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化學(xué)工程與工藝的理解

時(shí)間:2023-08-16 17:29:54

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)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篇化學(xué)工程與工藝的理解,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

化學(xué)工程與工藝的理解

第1篇

1當(dāng)下的發(fā)展水平

對(duì)于一個(gè)國(guó)家的工業(yè)來說,化學(xué)工業(yè)所占的比重并不在少數(shù),究其原因,可以說化學(xué)工業(yè)的發(fā)展極大的體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平化學(xué)工業(yè)的不斷發(fā)展,可以在一定程度上滿足人們高層次的科技生活的需要,也能夠鼓舞國(guó)家的各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)在內(nèi)的各項(xiàng)國(guó)家基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。近些年來,化學(xué)肥料開始逐步的替代了舊的農(nóng)業(yè)肥料,提高了農(nóng)業(yè)的產(chǎn)值產(chǎn)量,帶動(dòng)了農(nóng)村相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在一定程度上推動(dòng)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的高速邁進(jìn)。但是與舊的農(nóng)業(yè)肥料相比的不足之處就在于,化學(xué)肥料使用后所產(chǎn)生的化學(xué)廢棄物在很大程度上又造成了環(huán)境的污染,資源的浪費(fèi)。化學(xué)肥料的殘留物成為了大自然的污染源頭。因此,化學(xué)工程有待提高,保護(hù)環(huán)境的宗旨是重中之重,資源的節(jié)約同樣是不能忽視的問題。但是,就目前我國(guó)的化學(xué)工程的污染、浪費(fèi)現(xiàn)象仍是十分的嚴(yán)重,發(fā)展決不能以污染和浪費(fèi)為前提,這是大錯(cuò)特錯(cuò)的。

下面我們來具體的分析一下:第一,生產(chǎn)的效率低下。就我國(guó)來看,我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)存在一個(gè)盲區(qū),重點(diǎn)就在于生產(chǎn)的效率較低。在化學(xué)工程的研究的過程中,生產(chǎn)技術(shù)首先沒有達(dá)到預(yù)期的效果,環(huán)境污染的現(xiàn)象依舊沒有被制止。舉個(gè)例子來說,在進(jìn)行的化學(xué)生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)的過程中,材料的運(yùn)用做不到理想的反應(yīng),反應(yīng)現(xiàn)象達(dá)不到預(yù)計(jì)的效果。在這一系列的生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)的過程中,事實(shí)上,環(huán)境污染的現(xiàn)象已經(jīng)在悄然的發(fā)生了,化學(xué)實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的殘留物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)敗北過程中所造成的化學(xué)污染。實(shí)驗(yàn)過程造成了資源浪費(fèi)的現(xiàn)象十分的嚴(yán)重,經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)更是不在話下,極大的降低了生產(chǎn)的效率水平。另一方面,實(shí)驗(yàn)沒有達(dá)到預(yù)期的效果,化學(xué)產(chǎn)品的使用效率低下,根本不能夠滿足人們的生活所需。第二,化學(xué)工程的生產(chǎn)過程,給環(huán)境造成了較大程度的影響。化學(xué)污染在當(dāng)下我國(guó)的環(huán)境污染的比重中占了較大成分。重工業(yè),尤其是金屬工業(yè)所產(chǎn)生的污染現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。在對(duì)水資源的檢測(cè)的過程中發(fā)現(xiàn),廢棄水中的金屬含量嚴(yán)格的超過了安全性能的指標(biāo)。水資源的污染,也會(huì)對(duì)地下的土質(zhì)產(chǎn)生影響,而土質(zhì)又會(huì)影響農(nóng)業(yè)的產(chǎn)值,這樣看來,化學(xué)生產(chǎn)所造成的污染現(xiàn)象是嚴(yán)重的。另外,在工業(yè)生產(chǎn)的過程中,廢棄水的直接排放,給自然環(huán)境同樣造成了污染。第三,化學(xué)工程的不連貫性,很容易生產(chǎn)的間斷性,從而影響生產(chǎn)的進(jìn)度,尤其是當(dāng)它發(fā)生了不合理的間斷的時(shí)候,很快就會(huì)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)的過程產(chǎn)生影響。由此看來,生產(chǎn)效率的低下、生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染以及生產(chǎn)的不合理的間斷等等這一系列的問題,都在阻礙著化學(xué)工程的發(fā)展和進(jìn)步。

2我國(guó)化工生產(chǎn)工藝解析

從上文中,對(duì)于我國(guó)目前的化工生產(chǎn)過程中,存在著主要的問題就在于我國(guó)的化工生產(chǎn)工藝還不是非常完善。針對(duì)這些存在的問題,化學(xué)的生產(chǎn)工藝需要有哪些改進(jìn)呢?在化工生產(chǎn)過程中,采取哪些最新的化學(xué)生產(chǎn)工藝能夠降低化學(xué)生產(chǎn)所產(chǎn)生的污染呢?第一,化學(xué)生產(chǎn)過程中,提高反應(yīng)條件以及反應(yīng)環(huán)境。反應(yīng)條件是化工生產(chǎn)中最為重要的環(huán)節(jié),為了達(dá)到高效生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率,減少?gòu)U料的產(chǎn)生,反應(yīng)條件是最為關(guān)鍵的因素。因此,提高化工生產(chǎn)效率的最為關(guān)鍵的因素就在于加強(qiáng)化學(xué)生產(chǎn)過程中的反應(yīng)條件。催化劑以及反應(yīng)所需條件一定要達(dá)到所需標(biāo)準(zhǔn),才能保證在化工生產(chǎn)過程中,高效生產(chǎn),并減少?gòu)U物的產(chǎn)生。保證廢物不直接排放到自然環(huán)境中,就能保證化工生產(chǎn)的相對(duì)環(huán)保。第二,化工生產(chǎn)過程中,并非只是提高產(chǎn)品生產(chǎn)的環(huán)境,更應(yīng)該能夠提供廢物處理的程序以及治理系統(tǒng)。包括我們經(jīng)常看到的廢氣,都應(yīng)該經(jīng)過適當(dāng)處理后才能進(jìn)行排放。廢水的排放要采用化學(xué)綜合的化工工藝。其原理很簡(jiǎn)單,主要是化學(xué)反應(yīng)中最基本的原理,將廢水中的重金屬通過沉淀,從而減輕其危害性。此外,廢氣的處理應(yīng)該在排氣的中部以及頂部,都設(shè)置一出廢氣處理系統(tǒng),這些裝置可以將廢氣中的有毒氣體以及廢氣中的粉塵過濾,從而保證排放到空氣中的氣體符合國(guó)家要求的標(biāo)準(zhǔn)。第三,真正從化學(xué)工程中的化工生產(chǎn)工藝技術(shù)入手,工藝技術(shù)是指從不同的反應(yīng)原理以及反應(yīng)條件進(jìn)行分析與探討。制造氧氣的方式有很多種,那么哪種方式才是最效率高并且更適合化工生產(chǎn)呢?在不同的環(huán)境下,對(duì)于生產(chǎn)的原料以及方式都是可以隨機(jī)改變的,并能通過改變來進(jìn)行適應(yīng)性生產(chǎn),從而提高化學(xué)生產(chǎn)的效率,并實(shí)現(xiàn)高效以及綠色生產(chǎn)。

3結(jié)語

總之,化工生產(chǎn)工藝的提高,應(yīng)該從當(dāng)前的現(xiàn)狀分析,找出生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的弊端嗎,從而大力發(fā)展化工工藝。經(jīng)過了上述的分析和理解,我們不難總結(jié)出化學(xué)工程利弊。在“可持續(xù)發(fā)展”和“保護(hù)生態(tài)環(huán)境”盛行的今天,若是化學(xué)生產(chǎn)能夠經(jīng)受得住考驗(yàn),改變環(huán)境污染的不合理現(xiàn)象,提高資源的可持續(xù)利用效率,那么它的廣泛應(yīng)用就一定會(huì)指日可待。但是,若是化學(xué)生產(chǎn)依舊如今日般給整個(gè)社會(huì)產(chǎn)生不可忽視的危害的話,它為人們所]冷漠^也同樣是不難想象的。因此,提高化學(xué)工程的生產(chǎn)技術(shù),提高化學(xué)生產(chǎn)工藝的使用效能,是現(xiàn)下發(fā)展應(yīng)當(dāng)考慮的首選問題。就其發(fā)展的全過程來看,技術(shù)的日進(jìn)完善,科學(xué)技術(shù)的日新月異,化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的明天相信很快就會(huì)到來。

作者:高改輕 單位:六九硅業(yè)有限公司

第2篇

對(duì)化學(xué)工程與工藝的新老師,上可以通過導(dǎo)師制培養(yǎng)方法,引導(dǎo)新教師多多參加豐富的行業(yè)教育交流研討會(huì),為他們提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)。通過培訓(xùn)與監(jiān)督,提高這些老師的理論教育教學(xué)水平和實(shí)踐教學(xué)水平,能夠獨(dú)自承擔(dān)起相應(yīng)的課程教學(xué)任務(wù)。修整化學(xué)工程與工藝專業(yè)教師的培養(yǎng)方案:第一,可以鼓勵(lì)現(xiàn)任化學(xué)工程與工藝專業(yè)老師接受再教育,進(jìn)行專業(yè)知識(shí)的換血,拓展知識(shí)儲(chǔ)備;第二,為專業(yè)老師提供進(jìn)企業(yè)參加觀摩實(shí)訓(xùn)的機(jī)會(huì),積累工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),加深對(duì)教學(xué)工作的認(rèn)識(shí),獲得相關(guān)知識(shí)的補(bǔ)充和深入理解;第三,加強(qiáng)校企合作,聘請(qǐng)企業(yè)工程師到學(xué)校為化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生授課,也可以讓他們參與到專業(yè)課老師的聽課活動(dòng)中,為老師提供意見。通過以上這些措施可以構(gòu)建一支高素質(zhì)的“雙師型”師資隊(duì)伍。浙江工業(yè)大學(xué)為加快青年教師培養(yǎng),確保人才培養(yǎng)質(zhì)量實(shí)行青年教師導(dǎo)師制度,有利于提高教師隊(duì)伍整體教學(xué)水平保證人才培養(yǎng)質(zhì)量,有利于青年教師盡快適應(yīng)高校教學(xué)崗位,實(shí)行青年教師導(dǎo)師制度。該制度規(guī)定,凡35周歲以下(含)新來學(xué)校在教師崗位上工作的畢業(yè)生或從事高校教師工作不滿一年的新調(diào)入的青年教師必須接受導(dǎo)師的指導(dǎo)。青年教師應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成隨班聽課、課后輔導(dǎo)、批改作業(yè)、試講、輔助實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、參與科學(xué)研究等環(huán)節(jié)內(nèi)容。青年教師經(jīng)導(dǎo)師制考核合格后才能承擔(dān)學(xué)校普通本、專科生課程,未接受導(dǎo)師指導(dǎo)或考核不合格的青年教師不能申請(qǐng)高校教師資格,為具備一支合格的化學(xué)工程與工藝專業(yè)卓越工程師教學(xué)師資隊(duì)伍提供了制度保障。

(二)樹立正確的工程化教育理念

從工程項(xiàng)目的實(shí)際情況作為出發(fā)點(diǎn),根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,利用一定的工程技術(shù)手段,培育學(xué)生形成良好的環(huán)境思維工程意識(shí),提高學(xué)生的綜合素質(zhì),增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐技術(shù)水平。在落實(shí)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的時(shí)候,將技術(shù)能力水平的提高作為主要內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)形式的全方面調(diào)整。在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中,首先應(yīng)該將牢固地掌握基礎(chǔ)知識(shí)作為最基本的任務(wù),然后逐步提高實(shí)踐動(dòng)手能力,提高工程設(shè)計(jì)水平與工程創(chuàng)新能力。另外,還要著重調(diào)整課程結(jié)構(gòu),進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化,引導(dǎo)學(xué)生掌握基本的研究性學(xué)習(xí)策略。加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與能力的提高,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。為學(xué)生安排進(jìn)企業(yè)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),讓他們學(xué)會(huì)用正確的態(tài)度認(rèn)識(shí)企業(yè)文化建設(shè),掌握基本的企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。鼓勵(lì)學(xué)生多參加實(shí)踐生產(chǎn)活動(dòng),指導(dǎo)并監(jiān)督學(xué)生做好畢業(yè)設(shè)計(jì)工作,激勵(lì)學(xué)生多參與企業(yè)的技術(shù)設(shè)計(jì)創(chuàng)新活動(dòng)。

(三)改革實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

采取有效的措施推定實(shí)踐課程教學(xué)設(shè)計(jì)的完善,將課程設(shè)計(jì)工作與生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)巧妙地結(jié)合在一起。加強(qiáng)校企合作,保證課程教學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)相符合,幫助學(xué)生加強(qiáng)工藝設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)意識(shí)。在實(shí)驗(yàn)課程方面,首先應(yīng)該對(duì)具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行綜合分析,采取有效的實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)措施,將最新的科研成果和科研項(xiàng)目引入到學(xué)生的日常課程學(xué)習(xí)中。老師應(yīng)該加強(qiáng)自身學(xué)習(xí),時(shí)刻關(guān)注國(guó)內(nèi)外前沿的新變化,新發(fā)現(xiàn)。辯證地將國(guó)外一些先進(jìn)的、完善的、合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目引入到自己的課程教學(xué)工作中,豐富課堂內(nèi)容,提高實(shí)驗(yàn)課程的趣味性,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,推動(dòng)學(xué)生科學(xué)思維意識(shí)和創(chuàng)新能力的形成。另外,在對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)成績(jī)進(jìn)行考核的過程中,要從實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)報(bào)告幾個(gè)方面來打分。在實(shí)習(xí)教學(xué)的過程中,尤其需要注意的一點(diǎn)就是加強(qiáng)校企之間的合作,可以讓企業(yè)管理人員以及企業(yè)技術(shù)專家參與到課程方案設(shè)計(jì)活動(dòng)中。根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況以及企業(yè)對(duì)人才的需求來建設(shè)實(shí)踐教學(xué)基地,為學(xué)生提供充足的進(jìn)企實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),建設(shè)良好的實(shí)踐平臺(tái)。

(四)人才培養(yǎng)的目標(biāo)

將卓越工程師作為學(xué)校化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)工作的終極目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),在學(xué)生大學(xué)階段的教育工作中,首先應(yīng)該做的就是讓化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生掌握相關(guān)的理論知識(shí),在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)一線工程師能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練。參照化工本科專業(yè)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)來制定相應(yīng)的方案,選擇合理的措施。在新的人才需求之下、調(diào)整人才培養(yǎng)模式。對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行不斷完善,改革課程教育結(jié)構(gòu),調(diào)整教學(xué)手段、確立新的行之有效的教育教學(xué)制度、提高師資隊(duì)伍的綜合素質(zhì)。遵循科學(xué)發(fā)展觀念,結(jié)合企業(yè)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r為學(xué)生構(gòu)建最切實(shí)際的訓(xùn)練平臺(tái),加強(qiáng)校企之間的合作協(xié)商力度,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展培養(yǎng)出具備環(huán)境友好意識(shí),具備熟練技能的高級(jí)化學(xué)工程師。浙江工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)卓越化學(xué)工程師以培養(yǎng)服務(wù)工程師和生產(chǎn)工程師為主。因此人才培養(yǎng)目標(biāo)以知識(shí)、能力和素質(zhì)三方面的協(xié)調(diào)發(fā)展為基礎(chǔ)。強(qiáng)調(diào)畢業(yè)生能與浙江省經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng),能夠從事化工及相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)管理、設(shè)計(jì)咨詢和職業(yè)教育等工作,能夠結(jié)合相應(yīng)的工程技術(shù)與相關(guān)學(xué)科知識(shí),解決化工生產(chǎn)過程中的實(shí)際問題。畢業(yè)生具有自主學(xué)習(xí)的能力,短期內(nèi)能獲得注冊(cè)化學(xué)工程師資格,成長(zhǎng)為能夠面向和引領(lǐng)未來的創(chuàng)新型工程師,也具備發(fā)展成為優(yōu)秀企業(yè)家和知名學(xué)者的潛力。

(五)調(diào)整人才培養(yǎng)的模式

根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,以及企業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r及時(shí)地調(diào)整人才的培養(yǎng)模式。學(xué)校應(yīng)該參考工業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)要求來制定具體的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),以便培養(yǎng)出的化學(xué)化工專業(yè)工程人才能夠滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。同時(shí),在對(duì)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的落實(shí)情況進(jìn)行評(píng)定的時(shí)候,也應(yīng)該參考國(guó)際通用準(zhǔn)則與標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整課程結(jié)構(gòu),改變教學(xué)手段與方式,將卓越計(jì)劃培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)作為參照條件,嚴(yán)格按照工程標(biāo)準(zhǔn)要求,不斷提高學(xué)生的實(shí)踐能力,設(shè)計(jì)能力以及創(chuàng)新能力,促進(jìn)課程教學(xué)內(nèi)容的不斷優(yōu)化。提高工程人才的綜合素質(zhì),在學(xué)生們中間提倡基于問題、基于項(xiàng)目、基于案例的學(xué)習(xí)方法,提高學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)的能力,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真做好畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。

(六)結(jié)語

第3篇

關(guān)鍵詞:卓越工程師;化工分離過程;教學(xué)改革

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)32-0054-02

化工分離過程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生一門重要的專業(yè)課,是理論性和應(yīng)用性較強(qiáng)的課程,具有鮮明的工程特點(diǎn)。伴隨著化學(xué)工業(yè)及其相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步,新的分離方法、技術(shù)不斷產(chǎn)生,化工分離技術(shù)在石油化工、資源環(huán)境、能源、材料、生物醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域持續(xù)發(fā)揮著重要作用,是化學(xué)工業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔工藝的重要手段。在“卓越計(jì)劃”的背景下,以強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力為目標(biāo),培養(yǎng)寬口徑、厚基礎(chǔ)、復(fù)合型的化工高級(jí)人才,必須根據(jù)該課程的特點(diǎn)和時(shí)代的要求,構(gòu)建新的人才培養(yǎng)模式,改革課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法[1]。目前,化工專業(yè)人才培養(yǎng)方案總體上還是傾向于理論型模式,專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)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(xué)內(nèi)容老化、教學(xué)體系不完善、工程訓(xùn)練與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)脫離嚴(yán)重、教學(xué)主體的新生代教師對(duì)工程教育思想缺乏系統(tǒng)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(xué)中,以大工程觀和集成式的課程改革和“卓越計(jì)劃”的精神為指導(dǎo),在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合等方面做了一些嘗試工作,取得了較好的效果。

一、精心設(shè)計(jì)教學(xué)方案、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

分離工程主要從分離過程的共性出發(fā),討論化工分離過程的基本概論、本質(zhì)及其變化規(guī)律。從教學(xué)內(nèi)容而言,分離工程是一個(gè)學(xué)術(shù)內(nèi)容十分豐富的領(lǐng)域,既包括傳統(tǒng)分離過程基本理論原理方法的學(xué)習(xí),同時(shí)各種新型分離技術(shù)的不斷涌現(xiàn),要求跟上時(shí)代和技術(shù)發(fā)展的步伐,教學(xué)內(nèi)容必須與時(shí)俱進(jìn),及時(shí)更新與補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容,擴(kuò)展課程教學(xué)環(huán)節(jié)。

1.合理組織教學(xué)課堂。要使課堂教學(xué)更具有現(xiàn)實(shí)性和新意,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲望,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容至關(guān)重要。在教學(xué)過程中,避免課程的割裂與重復(fù),對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行組織、設(shè)計(jì)、重塑與整合。教師按學(xué)科發(fā)展,從基礎(chǔ)、原理、特性到應(yīng)用及發(fā)展的順序進(jìn)行講授內(nèi)容的安排和多媒體課件的制作;按照問題、案例和原理相結(jié)合的方式組織教學(xué)內(nèi)容;結(jié)合化工企業(yè)項(xiàng)目的實(shí)際和教師工程實(shí)踐、科學(xué)研究以及學(xué)生實(shí)習(xí),介紹常見分離技術(shù)。

