化學工程論文范文

時間:2023-03-19 19:15:58

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化學工程論文

篇1

揚州大學化學工程領(lǐng)域從2009年至今累計招收全日制工程碩士94人,畢業(yè)26人,其中90%以上進入蘇、浙、滬大中型企業(yè),部分畢業(yè)生已成為企業(yè)技術(shù)骨干。通過5年來的摸索,化學工程領(lǐng)域已經(jīng)實現(xiàn)了學術(shù)型人才和專業(yè)型人才分類培養(yǎng)的格局,完成了針對全日制工程碩士的實踐教學體系構(gòu)建工作和校外工程實踐基地的建設(shè)工作,基本形成了以能力培養(yǎng)為核心,以強化工程實踐為落腳點的人才培養(yǎng)模式。2013年揚州大學在化學工程領(lǐng)域開展了以學科內(nèi)在關(guān)聯(lián)性為基礎(chǔ),以多學科交叉為紐帶的“大工程領(lǐng)域”全日制工程碩士培養(yǎng)模式的改革與探索,力圖通過化學工程與材料工程、制藥工程、環(huán)境工程等工程領(lǐng)域的交叉融合,培養(yǎng)出能綜合運用多個工程領(lǐng)域的研究方法和技術(shù)手段,具備適應多種工程研究工作和解決多樣工程實際問題能力的“大化工”人才,實現(xiàn)人才培養(yǎng)由“單一工程領(lǐng)域的狹窄對口”變?yōu)椤岸鄠€工程領(lǐng)域的廣泛適應”。

二、“大工程領(lǐng)域”全日制工程碩士培養(yǎng)模式改革的主要措施

1.重新定位全日制工程碩士的培養(yǎng)目標

揚州大學圍繞“大工程領(lǐng)域”全日制工程碩士培養(yǎng)模式改革,邀請行業(yè)專家和企業(yè)代表共同對化學工程領(lǐng)域全日制工程碩士的培養(yǎng)目標進行重新定位,提出:培養(yǎng)面向行業(yè)、面向未來的高層次復合型“大化工”人才應該具備寬廣的知識背景、良好的創(chuàng)新思維、較高的實踐能力和強烈的責任意識,具有扎實的化工、材料、制藥、環(huán)境等學科基礎(chǔ)知識,能綜合運用化工過程、綠色工藝、工業(yè)催化、材料制備、藥物合成和環(huán)境化學等多個領(lǐng)域的研究方法和現(xiàn)代技術(shù)手段,具備獨立從事化工-材料類、化工-制藥類、綠色化工-環(huán)境保護類等多個大類方向的研究工作和解決多樣實際工程問題的能力。在此基礎(chǔ)上,學校按照“方案寬口徑、培養(yǎng)個性化、出口多方向”的基本原則,重新制定了化學工程領(lǐng)域全日制工程碩士培養(yǎng)方案。

2.構(gòu)建基于多學科交叉的“模塊化雙螺旋”課程體系

針對化學工程領(lǐng)域全日制工程碩士新的培養(yǎng)方案,學校在充分發(fā)揮自身辦學特色和整合學校教學資源的基礎(chǔ)上,由化學工程領(lǐng)域牽頭,校內(nèi)多個工程領(lǐng)域協(xié)調(diào)配合,改革了傳統(tǒng)的層次化課程體系,見圖1,構(gòu)建了基于多工程領(lǐng)域?qū)W科交叉的“模塊化雙螺旋”課程體系,見圖2。實現(xiàn)理論課程和實踐課程的多鏈交匯,有效解決了傳統(tǒng)課程體系中理論課程與實踐課程相互脫節(jié)的問題。對相關(guān)課程進行模塊化處理,使得課程內(nèi)容更具靈活性和針對性,加上多工程領(lǐng)域?qū)W科交叉的理論課程平臺和多元化實踐課程平臺所整合的多種教學資源,能夠最大限度滿足“大工程領(lǐng)域”人才培養(yǎng)的需要。其優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下三個方面:

(1)“模塊化”的課程內(nèi)容更具靈活性和針對性

通過設(shè)置模塊能夠?qū)崿F(xiàn)理論課程和實踐課程的多鏈交匯,有效解決了傳統(tǒng)課程體系中理論課程與實踐課程相互脫節(jié)的問題。對相關(guān)課程進行模塊化處理,使得課程內(nèi)容更具靈活性和針對性,加上多個工程領(lǐng)域?qū)W科交叉的理論課程平臺和多元化實踐課程平臺所整合的多種教學資源,能夠最大限度滿足“大工程領(lǐng)域”人才培養(yǎng)的需要。

(2)“雙螺旋遞進式”的課程排布更加貼合人的發(fā)展規(guī)律

“雙螺旋遞進式”的課程排布,既保持了理論課程體系和實踐課程體系相對獨立性,又確保了理論課程體系和實踐課程體系的內(nèi)在聯(lián)系性,使得各模塊之間呈現(xiàn)了從掌握多學科基礎(chǔ)知識———構(gòu)建基本工程技能———建立初步工程概念———獲得多領(lǐng)域工程科研訓練———親歷工程實踐———實現(xiàn)“大工程領(lǐng)域”的知識、能力、素質(zhì)綜合提升這樣一個循序漸進的培養(yǎng)過程,完全符合人的發(fā)展規(guī)律。

(3)多元化的實踐課程平臺能夠更好地滿足學生個性化培養(yǎng)的需要

學校多元化的實踐課程平臺由校內(nèi)和校外兩部分組成。校內(nèi)教學實踐資源包括揚州大學國家級測試中心、江蘇省環(huán)境材料與環(huán)境工程重點實驗室、揚州大學藥物研究所、揚州市材料性能強化技術(shù)中心、揚州大學聯(lián)環(huán)生物化妝品研究所、揚州大學超分子化學研究所、揚州大學高分子化學與材料研究所、揚大-中化精細化工研究所、化學工程與工藝專業(yè)實驗室、藥物合成專業(yè)實驗室等;校外教學實踐資源包括揚州市化工園區(qū)、高郵市電纜材料科技園區(qū)、大學科技成果孵化園、泰州醫(yī)藥城、江蘇油田、揚農(nóng)集團、長青農(nóng)化、上海藥明康德新藥開發(fā)有限公司、聯(lián)環(huán)藥業(yè)等多家單位,以及50多家江蘇省企業(yè)研究生工作站,近70家校企聯(lián)合培養(yǎng)基地,能夠針對學生的專業(yè)特點、興趣愛好和個人能力提供多樣化的教學資源,為學生多工程領(lǐng)域應用能力的培養(yǎng)提供了有效支撐,滿足了學生個性化培養(yǎng)的需要。

3.打通相關(guān)工程領(lǐng)域的課程設(shè)置“大工程領(lǐng)域”的課程設(shè)置

應該摒棄傳統(tǒng)的學科主義色彩,充分體現(xiàn)實用主義的根本訴求。學校通過打通相關(guān)工程領(lǐng)域的課程設(shè)置,將多工程領(lǐng)域?qū)W科交叉的構(gòu)思細化落實到相關(guān)課程之中,重點開展了以下四個方面工作:

(1)少而精地設(shè)置學位課程

學位課程主要包括政治類課程、外語類課程、工程數(shù)學類課程以及相關(guān)工程領(lǐng)域所共用的最基礎(chǔ)的課程。最基礎(chǔ)的課程并不強調(diào)學科系統(tǒng)性,而是以“必需、夠用”為度對相關(guān)課程和教學內(nèi)容進行重組和優(yōu)化,旨在為學生提供必備的基礎(chǔ)理論知識。

(2)有針對性地選取教學內(nèi)容

教學內(nèi)容首先要重視其學科交叉性、寬廣性、應用性和實踐性,重視學生應用能力和實踐能力的培養(yǎng);其次要能反映本工程領(lǐng)域和相關(guān)工程領(lǐng)域的前沿知識,使學生熟悉多個工程領(lǐng)域科研的最新動向,增強科研興趣;此外還要有針對性地將企業(yè)生產(chǎn)實際中遇到的問題或工程案例引入教學內(nèi)容,使學生對企業(yè)工程應用有一個初步的了解,增強學生對工程問題的分析能力;最后課程內(nèi)容的選取還要考慮系統(tǒng)性,做到與后續(xù)課程和課題研究的有效銜接,減少學生課程學習的盲目性。

