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摘 要:社會(huì)經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展的同時(shí)是以環(huán)境污染為代價(jià)的,使自然生態(tài)環(huán)境遭受到嚴(yán)重的破壞,制約著人類的可持續(xù)發(fā)展?;すぷ魑廴臼亲匀簧鷳B(tài)污染的重要組成部分,嚴(yán)重影響著環(huán)境的污染。在工業(yè)生產(chǎn)中,由于沒(méi)有意識(shí)到科學(xué)環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)的重要性,加劇了化學(xué)工業(yè)污染現(xiàn)象的產(chǎn)生,無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)污染問(wèn)題的合理有效控制。目前,人們已經(jīng)意識(shí)到化學(xué)工業(yè)污染對(duì)人們的危害,為了解決這一問(wèn)題,將綠色化學(xué)技術(shù)應(yīng)用到防治化學(xué)工業(yè)污染中來(lái),對(duì)推動(dòng)綠色化工技術(shù)的發(fā)展既減少化學(xué)工業(yè)污染具有重要作用。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程工藝;綠色化工;技術(shù)要點(diǎn)
前言:近年來(lái),環(huán)境污染日益加劇,成為影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活水平的重要因素,阻礙了社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,得到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。環(huán)境污染對(duì)社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,并且滲透到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中,其主要的污染以化學(xué)工程工藝污染為主。因此,為了解決化學(xué)工程污染問(wèn)題,加大對(duì)綠色化工技術(shù)的研究具有必要性,有助于促進(jìn)人類社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
一、綠色化工技術(shù)概述
綠色化工技術(shù)是科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物,在化學(xué)工業(yè)發(fā)展中被廣泛應(yīng)用,需要加大對(duì)化學(xué)工藝技術(shù)及化學(xué)方法原理的應(yīng)用力度,對(duì)污染的環(huán)境進(jìn)行改造,減少化學(xué)原料及化學(xué)廢棄物對(duì)環(huán)境造成的影響,對(duì)維持良好的社會(huì)環(huán)境具有重要作用。同時(shí),還需要充分利用化學(xué)過(guò)程中的廢棄物,做好廢棄物的二次利用,提升廢棄物的使用效率,減少化學(xué)廢棄物排放對(duì)環(huán)境造成的影響,為化工行業(yè)的發(fā)展提供保障,促進(jìn)社會(huì)生態(tài)環(huán)境的健康持續(xù)發(fā)展[1]。
二、綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的開(kāi)發(fā)要求
(一)合理選擇化學(xué)原料
化學(xué)原料對(duì)促進(jìn)綠色化工技術(shù)的發(fā)展具有重要作用,需要做好化學(xué)原料的選擇工作,以便在根源上解決化工污染問(wèn)題。需要將無(wú)害及綠色的化工原料作為首選內(nèi)容,該類化學(xué)原料在實(shí)際的使用過(guò)程中,能夠有效減少在排放及生產(chǎn)過(guò)程中出線的污染物排放現(xiàn)象,營(yíng)造良好的環(huán)境。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,誕生了更多無(wú)毒無(wú)害的化學(xué)原料、溶劑及催化劑等,為化工行業(yè)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。化工行業(yè)要想在根源上解決環(huán)境污染問(wèn)題,需要合理選擇化學(xué)原料,例如,農(nóng)作物、生物等都可以成為無(wú)公害化學(xué)燃料,不僅能夠起到良好的防止環(huán)境污染功效,并且也節(jié)省了化工燃料成本。
(二)合理選擇化學(xué)催化劑
化學(xué)催化劑在化學(xué)工業(yè)發(fā)展中被廣泛應(yīng)用,對(duì)提高工作效率,確保各項(xiàng)化學(xué)工作的有效開(kāi)展具有重要作用。化學(xué)催化劑具有較多的使用優(yōu)勢(shì)的同時(shí),也會(huì)造成化學(xué)廢棄物的大量排放。為了促進(jìn)綠色化工技術(shù)的良好開(kāi)展,需要加大對(duì)無(wú)害化學(xué)催化劑的開(kāi)發(fā)力度,將毒害較小的化學(xué)物作為化學(xué)的催化劑的首選,代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義上毒害性較大的化學(xué)催化劑,減少對(duì)環(huán)境污染造成的影響,促進(jìn)綠色化學(xué)的良好發(fā)展。當(dāng)前,有大多數(shù)研究學(xué)者將烷基化固相催化劑作為五毒化學(xué)催化劑的主要研究熱藎希望該種化學(xué)催化劑能夠取得良好的應(yīng)用效果[2]。
(三)提升化學(xué)反應(yīng)選擇性
需要將化學(xué)反應(yīng)選擇性作為綠色化工技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容,降低對(duì)環(huán)境的污染,促進(jìn)化學(xué)生成物的提取提供較大的便利,對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的充分利用,降低化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)成本具有重要作用。例如,在石油化工行業(yè)通常將烴類選擇性氧化物作為主要的化學(xué)試劑,促進(jìn)了化學(xué)氧化反應(yīng)的快速實(shí)現(xiàn),防止對(duì)生成物造成的嚴(yán)重的破壞及影響。因此,需要提升化學(xué)反應(yīng)選擇性,避免對(duì)生成物反應(yīng)造成較大的破壞,對(duì)推動(dòng)綠色生產(chǎn)各項(xiàng)工作的高效開(kāi)展,降低對(duì)環(huán)境的污染具有重要作用[3]。
三、化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)要點(diǎn)
(一)清潔生產(chǎn)技術(shù)要點(diǎn)
清潔生產(chǎn)技術(shù)是綠色化工技術(shù)中的重要組成部分,在垃圾處理、海水淡化處理、印刷工業(yè)及冶金工業(yè)北廣泛應(yīng)用,通過(guò)對(duì)清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用,能夠防止污染物的排放,對(duì)確保環(huán)境的清潔具有重要作用。通過(guò)在多種行業(yè)中運(yùn)用清潔生產(chǎn)技術(shù),有效的控制了有毒物品的發(fā)生及廢棄物的大量排放,在根源上解決了環(huán)境污染問(wèn)題。例如,將清潔生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用到海水淡化處理工作中,由于海水是一種原材料,是天然生成的,由淡水構(gòu)成,在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中,其生產(chǎn)技術(shù)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大的影響,有效的防止了環(huán)境污染現(xiàn)象的產(chǎn)生[4]。
(二)生物技術(shù)要點(diǎn)
生物技術(shù)屬于綠色化工技術(shù)的重要組成部分,在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中,加大了對(duì)微生物、細(xì)胞及酶的應(yīng)用,被廣泛的應(yīng)用于綠色化工中。生物技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中,使可再生資源在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中轉(zhuǎn)化為有用的化學(xué)產(chǎn)品,將其作為自然界中一種普遍的催化劑,有效的防止了化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)大量的污染物排放現(xiàn)象,生物技術(shù)在使用過(guò)程中,化學(xué)反應(yīng)條件較為溫和,在化學(xué)行業(yè)中進(jìn)行應(yīng)用取得了良好的應(yīng)用效果,對(duì)推動(dòng)化工行業(yè)的發(fā)展具有重要作用。
(三)環(huán)境友好型產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程技術(shù)要點(diǎn)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會(huì)環(huán)境污染問(wèn)題日益加重,對(duì)各行各業(yè)的發(fā)展造成了較大的影響,加大對(duì)環(huán)境友好型社會(huì)的建立,是當(dāng)前社會(huì)需要迫切解決的問(wèn)題,也是社會(huì)生產(chǎn)和發(fā)展的需要。綠色化工技術(shù)在人們的實(shí)際生活中被廣泛應(yīng)用,解決人們生活中存在的問(wèn)題,展現(xiàn)出了自身的優(yōu)勢(shì)。環(huán)境友好型產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程,避免了對(duì)環(huán)境造成的污染,有效的減少了環(huán)境污染問(wèn)題的產(chǎn)生。例如,汽油燃燒不盡對(duì)空氣造成了較大的污染,也會(huì)影響人們的身體健康,不利于良好大氣環(huán)境的維持。生活中的一些產(chǎn)品中含有大量的氟利昂,導(dǎo)致大氣中的臭氧層遭受到嚴(yán)重的破壞,影響著人們的生活安全,會(huì)產(chǎn)生較大的安全隱患。塑料產(chǎn)品在生活中廣泛存在,在給人們帶來(lái)較大便利的同時(shí),也是環(huán)境污染源的重要組成部分,塑料制品由于自身特性的影響,不易被分解,加劇了環(huán)境的污染[5]。
產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題直接影響大氣質(zhì)量,需要及時(shí)解決大氣污染現(xiàn)象,研發(fā)出能夠代替帶來(lái)污染的產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,促進(jìn)了清潔型汽油、可分解塑料制品及新型燃料的誕生,加大了對(duì)該類物質(zhì)的研究力度。向人們大力宣傳新型物質(zhì)對(duì)減弱環(huán)境污染的重要作用,提高了人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí),對(duì)建立環(huán)境友好型社會(huì)奠定了基礎(chǔ)。例如,需要選擇天然的甘蔗進(jìn)行酒精生產(chǎn),用乙醇汽油取代原來(lái)的汽油,將乙醇汽油廣泛的應(yīng)用于汽車行業(yè)中。環(huán)境友好型社會(huì)是人們追求的一種理想型社會(huì)形態(tài),得到了人們的關(guān)注及喜愛(ài)。需要充分利用科學(xué)技術(shù)優(yōu)勢(shì),加大對(duì)無(wú)污染型能源的開(kāi)發(fā)力度,將其廣泛的應(yīng)用于人們的生活中去,共同來(lái)維持良好的社會(huì)環(huán)境。
結(jié)論:化學(xué)工業(yè)對(duì)促進(jìn)各行各業(yè)的發(fā)展具有重要作用,給各行業(yè)提供了寶貴的能源要素及物質(zhì)資料,但是也是造成環(huán)境污染的根源。隨著社會(huì)的發(fā)展,人們逐漸意識(shí)到了環(huán)境污染對(duì)社會(huì)發(fā)展的危害性,充分利用了科學(xué)技術(shù)優(yōu)勢(shì),誕生了綠色化工技術(shù),有效的解決了環(huán)境污染問(wèn)題。應(yīng)該將綠色化工技術(shù)廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)中去,加大對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的推廣和繼承,給人們營(yíng)造良好的生活環(huán)境。
參考文獻(xiàn):
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[3]其其格. 化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)[J]. 高考(綜合版),2015,12:208.
