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化学在工程中的应用十篇

发布时间:2024-04-29 16:16:51

化学在工程中的应用篇1

【关键词】化学工程技术;化学生产;应用

前言:

伴随科学技术的发展,专业人员对化学工程研究已经从单一走向研究领域与多学科相结合的多元化方向发展,随着时代的需要,科学技术的发展,新的发展热点的出现,化学工程的发展方向也是多元化的。化学工程技术多元的发展给社会带来的也将是全新的面貌,推动整个社会向前的步伐。

1化学工程技术的概述

化学工程技术主要研究化学生产过程中产品的研究开发,同时也需要设计和管理反应装置,因此它是一门集合理论和实际操作的综合性技术。在化学生产中运用化学工程生产技术,可以显著提高生产效率,缩短生产时间,同时还可以大幅提高产品的质量,减少成本和原材料的消耗,对于产品的开发以及技术的改进都具有非常重要的作用。

近几年我国的科学水平不断进步,化学工程技术越来越来越广泛地被应用在化学生产中。化学生产关系着全社会对化工产品呢的需求,也影响着我国其他产业的生产发展。化学工程技术在化学生产中的应用十分必要,对于维持人们的正常生活和社会的稳定都有重要作用,因此,其应用也越来越受到人们的重视。

2化学工程中的新型反应技术

2.1绿色化学反应技术

环境问题在当今社会的发展中尤为重要,而绿色化学就是指不会污染环境的,可以保护环境的化学技术。这种技术主要采用化学方法和技术来减少甚至消除潜在污染源,比如那些妨碍社会安全、对人类健康有害、影响生态环境的原材料都可以通过这种技术加以治理,从而减少环境污染,达到保护环境的目的。而且绿色化学技术可以将污染从源头就加以消除和治理,因此,对环境治理非常彻底。

2.2超临界化学反应技术

所谓的超临界液体就是指具有液体和气体双重性质的物质。当压力和温度都位于临界点之上时,其状态也位于气体和液体间。这种超临界流体的应用十分广泛,在生物化工、化学工业、医药工业以及食品工业等表现出巨大的研究价值,具有十分光明的发展前景。我国目前的超临界化学技术虽然已经取得巨大的进步,但是有些方面还不够成熟,仍然具有非常广阔的提升空间,需要继续努力开发。

2.3新分离技术

传统的分离技术是利用沸点不同,使不同的组分从分离塔中先后分离出来。首先是对设备的强化,随着科学水平的进步,分离技术也在不断地更新和改进,但是任然存在很多不足的地方。而信息技术的发展,给分离技术带来一个崭新的局面,人们将信息技术引进到分离技术的开发研究中,取得了非常明显的进步。比如在热力学的传递性质和多相流的研究过程中,就是引入信息技术,并使之发挥功效,进而达到分离的目的,此方法已经成为成熟的分离技术。再如分子模拟可以提高预测平衡性质的水平,进而加速分离分子,可以用于开发新型的高效分离剂。因此,信息技术的引入对于深入和促进分离技术的深入具有重要作用,并且还能显著提高工作效率。

3化学工程技术在化学生产中的应用新方向研究

3.1传热过程的强化

此研究主要是改进换热器的设备,通过这种方法来提高传热效率,并且使设备可以持续放热。要达到这个目的,就必须改进原来的设计工艺,开发新型传热材料,这样才能不断优化传热技术。

3.2微细尺度传热学

微细尺度是传热学中一个热点的分支学科,具有非常广阔的发展前景。当物体尺寸大于连续介质时,由于尺度微细,原来的影响因子也会发生变化,这样就导致了传入和流动规律的变化。目前的纳米和微米科学都取得了明显进步,也衍生了很多以微细尺度传热学为基础的研究领域,并取得了丰硕的成果,比如微型热管、多空介质流动传热、高集成度电子设备等多项研究成果。

3.3传热理论

一直以来,人们都在研究液体核态沸腾的原因。但是由于沸腾复杂多变,研究过程中无法进行准确的计算。目前的研究方法存在的严重缺陷是计算的准确率过低,而且必须以大量实验做为基础保障。因此我们必须从新角度来和研究问题,根据基本理论,找出新的计算方法和模型,不断深入研究传热理论。

3.4传热学中细微尺度的研究进展

细微尺度是指从时间尺度和空间尺度进行更细微的研究的热学范畴,如今它在热学中已经形成了一个分支,具有广阔的发展前景。当一个物体的尺寸远大于其载体时,这样的情况会存在,但是由于尺寸的更加细微,原来的假设影响因素也会发生相应变化。目前纳米技术已经取得显著的成绩,很多领域都是围绕传热学中的细微尺度技术进行研究的,近年来取得了高集成电路、多空介质流等新成果,产生了巨大的经济效益。

3.5传热设备的研究进展

近些年来,利用翘片来强化传热,管外的翘片强化传热原理包括有前缘效应和非稳定性扰动以及减薄边界层等几种。常用的片是冲缝片和百叶窗。将来对此的研究应该将分布参数和场地模拟相结合,来优化传热装置结构的参数,实现管翘式的传热针设计。

3.6与计算机技术的相结合

计算机技术的不断进步是化学中大量的技术问题能够得到有效的解决。同时节约了大量的人力物力财力,也增加了数据和相关机械的精密度。计算机的主要贡献表现在计算流体力学、数值传热力学、采用计算机技术进行统计、计算有利于将数据更直观的表现出来,表现形式更加多样,能够有效分析大量实验数据。

3.7与材料科学和信息工程相结合

科学的进步和新技术的研究涌现就为化学工程的研究提出了新的机遇。如何形成优质的服务体系和完整地理论作为研发支撑成为化学工程面临的问题。

所以它必将进入一个新的发展阶段,在发展中应注重与多学科的交叉,更多的研究应该包括信息和化学应用、生物与化学以及能源环境与化学相结合的学科,这都为化学工程的发展提供了新的研究方向。由于信息技术不断深入各个行业,为此通过信息技术可以将大量的信息收集、整理进行数据统计分析,得出结论可以为化学工程发展研究提供新的方向。

3.8做好人才工程的建设

21世纪国际社会的竞争实质上就是以科技实力为基础的综合国力的竞争,谁在科技上遥遥领先谁就掌握了国民经济发展制高点。科学技术的竞争说到底是人才的竞争,人才是科学技术发展的动力。而化学工程技术也同样需要优秀的人才,因此,我们要加强化学工程的教育,培养出更多的优秀化学人才。另外,还要提高化学工程待遇,加强国内外的学术交流。目前化学工程技术正处在飞越发展期,随着化学技术的不断加大,化学工程技术必将以全新的面貌展现在我们面前。

4结束语

综上所述,化学工程技术在化学生产中具有非常重要的作用,其应用大大提高了生产效率,节约了能源和原材料,而且还提高了产品的质量,为满足人们的日常需求和社会稳定作出重大贡献。

本文主要概述了化学工程技术,并对其中的一些核心技术和研究进展进行了阐述,比如绿色化学反应技术、超临界液体技术和新分离技术等,希望可以更好地促进化学工程技术的发展,不断改进理论和技术,进一步扩大其应用范围,使它发挥更大的作用,为人类提供更好的生活,同时促进社会的不断进步和发展。

参考文献:

[1]张杨.浅谈化学工程技术在化学生产中的应用[J].科技创新与应用.2014(08).

[2]陈伟.浅析化学工程技术在化工生产中的应用[J].科学专论.2013(01).

[3]张燕.化学工程在化工生产的应用探析[J].技术与化学工程.2013(09).

