時間:2022-12-01 21:30:29
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化工工藝論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
首先,化工企業工藝設計的時間相對比較短,但是任務量比較大,比較明顯的特點就是整體投資大,而且反應設備和系統龐大及物料管道十分復雜等。由于化工企業工藝設計過程中所應用的物料十分特殊,為了能夠在比較短的時間之內占據市場,就一定要充分考慮化工工藝具體設計周期,盡可能爭取早日上市。對此,大部分化工企業為了能夠降低建設周期,常常是邊開發和邊設計,出現問題就修改,如此繁重的設計工作常常導致設計人員忽視安全問題,從而埋下安全隱患。其次,化工企業工藝設計十分復雜,關系到各個方面的專業技術,要求大量的工程專業技術人員參與。其是一項系統工程,主要包含了化學工藝知識和機械設備知識以及安全工程等方面,各個專業和各專業設計人員需要密切配合,與合理協調。
2化工企業工藝設計安全控制對策
2.1化工反應過程的安全控制
化工反應作為化工工藝生產的主要流程,化工原材料在通過化工反應得到化工產物時,往往會出現安全問題,嚴重時可能發生安全事故。對此,在選取化工反應設備過程中,一定要科學、合理分析。同時各種化工原材料相關化學反應存在一定差異,加大了化工反應穩定、安全控制的難度,從而使化工反應常常出現反應失控安全問題,因此化工企業工藝設計必須嚴格控制相應化工原材料熱效應以及反應速度。在進行化工企業工藝設計時,應該加大冷卻能力或是進行多級化工反應,例如設置外循環冷卻器,嚴格控制化工原材料的加熱速度,在一定程度上減小化工反應的進料量等。除此之外,化工反應器在工作時,常常會因為超壓產生變形,嚴重時會損壞,所以應該在化工反應器中設置壓力檢測和報警等相關設備。
2.2加大工藝物料安全控制
對于化工工藝生產過程中的原材料和中間產品以及產品等相關物資而言,應該以相應的狀態存放,也就是固態、氣態和液態。同時這些物質都具備獨特的物理性質和化學性質,在某種狀態下會造成危害。對此,針對一定要掌握此種物質的獨特危害性,并且不斷提升物質穩定性和化學反應以及毒性等方面的識別意識,從而可以科學進行評價與分析,避免或是減小危害的出現。
2.3加強管道的安全問題控制
一般情況下,管道輸送的物料是易燃和易爆或是存在毒性的物品,若是管道某個環節發生泄漏,就會造成有毒有害物質流出,不但對大氣環境造成嚴重污染,還對化工生產造成嚴重安全問題。對此,在進行管道設計時,一定要綜合考慮與分析管道材料選取和設置以及應力等問題,比如管徑和材料質量等的科學選取,一定要高度重視管道連接位置與拐彎位置的彎頭材料與管徑科學選取。不管是在室外或是室內,管道一定要安全、可靠的和地面進行連接。
2.4合理控制化工工藝路線
化工企業工藝設計常常存在許多工藝路線,在進行設計時一定要選擇更為安全和可靠的工藝生產路線,從而在一定程度上有效減小化工生產危險性。對此在進行化工生產時必須深入考慮化工設備和生產條件以及物料應用,綜合考慮化工危險物質的應用量,盡可能應用低危險性或是無害化工物料,對化工生產條件進行優化,有效緩解化工材料的激烈化學反應,大力引進新技術與新設備,降低廢氣、廢液以及廢固的排放,強化三廢可回收和循環應用,在一定程度上降低對大氣環境的污染。
3結語
工程數據的集成是通過業務流程驅動,實現飛機單架次EBOM、PBOM、MBOM、產品數模、工裝數模、AO和仿真驗證結果數據等信息在系統之間的傳遞,其主要實現方式如下所述。(1)EBOM、PBOM、產品數模、工裝數模的集成。從工程數據集成管理平臺導出整機或指定部件單架次的EBOM結構和產品數模及相應工裝信息,數據格式包括zip包、Excel等。導出的EBOM和產品數模將導入數字化裝配工藝設計與管理系統進行使用。(2)MBOM數據的集成。MBOM分為頂層MBOM和底層MBOM。三維數字化裝配工藝設計與管理系統提供頂層MBOM結構導出功能,將三維工藝設計與管理系統完成的頂層MBOM結構文件以XML/Excel格式輸出,并導入工程數據集成管理平臺,在平臺上生成頂層MBOM結構。在工程數據集成管理平臺上對頂層MBOM結構進行管理,當發生更改后在工程數據集成管理平臺的MBOM編輯器中進行維護。底層MBOM結構在AO中的零組件配套表完成審簽后由系統自動解析生成。(3)AO和仿真驗證結果數據的集成。通過三維數字化裝配工藝設計與管理系統和工程數據集成管理平臺的集成,使數字化裝配工藝設計與管理系統新增三維AO輸出功能。把通過工藝設計和仿真驗證后的AO數據以zip包(包含工程數據集成管理平臺現有AO編輯器定義XML格式文件、具有工藝指導性的視圖及Process、SMG、AVI文件等)形式輸出。
2頂層工藝規劃與管理
在三維數字化裝配工藝設計與管理系統中進行頂層工藝規劃與管理的主要工作包括PBOM的構建、頂層MBOM的構建。(1)PBOM的構建。PBOM是在EBOM的基礎上,根據產品的特征和企業的制造能力,對產品的結構進行重組,使之符合企業的生產能力,為生產組織、布局、車間分工提供依據,保證生產的可行性、均衡性和經濟性。飛機裝配頂層工藝規劃過程首先是對產品設計產生的EBOM進行重新組織形成PBOM,主要完成新建工藝組合件和劃分工藝路線。PBOM在繼承EBOM所有屬性(產品結構、三維模型屬性信息、3D鏈接路徑信息)的基礎上,增加了工藝路線、工藝組合件及備注等屬性。首先利用制造資源庫中每個單位所屬的設備了解單位的生產能力,并在三維環境中查看企業生產單元布局,綜合工藝專業類型和制造經濟性構建工藝組合件;然后根據零部件類型,確定裝配流程,結合各車間的業務分工和現有的任務量確定零部件需要流轉的車間,進行工藝路線的劃分。(2)頂層MBOM的構建。頂層MBOM由多層次的裝配單元和AO編號構成。裝配單元是裝配件的總稱,指在飛機裝配過程中,可以獨立組裝達到工程設計尺寸與技術要求,并作為進一步裝配的獨立組件、部件或最終整機的一組構件。頂層MBOM構建的主要任務是根據產品的裝配約束關系進行裝配單元的劃分,采用從大部件劃分到小組件劃分的順序,將產品劃分為若干個裝配單元。裝配單元是工序劃分的基礎。在PBOM的基礎上,利用三維交互方式查看設計模型,分析裝配約束關系,劃分工藝分離面,將產品劃分為幾個大的裝配單元,即大部件劃分;再對大部件進行裝配約束關系分析,在每個裝配單元下確定并建立子裝配單元;劃分子裝配體,完成頂層MBOM的構建。
3三維裝配工藝設計與仿真
三維裝配工藝設計與仿真主要包括底層MBOM構建、裝配順序規劃、工裝關聯以及裝配路徑規劃,并對工藝設計結果進行仿真和優化,將工藝設計結果形成的工藝數據(XML/Excel格式)和仿真文件等發送到工程數據集成管理平臺進行統一管理。(1)裝配工藝設計。利用數字化裝配工藝設計與管理系統的三維可視化環境,針對具體裝配單元包含的工序中零組件之間的裝配約束關系,進行裝配順序調整,并對裝配順序規劃的結果進行爆炸圖仿真,及時發現不正確或不合理的工藝過程,進而進行裝配順序調整和優化,圖2為某部件的裝配工藝設計實例。然后以裝配單元為基礎建立AO件,并根據工位數量建立多個AO,定義AO代號和名稱,確定AO對應裝配單元在裝配過程中所需要的裝配工序,完善裝配工序的基本信息,形成裝配工藝,并關聯各個裝配工序的配套零組件、實現的裝配約束、配套裝配資源等信息。(2)裝配工藝優化。飛機零部件尺寸大,精度要求高,裝配過程需要協調的部位多,返工困難,為了避免在裝配過程中因重點部位的誤差疊加而導致裝配精度問題的出現,需要在裝配工藝準備階段對裝配精度進行預測,并對導致裝配精度超差的工藝過程進行優化。直接影響產品裝配精度的主要因素包括零件加工誤差和產品裝配工藝,現有飛機裝配精度保證一般是通過測量和協調實現,不能在產品裝配生產前實現對產品精度的控制。在MBD技術和數字化裝配技術日趨成熟的情況下,為了縮短飛機研制周期,需要將精度控制技術融入裝配工藝準備過程,實現基于精度控制的飛機裝配工藝優化,確保裝配工藝的可靠性。在裝配工藝正式前,對產品進行整體裝配精度預測(見圖3),提前評估各關鍵特性的工藝能力。由于整體裝配精度預測是在零件還未加工的情況下進行的,所以用位置公差(將尺寸公差轉化為參考某基準的位置公差)作為輸入。基于產品精度MBD模型,利用多維方向偏差搜索算法得出偏差傳遞路徑,用蒙特卡洛算法將輸入的位置公差轉化為相應的偏差值(偏差值呈正態分布),利用上述的偏差值、傳遞路徑、敏感度等信息來預測關鍵特性是否超差。在裝配精度預測的基礎上,通過分析預測結果,確定并優化導致精度超差的工藝因素,最終滿足整體裝配精度要求。如果預測出關鍵特性出現超差的情況,可以結合全要素的偏差貢獻度分析和實際生產能力評估,確定工藝優化方案。如果該方案需要改變裝配順序、定位基準等工藝內容,則需要再進行裝配工藝仿真。通過裝配工藝仿真后的工藝優化方案為有效方案。為了避免飛機裝配生產線生產瓶頸的出現,在裝配工藝設計與仿真階段,通過工序生產力平衡仿真,可以提前預測生產瓶頸和影響因素。通過對裝配工序進行優化,可以在飛機裝配生產前實現裝配工序生產力平衡。對每個工序進行生產時間估算,評估每條工序任務鏈的生產時間,并進行生產力平衡,防止因部分工序任務鏈過長或過短導致生產瓶頸的出現,從而避免生產延誤或等待的情況發生。
4三維裝配工藝指令的生成與管理
裝配工藝指令(AO)是用于規定生產管理單元的完整工藝流程和流程各環節的控制要求及記載生產過程中質量數據的工藝文件。在工程數據集成管理平臺中,可獲取完整的AO信息以及工藝模板,并自動創建AO。當AO完成審簽流程后,系統將自動提取AO中的零組件配套表,將其關聯到頂層MBOM結構中形成底層MBOM結構。(1)裝配工藝文件編制。每個AO對應一道工序,將工藝組件關聯至AO。在AO節點下創建工步,并添加工步屬性和描述信息。將工藝組件中的零組件劃分至工步,并根據要求將標準件和資源劃分至工步。(2)三維工藝信息標注。根據三維信息標注規則,將工藝信息標注在三維仿真動畫中,形成具有指導意義的工藝仿真文件。這些工藝信息描述關鍵的裝配尺寸與公差范圍、工裝和精度要求等生產必需的工藝約束信息,以及在裝配動畫中無法表達的指導信息。三維工藝信息標注的主要方式包括:顏色、可見性、文本、局部放大等。(3)工藝指令。通過數字化裝配工藝設計與管理系統生成AO數據包(Process、SMG、AVI、圖片、XML格式的工藝文件等),將AO數據包傳到工程數據集成管理平臺,利用工程數據集成管理平臺的AO編輯器將XML格式的工藝文件生成為AO文件,其余數據作為附件關聯到AO,AO實例如圖4所示。
5裝配工藝知識管理
飛機裝配工藝準備所涉及的專業范圍廣,包含的信息量大,是一種經驗性非常強的知識密集型工作。在裝配工藝準備過程中,為了實現裝配工藝知識的共享和重用,提高設計質量,縮短準備周期和避免設計資源的浪費,需要對裝配工藝知識進行建模并構建知識庫。飛機裝配工藝知識是指在飛機裝配工藝準備和實際裝配生產過程中形成的,能夠用于指導飛機裝配工藝規劃與仿真的抽象的數據表達。作為飛機三維工藝設計與管理系統的基礎數據庫,裝配工藝知識庫主要是存儲和管理裝配工藝實例、典型工藝模板和制造資源。首先構建3個庫的分類結構,定義相應的屬性,再將裝配工藝實例、典型工藝模板和制造資源等分別放入對應的分類中。將裝配工藝實例劃分為典型工藝、典型工序和典型工步,并存入裝配工藝實例庫。典型工藝模版庫存儲已結構化、參數化的針對典型工藝特點的工藝知識,例如,根據工藝特點不同,將產品分為框類、壁板組件類、地板組件類、管路類和鍛件類等,并按照不同類型的裝配流程構建裝配工藝模板,用于固化裝配過程、組織典型裝配模板數據。將飛機制造企業的生產資源以裝配環境模型、虛擬人體模型、設備模型、工裝模型、工具模型等形式進行三維建模,并賦予相應的參數信息,形成飛機制造資源知識。
6結束語
【關鍵詞】化工專業 人才培養方案 專業特色 競爭力
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)01-0224-01
1.現狀
