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化学工程的应用赏析八篇

发布时间:2023-09-14 17:29:07

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的化学工程的应用样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

化学工程的应用

第1篇

关键词:化学工程技术;化学生产;有效应用

化学工业一直是推动我国国民经济发展的支柱产业,在化学生产中通过不断创新和优化化学工程技术,降低能源和原材料消耗,保障产品质量,提高化学生产效率,所以化学工程技术在化学生产中的应用具有非常重要的现实意义,在未来发展过程中应加大对化学工程技术的研究,进一步提高化学生产效益。

1化学生产中化学工程技术的应用

1.1超临界流体技术

超临界流体是一种处于气态和液体之间状态、压力和温度都位于临界点周围的液体,其具有液体和气体的双重特性,具有气体的压缩性和高扩散能力,又具有液体的良好溶解能力,其粘度几乎等于气体,密度几乎等于液体,其扩散性能处于气体和液体之间。在化学生产中运用超临界流体技术,运用超临界流体的特性,改变化学反应特征,优化传热系数和传质系数,合理控制压力和温度,可以有效降低化学生产的能耗。另外,超临界液体技术在加工无机物材料、复合材料、高分子材料中发挥着重要作用,最常见的技术方法包括以下几种:其一,抗溶剂法,在制备超临界流体有机物和爆炸性物质时主要应用抗溶剂法;其二,压缩抗溶剂法,这种方法主要用于加工微球类或者微孔类物质,在聚合物和药物分子共沉中应用广泛,技术方法比较简单成熟;其三,快速膨胀法,用于制备固体颗粒状化学产品。超临界技术不仅应用在材料制备方面,而且还被广泛地莹莹在化学分析中,例如,色谱技术和超临界技术的相互结合,和气象色谱相比,这种色谱研究方法更加准确、高效,并且超临界液体色谱比液相色谱更加准确。

1.2传热技术

近年来,相关研究人员对于强化传热和微细尺度传热的研究越来越多,在传热学中微细尺度传热是一个独立的专业学科,其主要探索和研究时间尺度、空间尺度的传热学规律,重点包含微重力传热传质、相变传热、热辐射、热传导。对流传热等内容。当前,我国的传热技术研究主要是集中在数值模拟、实验研究和机理研究三方面。在化学生产中应用传热技术,可以通过改进和优化换热器设备,有效提升换热的持续放热能力和传热效率,从而提高化学生产水平。并且微细尺度传热和强化传热技术在微型热管、集成电子设备、微米、纳米等领域中应用广泛,相关技术成果已经比较成熟,对于化学工业应加强传热技术和化学生产的配合研究,充分发挥传热技术的应用优势,有效提高化学生产效率。

1.3绿色化学反应技术

在绿色食品生产中绿色化学反应技术发挥着非常重要的作用,当前我国积极倡导可持续发展和节能减排理念,人们的绿色生态环保意识越来越高,绿色食品主要是指绿色没有受到污染侵害的食品,这种食品最主要的特点是营养价值高、品质优良、卫生安全指标高,是未来发展过程中的新兴产业。绿色食品加工生产过程中对于化肥和农药的使用量有着严格限制,而且还需要提高农作物产量,保障食品营养价值,降低成本,所以绿色产品生产经常面临量和质的矛盾。现代化生物化学通过充分利用基因工程技术和绿色化学反应技术,保障食品安全,增加农作物产量,确保食品营养。具体应用如下:其一,在农作物生长过程中,运用生物化学技术,减少污染农作物和污染环境的氮肥使用量,运用固氨来替代氮肥,通过应用生物化学技术,不需要施加氮肥,也可以保障农作物的正常生长发育,不仅节约了种植成本,而且有效提高了农作物的质量和产量;其二,当农作物出现病虫害时,运用生物化学技术,特别是基因工程技术,在主要农作物上转移各种病虫害基因,减少化学杀虫剂使用量,提高农作物产量,提高抗病虫害能力。