(3)充分發(fā)揮選修課的靈活性

選修課的設(shè)置除了相關(guān)工程領(lǐng)域的專業(yè)課程外,還要設(shè)置大量的交叉學科課程,同時鼓勵學生根據(jù)自己的興趣和研究能力在全校開設(shè)的研究生課程中選擇適合自己的課程,進一步拓寬學生的知識視野,培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng),解決知識結(jié)構(gòu)單一化的問題,適應不同類型研究方向的需要,促進學生的自由發(fā)展。

(4)加大實踐課程的學分比重

“大工程領(lǐng)域”課程體系設(shè)置中,實踐課程學分占到1/3左右,實踐課程的內(nèi)容將不僅僅局限于本工程領(lǐng)域的教學內(nèi)容,更多是要提供多個工程領(lǐng)域的實踐教學內(nèi)容。而且,實踐課程體系的設(shè)置還將貫穿于全日制工程碩士的知識學習、科研選題、工程實踐,以及延伸至對論文寫作階段工程應用性的指導。同時,還要重視理論課程與實踐課程的內(nèi)在聯(lián)系,提高知識學習與工程應用的轉(zhuǎn)化效率,強化學生工程應用能力的培養(yǎng)。

4.科學合理地配備師資“大工程領(lǐng)域”的課程在師資配備上

除公共課及部分專業(yè)基礎(chǔ)課外,主要采用“三三制”,即多個工程領(lǐng)域的專家、學者講授課程占總課程的1/3,企業(yè)及研究單位的高級工程技術(shù)人員講授課程占總課程的1/3,院內(nèi)有企業(yè)工作背景及長期與企業(yè)有業(yè)務合作的教師講授課程占總課程的1/3。尤其對于實踐課程的師資配備則要充分體現(xiàn)“工程背景”,可以是具有企業(yè)工作經(jīng)歷的校內(nèi)教師,也可以是擁有一定數(shù)量面向企業(yè)橫向科研項目的校內(nèi)教師,或是來自企業(yè)具備一定教學經(jīng)驗的工程技術(shù)人員。同時,積極嘗試采用多教師串講的授課形式,例如:在化工—材料類課程中醋酸纖維的生產(chǎn)和應用這部分內(nèi)容,將安排三位老師進行串講和指導,兩位校內(nèi)教師一位主講化工工藝與設(shè)備,一位主講材料的制備及功能化,而邀請的企業(yè)高級工程師則講解醋酸纖維的應用及市場行情分析。從而實現(xiàn)了多學科知識配置—市場認知—企業(yè)應用三位一體的綜合性教學目標。

三、結(jié)語

篇2

化學工業(yè)特點延伸依據(jù)數(shù)理、化學內(nèi)涵作為支撐媒介,進而深度聯(lián)合工業(yè)經(jīng)濟基礎(chǔ)條件進行窺測,將化工單元操作和熱學、動力學原理進行深度融合,進而有力指導設(shè)備開發(fā)工作?;瘜W工程主要隨著化學工業(yè)的過渡改造而形成,其中化學反應作為生產(chǎn)流程的核心內(nèi)容,將為過程分析創(chuàng)設(shè)主動適應空間,將研究過程方向梳理完全;而化工熱力學條件作為單元反應的理論基礎(chǔ),對于產(chǎn)品回收效率有著充分的界定要求,其將直接決定產(chǎn)品后期回收效率,對于產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟成本規(guī)模產(chǎn)生著重大影響效果。因此,在單元詳細操作流程中,技術(shù)人員可針對各類化工設(shè)備以及產(chǎn)品形態(tài)進行科學審視,由于傳遞流程作為單元操作、反應工程的支撐媒介,而化工產(chǎn)業(yè)在全新發(fā)展形態(tài)下需要落實核心催化技術(shù),就必須聯(lián)合跨學科形態(tài)的戰(zhàn)略進行綜合比對、研究,爭取達到統(tǒng)一規(guī)劃標準格局。內(nèi)部傳遞機制主要圍繞動力、熱能、產(chǎn)品質(zhì)量元素闡述,這其實就是異質(zhì)化單元內(nèi)部反應裝置的物理演變過程。另一方面,合成化學作為既定學科的核心要素,為設(shè)計主體開發(fā)大量非天然化合物質(zhì)提供靈感經(jīng)驗。在大量創(chuàng)新化合產(chǎn)物的影響下,有關(guān)化工產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)模型便開始順利過渡。信息技術(shù)為各類設(shè)備、工藝創(chuàng)造主動適應條件,整體上推動了行業(yè)的進步趨勢。這部分生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)聯(lián)合各類深加工流程進行替換改造,需要化學工業(yè)不斷開發(fā)新型歸控技術(shù),進而為既定產(chǎn)業(yè)規(guī)范效率和經(jīng)濟成果提供適應條件。技術(shù)人員需要全面開發(fā)最為先進的協(xié)調(diào)處理細則,這是創(chuàng)新化學工藝改造流程的必要準則。整個技術(shù)開發(fā)活動利用市場導向機理進行布置,使得工業(yè)、商業(yè)化動機需求得到全面綻放。

二、化學工程、工藝試驗數(shù)據(jù)的科學搭配分析

傳統(tǒng)形態(tài)的化工實驗操作,內(nèi)部數(shù)據(jù)排列機理相當復雜,整體活動延展下來,具體的人力、物力資源全面堆積。因為內(nèi)部流程需要借助平行試驗進行掌控,特定數(shù)據(jù)處理重復性特征廣布。因此,必要時技術(shù)人員可依靠MATLAB軟件進行流程過渡,將人工演算過程中的數(shù)據(jù)限制因素調(diào)節(jié)完畢。這部分實驗流程是掌握化工研究方式的重要環(huán)節(jié),整體流程較為漫長。所以,計算機信息技術(shù)便將這些復雜的演算流程進行智能模擬操作,并透過實驗要求建立必要的模型基礎(chǔ),使得工藝技術(shù)管制范圍下的各類可行條件全面延展。化工產(chǎn)業(yè)講求專業(yè)實驗的引導價值,具體行動標準動機也是圍繞特地實驗點進行參數(shù)定量關(guān)系探索,進而將化工所需遵循的客觀規(guī)律羅列完整。MATLAB軟件在整個研究過程中開辟引導先河,其將各類函數(shù)圖形進行輕松規(guī)劃,肅清細致符號演算和數(shù)值計算限制問題。這類軟件應用范圍較為廣闊,包括數(shù)字通訊和財務建模等內(nèi)容。目前這類程序已經(jīng)成為國際控制終端的必要支撐媒介,現(xiàn)場操作人員基本只需編寫某種數(shù)據(jù)處理程序,之后將原始數(shù)據(jù)輸入,就能輕松提煉相關(guān)實驗結(jié)果,將優(yōu)質(zhì)化數(shù)據(jù)和圖示模型展出。另外,涉及這方面人員素質(zhì)的強化工作也相當重要。隨著技術(shù)創(chuàng)新和科技產(chǎn)業(yè)化的加快,環(huán)境保護意識的加強,必然會帶來對分析檢驗專業(yè)人才需求的上升,且無論在數(shù)量和質(zhì)量上,都提出了新的要求。

三、結(jié)語

篇3

1.1關(guān)于綠色化學的反應技術(shù)

所謂的綠化化學主要指的就是能夠?qū)Νh(huán)境不會造成污染,同時也能夠十分有利于保護環(huán)境的化學工程。簡單的一點來說主要是采用化學的技術(shù)以及方法來有效的減少或者是消除一些對于人類有害以及防治社會安全發(fā)展的不利的因素。綠色化學主要就是將污染從源頭進行有效的消除,其中也包括了含有原子經(jīng)濟性以及高選擇性的一些反應,同時綠化化學能夠生產(chǎn)出來對于環(huán)境有利的一些材料,并且也能夠經(jīng)過回收廢物進行循環(huán)利用的科學。

1.2關(guān)于新的分離技術(shù)