化學工程與工藝專業是一個老牌的專業,長久以來為行業輸送著新鮮血液,促進著經濟的長足進步。但是近年來,由于高校的擴招,掛靠化工專業的熱門方向此起彼伏誕生,專業師資的整體能力跟不上等等原因,使專業人才的整體素質和能力有所下降,而國民經濟的不斷發展,技術水平的不斷提升,對專業人才的需要異常迫切。高校要抓住機遇,善于利用地方資源,促進專業辦學特色, 提升人才綜合能力, 提振專業的就業水平與競爭力。因此高校培養既有專業理論能力,又有動手能力的高素質人才尤為重要。
因此,新培養方案的制定與實施尤顯突出。我校于2010年著手修改化學工程與工藝專業培養計劃,新培養方案于2011屆開始實施。
2.新培養方案的特點
2.1 培養目標明確,突出專業特點,體現專業應用
“本專業培養德、智、體、美全面發展,能夠掌握化學工程與工藝方面的基礎理論、基本技能以及相關的工程技術和知識,能在石油化工、煤化工、化工工藝、工業催化、能源、醫藥和環保等部門從事生產、服務、研發以及設計的高級技術應用型人才。”
“本專業執行寬專業,厚基礎的教學指導方針,在培養學生理解和掌握化學工程與工藝學科理論知識的基礎上,著重培養學生掌握化工領域工藝設計與設備設計、模擬優化方法、對新產品、新工藝、新技術和新設備進行研究、開發和設計的基本能力。學生在專業課學習階段,通過專業實習等途徑,緊密聯系石油化工、煤化工的生產實際,使學生具有獨立思考和解決實際問題及創新的初步能力”。
我校的化學工程與工藝專業有兩個方向,即石油化工方向和煤化工方向。我校地處遼寧化工城,素有“煤都”之稱,既有石油化工的研發和生產優勢,又有煤化工的產業與科研依托,發揮優勢,凝練特色,致力于教學理念和方式的創新,培養應用型人才,具有強大的優勢。
2.2注重培養規格,強化畢業生應獲得的知識和能力
首先,強調德、體。“熱愛祖國,遵紀守法,身體健康,具有良好的思想品德、社會公德和職業素養”。
其次,強調外語和計算機能力。外語和計算機屬于工具型能力,會廣泛應用于將來的工作和學習。
重點強調專業能力。獲得專業基本知識,具備在專業生產第一線工作的基本能力;掌握專業領域內工藝與設備的基本設計能力;了解專業學科前沿,了解新裝置、新技術、新工藝的發展動態;具有對新裝備、新技術、新工藝、新方法理解、運用和掌握的初步能力。
再次,強調了學生掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,要具有創新意識和獨立獲取知識的能力。
2.3優化課程體系,體現厚基礎、寬專業的培養特色,拓寬專業口徑,淡化專業意識,加強基礎教學,培養通才,增強人才的適應能力,提升自我發展能力。
首先,新培養方案提高了原來要求的規定修滿教學學分,其中適當增加了實踐教學學分。
學校前兩年實施通識教育,不分專業,基礎教育課程一致性,后兩年體現專業特色,突出學科優勢。
其次,在專業基礎課設置上,強化了四大化學的理論課時與實驗課時,同時整合了兩個培養方向在《化工原理及實驗》、《化工熱力學》、《化學反應工程》、《化工設計》、《專業外語》、《儀器分析與實驗》、《電工學》等課程的一致性,體現了厚專業基礎,寬專業口徑的特點,增強了人才強大的理論基礎。
在專業必修課設置上,既要突出兩個方向的特色專業,又要體現我們學校的辦學特點,揚己之長,使培養的人才具有特色,滿足化工不同行業的需要。因此,我們將兩個專業方向的部分特色課程交叉選修。如:石油加工方向選修《煤化工基礎》、《潔凈煤技術》,煤化工方向選修《石油化學》、《石油加工基礎》,使所有的學生,既懂得了本專業的知識,也跨入了另一個相鄰領域,擴展了知識面,也強化了就業優勢。
2.4重視實踐和創新能力培養,鍛煉和強化學生實踐動手能力,培養學生的創新思維和綜合實踐能力,最終成為具備實踐和創新能力的應用型化工人才
新培養方案中,在實踐教學環節,除了傳統實習之外,引入了仿真教學,綜合實驗和綜合能力素質訓練,強化了實踐能力的重要性,促進了學生綜合能力的提升。
在實踐教學體系中,金工實習、認識實習、生產實習,為學生提供了廣闊的實踐平臺,我們學校先后與地方6個化工企業及科研院所簽訂了實習協議,每年都有學生去進行不同類型的實習,同時,我們也鼓勵學生到企業委托實踐,增強學生理論與實踐結合能力的培養。
在課設和畢業設計(畢業論文),大膽創新,允許學生參與教師或者企業的科研課題,發散思維,在實踐中提升學生的創新能力;鼓勵學生積極參與“挑戰杯”、“創新實踐”、“科技小論文大賽”“資格認證”、各種論文和實驗等大賽、以及參與各種培訓及調查報告等,提升學生的創新思維,培養創新能力。
在仿真教學環節,學校引入了化工仿真實訓軟件,提供計算機房,使學生足不出戶,在計算機上就可以模擬實際化工工藝路線與實際化工裝置,自己動手操作,將理論知識與實際處理問題相結合,既鞏固了專業知識,也應用了專業知識,同時提升了動腦和動手能力。
在專業實驗環節,既體現兩個專業方向的共性,也強化了專業方向的特色。比如;石油化工方向學生開設化學工藝學專業實驗與石油加工專業實驗,而煤化工方向學生開設煤化工專業實驗的同時,也進行石油加工實驗,這樣既淡化了專業方向性,強化了大化工的概念,也使學生在就業中更具備了競爭力。
3.新培養方案的實施效果
新培養方案從2011屆開始實施至今,效果明顯。具體體現在如下幾個方面:
學生對學習的課程感興趣程度增強,理論課學分普遍提高,受學業警示率明顯下降。
學生在假期的實踐機會增多,提高了學生的綜合素質,提升了其就業的競爭力。
【Abstract】The chemical industry is closely connected with people's lives, whether from the angle of material life, or from the perspective of the spiritual life, all need chemical products for the service. In chemical production process, chemical mechanical equipment occupy an important position, including the work efficiency of related mechanical equipment, and the choice of material are play an important role for chemical industry eventually economic benefits. The choice of the material is one of the most key content of the chemical machinery design, its quality is directly related to the quality of chemical mechanical design work. Based on this, this article mainly discusses on how to choose good material in the process of chemical mechanical design work.
【P鍵詞】化工機械;設計;材料
【Keywords】chemical machinery; design; material
【中圖分類號】TH122 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069(2017)04-0139-02
1 引言
隨著社會生產力的發展,化學工業的生產進入到一個全面發展時期,新的技術與手段層出不窮,使得化學工業得到更大規模的生產和發展,為人們的生活和社會的發展增添了大量的物質財富,加快了社會發展進程。在化工機械設計過程中,選擇優質且合適的材料至關重要。做好這一項工作,不僅有利于促進化工生產的發展,提高設備工作效率,而且也有利于提高整體的經濟效應,促進發展。
2 在化工機械的設計過程中材料的選擇探討
在我國經濟快速發展這一背景之下,資源的需求以及利用趨勢日益上升,目前大多數用于機械設計的相關材料已經被大量開采,甚至于有些材料已經成為稀缺資源,因此,在化工機械設計過程中對于材料的選擇方面更要慎重。在此討論在化工解析設計過程中哪些材料是適合機械設備設計過程的,以此為后續的材料應用奠定基礎。
2.1 對于載荷型材料的選擇
在化工機械的設計過程中,一般來講,對于材料的選擇方面需要考慮材料的載荷性能,而從材料的載荷性能考慮的話,又可以分為兩個方面。
一是在外載荷力的作用下,零部件出現扭轉的情況時,應力大多集中在材料的表層,這就表明,材料的表面性能直接決定著零部件的控制效果。因此,在材料的選擇方面,假若機械材料需要承受載荷力,就可以選擇低碳鋼滲碳或者是中碳鋼調質的方式對材料進行加工,通過以上方法來確保機械產品的質量[1]。
二是對于一些能夠承受壓縮或者是拉伸作用的材料,載荷力一般是作用在零件的橫切面,可以使得橫截面的應力均衡受力,這就需要在化工材料的選擇方面選擇一些性能分布均勻的材料,以此來保障在機械設計的加工、生產等環節對材料進行高效作業,促進化工工業的發展。
2.2 對于碳素鋼與合金鋼型材料的選擇
在化工機械的設計過程中,碳素鋼是一種比較常用的材料,究其原因,正是因為碳素鋼這一材料在價格方面比較實惠、加工的工藝也比較便利,從而被廣泛使用。盡管碳素鋼這一材料存在多個方面的優勢,但是也存在碳素的韌性和強度比較差這一缺點,這就使得中等以上的材料不能被完全形成,正是由于這一缺點的存在促使碳素鋼這一材料不能被廣泛使用在化工機械設計過程中。
隨著科技的進步與發展,可以在碳素鋼中加入合金,從而形成一種新的材料,即為合金鋼[2]。這一材料在淬透性、韌性、強度等方面都得到了較大的提高,并且由于合金的加入也提高了這一材料的耐磨性。
因此,在化工機械的設計過程中,為了充分利用材料,當遇到零部件橫截面積大、材料外在荷力大以及需要對材料進行淬透時就可以使用合金鋼這一材料,而其他情況則使用碳素鋼就可以得到解決。
3 在化工機械的設計過程中材料的應用探討
在了解化工機械的設計過程中所需要使用的材料之后,如何將所選擇好的材料應用于化工機械中呢?為此,論文就針對于此,提出以下幾個方面的探討和研究。
3.1 經濟性與實用性相結合,合理應用機械材料
針對化工機械設計材料的運用,首先要遵循經濟性與實用性相結合的原則,為化工機械的設計奠定基礎。材料運用的經濟性與實用性的統一,需要充分考慮到兩個方面的內容。
一是應用于機械設計中的材料要按照零部件的加工工藝標準,機械加工過程中所要使用的工藝技術也有多個種類,如切削工藝、鑄造工藝、焊接工藝等,不同的工藝技術對材料的運用要求也是不同的,比如說切削工藝要求材料的應用符合切削工藝可操作性特征,因此,在材料的應用過程中要在工藝技術不同要求的基礎上合理使用。
二是需要強調材料應用中的經濟性,在化工機械設計^程中,在保障各項材料符合工藝要求的前提之下,科學合理地對材料加工成本進行有效的控制,從而為后續工作的順利開展奠定基礎[3]。
3.2 環保性與節能性相結合,減少機械材料的損耗
針對化工機械設計材料的運用,需要在使用的過程中遵循環保性與節能性相結合的原則,從而有效提高資源利用率。隨著我國經濟的快速發展,不斷增長的經濟與不斷消耗的資源成為主要的一組矛盾,如果一味地追求經濟效益,勢必會給社會的發展帶來不利的結果,因此,對于化工機械設計材料的選擇,不僅要考慮到對環境的保護,也要考慮到成本的輸出。在化工機械的設計過程中,做到環保性與節能性的統一,有利于促進我國生態環境社會的發展和建設,也是可持續發展對化工機械設計工作所提出的新要求。比如說,在機械設計鑄件的環節中,就需要充分考慮這一環節所使用到的材料在環保方面的問題,在環保觀念下盡可能地合理使用材料,在最大程度上節約原材料和成本,減少不必要的能源消耗,從而做好化工機械設計工作。
4 結語
機械設備是化工生產正常且穩定運行的一個先決條件,而在機械設計過程中對材料的選擇和應用是機械設備設計中關鍵性的一個環節,也已經成為一個深受社會大眾關注的問題,由此可見,做好化工機械設計中材料的選擇,并且在此基礎上進行合理的運用至關重要。為此,論文就以此為主要的討論方向,針對在化工機械設計過程中如何做好材料的選擇工作,并且在此基礎上進行合理地運用,促進化工機械設計工作得到順利開展,從而提高化工機械設備的工作效率,進一步提高化工生產的質量。
【參考文獻】
【1】趙忠國.機械設計中的材料的選擇和應用[J].科技風,2011(17):58.