2化学工程技术在化学生产中的应用发展建议

2.1培养化学技术人才

化学技术人员对于推动化学工程技术的发展有着重要意义,因此我国应重视化学技术人才的培养,不仅要加强理论知识学习,还应强化钻研创新精神,积累丰富的实践经验,全面提高化学工程技术科研水平和综合素质。

2.2进一步提高化学工程技术水平

我国化学工程技术面临着滴状冷凝的难题,在未来发展过程中应加大对化学工程技术的研究,重点解决这个问题,推动传热技术在航空航天、石油化工、动力、机械等领域的应用,进一步提高化学工程技术水平。

3结语

在化学生产中应用化学工程技术有助于促进化学工业的快速发展,应积极优化各种化学工程技术应用,培养大量化学工程技术人才,提高经济效益和社会效益。

作者:于振永 单位:唐山中浩化工有限公司

参考文献:

[1]侯海霞,柯杨,王胜壁.解析化学工程技术在化学生产中的应用[J].山东工业技术,2015,14:91.

第2篇

关键词:化学反应工程;教学;虚拟仿真;Aspen

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)18-0176-02

化学反应工程是关于如何在工业规模上实现化学反应过程,以期最有效地把原料转化为尽可能多的目标产品,争取实现经济效益,满足国民经济需要的一门学科。它的研究对象为工业反应过程,研究过程速率及其变化规律、传递规律及其对化学反应的影响。其研究方法是结合实验数据,通过模型化方法解决反应器的开发放大、结构选型、尺寸设计、操作优化等实际问题[1,2]。化学反应工程实验内容包括反应动力学测定、反应器流动状态测定等实验。采用真实实验装置进行实验,存在实验时间较长,实验参数不易确定,生成物检测困难等问题,而且一般同种设备只有一套,数个学生共同操作一个实验,不能进行充分的锻炼。随着计算机技术的发展,利用辅助软件进行教学以越来越显示出其优越性[3,4,5]。在化学反应工程这门课程中,可以采用化工虚拟仿真实验软件和流程模拟软件Aspen进行辅助教学,并取得了良好的辅助效果。

一、化工虚拟仿真实验软件

虚拟仿真实验是实验教学的重要补充,具有直观性、系统性、综合性、安全性、经济性的特点,能给学生提供全面的技能训练,获取完善的知识体系、完备的综合能力。

在真实的实验当中由于受教学资金的限制,实验设备台套数不足或设备陈旧,学生实验难以充分开展。而虚拟仿真实验可以快速扩容、更新升级。在真实实验平台中,部分按照人才培养计划要求必须开展的实验项目由于高危险、高成本、高消耗及高污染等问题无法开展。采用虚拟仿真软件,可以节约实验成本,以安全环保的形式强化实践训练。

传统的实验预习方法陈旧不能调动学生的积极性,用虚拟仿真实验考核来代替传统实验的预习,让学生自主通过虚拟实验知识学习系统,完成对重要知识点的学习;同时在仿真软件中练习操作,操作过程中后台会对操作结果自动评分,学生完成操作后可以提交虚拟实验仿真报告,从而大大提高预习效果。

反应过程要受到温度、压力、流动状况等多种因素的影响,且各因素之间具有很强的耦合性。在实际实验中,通过改变参数实现反应过程的最优化,要耗费大量的人力物力。而通过虚拟实验,可以快速改变参数,获得实验结果,探索反应过程的规律。把虚拟实验结果带到实际实验中加以验证。通过虚实结合,能有效提高真实实验效率和结果最优化。

学校现在有乙苯脱氢制苯乙烯、多釜串联反应器返混的测定、填料塔液相轴向混合实验、气固催化固定床实验、反应精馏制乙酸乙酯、煤制油、甲醇合成七套反应工程类的虚拟仿真实验项目。通过虚拟仿真练习,开拓了学生的视野,提升了知识结构,培养了综合设计和创新能力。

