性炭主要用于吸附烟气中的二恶英等有害成分,最终的反应物为干性的CaSO3、CaSO4、CaCl2、CaF2、CaCO3和烧结粉尘的混合物,干性反应物在布袋除尘器内进行分离。工艺特点:1)总投资低;2)运行成本低(年运行费用约为总投资的1/12);3)加入干燥吸收剂,管道和罐仓不发生结块和板结;4)反应速度可调,不会出现结露现象;5)低温脱硫效果好;6)运动部件少,维护成本低。存在问题:不能控制烧结烟气中NOx;在控制二恶英同时会产生混有二恶英的固体废弃物。 4LJS-FGD多组分污染物协同净化工艺 福建龙净环保股份有限公司经过对引进技术的消化、吸收和再创新,开发出具有自主知识产权的LJS-FGD多组分污染物协同净化工艺以及相关的配套装置。目前LJS-FGD工艺已经在宝钢集团梅钢公司、三钢、昆钢等大型钢铁厂得到成功应用[9-10]。基本原理是:烟气从吸收塔底部进入,经吸收塔底的文丘里结构加速后与加入的吸收剂(消石灰)、循环灰及水发生反应,从而除去烟气中的SOx、HCl、HF、CO2等酸性气体,通过喷入活性炭等吸附剂,可以同步脱除烟气中的二恶英、重金属等,实现多组分污染物的协同净化。工艺特点:1)对烧结机烟气SO2浓度波动具有良好的适应性;2)对烧结机烟气量波动具有良好的适应性;3)整个吸收塔反应器为空塔结构,维护简单;4)烟气无需再热、整套装置及烟囱不需要防腐,可以利用老烟囱进行排烟;5)系统性能指标高,排烟透明,污染物排放浓度低;6)没有废水产生,无二次污染;7)副产物为干粉态,方便存储、运输和综合利用。存在问题:为保证系统可靠性,采用了较多的进口工艺设备,造价相对较高;副产物的应用范围有待于进一步拓宽。 5催化氧化法综合清洁技术 催化氧化法烟气综合清洁技术是一项能够同时进行脱硫、脱硝、脱汞的技术。催化氧化法烟气综合清洁来源于以色列Lextran公司,当烟气中SO2、NOx(NO需被氧化)遇水形成的亚硫酸根及亚硝酸时,利用催化氧化剂对亚硫酸根及亚硝酸根的强力捕捉能力从而去除烟气中的SO2、NOx。烟气与含有催化剂的循环液在吸收塔内逆向流动接触时,亚硫酸根、亚硝酸根被催化剂捕捉,在氧气存在的条件下被氧化成为稀硫酸或稀硝酸。在加入中和剂(氨水)的情况下,最终反应生成硫酸铵或硝酸铵化肥。在脱硫脱硝的同时,该催化氧化剂对汞等重金属也具有极强的物理溶解吸附效果,从而去除烟气中的汞等重金属。技术特点:1)脱硫效果高,出口烟气SO2可达到排放浓度≤50mg/m3;2)对于烟气温度、SO2浓度和烟气量适应性强;3)系统运行稳定、可靠,无管道堵塞、结垢现象;4)资源利用优势,利用焦化厂蒸氨后氨水,降低焦化厂废水处理负荷;5)脱硫剂(催化氧化剂)循环使用,并可生产高附加值的硫酸铵产品;6)对烧结机主系统无影响,与烧结机主系统同步率为98%以上。存在问题:目前有机催化剂需进口,尚未国产化,价格较高。 6技术经济及减排效果对比 表2分析比较了上述五种烧结烟气多污染物协同控制技术的技术经济及减排效果,结果如下:1)MEROS工艺和EFA吸收塔工艺不能控制烧结烟气中NOx,催化氧化法不能控制二恶英。2)活性炭吸附工艺的单位烧结面积投资最高,是LJS-FGD工艺的3倍多;MEROS工艺的单位烧结矿运行费最高,是LJS-FGD工艺的近3倍。3)催化氧化法综合清洁技术属于湿法,脱硝效率高,单位烧结矿运行成本低,最终生成硫酸铵或硝酸铵化肥。4)前四种技术均属于干法脱硫技术,投资高、运行成本高,活性炭再生能耗较高,脱硫渣的处理再利用是目前重点发展方向。 7结语 目前我国已实施的钢铁工业大气污染控制措施基本上都以控制一种污染物为目的,而对于同时实现烧结脱硫、脱硝、脱二恶英和脱重金属等相关技术尚处于起步阶段,世界上的工程应用也不多。一方面,我国烧结烟气污染物控制应根据自身特点,对各种有成功业绩的工艺技术进行合理消化吸收,在此基础上加快发展适合我国国情的技术和设备,降低投资和运行费用,并加紧研发脱硫副产品利用技术,开发适宜我国烧结烟气多污染物全过程、一体化协同治理的技术体系。另一方面,针对《重点区域大气污染防治“十二五”规划》中划定的重点控制区和一般控制区,实施差异化的控制要求和污染防治策略,例如:处于划定的重点控制区和环境敏感地区的城市钢厂,其烧结烟气控制技术采用各污染物脱除效率均较高的活性炭吸附工艺,其他区域可根据各自情况选择LJS-FGD等多效协同控制工艺。 作者:邢芳芳 姜琪 张亚志 冀伟江 单位:北京京诚嘉宇环境科技有限公司 中冶京诚工程技术有限公司 工业分析技术论文:工业及民用建筑桩基施工技术分析 桩基础是深基础的一种,由桩和桩顶的承台组成,具有承载力高、稳定性好、沉降小的特点,适用于软土地基上的重型建筑,在工业与民用建筑工程中应用极其广泛。桩基分类方式很多,按照受力情况分为端承桩和摩擦桩,按施工方法分为预制桩和灌注桩,按成桩方式分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。基础工程是整个工业与民用建筑工程的根本,直接关系到上部建筑的稳定与安全,只有基础部分施工质量到位,上部结构才能安全地进行施工。因此,对于建筑技术人员而言,基础部位的施工技术必须牢固地掌握。本文主要从制作、起吊、运输、堆放、打桩等方面对工业与民用建筑工程中钢筋混凝土预制桩和灌注桩桩基施工技术进行研究。 1钢筋混凝土预制桩和灌注桩简介 预制桩是指先在工厂或者施工现场用钢筋混凝土制成所要求的形状的桩,然后用打桩机将预制好的桩打入地基土中。预制桩分为管桩和实心桩。管桩即空心桩,用离心方法预制生产,所使用的混凝土强度较高。灌注桩即在桩位处先成孔,然后在孔内放入钢筋骨架,之后将混凝土浇筑其中而形成桩。灌注桩按成孔方式不同可分为很多类,如护壁成孔灌注桩、人工挖孔护壁灌注桩、套管成孔灌注桩、干作业成孔灌注桩等。 2钢筋混凝土预制桩施工技术 钢筋混凝土预制桩的施工过程包括制作、起吊、运输、堆放、打桩、接桩、截桩等程序。①钢筋混凝土预制桩的制作。对于钢筋混凝土预制桩来讲,制作工序是最关键的工序之一,制作工序合格,才能保证桩的质量,才能投入使用。在预制过程中,应注意一系列问题。桩的预制场地应该保持平整,并且排水通畅,确保不会积水,为桩的浇筑与养护提供良好的环境。桩的主筋应当与钢筋网连为一体,以便更好地承受和传递打桩时的冲击力。进行混凝土浇筑时,应当由桩顶向桩尖连续浇筑,不能中途中断或者不按顺序随意浇筑。桩的制作还应符合以下质量要求:桩表面应平整、密实,局部蜂窝麻面和掉角的面积应控制在桩总面积的5‰以内,并且不应过于集中在同一个部位;由于桩顶、桩尖位置的特殊性,在桩顶、桩尖部位严禁出现蜂窝和麻面、掉角现象,一经出现,视为不合格。②钢筋混凝土预制桩的起吊、运输、堆放。钢筋混凝土预制桩应在其混凝土强度达到设计强度的70%以上才可吊装,低于此强度严禁吊装。吊点个数与桩长相关,15m以下的桩采用一个吊点,25m一下的桩采用两个吊点,25m以上的桩采用三个或者四个吊点。起吊的吊点位置也应该按照相关要求进行计算,严格按照计算结果进行起吊。只有一个吊点时,吊点位置离桩顶的位置为桩长的0.293倍;当有两个吊点时,靠近桩尖的吊点位置离桩尖的位置为桩长的0.207倍,靠近桩顶的吊点位置离桩尖的位置为桩长的0.207倍。桩的运输过程也相当重要,在运输之前务必检查桩的混凝土强度、质量、尺寸等是否符合要求。当运输距离不远时,可将滚筒垫在桩身下面进行运输;当运输距离较大时,应用平板拖车拖动运输。桩身下还应当设置支座。桩的堆放也应按照相应要求进行:堆放地面保持平整、结实,桩身下部应垫有垫木以防止桩身滚动,堆放的层数不宜过多,以不超过四层为佳。桩身上应该贴有标记其规格的标记。③钢筋混凝土预制桩的打桩技术。常见的打桩机械有打桩机、桩锤、桩架。打桩前应做好充分的准备工作,确定好桩基轴线,在打桩的地区周围设置好水准点,相关技术人员应复查桩位,做好技术交底工作。桩开始打入土中时,不宜重打,应尽量将桩锤落距控制到0.5~0.8m。当桩已经打入土中一定深度,桩尖固定时,方可增加桩锤落距,进行重击。在打桩过程中,还应时刻作好记录,以便为后续验收工作提供依据。打桩过程中会经常遇到一些问题,应进行冷静正确地处理。桩身扭转或者便宜时,应当用撬棍慢慢低击进行纠正处理;桩身破裂时,应用钢箍夹紧后进行补强焊固;遇到桩急剧下降时,应当桩拔起重新验证地基条件。④钢筋混凝土预制桩的压桩技术。相比打桩而言,压桩具有噪音低、无振动、不干扰临近建筑物的特点,适用于密集的城市中心区域。但是也具有一定的局限性,只适用于软土地基和垂直桩。压桩一般采用静力压桩机。⑤桩头处理技术。在预制桩打入地基后,一般桩头会有多余部分,多余部分应当凿去。凿去的方法有多种,如风镐、无声爆破法等。凿去过程不得将桩身的混凝土凿裂。桩身主筋应当锚固,伸入承台内部。当预制桩桩顶标高未达到设计标高时,应采取焊接措施,将桩顶混凝土清除,焊接主筋至设计要求标高,并采用与预制桩桩身同种强度、同种型号的混凝土进行浇筑、养护。 3钢筋混凝土灌注桩施工技术 常见的灌注桩成孔方法有泥浆护壁成孔、干作业成孔、套管成孔等。①泥浆护壁成孔灌注桩施工技术。泥浆护壁成孔灌注桩首先是用钻孔机器对地基进行钻孔,当钻孔深度达到设计深度后,进行清孔,然后放入钢筋笼,之后往孔中浇筑混凝土。为防止钻出的孔坍塌,应当在钻孔的同时注入有一定相对密度要求的泥浆进行护壁。泥浆的相对密度比水大,使孔壁内水压增大,从而防止塌孔,对于粘土和粉质粘土的成孔,只需注入清水,用原土造浆护壁。泥浆护壁成孔灌注桩施工过程中也会出现一些常见问题。当护筒冒水时,应立即采取措施,用粘土在护筒周围进行填实加固。当排出的泥浆冒气泡或者护筒内水位突然下降时,则为孔壁坍塌状况,此时应当加大泥浆相对密度,或者回填粘土进行抢救。②干作业成孔灌注桩施工技术。干作业成孔灌注桩主要是指地下水位较低,桩的施工作业面在地下水层以上的干土层中。由于是在干土层中施工,此种成桩技术与泥浆护壁成孔灌注技术相似,且更加简单,省去了泥浆护壁的步骤。③套管成孔灌注桩施工技术。套管成孔灌注桩是一种最常用的灌注桩方法。施工时将带有预制钢筋混凝土桩靴的钢管沉入土中,向管内放入钢筋笼后浇筑混凝土,浇筑完毕后将钢管拔出。分为振动沉管灌注桩和锤击沉管灌注桩两种。振动沉管灌注桩施工过程为:合拢活瓣桩靴钢管桩就位校正垂直度开动振动桩锤将钢管下沉到要求的深度放入钢筋笼浇筑混凝土边振动边拔出桩管。锤击沉管灌注桩的施工技术与套管成孔灌注桩技术相同,不同的是用桩锤锤击桩管至要求的深度。 4结语 桩基础是整个建筑物的根本,直接关系到上部建筑的稳定。由于桩基工程的隐蔽性,广大施工技术人员在桩基施工过程中应严格按照施工技术规范进行施工,不得偷工减料或者不遵守技术规程,只有将桩基施工技术做到位,才能为整个工业或民用建筑工程的质量奠定基础。 工业分析技术论文:生态工业技术经济发展分析 一、丽水工业生态化评价 丽水工业制造业产值占比超九成,采矿业企业少、占比小,缺乏代表性,水力发电绿色环保且效益高,本文以2013年数据为基础,通过对10个指标的分析,得出制造业各维度上的优势产业,结合产业集聚度,综合分析得出丽水生态工业发展的着力点和主要方向。 (一)以经济效率为标准的经济有效性评价以固定资产净值、从业人员年平均人数、主营业务成本、各项费用作为投入指标,将主营业务收入、工业增加值、营业利润作为产出指标,选取增加值率、成本费用利润率、全员劳动生产率、固定资产周转率4个指标,从生产要素消耗带来的经济产出角度评价经济有效性。1.增加值率。六成规上工业行业增加值率高于全市水平(19.72%),制造业排名前5位的是:金属制品机械和设备修理(50.9%)、文教工美体育和娱乐用品制造(31.1%)、计算机通信和其他电子设备制造业(29.1%)、酒饮料和精制茶制造业(28.4%)、化学原料和化学制品制造业(25.9%),基本以劳动密集型为主。2.劳动生产率。全市规上工业全员劳动生产率为19.64万元/人,化学原料和化学制品制造、黑色金属冶炼和压延加工、有色金属冶炼和压延加工、金属制品、纺织、计算机通信和其他电子设备制造业等六成行业高于平均水平,大部分为机械化程度相对较高的重工业。3.成本费用利润率。全市规上工业平均成本费用率为9.2%,17个行业高于平均水平,其中文教工美体育和娱乐用品制造业(21.8%)主要产品为木制玩具、石雕等文化创意产品,附加值明显高于其他行业,与金属制品、计算机通信和其他电子设备制造、通用设备制造和酒饮料精制茶制造业分列前五位。4.固定资产周转率。18个行业固定资产周转率高于平均水平(5.0%),其中化学纤维制造业只包含两家开业时间较早的老企业,固定资产净值低,固定资产周转率明显高于其他行业,缺乏代表性,予以排除。此外,排位靠前的行业有:化学原料和化学制品制造、黑色金属冶炼和压延加工、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、农副食品加工业。从经济效率角度考虑,具有相对优势的行业是:化学原料和化学制品制造、纺织、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、造纸及纸制品、文教工美体育和娱乐用品制造、非金属矿物制品、金属制品、通用设备制造、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造、计算机通信和其他电子设备制造业。 (二)以环境效率为标准的环境友好度评价以万元产值能耗量、万元产值SO2排放量、万元产值COD排放量分别测算能源友好度、大气友好度和水环境友好度,分析得出环境效率优势行业。1.能源友好度。2013年,丽水规上工业万元产值能耗为0.1296吨(等价值)。皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、汽车制造、金属制品业等17个行业低于全市水平。2.大气友好度。2013年,丽水工业排放SO22.44吨,万元产值SO2排放量为1.1千克。SO2排放轻重工分化较为明显,排放较多的行业有:橡胶和塑料制品、黑色金属冶炼及压延加工、纺织业。而文教工美体育和娱乐用品制造、通用设备制造、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋业等轻工业则排放明显较少。3.水环境友好度。2013年,全市工业共排放COD0.98吨,万元产值COD排放量为0.45Kgs。橡胶和塑料制品、黑色金属冶炼和压延加工、金属制品、农副食品加工、造纸和纸制品业合计约占总排放量的6成。单位产值排放量较少的主要行业有:文教工美体育和娱乐用品制造、通用设备制造、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋业。从环境效率角度考虑,以下14个行业具有相对优势:纺织服装服饰、纺织、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、家具制造、印刷和记录媒介复制、文教美工体育和娱乐用品制造、有色金属冶炼及压延加工、金属制品、专用设备制造、汽车制造、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造、电器机械和器材制造、仪器仪表制造、金属制品机械和设备修理业。 (三)以创新效率为标准的创新能力评价以科技经费内部支出/主营业务收入作为科技投入、新产品产值率作为科技产出、专利申请数/企业数量作为知识产权测算,从创新效率角度挑选优势产业。1.科技投入。2013年,丽水规上工业R D经费支出10.61亿元,增长17.0%,万元产值R D经费支出59.2元,13个行业高于全市平均水平,其中装备制造业5个:计算机通信和其他电子设备制造、电气机械和器材制造、汽车制造、通用设备制造、专用设备制造业。2.科技产出。近年来,丽水工业不断加大投入,提升新产品研发力度,2013年规上工业实现新产品产值372.29亿元,新产品产值率达20.8%,13个行业超平均水平,其中仪器仪表制造业高达57.5%,计算机通信和其他电子设备制造业、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造业新产业产值率近50.0%3.知识产权。2013年,丽水规上工业共申请专利1598件,其中制造业1588件,占99.4%,户均专利申请数1.34件,12个行业高于平均水平,印刷和记录媒介复制(3.40件)、化学原料和化学制品制造(3.35件)和文教工美体育和娱乐用品制造业(2.82件)位列前三。从创新效率角度考虑,印刷和记录媒介复制、文教美工体育和娱乐用品制造、化学原料及化学制品制造和医药制造业具有相对优势。(四)综合评价通过以上分析,我们得出三个维度上的优势行业,本段通过以下汇总分析,得出综合优势行业:各行业按照各项指标高于全市平均水平即得1分计算,总得分在7分以上的行业有以下12个行业,综合优势产业总体可归纳为四类:1.传统优势产业:化学原料和化学制品制造、金属制品、通用设备制造、专用设备制造业;2.特色产业:文教工美体育和娱乐用品制造、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、家具制造业;3.新兴产业:铁路船舶航空航天和其他运输设备制造、计算机通信和其他电子设备制造、汽车制造、医药制造业;4.其他非代表性行业:纺织服装服饰业。 二、丽水生态工业发展方向与建议 1.树立品牌,做大做强做优传统优势产业。传统优势产业通常规模大,集中度高,具有较高的市场占有率和知名度。以纳爱斯集团为龙头的化学原料和化学制品制造业、以遂昌元力集团建筑五金为代表的金属制品业、以阀门和切削工具产业为代表的通用设备制造业和以青田意尔康集团为代表的皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业即具有以上特点,2013年,四大行业占规上工业增加值比重达37.4%。当前,全球经济深度调整,国内经济向新常态转变,丽水工业应加快传统优势产业的改造升级,向高端化发展,提升实力和竞争力,发挥支柱作用,为经济发展提供不竭的强大动力。 2.打造“名片”,培育壮大特色产业。特色产业是在长期发展中积淀而成的特有的资源、人才、技术、管理、文化、环境等方面的优势,从而形成具有优秀竞争力的产业集群。丽水目前广为人知的地方“名片”有青田石雕、云和玩具、龙泉青瓷、宝剑。文教工美体育和娱乐用品制造业作为特色行业的代表,包含木制玩具、龙泉宝剑、青田石雕制造,在综合评价中以9分高居第一,经济效益、环境效益、创新效益均具有绝对优势。生态工业发展应抓住文化产业发展的机遇,立足深厚文化土壤,充分发挥本土工艺美术大师的引领作用,提升产品创意设计与研发,加大品牌培育,打造特色鲜明的区域“名片”。 3.提质增量,加快振兴装备制造业。近年来,丽水装备制造业发展较快,2013年已有从业人员10.5万人,占工业从业人员的28.5%,其中规上企业512户,从业人员6.96万人,实现增加值119.08亿元,占规上工业增加值的33.9%,对工业的支撑作用明显。基本形成了市区微电机、阀门精加工、高低压电器;青田阀门铸造和精加工;缙云机床、工模具、缝制设备、日用五金、照明器具;遂昌建筑五金;龙泉汽车空调配件等特色产业集群。优势行业中一半属于装备制造业。生态工业发展应以装备制造业提质增量为主抓手,坚持创新驱动,以精密化、专用化、自动化、智能化为方向,不断提高整体素质和市场竞争力。 4.依托科技,助推高新技术产业发展。丽水高新技术产业虽然保持了持续较快的增长,但与全省尤其是发达地市相比,仍存在一定差距。2013年,规上工业高新技术产业增加值51.51亿元,占规上工业增加值的14.7%,占比分别低于全省和工业进程相近的衢州10.9和16.7个百分点,居全省末位。皮鞋、化学原料和化学制品、电气机械及器材、通用设备制造是我市高新技术产业中的支柱产业,计算机通信和其他电子设备、医药、汽车配件制造是近年来的新增长点。政府和有关部门要充分认识到发展高新技术产业对经济社会发展的重要意义,加大政策扶持力度和资金投入,完善园区平台建设,不断培育和引进各类人才,把高新技术产业作为推动经济转型升级的主导产业和事关长远发展的战略产业加以培育和推进。 5.因地制宜,积极稳妥推进绿色环保能源产业开发。丽水地处浙西南山区,境内有六大水系,常年降水充沛,水资源较为丰富。2013年,全市水电总装机容量160.38万千瓦时(不包含紧水滩、石塘、滩坑电站),水力发电企业803家,合计发电量43.94亿千瓦时,其中规上工业企业24家,实现增加值12.32亿元,占规上工业增加值的3.5%。景宁县被水利部授予“中国农村小水电之乡”称号,小水电已成为丽水的支柱产业之一。此外,缙云括苍山、大洋山、庆元双苗尖、云和黄源、遂昌白马山风电项目正在有序推进。各地应当因地制宜,从规划、设计、施工、运行、管理各个环节,优先考虑生态环境问题,积极、稳妥、规范、有序地开发绿色资源,实现资源开发利用与生态环境保护。 作者:陈叶青 单位:丽水市统计局 工业分析技术论文:工业厂房地面防腐技术分析 1.前言 某制药有限公司ZO0t/年泰乐菌素工程项目包含多个单位工程,其所含单位工程提炼车间为三层工业厂房,投产后在酸性环境中生产,故车间内须经防酸液侵蚀处理,其基础工程防腐作法为混凝土、砖基础表面涂刷沥青耐酸漆。室内防腐工程分为楼地面及墙面、天棚防腐工程,楼地面为30Inln耐酸砖楼地面,墙裙为20Inln耐酸砖墙裙,墙面及天棚为过氯乙烯防腐涂料九道作法,是该工程项目中的重点项目,该项目现已投产使用,在生产过程中尚未发现结构被酸液侵蚀的现象,取得了良好的效果。现针对该工程的特点对楼地面及墙裙耐酸砖防腐工程的施工加以阐述。 2.耐酸砖楼地面施工技术 2.1施工工艺 2.1.1室内地面素土夯实找坡~C巧细石混凝土垫层(12Ollun)一1:2水泥砂浆找平(20Inln)一环氧玻璃钢(二底二布)隔离层一Slnln环氧胶泥结合层一30Inln耐酸砖面层(2一3mm环氧胶泥挤缝)如图1所示: 2.1.2室内楼面及设备基础平面25mm水泥砂浆找平层一环氧玻璃钢(二底二布)隔离层~smm环氧胶泥结合层~30mm耐酸砖面层(2一3mm环氧胶泥挤缝)如下图2所示:2.2施工方法 2.2.1基层处理清洁混凝土或水泥砂浆表面,保持基层干燥,然后进行下道工序的施工。 2.2.2隔离层施工表面处理达标后,进行环氧玻璃钢隔离层施工,先在混凝土表面涂刷两遍环氧稀薄料(透渗层),固化后进行腻子层施工,然后进行衬布与面层料施工,施工环境温度宜为巧℃,相对湿度不大于80%。环氧树脂胶料的配机将稀释剂及环氧树脂按需要量称取并加入容器内,搅拌均匀后冷却至室温待用。使用时称取定量树脂,加入固化剂及细骨料搅拌均匀即制成环氧树脂胶料,配制环氧玻璃钢打底料(稀薄料)时,可在未加入固化剂前加一些适量稀释剂。打底:用毛刷或滚筒蘸上打底料在基层上进行二次打底,其间自然固化24小时,打底厚度不应超过0.4mm,不得有流淌,气泡等。嵌刮腻子:基层表面或层间凹陷不平整处,须用刮刀嵌刮腻子,予以填平,24h后再贴玻璃布,腻子不宜太厚,否则热处理时易出现龟裂现象。衬贴玻璃布二层:(l)玻璃纤维布的质量直接关系到它在玻璃钢中所起的骨架作用,对于玻璃钢的性能具有十分重要的影响,本工程选用无碱无捻平纹方格布,并要求经纬密度较小。施工时先沟道、孔洞、设备基础,后地面,其搭接应顺物料流动方向。(2)二层玻璃钢隔离层:采用间断手糊法施工,用毛刷蘸上胶料纵横各刷一遍后,随即粘贴第一层玻璃布,并用滚筒反复滚压使充分浸透胶料,挤出气泡和多余的胶料,将玻璃布贴紧压实,贴好后再在布上涂刷胶料一层,待其自然固化24h、不粘手时,再铺贴第二层。依次类推,在铺贴每层时均需进行质量检查,清除毛刺、突边和较大气泡等缺陷并修理平整。搭接缝宽度大于scm,衬贴时玻纤布不宜绷得过紧,必须做好密实处理,贴好后的层内应无气泡,无流淌,无折皱。(3)在转角处、管、孔、预埋件、设备基础的周围,均须把布剪开铺平,并多铺一层,予以增强。(4)玻璃钢贴衬完毕后,须在表面稀稀撒一层小0.7一1.2石英砂作锚固作用,增加块料面层与玻璃钢的符力作用,等彻底固化48h后(必要时须作热处理),再将表面浮砂彻底清除干净,方可进行面层施工。 2.2.3块料面层施工环氧树脂胶泥的配制:称取事先配制好的环氧树脂胶料(其配制方法同隔离层中环氧树脂胶料的配制),搅拌均匀后加入耐蚀粉料(石英粉150~200),再进行搅拌,就配制成胶泥,如固化速度快或初凝期限短,也可在环氧树脂中先加粉料搅匀,使用前再加固化剂,以免来不及使用造成不必要的材料浪费。块材铺砌(耐酸砖):铺贴施工采用揉挤法,错缝搭砌,因块材间的缝隙较小,采用单一胶泥,既做结合层又做块材缝隙间的防腐材料。铺贴前先在玻璃钢表面涂刷一遍环氧胶料,然后将配制好的环氧树脂胶泥用灰刀在其表面轻轻刮上1一3Inln,再在瓷砖背面刮一层薄薄的环氧胶泥,且在砖的两侧刮上胶泥,灰缝宽度2一3lllln,将砖轻轻压在表面,用力揉挤,或用橡胶锤敲击,直至平整,横平竖直,再将挤出的余灰刮清擦净,依次铺贴,并应采取防止块材滑移措施。同时,因车间内在生产中须经常冲洗,故在各层地漏处须保证不少于500llun范围内波向地漏,且地面须平整,不得出现积水现象。 3.耐酸砖墙裙及设备基础立面施工技术 3.1施工工艺 3.1.1耐酸砖墙裙基层处理一1:3水泥砂浆打底扫毛(10mm)一环氧砂浆(10mm)一20mm耐酸砖面层(墙裙高度1500) 3.1.2设备基础立面基层处理一1:3水泥砂浆找平层(10mm)~环氧玻璃钢(二底二布)隔离层一smm环氧胶泥结合层~20lllln耐酸砖面层(2~3厚环氧胶泥挤缝)如下图3所示: 3.2施工方法 3.2.1耐酸砖墙裙基层处理:将水泥砂浆抹灰面拉毛,并将抹灰表面的浮砂用软毛刷清理干净,抹灰表面必须平整,无凹凸不平和起砂现象,不允许有裂纹存在。基层含水率的要求:水泥砂浆抹灰面表面20mm深度内的水分含量不得超过6%。结合层施工:(l)结合层为环氧树脂砂浆,做环氧树脂砂浆前应在基层表面(撒石英砂),涂刷一层胶料,再将环氧树脂砂浆摊铺在基层表面,摊铺可用塑料或钢条控制摊铺厚度,铺好的树脂砂浆应立即压实抹光,整体树脂砂浆面层不宜留施工缝,必须留施工缝时,应留斜搓,当在近缝处施工时,应将留缝处理干净,边涂刷打底料,边进行摊铺施工。耐酸砖墙裙施工要点:(l)环氧树脂砂浆的配制称取一定数量的环氧树脂胶料,搅拌均匀后按一定级配加入粗细骨料,再进行搅拌,就配制成砂浆,如固化速度快或初凝期限短也可在环氧树脂中先加细骨料搅匀,使用前再加固化剂。环氧树脂砂浆的自然养护固化期为7一10天。(2)在环氧树脂砂浆层上铺贴耐酸砖墙裙施工要求同楼地面。并应在楼地面耐酸砖铺贴施工完成后自下而上进行铺贴,同时须采取防止块材滑移措施,采用在水平灰缝内垫放楔子片,后再取下堵孔。转角处和立面搭砌如4图所示: 3.2.2设备基础立面基层处理、隔离层、结合层的施工同楼地面施工方法,且转角处的搭接宽度须调整为不小于IOcm。面层耐酸砖的施工同墙裙面层施工,同时采取防止块材滑移措施,密缝、错缝、自下而上排列铺贴。 4.质量控制标准及相关措施 (1)耐酸砖的品种、规格、等级应符合设计要求及规范要求,块材结合层的胶结料应饱满密实,粘结牢固,不得有疏松、裂纹、起鼓等现象。对色差较大的耐酸砖铺贴前需进行挑选,分区铺贴。(2)块材和灰缝表面应平整无损,块材灰缝内的胶结料应饱满密实,灰缝饱满度直接影响防腐效果,施工中除采用挤缝方法外,须同时采用原浆擦缝的方法施工,以确保挤缝宽度一致,灰浆饱满无空鼓。(3)为便于车间内清扫,在所有耐酸砖面层施工完毕后,采用与结合层同配合比的环氧胶泥对所有耐酸砖面层的阴角处抹成约Zcm的“小八字”,同时在墙裙顶部与墙面涂料相交处采用同种做法,虽然这是一项很小的技术措施,但使用后的情况证明,这项措施即简便可行,又可起到预期的效果,值得推广。 5.结语 耐酸砖防腐工程施工的关键环节在于隔离层及块料面层的施工,对胶泥、胶料的配制须严格计量,确保防腐工程质量,同时因该工程采用了部分易燃、易爆的挥发性材料,在施工过程中要安全生产,制定完善的安全预控措施,并进行通风、隔离、防护、看管、标识等工作。确保工程施工顺利完成,该工程在投产后己得到实践证实效果良好,同时目前在建的500t/年泰乐菌素项目中的提炼、发酵车间楼地面防腐工程也将采用此工艺施工。 工业分析技术论文:原材料工业技术创新对策分析 一、原材料工业技术创新存在的问题 (一)技术创新投入不足。2014年,我国规模以上工业企业研发投入占销售收入的比重为2.88%,而原材料工业研发投入强度均不到1%,其中石化只有0.28%。与发达国家特别是与一些著名跨国公司相比,我国原材料工业研发投入存在的差距明显。以石化产业为例,目前,世界石油化工公司的研究开发经费一般占其销售额的4%以上,有的高达10%。而我国即使具有较强竞争力的石化企业研发投入占销售收入的比例也不超过1%。而且,我国原材料工业尚有75%以上的石油与石化企业、80%以上的化工企业、90%以上的建材和钢铁企业、85%以上的有色金属企业没有R&D活动。(二)技术创新效率低。2014年,我国原材料工业规模以上企业参与R&D的科技人员59.42万人,占工业规模以上企业R&D人员总数的16.4%,而申请的专利数仅占工业规模以上企业专利申请总数的10.3%;原材料工业规模以上企业新产品销售收入28581.83亿元,占总销售收入的10.4%,低于工业规模以上企业同一指2017年11月中41标2.51个百分点;新产品出口2297.6亿元,占工业规模以上原材料工业企业新产品销售收入的7.91%,低于全部规模以上工业企业同一指标10.92个百分点。总的来看,原材料工业技术创新效率低于整个工业,更低于发达国家的产出效率。(三)原始技术创新能力弱,关键优秀技术受制于人。我国原材料工业企业原始创新能力不足,现有技术不能完全适应产业发展的需要。应用基础性研究和前瞻性研究薄弱,已开发的技术大多是跟踪创新,缺乏拥有自主知识产权、国际领先的优秀技术和主导系列产品,关键优秀技术受制于人,原材料工业总体上尚未摆脱关键优秀技术追随者的角色,原始创新较少,没有起到引领产业发展的作用。我国钢铁产业的自主创新大多属于模仿创新,尚未形成在世界钢铁界具有影响力的重大专有技术和产品优势;石化产业的大型生产装置仍需引进关键技术;建材产业中的高端设计、节能减排、智能化\自动化、产品品牌影响力等与国际领先水平相比还有明显差距,一些关键部件和材料还需要依赖进口。(四)研发资源分散,行业共性关键技术攻关缺少联手合作的平台。目前,我国原材料工业的科技创新支撑体系在隶属关系上事各有其主,且主要宗旨是为所在企业服务。加上市场经济条件下各研发主体都需要保护知识产权,因此从体制上客观造成了资源的分割和机制的个性化。一些产业发展创新的关键技术靠单个单位单打独斗是难以完成的,从而导致了关键技术的大项目拿不动,只得面对现实,局限于现有技术层面的完善提高,结果导致重大的专项和真正带动产业发展的技术装备研发缺乏合力,难以形成协同创新效应。 二、推动原材料工业迈上中高端亟需突破的关键优秀技术 要推动我国原材料工业从世界产业链和价值链的中低端迈上中高端,亟需加强自主创新能力建设,突破制约我国原材料工业转型升级、迈上中高端的关键优秀技术缺乏和关键成套装备依赖于人的局面,大力提高我国原材料工业的低碳生产技术(如直接还原炼铁新工艺、新技术)、资源综合利用技术、高效、节能、节材综合技术、关键品种市场的工艺技术、高端成套装备生产和系统集成技术、面向全流程质量稳定控制的综合生产技术、信息化、智能化的绿色产业升级技术。具体到产业来说,应重点突破以下关键优秀技术:石油石化产业:页岩气等非常规油气资源和深海、极地等新领域勘探开发技术、高效定向催化、先进聚合工艺、材料新型加工和应用、催化气化、加氢气化等定向气化和新型煤气化技术的工程化技术、通用树脂高性能化产品技术、高端通用合成橡胶及高端通用合成纤维专用牌号及合成新技术、特种纤维高端产品及工程化关键技术、陶瓷纳滤膜材料工业技术、环保透明抗冲聚丙烯技术、双向拉伸聚乙烯产业化关键技术等。建材产业:大型节能粉磨技术与装备、支撑战略性产业发展的新材料技术、高性能绿色节能建材及其先进制造技术、非金属矿物材料开采及深加工技术、建材窑炉烟气脱硫脱硝除尘、煤洁净气化以及建材智能制造、资源综合利用技术等。钢铁产业:复杂难选铁矿石预富集—悬浮焙烧—磁选技术、低碳炼铁技术、炼钢二次资源高效利用技术、先进钢铁全流程一体化组织控制技术、改进型热带无头轧制短流程工艺、装备及产品、薄带铸轧短流程工艺、装备与产品、无酸洗涂镀制备热轧涂层板技术、新一代钢包喷射冶金工艺、高品质连铸坯生产工艺与装备、热轧钢材组织性能控制技术、极限规格板材先进热处理装备及工艺技术、高精度冷轧板形控制技术与装备技术、先进连续退火与涂镀技术、真空制坯轧制复合板技术等。有色金属:一步炼铅和闪速炼铅成套工艺装备、锌冶炼清洁生产新装备、湿法(原子经济法)再生铅技术、离子吸附型稀土矿原地浸矿及氨氮无组织排放控制技术、短流程炼铜、水资源高效利用技术、合金相图技术、深井高应力诱导破碎及矿山数字化技术、深海矿产资源开采技术、硅酸盐矿物分离科学、生物提取金属、熔盐电解直接提取稀有金属新技术、二硼化镁(MgB2)超导材的研究、高效能源材料成矿理论研究等。 三、提高原材料工业迈上中高端的技术支撑能力的政策建议 (一)加强协同创新,建立官产学研用战略联盟,提高原材料工业整体创新能力。技术创新是一个链条、一个网络,从科学研究、实验开发到推广应用是一个“三级跳”,哪一个环节跳不好,就会出现木桶效应,让整个体系都运转不畅。当前,对原材料工业来说,要解决创新活动中存在的分散封闭、交叉重复等碎片化现象,避免创新中的“孤岛”现象。既要加强企业内部研发、设计、生产环节的协同,又要加强企业之间、科研院所和下游用户之间的协同,建立健全各主体、各方面、各环节有机互动的创新体系,形成创新链和产业链的协同效应。在这个过程中,政府要积极引导科研院所、大专院校与企业建立紧密联系,培育产学研用创新联盟,通过完善利益分享、风险分担等相关政策措施,深化产学研用协同创新,促进创新主体多元化发展;企业要充分发挥技术创新的主体作用,自觉加大产业技术创新投入,加强与有关科研院所的战略合作,与有关科研院所建立联合共建实验室、工程研究中心,重视与下游用户的合作,联合相关下游用户共建产品研发应用中心或实验室,建立跨行业的“产—研—用”平台,使企业创新能够及时响应用户需求。科研院所要以市场需求为导向,以科研项目落地为标准,提高创新链对接产业链的能力。(二)科学统筹创新资源,加大产业技术创新投入。加大对原材料工业现有国家重点实验室、国家工程(技术)研究中心、企业技术中心以及行业认定的科技创新平台建设的支持力度和监管力度,科学统筹科技资源,提高资源的利用率。发挥公共技术服务平台在各行业各领域共性技术研究方面的纽带和桥梁作用,带动相关领域科技创新水平的提高。通过组织实施一批重大科技专项,进一步加大对原材料工业具有全局性、带动性、影响面大的关键共性技术的研究布局和投入,推进原材料工业自主创新。(三)加强知识产权保护,健全科技成果转化机制引导有关单位重视和加强专利和标准化工作,结合国家经济发展、科技重大计划积极开展战略研究,培育和提升行业、企事业单位运用知识产权的能力和水平。健全科技成果转化机制,研究促进新技术新产品应用的需求引导政策,鼓励社会资源参与产业技术创新成果转化。(四)加强创新人才培养,打造高质量的人才队伍。加快建立多层次的适合产业技术创新能力提升的人才支撑体系,加大创新人才培养力度,积极牵引大企业集团和科研单位与高校合作,共同打造一支与产业发展和创新需求相适应的、技术全面的高技能人才队伍,为原材料工业可持续发展提供人才资源保障。重视对在岗科技人员的培养,打造以科技领军人才为首的创新团队。鼓励有创新实践经验的企业家和企业科技人才到高等学校和科研院所兼职。积极开展专业培训,支持人才的知识更新和技能提升以满足技术发展的需求。根据发展需要,积极引进海外人才,吸引产业发展所需的高层次人才和紧缺人才。 作者:周维富 单位:中国社会科学院工业经济研究所
化工技术论文:高职应用化工技术论文 一高职应用化工技术专业实践教学基地建设 2010年3月“应用化工技术专业实践教学体系研究”的课题立项,截至2013年底,按照课题研究目标,先后在通辽地区多家大中型企业建立了校外实践教学基地,校外实践教学基地由开展此项课题之前的2家增加到了10家。已与我系签约承担学生见习、实训、顶岗实习的校外实践教学基地有:通辽市谷道粮源农产品有限责任公司、通辽市通华蓖麻化工有限责任公司、内蒙古玉王生物科技有限公司、通辽梅花生物科技有限公司、通辽金煤化工有限公司、内蒙古蒙牛集团通辽分公司;未签约的校外实践教学基地有:内蒙古蒙古王酒业有限公司、内蒙古利牛生物化工有限责任公司、内蒙古塞外狼酒业集团、杨氏调味品厂等企业。校外实践基地,主要采取校企合作的实践教学模式。要让学生在企业实习和顶岗实习过程中,能直接参与企业生产、管理的各个环节,了解现代化工企业的特点,进一步增强就业竞争力,就必须逐步建立和完善校企双向推动、产学密切结合的管理运行机制,将理论优势和科研优势渗透到企业之中,力争做到“双赢”。并根据企业的改革趋势优化实践教学的组织管理,改革以往企业被动地接受学生实习的局面,使校外实践教学能真正收到实效。 3.实践教学基地建设的制度保障 在实践教学体系运行及实施实践教学过程中,始终将建立与之配套的政策和运行机制作为一项重要工作来对待,先后制订并实施了一系列管理政策和办法,出台了一系列规章制度和措施,保障实践教学的可靠进行,先后出台了《实验室设置办法》《实验室工作条例》《实验教学管理规定》《化学化工实验教学中心管理制度》《实验室管理人员岗位职责》《计算机化工模拟仿真控制中心管理制度》《化工系学生实习管理规定》《化工系学生毕业环节管理规定》《校内实习基地管理办法》等,为实践教学改革的顺利实施提供了有力保障。 二高职应用化工技术专业实践教学师资队伍建设 1.实践教学师资队伍建设的要求 第一,要符合专业教师队伍的“双师”素质建设要求。本专业的“双师型”教师队伍建设的好坏,直接关系到学生实践应用能力的培养。优化“双师型”队伍结构、提高“双师型”教师素质是我系教师队伍建设的重点。第二,要符合建立“工学结合”机制的要求。我系现有的化工实验室、实训设施比较简陋,不能适应“工学结合”的需求。应根据实践课程之需求,加大化工实验、实训设备的投入,建立若干化工生产、操作、检验等方面的综合实训基地,以满足学生“工”与“学”的需求,将技能训练与教学课堂合为一体,是校内实验、实训基地建设的关键。第三,要符合加强校外生产实训环节的要求。改革原有的认识实习、生产实习、毕业实习等实践教学环节,集中时间安排校外生产实训(顶岗实习),带领学生深入化工行业具体操作岗位跟工人师傅学习化工生产操作技能、产品检验方法等。实训结束后,通过劳动部门的职业技能鉴定,取得相应的职业技能证书,实现毕业生到企业的“零过渡”。 2.实践教学师资队伍的建设 我系具有本科以上学历的中青年教师,大多是研究型和学术型人才,多数是非化工专业老师,普遍缺少生产、建设、管理、服务等第一线的工作经历,缺乏实践意识。我们利用学院政策,要求刚从学校毕业的青年教师必须到企业、行业实践训练半年以上。在经费和待遇上对到企业、行业实践训练的教师给予支持。经过几年建设,初步形成了一支既注重传授基本知识和基本技能,又注重培养实际操作能力,既能引导学生学习知识,又能指导学生实践训练的“双师型”教师队伍。这支“双师型”教师队伍是实现实践教学体系改革的有力保障。按学院的要求,为了提高青年教师的教学能力,有实践教学经验的老教师与青年教师之间以“师傅—徒弟”形式结成了五对师徒,并签订了师徒协议,以言传身教来培养青年教师尽快适应实践教学的要求。在实验实训工作中,为提高教学质量形成了化学实验团队、化工校内实验实训团队、化工校外实训团队。因为我系应用化工技术专业实践师资不足,为了确保校内外实训基地建设的顺利进行,努力构建一支结构合理、素质优良、教学水平高的“双师型”教师队伍。计划引进有实践经验的专业教师15名,其中高级职称5名,硕士5名,“双师型”10名,来充实化工专业教师队伍。每学期派出一定数量的专业课教师和实践指导教师到合作企业锻炼,参加教育部组织的骨干教师培训,接受新技术、新技能和学历提升教育培训,鼓励教师通过各种渠道参与行业职业技能鉴定,取得测试员、考评员等资格证,鼓励教师参加各类教研和科研交流活动。大力推进现代教育技术在实践教学中的应用,近几年来,院校努力将现代教育技术、计算机仿真技术运用于实践教学中。为适应计算机技术在化工领域广泛应用的趋势,我们组建了计算机化工模拟仿真控制中心,引进了一整套完整的化工仿真软件,内容涉及化工领域多项关键计算机技术,包括分子模拟、过程模拟、过程设计、过程仿真与控制等,有效地提高了师生的计算机应用水平。 三结束语 综上所述,要办好高职应用化工技术专业,就必须做好实践教学基地建设和实践教学师资队伍建设这两项工作;在此基础上才能培养出高技术技能型应用型人才,来适应国家日益增长的技术型人才的需求。 作者:王晓军单位:通辽职业学院化工系 化工技术论文:高职应用化工技术课程改革论文 一、影响高职课程改革成效的因素 (一)教师 1.教师的课程改革观念应用化工技术专业进行以“工作过程系统化”为主的课程改革,要求教师转变传统课堂上的角色,创设以学生为主体的课堂氛围,但部分教师尤其是年龄偏大的教师由于受传统学科教育体系、固有的工作方式与工作习惯的影响,缺乏学习新知识、新技能及更新知识结构的勇气,对进行课程改革不积极、不主动。因此,教师课程改革观念跟不上课程改革的发展,并在短期内难以转变,成为课程改革的一种阻力。 2.教师的素质应用化工技术专业进行“工作过程系统化”课程改革需要“双师”素质教师队伍,要求教师要不断更新专业知识结构并具备精湛的化工岗位实践操作技能,同时具备课程开发设计能力、项目课程的教学能力、课程改革的实施能力等。应用化工技术专业教学团队有专任教师11人,兼职教师9人。兼职教师主要参与了应用化工技术专业课程改革中的专业工作及典型工作任务分析、学习领域描述、学习情境设计等工作,但兼职教师由于工作繁忙、学校上课时间限制等原因其并没有真正进入课堂。即使进入了课堂,部分兼职教师没经过职业教育教学理论与技能的培训,课程的教学能力与课程改革的实施能力偏差,导致兼职教师没有完全发挥作用。另外,专任教师中30—35岁年龄段5人,工作经历就是从学校到学校,没有企业实践的经历,更谈不上具备精湛的化工岗位实践操作技能,所以对实际岗位工作过程不清楚,以致出现项目载体设计不合理、工作任务设计过难和学生完成起来吃力等现象,使课程改革成效受到限制。 3.教师的精力通过与应用化工技术专业教师座谈,教师普遍反映:教师工作量大,时间、精力不够。因为课程改革涉及化工专业工作任务及典型工作任务分析、课程体系的重新构建、学习情境及项目设计、工作任务设计、参与教学评价等,每一环节都需付出大量劳动;另外,我院专业教师还有河南省示范专业、河南省特色专业、河南省省级教学团队等建设任务。因此,对于课程改革过程中遇到的各种难题,教师很难深入地进行反思与总结,而国内外大量研究表明:要提高教师的专业化水平,主要依赖于教师的教育实践及其实践的反思,教师精力不够及缺少时间反思势必会影响课程改革的成效。 (二)校企合作的作用 应用化工技术专业进行课程改革主要是为服务地方区域经济发展,为地方化工企业输送高技能高素质人才,这就要求课程改革要在满足企业真实需求并有企业充分参与的条件下进行,因此,积极寻求校企合作(如企业为学生提供实践实训机会、使专任教师到真实的企业环境中进行历练、从企业聘请能工巧匠充实到教师队伍中来真正进入课堂参与教学各个环节等)是进行课程改革的根本保障,校企合作作用的充分发挥成为制约课程改革成效的影响因素。目前,应用化工技术专业的校企合作主要停留在人情和互赢的关系上,企业积极性不高。企业人员只参与课程调研及课程开发设计、定期开展讲座及最终的学生综合职业能力评价,企业兼职教师并没有真正深入课堂;专任教师无法到真实的企业环境中进行历练,学生无法进入企业进行现场上课。校企合作不充分、不到位,制约了应用化工技术专业的课程改革发展。 (三)教学管理部门 目前,学院教学管理部门的主要职责是建立健全各项教学管理规章制度,组织各专业人才培养方案、各课程的课程标准制定,安排各教师的课程表及教学场所,监督教师的教学计划及进度,进行期初、期中、期末的教学检查,组织学生对教师进行评教,教师工作量的核定等。应用化工技术专业课程改革彻底打破了传统的学科体系,倡导的是工作过程系统化课程改革,原来的教学管理模式和管理手段已经不适应课程改革的进行。如应用化工技术专业“化工单元操作技术”课程进行“理论、仿真、实训有机结合,教学做同步”的教学模式,这无疑对教学场所及教学时间的灵活性提出了要求,四节连上的课程完成过程中,根据教学需要有可能前两节在仿真室后两节就要到实训室,需要中途更换教学场所。但教学管理部门明确规定课程教学过程中途更换场所需要提出调课申请,需三级领导签字,手续繁杂,这无疑挫伤了教师课程改革的积极性,使工作过程导向的教学过程无法落到实处,影响课程改革的成效。教学管理部门在担当好“管理者”、监控者”角色的同时更应发挥好“服务者”的功能。而且,对大多数高职院校的教师来说,“工作过程系统化”课程改革是新事物,教师都有畏惧心理,极需管理部门的耐心指导与多方支持,当教师面对新情况、新问题而有畏难情绪或改革实践成效不如意时,管理部门应发挥好课程改革实践中“指导者”的作用。因此,教学管理部门“服务者”及“指导者”角色的发挥成为影响课程改革成效的重要因素。 二、高职课程改革的有效途径 为解决上述课程改革中出现的问题,课题组成员继续走访、调研、座谈讨论,认为这需要教师、教学管理部门、企业、政府多方的共同努力,发挥各自应有的功能,共同促进课程改革的有效性。具体体现在: (一)教师 1.调动学生参与课程改革的积极性目前,在进行课程改革过程中部分教师更多的是在埋怨学生素质差、学习不积极努力的情绪中开展工作的,而往往忽视了学生是课程改革成效的检验者、受益者,课程改革就必须围绕学生来展开。在我国,虽然高职学生是高考成绩处于中低段的学生,课程系统化学习的知识准备不足,但他们一般具有思想活跃、动手能力强、社会活动能力强的优势,还是比较适合工作过程系统化、项目化课程改革的。所以,应认清学生状况和特点,不是抱怨而是相方设法激发学生的学习兴趣,树立学生学习的自信心,调动学生参与课程改革的积极性。 2.更新课程改革观念,提高自身“双师”素质进行高职课程改革已是大势所趋,教师应该认识到:如果跟不上高职课程改革的步伐,势必将会被学校所淘汰,面临失业的危险。教师要意识到这种危险有可能变成现实,就会积极努力地进行课程改革。教师要进行课程改革,就要主动地更新自己的专业知识结构,不计条件地主动申请下企业进行工作实践,丰富自己的工作经验,了解现代企业需要怎样的技术工人,使教学更加有目的性、实用性,提高自己的课程开发设计能力。 3.坚持教学反思,深入课程改革研究教学反思是教师对自己的教学实践进行的一种回忆、思考、评估、总结的活动过程,符合实践—认识—再实践—再认识的认识论原理,也可指教师对自己完成一个项目或任务的教学后,对教学过程进行全面、客观地分析和思考,发现教学中存在的问题,提出解决问题的方案再组织教学,进一步提高教学质量。教学反思的途径有课后与学生交流、进行课后小结,可以进行公开课、讲课比赛等同行的观摩与交流等。 (二)教学管理部门 教学管理部门应认清目前课程改革现状,需要转变自己的角色,在充分做好课程改革的“管理者”和“监控者”同时,也要发挥好其课程改革“服务者”和“指导者”的作用。具体体现在以下几个方面: 1.做好教师思想工作,消除畏惧情绪教学管理者应放低姿态,多深入教师队伍当中与教师谈心,掌握教师的思想动态。使教师充分认识到传统学科教育教学模式已不适应当今社会的需要,只有课程改革了且改革有效、到位,学生才能发展,专业、学校才能生存,教师才能生存,否则教师将被新形势下的高职教育所淘汰;营造课程改革浓厚氛围,组织教师进行高职教育理论、高职教育教学设计、组织与实施技能培训,学习工作过程系统化课程开发步骤;监督检查教师实践效果,使培训落到实处,使教师感觉培训有效果,课程改革有望,增强老师的成功感,从根本上消除教师对课程改革的畏惧情绪并调动教师参与课程改革的积极性。 2.建立激励机制,调动课改积极性教学管理部门在保证其管理者功能发挥的前提下,要做好其服务者的功能,尽量为教师建立宽松的、支持课程改革的环境,尽可能地为课程改革提供便利,缓解其工作压力。如允许改革课程教学场所和教学时间的灵活性,不要把教师拘泥于“教学事故”的条条框框中;建立健全的激励机制,在教师年度考核、工作量计算、津贴分配、职称评定等方面对参与课程改革者进行倾斜,充分调动教师参与课程改革的积极性。对于承担课程改革实践的教师,教学管理部门有必要考虑减少其其他任务的工作量,使其将充足的精力和时间放在课程改革上。 3.构建有效的校企合作制度,兼顾教师实践和企业利益教学管理部门应当发挥其“管理者”和“监控者”的职能,制定“专业课教师到企业实践的相关制度”,尤其是教师下厂实践的量化考核制度,与教师年度考核、工作量计算、津贴分配、职称评定等方面挂钩;明确教师尤其是刚从学校毕业缺乏实践经验的青年教师每年到企业生产服务一线的时间、实习的内容,并对实践过程实时跟踪检查。另外,从企业角度讲,与学校合作的最重要目的就是能从学校赢得利益,学校要制定相关制度,吸引企业积极进行校企合作,如在科研方面建立制度,不断增强教师技术研发力,将解决企业问题和难点的课题加大支持和奖励力度;在教师年度考核和职称评定方面建立制度,倾向于能够定期为企业进行人力资源培训的业务素质高的教师;在兼职教师聘用方面建立制度,明确规定企业兼职教师的权利、义务以及薪资报酬等;在签订校企双方合作协议时,要考虑企业的人事变动、盈利状况等不确定因素对校企合作协议执行影响,写进校企合作协议中。 (三)政府政策倾斜 要想让校企合作更充分、更到位,需要政府政策倾斜,如给参与校企合作的企业实行税费减免、建立贷款贴息机制、建立校企合作专项资金、优先为校企合作科研项目立项等方式。国家在制定有关高职教育法规时,以立法的形式制定有关职业教育校企合作的法规或条例,明确政府、行业企业、学校在校企合作中的职责和义务。 作者:徐素鹏 单位:济源职业技术学院 化工技术论文:化学工程工艺中绿色化工技术论文 1绿色化工技术 绿色化工技术是通过改进改良现有的化学技术及方法,对化学原理的应用和使用工程技术来减少甚至消除化工原料、催化剂、溶剂、化学废物或化工产品等能够污染环境的物质,实现废物零排放,减少其对人类健康和生态环境的危害,建立友好环境。用“资源-产品-再生资源”这种全新的循环物质流动过程替换掉过去的“资源-废物”方式排放的流动过程。利用先进的绿色化工技术,研究出新型环保产品,及绿色工艺技术的运用实现清洁生产,从而大幅度降低三废排放量【1】。21世纪,绿色化工技术已经被国际发达国家在化学有机合成、生物化学、分析化学、催化等领域列为主要的研究发展方向之一。在我国制定的“九五”发展规划中,绿色化学与技术在酿造、制药、造纸、印染、海水淡化等行业作为应逐渐补充及开发应用的重大研究项目。 2绿色化工技术的开发 2.1原料的选用 绿色化工科技的发展,如果不从化工污染、化学反应的源头着手,那么始终是治标不治本而且十分被动的措施。那么化工科技及工艺发展过程中,选择无毒害溶剂、原料、催化剂等化学原料来进行化工生产、制作化工产品可实现零排放、零污染的清洁生产和加工原则,有效防止和控制化学污染的产生。近年较为常见的无害化学原料为:野生植物、农作物等生产物质。将芦苇、树木等天然野生植物纤维,以及稻草、麦秸和蔗渣等农副产品的废弃物作为原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。还有利用生物质气化产生氢气等,都是绿色化工技术中原料选择应用的非常好的例子。 2.2无毒害催化剂的选用 在百分之九十的化工生产中催化剂是提高反应速率的必需品。然而在绿色化工科技的开发过程中,无毒害的烷基化固相催化剂是国内外研发工作的重点。南京大学徐国际【2】利用环境友好性绿色化合成过程对烯丙基醇类化合物作为烷基化试剂,在无溶剂的条件下对1,3-二羰基化合物进行直接烷基化反应,反应后处理步骤简单,且催化体系可以循环使用,四次催化循环后收率仍然能大于84%。 3绿色化工技术在化学工业中的应用 3.1清洁生产技术 清洁生产技术是无毒、无害、无污染、无废物排放的绿色化工技术,包括辐射热加工技术,绿色催化技术,临界流体技术等。在冶金工业、印染工业、煤气化、制甲醇、垃圾处理、海水淡化等行业都得到了很好的运用。此外先进的脱硝脱硫技术、垃圾制沼气技术、高效清洁的煤气化技术、利用风能太阳能等自然能发电技术等等这些都利用了清洁生产技术。例如,海水淡化技术的应用不仅解决了我国淡水资源匮乏的现状,还利用有效的化学方法将海水中的盐水分离,在海水淡化的预处理过程中不会产生任何对环境状况的不良影响,也没有对生态环境造成伤害。而且,在海水淡化预处理过程中所产生的氢氧化镁作为一种成本低廉、工艺简单、不产生二次污染的清洁化工产品,具有非常广阔的发展前景。 3.2生物技术 生物技术领域包含细胞、基因、微生物和酶等技术范畴,其主要应用在化学仿生学和生物化工两个方面。生物酶在作为一种在生物体内的催化剂,具有高效、转移性,可以参与到各个生物化工的合成过程中。另外,化学仿生学中的膜化学技术也是这一领域中广泛应用的生物技术。在绿色化工技术中采用生物技术,可以利用再生资源合成化学品。从早期来源于动植物中的有机化合物原料,到后来以石油和煤炭作为原料。例如,在绿色化学工程与工艺中,制备丙烯酰胺,利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后,大大降低能耗,且没有污染环境副产物产生。由此可见,利用广泛存在于自然界中的酶当做催化剂,与工业酶及一般的化学催化剂相比,自然界中的酶具有无污染、反应条件温和、产物性质优良的特点。 3.3生产环境友好型产品 环境友好产品,指在产品的整个生命周期内对环境友好的产品,也称为环境无害化产品或低公害产品。它包括低毒涂料、节水、节能设备、生态纺织服装、无污染建筑装饰材料、可降解塑料包装材料、低排放污染物的汽车、摩托车、绿色食品、有机食品等。这些产品的生产工艺都要应用绿色化工技术,从而在生产过程中降低能耗、节约资源。总之,传统化工行业,为我们创造了丰富的物质基础和能源,但是化工产品在生产过程中的残余物,有毒有害物质等环境污染问题也日益显现。而今我国大力提倡开发绿色化工,并把它作为一项长期发展的基本国策,可见其对整个化工产业及环保事业的重要性。其中,绿色化工技术的开发和应用能大大的减少化工产品生产加工过程中的负面影响,从而真正实现绿色环保,节能减排等目的,是当今化学工业发展的重要环节。 作者:井博勋 单位:天津市化工设计院 化工技术论文:无机化学化工技术论文 1改变原有的实验教学理念 以前陈旧落后的教学理念已经无法适应知识更新比较快的时代了,这就需要我们根据社会需要,注重对学生动手操作能力的综合素质的培养[2]。在新的实验教学理念的指导下,学生会更加清楚社会需要什么样的人才,从而更主动的参与到实验教学当中,变被动为主动,真正实现学生的主体地位,学生对无机化学实验的兴趣也会大大增加,而不再是机械的模仿实验教师的操作,不加入任何自己动脑思考的过程,有针对性的选择与实际生产密切相关的实验操作,灵活有效的利用实验资源,增加学生自我锻炼的机会,培养出适应社会需要的高素质应用型人才。 2精选实验内容,实施绿色化实验教学 无机化学实验教学长期处于理论课的附属,选择的实验内容基本上是都是对理论课上所讲的理论的验证。要想满足教学大纲所规定的培养目标的要求,就必须精心选择实验内容,尽量减少验证性实验的比例,增加综合性、设计性实验的比例,将绿色化学理念贯穿在实验教学过程中,减少有毒有害实验药品的用量,在实验过程中尽量避免有毒有害的化学产物或副产物的生成,减少对周围环境造成的污染。提高实验试剂的利用率和药品的使用率,将实验产生的废液集中存放并按要求进行无害化处理,尽可能的回收再利用,注重对学生环保意识的培养。 3在实验教学中引入多媒体教学手段 多媒体技术是近年来发展非常迅速的网络技术之一,在无机化学实验教学中,一些抽象的原理和现象,很难通过单纯的语言讲解让学生理解,因此可以通过多媒体教学把难懂的原理和现象,具体而形象的展现的屏幕上,来帮助学生理解与掌握。多媒体教学具有较强的直观性,引入的素材较多,能够声形并茂的将抽象的原理,形象直观的表达出来,提高知识传授的效率,充分调动学生的学习积极性,学生的主体地位能得到更深刻的体现。 4更新实验教学方法 目前无机化学实验的教学方法有很多种,包括注入式、启发式、探究式等,而在实际教学过程中并不是只用一种方法,二是采用多种方法并用的形式,我们要改变传统的知识灌输式的把知识全部灌输给学生,学生只是被动的接受,取而代之的是,引导学生去主动学习,学生对实验内容中的知识点进行小组讨论,老师在实验过程中只起到监督和指导的作用,及时纠正学生的实验过程中的不规范操作,引导学生认真观察、分析解释实验现象,并以小组的形式讨论实验结果,使学生正确的理解和掌握实验原理。在实际教学过程中,采用多种方法联合并用的方式,从而提高无机化学实验的教学质量和水平。 5改善实验室的硬件设施 实验室是无机化学实验教学实施过程的主要场所,学生在这里不仅增长了实验技能,也提高了实践创新能力。在无机化学实验的内容里会涉及一些基本仪器的使用操作,这些仪器的更新程度直接反映出实验室的教学水平。随着时代的发展,科技的进步,仪器设备的更新换代非常快,只有跟上发展的步伐,引入先进的仪器设备,才能培养出与国际接轨的人才。因此,高校要增加实验经费的投资,建设高标准、高水平的无机化学实验室,健全实验室的管理体制,完善基础设施建设,建立更高级别的无机化学实验教学基地。 6结语 无机化学实验教学改革作为课程改革的一部分,是一项复杂而艰巨的工程,需要广大教师和研究者长期坚持不懈地做这方面的工作,我们要从教学理念、教学内容、教学方法等多方面进行研究和改革,结合我院学生的培养目标,加大力度,开拓创新,培养学生的综合素质和实践创新能力,在使学生具备基本的实验操作能力的基础上,为学生创造良好的实验操作氛围,激发学生的实验兴趣,也可适当的组织学生开展无机化学实验知识竞赛或操作技能竞赛,鼓励学生参加一些老师做的科研项目,调动学生的实验积极性,为学生将来的就业和深造打下坚实的基础。 作者:任莉 马立兴 叶倩倩 单位:河北联合大学迁安学院 化工技术论文:新能源化工技术论文 1《新能源技术》课程使用教材存在的问题 通过各学校一段时期的使用,有些教师和学生反馈,本课程使用的教材存在以下不足: 1.1综述较多,技术方面知识相对较少 其中核能及新型化学电源方面介绍不尽详细。例如,燃料电池中的“质子交换膜燃料电池(PEMFC)”,只是简单地介绍了这种电池的结构、原理及新的应用,而对于电池的材料、性能及电极制备工艺、PEMFC的应用和发展没有做详细的列举,工作原理也只是以“氢离子通过电解质渗透到阴极,而电子通过外部网路流动,提供电力。同时,以空气形式存在的氧供应到阴极,与电子和氢离子结合形成水”这样一句话带过。 1.2在材料制造和工艺计算方面有所欠缺 例如太阳能集热器,只介绍其结构、特点、原理,没有进行相关的分析计算。高职院校化工技术类专业的学生,已经学过《化工原理》及《物理化学》课程,具有工艺计算及设计计算的能力,如果能将太阳能集热器的原理和工艺计算结合起来讲解,收效会更好。 1.3理论与应用结合不够紧密 教材中第四章核能,只讲了核能的发展简史、核资源的分布、发电概述等,对于没有实践经验的同学们来说,他们没有机会接触核能,所以只通过理论学习并不能了解核能在实际应用当中的重要性。 2《新能源技术》课程使用教材的改进方法 2.1增加技术层面的知识 例如可以从技术角度详细介绍燃料(含氢、富氧)如何到达质子交换膜,在膜的阳极、阴极发生了怎样的反应而产生了电能,PEMFC从结构性能方面又分为单电池及电池组,以及它们的工作原理和特点。 2.2加强工艺计算 如可以对太阳能集热器传热进行分析计算,其效率方程为:fiajcTTttqAHABH其中Ac——太阳能集热器的面积,m2;A,B——与太阳能集热器类型和型号有关的常数;tfi——太阳能集热器入口流体温度,℃;ta——周围环境温度,℃;qj——热量;HT——热焓。由此可以看出,太阳能集热器的集热量一方面来自辐射,另一方面来自与周围环境交换的热量,而且与太阳辐射强度成正比,与外界空气温度成反比。 2.3理论与实际应用相结合 增加对核能在军事、民用、供热及核动力等方面的介绍,尤其是核电技术层面,可以分别就核裂变反应堆和核聚变装置,阐述电站装置结构、工作原理、分类,以及其安全性、核废物处理等发展。如核裂变反应堆235U,其合理结构:核燃料+慢化剂+热载体+控制设施+防护装置,由核燃料、慢化核和冷却剂三种材料的不同组合,产生出各种堆型,有轻水反应堆、重水反应堆、高温气冷堆和快中子反应堆。核聚变反应方式有四个氢核聚合成一个氮核,由氘到氘,由氘到氚,根据反应特点,分析其实现的可能性。 3结语 B-PBL教学法将课堂搬到床边,使学生能够亲临其境,与病人直接接触交流,将文字知识直观的呈现给学生,打破了传统PBL教学法只在于教室和书本的的局限性,弥补了其不足;医院的病例多种多样,即使同一种疾病,症状及体征等信息亦不会完全相同,因此,解决了PBL案例匮乏、易重复的瓶颈;在实施的过程中,将医学临床诊疗思维、操作技能、医患沟通、医学人文等等信息内容均融入了当中,使教学过程更加立体、更加生动,不但激发了学生学习五官科的兴趣,也为学生日后真正步入临床奠定了基础。 作者:周锦 王艳艳 单位:兰州石化职业技术学院 应用化学工程系 化工技术论文:煤化工技术论文 一、煤炭焦化 我国最具代表性的煤化工产业是焦化工业,同时,焦化工业也是冶金工业、机械工业铸造、高炉炼铁等行业最主要的辅助产业。目前,全世界的焦炭工业所直接消耗的原料精煤大约为4.5亿t/a,而全世界的焦炭产量大约是3.2~3.4亿t/a,机械化发达的国家受到世界钢铁产量调整、高炉喷吹技术的发展、生产成本增高以及环境保护的因素的影响,这些国家的炼焦能力处在收缩状态。我国目前有各类机械化焦炉大约750座以上,交谈年产量大约是1.2亿t/a,在世界上位居第一,直接消耗的原料煤占据全国煤炭消费总量的14%,年设计炼焦能力约9000万t/a,我国煤气净化技术在世界上已处于先进水平,焦炭的质量也得到了较大的提高。上世纪80年代,我国煤炭行业的炼焦技术得到发展,一些地区建成了专门输送人工煤气的工厂,也有以焦炭为主要产品的工厂。焦炭是我国的主要出口产品之一,每年的出口量也在逐年增加,目前是世界上焦炭出口量最多的国家。但煤炭行业的焦化也存在一些问题,其中普遍存在的问题是:焦炉炉型小、受矿区产煤品种限制、调整焦炭质量的难度较大、烟尘处理技术的缺乏等,造成国内大多数焦化行业与国外同行业产生较大的差距。 二、煤气化 煤化工产业化发展过程中最重要的单元技术就是煤气化技术。煤气化技术目前在我国广泛应用的领域有:化工、冶金、机械、建材等工业行业和生产城市煤气的企业,近二十几年,由于我国引进了加压鲁奇炉、德士古水煤浆气化炉等用于生产合成氨、甲醇或城市煤气等。随着社会的发展,科技的日新月异,煤气化技术的发展和作用也引起了国内煤炭行业的关注,“九五”期间,兖矿集团与科研机构、国内高校合作后开发并完成22t/d多喷嘴水煤浆气化炉中试装置。这一成果标志着我国在自主开发气化的技术上取得了突破性进展。 三、煤气化合成氨 目前我国有800多家中小型化肥厂。我国化肥生产的主要方式是以煤为原料,采用煤气化合成氨技术,采用水煤气工艺,每年消费的原料煤炭以及焦炭都会超过4000多万吨。与我国不同的是,国外生产化肥以煤炭为原料的工厂很少,国外企业和工厂一般都以石油或者天然气为主要原料,而中国因为技术和市场的关系,煤气化合成氨工厂和企业不能与国外相比之。 四、煤气化合成液体燃料 随着中国经济的发展,国内各项事业对能源的质量和用量的要求也越来越高,而由于我国对油品的消费每年都在增加,国内的资源能源并非取之不尽用之不竭,所以从国外进口原油成为我国煤化工业发展的必然趋势。20世纪50年代开始,中国就开展了间接液化技术的开发和研究,到80年代,由铁基催化剂托合成生产汽油技术的实验获得成功,这一技术得到进一步发展,同时,2000t/a规模的煤基合成汽油工业实验也获得成功。90年代开始,在对钴基催化剂合成工艺的开发方面开展了系统的研究和开发工作,并在这一阶段中取得令人瞩目的有效成果,由此开发出了3种型号的合成柴油钴基催化剂。“十五”期间,针对新型浆态床合成工艺的催化剂、反应器等小型试验得到立项,并在这一阶段中研制了工业级煤基合成油工艺软件包。 五、煤气化其他产品合成技术 不同的合成技术能合成制成不同的化学品,国外对使用煤通过气化制出合成气的相关技术也已进入研发、开发以及某些商业运作上。甲醇这种化工原料在煤化工行业中占据着重要地位,世界甲醇的生产能力约为3500万t/a,其中,总产量约为2900万t/a。在国内,甲醇的生产企业大概有100多家,这些企业当中,有一半以上是以煤为原料的工艺制作,而我国甲醇的生产能力约为300万t/a。但是我国的生产技术与国外相比,甲醇装置规模较小,生产工艺相较于国外也比较落后,尤其是在我国以煤为原来哦的工艺,生产过程复杂而成品偏高,因此在与世界上其他大国相比,我国的甲醇生产缺乏较强的竞争能力。此外,作为另外一种代用液体燃料,二甲醚的生产技术也受到各方关注。世界二甲醚产量约为15万t/a,主要利用甲醇脱水工艺制成,有相关研究人员认为,二甲醚可以作为车用柴油代替燃料,也可以为民用燃料。 六、煤炭直接液化 煤炭的直接液化,指的是通过对煤炭的加热、加压氢化直接获取液体产品的工艺技术。20世纪70年代开始,美、日、德等工业较为发达的国家已经相继开发出煤炭直接液化的工艺技术,这为全世界的工业化生产奠定了一定的基础。而我国从70年代末开始才进行煤炭直接液化的工艺技术的研究,我国虽然在逐年后都有所发展,并与世界各大国进行合作,但想要达到世界先进水平,还需一定的过程。 作者:王瑜琛 折亚飞 单位:陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司 化工技术论文:石油化工技术论文 1中国石化工业现状 在我国社会主义市场经济发展建设的过程中,石油化工产业的发展有着十分重要的意义,这不仅满足了人们日常生活和社会生产的相关要求,还有效的保障了社会经济的稳定发展。但是从当前我国石油化工行业发展的实际情况来看,由于我国石油化工行业起步得比较晚,而且其生产工艺在实际应用的过程中,也存在着一定的局限性,这就使得人们在石油化工生产的过程中还存在着许多的问题。不过,随着我国社会经济的不断发展,人们也将许多先进的生产技术应用到其中。根据相关的数据统计,在2003年年底,我国的原油加工量已经达到了3亿吨,在全世界原油加工中排行第二位,而在其他产品,比如树脂、乙烯、橡胶等产品中,其生产量也位居世界前十。但是,由于我国人口众多,这就使得其人均占有率比较少,因此还是无法满足现代化人们日常生活的相关要求。为此我们就应该采用相应的技术手段来对其进行相应的创新改进,进而满足现代化石油化工行业发展的相关要求。石油化工的范畴主要是以石油及天然气生产的化学品品种极多、范围极广。石油化工原料主要为来自石油炼制过程产生的各种石油馏分和炼厂气,以及油田气、天然气等。石油馏分(主要是轻质油)通过烃类裂解、裂解气分离可制取乙烯、丙烯、丁二烯等烯烃和苯、甲苯、二甲苯等芳烃,芳烃亦可来自石油轻馏分的催化重整。石油轻馏分和天然气经蒸汽转化、重油经部分氧化可制取合成气,进而生产合成氨、合成甲醇等。从烯烃出发,可生产各种醇、酮、醛、酸类及环氧化合物等。 2石化工业技术新进展 目前在我国石油化工行业发展的过程中,人们也在传统的石油化工技术的基础上,来对其进行相应的创新改进,这不仅使得石油化工生产的质量得到进一步的提高,还很好的满足了现代化经济发展的相关要求。而且在一些比较特殊的生产工艺当中,人们在对其进行相应的创新改进,从而使其生产技术达到了国际领先水平。 2.1顺丁橡胶技术 在石油化工行业发展的过程中,顺丁橡胶技术的运用有着十分重要的意义,这也是我国合成橡胶生产技术中应用得最为成熟的一种。近年来,在我国石油化工行业发展的过程中,人们为了使得顺丁橡胶技术的应用效果得到进一步的提高,人们就在其原本的生产工艺上来对其进行相应的改进和完善,尝试不采用终止剂来对其进行相应的加工,这样急速使得合成橡胶生产的效益和质量得到了有效的保障。而随着社会的不断发展,人们也在对该技术进行不断的完善和改进,这就使得顺丁橡胶技术的应用效果得到有效的提升,促进了我国石油化工采用的发展。 2.2丙烯腈技术 生产丙烯腈有多种方法。如环氧乙烷法。乙炔法、丙烯氨氧化工艺、Petrox氨氧化一再循环工艺。20世纪60年代初期我国开始研究丙烯腈技术,经过科研工作者的努力探索,取得了大量的工业化成果,特别是催化剂、流化床反应器,复合萃取精馏新工艺,新型空气分布板、丙烯氨分布板、PV型旋风分离器,负压脱氰等技术在丙烯腈装置上应用成功。随着市场上对丙烯腈需求量的不断增加,丙烯腈生产技术的研究重点应放在扩能减排、工艺优化和催化剂研发等方面。但新的生产方法如丙烷氨氧化法和Petrox氨氧化一再循环工艺也将成为丙烯腈生产原料多元化趋势中的又一亮点。 2.3甲苯歧化与烷基转移技术 甲苯歧化与烷基转移工艺是芳烃之间相互转化的一种技术,通过这种技术来调节苯、甲苯、二甲苯和C9芳烃之间的供求平衡关系。甲苯歧化与烷基转移技术各种工艺的工艺过程的不同主要表现在专利催化剂上。也就是丝光沸石、ZSM-5沸石及HAT系列这三种催化剂体系。在国内已经研制成功了ZA系列和HAT系列等六个牌号的甲苯歧化催化剂,其中ZA23和ZA290催化剂在20世纪80年代国际同类催化剂处于先进水平,ZA292、ZA294在当今催化剂领域中处于国际先进水平,属目前国际领先水平的催化剂是HAT2095和HAT2096。 2.4聚丙烯技术 在我国五大合成树脂中增长速度最快,自1996年起,总产量超过聚氯乙烯成为仅次于聚乙烯的第二大通用合成树脂品种。20世纪90年代,一大批连续聚合装置投产,其中仅1997-1999年即投产了10套,增加生产能力83×104t/a。在成套技术开发方面,具备了自行设计环管聚丙烯装置的能力,具有自主知识产权的聚丙烯成套技术。目前,上海石化建成的20万吨/年工业装置采用了第二代环管聚丙烯技术,作为实验装置并进行了气相聚丙烯催化剂、醚类高活性新型催化剂和聚丙烯新牌号的开发。我国研究开发聚丙烯催化剂的历史已有40多年,先后研制成功的催化剂有常规TiCl3、络合型催化剂、高效催化剂,高效催化剂已工业化的主要有N型催化剂、CS型催化剂、DQ型催化剂,等等。近年来,石油化工技术的研究开发虽然取得了较大的进展,新技术、新工艺的开发和应用也推动石油化学工业持续发展,同时也获得可观的经济效益。但是我国现在具有自主知识产权的石化技术与国际先进水平仍有一定的差距。我们只有立足于科技创新、降低生产成本、提高产品质量,才能使中国的石化工业立于不败之地。 3结束语 由此可见,在现代化石油化工行业发展的过程中,传统的石化生产技术已经无法满足现代化社会经济发展的相关要求,因此我们在对其化工技术进行开发的过程中,就要在原生产技术的基础之上,来对其进行相应的创新改进,这样不仅使得石油化工采用的经济效益得到有效的保障,还促进了我国社会经济的发展。而且随着时代的不断竞争,人们也将许多先进的科学技术应用到其中,这就使得石油化工技术的应用效果得到进一步的完善,进而满足人们日常生活和社会生产的相关要求。 作者:杨鹏 单位:哈尔滨石油化工设计院 化工技术论文:化工技术实践教学论文 职业教育是针对职业岗位的教育,其目的是培养应用型人才和具有一定文化水平及专业知识技能的劳动者,主要任务是面向生产、服务、建设、管理第一线培养高素质劳动者和高技能专门人才,与普通教育和成人教育相比较,职业教育侧重于实践技能和实际工作能力的培养。因此,职业教育必须坚持以职业技术能力培养为重点,根据个人的就业需求及职业岗位要求,结合当前市场需求,满足人们从事一定社会生产劳动的需要,推动社会生产力的发展,进而加快国家产业结构的调整与转型。 1构建实践教学体系框架 完善的实践教学体系是保证整个实践教学环节能够顺利进行的重要因素,所以实践教学目标体系的建设要符合区域经济和社会发展要求及符合重点服务区域或行业发展对高素质技术技能型人才需求,符合学生全面发展要求。体系的定位要体现应用化工技术专业自身纵向发展的需要。所以完善的实践教学体系的建设是建立在对区域或行业高素质技术技能人才需求的数量、层次,就业岗位所需知识、能力、素质等进行了充分调研论证的基础上建立起来的。完善的实践教学体系还应与专业人才培养目标及高素质技术技能人才培养目标相适应,与毕业生就业相匹配。 2实践教学目标体系建设 实践教学体系的目标应围绕学校目标及人才培养目标展开,并与之形成一个有机整体。所有实践教学目标体系应包括专业优秀能力、职业素养、创新能力三个方面。2.1专业优秀能力建设。专业优秀能力的培养要从学生入学开始抓起,开发以构建学生能力为根本的课程体系,培养出既具有专业理论知识又具备企业岗位所必须的专业技能。所以目标体系的建设必须在充分调研区域或行业内产业需求的基础上,结合学校办学特色和办学优势,明确学校专业建设重点和特色,体现行业、区域内支柱产业、优势产业、新兴产业的发展要求。呼伦贝尔煤炭资源丰富,探明及预测储量1948.48亿吨,是黑龙江、吉林、辽宁三省总和的1.8倍,其中褐煤占绝大多数,呼伦贝尔地表水资源储量272亿立方米,占全国地表水资源的1%,占内蒙古自治区水资源储量的73%,良好的水煤组合为本地区煤化工的发展奠定了良好的基础,无论是自治区“十三五”发展规划、呼伦贝尔“十三五”发展规划还是呼伦贝尔“两区三地一家园”的发展思路都提出将呼伦贝尔建设成为清洁能源及新型煤化工基地。我校应用化工技术专业实践教学目标体系正是在充分调研本地区行业、产业对技术技能人才的需求,并结合专业建设特点的基础之上,明确应用化工技术专业发展方向和目标定位。并以此制定相应的专业建设规划,按照专业建设实施计划,每年对建设实施情况进行监督、检查、反馈、评价,实现实施过程全监控,并根据定期开展的企业调研、毕业生反馈调研等活动,建立专业动态调整机制和优化机制。2.2职业素养建设。解决就业问题是全球各国面临的一个严峻考验,国际劳工组织通过的《全球就业议程》强调:“工作是人们生活的优秀,这使得工作成为社会和政治稳定的一个关键因素”,而中国人口众多,青壮年基数巨大,导致就业压力较大;中国有句古话,“人非有品不能闲,小人闲居为不善”。那么要解决大多数人的就业问题,就要从全面提高国民素质,提高就业率及从业质量入手,这也是职业教育义不容辞的责任,所以职业教育必须坚持“以就业为根本”满足社会需要。既然社会需要具有较高的职业素养的毕业生,那么,高职院校就应该把职业素养建设作为其重要目标建设之一。同时,现代社会提倡联合办学,即社会、企业参与到办学中来,共同培养大学生的职业素养。职业素养包含职业道德、职业思想(意识)、职业行为习惯及职业技能四个方面,其中前三项属于世界观、价值观、人生观的范畴是职业素养中最根基的部分。而职业技能,是通过学习、实践、培训获得。例如,应用化工技术专业的技能,可以通过三年左右的时间通过专业、系统的学习掌握入门技术,在后续的实习、实践中逐渐熟练进而成为专家。因此,无论学习的理论教学还是实践教学的培养方案不仅要包括学生职业素养教育,即培养方案要有完成知识、技能等显性职业素养的培养;还要有意识地培养学生具备良好的职业道德、职业态度、职业作风等方面的隐性素养。以此作为为大学生将来职业需要的储备。2.3创新能力培养。随着社会发展、科技进步,高职院校越来越认识到培养学生创新能力的重要性,而高职教学中的实践教学是培养学生具有创新意识、创新能力的主战场,所以实践教学体系框架最重要的一点就是要依据人才培养目标,结合地方经济发展的需要及企业岗位需求,以提升学生就业竞争力为目标,创新实践教学育人模式,积极构建新型的高职院校实践教学育人模式。 3实践教学内容体系建设 实践教学的终极目标就是解决学生就业,这也是实践教学体系建设的优秀;这一优秀在实践教学内容体系建设中得到了很好的体现,无论是在课程体系建设、还是课程设置都应该满足就业岗位的知识、能力、素质要求,并且要与人才培养目标相匹配、与职业标准相融合。我校应用化工技术专业在实践教学内容的制定上即满足以上标准,还新增了考取国家职业资格证书的内容,即实行“双证书”制度,这也是为了更好的促进学生就业;学生在校期间修完相应学分后会拿到毕业证,完成相应理论知识和实践技能的基础上,具备化工专业特定岗位所需的特定技能、专门知识后,通过职业技能鉴定,考取相应的职业资格证书;例如:可以在考取氨合成工、化工总控工、尿素加工工等诸多工种的职业资格证书;学生可以同时获得学历证书和相应的职业资格证书;真正做到教学与考核结合起来,既让教学考核保持职业方向性,又达到了知识和能力的相互渗透和融合。 4实践教学评价体系及内部质量保障体系建设 高职院校的办学定位决定了高职院校必须紧紧围绕地方经济的发展,服务地方经济为本地区相应的行业、企业培养生产、建设、管理、服务等一线的高素质技能型专门人才。要达到这一高标准、高要求,实现培养学生实践技能、创新能力、协作能力、综合素质的提高,仅仅具有完善的实践教学目标体系及内容体系还不足以完成,还要有对这些体系进行评价和保障的实践教学评价体系及内部质量保障体系。4.1实践教学评价体系建设。实践教学能否达到预期的目标,能否实现培养高素质技能型人才的要求,都需要对实践教学的效果及达到的水平进行评价,即建立校内、校外实践教学评价体系、学生评价和教师评价及社会评价相结合的三方评价体系;定期对实践教学内容、过程及要达到的效果;实训室、实验室教师的师资队伍建设;实践教学的管理、改革等进行评价;例如:定期对实习实训基地、实验室现状进行分析评价;对实验、实训项目及开出率进行统计、分析、评价。并制订明确的实习实训基地、课程、师资、教材等建设的评价标准及评价方案;对师资队伍建设和实习实训条件建设经费预算,额度是否符合相关制度要求,与专业建设需求是否相匹配进行评价。并分析评价结果,找出影响实践教学的主要原因及问题症结所在,形成有针对性的整改方案并落实。4.2内部质量保障体系建设。随着社会对高素质、高技能复合人才的需求越来越旺盛,实践教学的重要性也被很多高职院校重视起来。我院应用化工技术专业为了保障实践教学能顺利高效的完成,促进实践教学质量快速提高,建立了针对实践教学的内部质量保证体系,这个体系不是孤立的,而是与实践教学评价体系紧密联系在一起。通过这个体系能够正确处理实践教学效果与评价的关系,也体现了实践教学体系独特的特点。我院应用化工技术专业注重加强实践教学计划、课程大纲、学生实习、实训报告等文件资料的撰写和管理制度建设,按照制度要求做到组织管理工作到位、教学环节合理衔接。在校内开展了对实践课程建设水平和教学质量的诊改,形成常态化的实践课程质量保证机制;按照实践教学体系建设思路开展实践教学工作,强化学生基本实践技能训练(开展合成氨仿真实训、化工机泵、管路拆装理实一体实训等)、实验教学(化学分析、仪器分析等课程的实验实训)、实习(学生顶岗实习)、毕业论文设计等实践教学环节的管理;完善实践教学考核评价制度;进一步提高实践教学的质量,并取得了一定的成效。 5结束语 实践教学是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径,是培养高素质、技能型复合人才的重要保障。所以应用化工技术专业的实践教学不能局限于理论知识,不能与现实岗位脱节。我院根据应用化工技术专业人才培养目标,认真筛选实践教学内容,把培养学生技能和提高学生职业素养有机结合起来,注重提升学生的综合能力,突出强调职业岗位的适应性和针对性,从而大大增强学生的择业竞争能力。 作者:肖文侠 乌日娜 董怡辰 单位:呼伦贝尔职业技术学院 化工技术论文:煤化工技术发展论文 摘要:煤资源是世界上的最重要的燃烧能源之一,煤化工技术的发展历史较长,技术也比较成熟,但是随着能源逐渐枯竭以及煤炭对环境的影响,发展新型煤化工技术的现实意义极其重要。新型煤化工技术提高煤化工技术的生产效率,减少能源浪费,提高相关产品的转化率,能够有效减缓空气污染和环境破坏。 关键词:煤化工;煤炭;新型煤化工技术 1煤化工技术的发展 1.1煤化工技术的发展现状 煤化工技术是将煤作为加工原料,利用一些化学手段将煤转化为气体、液体和固体燃料以及其他用于生产生活的化学品的过程。煤化工主要包括煤气化、煤液化、煤干馏等化学加工方法。煤化工的发展历史比较长,早在18世纪后期,全球已经进入煤化工时代,并且在19世纪煤化工技术已经发展完善形成完整成熟的煤化工体系。虽然,在20世纪时,因为石油、天然气的利用削弱了煤炭化工产业的发展速度和规模,但是随着石油、天然气资源的日渐枯竭,煤炭化工产业又逐渐开始复兴。煤炭能源是我国能源结构中重要的组成部分,是确保我国能源安全以及利用的最重要的基础能源之一。所以,煤化工技术在我国的发展比较成熟,同时,在煤化工技术开发研究中,我国也处于比较先进阶段。我国目前仍以煤炭资源为基础能源的能源利用结构不能在短期内改变,因此,更好地发展探索新型煤炭技术是一个急迫而重要的挑战。如今,我国的煤化工产业发展基本处于集约化发展阶段,这样可以保证我国煤炭技术的充分研究利用,并且能够保证资源的合理有效分配,是适合我国发展实际的煤化工发展方式。 1.2煤化工技术 煤化工技术主要是对煤炭资源的再加工生产过程,主要的加工方式有:(1)煤干馏。其实更准确地说是煤焦化,也就是利用煤进行蒸馏加工后生产的焦炭、焦油以及焦炉气等。这些产品一般在化工、医药、农药等产业广泛应用。(2)煤气化。这是生活中比较常见的一种煤化工产品,没有普及天然气的地区,一般都会用煤气作为重要的燃料满足生活中的燃料需求。(3)煤液化。煤液化主要分为直接液化和间接液化。煤液化是将有机质转化为流质产物,利用煤液化产品的碳氢化合物可以代替石油以及石油相关的产品。因此,目前煤液化技术是新型煤化工技术的主要研究发展方向。 2新型煤化工技术的发展现状和发展前景 新型煤化工技术是在煤化工技术的基础上,利用高新技术,获取洁净能源以及产品的新兴技术手段。新型煤化工不仅可以提高煤炭资源的利用率,并且可以使煤化工产品对环境和空气的污染降至最低,新型煤化工技术最重要的研究探索方向是煤化工产品可以代替石油及其相关产品。 2.1我国新型煤化工技术的发展现状 目前我国的新型煤化工产业发展状况比较好,以煤制油、煤制烯烃和煤制天然气为代表的新型煤化工技术已经实现商业化示范运行,并且在重要工艺阶段以及关键技术拥有完整自主知识产权。根据我国煤化工产业的规划来看,我国的煤化工产业主要集中于新疆、内蒙、陕西省区,因此,这三个重要的煤化工产业地区也是我国新型煤化工技术的重点发展区域。 2.2新型煤化工的发展前景 新型煤化工技术的主要优势就是清洁能源以及有效利用煤炭资源。目前我国的新型煤化工产业发展前景较为乐观主要是因为以下几方面原因:(1)资源丰富。我国的石油和天然气储量虽然相对不足,但是煤炭储量较为丰富,可以满足新型煤化工产业的充足的煤炭资源需求。除此之外,我国的水资源也比较丰富,可以适应煤化工产业的耗水需求。(2)交通便利。目前我国的高速公路、铁路组成的陆上运输网较为广阔,可以保证煤化工产品能够快速方便的运输,而且我国还有专门的煤炭运输铁路,可以确保新型煤化工产业的运输需求。 3结语 新型煤化工技术的发展可以有效利用煤炭资源,并且可以代替石油资源,这在很大程度上可以缓解我国石油资源不足的情况,所以,新型煤化工技术的发展极其重要。随着科学技术的提高,对新型煤化工技术也会有所帮助,能够对煤炭资源进行更充分的利用,这需要我国煤化工技术人员的不停探索和创新。 作者:张洁 单位:山东港通工程管理咨询有限公司 化工技术论文:石油化工技术论文 一、学院现行人才培养模式存在的问题 1.项目选取缺乏适应性 专业优秀课程项目的选取大多来源于大型石化公司生产岗位,校内的生产实训装置与大型石化公司生产一线装置相比较,差距太大。导致工作任务项目化在实施过程中难度较大,有很多任务根本无法实施,最终导致项目化专业优秀课程又回到了传统的授课模式。 2.专业教师缺乏实践性 高等职业教育要求教师具备“双师”素质,并不是拿到了“高级工证”或“技师证”就属于“双师”型教师。学院石油化工生产技术专业教师的结构不合理,老教师具有一定的企业生产经验,但教育理念过于传统。青年教师学历层次较高,专业理论功底较扎实,但由于从教时间短,又缺乏实践操作经验和实践技能。绝大部分教师对教育教学理论了解不深,对职业教育教学规律把握不准,对教育教学技艺应用不够熟练。 3.企业参与度不足 对学生生产实践能力的培养,只是基于企业,而企业本身并没有较好地参加到学生实践能力培养中来。目前的校企合作只局限于把企业的生产能手、技能专家等召集到一起讨论课程的开发,往往忽略了课程的实施环节。聘请的企业兼职教师并没有真正参与到教学当中去。另外企业作为“校企合作”伙伴,对项目化教学的支持也不够。有些任务的实施是需要在企业生产一线进行的,但往往由于客观原因导致学生进不了工厂。 4.学生缺乏社会责任感 化工专业毕业生的就业岗位大多需要倒班,有些工厂离市区还很远。一些毕业生下不去、扎不深、留不住、难干好,跳槽现象较严重。 二、创新人才培养模式的思考 1.职业岗位分析 从近几年的石油化工生产技术专业毕业生的就业情况来看,毕业生的就业岗位有6类:一是生产一线的操作岗位。从事化工生产的操作、调试、运行与维护,这类人员占调查人数的30%。二是生产一线的技术岗位。从事化工产品的质量监督与控制等,这类人员占调查人数的40%。三是生产管理岗位。从事生产组织、技术指导和管理工作,如,工作在企业或公司的计划科、生产科、企管办等,这类人员占调查人数的15%。四是产品的销售、售后的技术服务等岗位。这类人员占调查人数的5%。五是产品的开发、科研、制图等工作岗位。这类人员占调查人数的5%。六是行政管理和个体、其他等岗位。这类人员占调查人数的5%。以上调查结果表明,高职高专石油化工生产技术专业是培养生产、管理、服务一线需要的、具有综合能力和全面素质的技术技能型人才。毕业后,学生主要从事成熟技术与管理规范的相关工作。如,操作与维修人员、工艺技术人员和管理人员等。从学院对2011届和2012届毕业生进行调查的结果显示,毕业生认为,本专业最需要改进的地方是“实习和实践环节不够”。这可以看做是社会对高职高专化工专门人才规格要求的直接反应。 2.职业能力分析 职业能力是确定专业培养目标的依据,良好的职业道德和职业素质是学生未来做好所从事工作的前提和基础,没有良好的职业道德和职业素质不可能做好职业工作。化工行业对高职石油化工生产技术专业人才的职业能力要求包含:操作能力、认知能力、表达能力及其他的相关能力。(1)操作能力是履行岗位职责的动手能力。包括:岗位需要的职业技能。如,化工仪表、仪器的操作及使用和计算机的操作等。基本的实验能力及设计能力,要求理解石油化工生产技术工作的内容要求和操作程序,掌握应知应会的职业技术规范,具有处理生产中出现的事故,一定的维修化工设备的能力等。具体的项目是:化工现场的操作、工艺流程编制实施、工艺参数的调整规范、紧急事故的及时处理和技术改进等。(2)认知能力是指获取知识和信息的能力,观察和判断临场应变的能力,运用所学专业知识分析解决实践问题的能力,以及进行技术革新和设计的创新能力等。(3)表达能力是指语言表达、文字表达和数理计算及图表展示的能力。(4)其他相关能力主要指,组织管理能力、自我发展能力和业务交往能力及社交能力。能将工程设计转变为工艺流程,将管理规范转化为管理实效。具有学习小知识、接受新事物的本领,并能自觉开发、充分发挥自身优势。能够处理好业务关系和人际关系,善于与人合作交流,并能沟通、协调横向关系与纵向领属关系。 3.创新人才培养模式 结合新疆经济发展需要大量石油化工行业的技术技能型人才的实际,构建出适合化工生产特点,符合人才培养规律的“校企共育、教训融合”的人才培养模式,按企业岗位能力要求设置课程教学内容和教学环节。(1)优化专业优秀课程体系。根据学校办学定位,炼油化工行业对专业人才培养的要求,以职业综合能力为优秀,与行业企业合作进行基于工作过程的课程开发和设计,形成“工学结合”特色鲜明的专业优秀课程体系(见图1)。(2)教学环节安排。第一学年进行职业基本素质能力培养,在学校主要进行英语、计算机等职业素质课程和部分职业通用技术知识的学习。第二学年、第三学年安排学生开展模拟训练和实训,并以工学结合的方式在企业顶岗实习,实现教学、实习、就业、工作的紧密结合,提高学生化工专门技能。(3)课程教学实施过程。课程教学实施过程做到“四合一”,即理论与实践融合,仿真模拟与实际操作结合,教室与实训室整合,以及教师与师傅配合等。从而强化学生石油化工生产操作能力,提高学生职业素质,实现企业与学校在石油化工技术技能型人才培养中的深度融合。 三、实施效果分析 总之,高职院校人才培养是一项艰巨而复杂的系统工程,它不仅是目前国家高等职业教育面对的一个重大课题,也是关系到每所高职院校生存与发展的重要工作。通过对石化行业特点的分析,结合新疆石油石化企业对高技能人才需求的规律,通过实施“校企共育、教训融合”的人才培养模式,实现了“企业环境育人三年不断线”的办学特色。学生的职业能力得到显著提高,成为新疆化工行业高素质、强技能、可持续发展的专业人才。毕业生除获取毕业证书外,还获取了一项或多项中级职业资格证书,“双证书”获取率达90%以上。学生就业竞争力强,在职业素质、综合能力等方面得到同行及社会的高度认可。 作者:付梅莉单位:克拉玛依职业技术学院 化工技术论文:高职化工技术论文 1应用化工技术专业群建设的重大意义 1.1整合资源辐射发展的需要 通过构建应用化工技术专业群体系,有效整合群内资源,实现专业群内课程、师资及实训基地的共享;在优秀专业的辐射作用和引领下,带动其他专业的发展。目前应用化工技术专业群所含五个专业的学科基础为:理论上以掌握无机及有机物质的特性为主线,建立了四大化学相关知识的相互融合、实用化为目的的课程体系;实践上突出以能力培养为主,通过微型化学实验,使学生在安全、环保的条件下发挥主动性,开拓思维、探索新工艺,培养学生的创新精神。通过基础理论和基础实践的学习,学生具备了基本化学基础、分析化学基础和化工操作基础的基本能力,形成了宽厚的基础平台教育,为后续的多方向模块教育打下良好的基础。此五个专业的技术服务领域包括精细化工、石油化工、制药、新材料等应用化工领域,在其整个领域中均贯穿着绿色环保和安全的技术与理念。我校应用化工技术专业是央财支持的重点专业,精细化学品生产技术专业是省特色专业,在其影响和带动下,其他专业也在不断发展,生化制药专业和环境监测与治理专业也被立项为校级品牌和特色专业建设点,这两个专业在建设过程中,不断借鉴前两个优秀专业建设的成功经验,共享其有效资源,内涵建设不断提高。鉴于此,围绕学科基础构建了以应用化工技术、精细化学品生产技术专业为龙头的包含生化制药技术、高分子材料及加工和环境监测与治理共五个专业的应用化工技术专业群,在群的基础上共建基础平台,共享资源,共建师资队伍,在产业背景下进行“宽平台+多方向”的群的内涵建设,创新人才培养模式,大力提升人才培养质量,培养复合型高技能人才。 1.2周边化工行业发展的需要 应用化工类产业是江苏省“十二五”重点发展的支柱产业之一。南通市是全国首批15个化工生产基地之一,特别是近三年,众多国内外知名化工企业,如王子纸业、迈图新材料、江山农化等落户南通化工园区。伴随上海北翼的如东洋口港、启东港、如皋港的陆续开发,1000万吨炼油、100万吨乙烯项目的引入,带动了大批下游项目及环保安全产业链的开发,为应用化工产业提供充足的原料,使南通成为国内重要的石油和化工基地。南通现有大小化工类企业数千家,生产规模在亿元以上的化工类企业有16家,其产品涉及农药、医药、合成材料及助剂等。根据南通市政府的发展规划,将重点打造高端精细化学品、高效广谱低毒低残留新农药、医药及生物化工、新型合成材料四大产业链,这些都为该专业群的人才需求提供了广阔的空间和契机。 1.3学生适应行业就业的需要 [3]通过构建应用化工技术专业群,学生可以在经过一定时间的学习,对基础知识、专业知识有一定的了解后,在群内有二次专业选择机会,使学生对专业选择更具有明确性、主动性和灵活性,更能适应将来的发展需要。 2应用化工技术专业群体系建设构想 2.1加强人才培养体制建设,改进人才培养模式 在“工学结合、校企合作、顶岗实习”的人才培养模式下,不断深化和创新人才培养体制。拟通过成立理事会、与企业联合招生、联合教学等方式,将教育和培训的一部分纳入市场化运营,同时让企业参与到人才培养方案的制定、教学管理等环节,实现共同培养。一是校企合作体制的建设。当前社会发展速度越来越快,社会的产业结构边界也越来越模糊,社会迫切需要高技能的复合型人才。针对周边地区对应用化工类人才的需求,企业合作组成“订单班”,企业参与制定订单班人才培养方案,由教师和企业工程师共同承担教学任务。由于订单班人才培养方案的针对性较强,与岗位结合较紧密,学生到岗后很快适应。订单班的培养真正实现了专业教学要求与企业岗位技能要求的对接。除了订单班培养人才的途径,还可尝试共同成立理事会、校企合作学院等其他校企合作途径,从更深层次的途径推进校企合作体制的建设。二是试行多学期、分段式的教学组织形式,引入“弹性学分制”的评价机制。试行弹性学分制,学生不再受时间的限制,即只要修完学分即可毕业。学生可以根据自身条件进行选择,如半年在校学习,半年到企业顶岗,然后再回到学校继续学习,然后再回到企业顶岗,这种“学习-实践-再学习-再实践-…”的学习模式不仅符合人对事物的认知和实践规律,同时也更能培养符合社会需要的人才。三是积极探索中高职衔接、专本科贯通分段培养新模式。推进中高职衔接,制定套餐式的教学计划,单招与普招相结合,探索中、高职教育衔接贯通的人才培养渠道。学生首先在中职院校学习3年,然后通过注册方式进入高职学习2年。5年学习期间,由两所院校统筹制定人才培养方案,系统培养学生。为架构高等教育人才培养的立交桥,满足部分学生继续深造的愿望,与本科院校合作,实施“升本、转本、接本”等多种形式的专本科衔接模式。 2.2加强课程体系建设,打造科学的模块化课程 专业群建设的优秀是构建“一平台,三递进,多模块”课程体系。一是构建“底层共享”的基础平台,将现有的资源进行整合,形成群内资源共享型平台,能够为群内所有专业服务[4]。即通过将现有课程及实训基地的资源整合,拟构建含化工单元操作、化学检验技术及安全与环保等技术的基础平台,通过构建,不仅能提高服务的范围,同时能提高服务质量;不仅对校内学生服务,同时面向社会开展技术指导、培训等多方位服务。二是构建“中层分立”的专业方向模块,将群内专业的优秀课程进行构建,打造更科学的模块化课程,让学生在学完平台课程后,根据自己的意愿进行模块化选择,从而达到专业学习的目的。拟构建分为五个专业方向的模块,即精细化工类、生化制药类、环境类、化学工程类和材料类五个专业方向。三是构建“高层互选”的职业拓展能力模块,包括群内拓展和群外拓展能力模块。群内拓展即以上提及的五个模块的拓展,群外拓展包括物流、营销、日语、建筑材料等方面。 2.3构建新的实训体系,锻炼学生岗位技能 本着资源共享的原则,打破现有实训体系格局,根据专业群的构建模块,将现有实训资源按照功能进行重构,并进一步完善。资源整合后有11个实训单元,包括化学基本技术、分析检测、化工单元操作、化工仿真、高分子材料加工与性能测试、水处理及环境检测、药物制剂、化工中试、化工生产型实训车间及大学生创新实训室。建成后的实训基地将能更好满足专业群的实训环节教育。选择技术先进、区域影响大、人才供需关系稳定的企业,建立紧密的合作关系,积极探索校企共建实习基地、建立“厂中校”、订单培养、工学交替,校企双向介入、预就业实习等多种形式的合作模式,保证每位学生在校学习期间有半年以上的顶岗实习,在浓厚的职业氛围中锻炼和培养学生从事和胜任化工职业岗位的能力。 2.4加强信息化教学资源建设,提高资源利用率 在校企深度合作的基础上,以企业技术应用为重点,校企之间搭建信息化平台,将企业课程引入教学,开发课程。如化工单元操作技术课程,引入了江山农化的草甘膦生产线的生产工艺技术,将其生产工艺嵌入到各个单元操作,让学生体验真实的工艺过程,结合仿真操作,让学生体验模拟的真实环境以及发生事故的模拟真实场景,进一步理解专业知识。引进企业资源还可以自主开发成套模拟设备或虚拟资源。信息化教学资源建设包括教学系统、自主学习系统、实训资源等信息化资源库的建设。通过信息化教学资源的建设,发挥学习者的自主学习,提高资源的利用率,可以提供学生“社会中的学习”,即学生毕业工作后的学习,可以在群内实现最大化共享。 2.5提升师资团队能力,满足专业群建设需要 重点打造一支具有现代职教理念、教学经验丰富、实践能力强的高水平“双师”型专业教学群团队,提升教学团队的教学能力、技术创新能力和技术服务能力,以满足专业群建设的需要。一是通过内培外引的方式培养或引进群内专业带头人,其中有来自于企业人员,并对现有师资进行优化,以优秀专业师资的建设为中心,带动其他专业教师队伍的整体水平,提高师资队伍的整体水平;二是通过专业教师与紧密合作企业中的技术骨干“一对一”互学互助,在人才培养、课程建设、实践教学、产品开发、技术服务、促进学生就业等方面共同合作,相互提高。定期安排企业骨干参加高职师资培训,安排教师到企业定岗或轮岗学习。建设期内重点培养和扶持已取得硕士学位和博士学位的教师;三是加大“双师”型教师到企业锻炼的力度,与企业联合建立教师岗位实践基地,通过校企合作科研项目或到企业轮岗实践等措施,努力打造“校企互通、专兼结合、动态组合”的高水平“双师”型教学团队。 2.6强化服务意识,加强专业群管理体制和运行机制建设 一是管理队伍创新,打造创新团队。要打造一支具有与时俱进的创新思想和灵活的创新思维的管理团队,同时具有百折不挠的锐意进取精神,科学管理。二是改革教学体制,适应建设发展。加大实行教学部门的二级管理制度,强化学校教学管理部门监管作用,打破以往管理体制和模式,设立集监督、管理、指导等为一体的覆盖理论教学和实践教学的质量控制部门,发挥其应有的作用。三是改革行政机构,强化管理服务。为切实加强服务地方经济社会发展的功能,成立理事会后,搭建学校和学院服务地方深度校企合作的平台,发挥学院先进的设施设备和专业师资优势,进一步推动了校企合作研发,帮助中小型企业解决相关的科研难题,帮助中小型企业走健康发展之路。同时通过成立理事会,将先进的管理理念和具体工作融合到专业群课程体系的改革、专业群实践体系的改革、专业群双师团队建设、人才培养方案的制定、专业群管理、教学质量控制、学生的实践管理及学生的就业管理等环节,实现校企的深度对接,为培养高素质的复合型人才打下基础。 3结论 高职院校应用化工技术专业群建设可以提升专业的特色、竞争力,专业群建设以应用化工岗位需求为导向,凭借区域优势,顺应现代职教体系的要求,在不断适应新形式、与时俱进的过程中,改革体制机制,整合课程体系,强化实训环节,打造一流师资队伍,完成对应用化工专业群的建设。 作者:黄艳芳刘志军单位:南通职业大学 化工技术论文:中高职化工技术论文 1目前中高职三二分段试点存在的问题 1.1中、高职人才培养目标不明晰 目前,中、高等职业教育定位模糊已是不争的事实,中职教育定位为“技能型人才”,高职教育为“高技能人才”,这种粗线条的划分方法,无法体现人才培养定位本质上的区分。高职教育究竟“高”到什么程度,用什么标准衡量没有明确规定。以化工类专业为例,应用化工技术专业的高技能人才和技能型人才的主要区别在哪里?相关课程的设计能不能来支撑和体现这个“高”字呢?从研究已开展中高职衔接试点的学校情况来看,很多院校的化工类专业在定位方面都比较模糊,难以区分中高职的主要特点。 1.2中高职衔接的合作院校培养方案脱节、内容模糊 中高职衔接的合作院校培养方案应体现高职教育是中职教育的进一步提升,使已具有一定专业知识和实践能力的中职毕业生提升理论知识、职业技能和创新创业能力、就业能力,但遗憾的是目前中高职院校的培养方案脱节,甚至出现相同的教学模式和培养方案。同时,人才培养方案中课程体系的设置和安排,直接关系到人才培养方案的落实、关系到人才培养目标的实现,而实际情况是中、高职的很多课程在名称、涵盖内容和教材上的区分度不大,甚至使用同一教材。例如:一些学校在安排五年制教学计划时,只是把过去中职的学制和教学内容做了延长和扩展,教学内容基本内涵无太大变化;有的学校课程内容设置中高职阶段部分重复,造成了教学资源浪费,给学生带来了不好的影响。 1.3实践教学体系的一体化设计未体现技能培养的递进性 目前大多数中高职衔接的专业和学校,在实践教学体系的设计方面,只是根据课程的设置,单纯的进行教学内容的安排[2],或根据岗位能力设置相应的独立实践课程。未根据两个阶段培养目标的不同和定位的不同要求进行相关实训和实践教学项目的设计和实施安排,从而不能体现技能培养的递进性。因此,在探索中高职衔接过程中,我院如能依据职业标准,结合国家职业资格技能等级和证书制度,遵照技能人才成长规律、教育教学规律,对准职业岗位,分析中、高职专业学生应知应会的知识和技能要求,与对口自主招生中职院校开展教师活动,加强沟通,开发出应用化工技术专业职业教育技能标准,无疑能很好的实现“三二分段”中高职衔接。 2对中高职三二分段有效衔接的几点建议 2.1多方参与共同制定人才培养方案 在制定人才培养方案之初设计实证调查问卷对中高职院校应用化工技术专业毕业生实行问卷调查,了解学生就业岗位及岗位需要能力;对我省部分中高职应用化工技术专业的学生和教师进行访谈,了解中、高职应用化工技术专业学生的学习情况,教师对课程设置及课程内容的意见和建议;对我省化工行业相关企业进行走访,了解企业岗位需求情况及要求,职业资格证书现状等,与对口中职学校召开联席会议,讨论教学计划、学生现状及实践教学情况,根据以上掌握的资源,高职院校应用化工技术专业教师应与中职学校的专业教师,及化工行业企业技术人才共同商讨制定中、高职衔接的专业人才培养方案。所制定的人才培养方案应注重强化学生职业道德、职业技能、就业创业能力的培养,注重中等和高等职业教育在培养目标、专业内涵、教学条件等方面的延续与衔接。注重中、高职层次知识点的有机融合,以适应其渐进性学习和终身教育的需要。并且在中高职衔接三二分段的实施过程中,各参与学校对学生及行业情况进行跟踪调查,及时调整培养方案[3]。 2.2加强专业及课程的标准衔接 在课程设置上,中职课程应重基础,强应用,让学生初步建立化工相关职业概念;高职课程重实践,强创新,高职课程设置应以化工产品生产及分析检测实践为导向,以培养生产操作及分析检测能力培养为优秀、以项目为载体、以任务为驱动,真正做到“教、学、做”一体化教学,让学生通过在真实或模拟的工作场景中对一些典型产品的分析、设计,以及在教师的指导下解决项目中的实际问题,提高学生的实践能力和创新能力。在课程目标衔接上,要将中职的实用性、操作性、工具性目标与高职的技术性、创造性目标优化整合。 2.3定期和对口学校教师开展教研活动 在教学过程中,高职学院与中职学校可联合申报三二分段衔接有关教学改革项目,为定期举办应用化工技术专业关于课程衔接及有效研究三二分段衔接的教研活动提供政策和资金保障。两校的专业教师一起以三二分段课程衔接为优秀议题,研讨计划、规划教材、交流心得。组织所有参与三二教学的教师进行讨论,分析学生特点,针对学生的这些特点,对既定课程的教学内容进行筛选,选取和现实生活较为贴近的部分,设计学生参与度高的教学互动环节。 2.4加强师资培训,建立双师型教师队伍 高职的培养目标是把学生培养成为高端技能型人才。这就对师资队伍提出了更高的要求,教师不仅应具有理论教学的能力,而且还应具有项目设计开发应用能力的双师型教师。构建现代职业教育体系要注重为教师发展提供空间,调动教师的工作积极性。由于经济社会的迅猛发展,社会岗位随之变化,对岗位技能的要求也随之变化,这就要完善教师定期到企业参加专业实践制度,通过参与企业生产实践提高教师专业课程实践能力与教学水平。 2.5中高职衔接需要规范管理 探索高技能人才选拔培养机制中高职衔接涉及到高职和中职两类学校的组织和沟通,对口学校需提供政策、组织机构、资金等方面的支持,做到计划周密、过程规范、监督有力、反馈及时,保证衔接工作高质量完成均需健全组织机构,加强试点工作的组织管理。成立校领导为组长、副组长的工作领导小组,成员包括教务处、招就办、纪检监察、相关院系等部门领导,统筹协调指导对口自主招生三二分段的工作。健全管理制度,制定学院层面的三二分段分流方案、命题方案、考核方案、保密措施等制度。学院纪检监察处全程参与,确保监察工作到位,保证对口自主招生工作的规范有序,确保公开、公平、公正。在实践的过程中,我院应和对口学校共同建立教学管理小组,定期组织教学检查,确保教学质量;中高职学校应设立专项经费支持三二分段试点工作。有了基本保障和规范的管理,中高职衔接工作才能顺利开展。 3结语 广东省为全国重要的经济大省,特别是石油化工产业作为未来重点发展的三大支柱产业之一,正积极由化工大省向化工强省过渡,对化工行业的人才的需求多,要求高。因此加强中高职的衔接与合作,是培养大批化工技能性人才的有力保证。 作者:侯红瑞王春晓黎春怡陈平清单位:茂名职业技术学院化学工程系 化工技术论文:职校应用化工技术论文 一、项目化教学模式实施中存在的问题 当前,高职院校普遍采用项目化教学模式。项目化教学是指师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。项目教学法是“行为导向”教学法的一种,具有实践性、自主性、综合性、开放性等特点,能够充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。毫无疑问,项目化教学模式的推广和改进,对于高等职业教育摆脱本本教学,促进课堂教学和社会生产实践的有机结合起到了不可替代的作用。然而,项目化教学实施过程中也存在着不可忽视的问题。首先,“项目化”课程开发脱离生产实际,课程体系构建经不起实践检验。“项目化”教学的初衷是以企业生产的内容和工作程序来规范高职院校的日常教学活动。但是在教学活动“项目化”的过程中,这一良好的愿望很难真正实现。因为“项目”这一概念很宽泛,涉及的内容比较庞杂,既有大项目又有子项目,既有综合项目又有独立项目。按照通常的理解,对于小小的课堂来说,项目化教学应该选择那些子项目或独立项目,但高职的很多课程是综合课程,涵盖方方面面的知识,并不是孤立的,很多项目课程的开发不可能依靠一个独立的项目来实现,而是需要多个项目的共同参与,这就形成了矛盾,处理不好会造成综合项目与子项目关系脱离、各子项目彼此不相关联、知识重复等现象。要想有效实施项目化教学,就需要对原有高职课程体系进行学科性架构,对课程门类进行重新划分,对专业教学计划、课时分配等进行大幅度的调整。这是不现实的。其次,“项目化”教学的实施缺乏教学资源的有力支撑。项目化教学依仗于丰富的教学资源,若没有与教学内容相吻合的现代化的生产设备和生产设施,项目化教学就会成为无源之水、无本之木。而这恰恰是目前国内大多数高职院校的短板。由于教学资源严重不足,因此很多项目化教学只是对原有的综合实训或毕业设计进行简单的重复,无法用现实的工作成果引领学生的学习,无法将生产实际中的“项目”变为教学活动中的“项目”,致使项目化教学收效甚微。 二、成品化教学模式探讨 高职教育中,无论是理论基础课程、专业基础课程还是专业课程,总能够在社会实践和生产实践中找到对应其知识体系的物化原型,这为成品化教学模式的确立提供了条件。成品化教学是指将教学目标产品化,或称实体化。它脱胎于项目化教学,是项目化教学的具体化。相较于项目化教学,该模式教学目标明确,更加贴近生产实际,适用于各类课程的教学活动。它以“教学做一体化”的高职教育理念和教学方法为支撑,基于工作岗位和工作过程来设计教学程序。它生发于成品又终结于成品,能够避免理论讲授和实验实训的脱节,实现课堂知识传授和实验实训的无缝对接,实现高等职业教育系统传授知识、全面培养能力的初衷,能够克服项目化教学脱离生产实际、内容空泛的弊端,能够切实提高学生的学习兴趣、提高教育教学质量。成品化教学模式很大程度上摆脱了传统单一课堂的束缚,集中了多媒体教学、仿真教学的优势,实现了教学资源利用的最大化。成品化教学模式也对教师的综合能力提出了较高的要求,需要任课教师实现由“授人以鱼”向“授人以渔”的转变。教师应该具备广博的专业理论知识、高超的职业技能、敏锐的行业发展洞察力、突出的职业素养。只有授业教师构建出合理的成品化教学方案,拿出合格的、有实质意义的教学产成品,才能够保证学生顺利完成成品化教学提出的各项任务,达到预期的教学目标[2]。对于高职教育而言,学生实践技能的获取需要有专门的实训场所和实训模式,同样,理论知识的传授也离不开专业性的教学场所和教学模式。成品化教学模式能够将传统课堂教学和实验实训有机地结合起来,根据教育教学的目标,灵活、高效地完成发展型、复合型和创新型高等级技能人才的培养任务。将课程知识体系所对应的物化原型或者类似于物化原型的事物作为教师教学分析和研究的对象,符合教育教学的规律;将其作为学生知识学习、技能培养的起点,符合认知规律,符合唯物辩证法的认识论原则。 三、高职应用化工技术专业成品化教学模式的实施 (一)理论基础课程 以《有机化学》、《无机化学》、《工业分析技术》为代表的理论基础课程是高职应用化工技术专业教学活动的起点,同时也是教学难点。这三门课程很难套用项目化教学模式,因为它们中的每一门都是一个完整的理论知识体系,无法用一个项目来代表。若强行套用项目化教学模式,只能是换汤不换药,仍然是传统的理论教学加实验检验,最多是用“项目”一词将原有的“教学单元”、“章节”直接替换掉,将原先的“实验课程”改为“项目实训”,达不到理想的教学效果。成品化教学模式可以克服项目化教学的弊端。以有机化学教学为例。我们将Gaussian03量子化学计算软件作为教学工具引入课堂。使用该软件可以逼真地展现各类化合物的立体结构、键长、键角、分子轨道的形状和电子排布的状况,揭示分子最外层电荷分布的规律。学生要在教师的指导下,利用该软件在课堂上完成不同教学阶段的教学成品工作。这样的教学模式可以用在每一章节、每一环节的教学活动中(如表1所示)。这样的教学方式,学生喜闻乐见、易于接受、易于配合。实践证明,成品化教学模式能够提高学生的学习兴趣、激发学生的成就感,最终实现教育教学的目的。在有机化学中,有些章节知识的传授需要实训环节的实时辅助和补充,这就需要引入大型仿真平台[1]。教师将基于仿真平台的实验实训操作融入这些章节知识的传授中,设计好成品化教学任务让学生来完成。有机化学第五章《醇、酚、醚》的成品化教学方案如表2所示。成品化教学模式在整个理论章节教学活动中的应用,其难点在于如何设计成品任务。这种成品任务应具有如下的特点:1.必须和当时所传授的知识相吻合;2.必须是一个具有现实性和合理性的工作过程的结果;3.可操作性强,有明确的评判标准。借助于大型仿真平台,教师可以及时模拟出所学理论知识在生产实践中的应用结果,并将此结果作为成品化教学的阶段性产品,将此产品目标作为判断学生课堂知识掌握程度和能力水平的唯一标准,这样可以达到激发学生的学习兴趣、提高教育教学质量的目的。借助于大型仿真实训平台实时模拟实验实训的成果,它的优点在于可以使实训内容更丰富、实训操作更灵活,它立足于实验实训又高于实验实训,克服了项目化教学模式实训项目过少、实训项目不能代表所讲授的知识体系甚至以偏概全的弱点。《有机化学》、《无机化学》、《工业分析技术》这类理论课程的教学目的在于,使学生掌握各类化合物的物理、化学性质及其化学反应的规律。实践证明,成品化教学模式的应用能够在很大程度上降低理论知识的抽象性,提高学生对专业理论课程学习的兴趣,丰富学生的知识体系,拓展学生的学习思路,提高学生的基础学习能力。 (二)专业基础课程 《化工单元操作技术》、《化工设备》、《化工制图》、《化工设计》、《精细有机合成技术》等是应用化工技术专业的专业基础课程的代表。这类课程以使学生获得某一方面、某一单元的专业基础知识和专业基础技能为教学目标。其成品化教学模式中“成品”方案的确立仍然需要克服项目化教学模式中“项目”过大、空洞的缺点,要将某一方面的知识和技能实物化,以灵活多样、切实可行、紧扣主题、操作性强为原则。以《化工单元操作技术》课程为例。该门课程的成品化教学方案可以进行如下的设计。在该门课程的理论教学中引入大型仿真软件操作平台,教师既可以以整个单元操作为成品目标,也可以将一个单元操作细分为不同的部分,将这些部分作为教学成品子目标。总之,要紧跟授课进度,将授课内容物化和实体化。如第二章《流体输送机械》的教学活动可以如表3所示那样进行。在该门课程的综合实训中,根据实训课程的教学目标,将实训内容成品化。在实训阶段,必须要求学生拿出合格的成品来,并以此作为成绩评定的依据;同时,在对实训内容的讲解和辅导中,要基于成品目标,将实训内容归入相关的知识体系中去。如“精馏塔分离50%乙醇溶液”的成品化综合实训,可以按照表4所示的那样进行设计。成品化教学模式借鉴了企业培训中“先习后学”的做法,弥补了学校教育“先学后习”这种方式的不足。同时,以小而全的成品化教学方案组织课堂学习,以实际工业产品为成品,使学生易于理解、易于接受。这种教学模式符合学生的认知规律,往往能够收到明显的教学效果。 (三)专业课程 专业课程的成品化教学方案设计完全可以依照现代工业生产程序来进行。要紧贴教学内容设定物化成品。该服务于教学活动的物化成品可以是多个,也可以是一个。整个教学活动可以依照工业产品制造的过程分为原材料的检测、物化产品的生成、物化产品的行业标准的检测、物化产品三废处理等阶段,并在产品生产的各个阶段,分别制定物化成品教学活动的目标。在现代化教育设施(电教室、教学做一体化综合实训室、校内实训基地)的数量和质量能够得到充分满足的条件下,专业课中理论知识的传授和实验技能的培养完全可以以教学做一体化的方式进行。这种情况下,理论课时往往被大大压缩,实训课时相应地增加;教师集中讲解的部分减少,而穿插在实训过程中的指点和讲评会占据课时分配的绝大部分空间。以《涂料及胶粘剂的生产技术》课程为例,成品化教学模式下的教学方案设计如表5所示。所有的专业课程都能够采用这样的成品化教学模式。学生对这种教学做一体的成品化教学模式认同感强,学习兴趣浓厚,学生能够从抽象的理论讲解中迅速找到理论知识所对应的实践原型或者类似的实践原型,学习效果显著。在这样的教学活动中培养出来的学生,更能够体验到掌握一门技术、获得相应能力的成就感,其就业自信心能够得到极大的增强,毕业后能够迅速进入角色,适应工作岗位的要求,拥有较大的发展空间。实践证明,成品化教学模式符合高职教学的实际,值得推广。 作者:崔金海单位:开封大学 化工技术论文:绿色理念下的化工技术论文 1校企联合在理论教学中的绿色化工教育 1.1开设“绿色化学”课程,邀请校外专家及技术人员进行专题讲座。 我校还聘请校外专家及企业技术人员进行专题讲座,介绍化工前沿性知识,回答学生的提问,与学生进行直面交流,学生的视野得到了开阔。如把模拟化学的数值运算与计算机化学的逻辑运算结合起来进行“分子的理性设计”,完全顺应目前倍受化学界重视和倡导的绿色化学的思想,使化学成为与生态环境协调发展的、更高境界的化学。在进行绿色化工工艺和技术的过程中,借助于量子化学计算的结果,可以更为精确地选择底物分子、催化剂、溶剂以及反应途径,这样可通过尽可能少的实验达到预期目标,大大减少了实验次数,从根本上减少了原料的消耗,对环境污染的排放也相应减少。再者反应与生物技术、分离技术、纳米技术等的结合使得开发新型反应路径仍有空间。微波反应器、膜分离技术及膜催化集成反应器、超声波萃取传质等等前沿知识的介绍使学生对绿色化工、绿色分离、集成过程等概念有所了解,开阔了学生的思路,激发了学生的求知欲。 1.2重视案例教学,增强学生对绿色化工的感性认识。 专业授课教师通过案例中采用绿色工艺,实行清洁生产增强学生的感性认识。而且针对具体工艺流程中存在的问题及对不同工艺路线和流程的技术经济评价让学生了解该工艺的发展状况和绿色工艺的应用。如氢气是一种高效而无污染的理想能源,制取氢气的方法很多,有①电解法:2H2O2H2+O2;②甲烷转化法:CH4+H2OCO+3H2;③水煤气法:C+H2OCO+H2;④碳氢化合物热裂法:CH4C+2H2;⑤设法将太阳能聚焦产生高温使水分解:2H2O2H2+O2;⑥寻求高效催化剂使水分解产生氢气。在上述方法中第五种方法设法将太阳能聚焦产生高温使水分解是可行且有发展前途的方法。因为太阳能是取之不尽、用之不竭的洁净能源,且该反应没有废弃物,不会对环境造成污染;第六种方法寻求高效催化剂使水分解产生氢气也是可行且有发展前途的方法。通过采用催化剂降低了反应活化能,提高了反应速率,降低了反应温度、操作压力,简化了流程。在大规模生产中,这种效应无论从环境影响方面还是从经济影响方面都是非常重要的。再比如,甲基丙烯酸甲酯是一种重要的化工原料,主要用作合成有机玻璃的单体,也用于制造其它树脂、塑料、涂料、黏合剂、润滑剂。其传统合成工艺为丙酮-氰醇法,即:甲基丙烯酸甲酯传统合成反应中使用剧毒原料氢氰酸,污染严重,设备腐蚀严重,而且合成路线长,原子利用率低。美国Shell公司开发的新路线不用剧毒物质,原料价格低,利用钯催化剂反应一步完成,产品收率高,原子利用率高,经济效益、环境效益均好。 1.3教学方法多样化,教学手段现代化。 绿色化学理念倡导教学方法多样化,教学手段现代化[3]。我校努力将现代教育方法融入课堂教学中,如幻灯片投影、多媒体教学课件、音频视频资料等等。化工教学中常常涉及到一些具体的工程设备、工艺流程、设备原理等,传统的教学方法是采用板书、挂图和实物微缩教具来进行讲解,只能演示设备静态,讲授过程枯燥,不生动。现利用现代教育方法集图、文、声、像和三维动画为一体的特性,提高学生学习兴趣及学习的积极性。并且课后教师积极引导学生充分利用网络资源和网络手段拓宽知识面,吸引学生主动求知。 2校企联合在实践教学中渗透绿色化工意识 2.1改进化学实验项目,多开展微型实验、串联实验。化学教师在设计实验内容时应强化绿色化学意识,并把注重环境保护的理念渗透到实验教学中[4,5],舍弃或减少毒性大、危险性大、对环境污染及三废后 处理困难的实验项目,尽可能多地选择低毒、污染小且后处理容易的实验项目,注重开设宣传绿色环保的实验项目[4]。如我们在有机化学实验中开设了从茶叶中提取咖啡碱、从元宝枫种壳中提取单宁等绿色技术实验,这些实验原料是天然的,提取溶剂是无毒的,并且可以回收利用,废渣无公害且可以用作肥料;如综合实验项目“从海带中提取海藻酸”,其传统方法是盐酸-甲醛提取法,我们改用木瓜蛋白酶作催化剂,超声波提取。这样不但大大缩短提取时间,提出率从30%提高到90%以上,而且工艺简单,无污染。微型化学实验的优越性主要表现在试剂与辅助材料用量、水电消耗量大大减少,从而降低实验成本,而且爆炸、燃烧、中毒等事故发生的可能性相应减少,提高了实验的安全性。又由于产生的“三废”量少,极大地减少了对环境的污染。如综合实验项目“海藻接枝丙烯腈制备高吸水性树脂的研究”,其所用单体丙烯腈不但价格贵,而且有毒,而采用微型实验后,不但经济而且减少了污染。串联实验是指通过调整实验顺序,使一个实验的产物成为下一个实验的原料。如双酚A的合成实验产品可作为环氧树脂实验的原料,乙酰苯胺实验的产品可作为磺胺类药物实验的原料。 2.2选用先进仪器和技术进行实验,利用计算机多媒体系统进行模拟化学仿真实验。 先进检测手段包括红外、紫外光谱,气相、液相色谱,电镜扫描,X-衍射等。选用较先进的实验仪器,不但减少了试剂用量,减轻了环境污染,同时也增加了实验操作难度,有利于培养学生严谨的科学态度、规范化的操作技能,有利于提高实验课的质量。如化工原理课程中的吸收实验,其测量气体吸收量的经典方法是酸碱滴定法,因此,实验气体往往只能选用氨气,致使实验过程产生大量废液并且实验环境恶劣。但改用气相色谱法测定气体吸收量后,实验气体可用CO2代替氨气,这既改善了实验环境,又使测量速度加快、测量精度大大提高,且使学生接触到先进环保的检测方法。一些常规、传统的化学实验消耗较多的试剂、药品和水,尤其是一些实验所用试剂药品较贵、有毒、有害或不安全,这时采用计算机多媒体系统进行实验仿真就很有意义,如醚的过氧化物爆炸、有毒溶剂的燃烧、砷化物的相互转化等。采用计算机仿真实验既能使学生学会实验方法,又避免了对人体和环境造成的伤害[4,5]。 2.3利用大学生创新实验及毕业设计渗透绿色理念 大学生创新性实验及毕业设计旨在探索并建立以问题和课题为优秀的教学模式,激发大学生的创新思维和创新意识,逐渐掌握思考问题、解决问题的方法[6]。指导教师首先必须有强烈的绿色意识,在设计课题时多注重向学生渗透绿色理念。如课题“海藻农用节水剂的制备及性能研究”,海藻是可再生性资源,储量相当丰富,而且海藻类植物中含有丰富的微量元素、氨基酸、维生素、胡萝卜素、矿物质等,极易被植物吸收。用海藻制得的保水剂不但能锁住土壤中的水分,改良土壤,提高果蔬品质,而且该保水剂能被降解,对环境无污染。又如课题“Ag@AgCl-壳聚糖/OREC/TiO2微球光催化降解有机污染物的研究”,原料是可再生的,成本低、可降解,制备的复合膜对有机污染物有吸附及光催化降解协同作用,该研究在解决医药、食品、化工企业废水处理方面有重要意义。学生在这种课题研究方式中增长了知识,开阔了眼界,培养了绿色环境意识及环保理念。 2.4校企联合在学生见习、实习过程中渗透绿色理念 见习、实习环节使学生在掌握专业理论知识的基础上,进一步了解化工行业的实际生产过程,对现代化工生产企业的生产和管理模式有一个较为全面的认识,让理论知识和实际生产相结合,提升学生独立分析和解决化工生产实际问题的能力。见习、实习是学生迈向化工行业工作前的重要的锻炼[2]。因此,学校和企业积极联手,结合企业生产实际,对学生进行绿色化工教育。如学生在长庆石油公司实习时,亲身感受到清洁生产、绿色工艺带来的好处:该公司投建硫回收系统工艺用于废物处理,它既避免了废物直接排放对环境造成污染,又回收到硫磺,创造了巨大经济效益;学生在长庆石油公司及兴平化工厂还参观了污水生化处理工艺。污水生化处理是利用微生物的代谢作用,完成有机物的分解和生物体的合成,将有机污染物转变成无害的CO2、水以及富含有机物的生物污泥,多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离,从净化后的污水中除去。污水生化处理相对于化学处理废水降解污染物更彻底,运行费用较低,基本上不产生“二次污染”。企业技术人员也通过自已企业实施清洁生产后获得的利益向学生宣传绿色化工的重要性。如通过实施清洁生产促进企业整体素质的提高;降低产品成本,提高竞争能力;同时,企业的环境好、无污染、不扰民,使企业具有一个良好的社会形象,增加了消费者对企业产品的信任度;改善了职工的生产操作条件乃至生活环境,减轻了对职工身心健康的影响。 3结束语 绿色化工是降低传统化工所造成的环境污染的最有效手段,学生是未来化工行业的主力军,需要高校与企业联手加强对学生绿色化工意识的培养,这也是素质教育的一项重要内容,是培养学生对社会及未来责任感的一项重要举措。当然,我们的校企合作在不少方面也有不如人意的方面,如合作关系多停留在表层,还不够深入,合作关系脆弱、具有不对等性。总之,校企合作工作任重而道远,需要政府、企业、学校的不断探索和实践。只有大家共同努力,培养学生保护环境、实施绿色化工的意识,我国化工工业才能健康、稳定、可持续发展。 作者:杨连利黄怡张卫红单位:咸阳师范学院化学与化工学院 化工技术论文:优秀课程下化工技术论文 一、优秀课程群的构建 1.基本框架。 通过对滁州市及周边地区化工行业的深入探索和市场广泛调研,以区域产业发展对人才的需求为依据,我院应用化工技术专业分设为化学检验、化工生产技术、化工仪表自动化和精细化工生产技术等多个方向,其专业优秀课程的选择与设置即与此相衔接。其中,《工业分析技术》课程旨在加强专业基础,配套的分析检验专业实验旨在强调实验技能的提高;《流体输送与传热》和《传质与分离技术》课程(原《化工原理》)强调化工基本原理的分析和化工单元操作技能的培养;《化工仪表及自动化》课程突出化工仪表及化工自动控制系统在化工生产中的主导地位;《化工工艺》课程旨在拓展专业适应面,重在工艺过程的分析与工艺参数的整定;《精细化工生产技术》课程以典型精细化学品的生产过程为重点,保留鲜明的化工行业特色。 2.基本关系。 《工业分析技术》是基础,《流体输送与传热》是强化,《传质与分离技术》是提高,《化工仪表及自动化》是主导,《化工工艺》是细化,《精细化工生产技术》是深入。以此为前提,在制定2013级应用化工技术专业人才培养方案的过程中,结合人才培养目标,突显了优秀课程的专业地位;综合课程之间的衔接关系,优化与整合了课程体系;考虑课程之间的先后排序,新构了配套的实践教学条件。 二、优秀课程建设与改革 1.工业分析技术。 《工业分析技术》是分析化学在工业生产上的具体应用,与新时期“双证书”教育这一新的“双证融通”的高职教育模式相对接,[4]与“化学检验工”职业资格证书考试相衔接,其对化学综合知识(包括无机化学、分析化学和有机化学)的整体应用能力有一定的要求。在第一、二学期已开设过《基础化学》和《基础化学实验》(包含《无机化学》、《无机化学》和《分析化学》)的前提下,适当加大了实践学时所占的比例,使得实践与理论学时的比例达到2∶1,不断强化学生分析检验技能的训练与提高;同时,在学生熟练掌握相关操作技能的基础上,还加强了学生专业基础知识的积累,培养学生从实验现象和教学过程中发现问题、分析问题、解决问题的能力,亦即让学生不仅“知其然”,更要“知其所以然”。 2.流体输送与传热。 《流体输送与传热》与《传质与分离技术》本身就是原《化工原理》课程的优化与整合,原《化工原理》课程教学推导过程繁琐,理论性过强,工程实例不足,经过优秀课程建设与改革之后,整合后的这两门课程均采用了“项目化”的教学模式。通过教学模式、教学内容和教学体系的优化,将原《化工原理》中课堂授课部分和实验部分整合为理实一体化的项目化教学,同时,增加了化工仿真实训,并将原课程设计部分有机地融入其中,用以模拟实际工业生产过程,实现低成本、高效率地引领学生进入生产性实习的环节。《流体输送与传热》在《物理化学》、《化工制图》和《化工机械基础》等前续课程的基础上,开设在第三学期,按照项目化教学的需要,其理论与实践学时的比例控制在1∶1左右,理论学时稍多,以便学生在接触本课程之初,充分掌握必要的化工基本原理和主要单元操作典型设备的构造与操作原理等知识。 3.传质与分离技术。 《传质与分离技术》作为原《化工原理》的下半部分,紧随《流体输送与传热》课程之后,开设在第四学期,以“简单化”(讲清基本原理、避开繁琐的数学推导,简化教学过程)和“具体化”(通过具体工程实例,将基本原理与实际应用有效关联,并与其他优秀课程有机融合)为根本宗旨,理论知识以“必需、够用”为原则,[5]强调技能的训练,因此,其理论与实践学时的比例控制在1∶2左右,实践学时稍多,充分体现“工学结合”、“教、学、做”一体化的项目化教学原则。通过理实一体化的项目化教学,强调理论与实践的有机结合,培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力。 4.化工仪表及自动化。 《化工仪表及自动化》是应用化工技术专业一门应用性、实践性很强的优秀课程,也是优秀课程群中教学内容整合最大的一门课程。过去以纯理论教学为主的教学方式,与职业院校技能大赛严重脱节,理论讲解抽象,学生学习被动,动手能力较差。通过基于“工作过程系统化”的课程体系改革后,实施“任务驱动、项目导向”的教学做一体的项目化教学模式,以工作任务为中心,以实践行为为导向,根据职业岗位和职业能力培养的需要,改革课程教学内容,组织实施教学,施行以过程性考核为主的综合考评方法。通过与全国职业院校技能大赛“化工仪表自动化”赛项对接的CS2000型过程控制系统设备的全面投入使用,对典型化工生产过程自动控制系统进行选择与整合,通过对过程控制系统的操作与参数整定,培养学生的专业能力、职业优秀能力和社会能力。 5.化工工艺。 《化工工艺》作为应用化工技术专业课程群中的一门优秀课程,与其他多门优秀课程存在明显的交叉和互通之处,亟须进一步互相优化与整合。其理论知识部分优化的方向在于:通过与《化工仪表及自动化》等专业优秀课程的知识对接,精简理论知识点,针对典型化工生产过程,重点分析其工艺流程,培养学生分析问题的能力。在此基础之上,结合化工工艺仿真软件,细化与整合实践内容,通过对典型工艺过程的分析与工艺参数的整定,加深学生对“工艺流程”的充分认识和理解,拓展学生的专业适应面,培养学生的工程实践能力、创新能力及全面分析工程实际问题的能力。 6.精细化工生产技术。 《精细化工生产技术》作为高职应用化工技术专业的一门优秀课程,其行业特色鲜明,内容繁杂,知识面宽,要求学生掌握典型精细化学品生产必备的基本知识和操作技能;同时,对化工生产设备、化工单元操作、化工工艺流程等知识点又有较高的要求。为此,本课程在实施的过程中,还需要《基础化学》、《化工机械基础》和《化学反应过程与设备》等相关课程的配套与支撑。通过这些课程之间的优化与整合,以市场需求为导向,以专业技术应用能力培养为主线,与全国职业院校技能大赛“化工生产技术”赛项对接,在教学过程中通过以典型精细化学品的生产过程为任务引导学生,通过项目引导、任务驱动、工作过程系统化的课程设计和教学模式,充分发挥学生的主动性,培养学生的创新意识,激发学生对专业学习的兴趣,同时通过开放精细化工实训室,充分调动学生的学习积极性,进一步培养学生的动手能力和创造能力,教学效果显著提高。 三、配套措施 为了更好地实践与推行优秀课程建设与改革,依托中央财政特色专业建设项目,在省级示范实验实训中心的基础上,本着贴近生产、淡化理论重实践、绿色环保低碳的建设理念,配套新建了化工仿真实训室和精馏实训室。 1.配套的实践教学条件。 通过化工仿真实训室的建设,满足了大型分析仪器仿真实训、化工单元操作仿真实训、化工工艺仿真实训、化工自动化基本控制单元仿真实训,以及化学检验工、化工总控工、化工仪表自动化等技能大赛仿真操作的要求,极大地丰富了本专业的实训项目和实训内容。 2.对接职业资格和职业技能大赛。 通过与“化工总控工”职业资格证书考试和全国职业院校技能大赛“化工生产技术”赛项的对接,新建了精馏实训室,引进了全套新型精馏操作实训装置。该装置是化工单元操作实训最接近化工生产的理想设备,不仅满足了学生技能训练的需要,即可实现流体流动、流体输送和精馏单元操作的实训任务,同时也可用于化工总控工职业资格考试(实践部分),服务于职业技能大赛,亦可对企业员工进行岗前培训之用。 四、改革成效 1.加强课程整合,优化课程体系。 在专业优秀课程群构建的基本原则和基本框架下,通过优秀课程,以及相互之间的优化与整合,突显了优秀课程的专业地位,衔接了课程之间的关系,优化了课程体系。 2.创新课程内容,改革教学模式。 在教学内容体系设计上,秉承“简单化”、“具体化”的宗旨,淡化理论重实践,以国家职业技能标准要求为依据,创新与完善课程内容,构建以“项目引导、任务驱动”为一体的项目化教学模式,体现工学结合的工作过程系统化和工学交替的教学做一体,形成“实训环境职场化,教师学生角色化,实训内容工作过程化,专业技能培养递进化,实现教学做一体化”的“五化”教学模式,提高了教学质量。 3.改进教学组织方式,强化工程意识。 在教学组织方式上,采取“三个相结合”,即理论与实际相结合、课堂教学与实验实训教学相结合、常规课堂教学与现代教育技术相结合的方式。同时,还采用了包括参观企业、企业调研、工厂见习、案例教学、策划方案、开展实训、开放实验室、小组讨论、专业讲座等多种形式作为补充,强化了学生的工程意识。 4.培养职业素质,拓宽就业面。 改革后的优秀课程在教学过程中引进了“SHEQ”(安全、健康、环保、质量)的管理模式,有效地培养了学生的职业素质和工作习惯,增强了毕业生就业的竞争力和适应性,使其能够更早地融入到职业环境中,较快地适应化工职业岗位的要求,较早地投入到化工职业技能岗位上去。 作者:周玲玲汪蓓蓓周凯孟飞刘义章单位:滁州职业技术学院
