工程化學論文范例

第一篇：高校土木工程生產實習教學模式研究

摘要：

在高校土木工程專業生產實習教學中，注重培養學生的實踐能力，提高學生的創新意識。但是就目前來說，我國的大部分高校中，土木工程專業生產實習上還存在著一系列的問題，這樣也就影響了土木工程專業的教學效果。因為為了轉變這一現象，就必須要采取有效的教學方法，增強管理的效果，提高管理的質量?；诖吮疚尼槍Ω咝Ｍ聊竟こ虒I生產實習教學模式進行了簡要研究，并提出幾點個人看法，僅供參考。

關鍵詞：

高校；土木工程；生產實習；教學模式；研究分析

前言：

對于高校土木工程專業生產實習來說，是一項操作性較強的實踐教學方式，其主要是幫助學生鞏固好課堂上的知識，以此來豐富學生的實踐操作技能，加深對于理論知識的理解，通過以培養學生動手能力為出發點，提高學生的工作能力，增強學生對問題的分析能力。且在土木工程專業教學中，主要體現出了專業的針對性與實踐性。在素質教育背景的影響下，實現這一教學目標有著極為重要的意義。

［摘要］我國科技界正經歷從“唯論文”到分類評價的轉變，鼓勵科研成果的產業化。在此背景下，該文通過對金屬新材料制備成形技術與裝備教育部工程研究中心在工程化應用研究的組織與實踐進行剖析，總結了作為依托高校進行建設的金屬材料類重點實驗室開展的工程化應用研究順利開展的保障措施。首先，對金屬新材料制備成形技術與裝備教育部工程研究中心的組織架構及情況進行了基本介紹；然后，通過從先進的儀器設備配置、實驗平臺及場地保障、團隊構建及人才服務保障等三個方面開展闡述；最后，分析了某新型高強耐磨鋁青銅合金制備及成形技術的推廣應用案例。

［關鍵詞］金屬材料；重點實驗室；應用研究

隨著科技迅猛發展及全球產業結構的調整與重塑，面對新的歷史機遇與挑戰，我國確立了2020年建設成創新型國家的目標。創新型國家的建設需求是多層次、多方位的[1]，由此，我國科技界正經歷從“唯論文”到分類評價的轉變[2]。特別是對于應用研究及技術開發類科技活動，正在踐行“把科技成果應用在實現現代化的偉大事業中”[3]。適逢其時，正式頒布的《粵港澳大灣區發展規劃綱要》中明確提出了“建成全球科技創新高地和新興產業重要策源地”的要求。華南理工大學作為粵港澳大灣區中具有鮮明“工科”特色的研究型大學，其基于科技創新的工程化應用研究成果勢必將成為粵港澳大灣區新興產業發展的重要源頭。本文依托該校建設的金屬新材料制備成形技術與裝備教育部工程研究中心為對象，探討高校金屬材料類重點實驗室服務于工程化應用研究的組織與實踐。

一、工程技術研究中心基本情況

金屬新材料制備成形技術與裝備教育部工程研究中心（以下簡稱“中心”）依托華南理工大學材料科學與工程一級學科國家重點學科、材料科學與工程一級學科博士授權點、機械制造及其自動化二級學科國家重點（培育）學科、機械工程一級學科博士授權點、材料科學與工程博士后流動站及機械工程博士后流動站進行建設。是華南理工大學“211工程”“985工程”重點建設學科，同時也是“985工程”材料制備與成形國家級創新平臺。中心涵蓋了三個主要研究方向：先進金屬材料高效近凈成形鑄造技術、先進金屬粉體材料高效近凈成形技術、先進金屬材料高效精密塑性成形技術。中心目前總面積22600m2，包括：基礎研究基地2600m2，中試開發基地2000m2及產業化基地18000m2。共有設備1700余臺（套），總資產達7000余萬元。實驗室具備了從事鑄造、粉末冶金、塑性成形技術的基礎和應用基礎研究、技術開發、中試、工程化研究的良好條件。

