分子化學(xué)與工程范文

時間:2023-08-17 18:14:01

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分子化學(xué)與工程

篇1

關(guān)鍵詞: 高分子材料與工程專業(yè) 有機(jī)化學(xué) 教學(xué)現(xiàn)狀 教學(xué)改革

有機(jī)化學(xué)是化學(xué)學(xué)科中的一個十分重要的組成部分,它的主要研究對象是有機(jī)分子,從有機(jī)物結(jié)構(gòu)入手,研究有機(jī)化合物的化學(xué)性質(zhì),在分子水平上探知未知世界的基礎(chǔ)學(xué)科。在我校,有機(jī)化學(xué)是面向化工學(xué)院、藥學(xué)院二年級,以及海洋學(xué)院一年級學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,是“大類培養(yǎng)”的主干課程。通過有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)習(xí),可使化學(xué)類學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的基本理論、基本知識和實(shí)驗(yàn)操作技能,把握有機(jī)化學(xué)發(fā)展領(lǐng)域的新概念、新動向和新技術(shù),同時為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

1.教學(xué)現(xiàn)狀

在工科院校,有機(jī)化學(xué)的教學(xué)課時“縮水”,如我校有機(jī)化學(xué)雖然是“大類培養(yǎng)”的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,但是其課時數(shù)被壓縮到64個學(xué)時,教師必須在一個學(xué)期之內(nèi)完成教學(xué)。而有機(jī)化學(xué)作為高分子材料與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課,是高分子化學(xué)、高聚物合成工藝學(xué)、高分子材料學(xué)等后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ),學(xué)生必須在有限的課時數(shù)里掌握《有機(jī)化學(xué)》這門課程,難度大,任務(wù)重。

另外,由于江蘇省高考制度,較大部分的學(xué)生高中階段選修的“物生”,進(jìn)入大學(xué)后化學(xué)知識特別是有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識非常薄弱,一個教學(xué)班級里,學(xué)生的化學(xué)知識水平參差不齊。通常是剛進(jìn)入大學(xué)的第一學(xué)期學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué),對于選“物生”的學(xué)生來說,沒有化學(xué)基礎(chǔ),一開始就挫傷他們學(xué)習(xí)化學(xué)的自信心。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時,多數(shù)學(xué)生對有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)有畏懼感。如果入校時對專業(yè)認(rèn)知不夠,不能看到有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)對高分子材料與工程專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性,更是對有機(jī)化學(xué)失去興趣。

再者,有機(jī)化學(xué)課程自身的特點(diǎn),由于有機(jī)物數(shù)量多,結(jié)構(gòu)多變,機(jī)理難掌握。而工科院校的有機(jī)化學(xué)課時數(shù)又被壓縮,教師為了教授完大綱的教學(xué)內(nèi)容,不得不采取“滿堂灌”教學(xué)方法,使得學(xué)生缺乏主動獲得知識的能力,被動“填鴨式”教學(xué)必然導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。一學(xué)期教學(xué)結(jié)束,發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識掌握不好,除了少部分拔尖的學(xué)生,大部分學(xué)生對這門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課一知半解,學(xué)到的有機(jī)知識很少。

2.教學(xué)改革

結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律,針對高分子材料與工程專業(yè)特點(diǎn),對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化、取舍;改進(jìn)教學(xué)手段,選聘高年級本科生、研究生做助理班主任,讓他們參與本科生教學(xué),形成多元化的本科生教學(xué)隊(duì)伍;改革考核方式,實(shí)現(xiàn)高分子材料與工程專業(yè)有針對性的考核方式,教考分離。

(1)改革教學(xué)內(nèi)容

有機(jī)化學(xué)的教學(xué)關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生“有機(jī)”這一學(xué)科,不同于其他幾門基礎(chǔ)化學(xué)課,有機(jī)化學(xué)基本不涉及計算,不涉及公式,說的是圖片的拼接,化學(xué)鍵的斷裂與重組,以構(gòu)建新的有機(jī)分子。那么,在教學(xué)過程中如何引導(dǎo)學(xué)生使用“有機(jī)思維”思考問題才是關(guān)鍵。當(dāng)我們談到如何面對課時數(shù)被壓縮這個問題,如果抓住“引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入有機(jī)化學(xué)這個學(xué)科”這個關(guān)鍵問題,就能依據(jù)高分子材料與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案,深入分析研究教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo),對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行取舍。

在改革教學(xué)內(nèi)容時,還要考慮以下兩個方面問題:一是研讀多種版本的教材,最新版本的中、英文有機(jī)化學(xué)教材和專著等,從不同研讀、分析深度的教材方面,準(zhǔn)確把握“基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)”教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn),結(jié)合高分子材料與工程專業(yè)的特點(diǎn)來取舍教學(xué)內(nèi)容。二是關(guān)注高分子領(lǐng)域的研究前沿,發(fā)展動態(tài),結(jié)合傳統(tǒng)的知識,推陳出新,把最新的知識信息教授于學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生了解最新的前沿,激發(fā)他們的興趣,使之感覺到目前所學(xué)知識的有用性。

(2)改革教學(xué)手段

我校近年實(shí)施了一項(xiàng)“班主任助理”制度,選派高年級本科生、研究生擔(dān)任本科生班級班主任助理,取得了很好的教學(xué)效果。高年級本科生、研究生參與本科生教學(xué),形成多層次、多元化的本科生教學(xué)隊(duì)伍。

高年級本科生已經(jīng)學(xué)習(xí)了有機(jī)化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課,經(jīng)歷過有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)和考核,有自己的學(xué)習(xí)方法和技巧;他們已經(jīng)進(jìn)入高分子材料與工程專業(yè)課程學(xué)習(xí),對哪些知識對專業(yè)課學(xué)習(xí)重要有切身體會;他們與低年級學(xué)生同屬于一個年齡階段,有更多的共同話題,溝通交流更容易,幫助學(xué)生及早發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)缺點(diǎn),揚(yáng)長避短。

高分子材料與工程研究方向的研究生,通常具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識,已經(jīng)接觸了專業(yè)的前沿研究方向,可以對高分子材料與工程專業(yè)低年級學(xué)生的學(xué)業(yè)、思想及心理等方面給予關(guān)心和指導(dǎo)。而且本科生可以在研究生的帶領(lǐng)下主動做一些創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目,這使得本科生更清楚自己在課堂學(xué)習(xí)中哪方面有不足,增強(qiáng)本科生對基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)的熱情,使他們在有機(jī)化學(xué)課堂學(xué)習(xí)中更積極、努力。

(3)改革考核方式

良好考核方式可以極大地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高他們學(xué)習(xí)的積極性。目前,我院不同專業(yè)實(shí)行統(tǒng)一考試,如環(huán)境工程、化學(xué)工程、安全工程和高分子材料與工程等專業(yè)統(tǒng)一出卷,流水閱卷、統(tǒng)一登分,做到公正、準(zhǔn)確。但是,這種“統(tǒng)一”的方法抹殺不同專業(yè)對有機(jī)化學(xué)需求的不同,使得教師和學(xué)生忽視基礎(chǔ)課對后續(xù)專業(yè)課的影響,結(jié)果是為了考試而學(xué)習(xí),不能真正掌握自己專業(yè)需求的有機(jī)化學(xué)知識。

為了提高學(xué)生的整體素質(zhì)和學(xué)習(xí)積極性,我們應(yīng)實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)單獨(dú)出卷、單獨(dú)考核的方式。卷面上可以體現(xiàn)出適合高分子材料與工程專業(yè)的題目,結(jié)合他們的后續(xù)專業(yè)課程。哪些知識是有機(jī)化學(xué)這門課程必須掌握的基礎(chǔ)知識,哪些知識是關(guān)聯(lián)高分子材料與工程的專業(yè)知識。同時,建立針對性的有機(jī)化學(xué)試題庫,使學(xué)生接觸更多不同的題型,拓寬知識面。建立適合高分子材料與工程專業(yè)的有機(jī)化學(xué)試題庫,有機(jī)化學(xué)課程理論考試按照一定的難度系數(shù)、教學(xué)要求、考試范圍等,統(tǒng)一從試題庫里抽調(diào),實(shí)現(xiàn)教考分離。

3.結(jié)語

為全面提升高分子材料與工程專業(yè)的有機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,我們要結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律,針對高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)特點(diǎn),從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),認(rèn)真分析總結(jié),精選教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新教學(xué)手段,改革考核方式,不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,以提高高分子材料與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

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篇2

關(guān)鍵詞:教學(xué)―科研一體化;實(shí)踐能力;創(chuàng)新精神

中圖分類號:G647 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)15-0008-02

一、引言

高校本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)是鞏固理論知識、培養(yǎng)創(chuàng)新意識和高素質(zhì)工程技術(shù)人員的重要環(huán)節(jié),然而傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多以基礎(chǔ)教學(xué)為主,即使是和專業(yè)知識最為緊密相關(guān)的專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐內(nèi)容也僅涉及到基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)操作、簡單合成方法和成形工藝實(shí)驗(yàn),學(xué)生完全不能觸及本專業(yè)發(fā)展的各個領(lǐng)域,更無法拓展對本專業(yè)深層次、系統(tǒng)地了解。實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏引導(dǎo)性,無法激發(fā)學(xué)生自主探索和創(chuàng)新意識。為了改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀,各個高校開展了對實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式的改革和探索,并取得了一定的成效[1-4]。

本校高分子材料與工程專業(yè)經(jīng)過幾十年地發(fā)展,已形成了相對穩(wěn)定的科研團(tuán)隊(duì),如生物醫(yī)用高分子材料、光電高分子材料、3D打印材料、凝膠高分子材料等,引領(lǐng)著本專業(yè)的不同發(fā)展領(lǐng)域。如何在公共實(shí)驗(yàn)室資源有限的條件下,按照學(xué)校發(fā)展和人才培養(yǎng)的總體需求,將科研項(xiàng)目和科研室納入本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中,建立教學(xué)―科研一體化的綜合實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理體系,以科研帶動教學(xué),使大學(xué)生都能涉及本專業(yè)發(fā)展的各個領(lǐng)域,了解本專業(yè)最新發(fā)展動態(tài),從而激發(fā)潛能和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),是解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)最積極有效的途徑。

二、存在的問題分析

1.教學(xué)內(nèi)容設(shè)置缺乏引導(dǎo)性、自主性和創(chuàng)新性。由于實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的滯后性,高校本科教學(xué)中設(shè)置的實(shí)驗(yàn)多以基礎(chǔ)性和驗(yàn)證性為主。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置總是選取固定的幾個實(shí)踐操作項(xiàng)目讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容局限且簡單[5-7]。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容缺乏引導(dǎo)性、自主性和創(chuàng)新性的培養(yǎng),因此將本專業(yè)各科研實(shí)驗(yàn)室研究項(xiàng)目納入到本科實(shí)驗(yàn)教學(xué),是目前迫在眉睫的事情。

2.實(shí)驗(yàn)室設(shè)置缺乏系統(tǒng)規(guī)劃。由于缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,目前大部分高校的公共實(shí)驗(yàn)室和專業(yè)教師的科研室相對分散,科研室相對獨(dú)立,大部分本科生很少接觸到教師的科研項(xiàng)目和科研實(shí)驗(yàn)室,無法觸及專業(yè)精密儀器和設(shè)備及專業(yè)發(fā)展的前沿領(lǐng)域。將科研實(shí)驗(yàn)室納入到本科教學(xué)中,依據(jù)科研項(xiàng)目設(shè)計綜合性、設(shè)計性、探索性等可行的教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,提高科研實(shí)驗(yàn)室專業(yè)精密儀器和設(shè)備利用率,提高學(xué)生對本專業(yè)研究領(lǐng)域的認(rèn)識,從而引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新意識。因此,系統(tǒng)規(guī)劃基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和科研室的布局,起到了優(yōu)勢互補(bǔ)和綜合利用的最佳效果[8]。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏有效的管理和考查機(jī)制。目前,實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)以學(xué)分制作為對學(xué)生的考查機(jī)制,學(xué)生按照規(guī)定時間參加安排的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),并完成實(shí)驗(yàn)指定的內(nèi)容即可獲得學(xué)分。實(shí)驗(yàn)教師往往在實(shí)驗(yàn)前安排好所有的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),學(xué)生被動的按要求做完實(shí)驗(yàn),既沒有對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做相關(guān)了解,也沒有進(jìn)行前期的查閱資料等準(zhǔn)備工作,更無法談及探索和創(chuàng)新精神。無需思考和挑戰(zhàn)的實(shí)驗(yàn)考查機(jī)制無法達(dá)到自主性和創(chuàng)新性的培養(yǎng)。