色彩在家具设计中的运用:浅析色彩在家具设计中的运用 摘 要:众所周知,色彩是一种富于象征性的元素符号,它在人类社会活动中扮演着一个重要的角色。就色彩自身而言,它是没有感情的,但是,一旦色彩与人们的生活发生联系之后,便成了人们表达情感的工具。色彩运用于家具就如同服装运用于人体,因为家具设计除了要满足人们的起居生活的需要外,还体现出居住环境的完整设计风格,反映出居住着的职业特性、审美趣味和文化素养。家具作为家装的一个重要组成部分,随着家装风格的不同,家具在造型,材质,颜色上产生了多种变化,本文旨在研究色彩在家具设计中的运用。 关键词:色彩;家具设计;室内设计风格 一、色彩运用于家具设计中 从建筑风格衍生出多种室内设计风格,根据设计师和业主审美和爱好的不同,又有各种不同的幻化体。运用形态与质感来表现家具设计的风格,同时还要充分利用色彩来表达设计的情调,从丰富多彩的自然色彩中,去提炼、概括,并根据所设计的内容,用色彩语言组成一定的色彩关系,并且利用色彩的适当布局,形成韵律感和节奏感,使其形成一种独特的语言,传递出一种情感,从而达到吸引和感染消费者的目的。 (一)欧式风格家具设计彰显高贵 欧式家具风格主要包括巴洛克式、洛可可式、新古典风格等。欧式家具很注重在一些细节上的处理,它以巴洛克和洛可可风格所追求的新奇和浮华为主,深色的橡木或枫木家具,色彩鲜艳的布艺沙发,家具设计中大多会加上金色或其他色彩的装饰条。偏好鲜艳色系,尤其是“巴洛克式家具”色彩都很强烈,其中又以金色为其主色,显得金碧辉煌;“洛可可式家具”的色彩较为柔和,米黄、白色的花纹图案是其主色;“新古典家具”色彩较偏向暖色系,如原木色等。 (二)中式家具设计突显东方风情 中式家具在设计上继承了唐代、明清时期家居理念的精华,将其中的经典元素提炼并加以丰富,同时改变原有空间布局中等级、尊卑等封建思想,给传统家居文化注入了新的气息。木质材料居多,颜色多以仿花梨木和紫檀色为主,也有黑色和原木色。搭配的材质以布料或皮料为主,配以柔和雅致的暖色,家具融入环境之中,更添新中式的设计感和古典的韵味。 (三)现代家具设计黑白配点缀彩色 黑白设计中融入彩色因子,尽透成熟妩媚之感 。黑白是公认的经典搭配,黑白的成熟气质满足了人们对现代风格的追求。直线与黑白是现代元素的双生花,现代风格家具经常采用直来直去的设计风格,长短不一的大小方形在空间中一次又一次的反复出现,难免让人视觉疲劳。缓解此种晦涩视觉的最佳良方就是添置一两件色彩靓丽的家具。此种搭配一般选用艳丽火热的色彩,如大红、中黄和橙色,它们都带有成熟的妩媚之感,与稳重的黑白搭配是再合适不过了。众多黑白家具中的几抹艳丽,鲜艳得并不出挑,达到的是视觉上的舒适和谐。 (四)田园家具设计本色自然 田园风格,倡导“回归自然”,在室内环境中力求表现悠闲、舒畅、自然的田园生活情趣,也常运用天然木、石、藤、竹等材质质朴的纹理。清淡优雅的布艺点缀在家具当中,营造出闲散与自在,温情与柔软的氛围,给人一个真正温暖的家。装饰材料以天然的木地板,实木家具为主。家具的形状要呈现自然的圆润感。可使用茶色系或绿色系的浓淡变化来营造自然倾向的居室环境。多选择纯实木(常用白橡木)为骨架、外刷白漆,配以碎花的布艺垫,坐起来舒适而不失美观,图案多以花草,条纹,格子为主,颜色多以白色,浅色为底色,配以清雅的粉色,体现出乡村的自然感。色相选择从色相环上的红黄到绿色、米色、象牙色、本木色等。色调以中高明度,低纯度为主。中间色调的浊色也是最能表现自然印象的。 (五)地中海家具设计清新海洋风 简单明快的色彩对比已经成为地中海风格最重要的特色。西班牙蔚蓝色的海岸与白色沙滩,南意大利金黄的向日葵花田,法国南部蓝紫色薰衣草田,希腊碧海蓝天下的白色村庄,还有北非沙漠及岩石的红褐和土黄,在地中海充足的光照下,简单却明亮、大胆、丰厚,呈现出色彩最绚烂的一面,也构筑了地中海风格中最典型的三种色彩搭配:蓝与白、金黄与蓝紫、土黄与红褐。地中海风格家具带给人的第一感觉就是阳光,海岸,蓝天,放佛沐浴在夏日海岸明媚的气息中,在家具设计中,地中海风格元素运用的较多的是蓝色和白色的对比,夹杂着条纹,格子等,力求凸显地中海的海洋风。地中海区域的地理色彩丰富,光照又很足,所以自然界的颜色饱和度高,即使本色呈现也很耐看。 二、结语 综上所述,设计师在运用色彩进行家具设计时,应充分考虑色彩的固有属性,关注色彩的流行趋势,在充分人性化的基础上,设计出符合当今时代背景和人的审美需求以及精神需求的家具。 色彩在家具设计中的运用:浅析家具设计原则与色彩的应用 摘要:本文从家具形式选择与设计原则出发,分析了家具设计与色彩搭配运用的重要性,因此要求设计师在运用色彩进行家具设计时,应充分考虑色彩的固有属性,关注色彩的流行趋势,在充分人性化的基础上,设计出符合当今时代背景和人的审美需求以及精神需求的家具。 关键词:家具;色彩;应用;分析 一、家具形式的选择 1.家具的形式包括它的色彩、质地、造型这三个方面。因此,家具形式的选择应从这三个方面来考虑。 2.家具质感的选择 按材质分,家具有木质、金属、玻璃、皮革、藤类、布艺等等。不同质感的家具不仅仅是其表面的肌理不同,更可以给人们带来不同的视觉效果。金属家具以其坚硬的外表给人们以硬朗的感觉,给空间带来了许多阳刚之气。玻璃质感的家具给人以清凉的感觉。在室内空间设计中,玻璃的运用可以改变人们的视觉感受,所以玻璃家具是扩展空间的理想家具,而藤类家具更多的是用来装饰,给空间增添了许多的现代气息。 3.家具造型的选择 由于现代室内设计日趋简洁,因此在家具造型上采用适度的对比也是一条可行的途径。家具造型的变化可以带给室内空间丰富的视觉效果,但是家具一般都具有一定的面积,因此造型不适宜千变万化,应该在统一中追求局部的感化,体现精致的设计意图,加强空间的形式美,使空间体现出相应的氛围。 二、家具设计的原则 1.合理的位置 空间的位置、环境各部相同,应结合使用要求,使不同的家具在室内各得其所。例如,餐厅通常在室外环境好、朝阳的靠窗位置放置餐桌,而在背阴面安排操作间;居室在朝阳的露台放置休闲座椅,方便阅读和休息。 2.方便使用,节约劳动 同一室内的家具在使用上都是互相联系的,如书房中的书柜、书桌和座椅;厨房中的洗、切、煮等工具与橱柜、冰箱;自助餐厅的备台与餐桌等。它们的相互关系是根据人在使用过程中可达到的方便、舒适、省力、省时等活动规律而定的。 3.丰富空间,改善空间 空间是否完善,只有当家具布置以后才能真实的体现出来。如果在未布置家具前,原来的空间有过大、过小、过长、过短等某种缺陷的感觉,但经过家具布置后,可能会改善原来的面貌而变的很合适。因此家具不但丰富了空间内涵,而且弥补了空间的不足,改善了空间环境。家具的布置应根据空间的大小、高低,对空间进行再创造,使空间在视觉上达到良好的效果。 4.充分利用空间,重视经济效益 总之在住宅空间设计中,应该充分发挥家具对空间的限定和分隔作用,使它们能够在整体的空间感和空间分隔之间达到最好的结合。合理的组织人的活动满足人们对空间的需求。家具作为室内设计的重要组成部分,其样式和色彩以独特的语言,对居室气氛和艺术的渲染以及室内装饰的整体效果有非常大的影响。 三、家具设计中色彩的合理选择 1.社会环境的客观需要:色彩是一种富于象征性的元素符号,在人类社会活动中扮演着一个重要的角色,就其自身而言,是没有感情的,但一旦色彩与人们的生活发生了关联,便成为人们表达情感的工具。在家具设计中,色彩运用于家具就如同服装运用于人体,因为家具设计除了要满足人们的起居生活外,还体现出居住环境的完整设计风格,反映出居住者的职业特征、审美趣味和文化素养。 2.在形容今天的家具市场时,我们可谓是“五颜六色”,和谐而丰富的色彩确实吸引着越来越多的消费者,色彩营销在家具市场竞争中起到了越来越重要的作用。色彩营销战略作为一种竞争手段在国外已被广泛采纳和应用,它包括商品设计、商品包装、陈列搭配、百货店布置、氛围营造和销售技巧等一系列有关方面,给予产品带来了十分巨大的附加值。这是因为品牌的终端展现,起觉于消费者的前端视觉接收,而色彩在视觉的接收转化为心里的感受中是最大的。所以在家具设计中,应着重考虑色彩问题,因为它最先作用于人的视觉感受,可以说是“先声夺人”。如果家具设计的色彩处理得好,可以协调或弥补造型中的某些不足,扬长避短,很容易博得消费者的青睐,得到事半功倍的效果。反之,如果家具设计的色彩选择不当,不但破坏家具的造型美感,更重要的是影响消费者的购买情趣,从而影响其销售。 3.当今的设计师在运用形态与质感来表现家具设计风格的同时,必须充分地利用色彩表达其设计的情调,从丰富多彩的自然色彩中进行提炼和概括,根据所设计的内容用色彩语言组成一定的色彩关系,并利用色彩的适当布局形成韵律感和节奏感,使其形成一种独特的语言,传递出一种情感,从而达到吸引和感染消费者的目的。 四、色彩搭配在家具设计中的运用 在室内设计中,家具的色彩往往起着举足轻重的作用,它反映着时代的精神与文化的潮流。家具作为一个单独的个体,它自身的色彩搭配要合理,好的家具对于一个空间来说不仅仅是一个储存空间,更是一件装饰品。因此,成功的家具都非常注意对色彩的研究,色调明快的家具设计清新愉快、惹人喜爱;活泼的对比色,让我们仿佛回到快乐的童年时代。造型丰富的现代家具,因为添入一些鲜艳亮丽的色彩而生动、跳跃起来。对追逐时尚的年轻人来说,色彩艳丽、新奇可爱、造型前卫的家具更适合年轻人的快节奏生活,以及他们阳光爽朗、永远向上、不断求新的性格特征。对于老年人来说,不适合选用刺激,狂躁的颜色,如大红色,深粉色,这会使老年人的情绪感到不安,老年人适合具有稳定感的色系,沉稳的色彩也有利于老年人身心健康。但随着时代的发展,老年人的生活越来越丰富多彩,他们从观念上和心理上对色彩的接受能力也逐步宽泛起来,在他们的居室里也可以设计一些对比不太强烈的、柔和的色调,这样可以唤起他们对以往美好生活的回忆和对未来生活的希望。 但仅仅是色彩款式新颖个性是不够的,在成功的居室设计方案中,家具的色彩与室内环境色彩是一种“对立统一”的关系,它既要使环境色彩有所变化,又要协调于环境色彩。家具的色彩最好是介于室内环境与陈设物品的色彩之间,这样,它协调环境色彩的功能便不言而喻了。所以在购买家具时,不能单凭家具的色彩好看与否而购之,而应把它当作室内环境中的一个配件来考虑。尤其是在有些室内设计中,家具的陈设占据了空间中较大的面积,从而家具的色彩就在空间色彩中占了主导地位,环境色彩则退居其后。如若不考虑家具色彩与环境色的关系,整个居住空间就失去了主色调,使空间显得凌乱。所以家具色彩的选择在整体空间设计中起着很重要的作用。 五、结语 中国的家具工业在过去二十年内取得了飞速的发展,与此同时,我们的很多家具企业却缺乏对消费者动态需求的把握,凭个人的经验和感觉揣测消费者心理,导致家具产品的市场定位不准。本文通过对家具设计中色彩的应用与分析进行详细的剖析,针对中国家具行业当前的发展状况展开探讨,让设计者与消费者达成心灵上的共识,促进家具行业的发展,提高人们居住环境的质量。 色彩在家具设计中的运用:浅析家具设计中的色彩表达 [摘 要]随着人们生活水平的日益提高,人们对于物质生活的要求也越来越高就拿作为人们生活中常用的生活用品――家具来说,人们已不再单单满足其单一的使用性,更加注重其色彩的表达和个性化的设计。所以家具的色彩在家具设计中占有很重要的地位。色彩是一种富于象征性的元素符号,它在人们的生活中扮演着很重要的角色。单就色彩而言,它是没有感情的,一旦它和人们的生活的产生联系后,就成了人们表达感情的一种方式。在家具的设计中,色彩的运用就如同人们身上的衣服除了要满足人们生活的需求外,还要展示出居家环境的设计风格,体现出居住者的文化素养、审美品味、职业特征等情况。大自然的色彩变幻无穷,人们通过长期的生活体验,有意无意之中形成了根据色彩来判断和感受商品包装的能力。包装色彩不仅增强消费者的审美愉悦,更能激发消费者的购买欲望,丰富他们的想象力,也陶冶顾客的心智。真正让我们感受到包装设计中色彩的价值之所在,色彩作为表达感情的视觉语言,就成为包装设计者必须研究的课题。 [关键词]家具;色彩表达;设计作用 1 家具设计中色彩的设计原则 (1)符合家具的功能要求 家具的功能一般体现在其灵活耐用、舒适方便、节约空间等方面的内容。家具设计时,首先要考虑的问题是色彩和功能要求的统一原则,通过色彩使人们对家具的功能有所了解,突出性能的发挥。通过对对比色的合理运用,可以协调好对比色、明暗色。空间功能的合理布局。装饰材料的合理配置,都可以使居住者感到温馨和舒适。家具的功能不同,所以其在色彩的选择上也不相同,合理的色彩设计需要根据家具的功能来进行,通过色彩对人们生理、心理上的影响,构建出符合要求的空间环境。尤其是公共场所家具设计的色彩表达,更要注重功能对色彩要求这一关键问题。例如: 图书馆、办公楼的家具色彩要注重读书和办公室的空间功能,选择适宜读书办公的色彩,如:浅蓝、白色、浅绿等明亮却偏冷的色彩组合,营造出平静、沉着的氛围;体育馆是个热烈、欢快的场所,色彩的选择适宜使用鲜艳的暖色,使用红色、橘红色可以使运动员和观众都处于兴奋的状态,有利于运动员创造出好成绩。 (2)遵循适用环境的要求 色彩设计要充分考虑家具使用环境的整体氛围,它可以起到改变或者创作某种格调的作用。家具在居住环境内占据着较大的空间和位置,不同的环境对于家具色彩的要求也是不同的,家具色彩的表达要和整体的室内环境色调相结合,不能单独考虑,色彩的表达在遵循家具功能的前提下要和居室的整体气氛相统一,在这个基础上再进行变化处理色彩关系。家具的色彩通常是居室环境的主色彩,所以家具的色彩会直接影响到人们的情绪。我们可以利用调和的方法使家具和空间环境的色彩相和谐,起到幽雅、宁静的效果,例如:居家的家具色彩应该追求舒适、和谐、安宁的色调,使人们产生舒适的感觉;办公室的家具要选择相对稳重的,色彩不宜太过花哨;学校、博物馆以及一些展览、表演类的环境中所用到的家具宜选择色彩明净高雅,与其文化品味相对应。 2 色彩在家具设计中的表达 由于人们对与家具的选择除了使用性和舒适度的要求外,还要求它的整洁性,这就可以利用家具设计时的色彩来进行表达。我们可以选用表现清洁卫生的浅色来表现其整洁性。在西方的家居设计中,如北欧的简约风格家居设计,它的色彩素雅、静穆,追求一种单纯、宁静之美,像这样的表现家具的设计风格主要是依赖于材料、功能与色彩的搭配。 下面就对几种色彩的表达进行描述:(1)绿色是代表安静的颜色,适合用于卧室的装饰。纯绿色最为安静;淡蓝绿虽较为冷漠,但是给人很清新的感觉。(2)棕色是土地及木材的颜色,它能够给人以安全、亲切的感觉,还能取得舒适、温和的效果。在居室内摆放棕色的家具可以更容易诗人体会到切实的家的感觉,棕色也是地板的理想选择,给人以平稳的感觉。(3)红色能够带来勃勃生气的感觉,要想使居室内变得更加热烈和欢快,可以考虑使用红色的家具来装饰,但是长时间的处在红色的环境中容易导致视觉疲劳。(4)橘黄色是一种代表着大胆、冒险的颜色,在它的使用和色调的搭配上,它属于较为花哨的颜色,但同时它也标志着活力、活泼,给人以振奋的感觉的色彩。(5)黑色和白色给人的感觉是严肃、谨慎、整洁,在现代的家具设计中黑色和白色运用得较多。单用白色,虽然视觉效果较为清爽,但给人感觉却是过于单调;单用黑色,虽然有一种稳重感,但又过于阴暗。所以在家具设计的色彩运用时,要黑、白相互搭配进行. 3 包装色彩的重要性 每当我们步入市场、超市时,面对货架上种类繁多的商品,件件都展现优美造型及鲜艳的色彩,我们更容易被那些具有强烈色彩的包装所吸引,这便是包装色彩的作用。它使人产生注意力,有助于消费者对商品产生认识、联想,从而激起购买欲,而商品包装设计的效果在很大程度上也取决于色彩的运用,因为色彩对于烘托主题,美化产品,便于消费者识别商品都起着重要的作用。 包装是商品的外观形象,其中色彩是最能打动人心、吸引顾客的因素。自古以来,人们就认识到色彩具有先声夺人的效果。试想如果包装不用色彩,其艺术审美性必将大大减弱,因为色彩在现代商品包装上具有强烈的视觉感召力和表现力,但并不是说,包装上的色彩是越艳丽越好,不同的色彩对人们产生的心理和生理作用是不同的,不同的商品也有不同的特性,而包装设计本身就特别在乎色彩运用的品味,在乎色彩整体的配置。色彩之间的配置能产生各种不同的格调情趣,反映各种不同商品的特色,色彩的格调繁多。每一种都有其针对性。而随着人们对色彩的深入研究,色彩格调越来越微妙多样。所以包装色彩的运用就应恰到好处,形成特殊的、充满艺术气息的和谐效果。 4 无彩色在包装设计中的运用 在包装设计色彩的运用中,经常运用到无彩色、黑、白、灰、金银色称为中性色。相对于有彩色而言,其没有明显的色相偏向,所以也称之为无彩色,它们中的任何一色与有彩色当中的任何色配合都是调和的。所以,在包装设计配色中。如两色发生矛盾冲突时,经常采用无彩色来使之达到互相连接,调和的效果。在无彩色中,黑和白是两个极色,黑色给人感觉庄重、肃穆,具有内向的积极作用,多数人对黑色保留着特殊的感情,它在包装设计中占有重要位置,虽然一般不宜大面积使用,但又是色彩组合中几乎难以缺少的一套色。白色具有发射、扩张感,给人以明朗、透气的感觉,具有清静、纯洁、轻快的象征性,同时白色也存在着双重性。而灰色作为中性色,具有柔和多变的特点,平凡、温和的象征,有虚无、空灵、中庸等内在含义的暗示,还能起到互补、缓冲、强力、调和的作用。尽管灰调的处理比黑白处理复杂得多,但它从浅灰到深灰色调变化中,能增加画面的层次,使包装画面更加丰富,更具装饰效果。 有彩色具有各自鲜明的相貌属性,而无彩色当中的金、银、黑、白、灰色也同样具有一定的色彩涵义,无彩色其实在人们的心理早已形成自己完整的色彩性质,并很快为人们所接受,被称之为永远的流行色。当然,在众多以无彩色为主体的包装设计中,往往期间也点缀着一些纯度较高的色彩,他们的出现一方面与无彩色形成一定的对比效果。另一方面更是为了烘托主体色彩,如陈楠设计的王朝酒包装,以无彩色中的白色为底,黑和金色搭配而构成的图形,包装下面点缀一条有彩色中的红色色条,整个包装给人感觉简洁明了,素雅大方。无彩色与有彩色的相互作用,对丰富商品包装的色彩效果无疑是十分重要的手段。 结语 色彩是极具价值的,它对我们表达思想、情趣、爱好的影响是最直接、最重要的。把握色彩感受设计,创造美好包装,丰富了生活,更为时代所需。无彩色设计的包装犹如尘世喧闹中的一丝宁静,它的高雅、质朴、沉静使人在享受酸、甜、苦、辣、咸后,回味着另一种的清爽、淡雅的幽香,他们不显不争的属性将会在包装设计中散发着永恒的魅力。 色彩在家具设计中的运用:现代家具设计材料的色彩美 [内容摘要] 现代家具设计材料的色彩美体现在它的适用性和材料本身的色彩之美,以及根据不同人群、不同环境色彩的成功运用。 [关键词] 现代家具;材料;色彩美 家具的功能不仅仅是为了满足人们生活起居的需要,还要满足使用者的心理与情感。所以任何家具设计材料都考虑到色彩问题,家具材料的正确选择也为色彩美提供保障。家具设计师对家具材料的色彩美进行研究,定会为成功家具设计提供依据。 首先,现代家具设计材料的色彩美,在整个家居空间中有着举足轻重的作用。目前我们使用的家具,既是一种生活用品,同时又是一种装饰物。家具设计不但要求造型优美,还要色彩宜人,让使用者用着舒适,看着舒心。因此,现代家具的色彩有着实用和装饰的双重功效。在一个完整的室内设计方案中,家具的色彩与室内环境的色彩是既对立又统一的。家具的色彩美不但体现在材料的选择搭配上,还应考虑到居住空间的墙面、地面和顶面的颜色空间搭配。并不是说家具的色彩就一定要和其他颜色色调一致,家具色彩也可以有它的个性,可以特异跳出来,作为点缀或亮点出现。家具材料的选择是色彩美的关键,不同的材料体现出不同的材质和颜色。优秀的家具设计师其实也是运用色彩的专家,对家具材料的配色有着极高的要求。正是家具设计师对材料的完美追求,最终使所设计的家具有自己独特的语言,能传递一种情感。当消费者和设计师产生共鸣时,自然会情不自禁停下脚步,购买产品。 其次,不同的家具材料会体现不同的色彩美,为了达到理想的色彩效果,设计师把材料和色彩一同考虑。欧洲现代家具设计师喜欢用铝材、金属和塑料材料来表达现代简约的单色彩家具,如压制椅、FIDU椅、SAYL椅和奥维迪奥桌,不但适于大工业生产,而且单色的家具更显得简单时尚。而亚洲的家具设计师,往往喜欢用木材做主材料,利用天然的原木色达到自然取色的效果,如著名的广岛椅、中国的实木家具等,都受到现代人的喜爱。现代家具材料的色彩美也体现在它的整洁性,去掉了过去复杂的拼花,除了舒适之外更追求色彩的洁净,象征清洁卫生的浅色系列也越来越受到年轻人的喜爱。在西方家具设计中,如北欧简约风格的色彩之美素雅、静穆,追求单纯和宁静,这种美依赖于家具材料的配置。现代家具的材料又分为金属、塑料和木材。金属材料主要会用到铝合金、铜锌碳钢、不锈钢和钛合金,以及各种新材料,通过阳极氧化、电镀、喷漆、抛光等过程达到想要的色彩效果和纹理。金属家具的色彩刚劲有力,体现现代人的理性和科技的发达,色彩简洁明快。值得一提的,应属塑料材料在家具制作色彩形成上的应用。塑料材料在制造阶段,大多使用绚烂的颜色,单色也有可能被成批染色,例如对PC塑料材料指定的可用色彩范围,要比赋予特殊的颜色在成本上大大降低,并且可以实现微妙的颜色变化。塑料家具的色彩丰富程度可达上千种,与不同的材料搭配又可以造成不同的色彩感受,形成不一样的色彩美,是目前市场上广泛使用的家具材料。还有木材在现代家具设计中的应用也是不可替代的,木材本身具有天然的色彩,色相柔和,能让大多数人接受。木材又分为硬木和软木,硬木大多色彩浓重,软木大多色彩轻快。市场上可选择的木材有板材和机加工木材、细木工板、纤维板、刨花板、胶合板和免漆板等。欧洲人喜欢将木材的表面涂上带色彩的油漆,他们认为这样是对木材的保护,而且看上去一定要像一件成品。而亚洲人则喜欢天然的木纹色,认为树木也是有生命会呼吸的,在制作家具时尽量保留木材的原本色彩,体现人与自然和谐的色彩之美。不管使用什么样的材料,都是为了体现家具的色彩美。在色彩感受上,不同的材料会有不同的色彩美,如木材的色彩感受要比金属更柔和,比塑料更安逸。 最后,家具可以通过不同材料营造出来的色彩美为不同的人群服务,每个人对美的看法也是不一样的。把沉稳的深色系带给老人,把鲜艳的色彩带给儿童,把理性的色彩带给男人,把浪漫的色彩带给女人。如中老年人多喜欢红木家具,而年轻女性特别钟爱小碎花的田园风格。不同材料的色彩美伴随着人们的生活,让人们对色彩产生联想,通过色彩美逐步形成色的概念。每个人对色彩的感受,包括设计师在内,都决定了家具设计材料的选择。在这里主要是从人的心理、生理和文化层次出发,来谈家具材料的色彩美。不同的人,对社会文化价值的认同也不一样,有人觉得越是古老的家具,哪怕是褪了色的家具也漂亮,因为这种生锈或褪色的材料,里面有一种时光感,是岁月留下的痕迹。所以每个人对美的看法是不一样的。还有一个家居空间里,不可能只有一件家具。设计单个家具不仅是体现单个家具的色彩美,还要把家具当作是室内环境中的一个配套物来考虑,人、空间、物,三个重要因素一个不能少。在设计家具的时候,既要考虑老人,又要考虑儿童,总之就是要考虑到家中的所有使用者。所以,在现代家具设计中,材料的选择决定了家具色彩的主色调,这种色调占据了较大空间。在不经意间,不同的家具都会吸引不同人的注意,引来关注的目光和谈不完的话题,人们会向自己喜欢的家具靠拢。儿童房选择色彩丰富鲜艳的材料做家具,老年人的房间会选择成熟稳重的深色系材料做家具,艺术家会选择一些另类色彩的家具来激发灵感,等等,这都是现代家具设计材料色彩美的具体体现。 家具材料的色彩美体现在设计师的灵感和使用者的共鸣。设计师会选择不同的家具材料来体现不同的色彩美。把握人的心理需求,以人为本才是设计师成功运用色彩的关键。所以还要不断地研究新材料,大胆运用新材料,让家具色彩更加丰富,适应现代人的审美要求。 作者:郭东萍 单位:苏州经贸职业技术学院 色彩在家具设计中的运用:传统色彩对家具设计的应用 摘要:通过分析中国传统色彩与室内设计的历史渊源,提出了现代室内和家具设计的传统用色方案,并探讨了室内设计和家具设计中传统色彩的应用技巧,有利于塑造出舒适优美的室内空间环境。 关键词:传统色彩,室内设计,家具,设计风格 室内设计中色彩的运用是一种风格的体现,是重要的设计元素,它的使用能够体现出居室主人的喜好与时代的烙印,而中国传统色彩的使用不仅仅在我国室内设计中得到广泛而充分的运用,在现代室内设计和家具的设计中也得到了运用和发挥,运用新的方式和理念,赋予新意。梁一儒先生在《民族审美心理学概论》中提到:“色彩文化是民族文化中最突出醒目的部分”[1]。而这种文化不仅是我国的,它更是世界的,它记录着中华民族在精神领域的深远影响[2]。在室内设计中将传统色彩运用到具体设计中,是一种将文化内涵浸入人们生活的表现,也是一种传承。 1中国传统色彩与室内设计 中国的传统色彩可以追溯到远古时期,当有先民存在时,就有色彩的出现,当时能够看到的色彩有红、黑、褐、白、橙等,而后在《周礼》记载中,出现著名的五色理论,商代的五色学说中国色彩理论产生的根源,历经沧桑依然影响深远。“五行五色观”指的是青、白、红、黑、黄五种颜色,也分别象征着自然要素中的水、金、火、木、土。黄色为五行五色说的中心点,是地理位置和传统观念的优秀,因此,在古代黄色常常带有一定的政治和统治色彩,古代帝王常用黄色来称呼自己———皇帝、皇家、皇袍等,在地理位置上古人用它代表中原,其他四色按照青、红、白、黑的顺序进行螺旋式周期性循环,体现了中国人天人合一的宇宙观,地理位置上色彩分别为左青龙、右白虎、上玄武、下朱雀,同时代表四个方位,象征四个方向的主要色彩。另外传统色彩离不开古人对宗教的信仰,佛教中的“黑”“白”以及道教中的阴阳黑白二色,均为我国传统色彩理论[3]。在室内设计中这些色彩无处不在,淋漓尽致的在古代室内设计中得以充分体现。中国传统色彩在室内设计中的应用较为充分的色彩为“金色”,金色历史渊源,可以追溯到魏晋南北朝时期,它受佛教色彩观的影响,在柱子、珠宝、玉器甚至银饰和服装上都进行了装饰和镶嵌,从那时开始宫殿都建成金黄色,给人以金碧辉煌的感觉。朱红色的使用体现在建筑上,隋唐时期尤为多见,裸露的木梁柱多以朱红色给予粉饰,以及朱红色配以绿松石色应用在建筑彩画上,比比皆是。道教的色彩在江南房屋建筑色彩上应用非常广泛,江南水乡宛若一幅重彩的水墨画。元代室内设计纹样和室外建筑的红、黄、蓝、绿的应用,以及明清时期琉璃瓦等高明度的色彩应用更是体现色彩的等级制度。 2中国传统色彩在现代室内设计中的表现 在现代室内设计中,中国传统色彩的设计不能完全“拿来主义”,因为传统色彩过于浓重,与现代居室存在较大的差异,因此在运用上一定要注意与现代设计的温馨风格相协调。调整传统色彩在使用过程中的面积对比、位置关系、点缀色应用等方面以此达到应用的绝佳效果。首先,可以用传统色彩进行少量点缀。如在窗格、背景墙、电视墙、灯具、家具、布艺中应用传统的朱红色,少量使用一些黄色,既增加色彩的明度,同时也不会使居室过于沉闷,同时传统色彩的应用还会增加居室主人的文化内涵和品味。其次,慎用大面积的传统色彩,当为了更好体现中国传统中式室内设计时,色彩的纯度尽量有所改变,添加无彩色作为中间过渡,可用木质本身的黄色,这样做既体现出传统的色彩———黄和红,又不失明度的提升,配合适当的传统纹样,形成新的现代中式风格。最后,汲取道教色彩观,运用黑白灰无彩色理论,将木质部分擦黑,与白墙结合运用,整个室内给人以纯净与明亮的感觉,配以植物,中式灯具,顺应道教的顺其自然、浑然一体的感觉。既不失现代人们的热爱,又营造了典雅、文化的气息和氛围。 3中国传统色彩在现代家具设计中的应用 家具设计是室内设计中很重要的组成部分,新中式的室内设计离不开家具设计中传统色彩的运用问题,设计师在家具的色彩设计上体现中式设计风格同样会获得异曲同工之处。由于我国家具设计风格在历史的长河中居于举足轻重的位置,对国际家具设计有着深远的影响,在现代室内设计风格不断的在改变和更新的过程中,顺应人们对室内设计的新的需要,在现代室内设计中合理的用色于家具设计上,赋予家具设计新意的同时,点亮新中式室内设计的感觉。可以采取以下几种方法:由于传统家具善用实木自身的色彩,而我国传统家具实木常用紫檀木类、花梨木类等红木系列,与现代家具结合的时候,可以沿用传统家具运用木色的方法,但选择柞木、水曲柳等,展现木料本身的自然光泽和纹理的同时提亮色彩明度,将结构边缘与纹理花纹放大、做旧,既保留了传统的木色,又体现一定的时代感和沧桑感;“中国红”是我国传统红木家具的代表,在现代设计中,尤其办公家具在应用这种传统色彩的同时,将结构工艺现代化,既保留传统色彩的高端同时又不失结构简洁;中国现代家具将道教的黑白两色应用在现代家具设计中,黑白灰调子的现代板式家具,将传统中自然天成与自然和人类的和谐统一,淋漓尽致的表现在色彩的运用上,板式家具的简洁的结构设计,增加了道教色彩赋予的内涵和新意。 4结语 中国传统色彩不仅是我国的文化瑰宝,它同时也是世界的文化遗产,在室内设计和家具设计中是一种文化的传承,同时在现代室内设计与家具设计中是提升文化的元素,家具设计作为室内空间设计的重要组成部分,其风格在很大程度上影响着室内空间风格的塑造,不容忽视[4]。设计师在设计过程中应将传统色彩合理的应用到现代室内设计中,形成新中式的室内设计风格。 作者:袁伟静 单位:黑龙江工程学院艺术学院
材料化学论文:材料化学工程论文 1材料化学工程的概述 材料化学工程是由化学工程学科和材料学科交叉渗透所形成的一门分支学科,其研究方向主要有两个:一是以新材料为基础,不断发展反应过程的反应技术,比如吸附过程、膜过程、催化过程等。该方向主要是通过材料的特征将其分离并进行反应,其目的是揭示材料微观结构中物质进行传递和反应机理,进而总结出适用于材料设计和反应过程优化的理论方法和工艺技术。二是在材料制备的过程中,用化学工程的理论方法解决所遇到的关键问题,比如如何运用微结构的性能关系来实现对材料微观结构和性能的控制,从而完成从材料制备到定向制备的转化。新材料的开发是材料化学工程发展的关键和先导,直接可以衡量出国家的材料化学发达与否,因此,开发新材料对于材料化学工程的发展至关重要。材料化学包括陶瓷材料、聚合物材料、磁性材料、化学传感材料、电子材料、超硬材料、无机非金属材料、催化和吸附材料和薄膜材料等,这些材料很大程度上丰富了材料化学工程的领域,对其发展做出重要贡献。 2新材料的开发 我国在新材料的开发领域取得了很多亮点,这些新材料的开发成为分离和反应过程的重要基石。一些研究所和大学正在开发一种非晶态的金催化材料,这种材料很有发展前途,因为它具有非常明显的催化特性,而且其催化活性还具有特殊的选择性,具有显著的催化活性和特殊的选择性。对这种材料进行流程综合和技术集成,可以有助于我国新型石油化工技术的构建。石油化工科学研究院也开发出一种新型的钛硅分子筛催化材料,这种材料具有定向氧化催化作用,可以实现“原子经济”,使“零排放”工艺成为可能,而且也具备工业化生产的可能性。而在新材料的分离技术方面,我国也取得了很大的进步,其中南京工业大学发展了以陶瓷膜材料为原料的新单元技术,同时加强了对集成单元技术的开发,这些研究不仅使我国陶瓷技术更加趋于成熟,而且还形成了陶瓷膜新产业,为我国带来巨大的社会和经济效益。 3材料化学工程技术的进展 材料化学主要是对产品微结构进行调控,其主要手段是在加工材料时,将化学方法引入进去,这样我们就可以通过宏观条件来调控产品的微观结构,从而为材料的加工和制备提供理论和技术指导。因此,化学工程技术的改进将直接促进材料化学工程的发展。我国在化学工程技术改进方面已经取得了非常大的进展。清华大学在碳纳米粉体材料的制备过程中,引入了传统的流化床技术,大大降低了生产成本,从而使此生产技术可以用于工业化生产,带来巨大的经济效益。北京化工大学则用超重力场技术来放大纳米材料生产过程中的形貌控制问题,这样就可以通过调节超重力场的强度来调节和改变产品的粒径,。通过这种方法,我国已经成功制备出碳酸钡、碳酸、碳酸锂、氢氧化铝和碳酸锶等纳米粉体,并且形成了工业化生产的技术体系,为我国带来巨大的经济效益。 4展望 材料化学工程作为一门交叉学科,不仅促进了材料工业的发展,而且也丰富了传统化学工程学科的内容,因此,具有非常重大的研究意义。我国材料化学工程的研究已经取得很多可喜的成就,很多成果在世界上都位于领先水平。但是,材料化学工程中仍然有很多问题需要我们解决,因此,我们需要再接再厉,争取使材料化学工程的研究更加深入,使其更好地为人类服务。 5结语 材料化学工程在新材料的开发、材料技术的改进以及技术的工业化普及过程中都具有非常重要的作用,且有着非常大的研究价值,其研究前景十分广阔,已经成为国内外的研究热点之一。本文主要分析了材料化学的研究现状,并结合新材料的开发和技术制备两方面,阐述了我国取得的巨大进展和成就,希望可以看到更多研究成果的出现,以促进我国材料化学的发展,为我国创造更多的效益。 作者:刘玉琴单位:浑江区东兴街道办事处 材料化学论文:金属材料物理化学论文 1铁的相图图 与图1不同,铁有三种固态,分别是α-Fe、γ-Fe和δ-Fe,其中γ-Fe为密排面心立方结构,α-Fe和δ-Fe为体心立方结构。并且,图2中有三个三相点,分别为气-液-δ-Fe;气-γ-Fe-δ-Fe和气-γ-Fe-α-Fe。通常情况下,Fe是磁性的α-Fe,组织类型有铁素体、珠光体和贝氏体等;通过成分和工艺控制常温下可得到γ-Fe,如奥氏体不锈钢304、310等。Fe的p-T相图的讲解,增强学生识别单组分相图的能力。课堂上通过工业生产实例,加深了同学们对Fe的认识;并建立了物理化学相图知识与学生专业—金属材料之间的联系。解决学生“材料专业为什么学物理化学?”的困惑。 2两组分液态完全互溶系统的相图 虽然二组分系统的气—液平衡相图依据组分在液态的互溶情况各有其特点,但液态完全互溶系统构成了这部分内容的学习基础[4]。对于这种相图,我们除了让学生掌握相图中各相区的组成、相态和杠杆规则外,还注重让学生学习气相线和液相线的绘制方法和细节信息。其绘制过程如图3所示,先配制不同比例的二组分混合物,再升高温度测试混合物的熔点,通过描点—连线得到相图。从而培养学生设计实验绘制相图读取相图细节信息的全面能力。通过学习绘制相图,可使学生对相图的全部信息有较深刻的认识、理解及较好的运用。为了便于学生掌握此类相图及其应用,在教学中我们通过物相点随温度的变化的实例,讲解其液相与气相及组成在该过程的演变情况。重点分析了第一个气泡点产生的压力、组成及最后一滴混合液消失的压力、组成,以及其逆过程这一难点。并将相图理论与工业精馏装置联系起来,激发学生对该部分内容的学习兴趣。 3具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图 具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图,是学生学习中最难掌握的内容。我们通过讲解物相点的降温过程的物相变化和步冷曲线的绘制,并借助动画展示具体过程,使该部分内容更加形象和生动,便于理解和掌握。同时,提高了学生的学习兴趣和动手能力。 4相图在金属材料中的应用 4.1在金属材料设计中的应用在工业生产和科研实践涉及到的金属材料通常为多组分的平衡系统,所以其相图更为复杂。为了得到材料的拟服役性能,需要对材料进行设计和加工。相图在材料设计中起着至关重要的作用,例如,在设计奥氏体不锈钢时,为了得到单一奥氏体组织,需扩大相图中奥氏体区,使其在冷却过程中不发生γ-Feα-Fe的转变。根据相图,改变系统的组成,增加稳定奥氏体元素,如Ni、C等是最常用的方法。当然,为了系统的平衡,其他元素也需做相应的改变。应用相图时,为了提高设计组织的准确性,需要考虑平衡相图与实际相图的差别。 4.2在金属材料加工中的应用在金属材料的热加工过程中,随着加工温度的不同,其物相也发生相应的变化。可通过控制轧制参数和冷却过程,改变材料的相变温度和组织类型,得到高性能的金属材料。例如,在钢铁生产中,热轧钢板控制轧制与控制冷却(TMCP)工艺,通过加大压下量增加累积位错,为相变过程提供更多的高能量相变形核点,以得到细小晶粒组织,提高钢的强韧性。通过控制冷却速率,可改变相变后的组织形态,在650℃以上发生相变得到珠光体和铁素体组织,在450~600℃区间主要得到贝氏体组织的钢材,在更低温度下发生相变得到马氏体组织,不同的组织赋予材料的不同的性能[5]。4.3在金属热处理中的应用相图不仅在金属材料的设计和加工中具有指导下作用,而且在材料的热处理过程中也具有重要的应用价值。例如,在金属材料的退火、淬火和正火中具有重要作用。淬火过程主要是控制冷却速率,使相变温度发生在较低温度区,得到低温转变组织。正火温度需在γ-Fe相区,需要根据相图和化学成分判断其奥氏体化温度,从而确定正火的加热温度。严格的说,确定热处理的升温速率和降温速率也需要参考相应的相图。通过相图在金属材料领域的应用的介绍,学生对本专业和学习物理化学的重要性均有了清晰的认识,他们的学习积极性也显著提高。 5结语 相图在金属材料领域中起着非常重要的作用,本文将日常生活、作者在钢厂的工作经历、科研实践及相关相图知识链接至课堂,通过提出问题,实例讲解和动画演示等多种形式组织教学,建立金属材料专业与物理化学相图之间的内部联系,便于金属材料专业的学生掌握较广阔、深入的物理化学知识,以期为学生正确理解和应用相图提供指导。 作者:孙红英 李占君 单位:安阳工学院 机械工程学院 材料化学论文:材料化学人才培养化学实验论文 1改变课程考核评价体系,注重实验过程考核 在无机化学实验教学考核的过程中,仅凭实验报告成绩和期末考试成绩,不能准确地衡量学生的实际实验能力。为了科学地评估学生的实验能力,需要优化传统的实验课程考核体系,建立全面的无机化学实验综合考核办法。将学生的课程成绩分为实验过程成绩、实验报告成绩、实验理论考试成绩,单项成绩不合格,则总成绩不合格。这种考核方式促使学生认真地对待每个实验环节,有效地提高了学生的综合实验素养。实验过程成绩是教师在指导学生实验过程中,根据学生实际操作情况给出的评价;实验报告成绩主要是根据学生的预习实验报告和实验报告书写、数据处理及分析等来评判;在实验理论考试中,除了常见考题外,还结合材料化学专业特点,增加了实验方案设计等考核内容,突出了综合实验能力和创新能力的考核,促进学生实验能力的全面发展。 2创建适合材料化学专业发展需求的无机化学实验教学模式 进入21世纪以来,材料科学发展愈加迅速,新材料、新技术、新产品不断问世,与此相适应,对材料化学人才培养也提出了新的要求。材料化学专业无机化学实验授课模式必需紧跟时展步伐,及时调整课程结构与内容,引入学科发展的最新成果,介绍学科内容中的多种学术观点及学术背景和发展动态,开阔学生学术视野,提高学生的学习兴趣。教无定法,教要得法。要使课程教学生动活泼,教师必须不断更新教学内容,创新教学方法与手段,增强课程教学的趣味性,促使学生积极参与,在实验中勤于动手、动脑,实现教师教学方式和学生学习方法的转变。 2.1采用多媒体辅助教学和建设实验教学网络平台 多媒体教学是利用多媒体软件对文本、声音、图像、图形、动画等信息进行处理,教师配合多媒体放映进行讲解,将教学内容用特技方法显现出来,能充分创造一个有声有色、图文并茂、生动直观的教学环境,从视觉、听觉等多方面给学生留下深刻印象。无机化学实验教学可以采用多媒体(视频)教学,它不仅教学信息量大,而且可以非常直观地演示实验操作和过程。随着现代科学技术的发展,有些实验可以采用多媒体技术进行辅助教学,如基本操作单元、仪器的使用等。这些实验项目信息量大,操作细节多,仅靠教师在课堂教学有限的时间内进行演示和讲解往往是不够的,而且总有学生没有注意到一些具体操作细节,因此,可以将这些实验演示制成多媒体课件或视频资料,放在课程网络平台上,学生可以不受时间、空间的限制,反复观看,自主地开展预习、复习。这样不仅增强了课堂教学的可视性,而且增加了教师演示的可再现性,延长了学生的学习时间,从而有益于提高学生操作的规范性,使实验教学得到延伸。 2.2将生产生活实例和教师科研项目引入实验教学课堂 不同专业对无机化学实验教学的要求是不一样的。我院材料化学专业的培养目标是培养具备材料化学相关的基本理论知识和基本技能的应用型高级专门人才。因此,学生必须掌握物质的结构与性质、性能的关系,这需要在教学中注意教学内容的层次性。在无机化学实验教学中,我们尽可能选择与专业相关的真实实验课题和实验样品,将生产生活实例引入实验课堂,营造实战氛围,做到知识性、实用性、趣味性的统一。同时,我们还选取了一些与生活息息相关的实验,如锂离子电池正极材料的制备、胶囊壳中铬含量测定等,这样的实验学生感兴趣,实验热情高,有助于学生综合能力的培养。为了进一步提高实验课堂教学质量,我们还在课堂教学中引入教师最新科研课题成果,使实验教学更加贴近科研实际,既丰富了实验教学内容,又增加了实验教学的先进性、新颖性,在加深学生对所学知识的理解和实验技能的熟悉时,还能培养他们的科研兴趣,提高理论联系实际的能力,对科研工作产生感性认识。 2.3实施开放性实验教学 在传统的无机化学实验教学中,学生往往处于被动地位,教师处于主动地位。从实验项目选择、实验方案选择、实验仪器与试剂选择,都由实验老师预先完成。在这种照方抓药的实验教学模式中,学生往往兴趣不高,应付了事。在优化实验教学内容结构的前提下,实行开放式实验教学模式,可以提高学生实验兴趣,强化教学效果。在学生自主的基础上,利用学生课余自由时间开放实验室,对于实验技能较差的同学,让他加强基本操作单元和基本技能的练习。在学生较好地掌握实验基本操作技能后,可以让学生自主选择一些设计型、综合型、应用型实验。在教师的指导下,学生独立设计实验方案,独立完成实验,并认真进行总结,以全面锻炼学生的实验能力和提高综合素质。 3结语 为了适应地方工科院校工程应用型人才培养的要求,无机化学实验教学改革一直在讨论和进行中。我们根据我院材料化学专业人才培养方案,对目前无机化学实验教学内容、教学方法和教学手段及考核方式等方面进行了改革,以全面培养学生的工程应用能力,适应经济社会发展对人才的要求。通过几年来的教学实践与探索,我们已初步建立一套具有可操作性的无机化学实验教学方法与体系,使学生在实际操作能力、实验方案设计、求真务实的实验态度、分析问题和解决问题的能力及创新能力培养等方面得到了良好的锻炼。 作者:李谷才 单位:湖南工程学院化学化工学院 材料化学论文:材料化学教学论文 1“两平台双能力”体系的内涵 基于中国计量学院材料化学专业的教育实践,在分析目前及今后本专业的社会需求和用人单位对材料类专业学生素质、能力等人才规格要求的基础上,对照政府和社会加快教学改革、提高高等教育质量的迫切希望,我们充分认识到实践和创新是专业人才培养的优秀,决定共同搭建分院专业培养学习能力的课程教学与培养实践能力的生产实验(校内综合性实验、自主创新型实验、模拟实验及校外实习等)两大平台,作为学生能力培养的有效载体。通过这两个平台的搭建,把材料专业学生培养为适应社会发展的应用型人才,提升学生的学习能力、适应能力、知识应用能力和专业发展能力。 2教学平台建设及管理体制 自主学习是新课程改革大力倡导的重要学习方式。学院以“厚基础、宽口径、重能力”的指导思想,遵循认知规律,遵照由提高动手能力到培养创新思维的宗旨,对原有教学课程体系进行了改革。除课堂正常教学外,搭建专业教学课程平台,实现教学课程资源网络化,促进学生独立自主学习习惯的养成和能力的提高。通过BB平台的课程建设,实现专业教学课程资源网络化。现在中国计量学院材料科学与工程学院推出了多门重点建设课程,例如《应用电化学》《材料表面处理》等,教师在充分掌握学生学习情况的基础上,针对大多数同学,课上按教学大纲讲授基本要求范围内的内容;对于能够进行更深度学习、对课程某方面需要进行知识面扩展的学生,在网络教学平台上呈现更多的学习资料、相关文献、实验视频、应用软件、学习网站等,方便他们自主学习、加深知识理解;最终针对学生个体差异,实现分层次教学,促进学生学习能力提高及知识的巩固。教学网络平台的所有课程,将对本专业所有学生公开,方便他们对教学资源的获取及问题反馈。 3实验平台建设及优化 大学本科教育中,实践科研反哺理论教学是重要研究课题之一。学生只有通过充分的实验及实践,才能更有效率地促进理论知识学习,提高教学改革效果。目前,主要在以下方面进行了实验平台的搭建及完善。 3.1实验内容的改革 首先,改变传统专业实验课程设置依附于理论课体系的横向模式,超越单门课程的范围,建立实验课程之间的系统联系,在原有实验课程的基础上设立相对独立的纵向联系的课程,形成纵横交叉的网状专业实验课课程体系,实现专业实验课程之间的纵向联系和贯通。其次,改变实验教学由单一课程和学生班级为单位的组织形式,形成交叉型的教学指导团队和兴趣型的学生学习团队。最后,根据实验教学内容,重新确定了基础实验、设计性实验、综合性实验、设计研究型实验4个层次结构。重点开发了几个培养学生综合设计能力和创新能力的实验,以及培养学生综合应用现论和方法的实验。在实验教学内容改革中,减少了验证性、分析性实验项目,增加了设计性、综合性、创新性实验项目。 3.2依据功能实验室条件,实现资源共享 高校科研平台往往拥有大量贵重实验设备,根据仪器属性,可巧妙设计实验教学内容,综合利用仪器,充分发挥仪器能效。部分科研设备课充当实验教学过程的资源。学生通过学会仪器操作,能掌握仪器基本原理和简单维护知识,进而提高学生动手能力,为以后从事相关专业工作打下坚实的基础。大部分从事教学科研的老师,课余时都有自己的研究课题。对于学生感兴趣的实验,学生可以积极参与教师的科研,甚至仪器设备熟练操作后,独立自主完成其中的一个实验环节,培养其科研的缜密思维及细致耐心、精确的实验操作能力等。目前,不少大三及大四的学生在指导教师的帮助下,承担了省级、校级、院级等科研项目,在综合利用实验室资源的条件下,获得了有效的实验成果,并在SCI收录的国际杂志及国内优秀杂志发表数篇论文。 3.3实验管理网络实时化 实验管理过程中,可通过网络平台管理,实现学生与教师的实验前、后的部分互动。对于学生来说,可在网上自主选择时段并预约感兴趣的实验项目,通过实验网络平台完成预习、学习、复习、提问等各项学习任务;对于教师而言,可以对实验教学的全过程实时监控,实现诸如学生网上分组、网上考勤、数据整理及分析、网上答疑等功能,从而使学生实验在老师的指导下有效开展。 3.4建设产学研基地,促进学生社会实践综合能力培养 中国计量学院材料科学与工程学院材料化学专业,主要以高性能磁功能材料与器件、先进炭材料、材料表面处理技术、化学电源等为研究对象,解决企业技术难题及生产中存在的各种关键性难题,满足区域经济发展需求,达到科研为地方经济服务的目的。我院与企业共建校内产学研平台3个、校外产学研基地21个,建立了材料类基础实验教学、专业实验教学、工程技术实践教学以及课外创新实验教学等课外实践教学平台。近期我院又与绍兴康健精密不锈钢有限公司全面开展产学研合作,共建“中国计量学院——绍兴康健精密不锈钢有限公司磁性材料研发中心”,在技术攻关、产品研发、平台搭建、奖学金资助等全方位的合作,支持和激励大学生开展科学研究和创新实践。在生产科研基地,要加强专业实践环节的组织和团队指导,让学生参与到协作单位实际的工程项目中,在教师和工程技术人员的指导下承担实际工程项目的设计和管理,让学生接触技术的优秀,使学生通过实战锻炼掌握工艺创新技能。 4结语 根据社会主义市场经济发展的要求,培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体全面发展,且具有扎实专业知识和实验技能的材料人才是推进材料领域发展的关键。通过认真研究国内外高校相关专业特点,探索并执行“两平台双能力”材料化学专业教学—实践体系的构建,制定并落实材料专业人才培养模式的具体实施方案,必定能够促使专业教学课程体系不断的完善,促进学生在实验实践创新平台培养的实践和创新能力不断提高。 作者:江莉李冬云金顶峰卫国英孙丽侠余云丹单位:中国计量学院材料科学与工程学院 材料化学论文:材料专业普通化学绪论课教学的重要性及其实践 摘要:普通化学是材料专业的一门化学理论基础课,内容抽象、理论性强。通过在绪论课教学中介绍化学发展简史、讲授材料领域学术前沿知识,使学生了解材料在人类文明进程中所起的作用,了解材料与化学之间的关系,从而提高学生对材料专业的认识,激发学生对学习化学的兴趣,增强教学效果。 关键词:材料专业;普通化学;绪论课;教学 普通化学是高等学校材料专业的一门重要的理论基础课。但由于授课对象是大一新生,学生们对于这门课程在材料专业中的基础地位与重要性,以及与所学专业的内在联系缺乏了解或认识不足。如何能让学生迅速了解化学与材料科学之间的密切联系,从而激发他们学习化学的兴趣,调动他们学习的积极性,是普通化学教学过程中面临的首要课题。 绪论课是普通化学课堂教学的第一课,在引导学生认识化学的重要性、激发学生学习化学的兴趣方面起着非常重要的作用[1,2]。对于材料专业的学生来说,最感兴趣的莫过于各类材料对人类文明、社会发展所起的重要作用。通过讲解化学发展简史、材料在社会发展中所起的作用,增加学生学习化学的兴趣,激发学生的学习热情。近几年,笔者通过对绪论课内容的不断更新完善,以及对多媒体课件的精心设计,使学生及时认识到学习化学的必要性和重要性,取得了良好的教学效果。现就绪论课的教学实践做几点总结。 一、从材料发展对社会进步的巨大作用讲述材料发展史,增强学生的专业自豪感和自信心 材料是人类赖以生存和发展的物质基础,一种新材料的应用往往成为人类进步的重要里程碑。例如,历史上的石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作为时代特征标志的。一种新型材料的研制成功,可以引起社会生活的新变化。如石器、陶瓷、铁、铜、玻璃、水泥、单晶材料、有机高分子材料等的发明与创造,都曾为社会进步提供了重要的物质基础。因此,可以说,没有半导体材料,就不可能有计算机技术;没有耐高温、高强度的特殊结构材料,便没有宇航工业;没有低损耗的光导纤维,也就没有现代光通讯;没有有机高分子材料,人们的生活也不可能这样丰富多彩。特别是到了现代,国际竞争日趋激烈,各国都想在生物、信息、空间、能源、海洋等技术领域占有一席之地。而开发这些高新技术的关键往往与材料的发展有关。 通过一个个生动鲜明的事例,让学生了解不同材料在人类文明进程中所起的巨大推动作用,增加他们对自己所学专业的自豪感;通过介绍材料在高新技术领域的价值及应用前景,激发学生学习材料科学的兴趣。同时,结合笔者的科研经历、科研体会,讲述一些新型材料设计合成的案例,激发学生的求知欲,增强学生的自信心。 二、介绍化学发展史,激发学生的学习兴趣,培养学生正确的价值观 人类化学知识的获得,是从认识自然现象开始的:动植物的腐烂、火山爆发、空气和水对物质的侵蚀等。远古时代人类通过摩擦生火和钻木取火等方法学会了利用火,不仅增进了健康,发展了智力,而且利用火能产生各种化学反应这个特点,开始了制陶工艺。制陶过程实际上就是在高温下,使粘土中的二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙、氧化镁等成分发生一系列的化学变化。制陶工艺不仅提供生活必需品,改进农耕工具,而且改善了人类的居住条件。人们逐渐走出岩洞,住进了砖瓦房,并用陶制农具开展农业生产。同时,人们从烧陶工艺中掌握了高温技术,并该项技术应用于冶炼铜矿和铁矿。如将铜矿石和木炭混合加热得到了金属铜;但纯铜质地较软,不利于制造工具和兵器。在冶炼铜时掺入锡、铅,可制得硬度很高的青铜。青铜器如铜币、编钟、青铜鼎的出现,推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展,把社会文明向前推进了一大步。除了冶炼铜以外,人们用木炭不完全燃烧产生的一氧化碳,还原铁矿石中的氧化铁为金属铁。战国时期铁制工具如犁铧、铁D、铁锛等农具得到广泛应用,带动了农业和手工业的发展。这样,随着冶金技术的不断进步,生产工具的不断革新,在人类历史上相继出现了青铜器时代和铁器时代[4]。 此后到了炼丹术和炼金术时期。虽然炼丹家和术士的目的没能达到,但他们为化学学科的建立积累了丰富的经验。通过做原始的化学实验,发明了大批实验器具,制造出很多化学药剂,记录了大量的实验方法,写下了许多炼金著作。正是这些理论、实验方法、化学仪器以及丹术著作,开创了化学学科的先河。与此同时,人们对物质结构本质的探索与论证也从未停息过。但直到1661年英国化学家波义耳给元素下了明确的定义、1803年英国化学家道尔顿创立原子学说、1811年意大利化学家阿伏加德罗提出分子学说,人们才逐步认识到物质的组成、结构以及发生的化学变化,逐渐形成了完整的化学体系,化学才真正成为一门科学。 到了19世纪末,随着X射线和电子的发现,人们对物质结构的认识逐渐深入,打破了道尔顿原子不可分割的观念。此后,随着建立在卢瑟福有核原子模型、普朗克量子理论和爱因斯坦光子学说基础之上的波尔原子结构理论的提出,标志着现代化学的兴起;薛定谔方程的建立,更直接揭示了微观世界微粒运动的深层奥秘;而在量子力学基础上发展起来的化学键理论,使人类进一步了解到分子结构与性能之间的关系,大大地促进了化学与材料科学的联系,为发展材料科学提供了理论依据。通过化学发展史的介绍,使学生丰富化学历史知识,了解各个时期化学发展的标志性成果及对社会发展所起的巨大作用,由此激发学生学习普通化学的兴趣,为以后的专业课学习打下坚实的基础。 除了激发学习兴趣,化学史的讲授还可以给人以智慧,即尊重事实、追求真理的科学情感和态度,百折不回、锲而不舍的科学品德和情操,勇于探索、勤奋创新的科学精神和方法。如讲述诺贝尔这样的伟大科学家的奋斗历程、学术成就、品德修养,描绘科学家实事求是、一丝不苟的科学态度,锲而不舍、持之以恒的拼搏精神,对提高学生的科学素养会起到潜移默化的作用,更为重要的是,在这个过程中还可以培养学生优良的道德品质,以及正确的人生观和价值观[5]。 三、阐明材料专业只有以化学为基础,方能引领科技的发展,进一步激发学生的学习热情 材料是人类生存、社会发展、科技进步的坚实基础,是现代化革命的先导,人们把信息、材料、能源作为社会文明的支柱。如今,材料已成为与国民经济、国防建设和人民生活息息相关的重要组成部分。通过功能材料的设计合成,如超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料、能源转换及储能材料、生态环境材料、生物医用材料等,制造各种高科技功能元器件。发展功能材料正在成为国家提高国际竞争力,增强经济实力,甚至是强化军事优势的重要手段。 当前,化学在推动人类进步和科技发展中起到了优秀作用。化学首先是基础的优秀科学,它不仅可以制造或创造出自然界已有的或不存在的物质,提供分析手段,还可以预测、裁剪、设计分子,揭示物质结构、性质和功能之间的关系;其次化学还在相关学科的发展中起了牵头作用,化学研究不仅带动了其他学科的过程研究(工业、农业、环保、能源),而且极大地带动了材料科学的发展。材料学科的发展、功能材料的设计,只有以化学为基础,才能合成出具有特殊物理性能、化学性能、力学性能等的功能材料。通过讲解材料领域的前沿知识,使学生了解材料与化学之间的密切联系,提高学生对学习化学重要性的认识,激发学生学习化学的热情,为材料专业课的学习奠定扎实的理论基础。 四、多种教学手段的综合运用,进一步改善教学效果 兴趣是学好知识的基础和保障,也是学生学习的源动力。为吸引注意力,提高兴趣,在课堂教学中,笔者运用多种教学技巧提高教学质量,改善教学效果。首先是充分发挥多媒体教学的优势。多媒体课件可以综合多种教学艺术效果,根据绪论课的特点,结合学生的专业特色,通过精心设计,恰当使用图片、文字、声音、动画等形式,充分发挥多媒体形象、直观、交互性强的优势,创造生动的教学氛围,增强趣味性,激发学习兴趣,达到最佳教学效果。其次,通过查阅相关历史及文献资料,以材料知识为主线,以化学知识为背景,通过讲授化学史上的中国人及中国化学史上的世界第一,激发学生的学习热情。最后,结合自己的科研方向和研究成果,讲授材料领域的前沿学科进展,让学生产生共鸣,拉近师生间的距离,提高他们学习的主动性。总之,通过多种教学技巧的运用,增加课堂表现力和感染力,从而有效地激发学生的兴趣。 普通化学基础理论教学是材料专业学生学习的一项必修课程,是培养专业人才的一个关键环节。培养高素质的合格人才,激发学生的求知欲,增强学生的自信心,培养学生正确的人生观和价值观,做好绪论课教学,至关重要。俗话说,“良好的开端是成功的一半”,“学贵刻苦、教贵善诱”。教师通过不断充实教学内容、渗透科研前沿、总结教学经验,讲授一堂重点突出、条理清晰、内容翔实,集科学性、历史性、趣味性、艺术性于一体的生动的绪论课,不仅可以培养学生对普通化学的学习兴趣,还将对学生专业课的学习以及综合素质的提高打下良好的基础。 材料化学论文:材料科学与工程专业物理化学课程教学改革的几点建议 摘要:物理化学是高校材料类专业重要的基础课程。介绍了石河子大学近几年来材料科学与工程专业物理化学课程体系中出现的一些问题,以及教学改革与探索的几点建议,包括教学体系的重构、改进教学方法、强化实验配套教学。以此为举措,推动提高教学质量提高。 关键词:材料类专业;物理化学;教学改革;建议 物理化学课程是高校化学专业最重要的一门基础课程,该课程内容丰富、前后连贯、逻辑推理清晰、理论性强,不仅可对化学、化工、环境专业学生开设,也可为生物、材料、食品、水建等专业学生设置。随着社会的发展和科学技术的进步,高等学校不断深化教学改革,全面提高教学质量,对物理化学学科的课程讲授和发展也提出了更高的要求。结合我校的实际情况,以及我们近几年在建设校级精品课程的探索与实践,重新审视材料科学与工程专业物理化学课程的教学内容、教学方法和教学环节,发现目前我校材料专业物理化学课程教学中还存在以下的问题: 1.现行的教学计划中,无机化学相关课程以及后续一些专业课,与物理化学授课内容中有一些重复之处。 2.教材中抽象理论太多,造成了学生对这门基础课程产生了比较枯燥无味的感觉;加之内容多,课时量有限,老师在课堂讲授中不能针对某一化学原理或原理推导过程进行深入的剖析和讲解。 3.与之配套的物理化学实验课,经常采用多个班级集中循环进行试验的模式,有时理论部分未讲授到,但实验课程因为循环时间到,又必须开始,即实验内容超前于理论教学的进度,或者理论课早已讲授完毕,而实验课程却推后进行,学生不能及时将理论和实验相联系,无法达到预期的教学效果。目前我校物理化学的实验内容,基本以验证基础理论为主,缺少综合性、设计性及性能测试试验,因此物理化学实验体系缺少培养学生创新思维的意识以及提高学生动手能力的舞台。 因此,需要积极推进课程体系改革,充实和更新教学内容、改进教学方法、丰富实验教学,从而全面提高物理化学课程的教学质量和效果。 一、优化整合相关学科内容,打破学科壁垒,构建新的教学体系 对于我校材料科学与工程专业,按照2013版教学大纲的要求和已制定的教学计划,其中包含的课程,如无机化学、无机非金属材料、催化作用原理、胶体与界面化学等专业课,它们都与物理化学课程密切相关,有些课程如催化作用原理和胶体与界面化学,直接是从物理化学的大体系中划分出去的。由于我院材料专业招生时间不长,而这些课程总是不同的教师授课,教师之间就授课内容未来得及进行充分的交流,经过几年的授课,发现同一知识点的简单重复难以避免。因此,建议课程组就这一现象,加强教师间的交流与合作,将这些课程的内容进行有效的整合,突破原来以学科和专业来划分的粗放型的课程体系,建立起适合于自己专业的有效课程体系,是目前我院物理化学教学改革的一项重要任务。 我校材料学科专业物理化学课程采用的是南京大学沈文霞主编的《物理化学优秀教程》第二版教材,主要的授课内容包括热力学(热力学第一定律、热力学第二定律、化学平衡和相平衡)和动力学部分(包括化学反应速率、电化学、表面现象和胶体化学),共56课学时,大学二年级上半年授课;而无机化学,同分析化学一起共48学时,无机部分主要讲授热化学(热力学第一定律)、稀溶液的性质、胶体溶液、化学平衡及化学反应速率;根据教学大纲的安排,胶体和界面化学、催化作用原理这两门课程各安排24个学时,在大学三年级下学期开展。通过几年授课,经老师观察和学生反映不难发现,以上所述这些课程,在知识内容上相互之间都存在着一定的重复性和交叉性。 针对课程内容重复的问题,为了避免盲目浪费学时数,有效改善不同课程之间的重复授课,充分利用大学课堂掌握更多的知识,使我们在课堂上的几十分钟内有效地完成教学任务,这里提议对材料系开设的几门相关课程教学内容进行整合,使每门课都有其侧重点,建议组建一个全新的教学体系,同时要照顾到这些学科知识的完整性和独立性。例如,讲授无机化学课程时,建议把化学热力学和化学平衡作为重点内容详细讲授,而其他内容,如电化学、相平衡和化学反应速率这些内容作为物理化学课程的授课侧重点。物理化学理论课程中的胶体、表面现象则可放在胶体和界面化学以及催化作用原理这两门课程中主要讲授,物理化学课程就不讲授这部分内容。这样既节省了时间,又突出了重点,不仅使教学内容独立而完整,还可以适当减轻因课时量小带来的物理化学的教学压力,弥补了物理化学课程内容多、课时少的矛盾,老师在授课的过程中再也不担心时间不够用而只能浅显的表述;对于学生来说,仍然是掌握了整个物理化学的原理,而且更加坚实。 二、掌握专业知识框架,改革教学方法 通过对物理化学课堂的观察,发现学生们刚开始对这门课还保持有神秘感,大多数同学对这门课还是很有兴趣的,加之从师哥师姐们那里听说这门课容易挂科,因此学生们刚开始上课的时候都很认真。但是随着课程的深入,部分同学开始松懈,开始排斥这门课程,以至于后来干脆放弃学习。经过细心调查分析发现,学生们在失去学习兴趣后,慢慢迷失在这门课程中。尽管老师在课堂上一再强调要理清楚各章节之间内容的联系,重点记忆关键结论,但大部分同学仍然做不到,不能掌握物理化学课程的知识框架,也没有选择性的记忆关键问题,总是被动地接受课堂上讲授的内容,甚至被很多的数学推导过程迷惑。而实际上这门课程内容衔接紧密,逻辑性很强。把各章节之间的知识框架理清楚之后,就坦然的接受和明白了各章的结论,也有利于知识点的重点记忆。在教学过程中,注重课程之间的联系,通过知识点的连接和相关内容衔接相关的课程,及时引导学生把所学的内容纳入到学科的框架中,帮助学生建立较完整的知识框架,不要迷失在盲目的理论推导中。 物理化学这门课理论性很强,内容较多而抽象,公式又多,学生接受很困难,这就对老师的课堂教学提出了更高的要求。为了能够进行有效的课堂教学,激发学生的学习兴趣,常把日常生活现象中涉及的物理化学原理介绍给学生。比如,举例高温下食物容易变质的问题,联系化学动力学的理论加以说明;讲解温度对反应平衡和反应速率的双重影响时,例举合成氨工业中如何选择最佳温度;涉及讲授表面化学的理论时,可以例举农民锄地能防止水分蒸发的现象,或者小气泡、液滴、呈球形的现象,加以解释后,学生就会对表面性质有清晰的认识;讲授渗透压的时候,联系渗透压的作用,提问为什么肥料用多了农作物会“烧死”?打吊瓶时为什么会感觉到疼痛?让学生带着问题听课,面对生活中各种现象去思考,多问几个为什么,自己到物理化学中去寻找答案,激发学生学习这门课程的兴趣,也就达到了提高教学质量的目的。 除此之外,在课堂上还可以采用小班讨论或者Seminar讨论式教学模式,以教师和学生为共同的教学主体,就某些共同关注的问题,在和谐的气氛中进行讨论,加强教师和学生之间的交流和沟通。课下,利用我校教务处网站的网络教学平台,与学生进行课下的交流和习题讨论、小测验等,与传统的课堂教学模式相比,它具有互动性、合作性、学术性的优势。 三、强化配套实验教学 实验教学在物理化学课程的教学中占有十分重要的地位,它与物理化学课程紧密配合,巩固和加深对物理化学原理的理解,提高学生对知识灵活应用的创新能力,还培养了观察和分析问题的能力。 为了避免实验课程超前理论课程,建议在学习完物理化学相关理论后,及时在学期后半学期开设实验课程。课程组已经设置独立的实验课并计算学分,如:配合表面现象,开展了液体表面张力的测定实验、粉体粒度分析实验;为了巩固反应速率反应章节的学习,开设蔗糖反应速率常数、乙酸乙酯反应速率常数的测定实验等。同时,也应鼓励学生根据所学理论,合理设计实验项目,开展综合性创新实验,增加设计研究型实验,根据设计实验的题目、要求等内容,让学生查阅相关资料,并利用学过的理论知识,选用相关的仪器、药品,分析实验中的难点和关键步骤等,自行完成实验内容、并上讲台讲授实验,以培养学生发现和解决问题的能力。 经过几年的探索和实践,我院化学化工学院材料专业物理化学课程的教学改革将有助于提高学校物理化学课程的教学质量和效果,促进了物理化学这门校级精品课程的建设和发展。 材料化学论文:应用型本科院校材料化学专业教学改革探析 摘 要:我国高等教育已进入大众化阶段,地方本科院校材料化学专业应以应用型人才培养为目标,突出地方特色,科学定位办学目标,优化专业课程体系,加强师资队伍建设,改革课程考核评价机制。 关键词:应用型本科院校;材料化学;教学改革 推进教育教学改革,提高教育教学质量和人才培养质量,是高等教育发展的优秀任务。进入21世纪以来,我国的本科教育进入大众化教育发展阶段,客观上要求多数本科院校转向以培养应用型本科人才为主。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020)》、教育部颁布的《关于全面提高高等教育质量的若干意见》(高教三十条)等相关文件均指出:地方本科院校的办学应以科学发展观为指导,以地方经济社会发展对应用型人才培养的要求为导向,遵循高等教育基本规律,要深化教学改革,突出优势,强化特色,培养符合地方经济社会发展需要的应用型本科创新人才。因此,结合材料化学专业特点和应用型人才培养要求,优化课程体系,改革教学内容,突出专业特色,加强师资队伍建设,改革课程评价机制,推动材料化学专业的教学改革,是新形势下应用型本科院校的一项紧迫任务。 一、材料化学专业建设存在的问题 (一)办学目标不明确 目前全国各应用型本科院校中开设的材料化学专业,其专业建设并没有形成自己的办学特色,不少新建本科院校很多只是简单地照搬其他重点大学如“985”或“211”高校的材料类专业或者化学化工类专业的人才培养方案,并没有把其他高校的培养方案引进来后,根据本校本地区的实际情况进行充分吸收与相互融合,这样造成很多新建本科院校在专业设计上同质化现象越来越严重,学生所学习到的专业知识和技能越来越不能适应市场发展的需要。因此,目前应用型本科院校的材料化学专业在办学过程中普遍存在办学目标不够明确,办学定位缺乏一定准确性的问题。 (二)课程体系不合理 不同规格的人才培养需要有相应的课程体系来保证和支撑,课程体系是人才培养的总体蓝图,是实现人才培养目标的主要依据和手段[1]。总体而言,目前我国新建本科院校的课程结构不够科学合理,课程体系不够完整,教学内容相对陈旧。作为一门实践性很强的应用型学科,材料化学专业的课程体系应体现专业培养特色,综合考虑所设置的相关课程之间的有机联系,但目前各本科院校在课程体系构建方面存在以下主要问题:一是少数专业课程由于师资力量不够存在因人设课现象;二是专业课程的部分内容重复较多,学时分配也不够合理;三是专业主干课程缺乏系统性,理论课程的门数和学时偏多,实践课程的门数和学时偏少。此外,课程设置上必修课的比重较大,而选修课的比重较小,且缺乏整体的有机联系。总之,这些传统的课程结构设置不能体现学生创新精神和实践能力的培养,达不到应用型本科院校“宽口径、厚基础、强能力”的培养目标,不利于应用型本科创新人才的培养。 (三)师资力量薄弱 在我国高等学校序列中,地方高校占高校总数的90%以上,是我国高等教育的主体部分,地方高校师资队伍的建设与优化是国家“人才强国”战略的重要保障[2]。目前,各应用型本科院校的材料化学专业专任教师虽然人数不算少,但由于所处地域原因以及待遇因素,引进的高素质专业人才数量仍然偏少,不能满足本科院校新形势下的教学需求。与此同时,由于应用型本科院校大多是由专科学校升格而成,虽然升格以来引进了一大批具有博士或硕士学位的青年教师充实到教师队伍中来,但这些青年教师大多缺乏工程实践经验,这对培养应用型人才的高校而言,极大地影响教学质量,从而影响人才培养质量。此外,高层次人才是引领和带动学校学科建设和专业发展的“领头羊”,应用型本科院校不同程度地存在着高层次人才匮乏,尤其是学科带头人紧缺的问题,着力解决好高层次人才相对匮乏的问题是当前应用型本科院校持续发展和提升办学水平的迫切工作[3]。 二、材料化学专业教学改革的路径 (一)科学定位办学目标 应用型本科院校的办学目标要充分考虑本地区区域经济社会发展情况,积极挖掘特色质点,加强学生应用能力的培养,合理设置专业方向,形成与区域经济社会发展需要相适应、结构优化的专业办学特色。材料化学专业是教育部近年来新设置的一个专业,各本科院校应该明确本校的专业定位,结合本地区的实际情况,突出专业特色,科学合理设置专业办学目标。人才培养定位是高校实施教学计划的主要依据,明确自身定位、提高教学质量是高校办学育人的基础所在[4]。湖南人文科技学院材料化学专业应用型人才的培养目标应该是:培养德智体美全面发展,具有较高的思想道德素质、人文素质和良好身体心理素质,掌握材料化学的基本理论、基本知识和基本技能,了解材料化学领域的理论前沿、最新动态和应用前景,具有运用专业知识和技能解决实际问题的能力,具有较强的创新创业能力,能够在材料化学及其相关领域从事生产、应用开发和管理工作的应用型人才。 (二)优化课程体系与教学内容 课程体系是指一所大学根据本校制订的培养目标而设计的课程整体,课程体系不是简单的指课程设置,不同类型的学校,其课程体系也应当是不同的,这是创办富有特色大学的必要条件[5]。因此,应用型本科院校对本校的专业课程体系进行改革和优化时,既要突出本校的专业办学特色,又应体现应用型本科院校注重应用的特点。湖南人文科技学院的材料化学专业本次重新修订了人才培养方案,对课程体系进行了整体优化,并对相应的教学内容进行了调整,使之更符合专业办学特色和专业综合改革的要求。 1.优化课程结构 湖南人文科技学院材料化学专业根据市场人才需求宽口径招生,强化通识教育,培养综合素质,不断优化课程体系,在本次人才培养方案修订中将理论课程设置为公共必修课、专业必修课、专业限选课、专业任选课和公共任选课共5个课程模块。 第一,公共必修课主要是培养学生具有正确的世界观、人生观、价值观和较强的民主法制观念与较高的社会责任感,具有健康的体魄和良好的心理素质。公共必修课包括“思想道德修养与法律基础”、“马克思主义基本原理概论”、“思想和中国特色社会主义理论体系概论”、“形势与政策”、“大学生就业指导”、“大学生健康教育”、“高等数学”、“线性代数”、“大学物理”、“大学英语”、“大学计算机基础”、“大学体育”、“大学语文”等。 第二,专业必修课主要包括“无机及分析化学”、“有机化学”、“物理化学”、“材料概论”、“工程力学”、“工程制图”、“化工原理”、“材料科学基础”、“材料测试方法”、“材料制备原理”、“热工基础”等,目的是培养学生具有扎实的材料化学专业知识,具有较强的分析问题和解决问题的能力。 第三,根据企业实际和市场需求以及地方区域经济发展情况,专业限选课设置两个专业方向:陶瓷材料方向和能源材料方向。陶瓷材料方向开设“陶瓷工业机械设备”、“陶瓷工艺学”、“无机材料物理性能”、“特种陶瓷”等课程;能源材料方向开设“现代新能源材料”、“化学电源基础与应用”、“化学电源设计与制造工艺学”、“新能源材料与器件发展动态”等课程。 第四,专业任选课包括“金属材料概论”、“复合材料概论”、“专业外语”、“材料工厂设计”、“粉体工程”、“信息检索与应用”、“纳米材料”、“标准化概论”、“材料科学新进展”、“计算机在材料科学中的应用”等课程,学生从中任选6门课程学习。这些专业任选课的开设可使学生更多了解材料化学专业的理论前沿、最新发展动态及应用前景,了解与本专业相关的学科和边缘学科现状及发展趋势,从而可拓展学生的专业视野,为今后就业打下坚实而宽广的专业基础。 第五,公共任选课由学校其他系部开设,包括中华传统文化类、艺术素养类、科学素养类、应用技术类、教师教育类、其他类别类等六大系列课程,学生从中任选5门课程学习。通过该类课程的学习,可使学生实现文理科相关知识的交叉渗透,也是大学教育的努力方向。 为了突出专业培养特色,增强学生对企业实践知识的了解和熟悉程度,在材料化学专业人才培养方案中,我们从专业课程中选择其中6门体现专业特色的课程,组建校企联合授课模块,包括“材料测试方法”、“热工基础”、“材料工厂设计”、“材料科学新进展”、“材料产品技术概论”、“标准化概论”等。 2.合理构建实践课程类型 材料化学专业是一个与生产实际联系非常密切的应用性非常强的专业,在对理论课程整体调整和优化的同时,也必须重视实践教学课程,以提高学生动手能力以及分析和解决问题的能力。该专业的实践教学课程主要设置为校内和校外两个实践模块。校内实践教学模块主要包括公共实践必修课、专业基础实验课、专业实验课等。公共实践必修课主要包括“大学计算机技能训练”、“军事理论与训练”、“素质拓展教育”、“就业实践”等。专业基础实验课主要包括“无机化学实验”、“分析化学实验”、“有机化学实验”、“物理化学实验”、“化工原理实验”、“材料测试方法实验”等。专业实验课主要有“陶瓷制备与性能实验”、“化学电源综合实验”等。材料化学专业的实验教学内容要充分考虑其科学性和系统性,既要强化基础实验课必须掌握的各项理论知识和基本实践技能,同时又要多设置一些综合性实验和设计性实验,减小验证性实验的比重,鼓励学生大胆创新,提高学生的综合设计能力、实践创新能力以及分析问题与解决问题的能力。校外实践课程主要包括“校企合作教育(一)”、“校企合作教育(二)”、“校企合作教育(三)”以及“生产实习”等,这些课程的开设可扩大学生的专业知识面,增加实践技能,同时可将所学专业知识应用到生产岗位,提升学生解决实践问题的能力,使学生得到系统的工程训练,成为更符合社会需求的应用型人才。 (三)加强师资队伍建设 材料化学专业应用性强,与企业生产实践联系紧密,因此要培养出高素质的材料化学专业人才,就必须拥有一支高素质的教师队伍。针对应用型本科院校目前的师资队伍现状,有必要重构师资素质,既要重视教师专业理论知识与学术水平的提高,也要注重在新形势下专业教师创新能力与实践知识的培养。笔者认为,可从以下几个方面考虑来加强师资队伍建设:一是鼓励教师进修攻读硕士和博士学位,进一步增强教师专业知识,全面提升教学理论水平和能力;二是加强青年教师的教育教学培训工作,重点对新进教师进行教学方面的长期培训,建立考核机制,同时完善老教师指导制度,以帮助青年教师过好教学关;三是确定2―3个专业带头人培养对象,通过3年左右时间的培养,遴选出本专业的带头人;四是可考虑选择5―7门专业主干课程进行重点建设,每门主干课程的建设周期为2―3年,加强教学团队建设,整体提升教师队伍的专业能力和教学水平;五是鼓励和遴选专业教师分期分批到相关企事业单位进行短期挂职锻炼(3―6个月),拓宽教师视野,增强实践知识与理论知识的结合,使教师的知识结构与能力结构得到进一步调整和充实,从而提高专业教师的实践动手能力和知识更新能力;六是聘请校外相关企事业单位的“双师型”人才为专职教师或兼职教师,充实到教学团队中,参与校内专业人才培养方案制订、专业课程教学等工作,提高教师实践能力的整体水平。此外,学校还可定期通过举办讲座等形式,邀请国内著名高校、科研院所的专家学者以及有实践经验的企业老总或者技术开发人员来校讲学,让相关教师能够更多地了解和熟悉本专业的最新研究进展,及时更新自己的专业理论知识和实践知识。 (四)改革课程考核评价机制 逐步建立“考核内容综合化、考核形式多样化、考核过程全程化”的多元型课程考核模式,以考核方式改革促进教学模式改革。首先,对于“材料科学基础”、“材料制备原理”、“工程力学”、“化工原理”等专业理论课程,改变期末考试的单一考核方式,可采取课程教学的过程性考核(如增加平时考核、期中考核等方式)和期末考核相结合,实行课程考核方式多样化;而对于专业性比较强的理论课程(如“复合材料概论”、“材料工厂设计”、“化工制图”、“专业英语”等),可实行半开卷或开卷考试,在考试内容上尽量多采用综合性试题来衡量学生对该门课程的掌握程度,侧重学生思维能力和专业知识综合应用能力的考核。其次,对于专业实验课程(如“无机化学实验”、“分析化学实验”、“化工原理实验”、“材料测试方法实验”等)的考核,如果单纯地以每次实验报告的成绩为依据进行考核,容易出现高分低能现象。可考虑采用平时成绩(占30%,包括出勤情况、实验课堂表现、实验报告等综合考评)、期末实验操作考试(占30%,包括对所随机抽中的实验项目的实验过程熟悉程度、操作规范度、实验结果等综合考评)以及期末笔试测试(占40%,包括对平时所有实验项目内容进行考评)等多样化考核对学生学习情况进行综合评价。最后,对“毕业论文”、“校企合作教育”、“生产实习”等实践课程,要细化考核指标体系,实行实践课程的全过程考核评价机制,加大平时考核的成绩比重,把对学生的平时考核与期末总结性考核有机结合,科学评价该类课程的实际教学效果。 材料化学论文:浅淡材料化学专业的高分子化学实验教学改革 [摘 要]高分子化学实验是我校材料化学专业学生学习的一门重要的实验课程,该课程既能使学生进一步理解和掌握理论知识,又能培养学生的动手能力及科研素养。通过让学生参与实验的准备工作、实验设计等活动,对高分子化学实验教学进行改革,激发学生的学习兴趣,提高学生的基本实验能力。 [关键词]材料化学专业;高分子化学实验;教学改革 《高分子化学》是有机化学的后续课程,但同时更是高分子材料科学的启蒙课程,是学生掌握高分子科学基本理论和分析、解决高分子材料加工过程中的问题的基础课程。考虑到我校材料化学专业的一个重要发展方向是高分子材料, 《高分子化学》被选为材料化学专业的优秀课程。高分子化学是一门以聚合物合成实验为基础的课程,聚合物合成实验教学有别于一般有机化学实验,但又是以有机化学实验为基础,它是培育创业创新人才的一个重要环节,是材料化学专业联系生产实际的实用性教学。高分子化课程实验教学相比于理论课程教学更具趣味性、实践性、复杂性、研究创新性。高分子化学实验教学在整个高分子化学的教学活动中起着重要的推动作用。 高分子化学实验教学属于课程内教学,开设的实验课程内容中有一部分能够很好地体现高分子科学的发展成果,学生的实践与创新能力在某种程度上能得到锻炼。但是仍然存在相当一部分验证性、认知性的实验,而且实验教学环节依然偏重于理论,注重高分子材料实用性的实验不多,不利于学生学习有关高分子材料的制备与加工。在学生进行高分子化学实验过程中,学生一般是按照已有的实验过程进行实验。实验前教师对相关实验重点、难点、细节等方面进行集中讲解,学生只需按照教师提供的实验过程,即可顺利完成实验。如此实验教学,不但阻碍了学生发现问题的能力、分析与解决问题的能力以及创业创新意识的提高,还使学生对教师产生依赖,并且抑制了学生的独立思考及创新能力的挖掘。 我校材料化学专业具有工科特色,和高分子材料专业比,材料化学专业的高分子材料相关课程的课时相对较少,开设《高分子材料化学》(《高分子化学》)、《高分子物理》与《高分子材料加工工艺学》,总共课时不到140学时。如何在有限的时间内,使我校的材料化学专业的学生既能掌握高分子科学的理论基础知识与学科前沿,又可以激发学生学习高分子材料的兴趣,是一个非常值得探讨的问题。 一、分配学生参与教师的前期实验工作 前期实验工作是实验顺利进行的前提条件。相比基础课程中的无机、有机化学实验,高分子化学实验有更多的实验前期工作需要准备,包括检修与调试反应仪器装置、玻璃器皿的清洗、配制溶液(如提纯单体、引发剂)等。粘附在玻璃仪器上的聚合物难以清除,学生在清洗玻璃仪器等设备的过程中,既懂得实验的成功来之不易,又能初步掌握聚合物的溶解性质。如聚苯乙烯单体中一般要加入微量的对苯二酚等阻聚剂,以避免溶液在储存、运输的过程中发生聚合(变质)。所以为了使实验顺利进行,缩短反应时间,开始实验前,在教师的指导下学生采用减压蒸馏的方法对单体(加入阻聚剂)进行提纯。这样,学生既加深了对阻聚剂阻聚原理的理解,又掌握了减压蒸馏的操作方法。通过积极参与实验前的准备工作,学生懂得实验的成功不仅取决于实验过程,而且与实验前期工作密切相关,从而更加重视实验教学过程。更重要的是,通过参与教师实验前期工作的准备,加深了对课堂理论知识的理解,熟悉蒸馏、重结晶等提纯化学物质的方法。 二、设计能激发学生学习兴趣的实验 调动学生学习主动性的一个重要举措是激发学生的学习兴趣。要激发学生的学习兴趣,设计的实验最好是学生既熟悉又陌生的内容。如尼龙66的制备实验,尼龙绳、尼龙袜子等,生活中很常见,但是如何在实验中采用己二酰氯与己二胺的界面缩聚来制备学生却不清楚,这势必将大大提高学生主动参与实验的兴趣。而且实验装置相对简单,一个烧杯即可完成。当学生将有机相与水相混合后,在两相界面马上就能看到一层聚合物薄膜的生成,而且该层薄膜拉出之后,又立即生成新的聚合物薄膜,可以连续不断地拉出,形成纤维状物质。实验操作不复杂,成功率高,过程新颖,操作明了,学生学习的积极性高。 三、注重开设实用、应用型实验 高分子化学实验教学为学生的创业、创新意识的培养提供了良好的环境条件,尤其是一些能结合实际生活的应用型高分子材料的制备,能使学生体会到高分子化学实验的实用价值,有利于激发学生走向的创业、创新。如在“聚丙烯酸型高吸水性树脂的制备”实验中,高吸水性树脂可用于日常生活用品如尿不湿等,由于该产物的实用性强,一方面可以提高学生动手实验的积极性;另外一方面也使学生深刻认识到高分子材料是一个与人们的日常生产生活息息相关的学科方向。类似的高分子材料还有粘接剂、涂料等,这些实验的开出将会使学生对未来从事该行业的信心倍增。 四、适当设计综合型实验 教材内高分子化学实验大多数是认知和验证型实验,学生只需要按实验参考书的步骤操作基本就能完成。如此实验虽然可以使学生的动手能力得到一定程度的提高,却不能使学生的综合能力、分析和解决问题的能力、创新的能力等方面得到合适的锻炼。综合型实验是内容和步骤较为复杂的实验,其中包含多个的知识点和基本实验操作,需要结合多方面的理论知识和技能,才能够顺利完成。综合型实验既能够训练学生综合运用所学理论和实践的技能,又能培养和提高其发现问题、分析问题、解决问题的能力。在综合型实验训练过程中,学生主动思考,敢于提出问题、分析问题和解决问题,学生的科学思考和创新意识获得很大的提升。 五、开设研究型实验 学生经过综合型实验的基本训练后,实验理论知识和专业实验技能都有了一定程度的提高。为了使学生了解高分子科学学科前沿、激发学生创业创新的动机,教师允许学生采取自愿组合的方式组成若干个科研兴趣小组。通过查阅文献资料,小组讨论提出实验方案,并与指导老师讨论方案的可行性,最后开展实验。结束时,上交实验记录由指导教师批阅给出评价,并讨论实验的得失。整个过程中,要求学生提交文献综述、可行性方案、实验报告或科研论文,锻炼写作科研论文的能力。显然研究型实验需要教师付出更多的劳动,为学生创造一个独立完成、接近实际科学研究的环境。研究型实验有利于提升学生分析问题、解决问题、独立工作、团队精神及创业创新等方面的综合能力。 六、改革实验成绩的考核方式 一个好的实验成绩考核方式要能够反映学生在实验教学过程中各个环节的表现。仅凭一份实验报告来评定学生的成绩是远远不够的,学生在预习实验、搭建装置、清洗仪器设备、打扫卫生等方面的工作都将得不到很好的体现,缺乏客观性和公正性。因此,可以借鉴无机、有机化学实验的考核方式,将实验成绩的评定方式细化:平时实验成绩60分,包括书写预习10分、统一服装5分、装置搭建10分、规范操作10分、卫生情况5分和提交报告20分;期末实验操作考试40分(随机抽取)。将实验成绩的评定标准在开课前公布,使学生不得不复习巩固所有开设的实验,从而达到熟练掌握各项实验技能的教学目标。 七、结束语 高分子材料作为我校材料化学专业一个重要的培养方向,《高分子化学》成为材料化学专业的优秀课程,直接影响《高分子物理》《高分子材料加工工艺学》等后续课程的学习。我校材料化学教研室已通过对高分子化学实验教学的改革,在激发学生学习高分子化学科学的兴趣,提高学生的实践技能、创新能力和创业意识等方面有所收获。2015年3月5日,全国人民代表大会第十二届第三次会议开幕,国务院总理同志在作政府工作报告中提及 “大众创业、万众创新”。今后,我们将秉成这一新理念,继续深入研究与探索,使高分子化学教学不断适应社会发展的要求,为培育更多材料化学领域的优秀人才做不懈的努力。 材料化学论文:量子化学在电致发光材料分析中的应用 【摘 要】利用量子化学半经验方法可以研究电致发光材料的电子机构、几何构型、光谱性质等等。可为电致发光材料的合成和选用提供诸多指导性建议。本文通过对最近量子化学在电致发光材料合成和分析的应用类文章进行了归纳总结,粗略地说明了量子化学在电致发光材料合成中所起的作用。 【关键词】量子化学;电致发光材料;合成 0 引言 有机及配合物电致发光(EL)和非线性光学材料在高新技术中的广泛应用,受到人们的关注并得到积极的研究[1-3]。近30年来,随着量子化学计算方法和分子模拟技术、以及计算机技术的飞速发展,对材料科学的发展产生了深刻影响。利用量子化学计算方法方法研究EL材料的电子结构和光谱性质,以全自由度优化几何结构为基础,计算化合物的电子光谱。对研究此类材料的性质及合成有指导性意义计算结果是实验结果基本吻合。本文主要介绍量子化学在EL材料研究中的应用及进展。 1 量子化学研究EL材料的方法及原理 就量子化学的几种计算方法来看,从头算法虽然有严谨的理论支持,能得到较好的计算结果,但是当遇到诸如酶、聚合物、蛋白质等大分子体系时,计算很耗时,其计算代价无法承受[4]。为了在计算时间和计算精度上找到一个平衡点。采用量子化学半经验方法AMI进行了理论计算包括构型优化、振动分析电子光谱计算。科学家们以从头算法为基础,忽略一些计算量极大,但是对结果影响极小的积分,或者引用一些来自实验的参数,从而近似求解薛定谔方程,就诞生了半经验算法。如:AM1,PM3,MNDO,CNDO,ZDO 等[5,6]。目前,对多类EL材料的研究大部分都是基于量子化学的半经验方法。 2 光谱性能的量子化学半经验计算 EL材料的发光颜色与材料的荧光光谱有密切的关系,荧光即是电子由第一激发单重态跃迁回基态所产生的降级辐射。目前对光谱性能的量子化学计算多半基于量子化学半经验方法PM3和AM1,先对化合物的几何构型进行了全参数优化, 得到其稳定构型,再进行振动分析,在此基础上利用单激发态组态相互作用方法(CIS)计算它们的电子光谱。 比如苏宇,廖显威[7]等人采用量子化学半经验方法PM3对三种黄酮类化合物的荧光光谱进行了理论研究。对各化合物优化后的构型作了振动分析,均未出现虚频率。在此基础上,采用单激发组态相互作用方法(CIS) 计算荧光光谱,所有计算结果与实验值基本吻合。廖显威,李来才[8]采用单激发组态相互作用(CIS)方法,分别计算了4 种稠环芳烃的电子光谱,选了801个组态进行计算,所得结果与实验值基本吻合。他们还对几种含氮芳烃化合物有机EL材料,对FL-4、 FL-7、FL-10 和FL-12的光谱进行研究,计算结果与实验值基本相符合。薛照明,张宣军[9]等用PM3/SCI方法计算了三个分子的电子吸收光谱,测定了三个分子的电子吸收光谱和荧光光谱(DMF溶液)。结果表明理论计算值与实验值相当吻合。高洪泽,石绍庆等利用量子化学半经验AM1及INDO/SCI方法研究了B与8-羟基喹啉的螯合(LiBq4)的电子结构和光谱性质,计算得到基态到各激发态的垂直跃迁能和振子强度,获得电子光谱。分析出由于配体中苯酚环、吡啶环对不同前线轨道的贡献不一样,所以在吡啶环和苯酚环上引入取代基会对光谱发生影响,为分子设计提供理论指导。 3 量子化学对EL材料结构的分析 结构与性能的关系一直是量子化学的主要研究领域,它涉及的范围非常广泛,从无机小分子、有机分子到高聚物和生物大分子,从人为设计的理想模型分子到实用的药物分子和材料分子等[10]。通过结构与性能的研究,人们可以逐类地对一些化学现象进行统一的解释,得出一般性的规律,进而预言一新的化学事实,指导设计新的实验。目前国际上关心的课题主要有:重要新型无机分子、有机分子和原子簇化合物的化学键本质的研究;重金属、稀土元素化合物的成键规律;(半)导体材料、磁性材料、光电材料等。 高洪泽,石绍庆[11]等通过量子化学半经验方法研究了蓝色有机薄膜电致发光材料LiBq4 电子结构,国外研究人员在这方面已做了不少努力,合成了很多类型的蓝色发光材料并且制备了相关器件[12-15],但多数都没有获得突出的结果。由于LiBq4体系相对分子质量较大,迄今未见有对其进行理论研究的报道.他们通过计算结果表明,各个喹啉环基本保持各自的面共轭结构。计算得到的稳定几何结构和的主要键长。为探讨其发光机理及B和Li 元素在其中所起的作用及M ―N键的共价性、离子性对发光的影响,为进一步探索合成与设计具有优良性能的蓝色发光材料提供理论依据和指导。 4 振动分析 判断分子是否处于稳定构型的一个重要方法是看它的振动光谱是否出现虚频率[16]。刘芳玲,张红梅[17]等对萘及其卤代化合物在B3LYP /6-31G水平下优化了4种化合物的几何构型, 在振动分析中,其振动光谱均未出现虚频率, 说明构型优化基本合理性。 5 前景与展望 近些年来虽然量子化学在研究和分析EL材料方面,解释了一些实验现象,揭示了不少前期未被理解的机理,甚至预期了一些结构性能关系。但量子化学的应用远不止这些。随着量子化学理论不断发展和应用领域的逐渐拓宽,研究方法的不断创新,今后将对电致发光材料的合成和选择提供更好的理论依据和指导。将量子化学与EL材料的性质分析结合起来,才能更好的选择EL材料的构成,合成性能更好的EL材料。 材料化学论文:浅析化学化工材料应用技术 [摘 要]目前我国国家经济发展迅速,随之,化学化工的发展在科学领域也呈现出强劲势头,化学化工材料凭借自己独特的优势不仅在工业生产中得到了广泛的应用,在人们的日常生活中也可以随处可见化学化工材料的身影。化学化工材料已经在各个领域范围内受到了人们的认可,化工材料的应用技术也日新月异,呈现出迅猛的趋势。随着化学化工材料的蓬勃发展,在科学领域不断出现新的学科和新的概念。本文就化学化工材料的应用技术研究为大家进行阐述。 [关键词]化工材料 科学技术 应用 随着化学化工产业的不断发展,各个行业对化学化工材料的应用也有了更为广泛的要求,如何在传统产业链中谋求创新和突破,也成为了化学化工应用技术发展的主要方向,目前,现代建筑业以及新型农业现代产业都对化学化工材料提出了绿色环保的要求。那么化学化工材料在现代建筑业以及新型农业现代产业中的应用具体情况是怎样的呢,现在本文一一阐述。 一、化学化工材料在现代建筑业上的应用 从2008年北京成功举办奥运会开始,世界开始进一步瞩目中国,同时,绿色化工材料也被人们更为广泛的认同。从某个意义上来说,绿色奥运的北京奥运会环保理念,拉开了绿色化工材料在我国建筑行业的应用新纪元。虽然奥运会短暂的过去了,但是绿色化学化工材料在我国的应用还有广阔的市场。 奥运会以来,在“水立方”等奥运场馆中采用的零挥发性有机化合物和低挥发性有机化合物水性涂料更为广泛的在现代建筑业中得到应用。其中水性聚氨酯涂料有着粘合持久、无污染、干燥快的性质,维护起来也更为容易,同时,水性聚氨酯涂料还具有阻燃性,防火性能首屈一指。在“鸟巢”钢结构中使用的氟碳涂料,也是值得现代建筑业关注的化学化工材料的一种绿色涂料。它不但耐溶剂、耐候,还有耐酸碱性的优势。并且其涂刷后性质高度稳定,无害无毒,是当之无愧的“涂料之王”。 谈到化学化工材料在现代建筑业上的应用,不得不说的就是隔热保温材料。像“鸟巢”建筑过程中采用的聚氨酯硬泡材料,其具有保温节能、防止噪音和绿色环保的功能。是现代建筑业中不可或缺的化工材料之一。同样,在奥运场馆座椅上采用的聚丙烯材料,具有阻燃和耐候的特性,同样可以实现回收再次利用。还有值得关注的膜材料。在“水立方“建筑上广泛使用的新型化学化工材料:乙稀-四氟乙烯共聚物。它主要用于膜材料,有着节能、保温隔温、自我清洁的功能。在控制温度方面,其节能效果更为显著,曾为“水立方”节省百分之三十的电能。对于新型建筑产业来说有突破性的建树。 应该说,化学化工材料的应用渗透到了整个现代建筑行业,在绿色环保节能创新方面给现代建筑业带来了新的春天。 二、化学化工材料在新型农业现代产业中的应用 随着社会经济的发展,人们在消费农产品时不再单单重视产品的质量和价格,而是更加注重对品味、特色和安全保健等感性的因素。因此,为了适应这一要求,新型农业应运而生,要想满足新型农业的要求,就要求化学化工材料在微生物肥和生物农药研发上进一步发展。然而农业生产并不是一朝一夕的事,也并不是满足了一代人就可以了,它是关系着我们下一代的发展问题。所以,持续性、发展性以及可循环性就成为了新型农业发展的一个重要特性。而要想能持续发展,与自然和谐共存,就需要化学化工材料应用技术着眼长远,从可持续发展角度进行应用和推广。 传统农药的害处不言而喻,因此绿色农药在新型农业中的应用就越来越为重要。“十一五”以来,加强环境保护成为新的主要目标之一。大力发展“安全、低毒、高效”的环保型农药,保持生态平衡,保障农业产品安全环保成为国家以及人民对农业的更新要求。从而,有机农药应运而生。有机农药中重要的一种腐殖酸类的农药作用更为突出,一方面,腐殖酸类农药产自大自然,并没有传统农药的毒副作用。同时,大自然有丰富无穷的资源,使得有机农药丰富广泛,是可持续发展的前提之一。另一方面,此类有机农药的经济效益可观,又无毒无害,所以深受现代农业好评。是发展前景大好的新型农药之一。 当然,要想农作物增产丰收,还需要一些促进农作物生产效率的有机农药。而这些增效方法可分为物理增效、化学增效、生物增效以及综合增效四类。物理增效,就是不改变农作物的分子,在农作物的细胞间进行各种性能的增效和提升。主要改善农作物的细胞通透性、渗透性和表面活性和粘着性等。化学增效,就是在分子间进行组合和作用,以达到改善农作物的生长形态的方法。生物增效,就是利用生物酶在农作物之间进行调整,进而增加农作物的生长效率。而综合增效就是利用以上各种方法,在不同要求下使用两个以上的增效方法对农作物进行增效生长,以达到增产增收的效果。 随着化学化工材料的不断发展,人们也在尝试将化学化工材料应用到生物菌剂中。在生物菌剂的应用构成中,研究在实验室内取得了较为明显的效果,但是当将这些研究完成的生物菌剂应用到农业生产的农田中,还是遇到了一些问题,因为农田环境对生物菌群的发展环境有所破坏,使得菌剂不能发挥在实验室中的效果。然而,当将化学化工材料与生物菌剂经过合理配比后,再应用到农业生产中,我们可喜的发现了生物菌剂的完美优势,从而完成了生物菌剂与化学化工材料的完美组合,对控制土壤中的农作物病原菌起到了显著的作用。 我国针对现代农业对农药的要求,通过农药企业在技术上进行创新和改革,以达到农业企业发展多元化。这也要求化学化工材料应用技术得到更为多元化以及多方面更为全面的研究,尤其是在现代农产品的生产方面,对化学化工材料的应用技术也要求更为系统和全面的研究和发展。现在,国家对农业化工材料应用和建筑化工材料应用越来越为重视,经过文章的深入分析,希望能对我国化学化工材料的应用和发展起到积极的影响。虽然现在我国的农药生产已经有了一百万吨的突破,但还是不能满足现代农业产业的需求,同时,进出口业务的发展,也使得化学化工材料的应用技术优势更为突出,在平稳中促进全国乃至全球化工化学材料的全面发展。 三、结语 在现代建筑业和新型农业的发展过程中,新型创新性化学化工材料得到了广泛的应用和重视,当然,在全球经济不断升温的今天,只着眼眼前的化学化工材料应用技术是远远不够的,我们还要不断的研究和实验,使化学化工材料的应用技术更为全面和多元化,应用到生产生活的各个领域,从而给我们的日常生活带来更为专业、健康的产品和服务。相信只要通过不断的追求和谨慎的研究,化学化工材料的应用技术一定会得到进一步的完善和升华。 作者简介 李俊闹(1994.1),女,云南昆明人,中南民族大学化学与材料科学学院2012级本科生,材料化学专业 材料化学论文:材料的制备及其光催化环境污染物降解的设计 摘 要: 通过水热法合成并使纳米粒子附着在表面,形成复合光催化剂,通过两种半导体材料之间的相互协同作用,提高复合材料的光催化性能及其光致稳定性。并通过XRD、TEM、XPS、FT-IR等表征方法对光催化剂进行分析;在可见光下以RhB (罗丹明B)和MB(亚甲基蓝)为目标污染物,高压汞灯为光源,评估复合光催化剂的性能,并运用XRD、红外、DRS等表征了其结构特征。通过实验可使学生初步了解纳米材料的基本知识,常用的表征分析方法,以及环境污染物降解处理方法。实验内容涵盖材料化学、环境化学、无机材料合成、仪器分析、光催化性能测试等方面。实验内容设置有助于培养学生的科研创造能力。 关键词: 环境化学 污染学习降解 随着全球对环境问题关注程度的日益提高,对从事环境研究人才的要求越来越高。 为了适应社会及经济发展的需求,培养理论实践相统一的应用复合型人才,要特别加强与重视实验教学。环境化学实验设计应反映新的科研成果,以提高学生的创新能力和科研能力,旨在使学生在实验教学中得到更好的综合能力训练。 近年来,半导体光催化技术在净化环境污染物领域的研究得到了广泛关注。因其独特的半导体能带结构和化学热稳定性,作为一种非金属型可见光光催化剂被应用于光催化领域,包括光解水制取氢气、光催化降解环境有机污染物和光催化合成等,引起国内外学者的广泛关注[1-2]。不仅廉价易得,而且其化学组成和能带结构可调控,因此成为光催化材料研究领域研究的热点。但是,单体材料仍然存在缺陷,为解决该问题,本文采用的复合改善单体的光催化性能。 1.实验部分 1. 1 试剂和仪器 2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪、三聚氰胺、乙腈、钒酸钠、硝酸银和亚甲基蓝(MB) (国药集团化学试剂有限公司);电子分析天平(北京赛多利斯仪器有限公司);Avatar360型FI-IR 光谱仪(美国Nicolet 公司);紫外可见分光光度计(岛津 UV-2450);X射线粉末衍射仪(D/max2500PC)。 1.2 光催化剂的制备 g-C3N4的合成: 称取一定量的2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪和乙腈放入反应釜中搅拌,然后加入三聚氰胺搅拌。将反应釜置于140℃烘箱中反应,反应结束后,反应釜自然冷却至室温。溶液离心分离,蒸馏水洗涤,干燥,所得粉末即为。 的合成: 将含有的水溶液超声后加入于25℃下搅拌。将准备好的NaVO・12HO水溶液逐滴加入上述溶液。搅拌反应后,溶液离心分离,蒸馏水洗涤,60℃干燥,所得粉末即。 1. 3 光催化降解实验方法 在可见光照射下,30℃条件下测量光催化材料的光催化性能。反应光源为模拟太阳光灯源。实验中,将光催化剂和MB (10 mg/L)或者RhB (10 mg/L)水溶液加入光催化反应玻璃瓶中,并通过循环水冷却消除热催化的影响。在光照之前,先将悬浮液在暗处磁力搅拌1 h,使MB (或RhB)染料与光催化剂混合均匀,达到物理吸附平衡。在光反应过程中,MB (或RhB)光催化剂溶液连续磁力搅拌,每5 min (或15 min)取悬浮液,离心去除光催化剂粒子,取上清液测试。使用岛津UV-2450分光光度计,通过测定最大吸收波长确定其浓度,MB (或RhB)的最大吸收波为664 nm (或553 nm)。根据朗伯-比尔定律,溶液的吸光度与浓度成正比,因此可用吸光度代替浓度计算去除率,以此为MB溶液的去除率。计算公式:降解率=(1-)×100%=(1-)×100%,其中C、C分别为光催化降解前后的浓度,A、A分别是降解前后的吸光度值。 2. 结果与讨论 经过XRD、IR、DRS表征发现,合成的为。光催化活性考察表明合成的具有较高的光催化降解活性。 学生在本实验过程中可以学习光催化剂的合成方法,巩固掌握称量固体、液体量取、催化剂洗涤等基本化学实验操作技能,并学习紫外可见分光光度计、红外光谱和DRS的操作方法。学习标准曲线建立的方法。材料的光催化活性最好,光照90 min后RhB的去除率达到85%,光催化降解速率常数最大,说明的存在能够显著提升基体的光催化降解性能。 3.结语 光催化技术已经在制氢、还原,污染物降解等多个领域具有广泛应用。半导体光催化剂是目前应用广泛的环境和能源保护功能性材料之一。本实验可以让学生了解环境污染物控制的新方法,使学生扎实环境化学基础知识的同时,能关注环境领域科技前沿信息, 将最新的科技知识融入基础知识学习中,提高自身的专业技能。 材料化学论文:材料化学教学内容存在的问题及改革趋势研究 摘 要:材料是社会现代化的物质基础与向导,是一切科学和技术发展必不可少的基石,是人类社会进步的里程碑。而材料化学是材料化学专业的基础课程和主干课程,是由材料科学与化学两大类学科交叉形成的。本文通过分析材料化学教学中存在的问题,针对材料科学学科特征和研究内容、任务,探讨了材料化学教学的改革趋势,希望能够提高材料化学教学质量,提高学生综合素质。 关键词:材料化学;教学问题;改革趋势 材料化学是材料化学专业的一门基础课程以及主干课程,是在化学学科、材料科学的相互交叉、渗透的过程中,形成、发展起来的,属于新兴的交叉、边缘学科。我们所采用的材料化学课程包括了晶体学基础、金属材料、有机高分子材料等等内容。材料化学的课程目的是为了使学生具有初步分析、解决材料中的化学问题的能力,通过该课程的学习,使学生熟悉材料的合成方法、表征手段,使学生掌握材料结构的基础理论,熟悉材料应用领域中的一系列知识,掌握材料性质与结构的关系等。并且为了培养学生的创新能力,通过对材料化学课程的系统学习,能够提高学生的综合素质。 1 材料化学教学中存在的问题 随着新材料、新技术、新理论等的出现,材料化学的快速发展要求教材不断更新,材料科学具有了新的生命力和发展前景。材料科学与工程技术日益融合,材料科学研究已经深入到源自尺度,发生了深刻的变化,并开拓了新的研究领域,如:微纳结构材料等等。并且材料化学是一门实践性很强的学科,作为教材,在日新月异发展的同时,需要具备基础性、前沿性和应用性特征。但是目前,教材对学科的原理、规律等难以阐明,缺乏较强的理化基础,根本无法适应学科的发展变化。一些大学毕业生就算具备很好的理论基础,也缺乏适应能力,后劲不足的缺点。对于材料化学研究的目的来说,教材具备应用型能够学以致用,目的明确;而教材具备前沿性,能够有利于学生较快地适应日后的科研工作,能够恰当地反映材料科学发展。随着科技的不断发展,新型材料的研发已经成了高科技中作为活跃的部分,从实验开发到工业应用,材料研究的周期大大缩短,因此,在材料化学的教材中,需要有意识的突出这一特征。另外,材料化学学科发展实践短,研究范围广,是一门新兴学科,课程参考教学资料少,存在本学科中的新理论、新技术不能及时充实到教材中的现象,对教材编著人员素质要求高,因此,材料化学课程教学内容要体现出与时俱进的理念,要进行很好的选取、改革和优化。 2 材料化学教学内容的改革趋势 2.1 材料化学课程教学内容的选取 在内容选取上,材料化学课程教学内容要根据两条原则。首先,材料化学课程教学的目标是“加强基础、突出应用、提高素质”,因此,要根据材料化学课程的研究内容和课程特征,处理好与其他学科的关系,材料化学专业的材料化学课程强调基础理论,适当地介绍一些传统材料,适当地加入一些内容,如:晶体理论、能带理论、热力学基础、金属结构近似模型等等。其中晶体理论包括晶体缺陷、X射线衍射基本原理、晶体结构对称性等等,不能有物没有理论,也不能有理论没有物理,并且还要适当的介绍一些新型功能材料结构、使用性能等。同时,还要突出其基础理论性,要与金属材料、高分子材料、无机非金属材料等联系起来又区别开来,突出材料合成条件、结构性能的关系。其次,要根据学校学科特点,遵循教学内容的选取原则,如:整体优化、精选内容、跟踪前沿等,根据教师的特长及科研成果,体现出课程内容的前沿性,实现课程内容的广度和深度,力求能够反映出当代材料化学新成就、新工艺等,让学生充分了解到材料化学发展趋势,如:纳米材料、能源材料等新材料,扩大学生的视野,培养学生的学习兴趣。 2.2 选取与优化材料化学课程内容的要求 首先,要了解化学在材料科学总的地位,熟悉材料化学的定义、材料类型、材料应用,了解与材料科学有关的期刊,了解新型材料的制备方法、功能、用途。材料化学结构理论要求掌握晶体结构的周期性、对称性概念与性质,主要包括点阵理论和晶体结构、原子结构等。要求要了解常见的对称元素系、疯子的几何构型等等,熟悉金属、离子化合物晶体,了解群的定义,常见分子点群,了解描述晶体结构的表达方法,掌握金属键能带理论、金属单质结构的近似模型,了解晶体学语言转变为化学语言等的方法,熟悉分子之间作用力等,了解不同化学元素等对材料性能的影响,了解不同材料的本质区别。材料化学合成原理与技术,要掌握材料制备技术,如:无定型材料的制备和晶体材料的制备等,熟悉无机材料制备基础理论,如:化学热力学、动力学等,熟悉高分析材料合成原理与方法。如:自由基聚合、高分子化学反应等。并且要熟悉晶体X射线衍射原理等等。其次,要加深理解各种传统材料结构决定性能的观点,熟悉几类重要材料,如:玻璃与陶瓷、聚合物等。另外,要熟悉纳米材料概念、技术等应用前景,了解光学功能材料、电性能材料等。 2.3 材料化学课程教学内容选取措施 一为了帮助学生顺利抵学习材料化学的基本原理,要重视由表入里、由浅入深的认知过程,处理好材料结构与性能、宏观与微观的关系。 二为了贯彻少而精、精而新、新而优的原则,在讲解课程基础知识的同时,要注重理论的连贯性,注意适当穿插新的研究成果,处理好课程内容更新与精选、更新与基础的关系,拓宽学生的知识面,注重其他课程和学科的渗透、促进作用。 三为了巩固学生学到的知识,要充分发挥例题习题的作用,使学生运用所学的知识去分析、解决问题。加强学生的练习,拓展并深化对基本概念、原理的理解,检查学生对课程内容的理解和掌握程度,提高其分析问题和解决问题的能力。 四为了训练学生演绎法和归纳法两种思维方式,要重视演绎法和归纳法的学习、运用,为化学理论提供一种思维体制,总结更新知识,培养学生观察、分析、推理等能力。 五为了提高学生的创新意识和综合素质,要注重理论联系实际,注重实验技能的训练,处理好理论教学与实验内容的关系,通过实验教学加深对原理的理解。 材料化学论文:建筑室内装饰装修材料化学污染及其防治对策 摘要:关于建筑装饰装修材料有害物限量,我国虽制定了系列标准及规范,但目前市场上的产品仍是鱼龙混杂,一般消费者很难鉴别这些材料或物品的环保程度,导致一些高污染的装饰装修材料、物品进入家庭,引发室内空气污染问题,危害居住者健康。 关键词:建筑装修;室内装修;室内污染;防治对策 一、建筑装修工程施工过程的特点 建筑装修工程指的是通过相应的施工操作,在原有的建筑物主体上添加一层装修层,实现建筑物的美观和整洁,提高建筑物业主的居住环境质量。在建筑装修工程施工过程之中,其主要是依托于建筑物的承重墙等结构主体的支持才能够进行相关的装修操作。而在装修的过程中,所使用的漆料和木板由于经过了相应的化学加工处理,很有可能含有甲醛等对人体有危害的气体,可能对人民群众的身体造成危害,在加工的过程之中,也有可能或产生粉尘,影响到人民群众的身体健康。 在建筑装修工程施工过程之中,由于建筑物的施工环境限制,整个建筑装修工程施工只能在一个有限的建筑物空间之内进行,这就很有可能发生建筑装修工程施工和其他建筑物施工过程的平行交叉施工,这就导致在建筑装修工程施工过程中会产生一些不安全的因素,导致一些质量问题的产生。与此同时,由于建筑物业主的具体要求不尽相同,这也就导致进行装修使用的过程中所要进行施工操作也不尽相同。除此之外,进行建筑装修工程施工的材料的类别也很多,这些材料所蕴含的各种物质可能造成对建筑物内部的污染的效果也各不相同,其可能含有的污染物的种类就具有甲醛、粉尘等物质。具体的说,就是在进行建筑装修工程施工的时候,建筑团队要选取不同的施工工艺来进行施工,在保证建筑物室内美观的基础上,保证室内的环境不受污染。 二、建筑装修材料中主要污染物及影响因素 1、涂料 目前室内装饰装修主要用到的有卫生间或阳台的防水涂料、内墙涂料和木器涂料。一般厨卫用的防水涂料主要两大类:聚氨酯类防水涂料和聚合物水泥基防水涂料,早期的聚氨酯类防水涂料因含有煤焦油或沥青,属于严重污染环境损害健康的产品,已经被淘汰,此外,聚氨酯防水涂料普遍使用的交联剂是莫卡(MOCA),也属于可疑致癌物,目前使用的新型聚氨酯类防水涂料为水固化型聚氨酯防水涂料以水为固化扩链剂,不需交联剂莫卡(MOCA),而且不含苯、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯酯等有害有毒溶剂,属于环保产品。另外,内墙涂料中以合成树脂乳胶漆为主,属水性涂料,内墙腻子的主要成分也属于无机成分,健康危害风险较低,但鉴于市场中很多淘汰工艺或禁用产品的盛行,需注意以下几点:第一、合成树脂乳胶漆属水性涂料,虽然环保性较溶剂型涂料高,但乳胶漆的添加助剂较多,注意表面活性剂、成膜助剂、防霉杀菌剂、防冻剂中是否含有禁用物质(烷基酚类、乙二醇醚和乙二醇酯、乙二醇)或强溶剂等;第二、内墙腻子主要为无机成分,严禁添加建筑胶(107、108、801、901胶水),以免带来化学污染;第三、防水涂料中目前使用的湿气固化聚氨酯防水涂料和聚合物水泥基防水涂料属环保型产品,严禁使用含煤焦油或含沥青的聚氨酯涂料。 2、胶黏剂 与涂料组成类似,胶黏剂也是以高分子材料为主料,配合各种固化剂、增塑剂、填料、溶剂、防腐剂、稳定剂和偶联剂等助剂配制而成。高分子材料有热塑性树脂、热固性树脂、合成橡胶、天然高分子物质等;溶剂有脂肪烃、酯类、醇类、酮类、卤代烃类、醚类等;增塑剂用的较多的是邻苯二甲酸酯类;固化剂种类有脂肪族多胺、芳香族多胺、芳环脂肪族多胺、脂环族多胺、低分子聚酰胺、有机酸酐、咪唑类等;颜填料则包括氧化铁红、氧化铁黄、云母氧化铁、三氧化二铬等。根据胶粘剂的原料组成,造成室内污染的成分主要来源于溶剂中的挥发性有机化合物、有毒固化剂与增塑剂以及其他助剂等。 3、氨气 氨气是室内装修污染的污染源之一,是一种具有强烈刺激性气味的气体。建筑物的混凝土外加剂会造成氨气污染,有的建筑单位为了缩短工期,使用了高碱混凝土,这些混凝土中含有大量的氨类物质,随着环境温度、湿度等的变化,这些物质会还原成氨气,并从墙体中缓慢释放,进而造成室内空气中氨的浓度不断增高。氨气对人体的主要危害在于它会削弱人体的免疫能力。氨气被人体吸入后,会与人体血液中的血红蛋白结合,进而破坏血红蛋白的输氧功能,长期大量吸入氨气会出现流泪、咽疼、声音嘶哑、咳嗽、痰中带血、胸闷和呼吸困难等一系列呼吸道疾病。 三、室内建筑装修危害的防止 1、严控建筑装修工程施工材料质量 施工团队在引进施工材料的时候,要仔细地审查材料的性能,并根据工程的具体需要进行装修材料的选取工作。因为,只有保证了建筑装修工程施工材料质量满足相应的质量检验标准,才能够保证建筑材料之中所蕴含的的有毒害物质的组分控制在一定的范围内,才能够保证建筑装修工程的室内环境控制达到相应的水平。需要通过这样的方式,以有效地保证建筑装修工程的室内环境。但是,截止目前为止,我国还没有形成一个监督管理严格,价格符合统一标准的建筑材料市场,这就导致很多质量并不符合国家相关规定的材料的流入。这就需要建筑团队组织相关的专业技术人员,进行对建筑材料的严格检查,确保建筑装修工程施工过程之中使用的建筑材料都是性价比高、绿色无污染、符合可持续发展原则的建筑装修施工材料。具体地来说,就要求施工团队仔细审查建筑装修材料的规格性能、建筑装修材料的环保性能。针对目前越来越严重的环境污染问题,建筑团队在进行建筑材料选取的时候,必须严格遵守《民用建筑室内环境污染控制规范》的相关规定,使用绿色无污染的建筑物装修材料。在建筑装修工程施工过程之中,如果建筑团队想要更改施工的建筑装修材料,必须要申报监督管理部门,经过认可之后才能够更改建筑装修施工材料。 2、简化装修模式,增添绿色植物 家居装修应以实用、简约为主,过度装修会引发污染的“叠加效应”。绿色植物可起到净化室内空气的作用,比如芦荟、常春藤、龙舌兰、月季和玫瑰等,这些植物可吸收室内装修产生的有害物质。 3、进行必要的室内环境检测和空气处理 室内污染,其实是化学污染,所以,不能简单地凭气味感觉来判断,必须借助于专业设备由专业人员进行分析处理。装修后的房屋不要急于入住,应该先找室内环境监测部门进行检测,听取专家的意见,选择合适的入住时间。 4、建立健全相关的法律法规 通过立法的方式可使室内装修污染物的防治控制有法可依、有章可循。应从源头抓起,政府部门要加强装饰、装修材料质量标准的细化工作,各级质量技术监督部门应将建筑材料的环保性能作为一项重要内容,并加对大建筑材料违法行为的惩处力度。各级的工商、质量技术管理监督部门应加大联合执法的力度,在流通领域开展有效的监督管理。 结束语 室内装修造成的室内空气污染及其防治措施是一个常新的研究课题,室内装饰污染的防治应以事前控制为主,事后处理为辅,双管并重,双管齐下。通过施工团队和质量监督单位的共同努力,实现建筑装修环境的有效提升,保证人民群众不受装修污染的干扰。 材料化学论文:墙体涂层材料中化学成分的检测与分析 [摘 要]采用红外光谱、气质联用仪对一种涂料的化学成分进行检测分析,对涂料的红外光谱进行解析、综合定性,并用气质联用数据进行验证,确定出涂料的溶剂及基料。 [关键词]涂料;溶剂;红外光谱;气质联用;分析 随着现代生活水平的不断提高,对居室进行不同程度的装修在城市居民中已成为一种趋势。在装修中必然要用到大量的油漆和涂料,由此带来的室内空气污染问题也日益突出,尤其是涂料中挥发性有机化合物在室内不断释放,会引起不良建筑物综合征,其对健康的影响已引起了人们的极大关注。挥发性有机化合物主要存在于涂料的溶剂中,因此关注涂料溶剂成分就显得势在必行。 1 实验部分 1.1 实验仪器、设备及溶剂 分析采用Bruker公司的TENSOR27傅立叶变换红外光谱仪;HP6890GC-5975BMS型气相色谱-质谱联用仪(Angilent公司);上海安亭科学仪器厂80-28型离心机;甲醇:天津市科密欧化学试剂有限公司,分析纯;二甲苯:天津市科密欧化学试剂有限公司,分析纯。 1.2 实验内容 1.2.1溶剂的鉴定 由于样品是液状涂料,考虑到其中含有一定量的溶剂或水,先对样品进行蒸馏,在圆底烧瓶中放入23.0g涂料样品,采用常压蒸馏装置,用电热套加热,缓慢升温,当外部温度计达到140℃时开始有无色液体馏出,该液体有芳香烃的气味,蒸馏得到的馏分共重7.3g,计算可知溶剂所占比例为31.7%。 蒸馏出的溶剂先进行有无水测试,结果显示溶剂中不含水。将溶剂的原样涂在干净、平整、透明的NaCl晶片上,做红外光谱,如图1所示。 图1所示的红外光谱反映该溶剂是一个混合溶剂,3030cm-1和1606cm-1分别为苯环的C-H伸缩振动和C=C伸缩振动,说明有芳香烃化合物;1377cm-1是-CH3对称变形震动峰,是-CH3的特征吸收峰,900~650cm-1有芳基的3种取代类型的数据,说明溶剂中可能含有领、间及对位3种二甲苯。1241cm-1为羰基的伸缩振动峰,说明溶剂中可能含有酸类或脂类。 为了证实溶剂的成分,采用GC-MS分析方法进行验证。GC条件:IIP-5MS5%PhenglMethySikloxane型弹性石英毛细管柱(30.0m×250um×0.25um),模式为恒定流量,初始流量为0.8ml/min,额定初始压力为55.227KPa,平均速率为34cm/sec,分流进样,分流比为125:1,分流流量81.1ml/min,进样口温度230℃。升温程序:初始温度40℃,保持2min,以2℃/min升至50℃,保持3min,再以2℃/min升至75℃,保持3min,再以2℃/min升至100℃,保持3min。进样量0.2ul。MS条件:EI源,离子源温度230℃;接口温度280℃;电子能量69.922EV;倍增器电压1152V;四级杆温度150℃;溶剂延迟0min;扫描范围30~400amu。按照上述实验方法对样品进行分析,获得了涂料溶剂成分的总离子流图,如图2所示。通过G1701BA化学工作站数据处理,检索NIST05谱库,确定样品的组成;采用面积归一化法计算出各组分的相对百分含量。 经NIST05普库检索,共鉴定出6种化合物,结果见表1。GC-MS分析结果证实溶剂系统由甲苯、二甲苯、乙苯、乙酸丁酯等组成,证实了红外光谱图的分析结果。 1.2.2成膜物的鉴定 在离心管中装入涂料约1g,用二甲苯溶解,溶解的涂料做离心分离,将第一次离心得到的上层清液倒入干净的锥形瓶中待用。取下层浑浊液用二甲苯洗涤重复离心6~8次,始终无沉淀出现,说明该涂料无无机涂料,开始的浑浊为未溶解的涂料样品。将锥形瓶中的上层清液在红外灯下浓缩至少量,用甲醇做沉淀剂,得到成膜物的沉淀,过滤,洗涤,将沉淀烘干至恒重,称量得到0.58g。计算得成膜物的质量分数58%。将烘干的成膜物做红外光谱图,如图3.该谱图与红外标准图对照[4],可知该成分为短油醇酸树脂。1730cm-1、1602cm-1、1581cm-1、1283cm-1和741cm-1为醇酸树脂的特征吸收峰,其中1602-1和1581cm-1为弱的双吸收峰。 由此粗略判断该涂料为醇酸树脂涂料,但考虑到氨基树脂(由尿素或三聚氰胺与醛缩聚而成)和醇酸树脂可以混合成氨基树脂涂料,检查谱图中并无氨基树脂的特征值1552cm-1和815cm-1及908cm-1或849cm-1或826cm-1[5],所以可以判断该涂料为醇酸树脂涂料。 2 结论 该醇酸涂料的成膜物为短油醇酸树脂,溶剂为甲苯、二甲苯及乙苯等毒性较大的挥发性化合物。挥发性有机化合物(volatileorganiccompoubds,VOC)常见的有脂肪烃混合物、萜烯类、芳香烃类、醇类、酮类、醚类、醚醇类等,是造成室内空气污染的主要原因之一。有机溶剂大多挥发性有机化合物,装饰装修材料中的有机溶剂挥发到空气中污染空气后,可直接对人体造成各种严重损害,甚至中毒死亡。该涂料中的挥发性VOC比重较大不能用于室内装修。 材料化学论文:CeO2改性锂离子电池正极材料LiMn2O4的合成和电化学性能研究 [摘 要]采用高温固相法合成了锂离子电池正极材料LiMn2O4,并采用溶胶凝胶法在其表面进行了CeO2包覆。用XRD、SEM和循环测试分别对包覆后粉体的晶体结构、形貌和电化学性能进行了研究。结果表明:通过LiMn2O4表面包覆CeO2,其电化学性能得到显著提高。综合分析,当LiMn2O4表面包覆CeO2为3.0%时,其综合电化学性能最优,首次放电容量可达120.9mAh/g,在20周循环后容量保持率仍为94.0%。 [关键词]锂离子电池;正极材料;CeO2包覆;LiMn2O4;性能 0 引言 目前对于尖晶石型LiMn2O4作为锂离子电池正极材料的研究较多,主要因为其具有无毒、价格低廉、安全性高等特点。但是尖晶石型LiMn2O4在充放电过程中会发生锰在电解液中的溶解[1],造成在反复的充放电过程中有明显的容量衰减现象,大大降低了电池的比容量及循环寿命。国内外研究表明,表面包覆可以有效地改善锂离子电池正极材料的性能。当前,包覆物质主要有C、CaF2、TiO2、Al2O3、Li3PO4[2~5]等。本文通过CeO2表面包覆LiMn2O4,研究不同CeO2包覆量LiMn2O4的结构、形貌、包覆量及电化学性能,分析不同CeO2包覆量LiMn2O4的循环性能。 1 实验 1.1 CeO2改性LiMn2O4的合成 采用高温固相法合成LiMn2O4,将摩尔比为1.05:4的Li2CO3(分析纯)和电解MnO2(分析纯)混合均匀,在800℃条件温度下保温9小时,冷却到室温,得到LiMn2O4正极材料。用合成的LiMn2O4正极材料作为包覆目标,Ce(NO3)2・6H2O(分析纯)为包覆原料,制备包覆量为1.0%,3.0%,5.0% CeO2的正极材料。分别取计量比的Ce(NO3)2・6H2O溶于去离子水中,搅拌溶解后,加入一定量的柠檬酸溶解。再取2.0g的LiMn2O4加入到混合溶液中,在75~85℃下搅拌至水分蒸发呈凝胶状。将凝胶在100℃下真空干燥8h,再在750℃下热处理6h,得到包覆量为1.0%,3.0%,5.0% CeO2的LiMn2O4正极材料。 1.2 电池制备 将制备的正极材料与乙炔黑、聚四氟乙烯按70:15:15的物质量比均匀混合,配制成锂离子电池的正极,用锂片做负极, 隔膜为Celgard 2300,采用1mol/L的LiClO4/PC(碳酸丙烯酯)+DMC(碳酸二甲酯)+EMC(碳酸甲乙酯)(体积比为1:1:1)做为电解液,在德国M.Braun公司生产的LAB Master氩气手套箱内组装成双电极试验模拟电池。 1.3 材料结构分析及电化学性能测试 采用日本理学D max-RD12kw旋转阳极衍射仪进行XRD分析材料的微观结构,测试条件:CuKα辐射,40kV管电压,100mA管电流,扫速为8°/min;采用JSM-6390LA扫描电子显微镜分析材料形貌。电池组装完毕静置放置10h后,在室温下,采用CT2001A Land电池测试仪进行恒流充放电测试。以0.1C倍率进行恒流充放电测试,充放电区间为2.8~4.4V。 2 结论分析 2.1 LiMn2O4/ CeO2正极材料结构 由图1可知,当CeO2包覆量达到3.0%后,LiMn2O4的XRD图谱出现了CeO2的杂峰;随着包覆量达到3.0%,该衍射峰变得更强。但包覆后,LiMn2O4的晶格常数并没有明显的变化,说明CeO2在LiMn2O4颗粒表面是作为一个独立相存在的。 通过未包覆和包覆3.0%CeO2的LiMn2O4的SEM图可知,采用高温固相合成法制备的LiMn2O4颗粒尺寸主要在2~6μm之间,而包覆3.0%CeO2的LiMn2O4颗粒尺寸主要集中在3~5μm之间,其均匀度明显优于未包覆的LiMn2O4,有益于锂离子的脱嵌。未包覆材料的LiMn2O4单晶颗粒形成完整,单个颗粒呈现立方结构;表面包覆3.0%CeO2的LiMn2O4,样品颗粒均匀性较好,表面较为光滑,颗粒之间存在明显的边界,没有较大的团聚现象发生。 2.2 电化学性能 图2是包覆0、1.0%、3.0%、5.0% CeO2的LiMn2O4在室温条件下的首次充放电曲线。从图中可以看出,未包覆的LiMn2O4首次放电容量为125.0mAh/g,比包覆CeO2的LiMn2O4首次放电容量要高,这可能是包覆后材料未完全活化的原因。随着CeO2包覆量的增加,材料的首次放电容量有所减小,但减小幅度不大。当CeO2的包覆量为3.0%时,其首次放电容量显著减小。 图3是包覆0、1.0%、3.0%、5.0%CeO2的LiMn2O4在0.1C放电倍率下的循环性能。从图中可以看出,在室温下充放电20周后,未包覆的LiMn2O4容量衰减最快,为初始容量的81.3%。当CeO2包覆量从0增加到3.0%时,LiMn2O4的放电容量降低的幅度较小,但循环能力明显提高。当包覆量为3.0%时,其具有最佳的电化学性能,首次放电容量可达到120.9mAh/g,循环20周后容量保持率可达到94.0%。尽管包覆量为5.0%的试样也表现出较好的循环能力,但包覆较多的CeO2使得离子通过CeO2和LiMn2O4界面的阻力增大,使得其放电容量较低。综合考虑,CeO2最佳的包覆量为3.0%。 3 结论 (1)随着CeO2包覆量的增加,LiMn2O4的放电容量虽逐渐降低,但幅度较小,其循环能力明显提高,说明LiMn2O4表面包覆CeO2可显著提高它的电化学性能。 (2)综合考虑不同CeO2包覆量LiMn2O4的首次放电容量和循环性能,当CeO2表面包覆量为3.0%时,其具有最优的电化学性能,首次放电容量可达121.1mAh/g,在20周循环后容量保持率仍为94.0%。 作者简介:吕斌(1987―― ),男,陕西咸阳,助理工程师,主要从事锂离子电池正极材料研究。 材料化学论文:金属材料化学成分的仪器分析方法概述 [摘 要]金属材料化学成分的含量及形态决定着金属的性能,准确分析金属材料的化学成分对鉴别材料性能及用途起着重要作用。利用传统化学法进行成分分析存在着过程复杂、效率低下的缺点,本文主要介绍紫外可见分光光度法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、原子发射光谱法、X射线荧光光谱法等常见仪器分析方法在金属材料化学成分分析中的应用。 [关键词]金属材料,化学成本,仪器分析 金属材料的化学成分是决定材料性能和质量的重要因素,现行国家、行业标准对绝大多数的金属材料都规定了其必须保证的化学成分,有的甚至作为质量、品种的指标。金属材料的化学成分分析依据分析原理和分析条件不同,分为化学法和仪器法。化学法主要根据金属成分的化学反应来确定金属材料的组成成分,这种方法能够准确定性及定量分析金属化学成分,但存在着试剂消耗量大、过程复杂、效率低下的缺点。仪器分析法则根据元素的的光学、电学等化学性质,利用分析设备为依托,准确快速地实现成分分析。随着仪器分析学科的发展和越来越多先进分析设备的问世,紫外可见分光光度法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、原子发射光谱法以及X射线荧光光谱法等仪器分析方法在金属材料分析领域应用越来越成熟。 一、 紫外可见分光光度法 分光光度法的原理是利用重金属与显色剂发生络合反应,生成有色的分子团,反应后溶液的颜色深浅与浓度成正比。在特定的波长下与标准样品比色检测。目前分光光度分析主要有两种,一种是利用物质本身对紫外及可见光的吸收进行测定,另一种是生成有色化合物,即“显色”,然后测定。虽然不少无机离子在紫外和可见区都有吸收,但因一般强度较弱,所以直接用于分析的较少。加入显色剂使待测物转化为紫外和可见光区有吸收的化合物来进行光度测定,是目前金属材料分光光度分析方法最广泛的手段。通过分光光度法,可测定金属材料中的Mn、P、Si、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti、V、Al、W、Nb、Mg等化学成分。与传统化学法相比,紫外可见分光光度法具有灵敏度高,仪器设备操作简单,操作便捷、快速的有点,能够广泛应用在各种金属材料的化学成分分析中,但是相比较于化学法以及其他仪器分析方法,存在着样品需要显色处理、准确度不高的不足。 二、 原子吸收光谱法 原子吸收光谱法是20世纪50年代创立起来的一种新型仪器分析方法,依据金属材料中被分析的目标元素能够吸收特定波长的特征谱线,根据特定元素对光吸收量的多少从而利用朗博比尔定律去进行定量分析,实现金属材料中元素含量的分析。该种方法能够实现金属材料中70多种微量元素的成分分析。分析灵敏度根据原子化方式的不同有所不同,火焰原子吸收光谱法测定的金属材料相对灵敏度为1.0×10-8~1.0×10-10g・mL-1,非火焰原子吸收分光光度法的绝对灵敏度为1.0×10-12~1.0×10-14g。原子吸收光谱法作为一种成熟且应用广泛的分析方法,应用在金属材料化学分析领域具有不可替代的优点:首先,该方法分析范围广,能够分析金属材料中70多种主次微含量的元素;其次,原子吸收光谱法采用的是锐线光源,减少了目标元素之外的其他元素光谱干扰,有利于得到更为准确的分析结果,测定微、痕量元素的相对误差可达0.1%~0.5%,这点在基体复杂的金属材料分析中尤为明显;再次,该方法具有良好的稳定性和重现性,精密度好,一般的仪器分析结果相对标准偏差为1%~2%,性能好的仪器可达0.1%~0.5%。第四,该方法分析的速度快,分析一个样品只需要数十秒至几分钟。基于以上优点,该方法已经成为金属材料化学成分分析的主要手段。但是该法也存在每次测试只能分析一个目标元素,分析多元素时样品用量大,以及只能分析液体样品,金属材料需要化学前处理的不足。 三、原子荧光光谱法 原子荧光光谱法是1964年以后发展起来的,是通过测量待测元素的原子蒸汽在特定频率能激以下所产生的荧光发射强度,以此来测定待测元素含量的方法。原子荧光主要有5种基本类型:共振荧光、直跃线荧光、阶跃线荧光、敏化荧光和多光子荧光。大部分仪器分析工作时使用的是共振荧光因其跃迁的概率最大且普通线光源即可获得相当高的辐射密度。原子荧光光谱法在金属材料化学分析中应用最成功的是金属材料中易形成气态氢化物的As、Sb、Bi、Se、Ge、Pb、Sn、Te和Hg等8种元素的痕量分析,到20世纪末,又增加了Cd和Zn两种元素。目前有些国家标准中已经将原子荧光光谱法指定为金属材料中个别元素分析的标准方法。原子荧光光谱法分析金属材料,具备以下几个方面的优点:1、分析元素能够与可能引起干扰的样品基体分离,消除干扰;2、与溶液直接喷雾进样相比,氢化物法能够将待测元素充分预富集,进样效率接近100%;3、连续氢化物发生装置易于实现自动化;4、不同价态的氢化物发生条件不同,可进行金属材料中痕量元素的价态分析。但是基于原子荧光光谱法的原理,能够形成气态氢化物的元素有限,所以原子荧光光谱法仅能够实现金属材料中部分元素的分析,而不能实现所有成分元素的测定,存在一定的局限性。 四、原子发射光谱法 原子发射光谱法与原子吸收光谱法相辅相成,是金属材料中无机元素定性和定量分析的主要手段。分析的原理是依据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线,对元素进行定性和定量分析。该方法分析目前最主要的仪器为ICP-AES,此类仪器可实现70多个元素的微量、痕量分析。与原子吸收光谱法不同,使用该仪器分析方法分析金属材料时,一个样品一经激发,样品中各元素都各自发射出其特征谱线,从而可以实现一个金属材料样品同时测定其中的多个元素含量。使用原子发射光谱法分析的试样,大多数不需经过化学处理就可分析,且固体、液体试样均可直接分析,若用光电直读光谱仪,还可在几分钟内同时做几十个元素的定量测定。对于批量金属材料的分析,体现出了快速和样品使用量较少的优点。原子发射光谱法的仪器大多都具备检出限低,稳定性及重现性好的优点,但也存在一定的不足,在金属材料分析中,由于各个元素的发射谱线众多,各个目标元素有时会出现相互干扰的情况,影响结果准确性;分析金属材料中主元素含量时,由于含量过高,分析的准确性会变差;该类仪器分析方法,只能分析金属材料中的元素含量,而不能分析金属材料中的化合物含量或者元素的形态;虽然缺点明显,但是原子发射光谱法还是以其无法比拟的优点赢得众多金属材料化学成分分析者的欢迎,成为金属材料化学分析的首选手段。 五、结语 使用仪器分析方法进行金属材料的化学成分分析,每种方法适用的样品类型以及分析的目标不一致,优缺点明显。如何根据金属材料的性质以及分析的目标选取适当经济的分析方法,才是做好金属材料化学分析的关键。随着化学分析技术的进步以及仪器性能的不断提高,仪器分析手段将会更加广泛地应用到金属材料化学分析中。 材料化学论文:基于晶体学的材料化学课程教学 【摘 要】材料化学是从化学的角度研究金属、非金属等多种材料的科学,课程内容涉及面广。以晶体学为主线的材料化学课程教学,通过对材料结构的解析和比较使学生明确各类材料在合成、性能和应用方面的异同,体现了基础理论和应用的结合。 【关键词】晶体学;材料化学;课程模块 现代科学技术赖以发展的各种材料主要以固态形式存在。按照基本粒子排列的有序程度,固态物质可以分为晶态、非晶态和准晶态。鉴于大多数材料只存在于晶态之中且晶态材料具有特殊的规则性,在近代自然科学体系中,通过晶态获得微观立体结构信息已成为极其重要的研究渠道。因此,晶体学是材料科学发展的重要支柱。 材料化学是材料科学的重要分支,是一门研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用的科学[1-2]。在材料化学的课程学习中,对于材料结构的认识尤为重要[3]。本文结合本科教学实践,分析了《材料化学》课程的特点和存在的问题,阐述了以晶体学为主线的课程设计及教学方法。 1 《材料化学》课程的特点及存在的问题 首先,《材料化学》是材料类专业的重要专业基础课,课程内容多,涵盖了材料的制备、结构、性能及应用。从所涉及的材料来看,包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料、纳米材料、功能材料等。这就要求《材料化学》授课教师的知识面广,在内容组织上不仅能体现不同材料各自的特点,还要强调它们之间的联系。 其次,不同于《无机化学》等课程,作为一个较新的学科和课程,《材料化学》不具备经典、权威教材。目前,各大出版社的《材料化学》教材内容各不相同,有些甚至差别较大。此外,新材料的开发、传统材料的升级一直是研究热点。因此,材料相关的理论和知识日新月异。如何将新技术、新成果引入到《材料化学》课程中,做到知识与时俱进,是课程教学中面临的一个重要问题。 2 以晶体学为主线的《材料化学》课程教学 2.1 课程内容模块化 按照材料化学专业培养目标及山东科技大学人才培养的特点,材料化学课程选用李奇教授编写的《材料化学》作为教材。根据对本课程的理解,以晶体学基本原理为主线,将课程内容进行模块化整合,分为背景模块、晶体学原理模块、金属材料模块、无机非金属材料模块、高分子材料模块和学科前景模块。 2.2 课程设计及教学方法 背景模块主要介绍材料化学课程在材料科学中的地位、材料化学课程内容、学习目的及学习方法,结合实际例子(如摔不碎的纳米陶瓷刀,“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”――金属玻璃等)激发学生对课程的兴趣。 晶体学原理模块中以晶体的周期性和对称性为教学重点,结合宏观实例解释微观的概念和原理。鉴于晶体学原理模块内容较为抽象,在教学过程中采用多媒体与模型(主要是球棍模型)相结合的方式,通过对比教学加强学生对基本概念和原理的掌握。从晶体与非晶体的异同入手引出晶体的周期性和对称性,从晶棱、晶面和晶胞三个层次分析晶体的特点,结合X射线衍射完整讲解晶体学知识,引导学生构建完整的晶体学理论框架。 在学习晶体学知识的基础上,金属材料模块、无机非金属材料模块和高分子材料模块分别从三大类材料各自的结构出发结合制备方法引出材料的性能及应用。在金属材料模块的教学中,结合前期《无机化学》中有关金属晶体的知识,引出“等径圆球密堆积”的模型,从而分析金属单质一维、二维和三维密堆积的基本形式。为了使学生更好的理解二维密堆积中四面体空隙和八面体空隙的产生,在教学中将学生分成若干小组,每组发放一定数量的乒乓球(代表金属单质原子),请学生动手排出密堆积的形式。另外,准备已组合好的模型,让学生从不同角度观察二维密堆积,查找四面体空隙和八面体空隙的位置。通过二维密堆积的详细讲解和学生的动手组装,使学生更好的理解密堆积,为后续金属单质的三维密堆积和合金结构的学习打下良好的基础。 在金属材料中除了金属晶体之外,还涉及到准晶这一特殊的结构。与晶体的长程有序不同,准晶具有长程准周期性平移序和非晶体学旋转对称性。这部分的教学中着重强调准晶与晶体在结构上的不同,并由此引出其制备和性能的特殊性。 在无机非金属材料模块的教学中,引导学生从比较离子晶体与金属晶体的结构区别入手,结合球棍模型的组装,使学生掌握离子晶体结构的解析方法。着重强调离子晶体结构分析中以往学生经常出现的错误。例如氯化铯(CsCl)晶体的解析,学生在根据晶体结构示意图(图1)进行分析时往往得出其为体心立方结构,但实际上CsCl晶体应该是简单立方结构。该错误的出现是因为学生并未掌握离子晶体结构分析要点。在离子晶体的结构解析中,应首先分析负离子(或正离子)的排列方式,然后查找正离子(或负离子)的位置及其占据的空隙类型,最后分析正负离子的配位数以及每个晶胞中所含正负离子个数。只有按照这样的分析方式才能正确得出晶体结构。在学生熟悉无机材料典型的晶体结构后,引出无机材料的经典制备方法,并比较各种方法间的差异,由此得出材料的性能和应用。在晶态无机材料的教学中,穿插近代科研中比较热门的碳材料(如碳纳米管、石墨烯等)和分子筛材料,分析这些材料的特殊结构及由此衍生出的特殊性质和应用。例如,分子筛材料特殊的孔道结构使其具有择形催化性能并在石油化工领域中有着非常重要的应用。 另一方面,在无机非金属材料中还涉及到非晶态材料。教学过程中通过晶体结构的周期性和对称性,引出非晶态材料(如玻璃等)的结构特点,注重新兴非晶态材料(如金属玻璃)的合成及性能。 在高分子材料模块的教学中,引导学生总结高分子与小分子在结构上的差异,引出高分子的晶态、非晶态、液晶态和取向态。结合偏光显微镜对球晶的观察,使学生进一步明确晶态高分子与金属晶体、离子晶体等的区别。通过高分子材料的晶态没有小分子完善,而其非晶态的有序性却高于非晶态小分子,引出高分子材料具有小分子所不具备的特殊性能和应用。 在前景展望模块,主要从化学的角度针对材料的发展进行分析,使学生认识到材料的特殊魅力。结合材料化学的发展前沿,提高学生对材料学科今后发展趋势的认识,为学生成为材料专业技术人才奠定坚实的基础。 3 结语在材料化学课程教学中,以晶体学为主线将金属材料、无机非金属材料和高分子材料串联在一起。采用比较式教学、多媒体和模型相结合的教学手段,加深学生对材料结构、制备、性能和应用的理解和认识,提升学生分析解决问题的能力。
