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摘 要:社會經濟在快速發展的同時是以環境污染為代價的,使自然生態環境遭受到嚴重的破壞,制約著人類的可持續發展?;すぷ魑廴臼亲匀簧鷳B污染的重要組成部分,嚴重影響著環境的污染。在工業生產中,由于沒有意識到科學環保生產技術的重要性,加劇了化學工業污染現象的產生,無法實現對污染問題的合理有效控制。目前,人們已經意識到化學工業污染對人們的危害,為了解決這一問題,將綠色化學技術應用到防治化學工業污染中來,對推動綠色化工技術的發展既減少化學工業污染具有重要作用。
前言:近年來,環境污染日益加劇,成為影響社會經濟發展和人們生活水平的重要因素,阻礙了社會的可持續發展,得到了社會各界的廣泛關注。環境污染對社會的發展產生深遠的影響,并且滲透到人們生活的各個領域當中,其主要的污染以化學工程工藝污染為主。因此,為了解決化學工程污染問題,加大對綠色化工技術的研究具有必要性,有助于促進人類社會的長遠發展。
一、綠色化工技術概述
綠色化工技術是科學技術的產物,在化學工業發展中被廣泛應用,需要加大對化學工藝技術及化學方法原理的應用力度,對污染的環境進行改造,減少化學原料及化學廢棄物對環境造成的影響,對維持良好的社會環境具有重要作用。同時,還需要充分利用化學過程中的廢棄物,做好廢棄物的二次利用,提升廢棄物的使用效率,減少化學廢棄物排放對環境造成的影響,為化工行業的發展提供保障,促進社會生態環境的健康持續發展[1]。
二、綠色化工技術在化學工程工藝中的開發要求
(一)合理選擇化學原料
化學原料對促進綠色化工技術的發展具有重要作用,需要做好化學原料的選擇工作,以便在根源上解決化工污染問題。需要將無害及綠色的化工原料作為首選內容,該類化學原料在實際的使用過程中,能夠有效減少在排放及生產過程中出線的污染物排放現象,營造良好的環境。隨著科學技術的發展,誕生了更多無毒無害的化學原料、溶劑及催化劑等,為化工行業的發展奠定了良好的基礎?;ば袠I要想在根源上解決環境污染問題,需要合理選擇化學原料,例如,農作物、生物等都可以成為無公害化學燃料,不僅能夠起到良好的防止環境污染功效,并且也節省了化工燃料成本。
(二)合理選擇化學催化劑
化學催化劑在化學工業發展中被廣泛應用,對提高工作效率,確保各項化學工作的有效開展具有重要作用?;瘜W催化劑具有較多的使用優勢的同時,也會造成化學廢棄物的大量排放。為了促進綠色化工技術的良好開展,需要加大對無害化學催化劑的開發力度,將毒害較小的化學物作為化學的催化劑的首選,代替傳統意義上毒害性較大的化學催化劑,減少對環境污染造成的影響,促進綠色化學的良好發展。當前,有大多數研究學者將烷基化固相催化劑作為五毒化學催化劑的主要研究熱藎希望該種化學催化劑能夠取得良好的應用效果[2]。
(三)提升化學反應選擇性
需要將化學反應選擇性作為綠色化工技術的主要研究內容,降低對環境的污染,促進化學生成物的提取提供較大的便利,對實現對資源的充分利用,降低化學工業生產成本具有重要作用。例如,在石油化工行業通常將烴類選擇性氧化物作為主要的化學試劑,促進了化學氧化反應的快速實現,防止對生成物造成的嚴重的破壞及影響。因此,需要提升化學反應選擇性,避免對生成物反應造成較大的破壞,對推動綠色生產各項工作的高效開展,降低對環境的污染具有重要作用[3]。
三、化學工程工藝中的綠色化工技術要點
(一)清潔生產技術要點
清潔生產技術是綠色化工技術中的重要組成部分,在垃圾處理、海水淡化處理、印刷工業及冶金工業北廣泛應用,通過對清潔生產技術的應用,能夠防止污染物的排放,對確保環境的清潔具有重要作用。通過在多種行業中運用清潔生產技術,有效的控制了有毒物品的發生及廢棄物的大量排放,在根源上解決了環境污染問題。例如,將清潔生產技術應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,由淡水構成,在實際的生產過程中,其生產技術不會對環境造成較大的影響,有效的防止了環境污染現象的產生[4]。
(二)生物技術要點
生物技術屬于綠色化工技術的重要組成部分,在實際的應用過程中,加大了對微生物、細胞及酶的應用,被廣泛的應用于綠色化工中。生物技術在實際的應用過程中,使可再生資源在實際的生產過程中轉化為有用的化學產品,將其作為自然界中一種普遍的催化劑,有效的防止了化學工業生產過程中出現大量的污染物排放現象,生物技術在使用過程中,化學反應條件較為溫和,在化學行業中進行應用取得了良好的應用效果,對推動化工行業的發展具有重要作用。
(三)環境友好型產品生產過程技術要點
隨著社會經濟的發展,社會環境污染問題日益加重,對各行各業的發展造成了較大的影響,加大對環境友好型社會的建立,是當前社會需要迫切解決的問題,也是社會生產和發展的需要。綠色化工技術在人們的實際生活中被廣泛應用,解決人們生活中存在的問題,展現出了自身的優勢。環境友好型產品生產過程,避免了對環境造成的污染,有效的減少了環境污染問題的產生。例如,汽油燃燒不盡對空氣造成了較大的污染,也會影響人們的身體健康,不利于良好大氣環境的維持。生活中的一些產品中含有大量的氟利昂,導致大氣中的臭氧層遭受到嚴重的破壞,影響著人們的生活安全,會產生較大的安全隱患。塑料產品在生活中廣泛存在,在給人們帶來較大便利的同時,也是環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,加劇了環境的污染[5]。
產生的環境污染問題直接影響大氣質量,需要及時解決大氣污染現象,研發出能夠代替帶來污染的產品。隨著科學技術的快速發展,促進了清潔型汽油、可分解塑料制品及新型燃料的誕生,加大了對該類物質的研究力度。向人們大力宣傳新型物質對減弱環境污染的重要作用,提高了人們的環境保護意識,對建立環境友好型社會奠定了基礎。例如,需要選擇天然的甘蔗進行酒精生產,用乙醇汽油取代原來的汽油,將乙醇汽油廣泛的應用于汽車行業中。環境友好型社會是人們追求的一種理想型社會形態,得到了人們的關注及喜愛。需要充分利用科學技術優勢,加大對無污染型能源的開發力度,將其廣泛的應用于人們的生活中去,共同來維持良好的社會環境。
結論:化學工業對促進各行各業的發展具有重要作用,給各行業提供了寶貴的能源要素及物質資料,但是也是造成環境污染的根源。隨著社會的發展,人們逐漸意識到了環境污染對社會發展的危害性,充分利用了科學技術優勢,誕生了綠色化工技術,有效的解決了環境污染問題。應該將綠色化工技術廣泛的應用于各行各業中去,加大對該項技術的推廣和繼承,給人們營造良好的生活環境。
參考文獻:
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[2]井博勛,莒菲. 淺議綠色化工技術在化學工程工藝中的應用[J]. 天津化工,2015,03:10-11.
