發布時間:2022-05-29 03:46:42
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇應用化工技術畢業論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
摘要:在化工行業,化工技術的創新在我國取得了突飛猛進的發展,為我國在經濟全球化的背景下,占據國際市場的有利地位起著關鍵性作用。本文將針對化工技術在制藥設備及流程中存在的問題及應用進行深入討論分析,以期為我國制藥行業更好的發展提供參考性意見。隨著我國經濟的發展,科學技術的不斷進步,諸多領域都取得了令人矚目的成就,例如在化工行業,化工技術的創新在我國也取得了突飛猛進的發展,為我國在經濟全球化的背景下,占據國際市場的有利地位起著關鍵性作用。本文將針對化工技術在制藥設備及流程中存在的問題及應用進行深入討論分析,以期為我國制藥行業更好的發展提供參考性意見。
關鍵詞:化工技術;制藥設備;技術創新
化工技術在我國制藥行業的運用,不僅能夠保證我國人民的正常工作和生活,也是未來的發展趨勢。但隨著對化工技術在制藥設備及流程中的廣泛應用,與此同時,在研究與應用的過程中也出現了諸多問題,針對其中的問題必須提出科學合理的解決措施,以保證制藥行業的健康平穩可持續發展。
1化工技術在制藥設備及流程的現狀分析
化工制藥設備是化工制藥工藝的基礎,化工制藥設備為化工制藥工藝提供健康無污染的制藥環境,因此,制藥設備在使用過程中是否進行全面的消毒以及消毒的標準,直接影響制藥工藝及制藥的成品性質。下面對化工制藥流程中可能忽略的問題進行具體分析,主要從以下幾種角度切入。
(1)對藥品的生產設備的清洗消毒不徹底藥品生產設備作為藥品的載體,其是否進行清洗消毒直接影響藥品的性質。正常情況下,對藥品生產設備的清洗通常都是通過利用滅菌水,把藥品生產設備進行道軌翻轉、豎立從而對其噴射;對于藥品生產設備的清洗,則是利用超聲波微沖流對其進行沖擊震動,清除生產設備里面殘存的微生物及病毒細菌等。但在我國實際的藥品生產過程中,多數化工廠仍然存在著藥品生產設備清洗不徹底的安全隱患。
(2)缺乏完善的藥品質量監督檢驗標準藥品的質量監督檢驗流程是保證藥品在市場中正常流通的重要環節。在我國有很多需要全程密封生產的藥品及抗生素,對于質量檢驗標準有著極高的要求,但多數制藥廠并沒有提高對此環節的重視,部分需要人工手動進行抽查的藥品,并沒有得到人工抽查,其結果可想而知,要遠遠低于國家的藥品質量檢驗標準[1]。
(3)缺少對藥品直接包裝材料的智能滅菌在藥品的生產過程中,對于需要直接包裝材料的藥品,要求必須通過真空的遠紅外線進行全程自動化的包裝材料滅菌消毒。但在實際中多數制藥廠只是通過人工進行消毒,而且消毒過程過于簡單隨便,導致藥品直接包裝材料的不規范化和滅菌不徹底。
2化工技術在制藥設備及流程中存在問題的解決策略
化工技術對于制藥設備及流程發揮著不可忽視的作用,在我國存在部分黑心制藥廠,為了企業的自身利益不擇手段,忽視質量監督檢驗對藥品的重要性,針對以上在制藥過程中出現問題,經過對其的深入研究及討論,探索出相關的解決策略,具體有以下幾方面。
(1)優化藥品制藥工藝方法在實際的藥品生產過程中,對藥品的制作工藝進行全面優化,在很大程度上,可以提高藥品生產設備的使用年限及使用效率,減少制藥企業的投資及生產成本。通過高溫殺菌及熱輻射等方法對藥品的生產進行消毒,運用干燥滅菌的方法對藥品的直接包裝材料進行滅菌殺毒,能夠極大的提高藥品包裝材料的無菌程度,保證制藥廠的清潔環境[2]。
(2)提升直接包裝材料的滅菌標準合理提升直接包裝材料的滅菌標準能夠保證藥品的性質以及藥效,從而為廣大病癥患者提供安全健康的藥品。因此,制藥廠要肩負起自身的責任,把好藥品質量監督檢驗的每一個環節,使藥品直接包裝材料的滅菌標準達到國家藥監局對藥品質量檢驗的標準系數以下,從而提升制藥企業的品牌聲譽及社會影響力。
(3)加強對藥品的政策管理在藥品行業的市場中存在著不少以假亂真、假冒偽劣的藥品,不僅對人們的健康安全有著巨大危害,同時制藥企業的惡性競爭,也擾亂了正常的藥品市場秩序。而對于假冒偽劣藥品的打擊,不僅僅是媒體工作者以及廣大消費者的責任,相關機關職能部門等也要拿起法律的武器,制訂相關法律法規,對擾亂市場秩序的現象及行為、藥品質量檢驗不合格的制藥企業給予嚴重懲罰[3]。
(4)提高藥品質量監督檢驗人員的專業素質在藥品的生產及檢驗過程中,部分藥品的抽查及檢測需要人工手動檢測,因此,一方面,對于藥品的抽查及檢驗人員必須加強自身的專業素質,對不同藥品的不同檢測方式要熟練掌握,承擔起自己檢測及抽查的責任;另一方面,制藥企業的管理人員,要定期邀請質量監測培訓人員對工廠的藥品檢測人員進行專業培訓,提升藥品質量監督人員的專業素質。
3結語
綜上所述,化工技術是制藥設備及制藥生產過程中采用的現代化技術,貫穿于整個藥品的生產過程,不論是在制藥生產過程中的生產環節、消毒環節還是質量檢驗環節,都起著巨大的推動作用,是我國制藥行業的一項重大發現級重要舉措。
作者:楊靖宇 單位:秦皇島紫竹藥業有限公司
1褐煤發展煤化工的可行性
如今不論是技術方面還是經濟方面,都為煤轉化技術生產取代石油燃料和化工品提供了有利條件。隨著天然氣和石油能源供應的日趨緊張,煤化工能源將會發展成為化工原料的主流。褐煤發展煤化工的優勢:第一,我國褐煤資源豐富,而且褐煤成本低下。在我國的很多褐煤地煤田,煤層都較淺,開采起來比較簡單,甚至有些地方還可以進行露天開采。因此褐煤的產出效率高,安全性高,成本較低。第二,有成熟的煤化工技術做后盾。相對來講,褐煤還屬于一種比較年輕的資源,不存在明顯的粘結性,而且化學性質活波,非常有利于實現綜合加工和能源轉換。當前應用較廣泛的煤化工技術有以下幾種:1.熱解提質技術;2.煤的氣化技術;3.煤的液化技術。第三,產區環境容量和水資源的有利條件。水是實現煤化工技術必不可少的條件,而出產褐煤的地方往往都是水資源豐富的邊遠地區,環境地廣人稀,是進行大規模煤化工基地建設的最佳位置。因此,開發以褐煤為原料的煤化工工藝技術成為現代煤化工的一種新的趨勢。
2褐煤在煤化工技術中的應用
煤化工就是利用多種化學加工技術把各種原料煤轉化為液態燃料、氣態燃料、固態燃料或者是化學品的工藝技術。我國褐煤資源豐富,再加上褐煤自身的多種資源優勢,將會在煤化工應用中得到廣泛應用。常用的褐煤煤化工技術包括褐煤的熱解提質技術、氣化技術以及褐煤液化技術。
2.1褐煤的熱解提質工藝技術
褐煤的熱解提質又稱干餾提質,是指對褐煤在非氧化環境下或者隔絕空間的情況下進行加熱,最后得到煤氣、焦油和半焦(又稱藍炭)。褐煤經過熱解后得到的煤氣可以作為燃料用氣,半焦具有固定碳高、低硫以及低灰的特點,在各種化工產業中的應用廣泛,如可作為進行活性炭生產的原料、化肥、鐵合金以及電石等行業的燃料等等。經熱解后的褐煤失去了大部分水分,但仍百分之十的揮發分,其熱值得到很大提高,不再容易發生揮發和自燃,有利于進行長途運輸,此時可作為電煤使用。因為褐煤不存在粘結性,沒有膠質層,經熱解后得到的低溫煤焦油和重油的性質及組成十分相近,具有很大的利用價值,如果經過深加工可以獲取具有更高經濟價值的酚類化學品。煤的熱解提質工藝有很多種,在加熱方法、加熱速度、熱載體類型等方面的技術要求都不相同,當前的熱解提質工藝技術主要有褐煤固體熱載體法快速熱解技術和褐煤低溫干餾改質技術。其中延長石油集團正在開發的CCSI技術就是低溫干餾改質技術的典型代表。
2.2褐煤的液化工藝技術
褐煤的液化技術主要可以分為兩種,直接液化工藝技術以及間接液化工藝技術。直接液化:在催化劑以及氫氣的作用下,把煤經過加氫裂變反應后轉換成為液態燃料稱為直接液化。煤的直接液化工藝技術涉及到很多環節和流程,包括原料煤干燥過程、原料煤破碎過程、煤漿制備過程,到最后的態產物分餾以及精制加工過程。利用煤的直接液化技術可以生產出優質的液態石油氣、汽油、柴油以及氨和硫磺,而且還可以進一步萃取出炭素、二甲苯等化工原料。褐煤的液化活性較高,因為其相對來講碳含量較低,氫和碳的比例較高,結構中的羧基、氧橋、羰基以及亞甲基比較多,所以褐煤非常適合進行直接液化的。直接液化技術的典型代表有懸浮床加氫裂化技術(VCC),該技術最早起源于1913年德國Bergius-Pier煤液化技術,是通過煤化工與煉化的有效結合實現的。經過長期以來的不斷改進和完善,全球首套VCC裝置已于2015年初開車成功。VCC技術可以適用于塑料、低階褐煤、劣質重油以及減壓渣油等多種原料或者混合物。間接液化:先把煤氣化成氫氣和一氧化碳等氣體,然后在一定壓力和溫度環境下利用煤基合成氣原料將其催化轉化為烴類燃料油的技術過程叫做間接液化。該技術方案主要基于煤氣化工藝的產物,在催化劑作用下將合成氣中的一氧化碳和氫氣轉化為石腦油,柴油等油品。目前F-T合成技術是間接液化的主流工藝技術。
2.3褐煤的氣化工藝技術
