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化學工程與應用化學范文1
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?；?。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?；瘜W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。
化學工程與應用化學范文2
關鍵詞：仿真平臺；化工實驗；課程教學
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）25-0088-02
Chemical Experiment Simulation Platform Used in Professional Course Research and Exploration
PENG Fu-nan， SUN Huai-yu
（Shenyang university of chemical technology， Shenyang 110142， China）
Abstract： Research on chemical experiment simulation platform， which suit for economy development. The system can provide a safe and stable environment without high temperature and high pressure， inflammable， and explosion. Chemical simulation platform improved chemical professional students' theoretical knowledge and practical ability， meet the needs of the education teaching reform.
Key words： simulation platform； chemical experiment； education teaching
隨著化工生產技術的飛速發展，生產裝置的大型化、生產過程的連續化和自動化程度不斷提高，對從事化工行業的生產操作人員進行的實際操作能力的提高顯得尤為重要?；嶒灧抡嫫脚_的研究，能適應經濟與行業發展需求，為在常伴有高溫、高壓、易燃、易爆等不安全因素環境下工作的操作人員和學生等，提供安全、穩定的操作環境；提升化工專業學生的理論知識水平與實際操作能力，滿足教育教學改革的需要。
化工實驗仿真平臺的研究，注重培養學生規范操作、團結合作、安全生產、節能環保等職業素質是，深層次地揭示教學內容的新方法，為受訓人員提供安全、經濟的離線培訓條件，已經越來越受到人們的重視，是化工專業的學生必須掌握的操作技能。隨著計算機仿真技術在教育領域的應用研究的進一步深入，以及硬件設備價格的不斷降低，化工實驗仿真平臺作為一個新型的教學媒體和技術，以其自身強大的教學優勢和潛力，將會逐漸受到教育工作者的重視和青睞，最終在科學教育領域中被加以廣泛應用。
最初應用于化工專業教學的仿真系統軟件主要是化工單元操作的簡單模擬，顯示畫面簡單，僅僅是有關教材知識的另一表現形式。[1]近年來，化工專業教學仿真培訓軟件正由單純的單元操作向典型工藝流程過渡。[2]
現針對以往的化工仿真平臺只搭建靜態的化工流程畫面，不能動態顯示的問題，以及以往的平臺只能應用已創建的實驗內容進行展示和應用的問題，我們開發了一款針對化工專業課程的化工實驗仿真平臺。