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關鍵詞:化工儀表及自動化;工程觀念;培養
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9324(2012)03-0054-02
一、引言
化工儀表及自動化是化工類學科一門重要的專業基礎課,主要應用自動控制、儀器儀表及計算機等學科的理論與技術為化學工程學科服務。對化工學科而言,以過程工業為背景和研究的對象,應體現基礎和應用并重。近年來,由于各學科間交叉和融合增強,現代高校的教育模式已經由精英型教育向大眾化教育轉化,人才培養朝應用型、復合型方向發展,主要培養厚基礎、寬專業、高素質、具有創新精神和實踐能力的人才。而工科學生主要為工業生產服務,培養工程觀念至關重要。教師在教學過程中不但要講授基礎理論、基礎方法和基礎實驗技能,更應與專業發展方向相銜接,注重樹立學生的工程觀念、培養工程意識,能用工程觀念分析和解決工程實際問題。
二、工程觀念的培養
工程就是將自然科學的原理應用到生產中去利用和改造自然,從而為人類服務而形成的各學科的總稱。工程觀念是人類關于工程活動的基本理念,是人們認識和進行工程活動的指南。教師作為“知識載體”,承擔著向學生傳授科學文化知識和發展學生智力的任務。由于教師在教學過程中,對學生具有潛移默化的作用,對他們形成正確的人生觀和價值觀發揮著重大作用,因此教師首先要加強自身建設是提高學生工程觀念的重要保證。教師一方面要充分利用各種資源,查閱相關的資料,了解前沿動態,另一方面應多到企業中去,主動承擔一些校企合作的項目,參與一些工程設計項目,經常深入企業考察鍛煉,抓住機會盡可能地鍛煉自己,做到有目的地強化自身的工程觀念。
三、強化課堂教學
1.選好教材。隨著社會的發展和進步,自動化技術已經滲透到生活、生產的方方面面。特別是在石油、化工、冶金、輕工等行業,由于采用自動化儀表和集中控制裝置,使生產朝著大規模、高效率、連續生產、資源化綜合利用的方向迅速發展,對參數檢測和控制技術的研究提出了越來越高的要求。鄭州大學化工儀表及自動化課程主要面向化工工藝類、制藥類和安全類學生開設,現所采用的教材為厲玉鳴教授主編的高等學校教材第四版。該教材比較經典,為教育部立項的國家“十一五”規劃教材。該書針對化工工藝類學生的特點和需要,與前面幾版相較,注重課程內容的不斷更新、優化和調整;敘述簡明,理論推導較少,不僅將化工儀表及自動化的基本內容、還包括新概念、新方法、新工具、新系統一一展現。該教材還介紹了許多典型工業生產過程的控制,具有教學內容新穎、專業面寬、實用性強的特點。該課程的目的是讓學生了解化工自動化的基本知識,特別是溫度、壓力、流量、液位四大參數的測量原理、測量方法,常用化工儀表的結構和使用方法,了解自動控制系統的組成、基本原理以及各組成環節的作用。在以后的工作中,能了解主要工藝參數的基本測量方法和儀表的工作原理及特點;能正確地選用和使用常見的測量儀表和控制裝置;能根據生產工藝的要求,與自動控制的設計人員共同討論、提出合理的控制方案;在工藝設計或技術改造中,綜合考慮工藝與控制兩個方面。
2.教學講解中滲透工程觀念。由于高校的教育模式發生了改變,為培養出具有全面綜合素質和創新能力的人才,各高校在增加課程數目的同時,也大大縮減了課程的學時。我校的化工儀表及自動化教學課時由原來的64學時削減到40學時。原來授課不但講授第七章簡單控制系統,而且還講授第八章復雜控制系統。現在由于時間問題,只能講授到第七章。由于該課程屬于跨專業跨學科的教學方式,在教學時強調基礎及其應用,突出重點,著重講解儀表的結構、工作原理及選用的方法,增強實用內容,適當降低理論水平要求,減少微觀分析。在課程的講授過程中,充分利用多媒體資源,以提高教學效果。利用自身一直從事工程設計的優勢,將書中的一些圖例采用AutoCAD繪制出來,并用不同的顏色進行區分,顯示直觀、具體、形象生動。在講授第一章自動控制系統的基本概念中關于工藝管道及控制流程圖部分時,著重講述乙烯生產過程中脫乙烷塔的工藝管道及控制流程圖。對流程圖中的圖形符號、字母代號、控制系統進行分析,適時設置一些問題,加強師生互動,讓學生主動思考,自己在PID圖中尋找測量點,確定被測量及儀表功能,判斷是自動檢測系統還是自動控制系統,如果是自動控制系統,那么又是如何實現控制的?帶著這些問題分析工程實際,大大調動了學生學習的主動性和積極性,可以啟發學生樹立工程意識,促使學生構建工程觀念。在講授第三章中壓力儀表部分時,著重講述彈簧管式壓力表和電氣式壓力計。尤其是彈簧管式壓力表,在實驗室中就遇到過,有時在教室中的暖氣管道上就可見到。學生在學習時就有一種熟悉感,可以把所學知識與實際生產過程緊密聯系起來。而在講流量儀表時,轉子流量計也是實驗室中常用的儀表,學生已見到過,再通過理論學習,了解其工作原理,這樣不僅可以提升學生的專業理論知識,還有助于工程觀念的加深。
四、加強實驗教學環節
實驗課對培養學生的實際動手能力,增強工程意識非常重要。通過實驗教學,學生不僅可以深入地掌握自動化裝置的構成、原理、作用等方面的知識,還可以加深理解教材內容,掌握重點,提高分析問題與解決問題的能力。在實驗課的設置上,要按照教學計劃的要求,力爭在完成基本實驗內容的基礎上,盡可能地增加一些有益的內容,拓寬學生的知識面。在實驗課的講授上,承前啟后,把前面學過的內容串起來,設置一些問題,加深學生的印象。實驗可分為基礎驗證性實驗和綜合性實驗?;A驗證性實驗是傳統實驗,主要是使學生掌握儀表的工作原理和使用方法,完成實驗操作、數據處理等基本訓練。在“電動溫度變送器”實驗中,利用電阻爐加熱溫度,熱電偶進行測溫。由于熱電偶產生的熱電勢為非線性,對應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,學生對溫度和壓力這兩個參數的儀表特性可以有感性的認識。綜合性實驗主要培養學生調查研究,設計實驗方案,對實驗過程及結果獨立分析和判斷的能力。在溫度控制系統實驗中,學生可以根據溫度參數的特性,設置PID的參數,對控制系統進行整定。在整定過程中,經常出現參數設置不合理,所記錄的過渡過程曲線為發散振蕩的情況。這時就可以告訴學生,被控變量的變化情況是由過渡過程曲線反映的,如果在實際生產中控制器的參數選擇地不合適,那么所被控變量就會越來越偏離給定值,是不允許的,對學生的工程觀念進一步地強化。
工程觀念的培養和強化,是一個長期漸進的過程。只有在教學工作中,不斷改進教學內容方法,提高教學質量,將理論與實踐緊密結合,時時注意對學生工程觀念的培養,才會有較好的效果。
參考文獻:
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[4]劉鴻雁,李金紅,居蔭軒.《化工儀表及自動化》中的教學改革與實踐[J].河北工業大學成人教育學院學報,2007,22(1):9-11.