煤炭液化以及其他煤化工應用的基礎技術就是煤的氣化技術,煤氣化技術是進行煤化工生產和能源轉換的主要途徑之一。煤氣化工藝技術是指在一定的壓力和溫度環境下,通過對水蒸氣、氧氣、空氣等氣化劑的作用下加熱煤炭,煤炭經過受熱發生分解,煤中含有的熾熱的碳轉化為游離碳,此時這些分解出來的游離碳和氣化劑中的游離的氧、氫和碳進行有機結合,最終成為氫氣、一氧化碳以及甲烷等可燃性氣體。采用的氣化劑不同的情況下就會形成不同熱值的煤氣。另外,煤的揮發分的差異也會給反應速度和產量造成直接影響。相比之下,褐煤的揮發分要低于具有較深變質程度的煙煤以及無煙煤,所以褐煤在進行氣化的過程中反應活性特別強,反應速度快、無粘結性、氣體產量高,是具有較大使用價值的的氣化用煤。當前,褐煤氣化在我國的化工產業中得到了廣泛應用。煤的氣化不同于熱解,煤的熱解過程只是把煤自身不到百分之十轉化為可燃氣體混合物,而氣化過程則是把煤所包含的所有碳氣化成為氣態。相比直接燃燒褐煤進行氣化表現出極大的優越性,因為氣態燃料的燃燒相對比較穩定,沒有環境污染,而且燃料的凈化和運輸都非常的方便,原料的配料控制簡單,很大程度上簡化了生產設備和生產工藝。另外,氣態燃料能夠適用于非均相催化的化工合成過程,而且氣化過程中得到的灰渣也有多種用途,如可以用來制造肥料、水泥、磚瓦、土壤改良劑以及絕熱材料等等。西門子的GSP氣化技術:西門子的GSP氣化技術是目前一種比較成熟的氣化技術,至上世紀八十年代之間已有三十多年的研發經驗,應用于煤化工也有二十多年的實際生產經驗。西門子的GSP氣化技術屬于一項氣流床氣化技術,該技術過程包括的主要工藝流程有干粉進料、純氧氣化、液態排渣、粗合成氣激冷工藝流程等。西門子的GSP氣化技術的適應范圍特別廣,如褐煤、無煙煤、石油焦等等。該技術的氣化溫度通常在1350-1750攝氏度,而且碳轉化率高達百分之九十以上。利用西門子的GSP氣化技術可以把一些直接燃燒會造成較大污染以及一些比較廉價的煤、垃圾或者是石油焦轉化為具有高附加值的清潔的氫氣和一氧化碳。氫氣和一氧化碳是化工產品生產過程中的基本原料,可以用于合成油、合成氨以及甲醇等化工產品的生產,另外也可以直接應用于城市煤氣或者用于發電。
3結語
大力發展褐煤的煤化工應用是增加產品附加值的重要途徑,可以生產出潔凈能源以及汽油、柴油、液化石油氣、代替燃料以及航空煤油等可替代石油化工的產品。在我國未來的能源可持續利用當中,煤化工業將會成為一個重要角色,對逐漸擺脫中國對國外進口石油的依賴,緩解燃煤導致的環境污染有著重大意義。基于我國褐煤資源利用的多方面優勢,褐煤的煤化工應用將會有非常廣闊的發展前景。
作者:謝含幸 朱文 徐雄 單位:陜西貝思科工程科技有限責任公司
1應用化工技術特色專業建設思路與內容
在應用化工技術特色專業建設之初,我們意識到,只有先進的辦學理念和超前的專業建設觀念,才可能創建出具有特色的專業。因此,我院應用化工技術專業確定了一個中心、二條主線、三大工程、四項創新、五個提升的特色專業建設思路:即圍繞人才培養質量提高這個中心,抓住教師和學生綜合能力提高兩條主線,實施課程、教學團隊和實驗實訓條件三大建設工程,在人才培養模式、課程體系、教學方法和手段、課程評價體系四個方面突出創新,實現專業綜合教學實力、專業教學團隊、教育教學管理水平、學生職業綜合實力、社會服務能力等5個明顯提升[2]。根據特色專業建設思路,我院應用化工技術特色專業建設主要從人才培養模式、課程體系的構建、課程和教材建設、師資隊伍與教學團隊建設、實踐教學條件建設等5方面開展建設與改革[3]。首先,開展化工行業和企業發展的調查與研究,邀請化工企業相關人員參加座談會,進行化工專業人才需求的調查與分析,在此基礎上,根據濟源及周邊區域經濟發展的需要,設置專業方向;深入相關企業調研,剖析相關崗位能力及要求,形成專業人才培養目標;分析典型化工產品生產的過程,邀請職教專家訪談,立足典型職業崗位要求,把典型的職業工作任務或工作項目作為課程的主體內容,與化工總控工、化學檢驗工、儀表維修工、制圖員等職業資格標準要求相銜接,形成以“化工生產過程為導向”的專業課程體系;期間,通過派教師出去學習和培訓、請教改專家現場講課指導、派專業教師下廠掛職或者鍛煉等方式,提升團隊教師的執教能力和工程實踐能力,在此基礎上開展教學改革與設計,進行課程改革和教材建設;借助特色專業建設的資金支持,開展原有實訓室的擴增和新建仿真、管路拆裝等實訓室,積極尋求合作企業共建生產性實訓基地。
2應用化工技術特色專業建設實踐
2.1深化校企合作,形成了基于校企合作的雙主體共育、三段式人才培養模式
與化工企業緊密合作,共同確定了人才培養目標規格,創新工學結合的人才培養模式[4],構建應用化工技術“校企合作、雙主體共育”三段式的人才培養模式,見圖1。圖1“校企合作、雙主體共育”三階段式人才培養模式“校企合作,雙主體共育”三階段式人才培養模式,即學校和企業兩個主體共同確立本專業的辦學理念和培養目標,共同制定基于化工生產過程的專業課程標準、共同開發專業課程、共同培養教學團隊、共建實驗實訓基地、共同參與教學過程、共同考核與評價學生。實行“校企合作、雙主體三階段共育”人才培養模式,實現了學生具有化工生產操作、工藝運行、技術管理等職業崗位能力的培養目標,提高了學生的職業崗位工作能力,養成了學生良好的職業道德和情操,彰顯了“企業環境育人三年不斷線”的育人特色,提高了人才培養的針對性和實用性。三年來,共有200余人在河南聯創化工有限公司、多氟多化工股份有限公司等企業進行工學結合實習,先實習后就業,實現了學生實習就業一體化。
2.2進行崗位職業能力分析,構建了特色專業課程體系
通過對石油化工生產、聚氯乙烯生產、離子膜制堿、煉焦及焦化產品的回收和利用等化工生產過程分析,歸納了5個單元、11個典型工作任務,形成了4大職業領域,剖析出20個職業能力需求,轉化為19個學習領域,在此基礎上構建了以“化工生產過程為導向”的一平臺、四模塊、能力遞進的應用化工技術專業課程體系,如圖2。一平臺注重學生基礎的培養和發展潛力的鋪墊,四模塊強化了校企合作,突出了學生的職業針對性,提升了就業能力;通過“公共基礎平臺-專業基礎平臺-專業技能平臺-專業綜合實踐平臺”的進階培養模式,突出了培養了學生的實踐操作水平,體現了職業教育的特點,滿足了企業的用人需求。以“化工生產工作過程為導向的一平臺、三模塊、能力遞進”的課程體系堅持“以化工職業崗位為根本,以化工單元操作技能為優秀“的教學理念,與企業共同制定工學結合的人才培養方案,在教學實施過程中采取“教學做一體化”,讓學生在做中學,學中用,因用而學,學以致用,培養了學生探究學習的興趣,提高了教學質量和效率。
2.3進行了融“教學做”于一體的專業課程教學教學改革與實踐
應用化工技術專業課程本著化工生產過程與專業課程體系對接、化工企業崗位能力與專業課程內容對接、化工總控工、化學檢驗工、制圖員等職業資格與專業課程標準對接的設計理念,在專業優秀課程中進行了項目導向、任務驅動的教學改革與實踐。按照未來目標崗位(群)的典型工作任務的實際工作過程設立學習情境(章節),各情境采用具體的項目或任務作為學習內容,在完成項目或任務的過程中,將所需的知識和技能傳授給學生,增強了學生學習的目的性、針對性和興趣。開展了以項目/任務為載體的學生主體、教師主導的課堂教學改革,開展了融教、學、做于一體的教學探索,建立新的課程考核與評價體系,結合項目實施和成果對學生進行學習評價,注重過程評價等。體現了“崗位、課程、職業資格證”三融通的課程設計理念,實現了學習內容與工作任務的高度一致,最大限度的縮短了學生在校所學的知識和技術與企業對職業崗位技能要求的差距。
2.4建成了一批“項目導向、任務載體”的工學結合優質優秀課程和精品資源共享課程
依據“以產業需求為根本,以就業為導向,以職業能力培養為目標,以工作過程為主線,以知識關聯的系統化為優秀,以實用化為教學導向”的課程建設原則,吸納最新的科技成果和崗位職業能力的要求,把化工企業中生產一線的先進技術貫徹在課程教學中,突出職業教育的特點,校企合作共同開發建設了“以項目導向、典型工作任務為載體”的《聚氯乙烯生產技術》、《離子膜法制堿技術》、《煉焦工藝》、《化工單元操作技術》、《工業分析》、《化工設備使用與維護》、《化工生產技術》、《儀器分析技術》8門工學結合優質優秀課程、10多本基于工作過程的校本教材和《無機及分析化學》省級精品資源共享課程等,突出學生職業優秀能力培養,有效提高了人才培養的針對性和適用性及實用性,教學效果顯著提高。
2.5建設成“五位一體”綜合性實訓基地
以培養學生實踐動手能力,提高社會服務能力為宗旨,與企業合作,建成融教學、科研、培訓、職業技能鑒定和社會服務等功能于一身的“五位一體”的四大實驗實訓中心—即化學基礎實驗中心、化工單元操作實訓中心、化學分析測試實訓中心及化工設備及管路拆裝實訓中心。應用化工技術專業以企業實際工作任務為載體深化實踐教學改革,開發實驗實訓項目。一是對基礎實驗項目進行改革,加大綜合性實驗和設計性實驗,培養學生分析問題、解決問題的能力、實踐動手能力和創新精神;二是將企業的真實原料和產品引入分析實驗和實訓,學生按照企業的操作規程進行操作,按照企業的質量指標要求結果,培養學生的職業素養和質量意識;三是構建與企業相近的實驗實訓環境,將企業的真實工藝和操作方法引入仿真實訓,將企業的真實設備引入實驗實訓室,將企業的規章制度引入實驗實訓管理,培養學生的動手能力、工程意識、團隊精神,實現學校企業“零”差別,學生就業上崗“零”距離。
2.6打造了一支專兼職結合、具有“雙師素質”的專家型教學團隊