關(guān)鍵詞:化工儀表及自動(dòng)化;工程觀念;培養(yǎng)
中圖分類號(hào):G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2012)03-0054-02
一、引言
化工儀表及自動(dòng)化是化工類學(xué)科一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,主要應(yīng)用自動(dòng)控制、儀器儀表及計(jì)算機(jī)等學(xué)科的理論與技術(shù)為化學(xué)工程學(xué)科服務(wù)。對(duì)化工學(xué)科而言,以過(guò)程工業(yè)為背景和研究的對(duì)象,應(yīng)體現(xiàn)基礎(chǔ)和應(yīng)用并重。近年來(lái),由于各學(xué)科間交叉和融合增強(qiáng),現(xiàn)代高校的教育模式已經(jīng)由精英型教育向大眾化教育轉(zhuǎn)化,人才培養(yǎng)朝應(yīng)用型、復(fù)合型方向發(fā)展,主要培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、高素質(zhì)、具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的人才。而工科學(xué)生主要為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù),培養(yǎng)工程觀念至關(guān)重要。教師在教學(xué)過(guò)程中不但要講授基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)方法和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能,更應(yīng)與專業(yè)發(fā)展方向相銜接,注重樹(shù)立學(xué)生的工程觀念、培養(yǎng)工程意識(shí),能用工程觀念分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題。
二、工程觀念的培養(yǎng)
工程就是將自然科學(xué)的原理應(yīng)用到生產(chǎn)中去利用和改造自然,從而為人類服務(wù)而形成的各學(xué)科的總稱。工程觀念是人類關(guān)于工程活動(dòng)的基本理念,是人們認(rèn)識(shí)和進(jìn)行工程活動(dòng)的指南。教師作為“知識(shí)載體”,承擔(dān)著向?qū)W生傳授科學(xué)文化知識(shí)和發(fā)展學(xué)生智力的任務(wù)。由于教師在教學(xué)過(guò)程中,對(duì)學(xué)生具有潛移默化的作用,對(duì)他們形成正確的人生觀和價(jià)值觀發(fā)揮著重大作用,因此教師首先要加強(qiáng)自身建設(shè)是提高學(xué)生工程觀念的重要保證。教師一方面要充分利用各種資源,查閱相關(guān)的資料,了解前沿動(dòng)態(tài),另一方面應(yīng)多到企業(yè)中去,主動(dòng)承擔(dān)一些校企合作的項(xiàng)目,參與一些工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目,經(jīng)常深入企業(yè)考察鍛煉,抓住機(jī)會(huì)盡可能地鍛煉自己,做到有目的地強(qiáng)化自身的工程觀念。
三、強(qiáng)化課堂教學(xué)
1.選好教材。隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步,自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)滲透到生活、生產(chǎn)的方方面面。特別是在石油、化工、冶金、輕工等行業(yè),由于采用自動(dòng)化儀表和集中控制裝置,使生產(chǎn)朝著大規(guī)模、高效率、連續(xù)生產(chǎn)、資源化綜合利用的方向迅速發(fā)展,對(duì)參數(shù)檢測(cè)和控制技術(shù)的研究提出了越來(lái)越高的要求。鄭州大學(xué)化工儀表及自動(dòng)化課程主要面向化工工藝類、制藥類和安全類學(xué)生開(kāi)設(shè),現(xiàn)所采用的教材為厲玉鳴教授主編的高等學(xué)校教材第四版。該教材比較經(jīng)典,為教育部立項(xiàng)的國(guó)家“十一五”規(guī)劃教材。該書(shū)針對(duì)化工工藝類學(xué)生的特點(diǎn)和需要,與前面幾版相較,注重課程內(nèi)容的不斷更新、優(yōu)化和調(diào)整;敘述簡(jiǎn)明,理論推導(dǎo)較少,不僅將化工儀表及自動(dòng)化的基本內(nèi)容、還包括新概念、新方法、新工具、新系統(tǒng)一一展現(xiàn)。該教材還介紹了許多典型工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的控制,具有教學(xué)內(nèi)容新穎、專業(yè)面寬、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。該課程的目的是讓學(xué)生了解化工自動(dòng)化的基本知識(shí),特別是溫度、壓力、流量、液位四大參數(shù)的測(cè)量原理、測(cè)量方法,常用化工儀表的結(jié)構(gòu)和使用方法,了解自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成、基本原理以及各組成環(huán)節(jié)的作用。在以后的工作中,能了解主要工藝參數(shù)的基本測(cè)量方法和儀表的工作原理及特點(diǎn);能正確地選用和使用常見(jiàn)的測(cè)量?jī)x表和控制裝置;能根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求,與自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)人員共同討論、提出合理的控制方案;在工藝設(shè)計(jì)或技術(shù)改造中,綜合考慮工藝與控制兩個(gè)方面。
2.教學(xué)講解中滲透工程觀念。由于高校的教育模式發(fā)生了改變,為培養(yǎng)出具有全面綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的人才,各高校在增加課程數(shù)目的同時(shí),也大大縮減了課程的學(xué)時(shí)。我校的化工儀表及自動(dòng)化教學(xué)課時(shí)由原來(lái)的64學(xué)時(shí)削減到40學(xué)時(shí)。原來(lái)授課不但講授第七章簡(jiǎn)單控制系統(tǒng),而且還講授第八章復(fù)雜控制系統(tǒng)?,F(xiàn)在由于時(shí)間問(wèn)題,只能講授到第七章。由于該課程屬于跨專業(yè)跨學(xué)科的教學(xué)方式,在教學(xué)時(shí)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)及其應(yīng)用,突出重點(diǎn),著重講解儀表的結(jié)構(gòu)、工作原理及選用的方法,增強(qiáng)實(shí)用內(nèi)容,適當(dāng)降低理論水平要求,減少微觀分析。在課程的講授過(guò)程中,充分利用多媒體資源,以提高教學(xué)效果。利用自身一直從事工程設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì),將書(shū)中的一些圖例采用AutoCAD繪制出來(lái),并用不同的顏色進(jìn)行區(qū)分,顯示直觀、具體、形象生動(dòng)。在講授第一章自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念中關(guān)于工藝管道及控制流程圖部分時(shí),著重講述乙烯生產(chǎn)過(guò)程中脫乙烷塔的工藝管道及控制流程圖。對(duì)流程圖中的圖形符號(hào)、字母代號(hào)、控制系統(tǒng)進(jìn)行分析,適時(shí)設(shè)置一些問(wèn)題,加強(qiáng)師生互動(dòng),讓學(xué)生主動(dòng)思考,自己在PID圖中尋找測(cè)量點(diǎn),確定被測(cè)量及儀表功能,判斷是自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)還是自動(dòng)控制系統(tǒng),如果是自動(dòng)控制系統(tǒng),那么又是如何實(shí)現(xiàn)控制的?帶著這些問(wèn)題分析工程實(shí)際,大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,可以啟發(fā)學(xué)生樹(shù)立工程意識(shí),促使學(xué)生構(gòu)建工程觀念。在講授第三章中壓力儀表部分時(shí),著重講述彈簧管式壓力表和電氣式壓力計(jì)。尤其是彈簧管式壓力表,在實(shí)驗(yàn)室中就遇到過(guò),有時(shí)在教室中的暖氣管道上就可見(jiàn)到。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)就有一種熟悉感,可以把所學(xué)知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程緊密聯(lián)系起來(lái)。而在講流量?jī)x表時(shí),轉(zhuǎn)子流量計(jì)也是實(shí)驗(yàn)室中常用的儀表,學(xué)生已見(jiàn)到過(guò),再通過(guò)理論學(xué)習(xí),了解其工作原理,這樣不僅可以提升學(xué)生的專業(yè)理論知識(shí),還有助于工程觀念的加深。
四、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)
實(shí)驗(yàn)課對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,增強(qiáng)工程意識(shí)非常重要。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生不僅可以深入地掌握自動(dòng)化裝置的構(gòu)成、原理、作用等方面的知識(shí),還可以加深理解教材內(nèi)容,掌握重點(diǎn),提高分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。在實(shí)驗(yàn)課的設(shè)置上,要按照教學(xué)計(jì)劃的要求,力爭(zhēng)在完成基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,盡可能地增加一些有益的內(nèi)容,拓寬學(xué)生的知識(shí)面。在實(shí)驗(yàn)課的講授上,承前啟后,把前面學(xué)過(guò)的內(nèi)容串起來(lái),設(shè)置一些問(wèn)題,加深學(xué)生的印象。實(shí)驗(yàn)可分為基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)?;A(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),主要是使學(xué)生掌握儀表的工作原理和使用方法,完成實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理等基本訓(xùn)練。在“電動(dòng)溫度變送器”實(shí)驗(yàn)中,利用電阻爐加熱溫度,熱電偶進(jìn)行測(cè)溫。由于熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)為非線性,對(duì)應(yīng)溫度變送器的線性度較差。與線性度較好的差壓變送器相比,學(xué)生對(duì)溫度和壓力這兩個(gè)參數(shù)的儀表特性可以有感性的認(rèn)識(shí)。綜合性實(shí)驗(yàn)主要培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果獨(dú)立分析和判斷的能力。在溫度控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生可以根據(jù)溫度參數(shù)的特性,設(shè)置PID的參數(shù),對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行整定。在整定過(guò)程中,經(jīng)常出現(xiàn)參數(shù)設(shè)置不合理,所記錄的過(guò)渡過(guò)程曲線為發(fā)散振蕩的情況。這時(shí)就可以告訴學(xué)生,被控變量的變化情況是由過(guò)渡過(guò)程曲線反映的,如果在實(shí)際生產(chǎn)中控制器的參數(shù)選擇地不合適,那么所被控變量就會(huì)越來(lái)越偏離給定值,是不允許的,對(duì)學(xué)生的工程觀念進(jìn)一步地強(qiáng)化。
