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化学工程和化工原理范文1
摘要:实习是高等院校实现专业培养目标的重要实践环节,是理论联系实际的重要渠道,实习的内容和质量是评价教学效果的重要指标,本文从独立学院电气工程专业自身特点出发,结合电气工程专业的特殊性,探讨了有效提升实习效果的途径和方法。
关键词:电气工程;实践环节;实习;教学改革
基金项目:本文系华北电力大学科技学院教育教学改革立项项目,项目名称为对独立学院电力工程系实践环节(课程设计、实习)进行教学改革的探讨和研究。
【中图分类号】TM76-4 ;G642 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2016)34-0007-01
独立学院电气专业的办学原则是根据实际人才需求导向,设置与之适应的专业方向,做到学生适学对路。在培养方案制定上突出了"电力特色"、"统一性与多样性相结合"、"重实践强能力"等原则。实践环节中的实习是电气工程及自动化专业教学计划的重要组成部分,是使学生获得工程师基本训练的实践性教学环节,有助于加深学生对理论知识的理解,有利于提高学生的学习兴趣,对培养学生的实践能力和团队协作能力的有积极的作用。本院电气专业学生有两次实习机会,一次安排在在大三的上学期的认识实习,一次是在大四下学期的生产实习。
一、实习的目的和作用
认识实习和生产实习的目的不同,认识实习是学生在学习完所有的专业基础课,学了部分专业课时进行的实习,实习的目的是使学生对所学专业有一定的感性认识,了解本专业的就业去向,对专业中将要涉及的的环节,将要用到的各种设备,服务的对象的特点,建立感性认识,为专业课程学习奠定基础。
生产实习是与今后的职业生活最直接联系的,学生在生产实习过程中将完成学习到就业的过渡,因此生产实习是培养技能型人才,实现培养目标的主要途径。它不仅是校内教学的延续,而且是校内教学的总结。生产实习也是是学生理论联系实际的一个重要环节,通过生产实习,学生能够认识电力生产的整个过程,了解电气工程及其自动化专业的主要内容和发展方向,将所学理论知识和实际工作紧密联系,巩固已学的理论知识,培养运用理论知识解决工程实际问题的能力,为下一步步入社会工作奠定基础。
二、实习内容
由于电的特殊性,它本身具有很大的危险性,稍一疏忽大意,就会发生危及人身安全的事故,故带学生出去实习,安全问题是第一位的。
传统的带学生到现场转转,远远参观的实习形式存在太多问题,根本达不实习的目的,为了结合专业培养目标和素质教育的要求,大胆提出了改革实习教学环节的过程,增加实习地点。
1.认识实习:
为了达到认识实习的目的,并让学生有机会在一周的时间了解尽可能多的了解电力系统相关知识,在保证安全的前提下,学生参观了保定天威变压器厂,花庄变电站和保定培训中心11万变电站仿真设备及动力实验室。
保定天威集团变压器有限公司是有着种类丰富、技g水平先进的电力及特型变压器制造企业,在这里学生可以近距离的看到变压器的生产过程和相关的实验,了解变压器的内部结构,有利于掌握跟变压器相关的知识,这些在电厂和变电站现场是很难看到的。
参观花庄变电站之前,变电站的工作人员提前一天对学生进行安规教育,并通过照片介绍了变电站的主要电气设备,使学生对变电站的各种设备有了初步的认识。安规考试及格,学生方可被允许实地参观。实地参观时,工作人员带领学生们穿着工作服,头戴安全帽,在现场认识和学习一次设备(主变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、电容器、避雷器,电力电缆,母线,电抗器等),然后进入监控器参观配电网自动化设备,配电网的监控软件等,随后工作人员还对二次设备进行详细的讲解,这些为学生们后续的学习奠定了基础。
由于电力部门安全生产的特殊性,学生也只能在警界线外观看电气设备,不少设备都是封闭起来的,为了解决这个问题,又加入了参观培训中心的环节。在保定培训中心,有11万的非带电变电站培训设备,在这里同学们可以安全的近距离的观察变电站的各种设备,了解各种电气设备的外形、结构、型号和技术特性,增加感性认识。