從廣義的角度來看,所謂的分離強化首先就是要對設(shè)備進行不斷的強化,然而在對生產(chǎn)的工藝進行強化,進而從整體上來說就是只要能夠?qū)⒃O(shè)備變小以及能量轉(zhuǎn)化效率提高的技術(shù)變?yōu)榛瘜W的分離技術(shù)強化的結(jié)果。這樣做不僅僅能夠更好的有利于可持續(xù)發(fā)展的理念,同時也是化學分離技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。但是,傳統(tǒng)的化工分離技術(shù)主要是根據(jù)沸點的不同,把一些不同組成成分的物質(zhì)進行分析,然而隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展以及對于該項工作的不斷研究,進而得出該項技術(shù)具有著十分廣闊的發(fā)展前景,但是在應用的過程中還是存在著很多的問題,主要是這項技術(shù)的研究對分子蒸餾的基礎(chǔ)理論研究相對來說還是比較少,并且在理論方面也沒有能夠得到充分的說明。但是隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,分解技術(shù)也得到了不斷深入的研究,并且也取得了不錯的效果,并且也漸漸的把信息技術(shù)引入到了分離技術(shù)的研究以及開發(fā)當中,進而在對熱力學以及傳遞的性質(zhì)進行的研究,對于分子模擬大大的提高了預測熱力學的平衡等,因此在進行研究以及開發(fā)的過程中對于分離技術(shù)具有著十分深遠的意義。

2在熱傳導過程中的研究進展以及方向

2.1關(guān)于微細尺度傳熱的研究

所謂的微細尺度主要是從空間尺度以及時間尺度微細的研究以及對傳熱學規(guī)律的研究,目前在傳熱學當中已經(jīng)是成立了一個分支,并且其發(fā)展的前景也是十分的廣闊。在物體的特征尺寸要大于載體離子的平均尺寸的時候,就是連續(xù)的介質(zhì)便依然是成立的,然而因為尺度是微細的,并且以前的假設(shè)影響因素也將會隨著發(fā)生著改變,進而將會導致流動以及傳熱的規(guī)律出現(xiàn)一定程度的改變。當前隨著納米以及微米的技術(shù)得到了不斷的發(fā)展,并且已經(jīng)是受到了人們十分廣泛的關(guān)注,在很多的領(lǐng)域當中也都在是圍繞著微細尺度傳熱學進行不斷的研究,并且已經(jīng)是在不少的領(lǐng)域當中取得了不錯的成果,比如在微型熱管以及高集成的電子設(shè)備當中。

2.2關(guān)于強化傳熱過程中的研究

對于這項研究主要是從改進換熱器的設(shè)備方面進行入手的,其研究開始的目的主要是為了能夠更好的提高傳熱的效率,同時也是為了能夠改進設(shè)備的持續(xù)對外放熱,對于這項研究的改進主要是包括了傳熱材料以及生產(chǎn)工藝的改進,同時將傳統(tǒng)的設(shè)計進度優(yōu)化等內(nèi)容。

2.3關(guān)于傳熱的理論研究

在最近的幾年來,該項工作的研究人員主要是在滴狀冷凝在生產(chǎn)中的應用進行研究,但是一直到目前也沒有能夠得到實現(xiàn)。其主要的問題便是怎樣的獲得實現(xiàn)的滴狀冷凝,以及如何的是冷凝的表面壽命得到延長。目前其主要的問題就是如何改變冷凝界面的性質(zhì),以及怎樣才能夠?qū)⒗淠龖玫焦I(yè)當中進行傳染改造。在沸騰傳熱的過程中,其傳熱的方式不僅僅在機械以及石油化工行業(yè)當中得到了十分廣泛的應用,同時也在航天行業(yè)當中得到了十分廣泛的應用。長期以來人們也一直對于液體出現(xiàn)核態(tài)沸騰的主要原因進行著不斷的研究。

3結(jié)語

篇4

1)了解發(fā)酵過程與雙極膜電滲析集成的基本理論。2)熟悉發(fā)酵罐與雙極膜電滲析的基本操作。3)研究發(fā)酵過程與雙極膜電滲析集成操作的最佳條件。

2實驗原理

在發(fā)酵生產(chǎn)乳酸的過程中,乳酸的不斷產(chǎn)生會造成發(fā)酵液的pH不斷下降。pH過低會影響發(fā)酵液中乳酸菌種的活性,甚至造成乳酸菌種死亡,直接影響發(fā)酵過程的效率。傳統(tǒng)的乳酸提取工藝如圖1左圖所示,是在發(fā)酵液中投加生石灰或碳酸鈣來中和產(chǎn)生的乳酸,以維持發(fā)酵液的pH在中性范圍。由于發(fā)酵液中加入的生石灰或碳酸鈣會產(chǎn)生大量難以有效處理的硫酸鈣副產(chǎn)物,不符合現(xiàn)代化學工業(yè)綠色化和環(huán)境化的理念。乳酸發(fā)酵的現(xiàn)代生產(chǎn)工藝流程見圖1右圖,整個工藝流程包含了發(fā)酵、脫色、超濾、雙極膜電滲析等過程。結(jié)合上述工藝流程,實驗室相應開設(shè)出乳酸發(fā)酵實驗、發(fā)酵液預處理———超濾和脫色實驗、乳酸鹽轉(zhuǎn)化為乳酸———雙極膜電滲析實驗以及發(fā)酵過程與雙極膜電滲析集成操作實驗。本文重點介紹將發(fā)酵過程與雙極膜電滲析進行集成操作的實驗內(nèi)容。對經(jīng)過預處理的(脫色和超濾后的)發(fā)酵液進行雙極膜電滲析,得到乳酸;同時將雙極膜電滲析產(chǎn)生的堿用于發(fā)酵過程的pH調(diào)節(jié)。從而實現(xiàn)了在提取回收乳酸產(chǎn)品的同時,又能進行乳酸的發(fā)酵生產(chǎn)。實驗中的乳酸發(fā)酵和雙極膜電滲析是一個集成過程,而不是連續(xù)操作的過程。雙極膜電滲析的原理如圖2所示。圖2中的雙極膜電滲析是用雙極膜代替普通電滲析的部分陰、陽膜或者在普通電滲析的陰、陽膜之間加上雙極膜構(gòu)成的。雙極膜電滲析的最基本應用是在反向偏向電壓下產(chǎn)生水解離生成H+和OH-,分別與鹽陰離子(X-)、鹽陽離子(M+)結(jié)合生產(chǎn)酸(HX)和堿(MOH)。從而在集成操作的過程中,實現(xiàn)了在將乳酸鹽轉(zhuǎn)化為乳酸的同時,可以生成堿液(乳酸鹽為MX,可以產(chǎn)生堿液MOH)。在提取乳酸的同時,將副產(chǎn)物(堿液MOH)返回至發(fā)酵過程,對發(fā)酵液進行pH調(diào)節(jié),使副產(chǎn)物得到再次利用,從而實現(xiàn)了新型化工生產(chǎn)追求的過程集成性和高效性,并減少了原料或產(chǎn)品的周轉(zhuǎn)過程。

3實驗材料、儀器和試劑

3.1實驗試劑乳酸發(fā)酵菌種:植物乳桿菌;發(fā)酵液500mL;電極室用水:0.3mol/L的Na2SO4溶液1000mL(陰極室和陽極室各500mL);酸室和堿室為蒸餾水。發(fā)酵培養(yǎng)基每升含:蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母粉5g、葡萄糖50g、乙酸鈉2g、檸檬酸二胺2g、吐溫-801g、磷酸氫二鉀2g、七水硫酸鎂0.2g、一水硫酸錳0.05g。