工程化学论文:在工程化学中实施工程教育的探索 摘要:由于我国科技的不断进步及发展,新综合学科也在不断的涌现。化学科学更是广泛的和生物学、土建学、采矿学等学科进行了相互的渗透。现今社会竞争的优秀就是对人才的竞争,而现今社会对于人才的要求就是基础知识要扎实,知识面要宽广,并且全面发展的人员,也需要可以灵活运用所学知识及勇于创新的人才。工程技术的人员,不但要求其拥有专业的技能,还需要在面临实际问题时可以综合多方面的知识来解决。本文就对在工程化学中实施工程教育的教学情况进行分析和探索。 关键词:工程化学;工程教育;探索 工程化学就是在普通化学的课程教学中不断完善及改革的成果,是我国高等院校中对于非化学工程技术专业学生开设的一门必修课。它设置的目的就是为了在学生有限的学习时间内,把化学中的基础知识、基础原理、基础技能及和化学专业相关部分的交叉学科信息。由于工程化学的授课对象是非化学专业的学生,所以我们就要根据其专业特点,更新教学的观念,对于传统教学的模式进行改革,在工程教育教学的内容、教学的方法和教学的手段进行积极的探索,以适应现在社会对于工程化学教学的新体系。 一、化学工程在工程教育改革的探索 工程教育模式改革指在培养学生系统工程技术能力,尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力,以及较强的自学、组织沟通和协调能力。因此,课程体系的建设要突出课程之间的关联性,这就必须打破教师单打独斗的传统教学方法。 1、化工优秀课程团队的组织与教师团队建设 优秀课程团队由化工热力学、传递过程原理、化学反应工程、分离工程、化学工艺学、化工设计6门课程组成,构成了化学工程与工艺优秀专业课的主体。化工设计以其他五门课程为基础,对提高学生分析问题、解决问题的综合工程能力起到非常重要的作用。 2、加入课程专业的前沿知识,加强学生的求知欲 在工程化学的课程教学的过程中要加入其专业的前沿知识,是把教师在科学研究中积累的新知识融入到工程化学课程教学当中。这不但能够开阔学生们的视野,拓展学生的思维,还可以激发学生们的创新意识以及科研的兴趣,只有这样才能提高学生们在学习工程化学中的动力。比如,在对医学专业的学生进行讲解分散的时候,引入“纳米磁性药物”这样前沿的知识,指出了把磁性的药物注射到人体的血管中,就可以在磁场的指引下正确的到达人体病变的部位,这就可以避免口服的药物在消化中不能充分的分解,又可以预防药物在病人治疗过程中起到的副作用。实际的教学表明,对于专业的前沿知识进行引进不但可以使学生可以充分的掌握理论的知识,还可以激发学生们对于科研兴趣及求知欲。 3、采用讲授与多种教学形式相结合的原则 “教师讲、学生听”的传统教学方法在传道,授业,解惑中起着重要作用。但这种“灌输式”教学方法加重了教师的主导地位而忽略了学生的主体地位,学生被动的跟着老师的思路学习,以老师的理解方式去理解问题。对于从未遇到的问题,茫然不知所措,缺乏逻辑推理能力和创新能力。学生走出校园,走向社会,不是结束了学习,而是一边学习一边工作。此时学生的自学能力和创新能力显得非常重要。因此,在工程化学的教学过程中,由传统的讲授式教学方法式个体学习转化为团队合作。增强团队合作意识,分工明确。改变得分方式变为“抢分”,增加学生的主动学习意识,做到“我的地盘我做主”。 在授课过程中,对于部分章节的学习,可以开展团队讨论式、启发式和参与式教学,建立新型的教与学的互动机制,充分调动学生学习研究的积极性,引导养成接受知识、发现知识、应用知识、探索新知识的习惯。在课堂讨论中,通过师生、学生之间的对话与交流,有助于增强学生的自信心和提高语言表达能力,也使学生自学知识的科学性和系统性得以保证;在启发式教学中,学生通过学习和对问题的钻研,从中学会自学方法,这对学生在今后工作中不断地主动学习新知识,提高分析问题和解决问题能力,提高自身的业务素质和工作能力将有很大的帮助;通过参与式教学的学习,学生的主体地位得到了充分体现,学生的想法也和老师的思路有了更多的碰撞,学生学会了多方面思考问题,解决问题,这对学生走向社会,多角度,多方面分析解决问题,提供了很好的锻炼过程挥出各自最大的优势。 4、融入科研成果,教学科研相互促进 高校教师可利用自身的研究成果为课程内容不断注入活力,自身经历的研究,会常讲常新,还会激发研究的灵感,使教材中的理论得以体现,两者相辅相成。因此,只有教师自身科研水平提高了,才能在教学中向学生渗透科学的思维方法,介绍先进的科研理念,使课程具有先进性、时代感,充分提高学生的科学素质和创新能力。例如,在介绍配合物的内容时融入笔者在配合物方面的调查和研究成果,使学生意识到仿酶配合物的合成可以更深入地了解人体当中活性酶的作用机制,从而激发了学生强烈的求知欲。如果教师在某些方面没有条件开展相关实验,也可以检索大量国内外的研究与改革动态,查阅文献资料反复研讨,形成工程化学基础理论的辅助性资料,丰富讲课内容,另外,鼓励学生加入到教师的科研团队中,开展少量简单的科研活动,不失为是培养学生学习,研究探索和创新能力的一条主要途径。 5、强化学生运用知识的能力 知识是学无止境的,学习知识正是为了运用知识,只有把所学的知识运用起来,才算学到了知识,否则便成了死知识。而运用所学的知识去解决问题的能力是可以学会的,这也是发挥创造力的关键。这种能力主要体现在能够根据某些信息有针对性地调动所学的知识,并作出科学的思考和分析;能够运用自己学过的知识来推理和解决某些问题;能够结合所学知识及生活经验,辩证的、唯物的发现现象的本质和规律。学会运用知识也是学生走向社会,立足社会所需要的一项重要技能。 二、建立适合工程理念的考核制度 正确、公平、合理且科学有效的考核制度对本专业的健康发展起着至关重要的作用,它应当是对教学效果做出真实和客观的评价,同时有利于提高学生学习的积极性和主动性。现行的课程考核方法主要是通过期中和期末考试成绩来评定,它能在一定程度上反映学生掌握知识的程度以及教师上课的教学效果,但不能很好地促进学生学习的主动性。部分学生比较反感现行的考核制度,这是因为现行的考核方法存在比较单一、部分学生在学习上投机取巧也能获得高分而影响其他学生学习的积极性、不能全面反应学生的综合应用能力等问题。工程教学模式以能力培养为目标,其主要培养的是学生的理论知识、职业技能、人际交流等方面,评价方法则应侧重能力的考核,能力本位的教学观贯穿课程设置和教学实践的全过程。我们进行教改,其目的是提高学生的工程实际能力,因此我们的考核将使用过程能力评测替代以往单一的成绩评定。 结束语 综上所述,以上是笔者在工程化学的教学中积累的一些经验和看法。近几年来,笔者对于学生不同的情况和各学科不同的特点进行了不断的探索,收到比较良好的教学效果。但是,对与教学的方法认识及探索是需要不断完善和创新的,这就需要学校以及教师投入更多精力去进行实践及完善,也是需要在校的大学生们进行积极的参与。只有这样才能在未来的工程化学的教学过程中,取得更加良好的效果。 工程化学论文:以工程化素质培养为导向的应用化学专业教学改革研究 摘要:工程化是应用化学专业毕业生应具备的基本素质。以许昌学院应用化学专业教学实际为例,通过分析传统教学模式存在的问题,从创新培养方案、灵活师资培养、案例法教学、实践教学改革等四个方面论述了培养学生工程化素质的教学改革。 关键词:工程化素质;培养;应用化学;教学改革 应用化学专业是以化学学科为基础的应用型理工科专业。国家教育部颁布的本科专业目录明确规定:应用化学专业属于理科专业,毕业生可根据所在学校教学计划及培养目标授予理学或工学学士学位。这说明应用化学是以理为主的理工结合专业,是研究化学理论在相关领域中应用的理科专业,是产品开发或技术应用型专业,而不是工科专业。但是,从应用化学学位授予现状来看,学士一般授予理科学位,硕士则可授予理科或工科学位。说明应用化学具有工科专业的特点。另外,目前全国有近400所高校开设应用化学专业,覆盖本、专科不同层次和理工、农林、师范等不同类型高校。其中大多数是新办或改办的。大量的应用化学专业毕业生除了小部分从事教育、研究和质检等行业工作外,其余的势必要进入企业从事产品开发和工程管理工作。而当前相当数量的本科生毕业后在工作中感觉实践能力和动手能力较差,进而影响到创新能力的提升,最终势必限制其职业发展。因此,在本科阶段,应用化学专业学生应该具有一定的工科或工程化素质,对其研究生深造或工作实践打下工程化基础具有重要作用。 另一方面,当前,地方本科院校是我国高等教育发展的重要新生力量,此类高校大多能够把握形势、明确定位,以地方性、应用型为办学方向,走特色化发展道路。此类高校更要防止一味追求大而全、赶研究型大学的时髦、进而陷入同质化的境地。因此,此类高校在特色发展中,工科专业的培育和发展更应从基础抓起,在使学生掌握基本工科课程知识的同时,应使学生具有基本的工程化素养。 针对目前国内应用化学专业数量多、方向杂、规范性不足等问题,参照近期教育部专业教学指导委员会制定的教学基本要求,结合许昌学院应用化学专业多年来的建设体会,发现传统教学模式存在的问题:首先,没有特色,或没有按特色化发展去设置培养方案;其次,师资力量薄弱,实践教师人员匮乏,双师型教师几乎没有;第三,教学方法仍流于说教;第四,实践环节不符合工程化素质人才培养。本文相应地从创新培养方案、灵活师资培养、案例法教学、实践教学改革等四个方面论述了以工程化素质培养为导向的教学改革。以期为规范和办好应用化学理科专业提供理论依据和实践经验。 一、创新培养方案 从当前我国地方高校中应用化学专业设置的范围来看,有趋同的倾向。对于像许昌学院这样的地方新升本院校,如果不走特色化道路,势必在激烈的竞争中惨遭出局,对应用化学专业来说更是如此。我校的定位为地方性、应用型、服务中原城市群建设、依托地方经济发展、目前通过校企合作、服务经济对改造专业建设、推进学科建设起到了显著的作用。对以往单纯旨在培养研究型人才的培养方案加以调整,注入了工程化、应用型人才培养的元素。首先,将“工程实践”能力作为一项重要的技能写进培养目标中。其次,在培养规格中增加“工程实践”能力一条,具体阐述为“具有将产品实现从实验室规模到工业规模的认识和初步能力”。最后,最根本的是课程设置目标更加明确、为专业特色服务的目的突出,凝练了专业方向,加强了专业课分量和深度。 2010年之前,应用化学专业完全按照理科专业模式设置,专业课除了四大化学、仪器分析、化工基础等必修课之外,选修课则是按照四个模块设置,具体为,纳米材料模块:纳米材料学、纳米材料的检测与表征、应用X射线衍射技术。光电材料模块:新能源材料、太阳能电池材料、光功能材料。工业分析模块:色谱与分离、光谱分析、环境分析。化工模块:化工制图、反应工程基础、化工分离技术。其它的选修课则有催化、有机合成设计、应用电化学、无机合成化学、精细化学品化学、化学工艺学、化工产品开发概论等以及一些必修课选论(主要为考研学生开设,主要是讲解典型例题,如物理化学选论等)。从上述课程设置来看,课程模块太多,每个模块课程单薄;必修课基本完全是专业基础课,而专业课则直接过渡选修课,专业课设置薄弱,显然不能满足专业特色方向设置对课程的要求。因此,2010年后,我们对应用化学专业设置了两个方向,分别是精细化工和高分子材料,相应地设置了必修课(专业基础、专业课)和选修课(专业课),加深了专业课程基础,凝练了方向,取得了良好的效果。具体为,精细化工模块:精细化工工艺学、精细有机合成单元反应、精细化工过程及设备、精细化工实验。相应的选修课有化工产品开发概论、分离工程、表面活性剂、涂料、胶黏剂、香精香料、纺织助剂等,可任选。高分子材料模块:高分子物理、高分子化学、高分子实验、高分子材料加工。相应的选修课有化工产品开发概论、分离工程、材料学、塑料、橡胶、纤维等,可任选。 二、灵活师资培养 教师给学生上课,并不是简单地照本宣科、传递知识,而是要培养学生认识问题、分析问题、解决问题的能力。因此,教师要掌握的就不仅仅是书本知识,更多的应该是见识,即真正的工程实践经验、理论在实践中的应用实例。 当前,地方高校处在高速发展和扩张之际,每年都会招聘一批新教师。但是,限于政策,这些新教师主要是刚毕业的博士、硕士,基本没有教师的从业经历,更没有企业实践经验。因此,教师自身对实践教学、企业生产等没有基本的认识。我院同样面临此类问题。我们的解决方法主要从三个方面入手,即理科向工科转变;攻读学位和专业培训结合,以专业培训为主;企业技术人员兼职承担理论教学和实践教学,以实践教学为主。 第一,理科背景教师向工科转变。首先要明确专业建设的需要,让理科教师产生我要转变的原动力;其次,从政策和经费上支持理科教师的工科能力进修和培训。第二,在企业内进行专业培训。比如,新教师报到入校后,在第一学期被派往企业定岗实习,期间对车间工艺、设备和部分工段操作基本掌握。在学期开始后,还安排其在老教师带领和指导下赴实习单位进行指导学生实习工作。另外,在第二年该新教师即将承担实习指导任务前的暑期,学院会安排其先期赴企业进行轮岗实习学习,掌握实习的第一手资料,提高其指导和教学水平。经过这样两年的学习、培训和指导训练,到第三年该新教师独立指导学生实习时,已经具备能够圆满完成实习指导任务的能力。该教师自身的工程实践能力的提高无疑为学生工程化素质培养提供了保障。第三,充分利用好企业师资。由企业技术人员兼职承担实践教学任务。我们对实习单位的技术人员作为师资的利用包括几部分,除了在学生实习时给学生讲解之外,还在对我方新进教师进行师资培训、来我校进行课程辅导和讲授中承担重要角色。我们采取灵活的待遇方案,使企业技术人员的积极性得到提高,我院的教师和学生均得到全面的培训和辅导,对提高实习水平和效果起到很好地促进作用。 三、案例法教学 案例教学法是在教师的引导下,再现案例实景,把学生带入特定事件的现场,通过深入角色,提高学生实际运用知识能力的一种教学方法。实践结果表明,该方法对促进学生更快、更深理解和掌握基本知识有明显成效。 应用化学专业讲授的专业课不但有理论性强的课程还有实践性强的课程。前者如物理化学、反应工程;后者如精细化学品化学、工业催化、表面活性剂化学等。国外教育界有句名言:告诉给我,我会忘记;演示给我,我会理解;让我参与,我会学会。但是,让学生理解掌握知识点不可能完全通过实验来实现。所以我们通过案例教学法有效实现了此目标。 根据学生的认知水平和规律,我们采取了从“告诉”“演示”“参与”的模拟步骤,循序渐进,使学生易于理解和掌握知识点。当然,其中的“参与”步骤更多地仍是通过课堂模拟讲述或结合实验实践课程来实现。首先,在一系列活生生的案例基础上提出学生感兴趣且切中基础理论优秀的问题;然后回答问题,逐步深入,反向推理,最终使学生对物理化学的基本原理很轻松、很自然地理解、掌握、接受;最后要强调掌握部分重要的参数和指标。这样的结果就使学生掌握了基本且必要的产品作用原理和重要性能参数,符合教学要求和就业入门的目的。 该步骤示例如下:首先引出案例,例如提到农民锄地的原因,有的学生认为是松土,而正确答案应是保墒。因为土壤中有很多气孔,类似于毛细管,由于附加压力的作用,导致水分和养料丧失,锄地可以破坏毛细管,起到保留水分和养料的目的。接下来分析该案例,提出涉及的原理和知识点,即毛细管的附加压力及其产生原理(书本上的理论知识)。从土地水分丧失联想到毛细管产生附加压力,再到拉普拉斯公式和开尔文公式,从生活化的案例到理论知识的轻松理解和掌握。 其次,用生活中的多个实例来显示表面活性剂的其它作用。例如,透明状、水溶性注射针剂生产中表面活性剂的增溶作用;化妆品和农药乳状液产品中表面活性剂的乳化作用;墨水的制备中表面活性剂的分散作用;浆料中表面活性剂的消泡作用;在新型纺织品材料中的防水、防污作用等。从这些实例继续讲述胶束、表面活性剂的两亲性结构、性能参数(CMC值、HLB值)等重要理论知识就很容易被学生接受和理解掌握了。 以“表面活性剂”部分为例。首先引入肥皂和洗衣粉的实用案例。肥皂和洗衣粉是人们日常生活经常接触的化学品,可谓是“看得见摸得着”的例子,虽然可能部分学生对这类洗涤剂有初步的认识,但真正了解其洗涤作用原理的并不多。因此,此案例满足“听说过但不熟悉”的要求。在运用多媒体教学时可在肥皂和洗衣粉的种类、造型、颜色以及使用对象和部位等方面充分展现其多样性,使学生认识到该类日用品还有很多“高端产品”,还有很大的开发空间和前景。在此过程中还可以简要说明肥皂的来历等科技发展历史。 四、实践教学改革 实践教学改革分别从实验课、实习实训和毕业论文(设计)三方面开展。 传统的实验课以验证性实验为主,且内容陈旧,达不到培养学生创新能力的目的。我们的做法是改进传统实验项目、引入教师科研课题和企业课题。 首先是内容陈旧,部分实验项目已被证明不适合本科实验训练、锻炼动手能力,或难以体现知识重点,需要改进。比如,物理化学实验中测定电势-pH曲线项目主要的考查目标为理解一定条件下能斯特方程中浓度的负对数即pH值与电势φ成正比,并掌握pH值测定的原理。但事实上学生对此兴趣不大,感觉这是必然的,老师在讲的时候已经把结果给展示了,没有创造性。因此,我们增加了电极的原理和组装、pH计的原理和组装实验,放在测定电势-pH曲线实验之前,使学生亲自组装了电极、pH计,到测定电势-pH曲线时自然理解清晰、操作得心应手。 引入教师科研课题和企业课题。首先使学生接触实际存在或生产中的问题,对培养其求知欲和提高探索的兴趣具有显著作用,同时还培养了学生的专业自信;其次锻炼了教师,增强其将理论与实验实际相结合的能力。 实习实训按一般常规情况就是带领学生去工厂实习几周,请工厂的技术人员讲课,然后参观生产车间,就算完成生产实习任务。结果是每年学校都要投入大量的财力,学生实习则走马观花,成了走过场,效果自然难以体现。 目前,在前述加强师资的前提下,使得我们拥有了一定的工程化素质的教师队伍,结合企业技术人员,为做好实习实训打下了良好的人力资源基础。另外,我们采用了新的管理模式和综合实习实训考核方式,起到了较好的效果。具体做法为:管理采用封闭管理、集体上下班、随时考勤等,保证学生的实习时间和在岗率;考核不但要参考其实习报告,还要引入笔试和面试、单独岗位操作和答辩等,保证了学生真正掌握、理解生产过程,起到实习的目的。 毕业论文目前面临的最大问题是学生由于要备考研究生,导致实验时间难以保证。我们的改进做法是:其一,严格毕业论文(设计)出口机制,让达不到要求水平的毕业论文(设计)作者延期毕业,重新答辩,使学生重视,教师认真对待。其二,一部分学生在大二或大三即进入教师实验室,进行科研创新实验。每年学期初由年级辅导员、班导师向有需求的教师推荐一些学有余力、感兴趣的学生去进行科研创新实验。对学生巩固实验课所学的技能和知识有显著作用,还可培养其实践动手能力,另外还可以为毕业论文写作打下基础。其三,毕业论文或设计可以与毕业实习结合。通过延长企业实习时间,并提炼出课题或模拟出设计任务让部分感兴趣的学生选做,这样就可以使学生提前了解了课题的背景,为做论文或设计打下了坚实的基础,同时节省了时间。 五、效果与探讨 2010年以来,我院应用化学专业通过上述教学改革,取得了明显成效: 第一,青年教师投身于教学改革的热情更加高涨,并从工程化素质提升和教学过程中得到成长。3年来,青年教师积极总结教学经验并申报教学研究项目,共获立项校级教研项目4项,发表教研论文5篇。同时,有2位教师获聘副教授,2位教师获聘讲师,其中有2位教师获聘双师称号。 第二,学生动手能力和解决问题的能力得到提高。首先在后期实验中,学生的动手能力显著提高,比如物理化学实验,90%的学生能够在3个学时的规定时间里保质保量完成实验任务,而在过去则一般需要延长1个学时才能完成;其次,学生参与教师科研创新实验的积极性空前高涨,毕业论文质量也相应大幅度提高;最后,3年来,学生参与“挑战杯”创新大赛、企业奖学金项目、校级创新课题等立项、获奖共计35项。 第三,学生学习成绩提高,考研录取率显著升高。从2002级到2009级,考研录取率从最早的10%上升到60%。这固然与学生的刻苦学习有关,但显然与上述教学改革有一定关系,尤其是实践教学改革结出了硕果,比如提高了学生动手能力、增强了其考研面试竞争力这一结果,势必会提高学生被录取的机会。 工程化学论文:关于工程化学基础课程教学方法的探索 【摘 要】本文针对工程化学学科特点,从四个方面探讨了高校工程化学基础课程教学方法的心得和体会。阐明在工程化学教学中,通过精选教学内容,运用现代化教学手段,设置创新型实验,融入科研成果等措施,从而有效提高教学水平和质量。 【关键词】工程化学;基础课程;教学方法 工程化学基础是工科院校学生的公共基础必修课程,在工科大学生的知识结构体系中占据着重要地位,工程化学教学在专业培养中的定位是传授基础工程化学知识、健全学生的知识结构体系,训练学生掌握专业工程实际应用中涉及的基础化学知识和实验操作的技能[1]。课程体系从物质的化学组成、物质的结构和材料的性质出发,介绍化学热力学、化学反应的基本理论,密切联系现代工程技术中遇到的如材料的选择和保护、水体的污染和保护、能源的开发和利用、生命科学及高分子材料发展等有关化学问题,使学生掌握有现实应用价值和有潜在应用价值的基础理论和基本知识,促使学生在今后实际工作中能有意识的运用化学观点去思考、认识和解决问题[2]。因此,工程化学的学习对工科院校学生的全面培养起到相当重要的作用。 工程化学基础课程对于现在非化学非化工类的大学本科生一年级学生来说,存在着内容多、学时少,新名词新理论多、跨度大等因素,学生学习起来普遍感觉吃力、抓不住重点、掌握不住方法[3]。笔者结合给我校土木工程专业讲授工程化学基础的经验,根据工程化学基础的内容结构和大一新生特点,对工程化学基础课程的教学方法进行探索[4]。 1 精选教学内容,引入课程专业前沿知识,激发学生兴趣 要想在有限的学时数里让学生掌握课本中涉及的所有内容,这是不现实的。我们根据大一新生已有的知识、教学目标和课程设置,对工程化学基础的教学内容进行适当的取舍。如教材中有关生物大分子、固体吸附剂、液晶、高分子材料等内容适当取舍,提高课程教学的针对性。 为激发学生兴趣,根据学生的专业背景,我们对于土木工程专业的学生,则侧重介绍新建筑材料的组成以及坚固阻燃和绿色环保等内容。另外,在讲到环境保护时,我们给学生宣讲化学与实际生活的紧密关系,让学生真正领悟到化学是一门实用性很强的必修课程,进而产生一股潜在的驱动力使他们愿意将其学好、学透。 2 运用现代化教学手段,增强教学效果 根据学生接受知识的特点和教学内容,合理制作和使用多媒体课件,将多媒体和传统教学手段有机结合起来,有效发挥各种教学手段的优势。多媒体教学有助于解决教学内容多的问题,可把一些抽象的、难理解的知识通过高科技电子手段直观地展现给学生。例如,晶胞和晶体的概念,多媒体动画的设计便于学生直观、深入地理解,另外,这些动感的展示也极大地激发了学生的学习积极性。对于一些理论计算的知识内容,例如,教材中热力学、动力学和电化学中有关计算的内容,多媒体和传统的黑板板书教学充分地结合,有利于学生更好地理解和掌握。 针对教学内容中前沿知识更新较快的问题,可对所学内容进行分类和整理,通过网络搜索,制作知识链接,可链接基础理论知识,也可链接高校和科研院所,提出和研究这些知识的人物。这更有利于学生产生学习的兴趣,而且对学生将来的就业和深造有所帮助。 3 设置创新型实验,培养学生综合技能 化学是以实验为基础的学科,工程化学的教学要注重理论教学与实验教学相结合,培养学生的综合技能。一方面,我们精选具有一定的验证性和操作性的实验,以满足辅助课堂教学的需要和让学生掌握基本操作技能的目的。另一方面,我们选择一定数目的研究性创新型实验作为实验课内容,力求在工程化学实验教学过程中引进新意,提高学生对实验的积极性和创造性。 在工程化学实验课中,我们新设了从茶叶中提取咖啡因的研究及纯度鉴定的内容,将无机化学实验、有机化学实验和分析化学实验统一起来,以培养学生的综合技能。通过训练学生查阅资料、设计实验方案、实验室做实验、数据分析和总结报告等一系列教学过程,提高了学生的动手能力和独立进行科学研究的能力。 4 融入科研成果,教学科研相互促进 高校教师可利用自身的研究成果为课程内容不断注入活力,自身经历的研究,会常讲常新,还会激发研究的灵感,使教材中的理论得以体现,两者相辅相成。因此,只有教师自身科研水平提高了,才能在教学中向学生渗透科学的思维方法,介绍先进的科研理念,使课程具有先进性、时代感,充分提高学生的科学素质和创新能力。例如,在介绍配合物的内容时融入笔者在配合物方面的调查和研究成果,使学生意识到仿酶配合物的合成可以更深入地了解人体当中活性酶的作用机制,从而激发了学生强烈的求知欲。如果教师在某些方面没有条件开展相关实验,也可以检索大量国内外的研究与改革动态,查阅文献资料反复研讨,形成工程化学基础理论的辅助性资料,丰富讲课内容,另外,鼓励学生加入到教师的科研团队中,开展少量简单的科研活动,不失为是培养学生学习,研究探索和创新能力的一条主要途径。 以上是笔者在工程化学教学中的一些体会,针对学生的不同情况及学科特点不断探索,收到了较好的教学效果。当然,对教学方法的认识和探索是无止境的,需要学校学院和教师投入更多的精力去实践和完善,也需要大学生们积极参与。 工程化学论文:关于提高工程化学教学效果的探讨 【摘 要】如何提高工程化学的教学效果,激发学生的学习热情和求知欲,培养学生的综合能力,本文从丰富课堂教学内容、教学方法、实验操作、工程应用等方面,进行了探索和实践,获得了较好的结果,使学生能够获取更多的化学知识。 【关键词】工程化学;教学效果;学习兴趣 工程化学是高等院校非化学、化工专业开设的一门重要公共基础课,是将化学基础知识与当前一些新兴学科相联系,通过工程化学的教学,使学生能够在将来所从事的工作中,有意识地运用化学的观点,去思考、认识和解决实际问题。但是在教学过程中,有相当多的学生不重视这门课程的学习,认为学习工程化学没有什么实际用途,针对以上问题,我们提出了一些看法和对策。 1.加强课堂教学,丰富教学内容,充分调动学生的学习热情 教师上课前,首先要下功夫认真备课,做到思路清晰,重点、难点心中有数。教学过程中,还应注重教师与学生之间的双向交流,教学时既要注意融入情感调动因素,又要关注讲课过程中学生的情绪变化,用积极的情感交流、风趣幽默的语言,调节课堂气氛,来带动学生对知识的学习与运用,提高教学效果。可根据授课内容,增加提问,引发思考,启动思维。如讲到沉淀反应这部分内容时,可引发提问,在含有相同浓度的I-、Cl- 溶液中加入AgNO3 溶液,是先看到AgCl沉淀,还是AgI沉淀?是否能利用沉淀操作将两种离子分离?还有溶液的pH值对沉淀是否有影响,某种离子开始沉淀和完全沉淀的pH值是否相等?让学生充分进行讨论之后,我们再进行讲解,增强学生参与意识和解决问题后的成就感。如果教师在课堂上唱独角戏,忽视学生的反应,忽视与学生的情感交流,必然会影响学生的个性发展,使学生的思维发展受到压抑。 2.引用纳米化学,拓宽学生的知识面 在给学生传授化学知识的同时,可以给他们提供化学学科的“前沿”知识和最新科技发展动态。如增加纳米化学的内容,有助于增加学生对工程化学的学习兴趣。纳米科学技术是80年代末期刚刚诞生并正在崛起的高新科技,它是以0.1至100纳米这样的尺度为研究对象的前沿科学,在这样的尺度空间内,研究电子、原子和分子运动规律和特性。纳米科技所涵盖的范围,除了电子,还包括材料、机械、信息、生物、医学等领域,纳米新科技将成为21世纪科学的前沿和主导科学。例如,给学生介绍纳米技术用于现有雷达信息处理上,可使其能力提高10倍至几百倍,纳米TiO2加入到化妆品中,可以有效地遮蔽紫外线;将对人体无害的纳米粒子注入到血液中,可用来探测病端,可用于疾病的治疗等。纳米科学技术的发展给化学提出了许多新的课题, 因此将纳米化学引入工程化学的教学中, 不但丰富了工程化学的内容,在学生掌握理论知识的同时,有效地激发其对科学的求知欲和探索精神。 3.如何在工程化学中充分发挥多媒体教学的功用 多年课堂教学实践证明,应用多媒体教学较好改变了传统的教学模式。因多媒体教学课件信息量大、文字简练、图表清晰规范并且色彩鲜明、动画形象生动,有助于学生对教学内容的理解。首先,要对教学内容进行精选优化,对教学方法进行精心设计,将抽象难懂的内容形象化、图示化。例如,讲到原子轨道、共价键的形成等有关内容时,由于本章内容较为抽象,学生往往感到很难理解,可以将这些内容制作成动画图形和能分解组合的立体结构,将抽象的理论变得简单明了、形象直观,降低了学生理解的难度。除了要注意制作课件的技巧外,在课件里适当增加一些课外的知识也是十分必要的,如在网上下载一些与知识点相关的一些学科前沿的新知识及目前我国科技进步奖的研究成果等,这样即增加学生学习工程化学的兴趣,也丰富了学生的知识结构和知识体系。 4.从实验中获取更多的化学知识,培养学生观测、思考和创新能力 化学是一门以实验为基础的科学,化学实验是学生学习工程化学须经历的一个实践性环节,通过这个环节的训练,可以巩固课堂所学的基础理论知识,培养学生独立思考能力及实验操作能力。我们利用有限的学时,精选实验的内容,开设了材料的制备和表征、废水处理以及一些演示实验。实验课上要求学生集中精力,仔细观测实验现象及数据,特别是对那些与预期不相同的现象要进行深入地分析,寻找产生异常现象的原因,并提出解决办法,培养学生的综合能力。例如,通过演示“解离平衡常数测定”实验,使学生加深对解离平衡常数、解离度和弱电解质解离平衡的理解,了解了酸度计的原理和使用方法,根据实验结果,我们让学生讨论醋酸解离度和解离常数与其浓度的关系, 配制不同浓度的醋酸溶液有哪些注意之处等;在制备TiO2纳米粒子实验过程中,有的同学制备出的二氧化钛的晶形、形貌不太理想,我们启发学生分析可能试剂加入顺序不对,或试剂滴加的速度太快等原因,要引导学生认真分析和研究,查明异常现象产生的原因,鼓励学生敢于提问,相互探讨,及时点评,使学生真正掌握相关的基本理论和基本知识,提高学生综合运用所学化学知识的能力。同时学生可以了解光催化材料的有关应用, 光催化材料是一类具有光催化活性、能在紫外光甚至可见光照射下降解各类化学物质或杀灭细菌的半导体材料,而光催化技术具有反应条件温和,操作便利,不产生二次污染等特点,TiO2是光催化反应中最常用的催化剂。也增强了学生对工程化学实验的兴趣。 5.理论课教学内容的绿色化,树立绿色环保意识 化学在人类社会进步和发展中发挥着关键的作用,但许多传统的化学化工过程给社会造成严重的环境污染,严重破坏了人类和动植物生存的正常环境,威胁着人类的生存质量,成为全球关注的热门环境问题。能否在创造物质财富的同时不产生环境污染?这就是绿色化学需要解决的问题,绿色化学旨在从物质产生的源头控制废物的产生,从而减少对环境的污染。它在节约资源、防治污染、保障人类健康等方面发挥着重要的作用。因此,有必要在工程化学教学中体现绿色化学的内容,而我们也布置一些与环保有关的大作业,在课堂上留一些时间让学生来宣读,然后进行讨论,有的是目前大家非常关注的热点话题,如人们大量使用的涂料中,含有易挥发的机溶剂,是污染大气的主要来源,现在研究的水性涂料、无溶剂涂料属于绿色环保涂料,发展十分迅速。通过这样的方法大大激发学生学习工程化学的兴趣,从而增强学生的绿色环保意识。 6.结束语 要培养出社会发展需要的高水平合格技术人才,教师要不断进行教学方法的研究和实践,丰富自己的教学内容,提高教学质量,使学生喜爱这门课程,充分调动学生的学习积极性和主动性,使他们成为21世纪高素质人才,只有这样才能使我们的学生适应当今社会的高速发展。 工程化学论文:工程化学教学方法探讨 摘要:本文针对工程化学学科特点,从六个方面探讨了高校工程化学课程有效教学方法的心得和体会。阐明在工程化学教学中,要注重引人课程专业前沿知识,采用启发式、比较和归纳教学法,以及优化多媒体应用、设置创新型实验和改革考核方法等措施,从而有效提高教学水平和质量。 关键词:工程化学;教学方法;教学改革 工程化学是化学、石油、医学、制药、冶金、环保、材料等领域的一门重要的专业基础课程,涵盖无机化学、物理化学、分析化学、有机化学等基本理论和实验内容。因而,工程化学课程内容广泛、知识量大。以往学生在学习工程化学课程过程中普遍反映授课进度过快而导致知识不易掌握的问题,也就是工程化学较大的知识量和较少的课时之间产生了尖锐的矛盾。本文根据工程化学课程的特点,就作者在工程化学理论和实验课程教学过程中的一些心得体会,探讨了高校工程化学课程的有效教学方法。 一、引入课程专业前沿知识,激发学生的求知欲 在工程化学课程教学中引入专业前沿知识,是把教师在科学研究中积累的新知识融入到工程化学课程教学当中。这既可以开阔学生的视野,拓展其思维,又能够激发学生的创新意识和科研兴趣,从而增加学生学习工程化学的动力[1]。例如,笔者在对医学专业学生讲解分散系时,引入了“纳米磁性药物”的前沿知识,指出将磁性药物注射到人体血管中,能在磁场指引下定向到达人体病变部位,既避免了口服药物被消化分解,又防止药物对全身的副作用。实际教学效果表明,专业前沿知识的引入使学生在掌握理论知识的同时,也激发了学生对科研的兴趣和求知欲。 二、采用启发式教学法,发挥学生主动性 传统教学方法一般是老师对学生单方面灌输知识,学生学习的积极性较低。为了调动学生的主动性,我们引入了启发式教学法。启发式教学法将理论知识和具体实例紧密结合,在知识运用方面具有较强的针对性和目的性。根据教学目的,选择有代表性的启发实例穿插在工程化学教学中,有利于改善教学效果、活跃课堂气氛,提高学生理论联系实际、分析和解决问题的能力。例如,笔者讲解“沉淀—溶解”平衡时,采用“多喝水能够预防尿结石”这一实例,启发学生对于“沉淀—溶解”平衡的分析和理解,达到了令人满意的教学效果。学生在思考后,均能够指出钙离子和草酸根浓度过高会诱发尿结石,而日常生活中多饮水,降低钙离子和草酸根的浓度,会预防尿结石。实践证明,启发式教学法能激发学生的兴趣和主动性,真正实现以学生为主体的教学模式[2]。 三、采用比较和归纳教学法,加深学生对知识的理解和记忆 工程化学各章之间既紧密联系,又相互独立。因此加强对课程整体性的阐述和各章独立性的比较,可以使学生在学习过程中从整体上把握工程化学课程的结构和联系,从而统领全局、一目了然[3]。例如,化学平衡内容贯穿了化学热力学、化学动力学、酸碱平衡、沉淀溶解平衡等多章内容,笔者在讲授后面章节有关化学平衡的内容时,与前面各章节有关化学平衡的平衡常数、影响平衡移动的因素等内容进行比较和归纳,使学生对各种不同的化学平衡有了较深刻和系统的辨别和理解,而且还能达到温故、知新的效果。因此,比较和归纳教学法除了能够帮助学生对所学知识进行复习和加深印象外,还有利于学生对所学知识进行分类和辨别,利于长久记忆。 四、优化多媒体应用,增强辅助教学效果 多媒体图、文、声、像并茂,能够使抽象的理论直观、形象化。心理学研究发现,多种感官同时感知的学习效果远优于单一感官感知的学习效果,这使得多媒体技术在工程化学课堂中可以产生很好的教学效果。前几年笔者采用板书讲授波函数和原子轨道时,发现自身在讲解方面和学生在接受方面都存在一定的困难。而今我们利用多媒体技术进行教学,用flash动画演示原子轨道变化过程,不仅使讲授方式变得生动、形象,而且使学生能够从多方位进行观察,获得了很好的教学效果。但是,选用多媒体作为教学工具,需要注意根据学生的认知规律,使多媒体成为引导学生认知和思维的工具,而不是教学内容展示的工具[4]。过分依赖多媒体会影响教学效果。例如:在讲解公式的推导时,多媒体对解题思路的呈现不如板书。另外,如果多媒体教学速度过快,学生会跟不上多媒体所呈现的信息量,势必影响教学效果。因此,应根据学生接受知识的特点和教学内容合理制作和使用多媒体课件,并将多媒体和传统教学手段有机结合起来,以有效发挥各种教学手段的优势。 五、设置创新型实验,培养学生综合技能 化学是以实验为基础的学科。工程化学的教学要注重理论教学与实验教学相结合,培养学生的综合技能。一方面,我们精选具有一定的验证性和操作性的实验,以满足辅助课堂教学的需要和让学生掌握基本操作技能的目的。另一方面,我们选择一定数目的研究性、创新型实验作为实验课内容,力求在工程化学实验教学过程中引进新意,提高学生对实验的积极性和创造性。例如,我们在工程化学实验课中新设了“从茶叶中提取咖啡因的研究及纯度鉴定”的内容,将无机化学实验、有机化学实验和分析化学实验统一起来,以培养学生的综合技能。在此过程中,我们通过训练学生查阅资料、设计实验方案、实验室做实验、数据分析和总结报告等一系列教学过程,提高了学生的动手能力和独立进行科学研究的能力。 六、改革考核方法,引导学生学习方向 考核学生掌握的知识量和运用知识解决实际问题的能力是教学的重要环节。通过它可以检验学生对所学课程知识的掌握程度和理解情况;同时检验教师的教学质量和教学效果,促进教师改进教学方法。传统的期末考试是评价学生成绩的重要依据,对学生的学习起到了重要的引导作用。但是过分注重期末考试这一考核手段,会导致学生只看重考试结果,难以起到引导学生全面发展和提高教师教学水平的作用。为了改革这一不合理的考核方法,我们在工程化学教学工作中提出,不仅仅要考核学生对知识的记忆水平,更要关注对其自主学习能力、实践能力和创新能力等综合素质的评价。我们将学生的工程化学课程成绩分成以下四个部分:理论课中笔试部分为50分,平时成绩为20分,实验课中实验报告成绩为10分,操作成绩为20分。在评价过程中,我们注重科学性和灵活性的统一,鼓励学生一切具有合理性和创新性的实践和研究。 以上只是笔者在工程化学教学中的一些体会。近几年,笔者针对学生的不同情况及学科特点不断探索,收到了较好的教学效果。当然,对教学方法的认识和探索是无止境的,需要学校、学院和教师投入更多的精力去实践和完善,也需要大学生们的积极参与。希望在今后的工程化学教学过程中,可以取得更好的效果。 作者简介:闫早学(1981-),男,江苏大学化学化工学院,博士,讲师,主要从事工程化学的教学和科研工作;谢吉民(1958-),男,江苏大学化学化工学院,教授,主要研究方向为新型功能配合物的制备及性能研究;陈敏(1963-),女,江苏大学化学化工学院,教授,主要研究方向为功能纳米材料的制备及其在催化和生物医学中的应用。 工程化学论文:《现代工程化学》特色教材建设 【摘要】《现代工程化学》是针对我校电气工程专业实验班开设的本科必修课,是高等院校非化学化工类工科专业学生需要学习的一门重要基础课程,本文详尽阐述了《现代工程化学》教材建设的目的意义、鲜明特色、具体方案、创新性及学生受益情况分析。 【关键词】现代工程化学特色教材建设研究 1 目的意义 《现代工程化学》课程,旨在使学生掌握现代化学的基本知识和理论,了解化学在社会发展和科技进步中的作用,了解化学在其发展过程中与其他学科相互渗透的特色,培养学生用现代化学的观点去观察和分析工程技术上可能遇到的化学问题,并能和化学工作者一起解决,为今后继续学习和工作打下必要的化学基础,也将培养跨世纪建设人才所必备的现代化学素养,所以编写一部适用于电气工程专业本科学生培养特点的《现代工程化学》教材,不仅可以改变学生教师无适用教材使用的困境,实现教与学的便利通畅,更可以完善基础化学教育体系,培养宽厚扎实基础理论的高级人才,尤其针对电力行业中化学知识的应用与化学问题的解决,包括新材料、能源、环境保护等领域提供理论学习平台[1]。 目前电气工程及其自动化学科[2]涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科,而化学学科在该专业中一直不受重视,因而导致适用于该专业的化学类教材匮乏。近年来,随着科技的发展,电气设备不断采用新材料,新技术,该专业发展受到化学新材料技术的影响很大,同时该专业学生在电气元件的选用、组装、设备防腐等方面由于化学知识缺乏往往造成制作的器件性能低下,腐蚀严重等情况。我校电气工程及自动化专业实验班开设的本科必修课《现代工程化学》目前处于无适合教材使用的状况,在整体教学过程及学生学习过程中引起诸多不便,经调研国内相关类型及层次的教材有《工程化学基础》和《工程化学》[3—4],但理论内容相对单一,结构层次简单,与电力应用领域联结空白的现实状态,无法满足培养实验班学生的特点要求,而且在教学过程中要不断补充相关无机化学、有机化学、热力学及材料能源发展的知识内容,还要拓展前沿领域研究进展,所以建设适用于电力行业使用的《现代工程化学》特色教材具有迫切性及应用性需求。 2.鲜明特色 《现代工程化学》特色教材建设是针对我校电气工程及自动化专业实验班开设的本科必修课,是高等院校非化学化工类工科专业学生需要学习的一门重要基础课程,是培养全面发展的现代高级工程技术人员和相关管理人才知识结构和综合能力的重要组成部分。本教材从物质的化学组成、化学结构和化学反应基本规律出发,介绍有现实应用价值和潜在应用价值的基础理论和基本知识,密切联系电力行业现代工程技术中遇到的诸如材料的加工与防护、能源的开发与利用、电厂环境保护有关化学问题,了解化学与其他学科间的交叉渗透,其目的主要是帮助学生建立物质变化的观点和能量变化的观点,提高学生的科学素质和创新能力,以利于学生在今后的工作中能有意识地运用化学知识去观察、分析和解决电力行业所涉及的化学问题。本教材将现代化学基本原理与当前迅速发展的材料、能源、环境科学密切联系,同时联结电力行业中化学知识的多方面应用,具有内容简明、联系实际、突出重点的特色,可作为工科高等学校非化工类专业的普通化学课程的教材,此外教材强调化学基础理论的系统性,强化基础结构理论,尤其突出前沿领域应用研究,在编写理念、章节结构和内容安排方面进行全新尝试。 3.具体方案 3.1精选化学基础理论 通过调研及汇总资料文献,项目负责人及项目组成员认真研究本项目,结合电气工程及自动化专业实验班培养方案,确定教材编写大纲,整合无机化学、有机化学、分析化学、物理化学四大基础化学经典理论,如无机化学中物质结构包括原子结构与分子结构理论,有机化学中与能源、材料相关的重要有机物化性理论,分析化学中表征物质材料结构的光谱学内容,物理化学中化学反应规律等,强化理论联系实际,突出工程应用。 3.2汇总电力行业中化学知识的多方面应用 整合电厂仪器分析、电厂化学仪表、电厂水处理、电力用油、电力用煤等多课程实例应用内容结合基础化学理论,通过广泛调研,收集材料,结合电力行业特点,介绍有关电厂水、煤、油、气、汽、废水、仪表、锅炉腐蚀与防护等与化学学科密切相关内容。 3.3化学前沿领域研究进展 以反映新知识、新技术、新工艺和新材料为指导,突出介绍电力行业中最新化学知识理论的应用与化学问题的解决。例如发展低碳智能电网指标体系、电厂化学绿色处理、超导材料应用和输变电系统中化学问题及对策等,同时补充国外电厂中与化学专业有关的技术问题。 3.4复习指导与课后练习 精心总结各章节复习指导纲要,挑选具有代表性习题,巩固理论内容,并配合编写习题答案。 4.创新性 突出联系电力行业中化学理论应用与化学问题的解决,包括新材料、能源、环境保护等领域的实际应用研究,化学前沿领域的精粹概述。针对实验班学生培养特点,完善基础化学理论学习体系,有助于引导学生在较高层面学习化学理论,为学好学活工程化学奠定基础。 5.学生受益情况分析 通过电力行业《现代工程化学》特色教材的编写与建设,首先将改变学生无固定教材上课的现状,利于学生系统学习、预习和复习,更利于教师授课及教学安排。通过对化学基础理论进行整合,添加与电力行业相关的设备、材料、能源、环境等化学知识的应用与联结,有利于培养学生的化学素养和工程意识,将更能够适应国内电力建设的发展需求,有利于学生毕业后参与更多的实际工程、建设项目合作,更好的应用化学理论并解决在电力系统中出现的化学问题,综合培养提高学生的学习视野、信息素养、创新思维和交叉学科融合应用能力。 6.致谢 本论文由东北电力大学 "电力行业《现代工程化学》特色教材建设" 教学改革项目支持,特此感谢。 工程化学论文:建筑工程化学植筋质量控制 摘 要:从化学植筋的施工方法和质量控制、化学植筋的质量检查与验收、化学植筋锚固承载力的现场检验方法等方面分析了化学植筋的质量控制。 关键词:建筑工程;化学植筋;质量控制 建筑工程化学植筋,简称植筋,又叫种筋,是目前工程上的一种后锚固连接技术。化学植筋在框架结构与填充墙的连接;砖混结构混凝土柱、梁与后砌墙体的拉结;钢筋混凝土结构施工中,板、梁结构调整的钢筋补强;以及房屋建筑的抗震加固和建筑装修中得到广泛采用。 化学植筋后锚固相对于钢筋预埋(即先锚固),具有施工方便,使用灵活等优点,其连接技术得到较快发展,已成为目前不可缺少的一种新型施工技术。其工程原理是:在已有的混凝土结构或构件上根据工程拟需用的拉结钢筋位置,钻适当的钻孔和深度,用高强度的化学粘合剂,使拉结钢筋或螺杆等与混凝土通过粘结达到锁键植筋作用。化学植筋不会产生植筋位移,其密封性能好,也无需作防水处理。由于其通过化学粘合固定,不会对基层产生膨胀破坏,更适合边距、间距小的部位的拉结需要。施工简便迅速,是建筑工程中钢筋混凝土结构加固、结构变更、追加连结的最有效的方法。 化学植筋,其工程原理不复杂,施工工艺简单,但拉结植筋对建筑工程的质量、房屋抗震设防非常重要,涉及群众的生命财产安全。必须对其施工工艺、工程质量给予高度的重视。 实际工程中,常出现植筋定位不准确、孔深和孔径不足、钻孔不清理、数量不足、锚固胶的质量达不到规范要求;锚固后现场拉拔检测结果不合格等质量问题。因此,必须十分重视化学植筋的施工工艺和施工过程,加强锚固质量检查与验收,确保建筑工程化学植筋的工程质量。 1 化学植筋的施工方法和质量控制 1.1钻孔和质量控制。(1)施工前的准备:熟悉施工图要求,认真清理干净结构表面,按图纸要求,准确放线标明钢筋锚固点的钻孔位置,钻孔位置标明后由现场质量负责人验收。(2)孔径及锚固深度:根据钢筋或螺栓的锚固位置,确定成孔的直径及锚固深度。若孔位处有受力钢筋,钻孔位置可适当调整,但均应植在箍筋内侧或分布筋内侧(若产生废孔,应清净废孔后用植筋胶填实)。钻孔直径为D+4~10mm(小直径钢筋取低值,大直径钢筋取高值),同时,最小锚固深度应满足《混凝土结构加固技术规范》(CECS25:90)和《混凝土结构后锚固技术规程》JGJl45-2004的要求。 1.2锚固孔的清孔。(1)钻孔完成后,将孔周围半径0.5米范围内灰尘清理干净。用气泵和毛刷清孔,要作到三吹两刷,清刷完毕后,用棉丝沾丙酮液清刷孔洞内壁,使钻孔洞内达到清洁干燥;如遇较潮湿的情况,还须用加热棒,进行干燥处理。(2)若为水钻孔,用清水将孔内泥浆冲刷干净,用棉丝将孔擦净,等孔晾干、干燥后(可用加热棒进行干燥处理),再进行下一道工序。(3)钻孔工作完后,用干净棉丝将清洁过的孔洞封堵,防止灰尘和异物落入。(4)现场质量负责人检查清孔工作,请监理验收,做好隐检记录。 1.3拉结钢筋清理。(1)在钢筋端部相应位置上做好标记,标示出除锈清理的长度范围(除锈清理的长度大于锚固深度50mm)。(2)用磨光机或用钢丝刷将除锈清理长度内的钢筋表面打磨出金属光泽为止。(3)将除锈清理好的钢筋加垫整齐码放在干燥处。(4)用棉丝蘸丙酮,将除锈清理长度范围内的钢筋表面擦拭干净,将所有处理好的钢筋码放整齐。(5)拉结钢筋清理完,报请现场质量负责人检查。 1.4钢筋埋植。(1)钢筋锚固用胶的配制和使用方法,按照锚固用胶产品说明,并根据现场技术质量负责人要求,按比例配制且搅拌均匀。(2)盲孔钢筋埋植:先将锚固用胶注入孔深2/3;将处理好的钢筋的除锈清理端朝向孔洞,边向同一方向旋转,边缓慢将钢筋插入洞内,直至到达孔的洞底部为止。插筋到底,如无锚固胶从孔内溢出,说明注胶量不够,须将钢筋拔出,重新注胶,再次插入钢筋,直至有锚固胶溢出洞口为止。(3)通孔钢筋埋植:先将处理好的钢筋插入孔内,孔的两端用环氧砂浆封堵(封堵时,须在一端留出注胶孔,另一端留出出气孔);待环氧砂浆凝固后进行高压注胶。将配制好的锚固用胶装入打胶筒内,安装打胶嘴;将锚固用胶通过注胶孔注入孔洞内,直至另一端出气孔溢出胶为止;然后,用环氧砂浆或其它材料将注胶孔及出气孔封堵死。(4)垂直通孔植筋:方法同通孔钢筋埋植,只是注胶时应从孔底部的注胶口向上注胶,以孔上部出气口出胶为止。(5)已埋植好的钢筋要做好保护工作,埋植完成,挂明显标志牌,以防锚固胶在固化时间内,钢筋被摇摆动或碰撞,影响埋植的效果。(6)用棉丝蘸少许丙酮,清理孔周围遗留的胶,清理工作面的垃圾。(7)植筋胶有一个固化过程,具体时间以植筋胶的品种而定,在锚固用胶固化前,应对埋植好的钢筋进行必要的围挡保护。(8)钢筋埋植工作完成,报请现场质量负责人检查验收。 1.5施工中需注意的事项。(1)植筋胶在每次使用前应检查包装桶内胶有无沉淀现象。(2)施工过程中要注意:孔内尘屑是否清净、钢筋是否除锈、植筋胶配合比是否准确、搅拌是否均匀。孔内植筋胶是否密实充溢,决定锚固效果的好坏,要特别注意。(3)施工现场温度过低时,应对植筋胶及锚固位置预热。 2 化学植筋的质量检查与验收 2.1植筋施工时必须严格遵守《混凝土结构加固技术规范》和《混凝土结构后锚固技术规程》的施工要求进行施工。 2.2钻孔位置中心线偏差应符合规定、深度不得低于设计要求。 2.3植筋数量不得低于设计数量。 2.4如受结构构件的尺寸、钢筋、预埋件等影响,钻孔位置、深度、数量不能满足设计要求时,应及时向监理、设计单位反映,做相应的调整。 2.5严格按照施工图和相关规范的质量要求进行施工。 2.6各项技术指标应达到规范规定的数值。 2.7锚固用胶应有产品合格证,质量要有保证。 2.8钢筋锚固工作完成后,自检合格,并填写分项工程报验单报请监理、总包单位验收。 3 化学植筋锚固承载力的现场检验方法 3.1基本规定。(1)混凝土结构后锚固工程质量,应进行抗拔承载力的现场检验。(2)锚固抗拔承载力现场检验可分为非破坏性检验和破坏性检验。对于一般结构及非结构构件,可采用非破坏性检验;对于重要结构构件及生命线工程非结构构件,应采用破坏性检验。 3.2试样选取。(1)锚固抗拔承载力现场非破坏性检验采用随机抽样办法取样。(2)同规格,同型号,基本相同部位的锚栓组成一个检验批。抽样数量按每批锚栓总数的l‰计算,且不少于3根。 3.3检验方法。(1)加荷设备支撑环内径D0。应满足下述要求:化学植筋D0≥max(12d,250mm)。(2)锚栓抗拔检验可选用以下两种加荷方法:a.连续加载:以匀速加载至设定荷载或锚固破坏,总加荷时间为23分钟。b.分级加载:以预计极限荷载的10%为一级(文秘站:),逐级加荷,每级荷载保持1~2分钟,至设定荷载或锚固破坏。 3.4检验结果评定。(1)非破坏性检验荷载下,以混凝土基材无裂缝、锚栓或植筋无滑移等宏观裂损现象,且2min持荷期间荷载降低不大于5%时为合格。当非破坏性检验为不合格时,应另抽不少于3个锚栓做破坏性检验判断。(2)对于破坏性检验,该批锚栓的极限抗拔力满足规范的要求。 3.5常见的几种破坏形式。(1)混凝土锥体破坏;化学植筋受拉时混凝土基材形成倒锥体破坏形式。(2)混合型破坏:化学植筋受拉时形成以基材混凝土锥体及深部粘结拔出的组合破坏形式。(3)胶筋界面破坏:化学值筋粘结型锚栓受拉时,沿胶粘剂与混 凝土孔壁界面的拔出破坏形式。 建筑工程化学植筋,是一种便捷、使用灵活、成本低、质量可靠的新型施工技术,在建筑工程中得到较快的推广和发展。也因为其在建筑结构中的重要作用,应该对其设计、施工、检测个各环节的工程质量给予充分的重视。目前专业的化学植筋人员较少,人员素质也有待提高。应该加强从业人员的技术规范培训,重视施工过程的管理,加强工程质量检测,使这项新型施工技术得到更快更好的推广和运用。 工程化学论文:纺织工程专业工程化学课程教学改革的实践和探索 引言 《工程化学》就是建立在化学知识与工程实践之间的一门桥梁学科,目的就在于将化学的基本知识以及一些新兴学科和应用学科的信息传授给学生。但是,工程技术具有非常广泛的范畴,内容十分庞杂,这导致很多工科院校的工程化学教学存在着各种弊端,例如教学内容不够系统、知识点比较零散、不同的专业区分相对较小,缺少与专业的衔接内容;学生在学习过程中体会不到这门课程与自己的专业有什么关系,缺少学习动力等等,因此有必要打破传统的教学内容和教育模式,建立一套符合实情的新的工程化学教学体系。针对此现象,作者对我校纺织工程专业的工程化学教学进行了改革。 1整合教学内容,做好衔接 我校纺织工程专业是浙江省重点专业,其目的在于培养纺织品设计、纺织技术与贸易相结合的具有复合型知识结构的高级工程技术与贸易人才。该专业特点决定了学生们将来涉及较多的是有机材料,鉴于此,对工程化学教学内容进行了如下整改:选用李成琴等主编的《纺织有机化学》为教材,重点讲述与纺织专业关系密切的传统有机化合基础知识,以官能团为主线区分各类有机化合物,介绍其分类、命名、结构特点及物理化学性质,分析各种反应的发生机理和历程;增加物质结构基础知识,为随后的杂化轨道和电子效应的接受和理解打基础;将现代分析测试技术-红外光谱和核磁共振谱作为教学重点内容;增加表面活性剂、染料化学和高分子纤维等专业基础知识,介绍专业相关的表面活性剂、染料和高分子纤维的结构、性质及应用,以便于更好的与专业课相衔接;学习过程中引入有机化学史和人名反应及相关小故事,以活跃课堂气氛,增加学生对该反应的印象。另外,在对工程化学教学内容的改革中,要合理安排化学理论基础和工程技术在教学中所占比重,一方面,根据教学条件和专业实际,在理论基础教学内容上适当取舍;另一方面,联系工程实际,介绍现代有机化学在工程技术中的最新应用。 2与实际生产和科研相结合,激发学习兴趣 作为一门基础学科,化学与我们的日常生活关系十分紧密,尤其是有机化学和有机化合物,充斥着我们生活的每一个角落,如果将抽象的教学内容与我们的日常生活或者实际生产联系起来,使学生们亲身体会到知识的力量,将会对学生的学习带来莫大的推动力。因此,在介绍到与课本相关内容时,可考虑引入一些实际生活或生产中的实例,例如在讲解氨基酸和蛋白质时,可以引入卤水点豆腐的机理和用鸡蛋清来减少汞吸收的生活小知识;在介绍到表面活性剂的时候联想到日常生活中去污清洁物质的使用等,使学生感到化学是一门渗透到我们生产、生活各个领域中的学科。 3丰富教学形式 由于工程技术的发展迅速,抽象的微观结构和最新的仪器设备很难用传统的教学模式直观地表达和展示。为了适应新的教学计划,又不降低教学要求,我们采用计算机辅助的多媒体教学方法和手段,加大课堂的教学信息量,创造良好的授课环境,以提高课堂教学效果。例如在讲解卤代烃的双分子亲核取代反应过程中的瓦尔登转化时,仅以板书或者口头讲解很难给出一个立体、形象的解释,而将该过程用多媒体形式演示出来,会帮助学生理解,加深记忆。但是我们又不能完全摒弃粉笔板书的教学形式。有机化学中需要理解记忆的知识点有很多,课堂讲解要对这些知识点进行详细展开,这时候采用板书形式将有利于所讲内容的逻辑组织和讲解速度的控制,帮助学生达到理解性记忆。 4开设实验环节 化学是一门实践性和应用性都很强的科学,其发展和对其反应机理的理解都是以实验为基础的。因此,化学实验是每个学习工程化学的学生必须要经历的一个实践性环节。我们利用有限的学时,安排了蒸馏、萃取、精馏和重结晶等实验,并要求学生自己设计方案,进行实验操作,然后独立撰写实验报告,这一系统的工作不仅加深了学生对理论知识的理解,也培养了学生面对问题,独立思考、解决的科研能力,打破了化学学科的神秘感,使学生直观地体会到化学的本质和价值,收到了很好的效果。 5结语 工程化学是我校今年来开设的新课程,因其新,故有很多地方还不太成熟,有待于改革完善。在采取了整合教学内容,理论联系实际,加强基础课和专业课之间的衔接和渗透,采用多样的教学形式,加强实验环节等方法来对工程化学的教学进行整改后,学生们的学习目标明确,学习兴趣大增,在掌握理论基础知识的同时提高了实验动手能力。而在教学的同时,我也深深体会到有机化学学科的博大精深,感受到了肩负的重任,这为我更加努力进行工程化学教学改革增加了信心。我相信随着教学经验的不断积累和教学改革的不断深入,工程化学的教学内容和方法会日趋完善,对其进行的改革和实践研究还会取得更新的进展。 工程化学论文:探求环境工程化学实践教学革新 一、环境工程专业化学实践教学存在的问题 1.传统行政管理教育理念的制约 我国的高等教育是计划经济的产物,管理模式以行政管理为主,教学受到人才培养方案、教学大纲和授课计划等格式化条款的制约,只注重外在的教学形式,不重视课程内涵设计。且过度重视理论教学,轻视实践教学,使得实践教学处于从属地位,造成实践教学课时少、实验经费短缺等问题,不利于高素质应用型专业人才的培养。 2.人才培养方案和教学大纲设置不合理 环境工程和环境科学专业大都是高校扩招的新开专业,专业申请获得批准后大规模招聘老师,匆忙制定人才培养方案和教学大纲,导致实验项目不合理,缺乏内在连贯性,衔接性差。化学实践教学课程较多,课时少,学生难以获得充分动手机会,并且实践教学内容以单元实验为主,缺少综合性实验。 3.实践教师教学综合能力不强 实验教师大多是年轻教师,没有受到系统的师范技能培训,且教学和科研经验不足,导致教师综合素质不高、动手能力不强。工作中,个别教师责任心不强,课前不预习,不预做实验。实验教师待遇普遍较低,缺乏教学改革的积极性。 4.学生学习主动性不够 在实践教学环节中,学生对实践教学不够重视,只关注实验成绩,而忽视实验技能的学习;缺乏自主思考,创新动力不足;个别学生缺乏科学精神,还有伪造数据的陋习。 二、环境工程专业化学实践教学改革的思路与对策 1.调整和完善人才培养方案,建立系统化实践教学体系 积极开展实践教学研讨活动,认真听取教师和学生对化学实践教学的意见,总结教学经验,对人才培养方案和实践教学大纲进行修改。调整不合理的实践教学内容,增加新的教学内容,建立系统化实践教学体系,并制订完善的实践教学授课计划,使实践教学与理论教学起到相辅相成的作用。环境学院组织教师和学生,对无机和分析化学实验开展研讨活动,总结教学中的优点和经验教训,如:无机化学实验原来设计为实验周教学,在一个星期内连续进行五个独立的单元教学实验,由于实验任务安排过于集中,学生对教学内容难以理解,教学效果较差。经过认真调研,把实验周教学改为课内试验,学习完基础理论之后立即开展实验教学,理论与实践相结合,取得较好的实践教学效果。积极调整实验教学内容,例如:在无机与分析化学实验课中开设有“邻二氮菲分光光度法测定微量铁”实验,由于该实验属于微量分析实验,用到朗伯-比尔定律,并且要配制标准曲线,用到紫外可见分光光度计测定吸光度,大一学生没有学到仪器分析相关的理论知识,在课堂讲授后无法理解实验原理,教学效果很差。我院把“邻二氮菲分光光度法测定微量铁”更改为“EDTA标准溶液的配制与自来水硬度的测定”,既用到分析化学的理论知识又和水的硬度测定相结合,加深了对络合滴定的理解,又培养了学生常量分析的基本操作能力。 2.注重基础操作能力的培养 经过调查发现:30%~45%的环境工程专业高中阶段只学习过1年的化学,几乎没有上化学实验课程,基础操作能力普遍较差。根据学生的现有水平,环境学院把基础操作能力的培养作为实践教学的重点,如:在无机化学实验课程中,在硫酸亚铁铵的制备与纯度分析实验中进行称量、量取、加热、常规过滤、减压过滤和蒸发结晶等基础操作的讲解,教师亲手示范,讲解动作要领,使学生掌握操作要领。在后继实验课中,对相同的操作加以强化练习,学生操作不规范之处,一一加以纠正。有机实验课中,讲解蒸馏、精馏、回流和分液等基础操作,要求学生掌握阿贝折光仪、旋转蒸发仪、显微熔点仪等设备的使用原理及操作方法。在后继的分析化学、物理化学和仪器分析实验课程中对学生的基础操作进一步进行强化和提高。这种重视基础操作的教学模式大大提高了学生的动手能力和教学效率。 3.结合环境工程专业特色,开设综合性实验 根据环境工程专业特色,设计综合性实验项目,开展针对性实践教学,加深学生对环境工程专业的理解。比如:针对电厂化学专业,在学完分析化学试验后开设了叶绿素测定、全铁测定、二氧化硅测定、全碱度分析和磷酸盐分析等水质全分析试验,既加深学生对电厂给水专业知识的理解又在水质分析过程中,强化了常量分析的基础操作,进一步培养基本的分析和解决问题的能力,综合素质得到进一步提高。 4.改善管理方式,打造开放型实验中心,培养学生的创新能力 南京工程学院积极资助大学生开展创新科研活动,通过专项经费支持鼓励大学生开展科学研究。环境学院实验中心积极为大学生科技创新活动服务,积极整合实验室资源,改善管理模式,专门开设科技创新实验室,为学生提供玻璃仪器和小型实验器材,协助购买药品。开展傅里叶红外分光广度计、紫外可见分光光度计、气相色谱和液相色谱等大型仪器的操作培训,使学生在充分理解仪器原理的基础上可以熟练操作大型仪器。实验室对学生的全方位开放,打造良好的服务氛围,有利于学生创新能力的培养。 5.建立新型的实践教学考核评价体系 在教学评价上,既应重视课堂教学效果的评价也应重视实践教学效果的评价。对学生的考核既重视理论知识考试,也应重视实践动手能力考核,理论测试成绩应该与实践能力考核成绩同等对待。例如:学生参加各类科技竞赛活动、小发明、小制作等,参加科研课题,计入实践能力考核成绩中,这样不仅保护了那些具有创新能力学生的积极性,也有利于更客观、全面和切合实际地评价和考核学生。 6.加大实践教学经费投入,提高实践教学教师的教学水平 加大实践教学经费投入,引进先进的教学设备和精密仪器,提高实验中心硬件水平,大力营造良好的实践教学环境,以适应新的实践教学的需求。环境工程学院通过中央与地方共建项目的建设,购入或建设烟气脱硫试验装置、气相色谱仪、液相色谱仪、水质全分析仪、总有机碳分析仪、热重分析仪和元素分析仪等精密仪器,并以大型仪器为优秀,设立实验课程,安排课程实习,促进化学实践教学。加大实践教学师资队伍建设,有必要进行教师职业知识与技能的培训,提高教师综合教学能力。此外,应加强教师与外界的交流,提供在职进修学习的机会,提高其科研水平和综合能力水平,更好地服务于实践教学和科学研究。 三、结束语 通过积极研讨,认真修改人才培养计划,制定系统化化学实践教学大纲,优化实验项目。加大实践教学的经费投入,提高实践教学教师的教学水平,可以解决环境工程专业化学实践教学的问题,使学生掌握扎实的基础操作能力,为培养创新能力和全面发展的应用性人才打下坚实基础。 作者:刘献锋张长飞张东平单位:南京工程学院环境学院 工程化学论文:制药工程化学教导诌议 作者:张怀红 黄连荣 单位:盐城工学院化学与生物工程学院 目前,科学家们在实验室中可以用各种各样的物理或者化学方法制备出类似荷叶结构的自清洁的超疏水性材料,例如,当前研究得比较多的纳米二氧化钛材料就具有自清洁功能。把物理化学的抽象理论和生动的生活联系起来,把最新的科研成果和书中的理论结合,既吸引了学生的注意力,又增强了学生对现代技术进步的惊叹和想往。2把生活中遇到的问题与物理化学内容结合问题可以促进思维活动。可以通过“提出生活中遇到的问题-如何解决-引入新内容-解决问题的理论方法”这一思维以吸引学生的注意及让他们思维进行创新活动。比如,在相平衡中学习固液平衡体系时,举例在2008年南方雪灾大雪过后,环卫工人为什么在大街上洒盐水,以及在化工生产中为什么经常用盐水溶液做冷冻液;在讲到相图在药学中的应用时,举例说明为什么用氯霉素与尿素形成低共熔混合物可以改善氯霉素的溶解和吸收;从江河入海处三角洲的形成让学生进一步知道胶体的聚沉作用;从城市晚上的霓虹灯现象引出丁达尔效应;通过测定血液中红细胞的电泳率就可判定人体的肝功能是否正常;从树干的高度引入渗透压的概念;从高压锅的使用联系克-克方程。通过这些实例的阐述,可使学生加深印象,从而改善教学效果,使教与学产生共鸣[3]。通过这种理论与实际的结合,还可以让学生们感觉到物理化学知识不再是书本上的纯理论的东西。而与我们的生活息息相关,有效避免“空”对“空”的课堂说教,使学生体会到处处有“物理化学”,处处需要“物理化学”的真情实感,可将抽象理论变成有趣的解决问题的钥匙。另外,我们也结合科研中的一些亲身经历来讲解一些问题,促使学生在理论与实践的联系中理解和掌握知识,提高分析与解决问题的能力,同时可以活跃课堂气氛,增强师生间的共鸣及学生的学习兴趣,达到较好的教学效果。 开展各种形式的讨论现代教育 理论告诉我们,教学方法已经由注重教法向注重学法转变,这体现了学生学习的主体地位。大学时代所学的知识只是知识海洋中的一滴水,更多的知识需要学习者日后持续不断的自学来积累,所以,虽然基础知识、基本技能和基本方法很重要,但更为关键的是通过大学的学习过程来掌握科学研究方法和学习方法[4]。在物理化学教学中我们注重学生的主体地位,引导、激发和指导学生由被动的受体转变为自主学习、积极思维的人。由于物理化学理论性和逻辑性强,相当一部分内容学生们难于直接开展讨论,我们便注意引导学生分析熟知的典型事例,或从学生己有知识逻辑中提出问题,并提供讨论问题所必须的感性材料和相关学科知识以及进一步思考问题的线索和依据,创造便于探索问题的良好环境,激发学生学习兴趣。例如,在学习热力学第二定律时,为了帮助学生理解和掌握系统和环境的概念及它们之间的热功转换关系,我们以热得快在暖水瓶中烧开水作为实例,这样的实例是同学们熟悉的,便于同学们展开讨论。暖水瓶相当于一绝热恒容容器,其中盛有水,水中放有电阻丝,由电源给电阻丝供电。同一过程,如果分别以水和电阻丝作为系统,系统和环境问的热功转换是不同的。若以水为系统,由于水吸热Q 0,水温升高,则U 0,在加热过程中水的体积变化很小,可近似认为体积功W=0;若以电阻丝为系统,由于电阻丝接受了电功,所以其W’ 0,电阻丝将电功转化为热能,并放热给水,所以Q 0,同时电阻丝温度升高,则其U 0。将熟悉的生活实例作为讨论题材,同学们不会感到陌生和抽象,讨论起来有兴趣。在介绍理想气体的膨胀做功时,有些同学无法理解为什么经常会练习理想气体膨胀和压缩过程的体积功,鉴于此,我们布置了“汽车是如何奔跑的”这样的问题,让学生课后合资料。课上讨论时,学生很有兴趣。通过讨论大家明确了早期的火车和轮船上用的蒸汽机是外燃机。利用燃料煤燃烧产生的热,使水在高压锅炉内变为高温、高压水蒸汽,然后进入绝热的气缸膨胀,从而对外做功,而膨胀后的水蒸汽进入冷凝器降温并凝结为水,循环使用。外燃机效率低、体积大。目前多用内燃机,内燃机是油或气在气缸中燃烧产生高温、高压气体,气体对外膨胀做功产生动力。相比之下,内燃机比外燃机的效率高。对于问题的创设可以考虑由浅入深,由易到难,形成适当难度梯度,并注意趣味性、艺术性和逻辑性。我们在教学过程中尝试了以上方法,收到了较好的效果。 充分利用现代技术手段 随着社会的发展、科技的进步,教学媒体日趋增多。由于计算机的人机交互功能以及它的图、文、声、色、光、动画等强烈地抓住了学生的学习兴趣,改变了以往物理化学教学枯燥的特点,让一些抽象的或很难想像的现象变得形象、具体可感,有利于突破教学难点,创造出最佳的学习环境和最好的教学效果[5]。例如:气体膨胀过程、精馏过程、Langmuir吸附过程、丁达尔现象、渗透压现象、结晶分离提纯等,利用传统的教学手段,透过黑板、教材、挂图等只能看到它们的平面图或结构图,学生所学内容与实际联系不起来,感觉很枯燥。而利用PowerPoint和Flash将上述素材制成相应的课件,因其图画形象逼真,增强了学生的学习兴趣,教师讲授起来轻松,学生也理解得很清楚。利用灵活多变的教学手段以及网络课程和网络资源进行网络环境教学,可以实现课堂教学中教与学的交互以及课程的互动教学,利于学生构建自己的知识体系,并且在教师的主导作用下,利于发挥学生在学习中的主体作用,以达到更好的学习效果[6]。 工程化学论文:环境工程化学教学改革的思路与对策 一、环境工程专业化学实践教学改革的思路与对策 1.调整和完善人才培养方案,建立系统化实践教学体系 积极开展实践教学研讨活动,认真听取教师和学生对化学实践教学的意见,总结教学经验,对人才培养方案和实践教学大纲进行修改。调整不合理的实践教学内容,增加新的教学内容,建立系统化实践教学体系,并制订完善的实践教学授课计划,使实践教学与理论教学起到相辅相成的作用。环境学院组织教师和学生,对无机和分析化学实验开展研讨活动,总结教学中的优点和经验教训,如:无机化学实验原来设计为实验周教学,在一个星期内连续进行五个独立的单元教学实验,由于实验任务安排过于集中,学生对教学内容难以理解,教学效果较差。经过认真调研,把实验周教学改为课内试验,学习完基础理论之后立即开展实验教学,理论与实践相结合,取得较好的实践教学效果。积极调整实验教学内容,例如:在无机与分析化学实验课中开设有“邻二氮菲分光光度法测定微量铁”实验,由于该实验属于微量分析实验,用到朗伯-比尔定律,并且要配制标准曲线,用到紫外可见分光光度计测定吸光度,大一学生没有学到仪器分析相关的理论知识,在课堂讲授后无法理解实验原理,教学效果很差。我院把“邻二氮菲分光光度法测定微量铁”更改为“EDTA标准溶液的配制与自来水硬度的测定”,既用到分析化学的理论知识又和水的硬度测定相结合,加深了对络合滴定的理解,又培养了学生常量分析的基本操作能力。 2.注重基础操作能力的培养 经过调查发现:30%~45%的环境工程专业高中阶段只学习过1年的化学,几乎没有上化学实验课程,基础操作能力普遍较差。根据学生的现有水平,环境学院把基础操作能力的培养作为实践教学的重点,如:在无机化学实验课程中,在硫酸亚铁铵的制备与纯度分析实验中进行称量、量取、加热、常规过滤、减压过滤和蒸发结晶等基础操作的讲解,教师亲手示范,讲解动作要领,使学生掌握操作要领。在后继实验课中,对相同的操作加以强化练习,学生操作不规范之处,一一加以纠正。有机实验课中,讲解蒸馏、精馏、回流和分液等基础操作,要求学生掌握阿贝折光仪、旋转蒸发仪、显微熔点仪等设备的使用原理及操作方法。在后继的分析化学、物理化学和仪器分析实验课程中对学生的基础操作进一步进行强化和提高。这种重视基础操作的教学模式大大提高了学生的动手能力和教学效率。 3.结合环境工程专业特色,开设综合性实验 根据环境工程专业特色,设计综合性实验项目,开展针对性实践教学,加深学生对环境工程专业的理解。比如:针对电厂化学专业,在学完分析化学试验后开设了叶绿素测定、全铁测定、二氧化硅测定、全碱度分析和磷酸盐分析等水质全分析试验,既加深学生对电厂给水专业知识的理解又在水质分析过程中,强化了常量分析的基础操作,进一步培养基本的分析和解决问题的能力,综合素质得到进一步提高。 4.改善管理方式,打造开放型实验中心,培养学生的创新能力 南京工程学院积极资助大学生开展创新科研活动,通过专项经费支持鼓励大学生开展科学研究。环境学院实验中心积极为大学生科技创新活动服务,积极整合实验室资源,改善管理模式,专门开设科技创新实验室,为学生提供玻璃仪器和小型实验器材,协助购买药品。开展傅里叶红外分光广度计、紫外可见分光光度计、气相色谱和液相色谱等大型仪器的操作培训,使学生在充分理解仪器原理的基础上可以熟练操作大型仪器。实验室对学生的全方位开放,打造良好的服务氛围,有利于学生创新能力的培养。 5.建立新型的实践教学考核评价体系 在教学评价上,既应重视课堂教学效果的评价也应重视实践教学效果的评价。对学生的考核既重视理论知识考试,也应重视实践动手能力考核,理论测试成绩应该与实践能力考核成绩同等对待。例如:学生参加各类科技竞赛活动、小发明、小制作等,参加科研课题,计入实践能力考核成绩中,这样不仅保护了那些具有创新能力学生的积极性,也有利于更客观、全面和切合实际地评价和考核学生。 6.加大实践教学经费投入,提高实践教学教师的教学水平 加大实践教学经费投入,引进先进的教学设备和精密仪器,提高实验中心硬件水平,大力营造良好的实践教学环境,以适应新的实践教学的需求。环境工程学院通过中央与地方共建项目的建设,购入或建设烟气脱硫试验装置、气相色谱仪、液相色谱仪、水质全分析仪、总有机碳分析仪、热重分析仪和元素分析仪等精密仪器,并以大型仪器为优秀,设立实验课程,安排课程实习,促进化学实践教学。加大实践教学师资队伍建设,有必要进行教师职业知识与技能的培训,提高教师综合教学能力。此外,应加强教师与外界的交流,提供在职进修学习的机会,提高其科研水平和综合能力水平,更好地服务于实践教学和科学研究。 二、结束语 通过积极研讨,认真修改人才培养计划,制定系统化化学实践教学大纲,优化实验项目。加大实践教学的经费投入,提高实践教学教师的教学水平,可以解决环境工程专业化学实践教学的问题,使学生掌握扎实的基础操作能力,为培养创新能力和全面发展的应用性人才打下坚实基础。 作者:刘献锋 张长飞 张东平单位:南京工程学院环境学院 工程化学论文:环境工程化学实验教课系统的优化 环境工程专业基础化学实验教学改革思路 依据基础化学实验教学改革目标,按照“基础-应用-开放”的思路,建立了“三模块”的课程体系;实验教学内容改革充分考虑环境工程专业特点,通过优化整合实验项目,力求体现化学实验技术在环境工程专业中的具体应用;增加研究型开放性实验,满足学生个性化发展要求和促进学生自主学习能力的提高。 建立环境工程专业基础化学“三模块”实验课程体系 打破了传统按四大化学各自组成实验的教学模式,重新进行规划设计,组成在化学一级学科水平上的独立的基础化学实验课程体系,并由三个模块构成。 1公共基础模块 凸显基础性,充分考虑化学实验技术的共性要求,突出基本知识、基本操作、基本技能训练在人才培养中的基础性地位。对应课程《基础化学实验Ⅰ》,32学时,第1学期开设。 2方向应用模块 凸显应用性,设置与环境工程专业方向紧密相关的实验项目,不仅增加学生专业兴趣,而且更强调实验技术的在环境工程专业中的应用,适应专业人才培养定位与要求。对应课程《基础化学实验Ⅱ》,48学时,第2学期开设。 3拓展开放模块 凸显开放性,强调化学技术拓展,培养环境工程专业学生化学实验技术应用能力和自主学习能力,注重与实验开放平台相结合,实验项目以综合型、设计型和研究创新为主,突出化学实验技术的实际应用。对应课程《基础化学实验Ⅲ》,16学时,第3~4学期开设, 更新环境工程专业基础化学实验项目,优化实验内容 1《基础化学实验Ⅰ》实验内容设计 本模块实验重点是培养和强化实验操作技能,培养学生一般化学原理的实验方法和一般分析问题的能力。如玻璃仪器的洗涤、物质的称量、溶液的配制、滴定操作、物质的分离与纯化、电导仪和分光光度计等基础仪器的使用等。在教学过程中须严格强调这些基本操作和基本技能的规范性。《基础化学实验Ⅰ》实验项目设计见表1。 2《基础化学实验Ⅱ》实验内容设计 本模块尽量设置环境工程专业结合紧密的实验,体现实验技能的应用和实验内容的拓展。针对环境工程专业特点,实验项目以环境分析化学实验为主,突出化学分析与仪器分析技术在环境科学中的应用。比如,“废水中铅含量的测定”、“水样中化学耗氧量的测定”、“溶解氧的测定”、“钼酸铵分光光度法测磷部”等实验以环境污染指标为测定对象;通过开设“气相色谱法测定酚类组分的分析”、“用反相液相色谱法分离芳香烃”、“废水中铅含量的测定”等实验项目,让学生掌握气相色谱仪、高效液相色谱仪和原子吸收分光光度计的使用操作方法及其在环境化学分析中的具体应用;通过开设“有机染料废水柱层析分离”、“阳离子交换树脂交换容量的测定”等实验,让学生掌握环境污染物处理及分析方法。《基础化学实验Ⅱ》实验项目设计见表2。 3《基础化学实验Ⅲ》实验内容设计 该模块实验主要来源于科学研究和生产实际,以综合设计型和研究创新型实验为主,学生可以结合专业特点和自己的兴趣爱好,选择3~4个开放性实验项目来进一步拓展实验技能。在方案设计阶段学生通过查询大量科技文献,了解该领域研究热点、研究难点及最新技术发展趋势等信息,从实践效果来看,可以把学生引向科学研究和生产实际的前沿领域,激发学生研究探索热情和创造性。《基础化学实验Ⅲ》实验项目内容设计见表3。 实践效果与展望 通过近3年的改革与实践,目前已经形成了较为固定的基础化学实验课程体系和教学内容。由于实验内容强调与专业实验相结合并求体现化学实验技术在环境工程专业中的具体应用,学生学习积极性显著提高,有效地提高了学生的操作技能、创新思维能力和分析、判断问题及解决实际问题的能力。在今后的工作中,我们将在实践中不断完善课程体系和教学内容,从而最终实现学生以被动实验为主向主动实验为主的转变,实现以常规仪器实验为主向大型现代仪器实验为主的转变,实现由验证型实验为主向综合型、设计型和专业特色型实验为主的转变。 作者:王崇均傅敏古昌红吴四维林兵单位:重庆工商大学环境与生物工程学院 工程化学论文:工程化学植筋质量控制 建筑工程化学植筋,简称植筋,又叫种筋,是目前工程上的一种后锚固连接技术。化学植筋在框架结构与填充墙的连接;砖混结构混凝土柱、梁与后砌墙体的拉结;钢筋混凝土结构施工中,板、梁结构调整的钢筋补强;以及房屋建筑的抗震加固和建筑装修中得到广泛采用。 化学植筋后锚固相对于钢筋预埋(即先锚固),具有施工方便,使用灵活等优点,其连接技术得到较快发展,已成为目前不可缺少的一种新型施工技术。其工程原理是:在已有的混凝土结构或构件上根据工程拟需用的拉结钢筋位置,钻适当的钻孔和深度,用高强度的化学粘合剂,使拉结钢筋或螺杆等与混凝土通过粘结达到锁键植筋作用。化学植筋不会产生植筋位移,其密封性能好,也无需作防水处理。由于其通过化学粘合固定,不会对基层产生膨胀破坏,更适合边距、间距小的部位的拉结需要。施工简便迅速,是建筑工程中钢筋混凝土结构加固、结构变更、追加连结的最有效的方法。 化学植筋,其工程原理不复杂,施工工艺简单,但拉结植筋对建筑工程的质量、房屋抗震设防非常重要,涉及群众的生命财产安全。必须对其施工工艺、工程质量给予高度的重视。 实际工程中,常出现植筋定位不准确、孔深和孔径不足、钻孔不清理、数量不足、锚固胶的质量达不到规范要求;锚固后现场拉拔检测结果不合格等质量问题。因此,必须十分重视化学植筋的施工工艺和施工过程,加强锚固质量检查与验收,确保建筑工程化学植筋的工程质量。 1化学植筋的施工方法和质量控制 1.1钻孔和质量控制。(1)施工前的准备:熟悉施工图要求,认真清理干净结构表面,按图纸要求,准确放线标明钢筋锚固点的钻孔位置,钻孔位置标明后由现场质量负责人验收。(2)孔径及锚固深度:根据钢筋或螺栓的锚固位置,确定成孔的直径及锚固深度。若孔位处有受力钢筋,钻孔位置可适当调整,但均应植在箍筋内侧或分布筋内侧(若产生废孔,应清净废孔后用植筋胶填实)。钻孔直径为D+4~10mm(小直径钢筋取低值,大直径钢筋取高值),同时,最小锚固深度应满足《混凝土结构加固技术规范》(CECS25:90)和《混凝土结构后锚固技术规程》JGJl45-2004的要求。 1.2锚固孔的清孔。(1)钻孔完成后,将孔周围半径0.5米范围内灰尘清理干净。用气泵和毛刷清孔,要作到三吹两刷,清刷完毕后,用棉丝沾丙酮液清刷孔洞内壁,使钻孔洞内达到清洁干燥;如遇较潮湿的情况,还须用加热棒,进行干燥处理。(2)若为水钻孔,用清水将孔内泥浆冲刷干净,用棉丝将孔擦净,等孔晾干、干燥后(可用加热棒进行干燥处理),再进行下一道工序。(3)钻孔工作完后,用干净棉丝将清洁过的孔洞封堵,防止灰尘和异物落入。(4)现场质量负责人检查清孔工作,请监理验收,做好隐检记录。 1.3拉结钢筋清理。(1)在钢筋端部相应位置上做好标记,标示出除锈清理的长度范围(除锈清理的长度大于锚固深度50mm)。(2)用磨光机或用钢丝刷将除锈清理长度内的钢筋表面打磨出金属光泽为止。(3)将除锈清理好的钢筋加垫整齐码放在干燥处。(4)用棉丝蘸丙酮,将除锈清理长度范围内的钢筋表面擦拭干净,将所有处理好的钢筋码放整齐。(5)拉结钢筋清理完,报请现场质量负责人检查。 1.4钢筋埋植。(1)钢筋锚固用胶的配制和使用方法,按照锚固用胶产品说明,并根据现场技术质量负责人要求,按比例配制且搅拌均匀。(2)盲孔钢筋埋植:先将锚固用胶注入孔深2/3;将处理好的钢筋的除锈清理端朝向孔洞,边向同一方向旋转,边缓慢将钢筋插入洞内,直至到达孔的洞底部为止。插筋到底,如无锚固胶从孔内溢出,说明注胶量不够,须将钢筋拔出,重新注胶,再次插入钢筋,直至有锚固胶溢出洞口为止。(3)通孔钢筋埋植:先将处理好的钢筋插入孔内,孔的两端用环氧砂浆封堵(封堵时,须在一端留出注胶孔,另一端留出出气孔);待环氧砂浆凝固后进行高压注胶。将配制好的锚固用胶装入打胶筒内,安装打胶嘴;将锚固用胶通过注胶孔注入孔洞内,直至另一端出气孔溢出胶为止;然后,用环氧砂浆或其它材料将注胶孔及出气孔封堵死。(4)垂直通孔植筋:方法同通孔钢筋埋植,只是注胶时应从孔底部的注胶口向上注胶,以孔上部出气口出胶为止。(5)已埋植好的钢筋要做好保护工作,埋植完成,挂明显标志牌,以防锚固胶在固化时间内,钢筋被摇摆动或碰撞,影响埋植的效果。(6)用棉丝蘸少许丙酮,清理孔周围遗留的胶,清理工作面的垃圾。(7)植筋胶有一个固化过程,具体时间以植筋胶的品种而定,在锚固用胶固化前,应对埋植好的钢筋进行必要的围挡保护。(8)钢筋埋植工作完成,报请现场质量负责人检查验收。 1.5施工中需注意的事项。(1)植筋胶在每次使用前应检查包装桶内胶有无沉淀现象。(2)施工过程中要注意:孔内尘屑是否清净、钢筋是否除锈、植筋胶配合比是否准确、搅拌是否均匀。孔内植筋胶是否密实充溢,决定锚固效果的好坏,要特别注意。(3)施工现场温度过低时,应对植筋胶及锚固位置预热。 2化学植筋的质量检查与验收 2.1植筋施工时必须严格遵守《混凝土结构加固技术规范》和《混凝土结构后锚固技术规程》的施工要求进行施工。 2.2钻孔位置中心线偏差应符合规定、深度不得低于设计要求。 2.3植筋数量不得低于设计数量。 2.4如受结构构件的尺寸、钢筋、预埋件等影响,钻孔位置、深度、数量不能满足设计要求时,应及时向监理、设计单位反映,做相应的调整。 2.5严格按照施工图和相关规范的质量要求进行施工。 2.6各项技术指标应达到规范规定的数值。 2.7锚固用胶应有产品合格证,质量要有保证。 2.8钢筋锚固工作完成后,自检合格,并填写分项工程报验单报请监理、总包单位验收。 3化学植筋锚固承载力的现场检验方法 3.1基本规定。(1)混凝土结构后锚固工程质量,应进行抗拔承载力的现场检验。(2)锚固抗拔承载力现场检验可分为非破坏性检验和破坏性检验。对于一般结构及非结构构件,可采用非破坏性检验;对于重要结构构件及生命线工程非结构构件,应采用破坏性检验。 3.2试样选取。(1)锚固抗拔承载力现场非破坏性检验采用随机抽样办法取样。(2)同规格,同型号,基本相同部位的锚栓组成一个检验批。抽样数量按每批锚栓总数的l‰计算,且不少于3根。 3.3检验方法。(1)加荷设备支撑环内径D0。应满足下述要求:化学植筋D0≥max(12d,250mm)。(2)锚栓抗拔检验可选用以下两种加荷方法:a.连续加载:以匀速加载至设定荷载或锚固破坏,总加荷时间为23分钟。b.分级加载:以预计极限荷载的10%为一级,逐级加荷,每级荷载保持1~2分钟,至设定荷载或锚固破坏。 3.4检验结果评定。(1)非破坏性检验荷载下,以混凝土基材无裂缝、锚栓或植筋无滑移等宏观裂损现象,且2min持荷期间荷载降低不大于5%时为合格。当非破坏性检验为不合格时,应另抽不少于3个锚栓做破坏性检验判断。(2)对于破坏性检验,该批锚栓的极限抗拔力满足规范的要求。 3.5常见的几种破坏形式。(1)混凝土锥体破坏;化学植筋受拉时混凝土基材形成倒锥体破坏形式。(2)混合型破坏:化学植筋受拉时形成以基材混凝土锥体及深部粘结拔出的组合破坏形式。(3)胶筋界面破坏:化学值筋粘结型锚栓受拉时,沿胶粘剂与混凝土孔壁界面的拔出破坏形式。 建筑工程化学植筋,是一种便捷、使用灵活、成本低、质量可靠的新型施工技术,在建筑工程中得到较快的推广和发展。也因为其在建筑结构中的重要作用,应该对其设计、施工、检测个各环节的工程质量给予充分的重视。目前专业的化学植筋人员较少,人员素质也有待提高。应该加强从业人员的技术规范培训,重视施工过程的管理,加强工程质量检测,使这项新型施工技术得到更快更好的推广和运用。 工程化学论文:建筑工程化学植筋质量控制 摘要:从化学植筋的施工方法和质量控制、化学植筋的质量检查与验收、化学植筋锚固承载力的现场检验方法等方面分析了化学植筋的质量控制。 关键词:建筑工程;化学植筋;质量控制 建筑工程化学植筋,简称植筋,又叫种筋,是目前工程上的一种后锚固连接技术。化学植筋在框架结构与填充墙的连接;砖混结构混凝土柱、梁与后砌墙体的拉结;钢筋混凝土结构施工中,板、梁结构调整的钢筋补强;以及房屋建筑的抗震加固和建筑装修中得到广泛采用。 化学植筋后锚固相对于钢筋预埋(即先锚固),具有施工方便,使用灵活等优点,其连接技术得到较快发展,已成为目前不可缺少的一种新型施工技术。其工程原理是:在已有的混凝土结构或构件上根据工程拟需用的拉结钢筋位置,钻适当的钻孔和深度,用高强度的化学粘合剂,使拉结钢筋或螺杆等与混凝土通过粘结达到锁键植筋作用。化学植筋不会产生植筋位移,其密封性能好,也无需作防水处理。由于其通过化学粘合固定,不会对基层产生膨胀破坏,更适合边距、间距小的部位的拉结需要。施工简便迅速,是建筑工程中钢筋混凝土结构加固、结构变更、追加连结的最有效的方法。 化学植筋,其工程原理不复杂,施工工艺简单,但拉结植筋对建筑工程的质量、房屋抗震设防非常重要,涉及群众的生命财产安全。必须对其施工工艺、工程质量给予高度的重视。 实际工程中,常出现植筋定位不准确、孔深和孔径不足、钻孔不清理、数量不足、锚固胶的质量达不到规范要求;锚固后现场拉拔检测结果不合格等质量问题。因此,必须十分重视化学植筋的施工工艺和施工过程,加强锚固质量检查与验收,确保建筑工程化学植筋的工程质量。 1化学植筋的施工方法和质量控制 1.1钻孔和质量控制。(1)施工前的准备:熟悉施工图要求,认真清理干净结构表面,按图纸要求,准确放线标明钢筋锚固点的钻孔位置,钻孔位置标明后由现场质量负责人验收。(2)孔径及锚固深度:根据钢筋或螺栓的锚固位置,确定成孔的直径及锚固深度。若孔位处有受力钢筋,钻孔位置可适当调整,但均应植在箍筋内侧或分布筋内侧(若产生废孔,应清净废孔后用植筋胶填实)。钻孔直径为D+4~10mm(小直径钢筋取低值,大直径钢筋取高值),同时,最小锚固深度应满足《混凝土结构加固技术规范》(CECS25:90)和《混凝土结构后锚固技术规程》JGJl45-2004的要求。 1.2锚固孔的清孔。(1)钻孔完成后,将孔周围半径0.5米范围内灰尘清理干净。用气泵和毛刷清孔,要作到三吹两刷,清刷完毕后,用棉丝沾丙酮液清刷孔洞内壁,使钻孔洞内达到清洁干燥;如遇较潮湿的情况,还须用加热棒,进行干燥处理。(2)若为水钻孔,用清水将孔内泥浆冲刷干净,用棉丝将孔擦净,等孔晾干、干燥后(可用加热棒进行干燥处理),再进行下一道工序。(3)钻孔工作完后,用干净棉丝将清洁过的孔洞封堵,防止灰尘和异物落入。(4)现场质量负责人检查清孔工作,请监理验收,做好隐检记录。 1.3拉结钢筋清理。(1)在钢筋端部相应位置上做好标记,标示出除锈清理的长度范围(除锈清理的长度大于锚固深度50mm)。(2)用磨光机或用钢丝刷将除锈清理长度内的钢筋表面打磨出金属光泽为止。(3)将除锈清理好的钢筋加垫整齐码放在干燥处。(4)用棉丝蘸丙酮,将除锈清理长度范围内的钢筋表面擦拭干净,将所有处理好的钢筋码放整齐。(5)拉结钢筋清理完,报请现场质量负责人检查。 1.4钢筋埋植。(1)钢筋锚固用胶的配制和使用方法,按照锚固用胶产品说明,并根据现场技术质量负责人要求,按比例配制且搅拌均匀。(2)盲孔钢筋埋植:先将锚固用胶注入孔深2/3;将处理好的钢筋的除锈清理端朝向孔洞,边向同一方向旋转,边缓慢将钢筋插入洞内,直至到达孔的洞底部为止。插筋到底,如无锚固胶从孔内溢出,说明注胶量不够,须将钢筋拔出,重新注胶,再次插入钢筋,直至有锚固胶溢出洞口为止。(3)通孔钢筋埋植:先将处理好的钢筋插入孔内,孔的两端用环氧砂浆封堵(封堵时,须在一端留出注胶孔,另一端留出出气孔);待环氧砂浆凝固后进行高压注胶。将配制好的锚固用胶装入打胶筒内,安装打胶嘴;将锚固用胶通过注胶孔注入孔洞内,直至另一端出气孔溢出胶为止;然后,用环氧砂浆或其它材料将注胶孔及出气孔封堵死。(4)垂直通孔植筋:方法同通孔钢筋埋植,只是注胶时应从孔底部的注胶口向上注胶,以孔上部出气口出胶为止。(5)已埋植好的钢筋要做好保护工作,埋植完成,挂明显标志牌,以防锚固胶在固化时间内,钢筋被摇摆动或碰撞,影响埋植的效果。(6)用棉丝蘸少许丙酮,清理孔周围遗留的胶,清理工作面的垃圾。(7)植筋胶有一个固化过程,具体时间以植筋胶的品种而定,在锚固用胶固化前,应对埋植好的钢筋进行必要的围挡保护。(8)钢筋埋植工作完成,报请现场质量负责人检查验收。 1.5施工中需注意的事项。(1)植筋胶在每次使用前应检查包装桶内胶有无沉淀现象。(2)施工过程中要注意:孔内尘屑是否清净、钢筋是否除锈、植筋胶配合比是否准确、搅拌是否均匀。孔内植筋胶是否密实充溢,决定锚固效果的好坏,要特别注意。(3)施工现场温度过低时,应对植筋胶及锚固位置预热。2化学植筋的质量检查与验收 2.1植筋施工时必须严格遵守《混凝土结构加固技术规范》和《混凝土结构后锚固技术规程》的施工要求进行施工。 2.2钻孔位置中心线偏差应符合规定、深度不得低于设计要求。 2.3植筋数量不得低于设计数量。 2.4如受结构构件的尺寸、钢筋、预埋件等影响,钻孔位置、深度、数量不能满足设计要求时,应及时向监理、设计单位反映,做相应的调整。 2.5严格按照施工图和相关规范的质量要求进行施工。 2.6各项技术指标应达到规范规定的数值。 2.7锚固用胶应有产品合格证,质量要有保证。 2.8钢筋锚固工作完成后,自检合格,并填写分项工程报验单报请监理、总包单位验收。 3化学植筋锚固承载力的现场检验方法 3.1基本规定。(1)混凝土结构后锚固工程质量,应进行抗拔承载力的现场检验。(2)锚固抗拔承载力现场检验可分为非破坏性检验和破坏性检验。对于一般结构及非结构构件,可采用非破坏性检验;对于重要结构构件及生命线工程非结构构件,应采用破坏性检验。 3.2试样选取。(1)锚固抗拔承载力现场非破坏性检验采用随机抽样办法取样。(2)同规格,同型号,基本相同部位的锚栓组成一个检验批。抽样数量按每批锚栓总数的l‰计算,且不少于3根。 3.3检验方法。(1)加荷设备支撑环内径D0。应满足下述要求:化学植筋D0≥max(12d,250mm)。(2)锚栓抗拔检验可选用以下两种加荷方法:a.连续加载:以匀速加载至设定荷载或锚固破坏,总加荷时间为23分钟。b.分级加载:以预计极限荷载的10%为一级,逐级加荷,每级荷载保持1~2分钟,至设定荷载或锚固破坏。 3.4检验结果评定。(1)非破坏性检验荷载下,以混凝土基材无裂缝、锚栓或植筋无滑移等宏观裂损现象,且2min持荷期间荷载降低不大于5%时为合格。当非破坏性检验为不合格时,应另抽不少于3个锚栓做破坏性检验判断。(2)对于破坏性检验,该批锚栓的极限抗拔力满足规范的要求。 3.5常见的几种破坏形式。(1)混凝土锥体破坏;化学植筋受拉时混凝土基材形成倒锥体破坏形式。(2)混合型破坏:化学植筋受拉时形成以基材混凝土锥体及深部粘结拔出的组合破坏形式。(3)胶筋界面破坏:化学值筋粘结型锚栓受拉时,沿胶粘剂与混凝土孔壁界面的拔出破坏形式。 建筑工程化学植筋,是一种便捷、使用灵活、成本低、质量可靠的新型施工技术,在建筑工程中得到较快的推广和发展。也因为其在建筑结构中的重要作用,应该对其设计、施工、检测个各环节的工程质量给予充分的重视。目前专业的化学植筋人员较少,人员素质也有待提高。应该加强从业人员的技术规范培训,重视施工过程的管理,加强工程质量检测,使这项新型施工技术得到更快更好的推广和运用。 工程化学论文:环境工程化学实验教学改革探讨 如今,化学实验教学不仅仅是对学生进行传授知识和技能、训练科学方法和思维、提高创新意识与能力、培养科学精神和品德的有效形式,更是服务社会的一种重要试验手段。分析化学实验的应用性、实践性较强,它对于学生获取新知识、实现知识和能力的转化、理论与实践的结合起着举足轻重的作用[1、2]。目前,环境问题频频发生,社会对研究环境方面的人士寄予“厚望”,希望能够将理论知识转化为实践,研究并解决其中的问题。因此,培养环境工程应用型和创新型人才已是高等院校的重要职责。而从分析化学实验教学方面,可以与环境学科融合,做出一些方面的改革或改进。文章融合环境工程专业的理论知识对分析化学实验教学提出改革,旨在提高学生的创新性和实践技术能力,为分析化学和环境工程专业实验教学体系的完善和发展提供参考,为新世纪环境工程专业应用型和创新型人才的培养提供一定的指导方法。 1结合环境专业特点,优化实验教学内容 传统的分析化学实验教学内容单调,验证性实验多,综合性、设计性实验少[3],学生的思维能力和操作能力受到了影响,极大地限制了应用型人才的培养。如果实验教学以社会关注的环境问题为背景,将相关科研项目引入到实验教学中,以解决实际问题为目标,优化实验教学内容,不仅使学生掌握了一定的科学研究方法,培养了一定的解决问题的思路和能力,还将引起学生的科研兴趣[4],促进了分析实验教学与人才培养的良性循环。例如,河池学院教师申请了有关广西南丹矿区重金属污染土壤的修复项目,在分析化学实验教学中可以将项目中测定矿区中的微量重金属铜和锌含量引入其中。先向学生介绍铜和锌的物化学性质,及其对环境的污染、危害等。然后简单介绍南丹矿区重金属污染的情况,铜锌的监测方法,可选用络合滴定法,也可选用原子吸收法,教师顺着科研的思路进行讲解,然后对其测定过程进行讲解与演示。这样,学生从中学习到了滴定法中的络合滴定,以及仪器分析法中的原子吸收法的设备和操作方法等等,对该测定的过程中不仅产生了较多的兴趣,还接触了科研项目,将知识学以致用,为以后的毕业设计起到了较好的铺垫作用。 2增加环境方面的综合设计性实验,提升学生综合实验素质 分析化学实验教学,一方面注重培养学生的基础性实验技能,来提高扎实的专业基础素质。另一方面注重培养学生的独立和创新能力,增加了综合性、设计性实验项目的设定。基础性实验技能是片段式的,大多是验证性的实验。综合设计性实验可将本课程的综合知识或者与本课程相关的课程知识有机地综合在一个实验当中,从而使学生将所学的知识扩大化,更高效地去理解、掌握和巩固所学知识,进而提高学生分析问题和解决问题的能力,并提升学生的综合实验素质[5]。例如,在分析化学实验教学中,可以结合河池学院承担的广西东兰坡壕湖的水质监测项目,开设对其水质科学综合性、设计性实验研究。教师可根据学生所学的理论知识及实验方法,设计“水体特性分析与质量评价”、“坡壕湖水质测定与建模”等实验。学生通过查阅文献和有关书籍设计实验方案,独立完成实验,写出实验报告。有时候不可能一次成功,在多次的失败与尝试中找到最佳的方案,不仅激发学生学习的探索性,自觉性,提高了兴趣,而且培养了学生的独立工作能力、分析问题和解决问题的能力。 3运用现代教学手段,调动学生学习环境监测的主动性 分析化学实验教学的环节中,学生初次接触的仪器较多,缺少感性认识,针对这种现状,有时候运用现代教学手段无不是一种好的方法。比如多媒体。科技的进步使得多媒体教学普遍进入课堂中,是现代教育教学的重要手段。相比传统的黑板板书的教学,多媒体减少了课堂的板书量与板书花费的大量时间,同时可以通过图片、动画、录像、视频等激发学生的学习兴趣和求知欲,调动他们的学习主动性。像分析化学实验中,学习分光光度计的使用时,教学可以以对亚硝酸标准溶液系列进行测定相应的吸光度为例,而这也是测定环境空气中氮氧化物实验的一部分。教学过程中可以先从大气中氮氧化物讲起,介绍其测定方法,若选用甲醛吸收法时,教师对实验原理和过程予以讲解,通过视频让学生感性地认识大气采样器,观看采样器进行氮氧化物的采样,规范操作步骤,然后通过动画演示如何将配置标准溶液,以及标准溶液以及样品溶液的吸光值在分光光度计中测定的过程,同时对关键步骤不断强调,以及强调一些注意的事项。整个过程显得内容充实,拓宽了学生的环境知识面,全面地调动了学生学习的主动性。再比如现代教学手段中的实地参观考察。这项过程是传授知识和培养能力相结合的过程,可开阔学生的环境视野,提高学生的认知能力,全方位培养学生的实际应用能力。在实验教学中,有些大型仪器是模拟工业企业设计的,教师应参与指导学生到校外实习,在认识实习阶段以调查为主,在中期实习和生产实习阶段,带领学生去参观,由实习单位负责人给学生进行细致地讲解,让学生系统地认识设备,掌握设备的完整操作流程,把课堂知识与生产实际有机地结合起来,真正达到实践教学的目的。 4举办实验技能竞赛,增强学生的环保意识和绿色化学理念 分析化学实验操作技能是得到分析数据的基础,也是进行科学研究的关键[6]。尽管努力提高学生实验的研究性和综合性很重要,但也不能忽视了学生的基本操作技能的训练。平常在实验教学的过程中,笔者发现学生动手能力和创新能力弱等现象。为了激发学生对实验的兴趣,强化环保意识,可以开展以竞赛的方式培养学生的实验技能,强化绿色化学理念。这种技能竞赛是面向大学生的群众性科技活动,选择监测污染物为对象,尤其是对污染元素的定性和常量组分的定量分析,来真实地反映学生对基本分析化学操作和基础理论的掌握情况,找出教学中的优点和不足,使教师在今后的教学中改进教学方法和教学内容,提高质量[7];同时可以提升学生学习的积极性和主动性,激发学生理论联系实际和动手能力,加强学生理解化学原理理论,一举两得。在竞赛中可适当增加一些绿色化学的知识点,进一步增强学生的环保意识和绿色化学理念。 5结语 通过以上提出的实验教学改革,可以提高了学生的创新性和应用性能力。通过与环境工程学科的融合,坚持实验教学内容的先进性和对学生综合能力、创新能力的培养方向,并不断积累经验,分析化学实验教学会更上一个新的台阶,会更好地服务社会,为环境保护工作做出一份努力。 作者:齐国翠 单位:河池学院化学与生物工程学院 工程化学论文:高职院校土木工程专业《工程化学》课程教学的思考 摘 要:工程化学是高职院校土木工程专业一门重要专业基础课程,课程教学质量对学生今后工作的影响极大。任课教师要根据高职或三本大学生的培养目标、知识体系结构和教学大纲的要求,从选择和吃透教材的基础上,紧紧围绕化学基本原理和基本知识,广泛涉猎当代科学技术发展的新成果、新材料、新技术及环保技术新进展,确定教学内容,在教学实践中摸索和总结出科学教学方法和行之有效的教学手段,全面提高课堂教学效果。 关键词:高职院校;工程化学;课程教学;改革与实践;研究 作者介:卢森林(1960-),男,江西高安人,江西科技师范大学副教授,硕士生导师,研究方向为工程化学教学;杜思洁(1983-),女,江西南昌人,江西科技师范大学硕士研究生。 《工程化学》是高职院校土木工程专业学生一门重要专业必修基础课程。学习工程化学的目的就是要帮助土木工程专业大学生建立物质变化和能量变化的观点,提高大学生化学方面的基本素质和专业创新能力。力求从化学原理上弄清楚化学研究对象是原子和分子等结合态单元,各种建筑材料均由原子结合态单元组成的事实。一方面要求土木工程专业大学生接受化学基本知识和基本原理,认识到化学在土木工程专业中的重要性和必要性。另一方面也要求他们能从化学的角度更多地认识材料、能源、信息、环境、生命等科学技术在土木工程具体实践中的作用。要顺利达到上述教学目标,可通过实例教学手段来增强大学生的宏观认识,通过工程化学课堂教学实践来不断探索和深入研究,才能找到适合高职院校和三本院校土木工程专业工程化学最佳的课堂教学教学模式和教学方法。 一、工程化学课程教学现状分析 《工程化学》课程是高等学校非化学、化工类各专业培养现代工程技术和管理人才的必修专业基础课程。《工程化学》从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发密切联系现代工程技术中遇到的化学问题,如材料的选择和寿命、环境的污染和保护、能源的开发和利用、信息的传递和生命科学发展等问题。深入浅出地介绍有现实应用价值和有潜在应用价值的化学基础理论和基本知识,使学生在今后的实际工作中能有意识地运用化学的观点去思考、认识和解决问题。 《工程化学》课堂教学必须以化学原理为经,通过对物质的化学组成、化学结构和化学反应三条主线进行系列分析、探讨和摸索其内在规律来展开教学活动,突出化学知识在实际建筑工程中的重要作用;以化学在土木建筑工程实际应用为纬,从材料、能源、环境、信息和生命五个领域入手,突出化学原理、化学知识在土木工程建设中的重要作用;加强化学与土木工程学的相互渗透、相互联系和相互柔合。 《工程化学》课堂教学在选择教材体系和教材内容上的取舍,要突破化学学科的框架和体系,要根据土木工程建筑专业学生未来工作实际需要和提高课堂教学质量的要求来组织和取舍教学内容;课任教师在备课时要注重基础、突出重点和有利于大学生创新能力的培养。 采取有利于课程教学需要的教学方法和教学手段,给教师留下更大的空间,特别是在联系实际把教学搞活方面提供了方便。 高职院校土木工程专业《工程化学》教材选择是选用普通高等教育“十五”部级规划教材并根据高职院院校学生的实际,不断更新教学内容,要不断置换、积累和融入最新和最先进化学方面的研究成果。突破传统教材的局限,进一步解决了《工程化学》教学理论与实际相脱离的现象,将《工程化学》理论知识与土木工程建设实际需要有机地结合起来,融为一体,采用渗透、交叉的方式处理好两者关系。 目前,国内外已经开发出了不少《工程化学》课堂教学多媒体课件,其中不少为《工程化学》精品课堂教学多媒体课件。但是,针对高职院校土木工程专业《工程化学》课堂教学多媒体课件则非常少见,急切需要教学研究和管理部门加大《工程化学》课程课教学课件开发力度,开发出适合高职院校土木工程专业《工程化学》课程多媒体教学课件来满足高职院校土木工程专业《工程化学》课程课堂教学需求。要随着科学技术的发展和建筑材料等行业技术的发展的最新成果,不断更新和优化《工程化学》课程资源体系,同时要加强新常态下《工程化学》课程课堂教学更为科学有效的教学模式。只有通过高职院校《工程化学》课程教学改革研究,才能建立该课程科学地、完整的和有效的课堂教学模式才能科学地制定土木工程专业《工程化学》课程课堂教学实施方案,最终实现土木工程专业《工程化学》课程资源体系的科学配置,提升土木工程专业《工程化学》课程的教学质量,优化土木工程专业大学生化学知识结构和涵养。 二、工程化学课程教学存在的问题 (一)师资力量薄弱 《工程化学》课程虽然是土木工程专业一门重要专业基础课,值得注意的是,课任教师的来源,往往不是本院(系)教师,更多地来自化学化工学院和校外,学院(系)如果有自己的《工程化学》专任教也是极为少数,这校的师资配置,存在以下几个明显的缺陷,首先从化学化工学院(系)来的教师由于受化学化工学院实际工作潜移默化的影响,在实际教学过程中难免会偏重理论和偏重化学知识的教学,往往和土木工程专业的实际需求会存在一定的差距;其次,校外聘请的教师更多是通过关系介绍而来,教学水平和教学能力一时也难以评定;三是学院(系)自己的专任教师由于是个别现象,集体备课共同研习教学经验的机会必然稀少,难以做到,互相提醒,互相帮助,最终影响课程教学质量的提升;第四,缺少传帮带,总是靠自己摸着石头过河来独自探索该课程的教学模式和教学手段。因此,师资力量配置的好坏将直接影响《工程化学》课堂教学效果。 (二)教材内容局限 通过对国内大多数高职院校土木工程专业《工程化学》课程教材选择情况的统计结果表明,大多数高校采用由浙江大学陈林根主编的“十二、五”规划《工程化学基础》教材。由于陈林根主编的《工程化学基础》教材本身不是针对高校单一的土木工程专业编写的,而是面对整个非化学、化工工程系列专业为对象而编写,故教材内容虽然也涵盖了土木工程类专业所需要的内容,不仅知识面涉及广,而且从理论到应用自成体系。但是,正因为如此才难以凸显土木工程专业所需要的相对全面的建筑材料的结构及相关知识内容,据分析可知该教材相对土木工程专业存在不少关联度不大的内容。其次,教材教法缺乏实验演示实例教学模式。内容需要更新和优化,教学方法需要不断创新,教学模式要根据学校不同层次和学生不同基础进行可行性改革。 (三)教学脱离实际 不少高职院校教师受社会不良思潮的影响,受学校工作重心导向的影响,如有些学校特别重视科研工作,制定了很有诱惑力的倾斜政策,主要是对科研成果的奖励幅度较大,导致不少教师花大量的时间放在自己并不善长的科学研究上。而必须用在履行岗位职责认真钻研教材,潜心备课的时间和精力投入很有限,严重影响了优质课或精品课程的建设工作,导致不少人在思想认识出现滑坡,错误地认为课堂教学对一名课任教师来说已经不是第一要务,而只是一种义务,故此不少教师很少把课堂教学当作一名教师的第一责任。不少教师在处理课堂教学内容时,很少做深入地调查研究工作,对本专业学生具体需要什么并不清楚,故不能结合学生的实际因材施教,课堂教学与专业实际需要相差甚远,这是新常态下高校教学工作中出现的新问题必须引起教学管理部门的高度重视问题。 (四)教学模式刻板 据对高职院校当前教学现状的调查了解和分析评估,不难发现大多数教师的教学模式不仅呆板而且缺少生气,不少年青教师只能照着课件上课,对教学课件的依赖程度相当严重,几乎到了没有课件就没有办法上课的状况。有些教师板书也缺少必要的演示和推论,教师的示范作用受到较大的限制。这种教学模式,很难提升课程的教学质量,课堂教学效果不好。 (五)教学手段单一 虽然现代科学技术的发展,为高职院校课堂教学提供了现代化的教学手段,如多媒体教学,大大改善了传统教学模式存在的缺陷,为丰富了教师课堂教学手段,实现了超时空和空间的知识传送。但是,通过调查研究发现,不少年轻教师利用多媒体教学手段的层次偏低,实际应用停留在较低的层次,不能真正发挥多媒体技术在课堂教学中的优势,同时又失去了传统教学优势,教学手段显得十分单一,对课堂教学质量造成不利影响。 (六)实验教学缺乏 《工程化学》是一门实验性很强的专业基础学科,因此,必须配置相应的实验教学用场地和设备。高校土木工程专业开设《工程化学》课程,有条件的高职院校可开设与教材内容关系密切的实验课程教学,通过科学实验来证实化学原理,通过实验教学让学生有个直观和感性的认识。但是,不能不看到,高职院校土木工程专业《工程化学》课程很少设置实验教学课程,基本上是采用课堂理论教学模式,使得《工程化学》课程教学不能取得真正的教学效果,学生也没有亲身的感受,影响该课程的教学质量。 三、工程化学课程教学改革措施 (一)优化师资力量 《工程化学》和其他学科一样,在教学上要取得良好的效果,师资力量是首要问题,因此,高职院校土木工程专业《工程化学》课程师资是否科学配置也是教学改革能否取得成功的非常重要的一内容,严把师资师进口关,在引进师资时,必须注意从毕业学校、所学专业、学业成绩和思想品行都应列入考核范围内。一方面要尽可能招收优秀的985学校的硕士研究生或博士研究生。另一方面可考虑从外聘教师中择优选择,从这个方面考虑就要注意事项高校本专业专任教师名师中选择优秀的《工程化学》课任教师,外聘专业课任教师一定要做到宁缺勿滥,杜绝引入教学能力差、责任心不强、水平一般,没有发展潜力和空间的师资。第三是学校要创造良好的进修条件,将在职在岗的《工程化学》课任教师送到条件好的、《工程化学》专业教学、科研水平高特别是建立了精品课教学基地的高校培训,从高位切入,大幅度提升专任教师的教学技能和教学水平,从根本上优化《工程化学》师资力量。 (二)精练课程内容 目前,可供选择的《工程化学》教材不乏精品,但是在用于高职院校三本院校土木工程专业时,就存在明显的取舍问题,因为每一部教材,在编写时都是根据编者学校学生的专业性质组织实施的,内容分布较全、较广,不仅有化学基本原理,也涉及到化学基本粒子的性质和结构知识,同时也和物质的具体应用关系密切,特别是材料的性质和应用较为全面和具体。因此,教师在备课时,增减完全取决于教师对学生需求的把握。为了实现对教材的科学地处置,教师必须熟悉教材、熟悉学生所学专业的实际需求,花时间精讲课程内容。 (三)深入联系实际 《工程化学》课程教学需要有一个良好的教学环境,教师需要有师德修为和职业道德素养,因此必须加强教师队伍的建设工作,不仅要抓好业务工作,更要抓好思想政治工作,宣传和普及《高等教育法》,依法办学,要教育教师遵纪守法,爱岗敬业,全身心投入学校的教学事业之中。高职院校应该时刻把握正确的教育方向,把人才培养工作列为学校工作第一要务抓好落实。任何时候都不能冲击正常的教学工作,为教师创造一个良好的教学环境。学校要审时度势,抓住教师的心理动态,采取积极各种有效措施鼓励教师爱岗敬业,认真履行好教师的岗位职责,建立符合高校实际的激励机制,促使每一位教师都成为本专业的行家里手,把每一门课程尽可能建设成为精品课程,把每一堂课都成为示范课,这样《工程化学》课堂教学也将获得成功,大幅度提升教学质量。 (四)优化教学模式 《工程化学》课程教师要根据土木工程专业学生的特点,认真钻研课程内容,分析上课对象的特点和基础条件,采取合理的工作模式,以传统教学模式为基础,积极学习和掌握多媒体等现代化教学手段,根据课堂实际需要大力改革和优化现有的课程教学模式。 (五)采用多媒体教学手段 《工程化学》传统的教学模式存在明显的缺陷就是理论分析不易展开,推理过程过于复杂,不利用大学生学习吸收和消化,教师的黑板演示时间过长,工作量大,效果反而不好,学生也学得很累,教师也很累。而现代多媒体教学可通过光、电、声、像和动漫等技术手段,将复杂难以理解的数字公式做到直观化、形象化和具体化,大大提高了课堂教学效果。但其中也存在明显不足,师生之间的联系淡薄了,教学互动环节往往也被忽略了,不少利用多媒体手段教学的教师错误地认为只要做好多媒体课件,课堂教学就不成问题的错误认识,离开了多媒体就不知如何上课了。对不少青年教师来说,不是个例,可见这一问题必须引起教学管理部门的重视。 (六)密切学生的实际开展实验教学 实验教学是工程化学教学的一个重要组成部分,在教学过程中必须结合课程内容设计好易于开展的化学实验活动,通过亲身经历化学实验整个过程,加深同学们对原理及过程的认识和理解。 工程化学课任教师综合素质如何,灵活掌控课堂教学的能力如何是决定课堂教学成败的关键因素,只有课任教师熟悉高职院校土木工程专业整体知识结构体系和工作实践的经历,才能对工程化学上课内容的深度和广度把握恰当,将土木工程专学业所必须认识和了的相关化学原理和各种各样建筑材料的有一个客观的了解,客观地说土木工程专业大学生只要掌握普遍性的化学知识和建筑材料的特性及其在工程建设中的应用,就完成了课程的教学任务,完善了土木工程专业大学生的知识结构,为其顺利开展专业工作奠定坚实的化学基础。 工程化学论文:“产―学―研”模式下的《工程化学》新课程教改与实践 摘要:基于“产―学―研”高校创新平台,构筑本科生集中授课与个性化学习相结合的办学模式,旨在培养应用型创新人才。通过“产―学―研”与教师的科研相结合,在教与学的过程中,加强实践教学来突出工程实践能力的培养。鉴于此,本文以深蓝学院的《工程化学》新课程教改为契机,从课程体系与教师队伍等方面进行教学改革,实行重点章节“模块化”、解决问题“模型化”、专业问题“形象化、实践化”、工程实践与案例教学并进的教学形式来彰显机械化工专业的特色。实践表明,《工程化学》新课程改革遵循“产―学―研”模式的教学改革,教学效果显著提高。同时,有利于“双师型”教师的培养,还有助于激发学生对实践中及学术问题的思考,全面推进“产―学―研”模式的课程教改。 关键词:“产―学―研”模式;工程化学;课程教改;教学实践;深蓝学院 鉴于目前高校教学型的办学模式,考虑到本科生就业难以及现代社会对技能性人才的需求,2015年教育部启动地方本科高校向应用技术型转型,宗旨是面向工程应用培养创新专技人才。一直以来,高校习惯以“灌输―填鸭式”教学手段对学生进行教学,从而致使创新思维和实践能力受到束缚,培养出来的学生已不再适应用工单位的职业要求。针对上述问题,高等教育须审时度势,重新定位是培养科技人才还是培养工程技能人才,以便对自身的办学模式及课堂教学活动进行改革[1,2]。教学工作是学校的首要工作,但高等学校的办学思路要脱离传统单一的课堂授课模式,与时俱进,形成具有自己特色的办学模式。随着技术发展和创新形态演变,目前中国高等教育正致力于向“产―学―研”教学模式转变。 何为“产―学―研”教学模式?“产―学―研”即产业、学校、科研机构等相互配合,优势互补,形成强大的研发、教学、生产一体化的先进系统。通常是以企业技术为向导,以科研院所供给为合作方式,为科技创新服务,促进科研成果转变,其实质是促进技术创新所需各种生产要素的有效组合[3-5]。本文以江苏科技大学深蓝学院《工程化学》教改课程为蓝本,立足于教学课程与科研相结合,以激发学生在实践过程中寻求科学问题为出发点,应用专业知识去发现问题并解决问题,进一步分析了“产―学―研”模式在新形势下对高校教学模式改革的必要性,亩探讨出一条在学术科研与实践技能背景下的新型教学形态。 一、“产―学―研”高校教学模式提出的背景 我国企业职工文化素质,技术水平较低,已成为生产效率不高的重要制约因素,目前仅有少数国有大型企业开始重视岗位培训,把技术改造、科技创新同培养人才结合起来,使企业产品更新快。这说明“产―学―研结合”也是发展生产力,是提高劳动效率的客观要求。在高校教学过程中,加强实践环节,以促进理论与实践相结合,全面提高教育质量,反映了“产―学―研结合”的重要性。当前,中国正积极而慎重地推进“产―学―研结合”,其宗旨是通过企业、高校学校和科研单位紧密结合、有针对性地培养专技人才,探索出符合我国国情的“产―学―研结合”战略性课题,提高学生的综合素质,增加毕业生的就业竞争力。 然而,受传统私塾教育的影响,中国高等教育一直遵循老师的“教”为主的教学模式。现如今,实践是创新之源,实践教学是课堂理论教学的外延,是理论联系实际的重要手段,学生在实践中直接获取工程实际经验来达到学习的目的,远比仅仅聆听教师关于书本知识的介绍和讲解理解得更深刻,实践教学起到了理论教学不可替代的特殊作用。在这种情况下,“产―学―研”模式的教学便是一种新的教育形式,是一条兼顾理论专业学习与技能实践相结合的教育模式。“产―学―研结合”的教育思想,是在“教育产业化”、“教育社会化”“教育战略性”等观念上产生的。已有部分大专院校进行了一些尝试,如实行“3+1“制(学制4年,学生前3年在校学习基础理论,1年在有资质的实习单位进行专业实践);又比如,一些大学借鉴了研究所的培养模式,对硕士研究生进行“订单式”培养;此类改革措施取得了较好的教育效果,体现了我国“产―学―研结合”教育的多种途径和美好前景。 二、“产―学―研”高校教学模式改革与实践 基于“产―学―研”模式的高校教学改革,居于首位的是“产”,何为“产”?“产”即是企业的市场经济,企业寻求技术以及理念方面的新型合作,以科研院所、高校科研成果输出作为企业发展的推动力,从而使得企业在激烈竞争中可持续发展,同时也为科研院所提供实习基地和人才开发的资源。在当代“双师型”教师培养模式中,“产”是一种联合与互通,使企业和高校之间能够做到以技术和理念的输入与输出,让“产”成为“双师型”教师培养的原动力。同时,教师应重视校企间的科研工作,当取得较好的科研成果时,可进一步将成果服务于地方,与当地企业进行密切合作,进行优势互补,共同承担一些科研项目。更多的情况下,是学校和(合作)企业共同创造条件,为教师更好地“教”和学生实践性地“学”提供教学基地,促进“产、学”的有机结合[6]。实现实践教学,不仅要有一流的实践基地和科研设备,更需要一流的师资队伍,一支责任心强、水平高和充满活力的教师队伍,能在指导过程中熟悉企业生产过程,洞悉生产工艺不足,在成品开发、工艺等方面做出技术改进,并开展科研攻关,着重培养学生的科研意识和职业素养。“产―学―研”高校教学模式,如图1所示。 其次,是“学”的层面。“学”即是高校对人才的教学培养,是高等学校的本职所在。强化基础教学,触发创造性思维,积极创造实践机会,意在培养学生的职业素养与就业竞争力,是当前众多高校改革的方向。牢牢把握“教学”这一重要环节,广泛开展“大班授课、小班研讨”的教学模式。同时,教师要认清任何一门课程都有其特点,必须把握住定位,是理论课程还是专业实践课程。比如《工程化学》这是一门专业基础课(大一新生课),由于章节间连续性差,理论性强,且部分章节偏于工程实践性。于是教研室讨论决定,重点章节“模块化”,解决问题“模型化”,专业问题“形象化、实践化”。具体实施是,第3章(物质的结构与材料的性能),主要研究固体物理、原子电子排布规律及化学键能等,该章节理论性强,由专任教师授课,由形象化的PPT组成;第6章(化学反应与材料的保护),主要研究材料的腐蚀与防护技术,涉及到电化学工作站测试Tafel及EIS阻抗谱等曲线,这部分内容偏实践性,邀请实验中心老师给学生们授课,配备课内实验:不锈钢的晶间腐蚀倾向试验,由此可对章节中的曲线(Tafel曲线,阴、阳极化拐点)有了本质认识。众所周知,电化学工作站是目前研究所、电子厂研究材料电位与抗腐蚀的通用仪器,此方式可在学习理论的同时掌握电化学工作站的操作规范及相关技能,提高了就业竞争力。 最后是“研”的层面。“研”是高层次要求,是在“学”的基础上的演变与升华,是对研究生的要求。然而,部分应用型本科院校却片面强调“实践技能”在培养模式中的重要性,而忽略了“专业理论”基础。鉴于此,《工程化学》新课程改革必须用科研来指导教学,并不断更新和完善课堂以及实践教学内容,最后将教学中所得出的结论回归专业理论,从而使学生真正做到理论与实践相结合,形成一个密闭循环的完整的知识体系。积极要求学生参加本科生创新计划(简称“本创”),鼓励学生走进实验室,在遇实际问题时用专业知识来解决,体现“学-研”结合[7]。 三、“产―学―研”教学模式在《工程化学》新课程教改中的应用 浙江大学陈林根《工程化学基础》第二版,教材内容非常综合且章节连续性差,具体涉及固态物理学与原子晶体(第2,3章),化学反应与能源(第4章),水溶液酸碱平衡(第5章),化学腐蚀与高分子保护(第6章)等。此外,苦于实验课时有限,32节课时中仅安排4节实验课(2节塑料注射成型+2节不锈钢的晶间腐蚀倾向实验),这样的教学计划依旧坚持的是传统的“灌输-填鸭式”模式教学,经过2学期的考核,结果很不乐观,不及格率在15%左右,优秀率也仅有10%,教学效果不理想。2次课内实验,也仅有少部分头脑灵活的优等生掌握了电化学工作站的基本操作规范及相关原理。 为了更好地提高教学质量,新学期对《工程化学》进行了课程改革,实行模块化教学,分章节解析,同时利用实验中心的资源进行多样化教学,避免枯燥单一课堂教学。具体改革措施是:(1)理论课堂。采用形象化案例教学,注重工程实践与实例来层层剖析,将抽象概念与易懂的物理模型对应来进行解释,例如2.1章节“配合物”定义及命名时,同学们感觉比较抽象难懂,我们采用的是模块化教学,阶梯式深入,对于配合物的复杂组成进行层层剖析,外界原子价态、配位原子个数等优秀知识点,通过分类举例形式展开教学以寻找规律;(2)实践课上,例如2.3章节表面活性剂,阴阳表面活性剂与润湿性(亲、憎(疏))两者联系起来讲解,用液体表面张力来解释表性活性剂的作用(结合示意图进行理论推导),并用润湿角大小来定量判断授润湿性好坏,当润湿角θ 四、结束语 培养具有创新精神的应用型人才是当代社会发展的必然,也是地方普通本科高校改革发展的宗旨所在,特别是像江苏科技大学这样的普通工科院校,必须树立“面向工程应用,培养创新人才”教学宗旨,要求“双师型”教师不断充实和丰富自身专业知识以及实践技能的平台和载体,在授课过程中,实现“产―学―研”角色的转换,激发同学们的思考问题和解决问题的能力。