化工實驗仿真平臺的研究，得到的是一種可組態的軟件系統，可以根據實驗需求定義組態多種不同的實驗項目（實驗單元），在各實驗單元中都編有實驗說明，主要設備、顯示儀表和現場閥說明，開車操作規程，正常操作規程，停車操作規程及事故處理，并配有帶控制點的工藝流程圖、趨勢圖，儀表和設備參數設定，具有考核功能等。化工實驗仿真平臺的用例圖如圖1所示。
化工實驗仿真平臺實現的主要功能有：
1）系統組態，根據實驗需求定義組態多種不同的實驗項目（實驗單元），對主要設備、顯示儀表和現場閥進行參數屬性說明，開車操作規程，正常操作規程，停車操作規程及事故處理等說明。
2）啟動實驗，通過加載已有的實驗項目，啟動實驗項目，開始實驗練習。
3）參數配置，在儀表菜單下，可以通過編輯儀表對儀表參數進行設置，同樣，對于設備也可以進行類似的參數配置。
4）考核評分，根據已經設置的考核點，針對已完成的實驗項目給出評分。
5）實驗指導，開始實驗練習之前，認真閱讀實驗指導，以正確安全的完成實驗項目。
6）報警列表，在實驗項目進行過程中，當設備或儀表的工作狀態超出預先設定的上、下限時，系統會自動報警。
7）趨勢曲線，根據實驗項目的加載運行情況，實時地顯示當前實驗項目中各個設備及儀表工作的趨勢曲線。
8）遠程指導，系統提供一個教師端，實現對學生在線的遠程指導。
9）系統監控，系統提供一個監控端，多所有實驗客戶端進行實時的監控，并可以收集實驗考核成績。
10）權限管理共有三個級別的操作權限，分別是：工程師、技術員和操作工。在實驗的進程中，對參數的操作權限有不同的級別。
該平臺為化工原理的實驗教學提供經典實驗的組態項目?；み^程的開車、停車步驟及設備操作調節控制方法，了解事故產生與原因和造成的后果，學習排除事故的方法，將完成經典化工實驗項目組態的平臺應用到化工實驗教學中，不斷的聽取學生和教師的反饋意見，積極的改進平臺，完善平臺。
參考文獻：
化學工程與應用化學范文3
關鍵詞： 化工原理課程；教學改革；立體化教學
中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2012）07-0213-03
0引言
一般而言，人才類型主要有兩種：學術型（研究型）人才和應用型人才。應用型人才是指能將專業知識和技能應用于所從事的專業社會實踐的一種專門的人才類型，是熟練掌握社會生產或社會活動一線的基礎知識和基本技能，主要從事一線生產的技術或專業人才。
高等教育必須適應社會的發展，隨著科技水平的不斷提高，社會經濟的快速發展、產業結構調整加快，社會對應用型人才的需要顯得尤為迫切與緊要。因此，大眾化教育和人才市場需求狀況賦予了高等教育新的歷史使命。
教育必須為社會主義現代化建設服務?因此，普通高等工程本科教育所培養的學生，應具有較寬厚的理論基礎、系統的專業知識和相關知識；掌握科學的研究方法和實驗技能；在新產品、新工藝的研究、開發、設計方面有較大的潛力與后勁[1]，以滿足社會對應用型人才的需求。
目前我國高等教育存在高校定位不清、特色不明、培養目標含糊、教育觀念和教學內容陳舊、教育模式落后等諸多問題，致使人才培養與社會及市場需求有較大出入，大力實施應用型人才培養模式及課程教學的改革已迫在眉睫。