二、Aspen软件

Aspen是一个通用的流程模拟软件,采用模块化的建模方式,可以对化工生产中反应、混合、分离、换热、流体输入等单元操作进行模拟计算。在反应模块,有7个内置的反应器模型,其中生产能力类反应器2种(Rstoic、RYield)、热力学平衡类反应器2种(REquil、RGibbs)和化学动力学类反应器3种(RCSTR、RPlug和RBatch),涵盖了化学反应工程中所有的常用模型。具体的功能如表1所示。动力学模型包括内置的幂次定律、LHHW(Langmuir-Hinschelwood-Hougen-Watson)动力学或用户自定义的动力学。自定义的动力学可以用Fortran子程序或者excel工作表格定义。通过这些模块可以计算质量和能量平衡、反应热、产品选择性、反应程度和相平衡结果。

Aspen采用向导式的操作界面,逐步输入反应体系组分、物性方法、进口流股信息、反应器模块信息就可以进行模拟计算。反应器模块中需要根据选定的模块输入反应方程式、转化率、收率、反应温度、压力、反应动力学、反应器尺寸中的部分信息。

学生可以通过Aspen软件搭建所需的反应体系模型,比固定的虚拟仿真软件更加灵活,更有助于理解化学反应工程的基础知识。Aspen软件应用于反应工程教学,也避免了复杂的数学推导以及数值求解问题,使得反应过程尽可能的形象化,有助于学生对反应过程的理解并激发学生学习兴趣。

三、结论

1.化学反应工程是一门理论和实践性均非常强的学科,采用虚拟仿真实验软件进行辅助实验教学,更加直观、便捷、安全和经济,能给学生提供全面的技能训练,并获取完善的知识体系和完备的综合能力。

2.Aspen软件是综合性强的系统软件,学生可以根据需要建立合适的反应器模型,并可以方便地进行调试和比较,完全避免了复杂的数学推导以及数值求解问题,加深了学生对反应工程的理解。

参考文献:

[1]余国琮,李士雨,张凤宝,等.“化学工程与工艺”专业创新人才培养方案的制定与实践[J].天津大学学报,2004,6(1):1-5.

[2]粟海锋.化学反应工程课程教学实践的一些体会[J].广西大学学报,2003,28(z):99-101.

[3]朱巧凤,慕苗.浅谈化工仿真软件在化学工艺专业教学中的应用[J].山东化工,2013,42(10):190-191

[4]王晓安.化学工程中计算机技术的运用探讨[J].工业经济管理,2014,(10):129.

第3篇

    目前主要造成温室效应的气体是二氧化碳,从工业革命以前人们开始应用含碳类的能源物质开始,无论是科技生产还是工业生产,知道现代的科技,即便是已经开始了全球化的大生产,每年都会由于生产而产生数十万吨的CO2,这些气体被爱芳到大气中,就是造成温室效应禅城的最根本的原因。而过去并未有相应的法律法规对此类问题进行规范,因此很长的一个时期,工厂对大气的这种破坏是无需承担任何责任的。

    目前针对这一问题,很多化工企业都开始积极的开展新的技术,通过利用新技术以改善高CO2气体排放的现状,随着投入的加大,这种现象得到了有效的控制。甚至目前已经在某些生产环节可以达到利用二氧化碳作为原料进行生产,以此降低其排放量。比如,尿素的生产过程中,化工企业就可以再生产中将CO2进行收集通过一些反应进行利用。这一工艺每年就可以减排数十万吨的二氧化碳。

    2 海水淡化预处理中绿色科技的应用

    水是生命源泉,无论是生活还是生产,最基础的生存都离不开水。水作为社会发展的基础资源,本身有具有着有限性,尤其是淡水资源。而随着社会以及经济的发展,淡水资源曾经的利用毫无章法和度,因此世界开始面临了淡水危机这又一环境问题。中国虽然地大物博,但是相对于整个世界而言,是淡水资源最缺乏的国家之一,因此就需要寻找到可以解决这一难题的有效途径,海水的淡化技术的产生和应用不得不说是成为了解决这一问题的有效途径。海水淡化技术在初期研发阶段的应用成本较高,只有少数发达国家才有技术以及资金使用,称得上是奢侈技术,但是随着科技的发展,海水淡化的应用成本随之降低,其开始作为一种普通技术为一些发展中国家引用并应用。