通過外出培訓、下廠鍛煉、校內競技、聘請兼職教師等途徑,優化教師梯隊,改善“雙師”結構,提升“雙師”素質,建設了一支專兼職教師相結合、具有“雙師”素質的專家型教學團隊。教學團隊中“雙師”素質教師達94%,專兼比例達到1∶1。2008年應用化工技術教學團隊被評為院級優秀教學團隊,2009年應用化工技術專業帶頭人湯長青獲得河南省教學名師榮譽稱號,2011年應用化工技術被評為河南省教學團隊,團隊中馬春玉、周鴻燕2名老師獲得院級教學名師榮譽稱號。
2.7應用化工技術專業服務經濟社會能力顯著提升
開展特色專業建設以來,為區域化工企業輸送大批高技能人才;通過“校企合作”在人才培養、聯合申報項目、新產品、新工藝和新技術的開發、應用研究等方面開展了積極的合作,為企業提供崗位培訓、技術服務等;成立了分析測試中心,進一步提升社會服務能力,為我院進一步擴大服務深度和廣度搭建了新的平臺。專業教學團隊在本地化工行業中具有較大影響,專業帶頭人湯長青教授獲河南省高等學校教學名師、河南省職教專家等榮譽稱號,被濟源市人民政府聘請為“市長質量獎”評審委員會委員。近3年來,應用化工技術特色專業為企業提供工藝改造、項目研究等技術服務8項,獲河南省科技成果4項,共有6人被聘為河南省安全生產監督管理局專家。
3人才培養質量
開展特色專業建設以來,應用化工技術專業培養出來的學生,職業能力強,綜合素質高。近三屆應用化工技術專業學生英語和計算機等級考試平均通過率均在98%以上;學生參加資格證書考證率次通過率達99%以上;在全國職業院校技能競賽化工總控工、工業分析檢驗中獲得過一等獎、二等獎和三等獎等多個獎項,在全國大學生挑戰杯項目中獲得二、三等級。畢業生就業率始終保持在99%以上,畢業生對口率超過80%,專業的社會影響和聲譽得到極大的提高。我院應用化工技術專業近幾年來的建設實踐表明,主動服務地方經濟發展,強化專業建設與教學改革,加強雙師型教學團隊建設,建立靈活、開放、適用的專業課程體系,才能不斷提高教學質量,培養出有高度崗位適應力的高端技能型人才[5]。
作者:周鴻燕 崔海燕 單位:濟源職業技術學院冶金化工系
1微化工技術的優點
1.1對化學反應做到精確控制
在使用微化工技術進行化學反應時,由于所使用的微反應器的體積面積比較大,時間短用量少。在反應的時間和物料的使用上,與傳統的化工技術相比有巨大的優勢。傳統的化工技術在進行化學反應時,需要將反應巨型化,時間和物料的用量上都無法做到完全精確。由于微反應器的管道是單一管道,屬于連續流動反應,對反應的停留時間的掌控可以做到精確到秒,并且在化學反應釋放出大量熱量時,對熱量進行隨時吸收,以保證反應溫度處在設定值內。使反應的精確度大大的提高。也正由于微反應器的體積小,使化學反應的物料用量上大大的縮減,使物料配置的精確度提高,避免常規反應去中出現的用量配置不精確,很難達到化學反應要求的問題。
1.2安全可靠
由于在進行化學反應實驗時,經常會出現自由基爆炸等危險發生,所以傳統的化工技術的安全性無法徹底保障。但在進行微化學反應實驗時,微反應器的特征尺存要遠遠的小于火焰傳播臨界直徑。這就為鏈式反應提供了有利條件,使之得以順利進行。并且由于微反應器極高的換熱率和系統內部滯留的物料。就可以在發生自由基爆炸的情況下,成功控制爆炸所造成的后果。使從前很多由于安全性低而無法實現的化學反應實驗得以實施。
1.3可實現分布生產
傳統的化工技術需要特定的化工原料、大型的化學反應設備、知識操作技能雄厚的技術人員。這些都是化工生產的生產成本居高不下,生產資料配備不齊全的主要原因。
1.4適應可持續環保的發展趨勢
相較于傳統化工生產產生三廢多,資源利用率低的問題。微化工技術存在物料用量少、廢物產出少、異地危險品運輸的潛在危險小等特點。這是由于微化工技術的微型反應設備的用料量少,反應穩定的特點決定的。這既符合現代社會要求生產環保、能源利用率高的發展趨勢,又節約了成本,消除很多如運輸泄漏等不必要的污染。
2發展前景
微化工技術自產生以來發展迅速,尤其是近幾年,微化工技術在不同的領域里展現出它與眾不同的優勢,特別是在材料制備和微尺度分散等方面的研究成果,極大的豐富了化工基礎理論。但在取得了成就的同時,微化工技術的研究和應用依舊無法完全滿足生產的需要,可見其仍有極大的發展空間。與此同時,在現有研究的基礎上,盡快實現對微化工技術模擬的實現,將理論投入到實際生產當中。對現有微化工產業實行技術創新,細化微化工技術所研制的各種設備,使其盡量達到生產要求,迎合生產需要。就是微化工技術將來的發展方向。
3總結
微化工技術經過長足穩定的發展,已經取得了極大的成果,在全世界范圍內都有研究微化工技術的實驗室和工廠。各國政府也紛紛出臺政策和相應的研究計劃。但作為新型的高科技化學工業技術,微化工技術的發展和研究還處在基礎階段,所研究出的成果應用于實踐中的案例很少,使化工產業對這種新型化工生產方式認可度不強。無法真正改變革現存的化工生產模式,對化工生產技術的創新性不夠強。因此,微化工技術的研究仍需要進一步的深入,做到將研究的理論基礎用于生產實踐,在生產實踐中發現弊端,改革創新技術的良性循環。
作者:孔平 單位:四平職業大學
1綠色化工技術的概念
綠色化工通常指的是利用現代化工技術或方法,進而實現減少甚至消除危害到人類健康、污染生態環境以及威脅社區安全的物質,而這種技術又被稱作綠色化工技術。綠色化工技術主要是以綠色化學知識為基礎,進而實現從源頭上盡可能地阻止污染環境的生產過程,故而,綠色化工技術現已成為發展環境友好型工藝、化工反應及產品的重要技術支撐。伴隨著我國可持續發展理念的不斷深入,當前,大力發展綠色化工技術已經成為我國化工企業在生產過程中的必然選擇,隨著綠色化工技術的不斷發展,原子經濟反應逐漸成為了綠色化工技術應用效果最為理想的重要方向。原子經濟反應主要是指在將原料中的所有原子全部轉變成產品的同時,實現不產生任何污染物及副產品的目的,真正意義上實現了化工企業生產的零污染排放,此外,在這一過程中也不需要使用傳統化工技術中所使用的各種原料、催化劑或有毒溶劑等,最終也加快了環境友好型產品的出現。
2綠色化工技術的最新發展及應用情況研究
(1)原子經濟反應技術。伴隨著綠色環保理念的逐漸宣傳和深入,當前傳統的化工企業正面臨著節能與減排的嚴峻考驗。在經過了對化學同資源與環境間關系的反復分析和研究之后,催生出了原子經濟反應。早在1991年,美國的托羅斯特教授就提出了原子經濟反應的概念,但是其真正得到人們的廣泛關注的研究是最近幾年才開始的。經過幾年的快速發展,其現已成為目前全球國際化學科研的前沿領域之一,并為21世紀化工技術的可持續發展奠定了堅實的基礎。發展原子經濟反應的根本目的就是要將過去“先污染,后治理”的化工技術生產路線轉變成“從源頭上消除污染”。當前,在美國原子經濟反應得到了廣泛的研究與應用,并將其作為美國化工領域新世紀化工綠色發展的主要方向之一。在我國,相關的科研單位或研究所,如中科院、自然科學基金委員會等也對原子經濟反應進行了研究,并將其納入了我國國家重大科研計劃中;我國相關的院校等也相繼組建了綠色化工技術的研究機構,這對加快推動我國原子經濟反應等綠色化工技術的進一步發展與應用有著重要的現實意義。
(2)綠色化學技術。綠色化學技術也可以被稱作可持續發展化學技術。當前,這種技術已經在全球化工領域的研發工作中占據了重要的位置,此外,世界各化工企業也紛紛在綠色化學技術中獲得了巨大的潛在商機以及市場效益。要加快推動綠色化學技術的發展,除了要獲得企業及科研單位、機構等的關注外,還要加快制定嚴格的環境法律法規,旨在防止潛在有害污染物或物質的生產及使用。如,當前歐盟就出臺了REACH法規,其主要是對化學品的注冊、評估、授權以及限制進行明確的規定,以確保在有害物質或污染物的零排放。目前,全世界范圍內對節能以及可再生資源產品的需求越來越大,而各大化工企業也都相繼將綠色化學技術作為產品研發的重要方向,并不斷對綠色化學技術進行創新,進而不斷加強綠色、可持續發展產品的研發。
(3)分子設計技術。要想從源頭上將化工污染物進行控制,就必須在生產過程中選擇科學的化學反應途徑。在這之中,不僅需要考慮到對原材料的利用效率,而且還要考慮到理論上的生產效率。就原子經濟反應來看,其能夠實現原子轉化率的100%,且能夠確保廢物、副產物或污染物等不會出現,真正意義上實現了零排放的目標。因此,這種反應對保護環境、節約資源是有很大幫助的。當前,國外不少發達國家早已實現了化工產品生產過程的零排放標準,而這也逐漸成為評價化工生產過程對環境帶來潛在影響的重要標準。因此,利用當前比較流行的分子設計技術來進行綠色化工生產過程的輔助設計,能夠對化工生產中不同生產流程中所產生的污染物質進行有效鑒別,進而確定最佳的生產路線,制定出一條經濟、污染少、綠色、合理的化工生產流程,為化工生產工藝的進一步完善打好基礎。