3.2實驗儀器恒溫振蕩器、高壓蒸汽滅菌鍋、發(fā)酵罐、干燥箱、電子天平、pH計、生物傳感分析儀、分光光度計、冰柜。其他常規(guī)實驗器皿:燒杯、量筒、玻璃棒、酒精燈、接種環(huán)、培養(yǎng)皿、移液管等。直流穩(wěn)壓電源;明道式電滲析膜堆一套,外配容量為1000mL的燒杯5只,硅膠管(約0.5m)10根;小型潛水泵5個。按照圖3,通過發(fā)酵罐控制主機箱上的蠕動泵,將雙極膜電滲析的堿液隔室與發(fā)酵罐進行連接。為了降低發(fā)酵罐中染雜菌的風險,必須對連接的管子進行滅菌操作。發(fā)酵罐內(nèi)由pH計進行實時監(jiān)測,當pH低于設(shè)定值時,由蠕動泵自動將雙極膜電滲析的堿液隔室中的堿液泵入發(fā)酵罐進行調(diào)節(jié)。由于軟管內(nèi)是強堿環(huán)境,故堿液室與發(fā)酵罐之間的連接管不需要進行滅菌操作。

4實驗步驟

4.1雙極膜電滲析的準備(1)組裝膜堆:按“陽極板—隔板—雙極膜—隔板—陰膜—隔板—陽膜—隔板—雙極膜—陰極板”順序組裝膜堆,用長螺桿釘壓緊膜堆。為了確保裝置的嚴密性,應使隔板之間的墊圈厚度不超過墊圈槽,并使雙極膜的陽膜側(cè)朝向陰極板。此外,在用螺釘壓緊裝置時,應注意均勻用力,以防止裝置變形甚至斷裂。(2)連接設(shè)備:在隔板出口分別連接出水管和進水管。將進水管與外置燒杯中的潛水泵出口連接,將出水管的出口端連接到燒杯中,以確保循環(huán)通路暢通。(3)注入料液和電極水:在鹽室中注入料液,在極室中注入電極水,在酸室和堿室中注入蒸餾水,此過程應保證料液淹沒潛水泵。對于雙極膜電滲析,應在實驗結(jié)束后將各個隔室、燒杯和潛水泵內(nèi)的料液或電解質(zhì)溶液清洗干凈。若長期不用,應將裝置拆卸還原,并確保各組件干燥和清潔。

4.2發(fā)酵過程的準備(1)種子培養(yǎng)基的培養(yǎng):配制一定量的種子培養(yǎng)基,并在高壓蒸汽滅菌鍋中滅菌。滅菌條件為:121℃,20min。待培養(yǎng)基冷卻至室溫后,取新鮮斜面菌種,接入種子培養(yǎng)基中,在轉(zhuǎn)速為150r/min的搖床中培養(yǎng)24h,溫度恒定在37℃。(2)發(fā)酵罐滅菌:將配制好的發(fā)酵培養(yǎng)基加入到發(fā)酵罐中,此處應注意體積不能超過發(fā)酵罐總體積的2/3。然后將發(fā)酵罐和培養(yǎng)基一起放入滅菌鍋中進行滅菌。(3)火焰接種法:先用醫(yī)用酒精擦拭接種口;在火圈中加入酒精,點燃后套在接種口上;關(guān)小空氣進氣閥,調(diào)節(jié)進風,降低罐壓,打開接種口蓋;在火焰范圍內(nèi)打開種子培養(yǎng)基的瓶塞,在火焰上燒灼幾秒鐘后,迅速將種子液倒入發(fā)酵罐中;在火焰上燒灼接種口蓋子數(shù)秒后,迅速蓋好接種口蓋,關(guān)閉空氣進氣閥。(4)發(fā)酵培養(yǎng):接種結(jié)束后,對發(fā)酵培養(yǎng)過程的各項參數(shù)進行設(shè)定,開始培養(yǎng)。發(fā)酵過程中要打開冷凝器水閥。具體操作參數(shù):轉(zhuǎn)速為150r/min;溫度為37℃;pH為6.7。

4.3發(fā)酵罐與雙極膜電滲析集成操作過程的監(jiān)測在集成操作過程中,要對發(fā)酵罐和雙極膜電滲析同時進行監(jiān)測,防止任一方出現(xiàn)問題導致集成操作失敗。發(fā)酵過程:①通過發(fā)酵罐的主機控制發(fā)酵的pH條件、溶氧濃度和實驗溫度。每1h記錄pH、溫度和溶氧濃度,通過數(shù)據(jù)判斷發(fā)酵過程是否正常;②每4h測量殘余葡萄糖的量、生物量和乳酸的生成量,以判斷細菌的生長情況和乳酸的生成情況。雙極膜電滲析過程:①雙極膜電滲析過程調(diào)整穩(wěn)壓電源的電壓和電流值來控制實驗條件,每1h記錄電壓、電流。②每4h測量酸室中的乳酸濃度、堿室濃度和堿室堿液體積。

5分析方法

5.1葡萄糖和乳酸的測量在發(fā)酵過程中,要間斷地取樣進行監(jiān)測。發(fā)酵液中含有有機酸鹽、無機鹽、菌絲體、蛋白質(zhì)、脂肪和糖類等。雙極膜電滲析過程的料液是經(jīng)過超濾和脫色之后的發(fā)酵液,主要成分為有機酸鹽(主要為乳酸鹽)和無機鹽類物質(zhì)。實驗中使用生物傳感分析儀獲得葡萄糖和乳酸含量。

5.2生物量的測量在發(fā)酵過程中,要及時監(jiān)測乳酸菌的生長情況。取樣后,用0.3mol/L的稀鹽酸溶液稀釋,目的是消除一些沉淀性鹽的影響。在波長為600nm處,測量吸光度。

6實驗注意事項

篇5

綠色化工技術(shù)是通過改進改良現(xiàn)有的化學技術(shù)及方法,對化學原理的應用和使用工程技術(shù)來減少甚至消除化工原料、催化劑、溶劑、化學廢物或化工產(chǎn)品等能夠污染環(huán)境的物質(zhì),實現(xiàn)廢物零排放,減少其對人類健康和生態(tài)環(huán)境的危害,建立友好環(huán)境。用“資源-產(chǎn)品-再生資源”這種全新的循環(huán)物質(zhì)流動過程替換掉過去的“資源-廢物”方式排放的流動過程。利用先進的綠色化工技術(shù),研究出新型環(huán)保產(chǎn)品,及綠色工藝技術(shù)的運用實現(xiàn)清潔生產(chǎn),從而大幅度降低三廢排放量【1】。21世紀,綠色化工技術(shù)已經(jīng)被國際發(fā)達國家在化學有機合成、生物化學、分析化學、催化等領(lǐng)域列為主要的研究發(fā)展方向之一。在我國制定的“九五”發(fā)展規(guī)劃中,綠色化學與技術(shù)在釀造、制藥、造紙、印染、海水淡化等行業(yè)作為應逐漸補充及開發(fā)應用的重大研究項目。

2綠色化工技術(shù)的開發(fā)

2.1原料的選用

綠色化工科技的發(fā)展,如果不從化工污染、化學反應的源頭著手,那么始終是治標不治本而且十分被動的措施。那么化工科技及工藝發(fā)展過程中,選擇無毒害溶劑、原料、催化劑等化學原料來進行化工生產(chǎn)、制作化工產(chǎn)品可實現(xiàn)零排放、零污染的清潔生產(chǎn)和加工原則,有效防止和控制化學污染的產(chǎn)生。近年較為常見的無害化學原料為:野生植物、農(nóng)作物等生產(chǎn)物質(zhì)。將蘆葦、樹木等天然野生植物纖維,以及稻草、麥秸和蔗渣等農(nóng)副產(chǎn)品的廢棄物作為原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。還有利用生物質(zhì)氣化產(chǎn)生氫氣等,都是綠色化工技術(shù)中原料選擇應用的非常好的例子。

2.2無毒害催化劑的選用

在百分之九十的化工生產(chǎn)中催化劑是提高反應速率的必需品。然而在綠色化工科技的開發(fā)過程中,無毒害的烷基化固相催化劑是國內(nèi)外研發(fā)工作的重點。南京大學徐國際【2】利用環(huán)境友好性綠色化合成過程對烯丙基醇類化合物作為烷基化試劑,在無溶劑的條件下對1,3-二羰基化合物進行直接烷基化反應,反應后處理步驟簡單,且催化體系可以循環(huán)使用,四次催化循環(huán)后收率仍然能大于84%。

3綠色化工技術(shù)在化學工業(yè)中的應用

3.1清潔生產(chǎn)技術(shù)