二、工程化應用研究的組織與服務保障

（一）先進的儀器設備配置。中心現有實驗裝置1700余臺（套），總資產達7000余萬元。由于所從事的研究多為開創性的工程應用研究，故實驗設備具有鮮明的自開發特點。譬如：研制的40MN擠壓鑄造機為世界上噸位最大的擠壓鑄造裝備，16MN擠壓機和25MN臥式雙動擠壓機也為同類平臺翹楚。材料制備與成形平臺是為新金屬材料研發、制備及成形提供服務，可分為鑄造類實驗設備、粉末冶金類實驗設備及塑性加工類實驗設備。對于鑄造類實驗設備，主要包含各類熔煉爐、擠壓鑄造機、連續鑄造機及離心鑄造機等設備。粉末冶金類實驗設備主要包括大噸位系列粉末壓機、燒結爐及噴射成形裝備等。塑性加工類實驗設備主要包括：臥式擠壓機、矯直機、軋制等塑性加工設備。材料檢測平臺是對新金屬材料的制備及成形后進行性能檢測及測試提供服務。主要包含有美國Optima3000等離子體發射光譜儀、德國SRV摩擦磨損測試系統、萬能材料試驗機、德國IM6ex電化學工作站等測試儀器。計算機仿真平臺具有全套美國MSC公司CAE分析軟件包、日本QUALICA公司鑄造CAE軟件包、計算機網格計算平臺等，可為鑄造、塑性成形、粉末冶金等成形過程的數值模擬研究提供服務。

作者：王珊 黃怡 鄭敏燕 黃四平 單位：咸陽師范學院化學與化工學院

科研訓練在材料化學新專業中應用的手段

1教學手段的多元化教師采取多元化手段,通過利用現代科技手段,使得單位時間內學生獲取的材料化學的信息量大大增加,教學效率得到提高。并利用互聯網進行師生互動的嘗試。適當地以聘請學者為學生做專題報告等更為靈活、涵蓋更為廣泛的方式進行教學。也可以采用科學實驗、社會實踐、讀書報告、課題研究等形式進行知識的熏陶。這樣即能突破教材內容的限制,又能改變一味的灌輸式教學方式,增大課堂討論的比重,竭力營造和諧、寬松的學習氣氛,讓學生在研究型學習中自己發現問題并解決問題,同時讓學生能夠結合自己的專業特長和個性需求,參與到最適合自己專業特色的科研訓練中,這樣才能更有效地培養他們的實踐能力和科研能力。

2開設專業綜合性實驗,整體提升學生實踐能力材料化學具有化學以實驗為特色的特點,因此可以設計綜合性實驗,來整體提升學生實踐能力。如可以將教師的科研成果進行精選、轉化為大型綜合性實驗,從而使得材料化學學科的人了解到學科的發展前沿。另外,綜合性實驗還可和本科生畢業論文進行銜接,從而使本科生與研究生階段的培養順利銜接,也使大學生能迅速接觸到學科前沿領域。形成了“知識、能力、素質”并重,“寬、專、交”結合,“多通道、多規格、模塊化”的教育模式。例如,江蘇省第二屆的科研訓練項目三位同學在大三時自主制定了新穎的研究方案,積極申報立項,最終被確立為南京理工大學本科生科研訓練重點項目,并獲江蘇省高等學校大學生實踐創新訓練立項資助。申請中國發明專利一項。

3不斷完善科研訓練的實驗條件科研訓練使學生按照產學研相結合的發展模式,重視本專業理論的研究,重視應用技術研究和技術創新,開展工程化技術研究,推動科技成果的轉化;通過開放實驗及參與相關項目強化了對學生的技能培養。而且可以打破專業的界限,將不同專業進行有機結合,將研究出來的科研成果進行模擬市場轉化與推廣。在此模式下就能夠培養出“厚基礎、寬口徑”的、具有創新能力、實踐能力的材料化學專業應用型人才。

對材料化學本科生參加科研訓練的建議

1拓展知識面,提高水平要參加科研訓練必須具有較強的專業知識水平?？蒲杏柧毿枰崭嗟那谟谒伎?、動手能力強的學生參與到科研訓練中去。在科研訓練中要遵循以“教師主導、學生主體”的實施原則,重視學生的主體作用。將大學生的科研訓練納入學生綜合素質的考評中,對取得成績學生進行表彰,也要可考慮對成績特別突出的學生給予物質獎勵。材料化學專業的學生在參加訓練項目中,有意識地與化學、應用化學相結合,即可以使資源得到優化利用;同時跨專業的科研訓練,有也有助于提高學生對交叉學科的研究認識。