2.積極整合教學(xué)內(nèi)容。教師注意課程與專業(yè)基礎(chǔ)課如物理化學(xué)、化工熱力學(xué)、化工原理等的銜接和關(guān)聯(lián);在教學(xué)實(shí)踐中對(duì)本課程與“化工熱力學(xué)”、“化工原理”、“物理化學(xué)”等專業(yè)基礎(chǔ)課程中有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)銜接與融合,讓學(xué)生很自然地完成基礎(chǔ)理論到專業(yè)知識(shí)的過渡與應(yīng)用;增加新型化工分離技術(shù),如超離子液體技術(shù)、膜分離技術(shù)、雙水相技術(shù)等;把企業(yè)典型工程案例引入課程教學(xué)中,使課堂教學(xué)更具有現(xiàn)實(shí)性和新意。基本分離方法與化工原理的融合在化工生產(chǎn)中涉及的分離對(duì)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(xué)中因?qū)W時(shí)有限,大多側(cè)重于雙組分的分離問題。這就要求在進(jìn)行分離過程的教學(xué)時(shí)要做好與化工原理教學(xué)的融合問題。如對(duì)化工原理教材中已涉及到的基本原理,教師對(duì)雙組分精餾、吸附和結(jié)晶等不做專門介紹,重點(diǎn)講解多組分體系的工程計(jì)算問題,將有關(guān)的基礎(chǔ)及計(jì)算機(jī)應(yīng)用在耦合與集成過程設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出來;減少與化工原理內(nèi)容的重復(fù),培養(yǎng)學(xué)生利用化工單元操作的基本原理解決實(shí)際復(fù)雜體系分離問題的能力。

3.有效延伸課程環(huán)節(jié)。化工分離工程本身具有較強(qiáng)的工程背景的同時(shí)還兼有較強(qiáng)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(tǒng)教學(xué)模式中,化工分離工程的教學(xué)使學(xué)生認(rèn)為化工分離工程是“一大堆的方程、繁多的數(shù)據(jù)和大量的計(jì)算和循環(huán)迭代[3]。為了促進(jìn)學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí),將課堂教學(xué)延伸至課外,如實(shí)習(xí)過程中、課程設(shè)計(jì)中及其他的化工實(shí)踐如創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、化工競(jìng)賽等過程中,布置作業(yè)、小組討論及綜合設(shè)計(jì)等,加深學(xué)生對(duì)已學(xué)的化工分離技術(shù)原理的理解,學(xué)會(huì)進(jìn)行分離方法的選擇優(yōu)化,以及新型分離技術(shù)的拓展。

4.強(qiáng)調(diào)選擇優(yōu)秀教材。要在有限的教學(xué)時(shí)限中,達(dá)到良好的教學(xué)效果,如何選擇教材和教學(xué)內(nèi)容對(duì)提高本課程的教學(xué)效果就顯得十分重要[4]。劉家琪主編的面向21世紀(jì)的教材《分離過程》,該教材在內(nèi)容和體系上體現(xiàn)了創(chuàng)新精神,注重拓寬基礎(chǔ),強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng),并在教學(xué)內(nèi)容上作了重新安排;按教學(xué)規(guī)律的發(fā)展,從基礎(chǔ)、原理、特性到應(yīng)用及發(fā)展的順序分章節(jié);主要章節(jié)(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(yīng)用;選擇典型的分離方法展開講授化學(xué)工程的研究方法及其進(jìn)展。這樣安的排結(jié)合了兩種教材編排方式的優(yōu)點(diǎn),思路簡(jiǎn)潔清楚,學(xué)生易于接受,教學(xué)效果良好[5]。

二、采取研究性教學(xué)模式,改革教學(xué)方法

在講授理論知識(shí)的同時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生從社會(huì)生活中選擇并確定研究專題,主動(dòng)地投入到課程學(xué)習(xí)中去,應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題;并在學(xué)習(xí)討論中獲取知識(shí)、發(fā)展技能、培養(yǎng)能力,強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的主動(dòng)探究和親身體驗(yàn)[6]。這樣,改變過去由老師單一講解的方式,可讓學(xué)生有問題隨時(shí)提出、分析和討論。本人在教學(xué)過程中以研究性教學(xué)[7]為指導(dǎo)思想,采取多樣化的教學(xué)方式,初顯成效。

1.討論式教學(xué),調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。為加強(qiáng)化工分離工程與化工原理等基礎(chǔ)課的銜接與融合,課前通過小班討論課,復(fù)習(xí)回顧掌握已學(xué)基礎(chǔ)課程的相關(guān)內(nèi)容,并與該課程的內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比分析概括和總結(jié)。例如,在講多組分精餾過程時(shí),教師在介紹完兩個(gè)極限條件及進(jìn)料位置的選取之后,讓學(xué)生討論簡(jiǎn)捷的計(jì)算方法的步驟和應(yīng)用,并與二組分精餾進(jìn)行對(duì)比分析,既加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和鞏固,又加強(qiáng)了學(xué)生知識(shí)體系的完整性。教學(xué)中,結(jié)合一些實(shí)例,讓學(xué)生參與討論,鞏固學(xué)生對(duì)基本概念和原理的理解,開闊學(xué)生視野,擴(kuò)散學(xué)生學(xué)習(xí)思維,讓學(xué)生感受到該課程對(duì)生產(chǎn)實(shí)際的指導(dǎo)作用,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。例如,在特殊精餾教學(xué)中引入當(dāng)?shù)啬乘幤笠译鎻U水的后處理技術(shù),并結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)情況,考慮能耗和溶劑的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行綜合分析討論。

2.虛擬式仿真,提升學(xué)生解決問題能力。以成熟的流程模擬軟件為主線引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐。在教學(xué)中,引入成熟的化工流程模擬軟件的應(yīng)用部分內(nèi)容,有助于學(xué)生越過煩瑣復(fù)雜的技術(shù)細(xì)節(jié),用分離工程的思維方法解決實(shí)際問題。讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用成熟的軟件解決工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際問題,從而提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。如學(xué)生在對(duì)某藥企乙腈廢水的后處理工藝經(jīng)過討論優(yōu)化,然后通過流程模擬軟件如Aspenplus等進(jìn)行模擬優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)模擬與實(shí)踐教學(xué)的結(jié)合。

3.導(dǎo)向型討論,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。近十余年來,新型化工分離技術(shù)發(fā)展迅速,不少技術(shù)如各類膜分離技術(shù)、超臨界萃取技術(shù)及新型吸附技術(shù)已趨成熟,其應(yīng)用的體系也已經(jīng)向醫(yī)藥、食品、生化、環(huán)境等領(lǐng)域擴(kuò)展。但由于新型分離技術(shù)涉及面廣泛,學(xué)生基礎(chǔ)及興趣不一,教學(xué)中不能面面俱到。本人在教學(xué)中開展導(dǎo)向性的討論,采取教師引導(dǎo),學(xué)生自學(xué)討論的方法將學(xué)生領(lǐng)到學(xué)科的最前沿,通過典型研究成果的介紹,讓學(xué)生掌握相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)和方法,學(xué)會(huì)分析創(chuàng)新思路,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和應(yīng)變能力,以適應(yīng)人才市場(chǎng)的需求。例如,在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生開展天然產(chǎn)物分離專題的研究和討論。在討論教學(xué)中,筆者從天然產(chǎn)物的新型分離方法、特定天然產(chǎn)物的分離研究進(jìn)展等方面立題,鼓勵(lì)學(xué)生選擇自己感興趣的專題如醫(yī)藥、香精香料等的分離研究進(jìn)展,撰寫小論文進(jìn)行交流。這樣,學(xué)生不僅學(xué)會(huì)了利用圖書館及網(wǎng)絡(luò)資源查找與所選專題相關(guān)的文獻(xiàn)資料,并且通過文獻(xiàn)整理、綜合、歸納和專題論文的撰寫,有助于學(xué)生拓寬知識(shí)面、了解學(xué)科發(fā)展前沿,學(xué)會(huì)解決實(shí)際問題。

三、理論與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合

卓越工程師培養(yǎng)與傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式的顯著區(qū)別之一就是強(qiáng)調(diào)實(shí)踐。所謂“授之以魚,不如授之以漁”,實(shí)踐不僅能使學(xué)生增長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn),把學(xué)到的知識(shí)與工程實(shí)踐和社會(huì)需求對(duì)接,而且能夠觸動(dòng)學(xué)生心靈,使其產(chǎn)生開拓創(chuàng)新的激情與靈感。經(jīng)過實(shí)踐歷練的學(xué)生可以把僵化的書本知識(shí)內(nèi)化成為活的創(chuàng)新能力。在教學(xué)中,將教材與實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合,豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容,加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)的化工分離工程知識(shí)的理解,提高了學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)了他們的求知欲和探索精神,有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維方法和能力[8]。

1.強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際。學(xué)生學(xué)習(xí)該課程之前經(jīng)歷了認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí),對(duì)化工企業(yè)中分離過程的工藝過程及應(yīng)用已有一些了解,但缺乏利用理論知識(shí)分析問題的能力,在課程教學(xué)中注重舉例,對(duì)實(shí)習(xí)中接觸到的分離過程結(jié)合分離原理進(jìn)行詳細(xì)分析。如在多組分精餾的課堂教學(xué)中,結(jié)合實(shí)習(xí)車間橡膠生產(chǎn)溶劑回收工段的理論與工藝進(jìn)行講解,既直觀,又切合實(shí)際;讓學(xué)生在理解分離方法、分離原理的同時(shí),還學(xué)會(huì)從經(jīng)濟(jì)、能源及生產(chǎn)實(shí)際的角度考慮分離工藝的優(yōu)化。

2.有效延伸課程實(shí)踐環(huán)節(jié)。把工程現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)化為實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)基地,在知識(shí)傳授與實(shí)踐歷練的交融中進(jìn)行。一方面,利用所建立的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)平臺(tái),讓學(xué)生通過參與課外實(shí)踐項(xiàng)目,或參與到教師的科研項(xiàng)目中去,通過工程實(shí)踐來加深對(duì)分離方法原理的理解和認(rèn)識(shí)。另一方面,在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)中,教師通過布置分析討論題、撰寫小討論文等方式,讓學(xué)生學(xué)會(huì)分析討論選擇生產(chǎn)實(shí)際中的分離技術(shù),對(duì)實(shí)習(xí)中接觸到的分離過程結(jié)合分離原理進(jìn)行詳細(xì)分析,對(duì)課堂教學(xué)有很大幫助。反過來,課堂教學(xué)也加深了學(xué)生對(duì)實(shí)際過程的認(rèn)識(shí),并能舉一反三。

3.聘請(qǐng)企業(yè)專家參與教學(xué)。“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的師資隊(duì)伍是關(guān)鍵,通過“走出去、引進(jìn)來”的模式,加強(qiáng)課程教學(xué)教師工程教學(xué)能力的提升。除了聘請(qǐng)優(yōu)秀的企業(yè)專家參與教學(xué)任務(wù)外,任課教師還需通過承擔(dān)或參與企目項(xiàng)目的改造或研發(fā)、指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)、指導(dǎo)各類化工創(chuàng)新競(jìng)賽等實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)增強(qiáng)自身的工程能力,把工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的案例同教材中的理論知識(shí)聯(lián)系起來,避免了空洞說教,使課堂教學(xué)更具有現(xiàn)實(shí)性和生動(dòng)性。

四、注重教學(xué)過程管理,改革考核評(píng)價(jià)體系

考試是教學(xué)過程中的不可缺少的重要環(huán)節(jié),涉及到對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的綜合評(píng)判。在課程教學(xué)考核評(píng)價(jià)過程中,主要引導(dǎo)學(xué)生從注重“學(xué)習(xí)成績(jī)”向注重“學(xué)習(xí)成效”轉(zhuǎn)變,從“注重考試結(jié)果”向注重“學(xué)習(xí)過程”轉(zhuǎn)變。課程考核形式采用期末考試、平時(shí)學(xué)習(xí)與專題討論結(jié)合起來的評(píng)判方式,改變過去一份期末考試卷一錘定音方式。成績(jī)由平時(shí)成績(jī)(包括平時(shí)討論情況和作業(yè)情況)、實(shí)踐成績(jī)(實(shí)習(xí)中作業(yè)完成情況、小論文寫作與講解)、考試等部分構(gòu)成。

平時(shí)成績(jī)主要包含課堂討論思維能力、回答問題情況、作業(yè)完成情況、學(xué)習(xí)態(tài)度等,小論文主要針對(duì)課堂理論知識(shí)引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)歸納、掌握某一方面知識(shí),通過論文的完成加深了學(xué)生對(duì)課堂理論知識(shí)系統(tǒng)理解,同時(shí)鍛煉了學(xué)生撰寫論文能力。考試的內(nèi)容分三個(gè)層次:識(shí)記、理解、應(yīng)用,涵蓋了學(xué)科相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本原理、以及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題的綜合試題。

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第4篇

【關(guān)鍵詞】復(fù)合教學(xué)法 研究 應(yīng)用 化學(xué)反應(yīng)工程

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2011)23-0001-02

復(fù)合教學(xué)是進(jìn)行文化知識(shí)教學(xué)的有效方法,它既符合學(xué)科知識(shí)綜合化的趨勢(shì),又順應(yīng)大學(xué)畢業(yè)生職業(yè)市場(chǎng)的變化。復(fù)合教學(xué)在西方發(fā)達(dá)國(guó)家大學(xué)中已廣泛流行二十余年,如STS課程即“科學(xué)――技術(shù)――社會(huì)”相統(tǒng)一的課程,就加強(qiáng)了自然科學(xué)的人文趨向。國(guó)內(nèi)許多綜合性大學(xué)在進(jìn)行課程體系設(shè)置和教學(xué)改革時(shí)對(duì)此也已涉及。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,學(xué)科間的交叉與相互滲透不斷加大,尤其是專業(yè)課,其內(nèi)容涵蓋了基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課等多個(gè)學(xué)科,其教學(xué)過程包括多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),注重能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高的復(fù)合教學(xué)在教學(xué)中的作用更顯突出。針對(duì)專業(yè)課的這一特點(diǎn),我們嘗試對(duì)專業(yè)課及與之相關(guān)的多學(xué)科、多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行整合教育,對(duì)“復(fù)合教學(xué)法”進(jìn)行了大膽的探索與實(shí)踐,不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、開闊了學(xué)生的視野、豐富了學(xué)生的知識(shí),而且培養(yǎng)了學(xué)生多方面的能力、提高了學(xué)生的整體素質(zhì),取得了較好的教學(xué)效果。在化學(xué)工程與工藝專業(yè)課《化學(xué)反應(yīng)工程》的教學(xué)中,我們所采用的復(fù)合教學(xué)模式主要包括“十個(gè)結(jié)合”。

一 課程教學(xué)與教材建設(shè)相結(jié)合

結(jié)合地方高校學(xué)生特點(diǎn)開展教材建設(shè)。為適應(yīng)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需要,教學(xué)團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)其他地方高校合作,編寫了《化學(xué)反應(yīng)工程》教材,教材側(cè)重于工程應(yīng)用,并將最新科研成果編入化學(xué)反應(yīng)工程新進(jìn)展,強(qiáng)化教材的實(shí)用性。該教材由化學(xué)工業(yè)出版社于2009年1月出版,作為新世紀(jì)化工類應(yīng)用型工科人才培養(yǎng)的系列教材之一,被教育部高等學(xué)校化學(xué)工程與工藝教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)列為推薦教材,目前已被蘭州大學(xué)、河北科技大學(xué)、長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)、廣西大學(xué)等國(guó)內(nèi)近十余所高校采用。教材建設(shè)對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提高起到了保證和推動(dòng)作用。

二 課程教學(xué)與專業(yè)外語相結(jié)合

在《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)過程中,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在重基礎(chǔ)英語,輕專業(yè)英語;專業(yè)詞匯相對(duì)貧乏;閱讀專業(yè)文獻(xiàn)少;對(duì)專業(yè)英語在文體、語法、修辭等方面的規(guī)律認(rèn)識(shí)不足等諸多問題。為了提高學(xué)生的專業(yè)外語水平,在教學(xué)過程中,我們堅(jiān)持與專業(yè)外語相結(jié)合,具體做法:第一,關(guān)鍵詞匯英文化。在專業(yè)課的教學(xué)過程中,首先把課程涉及的專業(yè)術(shù)語、關(guān)鍵詞匯等用英文給學(xué)生寫出,這樣便于后續(xù)的雙語教學(xué)。第二,板書內(nèi)容英文化。在關(guān)鍵詞匯英文化的基礎(chǔ)上,選取部分教材內(nèi)容,全部采用英文板書,保證了專業(yè)詞匯的重現(xiàn)性以及教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性,為學(xué)生下一步閱讀原版教材奠定基礎(chǔ)。第三,指導(dǎo)學(xué)生閱讀英文原版教材,教學(xué)雙語化。為了便于學(xué)生閱讀原版教材,指導(dǎo)學(xué)生將其與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合,即選擇與課堂教學(xué)緊密相關(guān)的部分章節(jié)閱讀,這樣不僅提高了閱讀速度與質(zhì)量,而且也鞏固了課堂教學(xué)內(nèi)容。對(duì)學(xué)生在閱讀中遇到的問題及時(shí)給予解答,并經(jīng)常和學(xué)生交流閱讀經(jīng)驗(yàn)、體會(huì)等。課堂教學(xué)中板書及口語表達(dá)以英語為主。

三 課程教學(xué)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用相結(jié)合

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用的普及,當(dāng)今社會(huì)對(duì)大學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平也提出了較高的要求。《化學(xué)反應(yīng)工程》學(xué)科與計(jì)算機(jī)應(yīng)用密切相關(guān),在該學(xué)科中反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方法主要有兩種,即經(jīng)驗(yàn)法和數(shù)學(xué)模型法。經(jīng)驗(yàn)法比較粗略,不能高倍放大;數(shù)學(xué)模型法是從過程的內(nèi)在規(guī)律出發(fā),更好地反映了過程的本質(zhì),放大周期短,放大費(fèi)用低,可以高倍放大。但數(shù)學(xué)模型一般都比較復(fù)雜,必須借助計(jì)算機(jī)才能求解,計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步使數(shù)學(xué)模型法得到迅速發(fā)展。為了使課堂教學(xué)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用相結(jié)合,在多年的教學(xué)實(shí)踐中,我們主要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行以下幾個(gè)方面的訓(xùn)練:(1)建立反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型及邊界條件;(2)繪制數(shù)學(xué)模型法計(jì)算框圖;(3)編寫數(shù)學(xué)模型計(jì)算程序;(4)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算。

四 課程教學(xué)與文獻(xiàn)檢索相結(jié)合

文獻(xiàn)檢索是科技工作者的基本能力,尤其在當(dāng)今信息爆炸的時(shí)代更是如此。在教學(xué)過程中,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生雖然掌握了文獻(xiàn)檢索的基本知識(shí)和方法,但熟練程度不夠,對(duì)本專業(yè)具有代表性的文獻(xiàn)種類及常用檢索工具了解不夠全面。鑒于此,我們?cè)趯I(yè)課教學(xué)中堅(jiān)持與文獻(xiàn)檢索相結(jié)合,具體的做法是:在介紹參考文獻(xiàn)時(shí),將本學(xué)科有代表性的學(xué)者、著作、刊物、常用檢索工具等全部介紹給學(xué)生,以便于學(xué)生進(jìn)行文獻(xiàn)檢索。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,開展有針對(duì)性的檢索訓(xùn)練,我們擬定幾個(gè)本課程的專題,把學(xué)生分成幾個(gè)小組進(jìn)行文獻(xiàn)檢索,再把檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行分類整理,加工提煉,撰寫專題綜述。實(shí)踐證明,通過此項(xiàng)訓(xùn)練確實(shí)提高了學(xué)生的文獻(xiàn)檢索能力。