“产―学―研”模式的提出,是高校教W模式改革的旗帜,要求理论教学与工程实践相联系。 因此,深蓝学院老师《工程化学》授课时,采用“大班授课、小班研讨”形式的教学模式中,建立多种考核方式以及评价制度,取得了很好的教学效果。在课堂第一线触发学生的“思考问题”能力,实行重点章节“模块化”,解决问题“模型化”,专业问题“形象化、实践化”,执行工程实践与案例教学结合的形式来突出机械化工专业特色,使学生在实践教学过程中发现问题,在学习过程中分析问题,在科研过程中解决问题,真正推动“产―学―研”一体化的教学模式, 工程化学论文:纺织工程专业工程化学课程教学改革的实践和探索 摘要: 针对目前工程化学课程教学的现状和问题,结合纺织工程专业的特点,作者采用整合教学内容,注重与专业基础课之间的衔接,加强教学内容与日常生活/生产以及科学研究之间的联系,采用多媒体与传统教学方法相结合的形式教学,并开设实验环节等多种手段对工程化学的教学进行改革,取得了较好的效果。 0引言 《工程化学》就是建立在化学知识与工程实践之间的一门桥梁学科,目的就在于将化学的基本知识以及一些新兴学科和应用学科的信息传授给学生。但是,工程技术具有非常广泛的范畴,内容十分庞杂,这导致很多工科院校的工程化学教学存在着各种弊端,例如教学内容不够系统、知识点比较零散、不同的专业区分相对较小,缺少与专业的衔接内容;学生在学习过程中体会不到这门课程与自己的专业有什么关系,缺少学习动力等等,因此有必要打破传统的教学内容和教育模式,建立一套符合实情的新的工程化学教学体系。针对此现象,作者对我校纺织工程专业的工程化学教学进行了改革。 1整合教学内容,做好衔接 我校纺织工程专业是浙江省重点专业,其目的在于培养纺织品设计、纺织技术与贸易相结合的具有复合型知识结构的高级工程技术与贸易人才。该专业特点决定了学生们将来涉及较多的是有机材料,鉴于此,对工程化学教学内容进行了如下整改:选用李成琴等主编的《纺织有机化学》为教材,重点讲述与纺织专业关系密切的传统有机化合基础知识,以官能团为主线区分各类有机化合物,介绍其分类、命名、结构特点及物理化学性质,分析各种反应的发生机理和历程;增加物质结构基础知识,为随后的杂化轨道和电子效应的接受和理解打基础;将现代分析测试技术-红外光谱和核磁共振谱作为教学重点内容;增加表面活性剂、染料化学和高分子纤维等专业基础知识,介绍专业相关的表面活性剂、染料和高分子纤维的结构、性质及应用,以便于更好的与专业课相衔接;学习过程中引入有机化学史和人名反应及相关小故事,以活跃课堂气氛,增加学生对该反应的印象。另外,在对工程化学教学内容的改革中,要合理安排化学理论基础和工程技术在教学中所占比重,一方面,根据教学条件和专业实际,在理论基础教学内容上适当取舍;另一方面,联系工程实际,介绍现代有机化学在工程技术中的最新应用。 2与实际生产和科研相结合,激发学习兴趣 作为一门基础学科,化学与我们的日常生活关系十分紧密,尤其是有机化学和有机化合物,充斥着我们生活的每一个角落,如果将抽象的教学内容与我们的日常生活或者实际生产联系起来,使学生们亲身体会到知识的力量,将会对学生的学习带来莫大的推动力。因此,在介绍到与课本相关内容时,可考虑引入一些实际生活或生产中的实例,例如在讲解氨基酸和蛋白质时,可以引入卤水点豆腐的机理和用鸡蛋清来减少汞吸收的生活小知识;在介绍到表面活性剂的时候联想到日常生活中去污清洁物质的使用等,使学生感到化学是一门渗透到我们生产、生活各个领域中的学科。 3丰富教学形式 由于工程技术的发展迅速,抽象的微观结构和最新的仪器设备很难用传统的教学模式直观地表达和展示。为了适应新的教学计划,又不降低教学要求,我们采用计算机辅助的多媒体教学方法和手段,加大课堂的教学信息量,创造良好的授课环境,以提高课堂教学效果。例如在讲解卤代烃的双分子亲核取代反应过程中的瓦尔登转化时,仅以板书或者口头讲解很难给出一个立体、形象的解释,而将该过程用多媒体形式演示出来,会帮助学生理解,加深记忆。但是我们又不能完全摒弃粉笔板书的教学形式。有机化学中需要理解记忆的知识点有很多,课堂讲解要对这些知识点进行详细展开,这时候采用板书形式将有利于所讲内容的逻辑组织和讲解速度的控制,帮助学生达到理解性记忆。 4开设实验环节 化学是一门实践性和应用性都很强的科学,其发展和对其反应机理的理解都是以实验为基础的。因此,化学实验是每个学习工程化学的学生必须要经历的一个实践性环节。我们利用有限的学时,安排了蒸馏、萃取、精馏和重结晶等实验,并要求学生自己设计方案,进行实验操作,然后独立撰写实验报告,这一系统的工作不仅加深了学生对理论知识的理解,也培养了学生面对问题,独立思考、解决的科研能力,打破了化学学科的神秘感,使学生直观地体会到化学的本质和价值,收到了很好的效果。 5结语 工程化学是我校今年来开设的新课程,因其新,故有很多地方还不太成熟,有待于改革完善。在采取了整合教学内容,理论联系实际,加强基础课和专业课之间的衔接和渗透,采用多样的教学形式,加强实验环节等方法来对工程化学的教学进行整改后,学生们的学习目标明确,学习兴趣大增,在掌握理论基础知识的同时提高了实验动手能力。而在教学的同时,我也深深体会到有机化学学科的博大精深,感受到了肩负的重任,这为我更加努力进行工程化学教学改革增加了信心。我相信随着教学经验的不断积累和教学改革的不断深入,工程化学的教学内容和方法会日趋完善,对其进行的改革和实践研究还会取得更新的进展。 工程化学论文:土木工程专业《工程化学》教学中的一些体会和认识 摘要:针对大一新生和土木工程专业的特点,结合自己的教学实践,从重视第一堂课、理论联系实际、改进教学手段和改革教学模式四个方面就如何提高土木工程专业《工程化学》的教学质量浅谈了几点体会和认识。 关键词:工程化学;土木工程专业;提高教学质量 工程化学作为培养“基础厚、口径宽、能力强、素质高”的高级工程人才必需课程,是我校土木工程专业本科生的一门基础必修课,是该专业学生大学期间所学的唯一一门化学课程,因此,该课程的开设对于学生在今后能够有意识地运用化学原理去思考、分析和解决实际工程问题的科学思维培养具有重要作用。 工程化学对于大学一年级的学生来说,存在着内容多、学时少、理论性强、概念抽象等因素,因此笔者针对我校土木工程专业认证(评估)中对《工程化学》人才培养的要求等特点,就如何让工程化学的教学得以更好地实施,从而激发学生的学习动力,提高教学质量这一课题,结合自己的教学实践,浅谈几点体会和认识。 一、重视第一堂课,激发学生的学习兴趣 对每一位刚刚踏入大学的新生来说,大学是一个全新的学习和生活环境,学生对周边的事物存在着新鲜感与好奇心。绪论课作为一门课程的第一堂课,是课程的开场白和宣言书,是师生之间的第一次接触。俗话说:美好的开始是成功的一半,因此,上好第一堂课在整个学科教学过程中有着特殊的地位和重要的影响。笔者认为,为了上好这第一堂课,需要做好以下几个方面: 1.注重教师的言谈举止和仪表风范。学生对任课教师的第一印象在一定程度上会影响到学生对这门课程的学习态度,因为学生对教师本身也存在着一定的好奇心。教师若能着装整洁得体、仪表端庄大方、教态自然,并以精练、准确、幽默的语言把知识讲授给学生的话,定会吸引学生并提高教师形象,进而缩短师生心灵之间的距离,达到“亲其师,敬其人,信其道”的目的。 2.明确教学目的和教学要求。土木工程专业的学生拿到教材后,难免会有些困惑和不解,比如大部分学生会想“为什么要学这门课?”、“学什么?”、“学了有什么用?”等问题。说到底,这就是我们教学目的和教学内容的问题。因此,上课之前,教师必须吃透教材内容,明确教学目的,做到心中有数。针对土木工程专业的学生,笔者认为可以根据土木工程注册师基础考试大纲的要求讲起,这样既能很好地回答学生的这些问题,又能让学生明白如果不学该学科或没学好该学科会带来什么后果,会给自己今后的学习和生活造成什么影响,通过这种反证法说明该学科的重要性,以引起学生对该学科的重视并端正他们的学习态度。 3.了解学生的基础,因材施教。我校土木工程专业的学生来自全国各地,学生的知识水平参差不齐,部分学生特别是新疆、西藏地区少数民族学生因为高考的时候没有选择化学,所以化学基础比较薄弱甚至还停留在初中阶段。因此,在第一堂课上,有必要了解一下学生的真实情况,对他们的化学基础做好充分调研,为后续的教学工作做好准备。笔者所在学校针对新疆、西藏地区少数民族学生的课程管理中,规定任课教师应对民族生增加课程辅导,并安排一定的测试,以便及时了解学生掌握情况。 二、理论联系实际,提高学生的学习热情 当代大学生都是“90后”,他们对于知识的学习常常是按照兴趣而进行的,为了吸引学生的注意力,在教学过程中,不仅要重视对化学基础知识的讲解,还要介绍一些与专业相关的科技成果,提高学生的学习热情。比如,材料的腐蚀是建筑工程务必关注的重要问题之一,其中钢筋的腐蚀对工程影响较大。因此,在氧化还原与电化学章节的教学中,可以从电化学的原理出发,介绍混凝土对钢筋的保护作用以及钢筋腐蚀的电化学性质等内容;再如,在讲解溶液和离子平衡时,可以从化学的角度分析水体的污染源以及对废水的处理方法等,结合酸碱理论介绍用中和法处理酸性或碱性废水,或者利用溶度积规则来判断废水中的某种金属离子是否已经完全除去,使其达到排放标准等等。这样一来,可以让学生体会到工程化学对他们进一步深造和未来从事的工程设计施工或管理行业具有非常重要的作用。 此外,笔者认为,在教学过程中需要穿插一些贴近生活的教学案例以丰富学习内容,从而增强学生对化学知识的记忆。在热力学中引入描述混乱度大小的物理量――熵时,可以多举例一些从有序到无序的生活案例,如水自动地从高处往低处流;再如在一杯水中滴入几滴红墨水,则红墨水就会自发地扩散到整杯水中等。在讲解催化剂对反应速率的影响时,要让同学们了解催化剂有正催化剂也有负催化剂,如橡胶中的防老化剂、食品中的防腐剂等都是负催化剂;此外,通过在混凝土中加入一定比例的橡胶粉,不仅可以提高混凝土的韧性、变形能力、抗冲击性能,而且还拓展了废旧橡胶的应用领域,实现了固体废弃物的资源再利用。通过以上种种讲解,使学生真切感受到化学知识可以广泛应用于我们日常生活中。 三、注重教学手段的改进,发挥学生的主动性 笔者认为在教学过程中应充分利用现代教学手段,一方面可以采用大量的图片、视频等生动形象地展示与知识点相关的化学原理或实际工程,使同学们对土木工程中化学知识的应用有一定的感性认识;另一方面还可以将工程化学中抽象的概念具体化,如在讲解杂化轨道理论时,可以将整个杂化过程用三维立体动画的形式表示出来,能使学生直观地看到杂化前后轨道的数目不变,但是杂化后轨道的伸展方向和形状却发生了改变。 任何一种教学手段都有利有弊,多媒体教学也不例外。在公式推导等章节,如弱酸或弱碱的解离平衡、缓冲溶液pH值的计算以及能斯特公式的推导和应用等,笔者认为则宜用板书书写,适当地放慢教学进度,可以方便学生跟进思考,便于理解和接受,提高教学效果。 四、多种教学模式的相结合,培养学生的自主学习能力 由于我校土木工程专业《工程化学》课程面向的是大一的新生,他们大多数人还处于初入大学的迷茫期,通常表现为自学能力、独立分析问题能力、灵活运用所学知识能力、实践和创新能力等方面比较欠缺。而科学的教学模式是实现教学目标、保证教学质量的重要手段;不同的教学内容若能与不同的教学模式相匹配必能相得益彰。因此,在教学过程中,笔者认为教师一定要善于巧设问题情境,或将需要教师主讲的一些内容转换成思考题的形式进行教学,尽可能采用启发式、互动式、探索式、研究式等多种教学方法将结合,针对不同的教学内容采用不同的形式组织课堂教学,来改变“填鸭式”的传统教育模式,培养学生自主学习、分析问题和解决问题的能力。如每1―2次课设立一次3分钟左右的学生讲授环节,选择一位或两位同学对已学或即将学习内容的一个知识点进行讲授;或要求学生在学习某个知识点前,走进图书馆去寻找和构建贴近自己专业的生动教学案例,鼓励同学们主动面向全班同学进行阐述。因此,学生为了讲解清楚课堂内容必须认真预习,做好充分的准备,也达到了培养学生的自主学习能力的目的。 结语: 在结合专业特点和学生实际情况的前提下,教师在教学过程中应重视第一堂课,给学生留下良好的第一印象;合理组织教学内容,理论联系实际;改革教学方法,利用多媒体和传统板书有机结合,增加实际工程或生活案例,这些方面都能够有效地提高学生学习兴趣,培养学生的自主学习能力,达到提高教学质量的目的。以上即为笔者讲授工程化学课程中的一些体会和认识。 工程化学论文:土木工程专业工程化学课程的教学实践与思考 摘要:工程化学是土木工程专业的一门重要的基础课程,课程的教学目的是培养学生在今后实际工作中能有意识地运用化学观点去思考、认识和解决问题。本文通过阐述对新疆大学建筑工程学院土木工程专业工程化学课程理论教学内容的优化、实验教学内容的更新和完善以及课程考核方式的多元化改革内容的教学探索,希望能为工程化学课程的教学改革和提高教学质量积累一些经验。 关键词:工程化学;教学实践;教学改革 工程化学课程是针对高等院校非化学化工专业本科生开设的公共基础必修课程,在工科大学生的知识结构体系中占据着重要地位,工程化学教学在专业培养中的定位是传授基础工程化学知识、健全学生的知识结构体系,训练学生掌握专业工程实际应用中涉及的基础化学知识和实验操作的技能[1]。工程化学课程从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发密切联系现代工程技术中遇到的如材料的选择和寿命、环境的污染与保护、能源的开发与利用、生命科学的发展等有关化学问题,使学生掌握有现实应用价值和有潜在应用价值的基础理论和基本知识,促使学生在今后实际工作中能有意识地运用化学观点去思考、认识和解决问题[2]。因此,工程化学课程的学习对非化学化工专业学生的全面培养起到相当重要的作用。 由于高考化学课程所占比例有所降低,过去原本在中学化学课程中讲授的内容放到大学来进行学习,工程化学基础课程对于现在非化学化工的大学一年级学生来说,存在着内容多、学时少,新名词新理论多、跨度大等问题,学生学习起来普遍感觉吃力、抓不住重点、掌握不住方法[3]。因而,在大学里工程化学的教学就显得尤为重要。 新疆大学建筑工程学院自2014年通过国家教育部土木工程专业评估后,为提高我校土木工程专业学生的化学素养及基本化学实验能力,将工程化学课程教学课时从原来的28学时调整为36学时,并增加了10学时的实验课课程教学。因此,如何在这有限的课堂教学和实验教学中提高我院土木工程专业学生的化学素养,让学生能在今后的学习和工作中能够有意识地运用化学观点去思考、认识和解决问题,是摆在工程化学课程授课教师面前的紧迫任务[4]。对此,笔者结合我院土木工程专业讲授工程化学课程的经验,结合我院大一新生特点,根据工程化学课程的内容并结合土木工程专业后续课程内容的需要,对工程化学基础课程的教学方法进行实践与思考。 一、优化课程教学内容 目前,工程化学课程使用化学工业出版社出版的贾朝霞教授主编的《工程化学》一书,全书从物质的聚集状态、化学反应的基本规律、溶液的离子平衡等基础理论出发,结合了无机材料、有机材料、常用油品和化学与环境保护等内容,适用范围较广。 结合我院土木工程专业的人才培养目标,对工程化学课程的基本知识、基本原理、专业知识和技能知识的讲授比例进行了优化,在保证基本知识和原理内容的教学课时的基础上,通过增加课程学时的办法,较大比例地增大了课程的专业性和技能性。当然,要想在有限的学时数里让学生掌握工程化学课程中涉及的所有内容,这是不现实的。因此,就需要教师在有限的讲授课时中,让学生真正领悟到化学是一门与我们生活息息相关的科学知识,激发学生学习兴趣,进而产生一股潜在的驱动力让学生提高自主学习的能力,使他们愿意将其学好、学透。 工程化学课程相较于化学化工专业的普通化学课程而言,是让非化学化工专业学生从较为具体和实际的化学角度认识和分析解决工程技术中的问题,这是一种通向学以致用的途径。因而工程化学课程应该有明确的专业针对性。因此,在基础理论的讲解过程中,对于应用量子力学的知识去理解核外电子运动状态的这部分内容,这部分教学内容笔者认为应重思维而轻具体内容,只需要求学生对量子力学解决原子结构问题的思路即可。讲授过程中可以较为系统地介绍人类认识微观世界的发展过程,从道尔顿提出的原子学说到卢瑟福的含核原子模型,由波尔理论、鲍林规则到量子力学理论的产生后,人类是如何逐步深入的探究微观粒子的运动状态、化学键和分子结构。使学生认识微观世界的本质,了解和掌握波粒二象性、测不准原理以及化学键的成键本质;再从微观本质的基础上,进一步学习化学变化的宏观现象,介绍如何运用这些原理来指导实际的科学问题。如可以现代液晶电视中分子间作用力是如何被表征的;混凝土中减水剂分子是如何通过表面化学现象实现高减水的等等。这样可使知识的讲授环环相扣,也避免了枯燥的理论满堂灌。 二、实验教学内容的更新和完善 工程化学实验是工程化学课程体系的重要组成部分,是培养学生工程实践基本素质的一个重要环节,为将来运用工程化学知识解决和化学有关的实际问题打下一定的基础。以往工程化学课程的实验项目多为验证性实验,如化学实验仪器的基本操作、酸碱滴定等,实验内容比较单一,综合性和设计性实验项目偏少,不能有效培养学生综合运用化学知识解决问题的能力[5];并且对于土木工程专业学生来说也无法突出专业特点,与后续专业课程的学习衔接性不好。 目前,我院对工程化学实验课的开设提出要积极增加综合性、设计性和创新性的实验项目,压缩验证性实验项目的要求。对此,实验室将原有化学实验仪器的认识和电子天平的使用、双指示剂法测定混合碱液中组分含量、水质检验及水硬度测定、氧化还原与电化学、固体氯化铵生成热的测定等五个实验调整为化学实验仪器的认识和电子天平的使用、粗食盐的提纯、水泥熟料中二氧化硅含量的测定和金属的防护与防腐等四个与今后专业课程内容联系更为紧密的实验项目。而且我院在实验室规定的开放实验时间内,学生可以通过查阅资料、拟定方案、设计实验并和老师讨论后可进实验室进行实验项目工作的开展,让学生自我发挥的空间更大。 新开的实验课项目在满足实验的基础性和创新性的前提下,注重了实验的设计与综合。大学实验课较为强调作为主体地位的学生在实验过程要有发散性的思维,敢于试错。指导教师要尊重学生的主体地位,不能再以教师为中心或者以知识权威者的身份进行知识的灌输,而是把学生作为中心,围绕学生的特点需要,以帮助学生学习不断进步为目的,与学生商讨问题,解决问题,把工程化学实验室建造成为大一新生步入的第一个进行研究性学习的场所,让他们学会利用大学的有利环境,锻炼提高自身的专业能力、心理能力和社会适应能力。 通过实际教学发现,根据专业需求设置实验项目内容,在大一新生掌握他们所需的化学知识和实验操作技能的基础上,还可使他们对今后所学专业的应用前景有一个初步的了解。 三、课程考核方式的改革 当前,工程化学课程在大一入学第一学期开设,我院对于土木工程专业将其设定为考查课。这对于大一新生来说,考核方式与高中一场接一场较为狭隘的学习目标有所不同。大一新生对大学的学习抱有强烈的好奇心,但经过对大学课程的接触后就会发现大学教学内容、方式和手段与中学时有很大差异,对于长期习惯于学生和老师捆绑式的鸟儿喂食的教学方法的大一新生开始感到茫然,很难在短时间里找到适应大学阶段的学习方法。而工程化学课程内容多、学时少、跨度大,入学的大一新生往往稍不努力学习,就会感觉学习吃力。高考胜利所带来的良好感觉将逐渐消失,精神压力也感觉较大。对此,笔者认为在授课过程就应指出大学工程化学课程与高中化学课程学习的巨大差异性,其中,课程的考核方式不在是单纯依靠期末的卷面成绩,而是要更多考查学生自主学习能力、实践能力和创新能力等综合素质的评价。 考勤(5%)+作业(5%)+实验成绩(10%)+期终卷面成绩(80%)这种传统的理论课考核权重方式和大一新生高中阶段的学习考核方式相仿,比较侧重于终结性的评价,笔者感觉这种方式由于与高中学习考核方式的相仿而不利于调动大一新生的学习积极性;对此,我院工程化学课程考核方式调整为考勤(5%)+作业(5%)+实验成绩(10%)+期终卷面成绩(40%)+个人专题论文(20%)+团队创新实验(20%)这样六部分构成。考核方式的多元化改革是希望学生逐步提高自主学习和团队合作的能力,在这种新体系的考核方式中,更突出了过程性考核,有利于学生将来走向社会后的职业发展。 四、结束语 通过实际教学发现,化学作为一门与工程实践紧密结合的基础科学,不仅要让学生掌握好基础理论,更要让学生学会运用所学的理论知识思考、解决所面对的生产实生活中的实际问题。 由于当前工程化学课程设置的教学时数和实验课时数相对较少,有限的学时往往也限制了部分教学方法和手段的使用,这些问题和不足,笔者认为随着今后互联网的蓬勃发展,信息化建设水平的不断提高,今后可在网络教学平台上搭建出一个不受教学时间和空间限制并且教师与学生能够良好互动的24小时教室。 总之,工程化学课程的教学改革取得了一些成绩,积累了一些经验,但改革是一项长期而艰巨的任务,需要相关教师在当前学校以教学为基础、以科研为导向的政策支持下,付出更多的努力。 工程化学论文:《工程化学》教学与考核模式的改革经验 摘要:本文根据西北工业大学理学院普通化学教研室面向全校非化学化工专业学生多年来的教学经验与体会,分别从教学模式以及考核模式两个层面介绍了我校由普通化学向工程化学转变的教学改革过程中取得的教学经验。旨在与国内兄弟院校相互交流教学经验及体会以共同提高工程化学教学效果。 关键词:工程化学;教学模式;考核模式;教学改革 《普通化学》是一门介绍化学领域及其分支领域中的基本化学原理及物质结构的课程。在我校,该课程多年来一直是面向全校各工科院系的公共基础课。由于是全校面上课程,因此一直采取全校统一教学大纲,统一命题,统一考试的教学及考核模式。在多年的对不同院系的《普通化学》教学实践中,我们发现,各个院系对化学知识的需求不尽相同。以材料学院为代表的非化学类院系专业在以后的工作或科研中对化学知识的需求较多,所以他们希望学到更加系统更加深入的化学知识,目前《普通化学》教学内容满足不了他们对化学知识的“大胃口”。而以机电学院、电子工程学院、自动化学院等为代表的这些学院的学生工作后虽然也需要化学知识和思维作支撑,但是他们对化学不需要系统的纯学科教学,系统地教学会使他们“吃的太撑”,“消化不良”而产生“知识过剩”,进一步使学生产生厌学情绪[1,2]。因此,如何针对各个学院对化学知识的不同需求对《普通化学》课程进行改革,让学生做到“为用而学”、让老师做到“为用而教”是该门课程亟需解决的问题。针对以上问题,我校基础化学教研组在经过详细的调研、分析、讨论后,乘着我校本科培养方案改革的春风,对《普通化学》课程开展了一系列的改革,针对不同院系开设“私人定制”式的教学计划。如:对我校机电、电子、自动化等学院开设《工程化学基础》课程,以“少而精”为原则,避免一味强调化学的系统性,突出以这些院系的工程应用为基础,讲授化学原理、化学知识在工程中的应用。针对特定的专业将化学教学由《普通化学》转变为《工程化学》后,如何在教学手段及内容上进行改革国内兄弟院校已有不少报道。如王艳芝等人[3]提出在教学中需要反映当代科技前沿并渗透环保意识及可持续发展思想。杨华玲等人[4]提出在教学中需将板书与多媒体技术有机结合起来。王斌等人[5]提出应在教学中引入前沿知识、设置创新实验进而充分提高学生的科学素质和创新能力。几年来,关于如何激发学生学习兴趣并建立良好师生互动的改革也有所报到。如:吴芳辉[6]提出通过设置疑点或悬念诱发学生质疑能有效发掘学生的潜能。原长洲等人[7]提出通过构建和谐的师生关系使学生亲其师而信其道。岳彩波等人[8]提出的“引诱式”教学方式可增加师生互动环节,在调节课堂气氛的同时也加深了师生之间的友情。钮金芬[9]也介绍了如何让教学内容“动”起来的经验。上述文献中关于师生互动的改革在一定程度上提升了学生参与教学的主动性,但是关于教学中学生的“主体地位”属性还没有真正体现出来,另外师生互动也仅局限与课堂上,课堂外的师生互动模式还少见报道。因此,本论文本着与国内同行交流的目的,从教学方式以及考核模式等方面介绍我们在《工程化学基础》教学方面的一些经验及改革措施,重点突出学生参与教学的“主体地位”特性。 一、教学方式的改革 1.横向交互式授课模式。传统的以教师为中心的“灌输式”教学模式,与现代教育理念已经格格不入;因此如何让学生从被动的知识接受者变为主动的知识学习者尤为重要。这就要求老师要相应地从知识传授者变为学生学习知识过程中的参与者,指导者。近年来在《工程化学基础》课程的教学中,我们探索了“横向交互式”教学模式,主要表现为两个方面:①在老师讲课过程中学生随时可以提问,并讨论。这样,有效增加了师生互动,使学生的问题及时得到解决。但是,这种模式需要老师对学生提的问题做宏观把控。即学生提的问题如果是共性问题,那么可以在课堂上组织大家讨论并在最后给出老师的意见。如果老师认为学生的问题太过简单,则为了避免耽误大家的时间,则可以告诉学生下课找老师解决。②让学生参与授课,老师作为听众,为学生做点评。即:老师可以找一些与最新科研动态相关联的选题,让学生分组去搜索、阅读、整理资料、形成报告,并参与到课程的讲授中来。如下页图1所示。 图1(a)为郑同学将化学与能源工程相结合讲授关于太阳能电池方面的知识,体现了《工程化学》这门课程的工程特色。图1(b)为王同学结合我校的国防特色,给同学们讲解化学武器方面的知识,极大地激发了同学们对化学的兴趣,同时也提升了同学们对我校作为一所国防特色院校的热爱程度。图1(c)为任同学讲授太阳帆材料的选取及相关原理,与我校三航特色密切相连。图1(d)为赵同学讲解食品制作中的化学原理,并结合我校3D打印技术的优势讲解了通过3D打印技术打印食物,该同学的讲授极大地引起了班上“吃货”同学们的兴趣。另外还有同学将化学知识与人的不同情绪相结合,讲解了引发人们不同情绪的一些生物物质如梅拉多宁、乙酰胆碱、多巴胺等对人情绪的影响及其相关化学原理,使同学们认识到化学知识就在自己身边。这种互动式的教学凸显了学生学习的“主体“地位,极大地提升了学生学习的主动性,实践表明,这种互动教学方法成效显著。这种改革有以下几方面的优势:①可以提高学生学习的主动性;②可以培养学生的团队合作精神;③通过让学生参与讲课锻炼学生的语言表达能力以及自信心。 2.信息化手段辅助教学。在我们的教学中,除了采用传统的邮件,电话等方式与学生交流外,还建立了QQ群,QQ群的建立与传统的邮件或电话通讯相比,具有以下特点:①随时随地都可以解决学生的问题,而且一个学生提问的问题其他在群里的学生也可以看到,所以避免了同一个问题很多不同的同学来问的难题。②传统的电话邮件只限于师生互动,而QQ群中除了师生互动外,学生之间也可以相互讨论,相互交流。③QQ群的建立有助于学习资料的扩散,老师可以将一些与学习相关的讲义、课外辅导资料及最新的文献等与学生共享,为教与学提供了很好的课外互动平台,进而有效地提高了教学成效。 如图2(a)所示,学生之间可以通过QQ互动群进行讨论,交流,同时,其讨论内容群内所有同学可见,进而能够使具有相同疑惑的同学也从讨论中受益,图2(b)所示为学生通过QQ群与老师交流,学生可以很方便地通过手机照相并发到QQ里来向老师请教问题,老师也可以用同样的方法给学生答疑,这样突破了传统的在固定时间固定地点答疑的缺陷。图2(c)所示为通过QQ群可以与学生共享学习资料,同时也可以共享学习以外的一些资料,比如:有一些励志的,或者能对学生人生观价值观具有指导意义的一些资料,也可以在群众共享,进而在学习之外,也给学生一些人生观价值观等的培养与指导。 二、考核模式的改革 改变以往单独以期末考试分数作为学生对本门课程掌握程度的标准,建立更加全面科学的考核方式。将课堂提问、分组讨论、专题调研小论文、自主讲课、课后作业等环节纳入考核范畴。分组讨论主要是选择一些工程案例,让学生分组进行资料的收集、搜索、整理,而后讨论,最后应用所学化学知识解决工程中的问题,并形成小论文,论文分数计入考试成绩。该措施能够激发学生学习的兴趣,并让学生通过分组讨论形成良好的团队精神。自主讲课是指在该门课程中留出1~3次课给学生,选取比较简单而又与工程应用比较紧密的内容让学生经过预习、制作PPT并在课堂上讲授,从而调动学生学习的主动性,而且也能锻炼学生的表达能力以及自信心。最后的考试成绩由几个部分组成:实验成绩+平时作业成绩+科研小论文成绩+期末成绩+互动成绩等,与单纯地以期末成绩作为考核方式相比,这种考核模式虽然给老师带来了较大的工作量,但是却有效地调动了学生学习的积极性及主动性,同时能够对学生对知识的掌握做一个更加客观、科学的评价,能够更有效地考核学生的整体素质。 教学容易,但要教好却并不容易,需要老师以高度的责任心去潜心思考,像搞科研一样去研究。简单而言,我们认为要做好以下几点:(1)突出学生的主体地位,与学生建立有效的互动机制,让学生以主人翁的角色去学习;(2)与学生建立良好的师生关系对于提升教学效果也具有重要的作用,这就是所谓的“亲其师,信其道”;(3)教学需与时俱进,需要与科研相结合,随时关注国内外最新的科研动态,并将其与教学内容相融合,穿插到课堂教学中,往往能够收到较好的教学效果。
畜禽论文:规模畜禽场沼气工程经济论文 1规模畜禽场沼气工程项目投入产出分析 农村沼气工程项目的实施,不但可以实现农业废弃物的变废为宝,生产可再生的清洁能源,而且可作为实施循环农业的纽带,通过沼渣沼液的还田利用,构建“养殖业-沼气-种植业”的循环农业模式。现以300m3沼气工程为例对规模畜禽场沼气工程项目进行效益分析。 1.1工程投资运行费用 1.1.1建设费用。包括主要建、构筑物(原料预处理池、厌氧发酵罐、储气柜、配套设施等)建设费用91万元;污水发酵系统主要仪器设备购置费用(污水提升泵、脱硫塔、管道阀门及配件、沼气锅炉及沼气余气利用装置等)30万元;项目建设其他费用(基本预备费、工程设计、监理费等)9万元。共计130万元。 1.1.2原料费。发酵原料主要为养殖场畜禽粪便,由于畜禽粪便在沼气发酵过程中损失很少,沼气工程运行原料费用忽略不计。 1.1.3年管理维修费。主要包括沼气工程运行管理人员工资、正常维护保养、配件更换等费用,共计6万元。 1.2产出效益 1.2.1能源效益。农村沼气的发展,能够有效地减少养殖场原煤、石油液化气、电力等商品能源以及薪柴、秸秆等非商品能源的消耗。300m3的沼气工程平均年产可实际利用沼气54750m3(取容积产气率0.5m3/d),沼气热值为20935kJ/m3,取沼气利用设备热效率为60%,计算得300m3沼气工程年实际可获得热量687714750kJ。目前扬州地区农村生活炊事用能多为电能和石油液化气,该研究选取电能和石油液化气产出等量热量的费用支出的平均值作为衡量沼气工程年能源效益的依据,结果见表1。 1.2.2种植业效益。沼渣和沼液统称为沼肥,经过沼气发酵处理的沼肥,一方面抑制和杀灭了大部分有害病菌和虫卵,同时又富集了养分。比如,沼渣的有机质含量为40%~60%,含全氮10%~20%,全磷0.4%~1.2%,全钾0.6%~2.0%[12];此外沼液内还含有激素类物质,能刺激作物生长,同时具有抑制细菌、病虫害发生的作用,可以减少农药的使用量。年猪存栏3000头养殖场实施300m3沼气工程后平均日处理猪粪污17.7t,沼渣、沼液年产量6000t左右;沼渣、沼液作为养殖场业主农田肥料,年可节约肥料费用12万元。 1.3规模畜禽场沼气工程项目各项财务指标 1.3.1财务净现值。财务净现值是考察项目在计算期内盈利能力的主要动态指标。300m3沼气工程的年能源效益与种植业效益之和为29.4万元。取沼气工程的正常使用年限为15年,基准收益率10%作为评价标准,沼气工程项目成本和收益如表2所示。由上述计算公式及表中数值可得户用沼气池计算期财务净现值(FNPV)为47.98万元。 1.3.2动态投资回收期。动态投资回收期是在考虑资金时间价值的前提下,投资项目回收投资所需的时间,通过计算从项目投资之日起,用项目各年的净收益的现值将全部投资的现值收回所需的期限的长短来判断投资项目风险大小。其计算公式为:动态投资回收期(N)=累计净现金流量开始出现正值的年份数-1+(上年累计净现金流量的绝对值/当年净现金流量)=9-1+(5.16/9.92)=8.52(年)。 1.3.3财务内部收益率。财务内部收益率(FIRR)指项目在整个计算期内各年现金流量现值累计等于零时的折现率,它反映项目所占用资金的盈利率,是考察项目盈利能力的主要动态评价指标。其表达式为:FNPV=∑nt=1(CIt-COt)(1+FIRR)-t=0式中,FNPV为财务净现值;CIt为第t年的成本;COt为第t年的收益;n为项目运行年限;FIRR为财务内部收益率。财务内部收益率根据财务现金流量表在Excel中运用函数IRR求得为16.1%。 2规模畜禽场沼气工程效益分析结果 以扬州农村地区使用较多的电能和液化石油气作为参考燃料,取沼气工程正常使用年限为15年,基准收益率10%作为评价标准,规模畜禽场沼气工程项目各项财务指标的计算结果表明:工程的财务净现值为47.98万元,为正值收益;内部收益率为16.1%,高于10%的基准收益率;动态投资回收期为8.52年,回收期稍长。各项指标表明,该项目财务净现值、内部收益率指标良好,经济效益显著,但投资回收期稍长。规模畜禽场沼气工程建设不仅为养殖场业主提供了清洁的可再生能源和优良的有机肥料,而且在生产沼气过程中处理了养殖场畜禽粪便及冲洗废水,有效地减少了养殖业废弃物通过自然堆沤方式产生的温室气体排放,改善了农村生态环境。该研究把沼气的能源替代效益和沼渣沼液作为有机肥施用节约的化肥、农药购置费用作为计算沼气工程收入的来源,但在具体的工程实践中,只有部分规模畜禽场沼气工程业主配套拥有相应的消纳沼肥的农田、果园、蔬菜基地等。许多沼气工程业主以养殖业为主,沼肥的农田使用主要依赖周边农户,实践中由于沼肥在运输和施用上的不便养殖场周边农户付费使用沼肥的意愿并不高。同时,沼肥每天连续产生与作物施肥季节性存在矛盾,因此实践中部分沼气工程业主免费把沼渣沼液提供给农民进行农田的施肥和灌溉。在投资回收期本已稍长的情况下,缺少了沼肥的经济收入,导致了部分沼气工程后期运行经济效益弱,甚至缺乏盈利能力。因此,在目前政策环境下,规模畜禽场沼气工程想要发挥良好的经济效益,工程业主必须配备足够消纳沼肥的自有农田,以沼肥代替化肥节约种植业生产成本,提高“三沼”经济附加值,实现种养业相互促进、协调发展。 3规模畜禽场沼气工程存在的问题 3.1“三沼”综合利用工作有待加强叶小梅等对江苏省21处大型沼气工程运行情况调查研究发现,大多数沼气工程由于上网发电困难,沼气用途单一,所产沼气均用于养殖场自身的生产生活用能,大量多余的沼气被白白浪费。徐庆贤等对福建省养殖场沼气工程调查中发现,有近82%沼气工程所产沼气实际利用率低于30%,其余沼气均排空,增加了温室气体排放。实践中部分沼气工程所产沼渣沼液没有充分利用,而是随意排放到了池塘沟渠中,造成了环境的二次污染。 3.2沼渣沼液安全施用工作有待加强沼气工程所产的沼液沼渣作为肥料大量用于农田,其安全性不容忽视。工程实践中,许多养殖场沼气工程排放的沼渣沼液中粪大肠菌群等致病菌数量还未达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)等国家及行业标准规定的限定值,沼渣沼液施入农田后存在病原生物污染问题。另外,受饲料和兽药的影响,沼肥中除了营养组分外,还存在重金属、农药残留物等问题。 4结论与建议 规模畜禽场沼气工程项目在做好“三沼”综合利用的条件下,项目财务净现值、内部收益率等各项指标良好,具有良好的经济效益。但在具体工程实践中,只有部分规模畜禽场沼气工程业主配套拥有相应的消纳沼肥的农田、果园、蔬菜基地等。许多工程业主主要从事养殖业,沼肥免费提供给农民进行农田施肥和灌溉,缺少沼肥的经济收益,导致了沼气工程后期运行经济效益弱,甚至缺乏盈利能力。沼气工程除具有内在的经济效益外,还具有环境效益和社会效益等外部效益。而随着农民生活水平的提高及健康意识的增强,农民对优美良好生活环境的诉求越来越高,沼气产业处理农业废弃物、生产可再生清洁能源、改善生态环境的作用将越来越受重视。因此,探索新的发展思路,尝试新的工程补贴政策,成为农村沼气建设的当务之急。为此,应该着重做好以下几个方面的工作。 4.1转变发展思路,突出沼气工程建设的社会公益性从表面看,沼气工程是养殖场业主为了解决养殖场粪污的问题建设的粪污处理工程,具有纯个体物品的属性,但是在保证我国肉类粮食供给安全和农村优美生态环境的大背景下,沼气工程建设带有较强的公益性质。因此,应把推广和使用沼气技术作为农村环境整治、节能减排的公益性工作来抓,引入市场机制,借鉴德国等欧洲国家的财政补贴制度,建立基建补贴与沼气终端产品价格补贴相结合的补贴方式。通过立法等方式,建立用气价格补贴或者发电价格补贴标准。通过政策引导,营造开发利用可再生清洁能源、保护农业生态环境的良好政策氛围。 4.2做好“三沼”综合利用工作,发挥沼气产业在循环农业中的纽带作用做好“三沼”综合利用是规模畜禽场沼气工程具有良好的经济效益的前提基础,沼气工程项目在调研立项时应同步考虑配备与养殖场规模相当的吸纳沼渣、沼液的农田。不断探索“猪—沼—果”、“猪—沼—菜”、“猪—沼—鱼”等适合各地实际的循环农业模式,延长沼气产业链条,在农业生产过程中减少资源、物质的投入量,减少废弃物的产生排放量,以实现农业经济和生态环境“双赢”。 4.3做好“三沼”安全使用,避免环境二次污染针对当前沼气工程运行中存在的沼气空排、发酵产物可能对环境造成二次污染等问题,在项目规划实施过程中认真做好二级发酵罐、沼气余气燃烧火炬等配套设施建设工作,大力推广多级氧化塘技术,避免“三沼”可能对环境造成的二次污染。 作者:陈明波汪玉璋杨晓东陈静单位:扬州市邗江区农产品质量监督检测中心 畜禽论文:畜禽养殖规模化系统设计论文 1系统总体方案设计 1.1系统总体方案 系统由感知层、传输层和应用层组成,总体方案如图1所示。感知层主要包括相关传感器以及相应的设备,用于采集现场的环境信息参数的采集;感知到的信息参数通过传输层上传至应用层,为最终的应用服务。 1.2无线传感器节点设计 传感器节点是组成无线传感器网络的基本元素,本系统中传感器节点结构如图2所示。系统采用了统一的供电处理单元(市电、电池与太阳能可选)及基于IEEE802.15.4标准的传感器模型的思想。其中,NACP为网络应用处理器,TEDS为变送器电子数据表单。传感器采集到的信息通过A/D转换,经微处理器进行处理,通过NACP模块将传感器网络与其它公网进行信息交互;同时,微处理器将信号经过D/A转换送至光耦,最终对被控设备进行控制。 1.3智能管理模型设计 智能管理模型如图3所示。模型的设计主要包括3个部分:基于WSN的数据采集、领域数据库库和知识库、智能信息处理专家。将WSN采集到的数据通过领域数据库和知识库处理,最终建立环境预警与控制模型以及精细饲喂模型,为畜禽养殖的精准化预测和预警、饵料投喂的科学化和规范化管理提供理论基础。 2簇型无线传感器网络设计 通信安全和能耗管理是组网方式需要考虑的两个重要因素。对于实际应用环境,现场布线通常受到环境的制约,大多数情况下采用无线的方式。考虑采用分簇(分区域)的能量供应方式,每个簇的簇内节点采用太阳能板的供电方式,中心节点则采用市电供应能量。基于通信的稳定性和能耗,本文中采用簇型无线传感器网络设计,将畜禽养殖场进行分簇(分区域)组网,依据养殖品种(小猪和母猪),按养殖场地进行分簇。全网分成多个簇团,每个簇团都有一个簇头节点,由簇头节点组成上一层传输网络。在每一簇内采用特定的结构组网,簇内采用交叉双链通信方式,各簇首之间采用自组网的结构进行组网。簇型无线传感器网络结构图如图4所示。交叉双链通信方式如图5所示。采用这一通信方式,有效地解决了在通信链路中某一传感器节点出现故障而导致的整条链路通信失败的情形,保证了通信的稳定性。 3效果与验证 3.1网络可靠性验证 丢包率PLR(PacketLostRate)定义为数据帧丢失字节数与完整数据帧字节数之比。接收节点如果接收到的数据帧不完整,则说明存在丢包。本文中采用了簇型网络结构,簇内采用交叉双链通信方式。对丢包率进行测试,结果如图6所示。由图6可以看出:采用簇型组网方式,并且选用交叉双链通信方式,丢包率有很大程度的降低,大大提高了网络通信的稳定性。 3.2系统运行效果 监控中心计算机监控软件用C#语言编程。监控系统软件具有实时监控现场情况、保存历史数据、对系统配置、提供帮助等功能。监控软件界面图如图7所示。该养猪场由多个饲养棚组成,主要饲养对象为小猪和母猪。刚出生仔猪体温调节中枢不全,缺乏体温调节能力,对猪舍的环境要求很高。小猪猪舍的适宜温度在22~30℃之间,湿度为60%~80%之间。通过控制界面可以调控至适宜温度,主要是通过控制热风炉和降温设备来实现。2013年8月28日,自动控制模式下舍内平均温湿度变化情况,如图8所示。由图8可以看出:小猪猪舍内的温度在22~28℃之间,且波动比较小;湿度为60%~80%。 4结语 简要介绍了基于物联网的规模化畜禽养殖环境监控系统的设计方法,从组网方式和智能管理模型上进行了研究。将其应用到实际畜禽养殖环境中,结果表明,系统的稳定性和精准性有了明显改善。1)采用簇型组网方式,系统的丢包率有很大程度的下降,网络的稳定性有了很大程度的提高。2)通过智能化管理模型的建立,实现了畜禽养殖的精准化预测和预警、饵料投喂的科学化和规范化。由于规模化养殖的需要,对于现场环境的采集信息量比较大,所需传感器数目和种类比较多,如何有效部署传感器、保证网络通信的稳定性,以获得更精准更全面的环境信息,将有待于进一步的研究。 作者:张伟何勇刘飞阮艳凤单位:嘉兴学院机电工程学院 浙江大学嘉兴市宏联电子科技有限公司 畜禽论文:畜禽标准化生产技术推广论文 1畜禽标准化生产技术推广的主要内容 对畜禽标准化生产技术进行示范推广,主要是依照具体标准,遵循畜禽标准化生产技术优秀(即“五化”——品种优良化、养殖设施化、生产规范化、防疫制度化、粪污无害化)的要求,结合当地具体情况,针对关键和弱势环节逐一落实,使畜禽养殖实现高效扩繁,并通过技术培训、广而告之等手段大力宣传、推广,从而让畜禽养殖获得最佳效益。 2推广畜禽标准化生产技术是形势所趋 2.1是畜牧业遵循市场变化轨迹,从“量”到“质”的顺势而为不可否认,如今人们的生活是越来越注重质量,注重健康饮食,不再仅仅是吃饱,而是要吃得放心,吃得有营养。当人们的饮食观念发生变化、要求更高时,传统的禽畜养殖方式、不合理的畜禽产品结构就不可避免地惨遭淘汰,而注重科学养殖、合理布局、提供优质健康产品的标准化生产技术随之应运而生,并受到广大消费者的青睐。 2.2是畜牧业配套养殖,从“盲目生产”到“科学规划”飞跃转型的时势所需采用科学统一的生产标准与质量标准,不仅可获取优质、可靠的畜产品,而且利于市场竞争更趋向公正透明,对养殖户、消费者来说均是“受益匪浅”。另外,标准化生产技术的推广实施,营造出“不以规矩不以成方圆”的畜牧业配套养殖氛围,制定了相关标准与制度,避免跟风的盲目生产。值得一提的是,标准化生产技术的推广,因地适宜,量化为入,使牧民和养殖户胸有成竹,将生产规模与销售市场合理衔接。 2.3标准化生产是当前畜牧业发展的航标,是畜牧业适应全球环境、与时俱进的首要之举畜禽标准化生产技术的推广,不仅颠覆了发达国家在禽畜产品质量标准方面纵横一体的独断,更提高了我们国家在国际上的地位,同时用无可挑剔的优质产品刷新出口量,为国为民增加收入。 3畜禽标准化生产技术推广过程中应着重解决的问题 3.1优胜劣汰,统一品种,加强种畜禽的日常管理。在一定区域内尽量实现畜禽品种上的统一,为标准化生产的推广奠定基础。 3.2加强规模化养殖场的培育力度,意在整合小户。规范经营管理和统一生产模式是标准化生产的重要内容。所以,应注重培育、扶持规模养殖场,并以其为龙头带动相邻小户,组合为专业化养殖小区,这样便于有效管理。 3.3注重兽医业务技术培训,并学以致用。同时,采用“外引内联,相互携作”的途径,激发各位兽医对标准化生产技术推广的浓厚兴趣。 3.4做好防疫工作,为畜禽标准化生产奠定基础。百姓之所以钟情绿色环保型畜禽产品,主要是因为这类产品达到卫生标准,可放心食用。而按照规定做好畜禽防疫工作,方能为畜禽标准化生产奠定牢固的基础。 3.5强化牧业执法,加大畜禽市场的监管力度。在标准化生产技术推广中,应取精华弃糟粕、取优质抵伪劣,层层把关,用火眼金睛震慑不法分子,确保养殖户用到放心饲料和兽药。 3.6由点到面,循序渐进。推广畜禽标准化生产,应逐步铺开,并注重实际结果。另外,应着重引导、培养农牧民主动推广畜禽标准化生产的习惯,并持之以恒,使之落到实处,从而早日实现禽畜的标准化生产,让广大老百姓实现放心购买畜产品。 4畜禽标准化生产技术推广措施 4.1重视禽畜生产基地基础设施建设,并加大力度不断使之完善 这是实现畜禽标准化生产技术推广的基础。首先,统一设计,依据“房屋砖瓦化、设备现代化、技术规范化”的标准,建造标准化畜舍并配备消毒器、冰箱等相关设备。同时,秉乘“方便生产,方便防疫”的理念科学规划,并依据主风向对主要功能区进行正确设置,给畜禽营造一个良好的生活氛围。其次,本着“高起点、高标准和高质量”的原则,调动各方积极性,加大标准化畜禽圈舍建设力度。光照、喂料、饮水、清粪应全部实现自动化。安装可视化远程监控系统,加强安全和管理监控,实现管理升级。再次,积极发展标准化集中畜禽产品供应站,为畜禽标准化技术的推广实施创造应有的先决条件。 4.2持之以恒,将良种普及作为畜禽标准化生产技术推广的重点 应加大优良品种的引进,选择具有抗病力强、效益高的优良品种进行标准化繁殖生产,以各种努力、助力提高畜禽标准化生产技术的推广。另外,突出品种改良,以提高标准化生产技术水平。在畜种改良上,应秉承“提高优良畜种比例、压缩低产畜种”的理念,创新机制、出台优惠政策,以加快禽畜良种体系建设。 4.3注重科学饲养,狠抓标准化生产技术的推广力度 首先,按照当地具体情况制定科学的草原禁牧计划,将推广畜禽舍饲、半舍饲养殖技术作为重点,提倡“标准舍,科学管;冻精配,创高产”的综合组装畜禽标准化生产技术。根据新疆冬季漫长、气候寒冷的特点,建立有暖棚和温室的标准化圈舍,并随着气侯变化对畜禽进行合理饲养。其次,为保证舍饲成功顺畅,需着重推广青贮饲料、微贮技术,并使之落实,为标准化生产奠定了坚实的饲草饲料基础。再次,为从根本上保证畜产品安全,强力推行饲料用品标准化生产,对牧草和饲料实行无公害、标准化、有机化生产,并由相关畜牧部门认定,达不到标准不得进入畜牧生产领域。 4.4吸引龙头企业加盟,做好标准化品牌建设 这是畜禽标准化生产技术推广的关键。首先,采取优惠政策,邀请龙头企业入驻当地,伴随着这些榜样企业一同而来的是专业的人才、先进的技术和生产标准,促进了产品质量和产业层面的提高——这些因素,给当地牧业标准化生产建设提供了强大的动力支撑。 4.5加强畜禽疫病防控,以保护标准化生产技术的推广成果 畜牧业发展成败的关键是是否将重大动物的疫病预控工作做到位,以确保畜禽标准化生产过程中无疫情发生。首先,为了使畜禽健康成长,组建畜禽病检中心必不可少,同时必需购置先进的检验检测设备,并加强冷链系统建设。其次,建立防疫、消毒等制度,完善免疫程序,把畜群免疫作为防疫制度化的重中之重,主要采取加强免疫,定期检测的方法,作好种群动态的健康检测,确保免疫效果。在此需强调的是,在疫病防治上,应务必按照农业部公布的《食品动物禁用的兽药及其它化合物清单》的规定使用畜禽用药,并在日常工作中,进行用药笔记的记录,做到规范用药,从而保证畜禽产品的安全。另外,遵循《国家动物疫情测报体系管理规范》,落实畜禽疫病检测的具体事项,对当地所有畜禽进行动态检查、全面控制,并建立畜禽产品安全检测检验体系,确保畜禽活体不含药残,健康无疫。 4.6实施定点屠宰,实现畜禽屠宰加工环节标准化 务必控制好畜禽产品上市关,严把动物产品上市关,对无免疫标识和产地检疫合格证明的畜禽不能屠宰,对无检疫印章(标识)和产品检疫合格证明的畜禽食品严禁出卖。 4.7提倡清洁生产,力争“就地化污”,做到粪污处理无害化 这是标准化生产技术推广不可或缺的环节。首先,怀揣“农牧一体,种养兼顾”的理念,形成集约化、专业化的清洁生产技术体系,并变废为宝,提取畜禽粪便中所含的农作物生长需要的可用微量元素并制成复合肥。其次,在畜禽标准化生产技术的推广过程中,必须推广先进的生产工艺,采用雨污分流、干湿分离、粪尿分离之举措,对禽畜的粪便进行有效分离,防微杜渐,从根本上杜绝或消灭畜禽排泄物及相关污染物的滋生、漫延,保护环境,还牧民、农民一个绿色环保的家园。再次,在牧区应提倡立体养殖、堆肥、沼气发酵等先进的畜禽饲养技术,从而取得“及时化污”的高标准、严要求的好效果。 4.8注重监督控制 这是畜禽标准化生产推广过程中必不可少的法律保证。首先,实行兽药、饲料产品准入制度,从源头上保证了饲料安全,同时突击对牧民使用的饲料、兽药进行检验,从而保证了畜禽标准化生产技术的顺利推广。其次,对畜禽产品质量务必重视并从严要求,建立并完善检测系统,引导畜牧加工企业实行标准化加工,做到畜禽产品从源头到供应末端的全程无死角、一条龙的监测监控。再次,责任到人,环环相扣,实行畜产品质量追溯制度,不遗漏任何细节,不放过蛛丝马迹,从宰前到消费场所,进行认真检查,以保证消费者享用到安全、可靠、放心的畜禽产品。 5建议 5.1转变经营创新方式,突破瓶颈,创新和发展并驾齐驱,产品质量和经济收入携手同行,将关注点聚焦在产业的内部调整与成长,比如研发能力的增强,品质的提升,内部创业的实施。 5.2政府应投资带动畜禽标准化生产技术的推广,但要集中于畜牧业的主导产业、新兴产业和瓶颈产业,从而达到“扩张产业规模,提升产业高度,优化产业梯度”的目的。 5.3多渠道开展融资活动,探索新的融资渠道和方式,使畜禽标准化生产资金得到保证。 5.4用环保的理念,积极探索畜牧业走循环经济发展之路,主张客观、理性地对待畜禽废弃物,对其加以科学化处理,以达到循环、再次被利用,利国利民,福及民生。 作者:苏婷 单位:新疆维吾尔自治区治蝗灭鼠指挥部办公室 畜禽论文:畜禽养殖污染环境监管论文 1中国畜禽养殖污染严重 中国畜禽养殖污染呈现量大面广、点面共存、多要素叠加、区域差异等特征,污染防治与环境监管面临前所未有的困难。一是污染物产排量大、比重高,2012年环统数据显示,规模化畜禽养殖业化学需氧量和氨氮排放分别为1099和63万吨,分别占全国总量的45%和25%。二是污染区域差异明显,山东、黑龙江、河北、辽宁、河南、内蒙古等6个省份养殖业COD排放量占到全国的50%以上。三是污染点源面源共存,规模化畜禽养殖场粪便和污水的有组织排放造成水体污染,粪便长期过量还田对农田土壤造成面源污染。四是多要素综合污染,畜禽养殖造成了水体、大气和土壤的立体综合环境污染,增加了社会不稳定因素。 2中国畜禽养殖环境监管基础与问题 一是法律法规体系建设加快,但执行力普遍较弱。中国已经形成了以《条例》为优秀,覆盖行政、财税、经济、产业等各个方面的法规体系,然而执行力普遍较弱,畜禽养殖环境监察执法手段单一、能力不足、执法不严。二是技术管理体系逐步完善,但指导性、指导性不足。国家层面建立了涵盖环境标准基准、环境技术政策和环境工程规范三大体系,然而地方政府更具操作层面的技术管理文件较为缺失,技术可适性分析、技术应用研究、技术推广机制等配套工作滞后。三是环境监管基础不断夯实,但引导性政策缺失。中国探索实施了污染源普查及更新、污染物总量减排制度、专项执法检查制度、环境影响评价制度、禁养区划定管理制度等环境监管手段,但都偏向于管理,缺乏投融资政策、产业激励政策、市场化引导政策等偏向于引导性的政策。四是财政投入逐年加大,但造血机制仍未建立。中央财政专项资金名录广泛,“输血型”政策仍占据主导地位,尚未建立以“造血型”产业投融资机制为主的政策体系。 3欧盟畜禽养殖环境监管经验 3.1完备的法律法规体系 欧盟畜禽养殖污染防治法律法规涉及到行政处罚、农田生产操作规范、化肥税收、财政补贴奖励等多个方面,政策内容细致、可操作性较强。2000年以来,欧盟制定的控制农业污染相关法律主要有:《欧盟水体系指令》、减少农业面源污染的《硝酸盐指令(91/676)》、控制杀虫剂最大使用量的《杀虫剂法(91/414/eec)》、限制水中杀虫剂残留的措施及为保护鱼种贝类安全而制定的《水清洁的共同体措施》等;2006年欧洲理事会通过了《农村发展战略指南(2007年-2013年)》,提出理性的土地利用和环境保护政策,规定经过批准的项目和计划所需资金主要由欧洲农业发展基金提供,其中农业环保支付金额占全部农村发展项目/措施支付额的22%。 3.2有效的财政补贴政策 欧盟将畜禽粪便密度坚定地确立为欧盟农业管理的中心目标,绝大多数农业环保计划的专项资金来自欧盟财政,各成员国负责具体实施这些计划。欧盟每年用于农业环保计划的总支出约为16亿美元(2012年数据),占欧盟农业总支出的4%,各欧盟国家联邦政府、地方政府还有各自的相应投入,各级财政补贴都按照欧盟及成员国要求实行交叉遵守的补贴制度,将农民获取政府补贴与遵守农业环境保护义务实行强制性的挂钩。欧盟在2007-2013财政规划中进一步将补贴用于整个农村大环境的综合保护与治理,养殖场为农业生态建设投入越多,其获得的补贴也就越多。 3.3精准的肥料总量控制政策 欧盟各国在征收高额化肥税的同时,实施了对化肥和动物粪肥的生产、运输、销售、使用的全程管控政策,限制生产和施入农田的肥料总量。欧盟颁布实施《硝酸盐指令》,保证畜禽粪便施用量要与农田消纳和利用能力相适应,并对最大施肥量、施氮磷量、施肥时间、施肥方法等也进行了限制,以保证在粪便施用过程中不造成对地面水域及地下水水质污染、不破坏土壤的正常自净过程、不造成农作物品质的异常恶化、保证提高农作物产量和质量、最大限度地利用资源。 3.4高额的化肥税收政策 欧盟各国通过实施高额的化肥税收政策,降低化肥生产企业的积极性,控制化肥行业规模和市场流通量,减少肥料中化肥的比重,间接提高农场利用动物粪肥的积极性。如荷兰MINAS(MineralAccountingSystem)系统记录每个农民的养分投入和产出情况,肥料用量如果在标准之内无需交税,如果超出标准需要缴纳较高的税额。瑞典从1984年开始征收化肥税,税率为0.60瑞典克郎/公斤磷,使磷肥售价上涨了5%。 3.5适度的产业限制政策 欧盟各国为降低区域粪污消纳压力,在提高生产补贴的同时,对区域养殖区域、养殖结构、养殖规模予以限制,强化环境管理要求,从源头避免环境污染事故的发生。20世纪90年代,欧盟各成员国通过了新的环境法,规定了每公顷动物单位(载畜量)标准、畜禽粪便废水用于农用的限量标准和动物福利,鼓励进行粗放式畜牧养殖,限制养殖规模的扩大。如荷兰从1984年起,不再允许养殖场和养殖户扩大经营规模,并通过立法规定每公顷2.5个畜单位(奶牛),超过该指标农场主必须交纳粪便费。英国立法限制建立大型畜牧场,规定单位畜牧场最高养殖规模奶牛200头、肉牛1000头、种猪500头、肥猪3000头、绵羊1000只和蛋鸡7000只。 3.6精细的环境技术政策 欧盟制订的环境友好技术政策以“粪便营养物质综合利用”的物质循环理念为根本,其可行性技术指南目录主要针对清洁生产技术、生产管理技术和废弃物综合技术,具有较强的可操作性。欧盟《污染综合防治指令》对采用科技方法控制污染作了具体而明确的规定,首先是通过实用技术控制温室气体排放阈值,如厂房设置、粪便收集系统建设、通风系统建设采用的技术都是用来减少营养元素以气态形式的排放量,减少N、C元素的流失;其次是通过废弃物资源化利用技术,充分利用农业生态循环系统物质流和能量流,如沼气发电技术、沼液微生物生物质提取技术、干粪生物制肥技术等,最大程度实现废弃物综合利用。 4欧盟经验对我国启示与建议 欧盟是世界畜禽养殖污染防治的领跑者,在清洁生产技术政策、循环农业发展模式、污染防治监管手段等方面沉淀了大量成功经验。针对中国畜禽养殖污染严重态势,以及当前畜禽养殖环境监管问题和治理需求,本文研究提出健全塔式法律法规体系、完善奖惩结合型政策体系、实施系统化总量减排、建立全程化环境监管体系和营造良好舆论氛围等建议,以期为下一步落实《畜禽规模养殖污染防治条例》要求,统筹设计中国畜禽养殖污染环境监管体系提供借鉴。 4.1把握契机、落实《条例》,健全塔式法律法规体系 中央政府进一步强化《条例》宣贯工作,制定《条例》实施细则,建立差异化、塔式法律法规和技术规范体系;省级人民政府应以此为契机,结合区域污染特征和管理需求,加快推动省级畜禽养殖污染防治立法工作,突出省级法律法规的宏观性、原则性和承接性;各县级人民政府应颁布实施畜禽养殖污染防治工作意见或计划,将条例中确定的综合利用工程、激励奖励政策、环境监管要求细致化落地。 4.2疏堵结合、双管齐下,完善奖惩结合型政策体系 严格环境监管制度,形成畜禽禁养区、环境影响评价、污染物排放标准、污染物排放总量、环境监察执法的管控体系,强对企业违法违规的处罚力度,将污染治理考核与生产经营许可、农业生产补贴政策结合,倒逼规模化养殖场减少污水排放量、实施废弃物综合利用;出台有利于养殖废弃物综合利用产业发展的企业优惠税收、绿色金融信贷和环保投融资政策,积极支持地方政府出台畜禽养殖环保投融资政策,拓宽治污设施建设与管理资金来源,引导社会资本投入畜禽养殖污染治理。 4.3种养平衡、以地定畜,优化总量减排理念方法 采用系统减排理念,将畜禽养殖污染物总量控制端口延伸到大气和土壤,突出水-气-土壤综合生态系统的减排效力,研究制定复合生态系统的面源污染总量控制技术核算方法,制定全要素的系统化污染物排放标准,对综合利用产生的CO2等温室气体的排放,动物粪肥施入农田的量(包括有机质总量、N/P总量、微生物菌群量等)进行控制,并逐步完善相关技术标准、技术规范、工程规范、操作规程体系。 4.4利用优先、防治结合,建立全程化环境监管体系 从资源化利用、循环经济、可持续发展角度,通过发展循环农业,将牧草种植、畜禽养殖、能源生产、微生物培养和加工等子系统有机结合,推进畜禽粪便、秸秆等农业生产废弃物的能源化和肥料化;实施全程化、精细化环境管理,逐步实现饲料配方、品种选择、习性驯化、圈舍建设等前端环节管理,个体单独管理、量化时间管理、量化饲养、清洁生产技术应用等生产环节管理,粪污综合利用技术、排放标准控制、土壤氮磷施入量控制等污染治理环节的全过程管控,制定详细全过程技术、工程指南,规范和指导养殖场开展系统化污染防治。 4.5企业为主、多方共举,营造积极良好舆论氛围 明确人民政府及环保、农业和能源部门和企业的权责利,强调养殖企业和养殖户的污染防治主体和环境保护责任,既要切实宣传畜禽养殖可能造成的生态环境污染及其严重性,又要积极推广科学防御理念、技术;让养殖企业认识畜禽养殖污染任务的艰巨性和目标的可达性、粪便的潜在价值和综合利用产业的发展前景;再者让广大人民群众了解畜禽养殖污染的公害,营造全民参与、分工负责、共同推进的舆论氛围,推进畜禽养殖环境监管手段精细化和养殖企业的污染防治技术升级。 作者:吕文魁王夏晖孔源路国彬马薇单位:环境保护部环境规划院环境保护部 畜禽论文:畜禽养殖污染防治下的规模养殖论文 1出台《畜禽规模养殖污染防治条例》的意义 (1)《条例》关于畜禽养殖污染防治的基本思路是疏堵结合、以疏为主,以激励、扶持、引导生物质资源综合利用为根本途径,提高废弃物综合利用率,根本方法是通过优化布局、扶持鼓励,更好地实现废弃物就地就近资源化转化和利用。《条例》采取全过程管理思路,对产业的布局选址、环评审批、污染防治配套设施建设等前置环节作出了规定,也明确了废弃物的处理方式、利用途径等环节的要求,能够引领现代农业、生态农业发展,从而推动产业发展走上绿色农业、循环农业和低碳农业的路子。出台《条例》的根本目的,就是要推动畜禽养殖业从加强科学规划布局、适度规模化集约化发展、加强环保设施建设、推进种养结合、提高废弃物利用率入手,提高畜禽养殖业可持续发展能力,提升产业发展水平,提升产业综合效益。 (2)《条例》的出台将大力提升我国畜禽养殖废弃物综动态合利用的整体水平及畜禽养殖业的环境保护水平,有利于从根本上突破农业可持续发展面临的资源和环境瓶颈。《条例》的出台就是要推动畜禽养殖业从加强科学规划布局、加强环保设施建设,从而实现以环境保护促进产业优化和升级,为实现畜禽养殖产业发展与环境保护的和谐统一提供有力的制度保障。合理安排畜禽养殖生产布局、强化污染源头管控,是实现促进畜禽养殖业发展和加强环境保护“双赢”的前提和基础。对此,《条例》明确,制定畜牧业发展规划,要统筹考虑环境承载能力和污染防治要求,合理布局畜禽养殖生产,科学确定畜禽养殖的品种、规模、总量;制定畜禽养殖污染防治规划,要与畜牧业发展规划相衔接,确定污染防治目标、任务。同时,《条例》还要求地方政府通过划定禁养区、对污染严重的养殖密集区域进行综合整治等措施,对不合理的畜禽养殖生产布局进行调整,并对整治中遭受损失的养殖者依法予以补偿。 (3)《条例》从制度建设上开始了系列实践,特设专章对综合利用的激励措施作出了规定。《条例》规定,政府部门应出台扶持鼓励措施,如利用相关资金支持污染设施建设、对粪便等综合利用实施税收优惠、严格限制环评收费、对自愿减排予以奖励等,可以减少养殖业污染防治经济负担,防止由于成本增加造成养殖业负担加重。《条例》的出台,有利于推动畜禽养殖产业升级,有利于长期地保障市场稳定供应。 (4)《条例》从加强畜禽养殖业环境监管方面来防治污染,严防废弃物随意排放。这些规定将有助于堵住随意处置畜禽粪便等废弃物的路子,推动更多的畜禽粪便等废弃物进入利用环节。 (5)《条例》对所有的养殖和废弃物处理活动做出了一般性规定,即所有规模的养殖及废弃物处理活动都应采取必要的措施,减少废弃物的产生量和污染物的排放量,防止粪便、污水和尸体等污染环境,也为今后处理由养殖污染产生的环境问题以及邻里纠纷提供了制度依据。畜禽养殖会有一定的畜禽死亡淘汰率,是产业的正常现象,但畜禽尸体的处置得当与否则直接关系到环境安全。对此,《条例》予以了高度重视。在相关条款中,将尸体与粪便、污水等都作为废弃物,对其安全处理处置做出了规定,为今后进一步加强动物尸体处理处置环境安全监管提供了制度支撑。 2分类管理,加大扶持,确保针对性和可行性 《条例》的一个重要思路就是分类管理。条例规定,考虑到我国的畜牧业发展相对较弱,畜禽养殖污染防治形势又比较严峻的现实,条例明确其适用范围是养殖场、养殖小区,并要求省级政府根据畜牧业发展状况和畜禽养殖污染防治要求确定养殖场、养殖小区的具体规模标准,同时明确牧区放牧养殖不适用本条例。要求畜禽养殖场、养殖小区建设污染防治设施,已委托他人对畜禽养殖废弃物代为综合利用和无害化处理的,可以不自行建设污染防治设施。要求畜禽养殖场和养殖小区之外的其他养殖户,采取措施减少畜禽养殖废弃物的产生量和排放量,并及时收集、贮存和清运畜禽养殖废弃物。要求对污染严重的畜禽养殖密集区域,由市、县政府进行综合整治。《条例》规定,政府部门应出台扶持鼓励措施,如利用相关资金支持污染设施建设、对粪便等综合利用实施税收优惠、严格限制环评收费、对自愿减排予以奖励等,可以减少养殖业污染防治经济负担,防止由于成本增加造成养殖业负担加重。具体体现在如下几个方面: (1)在实施资金支持方面,条例加大了对畜禽养殖污染防治和废弃物综合力利用设施的建设实施资金补贴,规定“可以按照国家规定申请包括污染治理贷款贴息补助在内的环境保护等相关资金支持”。 (2)在实施政策扶持方面,《条例》特别规定,利用畜禽粪便等废弃物进行有机肥生产等综合利用活动可享受税收优惠政策、以畜禽粪便制造的有机肥产品享受化肥运力安排、购买使用有机肥产品享受不低于化肥的使用补贴等优惠政策。 (3)条例规定了一系列对废弃物综合利用的扶持和鼓励措施,例如:明确对沼气、制肥等综合利用设施以及沼渣沼液输送和施用、沼气发电等相关配套设施建设予以鼓励和支持。 (4)条例还规定了对废弃物利用予以税收优惠并享受农用电价格,对有机肥购买使用予以不低于化肥的补贴等优惠政策,利用废弃物进行沼气生产和发电的享受新能源优惠等。 3结语 综观《畜禽规模养殖污染防治条例》对养殖产业发展的促进作用,一是以科学规划为实现双赢打好基础,条例从畜牧业发展规划和畜禽养殖污染防治规划这两个规划入手做出了具体规定。二是以落实环保要求促进产业健康发展。条例对畜禽养殖场和养殖小区环保提出了一些具体要求。三是以激励引导促进产业优化升级。条例将激励和引导废弃物综合利用作为解决畜禽养殖污染问题的根本途径,做了一系列规定,这些规定都有利于提高畜禽养殖废弃物综合利用效益,在提高环境保护水平的同时促进产业健康发展,实现双赢。 作者:鞠林张文飞单位:江苏省张家港市畜牧兽医站江苏省张家港市锦丰镇动物防疫站 畜禽论文:畜禽规模养殖业论文 1城市工商资本 这是近年来出现的一种投资方式,表现为:投资额度大,畜禽养殖数量多,养殖技术水平高。这部分资本主要来源于一些大型建筑企业、公司集团等,其资金投向主要是畜禽良种繁育体系或高度集约化、标准化的规模畜禽养殖,其养殖企业多为示范性的龙头企业,以生猪养殖为例,其规模大概为年出栏10000头以上水平。 2社会资本投资畜禽养殖业存在的主要问题 2.1“龙头”企业生产规模不大,带动效应不强 除极少部分投资上亿元的“重量级”畜禽规模养殖企业外,绝大多数畜禽养殖“龙头”企业属中、小型投资规模。这部分中小型企业投入,大的多在500万~3000万元之间,小的仅有几十万元左右,其生产规模和效应均难以达到理想“龙头”水平。 2.2投资存在较大的盲动性 目前,由于投资畜禽规模养殖经营的很大部分人员来自于返乡农民和工商经营户,这些人员对畜禽规模养殖了解少,掌握的畜禽养殖技术欠缺,对国家惠农政策理解不透;另有少部分人员是为了得到政府或部门优惠政策扶持而转移资金投资畜禽养殖。因此,他们投资盲动性较强,所建的畜禽规模养殖场存在着规划差、缺乏科技含量、低水平重复建设、无技术支撑等问题。 2.3投资结构不合理 目前,由于大多数规模养殖企业仅限于畜禽养殖这一环节,而不注重种养循环利用和畜产品加工、经营与开发的投入,因此,他们难以从真正意义上促进和推动其规模养殖向高层次方向发展。 2.4政府支持政策不够完善 与工业企业一样,畜牧“龙头”企业的发展也有一个由小到大、逐步壮大的过程。目前许多畜牧“龙头”企业在建立之初可以享受政府或部门的各种优惠扶持,而企业建成投产后除极少数重点“龙头”企业可以继续得到政府或部门的“特殊关照”外,大多数畜禽规模养殖企业难以继续享受优惠待遇,政府或部门对畜牧“龙头企业”扶持不够完整,缺乏“扶上马再送一程”的后续扶持政策。 2.5投资者考虑不周,准备不足 (1)畜禽规模养殖既要承担市场风险,又要受自然灾害的制约,一些畜禽规模养殖者对此缺乏了解。例如:2012年1月以来,因鸡蛋价格持续下滑,仅江津境内倒闭或关停中小型蛋鸡养殖场就达12个。又如:2012年7月23日,江津区因遭遇百年一遇洪灾,致使区内1个生猪规模养殖场和3个蛋鸡养殖场因选址不当而导致圈舍被毁、所养畜禽被洪水冲走或被泥石流掩埋的事件发生。(2)流动资金准备不足。除基本建设和必需的设施设备投资外,流动资金是影响畜禽规模养殖能否正常运转的重要方面。而畜禽产品生产的季节性和上市时间的集中性,以及购买饲料必须付现的实际,要求畜禽规模养殖业主必须要有充足的流动资金。目前,金融机构出于防范贷款风险和提高经营效益的考虑,对畜禽规模养殖特别是中、小型规模养殖户的贷款存有“戒心”。再加之目前从事畜禽规模养殖的多是社会闲散资金进入,因投资少规模小,故其土地、圈舍和畜禽等均不能用作银行抵押贷款,致使许多畜禽规模养殖户在流动资金短缺而需贷款时面临诸多困难,导致养殖企业生存困难。 2.6鼓励社会资金投资养殖业的政策不兑现 政策“白条”现象影响了社会资金拥有者投资畜禽规模养殖业的积极性。 3建议 3.1以区县为单位成立信息技术咨询服务中心 财政加大投入,进一步完善现有的农业信息服务网络,并以此为基础,构建种植业、养殖业等信息咨询服务中心。定期向社会公布种植业、养殖业投资建设项目、投资所享受的优惠政策等基本情况,以利工商资本、民间资本等资金拥有者筛选农业项目;组织种植业和养殖业方面农业的专家,参与农业企业信息、技术等方面的咨询服务,帮助、指导投资者搞好种植业和养殖业的农业项目建设;利用农业信息网络的优势,为畜禽规模养殖企业提供跟踪服务,重点解决规模养殖企业供求、科技、政策等方面动态信息不灵的问题,引导社会资金正确进入畜禽规模养殖产业化经营。 3.2推进畜禽产品加工企业发展,出台优惠政策 畜禽产品加工业一直是制约畜牧业发展的“瓶颈”,正确引导社会资金进入畜禽产品加工业,既加大了对畜牧业的投入,实现了畜禽产品加工企业对畜牧业发展的“助推”作用,又可以较好地解决社会资本投入农业的方向和结构。建议政府每年从财政支农资金中划出一定比例的资金,专项用于支持畜禽加工企业的发展。其中特别对市场潜力大、科技含量高、辐射面广、带动能力强和具有畜禽产品深精加工能力的“龙头”企业,在政策和资金上给予重点倾斜。 3.3以区县为单位,建立畜禽规模养殖金融风险基金 畜牧业是弱势产业,而农村金融又具有交易高、风险大的特点,因此,政策性的金融是财政扶持畜牧业的重要方面。建立畜禽规模养殖金融风险基金,用少量的财政补贴推动农村金融机构向畜禽规模养殖企业提高投放贷款的比例和规模。 3.4加强和完善养殖企业信用贷款担保机构建设 允许各类农业企业加入,以解决中小型畜禽规模养殖企业融资难的问题。 3.5借鉴发达国家扶持畜牧业发展的成功经验 探索建立各类畜禽养殖保险,并逐步完善畜牧业风险保障体系,为畜禽规模养殖投资者提供多种保险,加强畜禽养殖企业的抗风险能力。 作者:苏灿坤单位:重庆市江津区先锋镇畜牧兽医站 畜禽论文:畜禽生态养殖论文 1生态养殖存在的误区 一些生态养殖户在养殖时存在以下误区:一是认为畜禽饲养的时间越长,肉品质量越好,因此,喂料特少;二是认为天然放牧才算原生态养殖,就算补料也很少。殊不知,这样的饲养方法其唯一的好处就是畜禽得到了充分的运动,但生长速度缓慢,出现了“长命猪”、“神仙鸡”和“神仙牛”。长命猪:是将猪养在山上简易猪舍里,白天把猪赶到林子里放牧,晚上赶回猪舍休息,每天每头成年猪投喂0.5kg的自产饲料(主要是玉米)和一些青饲料,种公猪、种母猪也只补饲少量的单一饲料(玉米),结果母猪体质差,断奶后母猪成了畸形,瘦如刀豆状(俗称神仙壳猪),仔猪双月龄断奶平均体重只有6.5kg,形似小鱼;商品猪饲养周期长达2.5年,平均体重不到100kg。神仙鸡:在坡上建一围栏,在围且栏里搭一个非常简陋的鸡棚,把鸡苗放在里面饲养,白天放牧,晚上回鸡棚,每天每只鸡投喂0.05kg玉米(或玉米粉)。因养殖密度大,鸡的活动范围受到限制,而放牧鸡本身就不会走得太远,天然饲料极为有限,连草根树皮都吃干净了,商品鸡饲养周期1年以上,平均体重不到2kg。神仙牛:就是只喂野草(因为没有种草或种草太少),由于承包地的原因,放牧地受到限制,草量有限、草质较差,连野草都吃不饱,又不补料(或补很少的料),饲养周期3.5年以上,平均体重不到300kg。 2造成的损失 (1)畜禽的生长、生产环境极差,因大群的畜禽集中饲养,环境不堪重负,畜(禽)群活动不开,粪便清理难,污染环境,特别是阴雨天,粪水和雨水搅在一起,人要穿雨鞋才能进场;(2)由于环境条件差,仔畜禽成活率低,成畜禽也易发病;(3)畜禽营养极度缺乏,生长发育严重受阻,没有补偿饲养,成了僵畜(禽),限制了其应有的生长个体;(4)由于营养跟不上,导致鸡群产生喙癖、母畜易产生软骨病、幼畜易产生佝偻症;(5)防疫跟不上,也是造成畜禽死亡率高的原因之一;(6)饲养周期过长,导致畜禽肌纤维老化,肉的品质下降;(7)生产效益极其低下,得不偿失;(8)由于生态平衡被打破,生产的产品也算不上生态产品等。由于这些弊端的存在,实际上是践踏了生态、虐待了畜禽、损害了养殖利益(效益)。 3对策建议 要走出误区,首先,要了解生态养殖的概念。所谓生态养殖就是指根据不同养殖生物间的共生互补原理,利用自然界物质循环系统,在适宜的养殖空间和区域内,通过相应的技术和管理措施,使不同生物在同一环境中共同生长,实现生态平衡、提高养殖效益的一种养殖方式。(1)选择适宜的自然生态环境,发展生态养殖必须根据所饲养畜禽的天性选择适宜畜禽生长的无污染的自然生态环境,有比较大的天然的活动场所,让畜禽自由活动、自由采食、自由饮水,让畜禽自然的生长;(2)要给幼畜禽生长创造良好的条件,保证其有较高的成活率;(3)要保证适宜的饲养密度,保证生态平衡;(4)要进行合理的补料,保证畜禽自然生长、生产的营养需求,进行现代生态养殖仍然要使用配合饲料,但所使用的配合饲料中不能添加促生长剂、违禁添加剂与动物性饲料,多喂优质青饲料;(5)做好防疫工作,合理用药,根据当地疫病流行情况制定合理的免疫程序,进行抗体检测、科学免疫,为避免因药物残留而降低畜禽产品品质,尽量少用或不用抗生素,可选用中草药预防或治疗畜禽疾病(因中草药随处可见,采用方便,效果较好),积极使用活菌制剂(微生态制剂),杜绝使用违禁药品;(6)要注意保持环境卫生,及时清理畜禽粪便,实行种养结合,利用自然界物质循环系统循环利用畜禽粪便(如种植饲草、养蚯蚓、养虫、养蝇蛆等);(7)要分阶段饲养畜禽,前期精细,中期粗放,后期加强营养,并要求畜禽有足够的活动量(驱赶放牧等);(8)要注意适宜的饲养周期,笔者建议:商品猪10月龄以内出栏、商品牛2.5岁内出栏、商品鸡6月龄以内出栏,仅供参考;(9)生态养殖必须要建好畜禽养殖档案;(10)要建立与养殖规模配套的畜禽粪便、垃圾、污水处理设施和病死畜禽无害化处理设施,改善生态环境,维护生态平衡。(11)建议政府出台生态养殖优惠政策,对生态养殖进行全力支持,保驾护航。业务部门要加大生态养殖的宣传培训和技术指导力度,使广大养殖者了解和掌握畜禽生态养殖技术,走出生态养殖误区。为维护生态平衡、实现福利养殖、生产绿色生态食品、提高养殖效益、促进社会和谐而共同努力。 作者:周德强工作单位:贵州省绥阳县畜禽品种改良站 畜禽论文:我国畜禽治理养殖业污染论文 1畜禽养殖业污染现状及存在的问题 1.1畜禽养殖业污染现状 畜禽养殖业污染的环境影响主要集中在水体污染、大气污染、土壤污染等几个方面。畜禽养殖场污水属于高浓度有机废水,含有大量的N、P等营养物质。养殖场废水一方面通过地表径流污染地表水,从而导致水体富营养化;另一方面通过土壤渗入地下污染地下水,使水中NO2-、NO3-浓度升高,人若长期或大量饮用,可能会诱发癌症[1]。研究认为,养殖业污染是导致水源氮污染的关键影响因子[2]。此外,粪便中的病原微生物也是养殖场污水的主要污染源之一。畜禽养殖中大气污染源主要是CO2、CH4、NH3、H2S等气体,它们主要来源于畜禽饲料中氨的转换及畜禽粪尿在微生物作用下的降解。畜禽养殖产生的废气CO2、CH4能加重温室效应,NH3、H2S可以引起环境酸化。并且空气中的病原微生物严重影响了动物和居民的健康[3]。畜禽养殖业中大量添加剂如Cu、Zn、Fe、As的使用,导致畜禽粪便中重金属元素含量较高[4~5]。畜禽粪便中的重金属和微量元素在土壤中累积,影响到土壤中各有机物的代谢,破坏土壤平衡,从而严重影响了农作物的生长及农产品的安全性,进而危害人类健康[6~8]。目前,畜禽废弃物已成为农业土壤重金属污染的一个重要来源。面对畜禽养殖业污染的严峻形势,“十二五”期间,国家将农业源污染纳入了减排范围,核算指标为化学需氧量和氨氮。据全国环境统计公报(2012年)数据显示,2012年,中国化学需氧量排放总量为2423.7万吨。其中,农业源化学需氧量排放量1153.8万吨,占化学需氧量排放总量的47.6%,是工业化学需氧量排放量的3.4倍。氨氮排放总量253.6万吨。其中,农业源氨氮排放量80.6万吨,占氨氮排放总量的31.8%,是工业氨氮排放量的3.1倍。而畜禽养殖业污染又占农业源污染的95%以上。因此,畜禽养殖业已成为排污之首,其污染物排放量远远超过了城镇生活与工业的污染物排放量之和。 1.2畜禽养殖污染防治存在的问题 1.2.1畜禽养殖污染防治设施配套不全 我国畜禽养殖业缺乏相关的引导和规划,大部分养殖场都是自由发展,普遍缺乏配套的污染防治设施,如固定的防雨、防渗粪便堆放场和污水、尿液储存池。固体粪便堆放在露天场地,且无防渗措施;污水、尿液储存在无防渗措施的储液池中。在降雨过程中,畜禽粪便及尿液中的氮、磷、重金属及其他污染物质通过地表径流及地下渗漏的方式发生转移,导致大量污染物质进入周边及地下水体。 1.2.2畜禽养殖污染防治资金投入不够 由于传统养殖习惯,大部分老养殖场内部的环境管理比较粗放,加之畜禽养殖业受市场因素的影响,效益波动较大。因此,畜禽养殖单位主动建设污染防治设施的意识不强,积极性不高。而目前畜禽养殖业污染治理资金投入力度不够,污染减排工程建设推进工作存在较大的阻力,进展缓慢。 1.2.3畜禽养殖污染防治法规体系不完善 随着畜禽养殖污染问题的不断加重,相关政策和法律法规陆续出台。如《畜禽养殖污染防治管理办法》、《畜禽养殖业污染物排放标准》、《畜禽养殖业污染防治技术规范》(HJ/T-2001)、《畜禽养殖业污染治理工程技术规范》(HJ497-2009)等。目前,最新的法律法规是国务院于2013年的《畜禽规模养殖污染防治条例》,这是我国首部国家层面上的农业环境保护类法律法规。此条例将激励我国畜禽养殖业废弃物的进一步资源化利用,引导畜禽养殖业走向健康、可持续发展的生态养殖之路。因畜禽养殖污染防治工作起步较晚,目前的相关政策和法律法规还需要不断地完善,以增加其可操作性和执行力度,才能有效应对畜禽养殖业污染治理工作。 1.2.4畜禽养殖单位污染防治观念淡薄 受传统养殖观念的影响,大部分养殖单位缺乏对畜禽养殖废弃物污染治理的意识。建场时只考虑养殖,没有考虑养殖废弃物的储存、处理及利用的问题,粪便随意堆放、污水、尿液不经处理随意排放。对畜禽养殖污染治理缺乏主观能动性,对政府的要求能拖即拖。因此,畜禽养殖业污染治理推动工作存在较大的困难。 2养殖废弃物处理利用技术途径 2.1能源化 2.1.1沼气工程 畜禽养殖沼气工程是以畜禽养殖场的粪便污水为原料,在厌氧条件下,通过微生物发酵,将其中的高分子碳化合物分解为小分子物质的过程[9]。沼气工程是集污水处理、沼气生产和资源化利用为一体的系统工程。通过沼气工程不仅减少了环境污染,而且产生了新型能源-沼气。沼气是一种优质清洁能源,可以用作照明、炊事或生产用能,以减少对煤炭、天然气、电力等能源的消耗[10]。目前,沼气技术在我国已经非常成熟,养殖场可以根据自己的养殖规模建设相应大小、相应种类的沼气池,并配备相应面积的沼渣、沼液消纳土地,使养殖场的污染物达到零排放。 2.1.2微生物燃料电池 微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中所含的化学能直接转化成电能的绿色产能技术[11~12]。该技术具有能量转化效率高、反应条件温和、清洁无污染等优势。目前,微生物燃料电池尚处于起步阶段,燃料电池功率低是制约其发展的一大瓶颈。通过研究非贵金属催化剂、阴阳极材料的优化、质子交换膜的改善、微生物的筛选和培育、生物膜固化技术等,可以突破燃料电池发展的瓶颈,促进其进一步发展。南开大学的金涛通过对阴阳极材料修饰改性,对微生物燃料电池进行了优化,获得了该技术处理畜禽废水迄今为止最高的功率密度[13]。随着微生物燃料电池技术的发展及推广,畜禽养殖废水不仅得到了处理,而且产生了新的能源-电能,同时解决了环境污染和能源危机问题,实现了双赢。 2.2肥料化 畜禽粪便中含有大量的有机物及丰富的氮、磷、钾等营养物质,是农业生产中需要的宝贵资源。我国传统农业的施肥方式是简单的堆肥后还田,或者是直接还田。由于畜禽粪便中含有大量病原菌和虫卵,还田后对农作物及人体健康存在一定的危害。目前应用较为广泛且最具有市场前景的是生物有机肥法。生物有机肥是畜禽粪便经生物肥菌种发酵、除臭和完全腐熟后加工而成的有机肥料。能够调理土壤、提高土壤肥力,使农作物大幅度增产。生物有机肥法是一种集处理和资源循环再生利用于一体的生物方法。这种方法处理粪便的优点在于最终产物无毒无味,且干燥,易包装、使用,而且有利于作物的生长发育[14]。由于畜禽粪便中含有重金属,而目前缺乏有效的去除重金属的方法,畜禽粪便生产有机肥具有一定的危害性,大量使用易引起土壤重金属污染。因此,生物有机肥技术还需进一步完善。随着国家对有机肥生产、使用等税收、补贴政策的推广,有机肥生产技术的开发研究,生物有机肥产业将会进一步得到推广。 2.3饲料化 研究证明,畜禽粪便含有大量未消化的蛋白质、B族维生素、矿物质元素、粗脂肪和一定数量的碳水化合物,经过加工处理可成为较好的饲料资源[15]。但由于畜禽粪便作饲料存在能量低,矿物质含量较高等营养不平衡,此外,畜禽生产过程中大量使用各种添加剂,其大部分残留在粪便中,粪便再作为饲料使用时,可能会出现超标甚至中毒的问题[16],所以目前发达国家已不主张使用畜禽粪便作饲料[17]。 3污染防治对策及建议 3.1合理布局,种养结合 针对地方环境特点,对畜禽养殖业的发展进行合理规划,合理布局,划定禁养区和限养区。根据养殖业规模、养殖废弃物的特点决定地方种植业结构。通过农牧结合,以农养牧的方式来解决养殖业污染,使养殖业废弃物充分得到资源化利用。 3.2引导养殖专业户向规模化养殖场(小区)转变 目前我国畜禽养殖规模化、专业户程度不高,根据《中国畜牧业年鉴2012》数据统计,2011年我国生猪规模化(年出栏≥500头)养殖场(小区)户数为23.7806万户,非规模化养殖户数为5763.6539万户,占总养殖户数的99.6%。畜禽养殖散养化程度较高,给畜禽废弃物集中处理带来了不便。因此,积极鼓励、引导家庭养殖户向规模化养殖场(小区)转变,向规模化、现代化、集约化的方向发展,改变传统的养殖模式,走清洁、生态养殖之路,是目前亟需解决的问题。 3.3加大资金扶持力度,积极建设废弃物综合治理设施 对于没有足够的土地来消纳养殖废弃物,政府要加大资金扶持力度,积极引导规模化养殖单位建立废弃物综合治理设施,如:沼气池、微生物燃料电池、生物有机肥厂等处理设施。发展一批规模较大、污染防治设施齐全、养殖业废弃物综合利用规范的示范企业,以带动周围区域畜禽业循环经济的发展。使养殖废弃物转换成能源及肥料,既避免了环境污染,又缓解了能源危机。 3.4积极宣传和推广畜禽养殖污染防治技术 通过电视、网络、宣传栏、培训班等方式,大力宣传和推广畜禽养殖污染的科普知识和防治技术。让人们了解并熟悉养殖业可能造成的各种环境污染及危害,掌握畜禽养殖清洁生产技术和污染防治技术,以加强养殖单位污染防治的主动性、积极性。提高广大养殖户的环保意识,激发养殖户的治污紧迫感和责任心,变要我治污为我要治污[18]。 3.5加强技术开发与研究 虽然我国畜禽养殖污染防治技术已取得了较大的进展,但是,还存在一定的不足。由于畜禽粪便中部分重金属超标,要加强重金属钝化技术研究,确保安全后,粪便才能制作肥料或饲料[19]。利用微生物燃料电池处理畜禽废水的技术尚处于起步阶段,它的推广与应用还需进一步研究。各地区加大科研投入力度,根据自身环境和养殖特点,深入开展研究适合本地区的畜禽养殖废弃物综合治理及利用优秀技术。这也是目前我国畜禽养殖污染防治的关键之路。 4结论 畜禽养殖业带来的环境问题必须引起高度重视,养殖场单位积极建设污染防治设施,走清洁养殖之路,从源头上控制畜禽养殖污染的产生;各级管理部门要积极协调,不能推诿扯皮,以共同加强畜禽养殖业的污染管理工作。加大资金投入力度,实施各种扶持政策,积极引导非规模化养殖户向标准化、规模化转变,鼓励规模化养殖场(小区)建设污染综合治理及资源利用中心。政府要合理规划,继续完善我国畜禽养殖业污染防治的法律法规体系,以增加法律法规的可操作性,使畜禽养殖业的污染治理工作有法可依。多措并举确保我国畜禽养殖业尽快走向规模化、标准化、生态化的健康可持续发展之路。 作者:冯春燕工作单位:山东省东营市环境保护局 畜禽论文:畜禽养殖业污染论文 1污染原因及现状 萧县养殖业污染严重的原因主要有以下3方面: 1.1化肥广泛使用,取代了农家肥 若干年前,畜禽养殖粪还是农业生产的主要肥源,但随着农村经济的快速发展,畜禽粪便施用方便性和有效性都不如化肥,加上广大农民环境意识淡薄,导致粪便被肆意堆放,没有固定的储存场所,遇雨天即流失,严重污染了周边环境。 1.2养殖规模相对较小,利润不稳定,治污负担重 萧县虽然有150余家规模化养殖场,但85%以上的养殖规模(生猪年出栏)在500~1000头左右,规模相对较小、标准化程度低。加上禽畜养殖业获利相对较小和市场变化,收益极不稳定,而污染治理一次性投资与日常运行费用相对较高,使养殖企业自身很难承受,不愿意在治污方面投资。 1.3环境监管难度大 由于大部分养殖企业规模较小,业主环境意识和法律意识淡薄,加上养殖业的特殊性,在日常环境监管中,很难通过责令停产、限期治理等常规法律手段使企业达到治理目的。特别是针对养殖专业户的监管,几乎是空白。环境监管的缺失,在客观上纵容了养殖企业的非法排污行为。以上各种因素是导致萧县畜禽养殖业污染的主要原因,环境统计数据显示:2012年萧县规模化养殖场、养殖专业户COD排放量12100t、氨氮1030t,分别超过工业污染源COD、氨氮排放量的92%和66%。养殖业污染主要包括以下3个方面:①水体污染。目前绝大多数养殖场没有做到雨污分流,没有专门的污水储存或处理设施,部分建有沼气设施的养殖企业,由于沼气设施规模与养殖量不匹配,不能做到污水全部沼气利用,因此大部分养殖企业污水直接排放外环境,严重污染水体和浅层地下水。②粪便污染。由于大多数养殖企业没有专门的防渗、防雨粪便储存场所,养殖粪便随意堆放,虽然大部分粪便最终可以得到利用,但在储存期间,会遇雨水进入水体,造成地表水污染。③大气污染。畜禽粪便经过发酵后会产生大量的氨氮、硫化氢、粪臭素、甲烷等有害气体,这些气体不但会破坏生态,而且还会直接影响人类健康。在畜禽养殖过程中,由于对粪便处置不当,加上部分养殖场选址不合理,距离村庄、公路太近,散发出的所味严重影响周边居民的生产生活,养殖户自己也深受其害。 2污染防治对策 养殖污染的治理总体上可以分为两大类,综合利用和达标排放。对于达标排放,从技术上早己不是难题,厌氧好氧处理、沼气发电等,技术已经相当成熟。但一次性投资和维护运行费用相对较高,让大多数中小养殖企业难以承担,推广困难。加上环境监管的缺失等因素,让中小养殖企业采取“深度处理”的治理措施,显然不切合实际。萧县目前仅有的3家养殖企业大型沼气发电项目己于2010年和2011年相继竣工,但由于实际操作技术性高、运行效果不理想、运行和维护成本高等因素,一直处于停运状态,投资二三百万的设施长期闲置。萧县的养殖业污染治理目前尚处于起步阶段,因此,寻求设施投资少、运行费用低、处理高效、易于推广的针对中小养殖场和养殖户的粪污处理方法,已成为解决养殖业污染的关键所在。 2.1采用干清粪养殖模式和粪污储存设施 目前萧县中小规模的养殖企业95%以上采取干清粪养殖方式,一是粪便可以产生经济效益,二是用水量少。对于这部分养殖场,只需规范雨污分流、建设标准化的粪便储存场及厌氧池、污水储存池,便可以达到理想的治污效果,根据实际养殖规模不同,总投资在4万~10万元之间。 2.1.1雨污分流对原有污水排污设施进行改造,使栏舍产生的尿液及冲洗废水在全程封闭的条件下流入沼气池或污水储存池,避免随雨水流入外环境。 2.1.2厌氧池、储存池按照每头猪(存栏数)0.1m3的标准建设厌氧池,储存池的容积不低于当地农作物生产用肥最大间隔时间和冬季冰封期,一般不得小于60d的排放总量,干清粪养殖方式日污水排放量按1.5~2t/百头(存栏)计算。2.1.3粪便储存池考虑到农作物生产用肥的最大间隔期(按3个月计算),按照每出栏10头猪1m3的容积建设防雨淋、防渗透、防流失的规范化粪 便储存场所。在储存过程中加入除臭剂或表面覆盖粉碎后的农作物秸杆等,尽量减少恶臭气味。 2.2生物发酵床养殖技术 生物发酵床养殖是按照一定比例将微生物原种与锯屑、农作物秸杆等农副产品混合到一起,以此作为猪圈的垫料。在经过特殊设计的猪舍里,填入上述有机垫料制成的发酵床,猪从小到大都生活在发酵上面,利用猪的拱翻习性,使猪粪尿和垫料充分混合,被微生物迅速降解、消化,不再需要人工清理。随着粪尿的消化,大大减少了臭味排放,垫料中大量微生物又向生猪提供了优质的菌体蛋白质,达到无臭、无味、无害化的目的。在生产过程中,只需要按时添加一定量的菌种和垫料,2~3年才需整体清理一次,大大减少了劳动力,清出的垫料又是一种优质的农作物肥料。萧县近几年经污染减排工程改造后的采用生物发酵床养殖技术的5家中小规模养殖企业,运行情况良好,周边环境得到了较大改善。 3小结 以上畜禽养殖业污染治理措施,是根据萧县近几年农业污染源污染减排实际工作过程中,通过对实施以上减排措施的养殖企业实际运行效果进行跟踪调查研究得出的结论,对目前乡镇中小养殖企业和养殖专业户的污染治理具有很强的可操作性和实用性,也是近期治理养殖业污染采取的主要措施。 作者:许开明工作单位:安徽省宿州市萧县畜牧水产局 畜禽论文:畜禽养殖业现状及策略探讨论文 摘要论述了丰县畜禽养殖业发展状况和对环境的影响,介绍其畜禽养殖业清洁生产的措施,提出丰县畜禽养殖业的发展对策,以为该县畜禽养殖业的可持续发展提供参考。 关键词畜禽养殖业;发展现状;对策;江苏丰县 全球气候变暖已引起了国际社会的强烈关注,发展低碳经济是应对全球气候变化、减少温室气体排放的迫切要求。近年来,随着丰县经济的发展和人民生活水平的提高,丰县畜禽养殖业发展迅猛,然而随之而来的环境污染日趋严重。因此,保护生态环境,实现丰县低碳畜禽养殖业的可持续发展迫在眉睫。 1丰县畜禽养殖业发展概况 畜禽养殖业作为农业的一部分,在丰县占据着重要地位。近年来,丰县立足实际,突出特色,着力发展规模养殖,实行标准化规模建设,并发展养殖大户2000户,重点发展了肉鸭、肉羊和奶牛三大主导品种。据统计,2007年上半年,猪、牛、羊、禽的饲养量分别达到49.74万头、1.74万头、112.86万只、4458万只,肉类总产超过5万t,禽蛋总产达到1.75万t,养殖产值达到9.9亿元。养殖业人均纯收入达325元,同比增加28.9%,畜牧业已经成为丰县农村经济的重要增长点和农民增收的主导产业。 2丰县畜禽养殖污染现状 丰县畜禽养殖业迅猛发展,大大满足了市场需要,为消费者提供了丰富的畜产品,提高了农民收入,但随之而来的一系列环境污染问题也愈来愈突出。养殖环境的污染主要由畜禽的粪尿及其分解产生的气体所致。另外,冲洗场舍和用具的污水、动物尸体、残余饲料、养殖场排放出的有害气体等对环境造成的污染也不可忽视。按每头(只)猪、牛、羊、家禽的日排粪便量分别为7.30、42.88、5.95、0.15kg计算,全县畜禽粪便年排放量达1295.42万t,再加上冲洗圈舍的污水、病死畜禽、孵化残余物等,污染物将逐渐增多。由于没有科学合理地处理和利用,对大气、水、土壤和生物造成严重污染,破坏了生态环境,不仅影响畜牧业经济的可持续发展,对人类自身的健康和环境安全也造成相当大的威胁。因此,充分认识畜禽污染产生的原因,实施治理养殖业环境污染的应对措施,是保护生态环境、实现畜牧业乃至整个社会和经济可持续发展的重要保证。 3丰县积极开展畜禽养殖业清洁生产的措施 实施畜禽养殖业清洁生产是保证畜禽养殖业健康可持续发展的根本途径。为提高畜禽粪污循环利用率、减少环境污染,丰县重点从以下几方面推进畜禽清洁生产。 3.1合理规划畜禽养殖区,加快推进养殖业排泄物治理 以乡镇为单位划定畜禽禁养区、控养区和可养区。按照资源化、无害化、减量化要求,制定规模畜禽养殖场治理计划,大力推广雨污分流、干湿分离、生物净化和循环利用等多种治污形式,落实治理措施,分期分批推进治理。对禁养区范围内的养殖场,要制定搬迁或关闭的计划,限期完成搬迁或关闭[1-3]。 3.2对现有畜禽养殖场户标准化改造 据统计,丰县出栏1000头以上的养猪场户有40余个。已有7个养殖场完成或正在实施生猪标准化养殖场建设和畜禽养殖大型沼气项目,为畜禽粪污治理、清洁生产积累了宝贵经验。其余已经建成或投产的畜禽规模养殖场,没有污染防治设施或者有设施但排污不达标的,根据所处养殖区域、养殖规模大小、对周围环境污染程度,选择相应的技术模式,重点对畜禽粪污的处理设施等方面进行标准化改造;对改造整顿达不到标准的,依法关闭。 3.3加强病死畜禽的无害化处理 建立病死畜禽无害化处理制度,按照政府主导、市场运作原则,加快病死畜禽收集和无害化处理中心建设,建立病死畜禽收集网络,对病死畜禽实行统一收集、集中处理,坚决防止乱丢乱弃现象,切实保护周边环境。 4促进丰县畜禽养殖业可持续发展的对策 4.1全民参与,提高环保意识 为了让广大农户牢固树立“低碳养殖”的发展意识,丰县应通过举办技术讲座、下派技术人员进村入户巡回指导、发放技术手册等形式,让广大村民意识到生活环境恶化的现状和严重危害性,并向农民大力推广秸秆青贮氨化养畜、种草养畜、畜禽粪便发酵综合利用等生态养殖技术,让“低碳养殖”观念深入人心。 4.2利用科学,变废为宝 畜禽粪便是严重的污染源,但只要科学处理、合理利用,可实现其资源化配置。其不仅含有丰富的粗蛋白质、粗脂肪、钙、磷等基础性饲料,还含有8%~10%的17种氨基酸和铁、铜、锌、镁等多种微量元素,是优质的农家肥。增施农家肥,既减少了化肥的施用量,改善土壤结构,还可以提高农产品质量,有利于实现畜禽粪便的资源化[4]。 4.3大力发展循环农业,提高排泄物综合利用率 目前畜禽养殖业污染防治存在的主要问题之一是集约化畜禽养殖场多,并出现大量养殖专业户和专业村,畜禽粪便量大且集中,而又无足够土地消纳,为提高畜禽粪便利用率,可从2方面着手:一是深化沼气建设。以畜禽粪便为基本原料,建成“简便适用、造价低廉、运行费低”的小型沼气池;同时,结合沼气建设配套改造生产生活设施,改善农村生活条件,改善村容村貌。二是大力提倡种养结合的农业生态循环模式。将发酵的畜禽粪便和污水用于农田、大棚、果园和鱼塘,发展优质农业、优质果类、优质疏菜,提高经济效益和生态效益。 4.4科技创新,发展生态养殖 如生态养猪,就是恢复猪的拱食习性,以生产健康食品为目的,在维护自然环境的前提下,顺应自然规律,对当地的自然资源进行最大限度地开发和利用,再进行高效的养猪生产[5]。其基本模式是在猪棚内砌制80~100cm的垫料坑,填充稻壳、锯末或者粉碎后的玉米秸秆等农副产品垫料,猪粪尿直接排放在垫料上,实现了粪便零污染;粪尿加速了垫料中微生物的发酵,又是垫料中微生物菌群的营养来源,可使有益微生物菌群不断繁殖,转化为猪可食用的菌体蛋白,成为猪的补充料;垫料发酵过程产生的热量使垫料表面温度升高,冬季可达18℃,底层达到50℃左右,能杀死或抑制细菌、病毒的繁殖,有利于猪的健康生长,保障猪正常越冬,垫料可根据需要2年左右清理1次,经清理可成为高档的有机肥。整个饲养过程对外达到零排放、无臭味、无污染,和传统方法相比较,真正实现了畜牧产业与环境保护的协调发展,可以带给养殖户更多的利益。因此,发展生态养殖业可有效促进经济的发展和效益的提升。 4.5提高养殖业管理水平 应进一步依靠科技进步提高畜禽类饲养管理水平,完善兽医防疫体系,搞好环境卫生工作,合理安排饲养密度,推进健康养殖,善待动物,保证禽类生产健康发展,并控制疫情发生,减少畜禽类养殖场的废弃物。另外,还应限制一些抗生素及药物的使用,从而降低粪便中氮的含量和有毒物质的排放量。制定严格的管理制度,尽最大可能节省饲料,节约用水,做到粪便干湿分开清理,减少冲圈次数,节约用电,畜禽场内种植树木和藤蔓植物,减少夏季太阳对畜禽圈舍的直射,达到自然降温的目的。种植物在为养殖场带来环境效益的同时还可带来经济效益。 总之,人和动物都需要良好的生存环境。要实现畜禽养殖业的可持续发展,畜禽废弃物必须实行无害化处理和资源化利用,确保畜禽养殖业生产和环境保护相协调,以获得良好的经济效益、生态效益和社会效益,从而使丰县的养殖业走向生态环保、良性循环、可持续发展的正轨。 畜禽论文:污染治理的畜禽养殖论文 1治理污染存在的问题 (1)环保意识不强。有些养殖场的饲养管理不科学,饲料、水资源浪费严重,还有一些饲养员为了省时省力,用大量的水冲洗畜禽舍,增加了污水来源。很多养殖场只注重生产发展和经济效益的提高,对环境污染视而不见,不愿意投资进行污染治理,增加了治理难度。 (2)治理污染投入的资金少。养殖场的治污资金通常由政府投入一定比例,养殖户也要自己承担一部分。但是治污设备一次性投入的成本较高,而且运行成本也不低,这就制约了养殖场治污的积极性。尤其在农村,大多数中小型养殖场没有治污设施,粪便和污水没有经过处理就排入外界环境中,使农村的居住环境变差,给人们的生活带来不便。 2治理对策 2.1加大宣传力度,增强环保意识为了让人们充分认识到畜禽养殖场污染的危害,提高环保意识,政府部门要加大宣传力度,增强人们的环保意识,调动治理污染的积极性。同时经常组织养殖者参加培训和参观学习,了解先进的治污技术,推广有效的治污模式,提高治污效率。 2.2合理规划布局,严格执行环境准入制度畜牧兽医职能部门要对全县畜禽养殖场的生产规模和污染治理情况做全面的调查工作,了解全县养殖场的位置、面积、养殖种类、数量、排泄物的生产量和治理方式等,做好全县畜禽养殖场的整体建设布局和污染治理规划。对于新建、扩建的养殖场,要按照建设项目环评审批分级管理权限规定执行,未经批准私自建设的要严格按照法律、法规进行处理,绝不姑息。 2.3增强畜禽养殖业环境执法力度环保部门要协同有关部门,落实好畜禽养殖场排污许可证制度和治理污染工作,实现污染物排放达标。对于养殖场的环境违法行为要严厉打击,对于未批先建、污染治理措施不到位的责令限期完成,通报批评,情节严重的要给予经济处罚。建立有效的举报制度,发动群众参与,强化社会监督,逐步将规模化养殖场的环境治理工作做好。 2.4增加资金投入和政策扶持畜禽养殖业投资大、效益低、风险大、周期长,政府部门要增加资金投入,对治污工作进行适当补助,确保污染治理工作的落实。政府应该出台相关的扶持政策解决畜牧业发展中的困难,例如增加畜牧业的用地面积、推行畜禽养殖业保险制度等。 作者:黎年举杨礼单位:贵州省沿河县晓景乡畜牧兽医站贵州省沿河县畜牧技术推广站 畜禽论文:维生素A的畜禽养殖论文 1维生素A的生理功能 维生素A是高等动物生长、健康和生存所必需的。在维生素A诸多的生理功能中,了解得最清楚的是维生素A对维持正常视觉的重要功能。在视网膜中,反视黄醇变为11-顺视黄醛。视黄醛在视杆细胞里作为视紫红质的辅基,和视蛋白结合而形成一种感光物质,产生暗适应,如血液中维生素A水平过低时,不能合成足量的视紫红质,将导致功能性夜盲症。在视维细胞内作为视青紫质的辅基,产生明适应和色觉。视黄酸是机体内维生素A存在的另一种形式,具有保护皮肤和黏膜的上皮组织的完整和健全,促进黏膜和皮肤的发育和再生,促进结缔组织中黏多糖的合成,维护细胞膜、细胞器膜的结构等功能。但无视觉和繁殖功能。在猪的繁育过程中,β-胡萝卜素有着不依赖维生素A的作用。提高母畜的维生素A或β-胡萝卜素的血浆浓度,有助于猪胚胎的发育,因为维生素A或β-胡萝卜素促进了子宫分泌特异蛋白,β-胡萝卜素较视黄醇和视黄醛更有效地刺激妊娠黄体的分泌。维生素A为畜禽机体防御疾病、增进健康,调节脂肪、碳水化合物和蛋白的代谢所必需。维生素A缺乏降低了机体的免疫应答,也就降低了动物的抗病力,许多试验也证实了这点。维生素A临床或亚临床缺乏症,严重影响了动物机体抗体的产生和不同组织抗细菌、寄生虫感染的能力。维生素A缺乏对仔猪体液免疫影响的研究表明,血清维生素A浓度与抗体滴度之间有着很高的相关性。感染鞭虫的仔猪,补充维生素A组较对照组提高了免疫应答。 2维生素A的缺乏症 维生素A缺乏将导致所有动物生长受阻。猪缺乏维生素A导致神经功能紊乱,脑积水,神经退化,运动失调,步态蹒跚,四肢强直性痉挛和瘫痪。眼晴出现干眼症,视力减弱或失明。大猪皮肤表皮干燥、角化增剧,毛皮粗糙,有的出现脂溢性皮炎症,常继发呼吸道感染肺炎而致死。经产母猪缺乏维生素A不易发情,排卵周期紊乱,如在妊娠后期可能出现胚胎被吸收、死胎或早期流产。流产的胎儿有明显的生理缺陷,如眼睛发育受阻,呈单眼,眼睛一大一小,完全缺失眼球;腭裂,肾错位,两侧性隐睾等。公猪则出现性机能衰退,精液品质下降,死精增多,受精率降低,繁殖力低下。母源性维生素A缺乏可引起许多实验动物的心血管系统缺陷。主动脉异常(包括双重弓)、锁骨下动脉远端分出、动脉导管缺失和心室间隔缺损等都有报道。基于目前的认识,这类资料能否用到与心脏和循环异常有关的人类维生素A缺乏症尚不清楚。 3维生素A的添加和安全性 维生素补充的取舍主要根据生产中畜禽是否会发生缺乏症。如同其他营养素一样,临界性维生素A缺乏症的发生率常高于临床缺乏症,临界性的维生素A缺乏症常不易觉察到,恰恰严重地影响了生产性能。权衡利弊,在畜禽生产各阶段,提高疾病期和应激状况下维生素A添加量是有益的。维生素A的NRC推荐剂量不存在安全性问题,因此以高于NRC推荐量添维生素A是可行的,以弥补维生素A酯在饲料加工贮藏过程中氧化破坏的损耗。原料所含胡萝卜素的变化,动物采食量的变化,动物间的遗传差异,疾病和环境因素的应激均影响对维生素A的需求。在所有维生素中,维生素A毒性最大,摄入过量的维生素A对多种畜禽有毒。稍过量的维生素A短期补充似乎不产生有害的影响。 作者:杨建清单位:福建省永安市洪田畜牧兽医水产站 畜禽论文:环境污染物与畜禽养殖论文 1畜禽养殖污染物的存在主要的问题 1.1对畜禽养殖技术规范不健全畜禽防疫程序不科学,畜禽疾病不能有效控制。畜禽生产过程中轻视药物预防和保健,重视药物治疗,药物大量长期使用细菌产生耐药性。畜禽饲养过程中不执行休药期,重视抗生素使用,轻视中药和微生肽使用。追求畜禽生产性能,超量使用饲料添加剂。消毒环境卫生技术措施不落实,生物安全措施不得力。 1.2只追求眼前养殖效益,忽视长远的环境污染物处理近年来,由于养殖业迅速发展,养殖效益低下,对畜禽养殖污染问题的严重性尚未引起足够重视。重养殖轻治理,重养殖发展轻环境保护思想依然存在。造成养殖污染反复恶性循环,畜禽疾病不能得到应有控制,畜禽生产受到抑制,畜禽养殖长远利益不能保证。 1.3畜禽养殖场,屠宰场,农贸市场缺乏必要环境治理措施对污染物环境处理投资力度不够,执行环境影响评估及排污许可证制度不够,尚未建立健全畜禽养殖的污染处理管理体系,缺乏有效的工作手段。 1.4畜禽养殖污染物治理的政策扶持和有关法规执行有待进一步加强由于养殖风险加大,养殖效益低下,致使维系养殖资金严重不足。养殖污染物处理费用过大,畜禽养殖场承受不起。养殖效益和环境污染的矛盾更加突出,养殖政策扶持和畜禽污染的处理相关法规出台显得更加迫切。 2畜禽养殖物处理的主要方法 2.1畜禽养殖污水处理畜禽养殖污水处理一般方法分为2种,一种是能源生态型和能源环保型。能源生态型处理利用工艺指畜禽粪便污水经厌氧消化处理后,作为肥料利用的处理利用工艺。污染物经发酵后沼气和沼渣,沼气作为清洁能源,沼渣作为肥料和鱼料,用于种植业和淡水养殖业。此方法综合利用形成养殖,生态循环效益模式。能源环保型是指畜禽养殖的污染物经处理后达标排放或以回用为最终目标的处理工艺。此方法处理成本大,工程投资大,运行费用高,使本来微利养殖业难以承受。 2.2生物发酵舍零排放养殖技术是指长期在猪饲料中添加洛东酵素使猪消化道形成益生菌的强势菌群,在猪舍的生物发酵床内形成强势菌群,将排污染物代谢,消化。水分受产生高热蒸发,从而实现零排放。 2.3病死畜禽收集和集中无害化处理a.采用真空干燥异味清除技术将病死畜禽无害化提炼加工,生产出骨粉,羽毛粉和肉骨粉。此方法投入不高,不对环境造成二次污染。b.厌氧发酵,焚烧和土地填埋等方法处理病死畜禽,处理效果不彻底。可造成环境二次污染,废物不能利用。越来越不能满足安全、环保、经济的处理要求。c.采用高温高压下进行蒸煮化制处理病死畜禽杀灭病原体,采用二级油水分离器等设备可从中提取工业用油,废渣作为饲料原料。使病死畜禽处理的同时获得一定经济效益。此方法是高投入,变废为宝。不对环境造成二次污染。 3对养殖畜禽的污染物处理的建议 立足生态建市实现畜禽养殖的污染零排放,围绕生态化,资源化目标出发,使畜禽养殖污染物控制重点抓好以下几方面。 3.1合理规划统筹安排畜禽养殖推广标准化规范化养殖场、屠宰场、农贸市场。远离村庄居民生活区域和水源地,城区10km范围内不允许建养殖场、屠宰场。规范畜禽养殖场养殖技术,对于生活用水、污水、污染物进行无害化处理后再排放。实现传统养殖模式向现代养殖—生态—环保生产过程转变。 3.2推广生态养殖新技术,提高标准化生产水平在防治畜禽养殖污染的基本上以“方便,经济,有效”为原则,综合利用为主,实现畜禽养殖生态化。推广畜禽污染物—沼气—作物或淡水养殖生态循环模式。推广饲料中添加有益菌和猪舍生物发酵床,减少污染物排放。推广益生菌,中药饲喂技术替代抗生素使用。严格执行停药期,从而控制畜禽生产中兽药残留。推广疾病防治程序化和实效性。 3.3依照畜禽生产的相关法律和法规,强化畜禽污染物处理的管理认真贯彻执行畜牧业生产中法律法规,对畜禽养殖设定相应的门槛,制定必要养殖标准,对养殖场,屠宰场,农贸市场签订治理责任状,对违法违规行为要有明确惩罚。使畜禽生产纳入规范化,制度化,法制化的轨道上来。 3.4建立病死畜禽收集和集中无害化处理制度随着畜禽养殖规模加大,养殖量猛增,按养殖畜禽数量10%死亡率计算,全年需处理病死畜禽数量是十分可观的。建立相应无害化处理制度,不仅减少大量细菌,病毒传播和传染,而且减少污染环境,还能变废为宝,取得一定经济效益。 3.5加大畜禽污染物处理政策扶持力度养殖业效益低下,而污染物治理投入成本大,政府部门应要政策和资金扶持。对规模化畜禽污染治理重点项目和环保建设工程要给予重点扶持。激发养殖户对污染物治理积极性。引导企业利用畜禽粪便和病死畜禽为资源进行市场化运作,综合利用实现养殖—生态—环保—效益齐发展。 作者:张亚州单位:邳州市畜牧兽医站 畜禽论文:自制复合酶制剂的畜禽养殖论文 1自制复合酶制剂的生产工艺流程 1.1材料与配方 1.1.1材料。优质井水(或经存放1h以上的自来水)5kg、红糖(糖色越黑越好)0.5kg、各种新鲜果蔬1.5kg(也可用干品浸泡澎胀,种类多为佳)、非金属容器若干只和搅拌棒一根、量杯2000mL,100mL各一只。 1.1.2配方。按水5kg+红糖0.5kg+各种新鲜果蔬1.5kg的比例计算。 1.2制作工艺流程 1.2.1容器准备。选择可盛10kg水以上的而且可以密封的容器,冼净备用。 1.2.2各种水果的准备。在市场买回的水果,先净表面脏物并削除枯死的果壳或果皮(橙、柚、桔等表皮含有挥发油的要去皮,但可加泡胀的陈皮,其他的可以不去皮),打成水果浆。 1.2.3按比例将水、红糖、水果浆,一起放入事先准备好的容器内(只能放满容器的80%,以防发酵增容而溢出)。 1.2.4发酵期1个月,期间,每天用棍棒搅拌2~3次(相当于换气2~3次)让其充分发酵。 1.2.5酿造。发酵1个月完毕后,加以密封(用食品袋4~6层包住容器口子,再用小绳扎紧),密封3个月,到第4个月,即可启用。如果不需要用,可以密封存放备用,时间越久,质量越好,可永久保存。 1.3性味归经、功用、用法用量 1.3.1性味。味酸(pH值3~4之间),归经:入五脏六腑 1.3.2功用。增强消化吸收机能,提高动物机体抗病能力,有祛邪扶正等功效。具体地说,有七大功能:一是参与所有生物体的生命活动,起催化作用;二是补充内源酶的不足,改变消化道内微生态环境,提高营养物质的消化利用率;三是打破植物细胞壁,将细胞内的各种营养物质释放出来,并降解细胞壁使之转变成可利用的营养物质;四是降低胃肠道内容物粘性,提高养分的消化吸收率,减少疾病的发生;五是消除饲料中的抗营养因子(AHF)和有毒害物质,提高饲料的营养价值;六是减少环境污染,减少动物粪便有机物和氮的排泄量,还可使动物粪便中含磷量减少约30%,降低动物粪便有机物和氮及磷对环境的污染;七是能充分利用饲料资源。酶制剂的使用,使次粉、小麦、麦麸、大麦等原料在饲料配方中的配合比例大大提高,从而使这些廉价的饲料资源得到充分开发和利用。 1.3.3用法用量。以动物类别不同,按占日粮的6%~8%比例添加在日粮或饮水中饲喂为宜。 1.4产品质量检验标准和方法酶液颜色是综红色而不是黑,鼻嗅带酸味而无臭味;pH值3~4之间;表面出现白色菌丝,它是有益的酵母菌丝,可以使用,也可以接种于下一批容器内,能起加速发酵作用。 2使用效果 2014年4月1日至30日在江西省葛溪正太禽业公司蛋鸡场2000羽蛋鸡用笔者制作的复合酶制剂作对比饲喂试验,结果:试验组比对照组的产蛋率提高28.7%。2014年5月9日至7月27日芦溪镇年丰村养猪户李波明用笔者制作的复合酶制剂作对比试验,40头母猪平均分成试验组和对比组,结果:试验组比对照组平均每头仔猪断奶重提高1.41kg,提高22.3%。 3小结 3.1可操作性自制复合酶制剂的制作设备简单,投资少,制作工艺简便,易掌握,养殖户易学会。 3.2效果通过试验证明:自制复合酶制剂可显著提高蛋鸡产蛋率和仔猪断奶个体重。 3.3生态效益自制复合酶制剂能有效改善动物消化道内的微生态环境,提高饲料利用率,生产安全的畜禽产品。畜禽粪肥用于种蔬菜果树,可形成猪-沼-果(蔬)-自制复合酶制剂-猪的生态循环链。因条件有限,对自制复合酶制剂中的各种酶的组成和含量未测定,有待今后进一步研究。 作者:朱朝真赖炳群朱卫孔育玲单位:芦溪县农业局 畜禽论文:基于问题改良的畜禽养殖论文 (1)抓规划设计。 相应的职能部门应该加强调查研究,组织畜牧、土地规划和环保等部门,提出相应的建设及短、长期的发展规划。同时,必须按照本地的特点、优势和整体发展目标,来对养殖小区的建设进行有效指导,对用地、供水、供电、物质供应、交通、防疫及生产布局等方面进行统一规划。另外,对于动物防疫监督机构而言,应始终严格地按照《动物防疫法》等相关的规定,重视企业或个人动物防疫条件的审核、发证环节。 (2)加强技术指导和培训。 加强畜禽养殖小区养殖户的相关培训是必要的。如品种改良、饲养管理、经营管理和动物疫病防治等方面,都要进行严格的培训,让所有养殖户从根本上掌握整个饲养过程中各个环节所涉及的生产技能和科学知识等。而对于引种与改良环节,应该得到足够的重视,在品种、饲料管理、营养水平和销售渠道等方面必须对养殖户进行科学、有效的引导,让其树立起品牌意识、质量意识,提升整个畜禽发展的档次,从而尽可能获得最大的经济效益。最后,在粪便的处理上应该采用厌氧消化技术和能源生态型模式,将畜禽粪便通过调粪池、沉沙池、调节池进行发酵,发酵过程中产生沼气和沼液,沼液经后期干化处理可直接用作农田肥料,这对促进生态环境建设和畜禽养殖业可持续发展起到了关键性的作用。 (3)推进产业化经营。 要想解决生产与市场的对接问题以及如何保持生产市场的稳定性,产业化经营便是有效的途径之一。比如,对于生猪产业化来说,对联合、加工两个薄弱的环节一定要引起足够的重视。另外,在生产者与加工、销售的环节中,要着力实行多种形式的联合,从而有效地形成一种稳定的产业链和利益共同体,真正从根本上增强面对市场风险的抵御能力。 (4)防疫制度化。 必须建立完善的养殖小区防疫制度以及畜禽出入制度、人员物品管理制度、标准化生产制度和消毒制度等。同时,在养殖小区内必须配备相应的防疫、疫病诊断、消毒、无害化处理的设施,以此来提高疫病的预防和控制能力,从而使养殖风险不断降低。另外,应该制定出科学有效的操作规程、防疫程序以及品种和产品质量的控制标准。对于养殖小区内无公害的畜禽产品,要加快对其的产地认定和产品认证,着力打造出优质的畜禽产品品牌。在这样的发展模式下,相信一定能够有效促进养殖小区的快速发展。 作者:皮特以格单位:四川省昭觉县畜牧局 畜禽论文:污染分析的畜禽养殖论文 1研究方法 1.1驻马店市畜禽养殖污水排放总量的估算计算公式:V=∑Ni×Ti×Ci(2)式中:V为年度粪便产生量(万t);Ni为各类畜禽饲养量(万头或万只);Ti为饲养期(d);Ci为各类畜禽每天每头(只)污水排放系数(L)。各养殖场因生产方式和管理水平不同,畜禽养殖污水排放量均存在较大差异。在文献检索基础上,通过走访勘查、实地测量以及综合平衡等手段,得到驻马店市畜禽养殖的污水排放系数,见表2。 1.2驻马店市畜禽养殖污染物产生量的估算畜禽养殖污染物年产生量为所有畜禽所产生的粪尿中含污染物的总量,其估算公式可以写成。式中M为年度畜禽养殖污染物产生总量(万t);Qi为各类畜禽粪便产生量(万t);Fi为单位质量畜禽粪便的污染物含量(kg/t)。畜禽粪便污染物系数确定:依据驻马店市规模化养殖场采样分析,参考国家环保总局文件和相关研究资料,确定不同种类畜禽粪便中污染物平均含量,见表3。1.2.4单位面积耕地畜禽粪便污染负荷计算采用耕地畜禽粪便负荷这一量化指标可以间接衡量当地畜禽饲养密度及畜禽养殖业布局的合理性。由于各类畜禽粪便肥效养分差异较大,可根据其氮素养分含量统一换算成猪粪当量进行分析,折算系数为猪粪1、猪尿0.5、牛粪0.69、牛尿1.23、羊粪1.23、羊尿1.08、兔粪2.31、家禽粪2.10[9]。单位耕地面积猪粪当量负荷=各畜禽粪尿折算成猪粪当量之和/耕地面积。 2结果与分析 2.1驻马店市畜禽养殖业发展情况近20年来,随着农村产业结构的不断调整,驻马店市畜禽养殖业得到了迅猛发展。据统计,2012年年末,全市生猪存栏682.72万头,出栏800.02万头;牛存栏124.90万头,出栏73.24万头;羊存栏184.77万只,出栏189.40万只;兔存栏650.80万只,出栏1366.80万只;家禽存栏6379.83万只,出栏5818.43万只。2012年,驻马店市肉、蛋、奶总产量分别为83.21万t、33.12万t、7.21万t,全市畜牧业总产值220亿元,居河南省前列,畜牧业产值占农业总产值的比重达42%。全市肉类和蛋类总产量居全省第1和第2位,生猪、肉牛、肉羊、家禽饲养量占全省第1、第2、第2、第4位。期间,驻马店市畜禽养殖业生产方式转变明显加快,规模化、标准化、集约化养殖发展迅速。截至2012年年底,全市规模养猪场(户)23700个,肉牛规模养殖场(户)2900个,肉羊规模养殖场(户)4400个,奶牛规模养殖场(户)630个,规模养鸡场(户)9700个,生猪、牛、羊、禽的规模养殖比例分别达86%、27%、18%和70%。 2.2驻马店市畜禽粪便产生情况根据公式(1)计算出2012年驻马店市畜禽粪便产生总量,见表4。由表4可以看出,2012年驻马店市畜禽粪便产生总量为4007.72万t,其中粪排泄量为2403.79万t,占总量的59.98%,尿排泄量为1603.93万t,占40.02%。在各种畜禽粪便中,按所占比例大小依次为猪1999.14万t,占总量的49.88%;牛986.82万t,占总量的24.62%;羊539.27万t,占总量的13.46%;家禽314.35万t,占总量的7.84%;兔168.14万t,占总量的4.20%。目前驻马店市畜禽粪便的污染中,猪粪便的产生量几乎占全市畜禽粪便产生量的一半,所以在环保治理中,应将其作为重中之重。 2.3驻马店市畜禽养殖污水排放量根据公式(2)计算出2012年驻马店市畜禽养殖污水排放总量,见表5。由表5可以看出,2012年驻马店市畜禽养殖污水排放总量为8485.29万t,而同期驻马店市工业和生活污水排放总量为17473.48万t,畜禽养殖污水排放量是同期工业和生活污水排放量的49%,已成为环境污染的重要因素。在各种畜禽中,污水量产生最大的是猪,占总量的80.02%,其次是牛,13.51%、家禽4.63%,兔产生的污水量最小,仅为总量的1.85%。由于猪场所产生的污水量占全市畜禽养殖污水排放总量的80%,所以要特别重视猪场污水的治理。 2.4驻马店市畜禽养殖污染物产生量笔者根据公式(3)计算出2012年驻马店市畜禽养殖污染物产生量,见表6。研究表明,市郊畜禽粪便的流失率为30%~40%。按30%计算,2012年驻马店市畜禽粪便流失量为1202.16万t,其中CODcr含量为27.95万t,BOD5含量为25.20万t,NH3-N含量为2.22万t。根据河南省环境保护厅公报的数据,2012年驻马店市CODcr排放量为12.10万t,BOD5排放量为4.44万t,NH3-N排放量为1.45万t。因此,2012年驻马店市畜禽养殖贡献的CODcr、BOD5、NH3-N分别是同期工业和生活污水CODcr、BOD5、NH3-N排放量的2.3倍、5.7倍和1.5倍,成为重要的污染源。 2.5驻马店市单位面积耕地畜禽粪便污染负荷目前对于畜禽粪便处理的主要方式仍然是作为肥料还田,许多畜牧业发达国家一般也是采用种养结合的模式,将农田作为畜禽粪便的负载场所,用充足的土地来消纳畜禽粪便中的养分。因此,采用耕地畜禽粪便负荷量这一指标可以直接反映该地区耕地消纳畜禽粪便的能力。根据各类畜禽粪便猪粪当量换算系数,统一换算成猪粪当量分析。2012年,驻马店市畜禽粪便猪粪当量为3622.60万t。截至2012年,驻马店市耕地面积为83.33hm2。由此可计算出2012年驻马店市单位面积耕地猪粪当量负荷为43.47t/hm2。虽然我国还没有设定单位面积耕地土壤消纳畜禽粪便的限量标准,但多数学者认为每hm2耕地能够负荷的畜禽粪便量为30t左右。2012年驻马店市畜禽粪便耕地负荷已大大超过这一限量标准,而考虑到规模化养殖场粪便产生量的集中性,驻马店市规模化畜禽养殖场周围土地的粪便负荷已明显超过其承载能力。 3结论 过去的20年间,驻马店市的畜牧业发展迅猛,畜禽粪便产生量也在迅速增长。2012年驻马店市畜禽粪便产生量为4007.72万t,折合成猪粪当量为3622.60万t,养殖污水排放总量为8485.29万t,是同期工业和生活污水排放量的49%。不同畜禽中,以猪的粪便产生量最高,占总量的49.88%,并且养猪所产生的污水量占全市畜禽养殖污水排放总量的80%以上,所以要特别重视猪场污染的治理。驻马店市养殖业污染风险正不断加大。2012年驻马店市单位面积耕地猪粪当量负荷为43.47t/hm2,已明显超过耕地的承载能力,存在较为严重的土壤和水体污染。同时,2012年驻马店市畜禽养殖贡献的CODcr、BOD5、NH3-N分别是同期工业和生活污水排放量的2.3、5.7和1.5倍,表明畜禽养殖污染已成为驻马店市流域水体富营养化的主要原因。传统家庭畜禽养殖的畜禽粪便可以作为有机肥料及时使用,一般不会产生严重的环境污染。但规模化畜禽养殖的情况完全不同,由于农牧脱节严重,畜禽粪便产生量大、过于集中,不可能完全实现合理的直接还田利用,如果处理不当,就会造成环境污染。特别是2005年以后,随着畜牧业生产方式的快速转变,驻马店市畜禽养殖的规模化程度不断提高,畜禽养殖业污染风险也随之加大。因此,驻马店市应采取积极有效措施来防治畜禽养殖业的污染。 作者:廖诗英朱忠珂单位:湖北文理学院医学院黄淮学院生物工程系