關鍵詞 情境認知 教學模式 初探
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
On Coal Chemical Technology and Equipment
Teaching Mode Based on Situational Cognition
CHEN Xiaojuan, WANG Chang, TAN Xin
(Mechanical Engineering School, Inner Mongolia University
of Science & Technology, Baotou, Inner Mongolia 014010)
Abstract During the process of teaching of "The coal chemical technology and equipment", the situated cognitive theory was applied, the teaching model was reformed and innovated correspondingly, and the teaching practice and examination were planed. These have proved that the teaching effect had been improved significantly.
Key words situational cognition; teaching model; initial exploration
高等教育承擔培養創新人才的歷史使命,要著力培養學生的創新意識,提高工程創新能力,從而要求教師能夠打破傳統的教育觀念與模式,引導學生形成自主探究和體驗知識的過程。情境認知理論在教學過程的應用,不僅更新了學生對學習的理解,而且逐漸成為了學習理論領域研究的主流。
1 情境認知理論應用概述
情境認知理論應用到教學之中,能夠達到學生掌握知識和知識實踐的目的,基于情境認知的教學就是由教師創造有利于創新思維的教學、學習情境。針對不同的教學內容,教師可以進行問題情境、案例情境及工程背景情境等情境的創設,通過問題情境的解答過程、案例分析討論的探索過程,具體工程及背景的研究過程等多種方式的拓展性教學,引導學生創造性地運用自身知識去自主發現問題、討論問題、解決問題,培養學生的創新思維和學習能力。
2 基于情境認知的煤化工技術及裝備課程教學模式的探索
2.1 課堂教學環節
本環節中,針對不同教學內容,建立不同情境認知的教學模式,使知識點形象化、實際化,知識結構條理化,學生能夠在具體的情境中掌握教學內容,實現理論與實踐的統一認知。
2.1.1 采用“三位一體” 案例式情境認知教學方法,提高課堂效率
所謂案例式“三位一體”教學是指將設備、儀表以及工藝三者有機結合,并加強相關課程引入的綜合教學。現代煤化工具有自動化程度高、工藝先進以及設備大型化的特點,將控制理論加到教學中并加以化工工藝知識的學習,可以讓學生更快地適應現代化工的發展和要求。將多學科知識應用到該課程教學當中,用工程實例來啟發學生,在循序漸進的案例情境教學中,通過對大量案例的講授、分析,學生更易于體驗和掌握知識,也能從中學會理論聯系實際的方法。
2.1.2 充分利用多媒體手段,構建工程情境認知背景下的教學方式
此情境的創設需要教師收集充足的教學素材,并加以整理完善,應用好此種教學方式可以加大信息的傳遞量,同時對設備內部結構等復雜專業知識給學生以感性認識。比如在專業設備的講解過程中要結合工程實際構建合理的工程情境,利用影像圖片資料講解設備的關鍵部件及運行原理,以及相關知識點在工程和現實生活中的應用,讓學生切實感受到知識的用途,而不是單純的理論。讓學生學會從工程實際考慮問題,帶著問題聽課,真正做到理論和實踐的結合。
2.1.3 創設互相交流的合作情境,激發學生探究問題的熱情
在合作和交流的過程中,學生可以感受不同的思維方式和思維過程,合理地調整、豐富自己的認識,獲得知識。教學中,教師要根據學習的需要,適時組織學生的合作與交流,提出具體的目標和要求,使學生在相互啟發、互相補充的學習活動中,獲得知識,發展能力,逐步形成合作與創新意識。在合作情境的創設和認知應用中,學生的主觀能動性和自主學習的熱情都有了極大的提高。
2.2 實踐教學環節
實踐教學是夯實課堂教學成果的關鍵步驟,合理創設實踐教學的情境,對有效縮短學生在校期間的學習內容與實際工作應用之間的差距,有著極為顯著的作用。
2.2.1 合理的情境創設和高度仿真實訓結合的拓展性教學
拓展教學旨在讓學生變成學習的主體。主要進行工藝仿真實訓,輔以設備的拆裝和儀表的認識。使學生在掌握了書本上的基本原理、工藝流程和設備的基礎上,結合完整的模擬工藝流程和實際背景材料,通過先進的網絡多媒體設施,科學地了解煤化工工業體系及其知識需求。運用所學理論知識,系統化地認識實際工藝流程。通過改革傳統的驗證性實驗,創造仿真工程實訓環境,對于鞏固教學成果,提高學生的分析能力和在復雜情況下的決策能力起到明顯效果。
2.2.2 情境教學和研究性教學結合的隨機進入式教學模式
將情境教學和研究性教學結合,旨在提高當理論基礎知識學習扎實,對工藝指標理解深刻后,完成指定題目的課程設計或學術論文的質量。在所創設的情境中,把煤化工技術及裝備教學問題作為研究課題,統攬煤化工方面多家學派的學術觀點,隨機并及時地總結,深入地研究探討所涉及的學術問題,并將這些信息應用于自己的學習和研究,達到檢驗知識成果的目的,最終提升學生綜合運用基礎理論知識的能力。
2.3 考核環節:改革考核方式,重視學習過程
情境認知理論認為,評價的本質是一種價值判斷。為了真實地體現學生學習的價值。本課程的考核以考核動手能力、分析解決問題的能力為主要目標,輔以傳統的教學考核,實現多元化考核。具體而言,主要有以下幾種方式:(1)用多任務標準取代單一評價,如在對學生考核時綜合考試、論文、仿真實訓、課堂討論、提問等多種成績,全面考查學生的知識掌握程度和實際運用能力等方面。(2)以真實任務為標準的評價,以實地考核學生實驗操作,過程評定課程設計,答辯式論文綜述等方式為主,讓學生逐漸學會運用所學知識去分析和解決工程實際問題。
3 結語
實踐證明,在煤化工技術及裝備教學中理論講解與情境教學相結合,取得了良好的教學效果。教師只有不斷學習,并結合學生就業的需要,更新知識結構,積極開展教學研究與探討,吸收最新的學科成果,注重教學方法,采用合理的教學模式,才能使教學質量不斷提高。
本文系內蒙古科技大學校內重點教改《以培養工程應用型人才為導向的煤化工技術及裝備課程改革》資助項目(項目編號:JY2011005)
參考文獻
[1] 宋偉強.基于情境認知的聚合物結構分析研究性教學探討[J].中國校外教育,2010(1):59.