清潔生產(chǎn)技術(shù)是無毒、無害、無污染、無廢物排放的綠色化工技術(shù),包括輻射熱加工技術(shù),綠色催化技術(shù),臨界流體技術(shù)等。在冶金工業(yè)、印染工業(yè)、煤氣化、制甲醇、垃圾處理、海水淡化等行業(yè)都得到了很好的運用。此外先進的脫硝脫硫技術(shù)、垃圾制沼氣技術(shù)、高效清潔的煤氣化技術(shù)、利用風能太陽能等自然能發(fā)電技術(shù)等等這些都利用了清潔生產(chǎn)技術(shù)。例如,海水淡化技術(shù)的應用不僅解決了我國淡水資源匱乏的現(xiàn)狀,還利用有效的化學方法將海水中的鹽水分離,在海水淡化的預處理過程中不會產(chǎn)生任何對環(huán)境狀況的不良影響,也沒有對生態(tài)環(huán)境造成傷害。而且,在海水淡化預處理過程中所產(chǎn)生的氫氧化鎂作為一種成本低廉、工藝簡單、不產(chǎn)生二次污染的清潔化工產(chǎn)品,具有非常廣闊的發(fā)展前景。

3.2生物技術(shù)

生物技術(shù)領(lǐng)域包含細胞、基因、微生物和酶等技術(shù)范疇,其主要應用在化學仿生學和生物化工兩個方面。生物酶在作為一種在生物體內(nèi)的催化劑,具有高效、轉(zhuǎn)移性,可以參與到各個生物化工的合成過程中。另外,化學仿生學中的膜化學技術(shù)也是這一領(lǐng)域中廣泛應用的生物技術(shù)。在綠色化工技術(shù)中采用生物技術(shù),可以利用再生資源合成化學品。從早期來源于動植物中的有機化合物原料,到后來以石油和煤炭作為原料。例如,在綠色化學工程與工藝中,制備丙烯酰胺,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,且沒有污染環(huán)境副產(chǎn)物產(chǎn)生。由此可見,利用廣泛存在于自然界中的酶當做催化劑,與工業(yè)酶及一般的化學催化劑相比,自然界中的酶具有無污染、反應條件溫和、產(chǎn)物性質(zhì)優(yōu)良的特點。

3.3生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品

篇6

隨著實驗室的數(shù)目增加,一個實驗室管理員通常要兼管多個實驗室,在實驗室安全管理上容易產(chǎn)生漏洞。建立視頻監(jiān)控系統(tǒng),能有效彌補實驗室安全漏洞,提高安全管理有效性。化工實驗教學中心投入大量資金,在每個實驗室都安裝了高清晰視頻監(jiān)控設(shè)備,監(jiān)控錄像實時傳送到中心的監(jiān)控室,并自動存儲。實驗室管理人員隨時監(jiān)控實驗室的情況,大大加強了中心實驗室的安全防范措施。同時,通過監(jiān)控系統(tǒng),管理員一旦發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作儀器、違反實驗室規(guī)章制度的行為可以及時進行糾正,有利于維護實驗室安全良好的秩序,促進師生中間形成一種積極向上的實驗室氛圍。

2化工實驗教學信息化平臺軟件環(huán)境建設(shè)

(1)網(wǎng)絡(luò)化實驗教學平臺

化工實驗教學中心在傳統(tǒng)的課堂講授的基礎(chǔ)上,充分運用信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),為學生構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)實驗教學平臺,實現(xiàn)了多元化的實驗教學模式。通過整合實驗教學資源,實現(xiàn)了對教學隊伍、教學內(nèi)容、實驗項目、大綱、講義、儀器設(shè)備、習題、多媒體課件、實驗錄像、仿真實驗、虛擬實驗等教學資源的上網(wǎng)開放,學生通過網(wǎng)絡(luò)實驗平臺還可以進行實驗準入測試、提交實驗報告、在線交流答疑等。

(2)開放式實驗預約系統(tǒng)

中心開發(fā)了開放式實驗預約系統(tǒng),該預約系統(tǒng)采用網(wǎng)上預約實驗的方式,即學生可以網(wǎng)上選定實驗項目、實驗時間、查詢實驗成績。預約系統(tǒng)分為三個角色:學生、老師、管理員,按照不同角色進行登錄認證。通過登錄該系統(tǒng),學生可以預約實驗,查看、取消已經(jīng)預約的實驗批次,查看以往實驗成績,查看下載實驗課表;老師可以進行實驗批次信息的確認、查看選課人數(shù)、學生信息,查看并導出實驗課表以及進行實驗評價打分;管理員負責對整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護,包括學期管理、實驗項目和實驗批次安排、實驗室管理和老師信息管理職能。同時利用設(shè)計、搭建的短信平臺,實現(xiàn)了實驗預約的短信提醒功能,即在實驗開始前三天左右,通過公共短信平臺向?qū)W生發(fā)送短信,提醒學生實驗具體時間和地點,進一步加強和完善了實驗預約系統(tǒng)的功能。實驗預約系統(tǒng)打破了班級的界限,改變了過去按同一模式進行教學的方式,有利于因材施教,提高學生的主動性和積極性,培養(yǎng)探索和創(chuàng)新精神。

(3)虛擬實驗室

我校化工實驗教學中心以化學工程實驗裝置為原形,開發(fā)了集3D高仿真展示、多媒體授課、預習、復習、數(shù)據(jù)處理為一體的化學工程實景虛擬實驗室。虛擬實驗室將平面流程立體化,將單元操作的流程、實驗操作視頻和實驗原理動畫等信息生動逼真地呈現(xiàn)在學生面前,學生可在虛擬場景中自由漫游和穿行,實現(xiàn)了人機互動,大大豐富了實驗教學內(nèi)容,有效擴展和延伸了現(xiàn)場實驗教學。中心還設(shè)計了配套的網(wǎng)絡(luò)預習系統(tǒng),進一步強化了實驗教學的預習環(huán)節(jié),提高了實驗教學的效率。目前中心開發(fā)的虛擬實驗有“原油實沸點實驗”、“泵送裝置綜合操控系統(tǒng)”、“板式精餾塔傳熱實驗”、“吸收”、“精餾”等。

(4)遠程控制實驗

遠程控制實驗是一種嶄新的實驗方法和技術(shù),學生通過對虛擬儀器面板的操作,實時操作控制遠程的硬件設(shè)備實體,并通過視頻把實際實驗場景反饋給學生,從而得到真實的實驗數(shù)據(jù),加強了實驗操作的真實性。遠程控制實驗彌補了仿真實驗和虛擬實驗的不足,在實現(xiàn)軟件共享的同時,更重要的是做到了實驗硬件資源共享。目前我?;嶒灲虒W中心正在籌建遠程控制實驗,將遠程控制實驗作為仿真、虛擬實驗的延伸和擴展,為學生提供一種全新的實驗模型。

3加強實驗技術(shù)人員的信息化知識培訓

要提高實驗教學信息化水平,實驗技術(shù)人員必須具備一定的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)知識與操作能力,加強實驗技術(shù)人員隊伍的信息化素養(yǎng)成為一個重點。中心多次組織實驗技術(shù)人員進行信息化方面的知識培訓并進行考核,派出實驗技術(shù)骨干到實驗教學信息化建設(shè)開展得較好的同類院校進行學習交流,通過實地考察和交流,吸取各高校在信息化建設(shè)方面的新理念和新經(jīng)驗,不斷提高實驗技術(shù)人員的信息化素養(yǎng)和管理經(jīng)驗。

4結(jié)語

篇7

1.1傳熱理論研究進展

近幾年來,由于滴狀冷凝的實現(xiàn)與增長冷凝表面壽命等相關(guān)問題的影響,研究人員至今未將滴狀冷凝應用到實際的化學工業(yè)生產(chǎn)當中?,F(xiàn)在的機械、石油化工以及航空航天技術(shù)仍然在使用沸騰傳熱方式,利用這種方式來進行工業(yè)生產(chǎn)。長期以來,人們一直致力于液體發(fā)生核態(tài)沸騰原因的探索,因為沸騰的形式多變又復雜,所以增加了研究的難度。尤其是在計算方面,更是存在一些嚴重的缺陷,使得計算的準確率極低,而且還需要大量的實驗做基礎(chǔ)。除此之外,水沸騰時會產(chǎn)生一些氣泡,這些氣泡會影響到加熱器的表面,使得計算的難度再次加大。這都是現(xiàn)階段急需解決的問題,也是現(xiàn)在研究的重點。