    淡化海水本质上就是通过一些物理方法或者是化学方法将海水中的盐分以及水分进行相互分离的过程。在对海水进行淡化的过程中不会对环境造成任何不良的影响,并且获取海水对生态也没有造成结构上的破坏,这一点和目前我国提出的可持续发展的思想十分吻合,即满足了自身的需要,同时也给后代留下了能够发展的资源以及环境。这一点就符合了绿色科技的基础理念,所以海水的淡化中的一个重要环节就是绿色化学工艺的应用。而将这种绿色科学的理念同化工相互联系的过程实则就是现代化工发展的重要方向之一。氢氧化镁在海水的预处理淡化中产生,这种物质不但环保可靠,并且成本较为低廉,具有简单的操作工艺,同时不会造成换进的二次污染,在海水的淡化效果上又十分的明显,因此应用前景十分广阔。

    3 传统香精香料生产中的绿色化工的应用

    香精香料不仅仅是我国日常添加剂之一,同时在国际市场上也是我国进行进出口的贸易组成主要内容。作为日常化学产品之一,香精香料也受到了经济危机的影响,由于这种影响的逐步加深,经济萧条的状况开始蔓延整个世界,因此,随着这一影响的加深,我国在香料香精的出动中,由于订单的减少,受到了一定程度的打击。

    在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。

    4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进

    传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。

第4篇

关键词:酶工程 PBL教学方法 生物化工

中图分类号:G642.0 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.17.019

1 引言

酶工程(Enzyme Engineering)是生物工程的主要内容之一,是随着酶学研究迅速发展,特别是酶的应用推广使酶学和工程学相互渗透结合、发展而成的一门新的技术科学、是酶学、微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的边缘科学技术[1]。酶工程作为生物化工研究生专业课程之一,是研究关于酶的生产和应用的重要学科。因此,在构建应用型本科院校生物化工研究生高级酶工程课程的教学过程中,针对酶工程教学过程中的问题,深化课程教学内容和知识体系改革,使本专业的硕士研究生能进一步系统、深刻地掌握高级酶工程的基本原理和研究方法,把握高级酶工程的理论体系和知识结构,能结合学科发展的最新进展和最新成就将酶工程的基本原理和研究方法加以深入领会,并能在实际的科研工作中将有关的原理和方法加以很好的应用。

2 高级酶工程教学实践中存在的问题

不少研究生仍延续本科学习阶段的学习方法,以通过考试为目的,只注重记和背,而不注重理解性学习;授课教师上课时滔滔不绝,满堂灌、填鸭式的教学能提供给学生独立掌握知识、主动训练能力的机会就越少,学生常处于被动位置,没有时间及时思考、消化、吸收,课堂气氛沉闷,学生没有学习的主动性;高级酶工程的教学内容要及时反应最近的科学发展和趋势,注重交叉学科内容的授课,注重与实际应用的紧密结合,激发研究生的创新能力[2,3]。

第5篇

一、用真情和爱心唤起学生成功的欲望

无数实例证明:同一个学生,在惩罚他的教师的课堂上,思维迟钝,整个学习处于被动状态。而在关爱他的教师的课堂上,积极发言,表现出对这门课浓厚的学习兴趣。这就告诉我们,要想使自己的教学顺利而有效地进行,必须了解、尊重学生的感情,用真情和爱心与学生平等相处,努力成为学生的知心朋友,使他们亲其师信其道,从而唤起他们成功的欲望。

二、成功教育的关键――学生学习兴趣的培养

我国古代教育家孔子指出:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”,“乐学”是学习的最高境界。有了乐趣就可能成功,而成功又会给学生增添乐趣。可见教学能否最终成功,兴趣的培养是关键。

(一)充分利用化学学科的特点,激发学生的学习兴趣

化学学科的特点是实验多,包括分组实验、演示实验、家庭小实验和兴趣实验,而这些正是学生感兴趣的焦点。教师可根据情况,适当地对实验进行改进。如在介绍碳酸根离子的检验时,教师为学生准备仪器和盐酸,学生自己准备一些鸡蛋壳来亲手进行实验,来验证鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。这样可以增加学生动手的机会,让他们有成功的体验。