三、解決措施

1.建立教學(xué)―科研一體化的綜合實(shí)驗(yàn)室。本著以科研帶動教學(xué)、教學(xué)和科研相互促進(jìn)的理念,并結(jié)合本專業(yè)的研究領(lǐng)域采用統(tǒng)籌的思想規(guī)劃教學(xué)和科研實(shí)驗(yàn)室的安排,形成教學(xué)和科研室的有利結(jié)合。學(xué)校正在籌劃整體搬遷事宜,新的實(shí)驗(yàn)大樓已準(zhǔn)備就緒,借搬遷的好時機(jī)系統(tǒng)籌建和規(guī)劃的教學(xué)―科研一體化的綜合實(shí)驗(yàn)室如圖1所示。公共實(shí)驗(yàn)室和科研室設(shè)置在同一區(qū)域,既方便教師科研實(shí)驗(yàn)時高效利用公共實(shí)驗(yàn)室資源,又利于學(xué)生對專業(yè)研究領(lǐng)域的認(rèn)識和了解,也解決了科研室科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目提供的容納空間。

2.建立教學(xué)―科研一體化實(shí)踐項(xiàng)目計劃??蒲许?xiàng)目納入本科實(shí)踐環(huán)節(jié),應(yīng)制訂完善的科研教學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目計劃:(1)對科研項(xiàng)目納入教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容要進(jìn)行科學(xué)的論證和認(rèn)定,重點(diǎn)考察實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡拿鞔_性、實(shí)驗(yàn)裝備的利用性、實(shí)驗(yàn)效果的顯著性、能力培養(yǎng)的遞進(jìn)性和激發(fā)創(chuàng)新意識的能動性,尤其要考察是否代表本領(lǐng)域最精簡、核心和是否具有完整系統(tǒng)性的引導(dǎo)項(xiàng)目。(2)科研教學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目申請,鼓勵專業(yè)教師及其研究生對研究領(lǐng)域的科研項(xiàng)目進(jìn)行提煉,制訂適合本科教學(xué)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,對實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒎桨?、可行性和?chuàng)新性等進(jìn)行充分論證,由院學(xué)術(shù)委員會審核通過后進(jìn)行實(shí)施。(3)根據(jù)科研項(xiàng)目的變化積極更新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。國家級、省級等縱向和校企聯(lián)合的橫向科研項(xiàng)目代表當(dāng)前該學(xué)科發(fā)展的最新方向和社會的最新需求,應(yīng)根據(jù)在研的科研項(xiàng)目及時更新科研教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

3.完善實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐教學(xué)監(jiān)督、管理和考核評價體系。一方面,對納入到教學(xué)實(shí)踐中的高??蒲惺疫M(jìn)行考核和績效評估,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室管理體制及運(yùn)行機(jī)制改革;另一方面,強(qiáng)化對學(xué)生能力的培養(yǎng),必須整改對學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的考查機(jī)制。完善教學(xué)―科研綜合實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐教學(xué)監(jiān)督、管理和考核評價體系,應(yīng)從以下三方面入手。(1)實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐教學(xué)監(jiān)督、管理和考核體系的設(shè)計。①學(xué)校應(yīng)建立合理、高效的激勵機(jī)制,鼓勵科研實(shí)力強(qiáng)的專業(yè)教師將科研項(xiàng)目成果濃縮為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,應(yīng)用于本科教學(xué);②教務(wù)管理人員制訂教學(xué)監(jiān)督、管理措施,切實(shí)落實(shí)科研項(xiàng)目在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)施和運(yùn)行;③制訂出合理的考核體系和獎勵措施,實(shí)施平時常規(guī)檢查與年終考核相結(jié)合的績效評估機(jī)制。(2)科研教師的考核與績效評估。①為了激勵科研教師向本科教學(xué)的傾斜力度,把實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與教師的科研方向結(jié)合起來,與實(shí)驗(yàn)室績效評估結(jié)果結(jié)合起來,績效高的研究室加大投入力度;②為了鼓勵專業(yè)教師科研成果為本科實(shí)踐教學(xué)服務(wù),學(xué)校除了在工作量上考慮專業(yè)教師本科實(shí)踐教學(xué)方面付出的詼外,把此項(xiàng)工作作為職稱評審的重要方面。(3)學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的考查機(jī)制??蒲袑?shí)驗(yàn)項(xiàng)目對學(xué)生的綜合素質(zhì)要求較高,需制訂合理的考查機(jī)制才能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性。學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的考查包括前期準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)進(jìn)展和實(shí)驗(yàn)完成情況三個部分。前期準(zhǔn)備方面的考核包括對實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡恼J(rèn)知、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備等;實(shí)驗(yàn)進(jìn)展情況方面的考核包括分析問題和解決問題的能力;實(shí)驗(yàn)完成方面的考查包括對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和處理、實(shí)驗(yàn)報告的撰寫等。分別從實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備報告、實(shí)驗(yàn)進(jìn)展報告、實(shí)驗(yàn)結(jié)果報告和實(shí)驗(yàn)室制定的成績考核辦法四個方面進(jìn)行成績考核。

四、結(jié)語

高??蒲许?xiàng)目和科研實(shí)驗(yàn)室納入本科實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),在提升大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力素質(zhì)培養(yǎng)的同時,也給實(shí)驗(yàn)室科學(xué)規(guī)劃和實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理帶來了新的問題。專業(yè)教師、教務(wù)管理人員和實(shí)驗(yàn)管理部門必須對教學(xué)―科研一體化綜合實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理體系進(jìn)行積極探索,充分整合教學(xué)、科研資源,加強(qiáng)科研成果向日常教學(xué)的滲透,實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的提高。

參考文獻(xiàn):

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篇3

關(guān)鍵詞:機(jī)械工程材料 高分子材料 教學(xué)改革

Reform and practice on teaching of polymer materials in mechanical engineering materials course

Dong Xufeng, Qi Min, Wang Weiqiang

Dalian university of technology, Dalian, 116024, China

Abstract: In most universities, metal material is the route of mechanical engineering materials course. Polymer materials have been a new type of engineering materials in the recent 50 years. Therefore, it is necessary to increase the proportion of polymer materials and make corresponding reform in the teaching of mechanical engineering materials. In this paper, the reform and practice experience on mechanical engineering materials in Dalian university of technology is introduced. Reforms were made in content, aim, process, method and reference books. The practice results indicated good teaching effect was obtained.

Key words: mechanical engineering materials; polymer materials; teaching reform

機(jī)械工程材料課程是面向非材料專業(yè)學(xué)生開設(shè)的介紹材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)內(nèi)容的課程,涉及專業(yè)包括機(jī)械、化工、船舶、汽車、航空航天等。目前大多數(shù)機(jī)械工程材料課程的講授以金屬材料為主線,內(nèi)容涵蓋金屬材料的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、加工工藝與性能之間的關(guān)系等[1,2]。教學(xué)目的是讓非材料專業(yè)學(xué)生了解常用金屬材料的性能、應(yīng)用范圍和加工工藝,初步掌握金屬材料的選用原則與方法,同時能夠?qū)?shí)際工程中與材料相關(guān)的基本問題進(jìn)行正確分析和處理。

1 高分子材料教學(xué)改革原則

20世紀(jì)中期以來,大批新型高分子材料的合成拓展了人類使用材料的范圍。與金屬材料相比,高分子材料具有密度小、比強(qiáng)度高、原料豐富、成型簡單、成本低、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。近年來一些性能優(yōu)異的高分子材料在諸多領(lǐng)域呈現(xiàn)取代傳統(tǒng)鋼、鐵等金屬材料的趨勢,成為機(jī)械工程材料中不可忽視的一部分[3]。因此,在機(jī)械工程材料課程的教學(xué)過程中,須摒棄完全以金屬材料為主體的授課方法,適當(dāng)增加高分子材料等新型工程材料的比重。因此,我校在2013年對機(jī)械工程材料32學(xué)時課程的教學(xué)計劃進(jìn)行了調(diào)整,將高分子材料部分由之前的2學(xué)時增加到4學(xué)時,并確定了以下改革原則:

1.1 授課內(nèi)容強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性

高分子材料與機(jī)械類學(xué)生通常接觸到的金屬材料在結(jié)構(gòu)、性能、制備工藝等方面有很大的區(qū)別。向機(jī)械類學(xué)生講授高分子材料,主要目的是讓他們對高分子材料有最基本的了解。在短短4學(xué)時內(nèi),不可能也沒必要將高分子材料相關(guān)的全部內(nèi)容壓縮講授。這就決定了機(jī)械工程材料課程中高分子材料部分必須側(cè)重于基礎(chǔ)性知識,對于理論性、專業(yè)性太強(qiáng)的知識點(diǎn)必須舍棄。基礎(chǔ)性內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括高分子材料的基本概念、分類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡膠及工程纖維)的基本力學(xué)性能[4-6]。

1.2 授課目標(biāo)偏向工程性

高分子材料不僅可作為結(jié)構(gòu)材料使用,也可以作為功能材料使用。對于非材料類專業(yè)的學(xué)生,特別是機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生,更關(guān)心材料的力學(xué)性能和應(yīng)用范圍。因此,在課程內(nèi)容的安排上,應(yīng)以與機(jī)械工程有關(guān)的機(jī)械性能為主,給出常用工程高分子材料的基本力學(xué)性能指標(biāo)及適用領(lǐng)域。

1.3 授課過程重視學(xué)生的先修知識

大多數(shù)高校的機(jī)械工程材料課程以金屬材料為主線,在學(xué)習(xí)高分子材料之前,學(xué)生對金屬材料已經(jīng)有基本了解。高分子材料與金屬材料之間存在較大差異,例如:高分子材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)以非晶結(jié)構(gòu)為主,而金屬材料則以晶體結(jié)構(gòu)為主;許多高分子材料,特別是橡膠類的高分子材料具有金屬材料所不具備的優(yōu)良彈性等。學(xué)生先修知識的習(xí)慣思維在他們學(xué)習(xí)高分子材料時可能會引起沖突,因此在授課時必須對金屬材料與高分子材料的差異予以考慮。采用與金屬材料對比的方法學(xué)習(xí)高分子材料,有利于幫助學(xué)生澄清概念,更好地掌握高分子材料的知識。

1.4 教學(xué)方式應(yīng)具有高效性

高分子材料課程涉及的概念繁多,容易混淆,對于機(jī)械類學(xué)生而言比較抽象,難以理解。在短短的4學(xué)時內(nèi),要想讓學(xué)生盡可能多的掌握高分子材料的相關(guān)基本概念,必須摒棄照本宣科或一味講授的教學(xué)方式。通過高效的教學(xué)方式,充分調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性,引導(dǎo)學(xué)生思考,方能達(dá)到理想的教學(xué)效果。

1.5 提供擴(kuò)展知識的參考書

由于高分子材料的性能、結(jié)構(gòu)、制備工藝以及表征與金屬材料和陶瓷材料完全不同,而且目前在機(jī)械工程材料中高分子材料部分比例很少。為解決這一矛盾,在章節(jié)后面列出了比較系統(tǒng)的高分子材料性能、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、制備工藝以及表征方面的書籍,以供學(xué)生參考[7,8]。

2 高分子材料教學(xué)改革

根據(jù)以上原則,我們在2013年度的授課過程中對高分子材料的講授進(jìn)行了調(diào)整,具體如下:

(1)授課內(nèi)容及學(xué)時安排:高分子材料的基本概念(高分子、單體、鏈節(jié),0.5學(xué)時),高分子材料的分類方法(按用途分類,按熱行為分類,按反應(yīng)類型分類,按主鏈結(jié)構(gòu)分類,0.5學(xué)時),高分子材料基本結(jié)構(gòu)(簡單介紹近程結(jié)構(gòu)、遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的概念,0.5學(xué)時)及物理狀態(tài)(玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài),0.5學(xué)時),典型工程塑料的力學(xué)性能和應(yīng)用(1學(xué)時),典型合成橡膠的力學(xué)性能和應(yīng)用(1學(xué)時)。

(2)重點(diǎn)講授常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡膠及工程纖維)的基本力學(xué)性能及典型工程高分子材料的適用領(lǐng)域。

(3)授課過程中通過列表等方式將高分子材料的相關(guān)內(nèi)容與金屬材料進(jìn)行對比,一方面避免概念混淆,另一方面突出高分子材料與金屬材料的不同之處。

(4)采用啟發(fā)式教學(xué)模式,通過設(shè)問、模擬實(shí)驗(yàn)、舉例、探究等方法引導(dǎo)學(xué)生思考;在多媒體課件中,采用豐富的圖片、動畫激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

3 結(jié)束語

通過機(jī)械工程材料課程中高分子材料的教學(xué)方案改革,學(xué)生對這種新型工程材料有了基本且更為全面的了解,他們深刻認(rèn)識到,高分子材料是機(jī)械工程材料領(lǐng)域中不可忽視的分支。

參考文獻(xiàn)

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篇4

一、高分子材料與工程

高分子材料與工程專業(yè)培養(yǎng)具備高分子材料與工程等方面的知識,能在高分子材料的合成、改性、分析測試和加工成型等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面工作的高級工程技術(shù)人才。