中药专业论文:非医药专业中药学论文 1针对不同非医药专业,教学侧重应有区别 高校对学生的培养目标因专业而不同,即使相近专业培养侧重亦有别。因此,针对不同非医药专业,教学侧重应有区别。比如,针对高等中医药院校非医药专业中的市场营销专业,主要是培养系统掌握市场营销基础理论、基础知识和基本技能,并具备一定的医药知识的应用型专门人才。鉴于此,教师在讲授中药学时,应将中药知识与药物市场营销的关联性有机结合起来,通过生动的案例让学生感受到一定程度上学好中药学知识可以提高药物的市场营销量,从而激发非医药专业学生对中药学学习的兴趣和积极性。又如,针对高等中医药院校非医药专业中的文化产业管理专业,教师若适当侧重对中药传统文化背景知识的介绍和描绘,帮助学生理解中药知识存在深厚的传统文化底蕴,进而可拉近中药学课程与学生的专业距离,从而在一定程度上可激发同学们学习中药学的兴趣,提高学习的积极性。再如,针对高等中医药院校非医药专业中的计算机科学与技术专业,教师在授课过程中,若适当侧重介绍计算机科学与技术对中药发展的影响,并以生动的案例使学生切实体会到计算机科学与技术,已广泛渗透并应用到中药多个领域,学好中药学知识,在一定程度上便可促进计算机科学与技术在中药现代化进程中的应用水平。 2授课用语应通俗易懂 高等中医药院校非医药专业,除了中药学(中医方药学•中药学)课程学时少之外,其他中医药相关课程开设时间亦不多甚或不开展,因此非医药专业学生的中医药知识尤其是中医基础理论知识相对薄弱,一定程度上加重了中药学的学习难度。因此,针对非医药专业,教师在授课过程中应以通俗易懂的语言为主,用语做到口语化、形象化,从而使学生容易理解中药学知识,最终学好中药学。 3讲授药物数量不宜多,应突出重点 受学时所限,对于高等中医药院校非医药专业,教师讲授药物数量不宜多,应着重介绍最常用并有代表性的药物,突出重点。如在解表药,可侧重常用代表性药物麻黄、桂枝、柴胡和薄荷的讲解,而对于其他药物可以简要提一下甚或不讲。 作者:王君明 冯志毅 王辉 贾玉梅 崔瑛 单位:河南中医学院/呼吸疾病诊疗与新药研发河南省协同创新中心 中药专业论文:中药专业学生传统文化论文 一、传统文化对中药专业学生学习思维的影响 1.中国传统文化与中医药思维的关系。相对于西方文化传统中比较强调逻辑推理的思维方式,中国传统文化在思维方式上更多是以直观意象为主,是一种更着重于从特殊、具体的直观领域去把握真理的思维方式。作为产生于中国传统文化的思维模式下的中医药学,天然具备传统文化的本质特性。这种特性无论是在认识论、方法论方面,还是在推理方法、技术手段等角度,均有所体现。例如,中医药中的整体思维是在中国传统文化中人与自然协调统一的“天人合一”思想的影响下形成的,不仅重视人体生命本身的整体性,而且还要尊重人体与自然界、社会环境的相互关系。因此,中医药的认识论就不是单纯强调客观认识,而是“物我一体”、“体物会心”、“司内揣外”、“司外揣内”地“物我交融”的“内景”;在方法论上,使用的是整体关联、辩证互补、系统协调的整体观,而不是用机械的、分割的、还原的方法来建构它的体系;在推理方法上,运用的是“容中的”、“互补的”辩证逻辑,在技术手段上体现出整体调控的独特优势。还有在中国古代重视“形而上”的思想影响下形成的取类比象思维;在古代哲学阴阳思想的影响下形成的辩证思维等均是如此。这些特点与现代人习惯的思维之间存在着相当大的差别。从这个角度来说,在没有形成中医思维模式的情况下学习中医药知识,无疑是空中楼阁,无法真正深入进去,并有所精进。 2.对中国传统文化的把握有助于学生建立中医药思维模式。思维模式是文化的优秀要素。要真正把握一种文化,必须掌握其思维模式。思维模式是理论体系的灵魂,积淀在人们思维中的思维模式要比获得的具体指示更重要、更有价值。中医药学是融合了自然科学与人文科学的综合科学,其理论基础更具有人文特点和浓厚的文化色彩,如果仅从每一味中药的角度去看待和学习是不全面的,也无法把握其中的精髓和内核。并且,中医思维方式与西医思维方式大相径庭,不能用西方的思维方式来解决中医药的问题。这就要求中药专业学生在学习过程中,必须要在中国传统文化的大背景下来进行学习和思考,必须以深厚的传统文化底蕴和广博的人文知识为基础来建立直觉思维之上的“悟性”。但这对于惯用数量概念来解释和理解事物的高中毕业生来说,却无疑有一种思想上和情感上的隔阂与疏离,无法真正融入其中。要改变这种局面,就需要提升中药专业学生的传统文化素养,在传统文化的熏陶与培育中,形成注重整体、突出联系、重视和谐、维护平衡的思维方式,这样才能建立正确的符合中医理论特征的思维模式,才能掌握学好中药学的优秀武器,对其学术概念和理论的理解自然也会更加深刻到位。 3.建立中医药思维模式有助于专业知识的理解和实践运用。中国传统文化有其独特的整体性、辩证性、直觉性等思维方式。对于中药专业的学生来说,在传统文化的熏陶之下不仅可以建立起中医药的思维方式,同时也可以使自己的学习思维素质有所提升。例如,中国传统文化讲求把一切事物看成是一个有机联系的整体。这种思维方式涵盖了肯定与否定的辩证过程,具有整体性、系统性。这种思维本身就对于深受数理化训练的理科生来说,可以极大促进他们整体思维的形成,是对于西方分类思维的一种有效补充。在此熏陶之下,学生可以提升在学习过程中深入思考问题的能力,更好地抓住事物的规律和本质,实现思维的深刻性;同时,还可以提升学生的迁移能力及组合分析的能力,提升思维活动的灵活程度,实现学生融会贯通的能力从而对于专业知识的理解和实践运用有着很好的提升作用。 二、立足于传统文化培养中药专业学生的学习思维 既然传统文化与中医药思维有着特殊的历史渊源,同时传统文化又对于中药专业学生的学习思维能够产生很大的促进作用,那么在对中药专业学生进行培养的时候,就要注重加强传统文化教育,进而使学生能够理解中医药独特的思维方式、领悟中医药理论的精髓,这是现代中医药人才成长的必然趋势和培养中的重要任务。我们可以从以下两个方面来进行:首先,教师要将传统思维方式贯穿于中药专业的课程教学中。中药课程本身就有着浓厚的传统文化信息和思维方式,教师在授课过程中,除了基础知识之外,还应该将中医药的认识论、方法论等贯穿始终,让学生在记背中药名称、药效等知识的同时,能够在潜移默化中训练学生的思维,使学生能够逐步建立、形成中医药思维,并学会用这种思维来分析和解决专业问题。此外,加强经典教学。作为传统文化的外在表现形式,经典著作的学习不仅可以使学生在学习过程中强化理论知识,同时还能学习古人综合性辩证思维方式。其次,基于第二课堂的传统文化教育。作为高校培养人才过程中的另一个重要阵地,第二课堂不仅是第一课堂的有效补充和延续,同时也是提高大学生综合素质和能力的有效途径。利用各种活动、讲座等等第二课堂加强传统文化教育对于中药专业的学生起着很好的促进作用。例如请相关专业开展有关古代思想、古代哲学等方面的系列讲座,举办学术沙龙、兴趣小组等,提高学生参与的主动性和积极性。在整个学校,形成良好的校园文化氛围,使学生能够真正转变自己的思维方式、对传统文化予以深刻的认同。总之,传统文化是中医药思维形成的沃土,对于中药专业学生树立中医药思维、提升学习思维素质具有重要影响。只有重视传统文化的教育和学习,才能更全面理解和掌握中医药学经久不衰的思想精髓。 作者:郑玮张瀛予方玲单位:天津中医药大学 中药专业论文:中药制药专业项目教学论文 1教师应以工作任务中的典型产品为载体安排和组织教学活动 尽量做到通过该项目的完成使学生能够掌握或熟悉本剂型产品生产的基本工艺流程、关键岗位、常用原辅料、质量控制点、生产区域洁净要求及其他相关的工作过程知识和其它有关的基础知识。 2教师应按照项目的学习目标编制项目任务书 项目任务书应轮廓清晰,工作成果有一定应用价值,在项目工作过程中可安排一定的教学内容,使学生能自己运用已有的知识克服在项目工作中的现场问题,并在一定范围内学习新的知识技能和工作过程知识。项目任务书应明确教师讲授或演示内容;明确学习者复习、预习的要求;提出该项目整体安排以及各模块课时、内容等。按小组形式进行学习,应注意以下几个问题。 2.1分组安排以6~8人一组为宜。每组成员可以好、中、差生混合,这样有利于互帮互学体现团队的合作精神;亦可相似水平的编为一组,以让每个人都有展示自我的机会,以增加其成就感和自信心,并在学习过程中同样受到尊重与激励。 2.2合理分工,结果整合小组间要体现大体平衡,但在小组内可把任务分成若干块,小组成员各负其责,除了必须完成独立承担的任务外,还必须为小组集体成果负责。这样形成了互帮互学的合作气氛。 2.3个人计算成绩,小组合计总分合作学习既追求团队总分,也不放弃个人得分;既发挥了优势学生的积极性,也调动了弱势学生的积极性。在小组内必须人人努力,而且互帮互学,共同进步,才能取得团体总分上的好成绩。 2.4分配角色,分享领导学生可根据课题内容轮流担任小组负责人,亦可分担不同任务角色,使每个人都在不同角色中得到锻炼和提高。 3教师应以学习者为主体,建立一种新型的教学互动、教学相长、平等和谐的关系,营造民主和谐的教学氛围 不要对学生的意见立即做出评论,在项目工作过程中,应保持旁观、克制的态度和咨询师的角色,尽量少提供直接答案,而只提供信息来源。激发学习者参与教学活动,提高学习者的积极性。 4教师应指导学生完整地完成项目 指导学生完整地完成项目,并在此过程中有意识地培养其遵纪守法、爱岗敬业、以质量为本的良好职业道德,操作上严谨细致的工作作风,互帮互助、团队合作的精神风貌;将有关知识、技能与职业道德和情感态度有机融合。 5项目任务书编制案例 5.1教学项目板蓝根颗粒的制造。 5.1.1项目任务制造1000包(规格:含糖5g/包)符合质量要求的板蓝根颗粒。 适用专业:药物制剂专业(中专或高职) 学习时间:查阅资料,18课时,生产制造48课时 5.1.2学习目标通过项目学习学生能够绘制颗粒剂的生产流程、写出质量控制点、知道颗粒剂质量要求和相关理论;能够熟练进行各岗位操作、设备操作、工艺计算、检测仪器使用以及生产过程中的质量、物料、状态、卫生控制等;能防止与排除常见的生产、质量、安全问题,适应车间班组的工作、组织环境;能对产品的半成品和成品做出初步的质量评价;在工作中遵纪守法,爱岗敬业,以质量为本,操作上严谨细致,并有良好的团队合作精神。 5.1.3工作任务按GMP人员净化要求,进入相应洁净级别的岗位操作间;用提取浓缩设备制备板蓝根清膏;用粉碎机、分筛机,按工艺要求和SOP熟练将需要粉碎的物料进行粉碎、过筛,得到细度符合工艺规定的粉末;根据批生产指令正确领取合格物料,按工艺规程及配料称量SOP熟练完成物料地称、量、取,使用高效湿法制粒机,按工艺要求和SOP熟练将物料与清膏或润湿剂混合制备湿颗粒,湿颗粒必需符合质量要求;使用热风循环烘箱,按工艺要求和SOP熟练将合格的湿颗粒进行干燥,得到干颗粒,干颗粒必需符合质量要求;使用整粒机、原盘分筛机,按工艺要求和SOP熟练将合格的干颗粒进行整粒分级,并与其它物料混匀,得到符合质量要求的颗粒;根据批生产指令正确领取合格的内包材,使用颗粒包装机,按工艺要求和SOP熟练将合格颗粒进行分装,分装出符合半成品质量要求的板蓝根颗粒;根据批生产指令正确领取合格的外包材,按操作规程熟练进行手工外包装,随时自查、互查外包质量。 6教学实施案例 6.1板蓝根清膏的制备(18课时) 6.1.1学生复习内容板蓝根、板蓝根清膏及板蓝根颗粒的质量要求,煎煮法、酒精沉淀法、减压蒸馏法及相关设备操作。 6.1.2教师演示内容板蓝根有效成分的理化性质。 6.1.3学习方式小组式,6~10人一组,好、中、差生混编式。 6.1.4小组讨论或操作要求学生应严格按照岗位操作规程、设备操作规程进行工作。问题讨论:本次小组成员如何分工?如何制定本组工作计划?本次为何要选用煎煮法,其它还有那些提取方法?各设备操作的注意事项有哪些? 6.1.5检查评估学生对自己的工作结果进行自我评估、小组间相互评估后,再由教师进行检查评分。师生共同讨论、评判项目工作中出现的问题、学生解决问题的方法以及学习行动中的特征。通过对比师生评价结果,找出造成结果差异的原因。 6.2蔗糖粉的制备(6课时) 6.2.1学生复习内容辅料、糖粉的质量要求,锤式粉碎机的操作。 6.2.2教师讲授内容出粉率及物料消耗定额。 6.2.3学习方式小组式,6~10人一组,好、中、差混生编式。 6.2.4小组讨论或操作要求学生应严格按照岗位操作规程、设备操作规程进行工作。问题讨论:本次小组成员如何分工?如何制定本组工作计划?医药生产中常用的粉碎设备有哪些?本次为何要选用锤式粉碎机?讨论并制定蔗糖出粉率。 6.2.5检查评估学生对自己的工作结果进行自我评估、小组间相互评估后,再由教师进行检查评分。师生共同讨论、评判项目工作中出现的问题、学生解决问题的方法以及学习行动中的特征。通过对比师生评价结果,找出造成结果差异的原因。 6.3板蓝根颗粒的制备(12课时) 6.3.1学生复习内容板蓝根颗粒的质量要求,湿法制粒,湿颗粒干颗粒经验判断法,颗粒机、干燥箱及筛分机的操作。 6.3.2教师演示内容湿颗粒、干颗粒质量的经验判断方法。 6.3.3学习方式小组式,6~10人一组,好、中、差混生编式。 6.3.4小组讨论或操作要求学生应严格按照岗位操作规程、设备操作规程进行工作。问题讨论:本次小组成员如何分工?如何制定本组工作计划?各设备操作的注意事项有哪些?颗粒剂质量控制点有哪些? 6.3.5检查评估学生对自己的工作结果进行自我评估、小组间相互评估后,再由教师进行检查评分。师生共同讨论、评判项目工作中出现的问题、学生解决问题的方法以及学习行动中的特征。通过对比师生评价结果,找出造成结果差异的原因。 6.4板蓝根颗粒的分装(12课时) 6.4.1学生复习内容颗粒内包材的质量要求,颗粒分装机的操作。药品内包、中包、外包材相关知识。 6.4.2教师讲授内容包材特点及其与药品质量的关系。 6.4.3学习方式小组式,6~10人一组,好、中、差混生编式。 6.4.4小组讨论或操作要求学生应严格按照岗位操作规程、设备操作规程进行工作。问题讨论:本次小组成员如何分工?如何制定本组工作计划?各设备操作的注意事项有哪些?颗粒剂的工艺流程如何绘制?本次产品的出率如何计算? 6.4.5检查评估学生对自己的工作结果进行自我评估、小组间相互评估后,再由教师进行检查评分。师生共同讨论、评判项目工作中出现的问题、学生解决问题的方法以及学习行动中的特征。通过对比师生评价结果,找出造成结果差异的原因。 总之,作为一种新的教学模式,项目教学还应具备一定的硬件、软件基础,如一定层次的实训基地、领导的支持度、教师的实践能力、学生的知识结构等,其对项目教学的成败也起到至关重要的作用。 【关键词】中药制药专业项目教学 中药专业论文:中药专业见习范文 转眼间大学四年就快要结束就还剩下一年了,即将踏上社会的我而很懵懂,不知道社会的酸甜苦辣,之前一直是学生,也没有到社会上去实践工作过,这很是不好。终于在即将踏入社会之前有了一次社会实习的机会,我当然不能放过,兴高采烈的去参加实践去了。希望在毕业之前能够了解工作生活的艰辛,在毕业以后踏上社会也不至于无所依赖。 在实践结束以后我感觉这个暑假过得异常的丰富,其中最大的收获就是第一次真正的接触了与中药学专业有关的社会部门,进行了短期的社会实践活动。这次活动让我亲身经历了本专业的工作流程,仿佛是一次模拟的职场人生,受益匪浅。 联系到中医院实习是通过一位要好的初中同学,她所读的专业是药学(中药学方向)。今年过年的同学聚会上,我便听她聊起了她在寒假时14天的到中医院实习的经验。当时的我兴奋不已,直说暑假的时候也要一起加入她们的行列。 八月初,我带着从辅导员那开的证明信,和好朋友一起来到了中医院报道。首先去科教科和那里的医生说明我们是来进行短期实习的学生,然后科教科开介绍信给财计科和药剂科说明我们的来意。在财计科交完费后,一位李老师带我们去中药房熟悉环境。 第二天开始正式上班。我们的实习期虽短,但实习的内容和其他大三、大四的实习生没有什么区别。每天和专属的指导老师一样时间上下班,在药房里协助老师抓药,有空的时候将缺的药材及时补够。 还记得刚到药房的几天,我对药材所在的位置都很不熟悉,抓一味药就要问一次老师,烦的不得了。于是我在有空的时候用纸将药材的名字按顺序抄下,再多多转转药盘,刻意的去记记药的位置,甚至于想到一个联想的办法,比如从下面开始将药盘编号,将编号和药材的名字进行联想几天下来就对药材的位置有了大概的印象。 然后再过了几天,进入了另外一个阶段。由于我们的中药学课程还没有学,所以我对药材的药性不是很清楚,老师一开始教我用药性的方法来归类,然后不知不觉地,下次再见到这味药的时候就自然想起了上次的暗示,回忆起了药的位置。 在药房里的时光过得很快,每天都是站在药盘中间不停的抓药,其实我觉得这是一份很机械的工作,没有什么专业度可言,只要是看得懂字,记得住位置的人都可以胜任这样的一份工作。药房里的老师每天都找不同的话题来聊,有时候说得火了甚至还骂两句,但我想,这也是因为工作本身没有太多的乐趣和潜力的原因吧。 中药专业论文:浅谈中药专业物理化学教学内容改革 [摘 要]物理化学是中医药类院校中药专业的重要基础课。根据教学实践,从课程讲授重点、培养学生兴趣、理论与实际结合以及加强实验技能等各方面对中医药类院校中药专业物理化学教学内容的改革进行了初步的探讨。 [关键词]教学改革;课程结合;实验技能 物理化学是中医药类院校中药专业的重要基础课,与其他几门基础化学课相比,其难度要大得多。对中药专业的学生而言,物理化学课的难度体现在如下几点:1.概念比较抽象,如焓、熵、化学势、吉布斯自由能、表面张力等;2.公式多并且公式使用的限制条件多,如PVγ=常数的使用必须满足封闭体系理想气体绝热可逆过程的条件,缺一不可;3.数理知识要求比较高,如有些公式的推导涉及高阶偏微分。目前,中医药类院校的教学计划与综合性大学的化学专业相比[1],很多内容都进行了压缩。现阶段我校物理化学课共计80学时,除去实验部分所占用的学时外,物理化学的理论课部分实际只剩50学时左右。为此,笔者对我校物理化学课的教学从中药专业的角度进行改革提出一些看法,供大家参考。 一、合理选择教学内容以突出重点 目前,市场上针对中医药类的教材不少,我们结合学校实际情况采用了由人民卫生出版社出版李三鸣主编的《物理化学》教材。由于课时较少,有了好的教材后合理选择教学内容就显得尤为重要。物理化学的学习逻辑性强,有些知识点承前启后,不可或缺。因此,在对教材某些内容进行删减时,要保证整门课程内容的前后连贯。在药学学科中,有关新药设计、药物合成中路线选择、工艺条件确定、反应速率与机理确定等都需要化学热力学和动力学基础[2],因此,化学热力学和动力学的基本内容必须讲授。但在某些补充内容以及应用上,可以结合中药专业特点进行合理取舍。如非平衡态热力学知识较抽象,与所授内容连贯性不强,也很少用到,可以作为学生的阅读材料而不讲授。又如相平衡内容的学习,单组分体系中水的相图对中药专业的学生很有用,应作为讲授重点;二组分体系相图根据课程需要可以适当取舍,而三组分体系相图应用很少,可以全部删去。对于表面化学的内容在药学领域的应用非常广泛,从药物的分离、提取、合成、制剂的制备、药物在体内的代谢等都与表面化学有关,这部分内容应重点讲授。 二、结合课程特点以高效学习 考虑到物理化学理论课的难度,教师在授课时除了要多采用启发式教学,让学生带着问题听课外,还要根据课程特点多动脑筋。比如物理化学的许多概念都是成对出现,符合哲学上对立统一的特点,如体系与环境、理想气体与实际气体、阴极和阳极、电泳与电渗等,教师在讲授这些概念时要相辅相成,不可割裂开来,这样有助于学生对这些概念的理解和记忆。由于物理化学课的课时数较少,尽管删去了不少内容,但教师仍然觉得时间紧、任务重。因此,教师可以考虑和前置课程――无机化学相结合来讲授。我校中药专业无机化学课程在大学一年级第一学期就已学完。该课程有些知识点包含了物理化学的内容。尤其是在一些公式的基本运算上有所重复。为了节约课时,这些内容可以少讲。但讲课时需要强调,有些内容看起来重复但在两门课程的侧重点不同。如对于标准平衡常数的学习,考虑到学生知识储备不够,无机化学课程只要求学生能记住标准平衡常数公式的表示,这在后续四大平衡的学习中会用到。而在物理化学课程中,学生已经学习了化学势的概念,根据公式推导能够理解为什么标准平衡常数是温度的函数,并且能利用常数去解决化学反应自发进行的方向和限度问题。又如电化学中能斯特方程的学习亦是如此,两门课程都包含该公式的应用和基本运算,物理化学课程中这部分内容可以少讲甚至不讲,但要帮助学生结合公式推导从本质上去理解该方程。总之,要使学生清楚虽然有些内容在这两门课程中有所重复,但不是简单的、没有意义的重复。 三、结合专业特点激发学生的学习兴趣 通过调查我们发现,我校中药专业的学生对物理化学课程普遍具有畏难心理,从而在学习中产生抵触情绪。在教学过程中,教师应多注意难易结合和专业结合,以激发学生的学习兴趣。例如,熵的概念抽象,有些学生学习时把“熵”戏称为“伤”――意指“伤”脑筋。讲授时,教师除了可以从概率和混乱度的角度多举例子外,还可以将熵与宇宙、熵与生命结合起来,可以从哲学和自然科学的角度给学生谈一谈熵的发展史,并对曾经流行的热寂论指出其错误并进行批判等,以帮助学生更好地理解熵。又如在教学中,公式的推导是重要环节。考虑到中药专业学生数理基础普遍较差,有些公式的推导难度较大,这时可灵活变通,将重点放在这些公式的应用上而省略推导过程。教师在教学中要多注意将物理化学和药学相结合,在讲到相关理论时,要善于引导学生从本专业的角度去理解学习,让学生感到学以致用,这样可以达到事半功倍的效果。例如,在学习有关稀溶液的依数性时,列举“乙醚在热带气候条件下有可能迅速汽化,因而用作外科手术的麻醉剂将会遇到困难,如何利用依数性来解决此问题?”“海水鱼和淡水鱼为什么不能交换生活环境?”“临床上为病人输液为什么必须用等渗溶液?”;在学习化学动力学知识时,举例“如何确定药物制剂的有效期预测和稳定性?”“病人用药的时间间隔根据是什么?”等。科学技术的发展日新月异,在教学中,教师可以结合课时情况给学生概括地介绍一些本专业新的研究方向和趋势。如当前纳米中药的研究发展得很快,在学习胶体分散系时,可以谈一谈这方面研究的新动向、新技术等。总之,在教学中教师应多从实际出发、多从专业出发,将物理化学与药学紧密联系,以激发学生的学习兴趣。 四、重视实验以培养学生的能力 加强学生的技能和能力训练,是培养高质量人才的关键。[3]化学是实验科学,物理化学实验尤为重要。与其他基础化学课相比,物理化学课的理论较为抽象,通过物理化学实验可以帮助学生理解、印证理论课的一些知识点。学生在实验前要认真预习实验内容,在实验时要做到心中有数,实验条件为什么这样设定?试验中有什么现象发生?实验要达到什么目的?实验课程不仅让学生掌握基本的实验技能,还要培养学生初步的实验设计和创造能力。为此,除了开设基本的物理化学实验外,还可以尝试开设一些设计性实验。例如,恒温槽是物理化学实验中普遍使用的仪器设备。很多学生对恒温槽的使用只知道照本宣科,不求甚解。我们将《恒温槽的装配和性能测试》改为设计性实验,要求学生自己动手,查询资料。实验中贝克曼温度计的调试是难点和重点,通过主动参与而不是被动接受,学生对如何调节贝克曼温度计在不同温度下的水银量深有体会,使用起来也就得心应手。在恒温槽的性能测试中,为了取得良好的恒温效果,对于如何减少恒温槽的散热性,如何合理地调节搅拌器的转速等,学生会认真思考,集思广益。最后,教师对每台装配的恒温槽给予综合评价。设计性实验能够调动学生参与实验的积极性,提高学生的动手能力、创造能力,为其以后从事科研工作打好基础。今后应多做一些这方面的尝试。 物理化学作为一门重要的基础化学课程,教学时如何使中药专业的学生克服畏难心理,如何更好地与本专业知识密切联系从而达到更好的教学效果,笔者在此仅简单介绍,以供参考。教学内容不在多,而在于使学生能“举一反三”。[4]通过物理化学课程的学习,让学生不仅能够掌握较深的物理化学理论基础,而且能今后在从事科研工作时具有较强的动手能力、创造能力,这才是目的。一个合格的中药专业学生,在走向社会、走向工作岗位后绝不能仅仅会辨辨草药、背背方歌,只有发挥出强大的创新精神,才能使中医药学这一古老的学科焕发出青春。在物理化学的教学中,如何改变旧有的、死板的教学模式,以适应时代的发展,还需大家共同努力,各抒己见,这样才能为国家培养出更多的优秀的中医药人才。 中药专业论文:《中药制药专业综合实验》课程教学改革实践 (南京中医药大学 药学院,江苏 南京 210023) 摘要:为提升中药制药专业综合实验课程的教学效果,以丹参注射液开放性设计实验为例,从学生的文献查阅、课题方案设计与实施、学科间的互动、实施效果及其存在的问题展开讨论分析,发现了开放性实验对启发大学生的潜力与创造性,培养科研思维、质疑精神及动手能力具有积极的推动作用,也为中药制药专业综合实验的教学改革提出了新的要求。 P键词:中药制药;综合实验;教学改革 中药制药专业是中药学专业下属的二级学科,以培养掌握药理学、药剂学、中药分析和制药工程等中药新药研发相关学科的基本理论、基本知识和基本操作技能,传统的实验教学多通过指导教师讲解,通过孤立的单元操作进行理论验证,因此在实验教学过程中出现的问题多是以操作欠规范、实验步骤不理解的形式呈现。在实验教学过程中,实验内容是经过多年教学重复操作的、结果多可预知,由于实验环境、操作方法的改变或学生自主设计实验而出现的悖逆常规实验结果的现象,指导老师难以及时给以分析、解释,束缚了学生的自主性和创造性,不利于学生综合素质和创新能力的培养。为调动学生在实验探索中的主观能动性,以丹参注射液生产工艺设计为主体的开放性综合实验为例,学生通过文献查阅、工艺分解、方案对比设计、总结汇报分析,将多门专业课程温故知新、融会贯通,指导教师主要提供过程辅导与合理性评价,整体上提升学生的综合应对能力、创新能力。 一、丹参注射液开放性实验 1.文献整理分析。确定实验对象后,学生根据丹参注射液的药效成分、制备工艺等查阅文献,分析工艺环节的合理性和存在的问题,寻找解决问题的方法,并设计实验方案。文献查阅是现代大学生必备的一项基本技能,是有目的性地从众多文献中筛选合适的信息,以帮助设计可行的实验方案。以“丹参注射液”为关键词,通过对中国知网、维普网、万方数据知识服务平台检索,1985―2016年相关文件超过2000篇,主要涉及化学成分、药理活性、检测方法、制备方法及质量标准5个方面,因此在后续的实验方案可行性分析中,学生可从多方面考量丹参注射液制备工艺的合理性。 2.课题方案设计与实施。通过对丹参注射液的质量标准及相关文献分析,对已有的丹参注射液制备方法环节提出的问题及试探性的解决方法,这不仅需要学生理解制备工艺中各环节对制剂质量的相关性,而且要求学生结合现代制药技术的应用特点对丹参注射液工艺进行过程参数优化及工艺提升。丹参注射液具有活血化瘀、通脉养心的功效,临床多用于治疗冠心病和心绞痛,其处方中仅有丹参一味药,药效物质基础相对清晰,生产中采用水提、醇沉的常规精制工艺。因此,中药制药专业学生通过学校网络教学综合平台,提交工艺分解及相关试验设计并总结(表1)。从表中可以看出,试验方案设计主要围绕丹参中酚酸类成分的保留展开参数优化及工艺更换,酚酸在碱性及高温条件下易氧化分解,因此在加热浓缩及碱沉环节分别进行了纳滤技术对传统热浓缩的替换可行性分析、以及pH值8―9范围内酚酸类成分的特征图谱变化,同时在终端过滤灌封环节引入了膜分离和充氮抗氧化技术,对膜材质及孔径及充氮可行性进行考察。 丹参注射液综合实验由学校中药制药专业开放实验室承担,在完成工艺解读及方案设计后,由学生根据实验过程中所涉及到的实验耗材及相关仪器设备通过网络教学平台提交至实验中心,统一采购安排。学生自主组合、协调分工,在综合实验实施过程中由指导老师及研究生助教全程辅助并指导学生,指导教师做好教学设计并提前开展预实验,提前发现可能产生的实验问题并建立解决方法。由于实验方案设计的自主性,因此在具体实施时,不同组别之间会出现工艺设计优劣的理念碰撞并出现激烈讨论,这不仅可以激发学生蕴含的潜力,并会促进他们从多角度思考问题,从而提高分析问题的能力。 从表1的实验结果分析中可以看出,综合实验实施过程中,部分实验内容是由各团队之间协同合作完成的,如提取工艺参数优选中正交设计或响应曲面法设计中均涉及多因素水平的大量实验,在组间合作的同时也需要尽量降低操作误差;实验的实施也需要学生发散思维、发挥团队的创造力,在纳滤浓缩与传统热浓缩工艺对比中,目前的纳滤设备多用于水处理,属于中试用设备,管道及膜管中死体积较大,学生们通过购买小型高压隔膜泵、压力表及膜组件组装,可以实现最低500mL药液量的纳滤分离;同时,实验实施也需要具备丰富的多学科交叉理论背景,根据实验结果改变丹参注射液中间体酸碱度,发现原儿茶醛因为存在状态导致超滤膜材质出现针对性吸附;充氮抗氧化对比了氮气与二氧化碳气体的抗氧化效果对比、醇沉过程加入方法借鉴了“花洒”喷淋的方法等。实施过程是学生综合素质体现的最好途径,也是锻炼发现问题并及时应对的能力,指导时也需要在每一环节精心准备,才能最大程度地开发学生们的潜能。 3.多学科互动。中药制药综合实验课程的任务是将独立的专业基础课及专业课,如中药化学、分析化学、药效学评价等课程优秀内容贯穿于综合设计实验中。如何在综合实验中让学生将多学科知识融会贯通,实现学生知识、能力和素质的全面协调发展,是课程教学设计的重点。以开放性实验中丹参注射液为载体,将基础及专业课程相关联并融入到制剂生产、质量、药效评价中,并在开放性实验项目总结报告中体现相关课程的实践应用能力。 为了提升开放性实验的创新性和实用性,在实验开展前首先对开设班级开展学情调查,发现班级对专业课的理论知识均得到了较好的掌握,但是学科间的关联性及其理论知识的转化应用方面存在短板。其次实验的实施方法上进行优化:(1)采取由学生团队根据主题提交项目开题申请,提交项目申请书并组织开题。(2)实验内容分解,针对所涉及的实验步骤中的操作及仪器设备,自主查阅教学视频,规范操作、实验记录、数据分析及结果分析。(3)实验报告向学术论文转化,将学生在文献分析、数据整理及讨论分析能力,学科间知识的交叉应用在论文中得到体现,同时也为学生毕业设计及论文答辩奠定基础,进而在项目总结与汇报时聘请学院分析化学、制剂等教研室老师进行辅助解答、分析实验过程中存在的问题。采取综合汇报及答辩会的形式呈现,全班进行交流学习,通过实验过程介绍及视频,实验结果讨论,进一步深入理解各分离技术的特点与原理,加深课堂教学互通理解。 二、实施效果及问题分析 通过中药制药专业开放性综合实验的开展,达到了课程开设的目的和要求,锻练了学生的科研思维,提升了实际动手能力。在实验开展过程及其课程结束后的教学反思调查中,也对本课程的建设提出了新要求。 1.开放性实验的延续性。目前中药制药专业综合实验规定课时为90学时,但是从文献查阅到结题论文提交的实施周期为三周,远超课程设计的课时量,其中主要原因是学生在明确研究目的的前提下,在丹参注射液制备关键环节的参数优选以及工艺技术可替换性研究方面充分发挥了自主能动性。教学反思通过问卷调查发现,学生希望能够对比注射剂、胶囊、片剂等多种剂型涉及的工艺技术及质控方法,同时如何实现从药材―饮片―制剂全过程开放性实验设计,实现多课程之间的交融和延续。 2.教学与科研相互促进。综合实验中的设计性实验是一个教学与科研沟通的平台,科研成果如何通过教学让学生理解、实施并有所提升,也可以让学生在以后的科研工作中形成自己的研究方法,同时经过学生提出的问题及其结果的反馈,也让指导老师从中有所收获。如超滤技术用于丹参注射液,经优选50 KDa截留分子量的超滤膜可以在提升制剂质量的同时保证酚酸类成分的透过保留,而学生在操作过程中认为溶液pH值对酚酸超滤分离具有影响并展开研究,发现在酸性条件下酚酸中的原儿茶醛损失明显,透过对成分在膜组件中的迁移性分析发现,游离态的原儿茶醛易产生膜吸附,导致成分损失。以此为基础,指导老师也进行了酚酸类成分等点及膜组件传质机制的研究,出现了“教学―科研”相长的学术氛围。这不仅让学生收获了科研成就感,也让教师产生了新的科研方向。 3.实验软硬件条件的提升。综合实验在开展过程中涉及的定性、定量分析,增加了学生们接触大型仪器设备的机会,在锻炼学生对仪器设备操作能力的同时,部分学生提出希望增加液质联用、激光粒径检测技术等,从而满足自主性设计实验开展的需求。同时,中药制药环境具有洁净度要求,学生希望能够在完成小试实验的基础上,能够在符合药品生产质量管理规范(GMP)条件下的车间进行放大验证,学生在设计性综合实验过程中更具有挑战性。 三、结语 通过对中药制药综合开放性实验的探索、建设,在提升学生创新能力的同时,教师的教学水平、制药企业的产学研能力也得到了明显提升。通过课程的融合沟通,对学院课程的建设发展起到了推动作用。通过对综合实验进行教学设计,指导教师挑战自己的同时,学生也对课程内容提出了新的挑战。如何满足学生在课程开展中提出的多样性问题并予以解决,如何通过关卡性设计开发学生创造性的思维等多个问题的提出,也促进了中药制药综合开放性实验需要进一步的提升和完善。 作者简介:李存玉(1985-),男,江苏徐州人,博士,讲师,研究方向:中药制药研究及教学工作。 通讯作者:彭国平(1963-),男,江苏金坛人,博士,博士生导师,研究方向:中药制药化学。 中药专业论文:中药专业理实一体化教学改革研究与实践 摘要: 一体化的教学内容、教学环境、师资队伍是实施中药专业理实一体化教学的关键环节。为了实现中药专业与企业岗位的对接,学校对江苏省主要医院和制药企业中药材、中药饮片、中成药的使用和生产情况进行了调研。并以江苏省主要中药产品为主线,对中药专业的优秀课程的教学内容、实验实训资源、师资结构进行了优化和整合,为中药专业建设和课程改革提供参考。 关键词: 中药专业;理实一体化;研究 0引言 近年来现代化建设步伐的加快,传统中药产业由于科学技术进步、工艺设备更新和管理方式不断改进,对中药职业技术人员的规格和素质提出了更高的要求。中药专业作为培养在中药生产、经营、使用、管理、服务一线工作的应用型高技能人才的专业,必须对江苏省的中药产业进行调研,并在教学内容、实训基地建设、师资配备等方面与当前中药产业对接,实施理实一体化教学,才能为企业和社会培养出合格的技术人才。 1中药专业的教学现状 1.1 讲述为主的教学组织形式不利于学生技能的形成近年来由于高校连续扩招,“普高热”持续升温,初中生人数减少,各职业类院校出现了学生生源锐减质量下降现象。讲授一直是主要的教学组织形式,缺乏学生的主体参与、主动探索。另一方面使学生的思维越来越僵化,习惯了灌输式的教学,无创新精神和实践能力可言。教学模式存在着专业理论教学和技能训练互不相干、互相割裂、自成体系等矛盾。传统的教学模式将二者截然分开,理论和实践严重脱节,学生所学的知识不能及时转化为技能,不能学以致用。在理论教学时,教师多用简单的挂图、多媒体图片对学生进行讲解,缺乏操作展示,学生往往对所讲内容缺乏感性认识,学起来枯燥无味,教学效果差。在进行集中技能训练时,一方面由于时间上的滞后性,学生所学的专业理论知识忘记较多,另一方面由于课时和师资的限制,最终导致技能训练效果差。 1.2 中药专业实验实训资源缺乏系统性整合,影响教学目标的达成中药专业显微实验室设备陈旧,操作台老化,空间狭小;中药专业高级工所要求的400种中药材尚无统一的确定依据,学生得不到足够的实物进行认知学习;标本室标本老化,不系统,陈列混乱;中药鉴定技术实训室缺乏,严重制约理实一体化教学的开展。“一体化”教学是高效地利用教学资源,实现理论与实践操作有机结合、同步进行的教学模式。它既要求理论教学与实践操作一体化,也要教室与工作岗位一体化、实习指导教师与理论教师一体化。因此,加强对江苏省中药产业的调研,合理整合现有实验、实训资源,科学规划好新校区的药用植物园、中药标本馆、制剂中心、中药饮片厂、中药房等实训场所就显得极为重要和迫切。 1.3 “双师型”教师队伍建设不成熟,教学目标不规范在教学实施过程中,理论和实验指导教师身份的分化,造成两位老师产生教学依赖现象,理论教师认为理论讲不了的由实习解决,实验教师却只负责操作训练,导致教学脱节,影响教学效果。另外中药专业教师课程分化明显,教师往往只重视所承担课程的学习,缺乏其他课程的学习和技能,教中药学的教师不认识中药,教鉴定的对中药化学、制剂又不熟悉,这样更不利于学生知识、能力体系的形成。 2深化理实一体化教学改革和建设的主要措施 2.1 整合与优化教学内容学校有针对性地在苏南、苏中、苏北选择10家医院的中药房进行调研,对各医院中药饮片使用情况进行排名和统计分析。10家医院的总计使用中药饮片为628种。统计中药的重复使用情况,10家均使用的有373种。我们在基础技能形成阶段统将中药材及中药饮片品种统一为422种,将中药材品种目录按照根及根茎类、茎木树脂类、皮类、叶类、花类、果实种子类、草类、菌藻类、动物类、矿物类等进行分类,并按照功效排列,并确保在在专业技能形成阶段统所学习的制剂均为江苏省各制药企业所生产的产品,主成分均包含在422种中药材及中药饮片之中,进而统一了中药专业优秀课程中所涉及到的中药材、中药饮片、中成药品种。以中药化学实用技术、中药制剂技术等优秀课程为突破口,开展理实一体化教学项目化教学研究。结合当前五年一贯制高职教育的学制优势和学生的特点,从课程标准、教学方案、教材、教学资源、评价体系等方面对中药化学实用技术开展理实一体化、项目化教学改革和优化。编制与课程标准相配套的校本教材。紧扣中药专业相关岗位技能要求的实际和中药现代化生产的前沿;删除了原有教材中与就业岗位关系不密切,或已遭淘汰的内容;增加有助于提高当前中药专业学生中药化学综合技能的项目内容。在中药方剂、中药鉴定技术、中药炮制技术、药用植物知识等课程开展理实一体化教学改革研究与实践,开展多种评价方法的研究与探讨,并取得了可喜成果。培养的学生在各种技能大赛中取得了良好的成绩。 2.2 整合和优化实验实训资源学校组织教师利用暑假分别到重庆三峡医药高等专科学校、河南南阳医药高等专科学校考察,为我校实验实训资源的整合和优化和新校区标本室建设收集资料,并积极听取同行的建议。本课题选择我校实验实训资源相对薄弱的中药鉴定实训室进行理实一体化改造。在学校教学用房十分紧缺的情况下,把整个图书馆五楼的空间腾出来,投入20余万元资金,进行改造。建成了目前实训室、标本室、教室一体化的中药鉴别实训室。学生学习、实训的环境大为改善。学生在用中药标本、药用植物图片、中医药文化橱窗营造的一体化教学环境中学习中药鉴定知识的同时,感受中医药文化。我们在开展理实一体化教学改革的同时,结合中药专业的特色,有针对性地在教学中融入学生创新能力和创业能力的培养。组织学生用中药饮片和药用植物标本进行工艺品创作,取得了可喜的成绩,受到了同行和媒体关注。理实一体化教学的理念得到了进一步的提升,由“做中学,学中做”到“做中创,学中乐”。 在新校区建设过程中,开展“一馆多能”的中药标本馆研究与实践。按照建设的功能定位和总体要求,结合调研参观国内相关院校中药标本馆的成功经验,将我校中药标本馆建设在新校区图文信息楼六楼,建筑面积2133平方米。定位为对教学、科研、科普和交流发挥重要作用,教学、实训同步进行的一馆多能实训区域。道地药材标本区含全国、江苏及连云港药材分布介绍图;墙面有标本制作流程图等。陈列标本含腊叶与浸泡标本区、中药材标本区、中药饮片标本区、方药与中成药标本区、中医药文化展示区、中药数字化展示区等。发挥教学功能培养学生技能;构建科研平台促进教师提升;提供普及基地弘扬中医药文化;开辟交流窗口扩大社会影响。 2.3 从新教师开,抓一体化教师培养我校每年对新引进教师都有在教学、教法、科研等方面系统化的培训,我们课题组在充分分析全校专业教师年龄、职级、专业背等情况的基础上,提出了对中药专业年轻教师开展针对性的专业培训。凡是新引进教师都要同学生一起参加高级工的考核。根据所授课程的特点,要求中药炮制、中药鉴定、药用植物等任课教师参加中药炮制与配置工、中药调剂员的高级工鉴定,而中药化学实用技术、中药制剂技术的教师参加中药制剂工和化学检验工的高级工鉴定。在一定程度上弥补了新教师动手能力差和专业面窄的不足。 2.4 针对不同课程开展评价方法的研究与实践在整个中药专业的各优秀课程开展形成性评价与终结性评价相结合的评价方式研究,革新学生课业的方式和内容,采取完成方案设计、进行小组专题实验、组织专题实验答辩等形式,加强对学生创新思维能力、分析解决问题能力和团队意识的培养。采用日常考察法、笔试口试结合法、方案设计考核法以及专题实验考核法以及行业专家参与学生考工考级等多种评途径相结合的方式,从基础知识、操作技能、分析设计能力、团队协作能力、逻辑思辨能力、职业素养等多个维度全方位、立体地对学生的学习效果进行评价。 3讨论 3.1 教学内容是实施中药专业实施一体化教学的基础一体化教学内容要求教学内容与产品对接,在优秀课程中统一中药品种。中药专业的主要就业岗位是中药调剂岗位和中药制剂生产岗位。无论是在调剂岗位还是制剂岗位,学生所面对的都是中药产品。调剂岗位是在医院或者药房调剂中药饮片和中成药,而制剂岗位是在药厂的车间里生产中药。中药专业的优秀课程无不与中药的生产、加工、销售、使用有关。中药产品是贯穿中药专业优秀课程的主线。本研究对江苏省现有中药品种的调研在一定程度上统一了中药专业优秀课程的教学内容,422种中药材及饮片、25种剂型,824种中成药对中药专业的教学内容整合具有很高的参考价值。随着教学的逐步深入,学校专业设置的变化,在具体内容的选择上还将有所变化。 3.2 教学环境是实施中药专业实施一体化教学的保障一体化教学内容要求教学环境与岗位车间对接,在教学环境引入企业文化和专业文化。中药专业的一体化教学环境主要有药用植物园、中药饮片厂、制剂中心、中医药博物馆组成。中药饮片厂、制剂中心在空间布局、设备摆放、管理制度等要与药品生产企业相一致。营造药品生产企业的环境和文化。而药用植物园、中药标本馆等实训资源在既要在展示内容上要与江苏省的医药产业相对接。同时还具有教学、科研、科普、科技服务等多种功能。本研究仅是对新校区的实验实训资源进行了规划和准备,如何发挥新校区一体化实训环境的多功能作用,打造具有中医药特色的专业文化,还需要实践的检验。 3.3 师资是实施中药专业实施一体化教学的灵魂一体化师资要求教师与车间主任对接,在师资队伍建设上要引进与培养相结合。近年来,学校的师资队伍建设有了明显的改善,用人机制也非常灵活。从制药企业引进了一部分人才,充实到教师队伍中来。这些人在实训基地建设,课程改革中带来了企业的先进技术和理念。随着学校办学规模的扩大,一大批青年教师走上了教学岗位。但是多数青年教师缺乏教学经验,教学技能和专业技能都不成熟,因此要加大对青年教师的培训,创造更多的深造机会[1][2]。采用引进和培养相结合的方式,进一步加大对高学历教师的引进力度。 中药专业论文:中药专业大学生科研能力培养的探索与实践 摘要: 二十一世纪是知识经济与信息的时代,更是科学技术快速发展和全面创新的时代。高校肩负着培养人才、科学研究、服务社会的责任,培养高素质的满足社会需要的合格人才是高等教育肩负的历史使命。当今社会生活的丰富多样性和多元化要求当代大学生要全面发展,更要求高校注重学生德智体美劳和学习态度及能力的全面培养,其中,培养具有科研能力的创新型人才成为中药专业教育的重要任务。 1面向社会需要,明确中药专业大学生的培养方向 中药在我国几千年防病治病过程中发挥了重要作用,承载着中华民族优秀的文化,拥有自主的知识产权。在中药面向国际的现代化实践过程中,面临着诸多挑战和新的发展机遇。我国大多数医药企业及科研院所的科研集中在仿制药或技术含量低的项目上,很大比重为低水平的重复,缺乏具有自主知识产权的真正意义上的新药,科研实力和能力相对薄弱。虽然每年各大院校有不少药学专业的毕业生,但是真正适合做科研的技术人才很少。国外制药大企业跨入国门后,我国的医药产业陷入困境。因此,培养出优秀的研发技术人才,增强产品的竞争力尤为重要[1]。中药专业是一个社会实践性很强的专业,但是在校大学生大多数不能充分利用现代信息手段主动寻求知识,学术论文阅读量小,各学科的理论知识缺少连贯思维,综合实验能力相对不强。大学生打破传统的思维方式,摆脱思维定式与框架的束缚,抓住机遇,积极的迎接挑战,是高等教育培养合格人才的关键。面向国家素质教育的教育方针,培养具有创新型思维和科研能力的德智体全面发展的中药专业大学生是中医药院校的教育重点,对于中药专业大学生的培养,应该注重理论知识的学习和实践科研能力的同时培养,着眼于培养出懂中药学基本理论,会在生产中实践,有创新思维和科研能力的优秀的中药专业大学生。 2充分发挥现有实验室的功能,为大学生提供更多的科研机会 国家要实现对大学生的科研能力的培养目标,需要各大院校的积极配合,其中对于中药专业大学生科研能力的培养,要求学校给学生提供适当的科研实践平台,充分认识科研能力对于中药专业大学生的重要性,积极引导学生进入实验室,充分利用实验室资源。培养常用实验仪器操作能力、常用实验方法运用能力、捕捉专业信息能力、文献检索、分析、整理、归纳能力、发现问题与解决问题能力、专业操作与团队协作能力[2]。使学生在实验中理解性的学习理论知识,并通过实验中的问题激发学生对于理论知识学习的热情。 3正确引导学生的科研思想,完善科研的实验设计 由于大学生综合知识与经验的相对匮乏,教师在学生科研能力的培养中是不可或缺的。在校内组成一个大学本科生科研能力培养教师队伍,给予大学生科研理念和实践指导,帮助大学生把握科研方向,引导大学生建立缜密的科研思维。经常吸引本科生利用业余时间参加实验室的课题研讨组会,由学生独立查阅文献,总结内容,独立设计实验的流程和内容,教师完善学生的科研设计,以保证学生科学研究的先进性和正确性。 4以实验室在研科研课题为基础,带动大学生的科研实践 大学生由于学习任务比较重,自己独立承担实验研究型课题的机会较少。在这种情况下,中药专业大学生应该积极参与到学校有科研项目的课题组中。加入科研课题组中,参与教师的科研课题,既解决了科研方向、经费等问题,又在实验中培养了自己的科研能力。 5增强学生自身参与意识,提高科研兴趣,并在科研中加强团队精神的培养 由于中药类专业的社会实践性和专业性强,作为科研能力培养的主体,中药类专业大学生要加强自身对于知识的渴求,认真学习理论知识的同时,平时还要注意增加对自己所学专业的发展及现状的了解、阅读中药类学术杂志、注重前沿知识的积累,在积累中不断的发现问题,学会利用文献检索来充实自己,正确看待理论与实践的相辅相成的关系,并积极主动地投入的科研能力的培养中,完善设计实验,亲身参与实验的过程,认真地完成最后的结果分析,数据的统计,论文的撰写等。在科学研究中,团队精神也是十分重要的,团队精神的有无在一定程度上决定着科研是否顺利及成果的大小[3]。当代大学生应该多与他人沟通和交流,共同协商问题,尊重科研课题组内其他人的意见,接受别人对于自己错误的纠正,不封闭自己的思想,分享实验设计、新发现,大家取长补短,聚集群体的智慧,在互帮互助的学习氛围中培养自己的科研能力,并能够形成一定的组间竞争意识,增强科研能力、科研素质、科研思想的培养。 6在科学研究中培养严谨求实的科学态度 大学生科研能力的培养不仅表现在大学生对于科研课题的投入,主动思考问题和解决问题的能力的提高,也体现在大学生对于科学研究的严谨的态度、对科研结果的实事求是工作作风的培养。在科研过程中的严肃认真和求真务实的态度是保证科研结果真实可靠的前提,建立追求真理的人生价值观,是学生走向社会不可或缺的良好品德之一。身为中药专业大学生,未来在工作岗位上从事着特殊商品的研发、生产、营销等工作,肩上应该始终担着对社会、对人民的一份责任感、一份将中药事业发展壮大的使命感。 大学生科研能力的培养是高等学校肩负的历史使命,是促进社会经济健康快速发展的要求,培养出社会需要的高素质的合格人才,是每一个教育工作者的责任和义务[4]。我们实验室的老师认真探讨中药专业本科生科研能力培养方式,并积极组织实践,为中药专业本科生科研能力提高探索培养方法。 中药专业论文:中药专业中药药理学科群发展模式的探讨 摘要:为了提高我校中药专业整体竞争力,培养符合专业实际的高层次专业人才,课题组历经十几年的教学与科研经验,组建了中药药理学科群,本文详细介绍并总结了中药药理学科群构建的经验,通过组建教学团队、整合教学资源、提升科研水平,促进了各学科的交叉渗透、融合联合,实现了学科的自我发展,对中药专业学科建设、团队建设、学生培养等方面均产生了重大影响。 关键词:中药药理;学科群;中药专业;发展模式 “学科群”是指若干具有相同级次的学科点的集合,以形成进行人才培养、科学研究和技术开发的多学科有机综合体[1]。学科群建设是学科建设新趋势,中药专业是一个涉及中医学、化学、药学、现代医学等的交叉学科,课题组最早提出将中药化学各学科与中药药理学结合起来,组建中药药理学科群,学科群遵循“化药结合,相互促进,积累发展,求实创新”的理念,坚持中药化学与中药药理学相结合的发展思路,积极进行教学改革,凝练科研方向,带动各学科共同发展,对中药专业的学科建设、团队建设以及培养目标的实现均产生了重大影响。本文就中药药理学科群构建的相关经验与成果进行了总结。 一、中药药理学科群构建的意义 学科建设是高校一项复杂的系统工程,是高校各项建设的优秀。近些年来,随着学科自身发展的逻辑和现实社会的要求,人们已经在学科群的层面上认识、讨论和建设学科[2],学科群是学科综合化发展的新趋势,中药专业中药药理学科群的建设对中药专业的发展有着较为显著的现实意义。中药专业本身就是一门交叉与实验性的学科,各类化学课是专业基础课,多门基础化学课的学习如无机化学、有机化学、分析化学、仪器分析为后续中药化学、中药分析等专业课的学习奠定基础,中药药理学既是中药专业重要的专业课,同时也是一门桥梁性学科,是化学与生命科学的桥梁,在很大程度上可以说中药药理学是中医药与现代科学最富活力的结合点,是中医药现代化的前沿阵地[3]。化学与中药药理学密不可分,中医药的现代化与中药新药的研发同样需要中药化学与中药药理学相结合。课题组在不断的教学与科研实践中,逐步意识到学科群构建的重要性,历经十几载的探索,积极推进教学改革、进行各项中医药相关的科研活动,逐步构建了中药药理学科群,为学科群中各学科的发展、中药专业的学科建设都起到了积极的推进作用。 二、构建中药药理学科群的具体实践 (一)组建学科团队 坚持以人为本,尊重人才成长规律,重视梯队建设,关注青年骨干教师的培养,形成了知识结构、学历结构、年龄结构、职称结构合理的教学团队,实现了各学科的交叉渗透、融合联合,使人力资源进一步整合,形成了以学科带头人为优秀,凝聚学术队伍的人才组织模式。 对团队中的青年教师实行导师制,充分发挥资深教师传、帮、带作用,提高青年教师教学水平和科研能力,加快其成长步伐。定期举办学术讲座及学术研讨,拓宽对外交流渠道,积极走出去、请进来,先后与省内外多家兄弟院校、知名药企等进行交流、合作,拓宽视野。 (二)整合教学资源 整合教学资源,统筹兼顾,协调各学科的教学大纲,使教学调控更具系统化和可操纵性,通过精品课程建设,提升学科群档次,促进各学科共同发展。将中药药理知识渗透到化学课堂,使乏味的基础化学课变得生动有趣,实现了各学科的交叉渗透、融合联合,明显提高了教学效果。 集中教学资源,建成了学科群网络教学平台[4,5],平台内设立科学研究、教育资源及论坛等模块,科学研究模块内含中药药物信息、中药化学成分、中药毒理、中药药理实验、实验动物信息、相关文献等,供研究人员查询;教育模块主要提供各学科学习资源,如中药药理主要教材、名家讲义和视频教程、药理实验操作及视频等信息,供教师和学生学习;论坛为学习交流平台、网络教学平台提供了师生交流的新方式。 重视教学研究,不断进行教学改革,先后对各学科的实验教学及考试环节等进行了改革的探索[6~8],取得了显著的效果。结合实验室开放,将传统验证性实验改为综合性设计性实验,提高学生科研能力。《中药药理学》在中药专业学生中率先实行考试改革,将传统的闭卷笔试改为综合评价,在学期末举行创新性论文宣讲活动并出版学生论文集,这些改革极大地提高了学生的综合素质。 (三)提升科研水平 科学研究是推进中医药现代化和国际化的唯一途径,为提高学生的科研素养与创新能力,在本科学生中实行导师制,通过开放实验室、实施设计性实验、参与教师课题等途径,使本科生尽早进入实验室进行有针对性的课题研究,锻炼学生的实际操作技能;通过组织中药专业学生“中药药学基本技能大赛”,检验和提高了学生的基本技能。团队中的研究生在完成专题过程中涉猎多学科领域的研究,拓宽了研究生的专业口径。 一个专业的优秀竞争力,取决于其科研的创新能力。中药药理学科群打破了传统学科界限,使科研资源得到了更好的整合,显著提升了科研效率。学科群的发展也促进了各学科的交叉融合,产生了新的学科增长点,在不断发展中凝练出了中药药效物质基础、中药复方药理、中药体内分析与药代动力学研究三个研究方向。 三、中药药理学科群建设所取得的成果 (一)促进了学科群各学科发展 中医药现代化飞速发展,学科划分越来越细,但同时又衍生出了很多交叉综合性学科。中药药理学科群的诞生,将中药专业的相关化学基础课、中药化学与中药制剂分析等专业课与中药药理课有机地结合起来,促进了学科间的相互协作,有利于群体效应的发挥,同时也起到了优化学科结构、拓宽学科领域的积极作用,促进了多学科的交叉与融合,明显提高了教学效果,增强了教师的科研积极性,为整个中药学科的发展起到了积极的推动作用。 (二)有利于提高青年教师教研水平 学科群内不同专业背景的教师相互交流,拓宽了青年教师的知识面,多学科融合交流所产生的交叉知识有利于教师贯穿到自己的课堂教学中,活跃教学气氛,提升教学质量。学科群内不同的学术思想相互交流,不同的研究方法相互借鉴,为创新思维的产生创造了有利的条件。同时,学科群打破了学科间的界限,有利于交叉学科的发展,也为教师科研活动的开展提供了有利的条件。 (三)有助于提高学生综合素质 学科寻求到了发展的方向,教师教研素质的提高都为本科生的培养创造了良好的条件。课堂授课过程中将多学科知识进行融合,例如在中药化学授课中将一类中药成分的药理作用简单介绍,可增加学生学习的兴趣,充实课堂内容;在中药药理授课中,将发挥药理作用的药效物质基础进行介绍,可与中药化学课内容相呼应,这种教学方法得到了学生的一致认可。另外,通过对本科学生实行导师制,开放实验室、实施设计性实验、参与教师课题等途径,使本科生尽早进入实验室进行有针对性的课题研究,明显提高了学生的科研素养与创新能力。 四、创新点 本课题在我校首次开展学科群建设的尝试,体会到只有营造出积极向上、不甘落后的氛围,找准学科建设的途径,坚持不懈,积累沉淀,求实创新,才能实现自身发展。 本课题不仅为我校中药专业的学科建设积累了经验,同时也为我省乃至全国同类学科的建设提供了有益的思路。 五、展望 中药药理学科群建设团队在我校首次开展学科群建设的尝试,取得了系列成果并推广应用于教学、科研实践中。中药药理学科群教学团队历经15载的发展,在学科群建设方面取得了丰硕的成果,通过组建教学团队、整合教学与科研资源、凝练科研方向等方面的探索,促进了各学科的交叉渗透、融合联合,实现了学科的自我发展,提高了青年教师的综合素质,提升了中药专业学生的培养质量,为我校中药专业优秀竞争力的提升起到了很好的推动性作用。 中药专业论文:湖北医药学院中药制药专业综合改革 [摘要] 普通高校本科专业综合改革需要从多个方面开展,对管理机制、绩效考核方式、教学实践管理等各个方面进行整合和管理,努力地提升高校的专业建设水平,不断地探究出符合高校专业发展的新模式,为高校的学科建设提供良好的环境。本文结合湖北医药学院(以下简称“我校”)中药制药专业近十年的建设历程,从“双师型”师资队伍建设、人才培养模式、教学方法改革、实践教学等4个专业综合改革方面,详细阐述了我校在建立起新型校企联合培养中药制药专业人才培养模式中的经验与做法。学术带头人、企业与学校教师的培训和本科生导师制是“双师型”师资队伍建设的优秀,省级标准化实训基地和四年不间断实践教学为学生铺平了就业道路,多种教改方法的灵活应用与培养服务地方医药产业发展需求的目标相结合,最终形成一种人才培养由企业与学校两大教学模块组成,课程与实践、科研和师徒传授等多方面相结合的人才培养方式。本文旨为培养面向中药及其相关领域的应用型人才培养方案和改革提供借鉴。 [关键词] 中药制药专业;综合改革;湖北医药学院 长期以来,湖北医药学院(以下简称“我校”)以推进教育教学改革、提高教育教学质量为立足点,注重加强专业内容建设,提升人才培养质量。2003年,为适应医药卫生发展对人才的需求,在充分调研论证的基础上,我校开始招收药学专业四年制本科生,并设立中药制药方向。2009年,药学专业成为湖北省品牌专业建设项目。到2011年药学院成立,学校投入一千余万,对药学院软、硬件全面升级,药学专业(中药制药方向)便进入了快车道。近五年来先后成为了湖北省战略性新兴产业计划人才项目,本科教学工程“专业综合改革试点”部级建设项目,建设成了湖北省高校省级实习实训基地、校级重点学科、硕士学位授予权学科等等。目前,该专业办学定位准确,服务面向明确,在培养模式、教学团队、课程教材、教学方式及教学管理方面具有特色,培养出的毕业生受到用人单位广泛好评。本文将从如何建设“双师型”师资队伍、“2+3”一体化人才培养模式、教学方式方法改革、实践教学等四个方面介绍我校药学院在专业综合改革方面采取的措施,以此抛砖引玉,希望推动药学相关专业的综合改革。 1 “双师型”师资队伍 1.1 专业带头人 应选择学历职称高、实践技能水平高、教学学术水平高、师德高的“四高”教师为本专业带头人。定期派遣专业带头人到国内外知名大学访问交流,不断更新教学理念;建立激励机制,明确目标责任,促进专业带头人提升专业能力和学术水平;搭建省级重点实验室和校企研发中心,激励专业带头人确定以武当中药品种为主要研究方向;聘请美国休斯敦大学、香港大学知名专家学者担任本专业兼职教授,帮传带本校专业带头人快速成长。聘请美国休斯敦大学教授Ming Hu为外籍院长,为学科建设把脉。经过5年的建设,校内45岁以下专业课教师中具有博士学位教师比例超过20%,有企业实践经验教师比例达80%,形成一支70人左右师德高尚、教学水平高、实践经验丰富、动手能力强、具备创新能力的“双师型”教师队伍。 1.2 企业教授的培训与聘用 聘请合作企业的专业人才和技术骨干担任专业兼职教师,参与课程开发、教材编写、实践教学、指导学生科研和论文撰写等教学活动。学校、企业的授课教师进行双向培训,企业人员到学校主要进行教育理论、教学技能方面的培训,每期不少于1周;学校教师深入企业一线,进行实践能力培养,每期不少于1个月。定期召开由校企双方参加的教学研讨会,加强学校与企业的“产学研”合作,实现以理论指导实践,以实践提高技能,以科研引导教学的目标。 1.3 本科生导师制 本科生导师制是近年来我国部分高校在借鉴国外高校教育和管理工作经验的基础上,适应我国高等教育发展需要,探索在本科生教育中培养出一批具有潜质的创新型高素质人才的一种新的工作机制[1-5]。我校采用双导师,即学业导师和职业导师的机制。新生入校即建立与其对接的“导师制”,给予其生活、学习和职业生涯上的指导。最初2年在校以基础理论学习为主,学生重点完成对专业基础知识和基本技能的培养;暑假和寒假期间强化专业技能,结合市场需求及学校现有实验室条件精确定位方向;将学科带头人的科研成果转化或者企业的特色技术为教学内容,带领学生早进实验室、早参加课题研究。后期1年的实践学习中,实训教学环节主要依靠本专业教师和合作企业内的导师联合指导和培养,使学生紧密结合药学实际,深入到中药产品的研发、生产、设计、营销和管理等环节中,完成在企业实训阶段的学习任务。实施本科导师制,发挥教师在学生培养教育过程中的主导作用和学生的主体作用,建立新型师生关系,更好地实施因材施教和个性化培养,提高学生创新精神、创新能力、团队精神,使学生在教学计划和导师的指导下,自主地构成合理的知识结构和技术特长。 2 全面升华实践教学,为学生就业铺平道路 建立由“认知教育、实践训练、联合培养、企业创业”四个阶段构成的“四年校企实践合作不断线”实践教学模式[6-8]。实行早期实践、连续实践、多次实践和多时实践,建设省属一流的专业实验室、实训室、实践基地和科研平台,加强实验技术人员培养,选派高水平教师带教实验,激励学生开展自选性、协作性试验,努力使学生达到“四能”,即能识药、能验药、能制药、能研药。 2.1 按照“一体两翼,两个结合,三个环节,四年不断线”的原则强化实践教学 “一体两翼”是指以构建实验实训课程教学和专业见习实习为主体、以课外科技创新和综合社会实践为两翼的学生实践能力培养体系;“两个结合”指校内实践教学资源与校外实践教学基地相结合,教学与生产实践相结合;“三个环节”指见习环节、实习环节和毕业论文设计环节的实践训练,见表1;“四年不断线”指从大一开始到大四,加强实践能力培养不中断。在整个实践锻炼过程中,始终强调创新能力、综合运用知识能力、设计能力、科学研究能力、计算机与外语应用能力、文献检索能力和技术经济分析能力的培养,使必修课∶选修课∶实践教学之比达到4∶1∶1。 2.2 省级人才培养实训基地建设 在高等教育中,实践教学是提升学生专业途径的必要途径,通过实践与理论有机结合,可显著提升教学效果[9-10]。我校以校内省级重点实验室“武当特色中药研究实验室”“武当山中药资源开发与利用”“中药新制剂研究开发”“药物分析”三个国家中医药科研二级实验室和“中药药理(肿瘤)研究”国家中医药科研三级实验室以及“湖北医药学院中药产业化工程技术研究中心”等一系列科研平台作为培养产业人才的开放实验室,完善管理办法,优化运行机制。把企业生产中遇到的问题和教师的科研方向作为学生设计性、自选性、综合性实验选题的主要依据,目前通过导师的实验指导,学生完成的设计性、自选性、综合性实验达到总实验项目数的50%。逐步完善企业的湖北省高校省级实习实训基地,2014年中药制药省级实习实训基地完成了我校和湖北中医药大学药学和制药工程两大专业600余名学生的见习、毕业实习教学任务。此外,在校内建设药物研究所、药用植物标本馆和百草园,以加强学生对本专业知识的理解与掌握。密切与九州通、湖北天圣清大制药有限公司、湖北神龙本草中药饮片有限公司、湖北天圣康迪制药有限公司、十堰神农医药科技园有限公司等战略性新兴(支柱)产业人才培养项目合作单位合作,以校企合作为基础、产学研合作为纽带,全力建设科技创新平台、产学研合作平台,多项重大成果取得突破,达到学校与企业“优势互补、资源共享、互惠互利、共同发展”的双赢目的。 3 教学方式方法改革 应用学导启发式、问题探究式、小组讨论式等教学方式,注意因材施教、因人施教;坚持以培养目标为导向,以学生为主体,以培养能力为优秀,结合课程特点,运用多种教学方法保证教学质量。 3.1 开放式教学和“第二课堂”教学 积极推行开放式教学,充分开放教学资源。通过成立“小神农科研小组”、药用植物盆景和中医药文化进课堂、药用植物野外采集、第二课堂等多种方式,培养学生对中药制药专业的认知和兴趣。在开放《药用植物学》和《生药学》的辅导体系和标本馆的基础上,加大力度建设专业课和特色课程的辅导体系;将学校与企业共同开发的五门特色课程安排到企业生产车间和野外药用植物采集点,加深学生对知识的掌握和理解;广泛开展技能比赛、科研设计大赛、专业趣味活动等,使学生能在比中学、学中乐,提高学生学习效率和学习效果。 3.2 课程与教材建设 按照“厚基础、强能力”的总体要求,优化课程结构,突出学生创新精神、实践能力和自学能力的培养,构建新型的课程体系。在课程设计上,公共基础课、专业基础课、专业课、特色课程等四类课程的学时比例达到2.0∶2.9∶2.4∶0.5;必修课、选修课、实践课学时之比达到4∶1∶1;建成专业课程自学辅导体系(参考书、题库、教学光盘等)。建设3门校级精品课程,1~2门省级精品课程,公开出版3本以上特色教材,编制实验实训教材讲义5本[11]。特色课程模块为校企联合或与其他学科协同开发。课程以实训教学为主,着重培养学生运用现代化技术解决中药生产过程中的中药材养殖、栽培、植保、饮片加工炮制、中药制剂等方面的关键技术和能力。具体课程包括:①湖北省中药资源开发现状,主要介绍湖北省中药资源分布、资源种类、开发应用前景及开发现状。②鄂西北中药资源开发,主要介绍鄂西北(神农架、武当山地区)特色中药资源与开发,神农架地区的地理特征、气候特色、资源分布、特色资源和开发应用现状。结合鄂西北区域性中心城市重点产业建设,建立鄂西北特色中药资源(房陵丹参、柴胡等)GAP基地。③湖北省中药资源文化,以神农医药文化、李时珍医药文化和鄂西北生态文化为主线,介绍湖北省中医药文化和中药资源文化,提高学生对湖北省中药资源文化的认识,培养学生对中医药文化和中药资源文化的认同感和传承能力。④湖北省及鄂西北中药饮片生产及标准研究概况,主要讲授湖北省及鄂西北中药饮片生产现状、生产工艺改革、饮片质量标准研究及应用现状。⑤中药制剂实用技术,包括“半仿生提取法(SBE)、大孔树脂吸附法及膜分离技术在中药制剂中的应用”“中药传统制剂、丸剂、膏剂”“滴丸、分散片、固体分散体、微囊等制剂的制备技术及质量控制方法”“软胶囊制剂技术”以及“中药注射剂、粉针剂制剂技术”等几个板块。通过该课程的学习能帮助学生进一步掌握中药制剂理论和实用技术。 3.3 开展以问题为主导大教学(PBL) 借鉴药剂学教研室PBL教学的经验,在中药制药专业课中推进PBL教学,对开展PBL教学的教师给予一定的政策奖励[12]。我院药剂学学科自2003年开始探索以问题为主导大教学,探讨PBL在医学教育中的应用范围。经过长达十年的研究和数届学生的反馈总结出了PBL教学法在本科药学教育中的优势与不足,研究了PBL教学模式的适用范围,表明PBL教学模式在大学三到四年级的高年级学生较低年级学生更适用、专业课比基础课更适用、实践实习课程较适用。我校在此基础上,针对性地在中药制药专业的大部分专业课程中开展了PBL教学,收到了良好的效果。 3.4 促进学生自主学习 自主学习是与传统的接受学习相对应的以学生作为学习主体的一种现代化学习方式。正对药学专业学生终身学习的特点,教学改革中大力缩减课堂授课学时,扩大学生自学空间;开放实验室、标本馆、实训室、自主学习中心、图书馆、百草园等,鼓励学生组成学习小组积极开展探索性、设计性、综合性实验,鼓励学生主动和教师进行互动,鼓励学生质疑和提问教师,鼓励学生自主选择导师;制订相应评价制度,引导学生开展自主学习。 4 “2+3”一体化人才培养模式 人才培养模式是指在一定的现代教育理论、教育思想指导下,按照特定的培养目标和人才规格,以相对稳定的教学内容和课程体系,管理制度和评估方式,实施人才教育的过程的总和[13-17]。通过校企合作,建立一种新型的“2+3”一体化人才培养模式。“2”是指人才培养分别在学校和企业两大板块进行,“3”是指培养过程实现三个方面的结合,即教学与生产实践结合、教学与科研结合、课堂教学与师带徒结合。依据人才层次的应用性、知识和能力的专业性、人才类型的技能性、毕业生去向的基层性等方面特点,构建了“见习-企业实践实训-校企研发中心基本功训练和专项实训-企业综合实习-顶岗实习”渐进式实践体系。校内模拟实训与校外顶岗实操相衔接,进一步提升学生的实践技能。大力改革课内理论教学的形式,采用了课堂理论教学与边讲边练、专业实训与校外实习结合等多种教学方法,逐步形成理论学习与基本实践能力、专业技术应用能力、综合实践能力有机结合的教学体系。增加部分专业特色实践课时,如在校企共同开发的课程、企业优秀文化、人文素养等。 5 存在的问题及建议 经过近五年的建设,我校中药制药专业毕业生已经在各个企业茁壮成长,学生就业率一直在省内同等专业前茅。但在建设过程中也遇到了各式各样的问题,希望大家能够借鉴:首先,学生的发展问题,中药制药专业人才培养的目标希望学生为当地区的生物医药产业发展做贡献,但是很多学生想继续考研深造,结果大部分学生选择深造而与用人单位解约,这给学校和企业带来了很多问题;其次,理论教学与实践教学的问题,很多学生在学习过程中更加注重科研技能、操作技术等问题,出现了重实践轻理论的现象,因为实践技能具有较强的实用性和成就感;再次,培养计划在实习实训的基础上,建设的企业特色课程模块补充实训教学,着重培养学生运用现代化技术解决中药生产过程中的中药材养殖、栽培、饮片加工炮制、中药制剂等方面的关键技术和能力,但是目前由于资金和企业专业人才的缺乏导致课程开发进展缓慢。要针对这些问题展开探讨和分析,针对性解决“专业综合改革试点”建设中的问题,深化专业建设改革、实现校企合作,探究实践新模式、有效评估,完善质量考核机制,只有不断地进行探索和分析,才能够促进高校本科专业建设质量的提高,让教学管理模式趋于合理[18-20]。 中药专业论文:河北省高职中药专业学生就业力调查研究 摘要:本文通过对河北省高职中药专业学生“就业力”自我评价、企业对“就业力”要求、以及对学生工作能力满意度展开调查与分析,提出建设性意见。 关键词:就业力;河北省;高职生;中药专业;对策研究 一、研究背景 据国家统计局数据显示:2012年我国中药工业总产值已达5156亿元,占医药产业规模的31.24%,同比增长21%。河北是医药大省,也是中药材资源大省,十二五期间,建设中医药强省成为河北省的重要发展战略,促使一线生产技能人才的需求量急剧上升。高职中药专业学生就业力的不足会制约我省中药事业的发展,有必要进行这方面的调查研究,为“十三五”期间如何适应中药现代化、产业化要求,推进高职中药专业教育健康发展,提出若干建设性意见。 二、调查指标、对象、方法及内容 1.就业力调查指标:参照邢戈、靳丽梅和程博等的大专校院毕业生就业力调查指标,将就业能力确定为3个类别、27项技能(见表1):基本技能6项、专业技能13项、社会技能8项。 2.学生“就业力”自我评价的调查:对应届毕业生进行问卷调查,满分5分,最低为0分,采用纸质问卷、QQ和电子邮件三种方式。共发放问卷356份,回收302份,回收率85%,其中有效问卷290份,有效率96%。 3.企业对“就业力”要求的调查:对河北省与中药相关的药品生产企业、药品经营企业、药品流通企业等用人单位进行高职中药专业学生“就业力”要求的调查。0至5代表“不要求”、“非常低”、“低”、“中等”、“高”和“非常高”六种要求。发放问卷92份,回收率76%,有效率98%。 4.企业对学生工作能力满意度的调查:用五级计分法加以衡量,共发放问卷92份,回收80份,回收率87%,其中有效问卷75份,有效率94%。 三、调查结果及分析 1.学生“就业力”自评结果分析:基本技能项中,计算机应用能力在4分以上,语言及文字表达、英语、学习能力在3.8分左右,信息检索、创新能力在3分左右,标准差在1.2以上。专业知识与技能项中,中医药基础知识、有效成分提取分离、中药调剂、中药制剂生产工艺操作在4分以上,药品安全生产知识、中药质量控制与分析检验、中药饮片炮制在3.8分左右,设备操作与维护、产品购销、中药学服务与指导、企业管理知识、采收加工在3分左右,药品企业管理知识、中药学服务与指导、中药制药设备维护与保养这三项目标准差在1.2以上。社会技能中,职业道德、执行力、适应性在4分以上,并且标准差在0.6左右,沟通、团队工作能力在3.8分以上,标准差在1.2以上。 2.生产型医药企业对高职中药专业学生“就业力”要求结果分析。基本技能项中,要求都在4分以上,创新能力在3.5分以上。专业技能中,中药材及饮片鉴别与应用、购销要求都在4分以上,基础知识、中药饮片炮制为3.6分以上。社会技能中,职业道德、执行力、沟通能力要求都在4分以上。 3.医药企业对近几年毕业的高职中药专业学生工作能力满意度结果分析。基本技能项中,对英语能力、计算机应用能力较为满意,对语言及文字表达能力、信息检索能力、学习能力为中等,对创新能力不满意;专业技能项中,对中药基础理论知识较为满意,对实践操作技能为中等、对解决技术问题能力不满意;社会技能项中,对责任心、沟通能力满意,对执行力、团队工作能力为中等,对吃苦精神不满意。 四、对策与建议 根据行业、企业对人才的需求调整专业技能目标和方向,同时强信息检索能力和学生吃苦耐劳抗挫能力的培养。 我国制药生产企业实现半自动化或自动化的程度越来越高,对一线员工的生产操作、设备维护与保养的技能要求不断加强,而调查显示,高职制药类院校虽然是以培养生产操作的技能型人才为主线,但大部分学校技能训练仍然以实验实训项目为主,设备落后而短缺,无法满足生产实际的训练需要,学生在这方面的胜任能力自我评价较低。为了适应企业对人才需求的变化,高职院校应通过与制药企业开展合作,在企业建立实习实训基地,聘请企业专家、技术能手进行讲座,鼓励专职教师下厂进行生产实践等措施不断寻找提升办学能力和提高毕业生质量的办法。 由于药品的特殊性,生产企业有严格的管理及工作制度,尽管高职中药专业设置了制药企业管理和药品管理法规等相应课程,强调药品生产的特性及企业管理的严格性,很多毕业生还是产生了明显的不适应,短期离职和频繁跳槽给企业和学校带来了不利的影响和不良的社会效果,所以高职院校可适当结合行业企业管理思想对学生日常学习生活进行监督强化职业道德和素质的培养。 中药采收加工虽然是中药行业领域内一个主要生产环节,但从调查结果看,很多高职毕业生也不愿或很少从事这一领域的工作,而药品的生产企业、药品经营企业对这方面的人才需求量也非常低,高职院校对这方面技能人才的培养的力度应适应行业需求进行调整。 中药专业论文:关于高职高专中药专业人才培养模式改革的研究 摘 要:随着我国医药卫生事业的发展,需要更多的高素质技术技能型中药专门人才,这就对高职高专中药专业教育提出了新的要求。因此,对高职高专中药专业人才培养模式改革的研究,是培养高素质、高技能、综合性中药人才的需要,也是满足中药现代化对人才需求的保障。 关键词:高职中药;人才培养模式;研究 随着中药产业的现代化和国际化,需要大量的高技能中药专业人才,特别是具有中药种植、加工、炮制、质量控制、调剂、市场推广等的高级应用型人才。因此,高职院校要对中药专业人才培养模式进行改革,培养新型的中药人才。 一、课程体系建设 根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求,专门组织人员修订专业人才培养方案,改革课程体系,调整相关课程的教学计划和教学内容,制订统一的教学大纲,构建“能力本位”的专业课程体系,制订学分制人才培养方案,鼓励学生个性发展,注重实践和创新能力的培养,进一步加强素质教育,为学生的可持续发展奠定良好的基础。具体内容如下: 第一,注重优秀课程的建设。着重建设中药鉴定技术、中药制剂技术、中药化学、中药炮制技术等优秀课程,使之达到省级精品课程的要求。第二,优化学科课程体系。为了构建丰富多彩的教学理论和实践体系,激发学生浓厚的学习兴趣,形成了“优秀课程―限选课程―任选课程”相互联系、相互对应、相互协调的学科课程体系。第三,课程内容的修订。遵循学生职业能力培养的基本规律,以真实工作任务及其工作过程为依据整合、序化教学内容,科学设计学习性工作任务,教、学、做结合,理实一体化,实训、实习设计合理。 二、教师队伍建设 高职院校应制订相关的激励政策,鼓励教师进入中药种植和生产企业锻炼,提高实践能力和新技术应用能力,培养“双师型”素质教师。高职院校还要广泛开展校企合作项目,聘请中药企业一线的技术能手或知名专家为兼职教师,承担一定的教学任务,特别是技能训练指导。学校教师也要到行业企业一线工作和学习,不断更新教学理念及内容,组成专兼职结合的教师团队。 三、教学方法和手段改革 高职院校应注重教学方法与手段的改进,在教学过程中始终贯穿“以学生为主体”的教学理念,积极开展教学改革与探索。一是教学模式:关注学生综合能力和社会的实际需求,重视学生在校学习与实际工作的一致性,有针对性地采取工学交替、任务驱动、项目导向、课堂与实习地点一体化等教学模式。二是教学方法:根据教学内容和学生具体情况,使用分组讨论、案例分析、角色扮演等教学方法,引导学生积极思考、乐于实践,提高教学效果。三是教学手段:运用现代教育技术和虚拟现实技术,购买仿真软件,优化教学过程,提高教学效果。 四、搭建实践与产业融合的实习实训基地 为给学生提供更多的动手机会,提高学生的岗位适应能力,必须增加中药专业实训设备的投资,优化实验教学的资源。除了要建立药用植物园、标本馆,中药制剂、中药炮制实训室等,还应与周边规模大、实力强的中药种植、中药生产企业建立校企合作,实现实践与产业相融合。 五、构建科学的考核方式 目前,考试包括过程性考试和总结性考试。过程性考试包括平时成绩和项目完成情况。平时成绩占10%,包括个人课堂提问的主动性、讨论发言的积极性等;项目完成情况占20%,包括实验室表现、实践动作能力、实验设计能力、数据处理能力、实验报告书写、小组合作能力等。这种考核方案不仅能考查学生的知识运用能力,还能考查学生实际操作及动手能力,以及理论与实践相结合的能力。总结性考试占70%,主要以考查分析、理解综合能力的问答题和事例分析为主。这种考核方式有利于学生综合素质和能力的培养。 综上所述,高职高专中药人才培养模式的研究还存在诸多问题,需要教师进一步转变思想,培养能满足中药现代化、国际化的中药人才,以适应区域经济和社会发展的需要。 作者简介:姜建辉(1968- ),女,副教授,中药学学士,研究方向:中药炮制、有效成分分析及中药资源利用研发。 中药专业论文:对高职中药专业中药鉴定学教学方法的探讨 [摘 要]通过对中药学高职学生特点的分析,提出从激发学生学习兴趣和探索适合学生特点的教学方法进行改革。从13个方面进行改革,即根据专业的特点,明确教育目的,培养学习习惯;从身边的实例讲起,让学生产生求知兴趣;利用传说、歌诀,增加趣味性;调整理论与实验的教学比例;重建性状鉴定教学模式,提高教学质量;优化显微教学的内容, 培养学生的实验能力;重视理化鉴定教学,教学重点与时俱进;课堂教学多元化,丰富教学形式;改革现有的考试方法;注意实验报告的准确性与及时性;让学生参与到教学活动中,发挥学生的主体意识;融洽师生关系,让学生悦纳老师。实践证明, 效果良好。 [关键词]《中药鉴定学》;教学改革;高职学生特点;中药高职 《中药鉴定学》是我校中药高职专业的一门专业课程,是以传统中药鉴别经验为基础,运用现代自然科学的知识与方法,研究和鉴定中药的品种和质量,制定中药质量标准,开发和扩大新药源的应用学科。中药鉴定是对中药品种和质量进行的检验,包括来源鉴定、性状鉴定、显微鉴定、理化鉴定等方法;涵盖国家药品标准中的“性状”、“鉴别”、“检查”、“浸出物”及“含量测定”等项目。进行本教改的原因是,目前高职学校《中药鉴定学》的教学在内容和方法上沿用以前的模式,一是教学方法不适合现在学生的求知特点,二是教学内容,以性状和显微组织学教学为主, 很少涉及理化和仪器分析,这种培养目标和市场需求背道而驰。因而,迫切要求改革现在教学模式、方法及内容。 为适应高职学校学生的特点,遵循当前学生学习的规律,帮助学生提高学习的效率,提高教学的成效和水平,笔者参照了前辈的一些教学经验[1,2,3,4],结合了本校特点,对如何提高中药鉴定学的教学质量总结了一些经验和方法,以供大家互相借鉴。 1 高职中药专业学生的特点 1.1高职学生的一些性格特点 以自我为中心,自制力差,做事没有耐心和恒心;学习上缺乏吃苦和专研精神,不动脑筋,懒懒散散,遇事浮躁,浅尝辄止;喜欢新颖、多变、丰富多彩的事物,厌倦固守陈规,按部就班;不尊敬师长、不热爱同学、不爱护公物、不讲公共卫生,公德意识较差;在认知上不成熟,再加上心理上正处于叛逆的时期,学校的教育工作如果不能做到他们的心坎上,就会对教师和学校的教育存在对着干的逆反心理。总结起来就是以自我为中心、懒散、怕吃苦、自学能力和道德品质差、叛逆……,针对这些特点,只有采取相应的教育措施,才能达到提高教育质量,教书育人的目的。 1.2学习目的不明确,没有良好的学习习惯,缺乏学习的积极性和主动性 高职学生所选的中药专业,大多是由父母或考学的需要填报,不是因为兴趣而选择,再加上很多学生和家长都认为,就读职业学校只是为了找个好工作,而对于学校、所学专业本身以及毕业后将要从事的职业都缺乏足够的了解,因而学习目的不明确,学习兴趣缺乏,学习成为一个被动的过程,课前不预习,课堂注意力不集中,不认真听讲,课后不复习,更谈不上课外阅读和查阅资料了。 1.3 学习基础差,学不懂就放弃 就读高职的大部分学生在高中属后进生,理科基础差,导致他们在学习无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等化学课程中,听不懂老师的讲解,看不懂教材内容,从而产生悲观厌学的情绪。对一些抽象内容不能理解,不能把知识及时消化吸收,在加上性格上的怕吃苦和缺乏专研精神的特点,往往很多学生对学不懂得课程甚至整个专业采取放弃的态度。 2 根据学生特点,改进教学方法 2.1激发学生学习兴趣 2.1.1 根据专业的特点,明确教育目的,培养学习习惯 高职教育是以面向基层,针对岗位,强调应用,注重实践为特色的职业教育。医药类高职院校的学生毕业后主要从事药品的生产、质量保证和经营管理的管理工作。《中药鉴定学》作为一门专业课,在今后的工作中应用较多,所以明确这门学科的教育目的,使学生在思想上引起重视尤为重要。《中药鉴定学》教材都是些说明性文字,内容单调乏味,难以记忆,高职生在刚接触这门课时往往兴趣浓厚,但是在学习一段时间后逐渐丧失学习兴趣。鉴于这个情况,在教学过程中需要探索更有效的教学方法,从学生的角度出发适当的降低《中药鉴定学》学习的难度,把学习内容由一贯的死记硬背总结划重点的模式,逐渐改变为鼓励学生多看多想多讨论的教学方向,逐步培养高职学生良好的学习习惯。 2.1.2 从身边的实例讲起,让学生产生求知兴趣 结合生活中的事例,让学生多动脑多思考,也可以体现出职业教育针对岗位重应用的理念。例如在讲具体药味时,先让学生看,再发问“这些中药材你们见过没?家里买过没?为什么买?你们家买的是真的吗?你们家买的质量是不是优质?价格怎样?”等等,这种连续式的发问,让学生认识到学习这门课是有用的,带着问题学习,驱使学生去动脑、动手,提升了学生学习的兴趣。 2.1.3 利用传说、歌诀,增加趣味性 很多中药都流传着传说和歌诀,在讲具体药味的时候把故事或歌诀讲给学生,让学生在听故事或“背诗”的氛围中学习知识。例如在讲到何首乌时,把故事讲给学生:“大家觉得何首乌这个名字很奇怪是不是,这个名字的来由是这样,从前有个姓何的人,他的头发白了,他很苦恼,他吃了‘何首乌’这个药材后,头发全变黑了,所以这个药材就叫何首乌,何指姓氏,首乌就是头发黑了。”一个小故事,打破了课堂的枯燥单调,也把何首乌的用途告诉了大家。又如在讲到天麻时把歌诀讲给学生:“上有鹦哥嘴,下有圆底盘,外表点环纹,折断起镜面,动风天麻素,熄风作用速”短短几句歌诀,打破了教材条条框框的说明方式,容易背诵,并且把天麻需要掌握的典型性状特征、有效成分以及功效都概括进去了,让学生在轻松、有趣的“背诗”情境中,牢牢掌握了该药物的知识。 2.2 探索新的教学模式和方法 2.2.1 调整理论教学与实验的教学比例 根据职业教育的培养目标,理论讲授与实验实训课时的比例为8:1,而在实际教学中,由于学校的教学的经费问题,《中药鉴定学》的课时一压缩再压缩,一学期要讲完500多页的一本教材,要让学生在很短的时间内学懂学会,难度可想而知。笔者在讲授《中药鉴定学》时,尝试调整了理论讲授与实验实训课时的比例,由过去的8:1的改为3:1,又进一步改为1:1,加大了实践教学的比重,学生的学习兴趣和实验能力明显增强。 2.2.2 重建性状鉴定教学模式,提高教学质量 《中药鉴定学》教学计划规定在一学期内大约需要讲授100多味,课时少时间短,讲完确实有一定的难度。历年的教学方法是教师上课讲药材性状,再安排实验让学生观察性状特征,内容单调枯燥,教学效果不佳。笔者在讲授的教程中只讲鉴别要点和难点,不把每一种中药的所有性状特征都讲到。讲授的中药材随堂配备,每一种中药准备原药材和饮片各一份,这样有利于观察中药的外部形态和切面特征,上课时教师讲解一个鉴别要点,学生要马上跟着做,眼观、手摸、鼻闻、口尝、水试和火烧,每一项都要做到。讲完内容后,在课堂上随机抽查,随堂打分记录;另外,在讲完一个或几个章节后,组织学生进行性状实验考核,也打分记录,这些都作为总评成绩的一部分。这样做有两个目的,一是进一步加深印象,二是敦促学生学习,防止蒙混过关,这是根据学生自制力差、懒惰的特点制定的,目的是逐步建立一个针对学生特点的教学模式,把学生管好教好。 2.2.3 优化显微教学的内容, 培养学生的实验能力 据调查,94%的中医院校《中药鉴定学》的实验课,基本上成了显微鉴定实验课[5]。教学方式是这样,先在课堂上讲,再让学生在实验室进行显微观察,这样教学的弊端是堂课教学仅给学生了一个大致的概念和轮廓, 而药材的特征容易混淆, 讲授过程又呆板枯燥、不真实,在做显微观察时, 心中没底,实验报告只是一味照书抄、敷衍了事, 一学期的实验做下来显微特征认不出几个,这样费时费工还效果不佳。笔者在讲授过程中尝试将中药粉末显微鉴定由单味药辨认改为按组织特征分类鉴别。这样既增强了实验的系统性和科学性,使学生能够从中掌握中药粉末鉴定的规律性, 同时也节省了学时, 为增设新的实验创造条件。所谓按组织特征进行分类鉴定, 即是将生药粉末特征分为厚壁组织纤维和石细胞,导管,分泌组织,保护组织,细胞后含物等。在实验时每类选择有典型意义的一到二种中药供学生进行观察鉴别, 然后再由教师对每一类进行归纳总结, 找出规律性。例如, 在观察纤维时, 让学生观察甘草晶鞘纤维、麻黄嵌晶纤维、虎杖分隔纤维、地榆分枝纤维、沉香韧型纤维和纤维管胞, 这样学生就会对纤维的种类形态有一个全面的了解, 并在以后鉴定中加以运用。在粉末特征分类鉴定实验后, 我们将几种生药粉末发给学生, 让大家运用学到的粉末分类知识, 对照教材加以识别辨认。从结果看, 即使课堂上未做过的粉末, 绝大多数学生均能够根据教材提供的特征准确地加以识别。对横切面显微鉴定,由教师总结出规律,掌握共性,记住特殊部分和典型个例。例如在讲根类药材的时候,根类药材一般的横切面特征是最外边是保护组织周皮,以此向里是韧皮部、形成层和木质部,中央一般无髓,这是一般的组织特征,几乎所有根类药材都是这个特征,只有少数的几个不是,记住这少数的几个就是了。 2.2.4 重视理化鉴定教学,教学重点与时俱进 随着科技的飞速发展, 中药的研究内容在发生着日新月异的变化,只要比较一下几个版本的药典就知道变化有多大。这个变化的特点是应用现代技术全面研究中药的有效成分及药理药效, 以全面评价中药的质量。为了适应跨世纪的中药学专科人才的培养要求, 以及职业教育目的,迫切需要改革原来的简单实验,开设一些水平相对较高的综合性实验,如理化鉴别、薄层色谱、红外分光光度、紫外分光光度、高效液相色谱等定性定量实验。其指导思想是让学生较全面系统的熟悉各类实验方法,这不仅仅是这个这个学科的培养需要,还是对以前开设的课程的一个大融合。实验内容体现现代中药学的研究内容, 从形态特征到成分的定性定量分析、炮制等均有所体现。 2.2.5 课堂教学多元化,丰富教学形式 一人讲,多人听,满堂灌、照本宣科的传统教学方法已不适用,现在的学生喜欢新颖多变、轻松愉快的教学氛围。《中药鉴定学》采用讲故事、猜谜语、记口诀、动手实验、标本演示、展示挂图、多媒体课件、课堂讨论等多元化教学方法,尽可能增强教学的趣味性和直观性。用简明、形象、规范的语言阐述基本理论,启发学生,开阔学生思维;用富有表现力、感染力的语言激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性。充分利用感官,对药材标本看、摸、闻、尝,与理论紧密结合进行分析、总结,掌握各种药材的典型鉴别特征,提高鉴别能力。凡能够增加直观效果的内容尽量当堂演示,如红花、乳香、没药等药材的水试现象,海金沙、沉香、降香等的燃烧试验等。利用挂图的扼要性、鲜明性达到学生对知识理解、巩固的目的。利用多媒体教学使大量的信息短时间内作用于学生的多种感官,使其易接受、记忆牢。开展课堂讨论,不仅活跃了气氛、提高了学生的参与意识和语言表达能力,重要的是使学生互相启发、开阔思路、大胆质疑、切磋研究、增长知识。 2.2.6 改革现有的考试方法 多年来,学校考察教学效果的手段单一,往往用一张试卷、一个分值就肯定或者否定学生的学习成果,这就造成很学生在学习过程中,只关心所谓的考点,死记硬背,导致不少学生高分低能。考试改革后,学生的成绩由“一张试卷定乾坤”改为“综合成绩决优劣”,即降低笔试成绩的比例,加入综合能力的考察,改革的方法是科目考核成绩由总评成绩决定,总评成绩又由几部分组成,包括卷面成绩、实验成绩、平时成绩,实验成绩又包括实验技能、实验报告、实验考查成绩等,平时成绩包括作业、提问、测验、课堂纪律等成绩,把这几部分按比例换算成总评成绩。 2.2.7 注意实验报告的准确性与及时性 实验报告送交准确及时,目的是让教师尽可能真实的了解学生的学习情况。一旦迟写迟交报告, 既影响报告撰写的质量和学习的效果, 又影响教师对每位学生学习情况的真实把握。实验报告的准确性就是要实事求是地记录、分析和总结实验现象、数据及结果。实验报告的基本内容包括实验目的与要求、基本原理、仪器与试剂、实验材料、实验内容与步骤、实验结果与讨论, 作业与思考、实验时间与人员等。撰写时要求使用统一格式的实验报告纸, 应用钢笔或圆珠笔书写完成, 作图报告用HB 或2B 铅笔完成;报告正文部分主要记录实验操作过程及结果, 注意要条理清楚、重点突出、结论明显, 绘图部分要求布局合理、文字简洁、图形逼真、结构清晰、比例恰当、线条均匀一致,形态结构名称常用平行直线标注在图右侧, 每幅图下方应注明标本名称、部位。要求学生及时呈交实验报告。学生在实验过程中要及时记录试验结果,结束后应及时综合分析和总结本次实验的成败得失, 并写出完整的实验报告,送交指导老师批改评阅。 2.2.8 让学生参与到教学活动中,发挥学生的主体意识 为学生授课,不能不顾忌学生这个主体的感受,以学生为中心,给了学生更大的学习空间,并且进一步提高他们的参与热情。一直以来,教师习惯于在讲台上讲解,学生的学习处于一种被动填鸭状态,角色互换,让学生主动参与到教学活动中来,就能很好地发挥学生的主体意识,如让学生利用课余时间去查阅相关资料并制作课件并上台讲授,讲完之后教师再对他们的优缺点进行点评。再有如经常和学生交流,了解学生对课程的意见和建议,根据学生的实际和需要添加或删除一些讲授内容,讲课尽量朝满足学生需要的方向靠近。 2.2.9 教书育人,注重道德教育 只有德才兼备,才能更好地发挥积极性,为社会作出更大的贡献,众所周知,现在的教育存在很大弊端,只重视学生的分数和考学,而忽略了学生思想道德教育,导致一些道德缺乏事件的经常发生,如不尊敬师长、不热爱同学、不爱护公物、不讲公共卫生。教师在教会学生知识的同时,要教会学生做人,做一个有公德、有职业道德、有专业才能的人。道德教育,课内课外、随时随地的进行。办法是倡导中华民族的优良传统美德,要求学生以八荣八耻自律。经常与学生交流,解决学生的困惑及难题,纠正学生的不良习气,使学生树立正确价值观、人生观,增强事业心和责任感。 2.2.10 融洽师生关系,让学生悦纳老师 很多时候,学生对教师是否接纳和喜爱自己十分在意。他们需要教师的鼓励、关怀、帮助和理解,而害怕也最痛恨的是教师的指责、讽刺和辱骂。学生喜欢一个教师,就会喜欢这个教师所教的课程,不喜欢某个教师,这位教师所教的课程也受到株连。因此,在教学过程中,与学生建立一种友好平等合作的关系,共同承担责任和解决问题,少批评,多鼓励,一视同仁对待全体学生,尽力创造良好的学习环境,促使他们自觉地学、积极地学。 3 结束语 教学改革涉及了一些本学校普遍存在的影响教学质量的因素,剔除不合适的教学方法和模式,根据学生特点,制定相应的办法和措施,目的是培养学生良好的品德和习惯,提高教学质量,以期适应新时期对人才的战略要求。通过分析学生的成绩,可以看出,教改提高了教学质量,效果明显。 作者简介:杨长花(1978-),女,汉族,硕士,讲师,从事中药鉴定学,药用植物学,中药资源学的教学和研究。联系电话:13992027972,13335410937
航空航天论文:网络时代下思政教育航空航天论文 1素质能力培养:网络时代思政教育的新视角 1.1网络时代 网络时代中互联网成为大学生获取信息的一种重要平台,互联网有着内容丰富、传播快捷、环境开放、覆盖面广等优点,它也具有难以监控等缺点,因此网络时代的特征不仅给思政教育带来了机遇,同时也带来了挑战。 1.2素质能力培养:网络时代思政教育的出发点和落脚点 1.2.1什么是素质能力 教育中的“素质”是指通过合适的教育、引导与影响,学生获得的某些将来从事社会工作、活动等需要的优良特征,“素质”应包括基础知识、基本技能等学识特征、发现和解决问题的思维方法等能力特征和道德修养、精神境界等品质特征。素质与能力具有一定的交叉性,在此不将素质与能力割裂开来研究。以南京航空航天大学为例,该校用了一年多时间开展了面向学生、家长、教师、企事业用人单位等不同群体的调研,凝练出了南航学生应着重培养的理想信仰、责任意识、诚信意识、文明礼仪等十二项素质能力指标。 1.2.2将素质能力培养作为网络时代思政教育的出发点 使思政教育彰显工具理性中国传统文化重统一、轻差别,重集体、轻个人,传统思政教育过分强调学生对国家、社会的贡献,忽视了个体的素质能力培养。将素质能力培养作为网络时代思政教育的出发点,利用现实资源和网络资源,围绕素质能力指标设计思政教育活动,不仅使思政教育的政治化色彩削弱,更易被学生接受,而且符合马克思主义哲学中的“人的全面发展”学说,在培养学生素质能力的过程中充满人文关怀,最终使思政教育彰显工具理性。 1.2.3将素质能力培养作为网络时代思政教育的落脚点 使素质能力培养彰显价值理性知识并不是高校教育工作的唯一目标,它的目标是全面发展———积累知识、发展能力、提高素质。能力是知识外化的表现,素质是知识内化的结果。知识、能力、素质在教学过程中互相促进、相辅相成,只有这样,才能促使学生的综合素质全面提升。因此,网络时代开展思政教育,必须将素质能力培养作为落脚点,只有这样,才能“倒逼”教师提高思政教育的吸引力、感染力和实效性。素质能力培养是漫长而缓慢的过程,其过程是无形的。开展思政教育,必须使素质能力培养彰显价值理性,只有这样,思政教育才能实现对素质能力的培养。 2素质能力培养:走出传统思政教育困境的新动力 2.1传统思政教育在培养素质能力方面的困境 2.1.1教育主体不平等 导致行政色彩严重目前素质能力培养的现状是教师提要求、学生被要求,甚至教师单纯以行政手段推动,忽略了引导学生自觉要求提升素质能力的阶段。这导致了学生在思政教育中的主体地位没有得到体现,师生间存在着对立情绪,同时也导致了学生对素质能力培养的抵制情绪。 2.1.2教育过程不互动 导致教师唱“独角戏”传统思政教育中,教师的“教”和学生的“学”相互割裂,在培养素质能力的过程中,师生共同演绎的舞台自觉或不自觉地变成了教师一个人的舞台,学生成为了配角甚至观众,学生逐渐对提升素质能力失去兴趣,同时也大大降低了思政教育的实效性。 2.1.3教育介体失去吸引力 导致平台建设流于形式传统思政教育介体形式单调、内容枯燥、信息量有限。搭建的平台是联系师生主体的教育介体,但因教育介体失去吸引力,素质能力培养中的平台建设也变得流于形式,同时也大大降低了思政教育的吸引力。 2.1.4评估和反馈机制不足 导致无法形成教育闭环在素质能力培养中,学校、教师对学生考核多、对自身工作反思少,评估和反馈机制不足,这也导致师生间的教育闭环没有形成,大大降低了思政教育的科学性。 2.2网络时代思政教育在培养素质能力方面的机遇 2.2.1教育阵地转移为培养素质能力 提供了新视角网络时代,网络已经成为大学生聚集的地方,教师应该到大学生聚集的地方开展思政教育。将网络作为思政教育的一个重要阵地,充分利用了网络实时性、多样性、自主性的育人功能,有利于加强师生沟通,更好地引导学生向积极健康的方向成长。 2.2.2海量网络教育资源为搭建平台 提供了便利学生对教育平台的感官是最直接的,因而平台是否对学生具有吸引力是能否培养素质能力的关键。传统思政教育很难吸引学生,但有视觉冲击、心理冲击、知识爆炸功能的海量网络资源解决了这一难题,在无法把学生从网络完全拉到现实中来的情况下,思政教育工作者利用网络搭建平台,也是有效培养素质能力的途径。 2.2.3网络的匿名性使师生关系 趋于平等、互动加强随着网络时代的到来,网络匿名性的优势逐渐显现,教师在网络上可以变为“学生”,学生在网络上可以成为“教师”,两者的界限逐渐模糊,网络犹如师生之间的润滑剂、缓冲带,使师生关系趋于平等、互动加强。学生素质能力培养推动着网络时代思政教育的发展,犹如网络时代思政教育的新动力。 3素质能力培养:构建网络时代思政教育闭环的新优秀 3.1建立平等性教育主体、激发学生参与素质能力培养的主体意识 美国学者普遍认为:“所有真正的学习都是主动的,不是被动的,它需要运用头脑,不仅仅要靠记忆。它是一个发现的过程,在这个过程中,学生要承担主要的角色,而不是教师。”“、当学生积极参与教学过程时,能学到更多东西”。为避免传统思政教育灌输式的方式,让学生积极主动地要求思政教育,教师和学生主体必须达到平衡,加强互动。在当今的网络时代中,教师有三种选择:一是坚持权威、排除异己;二是放弃权威,投降于新的趋势;三是既不放弃也不固守、既不盲目排斥也不盲目跟随,而是将网络时代与教育的发展联系在一起,不断整合新的信息重数权威。很显然,第三种选择是明智的。体现在素质能力培养中,就是教师要放下自己的想法,不先入为主地教育学生,在倾听、理解、接纳、宽容学生的思想的基础上,再进行思政教育,通过与学生探讨、辩论、质疑甚至经历否定之否定才得出正确结论的过程,培养学生的理想信仰、表达能力和求是精神等素质能力指标,同时这个过程也是提高学生主体地位、提升学生主体能力、帮助学生实现主体价值的过程,也就是激发学生参与素质能力培养主体意识的过程。 3.2整合现实和网络资源 设计互动式教育过程,构建体系化教育介体,搭建素质能力培养平台在当前的思政教育中,教育介体非常零碎,教师缺乏梳理和整合。在构建教育介体时,出发点往往不是培养学生的素质能力,学生感受不到来自思政教育的人文关怀,即思政教育对人的素质、能力、情感、思想等的关注和启发,学生感知到的教育介体是“冷漠”的。网络终究只是虚拟的空间,有时并不能从根本解决一些问题,这就需要思政工作者进行网络资源和现实资源的整合,网络资源和现实资源相补、并进。利用好网络资源进行创新教育的同时,用现实资源解决一些重点、难点问题,增进情感交流,同时也引导学生建立良好的生活方式和人际关系,避免沉溺于网络虚拟世界的情况。在素质能力培养的视角下,结合网络时代的特征,教师对日常思政教育工作中的现实和网络资源进行整合,根据工作模块分门别类构建体系化教育介体,构建教育介体的过程也就是搭建素质能力培养平台的过程。在每个工作模块中,可以将工作资源分为现实资源和网络资源,现实资源和网络资源可以在交叉的过程中实现互补。在工作途径方面,在以思政教师、班主任和辅导员为主的教师主体与以群体和个体构成的学生主体间搭建具有“平等性教育主体、互动性教育过程、体系化教育介体”特点的素质能力培养平台。 3.3建立信息化双向评估体系 所谓信息化双向评估体系,就是利用网络时代的信息化手段,建立教师对学生的素质能力评估体系和学生对教师的思政教育评估体系。网络思政教育评估机制是衡量思政教育成果、把握思政教育水准的“计量器”和“风向标”,是完善网络思政教育的重要举措。在教师对学生的素质能力评估体系中,应采用对十二项素质能力指标逐一考核的方式,这样能充分保证专才(即某一项或某几项素质能力指标特别突出的人才)、通才(即绝大多数素质能力指标都优秀的人才)都能得到认可,同时应采用定性和定量评估相结合的方式,定性评估的结果使用旨在助困,即帮助某一项或几项素质能力较差的学生;定量评估的结果使用旨在奖优,即作为学生评优评奖的主要依据。在学生对教师的思政教育评估体系中,可以利用网络的匿名性调动学生的参与热情,评估体系着重评估思政教育中教师的主体地位是否过于突出、教育过程是否互动、教育介体是否体系化,学生将评估结果反馈给教师后,教师应及时调整工作目标、工作模块、工作资源和工作途径。 作者:丁亮单位:南京航空航天大学 航空航天论文:出口管制航空航天论文 一欧盟航空航天产品出口管制法律制度 对法国航空航天产业发展的影响法国航空航天产品出口管制受其国内法及欧盟相关法律约束。总体来看,欧盟在这一领域法制化程度较高,其法律规定因其联盟成立宗旨与目的而又具有明显的区域性。根据《两用物项规章482/2009》的规定,附件2中项目适用欧盟通用出口许可,这一许可在欧盟各成员国国内均具有效力。在2011年规章修订之前,欧盟通用出口许可的范围仅包含向美国、加拿大、澳大利亚、日本、新西兰、瑞士和挪威七个国家出口清单所列极敏感两用物项以外的其他两用项目。2011年修订后的欧盟通用出口许可共分为六类,附件2a即为原文本中附件2所涉及的欧共体通用出口许可,附件2b、2c、2d、2e、2f即规定了向其他指定目的地出口指定物项的内容。随着修订后附件2中两用物项类别及出口目的地国家的增加,欧盟出口贸易领域也日益扩大,不仅降低了出口成本,还提升了欧盟成员国企业的国际竞争力,对于促进法国航空航天产业发展发挥着重要的作用。自2004年1月1日起,法国航空航天工业协会(GroupementdesIndustriesFranaisesAéronautiquesetSpatiales,GIFAS)即代表了法国航空航天及国防安全领域企业的利益。航空工业企业是航空工业的主体,其中法国大部分航空工业都加入了法国航空航天工业协会。目前,法国航空航天工业协会目前有包括法国飞机制造公司、空中客车公司、泰雷兹公司等在内的322家企业。这些企业活跃于航空航天工业的各个领域,如军民用飞机、直升机、发动机、导弹及武器、卫星及发射系统,安全防卫系统以及相关软件应用等等。协会中的积极成员可以分为主要的合同商及大型承包商,机载设备生产商以及航空中小企业委员会中的中小型企业三类。法国航空航天工业协会每年都会年度报告以公布上一年度法国航空航天产业在航空航天及国防安全领域的重要数据。根据法国航空航天协会2012-2013年年度报告,法国航空航天工业总收入,通货膨胀调整前后总收入及出口收入比例。由图表显示数据分析可得法国航空航天企业订单中出口合同占绝大比例,出口收入在通货膨胀调整前波动较为明显,在通货膨胀调整后较为平稳,同时可以预见到随着欧盟出口贸易领域的扩大化,法国航空航天产品出口订单及收入也将在日后呈现稳定增长的趋势。为符合《两用物项规章428/2009》的基本原则以允许成员国出于对其国家安全或公共政策之考虑限制两用物项出口,规章第4条引入了全方位管制条款,即允许在某些情况下,成员国可对未列入附件1和附件4中的两用物项实施出口管制。这一条款的制定源于使出口管制项目的更新与技术飞速发展相一致的需要,同时也可限制因技术创新而未列明在附件1和附件4中但可用于军事的民用物项的出口。此外,根据规章规定,成员国还应成为国际核不扩散体系及出口管制协议的成员,法国一直致力于推动防止大规模杀伤性武器及核武器扩散,同时还积极参加与信息交换、透明化相关的国际实践。在常规武器领域,法国实行严格的出口管制政策,其中涉及到联合国宪章的宗旨及原则,人权,禁运及其他国际社会所认可的限制性措施,武器管制等。这也为法国进行航空航天产品出口的同时提供了良好的国际贸易环境,能更为有效的保护本国国民及航空航天产业的利益。 二法国航空航天产品出口管制法律制度对我国的借鉴 目前,在《两用物项规章428/2009》附件2所含六类欧盟通用出口许可中的2c、2d、2e三类都已将中国(包括香港和澳门)列为出口目的地之一,但欧盟及法国对华出口管制总体而言仍未放宽。航空航天产品因其自身特殊性而具有军民两用性质,我国目前尚未出台相关出口管制的专门立法。我国作为航空大国,在与他国进行国际合作的同时,也应借鉴法国及欧盟两用物项出口管制的相关法律政策完善我国航空航天产品出口管制制度。 1加快我国航空航天产品出口管制 法律制度制定进程我国现已成为国际航空航天市场重要一员并起着举足轻重的作用,但我国航空航天产品出口法律制度却远远落后于美国、法国等航空航天大国。目前,我国没有关于航空航天产品出口管制的专门立法,相关规定散见于各类行政规章及部门规章中。目前现行有效的主要有《两用物项和技术出口通用许可管理办法》(2009年)、《民用航空零部件出口分类管理办法》(2006年)、《中华人民共和国核出口管制条例》(2006年修订)、《中华人民共和国核两用品及相关技术出口管制条例》(2007年修订)、《中华人民共和国生物两用品及相关设备和技术出口管制条例》(2002年)、《中华人民共和国导弹及相关物项和技术出口管制条例》(2002年)和《有关化学品及相关设备和技术出口管制办法》(2002年)。从效力等级来看,我国现行的相关法律规定多属于行政规章,与航空航天产品出口管制相关的优秀法律文件均属于部门规章,其效力等级较低且项目类别繁琐。从法律文件制定及修订时间来看,其管制清单项目内容都已与当前国际航空航天市场发展现状具有一定的滞后性。从法律文件条文设置上来看,我国规定都较为笼统,对航空航天产业的指导性和操作性存在一定的不足。因此,我国应当借鉴法国及欧盟航空航天产品出口管制法律制度的做法,在短期难以制定专门立法的情况下,应先明确军民双线的出口管制模式,对两用物项出口管制制定专门立法,在该法中确定管制项目类别,并将各类别的具体项目内容规定于法律文件的附件之中。这样既提升了法律文件的效力等级,又统一细化了现有的各类部门规章,同时设置全方位管制条款以弥补法律的滞后性,为各企业实际操作提供明确的法律依据并发挥指导性作用。 2积极参与多边出口管制机 制从法国的航空航天产品出口管制的发展沿革不难看出法国一直都是多边出口管制机制的成员国。多边出口管制机制不仅仅是提供国际合作交流的平台,同时由于成员国之间实行通用的出口管制清单及许可程序,既保证了交易环境的稳定与安全,还可以促进成员国之间的贸易往来,将风险较低物项的出口程序简化从而使得交易更为高效。当前国际社会的航空航天大国多为“核供应集团”、“澳大利亚集团”、《瓦森纳安排》等多边出口管制机制的成员国,我国也应当跟国际社会主流做法相一致,积极参与其中,提升我国航空航天产业的国际竞争力,加强与其他航空航天大国的交流合作。 3改善与他国的经贸关系 随着我国航空航天产业的迅猛发展,我国与世界各国的贸易往来将不断增加,但与此同时我们还应当注意到美国、法国等传统航空航天大国对我国的贸易管制依然存在。因此,在完善我国国内相关法律制度的同时,我国还应当深入与美国、法国等航空航天技术强国的谈判与对话,建立合理有效的贸易协调机制,逐渐减少与其之间的贸易壁垒,推进航空航天产品贸易发展。 作者:萨楚拉单位:中国人民大学法学院 航空航天论文:技术转移航空航天论文 一南京航空技术转移中心运行模式 1发挥航空、航天、民航“三航”特色优势 立足江苏,积极实施军转民,整合资源,加速形成学校向产业技术转移的有效机制南京航空航天大学是具有良好军工技术基础的综合性研究大学,研发了一大批运用于国防的高新技术和科技成果,这些科技成果在民用市场同样有着巨大的发展潜力。因此,发挥国防特色,积极推进军工技术向民用市场转移,势在必行。针对国民经济和江苏省发展,中心加强引导军用技术与民用市场的融合,使国防科技在服务军工科研和生产的同时,为地方经济和发展做出突出贡献,赋予学校科技工作新的增长点。有效形成了军民融合、军民互相促进的良好局面。例如,在民用航空发展需求方面,中心重点在通用航空设计制造、航空规划与交通管理、民营运营与空港经济、飞机运行与安全保障、民航培训与先进训练等方面加快推进技术转移和辐射,先后为镇江新区、扬州新区、南京江宁区等地方政府开展航空产业和空港经济规划,与南京禄口国际机场、无锡苏南国际机场、杭州萧山国际机场、上海机场集团公司等20余家省内外机场,中国南方航空集团公司、中国民用航空局华东管理局等航空公司和空管部门,江苏航空产业集团、中国电子科技集团公司第二十八研究所、中国商用飞机公司等科研院所和大型企业建立产学研合作关系,推动我校特色“三航”技术在相关领域迅速应用和转化。 2参与行业共性、关键性技术的研究 积极与地方政府、企事业单位共建合作平台,开展产学研合作,服务地方经济发展中心以国家重点发展的主导产业为抓手,充分利用学校人才、特色优势学科和最新科技成果的优势,积极融入区域创新体系的建设,加强与各级地方政府和企业构建合作平台,走政产学研合作之道路。同时,企业单纯依靠内部技术创新活动实现技术创新能力提高越来越难,需要与外部知识源的合作,因此,校地合作、校企合作已成为地方经济快速发展、企业提高技术创新能力的有效途径。中心先后与南京六合区、张家港、连云港、萧山、武义等19个省内外城市共建南航部级技术转移中心分中心,同时在高端装备制造、新能源、新材料等领域与政府以及企事业单位建立研究院、研发基地、工程中心、联合实验室等36个技术创新平台。这些平台的建立,大大加快了学校最新科技成果向地方转移,促进了当地经济及企业的快速发展。中心依托我校在航空航天民航等领域的国家重点学科、国家优势学科创新平台、国家重点实验室等科技创新平台,围绕国家和区域产业需求,积极参与行业共性、关键性技术研究,促进科技创新成果的转化,显著提升相关行业的发展水平。例如,在江苏省重点发展的新能源产业领域中,中心以我校作为首席单位承担的三项国家“973”项目为基础,整合学校在力学、电子信息和机械自动化等学科方面的科研成果及人才团队,与无锡市展开了全面合作,将“973”项目、国防预研项目等研究的创新成果成功应用到无锡的风电产业,开发出了全球首创的MW级竹质复合材料风力机叶片,共建无锡市风电设计研究院、南航无锡研究院等创新平台16个,有效推动了无锡市在装备制造、新能源等优势战略新兴产业的发展。 3以企业需求为导向 加速科技人员服务企业长效机制建立,有效推进学校最新科技成果转化成社会生产力科技人员服务企业为我校、地方企业、科技人员等搭建了交流合作平台,推动我校最新科技成果迅速向企业集聚,对帮助企业攻克技术难题、提升企业技术创新能力和竞争力、促进先进适用技术向现实生产力转化、促进地方经济发展等方面起着至关重要的作用,也是我校技术转移中心的职责所在。一方面主动贴近企业,挖掘企业技术需求,积极构建企业、中心数据共享平台(南京航空航天大学技术转移中心网站),主动联合企业开展技术开发、技术咨询、成果转化等多形式、多层次的合作,积极推荐教授、博士柔性进企业,直接参与企业技术创新工作,有效开展科技人员为企业服务。另一方面完善制度、规划激励措施,制定各类学科及技术团队的产学研合作策略,实现重点(特色)学科服务重点产业,不断提升中心综合服务能力。同时,中心着力建设打造科技人员服务企业的技术转移人才体系,多次组织涵盖科研老师、学院科研秘书、技术经纪人及中心管理团队等技术转移各个层面人员的技术转移业务培训,打造一支专业水平高、视野开阔的创新型科技人员服务团队,为服务企业工作打下坚实基础,不断强化和提升中心服务人员在市场经济条件下的综合服务能力。 二小结 高校技术转移中心的建设是社会经济发展的必然趋势,积极探索技术转移中心的运行模式,是建设综合性研究大学的必经之路。当然,高校技术转移中心服务地方经济发展的模式与其自身科研特点是分不开的,但不论采取哪种模式,一定要结合实际,采用最适合高校自身发展的模式,充分利用高校的优势资源,不断总结经验,多方借鉴,逐步改进,形成具有自身特色的技术转移中心,以便更好地服务地方经济发展。 作者:刘华翔刘周成白凤单位:南京航空航天大学 航空航天论文:生理学实习航空航天论文 一任职教育的特点针对性强 学历教育是使受教育者掌握必要的基础知识、基础理论、基本素质和基本能力的基础性教育。侧重传授完整的知识和提高学员整体素质的学历教育不同,任职教育主要是在学历教育的基础上,着眼军人晋升职务的需要,培养能够胜任各种岗位工作的专才,不断提高其岗位任职能力,满足其岗位任职需要,具有鲜明的针对性。实践性强。任职教育因其着眼点是岗位任职需要,属于职业教育的范畴,强调的是教育的职业指向性。它关注的是教育对岗位的指向性和适应性,而不关注一个人能否在其一生中持续地获得教育的机会。而是使学员不断获得新知识、新技术和新理论,强调通过实践来理解和运用理论;通过实际操作锻炼来提升能力;通过培训培养来形成良好的职业道德,服务部队,突出培养学员解决任职岗位领域实际问题的能力,使学员成为能够满足部队实际需求的高技能军事人才。综合性强。学历教育旨在使受教育者打下扎实的基础功底,从而为部队输送合格的具有宽厚基础知识的通才,以增强军人在职业上的可塑性,为军人在晋升过程中进一步接受任职教育打下基础。通过任职教育使学员具有较高的综合素质,做到知识与修养、能力与素质、理论与实践的统一。 二如何深化航空航天生理学实习 课教学航空航天生理学实习课具有很强的针对性、实践性和操作性。与其他学科比较,有其自身的特点。首先是在这些试验中,学生体验性教学所占比例较大,且会涉及一些异常的环境因素;另外,除了在实习中会采用普通生理学实验设备外,还会使用一些航空航天医学所特有的实验设备,如低压舱、供氧装备等。 1针对性的教学航空航天生理学实习课 主要是通过实验加深学员队航空航天生理学理论的重点、难点理论的理解,更好的掌握理论课内容。本科生的教学方式就是结合大课理论,对每一个实习课逐一进行讲授。而对于参加任职教育的学员来说,他们来自不同兵种,不同的地域,所要保障的对象也不尽相同。所以,针对他们的教学不能照搬本科生的教学方式。应针对他们的工作特点,制定更加深入的、更有针对性的教学计划和教学内容,使学员能够学到与其工作密切相关的理论和实验知识。例如:对于工作点处于南方的航医,《热暴露对动物生理机能的影响》应该重点讲解,和其他班相比在理论和实验上都应该有所偏重,加深他们对热负荷相关知识的理解,提高他们在实际工作中分析处理热负荷对人体带来不利影响的能力。而对于来自高原和保障对象为直升机飞行员的航医来说,缺氧是他们航卫保障的主要内容。所以,就应该重点给他们安排《低气压对小动物机体的影响》以加深他们对缺氧相关知识的理解,提高他们的工作能力。随着航天事业的发展,航卫保障也面临新的挑战。这就需要航医不仅要具备更多的专业知识,还需要具备一定观察、分析和研究问题的能力。所以,在讲授一般实习课的同时,也应该鼓励他们将工作中发现的一些新的问题拿出来和教员一起分析,并制定实验方案予以验证。以提高他们处理研究解决新问题的能力。 2人体体验实习课 人体体验实习课是航空航天实验课教学的重要内容,也是和航医工作非常贴近的一项内容。让进行任职的学员通过人体体验课亲身体验航空不利环境因素(如缺氧)对人体的影响,防护及其对抗措施,加深学员印象,使学员通过实践来理解和运用理论;通过实际操作锻炼来提升能力,使学员达到能解决任职岗位领域实际问题的能力。如加压呼吸训练实习课,传统的学历教育的教学方式是安排部分学生进行人体体验,其余学生进行观察记录。而参加任职教育的航医学员在工作中就需要对飞行员进行训练,所以要求全部学员都要参加体验,熟悉加压呼吸的呼吸方式,掌握加压呼吸的动作要领。其次,参加任职教育的学员来说,他们已经具备一定基础理论知识,有些还具有一定的工作经验,教员就需要在课堂上和学员进行更多的沟通和交流,更加清楚的讲解体验实习的每一个步骤,每一个细节。使学员不留一丝盲点,做到理论与实践的统一。 三讨论 课传统的讨论课是通过实例引导和教员指导下的课堂讨论、资料查询、自学等方式启发学生分析、讨论有关航空航天生理学问题,学习航空航天生理学知识。该实验课以学员宣讲为主。教员提出与大课理论相关并且与航空军医实际工作密切联系的实际问题,由学员自己运用所学到的知识解决实际问题,并且亲自讲述解决问题的思路、方法。对于在基层工作多年的航医来说,他们可能会接触到更多、更复杂和更实际的案例。而由于他们工作地点和保障对象的不同,所遇到的案例也就具有了一定局限性。为了培育新形势综合性航医。在讨论课中将来自不同工作地点、保障不同对象的航医集合到一起。让他们每人准备一个讨论题目参加讨论,最后由教员结合每个题目进行串讲。使每个参加培训的学员都具有处理不同环境、不同保障对象的能力。总之,只有把握任职教育特点才真正的做到深化航空航天生理学实习课教学改革,才能使航空航天实验课在造就高素质、高层次、创新型、综合航医中发挥重要作用。 作者:白云刚焦博程九华谢满江单位:第四军医大学 航空航天论文:现代大学航空航天论文 一、工会紧抓履职机遇,努力构筑维权渠道 1.积极发挥组织协调作用 工会立足维护职能,全面承担委员会办公室工作。校工会常务副主席任委员会副主任,副主席担任秘书,列席会议,负责各种申诉事项的接待、分类、办理和答复等有关申诉程序的组织落实工作。由于申诉审议委员会职能的特殊性,工会紧密配合委员会,积极与学校、职能部处、相关单位进行沟通与协调,特别是认真协调落实申诉决议,有力地保障了工作的顺利开展。 2.勇于担当多种角色 第一,做好学校党政的助手和参谋。在组建机构、建章立制、聘请委员人选等各项工作中,深入调查、细节论证、汇报方案、认真落实,踏实为教职工维权工作搭建平台。第二,当好教职工的娘家人。公正的理念、细致的工作、热心的服务是获得教职工信任的保障,敢于承担、善于倾听使申诉教职工第一时间得到心灵的帮扶,对矛盾纠纷起到了关键的缓冲作用,充分体现了工会是值得信赖和依靠的娘家人。第三,干好解决矛盾的搭桥人。进入申诉程序,教职工有机会充分表达自身权利,管理部门也对工作过程做出说明,工会在申诉程序的每项工作中努力做好搭桥工作,使得严格执政与温度管理相辅相成,尽最大力量寻找解决矛盾的出口。 二、科学运行申诉机制,提升学校服务公信力 1.健全工作机制,严谨公正办案 首先,认真制定规章制度。申诉审议委员会经过多次集体讨论,制订了《北京航空航天现代大学专业技术职务评审及岗位聘任工作申诉审议暂行条例》等相关文件,建立了一套科学规范、符合校情、操作性强的工作机制和体系。第二,严格遵守工作制度。委员会坚持参会委员必须达到三分之二以上方能进行决策的制度,表决时除特殊情况之外须全体出席。委员会讲求实效,明确申诉事项分工,认真研究学校政策,严格审理申诉材料,与申诉人及所在单位负责人谈话,进行详细而缜密的调查,召开会议集体讨论,进行表决,积极与人事部门商洽,及时向学校领导汇报,委员会慎重地对每一位申诉人给予答复。第三,委员严格自律。申诉审议委员会委员由各学科专家以及校工会负责人等十一人组成,每届任期三年。他们来自学校理工文法管等不同的学科,都在所属学科具有较高知名度,办事公正,具有高度责任感和品格感染力,他们中有区人大代表、派人士、学院的行政领导和工会主席,他们不仅是能言直言会言的教授代表,也是所在学科领域领军队伍的权威学者。为了更好地履行申诉审议委员会委员的职责,确保公平公正办案,委员们坚持回避制度,三名委员退出了校、院职称评审委员会。第四,严格依法办案。委员中一名法学专家负责把握法律程序,依法维护教职工的权益,确保每项申诉都根据劳动关系法等各级法律政策详细地进行法律解析。对于教职工无效及非权益申诉,委员会对申诉人进行耐心的解释与疏导。 2.程序规范严格,保障公平公正 首先,规范申诉形式。申诉书必须采用书面形式并由申诉人本人签名后提交申诉审议委员会办公室,委员会对于不符合形式要求或匿名的材料不予受理。第二,明确受理时效。根据学校工作进程,职称评审申诉材料必须在各学科评审组评审结果公布后一周内提交,岗位聘任申诉材料则在各学院、部门评审结果公示后一个月内提交。第三,严格受理时间。申诉审议委员会受理申诉后,在一个月内必须向申诉人做出答复。确有必要延长的,最长不得超过三个月,确保及时有效地对教职工的申诉进行反馈。第四,明确审理程序。申诉审议委员会通过调查、听证或其他适当的方式对所反映的问题进行核实,根据调查核实的情况,在征求相关各方意见后,依据学校有关制度、规定提出处理意见并通知相关单位和职能部门执行。 三、推进学校民主建设,实现管理服务双赢 1.推进了学校提高治理能力和现代大学的建设进程 高校设立教师申诉审议委员会,是学校在新的视角下对高校治理能力和现代大学建设的深入探索。通过不懈努力,申诉审议委员会正确行使学校和教职工赋予的监督职权,做到既不失职、又不越权,代表教职工进行民主监督,促进了相关工作的公开、公平、公正,在维权、矛盾调解、利益协调等方面发挥了重要的作用,促进了学校决策的科学化与民主化。目前,学校职能部门在制定相关政策时,主动邀请委员会参与研讨,在源头上进行参与和监督,申诉机制也规范纳入职称评审和定岗定级位工作中,成为一项必要环节。 2.促进了学校和谐校园建设进程 在学校各项建设事业飞速发展时期,凝聚力量是关键。申诉机制的建立,表现了学校关怀教职工个体利益发展的管理理念,同时也通过正面维权不断提高科学管理能力,检验科学管理水平。近三年来,申诉委员会共受理申诉21项,其中岗级聘任11项,职称评审申诉8项,博导延迟退休事项2项,申诉委员会多次调研,并召开全体会议对每一件申诉进行集体讨论和审定,研究与学校沟通的方案,有效地调解、化解矛盾,尽早避免了学校发展建设中教职工和学校间的不和谐因素,切实依法维护了教职工的合法权益,为学校和谐民主建设做出了实际贡献。经过申诉委员会的受理、调解与沟通,两名岗位申诉人深入了解情况后同意撤诉,两件岗级申诉问题得到了解决,一项工人岗位技级问题也寻找到了解决的具体方案,并在后续得到相应落实。特别是2013年,受校领导委托,申诉审议委员会对学校延迟退休工作进行了调研,并向学校提交了调研报告。最终,学校在政策制定中采纳了委员会提出的建议,使此项工作得以妥善平稳的实施。 3.提高了工会维权职能的作为能力 作为学校和教职工的桥梁纽带,工会以申诉审议委员会工作为抓手,宣传和提高了教职工的维权意识,紧抓时机纵深发展民主监督和维权工作职能,通过参与委员会与申诉人约谈疏解矛盾,实现心理帮扶。同时,工作中,工会协调关系、汇集力量、建言献策、服务大局,学校形成了“学校支持、工会铺路、委员会发声、职能部门协作、教职工维权”的和谐校园建设新局面。 作者:杨瑞静单位:北京航空航天大学 航空航天论文:航空经济航空航天论文 一、机遇与挑战 随着全球经济一体化及速度经济时代的加速发展,航空经济在社会发展领域中的地位日益提高,郑州航空港经济综合实验区的建设和发展,不仅为中原经济区的进一步建设带来了机遇与挑战,同时随着航空航天类专业人才的需求不断扩大,也给河南省航空航天类高校及相关学科的发展带来了巨大的机遇与挑战。 (一)国家和区域战略需求助推航空航天类高校及相关学科的发展 1.国家重视航空、航天发展 在《国家中长期科技发展规划纲要(2006~2020年)》的16个重大专项中,大型飞机、载人航天与探月工程被列入其中,同时它们也被列入国家“十二五”科技发展规划中,显示出我国对航空、航天产业在国家科技及经济发展中战略性地位的重视。我国在航空、航天领域的国家决心和惊人进展,也给原来航空工业行业的各高校带来了巨大的发展机遇,更强烈地拥抱航空,凸显航空特色成为原航空工业高校明确的战略抉择(张天夏,2013),也为其他有实力开办、发展航空航天类相关专业的院校指明了发展方向。面对如此有利的发展环境,河南省也应该把握机遇,继续发挥郑州航空工业管理学院原有的航空特色,整合全省优秀的高校资源,大力发展完善航空航天类学科建设,跟上国家发展的步伐。 2.郑州航空港经济综合实验区发展需要 2013年3月7日国务院正式批复的《郑州航空港经济综合实验区发展规划(2013~2025年)》指出郑州航空港经济综合实验区是全国首个上升为国家战略的航空港经济发展先行区,该规划现在已经成为中原经济区国家战略的强有力抓手,成为河南省与国家有关部门对接的政策依据。郑州航空港经济综合实验区的建设,一方面需要大量优秀的航空航天类专业人才投入到港区的实际建设和工作中去,另一方面需要一批具有高水平科研开发能力的高校及科研院所支持港区的长期稳定发展。而航空航天类专业人才的培养与长期的智力支持都离不开航空航天类高校及相关学科的发展与完善。郑州航空港经济综合实验区的建立带来了各层次航空航天类专业人才的刚性需求,但河南省目前对航空航天类专业人才的培养基础相对薄弱,省内相关人才的供给远远不够,而长期从省外引进人才又会给港区的建设带来成本等方面的压力与问题,所以河南省航空航天类高校及相关学科的发展势在必行。与此同时,河南省航空航天类高校及相关学科的发展不仅能够解决为郑州航空港区输送人才的问题,从长远来看河南省航空航天类高校及相关学科的发展与完善也将促使河南省航空航天类相关专业的科研能力及高端人才的培养,从而进一步为郑州航空港区高科技产业的发展提供长期的智力支持,促进郑州航空港区高端产业的不断发展。由此可见,航空港区的建设及航空经济的发展与航空类高校及相关学科的发展息息相关,航空港区的建设将带动航空类高校及相关专业的发展与完善,反过来航空类高校及相关专业的发展与完善又支持和推动了航空港区的进一步发展。因此,河南省应把握住郑州航空港经济综合实验区建设这一机遇,加快河南省航空类高校及相关学科的建设,从而促进河南省航空经济的不断发展,进而推动中原经济区的进一步发展。 (二)河南省航空航天类高校与学科发展 必须直面国内竞争压力纵观全国各大航空航天类高校,除国内五大航空工业大学(北京航空航天大学、南京航空航天大学、西北工业大学、南昌航空大学、沈阳航空航天大学)以外,许多985或211院校(如清华大学、同济大学、浙江大学、西安交通大学等)及一些民航(如中国民航大学)与军事航空院校(如国防科技大学、空军工程大学等)也都开设了航空航天类相关专业。这些非航空工业高校非常重视国家科技战略的转变与航空经济的凸起,不断加强航空航天类相关学科与专业的建设,都形成了一定的特色并积攒了相当的实力,增加了我国航空航天类中高端人才的供给。但这些高校打破了航空工业、民用航空高校传统的人才培养领域之后,也一定程度上挤压了河南省高校航空布局的空间。河南省航空类高校及相关学科的发展还处于起步阶段,虽然郑州航空工业管理学院目前也取得了一定的发展,但从整体来看河南省航空航天类高校及相关学科的发展与国内一流航空高校相比还存在着巨大的差距。因此,为缩小差距,河南省亟须将省内航空航天类高校及相关学科的建设与发展上升到我省高等教育“十三五”与中长期发展规划之中,以平衡和完善我省高等教育的全面发展,进而更好地服务于中原经济区的建设与发展。 二、对策与措施面对航空经济 在国家社会经济发展中日趋重要的战略地位及郑州航空港经济综合实验区建立所带来的机遇与挑战,河南省必须重视航空类高校及相关学科的发展,制定以郑州航空港经济综合实验区为优秀的河南航空人才高等教育发展战略,实施本科航空类高校、高等职业教育航空类高校协同发展战略,以满足航空港区建设对不同层次航空人才的需求;构建特色鲜明的航空类大学、航空类特色学院、航空类相关学科集群、航空类产业技术研究院为支撑的高端航空教育和科研生态体系。具体措施如下: (一)尽快组建郑州航空大学建议 以郑州航空工业管理学院为基础,全方位升级改造,组建新的郑州航空大学,形成航空制造与民航运输齐全的特色大学。郑州航空大学应在巩固现有优势学科的基础上,积极引进优秀师资,加大学科整合力度,增加相关专业,健全有关学科,组建相关院系,重点建设航空制造工程学院、飞行器工程学院、国际飞行学院、空中交通管理学院、乘务学院、航空物流学院;深化航空经济、航空安全、通用航空和航空法律等专业建设。打造双翼齐飞的人才培养体系。在研究生培养层次,优先发展与航空有关的教育,尤其重视航空专业硕士的培养。在本科层次,扩展航空宇航科学与技术一级学科之下的各类专业,健全有关民用航空运输专业。 (二)加速创设若干独立航空学院 针对航空制造与民用航空运输两方面的需求,一方面应整合各方优势资源,加速组建若干飞行学院;另一方面应建设以航空工业为主的航空学院。目前,河南省内有两个飞行人才培养基地:洛阳有中国民航飞行学院洛阳分院,安阳有安阳航空运动学校、安阳工学院飞行学院和安阳职业技术学院的通用航空飞行人才培养基地。鉴于国内飞行人才奇缺的现状,应该高度重视组建若干新的飞行学院。优先发展郑州航空工业管理学院牵头的国际飞行学院。该学院将由纽约市立大学约克学院和纽约飞行学院、郑州航院和河南省民航投资发展有限公司共同发起组建,开展航空相关专业合作办学。该学院选址在郑州市上街区,按照股份制模式运行管理。学院将主要开设飞行技术、飞行器制造、飞行器动力、机务维修、领航、签派、安全技术管理、航空金融、空中乘务和航空物流等相关航空专业。中原工学院与俄罗斯这种国际合作创建航空学院的模式也可以推广。此外,适时推进河南省民航投资发展有限公司与中国民航飞行学院的战略合作,在河南境内选址建设新的飞行学院。 (三)重点发展航空宇航科学与技术学科、航空物流与航空金融学科 鼓励河南省具有工科重点学科的高校,特别是郑州大学、河南大学、中原工学院、河南科技大学与河南理工大学等高校大力发展航空航天类专业,在本科和研究生两个层次“双翼齐飞”,积极培育航空人才。依托自身优势,依托国内外力量发展高端的航空宇航科学与技术学科,建议先从该学科的有关专业、有关方向发展,逐步向该学科下设的有关二级学科与重点专业汇聚,从而以学科发展促进河南航空优先发展战略的实现。为适应郑州航空港建设和河南地处中原、货通天下、物流便捷的优势,重点支持相关高校大力发展航空物流和航空金融等学科。为此,要高起点规划,突出航空物流特色,重点设置航空运输、航空物流、物流工程、仓储配送、报关、保税物流等专业,力争打造一批在国内有影响力的航空交叉学科。 (四)以郑州航空产业技术研究院为依托发展战略性 新兴产业科研院所集群为从根本上解决河南航空发展的原动力不足问题,相关部门应在郑州航空产业技术研究院的基础之上,集合相关专业优秀人才与科研力量,发展战略性新兴产业科研院所集群,举全省之力打造前瞻性、整体性、基础性的民航和航空高科技研发中心。一方面,已建好的郑州航空产业技术研究院可以依托郑州航院,吸收中航工业的国家航空研究院、北航、南航、西工大、中国民航大学等国内外航空类高校和科研院所的资源,培养硕士、博士;加强航空类技术的原创能力与技术转移。另一方面,通过研究院集群的建设和发展,重点开展河南民航和航空领域战略性、前瞻性和基础性技术发展的策划与研究,研发具有影响力的高新航空技术、航空物流技术、信息技术和航空产业投资,推进河南民航和航空工业科技水平和整体竞争力的提高。 三、结语 面对航空经济发展的重大机遇,河南省虽然也面临着航空航天类高校及相关学科发展基础薄弱等困难与挑战,但河南省高校潜藏着发展航空航天类专业学院、建设航空航天类相关学科与学科集群的巨大热情和潜力,只要政策设计得当,规划合理,河南省高等教育支撑航空航空经济的局面一定能尽快实现。 作者:张志宏任艳欣郝红军单位:郑州航空工业管理学院 航空航天论文:教学实验室下的航空航天论文 1航空航天类专业的特殊性 航空航天类专业的应用对象包括卫星、飞机、导弹、炮弹甚至还包括舰船和潜艇。在世界范围内,所有的工科教育都是基础教育和应用基础教育的结合,航空航天类专业亦不例外。这一特点引导着高校教师在航空航天类专业的研究领域和研究方向,也决定了高校教师必然与军方及大型的航空航天研究院所联系密切。从上述应用对象可以看出,除了为数不多的民用产品外,大都与关系国家国防安全的军用产品有关,尤其一些尖端科技产品更是如此。事实上,即便是那些民用产品,其优秀技术也往往涉及国家秘密或者商业秘密,如民航飞机发动机的设计和制造技术一直为几个军事强国所把持。这些特点意味着许多高校航空航天类专业的研究场所和实验场所必须遵守人员出入受限、接触范围受限的法令法规,为“卓越计划”的充分实施带来了巨大的挑战。 2航空航天教学实验室建设的必要性 很多航空航天类专业的课程都是与实际工程紧密结合的,以航空航天类专业本科生必修的专业基础课自动控制原理来说[12],不仅要讲授基础理论知识,还要引导学生运用所学的自动控制知识进行飞行器制导控制系统的设计,这需要基于实验室的实践教学来进行辅助。虽然各航空航天高校均已建立了各级别的专业实验室,但这些实验室仍主要为研究生所用,且其承担的多是一些国防科研任务,不一定适合本科生接触和参与。这也是导致航空航天类专业本科生实践能力不足的另一个因素。随着我国航空航天事业的持续发展,国家和地方的支持力度也不断增强,开设航空航天类专业的高校越来越多,不管是研究型高校(985工程大学),还是教学研究型高校(211工程大学)都唯恐落于人后,争相设立与航空航天方向相关的学院或专业。这在造成每年毕业的本科生数量与日递增的同时,配套设施建设尤其是本科生教学实验室建设的进度滞后,也使得这些专业的毕业生质量参差不齐,进一步凸显了他们动手实践能力不足的问题。随着“卓越计划”的推进,教学实验室在高校教学、科研和学生培养方面的作用会越来越大,加强专业教学实验室的建设,并建立有效、开放的运行机制,将是切实提高学生工程实践能力的重要抓手。因此,有必要建立航空航天类专业的本科生教学实验室,用以承担本科生的实验教学和各类竞赛、创新计划等任务。 3航空航天教学实验室的建设经验 北京理工大学(以下简称我校)建于1940年,是中国共产党创办的第一所理工科大学。建校70多年来,一直以建设强大的国防力量为己任,秉承“实事求是,不自以为是”的校风,在航空航天领域取得了诸多辉煌成果。结合我校航空航天类专业的前述特殊性,以我校相关专业的教学实验室建设经验为例进行说明。 3.1立足校内,建立实验教学基地本科生教学仍以高校校内为主要场所,在校园内建设高水平的专业实验教学基地是重中之重。我校与航空航天类专业本科生培养相关的专业教学实验室或工程教学中心有三个,即航空航天工程北京市实验教学示范中心、基础力学北京市实验教学示范中心和北京理工大学宇航学院学生课外科技创新基地。宇航学院学生课外科技创新基地是学校的“985”计划项目,已持续投资近200万元,2002年开始组建,2005年建设完成后至今仍不断补充和完善。面向全校尤其是航空航天类专业的本科生、研究生开设了近20门实验选修课程,每年平均接纳学生1000多人。同时承担国家教育部、北京市创新项目研究5项,参与学生30多人,为全国大学生电子竞赛、北京市电子竞赛培训八届学生计300多人,获奖15项,为大学生课外科技作品竞赛培训了近200人。该实验教学基地为航空航天类专业学生的实践能力培养起到了重要的作用。 3.2科教互融,掌握技术前沿教学与科研的交互融合,不仅有助于培养学生的专业兴趣,同时有助于学生了解工程技术的难点和前沿领域,这需要确立具有实用性和创新性的实验教学内容。原有实验教学方式存在的不足主要是:实验内容陈旧,多是原理性的验证实验,学生和老师均缺乏动力和兴趣。为此,航空航天类专业的责任教授和管理、实验人员一起重新规划了实验教学模式。在实验教学中,注意发挥学生的积极主动性和创新思维,在原理性验证实验的基础上,更注重在强化基础理论的情况下结合学科发展前沿,鼓励学生分组、分工完成课题。既培养学生的动手能力,又培养学生团队协作的精神。同时,充分发挥学科优势,鼓励教师把最新的科研成果融入实验教学环节中,甚至鼓励教师把自己的在研项目经过处理后引入实验教学。经过几年的运行和完善,已经形成了一批特色鲜明的专业实验课,并在飞行器现代设计方法、飞行力学、飞行器制导控制系统设计等专业课程的实验教学中取得了优异的成绩。 3.3兴趣牵引,建设专业社团我校航空航天类专业一直注重培养学生的专业兴趣,认为这是让学生由被动学习向主动学习转变的良好催化剂,同时也是激励创新的原动力。针对航空航天类专业的特点,2001年成立了学生科技创新社团———航模队,共有队员100余人。为了更好地引导和鼓励科技创新,学校还定期举办与此相关的讲座和竞赛,并为每组参赛选手配备专业的指导教师。经过多年的探索实践,航空航天类专业在人才培养,尤其是拔尖创新人才培养方面形成了系统的学生科技实践创新体系:加强实践创新基地建设,引导科研一线教师积极参与,培养学生科技创新团队,培育和支持学生科技创新作品,激发大学生科技创新和实践探索意识,发扬吃苦耐劳、团结合作的精神,使更多的大学生了解科技创新,热爱科技创新,投身科技创新。自2005年以来,多项学生作品在国内外科技创新竞赛中获得大奖,尤其是在被誉为当代大学生科技创新“奥林匹克”盛会的“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛上,已获得三个全国一等奖。 3.4校企合作,打造部级实践中心为了更好地了解用人单位的需求,更切实地贯彻落实“卓越计划”,我校一直注重航空航天类专业的校企合作。每届学生大三学习结束的暑假,都会安排两周~三周的毕业实习,针对学生的专业特点,精心遴选实习单位,让学生亲临生产第一线,感受工程产品的真实生产过程和生产工艺。经过多年的坚持发展,实习地点已覆盖诸多大型航空航天及兵工企业,并在兵器工业第二〇三研究所、兵器工业西北工业集团、中航工业西安飞机工业集团、8359所、航天519厂、中国空间技术研究院等单位建立了北京理工大学工程实践教育中心。在“卓越计划”的推动下,飞行器设计与工程专业从2012年开始每年选派4名学生,在学校及企业双导师的指导下,于兵器工业第二〇三研究所完成毕业设计,充分体现了企业深度参与培养的特色。中国兵器第二〇三研究所一直是学校航空航天类专业尤其是飞行器设计与工程专业的实习基地,近十年运行下来,积累了丰富的操作经验。目前,我校已与该研究所合作建立了部级的工程实践教育中心,并获批为部级大学生校外实践教育基地。同时,学校还与中国空间技术研究院合作建立了部级的工程实践教育中心。这些部级教育中心或实践基地的建设,为校企深度合作及学生实践能力的培养提供了良好的平台。 3.5国际合作,拓宽学生视野学校航空航天类专业一直注重培养学生的国际视野,鼓励学生到海外著名大学的实验室学习和完成毕业设计。以宇航学院为例,每年到海外高校做毕业设计的本科生比例为10左右,包括萨马拉航空航天大学、鲍曼大学、慕尼黑工业大学、代尔夫特理工大学、香港科技大学、弗莱堡大学、马德里理工大学等均与我校建立了良好的合作关系,为本科生接触并融入世界一流的航空航天实验室提供了便利的条件。从运行十多年来的成果积累及参与该项计划的学生的发展来看,达到甚至超过了预期目的。在“卓越计划”实施的五年内,计划将每年去海外做毕业设计的学生比例推进到30左右,同时制定了去海外高校进行毕业设计、去海外大型企业参观、再直接进入国外企业实习的三步走方针。并积极引进海外大学实验室的建设经验,完善学校相关专业实验室的建设工作。 4航空航天教学实验室的建设思考 结合航空航天类专业的教学实验室建设经验和已经取得的成果,今后航空航天类专业教学实验室的建设应该加强以下三个方面的工作。 4.1加强实验室的体系建设航空航天类专业尽管名称和方向各异,但却是一个围绕应用对象不同功能的有机整体。从学生的培养角度来说,尤其是本科生的培养,需要全面了解和通盘考虑。如北京理工大学航空航天工程北京市实验教学示范中心已经构建完成或部分完成了包括飞行器总体设计、制导与控制技术、半实物仿真等在内的多套与飞行器设计相关的实验系统,就是一个很好的尝试。 4.2加强实验教学团队的建设教师是实验体系的主体,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。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,这支队伍应在培养本科生的实验与创新能力方面发挥主导作用。学校应充分意识到师资队伍在实验教学以及人才培养中的地位,制定相应的政策法规保障实验教学队伍的发展和壮大。 4.3加强合作与开放力度航空航天类的本科教学实验室不应该仅仅着眼于自身校园内的若干平台,而更应该把目光放眼于整个高校圈、相关企业及相关的国外大学实验室和企业。作为教学实验室建设的一部分,在加强学校不同专业之间合作的同时,更加切实地加强校校合作、校企合作和国际合作力度,同时加大开放力度,真正做到设备共享、人员共享和资源共享。 5结束语 在贯彻落实教育部“卓越计划”的大背景下,加强和完善航空航天类专业教学实验室的建设是一项迫在眉睫的任务。本文在明确航空航天类专业特殊性的基础上,分析了航空航天类专业教学实验室建设的必要性。总结了北京理工大学航空航天类专业教学实验室的建设经验,包括立足校内、科教互融、兴趣牵引、校企合作、国际合作等方面。最后讨论了以加强实验室的体系建设、实验室教学团队的建设和合作与开放力度为重点的建设方向。总之,期望我国高校的航空航天类专业以“卓越计划”的实施为契机,针对“卓越计划”的具体特点,打造高水平的本科教学实验室,为培养具有国际视野的高层次、创新型的航空航天类工程人才贡献力量。 作者:赵良玉唐胜景王伟王正平单位:北京理工大学 航空航天论文:实验课教学航空航天论文 1航空航天生理学实验课的特点及改进 航空航天生理学实验课可分为验证性实验课、人体体验课和讨论课三类。