五 課程教學(xué)與科技寫作相結(jié)合

科技寫作是從寫作學(xué)科體系中派生出來的新學(xué)科,承擔(dān)著科學(xué)技術(shù)信息和成果的總結(jié)、交流、傳播和貯存任務(wù)。科技寫作是科技工作者必備的基本素質(zhì)。為了提高學(xué)生的科技寫作水平,我們要在專業(yè)課教學(xué)中堅(jiān)持與科技寫作相結(jié)合。具體做法是:將課程的重點(diǎn)內(nèi)容分成幾個(gè)專題,讓學(xué)生首先進(jìn)行文獻(xiàn)檢索,在此基礎(chǔ)上按照科技論文規(guī)范撰寫專題報(bào)告。整個(gè)過程中,教師給予幫助、指導(dǎo)。指導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行文獻(xiàn)檢索;對(duì)檢索到的文獻(xiàn)資料如何進(jìn)行整理分類、加工提煉;如何把握論文的整體架構(gòu);如何展開正文部分;如何撰寫論文的中、英文摘要;如何選擇論文的關(guān)鍵詞等。為使各個(gè)專題組之間進(jìn)行相互學(xué)習(xí)和交流,舉辦專題報(bào)告會(huì)。這樣,同學(xué)們不僅鞏固了在課堂所學(xué)的知識(shí),而且文獻(xiàn)檢索、科技寫作、課件制作、上臺(tái)演講等多方面的能力都得到了提高,教學(xué)效果很好。

六 課程教學(xué)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)相結(jié)合

作為《化學(xué)反應(yīng)工程》學(xué)科,其主要任務(wù)是對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行正確選型、有效放大、最佳控制。所制定的技術(shù)方案必須滿足“技術(shù)上先進(jìn),經(jīng)濟(jì)上合理,生產(chǎn)上安全可靠”,由此可見,本學(xué)科與技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)聯(lián)系緊密。因此,在這門課程的教學(xué)過程中,堅(jiān)持與技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)相結(jié)合。在教學(xué)過程中,引導(dǎo)學(xué)生樹立工程觀點(diǎn),工程問題涉及諸多因素,因此工程問題是一個(gè)系統(tǒng)工程。在進(jìn)行反應(yīng)技術(shù)開發(fā)、反應(yīng)器的放大設(shè)計(jì)、反應(yīng)過程的控制時(shí)都要利用技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)的知識(shí),使效益最大化。同一化工生產(chǎn)過程往往有多個(gè)不同的技術(shù)方案,在教學(xué)中,注意啟發(fā)學(xué)生對(duì)不同方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,選擇最優(yōu)方案。同時(shí),通過多方案比較習(xí)題,對(duì)學(xué)生進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練,使學(xué)生能夠自覺地利用技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)的知識(shí),分析和解決反應(yīng)器設(shè)計(jì)中的各種問題。

七 課程教學(xué)與課程設(shè)計(jì)相結(jié)合

縱觀近年的畢業(yè)環(huán)節(jié),學(xué)生基本上是以做畢業(yè)論文為主。而對(duì)化工專業(yè)的學(xué)生來說,畢業(yè)以后的主要去向是化工企業(yè),從事工作以后,無論是新工藝的技術(shù)開發(fā),還是老工藝的技術(shù)改造,都離不開化工設(shè)計(jì)。雖然化工原理有課程設(shè)計(jì),但其主要是針對(duì)單元操作的物理過程,不是一個(gè)完整的化工設(shè)計(jì)。化工專業(yè)的學(xué)生缺少了化工設(shè)計(jì)這一基本訓(xùn)練,對(duì)今后從事化工設(shè)計(jì)工作顯然是不利的。對(duì)歷屆畢業(yè)生的跟蹤調(diào)查結(jié)果也說明了這一點(diǎn)。為了扭轉(zhuǎn)這個(gè)局面,在《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)中安排了課程設(shè)計(jì)。具體做法是選取“某一化工生產(chǎn)過程的工藝設(shè)計(jì)”作為課程設(shè)計(jì)的題目,要求學(xué)生完成查閱資料、制訂方案、工藝計(jì)算、設(shè)備設(shè)計(jì)、繪圖和設(shè)計(jì)說明書編寫的化工設(shè)計(jì)全過程。經(jīng)過課程設(shè)計(jì),學(xué)生五個(gè)方面的能力都得到了提高:(1)搜集和整理技術(shù)資料的能力;(2)工程計(jì)算能力;(3)技術(shù)方案比較和選擇的能力;(4)工程制圖能力;(5)科技寫作能力。

八 課程教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合

為了配合課堂教學(xué),搞好實(shí)踐教學(xué),構(gòu)建了以實(shí)踐教學(xué)工程觀摩中心為主體的校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),和以企業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地和社會(huì)實(shí)踐基地的校外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),做到“校內(nèi)與校外相結(jié)合”,以滿足貫穿于學(xué)生整個(gè)培養(yǎng)過程的實(shí)踐教學(xué)的要求。實(shí)踐教學(xué)工程觀摩中心有化工設(shè)備展及配件區(qū)、工業(yè)催化劑展區(qū)、塔填料展區(qū)、典型工藝流程動(dòng)態(tài)模型展區(qū)、化工管道安裝實(shí)訓(xùn)展區(qū)。學(xué)生通過在實(shí)踐教學(xué)工程觀摩中心的參觀學(xué)習(xí),對(duì)化工工藝過程及設(shè)備有了比較直觀的了解和認(rèn)識(shí),有利于其工程概念的建立,也有利于課堂教學(xué)。校外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的建立,主要是選擇一些具有典型反應(yīng)設(shè)備的化工企業(yè)作為實(shí)習(xí)基地,如石家莊金石化肥集團(tuán)、石家莊制藥集團(tuán)、石家莊化纖化工有限公司、山西三維集團(tuán)公司、山東金嶺集團(tuán)公司、河北冀榮氨基酸公司等,他們所具有的典型反應(yīng)設(shè)備有:固定床反應(yīng)器、氣液反應(yīng)器、均相反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、反應(yīng)精餾裝置等。在校外實(shí)習(xí)基地,根據(jù)不同情況,學(xué)生可以采取參觀、短期實(shí)習(xí)、頂崗實(shí)習(xí)等多種實(shí)習(xí)方式。

九 課程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合

實(shí)驗(yàn)設(shè)置的指導(dǎo)思想是:重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),改變了實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)的傳統(tǒng)觀念,而是理論教學(xué)的有機(jī)補(bǔ)充和提高;注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、探索精神的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施方案為:課程組利用學(xué)校和學(xué)院設(shè)立的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究項(xiàng)目基金,開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究,推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革;篩選出了“基本技能―現(xiàn)代技術(shù)、綜合應(yīng)用―創(chuàng)新能力”綜合培養(yǎng)的有特色的實(shí)驗(yàn);建立了多層次、開放式的實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)類型分為演示性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、開放創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。演示性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)著重培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力和動(dòng)手能力,鞏固學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí),使學(xué)生達(dá)到工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的基本要求。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、開放創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)著重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和協(xié)作精神。學(xué)生可自主選擇課題或選擇指導(dǎo)教師提供的課題,開展科技創(chuàng)新活動(dòng)。

十 課程教學(xué)與科學(xué)研究相結(jié)合

本著“寓教于研、以研促教、研教融貫、教研相長(zhǎng)”的教學(xué)理念,注重教學(xué)與科研相結(jié)合,將科技成果與技術(shù)轉(zhuǎn)化為教學(xué)優(yōu)勢(shì)資源,分別從理念、成果、方法和手段等多途徑與教學(xué)結(jié)合,滲透于教材編寫、理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)習(xí)與畢業(yè)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)了科研向教學(xué)的多方位轉(zhuǎn)化。同時(shí),言之有物的教學(xué)內(nèi)容又促進(jìn)了學(xué)生科研水平的提高。我們的具體做法是:

第一,科研成果進(jìn)教材。團(tuán)隊(duì)鼓勵(lì)教師撰寫教材、講義,并將最新研究成果融入教材之中。在編寫《化學(xué)反應(yīng)工程》教材過程中將微反應(yīng)器方面取得的科研成果引入第四章《非理想反應(yīng)器設(shè)計(jì)》中,將在超重力反應(yīng)技術(shù)方面取得的科研成果寫入第十章《反應(yīng)工程新進(jìn)展》中,將在催化反應(yīng)新工藝開發(fā)過程中的科研成果引入第六章《氣固相反應(yīng)器設(shè)計(jì)》中。

第二,科研成果進(jìn)課堂。團(tuán)隊(duì)將專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的前沿科技和教師本人最新研究成果如離子液體中的化學(xué)反應(yīng)、微反應(yīng)器的開發(fā)、流化床反應(yīng)器的實(shí)際應(yīng)用等引入課堂,在第三章《理想反應(yīng)器設(shè)計(jì)》的授課中,以“返混”和“平推流”為主線,講授了團(tuán)隊(duì)開展的工業(yè)反應(yīng)器改造的實(shí)例,開拓了學(xué)生的知識(shí)視野、激發(fā)了學(xué)生的學(xué)科興趣。

第三,科研成果進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。教學(xué)團(tuán)隊(duì)著力于實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置的開發(fā)研究,將多年積累的科研成果與技術(shù)融入其中,開發(fā)了多項(xiàng)科研成果轉(zhuǎn)化而來的綜合型、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,針對(duì)反應(yīng)工程課程的重點(diǎn)和難點(diǎn),開發(fā)了多釜串聯(lián)特性實(shí)驗(yàn)、反應(yīng)精餾實(shí)驗(yàn)、氣固相催化反應(yīng)綜合實(shí)驗(yàn)以及超重力反應(yīng)器性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)等多個(gè)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)裝置,加深了學(xué)生對(duì)課程的理解,鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力。

第四,科研成果進(jìn)畢業(yè)環(huán)節(jié)。團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持將學(xué)生的畢業(yè)環(huán)節(jié)與教師的科研項(xiàng)目緊密相連,畢業(yè)環(huán)節(jié)論文題目80%以上來自縱橫向科研課題,真實(shí)的科研課題增強(qiáng)了學(xué)生的責(zé)任心、鍛煉了學(xué)生的科研實(shí)踐和知識(shí)運(yùn)用能力,使得畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量顯著提高。

第5篇

環(huán)境工程專業(yè)是多學(xué)科的交叉學(xué)科,需要如化學(xué)、化學(xué)工程、材料化學(xué)等學(xué)科的理論、實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)來支撐、擴(kuò)展和延伸自己的內(nèi)涵和外延[2]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本任務(wù)是通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng),對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練和培養(yǎng),使學(xué)生能夠完整地、系統(tǒng)地掌握實(shí)驗(yàn)的基本原理、方法和技能以及實(shí)驗(yàn)技巧等。同時(shí),學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作,實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)際的聯(lián)系,掌握技能,并能在此過程中提出問題,促進(jìn)思考,從而使解決問題的能力得到提升,達(dá)到自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的[3]。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中,將原實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)安排和內(nèi)容進(jìn)行改革,改變?cè)瓉韺?shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論課程學(xué)習(xí)同時(shí)進(jìn)行,以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。對(duì)環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行調(diào)整,在完成基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境微生物實(shí)驗(yàn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上,將水、氣、固、聲的專業(yè)實(shí)驗(yàn)整合為一門環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn),共48學(xué)時(shí),集中在第七學(xué)期末的兩周內(nèi)進(jìn)行,其中水方面專業(yè)實(shí)驗(yàn)25學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)使學(xué)生不僅鞏固了理論知識(shí),訓(xùn)練分析、判斷、綜合邏輯思維能力和獨(dú)立解決問題的能力,還初步培養(yǎng)開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1.強(qiáng)化演示驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

專業(yè)實(shí)驗(yàn)中演示驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是不可缺少的,相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容能加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解,加強(qiáng)動(dòng)手能力和思維能力。演示驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中設(shè)置了水中常見陰離子的測(cè)定、顆粒自由沉降實(shí)驗(yàn)、離子交換實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容,同時(shí)注意專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不重復(fù)設(shè)置。

2.突出以學(xué)生為主的原則,開設(shè)綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)

綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)以學(xué)生為主,教師為輔的形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。設(shè)置了混凝+過濾(吸附)實(shí)驗(yàn)、含重金屬酸性廢水處理實(shí)驗(yàn)。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)的基本原理,自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需藥品、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,教師對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行講解和回答學(xué)生提出的問題。通過訓(xùn)練,學(xué)生對(duì)文獻(xiàn)查閱、實(shí)驗(yàn)方法、分析儀器使用等方面知識(shí)的運(yùn)用,提高了他們的知識(shí)綜合運(yùn)用能力、觀察能力和動(dòng)手能力。

3.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力,開設(shè)研究探索型實(shí)驗(yàn)

在研究探索型實(shí)驗(yàn)中開設(shè)了生物轉(zhuǎn)盤處理生活污水的動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)和結(jié)合大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目、教師科研的研究型實(shí)驗(yàn)。在生物轉(zhuǎn)盤處理生活污水的動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)路線,設(shè)計(jì)諸多影響因素對(duì)生物轉(zhuǎn)盤生化處理生活污水的各指標(biāo)的去除效率,自行選擇1~2個(gè)影響因素和1~2個(gè)指標(biāo)的去除效率完成實(shí)驗(yàn)。掌握實(shí)驗(yàn)原理,完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,得出結(jié)論。在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生鞏固了理論知識(shí)和水質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定方法,進(jìn)行了文獻(xiàn)閱讀訓(xùn)練,迫使學(xué)生進(jìn)行深層次的思考,如比較和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果合理性,分析生物轉(zhuǎn)盤后續(xù)四個(gè)生化池溶解氧,回流比等對(duì)去除效率的影響。在大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目、教師科研的研究實(shí)驗(yàn)中是鼓勵(lì)學(xué)生積極申請(qǐng)每年的大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目,鼓勵(lì)教師結(jié)合自己的課題研究,引導(dǎo)學(xué)生參與部分研究工作。通過科研經(jīng)歷養(yǎng)成學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度,學(xué)會(huì)搜集資料、查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

二、強(qiáng)化“兩個(gè)能力培養(yǎng)”的工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo),為更好推動(dòng)工程實(shí)踐能力的培養(yǎng),學(xué)院多渠道積極加強(qiáng)對(duì)外聯(lián)系,建立多家典型水處理運(yùn)行單位作為校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地,為學(xué)生提供了認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))等實(shí)踐環(huán)節(jié)的場(chǎng)所,有力地保障了本科生實(shí)踐能力的培養(yǎng)效果。由于用人單位往往更青睞有一定環(huán)境工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐操作能力的學(xué)生,因此在教學(xué)過程中必須加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))等教學(xué)環(huán)節(jié)訓(xùn)練。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,把所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中,培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力;通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)的實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力,增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)和系統(tǒng)解決實(shí)際問題的能力,使學(xué)生在工程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力方面都得到較系統(tǒng)的訓(xùn)練和全方位的提高。水污染控制工程的課程設(shè)計(jì),時(shí)間為一周,每2~3人一組,在理論教學(xué)內(nèi)容完成后進(jìn)行。要求學(xué)生完成一個(gè)設(shè)定進(jìn)、出水水質(zhì)工藝方案的設(shè)計(jì),在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行工藝計(jì)算,繪制圖紙、完成設(shè)計(jì)說明書的編寫,完成一個(gè)典型水污染治理工程的方案設(shè)計(jì),使學(xué)生進(jìn)行工程設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)思想,包括對(duì)企業(yè)生產(chǎn)和典型工藝的感知、對(duì)職業(yè)的成就感,主要以查閱資料結(jié)合實(shí)地參觀為主。生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)與理論教學(xué)相銜接,結(jié)合實(shí)習(xí)基地的具體情況,熟悉典型水污染控制工程處理工藝、單元處理技術(shù)與設(shè)備、處理效率,加深和鞏固對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解。生產(chǎn)實(shí)習(xí)選擇企業(yè)運(yùn)行穩(wěn)定的生活污水處理廠,進(jìn)行各工段跟班生產(chǎn),掌握企業(yè)概況,工藝技術(shù)和運(yùn)行參數(shù),主要構(gòu)筑物和設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行指標(biāo),自動(dòng)控制和能源狀況。提高學(xué)生水污染治理工程設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐能力和施工能力。畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))在第七學(xué)期末根據(jù)學(xué)生自主選擇進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文,嚴(yán)格做到一人一題,指導(dǎo)老師下達(dá)任務(wù)書。第八學(xué)期開學(xué)提交開題報(bào)告進(jìn)行答辯。進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)到相關(guān)企業(yè)再次進(jìn)行實(shí)習(xí),依據(jù)任務(wù)書內(nèi)容資料收集;選擇畢業(yè)論文的同學(xué)按照任務(wù)內(nèi)容要求進(jìn)行大型儀器的操作學(xué)習(xí)、主要實(shí)驗(yàn)手段和方法的學(xué)習(xí)、完成實(shí)驗(yàn)材料設(shè)備的準(zhǔn)備工作,初步培養(yǎng)學(xué)生的科研能力,提升學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。通過工程實(shí)踐的系統(tǒng)訓(xùn)練,使學(xué)生增強(qiáng)工程實(shí)踐能力與應(yīng)用能力,突出綜合性、整體性和系統(tǒng)性思維的訓(xùn)練。

三、結(jié)語

第6篇

【關(guān)鍵詞】化學(xué)反應(yīng)工程 應(yīng)用 教學(xué)改革

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2013)16-0056-02

化學(xué)反應(yīng)工程是一門涉及高等數(shù)學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)、化工傳遞過程、化工分析與合成等多學(xué)科、多領(lǐng)域的科學(xué),也是一門研究化學(xué)反應(yīng)的工程問題的學(xué)科。化學(xué)反應(yīng)工程是我校化學(xué)工程與工藝本專科的核心課程,目的是將實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)可靠地移植到工業(yè)生產(chǎn)中,并且就所確定的反應(yīng)與預(yù)期的生產(chǎn)能力對(duì)反應(yīng)器的形狀、尺寸及操作方式進(jìn)行設(shè)計(jì),其應(yīng)用遍及化學(xué)、石油化學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)藥、冶金及輕工業(yè)等許多工業(yè)部門。

一 化學(xué)反應(yīng)工程在化工工程中的應(yīng)用

1.化工工程是否具有可行性是一個(gè)最直接、最根本的問題,而解決這一問題的基礎(chǔ)是先要了解各反應(yīng)的速率

對(duì)于具有工程意義的系統(tǒng)來說,反應(yīng)動(dòng)力學(xué)無法用理論計(jì)算,而必須通過實(shí)驗(yàn)來確定。所謂的反應(yīng)進(jìn)行分析,即通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)并對(duì)之進(jìn)行數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián),從而獲得反應(yīng)速度方程。因?yàn)榇蠖鄶?shù)重要的工業(yè)反應(yīng)都不是在充分混合的均相中進(jìn)行的,傳熱和傳質(zhì)過程對(duì)這些反應(yīng)的進(jìn)行也有相當(dāng)大的影響。因此,傳遞過程動(dòng)力學(xué)與化學(xué)動(dòng)力學(xué)的共同作用在化學(xué)反應(yīng)工程中具有非常重要的意義。