(4)未來發展。未來,要注重環境從治標到治本上的發展。在化學反應中減少廢棄物的產生。并運用綜合手段,做到讓廢棄物經過一系列的反應,產出有用的材料與產品。綠色化學工程已成為未來化學方向研究的重要目的之一。人們對環境的破壞造就了對綠色化工的研究,而提高資源的利用率,從根本上說,也就是綠色化學能夠預防環境污染,并實現對其原子的轉化,使廢物及污染物能夠得到有效處理。在未來化學工業中,環境友好型化工將成為其主要的發展方向;以無毒無害的化學原料為最基本的化學反應,也成為了未來綠色化工生產過程中采用的化學反應方式之一。如在過去,大多數的化工企業都使用煤、石油等作為生產原料,但未來可用有機化學產品代替。而在未來,能源的使用也主要是以開發新型能源,合理使用未開?能源為主,并要加大對可回收產品的循環利用,從而促進經濟社會的轉型,以保護化工資源;此外,還要利用環境友好型產品,如在汽油中加入甲基叔丁基醚,甲基叔戊基醚等含氧化合物,進而促進汽油的燃燒效率,實現尾氣中二氧化碳等廢氣排放量的減少。伴隨著綠色化學技術科研力度的不斷加大,其發展與應用的廣度與深度也得到了進一步的延伸與擴展?;瘜W工業在生產中占著重要作用,在處理化學工業污染排放上,要站在可持續發展的角度上,并緊跟綠色化工技術的最新發展趨勢,爭取加快推動我國綠色化工行業的發展。
作者:陳瓊 單位:開封大學
一、推行創新項目式教學法在高職應用化工技術專業實訓教學中的應用
在以往的實訓教學中,都是首先由教師給學生講授實驗原理及實驗步驟,之后學生按筆記或教材去操作,整個過程顯得機械呆板,學生沒有多少思考的空間,積極性得不到提高,導致實訓原理難以經過思考而理解消化。因此,廣西現代職業技術學院應用化工技術專業推行項目式教學法。該法分兩個步驟:首先,將實訓的名稱作為一個項目給學生,讓學生根據項目名稱去尋找相關的實訓資料,將不同的實訓資料經過思考、整理、歸納綜合寫出實訓步驟內容,并合成自己的產品,完成自己得到的項目,寫出自己在此過程中遇到的問題,提出解決辦法,寫成實訓報告上交;其次,教師將標準的實訓內容講解一遍,在講解的過程中,針對學生操作時出現的問題提出解決辦法,再讓學生將實訓內容操作一遍,解決出現的問題。學生通過發現問題、提出辦法、解決問題過程之后,專業實訓技能得到提高。
二、自編具備自身特色的實訓教材
對于實訓教材方面,廣西現代職業技術學院化工教師目前已自編一套適合該學院化工類高職生使用的專業實訓教材。教材內容對與專業相關的無機化學、有機化學、分析化學實驗內容進行精簡,刪除重復性的驗證性實驗,增加能增強學生思考能力、動手能力及解決問題能力的實訓內容,并根據當地化工類行業的發展及學生生產實習,增加與之相對應的實訓,實訓內容更加貼近實際生活和生產,這樣就能使高職教育為當地經濟服務。例如,廣西河池金興化工有限公司生產一種產品為2-甲基-5-硝基咪唑,而廣西現代職業技術學院應用化工技術專業的學生常在該廠進行生產實習,那么在精細化工實訓中可增加“2-甲基-5-硝基咪唑的合成”實訓。首先在校內實訓室中安排學生合成2-甲基-5-硝基咪唑,通過合成實驗理解和掌握生產的基本原理,然后帶學生到該廠實習,安排不同的操作崗位,讓學生輪換崗位操作,這樣不僅讓學生掌握化工產品的合成原理,同時對化工實際生產過程特別是單元操作有感性的認識,也認識到實訓室試驗與化工生產的區別,提高學生在實訓操作過程或以后的生產過程中發現問題、解決問題的能力。對于有些專業課程實訓的教材,由于設備本身是根據尺寸訂購的,故實訓教材也應根據設備性能參數的改變而有所改變。如針對化工原理實訓購買的指導書與實訓室現有設備在參數、構造方面有一些出入,故對于此類實訓指導書,應在購買指導書的基礎上作相應修改,或根據現有設備自編校內實訓指導書。
三、采取“雙考核”的實訓考核方式
在過去的實訓考核中,大多是實訓任課教師依據學生所上交的實訓報告結果來評定學生的成績,這樣得出的成績不能全面真實地反映學生的真實水平,也難以對該教師的教學水平進行鑒定,沒有充分發揮教師和學生的積極性。因此,實訓的考核不僅應涉及學生,也應涉及該門課程的指導教師。根據這一實訓改革思想,廣西現代職業技術學院結合高職應用化工技術專業人才培養特點,制定符合實際的“雙考核”的考核方式。第一,對教師進行考核。廣西現代職業技術學院目前正在實施以抽查教師所教學生的技能的方式來考核教師教學工作是否達標。具體形式是:每個班隨機抽取20%的學生,若所抽取學生實訓90%能夠正確地完成整個實訓操作,則該指導教師合格,否則不合格。這種考核方式可提高教師對實訓教學的責任心,從而提高學生在實訓操作方面的能力。第二,對學生進行考核。學生對實訓操作掌握與否,除根據實訓報告的數據進行評定外,更重要的是對學生進行全程跟蹤考察及成果的鑒定。學生考核成績分為操作考核(約占總成績的50%)和產品考核(約占總成績的50%)。操作考核是把實訓項目分解為具體若干個操作步驟并設置評分標準,學生邊熟悉操作內容邊操作,反復進行直至操作考核合格;產品考核是指對學生實訓操作得到的產品進行鑒定并分為優秀、良好、合格、不合格四個等級,不合格等級的學生需要重新進行考試至合格為止,最后由操作考核成績和產品考核成績綜合計算得出學生實訓總成績。此外,學生的考核不一定得在課堂上進行,可以在課后或者利用晚自習的時間進行。這樣既有充足的考核時間,又對學生有一定的壓力,使得他們在實訓前能主動預習,在實訓過程中能積極主動也請教教師,還能培養他們發現問題、解決問題的能力,讓考核能夠真正全面反映和提高學生的技能水平。
四、讓學生更多地參與實訓教學管理過程,提高學生的自主管理水平
由于教師數量相對不足,為了進一步提高教學資源的利用率,廣西現代職業技術學院采取讓學生參與實訓教學管理過程的方式。讓學生參與實訓開始前的設備及耗材的準備、實訓操作指導等。例如,在進行實訓操作分組時,將成績較好的學生與成績相對較差的學生分在同一個組,成績好的學生擔任組長,在實訓過程中,組長可以先為成績相對較差的學生指導并解決一些問題,組員共同協作完成實訓項目。這樣不僅能提高教師的工作效率,同時還能提高學生的自主管理水平。
作者:吳春燕 單位:廣西現代職業技術學院
摘要:近年來,隨著我國經濟的發展和社會的進步,許多行業都得到了前所未有的進步,制藥行業作為我國保證人們身體健康的重要行業,其發展速度同樣也是越來越快。在我們的生活中,我們難免會遇到一些病癥,此時便需要服用相關的藥物來解除病痛。因此,化工制藥生產工作的質量和效率便顯得尤為重要,隨著人們對化工制藥技術和設備的要求越來越高,我們必須深入研究化工技術在制藥設備及制藥流程中的應用,從而有效促進化工制藥工作更好的進行,努力提高化工制藥產品的質量和效率,促進我國化工制藥行業更好更快的發展。
關鍵詞:化工技術;制藥設備;制藥流程;應用
先進的設備需要先進的技術來結合使用,在化工制藥的過程中,化工技術不僅僅是保證制藥設備正常運轉的前提和基礎,更是保證化工生產正常進行的關鍵。隨著時代的進步,人們越來越認識到化工技術對于提高化工生產和質量的重要性,越來越多的化工制藥企業通過不斷優化化工制藥工藝,在一定程度上促進了自身企業的發展和進步,推動了整個行業市場的發展。本文我們便將就目前化工制藥技術的現狀進行分析,并集合化工制藥技術的一些普遍問題,從而有效探索出化工技術在制藥設備及制藥流程中的應用,促進化工制藥生產工作更好的進行。
1化工制藥技術的重要性
醫藥產業是是保證我國國民身體健康的重要行業,也是我國國民經濟的重要組成部分。近年來隨著我國經濟的進步,人們的生活質量得到了很大的改善和進步,人們的醫療健康意識有了明顯的提高,越來越追求更高質量的醫療服務質量,對于藥品質量的要求也有了明顯提高。而作為生產藥品的化工制藥設備及相關配技術,其重要性不言而喻。目前,我國以及逐步研發并引進了許多新型的化工制藥設備和制藥技術,這些新設備、新技術的引進,不但促進了我國化工制藥生產工作的進行,提高了我國化工制藥產品的質量,更是直接推動了我國醫藥工業現代化建設的進程,縮小了與世界先進水平的差距。因此,醫藥行業是我國一項前途十分的行業,是21世紀的朝陽行業。
2化工制藥技術的現狀
目前,我國絕大多數化工制藥工廠都有一套比較完整的化工制藥流程。一般來說,藥物都是通過不斷的化學反應得來的,在此過程中,不僅要保證藥品的質量還應保證藥品的無菌無毒,一是應對藥品采取封閉式生產,二是應對藥品采取定時定期的消毒滅菌,保證藥品不與周圍環境中的細菌、病毒等微生物發生反應,導致藥品變質。因此,我國現有的大部分制藥工廠都十分重視藥品的生產環境,對于藥品質量有很大的保障,但是仍有一些問題依舊存在。
3化工制藥技術問題
目前,我國大部分化工制藥工廠在對制藥設備進行消毒滅菌時,都是運用滅菌水進行噴射處理,這種方式通過采用分立或軌道翻轉的方式進行,可以起到良好的消毒滅菌作用。但是,一些企業采用粉針劑或凍干粉劑等抗生素進行清潔處理,這種處理方式便沒有很明顯的作用,尤其是采用瓶裝抗生素進行處理時,很容易出現一些瓶子不能清潔到的空間。除此之外,在對藥品進行質量檢測時,由于我國大部分制藥設備并不具備先進的藥品清潔度自動檢測技術,因此只能通過人工手動對藥品進行抽樣檢測,既不能做到全面,造成一些不達標藥品流入市場,又很容易在檢測過程中對藥品造成污染,影響藥品的質量,使制藥工廠的利益造成損害。
4化工技術在制藥設備和制藥流程中的運用
4.1微濾過濾技術。微濾過濾技術是精密過濾中的一種,其通過對藥品的篩分、提純可以有效提高藥品的質量。一般來說,微濾過濾技術可以根據微濾操作的方式分為兩種,一是無流動過濾,其主要應用于較稀的藥液和小規模的藥品生產中,濾芯多為一次性濾芯;二是錯流,又稱切線流過濾,其主要運用于工業較大規模的藥品生產中,可以通過周期性的清晰和再生保證濾膜的過濾性能。4.2超濾膜技術。超濾膜是介于微濾和納濾中的一種,其利用篩分原理,可以對有機物進行極為細致的篩選和提純。4.3反滲透技術。反滲透技術也是化工藥品生產中比較常見的一種,主要指通過對較濃溶液施加外部壓力的方式,使其壓力高于滲透壓,從而促使濃溶液中的水排出,提高濃溶液濃度的工藝。4.4萃取蒸餾技術。萃取蒸餾技術適用于兩種揮發性不同的溶劑之間的分離和提純,也是提純化學藥物的一種非常重要的方法。
