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化学产品工程概念

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化学产品工程概念

化学产品工程概念范文第1篇

关键词:绿色化学;工业污染;工业应用

中图分类号:F407.7文献标识码: B 文章编号:1005-569X(2009)08-0073-02

1 引言

绿色化学和化工设计首要考虑的是对化工过程和产品进行绿色设计,解决污染的问题,实现“零排放”。目前绿色化学的研究重点主要是围绕原子经济的化学反应过程、可再生的原料、无毒无害的催化剂、无毒无害的溶剂和环境友好的产品开展的。

2 原子经济的探讨

绿色化学的核心内容之一是原子经济反应,即充分利用反应物中的各个原子,既能充分利用资源,又能防止污染。“原子经济”概念最早是由美国Stanford大学的Trost教授提出的,并因此获得了1998年度“总统化学挑战奖”的学术奖。针对一般衡量工艺可行的传统作法,他明确指出应用一种新的标准来评估化学工艺过程,即原子经济和选择性两个概念,后者是考虑在化学反应中原料究竟有多少的原子进入到了产品之中。这一标准既要求尽可能地节约不可再生的原料资源,又要求最大限度地减少排放。原子经济的目标是在设计化学合成时,使原料分子中的原子更多或全部地转化成最终希望的产品中的原子。用原子利用率衡量反应的原子经济,原子利用率越高,反应产生的废弃物越少,对环境造成的污染也越少。高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标分子中,达到零排放。

3 无毒无害的催化剂、溶剂及化工原料

绿色化学研究的重点是寻找替代催化剂,或提高现有化学转化体系目标产物的选择性、转化率和使用寿命。目前化工产品的生产大多数采用生物催化与纳米催化技术,酶反应条件温和,控制容易,副反应少,环境污染小。

目前在传统化工生产和化学研究中大量使用的有机溶剂存在有毒、易挥发、易燃易爆等诸多缺点。当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物(VOC),其在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成,有的会引起水源污染。因此,需要限制这类溶剂的使用。采用无毒无害的溶剂代替挥发性有机化合物作溶剂己成为绿色化学的重要研究方向。

生物质(Biomass)是由光合作用产生的所有生物有机体的总称,生物质与矿物燃料相比更为清洁,它的使用不会带来环境污染,并且储量丰富用之不竭。据估计,作为植物生物质的最主要成分木质素和纤维素每年以约几千亿吨的速度不断再生,相当于500亿吨原油单位(标准油),人类目前的基本能源需求量却是97亿吨标准油。如果这部分资源能得到利用,人类相当于拥有了一个取之不尽、用之不竭的资源宝库。

4绿色化学的工业应用

随着时间的流逝,如今绿色化学过程合成和设计己从理论研究进入到化工实际应用,绿色化工的根本宗旨是在实现经济增长的同时,消除或尽量减少对环境的负面影响,它不仅是人们所追求的一种理想的生产过程,也是对传统化学工业过程进行改造,以达到人类、社会和自然界的高度和谐统一。绿色化学的工业应用大致包括清洁生产的绿色化学工业和环境友好的绿色化工产品。

清洁生产持续地将一个综合预防性环境战略运用于生产过程和产品,以减少对人类和环境的危害。它既可满足人们的需要,又可合理使用自然资源和能源,是保护环境的生产方法和措施。由此可见,清洁生产是经济效益、环境效益和社会效益的统一,此概念涉及化工生产全过程和化工产品整个生命周期全过程,对绿色化工生产而言,清洁生产旨在减少在产品整个生命周期中对人类和环境的影响,清洁生产和绿色化学追求的目标是基本一致的。

总之,结合国家战略需求,针对重污染精细化工过程,构建与实施绿色化工工程技术,加速对传统化学工业及其工艺流程的绿色技术改造与创新,提高资源利用率,实现污染的源头治理,从而实现社会生产、生活绿色化,营造绿色和谐环境,是当今人类面临的重大挑战与机遇。清洁生产的绿色化工己经成为未来化工发展的必然趋势,也是实现资源、环境、经济、社会全面协调可持续发展的必由之路,它向我们昭示着绿色经济的来临。环境友好的绿色化工产品是指节能、节水、低污染、低毒、环保、可回收的一类化工产品,它也是绿色科技应用的最终体现。设计、生产和使用环境友好产品是绿色化学的一个重要方面,这种产品在加工、应用及废弃之后均不会对人类健康和生态环境产生危害。