本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)高聚物化學(xué)與物理的基本理論和高分子材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能知識及高分子成型加工技術(shù)知識。

學(xué)習(xí)課程

聚合物加工原理、聚合物成型工藝、聚合物流變學(xué)、高分子物理、高分子化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)

畢業(yè)生具備的專業(yè)知識與能力

掌握高分子材料的合成、改性的方法;

掌握高分子材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系;

掌握聚合物加工流變學(xué)、成型加工工藝和成型模具設(shè)計的基本理論和基本技能;

具有對高分子材料進(jìn)行改性及加工工藝研究、設(shè)計和分析測試,并開發(fā)新型高分子材料及產(chǎn)品的初步能力;

具有應(yīng)用計算機(jī)的能力;

具有對高分子材料改性及加工過程進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和管理的初步能力。

就業(yè)方向

該專業(yè)畢業(yè)生可到石油化工、電子電器、建材、汽車、包裝、航空航天、軍工、輕紡及醫(yī)藥等系統(tǒng)的科研(設(shè)計)院所、企業(yè)從事塑料、橡膠、化纖、涂料、粘合劑、復(fù)合材料的合成、加工、應(yīng)用、生產(chǎn)技術(shù)管理和市場開發(fā)等工作,以及為高新技術(shù)領(lǐng)域研究開發(fā)高性能材料、功能材料、生物醫(yī)用材料、光電材料、精細(xì)高分子材料和其它特種高分子材料,也可到高等院校從事教學(xué)、科研工作。

高分子材料與工程專業(yè)的20所大學(xué)

二、復(fù)合材料與工程專業(yè)

復(fù)合材料與工程專業(yè)培養(yǎng)具有良好的思想素質(zhì),強(qiáng)烈的社會責(zé)任感,健康的體魄和健全的心理素質(zhì)、德、智、體全面發(fā)展,掌握新型復(fù)合材料生產(chǎn)原理和生產(chǎn)工藝、能勝任無機(jī)材料、高分子材料、新型復(fù)合材料等生產(chǎn)企業(yè)基層管理工作和實(shí)際崗位操作,具有較高綜合素質(zhì),“用得上、留得住”的應(yīng)用型人才。

專業(yè)特色

該專業(yè)既重視學(xué)生數(shù)學(xué)、力學(xué)和材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論培養(yǎng),又重視學(xué)生的工程能力訓(xùn)練,并對有關(guān)專業(yè)課實(shí)行教學(xué)內(nèi)容的國際接軌。課程設(shè)置注重基礎(chǔ)理論與工程的結(jié)合、自然科學(xué)知識教育與文化素質(zhì)教育結(jié)合,理論與實(shí)踐相結(jié)合。學(xué)校會設(shè)有工程設(shè)計制圖課程設(shè)計、工程訓(xùn)練、下廠實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文等實(shí)踐環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)有高分子物理實(shí)驗(yàn)、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)、復(fù)合材料制備與加工實(shí)驗(yàn)、材料性能測試實(shí)驗(yàn)等 。

就業(yè)方向

本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可畢業(yè)生可以就業(yè)于與復(fù)合材料相關(guān)的汽車、建筑、電機(jī)、電子、航空航天、國防軍工、信息通訊、輕工、化工等有關(guān)企業(yè)和公司,擔(dān)任工程研究 人員、工程師和營銷管理人員,從事設(shè)計、研發(fā)、分析、生產(chǎn)、測試、評價、營銷、管理等工作;也可以在高等院校、研究設(shè)計院所從事科研教學(xué)工作。

開設(shè)院校

哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、華東理工大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、青島大學(xué)、青島科技大學(xué)、長江大學(xué)、中北大學(xué)、河北工程大學(xué)等

篇5

化學(xué)的學(xué)科發(fā)展,可以提到許多方面,如飛秒化學(xué)?;瘜W(xué)向生物學(xué)和醫(yī)學(xué)、材料設(shè)計、能源、大氣和環(huán)境化學(xué)、國家安全與個人安全等領(lǐng)域的拓展等。在本文中,要著重說的是:化學(xué)與化學(xué)工程的重新融合。

20世紀(jì)初,化學(xué)工程從應(yīng)用化學(xué)中脫胎而出,經(jīng)歷了單元操作和三傳一反,形成了化學(xué)工程學(xué),從以經(jīng)驗(yàn)為主過渡到有一定預(yù)測功能的較完整的理論,從而導(dǎo)致化學(xué)與化學(xué)工程的分離。這種情況在20世紀(jì)90年生了變化,基礎(chǔ)化學(xué)研究與化學(xué)工程之間發(fā)生了空前的交疊和滲透?;瘜W(xué)家越來越多地介入復(fù)雜系統(tǒng)的構(gòu)造、分析和使用中,這些自然而然與工程學(xué)中的系統(tǒng)方法有關(guān)?;瘜W(xué)工程師正日益進(jìn)入越來越多的化學(xué)基礎(chǔ)領(lǐng)域,在一些情況下甚至處于領(lǐng)導(dǎo)地位。在2003年美國出版的《超越分子前沿――化學(xué)與化學(xué)工程面臨的挑戰(zhàn)》一書中,開始使用化學(xué)科學(xué)來代表所有化學(xué)家和化學(xué)工程師的工作范圍。

化學(xué)是一個多尺度的科學(xué)。微觀尺度是從電子和原子核到分子,例如分子設(shè)計。宏觀尺度,例如實(shí)驗(yàn)室合成、生產(chǎn)裝置、化學(xué)和物理操作、產(chǎn)品包裝和運(yùn)輸。現(xiàn)在大家更關(guān)注介觀尺度。從化學(xué)方面來說,人們關(guān)注超越分子的層次,進(jìn)入超分子、分子集團(tuán)、大分子、活性中心、器件的作用域,可以說從微觀跨越到介觀以至宏觀層次。從化學(xué)工程來說。人們也不再滿足于宏觀的三傳一反,而是逐步深入到顆粒、液滴、氣泡、微孔、界面等介觀行為,并對微觀的機(jī)理也表現(xiàn)了濃厚的興趣。化學(xué)由底向上,化學(xué)工程由頂向下,在介觀層次相遇,互相借鑒,對于化學(xué)科學(xué)及其理論的發(fā)展,形成了巨大的推動。

二、介觀尺度的研究

通常化學(xué)以量子力學(xué)或量子化學(xué)為理論基礎(chǔ),用以研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵和對稱等,現(xiàn)在正逐步重視隨時間發(fā)展的動態(tài)演變。在唯象地說明宏觀現(xiàn)象時,則應(yīng)用熱力學(xué)。進(jìn)入介觀層次后,要采用平衡態(tài)和非平衡態(tài)的統(tǒng)計力學(xué),后者需要綜合應(yīng)用流體力學(xué)的原理。

化學(xué)工程通常以流體力學(xué)和熱力學(xué)為理論基礎(chǔ),特別重視湍流理論、多相流和不可逆過程的熱力學(xué)。計算流體力學(xué)有很大的發(fā)展。在研究湍流的強(qiáng)相關(guān)機(jī)理以及涉及介觀層次時,統(tǒng)計力學(xué)原理起著重要的作用。而在為特征參數(shù)找出規(guī)律時,則需要量子力學(xué)的幫助。

化學(xué)科學(xué)理論的發(fā)展,進(jìn)入到綜合運(yùn)用量子力學(xué)、統(tǒng)計力學(xué)、熱力學(xué)和流體力學(xué)的時代,目標(biāo)是解決多尺度時空結(jié)構(gòu)與宏觀平衡和速率的關(guān)系。

進(jìn)行多尺度時空結(jié)構(gòu)研究,有兩個重要方面:一是由下向上的預(yù)測。從分子結(jié)構(gòu)逐級預(yù)測介觀層次的各種結(jié)構(gòu)及其隨時間的演變,并進(jìn)而預(yù)測宏觀層次的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)和分離的特性,以至在反應(yīng)器和分離裝置中的行為,目標(biāo)是形成無縫的從微觀到宏觀的鏈接。要做到這一點(diǎn),先要搞清楚各個相鄰層次的時空結(jié)構(gòu)是如何相互關(guān)聯(lián)的。研究這種關(guān)聯(lián),首先要有實(shí)驗(yàn)的觀察,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的規(guī)律,然后是理論的建立和推導(dǎo),作為過渡步驟,也常常是采用模型的半經(jīng)驗(yàn)方法。二是由上向下的控制。用宏觀的手段,逐級控制各級時空結(jié)構(gòu)的形成。這兩個方面有著緊密的聯(lián)系,有相輔相成的關(guān)系。

三、對化學(xué)教學(xué)的啟示

為了適應(yīng)不斷變化的新形勢,化學(xué)教學(xué)要做好以下幾點(diǎn):

第一要打好基礎(chǔ)。最重要的是,對于本學(xué)科的框架結(jié)構(gòu),通過教學(xué),應(yīng)使學(xué)生有一個系統(tǒng)的完整的初步認(rèn)識。新的現(xiàn)象、規(guī)律和方法不斷出現(xiàn),要善于在學(xué)科的框架結(jié)構(gòu)中找到它的位置。

對于物理化學(xué),我們認(rèn)識到的學(xué)科框架包括:

兩大類研究對象:平衡和速率。

三個層次:宏觀層次,由微觀到宏觀的過渡層次,微觀層次。

兩個方面:普遍規(guī)律和物質(zhì)特性。兩者結(jié)合,可以解決實(shí)際問題。

三種方法:研究物質(zhì)特性,有實(shí)驗(yàn)方法、半經(jīng)驗(yàn)方法和理論方法。從理論上研究物質(zhì)特性,將進(jìn)入下一個更深的層次。

例如生物膜中的促進(jìn)傳遞和耦合傳遞。屬于宏觀層次的速率過程,具體來說是界面中的速率過程。對于普遍規(guī)律,要學(xué)教材中“傳遞過程”的內(nèi)容(當(dāng)然還有些特殊的地方)。為得到某一個生物膜的傳遞特性,要采用實(shí)驗(yàn)測定,或半經(jīng)驗(yàn)方法。而要從理論上得到這種特性,必須應(yīng)用統(tǒng)計力學(xué)。

又如耗散顆粒動態(tài)學(xué)DPD,它是一種介觀層次的模擬,實(shí)質(zhì)上它就是分子動態(tài)學(xué)模擬MD,屬于從微觀到宏觀的過渡層次的普遍規(guī)律范疇。特殊之處是應(yīng)用了粗粒化,引入更低的介觀層次,相應(yīng)還采用了耗散力和隨機(jī)力。

第二要強(qiáng)調(diào)開放??蚣苁情_放的,可以不斷更新和充實(shí)。內(nèi)容是開放的,可以經(jīng)常介紹新的進(jìn)展。

對于如此豐富的介觀層次,上述框架的精神依舊。微觀和宏觀之間,可以加入各種由低到高的介觀層次之間的過渡層次。研究某一介觀層次的特性,仍然有實(shí)驗(yàn)、半經(jīng)驗(yàn)、理論這三種方法。理論方法主要采用平衡態(tài)和非平衡態(tài)的統(tǒng)計力學(xué),相應(yīng)進(jìn)入了下一個層次,即從更低的介觀層次到該介觀層次的過渡層次。

第三要善用類比。類比永遠(yuǎn)不會完美,卻幾乎常常有用。物理學(xué)是一個由于類比而興旺的領(lǐng)域,例如,基于借自超導(dǎo)的概念,我們可以至少部分理解超流的氦。物理化學(xué)中類比于由理想氣體到實(shí)際氣體,在研究混合物時,我們由理想混合物到實(shí)際混合物。

上面提到的耦合傳遞,可以和耦合反應(yīng)進(jìn)行類比。又如密度泛函理論DFT,則是以密度分布p(r)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的位能函數(shù)ε(r)為基本變量構(gòu)筑泛函。變分原理則等價于最概然分布原理或熵最大原理。

當(dāng)前的薄弱環(huán)節(jié)是:從微觀到宏觀的過渡層次;傳遞速率;進(jìn)展。

要加強(qiáng)教學(xué)資源建設(shè),包括教材、系列參考書、電子教材、網(wǎng)站建設(shè)等。

四、教學(xué)方法

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制藥工程:搭建健康的防火墻

湖南理工學(xué)院 石繪敏

主干課程:化學(xué)、生物工程

化學(xué),so easy!