化工原理課程是化工及其相關專業學生必修的一門技術基礎課，是自然科學領域的基礎課向工程科學的專業課過渡的入門課程。現行的化工原理課程教學過程包括三個環節：理論課程教學、實驗課程教學和課程設計。理論課程的主要任務是介紹流體流動過程、傳熱過程、傳質過程（動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞）的基本原理及主要單元操作的典型設備構造、操作原理、過程計算、設備選型及實驗研究方法等。實驗課與理論課同步進行，目的是培養學生針對工程性設備動手能力、觀察能力、分析問題和處理問題的能力。課程程設計是一個總結性的教學環節，針對化工廠中一個實際的化工單元操作，完成主體設備的工藝設計，附屬設備的選型設計，主體設備總圖的繪制。由于化工原理課程已經形成了較為完整的課程體系，因而在教學內容和教學模式上也比較固定。隨著化工領域技術的飛速發展，教學環境與認知理念的不斷更新，傳統化工原理課程多年來一成不變的教學體系和教學方式在諸多方面逐漸呈現出許多弊端。如感性認識與理性認識的脫節、理論與實踐的脫節等等，這種單一的教學模式將使學生在學習化工原理課程的過程中遇到各種困難，以致嚴重影響學生的學習興趣和課程的教學效果。因此，打破傳統知識灌輸的單一模式，強化化工原理課程的教學改革，顯得非常必要與迫切。
基于現代教育學理念和現代社會對人才培養的要求，根據化工原理課程的教學實踐與體會，提出以化工原理課程三個教學環節為基礎，充分結合現代信息化教學技術，數字化學習資源、虛擬化網絡空間，以及豐富的第二課堂教學活動，構建有一定深度和廣度的化工原理學習空間，引導學生通過通過多元化的教學方式，進行自主性、探索式學習，以實現化工原理課程的抽象內容具體化、復雜過程簡單化、教學方式多樣化、教學目標全面化，構建化工原理課程的立體化教學模式[2,3]，實現教與學的立體交融。
1理論課程教學的立體化
根據專業的特點和需求，科學地安排理論課程教學計劃與教學內容，構建課堂教學——現代教育技術——現代信息技術——多媒體教學資源——精品課程網站——企業實習基地有機結合的多元化、立體化教學形式。理論課立體化教學體系如下：
1.1 改革教學計劃，拓展教學立體空間理論課程教學環節是化工原理課程教學的核心，是學生學習掌握課程知識的主要渠道，因此理論課程教學的質量與效果是決定化工原理課程教學成敗的關鍵。因此，保證教學質量、提高教學效果也就成為化工原理課程教學改革的主要內容與目的。教學質量與教學效果的好壞，不僅取決于任課教師的基本素質，教學過程的設計與設置對教學質量與教學效果有著舉足輕重的影響。
化工原理課程是工科類相關專業的主要專業基礎課，涉及的專業非常廣，不同的專業對課程的教學內容的要求也有較大的區別。由于各高校各專業化工原理課程的教學學時被不同程度地壓縮，因此，根據專業的特點進行課程內容的篩選顯得十分重要。
化工原理是一門介紹化工過程單元操作的原理以及設備的課程，是一門緊密聯系實際的課程。因此，在課程教學計劃中應該為學生提供廣闊互動空間與認知空間，在有限的教學學時中合理地安排一些教師與學生、學生與學生、學校與企業等一系列互動元素[4]，以強化學習過程中的深入理解以及理性認識與感性認識相結合。
1.1.1 利用微格教學增加互動空間[5,6]在教學計劃中加入微格教學環節，讓學生針對課程中某一概念、原理或某一過程進行深入討論，然后通過微格教學形式去表達自己的理解、認識與觀點，最后由教師點評為結束。
微格教學環節為教學過程提供了良好的師生之間、學生與學生間的互動空間，對提高學生學習興趣、強化教學內容的理解與掌握具有很好的促進作用。
1.1.2 利用工廠見習突出理論聯系實際由于化工原理課程的教學內容與工廠企業的設備流程密切相關，因此化工原理課程教學過程中的認識實習環節應成為重要的教學環節[7,8]，而這個主要環節卻往往被多數學校所忽視。
在教學計劃中加入化工原理見習教學環節，請車間的技術人員針對各單元操作介紹具體操作過程中的經驗和體會，使學生對單元操作的基本原理、流程以及典型設備的結構、性能及操作原理有了充分的感性認識，可為學生更好地理解掌握理論課程的內容奠定堅實基礎。