面对全球垃圾资源与日俱增而天然资源日渐枯竭的残酷现实,现在人们比以往任何时候都更加关心起那些固体废弃物,构建实施绿色循环系统工程技术,从而获取绿色循环材料,如再生纸、再生塑料、再生橡胶、再生纤维、再生金属等,是当今绿色化学函需解决的重要课题。近年来,随着国际舆论以及中国决策者对“民生”和“三农”问题的不断倾斜,关于农业化学污染问题也正日益得到前所未有的重视。绿色化学在农业中的应用就显现出了化学家们的高度社会责任感和战略眼光。我国农用地膜覆盖面积居世界第一位,考虑普通塑料薄膜的替代―可降解塑料是必然的选择。目前这一领域已取得令人满意的进展,现已投产的共聚型光降解塑料基本可以解决白色污染问题。

参考文献:

化学产品工程概念范文第2篇

关键词:化工工艺学;课程建设;工程能力;教学

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)15-0271-02

随着我国经济迅速发展,社会对对化工人才培养提出了更高的要求。本科院校工科教育的主要目标之一是培养高素质的工程技术人才,使学生在获得专业知识和技能的同时具备较高的综合素质和创新能力。教育部“卓越工程师培养计划”明确提出“……改革工程教育人才培养模式,提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力……”。强化学生工程能力的培养已成为高校工科专业人才培养的核心任务。化学工程与工艺专业肩负着培养高级化工人才的使命,专业工程性质突出。培养学生的工程能力,不仅要加强实践环节建设,更要重视理论课教学特别是专业课教学的指导作用。化学工程与工艺专业主要面向的工业部门是化学工业,属流程工业,往往涉及一系列物理、化学和生物加工过程。化工产品的生产是各种化学单元反应和化工单元操作的有机组合和综合应用。化工工艺学是根据化学、物理、物理化学、化学工程原理和其他科学的成就,研究综合利用各种原料生产化学产品的方法原理、操作条件、流程和设备,以创立技术先进、经济合理、安全环保的化工生产工艺的学科,被认为是架在实验室研究与工业生产中的一个桥梁。课程工程性强,存在许多与实践环节的关联点,是培养学生工程能力的适宜载体。关于化工工艺学课程教学已由不少报道。黄美英[1]等对强化课堂教学、加强实践与理论教学相结合以及强化学生工程观念等方面对《化工工艺学》课程教学方法的改革进行了探讨;邱玉娥等[2]指出该课程教学应加强工程意识和创新意识的培养,并尝试采用“传统型、技改型、创新型”案例教学法强化培养学生的技改创新意识。王钧伟等[3]认为可通过精选教材内容、强化实践教学、追踪学科发展、开设专题报告、加强绿色教育等方式,提高学生学习热情,锻炼学生的实际动手能力,培养学生的创新意识,增强教学效果。本文介绍了在化工工艺学的课程建设和教学中突出学生工程能力培养的一些新尝试。

一、课程教学目的再认识

从化工生产工艺角度出发,运用化工过程的基本原理,阐明化工工艺的基本概念和流程组织、物料衡算、热量衡算的通用方法,介绍典型产品的生产原理、典型流程、关键设备、工艺条件。典型产品生产工艺的讲解重点放在分析和讨论反应、分离部分的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等;同时对工艺路线、流程的经济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用及三废处理运作进行一定的论述。使学生获得广博的化学工艺知识,培养工程能力,以便在生产与研究开发工作中开拓思路,灵活运用,不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备,更好地满足社会需要。为强化工程能力培养,要重视本课程对专业实验、课程设计、生产实习等实践环节的指导作用,教学活动与实践环节有机关联,画龙点睛,有的放矢。