化学在工程中的应用篇2

1、教学内容的选择

为适应我院“培养高素质应用型人才,服务地方经济社会发展”的要求,首先应从培养应用型人才角度出发,对《化工制图》的教学体系进行研究,针对教材、教学课件等多个环节,探索并形成一种适用于应用型人才培养的教学体系;其次要注意结合生产实践,选择实际生产中具有代表性的设计题目,组织学生去安庆石化现场参观,实现理论与实践相结合的目标,能够极大的激发学生的学习兴趣,从而能更好的培养其工程意识和空间想象能力;最后更注重实践性教学,突出对学生空间想象能力和创新能力的培养。了解autoCaD在化工制图中的应用,利用现代化的教学手段来提高学生的绘图技能。结合安徽大学化学化工学院培养目标和用人单位的需求,推进本课程的改革,提高其教学质量,首先要合理规划教学内容,进行优化设计。突出化工制图的特点,将机器零部件、连接件和装配图以及化工设备图、工艺流程图和管道布置图的表达特点重点讲解;将国家和行业标准规范贯穿教学的始终;在注重理论教学的同时,还要加大实践教学的力度,合理安排理论和实践的教学比例。另外,autoCaD是现代工程设计的一个主要内容,以培养学生较为扎实的制图基础,具有空间思维能力、处理化工制图能力,为后续课程设计服务为目的。

2、教学方法的改进

(1)板书、化工制图多媒体课件和autoCaD计算机辅助设计制图三者结合的教学模式在教学模式上,根据内容选择不同的教学模式,如:首先从工程实践中抽象出具有代表性的任务,使学生明确课堂的教学目标,引发学生积极动脑思考和激发学生的求知欲望;然后对给定的任务进行分析,启发学生尝试运用已掌握的知识解决新问题,引发学生深入思考和创造思维;接着再阐述相关知识,指出教学内容的重点和难点以及相应的解决方法;下一步进行课堂练习,让学生举一反三的运用所学知识解决问题,培养和训练学生创造性思维,让学生既动脑又动手,增强实践能力和独立解决问题的能力;最后进行课堂小结,总结要点和解决问题的方法途径、注意事项,加深学生对教学内容的理解。教师用黑板亲自示范作图步骤、作图的思路以及规范等,可以引导和示范学生手工绘图,例如,在画六棱柱时应该先画定位轴线,再画出上下两个底面的三视图,最后补全棱线。这样有利于老师与学生互动,提高学生的动手能力。采用多媒体讲授作图,可以做到图文并貌,并可以呈现二维图形和三维模型之间的相互转化,例如学生都感觉到换面法和截交线、相贯线很难理解,通过多媒体可以非常直观,形象的表现出来,帮助学生建立空间的概念,提高空间想象力。采用autoCaD计算机辅助作图是现代工程设计中的一门基础技能,在化工企业中得到了广泛的应用,它可以培养学生的空间想象能力和快速处理工程图样的能力,从而进一步提高学生的实践能力。

(2)化工制图与课程设计相结合

《化工制图与autoCaD》是一门理论性很强的课程,如果只注重基础理论教学,而忽视实践教学环节,则往往会造成实践与理论的脱节,同时课堂教学的效果也不理想。充分利用各种实物模型,有机结合生产实际,走进工厂,加强实践教学环节。在学习化工制图的过程中,将课程设计中用到的绘图知识贯穿始终,可以让学生阶段性的练习国标及行业规范的应用,如何绘制工艺流程图、零件图及装配图等。对于复杂的塔器或热交换器等化工设备,很难通过语言表达或文字叙述来表达模型演示的效果,这是可以充分利用多媒体工具,autoCaD能迅速准确的绘制所需的各种化工制图图样,而且具有强大的编辑功能,提高学生绘制各种化工工程图样的能力。这样学生在后续的课程设计中就会对化工制图的知识灵活运用。通过化工制图与课程设计的结合,充分培养学生的形象思维能力和空间想象能力,通过启发和诱导,对学生进行有效的培养和训练,为学生提供一个生动、形象的立体化教学环境,充分培养学生的空间思维和动手能力。

二、结语

化学在工程中的应用篇3

[关键词]绿色化工技术化学工程应用

中图分类号:t655文献标识码:a文章编号:1009-914X(2017)11-0064-01

0.前言

众所周知,地球是我们人类目前唯一的、赖以生存的地方。当代工商业的迅猛发展,着实为我们的日常生活带来了极大的便利,但是与此同时,环境问题已然成为威胁人类健康的头号杀手。诸多行业的发展共同导致了当今比较恶劣的环境问题,其中,化学工业的生产发展带来的影响不容小觑。例如我们熟知的工业三废:即废气、废水、废渣,由此带来的环境恶化和生态破坏的题就极为严重。在此背景下,为了环境友好型、资源节约型社会的建成,我们必须要落实绿色化工技术在化学工程中的应用和实施。

1.当前化学工业的生产发展中存在的问题

化工产业的生产和发展惠及我们生活和工作的各个方面这点毋庸置疑,更新颖、更先进、更高端的技术使得先前貌似不可能的事情成为可能,一而再的刷新人类技术可抵达的上限。但是,不可否认的是,随着化学工业的进一步发展,越发严重的问题的产生成为了化工产业发展的“替罪羊”。

1.1环境恶化

近几年来,尤其是在某些重工业城市的冬季,频繁而严重的雾霾天气引起了社会各方的广泛注意,人们对此非常恐慌。雾霾,很大一方面是由于日常的生产生活产生的废气导致的,其危害程度不言而喻,而肺癌、呼吸道感染等是其对人类最主要的危害。同时,工业废水和废渣的排放使得原本肥沃的土壤、干净的河流面临威胁,生物种类锐减,进一步加剧了生态的破坏。而且,据气象部门不完全资料统计,恶劣天气的发生频率也因此增加。

1.2资源短缺

化工产业生产发展面临的资源短缺的问题也愈演愈烈。我们都知道,虽然我国的自然资源总量很大,但是对一个有着14亿人口的发展中国家来讲,其人均占有量就显得极为贫乏了。再加上工业生产对原材料的利用率比较低、浪费严重、缺乏回收再利用技术等实际问题的存在,导致当前资源相对匮乏的问题只会愈来愈严重。

2.绿色化工技术概述

鉴于化工产业当前存在的以上两点问题,如果再不设法改变这一现状的话,资源短缺、环境破坏的问题将会成为阻碍我们当前化学工程发展的主要因素。因此,发展绿色化工技术就显得尤为重要。所谓绿色化工技术,核心是绿色,即全面协调可持续的化工技术,这是科学发展观的基本要求,也是为了促进人与自然的和谐,实现经济发展和人口资源环境相协调,坚持走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。要实现绿色化工技术,就是要通过对现有的化学生产技术和方法进行更进一步的改良和提高,利用最新研究的化学原理成果,旨在降低或减少在化学工业生产的各个环节中产生的化学废物或能够污染环境的化工产品,力争做到零排放,以此来降低化学生产作业对生态环境的污染和可能的危害。同时,对化学生产过程中产生的废弃资源的再利用也要加大力度,应用最新的技术,用可循环的再生资源这种全新的物质代替先前的化学生业中产生的有害废物,从而使得资源的利用率得到充分高效的提高。

3.如何在化学工程中应用绿色化工技术

在目前的化学工程中利用高级而先进的绿色化工技术,对自然资源进行更加充分而高效利用的同时,也可以尽可能的降低对环境造成的危害。鉴于绿色化工技术以上诸多优点,我们必须在开发和研究绿色化工技术上苦下功夫。

3.1积极寻找洁净新能源

化学原料对化工生产的重要性不言而喻。所谓洁净新能源,无非就是对环境污染较小、利用率高的化学原料。这类能源有着如下特征:1.方便易获取:如果原料的获取方式就很复杂的话,那么成本自然很高,反而得不偿失;2.可循环利用:从而使得提高原材料的利用率成为可能;3.环境危害小:在当前严峻环境下,使用无毒无害、对环境污染小的原材料,才符合绿色可持续发展的要求。例如,天然植物,农作物等就是比较理想的洁净能源。

3.2革新先进的生产技术

利用先进的清洁生产技术,使得整个化工生产的流程尽可能变得无毒、无害、无污染、无废弃物排放,即使做不到,也至少要对环境造成的危害达到最低。此技术中包括有辐射热加工技术,以及绿色催化技术等,在冶金、印染、废弃物处理等领域已取得较显著的成果。更广为人知的一个例子就是海水淡化技术:针对目前水资源的严重污染和匮乏问题,人们利用先进的设备对储量巨大的海水进行淡化,一方面有效地弥补了淡水资源的短缺,另一方面更是产生了低廉清洁的化工原料--氢氧化镁,完美的做到了一举两得。

3.3生产出环境友好型的产品

近些年来爆发的各类环境污染的例子不胜枚举,因此人们保护环境的意识也在不断提高,无磷洗衣粉、新型乙醇汽油、低排量汽车等都成为人们购物的首选,有机、绿色成为了一种消费时尚,对此我们应该感到欣慰。同时,生产出对环境友好的产品也是我们反馈社会、回报自然最好的方式。

4.总结

综上所述,积极倡导绿色化工技术在化学工程中的应用具有非常重要的社会意义。为了保护人类赖以生存的生态环境,更好的落实社会主义科学发展观的具体要求,绿色发展的理念应该深入到每个人的内心。通过本文的分析,希望能够起到一定的作用,保障化学工程的可持续发展。

参考文献

[1]井博勋,莒菲.浅议绿色化工技术在化学工程工艺中的应用[J].天津化工,2015,03:10-11.