工業技術論文3100字(一):綠色化學工業技術在化學工程與工藝中的應用論文
摘要:在當前國內化工技術迅速提升的背景下,化工產品的增多會滿足人們日常的需求,但是化工產品的生產過程,也會產生較大的污染危害。給社會公眾帶來較大的環境污染破壞,因而,近幾年國內出現了一系列的綠色化工技術,對當前的化工產品生產帶來一定的沖擊,有效地減少了化工產品生產過程給外界環境帶來的破壞和污染。
關鍵詞:化學工藝;綠色化工;技術應用要點
0引言
近年,社會公眾的環保意識逐步地提升,國家也大力地倡導在社會中發展綠色經濟,建立友好型的工藝技術。在這種背景下,綠色的化工技術就被研發出來,其中綠色技術更多的是指在傳統的化工產品生產期間,減少對外界環境的污染,降低資源的消耗,實現技術的可持續發展。
1綠色化工技術的重要性分析
化工企業在生產化工產品期間,應用綠色技術來避免生產過程給外界環境帶來的破壞和污染。盡量地去降低能耗,使用節能環保的材料,這樣才能夠使公司在激烈的化工市場中,獲得獨特的競爭優勢。從原材料運輸到工廠,然后再將原材料運輸到生產線上,在各作業環節加強控制,使化工產品的生產走向環保化。利用零污染、低耗能的技術,來減少污染物的排放,進而全面提高化工企業內部的制造技術水平。在印刷和藥物的生產領域中,都會應用一些綠色化工技術,此時該技術就為國內的化工行業指明了未來的發展方向。
2綠色化工技術在化學工程中的應用分析
2.1合理地選擇催化劑
在化工產品的生產領域中,使用大量的催化劑(如圖1所示)會顯著地提高化學反應的效率,進而加快化工產品生產的速度,可以明顯提高整個化工產品的經濟效益。因而,化工企業應該根據實際的化學反應狀況,以及根據生產出來的化工產品特性,來選擇催化劑。此外,還要避免化工產品所形成的副產物被隨意地丟棄、排放,而造成化工產品的副產物危害到外界的環境。此時,要重點去管控好催化劑的使用,應用一些無毒無害催化劑。在此基礎之上,還要加強對各廢棄物排放管控,應該結合實際的要求,來選擇催化劑材料,選擇毒性不大,而且危害程度較低的材料,才能夠保證化工產品的生產綠色化。
2.2應用沒有污染的化工原材料
科學地選擇化工材料是降低化工污染的一個有效的方法,通常情況下,社會公眾都會認為化學合成物大多都是化工原料,并且認為大多數的化合物都有毒性,會對人體產生較大危害。隨著近年國內科技技術的飛速發展,一些化工原料被研制出來,有些化工原料是從農作物和植物中提取出來,它可以替代化學的合成物,來充當化學產品的制劑。因而,選擇危害較小、綠色環保材料,從源頭上去抑制化工的污染。在生產期間,確保化學制劑使用合規,避免使用那些毒害較大、污染較大的化學藥品。
2.3科學選擇化學反應
在化工產品生產期間,要求能夠使用一些高效的化學反應,才能夠提高化學反應效率。通常化學反應都會產生副產物,而對外界環境帶來污染破壞。此時,公司要綜合考量化學反應經濟性和環保性,來實現降低污染的目的,這也是當前綠色技術的一個重要組成和應用的目的。公司綜合考慮經濟成本、經濟效益和污染問題,應用合理的化學反應方法,來實現控制化工污染的目的。
3綠色化工技術的應用分析
3.1應用清潔的生產技術
化工企業應用比較清潔的技術,能夠有效地減少生產過程的污染,例如,通過一定的處理設備,來降低化工產品的粉塵、廢氣,對廢棄物進行回收利用,這樣會實現資源的高效使用,也能夠減少固體垃圾的產生。當這些化工的污染物進入到地下水和土壤中,會擴大污染的范圍。有些工廠內部有大量的懸浮顆粒物的粉塵,這些粉塵就會形成粉塵污染,空氣中的固體離子增多,當吸入到人體內部會直接導致心肺病的產生。因而,要科學地處置生產現場的粉塵和廢棄物,來實現環保生產的目的。
3.2應用生物技術
將新型生物技術運用到化學制品的制造中,例如可以運用基因工程技術、生物技術和細胞工程技術,利用生物體內部所產生的生物酶,來作為化學反應的催化劑。將生物化工的合成技術作為當前化工產品的一個主流技術,可以實現綠色生產的目的。生物技術中的膜技術是仿生學的一個重要技術組成,它也可以實現再生資源的循環利用,來形成化學品。綠色的生物技術需要從動植物內部提取相應的原料,例如,煤炭、石油等都是由生物經過數萬年的生物化學反應,而形成的能源原料。在當前的一些化學反應中,會使用生物酶作為催化劑,這種催化劑的催化效率顯著地要高于化學試劑的效率,這樣生物酶作為催化劑,可以實現環保生產、無污染生產的目的。并且化學的反應比較溫和,形成的副產物對外界環境危害較小。
3.3利用友好型的環保產品
在化工生產過程中,產生的污染物會直接影響到人們的日常生活。因而,在使用環保產品期間,要盡量地避免使用那些高污染的產品。汽車在行駛中可以燃燒生物柴油、生物汽油,這些生物材料的生產制造不會對外界產生較大的污染。同時,生物酒精汽油燃燒時對外界的環境破壞力度較小,有些化石燃料內部有大量的硫化物,在燃燒之后,會產生二氧化硫,會直接危害到大氣的平衡,以及會給國內的大氣帶來破壞。社會公眾平時會使用一些塑料的產品,塑料的包裝袋,這些塑料袋的使用會給人們的生活帶來便捷。當人們使用完了之后,就會將這些塑料袋隨意丟棄,塑料袋難以分解,分解時間會長達數百年,會給社會環境帶來極大的影響,也會形成大量的固體廢棄垃圾。因而,需要對現有的化工技術進行轉型升級,生產一些環保型的乙醇汽油,可降解分解的塑料,供為大眾使用。例如,化工產品生產單位將其經營的重心轉移到綠色產品生產上,大量的使用農作物植物,作為原料的提取材料。在生產期間,可以使用甘蔗來提取乙醇,作為稀有的原料物質。
3.4清潔生產技術的應用
當前國內的清潔生產技術已經被應用到金屬冶煉,海水淡化等各個行業中,應用的清潔技術生產的有害物質不多,而且清潔技術會直接將廢棄物排放控制在環保的要求標準內。在海水淡化工程中,應用環保清潔的方法,來在海水中去提純淡水。淡水是人們基本的生活用品,社會對于淡水需求量較大,然而國內淡水資源卻偏少,這是利用海水淡化技術,為人們提供豐富的淡水資源。在生產淡水期間,利用環保型的化學制劑,來提純淡水、蒸餾淡水,這種化學試劑的危害都較小。
3.5優化改善現有的化工工藝流程
在化工產品生產期間,企業要轉變現有的生產方式,改變過去僅僅依靠一個裝置給各個設備供熱的模式,可以給廠房的頂層安裝太陽能電池板,來利用太陽能為化工生產線提供電力來源。此時,化工產品的生產單位也可以購置余熱的收集裝置,利用該裝置,可以將生產線上的各類熱收集。然后,對這些能量進行轉化,進一步地轉化為電能,來為生產線進行循環的使用。
在生產化工產品期間,也可以利用電機驅動的方式,來作為生產線的電力來源。應用變頻的電動機,會降低電能消耗,有些電機在開機時浪費的能源較多,此時應用變頻電機控制電機中的頻率,來減少電力能源的浪費消耗,也能夠使整個生產線變得更加穩定。在生產環節中,會產生許多化工副產物,這些副產物對外界環境有一定的污染。但是通過將這些副產物的回收利用,可以提高公司的經濟效益。
4結語
近年,隨著國家大力地倡導生態文明的建設,化工企業要響應國家的號召,來引入綠色化工技術,降低化工產品生產過程對外界環境的污染,提高化工的產品生產經濟效益,提高原材料利用水平。
工業技術畢業論文范文模板(二):利用外資對我國工業技術進步的影響研究論文
摘要:隨著社會經濟的不斷發展,尤其是在加入WTO之后,我國經濟也快速融入經濟全球化大環境。經濟發展速度、規模與科技水平息息相關,是實現經濟全球化的根本動力。目前,外商投資模式在經濟發展中占據重要地位,投資規模不斷擴大,對工業技術水平的提高與進步產生巨大影響,也對工業技術自主研發產生一定程度上的制約。因此,要重視對外商投資問題的研究,明確技術目標,結合我國發展實際,構建更顯科學與有效的發展策略,加快我國工業技術發展進程。
關鍵詞:外資;工業技術;影響
一、前言
對于經濟增長,技術進步是源泉與動力,是衡量一個地區競爭力的重要尺度。技術進步主要涉及本國技術能力以及技術獲取。前者以技術開發與創新為主要任務,后者是通過從國外直接引進先進技術、引進外資獲取等方式來提高本國的技術水平。立足工業技術領域,外資獲取是當前重要形式,對我國工業技術發展產生深遠影響,因此,需要進行全面與深入的分析,在根本上實現真正意義上的技術進步。
二、結合社會發展全面分析我國吸引外資的主要原因
在社會經濟不斷發展進步中,各個行業發展迅速,很多行業都出臺了大量優惠政策,以求吸引更多外商投資。具體來講,吸引外資的主要原因涉及如下幾個方面。
(一)國內市場優勢突出,潛力巨大
對于我國而言,人口眾多,工業化進程發展速度較快。在這種情況下,我國急需國外先進技術的支持,借以實現工業技術水平的大力提升。另外,對外商而言,歐美市場相對飽和,行業競爭異常激烈,因此,需要更具潛力的市場,具備較大的容量,呈現多層化特征。
(二)勞動力優勢巨大,原材料成本較低,有利于外商產品競爭力的增強
在我國,勞動力成本相對較低,原材料價格具有明顯優勢,為外商企業成本的降低創造有利的條件,有利于全球競爭力的提升。也就是說,在我國,勞動力與原材料競爭力更具優勢。
(三)工業制造整體水平較高,消化吸收先進工藝的能力較強
對于我國制造業而言,整體能力較強,擁有大量技術能力強、熟悉制造工藝的工程技術人員,學習與掌握能力突出,能夠較快理解與掌握引進的生產線的制造工藝,加快技術向生產力的轉化。
三、探討利用外資對我國工業技術產生的影響
(一)多種外資類型對我國工業技術產生差異化影響
依托貿易與技術合作,我國逐步進入外商價值增值鏈與經營網絡之中。盡管外商擁有資金技術以及管理等方面的優勢,而技術是增強競爭力的根本保障。基于此,外商投資技術的應用與我國工業技術水平息息相關,需要綜合考慮研發能力與產業架構。首先,對于外商投資,其應用的水平如果高于我國技術水平,但是,立足其母公司發展,尚不屬于最為先進的技術。這種情況下,投資的目的是規避貿易壁壘,謀求與占領更加廣泛的市場。從實際情況分析,我國工業技術研發水平雖然發展迅速,但較之世界先進水平仍有距離,同時,市場進入壁壘不高。因此,跨國公司在資金、營銷等領域優勢突出,極易獲取競爭優勢。其次,以母公司技術為主導,產品銷往國際市場,主要體現為高新技術產業。在全球一體化與信息化的發展中,產品周期較短。立足現代社會,信息技術發展迅速,這種趨勢的進一步發展促使我圍一些行業的產業結構發生很大變化。
(二)正視核心技術的作用,加快技術革新
基于此,跨國公司在我國投資價值主要體現在我國的比較優勢。借助這種技術模式,雖然引進了現代化的自動生產線,能夠實現“干中學”的目的,同時,我國的制造技術水平突飛猛進,但是,無法獲取核心技術。核心零部件,產品的核心生產過程仍在其母國生產,只把技術含量低的零部件、產品的最終成品組裝放在我國進行。鑒于技術進步速度的加快,一旦忽視核心技術的掌握,將永遠陷入創新追趕之中。一旦跨國公司撤走,會導致技術的滯后,不利于我國整體技術水平的提高,對我國的技術進步具有一定的抑制作用。
四、如何提升我國工業技術進步水平
技術的發展是積累與漸進的過程,因此,要制定科學發展戰略,遵循“學習、合作、競爭”的基本原則。要增強主動性,用于面對挑戰,積極進行學習、合作、交流與競爭。具體來講,首先,要關注外商全球戰略計劃,在其轉移的一般制造業和硬件產品的加工中進行合作學習,達到提升自己的目的。其次,融入外商技術開發項目,借助合作,增強能力。再次,積極創新,開發出擁有自主知識產權的核心技術,參與競爭。基于此,加快我國技術發展,最大化發揮效用,提升我國工業技術水平。
二年以上工作經驗|女|27歲(1987年9月16日)
居住地:廣州
電 話:139********(手機)
E-mail:
最近工作 [ 1年8個月]
公 司:XX化學試劑廠
行 業:化學/化工
職 位:化學工藝技術人員
最高學歷
學 歷:本科
專 業:制藥工程
學 校:廣東海洋大學
自我評價