二、课程教学资源建设突出学生工程认知、工程设计、实验操作

依据课程实践性、综合性、复杂性,为提高学生的工程认知能力和感性认识,基于FLASH和网页制作等软件工具,开发了多功能的化工工艺学资源库,包括:例题分析、图形演示、生产装置实际录像和图片、实习现场实际教学录像和图片等。学生可随时通过网络观摩这些资源。学生将工业生产装置和工艺展示的视频看作理论联系实际的视觉纽带,访问的积极性高。《化学工艺学》中流程图较多,如果采用学生自己看书本中的流程图,然后老师讲解的教学方法,很容易让学生感觉枯燥无味,所以本课程特别重视直观、丰富多彩的多媒体教学方式的高效应用,课件可通过网课程络平台自由访问。在绘制工艺流程图时,尽量使用动态画面,如把物料的流动做成动画,管道、设备、阀门等做成立体图,不同的物料及公用工程用不同的颜色区分,力求逼真、醒目。固体燃料气化制备合成氨原料气的间歇造气过程的操作循环的动画演示就很受学生欢迎。在本课程的建设安排了课程设计,其中大约■的设计题目与授课内容直接相关,如合成氨、芳烃分离、天然气制甲醇等,着重培养学生分析问题、解决问题的综合能力,锻炼和提高其对工艺路线的设计、设备选型,以及车间布置和管道布置的能力,培养正确、熟练查阅工艺设计规范、手册及参考书的技能。将教师科研项目、社会正在建设的工程项目等引入教学,强化学生的应用意识和工程观念。化工专业综合实验中设置乙苯脱氢、反应精馏、喷雾干燥、空气分离等与化工工艺学授课内容直接相关的实验项目。

三、课程教学突出培养学生的“当代工程观”

工程观是人们关于工程活动的基本理念,是认识和进行工程活动的指南。工程观念的强弱和趋向直接影响着从业人员的实践能力。在当代学科交叉渗透的趋势下形成的当代工程观[4]是对传统工程观的扬弃和超越。当代工程观视生态环境为工程活动的内生因素,认为工程活动不但受生态环境的制约,而且应按照生态规律重塑生态活动的方式[4]。化工工艺学是培养学生工程意识的良好媒介。在绪论部分,我们强调工艺技术不同于实验室制备技术,工艺路线评价要突出理论上的正确性、技术上的可行性、操作上的安全性、经济上的合理性,还要突出环境及生态相容性。讲解具体产品的生产工艺过程中,将原子经济性(AE)[5]、环境商(EQ)[6,7]的概念进行具体计算、剖析。比如氯醇法与乙烯环氧化法制备环氧乙烷路线的比较就是用案例教学提高学生对可持续发展的责任意识和创新素质的生动素材。

四、授课过程强化与实践环节的联系

在授课过程中,我们适时引入后期开设的专业实验、课程设计的题目,提高学习的针对性,如介绍乙苯脱氢时让学生思考专业实验将重点考虑的问题:降低体系分压的方法、测定乙苯转化率和苯乙烯收率的方法、采用色谱定量时苯乙烯的出峰顺序等;在讲解物料衡算、热量衡算、工程图纸视图、流程组织时强调在课程设计、毕业设计中的实际应用;在介绍特殊设备布置时强调设计发展,如介绍合成氨工艺技术时引入废热锅炉的适度倾斜布置;适时介绍生产实习中遇到的工艺技术问题,并启发学生分析、解决这些问题,引导学生建立工程应用意识;授课期间带学生去观摩校内实验及中试装置,突出情景式教学,使理论学习与实践环节无缝统一、相互促进。

五、授课过程突出原理-条件-流程-设备一条主线

为强化工程意识,使学生形成做工程就是做细节的理念,在介绍氨、C8芳烃、甲醇、苯乙烯、环氧乙烷、丙烯腈、氯乙烯等产品制备技术时,用整体一条线的思想组织教学:按照产品性质、用途―生产原理(含主副反应、热力学和动力学分析)―催化剂选择―工艺条件讨论─工艺流程比较―设备分析的顺序,由浅入深,渐入佳境。

强化学生工程能力的培养已成为工科高校实践和理论教学的核心任务,通过化工工艺学教学培养学生工程能力是课程建设的内在要求。强化与工程认知、工程设计、实验操作相关教学资源建设,授课中贯彻当代工程观,授课过程与实践环节紧密结合,用原理-条件-流程-设备整体一条线组织教学等是在化工工艺学教学中培养学生工程能力的有效措施。

参考文献:

[1]黄美英,梁克中,赖庆柯.对《化工工艺学》教学改革的探讨[J].重庆三峡学院学报,2007,(3):122-124.