化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)中的動(dòng)力學(xué)就是專門闡明化學(xué)反應(yīng)速度與各個(gè)物理因素之間的定量關(guān)系。有些從熱力學(xué)分析認(rèn)為可行的,如常壓、低溫合成氨,由于速度太慢而實(shí)際上是不可行的,只有研究出好的催化劑才能在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫ο乱燥@著速度進(jìn)行反應(yīng),這就是動(dòng)力學(xué)的問題。還有一些過程,從熱力學(xué)分析認(rèn)為是不當(dāng)?shù)模缂淄榱呀庵埔胰玻?500℃左右的高溫下,乙炔極不穩(wěn)定,最終似乎只可以得到碳和氫。但如果使它在極短時(shí)間(如0.001秒)內(nèi)反應(yīng)并立刻淬冷到低溫,那就能獲得乙炔,工業(yè)上也就是這樣來實(shí)施的,所以在實(shí)際應(yīng)用上起決定性作用的往往是動(dòng)力學(xué)因素。為了實(shí)現(xiàn)某一反應(yīng),需要選定合適的條件、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)型式以及確定反應(yīng)器的尺寸和處理能力等,這些都緊緊依賴于對(duì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性的認(rèn)識(shí)。動(dòng)力學(xué)是反應(yīng)工程的一個(gè)重要基礎(chǔ),更是化工工程的一個(gè)重要基礎(chǔ)。

2.化工工程需要工業(yè)反應(yīng)器,而反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算、開發(fā)與放大是化學(xué)反應(yīng)工程的一個(gè)重要內(nèi)容

盡管各種產(chǎn)品有不同的生產(chǎn)過程,但作為化工生產(chǎn)的核心——化學(xué)反應(yīng)器是必不可少的。各種不同類型的化學(xué)反應(yīng)器具有不同的反應(yīng)工程性質(zhì),因?yàn)樵谶@些反應(yīng)器中的流體力學(xué)及熱力學(xué)狀況可能完全不同。這就要求在進(jìn)行反應(yīng)器設(shè)計(jì)時(shí),要以質(zhì)量、能量及動(dòng)量的基本守恒方程式為基礎(chǔ)。除了化學(xué)動(dòng)力學(xué)以及質(zhì)量和熱量的交換外,反應(yīng)器中的流體力學(xué)及溫度變化類型對(duì)于反應(yīng)器的生產(chǎn)能力也會(huì)產(chǎn)生影響。

工業(yè)裝置上采用的反應(yīng)條件,不一定與小試或中試的一致。如在實(shí)驗(yàn)室的小裝置內(nèi),反應(yīng)器的直徑很小,床層也薄,一般又常以氣體通過床層的空間速度作為反應(yīng)條件的一種標(biāo)志。但在放大后,床層的高徑比往往就不一樣了。如要保持相同的空間速度,線速度就需改變,而線速度的大小又影響到壓降、流體的混合和傳熱等情況,從而導(dǎo)致反應(yīng)的結(jié)果不再與小試相同。又如,在小裝置中進(jìn)行某些放熱反應(yīng)時(shí),溫度容易控制,但在大裝置中,傳熱和控溫往往成為頭等難題,甚至根本不可能達(dá)到與小裝置相同的溫度條件,所有這些導(dǎo)致出現(xiàn)“放大效應(yīng)”。因此,工業(yè)裝置的反應(yīng)條件必須結(jié)合工程上的考慮才能最合理地確定。在化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科建立以前,工業(yè)界廣泛采用的方法是逐級(jí)經(jīng)驗(yàn)放大的方法,中間試驗(yàn)往往耗資大、歷時(shí)久。化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科建立以后,逐步形成一套新的數(shù)學(xué)模型方法。目前,逐級(jí)經(jīng)驗(yàn)放大和數(shù)學(xué)模型兩種方法同時(shí)并存,各有適用范圍,但是,即使是逐級(jí)經(jīng)驗(yàn)放大的方法,也常是以化學(xué)反應(yīng)工程的理論為指導(dǎo),而不再是純經(jīng)驗(yàn)性的了。

3.工業(yè)反應(yīng)過程的優(yōu)化操作以及反應(yīng)技術(shù)的開發(fā)是反應(yīng)工程在工業(yè)方面的重要應(yīng)用

化工產(chǎn)品只有在反應(yīng)器中才能產(chǎn)生,想提高產(chǎn)品的產(chǎn)量必然要對(duì)反應(yīng)器的操作條件進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)際工業(yè)反應(yīng)過程未必在最優(yōu)的條件下操作,即使設(shè)計(jì)是優(yōu)化的,在實(shí)施時(shí)往往有許多難以預(yù)料的因素,使原定的優(yōu)化設(shè)計(jì)條件在實(shí)際操作中未必是優(yōu)化的。運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)工程理論對(duì)現(xiàn)行的工業(yè)反應(yīng)過程進(jìn)行分析,結(jié)合模擬研究,可找出薄弱環(huán)節(jié)和進(jìn)一步調(diào)優(yōu)的方向,通過調(diào)節(jié)和改造以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。由此可知,在化工工程中,老廠的增產(chǎn)挖潛、新廠的設(shè)計(jì)、新工藝、新產(chǎn)品以及新設(shè)備的付諸實(shí)踐,化學(xué)反應(yīng)工程都起著重要的指導(dǎo)作用。反應(yīng)工程的理論為新反應(yīng)器和新反應(yīng)技術(shù)的開發(fā)指明了方向,研究者可據(jù)此尋找合理的設(shè)備結(jié)構(gòu)和操作方法。近年來出現(xiàn)的新的石油化工裂解技術(shù)和各種新型技術(shù),都得益于反應(yīng)工程理論的指導(dǎo)。在工業(yè)應(yīng)用中,在定性指導(dǎo)方面已發(fā)揮了很大的作用。但是,與理論研究相比,反應(yīng)器內(nèi)傳遞過程的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)據(jù)積累還很薄弱,特別是對(duì)于化工生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的多相流動(dòng)體系的研究還不足。因此,反應(yīng)工程的研究需要與多相流體力學(xué)和多相傳遞過程的研究相結(jié)合,以便相輔相成。同時(shí),化學(xué)反應(yīng)工程向生化、冶金等領(lǐng)域擴(kuò)展時(shí)還會(huì)出現(xiàn)新問題,這就需要進(jìn)一步的研究。

二 化學(xué)反應(yīng)工程課程教學(xué)改革

針對(duì)目前的高校教學(xué),我認(rèn)為在此門課程教學(xué)與學(xué)習(xí)中應(yīng)對(duì)以下幾方面進(jìn)行加強(qiáng):

1.強(qiáng)化計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

氣固相催化反應(yīng)器是用數(shù)學(xué)模型法設(shè)計(jì)計(jì)算最成功的實(shí)

例之一,常用擬均相模型求解。對(duì)擬均相一維模型可以得到微分方程組,此微分方程組可以用數(shù)值法求解,常用的數(shù)值法有歐拉法、改進(jìn)歐拉法、龍格—庫(kù)塔法等。另外要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)“化工計(jì)算機(jī)應(yīng)用”的課程內(nèi)容,采用VB計(jì)算機(jī)語言進(jìn)行編程,對(duì)各種計(jì)算方法、邊界條件、步長(zhǎng)等進(jìn)行比較,使計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定、準(zhǔn)確。

2.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

如返混是不同停留時(shí)間的物料混合,返混降低了反應(yīng)器中反應(yīng)物料濃度,影響反應(yīng)速度、轉(zhuǎn)化率及選擇性,所以返混對(duì)化學(xué)反應(yīng)結(jié)果影響特別大。通過開設(shè)相應(yīng)實(shí)驗(yàn),可以從中看到返混對(duì)反應(yīng)物濃度的影響及停留時(shí)間分布的特征,反應(yīng)器的空速等操作條件對(duì)返混程度的影響,對(duì)串聯(lián)全混釜模型與軸向分散模型有了深刻的理解。根據(jù)流動(dòng)模型參數(shù),結(jié)合在其中進(jìn)行反應(yīng)的特征參數(shù),計(jì)算或預(yù)測(cè)非理想流動(dòng)狀態(tài)下反應(yīng)實(shí)際可達(dá)到的轉(zhuǎn)化率。

3.與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合

本課程以工業(yè)反應(yīng)過程及反應(yīng)器設(shè)備為研究對(duì)象,安排學(xué)生到工廠實(shí)習(xí),這對(duì)本課程的學(xué)習(xí)非常重要。我們連續(xù)幾年安排學(xué)生到中石化茂名分公司實(shí)習(xí),在實(shí)習(xí)前,我們要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)“石油煉制工藝學(xué)”課程內(nèi)容,并針對(duì)自己實(shí)習(xí)的車間查閱相關(guān)資料,了解反應(yīng)原料組成和來源;掌握裝置的反應(yīng)過程原理和工藝條件,熟悉裝置的設(shè)備。在實(shí)習(xí)基地先組織聽取技術(shù)人員的安全知識(shí)講座。然后在實(shí)習(xí)中了解主要裝置的工藝流程,熟悉現(xiàn)場(chǎng)的管線——泵——反應(yīng)器——儲(chǔ)罐等的走向,認(rèn)清部分工藝的簡(jiǎn)易流程,了解化工生產(chǎn)中所用到的各類反應(yīng)器、換熱器、罐及輔助設(shè)備等,使學(xué)生對(duì)各類反應(yīng)過程及所涉及的設(shè)備有感性認(rèn)識(shí)。通過進(jìn)廠實(shí)習(xí)也進(jìn)一步證明理論與實(shí)踐密不可分,有利于教學(xué)質(zhì)量的提高。

三 結(jié)論

化學(xué)反應(yīng)工程是一門工程類學(xué)科,與工程實(shí)際緊密聯(lián)系,數(shù)學(xué)模型復(fù)雜,實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)。課程改革通過結(jié)合現(xiàn)代教學(xué)方法與手段,引入專業(yè)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié),加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,培養(yǎng)了學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力及工程意識(shí),提高了分析、解決工程問題的能力,適應(yīng)了新世紀(jì)人才培養(yǎng)模式的需求。

參考文獻(xiàn)

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第7篇

[關(guān)鍵詞] 仿真教學(xué) 仿真實(shí)訓(xùn) 實(shí)際操作

近年來,隨著計(jì)算機(jī)在中職學(xué)校教學(xué)的普及和仿真技術(shù)的日益提高,社會(huì)對(duì)技能型人才的要求也越來越高,中職學(xué)校學(xué)生的實(shí)習(xí)教學(xué)也日益重要,中職學(xué)校的實(shí)習(xí)教學(xué),開始由傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)內(nèi)容向新技術(shù)新工藝發(fā)展,對(duì)職業(yè)教育也提出新的要求。同時(shí),化工生產(chǎn)的高溫、高壓、易燃、易爆、毒性大等特點(diǎn),使化工專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)工藝類課程時(shí),到現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中實(shí)習(xí)受到限制,使得理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作脫節(jié)。學(xué)生的職業(yè)技能得不到很好的訓(xùn)練。那么如何培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力呢?隨著化工仿真模擬操作的引入為我們很好地解決了這個(gè)難題。

一、化工仿真教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)

1.化工仿真與傳統(tǒng)課堂教學(xué)的對(duì)比

工藝課程的主要內(nèi)容是講授化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,如生產(chǎn)的原理、工藝影響因素的分析、工藝流程的組織和實(shí)施、相關(guān)安全與環(huán)保方面等知識(shí)。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)過程,教師主要通過實(shí)物演示、掛圖、影像等多種教學(xué)方法來加強(qiáng)教學(xué)的直觀性、形象性、生動(dòng)性,努力使理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合,然而這些教學(xué)方法和手段存在一些不足,不能完全滿足學(xué)生的需求。學(xué)生仍然感到教學(xué)內(nèi)容枯燥、抽象、難理解,這樣就達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。

利用化工仿真系統(tǒng)提供的仿真界面,學(xué)生可以邊聽老師講解,邊看老師操作,甚至可以邊操作邊學(xué)。在仿真系統(tǒng)的操作中,學(xué)生對(duì)工藝流程、設(shè)備有了更全面地認(rèn)識(shí),使得教學(xué)過程變得簡(jiǎn)單、容易,而教學(xué)效果卻得到大幅提高。

傳統(tǒng)的教學(xué)方法只利用了較少的通道,如視覺、聽覺等,因此教學(xué)效率不高。仿真訓(xùn)練是一種多通道綜合作用的教學(xué)方法,學(xué)生置身于仿真環(huán)境之中,可以充分調(diào)動(dòng)感覺通道,運(yùn)動(dòng)通道和思維通道的學(xué)習(xí)機(jī)能,接受知識(shí)的效率明顯提高。此外,仿真訓(xùn)練系統(tǒng)是一種能夠充分發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造意識(shí)的環(huán)境,學(xué)生可以在沒有教師的情況下自學(xué),直到將所學(xué)知識(shí)爛熟于心。

2.化工仿真教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)

仿真實(shí)訓(xùn)能創(chuàng)造一個(gè)與實(shí)際近乎相同的特定環(huán)境,仿真實(shí)訓(xùn)過程中,學(xué)生與實(shí)訓(xùn)對(duì)象能進(jìn)行互動(dòng),在交互式虛擬世界中,使學(xué)生如同坐在化工廠的控制室內(nèi),通過對(duì)計(jì)算機(jī)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來判斷設(shè)備和儀表是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。這樣可以大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。仿真實(shí)訓(xùn)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)工藝的全過程模擬,化工原理、無機(jī)工藝、有機(jī)工藝、化工設(shè)備等專業(yè)課,可推出一門“工藝專業(yè)綜合仿真實(shí)訓(xùn)”課,專業(yè)綜合仿真實(shí)訓(xùn)更接近實(shí)際生產(chǎn)。學(xué)生可以利用仿真系統(tǒng)進(jìn)行多次的開車、停車、事故處理的訓(xùn)練,可以根據(jù)自己的能力進(jìn)行選擇性的學(xué)習(xí),成為學(xué)習(xí)的主體,可以更加系統(tǒng)的、全面地掌握操作技能。

我們利用仿真軟件將學(xué)生容易犯的錯(cuò)誤警示出來,這就不會(huì)像在實(shí)習(xí)廠擔(dān)心出現(xiàn)安全問題,保證了學(xué)生的人身安全。同時(shí)還可以利用仿真軟件,對(duì)實(shí)習(xí)項(xiàng)目進(jìn)行深入的研究,在這樣教學(xué)過程中,使學(xué)生學(xué)習(xí)到分析問題、解決問題的方法。

二、化工仿真教學(xué)的實(shí)施

1.實(shí)施的必要性

職業(yè)教育主要培養(yǎng)的是社會(huì)需要的技能型人才,然而由于中職教育自身發(fā)展的緣故,建設(shè)資金的不足,化工專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)形式單一,手段落后;即使有企業(yè)愿意接受學(xué)生進(jìn)廠實(shí)習(xí),那也只是停留在只能看,不能動(dòng)的狀態(tài),學(xué)生實(shí)習(xí)難、實(shí)習(xí)效果差已成為長(zhǎng)期困擾學(xué)校的普遍性問題。這些原因?qū)е轮新殞W(xué)生在動(dòng)手操作能力上欠缺,操作技能達(dá)不到工廠實(shí)際要求。仿真實(shí)習(xí)可以使學(xué)生不進(jìn)工廠就能得到裝置的開車、停車和事故處理操作機(jī)會(huì),所以說仿真實(shí)習(xí)技術(shù)是解決以上難題的最佳選擇和理想方法。目前,仿真實(shí)習(xí)技術(shù)已成為一種公認(rèn)的高效現(xiàn)代化教學(xué)手段。“理論實(shí)踐一體化”的教學(xué)模式,既讓學(xué)生掌握了一定的理論知識(shí),同時(shí)實(shí)際操作水平也得到提高,要實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)方法,仿真系統(tǒng)不可或缺。

2.具體實(shí)施過程

在課堂教學(xué)中,學(xué)生普遍認(rèn)為的知識(shí)難理解、太枯燥,通過仿真模擬訓(xùn)練形象、直觀的表現(xiàn)出來。為了提高仿真實(shí)習(xí)效果,我們?cè)诜抡鎸?shí)習(xí)之前還采用了授課的方式使學(xué)生對(duì)將要仿真實(shí)習(xí)對(duì)象的工藝流程,包括設(shè)備位號(hào)、檢測(cè)控制點(diǎn)位號(hào)、正常工況的工藝參數(shù)范圍等進(jìn)行詳細(xì)的了解。在操作過程中,每部分都有嚴(yán)格的操作規(guī)程,每個(gè)階段都要認(rèn)真操作,防止和避免事故的發(fā)生。為了訓(xùn)練學(xué)生的應(yīng)急能力,可以在裝置操作過程中人為的設(shè)置各種生產(chǎn)事故。通過隨機(jī)事故的添加,不僅鍛煉了學(xué)生的分析、判斷事故能力,還提高了學(xué)生遇到緊急突發(fā)事故的處理能力。

在具體的實(shí)施過程中,教師盡量要多讓學(xué)生獨(dú)立操作、獨(dú)立分析、獨(dú)立解決問題;對(duì)于個(gè)別問題可以采取“一對(duì)一”的問答式,對(duì)于一些比較普遍的問題采用集中式回答。這樣學(xué)生不僅很快就可以掌握操作控制過程,同時(shí)也發(fā)揮了學(xué)生的學(xué)習(xí)獨(dú)立性和主動(dòng)性。

課程結(jié)束時(shí),我們可以通過系統(tǒng)的考核項(xiàng)目對(duì)學(xué)生的操作能力進(jìn)行考核。此考核項(xiàng)目能夠真實(shí)的反映學(xué)生的實(shí)際掌握程度,誰也無法弄虛作假、蒙混過關(guān),從而促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)、掌握操作技能。

(4)化工仿真教學(xué)中應(yīng)該注意的問題

化工仿真模擬系統(tǒng)是介于課堂與生產(chǎn)一線的橋梁與紐帶,它來源于實(shí)際生產(chǎn),有區(qū)別于實(shí)際崗位;在模擬系統(tǒng)中,學(xué)生可以運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能進(jìn)行實(shí)踐操作,提高職業(yè)技能。但是其操作步驟規(guī)程化與實(shí)際操作的靈活性和多變性相違背,另外仿真操作參數(shù)可以反復(fù)調(diào)節(jié),而這在實(shí)際生產(chǎn)過程中是不可取的,這些問題可以在學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)裝置的操作中加以說明和指導(dǎo)。通過仿真軟件和實(shí)訓(xùn)裝置的操作的結(jié)合,讓學(xué)生對(duì)實(shí)際生產(chǎn)操作有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。

化工仿真技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)提高教育技術(shù)水平、改善實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)環(huán)境、優(yōu)化教學(xué)過程、培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的人才,具有重要意義。它可以解決很多常規(guī)教學(xué)手段無法解決的問題,在提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn):

[1] 王玉強(qiáng).仿真在化工職業(yè)教育中的應(yīng)用[J].遼寧教育行政學(xué)院學(xué)報(bào)2006,4

第8篇

關(guān)鍵詞:化工原理實(shí)驗(yàn);化學(xué)工業(yè);工程思維;教學(xué)改革

伴隨著21世紀(jì)工業(yè)化的進(jìn)程,化工類企業(yè)的數(shù)量也逐漸增多,這樣就更好為化工類專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)提供了更多更好的平臺(tái)。《化工原理》是一門化工類專業(yè)綜合性的課程,涉及到的實(shí)驗(yàn)原理也是極為豐富,化學(xué)工業(yè)的發(fā)展離不開實(shí)驗(yàn)的研究,實(shí)驗(yàn)在工程領(lǐng)域具有舉足輕重的作用,為了適應(yīng)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,學(xué)生不僅要在實(shí)驗(yàn)中掌握基本簡(jiǎn)單的操作,更要學(xué)習(xí)設(shè)備的原理。為了培養(yǎng)知識(shí)廣且具有科研創(chuàng)新能力的化學(xué)專業(yè)人才,化工原理實(shí)驗(yàn)課程體系和教學(xué)方法及教學(xué)內(nèi)容需得到適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的同步創(chuàng)新.而對(duì)于工科職業(yè)院校來說,形勢(shì)較更為緊迫。改革創(chuàng)新后的課程體系應(yīng)適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)與掌握,具有開放性和包容性,這對(duì)于實(shí)驗(yàn)課程的改革是一個(gè)不小的“任務(wù)”。只有做到這些,化工原理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)才能不局限與培養(yǎng)學(xué)生的操作技能,更可以提高學(xué)生創(chuàng)新科研能力,拓寬學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),從而有利于化工專業(yè)學(xué)生的就業(yè),促進(jìn)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展。以下總結(jié)在化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一些經(jīng)驗(yàn),對(duì)這一課程教學(xué)問題進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的探討。