本人吃苦耐勞,自學能力和適應能力強,做事態度嚴謹、認真、負責。結合自己的知識結構以及職業生涯規劃和職業目標,我愿意做些具體的工作。能進行本專業中、外文文獻檢索,了解制藥各種生產工藝和藥事法規以及GMP要求,熟練應用實驗器材,曾跟學院教授做課題。在Volume 4,Number2,April 2006,題目.畢業論文獲得優秀。
求職意向
到崗時間:一個月之內
工作性質:全職
希望行業:化學/化工
目標地點:廣州
期望月薪:面議/月
目標職能:化學工藝技術人員
工作經驗
2012 /7—至今:XX化學試劑廠[1年8個月]
所屬行業: 化學/化工
質檢部 化學工藝技術人員
1. 廣州化學試劑廠工作,從事過化學工藝技術人員和質檢員工作。
2. 了解有機溶劑和無機結晶產品的整個生產過程,參加過ACS產品工藝的改造,并獲得廣東省人事廳認可的“化學工藝工程師助理”的職稱。
3. 同時熟悉化學產品整個檢驗操作,對化驗工作積累豐富的經驗,特別是化分、產品前處理。
4. 在此期間還參加過ACS產品英 文版的 翻譯 ,檢驗方法的修改,檢驗標準的制定。
5. 了解片劑、酊劑、大輸液、針劑等生產工藝及GMP要求,注射用水的生產工藝。
2011 /7—2012 /7:XX化學試劑廠[1年]
所屬行業: 化學/化工
質檢部 化學工藝技術人員
1. 協助完成下屬公司GSP認證。
2. 菌落總數、霉菌酵母菌計數、大腸菌落等微生物檢驗。
3. 食品常規理化檢驗 重金屬檢測 蛋白質含量測定。
4. 車間衛生檢查、生產過程監控、偏差處理、GMP落實的監督管理。
5. 負責醫師中藥處方的審核、調配、核對與發藥工作。
教育經歷
2007/9—2010 /6 廣東海洋大學 制藥工程 本科
證 書
2009/12 大學英語六級
2008/6 大學英語四級
關鍵詞:化學化工 大學生 實習
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)09(b)-0009-01
同志曾指出:“創新是一個民族進步的靈魂,是一個國家興旺發達的不竭動力。創新的關鍵在人才,人才的成長靠教育。”創新能力教育就是在教學過程中,通過啟發、誘導等手段,激發學生創新的興趣,增強思維的內在動力,去探求、創造新理論、新技術、新方法和新發明。實習等實踐教學環節是高校本科人才培養計劃的重要組成部分,是對本科生綜合運用多學科的理論、知識和方法的全面檢驗,也是發展學生思維、培養學生能力的重要渠道,同時,還是對學生進行創新能力培養的有效途徑[1]。
然而,在全社會都重視與提倡創新能力培養的環境下,安全意識教育是一個不容忽視的話題。工科學生創新能力的培養,不僅是理論知識本身的再次提高,更是理論知識到實踐能力的升華,通過各類實習、創新實驗、畢業論文環節等達到理論與實踐的有機結合,實現能力質的飛躍。因而,安全意識教育對化學化工類大學生的培養來說尤為重要[2~5]。
1 安全意識教育
本文這里所指的安全意識教育并不涉及校園普通安全教育,而是針對化學化工類工科專業特點的專業技術安全意識教育。主要包括課程設計、創新實驗設計和畢業設計等環節體現的安全內容設計,以及各類實驗與實習、創新項目和畢業論文等環節自身需必備的安全意識。
1.1 設計環節內容上的安全意識教育
各類設計環節是化工類專業人才培養的重要組成部分。而安全設計是設計內容必不可少的一部分。如在化工工程設計中,特別是工藝流程設計,在達到最大生產負荷量的前提下,還應充分考慮各類安全問題。此類設計不僅要考慮設備設施的安全問題,而且要考慮整個工藝流程的安全問題,還要考慮所用原料、產生的中間產品和最終產品的安全問題。設計往往是實現安全本質水平的根本途徑,要保證設計中不留安全隱患,以避免在實際生產過程中釀成重大生產事故。
老師在指導學生進行畢業設計(論文) 前,應該注重安全意識的灌輸和應用。隨著“以人為本”理念的不斷深化,安全設計的重要性更加突出,安全設防水平也在逐步提高,為實現“安全第一、預防為主”的目標,在設計過程中選擇本質安全設計尤為重要。安全設計要工藝成熟、系統安全、設備設施可靠、易于操作維修等,使用無危險的物料和安全的工藝流程,從根本上避免危險,保證安全。
1.2 實習等實踐環節的安全意識教育
為鍛煉化學化工類學生的實踐能力,課程體系開設的專業內容實習包括認識實習、生產實習和畢業實習。同時還開設有畢業論文環節,以實現整個大學知識體系的有效融合。近幾年,為了能有效培養大學生的創新能力,各高校專門設置了大學生創新實驗項目環節。此外,長沙理工大學各級部門還設置有科技立項以供學生申請,以鼓勵在科技研究方面取得優異成績的學生。由于化學化工行業的特殊性,學生在實習與實驗過程中,安全問題都是指導老師尤為關心的重點和難點。
學生在實習與實驗過程中存在著多種不安全因素。如工廠發生高空滴漏和泄漏等,實驗室發生燒傷、燙傷等。在化工廠和化學實驗室,許多化學藥品都是易燃、易爆、有毒的危險物品,在使用過程中因其性質特殊,易發生燃燒爆炸、腐蝕、使人中毒等現象。也會因為自身操作的錯誤或安全意識差而發生事故。因此,教師在指導學生進行實習與實驗的過程中要特別注意安全意識教育,引導其樹立“安全”就是“生命”的理念。
針對這個過程中的安全意識教育主要遵循以下幾個原則[6]:
一是理論與實踐相結合原則。在進入實驗前,讓學生先熟悉自己所做實驗涉及的危險物品,特別要了解物質的性質、危害以及應急處置措施。不僅僅要“我了解安全”,還要應用于實踐,“我要安全,我會安全”。
二是調動教與學雙方積極性原則。從“受教育者”大學生的角度看,接受安全意識教育,利己、利人,是與自身的安全、健康息息相關的事情,接受安全意識教育是發自內心的要求,不是被動接受“要我安全”,而是主動要求“我要安全”。
三是鞏固性與反復性原則。安全知識,隨著工作和生活的發展,而發生變化,可能在實際工作和生活中,安全知識的應用具有一定的偶然性,會隨著時間的推移而遺忘,對安全意識教育要遵循鞏固性與反復性原則。
四是典型性與廣泛性相結合原則。利用已發生的血的事故案例來進行教育,使受教育者有更真實的感受,讓受教育者能更真實地感受到安全事故的嚴重性,感受到細節、小違規帶來的慘痛教訓,從而提高受教育者的能動思維和自覺行動。安全意識教育工作的展開并不是針對某一特定的對象,因為安全是與每一個人息息相關的,從以人為本的管理理念上來講,只要有人的地方,就會有安全存在,所以安全教育工作應該具有一定的廣泛性,對于一些常用的通用類的安全知識應該廣泛宣傳和灌輸。
五是教學手段與時俱進原則。隨著現代教學工具的發展,教學手段的作用越來越占有重要的地位。因此,要根據實際情況,及時更新教學手段,采取多形式的教育方法,使安全意識教育更加形象化、具體化和真實化。
總之,高校教育大學生創新能力培養中應把安全意識培養放在能力培養工作的最前方,不斷地改進和創新安全教育方式,培養大學生的安全超前意識,應以“安全第一,預防為主,綜合治理”為指導方針,把安全意識的培養工作當作持之以恒的教學課程,讓大學生把“安全意識”深入每個人的心中。
參考文獻
[1] 劉淑琴,王彩虹.加強大學生實踐教學,培養實踐能力及創新能力[J].中國科教創新導刊,2008(30):33-34.
[2] 仇念文,鐘杰,賈繼文.加強實驗室安全管理,推進“平安校園”建設[J].中國現代教育裝備,2010(5):132-134.
[3] 柯紅巖,錢大益,楊超華,等.實驗室安全教學領域自我教育模式探究[J].實驗室技術與管理,2011,28(10):184-186.
[4] 林靜姍,董華青,洪一鳴.化工類實驗室學生安全教育的研究與探索[J].現代物業?現代經濟,2012,11(5):96-98.
論文摘要:當前,在職業教育努力服務經濟建設的大背景下,怎樣創新中等職業學校的化學工藝專業教學,為地方經濟建設搞好服務?筆者認為,應當認真把握專業課程教學和學生就業的關系,結合中等職業教育的發展現狀及化學工藝學科教學的特點,通過對專業課程的正確定位和教學方法的進一步改革,努力培養高素質的化學工藝職業勞動者。
一、中等職業教育現狀分析
中等職業教育其實就是就業教育,這已經成為人們的一個共識。也就是說,人們越來越感受到職業教育對社會經濟發展的重要作用,越來越認識到職業教育與市場經濟的緊密聯系,認識到市場經濟對職業教育資源的配置利用。同時,市場也對職業教育的發展起著制約和促進作用,主要表現在:生源市場構成了職業教育的入口環節;產業結構和市場需求構成了職業教育的運行環節;就業市場影響著職業教育的出口環節。市場已成為影響職業教育的重要因素,在一定程度上講,市場變化已成為職業教育發展變化的一個晴雨表。
二、 化學工藝學科特點分析
根據教育部面向21世紀中等職業教育教材建設的精神,以及培養高素質化工職業勞動者的要求,化學工藝課程立足化工工藝崗位操作工所需要基本知識、基本原理和基本技術,在介紹化工生產原料、闡述化學工藝基本知識與原理的基礎上,選擇可體現化學工藝特點的工藝,討論工藝原理、工藝條件及工藝流程,使學生學習掌握化工生產的基礎知識,基本原理和技術,為走向生產崗位奠定化工職業基礎。
三、 經濟建設與學生就業的關系
“校企合作、工學結合”是當前我國職業教育改革與發展的方向,國務院《關于大力發展職業教育的決定》指出,要大力推行校企合作、工學結合的培養模式。教育部《關于全面提高中等職業教育教學質量的若干意見》指出,要積極推行與生產勞動和社會實踐相結合的學習模式,把工學結合作為中等職業教育人才培養模式改革的重要切入點。而地方經濟的特色就直接影響到校企合作和學生的就業問題。例如:我們濟源地區的工業企業以聚氯乙烯、焦化、多晶硅、金屬冶煉等為主,在工藝學的教學中,主要應該介紹一些這方面的產品加工和綜合利用的工藝。
四、如何改革化學工藝學教學
1.改革思路是要以市場為基礎
以市場調研為基礎,結合地方工業的特點對化學工藝課程內容及要求進行定位。首先,課程定位必須要實事求是。職業教育辦學方向就是依靠市場辦專業,如果脫離了這個目標,那么課程定位就是無源之水。其次,職業學校的學生基礎比較薄弱,學生的水平差距也比較大,學生缺乏興趣,容易失去學習動力,所以我們要了解教學的主體即學生的實際情況。教學內容應按學生的實際學習能力和就業市場需求進行適當的刪減,應著重介紹與實操和就業企業緊貼的內容。注重理論聯系實際。教學內容突出實用性,引發學生的學習興趣,讓學生感覺到學有所用,充分調動學生的主動性和參與意識。在此基礎上確立課程的性質任務和教學目標。重新進行課程定位,根據學生的實際情況對教學內容進行適當的刪減和補充。緊抓當地重點工業、新興工業項目,結合地方的主要資源從原料、產品、工藝特點、用工需求等方面入手確定教學內容。 2. 基本方法是要與地方經濟相結合
目前中等職業教育的專業課教材中,化學工藝學教材中的內容大多是以一些相對完善,通用的一些工藝作為核心內容。由于不同地區化工行業的資源、人才需求和生產工藝不同。現行教材中很多內容并不能很好的被企業、教師和學生認可。在實際教學過程中,應當將一些本地具有代表性、基礎性的工藝作為核心教學內容,將化學工藝中的工藝學基礎知識融入核心工藝完成教學目標。如我們濟源地區以樹脂生產、煤化工和化肥生產為主。教學內容就應當與企業合作制定以樹脂生產、煤焦化、煤氣化和化肥生產的工藝作為主線,將工藝學基礎知識和生產工藝相結合為內容的校本教材。
3. 實施化學工藝教學的幾項措施
一是要加強教師的業務能力培訓及師資隊伍建設。首先,要重視學歷、職稱的提高與實踐本領和研發能力的培養。鼓勵教師主動到當地相關企業鍛煉為行業企業提供各種技術支持與服務。同時參與行業標準的制訂,積累實際工作經驗,提高實踐教學能力。其次,組建“校企互通、動態組合”的兼職教師隊伍。拓寬兼職教師來源,建立校外兼職教師數據庫,通過正式引進、柔性引進和與企業“共引共享”等方式,聘請當地行業企業技術骨干和能工巧匠來校兼職上課。