[2]邱玉娥,张秀玲,等.化工工艺学应注重工程素质和创新意识的培养[J].化学工程与装备,2009,(5):214-216.

[3]王钧伟,官叶斌,孔学军,等.《化学工艺学》教学改革探索与实践[J].广东化工,2012,(4):233-234.

[4]汪应洛.当代工程观与工程教育[J].中国工程科学,2008,10(3):17-20.

[5]B M Trost. The atom economy - a search for synthetic efficiency[J]. Science 1991,254,1471-1477.

化学产品工程概念范文第3篇

1突破化工设计课程教学难点,完善课堂教学方法

化工设计是一门综合性很强的专业课程,在讲授过程中必然涉及到工程建设、经济核算、工艺流程设计、化工热力学、化工设备、化学反应工程、化工原理和化工仪表及电工学等诸多课程的相关知识,在相关课程的知识点交叉运用过程中,学生经常面临着相关理论抽象、知识逻辑混乱和内在结构不清等问题,感觉到化工设计课程难学,存在一定的畏难情绪,不利于学生相关专业理论的深入学习。在新修订的2010教学大纲中,在认识、生产实习实践环节中,有针对性选择煤炭焦化、气化及下游煤化工产品(甲醇、煤制天然气)生产厂作为实习教学基地,使学生初步掌握煤炭性质、加工方法、产品制备和相关工艺理论和工程实践的基本原理,为学生进行化工设计理论学习和工程设计打下了较好的实践基础。在课堂理论教学中突出煤化工工程设计的特色,紧紧围绕煤化学、煤化工、化工原理、化工制图、化工机械、化工仪表和化工安全与环保等课程为化工设计课程的专业教学主线,计算机辅助工厂建设、项目可行性研究、经济评价、公用工程和计算机辅助化工设计等课程学习,使学生明确交叉各课程的相关知识在化工设计中的内在逻辑和相互作用,最终归纳到化工设计的合理性、先进性、经济性、安全性和环境友好等工程实践目标[1]。在课堂教学过程中,主要采用启发式、研讨式、讲解式和探究式多种教学方法相结合。针对化工工程项目的可行性研究和经济概算相关内容,存在大量经会计学、管理学和经济学等课程的概念、内容和知识点,采用学习相关内容前,预先布置课堂有关化工项目可行性题目的讨论提纲,学生课下认真查阅图书、电子期刊等资料,进行概括和总结,课堂上采用研讨和讲解相结合的教学模式,学生积极参与到市场调研、财务评价、国民经济评价、项目风险和方案经济评价等相关内容学习,不同学生针对各自不同可行性方案进行讨论,在课堂研讨过程中,明确概念,理清思路,明确学习目标,同时教师对较难的知识点,利用实际示例进行剖析、讲解,加深学生对相关知识点的理解。此种教学方法避免教师课堂“填鸭式”教学,学生被动接受,学习效率不高,也不利于学生理论与实践的结合。

2电解池与原电池的极化曲线及其相关考题

在电化学部分,极化曲线是一个很重要的知识点,围绕这个知识点可出各类题型的考题。例1.下列两图的四条极化曲线中分别代表原电池的阴极极化曲线和电解池的阳极极化曲线的是:(B)学生准确掌握极化曲线,才能顺利做对相关考题。首先,在掌握极化曲线之前,要明确超电势的概念。超电势的大小,反映了电极的极化程度。无论对电解池还是原电池,超电势总是随着电流密度的增加而增大。极化的结果是:阴极极化程度越大,其实际(不可逆)电极电势越低;阳极极化程度越大,其阳极实际(不可逆)电极电势越高。与极化和超电势有关的题目常考察析出电势,阴、阳极析出电势φ析与超电势η的关系:φ阴,析=φ阴,平-η阴,φ阳,析=φ阳,平+η阳,式中φ阴,平和φ阳,平分别为相应可逆电池阴极和阳极的可逆电极电势,超电势η>0。对于阴极,φ阴,析越大越先析出,对于阳极,φ阳,析越小越先析出。总之,在电化学部分的讲授过程中,要增加老师与学生的互动,讲透学生易混淆的概念,计算题主要是讨论解题思路,通过综合性大题的讨论不仅能将知识串联起来,更能很好的激发思维的想象力,提高学生的综合素质。