制藥工程專業(yè)是一個由化學(xué)、藥學(xué)(中藥學(xué))和工程學(xué)交叉的工科類專業(yè)。在大學(xué)期間,你能學(xué)到的專業(yè)課涉及四大基礎(chǔ)化學(xué)、藥學(xué)的相關(guān)知識以及一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),如:無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、制藥工程、藥物化學(xué)、生物化學(xué)、藥物分析、藥物合成、制藥工藝學(xué)、藥理學(xué)、天然藥物化學(xué)、制劑設(shè)備與車間設(shè)計等課程,以及化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、制藥工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)等。大家可不要先被這么多陌生的名稱嚇倒,因?yàn)樗麄儗殡S你大學(xué)四年的光陰。

想必大家從制藥工程專業(yè)的課程設(shè)置中也能看出化學(xué)對于本專業(yè)的重要性,制藥工程專業(yè)的所有專業(yè)課程與實(shí)驗(yàn)都是基于化學(xué)之上的,若你在高中時已對化學(xué)學(xué)習(xí)興趣缺缺,那么高考后執(zhí)意選擇制藥工程專業(yè)的話,將會使你的大學(xué)學(xué)習(xí)變得枯燥無味并且舉步維艱。當(dāng)然,也不排除你的化學(xué)成績不出眾,卻對于學(xué)習(xí)化學(xué)興致極高,那么你不必?fù)?dān)心自己化學(xué)功底不好而不能學(xué)習(xí)制藥工程專業(yè),只要你感興趣,大學(xué)有大把的時間讓你去彌補(bǔ)自己的缺陷,畢竟興趣是成就一番事業(yè)的動力之源嘛。

體驗(yàn)自己動手的奇妙

初、高中時,我學(xué)習(xí)化學(xué)的動力僅止于萬般奇妙的化學(xué)實(shí)驗(yàn),不過由于實(shí)驗(yàn)設(shè)施有限,那時做實(shí)驗(yàn)的次數(shù)屈指可數(shù)。上大學(xué)以后就不一樣了,畢竟制藥工程專業(yè)的重點(diǎn)在于“制藥”,它對我們的動手能力當(dāng)然要求極高!因此,我們專業(yè)每個學(xué)生都有自己的實(shí)驗(yàn)臺、實(shí)驗(yàn)服。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時都要穿戴整齊,統(tǒng)一著裝。在我們學(xué)校大一第一學(xué)期時,老師會教我們基本的實(shí)驗(yàn)常識、簡單的實(shí)驗(yàn)操作方法以及儀器使用方法等。大三時,學(xué)校開設(shè)了專業(yè)課實(shí)驗(yàn),比如片劑、膠囊劑、顆粒劑的制作等。不過需要提醒大家注意的是,有機(jī)化學(xué)的試驗(yàn)可能會產(chǎn)生一些對身體有害的氣體,大家在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前一定要做好防護(hù)措施。在大三下學(xué)期的時候,我們就有機(jī)會去藥廠親身體驗(yàn)制藥的過程,去藥廠的實(shí)習(xí)讓我真正感受到了什么是企業(yè)化大生產(chǎn)。當(dāng)然進(jìn)入制劑車間時每個人都要全面“武裝”(高度潔凈,整體消毒),車間的儀器基本上都是全自動或半自動高速運(yùn)轉(zhuǎn)的,每個廠房也都有自己的凈化處理系統(tǒng),這些都是為提供車間內(nèi)潔凈的環(huán)境而設(shè)置的。

找到自己的Mr.Right!

制藥工程專業(yè)的就業(yè)面是很廣的,如果你天生心思細(xì)膩,可以成為一名藥品質(zhì)檢化驗(yàn)人員;倘若你非常健談,樂于與大家交流,那么可以從事藥品營銷工作,它也許比研究工作適合你;如果你天生具有領(lǐng)導(dǎo)能力,那以后逐步走上藥物生產(chǎn)技術(shù)管理的崗位也是一個很好的選擇;如果你是一個熱愛科學(xué)研究的人,也可以和我一樣選擇繼續(xù)讀研,以后就有機(jī)會在藥廠、大學(xué)、研究所的研究部門從事藥物研發(fā)工作。隨著人們生活水平的日益提高,大家對食療保健越采越重視,因此,新興的職業(yè)如營養(yǎng)師也是一個不錯的選擇。以上這些只是蒸蒸日上的制藥工程專業(yè)就業(yè)范圍的冰山一角,如果你結(jié)束了本科學(xué)習(xí)后希望進(jìn)入其他領(lǐng)域進(jìn)行深造,還可以選擇報考生命科學(xué)、生物技術(shù)、藥學(xué)及相關(guān)專業(yè)的研究生。怎么樣,找到你的“Mr.Right”了嗎?

擁有制藥工程專業(yè)國家特色專業(yè)院校名單:華東理工大學(xué)、天津大學(xué)、廣州中醫(yī)藥大學(xué)、遼寧醫(yī)科大學(xué)、吉林大學(xué)、哈爾濱商業(yè)大學(xué)、河北科技大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、江南大學(xué)、四川大學(xué)、山東中醫(yī)藥大學(xué)、佳木斯大學(xué)、石家莊學(xué)院。

高分子材料與工程:“高材”生的美麗人生

西安工程大學(xué) 張曉娟

主干課程;化學(xué)、材料科學(xué)與工程

從迷茫到成長

憑借高三時,對化學(xué)的濃厚興趣和戀戀不舍之情,高考后我選擇了高分子材料與工程專業(yè),成為了名副其實(shí)的“高材生”。大一時和大多數(shù)同學(xué)一樣,迷茫而沒有方向,最重要的是學(xué)校的安排竟遲遲不讓我和化學(xué)見面,更多地是學(xué)習(xí)一些公共課程與高數(shù)等基礎(chǔ)課程,專業(yè)課程反倒接觸很少。熬到了大二,終于得到了專業(yè)課程的“青睞”。不得不慨嘆高分子材料與工程專業(yè)家族的無比龐大!無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)是最基本的,最讓高分子材料與工程專業(yè)學(xué)子頭痛的是高分子化學(xué)課和高分子物理課,好一個有機(jī)、物理、化學(xué)、大分子的大雜燴j在這些大雜燴中我?guī)锥让CH徊恢^,不過憑借著自己在高中時深厚的化學(xué)功底,我還是挺過了最初的“入門難”。

大三、大四忙碌過后,我選擇了考研,這不是盲目的抉擇,而是一個重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。對于一個準(zhǔn)考研族來說,最重要的是認(rèn)清自己,如果你喜歡科研、喜歡用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的理論創(chuàng)新、喜歡搞學(xué)術(shù)、愿意去深造自己,那么你可以考慮。并且你要做好備考期間每天都得披星戴月的準(zhǔn)備,做好同一切不利于學(xué)習(xí)的誘惑說拜拜的準(zhǔn)備,最重要的是你要做好攻克高數(shù)、英語這兩大難關(guān)的準(zhǔn)備。而我身邊的人,也都常穿著實(shí)驗(yàn)服(容許我叫它白大褂)與正裝。奔波于實(shí)驗(yàn)室和招聘會之間,樂此不疲。

作出人生的抉擇

提到高分子材料與工程專業(yè)的就業(yè),可謂天地廣闊,可以在高分子材料和高分子復(fù)合材料成型加工、高分子合成、化學(xué)纖維、新型建筑裝飾材料、現(xiàn)代噴涂與包裝材料、汽車、家用電器、電子電器、航空航天等企業(yè)從事設(shè)計、新成品開發(fā)、生產(chǎn)管理、市場營銷、質(zhì)量檢測及貿(mào)易部門工作;也可以到高等學(xué)校、科研單位從事科學(xué)研究與教學(xué)工作;還可以到政府部門從事行政管理、質(zhì)量監(jiān)督等工作。由于專業(yè)的擇業(yè)面比較寬,適應(yīng)性強(qiáng),所以本專業(yè)男生也更傾向于在石油化工、勘探設(shè)計、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域工作,就業(yè)單位也遍及政府機(jī)關(guān)、國有企事業(yè)單位、外資企業(yè)及高新技術(shù)企業(yè)。

有人說:大學(xué)一年級往往“不知道自己不知道”,大學(xué)二年級就進(jìn)了一步“知道自己不知道”,大學(xué)三年級時“不知道自己知道”,大學(xué)四年級“知道自己知道”。站在大四畢業(yè)的邊沿,除了知道本專業(yè)的水有多深之外,我更看到了自己的未來會有多燦爛。不是浮夸,這些都是高分子材料與工程專業(yè)所賦予我的,無論是以后從事熱門材料研究、開發(fā),或是從事材料采購,還是從事新型功能材料的復(fù)合。探索科學(xué)在生活中的奧秘。這些都離不開本專業(yè)的學(xué)子。

擁有高分子科學(xué)與工程專業(yè)國家特色專業(yè)院校名單:北京化工大學(xué)、浙江大學(xué)、哈爾濱理工大學(xué)、華東理工大學(xué)、青島科技大學(xué)、四川大學(xué)、長春工業(yè)大學(xué)、東華大學(xué)、華南理工大學(xué)、吉林大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、湖北大學(xué)、武漢工程大學(xué)、大連理工大學(xué)、沈陽化工大學(xué)、江蘇工業(yè)學(xué)院、北京服裝學(xué)院、鄭州輕工業(yè)學(xué)院。

藥學(xué):用良心度量價值

蘭州大學(xué) 安小麗

主干課程:化學(xué)、藥學(xué)

人才好,藥才好!

藥學(xué)是一門基于化學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、解剖學(xué)和生理學(xué)的科學(xué),并且對化學(xué)的要求較高。它是一門綜合性的專業(yè),運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)理論和科學(xué)技術(shù)研究新藥的設(shè)計與開發(fā)、適宜的用藥途徑和形式,以及臨床用藥的合理性。藥學(xué)專業(yè)的課程主要有:有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、生物化學(xué)、物理化學(xué)、微生物與免疫學(xué)、人體解剖生理學(xué)、藥用植物學(xué)、藥物化學(xué)、藥劑學(xué)、藥理學(xué)、藥物分析、生藥學(xué)、天然藥物化學(xué)、藥事管理學(xué)。因?yàn)槭俏魉?,藥物的研發(fā)設(shè)計階段都與化學(xué)息息相關(guān),所以如果對化學(xué)感興趣、擅長化學(xué)的同學(xué),可以考慮這個專業(yè)。

藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生需要學(xué)習(xí)藥學(xué)各主要分支學(xué)科的基本理論和基本知識,受到藥學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和技能的基本訓(xùn)練,具有藥物制備、質(zhì)量控制評價及指導(dǎo)合理用藥的基本能力。本專業(yè)的目標(biāo)是培養(yǎng)能在藥品研究與開發(fā)領(lǐng)域從事鑒定、藥物設(shè)計、一般藥物制劑與藥品生產(chǎn)、檢驗(yàn)、流通、使用及臨床合理用藥等方面工作的高級科學(xué)技術(shù)人才。

方向多,找準(zhǔn)定位才是極好的

藥學(xué)專業(yè)的方向很多,具體可以分為藥理學(xué)、藥劑學(xué)、藥物化學(xué)、藥物分析、天然藥物化學(xué)、生物制藥等方面。中國藥科大學(xué)在大三就開始分方向,而像我們蘭州大學(xué)在大學(xué)期間不分方向,在考研時才選擇方向。每個學(xué)校的情況不大一樣,但我認(rèn)為還是細(xì)分方向較好,畢竟專于一門才會精于一門。

藥學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生一般不做主治醫(yī)生,但也有醫(yī)學(xué)生最基本的要求,那就是很強(qiáng)的責(zé)任心和道德感。本專業(yè)的就業(yè)方向還是十分廣闊的,與藥學(xué)相關(guān)的各個領(lǐng)域,像藥品研究開發(fā)部門、生產(chǎn)部門、管理部門、營銷及使用部門,都需要藥學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生。具體來說,畢業(yè)生遍布高校、科研院所、藥廠、醫(yī)藥公司、國家藥品管理機(jī)關(guān)、醫(yī)院等單位,因而,社會對藥學(xué)畢業(yè)生的需求量還是比較大的。因?yàn)榫蜆I(yè)范圍廣,所以工作性質(zhì)也就千差萬別,大家可根據(jù)自己的喜好、自身?xiàng)l件、外界條件選擇自己將來的職業(yè)。但是客觀來說,藥學(xué)本科畢業(yè)生剛出校門,收入狀況不是非常好,不過如果有了一定的經(jīng)驗(yàn),好薪酬也會隨之而來。

自己的路,只選對的

藥學(xué)本科畢業(yè)后,也有許多人選擇考研或出國留學(xué)。考研是大多數(shù)繼續(xù)深造者的選擇,但是現(xiàn)在出現(xiàn)了考研盲從性。研究生除了在第一年上課,后兩年都是在實(shí)驗(yàn)室度過,每天就是查文獻(xiàn)、做實(shí)驗(yàn),反反復(fù)復(fù)。有些人并不喜歡這樣的實(shí)驗(yàn)室生活,但身邊的人考研。自己就不知道怎么辦了,也就隨波逐流了。我認(rèn)為要準(zhǔn)備考研,首先得喜歡研究性的工作,有創(chuàng)新思維,細(xì)心耐心。所以在大學(xué),就該對自己做出評價,大三,就是做出決定的一年了。