5結語
化工制藥技術是研究、選擇更加安全、更加經濟、更加合理的化工制藥生產途徑的一門科學,是保障化工制藥工作順利進行的關鍵,也是保障萬千中國百姓正常用藥的基本。因此,廣大化工制藥工廠必須努力提高化工制藥技術的先進程度,并使其更好的運用于實際的生產工作之中,從而切實促進藥品質量的整體提高。
作者:姚興宇 陳浩 單位:邵陽學院生物與化學工程系
摘要:化工行業對環境造成的危害難以想象,已成為當下非常緊迫的重大課題,針對環境的巨大破壞,將綠色化工技術應用到化學工程工藝中十分重要,既能從根源上解決環境污染的問題,又能實現社會健康、和諧、持續發展。本文闡述了綠色化工技術的開拓情況及其在實際中的應用狀況,對綠色化工技術深化探究,達到改觀化工生產的目的。
關鍵詞:化學工程;工藝;綠色化工技術;應用
在我國經濟飛速發展的條件下,環境問題呈現出了可怕的形勢,環境污染問題已慢慢的浸透到人們的日常生產生活中,而化學工業中的污染對環境造成的危害十分突出,是需要迫切解決的問題,因此,化學工程工藝中綠色化工技術的應用價值更為顯著,具有長遠的影響,不僅對環境污染問題進行改善,更對化學工業健康持續發展起著不可估量的作用。
1綠色化工技術闡述
綠色化工技術在化學工業生產過程中充當的角色十分突出,綠色化工技術應用的主要目的是控制化學工業生產對環境所產生的污染,期望通過對化學工業生產方法的革新和改良,來控制化學技術中化學原料和廢棄物給環境所帶來的污染和潛在的危害,因此,一定要減少排放有毒的廢棄物,將廢棄物資源回收利用做好,使資源利用率得到充分高效的提高,對污染物的排放實行有效的限制,把綠色化學工業的健康持續發展作為前進的方向。
2化學工程工藝中綠色化工技術的開拓
(1)化學原料選取化學原料作為綠色化工技術開拓中的基礎,能從根源上使污染源得到很好的控制,進而緩解環境污染問題。對于綠色無污染化工原料并不是最佳的原料選取,其依然存在著缺陷,在生產的過程中依舊會產生污染物,給環境造成污染。因此,在生產中最好選用無毒的或是毒害相對少的原材料,不添加化學藥劑的,比如,天然植物、天然農作物都是較好的材料選擇。隨著化學工業的興盛,應該舍棄有毒害的材料,而選用無污染、無毒害的原材料,這樣,才能在達到環境保護標準的條件下,使原材料成本減少,材料來源得到充分擴展。(2)化學催化劑選取化學工業在具體的生產過程中,往往會習慣性地運用化學催化劑加速化學反應,對化學工業生產效率的提升具有明顯的效果,但是,同時也會有大量的有毒廢棄物排放出來,給周圍環境造成潛在的危害。因此,在面對具體的綠色化工技術開發時,應將焦點聚集在無毒無害化學催化劑研發上,以此為優秀,使有毒廢棄物排放量得到有效控制。另外,需要重視化學催化劑的選取要點,把無毒害或是毒害甚小的化學催化劑作為首選,從而接近工業綠色發展。在現階段的化學工業中,眾多研究人員在對無毒害催化劑研發方面的成績令人們醒目,對烷基化固相催化劑傾向關注,它是一種無毒害,甚至不會對環境造成污染的化學催化劑,非常適合大力擴展應用。在此,需要強調說明的是,關于無毒害化學催化劑的研發,必須控制廢棄物排放量嚴格符合規定要求,重視排放的廢棄物循環使用這一點,使資源利用率有良好的改觀。(3)化學反應選擇性深化綠色化工技術具體鉆研過程中,需要偏重深化化學反應選擇性,進而達到加倍有效地實現化學生成物的提取,在確保符合減少環境污染標準要求的情況下,還可以使化學工業生產成本得到有效降低,更進一步改進資源利用效率。比如,在石油化學工業中,通常會運用烴類選擇性氧化物,因為其化學反應極其易于發生氧化,在生成物產生方面存在著嚴峻的損壞與浸染。對此,針對化學反應選擇性深化這一點,必須把防止產生損壞生成物的反應作為重點關注,進而使化學工業沿著綠色生產發展,消除對環境污染的潛在危害。
3化學工程工藝中的綠色化工技術應用
(1)清潔生產技術應用清潔生產技術的優點非常獨到,不僅在冶金、海水淡化、廢棄物處理等范疇被普遍的應用,而且也不會出現任何毒害反應,更不會產生任何的污染物。比如,在海水淡化中,通過清潔生產技術針對海水實行淡化處理,把海水里面的鹽分和其他物質提煉出來,轉化為日常生產生活中需要的水資源,所有環節中應用的清潔生產技術對環境不會造成污染,不會存在潛在的危害。(2)生物技術的應用生物技術通常在生物化工中比較充分的展示其優勢,在實際操作應用中膜化學技術應用比較普遍,其效果最佳。通過生物技術把很多可再生資源轉化成有價值的化學品,比如,酶成分,是一種比較普遍存在與環境中的化學催化劑,在化學反應過程能夠充分發揮其作用,加快反應速度,而且不會出現污染廢棄物,其反應特點相對溫和,在化學行業中使用意義相當深遠。而在以前的化學生產過程中,通常是把動植物內部的有機原料作為原料,以后改用自然環境條件下的石油和煤炭。(3)環境友好型產品應用環境與人們的日常生活緊密相關,擁有良好的環境十分的重要,因此,對環境的要求越來越嚴格,對環境的注重程度也越來越高,而環境友好型產品是針對控制環境污染問題而研發的一種摒除以往污染嚴重的產品。傳統汽油,在日常生活中使用相當普遍,傳統汽油燃燒,不僅給大氣帶來嚴重的污染,更會對人們身體健康造成危害,對此,需要開發新型產品取代這種情況,環保型汽油和新型燃料和能源等迅速出現,人們的環保意識在不斷的增強。比如,酒精的生產,其原料以天然甘蔗為主,以新型乙醇汽油代替原來的汽油,在實際中應用非常普遍。環境友好型綠色產品,在具體的實際應用中對減緩環境污染起著至關重要作用。
4結語
總而言之,在化工生產過程中產生的有害物質給環境造成了危害,導致污染問題日趨嚴重,使社會健康和諧持續發展受到了嚴重的限制。因此,發展綠色化工,將綠色化工技術恰到好處的應用到化學工程工藝中,不僅能高效控制環境污染,更能對資源的合理利用起到關鍵作用,進而促使化工行業朝著健康和諧的方向發展。
作者:賴錦杰 單位:廣東新華粵石化股份有限公司
摘要:我們通過調研熟悉了企業的崗位設置和各崗位技術人員必須具備的職業能力,通過解析化工生產過程,打破原有學科體系,構建了基于化工產品生產工作過程的課程體系,并分析了課程體系的實施保障條件。
關鍵詞:調研;職業能力;課程體系開發;實施保障條件
自教育部提出職業院校推行工學結合的人才培養模式后,各高職院校都根據實際情況,都進行了人才培養模式的改革,從實際效果看,工作過程導向式課程開發模式在理論和實踐中都取得了好成績。我們應用化工技術專業也進行了基于工作過程的課程體系開發改革。
1企業調研
1.1人才需求
鄂爾多斯地區十八個工業園區為自治區級開發區,形成了煤化工、硅化工、氯堿化工、天然氣化工四條循環產業鏈。目前有一些大型企業和地方知名企業入駐園區,如新能能源有限公司、中煤能源等。用工需求非常大,以達拉特經濟開發區為例,2016年,達拉特經濟開發區預計需要新增技術人才四千多人,人才需求主要集中在一線操作工人和技術工人,年齡段集中在20~45歲間,性別要求91%為男性,學歷方面94%為大專及以上。本科以上學歷的畢業生不愿意選擇到生產一線從事技術應用型工作,中職或通過短訓的人員又遠遠不能滿足企業技術管理和技術開發的需要,缺口主要集中在一線操作工人和技術工人。專業技術人員的嚴重不足與化工產業迅猛發展的矛盾越來越明顯,已阻礙著化工產業的發展,化工專業技術人員的培養就顯得尤為重要。故鄂爾多斯煤化工企業對高職人才的需求每年就很多。基于此,我們開設了應用化工技術專業。
1.2行業企業調研情況
目前鄂爾多斯市化工工業發展方向和重點:煤化工和化肥工業等,2013年鄂爾多斯園區億元以上化工項目調查數據:(1)合成氨:在鄂托克經濟開發區,鄂爾多斯羊絨集團有限責任公司年產54萬噸合成氨95萬噸尿素技改擴能項目;在蘇里格經濟開發區,中煤鄂爾多斯能源化工有限公司的200萬噸合成氨350萬噸尿素項目和內蒙古博大實地化學有限公司的100萬噸合成氨100萬噸尿素120萬噸聯堿項目;在大路新區,有內蒙古天潤化肥股份有限公司化肥項目,年產30萬噸合成氨、52萬噸尿素和滿世集團年產550萬噸大化肥項目。(2)氯堿和聚氯乙烯:在蒙西高新技術工業園區,君正能源化工有限公司年產60萬噸聚氯乙烯48萬噸燒堿配套90萬噸電石及電石渣綜合利用項目;內蒙古中谷礦業有限責任公司年產60萬噸聚氯乙烯60萬噸燒堿配套100萬噸電石及電石渣綜合利用項目;《鄂爾多斯市城市總體規劃(2011—2030)》中規劃杭錦旗獨貴塔拉工業園區:重點發展煤制氣、煤制化肥;鄂托克旗蒙西工業園區:化工重點發展PVC、PVA;鄂托克旗棋盤井工業園區:化工重點發展PVC及多晶硅等。所以,我院應用化工技術專業就本地區的工業現狀和未來發展趨勢,設置了合成氨生產技術、氯堿生產技術和PVC生產技術等優秀課程。
2課程體系開發
根據調研結果,專業教師與企業一線專家進行了課程體系開發,我們通過解析化工生產過程,打破原有學科體系,科學合理構建了基于化工產品生產工作過程的課程體系。