二是要針對崗位特點使用特殊教學模式。項目教學、生產性實訓等職業教育大力提倡的教育模式都是對傳統理論教學、課堂教學的“顛覆”。隨著項目教學和生產性實訓等教學模式的推進,帶動了校企合作辦學模式、學做合一學習模式和產教結合教學模式的改革。以工作任務為中心,許多項目教學實施安排在校內和校外企業開展生產性實訓。開展項目課程和生產性實訓不僅是培養學生職業技能的重要方式,同時也是培養學生良好職業道德、科學創新精神的理想途徑。
三是工學交替,將理論與實際相結合。以學科教育模式針對化學工藝基礎知識進行教學,以實訓、實驗、現場管理教學進行針對性訓練。將地方企業與學校理論知識與實踐技能教育緊密結合起來,是一種主要以專業技術工人為培養目標的職業教育制度。化學工藝教學過程中的理論知識部分要在進行實踐、實訓時進行強化和講解。將實際操作所需知識在課堂上進行分析和理解。如在聚氯乙烯化工工藝課程的教學過程中,要在學生掌握部分安全和理論知識后到企業觀摩學習。在理解工藝和實際操作后回到學校重新對理論和操作知識進行學習和反饋,能夠就能更好地讓學生掌握知識。
4.關于專業教學考核與評價的方法
一是現場實訓考核。以能否勝任崗位工作為標準。占總評成績60%。二是對工藝的認識、理解考核。以在企業現場進行提問及考核的方式。占總評成績30%。三是工藝基礎知識筆試成績考核。占總評成績10%。
參考文獻
[1]國務院關于大力發展職業教育的決定[Z].國發[2005]35號
關鍵詞:卓越工程師;化工分離過程;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)32-0054-02
化工分離過程是化學工程與工藝專業的學生一門重要的專業課,是理論性和應用性較強的課程,具有鮮明的工程特點。伴隨著化學工業及其相關領域的技術進步,新的分離方法、技術不斷產生,化工分離技術在石油化工、資源環境、能源、材料、生物醫藥等諸多領域持續發揮著重要作用,是化學工業實現清潔工藝的重要手段。在“卓越計劃”的背景下,以強化學生的工程實踐應用能力與創新能力為目標,培養寬口徑、厚基礎、復合型的化工高級人才,必須根據該課程的特點和時代的要求,構建新的人才培養模式,改革課程教學內容與教學方法[1]。目前,化工專業人才培養方案總體上還是傾向于理論型模式,專業課程教學內容缺少整合性和工程性[2],化工分離過程課程同樣存在教學內容老化、教學體系不完善、工程訓練與生產現場脫離嚴重、教學主體的新生代教師對工程教育思想缺乏系統的研究和足夠的重視等問題。因此,筆者在化工分離過程的教學中,以大工程觀和集成式的課程改革和“卓越計劃”的精神為指導,在教學內容、教學方法、教學與實踐相結合等方面做了一些嘗試工作,取得了較好的效果。
一、精心設計教學方案、優化教學內容
分離工程主要從分離過程的共性出發,討論化工分離過程的基本概論、本質及其變化規律。從教學內容而言,分離工程是一個學術內容十分豐富的領域,既包括傳統分離過程基本理論原理方法的學習,同時各種新型分離技術的不斷涌現,要求跟上時代和技術發展的步伐,教學內容必須與時俱進,及時更新與補充教學內容,擴展課程教學環節。
1.合理組織教學課堂。要使課堂教學更具有現實性和新意,充分調動學生的求知欲望,優化教學內容至關重要。在教學過程中,避免課程的割裂與重復,對課程內容進行組織、設計、重塑與整合。教師按學科發展,從基礎、原理、特性到應用及發展的順序進行講授內容的安排和多媒體課件的制作;按照問題、案例和原理相結合的方式組織教學內容;結合化工企業項目的實際和教師工程實踐、科學研究以及學生實習,介紹常見分離技術。
2.積極整合教學內容。教師注意課程與專業基礎課如物理化學、化工熱力學、化工原理等的銜接和關聯;在教學實踐中對本課程與“化工熱力學”、“化工原理”、“物理化學”等專業基礎課程中有關內容進行有機銜接與融合,讓學生很自然地完成基礎理論到專業知識的過渡與應用;增加新型化工分離技術,如超離子液體技術、膜分離技術、雙水相技術等;把企業典型工程案例引入課程教學中,使課堂教學更具有現實性和新意。基本分離方法與化工原理的融合在化工生產中涉及的分離對象幾乎都是多組分體系,而目前一般高等院校化工原理教學中因學時有限,大多側重于雙組分的分離問題。這就要求在進行分離過程的教學時要做好與化工原理教學的融合問題。如對化工原理教材中已涉及到的基本原理,教師對雙組分精餾、吸附和結晶等不做專門介紹,重點講解多組分體系的工程計算問題,將有關的基礎及計算機應用在耦合與集成過程設計中體現出來;減少與化工原理內容的重復,培養學生利用化工單元操作的基本原理解決實際復雜體系分離問題的能力。
3.有效延伸課程環節。化工分離工程本身具有較強的工程背景的同時還兼有較強的理論性。在“以教師為中心、以課堂為中心、以教材為中心”的傳統教學模式中,化工分離工程的教學使學生認為化工分離工程是“一大堆的方程、繁多的數據和大量的計算和循環迭代[3]。為了促進學生對課程的學習,將課堂教學延伸至課外,如實習過程中、課程設計中及其他的化工實踐如創新實驗、化工競賽等過程中,布置作業、小組討論及綜合設計等,加深學生對已學的化工分離技術原理的理解,學會進行分離方法的選擇優化,以及新型分離技術的拓展。
4.強調選擇優秀教材。要在有限的教學時限中,達到良好的教學效果,如何選擇教材和教學內容對提高本課程的教學效果就顯得十分重要[4]。劉家琪主編的面向21世紀的教材《分離過程》,該教材在內容和體系上體現了創新精神,注重拓寬基礎,強調能力培養,并在教學內容上作了重新安排;按教學規律的發展,從基礎、原理、特性到應用及發展的順序分章節;主要章節(如多組分精餾和特殊精餾)中逐一介紹各種精餾方法的特性和應用;選擇典型的分離方法展開講授化學工程的研究方法及其進展。這樣安的排結合了兩種教材編排方式的優點,思路簡潔清楚,學生易于接受,教學效果良好[5]。
二、采取研究性教學模式,改革教學方法
在講授理論知識的同時,教師要引導學生從社會生活中選擇并確定研究專題,主動地投入到課程學習中去,應用所學知識解決實際問題;并在學習討論中獲取知識、發展技能、培養能力,強調學習者的主動探究和親身體驗[6]。這樣,改變過去由老師單一講解的方式,可讓學生有問題隨時提出、分析和討論。本人在教學過程中以研究性教學[7]為指導思想,采取多樣化的教學方式,初顯成效。
1.討論式教學,調動學生的積極性。為加強化工分離工程與化工原理等基礎課的銜接與融合,課前通過小班討論課,復習回顧掌握已學基礎課程的相關內容,并與該課程的內容進行對比分析概括和總結。例如,在講多組分精餾過程時,教師在介紹完兩個極限條件及進料位置的選取之后,讓學生討論簡捷的計算方法的步驟和應用,并與二組分精餾進行對比分析,既加深了學生對所學知識的理解和鞏固,又加強了學生知識體系的完整性。教學中,結合一些實例,讓學生參與討論,鞏固學生對基本概念和原理的理解,開闊學生視野,擴散學生學習思維,讓學生感受到該課程對生產實際的指導作用,培養學生的實際應用能力。例如,在特殊精餾教學中引入當地某藥企乙腈廢水的后處理技術,并結合企業生產情況,考慮能耗和溶劑的實際應用情況進行綜合分析討論。
2.虛擬式仿真,提升學生解決問題能力。以成熟的流程模擬軟件為主線引導學生學習實踐。在教學中,引入成熟的化工流程模擬軟件的應用部分內容,有助于學生越過煩瑣復雜的技術細節,用分離工程的思維方法解決實際問題。讓學生學會利用成熟的軟件解決工業生產中的實際問題,從而提高學生解決實際問題的能力。如學生在對某藥企乙腈廢水的后處理工藝經過討論優化,然后通過流程模擬軟件如Aspenplus等進行模擬優化,實現現代計算機模擬與實踐教學的結合。
3.導向型討論,引導學生自主學習。近十余年來,新型化工分離技術發展迅速,不少技術如各類膜分離技術、超臨界萃取技術及新型吸附技術已趨成熟,其應用的體系也已經向醫藥、食品、生化、環境等領域擴展。但由于新型分離技術涉及面廣泛,學生基礎及興趣不一,教學中不能面面俱到。本人在教學中開展導向性的討論,采取教師引導,學生自學討論的方法將學生領到學科的最前沿,通過典型研究成果的介紹,讓學生掌握相關技術的基礎和方法,學會分析創新思路,培養學生創新和應變能力,以適應人才市場的需求。例如,在教學中引導學生開展天然產物分離專題的研究和討論。在討論教學中,筆者從天然產物的新型分離方法、特定天然產物的分離研究進展等方面立題,鼓勵學生選擇自己感興趣的專題如醫藥、香精香料等的分離研究進展,撰寫小論文進行交流。這樣,學生不僅學會了利用圖書館及網絡資源查找與所選專題相關的文獻資料,并且通過文獻整理、綜合、歸納和專題論文的撰寫,有助于學生拓寬知識面、了解學科發展前沿,學會解決實際問題。
三、理論與實踐教學有機結合
卓越工程師培養與傳統人才培養模式的顯著區別之一就是強調實踐。所謂“授之以魚,不如授之以漁”,實踐不僅能使學生增長經驗,把學到的知識與工程實踐和社會需求對接,而且能夠觸動學生心靈,使其產生開拓創新的激情與靈感。經過實踐歷練的學生可以把僵化的書本知識內化成為活的創新能力。在教學中,將教材與實際工業生產相結合,豐富了課堂教學內容,加深了學生對所學的化工分離工程知識的理解,提高了學習的積極性,激發了他們的求知欲和探索精神,有利于培養學生創新思維方法和能力[8]。
1.強調課堂教學理論聯系實際。學生學習該課程之前經歷了認識實習和生產實習,對化工企業中分離過程的工藝過程及應用已有一些了解,但缺乏利用理論知識分析問題的能力,在課程教學中注重舉例,對實習中接觸到的分離過程結合分離原理進行詳細分析。如在多組分精餾的課堂教學中,結合實習車間橡膠生產溶劑回收工段的理論與工藝進行講解,既直觀,又切合實際;讓學生在理解分離方法、分離原理的同時,還學會從經濟、能源及生產實際的角度考慮分離工藝的優化。
2.有效延伸課程實踐環節。把工程現場轉化為實習、實訓基地,在知識傳授與實踐歷練的交融中進行。一方面,利用所建立的產學研聯合培養平臺,讓學生通過參與課外實踐項目,或參與到教師的科研項目中去,通過工程實踐來加深對分離方法原理的理解和認識。另一方面,在認識實習和生產實習中,教師通過布置分析討論題、撰寫小討論文等方式,讓學生學會分析討論選擇生產實際中的分離技術,對實習中接觸到的分離過程結合分離原理進行詳細分析,對課堂教學有很大幫助。反過來,課堂教學也加深了學生對實際過程的認識,并能舉一反三。
3.聘請企業專家參與教學。“卓越工程師教育培養計劃”的師資隊伍是關鍵,通過“走出去、引進來”的模式,加強課程教學教師工程教學能力的提升。除了聘請優秀的企業專家參與教學任務外,任課教師還需通過承擔或參與企目項目的改造或研發、指導生產實習和畢業實習、指導各類化工創新競賽等實踐教學活動增強自身的工程能力,把工業實際生產的案例同教材中的理論知識聯系起來,避免了空洞說教,使課堂教學更具有現實性和生動性。
四、注重教學過程管理,改革考核評價體系
考試是教學過程中的不可缺少的重要環節,涉及到對學生學習效果的綜合評判。在課程教學考核評價過程中,主要引導學生從注重“學習成績”向注重“學習成效”轉變,從“注重考試結果”向注重“學習過程”轉變。課程考核形式采用期末考試、平時學習與專題討論結合起來的評判方式,改變過去一份期末考試卷一錘定音方式。成績由平時成績(包括平時討論情況和作業情況)、實踐成績(實習中作業完成情況、小論文寫作與講解)、考試等部分構成。
平時成績主要包含課堂討論思維能力、回答問題情況、作業完成情況、學習態度等,小論文主要針對課堂理論知識引導學生系統歸納、掌握某一方面知識,通過論文的完成加深了學生對課堂理論知識系統理解,同時鍛煉了學生撰寫論文能力。考試的內容分三個層次:識記、理解、應用,涵蓋了學科相關的基礎知識、基本原理、以及運用所學知識解決問題的綜合試題。
參考文獻:
[1]張安富,劉興鳳.實施“卓越工程師教育培養計劃”的思考[J].高等工程教育研究,2010,(4).