近年來我國經濟高速發展的同時,嚴重的環境問題已經受到社會各界的重點關注。環境污染問題已經影響到人們的日產生活,其中化學行業帶來的污染非常普遍,因此,需要發展化學工業中的可持續發展戰略,強化綠色化工技術的運用。綠色化工技術的運用能夠從根本上抵制化學行業能源消耗帶來的污染問題,因此,對其探討是非常必要的。
1綠色化工技術
綠色化工技術指的是在化學工業發展中運用化學工藝或者原理對化學方法進行改造,以此來減少化學技術中化學原料、化學廢棄物或者有害化工產品對環境的危害和污染,盡量將化學過程中的廢棄物進行二次利用,提升廢棄物利用率的同時也減少排放量,促進化學工業的綠色和生態發展。
2綠色化工技術在化學工程工藝中的開發
2.1化學原料的選用
綠色化工技術的開發過程中,化學原料的選用就非常重要,這能夠從根本上解決污染問題。綠色、無害的化工原料在生產、排放的過程中也能產生較少的污染物。當前高科技發展下,已經生產處很多無毒無害或者較少毒害的原料、催化劑、各種溶劑供化學工業的發展使用,在化學工業生產中盡量選擇這樣的化學原料,比如是很多天然的植物,包括各種農作物或者野外農作物,還有很多生物,都是無害化學原料的最佳選擇。在化學工業發展中,盡量使用這些物品代替,而且這些物品的成本通常比較低,來源廣泛。
2.2化學催化劑的選用
化學工業發展中常常使用各種催化劑加速化學反應的速度,但是很多化學催化劑容易加重化學反應廢棄物的排放量?,F在綠色化工技術開發過程中重點關注的就是對無害化學催化劑的開發。同時,在化學催化劑的選用上,盡量用毒害較小的催化劑代替毒害大的催化劑,促進化學反應過程的綠色發展。很多化學行業的研究人員正在大力開發烷基化固相催化劑,其沒有毒害,期望這種催化劑能夠早日被廣泛運用。在無毒害化學催化劑開發過程中,注重其廢棄物的排放量和循環使用率,最好能夠提升其循環使用的過程。
2.3強化化學反應的選擇性
在化學反應過程中,盡量提升化學反應的選擇性,讓化學生成物的提取和凈化更加便捷,也能夠有效地控制化學生產成本,減少能源消耗和廢棄物的排放。比如在石油化學工業中經常進行的烴類選擇性氧化,其反應的生成物極易發生氧化現象破壞生成物,因此,在化學反應中,會盡量避免使用這種反應。強化化學反應的選擇性,能夠提升化學生產過程的健康發展水平。
3綠色化工技術在化學工程工藝中的運用
3.1清潔生產技術的運用
清潔生產技術在包括冶金、印刷、垃圾處理、海水淡化、煤氣化技術、發電技術等行業中已經被廣泛運用,在其過程中沒有毒害,而且沒有污染物。多種行業中運用清潔生產技術已經有效地控制了廢棄物和有毒物品的發生。比如在海水淡化過程中,運用清潔的化學方法對海水進行處理,其原料是海水,這是一種比較豐富的天然資源,產生的主要成分是淡水,整個過程中的生產技術對環境的污染非常小。
3.2生物技術的運用
生物技術在化學仿生學與生物化工中的運用集中在細胞、微生物、酶的范圍內,其中酶、膜化學技術運用地非常廣泛。生物技術可以講很多可再生的資源在生產過程中轉化成有用的化學品,比如自然界中存在的酶是非常普遍的一種催化劑,其在生產過程中沒有污染物的生成和排放,而且反應的條件比較溫和,受到化學行業的廣泛利用。
3.3環境友好型產品生產過程的運用
當今社會環境污染問題非常嚴重,各行各業對環境友好型產品的生產與利用非常急切。從人們的實際生活來講,運用綠色化工技術的目的就是能夠生產處大量的環境友好型產品,這能夠給人們的實際生活帶來優勢。環境污染問題嚴重影響到人們的生活質量,環境友好型產品的開發和利用能夠避免產生環境污染問題。比如在生活中傳統的汽油燃燒給大氣帶來污染,也影響人類的健康;各種產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;很多塑料產品在人們生活中廣泛利用,帶來很多便捷之處,但是使用后形成垃圾不容易被分解。這些嚴重的污染問題急需被解決,這些帶來污染的產品急需被取代。所以,隨著技術的發展,可分解的塑料制品、清潔型汽油、新型燃料逐漸地被開發使用,人們的環保意識也在增強,現在已經有很多的研究用在環境友好型產品的開發上,比如在酒精的生產上,其原料已經變成了天然的甘蔗;利用較易提取的乙醇汽油取代原來的汽油,在汽車行業中被廣泛運用。環境友好型產品受到大眾喜愛的同時,應該提升開發技術,加大對其的開發利用,這是與人們的實際生活緊密聯系的問題,需要社會各界齊心協力的支持。
4結論
在一個班級中,如果全班同學都擰成一股繩,勁往一處使,那么沒有什么事情是不能辦到的。同時,在這樣的氛圍中,也將更容易調動大家的學習積極性以及積極參與社會活動的熱情。
鑒于此,我認為,班級工作應從集體凝聚力中入手。這一問題解決了,其他問題也將迎刃而解。
所以,我這學期的工作目標是以下3點:
1、增強同學們的集體榮譽感、增強集體凝聚力。
2、學生以學為本,力求班級整體成績更上一層樓;同時豐富課余文化生活。
3、樹立班級形象、爭創院級、校級先進班級
具體工作計劃:
1、積極開展文體活動。在本學期開展一至二次文體活動,比如說羽毛球比賽、男女混合的籃球比賽等,還有,在期中組織一次集體出游,以此達到增強同學間感情及鍛煉身體的目的。
2、發揮班級集體的溫暖,向每一位需要幫助的班級成員伸出最無私的援助之手。計劃與青年志愿者協會聯系,參與一次公益活動,如慰問老人院等。
3、實行班務公開。設立班務公開日(一月一次),是班級事務更加公開化、透明化,使班級里的同學人人都可以參與到集體事務中來。同時,廣泛采納同學們對班級事務的意見,集思廣益,爭取使班級工作更上一層樓。
4、建立學習互助對子。讓學習成績較為落后的同學得到及時的幫助,同時也能培養同學們的互助精神,增強同學間的友誼。建立互助對子以自愿為原則,形成互助對子后通知班級便可,并根據兩人的學期期末成績在其綜合測評中做適當加分。
5、在已建立班級群的基礎上,創建班級校友錄或主頁,在網絡上展現班級的風采。班級校友錄或主頁也可以作為同學們心與心交流的無限空間,讓大家更好地溶入到班級體這個大家庭中。還可以建設成為宣傳班級形象的陣地,提高班級影響力,方便今后組織交流及活動通知,并有利于先進班級的評定。還要建立個人檔案、個人簡介,向來訪者展示水政班每位同學的獨特魅力。可能的話,還將成為日后用人單位認識本班同學的窗口。