最后参观动力实验室,在实验室有仿真的模型,同学们可以通过老师的讲解和参观模型的运行,了解电的产生过程中涉及的各种环节和设备,整个过程清晰安全明了。
2.生产实习:
生产实习是学生毕业之前进行的最后一个实习,本专业近两年带学生去的是唐山陡河电厂,陡河发电厂隶属于大唐国际发电股份有限公司,它坐落于河北省唐山市,始建于1973年12月,分四期工程建设,总装机容量1550MW。
在电厂的第一课,就是安全规程的学习。安全问题是重中之重,只有学好了安全规程,知道哪些设备带电,哪些地方有危险,保证好自身安全和设备安全的前提下,才能参与班组的日常运行和维护作业。在电厂,学生们对电厂的机电炉各个环节进行参观实习,现场工作人还带领学生对整个电厂的整体运行状况进行参观和讲解,使学生对电力系统的起始环节有更深的认识。学生后几天的实习是和工作人员一起值班,有不懂得问题可以现场提问学习,这样在有理论支撑的前提下,对原来概念模糊的问题会得到更专业的现场指导,同时也体会了本专业的部分工作环境。
通过生产实习,学生拓宽了知识面,增加了感性认识,把所学知识条理化系统化,并学到从书本学不到的专业知识,为今后的学习和将从事的技术工作打下坚实的基础。
三、考核方式
实习成绩根据实习报告、实习纪律执行情况及实习表现等考核来决定。为了避免互相抄袭实验报告等情况,要求学生手写报告,同时要求学生实重视实结部分,因为通过学生书写的心得体会,可以看出学生对实习整个过程的认识程度及实习的收获。
四、结束语
通过对近两年的认识实习和生产实习的情况,实践环节取得了较好的效果,学生反应不错。通过实习,学生对本专业的相关设备和相关知识,认识的更深刻,为以后步入社会学习和工作奠定了坚实的基础。
参考文献:
[1]徐超,陈敏,韩效钊,张兴法.工科院校生产实习问题的研究与实践[J].合肥工业大学学报(社会科学版) 2001
[2]鲁敏,王洪坤.电气工程及其自动化专业生产实习模式研究[J].农业网络信息 2012
化学工程和化工原理范文2
【关键词】《化学工程基础》教学现状分析改进措施
中职《化学工程基础》课程是一门工程学科,要求学生要具有良好的数学、物理基础,思维严密,逻辑性强,并具备良好的综合分析能力,因而学习难度较大;另外《化学工程基础》也是一门实践性很强的课程,学生在接触本课程前,基本上是没有接触过化工生产实际的,对设备和生产流程缺少感性认识。虽然有课程实习,但由于实习学时和实习经费的制约,不可能去很多企业参观学习,一个企业也不可能包含所有的单元操作,从而使学生对化学工程的认识缺乏。对此,为了提高教学质量,达到较好的教学效果,本文将对中职《化学工程基础》教学的现状进行分析,并提出本人的一些改进措施。
一、目前中职《化学工程基础》教学的现状
《化学工程基础》课程是中职化学工程与工艺专业学生必修的一门重要的工程技术基础课程,是运用物理、物理化学的基本原理来研究和分析化工生产中的动量传递、热量传递及质量传递的原理,以及“三传”原理在各单元操作中的应用。课程的目的是培养学生学会运用工程观点和基本方法分析解决生产过程中单元操作的问题,如操作中的物料衡算、能量衡算、过程速率、平衡关系以及典型设备的设计及选型。内容涉及了流体的输送、传热、蒸馏、吸收、以及反应工程等方面。课程强调工程概念、定量计算、实验技能和设计能力的综合培养训练,强调理论与实践相结合,化学工程基础还为后续的专业课程打下基础。化学工程基础所学知识可直接应用于生产中,而且普遍应用。因此,学好本课程可为将来做工程技术工作打下良好的基础。目前中职生可以说几乎没有工厂的实际概念,同时该课程内容涉及多门学科,交叉性强,公式图表多,其内容多而杂,完全不同于学生以前所学课程。学生学习时普遍感到这门课程概念多、物理量多、公式多、方法多,而且计算繁杂,尤其是对课程中半理论半经验公式和准数、准数关联式感到头痛,特别是面对大量的工程概念和工程计算,往往会感到无从着手,不知用哪个公式去计算适宜。因此在学习过程中困难较大,不易学透。另外本课程还要紧密联系工程实际,教学难度很大。因此,中职《化学工程基础》课的教学改革显得尤为重要。