工程觀念的培養(yǎng)和強(qiáng)化,是一個(gè)長(zhǎng)期漸進(jìn)的過(guò)程。只有在教學(xué)工作中,不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容方法,提高教學(xué)質(zhì)量,將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合,時(shí)時(shí)注意對(duì)學(xué)生工程觀念的培養(yǎng),才會(huì)有較好的效果。
參考文獻(xiàn):
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近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí),嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)受到社會(huì)各界的重點(diǎn)關(guān)注。環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)影響到人們的日產(chǎn)生活,其中化學(xué)行業(yè)帶來(lái)的污染非常普遍,因此,需要發(fā)展化學(xué)工業(yè)中的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,強(qiáng)化綠色化工技術(shù)的運(yùn)用。綠色化工技術(shù)的運(yùn)用能夠從根本上抵制化學(xué)行業(yè)能源消耗帶來(lái)的污染問(wèn)題,因此,對(duì)其探討是非常必要的。
1綠色化工技術(shù)
綠色化工技術(shù)指的是在化學(xué)工業(yè)發(fā)展中運(yùn)用化學(xué)工藝或者原理對(duì)化學(xué)方法進(jìn)行改造,以此來(lái)減少化學(xué)技術(shù)中化學(xué)原料、化學(xué)廢棄物或者有害化工產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的危害和污染,盡量將化學(xué)過(guò)程中的廢棄物進(jìn)行二次利用,提升廢棄物利用率的同時(shí)也減少排放量,促進(jìn)化學(xué)工業(yè)的綠色和生態(tài)發(fā)展。
2綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的開(kāi)發(fā)
2.1化學(xué)原料的選用
綠色化工技術(shù)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,化學(xué)原料的選用就非常重要,這能夠從根本上解決污染問(wèn)題。綠色、無(wú)害的化工原料在生產(chǎn)、排放的過(guò)程中也能產(chǎn)生較少的污染物。當(dāng)前高科技發(fā)展下,已經(jīng)生產(chǎn)處很多無(wú)毒無(wú)害或者較少毒害的原料、催化劑、各種溶劑供化學(xué)工業(yè)的發(fā)展使用,在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中盡量選擇這樣的化學(xué)原料,比如是很多天然的植物,包括各種農(nóng)作物或者野外農(nóng)作物,還有很多生物,都是無(wú)害化學(xué)原料的最佳選擇。在化學(xué)工業(yè)發(fā)展中,盡量使用這些物品代替,而且這些物品的成本通常比較低,來(lái)源廣泛。
2.2化學(xué)催化劑的選用
化學(xué)工業(yè)發(fā)展中常常使用各種催化劑加速化學(xué)反應(yīng)的速度,但是很多化學(xué)催化劑容易加重化學(xué)反應(yīng)廢棄物的排放量?,F(xiàn)在綠色化工技術(shù)開(kāi)發(fā)過(guò)程中重點(diǎn)關(guān)注的就是對(duì)無(wú)害化學(xué)催化劑的開(kāi)發(fā)。同時(shí),在化學(xué)催化劑的選用上,盡量用毒害較小的催化劑代替毒害大的催化劑,促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的綠色發(fā)展。很多化學(xué)行業(yè)的研究人員正在大力開(kāi)發(fā)烷基化固相催化劑,其沒(méi)有毒害,期望這種催化劑能夠早日被廣泛運(yùn)用。在無(wú)毒害化學(xué)催化劑開(kāi)發(fā)過(guò)程中,注重其廢棄物的排放量和循環(huán)使用率,最好能夠提升其循環(huán)使用的過(guò)程。
2.3強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)的選擇性
在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,盡量提升化學(xué)反應(yīng)的選擇性,讓化學(xué)生成物的提取和凈化更加便捷,也能夠有效地控制化學(xué)生產(chǎn)成本,減少能源消耗和廢棄物的排放。比如在石油化學(xué)工業(yè)中經(jīng)常進(jìn)行的烴類選擇性氧化,其反應(yīng)的生成物極易發(fā)生氧化現(xiàn)象破壞生成物,因此,在化學(xué)反應(yīng)中,會(huì)盡量避免使用這種反應(yīng)。強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)的選擇性,能夠提升化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程的健康發(fā)展水平。
3綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的運(yùn)用
3.1清潔生產(chǎn)技術(shù)的運(yùn)用
清潔生產(chǎn)技術(shù)在包括冶金、印刷、垃圾處理、海水淡化、煤氣化技術(shù)、發(fā)電技術(shù)等行業(yè)中已經(jīng)被廣泛運(yùn)用,在其過(guò)程中沒(méi)有毒害,而且沒(méi)有污染物。多種行業(yè)中運(yùn)用清潔生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)有效地控制了廢棄物和有毒物品的發(fā)生。比如在海水淡化過(guò)程中,運(yùn)用清潔的化學(xué)方法對(duì)海水進(jìn)行處理,其原料是海水,這是一種比較豐富的天然資源,產(chǎn)生的主要成分是淡水,整個(gè)過(guò)程中的生產(chǎn)技術(shù)對(duì)環(huán)境的污染非常小。
3.2生物技術(shù)的運(yùn)用
生物技術(shù)在化學(xué)仿生學(xué)與生物化工中的運(yùn)用集中在細(xì)胞、微生物、酶的范圍內(nèi),其中酶、膜化學(xué)技術(shù)運(yùn)用地非常廣泛。生物技術(shù)可以講很多可再生的資源在生產(chǎn)過(guò)程中轉(zhuǎn)化成有用的化學(xué)品,比如自然界中存在的酶是非常普遍的一種催化劑,其在生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有污染物的生成和排放,而且反應(yīng)的條件比較溫和,受到化學(xué)行業(yè)的廣泛利用。
3.3環(huán)境友好型產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的運(yùn)用
當(dāng)今社會(huì)環(huán)境污染問(wèn)題非常嚴(yán)重,各行各業(yè)對(duì)環(huán)境友好型產(chǎn)品的生產(chǎn)與利用非常急切。從人們的實(shí)際生活來(lái)講,運(yùn)用綠色化工技術(shù)的目的就是能夠生產(chǎn)處大量的環(huán)境友好型產(chǎn)品,這能夠給人們的實(shí)際生活帶來(lái)優(yōu)勢(shì)。環(huán)境污染問(wèn)題嚴(yán)重影響到人們的生活質(zhì)量,環(huán)境友好型產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和利用能夠避免產(chǎn)生環(huán)境污染問(wèn)題。比如在生活中傳統(tǒng)的汽油燃燒給大氣帶來(lái)污染,也影響人類的健康;各種產(chǎn)品中氟利昂破壞了大氣中臭氧層,給人們的生活埋下安全隱患;很多塑料產(chǎn)品在人們生活中廣泛利用,帶來(lái)很多便捷之處,但是使用后形成垃圾不容易被分解。這些嚴(yán)重的污染問(wèn)題急需被解決,這些帶來(lái)污染的產(chǎn)品急需被取代。所以,隨著技術(shù)的發(fā)展,可分解的塑料制品、清潔型汽油、新型燃料逐漸地被開(kāi)發(fā)使用,人們的環(huán)保意識(shí)也在增強(qiáng),現(xiàn)在已經(jīng)有很多的研究用在環(huán)境友好型產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)上,比如在酒精的生產(chǎn)上,其原料已經(jīng)變成了天然的甘蔗;利用較易提取的乙醇汽油取代原來(lái)的汽油,在汽車行業(yè)中被廣泛運(yùn)用。環(huán)境友好型產(chǎn)品受到大眾喜愛(ài)的同時(shí),應(yīng)該提升開(kāi)發(fā)技術(shù),加大對(duì)其的開(kāi)發(fā)利用,這是與人們的實(shí)際生活緊密聯(lián)系的問(wèn)題,需要社會(huì)各界齊心協(xié)力的支持。
4結(jié)論
在一個(gè)班級(jí)中,如果全班同學(xué)都擰成一股繩,勁往一處使,那么沒(méi)有什么事情是不能辦到的。同時(shí),在這樣的氛圍中,也將更容易調(diào)動(dòng)大家的學(xué)習(xí)積極性以及積極參與社會(huì)活動(dòng)的熱情。
鑒于此,我認(rèn)為,班級(jí)工作應(yīng)從集體凝聚力中入手。這一問(wèn)題解決了,其他問(wèn)題也將迎刃而解。
所以,我這學(xué)期的工作目標(biāo)是以下3點(diǎn):
1、增強(qiáng)同學(xué)們的集體榮譽(yù)感、增強(qiáng)集體凝聚力。
2、學(xué)生以學(xué)為本,力求班級(jí)整體成績(jī)更上一層樓;同時(shí)豐富課余文化生活。
3、樹(shù)立班級(jí)形象、爭(zhēng)創(chuàng)院級(jí)、校級(jí)先進(jìn)班級(jí)
具體工作計(jì)劃:
1、積極開(kāi)展文體活動(dòng)。在本學(xué)期開(kāi)展一至二次文體活動(dòng),比如說(shuō)羽毛球比賽、男女混合的籃球比賽等,還有,在期中組織一次集體出游,以此達(dá)到增強(qiáng)同學(xué)間感情及鍛煉身體的目的。
2、發(fā)揮班級(jí)集體的溫暖,向每一位需要幫助的班級(jí)成員伸出最無(wú)私的援助之手。計(jì)劃與青年志愿者協(xié)會(huì)聯(lián)系,參與一次公益活動(dòng),如慰問(wèn)老人院等。
3、實(shí)行班務(wù)公開(kāi)。設(shè)立班務(wù)公開(kāi)日(一月一次),是班級(jí)事務(wù)更加公開(kāi)化、透明化,使班級(jí)里的同學(xué)人人都可以參與到集體事務(wù)中來(lái)。同時(shí),廣泛采納同學(xué)們對(duì)班級(jí)事務(wù)的意見(jiàn),集思廣益,爭(zhēng)取使班級(jí)工作更上一層樓。
4、建立學(xué)習(xí)互助對(duì)子。讓學(xué)習(xí)成績(jī)較為落后的同學(xué)得到及時(shí)的幫助,同時(shí)也能培養(yǎng)同學(xué)們的互助精神,增強(qiáng)同學(xué)間的友誼。建立互助對(duì)子以自愿為原則,形成互助對(duì)子后通知班級(jí)便可,并根據(jù)兩人的學(xué)期期末成績(jī)?cè)谄渚C合測(cè)評(píng)中做適當(dāng)加分。