作者:徐秀梅 景介辉 单位:黑龙江科技大学 环境与化工学院

化学产品工程概念范文第4篇

1)工业设计人员设计中缺少工程技术知识与经验支持,造型产品不利于后期制造加工受思维方式及知识体系影响,工业设计人员往往把精力集中在标新立异的产品形态上,在此过程中,工程技术人员没有及时参与进来,或者工业设计人员缺乏与工程技术人员沟通,有可能造成产品的某些特征过于异形,加工代价高昂或者难以加工;也可能由于受力、刚性等问题造成产品的结构无法顺利实现产品的功能,致使设计方案反复修改,延长产品开发周期。2)计算机技术在设计衔接应用中还不够成熟现代产品设计及制造依赖于计算机技术。目前工业设计师设计产品所采用的软件系统与工程设计师所采用的软件系统大部分都是相互独立的,软件系统之间数据沟通还不能无缝衔接,产品形态转换工程中有部分数据丢失,偶尔会造成设计概念的“走形”。

2设计衔接应对措施的提出与探讨

随着云技术的出现,云制造与云设计的概念被相继提了出来并逐渐得到应用,产品的设计及制造更加依赖新技术,云设计系统与云制造系统整合,为设计衔接铺平了道路。

2.1云设计概念[2]1)云设计的定义所谓云设计应当是面向云制造,融合现代设计、信息化制造、云计算、物联网、智能化、绿色化和情感化等技术于一体的产品服务设计。云设计是现代设计的一种新模式。2)云设计体系构架

2.2云制造概念[3]1)云制造的定义云制造是一种利用网络和云制造服务平台,按用户需求组织网上制造资源(制造云),为用户提供各类按需制造服务的一种网络化制造新模式。云制造技术将现有网络化制造和服务技术同云计算、云安全、高性能计算、物联网等技术融合,实现各类制造资源(制造硬设备、计算系统、软件、模型、数据、知识等)统一的、集中的智能化管理和经营,为制造全生命周期过程提供可随时获取的、按需使用的、安全可靠的、优质廉价的各类制造活动服务。2)云制造体系构架云制造体系构架如图3所示。

2.3云环境中工业设计与工程设计衔接探讨工业设计所侧重的功能划分、产品外观形态、材料、装饰,工程设计所侧重的产品功能实现、运行原理及结构、工艺公差装配力学校核等,在云环境中,可以将以上相关因素通过以下三个方面的相关优化进行较好的融合。

2.3.1设计方法方面[4]1)采用面向装配(DFA)、面向制造的设计(DFM)面向装配与制造的设计要求设计人员在设计前期要全面地考虑下游设计,同时利用工程技术元素来创新产品的造型,利用外观结构的创新带动产品造型的创新,这不仅有利于提高产品可靠性、可维护性、美观性、用户友好性等,而且更利于设计与制造的衔接。2)以产品材料为工业设计和工程设计的衔接点进行设计材料是产品的物质体现基础。工程设计人员考虑的主要是材料的硬度、强度、表面特性等,然而工业设计人员对材料的力学与化学性能只是感性认识,他们主要考虑的是材料肌理对产品形态的感觉。在产品设计中,工程设计人员与工业设计人员对才材料的认识、选择统一起来有助于提高产品的造型美、可靠性、可加工性。

2.3.2设计工具方面CAD技术及云技术的发展,使得工业设计相关软件和工程设计相关软件结合更加紧密,为工业设计和工程设计的衔接打下了坚实的基础。当今世界先进的工业设计软件Alias能够支持大型工程软件UG、CATIA、Pro/E等的数据信息,产品设计模型可以直接被工程设计软件读取,降低或者避免模型转换过程中的数据丢失,工业设计人员设计的产品模型就不会被工程设计人员在产品形态方面产生误解,而且能够针对具体模型进行沟通,及早发现设计中存在的问题,降低设计过程中反复修改的成本,异地协同设计得以实现,设计衔接会更加顺畅。