[2]高明江.绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用研究[J].化工设计通讯,2017,01:35+76.

[3]桂腾刚.化学工程技术在化学生产中的应用分析[J].化工管理,2016,11:110+112.

化学在工程中的应用篇4

abstract:withthecontinuousdepthreformofvocationaltrainingmode,manyvocationalcollegesareactivelycarryingoutprofessionalconstructionreformandcurriculumreform.thecurriculumprojectisaneffectiveway,whichcanhighlightsthecharacteristicsofvocationaleducationandpromotesqualityofcurriculum.Guidedbythetheoryofcurriculumproject,thispaperexplorestheteachingmodeofcombinationofworkandstudybasedontheemployment-orientedandexplorestheapplicationandpracticeofproject-basedteachingintheteachingofengineeringsupervision.thepurposeofthispaperistopromotethecultivationofhigh-qualityandhighlyskilledconstructionsupervisionpersonnel.

关键词:课程项目化;工程监理专业;应用

Keywords:curriculumproject;engineeringSupervision;application

中图分类号:G712文献标识码:a文章编号:1006-4311(2016)34-0217-02

0引言

随着高职人才培养模式的不断深入改革,很多高职院校在积极地进行专业建设改革和课程内容创新。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中指出:“要把提高职业教育的质量作为重点。以服务为宗旨,就业为导向,推进教育教学改革。”因此,对“以就业为导向”的工学结合教学模式有必要在高职院校进行积极探索,从而带动专业建设改革,引导课程设置重构、教学内容创新和教学方法改革等。本文就课程项目化在工程监理专业教学中的应用进行探讨,目的在于促进培养高素质高技能的建设监理人才。

1课程项目化简介

高职教育作为高等教育体系的重要组成部分,是以培养具有扎实的理论基础和较强实践能力,服务于基层以及生产、管理与服务一线岗位的应用型人才为目的职业技术教育。基于工作过程的课程项目化恰恰是以培养学生综合专业素质为目的,从而突出职业工作任务的专业性和应用性。当前,高职教育处在课程改革的重要发展阶段,课程项目化作为课改的重点内容,是凸显高职办学特色、实现“理实一体化”课改目标的有效途径。

课程项目化是指根据产业发展需求和岗位职业能力培养需要,基于工作过程对专业核心课程进行情境教学设计,按照项目组织原则对教学模式进行优化设计,立足工作岗位要求,将实际的工作过程分解成典型的工作任务或工作项目,根据职业能力要求,转变成典型的学习型工作任务,并与国家相关的职业资格标准相适应,进而若干个项目化的课程即构成了与实际工作岗位业务密切联系的课程体系。

近几年,我国各大高职院校陆陆续续进行了课程改革。项目化、模块化的课程设计在课改进程中始终备受关注,而且有的院校已对该课程设计进行了实践,取得了一部分成果,并且总结出了高职项目课程的内涵:一是以工作任务为中心;二是以项目课程为主体;三是以典型产品(或服务)为载体,认为“高职项目课程是基于工作任务的、聚合式的”,即:“项目的具体内容是工作实践中既定的工作任务,因此其选取不能凭主观想象,而必须以严格的工作任务分析为基础;其思维与行动的目标指向是通过综合知识与技能完成工作任务;其结果是获得制作的产品或提供的服务”。需要强调的是高职项目课程是把具体的产品(或服务)及工作任务作为课程切入点,并非意味着其课程内容仅仅局限于这些产品(或服务)及工作任务,其用意在于以产品(或服务)及工作任务为载体延伸出需要学生掌握的丰富的知识和其他产品(或服务)及工作任务。事实表明,项目化、模块化课程是正在进行的高职课程改革的主要方向,可以促进建设类课程改革健康的发展和前行。

2课程项目化在工程监理教学中的应用

国外先进的高职教育模式主要有德国职业技术教育的双元制、美国和加拿大职业教育的CBe模式以及英国和澳大利亚职业教育的CBet模式,这些模式都有一个共同点,就是始终重视学生的中心地位,都善于调动学生学习的主动性和积极性,强调对学生自主学习能力、实践操作能力、独立思维能力以及团队协作能力的培养。此外,这些模式都采用开放式教学组织形式,在理论知识考试的基础上重点突出对职业技能训练和考核。在教学过程中,始终以学生为主体进行教学设计,强调“学重于教”,要求教师尊重学生的个性和特点,必须在此基础上科学地开展教学活动。严格来讲,教师的决策已从知识的传授者、教学的组织领导者转变为学习过程中的咨询者和指导者,而学生,则变成积极的学习者,这种角色的转变能够促使学习更加快捷、高效。

为了使建设工程监理专业的学生有效地学习工程监理的基本知识,掌握从事监理工作的基本能力,进一步适应市场对监理专业人才的需求,必须对该专业课程――尤其是主干核心课程进行项目化改革,例如《建设工程监理实务》、《建筑工程施工技术》等课程,包括调整教学模式,优化教学内容,强化师资力量,创新教学方法,改革考核评价方式等,真正实现以学生为主体,以教师为主导,以任务为驱动,以项目为载体,不断培养学生的自主学习能力,实际动手操作能力和工程环境适应能力,以满足监理行业相关岗位的需求。

在工程监理教学中应用课程项目化,主要包括以下几个方面。

2.1调整教学模式

基于工作过程的课程体系具有区别于传统课程体系的特点,其融合了建设工程监理核心岗位的工作任务,通过模拟监理岗位工作过程的形式,明确了工作过程在构建监理课程体系中的重要作用。针对建设工程监理专业人才培养目标和规格,重新调整建设工程监理专业核心课程体系,集合专业知识进行核心课程的开发、重构与优化,使专业核心课程设置与学生核心能力的培养更加契合,并完成核心课程标准的制定,保证课程标准与企业岗位职能要求的一致。

2.2优化教学内容

教学内容应更加合理、科学,针对性与适用性需更强。根据“以实际应用为目的、以必需够用为度”的原则,在教学内容安排上,强化应用,适当弱化理论,注重培养和发展学生的思维能力,尤其是分析问题、解决问题的应用能力。挖掘和充实建设工程监理的教学资源,例如精品课程建设、优质课程建设、使用资源共享的微课、慕课、在线视频公开课等信息化课程。运用大数据技术,掌握不同学生的学习需求和规律,为学生自主学习提供更加丰富的教育资源。

2.3强化师资力量

建设工程监理专业的教师应明确本专业核心课程的课程标准,不定期学习专业前沿技术。高职院校应配齐人才培养需要的专职教师队伍,并建立考核、淘汰制度。聘请企业工程师等优秀人才,担任监理核心课程兼职教师,形成专职教师和兼职教师并存的师资队伍。还需建立专职教师到企业顶岗培训、岗位轮训、研修、挂职锻炼制度,组织专兼职教师共同编写具有科学性、先进性、适用性的教材。

2.4创新教学方法

工程监理专业的教学组织形式应更加灵活,打破以往单一的课堂教学的组织形式,采用课堂学习、校内外实训基地学习、工地实习等多位一体的、理实结合的教学组织形式,强化实践,开拓学生视野,且在此过程中渗入团队意识与创新能力等综合素质培养,促进学生全面发展。

提倡教学方法多样化,教师在授课过程中将岗位需求的技能训练适时、适度地融入到监理专业理论知识中,应充分体现实用性、针对性和教学做一体的原则,开展启发式、讨论式、参与式教学,教师应积极运用项目教学法、案例教学法、现场教学法并结合现代化、信息化教学方法,使理论知识与实践技能得到有机的融合。丰富教学手段,促使学生学习方式发生实质性的改变。由原来单纯的课本化教学转变为项目化教学的实施,基于工作过程的教学内容能够促使学生轻松有趣地学习,激发学习热情,参与度会大大提高,学习效果进一步增强。

2.5改革考核评价方式

改革考试考核内容和方式,注重考查学生运用知识分析、解决问题的能力,探索非标准答案考试,破除“高分低能”积弊。以监理专业为例,教学效果评价方式应更加科学,考核将更加注重过程性评价和形成性评价,而且评价将由个人评价、小组评价和教师评价相组合而成,最后再根据整个项目任务的完成情况,综合评定每个学生的成绩。

3结束语

总之,为了适应社会经济发展的需要,满足建设工程监理岗位的需求,建立项目化课程体系,可以提高知识的综合性、实践性,让学生一毕业就具备实际工作能力,这样才能培养出受社会欢迎、企业需要的高素质高技能型专业监理人才。

参考文献:

[1]〔2015〕36号.国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见.