3基于工作過程的應用化工技術專業課程體系實施保障條件
在基于工作過程的課程體系實施過程中,受到學校運行機制、實踐教學條件、教學條件、師資等因素的制約,其中起關鍵作用的是實踐教學條件和師資。實踐教學條件是課程體系實施重點,師資是課程體系實施難點。
3.1校內外實踐教學條件保障
大多課程都有相應的實訓室保障其教學,基礎化學有四個實驗室;化工單元操作綜合實訓室有吸收解析、流體輸送、傳熱、萃取、流化床干燥、精餾及管路拆裝、換熱器拆裝實訓裝置;煤質分析實訓室有自動量熱儀,全自動工業分析儀,電腦測硫儀,元素分析儀,智能灰熔融性測試儀,智能馬弗爐,數顯電熱鼓風干燥箱,破碎縮分機,顎式破碎機,對輥破碎機,制樣粉碎機,全自動膠質層測試儀,全自動磨杯機,哈氏可磨性指數測定儀,標準篩振篩機,全自動粘結指數測試儀和智能化制樣室變頻除塵系統;化工模型實訓室有合成氨生產模型、氯堿生產模型、PVC生產模型、煤焦化廠模型;仿真實訓機房有合成氨、氯堿生產、PVC生產等配套仿真軟件。建設校內實訓基地的同時,注重校外實訓基地的建設,建設數量足夠的校外實訓基地,與合作企業簽訂頂崗實習協議,保證學生認識實習、頂崗實習的順利開展。依托校內外豐富的實驗實訓條件,緊緊圍繞課程體系建設,突出學生的專業優秀技能訓練。
3.2教學團隊保障
為保障應用化工技術專業課程體系的順利實施,需配備一支專兼結合、結構合理、專業能力強,具有先進的高職教育理念和實踐技能的“雙師為主體”的教學團隊。團隊成員必須具有豐富的化工專業知識和較強的化工實踐能力,具有較強的實踐動手能力、社會培訓能力;熟悉化工生產過程和典型工作任務,能培養學生未來工作崗位典型工作任務所需的職業能力。同時,聘請企業工程師到校講課,加強與企業的交流合作。
作者:趙志英 馬桂香 郭麗敏 單位:鄂爾多斯職業學院化工系
[摘要]職業教育的根本目標是“服務經濟發展”,當前我國經濟已進入“新常態”,與此相應的職業教育也要進行相應的改革。文章分析了“新常態經濟”對高職教育提出的新要求,以及這些要求投射于課程改革的應用,結合應用化工技術專業的課程改革實踐,提出適用于“新常態經濟”形勢的,面向整個職業生涯的創新型人才培養課程改革方式,以期有助于“新常態經濟”下的人才培養。
[關鍵詞]新常態經濟;課程改革;高職教育
2014年11月明確指出我國經濟將進入中高速增長新常態,我國經濟將從主要依靠生產能力的規模擴張,轉向提升產業價值鏈和產品附加值,培育創新驅動發展的新動力,在中高速增長階段推動經濟向中高端水平躍升。新常態經濟下的產業結構和經濟結構的變化必將導致其勞動力市場對從事簡單操作性勞動的普通工人的需求進一步減少,對應用型技術人才的需求明顯增大,相應技術崗位的技能要求也越來越高。由經濟的轉型所引發人才的需求的變化,已經在畢業生的就業方面有所顯現。作為技術技能型人才培養與輸出的高職院校的改革不可避免,課程建設是人才培養中最重要的一環,因此,適應新常態經濟發展,進行課程改革至關重要。
1新常態經濟下對高職教育要求的轉變
1.1新常態經濟下“企業”人才需求的轉變
新常態經濟發展的關鍵正從速度向質量轉變,企業的投資不再是簡單的數量積累,而是要產業升級,這就需要更高、更復雜、更先進的技術支撐。對于化工類的企業,更加綠色化、環保型的產品和工藝,更加自動化的生產設備,都是未來發展的趨勢,與之相對應的相關知識和技能也將成為課程體系中不可或缺的內容。為了適應市場千變萬化的消費要求,現代企業產品生產出現批量少,品質要求多變,品種變化快趨勢,甚至很多企業出現跨界發展的趨勢。這些變化都對企業員工提出更高要求,培養掌握多種技能的復合型人才將成為職業教育必須面對的事情。
1.2新常態經濟下“學生”對教育需求的轉變
經濟的發展提高了人們的生活水平,也促進了社會的進步。對于大部分高職院校的學生來講,新常態經濟帶來的最大改變就是不必一畢業就承擔起家庭的經濟重擔,可以有更大的空間為自己的未來打算,“工作”不再僅僅等于“掙錢”。2015年茂名職業技術學院化學工程系對廣東省833名化工類畢業生(畢業1~3年內)的調研表明,高職畢業生選擇就業單位首要的考慮因素是“個人發展空間”,這說明大多數畢業生已經從職業發展的長遠眼光看待就業。然而,目前大部分職業教育的培養的目標依然是“從學校到工作”,也就是培養學生能夠順利走上工作崗位,勝任工作崗位的要求。這顯然已經不能滿足這一代乃至未來學生對教育的需求,高職院校應該將培養目標轉變為“從學校到生涯”,也就是高職教育要關注學生整個職業生涯的發展,為整個職業生涯奠定必要的知識和技能基礎。這兩者最根本的區別在于:目前的職教目標主要關注工作要求、雇主要求,而未來的職教要求是關注學生的個體發展。
2新常態經濟下的應用化工技術專業課程體系改革方法及途徑
新的產業結構、新的經濟結構,在新的社會背景下,高職教育面臨既要滿足企業的發展要求,為地區經濟發展提供人才保障;又要本著以人為本的要求滿足學生對教育的需求的雙重任務,改革勢在必行。茂名職業技術學院應用化工技術專業在廣泛調研的基礎上,探索性的進行了一系列課程改革。
2.1面向“學生職業生涯”,建立畢業生資源庫,成立畢業生專家組
“真正的職業教育應該著眼于學生的未來發展,而非眼前的就業”。在此思想的指導下,專業建立了畢業生就業和職業發展資源庫,并從資源庫中篩選出具有職業發展代表性的畢業生,成立了教學改革建議和評價專家組。從2005年招生到現在,應用化工技術專業已擁有9屆畢業生。畢業生分布在各個行業,分別從事著不同的職業,其中一些畢業生已成為各單位的骨干,還有部分晉升成為主管、經理,也有一些自主創業,經營著自己的企業。不同的畢業生擁有不同工作經歷,而他們的發展歷程,正反映學生個體職業生涯的發展歷程,他們職業發展中能力的優勢和缺陷,恰恰反應了專業人才培養模式及課程體系的優勢和缺陷,以此進行教學改革和課程的調整,更具有現實的意義。另外,與其他企業、行業專家相比本專業的畢業生對專業更有感情,更愿意幫助專業發展,也對專業的優、劣勢更有體會,更有利于推行適宜專業自身發展的改革。以下即為兩位長期合作的畢業生。
2.2應對就業需求變化快的趨勢,構建“動態型”課程體系
新常態經濟下,企業崗位需求變更更加頻繁,技術更新也日益加快,人才專業技術需求也隨之發生變化。因此應用化工技術專業在課程體系設置時,特別考慮了人才需求變化的特點,設置了優秀技能課程設置相對穩定,應用型課程靈活可變的課程體系。課程體系以專業優秀技能課程為支撐,搭起整體框架,這類型課程稱為結構性課程,相對穩定。除此之外的應用型及能力拓展型課程,則可根據區域人才需求的變化,進行動態調整。當外圍非結構性課程變更時,相對應的結構性優秀課程中的知識點也將進行相應的增減,以保證專業技術體系的連續性。動態型課程體系的建立可應對逐漸頻繁的就業崗位更替,以及企業的技術升級,充分滿足新常態經濟下就業結構變化的要求,提高學生的就業競爭力。圖1即為“動態型”課程體系設置圖,其中外層的課程是為提高學生的就業適應性而增設的,如為適應企業技術升級增加化工自動控制、電工技術基礎,為適新常態經濟服務業的發展、提升需求,增設選修課程如化工倉儲管理、化工產品營銷等課程。
3改革教學方法培養“創新型”人才
“麥可思畢業生就業情況調查報告”顯示,畢業生離職原因排名前三位的是:個人發展空間不夠、工資福利低、想改變職業或行業。根據我國目前經濟狀況,企業所能提供的同時滿足個人發展空間大、工資福利高的崗位或職位,均對綜合能力和創新性提出較高要求。培養較強的綜合能力和創新性,不僅需要設置綜合型、符合創新型人才培養的課程體系,更重要的是教學方法的改進。下面以《化工分析》為例介紹應用化工技術專業在教學方法方面的改進。
3.1工學結合,在真實工作環境培養綜合能力
現代腦科學的研究表明,人是在與周圍環境的相互作用中學習知識,提高能力,環境是知識和能力的來源,因此學生學習的過程中提供真實的工作環境十分重要。《儀器分析》課程整合各知識點,根據企業的真實需求設置成相應的項目。如“氣相色譜法”的學習中,根據茂名本地企業以石化類為主的特點,歸納形成符合企業真實需要的典型工作任務“氣相色譜法測定多環芳烴類混合物的種類及含量”。在這個項目的學習中,首先布置學生去就近的企業參觀了解色譜法的分析的方法及氣相色譜儀的使用,在真實的工作場景中認識學習任務,學習結束后再安排兩個半天的時間讓學生去企業真實的工作崗位上完成樣品檢測,以“工學交替”的模式完成真實工作環境中的學習任務。
3.2項目驅動,拋錨式教學,提高創新能力