二、中职《化学工程基础》教学的改进措施
1、合理安排教学内容。中职《化学工程基础》课程包括三部分内容:化工单元操作、基本反应器和典型化学工艺,浓缩了化工学科中化工原理、化学反应工程和化学工艺学3大课程的基本知识。内容繁多,涉及的知识面广,而教学学时数有限,内容与时间之间产生了矛盾。为此我们可以对教学内容进行了一定的调整,在教学中重点讲解化工单元操作内容:如流体流动与输送、传热、吸收、精馏等。同时,对于一些主要内容,我们还会安排专门的习题、例题讨论课,还会给学生布置一些课后作业,通过做习题可以使学生牢固地掌握基本概念、基本定理和基本计算,同时通过习题还可以了解和解决生产实际中可能遇到的一些问题,包括设计性和操作型问题。
2、丰富教学手段。对于中职《化学工程基础》课程的课堂教学环节,考虑到这是一门实践性很强的课程,如果还采用“书本加黑板”的传统教学方法,就会导致教学效率不高,教学效果欠佳。为此,我们在课堂教学过程中,采用多媒体教学,大量引用图片、设备模型、投影、动画等直观教学方式,帮助学生深人理解单元操作过程的原理,形象直观地了解和掌握设备原理与结构,既培养学生的学习兴趣,又加深学生的理解和记忆。每一章内容在讲授前会先让学生了解本章的主要内容,让大家先做到心中有数,然后再展开具体的介绍,而在每一章内容讲解完以后,又会与学生一起共同讨论总结,引导同学们在理解的基础上活记,抓住事物的内在联系进行比较记忆。为了避免给学生造成这门课程知识离散、内容支离破碎、杂乱而不成体系的现象,在教学中加强各章、节内容之间的衔接,同时也指出其差异。另外,我们在教学的过程中不忘联系生活实际,采用联想教学的手段。我们根据所学内容,巧取生活中的素材进行联想,把学生引入到实际生活中去,培养学生用化学的眼光来观察世界,用化学科学来实践生活,在生活实际中学习知识。事实证明,在教学中联想生活常识,无形当中就拉近了课本知识与实践的距离,让学生真正认识到了知识的重要性。通过联想生活常识教学,不仅使学生掌握了理论知识,而且培养了学生运用知识的能力,同时也培养了学生的创新思维能力。
化学工程和化工原理范文3
关键词:化学工程与工艺实验;数据处理;MATLAB软件;化工实验数据;化学实验 文献标识码:A
中图分类号:O652 文章编号:1009-2374(2015)09-0059-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0785
1 MATLAB软件
MATLAB软件最早由美国的Mathworks公司提出,其主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。近年来MATLAB软件逐渐被用于化学工程与工艺实验的数据处理中,极大地提高了数据处理的效率。
2 化学工程与工艺实验数据处理
化学工程与工艺实验不同于普通的化学实验只重视一个原理的求证,它的目的是为了解决工业中的化工问题,其特点主要有实验时间长、实验规模大和实验数据处理繁杂等。在整个化学工程与工艺实验里数据处理是必不可少的阶段,也是印证化学实验成果是否行之有效的必要手段,但是由于实验数据过于庞大,实验当中相关的参数关系大多是非线性的,单单依靠传统的手工计算不仅速度慢,还容易出现计算失误的情况,根本无法满足实际的需求,因此,将MATLAB软件融入实验数据的处理中刻不容缓,它能有效地将繁琐的计算步骤化解成简单的计算,提高工作效率,让实验数据的准确性达到最高值,避免误差的产生。以下通过研究两个化学工程与工艺实验,分析MATLAB软件在处理实验数据时与传统的手工计算有什么优势和便利。
3 化学工程与工艺实验数据处理设计
3.1 数据处理的程序框架