1.2微細尺度傳熱學研究進展

微細尺度作為現(xiàn)代熱學中的一個分支,主要是研究熱學的一些規(guī)律以及微細的探討,研究前景非常廣闊。在研究微細尺度傳熱學的過程中,如果所研究的物體尺寸遠遠比承載粒子的平均尺寸大,我們所假定的觀點依舊成立。但是由于我們研究的尺度比較微細,所以原來假定的那些影響因素會發(fā)生一些改變,導致液體流動的規(guī)律發(fā)生變化。隨著近幾年來納米技術(shù)不斷進步,逐漸受到人們的重視,生產(chǎn)中的諸多領(lǐng)域都在引用尺度微細傳熱學,如高度集成的電子設(shè)備、微型熱管等。

1.3強化傳熱過程的研究進展

要想優(yōu)化傳熱過程,就必須從換熱設(shè)備方面進行研究分析,優(yōu)化設(shè)備,從而提高傳熱效率。換熱設(shè)備主要就是進行熱量的傳遞,熱量傳遞有逆流、順流、交差流、混合流等四種方式,其中逆流過程中產(chǎn)生的溫差是最大的,順流產(chǎn)生的溫差是最小的。我們應該想辦法改進換熱設(shè)備,使其能夠持續(xù)對外放熱,以此達到本次研究的目的。例如:我們可以發(fā)明一些新的換熱設(shè)備,采用新的傳熱材料應用到設(shè)備當中;改進原有的傳熱設(shè)備生產(chǎn)工藝;參照原有的設(shè)計方案,結(jié)合現(xiàn)代的科學技術(shù)對方案進行優(yōu)化等。

2化學工程未來發(fā)展動態(tài)

時代在進步,科技在發(fā)展,大量的科技產(chǎn)品及技術(shù)不斷出現(xiàn)在人們的視野當中,并且被廣泛的應用,這就給化學工程的研究提出了新的研究方向。那就是在今后的發(fā)展當中,如何給新技術(shù)的引用提供一些良好的服務及體系,并且將新形成的理論完善,使化學工程不斷進步,朝著新的目標發(fā)展。其次,現(xiàn)在主張全面發(fā)展,我們應該研究一下信息、生物、能源、環(huán)境等方面的技術(shù),將這些與化學向結(jié)合,為化學工程的發(fā)展做出良好的鋪墊。

3結(jié)語

篇8

分析化學是食品科學與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課,與后續(xù)學習的食品分析、食品質(zhì)量與安全控制、食品檢驗技術(shù)等課程聯(lián)系緊密,只有扎實掌握分析化學的基本理論、原理和實驗操作技能,才能更好地學習食品分析等后續(xù)課程。目前本校食品科學與工程專業(yè)分析化學課程安排51學時,但是現(xiàn)在分析化學教材中教學內(nèi)容比較多,因此必須要精選教學內(nèi)容才能解決分析化學課程內(nèi)容多和學時少的矛盾。我們選用的教材是“十二五”面向21世紀課程教材,教材為武漢大學主編的分析化學(第五版)上冊,全書共分11各章節(jié),我們將教學內(nèi)容分為兩個層次,第一層次是分析化學基礎(chǔ)知識,主要包括概論、分析試樣的采集和制備、分析化學中的誤差與數(shù)據(jù)處理、分析化學的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制、分析化學中常用的分離和富集方法;第二層次是定量分析部分,主要包括四大滴定、重量分析法和吸光光度法。第一層次主要以教師講解和學生自學相結(jié)合,其中分析化學的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制、分析化學中常用的分離和富集方法由于在后續(xù)課程中還要進一步學習,在分析化學課程教學中這兩部分內(nèi)容安排學生自學;對于第二層次的教學內(nèi)容主要以教師講授為主,重點講授各種分析方法的原理和應用,講授過程中注重理論聯(lián)系實際,特別要將一些食品安全事件與課程結(jié)合起來,例如“三聚氰胺”事件、“蘇丹紅”事件等,這些內(nèi)容既可以讓學生學到理論知識,還可以增進學生學習分析化學的興趣;而對于像滴定誤差計算、溶液pH值計算等理論性強而實際應用少的知識點作為選學內(nèi)容,對于一些基礎(chǔ)扎實且有興趣掌握這部分內(nèi)容的學生,教師可以進行個別輔導。

2注重課堂互動,提高學生學習興趣

在傳統(tǒng)課堂教學模式中,教師滿堂灌難以激發(fā)學生參與教學活動的積極性。近年來,隨著社會對復合型人才需要越來越高,傳統(tǒng)教學模式已難以適應人才培養(yǎng)需要,對課堂教學提出了新的要求。課堂互動是在課堂教學情境中,教師和學生之間、學生和學生之間發(fā)生的具有促進性或抑制性的相互作用、相互影響,進而達到師生心理或行為的改變[3]。加強課堂互動,既可調(diào)動學生參與學習的積極性,又可提高教學質(zhì)量、促進學生的全面發(fā)展。我們在分析化學教學過程中通過采用課堂提問、現(xiàn)場解題、專題討論等方式讓學生參與到教師教學過程中,同時對一些性格內(nèi)斂、自信心不足的同學進行語言鼓勵并分析參與課堂互動的益處,讓他們在分析化學課堂中也能積極參與互動并逐漸找到自信,學生參與互動積極性高,課堂氣氛活躍,教學效果好,同時學生的語言表達、分析問題和解決問題等能力也得到了全面提高。

3課堂理論教學和實驗教學有機結(jié)合,提高學生運用理論知識解決實際問題的能力

分析化學是一門實驗科學,學習理論知識主要是想把它運用于實踐當中,所以分析化學課堂教學要與分析化學實驗內(nèi)容緊密聯(lián)系。在課堂教學中要把實驗原理潛移默化到理論教學中來,例如在講授酸堿指示劑的時候,教師要向?qū)W生解答為什么用HCl溶液滴定NaOH溶液時一般采用甲基橙指示劑,而用NaOH溶液滴定HCl溶液時以酚酞為指示劑,減少學生在實驗過程中對實驗操作的疑惑。教師在課堂教學時可以結(jié)合實驗中的問題,采用啟發(fā)式、提示式教學方法提高學生學習的主動性和興趣。通過課堂理論教學和實驗教學相結(jié)合的教學方式可以培養(yǎng)學生運用理論指導實踐的能力,并能達到提高學生運用理論知識解決實際問題的能力的目的。

4優(yōu)化考核方式,增強考核方法科學性

成績考核是教學活動的有機組成部分,它是檢驗“教”與“學”效果的有效手段。在傳統(tǒng)的考核方法中,期末考試占有很大的比重,平時成績考核不夠全面,不僅給學生造成了很大的壓力,而且不能做到全程考核學生學習效果,以這種方式評定成績,容易出現(xiàn)高分低能的現(xiàn)象,使社會對人才質(zhì)量的判斷出現(xiàn)偏差。我們可以結(jié)合應用型工程技術(shù)人才培養(yǎng)要求,對分析化學課程考核方法進行改進,首先將平時成績占總成績的比重由之前的20%提高到30%,不僅可以減輕學生學期末的考試壓力還可以提高學生平時學習的主觀能動性;其次增加平時成績的考核指標,平時成績由課后練習題成績、課堂討論成績、課程小論文成績、課堂筆記成績和考勤成績等幾部分組成,并且每個考核指標均制定相應的評分標準,比如課后練習題成績,首先精選練習題,要求學生獨立完成,并給出標準答案和評分標準,分析化學課程總共布置10次課后練習題,學生課后練習題最終成績?yōu)?0次課后練習題的平均成績;最后期末考試根據(jù)本課程特點,在考查學生知識點情況的前提下,增加知識應用性強的綜合題比重,以檢查學生運用知識分析和解決問題的能力。改進后的分析化學課程考核方式可以全程、全面地檢查和督促學生學習、增強學生學習的主體意識,更能科學地評價學生綜合素質(zhì),符合應用型人才培養(yǎng)要求,該考核方式受到了學生的好評。