化学在工程中的应用篇5

关键词:煤气化传统教学方式情景教学法

前言

煤化工生产为连续化的大规模生产,工艺流程长、设备庞大、自动化程度高,需具有一定专业技能的操作工进行作业。从确保生产稳定、安全、高效、节能、环保等方面考虑,企业不允许实习学生动手操作。另外,煤化工生产装置投资费用高,近期不可能在学校建立真正的生产实训基地。由于以上原因,在真正的生产场所锻炼并提高学生的职业能力、操作技能、通用能力等是有一定难度的。

1.煤气化课程传统授课方式

1-煤气发生炉2-燃烧室3-洗气箱4-废热锅炉5-洗气塔6-料斗7-烟

如图1所示,采用传统教学方式,间歇式煤气化生产合成氨原料气-半水煤气工艺的介绍以煤气发生炉为核心,按照设备顺序逐一介绍各设备的结构、工作原理、作用及操作控制要点等,然后将整个工艺流程连贯起来介绍原辅材料的输入和产品的输出等过程。[1]

传统教学方式存在的主要问题是:学生读图能力较差,对设备结构及工作原理不了解;学生对原料来源、性质、状态及预处理过程不清楚,对产品的去向不清楚;大多数学生对工艺流程图的理解难度较大。针对上述问题,笔者尝试在煤气化生产工艺中采用情景教学法。

2.情景教学法的应用

情景教学法是教师根据课程内容所描绘的情景,设计形象鲜明的画面或动画、视频短片等,辅之以详细的解说,使学生仿佛置身其间,如临其境;师生在此情此景之中进行着的一种情景交融的教学活动。因此,情景教学法对培养学生的学习兴趣,启迪思维,开发智力等方面有独到之处。

采用情景教学法,一般来说,可以通过“感知―理解―深化”三个教学阶段来进行。

2.1感知――创设画面,引入情境,形成表象。

如图2所示,首先介绍气化原料,即:焦炭、块煤、型煤等,并设置问题:三种不同原料各自的特征是什么?有何共同点?为什么国内现在多数氮肥企业采用型煤制气?[2]

多数学生不知道型煤是什么,怎样加工而成的。此时,可进一步引入一些图片或视频短片介绍型煤加工工艺,如图3所示。

接着介绍煤气化制合成氨原料气的气化剂:空气和水蒸气,以及气化剂的供给方式。

水蒸气自蒸汽总管来,空气则通过高压离心通风机输送,如图4所示。

将型煤加入煤气发生炉,然后交替通入空气和水蒸气进行气化反应,制造合成氨原料气-半水煤气,煤气发生炉结构示意图及工作原理如图5所示。

由于煤气化容易产生气-固夹带现象,影响后续工序的正常生产,因此多数氮肥企业在煤气发生炉出口增设了旋风分离器,以替代传统工艺流程中的燃烧室,如图6所示。

经气-固分离并回收煤气显热后,半水煤气进入洗气塔进行冷却、净化。

洗气塔一般采用填料吸收塔,为了让学生了解塔内的气液传质情况,此时播放一段填料塔气液吸收的视频录像,并提供填料塔结构图和物料进出口示意图,如图7所示。

半水煤气经除尘、回收热量、洗涤冷却后,送气柜储存,供下一工序使用,图8是气柜的外形图和工作原理图。

2.2理解――深入情景,理解流程。

在介绍完煤气化工艺流程中的原料、产品及主要设备后,此时再引导学生结合课本上所学习到的知识,理论联系实际思考前面提到的相关问题,并逐一解决。

原料:采用型煤,可以将大量粉煤加工成型,原料适应范围更广,原料成本更低,企业经济效益更好。采用水蒸气和空气为气化剂,主要完成以下两个化学反应:

C(g)+o2(g)=Co2(g)-Q1

目的:提高炉温,蓄积热量,为制气作准备。

C(g)+H2o(g)=Co(g)+H2(g)+Q2

目的:大规模制气。

气体净化:半水煤气经旋风分离器除尘、水膜除尘并降温,为下一工序脱硫作准备。

能量回收:废热锅炉回收煤气显热,副产低压饱和蒸气并返回煤气发生炉作为气化剂,以降低制气成本。

产品输出:半水煤气送气柜储存供下一工序使用。

2.3深化――再现情境。

煤气化生产合成氨原料气-半水煤气的过程,是一个典型化工产品的制造过程,主要包含以下两个单元过程。

①化学反应单元过程――煤气化过程。

②化工单元操作过程――流体输送(如空气及煤气的输送、洗涤水的输送)、传热(废热锅炉回收余热)、非均相物系的分离(旋风分离器气-固分离)、传质(洗气塔)等。

将上述单元过程设备按照情景教学法介绍的先后顺序,重新绘制工艺流程示意图如图9所示。

3.运用情景教学法的注意事项

设计情景是情景教学法的关键,情景设置,直接影响着情景教学法的教学实效。因此创设情景时应注意以下几点:

3.1有趣味性:通过图片、动画或视频短片等多种形式调动学生学习兴趣。

3.2有针对性:必须紧扣教材重点、难点。

3.3有诱发性:引导学生将画面与问题和书本理论联系起来,培养创造性思维。

3.4有代表性:是学生在学习中普遍关注却又不易弄懂的问题,能揭示学生的思维误区。

3.5有典型性:容易发现或捕捉到材料与理论之间的内在联系,具体材料能深刻、透彻、全面地说明理论。

参考文献:

化学在工程中的应用篇6

一、虚拟仪器的发展和结构组成

电子仪器的发展,一共经历了四个重要阶段:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。前三个阶段的发展实际上是为第四阶段的发展奠定坚实的基础。第四代虚拟仪器,是通信技术、测试技术和计算机技术相结合的产物,三门学科最新技术的结晶,融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形软件编程技术于一体。虚拟仪器的产生是仪器发展史上一次大的革新。虚拟仪器是指将一些比较灵活高效的软件和一些性能较高的硬件结合起来,将其应用在各个领域中对各项参数进行测试和调节、控制等的一个应用性很强的平台。一般来说,完整的虚拟仪器系统中有三部分的组成结构,一部分是电子计算机,一部分是仪器软件,最后一部分是仪器硬件。在电子计算机和大型集成电路高速发展的今天,相比较传统仪器,虚拟仪器得到了飞跃发展。在基本硬件的支持下,虚拟仪器可以利用电子计算机合理的调用相应的高级软件模块来完成数据的采集、控制、分析、处理以及结果的存储和显示。与传统仪器相比,虚拟仪器具有成本低、性能高、扩展性强、开发时间短以及出色的集成这五大优势。基于此,本文对虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用进行了探究,为其未来的发展提供参考依据。

二、虚拟仪器的技术支撑和特点

硬件是虚拟仪器的基础,软件是虚拟仪器的核心。计算机主要完成数据处理和结果显示。硬件接口电路主要完成被测输入信号的采集、放大、模/数转换。根据构成虚拟仪器的接口总线不同,主要分为基于通用接口总线GpiB的仪器系统、基于数据采集卡的虚拟仪器系统、基于VXi总线仪器实现虚拟仪器系统、基于pXi总线仪器实现虚拟仪器系统、基于串行口仪器的虚拟仪器系统和基于现场总线设备的虚拟仪器系统等类型。软件可定义仪器的功能图。虚拟仪器系统的软件结构从底到顶层分为仪器i/o接口软件、驱动程序和应用软件3个层次。

虚拟仪器作为新型的仪器种类,主要具有以下几个特点:首先,技术和接口技术,具有方便、灵活的互联性,可方便地同外设、网络及其它应用连接。其次,开放式体系结构,缩短系统开发周期。虚拟仪器开放性构成方式,使其具有灵活性和功能的可重构性,可使用户提高重复利用率,缩短系统组建时间,降低开发费用。最后,“软件就是仪器”,仪器功能由用户定义。虚拟仪器系统中,软件是整个仪器的关键,用户可以根据自己需要定义仪器的功能,通过修改软件,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,打破了传统仪器有厂家定义、用户无法改变的模式。