因为每一个化学工程与工艺实验的目的都不相同,因此其处理的步骤以及涉及的化学公式也不尽相同,不可能以一个程序来概括,但是经过大量的实验研究和总结,发现不同的化工实验中都会有其相似之处,它们都可以由图1来概述:
图1
3.2 数据处理的程序编制
3.2.1 数据输入。化学工程与工艺实验的数据输入主要依靠提示的函数input实现,比如以温度为例子,则其输入函数为:t=input(‘请输入实验的温度(摄氏度):’),其中输入函数大多是以矩阵的输入形式为主。
3.2.2 处理和作图。化学工程与工艺实验中得到的数据时常会存在离散的情况,必须经由多种拟合的方法将它们结合成一条或多条连合的曲线,而其中最常用的拟合方式是最小二乘法,因此本实验设计中的拟合方式也采用最小二乘法的方式。
设实验的离散数据(x1,y1)通过最小二乘法将其拟合成因变量y,自变量x,输入的函数关系为y=f(x),函数关系的主要思路是让离散数据中的x1的残差平方以及Σ(f(x1)-y1)2达到最小值。因为在得出化工实验数据中多少会因为外界的因素存在着一些误差,因此最小二乘法可以无需使输入函数y=f(x)必须经过全部的离散数据(x1,y1),但是残差平方和必须达到最小值。根据最小二乘法的拟合方法可知,最小二乘法可以满足化工实验数据处理中的拟合应用需求。
在化学工程与工艺实验中会涉及到流体的流动阻力研究,研究主要是通过测试流体的流动阻力,在经过特定的计算之后得出摩擦系数(λ)和雷诺准数(Re)的离散数据,再同理,经过最小二乘法拟合出连续的曲线,并根据其画出相对应的图形。因为摩擦系数(λ)和雷诺准数(Re)属于成双对数函数,则:
λ=aReb+c (1)
当a,b,c是常数时,则可以设c=0:
λ=aReb (2)
因为λ与Re属于成双对数函数,则:
Logλ=blogRe+loga (3)
得出上述式子之后可以将MATLAB里的函数polyfit()进行线性的拟合,以作为化工数据处理的程序
原理。
3.2.3 建立数据库。因为经过上述的设计,化学工程与工艺实验数据处理只能得知在特定的温度下(比如10℃、20℃以及30℃等)实验的物性数据,但
是在实际的生产中,工业生产所涉及的温度多变,不单单只停留在设计好的温度当中,因此,这就需要我们在数据中选择最相近的数据,假设它们属于线性的关系,再利用内插或者外推的方式计算出实验的物性数据常数。在本文的化工实验中,编写的程序已经将实验温度和密度以及实验的温度与黏度进行多次的实验拟合,建立出了一个相对完整的数据库,在工作中只需将温度输入进系统,则程序可以自动跳出在特定温度下的物性数据,提高数据处理效率。
3.3 程序的运行
在编制完成化学工程与工艺实验的数据处理程序,且建立数据库之后,便应该输入数据以验证程序是否能有效地处理实验数据。在化学工程与工艺实验的数据处理中,MATLAB软件的应用是十分重要的,经过实验可知,在化工实验当中会出现大量的离散数据,必须经过拟合的方式进行处理,其处理过程中不仅工作量大,而且十分繁琐,一旦出现差错则必须重新重来,浪费大量的人力物力资源,而且在处理好实验数据之后,在查看实验当中还要将化工实验数据重新计算一次,看结果是否与原先的计算结果相同,工作量十分重,但是如果运用MATLAB软件则大大降低了数据处理难度,只要在MATLAB软件中输入相应的化工实验数据,就可以得到结果,节省了时间,提高了工作效率。
4 结语
在实际的应用中,化学工程与工艺实验所要处理的数据十分庞大,而且涉及的计算公式也十分多,甚至很多时候为了将数据的计算公式导出来还要建立复杂的模型,一旦有一个步骤出现差错则会直接影响到实验的成果,如果使用传统的手工计算方式,为了避免差错则必须对每一个数据处理环节进行反复计算,降低了工作效率,因此MATLAB软件的应用对于化学工程与工艺实验的数据处理十分重要,它不仅将复杂的计算变得简单,也让事后的实验验证效率得到提高,促进了化工实验的
发展。
参考文献
[1] 赵新强,谢英慧,曹吉林,李国玲.化学工程与工艺教学实践[J].河北工业大学成人教育学院学报,2014,6(1).