1.1.3 利用教學錄像強化感性認識化工原理課程中涉及到許多在課堂上難以直觀表達的內容，如各種換熱器的構造、各種類型塔板的結構、離心泵的氣縛與氣蝕現象、板式塔的氣液接觸狀態、板式塔降液管液泛與淹塔等。借助教學錄像的實況播放及講解，可以將離心泵、換熱器、塔設備、液液萃取等單元操作的原理、設備結構、操作現象等內容直觀地展現給學生。因此，在教學計劃中加入化工原理教學錄像播放環節，將為學生拓展學習空間的提供重要途徑。
化學工程與應用化學范文4
建筑結構抗震分析是土木工程專業教學的重點和難點。一方面，它涵蓋地震工程、抗震工程、結構動力學等多種專業知識，內容豐富，綜合性強;另一方面，實際教學過程中，這些知識通常是在幾門獨立的專業課程中分別教授的，學生不易整體把握所學知識。在這種傳統的教學方法下，學生能較好地掌握各門課程的基礎知識和理論方法，但缺乏一個綜合平臺幫助學生融會理解、實際運用這些分散的知識。
其實，大學校園本身便是一個合適的綜合平臺，可以提供開展科學探究所需的各種基本教學資源，從這個角度來說，校園是一個鮮活的實驗室。校園實驗室(Campus As Laboratory, CAL)這個概念，最初由普林斯頓大學于2011年提出。具體到建筑結構抗震分析，特別是區域建筑抗震分析來說，大學校園建筑不僅結構類型多樣、跨越年代廣泛，提供了豐富全面的研究對象，而且數據資料容易獲取，甚至還能獲得部分建筑的設計詳圖，有利于建立結構分析模型。
清華校園建筑震害預測程序就是清華大學校園實驗室項目的成果之一。該程序以清華大學校園建筑為研究對象，以身邊的科學間題為切入點，較之相對枯燥的書本知識，貼近生活的案例更易激發學生的探索熱情。同時，學生可利用該程序直觀地理解、鞏固并綜合運用所學知識，提高實踐和創新能力，甚至以此為平臺進行更深入的研究探索。此程序可以用于《土木工程概論》、《結構動力學》、《抗震工程概論》、《防災減災工程學》等課程的輔助教學。
2清華校園建筑震害預測程序
清華校園建筑震害預測程序(以下簡稱震害預測程序)，由清華大學土木工程系開發完成。通過網絡搜索以及實地調研等方法，收集了清華大學絕大部分校園建筑的坐標、層數、層高、建造及加固年代、結構類型等基本宏觀信息。利用這些信息，為各個建筑生成相應的剪切層模型，在用戶選定的地震動下，對這些校園建筑進行彈塑性時程分析，并直觀地展示整個清華校園建筑在地震作用下的響應和破壞狀況。
依據輸入文件中提供的結構層數等宏觀信息，基于美國Hazus軟件的調查統計和該程序開發者的研究工作，計算得到結構的各階周期、各層層間骨架線和滯回參數以及各個破壞狀態對應的層間位移角限值等，建立剪切層模型，從而在指定的地震動作用下，進行彈塑性時程分析，得到結構的時程響應。
該程序包含以下功能模塊:建筑結構信息的讀取與編輯、地震波的可視化選擇與反應譜的生成、清華校園建筑在地震作用下的響應分析計算、以及結構的響應時程和破壞情況的直觀展示等。由于各個模塊都具有豐富的表格、曲線甚至是動畫功能，能直觀、生動地呈現從模型建立到結果顯示等整個震害分析過程，加之所選擇的分析對象是學生所熟悉的校園建筑，因此該程序可為結構動力學、地震工程等多個土木工程專業學科的教學提供幫助:不僅能使相關專業知識更形象、易于學生接受和理解，同時還能為感興趣的學生進行諸如地震損失評估等更深入的研究提供一個基礎平臺。
3清華校園建筑震害預測程序在土木工程專業學科教學中的應用
3.1結構抗震工程
震害預測程序的建筑結構信息讀取與編輯模塊，包含剪切層模型、結構層間滯回關系、結構破壞狀態及對應的層間位移角限值等結構抗震工程專業知識，可用于輔助其教學工作。輸入或修改結構的層數、結構類型、建設年代等信息，該程序會白動計算層間滯回參數等的取值。其中，對于鋼筋混凝土框架結構，采用修正的Clough層間滯回模型進行模擬;對于鋼結構，采用理想彈塑性模型模擬;而其它以剪切變形為主的結構，則使用捏攏模型作為滯回規則。同時，也可以手動修改這些取值，程序會實時更新對應的滯回曲線的形狀。