三、虚拟仪器在化学工程领域中的应用

虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助客户创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是ni近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。它在化学工程领域的应用有以下几方面:

虚拟仪器可以应用在化工过程控制领域中、是由化工领域中以及化学工程模拟领域中。虚拟仪器可以对化学反映系统中的各个参数进行实时的检测,还能通过参数的检测来调整和控制各项参数,以更好地确保化学反应的正常进行。在化工过程控制领域中的应用有很多,例如,东南大学的王晓等人通过基于labview开发平台的虚拟仪器开发了换热器试验装置测控系统,这个系统有很多功能,包括对各项参数的检测、记录,同时还能对这些参数进行分析和调节,基于此,应该加强对该系统的研究和推广,使其在更多的领域得到应用。石油化工领域中也经常需要运用到虚拟仪器,通常是将计算机技术和虚拟仪器结合在一起进行应用。在这方面的应用实例有:通过虚拟仪器,对石油管道的压力进行监测,来判断石油管道在运行过程中会否出现泄漏现象。化学工程模拟,实际上是通过建立化工过程的一系列数学模型,然后根据标准的条件要求以及各项参数,利用计算机,对这些模型进行计算,并根据计算的结构模拟出整个化工过程中所发生的行为。在化工领域中,如果要使用一种新的仪器或者是使用一项新的工艺,需要先依靠计算机对这些仪器或者工艺进行模拟,得到一系列数据,并鉴定其可靠性。虚拟仪器在化学工程领域中的应用,使得整个过程的各项参数判断更加具体和直观,有利于判断其对于工程的影响。这方面的应用实例也有很多,例如,新疆大学的付志新等人开发出了一套基于全混流反应器的模拟系统,并且模拟计算了其中的不可逆的放热反应。

五、虚拟仪器的发展趋势和光明前景

虚拟仪器还可广泛应用于航天航空、军事工程、汽车、电力工程、机械工程、建筑工程、铁路交通、地质勘探、生物医疗等很多需要高性能测控设备进行科学分析的场合。例如,利用虚拟仪器系统可以开发复杂的汽车驾驶室模拟仿真系统,汽车aBS传感器功能测试系统;可以测试飞机飞行过程中的噪音,进行飞机发动机测试,飞行控制系统测试;可以用于电力参数的测试,构建电力测量控制系统;可以用于开发内燃机测试系统,等等。

自从虚拟仪器出现以来,其技术也不断发展和成熟,逐渐向着图形化这一开发平台中的更强适应性、更高级别的硬件模块以及更符合标准的驱动程序等方向发展,而该平台自身的不断完善和发展也是促进虚拟仪器技术不断发展和提高的重要保证。同时,怎样缩短用户的学习时间和学习量,就能确保其进行具有强大功能虚拟仪器的使用,怎样让用户轻易地对该模拟系统中得到的结果进行判断,或者如何确保用户采用一些系统构成比较简洁的虚拟仪器来对复杂的内容进行测试,都是虚拟仪器在未来的发展中需要解决的问题。

化学在工程中的应用篇7

关键词:化学灌浆;防水

序言

伴随着我国城市化进程的进一步加快,城市地下空间的开发利用已经成为当今各城市发展趋势,并成为衡量城市现代化的重要标志。伴随着城市地铁修建的热潮,人行地道、地下车库等配套设施的修建,地下工程防水问题日益突出。

在地下工程砼施工中,伸缩缝、施工缝的渗水及温度应力裂缝的处理一直是一个世界性难题。为了最大可能减少砼施工过程中各种裂缝的发生,在砼施工过程中,我们不断在原材料的选用、工艺流程方面大做文章,并且不断制定、优化质量保证体系和控制措施,以确保施工各环节完全受控,但往往不能达到我们的预期目标,在砼施工中还是不同程度的发现有各种缺陷产生。

化学灌浆就是砼缺陷处理的一种非常有效的补救方法,它能有效解决地下工程中因混凝土结构缺陷包括接缝、施工缝、变形缝、蜂窝麻面及混凝土收缩等引发的渗漏水问题,止水防水效果显著。由于化学灌浆技术有着其他防水技术方法所无法代替的优点:应用灵活、简便、高效、快速并能够迅速控制渗水,因此它在城市地下工程中被日益广泛应用。作为地下工程防水、堵漏的一项主要手段,化学灌浆防水技术正日益受到越来越多的关注和重视。

1 化学灌浆技术简述

化学灌浆一般是指将由化学材料配制的浆液,通过钻孔埋设灌浆嘴,使用压力将其注入结构裂缝中,使其扩散、凝固,达到防水、堵漏、补强、加固的目的。常用于修补较深的砼结构裂缝。根据灌浆的压力和速度,可分为高压快速灌浆法和低压慢速灌浆法。

2 作用机理

(1)对裂缝形成化学链结。

(2)对表面的孔隙形成高强度锚栓。

(3)高压力的推挤下填充所有裂缝。

3 材料选择

聚氨酯化学灌浆材料:它遇水后立即反应,体积迅速膨胀,生成一种不溶于水、有较高强度和弹性的凝胶体。

聚氨酯灌浆材料分水溶性(亲水性)和油溶性(疏水性)两种。

水溶性、油溶性聚氨酯灌浆材料共异性分析:

(1)共性:二者都能用于防水、堵漏。

(2)异性:水溶性聚氨酯灌浆材料包水量大,渗透半径大,固结体弹性好,最适合混凝土动缝的防渗堵漏;油溶性聚氨酯固结体强度大,防渗透性好,固结体弹性小,最适合混凝土静缝的防渗堵漏及加固。

城市地下空间工程渗水属于动态防水,故采用水溶性聚氨酯化学灌浆材料。

水溶性聚氨酯灌浆材料物理性能:

(1)水溶性聚氨酯灌浆材料亲水性好,包水量大,适用于潮湿裂缝的灌浆堵漏、动水地层的堵涌水、潮湿土质表面层的防护等;

(2)水溶性聚氨酯具有良好的亲水性,浆液遇水后自行分散、乳化、发泡,立即进行化学反应,形成不透水的弹性胶状固结体,有良好的止水性能。它能与水以某种比例混合(最高达1:40),在注浆过程中使用是经济的。

(3)水溶性聚氨酯预聚体可加入20~40%的稀释剂,而油溶性聚氨酯预聚体可加入10~20%的稀释剂,前者的粘度为后者的1/4~1/6。

(4)水溶性聚氨酯对水质适应性强。不论海水、矿水、酸性或碱性水质对浆液性能影响不大。

(5)水溶性聚氨酯与水混合后粘度小,可灌性好,固结体在水中浸泡对人体无害、无毒、无污染。

(6)水溶性聚氨酯对水的溶解度及亲和力比其它化学浆材高,在流动水中,浆液不易被流动水冲散,固结体的固结面积反而扩大,且随着动水流速的增加,其堵水面积而相应扩大。

(7)水溶性聚氨酯反应后形成的弹性胶状固结体有良好的延伸性、弹性及抗渗性、耐低温性,在水中永久保持原形。

(8)水溶性聚氨酯浆液遇水反应形成弹性固结体物质的同时,释放c02气体,借助气体压力,浆液可进一步压进结构的空隙,使多孔性结构或地层能完全充填密实。具有二次渗透的特点。

4 施工机具

主要施工机具有:注浆泵、止水针头、电锤。5施工工艺

 

(1)定位:详细检查、分析渗漏情况,确定灌浆孔位置及数量。

(2)钻孔:使用电锤等钻孔工具沿裂缝两侧进行钻孔,钻头直径与注浆嘴(止水针头)直径一致,钻孔角度宜≤45。,钻孔深度≤结构厚度的2/3,钻孔必须穿过裂缝。但不得将结构打穿(壁后灌浆除外)钻孔与裂缝间距≤1/2结构厚度。

(3)埋嘴:在钻好的孔内安装灌浆嘴(又称之为止水针头),并用专用内六角扳手拧紧,使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙,不漏水。