5、在已建立班級(jí)群的基礎(chǔ)上,創(chuàng)建班級(jí)校友錄或主頁(yè),在網(wǎng)絡(luò)上展現(xiàn)班級(jí)的風(fēng)采。班級(jí)校友錄或主頁(yè)也可以作為同學(xué)們心與心交流的無(wú)限空間,讓大家更好地溶入到班級(jí)體這個(gè)大家庭中。還可以建設(shè)成為宣傳班級(jí)形象的陣地,提高班級(jí)影響力,方便今后組織交流及活動(dòng)通知,并有利于先進(jìn)班級(jí)的評(píng)定。還要建立個(gè)人檔案、個(gè)人簡(jiǎn)介,向來(lái)訪者展示水政班每位同學(xué)的獨(dú)特魅力??赡艿脑挘€將成為日后用人單位認(rèn)識(shí)本班同學(xué)的窗口。
6、在工作方面,班長(zhǎng)、團(tuán)支書(shū)及各個(gè)班委既要分工明確又要相互配合,堅(jiān)持每周開(kāi)班委會(huì),針對(duì)班內(nèi)出現(xiàn)的新問(wèn)題制定新的對(duì)策。班委會(huì)由班長(zhǎng)或團(tuán)支書(shū)主持召開(kāi),應(yīng)積極準(zhǔn)備,保證開(kāi)會(huì)效率。另外,對(duì)于班會(huì)負(fù)責(zé)人要做好紀(jì)錄,以便開(kāi)展工作。
關(guān)鍵詞:高考;化學(xué)工藝流程圖;解題方法;教學(xué)反思
【內(nèi)容分析】
2009年福建省進(jìn)行新課程改革,體現(xiàn)教材知識(shí)與工業(yè)生產(chǎn)緊密聯(lián)系的化學(xué)工藝流程圖取代了傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)框圖題,成了高考命題的“新寵”?;瘜W(xué)工藝流程圖以工業(yè)生產(chǎn)為背景,情境新穎,流程圖中還涉及一些諸如“酸浸、表面處理”等專業(yè)術(shù)語(yǔ),內(nèi)容上考查的知識(shí)點(diǎn)多,綜合涉及化學(xué)實(shí)驗(yàn)、元素化合物性質(zhì)、電化學(xué)、沉淀溶解平衡、氧化還原反應(yīng)等。
【學(xué)情分析】
高三的學(xué)生經(jīng)過(guò)了高考第一輪總復(fù)習(xí),已經(jīng)基本掌握了基礎(chǔ)知識(shí)。但是由于我校并非一中生源,絕大多數(shù)的學(xué)生能力處在中等水平,邏輯思維能力不強(qiáng)。另一方面,“化學(xué)工藝流程圖”情境新穎,還涉及一些學(xué)生在書(shū)本上沒(méi)有見(jiàn)過(guò)的專業(yè)術(shù)語(yǔ),題目的特殊性在一定程度給學(xué)生帶來(lái)了心理壓力,不少學(xué)生容易產(chǎn)生畏難情緒。因此,要上好本節(jié)課,不僅要教給學(xué)生解題的方法,也需要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的閱讀、分析的能力,發(fā)展學(xué)生的邏輯思維。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識(shí)與技能
(1)能了解“化學(xué)工藝流程圖”的命題意圖。
(2)通過(guò)例題的解析,能掌握“化學(xué)工藝流程圖”的解題方法與技巧。
(3)能嘗試運(yùn)用所學(xué)的解題方法解答其他的工藝流程圖。
(4)通過(guò)解題思路的分析,能逐步形成獨(dú)立思考、分析、解決問(wèn)題的能力。
2.過(guò)程與方法
(1)聯(lián)系自己的實(shí)際,深入感悟并掌握“化學(xué)工藝流程圖”的解題方法與技巧。
(2)通過(guò)練習(xí)的方式,強(qiáng)化從題干或材料中獲取有用信息的能力。
(3)通過(guò)參與題目的解答,培養(yǎng)閱讀、分析、獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
親歷試題的解析與練習(xí),體驗(yàn)科學(xué)探究的意義。
【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】
1.教學(xué)重點(diǎn)
“化學(xué)工藝流程圖”的解題方法與技巧。
2.教學(xué)難點(diǎn)
閱讀、分析、獨(dú)立解決問(wèn)題的能力培養(yǎng)。
【教學(xué)方法】
講授法、啟發(fā)談話法、練習(xí)法。
【設(shè)計(jì)思路】
開(kāi)門見(jiàn)山,提出問(wèn)題解析例題,掌握方法(探究引導(dǎo)、培養(yǎng)能力)反復(fù)練習(xí),形成能力。
【教學(xué)過(guò)程】
教師活動(dòng):(PPT投影)課程改革后這五年來(lái)福建省關(guān)于“化學(xué)工藝流程圖”的命題情況。
[講述]
化學(xué)工藝流程圖是福建高考的必考題型,它所占的分值較大。這種題型以工業(yè)生產(chǎn)為背景,綜合考查了關(guān)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)、元素化合物性質(zhì)、電化學(xué)、沉淀溶解平衡、氧化還原反應(yīng)等知識(shí)。該種題型既很好地體現(xiàn)了化學(xué)知識(shí)與工業(yè)生產(chǎn)緊密聯(lián)系的新課程理念,又能考查學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)知識(shí)的能力,因此高考命題者鐘愛(ài)這類題目,所以我們必須吃透它,在高考的考場(chǎng)上拿下它。那么本節(jié)課我們要一起來(lái)探討一下化學(xué)工藝流程圖的解題方法。
學(xué)生活動(dòng):認(rèn)真傾聽(tīng)、認(rèn)真看圖表。
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生了解“化學(xué)工藝流程圖”的命題意圖,喚起學(xué)生有意識(shí)的注意,為后續(xù)解題方法的講授打下基礎(chǔ)。
教師活動(dòng):“化學(xué)工藝流程圖”多以產(chǎn)品制備型出現(xiàn)。從2009年至2013年,福建高考題中的化學(xué)工藝流程圖題都是產(chǎn)品的制備。解答該種題型注意以下幾點(diǎn):
首先,從心理上克服畏難情緒,告訴自己:題目再怎么變,都要以書(shū)本的知識(shí)為依據(jù)。
其次,在解答題目的過(guò)程中,時(shí)刻要記?。核械牧鞒碳安僮鞫际菫楂@得產(chǎn)品而服務(wù)。
再次,充分利用題目所給的已知信息。
接下來(lái)我們就以2012年的高考題24(3)為例來(lái)探討一下如何來(lái)解答這種題。
酸浸法制取硫酸銅的流程示意圖如下:
①步驟(i)中Cu2(OH)2CO3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。
②步驟(ii)所加試劑起調(diào)節(jié)pH作用的離子是 (填離子符號(hào))。
③在步驟(iii)發(fā)生的反應(yīng)中,1 mol MnO2轉(zhuǎn)移2個(gè)mol電子,該反應(yīng)的離子方程式為 。
④步驟(iv)除去雜質(zhì)的化學(xué)方程式可表示為
3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6?鄔+6H+
過(guò)濾后母液的pH=2.0,c(Fe3+)=a mol?L-1,c(NH4)=b mol?L-1,c(SO42-)=
d mol?L-1,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= (用含a、b、d的代數(shù)式
表示)。
[設(shè)疑]
同學(xué)們讀完題目之后,覺(jué)得該如何來(lái)解答這種題目比較合
適呢?
學(xué)生活動(dòng):傾聽(tīng),思考,積極回答老師的問(wèn)題,提出自己的方法??赡艿幕卮穑嚎戳鞒?,認(rèn)真讀懂流程,然后做題目。
教師活動(dòng):你們回答得很好。但是如果看流程,認(rèn)真讀懂流程,然后做題目,那么也許讀完流程后,做題題的時(shí)候我又忘記流程在說(shuō)什么了,還要重新看流程,這豈不是很浪費(fèi)時(shí)間,那萬(wàn)一碰到流程走不通怎么辦呢?
[講述]
老師認(rèn)為:做這種題目,第一,可以先認(rèn)真仔細(xì)地讀題,明確實(shí)驗(yàn)流程的目的。第二,搞清楚原料是什么,產(chǎn)品是什么。最好能從你的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)庫(kù)從迅速提取關(guān)于這些物質(zhì)的相關(guān)知識(shí),做到胸有成竹,拓寬解題思路。第三,先不著急看流程,先看題目,對(duì)著問(wèn)題看流程。這么做的好處是:(1)很多題目前面的第一小題與流程無(wú)復(fù)雜的連帶關(guān)系,也許無(wú)需讓你看流程就可答題。(2)一般情況下是按流程順序出題的,對(duì)著問(wèn)題看流程,你不僅不浪費(fèi)時(shí)間,而且可以充分挖掘題目流露出來(lái)的信息來(lái)幫助我們走通流程。但是要注意的一點(diǎn)是在解題中注意前后的聯(lián)系,盡量根據(jù)每一步前后的關(guān)系走通流程,但是萬(wàn)一有遇到超綱知識(shí)或推不出來(lái)的物質(zhì),也不用著急,先大膽把它放下,因?yàn)橐苍S并沒(méi)有問(wèn)到關(guān)于它的題目。
現(xiàn)在我們就用這樣的方法來(lái)解析一下2012年的高考題24(3)。
[引導(dǎo)]
讀完題目,先明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
學(xué)生活動(dòng):認(rèn)真傾聽(tīng),思考,回答問(wèn)題:從銅礦中中制取硫酸銅。
教師活動(dòng):(提示)分析原料和產(chǎn)物分別是什么?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生認(rèn)真看題分析后回答:原料Cu2(OH)2CO3含鐵元素的雜質(zhì),產(chǎn)物是CuSO4。
教師活動(dòng):分析完反應(yīng)物和產(chǎn)物之后,能不能知道整個(gè)流程本質(zhì)上是要做什么呢?
學(xué)生活動(dòng):除去雜質(zhì)鐵元素,引入SO42-獲取CuSO4的過(guò)程。
設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生閱讀、分析的能力。
教師活動(dòng):(提示)分析反應(yīng)物和產(chǎn)物的特點(diǎn)。
學(xué)生活動(dòng):原料Cu2(OH)2CO3是堿性氧化物,會(huì)與酸反應(yīng),CuSO4是鹽。
教師活動(dòng):(講述)分析得很好,大體上我們先知道這些。接下來(lái)對(duì)著問(wèn)題看流程。
[講解]
①步驟(i)中Cu2(OH)2CO3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
這個(gè)問(wèn)題在我們讀完題目就分析完,不管后續(xù)流程如何,先拿下這道題。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生動(dòng)手書(shū)寫(xiě)。
設(shè)計(jì)意圖:體驗(yàn)成功的快樂(lè)。
教師活動(dòng):②步驟(ii)所加試劑起調(diào)節(jié)pH作用的離子是
(填離子符號(hào))。
[提示]
認(rèn)真讀流程上的字眼,看看有什么發(fā)現(xiàn)?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生認(rèn)真閱讀后回答:用NH4HCO3調(diào)高pH值。
教師活動(dòng):(設(shè)疑)本道題是要用NH4HCO3調(diào)pH值,結(jié)合前面流程第一步是加酸溶浸,所以濾液呈酸性,而題目也提到一個(gè)詞“調(diào)高”,也就是酸性要減弱。題目問(wèn)的是起調(diào)節(jié)pH作用的離子是什么?那我們同學(xué)很自然會(huì)想到NH4HCO3為什么可以調(diào)pH值?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生思考后回答:NH4HCO3是弱酸弱堿鹽,NH4+,HCO3-都可以水解。
教師活動(dòng):NH4+,HCO3-水解分別使溶液呈什么性?