另外,让学生充分意识到生活中到处都有化学。如做馒头用发酵粉是怎么回事,为什么家里的铁门要刷油漆等等。这样学以致用,学生不仅牢固地掌握了这些知识,还增强了解决实际问题的能力,从而激发了学生的学习兴趣。

(二)为每个学生创造成功的机会,保护好他们学习化学的兴趣

苏霍姆林斯基说:“成功的欢乐是一种巨大的情绪力量,它可以促进儿童好好学习的愿望。”试想:如果一个人在做某件事时,总也享受不到成功,怎能以饱满的热情去投入进去呢?这就要求化学教师的教学应该因材施教,根据学生的不同水平,制定恰当、合理的目标,使他们经过努力都可能成功。另外,学生在考试中,可能由于种种原因失败,教师应及时帮助学生分析失败的原因,为学生创造再成功的机会,保护好他们学习化学的兴趣。

(三)兴趣的培养需对学生进行励志教育

有部分学困生认为学习化学没有用,他们只想混个毕业证即可。针对这种情况,我们可以利用化学史教学介绍科学家的轶事,像制碱先驱侯德榜如何研究制碱原理,用这些名人对科学不懈的追求,感染学生,把厌学现象消灭在萌芽状态。

三、改进教学方法,引领学生走上成功之路

在社会飞速发展的今天,作为初中化学教师,我们必须清楚意识到:初中化学教学的目的不是培养化学人才而是培养人。教学一定面向全体,让不同层次的学生都获得一定的化学知识。例如在讲到溶液和化学方程式的综合计算题时,要求能力较强的学生不但掌握一般的此类计算题,而且还要掌握含杂质的和涉及到质量守恒定律的计算;而对那些能力较差的学生,只要求他们掌握基本公式计算,即溶质质量分数等于溶质质量除以溶液质量,溶质的质量从化学方程式中求出,而溶液的质量已知给出。

其次,教师应为学生创设良好的质疑氛围,古人云:“学贵有疑,小疑则小进,大疑则大进”,“疑”是人们打开宇宙大门的金钥匙。在教学过程中,应鼓励学生多提问,帮助学生树立发现问题的信心,给学生提供自我思考,自我实现等积极的情感体验。

第6篇

关键词:开发内化;土木工程材料;教学方法

文章编号:ISSN2095-6711/Z01-2016-01-0085

一、开发内化教学模式

与传统教学方法相比,开发内化教学模式强调通过有效的教学活动,调动学生自主学习的积极性,开发潜能、引导和促成学生将知识“内化”为分析、解决实际问题的能力。所谓“开发”,是开启学生的智慧,发掘学生的潜质、潜能,激发学生内在的活力和动力,调动学生学习的主动性、积极性和创造性,有利于促成学生的内化。所谓“内化”,是将外在的教学内容通过记忆、理解、运用,转化成内在的素质。因材施教是开发内化教学方法的原则。

二、课程特点

土木工程专业课程中,《土木工程材料》是开课较早的专业基础课,是一门理论和实践并重的课程,主要向学生介绍土木工程中常用建筑及功能材料的性能、特点和应用,并使其获得重要材料的检测和试验方法的基本技能训练。此外,这门课程与其他课程密切配合,为后续课程如钢筋混凝土结构设计原理、钢结构、砌体结构、施工技术、工程管理等提供必要的材料基本知识。通过本课程的学习,要求学生能够结合工程实际,正确选择与合理使用土木工程材料,分析和解决实际工程问题。然而,课程内容大多是理论叙述,在教学中常会遇到以下问题:①缺乏系统性:材料种类繁多,内容庞杂,章节间基本没有联系;②逻辑性较差:各类材料与工程实践经验密切相关,应用性强,经验性内容多、概念多、专业术语多;③看似简单易懂,没有深奥的原理,实则不易把握。学生觉得一听就懂,但一考就不会。由于本课程具有上述特点,学生普遍感觉内容枯燥,学习兴趣和积极性差,对知识理解不深,对材料性能及选择使用方面的知识和能力欠缺,无法灵活应用,并直接影响后续课程的学习。