6、在工作方面,班長、團支書及各個班委既要分工明確又要相互配合,堅持每周開班委會,針對班內出現的新問題制定新的對策。班委會由班長或團支書主持召開,應積極準備,保證開會效率。另外,對于班會負責人要做好紀錄,以便開展工作。
關鍵詞:高考;化學工藝流程圖;解題方法;教學反思
【內容分析】
2009年福建省進行新課程改革,體現教材知識與工業生產緊密聯系的化學工藝流程圖取代了傳統的無機框圖題,成了高考命題的“新寵”。化學工藝流程圖以工業生產為背景,情境新穎,流程圖中還涉及一些諸如“酸浸、表面處理”等專業術語,內容上考查的知識點多,綜合涉及化學實驗、元素化合物性質、電化學、沉淀溶解平衡、氧化還原反應等。
【學情分析】
高三的學生經過了高考第一輪總復習,已經基本掌握了基礎知識。但是由于我校并非一中生源,絕大多數的學生能力處在中等水平,邏輯思維能力不強。另一方面,“化學工藝流程圖”情境新穎,還涉及一些學生在書本上沒有見過的專業術語,題目的特殊性在一定程度給學生帶來了心理壓力,不少學生容易產生畏難情緒。因此,要上好本節課,不僅要教給學生解題的方法,也需要重點培養學生的閱讀、分析的能力,發展學生的邏輯思維。
【教學目標】
1.知識與技能
(1)能了解“化學工藝流程圖”的命題意圖。
(2)通過例題的解析,能掌握“化學工藝流程圖”的解題方法與技巧。
(3)能嘗試運用所學的解題方法解答其他的工藝流程圖。
(4)通過解題思路的分析,能逐步形成獨立思考、分析、解決問題的能力。
2.過程與方法
(1)聯系自己的實際,深入感悟并掌握“化學工藝流程圖”的解題方法與技巧。
(2)通過練習的方式,強化從題干或材料中獲取有用信息的能力。
(3)通過參與題目的解答,培養閱讀、分析、獨立解決問題的能力。
3.情感態度與價值觀
親歷試題的解析與練習,體驗科學探究的意義。
【教學重點、難點】
1.教學重點
“化學工藝流程圖”的解題方法與技巧。
2.教學難點
閱讀、分析、獨立解決問題的能力培養。
【教學方法】
講授法、啟發談話法、練習法。
【設計思路】
開門見山,提出問題解析例題,掌握方法(探究引導、培養能力)反復練習,形成能力。
【教學過程】
教師活動:(PPT投影)課程改革后這五年來福建省關于“化學工藝流程圖”的命題情況。
[講述]
化學工藝流程圖是福建高考的必考題型,它所占的分值較大。這種題型以工業生產為背景,綜合考查了關于化學實驗、元素化合物性質、電化學、沉淀溶解平衡、氧化還原反應等知識。該種題型既很好地體現了化學知識與工業生產緊密聯系的新課程理念,又能考查學生綜合運用化學知識的能力,因此高考命題者鐘愛這類題目,所以我們必須吃透它,在高考的考場上拿下它。那么本節課我們要一起來探討一下化學工藝流程圖的解題方法。
學生活動:認真傾聽、認真看圖表。
設計意圖:讓學生了解“化學工藝流程圖”的命題意圖,喚起學生有意識的注意,為后續解題方法的講授打下基礎。
教師活動:“化學工藝流程圖”多以產品制備型出現。從2009年至2013年,福建高考題中的化學工藝流程圖題都是產品的制備。解答該種題型注意以下幾點:
首先,從心理上克服畏難情緒,告訴自己:題目再怎么變,都要以書本的知識為依據。
其次,在解答題目的過程中,時刻要記?。核械牧鞒碳安僮鞫际菫楂@得產品而服務。
再次,充分利用題目所給的已知信息。
接下來我們就以2012年的高考題24(3)為例來探討一下如何來解答這種題。
酸浸法制取硫酸銅的流程示意圖如下:
①步驟(i)中Cu2(OH)2CO3發生反應的化學方程式為
。
②步驟(ii)所加試劑起調節pH作用的離子是 (填離子符號)。
③在步驟(iii)發生的反應中,1 mol MnO2轉移2個mol電子,該反應的離子方程式為 。
④步驟(iv)除去雜質的化學方程式可表示為
3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6?鄔+6H+
過濾后母液的pH=2.0,c(Fe3+)=a mol?L-1,c(NH4)=b mol?L-1,c(SO42-)=
d mol?L-1,該反應的平衡常數K= (用含a、b、d的代數式
表示)。
[設疑]
同學們讀完題目之后,覺得該如何來解答這種題目比較合
適呢?
學生活動:傾聽,思考,積極回答老師的問題,提出自己的方法。可能的回答:看流程,認真讀懂流程,然后做題目。
教師活動:你們回答得很好。但是如果看流程,認真讀懂流程,然后做題目,那么也許讀完流程后,做題題的時候我又忘記流程在說什么了,還要重新看流程,這豈不是很浪費時間,那萬一碰到流程走不通怎么辦呢?
[講述]
老師認為:做這種題目,第一,可以先認真仔細地讀題,明確實驗流程的目的。第二,搞清楚原料是什么,產品是什么。最好能從你的網絡知識庫從迅速提取關于這些物質的相關知識,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,對著問題看流程。這么做的好處是:(1)很多題目前面的第一小題與流程無復雜的連帶關系,也許無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,對著問題看流程,你不僅不浪費時間,而且可以充分挖掘題目流露出來的信息來幫助我們走通流程。但是要注意的一點是在解題中注意前后的聯系,盡量根據每一步前后的關系走通流程,但是萬一有遇到超綱知識或推不出來的物質,也不用著急,先大膽把它放下,因為也許并沒有問到關于它的題目。
現在我們就用這樣的方法來解析一下2012年的高考題24(3)。
[引導]
讀完題目,先明確實驗目的。
學生活動:認真傾聽,思考,回答問題:從銅礦中中制取硫酸銅。
教師活動:(提示)分析原料和產物分別是什么?
學生活動:學生認真看題分析后回答:原料Cu2(OH)2CO3含鐵元素的雜質,產物是CuSO4。
教師活動:分析完反應物和產物之后,能不能知道整個流程本質上是要做什么呢?