一、化工原理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)有教學(xué)問題

1.1學(xué)生積極性不高。

部分學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)化工原理實(shí)驗(yàn)僅僅滿足生產(chǎn)中的一些簡(jiǎn)單操作技能,不必要更深層次去了解實(shí)驗(yàn)的設(shè)備和實(shí)驗(yàn)原理;化工原理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容均為配合理論教學(xué)的單元操作來進(jìn)行實(shí)驗(yàn),大大限制在滿足課堂教學(xué)、了解單元操作原理、熟悉操作技術(shù)等方面,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不但不能得到提高而且偏離了實(shí)驗(yàn)所要培養(yǎng)復(fù)合型人才的目標(biāo)。

1.2教學(xué)方法、內(nèi)容相對(duì)滯后。

基本上所有的化工專業(yè)各門課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法如出一轍,采用一直以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,即教師在實(shí)驗(yàn)室中先將需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)備和相關(guān)儀器擺放整齊,學(xué)生不加思考地進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后,將從未進(jìn)行過本次實(shí)驗(yàn)且未見過實(shí)驗(yàn)設(shè)備的情況下寫下預(yù)習(xí)報(bào)告上交,再接著學(xué)生按照教師在黑板上書寫好的實(shí)驗(yàn)步驟和方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),很明顯,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生該想的要做的,大部分已經(jīng)被教師給“扼殺”了,只能被動(dòng)地接受,這樣下來,學(xué)生連最基本的操作技能都無法掌握,更談不上要培養(yǎng)科研和創(chuàng)新的能力了,很大程度上束縛了學(xué)生對(duì)新事物新知識(shí)解讀和吸收的能力。

二、化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路

2.1改變按部就班的傳統(tǒng)教學(xué)模式,明確培養(yǎng)目標(biāo) 。

化工原理實(shí)驗(yàn)屬于工科化學(xué)工程領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn),而工程涉及的都是實(shí)際生產(chǎn)的情況,因生產(chǎn)中往往出現(xiàn)的問題都是復(fù)雜多樣的,需要有清晰的工程觀點(diǎn)才能迎刃而解,所以在培養(yǎng)目標(biāo)上與其他基礎(chǔ)化學(xué)課程有很大不同,著重于培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際生產(chǎn)中的工程思維、創(chuàng)新和改造的能力及深刻的安全觀點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn),是其他課程實(shí)驗(yàn)所不及的,所以在教學(xué)過程中要明確學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo),切切實(shí)實(shí)地訓(xùn)練學(xué)生在實(shí)際生產(chǎn)操作時(shí)解決方方面面問題的能力。所以,在教學(xué)方法上要及時(shí)創(chuàng)新,例如,教師在實(shí)驗(yàn)課開始時(shí),應(yīng)以學(xué)生為主體,利用現(xiàn)有的先進(jìn)的多媒體投影,先聯(lián)系現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)應(yīng)的設(shè)備對(duì)學(xué)生進(jìn)行圖例講解,用讓學(xué)生對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備有了感性的認(rèn)識(shí)后再安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),開拓了學(xué)生視野,學(xué)生通過相互討論來完成實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后讓每位學(xué)生寫下總結(jié)要點(diǎn)、經(jīng)驗(yàn),在理論課堂上再進(jìn)行一輪討論,相互分享所學(xué),相互促進(jìn),完成化工原理實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)人才的目標(biāo)。

2.2改進(jìn)化工原理實(shí)驗(yàn)裝置。

化工原理實(shí)驗(yàn)原有的都是實(shí)體設(shè)備,實(shí)驗(yàn)設(shè)備占地面積大,每個(gè)單元操作實(shí)驗(yàn)往往僅配套1―3套實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)室面積很有限,每次只能安排1―3組學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若要安排完全部學(xué)生都完成實(shí)驗(yàn),就明顯增大了實(shí)驗(yàn)的周期性,也無法保證集體討論的效果,實(shí)驗(yàn)的效果很顯然不夠直觀和充分。如果引進(jìn)dcs(集散控制系統(tǒng))仿真軟件,教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中定能收到事半功倍的效果,這樣一名學(xué)生就可面對(duì)一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,這樣就大大縮短了實(shí)驗(yàn)周期,同時(shí)可以解決試驗(yàn)裝置占地大的問題,同時(shí)可以讓更多的學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中來,學(xué)生在試驗(yàn)中能更加直觀更加清晰地感受生產(chǎn)工藝的設(shè)備,更有效率地完成實(shí)驗(yàn),理解并掌握在課堂理論學(xué)習(xí)中得到知識(shí),增強(qiáng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際的能力,大大提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)課上學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣,收到立竿見影的效果。 引進(jìn)新設(shè)備,學(xué)生理解、分析、解決問題的能力得到了釋放,開拓了學(xué)生在理論聯(lián)系實(shí)際的思維,培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也拓寬了知識(shí)視野。

2.3拓寬化工原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,注重工程觀點(diǎn)的培養(yǎng)。

化工原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不能再由教師去主導(dǎo),這樣會(huì)嚴(yán)重削弱學(xué)生的積極性,學(xué)生工程觀點(diǎn)的培養(yǎng)是對(duì)化工過程工藝體系的培養(yǎng),要豪不放松地對(duì)學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)格要求。教師課堂教學(xué)講解并開展課堂實(shí)驗(yàn)過程演示,演示不能過于具體,學(xué)生到達(dá)實(shí)驗(yàn)室后憑借回憶―分析―判斷自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟是為了提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)把控的綜合能力;實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生自行貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,獨(dú)立建立實(shí)驗(yàn)流程,實(shí)驗(yàn)步驟如果錯(cuò)誤,有時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響和干擾實(shí)驗(yàn)過程,最終影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,學(xué)生在分析實(shí)驗(yàn)步驟利弊后,再去施行先做什么后做什么,這樣,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,學(xué)生思考能力、創(chuàng)新能力以及解決實(shí)驗(yàn)問題的能力培養(yǎng)就顯而易見了。

三、化工原理實(shí)驗(yàn)應(yīng)加大實(shí)驗(yàn)投資和實(shí)驗(yàn)管理

為了適應(yīng)職業(yè)院校發(fā)展及學(xué)生就業(yè)的工作適應(yīng)性,化工原理實(shí)驗(yàn)設(shè)施的不斷完善是關(guān)鍵因素,這關(guān)系到本門實(shí)驗(yàn)?zāi)芊駥?shí)現(xiàn)持續(xù)教學(xué)成功。學(xué)生思考、創(chuàng)新、聯(lián)系實(shí)際、科研的保障都依賴于實(shí)驗(yàn)室,因此實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)應(yīng)放置到更高的發(fā)展戰(zhàn)略地位,且應(yīng)努力建設(shè)成一個(gè)學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)成果的平臺(tái),這樣的平臺(tái)使得學(xué)生能更好地發(fā)揮創(chuàng)造力,在競(jìng)爭(zhēng)中增加學(xué)習(xí)動(dòng)力,學(xué)生在大膽實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)合作、分享成果的過程中各方面的能力都得到了發(fā)揮和鍛煉,因此,實(shí)驗(yàn)室的持續(xù)打造也是打造學(xué)生持續(xù)進(jìn)步保證。持續(xù)的投資不是要一步到位,即使實(shí)驗(yàn)室的投資不大,獲得設(shè)備的資源也很有限,只要科學(xué)管理,優(yōu)化資源配置,也能收到理想的效果。

總而言之,化工原理實(shí)驗(yàn)室的教育設(shè)施不能停留在“不變”的局限中,應(yīng)盡力完善,設(shè)施投入與管理體系的完善要做到同步,使得實(shí)驗(yàn)室建設(shè)做到投入少,效益大的效果。

總而言之,化工原理實(shí)驗(yàn)室存在問題將隨著課程發(fā)展體系的需要、實(shí)驗(yàn)室設(shè)施更新需要、科研發(fā)展的需要而不斷出現(xiàn),這些問題都等待著教育者去研究和解決,我們將繼續(xù)深入地研究,努力為學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)早更優(yōu)越的條件。

參考文獻(xiàn):

[1] 姚玉英,黃鳳廉,陳常貴,等.化工原理[ M] .天津:天津大學(xué)出版社, 1999.

[2] 趙小軍, 等. 化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課改革的思考與實(shí)踐[J]. 大學(xué)化學(xué), 2001, (5).

第9篇

地質(zhì)和礦業(yè)類

同目前的熱門專業(yè)如管理、計(jì)算機(jī)等相比,地礦類專業(yè)相對(duì)屬冷學(xué)門專業(yè),因?yàn)楹芏嗳藢?duì)地礦類專業(yè)存在偏見,認(rèn)為地礦行業(yè)的工作條件比較艱苦。其實(shí),在世界形勢(shì)變化日新月異的今天,自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),極大地促進(jìn)了采礦工程理論研究和技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展,使得地礦類專業(yè)的就業(yè)環(huán)境發(fā)生了翻天覆地的變化:以前的勘探需要背著帆布包拿個(gè)小鐵錘翻山越嶺去采礦,現(xiàn)在則是地球衛(wèi)星定位系統(tǒng)勘測(cè)和自動(dòng)繪圖:以前采礦挖煤需要肩扛手刨,現(xiàn)在則是電腦控制機(jī)械操作。同時(shí),因?yàn)榻陙恚汀⒚骸⒏鞣N礦產(chǎn)如稀土等國(guó)家戰(zhàn)略資源在世界各個(gè)國(guó)家中正日益顯示出重要性,人類在21世紀(jì)將為資源問題的解決投入越來越多的力量,地礦類專業(yè)也會(huì)變得炙手可熱。

榜單解讀

近年來,一些礦業(yè)類高校紛紛改名,轉(zhuǎn)變辦學(xué)方向。除了中國(guó)礦業(yè)大學(xué),其他的煤炭院校基本都看不見這個(gè)“礦”字了,反之被科技大學(xué)、理工大學(xué)這些字樣所取代。比如,原來的山東礦業(yè)學(xué)院現(xiàn)在成了山東科技大學(xué),阜新礦業(yè)學(xué)院變成了遼寧工程技術(shù)大學(xué),西安礦業(yè)學(xué)院成為西安科技大學(xué),淮南礦業(yè)學(xué)院成了安徽理工大學(xué)。

其實(shí),地礦類專業(yè)不像很多人想象中那樣,像石油工程、采礦工程(研究有色金屬方向)等都是比較好的專業(yè)。研究有色金屬礦山開采的采礦工程專業(yè),例如中南大學(xué)的采礦與巖石工程專業(yè),研究領(lǐng)域安全系數(shù)較高,就業(yè)的渠道(主要是工程部門,如中鐵、中建和研究院)廣泛。

報(bào)考須知

身體不好者不適合報(bào)考地礦類專業(yè)。肺、肝、腎、脾、胃腸等動(dòng)過較大手術(shù),功能恢復(fù)良好,或曾患有心肌炎、胃或十二指腸潰瘍、慢性支氣管炎、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等病,甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)已治愈一年的以及先天性心臟病經(jīng)手術(shù)治愈,或房室間隔缺損分流量少,動(dòng)脈導(dǎo)管未閉返流血量少,經(jīng)二級(jí)以上醫(yī)院專科檢查確定無需手術(shù)者,均不宜就讀地礦類專業(yè)。

材料類

材料學(xué)一門跨學(xué)科的科學(xué),涵蓋的范圍很廣,子學(xué)科多,可謂森羅萬象,無所不包,因?yàn)閲?guó)內(nèi)外各行各業(yè)發(fā)展都離不開的一門基礎(chǔ)而重要的學(xué)科。目前據(jù)相關(guān)專家分析,我國(guó)在材料成型設(shè)計(jì)方面缺乏的人才在20萬~30萬之間,并且呈逐年遞增趨勢(shì),材料科學(xué)與工程專業(yè)的畢業(yè)生已經(jīng)成了“搶手貨”。目前我國(guó)整個(gè)材料行業(yè)都缺少高精尖人才,我國(guó)材料行業(yè)的人才缺失問題已經(jīng)成了眾多企業(yè)發(fā)展的桎梏。

榜單解讀

材料類相關(guān)專業(yè)分布很廣,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)已經(jīng)有400多個(gè)高校開設(shè)了材料科學(xué)相關(guān)專業(yè),各個(gè)院校根據(jù)自身的特點(diǎn),該專業(yè)的側(cè)重點(diǎn)和人才培養(yǎng)的目標(biāo)上有較大的差異。如中南大學(xué)材料學(xué)院現(xiàn)設(shè)有材料物理系、材料學(xué)系、材料加工工程系、材料化學(xué)系、實(shí)驗(yàn)中心、新材料研究開發(fā)中心二級(jí)單位;東北大學(xué)的材料學(xué)院由原鋼鐵冶金系、有色金屬冶金系、材料科學(xué)與工程系、熱能工程系、金屬壓力加工系合并組建而成,是國(guó)內(nèi)第一個(gè)集材料、冶金、熱能工程、環(huán)境科學(xué)等現(xiàn)代工業(yè)與傳統(tǒng)工業(yè)科學(xué)為一體的二級(jí)學(xué)院;北京科技大學(xué)材料加工專業(yè)有強(qiáng)大的實(shí)力,以鋼鐵材料的加工為特色。

報(bào)考須知

材料學(xué)分為三個(gè)大類:金屬材料、無機(jī)非金屬材料和高分子材料。因此,大部分高校會(huì)開設(shè)材料科學(xué)與工程專業(yè),專業(yè)下又分出幾個(gè)方向,針對(duì)性的學(xué)習(xí)這三大類的知識(shí),并且它還與其他一些工程科學(xué)相重疊,因此在各大院校。材料科學(xué)與工程都有若干分支。

機(jī)械類

機(jī)械被稱為“工程之母”,幾乎所有的工程行業(yè)都需要機(jī)械專業(yè)人才。大到萬噸輪船,小到手機(jī),高精到航天飛機(jī),普通到小圖釘?shù)闹圃欤茧x不開機(jī)械人才。機(jī)械類專業(yè)還有著一通百通的特點(diǎn),學(xué)建筑機(jī)械可以適應(yīng)醫(yī)療器械的工作,學(xué)石油機(jī)械可以從事飛機(jī)制造的工作,是跨度比較大的專業(yè)。此外,機(jī)械專業(yè)人才并不是只有機(jī)械行業(yè)才需要,其他行業(yè),不管是研發(fā)型的企業(yè)還是生產(chǎn)型的企業(yè),只要是在使用生產(chǎn)線和機(jī)械設(shè)備。機(jī)械專業(yè)人才就有用武之地。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)正常發(fā)展的情況下,機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生是不愁找不到就業(yè)機(jī)會(huì)的。

榜單解讀

目前,國(guó)內(nèi)開設(shè)機(jī)械專業(yè)的高校有幾百所,有很多名牌大學(xué),如上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)、清華大學(xué)和華中科技大學(xué)等,還有一些頗具實(shí)力,但名氣不大的地方院校,如浙江工業(yè)大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等。這類院校沒有名牌大學(xué)知名度高,但是有著雄厚的工科專的業(yè)實(shí)力和悠久的學(xué)術(shù)底蘊(yùn),是準(zhǔn)備報(bào)考機(jī)械專業(yè),但分?jǐn)?shù)夠不上知名院校考生的好選擇。

報(bào)考須知

從機(jī)械作為一門學(xué)科來說。它屬于教育部規(guī)定的一級(jí)學(xué)科。因此它底下可設(shè)有許多二級(jí)學(xué)科,雖然各個(gè)大學(xué)具體開設(shè)的方向有所差異,但基本上都有這么幾個(gè):機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、車輛工程、工業(yè)工程、動(dòng)力機(jī)械及工程、流體機(jī)械及工程,可以根據(jù)自己的興趣選擇專業(yè)。

自動(dòng)化類

所謂自動(dòng)化,是指機(jī)器或裝置在無人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令自動(dòng)地進(jìn)行操作或運(yùn)行。廣義地講,自動(dòng)化還包括模擬或再現(xiàn)人的智能活動(dòng)。自動(dòng)化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科學(xué)研究、交通運(yùn)輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)以及家庭等各方面。現(xiàn)代生活最鮮明的標(biāo)簽,莫過于無處不在的“自動(dòng)”。電燈可以自動(dòng)亮滅,電梯可以自動(dòng)啟停,房門被強(qiáng)制進(jìn)入會(huì)自動(dòng)報(bào)警,地鐵無人駕駛也可以自動(dòng)運(yùn)行……如果要總結(jié)它們的共同點(diǎn),那就是會(huì)檢查、會(huì)判斷、會(huì)執(zhí)行。以信號(hào)檢測(cè)為耳目,以控制策略為頭腦,以傳動(dòng)部件為四肢,不需要人類辛苦調(diào)節(jié)引導(dǎo),就能有目標(biāo)、有秩序地工作。而實(shí)現(xiàn)這個(gè)“檢測(cè)一判斷一執(zhí)行”的過程,賦予它們自動(dòng)能力的學(xué)問,就是自動(dòng)化。

榜單解讀

開設(shè)自動(dòng)化專業(yè)的綜合性老牌院校包括清華大學(xué)、東南大學(xué)、上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)等。不同學(xué)校開設(shè)的自動(dòng)化專業(yè)擁有各自的特色,譬如北京理工大學(xué)的自動(dòng)化專業(yè)是軍民結(jié)合,寬口徑培養(yǎng)軍民兩用人才;浙江大學(xué)的自動(dòng)化專業(yè)的儀表自動(dòng)化方向?qū)嵙Ρ容^強(qiáng);清華大學(xué)的自動(dòng)化專業(yè)設(shè)置比較全面,其中信息、CIMS實(shí)力都比較強(qiáng)。其他如南京理工大學(xué)、東北大學(xué)也具有較強(qiáng)的實(shí)力,前者長(zhǎng)于模式識(shí)別與智能系統(tǒng),而后者則有控制理論與控制工程的博士點(diǎn)和國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科點(diǎn)。

報(bào)考須知

自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生編程能力比不上計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生,硬件設(shè)計(jì)能力比不上電子系學(xué)生,管理能力比不上經(jīng)濟(jì)管理系學(xué)生,致使有人認(rèn)為自動(dòng)化有“萬金油”之稱,但沒有哪樣精通,好像沒有發(fā)展前途。但從技術(shù)角度來說,自動(dòng)化專業(yè)是受到各行各業(yè)的實(shí)際需求推動(dòng)的,如果該專業(yè)能同各行各業(yè)結(jié)合起來,“萬金油”并不是壞事,一定會(huì)有大顯身手的空間。所以,擁有一個(gè)工科背景,不管今后從事什么工作,即使是管理,也是受益匪淺,有很多學(xué)自動(dòng)化專業(yè)的人目前都是從事高級(jí)管理工作的。