在醫(yī)學(xué)類專業(yè)中,藥學(xué)不是熱門專業(yè),就業(yè)形勢也不容樂觀,但現(xiàn)在的狀況還是有所改善。隨著醫(yī)藥衛(wèi)生體制的逐步推進(jìn)和醫(yī)藥分家的實(shí)行,私營藥房增多,這對藥房從業(yè)人員的素質(zhì)提出了更高要求,他們不僅要懂得賣藥,更要懂得藥理。醫(yī)藥行業(yè)中激烈的競爭使得醫(yī)藥公司、藥廠必須聘用專業(yè)的藥學(xué)人才去開拓市場。這使得藥學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的去向朝著醫(yī)藥公司和私營藥房等方向轉(zhuǎn)移。

擁有藥學(xué)專業(yè)國家特色專業(yè)院校名單:北京大學(xué)、哈爾濱醫(yī)科大學(xué)、中國藥科大學(xué)、天津醫(yī)科大學(xué)、山東大學(xué)、四川大學(xué)、安徽醫(yī)科大學(xué)、沈陽藥科大學(xué)、河北醫(yī)科大學(xué)、新疆醫(yī)科大學(xué)、煙臺大學(xué)、華中科技大學(xué)、廣東藥學(xué)院、青海民族學(xué)院、徐州醫(yī)學(xué)院、河北北方學(xué)院、貴陽醫(yī)學(xué)院、大連學(xué)院等。

應(yīng)用化學(xué):從實(shí)驗(yàn)到實(shí)現(xiàn)

湖南理工學(xué)院 陳韜

主干課程:化學(xué)

燒杯里的世界

從初中三年級起就開始接觸化學(xué),經(jīng)歷了高中,跨入大學(xué),印象中的化學(xué)是一門既簡單又十分有趣味的學(xué)科。從記元素周期表開始到寫化學(xué)方程式,從燒杯里液體五顏六色的變化到實(shí)驗(yàn)室里的“噴泉實(shí)驗(yàn)”,再到工廠里生產(chǎn)品種繁多、功能多樣的生活用品,無不體現(xiàn)了化學(xué)的魅力?;瘜W(xué)是一門從實(shí)踐中發(fā)展起來的,以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,而應(yīng)用化學(xué)則是將化學(xué)滲透到其他自然科學(xué)、技術(shù)及其他領(lǐng)域而形成的一類應(yīng)用科學(xué),旨在培養(yǎng)具有化學(xué)的基礎(chǔ)知識、基本理論和基本技能,在科研機(jī)構(gòu)、企事業(yè)單位等從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用以及相關(guān)管理工作的專門人才。

利用各類資源

應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的主要課程有四大基礎(chǔ)化學(xué)即無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué),它們既是各個化學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ),又是學(xué)習(xí)的重點(diǎn),可以說學(xué)好了四大基礎(chǔ)化學(xué),其他專業(yè)課程都是“小菜一碟”。專業(yè)課程還包括結(jié)構(gòu)化學(xué)、儀器分析、化工原理、生物化學(xué)、高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、反應(yīng)工程、化學(xué)工藝學(xué)、化工過程開發(fā)、精細(xì)化工概論、天然產(chǎn)物學(xué)、專業(yè)英語、工程制圖與CAD和專業(yè)實(shí)驗(yàn)等。該專業(yè)學(xué)生最重要的是要動手做實(shí)驗(yàn),要善于觀察,歸納總結(jié),要弄清楚其中的原理,用理論指導(dǎo)實(shí)踐,把所學(xué)的知識運(yùn)用到實(shí)踐中去。

經(jīng)過四年的專業(yè)學(xué)習(xí)之后,我們應(yīng)該能夠掌握數(shù)學(xué)、物理等方面的基本理論和基本知識;掌握無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)(含儀器分析)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)(含結(jié)構(gòu)化學(xué))、化學(xué)工程及化工制圖的基礎(chǔ)知識、基本原理和基本實(shí)驗(yàn)技能;了解化學(xué)的理論前沿、應(yīng)用前景、最新發(fā)展動態(tài),以及化學(xué)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r;熟練掌握實(shí)驗(yàn)室的各種儀器,并且能夠利用各種儀器完成系列的物質(zhì)檢驗(yàn),產(chǎn)品分析等常規(guī)處理方法。在閑暇之余我們可以去逛逛網(wǎng)上的論壇,比如“小木蟲”“化工707”等,都是關(guān)于化學(xué)化工方面的論壇,如果能夠好好利用里面的資源,相信對你將來大有益處哦!

無論怎么走,努力就好

篇7

以產(chǎn)品的加工行為、性能、分子結(jié)構(gòu)作為設(shè)計原則是現(xiàn)代化學(xué)產(chǎn)品工程發(fā)展的基本方向,其設(shè)計目標(biāo)是設(shè)計出滿足現(xiàn)在市場需求的化學(xué)品。產(chǎn)品工程的工作人員必須對分子結(jié)構(gòu)作用在產(chǎn)品性能方面產(chǎn)生的影響進(jìn)行預(yù)測,還要能夠在此基礎(chǔ)上設(shè)計出性質(zhì)需求相符合的化學(xué)產(chǎn)品。在整個的分子產(chǎn)品過程當(dāng)中,最重要的就是研究分子性能以及結(jié)構(gòu),通常來看,半經(jīng)驗(yàn)方法、計算化學(xué)領(lǐng)域的理論與方法是其采用的最主要的分析法。如果使用計算機(jī)輔助分子法,能夠把產(chǎn)品的能源消耗以及產(chǎn)品的開發(fā)周期降到最低,這種設(shè)計的辦法最主要的目的就是為了和特殊性質(zhì)要求的分子混合物和分子相互符合。而且能夠在很多的分子中找出與產(chǎn)品最符合的,就一般來而言要進(jìn)行正反兩方面分析。首先,制作相關(guān)關(guān)系模型,在模型的基礎(chǔ)上了解分子交互作用和性質(zhì)之間、分子節(jié)后的一些關(guān)系。然后,以關(guān)系模型作為基礎(chǔ),對分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷的優(yōu)化,讓其和性質(zhì)要求能夠相符。

二、精細(xì)化工領(lǐng)域數(shù)字化工

1.數(shù)字化工的特點(diǎn)基本特征探索一種全新的數(shù)字化的基于工藝過程數(shù)學(xué)模型進(jìn)行工藝技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)研究的方法、構(gòu)建多功能數(shù)字化工過程及其控制系統(tǒng),以控制系統(tǒng)開發(fā)人機(jī)操作界面,通過建立工藝過程的全范圍、高精度動態(tài)數(shù)學(xué)模型的方法被稱為數(shù)字化工技術(shù)。它的主要特征包括:有雙重用途,即系統(tǒng)控制以及工藝過程實(shí)驗(yàn)。能夠利用有限的設(shè)備進(jìn)行多種過程實(shí)驗(yàn)的最佳組合,能夠選擇多種方案以及過程控制法來進(jìn)行實(shí)驗(yàn),達(dá)到了連續(xù)、間歇反應(yīng)動力學(xué)實(shí)驗(yàn)。不需要投入材料,可以安全的智能化實(shí)驗(yàn),環(huán)保節(jié)能、易維護(hù)、使用、標(biāo)準(zhǔn)化、素質(zhì)化等。

2.功能性的數(shù)字化工過程的研究多功能數(shù)字化工過程系統(tǒng)的研究是一個具備前沿性和原創(chuàng)性的探索性課題,需要引進(jìn)大量的技術(shù)人員開展關(guān)于技術(shù)創(chuàng)新的工作。創(chuàng)新技術(shù)的研究主要包括以下幾個方面:關(guān)于比較復(fù)雜的化工過程的高精度、全流程、全范圍動態(tài)的數(shù)學(xué)模型的建立辦法?;み^程一般都是間歇式的方式,在化工過程開始運(yùn)行,到運(yùn)行結(jié)束各個環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)在工藝過程中表現(xiàn)出來的是分布參數(shù)、變化性、不平穩(wěn)性、非線性等比較復(fù)雜的性質(zhì),這些復(fù)雜的特征給數(shù)字化工過程模型的建立帶來了極大的困擾。通過對過程機(jī)理建模、模糊邏輯建模、人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)建模和系統(tǒng)識別建模等各環(huán)節(jié)的研究,可以建造復(fù)雜性高的化工數(shù)學(xué)模型過程。關(guān)于虛擬人機(jī)操作界面的研究。高度逼真的人機(jī)操作界面對于工業(yè)過程中需要的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)是必不可少的,通過模仿實(shí)際操作過程中工作人員的操作步驟,實(shí)現(xiàn)操作控制由數(shù)字化試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行操作。對于此系統(tǒng)的開發(fā)必須提高人機(jī)操作界面技術(shù),充分實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工代替人工操作的方法。

人機(jī)操作界面與數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的新技術(shù)。關(guān)于數(shù)字化工控制系統(tǒng)和數(shù)字化工過程系統(tǒng)的研究,需要解決的技術(shù)就是數(shù)據(jù)的交互。人機(jī)操作界面發(fā)出的命令及操作必須讓數(shù)學(xué)模型收到并運(yùn)算數(shù)據(jù)信號,再將運(yùn)算的結(jié)果顯示在人接操作界面上。需要對高速動態(tài)數(shù)據(jù)函數(shù)鏈接庫進(jìn)行探究和建立,或者對于高速動態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)交換方式進(jìn)行探究和建立,以促使人機(jī)操作界面與數(shù)學(xué)模型的數(shù)據(jù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)交互形成一個整體。

三、總結(jié)

篇8

【關(guān)鍵詞】高分子化學(xué);雙語教學(xué);教學(xué)改革;科研導(dǎo)向

隨著人類文明的進(jìn)步與社會經(jīng)濟(jì)生活的發(fā)展,能源危機(jī)、人類重大疾病相關(guān)問題、環(huán)境問題等一系列對全球造成影響的科學(xué)技術(shù)問題的出現(xiàn)使得化學(xué)學(xué)科、特別是高分子學(xué)科成為所有學(xué)科的中心學(xué)科。例如,基于共軛聚合物半導(dǎo)體材料的有機(jī)發(fā)光二極管、場效應(yīng)晶體管和聚合物太陽電池等最新的科研成果將成為未來社會生活中主要的半導(dǎo)體元器件;高分子藥物的出現(xiàn)將能夠很大程度上對藥物釋放、藥物靶向性等方面進(jìn)行控制而不需要增加更多的臨床藥物試驗(yàn);生物醫(yī)用高分子在改善人類生活質(zhì)量方面更是意義非凡。而各種塑料、纖維、橡膠、涂料、粘合劑等高分子材料更是關(guān)系到人們衣、食、住、行的方方面面。可以說,現(xiàn)代人的生活已經(jīng)離不開高分子化學(xué)和高分子材料。因此,對高分子科學(xué)的研究越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。高分子科學(xué)的誕生源于高分子合成化學(xué),其基本概念源自于有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等化學(xué)、材料學(xué)科,這種情況導(dǎo)致我國現(xiàn)有的高分子科學(xué)領(lǐng)域從業(yè)人員來源多樣。其中,從本科階段即接受高分子化學(xué)教育的比例依然很低,很多從事高分子材料、高分子化學(xué)、高分子物理、高分子工程等領(lǐng)域研究的人員本科主修為無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、材料學(xué)等專業(yè)。一定程度上,這些研究人員存在對高分子化學(xué)體系缺乏系統(tǒng)認(rèn)知的可能。在我國高等學(xué)校進(jìn)行高分子化學(xué)教學(xué)教育活動,是提高我國現(xiàn)有的高分子科學(xué)領(lǐng)域的從業(yè)人員基本素養(yǎng)與技能、促進(jìn)我國高分子科學(xué)發(fā)展、壯大的重要途徑。近年來,高等學(xué)校為主導(dǎo)的國家級或省級“協(xié)同創(chuàng)新中心”的設(shè)置,使我國高等學(xué)校進(jìn)入新一輪的由教學(xué)型(教學(xué)科研型)大學(xué)向科研型大學(xué)轉(zhuǎn)變的歷程中。為快速實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)高層次、研究型的高分子科學(xué)領(lǐng)域人才愈發(fā)顯得必要和重要。目前,主要的國際學(xué)術(shù)會議、頂級國際學(xué)術(shù)期刊均以英語為主。