【摘要】當前，我國正大力推進工程教育專業認證工作，但很多工科類院校普遍存在“工程型”師資嚴重不足，教師的工程化能力水平不高的現象。究其原因，一是由于高?，F有的高學歷人才的培養模式和人才招聘機制偏重研究型，導致高層次“工程型”人才缺乏，且在入職競爭中不占優勢；二是因為高校職稱評定和教師能力考核制度不健全，缺乏相應的政策導向和激勵機制，導致高校和教師對提高工程實踐能力的重視程度不高；三是由于缺乏穩定的實踐平臺和制度保障，導致教師缺乏工程化能力提升的有效途徑，也難以形成長效機制。本文通過對當前高等院校工科專業教師工程實踐能力的現狀及原因進行全面分析，提出有助于提升教師工程實踐能力措施，希望對培養教師工程化能力提供新思路。

【關鍵詞】工程教育；專業認證；工程化能力提升

1前言

我國最早于2005年開始著手構建工程教育專業認證體系，2006開始試行。工程教育認證是完善我國高等教育質量保障體系和推進工程師注冊制度的重要組成部分，是國際工程教育學歷互認和工程師互認的重要基礎。認證包括學生、培養目標、畢業要求、持續改進、課程體系、師資隊伍、支持條件等七個要素，涵蓋了EC2000等國際通行的10條畢業生能力要求，符合華盛頓協議（2016年6月2日，國際工程聯盟大會一致同意我國成為《華盛頓協議》正式成員）要求的結果導向性特點，對促進工程教育改革、提升我國工程技術人才的國際競爭力意義重大。林業類院校是我國開展工程教育改革，深化工程認證成果的一個重要領域，作為林業類高等院校的工科專業教師應以落實國家“卓越農林人才教育培養計劃”為目標導向，在“工程化”教育理念的指導下，積極開展工程教育認證工作，扎實提高自身工程化能力，努力成為一名專業知識淵博，工程實踐能力強，教學水平高，富有科研創新精神的復合型高素質工科教師。

2工科教師工程化能力欠缺的現狀及原因

目前，工程教育認證的大力推行，對于建設我國高等院校工程教育體系提出了新的要求，也為高校工科專業教師提供了更多機遇。但各高校工程教育發展不均衡，導致我國高校工程教育總體質量不高[2]，教師的工程實踐能力普遍不強，身處林業背景院校下的食品科學與工程專業教師也不例外。主要表現在以下幾個方面：

2.1學科引進的人才學術及科研水平突出，缺乏工程實踐經驗

【摘要】契合學生學習實現土木工程專業教學改革，要以學生為中心，從學生學習、能力培養、崗位就業以及今后發展入手，重新設置課程體系，并靈活地應用各種教學方法，教學中以學生為核心，激發學生的學習興趣，切實提高學生學習效果，從而讓學生主動思考并有效地出處理好今后工作中可能會遇到的專業問題。本文立足于土木工程專業教學現狀，基于學生學習角度制定和提出相應的教學改革策略，保證土木工程專業教學以學生學習和今后發展為主，滿足新時代的教學改革要求，基于現代工程技術人員應具備的基礎知識結構和能力結構，合理地安排好課程體系，并調整改變以往的教學環節和教學理念，積極提高土木工程專業教學質量和教學效果。

【關鍵詞】土木工程專業；教學改革；學生學習

引言

新時代背景下高等教育從精英化走向大眾化，土木工程專業教學也從傳統走向現代，教育信息化的發展，愈加凸顯了以學生為主體的教學改革趨勢，學生是土木工程專業教學改革的核心。契合學生學習實現土木工程專業教學改革，要從學生角度規劃教學，以學生思維合理安排課程，圍繞學生今后發展設置好教學任務，促使學生能主動參與到專業教學中，改變以往灌輸式教學，尊重學生的個性和加強學生的創新意識培養，將實踐能力作為學生專業發展的關鍵，實現土木工程專業課程體系、教學內容和實踐內容的革新。