(4)封缝:将洗缝时出现渗水的裂缝表面用水泥基防水材料(抗渗1号堵漏型)进行封闭处理,目的是在灌化学浆时不跑浆。

(5)灌浆:使用高压灌浆机向灌浆孔内灌注化学灌浆料。当相邻孔开始出浆后,保持压力3~5分钟,即可停止本孔灌浆,改注相邻灌浆孔。

(6)拆嘴:灌浆完毕,确认不漏即可去掉或敲掉外露的灌浆嘴。清理干净已固化的溢漏出的灌浆液。

(7)封口:用水泥基防水材料(抗渗1号防水型)进行灌浆口的修补、封口处理。

(8)防水:用单组份pa防水胶将已灌部位涂三遍(底涂、中涂、面涂)宽度10~20cm,两端各长出20~30cm。

6 应用实例

杭州市天日山路益乐路口/紫金港路口过街地道工程设计采用全封闭防水,在基坑回填结束后,地下水位不断上升,加上当时正值雨季,整个主体结构完全被水浸泡,很快,主体结构就出现了不同程度渗水,主要集中在明暗挖结合处、设备用房与主通道结合处、拱顶、楼梯地板等部位,出水点多达几十处。为此,施工单位在广泛调研论证后,决定采用水溶性聚氨酯注浆堵漏技术,对出水点全面堵漏。施工过程中,因旧的出水点已封闭,在混凝土薄弱处,新的出水点还不断出现,然后再次进行注浆防水堵漏。在洞内装饰开始施工前,主通道内的出水点已基本消失,取得了良好的效果。

化学在工程中的应用篇8

[关键词]生物化学工程技术绿色食品应用

中图分类号:tU994文献标识码:a文章编号:1009-914X(2016)07-0228-01

绿色食品是指按照国家的专门机构提出的要求进行无污染和无公害食品的生产,所生产出的食品符合优质且安全营养的食品标准。通常消费者和专家将绿色食品称为“21世纪的主导食品”、“餐桌上的新革命”。在称谓方面国外将类似我国绿色食品的食品称为有机食品或生态食品,或将绿色食品称为自然食品,当前我国有效使用绿色食品标志的企业总数已经超过了3962家,产品总数超过10708个,而且中国绿色食品发展中心已同世界上90多个国家和地区,500多个相关组织建立了联系[1]。由此可见提倡天然、安全、健康的食品消费成为了国内、国外人们食品消费的主流。

1.绿色食品生产的技术要求

首先绿色食品对产地环境的空气质量、农田灌溉水质、畜禽养殖用水的水质、渔业水质和土壤质量等均有一定的指标要求和浓度限值。其次,在生产和加工绿色食品中,所投入的农药和肥料,以及饮料和食品添加剂等应符合相关规定,在种养殖方面符合相关的的生产规程。再有,绿色食品从初级农产品到加工产品均应符合感官和理化以及生物学等方面的要求。从生物化学工程技术角度来解读绿色食品的生产,即在生产和加工中密切预防所生产的食品中被农药残留和放射性物质等污染,以保证食品的营养和安全性。

2.生物化学技术的绿色食品生产中的应用

2.1固氨转化技术的应用

养分在农作物生长中具有较强的促进作用,其中氮元素为植物生长提供了必要的养分。如果通过相关技术能够固化空气中的氮气使之被植物吸收,既可以节省生产投入成本还可提高农作物产量,而且尽量减少农作物使用化学肥料的数量更能符合绿色食品的标准。据王嘉祥报道[2],许多细菌具有固化氮气的功能,同时绝大多数农作物对固氮菌具有排斥功能。因此,将固氨转化技术应用于农作物的生长过程中,便可以有效的解决多数农作物排斥固氮菌的问题。首先通过Dna技术改造固氮酶基因以强化其固氮能力,其次还可通过生物化学技术促进更多种类的农作物能够与固氮菌共生。

2.2应用生物化学技术抵御病虫害

为了加快发展绿色食品生产,在有机农产品生产过程中遵循国际惯例,通过发展无公害农产品、绿色食品和有机农产品从而提高品牌农产品质量。应用生物化学技术替代农药可在减少农药残留基础上提高农作物抵御病虫害的能力。通过增强农作物抵御病虫害的基因,例如,在水稻中增加Bt蛋白基因,使其进入害虫体内影响害虫蛋白功能和发育进而达到杀死害虫的目的。这样可以在减少使用杀虫剂和农药残留基础上,增加水稻产量约11%。

3.应用生物化学技术改善绿色食品营养价值

应用生物化学技术改善食品营养价值方面,还可通过增加食品中的果聚糖、蛋白质和油脂含量等来提高食品的营养。以下本文将对生物化学技术提高食品中的果聚糖、蛋白质和油脂的含量进行简述。

3.1增加食品中的果聚糖含量

果聚糖作为β-D-呋喃果糖的多聚体,由果糖聚合而生成。果糖残基数目通常是7-35,但也有少数是90-260。果聚糖有3种分型:(1)果糖残基以β21糖苷键连结而成的线形分子聚合生成的菊糖型。(2)果糖残基以β26糖苷键连结而成的线形分子聚合生成的左聚糖型。(3)混合型。许多植物根、茎、叶及种子中含有果聚糖,而且果聚糖这类碳水化合物能够有助于人体健康是肠胃菌的营养物质。应用生物化学工程技术中将1-SSt基因转移到水稻和玉米等农作物上,可以使其果聚糖的含量增加。

3.2增加食品中的蛋白质含量

人体所需的蛋白质多数来自植物性食物,其中谷类种子蛋白质含量达到15%,豆类种子蛋白质含量达到了29%[3]。但谷类和豆类的种子中分别缺少赖氨酸和蛋氨酸。赖氨酸作为人体必需的碱性氨基酸,具有促进人体发育和免疫的功能,还可提高中枢神经组织功能。而蛋氨酸也是人体必需的一种氨基酸,若蛋氨酸缺乏时会使人食欲降低,不利于生长发育还容易导致肾脏肿大和肝脏铁堆积等现象。应用生物化学技术可改善食物蛋白质合成途径,将基因编码高的赖氨酸和蛋氨酸外源基因转至谷类和豆类中,以平衡豆类和谷类食物中的氨基酸所含的比例。

3.3增加食品中的油脂含量

植物油脂是人们主要食用油,但植物油脂也存在着不饱和脂肪酸熔点低,以及热稳定性也相对低且容易在加热过程中分解的特点。为了改善植物油存在的上述不足,工业上通常采用氢化的方法来提升油脂熔点和热稳定性。但采用氢化的方法改变食用油的熔点和热稳定性不利于人体健康,容易增加人体中饱和脂肪酸,饱和脂肪酸(SFa)是含饱和键的脂肪酸。膳食中饱和脂肪酸多存在于动物脂肪及乳脂中,这些食物也富含胆固醇。饱和脂肪酸摄入量过高是导致血胆固醇、三酰甘油等升高的主因,进而引起动脉管腔狭窄,形成动脉粥样硬化,增加患冠心病的风险。但不饱和脂肪酸中的单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸均有利于人体健康,能够起到降血脂、改善血液循环和干扰血小板凝集的作用,还具有阻滞动脉粥样硬化斑块和血栓形成等效用。在绿色食品生产中通过结合转基因技术和人们需要提高植物油营养价值的要求,开发出高油酸含量的食用油,利用基因技术从酵母中将epa和DHa以及花生四烯酸等长链不饱和脂肪酸生物合成酶基因,运用克隆技术编码这类酶基因再通过基因技术导入植物体内,使得植物油脂中的DHa等长链不饱和脂肪酸含量能够得到提升。

结束语

综上,为了加快发展绿色食品生产,在有机农产品生产过程中遵循国际惯例,运用生物化学技术,可以精简生产资金的投入同时也减少食品被污染几率以提高绿色食品的质量和安全性。

参考文献

[1]刘兆庆,王曙文,姜媛媛.生物技术对食品工业发展的影响[J].农产品加工,2004,13(9):28-29

化学在工程中的应用篇9

abstract:thispapercombinestheteachingofwork-integratedlearningcourse:designandinstallationanddebuggingofmachineelectriccontrolsystem,anddiscussestheapplicationofenterpriseengineeringprojectinhighervocationalprojectteachingmodel,andintroducesspecificimplementationprocess.Byimplementing,weknowithasmoreconducivetoimprovingstudents'projectpracticeabilitythantraditionalprojectteaching.itisaneffectivewayofcultivatingstudents'vocationalquality.