5結(jié)語

篇9

專業(yè)的理論課程主要包括電工技術(shù)、自動控制原理、電機與拖動基礎(chǔ)、控制電機、運動控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、可編程控制器、電力電子技術(shù)、傳感器與檢測技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、電工電子技術(shù)、電氣工程、專業(yè)英語等四十余門課程。在傳統(tǒng)的理論教學中,存在著課程數(shù)目多,面比較廣,不深入、難度大等缺陷。學生進入大二之后,常常要在一周面臨著上28課時至32課時的情況,這對一本學生無可厚非。而獨立院校的學生由于普遍基礎(chǔ)較差,接受能力有限,從而造成了學生的負擔過重,教學效果不好,造成了老師與學生互相埋怨。仔細一想,很多理論課程都是有調(diào)整的空間的。在信息爆炸的今天,一些課程的設(shè)置就沒有太大的必要,甚至完全可以取消。以傳感器與檢測技術(shù)這門課程為例,這門課程多是介紹性的內(nèi)容,沒有任何公式推導以及分析計算,學生在工作遇到相應的傳感器通過網(wǎng)上查閱資料即可。但是在理論教學過程中,不能一味地減少課程,要有保有壓。在教學過程中必須突出核心課程,進行大量的訓練。例如,單片機這門課程,就需要大大增強,很多高新企業(yè)招聘學生的過程中,常常要考查單片機的相關(guān)知識,但是在很多獨立院校中,單片機的課時得到不斷的壓縮,得不到相應的重視。

2改善實踐教學

2.1減少驗證性實驗內(nèi)容

增加設(shè)計性實驗內(nèi)容傳統(tǒng)的實驗教學大多數(shù)是驗證性的,主要讓學生通過實驗驗證某一物理定律和物理現(xiàn)象。這種教學方式學生沒有任何的主觀能動性,只是按照老師所給的圖紙進行接線、通電,最后得出實驗結(jié)果。這種實驗教學的缺陷在于結(jié)論已知,沒有任何神秘感。很多學生在沒有做出實驗結(jié)果的情況下,編造或者抄襲數(shù)據(jù),造成老師無法判斷學生成績的混亂境地。在教學過程應該逐步用一些設(shè)計性、綜合性的實驗項目取代簡單驗證性實驗。這些設(shè)計性、綜合性的實驗由于實驗結(jié)果未知,會增加學生的興趣,提高了學生自身分析問題、解決問題的能力,使學生的創(chuàng)新能力得到充分的發(fā)揮。

2.2用仿真實驗來代替

現(xiàn)實實驗使用教學仿真軟件有很多好處。一方面可以在一臺電腦中做多個仿真實驗,減少由于實際實驗過程中造成的元件損耗,大幅度降低教學成本。另外一方面可以利用仿真軟件對實驗結(jié)果進行處理很分析,并根據(jù)實際需要自動繪制出系統(tǒng)的特性曲線,大大減輕了學生的工作量,例如在電氣工程及其自動化專業(yè),組態(tài)王仿真軟件就得到了師生的好評,很多學校都開展了工控組態(tài)的實驗教學。

2.3嚴抓實訓教學

考核實訓和實驗不同,實驗通常是驗證某一存在的物理定律和物理現(xiàn)象,而實訓通常是完成某一任務,來達到訓練的目的。實訓成績的考核是擺在我們面前比較重要的問題之一。針對學生普通反映出的實訓教學的打分隨意,彈性大的缺點,通過在實訓教學過程中采用過程考核的方法,把一個實訓教學課程分成若個的子項目,每個子項目又分成若干個子子項目,每個子子項目都有相應的權(quán)重。每完成某個子項目就打相應的分數(shù),最大程度上保證實訓教學考核科學化、規(guī)范化、標準化。

2.4取消課程設(shè)計環(huán)節(jié)

以相應的實訓環(huán)節(jié)來代替以筆者個人的求學經(jīng)歷和教學經(jīng)歷來說,絕大部分的學科的課程設(shè)計環(huán)節(jié)是失敗的,至少是不成功的。傳統(tǒng)的課程設(shè)計,是在該門課程結(jié)束后,根據(jù)課程要求,與實際應用相結(jié)合,出一些設(shè)計題目,讓學生自己完成。例如在學習完單片機課程后,通過安排學生兩周的時間內(nèi),按照要求,設(shè)計出一種用單片機控制的實際電路,并把它制作出來,通電調(diào)試、運行,寫出規(guī)范的設(shè)計報告交老師。然而在實際的操作過程中常常變味了,具體的做法是把學生圈禁在一個帶有電腦的大教室里面,給學生布置一個題目,學生在這個教師里面完成課程設(shè)計報告即可,其中沒有任何學生實際動手的內(nèi)容,這樣的課程設(shè)計對學生的鍛煉是極其有限的。學生通常互相抄襲課程設(shè)計報告是常事,老師也沒有一些比較好的方法來制止這種行為。針對這種情況,筆者認為應該取消課程設(shè)計,取而代之的是一些與課程對應的實訓環(huán)節(jié)。作為獨立學院的學生,課程設(shè)計對他們來說不現(xiàn)實,在以后的工作中,企業(yè)也很難有機會讓獨立學院的學生做設(shè)計,給他們安排的工作往往是實際操作。與其效果不好,還不如讓學生多做實訓練練手。比如在完成了電子電路設(shè)計理論課程之后,安排學生做相應課程的實訓環(huán)節(jié),在規(guī)定的時間按照圖紙安裝、調(diào)試出一個萬能充電器,寫出實訓報告即可。

2.5取消畢業(yè)論文環(huán)節(jié)

以頂崗實習報告來代替我國本科生的畢業(yè)論文環(huán)節(jié)一直被教育專家所詬病,關(guān)于畢業(yè)論文的存廢一直存在較大的爭議,一定程度上這不是一個學術(shù)問題,而是一個利益問題。通常來說,一個本科生的畢業(yè)設(shè)計按照工作量計算10個學時,一般的教師帶10~15個學生,這就是100~150學時,而老師一學期的基本教學任務就在200學時左右。如果取消了畢業(yè)論文,老師的利益會受到影響,高校老師肯定會反對。而且,畢業(yè)設(shè)計不僅僅對老師有利益瓜葛,而且對學校中的打印社有巨大的經(jīng)濟利益。按照一個學生打印的費用為100元計算(包括初稿和終稿),按學校有3000學生來計算,這就有30萬元的經(jīng)濟利益,由學校的幾家打印社瓜分。所以,作為利益共同體,學校的打印社也不希望取消畢業(yè)論文。畢業(yè)設(shè)計到底對學生多大好處呢?畢業(yè)設(shè)計的全過程一般是這樣的:通常在大四上學期期末給學生布置畢業(yè)論文題目之后,學生就去企業(yè)頂崗實習了,根本沒有時間寫所謂的畢業(yè)論文。到了來年的4月底5月初的時候,學校會通知學生返校交論文,并且安排五月中旬答辯。大部分學生寫畢業(yè)論文的時間在五月初,寫畢業(yè)論文的時間都在1~2周。這樣的畢業(yè)論文到底有什么意義?大家心知肚明。除了浪費紙張擴大內(nèi)需以外,一點用處也沒有。所以筆者建議在一本以下的學校都取消畢業(yè)設(shè)計,取而代之的是頂崗實習報告。頂崗實習報告主要讓學生寫一下在企業(yè)中實習內(nèi)容以及感想,同樣也可以安排答辯。筆者經(jīng)過調(diào)查,大部分學生均可以接受頂崗實習報告,它具有可操作性。

2.6加強第二課堂的教學

加強第二課堂的教學工作,以申請實驗室的契機,在校內(nèi)開展一些諸如電工實訓技能大賽的活動,提高學生學習專業(yè)的興趣。另外,挑選那些對專業(yè)有興趣的學生,組隊參加電子設(shè)計大賽、數(shù)學建模大賽和挑戰(zhàn)杯等等??傊?,通過這些比賽,引導學生對專業(yè)學習的熱情和興趣,幫助和指導學生開展科研活動,探討通過所學職業(yè)知識解決實際問題的思路和方法。通過這些活動,提高學生的實際動手能力,造成一種崇尚科學、追求真理、勇于探索的學習氛圍,激勵學生創(chuàng)新思想火花的碰撞,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思想、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新觀念。