一、基于專業對口崗位，更新授課內容

以往土木工程專業教學內容都是依據專業性質和專業發展選取合適的教材，忽略了與學生學習、今后發展的銜接，導致專業教學內容實用性不強，且多數都是理論性的知識，學生學習比較吃力。契合學生學習實現土木工程專業教學改革，必須要從專業對口崗位入手，更新專業授課的內容，高?？梢宰灾骶帉懟蛘呤歉陆滩陌姹?，基于教育信息化和網絡化的發展趨勢，微課及慕課、精品課程及在線課程的出現，學生學習也隱隱了拋離課本的趨勢。授課內容革新中，要盡量刪減過于繁瑣和復雜的理論知識體系，用案例或者是項目等代替這部分的教學內容，例如《工程化學》中原子結構一章的分子軌道、能級、簡并軌道的內容，這些內容與學生學習和工作關聯性不大，教學中做簡要介紹，讓學生明白有這個概念和基礎原理就可以，但對于溶液化學平衡，則是要選擇實際工業上的應用案例，結合實際選擇性講解相應內容，用工業上和施工上中的實際涉及內容展開針對性講解，且對多元電離平衡不做要求，緩沖溶液則是以施工應用為主對其計算不展開詳細教學。因為土木工程專業中對化學更加看重無機非金屬材料和環境評價等內容，開始要從實際崗位對學生化學知識和應用能力的要求，注重進行施工環境評價和無極非金屬材料應用的講解，讓學生對土木工程行業發展中涉及的化學知識有宏觀的認識即可，選取水泥、鋼筋和橡膠等進行專項性講解，并對土木工程施工造成的大氣污染、水污染等問題處理、環境評價反思及化工事故等展開討論。土木工程專業教學需要結合領域的前沿發展，跳出課本范圍之外，用網絡和信息化技術將國內土木工程技術和制度、管理研究的新成果融入到教學中，補充現有的教學內容，例如節能技術和新能源材料，施工新工藝和項目管理新準則等，從學生今后發展角度設計相關課程，用實踐內容和實際項目打破以往理論性知識教學局限性，調動學生學習的積極性，提高學生課程學習興趣，進而保證學生學習效果。

二、促進師生互動，建立新型教學模式

本文作者：高德勇 金濤 單位：蘭州交通大學教務處 甘肅政法學院公安技術學院

隨著科學和技術的不斷進步、計算機技術日新月異的發展，計算機軟件的知識體系變得越來越龐大。與此同時，現代企業對軟件工程師的項目實踐能力、團隊工作與交流能力提出了更高的要求。因此，基于項目開發應用的工程教育，促使學生進行更多更深的理論知識和更高的能力與素質的培養。所以，我們需要對傳統的課程體系、教學理念和學習方法作出重大變革以應對這樣的挑戰。為了更好地培養學生的能力，必須對傳統的教學模式進行改革。因此，針對傳統教學模式下計算機相關專業日常教學中學生主動性和積極性不強、缺少綜合能力訓練內容、作業抄襲、新知識與新進展反映不理想等問題，為了解決這些問題將工程教育理念引入實際教學中，可以通過設定合理題目，將課程設計與項目開發緊密結合，利用學生的好勝心理、競爭性和成就感等，提出了新的教學模式。也可以將實踐動手能力強的同學組織起來，承擔一些項目和課題。教學實踐證明，新的教學模式能夠充分調動學生學習的積極性和主動性，提高學生對專業知識的綜合應用能力、工程實踐能力，同時也避免了作業抄襲現象的發生，強化了學生的自信心。另外，也對新模式中存在的問題進行了思考與建議。

一、工程教育理念與方法

工程教育包含構想（conceive）、設計（design）、實施（im－plement）、操作（operate），教育深入到工業產品從構思、設計、實施、運行到結束生產周期整個過程，是麻省理工學院和和幾所瑞典大學在瓦倫堡基金會的資助下，經過4年的跨國研究和探索后于2004年提出的一個工程教育理念。工程教育首先定位培養什么人和如何培養人這兩個方面出發探索工程教育問題。工程教育的是為讓學生盡快進入企業工程環境而將學生置身于在企業真實產品生產周期中，在產品的構思、設計、實施和運行過程的工業環境中接受工程教育，將學生在工程環境下，快速掌握工程應用的實際的技術、深入研發新產品和新系統的開發和運行、理解技術的研究發展周期。工程教育工程是教育改革一種較好的思路，能夠掌握現代工業系統開發的主要技術的現代工程師所需要具備的知識、能力，以工程實際開發設計為背景環境，建立的課程體系相互聯系、相互支撐，讓學生在實際工程應用的實踐環境中取得豐富的設計、制作和主動學習的經驗，促進學生能力和素質的綜合成長。CDIO工程教育模式可以在課堂上有效建立互動的、啟發式的和探究式的學習方式，能引導學生提出問題，找到解決問題的方法。實踐教學課程的教學改革既要遵循該課程的傳統理論知識，又要符合CDIO工程教育模式對項目支撐課程的要求。