关键词:企业工程项目;项目化教学;教学模式;任务实施

Keywords:enterpriseengineeringproject;projectteaching;teachingmodel;taskimplementation

中图分类号:G71文献标识码:a文章编号:1006-4311(2013)02-0211-02

0引言

在高等职业教育中,机电一体化专业主要培养的是应用型技术人才,实践环节在教学过程中显得非常重要,如何提高学生的动手能力也是目前高职院校很关注的问题,也提出了多种以实践为主体的教学模式,其中项目化教学较受推崇。但是普遍存在的问题是选择的项目过于简单,不具备真实性与综合性。在教学中引入企业实际工程项目,选择可动手实践的工程项目为平台,让学生参与到实际工程项目的各个环节,使其在实际工作中学到传统教科书没有涉及的知识和经验,提高学生的动手操作与工程实践能力[1]。

1企业工程项目的教学特色与选择依据

1.1企业工程项目的教学特色

1.1.1理论知识与专业实践能力相结合在企业工程项目教学模式下,教师不再走进枯燥无味的课堂教学,将科研和教学相结合,不仅与从事相关行业的企业保持密切联系,还能极大地提高自身的专业实践能力,也进一步督促年轻教师下企业锻炼。学生在企业的真实教学项目中学习,通过实际完成项目,实战操作,学以致用,激发学习兴趣,以解决实际问题,培养了专业实践能力[2]。

1.1.2有效培养就业岗位要求的职业素质通过引入实际项目的管理模式,让学生亲身体验机电专业人才的职业素质和岗位技能要求,在实践中培养爱岗敬业的职业素质、自主学习的能力和谦虚谨慎的工作态度,实现培养符合企业就业岗位要求的技能型人才。

1.1.3有利于专业知识的拓展企业工程项目所涉及的知识很难在一本传统的教科书上找到,这样学生必须通过课外阅读相关资料和教师指导进行知识拓展,教师教会学生学习的方法和手段,拓展学生的思维空间,学生可以通过网络等寻找参考资料和学习相关典型的设计项目,培养学生科学研究与自主学习能力。

1.2企业工程项目的选择依据企业工程项目的选择依据主要有以下几点:①明确企业工程项目在学校教学实施是否可行,包括场地、设备、师资等都要齐备;②企业工程项目的内容要与人才培养目标相匹配;③企业工程项目要具有一定的综合性,能确实有效提高学生的实践能力。

2企业工程项目在项目化教学中的应用实践——以《机床电气控制系统的安装调试》课程为例

2.1第一节课梗概讲好第一节课,激发学生探索知识的兴趣对学好一门课程非常重要,兴趣教育是培养创新人才的必由之路,没有学习兴趣的学生,学习过程中不可能有激情,更谈不上创新思维的形成,这部分学生是学习的被动者。在机床电气控制系统的安装调试课程教学过程中,第一节课向学生介绍多种机床日常生活中的应用,当教师将所讲授的课程与学生所熟悉的一些应用联系起来之后,激起了学生思维的积极性和强烈的求知欲望,尤其是当学生得知能够有机会在实训室完成相关控制电路的设计和装调之后,更是充满了学习兴趣[3]。除了讲授能激起学习兴趣的知识外,还需要讲授的内容有以下几点:

①课程综述,让学生了解本课程学习的意义,引入项目教学法,说明项目实施的总体安排;②向学生展示项目中要涉及到电器设备或仪器,并介绍该课程的主要参考资料;③明确项目的内容及所要达到的预期目标;④展示并介绍刀开关、接触器、控制按钮等常用低压电器的功能,然后布置项目1中的第一个任务;⑤由指导教师担任车间主任兼技术顾问,班长担任项目总负责人,分组并推选项目小组的组长,组织对项目的实施。

2.2企业工程项目选择与任务划分根据上述的项目选择依据,将来自企业并且适合高职学生学习的项目——多线切割机电气控制系统的设计与安装调试作为该课程教学的一个工程项目,结合课程教学内容与专业要求,将项目分解成多个任务。具体分为如下八个任务:模拟量输入与输出模块的使用与仿真;运用pLC与模拟量扩展模块控制伺服电机的转速;人机界面Hmi触摸屏的参数设置与界面设计;运用pLC及触摸屏控制电机;旋转编码器的脉冲计数装置的设计与安装调试;步进电机的正反转及转速控制装置的设计与安装调试;切割机钢线张力控制装置的设计与安装调试;多线切割机控制系统的设计与安装调试。

2.3单元教学设计与实施本文以项目中的其中一个任务——运用pLC与模拟量扩展模块控制伺服电机的转速为例来介绍单元教学设计与实施过程。

2.3.1本单元的教学目标告知学生本单元要达到的教学目标有能力目标与知识目标。具体如下:

能力目标:能根据产品说明书及相关资料正确使用伺服电机;能进行各种模拟量输入、输出以及混合模块的外部接线;能运用pLC和模拟量扩展模块控制伺服电机。

知识目标:理解各模拟量扩展模块的量程与Dip开关设置的关系;掌握各类型模拟量扩展模块的外部接线方法;掌握电位器的工作原理;了解模拟量扩展模块在工业控制设备中的应用。

2.3.2教学的实施过程

①任务引入。给学生发放工作任务单,以校企合作企业的多线切割机电气控制系统中的伺服电机运动演示来引出新任务,并向学生说伺服电机在目前工业控制中的应用情况。本单元的任务有2个子任务组成,基础任务:利用电位器改变伺服电机的转速;拓展任务:利用pLC、模拟量扩展模块控制伺服电机的转速。基础任务要求如下:1)绘制伺服电机的外部接线图;2)设定伺服电机的操作面板参数;3)选择元器件型号;4)安装控制电路并完成调试。拓展任务在基础任务的几点要求基础上再加入编制pLC控制程序的要求。

②资讯获取。资讯获取的内容包括:引导学生思考引导性问题;提示学生通过技术资料查阅关键知识;问题回答与指导,学生回答教师之前提出的引导性问题,对回答正确的学生给予表扬,对回答不完整或有误的学生给予适当的提示,并鼓励他继续努力,争取下次有更好的表现。

③方案讨论与修改。小组讨论任务的实施方案,根据任务要求,引导学生讨论该任务的主要内容,学生讨论后,由小组代表汇报方案的设计思路,教师评价并给予适当的提示,学生根据教师的引导进行修改和完善。

④任务实施。在这个任务实施部分主要有2个工作:1)元器件的安装与布线;2)功能调试;教师记录学生在任务实施过程中的表现,解答学生的疑问。学生把计划完成的时间、遇到的问题、出现故障的现象、排除故障的方法等记录在学生工作任务单中。

⑤展示与评价。1)各小组代表展示该组项目作品,并对调试过程作简要介绍;2)学生互评,并相互交流工作体会;3)教师根据如下所示的考核表对每个学生的任务完成情况评分,其中第电路接线与调试、回答问题、成果展示这3项考核是由小组所有成员共同完成。

⑥归纳总结。教师与学生共同归纳总结在任务实施过程中遇到的问题及知识点,主要由以下内容:1)伺服电机外部端子接线的注意事项;2)伺服电机操作面板参数的设定;3)伺服电机及电位器的工作原理。

3教学效果与改进措施

本课程召开了学生和教师座谈会,学生和老师都认为该课程的教学效果与传统课程有很大的提高,企业工程项目的引入,使学生在实现完整工程项目的过程中学习了具体的理论知识,并培养了学生的工程意识;通过方案分析、设计以及讨论各种方案的利弊,从而选择最优实施方案的过程中逐渐培养了工科学生的自主学习与独立分析与解决能力的能力,也为学生未来走上工作岗位奠定了坚实的基础。

座谈会中也提出了该课程的一些不足和改进措施。主要有以下几点:①项目内容较多,难度较大。经学生和老师提议,在增加实训室课外开放时间,让有浓厚学习兴趣的学生做更多的拓展训练以进一步提高专业实践能力;②教学组织过程需要教师和小组长共同努力来进一步完善。教学组织协调不当容易出现一些学生工作散慢的现象,因此小组成员分配以及小组长的选用显得尤为重要。除了选择组织能力强、学习态度好、乐于助人以及有一定合作创新意识的学生为小组长外,教师还需要根据学生在课程学习期间表现出的知识掌握情况、学习能力和团队协作等影响因素进行适当调整分组情况,力求做到每个团队能合作愉快,共同完成工程项目。

4结束语

工学结合课程在项目化教学中引入了真实的企业工程项目,解决了以往项目化教学的选题脱离实际、学生积极性不高、教学效果不尽如人意等不良情况;更充分体现了以“岗位需求”为出发点、以培养“职业能力”为核心的职业课程特点,培养学生的自主学习能力,充分调动学生的积极性,更加有效地培养锻炼学生的综合能力,切实做到了教、学、做一体化。作为职业教育工作者还需不断地努力,争取获得更加显著的教学效果,培养更多符合专业岗位需求的优秀人才。

参考文献:

[1]蒋文胜.将实际工程项目引入教学的项目教学法应用[J].职业教育研究,2009,(3):150-151.