这些实验与其他学科的实验相比较,有其自身的特点。首先是在这些实验中,体验性人体实验所占比例较大,且会涉及一些异常的环境因素;另外,除了在实习中会采用普通生理学实验设备外,还会使用一些航空航天医学所特有的大型实验设备,如低压舱、歼击机供氧装备等。而且每一类实验课都有其自身的特点,下面就三类实验课的特点和改进意见进行详细论述。 1.1验证性实验课验证性实验课主要是通过实验加深学员对航空航天生理学重点、难点理论的理解,更好地掌握理论课内容。以低气压对小动物机体的影响为例,该实验课通过实验要求学生:①观察高空减压病、高空胃肠胀气以及体液沸腾的表现特征;②了解高空减压病、高胃肠胀气以及体液沸腾的发生与大气压力和气压高度之间的关系。该实验每4-8人一组。各实验组进行合理分工:主持实验、减压操作、时间掌握、上升高度观察、动物解剖、上升与下降过程中动物情况观察与报告,以及实验记录等。让学员分别观察:①18000m高度上升实验:观察高空低气压后血管内气泡的形成及特征。取一只正常大鼠放入低压舱,快速上升至18000m并停留6min,在气压高度上升过程中观察动物缺氧致死的表现。快速下降后解剖动物,仔细观察血管内有无气泡形成。②25000m高度上升实验:观察高空胃肠胀气及皮下气肿。取正常大鼠一只放入低压舱,快速上升至25000m并停留6min,在上升过程中观察动物腹部膨胀的情况。注意观察皮下气肿发生的时间、部位,是否扩张及扩张的顺序和停止扩张的时间。待低压舱降至地面后,取出动物剪开气肿部位皮肤,观察皮肤剥离后形成的空腔。③25000m高度上升实验:直接观察高空胃肠胀气及血液沸腾现象。将第2步中解剖过的大鼠直接剪破其心房、血管,使血液流出积聚在胸腔内在将其放入低压舱。快速上升,观察胃肠胀气和血液沸腾的发生与气压高低的关系。然后缓慢下降低压舱并观察上述现象消失与气压高度的关系。通过实验使学员直观地看到高空减压病的发病机制,以及高空胃肠胀气和体液沸腾的发生与大气压力和气压高度之间的关系。真正做到理论联系实际,加强了学员在航空军医实际工作中处理问题的能力。随着航空航天事业的发展,航空保障工作不仅要求航医要掌握一定的专业技术知识,更要具有一定自主学习能力和探究问题的精神。我们将改进现有的验证性实验课,通过启发教育,设置一至两个开放课程,积极鼓励学员自己提出需要验证的现象,教员只提供实验设备和必要的指导,真正提高学生自主学习和探究学习的能力。 1.2人体体验课人体体验课使学员亲身体验航空特殊环境因素(如缺氧)对人体的影响,使学员了解书本上不能精确描述的个人感受,并对难以理解掌握的知识点如缺氧和加压呼吸训练,通过亲身体验加深理解。以低压舱模拟上升体验与观察为例。本系建有低压舱,并配备了相关设备,可在缺氧耐力的检查时测定呼吸、脉搏、血压、心电、脑电、血氧饱和度等生理指标,旨在通过低压舱模拟上升,让学员:①体验和观察低气压对人体的物理性影响;②体验和观察高空缺氧对人体的影响。该实验每舱上升由6-9人分为3组进行。低压舱上升时采用我教研室制定的上升方案。上升人员地面高度吸纯氧排氮10分钟后,开始以20m/s的速度上升至8000m,短暂停留后以同样的速度上升至11000m,短暂停留完成低气压体验后,以15m/s的速度下降至7500m进行缺氧体验与缺氧耐力检查。完成后以10-15m/s的速度下降到4000m,再以10-15m/s速度降至地面高度。通过该实验使学员对抽象的知识点有了主观感受,加深了理解并且认识到学习航空航天生理学对航空军医工作的重要性,激发学员学习积极性。在学校和本系的支持下,人体体验课的教学设备投入越来越大,我们力争做到每个学员都能成为人体体验课的被试,使学员对理论课的学习内容及时温故知新,对航空中不利因素对人体有哪些影响、影响的危害性及防护手段,以及对航空中常用仪器设备有一个充分认识。 1.3讨论课讨论课是通过实例引导和教员指导下的课堂讨论、资料查询、自学等方式启发学生分析、讨论有关航空航天生理学问题,学习航空航天生理学知识。这种授课方式既加深了学员对大课内容的理解,又增强了学员解决实际问题的能力。该实验课以学员宣讲为主。教员提出与大课理论相关,并且与航空军医实际工作密切联系的实际问题,由学员自己运用所学到的知识解决实际问题,并且亲自讲述解决问题的思路、方法。学员通过宣讲真正做到了知识的融会贯通,并且由被动学习转为充分发挥自身的主观能动性解决问题,提高了学员在未来工作中解决问题的能力,锻炼了作为航医的主要工作内容航卫保障宣讲的能力,并为以后的宣讲积累了经验和原始材料。随着战斗机性能的不断提升以及防护装备的不断改进,原有的讨论案例已经不能完全满足课程的需要。这就要求我们教员要努力寻找更新、更好的讨论素材。讨论课需要学员自己花大量的时间,查阅相关资料,这些资料的来源又大多依靠学校图书馆的现存藏书作为保证。但就学校现存的有关书籍来看,还不能完全满足学员的需要。此外最新、最前沿的讨论素材也需要教员通过网络资源才能得到。因此,学校完善网络建设、开放网络资源并且给学员更多的自由时间就显得尤为重要。 2总结 总之,只有在继承和把握航空航天生理学实验课特点的同时,不断根据学科发展的需求进行改进,才能使航空航天实验课在造就高素质、高层次、创新型、综合人才中发挥重要作用。 作者:焦博余志斌张琳单位:第四军医大学航空航天生理学教研室 航空航天论文:航空航天临床医学在职培训初探 参加在职培训的学员大多来自于一线部队,这是部队医疗保障工作整个链条的最末端,也是航空卫生保障工作的最前沿。维护和促进官兵的身心健康是提升部队战斗力的关键所在,故其工作的重要性不言而喻。然而由于受病源、医疗设备、经费等方面的限制,加之在病种、检查仪器、药物种类等方面难以为卫生人员提供良好的实践机会,导致卫生保障人员业务水平停滞不前,甚至出现“非进而退”的现象,因此,在职培训对基层军医尤为重要。在以往的在职培训教学工作中,我们采用“以不变(教学内容、教学模式、教学标准不变)应万变(学员层次不同)”的方式进行教学,出现了学员不愿学、教员不愿教、成效不明显的现象。如何真正体现在职培训的价值、发挥在职培训的作用值得我们深思。为此,航空航天临床医学教研室进行了大胆尝试,采取“以变应变”的在职培训教学新模式,取得了良好的教学效果。 1在职培训学员的特点 1.1医学背景及任职层次复杂多样 参加在职培训的学员有些是刚毕业一、两年的本科生,有些则是在基层工作多年的军医(航医),甚至院(队)长;有些学员在单位主要负责内科日常工作,而有些则负责外科工作,还有一部分学员从事眼科、超声科等专科工作。学员之间的医学背景不一,知识结构和工作经历差异较大。另外,绝大多数学员脱离学校时间较长,对于学校的学习生活需有一段适应过程。 1.2专业知识相对薄弱 在职培训学员在基层主要从事常见病、多发病的诊断及治疗工作,要求熟练掌握基本应急救治技术,但由于各种客观和主观因素导致其业务水平有限,动手操作能力较弱。在本教研室组织的课前摸底考核中,发现许多学员不能按标准完成一些临床常用、操作简便的检查,如眼底镜、裂隙灯、额镜等。此外,对于基层部队最常见的运动性外伤的诊断和处理,大多数学员连最基本的体格检查(不需借助仪器)都未能掌握。1.3知识诉求更为直接在职培训仅有短短三个月时间,航空航天临床医学知识的学习时间更短,仅一个月左右。在课前座谈中我们了解到学员对航空航天临床医学课程的期望值较高,学习热情充足。他们是带着工作中遇到的问题来学习,格外珍惜这样的学习机会,希望通过培训能够学到实用性强的医学知识,掌握真正为部队官兵解决实际健康问题的本领,如部队常见病的诊断标准、治疗原则、预防措施及相关的基本临床技能操作方法等,而对于偏向基础的和过于专业的理论知识关注较少。 2以往在职培训存在的问题 2.1理论教学内容与学员知识诉求不一致 以往航空航天临床医学在职培训课程的理论教学内容以专科知识为主,包括眼科、耳鼻喉科、神经内科、心血管内科、外科等,着重讲述航空航天医学领域中存在的相关疾病,专业性较强。但对各个系统常见病的诊治原则及预防措施的讲授相对较少,而学员对后者的知识需求越来越迫切。此外,以往授课内容的针对性和实用性不强,无法满足在职学员提高自身知识水平和疾病诊治能力的需求,也无法激发学员学习的热情和积极性。 2.2临床实践操作内容与部队实际工作脱节 以往在职培训实习课的教学内容包括隐斜视检查、前庭功能及耳气压功能评定、下体负压及立位耐力试验、心电图运动负荷试验等,这些检查主要在体系医院、医学鉴定中心和体检队这一层次的单位中才能开展,而在基层实际工作中无法进行。学习如裂隙灯、眼底镜、额镜、电子耳镜、理疗仪等基层单位标准配置仪器的使用方法对学员来说更为实用,而我们的实习课在此内容的安排上一直处于空缺状态,学员往往对这样的实习课没有兴趣。 2.3教学手段单一 在以往的在职培训教学过程中,仍然以传统的“填鸭式”教学方式为主,此种方式虽然能在短期内提高学员的笔试成绩,却无法真正提高卫生专业技术人员的实践技能水平。此外,考核形式以笔试为主,忽略了对学员实际动手操作能力的考核,而后者正是作为医生必须具备的最基本的能力。单一的教学及考核方式导致了学员学习期间主动参与性降低。 3在职培训教学模式的新思路 3.1摸清学员背景,了解知识诉求 开课前,本教研室组织召开教学座谈会,邀请部分学员代表与全体任课教员参加,在了解每位学员的医学背景和知识诉求的基础上,教研室多次召开学情分析会,商讨教学计划。通过课前摸底考核,掌握学员的基本临床技能水平;通过问卷调查,了解学员工作现状及自身业务素质方面存在的薄弱环节,以便在教学过程中做到有的放矢,量材施教。 3.2抓住优秀重点,优化教学内容 在教学内容上,我们根据学员的任职需求进行授课,并及时补充航空航天临床医学领域的新知识、新理论,拓宽学员视野。根据在职培训的特点,我们重新制定了教学大纲,将航空航天医学与临床医学有机结合,适当删减专业理论和难度较大的内容。在理论课程的安排上,将教学重点从原来的专科疾病讲授转移到各科常见病的诊治;结合航空航天医学专业的特殊性,针对薄弱学科(外科),积极通过上级教学部门协调,邀请长期从事临床一线工作的教员为学员授课,增强了本教研室的教学力量,也使教学内容更贴近学员的实际工作需求。同时,我们对实习课的内容及形式也进行了改革和调整,增加了实践操作课的学时,将专业性强的内容更改为示教,把教学重点放在基本临床操作技能的传授上。此外,我们还根据飞行人员疾病谱特点,开设“康复理疗”课程,为学员系统讲授康复理疗的基本理论知识及相关康复理疗仪器的规范化操作技术。 3.3丰富教学形式,增强学习积极性 在职培训的教学应强调学员的主动参与性,大部分学员均具有临床工作经验,教学中应充分利用这一点,实现由单纯“满堂灌”向“以问题为中心,开展自我充实”的教学形式的转变。理论课以病例分析的形式着重强调疾病的诊治、预防及鉴定,对于发病机制、病理表现等较为复杂的内容不再作重点讲述。实习课要求每名学员做到三个必须:一为必须动手操作,二为必须学会熟练操作,三为必须掌握检查操作的临床意义。此外,在我系组织的卫生宣教活动中,我们根据所指导学员的专长进行一对一辅导,让每位学员做专题汇报,活跃了教学氛围,增加了学员的自信心。在考核方式上,我们摒弃了既往死记硬背的考试形式,将理论考试与实践操作相结合,并且提高后者的比重,使得学员在学习过程中有一定的压力感,有的学员甚至在课间休息时也反复练习操作技术。笔试试题的设置避免过分侧重对知识的机械记忆,而是侧重于检测学员运用所学理论分析问题、解决问题的能力。 4新教学模式取得的成果 通过航空航天临床医学在职培训教学模式的改革,有效地调动了学员的学习热情和主观能动性,从最后的考核结果看,学员基本掌握了常见病的诊治方法、预防措施及鉴定原则,基本临床技能水平大大提高。在课前操作技能摸底考核中,能完成全部抽测试题的学员仅占30%,能完成部分抽测试题的学员占50%,一些专科常规检查仪器如眼底镜、裂隙灯、额镜等均不能完成。我们通过新的实践教学模式的开展,针对学员实际工作需求及部队配备仪器的种类,重抓实践技能培训,最终在实践考核中合格率达到100%,其中优秀者占40%,较课前有明显提高。同时,在实践考核方式上,我们吸取了执业医师资格考试的经验,分模块、分批次进行操作测评,在测试学员技能掌握情况的同时,新颖的考核方法也增加了学员表现自我实力的动力、大大降低了学员对考试的排斥情绪,达到了学以致用、用以促学、学用相长的目的。课程结束后,我们再次组织学员代表和任课教员召开教学座谈会,认真总结教学过程中的经验和不足,根据学员的反馈在今后的在职培训中不断改进教学方法,提高教学成效。 作者:刘娟芳 杨国庆 张磊 薛军辉 张作明 单位:第四军医大学航空航天医学院航空航天临床医学教研室 航空航天论文:碳密封材料在航空航天领域的运用 摘要:碳密封材料是空间领域中的一种具有良好应用前景的摩擦密封材料。本文主要对应用于航空航天领域的碳密封材料的种类和工业领域相关的制备工艺进行了探究。 关键词:碳密封材料;航空航天;应用 制备工艺航空航天工业是事关我国国防事业的重要工业。在航空航天工业不断发展的背景下,这一领域研究人员开始对应用材料的密封可靠性问题展开了深入的研究。密封材料的性能是密封可靠性的主要影响因素。碳密封材料在这一领域有着优异的特性。 1航空航天领域常用的碳密封材料 1.1柔性石墨密封材料 从石墨自身的性能来看,它可以成为高温环境和低温环境下常用的密封材料。柔性石墨密封材料主要由石墨纸、柔性石墨卷材等材料组成。这种材料是天然鳞片石墨进行特殊加工的产物。它具有着良好的自润滑性能和耐热性。这种材料的化学惰性相对较大,可以抵抗酸碱盐溶液和一些有机溶剂的侵蚀。因此,它可以替代一些应用于航空航天领域的石棉材料和橡胶密封材料。柔性石墨密封材料中的柔性石墨材料可以用于低压静密封。 1.2增强石墨密封材料 在航空航天领域,增强石墨密封件主要应用于动密封、机械密封件的摩擦副和旋转接头之中。这种材料主要由多孔石墨浸渍而成。浸渍过程应用到了加压浸渍工艺和真空浸渍工艺等多种工艺。俄罗斯科学家将高强石墨密封环应用在了航天发动机的涡轮泵中,这一材料具有着高强度、高密度和低摩擦系数的特点。 1.3碳纤维复合材料 碳纤维复合材料主要由碳纤维-柔性石墨复合材料和碳纤维-树脂浸渍复合材料等多种材料组成。这种材料有着良好的耐磨性和独特的自润滑性。它可以应用在航空发动机涡轮的轴径部位。这种碳密封材料具有着导电性、耐腐蚀性,对电波和X射线也具有有效抵御的特性。它也可以适应中高压静密封环境的要求。 2碳密封材料制备工艺的应用 2.1碳密封材料的复合加工工艺 碳密封材料的复合加工工艺建立在超声振动辅助切削加工工艺和超声电火花加工工艺等工艺基础之上。超声振动辅助切削加工可以在降低切削温度的基础上,强化加工表面的质量。超声电火花技术是在电机中应用超声振动的一种加工方法。它主要利用电极端面合适的放电间隙来提升火花击穿概率,也可以提升加工孔的加工稳定性和加工效率。深化复合加工工艺,可以为碳密封材料在航空航天领域的应用提供一定的帮助。 2.2碳密封材料的抗氧化工艺 碳密封材料的抗氧化工艺涉及到了这一材料的生产过程中应用的单涂层技术和两涂层技术等技术。氮化硅、氮氧化硅和相关混合物可以有效强化碳密封材料的低温抗氧化性能和高温抗氧化性能化。与之相关的后处理技术也可以有效解决碳密封材料可能出现的微裂纹问题。 2.3碳密封材料的耐高温工艺 与航空航天事业有关的碳密封材料耐高温工艺主要由以下工艺技术组成:法国航空宇航公司所采用的一种与SiC有关的制备工艺;二是与离散碳纤维有关的隔热结构制备方法,这种制备方法中应用了乙二醇、丙三醇和石油油料等多种材料;三是由美国企业研发的一种建立在仿氧化硅基树脂技术基础上的碳密封材料耐高温技术。在对这一工艺进行应用,可以让碳密封材料在航天非隔热层的建构过程中得到推广。 2.4碳密封材料的致密化工艺 碳密封材料生产领域所采用的高强度碳密封材料制造法是以固体可流动颗粒状聚合物为压力介质的制造方法。碳密封材料先驱体的固化过程是生产过程中的关键要素。除此以外,热压成型法在碳密封材料中的应用可以让这一材料的致密性特征得到强化。它让应用于航空航天领域的碳密封材料的制备过程与含碳纤维符合材料和研磨沥青等基质材料之间产生了一定的联系。在经过电阻加热以后,压制而成的碳密封材料的密度可以达到1.30g/cm3。 2.5碳密封材料的防裂解工艺 防裂解工艺可以为碳密封材料在航红航天领域的应用提供一定的保障。具有梯度碳化物涂层的碳纤维增强复合材料的应用,可以借助传统的气相沉积法完成碳密封材料的制备工作。在这一方法应用以后,图层标称的热胀系数要高于地层的系数,表层到底层的热胀系数也会表现出渐变分布的特点,这样,在高温环境下,航空航天领域所应用的碳密封材料不会出现断裂的问题。 3结语 随着高新技术的不断发展,航空航天领域对密封材料的要求也不断提高。碳密封材料的应用已经受到航空航天领域重点关注,例如航空发动机对轴间密封材料的强度、抗氧化性和导热性有着严格的要求。通过对碳密封材料滑动摩擦磨损行为的探究,可以发现,碳纤维复合材料更适用于航空发动机主轴密封环之中。碳纤维编制方法和相关的工艺参数是航空航天领域的专家所研究的重要问题,其可以让碳密封材料应用于运载火箭的发动机泵密封件之中。碳密封材料在航空航天领域有着较为广泛的应用前景,创新相关制备技术是对这一材料的性能进行改善的有效方式。随着我国航空航天事业的不断发展,新型碳密封材料也会在这一领域得到进一步的推广。 作者:陈至锐 单位:长沙市望城区第一中学 航空航天论文:无氰酸性镀镉在航空航天零部件的应用 摘要:介绍了一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层结构,包括金属基体、预镀层、中间镀层、镀镉层以及钝化层,其中所述金属基体为钢铁基体和铝合金基体。对镀层结构进行中性盐雾试验2064h其表面无白色腐蚀物生成,耐盐雾性能比航天工业部标准QJ453-1988《镀镉层技术条件》中96h中性盐雾试验的要求高21倍。这种保护层在耐腐蚀性上取得了重大突破,能大幅度提高航空航天零部件的使用寿命。 关键词:航空航天零部件;无氰镀镉;镀层结构;高耐腐蚀性 引言 传统的氰化镀镉溶液性能稳定,镀层质量优良,因此,航空航天、航海以及一些特殊电子零部件采用氰化镀镉工艺制备防护层。氰化物是国家严令禁止使用的污染物之一,用无氰镀镉代替氰化镀镉已成为业内进行研究的热点课题。按照国家发展改革委员会《产业结构调整目录(2011年修改版)》的要求和贵州省经济和信息化委员会《关于淘汰部分含有毒有害氰化物电镀工艺专题会议纪要》(黔经信专议[2013]67号)工作部署,贵州省内电镀企业在2016年底前淘汰氰化物镀锌和氰化物镀镉有毒有害生产工艺。应贵州省装备制造业协会表面工程分会的要求,广州超邦化工有限公司开发了NCC-617无氰酸性镀镉工艺,提供了一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层。NCC-617镀镉电镀废水用二甲基二硫代氨基甲酸钠沉淀处理后,镉离子的质量浓度小于0.01mg/L,满足GB21900-2008《电镀污染物排放标准》要求。 1镀镉工艺 无氰镀镉溶液成分及操作条件。 2制备流程 2.1钢铁基体镀镉钢铁基体镀镉具体操作如下: 1)前处理。对钢铁零部件进行碱性化学除油水洗碱性阳极电解除油水洗酸洗水洗阴极电解除油水洗活化水洗的工序。 2)镀镉。采用NCC-617无氰镀镉工艺制备镀镉层,其δ为6~20μm,按GB/T13346-1992标准在200℃对镀件进行除氢处理20h。 3)钝化。镀镉层经2%~3%的硝酸出光水洗铬酸盐低铬彩色钝化水洗干燥60℃老化15min,钝化层δ为0.3~0.5μm。 2.2铝合金基体镀镉铝合金基体镀镉具体操作如下: 1)前处理。对铝合金零部件进行化学除油水洗浸蚀水洗出光水洗的工序。 2)浸锌。第一次浸锌水洗退锌水洗第二次浸锌水洗。 3)化学预镀镍。在浸锌层上采用专用的碱性化学镀镍溶液制备化学预镀镍层。 4)镀镍。在化学预镀镍层上采用瓦特镀镍溶液制备镀镍层,其δ为5~10μm。 5)镀镉。在电镀镍上采用NCC-617无氰镀镉工艺制备镀镉层,其δ为6~20μm;然后200℃对镀件进行除氢处理20h。 6)钝化。镀镉层经1%~3%的硝酸出光水洗铬酸盐低铬彩色钝化水洗干燥60℃老化15min,钝化层δ为0.3~0.5μm。 3镀层性能 3.1耐腐蚀性 钢铁件按上述工艺制备的镀镉层,按照GB/T10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行中性盐雾试验。试验结果表明,采用NCC-617无氰镀镉工艺制备的镀镉层耐腐蚀性能明显高于氰化镀镉工艺,测试2064h镀件表面无白色腐蚀物生成,耐腐蚀性比航天工业部标准QJ453-1988《镀镉层技术条件》中96h中性盐雾试验的要求高21倍。 3.2柔软性 用弯曲法定性检验镀层的脆性,采用δ为0.2mm的黄铜片按NCC-617工艺镀镉,镀层δ为23.7μm,将试片弯曲180°,镀镉层无爆裂,镀层柔软性较好。 3.3结合力 按JB2111-1977《金属覆盖层的结合强度试验方法》,以热震试验法测定镀层结合力。将镀件放在烘箱中加热至190℃,然后取出放入室温水中骤然冷却,镀层没有起泡和脱落,结合力良好。 4结语 NCC-617无氰酸性镀镉工艺是为满足航空航天企业的要求而开发的,使用的添加剂与配位剂,克服了含EDTA无氰酸性镀镉工艺存在的镀层性能差和废水处理困难的缺点。在贵州省航空航天企业的应用表明,NCC-617无氰镀镉层耐蚀性、柔软性及结合力等性能均满足航空航天工业部标准的要求,并且废水处理能够达标排放,尤其是镀层的耐腐蚀性取得了较大的突破,能大幅度提高航空航天零部件的使用寿命,受到了航空航天企业的青睐。 参考文献 作者:陈建锐;郭崇武 单位:广州超邦化工有限公司 航空航天论文:高校课程改革的航空航天论文 一、高校形势与政策课程当前存在的问题 (一)学校重视力度不够,师资力量薄弱 由于对形势与政策课程重要性的认识不足、对课程定位模糊等原因,高校对形势与政策课程的重视程度普遍较低,在师资队伍、场地建设和设备配置等软硬件方面的支持力度明显不够,直接影响到教师参与形势与政策课程教学的积极性,导致形势与政策课程授课的师资力量明显薄弱。当前高校形势与政策课的教师多为党政干部且以兼职为主,他们本身有比较繁重的行政工作,在精力投入方面无法得到保证,很大程度上影响了教学效果。 (二)运行机制不合理,授课模式“重师轻生” 目前我国高校形势与政策课程组织运行方式不够合理,大部分都是采取大课堂、专题报告的教学模式,互动很少,方法单一,课堂气氛沉闷。这种以教师为中心的满堂灌、填鸭式教学模式,忽视了学生的感受和诉求,难以有效调动学生的学习积极性,容易激起学生的反感和抵触情绪。通过课程改革前的问卷调查了解到,84%的学生不喜欢形势与政策这门课程的原因是在于课程的授课模式不合理,让他们感到毫无兴趣。此外,关于授课模式存在的问题,也有很多学者进行过研究,李小琳、段素梅、严莹、孙洪艳均提到了目前形势与政策课程的授课模式存在仅课堂理论灌输,忽视学生的主体地位,造成学生课堂参与度不高,知识接受效果差等问题。 (三)授课内容单调乏味,考核评价陈旧单一 形势与政策课程以往多采用大班授课或专题讲座,授课内容多为传统的思想政治教育内容,忽视了形势与政策课程的时效性特点,使得形势与政策课程与当前国内外形势、国家政策脱离,没有达到形势与政策课程的教学目的。同时,形势与政策课程的考核方式也相对落后。目前的考核形式大多是命题考查,让学生围绕某一问题完成一篇论文或报告。然而,学生所交论文大多“移花接木”,罕有自己的观点和见解,大部分学生并没有深入地探究并理解国内外形势与政策的焦点和热点问题。这种单调僵化的考核形式缺乏科学的评分依据,随意性较大,不能客观、准确地衡量学生对形势政策的分析能力与理解程度,更难以有效引导、调动学生关心国际形势、分析国家政策的积极性。 二、高校形势与政策课程改革的探索实践 针对当前我国高校形势与政策课程教育中存在的问题与不足,部分高校开始积极探索、实践形势与政策课程的教学改革,为提升该课程的教学水平和教学效果提供了有益借鉴。从2010年开始,北京航空航天大学经济管理学院对形势与政策课程进行了改革,围绕设定的主题开展互动式教学,改革后,已有五届本科生,700多人次参与了这一课程,累计开展讨论课40多讲。改革后的课程模式提升了课程的吸引力和感染力,使这一课程成为学生真心喜爱、乐于参与、持续受益的优质课程,也成为学生形势政策教育、理想信念教育的重要阵地。现将其改革做法总结如下: (一)丰富课程内容:自主选择学习主题 课程改革主要从两个方面入手对授课内容进行丰富:一是把课题的选择方向从一味的思想政治话题转向学生们普遍关注的经济、社会和民生问题,并充分尊重学生的主体地位,让学生拥有授课内容的选择权,即在授课教师团队拟定的大课题下,学生可以自由选择子课题进行研究。如“美债危机、欧债危机大讨论”、“深浅纵谈城镇化”、“历届三中全会政策效果的评估研究”等讨论选题。二是充分发挥学生的专业特点,培养学生的探索精神与独立思考能力。授课内容的选择紧密结合专业特点与专业知识背景,这样能够帮助和引导学生运用专业知识理性并客观地认识问题、分析问题并解决问题,为学生提供自主探索的机会和空间,提升课程的吸引力。如“解析现阶段通货膨胀成因及其对我国经济增长的影响”、“金砖四国经济增长模式与发展路径的异同分析”、“2012年度中国经济年度人物解读”等讨论选题。 (二)改革教学模式:以学生为主体,教师为主导 改革后的形势与政策课程,真正实现了以学生为主体、以教师主导的互动式教学模式,从课程内容准备到课堂内容展示,再到课堂问答交流,学生成为了课程的主体;教师的主导作用具体体现在以下方面:围绕时事热点,选择恰当的讨论选题,通过由浅入深地递进式选题设计,实现了课程的拓展和延伸;引导课堂讨论,营造出开放、活跃、平等的课堂交流氛围;为学生答疑解惑,对学生们的展示、讨论内容进行点评,并指出进一步研究的方向和思路。此外,在改革后的课程教学模式中,十分注重、提倡团队学习。在专业优先、兼顾兴趣的原则下,学生自由组建成为8-10人的学习小组,分工、合作完成资料查找、数据分析、成果展示等学习任务,在实践中提升自主探究和协作创新的能力。在团队学习和合作研究的过程中,学生既分工明确又独立自主,互相配合互相学习,这种基于学习团队的教学模式不仅加深了学生对课题的认识和了解,同时也提高了他们动手实践、团队协作和组织策划能力。 (三)优化授课形式:学习团队作品展示 课程改革以授课形式作为切入点,鼓励学生采用情景展示、辩论赛、话剧、新闻会、相声、小品等情境式展示方式,以课程作品讨论作为形势与政策课堂教学的中心,通过生动和鲜活的展示方式激发学生对形势与政策课程的学习兴趣,构建“以学生为本,启发互动”的授课形式。传统的形势与政策课程依旧坚持授课教师讲课、学生被动接受的教学模式,并没有实际发挥学生在教学中的主体地位。而北航经管学院形势与政策课程改革通过探索并实践多种展示方式来丰富课堂教学活动,加强课程的趣味性,也为学生的展示交流提供了平台和空间。 (四)加强课程延续性:优秀成果转化发表 网络学习协作平台是北航经管学院形式与政策课程改革的重点之一,通过网络学习协作平台,学生们可以在网上交流探究问题、解决办法与心得体会,分享课题研究成果,网络平台有效促进了“互帮互助互学”的良好学习氛围的形成。与此同时,学院刊物《观愿》还专门开辟了形势与政策课程优秀论文板块,激发学生的学习热情。授课教师还指导学生将其研究成果凝练成为主题明确、思路清晰、论证严谨的学术论文,并发表在相关刊物上。从北航经管学院的课程评价结果看,学生对形势与政策课程的评分从改革前年平均分72上升到改革后年的93分,在必修课中排名第三;其中,针对“开课必要性”一题,选择“十分有必要”的同学从12%上升到了97%。在形势与政策课程研究成果的基础上,学生累计在各类期刊公开8篇,参加学术竞赛获奖多达31人次。此外,在学生的课程总结中,“喜爱”、“收获”、“感谢”成为了高频词汇,表明了学生对改革后课程具有很高的认同度。总体看来,北航经管学院形势与政策课程改革分别从丰富课程内容,改革教学模式,优化授课形势与加强课程延续性四个方面入手,以学生的兴趣与发展需求为出发点,对形势与政策课程进行全面、立体、综合的改革,从而有效提升了形势与政策课程的教学效果。 三、高校形势与政策课课程改革的对策建议 (一)制度体系建设是巩固和完善形势与政策课程改革的首要前提 高校要充分意识到形势与政策课程教育在大学生思想政治教育中的重要作用,从本校的实际情况出发,制定针对性强、易于操作的教学计划,强化形势与政策课程教学的过程监督机制,确保形势与政策课程教学工作的扎实开展。高校应制定健全、明晰的制度,明确各个部门的责任和要求,齐抓共管,形成合力。学校党委应明确课程的总体方向并发挥导向作用,同时对课程教学过程进行监督、指导;教务部门应在学生培养计划中明确形势与政策这一公共必修课的突出地位,重视师资引育和课程教学研究,并对教学改革提供必要的经费支持;学校团委和学生工作部门应充分发掘资源,对课程的讲座报告、实践教育等环节提供支持;网络信息部门应在课程网站建设、课程信息、讲座报告宣传、成果转化推介等方面,积极发挥作用。 (二)师资队伍建设是巩固和完善形势与政策课程改革的重要保障 教师在形势与政策课程教学中发挥着主导作用,师资队伍建设直接影响形势与政策课程的教学效果。因此,高校必须重视形势与政策课程的师资队伍建设。首先,高校应坚持宁缺毋滥的原则,严把教师质量关。形势与政策课程的任课教师必须具有坚定的政治立场和正确的理想信念,确保课程教学的主旋律和正能量。此外,由于形势与政策课程的教学内容具有政策性、时效性和动态性的特点,势必要求教师自觉关心国内外时事要闻,具备敏锐的洞察力和前瞻性。其次,高校应重视师资队伍的培育和建设。形势与政策课程的有效开展需要一支政治觉悟高、教学能力强的师资队伍。一方面,高校应从政策上引导、鼓励更多地专任教师愿意投身该课程的教学科研活动,并对其进行科学的选拔、培训;另一方面,针对校内师资队伍的不足,高校应安排专门的经费,从校外引进相关的专家、学者,作为形势与政策课程的兼职教师,从而形成引育结合、专兼相辅的师资建设格局。 (三)模式与内容创新是巩固和完善形势与政策课程改革的优秀动力 首先,高校应尝试互动式、讨论式的课堂教学模式,提高学生的参与度,进一步发挥课堂教学的主阵地作用。形势与政策课程的教学容易陷入枯燥说教、照本宣科的陈旧模式,只有引导学生参与课堂互动、讨论,才能真正激发学生学习和思考的积极性,最终达到让学生在理论上知晓、在情理上认同、在实际中践行的教学效果。其次,高校应重视实践教学在形势与政策课程教学中的突出作用,从而对课堂教学形成有效的延伸和补充。通过实践教育,让大学生走出校园,了解世界,开阔视野,亲身感受社会形势,实地调研政策效果,从而唤起学生的内心共鸣,真正理解、认同党和国家的相关政策。最后,高校应加强形势与政策课程教学内容的时效性、创新性和针对性。形势与政策课程的教学内容不应是一成不变的,必须依据时事变化,推陈出新,与时俱进,使得教学内容紧密契合当下的国内外实际,从而引导学生胸怀大局、把握大势、着眼大事。 作者:宋晓东郑海涛贾国柱单位:北京航空航天大学经济管理学院 航空航天论文:国防电子形势下的航空航天论文 1现代装备环境下,自动化测试系统越来越重要 我们还应该看到任何一台电子系统或装备,都会经历从研制、设计再到生产等多个环节。而在这所有环节中,都会涉及到测试测量和验证,这也就意味着在全寿命周期中都会有自动化测试系统的身影。所以,在航空航天以及国防电子领域,随着电子装备系统的不断进步,无论在装备保障还是在产品的全寿命周期,自动化测试系统都已成为不可或缺的重要组成部分。 2自动化测试系统发展及面临的问题 综合国内外的应用情况,自动化测试技术在几十年前就已经应用在航空航天与国防电子领域,在应用过程中测试技术也在不断地完善和发展。第一代自动化测试系统初步实现了自动化测试这一概念,由仪器替代人工来实现相关测试任务;第二代测试系统则引入了通用化、标准化的概念,使得仪器系统更加综合化;第三代测试系统更以“开放化”为优秀,引入先进商业技术和货架产品,降低测试成本。这些推动了自动化测试系统在航空航天与国防领域的广泛应用。但是虽然历经了几代技术的变革演进,时至今日,自动化测试系统依然面临着不少挑战和困境:1)高昂的拥有成本。针对复杂的被测对象,测试系统在保证测试质量的同时,还要完成繁复的测试任务,这往往意味着长周期的开发时间和昂贵的系统费用。而且一旦被测对象发生变化,测试系统也需要进行相应的升级和更换,会带来更多工作负担和费用。2)通用性不足。各个系统独立设计完成,没有统一标准的规范,导致测试系统型号繁多互不通用,给后勤保障带来极大的压力。同时因为系统间的不通用,也会带来重复设计、重复投资的现象,间接提高测试成本。此外,还有“用户端的测试数据和设计端测试数据无法连接”、“对操作人员要求高”等问题。综合看来,这些问题所涉及到的不单是测试技术本身和仪器技术指标的问题,更多的是仪器系统架构的问题。 3下一代自动化测试系统与“合成仪器” 正式因为这些困难和挑战,国内外不少专家学者都已经参与到下一代自动化测试系统概念的讨论。在这些讨论中,对自动化测试系统共同的要求就是:1)降低全周期的开发维护费用;2)增强通用性和互操作性,提供最大的系统灵活性;3)进一步提高测试质量。下一代自动化测试系统概念的一个典型代表就是美国的“NxTest”(nextgenerationautomatictestsystems)系统概念。此系统概念关注于:如何降低自动化测试系统的全周期费用,如何提供系统灵活性和互操作性,如何降低系统开发、部署和升级时间,以及如何减小后勤保障规模和占地空间。基于这样的目的,“NxTest”提出要采用开放的软硬件体系及商用标准架构为构建思想。从这里可以看到,随着下一代自动化测试系统概念的提出,对系统架构有着更高的要求,而“合成仪器”的架构概念也在这时受到越来越多地关注。“合成仪器”架构即采用标准的测试硬件模块组成通用的仪器系统,测试测量任务与升级完全由测试软件来实现。在这种架构下,自动化测试系统将由原先台式仪器系统的模式逐渐过渡到模块化仪器系统的模式,同时会格外强调软件在整个测试系统当中的重要性。这样的架构改变带来的好处是显而易见的:1)借助模块化硬件的优势,系统本身也更加灵活和冗余,通过简单更换模块来更新或者升级系统,节省了大量硬件投入成本,也为系统的通用性奠定了基础;2)仪器系统将会更加小巧,在有限空间内集成度将会更高,以适应更为复杂的测试任务;3)模块化系统的背板定时同步功能也使得基于模块化仪器的系统拥有远好于台式仪器系统的系统性能。这些优点有相当一部分是得益于模块化的硬件平台的应用。也正因为如此,作为“NxTest”概念实施项目之一的海军型“eCASS”自动化测试系统在2012年就采购了NI公司的PXI模块化仪器平台来作为其系统硬件架构优秀。类似的,BAE公司也采用NIPXI平台替代原有VXI平台实现“合成仪器”概念下的新型测试系统。同时,在“合成仪器”架构下,软件相比于以往发挥着更为重要的作用。所有仪器功能和任务的定义都用软件来完成,实现由软件来“决策”在何种测试任务下调用何种测试硬件资源,同时“实施”复杂测试任务的管理和优化。软件层面将会倾入设计者的更多心思,来考虑如何保证系统测试功能完整性的同时减少系统日后的升级负担。软件也从原先测试程序开发的单一层次过渡到集成系统服务、测试程序开发和测试管理三者一体的架构上。考虑到这些因素,洛克希德马丁公司在其“LM-STAR”项目中运用NITestStand测试管理软件和NILabWindows/CVI来实现开放式的软件架构进行系统的构建,有效继承了以往测试程序集(TPS)的同时提供了足够的系统灵活性。 4结语 随着电子装备系统越来越多的应用,自动化测试系统与技术仍然面临着困难和挑战。在这一形势下,下一代自动化测试系统概念被广泛讨论,其中优秀之一就是“合成仪器”的架构概念。而这一架构概念改变了以往台式仪器系统的模式,取而代之的是模块化仪器系统的模式,同时强调软件的关键作用。下一代自动化测试系统概念已经开始融入各个新型测试系统项目的构建,也在预期的未来会更多地应用到航空航天与国防电子领域,让我们拭目以待。 作者:刘旭阳单位:美国国家仪器有限公司 航空航天论文:本科临床医学航空航天论文 1研究对象和方法 1.1研究对象 目前全军只有一所军医大学有航空航天医学这个专业,培养本科生,每届培养100多人,其中有30人到北京空军总院实习,其他的人留在其附属医院实习。航空航天学员大五开始实习,一共实习45周,其中外科16周,内科13周,专科16周。实习的环境有病案讨论、专题讲座、临床技能培训等等。 1.2研究方法 一、二级指标参照《军队院校教学评价方法》(2010版)及总参、总政《军队院校人才培养目标模型》的具体指标体系,从教学设计、教学条件、过程管理和质量效果四方面形成空医专业本科临床教学质量监控指标体系的一、二级指标。通过资料收集、专家座谈、个案分析(第四军医大学)等方法,总结空医专业本科临床教学体系的构成特征;对照《军队院校教学评价指标体系》、《军队院校人才培养目标模型》的具体指标,构成空医专业特色的评价指标,形成28个三级指标。因此,为了评价该军医大学航空航天医学临床教学质量监控水平,设计具体的评价方法为:评价结论分为优秀、良好、合格、不合格四种,其评价结果由28个三级评价点组成,每个评价点可以被评为A、B、C、D四个等级(其标准见细则,只列出A和C等,B等介于A和C等之间水平,D等低于C等水平),最终评价结果标准分为:优秀:A≥23,且D=0;良好:A+B≥23,且D≤1;合格:A+B≥18,且D≤3;不合格:A+B≤15,或D≥4。最后使用指标模型,应用于某军医大学的航空航天医学临床教学质量监控评价中。 1.3数据收集 1.3.1根据指标体系初稿,设计“航空航天医学本科临床教学质量监控指标体系三级指标确定及细则判定表”,采用德尔菲专家咨询法,按医学教学:教学管理:卫勤管理=3:1:1,比例,选取了15位专家,通过两轮问卷调查,汇总意见,统计数据,最终形成指标体系。 1.3.2通过查阅相关文件、座谈访谈、问卷调查、听查课、实地考察等方式,检阅某军医大学每个三级指标,其结果得分25个A标准,得3个B标准,达到优秀标准。 2研究结果 2.1建立评价指标的层次结构 首先建立决策问题的递阶层次结构模型,将评价指标按它们的性质分成若干层,构成一个以目标层、中间层及备选层所组成的递阶层次结构,如图1所示。目标层为:航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系。中间层为ABCD四个等级。备选层为:教学设计、教学条件、过程管理和质量效果。 2.2指标体系模型及其结果 2.2.1采用德尔菲法发放15份咨询表,收回有效咨询表15份,统计结果为否定三级指标数7个,否定细则标准数9个,修正7个三级指标,修正9个评分细则。综合意见,形成第二轮专家咨询表。 2.2.2发放第二轮咨询表15份,收回有效咨询表15份,统计结果为,大家一致同意所有指标及评分细则。并最终形成"航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系"经过专家咨询,最终确定一级指标为A1教育设计、A2教学条件、A3质量管理、A4质量评价,二级指标为B1专项规划、B2人才培养方案、B3课程标准、B4教员队伍、B5管理队伍、B6教材建设、B7教学装备设备、B8信息资源、B9质量保障、B10制度落实、B11档案管理、B12学员学习情况、B13教员授课情况、B14服务部队、B15内部反映,三级指标为C1改革项目、C2五年制航空航天医学专业人才培养方案、C3五年制航空航天医学专业课程标准、C4高职授课、C5教学管理干部工作经历、C6学员队干部、C7临床教学教材、C8空勤科、C9其他空医专业特色临床教学科室(心理评测、心理学选拔、心理健康维护、高压氧疗法)、C10专业学科网络课程资源、C11航空航天医学专业图书数量、C12质量保障体系、C13日常见习、实习制度、C14空军特色科室课程实习制度、C15空军常见病、多发病专题学习制度、C16档案室建设、C17档案管理制度、C18空医特色课程见习、实习考核成绩、C19校首长听查课成绩、C20教研室主任听查课成绩、C21督导组专家听查课成绩、C22学员履行空医历史使命的价值观、C23学员履行空医岗位责任或重大活动表现、C24教员对院校领导重视教学的满意度、C25教员对以教学为中心的机关各部满意度、C26教员对学员学习风气的满意度、C27学员对临床教学保障的满意度、C28学员对教员授课质量的满意度。 2.3航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系的评价结果 经过查阅相关文件、座谈访谈、问卷调查、听查课、实地考察等方式,评价某军医大学航空航天医学专业本科临床教学质量监控质量,最后得分为24个A标准,得3个B标准,达到优秀标准(见表1)。 3讨论 “指标体系”,设计合理,评价客观,应用性强,能够满足航空航天医学专业本科临床教学质量监控需求。 (1)设计指标体系时综合考虑了航空航天医学专业教育设计、教学条件、过程管理、质量评价的影响和作用,按目标一中间一备选模式,兼顾指标的科学性、层次性、可操作性、可比性、动态性及指导性原则,使航天航空医学专业本科临床教学质量与教育设计、教学条件、过程管理、质量评价相互协调发展; (2)表征航空航天医学专业本科临床教学质量的指标可为教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四大系统,其又由共计28个单项指标组成。单项指标选取能与其他学校、教学医院或专业轨道相互比较的指标.。 (3)构建上述指标体系时,应当做二轮以上问卷咨询,对问卷内容进行调整,并且集中专家意见,使其最终获得满意的协调一致性。 (4)对单项指标进行标准化时,应当注意指标上、下限的选取。下限要以基本满足航空航天医学专业本科临床教学质量监控基本指标为界;而上限可分远期航空航天医学专业本科临床教学质量发展方案进行界定。 (5)对航空航天医学专业本科临床教学质量可持续发展的过去、现状及未来的发展趋势进行综合评价,并与其他学校、教学医院、专业或者轨道进行比较,确定航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系。中间层为ABCD四个等级。系统层为:办学定位、教学环境、质量监控环境可持续发展近期及中长期方案。综上所述,通过建立指标体系评价某军医大学航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标,分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析,以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境[6]。 4讨论 通过建立指标体系评价军医大学某学年航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标,分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析,以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境[14-16]。教育设计[17]。分析出来的具体指标包括:改革项目,航空航天医学专业人才培养方案,航空航天医学专业课程标等。教学条件[18]。分析出来的具体指标包括:高职授课课时比例、师资结构、教学管理干部工作经历、学员队干部工作经历、专业教材、空勤科、专业科室、专业学科网络课程资源、专业学科网络课程资源等。过程管理[19]。分析出来的具体指标包括:质量标准、质量保障、质量评价、质量监控、质量评估奖励、日常见习、实习制度、专业课程实习制度、空军常见病、多发病专题学习制度、档案室建设、档案管理制度等。质量评价[20]。分析出来的具体指标包括:专业课程见习、实习考核成绩、校首长听查课成绩、教研室主任听查课成绩、督导组专家听查课成绩、学员履行空医历史使命的价值观、学员履行空医岗位责任或重大活动表现、教员对院校领导重视教学的满意度、教员对以教学为中心的机关各部满意度、教员对学员学习风气的满意度、学员对临床教学保障的满意度、学员对教员授课质量的满意度等。综上所述,通过建立指标体系评价某军医大学航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标,分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析,以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境。 作者:袁玮卿董晓建鲍臻朱靓殷进功工作单位:第四军医大学 航空航天论文:大学医学航空航天论文 1努力提高“转变思路”能力,确保提高教学质量 多年的教学实践表明,专业课教学任务不同于基础课程的教学模式,常常面临讲授过于简单、学员兴趣较低,讲授过于深入、学员难以吸收的问题[2]。这就要求教学组全体教员科学备课、精准指导,努力提高教学“效益”,实现教学水平的提高。 1.1集中优势,补弱固强 在教学过程中,每学年开学前,教研室主任和教学组长,根据教学对象的不同,集中优势教学资源、汇聚精干力量,选定任课教员。并安排年轻教员试讲,全体教学组对年轻教员的试讲提意见、挑“毛病”,确保教学水平。在课程教学过程中,要善于找准理论与实际的结合点,理论课上以案例分析为主线讲解内容;实习课上以理论回顾为主线体验实践,并适时调整实习课的教学内容及其与理论课的衔接过程,确保教学工作的正确性和科学性。 1.2全面学习,强化自身 自身素质的提高应引起全体教员的高度重视。要求年轻教员,尤其是以前未接触过航空航天医学知识的非现役教员、带教实习课的研究生,进教研室当年不参加大课和小课教学,只作为辅讲教员随堂跟听每一位教员的授课。同时要求不仅学习本专业相关的专业知识,还要系统学习航空航天医学专业的各门课程。对于有教学经验的教员,在平时的授课中要充分准备,并在教案中体现教员本人对本次教学内容最新进展的掌握情况,在提高教员专业水平的同时,确保提高教学质量。 2努力提高“师资储备”能力,确保丰富教学形式 基于专业课教学“练为战、学为用”的特点,教学方向问题尤为突出。教员必须始终把好转变部队战斗力生成模式,提高学员任职能力的方向。然而由于编制体制调整,教研室教员数量太少,同时部分同志出国留学、不在岗,造成主讲教员人数偏少,且有职称断层现象。只有提高师资力量的储备能力,才能圆满完成教学任务。 2.1处理好“内”与“外”的关系 各教研室每学年开学前,会根据教学对象和教学内容,外请本学科专家前来做专题讲座。如教学对象为本科学员,对航卫保障工作一片空白,则外请专家多为常年工作于航空兵部队的航空军医、卫生队长和场战医院院长等。如教学对象为进修生,他们大多来自一线航卫保障岗位,则外请专家多为专业研究人员或空军医学研究所的同行专家。这一举措弥补了“内”部人员不足的矛盾。 2.2处理好“专”与“兼”的关系 军事航空医学需要研究高性能战斗机飞行人员的卫勤保障问题。近年来,教研室从实际出发,与对口航空兵部队在自愿的基础上建立院校教育和部队训练相结合的协作关系。选取工作正规、制度健全、业务建设较好、卫生工作基础好、卫生人员素质较高的航空兵部队具有相应的航卫保障专业知识和组织指挥能力的卫勤领导和能够担负教学任务的航空卫生保障工作的相关人员担任教研室的兼职教员,按照教学计划,完成一定学时的教学任务。由于他们有较丰富的航卫工作经验和一定的组织能力,并具有相应的学历和资历,对他们的课堂教学效果,学员们反映良好。通过“专”业教员与“兼”职教员相结合,使课堂教学异彩纷呈。 2.3处理好“教”与“研”的关系 在教学布局上,教研室着眼于提高学员的综合素质和能力,精心设计教学板块和专题,在教学中注重将创新理论、本专业研究进展与教学工作有机结合,增强学员分析解决问题的本领。在完成教学计划的前提下,按照研究生工作安排和科研进展,有目的地选择对本课程感兴趣又学有余力的学员组成课外科研小组,由教研室内学校评定的本科生早期接触科研导师指导,进行文献查阅、撰写综述和课外科研实验等活动;参加研究生开题报告、中期汇报和论文答辩,扩大教学内容。由于“教”学与科“研”工作的有机结合,不仅丰富了教学内容,而且可利用学员的新颖思路和创新思维推动本学科学术研究工作的开展。 3努力创造“良好氛围”能力,确保促进教学工作 3.1发挥工作动员优势 航空航天医学系在每学年的教学正式开始前都会组织开课动员,提高教员的教学热情和学员的学习热情。教研室也会因时因地进行教学动员,组织集体备课、集体讨论。并通过先进教学个人、优秀教案等评比,激励教员人人争先进,个个当标兵。 3.2运用先进教研室成功经验 学习先进典型,是激励教员的强大动力。教研室通过定期组织教员跟听其他先进教研室优秀教员的课堂听课,学习他们的授课方式和特点,并在教研室内部建立必要的会议制度,进行学习体会交流,进一步制定符合本门课程教学的工作计划和方案,使教研室自身的课程教学有所突破,保证课程质量稳步上升。 4努力提高“教学保障”能力,确保教学任务的需求 教学任务的圆满完成,要求各级教学相关部门树立“以学员为本”理念,建设高效的保障机制,全面保障任务需求。对于教研室和教学组而言应该从以下做起。 4.1确立理论与实践相统一的思想 多年来,我教研室积累了大量航空兵场站航卫保障工作的录像片,为学员理论知识联系工作实际提供了不可多得的视频教材。使学员掌握航空航天医学各相关学科的知识结构,并能应用于实际工作。通过理论学习与视频教学相结合,提高学员的知识运用能力,并可满足航空兵部队第一任职的需要。 4.2探索从工作实际出发的途径 航空航天医学专业课是在学员即将进行实习,来年步入工作岗位的时机开展的,其学习目的是为了将来在航卫保障中能够发挥作用。因此,教学工作应该从适应航卫保障工作的角度去完善。实习课为学员提供动手操作、贴近实际工作的机会,教研室教员渊博的专业知识、熟练的操作技术,会使学员们受到极大鼓舞。外请专家、兼职教员丰富的工作经验和对航卫工作的敬业精神,使学员受到了潜移默化的教育,从而提高了学员对基层航空卫生保障工作的热情。 4.3注意提高统筹协调的能力 在教学准备中,尽量协调争取学校和系里的投资和申请专项经费支持,同时,教研室拿出部分经费,不断补充新近出版的专业书刊,丰富专业资料。增添新设备、改善实验室的硬件条件,为航空航天营养与食品卫生课程建设提供专业实验室;不断补充多媒体教学、网络教学等现代化教学手段所需的硬件设备,为学员创造更好的学习条件;请领部分装备部队的最新航卫保障装备,为学员提供尽早接触、提前适应部队航卫保障工作的机会。从而提高学员的学习效率。总之,经过各级领导和全体教员的共同努力,航空航天医学专业课教学改革取得了一定的效果,通过专业课学习使其对飞行员、航天员卫勤保障有了深刻的体会,为做好未来的航空卫生保障工作打下了坚实的基础。在今后的教学中,应该进一步扩大协作,提高教学质量,丰富教学内容,努力为培养合格的航空航天医学人才做一些具体的、实际的工作。 作者:王文岚1常耀明1李金声1袁鹏2工作单位:1第四军医大学航空航天医学系航空航天卫生与卫勤教研室2第四军医大学研究生院 航空航天论文:力学在航空航天领域的发展前景 摘 要:作为航空航天领域三大基础学科之一,力学对航空航天事业的发展起着至关重要的作用。目前,世界各国的航空航天技术发展日新月异,越来越多的复杂结构层出不穷,给力学在航空航天领域的发展提出新挑战:如何方便地求解越来越复杂的力学问题;如何将理论化程度高的力学转化为工程适用的形式;随着诸如先进复合材料等非均质材料的广泛应用,力学的发展怎样服务非均质材料工程问题;还有,在复杂的多物理场环境下,如何求出最优解等。力学研究的细化能使其更好地服务于航空航天领域的特殊环境,本文将结合最近学术界研究前沿,对航空航天领域的力学特点进行剖析,并指出其未来的发展方向。 关键词:计算力学;多物理场耦合;先进复合材料;有限元技术(FEM) 1 力学在航空航天领域的支柱地位 作为与材料科学、能源科学并肩的航空航天领域三大基础学科之一,力学在航空航天领域拥有无可辩驳的支柱地位。航空航天技术的发展与力学学科的发展有着举足轻重的关系。同样,力学学科的发展也推动了航空航天技术的发展。从航空航天的历史开端,力学便扮演着开天辟地的角色:莱特兄弟发明飞机前的时代,人类的航空器长期停留在热气球与飞艇的水平,人们普遍认为任何总密度比空气重的航空器是无法上天的;而随着流体力学的发展,越来越多总密度大于空气的航空器被发明出来进行试验,而莱特兄弟的飞机即为第一个成功的尝试,莱特兄弟的L洞也成为一个经典(图1)。从此,航空器的发展步入了快车道,各种结构的飞机翱翔于蓝天,从不到一吨的轻型飞机到上百吨的运输机,直至今天我们对于飞机已经习以为常。 时至今日,航空航天的总体设计已由庞大的力学各分支支撑起来,从最基本的方面分类,可包括:飞行器整体气动外形归属于空气动力学;整体支承结构归属于结构力学以及材料力学;复合材料归属于复合材料力学;材料疲劳性能归属于疲劳分析;结构动力特性归属于振动力学;缺陷结构分析归属于损伤力学以及断裂力学。而对于具体的问题细分,则还有如:针对超高速飞行器的高超空气动力学;针对紊流等大气不稳定情况的非定常空气动力学;针对流固耦合问题的气动弹性力学;以及针对非金属材料的粘弹性力学等。此外,还有众多与力学相关的技术被发展起来,如有限元技术(FEM)等。 展望未来,力学发展的源动力在于航空航天综合多学科的交叉与技术。被誉为“工业之花”的航空航天工业,其研发生产涵盖了目前已知的所有工科门类,如此多的学科交叉下,力学的发展势必会与其他学科进行技术交流,这会带来问题的进一步复杂化,同时也丰富了力学的研究内容。 2 航空航天领域力学发展新挑战 航空航天的发展,给力学带来了新的挑战。结构的日趋复杂,给力学计算带来困难;繁琐的理论公式,需根据工程需要进行必须的简化;新材料的应用在航空航天领域最为敏感,在为飞行器降低结构重量的同时,也带来诸多的不利因素如耐热性能差、环境敏感度高等;而在某些关键部件的多物理场耦合问题也将成为重要的研究方向。 2.1 程序化 航空航天器和大型空间柔性结构的分析规模往往高达数万个结点、近十万个自由度的计算量级,这些问题包括但不限于:飞行器的高速碰撞间题,如飞机的鸟撞, 坠撞,包容发动机的叶片与机匣设计,装甲的设计与分析,载人飞船在着陆或溅落时的撞击等。为了解决这种计算量庞大的问题,上世纪50年代初,力学便发展出一门崭新的分支学科――计算力学。伴随着电子计算机以及有限元技术的发展,计算力学取得辉煌的成绩,这也说明了其本身发展潜力巨大。 力学分析技术的发展,特别是对于各种非线性问题(几何非线性、材料非线性、接触问题等)分析能力,是长期存在的。然而在很长一段时间内,受到计算机能力的制约,以及模型建立本身的局限性,力学分析求解停留在解析方法和小规模数值算法中。这对于工程人员的设计工作是一个极大的限制,对于航空航天领域而言则尤甚如此。计算力学的发展,带来的效益是巨大的。首先其可以用计算机数值模拟一些常规的验证性试验和小部分研究型试验,这可以节省很大一笔试验费用。其次,其可以求解某些逆问题,逆问题的理论解往往无法通过非数值的手段得到。最后,从工程管理角度考虑,数值模拟方法大大节省了产品研发的周期,由此单位时间内产生了更多的经济收益。有限无技术分析机翼见图2。 上述计算力学给工程设计方面带来的种种好处,都基于一个很重要的前提。那就是力学问题程序化。如何将力学问题转化为一个计算机可以求解的程序,一直是计算力学研究的重点,比如有限元技术就是其中一个典型代表。目前,有限元技术已经涵盖了大部分力学问题,包括:静力学求解,动力学求解,各种非线性问题,以及多物理场耦合等。但值得注意的是,除了静力学以及相对简单的问题外,其余问题所用的算法目前精度仍然有限,相较于工程运用而言仍存在诸多壁垒。对于这些问题算法的更新,是力学问题程序化必须面对的挑战,仍需研究人员不断探索。 2.2 工程化 力学工程化依然是基于计算力学而讨论的。所不同的是,程序化是针对一项力学问题能不能解决,工程化关注的问题是如何使得力学问题的解决过程更符合工程需求。 21世纪的航空航天,已经越来越趋向于商业化,美国已有数家私有航天企业成立,我国的航天科技集团也在进行着一些商业卫星发射。而商业化的工程问题,所追求的目标永远是效益。因此,力学工程化发展也应基于这一要求。航空航天工程的研发工作,一直给人周期长的印象,动辄10年以上的研究周期,对于目前商业化的运营是不适用的。如何快速的给出解决方案,是今后力学工程化的重要考量。随着软件技术的发展,越来越多的数值计算可以通过可视化、图表化等快捷的交互式设计方法呈现出结果,这可以直观地给予工程师设计反馈,从而达到加快设计进程的目的。同时,直观的结果反馈,也能避免数据分析过程出现人为失误,起到规避风险的作用。 2.3 非均质化 新材料往往首先出现在航空航天领域,其中典型代表便是先进复合材料。先进复合材料具有高比强度、高比模量、耐腐蚀、耐疲劳、阻尼减震性好、破损安全性好以及性能可设计等优点。由于上述优点,先进复合材料继铝、钢、钛之后,迅速发展成四大结构材料之一,其用量成为航空航天结构的先进性标志之一。 复合材料的运用给力学提出了新要求,相比于传统各向同性的金属材料,其各向异性的力学特性使得非均质力学应运而生,代表便是复合材料力学的诞生。非均质化力学需要将材料的承力主方向设计为结构中的主承力方向,而非主承力方向则需要保证一定强度,不至于破坏,这是其主要的设计特点。相比各向同性材料,其理论模型更为复杂,相应的数值求解方法也没有那么完善。同时,实际中复合材料的性能分散性和环境依赖性相当复杂, 设计准则和结构设计值的确定还很保守,导致最终设计结果并没有理论中那么完美,很大程度上制约了工程领域大规模使用复合材料。对于国内而言,复合材料研究工作相比国外则更为落后,无论是设计经验还是试验数据积累都有不小差距。 建立完备的非均质化力学模型,积累足够的原始参数,大胆尝试提高复合材料的设计水平以及用量是今后力学非均质化的主要任务,需要研究人员付出更多的努力。 2.4 多物理场耦合 2.4.1 电磁与力学耦合 新时代下的航空航天材料,已不仅仅局限于提供简单的支承作用,功能化是航空航天器新材料发展的重点和热点,其最终目的是为了未来航空航天器发展智能化目标。 目前,越来越多的具有电-力耦合功能的新型材料正成为航空航天器结构材料的选择。因为在对飞行器的自我检测技术方面,具有电-力耦合功能的材料的受力状态与电磁性能存在特定的函数关系,由此系统能通过检测电磁性能达到检测受力状态的效果,这大大方便了对飞行器的健康监测,也有效保证了飞行器的安全。这其中耦合函数的准确性便成为关键,电-力耦合的发展能促进这些技术的健全,具有十分积极意义。 2.4.2 温度与力学耦合 温度场与力场的耦合主要体现在发动机上,对于发动机内部涵道的设计最优化一直是热力学着力解决的问题。 目前大部分飞机均采用喷气式发动机,包括:涡喷发动机、涡扇发动机以及涡桨发动机。上世纪40年代末,涡喷发动机出现,飞机飞行速度第一次能超过音速,带来了一场飞机发动机的技术革命。由此,包括进气道以及发动机涵道的设计成为发动机研发的一个关键点,早期的涡喷发动机,由于涵道上的设计缺陷,导致燃料燃烧产生热能转化为推进力的转化比很低,同时伴随着燃烧不充分,因此发动机耗油量很高且推力较小。经过几十年的发展,目前无论军用还是民用飞机发动机,大部分均采用涡扇发动机,通过优化得到的涵道形状最大化了单位燃油所提供的推力。图3为民用客机发动机涵道。 我国的飞机发动机工业水平距离世界领先水平仍有较大距离,特别是在大涵道比的商用发动机研发上。发展热力学,对热-力耦合问题进行更深入的研究,是发展我国飞机发动机事业的奠基石。 2.4.3 流固耦合 流固耦合是飞行器研制最基本的问题之一。几十年的发展历程中,基于流固耦合研究的飞机外形设计取得了诸多进展,包括整体机身外形的优化,翼梢小翼的出现等。随着飞机飞行速度的不断提高,特别是军用飞机机动性的要求,出现了许许多多新的流固耦合问题。比如针对飞机在大攻角飞行时(一般出现在军机上),传统小攻角气动表示法、稳定理论等均不再适用。因此,解决大攻角非定常问题,需要从飞行器运动以及流动方程同时出发,建立多自由度分析和数值模拟模型。这是典型的流固耦合问题。 同时,以往旧的流固耦合理论,在先进复合材料大量运用的今天,显然已经不再使用。对旧有理论进行必要的修正,也将成为流固耦合问题亟需完成的工作。 3 结语 当前,国家大力发展航空航天事业,作为高精尖产业,其所运用的理论与技术绝不能落后。力学作为一门古老而又应用广泛的学科,其对航空航天事业的发展起着举足轻重的作用。为符合未来航空航天领域发展,航空航天领域的力学应着力向着程序化、工程化、非均质化、以及多物理场耦合化综合发展。 航空航天论文:现代激光技术在机械加工及航空航天领域中的应用 现代科学技术的快速发展为各行业领域注入新鲜的活力,以现代激光技术为例,其涉及的行业领域极多如轻工业、汽车行业、机械加工、电子行业以及航空等方面。本文主要围绕航空航天领域、机械加工行业,对现代激光技术的具体运用进行探析。航空航天;机械加工;激光技术;运用 前言 激光技术作为科学技术发展的重要产物,对带动相关行业领域的发展具有不可替代的作用。但较多领域如航空航天、机械加工在应用激光技术中,并未取得良好的效果,究其原因在于未使激光技术中较多技术手段的优势发挥出来,这就要求实际运用正确认识激光技术的本质并结合具体行业要求进行技术手段选择。因此,本文对航空航天领域、机械加工行业中现代激光技术的运用研究,具有十分重要的意义。 机械加工行业中激光技术的运用分析 a打标与切割技术的运用 机械加工行业中,一般对设备产品进行特殊符号、标记的设计都要求利用到激光打标技术。该技术应用极为广泛,如机械加工行业中的仪表、仪器、量具、汽车工业以及电子工业等,都涉及到打标工作。一般打标技术涉及到的对象多集中在印刷电路板、合成材料、橡胶、陶瓷、塑料、铝合金以及不锈钢等方面。另外,机械加工过程中往往也涉及较多材料处理工作,此时便要求引入切割技术,其主要通过聚焦镜的应用融化材料,并在激光束作用下将熔化材料吹走,这样便有相应的切缝形成。现代机械加工领域中,都将激光切割技术作为高新加工方式,能够使传统切割过程中变形过大、缝隙过大以及操作时间较长等问题得到解决。 b焊接与淬火技术的运用 关于激光焊接技术,其实质为将设备构件至于激光下,使构件能够连接为一体。将该技术引入机械加工领域中,其优势主要表现在对多种类型金属都可进行焊接,的 且焊接后不会出现凹陷或其他变形现象,整个焊缝在外表上极为美观。目前机械加工领域中焊接技术的运用主要表现在两方面,即:①焊接金刚石锯片,可直接利用该技术实现;②对壳体类零件、汽车板以及钢板等,可利用激光焊接技术。该技术的运用对于解决传统机械加工中焊接质量不高、焊接表面美观性差等问题可起到明显的作用。另外,在淬火技术运用方面,其主要对工件表面利用高能激光进行扫描,这样整个工件面温度上升极快,且可瞬间自冷。所以其优势集中表现为:①相比一般淬火硬度,激光淬火方式下的制品将超出其15%左右;②加工时间较短,且可直接利用计算机对整个操作进行控制,具有一定的自动化加工特点,生产效率极高;③技术应用下不会产生较多的污染,且不必引入冷却介质便可快速完成低温淬火。 c熔覆技术与打孔技术的运用 对于机械加工领域中的再制造工程,常涉及到旧设备修复工作,而设备修复的主要技术便以激光熔覆为主。实际应用过程中,可直接对旧设备二次加工,提升设备的使用性能,能够满足现代企业发展中资源节约的要求。另外,机械加工领域中的激光技术,也表现在打孔技术方面。一般对于较软材料、金属材料或非金属材料等,往往需进行不同类型孔的加工,该过程中便可引入打孔技术。从打孔技术应用的优势看,主要表现在打孔精密度较高,能够准确定位中心孔,且能够自由控制打孔深度,不会产生较大的变形问题。 航空航天领域中激光技术的运用分析 a航空航天工业中激光焊接的应用 一般该工业较多零部件的焊接多引入铆接方式,其应用下尽管能够熔铝合金材料,但由于热处理效果较差,极易导致晶间裂纹的产生。而将激光焊接方式引入,这些问题可直接得到解决,且整个机身制造过程都得以简化。相关实践研究发现,利用激光焊接取代铆接工艺,其可使机身自重降低许多,这样相应的制造成本也会节约,可见激光焊接的作用极为明显。此外,该工业领域中,对于零件冷却孔打孔工作,要求引入激光打孔方式,其成本较低且打孔效果较高。 b航空航天工业中激光切割的应用 传统用于该工业中的切割手段很难保证外壳材料得到有效处理,原因在于外壳材料多具有硬度高、强度高等特点。而在激光切割技术运用下,许多如发动机机匣、主旋翼、尾翼壁板以及蒙皮等自带处理中都可起到良好的效果。 c航空航天工业中表面与成形技术的应用 由于航空发动机较多构件在价格上较为昂亏,若不断更换将会耗费极多的成本,因此可引入激光表面技术,对受损的构件进行修复,如发动机叶片受损后,便可采取表面技术中的三维修复措施,可保证修复后的构件整体性能不受到影响。由此可见,航空工业中的构件制造与修复很大程度需依托表面技术、成形技术来实现。 结论 现代激光技术的运用为航空工业以及机械加工工业提供坚实的技术保障。实际应用中,应结合具体的行业领域要求,合理选择相应的技术手段,如机械加工领域中的焊接、打标打孔以及切割等,以及航空工业中焊接、切割、成形与表面技术等,确保激光技术作用得到充分发挥,才能推动相关行业领域的快速发展。 航空航天论文:航空航天方向材料科学与工程专业英语教学改革 摘要:通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。 关键词:航空航天材料;专业英语;教学;改革 航空航天材料是指飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料,是航空航天工程技术发展的决定性因素之一,也是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器及其装置的设计,不断地向材料工程提出新的课题,推动了航空航天材料科学的进步。各种先进材料的出现也为飞行器及其装置的设计提供更多的可设计性,极大地促进了航空航天技术的发展。因此,先进航空航天材料的开发、研究与应用反映了一个国家的工业水平与航空航天技术,关系到一个国家的综合实力与国际影响力。因此,各国都把先进材料的研究和开发放在重要地位。尽管我国近年来在航空航天材料的研发方面取得了巨大进展,但仍然与发达国家存在较大的差距。因此,需要不断学习和引进国外的先进技术和经验。而国外相关资料都是英文出版,这就需要航空航天材料方向的学生具有较高的材料科学与工程专业英语的听、说、读、写能力,以完成获取专业所需信息等任务。 材料科学与工程专业英语是一门语言应用与材料专业知识紧密结合的课程。它不但涉及英语科技文体的语法特征和材料专业技术文献的语言特点,而且涉及一定的专业技术内容及科技信息交流。课程目标是培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。课程的教学目标是:掌握一定量的与材料科学与工程专业有关的常用单词和常用词组,并掌握一定的构词法知识,具有识别生词的能力,能顺利阅读专业相关的英文原版教科书、参考书及专业论文。但现行的教学模式在教学管理与培养方式中存在许多问题亟待解决,目前也没有针对航空航天方向的材料科学与工程专业英语教材。因此,迫切需要完善教学内容,优化教学方式,改编教材,以全面提高材料科学与工程专业英语的教学质量。 一、改编现有专业教材,扩展学生专业视野 浏览现有大部分的《材料科学与工程专业英语》教材可发现,内容基本是《材料科学概论》或《材料科学基础》的英文版本的改编,实际是英文版的专业教材,不具专业英语教材特点。而且教材内容的更新速度慢,与国际上材料科学的快速发展不相适应,学生阅读起来单调、枯燥。因此,在现有教材的基础上,急需编写新版实用性教材。新版教材需兼顾英语的语法特点和材料专业技术知识,既强调专业基础理论知识又涵盖国际研究前沿趋势。 从提高学生的听、说、读、写及翻译的综合能力着手,按照从难到易的教材内容顺序,突出航空航天行业背景及新技术特点,完成《材料科学与工程专业外语》教材的设计与撰写。从教材章节编排上,按照先介绍语言知识后介绍材料专业的顺序布局。可以在开始的章节介绍科技英语的构词、语法的特点以及专业学术文章的撰写规则。随后的几个章节,简单介绍材料的基础理论知识,学生可以结合以前学习的材料专业知识进行这部分的学习。目的是给学生介绍英文专业词汇,让学生逐渐熟悉专业英语的阅读。随后,在材料学的专业知识内容上,结合专业基础课程,着重介绍和航空航天技术紧密相关的材料研究内容,例如飞机结构复合材料、高温材料、隐身材料、非晶材料、太阳能材料等。同时,为了进一步提高学生阅读和理解专业文献资料的能力,提高学生从专业文献中获取重要信息和跟踪学术研究前沿的能力,教材还可以向学生介绍利用互联网站和相关的学术期刊网站获取最新专业文献的方法。并且,从材料专业高质量的国际期刊上精心选取一些难度适中的综述性和研究型的论文作为课堂教学内容。由于这些论文内容新颖且紧密跟踪本领域的研究前沿,学生也易于接受。这样,既提高了教学效果,也使学生对专业英语的重要性有了更深地认识和理解。 二、丰富课堂教学内容,夯实学生基本功 调研各高校材料专业的本科生教学计划,发现专业英语课程设置在第七至第八学期,大四学生对英语学习逐渐变得陌生,如果直接面对专业英语的学习,势必会造成学生学习的困难。因此,教师除了教授教材的内容外,可以适当拓展相关内容的英语学习,提高学生的学习兴趣。 从知识结构设置上,可以根据学生毕业后学习、就业及工作的实际需要,突出对学生专业英语实际应用能力的培养和训练。为了突出实际应用能力培养及常用交流,可按照先读后写,先听后说的思路,来对学生进行专业英语实际应用能力的训练。通过由学习模仿到实际应用的教学模式,重点培养撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言以及模拟求职对话等能力。除此而外,还可以就学生即将面临的毕业设计论文撰写,展开介绍和讲评。“学以致用”,而实际应用是学生学习的动力。学生一旦体会到能从专业外语的学习中获益,便会提高学习的积极性,促进专业英语的教学。 为了增加教学内容的趣味性,在实际教学过程中增加一些与课文内容相关的最新外文视频。材料科学与工程是一个大专业,其中又有金属材料、高分子材料及陶瓷材料等二级专业,因此除了完成教材的教学内容外,还应针对不同专业分门别类地介绍材料的最新的实际应用。介绍时,可以从互联网上搜索最新的文字资料,也可以搜索最新的视频资料,其中视频资料更生动,因此受到学生们的欢迎。比如在讲解金属材料和复合材料时,可以给学生播放波音、空客等制造飞机发动机及机身结构的最新技术视频。还可以通过播放如太阳能电池、风力发电技术及3D打印技术等视频,加深学生对陶瓷材料、功能材料及复合材料在新能源及新技术领域的应用认识。因此,通过利用多媒体技术的视频资料,不但可以提高学生的英语听力,扩充学生的词汇量,还可以使学生在轻松的学习氛围中了解相关技术的应用前沿,深化在学生对航空航天材料科学与工程的认识。 三、改革课堂教学方法,提高课堂教学质量 材料专业英语是一种正规的书面体,专业词汇多词形复杂、句子长,且与专业知识结合紧密,相对于基础英语来说,缺少文学作品中的韵律、节奏感,读起来抽象、枯燥,造成教师讲授、学生学习的兴趣不高。如果采用传统的专业课程的讲课为主的教学方法,势必不能有良好的教学效果。因此,应该结合英语课堂教学和专业课的教学特点,采取多元化的教学方法,对学生进行课堂教学。 可以采取英语课堂的教学,让学生随堂朗读教材内容,学生在读的过程中,既熟悉了教材内容,又对英语的“说”有提高。随后,对学生进行分组,讨论分析教材内容,或者也可以提出一个小话题,学生可进行问题的分析并提出解决方案。这样,既提高了学生的英语口语技能,也加强了学生分析专业问题的能力。课后布置适量的课后翻译作业,可以是对教材内容的翻译也可以是对课堂增补内容的翻译,通过英汉互译的环节,巩固课堂教学内容。在课程结束前,还可以穿插学生就自己的毕业设计方向,做一个简短的英文讲座,既可以对课堂教学效果进行测试,也可以提高同学们的口头表达能力,增加同学们英语交流的信心。 在进行课堂教学的时候,如前所述,可以围绕课堂教学时的内容,充分利用互联网技术,为学生补充国际上航空航天材料的最新研究成果和先进的应用实例,可以是文字资料也可以是视频文件的学习。进行文字资料的学习时,可以采用先朗读后分析、翻译的方法,逐步分解。进行视频资料的学习时,教师应提前将语音资料转换成文本资料,课堂上可以进行边视听边进行讲解,让学生在愉快的氛围中进行学习,进而达到良好的课堂效果。 四、结语 我国航空航天技术的发展对航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人员必须及时关注国际发展,密切和国外学术交流,才能保障材料领域的不断进步,这就对科技人员的专业英语要求也不断提高。因此,通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,来全面培养学生的读、听、说、写、译的综合能力,增强学生的国际竞争力,为航空航天材料技术领域输送优秀人才。 航空航天论文:普及航空航天知识的必要性 摘 要 要想富先修路,是近代我国流行普及程度最高的一句俗语,意思是如果想要发展本地的经济,就必须要先发展本地的交通事业。在现代交通事业中,航空事业是一个重要的组成部分,因此如果一个地区想要提高经济发展水平,那么首先应该建设并发展本地区的航空事业,而想要发展航空事业的前提就是人民对航空航天知识的认识和了解,即向人民普及航空航天知识,帮助他们认识到在经济发展过程中航空航天事业的重要性,从而使其意识到普及航空航天知识的必要性。 关键词 航空航天 知识普及 必要性 我国是世界四大文明古国之一,尽管航空航天科技属于现代化科技的研究成果,但是早在2000多年以前,我国和航空航天科技就已经结下了不解之缘,无论是历代史册还是民间传奇话本小说中都有着许多于飞行有关的神话传说,比如我国最著名的“嫦娥奔月”这一神话小说,此外还有鲁班制作木鸟等的飞天尝试,这些丰富的想象和勇敢的尝试对于现代航空航天技术的萌芽有着非常重要的推动作用。 1航空航天的概念和发展历程 1.1航空航天的概念 二十世纪以来,人们在对自然进行认识和改造的过程中,所以取得的最大的成果就是航空与航天,航空航天科学技术的发展对我们的生活产生了非常重要的影响,标志着人类文明发展到一个新的高度。 生活中人民一提到“航空航天”,首先想到的就是火箭、载人宇宙飞船等的发射,但是这种认识实际上是错误的,事实上,航空航天也并非是一个单词,而是一组词语,航空和航天分别有着自己的概念:所谓航空指的是地球的大气层范围之内,飞行器所进行的航行活动。而航天则是指飞行器在冲出大气层之后的宇宙空间所进行的航行活动。 1.2航空航天的发展历程 一直以来,人类都没有停止过对宇宙的探索和对飞翔的追求。在二十世纪以前,由于受到较低的科技和生产力水平的限制,人民对于宇宙的探索和对飞翔的追求都只能通过想象来进行,尽管有很多先驱者做了一些努力和尝试,例如我国西汉时期的滑翔尝试等,但是都收效甚微。直到18世纪热气球的成功升空,人们终于拉开了实现飞翔梦想的序幕。而人类在天空翱翔这一梦想的真正实现实在二十世纪初期,第一架可操纵的飞机被发明出来,并且成功飞行。此后,许多专家人士坚持不懈的努力研究飞行科技,大大促进了航空科学技术的发展,增强了人类探索和征服宇宙的信心。二十世纪中期,第一个人造地球卫星的成功发射是航空航天科技发展的重要里程碑,人们开始正式对宇宙进行探索。 在二十世纪,航空航天进入了科技和事业双发展的“高潮期”。在这一时期,人类的科技发展水平有了质的突破,社会生产力水平也大大提高,这都大大促进了航空航天研究成果的出现。尽管目前人类所进行的航空航天活动仍然处于初级阶段,但是其所起到的作用和产生的影响已经覆盖了人类生活的方方面面,所以非常有必要进行航空航天知识的普及。 2普及航空航天知识的必要性 在现代世界追求和平的浪潮下,航空航天活动在进行的过程中一直都是以和平、为全人类造福为主要目标的。尽管现在的航空航天活动的初始目的都是为国家军事进行服务,但是其所造成的影响范围并非局限于军事领域,它对社会生活和国民经济的发展也产生了非常重大的影响。 2.1对人们探索、热爱科学精神的鼓励 航空航天技术是人们对于宇宙这一未知世界进行探索所取得的重要成就,具有着鼓舞人心的作用;此外,航空航天技术融合了当前世界各种高新技术,是对人类科技水平进步以及科技人勇往直前、不畏风险精神的完美展示。所以,大力普及航空航天知识可以让人们近距离接触到当前世界高新技术的研究成果和科技人的精神,有助于提高国民素质和探索、创新精神。 2.2对青少年有着特殊的教育意义 向广大青少年进行航空航天技术的普及,能够极大地吸引青少年对于航空航天科学技术知识以及对自然和宇宙进行探索和改造的热情,提高他们对科学和自然学科的学习兴趣。但是对青少年进行航空航天知识的普及并不代表要求青少年要将学习和工作方向定位为航空航天科技工作。其更深层次的意义是帮助青少年学会从微观到宏观的角度观察和认识世界,了解到世界的广大和宇宙的浩渺,从而帮助他们树立正确的世界观、人生观和价值观,因此普及航空航天知识对于青少年来说,有着非常重要的意义和必要性。 2.3有着相当的经济价值 航空航天技术与其他科学技术相互结合开创出大量的新型技术途径,而这些技术途径的使用为国民经济的发展带来了巨大的经济效益。其中最为典型的就是卫星通信技术,它以其高度的灵活性和可靠性、高质量和高容量以及超远距离等优点成为现代人们进行信息通讯的首选。除此之外,还有地球资源卫星的运用,大大降低了人们进行地球资源的普查的时候所消耗的成本,而且避免了各种意外的发生,大大保障了人身安全。 3结语 尽管目前我国在航空航天技术和事业方面取得了相当瞩目的成果,但是与西方的发达国家相比,我国的航空航天科技水平仍然处于相对劣势的地位,因此我国需要大量新鲜的航空航天技术专业人才和创新型人才的加入,但是当前我国民众对于航空航天知识的了解远远不够,尤其是青少年对于航空航天技术的热情和兴趣非常的低,因此,非常有必要进行普及航天航空知识活动,从而提高我国人民尤其是青少年对于航空航天技术的兴趣和热情,为我国航空航天技术的发展培育一批有生力量。 航空航天论文:增材制造及其航空航天领域的发展现状 摘 要:本文阐述了增材制造的基本概念和不同种类增材制造技术的原理、特点,并对不同种类增材制造技术在航空航天和军事领域的国内外发展状况进行了介绍,归纳总结了当前该技术所存在的问题与不足,最后对增材制造的发展应用前景进行了展望。 关键词:增材制造;航空航天领域;发展现状 1 金属增材制造的种类和原理 金属增材制造(Additive Manufacturing,简称AM)技术区别于传统的铸、锻、焊等热加工“等材成形”技术及车、铣、磨等冷加工“减材成形”技术的一种全新的制造方法,是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术,相对于传统的材料去除-切削加工技术,是一种自下而上的制造方法[2]。它是融合了计算机软件、材料、机械、控制等多学科知识的系统性、综合性的技术。增材制造按照不同的加工方法可分为激光增材制造、电子束增材制造、电弧增材制造等,有的加工方法仍可细化成两种或多种不同的具体方式。下面将对各种不同增材制造方法的原理和特点进行阐述,并对各自的国内外研究现状进行介绍。 2 激光增材制造 激光增材制造分为激光选区熔化技术和激光直接沉积技术,激光选区熔化成形技术原理:它是以激光作为热源,一层一层熔化金属粉末,直接制造出近形的金属零件。 激光快速成形技术打破了传统材料去除或变形加工成形方法的限制,利用“离散+堆积”的材成形思想,通过同步送粉(送丝)或激光熔覆数字化成形一步实现工件的精确成形;属近净成形制造技术。激光直接沉积技术是在快速原型技术和激光熔覆技术的基础上发展起来的一种先进制造技术。该技术是基于离散/堆积原理,通过对零件的三维CAD模型进行分层处理,获得各层截面的二维轮廓信息并生成加工路径,在惰性气体保护环境中,以高能量密度的激光作为热源,按照预定的加工路径,将同步送进的粉末或丝材逐层熔化堆积,从而实现金属零件的直接制造与修复。 约翰霍普金斯大学、宾州大学和MTS 公司开发出一项大功率CO2激光 “钛合金的柔性制造”技术,并成立AeroMet公司。该公司的目标就是实现具有高性能、大体积钛合金零件的制造,尤其是大型整体加强筋结构钛合金零件的快速成形。公司的主要研究方向为军事领域的航空航天用钛合金部件的激光增材制造。该公司制造的钛合金零部件已实现装机使用。已使用零件分别为F-22战斗机的某接头、F-18战斗机的翼跟加强板的连接吊环和起落架连接杆。其中,F-22的接头件能够达到要求疲劳寿命的两倍以上,翼根加强筋达到要求疲劳寿命的四倍以上,起落架连杆疲劳寿命超过原件的30%。 美国Sandia国家实验室的Griffith研究组提出以激光熔覆沉积成形为基础的激光净成形(Laser Engineered Net Shaping)技术,并将此技术用于修复涡轮发动机的零部件。研究的材料种类包括不锈钢、钛合金、高温合金等,成型件的强度和塑性均比锻造件得到显著地提高。研究小组还通过对控制软件的研究和改进,将加工精度提升了一个等级。其水平方向加工精度达到0.05mm,垂直方向加工精度达到0.4mm,加工后零件的表面光洁度达到6.25μm。但是成型精度的提高会影响到成形效率。特别值得一提的是,研究组通过改变金属粉末的成分,实现了材料成分在一个零件上的梯度变化,从而使得零件的不同部位具有了不同的力学性能,这就为零件的设计优化提供了一种新的方法。 国内的增材制造相关研究虽然起步较晚,但是一些相关的大学和研究机构已有异军突起之势,在某些方面甚至达到国内外领先的地步。西北工业大学的黄卫东教授的团队在快速原型制造技术的基础上提出了激光增材制造技术的研究思路,进行了相关的研究探索。并成功运用激光立体成形技术制造出了大型飞机的钛合金翼梁缘条和飞机发动机的高温合金空心叶片,综合力学性能优于同等条件下的锻件。北京航空航天大学的王华明教授采用激光增材技术制造出大尺寸金属零件,并应用于新型飞机的研制过程中,不但提高了飞机的结构强度,而且大大缩短了飞机的研制周期,并于2012年获得国家科学技术进步一等奖。 但是激光增材制造也存在一些问题[3]。比如:球化现象、裂纹敏感性、残余应力等,而且设备较昂贵、能量利用率低、低熔点金属材料的受热变形、速度与精度之间的矛盾等问题也尤为突出。尤其对铝合金而言,由于液态铝的光反射率很高,激光照射在液体表面大部分反射掉,导致其能量损失严重;而且铝合金熔点较低,激光的能量密度很高,对大型薄壁零件或者壳体增材时,翘曲变形较严重。 3 电子束增材制造 电子束增材制造分为熔丝沉积成形和电子束选区熔化成形,电子束熔丝沉积技术又称为电子束自由成形制造技术(Electron Beam Freeform Fabrication,EBF)。在真空环境中,电子束轰击金属表面形成熔池,金属丝材通过送丝装置送入熔池并熔化,同时熔池按照预先规划的路径运动,熔池金属逐层凝固堆叠,达到致密的冶金结合,从而制造出金属毛坯件,最后进行表面精加工和热处理。特点:沉积效率高、真空环境有利于零件的保护、内部质量好、可实现多功能加工。电子束选区熔化成形技术[4](Electron beam selective melting, EBSM)的工艺原理。先在铺粉平面上铺展一层粉末并压实;然后,电子束在计算机的控制下按照断面轮廓的信息进行有选择的熔化,层层堆积,直至整个零件全部熔化完成;最后,去除多余的粉末得到所需的三维零件。特点:成形精度高,成形件表面质量较好,光洁度较好,可用于近成型增材制造。 Calcam公司[5]采用电子束熔丝沉积增材制造技术,通过对工艺参数和控制系统的把控,制造出了综合力学性能优于锻件的TC4钛合金叶轮部件,并成功应用于某型飞机上。 2001年瑞典的Arcam公司成立以来,以电子束增材制造技术在粉末近净成形精度、效率、成本和力学性能等方面具有的优势,针对它的研究很快成为了国外科学前沿的研究热点。德国纽伦堡大学、英国华威大学、美国北卡罗莱纳大学以及美国波音公司、Synergeering集团、德国FAruth公司、瑞典VOLVO公司等都陆续开展了相关的研究。美国Sciaky公司联合Lockheed Martin、Boeing公司等也在同时期合作开展了研究,成形钛合金时,最大成形速度可达18kg/h,力学性能满足适航要求。意大利AVIO公司[8]采用其自行制造设备开发出航空发动机复杂TiAl基合金构件,并成功应用在新一代航空发动机上。 2006年北京航空制造工程研究所开始对电子束熔丝沉积成形技术进行深入研究。设计并制造了国内首台电子束熔丝沉积成形设备,对TC4、TC18、TA15、等钛合金以及A100超高强度钢的力学性能进行了系统的研究。研制了大量钛合金零件和试验件。2012年,采用电子束熔丝成形制造的钛合金零件在国内飞机结构上率先实现了装机应用。 目前电子束增材制造仍面临着一系列技术问题,吹粉、球化现象、变形及残余应力控制、表面粗糙度等。而且,电子束增材设备十分昂贵,设备维护成本较高。因为电子束加工需要真空保护,所以其制造周期较长。对轻合金薄壁件的增材制造而言,同样存在着变形严重的难题。 4 其他增材制造方法 4.1 电弧增材制造 电弧增材制造又叫做形状金属沉积(shaped metal deposition SMD)技术。它采用的是钨级气体保护焊技术和高密度丝材。工件在保护气环境下被层层叠加制造,同时焊接机器人直接由电脑CAD模型控制。通常情况下,精度和表面质量都不如激光或电子束增材制造。但是,它可以制造大到1m3的工件并且沉积速率可以达到1kg/h。因此,高速的电弧增材制造大型高密度部件的能力在这方面使得它比其他方法具有巨大优势。 英国谢菲尔德大学的贝恩等人用六轴联动的机器人在两轴的平台上对铜丝材进行电弧增材制造,获得了厚度为20mm的箱体坯件。组织性能接近同等条件下激光增材的性能。 天津大学的尹玉环等人使用TIG电弧作为热源对5356铝合金零件的增材成形进行了研究。研究结果表明:同一层成形时通过对道次间冷却时间的控制可以获得较好的增材成形效果,而对整个成形件而言不同层之间冷却时间的合理控制对获得良好的增材成形效果也起着至关重要的作用。还发现在后续焊接中采用不同的焊接速度虽然可以有效的控制热输入量,但是如果焊接速度的差异过大将导致增材成形过程的稳定性变差。 华中科技大学的王桂兰[7]等研究了电磁场对电弧熔积快速成形温度场及参与应力的影响,研究结果表明:添加磁场之后,成形件表面温度场各温度区域范围增大,熔积层表面热循环峰值温度升高,冷却速度降低,成形件表面的纵向和横向残余应力均减小。 电弧增材制造也存在一些不可回避的难题[8]:吹粉和球化现象严重造成成形稳定性差、成形材料种类的局限性、成型零件易发生开裂和变形综合力学性能较差、组织差异大和需要较多的后期精加工等。 4.2 超声增材制造 超声增材制造Ultrasonic additive manufacturing(UAM)作为一种固态金属成形加工方式,它是运用超声波焊接方法,通过周期性的机械操作,将多层金属带加工成三维形状,最后成形为精确的金属部件。下面是滚轴式超声焊接系统,它是由两个超声传感器和一个焊接触角组成,传感器的振动传递到磁盘型的焊接触角上,能够在金属带与基板之间进行周期性的超声固态焊接,进而触角的连续滚动将金属带焊在基板上。这种技术能够使铝合金、铜、不锈钢和钛合金达到高密度的冶金结合。若将它与切削加工做比较,UAM可以做出深缝、空穴、格架和蜂巢式内部结构,以及其他的传统的切削加工无法加工的复杂结构。 5 展望 增材制造技术经过二三十年的探索发展,目前正处于蒸蒸日上的时期,一方面期待在技术上有新的突破,提高增材制造在材料、精度和效率上的要求;另一方面是基于现有技术的新应用,拓宽增材制造的应用领域和范围。相信在不久的将来,一定能看到增材制造技术在航空航天领域的更大范围的应用。 航空航天论文:PBL教学在航空航天生物动力学教学中的应用 【摘 要】 PBL教学法以问题和学生为中心,注重发挥学生的主观能动性,激发学习兴趣。本文分析了在航空航天生物动力学课程中应用PBL教学的措施、优势与不足,提出了改进对策,以期提高教学质量。 【关键词】 航空航天;生物动力学;PBL教学;应用 航空航天生物动力学是研究生物体在航空航天动力环境中生理机能的变化规律及其防护措施的学科。它既属于特殊环境生理学的范畴,又属于生物力学范畴。本门学科的任务是研究在各种动力环境因素作用下,飞行活动过程中机体的生理效应、耐受限度以及采取的防护措施,以保证飞行安全,提高飞行员耐力,增加工作效能。[1]本门课程长期以来都是以基于讲授的传统教学模式来授课,授课过程理论性强,枯燥乏味,学生积极性不高,创新力和独立解决问题的能力低下,这些都迫切要求我们进行教学改革。 Barrows在20世纪60年代末提出PBL(problem based learning,PBL)教学方法,他指出要把学生置身于多重的而有意义的问题情境中,通过让学生合作解决问题,来获取隐含于问题背后的知识,从而培养学生积极学习、主动合作以及解决问题的能力。[2]由于此教学方法能真正体现以学生为主体的教育理念,近年来世界上很多著名医学院校均采用此方法进行教学,并取得了较好的效果。我国于1986年首次引进PBL教学模式,随着教育改革的推进,全国各医学院校纷纷开展了PBL教学实践。 航空航天生物动力学教研室自2014年开始尝试实施实习课的PBL教学实践,取得了一定的教学效果。下面以《救生装备的性能和使用方法》这节实习课来具体讲解传统教学与PBL教学的效果差异。 一、PBL教学应用于航空航天生物动力学课程的具体实施办法 《救生装备的性能和使用方法》这节实习课的实验目的是了解各类救生装备的性能和掌握救生装备的使用方法。以往的教学这节课分为三个学时,第一学时教师利用20分钟回顾航空救生相关知识并介绍救生装备种类,剩余时间以及第二学时详细介绍离机下降装备、求救联络用品、医疗卫生用品和生存辅助用品的性能和使用方法并实物示教,第三学时假设场景救生讨论并小结。实施PBL教学实践后,本节实习课学时数不变,具体授课方式为:(1)教师在课前提出问题:飞行员在弹射离机、空中降落和生存营救三个阶段中会遇到怎样的困难和危险以及相应的救生措施是什么。(2)空中降落后的生存营救又分为海上生存、寒区生存、沙漠生存和热带丛林生存,因此我们将每个班分成六个小组,每个组通过自学、查文献和资料以及请教教师的方式学习每部分内容,最后每组推选一名学员分别讲述飞行员在弹射离机、空中降落、海上生存、寒区生存、沙漠生存和热带丛林生存过程的救生措施以及要用到的救生装备。在讲授过程中其他同学随时可以提出问题并讨论。每个小组讲述半个学时,共三个学时。(3)最后,六名同学讲述完后,教师进行点评和归纳总结,并把同学们在讲述中遗漏的问题进行了补充。 二、PBL教学应用于航空航天生物动力学课程的效果评价 1、PBL教学的优势 首先,PBL教学能够调动学生的积极性,发挥学生的主观能动性,激发学生的学习兴趣,使学生由被动学习转为主动学习,学生要自行研究问题的意义所在以及解决问题的途径就要主动查阅大量文献和资料,请教教师和高年级学生,收集相关信息并进行整理分析,最终找到问题的答案;其次,PBL教学能够提高学生的创新能力、团队合作精神和语言表达能力,在没有教员的面对面的课堂指导下要解决一个问题需要大家分工合作、发挥各自所长并要集体讨论问题和对策,最后还要在课堂上进行清晰的讲解,这些都能培养学生的创新思维、沟通合作能力和表述能力。 2、PBL教学存在的问题和不足 首先,国内学生由于长期接受传统式教学,已习惯于教师课堂填鸭式教学,部分学生还不能很快接受PBL这种新颖式教学,片面地认为讲授是教师的事,自己只负责学习,所以积极性不高,团队合作能力差,课堂讲授效果不好;其次,PBL教学虽然是以学生为主导,教师看似只是坐在台下听课和讲评,实则PBL教学对于教师的要求很高。PBL教学中教师的角色发生了变化,从单纯的课堂教授者转变为学生学习活动的组织者、引导者、帮助者和协调者,[3]这就要求教师要有丰富的专业知识水平和足够的组织和指导技能,但部分教师尤其是年轻教师知识水平有限,组织和指导能力差,对于学生提到的本课程外的知识不了解,不能指出学生的不足,因此不能很好的指导和激励学生,从而达不到应有的教学效果,而知识面广又兼具良好组织和指导能力的教师非常少,所以开展PBL教学有很大困难。 三、讨论 1、传统授课方式与PBL教学法相结合 PBL教学法是国际上比较流行的一种教学方法,它的特点是“以问题为中心”和“以学生为中心”,能够激发学生的学习兴趣,取得很好的教学效果。欧美发达国家已实施五十多年,我国也引进三十余年,但是任何事物都有其两面性,PBL教学法也有其不完善之处,比如,同样多的教学内容,PBL教学法所要花费的时间和师资远多于传统教学法;由于它是基于单一或多个问题展开,学生最后获得的知识缺乏系统性和连贯性;学生需要花费大量的课后时间以获得较为丰富完善的研究成果;课程结束后分数的评定没有一个较为完善、客观的评价体系,[4]因此我们不能全盘照抄,而是应当循序渐进,并结合我国国情,将传统授课方式与PBL教学法相结合。例如,在航空航天生物动力学实习课中,我们可以挑选知识点少并且简单易懂适合自学的实习课《地面模拟失重的方法及对抗措施》来实施PBL教学;也可以将实习课《噪声的测量和分析》分成两部分:教师先传统教学,讲授基本理论知识:声级计的结构及工作原理以及利用声级计对噪声进行测量和分析的方法;再实施PBL教学,让学生结合大课和小课上半部分所学噪声的相关知识,讲述航空航天环境中噪声的防护措施,这样使学生从心理上更易接受,也会更大的激发学生的学习兴趣,从而达到更好的教学效果。 2、提升教师综合能力 Barrow对实施PBL教学法的教师应具备的能力素质做了如下描述:理想的指导者应当既是一个学科专家,又是一个指导专家。[4]师资建设是提高PBL教学质量的保障,因此我们要提升教师的综合能力,培养高素质人才。一方面,要求教师通过查阅文献资料、观看视频、参加各种培训班和讲座等自主学习的方式来提升自身专业知识修养和PBL教学水平;另一方面,学校应当为教师提供平台和机会来帮助教师提升教学水平,如举办PBL教学培训班或者将教师送往规范化的教学培训基地进行教学方法和带教技能培训;再者,学校也应采取一些激励措施来鼓励青年教师努力提升自身综合水平。[5]比如,对于PBL教学工作给予一定的补偿措施,优秀的PBL教学师资可优先通过年度考核、参加职称评审、入选精品教员和获得教学课题等。只有拥有了丰富全面的学科知识和优秀的组织指导能力,教师才能构建以问题为中心的讨论式、探究式课堂,从而引导学生围绕问题进行思考和学习,最大限度的激发学生的学习兴趣,保证PBL教学顺利进行。 【作者简介】 赵疆东(1985-)女,新疆额敏人,硕士,助理实验师.
制造工艺论文:机械制造工艺可靠性研究的论文 机械制造工艺是一个极其复杂的过程,具有抽象,客观性特点。细说就是指运用机械设备和机器,以及相关的生产制造技术来对原材料进行加工,从而形成一个实在的物品这样的一个过程。这种工艺是机械制造过程中不可忽视的一个环节,也是最为普遍的,但是因为这种工艺涉及到许多的数据要求以及技术规定,一不小心就容易犯错,从而不能达到生产的最终目标。当对机械产品加入一些其它的物理特征,例如抗腐蚀,耐高温,耐磨等,这些物理特征就会影响到产品的可靠性。目前大多数企业都追求速度,从而设计时间短,无法研究新技术,因此,要想使复杂的机械制造工艺达到可靠性的目标,还需要机械制造方面的人才重点探讨研究。 1机械制造工艺可靠性的含义 机械制造工艺看似简单其实是一个很复杂的过程,造成这种复杂的原因是因为制造工艺是动态的,是人在操作时因为各种因素而产生变化的。机制制造工艺分为制造主体、制造对象、制造方法和制造设备等。要想对其进行有效的控制,首先制造主体也是个人需时刻保持着严格谨慎的工作态度;然后制造对象就是指原材料了,原材料的选取也是需要经过层层检验以达到标准,减少残次品率;制造设备就相对于广阔许多,主要有机床、运输机器、检验机器、辅助机器等,对于这些机器的维护与修理也是不容马虎的。现可以举一个例子来表述机械制造工艺的复杂。例如某企业要求制造一台有1万个零件组成的大型机器,而这1万个零件中每一个零件都是需要经过几道加工程度。现在就假设每一个零件要加工10次,因此,可以想象到这台机器如果9999道加工程度都没有错误,但是其中一个零件一个加工程序出现错误了,那么就会对这台机器产生具大的影响,有可能会造成这台机器全部报废,因此,避免加工的过程中出现错误,保障制造工艺的可靠变得很重要。有学者曾说,机械制造工艺的可靠性在于在进行机械制造的过程中每一首工艺都要按照技术标准与数据来完成以达到百分之百的可靠性。只有这样才能保证生产出来的成品机器在运用到实际中时能够保证产品的质量,又能发挥成品机器在生活中的实际作用。同时对于机械制造工艺的可靠性我们要将其和加工精度、稳定性等概念区分开来。一般情况下,加工精度是指机械制造过程中的产品所需要符合的数据要求,这是一种静态的理念,它表示的是产品性质所承受的范围,而机械制造工艺则是一个动态的过程,它具有无法预见性的特点,最终工序要求可靠性。 2机械制造工艺可靠的特征 目前,通过机械制造工艺方面的学者坚持不懈的研究,得出机械制造工艺具有以下几个特征的结论。(1)机械制造工艺可靠性具有过程性的特征。这也是由其本质的动态性特征决定的。之所以说它具有过程性的特征,是因为机械制造工艺连续贯通整个生产制造的过程,包括设计、生产制造以及成品之后的检测制造这样的一个全过程,每一环节都和可靠性息息相关,都不是独立存在的,一环影响着下一环。也是因为具有过程性这一特征,要求我们在生产时统筹全局,进行全面的动态分析。(2)机械制造工艺具有综合性的特征。机械制造工艺可靠性的综合性特征是从其过程性的特征总结出来的。利用这一特征可以做到和其他的设计以及销售工作的人员进行资源与信息共享,从而达到高效生产的目的,做到节约成本,减少浪费。(3)机械制造工艺可靠性具有系统性的特征。机械制造工艺中包含设计可靠性和使用可靠性,而机械制造工艺可靠性是不能与这两者同等而论的。这三者是独立存在,但又不可分割的,形成了生产过程中的一个整体。从严格意义上来说,机械制造工艺可靠性具有承上启下的特点,连接了设计可靠性和使用可靠性,三者相互影响。 3机械制造工艺可靠性对产品的作用 3.1机械制造工艺可靠性与制造参数指标的关系 机械制造工艺的过程由加工方法、设备和工序组成的,生产过程极其复杂,而这几个部分最终决定了成品的参数。参数包括这些方面:机器的生产性能、质量和生产出来的产品的精准度,这几个方面构成了质量指标。而机械制造工艺的参数和质量指标与可靠性有着密切的联系。这种关系很复杂,与生产效率和经济效益之前存在矛盾。机械制造工艺还与产品的一些使用性能息息相关。其中有抗腐蚀、耐磨、而高温等。仅仅靠一些参数和指标也是无法解决产品可靠性这一问题。第一,产品的使用性能与质量指标存在着复杂的关系,这样导致一些能够直接影响成品性能的参数没有显现出来。第二,机器在生产的过程中,工作能力不是一尘不变的,在工作过程中会出现在一些损耗,这样就会有一定的随机性。因此,机械制造工艺能否达到完美,能够决定机器在实际用途中是否能够达到可靠性。完美程度与可靠性是成正比的。 3.2机械制造工艺中的参数对产品性能的影响 产品的性能主要表现在耐疲劳、耐磨、抗腐蚀、耐高温等。(1)耐疲劳。通俗来说,原材料的材质是会直接影响产品的耐疲劳性。除这之外,还有零件的缺陷和表面的状况也会对产品的耐疲劳性产生世大的影响。其中表面状况是影响最大的。在机械制造生产过程中,对于原材料的选择需要精挑细选,在最好的里面选最好的,只有选择了最好的零件来进行机械制造才能保证产品所有达到的物理特征,满足产品要求的指标和参数。如果因为选择不当而造成产品不具备耐疲劳的特点,那么最终会导致成品使用寿命的减弱。(2)耐磨。原材料本身的构成成分以及结构对机械设备是否耐磨有重要的决定性作用。因此,在对材料进行生产时,要综合考虑其化学成分和热处理能力,并通过材料表面状况来分析其化学参数。在产品运用到实际中时,我们发现产品表面状况对称的产品磨损期限较长。(3)抗腐蚀。机械产品在实际运用中会长期处于化学腐蚀较为严重的环境下进行生产工作,因此,对于机械产品的搞腐蚀性有了很高的要求。一些产品当遇到化学腐蚀液时会破坏其生产能力。因此,在进行机械制造的过程中经常会在产品的表面涂抹上一层特殊材料,以加强其抗腐蚀的能力。(4)耐高温。机械产品在进行生产的过程中,经常会有高温加热的情形出现。因此,对于机械产品本身耐高温的能力也有了一定的要求。当在进行高温生产时,将机械表面加入一些抗高温的物理元素,使机器处于一种保护状态,以保证机械制造工艺的正常运行。 4总结 机械制造工艺的可靠不仅仅只是针对产品的制造过程,还包括了产品的设计与产品的销售和使用等都是有着密切的联系的。提升机械制造工艺可靠性,我们可以对原材料的选购进行严格监测,定期对生产设备进行检查与维护,进一步强化产品的自身工艺,从而根本上提升机械制造工艺的可靠性。时代在变迁,生产技术也随着时间的推移而更新换代,要立足于原有理论的同时,不断实践得出新的结论与方法。 制造工艺论文:机械制造工艺基础课程改革论文 一、《机械制造工艺基础》课程教学方法的改革创新 《机械制造工艺基础》课实践性很强且内容大多枯燥、难懂。这对缺乏实践经验的学生来说更是如此,无形之中给专业课的教学带来了困难。因此要设法提高学生的学习兴趣,实践证明,教学方法的改进是解决这一问题的根本途径。目前,国内教育专家在探讨这一个问题时提出过不同的教学方法,比如激励式教学法、引新式教学法、开发式教学法、情景式教学法、兴趣式教学法等等。这些方法的共同点都是正确引导学生积极学习,培养学生对专业学习的兴趣,充分发挥学生的主观能动性。《机械制造工艺基础》课程特点要求学生具备扎实的专业基础知识,如工程制图、机械零件和机加工工艺装备等。同时又要求学生具有灵活处理问题的能力。随着科技的进步,新材料、新工艺不断出现,传统的加工制造方法被许多先进工艺所取代。这就要求教师不断更新知识,苦练基本功,加强教学内容的时代性和新颖性,加快实践教学的步伐,及时掌握最新的理论研究和发展动态。传统的教学方法与现代化的教学手段相结合应该说是一种挑战,信息化的快速发展为这种教学方法提供了可能。多媒体教学的建立为这提供了技术支持。在教学过程中应充分运用网络教学资源和现代化的教学手段,加大了教学信息量,使教学效果更加直观。通过建立虚拟网络实验室,使得学生自主学习,掌握学习的主动权。这种教学模式由传统的学生的被动接受知识和教师“静态”教学转变为一种学生积极主动的参与学习和教师“动态”的教学。通过这种交流,使师生之间的关系更为融洽 二、建立以能力为中心的课程考核体系 改变传统的考核方式,强调考核学生的能力,实现课程考核向过程考核的转变。学生学习效果的好坏,主要取决于整个教学过程与之相适应,考核也贯穿整个教学过程。提高学生的综合素质为考核中心,考试不再局限于闭卷一种形式,而是采用开放灵活的考试方法,比如考核成绩可以由三部分组成:平时成绩占30%期末成绩占35%创新思维及能力35%。同时,每个部分又由理论和实践组成,其中理论成绩占40%,实践成绩占60%。在平时成绩中,理论部分可以由课堂提问、作业、考勤等获得,实践部分可以由平时实训、实验的能力获得。期末成绩中,理论部分由基本理论考试获得,实践部分由技能实训操作获得。创新思维及能力成绩中,理论部分可以由专题讨论等形式获得,实践部分可以由生产实习报告、体会等形式获得。建立合理的考核评估体系指标是衡量教改成功的关键因素。考核指标的出发点必须结合本专业的实践教学特点,充分体现素质教学和实践能力教学的情况,考核的优秀是学生的实践动手能力。同时,要注重考核反馈,现在我们在教学中往往注重考核,不注重反馈,其实考核的目的是要重视反馈,通过反馈来是学生了解自己的不足,使老师反省在以后的教学中如何讲解来是学生能够更好的减少错误,学生在反省中找到原因,改正错误。 三、加强实践教学,培养创新素质 机械制造工艺基础是一门基础学科,也是一门应用学科,学生不仅要掌握必要的理论知识,而且还要把这些理论灵活应用于实践中。实践是知识的源泉,实践性教学对于知识的获取、能力的形成与发展起重要的作用,因此,实行理论与实践相结合的教育,使学生掌握的理论知识向实际能力的转化,这样才有利于学生的创新素质的培养。为此,在教学中,每章都从最基本的应用实例出发,由实际问题入手通过技能训练引入相关知识和理论,由实训引出相关概念及相关加工方法。首先是教师提出学习的内容、目的、要求及其他相关事项,学生自主学习有关内容,再通过自己动手做的方式来加深对所学知识的理解,同时获得相关技能的训练。这种在教师指导下,感性认识与理性认识交互进行,对学生自主学习起到良好的促进作用。在本课程教学中,要创造条件让学生更多的接触生产实际。例如:参观实验室、陈列室、工厂车间、开设实验,进行多媒体教学,组织现场教学等等,不断积累实践知识,激发求知欲。如机床工件的装夹方法的学习,可以让学生在现场进行装夹练习,提高学生的学习兴趣,使学生容易掌握不同形状工件的装夹方法。对渐开线齿轮的范成,可组织去工厂现场参观齿轮加工,对插齿、仿形加工过程进一步加深理解。对减速器的结构分析及装配,可使用生产实用减速器进行结构分析、拆装实验等。只有教师在实践教学中不断丰富,不断提高实践教学的能力,具有较高的创新素质,成为领头的创新者,才有利于促进教学相长,培养出创新素质的人才。 四、总结 根据社会和企业对机械类人才的需求,结合职业教育的特点,应遵循“以拓宽基础、注重实践为优秀,以培养学生实践操作技能为主线,以新技术、新方法、新手段为内容”进行课程改革。这就要求在教学中,要整合教学内容,使之能够适应现代机械产品的设计以及制造的要求;拓宽基础、注重实践为优秀,从多方面培养学生动手能力,培养学生实践操作综合技能,把所学的知识融会贯通,打破相关课程彼此封闭的学科界限,有利于发掘学生的潜力;在教学中要以学生为中心,为充分调动学生自主学习的积极性,采用讲授、实践操作、讨论和自学相结合的教学方法,充分利用学校教学资源,通过实践环节培养和提高学生的创新能力。总之,教师要认真钻研业务,拓宽思路,吸收本专业领域的新技术、新方法,吸收新的教学方法,大胆进行课程改革,更好的为技工教育服务。 作者:赵升彦 单位:陕西省建材技工学校 制造工艺论文:可靠性机器制造工艺论文 1机械制造工艺可靠性的内涵 1.1研究背景 整体的机械制造全过程是一项复杂的工程,包括机械产品前期的规划、产品的设计、生产、加工以及后期的维修等。这个生产过程由不同的人力团队完成或者不同的单位负责承担,机械制造过程的分工安排显得越来越明确,为了达到目标生产高效产品就显得越来越困难,因此就需要整个生产过程人员拥有团结一致及系统思维进行配合完成,来提高机械制造工艺的可靠性。 1.2机械制造工艺可靠性的特点分析 机械制造工艺本身是一个系统工程,因此可靠性也具有系统性。也就是说,根据机械制造工艺特征的系统性,就需要结合生产过程中的周期进行考究,但是这个过程中的每个环节又是相互依赖的,所以具有过程性。将机械制造工艺的系统性和过程性结合起来进行研究,才具有完整性。 2机械制造工艺可靠性的影响因素 2.1工艺的管理过程 工艺管理是研究整个机械制造工艺系统过程必不可少的部分,企业的管理直接影响到机械产品的生产效率高低。因此就必须完善工艺管理,严格要求每一个生产过程环节,从而使得机械产品达到原先设计模型,降低生产过程中不必要的障碍因素,从而提高生产质量。 2.2机械产品的测试过程 机械产品的测试过程是保证产品满足出厂要求必不可少的一步,检测考察环节目的主要就是及时发现不合理的非真正产品,及时弥补或者维修,特别需要处理的可以删除,提高产品的可靠性。在这个环节中加强企业的管理也是很致命的一步,企业高层管理者必须对每个执行者灌输高度重视的思维。 2.3产品成型检查过程 所谓的产品成型,也就是产品出厂,对产品出厂的进一步检查是保证整个产品质量完善的必要步骤。产品成型检查过程主要以设计原型为目标,同时企业员工的工作态度和企业的管理水平也是具有决定性意义的。 3机械产品工艺可靠性架构 根据机械产品工艺可靠性系统特征,进行综合评价机械产品工艺可靠性。机械产品可靠性主要体现在产品工艺的可靠度、工艺是否有故障、工艺故障的维修时间、工艺是否稳定、工艺修正性要素、工艺遗传性因素等。 3.1工艺可靠度涵义 工艺可靠度是一个概率值,主要是诠释制造的工艺产品是否满足机械产品设计要求的能力。 3.2工艺故障发生率涵义 工艺故障发生率指的是在产品正常生产的过程中,每一个生产运作过程周期中,由于生产技术和产品质量等问题所导致的故障发生的概率。工艺故障的出现影响产品的正常加工和机械产品可靠性达标,不管出现哪种情况都会影响企业的效益。因此为了避免出现工艺故障,企业管理者必须强调每个生产环节的完整性和质量度,同时提高员工的重视程度,在此基础上将出现的工艺故障频率作为衡量机械产品工艺是否可靠具有很大的参考性。 3.3工艺故障的维修花 费时间整个生产环节出现工艺故障是难以避免的,但是为了将经济损失减到最少,缩短维修时间就显得至关重要。企业理所当然应该把故障的维修时间缩短,这也将作为考究可靠性指标的一个优秀因素。 3.4工艺稳定性 考究工艺的稳定,顾名思义指的是产品使用过程的精细程度、机械产品制造过程的每一个环节,每一个产品部位的设计都与产品的稳定性不可分割。广义的工艺稳定性指的是,在外界环境条件影响下,机械产品的孔位都在允许的范围之内。 3.5工艺修正性 考究工艺修正性指的是在机械产品生产过程中,由于人工操作的疏漏或者机器的不达标所造成的误差,为了保证机械产品的孔位值都能够达到预期的目标,那么必须对误差进行修正、不断完善。这种修改误差的过程被称为工艺修正,也是衡量机械产品可靠性的重要手段。 3.6工艺遗传性 考究在整个机械产品生产过程中,将生产过程的误差进行修正为后续的工程提供了前提和保障,但是修正的过程无法解决实质的问题,这是因为在进行机械产品修正的过程中设计工序流程,修改上一个工序影响下一个工序流程,彼此影响。机械产品的工序误差难以消除而转移并共同作用的现象被称为工艺遗传性。工艺遗传性难以把握,不能够将其形成结果最小化,会影响产品的形态,因此,机械产品遗传性的考究也是必要的。机械产品可靠性是机械产品自动化和时展的要求,机械产品能否快速实现自动化和完成企业利益最大化,评估机械产品可靠性是基础。机械企业如何对机械产品进行评估以及影响评估因素,本文通过实证考究分析并概况。在科技快速发展和市场环境压力较大的背景下,企业管理者必须带动企业员工共同重视,将达到企业最终效益,完成考核指标。 4结语 总之,随着时代的发展,生活质量的不断提高,人们的需求在增加,对机械产品的依赖性也在增强,所以造成机械产品质量和可靠性是至关重要的,它直接影响着机械产品的使用时间。因此对机械产品的可靠性进行研究,对于机械产品的长期发展具有重大意义。 作者:龚远虎单位:中国特种飞行器研究所 制造工艺论文:机械制造工艺哲学理论论文 1课程改革的能力本质 马克思辩证唯物主义认为,人的认识是客观物质世界的运动化在人脑中的反映。辩证唯物主义的认识论既唯物地又是辩证地解决了人的认识的内容、来源和发展过程的问题。它认为物质可以变成精神,精神可以变成物质,而这种主观和客观辩证统一的实现都必须通过实践。实践的观点是辩证唯物主义认识论的第一的和基本的观点。认识来源于实践,又转过来为实践服务。实践、认识、再实践、再认识,循环往复,以至无穷,这就是人们正确地认识世界和能动地改造世界的无限发展的过程。将认识论应用到高职教学中,《船舶机械制造工艺》课程知识是物质的、客观存在的。但是每一个人对课程知识的理解和认识是不一样的,表现出来解决问题的能力也是不一样的。与课程知识相对应的产品工艺分析、编制工艺文件、改进工艺路线等能力是精神的、主观存在的。在学习、实践、再学习、再实践的反复过程中,能力是可以得到锻炼和提升的。传统的教学一味强调理论知识体系的重要性、忽视甚至忽略了实践教学,这与高等职业教育属性完全背道而驰。事实上,对于高等职业教育受众而言,理论知识够用即可,实践能力、自学能力、创新能力等则是应该大力培养的。根据马克思辩证唯物主义认识论,笔者认为课程改革的本质是要改变传统教学理念和授课方式,通过教学使学生完成从学习知识到具备能力的转变,而能力的具备和提升最终是为了能够适应企业需求、应用新技术、创造新产品、提升行业竞争力。 2课程教学目标研究 课程目标是指导整个课程编制的准则,也是后续一切教学资料整理的重要准则。通过对企业的调研走访、对职业岗位的分析研究、对技术知识的对比研究,确定了《船舶机械制造工艺》课程的目的是培养在现代船舶机械生产和管理模式下,具备发动机及其他机械装配工、机械工艺设计员、数控操作员和生产管理员等一线岗位所必需的识读和编制船舶机械产品加工工艺文件能力的专业技术人才。立足这一目的,本课程综合考虑高职学生的学习能力特点,结合产品工艺设计、产品生产制造,及工艺设备管理等岗位的职业能力要求,依据船舶机械制造的主要工作内容共制定了四条课程目标。 (1)掌握机械加工的基本概念,能对零件图纸进行工艺分析,合理选择加工时的定位基准;能安排加工路线,确定各工序余量、尺寸及公差,确定时间定额。 (2)能够根据机械加工设备,对影响加工精度的各种原始误差进行统计分析;根据加工原始误差的影响规律,可以采取相应措施控制加工误差。能够根据产品的冷热加工过程,分析影响零件表面粗糙度和表面层质量的工艺因素,并选择合适的措施进行改善。 (3)根据机械制造的标准规范能够识读、编制船舶机械零件的加工工艺规程,据此合理实施车间计划、安排人员进行安全的工作生产、维护设备正常运转。 (4)根据机械制造的标准规范能够识读、编制船舶机械部件的装配工艺规程,并能严格按照技术文件对船舶机械零件、部件等项目进行检验。 3课程教学内容研究 现代知识分类理论将广义的知识分为了陈述性知识、程序性知识和策略性知识三大类。其中陈述性知识是用来说明事物的性质、特征和状态等信息,是关于“是什么”的,陈述性知识的获得是通过记忆完成的;程序性知识是用于完成某项任务的行为或操作步骤,是关于“如何做”的,程序性知识是通过某种作业形式间接推论得到的;策略性知识是指学习者在学习情境中对任务的认识、对学习方法的选择和对学习过程的调控,是关于“如何学习、如何思维”的。基于知识分类理论,结合前述《船舶机械制造工艺》课程的培养目标,本文提出改革后课程的教学内容体系。将课程分为机械加工、机械制造工艺规程制定和夹具设计三个部分,根据知识类别将每个部分都进行“打包”,“应知理论包”对应的是陈述性知识、“应会技能包”对应的是程序性知识、“能力应用考核包”对应的是策略性知识。应知理论包,就是以够用为度。以机械加工部分为例,在教学中把各种机械加工方法中所用到的机床设备、工作原理、加工内容、运动形式、刀具、夹具的形式,各种加工方法所能达到的加工精度、表面质量等作以详细介绍。并将各种机械加工方法进行认真对比,掌握特点,使之有效地掌握机械加工的基本知识。应会技能包,就是突出技能。根据现在学生的特点,企业生产的需求,在进行课堂教学的同时,到注重培养学生操作技能。以机械加工部分为例,在教学中注意培养学生按照特定的公式、经验程序等进行金属切削用量的计算,能够将加工精度的控制措施与加工精度原因一一对应,能够根据机械加工方式的不同判断加工零件的表面质量等。能力应用考核包,就是培养学生分析问题解决问题的能力,比如给出生产实际中某个零件最终加工精度误差很大的实例,让学生找出引起该产品质量问题的工艺原因,并提出解决问题的工艺措施。科学技术是不断向前发展的,建构主义知识观认为“知识是动态的”,因此在课程教学内容体系中增加了描述新技术、新工艺的“开放性知识库”。既可以作为补充知识,供学有余力的学生自学;又可以方便学生做课程设计、毕业设计时查阅参考。 4课程教学案例设计 知识只有在不断实践中被应用,才能真正转化为个人的能力。建构主义教学观提倡在教师指导下以学习者为中心的教学。只有当学生积极自主地学习新知识、掌握新知识、试探性地应用新知识、理解新知识,才能实现新旧知识体系的建构、应用能力的提升。因此,建构主义提倡建构一种开放的学习过程,激活课堂组织的社会和文化资源,激发学习者的主动学习因素。基于此,在进行《船舶机械制造工艺》课程教学时,必须认真设计教学过程,构建一种开放式的教学案例。典型船机零件加工工艺设计的职业活动具有典型的过程导向实践模式的特点,为了使学生形成编制典型船机零件工艺规程的能力,柴油机连杆加工工艺教学程序可设计成图2所示的行动教学程序。任务描述是明确任务,需要进行某种型号柴油机连杆的加工,生产企业的加工条件、生产模式等。任务分析是通过识读连杆零件图,明确加工精度,提出科学、先进、可行、经济的加工工艺路线,指出粗加工、精加工基准,计算切削用量等。任务实施是按照加工工艺路线,编写柴油机连杆的工艺卡片,设计工序加工中夹具结构。成果评价是在pro/E或者UG软件平台上,根据零件加工工艺规程,模拟刀具轨迹路线,评价是否该加工工艺可以达到了图纸要求的加工精度,成本、时间是否合理等。学业评价是评价学生在完成开放性项目案例的过程中所展现的自学能力、综合应用知识能力、认真严谨的态度等。 5结束语 《船舶机械制造工艺》作为一门重要的专业优秀课,其课程教学是一个复杂的过程。要取得较显著的课程教学效果,离不开金工实习、认识实习、生产实习、课程实验和课程设计等实践性教学环节,更离不开教学内容、教学方式和教学方法等的改革和深入。只有在教学实践中不断探索,才能进一步提高学生学习的积极性和主观能动性,培养出适应现代船舶工业发展需要的应用型人才。 作者:康双琦单位:江苏海事职业技术学院船舶与海洋工程学院 制造工艺论文:制造工艺统计数据汽车电子论文 1制造工艺统计数据分析原则与方法 1.1原则制造工艺统计数据分析应坚持以下原则:系统性原则,汽车电子产品制造前,为了解客户需求,把握市场形势,需要进行市场调研,而市场调研并不是单纯的资料记录、整理和分析,而是由周密的策划、步骤、活动和科学实施成果组成的。科学性原则,必须以客观标准进行数据的收集、分析和解释。针对性原则,制造工艺统计数据分析方法众多,每种分析方法都有其自身适用领域和局限性。实用性原则,由于制造工艺统计数据分析是为制造企业决策提供指导和服务的,必须保证其与企业实际生产相符合。趋势性原则,市场环境处于一个不断变化的过程中,需要以发展的眼光看待问题,随着工业环境和市场环境的变化,应对制造工艺统计数据分析方法做出进一步调整和完善。 1.2方法制造工艺统计数据分析方法包括推论性统计分析方法和多元统计分析方法。回归分析和方差分析属于推论性统计分析方法,其中,回归分析主要是从定量角度对大量观察数据进行分析计算和归纳的;方差分析则属于t检验的扩展,主要是通过检验多个总体均值是否相等来判断分类型自变量对数值型因变量是否有显著影响。多元统计分析方法包括相关分析、主成分分析、因子分析、聚类分析、判别分析等。在汽车电子产品制造中,通过定量分析和定性分析相结合的研究活动,我们能够发掘数据中隐藏的信息,并将其以恰当形式表现出来,从而更好反映企业生产经营活动基本情况和生产计划执行情况,回答企业各种经济活动变化趋势,及时发现并解决汽车电子产品生产经营过程中产生的问题和偏差,为企业做出科学合理的决策提供指导。 2制造工艺统计数据分析对汽车电子产品的作用 2.1有利于汽车电子产品生产线布线的优化和改善汽车电子产品生产布线不理想会严重影响生产效率和生产质量。以车载多媒体控制模块生产线为例,传统生产线布局中重力传送架、工作台表面、物料摆放方式、重力滑道入口的设置都有很大改善空间,布局的不合理造成了人、机、在制品的共同等待,因此需要重新考量生产线布线。这个时候,就需要统计人员收集生产线各站位标准工时数据,运用统计数据分析方法,进一步平衡生产线,并将机器时间与人工时间分开,然后统计出基于客户需求节拍所需的最为理想、最少的员工数量,将其与现在实际生产中使用的员工数量进行对比,确认其是否存在改善空间。一般而言,改善后的生产线布局为U型生产线,一个人员可控制多道工序,不仅能够减少浪费,对于产品质量而言,由于物料的流入和成品的流出经一人之手,所以容易发现由原材料不良或生产工艺不当产生的质量问题,有利于质量问题的及时解决。 2.2有利于汽车电子产品精益生产的实施所谓精益生产指的是最大限度减少浪费的生产方式,它是一种制造理念,主要是通过消除浪费来缩短客户订单到成品发货间的时间。一般来说,一个企业精益生产实施较好,就说明该企业没有浪费或很少浪费。在汽车电子产品生产过程中存在七种浪费,即过量生产、库存、运输、移动、等待、过度加工、不良报废,这些都是精益生产的薄弱环节。由于市场环境在不断变化,导致企业生产过程也有起有伏,今天这个薄弱环节加强了,明天那个薄弱环节可能就凸显了,如果不经常进行统计数据分析,一些薄弱环节可能就会被忽视,或是发现太晚,无法补救。只有常常进行统计数据分析和研究,才能实施精细化管理,才能及时发现问题,揭露汽车电子产品制造中存在的漏洞和薄弱环节,从而为企业制定并实施各项管理措施提供依据,持续改善精益生产过程。 2.3有利于实现汽车电子产品零缺陷生产以某企业制造的HC908GZ60微控制处理器为例,其主要销售客户为世界大型汽车电子产品供应商,这些供应商对该产品的质量有着很高要求,在对该企业产品质量产生疑虑之后,以德尔福汽车公司为主的客户更是提出了零缺陷的质量要求,若企业不对HC908GZ60微控制处理器的质量做出进一步改善,其市场份额将会大大降低。在零缺陷要求下,该企业利用制造工艺统计数据分析,对近两年的所有客户反映的质量问题数据进行分析,同时分析客户购买量变化,发现存在原预期新产品投产计划没有按期进行的问题,一些客户对未来产品质量也表示出了担忧,基于此,企业找出最主要的客户群体对产品进行改善;为了有效追踪和分析产品质量,该企业开发了客户质量分析工具,运用软件并采用统计数据分析方法,准确计算出了产品在不同客户应用上反映出的质量水平,测量出了良品率,在此基础上,制作出了缺陷分析走向表,以此为依据,产品工程师对产品设计和工艺做出了进一步改善,为HC908GZ60微控制处理器的零缺陷生产提供了保障。 3结语 总之,制造工艺统计数据分析是汽车电子产品制造企业完善管理工作、监督生产活动的重要手段,也是制定和实施生产计划的重要依据,将制造工艺统计数据分析应用于汽车电子产品生产中对于优化生产过程、实现精益生产具有重要作用,有利于实现汽车电子产品零缺陷生产。需要注意的是,企业应注重对统计人员的业务培训,使其具备扎实的统计业务知识、全面的制造工艺统计数据分析方法,同时熟悉汽车电子产品生产工艺流程,熟悉企业业务流程,提高统计人员综合素质和各项能力,为汽车电子产品的零缺陷生产提供保障。 作者:刘卓林单位:柳州航盛科技有限公司 制造工艺论文:我国机械制造工艺企业发展论文 1当前我国机械制造工艺和设备的发展现状 1.1管理技术较为落后,不能适应现展环境 随着社会的进步,计算机在全世界已经得到了较为普遍的发展,但是在中国,还是不能很好的使用计算机进行管理技术的发展,通过不断提高管理技术,能够让企业进行大程度的提高工作效率。在中国现阶段,我们国家的管理技术还是较为落后的和西方发达国家相互比较,这个主要表现在不能很好的使用国外的先进的管理经验,一味的蛮干。如何能够提高管理技术,让管理者真正能够实实在在的进行管理成为一个重要的话题。在管理技术落后的情况下,适应现展环境的发展,变的越来越重要。 1.2设计参数与设计标准不能紧跟世代的发展 随着全世界的经济发展,经济全球化现在已经是一个必然发展的趋势,西方国家的技术不断提高和更新,我们国家的技术更新和设计参数和设计标准还是不能很好的同西方国家相匹敌,不能够很好的进行创新已经成为阻碍我们国家发展的一个真实存在的问题。通过不断提高技术的发展,设计参数和设计标准的不断更新的提高会让一个国家得到很好的发展,只有掌握最新的技术和设计标准,才能在世界的发展浪潮中处于一个不败之地。 1.3国内的机械制造工艺和西方国家的差距还是很大的 在国外,机械制造业已经发展的尤为迅速,其中主要表现在自动化和智能化技术,这些技术的发展,让机械制造工艺设备的管理工作已经实现了自动化和智能化阶段。同西方国家相比较,我们国家的机械制造工艺还是处于港星单击自动发展阶段,这和西方国家的差距还是很大的,要落后20年。这样就要求我们自己不断学习新的技术和制造工艺,同时还要不断创新,只有这样才能不断缩小和西方国家的差距,提升自己的实力。只有通过不断提高自己的实力,才能在世界经济一体化的现实社会中,提高自己的竞争力。 1.4计算机管理模式的普及范围并不广泛 随着现代社会的不断进步,计算机的使用已经变得很普通,也很常见,这样通过计算机的使用,一些问题就会变得较为简单。但是在中国,在机械制造业的发展过程中,计算机的管理模式的普及范围并不广泛,这样就使得我们国家的机械制造业的发展受到了较为重要的影响,主要表现在计算机管理技术的普及范围不广泛会给机械制造业的发展带来一定程度的影响,同时也要提高自己的管理水平,只有让真正的计算机管理技术的使用,投入到正确的使用过程中去,才能不断提高机械制造业的发展。 2现代企业发展和机械制造工艺提高的思考 2.1不断提升制造设备智能化,提高企业发展进程 在进行企业的发展过程中,智能化机械技术制造工艺也变得重视起来,通过智能化技术,可以很好的进行监控等工作,这样就能很好的较少人力的使用,提高工作效率,同时还能减少错误的发生,使工作变得轻松和自如。同时经过智能化的机械使用,可以使工人的劳动强度减小,让生产变得更加的准确和规范,提高企业的发展进程。 2.2不断提升制造设备的清洁化,减少对环境的污染 在现有的阶段下,较为干净的制造工艺是一项较为重要的措施,能够很好的保证在一定实践内不影响产品的质量,在生产过程中,能够很少的对环境进行污染,同时还能够增强资源的利用效率,提升资源的循环利用。 3结束语 对于机械制造企业来说,机械制造技术和设备的发展是不可缺少的,是机械制造工业发展的支撑基础。不断提高机械制造企业先进的水平,才能提高机械制造技术,就能够在机械设备上才能得到反映,提升企业自身的竞争力。只有这样,机械设备制造工业才能得到长足的持续的发展。 作者:王欣满 单位:哈尔滨电机厂有限责任公司 制造工艺论文:机械制造工艺企业发展论文 1当前我国机械制造工艺和设备的发展现状 1.1管理技术较为落后,不能适应现展环境 随着社会的进步,计算机在全世界已经得到了较为普遍的发展,但是在中国,还是不能很好的使用计算机进行管理技术的发展,通过不断提高管理技术,能够让企业进行大程度的提高工作效率。在中国现阶段,我们国家的管理技术还是较为落后的和西方发达国家相互比较,这个主要表现在不能很好的使用国外的先进的管理经验,一味的蛮干。如何能够提高管理技术,让管理者真正能够实实在在的进行管理成为一个重要的话题。在管理技术落后的情况下,适应现展环境的发展,变的越来越重要。 1.2设计参数与设计标准不能紧跟世代的发展 随着全世界的经济发展,经济全球化现在已经是一个必然发展的趋势,西方国家的技术不断提高和更新,我们国家的技术更新和设计参数和设计标准还是不能很好的同西方国家相匹敌,不能够很好的进行创新已经成为阻碍我们国家发展的一个真实存在的问题。通过不断提高技术的发展,设计参数和设计标准的不断更新的提高会让一个国家得到很好的发展,只有掌握最新的技术和设计标准,才能在世界的发展浪潮中处于一个不败之地。 1.3国内的机械制造工艺和西方国家的差距还是很大的 在国外,机械制造业已经发展的尤为迅速,其中主要表现在自动化和智能化技术,这些技术的发展,让机械制造工艺设备的管理工作已经实现了自动化和智能化阶段。同西方国家相比较,我们国家的机械制造工艺还是处于港星单击自动发展阶段,这和西方国家的差距还是很大的,要落后20年。这样就要求我们自己不断学习新的技术和制造工艺,同时还要不断创新,只有这样才能不断缩小和西方国家的差距,提升自己的实力。只有通过不断提高自己的实力,才能在世界经济一体化的现实社会中,提高自己的竞争力。 1.4计算机管理模式的普及范围并不广泛 随着现代社会的不断进步,计算机的使用已经变得很普通,也很常见,这样通过计算机的使用,一些问题就会变得较为简单。但是在中国,在机械制造业的发展过程中,计算机的管理模式的普及范围并不广泛,这样就使得我们国家的机械制造业的发展受到了较为重要的影响,主要表现在计算机管理技术的普及范围不广泛会给机械制造业的发展带来一定程度的影响,同时也要提高自己的管理水平,只有让真正的计算机管理技术的使用,投入到正确的使用过程中去,才能不断提高机械制造业的发展。 2现代企业发展和机械制造工艺提高的思考 2.1不断提升制造设备智能化,提高企业发展进程在进行企业的发展过程中,智能化机械技术制造工艺也变得重视起来,通过智能化技术,可以很好的进行监控等工作,这样就能很好的较少人力的使用,提高工作效率,同时还能减少错误的发生,使工作变得轻松和自如。同时经过智能化的机械使用,可以使工人的劳动强度减小,让生产变得更加的准确和规范,提高企业的发展进程。 