三、教学经验探讨

开发内化教学模式,改变了传统的教学方法,鼓励教师采用启迪式教学方法,引导学生思考,培养学生自学能力,帮助学生找到学习的兴奋点,提高兴趣。本文结合开发内化教学模式在《土木工程材料》课程中的应用,对教学方法进行以下探讨:

1.重视第一堂课——绪论。绪论作为第一堂课是十分重要的,直接影响学生对课程的学习兴趣、对教师能否胜任教学的信心。所以,教师应在课前做好充分准备,讲好绪论课。在具体教学中,可以通过图片、影像等介绍,让学生对土木工程材料有一种全新的认识,以提问的方式激发学生思考“什么是土木工程材料?”、“土木工程材料与建筑的关系”,而后结合工程实际,进行生动的阐述分析,既完成了相关内容的传授,又能让学生清楚地认识到课程的重要性,从而帮助学生树立学好课程的坚定信念。

2.运用课堂提问,引导学生积极思考。教师“导”知识、“导”方法是开发内化教学的一个重要特点,即在教学过程中,教师更注重引导学生学习,而不是填鸭式地“灌”给学生。结合本课程叙述性较强的特点,以问答促思考,更能激发学生学习的主动性,同时灵活应用一些与材料性能相关的生活类常识,活跃课堂气氛。例如,针对材料的亲水性和憎水性,可以引导学生寻找小案例并进行分析,简单的课堂提问,既紧扣知识点,又提升学生的兴趣。

3.结合工程实例,理论联系实际。本课程的主要教学目的是让学生具备正确选择与合理使用工程材料的能力,因此在教学中要适时引入工程案例,尤其是结合材料如何影响建筑结构性能,选用典型的工程事故进行分析,不仅有助于消除理论知识的枯燥,更能加深学生对材料特性的理解,有助于学生明确理论知识指导工程实践和解决实际问题的重要性。

4.讲授方式多样化。教师通过制作图文并茂的PPT、录像、动画演示等,结合教学内容安排适量板书,使课堂内容生动化、多样化,提高学时效率;此外,可选择适合学生自学的章节,请学生收集相关信息,分组讨论并试讲,通过多种方式引导学生养成勤于思考,勇于探索和创新的良好习惯。

5.加强实践环节,培养学生动手能力。本课程强调理论与实践并重,因此,实践环节必不可少。当前,由于本科教学条件所限,大多数高校开设的实验占课程总学时的35%。在实践环节,学生不仅能真实接触到材料,还能观察到材料性能变化的整个过程,是理论教学的重要补充。针对无法开展的实验,教师可通过视频和图片进行讲解。

6.丰富教学内容。《土木工程材料》课程的教学必须服务于工程应用,但教材对新技术、新标准有一定滞后性。因此,为了丰富教学内容,除选用的教材应能反映土木工程材料方面的最新研究成果外,在教学过中应适时讲授有关材料的研究动态、发展趋势及应用状况,拓宽学生的视野,激发学生的开拓创新意识。另外,鼓励学生以课外调研的方式,自行安排到建材市场等进行学习和调查,了解材料的价格、生产工艺、性能差异和使用方法等,这个过程不仅是课堂教学的补充,有助于增强学生对材料的感性认识,也能锻炼学生的交际沟通能力。实践表明,开发内化教学模式在将理论知识与实践相结合,开发学生的学习潜能,激发学生主动学习的积极性方面提供了新思路,教师应自足岗位,在教学过程中努力探索和不断总结积累经验,勇于改革创新,才能进一步提高教学效果,开创理论教学改革的新局面。

参考文献:

[1]吴芳.重庆大学“土木工程材料”课程教学改革研究与实践[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009

[2]徐静伟.《土木工程材料》课程教学方法的分析与探索[J].科技创新导报,2011

第7篇

Abstract: With the continuous depth reform of vocational training mode, many vocational colleges are actively carrying out professional construction reform and curriculum reform. The curriculum project is an effective way, which can high lights the characteristics of vocational education and promotes quality of curriculum. Guided by the theory of curriculum project, this paper explores the teaching mode of combination of work and study based on the employment-oriented and explores the application and practice of project-based teaching in the teaching of engineering supervision. The purpose of this paper is to promote the cultivation of high-quality and highly skilled construction supervision personnel.