3結(jié)語

篇10

在教學過程中,學生紛紛反映該科目學習內(nèi)容多,各章知識聯(lián)系性不強,學習起來比較困難。這些現(xiàn)象除了跟科目知識點涵蓋廣,抽象理論概念多的學科特點有關(guān)外,以下幾個因素也不容忽視:

(1)學生的化學基礎(chǔ)相對薄弱。雖然學生學習過普通化學且部分學生修過有機化學,整體說來學生對化學相關(guān)知識掌握依舊不多,知識儲備不夠,學習重視度也不高;

(2)科目課時安排相對較少。由于課程知識點雜多,如果僅僅是重點講述部分知識內(nèi)容,容易破壞科目的整體性和系統(tǒng)性;

(3)缺乏實際應用的案例。課堂上基本原理知識闡述過多,和現(xiàn)實案例及實際環(huán)節(jié)關(guān)聯(lián)較少,講解容易枯燥無味。針對上述幾個反映普遍的問題,我們和學生充分交流后針對教學方法進行了相應調(diào)整,在補充相關(guān)的化學基礎(chǔ)知識,改善加強知識點的復習和梳理,以及在相關(guān)章節(jié)添加生動案例等方面進行了有益嘗試并取得不錯的教學效果。

2教學方法改進的幾個方面

2.1補充化學相關(guān)基礎(chǔ)知識在學院制定的培養(yǎng)計劃中,環(huán)境化學科目開設(shè)時間為大三第一學期,在此之前大部分學生已經(jīng)修讀過普通化學和有機化學,具備了一定的化學基礎(chǔ)知識。但由于培養(yǎng)計劃對化學科目的課時分配相對較少,同時環(huán)境專業(yè)的學生對學習化學的重要性認識不夠,學生的化學基礎(chǔ)比較薄弱,給授課的順利進行造成了一定的困難。為了讓學生能聽明白,理解清楚,在某些章節(jié)我們適當補充相關(guān)的基礎(chǔ)知識,這種做法獲得學生的廣泛認可。我們采用的教材是由2006年高教出版社發(fā)行,戴樹桂教授編著的環(huán)境化學。其中大氣環(huán)境化學章節(jié)中提及自由基的穩(wěn)定性,我們相應補充了鍵的解離能和共軛、誘導作用以及空間位阻與鍵穩(wěn)定性的關(guān)系,引導學生從以上幾個方面綜合理解相應自由基的穩(wěn)定性。談到自由基的活性時,我們把有機化學中講過的烷烴鹵代自由基反應與之關(guān)聯(lián),學生學習新知識的同時回憶學過的內(nèi)容,這樣接受起來更為容易。在講到多環(huán)芳烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)時,我們及時幫助學生回憶了有機化學科目中對芳烴芳香性的介紹,其電子結(jié)構(gòu)特點以及和化合物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)系,這樣學生就能更好理解多環(huán)芳烴的在環(huán)境中的穩(wěn)定性,遷移和轉(zhuǎn)化的特點。同時我們要求學生在相應章節(jié)對水污染控制工程、大氣污染控制工程、環(huán)境毒理學,固體廢棄物的處理處置等科目進行對照學習,相互印證,既加強學生對相關(guān)知識點的記憶,同時也能讓學生從化學的角度深層次去理解環(huán)境問題出現(xiàn)的原因。

2.2總體把握教學內(nèi)容,充分利用課堂時間培養(yǎng)計劃中分配給環(huán)境化學48學時,在較短時間內(nèi)完成八章內(nèi)容,這對學生和老師都是一種挑戰(zhàn)。我們在正式開講前,先給學生大致剖析了一下該科目的主要脈絡(luò),便于學生了解科目的重點章節(jié)。第一章緒論,主要闡述環(huán)境問題的出現(xiàn)導致環(huán)境化學的誕生以及環(huán)境當中主要污染物的類別,環(huán)境效應和遷移轉(zhuǎn)化。從第二章到第四章分別談及污染物進入大氣,水和土壤后的賦存狀態(tài),遷移轉(zhuǎn)化等內(nèi)容。第五章涉及污染物歷經(jīng)上述三個圈層后進入生物體以及在生物體內(nèi)的運動過程及毒性。第六章主要是一些具體的典型污染物在環(huán)境各圈層中的轉(zhuǎn)歸。第七章重點介紹受污染環(huán)境的幾種具體修復技術(shù)。而最后一章則是綠色化學的基本原理與應用。通過分析,學生大致了解了本課程的知識結(jié)構(gòu)和脈絡(luò)特點,有利于學生在學習開始初步建立一個關(guān)聯(lián)體系。隨著教師授課工作的開展,學生可以把相應知識點置于關(guān)聯(lián)體系中,最后形成該科目的完整知識體系。另外針對科目課時較少而內(nèi)容豐富的特點,我們要求學生必須做到課前預習和課后復習,簡單的和常識性內(nèi)容僅做概述,和其他科目有交叉的章節(jié)如第二、三和五章,我們側(cè)重講述和化學相關(guān)的內(nèi)容,其他部分以課堂提問或作業(yè)的方式讓學生自己學習。這樣既節(jié)省了時間,也督促學生針對相應的交叉科目如大氣污染控制工程等自主進行對照學習,增強了學生的自學能力;提高課時利用率的同時,也提高了學生學習的主動性和積極性。另外,我們設(shè)置“每課一個小結(jié),每章一個總結(jié)”,便于學生及時復習課堂學到的知識點。

2.3補充真實典型案例,充實教學內(nèi)容環(huán)境化學中基礎(chǔ)理論和基本原理闡述較多,學生學習起來容易覺得枯燥乏味。引入環(huán)境中的真實典型案例,充實教材教學內(nèi)容,可以有效激發(fā)學生的學習興趣,增強學生利用化學知識分析研究實際環(huán)境問題中有關(guān)污染物存在,化學特性及控制原理的能力。通過介紹11種農(nóng)藥“喂養(yǎng)的豆角”,可爆炸的西瓜以及一系列生活中有毒的食品(毒饅頭,毒油條,瘦肉精,辣椒中的蘇丹紅,毒木耳等等),到富含有機物的工業(yè)廢水排放,揮發(fā)性有機物充斥室內(nèi)外環(huán)境,以及最近出現(xiàn)的“霧霾”現(xiàn)象和人們高度重視的PM2.5等,讓學生認識到學習環(huán)境化學的重要性。在大氣污染物的遷移章節(jié),介紹馬斯河谷煙霧事件,多諾拉煙霧事件,印度博帕爾事件,切爾諾貝利的核泄漏事件以及洛杉磯和倫敦煙霧事件,使學生把大氣中污染物擴散及對環(huán)境的影響和書本知識結(jié)合起來,充分理解大氣污染物擴散的各種影響因素及相應的處理措施和方案。另外我們也選擇在適當?shù)恼鹿?jié)中插入一些和環(huán)境保護相關(guān)的小故事來調(diào)節(jié)課堂的氣氛。比如在講到典型農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化時,介紹完有機氯農(nóng)藥后,穿插了瑞士化學家米勒和滴滴涕以及德國科學家哈伯和毒氣的故事。這些歷史上真實出現(xiàn)過的血淋淋的事件,深深震撼了在座學生。課后學生紛紛上網(wǎng)查閱相關(guān)事件進行討論,同時也反饋了一些其他的案例供參考。通過真實典型案例的介紹和小故事的穿插,提高了學生對環(huán)境化學學習的重視程度,有效調(diào)動了學生的學習興趣和積極性,教學效果和教學質(zhì)量有顯著提高。另外我們會在課余時間或答疑時間和學生充分溝通,鼓勵學生對該課程授課內(nèi)容和方式提出建議,及時了解他們的想法和實際學習情況也對教學質(zhì)量的改善大有裨益。

3結(jié)論