以上功能有助于學生理解層間滯回參數的概念和意義，探討不同結構類型的層間滯回特點。結合震害預測程序的分析計算和結構破壞狀態展示，可以進一步探究不同結構類型、滯回性能等因素對結構抗震性能的影響。
3.2結構動力學
震害預測程序提供對剪切層模型的周期和振型計算功能。例如，一個四層結構的頻率和一階振型。調整阻尼比等參數，并重新計算，可以分析各個參數對結構頻率和振型的影響，加深認識多白由度體系的白振規律;選擇不同的校園建筑，可以對比不同類型建筑的結構動力學性質差異。學生還可利用程序所提供的結果與白己手算的結果進行對比，進一步鞏固課程中所學的知識。
3.3地震工程概論
地震動的主要特性可由反應譜和加速度時程曲線等加以刻畫。一般的教學通常側重于講解反應譜的概念、利用加速度時程計算反應譜的原理、以及根據規范反應譜進行結構抗震設計的方法步驟等。學生可以根據相關公式和中國《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)的規定掌握簡單的結構地震作用的計算，但不易直觀地認識普通反應譜與規范給出的設計反映譜的區別、基本烈度與超越概率對規范反應譜形狀的影響等。
震害預測程序中地震波可視化選擇與反應譜生成模塊所提供的功能。將其用于地震工程概論的課程教學，可以清晰地展現幾個著名地震波的時程曲線，并方便地生成指定峰值加速度(PGA)下這些加速度時程曲線對應的反應譜。將反應譜與規范反應譜繪制在同一區域，可以對比二者的區別與聯系，體現規范反應譜的特點:它是為方便工程計算而進行的簡化處理方法。此外，8度罕遇地震對應的規范反應譜與PGA為0.4g的加速度時程對應的反應譜相比，其最大反應比較接近，這類對比有利于幫助學生理解抗震設防烈度和設計基本地震加速度的對應關系。
3.4防震減災
在給定地震動和PGA的條件下，震害預測程序可進行彈塑性時程分析，并能在分析結束后，直觀地呈現校園建筑的樓層位移響應時程、詳細信息和最終破壞情況。
在防震減災教學過程中，震害預測程序可以有以下應用:
1)比較分析不同結構在地震作用下的響應。
該程序中建立了清華大學校園中600多棟建筑的模型，不僅包含鋼筋混凝土框架、鋼框架、框架剪力墻、砌體結構等多種結構類型，而且包括不同年代、不同高度的結構。在給定地震動作用下，可以比較分析這些不同類型的結構在地震作用下的響應特點，使學生加深對地震作用的認識。例如，觀察整個校園的破壞和倒塌情況可知，一般砌體結構和建筑年代較早的結構破壞較嚴重。
2)比較不同地震波對結構的作用。
一方面，學生可以選擇并觀察漢川波等幾條典型地震波對結構的作用，激發學習興趣;另一方面，還可以對比不同地震波對結構的作用，通過觀察這些地震波對應的反應譜的特點，可以體會反應譜的物理意義。例如，反應譜峰值對應的周期較短的地震波，對低層結構等周期較短的結構破壞性更大;反應譜峰值對應的周期較長的地震波，則對中高層結構等周期較長的結構破壞性更大。
3)展開更深入的探索研究。
震害預測程序還為學生展開更深入的探索提供了平臺。例如，可以通過收集校園建筑的財產、人員分布情況等信息，并添加到震害預測程序中，從而探索校園建筑地震損失評估方法;可以將校園道路抽象成無向圖等適當拓撲結構，利用圖論中的Dijkstra算法考慮人群的疏散交通需求，綜合震害預測程序計算得到的建筑破壞與倒塌情況，進行震后應急疏散的研究等。學生可以充分利用熟悉的校園環境，采集所需數據，整合至震害預測程序中，進行各種有意義的學習探索，更好地掌握和運用防震減災知識。