儀器類

在工業(yè)企業(yè)進(jìn)步及發(fā)展的過程中,自動(dòng)化的技術(shù)進(jìn)步是一個(gè)大的發(fā)展趨勢(shì),這就對(duì)各種儀器儀表的需求從質(zhì)到量上都有一個(gè)不斷革新的過程。儀器與儀表類專業(yè)是信息科學(xué)技術(shù)的源頭,是光學(xué)、精密機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)多學(xué)科互相滲透而形成的一門綜合學(xué)科。它的應(yīng)用面很廣,小到制造車間的檢測(cè),大到衛(wèi)星火箭發(fā)射的監(jiān)控,就連我們?nèi)粘I钪幸材芴幪幙吹剿挠白樱热纾覀兊匠匈I東西時(shí)見到的電子秤,上醫(yī)院看病時(shí)使用的溫度計(jì),乘出租車時(shí)見到的時(shí)速表和里程表等,都是測(cè)控技術(shù)與儀器給我們帶來的方便。

榜單解讀

儀器相關(guān)專業(yè)是中國(guó)大學(xué)中比較大的專業(yè),開設(shè)該專業(yè)的高校超過一百所,當(dāng)然主要還是綜合性及理工類院校。天津大學(xué)是我國(guó)規(guī)模最大的多科性工業(yè)大學(xué)之一,在測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)上擁有很強(qiáng)的實(shí)力,擁有測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器、檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置兩個(gè)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科,同時(shí)也有這兩個(gè)學(xué)科和精密儀器及機(jī)械的博士學(xué)位授予權(quán)。清華、哈工大兩校也具有雄厚的實(shí)力,其精密儀器及機(jī)械也是國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。北京航空航天大學(xué)、重慶大學(xué)也有精密儀器及機(jī)械、測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器的博士學(xué)位授予權(quán),其精密儀器及機(jī)械亦為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科點(diǎn)。浙大則擁有檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置的兩個(gè)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科點(diǎn)之一,其他如中國(guó)科技大學(xué)、北京理工大、東南大學(xué)、南京理工大等院校也是不錯(cuò)選擇,都有測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器、精密儀器及機(jī)械、檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置博士學(xué)位授予權(quán)。

報(bào)考須知

有些人認(rèn)為儀器相關(guān)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)之后只能從事一些機(jī)加工之類的工作,其實(shí)精儀系的畢業(yè)生有很廣泛的學(xué)科背景,本科生教育涉及機(jī)械、電子、工業(yè)工程、材料加工等各個(gè)領(lǐng)域,同時(shí)也有很扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和研究能力,可以自主進(jìn)行項(xiàng)目攻關(guān),同時(shí)可以從事多學(xué)科交叉的一些工作。可以說儀器相關(guān)的課程設(shè)置為畢業(yè)生打造了很好的就業(yè)前景,適合于當(dāng)代社會(huì)綜合型人才的需要。同時(shí),四年的學(xué)習(xí)中有很多課程涉及,很大程度上鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力和獨(dú)立思維能力,而且目前制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),中國(guó)的制造業(yè)正在蓬勃發(fā)展,精儀系的學(xué)生大有用武之地。

能源動(dòng)力類

能源是維持國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和根本保證,它與材料和信息構(gòu)成現(xiàn)代社會(huì)繁榮和發(fā)展的三大支柱。自然界絕大多數(shù)的一次能源,如石油、煤炭、天然氣、水力能、核能、太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等,均采用各種能源轉(zhuǎn)換和利用設(shè)備轉(zhuǎn)化為人類生產(chǎn)和生活所必須的各種能源和動(dòng)力。

榜單解讀

能源動(dòng)力學(xué)科和機(jī)械學(xué)科關(guān)系甚為密切,因此許多大學(xué)常把能源動(dòng)力類專業(yè)歸并到機(jī)械學(xué)院。比如清華、同濟(jì)的熱能工程系隸屬機(jī)械工程學(xué)院、上海交大則有機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院、浙大設(shè)有機(jī)械與能源工程學(xué)院。當(dāng)然也有一些高校將能源動(dòng)力專業(yè)獨(dú)立成院,如哈爾濱工業(yè)大學(xué)的能源科學(xué)與工程學(xué)院和北京航空航天大學(xué)的能源與動(dòng)力工程學(xué)院。

報(bào)考須知

相對(duì)機(jī)械而言,能源動(dòng)力這門學(xué)科的領(lǐng)域更具專門化。概括講來,能源動(dòng)力這門專業(yè)是有關(guān)能源開發(fā)與利用、環(huán)境保護(hù)、清潔燃燒、能源利用系統(tǒng)及設(shè)備的優(yōu)化與防震、動(dòng)力工程及控制等領(lǐng)域的專門系科,主要為航空航天動(dòng)力工程及自動(dòng)化、汽車動(dòng)力工程、電廠熱能動(dòng)力及自動(dòng)化、制冷及低溫技術(shù)、能源與環(huán)境工程等領(lǐng)域培養(yǎng)高級(jí)專門人才。能源動(dòng)力專業(yè)又可分為工程熱物理、熱能工程、動(dòng)力機(jī)械及工程、制冷及低溫工程等二級(jí)學(xué)科。

計(jì)算機(jī)類

隨著科技不斷的創(chuàng)新,信息化時(shí)代已經(jīng)向我們走來,這個(gè)時(shí)代的最重要的標(biāo)志就是計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用。我們的生活因有了計(jì)算機(jī)而變得更現(xiàn)代化。如今社會(huì)上計(jì)算機(jī)應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到非常普及的程度,隨時(shí)隨地都可以見到計(jì)算機(jī)的身影。在2012年新修訂的專業(yè)目錄中,計(jì)算機(jī)是工學(xué)中改動(dòng)最大的一級(jí)學(xué)科,下面設(shè)立六個(gè)二級(jí)學(xué)科,分別是:計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全、物聯(lián)網(wǎng)工程、數(shù)字媒體技術(shù)。不論是軟件工程還是信息安全,都是時(shí)下最流行也是,需求量非常大的專業(yè),畢業(yè)生就業(yè)趨勢(shì)不錯(cuò),薪金亦不菲。

榜單解讀

在計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)方面,實(shí)力強(qiáng)大的大學(xué)很多,而北大、清華無疑是其中的佼佼者。華中科大則具有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)軟件與理論、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的博士學(xué)位授予權(quán),還擁有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)兩個(gè)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科點(diǎn)之另一個(gè)。吉大、北京航空航天大學(xué)、上海交大等院校實(shí)力也很強(qiáng),在軟件工程方面級(jí)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科點(diǎn)。哈工大、東南大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、浙大、武大等院校也有計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)軟件與理論博士學(xué)位授予權(quán)。

報(bào)考須知

一些實(shí)力較強(qiáng)的院校還成立了軟件學(xué)院或者軟件工程專業(yè),它們起點(diǎn)高。理論新,學(xué)費(fèi)也非常昂貴,通常是普通計(jì)算機(jī)專業(yè)的2~3倍,高達(dá)一萬多元一年,非一般家庭所能承受。

電氣類

由于目前我國(guó)重視高科技發(fā)展推動(dòng)了科技進(jìn)步,從而帶動(dòng)了與此相關(guān)的計(jì)算機(jī)專業(yè)、電子專業(yè)人才需求的大幅增長(zhǎng)。近兩年國(guó)家每年動(dòng)通訊基礎(chǔ)設(shè)施的投資多達(dá)近兩千億元,按照教育部劃分標(biāo)準(zhǔn),電氣信息類專業(yè)主要包括:電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、電子信息工程三個(gè)專業(yè)。

榜單解讀

開設(shè)本專業(yè)的院校有數(shù)百所,其中,清華、浙大、上海交大、天津大學(xué)等學(xué)校實(shí)力最強(qiáng),成績(jī)超重點(diǎn)線50分以上:其次可選擇華南理工大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京郵電大學(xué)、北京交通大學(xué)、大連理工大學(xué)、東北大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、中南大學(xué)、電子科技大學(xué)等:還有原屬部委的院校,如重慶郵電學(xué)院、北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院、燕山大學(xué)、中北大學(xué)(原華北工學(xué)院)、沈陽工業(yè)大學(xué)、東北電力學(xué)院、上海電力學(xué)院、華東交通大學(xué)、桂林電子工業(yè)學(xué)院等,專業(yè)實(shí)力都較強(qiáng)。

報(bào)考須知

電氣工程就業(yè)優(yōu)勢(shì)對(duì)廣大考生有很強(qiáng)的吸引力,屬于熱門專業(yè),高考錄取分?jǐn)?shù)線往往要比其他專業(yè)方向高許多。考生需要具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)和一定的動(dòng)手操作能力。

電子信息類

電子信息是科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域最為活躍的前沿領(lǐng)域之一。信息的獲取、傳輸、變換、存儲(chǔ)、識(shí)別、處理、顯示,無一不依賴于電子信息技術(shù)。用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。據(jù)教育部的統(tǒng)計(jì)資料,各地方、各高校的人才招聘會(huì)上計(jì)算機(jī)、微電子、通信等電子信息類人才需求巨大,畢業(yè)生供不應(yīng)求。電子信息類主要包括四個(gè)專業(yè):通信工程電子信息科學(xué)與技術(shù)、微電子學(xué)、光信息科學(xué)與技術(shù)。

榜單解讀

北大、清華、中國(guó)科技大學(xué)、中山大學(xué)等院校的基礎(chǔ)雄厚,選擇如浙大、電子科大、西安電子科大、北京郵電大學(xué)等院校也不錯(cuò),這些學(xué)校都設(shè)有各具優(yōu)勢(shì)和特色的電子信息科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)。

報(bào)考須知

微電子學(xué)作為電子信息產(chǎn)業(yè)的重要分支。直接關(guān)系到信息產(chǎn)業(yè)、電子工業(yè)、航天工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、自動(dòng)化、國(guó)防工業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門的發(fā)展水平,也正成為一個(gè)國(guó)家是否已是強(qiáng)國(guó)的標(biāo)志之一。光電子在信息、能源、材料、航天航空、生命科學(xué)和材料科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用,直接促進(jìn)光電子產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。光電子技術(shù)必將成為21世紀(jì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,光信息科學(xué)與技術(shù)迅猛發(fā)展還引起光學(xué)領(lǐng)域的深刻變化。

建筑類

第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束以來,建筑同其他各種有關(guān)科學(xué)技術(shù)的關(guān)系更加密切,建筑技術(shù)的進(jìn)展日新月異。新的結(jié)構(gòu)理論、新材料和新設(shè)備的運(yùn)用,高層建筑和大跨度建筑的發(fā)展,體現(xiàn)了新技術(shù)的威力。學(xué)習(xí)建筑學(xué)不僅要求學(xué)生有較強(qiáng)的形象思維能力、圖形表達(dá)能力和較強(qiáng)動(dòng)手的能力,還要求學(xué)生有良好的數(shù)學(xué)、英語、歷史、美術(shù)的基礎(chǔ)。因?yàn)閿?shù)學(xué)關(guān)系到一個(gè)人邏輯思維的形成和發(fā)展,是人們認(rèn)識(shí)事物、學(xué)習(xí)知識(shí)的基礎(chǔ)之一,同時(shí)也是工程學(xué)的基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)大概有70多所大學(xué)設(shè)有建筑學(xué)專業(yè),此專業(yè)的名校生非常有競(jìng)爭(zhēng)力,而一般院校里,專業(yè)性的建筑院校比綜合性院校的畢業(yè)生更受歡迎。此專業(yè)的學(xué)制一般是五年。

榜單解讀

建筑學(xué)是我國(guó)高校開設(shè)最久的工科專業(yè)之一,有近一百所高校開設(shè)該專業(yè),主要集中于綜合性和理工類院校。東南大學(xué)的建筑學(xué)是其傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)學(xué)科之一,擁有建筑歷史與理論、建筑設(shè)計(jì)及其理論、建筑技術(shù)科學(xué)等學(xué)科的博士學(xué)位授予權(quán),其中前兩者也是國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。清華、天津大學(xué)也有建筑設(shè)計(jì)及其理論、建筑歷史與理論、建筑技術(shù)科學(xué)博士學(xué)位授予權(quán),其建筑設(shè)計(jì)及其理論亦為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。同濟(jì)大學(xué)、重慶大學(xué)也具有不俗的實(shí)力。其他如哈工大、浙大、昆明理工大、西南交大、北京建筑工程學(xué)院等院校也都不錯(cuò),它們都設(shè)有建筑歷史與理論碩士點(diǎn)。另外,哈工大和浙大還設(shè)有建筑設(shè)計(jì)及其理論博士點(diǎn),而后三者則具有建筑設(shè)計(jì)及其理論碩士學(xué)位授予權(quán)。

報(bào)考須知

建筑學(xué)專業(yè)主要培養(yǎng)建筑設(shè)計(jì)和建筑規(guī)劃的高級(jí)專門技術(shù)人才,要求學(xué)生既要具備一定的繪畫基礎(chǔ)和藝術(shù)修養(yǎng),也要具備一定的社會(huì)科學(xué)知識(shí)。建筑工程技術(shù)方面的課程是建筑學(xué)專業(yè)的必修課程,由于專業(yè)的深度和廣度,大部分高校的建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)制是五年制。考生在報(bào)考時(shí)要衡量自身的特點(diǎn)和能力,再結(jié)合成績(jī)來綜合衡量自己是否適合建筑專業(yè)。

土木類

在新的專業(yè)目錄中,以往的土建類一分為二,變成了建筑學(xué)和土木類兩大學(xué)科,側(cè)面說明了土木類和建筑類的差別。簡(jiǎn)單來講,建筑學(xué)是設(shè)計(jì)建筑物的總的造型(外型)和內(nèi)部主要的構(gòu)型,需要綜合考慮許多問題,如建筑與城市環(huán)境的結(jié)合、建筑物本身的使用功能、技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)效果、藝術(shù)形式等等。土木工程的核心課程往往涉及工程數(shù)學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、橋梁工程道路勘探設(shè)計(jì)等工程類,與建筑學(xué)更加強(qiáng)調(diào)的“設(shè)計(jì)”關(guān)系不大。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工程實(shí)踐的發(fā)展,土木工程這個(gè)學(xué)科也已發(fā)展成為內(nèi)涵廣泛、門類眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的綜合體系,如房屋工程、鐵路工程、道路工程、飛機(jī)場(chǎng)工程、橋梁工程、隧道及地下工程、特種工程結(jié)構(gòu)、給水和排水工程、城市供熱供燃?xì)夤こ獭⒏劭诠こ獭⑺こ痰葘W(xué)科。其中有些分支,例如水利工程,由于自身工程對(duì)象的不斷增多以及專門科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,已從土木工程中分化出來成為獨(dú)立的學(xué)科體系,但是它們?cè)诤艽蟪潭壬先跃哂型聊竟こ痰墓残浴?/p>

榜單解讀

同濟(jì)大學(xué)是國(guó)內(nèi)土木建筑領(lǐng)域最大、專業(yè)最全的大學(xué)之一,在建筑、土木、環(huán)境等領(lǐng)域居于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,另外還有市政工程、防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程等學(xué)科的博士學(xué)位授予權(quán)。哈工大實(shí)力也相當(dāng)強(qiáng),市政工程為該學(xué)科唯一的國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。清華、東南大學(xué)、湖南大學(xué)等院校則設(shè)有結(jié)構(gòu)工程、巖土工程、橋梁與隧道工程、市政工程、防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程等博士點(diǎn),亦擁有結(jié)構(gòu)工程的國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科點(diǎn)。西南交大、中南大學(xué)等院校也具有橋梁與隧道工程、結(jié)構(gòu)工程、市政工程、巖土工程、防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程等學(xué)科的博士學(xué)位授予權(quán)。另外,西南交大還有工程環(huán)境控制、景觀工程等自設(shè)博士點(diǎn)。其他如浙大、河海大學(xué)、重大、天津大學(xué)、華中科大等院校也是不錯(cuò)的選擇,都設(shè)有巖土工程、結(jié)構(gòu)工程、市政工程、橋梁與隧道工程、防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程等博士點(diǎn)。另外,中國(guó)礦業(yè)大學(xué)則長(zhǎng)于巖土工程,而廣西大學(xué)和西安建筑科技大學(xué)的結(jié)構(gòu)工程學(xué)科為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。

報(bào)考須知

報(bào)考時(shí)需要注意的是,建筑和土木類都需要考證,執(zhí)業(yè)資格認(rèn)證均需要一定年限的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)才能報(bào)考。因此如果你有志從事土木工程相關(guān)的工作。那即便走上工作崗位后也要注意知識(shí)結(jié)構(gòu)的更新,盡早報(bào)考以取得相關(guān)的執(zhí)業(yè)資格。

水利類

水利是一門既古老而又現(xiàn)代的專業(yè)。之所以說它古老,是因?yàn)樵谠忌鐣?huì),人類靠漁獵游牧為生,逐水草而居,部族定居以后,需水日增,人畜供水和生產(chǎn)用水的引水、供水工程就產(chǎn)生了。在信息化時(shí)代,傳統(tǒng)水利行業(yè)面臨全面技術(shù)提升和改造的歷史任務(wù),應(yīng)用高新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的水利行業(yè)進(jìn)行改造,并采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)等進(jìn)行技術(shù)改造。水利類包括水利水電工程、水文與水資源工程、港口航道與海岸工程等專業(yè)。

榜單解讀

水利水電工程是中國(guó)大學(xué)中比較小的專業(yè),開設(shè)有該專業(yè)的高校約有40所,主要集中在綜合性和理工類院校。作為一所以水利為特色的全國(guó)重點(diǎn)大學(xué),河海大學(xué)的水利學(xué)在全國(guó)總體實(shí)力居于領(lǐng)先地位,相關(guān)學(xué)科門類齊全,水利及其支撐學(xué)科人才梯隊(duì)的綜合實(shí)力處于國(guó)內(nèi)一流地位,擁有水工結(jié)構(gòu)工程國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科點(diǎn),同時(shí)也擁有水工結(jié)構(gòu)工程、水利水電工程、城市水務(wù)等學(xué)科的博士點(diǎn)。

清華、武大、川大等院校也具有雄厚的實(shí)力,各校都具有水利水電工程、水工結(jié)構(gòu)工程博士學(xué)位授予權(quán)。另外,清華的水工結(jié)構(gòu)工程也是國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科,而武大則擁有水利水電工程的國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科點(diǎn)。大連理工大學(xué)則長(zhǎng)于水工結(jié)構(gòu)工程,擁有該學(xué)科的博士點(diǎn)及國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科點(diǎn)。而華中科大的水利水電工程學(xué)科亦設(shè)有博士點(diǎn)和國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科點(diǎn)。天津大學(xué)則擁有水利水電工程、水工結(jié)構(gòu)工程兩個(gè)學(xué)科的博士學(xué)位授予權(quán)。其他如昆明理工大學(xué)、太原理工大學(xué)也不錯(cuò),都設(shè)有水利水電工程、水工結(jié)構(gòu)工程碩士點(diǎn)。由于其涉及農(nóng)業(yè)灌溉等問題,因此一部分農(nóng)業(yè)院校也有設(shè)置水利類專業(yè),如中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)等。水文與水資源工程專業(yè)的開設(shè)院校同樣以綜合性院校和理工類院校居多,由于其專業(yè)特色,也有少部分礦業(yè)院校設(shè)有此專業(yè)。

報(bào)考須知

招生院校雖然沒有男女生比例要求,但水利類專業(yè)的報(bào)考者以男生居多。該專業(yè)由于是在野外實(shí)習(xí)和作業(yè),報(bào)考者要有吃苦耐勞的毅力。

測(cè)繪類

測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)屬于較為專門的專業(yè)科學(xué)。概括講來。測(cè)繪科學(xué)就是以現(xiàn)代空間和電子技術(shù)為手段測(cè)定地球形狀及外部重力場(chǎng)和地球外部物理特征的一門學(xué)科,主要應(yīng)用對(duì)象是各種工程(如城市建設(shè)、交通、水利、礦山、海洋建筑、大型精密設(shè)備安裝等)的勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)各階段中的測(cè)繪工作。