學生活動:除去雜質鐵元素,引入SO42-獲取CuSO4的過程。
設計意圖:培養學生閱讀、分析的能力。
教師活動:(提示)分析反應物和產物的特點。
學生活動:原料Cu2(OH)2CO3是堿性氧化物,會與酸反應,CuSO4是鹽。
教師活動:(講述)分析得很好,大體上我們先知道這些。接下來對著問題看流程。
[講解]
①步驟(i)中Cu2(OH)2CO3發生反應的化學方程式為 。
這個問題在我們讀完題目就分析完,不管后續流程如何,先拿下這道題。
學生活動:學生動手書寫。
設計意圖:體驗成功的快樂。
教師活動:②步驟(ii)所加試劑起調節pH作用的離子是
(填離子符號)。
[提示]
認真讀流程上的字眼,看看有什么發現?
學生活動:學生認真閱讀后回答:用NH4HCO3調高pH值。
教師活動:(設疑)本道題是要用NH4HCO3調pH值,結合前面流程第一步是加酸溶浸,所以濾液呈酸性,而題目也提到一個詞“調高”,也就是酸性要減弱。題目問的是起調節pH作用的離子是什么?那我們同學很自然會想到NH4HCO3為什么可以調pH值?
學生活動:學生思考后回答:NH4HCO3是弱酸弱堿鹽,NH4+,HCO3-都可以水解。
教師活動:NH4+,HCO3-水解分別使溶液呈什么性?
學生活動:NH4+水解使溶液呈酸性,HCO3-水解使溶液呈堿性。
教師活動:那我們同學知道這題的答案了。起調節pH作用的離子是HCO3-。
設計意圖:培養學生分析問題、運用知識的能力,發展邏輯思維。
教師活動:③在步驟(iii)發生的反應中,1 mol MnO2轉移2個mol電子,該反應的離子方程式為 。這個我們必須要結合流程才能知道反應如何進行,才能寫出離子方程式?;仡^看流程。銅礦酸浸后的濾液中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+,用NH4HCO3調pH高值到1.5~2.0后就加入少量MnO2,做什么用呢?結合后面流程,加入NH4(SO4)2后過濾,上面流程得CuSO4,下面流程得到一種叫黃銨鐵釩的物質。再看看第④小題,步驟(iv)除去雜質的化學方程式可表示為3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6?鄔+6H+。
教師活動:(提問)同學們仔細分析一下,我們讀完題目時就已經知道了實驗目的是為了獲得CuSO4要除去鐵元素。那么第④小題流露給我們的什么信息?
學生活動:鐵元素以Fe3+的形式被除去。
教師活動:(提問)分析完這些,結合銅礦酸浸后的濾液,加入了少量MnO2的作用是什么?
學生活動:是將Fe2+氧化成Fe3+。
教師活動:那第③小題確定就是Fe2+與MnO2反應,那就是氧化還原反應的知識了。題目中給我們“1 mol MnO2轉移2個mol電子”,是要告訴我們什么呢?
學生活動:反應后生成Mn2+,Mn從+4價降到+2價。
教師活動:你們說得很好,經過我們這樣的分析,本道題成功被解決了。
設計意圖:引導、培養學生從題干或材料中獲取有用信息的能力。掌握“化學工藝流程圖”的解題方法與技巧。
教師活動:④步驟(iv)除去雜質的化學方程式可表示為
3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6?鄔+6H+
過濾后母液的pH=2.0,c(Fe3+)=a mol?L-1,c(NH4)=b mol?L-1,
c(SO42-)=d mol?L-1,該反應的平衡常數K= (用含a、b、d的代數式表示)。那讀完本道題,我們同學可以放寬心了,因為本題和流程沒有關系了,我們不用管流程了,只需用我們所學的關于平衡常數K的表達式進行解答就可以了。
[小結]
分析本道例題后,請同學們自己回味一下我們剛才的分析解題思路。小結一下解答化學工藝流程圖的方法。然后完成練習卷上的2013年福建省質檢理綜24(3)。
(3)利用Na2S為沉淀劑由鋅灰可制得ZnS。鋅灰經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為 (填化學式)。
②步驟(ii)所加ZnO的作用為 。
③步驟(iii)中得到Cd單質的離子方程式為 。
學生活動:小結解題方法,練習2013年福建省質檢理綜24(3)。
設計意圖:強化解題方法,培養獨立思考、解決問題的能力。
教師活動:(總結)化學工藝流程圖對我們來說看起來似乎是比較難,俗話說一口吃不成大胖子,只要我們同學夯實基礎知識,掌握解題方法,再經過一段時間的練習,積累一些解題的經驗,那么我們就可以較輕松地解答這種題型。
【教學反思】
化學工藝流程圖雖然題型較為新穎,但是只要學生掌握了解題的方法與技巧,也可以取得較高的分數。在以后的教學筆者認為要注意以下兩點:
1.注重提高學生知識儲備的數量和質量。化學工藝流程圖涉及的知識點多,綜合性高。如果學生知識儲備數量大,質量高,看到題目后能快速反應出答題的方向,那么解決問題的成功率就會加大。
自1994年我校開設化學工程與工藝專業以來,十多年間,我?;I蓬勃發展,培養了千余名合格的畢業生。我?;I分兩個專業方向培養,分別是煤化工專業方向和高分子化工方向,大三第二學期由同學們自愿選報專業方向。據統計,報高分子化工專業方向的學生不足11%,為了了解同學們的想法,我們對學生進行了一次問卷調查,調查結果顯示,同學們選擇專業方向的主要依據是考慮到就業的便利。近年來我國,尤其是西部,陜西、山西、寧夏等地煤化工行業較熱,結合我院生學來源,超過一半的學生在考慮就業時傾向回原籍工作,于是參照往屆同學的經驗,大多選擇了煤化工方向,無本文由收集整理暇顧及到自身的興趣。不少同學對這兩個方向都不甚了解,對我國化工行業了解甚少,選報哪個方向都無所謂。還有相當一部分學生反映對專業的培養計劃不了解,培養計劃在實施過程中課程的設置和安排不盡合理,課程安排有前松后緊的現象。這些不解和困惑都在很大程度上影響到同學們的學習熱情,從側面反映出我?;瘜W工程與工藝專業建設上亟待解決一些問題。
基于以上分析,我認為我校要培養滿足市場需求的化工專業人才應該從下面幾點來開展工作。
1 調整培養計劃,進行培養規范的整體設計
專業規范對提高高等教育質量具有重要的現實意義,它是高等學校以專業人才培養模式改革研究為基礎,在改革實踐過程中對有關專業的課程體系、知識體系、實踐教學體系和相應的參考指標進行整體設計,專業規范對專業人才設定培養規格,擬定培養目標。在高等院校進行教育教學改革過程中,對人才培養規范進行整體設計,是開展專業建設與深化改革的重要入手點[1]。