[2] 韩正.计算机引发化学工程革命[J].发明与创新(综合科技),2013,12(1).
化学工程和化工原理范文4
前言:随着现在科学技术的发达,分子这一概念被带到了大众的面前,人们对分子的研究越来越详细,运用当今的科学技术研究分子,把分子放在显微镜下观察,化学对其结构了解的愈加深入,这样分子设计的诞生也推动了分子工程的诞生,这是时代和科学技术下的产物,他们的诞生使得化学研究进入到更深阶段——分子工程学。所以分子工程和化学工程两者是相辅相成的。
一、浅谈分子工程
在一个固定环境下对分子结构进行构造,不仅如此,还得理清分子之间的关系,这种原理就是分子工程学。分子工程不是单一的分子学科,而是由不同种类、学科构成的,但是,只要有关分子工程就会有三个基本的问题:第一,怎样按照要求对分子结构进行设计;第二,建筑分子结构时要用什么基元;第三,怎么实现分子设计预设的功能,就需要考虑怎么组装基元。这三个问题有着密不可分的联系,从而形成了三个实施分子工程的重要环节,这三个问题分别是分子工程的作用、结构、结合的理论基础。
与之前的化学研究方法有所不一样的是分子工程在研究时,会在研究手段、对象、内容等角度采取新的方法。传统的化学研究大多是利用自然物以及公式得到新的化合物,从这些化合物中找到比较好的化合物,1930年,磺胺药物被人发现,造就了那个年代合成药物的鼎盛时期。可是分子工程学的研究则恰恰和传统化学研究相反,它主要以功能研究为方向,通过对分子结构进行探究。这个时候它不单单对某一个化合物进行研究,而是研究化合物的功能体系。这样得到的信息要比传统化学研究得到的信息全面,不光可以得到分子结构还可以知道分子某些特定的结构层次。传统化学研究过分注意分子结构以及合成的联系。可是,分子工程学却看中功能和 物理原理。如今,化学不能独自发展了,化学的发展必须要建立在生命、材料科学这两门学科上。当然也需要注意另外一些科学技术。
从化学工程学得到的经验,分子工程学也从不同的分子工程研究中得出来。现在的分子工程学还在孕育,也就是在不同的领域、不同功能、对分子进行设计、构造。分子工程由不同种类的分子工程研究中得到,所以功能不同、种类不同,这就使得分子工程学需要按照功能、种类对其进行分类。分子工程学主要研究化合物的功能体系,针对体系的研究就必须在分子水平上探究之前提过的三个问题,得到规律,功能体系以及工程学原理,这几个不同方面相辅相成、互惠互利。
二、浅谈化学工程
当面对一些挑战时工程学科发挥的作用才能体现其重要性。如今,环境问题成为我们急需解决的问题,因为它与人们生产、生活、生存都有着密切的联系,这个时候化学工程就有了研究的目标,它需要解决资源可循环利用、化石资源的合理化利用等。化学工程需要解决经济的循环利用,不光肩负着科学方面的重担,还需要传递物质、能源、信息等。
化学工程之前从没遇到过的一些问题,却随着生物技术等一些高新技术的发展而产生,这有一个好处便是让化学工程的研究深入到更具体的领域中。一些过于具体的问题,比如纳米尺度问题,这是在传统的化学研究中都没有遇到过的微小领域,要是想加强微量产品的生产就必须扩宽化学研究领域。在当代这是化学工程打入到新领域必须要做的。发明催化剂以及工艺的源泉是新催化材料创造的。从另一个方面来说,要是将生产变得更加清洁,把不同的工艺以及流程进行合并,然后找出最好的,这也是化学工程将要研究的重要领域。现在有关生命方面的科学发展愈发成熟,生物催化在这一领域已经体现了自己价值。
如今人们愈加注意和自身相关的科学技术,随着科学技术的发展,健康、食品、医药等领域都对科学技术有了更深层次的要求,而且属于化学的问题占大多数。举一个例子,当我们的生命机能受到损害就得使用药物来控制,所要服用的药就会对人们的身体机能进行调节。将这些有关生命过程的问题解决就是化学过程在不属于自己领域里的重大挑战,所以肯定会得到化学工程学的注意。