2.2不断提升制造设备的清洁化,减少对环境的污染 在现有的阶段下,较为干净的制造工艺是一项较为重要的措施,能够很好的保证在一定实践内不影响产品的质量,在生产过程中,能够很少的对环境进行污染,同时还能够增强资源的利用效率,提升资源的循环利用。 3结束语 对于机械制造企业来说,机械制造技术和设备的发展是不可缺少的,是机械制造工业发展的支撑基础。不断提高机械制造企业先进的水平,才能提高机械制造技术,就能够在机械设备上才能得到反映,提升企业自身的竞争力。只有这样,机械设备制造工业才能得到长足的持续的发展。 作者:王欣满 单位:哈尔滨电机厂有限责任公司 制造工艺论文:绿色机械制造的类型与开发路径探究 本文作者:秦志光 单位:西南交通大学 在当前的机械生产制造中,通过利用精确成型的生产方法来制造机器零件的工艺,被称作少无切削加工。现阶段,随着生产制造的新技术以及新工艺的不断发展和成熟,在产品的生产制造过程中,精铸、摆辗等新技术以及相应的工程塑料技术在产品的生产制造过程中已经得到很好的应用和发展,而且从已经从近似成型逐渐向净成型的方向转变。在生产过程中,部分已经成型的零部件已经不需要经机械加工,就能直接使用。这样不仅节省在生产制造过程中对传统毛坯机械加工时所消耗的能源、物料,也在一定程度上大大降低产品的生产制造周期以及生产成本。 水作为一种资源在产品的机械生产制造过程中有着非常重要的作用。但由于我国的水资源分布不均,相比南方,我国北方的水资源比较匮乏。因此,基于可持续发展以及绿色制造的基本理念,在产品的生产制造过程中,应积极探索和研究节水制造的新技术以及新工艺。 在产品的生产制造过程中,尽可能的减少对刀具材料的消耗,特别是对那些复杂、造价昂贵的刀具材料的磨损消耗。在绿色制造理念下,降低对物料的磨损消耗也实现绿色机械制造的有效途径。在生产过程中,可以使用新型的刀具材料以及应用和发挥在那涂层刀具来实现降低对刀具的磨损消耗。在产品的绿色设计与生产制造过程中,应重视对已报废的机械产品的回收再利用。对已报废的机械产品进行回收再利用,使得在产品生产制造过程中,物料的运行模式已经从传统的开环式转变成为部分闭环式。在这个环节中生产制造商可以对部分元器件进行选择、回收以及再利用的处理。 节省能源的工艺技术 (1)技术节能通过对生产制造以及加工技术进行改良、创新,来提高对产品生产加工过程中对能源的使用效率,比如使用节能型的电机、新型的数字机床等。同时,将那些结构老旧,且能量消耗较大的机械设备及时淘汰。 (2)工艺节能在产品的生产加工过程中,对传统且能量消耗较大的生产加工工艺进行改良创新,或者直接引用比较先进的新工艺或者绿色新工装。 (3)管理节能在产品的生产加工过程中,加强对能源使用的管理,对生产加工设备的负荷、进行定期的检查和维修,以消除其漏、滴、冒等能源浪费的现象。此外,在生产加工过程中,应尽量避免空车运转的情况。 (4)合理利用新能源在产品的生产加工过程中,合理利用回收再利用技术,实现对部分元器件的再利用。同时,在生产产品或者产品加工时,使用污染较小的新能源,在减少环境污染的同时,有效的降低生产成本。 简单来说,产品在生产制造过程中,其实就相当于一个输入与输出系统。当系统在运行过程中输入所需要素时,系统对这些要素进行生产加工,输出最终产品。不过在输出产品时,还会输出一些对周围环境以及操作人员造成危害的物质,比如废气、废液、废渣等。而所谓环保型工艺技术是指在产品的生产加工过程中,通过使用一些工艺手段,尽可能的消除或者减少在输出产品时,输出的对人或者环境造成危害的物质,以切实提高系统的运行效率。 绿色制造工艺的开发策略 (1)使用电子技术对旧机床进行改造创新在产品的生产加工过程中,对旧机床进行改造、创新的目的主要在于提高机床生产效率以及加工精度,降低操作者的劳动强度,增加机床的使用功能,并在一定程度上,提高机床的工作稳定性以及自动化程度。在改造创新过程中,经常使用到的电子技术主要有:PLC技术、数据技术、数显技术以及变领器调速技术。 (2)干切削技术所谓干切削技术是指在对材料进行加工切削时,无需使用切削液。在对材料进行生产加工时,传统切削液的冷却、润滑等作用已经被刀具设计和制造等其他方法所替代。在产品的生产加工过程中,对原材料进行切削是常见的机械加工工艺,一般情况都是湿切削。经过实践证明,在对材料进行切削时,所使用切削液的费用已经超过了切削刀具的费用。此外,使用湿切削加工工艺还会环境造成一定的污染。在产品的生产制造以及加工过程中,绿色设备已经逐渐开始向着与环境相协调以及低能耗的方向转变。现阶段干式切削加工机床以及强冷风磨削机床已经逐渐应用和推广开来。在其生产加工过程中,绿色设备有效的缩减了机床材料的使用量,而且优化、改良了机床机构,进而提高了机床使用效率,同时,在产品的生产加工过程中,也有效的降低了对生产环境的破坏。 (3)冷碾扩技术在以往的产品生产加工过程中,冷碾扩技术只能实现产品的辗扩以及成型,无法实现产品对精度的要求。而随着比例技术以及数控技术的发展、成熟,再加上材料性能的不断改进、创新,冷辗扩工艺已经得到了很好的发展和应用。 在工农业生产过程中,绿色制造理念的应用和推广,不仅能够有效的降低生产对环境的污染,而且在一定程度上,也能有效的降低生产成本,同时为企业的可持续发展提供一定的支持。因此,这就要求我们要做好绿色理念下生产机械制造工艺的研究和探索工作。 制造工艺论文:模具制造工艺知识管理论文 1提高模具制造工艺水平 在模具制造企业中,很多老员工不会轻易将自己的知识和经验传授出去,而且员工在模具制造上的交流较少,这种情况不利于模具制造工艺水平的提高,在开发模具制造工艺相关的知识管理系统中,不仅要通过一定的激励机制去鼓励员工将自己的经验技能分享出来,并且要鼓励在这个知识管理系统的平台进行模具制造知识工艺的探讨交流,从而在这种交流分享的过程中提高模具制造工艺水平,并进一步创新模具制造工艺。 2及时淘汰落后的模具制造工艺 知识管理系统可以促进模具制造工艺知识的动态更新,及时淘汰落后的知识。落后陈旧的模具制造工艺知识,很可能已经阻碍模具制造工艺的创新发展,影响新技术的实践和应用。因此及时对模具制造工艺知识进行更新,有利于模具制造员工及时了解模具制造工艺的先进技术和发展趋势,及时改进自身的模具制造工艺知识,从而提高企业的生产力和竞争力。 3知识管理系统的开发 3.1获取模具制造工艺知识部分 模具制造工艺相关的知识管理系统首先要获取到充足的模具制造工艺知识,才能进行后续的加工处理。这个基础部分主要是从以下途径获取模具制造工艺知识:首先是对模具工艺专家的经验进行归纳总结,对于有些陈旧落后的经验要予以剔除,对于积极有效的经验进行保留;第二是收集相关科研部门的研究成果,比如国内外的先进模具制造工艺,一些还未开始应用的模具制造工艺理论。当然也包括政府有关部门制定的模具制造工艺标准和模具制造产业发展规划等政策;第三是企业内模具设计部门制定的模具制造方案、图纸、规格等相关的模具制造工艺文件;第四是模具产品的使用情况,尤其是保养、维修、回收等方面反馈的知识,以及模具产品在当前市场上的生命周期。 3.2模具制造工艺知识转化与加工部分 模具制造工艺知识转化与加工是整个知识管理系统的关键组成部分,起到承上启下的作用。模具制造工艺知识转化与加工部分首先要对收集到的模具制造工艺知识进行筛选和分类整理。合理完善的模具制造工艺知识可以直接纳入计算机数据库中,供员工检索使用。但是一些不完善的模具制造知识必须要适当转化与加工,比如改变其中的数据误差、规格不符等情况,使该模具制造工艺知识具有实用性。对于一些国外的模具制造工艺知识,要进行必要的翻译处理,并且在进行试验后才能放入到知识管理系统的数据库中。在日常维护中,要经常对整个计算机系统进行更新,确保知识管理系统中的模具制造工艺知识的全面性和先进性。 4结束语 随着市场竞争的日益加剧,广大模具制造企业应该深刻认识知识管理系统对于提高企业生产力和竞争力的推动作用。在模具制造实践中,应促进理论和实践相结合,大力支持模具制造工艺相关知识管理系统的开发工作。通过知识管理系统的应用,促进模具制造工艺水平的提高,推动模具制造企业取得更高的经济效益。 作者:归春峰 单位:中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 制造工艺论文:制造工艺的光化学论文 1光化学蚀刻工艺的流程 (1)切料切料是将卷料分切成工装所需要的尺寸,以便最合理利用材料。(2)预处理清除金属表面污染物,如油类,蜡,脂类和其它有机物,以及锈,氧化物,污垢,污染性粒子等无机物。不同的污染物通常需采用不同的清洗剂来处理。油类,蜡,脂类和其它有机物通常采用氯化烃气态/碱洗以皂化脂肪酸酯/用含有阴离子或非离子的浸润剂、除垢剂、“助洗剂(”如硅酸钠,它呈碱性,起缓冲作用)和螯合剂(软化水)的乳化液清洗;轻有机物污染通常采用用含有阳离子浸润剂和磷酸盐“助洗剂”的酸性乳化液清洗;有机物和微粒则采用碱性、中性、酸性的阳极或阴极电解清洗;锈,氧化物和无机污染物采用中性乳化液清洗/酸性水溶液清洗来溶解不溶性的污染物(3)光刻胶涂履光刻胶涂履是指在金属表面涂盖一层感光油墨,其方法有多种,如离心涂覆、浸涂、网印、帘幕、滚涂等,目前通常采用滚涂的方法,效率高,质量好。光刻胶包括正性湿膜,负性湿膜,正性干膜,负性干膜。最常用的是负性湿膜,具有价格低廉,精密度高等优点。(4)曝光曝光是指将金属工件放置于两层菲林中,利用抽真空把之夹紧,经过UV光照射曝光,使照射过的光刻胶发生交联聚合反应,膜硬化而不被显影液影响,从而实现精密图形转移至金属板上。(5)显影显影是指通过浸涤或涂喷特定显影剂,把未曝光部分光刻胶溶解,剩下塑化部份。(6)蚀刻金属板放入蚀刻机中,通过一定压力,浓度,温度等方式对金属进行局部快速蚀刻,以获取需要图形。(7)去膜蚀刻完毕,使用强碱去除感光胶,使用工件表面清洁。(8)检验将工件进行分离并依据检验标准检验出货,变到成品。3光化蚀刻的影响因素对于FeCl3蚀刻液(1)蚀刻速度随时间的变化由实验可知,蚀刻时间小于60s时,蚀刻速度随蚀刻时间的增加迅速减小;而蚀刻时间超过60s之后,随着蚀刻时间的继续增加,蚀刻速度下降的,趋势非常缓慢。这是因为Cu在FeC1 2溶液中的蚀刻 机制是扩散控制机制,包括Fe3+从溶液中通过扩散层向Cu表面的扩散和蚀刻产物从蚀刻表面向溶液中的扩散。在蚀刻进行前,Cu表面没有CuCl钝化膜。随着蚀刻的进行,表面的钝化膜开始形成,并在很短的时间(60s)内在局部形成并覆盖整个表面。因此,当蚀刻时间在60s内,随蚀刻时间加长,蚀刻速度急剧下降,蚀刻速度主要由Fe3+向蚀刻表面的扩散控制。而蚀刻时间超过60s之后,Cu表面钝化膜已经完整形成,蚀刻速度主要由Fe3+通过钝化膜的扩散控制,同时也伴随钝化膜的增厚,蚀刻速度下降的趋势大为减缓。(2)FeCl3蚀刻液密度(比重)的影响FeCl3蚀刻液的密度(比重)也是影响其蚀刻速度的主要参数之一。一开始随着蚀刻液密度的上升,蚀刻速度也逐渐加快;当密度达到约1.2g/cm3时,蚀刻速度达到最大值;蚀刻液密度继续增大时,蚀刻速度又逐渐下降。因此,在操作过程中要严格控制蚀刻液的密度(比重)。(3)蚀刻速度随溶铜量的变化FeC13蚀刻液中,由于铜的不断溶解,溶液蚀刻能力将有下降。当蚀刻液溶铜量低于20g/L时,溶液蚀刻速度处于一个稳定的高水平;溶铜量超过20g/L,蚀刻速度开始下降;当蚀刻液中溶铜量达到60g/L,蚀刻速度又趋于一个稳定的低水平,相当于高水平的50%左右。(4)HCl的加入量对蚀刻速度的影响加入的HCl的作用与所蚀刻的金属材料的不同相关。例如,当蚀刻304不锈钢时,HCl的加入降低了蚀刻速率,这是因为在金属表面生成了扩散阻挡层。因此,必须仔细控制HCl的加入量。而当蚀刻Cu时,研究结果表明,HCl的加入量对蚀刻速率的影响不明显。因此,当蚀刻不同材料时,必须对其中HCl的加入量各自考虑。(5)氯化物添加量对蚀刻速度的影响添加KClNaCl对蚀刻速度有较大的影响。随着蚀刻液中KCl的添加,蚀刻速度明显升高,溶液中KCl的添加量达到0.4~0.6mol时(500mL蚀刻液),蚀刻速度达到最大值,与未添加KCl比较,蚀刻速度提高了25%左右;之后,随KCl的添加量增加蚀刻速度开始下降。而添加NaCl具有不同的影响,蚀刻速度随添加量增加而下降,当添加量达到0.6mo(l500mL蚀刻液)以后,蚀刻速度趋于稳定,蚀刻速度大约为未添加NaCI时的80%。由此可见,阳离子对于FeCl3蚀刻液的蚀刻速度也具有不同的效果。 3光化学蚀刻质量的控制 3.1侧蚀 影响侧蚀的主要因素:(1)蚀刻方式:浸泡或鼓泡式蚀刻侧蚀严重,喷淋和溅射式较轻微。(2)蚀刻速度:蚀刻速度慢会造成严重的侧蚀。(3)蚀刻液的密度:蚀刻液的密度越高,蚀刻速度越慢。 3.2基材绝缘电阻 蚀刻后,溶液残留在基材上会使导线间的绝缘电阻降低。对于酸性CuCl2蚀刻液,蚀刻后基材表面可能残留铜和亚铜的盐类,它们都不溶于水。去除方法为用5~10%的HCl漂洗,然后水洗,或采用机械刷洗方法。对于碱性CuCl2蚀刻液,产生的原因主要是蚀刻后水洗不及时、彻底。对于FeCl3蚀刻液,基材表面会吸附和残留FeCl3的络合盐,在水洗时发生水解,经干燥形成氧化铁复盐。去除方法为用5~10%的盐酸或草酸漂洗,然后水洗。 3.3抗蚀层耐蚀性 抗蚀层不耐蚀刻液的原因是干燥不够或固化不彻底。干膜耐酸性蚀刻液的能力很强,一般不会出现被破坏的现象。但是,如果铜基底清洁处理不良、干膜结合力差,也会出现局部破坏。当碱性蚀刻液的pH值大于8.5时,干膜可能出现脱落现象。聚乙烯醇抗蚀层主要用于FeCl3蚀刻液。当其固化不彻底或蚀刻液的盐酸含量较高时可能被破坏。若其用于酸性CuCl2蚀刻液,如果其分子量较低,热聚合温度低,也可能脱胶。4.4蚀刻系数要增大蚀刻系数,可以采用以下方法:(1)用喷射或溅射蚀刻方式,增大垂直方向的蚀刻作用力,提高垂直蚀刻速度。(2)利用分阶段蚀刻的方法或在蚀刻液中加入侧蚀保护添加剂,尽量减小侧蚀。 4光化学蚀刻液再生 4.1FeCl3蚀刻液的再生 (1)Cl2再生法2FeCl2+Cl22FeCl3(2)NaClO3再生法6FeCl2+NaClO3+6HCl6FeCl3+NaCl+3H2O(3)臭氧再生法2FeCl2+2HCl+O32FeCl3+H2O+O2(4)电解再生法 4.2酸性CuCl2蚀刻液的再生 (1)Cl2再生法CuCl2+Cl22CuCl2(2)H2O2再生法Cu2Cl2+2HCl+H2O22CuCl2+2H2O(3)空气再生法2CuCl2+4HCl+O24CuCl2+2H2O(4)电解再生法5.3碱性CuCl2蚀刻液的再生(1)结晶法,即通过冷却蚀刻液产生结晶并过滤,降低蚀刻液中过多的铜离子。(2)向蚀刻液中加入NaOH,使过多的铜离子沉淀,然后重新调整其它组分与pH值。(3)萃取法,将蚀刻液和能够萃取铜的有机溶剂混合,分离出含铜的有机层,再用H2SO4与含铜有机层混合,从有机层中萃取出CuSO4。随着制造业的高速发展,光化学蚀刻技术也广泛应用于手机、电脑、彩电、集成电路封装、洗浴用品、装饰等多领域,相信在不久的将来,其应用领域也将越来越广。 作者:尹国钦 郑腾威 单位:宁波东盛集成电路元件有限公司 宁波太古新材料科技有限公司 制造工艺论文:可重构制造工艺设计论文 1.零件群的加工信息处理 可重构制造系统本身具有模块化,各个模块是可以完成自治的,这种自治是保证后续的重构的基础,使得每个自治的模块可以能够完成自身的加工功能。功能模块的执行部件有的时候是一个单独的主轴头,有的时候是多轴箱的形式。每一台多轴箱都有许多的之星部件,可以并行加工以达到高效生产加工的目的。可重构制造系统的这些特点,使得每个工序单元都可以被规划为零件群的加工方案,而每个单元又是对应相应的多轴箱的,这两者结合所形成的工序段,构成了一个相对完整的工序内容。上文中我们提到,这种制造方法,是针对加工过程中的柔性生产与生产成本之间的矛盾的,每个零件群的加工工艺都有一定程度的相似,这种相似在某种程度上保证了尽可能少的功能调整与重构,满足了尽可能多的零件群内部加工需要。我们在制定可重构制造系统方案的时候,要在找到所有能满足加工需求的工艺方案的基础上进行,在足够多的工艺方案的基础上,提出最为合理的重构方案。同时,为了使得可重构制造系统能够达到我们所需要的柔性生产,就要建立一套统一的、规范的、基于计算机平台的零件群可重构制造工艺规划方法,以加快设计速度,制定出最为合理的可重构的制造工艺。为了达到这个目标,就要对零件群中各零件加工特征、技术要求等进行细致的分析,并具体到每一个零件身上,从尺寸、方位到公差都要掌握,并将这些加工信息加以数据化,以便后续的方案制定。 2.建立相对完整的工序单元 通过上文的分析,我们基本了解了可重构制造系统,结合上述的零件加工,可以通过两个步骤建立一个完整的工序单元:首先是要将同种类型的加工类型进行合并,形成自然的合并单元;第二是要将已经自然合并的单元再合并,形成新的工序单元。这两个步骤的结果是,一个工序单元可能包括有两个工序特征,即一个主轴头,也有可能包括多个工序特征,即一个多轴箱。 3.不同工序段的划分 一台多轴箱是可以完成统一工序段内多个加工内容的加工的,这种加工可以使并行的,同时又可以做到并不互相干扰,在相同的加工基准下,对工序段的划分也就显得非常重要,具体的划分方案需要根据以下的划分原则:(1)相同的工序段内的不同工序单元,其切削力差异不应该太大,举例来讲,需要粗加工的工序单元就不应该和需要精细加工的工序单元放在同一个工序段。(2)相同工序段内的不同工序单元要有一定的加工基准,这种基准要能够保证统一,能够在一次装夹的情况下就满足各个工序单元的加工需要。符合了上述的划分原则,还需要将不同方位的工序单元进行排序,排序后还需要进行双向的顺序组配形成工序段方案,并在此基础上形成多种具体细致的工序段方案。需要特别提到的是,各种方案都需要进行原则检验和方案评判,找到最为合理科学的工序方案。 4.可重构制造的设计方案 在相同的工序单元,仍然会形成多种的单元方案,而不同的工序段又有多种不同的工序方案,这样,就会形成多种多样的设计方案。具体来讲,可以利用工序段进行方案的规划,划分步骤为:面类、孔类的技工根据加工顺序进行不同方位的工序段方案排序;不同方位的工序方案再进行交叉双向组配,形成针对于特定面类及孔类的加工工艺方案;将这种特定的加工工艺方案进行排列组合,再细化为纯的加工工艺方案;对这种方案进行相应的检验,结合纯的加工工艺方案,制造出工艺路线方案;最后,是要对这个整体的设计方案进行检验的,检验的结果运用到加工工艺中,并在实际应用中加以改善。 5.设计方案的选择 基于工序单元和工序段的概念,我们可以取得多种多样的不同层次和内容的加工方案,这些方案的获得,可以为我们后续的可重构制造工程提供多种依据。我们获取方案的出发点是为改善高效生产和柔性生产之间的矛盾,这种矛盾是阻碍零件群加工的一大障碍。因此,这种可重构制造系统的制造方法,可以结合多种加工工艺方案,可以从一种零件加工工艺迅速切换到另外一个零件加工工艺,并且从不同的角度,制定不同的工艺方案。通过不同设计方案的分析比较,我们可以取得重构的依据,即相似的零件群工艺方案,并运用这种方案,用最少的加工模块,最小的生产成本,最柔性的生产过程,取得最完善的加工效果。 6.结语 通过文章的分析,我们从工序单元的概念入手,把零件加工与可重构制造系统的制造方法结合起来,取长补短,最大限度运用其功能特点,形成最为合理的加工工艺方案。在方案的设计过程中,需要遵循相应的规范和基准,将工序单元和工序段细分,形成多种的可重构制造工艺方案,在多种的工艺方案间进行优化选择和相似性比较,重构所需的工艺方案。 作者:曾令奇 单位:秦皇岛首钢长白机械有限责任公司 制造工艺论文:机械制造工艺设计论文 一、提升机械制造工艺设计人员的实践能力 培养机械制造工艺设计能力离不开大量的实践,对此,应当提升机械制造工艺设计人员的实践能力,提升设计人员的机械制造工艺设计能力。设计人员在学习及提升的过程中,应当注重自身实践能力的培养,确保机械制造工艺设计和实际操作有机结合,从本质上培养和锻炼自身的机械制造工艺设计的实践操作能力。 二、注重社会环境构建 社会环境对设计者机械制造工艺设计能力有着重要影响,对此,应当注重机械制造工艺设计社会环境的构建,提升机械制造工艺设计人员的实践能力。 (一)提升对机械制造工艺的关注度目前,我国大多数的机械制造工艺能力培养均为对学生的培养,社会对机械制造工艺的关注度直接影响着机械制造工艺设计人才的培养,对此,应当提升对机械制造工艺的社会关注。目前,我国很多高校较为注重机械制造工艺人才的培养,然而社会对机械制造工艺的关注度仍需进一步提升。在社会职业技能培养过程中,应当加强对机械制造工艺能力的宣传,注重机械制造技能的培养,提升机械制造工艺的社会关注度,培养机械制造工艺设计能力。 (二)营造良好的机械制造工艺设计社会环境机械制造工艺能力的发展一定程度上会受到机械制造工艺社会环境的限制,对此,应当营造良好的机械制造工艺设计社会环境。相关部门应当注重机械制造工艺社会环境建设,为机械制造工艺设计人员提供良好的学习环境和实践操作条件,提升机械制造工艺设计人员的专业素质。同时,相关部门也有注重对机械制造工艺相关社会资源的管理,特别是机械制造工艺相关企业资源,确保机械制造工艺相关社会资源的科学、合理利用。此外,企业也应当注重自身机械制造工艺与相关社会资源的有机结合,为机械制造工艺能力的培养提供场所,提升机械制造工艺设计能力培养实效。 (三)注重对企业设计研究的投资管理在培养机械制造工艺设计能力过程中离不开资金的保障,企业在培养机械制造工艺设计能力方面的资金投入和管理直接影响着机械制造工艺设计能力培养成效,对此,应当注重对企业设计研究的投资管理。企业应当加强在机械制造工艺设计能力培养方面的资金投资管理,确保培养资金落实到位,为机械制造工艺能力培养提供经济支持,确保机械制造工艺设计能力培养各项工作的顺利开展,为机械制造工艺设计培养更多优秀人才。同时,企业应当注重对机械制造工的管理力度,注重机械制造工艺管理制度的改革和创新,满足社会对机械制造工艺的需求。 三、结束语 为进一步培养机械制造工艺设计人员的机械制造设计能力,应当了提升机械制造设计人员的专业知识和能力、计算机辅助工具使用能力以及实践操作能力,提升机械制造工艺设计力量;同时,也应当不断提升对机械制造工艺设计的关注度,为机械制造设计营造良好的社会环境,并注重对企业设计研究的投资管理,构建机械制造工艺设计的社会环境,提升机械制造工艺设计能力培养实效。 作者:吴刚单位:辽阳职业技术学院 制造工艺论文:机械制造工艺可靠性研究论文 摘要:机械产品在制造和设计的时候,对于产品的可靠性具有明确的指标。机械产品在制造的过程中会通过这些指标来进行原材料的加工,以实现其可靠性的特点。因此,在机械产品制造的过程中只有按照可靠性的指标进行生产,才能有效的发挥机械产品的可靠性与实用性。 关键词:机械制造;制造工艺;可靠性 机械制造工艺是一个极其复杂的过程,具有抽象,客观性特点。细说就是指运用机械设备和机器,以及相关的生产制造技术来对原材料进行加工,从而形成一个实在的物品这样的一个过程。这种工艺是机械制造过程中不可忽视的一个环节,也是最为普遍的,但是因为这种工艺涉及到许多的数据要求以及技术规定,一不小心就容易犯错,从而不能达到生产的最终目标。当对机械产品加入一些其它的物理特征,例如抗腐蚀,耐高温,耐磨等,这些物理特征就会影响到产品的可靠性。目前大多数企业都追求速度,从而设计时间短,无法研究新技术,因此,要想使复杂的机械制造工艺达到可靠性的目标,还需要机械制造方面的人才重点探讨研究。 1机械制造工艺可靠性的含义 机械制造工艺看似简单其实是一个很复杂的过程,造成这种复杂的原因是因为制造工艺是动态的,是人在操作时因为各种因素而产生变化的。机制制造工艺分为制造主体、制造对象、制造方法和制造设备等。要想对其进行有效的控制,首先制造主体也是个人需时刻保持着严格谨慎的工作态度;然后制造对象就是指原材料了,原材料的选取也是需要经过层层检验以达到标准,减少残次品率;制造设备就相对于广阔许多,主要有机床、运输机器、检验机器、辅助机器等,对于这些机器的维护与修理也是不容马虎的。现可以举一个例子来表述机械制造工艺的复杂。例如某企业要求制造一台有1万个零件组成的大型机器,而这1万个零件中每一个零件都是需要经过几道加工程度。现在就假设每一个零件要加工10次,因此,可以想象到这台机器如果9999道加工程度都没有错误,但是其中一个零件一个加工程序出现错误了,那么就会对这台机器产生具大的影响,有可能会造成这台机器全部报废,因此,避免加工的过程中出现错误,保障制造工艺的可靠变得很重要。有学者曾说,机械制造工艺的可靠性在于在进行机械制造的过程中每一首工艺都要按照技术标准与数据来完成以达到百分之百的可靠性。只有这样才能保证生产出来的成品机器在运用到实际中时能够保证产品的质量,又能发挥成品机器在生活中的实际作用。同时对于机械制造工艺的可靠性我们要将其和加工精度、稳定性等概念区分开来。一般情况下,加工精度是指机械制造过程中的产品所需要符合的数据要求,这是一种静态的理念,它表示的是产品性质所承受的范围,而机械制造工艺则是一个动态的过程,它具有无法预见性的特点,最终工序要求可靠性。 2机械制造工艺可靠的特征 目前,通过机械制造工艺方面的学者坚持不懈的研究,得出机械制造工艺具有以下几个特征的结论。(1)机械制造工艺可靠性具有过程性的特征。这也是由其本质的动态性特征决定的。之所以说它具有过程性的特征,是因为机械制造工艺连续贯通整个生产制造的过程,包括设计、生产制造以及成品之后的检测制造这样的一个全过程,每一环节都和可靠性息息相关,都不是独立存在的,一环影响着下一环。也是因为具有过程性这一特征,要求我们在生产时统筹全局,进行全面的动态分析。(2)机械制造工艺具有综合性的特征。机械制造工艺可靠性的综合性特征是从其过程性的特征总结出来的。利用这一特征可以做到和其他的设计以及销售工作的人员进行资源与信息共享,从而达到高效生产的目的,做到节约成本,减少浪费。(3)机械制造工艺可靠性具有系统性的特征。机械制造工艺中包含设计可靠性和使用可靠性,而机械制造工艺可靠性是不能与这两者同等而论的。这三者是独立存在,但又不可分割的,形成了生产过程中的一个整体。从严格意义上来说,机械制造工艺可靠性具有承上启下的特点,连接了设计可靠性和使用可靠性,三者相互影响。 3机械制造工艺可靠性对产品的作用 3.1机械制造工艺可靠性与制造参数指标的关系 机械制造工艺的过程由加工方法、设备和工序组成的,生产过程极其复杂,而这几个部分最终决定了成品的参数。参数包括这些方面:机器的生产性能、质量和生产出来的产品的精准度,这几个方面构成了质量指标。而机械制造工艺的参数和质量指标与可靠性有着密切的联系。这种关系很复杂,与生产效率和经济效益之前存在矛盾。机械制造工艺还与产品的一些使用性能息息相关。其中有抗腐蚀、耐磨、而高温等。仅仅靠一些参数和指标也是无法解决产品可靠性这一问题。第一,产品的使用性能与质量指标存在着复杂的关系,这样导致一些能够直接影响成品性能的参数没有显现出来。第二,机器在生产的过程中,工作能力不是一尘不变的,在工作过程中会出现在一些损耗,这样就会有一定的随机性。因此,机械制造工艺能否达到完美,能够决定机器在实际用途中是否能够达到可靠性。完美程度与可靠性是成正比的。 3.2机械制造工艺中的参数对产品性能的影响 产品的性能主要表现在耐疲劳、耐磨、抗腐蚀、耐高温等。(1)耐疲劳。通俗来说,原材料的材质是会直接影响产品的耐疲劳性。除这之外,还有零件的缺陷和表面的状况也会对产品的耐疲劳性产生世大的影响。其中表面状况是影响最大的。在机械制造生产过程中,对于原材料的选择需要精挑细选,在最好的里面选最好的,只有选择了最好的零件来进行机械制造才能保证产品所有达到的物理特征,满足产品要求的指标和参数。如果因为选择不当而造成产品不具备耐疲劳的特点,那么最终会导致成品使用寿命的减弱。(2)耐磨。原材料本身的构成成分以及结构对机械设备是否耐磨有重要的决定性作用。因此,在对材料进行生产时,要综合考虑其化学成分和热处理能力,并通过材料表面状况来分析其化学参数。在产品运用到实际中时,我们发现产品表面状况对称的产品磨损期限较长。(3)抗腐蚀。机械产品在实际运用中会长期处于化学腐蚀较为严重的环境下进行生产工作,因此,对于机械产品的搞腐蚀性有了很高的要求。一些产品当遇到化学腐蚀液时会破坏其生产能力。因此,在进行机械制造的过程中经常会在产品的表面涂抹上一层特殊材料,以加强其抗腐蚀的能力。(4)耐高温。机械产品在进行生产的过程中,经常会有高温加热的情形出现。因此,对于机械产品本身耐高温的能力也有了一定的要求。当在进行高温生产时,将机械表面加入一些抗高温的物理元素,使机器处于一种保护状态,以保证机械制造工艺的正常运行。 4总结 机械制造工艺的可靠不仅仅只是针对产品的制造过程,还包括了产品的设计与产品的销售和使用等都是有着密切的联系的。提升机械制造工艺可靠性,我们可以对原材料的选购进行严格监测,定期对生产设备进行检查与维护,进一步强化产品的自身工艺,从而根本上提升机械制造工艺的可靠性。时代在变迁,生产技术也随着时间的推移而更新换代,要立足于原有理论的同时,不断实践得出新的结论与方法。 作者:张克昌 单位:湘潭大学 湖南铁道职业技术学院 制造工艺论文:玻璃钢面板的制造工艺研究论文 摘要:玻璃钢属于一种复合型材料,其既具有玻璃的耐高温、耐腐蚀、透明性等特点,也具有钢铁的硬度和不易碎属性,其很好地结合了钢铁和玻璃的属性优势,目前已经成为了建筑行业重要的施工材料。文章针对玻璃钢面板的制造工艺进行研究,分析了玻璃面板的优越性、制造工艺相关问题,并对玻璃钢面板的发展做出新的展望。 关键词:玻璃钢面板;制造工艺;复合型材料;建筑行业;优越性;先进性 近年来,随着我国市场经济快速发展,工艺水平不断提升,材料工程技术日益成熟,玻璃钢面板应用变得越来越广泛。玻璃钢作为一种新型的复合材料,其被广泛应用于各行领域,例如玻璃钢面板材料被广泛应用于家电制造、船舶制造、汽车、制造零件以及玻璃纤维增强塑料等方面。近年来,国家加强了金属消耗管理和控制,很多材料消耗考虑到节约问题,发明新型节能材料势在必行。本文针对玻璃钢面板制造工艺进行研究,比较性地分析了玻璃钢面板的优越性和先进性,探讨了玻璃钢面板新技术的发展趋势。 1玻璃钢面板工艺简介 玻璃钢(FRP)即通常所说的纤维强化塑料,指的是环氧树脂、增强不饱和聚酯、酚醛树脂基体。玻璃钢主要以玻璃纤维或者制品作为增强材料的增强塑料。玻璃钢具有质轻、坚硬、不导电、机械性能较高、耐腐蚀等特性,其能够替代钢材制造机械零件。近年来,玻璃钢技术发展日益成熟,作为塑料基的增强材料,玻璃纤维已经扩大到了很多方面。各种类型的纤维材料制成增强塑料,导致了增强塑料的类型逐渐增多,而玻璃钢材料逐渐成为了新型增强塑料的一部分。随着人们对于环境卫生要求越来越高,新型材料的安全性、环保性、节能性等均被很多制造企业所看重,而玻璃钢面板很好地满足了这些条件。 2玻璃钢面板的优越性比较研究概述 玻璃钢面板被广泛应用于各行各业,而且其优越性比较突出,下面将针对电器市场上的玻璃钢面板和不锈钢面板的燃气灶性能进行比较,分析出玻璃面板的优越性。 2.1材质比较 不锈钢属于耐空气、水以及蒸汽等弱腐蚀介质和酸碱盐侵蚀的化学腐蚀钢材。不锈钢经过多年使用之后还可能保持原来的模样,其耐用程度很高,但是钢材的消耗相当大,不锈钢的燃气灶所有器件均需要金属,甚至螺丝钉都需要钢材。玻璃钢面板属于一种预应力玻璃,为了提升玻璃钢的强度,通常会采用化学方法和物理方法来挤压玻璃,玻璃承受外力之前要抵消表层应力,进而提升玻璃钢的承载能力。玻璃钢面板的材质主要是由硅元素构成的,其元素储量在地球上非常庞大,因此材料易取、方便生产。 2.2安全性比较 不锈钢的燃气灶在工作的时候,其灶头温度相当高,而且燃气灶不锈钢面板的隔热问题经过特殊处理得以解决。因此即使燃气灶工作时间相当长,面板的温度也仍然如常温一样。玻璃钢面的燃气灶出现过爆炸事件,因此很多用户非常担心玻璃钢面板的安全性。玻璃钢面板本身不具备爆炸条件,但是用户在使用过程中操作不当则很容易引起爆炸。值得注意的是,玻璃钢燃气灶必须定期清理灶圈杂质,避免出现火孔堵塞问题,平日做好玻璃钢面板的清理和养护工作,如此便可有效预防玻璃钢燃气灶爆炸。 2.3清洁性能比较 不锈钢面板清洁上可以使用抹布和清洁剂进行清洗便可直接去除油污,但是抹布擦拭之后不锈钢面板很可能留下水渍,影响不锈钢面板的美观程度。玻璃钢面板的清洁和不锈钢的清洁方法一样,但是即使清理过程中遗留水渍也不会影响面板的美观度,而且玻璃钢面板在清洁上较之不锈钢面板的清洁更加容易简单且不影响美观。综上所述,不锈钢面板和玻璃钢面板在燃气灶中的应用各自具有其独特的优势,因此在进行选择的时候要根据实际情况选择材质。玻璃钢面板的应用变得越来越广泛,其优越性体现在很多方面,而且在不同的行业领域应用不一样,本次仅针对燃气灶应用优越性方面进行二者比较,由于篇幅关系其他领域应用不做赘述。 3玻璃钢面板制造工艺流程以及技术 玻璃钢面板制造生产的时候,具有完整的生产工艺流程:模具清理玻璃纤维制品裁剪抛光涂刷脱模剂配料涂刷胶衣层铺层检查检验以及测试。其中模具清理作为玻璃钢面板制作的工艺准备阶段,尺寸检查和表面加工必须在该阶段完成。尺寸检验的时候应将误差控制在5%之内,模具的结构形成形状必须要符合图纸要求;表面加工主要是针对模具平面加工,确保成品玻璃钢面板经过模具糊制完成之后表面能够光洁、平整。玻璃纤维制品裁剪时,需要开展裁剪前检查,确保玻璃纤维制品必须要无褶皱、无缺陷、无潮湿、无变霉等情况,裁剪必须要按照规定的布纹方向进行,且裁剪的尺寸要与设计保障一致。抛光涂刷脱模剂操作在玻璃钢面板制作的时候必不可少,通过抛光可以使得表面变得光洁,而涂刷脱模剂则为后期工件脱模打基础。配料要求玻璃钢面板制作时必须按照手糊工艺操作规程,应使用厂家提供的原料进行配比,配料过程中应注意配料的温度适中,配方配料要满足要求。胶衣层涂刷过程中应限制涂刷的厚度,涂刷必须要保障涂料均匀,胶衣层的厚度为250~500g/m2。铺层操作时,要求玻璃纤维不能够出现变霉、弯曲变形、褶皱、潮湿等缺陷,否则不能够进行转序;铺层操作时要严格控制树脂用量,确保涂敷均匀。检验检查以及测试作为玻璃钢面板制作的最后流程,那么在进行检查的时候必须要开展固化情况检查、糊制作业完成之后检查,并完成成品检验以及热性能测试等操作。 4玻璃钢面板制造新技术展望 随着科学技术的发展,新型技术在工业生产中迎来了极大的挑战和机遇。我国面板厂商的生产能力随着市场份额的增加,其生产量、销售量也在逐渐增加。虽然玻璃钢面板行业也呈现出增长态势,但是和世界其他玻璃钢面板生产企业来比,还仍然属于初级起步阶段。经过多年的发展,我国玻璃钢板面在电器行业、汽车行业、建筑行业以及手机行业的应用比较广泛。玻璃钢面板在电器行业中的应用分为彩晶玻璃面板和钢化玻璃面板两种形式,彩晶玻璃面板是最近几年出来的新型材料,其在家电配件行业应用率还较低,很多还是应用的白板玻璃面板,而钢化玻璃则更多被应用于黑白家电玻璃配件。钢化玻璃在汽车行业的应用也相当广泛,20世纪50年代将玻璃钢应用于企业制造,其主要作为车用的潜在材料。经过长时间的发展,20世纪80年代实现了玻璃钢汽车零部件的批量制造和研制,其已经成为了车用材料之一,涵盖了GMT、SMC、手糊等工艺,这些工艺选择较为灵活且投资少、工艺门槛低,被国内汽车生产商逐步掌握。 5结语 随着玻璃钢面板制造工艺日益成熟,其在国内的应用变得越来越广泛,玻璃钢面板材料作为一种新型的复合材料,符合环保和节能要求,因此玻璃钢面板的发展潜力巨大。本文针对玻璃钢面板制造工艺相关问题进行研究,从基础认识到工艺施工进行详细介绍,希望能够为广大读者提供玻璃钢面板制造与发展相关研究交流。 作者:马伟 单位:中车四方车辆有限公司 制造工艺论文:电机制造工艺装备质量检测论文 1电机制造工艺装备的具体探讨 电机制造的具有深远的发展前景,因此得到广泛的重视。在电机制造中,不仅要保证电机性能适合电力系统的配置,质量的安全,还需要提高电机制造的经济效益。电机制造具有结构的复杂性,在操作过程中,由于组合的复杂以及组合方法对于电力系统极为重要。主要是由于在电机制造装备的组合方式中,零件的数量及其多,且配备复杂,每个零件都在不同的组合中。其中,每个组合中的零件的配置及加工情况不同,材料与质量也存在差异。因此,想要使每个零件适合各个组合方案,就必须克服零件的多样化及材料的异同的特点。在制造设计操作中,点电机配备人员必须具备一定的能力及水平,保证电机操作的规范性与精细化,提高电机制造工艺装备的质量与性能。 2电机中几种重要的装备的制造工序 电机中端盖及机座是电机中的主要零部件,能够起到保护电机运行,为电力系统带来重要的保障的作用。因此,对于端盖和机座的性能、质量、制造的工艺、技术要求较高。对于端盖和机座的具体操作及性能分析如下: (1)端盖。端盖是连接转子与机座的重要结构零件,其对电机而言,不仅能够在一定程度上起到保护电机内部构造的作用,还能够通过端盖内滚动轴承的安放进一步确定定子与转子之间的相对位置。因此,对端盖的制造加工则尤为重要。尤其是通过分析,我们可以得知在实际端盖加工中,端盖的加工过程还是相对比较简单的,但是由于端盖壁普遍较薄极易变形,一旦切削量过大或夹紧力过大,都可能造成端盖尺寸的偏差与变形。因此,在端盖制造加工中,要根绝不同的需求,使用不同的夹紧力,在不同精度等级的车床上进行加工。 (2)机座。机座是电机中重要的零部件,对于电机起着支撑电机的作用,能够将定子铁心进行固定,保证各个电机内部结构的稳定性。在于端盖互相结合的情况下还能够进行电机绕组的支撑与保护,对于电机有着重要的影响。因此需要加强对于机座的质量与性能的重视。 (3)我们通过分析可以知道,以机座的结构类型为主进行划分,则可以将其分为:在划分过程中,经过对于机座的制造工艺进行划分的情况,会导致分离性焊接机座的质量安全,同时影响底脚的整体质量。因此,在装备制造过程中,应该根据实际要求及电机内部的整体情况进行综合型的分析,在保证电机整体质量的情况下进行各项制造工艺的操作。 3对电机制造工艺装备的质量检测与性能分析 电机工艺的优劣直接反映着电机本身的性能的好坏及质量的好坏,即电机工艺能够提高电机制造的质量,同时能够降低其质量及性能。由于电机的种类几期滋生特点的异同,导致其操作困难性的增加,质量的检测也具有一定的复杂性。因此要求专业人员在电机制造操作过程中,应该具有针对性,具体问题进行具体的分析。其中,针对电机机座、端盖以及转子铁芯等装备的制造中,必须具备严格的质量要求,以增加装备性能与质量,延长耐用性,为电机的保护提供保证。 (1)当转子铁心外圆尺寸较小时,会使气隙大于设计值,将导致定子谐波漏抗和转子谐波漏抗减小,电机总漏抗随着减小,因而起动电流增大。同时,也导致气隙磁动势和空载电流增大,功率因数降低,定子电流和定子铜损增大、效率降低、温升增高。 (2)当转子铁心外圆尺寸车大时,会使气隙小于设计值,导致定子谐波漏抗和转子谐波漏抗增大,因而电机总漏抗增大,结果使异步电动机的起动转矩和最大转矩降低,满载时电抗电流增大,转子电流和转子铜损也增大,效率低、温升高、转差率增大。 (3)当机座止口、端盖轴承室和止口、轴承挡、定子铁心内圆与转子铁心外圆等处的圆柱度、同轴度和端面跳动偏差过大时,会造成气隙不均匀,使电机产生单边磁拉力,引起振动和噪声,严重时,将使转子外圆与定子内孔相擦,电机发生局部烧伤。 (4)当定子与转子铁心间发生轴向偏移时,会引起铁心有效长度减小,将导致空载电流增大,功率因数降低。当普通封闭式电机机座内圆表面粗糙度偏大或缺陷过多,使得定子铁心与机座接触不良、热阻增大,将导致电机温升增高。机座止口、端盖轴承室和止口、轴承挡等部位加工尺寸超差,使电机装配困难、运转不灵活或抱死。轴承室和轴承挡的尺寸精度与形位公差超差,将使滚动轴承内外圆变形,产生振动与噪声,轴承摩擦损耗变大,轴承温升增高。 4结语 制造业的发展是我各项新技术得到发展与应用,同时促进在造业的进步。同时,电力系统对于我国发展起到关键性的作用,并未人类生产生活提供物质保障。电机制造的各个装备在人们会高度重视的情况下得到质量与性能的提高。经上述分析了解,电机制造的工艺装备的检测方法具有多样性。为了保证电力系统的正常运行、电机的质量安全,必须将电机制造装备的质量及性能进行重视与改善,以提高电机的质量,促进电机装备性能的最大发挥,提高电力系统的质量安全与发展。 作者:唐清亮单位:哈尔滨电机厂有限责任公司 制造工艺论文:机械制造工艺中的机械设计论文 一、机械制造工艺的基础知识 1.制作程序以及技术程序。 关于机器生产技术,制作程序具体是指原材料通过机器设备和劳动力的劳动转化为可以在市场上进行销售的商品。这一程序的内容比较丰富:制造工作开始实施的准备工作;原料与毛坯等材料的准备工作;半成品生产的基本操作;附加工作的具体实施环节;商品的包装设计工作以及需要注意的工作细节问题。然而技术程序是指在具体的工作当中通过更改需要制造的商品的大小、样式的方式,促进程序的多方面操作完善,例如半成品的有关内容、机器的相关问题、热处理的具体操作等具体工作。具体来说,机器生产技术程序是指用机器生产方式对已经经过加工的半成品进行操作,促进商品生产的完成。这些由多个步骤构成的商品生产程序是商品生产的基本步骤和环节。 2.零件装夹。 零件在进行生产之前,要先把工件放置在床或夹具的准确位置上,这一程序就是固定位置,并且为了能够确保位置的准确性,还要把零件夹紧进行稳固,这个程序就是夹紧,所以这两个步骤综合起来就是装夹。机器生产技术的零件装夹是不是科学对零件的生产品质有着很大程度上的影响,并且还会对商品的生产速度、生产成本以及安全性产生直接作用。普遍来讲,在机器生产技术中最常运用的零件装夹模式主要包含直接找正式、划线找正式以及用夹具装夹式。 3.定位。 作对于有效到达零部件的质量要求具有重要的作用,零件的定位方法有很多种,应该根据具体情况选择适合的定位方式,通过对零部件的加工处理,促进装备质量的提高。定位标准的确定对于定位的工作安排是非常关键的,可以通过选择适宜的定位标准加强机械设备的质量。在细节的问题上需要工作人员进行比例的研究,通过实践调查和理论研究,促进设备的安装质量的提高。依据具体的使用场合的差别所使用的标准也各不相同,技术标准也是跟随具体的要求不断提升的重要标准内容,这对于包装安装标准的实施具有很大的作用。 4.加工精度。 在机械制造工艺的具体工作当中,加工精度是重要的工作内容之一,对于影响加工的质量,保障加工的工作顺利进行具有关键性意义。具体而言在加工的方式上,在尺寸、形状、位置和表面质量等方面需要分门别类进行精度控制。有效的精度控制是加强机械质量工艺不断提升的重要方面,需要多方面进行努力。基本试切法、固定标准刀具法、自动形成法等是经常使用的重要方法;与获得尺寸精度有比较大的差异,轨迹法、成形法、展成法是基本的需要不断改进的方法。 二、机械设计过程中的注意事项 为了保障机械策划的质量要求,需要在设计策划方案的时候就对机械设计的要求进行多方面的努力,通过对方案的多方面改进调整设计理念,促进工程的进步。机器策划的总体程序对于保障机械设计的整体流程的顺畅具有比较关键,在机器策划的整体规划工作当中需要不断对每个环节的工作进行规范,确保每个工作人员做好自己的基本工作,促进策划方案的全面贯彻实施,就需要不断在工作中完善体系、合理、适宜进行方案的有效策划,工作中不断进行注意:首先,工作基本要求符合策划方案,做到实践和理论的基本一致。在技术工作的各个环节进行多方面的注意,促进工作的综合实施。其次,装置的具体调解的控制管理。装置的具体调解的控制管理是全部机器工作的最后一项内容,这一环节的工作也需要在具体落实上做到系统化。 三、基于机械制造工艺的机械设计合理化措施 1.在刀具选择的时候予以重视。 为了保证加工表面质量的提高,在进行刀具选择的时候,应该根据加工件的实际属性选择那些副偏角比较小、刀尖圆弧半径比较大的刀具或者合适的精车刀、修光刃等等,选择和工件材料适应性比较好的刀具能够更好的降低工件表明的粗糙度。 2.在进行切削条件选择的时候必须慎重。 想要提高工件表面质量便必须根据材料的需要选择合适的切削速度,尽量避免产生积屑瘤的产生,此外还可以降低进给量,采用那些效果比较好的切削液等方式来提高工件表面质量。 3.在一定程度上减少表面层变形强化。 想要更好的减少表面层的变形,可以采取的方法是比较多的,在用刀具进行工件加工的时候,必须很好的控制切削用量和刀面的磨损宽度。而一般情况下降低供给量使用比较高的切削速度,选择好的切削液能够取得比较好的效果。 作者:李景阳单位:河南机电高等专科学校机械工程系 制造工艺论文:涂塑钢管制造工艺分析论文 摘要:目前市场上对大口径涂塑有较大的需求,而以现有的技术条件其制造成本极高。通过开发专用涂料,实现了常温制造涂塑(弹性体)钢管。其工艺主要特点:降低了钢管表面处理要求、无需对钢管进行加热处理、无需大型机具。口径在ø10-3800钢管均可实现内外涂塑,产品超过国标要求。该技术填补了大口径涂塑钢管的空白。涂层全部采用无毒弹性涂料,具有水阻低、带锈防锈和无毒保洁功效,能有效抑制青苔和红虫的滋生。 关键词:涂塑钢管制造工艺常温大口径 1.前言 钢管在传输介质时或置于大气、土壤等自然环境中,管壁都会经受不同程度的腐蚀,直接影响了管道的使用寿命。食品、饮用水管道、石油化工管道等诸多介质都不允许管壁腐蚀而影响传输介质受到污染,钢管壁防腐防护成为关键技术问题。涂塑钢管就应运而生,目前国内钢塑管是从衬塑走向了涂塑,涂塑材料大都采用塑料粉体材料,其中性能较好的是聚乙烯(PE)和环氧(EP)。但它们的施工要求高,工艺难度大,品质控制不易,设备投资大,严重影响涂塑钢管的推广与应用,而且国内目前只能生产口径小于ø250mm的涂塑钢管。在常规生产工艺中喷砂过程产生极大污染且对人体造成伤害,而加热过程能耗极大,造成大口径涂塑钢管无法生产。为有效解决大口径涂塑钢管生产难的问题,制作工艺专家组首先从涂层材料上着手,研制并应用了弹性体带锈防锈涂料,再引入防腐及卫生性能较好的防护涂料。采用了常温直接喷涂的方法,解决了大口径钢管涂塑生产难的问题。 2.常温涂塑(弹性体)钢管的制备 将常温涂塑(弹性体)钢管是如何突破原有技术难点及制造工艺进行了系统的介绍。由于外管的喷涂工艺比较常规,本文就重点介绍管内处理及喷涂的工艺。 2.1技术难点的突破 常规制造涂塑钢管的方法,首先需要对钢管进行喷砂除锈处理,其污染较大且工艺复杂。常温涂塑(弹性体)钢管采用了金属防腐中最前沿技术,带锈防锈涂料作底涂。带锈防锈涂料需要满足特殊性能:带锈防锈、附着力强、无毒、可喷涂、防腐性能好等。 另外,常规的涂塑钢管是通过对钢管高温烧成,静电粉未喷涂来实现涂料对钢管内壁的良好附着。因此,选择内喷涂材料的时,须考虑到:附着力强、无毒、耐磨、耐冲击、耐各种化学腐蚀、常温可喷涂等。 所选用的材料,均为聚氨酯类涂料,无毒且具有良好的保洁功效。材料的主要性能指标如表2.1。 2.2涂塑钢管的制备工艺 2.2.1钢管表面的预处理 对于新旧钢管,一般不需要专门的除锈工艺。最好选用新出厂的钢管,无需镀锌,管内有少量的锈斑也可满足要求,只要将疏松浮锈清除,清涂油污即可。即达到手工除锈St2或电动除锈Sa1级要求即可。如钢管表面有油污,可用丙酮清洁表面。 2.2.2涂料的喷涂 喷涂设备包括:空压机、无气喷涂机、管内牵引机构等。动力装置为空压机,采用无气喷涂机及管内牵引机构将带锈防锈底涂喷涂于钢管内壁,厚度约30微米。待底涂固化好后,再用喷涂两遍聚氨酯面涂,每道80微米。整个涂膜总厚度约200微米。整个喷涂设备造价在几万元即可满足喷涂施工要求。 2.2.3检测处理 抽检涂塑钢管的涂层质量,涂层表面应均匀,涂层的最小厚度要达到150微米,平均厚度应在180微米以上。 2.3不同涂塑钢管制造工艺对比 与聚乙烯和环氧涂塑钢管工艺对比,由于我们采用聚氨酯涂料作底涂,降低了钢管表面处理的要求,无需喷砂除锈清除浮锈油脂即可作业;另外,无需对钢管进行加热处理,在常温下即可喷涂。做到了施工方便,减少污染,节耗能源,可现场施工,造价较低,并且性能优异,完全满足工程需要。其工艺流程对比如表2.3. 2.4不同涂塑钢管性能对比 聚氨酯涂层不仅性能优异,而且体系全部采用了弹性体涂料,具有涂层薄、防腐能力强、阻力系数小、带锈防锈和无毒保洁的特殊功效,能有效抑制青苔和红虫的滋生。涂层质量按CJ/T120-2000[1]进行检验,完全超过国标要求,不同涂层性能指标对比,结果见表2.4。 2.5工程应用实践 大口径涂塑(弹性体)钢管近期在深圳水务集团盐田港海边外管工程、合肥自来水公司大口径过河管道工程、杨州钢管总厂等工程中应用,效果非常理想,完全达到《给水涂塑复合钢管》国家标准CJ/T120-2000的要求。 3.结论 3.1常温涂塑(弹性体)钢管与用聚乙烯和环氧涂塑的工艺相比,主要工艺特点是:无需喷砂除锈,清除浮锈即可施工;无需对钢管进行加热处理,常温即可喷涂施工;施工机具简单,可现场施工。 3.2常温涂塑钢管解决了国内大口径涂塑钢管生产成本极高的情况,填补了国内ø250mm以上直径涂塑钢管的空白。 3.3经大量的试验研究证明,常温涂塑钢管应用于自来水工程,常能有效的抑制青苔和红虫的滋生。可减少藻类及红虫在管网的大量滋生,有利于保障居民二次供水的质量。 3.4常温涂塑钢管的涂层薄,阻力系数小在0.0082以下,过水流量可大于普通涂塑钢管,也有利于节省能耗。 3.5常温涂塑钢管的防腐防护能力极强,可用于酸、碱、盐、海水、石油化工等复杂环境,涂层可耐180℃高温且高温下体积变形极小,耐磨性也极强。因此,也可用于输送含固量较高的流体物质。 3.6常温涂塑钢管属于弹性体涂层,比其他涂层更具有弹性,可适应不同情况下的应力变形。小口径涂塑钢管可直接打弯,及在卡箍连接下涂层不受影响。常规涂塑钢管,在卡箍连接方式中经常会脱落,现场又无法修补。 制造工艺论文:常温涂塑钢管制造工艺研究论文 摘要:目前市场上对大口径涂塑有较大的需求,而以现有的技术条件其制造成本极高。通过开发专用涂料,实现了常温制造涂塑(弹性体)钢管。其工艺主要特点:降低了钢管表面处理要求、无需对钢管进行加热处理、无需大型机具。口径在ø10-3800钢管均可实现内外涂塑,产品超过国标要求。该技术填补了大口径涂塑钢管的空白。涂层全部采用无毒弹性涂料,具有水阻低、带锈防锈和无毒保洁功效,能有效抑制青苔和红虫的滋生。 关键词:涂塑钢管制造工艺常温大口径 1.前言 钢管在传输介质时或置于大气、土壤等自然环境中,管壁都会经受不同程度的腐蚀,直接影响了管道的使用寿命。食品、饮用水管道、石油化工管道等诸多介质都不允许管壁腐蚀而影响传输介质受到污染,钢管壁防腐防护成为关键技术问题。涂塑钢管就应运而生,目前国内钢塑管是从衬塑走向了涂塑,涂塑材料大都采用塑料粉体材料,其中性能较好的是聚乙烯(PE)和环氧(EP)。但它们的施工要求高,工艺难度大,品质控制不易,设备投资大,严重影响涂塑钢管的推广与应用,而且国内目前只能生产口径小于ø250mm的涂塑钢管。在常规生产工艺中喷砂过程产生极大污染且对人体造成伤害,而加热过程能耗极大,造成大口径涂塑钢管无法生产。为有效解决大口径涂塑钢管生产难的问题,制作工艺专家组首先从涂层材料上着手,研制并应用了弹性体带锈防锈涂料,再引入防腐及卫生性能较好的防护涂料。采用了常温直接喷涂的方法,解决了大口径钢管涂塑生产难的问题。 2.常温涂塑(弹性体)钢管的制备 将常温涂塑(弹性体)钢管是如何突破原有技术难点及制造工艺进行了系统的介绍。由于外管的喷涂工艺比较常规,本文就重点介绍管内处理及喷涂的工艺。 2.1技术难点的突破 常规制造涂塑钢管的方法,首先需要对钢管进行喷砂除锈处理,其污染较大且工艺复杂。常温涂塑(弹性体)钢管采用了金属防腐中最前沿技术,带锈防锈涂料作底涂。带锈防锈涂料需要满足特殊性能:带锈防锈、附着力强、无毒、可喷涂、防腐性能好等。 另外,常规的涂塑钢管是通过对钢管高温烧成,静电粉未喷涂来实现涂料对钢管内壁的良好附着。因此,选择内喷涂材料的时,须考虑到:附着力强、无毒、耐磨、耐冲击、耐各种化学腐蚀、常温可喷涂等。 所选用的材料,均为聚氨酯类涂料,无毒且具有良好的保洁功效。材料的主要性能指标如表2.1。 2.2涂塑钢管的制备工艺 2.2.1钢管表面的预处理 对于新旧钢管,一般不需要专门的除锈工艺。最好选用新出厂的钢管,无需镀锌,管内有少量的锈斑也可满足要求,只要将疏松浮锈清除,清涂油污即可。即达到手工除锈St2或电动除锈Sa1级要求即可。如钢管表面有油污,可用丙酮清洁表面。 2.2.2涂料的喷涂 喷涂设备包括:空压机、无气喷涂机、管内牵引机构等。动力装置为空压机,采用无气喷涂机及管内牵引机构将带锈防锈底涂喷涂于钢管内壁,厚度约30微米。待底涂固化好后,再用喷涂两遍聚氨酯面涂,每道80微米。整个涂膜总厚度约200微米。整个喷涂设备造价在几万元即可满足喷涂施工要求。 2.2.3检测处理 抽检涂塑钢管的涂层质量,涂层表面应均匀,涂层的最小厚度要达到150微米,平均厚度应在180微米以上。 2.3不同涂塑钢管制造工艺对比 与聚乙烯和环氧涂塑钢管工艺对比,由于我们采用聚氨酯涂料作底涂,降低了钢管表面处理的要求,无需喷砂除锈清除浮锈油脂即可作业;另外,无需对钢管进行加热处理,在常温下即可喷涂。做到了施工方便,减少污染,节耗能源,可现场施工,造价较低,并且性能优异,完全满足工程需要。其工艺流程对比如表2.3. 2.4不同涂塑钢管性能对比 聚氨酯涂层不仅性能优异,而且体系全部采用了弹性体涂料,具有涂层薄、防腐能力强、阻力系数小、带锈防锈和无毒保洁的特殊功效,能有效抑制青苔和红虫的滋生。涂层质量按CJ/T120-2000[1]进行检验,完全超过国标要求,不同涂层性能指标对比,结果见表2.4。 2.5工程应用实践 大口径涂塑(弹性体)钢管近期在深圳水务集团盐田港海边外管工程、合肥自来水公司大口径过河管道工程、杨州钢管总厂等工程中应用,效果非常理想,完全达到《给水涂塑复合钢管》国家标准CJ/T120-2000的要求。 3.结论 3.1常温涂塑(弹性体)钢管与用聚乙烯和环氧涂塑的工艺相比,主要工艺特点是:无需喷砂除锈,清除浮锈即可施工;无需对钢管进行加热处理,常温即可喷涂施工;施工机具简单,可现场施工。 3.2常温涂塑钢管解决了国内大口径涂塑钢管生产成本极高的情况,填补了国内ø250mm以上直径涂塑钢管的空白。 3.3经大量的试验研究证明,常温涂塑钢管应用于自来水工程,常能有效的抑制青苔和红虫的滋生。可减少藻类及红虫在管网的大量滋生,有利于保障居民二次供水的质量。 3.4常温涂塑钢管的涂层薄,阻力系数小在0.0082以下,过水流量可大于普通涂塑钢管,也有利于节省能耗。 3.5常温涂塑钢管的防腐防护能力极强,可用于酸、碱、盐、海水、石油化工等复杂环境,涂层可耐180℃高温且高温下体积变形极小,耐磨性也极强。因此,也可用于输送含固量较高的流体物质。 3.6常温涂塑钢管属于弹性体涂层,比其他涂层更具有弹性,可适应不同情况下的应力变形。小口径涂塑钢管可直接打弯,及在卡箍连接下涂层不受影响。常规涂塑钢管,在卡箍连接方式中经常会脱落,现场又无法修补。
建筑施工工艺论文:桩基施工工艺建筑施工论文 1建筑施工中桩基及其施工工艺概述 1.1桩基 桩基是建筑施工的基础,其施工质量高低直接关系着整体建筑工程的稳定性、安全性以及使用寿命,主要由基柱和桩顶两部分构成。建筑工程施工中常有的桩基形式主要有两种:一是高承台桩基,其桩身的上部在地面上,桩身的下部埋在地下;二是地承台桩基,其桩身的上下部分均埋在地下。 1.2桩基施工工艺 (1)桩基施工工艺的种类。桩基施工工艺有很多种,在不同的地质条件下施工时,要选择不同的桩基施工工艺。在建筑工程桩基施工的过程中,常用的施工工艺主要有两种:一是预制桩桩基施工工艺,其主要是采用打击或者是振动的形式将桩基打入土中;二是灌注桩桩基施工工艺,其相对于预制桩桩基施工工艺较为复杂,首先要在施工现场的地基处钻孔,然后将事先准备好的钢筋笼放置孔中,之后再将混凝土浇筑在孔中,并对其进行必要的维护、保养,以确保桩基的形成效果。(2)桩基施工工艺的作用。桩基施工工艺对于保障建筑工程质量具有重要的作用,具体表现如下:一是桩基施工工艺可以将建筑物在使用过程中产生的竖向荷载转移到桩基附近的土层中,增强发生自然灾害时建筑物的抗震能力以及抵御能力;二是桩基施工工艺可以降低建筑物在使用过程中的沉降速度,避免地基不均匀沉降、建筑物变形、墙体开裂等现象的发生,确保建筑物的安全性及稳定性,保障建筑物的使用质量,延长建筑物的使用寿命。 2建筑施工中桩基施工前的准备工作 做好桩基施工前的准备工作是确保桩基质量的重要前提,具体表现如下。 2.1实地勘察施工现场的地质水文状况 施工现场的地质水文状况直接影响着施工工艺的选择,只有合适的施工工艺才能确保桩基施工质量。因此,在桩基正式开始施工之前,相关人员首先要对施工现场进行实地勘察,全面掌握施工现场的地质条件、水文分布等,特别要注意勘察施工现场是否存在软土地基以及地下水状况,以便于施工单位选择合适的施工技术以及施工工艺,保障建筑工程桩基施工质量。 2.2编制科学合理的施工方案 相关人员在对建筑工程施工现场进行实地勘察之后,要将各项资料数据进行整理分析,并根据这些数据资料以及建筑工程的施工要求、建设规模、建筑结构等因素,编制出科学合理的施工方案。在施工方案的编制过程中,要注意以下两点:一是要将各施工环节的施工流程、标准以及规范尽可能细化;二是要注重对周围建筑物以及管线的保护。 2.3选择合格的施工材料以及机械设备 合格的施工材料以及机械设备是保障桩基施工质量的重要物质性前提。因此,在建筑工程桩基施工准备过程中要做好以下两方面工作:一是要选择质优价低的施工材料,以在确保桩基施工质量的前提下,降低施工成本;二是要根据场地条件、资金状况、技术水平等方面因素选择合适的施工机械设备,以确保建筑工程施工质量以及施工进度。 3建筑施工中桩基施工工艺的具体应用 结合建筑行业目前桩基施工现状,主要对两种常用的桩基施工工艺进行分析,具体表现如下。 3.1预制桩桩基施工工艺 在建筑工程桩基施工过程中使用预制桩桩基施工工艺时,为确保桩基施工质量,要做好以下两方面工作:一是在沉桩方式的选择上,常用的桩基沉桩方式主要有水射法、击打法、振动法以及静压法,这些方法虽然都可用于预制桩桩基的沉降过程中,但是不同的沉桩方法适用于不同的施工条件,如水射法仅适合砂土层的施工等,且具有不同的效果,因此,要根据建筑工程的具体施工情况以及施工现场的地质状况选择合适的沉桩方式;二是在预制桩桩基的浇筑过程中,要确保桩基浇筑的连续性,且要将保护层的参数设置在25m左右。 3.2灌注桩桩基施工工艺 灌注桩桩基施工工艺相对于预制桩桩基施工工艺,施工工序更加复杂。为确保灌注桩桩基施工质量,要做好以下两方面工作:一是灌注桩桩基施工工艺与混凝土施工有着直接的关系,混凝土施工质量是决定桩体强度的重要因素,因此,在灌注桩桩基施工过程中,既要确保混凝土配置比之间的合理比例,亦要合理规划混凝土的搅拌过程以及施工工序,以保障混凝土施工质量;二是要重点关注施工工艺中的成孔操作,常用的成孔操作主要分为四类,分别为干作业成孔,又可分为机械钻孔以及人工挖孔;沉管成孔,其主要是利用锤击或者是振动冲击成孔,在施工的过程中会产生较大的噪音,对周围环境影响较大;泥浆护壁成孔,其主要用于淤泥土质、粘土、砂土以及粉土;冲击成孔,其适用范围与泥浆护壁成孔技术类似,但亦适用于碎石土质。因此,在灌注桩桩基施工的过程中要根据各成孔操作方式的施工特点以及适用范围,选择合适的成孔操作方式,以确保灌注桩桩基施工质量。 4结语 综上所述可知,桩基施工是建筑工程施工的重要构成部分,桩基施工工艺水平的高低直接关系着桩基施工质量,并进而影响到整体建筑工程质量。因此,在建筑工程施工的过程中,要提前做好施工现场地质勘查等相关准备工作,并根据施工要求、地质状况、建设规模等方面因素,编制出合理的建筑工程桩基施工方案,选择合适的桩基施工工艺,以确保桩基施工质量,为提高建筑工程质量,保障其投入使用的安全性以及稳定性,延长其使用年限奠定坚实的基础。 作者:王显华 单位:四川三江港口航道工程建设有限公司 建筑施工工艺论文:建筑施工中桩基施工工艺浅谈 【摘 要】随着现代建筑体量的不断增大,对于桩基施工的质量要求越来越高,桩基施工技术也因此得到了快速发展。桩基施工技术主要应用于建筑工程的基础部分施工,是影响建筑整体质量的关键,对桩基施工技术进行研究,对于提高建筑工程安全性与稳定性意义重大。本文主要探讨桩基施工工艺以及施工技术的应用,希望能够促进我国建筑事业的进一步发展。 【关键词】建筑;桩基;施工工艺;技术 对于建筑工程来说,桩基施工是其关键施工内容之一,桩基施工的质量将直接影响着建筑工程的整体施工质量及工程项目的经济效益。近几年来,随着我国城市化进程的不断加快,城市当中建筑工程项目的数量亦日益增多,同时其工程规模也在不断扩大,在此情形下,若想切实保障建筑的质量安全,就必须要打好建筑桩基。以下笔者就结合实际情况来简单谈一谈建筑施工中的桩基施工工艺。 一、建筑施工中桩基施工工艺简介 在建筑施工中,桩基的作用是给建筑打下基础形式。桩基是由基桩和桩顶这两部分相连而构成的,桩基的形式有很多,比较常见的形式有高承台桩基和地承台桩基。其中,高承台桩基的特点是桩身上部分露于地面而下部分理在地下,地承台桩基的特点则是桩身上下部分都埋在地下。桩基的施工工艺同样也有很多种,其中最为常见的两种桩基施工工艺是预制桩桩基施工工艺与灌注桩桩基施工工艺。对于预制桩桩基施工工艺来说,其需要先在工厂或施工现场预先制作各种桩,如混凝土桩、木桩、钢桩等,然后再采用沉桩设备等将其以打入、压入或振入等形式埋至土中,目前在我国的建筑施工中采用最多的预制桩主要是混凝土预制桩和钢预制桩;而对于灌注桩桩基施工工艺来说,其施工过程比较复杂,一般需要先进行人工钻孔,钻孔的截面为圆形,然后再将钢筋笼置于孔中,最后再以混凝土浇筑钻孔并进行必要的维护,从而形成稳定的桩基。良好的桩基施工工艺可以转移建筑物的竖向荷载至周围土层之中,从而提高建筑物抵御外力的能力,以免当发生地震等自然灾害时建筑物受到较大的损坏。再者,桩基还能够避免建筑物变形,从而有效保障其安全性及稳定性。 二、桩基施工前的准备工作 1.实地勘察 施工人员应当要在施工前先对施工现场进行仔细的勘察,从而详细了解施工环境,为施工打下良好的基础;在对施工现场进行勘察之时,应当重点对地质和水文情况进行查探,并要保证勘察结果的准确性和及时性,从而给相关施工技术指标的制定提供科学的依据。 2.确定施工方案 在勘察完施工现场之后,就要根据勘察结果来制定详细的施工方案,施工方案中应明确规定桩基施工工艺类型、施工机械设备及施工进度等,同时还要针对施工场地附近的其他建筑物及管线等制定一定的保护方案。 三、建筑施工中桩基施工技术 1.静力压桩施工技术 民用建筑是最常见的一种建筑类型,其主要功能是供人们居住生活,所以大部分的民用建筑都是在城市中的居民住宅区进行建设的。为了避免桩基施工造成过大的噪音而影响到居民住宅区居民的正常生活和休息,采用静力压桩施工技术是非常有必要的。普通的打桩机在打桩过程中往往会产生很大的噪音,而利用静力压桩施工技术则能够有效改善这一问题,减小噪音。静力压桩施工技术的主要原理是以静压力将预制桩打压进土中,所以其不会产生过大的噪音,并且静力压桩施工技术还能够大大节约钢筋及混凝土的使用量,从而降低施工成本、提高施工效益。目前,静力压桩施工技术已经在我国建筑施工中得到了非常广泛的应用。 2.振动沉桩施工技术 建筑施工中常见的桩基施工技术还有振动沉桩施工技术。振动沉桩施工技术是一种打桩效率较高的桩基施工技术,其原理是先在桩顶部安装一个固定振动器,固定振动器会进行振动,而其振动会使得土层也受迫振动,这样土层就会产生一定的收缩和位移,从而起到打桩效果;同时,在土层振动过程中,土层与桩表面之间的摩擦力也会减小,这样桩就能够在振动力与自重的共同作用下而自动沉入进土中。在采用振动沉桩施工技术进行桩基施工之时,需要先采用小距离的轻度锤击将桩沉入至土中约1-2m的深度,然后再逐渐增加落距至要求高度,最后再连续锤击至要求深度。一般情况下,振动沉桩施工技术比较适用于一些施工现场的土质是粘土、软土、黄土及松散砂的建筑工程,利用该施工技术进行桩基施工,不但操作方便简单,而且还能够大大提高施工效率、降低工程造价成本,所以非常值得推广。 3.灌注桩桩基施工技术 灌注桩桩基施工工艺相对于预制桩桩基施工工艺,施工工序更加复杂。为确保灌注桩桩基施工质量,要做好以下两方面工作:一是灌注桩桩基施工工艺与混凝土施工有着直接的关系,混凝土施工质量是决定桩体强度的重要因素,因此,在灌注桩桩基施工过程中,既要确保混凝土配置比之间的合理比例,亦要合理规划混凝土的搅拌过程以及施工工序,以保障混凝土施工质量;二是要重点关注施工工艺中的成孔操作,常用的成孔操作主要分为四类,分别为干作业成孔,又可分为机械钻孔以及人工挖孔;沉管成孔,其主要是利用锤击或者是振动冲击成孔,在施工的过程中会产生较大的噪音,对周围环境影响较大;泥浆护壁成孔,其主要用于淤泥土质、粘土、砂土以及粉土;冲击成孔,其适用范围与泥浆护壁成孔技术类似,但亦适用于碎石土质。因此,在灌注桩桩基施工的过程中要根据各成孔操作方式的施工特点以及适用范围,选择合适的成孔操作方式,以确保灌注桩桩基施工质量。 结语 综上所述,桩基施工是建筑施工中的重要内容之一,为了确保建筑施工中桩基施工的质量,施工人员必须要积极学习更加先进和科学的桩基础施工工艺技术。 建筑施工工艺论文:浅谈建筑施工中的桩基施工工艺 摘 要:伴随着我国社会和经济的迅速发展,人们的生活水平也有了很大的提高,对建筑的要求也在不断增加。由于建筑施工中的桩基施工工艺对于整个建筑的质量具有重要影响,因此,建筑施工企业在建筑施工开始之前要对桩基施工工艺的整个过程进行详细的分析,做好施工开始之前的全面准备工作,确保建筑的整体质量。本文简要论述了建筑桩基施工技术的重要意义,分析了痘的施工工艺和施工质量控制措施。 关键词:建筑施工;桩基;施工工艺 一、建筑桩基施工技术的重要意义 建筑工程的桩基施工工艺是建筑施工过程中的基础环节,也是施工中比较重要的环节。桩基施工的质量直接决定着整个建筑的施工质量和建筑本身的综合性能。与此同时,桩基施工技术还可以有效的解决由于地基问题导致的建筑施工质量问题。建筑施工中桩基施工技术的科学、合理应用对于提高建筑的有效载荷具有重要作用,尤其对于高层建筑来说,桩基施工技术对于解决由于高层建筑荷载不均匀导致的整个建筑下沉问题具有重要作用。因此,建筑施工企业要正确认识桩基施工工艺对高层建筑建设的重要性,并且在实际的施工操作中要严格按照桩基施工技术的要求和标准进行桩基施工操作,从而为高层建筑工程的施工打下良好的基础,也为整个城市化建设打下坚实的基础。 二、建筑施工中的桩基施工工艺分析 (一)预制桩基础施工 预制桩基础施工通常是通过振动、水冲或锤击等方式将预先制作好的桩体打入准备就绪的点位中。桩基础施工人员在进行压桩的步骤中,必须要保障桩基稳定,在下压时应当将速度控制在每分钟下压1m,以保障预制桩基在下压中能够充分接触到每一个土层,缓解、释放所产生的剪力。除此之外,在压桩时,施工人员应当保障桩基下段钢筋能够对准空位,将上下桩基的接触面积控制为5~10mm。 (二)混凝土灌注桩 在进行混凝土灌注桩浇筑时要注意以下几个方面:1、对施工现场质量和技术人员的到岗情况、建筑材料的准备工作和施工方案的执行状况进行详细检查,准确把握混凝土的搅拌、配合比例,还要确保浇筑质量;2、在进行导管检查的时候,要进行水密承受压力、接头抗拉等试验;3、良好的和易性和抗离析能力是混凝土的两大特性,为了保障混凝土灌注桩的质量,要对运输到建筑现场的混凝土进行均匀性和坍落度检测,在确保检测合格之后方可投入使用,一旦检测不合格,必须进行二次搅拌,直至检测合格;4、为了有效避免混凝土灌注桩出现坍孔问题,在第一批次的混凝土下落之后要进行混凝土连续浇筑作业,并且连续作业之间中断时间不能过长。 (三)人工挖孔桩施工技术要点 在进行人工挖孔桩施工的时候很容易发生土壤回落现象,这是由于挖孔部位的复杂地质环境和土壤松软的特点共同决定的,可以采取设置防护网和遮挡板等方式来进行一定的防范。当遇到岩层风化程度较大的情况时,可以使用混凝土浆料进行加固。如果渗透严重,必须对孔壁灌浆完成加固;为了防止挖掘风化岩石层或者淤泥层时孔壁坍塌,可以用圆钢等材料支护法、钢筋材料加固与混凝土浆料结合法。为了防止在施工过程中钢筋笼位置出现偏差,一定要保证孔桩的混凝土浆料具有一定的流动性,并且混凝土浆料的凝固速度要快。为了有效防止混凝土浆料在存储罐中沉降,必须加快孔桩混凝土施工的速度。与此同时,要对孔底进行清洁,将积水尽快排出,一旦积水深度大于6m,就可以对孔底积水进行封堵,等混凝土终凝后再抽水,避免混凝土离析。 三、桩基的类型以及施工质量控制关键措施 (一)桩基的类型 按照桩基的持力情况进行划分,大致可以分为摩擦桩和端承桩两种。首先,就摩擦桩而言,将桩体打进土层,通过桩体和土壤的摩擦力以及桩尖阻力来向桩基上部结构提供荷载,在施工过程中要加强对桩尖标高的控制和贯入度的思考;其次,就端承桩而言,其主要是桩基越过软土层直接进入深处地层发挥坚实土层的作用。单由桩尖阻力为上部提供荷载, 在施工中重视贯入度,并参考桩尖在持力层的标高和深度。 (二)桩基施工质量控制关键 对于桩基施工质量控制必须要注意以下几点:首先,要对桩基施工的原材料进行检测,包括水泥的抗折抗压强度、初凝和终凝时间、安定性和细度;混凝土的水灰比、坍落度和抗压强度;钢筋的拉伸弯曲性能;砂石的含水率和级配;其次,要复核钻孔时的检测,按照严格的标准控制桩体的长度和高度,并且在双控开挖时要对地基土的信息进行实时掌控,当遇到软土地基时,为了最大限度的保障桩基的承载能力,要按照勘探地质报告,延伸持力层距离8~10dm;最后,要加强对钢筋笼的检测。施工时必须严格检测钢筋笼搭接长度和焊接质量,搭接长度要符合桩基深度,如果桩基很长,为了防止焊接接头处于同一平面,可以采用搭接方式将焊接接头错开。把笼底钢筋制作成喇叭状,防止灌注过程中导管挂笼情况出现,避免钢筋笼上浮现象。针对终端配筋桩,假如笼顶标高处于地面之下,要用吊筋焊接方式来提升其牢固性。 四、结语 总而言之,桩基的施工质量对于整个建筑的施工质量具有重要影响。由于桩基施工工艺较为复杂,施工人员必须做好施工现场勘查分析,按照地质状况和施工要求来编制客观的施工方案,选择合理的工艺和形式,并且要根据施工工艺的不同合理选择成孔和沉桩方式。在保障桩基施工质量的同时也将建筑整体的安全性和稳定性提升到一个新的高度。 建筑施工工艺论文:建筑施工中现浇梁板模板施工工艺研究 [摘 要]随着社会经济的持续快速增长,各行各业都取得了较好的发展成果,建筑行业也在不断发展进步。随着人们社会生活水平的不断提高,人们对于社会各方面的要求不断提升,建筑行业也是如此。建筑施工对于人们的生产生活具有重要影响,保障建筑施工的质量,是建筑工程项目的重要任务和首要目标。主要从现浇梁板模板施工工艺的内涵入手,说明现浇梁板模板施工前准备工作的重要性,对现浇梁板模板的具体施工情况进行详细的分析和探讨。 [关键词]建筑施工;现浇梁板;模板;施工工艺 1 现浇梁板模板施工工艺的概述 现浇梁板往往有相对较低的纵横比和高变形的要求,需要特殊的细节,以实现韧性性能。墙的应力作用下导致轴向力的变化,使其设计复杂化。梁和墙之间的连接需要格外的注意避免钢筋放置的位置。现浇梁板近年来逐渐取代了预制混凝土管桩,这是因为大直径预制薄壁管桩是很难运输和安装的,而且当桩不加固时很容易影响桩的完整性。由于现浇梁板可以用于提高承载力、减少软土地基的沉降,因此广泛应用于模板施工现场。在建筑结构中,包括屋顶或地板的混凝土梁板,可以通过一个复杂的模板作为一个单元整体浇筑。根据这些金属板成员之间所需长度,金属板之间可以相互连接或分开一定的间隔。梁板之间的面积要大于板与梁形成的混凝土部分。采用现浇梁板模板施工工艺的优势在于,该技术具有交替覆盖层,混凝土与它共同作用,以复合方式形成稳定的结构。 2 现浇梁板模板的施工工艺 2.1 施工前检查 如前所述,现浇梁板的主要优点是,梁板的质量控制可以大大改善,梁板的施工质量也可以很便利地进行检查。当梁板用纯混凝土现浇,而不是与土壤和混凝土进行搅拌,梁板的收缩与膨胀是可以预防的。因此,梁板的截面更为均匀,梁板的完整性也更好。在进行梁板的浇筑时也需要精确地估计混凝土体积。因此梁板的质量也可以通过混凝土的使用量在浇筑期间进行检查。梁板形成后检查质量,可以使用以下三种方法:开挖梁板内部检查,从梁板采取具体的样品;梁板的静载试验;低应变完整性检测。 2.2 安装梁板模板 在安装梁板前首先要对其高度进行一定的调整,确保梁板之间保持合适的距离。在此基础上,通过拉线的方式校准梁板的水平位置,再根据梁板的位置来安装梁板的模板、侧模板、支撑架等。在安装的过程中,要不断的校准梁板的高度,确保梁板的稳固程度,防止在安装模板的过程中出现危险。 2.3 测量放线 仪器安装之前,使用振动驱动。该仪器有一个外径为1米,壁厚为120毫米的外壳。梁板的深度为12米。安装临时停止在顶部深度为3米,6米和9米,确保所有仪器运行的数据得以被记录。放线长度是驱动每个停顿期间监测的,通常是100毫米以上的地面水平安装,即发生在完全不插电(或取芯)模式。这个时间间隔通常在10min左右,在每个暂停期间进行所有的数据测量,因此,所有梁板的安装时间大约是25分钟,一般不会超过30分钟。 2.4 数据监测 当梁板被打入地面时,梁板周围的土壤会隆起。在距离为2,3.5和5米的距离时从外壳的中心测量的地面表面隆起。可以看出,穿透深度越深,土体的底鼓量越大。然而,穿透深度大于5米时表面升沉量不再增加。这一数字表明,距离梁板的距离越近,升沉量越大。当距离超过5米后,升沉的量迅速降低,从外壳到中心的距离可以忽略不计。最大地面隆起量为2.7厘米,是梁板直径的2.7%。可以看出,在前三分之一的距离最大的横向位移发生,即4米的深度位置。越靠近套管,横向位移越大。在3.5米距离的中心的外壳的横向位移是在10毫米,这可以忽略不计。它再次表明,梁板安装的影响区只有在3.5米范围内。 2.5 拆除现浇梁板模板 在混凝土浇筑完成之后,需要对现浇梁板模板的拆除时间进行有效地的控制,当其强度满足施工设计要求时,可以按照规范进行现浇梁板模板的拆除工作。在现浇梁板模板拆除过程中,还需要做好混凝土的养护工作,严禁对混凝土的表面和棱角造成破坏。现浇梁板模板拆除一般会选择专业脱模剂,其不仅能够保证模板完整地拆卸下来,而且还能够确保模板拆除后混凝土的整体质量。现浇梁板模板拆除过程中,还需要按照一定的顺利进行,最好先拆除建筑的承重模板,然后依次拆除侧模板,而且在现浇梁板模板拆除过程中还要采取措施避免对其环节的施工产生影响。 3 提高现浇梁板模板施工质量的措施 3.1 做好现浇梁板模板施工安全措施 首先,在现浇梁板的模板的安装中必须要加强施工安全措施,及时检查施工效果,排除施工过程中的安全隐患,并对相应的问题进行及时的记录和上报。施工人员要加强安全施工的意识,严格遵守施工标准和要求,并制定专门的安全检查人员对现浇梁板的施工情况进行检查。其次,还需要做好施工现场的安全检查工作,对各个环节施工过程中可能出现的安全隐患及时的排除,加强对施工人员的培训与教育,从根本上提高他们的安全责任意识,以确保现浇梁板模板的整体施工质量。最后,做好施工过程的安全检查工作。安全质量检查是建筑施工中现浇梁板模板施工的关键环节,通过对施工各个环节进行系统的安全检查,可以将事故隐患及早发现,并采取有效的措施给予解决,以确保各个环节工程的安全施工。施工过程中,最好委派专业人员对施工各个环节给予定期与不定期安全检查,遵循基层施工人员与专业人员相补充的原则,并有目的、有计划的进行检查,从而保证检查内容的真实性、系统性,对检查过程中发现的问题,要制定有效的解决对策,从而保证现浇梁板模板施工的安全。 3.2 提高施工人员的安全意识 在进行建筑施工中现浇梁板模板施工时,部分施工人员由于自身专业技能比较差,加之安全意识不高,甚至还有一些建筑施工单位为了获取更大的经济利益,肆意的延长劳动时间,赶工期,但是该过程中忽视了对施工人员的培训工作,从而导致施工过程中危险隐患比较多,严重阻碍了建筑施工的正常进行。因此,为了提高建筑施工中现浇梁板模板施工质量,就需要做好员工的岗前培训工作,主要包括以下几个方面的内容:基础安全知识与常识的培训,以提高每一位员工的安全意识;加强与本岗位工作相关的安全隐患培训,告知他们如何正确使用劳动防护用品;优化本岗位工作的知识技能。。 结束语 现浇梁板模板施工在房建施工占有一席之地,只有不断提高此项技术能力,才能保证施工质量,推动我国技术领域走向国际、走向市场,为我国城市化建设贡献应有力量。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺 [摘 要]社会经济以及科技的发展促进了建筑行业的进步,在现阶段根据现代建筑行业的需要,对于混凝土的施工要求更高。目前我国的大多数建筑属于混凝土结构构成,混凝土有一定的稳定性,满足建筑承重和稳定的要求。但是随着社会发展的需要,在建筑施工中的混凝土施工工艺也在不断的更新当中,部分企业为了提高企业竞争力,通过提升自身施工工艺的方法获取更高的市场价值,同样混凝土施工工艺对于我国建筑行业的发展也非常重要,下面针对建筑施工中混凝土的施工工艺进行分析。 [关键词]建筑工程;混凝土;施工工艺 混凝土是指利用胶凝材料将骨料胶结在一起的工程复合材料的统称,一般是将水泥用作胶凝材料,将砂、石为骨料再加上水通过一定的比例调和搅拌后制成的水泥混凝土,这样的混凝土在日常的建筑施工中较为常见。同样经过设计和施工可以满足一定的设计需要,并且具有一定的承载力,其本身结构稳定所以较为常见。部分施工现场根据施工的需要,可以进行一定的比例混合,混合技术较为方便可以大面积的使用。本文将根据在建筑施工中混凝土的施工工艺进行讨论,为今后的建筑工程混凝土施工做参考。 一、建筑工程混凝土施工应用方向分析 在目前的建筑施工当中,为了满足使用以及施工的需要,对于混凝土施工工艺进行一定的改进,以提升混凝土的强度以及减少施工的时间。根据现阶段的施工情况分析,混凝土容易受到周围环境中的空气、日照、湿度等影响产生一定的开裂现象,根据在施工后出现的问题,建筑行业根据目前混凝土施工工艺进行一定的研究,使其质量和使用寿命有一定的提升,同时利用科学合理的方法对混凝土的施工工艺进行规划,保证混凝土的施工质量,从而使混凝土施工更好的发展,有利于建筑行业的进步。 二、混凝土施工方法分析 1.基础施工 在整个建筑工程的混凝土施工中,地基的施工影响到整个建筑的稳定性,同时对混凝土施工的质量也会有一定的影响。所以在地基挖掘的过程中,应当先打好深层的基础再进行浅层的基础工作,同时保证深层基础工作的质量,对基坑的排水以及周围环境对基坑的影响,也需要充分的重视。 2.承台施工 依据建筑物的标准高度开展针对性的测量就是承台施工,建筑物承台要以间隔水平分割为主,通常在主楼的基础是以两层楼的施工为主,因此,两层通常都要进行混凝土的浇筑,混凝土的浇筑时间一般要以六天为间隔,对两层之间的厚度也要进行严格要求,一般在一米半以上,层与层之间也要采取一定的间隔措施,可以利用抗拉钢筋为间隔工具。在施工中,这种方法不仅仅能够对混凝土内部的温度进行降低,同时,也能节省施工成本,对资源进行节约。 3.施工方法管理 同时在施工的过程中,必须严格按照混凝土施工设计的顺序进行相应的施工工作,同时要注意周围的环境以及其他突发情况对施工顺序的影响,例如部分施工地点的土地不平整,这时就需要保证该位置的施工质量,同时避免二次施工对整个施工顺序的影响。对混凝土的运送以及质量和温度都要进行严格控制,在满足一定的温度以及质量合格的基础上进行施工工作,从而提升混凝土施工的质量。 三、建筑施工中混凝土的施工工艺管理 1.地下防水混凝土施工工艺分析地下防水混凝土施工时通过现代建筑工程地下工程中调整调整混凝土配合比、掺外加剂或使用新品种水泥等方式提高自身密实性、憎水性和抗渗性的地下混凝土工程。其施工过程中要特别注重对主体工程的控制以及对施工缝的处理,以达到地下混凝土工程防水、抗渗设计的要求。同时还要为防止地下防水混凝土施工中过振、漏振、跑浆等造成混凝土不密实而影响其防水性能。其具体的施工工艺控制首先要注重木模施工前的充分湿润、钢模表面的清洁、基底积水泥土杂物的清理等工作减少混凝土渗漏隐患的发生。 在混凝土浇筑过程中,需要注重防水混凝土浇筑量的控制,避免由于浇筑量太大使振捣器不能有效进行振捣、发生漏振、欠振等情况,避免振捣不实造成的蜂窝、麻面、孔洞的很难过质量缺陷,影响地下防水混凝土防水抗渗性能。另外,地下防水混凝土施工工艺控制还要注重内部钢筋、绑扎钢丝等不能接触模板。具体施工中需要针对振捣器类型进行工艺控制仪。通过科学的施工过程工艺控制保障地下防水混凝土施工质量,为建筑工程基础施工奠定良好的基础。 2.工业厂房混凝土浇筑工艺控制与管理为了满足生产过程运输、设备运输、耐磨、整体性好的需要,现代建筑工程厂房施工中多采用混凝土浇筑作为地面施工工艺进行施工。同时满足特殊生产环境的要求,许多工程也采用混凝土浇筑墙体的设计作为主要结构。其施工过程必须针对施工工艺特点及其质量控制点进行施工,以此保障工程施工质量,满足生产需要。现代厂房混凝土浇筑工程需要混凝土浇筑过程的连贯以保障混凝土的完整性,增加混凝土工程强度。这也使得厂房混凝土施工多采用大面积连续性的混凝土浇筑,不留施工缝。但是由于大面积混凝土结构浇筑后,水泥内外温差较大极易产生裂缝。因此,其工艺控制与技术管理成为了杜绝混凝土浇筑裂缝产生的重要因素。 其工艺控制与管理需要通过严格设备管理保障施工用设备的稳定,同时以备用设备预防设备故障对施工的影响。厂房混凝土浇筑施工工艺要求浇筑施工要选择春秋稍冷的季进行,以降低入模温度。混凝土配料时严格按照通过试配验证的配合比进行计量,同时加强混凝土搅拌时间,以保障个中外加剂充分搅拌均匀,保障混凝土材料的质量。混凝土浇筑过程应分层分段进行,根据厂房建筑结构特点以及钢筋密度决定浇筑高度。 3.加强混凝土强度检测,混凝土的强度对整个建筑工程施工的影响较大,所以需要加强混凝土的强度检测,同时混凝土的强度检测以混凝土的施工工艺为基础,通过对混凝土的施工工艺、混凝土结构等相关的数据进行检测分析,将检测的误差控制在最小保证检测的质量。在现代建筑行业较为常用的是超声法、超声回弹、钻心法等,不同的方法对其检测的结果以及检测的方面都有一定的区别。所以在建筑工程混凝土施工时,需要考虑不同的检测技术的强度检测结果与混凝土施工工艺之间的关系,通过对其进行一定的分析,保证施工工艺的提升。 四、结论 在目前的混凝土施工的过程中,对施工材料的质量以及施工的工艺对混凝土施工的质量都会产生一定的影响。通过对建筑市场环境的了解保证合格的施工材料投入施工当中,同时辅助混凝土施工工艺将混凝土的施工质量进一步的提升。同时需要注意施工的人员对施工工艺效果发挥的影响,通过培训将施工人员专业水平有一定的提升,辅助施工过程中的监督和管理,从而使混凝土施工质量进一步的提升,从而为建筑行业的发展奠定基础。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺 摘 要:建筑工程是一个庞大的项目,在众多施工环节之中,最为重要的就是混凝土的施工环节。混凝土施工也是整个建筑工程的根基,决定着整个工程施工的稳定性和安全行性。随着时代的发展,越来越多的高新科技出现在了建筑施工的方方面面,也就带来了混凝土施工技术的创新发展,这对工程整体质量的提升有重要意义。本文结合施工现场情况,分析、研究了建筑施工中混凝土施工的技术要点。 关键词:建筑施工;混凝土;施工工艺; 现代人对于建筑工程的要求越来越高,而混凝土一直以来就是施工建筑的关键组成部分,对于工程效果、工程质量都有着直接的影响。而混凝土工艺也随着时代一同的发展进步,一个完备的施工体系,在开始施工之前就要对整个施工工艺有着充分的计划,保证施工工艺的安全可靠,施工流程的完整周密的,并且选择高质量的施工材料,这也是建筑工程能够经得起市场考验、时间考验的必要条件。 1施工前期的准备工作 1.1基础材料的选择 准备工作中最重要的就是水泥及砂石的选择,水泥和砂石的质量直接就决定了混凝土的质量,也就和整个工程的质量休戚相关。在选择水泥之前,要详细比对设计需要,了解建筑工程设计阶段对水泥有什么具体的要求,以选择合适的水泥产品型号,还要注意水泥有效期,是否具有合格证。对于极其重要的高端工程最好能够了解一下水泥生产方的生产资质。而在选择砂石和选择水泥一样,要明确建筑工程在设计时候对于砂石有什么具体要求,以方便选择数量、质量适中砂石进行采购。 1.2外加剂种类和加入比例的确定 在混泥土的施工过程中,外加剂是必不可少的。外加剂的假如能够使混凝土的质量得到提升,能够促进混泥土的防腐效果,并且有效改善混凝土浇筑过程中出现的裂变现象。但是要注意到,外加剂的使用不当,也会引发严重的质量问题,比如会影响混泥土的承重效果,外加剂配比使用不当的区域在受到外力影响之下就会发生变形,严重威胁到了建筑工程的质量,而外加剂的配比还要考虑到具体的建筑工程设计方案要求,施工环境的气候、温度。对于这些因素全面的考虑,将能够有力的建筑工程的质量。 2.建筑工程中的混凝土施工技术 2.1混凝土施工工艺中的施工缝 在混凝土的施工过程中,如果由于施工技术以及施工人员等影响,造成施工浇筑不能顺利进行,就会在施工中使用到施工缝技术。施工缝的预留,要在预留的施工缝位置以及尺寸,需要在进行混凝土浇筑之前按照施工设计需求进行确定,以保证混凝土浇筑的顺利进行。并且如果在新旧混凝土施工结合力较差的时候,施工缝的存在也能很好地而缓解结构的薄弱与不稳定,可以很好地通过施工缝的留置,保证减小混凝土结构受到的剪力,方便施工的继续进行。 2.2浇筑技术 浇筑一个重要的施工操作,在开始之前要做好准备工作,要明确模板的具体大小、标高、所处位置以及刚度;还要对保护层的宽度以及钢筋的位置进行确定。准备工作还包括,将模板内的杂物清理干净,为浇筑准备一个良好的基础环境,在清理过程中要注意注意以下几点。首先,在清理的r候要注意清理模板内的杂物,尤其要处理好缝隙内的堵塞情况;清理过程之前先要对模板用清水进行清理,要注意在不能在清理之后留下积水。 在建筑工程正式开始实施浇筑的时候,还要注意浇筑要由低向高处有层次的进行,并且参照建筑设计方案明确每一层建筑要求。在面对要竖向浇筑混凝土的情况,要事先在要浇筑模板的低端填充进与混凝土配比相同的水泥砂浆,采取这样的方式进行浇灌能够降低浇筑构成中,发生离析现象的几率。 施工现场会发生很多的意外情况,需要施工单位能够随机应变,比如当遇到要浇筑的高度对象超过了三米,可能就会发生混凝土无法正常下落的现象,这时候就需要施工单位采取溜管和串筒相组合的方式进行浇筑。在浇筑的过程中,需要经常确认钢筋、模板的位置,如果模板发生了移位或者形变的情况,要立即进行修复工作,以免影响工程质量。 2.3养护技术 近年来,在国内建筑混凝土施工技术应用中,多使用泵送混凝土的施工技术模式。泵送混凝土可以有效缩短工期,而且还能够改善混凝土的整体性能。混凝土的养护措施包括: (1)板混凝土浇捣后,进行带模养护不少于7d;拆模后挂两层麻袋严密覆盖,继续保温,同时洒水养护至14d; (2)顶板混凝土浇捣完成,待其终凝后,6h内严禁浇水养护,以免出现起皮、起灰现象;8h-12h内,用薄膜覆盖严密,面层加盖两层麻袋进行保温、养护,保证7昆凝土处在足够湿润状态。待3d-4d后,确认混凝土优秀温度高峰期过去,再进行正常洒水养护至14d。 2.4建筑整体轻度控制技术 在建在过程中,需要技术人员能够坚决执行过国家出台的质量标准要求,考虑的具体建筑工程方案要求科学配比,对配比过程中出现少配、错配的混凝土,坚决不允许其进仓。同时,在现场施工的时候,技术人员还要检查水泥、砂石、添加剂的配比是不是能够完全复合实际情况,保证建筑物具有优良的质量。 2.5振捣技术 在混凝土振捣时应当将进行三道振捣,三道设置要求为:第一道为混凝土的坡角,第二道为混凝土的坡中间,第三道为混凝土的坡顶。只有三道设置的位置符合要求,并进行合理地配合才可保证振捣覆盖整个坡面,达到预期的效果。在采用振捣棒振捣时必须要把握好振捣棒的插入深度以及振捣时间,将振捣棒插入下层混凝土的深度控制在50mm以上,振捣棒移动的间距控制在400mm左右,振捣棒要快插慢拔。当混凝土振捣密实后,要用刮杠刮平混凝土表面,再撒上5-25mm碎石,终凝前用木抹搓平,次数最好在两遍以上。 2.6加强建筑混凝土施工技术的措施 国内建筑技术研究机构,以及相关高等院校都要顺应时展需求,组织专业人员进行混凝土施工技术的深入创新与研究,力争实现混凝土施工技术大幅度的提升。同时,建筑工程施工技术管理人员也要注意对于工作经验的积累与总结,有针对性的提出自己的观点与合理化建议,并且不断地在工作中寻求技术问题与解决方案。 3.结束语 可喜的看到越来越多的高新科技运用到了建筑施工的领域,给建设施工的各个方面带来得了革命性的创新。但与此同时,我们也要意识到在科技飞速发展的同时,无形中也对我们建筑施工质量有了更高的要求。混凝土施工作为建筑工程中重要的一环,对于建筑整体有着决定性的影响,也就要求建筑施企业能够与时俱进,优化混凝土施工工艺。建立完整的施工体系,从施工技术、人才培养、工程方案检查等多角度对建筑工程进行监管,以期确保混凝土施工安全、稳定的进行,不断提高建筑质量,建造更多优质工程。 建筑施工工艺论文:建筑施工中桩基施工工艺分析 摘 要:在对目前建筑施工深入研究中,发现要想提升建筑物自身质量就要对建筑物自身地基的稳定性起到高度重视,减少建筑施工中出现的地基问题,对于提升建筑物整体质量起到非常重要的作用。在目前进行建筑桩基施工的时候,需要对桩基自身结构特点和其他方面有一个全面的了解,保证桩基施工在整个建筑工程中发挥自身最大的作用。 关键词:建筑施工;桩基项目;施工工艺 随着社会不断发展,人们对建筑物的需求量也有很大的提升,这就导致我国社会上的建筑物逐渐增多。尽管建筑物数量增多对于促使社会发展提升社会自身经济效益起到非常重要的作用,但是由于利益的驱使,劣质建筑物的出现对我国建筑行业发展产生非常严重的影响。在对这些劣质建筑物进行研究的过程中,发现建筑物存在的问题的部位大多数局限于建筑桩基,针对于这一点就需要在进行建筑施工的时候对建筑桩基质量起到高度重视,减少其中存在的质量问题,借以保证建筑物质量得到有效提升。 1 建筑施工中的桩基施工工艺 在进行建筑施工的时候,不仅仅需要对建筑物设计方案有一个全面了解,还应该按照合理的施工步骤进行施工,减少在施工中出现的质量问题,促使建筑物自身质量有所提升。目前在进行建筑施工的过程中,首先要进行的施工项目就是建筑桩基施工,这就从根本上说明建筑桩基施工在整个建筑施工中占据非常重要的地位。在进行建筑桩基施工的时候,需要对桩基自身质量和其他方面有一个全面的了解,保证施工顺利性,减少桩基施工中出现的问题,使得桩基施工在建筑工程中发挥自身最大的作用。 对于建筑桩基施工来说,其主要用途是提升整个建筑物自身质量和稳定熊,减少建筑物因为痘而出现的问题,有效促使建筑行业得到更好的发展。对于桩基施工的时候,首先要做的是对整个建筑物结构和所处的环境有一个全面的了解,并根据应的了解制定合理的桩基施工方案,保证桩基施工的顺利进行。目前在进行建筑桩基施工的过程中主要可以概括为两个部分,在这里笔者就在这里对其中涉及的两个部分进行全面研究,减少建筑桩基施工中出现的问题。第一,在进行桩基施工的时候,需要对基桩和桩顶的结构形态有一个全面的了解,一般来说对建筑桩基的基桩和桩顶进行施工的时候,采取的方法也有很大的不同,因此在施工的时候需要将这两个结构进行分别施工,保证桩基在施工的过程中,基桩和桩顶能够达到相互衔接的状态。第二,目前建筑行业存在的桩基施工方法主要有两种,即高承台桩基和地承台桩基,这两种桩基在施工的时候还存在一定本质差异,因此在进行桩基施工的时候,需要对建筑物整体结构和其他方面进行全面研究,选取适当的建筑桩基施工方法,促使建筑桩基施工更加顺利的进行。对于在进行建筑桩基施工的时候,不仅仅需要对桩基自身结构形态和施工材料等方面进行全面考虑,还要整个过程总选取适当的建筑桩基施工方法,有效降低建筑桩基施工时的成本,提升建筑企业自身经济效益。在进行建筑桩基施工的时候,还需要对其中涉及的各项工艺有一个全面的了解,并根据相应了解,保证各个工序的全面衔接,提高建筑桩基施工的合理性,减少桩基施工对建筑物整体质量造成的影响。 2 建筑施工中桩基施工工艺准备工作 在现在建筑行业进行建筑桩基施工,需要采取适当的建筑施工工艺,减少桩基施工中出现的问题。另外在进行建筑桩基施工的时候还应该对建筑桩基施工工艺的准备工作有一个全面的了解,保证选取的施工材料和桩基施工方案的合理性。对于在桩基施工中出现的细节问题,还需要对发生细节问题的原因进行全面分析,并根据分析结果及时解决,借以提升建筑桩基的施工技术。 2.1 勘察施工现场 施工现场的调研是必须要做好的,在建筑工程施工之前,我们一般需要对于施工现场进行细致勘察,通过对现场的走访,确定位置、提出方案,通过第一施工现场调查结果,能够帮助我们有效解决施工过程中遇到的问题,现场往往能为我们提供第一手线索,通过对现场地质、水文、环境等的调查,能够确定施工工艺,针对不同地质条件做好相应调整,把图纸设计落实到位,为使用预制桩工艺还是灌注桩工艺提供选择性的参考;施工现场水文状况能够反映出施工区域的地下水情况,使作业区域在施工时,能够采取有效方法做好排水,有效避开地下水,确保整个建筑工程桩基施工顺利开展,保证施工质量和进度。 2.2 编制施工方案 桩基施工工艺施工前,一定要做好事前预算,编制合理科学的施工方案,只有符合实际的施工方案,才能指导施工进度,使施工能够按实勘不断推进,施工前,准备工作必须要做好做透。需要对施工现场进行全面了解,掌握现场情况,现场勘查结束后,立刻进行有效有分析,通过分析结论,合理确定施工进度、施工工艺、施工设备,做好各方面工作,形成一套科学的规划,这样在桩基施工中,才能有章可循、有据可依,使工程进度能够得到有效保障。 2.3 选择机械设备 桩基工程不仅仅停留在设计过程,需要有效的执行,在进行施工时,需要配合使用一些机械设备,施工中使用的设备非常重要,能够起到事半功倍的良好施工效果,通过机械设备的投用,能够大大的减少人力劳动,使工程进度加快,在机械设备有配合下,能够有效帮助我们减少工程施工遇到的难题,提高施工效率,确保桩基施工顺利推进。 3 预制桩和灌注桩施工工艺 3.1 预制桩桩基施工工艺 第一,沉桩方式选择一定要保证合理,预制桩桩基沉桩施工有几种情况,不同的施工方法会有不同的效果,水射法、击打法、静压法和振动法都是良好的方式,这就需要根据施工现场情况而定,在预制桩沉桩操作过程中,要以实际为导向,确定施工方法与工艺,只有这样,才能不影响施工进程,确保施工质量。第二,预制桩施工浇筑工艺较为重要,需要不间断的进行观察,关注浇筑过程,确保过程严密合理,对相关保护层设计要保证符合标准,以技术参数为根本做好具体施工。 3.2 灌注桩桩基施工工艺 灌注桩桩基施工工艺有严格的技术要求,其过程较为复杂,要充分把握好,才能做到有效控制。利用灌注桩桩基施工工艺就要使用到混凝土,二者是密切关联的,只有做好混凝土施工,按照相关操作程序推进,才能确保桩基质量。在灌注桩桩基施工工艺中需要进行成孔操作,这是一个关键环节,需要格外关注,强化施工监控,确保成孔质量。 结束语 在目前建筑施工的过程中,要想全面提升建筑物自身质量,还要对建筑桩基施工起到高度重视。其根本原因在于桩基施工的合理性对于保障建筑物整体质量和稳定性起到非常重要的作用。在进行建筑桩基施工之前还应该做好充分准备,保证桩基施工的顺利开展,借以促使我国建筑行业得到更好的发展。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺 摘要:我国经济的快速发展加快了城市基础建设的发展,建筑工程市场广阔的发展前景也加剧了建筑工程施工企业间的市场竞争。如何运用现代施工管理方式提高企业管理能力已经成为施工企业提高综合市场竞争力的关键。作为现代建筑施工中的重要施工工序,混凝土工程的施工工艺管理对工程质量有着重要的影响。文中就建筑施工中混凝土的施工工艺及其管理进行了简要论述。 1建筑工程混凝土施工应用方向分析 现代建筑设计要求的提高对施工技术、混凝土强度等方面也相应提高了要求。为了保障建筑工程桩基基础的稳定进行的地下防水混凝土浇筑、灌注桩混凝土灌注、混凝土地面墙体等是时代建筑工程混凝土应用的主要方面,其应用极大的提高了建筑工程整体强度、提高了建筑物的使用寿命。因此,现代建筑工程施工中对于混凝土施工工艺与质量控制是施工管理工作中的重点,是建筑工程施工企业各项管理工作的关键。以科学的混凝土工艺管理能够有效提高混凝土施工质量、避免质量通病的发生,为提高建筑工程施工质量奠定基础。 2建筑施工中混凝土的施工工艺管理 2.1 地下防水混凝土施工工艺分析地下防水混凝土施工时通过现代建筑工程地下工程中调整调整混凝土配合比、掺外加剂或使用新品种水泥等方式提高自身密实性、憎水性和抗渗性的地下混凝土工程。其施工过程中要特别注重对主体工程的控制以及对施工缝的处理,以达到地下混凝土工程防水、抗渗设计的要求。同时还要为防止地下防水混凝土施工中过振、漏振、跑浆等造成混凝土不密实而影响其防水性能。其具体的施工工艺控制首先要注重木模施工前的充分湿润、钢模表面的清洁、基底积水泥土杂物的清理等工作减少混凝土渗漏隐患的发生。在混凝土浇筑过程中,需要注重防水混凝土浇筑量的控制,避免由于浇筑量太大使振捣器不能有效进行振捣、发生漏振、欠振等情况,避免振捣不实造成的蜂窝、麻面、孔洞的很难过质量缺陷,影响地下防水混凝土防水抗渗性能。另外,地下防水混凝土施工工艺控制还要注重内部钢筋、绑扎钢丝等不能接触模板。具体施工中需要针对振捣器类型进行工艺控制仪。通过科学的施工过程工艺控制保障地下防水混凝土施工质量,为建筑工程基础施工奠定良好的基础。 2.2 工业厂房混凝土浇筑工艺控制与管理为了满足生产过程运输、设备运输、耐磨、整体性好的需要,现代建筑工程厂房施工中多采用混凝土浇筑作为地面施工工艺进行施工。同时满足特殊生产环境的要求,许多工程也采用混凝土浇筑墙体的设计作为主要结构。其施工过程必须针对施工工艺特点及其质量控制点进行施工,以此保障工程施工质量,满足生产需要。现代厂房混凝土浇筑工程需要混凝土浇筑过程的连贯以保障混凝土的完整性,增加混凝土工程强度。这也使得厂房混凝土施工多采用大面积连续性的混凝土浇筑,不留施工缝。但是由于大面积混凝土结构浇筑后,水泥内外温差较大极易产生裂缝。因此,其工艺控制与技术管理成为了杜绝混凝土浇筑裂缝产生的重要因素。其工艺控制与管理需要通过严格设备管理保障施工用设备的稳定,同时以备用设备预防设备故障对施工的影响。厂房混凝土浇筑施工工艺要求浇筑施工要选择春秋稍冷的季节进行,以降低入模温度。混凝土配料时严格按照通过试配验证的配合比进行计量,同时加强混凝土搅拌时间,以保障个中外加剂充分搅拌均匀,保障混凝土材料的质量。混凝土浇筑过程应分层分段进行,根据厂房建筑结构特点以及钢筋密度决定浇筑高度。振捣过程也应采用快插慢拔、插点均匀分布的方式保障真到质量。混凝土入模过程必须采用帆布下料斗进行下料入模,避免产生收缩裂缝。混凝土浇筑完成后还要通过适当的保温与养护防治混凝土裂缝的产生。减少混凝土白面的热扩散,防止温度降低过快产生裂缝。同时还能够延长散热时间,防止产生贯穿裂缝。通过科学的工艺控制与管理提高混凝土施工质量。 2.3 加强混凝土强度检测,保障工程施工质量混凝土强度检测时混凝土工程施工中的重要组成部分,是其施工工艺控制外的重要工作。但是其强度检测与施工工艺却有着重要的联系,需要针对混凝土工程结构、施工工艺进行科学的检测方式选择,以在无损状态下保障监测数据的准确。目前常用的施工现场混凝土强度检测主要有回弹法、超声回弹法、钻芯法、后装拨出法以及超声法几类。每种方式所具有的特点决定了其使用温度与适用龄期范围。现代建筑工程施工企业应在混凝土工程工艺设计过程中,考虑强度检测技术方式,并通过技术文件等为强度检测奠定基础。同时也通过强度检测对施工工艺存在的不足进行分析,为企业施工技术水平的提高奠定基础。 3结论 现代混凝土工程多采用泵送混凝土的方式进行施工,其在相同配合比、原材料以及振捣控制下,养护工作成为了影响混凝土强度的关键因素。现代建筑工程混凝土施工工艺管理中,施工企业必须认识到养护工作对混凝土施工质量的影响。通过科学的工艺设计与管理提高混凝土施工质量,为施工企业综合市场竞争力的提高奠定基础。同时针对现代混凝土施工技术发展的现状,施工企业要加强对自身技术人员、质量管理人员的培训与培养,提高施工企业技术人员的专业技术水平,促进企业专业技术力量的提升,为科学的施工工艺设计与管理奠定基础,促进企业的健康发展。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺分析 摘要:在当前的建筑工程中,混凝土的施工技术是最为常见的一种施工技术,对于工程的施工质量具有非常重要的意义。基于此,文章对建筑施工中混凝土的施工工艺进行分析,以期能够提供一个借鉴。 关键词:建筑施工;混凝土;施工工艺 1.混凝土材料的技术选择 从混凝土材料的角度看,水、骨料和水泥是混凝土的主要构成物,提高混凝土施工技术的运用水平,预防土建工程中混凝土施工的通病要从材料选择上加以控制,在具体的混凝土施工中应该做好如下的技术选择与控制。 1.1水的选择 水的清洁度是选择水的优秀,由于混凝土成分复杂,具有杂质和污染物的工业污水和生活污水在没有处理的前提下,将不能在混凝土施工中应用。这些污染水中可能会含有杂质,还可能会出现酸碱度超出混凝土施工技术的要求,这会引起混凝土凝固过程中出现其他理化反应,降低混凝土强度与质量。在混凝土施工中应该选择合格的水源,要对水体的污染物和酸碱度进行检验,以确保混凝土能够达到规范的强度和质量。 1.2水泥的选择 水泥是混凝土构成的最主要材料,水泥的种类、标号不同,混凝土凝固的时间和形成的强度也存在很大的区别,如果出现水泥选择的错误,则会给混凝土结构的功能形成带来影响。在混凝土施工中,应该根据土建工程的设计选用规范厂家生产的合格水泥,同时要注意水泥的类型、标号和生产时间,这样才能做到对混凝土质量的保证,同时也才能够做到对材料和成本的有效控制。 1.3骨料的选择 骨料是混凝土的主要组成部分和结构材料,骨料如果出现含泥量、径级、形状、理化性能方面的问题,则会出现对混凝土结构强度、形状、结构的影响,进而使土建工程的设计目标难于完成。在选择骨料的过程中要重点控制骨料的技术要点,特别要对含泥量、理化性能和径级等关键参数加以强化,以确保土建工程混凝土结构的整体质量。 2.混凝土施工技术 2.1混凝土的设置比例 在混凝土的施工中,混凝土的设置比例是非常重要的一项内容。水泥的选择是根据一定施工要求进行的,因此在搅拌材料之前,要进行严格的计算,在比例上要执行相应的标准。混凝土的设置比例对于工程质量是至关重要的因素,设置比例不容许有一点差异。如果设置比例出现问题,就会给整个工程带来不可预知的危险。设置比例要由专人负责,在配比时要有严格的监控措施,不能因为施工人员的因素造成重大损失。例如钢纤维混凝土的搅拌过程中,就要注意配比和搅拌的方法。在搅拌时间和投放材料上,要符合工程的顺序和标准。 2.2混凝土的输送 (1)一般在土建施工的现场装设移动泵或托泵,准备充足的零件、设备,做好及时抢救零件故障的方案。(2)确保泵管安装的牢固性,在泵送前用清水湿润管道,并确保泵管中无残留的混凝土,确保管道的接口处密封性良好,必须出现跑漏浆情况。(3)在泵机需暂停时,采取及时的倒泵措施,确保良好的可泵性。在泵机出现故障的情况下,可采取塔吊来进行短时间内的垂直运输操作,以维持混凝土供应的连续性。 2.3、混凝土的搅拌 施工技术人员必须严格控制水泥、混凝土骨料以及添加剂等用量,按照标准的投料顺序,在混凝土搅拌过程中,严格控制搅拌时间、浇筑时间等。同时,严格遵循相关施工标准,根据不同种材料自身的特性,控制混凝土各种材料配比,并确保搅拌的均匀性等。 2.4混凝土浇筑技术 (1)全面分层混凝土浇筑技术。在进行混凝土浇筑时,要采用全面分层处理的方式。全面分层浇筑是混凝土浇筑的重要技术之一。全面分层浇筑指的是浇筑完一层混凝土后,再进行第二层浇筑,直至浇筑完毕。这种技术对于施工的结构平面要求不高,全面分层浇筑施工时常常是先从短边开始,然后根据实际施工的需要,沿着长边方向进行混凝土的浇筑。当然,在混凝土浇筑时,也可以采取由中间开始,逐渐向四周浇筑或者是从四周开始,逐渐向中间浇筑的办法。需要施工人员注意的是,在第一层浇筑完全浇筑完毕之后,才可以进行第二层混凝土浇筑。 (2)分层混凝土浇筑技术。分层浇筑技术通常使用于需要进行浇筑的建筑面积相对大、厚度相对小、距离相对长的建筑中。此种方法适用于施工现场的运输机器与混凝土搅拌设备无法满足相关施工要求,浇筑混凝土具有较大强度时。 (3)斜面分层混凝土浇筑技术。在所有建筑工程的混凝土浇筑施工中,当建筑物长度是厚度的3倍以上时,一般实施斜面分层浇筑。在该方案的实施中,混凝土必须一次浇筑完成到顶部,并使浇筑建筑自然形成一个混凝土斜面,斜面的高度与长度之比应保持在1:3的比例水平上。在施工过程中,振捣混凝土施工作业是一种混凝土施工常用方法。此法应由下面的浇筑层开始,而后逐步上移浇筑,从而有效保障浇筑混凝土施工总体质量。浇筑面积比较大的建筑工程,混凝土容易出现结构裂缝,一般是由降温与收缩引起的,一定要控制好这两种情况,减少和避免裂缝的产生。对此种情况可以采取科学有效的安全预防措施,一定要选择优质的、符合国家有关标准的、质量合格的原材料,同时应添加适宜比例的外加剂,进而确保混凝土拥有良好的抗裂能力。选用低热硅酸盐水泥并加入粉煤灰和外加的减水剂,引气、缓凝、早强等多种添加剂。与此同时,可对混凝土浇筑面积进行适当扩充,降低浇筑施工的速度及厚度。在完成浇筑施工后,应迅速将工程污水排除。如果建筑需要实施二次振捣,则应保持好混凝土的温度。 2.2混凝土的捣实技术 混凝土捣实也就是使混凝土在入模之后成型和密实的过程,以保证混凝土表面的平整度与结构构件的合理性。在入模后,应对混凝土的进行充分的振捣,使入模的混凝土能够充实模板,以将气泡排出,从而使混凝土拌和物更加均匀与密实。在现代工程施工中,一般都采用机械进行振捣,其早期强度较高,且可以增加模板的周转率,从而提高生产率。而在工程量不大或者缺少机械的情况下,也可以人工振捣的形式进行混凝土的振捣。 2.3混凝土的养护技术 为了使混凝土中水泥能够充分水化与避免混凝土在成型之后因干燥、曝晒等因素的影响产生应力收缩、裂缝破坏等情况。因此在在土建工程混凝土施工完成后应及时洒水养护,以保持混凝土表面的湿润度。其中,在土建工程混凝土施工中,混凝土的养护应符合以下几点要求:(1)塑性混凝土要在浇筑后的6h内进行洒水养护;而低塑性混凝土则应在浇筑完成后立即进行喷雾养护;(2)混凝土的养护时间应在4周以上;(3)混凝土的养护应遵循连续性养护的原则,保证混凝土表面在养护区始终保持湿润状态。 结束语 在建筑工程混凝土施工中,为了保证建筑工程的施工质量,在对混凝土的原料进行选择时就要注意控制,还要注意混凝土的强度和耐久性。从工艺、材料、配比等基本要点出发,落实混凝土的浇筑、振捣等施工工艺,从而使得混凝土施工质量得以充分的保证。 建筑施工工艺论文:建筑施工中混凝土的施工工艺分析 摘 要:建筑施工是一个复杂的过程,施工中最主要应用的施工工艺就是混凝土施工,其存在是保证建筑施工稳定以及安全性的首要保证,混凝土技术的创新与发展对于建筑行业的进步具有重要的意义。所以进行混凝土施工的时候要掌握好施工工艺要点,保证施工效果的稳定性。 关键词:建筑施工;混凝土;施工工艺 经济的快速发展,带动了建筑行业的进步,在建筑的施工过程中,混凝土的施工是建筑施工中的重点,在施工的时候,要尽可能的以安全可靠为施工目标,保证建筑的稳定性。在混凝土的施工中,要对于多个方面进行科学合理的考虑,保证施工方案制定的准确性、施工流程的精准性、施工材料选择的合理性,尽可能的保证施工工艺的稳定应用。 1 混凝土施工前准备工作 1.1 水泥和砂石的选择 在进行混凝土施工之前,首先要做的就是选择合适的水泥以及砂石,水泥以及砂石的质量是保证建筑施工质量的第一要素。在进行选择的时候,由于水泥是混凝土的主体材料,所以在选择的时候,要注意水泥的型号、有效期以及合格证等,确保水泥符合设计需求标准。置于砂石的选择,则要按照施工方案的需求进行选择,在选择的时候要尽可能保证混凝土的质量需求,进行砂石数量以及质量的选择。 1.2 外加剂以及配比的确定 在进行混凝土的外加剂选择的时候,主要是要保证混凝土的防腐效果,减少浇筑过程中出现裂变现象。如果在外加剂的选择上,选择不当,就会出现严重的混凝土质量问题,如果在混凝土外加剂使用不当的区域,受到外力作用,就会出现变形等问题。现阶段的混凝土外加剂主要是使用煤灰粉等。配比是确保混凝土质量的主要因素,配比的选择会受到质量、环境等因素的影响,在确定配比的时候,要对于这些因素综合考虑,保证满足建筑施工的需求。 2 建筑施工中混凝土的施工技术 2.1 混凝土施工工艺中的施工缝 在混凝土的施工过程中,如果由于施工技术以及施工人员等影响,造成施工浇筑不能顺利进行,就会在施工中使用到施工缝技术。施工缝的预留,要在预留的施工缝位置以及尺寸,需要在进行混凝土浇筑之前按照施工设计需求进行确定,以保证混凝土浇筑的顺利进行。并且如果在新旧混凝土施工结合力较差的时候,施工缝的存在也能很好地而缓解结构的薄弱与不稳定,可以很好地通过施工缝的留置,保证减小混凝土结构受到的剪力,方便施工的继续进行。 2.2 浇筑技术 在建筑施工中,进行混凝土浇筑之前,要对于模板的标高、尺寸、位置以及刚度进行确定;对于钢筋位置以及保护层厚度进行测量;并且还要在浇筑之前,对于模板内的杂物进行清理,减少缝隙的堵塞,在对于木质模板进行清理的时候,要先进行清水的湿润工作,但是要保证在清理之后不会存留积水。在正式进行浇筑的时候,要由低处向高处分层进行,保证每一层的厚度都符合设计的需求。如果在进行竖向的混凝土结构浇筑,要提前在模板底部填充配比与混凝土配比相同的水泥砂浆,以减少浇筑中出现离析现象的几率。在浇筑的时候,如果高度超过三米,则要应用溜管以及串筒结合的方式进行,以保证混凝土的顺利下落。而且在浇筑中,要反复的对于模板、钢筋的情况进行确定,如果出现变形或者移位现象,要及时的对于施工进行调整,避免出现施工质量问题。 2.3 养护技术 近年来,在国内建筑混凝土施工技术应用中,多使用泵送混凝土的施工技术模式。泵送混凝土可以有效缩短工期,而且还能够改善混凝土的整体性能。在建筑工程工程的具体施工工作中,在进行配比、原材料、振捣等控制措施的情况下,往往会出现混凝土强度难以达标的现象。混凝土的养护措施包括: (1)板混凝土浇捣后,进行带模养护不少于7d;拆模后挂两层麻袋严密覆盖,继续保温,同时洒水养护至14d。 (2)顶板混凝土浇捣完成,待其终凝后,6h内严禁浇水养护,以免出现起皮、起灰现象;8h-12h内(实际时问视终凝情况而定),用薄膜覆盖严密,面层加盖两层麻袋进行保温、养护,保证7昆凝土处在足够湿润状态。待3d-4d后,确认混凝土优秀温度高峰期过去,再进行正常洒水养护至14d。 2.4 建筑整体强度控制的技术 建筑混凝土施工中,技术人员一定要根据国家及地区相关工程质量标准的要求,通过实验进行配合比设计,并按普通混凝土拌和物的性能试验方法等一系列的标准来进行试验、试配,从而达到满足设计技术指标和施工要求的目的。在施工配料中如果出现漏配、少配或者错配的现象发生混凝土将不允许进仓。在混凝土的实际生产过程当中,砂石的含水率可能会与设计的配合比存在着差异,因此,在混凝土拌制前还应该先对砂、石含水率进行测定,并根据实际测试结果调整材料用量,提出符合要求的配合比。混凝土的配合比应符合经济、合理的原则。同时,在混凝土现场施工环节,技术人员还要加强原材料的质量控制与强度检验,一旦发现水泥、砂、石的配级难以达到标准的情况,一定要及时制定调整方案,采取相应的补救措施,以确保对于建筑整体强度的控制。 2.5 振捣技术 在混凝土振捣时应当将进行三道振捣,三道设置要求为:第一道为混凝土的坡角,第二道为混凝土的坡中间,第三道为混凝土的坡顶。只有三道设置的位置符合要求,并进行合理地配合才可保证振捣覆盖整个坡面,达到预期的效果。在采用振捣棒振捣时必须要把握好振捣棒的插入深度以及振捣时间,将振捣棒插入下层混凝土的深度控制在50mm以上,振捣棒移动的间距控制在400mm左右,振捣棒要快插慢拔。当混凝土振捣密实后,要用刮杠刮平混凝土表面,再撒上5-25mm碎石,终凝前用木抹搓平,次数最好在两遍以上。 2.6 加强建筑混凝土施工技术的措施 国内建筑行业管理部门,建筑技术研究机构,以及相关高等院校都要顺应时展需求,组织专业人员进行混凝土施工技术的深入创新与研究,力争实现混凝土施工技术的适用性、科学性都由大幅度的提升。同时,建筑工程施工技术管理人员也要注意对于工作经验的积累与总结,通过长期施工技术应用的实践,有针对性的提出自己的观点与合理化建议,并且不断地在工作中寻求技术问题与解决方案。 3 结论 随着我国对于混凝土施工需求的增多,施工技术也在不断的创新发展,在施工的时候,要掌握施工环节的重点,确保重点施工的准确性,保证施工工艺的与时俱进。作为建筑施工中的重点施工项目,混凝土的施工质量对于整体建筑质量具有重要的作用,所以在混凝土施工中,要尽可能的保证施工设计的合理,监理等单位要确保对于混凝土施工工艺的监管,只有施工人员、设计人员与监管人员共同努力,才能确保混凝土施工的准确进行。 建筑施工工艺论文:浅析建筑施工中桩基施工工艺 摘 要:近年来,随着我国国民经济的快速提升,建筑行业进入蓬勃发展时期,各类建筑项目规模不断扩大。人们日益提升的生活水平使他们对日常建筑物的要求越来越高,建筑物的形态呈现日新月异的变化。在建筑施工过程中,施工单位不但要重视建筑功能,还要解决突发性问题。桩机施工工艺作为建筑施工的一个重要环节,对工程进度的推动和质量的提高发挥着重要作用。与此同时,在桩机施工时很多复杂多变的因素影响其正常的施工。所以,施工时必须要保证地基稳固,控制好高层建筑的沉降情况。为了使建筑工程的质量有所保障,需要深入分析桩基的施工工艺,并且提前做好施工前的准备工作,确保在施工过程中不会出现任何问题,从而促进建筑施工行业的健康可持续发展。 关键词:建筑施工;桩基项目;施工工艺 在建筑工程施工中应用桩基施工工艺是为了更好的保证施工的质量,桩基的施工工艺能够更好的适应各种复杂的地质,在进行桩基施工的时候一定要做好设计工作。在建筑工程施工以前做好设计工作是保证施工顺利进行的重要因素。设计不到位会使得在施工过程中出现不规范施工的情况,同时也会导致施工的效果达不到预期,这样会给施工工程带来很多的安全隐患问题。在施工中为了更好的保证施工质量,一定要对桩基施工工艺进行很好的研究,这样能够更好的保证施工的质量,促进建筑施工企业更好地发展。 一、建筑施工中的桩基及其施工工艺 桩基在建筑施工中主要作用是建筑的基础形式,是由基桩和桩顶部相连构成的。桩基也是有不同的形式,主要分为高承台桩基和地承台桩基。高承台桩基在施工的时候桩身上部分要在地面上,下部分要埋在地下,而地承台桩基上下部分都要埋在地下。桩基在施工的时候施工的工艺也是有很多种的,其中最为常见的就是预制桩桩基施工工艺和灌注桩桩基施工工艺。预制桩桩基施工工艺在进行施工的时候主要要采用击打或者是振动的形式将桩基打入土中。灌注桩施工工艺在施工的时候相对是比较复杂的,在进行施工的时候要在施工现场进行钻孔,然后将钢筋笼放置在孔中,接下来再将混凝土浇筑在钻孔中,在混凝土浇筑以后还要进行必要的维护,这样能够更好的保证桩基的形成效果。桩基施工工艺可以将建筑物的竖向荷载转移至桩基附近的土层之中,这样在发生地震或者是其他自然灾害的时候,可以利用桩基的这个特点能够更好的提高建筑物抵御外力的能力,同时也能避免建筑物出现变形的情况,这样在发生自然灾害的时候能够更好的保证建筑物的安全性和稳定性。现在,桩基施工工艺在很多的建筑施工中都得到了广泛的应用,特别是在软土地基中,这样能够更好的保证地基的质量,保证建筑工程的施工质量。 二、建筑施工中应用桩基施工工艺之前的准备工作 在建筑工程施工过程中,为了更好的保证施工质量,在桩基施工工艺前一定要做好准备工作,在进行准备工作的时候要对施工现场的情况进行了解,同时要对施工现场的地质水文情况进行了解。在了解施工现场的情况以后要制定施工的方案,在施工方案制定完成以后要将施工中使用的机械设备进行准备,这样在施工过程中才能更好的避免出现影响施工顺利进行的情况。 1、深入施工现场实地勘察地质水文条件。对施工现场的情况进行勘察能够更好的为桩基施工提供技术资料,这样在施工的时候才能更好的保证施工质量。在对现场进行勘察的时候要对地质和水文情况都要了解,这样才能更好的保证勘察结果的及时性和严谨性。对现场情况进行勘察以后施工单位才能更好的对施工中面临的土层情况进行了解,同时在施工的时候能够更好的对地下水位情况进行重视。了解施工现场附近建筑的相关技术指标也能为施工提供必要的依据,能够更好的保证施工质量。 2、认真编制施工方案。在对现场进行勘察以后,要制定施工方案,在确定施工方案的时候要结合勘察的相关数据对桩基的施工工艺类型和施工机械设备进行确定,同时也要对施工现场附近的建筑物和其他管线进行保护。在施工方案制定的过程中也要对施工的进度进行控制,这样能够更好的保证施工的工期,同时也能更好的保证施工的质量安全。 3、结合工程实际选用机械设备。在工程施工之前。预先选好施工所需的机械设备。机械设备选用合理与否。是确保建筑工程质量、施工进度根本前提。因而应结合工程实际,确保各机械设备之间的协作效率最大化,充分利用机械化、集群化的现代设备特点,确保机械工作效率的最大化。 三、预制桩和灌注桩桩基施工工艺的探讨 1、预制桩桩基施工工艺。当采用项制桩施工工艺时,应注重预制桩的制作,在制作预制桩时应根据打桩顺序确定朝向,浇筑时由桩顶到桩尖持续浇注,保护层通常设计25米即可。沉桩方式可以采取击打、振动、静压、水射等方式把基桩打进上中,但水射方式仅适用于砂土层之中,而采用击打、振动、静压的方式沉桩时均会产生挤土的现象,因而应结合基础范围和桩基的数量以及距离合理规划施工,并采取针对性的措施减少挤土。总的来说,就是根据工程所在地具体情况,确立合理的预制桩沉入方式,并夯实沉入质量,注重考虑预制桩自身的沉降因素,采取行之有效的措施治理由于沉降而带来的麻烦。 2、灌注桩桩基施工工艺。灌注桩属于桩基施工工艺的一种,结合灌注桩桩基施工工艺,主要分为以下几种成孔方式:一是泥浆护壁成孔;二是冲击成孔;三是沉管成孔:四是干作业成孔。当工程所在地属于淤泥或淤泥土质、普通粘性土、砂性土、粉土土质时,应采用泥浆护壁成孔方式,但需要注意护壁的防护工作,避免护壁倒塌;当工程所在地属于粘性土、碎石土、淤泥土、粉土以及砂土土质时,应采用冲击成孔方式:沉管成孔由于需要采用锤击、振动或者振动冲击等进行成孔,所以在施工过程中会产生噪音以及挤土现象,需要注意环境保护;干作业成孔分为机械钻孔以及人工挖孔两类,机械钻孔法适用于粘性土、粉土以及砂土。人工钻孔主要使用与松散的土质。在这些成孔方法中泥浆护壁成孔以及干作业成孔方法通常不会出现挤土或者很少存在挤土现象,在灌注桩质量控制过程中桩体强度也是一个重要性的因素,因为混凝士的质量会决定桩体质量的控制,所以施工过程工艺上的不合理就会使桩基质量得不到有效保障。因此,必须采取必要的相关措施,严格控制桩基的施工工艺和质量,否则就达不到质量控制的有效影响,具体可以在施工过程中严格控制好混凝土质量,保证达到要求水准,防止出现堵管和埋管现象发生。 四、桩基施工中的质量控制 打桩过程中,如果质量出现问题,切忌施工单位不要擅自处理。应该及时报给监理部门,然后,施工方在设计,勘察等相关部门的配合下,分析研究,方能做出适合的处理方案。具体有补沉方案,补桩法,纠偏法,扩大承合法,复合地基法。预制桩入土尺寸不够,或打入桩被土体隆起挤压上抬时,可用补沉。如果施工过程中,出现桩身倾斜,但没有断裂,可用相关设配纠偏,由挖桩引起的倾斜,纠偏最为彻底。当要求的承载力由于的承载台过小而达不到,此时,需要扩大桩基的承台面积。根据桩身和土的作用力与反作用力,对桩基处理,提高其承载力,从而分担桩基的承压力,叫做复合地基。 五、结束语 综上所述,桩基施工工艺在建筑施工中属于一项非常复杂的工作,而且也是一项非常系统的施工工作。在桩基施工过程中,施工单位必须对地基进行很好的处理,与此同时还需要及时勘察施工现象的情况,提前根据现场实际情况制定出科学有效的施工方案,将施工所需要的机械设备准备齐全,从而保障施工的质量,使施工单位的经济效益实现最大化。 建筑施工工艺论文:浅谈在建筑施工中金属饰面板安装施工工艺 [摘 要]金属饰面板安装施工工艺适用于工业与民用建筑工程的内外墙面、屋面、顶棚等各种金属饰面板安装工程。亦可与玻璃幕墙或大玻璃窗配套应用,以及在建筑物四周的转角部位、玻璃幕墙的伸缩缝、水平部位的压顶等配套应用。 [关键词]金属饰面板 一、施工准备: 1、材料要求: 彩色涂层钢板:原板多为热轧钢板和镀锌钢板。为提高钢板的防腐蚀性能和表面性能,须涂覆有机、无机或复合涂层,其中以有机涂层钢板发展较快,常用的有机涂层为聚氯乙烯,此外还有聚丙烯酸酯、环氧树脂、醇酸树脂等。涂层与钢板的结合方法有薄膜层压法和涂料涂覆法。彩色涂层钢板的主要用途可作屋面板和墙板等。上钢三厂生产的塑料复合钢板,长度为1800mm、2000mm,宽度为450mm、500mm、1000mm,厚度有0.35~2.0mm等多种。具有耐腐蚀、耐磨、绝缘等性能。塑料与钢板的剥离强度≥20N/cm。 铝合金板:用于装饰工程的铝合金板,其品种和规格较多。从表面处理方法分,有阳极氧化处理及喷涂处理。从常用的色彩分:有银白色、古铜色、金色等。从几何尺寸分:有条形板和方形板。条形板的宽度多为80~100mm,厚度多为0.5~1.5mm,长度6m左右。方形板包括正方形、长方形等。用于高层建筑的外墙板,单块面积一般较大,刚度和耐久性要求高,因而板要适当厚一些,甚至要加设肋条。从装饰效果分;有铝合金花 纹板、铝质浅花纹板、铝及铝合金波纹板、铝及铝合金压型板等。 骨架材料:是由横竖杆件拼成,主要材质为铝合金型材或型钢等。因型钢较便宜,强度高,安装方便,所以多数工程采用角钢或槽钢。但骨架应预先进行防腐处理,严禁黑铁进楼。 固定骨架的连接件:主要是膨胀螺栓、铁垫板、垫圈、螺帽及与骨架固定的各种设计和安装所需要的连接件,其质量必须符合要求。 二、操作工艺: 1、 工艺流程: 原则上是自下而上安装墙面。 吊直、套方、找规矩、弹线固定骨架的连接件 固定骨架金属饰面板安装收口构造 2、 吊直、套方、找规矩、弹线:首先根据设计图纸的要求和几何尺寸,要对镶贴金属饰面板的墙面进行吊直、套方、找规矩并一次实测和弹线,确定饰面墙板的尺寸和数量。 3、 固定骨架的连接件:骨架的横竖杆件是通过连接件与结构固定的,而连接件与结构之间,可以与结构的预埋件焊牢,也可以在墙上打膨胀螺栓。因后一种方法比较灵活,尺寸误差较小,容易保证位置的准确性,因而实际施工中采用的比较多。须在螺栓位置画线按线开孔。 4、固定骨架:其构造如图9-8、图9-9所示。骨架应预先进行防腐处理。安装骨架位置要准确,结合要牢固。安装后应全面检查中心线、表面标高等。对高层建筑外墙,为了保证饰面板的安装精度,宜用经纬仪对横竖杆件进行贯通。变形缝、沉降缝等应妥善处理。 5、金属饰面安装:墙板的安装顺序是从每面墙的过部竖向第一排下部第一块板开始,自下而上安装。安装完该面墙的第一排再安装第二排。每安装铺设10排墙板后,应吊线检查一次,以便及时消除误差。为了保证墙面外观质量,螺栓位置必须准确,并采用单面施工的钩形螺栓固定,使螺栓的位置横平竖直。固定金属饰面板的方法,常用的主要有两种。一是将板条或方板用螺丝拧到型钢或木架上,这种方法耐久性较好,多用于外墙。另一种是将板条卡在特制的龙骨上,此法多用于室内。 板与板之间的缝隙一般为10~20mm,多用橡胶条或密封箭弹性材料处理。当饰面板安装完毕,要注意在易于被污染的部位要用塑料薄膜覆盖保护。易被划、碰的部位,应设安全栏杆保护。 6、 收口构造:水平部位的压顶、端部的收口、伸缩缝的处理、两种不同材料的交接处理等,不仅关系到装饰效果,而且对使用功能也有较大的影响。因此,一般多用特制的两种材质性能相似的成型金属板进行妥善处理。 构造比较简单和转角处理方法,大多是用一条较厚的(1.5mm)的直角形金属板,与外墙板用螺栓连接固定牢。 窗台、女儿墙的上部,均属于水平部位的压顶处理)即用铝合金板盖住,使之能阻挡风雨浸透。水平桥的固定,一般先在基层焊上钢骨架,然后用螺栓将盖板固定在骨架上。盖板之间的连接直采取搭接的方法(高处压低处,搭接宽度符合设计要求,并用胶密封)。 墙面边缘部位的收口处理,是用颜色相似的铝合金成形板将墙板端部及龙骨部位封住。 墙面下端的收口处,是用一条特制的披水板,将板的下端封住,同时将板与墙之间的缝隙盖住,防止雨水渗入室内。 伸缩缝、沉降缝的处理,首先要适应建筑物伸缩、沉降的需要,同时也应考虑装饰效果。另外,此部位也是防水的薄弱环节,其构造节点应周密考虑。一般可用氯丁橡胶带起连接、密封作用。 墙板的外、内包角及钢窗周围的泛水板等须在现场加工的异形件,应参考图纸,对安装好的墙面进行实测套足尺,确定其形状尺寸,使其加工准确、便于安装。 三、质量标准: 1、 保证项目: 边缘部位的收口处理 金属饰面板的品种、质量、颜色、花型、线条必须符合设计要求,要有产品合格证。 墙体骨架如采用钢龙骨时,其规格、形状必须符合设计要求,要认真进行除锈、防腐处理。板面与骨架的固定必须牢固,不得松动。 铝合金板墙下端处理 2、基本项目: 金属饰面板安装,当设计无要求时,宜采用抽芯铝铆钉,中间必须垫橡胶垫圈。抽芯铝铆钉间距以控制在100~150mm为宜。 安装突出墙面的窗台、窗套凸线等部位的金属饰面时,裁板尺寸应准确,边角整齐光滑,搭接尺寸及方向应正确。 板材安装时严禁采用对接。搭接长度应符合设计要求,不得有透缝现象。 当外墙内侧骨架安装完后,应及时浇筑混凝土导墙,其高度、厚度及混凝土强度等级应符合设计要求,若设计无要求时,可按踢脚作法处理。 保温材料的品种、堆集密度应符合设计要求,并应填塞饱满,不留空隙。 金属饰面表面应平整、洁净,色泽协调、无变色、泛碱、污痕和显著的光泽受损处。 金属饰面板接缝应填嵌密实、平直、宽窄均匀,颜色一致。阴阳角处的板搭接方向正确,非整砖使用部位适宜。 突出物周围的板应用整传套割吻合,边缘整齐;墙裙、贴脸等突出墙面的厚度一致。 流水坡向正确,滴水线(槽)顺直。 四、成品保护: 要及时清擦干净残留在门窗框和金属饰面板上的污物如密封胶、手印、水等杂物,宜粘贴保护膜,预防污染、锈蚀。 五、应注意的质量问题: 1、饰面板不漏是其主要功能,应加以保证。首先要从每安装一块饰面板起,就必须严格按照规范规程去认真施工,尤其是收口构造的各部位必须处理好,质检部门检查要及时到位。 2、打胶、嵌缝:这与漏有非常密切的关系,如干不好会出大事。据不完全的统计,打胶、嵌缝造成渗漏和返工,占玻璃幕墙、金属饰面板和铝合金门窗安装工程量约30%,是三种外装饰工程质量通病的大头,因此要重视打胶、嵌缝这道工序。 3、分格缝不匀、不直:主要是施工前没有认真按照图纸尺寸,核对结构施工的实际尺寸,加上分段分块弹线不细、拉线不直和吊线检查不勤等造成。 4、 墙面脏:其主要原因是多方面的,一是操作工艺造成,即自下而上的安装方法和工艺直接给成品保护带来一定的难度,越是高层其难度就越大;二是操作人员必须养成随干随清擦的良好习惯;三是要加强成品保护的管理和教育工作;四是竣工前要自上而下的进行全面的清擦工作。还要注意清擦使用的工具。材料必须符合各种金属饰面板有关使用说明,否则会带来不良的效果和不应有损失。 建筑施工工艺论文:超高层钢结构建筑施工工艺控制要点 摘 要:近30年来,随着经济水平的不断提高以及科学技术的不断发展,我国的建筑业也得到了相应的发展。为了使建筑行业得到不断的发展,建筑结构的形式是需要不断更新的,所以我们需要对建筑材料的特有性能有进一步关注。而钢结构具有绿色环保、重量轻、强度高等一些显著的性能,特别在高层、超高层、大跨度的建筑中得到广泛应用。而本文主要对超高层钢结构建筑的现行状况作了简要的说明,并且根据具体的工程实例阐述了其具体的施工工艺,同时对其关键工序的质量控制要点进行了说明,对我国现有超高层钢结构建筑施工有重要的指导意义。 关键词:钢结构建筑;超高层;施工;设计;安装 从某种程度上来说,一个国家建筑的水平就可以反映该国经济发展的水平和社会文明程度的高低。举例来说:迪拜塔、台北101高楼、上海中心大厦、环球金融公司、国家石油公司双塔大楼,这些为人们所熟知的建筑正在用自身的高度向世界展示着它们所在城市的发展水平。了解一个城市最快的方法,就是看它的建筑,它们能体现出一个城市的科技发展水平。 一、关于超高层钢结构建筑的现状与发展趋势 国外研究超高层钢结构建筑已经有大约110年的历史了,而计算机技术的日益成熟以及建筑师对超高层钢结构建筑体系的不断完善也促使高层钢结构建筑在近代获得了长足的、较快的发展。其具体表现为:在欧美国家,全部建筑总量的65%是钢结构建筑,而在我们邻国日本,这一比例也达到了50%。1975年,5000t的钢结构产量使美国出现了钢结构发展的第一次高峰。从分散到集中,从集中到更加集中,钢结构建筑行业正在不断的发展。在美国,NCI、Nucor、以及Others这三大集团掌握着美国大部分的钢结构建筑制造商协会。 钢结构的设计及其制作技术的研究是欧美国家主要关注的钢结构建筑的两大因素。在整个过程中,数控机床设备组成了钢结构生产设备,其成品的精密程度相对于其他产品也更高。钢结构产品的主要特点为:重量轻、强度高、施工速度快。