學(xué)生活動(dòng):NH4+水解使溶液呈酸性,HCO3-水解使溶液呈堿性。
教師活動(dòng):那我們同學(xué)知道這題的答案了。起調(diào)節(jié)pH作用的離子是HCO3-。
設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、運(yùn)用知識(shí)的能力,發(fā)展邏輯思維。
教師活動(dòng):③在步驟(iii)發(fā)生的反應(yīng)中,1 mol MnO2轉(zhuǎn)移2個(gè)mol電子,該反應(yīng)的離子方程式為 。這個(gè)我們必須要結(jié)合流程才能知道反應(yīng)如何進(jìn)行,才能寫(xiě)出離子方程式?;仡^看流程。銅礦酸浸后的濾液中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+,用NH4HCO3調(diào)pH高值到1.5~2.0后就加入少量MnO2,做什么用呢?結(jié)合后面流程,加入NH4(SO4)2后過(guò)濾,上面流程得CuSO4,下面流程得到一種叫黃銨鐵釩的物質(zhì)。再看看第④小題,步驟(iv)除去雜質(zhì)的化學(xué)方程式可表示為3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6?鄔+6H+。
教師活動(dòng):(提問(wèn))同學(xué)們仔細(xì)分析一下,我們讀完題目時(shí)就已經(jīng)知道了實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱双@得CuSO4要除去鐵元素。那么第④小題流露給我們的什么信息?
學(xué)生活動(dòng):鐵元素以Fe3+的形式被除去。
教師活動(dòng):(提問(wèn))分析完這些,結(jié)合銅礦酸浸后的濾液,加入了少量MnO2的作用是什么?
學(xué)生活動(dòng):是將Fe2+氧化成Fe3+。
教師活動(dòng):那第③小題確定就是Fe2+與MnO2反應(yīng),那就是氧化還原反應(yīng)的知識(shí)了。題目中給我們“1 mol MnO2轉(zhuǎn)移2個(gè)mol電子”,是要告訴我們什么呢?
學(xué)生活動(dòng):反應(yīng)后生成Mn2+,Mn從+4價(jià)降到+2價(jià)。
教師活動(dòng):你們說(shuō)得很好,經(jīng)過(guò)我們這樣的分析,本道題成功被解決了。
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)、培養(yǎng)學(xué)生從題干或材料中獲取有用信息的能力。掌握“化學(xué)工藝流程圖”的解題方法與技巧。
教師活動(dòng):④步驟(iv)除去雜質(zhì)的化學(xué)方程式可表示為
3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6?鄔+6H+
過(guò)濾后母液的pH=2.0,c(Fe3+)=a mol?L-1,c(NH4)=b mol?L-1,
c(SO42-)=d mol?L-1,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= (用含a、b、d的代數(shù)式表示)。那讀完本道題,我們同學(xué)可以放寬心了,因?yàn)楸绢}和流程沒(méi)有關(guān)系了,我們不用管流程了,只需用我們所學(xué)的關(guān)于平衡常數(shù)K的表達(dá)式進(jìn)行解答就可以了。
[小結(jié)]
分析本道例題后,請(qǐng)同學(xué)們自己回味一下我們剛才的分析解題思路。小結(jié)一下解答化學(xué)工藝流程圖的方法。然后完成練習(xí)卷上的2013年福建省質(zhì)檢理綜24(3)。
(3)利用Na2S為沉淀劑由鋅灰可制得ZnS。鋅灰經(jīng)稀硫酸浸取后所得浸取液含Zn2+、Cd2+、Al3+、Fe2+、Fe3+等,由該浸取液制備ZnS的工藝流程如下圖所示。
①步驟(i)所得濾渣中含有鋁元素的物質(zhì)為 (填化學(xué)式)。
②步驟(ii)所加ZnO的作用為 。
③步驟(iii)中得到Cd單質(zhì)的離子方程式為 。
學(xué)生活動(dòng):小結(jié)解題方法,練習(xí)2013年福建省質(zhì)檢理綜24(3)。
設(shè)計(jì)意圖:強(qiáng)化解題方法,培養(yǎng)獨(dú)立思考、解決問(wèn)題的能力。
教師活動(dòng):(總結(jié))化學(xué)工藝流程圖對(duì)我們來(lái)說(shuō)看起來(lái)似乎是比較難,俗話說(shuō)一口吃不成大胖子,只要我們同學(xué)夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí),掌握解題方法,再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的練習(xí),積累一些解題的經(jīng)驗(yàn),那么我們就可以較輕松地解答這種題型。
【教學(xué)反思】
化學(xué)工藝流程圖雖然題型較為新穎,但是只要學(xué)生掌握了解題的方法與技巧,也可以取得較高的分?jǐn)?shù)。在以后的教學(xué)筆者認(rèn)為要注意以下兩點(diǎn):
1.注重提高學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備的數(shù)量和質(zhì)量。化學(xué)工藝流程圖涉及的知識(shí)點(diǎn)多,綜合性高。如果學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備數(shù)量大,質(zhì)量高,看到題目后能快速反應(yīng)出答題的方向,那么解決問(wèn)題的成功率就會(huì)加大。
自1994年我校開(kāi)設(shè)化學(xué)工程與工藝專業(yè)以來(lái),十多年間,我校化工專業(yè)蓬勃發(fā)展,培養(yǎng)了千余名合格的畢業(yè)生。我?;I(yè)分兩個(gè)專業(yè)方向培養(yǎng),分別是煤化工專業(yè)方向和高分子化工方向,大三第二學(xué)期由同學(xué)們自愿選報(bào)專業(yè)方向。據(jù)統(tǒng)計(jì),報(bào)高分子化工專業(yè)方向的學(xué)生不足11%,為了了解同學(xué)們的想法,我們對(duì)學(xué)生進(jìn)行了一次問(wèn)卷調(diào)查,調(diào)查結(jié)果顯示,同學(xué)們選擇專業(yè)方向的主要依據(jù)是考慮到就業(yè)的便利。近年來(lái)我國(guó),尤其是西部,陜西、山西、寧夏等地煤化工行業(yè)較熱,結(jié)合我院生學(xué)來(lái)源,超過(guò)一半的學(xué)生在考慮就業(yè)時(shí)傾向回原籍工作,于是參照往屆同學(xué)的經(jīng)驗(yàn),大多選擇了煤化工方向,無(wú)本文由收集整理暇顧及到自身的興趣。不少同學(xué)對(duì)這兩個(gè)方向都不甚了解,對(duì)我國(guó)化工行業(yè)了解甚少,選報(bào)哪個(gè)方向都無(wú)所謂。還有相當(dāng)一部分學(xué)生反映對(duì)專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃不了解,培養(yǎng)計(jì)劃在實(shí)施過(guò)程中課程的設(shè)置和安排不盡合理,課程安排有前松后緊的現(xiàn)象。這些不解和困惑都在很大程度上影響到同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情,從側(cè)面反映出我?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)建設(shè)上亟待解決一些問(wèn)題。
基于以上分析,我認(rèn)為我校要培養(yǎng)滿足市場(chǎng)需求的化工專業(yè)人才應(yīng)該從下面幾點(diǎn)來(lái)開(kāi)展工作。
1 調(diào)整培養(yǎng)計(jì)劃,進(jìn)行培養(yǎng)規(guī)范的整體設(shè)計(jì)
專業(yè)規(guī)范對(duì)提高高等教育質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,它是高等學(xué)校以專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革研究為基礎(chǔ),在改革實(shí)踐過(guò)程中對(duì)有關(guān)專業(yè)的課程體系、知識(shí)體系、實(shí)踐教學(xué)體系和相應(yīng)的參考指標(biāo)進(jìn)行整體設(shè)計(jì),專業(yè)規(guī)范對(duì)專業(yè)人才設(shè)定培養(yǎng)規(guī)格,擬定培養(yǎng)目標(biāo)。在高等院校進(jìn)行教育教學(xué)改革過(guò)程中,對(duì)人才培養(yǎng)規(guī)范進(jìn)行整體設(shè)計(jì),是開(kāi)展專業(yè)建設(shè)與深化改革的重要入手點(diǎn)[1]。
應(yīng)對(duì)當(dāng)前的就業(yè)形勢(shì),制定化工專業(yè)的專業(yè)規(guī)范非常有必要。自1999年以來(lái),高校外延發(fā)展迅速,新增高校、新增專業(yè)多了,人才培養(yǎng)難度更大,要求更高。另外,高等教育大眾化階段教育質(zhì)量呈多元化,亟需制定專業(yè)規(guī)范,一般高校工科專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格的定位決定了人才培養(yǎng)模式的基本框架。
2 加速進(jìn)行我?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)的認(rèn)證工作
化學(xué)工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱性行業(yè),為了讓高校能更好的為社會(huì)服務(wù),高等院校為化工行業(yè)提供主要人力資源,教育部自2006年啟動(dòng)了化工專業(yè)認(rèn)證試點(diǎn)工作,目前已有6個(gè)專業(yè)點(diǎn)進(jìn)行了試點(diǎn)工作[2]?;ば袠I(yè)對(duì)人才的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和要求,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)有良好的職業(yè)道德,了解本行業(yè)的相關(guān)法律法規(guī),體現(xiàn)出較好的人文素養(yǎng)。(2)數(shù)學(xué)、自然科學(xué)基礎(chǔ)較好,工程基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),掌握一定的經(jīng)濟(jì)管理知識(shí);掌握化學(xué)工程、化學(xué)工藝學(xué)科的基本理論、基本知識(shí),了解本專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì);具備運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取專業(yè)信息的能力。(3)具備化學(xué)與化工實(shí)驗(yàn)技能,有工程實(shí)踐經(jīng)歷,具備計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,接受過(guò)科學(xué)研究與工程設(shè)計(jì)方法的基本訓(xùn)練,能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技術(shù)手段分析并解決工程問(wèn)題。(4)具有較強(qiáng)的組織管理能力,表達(dá)流利,人際交往能力突出,有較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。(5)具有終身學(xué)習(xí)能力和國(guó)際視野。與以上標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)照,我校在培養(yǎng)化工人才方面還存在著明顯的缺陷和不足。還有很多工作要做。結(jié)合行業(yè)要求分析,我校化工專業(yè)目前存在的問(wèn)題主要有:(1)教師隊(duì)伍中普遍經(jīng)歷單一,缺乏工程師經(jīng)歷。(2)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不完善,學(xué)生工程實(shí)踐能力較弱,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力不足,學(xué)校與工業(yè)界聯(lián)系不夠緊密。(3)缺乏對(duì)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神的系統(tǒng)訓(xùn)練。(4)畢業(yè)生的調(diào)查與跟蹤機(jī)制不夠完善等。除此之外,缺乏科學(xué)的學(xué)生考評(píng)機(jī)制,缺乏畢業(yè)生跟蹤與反饋體系。因此要針對(duì)這些問(wèn)題,以專業(yè)認(rèn)證為契機(jī),有目的的開(kāi)展工作。