2.3.3设计人员知识方面工业设计与工程设计衔接不畅的最直接表现就是相关人员在设计过程中沟通、认识存在差异。在云环境中,丰富全面的知识资源以及方便快捷的即时沟通,可以使得工业设计人员轻易搞懂工程设计人员的思路及想法,工程设计人员同样即时理解工业设计人员的理念,形成无差异认识,避免设计冲突。

3结束语

化学产品工程概念范文第5篇

学习是一个连续的过程,尤其是机械工程专业,该专业的课程设置是一环扣一环,结构紧凑和合理,因此,课程和课程之间联系很大。但是,传统的机械工程专业,似乎并没有涉及到化学这一学科,更多的是涉及到数学和物理。其实,机械工程和化学关系也很大,理解到这一点,还可以把本课程作为机械制造课程群的基本课程之一。如《工程材料》课程:材料的结构涉及到化学的物质结构内容,不锈钢涉及到电化学腐蚀内容,化学热处理更是直接和化学有关;《机械制造基础》课程:各种热加工都不开化学热力学知识,冷加工离不开表面工程和摩擦学知识;《机械制造工艺学》课程:钢材表面的预处理、表面成形的工艺确定、表面质量的确定、各种热处理工序的安排、各种先进制造工艺等都离不开化学知识;《再制造》课程:由于机械零部件的主要失效形式是磨损、腐蚀、断裂三种,因此,零部件的再制造技术离不开表面工程、摩擦学、电化学、纳米技术等化学知识。由于本课程理论较深,偏科学,机械工程学科相关课程实践性较强,偏技术。事实上,理论和实践、科学和技术从来都是相辅相成的。一般而言,它们存在两种基本模式:一是由于生产实践需要创建了技术,然后提高到理论上来,再反馈到技术中去,促进技术更一步发展;二是在实验室中揭示了某些基本规律,建立了比较完成的理论体系,然后再在生产技术中创建全新的技术部门。比较化学学科和机械学科的关系,也有助于理解科学和技术的辩证关系。

2结合专业实际,阐明化学基本原理

在讲解教材主体部分的时候,应适当结合机械工程专业特点,这样讲解起来学生印象较为深刻,同时又可以让学生在大一阶段逐步渗透机械工程学科思想。如讲解物质结构部分,化学的结构是原子结构、分子结构、各种结合键结构、晶体结构等,这些内容纯粹是化学知识,其实,结构的范围很大,机械工程也有宏观的结构。如轴上有键槽、轴肩、挡圈等,连接结构有螺栓、双头螺柱、螺钉等,机构结构有平面连杆、凸轮、齿轮机构等。这些都是结构,只不过和化学的结构从内容上不一样,但从结构决定性能的角度看,实质是一样的,只不过结构的尺度不一样,一个偏微观,一个偏宏观,现在很多科学研究都是跨尺度研究。再比如化学的合称,在材料界称为制备和加工,在机械上就是机械制造,名称上有差别,实际各自的角色都差不多。学院除了机械工程专业以外,还有三个专业,分别是过程装备与控制工程、交通运输、农业机械化及其自动化,学生应对一个学院的专业有一定的了解。在讲解反应部分,这部分热力学知识涉及到能量的改变,在学院这几个专业里面,都要涉及到能量的转化,机器和汽车涉及到电能、化学能、机械能等相互转换,而过程装备与控制工程专业有专门传递能量的过程工程;同时,该部分和过程装备制造工艺密切相关,过程设备壳体制造的准备工序第一道就是钢材的净化处理,以清除材料表面的锈、氧化皮和熔渣等;讲解电化学部分,也可以结合过程装备与控制工程专业某些过程机器防腐蚀的特点来讲解。事实上,过程装备与控制工程专业以前是化工机械专业,是化学工程各机械工程两大学科结合起来的。