通過學(xué)術(shù)會議、、論文檢索等在這些國際知名的學(xué)術(shù)舞臺上進(jìn)行高分子方面學(xué)術(shù)活動與信息交流,觀察國際高分子學(xué)科的發(fā)展動向,無疑是我國高分子學(xué)科跟進(jìn)國際學(xué)術(shù)發(fā)展步伐和超越世界學(xué)術(shù)水平的基本條件。為此,我們必須建立培養(yǎng)能夠熟練使用英語進(jìn)行高分子化學(xué)相關(guān)學(xué)科聽、說、讀、寫應(yīng)用的國際性專業(yè)人才的教育體制和培養(yǎng)機(jī)制,強(qiáng)化我國高分子方面的科技隊(duì)伍建設(shè)。換言之,在本科階段開展高分子化學(xué)雙語教學(xué),為培養(yǎng)具有國際化交流能力的研究生和高層次高分子科學(xué)從業(yè)者,對我國高分子學(xué)科的發(fā)展具有非常重要的意義。在高等學(xué)校開展高分子化學(xué)雙語教學(xué)存在諸多問題亟待解決?,F(xiàn)有的雙語教學(xué)限于學(xué)生專業(yè)英語基礎(chǔ)薄弱、高分子化學(xué)本身內(nèi)容龐雜、學(xué)生在以往幾乎沒有任何高分子化學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)歷和基礎(chǔ)等多方面、多層次原因?qū)е赂叻肿踊瘜W(xué)雙語教學(xué)過程中面臨如下問題:1)學(xué)生的基礎(chǔ)參差不齊,授課對象中有部分學(xué)生在高中階段甚至從未學(xué)過化學(xué);2)課程的知識體系中涉及較多的有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)理論;3)我們選用的教材是理工兼用、教材全面但缺乏系統(tǒng)和針對性,而英文教材價格昂貴、內(nèi)容更是紛繁復(fù)雜;4)高分子化學(xué)雙語課程的目標(biāo)除了教給學(xué)生基本的高分子合成化學(xué)的基本原理和方法外,還需要使學(xué)生建立起英文思維的習(xí)慣和基礎(chǔ)概念,如何實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo),也是需要我們進(jìn)行探索和研究的;5)高分子化學(xué)這門課程相關(guān)無論中英文教材均在理論綜合性,如何將這些貌似無用的枯燥理論加以應(yīng)用,同時,在教學(xué)中從工程的角度予以描述,以彰顯其重要實(shí)用性作用,需要我們加以思考;6)某些高校尚不具備同時兼顧專業(yè)知識和相應(yīng)英語水平的教師,學(xué)生極少有機(jī)會接觸國際交流的學(xué)術(shù)活動,缺乏感性認(rèn)識,無法調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。更多情況則是雙語教學(xué)流于形式,課上、課下全漢語,單純的授課課件是英語;或者脫離了知識傳遞的根本目標(biāo),語言障礙導(dǎo)致學(xué)生不能有效的掌握高分子化學(xué)的知識。這樣,雙語教學(xué)的“形”與“體”脫節(jié),成為“兩張皮”。無論哪種情況的出現(xiàn),對高分子化學(xué)雙語教學(xué)都會產(chǎn)生嚴(yán)重影響。另外,高分子化學(xué)雙語教學(xué)的執(zhí)行情況的另一重要考量指標(biāo)是教學(xué)質(zhì)量。特別是以科學(xué)研究和國際交流為導(dǎo)向時,考察雙語教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的指標(biāo)也需慎重考慮,并加以確認(rèn)。在教學(xué)實(shí)踐中,我們發(fā)現(xiàn)完善教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方式與手段,通過激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)興趣,能克服其對雙語教學(xué)中英文的畏懼和排斥都有益處;制作精減的英文講義、多媒體課件深入研制等方法和措施的實(shí)施,安排學(xué)習(xí)英文講座視頻等都有利于雙語課程的講授。

1)高分子化學(xué)雙語教學(xué)的核心是知識而非形式。對于知識性的內(nèi)容編排,我們的做法是做了三份相互關(guān)聯(lián)的輔助教材:a)專業(yè)術(shù)語的定義和解釋,并針對性的配插圖,方便學(xué)生理解和記憶;b)對于課程內(nèi)容去蕪存菁,制作一份大約5萬字的全英文簡明讀本,內(nèi)容從高分子化學(xué)歷史、命名法、聚合方法、原理、典型計算、逐步聚合和鏈?zhǔn)骄酆?、聚烯烴、活性聚合等內(nèi)容進(jìn)行覆蓋,完善高分子化學(xué)知識體系,使學(xué)生從整體上把握教材的主線,掌握高分子化學(xué)概念、分子量概念、各種聚合方法、聚合反應(yīng)原理、高分子材料分類與理化特性等;c)收集經(jīng)典英文文獻(xiàn)14篇。此外,對于上述內(nèi)容另配置各一份講義,輔助閱讀。這樣做的目的包括:簡明讀本覆蓋了經(jīng)典教材核心內(nèi)容并包含教材內(nèi)容總體的80%,重復(fù)利用教學(xué)和課余時間,讓全部學(xué)生盡可能的掌握這部分分內(nèi)容而不是試圖讓學(xué)生學(xué)100%的內(nèi)容,但只是掌握更低比例———當(dāng)然,對于學(xué)有余力的同學(xué),鼓勵其在教師輔助下,完成全部教學(xué)內(nèi)容的掌握。

2)在教學(xué)方法上做出努力,采用高分子理論框架、線索教學(xué)法;講薄到講厚教學(xué)法;關(guān)鍵詞教學(xué)法;避免按章節(jié)步步為營的方法等。例如,理論框架、線索教學(xué)法的執(zhí)行發(fā)方法是,每次課都用5分鐘左右,把課程內(nèi)容以簡短的內(nèi)容說明,并指出其與其他章節(jié)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)性,讓學(xué)生能更好的把握課程脈絡(luò)?!爸v薄到講厚”是指,每學(xué)期開學(xué)以兩次課分別用中文和英文分別解釋全部簡明教程相關(guān)講義,讓學(xué)生一開始就熟悉全部內(nèi)容的關(guān)鍵處,這樣,其閱讀輔助材料和課堂學(xué)習(xí)思路更明確清晰,真正能明白課程“精要80%”的含義?!瓣P(guān)鍵詞教學(xué)法”是指在厘清脈絡(luò)框架的基礎(chǔ)上,對輔助教材中文獻(xiàn)部分涉及的理論相關(guān)關(guān)鍵詞,集中突破,讓學(xué)生能理論和實(shí)踐兩方面都獲得提高。

3)利用視頻和錄像內(nèi)容輔助教學(xué)。制作教學(xué)錄音和錄像,給學(xué)生共享,讓學(xué)生課下可以繼續(xù)觀摩課堂內(nèi)容,培養(yǎng)其聽和說的能力。不斷構(gòu)建新的新的本科雙語教育模式,使本科生能從雙語教學(xué)過程中分享課程教育國際化的機(jī)會,從中受益,并獲得在其他場所不能獲得的實(shí)踐和能力鍛煉,從而提高整體素質(zhì)、創(chuàng)新意識及綜合能力。安排學(xué)生參加國際學(xué)術(shù)會議,到場聽取英語母語國家的專家匯報,同時錄制會議報告錄像和錄音。

4)組織學(xué)生檢索高分子化學(xué)基礎(chǔ)理論相關(guān)英文文獻(xiàn)、制作課件,并互相評閱,提升學(xué)生使用英文交流的能力。從科研的角度讓學(xué)生體會雙語教學(xué)“重點(diǎn)在讀懂、其次在會寫,然后是能聽懂和能說”的含義。

5)對于課堂教學(xué)效果的考察采用按照學(xué)習(xí)內(nèi)容分段考核,并以英文形式呈現(xiàn)。例如,逐步聚合及其原理和聚酯、聚酰胺放在一起考核;自由基聚合物及其原理和實(shí)施方法一起考核;工程塑料、天然產(chǎn)物、環(huán)境污染和降解與穩(wěn)定化放在一起考核等。這樣的做法,讓授課內(nèi)容的排列更加緊湊,也讓學(xué)生更好的把握知識點(diǎn)的相關(guān)性。

6)強(qiáng)調(diào)背景預(yù)備知識積累,強(qiáng)化雙語教學(xué)對其他相關(guān)化學(xué)課程的關(guān)聯(lián)性,培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)英語綜合素養(yǎng),以期對學(xué)生閱讀英文文獻(xiàn)、其他相關(guān)英文課程教科書有所裨益。上述的教學(xué)思想和教學(xué)新方法的采用雖然在一定程度上大幅度增加了教師備課、授課工作量,但是從全局的角度看,能通過高分子化學(xué)單獨(dú)一門功課的教授,培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)英語的掌握,甚至到一定時間,可以接受全英文教學(xué)。在實(shí)施兩年后,我們大體有以下一些感受。1)教與學(xué)雙方的主動性都被調(diào)動起來,讓教學(xué)過程變得更豐富;教師自編教學(xué)講義,必然會更加熟悉,更加明白其意義,在講授過程中,看到自己的成果被學(xué)生接受,會更加有熱情。2)國際會議現(xiàn)場交流,前言文獻(xiàn)和研究內(nèi)容引入課堂等顯著增加了學(xué)生對英文感性認(rèn)識,增加其學(xué)習(xí)熱情,更有利于雙語教學(xué)的實(shí)施。3)全局教學(xué)、富有線索和邏輯的分段教學(xué)、合理的考核內(nèi)容安排讓學(xué)生能更好的認(rèn)識到自己學(xué)習(xí)的不足,避免學(xué)生到了期末才開始突擊學(xué)習(xí)的壓力和無奈,把問題發(fā)現(xiàn)在平時。通過階段考核,讓教師能合理的調(diào)節(jié)講授的節(jié)奏。4)課外文獻(xiàn)調(diào)研和互評報告能提供學(xué)生自主學(xué)習(xí)的靈活空間,讓學(xué)生能主動的進(jìn)行自我培養(yǎng),有利于獨(dú)立學(xué)習(xí)能力的提高??傊?在過去幾年的高分子化學(xué)雙語教學(xué)中,我們通過合理的教學(xué)改革措施的使用,提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,為將來這些接受良好英語授課培養(yǎng)的學(xué)生進(jìn)入科研崗位,從事研究生學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。當(dāng)然,這些方法也有繼續(xù)改進(jìn)的空間,我們也將繼續(xù)進(jìn)行深入研究與探索,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),探索培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的高分子科學(xué)人才的新思路和新方法。

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[9]高瓊芝,王正輝.《高分子化學(xué)》雙語教學(xué)的實(shí)踐與探索[J].廣東化工,2004(08).

篇9

教學(xué)和科研是衡量一所學(xué)校,一個專業(yè)發(fā)展水平的重要指標(biāo)體系。教學(xué)和科研可以相互促進(jìn),提高學(xué)校的辦學(xué)水平??茖W(xué)研究為學(xué)生提供接觸本專業(yè)最新專業(yè)知識理論和方法的機(jī)會,鍛煉學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維能力,有效推動專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升,為地方及區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展輸送高素質(zhì)的工程技術(shù)人才。結(jié)合專業(yè)建設(shè)的機(jī)遇,鼓勵教師強(qiáng)化科學(xué)研究,努力提高科研水平,以科學(xué)研究成果促進(jìn)教學(xué)水平的提高,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

武漢工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院高分子材料與工程專業(yè)教師科研成果促進(jìn)本科教學(xué)工作在實(shí)踐探索中取得了初步成效。筆者將以此為例,就這方面的工作進(jìn)行一些探討。

二、教師科研成果促進(jìn)本科教學(xué)工作的思路與實(shí)踐

(一)實(shí)施的背景

1.是當(dāng)今社會發(fā)展對人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求。隨著人類社會的進(jìn)步和科技的迅猛發(fā)展,材料、能源和信息已被公認(rèn)為科學(xué)技術(shù)的三大支柱。將教師的研究成果融入本科教學(xué)內(nèi)容,擴(kuò)大學(xué)生知識面,了解和掌握學(xué)科前沿的最新動態(tài),是培養(yǎng)技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用的創(chuàng)新科技人才,為地方及區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展輸送高質(zhì)量的工程技術(shù)的重要舉措。

2.是學(xué)校建設(shè)規(guī)劃實(shí)施的需要。

武漢工程大學(xué)是一所化工特色鮮明的多科性教學(xué)研究型大學(xué),人才培養(yǎng)目標(biāo)定位于高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。學(xué)校明確提出,要以素質(zhì)教育、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識培養(yǎng)為教學(xué)工作出發(fā)點(diǎn),培養(yǎng)一批適應(yīng)社會發(fā)展需求的“基礎(chǔ)扎實(shí)、知識面寬、實(shí)踐能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型人才”。為進(jìn)一步貫徹落實(shí)學(xué)校關(guān)于本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的精神,我校高分子材料與工程專業(yè)幾年來的教學(xué)改革與實(shí)踐都是圍繞推進(jìn)素質(zhì)教育和質(zhì)量工程建設(shè),培養(yǎng)符合知識、能力、素質(zhì)三方面要求的創(chuàng)新型人才進(jìn)行的。讓學(xué)生參與到教師的科研工作中,是實(shí)施人才培養(yǎng)計劃的有效途徑之一。