4結論與展望
化學工程與應用化學范文5
濱江學院是我校的二級獨立學院,屬于按照新的機制和模式開辦的本科二級學院,是我國高等教育從精英教育向大眾教育過渡過程中而產生的新型辦學實體,是我國高等教育的重要組成部分,但開辦時間較短,教學模式和人才培養模式尚處于探索階段。本文將根據獨立學院學生特點、培養目標和課程特點,結合自身的教學體會,對以濱江學院應用型人才培養為目標的教學模式進行探討。
1 目前我國高校獨立學院辦學現狀
1.1 獨立學院的教學模式和人才培養模式
作為一個新型辦學實體,由于開辦時間較短,在校園、師資等各方面都沒有完全脫離母體學校,在教學和人才培養方面尚無成熟的模式,只能參照甚至照搬母體學校,但學習對象有著本質的不同,有著自身的特點,這點不符合獨立學院培養應用型、復合型人才的目標[1]。
1.2 獨立學院學生特點
從文化素質上來看,獨立學院錄取分數線較低,學生專業知識水平參差不齊;從心理狀態上,獨立學院學生會經常與校本部學生相比,無形中產生一種“自卑心理”,自尊心強,對挫折的承受能力較差;另外,獨立學院學生較依賴老師的講授,自主學習能力較差。但這批學生有著自身特定的優勢,如多數學習條件優越,興趣廣泛,思維活躍,具有較強的參與意識和表現欲,動手能力較強等。要滿足社會對高質量應用型人才的需求,就必須根據學情特點改革原有的教學模式,因材施教。
2 應用型人才培養是當今社會工業化發展的需要
應用型人才主要是指能將已發現的科學原理或知識直接用于與社會生產、生活息息相關的社會實踐領域,能為社會創造直接的經濟利益和物質財富的人才[2]。在發達國家,應用型人才和學術型人才的比例為4∶1～5∶1,而我國高等教育培養的多為學術型人才,應用型人才遠不能滿足社會發展需求,人才結構嚴重失調。隨著當今社會工業化進程不斷加快,對應用型人才的需求日益增加。
3 如何通過獨立學院教學模式的改革培養應用型人才
作為過渡時期的辦學模式,目前獨立學院的教學模式均是參照或照搬校本部,缺乏學情分析和因材施教,沒有圍繞應用型人才的培養目標進行針對性教學,教學效果較差,沒有實現真正意義上的應用型人才培養。本文以生化工程課程為例,探討如何根據課程和學生的特點,圍繞應用型人才培養這一目標進行教學模式改革。
3.1 把握學生自身特點,建立良好的合作關系
教學活動是師生共同參與的活動,教學效果優劣很大程度上取決于師生間是否建立了良好的合作關系。要信任學生,謙和對待學生,有意識地去鼓勵學生,消除學生內心深處的自卑感,引導學生自主學習。良好的師生關系是促進師生共同完成教學任務、取得良好教學效果的強大推動力。
3.2 應根據課程特點和學生特點,采用合適的教學方法
根據學生特點,因材施教,是取得良好教學效果的關鍵。生化工程是研究如何從工業生產混合物中分離提純目的產物的一門工程學科,主要介紹各種分離技術的分離原理、設備、特點等,內容抽象枯燥,若采用傳統的教學模式,易使課堂氣氛沉悶,使學生產生厭學情緒,導致教學效果較差。所以應根據課程和學生的特點,采用合適教學方法,因材施教。
首先,在備課時不僅應考慮講授什么,更重要的是考慮如何引導學生積極參與到教學活動中,激發學生主動獲取知識的興趣,啟發學生主動思考,注重對知識的應用性培養。如采用啟發式教學,在課堂中設計一些問題,啟發學生主動分析、解決問題,甚至鼓勵學生提出問題;也可通過創設情境,激發學習興趣;或是通過一些簡單的實驗現象引發學生聯想思考,特別是對于一些難以理解的、抽象的分離原理,可考慮采用實驗演示的方法,既能激發學生的興趣,又使枯燥抽象的知識形象化;通過生化產品分離的案例分析,加強學生應用能力的培養;在考核過程中,要突出能反映學生應用能力的環節,如應用型題目、實驗操作比例等。