應對當前的就業形勢,制定化工專業的專業規范非常有必要。自1999年以來,高校外延發展迅速,新增高校、新增專業多了,人才培養難度更大,要求更高。另外,高等教育大眾化階段教育質量呈多元化,亟需制定專業規范,一般高校工科專業人才培養規格的定位決定了人才培養模式的基本框架。
2 加速進行我校化學工程與工藝專業的認證工作
化學工業是國民經濟的支柱性行業,為了讓高校能更好的為社會服務,高等院校為化工行業提供主要人力資源,教育部自2006年啟動了化工專業認證試點工作,目前已有6個專業點進行了試點工作[2]?;ば袠I對人才的評價標準和要求,主要體現在以下幾個方面:(1)有良好的職業道德,了解本行業的相關法律法規,體現出較好的人文素養。(2)數學、自然科學基礎較好,工程基礎知識扎實,掌握一定的經濟管理知識;掌握化學工程、化學工藝學科的基本理論、基本知識,了解本專業的前沿發展現狀和趨勢;具備運用現代信息技術獲取專業信息的能力。(3)具備化學與化工實驗技能,有工程實踐經歷,具備計算機應用能力,接受過科學研究與工程設計方法的基本訓練,能夠運用所學知識和技術手段分析并解決工程問題。(4)具有較強的組織管理能力,表達流利,人際交往能力突出,有較強的團隊協作精神。(5)具有終身學習能力和國際視野。與以上標準相對照,我校在培養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。結合行業要求分析,我?;I目前存在的問題主要有:(1)教師隊伍中普遍經歷單一,缺乏工程師經歷。(2)實踐教學環節不完善,學生工程實踐能力較弱,創新創業能力不足,學校與工業界聯系不夠緊密。(3)缺乏對學生的團隊精神的系統訓練。(4)畢業生的調查與跟蹤機制不夠完善等。除此之外,缺乏科學的學生考評機制,缺乏畢業生跟蹤與反饋體系。因此要針對這些問題,以專業認證為契機,有目的的開展工作。
3 靈活設定培養方向
專業方向的設置是高校人才培養的基礎,開設什么樣的專業方向,關系到培養什么樣的專業人才,培養出來的人才是否符合社會的需求,這個問題關系到一個專業的前途命運。在充分利用我校資源的同時,在專業方向設置上體現差異,強化特色,做到以質量求生存,以特色求發展。在開設專業方向的問題上,要避免與周圍同區域、同等水平的院校趨同,以減少資源的浪費,避免在人才培養上出現重復和過度競爭,充分體現差異[3]。
4 優化各級結構,提高培養質量
當前,大學生畢業后難就業已經成為社會主要關注的問題,也是每所高校所面臨的最為嚴峻的挑戰。要解決這個問題除了國家宏觀上的一些制度和政策的支持外,高校還應該根據市場所需人才,有針對性的提高培養質量。提高培養質量,既要從宏觀上把握高等教育的結構,明確學校、院系和學科的定位,滿足地方經濟社會的發展對高等教育的要求,另外,要從微觀上、從學校本身把握高等教育的內部結構,理順專業結構、學科結構與理論結構,使我們培養的人才和社會需求相一致[4]。
一、提高政治素質,加強自身品質修養"學高為師,德高為范"。教師自身的品德修養將對學生產生潛移默化的影響。所以教師必須具有高尚的道德品質,樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀。并處處以身作則,用自己的好思想,好道德,好作風為學生樹立好的榜樣。因此,我時刻嚴格要求自己,關心國家大事,積極學習《教師職業道德》,忠誠于人民的教育事業。在加強自身品質修養的同時,我還深入到學生當中,給學生以思想上的正確指導。
二、提高業務素質,加強文化修養新的課程中各個學科相互滲透,不分彼此。有時要講好一節課往往涉及的知識面很廣,需要教師的綜合素質的整體提高。在今年,我閱讀了許多與教育有關的書籍,提高了自己的教育教學水平,加強文化修養,提高業務素質。要當個好老師,我發現只有淵博的知識還不夠,還要有很強的語言表達能力和很強的感染力,良好的組織能力也是必須的。今年,我積極向有經驗的老師請教,積極參加各種活動提高自己,讓自己的教育教學水平有更大的進步。同時還加強自身專業水平的提高,多動手畫畫,多練書法,培養自己的一項專長。
三、愛崗敬業、以身作則從事美術教學的教師與學生接觸的機會不是很多,不像班主任每天與學生接觸。但我想我的言行舉止被學生瞧在眼中,或多或少會影響他們。在日常生活中,我很注意自己的言行舉止,為學生作好表率。在教學中,雖然沒有升學和評比的壓力,我還是努力上好自己的課,讓學生在我的課堂上學到更多的知識,注意培養學生的情感,培養學生熱愛生活,善于發現生活中的美,讓所學的指示潛移默化的影響學生,幫助學生樹立正確的世界觀和人生觀。
(上海工商信息學校上海201700)
摘要:基于工作過程的理實一體化教學,避免了傳統教學理論與實踐分離的弊病,充分體現了現代職業教育課程改革的先進理念。筆者對中等職業學校數控專業的“數控銑床加工”課程展開理實一體化教學探索和實踐,旨在以真實的產品為教學載體,整合相應的知識、技能和態度,提升學生的職業技能和職業素養,同時深化校企合作,推進教師“雙師”素質的提高。
關鍵詞 :工作過程;理實一體化教學;數控銑床加工;實施過程;實施策略
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2014)02-0099-03
在上海新一輪職業教育課程改革的背景下,我校數控專業從2006年開始,打破學科邊界,整合知識和技能,進行了學習領域型課程的設計和開發。2010年,數控專業開始進行基于工作過程的理實一體化教學探索和實踐。
筆者經過近兩年的實踐和研究,在“數控銑床加工”課堂教學中,嘗試為學生創設真實的工作情境,以典型的、真實的產品作為教學載體,按照工作過程設計學生的學習活動,采用理實一體化的教學方式,提高學生的職業技能和職業素養。
基于工作過程的理實一體化教學的理論依據
根據不來梅大學技術與教育研究所以勞耐爾(Rauner)教授為首的職業教育學專家的研究,所謂工作過程是“在企業里為完成一件工作任務并獲得工作成果而進行的一個完整的工作程序”,“是一個綜合的、時刻處于運動狀態但結構相對固定的系統”。所以,工作過程的意義在于“一個職業之所以能夠成為一個職業,是因為它具有特殊的工作過程,即在工作的方式、內容、方法、組織以及工具的歷史發展方面有它自身的獨到之處”。
理實一體化教學的理論依據來自建構主義學習理論。在職業教育中,它表現為將專業知識、專業技能以及對學生的職業素養的培養進行合理整合,融為一體。理實一體化的教學為學生營造了一種“職業角色”的情境,符合當代中等職業學校學生的學習特點。