3 靈活設(shè)定培養(yǎng)方向
專業(yè)方向的設(shè)置是高校人才培養(yǎng)的基礎(chǔ),開(kāi)設(shè)什么樣的專業(yè)方向,關(guān)系到培養(yǎng)什么樣的專業(yè)人才,培養(yǎng)出來(lái)的人才是否符合社會(huì)的需求,這個(gè)問(wèn)題關(guān)系到一個(gè)專業(yè)的前途命運(yùn)。在充分利用我校資源的同時(shí),在專業(yè)方向設(shè)置上體現(xiàn)差異,強(qiáng)化特色,做到以質(zhì)量求生存,以特色求發(fā)展。在開(kāi)設(shè)專業(yè)方向的問(wèn)題上,要避免與周圍同區(qū)域、同等水平的院校趨同,以減少資源的浪費(fèi),避免在人才培養(yǎng)上出現(xiàn)重復(fù)和過(guò)度競(jìng)爭(zhēng),充分體現(xiàn)差異[3]。
4 優(yōu)化各級(jí)結(jié)構(gòu),提高培養(yǎng)質(zhì)量
當(dāng)前,大學(xué)生畢業(yè)后難就業(yè)已經(jīng)成為社會(huì)主要關(guān)注的問(wèn)題,也是每所高校所面臨的最為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。要解決這個(gè)問(wèn)題除了國(guó)家宏觀上的一些制度和政策的支持外,高校還應(yīng)該根據(jù)市場(chǎng)所需人才,有針對(duì)性的提高培養(yǎng)質(zhì)量。提高培養(yǎng)質(zhì)量,既要從宏觀上把握高等教育的結(jié)構(gòu),明確學(xué)校、院系和學(xué)科的定位,滿足地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對(duì)高等教育的要求,另外,要從微觀上、從學(xué)校本身把握高等教育的內(nèi)部結(jié)構(gòu),理順專業(yè)結(jié)構(gòu)、學(xué)科結(jié)構(gòu)與理論結(jié)構(gòu),使我們培養(yǎng)的人才和社會(huì)需求相一致[4]。
一、提高政治素質(zhì),加強(qiáng)自身品質(zhì)修養(yǎng)"學(xué)高為師,德高為范"。教師自身的品德修養(yǎng)將對(duì)學(xué)生產(chǎn)生潛移默化的影響。所以教師必須具有高尚的道德品質(zhì),樹(shù)立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。并處處以身作則,用自己的好思想,好道德,好作風(fēng)為學(xué)生樹(shù)立好的榜樣。因此,我時(shí)刻嚴(yán)格要求自己,關(guān)心國(guó)家大事,積極學(xué)習(xí)《教師職業(yè)道德》,忠誠(chéng)于人民的教育事業(yè)。在加強(qiáng)自身品質(zhì)修養(yǎng)的同時(shí),我還深入到學(xué)生當(dāng)中,給學(xué)生以思想上的正確指導(dǎo)。
二、提高業(yè)務(wù)素質(zhì),加強(qiáng)文化修養(yǎng)新的課程中各個(gè)學(xué)科相互滲透,不分彼此。有時(shí)要講好一節(jié)課往往涉及的知識(shí)面很廣,需要教師的綜合素質(zhì)的整體提高。在今年,我閱讀了許多與教育有關(guān)的書(shū)籍,提高了自己的教育教學(xué)水平,加強(qiáng)文化修養(yǎng),提高業(yè)務(wù)素質(zhì)。要當(dāng)個(gè)好老師,我發(fā)現(xiàn)只有淵博的知識(shí)還不夠,還要有很強(qiáng)的語(yǔ)言表達(dá)能力和很強(qiáng)的感染力,良好的組織能力也是必須的。今年,我積極向有經(jīng)驗(yàn)的老師請(qǐng)教,積極參加各種活動(dòng)提高自己,讓自己的教育教學(xué)水平有更大的進(jìn)步。同時(shí)還加強(qiáng)自身專業(yè)水平的提高,多動(dòng)手畫(huà)畫(huà),多練書(shū)法,培養(yǎng)自己的一項(xiàng)專長(zhǎng)。
三、愛(ài)崗敬業(yè)、以身作則從事美術(shù)教學(xué)的教師與學(xué)生接觸的機(jī)會(huì)不是很多,不像班主任每天與學(xué)生接觸。但我想我的言行舉止被學(xué)生瞧在眼中,或多或少會(huì)影響他們。在日常生活中,我很注意自己的言行舉止,為學(xué)生作好表率。在教學(xué)中,雖然沒(méi)有升學(xué)和評(píng)比的壓力,我還是努力上好自己的課,讓學(xué)生在我的課堂上學(xué)到更多的知識(shí),注意培養(yǎng)學(xué)生的情感,培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)生活,善于發(fā)現(xiàn)生活中的美,讓所學(xué)的指示潛移默化的影響學(xué)生,幫助學(xué)生樹(shù)立正確的世界觀和人生觀。
(上海工商信息學(xué)校上海201700)
摘要:基于工作過(guò)程的理實(shí)一體化教學(xué),避免了傳統(tǒng)教學(xué)理論與實(shí)踐分離的弊病,充分體現(xiàn)了現(xiàn)代職業(yè)教育課程改革的先進(jìn)理念。筆者對(duì)中等職業(yè)學(xué)校數(shù)控專業(yè)的“數(shù)控銑床加工”課程展開(kāi)理實(shí)一體化教學(xué)探索和實(shí)踐,旨在以真實(shí)的產(chǎn)品為教學(xué)載體,整合相應(yīng)的知識(shí)、技能和態(tài)度,提升學(xué)生的職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng),同時(shí)深化校企合作,推進(jìn)教師“雙師”素質(zhì)的提高。
關(guān)鍵詞 :工作過(guò)程;理實(shí)一體化教學(xué);數(shù)控銑床加工;實(shí)施過(guò)程;實(shí)施策略
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-5727(2014)02-0099-03
在上海新一輪職業(yè)教育課程改革的背景下,我校數(shù)控專業(yè)從2006年開(kāi)始,打破學(xué)科邊界,整合知識(shí)和技能,進(jìn)行了學(xué)習(xí)領(lǐng)域型課程的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。2010年,數(shù)控專業(yè)開(kāi)始進(jìn)行基于工作過(guò)程的理實(shí)一體化教學(xué)探索和實(shí)踐。
筆者經(jīng)過(guò)近兩年的實(shí)踐和研究,在“數(shù)控銑床加工”課堂教學(xué)中,嘗試為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)的工作情境,以典型的、真實(shí)的產(chǎn)品作為教學(xué)載體,按照工作過(guò)程設(shè)計(jì)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng),采用理實(shí)一體化的教學(xué)方式,提高學(xué)生的職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)。
基于工作過(guò)程的理實(shí)一體化教學(xué)的理論依據(jù)
根據(jù)不來(lái)梅大學(xué)技術(shù)與教育研究所以勞耐爾(Rauner)教授為首的職業(yè)教育學(xué)專家的研究,所謂工作過(guò)程是“在企業(yè)里為完成一件工作任務(wù)并獲得工作成果而進(jìn)行的一個(gè)完整的工作程序”,“是一個(gè)綜合的、時(shí)刻處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)但結(jié)構(gòu)相對(duì)固定的系統(tǒng)”。所以,工作過(guò)程的意義在于“一個(gè)職業(yè)之所以能夠成為一個(gè)職業(yè),是因?yàn)樗哂刑厥獾墓ぷ鬟^(guò)程,即在工作的方式、內(nèi)容、方法、組織以及工具的歷史發(fā)展方面有它自身的獨(dú)到之處”。
理實(shí)一體化教學(xué)的理論依據(jù)來(lái)自建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論。在職業(yè)教育中,它表現(xiàn)為將專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能以及對(duì)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)進(jìn)行合理整合,融為一體。理實(shí)一體化的教學(xué)為學(xué)生營(yíng)造了一種“職業(yè)角色”的情境,符合當(dāng)代中等職業(yè)學(xué)校學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)。
基于工作過(guò)程的理實(shí)一體化教學(xué)的教學(xué)過(guò)程
基于工作過(guò)程的理實(shí)一體化教學(xué)就是使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)習(xí),在教學(xué)中采取以學(xué)生為中心、按照工作過(guò)程對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行序化,將學(xué)習(xí)領(lǐng)域細(xì)化成具體的學(xué)習(xí)情境進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程。具體可分為以下幾個(gè)過(guò)程:導(dǎo)人情境,明確任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)總結(jié)任務(wù)。整個(gè)過(guò)程,遵循產(chǎn)品生產(chǎn)加工的過(guò)程,也就是遵循數(shù)控技術(shù)人員從工藝分析、程序編制、零件加工、到零件檢測(cè)的工作過(guò)程?,F(xiàn)以筆者2012年參加上海市中職校第六屆教學(xué)法改革交流評(píng)優(yōu)活動(dòng)的課堂教學(xué)過(guò)程為例展開(kāi)論述。