二、工程教育培養模式的探索

工程教育培養模式是一種建立在架構教學理論基礎上的新方法。架構理論認為：傳統的教育模式是通過教師傳授得到，工程教育模式是讓學習者在一定的工程情境下，利用必要的學習資料，借助他人的幫助，自主學習快速成長的經歷。在企業提供工程環境下，獲得的充分實踐的探究式學習模式。在這種環境下，企業安排的項目，驅動著學生，在遇到不懂的知識需要通過查詢資料文檔和上級領導進行溝通，這種方式極大地激發學生的學習興趣和求知欲望和調動了學生的積極性和主動性，從而培養學生自主分析問題、解決問題的能力，以及團隊協作能力和探索、創新的精神。同時還可以提出了導師負責制的項目開發驅動教學模式，根據企業對軟件技術人才的需求，以教師承擔的項目為教學課題，以分組團隊協作的模式，由帶隊導師負責學生的項目任務的安排，技術培訓和監督管理。此外，還可以通過校外軟件實習基地為教學研發場所，委托師資力量強的教學機構以專題培訓、技術講座、實戰項目輔導等多種教學模式相組合的方式為教學手段，使得學生在項目的驅動的環境下進行學習和開發。以上的工程教育教學模式是在項目開發為主線的情況下，鼓勵學生自主學習，相互學習，培養團隊協作，讓學生學會與項目主管溝通，使得學生在工程環境下快速成長。CDIO工程教育改革是一個系統、全面的改革。它具有明確的培養定位、詳細的培養目標和全面、系統的培養方法指南。眾所周知，教育改革絕不可能一蹴而就，需要長期努力、逐步提高。有明確目標的系統性的改革為改革少走彎路、提高效率、持續改進提供了重要的基礎。

1．構建完善課程體系

［摘要］在國家“雙一流”高校建設背景下，實施化學工程學科教學改革對于提高教學質量和學科影響力具有重要作用。以化學反應工程課程教學為例，將多層次過程分析與計算機模擬有機結合，開展項目驅動式教學，可以讓學生不斷提高綜合分析能力，增強工程意識，做到從理論知識到實際應用的有序轉變。

［關鍵詞］化學工程；多層次；計算機模擬

近年來，隨著化工企業數量不斷增加，技術含量不斷上升，企業對高?；ゎ惍厴I生的數量需求不斷增加，質量要求不斷提高［1］。但一項針對高?；ゎ惍厴I生的調查顯示，46％的畢業生在校時希望轉到其他專業進行學習，只有半數畢業生將興趣作為當初報考化學化工類專業的首要因素，另有很多畢業生認為化學化工企業危險、有害，工作環境差?；ゎ惍厴I生對于擇業就業的憂慮，體現出高等教育專業人才培養的不合理性?；瘜W工程是一門系統、復雜的交叉學科，包含化學分子動力學、流體力學、反應器設計與選擇、傳熱傳質等基本理論，涉及內容多、范圍廣，對于學生各方面能力均有較高的要求［2］。傳統的“老師講課，學生考試”的單一教學模式難以激發學生的學習興趣，更難以培養社會需要的化工綜合人才，已不再適應課程教學的需要。針對不少學生對該學科望而生畏，“不會學、不會用”的現象，如何通過優化教學模式提高學生的學習興趣，使他們能將相關理論知識應用到實際工作中，對于綜合性化工人才培養及化工企業的發展至關重要。