随着不同体系科学的发展,科学技术的发展为化学工程带来的问题在一定程度上推动了化学工程学的发展。所有的科学技术都与化学工程有着密不可分的联系,当化学工程在发展的同时也推动了整个科学领域的进步。所以,化学工程学逐渐被人们注意,也更大化的注意科学在化学工程中的运用,化学工程学为整个科学领域所带来的价值就是该工程学以后要注意的方向。
为了让化学工程学得到更好的发展就必须提高化工人员的专业知识,加强对化工人员的教育。化工工程教育应该与时俱进,根据现代工程教育改革得到重要的成果来制定教育内容,教育内容不可以单调,需要将专业课与基础课相结合,还得根据时代的更替而及时更新教育内容,加强化学工程人员解决问题的能力;不过也得加强学生对资源环境以及另外科学领域的兴趣。
结束语:
化学工程是一门综合类较广的学科,在未来的世纪会体现出更大的价值所以我们要做的就是抓住机会,在化学工程的发展过程中找到特属于我国化学工程的优势及特点,利用化学工程实现可持续发展。在重视化学工程的同时需要注意分子工程。分子工程的发展可以推动化学工程的发展,另外分子工程与化学工程两者为科学技术提供了很多可研究的课题,这些课题的解决就是科学技术的飞跃。
化学工程和化工原理范文5
新世纪以来,随着我国高校的扩招,中国培养的工科类毕业生的总量逐年增加,我国已经成为高等工程教育大国。据统计,我国工科专业毕业生占总体毕业生总量的比例已经接近1/3,占世界工科毕业生总数的比例也已超过1/3。然而,我国工科毕业生仅有一成能够快速胜任工作,而美国可以达到八成左右[1]。事实证明我们现行的工科高等教育与社会需求存在较大脱节,学生实践和创新能力薄弱的问题凸显。为推进我国化学工程与工艺专业本科教育改革,建设更合理的化学工程与工艺专业教育体系,化学工程与工艺专业的工程认证工作已于2006年正式启动。2016年6月2日,在马来西亚吉隆坡举行的国际工程联盟大会上,我国成为《华盛顿协议》第18个正式成员,使我国高等工程教育质量保障体系得到国际认可[2]。目前,我校已经向中国工程教育专业认证协会提交了化学工程与工艺专业认证申请,积极准备该专业的工程教育认证工作。《化工设计》是化工过程开发中科技转化为生产力的重要环节,作为化学工程与工艺专业的主干课程,具有很强的工程实践性。《化工设计》是指设计一系列的单元操作及设备,并将其合理地串联和组合起来,进而实现从化工原料到化工产品的转变,涉及的基础专业知识广泛,可认为是对整个化学工程与工艺专业课程的总结与综合运用[3]。因此,《化工设计》课程掌握的好坏对培养优秀化工人才起着至关重要的作用。然而,目前我国高校《化工设计》课程教学思想和教学手段还相对较为陈旧,学生难以得到应有的训练和培养,无法满足社会对高层次的化工人才的要求。我校地处经济特区福建省厦门市,目前石化产业已经跃升为福建三大支柱产业之一[4],为地方经济发展培养高素质的化工专业人才已成为我校今后发展的重要任务之一。基于《化工设计》课程在培养化工人才中所起的重要作用,改变落后的传统教学方法和模式亟待进行。针对我校《化工设计》课程开设的情况,提出以下几点课程教学改革意见与措施。
一、精选课程内容,完善课程体系建设