[2]徐毅鵬,20世紀末麻省理工學院工程教育轉型探微[J].杭州電子科技大學學報(社會科學版),2011,(6).
[3]馬新起,周彩榮,劉麗華,等.分離工程課程教學改革與創新的思考[J].中外醫療,2007,(1).
[4]萬春杰,張珩,宋航,姚日生,王凱.基于卓越計劃的制藥工程專業工程實踐能力的實踐教學改革[J].化工高等教育,2013,(2).
[5]呂華,劉玉民,席國喜.化工分離工程教學改革與探討[J].廣州化工,2010,(3).
[6]龍躍君.高校研究性教學的價值反思與內涵解讀[J].中國大學教學,2006,(6).
[7]趙輝,陳宏剛,丁傳芹.論研究性教學在化工分離工程教學中的應用[J].中國石油大學學報(社會科學版),2009,(7).
[8]李繼懷,王力軍.工程教育的理性回歸與卓越工程師培養[J].黑龍江高教研究,2011,(3).
摘要:
高校化學實驗教學中心為了提高實驗室管理水平,必須推行規范化、智能化管理,因為它是衡量實驗室管理水平的標尺.實驗教學中心要圍繞這一主題,以經濟、實用、簡便、安全為原則,優化管理網絡系統設計,為實驗教學中心建設提供良好的信息平臺,達到提高實驗室管理效率、學生學習效率,資源共享和減少環境污染的目標.
關鍵詞:
化學實驗教學中心;規范化管理;智能化管理;網絡管理
隨著高校實驗室管理改革的逐步推進,化學實驗教學中心建設也在進一步規范化、智能化,高校實驗室管理工作也變得更加繁重和復雜.為使實驗中心能夠高質量完成實驗教學任務,成為師生教學、科研的平臺,最優化的利用實驗室資源,就必須對其進行規范化、智能化管理.結合我院實驗教學中心建設的實際情況,摸索、探究出一套適合于大學實驗室規范化、智能化的管理系統,在實驗室人員、儀器設備、化學藥品、實驗用房、實驗課程、實驗項目、實驗耗材、實驗中心建設項目、實驗中心經費等一系列與實驗教學相關的管理方面,充分發揮實驗教學中心的作用,是一個長期的課題.
1化學實驗教學中心規范化管理
規范化管理就是管理者通過系統思考,建立健全并優化完善一套以人為本、上下認同、行之有效的管理體系來主導實驗教學中心的管理[1].規范化管理的實質就是打造卓有成效的管理體系,化學實驗教學中心規范化管理包括實驗室的計劃管理、制度管理、實驗室技術人員的管理、儀器設備管理、藥品管理、安全管理以及檔案管理等.在化學實驗室規范化管理一文[2]中已經論述,下面著重介紹化學實驗教學中心的智能化管理.
2化學實驗教學中心智能化管理
2.1建立智能化管理系統
智能化系統是由現代通信與信息技術、計算機網絡技術、行業技術、智能控制技術匯集而成的針對某一個方面應用的智能集合.隨著信息技術的不斷發展,其技術含量及復雜程度也越來越高,智能化的概念開始逐漸滲透到各行各業以及日常生活的各個方面.面對目前高校實驗室管理越來越細化、規范化,高校化學實驗教學中心的工作量也越來越大,加之教育部本科教學質量水平評估的需要,實驗教學中心智能化建設越來越受到學校的重視.在實驗教學中心智能化建設方面,建立一套內部網絡系統,既節省了人力又第一時間了解資源配置,做到資源共享.國內高校普遍采用的是北京化工大學開發的儀器設備管理智能化系統,但此系統僅僅是對儀器設備的管理,沒有涉及實驗教學中心的其他內容[3].由廣東工業大學實驗室與設備管理處開發的實驗室綜合管理系統做得比較好,將高校實驗室綜合管理系統以智能化模塊形式設計出來,包括實驗教學中心的各個方面,由實驗室管理、實驗室隊伍、儀器設備、低值易耗品、實驗教學、實驗室開放、實驗室建設、實驗室評估、系統維護和數據報表等十大模塊組成[4].在這十大模塊中還可進一步細化,具體模塊按實際需要隨時增減信息內容.我們在實驗室綜合管理系統[4]的基礎上,優化每個模塊,建立化學實驗教學中心管理系統.如低值易耗品管理模塊,在玻璃儀器、試劑、藥品的入庫、領用的常規管理中,設定庫存的最低警戒線,當某種庫存低于警戒數量時,管理系統會通過系統內消息或以手機短信的形式通知相應實驗室管理員,以便及時補充.系統具有手機短信通知功能,當有老師需要的信息時,系統會自動以手機短信的形式發送給老師,使老師在第一時間得到自己所需信息.實驗教學模塊設置實驗課進度表、實驗項目管理等,實驗項目有綜合性、設計性實驗的分類.實驗室建設模塊增加化工工藝實驗室、油品分析實驗室和石油煉制工程仿真實驗室(增設相關仿真軟件),使學生在計算機上就能演練工廠生產流程,有問題隨時在內部網上向老師請教,既方便了學生又增加了師生互動,提高了學生的學習興趣和學習效率.所有實驗室、儀器設備都按一定序列編號,教師、學生隨時都能查到相關信息,最大化的利用化學實驗教學中心智能化管理系統.大儀器設備還可提供社會服務,如食品安全檢測、環境的污染檢測等;石油化工實驗室還可以承擔企業員工短期培訓,承辦職業院校和企業技能大賽;企業和教師可利用該智能化管理系統進行合作,作為新項目的技術研究、開發以及新工藝、新技術、新工具的試驗場所,最優化的利用實驗室.系統維護模塊負責全院基礎數據及用戶管理,即學院數據、專業數據、學生數據、課程數據、用戶角色和使用權限的分配等.這樣學校、學院能夠隨時監控實驗中心信息情況.
2.2建立開放式智能化實驗教學網絡管理
智能化網絡管理系統是指實驗教學人員依托計算機網絡及配套軟件實時地對實驗過程進行管理[5].該系統具體包括:
(1)學生在網絡管理系統中申請報名,對學生身份進行鑒別(系統顯示學生注冊照片).
(2)對開放式實驗教學進行網絡預約或學生電子簽到,為學生提供盡可能好的實驗環境.
(3)通過網上安排開放實驗項目.除了常規教學實驗外,按照學校要求每個學院都必須有開放的實驗項目供學生在網上預約.預約的一般流程:實驗項目經教務處批準后,實驗教學中心主任安排實驗室,實驗員負責審批并檢查教師預約的時間與常規實驗教學安排是否有沖突,通過審批后開放實驗就加入總實驗課表中,不同實驗課程可用不同顏色區分開,實驗總課表就能實時反映各個實驗室的信息,實現實驗教學中心對各個實驗室的動態管理.學生在教師安排好的實驗時間、地點、批次之后,在規定時間進入實驗室做開放實驗.
(4)已完成實驗的學生,教師給出實驗報告成績,并對學生實驗操作情況給予評定.開放實驗結束后,教師可利用該系統對整個實驗進行評價、分析和數據統計等.學生開放實驗的綜合成績包括四部分:①學生的出勤率;②動手操作能力;③做實驗時紀律表現;④實驗報告成績等.建立開放式實驗教學智能化網絡管理,增強了實驗室開放的廣度和深度,提高了實驗室的利用率.
2.3建立畢業論文創作智能化網絡管理
學生做畢業論文和指導教師的指導是一個雙向選擇的過程,首先學生通過內部網選擇自己感興趣的教師研究課題及實驗室里所擁有的設備,然后指導教師通過學生所報的人數與所學的專業再進行調整.
(1)指導教師可以通過內部網隨時與所指導的學生進行交流,探討論文題目、選材及論文或實驗所存在的問題.學生在做畢業論文實驗或寫論文時遇到問題可以在內部網上向指導教師請教,指導教師再適時予以解答.
(2)利用仿真軟件做畢業論文.化學和環境科學系的同學可以通過內部網與指導教師聯系在仿真軟件上做預實驗,如果方法可行,再投入試劑進入實驗室實際操作.化工類學生做畢業設計時可以利用仿真軟件作為依托,更加直觀地設計自己需要的工藝和產品,從仿真軟件上直接觀察自己的工藝流程,不合理的地方可利用軟件直接修改,直到合理完美,再轉入到化工設備中做實驗.化工設備工藝流程一旦開啟,所需試劑、材料用量都很大,利用仿真軟件可以節約時間,節約原材料,避免不必要的浪費,又保護了環境.
(3)學生在做實驗和寫畢業論文時普遍存在的問題或難題,可以在內部網上統一回復解決,也可以單獨個別討論.老師在統一回復時,學生可以根據老師的建議,揚長避短修改自己的論文,使自己的論文日趨完善.
3結束語
通過化學實驗教學中心規范化、智能化管理的研究,把化學實驗教學中心所有資源建立一套內部網絡,做到資源共享.學生可通過校園網絡了解學院所有的儀器設備以及所開設的實驗課程,可以在網上選擇自己喜愛的選修課、開放實驗、教師的科研方向或適合自己做畢業論文的實驗室,使整個實驗室及儀器設備得到充分的利用,既方便了學生又為學生節約時間,讓學生學到了許多自己感興趣的知識,提高了操作技能.總之,化學實驗教學中心智能規范化管理是實驗室正常運行的關鍵,它有利于提升實驗技術人員的素質和工作效率,提高實驗教學中心管理層次和水平,降低管理費用;有利于提高儀器設備的使用率,減少試劑、藥品的浪費,有效避免實驗室意外事故的發生,同時減少了環境污染.
參考文獻:
[1]文博.新編市場營銷規范化管理制度精選[M].北京:中國紡織出版社,2009.
[2]徐飛,白林,趙國虎,等.化學實驗室規范化管理的探索[J].廣東化工,2015,42(17):185,201.
[3]何邦平,陳杰,鐘如意,等.實驗室規范化管理的探討[J].實驗室研究與探索,2003,(3):113-114.
[4]陳浪城,鮑鴻.高校實驗室綜合管理系統的探索與實踐[J].實驗室科學,2009,51(1):156-158.