導(dǎo)人情境,明確任務(wù) “數(shù)控銑床機(jī)床實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目3:學(xué)校數(shù)控實(shí)訓(xùn)中心接到學(xué)校某校企合作公司型號(hào)為EDS-210A的殼體下端蓋的數(shù)控銑削加工的訂單。(接單的半成品尺寸為64x50xl0)具體零件圖如圖1所示,請(qǐng)同學(xué)們制定工藝,完成零件的單件加工和批量生產(chǎn)?!边@樣,在此階段明確任務(wù)的同時(shí),也為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了真實(shí)的工作情境,有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和責(zé)任心。
分析任務(wù)在分析任務(wù)階段,教師結(jié)合上海市《數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》、上海市職業(yè)技能鑒定數(shù)控銑工中級(jí)工(四級(jí))的要求、學(xué)校所在區(qū)域的數(shù)控企業(yè)用工需求調(diào)研,充分考慮學(xué)生的認(rèn)知水平、技能水平,結(jié)合三維教學(xué)目標(biāo)的要求,提出以下教學(xué)目標(biāo):(1)知識(shí)目標(biāo):進(jìn)一步理解刀具半徑補(bǔ)償在數(shù)控銑床輪廓加工中的作用。(2)技能目標(biāo):能熟練利用刀具半徑補(bǔ)償控制零件內(nèi)、外輪廓尺寸精度;能利用百分表測(cè)量加工深度:能修改程序控制深度方向尺寸精度。(3)情感目標(biāo):培養(yǎng)質(zhì)量意識(shí),體會(huì)數(shù)控加工中精益求精的精神,提升職業(yè)素養(yǎng)。同時(shí),根據(jù)“最近發(fā)展區(qū)”的原理,結(jié)合學(xué)生知識(shí)和技能水平,提供“如何修改刀補(bǔ)來(lái)控制尺寸精度”的flash動(dòng)畫(huà)和“利用百分表測(cè)量深度”的視頻等學(xué)習(xí)資源,保證學(xué)生能順利實(shí)施任務(wù)。
實(shí)施任務(wù)實(shí)施任務(wù)階段,學(xué)生分組制定工藝,編制并校驗(yàn)程序,進(jìn)入零件單件加工階段。教師巡回指導(dǎo),對(duì)操作中有困難的小組提供幫助,必要時(shí)現(xiàn)場(chǎng)演示,并注意發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作過(guò)程中的共性問(wèn)題和個(gè)性問(wèn)題,提煉有效教學(xué)資源。同時(shí),教師要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生充分關(guān)注操作規(guī)范和安全,培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素養(yǎng)。
評(píng)價(jià)任務(wù)在評(píng)價(jià)任務(wù)階段,將企業(yè)用于質(zhì)量檢驗(yàn)的《QCI程表》(如表1所示)引入教學(xué)中,學(xué)生擔(dān)任質(zhì)檢員,組內(nèi)互相檢測(cè)。教師巡視、抽檢,了解學(xué)生完成情況。教師引導(dǎo)學(xué)生借助《工作過(guò)程自評(píng)表》(如表2所示)反思自己的工作過(guò)程是否做到了規(guī)范操作和安全操作,建立過(guò)程性評(píng)價(jià)與結(jié)果性評(píng)價(jià)并重的評(píng)價(jià)體系,努力提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。
總結(jié)任務(wù)各學(xué)生小組對(duì)零件的完成情況進(jìn)行反饋。教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自己的操作過(guò)程,總結(jié)這節(jié)課學(xué)到的內(nèi)容,分享在操作過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn),并對(duì)生產(chǎn)加工的單件生產(chǎn)和批量生產(chǎn)做適當(dāng)拓展,使所有學(xué)生的能力都得到提升。
基于工作過(guò)程的理實(shí)一體化教學(xué)的實(shí)施策略
選用真實(shí)產(chǎn)品作為教學(xué)載體,按照產(chǎn)品的加工過(guò)程設(shè)計(jì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程,在實(shí)戰(zhàn)狀態(tài)下,對(duì)學(xué)生展開(kāi)知識(shí)和技能訓(xùn)練在“數(shù)控銑床加工”這門課程中,筆者結(jié)合上海市《數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》、上海市職業(yè)技能鑒定數(shù)控銑工中級(jí)工(四級(jí))的要求、區(qū)域數(shù)控企業(yè)的用工需求調(diào)研結(jié)果,充分考慮學(xué)生的認(rèn)知水平、技能水平,共選用了7個(gè)真實(shí)的產(chǎn)品作為教學(xué)載體,形成了涵蓋數(shù)控銑床中級(jí)工(四級(jí))水平的,難度呈現(xiàn)螺旋上升的產(chǎn)品加工案例集。例如,鋁制上套(WN-TXG-A-06)的數(shù)控銑削加工、鑄鐵真空泵中壁的數(shù)控銑削加工、EDS-210A殼體下端蓋的數(shù)控銑削加工等。為了解決生產(chǎn)與教學(xué)之間的矛盾,提高教學(xué)的針對(duì)性,在不影響產(chǎn)品加工工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,對(duì)有些零件的尺寸精度進(jìn)行了項(xiàng)目設(shè)計(jì),以便能讓學(xué)生在實(shí)戰(zhàn)狀態(tài)下,更好地掌握技能、理解知識(shí)。
按照工作過(guò)程系統(tǒng)化理念編寫(xiě)校本講義、準(zhǔn)備教學(xué)資源,更好地服務(wù)于學(xué)生的學(xué)和教師的教數(shù)控教研組的教師嘗試按照工作過(guò)程系統(tǒng)化的理念,梳理校企合作的資料和經(jīng)驗(yàn),選擇合適的產(chǎn)品形成加工案例,按照產(chǎn)品加工流程重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容,校企合作開(kāi)發(fā)校本講義《數(shù)控銑床加工案例集》和配套教學(xué)資源庫(kù)(操作視頻、PPT、電子教案、學(xué)生實(shí)訓(xùn)手冊(cè)等等),更好地服務(wù)于學(xué)生的學(xué)和教師的教。
改變傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法,積極引入企業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)方式,結(jié)果性、過(guò)程性評(píng)價(jià)并重將企業(yè)用于質(zhì)量控制的《QC工程表》作為檢驗(yàn)學(xué)生操作結(jié)果的評(píng)價(jià)方式,讓制造類企業(yè)注重質(zhì)量的企業(yè)文化深入學(xué)生心中。用《工作過(guò)程自評(píng)表》引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注自己的工作習(xí)慣、工作態(tài)度和工作紀(jì)律,提升學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。
實(shí)訓(xùn)設(shè)備、理實(shí)一體化教室的配合使用,相得益彰上課的場(chǎng)所選在學(xué)校數(shù)控實(shí)訓(xùn)中心數(shù)控銑床加工區(qū)域,旁邊配有交互式智能電子平板的一體化教室,為基于工作過(guò)程的理實(shí)一體化教學(xué)實(shí)訓(xùn)提供了條件。
教學(xué)效果分析
經(jīng)過(guò)兩年的教學(xué)實(shí)踐,基于工作過(guò)程的理實(shí)一體化教學(xué)在“數(shù)控銑床加工”課程教學(xué)中取得很令人滿意的成效。
搭建了教師和企業(yè)技術(shù)人員的交流平臺(tái).校企合作趨勢(shì)良好基于工作過(guò)程的理實(shí)一體化教學(xué),從產(chǎn)品案例的選擇、知識(shí)和技能的整合到引入企業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)方式的過(guò)程,始終存在學(xué)校教師和企業(yè)技術(shù)人員的深入合作。企業(yè)在參與合作的過(guò)程中,也對(duì)這種教學(xué)方式下培養(yǎng)的學(xué)生寄予較高的希望,使校企合作呈現(xiàn)良好的發(fā)展趨勢(shì)。
提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,教學(xué)效果良好兩年來(lái),數(shù)控銑床中級(jí)工職業(yè)技能鑒定通過(guò)率一直超過(guò)市平均通過(guò)率20個(gè)百分點(diǎn)左右。學(xué)生的技能水平和職業(yè)素養(yǎng)有較大提升,實(shí)習(xí)期間能很快適應(yīng)企業(yè)的實(shí)際工作環(huán)境,解決實(shí)際問(wèn)題的能力也有很大提高。
激發(fā)了教師專業(yè)發(fā)展的熱情,“雙師型”水平不斷提高基于工作過(guò)程的理實(shí)一體化教學(xué).需要教師既能實(shí)際操作,又能理論講授,對(duì)教師的要求提高很多,這也激發(fā)了教師專業(yè)發(fā)展的熱情。同時(shí),與企業(yè)行業(yè)專家、一線工程師交流研討的過(guò)程也提升了教師的“雙師”素質(zhì)水平。
關(guān)鍵詞 數(shù)字化 實(shí)踐性 教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.10.059
Abstract The fundamentals of materials molding technology is an important mechanical professional basic course. Combined with the main problem of this course in college teaching, the teaching content and the teaching methods were discussed how the digital and practical teaching combined with the course. It is better to cultivate practical and innovative ability and master new techniques and technologies for students based on the training center and the 3D digital lab.