拋錨式教學方法建立在有感染力的真實事件或真實問題上,確定這類真實事件或問題形象地比喻為“拋錨”,因為一旦這類事件或問題被確定了,整個教學內容和教學進程也就被確定了(就像輪船被錨固定一樣)。例如《儀器分析》課程中“原子吸收光譜法”的學習中,根據現在水源重金屬污染嚴重的問題,以及新聞事件中云南廢棄礦山中鎘污染當地水源的問題,設置“原子吸收法標準曲線法測定工業污水中的重金屬鉛、鎘含量”的檢驗項目,以項目驅動整個教學過程。整個教學過程由以下幾個環節組成:(1)創設情境—使學習能在和現實情況基本一致或相類似的情境中發生。原子吸收測定水中重金屬污染物項目中,利用休息時間,讓學生親自去茂名市小東江排污口體驗水污染狀況,提取污水樣品。(2)確定問題—在上述情境下,選擇出與當前學習主題密切相關的真實性事件或問題作為學習的中心內容(讓學生面臨一個需要立即去解決的現實問題。選出的事件或問題就是“錨”,這一環節的作用就是“拋錨”)。例如利用什么方法去測定重金屬污染物含量的問題。(3)自主學習—不是由教師直接告訴學生應當如何去解決面臨的問題,而是由教師向學生提供解決該問題的有關線索(例如需要搜集哪一類資料、從何處獲取有關的信息資料以及現實中專家解決類似問題的探索過程等),并要特別注意發展學生的“自主學習”能力。自主學習能力包括:(1)確定學習內容表的能力(學習內容表是指,為完成與給定問題有關的學習任務所需要的知識點清單);(2)獲取有關信息與資料的能力(知道從何處獲取以及如何去獲取所需的信息與資料);(3)利用、評價有關信息與資料的能力。此項目中,教師提供一定量的相關資料,包括污水分析案例,重金屬測定國家標準,原子吸收分光光度儀使用說明,原子吸收使用演示視頻的網址,等等,其余學習過程中需要的資料由學生自行查找取得。(4)協作學習—討論、交流,通過不同觀點的交鋒,補充、修正、加深每個學生對當前問題的理解。此案例中,學生通過小組討論的方式確定實施方案,按方案進行實際操作,操作錯誤的在教師的指導下進行修正。(5)效果評價—由于拋錨式教學要求學生解決面臨的現實問題,學習過程就是解決問題的過程,即由該過程可以直接反映出學生的學習效果。因此對這種教學效果的評價往往不需要進行獨立于教學過程的專門測驗,只需在學習過程中隨時觀察并記錄學生的表現即可。此項目中,教師和企業輔導教師在整個過程中記錄各組學生的表現,并打分。
作者:王春曉 張燕 單位:茂名職業技術學院
摘要:如何將化工產業與實踐有效結合是目前高職院校中應用化工技術專業立體實踐教學體系構建過程中的重點課題。黑龍江工業學院應用化工專業在經歷過多年的實踐教學后,在體系構建和運行實施方面逐漸形成了一套教學體系,其中項目化教學改革作為專業特色教育已逐漸應用到了日常的教學當中。
關鍵詞:應用化工;項目化教學;應用型人才
隨著我校正在大力轉型為應用技術型院校建設的同時教學改革也正走入到課堂。目前,項目化教學已成為我國高職類院校課程改革的重要方向[1-2]。具體實施就是將教學大綱中的教學內容轉變成多個項目以教學內容為中心每個小項目為載體,教師引導學生進行實踐教學。項目化教學主要為了培養學生自主學習和應用能力的一種多元化教學方法。在整個教學過程中,教師用企業對員工的標準來要求學生,在教授知識的同時也培養了學生的職業素質、團隊精神、責任分工以及安全合作意識等。為學生日后的就業培養出良好的職業素養。
1構建項目化課程
在運用項目化教學之初,首先構建項目化課程。首先以教學大綱為基礎,再以邊學邊做的方式提升學生專業技術能力為目標進行構建。項目設計的意義在于讓學生完成工作項目的過程中,熟練掌握專業知識和實踐技能,項目構建的科學性、合理性直接影響到整個教學的成敗。所以項目化課程的構建應滿足以下原則[3]:(1)項目內容必須涵蓋相關的專業知識點;(2)項目要緊密銜接職業標準,并適應對應等級職業技術資格的鑒定要求;(3)項目具有應用價值和可操作性;(4)項目最終成果具要具有展示性。
2教學實踐
本專業的項目化教學是以企業實際化工生產的真實情景為依托,將企業生產的實際流程進行分解,分成一些具體的任務。主要內容包括:明確工作任務、制定流程方案、論證任務方案、具體實施方案和結果鑒定等。學生再按要求分成若干小組進行分工配合,模擬化工成產條件對工藝流程進行收集資料、討論、設計、修改、總結,最終確定解決方案。再經教師審閱同意后,按方案進行生產實踐,實踐結束后提交整個項目報告。
3項目化教學的具體實施
以化工生產中的一個典型化學品“對二甲苯的工業制備流程”為例,來說明項目化教學的具體實施。(1)人員分配。遵從學生自愿組合為原則,將教學班級的學生五人分成一組,每組內自己選出組長來負責組內成員的任務分配和人員協調工作。(2)布置任務。結合學校教學條件,按照不同年級所接觸的專業課程給各組學生下達任務。下達后,要求學生先進性相關資料的收集和查閱,了解目前化工廠中生產對二甲苯的原理、使用設備、工藝流程和發展方向,從而有根據的制定生產方案。(3)制定生產方案。學生從自己收集到的資料入手挑選出符合自己生產要求的方案,并將信息進行融合。從原材料的篩選、方案的合理性、投入的風險性、生產的安全性、產品的穩定性和工廠的收益性等多方面進行考慮,并在組內討論和整改,最終確定本組的生產方案。在此過程中鍛煉學生的合作意識、主動思考問題及解決問題的能力。(4)理論教學。在學生初步確定生產方案后。教師進行理論教學,詳細講解生產原理、分類、工藝條件、配方篩選原則、產物雜質分析等。并加入科研成果、化工專業的前沿知識和新技術有機的穿插到教學中,對原有教學內容進行更新和補充,讓學生接觸到最新的知識從而激發學生的學習積極性。這樣即加深了學生對基礎知識的認識又解決了學生在設計生產方案時的困惑,實踐聯系理論,帶著問題將基礎知識進行升華,最后結合理論知識將自己設計的生產方案進行修改,教師確定最后設計方案以保證能夠符合實施條件。(5)實施方案。學生以各小組為單位進入實驗室,按最終確定的生產方案進行對二甲苯的制備。在實驗過程中教師對各小組進行技術和安全指導,在教師的監管下完成各自的實驗方案。在此過程中采取開放式作業,讓學生在相對自由和獨立的環境中自主發現問題、分析問題、解決問題,促使每個同學都能合理利用自己的時間,使學生真正從理論落實到實踐,發揮項目教學的優勢。(6)任務總結。各小組在本組的實驗方案實施后寫出詳細的任務總結,從組內人員的任務安排、參考文獻的篩選、方案設計的依據、實驗可行性、技術安全性、技術創新性等方面進行分析。結合實驗數據和結論分析做出總結,以PPT的形式進行匯報。在此過程中學生先在組內進行自評,組間再進行相互評價,最后教師在將各組進行集中評價讓每位同學都能發現自己組內出現的問題,能對問題進行分析和解決從而達到知識的累,并鍛煉了學生語言組織和表達能力。
4項目教學考核
良好的教學考核是檢驗教學質量的重要標準。項目化教學考核和傳統的教育考核不同,不能單一的用理論成績來來作為衡量標準。項目化教學更多的體現在實踐教學方面,其教學考核內容應更多地落實在學生的職業能力和素養方面。所以考核主要以實踐能力及職業素養的形成和提升作為考核重點,理論知識考核為輔。在整個項目教學中每個組的工作總結是整個考核的優秀,包括學生的日常表現、操作技能、相互配合能力、職業素養和組織表達能力等綜合進行評價。學生期末總成績由每一個項目的評估結果匯總而成并占最終成績的60%,傳統的理論考試的成績占40%。其中學生的自我評價、相互評價、項目的可行性、項目PPT總結匯報發言都是教師給出實踐成績的依據。通過這種考核和評價,真正實現學生的“工學結合”。
5結語
項目化教學改革還有許多問題有待于解決,例如學生對教學方式的不適應、項目研究與實踐教學知識內容不能完全對應、學校的實驗條件難以滿足實際生產需要、教師實際生產經驗欠缺等問題,這些問題都急待于在項目教學中不斷解決和完善的。
作者:王艷玲 李岳姝 楊影洲 單位:黑龍江工業學院
一、項目化教學模式實施中存在的問題
當前,高職院校普遍采用項目化教學模式。項目化教學是指師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。項目教學法是“行為導向”教學法的一種,具有實踐性、自主性、綜合性、開放性等特點,能夠充分發掘學生的創造潛能,提高學生解決實際問題的綜合能力。毫無疑問,項目化教學模式的推廣和改進,對于高等職業教育擺脫本本教學,促進課堂教學和社會生產實踐的有機結合起到了不可替代的作用。然而,項目化教學實施過程中也存在著不可忽視的問題。首先,“項目化”課程開發脫離生產實際,課程體系構建經不起實踐檢驗?!绊椖炕苯虒W的初衷是以企業生產的內容和工作程序來規范高職院校的日常教學活動。但是在教學活動“項目化”的過程中,這一良好的愿望很難真正實現。因為“項目”這一概念很寬泛,涉及的內容比較龐雜,既有大項目又有子項目,既有綜合項目又有獨立項目。按照通常的理解,對于小小的課堂來說,項目化教學應該選擇那些子項目或獨立項目,但高職的很多課程是綜合課程,涵蓋方方面面的知識,并不是孤立的,很多項目課程的開發不可能依靠一個獨立的項目來實現,而是需要多個項目的共同參與,這就形成了矛盾,處理不好會造成綜合項目與子項目關系脫離、各子項目彼此不相關聯、知識重復等現象。要想有效實施項目化教學,就需要對原有高職課程體系進行學科性架構,對課程門類進行重新劃分,對專業教學計劃、課時分配等進行大幅度的調整。這是不現實的。其次,“項目化”教學的實施缺乏教學資源的有力支撐。項目化教學依仗于豐富的教學資源,若沒有與教學內容相吻合的現代化的生產設備和生產設施,項目化教學就會成為無源之水、無本之木。而這恰恰是目前國內大多數高職院校的短板。由于教學資源嚴重不足,因此很多項目化教學只是對原有的綜合實訓或畢業設計進行簡單的重復,無法用現實的工作成果引領學生的學習,無法將生產實際中的“項目”變為教學活動中的“項目”,致使項目化教學收效甚微。
二、成品化教學模式探討