中文題名
(二號宋體)
(中文題名一般不超過20個漢字;題名不得使用非公知公用、同行不熟悉的外來語、縮寫詞、符號、代號和商品名稱。為便于數據庫收錄,盡可能不出現數學式和化學式。)
作者姓名
(小四號仿宋體)
作者單位(包括英文摘要中)
(小五號宋體)
(如果作者為兩位以上,之間用","隔開;如果多個作者為不同單位時,應在作者姓名上打上角標以區別,作者通訊地址應為詳細的工作單位、所在城市及郵編和e-mail地址,必須用全稱標注,不得簡稱。在英文摘要中的作者姓名用漢語拼音,姓前名后,姓全大寫,名首字母大寫;作者單位,城市,郵政編碼。如作者為兩位以上,應指定聯系人。)
中圖分類號
(圖書分類法是按照一定的思想觀點,以科學分類為基礎,結合圖書資料的內容和特點,分門別類組成的分類表。采用《中國圖書館分類法》對論文進行中圖分類的。)
中、英文摘要
(五號楷體)
(摘要的目的是向讀者介紹論文的主要內容,傳達重要的可檢索信息,其主要內容包括被報導的研究項目的目的,研究方法、結果和結論。篇幅以300字左右為宜。英文摘要要用英語清楚、簡明地寫作,內容限制在150~180個英文單詞以內。)
關鍵詞(5號楷體)
(關鍵詞是便于讀者從浩如煙海的書刊、論文中尋找文獻,特別適應計算機自動檢索的需要。論文應提供關鍵詞3~8個,關鍵詞之間用分號隔開。在審讀文獻題名、前言、結論、圖表,特別是在審讀文摘的基礎上,選定能反映文獻特征內容,通用性比較強的關鍵詞。首先要選項取列入《漢語主題詞表》、《mesh》等詞表中的規范性詞(稱敘詞或主題詞)。對于那些反映新技術、新學科而尚未被主題詞表錄入的新名詞術語,可用非規范的自由詞標出,但不能把關鍵詞寫成是一句內容"全面"的短語。)
正文(5號宋體)
文稿正文(含圖、表)中的物理量和計量單位應符合國家標準或國際標準(gb3100-3102)。對外文字母、單位、符號的大小寫、正斜體、上下角標及易混淆的字母應書寫清楚。
文稿章節編號采用三級標題.一級標題(小4號黑體)形如1,2,3......;二級標題(5號黑體)形如:1,1.2,1.3......;2.1,2.2,2.3,......;三級標題(5號宋體)形如:1.1.1,1.1.2,1.1.3,......2.1.1,2.1.2,2.1.3,......引言或前言不排序。若論文為基金項目,請在文章首頁下角注明基金項目名稱和編號。
1.2.7圖表要求
文中的圖題、表題應有中英文對照(小5號黑體),并隨文出現,圖要精選,一般不超過6幅,請看具體要求。若圖中有坐標,要求用符號注明坐標所表示的量(斜體),單位(正體)。若有圖注,靠近放在圖下部。照片應選用反差較大、層次分明、無折痕、無污跡的黑白照片,或提供*.tif格式的電子文檔(分辨率不低于600線)。作者應自留底圖。文中表格一律使用三線表(祥見示例)(不劃豎線)。表中參數應標明量和單位(用符號),若單位相同可統一寫在表頭或表頂線上右側。若有表注,寫在表底線下左側。表中重復出現的文字,不可用"同前"、"同左"等表示,必須全部重復寫出。
參考文獻(小5號宋體)
為了反映文稿的科學依據,尊重他人研究成果以及向讀者提供有關信息的出處,正文之后一般應列出參考文獻。列出的應確實是作者閱讀過的、最主要的且發表在正式出版物上的文獻;未公開發表的資料或協作成果,應征得有關方面同意,以腳注方式順序表明.參考文獻選用順序編碼制,按在文章中出現的先后順序編號。每條文獻著錄項目應齊全.文獻的作者、編者、譯者不超過3人時全部寫出,超過者只寫前3人,后加“等”或“etal”,作者之間用“,”隔開.外文作者或編者書寫時,一律姓前名后,名用縮寫,且省略“.”。由于ei信息部進行收錄論文中的參考文獻(僅指英文)的錄入工作,所以在稿件中參考文獻中文期刊論文按中、英兩種文字給出(英文參考文獻不必給出中文)。
煤化工論文范例欣賞:
煤化工及甲醇生產技術探索
摘要:甲醇是一種有機化工原料,它的用途非常廣泛,普遍運用于燃燒材料、合成金屬、工程涂料、醫學消毒、日常生火等多個方面,在甲醇的制造方面,一般都遵循著煤氣化碳――變換氣體物質――精細蒸餾三大工序,在化工廠生產活動中一般將生產甲醇的工序稱為“工段”。難點在于如何去調控操作所需的參數,本文通過對煤化工作的特性解析來引申出甲醇生產的要點,同時對生產技術進行一個流程上的模擬,更全面地去了解甲醇生產中需要多加注意的關鍵。
關鍵詞:煤化工;甲醇;溫度;化學反應;化學式
中圖分類號:Q946文獻標識碼:A
1煤氣化原理
在甲醇生產的流程中,煤氣化是第一步,它是一種化學反應,將氣化劑和煤炭資源中的可燃物質放置在一個高位環境下,然后使其發生中和反應,產生一氧化碳、氫氣等可燃氣體。在煤氣化工段里使用的氣化劑包括水蒸氣、氧氣等,在加入這些氣化劑后,煤炭就會發生一系列化學反應,從而生成所需的氣體。煤炭在加入氣化劑后,經歷了干燥、熱裂解等熱力反應,該反應中生成的氣體包括一氧化碳、二氧化碳、氫氣、甲烷等,這些化學反應的速度取決于煤氣化工段中的溫度、熱壓、氣化爐質量以及煤炭的種類,以下是煤氣化過程中會出現的化學式:
吸收熱量:C-H2OCO+H2C+CO22CO
發散熱量:C+O2CO2C+12O2CO
變換反應:CO+H2OCO2+H2
從大體上來說,煤氣化反應是化學中的強吸熱效應,如果以動力和熱力的角度來解析這類中和現象,重點在于對溫度的把握,溫度過高會造成氣體流失,溫度過低則無法產生完整的化學反應,導致生成的氣體數量少、質量差。同時在增壓方面應該適當地增加對煤炭的壓力值,這樣可以使化學反應的速度提高,對甲醇的生產效率起積極作用。
2變換工段
甲醇產品在合成時,一般調整碳元素與氫元素的比例的方法是通過一氧化碳的變換反應來實現的,在甲醇生產的流程中,碳元素與氫元素的分離都在催化劑的影響下進行,在此需要注意的是,碳氧分離工序對水蒸氣的需求量相當大,水蒸氣的生產成本在這道工段中會激增不少,所以,如何最大限度地利用水蒸氣,節約生產成本,這將直接考驗生產部門的氣體生產技術和操作人員的工作效率。在變換工段中,煤氣化之后的煤氣物質含有大量的一氧化碳和水蒸氣,在催化劑的效果影響到位之后,就可以生成氫與二氧化碳,在此時還會有小部分的一氧化硫轉化為氰化硫,此時化學式表現如下:
CO+H2OCO2+H2
這是一個主要反應式,但是在主反應進行的同時,還有一部分副反應也會產生,生成甲醇的副產品,這些化學反應包括:
2CO+2H2CO2+CH
2COC+CO2
CO+3H2CH4+H2O
CO+H2C+H2O
CO2+4H2CH4+2H2O
CO2+2H2C+2H2O
化學反應在化工產業中要求平衡,在主要變換的化學反應中是一種發散熱量反應的類型,這里的化學反應會使煤氣化后的溫度降低,溫度適當降低有利于化學反應的平衡作用,但是如果溫度太低,就會導致化學反應時間過長,效率越低,當煤氣化工段的生成氣體慢慢消耗殆盡時,就會浪費前一道工段的時間和成本,造成浪費。同時,溫度還與催化劑的適應性掛鉤,如果溫度沒有調整到位,催化劑的效力就無法發揮到最大值,這就會造成碳氧分離程度不足,必須加大催化劑的劑量,這也會增加生產成本。
3甲醇生產中的注意事項
1.)氣化壓力的大小在其他的生產條件沒有變化的情況下,如果改變氣化壓力,就會產生非常細微但是關鍵的變化。通常氣壓定格在2MPa以上的范圍時,在煤氣化工段里基本上不會產生影響,但是如果氣壓低于2MPa就會使氣化爐的氣化效果變低。所以,在煤氣化工段中,一定要保證氣化壓力控制在2MPa以上,而且可以視實際情況適當提高,這樣可以增加氣體數量,提高生產效率。
2.)氧氣與煤量的比例氧煤比例的提高,指的是在煤炭中氧氣流量的增多,直觀反映為在煤炭高溫加熱時,煤炭的燃燒反應量明顯提升。同時因為氧氣流量的增加,使氣化爐的溫度也得以升高,煤炭的氣化反應會更加強烈,一氧化碳和氫氣的數量會增加不少,但是生成的氣化產物中,二氧化碳和水分的含量占了很大比例,而一氧化碳和氫氣的含量會變少,所以,如果不仔細控制氧煤比例,就會使氣化爐中的氣化反應過強而導致生產甲醇所需的氣體成分變少。
4甲醇生產工藝模擬
傳統的燒煤方式已經不能滿足人們對甲醇的需求量,而且單純的燃燒煤炭既是對資源的浪費,也會造成環境污染。所以,當務之急是要盡快找到新的甲醇提取方法和更快捷有效的甲醇生產技術,在這方面,煤氣化生產流程已經被初步運用于各大化工廠中,作為目前提取甲醇的有效方式,煤氣化工段還需要更多的模擬和分析來增強其效率,簡化其工序。
在模擬中我們假設煤漿和高壓后的氧氣依照固定比例放置在氣化爐中,然后在高溫作用下因氣溫及氣壓生成各種氣體,其中包括一氧化碳、氫氣、二氧化碳等,其中高壓后的氧氣進入氣化爐可以通過設置燒嘴的中心管道和外環管道,而煤漿可以通過燒嘴的中環管道進入氣化爐。在模擬環境下,我們還設置了激冷室,位于氣化爐下段,激冷室主要是處理煤炭中的灰份。在煤氣化工段進行到末尾后,會殘留一些灰份物質,這些物質會在氣化爐的高溫中熔融,熔渣和熱量匯聚,合成了氣體,然后結合離開氣化爐的燃燒室部分,經由反應室,進入氣化爐下段的激冷室。這些氣體在激冷室中將被極寒溫度降低到200攝氏度左右,熔渣會立即固體化,然后生成大量的水蒸氣,經水蒸氣飽和后帶走了灰份,從激冷室的排出口派排
出。
需要進行變換的水煤氣在預熱器中加入一部分進行換氣和換熱步驟,然后進入模擬的變換爐,這部分水煤氣在經過煤氣化工段后,自身攜帶了不少的水蒸氣,變換爐中的催化劑進行催化作用進行變換反應,在第一部分結束后,另一部分的水煤氣也進入變換爐,變換爐這時就會需要新的高溫氣體,模擬的變換工段里加入了預熱裝置,提前儲存并加熱生成高溫氣體,然后連入變換爐中與另一部分的水煤氣進行變換反應,然后進入氣液分離器進行分離,分離成功后的氣體將進入低壓蒸汽室內降溫,再次進入氣液分離器進行分離,再噴入冷水來清洗掉氣體中的三氫化氮,最后氣體進入凈化系統,生產氣態甲醇。
精餾工段的流程為四塔工作方式,首先甲醇氣態材料在預熱器中進行高溫加熱,再傳輸進預塔中部,在這里去除粗甲醇里的殘留溶解氣體與二甲醚等,這些屬于低沸點物質。在加熱后,氣體進入冷卻器進行氣體降溫,形成甲醇蒸氣后進入預塔的回流管道。甲醇蒸氣在經過回流后進入換熱器,加熱后進入加壓塔,甲醇在加壓塔中進行冷凝化處理,其中小部分送回加壓塔頂部作為回流液。剩余的甲醇氣體進入精度甲醇管道,最后由加壓塔提供壓力與熱量,將冷凝的高精度甲醇視需求定制成液態或固態儲存,然后將雜質或者甲醇殘留物通過排污口排入廢水處理器進行凈化提取處理。
參考文獻:
[1]韓雅楠.煤制甲醇的研究進展與發展前景分析[J].中國科技投資.2013(17):229.
[2]劉喜宏.淺談煤制甲醇的前景與工藝流程[J].中國石油和化工標準與質量.2013(10):22.
[3]陳倩,李士雨,李金來.甲醇合成及精餾單元的能效優化[J].化學工程.2012(10):1-5.