Keywords digital teaching; practical teaching; teaching reform
0 引言
要實(shí)現(xiàn)“中國(guó)制造2025”的目標(biāo),必須推進(jìn)信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合,推動(dòng)制造技術(shù)往高端和智能方向發(fā)展,才可實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略目標(biāo)。人才是前進(jìn)的動(dòng)力,是力量的源泉。高等學(xué)校是培養(yǎng)人才的最大基地,對(duì)人才的培養(yǎng)和教育不能與社會(huì)脫節(jié),不能閉門造車,否則跟不上時(shí)代的發(fā)展。課程的教學(xué)如果不改革,繼續(xù)墨守成規(guī),培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生畢業(yè)后無(wú)法盡快投入工作,企業(yè)又將花費(fèi)巨大的人力和物力培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)工作崗位的要求,無(wú)形中增加社會(huì)的成本。因此,我們必須要對(duì)教育課程做出相適應(yīng)的改革。
文華學(xué)院機(jī)械專業(yè)以學(xué)生為本,尊重學(xué)生個(gè)體的差異性,制定因人制宜的培養(yǎng)方案,在培養(yǎng)學(xué)生過(guò)程中重視實(shí)踐培養(yǎng),充分發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的潛力,打造本專業(yè)的優(yōu)勢(shì),突出本專業(yè)的特色。文華學(xué)院的機(jī)械專業(yè)在重視實(shí)訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)同時(shí)加強(qiáng)理論教學(xué),盡可能做到理論和實(shí)踐的完美結(jié)合。本專業(yè)目標(biāo)培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型本科人才,利用自身的實(shí)驗(yàn)室大力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新與實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力、開(kāi)拓的創(chuàng)新精神, 材料成型工藝基礎(chǔ)課程結(jié)合本校數(shù)字化建設(shè),依靠金工實(shí)訓(xùn)中心和三維數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室,引入數(shù)字化和實(shí)踐化教學(xué),真正讓學(xué)生體會(huì)材料不同成型工藝的魅力,讓自己所學(xué)的知識(shí)融入實(shí)踐中,在操作中強(qiáng)化理論知識(shí),又使得理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際操作,既加強(qiáng)了學(xué)生的理論知識(shí)掌握,又讓學(xué)生提高自身的實(shí)際動(dòng)手能力。
1 課程的教學(xué)改革必要性
“材料成型工藝基礎(chǔ)”作為本校機(jī)械專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,涉及到除機(jī)加工以外的各種冷、熱加工工藝,包括:鑄造、塑性成形(鍛造和沖壓)、焊接以及其他成型方法。本課程不僅讓學(xué)生了解到材料成型工藝的基礎(chǔ)知識(shí),又要讓學(xué)生知道未來(lái)成型工藝的發(fā)展趨勢(shì)。為了提高本課程的教學(xué)質(zhì)量,必須對(duì)本課程進(jìn)行教學(xué)改革,從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)環(huán)境等多面進(jìn)行有效的合理改革。
“材料成型工藝基礎(chǔ)”課程隨著制造業(yè)的飛速發(fā)展,工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的新型材料和新技術(shù)、新工藝的不斷更新,其課程的內(nèi)容日益豐富。此課程信息量大,內(nèi)容多龐雜,重點(diǎn)不突出。如何在有限的40學(xué)時(shí)內(nèi)完成教學(xué)大綱的規(guī)定目標(biāo),成為一個(gè)難題。目前,課程的教學(xué)采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué),即使采用多媒體和模具教學(xué),也難以擺脫目前的尷尬境地。加上機(jī)械專業(yè)的學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)自覺(jué)性、主動(dòng)性較差,這些教學(xué)方法和手段難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。
本課程的主要考核采用開(kāi)卷命題型考試,題型多采用填空題、簡(jiǎn)答題、綜合題、選擇題等形式,試卷題型豐富,涉及知識(shí)面廣,考核學(xué)生掌握所學(xué)知識(shí)的能力。但是基于課程內(nèi)容多,采用開(kāi)卷考試。因此,對(duì)于那些平時(shí)不上課或上課不認(rèn)真聽(tīng)講的學(xué)生,只要考前突擊看書(shū),便可順利通過(guò)。顯然,這與我們?cè)O(shè)置本課程的教學(xué)初衷大相徑庭,學(xué)生不能真正掌握知識(shí),對(duì)能力的培養(yǎng)起不到作用。
2 課程的教學(xué)改革目標(biāo)
文華學(xué)院的機(jī)械類專業(yè)以實(shí)踐化教育為專業(yè)特色,校企聯(lián)合培養(yǎng),每年根據(jù)就業(yè)情況和社會(huì)所需人才不斷修訂和完善人才培養(yǎng)方案,優(yōu)化課程設(shè)置,如對(duì)目前企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中運(yùn)用的各種成型工藝展開(kāi)對(duì)應(yīng)的軟件設(shè)計(jì),每種教學(xué)軟件都可以案例為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目展開(kāi)軟件的技能訓(xùn)練。本校的材料成型工藝基礎(chǔ)課程結(jié)合了三維數(shù)字化和實(shí)踐化教育這一特色,運(yùn)用各種三維教學(xué)軟件和實(shí)驗(yàn)室硬件展開(kāi)不同材料成型工藝的技能訓(xùn)練。
機(jī)械專業(yè)的材料成型工藝基礎(chǔ)不像材料成型專業(yè)將其作為核心課程,機(jī)械類專業(yè)學(xué)時(shí)短,只能簡(jiǎn)單介紹各類材料成型工藝,工藝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)工藝性,在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)最大程度讓學(xué)生全面掌握材料成型工藝。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,必須認(rèn)識(shí)到本學(xué)院的學(xué)生與其他高校的學(xué)生差異性,更應(yīng)提高學(xué)生的積極性、參與性,充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)。不僅要培養(yǎng)他們的理論知識(shí)學(xué)習(xí),更要注重他們的實(shí)際動(dòng)手能力。培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì),提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力,做一名職業(yè)性、全能型的優(yōu)秀人才,才能在競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。
3 課程的教學(xué)改革實(shí)現(xiàn)
3.1 教學(xué)內(nèi)容改革
教學(xué)內(nèi)容的改革是建立在熟悉書(shū)本知識(shí)內(nèi)容基礎(chǔ)上,不是盲目毫無(wú)根據(jù)的刪減,并且要結(jié)合現(xiàn)在材料成型工藝在實(shí)際中的應(yīng)用和最新研究進(jìn)展做出的正確調(diào)整。并結(jié)合文華學(xué)院的應(yīng)用性定位和機(jī)械專業(yè)的就業(yè)領(lǐng)域,以及考慮學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行嘗試。首先我們看看這門課程的教學(xué)任務(wù):通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)對(duì)金屬的鑄造成形、金屬的塑性成形、金屬焊接成形和材料的其他成形的基本過(guò)程有較深入的理解,掌握基本原理和規(guī)律。初步掌握根據(jù)工件的材質(zhì)、性能和使用要求能夠選擇其成形方法,為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和以后的科技實(shí)踐工作打下基礎(chǔ)。
這門課的重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生掌握對(duì)中等復(fù)雜件能進(jìn)行鑄造工藝設(shè)計(jì),鍛壓工藝設(shè)計(jì)和焊接工藝設(shè)計(jì),了解高分子、粉末冶金、陶瓷等材料的成形工藝。根據(jù)這個(gè)最基本的要求,在教學(xué)過(guò)程中可以弱化不易理解和并不實(shí)用的理論內(nèi)容。這些內(nèi)容不是機(jī)械專業(yè)的研究重點(diǎn),在講解內(nèi)容根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn)適當(dāng)調(diào)整內(nèi)容,深入淺出,通俗易懂。因此,根據(jù)內(nèi)容的調(diào)整要制定新的教學(xué)大綱,才能對(duì)課程體系和教學(xué)內(nèi)容有較大的正確改進(jìn)。課程設(shè)置如圖1所示。
3.2 教學(xué)方法改革
各種材料成形工藝(鑄造、焊接、鍛造等)在金工實(shí)習(xí)中已經(jīng)操作過(guò),但是理論內(nèi)容講解比較滯后,學(xué)生未能真正理解體會(huì)到各種成形方法的實(shí)質(zhì)。在講解有關(guān)成形工藝有關(guān)基本概念內(nèi)容時(shí),可將課堂放在實(shí)訓(xùn)中心,學(xué)生身臨其境會(huì)回憶自己曾經(jīng)操作的成型工藝,不僅強(qiáng)化金工實(shí)習(xí)的內(nèi)容,又可加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。
利用學(xué)校三維數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)學(xué)生利用各種三維軟件進(jìn)行零件造型,動(dòng)畫(huà)仿真加工過(guò)程演繹。學(xué)生可自選三維軟件,生成加工程序,進(jìn)行加工模擬和后置處理。工藝加工過(guò)程在課堂講的天花亂墜也沒(méi)動(dòng)態(tài)演繹來(lái)的形象、真實(shí)。如圍繞鑄造加工可安排零件的建模、鑄造加工仿真訓(xùn)練,使學(xué)生熟悉掌握軟件技能,有體會(huì)到鑄造加工工藝的真實(shí)性。運(yùn)動(dòng)仿真完成,讓學(xué)生在金工實(shí)訓(xùn)中心零件加工,在實(shí)踐中得到鍛煉。在三維數(shù)字化設(shè)計(jì)和實(shí)踐教學(xué)中既鍛煉了軟件的技能,又強(qiáng)化了所學(xué)的專業(yè)知識(shí),同時(shí)得到實(shí)際鍛煉。
這種數(shù)字化和實(shí)踐性教學(xué),三維設(shè)計(jì)和理論知識(shí)相互融合、相互影響。既強(qiáng)化理論知識(shí),又加強(qiáng)實(shí)際應(yīng)用,在實(shí)例中鍛煉了學(xué)生的三維數(shù)字化設(shè)計(jì)能力。培養(yǎng)學(xué)生既具有強(qiáng)大的理論知識(shí)基礎(chǔ),又有很過(guò)硬的實(shí)際應(yīng)用能力。
3.3 教學(xué)考核改革
以前,評(píng)判學(xué)生主要以卷面成績(jī)?yōu)橹鳎?0%),這種考核方式很片面,對(duì)學(xué)生的考核不夠全面。這種考核變成了學(xué)生考前突擊應(yīng)付考試,甚至考試只帶打印的復(fù)習(xí)資料連書(shū)本都不帶的局面。因此,調(diào)整教學(xué)大綱,實(shí)行新的考核方式。通過(guò)新舊考核方式對(duì)比發(fā)現(xiàn)(如圖2所示):卷面分?jǐn)?shù)比重減輕,更注重對(duì)能力的考核,考核內(nèi)容和形式更加全面和多樣化??己朔绞娇稍谝欢ǔ潭壬辖鉀Q目前尷尬的局面,提高學(xué)生的主動(dòng)性,積極參與課程學(xué)習(xí)中,提高自身的能力。教師也更加全面認(rèn)識(shí)了解學(xué)生,對(duì)學(xué)生做出更加客觀的評(píng)判??傊?,要從根本上解決以教師為主體的教學(xué),使學(xué)生作為主體參與教學(xué)過(guò)程。
4 結(jié)束語(yǔ)
材料成型工藝基礎(chǔ)的實(shí)踐化和數(shù)字化教學(xué),打破原來(lái)的傳統(tǒng)課堂教學(xué),為課程的教學(xué)注入新鮮活力。實(shí)踐化和數(shù)字化教學(xué)的引入使得材料成型工藝基礎(chǔ)的教學(xué)更加貼近實(shí)際,可使學(xué)生更加全面認(rèn)識(shí)不同成型工藝,實(shí)現(xiàn)各種成型工藝的動(dòng)畫(huà)仿真與演繹,將理論與實(shí)踐結(jié)合的更加緊密??己诵问蕉鄻踊?,提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,不再是應(yīng)付性對(duì)待本課程,也使得老師全面地多角度認(rèn)識(shí)學(xué)生,更加客觀評(píng)判學(xué)生。
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級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
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級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
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