3.高分子材料與工程專業(yè)具備科研促進(jìn)教學(xué)工作的優(yōu)勢。

(1)專業(yè)優(yōu)勢。該專業(yè)成立于1994年,是我校的優(yōu)勢特色專業(yè),是學(xué)校博士點(diǎn)的兩個一級學(xué)科之一。2007年獲得“2007-2010中央地方省部共建材料科學(xué)與工程特色專業(yè)實(shí)驗(yàn)室”立項(xiàng)建設(shè),“2007-2010中央地方省部共建高分子化學(xué)與高分子物理特色專業(yè)實(shí)驗(yàn)室”2008年獲準(zhǔn)通過。本專業(yè)的橡膠加工和塑料加工設(shè)備齊全、先進(jìn),專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件領(lǐng)先,為本業(yè)專和相近專業(yè)提供起點(diǎn)高、裝備齊全、適用性強(qiáng)的高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)示范基地。

(2)專業(yè)師資優(yōu)勢。突出表現(xiàn)在:擁有楚天學(xué)者崗、教師的博士比例高、SCI和EI收錄數(shù)量多。所屬學(xué)科“材料科學(xué)與工程”一級學(xué)科是湖北省重點(diǎn)學(xué)科,設(shè)有碩士學(xué)位授予點(diǎn)(含材料學(xué)、材料加工工程和材料化學(xué)與物理三個二級學(xué)科碩士點(diǎn))?!案叻肿踊瘜W(xué)與物理”二級學(xué)科也是湖北省重點(diǎn)學(xué)科,設(shè)有碩士點(diǎn),同時,“材料科學(xué)與工程”一級學(xué)科已通過博士點(diǎn)立項(xiàng)建設(shè)驗(yàn)收,現(xiàn)有兼職博導(dǎo)3名。另外,所屬專業(yè)主干課“高分子化學(xué)與物理”等課程為省級精品課程,為本科生、碩士和博士研究生的培養(yǎng)提供良好的理論教學(xué)和科研條件。專業(yè)教師搞好教學(xué)的同時,還積極開展科學(xué)研究,通過承擔(dān)科研課題,撰寫高水平論文,發(fā)明專利,舉辦、參加學(xué)術(shù)活動等方式,極大地提高了本學(xué)科教師的理論水平。

(二)科研促進(jìn)教學(xué)工作的思路及措施

幾年來,本專業(yè)教師在積極開展科研工作的同時,特別注重科研成果在教學(xué)活動中的應(yīng)用,努力豐富教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)效果。除了一般性的結(jié)合自身的科研經(jīng)歷于理論教學(xué)中外,許多老師將科研課題直接用于教學(xué)實(shí)踐活動中,開設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)了學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

1.科研成果促進(jìn)教學(xué)的平臺構(gòu)建

本專業(yè)多年的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)顯示,教學(xué)與科研訓(xùn)練是不可分離的,二者的有機(jī)結(jié)合為培養(yǎng)研究創(chuàng)新型人才,提高學(xué)生對新產(chǎn)品、新工藝、新材料的研究、開發(fā)能力大有裨益。通過實(shí)踐,我們總結(jié)了如下的科研促進(jìn)教學(xué)體系:

2.科研成果促進(jìn)教學(xué)的方式方法

科研成果促進(jìn)教學(xué)的方式方法可歸納為以下幾種:

(1)作為理論教學(xué)的補(bǔ)充內(nèi)容

高分子材料與工程專業(yè)的理論基礎(chǔ)課,如高分子物理、高分子化學(xué),高分子的專業(yè)主干課如聚合物加工原理,都是與實(shí)際緊密相連的課程。例如,高分子化學(xué)課程中講授的許多原理都將直接運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)的控制中。因此,將科研成果融合在理論課的教學(xué)中,對學(xué)生加強(qiáng)理論的理解,提高學(xué)習(xí)理論課的興趣,是十分有用的。比如老師在講解《聚合物加工原理》課程時,將自己的科研成果,如聚丙烯的改性、加工融入講課內(nèi)容,豐富了課堂教學(xué)的內(nèi)容和層次。

(2)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容

高分子材料與工程專業(yè)教師充分利用科研的優(yōu)勢,將研究成果應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。高分子材料與工程《專業(yè)實(shí)驗(yàn)》課的基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)如下表(部分):

科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容清單(部分)

(3)作為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(論文)的課題

近年來,該專業(yè)本科學(xué)生的畢業(yè)論文題目均出自指導(dǎo)教師的科研課題,獲得很好的效果,學(xué)生的本科畢業(yè)論文多人次獲湖北省優(yōu)秀本科畢業(yè)論文獎勵。

(4)作為大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動的內(nèi)容

本專業(yè)的教師積極吸納學(xué)生參與在研科研項(xiàng)目的研究,指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動,培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題的能力,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識,為今后的考研、讀研打下了良好的基礎(chǔ)。比如學(xué)生在教師科研項(xiàng)目的基礎(chǔ)上提出了新的子課題,并積極申報了“武漢工程大學(xué)校長基金”,使高分子材料與工程專業(yè)連續(xù)成為獲得資助項(xiàng)目最多的專業(yè)。在大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競賽中該專業(yè)學(xué)生也獲得很好成績。

(5)作為本院教授(博士)論壇的講座內(nèi)容

武漢工程大學(xué)的教授(博士)論壇是由材料科學(xué)與工程學(xué)院創(chuàng)辦并推廣的。高分子材料與工程專業(yè)的教授(博士)將科研成果通過講座的形式傳授給低年級學(xué)生,拓寬了本專業(yè)學(xué)生的知識面,使他們了解了本學(xué)科的前沿科學(xué)研究,促進(jìn)了本專業(yè)學(xué)生參與科研的熱情,成為科研成果促進(jìn)教學(xué)的新方式。

三、 科研促進(jìn)教學(xué)工作的實(shí)踐意義

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【關(guān)鍵詞】: 污水處理廠 臭氣 除臭方法及工藝

中圖分類號: TK235 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

目前,污水處理廠除臭已普遍受到人們的重視。由于城市化進(jìn)程的加快導(dǎo)致城市用地日益緊張,已建或新建的城市污水處理廠周圍往往都有人口密集的居民生活區(qū)或公共活動區(qū),但多數(shù)已建污水處理廠沒有除臭措施或除臭設(shè)施不完善。隨著城市污水處理廠惡臭污染的控制法規(guī)和對策的日益完善, 對空氣污染的防治有著更高的要求。建設(shè)污水處理廠的除臭系統(tǒng)勢在必行。

安慶市城東污水處理廠址座落在魏家嘴,處理規(guī)模24萬m3/d(分兩次建設(shè))。一期工程12萬m3/d于2007年8月投入運(yùn)行。隨著城市建設(shè)的發(fā)展,污水量的增加,經(jīng)預(yù)測,確定安慶市城東污水處理廠二期工程12萬m3/d即將建設(shè)。二期工程廠址仍選在魏家嘴,位于一期工程的東側(cè),緊鄰一期工程。(二期工程工藝流程與一期工程相同)。

一、二期工程改良型A2/O工藝流程圖

隨著城市化建設(shè)的范圍擴(kuò)大,廠區(qū)居住區(qū)不斷增加,同時廠區(qū)進(jìn)水水質(zhì)也發(fā)生了變化。一期工程未建設(shè)污水除臭系統(tǒng),為了消除污水處理廠產(chǎn)生的惡臭對周圍居民的影響。因此,在即將建設(shè)二期工程的同時對已投入運(yùn)行的一期工程一并建設(shè)除臭系統(tǒng)。

一、污水處理廠臭氣來源

一般來說,污水處理過程的臭氣產(chǎn)生源主要是污水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)。一些研究表明,城市污水處理廠的惡臭源主要分布在進(jìn)水預(yù)處理區(qū)(進(jìn)水泵房、格柵、沉砂池和厭氧水解池)以及生物反應(yīng)中的厭氧調(diào)節(jié)池和污泥處理部分(濃縮池、儲泥池和脫水)等,工序中伴隨微生物、原生動物等新陳代謝過程產(chǎn)生的H2S、NH3、CH4等復(fù)合臭氣(污水處理中的臭氣源及污水中各類臭氣成分見下表)。排放方式多為無組織排放。臭氣的擴(kuò)散對室內(nèi)外空氣環(huán)境影響較大,直接影響到運(yùn)行工人的身體健康和工作效率,并對周圍居民的生活產(chǎn)生一定影響。因此,有必要對惡臭量較大的污水處理及污泥處理設(shè)施考慮除臭工程措施。

污水處理中的臭氣源

污水中各類臭氣成分表

二、除臭方法的選擇

對惡臭氣體目前較為常用的處理方法主要有:化學(xué)吸收法、活性氧電離子法、生物處理法、液體霧化法等。各種處理工藝在設(shè)備投資、占地面積、運(yùn)行噪聲、運(yùn)行費(fèi)用以及運(yùn)行操作等環(huán)節(jié)都有些不同,各有優(yōu)缺點(diǎn),針對不同氣體組分、氣體濃度以及不同的氣相條件等因素,采用不同的處理方法。

從工程應(yīng)用和技術(shù)性能上進(jìn)行分析,上述除臭方法各有其特點(diǎn):

1、化學(xué)吸收法

化學(xué)吸收法主要是利用酸堿中和原理,對臭氣有吸附和化合作用的化學(xué)介質(zhì),通過溶解、過濾或中和原理,將廢氣去除??梢栽诤艽蟪潭壬先コ愇?。由于有除了吸附以外的化學(xué)及生物反應(yīng),因此,化學(xué)吸收法效率較高。對高等濃度的臭氣除臭效果好。

工程應(yīng)用上主要特點(diǎn):

(1)其與臭氣分子的反應(yīng)時間較短,氣流流速較快,因此,其占地面積較小,與同等處理規(guī)模的生物法相比,占地面積只為生物法的1/5左右。

(2)需采用氫氧化鈉及硫酸等化學(xué)藥劑,運(yùn)行成本略高。

(3)控制系統(tǒng)是一種集成系統(tǒng),只需操作人員像常規(guī)的機(jī)械設(shè)備一樣在控制柜上進(jìn)行操作,管理較簡單??蛇B續(xù)或間歇運(yùn)行。

(4)需加裝隔離罩換氣處理,需建酸堿儲罐及倉庫,屬危險品倉庫類型,消防及防爆要求高。

(5) 建設(shè)費(fèi)用較高,

2、活性氧電離子法

近幾年出現(xiàn)的離子法活性氧技術(shù)作為氧化法的技術(shù)延伸,在國內(nèi)外得到迅速的發(fā)展。它利用高壓脈沖放電,產(chǎn)生大量O2-、O2+等聚集體,由于具有極強(qiáng)的氧化能力,與至臭分子發(fā)生碰撞反應(yīng),從而得到氧化除臭的目的。對中等濃度的臭氣除臭效果好。活性氧電離子法有兩方面的作用。

(1)活性氧作用

其主要原理是采用電離技術(shù)將空氣中的氧失去電子或得到電子,使其成為氧分子與臭氧之間的中間態(tài),這時氧得到活化,能級提高,成為活性氧,按理論計算活性氧的氧化能力是氧氣的1000倍,直接與有機(jī)分子和致臭成分發(fā)生氧化反應(yīng),反應(yīng)可在數(shù)秒內(nèi)實(shí)現(xiàn),從而達(dá)到除臭目的。

活性氧廢氣凈化設(shè)備利用高頻高壓靜電的特殊脈沖放電方式(活性氧發(fā)射管每秒鐘發(fā)射上千億個高能離子),產(chǎn)生高密度的高能活性氧(介于氧分子和臭氧之間的一種過渡態(tài)氧),迅速與污染物分子碰撞,激活有機(jī)分子,并直接將其破壞;或者高能活性氧激活空氣中的氧分子產(chǎn)生二次活性氧,與有機(jī)分子發(fā)生一系列鏈?zhǔn)椒磻?yīng),并利用自身反應(yīng)產(chǎn)生的能量維系氧化反應(yīng),進(jìn)一步氧化有機(jī)物質(zhì),生成二氧化碳和水以及其它小分子,而且可以在極短的時間內(nèi)達(dá)到很高的處理效率。

由于上述過程是在常溫下進(jìn)行的,因此也稱為“低溫燃燒”過程,包括了許多種技術(shù)和作用,如過氧化氫、OOH的催化作用和紫外線作用,這是一個極端復(fù)雜的物理過程,產(chǎn)生O2、O2-、O2+、OH、H02、O等氧簇聚集體,由于具有極強(qiáng)的氧化能力,因此稱其為“活性氧”。