榜單解讀

測(cè)繪工程是比較“小眾而不冷門”的專業(yè),開設(shè)該專業(yè)的高校有四十所左右。本專業(yè)重點(diǎn)院校有武漢大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)、中國(guó)石油大學(xué)(華東)、河海大學(xué)、長(zhǎng)安大學(xué)。作為世界上測(cè)繪學(xué)科門類最齊全的全國(guó)重點(diǎn)大學(xué),武大在測(cè)繪工程領(lǐng)域居于全國(guó)領(lǐng)先地位,擁有大地測(cè)量學(xué)與測(cè)量工程、攝影測(cè)量與遙感兩個(gè)學(xué)科唯一的國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科點(diǎn),同時(shí)也擁有這兩個(gè)學(xué)科以及地圖制圖學(xué)與地理信息工程博士點(diǎn)。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、中南大學(xué)、信息工程大學(xué)也有雄厚的實(shí)力,三校都有大地測(cè)量學(xué)與測(cè)量工程、攝影測(cè)量與遙感、地圖制圖學(xué)與地理信息工程等博士學(xué)位授予權(quán)。部分二本院校也開設(shè)了測(cè)繪類專業(yè),如東華理工學(xué)院(原華東地質(zhì)學(xué)院)、江西理工大學(xué)。

報(bào)考須知

測(cè)繪科學(xué)在本科階段設(shè)置測(cè)繪工程專業(yè),一般分為工程測(cè)量、大地測(cè)量、衛(wèi)星應(yīng)用工程、攝影測(cè)量與制圖等分支方向。學(xué)科專業(yè)性很強(qiáng),有主干學(xué)科支持,也有相關(guān)學(xué)科的支持,涉及到空間、電子、信息、激光等科學(xué)的研究。主要的專業(yè)課程有大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)、空間測(cè)地理論與技術(shù)、影像與制圖、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)、地理信息系統(tǒng)原理及應(yīng)用、遙感原理與應(yīng)用、電子地圖原理與應(yīng)用等。各個(gè)方向根據(jù)各自的研究領(lǐng)域還有其他的專業(yè)課程,比如衛(wèi)星應(yīng)用工程方向的專業(yè)課程還有無線電通訊與導(dǎo)航、數(shù)字圖像處理等。

環(huán)境與安全類

環(huán)境工程是研究環(huán)境問題的一門學(xué)科,它的任務(wù)是通過評(píng)價(jià)人類生產(chǎn)和社會(huì)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響,用具體的工程、規(guī)劃和管理措施,收集和處理污染物,消除水、氣、聲和固體廢棄物等方面的污染,凈化環(huán)境,使社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。水治理是環(huán)境治理的一個(gè)重要領(lǐng)域,常常是環(huán)境治理最初著手的領(lǐng)域,所以在很多院校。給水排水工程與環(huán)境工程也設(shè)在一起。

在高校專業(yè)的分類中,跟環(huán)境工程分在一起的還有安全工程。安全工程,簡(jiǎn)而言之,研究的是生產(chǎn)、工程或者說是行業(yè)的安全問題。很顯然,不同行業(yè)需要有各自不同的具體安全措施,所以,安全類專業(yè)是依托于各個(gè)行業(yè)的。

榜單解讀

環(huán)境類專業(yè)盡管屬于新興專業(yè),但發(fā)展較快,僅本科院校中就有超過兩百所設(shè)置,并且有專門的院系。本專業(yè)的主要院校有清華大學(xué)、浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、華東理工大學(xué)、河海大學(xué)、上海大學(xué)、南昌大學(xué)等。有些學(xué)校頗有特色,如南京信息工程大學(xué)在大氣環(huán)境、生態(tài)環(huán)境及環(huán)境污染治理方面有很強(qiáng)的師資力量和研究水平。揚(yáng)州大學(xué)的環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院設(shè)有環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、給水排水工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境五個(gè)專業(yè)。

安全工程則是讓一個(gè)充滿“責(zé)任”的專業(yè),因此你選擇了這個(gè)專業(yè)。等于你選擇責(zé)任。本專業(yè)重點(diǎn)大學(xué)有中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、中南大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)等,二本可關(guān)注中北大學(xué)(原華北工學(xué)院)、沈陽航空工業(yè)學(xué)院、哈爾濱理工大學(xué)、江蘇理工大學(xué)、江西理工大學(xué)等。

報(bào)考須知

考生體檢時(shí),結(jié)論為色盲、色弱及嗅覺和聽覺不合格者不能報(bào)考本類專業(yè)。

化工與制藥類

化學(xué)工程是一個(gè)歷史悠久的專業(yè),其應(yīng)用廣泛,包括化工、能源、材料、藥物、食品等許多行業(yè)都需要化工人才,可以說化工是21世紀(jì)最基礎(chǔ)、最具活力、應(yīng)用最廣的學(xué)科之一。醫(yī)藥產(chǎn)品是人類戰(zhàn)勝疾病,維護(hù)身體健康不可或缺的特殊產(chǎn)品,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。當(dāng)今世界,醫(yī)藥產(chǎn)品的研發(fā)受到各國(guó)政府的普遍重視,醫(yī)藥工業(yè)成了名副其實(shí)的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),現(xiàn)代制藥業(yè)成為與當(dāng)前國(guó)民經(jīng)濟(jì)及社會(huì)生活領(lǐng)域中最活躍、與人民生活息息相關(guān)的熱點(diǎn)行業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。

榜單解讀

天津大學(xué)的化工專業(yè)是其傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)學(xué)科之一,其水平居于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位,清華、華東理工大學(xué)、北京化工大學(xué)、浙大、南京工業(yè)大學(xué)等院校也有很強(qiáng)的實(shí)力,都有化學(xué)工程、工業(yè)催化、化學(xué)工藝等學(xué)科的博士學(xué)位授予權(quán),其中,化學(xué)工程也是國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。中國(guó)石油大學(xué)、太原理工大學(xué)則除了設(shè)有化學(xué)工程、工業(yè)催化、化學(xué)工藝等博士點(diǎn)外,還擁有化學(xué)工藝的國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科點(diǎn)。其他如華南理工大學(xué)、川大、南京理工大學(xué)等院校也各具優(yōu)勢(shì):華南理工大學(xué)長(zhǎng)于化學(xué)工程,川大和南京理工大學(xué)則均有化學(xué)工程、化學(xué)工藝、工業(yè)催化博士學(xué)位授予權(quán)。

制藥工程是比較小眾的專業(yè),但卻是比較熱門的專業(yè),近些年發(fā)展迅速,開設(shè)該專業(yè)的高校約有60多所,主要還是綜合性及理工類院校。在這些院校中,華東理工大學(xué)、天津大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)等院校均具有較強(qiáng)的實(shí)力,擁有制藥工程與技術(shù)博士學(xué)位授予權(quán)。重慶大學(xué)、太原理工大學(xué)則具有制藥工程碩士學(xué)位授予權(quán)。其他如浙大、中國(guó)藥科大學(xué)、北京化工大學(xué)、東南大學(xué)、北京中醫(yī)藥大學(xué)、成都中醫(yī)藥大學(xué)、西南農(nóng)大、吉林化工學(xué)院等院校也是不錯(cuò)的選擇,各校都設(shè)有各具特色的制藥工程本科專業(yè),成都中醫(yī)藥大學(xué)等院校還設(shè)有專科專業(yè)。

報(bào)考須知

在化工和制藥兩大分類的基礎(chǔ)上,化工專業(yè)又可以分為許多小的專業(yè)和方向,大致有:化學(xué)工程、化學(xué)工藝、高分子科學(xué)與工程、催化科學(xué)與工程、應(yīng)用化學(xué)、精細(xì)化工、生物工程、過程裝備與控制工程等。

相對(duì)化工專業(yè)有多個(gè)方向,制藥工程的學(xué)科相對(duì)單一,該專業(yè)的學(xué)生要學(xué)習(xí)化學(xué)、化工、藥物化學(xué)、藥廠工藝設(shè)計(jì)及設(shè)備等方面的基礎(chǔ)理論及實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練。

交通運(yùn)輸類

交通運(yùn)輸類專業(yè)在工學(xué)學(xué)科中,屬規(guī)模較大的專業(yè)。高校中的交通專業(yè)研究方向主要和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和智能技術(shù)結(jié)合起來,形成許多新的研究方向,出了很多研究成果,比如GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、交通監(jiān)控系統(tǒng)、智能車輛與智能化診斷系統(tǒng)。

交通類專業(yè)涵蓋甚廣,它主要培養(yǎng)交通領(lǐng)域的高素質(zhì)復(fù)合型人才,能在交通運(yùn)輸、物流工程、汽車運(yùn)用工程、交通工程等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、教學(xué)等方面的工作。

榜單解讀

交通運(yùn)輸專業(yè)要分布在綜合性及理工類院校。西南交大在交通運(yùn)輸專業(yè)上的實(shí)力居于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位,其道路與鐵道工程、載運(yùn)工具運(yùn)用工程均為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。長(zhǎng)安大學(xué)同樣擁有道路與鐵道工程、載運(yùn)工具運(yùn)用工程博士學(xué)位授予權(quán),同時(shí)這兩個(gè)學(xué)科亦為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。中南大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)也具有雄厚的實(shí)力。其他如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中南大學(xué)、北京交大、東南大學(xué)、吉大、武漢理工大學(xué)等院校也具有較強(qiáng)的實(shí)力。

報(bào)考須知

從分類上來說,交通類專業(yè)主要分為交通運(yùn)輸和交通工程兩大類。交通運(yùn)輸專業(yè)側(cè)重運(yùn)輸系統(tǒng)規(guī)劃及管理能力的研究,而交通工程則側(cè)重交通工程方面的規(guī)劃與設(shè)計(jì)。從具體的專業(yè)劃分上看,主要分為交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理、交通信息工程與控制、載運(yùn)工具運(yùn)用工程、道路與鐵道工程、物流工程等專業(yè)。當(dāng)然另外還有一些方向,由各所大學(xué)根據(jù)自己的特色開設(shè)決定。

海洋工程類

海洋工程屬于工學(xué)學(xué)科。可以這么理解海洋工程,土木工程是在陸地上造房子、規(guī)劃設(shè)計(jì),而海洋工程就是在海洋中從事這些活動(dòng)。海洋工程方向主要就是培養(yǎng)從事現(xiàn)代海洋工程研究、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、管理以及教育的高級(jí)技術(shù)人才。既然陸地上造的是房子,那么海洋中造的自然是船舶了。同時(shí),船舶的運(yùn)輸也需要管理和研究。作為一級(jí)學(xué)科,海洋工程專業(yè)下面又分了許多不同的研究方向。一般包括有運(yùn)土交通運(yùn)輸上等方向。各個(gè)方向又可細(xì)分,比如船舶工程又可以包含輪機(jī)工程、水聲工程、船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造等方向。

榜單解讀

一般來說,靠近江河海域有著水域優(yōu)勢(shì)的大學(xué)才能夠有能力并且有針對(duì)性地開設(shè)海洋工程專業(yè),其中,又以工程技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的大學(xué)在該學(xué)科上有較強(qiáng)實(shí)力。本專業(yè)的主要招生院校有上海交大,華中科技大學(xué)、天津大學(xué)、武漢理工大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué),除了上交該專業(yè)分?jǐn)?shù)較高外,其他幾所院校的錄取平均分略高于重點(diǎn)線30~50分。二本院校招生院校主要有集美大學(xué)、江蘇科技大學(xué)(原華東船舶工業(yè)學(xué)院)。

報(bào)考須知

作為一級(jí)學(xué)科,海洋工程專業(yè)下面又分了許多不同的研究方向。一般包括有運(yùn)土交通運(yùn)輸上等方向。各個(gè)方向又可細(xì)分,比如船舶工程又可以包含輪機(jī)工程、水聲工程、船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造等方向。本專業(yè)對(duì)身高、視力等身體條件要求比較高,對(duì)船舶制造、遠(yuǎn)洋駕駛感興趣的考生。可考慮報(bào)考船舶與海洋工程專業(yè)。

生物工程類

市場(chǎng)急需掌握生命科學(xué)和工程科學(xué)的高技術(shù)的人才,生命科學(xué)的發(fā)展以及它和工程科學(xué)的結(jié)合帶來了生物工程產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,生命科學(xué)和工程科學(xué)的滲透為生物工程人才提供了廣闊的發(fā)展前景。

生物工程專業(yè)的應(yīng)用十分廣泛,如研究改變遺傳基因,培育出抗病能力極強(qiáng)的小麥;利用微生物的作用發(fā)酵香蕉,釀造甜酒;利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)各類蛋白類藥物,吃了含有這種含藥物基因的食品,就可以起到防病、治病的作用;還有克隆羊、克隆豬、克隆牛等等,利用的都是生物工程技術(shù)。

榜單解讀

生物工程專業(yè)由于具有較多的分支學(xué)科,各個(gè)高校的側(cè)重點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)也不一樣,考生宜根據(jù)自己的愛好和特長(zhǎng)進(jìn)行選擇報(bào)考。江南大學(xué)長(zhǎng)于發(fā)酵工程,該學(xué)科在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。華東理工大學(xué)也具有雄厚的實(shí)力,除了設(shè)有發(fā)酵工程、生物化工博士點(diǎn)外,其生物化工同樣是國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。天津大學(xué)、北京化工大學(xué)、浙大、清華、南京工業(yè)大學(xué)、太原理工大學(xué)擁有生物化工的博士點(diǎn),等院校也具有較強(qiáng)的實(shí)力,各校都有生物化工博士學(xué)位授予權(quán)。而昆明理工大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)則設(shè)有生物化工碩士點(diǎn)。東北農(nóng)大的發(fā)酵工程學(xué)科也頗具實(shí)力,擁有該學(xué)科的博士學(xué)位授予權(quán)。西北農(nóng)林科技大學(xué)、四川理工學(xué)院等院校則設(shè)有發(fā)酵工程碩士點(diǎn)。

報(bào)考須知

放眼當(dāng)前社會(huì),生物工程專業(yè)的就業(yè)狀況并不太好,其中只有與醫(yī)藥相關(guān)的專業(yè)方向情況較好。追究這種狀況的根源,這與我國(guó)整個(gè)生物工程行業(yè)的現(xiàn)狀是分不開的。目前,我國(guó)生物產(chǎn)業(yè)的整個(gè)發(fā)展方向側(cè)重于實(shí)驗(yàn)室成果,而不注重在試驗(yàn)轉(zhuǎn)化中投入,因而建設(shè)期長(zhǎng)失敗率高,因此,社會(huì)難以大幅度增加對(duì)畢業(yè)生的需求量,也難以為他們提供廣闊的自我發(fā)展空間。

航空航天類

在宇宙這樣特殊的環(huán)境下,機(jī)械、火箭燃料會(huì)受到什么影響?行星勘探用機(jī)器人如何應(yīng)用?航天航空類專業(yè)主要關(guān)注這些話題,它主要研究飛行器(飛機(jī)、宇宙飛船、衛(wèi)星、火箭等)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其結(jié)構(gòu)與性能。航天航空技術(shù)的發(fā)展與軍事應(yīng)用密切相關(guān),并且我國(guó)正在開拓許多新的技術(shù)領(lǐng)域和研究課題,如衛(wèi)星通信正在成為現(xiàn)代傳遞信息的重要手段,衛(wèi)星導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)了全球、全天候、高精度的導(dǎo)航定位,宇宙空間站的開發(fā),可容五六百人乘坐的大型客機(jī)的開發(fā)等。學(xué)習(xí)該專業(yè)具備良好的物理和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)十分重要。未來我國(guó)航天、航空事業(yè)的迅速發(fā)展,展示了本專業(yè)良好的發(fā)展前景。

榜單解讀

目前,北京航空航天大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)等21所普通高校開辦了航空航天專業(yè),其中隸屬于工業(yè)和信息化部的高校有北京航空航天大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、南京航空航天大學(xué)等6所,教育部所屬高校有清華大學(xué)、廈門大學(xué)、湖南大學(xué)等7所,交通運(yùn)輸部所屬高校有中國(guó)民航大學(xué),地方所屬高校有長(zhǎng)春大學(xué)、上海工程技術(shù)大學(xué)、南昌航空大學(xué)等7所。在這些高校中,部分高校招收國(guó)防生,報(bào)考國(guó)防生的考生錄取與軍隊(duì)院校同屬提前批次錄取。

報(bào)考須知

航天航空類中設(shè)有四個(gè)專業(yè):飛行器設(shè)計(jì)與工程、飛行器動(dòng)力工程、飛行器制造工程、飛行器環(huán)境與生命保障工程。

兵器類

兵器類學(xué)科是一門研究用武器保衛(wèi)國(guó)家安全和摧毀敵方的學(xué)問。兵器類主要分為七大研究方向:武器系統(tǒng)與工程、武器發(fā)射工程、探測(cè)制導(dǎo)與控制技術(shù)、彈藥工程與爆炸技術(shù)、特種能源工程與技術(shù)、裝甲車輛工程、信息對(duì)抗技術(shù)。在這七個(gè)方向的學(xué)習(xí)過程中,除了大量學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)理論之外,還有大量的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),包括到靶場(chǎng)、坦克部隊(duì)、炮兵部隊(duì)實(shí)習(xí),去兵工廠觀摩兵器的生產(chǎn)過程和質(zhì)量控制技術(shù)等。

本專業(yè)的特殊性決定了它就業(yè)范圍相對(duì)狹窄。因而報(bào)考這一專業(yè)的學(xué)生最好對(duì)這個(gè)學(xué)科有濃厚的興趣。如選報(bào)彈藥工程與爆炸技術(shù)的學(xué)生最好對(duì)原子彈沖擊波感興趣,喜歡收集有關(guān)子彈射程、彈藥的資料,常收集手榴彈爆炸參數(shù),熟悉各種武器彈藥,對(duì)爆破技術(shù)感興趣等等。

榜單解讀

國(guó)內(nèi)設(shè)置武器類專業(yè)的高校不多,主要是一些理工大學(xué)和工業(yè)、科技大學(xué),北京理工大學(xué)、南京理工大學(xué)、華北工學(xué)院、西北工業(yè)大學(xué)開設(shè)的專業(yè)較全。其他還有北京航空航天大學(xué)、電子科技大學(xué)、淮南工業(yè)學(xué)院、西安電子科技大學(xué)、長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械學(xué)院。有的院校就讀時(shí)間是5年。

報(bào)考須知

開設(shè)這個(gè)專業(yè)的院校很少,實(shí)力卻不容小覷。基本上都是一批本科里的名牌大學(xué),對(duì)考生的數(shù)學(xué)、物理成績(jī)要求較高。與該專業(yè)結(jié)合最緊密的還是在軍工單位。這些單位一般都遠(yuǎn)離繁華的都市,像我們從電視上看到的“神舟六號(hào)”的發(fā)射基地——酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心就位于遠(yuǎn)離甘肅酒泉市的沙漠深處。所以,有志于獻(xiàn)身國(guó)防軍工事業(yè)的同學(xué),要做好一定的思想準(zhǔn)備。同時(shí),選擇本專業(yè)不僅要有熱情,而且更要具有責(zé)任感。

工程力學(xué)類

隨著工業(yè)化發(fā)展,力學(xué)逐漸應(yīng)用到很多工程方面,比如大型建筑、橋梁、飛機(jī)、火箭等方面。這些工程學(xué)科的發(fā)展在很大程度上正是依靠現(xiàn)代力學(xué)的知識(shí)發(fā)展起來的,如航空航天工業(yè)的發(fā)展離開力學(xué)就會(huì)寸步難行。而許多大學(xué)的力學(xué)專業(yè),要么直接和航空航天專業(yè)掛鉤,要么就命名為工程力學(xué)專業(yè),由此可見力學(xué)和工程技術(shù)關(guān)系密切之一斑。