3.3 加強實踐能力培養
(1)加強實驗室建設。
首先應多方爭取實驗室經費,購置工程設備,加強學生工程意識和動手能力的培養。也可通過建設校企合作實驗室,將企業的資金、設備和人才引入學校,建設校內實驗室,或利用企業的場地、設備和人才,建設校外實驗室,加強與企業的交流合作和應用能力的培養[3]。
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(2)對實驗教學體系進行改革。
減少實驗教學中演示性、驗證性實驗的比例,提高綜合性、設計性實驗的比例。將專業課整合成系統的綜合性實驗,將所學專業知識系統應用在綜合性實驗中,也可利用理論課中學過的理論、原理,學生自行設計實驗步驟,也可通過開設開放性實驗,提高對知識的綜合應用能力和分析問題解決問題的能力。
(3)鼓勵學生參與各項科技實踐活動。
除了各種形式的實驗教學以外,還可通過參與各項科技實踐活動,如開展各項競賽活動、學術活動、與分離工程實踐相關的科研項目等,開展各種形式的產學研活動,使學生接受工程實踐訓練,培養學生動手能力和解決實際問題的能力[4]。
(4)加強實習基地建設。
實習基地是學生進行實踐教學活動的重要場所,對學生實踐應用能力的培養起著重要作用。應多渠道建設工程實習基地,為學生營造良好的工程氛圍。
化學工程與應用化學范文6
[關鍵詞]應用型本科 電氣工程及其自動化 頂崗
一、應用型本科人才培養的特點
應用型本科教育的任務是培養面向生產、工程、管理和服務等一線的高級應用型專門人才，它既不是基于技能的職業型教育，也不是基于理論的研究型教育，而是培養介于技能應用型和工程研究型之間的工程應用型人才。專業建設圍繞“重基礎、寬口徑、強實踐、擅應用”的應用型人才培養目標，通過加強師資隊伍建設和實驗室建設，加強產學合作，將其建成特色明顯的應用型工程技術專業，培養具有較強實踐能力和創新精神的應用型高級工程技術人才。
二、實踐教學在電氣工程專業人才培養中的重要性
1．目標定位
應用型本科實踐教學必須是專業技術應用能力和專業技術理論有機的結合。因為是針對高科技部門、技術密集產業培養高級技術應用型人才，故要求具有一定的基礎知識理論、具有較高的綜合素質、具有較強的實踐能力和適應性，具有一定創新潛力的技術和技術開發能力，具備解決工程實際問題能力的現場工程師。除此之外，實踐教學在培養過程中還可拓寬專業面和知識面，加強學生創新能力和實際工作能力的培養，實現后續發展。
2．學科特色
我校電氣工程及其自動化專業是湖南省普通高等學校重點專業，其二級學科電機與電器是湖南工程學院重點建設學科。電氣工程學科專業堅持培養應用型工程技術人才，在全國電機、電器行業享有較高知名度和聲譽。本學科專業的二級學科電機與電器，在湖南省高校中處于優勢地位。在全國高校同類專業中，也有自己的特色，那就是始終堅持培養面向全國電機電器行業從事設計與制造的高級工程技術人才。
3．出現的問題
工科院校人才培養計劃中的實踐教學環節一般都有隨課的實驗教學、課程設計、畢業實習和畢業設計。這些實踐教學環節大多為具體的理論課程服務，沒有形成體系，整體優化程度低，模式比較單一，綜合性實踐教學環節較缺乏；部分實踐教學的培養目標不明確或教學內容與培養目標脫節；設計性的實踐教學大多停留在書本上、圖紙上，而結合工程實際的內容較少，實施性差；針對實際應用的實踐環節對象陳舊，脫離實際；學生一般處于被動學習狀態，創造性難以得到發揮等。
三、頂崗實踐教學的實施方案
1．基本思路