活性氧對惡臭污染物(H2S、NH3、CH3SH、VOCs)的去除主要有兩條途徑:一是在電子的瞬時高能量作用下,打開污染物分子的化學(xué)鍵,使其直接分解成單質(zhì)原子或無害分子;二是在大量高能電子、離子、激發(fā)態(tài)粒子和氧自由基、氫氧自由基(自由基因帶有不成對電子而具有很強(qiáng)的活性)等作用下,將污染物氧化分解。惡臭組分經(jīng)過電離設(shè)備處理后,將轉(zhuǎn)變?yōu)镹Ox、SO3、H2O等小分子,在一定的濃度下,各種反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率均在95%以上,而且惡臭濃度較低,因此產(chǎn)物的濃度極低,均能被周邊的大氣所接受。

該技術(shù)能很好地解決了大風(fēng)量、中等濃度惡臭氣體的凈化問題。

(2)光催化作用

光催化技術(shù)是一種新型復(fù)合納米高科技功能的技術(shù),其基本原理是利用光催化納米粒子在一定波長的紫外光線照射下受到激發(fā)生成電子―空穴對,同時在氧及水的參與下,空穴分解催化劑表面吸附的水產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基自由基(OH),電子使其周圍的氧還原成活性離子氧,從而具備極強(qiáng)的氧化-還原作用,利用其強(qiáng)氧化性,將光催化納米粒子表面的各種污染物氧化,氧化分解空氣中低濃度的化學(xué)污染物使其無害化,從而達(dá)到凈化空氣的目的。

工程應(yīng)用上主要特點(diǎn):

(1)由于活性氧電離法的活性氧離子具有極強(qiáng)的氧化性,其與臭氣分子的反應(yīng)時間較短,氣流流速較快,因此,其占地面積較小,與同等處理規(guī)模的生物法相比,占地面積只為生物法的1/10左右。

(2)活性氧技術(shù)中的臭氣氣流是在設(shè)備箱體中通過的,壓力損失較小,只需要配置壓頭較小的風(fēng)機(jī),整套設(shè)備功率較小,運(yùn)行費(fèi)用也較低,只為生物法的1/5左右。

(3)控制系統(tǒng)是一種集成系統(tǒng),只需操作人員像常規(guī)的機(jī)械設(shè)備一樣在控制柜上進(jìn)行操作,而不受其他因素影響,只需用電,無需填料及藥劑,對外界環(huán)境要求低,管理簡單??蛇B續(xù)或間歇運(yùn)行。

(4)需加裝隔離罩換氣處理。

(5)建設(shè)費(fèi)用較低。

3、生物處理法

通過脫臭微生物的噴淋,氧化分解多組分的上升混合臭氣??墒共缓挠袡C(jī)物分解成二氧化碳;含氮物質(zhì)將通過氨化作用生成氨,氨則被轉(zhuǎn)化成NO2-和NO3-;含硫物質(zhì)經(jīng)生物分解生成H2S,并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成單質(zhì)S或SO42-。

對高濃度臭氣除臭效果好。主要分為生物濾床法、生物滴濾床法二種。

1)生物濾床法

包括土壤處理法、活性污泥法、堆肥法等,其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì),但占地面積大。生物滴濾床以陶瓷、塑料和木材等材料做載體,微生物的數(shù)量和接觸面積增大、氣液接觸效率高,可以達(dá)到高效除臭的目的。

在過去的30年內(nèi),生物除臭技術(shù)已在歐洲廣泛地得到應(yīng)用,最近也在北美洲應(yīng)用在除臭方面。生物除臭主要利用微生物去除及氧化氣體中的致臭成份,氣體流經(jīng)生物活性濾料,濾料上面的細(xì)菌就會分解致臭物質(zhì),產(chǎn)生二氧化碳及水氣。

2)生物滴濾床法

生物滴濾床因其停留時間較短、空塔流速較大、設(shè)備投資和占地相對較小和凈化效率高,具有較大優(yōu)越性和安全性。成為世界廢氣凈化研究的的熱點(diǎn)課題之一。生物滴濾床去除氣體污染物的工藝日益得到人們的關(guān)注,國外已有成功處理污水廠臭氣凈化工程的范例,脫臭效率大于90%。

工程應(yīng)用上主要特點(diǎn):

(1)是建立在微生物對廢氣中有機(jī)和無機(jī)物進(jìn)行消化降解的基礎(chǔ)上,因此受環(huán)境溫度、濕度影響波動大,一般管理人員操作具有一定難度。

(2)為了保證菌種對臭氣全面處理,臭氣在通過生物濾料的流速較慢,因此,其占地面積較大。

(3)臭氣氣流要在濾料層中穿過,其壓力損失較大,整套設(shè)備功率較大,需定時加入營養(yǎng)或更換菌種。從而導(dǎo)致后期運(yùn)行費(fèi)用增加,運(yùn)行費(fèi)用也較高。

(4)運(yùn)行過程中必須要維持微生物生長環(huán)境的濕度和溫度,需要供氧以保證微生物得以在好氧環(huán)境下降解有機(jī)物質(zhì)。

(5)要求操作人員的水平較高,需填料、藥劑及動力,對外界環(huán)境要求高,管理較復(fù)雜。必須連續(xù)運(yùn)行。

(6)需加隔離罩換氣處理,

(7)建設(shè)費(fèi)用較高。

4、液體霧化法

液體霧化法屬化學(xué)吸附除臭法的一種,主要是采用無毒的天然植物提取液進(jìn)行除臭。該技術(shù)的核心是將天然植物提取液霧化,均勻地分布在空氣中,吸附空氣中的異味分子,與異味分子發(fā)生分解、聚合、取代、置換等化學(xué)反應(yīng),促使異味分子改變原有的分子結(jié)構(gòu),使之失去臭味,以達(dá)到除臭的目的。反應(yīng)的最后產(chǎn)物為水、氧、氮等。對中低濃度臭氣除臭效果好。天然植物提取液的原材料是天然植物,經(jīng)過先進(jìn)的微乳化技術(shù)乳化,使得它可以與水相溶,形成透明的水溶液。天然植物提取液具有無毒性、無爆炸性、無燃燒性、無刺激性等特點(diǎn)。天然植物提取液安全性已得到美國、英國、加拿大以及中國有關(guān)政府部門的認(rèn)可。

工程應(yīng)用上主要特點(diǎn):

(1)設(shè)備占用極小空間,無需加隔離罩換氣處理,需用電及藥劑,對外界環(huán)境要求低,管理簡單。

(2)可連續(xù)或間歇運(yùn)行。

(3)無須增加任何土建工程建設(shè)費(fèi)用低。

(4)需不斷消耗天然植物提取液,運(yùn)行費(fèi)用較高。

從上面分析可以看出,化學(xué)吸收法、活性氧電離子法、生物處理法及液體霧化法各有優(yōu)缺點(diǎn)?;瘜W(xué)吸收法由于原料為氫氧化鈉及硫酸,需建危險品倉庫,消防及防爆要求高,并不適合在城東污水廠內(nèi)設(shè)置;生物處理法較占地方,操作管理上存在一定難度,且投資運(yùn)行費(fèi)用較大;液體霧化法及活性氧電離子法適用于中低濃度的除臭,可較好的克服上述工程難點(diǎn)。但液體霧化法需要定期購買工作液,采購源單一,不利于廠區(qū)運(yùn)行管理。

根據(jù)相關(guān)資料表明,在正常工況及常規(guī)氣象條件下,活性氧電離子法對有機(jī)污染物和惡臭的去除率為60%~90%,經(jīng)活性氧廢氣凈化設(shè)備處理后的氣體可以滿足《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB 14554- 93》和《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB 18918 - 2002》中相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值。

綜上所述并結(jié)合安慶市當(dāng)?shù)厍闆r綜合考慮,安慶城東污水處理廠工程選擇活性氧電離法除臭處理比較合適。

三、除臭對象和除臭系統(tǒng)的確定

1、除臭對象的確定

根據(jù)國內(nèi)外污水廠對惡臭實(shí)測結(jié)果的有關(guān)資料,采用二級生化處理工藝的污水處理廠,主要惡臭污染源是預(yù)處理工藝(進(jìn)水泵房、格柵、沉砂池)、生物處理工藝及污泥處理工藝(儲泥池以及污泥濃縮脫水機(jī)房等)。

安慶城東污水處理廠采用二級生化處理工藝,廠區(qū)北側(cè)、東北側(cè)及西南側(cè)都有居民住宅,環(huán)境空氣質(zhì)量功能屬二類區(qū)。根據(jù)有關(guān)調(diào)查資料結(jié)果,類比出擬建工程臭氣排放源強(qiáng)(見下表),確定城東污水處理廠除臭對象主要為:一、二期工程中的粗格柵、進(jìn)水泵房、細(xì)格柵、曝氣沉砂池、A2/O生物池、儲泥池、脫水車間等部位。除臭工藝采用構(gòu)筑物加蓋(或設(shè)備安裝集氣罩)、利用管道(管材為玻璃鋼)輸送臭氣至除臭設(shè)備除臭。

擬建工程臭氣排放源強(qiáng)

2、除臭系統(tǒng)的確定

(1)、粗格柵、進(jìn)水泵房

①集氣罩

產(chǎn)生臭氣的主要部位為粗格柵和進(jìn)水泵房泵坑。

設(shè)密閉罩將格柵密封,密閉罩采用不銹鋼框架加彩鋼板,尺寸6.0×4.5×3.0m。泵坑敞開部分采用玻璃鋼蓋板密封,尺寸6.7×2.6m,共2塊。利用管道(管材為玻璃鋼)將臭氣輸送至除臭設(shè)備。

②除臭設(shè)備

粗格柵、進(jìn)水泵房除臭計算表

計算總風(fēng)量為 5915

設(shè)備選型:AOE-II-60,1臺,Q=6000m3/h,尺寸2800x1500x1310mm,N=5.2kw,含過濾系統(tǒng)、發(fā)射電極、風(fēng)機(jī)等;設(shè)備就地控制,預(yù)留遠(yuǎn)程控制端口。

(2)、細(xì)格柵、曝氣沉砂池

①集氣罩

產(chǎn)生臭氣的主要部位為細(xì)格柵和曝氣沉砂池。

一期細(xì)格柵、曝氣沉砂池。設(shè)密閉罩將格柵密封,密閉罩采用不銹鋼框架加彩鋼板,尺寸6.5×3.0×2.5m。沉砂池體采用鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)加蓋密封,尺寸36.4×29.51 m,池頂以上高度3.8m。

二期細(xì)格柵、曝氣沉砂池同一期。

加蓋密封范圍以外部分的蓋板均為玻璃鋼蓋板。

②除臭設(shè)備

細(xì)格柵、曝氣沉砂池除臭計算表

設(shè)備選型:AOE-II-180,共2臺(一、二期各1臺),Q=18000m3/h,尺寸4600x1500x1840mm,N=15.5kw,含過濾系統(tǒng)、發(fā)射電極、風(fēng)機(jī)等;設(shè)備就地控制,預(yù)留遠(yuǎn)程控制端口。

(3)、改良型A2/O生物池

①構(gòu)筑物加蓋

一期生物池兩座,采用鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)加蓋密封,尺寸119.4×43.08m,池頂以上高度4.7m。

二期生物池兩座,加蓋方式同一期。

②除臭設(shè)備

一期生物池分兩座,每座尺寸為123.1m×39.7m,單座封閉空間總體積為22420m3,取換氣次數(shù)為1.5次/小時,則單座生物池風(fēng)量Q=22420×1.5=33630(m3/h)。二期生物池兩座計算同上。

生物池除臭計算表

設(shè)備選型:AOE-II-400,共4臺(一、二期各2臺),單臺處理風(fēng)量:40000m3/h,尺寸:6800x1500x1840mm,重量:4.5噸,總功率:32.0Kw,可根據(jù)現(xiàn)場情況自動開停,控制信號可接入污水廠中控室。設(shè)備安裝在生物池邊。

(4)、儲泥池和污泥脫水車間

儲泥池采用池頂加不銹鋼框架和彩鋼板密封的形式,利用管道將臭氣接至除臭設(shè)備。

污泥脫水車間,主要是板框壓濾機(jī)和皮帶輸送機(jī)等設(shè)備。采用設(shè)備加罩,臭氣收集后利用管道輸送至除臭設(shè)備,進(jìn)行處理。

①集氣罩

設(shè)不銹鋼框架加彩鋼板密閉罩,將板框壓濾機(jī)和皮帶輸送機(jī)密封,一層皮帶機(jī)密閉罩尺寸18×18×4.1m,二層板框壓濾機(jī)密閉罩尺寸18×18×5.9m。

②除臭設(shè)備

儲泥池、污泥脫水車間除臭計算表

設(shè)備選型:AOE-II-300,1臺,Q=30000m3/h:尺寸6500x1500x1840mm,N=27.0kw。安裝于污泥脫水車間北側(cè)。

(5)、除臭設(shè)備選型

根據(jù)廢氣處理風(fēng)量,確定除臭設(shè)備選型及基本參數(shù)如下:

除臭設(shè)備選型表