《化工设计》是一门综合性课程,涉及的专业基础知识范围广,它要求学生具备四大基础化学知识的同时,必须掌握《化工原理》、《化工仪表及自动化》、《化工热力学》、《化工工艺学》、《化工分离工程》和《化学反应工程》等课程的专业知识。鉴于课程内容的丰富性、复杂性与教学学时限制的矛盾,选择一本合适的教材并结合本校教学实际对教学内容进行适当调整显得尤为重要。考虑到我校《化工设计》理论课只有2个学分,选择教育部高等学校化学工程与工艺专业教学指导委员会推荐教材――李国庭等编著、化学工业出版社出版的《化工设计概论》作为本课程教学的教材。在具体的教学内容上还要结合相关课程(如《化工原理》、《化工原理课程设计》和《化工技术经济分析》等)的讲授情况进行选择和取舍。例如,对《化工原理》和《化工原理课程设计》等课程已重点讲授的化工设备(如换热器、精馏塔、过滤机等)的设计与选型仅做简单介绍,而化工设计概算和技术经济这部分内容由于与《化工技术经济分析》课程重合,则由学生自学。相反,对教材中未专门提及的固定床反应器、流化床反应器的设计则加以补充介绍。为了满足工程教育认证的要求,在《化工设计》相关的课程体系建设方面,在大三上学期开设《化工原理一》、《化工技术经济分析》、《化工仪表与自动化》、《化工热力学》、《计算机在化工中的应用》等课程;在大三下学期开设《化工原理二》、《化工分离工程》、《化学反应工程》、《化工过程分析与合成》、《化工安全与环保》等课程;在大四上学期开设《化工设计》和《化工过程课程设计》课程;在大四下学期开设《毕业设计》。其中,《化工设计》课程进行化工设计程序、化工设备选型和计算、车间设计、非工艺专业设计、工程经济学和施工图设计等内容的教学,侧重于与化工设计相关的理论知识的串联与综合。而《化工过程课程设计》和《毕业设计》,则更为强调实践性,学生将综合运用学到的知识,利用计算机软件完成一个具体的、完整的化工设计任务。
二、改善课堂教学形式,加强教师和学生的交流及学生之间的交流
传统的课堂教学通常采用“教师讲、学生听”这种模式,学生缺乏学习的积极主动性,不利于学生终身学习能力、社会适应能力和创新能力的培养和提高。我校在《化工设计》课程教学过程中,根据教学进度,在可行性研究和工艺路线选择等环节,拟定若干个不同的题目,学生5人为一组,选择一个题目并围绕各主题进行资料查找、分析与讨论。工作完成后,各小组通过PPT展示介绍本组的设计工作,其他同学积极参加讨论,分析该工艺过程的优缺点并提出改进意见,最后由任课教师进行总结。通过这种教学形式,较大程度地提高了学生的主观能动性,增强了学生分析问题和解决问题的能力,学生的工程实践能力和团结协作能力也得到了锻炼和提高。
三、强化计算机在化工设计中的应用
当前,计算机在化工设计中已成为一种不可或缺的基本工具。在化工设计过程中,工艺过程的设计、设备的设计计算、3D工厂设计、工艺流程图的绘制均离不开计算机。我校在《计算机在化工中的应用》课程中重点介绍运用AutoCAD软件进行工艺流程图的设计、运用Excel软件进行化工过程的物料衡算和能量衡算、运用ASPEN Plus进行流程模拟。而利用CADWorx软件进行3D工厂设计则是在参加全国化工设计大赛以及《化工过程课程设计》中得到实际应用。
四、加强化工设计实践训练,理论联系实际
化学工程和化工原理范文6
AIChE北化学生分会主要通过参加Chem-E-Car竞赛、参与化工国际会议以及举办讲座、座谈来为化学工程相关专业学生提供一个更加便捷的接触学术界和工业界的渠道。
分会面向化工学院、机电学院、材料学院、理学院、信息学院相关专业本科生。
分会目前正筹建独立学生创新工作室,用于后续创新实验工作,主要创新项目为Chem-E-Car(化学工程车)。
Chem-E-Car竞赛是由美国化学工程师学会(AIChE)组织开展的一项具有国际影响力的赛事。该竞赛是一项针对大学生运用化学工程技能并进行跨学科应用的大赛,要求参赛队伍在不使用任何商业电池的前提下,以化学反应为动力源、设计和制造出既能载重、又能通过化学反应精确控制行驶距离的“化工车”。自1999年第一次在美国举办至今,吸引了全球众多顶尖高校积极参与,比赛队伍经过地区赛的严格选拔,最终入围年度竞赛。