[2]王邦元,周自斌.基于真实项目的高职教学模式改革与实践[J].南昌教育学院学报,2011,(10):87.

[3]张秀珍,马秀娟,王新胜.改革实验教学,突出学生工程实践能力的培养[J].实验技术与管理,2007,(11):11.

化学在工程中的应用篇10

关键词:六步教学法;工程物资管理课程;信息化教学

中图分类号:G642.41文献标志码:a?摇文章编号:1674-9324(2014)09-0060-03

一、引言

六步教学法是指资讯、决策、计划、实施、检查、评价六个步骤。六步教学法是中国引进德国的一种基于工作过程的教学方法,近几年在高职乃至本科都在竞相应用,并根据中国实情进行改进,发扬光大,形成具有中国特色的六步教学法。本文从工程物资管理专业中《建筑工程物资管理》学习领域中的物资验收学习子情境入手,借助基于工作过程的教学方法――六步教学法,并创新了一个步骤,结合多种多媒体资源开展信息化教学,融教、学、做为一体,充分调动了学生学习的积极性,提高了学生自主学习、主动学习、自我管理的能力[1-3]。

《建筑工程物资管理》隶属于工程物资管理的专业基础学习领域,《建筑工程物资管理》分为四个学习情境分别是工程物资及物资业务认知、开工前工程物资准备业务认知、施工过程中工程物资日常业务认知及收尾期工程物资后续业务认知。其中,学习情境三,即施工过程中工程物资日常业务认知为教学重点,难点在于物资采购、物资仓储、工程物资成本核算环节。物资验收正是学习情境三中的一个子情境,隶属物资仓储下的一个环节。本教学单元要求学生了解物资验收准备工作相关理论知识,熟悉和掌握主要物资具体验收、验收单据填写注意事项的理论知识;具备常用物资验收、物资验收单据填写、验收过程中遇到的差异问题处理的专业能力;通过学习,实现社会沟通、语言表达、团队协作等社会能力的提升。从而实现学生收集整理资料、独立分析问题解决问题等方法能力的提高。因此,学习这一教学单元,对于帮助学生熟悉水泥、钢材、砂石料、火工品等施工主要物资的验收具有重要作用。

二、教学过程分析

现代教学理论认为,为了有序、有效地进行教学,在教学过程中,学生是学习的主体,教师是学习的组织者,教学的一切活动都必须以强调学生的主动性、积极性为出发点,因此,在教学过程中,采用多媒体辅助教学,以直观呈现教学素材,从而更好地激发学生的学习兴趣,增大教学容量,提高教学效率,解决教学的重点难点问题。本教学项目的教学过程采用了一种基于工作过程的教学方法――六步教学法,并结合多种多媒体资源进行信息化教学,解决了以上问题[4,5]。

为了保障学生能够有效地进行学习,必须配备与基于工作过程相适应的教学条件。因此,开展理论教学主要是在工程物资管理实训场中理实一体化教室进行,实践巩固阶段是在施工现场完成。理实一体化教室是隶属于工程物资管理实训场中的一个特色教室。配置可以上网查资料的电脑工作台(教师机、学生机)、投影仪等多媒体及网络资源,还包括有关规范和规程、工具书、白板、彩笔、计算器等工学结合的教学资源。在理实一体教室进行理论授课的同时,还可以进入工程物资实训场进行实操,实现理论和实践一体化。

除了配备教学条件外,还应配备相适应的学生学习资源,包括学生手册、行业规范等文本资料、实物资源、图片、视频、动画资源、网络信息资源等。学生手册内容包括任务描述、学习目标、任务实施前准备引导问题、任务实施阶段的案例分析、评价标准、巩固阶段的相关问题等,一步步引导学生进行学习。网络信息资源是指与本课程配套的专业资源库网络课程。

在课程开展过程中,还应有课时保障,打破传统教学中,一节课2课时的教学安排,应尽量安排多课时的模块化教学,保证教学的连续性,学生掌握知识的系统性。利用所有条件及资源,并结合六步教学法进行教学,具体做法如下。

第一步――资讯阶段:教师在理实一体教室采用ppt进行任务的描述及任务布置,并向学生下发学习资料(包括学生手册、文档资料、图片资料、网络信息),即学生登录到《建筑工程物资管理》网络课程网页上进行任务的下载,在此阶段学生进行独立思考,主要是熟悉任务及相关资料。

第二步――计划阶段:学生在理实一体教室展开讨论、研究实施方案,并以工作小组的名义制定其工作计划。可根据教材及教师所提供的学习资料或到《建筑工程物资管理》网络课程网页及其他网站上进行查询,做好任务准备工作,回答验收前期准备工作、水泥等主要物资的验收方法、验收单据填写注意事项、验收差异处理等引导问题,为完成后期的任务做好准备。

第三步――决策阶段:学生在理实一体教室探讨决策、确定实施方案。学生将制定好的工作计划向教师作汇报。学生充分发表见解,教师参与指导,对工作计划进行具体的修订,形成可实施的最佳方案。

第四步――实施阶段:需要学生根据前期各组完成的引导问题等相关理论知识,并按照学生手册中提供的案例,完成物资验收方案的制定及物资验收单据的填写任务。这个阶段,学生需要进入到网络课程网页或其他网站上进行查询方案制定的格式、要求及注意事项,并根据查询结果分别完成分工任务,最后进行汇总。学生根据最终汇总确定的方案,进入到工程物资实训场,进行钢材等各类物资的具体验收实操,在此过程中,完成物资验收人工单据的填写任务,并登入到工程物资管理软件平台中,完成电子单据的填写任务,根据实操的结果,进行方案的修订。

第五步――检查阶段:学生根据最终确定的方案,进行演示与汇报,可以采用多种方式,如ppt课件、海报展示,并提供相应软件给电脑水平较好的学生进行更高层次的多媒体课件开发进行展示。

第六步――评价阶段:学生进行自我评价、小组相互评价,并填写评价表,进行网上评价。教师先通过《施工料具管理》、《材料员》等视频中验收部分视频,演示物资验收程序及方法,让学生了解正确的验收方式,评价学生验收单据填写正确与否,指出学生修正方案制定中的不妥之处;再对学生表现进行评价,指出每个小组及其成员的优点,并提出改进建议。以此完成学生自我评价、小组评价、教师评价的三个环节评价任务。

除了以上的六步之外,还应结合一个巩固阶段,使学生能够更好地进行学习巩固。巩固阶段,分为三个程序,首先在项目化教室完成学生手册中的拓展训练,其次进入校内工程物资管理实训场,根据修订的方案,重新进行物资验收具体实操,掌握学生在理论知识的指导下实际操作情况,最后带领学生进入施工现场,掌握施工现场物资验收实际操作方式及程序。学生也可以登录《建筑工程物资管理》网络课程网页进行咨询。

三、教学效果分析

本学习情境采用了基于工作过程的教育思想和教学理念,在教师角色、教学内容、教学方法、互动方式、教学评价等方面有所创新,让学生对施工现场工程物资验收有了初步认识,提高了学生自主学习、主动学习、自我管理的能力;本学习情境采取了ppt、图片、视频等多媒体方式进行演示,并利用网络进行任务查询,信息化技术贯穿整个教学过程,学生自主性提高了,学习兴趣更浓厚,学习效果改善很多,效果良好。

参考文献:

[1]张建军.“六步教学法”[J].职业技术,2004,(01).

[2]张树琪.论“六步教学法”[J].安徽职业技术学院学报,2005,(03).

[3]李金生,谷云香,刘岩.“六步教学法”在工程测量课程教学中的应用[J].辽宁高职学报,2010,(07).

[4]肖家气.新课程?摇新教法――“六步教学法”的实践[J].湖南教育,2003,(05).