3结合宁夏地区实际

大学的根本任务是人才培养,但同时大学也要服务社会,从这个角度讲,老师应了解本地的相关企业,对于学生而言,也要清楚自己的专业和所学课程和当地社会的关系。,在讲解熵变时,可以联系能源的开发前景和利用效率,找到更加清洁与高效的新能源,如燃料电池、太阳能等[2],可以结合国电宁夏太阳能有限公司的主导产品来讲解;讲解溶液部分,涉及到渗透压概念,纯粹的讲解概念学生肯定感觉到太学术,不清楚和身边的事物有何关系,如果能结合宁夏地区的盐碱地实际情况,了解到盐碱地不容易种庄稼就能很深刻的理解渗透压这一概念;讲解溶液的凝固点下降时,可以参考宁夏共享集团有限责任公司,铸铁的非铁元素含量较高,从而凝固点要比铸钢低,所以共享集团的铸铁温度要比铸钢温度低;在讲解电解池部分,可以结合宁夏青铜峡铝业集团有限公司的电解铝、宁夏天元锰业集团电解锰来讲解;在讲解化学和环境这一部分,可以结合银川污水处理厂采取的水处理流程环节;讲解表面工程与摩擦学的时候,可以结合西北轴承股份有限公司,该公公司的轴承保持架均要采取磷化处理,区内其他机械公司的机械产品均离不开摩擦学知识。这样学生既学习了知识了,又了解了当地的企业主导产品。

4激发学生兴趣

任何学习,要有一定的热爱才会学好,学起来才有主动性。因此,教学的过程中,可以穿插一些化学发展历史,化学与诺贝尔奖,化学与社会,化学与生活,化学学科前沿等有趣的典故、故事。如人们利用扫描纳米探针技术进行原子、分子尺度上的机械刻蚀,操纵单个的分子、原子,将单细胞核酸分析技术用于疾病的早期诊断,目前已经能够进行乳腺癌特异性RNA中某种结构的测定[3]。以及向学生介绍化学理论已经取得的成就,这些成就为社会、生活的进步带来的贡献,化学的面临的难题等[4]。让学生知道化学学科不再枯燥,严密的化学学科也存在娱乐性的一面,还让他们清楚化学学科和社会、生活都有关,更别说机械学科了。同时,也可以使学生理解自然科学发展的共性规律,增加科学素养和情操。

5发挥学生主观能动性

人才培养的目的是让学生自己掌握思想、知识和技能。基于此思想,本课程设置了三个专题:化学与材料,化学与能源,化学与环境。这三部分主要由学生讲解,原则是学生要讲清楚知识点,讲清楚化学与这些主题的联系,并且一定要联系宁夏地区实际讲解。把班级学生分成三组,每组讲解一个专题,每组确定一位组长,让组长给组成员分工,主要包括查资料、作PPT、演讲者等。任课老师首先把每个专题涉及到的知识点和需要查询的书籍、期刊文献、图片、网站等给学生交代清楚。讲解的时候,该组学生全部坐在前面,讲解完后,其他组学生自由提问,由本组学生负责解释和回答。

6考核方式

本课程的主要任务是培养学生的自然科学素养,让学生在工程实际中会运用化学基本原理解决具体工程问题。因此,考核方式与机械工程其它课程有所差异。课程考核采取全程考核,多种方式并存,期末考试考试采取闭卷考试。考核方式如下:(1)在三个专题讲解环节要求是每个学生参入,但是分工不同,有的查资料,有的做PPT,有的讲解,而且课堂有问答互动。本环节,我给每位学生的起点成绩为60分,让每个参与的学生保证及格。在此基础上,再根据实际情况,给分工不同的学生不同的分数。(2)小论文环节该环节是每个学生自己完成的环节,在上述各小组分组讲课之后,根据现场讲解及师生互动情况,每位学生把专题讲解总结成小论文,小论文角度不限,充分发挥学生自己的理解,但要兼顾本地区、本专业等基本原则,要求内容正确,层次清楚;图标规范,语言通顺;论证合理,思路清楚;参考文献等要有出处,是网络来源,要写清楚网址。这为学生以后写科研论文也打下了基础。(3)期末考试环节本环节采取闭卷考试,学生作答。本环节不仅是考学生,也考老师自己。由于本课程的实际情况,试卷中尽量少出现计算、推导等试题,大部分试题侧重运用化学原理解决工程实际。因此,作为任课老师,一定要知识点丰富,了解各个学科(如物理、化学、力学、材料、生物、尤其是机械学科等)的内在联系和交叉、衔接情况,也要清楚本地区相关企业的实际情况。

7结论