基于工作過程的理實一體化教學的教學過程
基于工作過程的理實一體化教學就是使學生由被動學習轉為主動學習,在教學中采取以學生為中心、按照工作過程對課堂教學內容進行序化,將學習領域細化成具體的學習情境進行教學的過程。具體可分為以下幾個過程:導人情境,明確任務分析任務實施任務評價任務總結任務。整個過程,遵循產品生產加工的過程,也就是遵循數控技術人員從工藝分析、程序編制、零件加工、到零件檢測的工作過程。現以筆者2012年參加上海市中職校第六屆教學法改革交流評優活動的課堂教學過程為例展開論述。
導人情境,明確任務 “數控銑床機床實訓項目3:學校數控實訓中心接到學校某校企合作公司型號為EDS-210A的殼體下端蓋的數控銑削加工的訂單。(接單的半成品尺寸為64x50xl0)具體零件圖如圖1所示,請同學們制定工藝,完成零件的單件加工和批量生產?!边@樣,在此階段明確任務的同時,也為學生創設了真實的工作情境,有效地激發了學生的學習興趣和責任心。
分析任務在分析任務階段,教師結合上海市《數控技術應用專業教學標準》、上海市職業技能鑒定數控銑工中級工(四級)的要求、學校所在區域的數控企業用工需求調研,充分考慮學生的認知水平、技能水平,結合三維教學目標的要求,提出以下教學目標:(1)知識目標:進一步理解刀具半徑補償在數控銑床輪廓加工中的作用。(2)技能目標:能熟練利用刀具半徑補償控制零件內、外輪廓尺寸精度;能利用百分表測量加工深度:能修改程序控制深度方向尺寸精度。(3)情感目標:培養質量意識,體會數控加工中精益求精的精神,提升職業素養。同時,根據“最近發展區”的原理,結合學生知識和技能水平,提供“如何修改刀補來控制尺寸精度”的flash動畫和“利用百分表測量深度”的視頻等學習資源,保證學生能順利實施任務。
實施任務實施任務階段,學生分組制定工藝,編制并校驗程序,進入零件單件加工階段。教師巡回指導,對操作中有困難的小組提供幫助,必要時現場演示,并注意發現學生操作過程中的共性問題和個性問題,提煉有效教學資源。同時,教師要及時引導學生充分關注操作規范和安全,培養學生良好的職業素養。
評價任務在評價任務階段,將企業用于質量檢驗的《QCI程表》(如表1所示)引入教學中,學生擔任質檢員,組內互相檢測。教師巡視、抽檢,了解學生完成情況。教師引導學生借助《工作過程自評表》(如表2所示)反思自己的工作過程是否做到了規范操作和安全操作,建立過程性評價與結果性評價并重的評價體系,努力提高學生的職業素養。
總結任務各學生小組對零件的完成情況進行反饋。教師引導學生結合自己的操作過程,總結這節課學到的內容,分享在操作過程中的經驗,并對生產加工的單件生產和批量生產做適當拓展,使所有學生的能力都得到提升。
基于工作過程的理實一體化教學的實施策略
選用真實產品作為教學載體,按照產品的加工過程設計學生的學習過程,在實戰狀態下,對學生展開知識和技能訓練在“數控銑床加工”這門課程中,筆者結合上海市《數控技術應用專業教學標準》、上海市職業技能鑒定數控銑工中級工(四級)的要求、區域數控企業的用工需求調研結果,充分考慮學生的認知水平、技能水平,共選用了7個真實的產品作為教學載體,形成了涵蓋數控銑床中級工(四級)水平的,難度呈現螺旋上升的產品加工案例集。例如,鋁制上套(WN-TXG-A-06)的數控銑削加工、鑄鐵真空泵中壁的數控銑削加工、EDS-210A殼體下端蓋的數控銑削加工等。為了解決生產與教學之間的矛盾,提高教學的針對性,在不影響產品加工工藝和產品質量的前提下,對有些零件的尺寸精度進行了項目設計,以便能讓學生在實戰狀態下,更好地掌握技能、理解知識。
按照工作過程系統化理念編寫校本講義、準備教學資源,更好地服務于學生的學和教師的教數控教研組的教師嘗試按照工作過程系統化的理念,梳理校企合作的資料和經驗,選擇合適的產品形成加工案例,按照產品加工流程重構教學內容,校企合作開發校本講義《數控銑床加工案例集》和配套教學資源庫(操作視頻、PPT、電子教案、學生實訓手冊等等),更好地服務于學生的學和教師的教。
改變傳統評價方法,積極引入企業質量評價方式,結果性、過程性評價并重將企業用于質量控制的《QC工程表》作為檢驗學生操作結果的評價方式,讓制造類企業注重質量的企業文化深入學生心中。用《工作過程自評表》引導學生關注自己的工作習慣、工作態度和工作紀律,提升學生的職業素養。
實訓設備、理實一體化教室的配合使用,相得益彰上課的場所選在學校數控實訓中心數控銑床加工區域,旁邊配有交互式智能電子平板的一體化教室,為基于工作過程的理實一體化教學實訓提供了條件。
教學效果分析
經過兩年的教學實踐,基于工作過程的理實一體化教學在“數控銑床加工”課程教學中取得很令人滿意的成效。
搭建了教師和企業技術人員的交流平臺.校企合作趨勢良好基于工作過程的理實一體化教學,從產品案例的選擇、知識和技能的整合到引入企業質量評價方式的過程,始終存在學校教師和企業技術人員的深入合作。企業在參與合作的過程中,也對這種教學方式下培養的學生寄予較高的希望,使校企合作呈現良好的發展趨勢。
提高了學生學習的積極性和主動性,教學效果良好兩年來,數控銑床中級工職業技能鑒定通過率一直超過市平均通過率20個百分點左右。學生的技能水平和職業素養有較大提升,實習期間能很快適應企業的實際工作環境,解決實際問題的能力也有很大提高。
激發了教師專業發展的熱情,“雙師型”水平不斷提高基于工作過程的理實一體化教學.需要教師既能實際操作,又能理論講授,對教師的要求提高很多,這也激發了教師專業發展的熱情。同時,與企業行業專家、一線工程師交流研討的過程也提升了教師的“雙師”素質水平。
關鍵詞 數字化 實踐性 教學改革
中圖分類號:G424 文獻標識碼: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
要實現“中國制造2025”的目標,必須推進信息技術與制造技術深度融合,推動制造技術往高端和智能方向發展,才可實現制造強國戰略目標。人才是前進的動力,是力量的源泉。高等學校是培養人才的最大基地,對人才的培養和教育不能與社會脫節,不能閉門造車,否則跟不上時代的發展。課程的教學如果不改革,繼續墨守成規,培養出來的學生畢業后無法盡快投入工作,企業又將花費巨大的人力和物力培養學生適應工作崗位的要求,無形中增加社會的成本。因此,我們必須要對教育課程做出相適應的改革。