关键词: 课程项目化;工程监理专业;应用

Key words: curriculum project;Engineering Supervision;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.

第8篇

关键词:工学结合;佛尔哈德法;教学模式

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)09-0117-02

工学结合作为职业教育的重要特征已经逐渐被大家所认识,概括成一句话就是:在工学结合的课程中,学习的内容是工作,通过工作实现学习。这句话蕴含着丰富的现代职业教育理念、思想与方法。陶行之先生也认为“行是知之始,知是行之成”,其意思就是在教学活动方面十分重视“做”,在教学方法上主张“教做合一”。

由于笔者有企业化验室工作的经历,熟悉企业中心化验室的工作流程,因此笔者希望将自身的实践经验应用到实训、教学中,经过较长时间的酝酿和准备,以分析检测技术的实训课程为契机,尝试实践工学结合的教学法,现以《分析化学》课程中“佛尔哈德法”章节为例,利用“硫唑嘌呤片”含量测定为工作任务,通过完成工作任务,学习利用佛尔哈德法进行药物含量测定的规范流程及相关仪器正确使用的方法,从而实现在做中学、学中做的工学结合理念。

工学结合教学模式教学流程

工学结合教学模式基本流程为:按企业药品检验流程要求进行班内小组人员分工——模拟企业中心化验室的药品检验工作流程进行药品检验——归纳总结,畅谈收获——理论讲解,知识储备——巩固与提高。

第一阶段:要求教师知道药品企业的检验流程,是教学的起始阶段。让学生先有一个感知认识,尽管这个策略的基础是一些简单的知识,可以通过文字材料、视频、图片等手段。它的最终目的是使学生以一个准职业人的身份和态度去学习新的知识。分组以全班50人为例,先分成5大组,每组10人。组内人员再分工:收发岗1~2人,取样岗2~3人,检验岗4~5人,复核者1人,审核者1人。在选择岗位时,教师应根据岗位任务的需要让学生自行选择工作岗位,这样既照顾了学生的个体差异,也关注了学生的个性发展。

第二阶段:模拟企业中心化验室的药品检验工作流程进行药品检验。这一阶段是在学生对药品检验知识有充分感知的基础上进行,以下是各组员的工作任务:

第一,由教师模拟仓管人员发出取样指令(如表1所示),给收发岗成员,学生根据教师的任务可通过互联网、查找中国药典等途径找到“硫唑嘌呤片”含量测定的检验方法。

第二,收发岗根据取样指令进行检验方法查找,找到资料填写原始记录台头(如表2所示),后交给取样岗。

第三,取样岗根据检验依据及某药厂成品取样sop规定计算出取样量,到教师处抽取样品,填写取样记录栏(参见表1),把取样指令、原始记录、样品一并交检验岗。

第四,检验岗接到检验任务,根据检验方法制定检验步骤,准备检验所用的相关玻璃仪器及试剂,然后每人分别进行检验,把检验过程及结果填写到原始记录中(参见表2),最后合并该小组结果,计算结果偏差是否符合要求,如检验成员偏差合格得出结论符合规定,反之要找出存在问题重新检验。在检验者栏处签名(参见表2),最后把原始记录交复核者复核。