頂崗實踐教學環節與其它實踐環節不同。其一是所處學習階段特別，執行時間一定要在學生已學完公共基礎課、專業基礎課，而專業課已開設一段時間后。其二是教學環境特別，執行場所一定要在專業對口的企業進行，學生在工作崗位上與工程技術人員或工人一起工作、學習，真實地進行工程綜合能力訓練。其三是學習目的特別，執行的目的一定是針對實際工作對象解決實際問題，面對的是立體的事物、交叉的技術，而不是平面的、單一理論上的問題。因此，頂崗實踐教學的教學形式、內容、方法和手段都要進行相應的改革。頂崗實踐教學的總體思路是：根據人才培養目標要求，以實踐技能訓練為手段，充分利用社會資源，結合理論知識，培養學生的工程綜合素質和創新能力，以達到學以致用的目的。
2．組織保證
（1）學校在四年制電氣工程及其自動化專業本科生的人才培養計劃中設置頂崗實習教學環節。頂崗實踐教學設置為2～4周，一般安排在三年級至四年級的暑假或三年級下半學期。這個階段的學生既修完了公共基礎課、專業基礎課，又學習了一定的專業知識，是結合已學專業基礎理論理解、消化專業知識的最佳時期，既有理性認識，又可增強感性認識。
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（2）學校應與企業建立長期互利的合作關系。學校在企業創建實習基地，簽訂長期產學合作的協議，一方面企業為學校提供頂崗實習基地，委派有經驗、能勝任的工程技術人員或高級技術工人給學生集中講課，指導學生現場操作，形成良好的“師徒”關系。另一方面，學校為企業提供強大的技術支持，幫助企業解決生產中的技術攻關課題。再一方面，企業可以在實習的學生中擇優挑選滿意的學生作為企業的后備人才，提高了學校的一次就業率，同時也提高了企業的知名度。
3．頂崗實踐教學過程中的具體執行辦法
我校在各企業都建有實習基地，針對學生所學專業方向的不同，把學生分散到企業的各個分廠和車間，采用崗位輪換的辦法，安排學生從事技術、管理、生產等不同的工作崗位，按每個崗位的性質不同，定期輪換，在指導教師的指導下參與實際工作，提高動手能力和解決實際問題的能力，實現真正意義上的頂崗。
2004級的學生在湘潭電機集團頂崗實踐教學期間，電機專業方向的學生不僅要在生產電機零部件的結構件分公司下料車間、零件車間、線圈車間、模具車間頂崗實習，而且還要在電機事業部的大電機生產車間、中型電機生產車間從事電機局部裝配、整裝、調試以及型式或出廠試驗等工作。對于電器專業的學生來說，電器結構的表面現象不難理解，而為什么要采用不同的結構形式，結構形式對產品的性能有何影響就不那么容易掌握了，尤其是觸頭電弧的燃燒過程與電弧熄滅需采用的措施，抽象的書本知識是很難理解透徹的。通過頂崗實踐教學，學生親手安裝觸頭、滅弧室，調整觸頭結構參數，進行出廠試驗，在生產過程中與企業技術人員溝通交流，再對照書本上講過的理論知識，從理論到實際，從淺到深，從表面到內涵，從知其然不知其所以然到完全理解，學生從真正意義上掌握了所學知識，學以致用。
四、頂崗實踐教學的實施效果
通過頂崗實踐教學后培養出來的學生，用人單位普遍反映：（1）學生的綜合素質明顯提高。（2）競爭意識、質量意識、創新意識明顯提升。（3）自信心明顯增強。經過各個崗位的輪換后，學生還清楚地了解到自己真正適合什么樣的工作，畢業時有目的地尋找適合自己的工作崗位，明確了自己奮斗的目標，最大程度地實現自我價值。
應用型本科院校畢業生在頂崗實踐教學環節中的收獲不僅體現在專業知識的拓展、專業技能的提高上，而且還塑造出了膽大心細，不迷信書本，實踐出真知的創新意識。在人際方面，畢業生還充分認識到與人為善、尊重他人、寬容的為人之道。
參考文獻
[1]夏建國，劉曉保.應用型本科教育:背景與實質[J].高等工程教育研究，2007，(3).
[2]倪偉，馬從國.電氣信息類專業應用型本科人才培養模式的探索[J].中國電氣教育，2007，(11).