榜單解讀

許多工科類大學(xué),由于自身工程實(shí)力以及發(fā)展的需要,它們開設(shè)的力學(xué)專業(yè)往往和工程專業(yè)結(jié)合得更加緊密,因此更偏重于工程力學(xué)類型。比如上海交通大學(xué)的工程力學(xué)系屬于船舶與海洋工程學(xué)院,同濟(jì)大學(xué)的力學(xué)系則屬航空航天與力學(xué)學(xué)院,北京航空航天大學(xué)的力學(xué)系屬于航空科學(xué)與工程學(xué)院,前身則為飛行器設(shè)計(jì)與應(yīng)用力學(xué)系。

報(bào)考須知

因?yàn)椤傲Α边@個(gè)東西看不見,摸不著,思考起來十分的抽象,研究它需要應(yīng)用各種公式,總之,學(xué)習(xí)工程力學(xué)不是一件輕松簡(jiǎn)單的事,需要做好思想準(zhǔn)備。

公安技術(shù)類

公安技術(shù)類專業(yè)共分為兩個(gè)專業(yè):刑事科學(xué)技術(shù)和消防工程。顧名思義,這兩個(gè)專業(yè)目前的應(yīng)用主要是在公安、司法部門,當(dāng)然也包括一部分相關(guān)企事業(yè)單位。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和各種科技手段的應(yīng)用,刑事科學(xué)技術(shù)更是得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展和越來越多的應(yīng)用,這也使得刑事科學(xué)技術(shù)專業(yè)的地位變得日益重要。

消防工程的目的就是為了培養(yǎng)具備消防工程技術(shù)和滅火救援等方面的知識(shí)和能力,能在公安消防部隊(duì)和企事業(yè)單位從事消防工程技術(shù)與管理和滅火救援指揮方面工作的工科學(xué)科高級(jí)專門人才。近幾年,公安院校尤其是部屬公安院校的學(xué)生幾乎不分專業(yè),全部進(jìn)入公安系統(tǒng),消防工程專業(yè)也不例外。

榜單解讀

招收公安技術(shù)類專業(yè)的高校一般分成兩類:專門的公安類院校和政法大學(xué)。公安類院校一般直屬于公安部,如中國(guó)人民公安大學(xué)、中國(guó)刑事警察學(xué)院、江蘇警官學(xué)院,因此實(shí)踐機(jī)會(huì)較多,就業(yè)率高。而像西南政法大學(xué)這樣的高校則在理論研究方面實(shí)力較強(qiáng)。

第10篇

Abstract: In order to solve the bottleneck of resources in the practical training, a simulation software based on LabVIEW is developed by Automation Department of college of Information and Control Engineering in our university. In this software, typical equipments are selected as controlled objectives and other blocks are designed, including sensors, PID controllers and actuators together to form complete automatic control systems. Teaching practices show that the software is a powerful tool in both class and laboratory.

關(guān)鍵詞: 仿真軟件;測(cè)量?jī)x表及自動(dòng)化;自動(dòng)控制系統(tǒng);教學(xué)資源

Key words: simulation software;instrumentation and automation;automatic control system;teaching resources

中圖分類號(hào):TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2013)07-0182-03

0 引言

《測(cè)量?jī)x表與自動(dòng)化》課程是一門有著廣泛社會(huì)需求和技術(shù)基礎(chǔ)的綜合性技術(shù)學(xué)科,其水平是一個(gè)國(guó)家技術(shù)先進(jìn)程度、生產(chǎn)力發(fā)達(dá)程度與生產(chǎn)關(guān)系相適應(yīng)的標(biāo)志[1]。現(xiàn)代化生產(chǎn)過程的科技人員,除了必須深入了解和熟悉生產(chǎn)工藝之外,還必須學(xué)習(xí)和掌握自動(dòng)化儀表方面的知識(shí),才能在生產(chǎn)、管理、調(diào)度崗位及科研部門充分發(fā)揮作用。我校信息與控制工程學(xué)院自動(dòng)化教研室目前開設(shè)的這門課程適用專業(yè)除化學(xué)工程與工藝以外,還面向諸如環(huán)境工程、油氣儲(chǔ)運(yùn)、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、熱工等專業(yè)。該課程包括過程測(cè)量?jī)x表、過程控制儀表和過程控制系統(tǒng)三大方面的內(nèi)容,涉及電子、機(jī)械、大學(xué)物理、自動(dòng)控制原理等多門學(xué)科,是一門知識(shí)點(diǎn)多、涉及面廣、實(shí)踐性強(qiáng)、信息更新快的綜合性學(xué)科。

對(duì)于工藝類專業(yè)學(xué)生來說,缺少相應(yīng)的專業(yè)背景知識(shí)、學(xué)時(shí)短(根據(jù)不同專業(yè),目前學(xué)時(shí)設(shè)置為48或32學(xué)時(shí));加之相應(yīng)控制系統(tǒng)部分概念抽象、知識(shí)聯(lián)系緊密、難于理解,學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。為此,我教研室專門利用LabVIEW研發(fā)了自動(dòng)控制系統(tǒng)仿真軟件作為仿真教學(xué)資源使用。下面就該軟件的開發(fā)背景、功能和使用做逐一介紹。

1 自動(dòng)控制系統(tǒng)仿真軟件的開發(fā)背景

1.1 《測(cè)量?jī)x表與自動(dòng)化》教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn) 目前我校《測(cè)量?jī)x表與自動(dòng)化》課程大綱明確要求學(xué)生掌握自動(dòng)化儀表的基本原理、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),為自控設(shè)計(jì)根據(jù)工藝條件選擇合適的儀表;除此之外,更強(qiáng)調(diào)掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念,能對(duì)工藝過程提出合理的檢測(cè)和控制方案。

筆者在教學(xué)當(dāng)中發(fā)現(xiàn),工藝類專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)過程測(cè)量?jī)x表部分,各種壓力、物位儀表雖然種類繁多,但相應(yīng)學(xué)時(shí)較長(zhǎng),占到總學(xué)時(shí)一半左右;加之內(nèi)容直觀,通過圖片、實(shí)物、動(dòng)畫等方式,學(xué)生們可以理解掌握。但隨著課程內(nèi)容進(jìn)展到過程控制儀表部分,接觸到控制器、執(zhí)行器以后,一些抽象概念諸如控制點(diǎn)、控制規(guī)律、控制器正/反作用、調(diào)節(jié)閥氣開/氣關(guān)、PID算法等內(nèi)容逐漸讓學(xué)生感到吃力,且內(nèi)容相對(duì)較少,講解速度較快。而最后一部分過程控制系統(tǒng)中被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性、自動(dòng)控制系統(tǒng)的過渡過程、被控變量、操縱變量及控制器參數(shù)整定等概念也讓學(xué)生感覺枯燥單調(diào),學(xué)習(xí)積極性不高,難以形成有關(guān)系統(tǒng)的概念。

這一點(diǎn)可從《測(cè)量?jī)x表與自動(dòng)化》期末考試及課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn),部分學(xué)生由于不理解自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念,設(shè)計(jì)出來的控制方案東拼西湊,導(dǎo)致整個(gè)設(shè)計(jì)文件完全錯(cuò)誤。

1.2 工程實(shí)踐中的重要性和實(shí)用性 關(guān)于過程控制系統(tǒng)基本概念的重要性,筆者還有過親身的體會(huì)。一次在某大型煉廠的催化裂化車間調(diào)研過程中,該車間的工藝技術(shù)骨干就急迫提出希望我們能夠給他仔細(xì)講解一下PID參數(shù)整定的內(nèi)容。這是因?yàn)樗庾R(shí)到自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)于裝置設(shè)備的平穩(wěn)、高效和安全的重要性,而對(duì)PID參數(shù)的認(rèn)識(shí)不夠使他不能大膽自信的在DCS工程師站整定PID參數(shù)。經(jīng)過兩個(gè)小時(shí)的講解,該工程師詳細(xì)做了筆記,并就相關(guān)概念提出了大量問題。

另一次參與某石化公司新項(xiàng)目裝置開工建設(shè)過程中,負(fù)責(zé)工藝的工程師需要給新上崗的操作工人培訓(xùn)裝置的控制方案。但拿到設(shè)計(jì)圖紙后,面對(duì)圖紙當(dāng)中的復(fù)雜控制系統(tǒng),諸如分程控制、比值控制及選擇控制等尚不能充分理解,更何談培訓(xùn)上課。發(fā)愁之余,找到筆者幫忙。除了講解了上述復(fù)雜控制方案后,對(duì)方還索要《測(cè)量?jī)x表及自動(dòng)化》一書作為參考書使用。本課程內(nèi)容在工程實(shí)踐中重要性和實(shí)用性可見一斑。

1.3 其他院校的多媒體教學(xué)手段 近年來各高等院校不斷就《測(cè)量?jī)x表及自動(dòng)化》的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式等進(jìn)行著的討論、改革與探索[2-5]。上述文章當(dāng)中無一例外提到,這是一門專業(yè)理論知識(shí)與工程實(shí)踐結(jié)合非常緊密的課程,教學(xué)中應(yīng)摒棄單一的板書和PPT授課方式,而充分利用多媒體和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行儀表設(shè)備及自動(dòng)控制系統(tǒng)的演示。孫自強(qiáng)提出利用通用的工控組態(tài)軟件的演示版,可形象的模擬控制現(xiàn)場(chǎng)和控制室的操作[3]。曾珞亞等利用Matlab與VB混編來顯示過渡過程曲線和進(jìn)行控制器參數(shù)整定[4];鄔勇奇等制作了Flash儀表動(dòng)畫[5]進(jìn)行演示,如電接點(diǎn)信號(hào)壓力表等10個(gè)儀表動(dòng)畫。

2 自動(dòng)控制系統(tǒng)仿真軟件的基本功能

該仿真軟件選取液罐代表了生產(chǎn)過程中的物位對(duì)象。與直接使用實(shí)際裝置仿真軟件相比,可使學(xué)生避免花費(fèi)大量時(shí)間熟悉整套生產(chǎn)流程和繁復(fù)的組態(tài)軟件操作,而將注意力全部放在控制儀表與控制系統(tǒng)上。下面介紹軟件的基本功能。

2.1 手/自動(dòng)控制系統(tǒng)的對(duì)比 該軟件專門設(shè)計(jì)了手動(dòng)控制和自動(dòng)控制的切換界面。手動(dòng)控制界面如圖1所示,僅有液罐(被控對(duì)象)、進(jìn)水手閥和出水手閥。界面上還顯示柱狀顯示水位設(shè)定值、實(shí)時(shí)液位實(shí)際值及設(shè)定值曲線顯示。操作者課根據(jù)實(shí)際水位(測(cè)量值)和理想水位(設(shè)定值)相比較的結(jié)果,決定開大或關(guān)小手閥閥位,從而調(diào)整液罐水位,模擬實(shí)際工況中的人工控制。手閥閥位的修改可以直接修改閥位文本框,或通過轉(zhuǎn)動(dòng)手輪實(shí)現(xiàn)。

自動(dòng)控制界面如圖2所示。與手動(dòng)控制界面相對(duì)比,自動(dòng)控制界面增加了液位傳感器、PID控制器、調(diào)節(jié)閥(由原手閥修改),與原液罐構(gòu)成一個(gè)完整的單回路控制系統(tǒng)。界面色彩鮮艷,各環(huán)節(jié)設(shè)備形象生動(dòng),基本能夠達(dá)到真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)的使用感受。

2.2 測(cè)量傳感器的設(shè)計(jì) 該水箱液位傳感器模擬恒浮力液位計(jì)。浮球始終漂浮在液面上,隨著液面高低變化而變化。液罐下方增設(shè)了液位計(jì)的儀表表頭。此外,測(cè)量值采用紅色細(xì)信號(hào)箭頭線(區(qū)別與藍(lán)色的粗管道線)送給控制器,表明了儀表之間的邏輯關(guān)系。

2.3 控制器的基本功能 控制器面板如圖2自動(dòng)控制界面左側(cè)所示。該控制器模擬實(shí)際單臺(tái)數(shù)字調(diào)節(jié)器(如DRC-97智能記錄調(diào)節(jié)儀),實(shí)現(xiàn)了控制器的基本功能。

2.3.1 顯示功能及控制運(yùn)算 控制器面板上顯示偏差(比較器)、輸出(運(yùn)算器)、給定值(水位給定)及PID參數(shù)等。PID參數(shù)可以根據(jù)用戶需要實(shí)時(shí)交互式修改。

在自動(dòng)狀態(tài)下,根據(jù)水位給定和水位測(cè)量值得到偏差e,控制器將按照PID算法給出輸出操縱值(MV,Manipulated Value)信號(hào)。值得注意的是,控制器的設(shè)定值與測(cè)量值通過采用紅色細(xì)信號(hào)箭頭線送給比較器,而比較器得出的偏差e送給運(yùn)算器進(jìn)行運(yùn)算。同時(shí)該操縱值信號(hào)同樣用紅色細(xì)信號(hào)箭頭線傳送到調(diào)節(jié)閥上,表明了信號(hào)之間的基本關(guān)系。

2.3.2 控制器的正、反作用選擇 控制器下方的兩個(gè)選擇按鈕分別是正作用和反作用。選擇正作用時(shí),控制器的測(cè)量信號(hào)增大(或給定信號(hào)減小)時(shí),其輸出信號(hào)隨之增大;反作用則當(dāng)調(diào)節(jié)器的測(cè)量信號(hào)增大(或給定信號(hào)減小)時(shí),其輸出信號(hào)隨之減小。這是控制器構(gòu)成閉環(huán)負(fù)反饋控制系統(tǒng)的必備功能之一。

2.3.3 手動(dòng)/自動(dòng)切換 控制器具備手動(dòng)/自動(dòng)切換功能。選擇自動(dòng)時(shí),紅燈亮且功能面板顯示“自動(dòng)”字樣。此時(shí),控制器輸出根據(jù)控制規(guī)律隨偏差變化而變化;選擇手動(dòng)時(shí),綠燈亮且功能面板顯示“手動(dòng)”字樣。此時(shí)控制器輸出與偏差無關(guān),控制規(guī)律無效直接由手操縱控制器輸出,類似于直接手調(diào)閥門開度。

控制器還具備實(shí)現(xiàn)手/自動(dòng)雙向無擾動(dòng)無平衡切換功能。在手動(dòng)狀態(tài)下,此時(shí)設(shè)定值(水位給定)不能由操作者輸入運(yùn)算器文本框改變,而是跟隨測(cè)量值的變化而變化,始終保持偏差為零,即控制器PID算法輸出增量為零。所以切換至自動(dòng)瞬間,控制器輸出無跳變;在自動(dòng)狀態(tài)下,控制器的設(shè)定值可以通過改變水位給定文本框或柱狀顯示來改變,此時(shí)輸出不能通過文本框改變。切換至手動(dòng)的瞬間,控制器輸出無跳變。該控制器具備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)/手動(dòng)無擾動(dòng)無平衡切換功能。

2.3.4 調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)及氣開/氣關(guān)選擇 執(zhí)行器模擬最常見的薄膜式氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥有氣開式與氣關(guān)式兩種形式。軟件中所設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)閥,若選為氣閥,運(yùn)算器輸出為0%,閥門全關(guān)閉,運(yùn)算器輸出為100%,閥門全打開。

2.5 系統(tǒng)過渡過程的顯示與保存 為了說明控制系統(tǒng)的工作機(jī)理,實(shí)時(shí)曲線顯示是必不可少的。界面右側(cè)的繪圖窗口可實(shí)時(shí)顯示水位測(cè)量值、設(shè)定值及操縱值。可根據(jù)需要任意改變曲線的顏色和寬度。需保存某曲線畫面時(shí),右鍵導(dǎo)出簡(jiǎn)化圖形即可。圖3衰減震蕩過程的簡(jiǎn)化圖形。

3 仿真軟件應(yīng)用舉例

下面以2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)為例,介紹該仿真軟件的使用。提前下發(fā)電子版實(shí)驗(yàn)講義及軟件說明書,供學(xué)生預(yù)習(xí)及在實(shí)驗(yàn)上機(jī)過程中參看。

3.1 熟悉軟件的基本操作(10分鐘)。首先,引導(dǎo)學(xué)生觀察手動(dòng)控制界面與自動(dòng)控制界面的區(qū)別。總結(jié)一個(gè)完整的自動(dòng)控制系統(tǒng)包含哪幾部分?該水箱液位控制系統(tǒng)當(dāng)中的被控變量和操縱變量分別是什么?并要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中畫出該控制系統(tǒng)的方框圖。

3.2 對(duì)象特性測(cè)試(10分鐘)。利用測(cè)試法建立被控對(duì)象模型,并將測(cè)試曲線圖進(jìn)行保存。根據(jù)測(cè)試曲線確定對(duì)象的放大系數(shù)、時(shí)間常數(shù)及純滯后時(shí)間。

3.3 調(diào)節(jié)閥氣開/氣關(guān)及控制器正/反作用的選擇(10分鐘)。給出工藝安全生產(chǎn)的條件,液罐水位系統(tǒng)中要求液位不能溢出。請(qǐng)學(xué)生選擇調(diào)節(jié)閥氣開/氣關(guān)形式及控制器正/反作用。觀察若選擇不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果。

3.4 自動(dòng)控制系統(tǒng)投運(yùn)(10分鐘)。復(fù)習(xí)自動(dòng)控制系統(tǒng)投運(yùn)的基本步驟,將手動(dòng)狀態(tài)調(diào)到穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行投運(yùn)。觀察投運(yùn)過程中控制器的無擾動(dòng)無平衡切換現(xiàn)象。

3.5 控制器參數(shù)的工程整定(40分鐘)。

3.5.1 純比例(P)控制作用下的過渡過程測(cè)試 保持出水閥50%不變。將控制系統(tǒng)投運(yùn),設(shè)置PID參數(shù)(Ti>5000s,Td=0s),Kc分別等于1,5,20時(shí),設(shè)定值從50%變化到60%時(shí),得到的過渡過程曲線。將曲線畫面保存并進(jìn)行對(duì)比,說明Kc的變化對(duì)過渡過程的影響。

改變出水閥的閥位(相當(dāng)于改變對(duì)象特性)至80%,重復(fù)上述步驟,觀察曲線的變化。

3.5.2 比例積分(PI)作用下的過渡過程測(cè)試 保持出水閥50%不變。將控制系統(tǒng)投運(yùn),設(shè)置PID參數(shù)(Kc=3,Td=0s),Ti依次設(shè)置為4,10,20。說明Ti的變化對(duì)過渡過程的影響。改變對(duì)象特性(同3.5.1)后重復(fù)本步驟。

3.5.3 比例積分微分(PID)作用下的過渡過程測(cè)試

保持出水閥50%不變。將控制系統(tǒng)投運(yùn),設(shè)置PID參數(shù)(Kc=3,Ti=10s),Td依次設(shè)置為0,2,10,20。說明Td的變化對(duì)過渡過程的影響。改變對(duì)象特性(同3.5.1)后重復(fù)本步驟。

3.6 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖表,回答思考題(20分鐘)。

4 結(jié)語

本文介紹了由我教研室自主開發(fā)的自動(dòng)控制系統(tǒng)仿真軟件的基本功能和使用。通過該仿真軟件的應(yīng)用,解決了《測(cè)量?jī)x表及自動(dòng)化》課程中實(shí)驗(yàn)設(shè)備短缺、教學(xué)手段單一的問題。該教學(xué)資源對(duì)于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,研究和掌握課程的重點(diǎn)及難點(diǎn),培養(yǎng)工程實(shí)踐概念都具有重要意義。

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