一、教學改革內容

（一）建立多層次教學模式

化學反應工程作為化工學科中集合微觀、介觀和宏觀變化的一門綜合性課程，涉及分子層面、反應器層面和化工流程層面［3］。目前該課程主要采用老師講課、期末考試的授課和考核方式，教學效果不佳［4－5］。此外，大多數高校的化學反應工程教學仍停留在傳授書本理論階段，沒有設置實踐應用環節，學生難以將所學理論知識熟練地運用到工程實踐中去，這門課的教學意義自然也大打折扣?，F有的教學模式難以使學生真正理解和消化相關專業知識，改革迫在眉睫。化學反應工程教學應該有層次地遞進，針對具體的工程應用案例，進行多層次的過程分解，并分析不同層次間的關聯，最終達到提高學生分析和綜合應用能力的目的。因此，教學中可將化工過程分為分子化學反應、反應器及流程系統等多個層次，從微觀到介觀再到宏觀分別進行分析，以充分激發學生的學習興趣，提高學生的學習效率和分析、解決實際問題的能力，實現理論最終服務于實踐的目標。

（二）基于模擬軟件強化學科各課程間的關聯

【摘要】《種子加工與貯藏》課程是為種子科學與工程專業學生開設的一門專業課。該論文通過深入了解現代種子產業對種業人才的需求，基于啟發式和參與式教學方式，結合種子科學與工程專業的人才培養方案，對課程進行改革，從而提高教學效果，有效調動學生學習的積極性，為現代種業發展培養優秀人才。

【關鍵詞】種子加工與貯藏；啟發式教學模式；參與式教學模式；應用研究

種子是農業生產的源頭，是影響農業增產增收的重要因素，種子質量的好壞關乎著農業高質高效發展和國家糧食安全。隨著種業的快速發展，種業競爭力的不斷提高，種子企業對理論基礎扎實和實踐能力強的專業技術人才的需求迫在眉睫[1-2]。種子科學與工程專業旨在培育具備種子科學和種子工程化等專業知識和實踐能力的應用型高級人才。如何通過專業課程的設置培養學生具備種子科學與工程相關領域的基本理論、基本知識和基本技能，適應現代種業高速發展的需要，是一個值得探討的問題?！斗N子加工與貯藏》課程是為種子科學與工程專業本科生開設的一門專業課，主要是闡述農作物種子加工原理、技術和設備，研究種子在貯藏期間生命活動變化規律的一門科學。學生通過該課程學習，達到具備獨立開展農作物種子加工和安全貯藏的能力，畢業后能直接應用于種子生產，為種子產業解決實際問題[3]。目前，《種子加工與貯藏》課程一般由理論教學和實驗實踐教學兩部分組成。采取以理論教學為主，實驗實踐教學相輔助的教學模式。但是，在教學過程發現該課程存在教材更新滯后，與生產實際脫節；教學方式單一，學生學習興趣不高；考核方式單一，實踐平臺缺乏等諸多問題。本研究針對這一現狀，基于啟發式和參與式教學方式，結合種子科學與工程專業人才培養方案，對課程進行改革，以期為提高教學效果提供參考。

1《種子加工與貯藏》課程的重要地位

民以食為天，農以種為先。種子是固國之本、生命之源，是農業生產的關鍵要素。種子加工與貯藏是種子科學技術的一個重要部分，是推動現代種業快速發展的重要因素。種子加工是指種子從收獲到播種前采取的各種技術處理，包括種子脫粒、清選、干燥、精選分級、種子處理、包裝等加工工序。種子貯藏是指種子入庫到出庫所采取的各種管理措施，包括種子貯藏期間有害生物的防治、種倉與入庫管理、種子貯藏期間的變化和管理、種子貯藏技術和方法等管理措施。種子加工與貯藏的目的是保持和提高種子的種用價值，探索種子的最佳貯藏條件，延遲種子壽命。種子加工與貯藏是實現農作物種子標準化、工程化，提高農作物種子質量的主要方式之。因此，《種子加工與貯藏》課程的開設對于種子科學與工程專業學生適應現代種業發展的需求起到至關重要的作用。

2《種子加工與貯藏》課程的現狀

《種子加工與貯藏》課程是探究種子加工和貯藏工作中關鍵技術和設備的一門應用科學。力求通過該課程的學習，使學生掌握種子加工和貯藏的現代科學技術，獨立開展種子加工和貯藏相關的工作。目前，大多數高等農業學校都開設了《種子加工與貯藏》課程，但是發現部分高校的教學效果并不理想，學生并沒有完全達到課程設計的教學目標，主要存下以下問題：