第五,复核原始记录数据,如有异议可要求检验者重新检验,再作出判断,如无异议在复核者栏处签名(参见表2),后交审核者。

第六,审核原始记录所有资料,如有异议可要求相关成员重新复核,再作出判断,如无异议在审核者栏处签名(参见表2)。最后将原始记录交回收发岗进行资料存档。

第三阶段:归纳总结,畅谈收获。这阶段是要求每组的检验结果与教师预试的结果进行比较,让学生说出注意事项与不足之处,药品检验的工作流程以及本岗位的工作体验,最后给出学生本次实训评价。在评价标准上笔者也做出了相应改革,对学生采取多种形式的评价。由于评价不仅要了解学生的知识、技能掌握的情况,同时也要了解学生的情感态度和价值观。所以除采用实验结果分数外,还要结合学生在活动中地表现,完成实验的效果。这种评价模式,减少了学生心中的压力,鼓励学生向多元化发展,突出对学生解决问题能力的考查,还重视了对学生科学探究能力、情感态度与价值观等方面的评价(参见图1)。

第四阶段:理论讲解,知识储备。这是形成理论,获得理性认识阶段。这一阶段是教师依据学生实验的初步结果,围绕教学的中心问题,进一步提供学习材料,师生间继续分析、归纳、总结,概括佛尔哈德法的测定原理、条件以及操作要点等。例如,学生反映本实验难点在于“佛尔哈德法滴定终点淡红色很难判断,导致结果偏差较大的问题”。在得出初步结论的基础上,教师可采取请各讨论小组代表发言的方式,了解学生讨论的结果。之后,教师展示教师预先的视频,与学生一起来总结思考题;接着,引导学生得出“佛尔哈德法”关键的操作要点,就是滴定终点的正确判断,当生成[Fe(SCN)]2+出现淡红色时已经到达终点,如此时掌握不好终点的确立继续滴定,溶液出现红色,此时滴定终点已过,就会影响测定结果。

师生继续一起分析“硫唑嘌呤片”含量测定是佛尔哈德法中的返滴定法,佛尔哈德法还有另外一种方法是直接滴定法。展示课件,解释“佛尔哈德法”的测定原理、滴定条件等,通过一步步相互递进的教学步骤,最后教师通过布置作业、练习等来完成“佛尔哈德法” 的巩固与提高阶段。

工学结合教学模式反思与建议

第一,具备有企业实践经验的“双师型”教师。建立工学结合课程模式并不是一件容易的事,它需要教师付出巨大的努力,系统化地去解决实训课程领域的诸多问题。在专业教学过程中,一方面,教师扮演传播知识的角色,使中职学生学到扎实的专业知识和实践预备知识。另一方面,在实践教学过程中,教师又扮演着师傅的角色为学员提供生产实践方面的感性知识,教师不但让学生掌握实际操作,而且还会让学生学会创新和开发。

第二,学校需营造一个适合实施工作情景教学模式的物质环境,如实验室的规模、仪器设备、教学工具、供学生查阅资料的图书馆及多媒体设备。在工作情景教学中,无论是观察、调查和实验,还是交流,都需要借助一定的物质条件。如果没有一定物质条件地支持,教学与工作情景相结合的教学模式将难以进行下去。

第三,教师由知识传播者向学生发展的促进者转变。中职学生个体差异性较大,部分学习的主动性不高,教师需要注意与学生的情感交流,创造轻松愉快、和谐自然的教学环境,使自己处在与学生平等的地位,让学生感到心理上的安全和自由。这样一来,学生没有心理负担,能积极参加讨论,敢于质疑,敢于创新,最终实现在做中学、学中做,逐步培养学生的职业责任感。

第四,本课程是一个较单一的工作任务,学生选择工作岗位时只能完成其中的一项,不能纵横交错于其他的工作岗位。如果在学习其他的分析检验方法时都采用“模拟中心化验室”的分组法,则可让学生体验不同工作岗位职责及功能,有利于学生成为 “多面手”,到企业后尽快胜任相关的工作。

以上即是笔者在工学结合教学模式的一点尝试,此课堂教学模式还有许多理论和实践问题有待继续深入研究,希望同行给予指导。

参考文献:

[1]赵志群.对工学结合课程的认识[J].职教论坛,2008(2).

[2]高利兵.“双师型”教师队伍建设的理论与实践探索[OL].(2009-12-10)..