文華學院機械專業以學生為本,尊重學生個體的差異性,制定因人制宜的培養方案,在培養學生過程中重視實踐培養,充分發揮每個學生的潛力,打造本專業的優勢,突出本專業的特色。文華學院的機械專業在重視實訓、實驗環節同時加強理論教學,盡可能做到理論和實踐的完美結合。本專業目標培養高級應用型本科人才,利用自身的實驗室大力培養學生的創新與實踐能力,培養學生具有較強的實際動手能力、開拓的創新精神, 材料成型工藝基礎課程結合本校數字化建設,依靠金工實訓中心和三維數字化實驗室,引入數字化和實踐化教學,真正讓學生體會材料不同成型工藝的魅力,讓自己所學的知識融入實踐中,在操作中強化理論知識,又使得理論知識應用于實際操作,既加強了學生的理論知識掌握,又讓學生提高自身的實際動手能力。
1 課程的教學改革必要性
“材料成型工藝基礎”作為本校機械專業的專業基礎課,涉及到除機加工以外的各種冷、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。本課程不僅讓學生了解到材料成型工藝的基礎知識,又要讓學生知道未來成型工藝的發展趨勢。為了提高本課程的教學質量,必須對本課程進行教學改革,從教學目標、教學方法、教學環境等多面進行有效的合理改革。
“材料成型工藝基礎”課程隨著制造業的飛速發展,工業領域內的新型材料和新技術、新工藝的不斷更新,其課程的內容日益豐富。此課程信息量大,內容多龐雜,重點不突出。如何在有限的40學時內完成教學大綱的規定目標,成為一個難題。目前,課程的教學采用傳統的課堂教學,即使采用多媒體和模具教學,也難以擺脫目前的尷尬境地。加上機械專業的學生對課程的學習自覺性、主動性較差,這些教學方法和手段難以調動學生的積極性。
本課程的主要考核采用開卷命題型考試,題型多采用填空題、簡答題、綜合題、選擇題等形式,試卷題型豐富,涉及知識面廣,考核學生掌握所學知識的能力。但是基于課程內容多,采用開卷考試。因此,對于那些平時不上課或上課不認真聽講的學生,只要考前突擊看書,便可順利通過。顯然,這與我們設置本課程的教學初衷大相徑庭,學生不能真正掌握知識,對能力的培養起不到作用。
2 課程的教學改革目標
文華學院的機械類專業以實踐化教育為專業特色,校企聯合培養,每年根據就業情況和社會所需人才不斷修訂和完善人才培養方案,優化課程設置,如對目前企業生產實踐中運用的各種成型工藝展開對應的軟件設計,每種教學軟件都可以案例為實驗項目展開軟件的技能訓練。本校的材料成型工藝基礎課程結合了三維數字化和實踐化教育這一特色,運用各種三維教學軟件和實驗室硬件展開不同材料成型工藝的技能訓練。
機械專業的材料成型工藝基礎不像材料成型專業將其作為核心課程,機械類專業學時短,只能簡單介紹各類材料成型工藝,工藝設計和結構工藝性,在有限的學時內最大程度讓學生全面掌握材料成型工藝。在整個教學過程中,必須認識到本學院的學生與其他高校的學生差異性,更應提高學生的積極性、參與性,充分發揮自身的優勢。不僅要培養他們的理論知識學習,更要注重他們的實際動手能力。培養學生的專業綜合素質,提高自身的競爭力,做一名職業性、全能型的優秀人才,才能在競爭中立于不敗之地。
3 課程的教學改革實現
3.1 教學內容改革
教學內容的改革是建立在熟悉書本知識內容基礎上,不是盲目毫無根據的刪減,并且要結合現在材料成型工藝在實際中的應用和最新研究進展做出的正確調整。并結合文華學院的應用性定位和機械專業的就業領域,以及考慮學生的實際情況進行嘗試。首先我們看看這門課程的教學任務:通過本課程的學習,學生應對金屬的鑄造成形、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程有較深入的理解,掌握基本原理和規律。初步掌握根據工件的材質、性能和使用要求能夠選擇其成形方法,為后續專業課程的學習和以后的科技實踐工作打下基礎。
這門課的重點是培養學生掌握對中等復雜件能進行鑄造工藝設計,鍛壓工藝設計和焊接工藝設計,了解高分子、粉末冶金、陶瓷等材料的成形工藝。根據這個最基本的要求,在教學過程中可以弱化不易理解和并不實用的理論內容。這些內容不是機械專業的研究重點,在講解內容根據專業的特點適當調整內容,深入淺出,通俗易懂。因此,根據內容的調整要制定新的教學大綱,才能對課程體系和教學內容有較大的正確改進。課程設置如圖1所示。
3.2 教學方法改革
各種材料成形工藝(鑄造、焊接、鍛造等)在金工實習中已經操作過,但是理論內容講解比較滯后,學生未能真正理解體會到各種成形方法的實質。在講解有關成形工藝有關基本概念內容時,可將課堂放在實訓中心,學生身臨其境會回憶自己曾經操作的成型工藝,不僅強化金工實習的內容,又可加深學生對理論知識的理解。
利用學校三維數字化實驗室指導學生利用各種三維軟件進行零件造型,動畫仿真加工過程演繹。學生可自選三維軟件,生成加工程序,進行加工模擬和后置處理。工藝加工過程在課堂講的天花亂墜也沒動態演繹來的形象、真實。如圍繞鑄造加工可安排零件的建模、鑄造加工仿真訓練,使學生熟悉掌握軟件技能,有體會到鑄造加工工藝的真實性。運動仿真完成,讓學生在金工實訓中心零件加工,在實踐中得到鍛煉。在三維數字化設計和實踐教學中既鍛煉了軟件的技能,又強化了所學的專業知識,同時得到實際鍛煉。
這種數字化和實踐性教學,三維設計和理論知識相互融合、相互影響。既強化理論知識,又加強實際應用,在實例中鍛煉了學生的三維數字化設計能力。培養學生既具有強大的理論知識基礎,又有很過硬的實際應用能力。
3.3 教學考核改革
以前,評判學生主要以卷面成績為主(70%),這種考核方式很片面,對學生的考核不夠全面。這種考核變成了學生考前突擊應付考試,甚至考試只帶打印的復習資料連書本都不帶的局面。因此,調整教學大綱,實行新的考核方式。通過新舊考核方式對比發現(如圖2所示):卷面分數比重減輕,更注重對能力的考核,考核內容和形式更加全面和多樣化。考核方式可在一定程度上解決目前尷尬的局面,提高學生的主動性,積極參與課程學習中,提高自身的能力。教師也更加全面認識了解學生,對學生做出更加客觀的評判。總之,要從根本上解決以教師為主體的教學,使學生作為主體參與教學過程。
4 結束語
材料成型工藝基礎的實踐化和數字化教學,打破原來的傳統課堂教學,為課程的教學注入新鮮活力。實踐化和數字化教學的引入使得材料成型工藝基礎的教學更加貼近實際,可使學生更加全面認識不同成型工藝,實現各種成型工藝的動畫仿真與演繹,將理論與實踐結合的更加緊密??己诵问蕉鄻踊?,提高學習的主動性,不再是應付性對待本課程,也使得老師全面地多角度認識學生,更加客觀評判學生。
參考文獻
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