高质量的产品、含量较高的技术,齐全的种类以及注重环保的特质使高附加值产品占据了整个钢结构产量的半壁江山。同时,其成熟的制造与安装工艺技术;高标准、高水平的施工;安装环节的机械化,密集型技术的应用;到位的施工质量管理也使其在其他产品中脱颖而出,从而得到建筑行业的一致认可。 二、关于钢结构施工工艺的流程 1.钢结构制作主要包括:钢柱、钢梁、支撑、大跨度网架、桁架制作。现今信息发达,交通便利,在建筑市场上,专业的加工厂家、安装队伍很容易找到。 2.关于H型钢柱、梁的相关制作的步骤 (1)首先要确保零部件的质量是合格的,其次要将反变形平直度及弯曲度控制在小于1/1000的范围内,严格按照规法要求控制下料误差;(2)钢结构加工的主要机器有:用于组立的Z15型H型钢组立机、用于H型钢焊接的龙门焊接机。焊接完毕后按规范进行检验,合格后进入下道工序;(3)组立焊接H型钢,按照规范要求必须保证焊接H型钢的翼缘板拼接焊缝与腹板拼接焊缝的间距控制在200mm以上的范围内,与加劲板之间的距离也要按要求错开200mm以上。(4)H型钢焊接完成后,进行矫正,H型钢矫直机主要用于H型钢翼缘焊接以及变形,工作中的主要注意事项是严禁一次将其压成,正确做法是多次滚压使其成型;自制压力架、火焰矫正主要针对H型钢侧弯及腹板不平的问题。(5)在对H型钢进行了全面的检查并且确定其合格后,进行下一道工序,在组装平台上进行组装焊接连接板以及加劲板和它零件。 3.关于十字柱组装的问题 (1)H型钢、T型钢制作完成检验合格后,再进行十字柱的装置。(2)在专用组装胎架上组装十字形柱,十字形钢柱由一个H形和两个T形组成,H型钢、T型钢组装完成后进行下道工序,H形和两片T形构件组装焊缝使用CO2气体保护焊机手工焊。(3)十字形钢柱组装焊接完成检验合格后,再在平台上对其进行连接板、牛腿、抗剪栓钉等较小的零部件的组装。(4)十字形钢柱组装完成检验合格后进行焊接,焊接完成后进行构件校正。(5)以牛腿或节点板为基准划磨头线,然后用端面铣铣平上头接柱端面,下接头断面打45°角破口。(6)最后一步是进行上下柱的预拼装,拼装合格后,编号并粘贴合格证按要求摆放在货场。 4.钢结构安装实例时的安装工程概况 本文中的工程定位为某市中心区正东,施工区坐落于市中心,较为繁华的环境、密集的交通道路以及车辆、行人繁多,并且现场施工空间狭小,没有地方摆放钢构件,这就要求安装过程中随运随吊,减少构件二次搬运,加快安装速度。 关于主体建筑钢结构的主要标记有:地下6层,深-25m,地上54层,高239.4m,长63.5m,宽38.1m,优秀筒长34.8m,最宽19.5m。型钢混凝土结构主要应用于外框架,混凝土结构应用于优秀筒。而主体结构加裙楼结构总用钢量约10000t。 5.在钢柱安装过程中需要注意的事项有:(1)第一节钢柱安装至关重要,首先用调平螺母把柱底板找平。(2)第一节钢柱安装完成后,及时校正钢柱平面位置及垂直度和标高,调整完成后用钢板把柱底垫牢固,底板上面安装压板装上螺母,拉上不少于3根缆风绳。(3)安装第二节钢柱,用连接耳板与第一节柱连接,调整垂直度,来缆风绳,保证钢柱稳定,然后焊接对接焊缝。委托第三方检测,焊缝检查合格后,采用同样方法一次安装上节钢柱,直到完成全部钢柱的安装。(4)施工过程中要求将钢柱柱身平面坐标中心线与基础平面坐标中心线对准,且必须将其偏差控制在不大于5mm的范围之内。为了确保柱身长度中心线的铅垂度,用经纬仪测垂直度时应该在90°方向上测量,保证所有偏差均在规范要求范围内。(5)测量各柱中心线间的距离时,应该将其定位中心线的偏差控制在不大于5mm的范围之内。(6)稳固的操作平台主要在钢柱空中对接搭设,当上下节对口时,缘板、翼板应该无错位现象,且在用水准仪测量各平台标高线在同一平面上时,应以每层平台标高为基准,而经纬仪主要用于垂直度的测量与找正。(7)钢柱对接焊缝时,由两人对称焊,先打底,请跟后,再依次对称焊接,通知动态观察测量钢柱垂直度,有偏差时及时在焊接过程中调整,保证钢柱垂直度偏差在规范要求内。(8)高空焊接如果风太大则影响焊接质量,必须在焊接位置搭设焊接平台和防风棚,才能保证工人安全和焊接质量。 6.在钢梁及平台安装过程中需要注意的事项有:(1)为了加快施工进度,钢梁采用串吊,一次吊装安装3层钢梁,提高工作效率。(2)为了保证高空作业安全,在安装完成的钢柱上全部拉上安全绳,下面拉上防护平网,外立面张拉立网,保证工人安全,同时也提高工人工作效率。(3)钢梁安装完成后校核钢柱垂直度,然后安装高强螺栓,高强螺栓终拧后,进行钢梁焊接,焊接过程中动态跟踪对钢柱变形的影响,一旦发现超过规范要的偏差及时调整,保证整个框架结构的安装精度满足相应规范。 7.高强螺栓安装,钢梁之间的连接、钢梁与钢柱之间的连接设计为高强螺栓连接,具体安装过程有以下几个步骤:(1)高强度螺栓进场检验、保管。在接受由制造厂按批配套供货时必须要确保出厂质量保证书的完整。在运输、保管过程中,轻装、轻卸可以防止损伤螺纹。在保管高强度螺栓连接副时,应该按包装箱上注明的批号、规格分类放于室内,同时堆放不宜过高,防止生锈和沾染脏物。连接副在安装使用前严禁开箱。(2)高强螺栓的规格型号必须符合相关规范,高强螺栓必须经试验确定扭矩系数或复验螺栓拉力,抽检合格后才能使用。工地安装过程中,当天安装剩余的的高强度螺栓必须妥善保管,在安装过程中,螺纹不得碰伤,沾染油污,防止扭转系数变化导致高强螺栓安装不合格,达不到设计要求,引发质量安全事故。(3)高强度螺栓紧固程序和施工工艺时要注意的问题:安装高强度螺栓时,螺栓应自由穿入孔内,不得强行敲打,不能气割扩孔。穿入方向要一致,同时临时安装螺栓不能用高强度螺栓来代替。安装高强度螺栓时,必须按一定顺序施拧,由螺栓群中央顺序向外拧紧,并在当天终拧完毕。(4)在进行高强螺栓安装时,应该把摩擦面上的铁屑、浮锈等污物完全清除,保证钢板接触面的接触面积,满足连接摩擦力,保证结构连接安全可靠。 三、高层钢结构加工制作安装经验总结 通过本工程的施工,我们在加工、安装等方面总结大量经验,编制了专门的施工工艺,方案先行,严格按照施工方案和工艺操作,保证工程质量,为以后高层和超高层钢结构的施工打下良好基础。 结语 由于超高层建筑的高度和跨度决定了一个国家建筑业的发展水平,所以近年来,我国已经逐渐参与到超高层建筑高度的竞争中。就目前的情况来看,钢结构的应用在超高层建筑中的应用比例为70%~80%,是一个比较高的比例,而我国未来建筑行业的发展方向是由轻型钢结构、大跨度空间钢结构、高层重型钢结构的应用来决定的。 建筑施工工艺论文:浅析建筑施工中桩基施工工艺 摘 要:在当前的建筑发展过程中,施工工艺是保证工程质量的重要因素。要想促进施工工艺的进一步发展,就需要运用先进的科学技术不断促进施工工艺的改良。从人们居住环境质量的提高方面进行考量,这也必然的举措。要想促进建筑质量的提高,就要不断完善施工过程中存在的问题,并且加以改进。其中桩基是建筑施工的基础性环节,只有保持桩基的稳固,才能有效的保证建筑物的质量。为了使施工人员将这项施工环节重视起来,本文就重点分析桩基的施工工艺,希望在今后的施工过程中,能够有效的保证施工质量。 关键词:建筑施工;桩基项目;施工工艺 为了进一步促进建筑施工质量的提高,施工人员应该从根本性的措施做起,其中最为重要的就是对桩基进行施工。桩基的施工工艺在发展的过程中已经得到了一定的改善,主要体现在能够适应各种施工中的地质环境,并且保证施工质量的良好。施工人员在施工中要严格按照设计进行作业,尤其是桩基的施工,是保证建筑物使用寿命的重要前提,我们一定要加以重视。 1 建筑施工中桩基施工工艺 桩基在建筑工程中的作用十分显著,是一项基础性的施工项目。桩基的施工主要是由两部分组成的,一部分是基桩的施工,另一部分是桩顶的连接。并且不同的桩基所具有的形式也各不相同。其中最常见的两种形式为高承台桩基以及地承台桩基。下面我们就进行细致的分析。在施工的过程中,如果桩身的上半部分处在地面之上,下边部分处在地面之下,这一形式就被称之为高承台桩基,不同于地承台桩基的是,桩身的埋设存在一定的差异性。地承台的桩身无论是上半部分还是下半部分都要埋设在地下。桩基在施工的过程中,应该根据实际的施工情况的不同,选择适当的施工工艺,这样才能达到理想的施工效果。当前我国建筑在施工的过程中,对桩基的施工主要采用两种施工工艺,其一是预制桩的施工工艺,其二是灌注桩的施工,这两种施工工艺都具有各自的特点,所以在施工过程中都应该得以一定程度的重视。具体来说,预制桩主要的施工方式是将桩柱以击打的方式打入土中,或是采用振动的方式也是一样的效果;灌注桩的施工工艺相对于预制桩的过程就更为复杂一些,在施工的过程中,要预先在施工现场进行钻孔的处理,将钢筋放入孔内,这就要求钻孔的过程一定要细致,不能出现过大或过小的状况,在此基础上,进行混凝土的浇筑,将混凝土均匀的浇灌在孔内,以保证最终的效果良好,同时还要注意事后的养护工作,这样才能达到理想的施工效果,保证桩基的稳固。桩基的作用在发生灾害时能够得到重要的体现,防止建筑物变形以及保护建筑物的稳定与安全。 2 桩基施工前的准备 要想保证桩基施工质量的良好,就要做足准备工作。因为准备工作是保证施工顺利进行的基础环节,只有加强在施工阶段的准备工作,才能充分掌握工程的整体质量,促进桩基施工工艺的进一步发展。在这之中,我们需要注意以下几点,其一是对水文条件的掌控,其二是对施工方案的编写,其三是施工设备的选择。下面我们就针对这四项准备阶段的施工进行具体的分析与研究。 2.1 勘察施工现场的水文条件 为了进一步搜集施工现场的地质条件,我们就要对周围的水文信息进行具体的搜集与整理,这样才能运用适当的施工工艺对桩基进行施工。这是保证工程质量的首要前提。在准备阶段,施工人员对现场的情况进行详细的勘察,也是为了保证能够编写出较为完善的施工方案,尤其是要充分考虑到地下水对桩基施工的影响,确保在实际的工程中能够及时将水排放出去,做好排水作业。另外,还要考虑到特殊情况下的施工作业,只有充分掌握了现场的情况,才能以不变应万变,保证桩基的工程质量。 2.2 认真编制施工方案 在完成现场的勘查之后,就可以根据实际的情况进行桩基施工方案的编写了。其中对于具体的数据具有严格的要求,因为在施工过程中的每一个数据都会对施工质量产生或大或小的影响,只有考虑到这点,才能保证桩基施工工艺的顺利应用。在具体的施工过程中,还要严格按照施工方案进行,不能擅自更改。 在确定施工方案的时候还要结合勘察的相关数据对桩基的施工工艺类型和施工机械设备进行确定。同时也要对施工现场附近的建筑物和其他管线进行保护。在施工方案制定的过程中也要对施工的进度进行控制,这样能够保证施工的工期,同时保证施工的质量安全。 2.3 结合工程实际选用机械设备 在工程施工之前,预先选好施工所需的机械设备,机械设备选用合理与否是确保建筑工程质量,施工进度根本前提,因而应结合工程实际,确保各机械设备之间的协作效率最大化,充分利用机械化、集群化的现代设备特点,确保机械工作效率的最大化。 3 预制桩和灌注桩桩基施工工艺的探讨 3.1 预制桩桩基施工工艺 当采用预制桩施工工艺时,应注重预制桩的制作,在制作预制桩时应根据打桩顺序确定朝向,浇筑时由桩顶到桩尖持续浇注,保护层通常设计米即可。沉桩方式可以采取击打、振动、静压、水射等方式把基桩打进土中,但水射方式仅适用于砂土层之中,而采用击打、振动、静压的方式沉桩时均会产生挤土的现象,因而应结合基础范围和桩基的数量以及距离合理规划施工,并采取针对性的措施减少挤土。 3.2 灌注桩桩基施工工艺 灌注桩属于桩基施工工艺的一种,结合灌注桩桩基施工工艺,主要分为以下几种成孔方式。一是泥浆护壁成孔二是冲击成孔三是沉管成孔四是干作业成孔。当工程所在地属于淤泥或淤泥土质、普通粘性土、砂性土、粉土土质时,应采用泥浆护壁成孔方式,但需要注意护壁的防护工作,避免护壁倒塌当工程所在地属于粘性土、碎石土、淤泥土、粉土以及砂土土质时,应采用冲击成孔方式,振动或者振动冲击等进行成孔,所以在施工过程中会产生噪音以及挤土现象,需要注意环境保护干作业成孔分为机械钻孔以及人工挖孔两类,机械钻孔法适用于粘性土、粉土以及砂土。人工钻孔主要使用与松散的土质,在灌注桩质量控制过程中桩体强度也是一个重要性的因素,因为混凝士的质量会决定桩体质量的控制,所以施工过程工艺上的不合理就会使桩基质量得不到有效保障。 结束语 在建筑工程施工中,桩基施工是非常复杂的施工工作,同时也是非常系统的施工工作,在进行施工的时候对建筑工程的整体质量也有很大影响,因此,在施工前要对施工现场进行勘测,同时对施工方案进行研究,保证桩基的施工质量,对建筑工程的建设起到推动作用。 建筑施工工艺论文:浅谈高层建筑施工工艺 摘 要:城市化发展,使土地利用率不断提高,城市高层越来越多,为了保证高层建筑安全,就需要在施工工艺和技术上不断探索,满足城市发展需求。同样的建筑,普通底层建筑对施工技术的要求标准就相对要略低一些,而对高层建筑而言,施工技术和质量上则有着更高的标准,只有选择良好的施工工艺,才能确保整个高层建筑的质量。文章主要从高层建筑施工工艺上进行探讨,以此促进高层建筑行业发展。 关键词:高层建筑;施工工艺;工艺要点 城市现代化,地标性建筑则是一个城市的形象,展示着一个城市的强大实力,各个城市之间不约而同的展开了建筑大赛,这就导致了建筑越来越高,结构越来越复杂。不论从设计还是建设上,现代高层均呈现了“高”的特点,城市也以高建筑为美丽,人们审美理念也发生了转变,把建筑高度当成一种追求和评价,而企业、商业等的办公地址也以繁华路段、超高层建筑为主,人们对高层建筑质量有着更多要求,这就促进了高层建筑施工工艺需要不断创新,才能满足发展需要,技术创新是当前建筑行业共同面临的课题。 1 高层建筑施工特点 高层建筑由于特殊的结构形式,在施工中有着自身的特点,主要表现如下。 1.1 工程量大、工序多、配合复杂 对高层建筑来说,要想全部完成任务,就需要集合大部分材料与工种,整个建设过程中,施工的工程量巨大,特别是对土方、混凝土、模板、钢筋、砌筑、设备管线等需要的使用量较大,不同的环节还涉及到管理层级的问题,各工种之间配合复杂,衔接紧密。 1.2 施工准备工作量大 正是由于高层建筑体量大、面积大,在进行施工前,需要做好充分的准备工作,特别是对物料、人力、机械、设备准备,一定要保证到位,不影响工程进度,大量材料、构配件和机具设备等使需要的人、财、物品种繁多,对一些需要采购的,也要组织大量人力、财力去选择,可见采购与运输的压力较为巨大。涉及到具体施工,又要对人力进行科学组织调配,使大量专业工种、劳动力、管理人员发挥应有作用,从而确保整体工程顺利开展。 1.3 施工周期长、工期紧 高层建筑一般施工时间较长,通过对数据研究发现,一栋普通的高层建筑,单栋工期要2~4a;结构工期5~l0d每层,这需要进行不间断的两班倒作业,才能得以快速完成,高层施工作业时间长、工期紧,在施工中还会遇到雨期影响,只有不断加强高层施工技术能力,才能满足建设需要,顺利完成施工任务。 1.4 基础深、基坑支护和地基施工复杂 高层建筑基础与上部高度大体一致,整个建筑的基础结构较深,当前,为了节省空间与合理利用空间,高层建筑会建设l~4层地下室,用作停车位和管理之用,这种情况就决定了在施工中涉及到的环节较多,地基建设的基坑支护、土方开挖、地基处理以及深层降水等环节均需要做到良好处理,才能有效保证建筑质量,从技术层面上看,难度较大,如果技术选择不合理,则会影响到高层建筑的工期,导致工程造价增加,成本增多。 1.5 结构装修、防水质量要求高,技术复杂 现代建筑不但要具备使用功能,还要有良好的美观美化作用,既对建筑结构耐久性有较高要求,同时,也要满足对城市的美化功能,高层建筑主体结构和建筑物立面装饰均很重要。高层建筑基础、地下室墙面、厨房、卫生间管道和防水等各方面需要有严格的质量保障,才能满足结构层需要,为了增强建筑功能,满足人们居住生活需求,就要在土建、电气、材质和质量上不断改进。 1.6 平行流水、立体交叉作业多,机械化程度高 在施工期,高层建筑需要同时进行多工种的配合,只有这样才能加快工程进度,实现平行作业、立体作业的格局。在一个时间内,为了使建筑同时进行,多专业、多工种、多工序同时启动,形成平行流水交叉作业的施工形式,需要施工管理部门以工程自身实际要求,不断解决多工种、多工序施工的矛盾问题。 2 高层建筑施工工艺方法 施工工艺的选择,对高层建筑质量影响较大,不同建筑体系施工方法存在差异。 2.1 框架结构体系施工方法 (1)现浇框架法。这种方法需要现场施工,对建筑需要的柱、梁、板要全部现场浇筑才能成型,一般使用散装散拆式定型组合模板进行支模,通过绑钢筋的方法进行浇筑;另外,也按结构形式采用组装模,而梁、板用台模等,对其进行模板浇筑。(2)预制装配框架法。这种方法流水化作业,整体施工效率高、效果好、工作量小、施工速度快,但是从结构特点上看,表现出了结构抗震性差的特点,在进行组装时,需要对构件种类、型号、规格、尺寸进行科学把握,组织好吊装工作,确保各工序合理配合。(3)现浇柱、预制梁板框架法。框架结构的建筑,对一部分支模简易的框架柱可以进行现浇,对复杂的水平梁、板采取附近预制的方式,形成现浇柱、预制梁、板框架的多重组合。这种方法结构整体性较好,对一些预制装配的构件连接效果好,大大减少了现场的吊装作业量,对一些设计好的标准参数,非常适合。(4)升板法。高层无梁楼盖一般在施工现场重叠生产,使各层楼板、柱子实现预制或现浇,通过柱头提升设备,把各层楼板旋转到指定位置。对准备升板的楼板,可以提前把外墙和竖向构件安装好,进行整层提升。通过这种方式不但能够达到节约95%模板的目的,同时也大大降低了高空作业的危险性,使人力劳动得到解放,狭窄场地施工效果良好。在施工时,要做好科学组织设计,使预埋件和提升环布置到位,保持整体建筑的稳定。 2.2 剪力墙结构体系施工方法 剪力墙结构是高层建筑的重要环节,施工方法主要有现场浇筑、装配式大板和砌块型式。 2.2.1 现场浇筑方法。(1)工具式组合钢模板法。这种方法主要采用组合式钢模板散装散拆,或者使用组装大块安装模板浇筑。这类方法普遍使用,能够大大减少施工成本,但费时费力,整体工效不高。(2)大模板法。这种方法施工快、墙面平、质量好,对现场工作量要求技术不强,也是一种普遍使用的方式,高层内承重墙均用整间大模板支模现浇,而护墙则使用现浇、预制或砌筑三种做法。(3)爬模法。借助自身提升工具、不使用机械力量就能使模板逐层上爬,浇筑一层墙体,着重后,就可以随后浇另一层楼板。(4)隧道模法。承重墙体和楼板的施工会使用这种方法,隧道式模板可以同时进行浇筑,一次支模一次浇筑,就能保持成型。这种方法能够保持整体结构稳定、墙面和顶面整洁。(5)滑升模板法。滑模法主要是沿结构周边一次组装,模板不断浇筑混凝土并完成绑扎钢筋作业,不断用小型液压千斤顶提升模板,使整体浇筑一次成型。 2.2.2 装配式方法。装配式方法由大板法的盒子法两种形式。大板法用于高层内外承重墙为预制板,通过塔吊进行安装到位完成。这种方式装配简便、现场施工简单、不占用人力、速度快造价低,从技术上讲,效果优良。盒子建筑法主要是预制成盒子状空间的构件,通过运输到达现场进行组装,一般盒子重8~30t左右,预制装配化程度高、工期更短,缺点是投资大。 2.3 筒体结构体系施工法 筒体结构体系的施工方法,主要用在超高层建筑中,通过对承重梁、柱和承重墙现浇,保证建筑物达到一定高度。优秀筒内筒主要是现浇钢筋混凝土墙板结构构成,如果超出标准高度,则需要采用滑升模板施工方法,技术上也能有所保证。钢结构在内筒中设爬升或塔式起重机,逐层安装。内筒和外筒楼板,跨度大,需要进行现浇或压型钢板作永久性模板,保证楼板自身平面刚度。 3 结束语 总而言之,现代高层建筑越来越多,只有不断创新技术能力,才能探索出符合人们需求的建筑产品,各级施工、管理人员一定要对高层施工情况全面掌握,才能灵活做好技术调整和改革,保证高层建筑质量与安全。 建筑施工工艺论文:探究房屋建筑施工中后浇带施工工艺 【摘要】如果房屋建筑施工质量无法得到保证,就很容易有混凝土结构裂缝出现,为了解决这个问题,就需要将后浇带施工技术应用到房建施工中;本技术主要是将施工裂缝设置于合理的区域,如墙体、底板都比较合适,暂时分开各个结构,结构的伸缩现象结束之后,在施工裂缝内填充混凝土,连接各个结构,这样就会有整体结构形成。本文简要分析了房屋建筑施工中后浇带施工工艺,希望可以提供一些有价值的参考意见。 【关键词】房屋建筑;后浇带;施工工艺 如今,城市化进程的加快,房屋建筑数量在不断的增多;人们生活水平的提高,对房屋建筑施工质量也提出了更高的要求;实践研究表明,因为诸多因素的共同作用,经常会有裂缝问题出现于房屋建筑施工中,那么就需要将后浇带施工技术给应用过来,保证房屋建筑的整体施工质量。 1、后浇带施工技术的设计原则及实际作用 一是后浇带的设计原则:在设计后浇带的过程中,需要分清主要设计原则和次要设计原则,分别是释放应力和抵抗应力;通常情况下,高层建筑和基础与裙房等形成了整体,但是重力作用下,会有一定沉降发生于建筑中,那么就需要对后浇带科学设置。在设计之前,还需要科学的计算和校核基础结构和裙房结构的强度,以便对结构应力数值真实的获取,然后通过后浇带的设置,暂时分开裙房和基础,确定了基础沉降数值之后,对后浇带的浇筑时间进行确定。 二是后浇带的实际作用:通过实践研究表明,将后浇带施工工艺应用到房屋建筑施工中,可以降低混凝土结构裂缝的出现几率,内外温差是混凝土结构裂缝出现的主要原因;通过后浇带的设置,并且浇筑混凝土,可以促使房屋建筑的结构强度得到大幅度提升,整体稳定性得到了保证。一般情况下,可以将后浇带划分为三种形式,这种划分依据是作用的差异,首先是后浇沉降带,在结构差异比较明显的区域设置,完成了房屋建筑的主体施工之后,并且主体有二分之一以上的沉降量出现,就可以浇筑施工裙房结构;其次是后浇温度带,在内外温差作用下,会有裂缝出现于混凝土结构中,通过后浇温度带的设置,混凝土伸缩自由度能够得到提高,避免出现混凝土裂缝;最后是后浇伸缩带,可以促使混凝土收缩效应得到降低,避免在较大程度上破坏到建筑结构质量。 2、后浇带的施工技术 一是对混凝土材料合理选择:要充分结合结构特性,来合理选择房屋建筑后浇带的材料,主要选择的材料需要不具备收缩效应,在混凝土拌制的过程中,需要将适量的减水剂和掺和剂给添加过来,促使混凝土的配合比得到保证;振捣工作及时开展,这样后浇带的结构强度就可以得到提升;此外,施工过程中,要严格依据相关的方案要求来进行,对模板的侧向压力进行控制,工程的实际需求得到了满足。在对垂直后浇带进行浇筑的过程中,需要避免对模板钢丝网造成破坏,并且对混凝土振捣环节充分重视,对混凝土振捣工具和模板位置科学安排,避免出现混凝土流失问题。 二是对后浇带合理设置:要结合工程具体情况,对后浇带的断面形式科学确定,在这个过程中,保证混凝土结构和后浇带的断面形式是相同的,包括多种断面形式,如V形缝、企口缝等。断面形式的选择,需要将板和墙的厚度给充分纳入考虑范围,如果厚度在60厘米以上,就可以将企口缝给应用过来;如果厚度在30厘米以内,那么就将平直缝给应用过来;如果厚度在两者之间,就将阶梯缝给应用过来。因为平直缝没有较好的承压能力,压力作用下,很容易有变形出现于混凝土结构中,因此,在施工过程中,平直缝尽量不要设置。 其次是对后浇带的实际浇筑位置进行明确,要对混凝土构件的受力情况进行分析,然后选择浇筑的混凝土构件应该具备最小受力,在具体实践中,浇筑位置通常选择的是建筑梁板的反弯点,不能够将后浇带设置于剪力墙的中间区域,这是因为本区域可以对较大的作用力进行承受,在应力作用下,就会有变形问题出现。 三是对后浇带的浇筑时间严格控制:后浇带采用不同的类型,就会有差异化的开始浇筑时间,具体来讲,对于后浇收缩带,完成了混凝土结构施工之后,建筑结构会有百分之六十左右的收缩,如果速度较快,甚至可以达到百分之百的收缩,因此,后浇收缩带的浇筑作业需要等到两个月以后开展;在后浇沉降带方面,在高层建筑中往往采用这种形式的后浇带,完成了地基沉降之后,就可以对后浇沉降带进行浇筑;在确定后浇沉降带浇筑时间时,需要综合考虑诸多方面的因素,如高层建筑施工特点、施工成本、施工工艺等;在后浇温度带方面,和后浇收缩带有着基本相同的浇筑时间,两个月之后,后浇温度带的浇筑作业就可以正常开展。此外,还需要将建筑工程所在区域的气候条件和施工材料等因素给纳入考虑范围,适当延后后浇带的浇筑时间,但是需要详细注明于施工图纸中。 四是对后浇带的浇筑温度准确把握:在浇筑后浇带的过程中,需要避免出现新旧混凝土裂缝,因此,就需要对后浇带的浇筑温度准确把握;一般情况下,需要按照10摄氏度的标准来控制后浇带的浇筑温度。完成了后浇带浇筑作业,经过两天时间,需要将一系列的措施应用过来,避免出现新旧混凝土裂缝,一般选择早上或者傍晚来进行收关。 五是后浇带的配筋设置:通过钢筋混凝土,连接了房屋建筑的各个结构,那么在对后浇带进行设置时,就需要切割钢筋,为了促使建筑结构质量得到保证,不能将各个结构之间的联系给切断开,因为部分结构的钢筋,需要对建筑的整体荷载进行承受,否则就可能会出现诸多的安全问题;如果后浇带有着较大的跨度,需要对受力钢筋进行切割,促使建筑的结构强度需求得到满足,避免有变形问题发生于受力结构中。 此外,还有诸多的要点需要注意,在后浇带浇筑作业之前,需要全部排出后浇带内的积水,保证后浇带表面维持在湿润状态,并且清除干净后浇带内的杂质,这样混凝土的浇筑质量方可以得到提高;要严格依据施工图纸来对模板进行安装,对模板强度严格控制,保证符合相关要求,选择的模板材料通常是钢丝,要保证其具有相同的直径,并且分布足够均匀。 3、结语 综上所述,后浇带施工技术在房屋建筑施工中发挥着十分重要的作用,通过合理设置后浇带,可以避免有裂缝发生于混凝土结构中,房屋建筑的整体施工质量得到了保证。在具体实践中,需要结合实际情况,科学设计施工方案,对后浇带形式合理选择,严格依据相关的要求和标准来开展施工,控制每一个施工环节的质量,将后浇带的作用给充分发挥出来,保证房屋建筑的整体质量。随着后浇带施工工艺的广泛应用,这一施工技术也逐渐引起了建筑行业的关注,后浇带施工工艺不仅能够防止建筑物发生沉降,而且能够避免大体积混凝土因温度变化和收缩等造成的变形,以及钢筋混凝土的收缩等问题,所以,在建筑项目的施工中,应该增加后浇带施工工艺的使用,并结合一定的辅助措施,加强建筑施工过程的控制和管理,从而确保建筑施工的质量。
多媒体技术运用论文:数学教学运用多媒体技术论文 1在不同数学课类型中合理选择运用多媒体技术 数学课一般分为新授课、复习课、习题课、讲评课、预习课等,若根据不同的课型合理选择运用多媒体,就可以真正发挥媒体资源的作用,促进课堂教学;反之,媒体的选择和运用如果不能和教学系统中的各要素协调统一为整体,多媒体就成了课堂教学中的点缀装饰品。新授课适合于Flash或PPT课件,可以呈现大量教学内容,而且适合教师操作,但对于课件的制作、周期、制作技术方面有一定水平要求;习题课、复习课适合选用幻灯片、投影等设备,这类媒体善于提供静止、放大的视觉画面,材料丰富且易于制作,可操作性强,缺点是不善于表现连续运动和变化的过程,动态演示效果并不理想;预习课和讲评课适合用电视或录像等,它们善于呈现连续、运动的视觉听觉信息,有利于展示数学题的讲解分析运算全过程,但制作周期较长,制作技术方面有一定要求,单向传播媒体画面元素较多,学生不易于集中注意力。如现在较为流行的“翻转课堂”“微课程”“微教学”“微视频”等,都是有利于学生自主学习的。根据课型合理选择多媒体可以起到事半功倍的效果。 2在数学教学课堂中要有效地运用多媒体 随着数学新课程标准的实施和不断深入,将以前单一固定的规定性课程变成为多样性选择的菜单式课程,要好好利用多媒体资源来有效推进教学,发挥电子白板等软件的功效。即数学课堂教学不但可以通过手工实践制作、实物模型构造及数学教学的实验展示,还可以利用电子白板的各个功效来丰富课堂教学的各个环节。通过拖动鼠标,变换测量作图等工具处理图形,让学生更加容易发现图形变化的规律。这个动态变化过程在传统教学环境下是无法形成的。如鲁教版“三角形相似”一节中,对于例题“变化的鱼”,通过扩大或缩放鱼来达到相似及位似变换,这样学生对于定义的理解更加形象和直观。当遇到稍微复杂的问题时,单独靠直尺、量角器、圆规等工具不易完成,而利用计算机软件(如几何画板、超级画板等软件)进行实验操作,既方便快捷,又非常精确。在鲁教版九年级数学上册第三章第三节“二次函数的图像与性质”一节,运用几何画板更加易于课堂教学。y=ax2+bx+c,教师随机利用软件编程,绘制出二次函数图像,根据a的大小确定开口方向,c的正负取决于图像与y轴交点位置,以及a、b正负符号确定对称轴的位置,a的绝对值越大,开口越小,越贴近y轴等知识,比传统授课模式更加形象生动,学生获取知识更加直观形象,理解也较为深刻,有利于课堂教学的有效推进。再如:“已知:ABC、DCE都是等边三角形,且DC>AC,联结AE、BD。1)当点B、C、E在一直线上时,你认为AE=BD是否成立?请说明理由。2)当点B、C、E不在同一直线上时,你认为AE=BD是否成立?请说明你的理由。”在这个例题中,可以利用几何画板把这个图形的运动过程展现给学生,让学生通过对多媒体呈现的变化现象加以观察而得到结论。 3多媒体技术的开发与利用需要关注以下几点 1)将多媒体技术作为教师从事数学教学研究与实践的辅助性工具。为此,教师可以通过网络查阅资料,下载具有参考价值的实例和课件,并加以改进,使之适用于自身课堂教学;可以设计与开发有关的计算机软件、课件,用于课堂教学活动研究等。2)将多媒体技术作为学生从事数学学习的辅助性工具。可以引导学生积极有效地把多媒体技术用于数学学习中,例如:借助计算机处理复杂数据和图形,发现其中的数学规律;使用数学软件绘制图形,加深对数学内容的理解。3)将多媒体技术作为评价学生数学学习的辅助性工具。学校应该积极开展多媒体环境下的评价方式与评价工具研究,包括数学试题的评价、学习效果的评价、家长评价、导师评价、小组之间互助评价等方面。4)教学中应该有效地使用多媒体技术,发挥其对数学的积极作用,减少其对数学的消极作用。教学中不提倡用计算机上的模拟实验来代替学生能够操作的实践活动,也不提倡用计算机演示来代替学生的直观想象,为有需要的学生提供个体学习的机会,为特殊需要的学生提供帮助。 总之,数学课程中多媒体技术的有效运用,是数学教学改革中的一种新型教学手段,不仅丰富了教学内容,也活跃了课堂气氛,还提高了学生的学习兴趣,充分调动学生求知的自觉性和积极性。通过数学教学中多媒体技术的有效运用,学生在课堂上注意力明显提高,学生、教师对教学信息的反馈也比较积极。在教学活动中鼓励教师大胆创新和实践,创造性地使用教材,积极开发、利用各种教学资源,为学生提供丰富多彩的学习素材;关注学生的个体差异,有效地实施有差异的教学,使每个学生都得到充分的发展;合理运用现代信息技术,有条件的地区要尽可能合理、有效地使用计算机和有关数学软件,提高教学效率。因此,倡导和探索多媒体信息技术和数学学科教学的有效运用,对于发展数学教育事业必将有着十分重要的现实意义! 作者:刘现强韩爱华单位:烟台高新技术产业开发区实验中学烟台市芝罘区峰华小学 多媒体技术运用论文:语文教学运用多媒体技术分析论文 一、小学语文教学中应用多媒体技术,有利于提高学生的语文素养 语文课的任务是提高学生语文素养,使学生通过学习而趋于独立,最终摆脱教师的依赖,成为在学习上独立自主的人。 多媒体技术能为学生提供生动逼真的教学情境,丰富多彩的教学资源,给予学生最充分的动眼、动脑、动口、动手的时间和空间,促使学生手脑并用,思维集中,在语文课堂教学中有力地促进学生听、说、读、写等综合能力的运用和提高,从而全面提高学生的语文素养。 (一)运用多媒体技术,图、文、声并茂,可以提高学生观察能力、想象能力、分析能力和综合能力。为了培养学生的观察能力、想象能力、分析能力和综合能力,在语文课教学时结合课文,恰当地采用电教媒体,启发学生由眼前的景象,联系生活想象可能发生的变化,从而加深对眼前事物的认识,丰富观察的感受。教学中充分利用多媒体课件技术,给学生以视觉、听觉上形成冲击力,学生的感官被最大限度的调动起来,从而拨动起兴趣的心弦,兴趣盎然地投入语文学习,在“视”中感受形象美,在“听”中感受音韵美,在“想”中感受意境美。既陶冶情操同时又培养了学生的观察能力、想象能力及分析能力,从而促进了多方面素质的提高。 再如上《春》这篇课文,课文语句优美,用词精确,有一种超然的意境之美。如何让学生感受到这一切呢?我上课时用多媒体分别展示了五幅图片:春草图、春花图、春风图、春雨图、春人图,展现了风轻轻、草青青、花灿灿、雨绵绵的画面。让学生欣赏图片时,配有音乐的课文朗读同时出现,文字根据朗读速度滚动,图片随着朗读速度切换。音乐优美动听,朗读声情并茂,画面清晰逼真,它直观形象地展现了课文的艺术形象美、意境美、语言美,让学生感受“春色满园”“春意盎然”的同时,感叹“春”的美丽,唤起美的情趣,拨动美的心弦,得到美的熏陶。 (二)运用多媒体技术,提供丰富的信息资源,培养学生听说读写能力。 语文教学的主要内容是培养学生听说读写能力,也就是对语言信息输入(听、读)和输出(读、写)的能力。传统的教学手段比较单一,一块黑板,一枝粉笔,一本教科书。情景单一,老师授课的基本方式是讲解。学生获取信息的渠道狭窄,视野必然受到影响。听读的机会少了,读写的能力也受到一定的限制。而多媒体技术能贮存大量的信息资料,能根据需要及时为学生提供生动形象的感性材料,快速呈现,快速反馈。学生听的看的多了,就必然有利于说和写能力的提高。 总之,随着网络技术的不断发展,多媒体技术将在优化语文教学中发挥越来越重要的作用。多媒体技术,能拨动学生的心弦,像磁石一样紧紧吸引学生,它以兴趣激发为先导,以视听为手段,以提高课堂参与率为目的,追求事半功倍的效果,使语文教学焕发出夺目的光辉。 二、小学语文教学中应用多媒体技术,能激发学生的兴趣,帮助学生释疑解难;提高教学效率,增强教学效果 (一)利用多媒体技术,为学生学习提供全面的感性材料,活跃课堂气氛,激发学习兴趣。 小学语文教学中,运用多媒体技术教学,能通过情境画面,以情激趣,使课堂教学生动、形象、直观、感染力强,全方位地调动小学生的视觉、听觉、触觉,多角度地激发小学生的好奇心与求知欲,使他们产生学习的兴趣。 如我在上《观潮》这一课时,过去总是拘泥于教师声情并茂的讲述来带动学生的学习热情,而教师的讲述对于从未见过钱塘江更未见过钱塘江涨潮的乡村孩子来说,要达到让学生身临其境的感觉是不可能的。现在,我们在上这一课时,可以通过电脑对有关钱塘江图片及钱塘江涨潮、退潮的情形进行剪辑,然后在课堂上择机为学生放送,这样一来,多媒体形式的钱塘江潮水,能使学生以最快的速度融入教学内容之中。诸如此类的教学,都能够极大地激发学生的学习热情,让学生以愉快的心情配合教师的教学活动,使教学产生更大的效益。 (二)运用多媒体技术形象、直观的效果,可以创设新颖的情境,有利于突破重点、难点。 多媒体技术在综合处理和控制符号、语言、文字、声音、图像等方面具有高超的能力,它可摆脱时空的限制,可使抽象的难以理解的知识具体化、实物化,变成直观、生动活泼的视觉信息,化枯燥为生动,从而化难为易。 如学习《美丽的西双版纳》,这篇课文融情于景,借景抒情,课文的重点不仅要让学生学会优美的语言文字,同时还要感受西双版纳的美丽。但是学生没有亲身去过西双版纳,对西双版纳没有直接感受,存在思维跨度和理解难度,由于课堂条件有限,如此丰富的信息仅凭口头讲解是不易表达完整透彻的。为了平缓教学坡度,突破这个难点,更好地激活学生的学习气氛,我在教学时,有意识地运用多媒体课件这一电教媒体,播放西双版纳的植物和动物的有关资料,通过图、文、声、像,动、静、快、慢构造出直观性、情感性为一体的富有感染力的境界,并辅之以解说,活生生的画面使学生身临其境,进一步感受西双版纳既是植物的王国,又是动物的王国,真切地体味西双版纳的美丽与神奇。这样,既陶冶了学生的情操,又激发学生热爱祖国的情感。 多媒体技术运用论文:试论多媒体技术下的高职英语教学机智运用 论文关键词 多媒体技术 教学机智 高职英语 论文摘 要 高职英语教师应在制作课件时预设学生的较高知识点和较低知识点,以方便随堂根据学生的接受水平将课件内容增减,并结合传统的教学手段做出符合学生思维的最近发展区的调整,这是在高职英语多媒体教学中成功运用教学机智的基本保障。 加拿大教育家马克斯·范梅南认为,教学机智是“那种能使教师在不断变化的教学情境中随机应变的细心的技能”[1]。它具有3个突出的特征:事件的突发性、处理的迅速性及效果的良好性。具体而言,教学机智主要表现为教师对变化中的教学情境敏锐地洞察,能够依据教学目标、学生的具体需要和教学情境,适时灵活地运用各种教学方法,对意想不到的情境进行崭新的、出乎意料的塑造,在偶发事件当中捕捉教育契机,将看似不重要的事情转换使之具有教育意义。 多媒体技术主要是指处理和应用多媒体信息如符号、文字、图形、动画、声音、图像和视频影像等的一套综合技术,通过人机交互方式实现同时采集、处理、编辑、存储和展示两种以上不同类型的信息媒体的技术[2]。因此,随着国家对职业教育的大量投入,计算机多媒体技术在高职英语教学中得到广泛应用,为实现高职英语教学现代化提供了有利的技术基础。 然而,由于多媒体教学具有信息容量大、传输量大、效率高和全开放的特点,注重引导学生借助计算机,通过学生主动参与学习,形成以学生为中心的开放式教学模式,实现教学效果最优化,因此,教师对英语课堂的教学环节和教学活动的进程掌控不再像在传统的“一言堂”课堂里那样容易了。不过在师生互动过程中,有的高职学生不一定亦步亦趋跟着教师的思路走,他们的课堂表现会种类更多,有的积极思考的学生可能会提出超出教材内容的问题和见解而教师却没有时间充分回答和解释,甚至教师一时不能确定地回复;有的会揪住某张图片产生离题万里的联想;有的会抓住视频里某个动作或声调夸张地模仿,引起哄堂大笑。这时教师如果反应不当,或者一味回避学生问题,或者沉下脸等大家冷静下来,或者指斥学生,就很容易强化这种突发的意外反应对全班学生对学习任务的注意力的阻断,也有可能打击学生的表现欲望——而这在高职英语课堂中可是十分宝贵而最值得教师保护的。这时要挽救课堂教学效果,就对高职英语教师在多媒体技术下的教学机智的运用提出很高的要求。 1 多媒体技术下的教学预设是高职英语教学机智运用的前提 当学生提出超出教材内容的问题和见解时,教师应即刻表扬学生肯动脑筋,并尽可能将其思路引回到学习任务中来。而多媒体课件都是课前准备好的,这就需要教师做好教学预设,在备课时要花大力气去备教材、备学生。因此,教师在课件里设置链接时不能只是简单地设置课文里词语解释和造句的内容,还应根据学生知识的生长点,合理设计出多种教学预案,在容易引起发散思维的内容出现之处设置几个链接,以便根据学生需要点击出来救急。 比如一次给旅游专业的学生讲授“Fast Food”(快餐食品),考虑到这些旅游专业的学生基本来自于湖南本土,自然对湖南特色快餐的英语表达感兴趣,在导入新课环节要求学生用中文或英文举出快餐食品的例子时,很可能会有人想到长沙街上到处可见的湖南津市米粉、臭豆腐、糖油粑粑等湖南特色快餐,到时候正好可以利用学生的兴趣,结合课文功能句型引导他们操练湖南特色食品英语语汇。于是笔者在教学课件的导入环节里设置20多张湖南特色快餐的词汇图片的链接。果然,新课导入时学生除了想到麦当劳、肯德基等洋快餐,还纷纷抢答“米粉”“荷兰粉”“臭豆腐”“馄饨”“油条”“白粒丸”“糖油粑粑”“德园包子”“向群锅饺”等,七嘴八舌中还有一个学生摸着肚子说了一句“I’m hungry(我饿了)”,引起一片笑声。学生觉得这在将来带境外团队时用得上,于是都兴致勃勃地跟着笔者进入新授课环节。 2 多媒体技术和传统教育手段的互补是高职英语教学机智运用的保障 高职英语教学模式改革强调现代教育技术的使用,但并非滥用。过多依赖多媒体教学,也会束缚教师和学生的思维,不利于教师教学机智的发挥。外语教师要客观地考虑现代教育技术和传统教育手段的优点,研究学生在新环境下的心理,综合利用教学媒体。采用多媒体授课信息量大,教师要充分考虑高职学生的实际接受能力,防止从传统的“人灌”变为信息时代的“电灌”[3],导致学生视觉疲劳,难以长久集中注意力,完不成学习任务。教师课前准备的教学课件不可能预设学生的所有应激反应,还需要结合传统的教学手段随机应变。 还是上述那一次课,当第二节课笔者指导学生做巩固练习时,预设学生对教学难点的反应,在课件的巩固练习环节准备两段用课文重点功能句型介绍湖南快餐的短文,一段基本采用简单句,一段混合使用简单句和复合句,用两个链接准备好,以便当堂根据学生接受程度选用。笔者认为在用课件展示难易两种示范段落让学生分组讨论后,学生一定能用英语对比介绍西式快餐和湖南快餐,然而在规定的讨论时间结束后,等了好一会儿还是没有一个学生敢站起来表现。这时课堂上鸦雀无声,气氛非常尴尬。笔者一下子意识到虽然课件内容准备得很足,但还是把学生的知识起点估计高了,而且课件翻页太多,学生记不住,再重新回放,既费时又让学生觉得自己笨,伤学生面子,刚才的研讨活动也浪费了。笔者于是故意问学生是不是嫌没有挑战性,发狠说那就搞一段难度大的吧。于是重新点开那段较难的范文,迅速把功能句型之外的语汇删掉,只呈现句子的优秀结构,然后在投影幕布的左边写下一组湖南快餐的英语表达,在右边写下两个补充句型和几个可用的关键词,叫起一位平时好胜心较强的中等英语水平的学生。结果他虽然有些单词读音一时不准,眼珠转得也挺累,汗也急出来了,但是综合银幕和黑板上的信息,还是基本上表达了笔者要求的意思。 笔者惊喜万分(他的表现确实比预料的要好多了),赶紧复述他的表达,夸奖他一番后,再鼓励地扫视全班,结果一个、两个……学生接连站起来表述,一个比一个好,表达愈来愈流畅。下课铃响了,还有学生欲罢不能。笔者说:“今天大家显示了惊人的短暂记忆能力,但通过反复操练形成的长期记忆才靠得住,下个礼拜上课谁还能像今天一样表达流畅就更了不起了,你们能做到吗?”学生都欢叫到:“Yeah! ”几个没有记笔记的学生赶紧对着黑板写了起来。 其实在课件最后的难点回顾和课后作业布置的部分笔者还准备了一些造句和翻译练习,现实证明那几张PPT纯粹多余,远不如临时改变更适合学生的英语水平和心理特点。 3 小结 多媒体技术的应用只是辅助教师教学的一种手段和工具,教师若只是忙于查找和制作课件,只是站在电脑旁操作鼠标,把所有的教学环节全部用多媒体手段再现出来,扮演电脑操作员和解说员的角色,教师独具个性的授课艺术和授课方法就会被遏制,丧失应有的主导作用,何谈教学机智的运用?高职英语教师务必要在制作课件时预设学生的较高知识点和较低知识点,以方便随堂根据学生的接受水平将课件内容增减,并结合传统的教学手段做出符合学生思维的最近发展区的调整。这是在高职英语多媒体教学中成功运用教学机智的基本保障,对确保学生理解和掌握语言知识内容,激发学生学习的主动性和创造性有着现实的意义。 多媒体技术运用论文: 谈声乐教学中多媒体技术的运用 论文关键词 声乐教学 多媒体技术 实际效用 论文摘要 多年声乐教学所积累下来的经验和成果是我们宝贵的财富,我们应该客观的、辩证性的合理更新、替换其过时的、效率低下的部分,但同样重要的是,我们应该合理的发挥其中优秀的部分,不能简单的一棍子打死,用高科技来改写一切,这是不切实际且荒唐可笑的。 一、“技术”凌驾于“人”,还是“人”凌驾于“技术” 人是具有主观能动性的高等生物,所有的“技术”都是人类智慧的结晶。不可否认技术的创新,能带来前所未有的飞跃,但是最根本的主导因素还是人。所谓的多媒体技术无非是将诸如电脑及专业软件、数字MIDI设备、采编播设备等一系列高科技产品参与到声乐教学过程中。一个简单的事实是,声乐教师的主导地位是不能动摇的。 另外需要表明的是,在多媒体技术和声乐教学经验不可兼得的情况下,我们唯一的选择是后者。如果有了先进设备、先进技术就可以解决声乐教学中的问题,那还要声乐教师干什么?大家都去学计算机就可以了。 不可否认,高科技的运用会带来教学效率的提高,但是这种运用应该是在一定尺度下进行的。以笔者所在单位为例,多媒体设备的运用是广大教师的必修课,但是这种学习和运用的指导思想是以教师为主体的,决不是什么“高科技决定论”。 二、高科技是不是解决一切问题的灵丹妙药 辩证、客观的认识多媒体技术的效用是正确运用多媒体技术的基本前提。主观、不负责任的夸大任何一种技术的作用往往适得其反。 在一些文章中,一些作者将多媒体技术的使用当成了解决声乐教学难题的良药,称多媒体技术的运用可以“创造出无法想象的效率机会”、“不仅能较好地解决声乐教与学问题,提高声乐教学效率,而且对创造性思维的发展将产生重大的影响”。那么在现实中,多媒体技术是否可以达到有些学者所谓的上述这些“惊人”的效果?是不是可以解决声乐教学中的难点?——众所周知,声乐教学中对于气息的运用、通道的打开、发音的位置以及咬字吐字等是具有普遍性的难点。上述文章中,将录音和声谱波形分析技术作为解决这些问题的灵丹妙药。简单的说,声谱波形分析就是将声波以图像的形式反映出来。那么问题出来了,反映成图像形式的“声音”是否可以被学生明确的认识并有效的帮助学生对发音问题的修正?虽然“内耳听觉”和“外耳听觉”存在一定的差异性,但是通过教师的指导,学生还是可以感知到二者之间的差异。并据此作为调节发音问题的手段。将此类问题反映成图像形式,学生在判断发音问题的时候以此为本,是否能给学生调节发音机能的实践带来决定性的指导? 简单来说就是:在声乐教学中,声音——图像——声音的感知和发音调节是否优于声音——声音的传统模式?人类对图像信息的认识是否优于对声音信息的认识?运用了声谱波形分析技术的声乐教学在教育投入和教育成果的比率是否优于传统声乐教学模式? 通过简单的分析我们可以自觉的判断多媒体技术在声乐教学中的实际功效,当然笔者并不是对某种事物一味的反对,不可否认,高科技的运用对于声乐教学是具有促进作用的,转换成图像形式的“声音”也的确利于学生从多角度认识问题。但将某种技术作为解决一切问题的灵丹妙药。片面夸大其效用甚至将某种新技术作为“颠覆者”而盲目推祟却是要不得的。 三、高科技是否适用于声学教学的所有环节?原有模式是否有被全盘改变的必要 声乐教学的根本目的是让学生掌握正确的发音并具有良好的、独立的演唱能力。我们所有的技术、设备都是为这个目的服务的。“不管白猫、黑猫,抓住老鼠就是好猫”,教学效率是以教学目的的完成情况为衡量标准的,而不是以是否使用了高科技手段或高科技手段使用情况为标准的。 笔者认为对于声乐教学中的多媒体技术运用应该是“能用就用。不能用别乱用”。原有教学模式中有许多成功的经验是简单而行之有效的,对于这些被实践检验所证实的东西不能简单的用高科技替换完事,而应该具体问题具体分析。 在现实中,我们早就开始运用这种技术了,但是其不可能普及到每天、每堂课的教学中。且不说大量的人力、物力、资源的配备的可行性,就拿其效果来说,在日常教学中这种技术在很大程度并不比一面镜子的效果好到那儿去。有许多问题我们拿镜子就可以解决,为什么要大费周章的用“采编播设备”?在合适的时间、合适的场合运用采编播设备是必要的,也的确是有效的,但需要用就用,没必要的时候还是用镜子好些。 类似的问题还有许多,多年声乐教学所积累下来的经验和成果是我们宝贵的财富。我们应该客观的、辩证性的合理更新、替换其过时的、效率低下的部分,但同样重要的是。我们应该合理的发挥其中优秀的部分。不能简单的一棍子打死,用高科技来改写一切,这是不切实际且荒唐可笑的。 通过以上几个问题的思考我们已经可以正确的评价高科技多媒体技术在声乐教学中的实际效用了,我们应该清醒的认识到多媒体技术的运用是存在一定局限性的。它是声乐教学的有效辅助手段,而不应该扮演“颠覆者”和“万能钥匙”的角色,辩证的对待原有教学模式和高科技多媒体技术才是我们正确的态度,简单的贬低或褒扬某种事物,甚至简单的主张用一种替代另外一种的思潮都是要不得的。 在现实的声乐教学中,对于多媒体技术的运用还存在许多的问题,我们也必须认真的对待。首先,多媒体设备的高投入与教育资金的相对贫乏的矛盾就是制约其发展的拦路虎,这个问题早就被各级教育行政部门所关注,但解决这个问题还需要继续的加大投入。其次,多媒体技术在声乐教师中的推广也是症结之一,仅仅掌握多媒体设备运用技术或仅仅掌握声乐教学能力都无法完成任务,需要合二为一的集中到声乐教师的身上,客观的说,这具有相当大的难度,需要从教育行政部门到教师多层面的关注和努力。 总之,笔者认为关于多媒体技术在声乐教学中的运用首先应该在意识、观念的层面上加以澄清。目前的多媒体技术在声乐教学中的运用还存在一些问题。还不是一种成熟的、完善的技术手段和解决声乐教学难点的有效途径。我们应该在客观认识其作用的基础上合理的进行运用和不断的完善,而不能主观的夸大其作用甚至企图用其完全替代原有教学体系。作为一种新的尝试和探索是具有积极意义的,是未尝不可的,但自觉不自觉的陷入“高科技决定论”则会为我们的声乐教学带来严重的偏差。 多媒体技术运用论文:多媒体技术在中医学教学中的运用初探 随着计算机、多媒体、网络技术在教育中的全面应用,促进了《中医学》教学方法和教学结构的改革,也促进了《中医学》教学思想和教学理论的发展,为我们探索新的教学模式、教学方法和手段提供了机会,给《中医学》教学改革带来了前所未有的机遇和挑战。 1 多媒体技术在《中医学》教学模式中的运用 目前,我国的《中医学》教学在很大程度上沿袭了过去以教师为中心的教学模式,其教学的中心主要放在教师的“讲”上,忽视了学生主动的“学”。由于《中医学》内容比较深奥,抽象思维运用很多,学生学习起来困难,要改变这种局面,就必须转变以教师为中心的教学模式,把教学的中心放到启发学生主动探索、主动发现上,整个教学过程必须围绕如何激发学生的学习积极性和主动性,用“讲”来启发、引导、组织和鼓励学生的“学”,培养学生独立思考的欲望。 多媒体技术为这种教学模式实现提供了最理想的条件。多媒体技术由于能提供形象直观的交互式学习环境;能提供图文、声像并茂的多种感官综合刺激;还能以超文本、超链接方式组织、管理学科知识和各种教学信息。目前在互联网上按这种方式组织的知识库、信息库浩如烟海,并已成为世界上最大的信息资源。因而,对学生认知结构的形成与发展是非常有利的,也是其他的教学媒体或其他学习环境无法比拟的。 2 多媒体技术在《中医学》教学过程中的运用 传统的黑板、粉笔、教科书和现代教学技术图文、声像并茂的方式显然不一样。多媒体技术在《中医学》教学过程中运用,对教学环节的影响可体现在如下几方面。 2.1 教师备课:传统教学中的备课就是查阅资料,撰写教案,准备教具或实验。而多媒体教学中的备课,可以将经络、腧穴分布图,典型病例,中草药标本等资料形成电子教案和课件,通过计算机储存在多媒体资源中心,以备上课或学生自学调用。在这个模式中,教师的主要精力放在了教学策略的设计上,放在了适应学生的学习规律上,放在了为学生自学提供丰富多彩的教学资料开发上。 2.2 教师讲课:在多媒体教学中,教师组织协调教学是一个讲授、讨论、指导、归纳、分析、演示、观察、实验、练习等的综合的过程。用大屏幕投影代替粉笔加黑板,用图文、声像代替口说及手画传递信息,用课件中的录像完成演示、参观和实验等多种教学环节,形成一个全新的讲课模式。如:在四诊的教学中,可以一边观看临床录像或幻灯片,一边进行讲解,加强学生的感性认识和形象思维能力。 2.3 作业批改与课外辅导:在多媒体教学中,学生的作业可以通过联网计算机完成,教师在网上进行作业批改,课外辅导可以随时随地进行,不用规定时间和地点,极大地方便了学生学习。 2.4 学生听课:在多媒体教学中,学生听到的不只是教师的声音,看到的也不只是黑板、教科书和教师的面孔,大量、生动的临床诊疗录像,互动性很强的电脑经络人,改变了单调、沉闷的学习模式,学生参与教学过程的积极性和主动性提高,学习效果较好。 2.5 学生自学:多媒体教学中,学生自学模式突破了看书或翻阅笔记获取知识的惟一渠道,他们根据自己的需要,在合适的时间、合适的地点、合适的条件下,反复利用网络点播、观看多种资源,包括教师的教案、参考资料等丰富的背景资源。同时可以把有价值的资料下载、复制、加工、打印出来,以便个人保存。也可以自行考试,自己设计,模拟实验,机对机讨论,例如可以自己在电脑经络人身上进行腧穴的定位,或者在电脑虚拟人身上进行脉诊定位、舌苔判断,根据电脑提示就可以知道是否正确,使学生真正成为学习的主人,从而建立了一种综合性、创造性、验证性、灵活性极强的学习模式。 3 多媒体技术在《中医学》实践性教学中的运用 医学教育的特点是强化理论联系实际,它要求教学方法必须多种多样。演示法、参观法、实习作业法等教学方法,虽然能够大大增强学生的感性认识,并在很大程度上弥补了讲授法的缺陷,在医学教育中具有突出的地位,但是像人体结构、细胞变化、药理作用、病理过程、有毒或容易造成人身危险的实验和操作等,仍受到了时空、教学组织形式、安全、经费和眼睛无法观察等的限制。因此,许多教师不得已把许多应实践的技能训练变成抽象的课堂学习,采取了讲授法或图示弥补的方法进行教学。离开感性认识的教学犹如空中楼阁,往往很难收到理想的教学效果。 多媒体教学很好的解决了这个问题。它对多种教学方法进行了有机融合,能比较从容地实现电影、电视、动画、模像、仿真、声音、文字等多种载体之间的过渡与衔接,对于演示、参观、操作的过程和经过动画设计出来的想象效果,均能巧妙而容易地实现,真正做到了运用自如,讲、谈、问、演、看、听、做穿插进行,使教学方法达到了高度的综合性、灵活性和创造性,形成了现代多媒体教学独特的教学方法。 学生可以对着电脑屏幕,将人体从头到尾,从里到外详细了解一番。学生可以将虚拟人按系统、按器官、按组织等拆下来,观察各个组成部分,在拆卸过程中,还可以将部分重新装回去。当学生不懂操作时,随时可向电脑提问,它会不厌其烦地向学生说明或示范正确的操作方法。同时,学生还可进行一些小测验,让自己指出人体的各个部位的名称及作用。为了更加接近真实,学生还可以对人体或某一部位进行任意角度的旋转和随意放大或缩小。 多媒体技术把理论教学和实践教学有机地融合在一起,教师在多媒体教室的教学中,随时可讲解理论知 识、演示实验步骤、进行技能操作、指导学生学习或让学生自己动手做实验。学生在多媒体教室中,既能学习到“必需”、“够用”的理论知识,又掌握了实践操作技能。 4 结束语 《中医学》是一门历史悠久、内容博大的学科,在教学中引入现代多媒体技术,必将使其更加符合社会发展的需要。多媒体技术在教育领域的应用是信息时代社会发展的必然,它对传统教育的冲击与挑战是客观存在的。如何发展、完善这些教育技术,如何将高新信息技术应用于教育领域,为中国教育事业做出更大贡献,是摆在我们每一位教育工作者和关心国家教育事业发展人士面前的严峻课题。我们必须不断的充实和提高自己,成为学习型的人才,尽快熟练掌握多媒体技术,适应新时代教育的需要。 多媒体技术运用论文:多媒体技术在小学语文教学中的运用 摘要:多媒体技术已经广泛应用在小学语文教学中。多媒体教学可以丰富语文教学内容,培养学生的审美能力,提高学生的动手能力,增加学生学习的趣味性。本文首先介绍了多媒体教学的内涵,然后概括多媒体教学的特点,重点分析了多媒体技术在小学语文教学中的应用和作用。 关键词:多媒体技术 小学语文教学 特点 运用 信息技术课程的教学任务之一就是推进信息技术在各门学科中的应用,旨在提高教学效率、创设课堂情境。“多媒体教学”即运用多种教学媒体技术和现代化教学手段(如电视、幻灯投影、电脑、录像、录音机等声光电先进教学设备)于教学过程之中。 一、多媒体教学概念 多媒体是能够传播各种类型信息的媒介,包括声音、文字、图片、动画等多种数据类型。多媒体信息的融合,一方面丰富了知识的表达方式,另一方面也使信息的内涵富有立体感。多媒体技术是指通过计算机技术,融合上述多种数据媒体,使用计算机对这些多类型的数据加工、处理,然后输出到媒体展示设备上。多媒体教学则是指根据教学需求以及教学安排,将计算机技术与多媒体技术结合,将传统教学与现代先进技术相结合,设计合理的教学方案和展示方式,实现多元化的教学任务。多媒体技术应用到课堂教学是教学改革中非常重要的组成部分,也是实现教学互动一体化的必要条件。 二、多媒体教学的特点 多媒体教学是实现师生之间教与学的双边活动。多媒体教学的效果很大程度上取决于教师如何利用多媒体进行授课,包括如何制作多媒体课件,如何组织讲授内容等。多媒体教学的特点可以归纳如下。 (一)信息表示多元化 多媒体教学是集成多种媒体信息表达的教学方式。使用多媒体教学,不仅可以将要讲授的内容完整地呈现在显示设备上,而且可以从多个角度,多个层次构建结构图,可以将抽象的理论概念具体化、形象化、直观化。运用多媒体可以实现教学内容的动画效果、色彩效果、音响效果等,这样不仅可以加强学生对讲授知识的理解能力,也提高了学生的审美鉴赏水平。 (二)内容可以重复使用 多媒体教学的一个重要特点就是教学内容可以多次重复使用,教师只要做一次课件,就可以向多个班级或多个年级进行授课。不同于传统教学,教师每次授课都必须进行板书,重复的内容在不同的班级要写很多次,而且有的教师板书不是很好,学生学习黑板上的内容比较累,教师授课也累。因此,多媒体教学的引入,大大减少了教师重复劳动的时间,提高了教学效率。 (三)实现多媒体远程教学 所谓多媒体远程教学就是通过计算机网络技术,将要讲授的内容通过网络实现共享,使不同地点的人可以听到同样的讲授内容。多媒体远程教学可以实现跨地区、跨平台的教学任务。虽然多媒体远程教学目前还没有普及,但是未来它的应用汇更广泛。 三、多媒体在小学语文教学中的运用 (一)表达方式多样性,丰富教学过程 小学生的特点之一就是爱动爱玩,要使小学生在一节语文课中保持高度集中的注意力是比较困难的,特别是一些特别爱贪玩的学生,他们在一节课中的学习热情持续的时间非常短。因此,教师在教学的过程中,就要结合学生特点和课程特点,使学生尽快融入到学习状态中。小学语文教学中一般都包含朗读部分,教师可以使用多媒体配音、动画演示、设置有趣合理的情节,这样可以使学生体会到作品简练而又富有节奏的语言美。同时,教师也要引导学生大胆想象,拓展想象空间,并让小学生通过自己的语言描述自己的想象情景,使教学互动性增强,学习效率也大大提高。 (二)实现动画效果,培养学生的情感涉入和审美能力 所谓情感涉入就是使学生在语文课程的学习中,融入自己的感情,体会作者表达的情感和思想,想象作者写作时的意境。语文教学不同于其他的教学,它要求读者要有深刻的感悟能力和想象能力。 小学语文课本中的内容和意境大多数都可以通过生动、形象的画面表现出来,这种表现形式,不仅有助于学生对教学内容的理解,也有利于学生审美能力的培养。小学生都喜欢五颜六色的图形,喜欢对陌生的事物探个究竟,通过多媒体实现动画效果,可以很好地激励小学生的学习热情。 另外,小学教师作为学生时代的启蒙导师,要注重培养小学生各方面的能力,而审美能力的培养就是重要内容之一。 br (三)抽象概念形象化,增加了学习的趣味性 由于小学生的理解水平有限,有些陌生的东西不认识,所以单凭想象或思考是很难理解的。如果借助多媒体手段,应用计算机图像设计和多种数据表现方式,将抽象的概念用形象的图像或表格显示出来,就能降低学生的理解难度。 例如,在教学一年级上册《认钟表》这一课中,如果想让学生体会时间的动态变化,教师可以使用简单画图或编程技术设计钟表,并显示时间的变化情况,这样可以让学生通过观察就看到时间在一分一秒地流逝。这不仅使小学生体会到时间的变化,也使他们懂得珍惜时间。 (四)灵活多变的人机交互教学模式,提高了学生的动手能力 多媒体教学可以提供多样性的人机交互教学模式,同时可以随时随地检验学习效果,进行信息反馈和问题发现。多媒体教学可以实现联网教学,这样网络上大量的资源和信息都可以作为教学素材,小学生对于实体的东西的记忆和理解能力要比虚拟的东西强很多。根据这个特点,教师可以通过多媒体提供图片展示,然后让学生一起合作动手模拟实现相应的实体。这不仅可以使学生对概念、事物的理解更加深刻,也提高了小学生的动手能力以及自主学习的能力。 总之,在小学语文教学的过程中,教师一定要注重多媒体教学与传统教学模式相结合,根据语文教学的特点,科学使用多媒体设备,充分调动学生的学习主动性,培养学生的学习兴趣,增加学习的趣味性,提高教学质量。 多媒体技术运用论文:小议多媒体技术在旅游管理教育中的运用 【摘 要】当前,多媒体技术手段在高校旅游管理专业教学中已经得到普及,其出色的教学效果也是公认的。然而,在实施多媒体技术的过程中也存在一些不尽如人意之处。本文结合高校旅游管理教育课程的特点,探讨了多媒体技术运用于旅游管理教育的优势与劣势,并提出了在旅游管理教育中合理运用多媒体技术的几点措施。 【关键词】多媒体技术;旅游管理;教育 多媒体技术主要是指对声音、动画、文字以及图像、录像等多种媒体进行合成,并依靠计算机和网络对以上信息实施处理与控制。合理地选择与应用现代教学媒体,并实现和传统教学手段的无缝对接,融入到教育教学的全过程之中,将各类媒体信息应用于学生,能够形成更为合理的教学结构,让学生在最合理的学习条件之下开展学习。旅游管理专业是近些年来逐步兴起的一个新兴学科,具有很强的空间性、综合性及多门学科交叉等特点,这就要求现代教学,尤其是多媒体技术一定会在旅游管理教育中发挥出更加显著的作用。多媒体教学手段已经为给旅游管理教学改革加入了全新的内容,为切实改变传统意义上的灌输式、封闭型课堂教学模式提供了一种全新的思路。然而,当前一部分高校教育言必称多媒体,将多媒体教学视为教学的重心,这也是不妥当的。在此,笔者以从事旅游管理教学实践为基础,对如何在高校旅游管理教学中运用多媒体技术谈谈浅见。 1多媒体技术运用于旅游管理教育的优势 一是能够节约大量用于板书的宝贵时间,从而充实教学的内容。在实施多媒体教学时,只需要教师在课前准备好相应的课件,就不需要再用大量的板书,这样就能让每一堂课的信息量充分增加。同时,还能解决当前旅游管理教学中部分课程的教学课时过少与教学内容偏多之间的矛盾。 二是有利于开展旅游专业课程教学。旅游管理专业课程中存在大量能够展示之内容,运用直观而形象的多媒体教学方法,能够有效激发出学生对于本专业学习之热情。多媒体教学手段主张运用现代化的教学手段,让一部分在传统教学理念下所难以表达出来的图表、声音、画面等内容形象而生动、直观地展示出来,从而为教学营造出生动而有趣的情境,变无声为有声,变静态为动态,激发出学生们的学习积极性,也有利于学生们更好地接受各类知识。比如,对于旅游景点的知识,可以通过教师的讲解与观看风光片等途径教授,酒店的客房、餐饮宴会的台形与台面布置等,如果进行图片展示,将比教师只是口述显得更加直观而生动,也更易于理解。当然,运用多媒体教学还能展示出和实景相同的效果,而不需要再将学生带到现场,这就能够节省大量的时间与费用。 三是通过网络能够了解到旅游行业最为前沿的信息。应用多媒体技术后,教师可以随时上网,并以网络为平台为学生介绍旅游管理行业最新信息与知识等。比如,在讲到酒店预订系统的时候,可通过登陆部分酒店的预订系统来了解与这家酒店和预订有关的各类信息,从而让学生亲身体会到预定时所需提供的证件种类,了解该酒店预订时各类表格具体的格式。又比如,在用传统的方法介绍全球最为豪华的酒店与最大的式酒店过程中,以往教师就需要运用大量形容词与数字来向学生说明,而学生只凭自己的想象又难以形成深刻的印象。而通过网络进行相关图片的检索与展示之后,学生就能更加容易地进行理解,同时还能留下难以忘怀的印象。 四是运用多媒体手段更加有利于进行教学安排。黑板对于教学内容的展示往往是有限度的,比如在讲述后面的授课内容时就必须将前面所书写的内容擦除,假如需要用前面书写的内容对后面出现的内容加以解释,或者在总结本次课所讲述的内容时,往往只能依靠回忆进行强调,其连贯性与效果均将受到较大的影响,多媒体教学手段就克服了这些不足之处,通过实行循环播放,加以总结、强调与解释等,重点在于突出学生们的记忆,从而提高教学的连贯性。 2 多媒体技术运用于旅游管理教育的劣势 一是教学目的性不够清晰。例如,在学习《风景区规划开发》这一课程时,一部分教师运用多媒体技术进行教学时,往往会将这门课程上成对风景区进行观赏的课程,学生则完全变成了游客,而不是旅游管理专业人员,导致学生在学习这一专业知识时只是在看热闹,这样一来,就忽视了与学生们之间的语言及情感交流,也忽视了学生们进行观察、认识与思考之过程,表现在完全用播放取代了教师的授课,完全用演示取代了学生们的自身思维活动,课堂教学成为一种相当程式化的教师个人表演,弱化了教师的教与学生的学,这一教学模式就不是成功的教学方式。 二是学生缺乏实践上的认识。一部分教师觉得完全可以依赖电脑进行演示性操作,这样就会造成学生们在学习中减少了实际操作之时间。例如,在酒店服务中的做房,假如完全运用多媒体演示以取代真实学习的过程,就容易造成学生缺少足够的实践操作能力,以至于看了很久还不知道床单应当怎样折角、餐厅中的餐巾花要怎样去折,甚至从来没有去动手摸过床单与餐巾,这就离开了对于实践性操作、观察与思考,违背了理论知识应当来源于实践之原则,同时还容易导致学生们养成不善于动手与疏于动手之坏习惯。 三是教学信息量不够充足。多媒体课件完全成为了一部分教师的电子教案,他们将以前的一块黑板、一只粉笔与一张嘴的传统教学手段变为了以文字和图片形式在教室屏幕上展示教案的过程,教师完全是坐在前台上读电子讲稿。假如采取多媒体技术之后,以演示为理由而放弃了肢体语言与其它各种教学艺术,单纯地对着话筒和屏幕上课,因为信息量不够大,教学效果不可能理想。 3 在旅游管理教育中合理运用多媒体技术的几点措施 3.1 充分利用各类教学资源,制作高品质课件 旅游管理教育中,多媒体课件制作质量之优劣,将对教学质量发生极为重要之作用。一个高品质的课件,均具有很好的视觉感,具有层次分明、操作简便、容易修改等特征,将抽象与难懂内容进行图示化与形象化。课件制作所需教学资源一般都较为零散,缺乏足够的系统性。所以,多媒体教学资源在选择上就要从教学的实际需要出发,确定教学的目标与内容,从而避免机械而生硬地把各类信息录入到多媒体当中,甚至杂乱无章地运用各类资源,表现在片面地追求华丽与热闹,对学生们产生视觉上的疲劳与心理上的压抑,从而严重影响到学习的兴趣。旅游管理作为新兴专业,知识的更新速度十分快,为更好地适应现实教学之所需,教师能够随时依据需要对课件实施修改,不断补充该学科最为前沿的知识,运用高清晰度的图片来提升视频的效果,通过开展动画设计,让文字与图片以不同的要求来展示,以激发出学生们上课的积极性与主动性,并保障整个教学具有完整性。 3.2 合理利用多媒体教学课件,不断提升教育质量 一是要有适当的板书。笔者觉得,多媒体课件无法完全代替传统的教师板书,假如把板书中的全部内容均复制于课件中,随着课件页面的不断切换,难以让学生对于某一问题产生整体认识。假如画面太富于变化,就有可能造成教学内容的线条不够明晰,重点不够突出,学生们几乎无法记下笔记,从而也不利于进行课后复习与考试。假如教师提出一个问题之后进行讲解,并将主要的内容同步写在黑板中,就能让教和学同步开展,让学生们留下更为深刻之印象。二是要进行合理的讲解。笔者觉得,多媒体课件无法取代教师必要的讲解。教师仍然是课堂教学的主体,教师讲解是教学之优秀。教师应当通过展示自身人格魅力,并通过身体语言和学生开展情感交流,这是教师对于所讲授课程内容的综合展示,是教师智慧的结晶,是电脑完全无法取代的。 3.3 积极实施个性化教学,培养优质旅游管理人才 多媒体技术有人机交互这一鲜明特点。大学生可运用多媒体来接受丰富多彩的旅游教学信息,从而变被动学习为主动参与学习。教师应当针对不同的教学对象,组合使用自己所制作的旅游教学素材。可以制作出多个不同的教学方案,从而适应不同层次学生之需求。大学生运用现代化信息手段进行广泛收集与筛选教学内容时,应当提出自身的需求与困惑,而大学生学习的内容与进度主要是由学生本人来决定的。教师在多媒体教学中,唯有实施个性化教学手段,才能实现培养个性化优质旅游人才之目的。 4 结语 总之,多媒体技术是如今信息技术中发展最快的,而且也是最为活跃的一项技术,是新形势下电子技术发展的热点。笔者认为,不管是开展多媒体技术,还是实施传统教学手段,高校旅游管理教育工作者都应当将教学质量作为始终追求的目标,全部教学活动、教学方法以及教学手段均应围绕教育教学质量这一优秀环节。有鉴于此,我们应当客观、公正、科学和一分为二地看待如今网络时代的旅游管理专业多媒体教学,将其视为有效的辅助工具加以合理地运用,从而更好地为旅游教育管理的目标服务。 多媒体技术运用论文:论多媒体技术在初中数学教学中的运用 【摘要】随着教育改革的不断深入,多媒体技术得到了广泛运用,也成为数学教学中的一个重要的辅助工具。 【关键词】多媒体;抽象;乐学;创新;网络 《数学课程标准》指出:“数学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术,向学生提供更为丰富的学习资源,把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具,致力于改变学生的学习方式。”随着信息技术的深入应用,催化了课堂教学模式的变革。为了适应教学改革的需要,数学课堂教学必须充分利用信息技术的优势,自觉地与信息技术进行有机的整合。 1、通过多媒体技术,化难为易,让抽象变具体 多媒体技术与数学教育的整合在初级阶段被广泛地采用,主要是教师结合教学内容,利用信息技术的优势,创造良好的教学情境,通过图、文、声、动画的演示,化静为动,化难为易,化抽象为形象,以多媒体的形式解决教学难点,使知识的再发现过程符合中学生的思维和心理和心理特点,从而调动学生学习的积极性。 例如:在教《丰富的图形世界》时,我就做了一个演示课件,从网上和一些教学光盘搜寻到许多精彩、漂亮的图案让学生欣赏:有卡通、建筑、商标、道路、风景名胜;有体育器材、球类、服装、家庭用品;还有七巧板、几何体、优美的数学曲线等,琳琅满目,把学生学习数学的热情给点燃了起来。 又如,在教学《轴对称图形》时,可设计展翅飞翔的蝴蝶动画,让静止的图形“动”起来,形象生动,学生较容易理解轴对称图形这一个概念。 2、在多媒体演示实验中让学生乐学数学 学生可以利用自己所掌握的信息技术,在数字化学习环境中进行数学实验,亲身体验知识再发现的过程。数学软件“几何画板”和“z+z教育平台”的深入开发和广泛使用,使这种课型越来越受到教师和学生的欢迎。 例如:在学习《探索勾股定理》时,让学生利用“几何画板”作一个动态变化的直角三角形,通过度量各边长度的平方值并进行比较,学生对直角三角形三边关系产生很感性的认识;通过观察,学生发现任何一个直角三角形的两直角边的平方和等于斜边的平方,从而加深了对勾股定理的认识、理解和应用。这种让学生动手操作、观察、探究的教学效果远比传统教学来得高效,很受学生的欢迎。 又如:在讲《可能性》一章做“转盘游戏”时,学生一般制作的转盘做得比较粗糙,转动不灵活,这样就影响了游戏的公平性,而且我们有时候可能需要转动50次、100次、甚至更多,才能估计出结果,这样会带来很多不便。但是使用“z+z”智能教育平台,就可以避免这些问题。在“z+”智能教育平台,每个学生都可以用它制作一个转盘,模拟转盘的转动,并随机停止,在编辑框中显示转盘转动的次数,当动脑完成这些操作时,它会将在不同区域内的数据统计成表格,让学生真实感受转盘游戏的真实性,体验“做数学”的乐趣。 3、巧借信息技术的丰富资源,培养学生的创新精神和发现式学习 信息技术的丰富资源,能为数学教学提供并展示各种所需的资料,包括文字,声音,图片、视频等,能创设、模拟各种与教学内容相适应的情境,为所有学生提供探索复杂问题、多角度理解数学思想的机会,开阔学生数学探索的视野。比如初三几何“探究性活动:镶嵌”,可分三个阶段进行。第一阶段为进入问题情境阶段,教师投影“美丽的镶嵌世界”,把学生引进一个五彩缤纷的图案王国之中,并提出探究的各种问题。第二阶段为实践体验阶段,学生利用校园网资料,搜集一些平面镶嵌图案,在教师的启引下,由简单到复杂,逐步探究各种问题,并总结规律和归纳结论。第三阶段为表达交流阶段,每组学生把探究成果贴在“我的成果”目录中,互相交流,对比,归纳。特别一提的是,教师提供了边长相等的正多边形,配上不同颜色,鼓励学生设计一、二个地板的平面镶嵌图,课堂气氛顿时高涨起来。排列出的图案千姿百态,有些图案大出教师意外,很有创意。 4、利用网络丰富资源优势为数学服务 它随着素质教育的发展和教育信息化的推进而逐渐深入到中学教学领域,是以资源为中心的信息技术与学科教学整合的教学模式。它体现教师日益重视学生对所学知识的意义建构,教学设计从以知识为中心转变为以资源为中心、以学为中心。教师运用网络课件和专题网站等资源进行情境创设和提供信息资源,充分利用网络丰富资源的优 和网络的交互特性,进行以任务驱动的研究性学习和合作学习。信息技术为学生提供信息资源和数字化学习环境,成为学生学习的协作工具和研发探究工具。 5、利用多媒体进行数学教学,有助于激发学生的学习兴趣 多媒体教学可以创设出一个生动有趣的教学情景,它充分运用声、光、电等技术为一体,增强学生对知识的立体理解,加强学生的无意注意和有意后注意,使学生的兴趣、爱好、注意力趋于一致。通过运用多媒体进行教学,它生动、形象、直观、以动态的方式展示静态的教学内容,激发学生的求知欲,进入一个生动活泼的课堂,增强了学生的学习积极性和创造性。如:在讲解“全等三角形的识别”复习课时,以一个三角形寻找自己另一个双胞兄弟为头,用多媒体可展示大量的三角形,从中体味sas、asa、aas、sss、hl等方法。使得知识在鉴别、类化、同化、异化中得到升华。在感性中进行了理性教育,在互助、愉悦情境中获得了知识,有利于长时记忆和保持。 总之,丰富的信息资源,开拓了视野,激活了思维,增强了想象,从而培养了学生的创新精神,改变学生学习方式,让学生乐意并有更多的精力投入到现实的探索性的数学活动中去。 多媒体技术运用论文:多媒体技术在舞美中的运用 摘 要:随着计算机技术的飞速发展,多媒体技术在艺术领域的应用已十分广泛,不仅以它崭新的语言给舞美领域带来了一场革命,还促使人们的审美理念发生了很大的变革。在全球数字一体化的进程中,多媒体技术运用于舞美领域的必要性是显而易见的,而且其应用范围广,发展前景大,这就需要我们寻找艺术与科学新的契合点。 关键词:多媒体技术;舞美;虚拟现实技术 1 多媒体技术运用于舞美领域的必要性 多媒体技术就是通过计算机把文本、图形、图像、声音、动画和视频等多种媒体综合起来,使之建立起逻辑连接,并对它们进行采样量化、编码压缩、编辑修改、存储传输和重建显示等处理。计算机以其无可比拟的便捷、高效、精确、易于修改和存储方便等特点不断刷新各项纪录。近年来多媒体技术的加速发展,软件的不断更新,为计算机在设计表现领域的广泛应用提供了广阔前景,不仅以它崭新的形式给舞台视觉艺术带来了一场革命,还促使人们的审美理念发生了很大的变革。在多媒体技术的帮助下,舞美艺术正摆脱手工业时代的封闭性和局限性,将舞台设计成一个时间艺术和空间艺术的综合体,既有文学与音乐的时间性、听觉性,又有绘画与建筑的空间性、视觉性。在功能上,它不但要扩展人们的视觉范围,还要扩展人们的思维能力。计算机对于图形设计及舞美创作方面起重要的主导作用,给我们提供了一条思路,可以把计算机转换成一种全新的“舞台语言”,我们有理由相信计算机与舞美的联姻必将激发更多的灵活性和创作激情。 2 多媒体技术在舞美中的应用 舞台美术简称舞美,包括布景、灯光、服装、化妆、道具、效果等内容.舞台美术的主要作用在于运用多种表演艺术手段,营造戏剧环境、渲染舞台气氛、塑造人物形象.舞台美术有其自己的创作艺术规律.可以说它是一种集“平面”、“空间”和“时间”为一体的极具观赏性的艺术. 长期以来,我国的舞台美术紧跟21世纪时代前进的步伐,不断发展,不断创新,并呈现蓬勃发展的喜人态势.舞美艺术密切渗透于多媒体技术的应用之中。主要表现在以下几个方面: (1)虚拟现实技术在舞美中的应用。 计算机神奇的表现力使理想形态的创造达到随心所欲的境地。计算机三维技术有极强的仿真能力和创造力,它可以在虚拟的空间里,创造出极其逼真的世界,又可以凭借想像力创造出大自然的视野,在三维动画所表现的空间画面中,以超现实的表现力设计出动态的理想世界,在这里传统的描绘材料工具及技法都望尘莫及。传统的舞美设计,总是先要有一个初步构思,画出草图,通过与导演和各部门的协商,让构思具体化,然后画出效果图。但是手画的效果图是二维空间表现三维空间的,与真实的场景有一定的差距,又很不直观。另外灯光的效果也无法体现, 因为一台晚会的灯光变化是很多的,不可能每一种变化都要画一张效果图。所以,舞美设计的最终面貌还是要到装台后才能看到。在舞台上,灯光布景都装好后,一旦对光时发现灯光、布景存在什么问题或有什么不足之外的话, 想改是很困难的。利用计算机三维技术可以在一定程度上解决这些问题。 特别对于灯光设计效果图来说,应该充分表现出光与景的关系,表现出不同材质、不同介质的特点,准确地表现光线、包括光线在空间的造型。而利用计算机灯光设计软件,可在瞬时对颜色、材质、影子、光及大量附加效果进行如意的编辑、强大的动画工具和快速的图像生成功能,可以使灯光效果图更接近现场的效果,达到艺术设计理念的氛围。当电脑作为对舞台演出灯光的控制设备时,即可严格依照灯光设计者键入的编程方案,迅速而准确无误地调控灯具完成对光色的组合、移动、变化,极大地强化了舞台灯光的可控性和可塑性,从而拓展了设计者对假定时空的想象和创造及舞台体现前瞻能力。 (2)新型影像设备在舞美中的应用。 随着计算机技术、光学、电子技术、视频技术的发展,各种影像设备在舞台演出中的应用也日益增多,促进了舞台演出艺术的发展。led电子显示屏是集光电子技术,视频技术,计算机技术和微电子技术为一体的科技产品。led因其强大的功能在现代舞台演出中得到了广泛的应用。它的表现力非常丰富:可以模拟实景,再现自然,也可以显示效果图像,还可以用来展现资料等等。它有传统布景所无法比拟的灵活性和虚拟性,又有灯光系统所具备的部分光源特点,如大屏幕是利用发光二极管制作,通过本身的光源性能摸拟出现形态迥异的现实空间造型,还能表现出灯光的光效效果。 随着led大屏幕在舞台演出中的使用越来越频繁和设计者创作观念的改善,在某些演出中,它已经作为舞台美术中极其重要的构成元素出现了。在演出中,大屏幕出现与演出节目相匹配画面,代替了传统布景功能,而且所营造出的虚拟画面给了我们想象的空间,比实景更有气氛。传统舞美布景是用具体的物质材料构造,具有可视的外部样式,给观众以实体般的感受,但是不便于灵活替换,而且制作成本较高。而led能播放任何可以想象到的画面,动态的、静态的、写实的、写意的、内容多姿多彩,效果也更为生动逼真,能够给观众身临其境的完美享受,进而直接影响观众的心理变化,左右观众的情绪。纵观近几年的春晚歌舞类节目,原本非常不受关注的舞蹈类节目借助形式上的创新和内容上的丰富化,变成了包装精美,具有吸引力的亮点。在2007年中央电视台春节联欢晚会舞蹈类最佳节目评选中,获得第一名的是将舞蹈艺术与多媒体技术结合起来的《小城雨巷》。悠扬的丝竹声中,薄薄水雾和着烟雨,顷刻间将观众带到了细雨飘零的江南水乡;当舞者手执一把纸伞,在空灵的旋律中翩翩起舞时,让人不禁想到了戴望舒的诗篇《雨巷》。如此美好的画面,除了舞蹈演员曼妙的舞姿,我们还要归功于舞台后方的led电子显示屏。整个大屏幕使用动态实景和灯光的变幻烘托江南水乡的氛围,很有立体感和纵深感,加上近距离取景,画面很逼真,有“人在画中走”的意境。 (3)视听特技在舞美中的应用。 视听特技在舞美领域的应用非常广泛,其中舞台照明和舞台音响是最重要的两大板块。 利用灯光手段为舞台照明并为人物、景物造型的艺术,称做舞台照明。其作用是根据演出要求,按照舞台美术的整体构思,运用舞台灯光的技术设备及手段配合演员表演,塑造舞台上的视觉形象。灯光设计面对如今多样的节目形式,必须紧扣晚会的主题,对不同的节目内容进行针对性的设计与艺术创作,只有这样才能实现灯光的表现形式与节目内容的高度统一。通常晚会舞台的灯光主要是以节目的音乐变化和节奏的变化来控制灯光的亮度与闪光点闪频速度,灯光的色彩变换主要是以聚焦变化为主,通常可以制造色彩的变化与亮度和聚焦灯点有交叉影合的绚丽美感,为节目内容增光添彩,渲染气氛,增强节目电视画面的视觉效果。在上世纪80年代初,舞台灯光一直采用人工更换涤纶色纸的方法,这种手动操作模式的繁琐、不安全,及演出过程中同一盏灯不能换色等问题制约了灯光设计的发展。随着我国文艺演出逐渐兴盛、演出规模日益扩大,灯具的使用数量越来越大,逐渐摆脱了手动换色的局限,让舞台变幻出更多更美的色彩,推进了舞台灯光艺术向更高水平发展。而实现舞台灯光自动化、智能化和科学化则是一个富有挑战性的目标,它涉及人们对艺术观念的认识、照明设备的创新、剧场建筑的配合、演艺制作的工作方式等方面的变革,这是戏剧艺术、剧场建筑、科学技术三者紧密结合的“大系统”工程。 舞台音响技术也是随着当代科技的发展而产生的一门崭新学科。近年来,随着数字技术的发展,舞台音响技术也朝着数字化方向呈现出越来越精细的趋势,其作用也随着当代传播方式的数字化及传播范围的普泛化而显得越来越重要。在当代舞台艺术创作中,即在当代传媒技术高速发展的形势下,音响技术已开创了“从技术到艺术”的设计理念,即技术与艺术的完美结合,人性与科技的结合,成为了舞台表现的重要手段。目前多维数字音响技术这个新概念进入了人们的视野,并被预言将得到进一步创新及普及,这是我们值得探究的新领域。 3 多媒体技术在舞美领域的发展前景 在当今国际艺术创作潮流中,舞台艺术与技术的结合已经成为表演艺术中不可分割的创作体现元素,文艺科技已作为文化艺术创作的重要载体。在发达国家中以高科技声、光、电等各种先进技术组合体现的舞台艺术已经独树一帜,足以让人为之振奋,它符合了人们的现代审美理念和文化消费需求,已成为强大的文化产业的基础。国外舞台艺术创造运用高科技手段所呈现的表演样式,在现代科技迅猛发展的形势下,为优秀舞台艺术作品的产生和传播提供了丰富的体现手段。我国的舞台科技研究开发由原来的单一舞台科技项目研究,发展到以技术项目的整体综合。戏剧演出的震撼力,不但在于艺术创作的内涵,还在于充分利用科技手段,使演出更具张力,而且利用与拓展舞台表演空间,增强剧情气氛,提升演出表现力与震撼力。我们要使舞台科技从单一硬件设备、设施的改造走向用于舞台艺术的互动发展。 值得一提的是, 随着文化设施和剧场建设的蓬勃发展,舞台机械作为文化产业的一部分也以空前的速度和规模发展着。舞台机械是实现舞美的硬件基础,它的发展推动着舞台艺术化进程。随着国外舞台机械设备的进入,我国舞台机械的配置水平和装备水平有了很大提高,舞台机械行业已经形成了一个潜力巨大、发展势头迅猛且竞争激烈的市场。但与国外相比,我国舞台机械制造行业还处于发展阶段,水平不高,除了整体工业基础水平相对较低、从事本专业的技术力量薄弱、缺乏对剧场、舞台和舞台机械这一专业领域的深入理解和实践等因素外,没有或缺少相应的标准用以规范和指导舞台机械从设计、制造、安装到调试验收等建设环节,成为制约舞台机械行业发展的重要因素。因此,制定舞台机械相关标准,规范舞台机械的生产和应用就成了当务之急。 但是无论如何机械只是一种工具,本身不具有创意,更无法代替我们的大脑,在设计中起决定因素的仍然是人的创意。所以如何更好的将技术与艺术融合,让多媒体技术成为舞台的有机成分,是我们要不懈探究的问题。我们也相信这是一个发展空间广阔的课题,它的发展势必会带来舞台艺术和审美观念的不断变革。 多媒体技术运用论文:多媒体技术在化工专业教学中的运用 【摘要】随着计算机的迅猛发展,多媒体技术是今后计算机辅助教学的主要发展方向。文章例举了运用多媒体教学的几个事例,阐述了多媒体教学在化工专业教学中的运用,能激发学生的学习兴趣,使学生学习变被动为主动;并且有助于突破化学知识的重点和难点;化抽象为形象,学生易于接受;同时增大了教学容量,提高了课堂教学效果。引入多媒体辅助教学,取得了事半功倍的教学效果。 【关键词】教学;现代教育技术;问题;建议 长期以来,“一支粉笔一张嘴”传统的教学方法,使化学课堂教学不能激发和维持学生学习化学的兴趣,更好地提高教学质量,以至造成学生学习兴趣淡化甚至厌学。要改变这一现状,就要改革和优化教学手段。而伴随着我国电子信息技术和现代传媒科技的飞速发展,现代教育技术——多媒体教学走进了课堂。多媒体辅助教学手段的运用,就是为实现这一目标服务的。 运用电教媒体的图形、动画、声音等多维集成效应,能对学生的感官产生强烈的刺激,使课堂教学新颖别致,直观生动,灵活多样。为学生营造对知识深入理解、形象记忆、兴趣盎然的优良的学习环境,从而缩短学生的思维时间,压缩思维内容,拓展学生的视野,开启其创新性思维。多媒体技术把图、文、声、像等媒体结合在一起,通过计算机进行综合处理和控制,形成一系列即时、交互操作的信息。 随着计算机的迅猛发展,运用多媒体技术是今后计算机辅助教学的主要发展方向。下面就多媒体教学在化工专业教学中的运用谈一些体会。 一、创设动态情景,激发学生的学习兴趣,使学生学习变被动为主动 动态的事物比静态的事物更能引起学生注意,更能激发学生学习的兴趣。多媒体技术为教学创设一个生动有趣的教学情境,化无声为有声,使静止变运动。如,一串文本可以沿轨迹运动,几幅图片可以形成连续的动画,色彩可以变化,速度可以控制等。这些能营造出课堂教学的良好氛围,调动学生的学习积极性,使学生易于接受,从而学得愉快,学得轻松。 例如:讲《无机化学》中的电解原理时,课堂上的演示实验,实验设备及安装复杂烦琐,距离稍远不易观察,效果极差。而使用多媒体,将其制成动态过程:盛有hc1水溶液的电解池中,带正电荷的氢离子向阴极移动,得电子后放出氢气,阴极上不断有气泡生成;同时,带负电荷的氯离子向阳极移动,失去电子后氯原子结合成氯分子,产生黄绿色气体。电子在导线中移动时可显示动态,同时计算机发出“嘀、嘀”的声音。电解原理的演示过程十分生动、形象,学生看了兴趣十足,大大激发了学生的学习兴趣,诱发了学生在情感和行为上的参与意识,主观上产生了对新知识追求的动力,将过去的“要我学”的被动局面,改变为“我要学”的可喜现象,从而使学生主动探索,主动学习和思考,真正成为学习的主人,成为教学过程的主体。 另外,《无机化学》中的某些原理,如缓冲溶液的缓冲作用原理,可溶固体的溶解过程等,都可以用动画的形式呈现出来。 二、多媒体教学有助于突破知识的重点、难点 (一)变繁为简 计算机多媒体教学,不仅能将文字、图片、图像、声音集于一体,将学生带进形象生动、色彩缤纷的教学情境,还能利用三维动画把物体各部分及其相互关系完整、清楚地呈现出来,起到化整为零,由零到整的作用。通过逼真的模拟,拓展学生的空间概念,使复杂问题简单化,抽象问题形象化,微观问题宏观化,从而使学生多感官接受刺激,激发思维能力,降低理解问题的难度,加深学生对事物本质的认识,大大提高了课堂教学的效果。 在化工机械制图课中,讲解组合体投影时,先将组合体范体(轴承座)中各基本体几何形状和相互位置关系投到大屏幕上,让学生观察,并借机作形体分析。将由基本体按照其相互位置关系到组合体设计成动态效果。再确定出主视图投影方向。同时让学生考虑:为把轴承座各部分的形状和相对位置完整地、清楚地表达出来,还应选择什么视图?学生带着问题,对着画图积极地思考,选定其他视图并确定好图幅比例后,逐步用粗细、色彩不同的线条,以动态效果演示轴承座的画图过程和步骤:画基准线及底板——画圆筒——画支撑板——画筋板——画修改后的三视图。这样,在有限的时间里,学生即学习了形体分析法,又清楚了复杂的作图步骤和方法,获取了必要的知识和技能,突破了教学难点。 (二)化抽象为形象 化工专业的某些课程中介绍的反应机理、操作原理以及一些概念等过于抽象,决定了学生对其记忆、理解和应用的难度。计算机多媒体把文本、图形、图像和声音等载体融合在一起并形成可控的交互式操作,可向学生提供形式多样、功能各异的感性材料,使学生的注意力、情感、兴趣等因素保持良好的状态,认知心理得到充分发展。这样,枯燥的概念学习变为形象的直观学习,抽象的符号和呆板的图像,就会在学生的感官“活”起来,学生已有的感性认识可迅速向理性认识飞跃。 又如:精馏一单元的操作,是化工生产中重要的传质操作之一。在《化工原理》中介绍精馏原理时,大多数学生感到太抽象,看不见,摸不着,难于理解。于是我们把精馏过程制成多媒体课件,展示给学生一个动态过程:物料在塔釜内加热后,蒸气上升,通过塔板上的泡罩(或浮阀)与塔板上的液体接触,进行热量交换和物质转化。蒸气中难挥发成分(褐色)冷凝为液体,液体中易挥发成分(黄色)蒸发升入高一层塔板。随着蒸气的不断上升,上升蒸气中含有较多的易挥发组分(黄色),每下降(下转第61页)(上接第168页)一块塔板,液体中的难挥发组分(褐色)就会增加,下降到塔釜的液体几乎全是难挥发组分(褐色),并且在旁边同步出现“精馏过程t-x-y图”。 《有机化学》中大多数有机反应机理也可制成课件。如,把反应物化学键的断裂部位,生成自由基以及新的产物的形成过程;化学原理中流体力学,液体黏度、流速、管道阻力等,都可以用多媒体的形式形象、生动地展示在学生们的面前。 这样,多媒体技术通过图像、声音、色彩和动画等传递教学信息,延伸和拓宽了教学时空,解决了由于时间和空间的限制造成的教学难点,使学习内容变得易于理解、掌握。 三、增大教学容量、提高课堂效率 在传统的教学模式中,教师板书占用时间太多,定义、公式及其推理、图形、例题等必须板书。板书时间长了,新授内容必然受到限制,教师与学生之间沟通交流的时间以及学生动脑思考的时间也会缩短。这样,学习效果就难提高。使用多媒体技术可减少板书,以前觉得不够用的45分钟变得宽裕,不仅可让学生学习更多的知识,增加知识容量,还可将较多的时间留给学生,让学生去思考,去探索,去实践,拓宽知识面。 多媒体教学在新授课中用得比较多,在复习课中也具有明显的优势。采用计算机辅助教学可以加大知识密度,形成连贯的知识体系,是提高教学效率的有效途径。 在《有机化学》中,复习同分异构体时,教学内容多,不仅要展示烃类同分异构、卤代烃同分异构,还要展示烃类含氧衍生物的同分异构、烃类含氮含氧衍生物的同分异构体等。各类有机物的典型同分异构关系都有多步的动态转化画面。若用常规的复习方法便无法收到这样大容量、高效率的复习效果。 当然,多媒体技术还有许多优点,此处不再一一赘术。需要注意的是采用计算机多媒体辅助教学能增强教学吸引力、提高课堂教学效果。但凡事要讲究一个“度”,否则,过犹不及。目前多媒体教学在教学领域的应用尚处在探索、发展阶段,不少领导和教师认识与实践两个方面都存在着一些诸如课件使用过多、制作华而不实等误区。 要充分发挥其作用,应该在教学中,针对教学内容采取与之相应的教学方法、方式,合理地综合利用各种教学媒体,包括传统媒体,取长补短。这样才能发挥各种教学方法的综合功能,取得最佳的教学效果。教师应结合教学内容,适时地运用多媒体技术,把多媒体教学与传统的教学有机的结合,使教学设计要有助于发挥学生的主体作用,启迪其思维,培养其创新能力。 多媒体技术运用论文:浅谈多媒体技术在畜牧教学中的运用 浅谈多媒体技术在畜牧教学中的运用 随着各级政府对职业教育基础设施建设投入的增加,随着信息社会的到来,多媒体技术在教学中的应用越来越普遍。多媒体技术的运用,冲击着传统的教学理念和教学方法,给提高教学质量带来了新的契机。然而,教学实践表明,多媒体技术的运用,并不一定带来教学质量的提高。多媒体技术与畜牧教学的整合,要兼顾激发学习兴趣、加强专业技能训练和渗透思想道德教育三个不同的层次,而不是仅仅满足于表面和形式上的运用,才有可能收到最佳的教学效果。 一、激发学生的学习兴趣 当前的畜牧业,由于动物疾病频繁发生,所以许多养殖场不接受学生的实习。在这种情况下,很多教师只是采取教师讲学生听的传统方法,整天不是黑板上养猪,就是黑板上养牛,从而使教学枯燥无味,使学生厌学成为中职学校的一个普遍问题。 兴趣是最好的老师。如果不能激起学生的学习兴趣,真正的学习就不会发生,提高学生的综合职业能力就只能是海市蜃楼。在导入新课时,利用多媒体电脑和投影仪,播放来自畜牧养殖领域的一些能够展现工作价值的视频、图片,使学生犹如身临其境,真切体会到将要学习的职业技术、技能的重要性,能够激起学生强烈的学习欲望。在传授专业知识阶段,多媒体电脑课件的图文并茂、有声有色,能最大限度地发挥学生多种感官的共同作用,使大脑获得多种类、多层面的信息刺激。在课堂练习阶段,多媒体电脑可以再现职业现场的情境,让学生结合具体问题进行练习,能调动学习的积极性和主动性。学习《牛蹄修护》时,我利用多媒体电脑播放了几个不同类型牛跛行的视频,让学生分别判断哪是病肢和病蹄发生病变的部位。由于是真实录像,学生真切感觉到了牛蹄病检查方法的价值,所以对于练习很有兴趣。 激发兴趣不能仅靠多媒体技术的新鲜和刺激。新鲜不是永恒的,刺激也不总是产生相同的反应。积极的学习情感的维持,还要依靠教师对学生的真挚感情,依靠教学语言的风趣幽默、民主和谐的课堂气氛、引导性的问题等因素。 二、加强专业技能训练 “工学结合、校企合作”模式下的课堂教学,以就业为导向,以能力为本位,追求教学场所与工作场所的零距离对接、学习任务与工作任务的零距离对接,教学过程本身呈现出“工作过程系统化”的特征。现阶段,教学场所与工作场所的零距离对接尚有难度,但 是学习任务与工作任务的零距离对接却可以借助多媒体技术得以实现。那些来自职业领域的典型工作任务,如青贮饲料的加工贮存等,既有固定的工作步骤,还有隐含其中的操作规范,仅用语言是难以讲清的。这类内容的教学,我采用视频课件,把真实的工作情境在课堂上直观展现出来,然后进行精讲和讨论交流,不同层次的学生都能有所领悟,效果很好。在突出重点、突破难点上,多媒体电脑也具有不可替代的作用。如《牛的人工授精技术》,牛的受精原理、冷冻精液的制作程序、液氮罐的使用方法等内容,借助图片和视频的帮助,在教师的引导和点拨下,学生的学习直观形象,比传统教学的“空手‘道’”方法的教学效率高多了。 需要我们特别注意的是,多媒体技术只是教学的辅助手段,如果让它代替教师的组织、引导和讲解,那就是喧宾夺主。有的教师看到一段视频非常适合教学需要,就以视频的播放代替教师教学,结果学生看过之后收获不大,和教师的预想相差很远。不要觉得奇怪,对于这种现象心理学上早有相关研究。心理学研究表明,被动接受式的观看屏幕时间过长,大脑活动会减慢,思维活动受到抑制,记忆力、想象力和理解能力、抽象思维能力减弱。所以在使用多媒体技术的过程中,一定不能让学生长时间处于被动接受状态,而应该采取小步子、快节奏的教学策略,把教学内容分解为相互联系、相对独立的部分,每个部分提出需要观察、思考、分析、归纳的问题,让学生的观看、讨论与教师的讲解、激励相互激荡,通过不同形式、不同途径的反复强化,加深对知识技能的理解和掌握。 三、渗透思想道德教育 “以服务为宗旨、以就业为导向”的办学方针,其本质是以人文本。提高教学质量,首先要提高德育质量,让学生具备人之为人的基本道德素养。进一步加强学生思想道德教育,既要加强和改进德育课教学,又要把思想道德教育融入学生专业学习的各个学科,渗透到教学、实习和社会服务各个环节。传统的教学中,我们只是注重对学生的说教,说的太多而学生记住的并不多,转化为自己的行为准则的更少。利用多媒体技术,我们可以适当的创设一些情境:如本来一般1-3日龄哺乳仔猪所需的适宜温度条件是30~32℃,那如果是由于人为的疏忽把温度降低仔猪会出现什么情况呢?就可以让学生看低温时仔猪表现挤堆、甚至出现呼吸困难和死亡的现象。这样学生的心灵就会受到震撼,做事的责任心会有所加强。在信息化的今天,把思想道德教育,融入企业招聘信息的中,也能收到意想不到的效果。因为在学生的心目中,甚至在所有人心目中,信息只是为人们服务的。所以,他们往往不会排斥信息,而是主动从中寻找对自己有用的、有价值的东西。尤其是中等职业学校的学生,由于其需求直接指向劳动就业,所以他们比以往任何岁月更关心企业的招聘信息。利用多媒体课件展示招聘信息,是一种很有效的方式。招工信息中“沟通能力强者优先”、“要有开拓市场能力”、“能吃苦耐劳,有责任心”等要求必然会给学生心灵打上烙印。 总之,多媒体技术在与畜牧教学的整合过程中,需要与环境建设、课程开发、教学改革的发展协调一致。多媒体技术在教学中的应用,是对传统教学的挑战,但不能取代教师作为组织者、引导者的主体地位,也不能取代学生作为学习主体的积极作用。我们要正确处理现代与传统的关系,让各种教学手段优势互补、取长补短,从而以最小的代价取得最可能大的教学效果。 多媒体技术运用论文:多媒体技术在中学物理教学中的运用 多媒体技术在中学物理教学中的运用 随着计算机技术逐渐走进学校,走进课堂,计算机辅助教学以其灵活、生动、形象的文字、声音、图片和动画等丰富多彩的表现形式,使物理实验教学内容化难为易,化静为动,化抽象为具体,有助于学生掌握重点、突出难点,启迪思维,引发兴趣,进而巩固知识,发展能力和提高素质。 1 利用多媒体技术巧妙导入,激发学生的学习兴趣 兴趣是人们积极探索和研究某种事物的认识形象,是人们的主观勇动性的重要组成部分,爱因斯坦说:“兴趣是最好的老师。”充分运用多媒体技术,能充分调动学生的注意力,可有效地激发学生求知欲望,并渗透学习目的性教育,这样引出课题,让学生在充满兴趣的情绪下,愉快地进入新课的学习,自然会收到事半功倍的教学效果。 例如:在讲授“圆周运动”和“人造卫星、宇宙速度”章节时,教师可先由航天英雄杨利伟乘坐神州五号飞船的场景提出问题来引入,如何发射上去,如何环绕地球运转的动画来开场,还可以插入真实的镜头、图片,这样就会让学生对本节知识留下难以忘怀的印象,同时也达到了爱国主义精神教育的目的。 2 利用多媒体技术进行直观演示,突出教材的重点 物理演示实验具有形象真实、生动有趣的特点,能为学生在形成物理概念、得出物理规律前营造出活生生的物理情景,使学生感受倍深。学生通过物理演示实验看到了物理现象、物理事实的真实性,但由于受到教学时间、空间或现实条件的限制,实验的观察或操作有时无法达到教学要求。 例如:物理现象微弱,呈现的时间不足,现象稍纵即逝,微观领域中的物理现象等,学生来不及细致观察,不能马上发现问题的本质,没有独立思考的过程。而如果借以计算机的帮助,用摄像机把演示实验的现象录制下来,重放、慢放或者放大,甚至是模拟实验现象的关键部分,并依据需要,把长时间的过程缩短,或者把变化的瞬间拉长、展开,再现物理过程,这一切都有利于学生对物理现象、物理过程、物理状态的观察和分析,从而弥补演示实验的不足,给学生产生不可磨灭的印象。 3 利用多媒体技术辅助学生进行自主实验,培养学生的创造能力 自主实验有利于培养学生的创造能力。现在的学生实验,从器材到实验步骤及表格设计都有教材,按一定的模式制定,对教师来说当然省事了,但不利于学生创建思维的培养。所以,对学生的分组实验,在帮助学生掌握实验原理的基础上,允许学生自选器材、自定实验步骤进行实验。 例如:在电学实验教学中,由于存在客观因素,电学实验连错电路就会烧坏元件,会造成不必要的财产损失。在以往的电学实验教学中,教师讲完画好的电路图,学生只须按图画,并且教师强调必须按照电路图来连接,不能使学生有独立的思考;且许多电路未接之前,教师就分析了连错电路有什么效果,会烧坏什么元件,教师讲解后,有许多没有理解深刻的学生有了一个概念,那就必须按老师的电路连接,有的学生偶尔连错了电路烧了元件,只有害怕的分儿,哪有心思去做分析,为什么会出现这样的效果。在实践考试中也就出现连图题或错误分析试题,学生凭脑子想象很难有深刻的效果。多媒体的介入,可以更好地开展学生自主实验,加上多媒体本身对培养学生创新能力的作用,多媒体辅助学生自主实验将是培养学生创新能力的最佳手段。 4 利用多媒体技术模拟特殊实验,突破教学的难点 有的物理实验,由于受到环境,时间,空间等各方面因素的影响和限制,是根本没有办法演示给学生的。而通过多媒体进行模拟实验,就轻易地创建了虚拟物理 实验室,“补偿”无法演示的实验。同时能让学生对没办法体验到的实验,补充感官认识,抓住观察对象的主要特征和变化过程,明确其产生、变化的特点及其条件,有助于培养学生的思维能力,把思维具体化,变抽象为直观。 例如:在介绍“原子的组成,核的裂变、链式反应”等,学生能通过动画模拟演示,清楚地理解具体现象的物理情景、过程和实质。 5 利用多媒体技术实现物体运动过程的展现 将静态的图、物变成动态的过程,使学生获得连续动态形象的感性材料,再将声像效果综合起来,给人一种身临其境的感觉。一方面提高学生的学习兴趣,强化学生的感知;另一方面能帮助学生建立概念。 例如:分析斜面上物体对斜面的弹力、弹簧枪的弹簧对子弹的弹力等,我们利用自制课件将难于观察的微观物体形变设计成多个画面,然后多个画面连续播放,使学生看清了形变过程,提高了对事物形成过程的认识。 6 利用多媒体技术展示知识的形成过程,培养学生的参与意识 物理学中的一些公式,一定要展示其形成过程,通过信息技术演示知识的形成过程,让学生在探究中发现规律,就能使一些抽象的概念形象化、具体化,达到优化课堂教学的效果。 例如:在教学电功率的计算时,课本上只给出了一个定义式p=w/t和一个测量式p=ui,而实际计算电功率时不能直接运用这两个公式,需要借助以前所学的知识推导出其它求电功率的公式。教师引导学生一步步的推导公式,大部分学生对此不感兴趣,最终只记住了公式,而忽视了过程,导致学生在做题时仍不会灵活运用这些公式。根据这一现象,用多媒体对学生进行教学,引导学生推导不易掌握的公式,使学生形象直观地看到自己推导出的电功率的计算公式。在操作计算机的展示过程中,学生看到了自己解决问题的方法,拓展了学生的思路,培养了学生的参与意识。 可见,多媒体技术能够增大课堂的知识容量,展示形象、直观的物理模型,呈现给学生一个五彩缤纷的物理世界,提高学生的注意力,增加物理学习的趣味性,体现物理世界的奥妙。教师可以通过使用课件,促进师生互动、师生与课件互动,吸引学生积极参与课堂教学活动,另外,还能将某些抽象的问题形象化、直观化。如果教师过度依赖、使用多媒体,就可能会失去应有的角色与作用,成为信息技术的配角,学生仍然是接受式学习,其主体地位也会不复存在。因此,要综合考虑教材内容、学生思维发展特点、学生现有知识水平等方面的情况,选择恰当的学习方式,合理地运用多媒体进行教学。总之,信息技术与教学内容的整合,可以提高课堂教学效果。 多媒体技术运用论文:多媒体技术在信息技术教学中的运用 摘要:随着信息技术的高速发展,信息技术在教育教学中被提到越来越高的地位,多媒体技术在信息技术教学中得到了普遍的运用,现在,信息技术学科已成为中小学的必修课,并且列入辽宁省学业水平测试必考科目。其课程体系已相当完善,纵观全省中小学,多媒体技术被广泛运用于各个学科的教学中。 关键词:多媒体技术、信息技术、教育教学 多媒体技术在社会各个领域得到了广泛应用,为了使我们的接班人适应信息社会,中小学正逐步普及信息技术教育,学生逐步具有获取信息、存储信息、处理信息和传递信息的能力,为适应信息社会的学习、工作和生活打下了必要的基础。信息技术课程的教学应着重培养学生的信息素质与实际操作能力,应重视学生对相关知识的综合应用能力的培养,进而培养学生的创新精神和创新能力。那么,在信息技术课程教学中如何培养学生创新能力呢? 一、自制多媒体教学课件创设教学情境,培养学生学习兴趣 “兴趣是最好的老师。”是推动学生学习的直接动力,只有使学生对所学知识产生浓厚的学习兴趣,才能达到获取知识,发展能力的目的。而我们知道,信息技术课程有很强的综合性,是一门实践性极强,理论知识较枯燥、抽象的学科。加上现阶段的小学生学习任务主要都放在语文、数学等学科上,这就使得信息技术这门新课程的教学变得举步维艰。实践证明,如果单凭传统的教学手段、方法去教学,学生学起来容易困乏,失去兴趣。所以,在教学中,计算机教师更应注意发挥自己的特长,多运用多媒体计算机技术来辅助教学,激发学生学习计算机的兴趣。 而实践证明,运用多媒体计算机技术设计制作的课件,能够创设形象、直观、逼真、生动的教学情境,能够把抽象、枯燥、难懂的计算机知识转变成具体、形象、易懂、有趣的知识,从而激发学生学习兴趣,使学生全身心投入到新知识的探索、研究中,诱发学生观察,引发学生思考。 譬如,教学《打字的基本功》一课,我运用多媒体计算机技术设计制作了集文字、图形、动画、声音于一体的多媒体课件,课堂上运用该课件分别向学生演示:①为了让学生弄明白打字时应养成怎样的良好姿势。我通过该课件向学生演示:“一位小学生正在聚精会神地打字。”并要求学生仔细观察、思考:“打字时应注意哪些姿势?”②为了让学生弄明白打字时双手应轻放在键盘哪些键上。我通过该课件向学生演示一幅“键盘示意图”并在显眼的位置向学生提出问题,让学生仔细观察、思考:“打字时双手各个手指应分别固定在哪些键上?”③为了让学生弄明白打字时双手是怎样分工管理键盘的。我又通过该课件向学生演示一幅“键盘分工管理图”,并在显眼的位置向学生提出问题,让学生仔细观察、思考:“打字时各个手指对键盘的‘管辖范围’怎样?”形象、生动的课件演示,加上教师的适当引导,引发学生边观察边思考,充分体现以教师为主导,以学生为主体的教与学的双边活动。这样,既节约了讲解枯燥知识的大量时间,又收到了事半功倍的教学效果。 二、运用多媒体技术进行教学设计,促进教改创新 多媒体的教学应用,重要的是教学设计。缺乏科学合理实用的教学设计,就会有教材不会合理应用,有条件不能充分发挥作用,有能力而无法施展。好的教材,通过好的教学设计,可以使它的应用价值升值。多媒体教学的教学设计,一般应注意以下几点: 1、首先要把多媒体与其它多种媒体同样看待,研究多媒体与其它多种媒体的有机组合,因为多媒体不是万能的,有优势也有不足,它只是综合了其它媒体的优势,而没有达到其它媒体的最佳表现力。如幻灯的高清晰度和电视大容量的活动图像和动态表现力。因此,在教学中要合理设计、搭配、应用多媒体和其它媒体,共同发挥出综合效益。 2、选择适合发挥多媒体特性的教学内容,制作多媒体教材,如形态学内容,微观、宏观的教学内容,机理抽象复杂的教学内容,实习教学内容,实验技能训练课内容,使有限的制作能力用在关键的地方,好钢用在刀刃上。 3、根据不同的教学要求,采取不同的多媒体教学手段,科学设计多媒体教材的系统功能,如电子提纲型,综合演示型,实验操作型,考试测验型,资料工具型,网络教学型,充分发挥各种功能的优长,做到媒体优势与效益的有机结合。 4、多媒体的各种特性的发挥,不应以花样翻新或计算机技术的难 度来评定优劣,不能认为多媒体教材做的越复杂,技术难度越高就越好,其简单和复杂的程度,应重在准确、简捷和恰到好处的教学实用性,要尽量以少而精的计算机资源,制作出简而优的多媒体教材。 5、研制多媒体教材要在创新上狠下功夫,创新,就要充分发挥多媒体的特性,了解最新理论和技术研究成果,广泛征求任课教师的意见,努力取得教学中第一手的实验资料和新的理论认识,积极探索精品制作与教学创新点相对应的良性循环路子。 三、多媒体技术与网络技术相结合,进行开放教学和协作学习 多媒体教学要发挥出更大的功能效益,开发网络教学是21世纪的主题。实现实时交互的计算机多媒体远程教学,与广播电视大学不同的是,学生可以和教师进行在线式或离线式(e-mail)信息交流,提出问题,接受指导,达到一定程度上的面对面教学的效果,这是另一层意义上的交互式教学。从目前的形势来看,多媒体的教学应用,网络教学比智能化教材的发展要快的多,发挥的作用也更大。一方面是智能化教材的制作难度大,普及慢,另一方面越来越多的多媒体教学资源,只有在网上才能最广泛地,最自由地被充分利用,应用范围广,见效快。 结束语 未来的教育是以科技为主导的教育,未来的教育模式是丰富多彩的,但是无论如何,其发展趋势将会以计算机多媒体智能教育为主要特征,中小学信息技术教师只有在加强素质教育的同时,不断加强和推进多媒体技术在信息技术课堂上的合理运用。在实际教学中总结积累经验的同时,不断提高教学效果和教学质量,才能真正地利用多媒体这一先进手段,提高中小学生的信息技术水平和综合素质。 总之,要针对多媒体教学中遇到的多种多样的问题,摸索出新的教学方法,开发出新的教学模式,要开阔思路,启发思维,强化多媒体意识,培养探索和创新精神。 多媒体技术运用论文:浅析在“摄影基础’夕教学中运用多媒体技术的实践与探索 论文关键词:摄影基础 多媒体教学 教学研究 论文摘要:多媒体辅助教学是目前课堂教学的发展趋势,对提高教学质量有极大的推动作用。文章以摄影基础课程特点为切入点,探索了摄影基拙多媒体教学中应注意的几个问题,在使多媒体教学手段更科学高效的运用方面作了一些有益的探讨,以促进摄影基础教学质量的提高,达到优化摄影基础课堂教学、提高教学质量的目的。 一、摄影基础教学中运用多媒体技术的必要性 摄影基础是教育技术类及相近专业必修的一门专业主干课程,以影像技术和艺术为主要内容,帮助学生掌握摄影的基本技能与技巧,培养学生的艺术修养和创新能力。通过本课程的教学,学生要掌握现代摄影的工具、摄影用光艺术、摄影曝光艺术、摄影构图艺术、摄影创作的主题意识等摄影艺术创作方面的基本理论和技能技巧,运用摄影的思维活动,进行摄影创作。 多媒体辅助教学是根据教学目标和教学对象的特点,通过恰当运用现代教学媒体,形成合理的教学过程,达到最优化教学效果的一种教学手段。多媒体教学具有丰富的表现形式,良好的交互式学习环境和信息量大等特点,对激发学生学习兴趣,培养学生理解能力、综合分析能力以及创造轻松愉快的学习氛围无疑是大有好处的。 随着信息时代的高速发展和逐步扩大的摄影教学内容,使得传统的教学手段难以满足现代教学模式和教学环节的需求。所以,多媒体教学课件是摄影基础教学设计的关键,可以很好的解决这个问题并且培养学生视觉能力和创造能力。教师可采用图片、语音、动画、影像等多媒体信息,以绘声绘色、栩栩如生的形象对知识达到更好的理解及更长久的记忆效果,使学习者在抽象文字符号外,还能有视觉、听觉或触觉等多种知觉的学习。 二、准确把握摄影基础课程特点 注重理论与实践紧密结合,实践性强是摄影基础最突出的特点。课程采取理论教学与实践相结合的教学方法,理论教学运用多媒体教学的现代教育技术方式,注重基本理论知识和概念、原理、方法的学习。在教学过程中应加强学生实践观念,注重美感的思维形式和理论联系实际学习方法的训练,注重培养审美和解决问题的能力。 摄影基础是基础课向专业课过渡的人门课程,是基础通向专业技能的重要媒介,兼有“科学”与“技术”的特点;它综合运用各种基础知识与基本技能,以写实手法表达作者内心的情感(从策划、构思到拍摄命名的整个过程),具有很强的综合性:既要懂理论,又要有实践。在摄影基础教学中,应强调审美观点、综合能力及实验技能的培养,并注重联系实际拍摄过程,着重基础,力求创新,增强专业适用性。 摄影是一门科学技术,又是一门艺术形式,强调视觉性是其又一个重要特点。探讨摄影的表达方式和视觉力度拓展主体意识并且不断创造新的摄影语言、新的摄影方式正是视觉文化的基础。视觉素养的高低对个人总体能力的提高与专业的发展有着直接的影响,只有把摄影作品的多样性表达出来,使其体现出传达性与表现性的本质。学生才能在摄影课之后利用摄影的特性,来为其视觉性服务。 结合摄影基础的教学特点,在教学过程中采用多媒体教学,有几大优点:一是优化课堂教学结构,提高课堂教学效果;二是在较少学时内培养学生运用基础理论分析和解决摄影过程中各种实际问题的能力;三是解决传统教学中理论讲授抽象、费时等弊端;四是缩短教学时间,提高教学效率。 三、摄影基础运用多媒体技术应注意的几点问题 1.更新教育观念,改革传统教学方法。随着社会的发展,社会对人才质量的要求越来越高,要想培养适应能力强的多元化摄影人才和从事摄影艺术研究及创作的高素质人才,教育应根据理论与实践相统一的原则全面发展学生的智能并培养其创造性。但是,纵观我国当前摄影教育,教学理念、课程设置和教学方法还停留在十数年前的水平。传统的摄影教育偏重于教授学生基础知识、基本理论和基本技能,对摄影实践与摄影理论不能完全融会贯通,缺乏对现代摄影理念的传授和教育。因此摄影教育应孕育出新的创新思维,将新的教育观念、教学方法借助于新型的现代教学手段以保证中国摄影教育与时代进步和社会发展乃至与世界艺术教育接轨。在摄影基础的教学中,根据教学内容的特点,将传统教学手段与多媒体教学手段有机结合,把两者的优势同时充分发挥出来,扬长避短,以最大限度地提高教学效率和教学效果。 但在使用多媒体的同时,应注意对传统教学方法的扬弃。多媒体教学与传统教学方法的关系应当是优势互补、相得益彰。多媒体教学能使摄影基础复杂的教学内容变得生动形象和直观具体,而好的板书有提纲掣领的作用,还可以留给学生更多的思考时间,以完成对知识的整理和总结,是对多媒体教学方法的补充与完善。比如在总结传统相机与数码相机的区别时,第一个班级的教师已经用电子表格把框架制作好,以pp7,的形式直接将结果展现在学生面前,没有画表格的过程。而第二个班级中,当教师在黑板上绘制表格时,学生也在自己头脑中形成自己的表格,表达自己的观点,最后和黑板上的相印证,师生交流互动良好。显然在这个环节中,手写的方式在黑板上呈现比电子ppt直接呈现更加适宜其效果更好。 2.依据课程特点合理设计多媒体课件。多媒体课件是集声、画、图、文等于一体的各种信息表现形式,但要依据课程特点,合理设计多媒体课件。选择与教学内容相适应的表现形式,围绕教学的重点、难点,从认知角度,以知识构建、教学互动、学生为主体为基本要素实施多媒体教学课件的设计。 多媒体课件应具备教学性、技术性和艺术性。教学课件是根据教学目的及教学需要而设计制作的,简单实用、突出重点、弱化难点是设计制作的原则。所以课件制作应以课程体系结构为切入点,重点解决好教学内容的总体安排,教学单元相互间的逻辑关系等;摄影基础涉及的素材较多,制作过程中要合理安排各种素材,做到深人浅出,生动有趣。如相机的基本操作,对焦、曝光等重点、难点内容,可采用动画演示,摄影构图,需要大量典型的精美图片来直观的展现构图的形式,使学生以直观的方式更好地理解知识,进而引出结论。 教学课件在制作时切忌过分华丽,因为过多的声音和动画容易使学生产生视觉上的疲劳,进而忽视内容的学习。画面应突出重点,要做到内容及形式的有机统一。如对课件中文字、图片以及动画效果等要做到合理搭配,使页面的视觉效果美观而和谐,以达到传递教学内容的最佳效果。此外课件制作应设计灵活的对话形式,开发交互性强的课件。这就要根据教材的知识结构,将教材划分为若干个知识块,找出各知识块之间的关系,并设计好各知识块之间如何跳转,还要注意选择合适的交互响应形式。 课件制作完成后,在使用过程中还要根据学生特点,不断修改、补充、完善,根据知识内容实时更新。要充分体现出多媒体课件表现力丰富、信息量大、知识点密集等特点,促进课堂教学内容、教学方法及教学过程的全面优化。 3.合理运用多媒体课件,提高课堂教学效果。多媒体教学也存在着不足之处,如课件修饰过多,不能突出重点;不具有教师教学艺术的整体性,不能随机应变等。所以教学实践中还要综合运用多种教学手段,合理运用多媒体技术,把握课件的使用技巧。教师应该不断积累经验,掌握好多媒体课件的优势,努力获得更佳的教学效果。 师生间的互动即教学相长也是教学过程中的一个重要元素。要合理运用多媒体课件,调动学生的学习兴趣和求知欲望,给学生提供想象的空间和自我展示的平台,促进教学互动。比如在讲摄影用光时,可以先观看一系列同一个景物的不同用光效果精美的照片,让学生感受光线变化后的拍摄差异,很快地调动起他们已有的经验,激发起了学习兴趣。在此基础上,让学生讨论用光的特点,教师总结点评,最后展开对内容的讲解。所以在使用多媒体过程中教师不应一味的灌输,还要留有一定的时间进行启发、提问、组织讨论及点评等,以促进教学过程的互动性。 一方面,由于摄影基础教学内容涉及的图片素材多,课件信息量大,有的学生注意多媒体的观看,而忽略了所学的知识点。另一方面,教师过分注重多媒体课件的精美,对是否符合教学内容,是否突破了教学的难点,是否强调了教学的重点,是否给予课堂教学的“留白”等考虑不够,其结果是既影响学生学习知识的注意力,又削弱教学内容的重点。因此教师必须深入研究多媒体课件,提高在教学实践中的使用技巧。 4.优化教学环节,活跃课堂气氛。现代教育理念要求充分发挥教师主导与学生主体能动作用,活跃课堂气氛,使学生在欢乐的气氛中获得知识。采用多媒体辅助教学,教师是教授过程的主体,其相应的客体是教学内容。多媒体教学中教师仍然起主导作用,教师的主导地位不能被多媒体软件所取代。教师要充分利用多媒体技术,给学生视觉与听觉带来刺激,并把学生带到无限的探索与想象空间,便于激活学生的学习积极性和创造性。课堂教学中,教师要注意师生之间情感交流,尽量用身体语言来提示、交流教学信息,活跃课堂气氛,使多媒体在教师的驾驭下有的放矢地发挥作用。 在教学过程中,教师应注意引导学生不拘一格地活跃思路,为学生提供展示自己学习结果的机会,鼓励他们对问题进行推测和猜想,自由探索和寻找解决问题的各种途径。比如在讲人物摄影拍摄方式后的小结:先总结摆拍、抓拍的操作要点,然后由学生分享自己采用不同拍摄方式时的经验。学生们踊跃发言,是一种自我学习与交流学习的极好方式。学生能从不同方面总结,感受到学习的快乐,这是教师无法替代的。 此外,摄影基础运用多媒体技术还应注意利用网络技术的传播功能、注意过分依赖多媒体技术等其他一些问题。总之,运用多媒体需要教师在实践中不断的探索与学习,以最大限度发挥其作用。 四、结语 多媒体技术应用于摄影基础课堂教学,对课堂教学的全面优化起到了极大的促进作用。为此要充分发挥多媒体教学的优势,以适应社会快速发展对摄影人才的需求。教师要在熟悉摄影基础课程特点的基础上,不断转变教育观念,设计制作合理的多媒体课件,教学过程中把握课件使用技巧,注意与传统教学手段有机结合,并处理好师生之间的教学关系。对多媒体教学过程中出现的问题,教师要加大相互学习与交流,在教学实践中不断总结经验教训,改革教学方式,将摄影基础教学方法多样化、现代化,达到优化课堂教学效果,提高教学质量的目的。 多媒体技术运用论文:谈植物生理学教学中多媒体技术的运用 摘要论述了在植物生理学教学中多媒体技术运用存在的问题,阐述了科学运用多媒体技术的方法,以为传统教学手段与多媒体教学方式更好的结合运用提供参考。 关键词植物生理学;教学;多媒体技术 多媒体技术作为一种新的教学手段,有着其他教学手段不可比拟的优越性。它集文字、声音、图像、图形、视频和动画等多种传媒于一体,并能灵活地把它们组合到一起,多方位、多角度、多途径地向学生传递信息,以其良好的交互性为教师和学生提供生动活泼、灵活多样、丰富多彩的人机交流的教学环境[1]。通过多媒体技术,可以创造立体教学空间,使深奥、抽象的理论形象化、具体化,丰富教学内容,激发学生的学习兴趣,拓宽知识视野,深化植物生理学教学改革。 1植物生理学多媒体教学中存在的问题 1.1多媒体教学替代了教师教学 在植物生理学教学中许多教师使用的多媒体课件都有与画面相匹配的详尽的解说与分析,教师成了多媒体课件的操作者,而学生整节课就如同看电影一样,学生学习按照整个课件预先设定的模式、思路、线索进行人机交互,忽视了教师在课堂上的主导地位,限制了学生的思维能力尤其是求异思维的发展,不利于鼓励创新。 1.2多媒体课件替代了板书内容 在一些植物生理学教学课件中,有的教师将整个教案输入电脑,显示屏仅起黑板的作用,使学生的感知僵化。甚至有的教师上课时坐在电脑旁,只是充当电脑操作者的角色。但由于计算机无法将整节课的内容保持为一屏,致使一节课的整体结构不能一目了然。 2科学运用多媒体技术的方法 2.1根据教学内容,选择多媒体技术 在植物生理学教学中,根据课程教学内容的实际需要,充分发挥多媒体技术的优势,在课件内容上突出教学重点、教学难点[2]。避免利用电脑储存的大量信息制作超量、超限、超时的植物生理学课件。认真设计多媒体教学课件的整体结构,仔细编排课件内容,使课堂教学内容适量,使学生有理解和记忆所学知识的余地。 课件中每一章的开始都要给出本章教学的重点和难点内容,同时凡涉及到重点、难点的概念、理论均要重点给予标注,使学生对每章知识的要点做到心中有数。课件内容的编排有详有略,既要考虑到一些知识学习的必要性,又要避免内容太多使课堂教学负荷太大。例如,植物呼吸作用一章所包含的绝大部分内容,如植物呼吸作用的生化途径、电子传递及氧化磷酸化等内容都在生物化学课程中学过,植物生理学侧重于影响植物呼吸作用的因素、植物呼吸作用的末端氧化酶和植物呼吸作用与农业生产的关系等,在讲授本章内容时制作一些呼吸作用的途径、电子传递等内容的幻灯片,使学生在较短的时间内温习曾经学过的知识,这样既不会因为内容太多使课堂教学超量,同时又突出了重点和难点。 2.2充分发挥多媒体技术的优势,注重加强学生思维训练 植物生理学是一门实验性很强的学科,其教学目标是学生不但要掌握植物生理学的基本概念、理论,更应学习研究问题的思路、设计实验的技巧、解决问题的方法[2]。例如,在讲授植物生长素一节时,生长素的发现历史有几个关键性实验,对于这几个实验的学习将有助于学生的思维训练。因此,首先要设计几个实验的图片用于课堂讨论,根据实验过程及结果,通过思考学生就会掌握生长素的作用机理。 2.3多媒体教学技术应与教师讲授有机结合 多媒体教学技术在植物生理学教学中的合理运用有助于提升教学质量,但教师是最好的教育工具,是不能完全被代替的。在利用多媒体技术进行教学的过程中,不能忽视教师在教学过程中的主导地位,教师对所授内容的统领、对学生的主动引导是一堂课能否成功的关键。教师始终是教学的主导者,要为学生提供学习信息,进行学习引导和学习监督,并且要对多媒体课件进行解释,要把多媒体辅助教学作为一个为我所用的教学工具及为实现教学目的而采取的一种教学手段。 2.4利用多媒体技术,培养学生主动学习与创新的能力 正确运用多媒体技术,便于全面向学生展示学习活动的方向和所要达到的目标,有利于再现旧的知识系统,引导学生巩固旧知识、构建新旧知识之间的异同关系,形成知识网络和系统[1]。例如,光合作用和呼吸作用是植物生理学教学中2个比较重要的章节,二者之间的相互关系是对光合作用和呼吸作用内容的总结,单纯利用教师在课堂上的讲授很难把二者的关系详细地概括出来,借助多媒体技术,利用列表、归纳等形式能够把二者之间的区别与联系有机结合起来,通过这种方式使学生对光合作用与呼吸作用内容有了进一步的认识,提高了学习的主动性。鼓励学生创新是教师在教学过程中提高学生科学素养的一个重要方面,在植物生理学教学中针对教学中遇到的一些科学发现、科学假说等是鼓励学生创新的主要素材,利用多媒体技术把一些科学发现、科学假说展现给学生,让学生在学习过程中认真思考,不断创新。 多媒体技术应用于植物生理学课程课堂教学,是由其学科的实验性强、发展速度快等特点决定的,是提高教学质量的必然要求[4]。但是,在多媒体技术的使用过程中,要做到多媒体技术与传统的课堂教学有机整合,在课件内容上要编排合理、适量,突出教学重点、难点并及时反映学科发展的新成就、新动向;以提高教学质量为优秀,注重学生自主学习、创新思维能力的训练,强调教师在教学中的主导地位。 多媒体技术运用论文:试论多媒体技术下的高职英语教学机智运用 论文关键词 多媒体技术 教学机智 高职英语 论文摘 要 高职英语教师应在制作课件时预设学生的较高知识点和较低知识点,以方便随堂根据学生的接受水平将课件内容增减,并结合传统的教学手段做出符合学生思维的最近发展区的调整,这是在高职英语多媒体教学中成功运用教学机智的基本保障。 加拿大教育家马克斯·范梅南认为,教学机智是“那种能使教师在不断变化的教学情境中随机应变的细心的技能”[1]。它具有3个突出的特征:事件的突发性、处理的迅速性及效果的良好性。具体而言,教学机智主要表现为教师对变化中的教学情境敏锐地洞察,能够依据教学目标、学生的具体需要和教学情境,适时灵活地运用各种教学方法,对意想不到的情境进行崭新的、出乎意料的塑造,在偶发事件当中捕捉教育契机,将看似不重要的事情转换使之具有教育意义。 多媒体技术主要是指处理和应用多媒体信息如符号、文字、图形、动画、声音、图像和视频影像等的一套综合技术,通过人机交互方式实现同时采集、处理、编辑、存储和展示两种以上不同类型的信息媒体的技术[2]。因此,随着国家对职业教育的大量投入,计算机多媒体技术在高职英语教学中得到广泛应用,为实现高职英语教学现代化提供了有利的技术基础。 然而,由于多媒体教学具有信息容量大、传输量大、效率高和全开放的特点,注重引导学生借助计算机,通过学生主动参与学习,形成以学生为中心的开放式教学模式,实现教学效果最优化,因此,教师对英语课堂的教学环节和教学活动的进程掌控不再像在传统的“一言堂”课堂里那样容易了。不过在师生互动过程中,有的高职学生不一定亦步亦趋跟着教师的思路走,他们的课堂表现会种类更多,有的积极思考的学生可能会提出超出教材内容的问题和见解而教师却没有时间充分回答和解释,甚至教师一时不能确定地回复;有的会揪住某张图片产生离题万里的联想;有的会抓住视频里某个动作或声调夸张地模仿,引起哄堂大笑。这时教师如果反应不当,或者一味回避学生问题,或者沉下脸等大家冷静下来,或者指斥学生,就很容易强化这种突发的意外反应对全班学生对学习任务的注意力的阻断,也有可能打击学生的表现欲望——而这在高职英语课堂中可是十分宝贵而最值得教师保护的。这时要挽救课堂教学效果,就对高职英语教师在多媒体技术下的教学机智的运用提出很高的要求。 1 多媒体技术下的教学预设是高职英语教学机智运用的前提 当学生提出超出教材内容的问题和见解时,教师应即刻表扬学生肯动脑筋,并尽可能将其思路引回到学习任务中来。而多媒体课件都是课前准备好的,这就需要教师做好教学预设,在备课时要花大力气去备教材、备学生。因此,教师在课件里设置链接时不能只是简单地设置课文里词语解释和造句的内容,还应根据学生知识的生长点,合理设计出多种教学预案,在容易引起发散思维的内容出现之处设置几个链接,以便根据学生需要点击出来救急。 比如一次给旅游专业的学生讲授“fast food”(快餐食品),考虑到这些旅游专业的学生基本来自于湖南本土,自然对湖南特色快餐的英语表达感兴趣,在导入新课环节要求学生用中文或英文举出快餐食品的例子时,很可能会有人想到长沙街上到处可见的湖南津市米粉、臭豆腐、糖油粑粑等湖南特色快餐,到时候正好可以利用学生的兴趣,结合课文功能句型引导他们操练湖南特色食品英语语汇。于是笔者在教学课件的导入环节里设置20多张湖南特色快餐的词汇图片的链接。果然,新课导入时学生除了想到麦当劳、肯德基等洋快餐,还纷纷抢答“米粉”“荷兰粉”“臭豆腐”“馄饨”“油条”“白粒丸”“糖油粑粑”“德园包子”“向群锅饺”等,七嘴八舌中还有一个学生摸着肚子说了一句“i’m hungry(我饿了)”,引起一片笑声。学生觉得这在将来带境外团队时用得上,于是都兴致勃勃地跟着笔者进入新授课环节。 2 多媒体技术和传统教育手段的互补是高职英语教学机智运用的保障 高职英语教学模式改革强调现代教育技术的使用,但并非滥用。过多依赖多媒体教学,也会束缚教师和学生的思维,不利于教师教学机智的发挥。外语教师要客观地考虑现代教育技术和传统教育手段的优点,研究学生在新环境下的心理,综合利用教学媒体。采用多媒体授课信息量大,教师要充分考虑高职学生的实际接受能力,防止从传统的“人灌”变为信息时代的“电灌”[3],导致学生视觉疲劳,难以长久集中注意力,完不成学习任务。教师课前准备的教学课件不可能预设学生的所有应激反应,还需要结合传统的教学手段随机应变。 还是上述那一次课,当第二节课笔者指导学生做巩固练习时,预设学生对教学难点的反应,在课件的巩固练习环节准备两段用课文重点功能句型介绍湖南快餐的短文,一段基本采用简单句,一段混合使用简单句和复合句,用两个链接准备好,以便当堂根据学生接受程度选用。笔者认为在用课件展示难易两种示范段落让学生分组讨论后,学生一定能用英语对比介绍西式快餐和湖南快餐,然而在规定的讨论时间结束后,等了好一会儿还是没有一个学生敢站起来表现。这时课堂上鸦雀无声,气氛非常尴尬。笔者一下子意识到虽然课件内容准备得很足,但还是把学生的知识起点估计高了,而且课件翻页太多,学生记不住,再重新回放,既费时又让学生觉得自己笨,伤学生面子,刚才的研讨活动也浪费了。笔者于是故意问学生是不是嫌没有挑战性,发狠说那就搞一段难度大的吧。于是重新点开那段较难的范文,迅速把功能句型之外的语汇删掉,只呈现句子的优秀结构,然后在投影幕布的左边写下一组湖南快餐的英语表达,在右边写下两个补充句型和几个可用的关键词,叫起一位平时好胜心较强的中等英语水平的学生。结果他虽然有些单词读音一时不准,眼珠转得也挺累,汗也急出来了,但是综合银幕和黑板上的信息,还是基本上表达了笔者要求的意思。 笔者惊喜万分(他的表现确实比预料的要好多了),赶紧复述他的表达,夸奖他一番后,再鼓励地扫视全班,结果一个、两个……学生接连站起来表述,一个比一个好,表达愈来愈流畅。下课铃响了,还有学生欲罢不能。笔者说:“今天大家显示了惊人的短暂记忆能力,但通过反复操练形成的长期记忆才靠得住,下个礼拜上课谁还能像今天一样表达流畅就更了不起了,你们能做到吗?”学生都欢叫到:“yeah! ”几个没有记笔记的学生赶紧对着黑板写了起来。 其实在课件最后的难点回顾和课后作业布置的部分笔者还准备了一些造句和翻译练习,现实证明那几张ppt纯粹多余,远不如临时改变更适合学生的英语水平和心理特点。 3 小结 多媒体技术的应用只是辅助教师教学的一种手段和工具,教师若只是忙于查找和制作课件,只是站在电脑旁操作鼠标,把所有的教学环节全部用多媒体手段再现出来,扮演电脑操作员和解说员的角色,教师独具个性的授课艺术和授课方法就会被遏制,丧失应有的主导作用,何谈教学机智的运用?高职英语教师务必要在制作课件时预设学生的较高知识点和较低知识点,以方便随堂根据学生的接受水平将课件内容增减,并结合传统的教学手段做出符合学生思维的最近发展区的调整。这是在高职英语多媒体教学中成功运用教学机智的基本保障,对确保学生理解和掌握语言知识内容,激发学生学习的主动性和创造性有着现实的意义。