高職教育中,無論是理論基礎課程、專業基礎課程還是專業課程,總能夠在社會實踐和生產實踐中找到對應其知識體系的物化原型,這為成品化教學模式的確立提供了條件。成品化教學是指將教學目標產品化,或稱實體化。它脫胎于項目化教學,是項目化教學的具體化。相較于項目化教學,該模式教學目標明確,更加貼近生產實際,適用于各類課程的教學活動。它以“教學做一體化”的高職教育理念和教學方法為支撐,基于工作崗位和工作過程來設計教學程序。它生發于成品又終結于成品,能夠避免理論講授和實驗實訓的脫節,實現課堂知識傳授和實驗實訓的無縫對接,實現高等職業教育系統傳授知識、全面培養能力的初衷,能夠克服項目化教學脫離生產實際、內容空泛的弊端,能夠切實提高學生的學習興趣、提高教育教學質量。成品化教學模式很大程度上擺脫了傳統單一課堂的束縛,集中了多媒體教學、仿真教學的優勢,實現了教學資源利用的最大化。成品化教學模式也對教師的綜合能力提出了較高的要求,需要任課教師實現由“授人以魚”向“授人以漁”的轉變。教師應該具備廣博的專業理論知識、高超的職業技能、敏銳的行業發展洞察力、突出的職業素養。只有授業教師構建出合理的成品化教學方案,拿出合格的、有實質意義的教學產成品,才能夠保證學生順利完成成品化教學提出的各項任務,達到預期的教學目標[2]。對于高職教育而言,學生實踐技能的獲取需要有專門的實訓場所和實訓模式,同樣,理論知識的傳授也離不開專業性的教學場所和教學模式。成品化教學模式能夠將傳統課堂教學和實驗實訓有機地結合起來,根據教育教學的目標,靈活、高效地完成發展型、復合型和創新型高等級技能人才的培養任務。將課程知識體系所對應的物化原型或者類似于物化原型的事物作為教師教學分析和研究的對象,符合教育教學的規律;將其作為學生知識學習、技能培養的起點,符合認知規律,符合唯物辯證法的認識論原則。
三、高職應用化工技術專業成品化教學模式的實施
(一)理論基礎課程
以《有機化學》、《無機化學》、《工業分析技術》為代表的理論基礎課程是高職應用化工技術專業教學活動的起點,同時也是教學難點。這三門課程很難套用項目化教學模式,因為它們中的每一門都是一個完整的理論知識體系,無法用一個項目來代表。若強行套用項目化教學模式,只能是換湯不換藥,仍然是傳統的理論教學加實驗檢驗,最多是用“項目”一詞將原有的“教學單元”、“章節”直接替換掉,將原先的“實驗課程”改為“項目實訓”,達不到理想的教學效果。成品化教學模式可以克服項目化教學的弊端。以有機化學教學為例。我們將Gaussian03量子化學計算軟件作為教學工具引入課堂。使用該軟件可以逼真地展現各類化合物的立體結構、鍵長、鍵角、分子軌道的形狀和電子排布的狀況,揭示分子最外層電荷分布的規律。學生要在教師的指導下,利用該軟件在課堂上完成不同教學階段的教學成品工作。這樣的教學模式可以用在每一章節、每一環節的教學活動中(如表1所示)。這樣的教學方式,學生喜聞樂見、易于接受、易于配合。實踐證明,成品化教學模式能夠提高學生的學習興趣、激發學生的成就感,最終實現教育教學的目的。在有機化學中,有些章節知識的傳授需要實訓環節的實時輔助和補充,這就需要引入大型仿真平臺[1]。教師將基于仿真平臺的實驗實訓操作融入這些章節知識的傳授中,設計好成品化教學任務讓學生來完成。有機化學第五章《醇、酚、醚》的成品化教學方案如表2所示。成品化教學模式在整個理論章節教學活動中的應用,其難點在于如何設計成品任務。這種成品任務應具有如下的特點:1.必須和當時所傳授的知識相吻合;2.必須是一個具有現實性和合理性的工作過程的結果;3.可操作性強,有明確的評判標準。借助于大型仿真平臺,教師可以及時模擬出所學理論知識在生產實踐中的應用結果,并將此結果作為成品化教學的階段性產品,將此產品目標作為判斷學生課堂知識掌握程度和能力水平的唯一標準,這樣可以達到激發學生的學習興趣、提高教育教學質量的目的。借助于大型仿真實訓平臺實時模擬實驗實訓的成果,它的優點在于可以使實訓內容更豐富、實訓操作更靈活,它立足于實驗實訓又高于實驗實訓,克服了項目化教學模式實訓項目過少、實訓項目不能代表所講授的知識體系甚至以偏概全的弱點?!队袡C化學》、《無機化學》、《工業分析技術》這類理論課程的教學目的在于,使學生掌握各類化合物的物理、化學性質及其化學反應的規律。實踐證明,成品化教學模式的應用能夠在很大程度上降低理論知識的抽象性,提高學生對專業理論課程學習的興趣,豐富學生的知識體系,拓展學生的學習思路,提高學生的基礎學習能力。
(二)專業基礎課程
《化工單元操作技術》、《化工設備》、《化工制圖》、《化工設計》、《精細有機合成技術》等是應用化工技術專業的專業基礎課程的代表。這類課程以使學生獲得某一方面、某一單元的專業基礎知識和專業基礎技能為教學目標。其成品化教學模式中“成品”方案的確立仍然需要克服項目化教學模式中“項目”過大、空洞的缺點,要將某一方面的知識和技能實物化,以靈活多樣、切實可行、緊扣主題、操作性強為原則。以《化工單元操作技術》課程為例。該門課程的成品化教學方案可以進行如下的設計。在該門課程的理論教學中引入大型仿真軟件操作平臺,教師既可以以整個單元操作為成品目標,也可以將一個單元操作細分為不同的部分,將這些部分作為教學成品子目標。總之,要緊跟授課進度,將授課內容物化和實體化。如第二章《流體輸送機械》的教學活動可以如表3所示那樣進行。在該門課程的綜合實訓中,根據實訓課程的教學目標,將實訓內容成品化。在實訓階段,必須要求學生拿出合格的成品來,并以此作為成績評定的依據;同時,在對實訓內容的講解和輔導中,要基于成品目標,將實訓內容歸入相關的知識體系中去。如“精餾塔分離50%乙醇溶液”的成品化綜合實訓,可以按照表4所示的那樣進行設計。成品化教學模式借鑒了企業培訓中“先習后學”的做法,彌補了學校教育“先學后習”這種方式的不足。同時,以小而全的成品化教學方案組織課堂學習,以實際工業產品為成品,使學生易于理解、易于接受。這種教學模式符合學生的認知規律,往往能夠收到明顯的教學效果。
(三)專業課程
專業課程的成品化教學方案設計完全可以依照現代工業生產程序來進行。要緊貼教學內容設定物化成品。該服務于教學活動的物化成品可以是多個,也可以是一個。整個教學活動可以依照工業產品制造的過程分為原材料的檢測、物化產品的生成、物化產品的行業標準的檢測、物化產品三廢處理等階段,并在產品生產的各個階段,分別制定物化成品教學活動的目標。在現代化教育設施(電教室、教學做一體化綜合實訓室、校內實訓基地)的數量和質量能夠得到充分滿足的條件下,專業課中理論知識的傳授和實驗技能的培養完全可以以教學做一體化的方式進行。這種情況下,理論課時往往被大大壓縮,實訓課時相應地增加;教師集中講解的部分減少,而穿插在實訓過程中的指點和講評會占據課時分配的絕大部分空間。以《涂料及膠粘劑的生產技術》課程為例,成品化教學模式下的教學方案設計如表5所示。所有的專業課程都能夠采用這樣的成品化教學模式。學生對這種教學做一體的成品化教學模式認同感強,學習興趣濃厚,學生能夠從抽象的理論講解中迅速找到理論知識所對應的實踐原型或者類似的實踐原型,學習效果顯著。在這樣的教學活動中培養出來的學生,更能夠體驗到掌握一門技術、獲得相應能力的成就感,其就業自信心能夠得到極大的增強,畢業后能夠迅速進入角色,適應工作崗位的要求,擁有較大的發展空間。實踐證明,成品化教學模式符合高職教學的實際,值得推廣。
作者:崔金海單位:開封大學
一高職應用化工技術專業實踐教學基地建設
2010年3月“應用化工技術專業實踐教學體系研究”的課題立項,截至2013年底,按照課題研究目標,先后在通遼地區多家大中型企業建立了校外實踐教學基地,校外實踐教學基地由開展此項課題之前的2家增加到了10家。已與我系簽約承擔學生見習、實訓、頂崗實習的校外實踐教學基地有:通遼市谷道糧源農產品有限責任公司、通遼市通華蓖麻化工有限責任公司、內蒙古玉王生物科技有限公司、通遼梅花生物科技有限公司、通遼金煤化工有限公司、內蒙古蒙牛集團通遼分公司;未簽約的校外實踐教學基地有:內蒙古蒙古王酒業有限公司、內蒙古利牛生物化工有限責任公司、內蒙古塞外狼酒業集團、楊氏調味品廠等企業。校外實踐基地,主要采取校企合作的實踐教學模式。要讓學生在企業實習和頂崗實習過程中,能直接參與企業生產、管理的各個環節,了解現代化工企業的特點,進一步增強就業競爭力,就必須逐步建立和完善校企雙向推動、產學密切結合的管理運行機制,將理論優勢和科研優勢滲透到企業之中,力爭做到“雙贏”。并根據企業的改革趨勢優化實踐教學的組織管理,改革以往企業被動地接受學生實習的局面,使校外實踐教學能真正收到實效。
3.實踐教學基地建設的制度保障
在實踐教學體系運行及實施實踐教學過程中,始終將建立與之配套的政策和運行機制作為一項重要工作來對待,先后制訂并實施了一系列管理政策和辦法,出臺了一系列規章制度和措施,保障實踐教學的可靠進行,先后出臺了《實驗室設置辦法》《實驗室工作條例》《實驗教學管理規定》《化學化工實驗教學中心管理制度》《實驗室管理人員崗位職責》《計算機化工模擬仿真控制中心管理制度》《化工系學生實習管理規定》《化工系學生畢業環節管理規定》《校內實習基地管理辦法》等,為實踐教學改革的順利實施提供了有力保障。
二高職應用化工技術專業實踐教學師資隊伍建設
1.實踐教學師資隊伍建設的要求
第一,要符合專業教師隊伍的“雙師”素質建設要求。本專業的“雙師型”教師隊伍建設的好壞,直接關系到學生實踐應用能力的培養。優化“雙師型”隊伍結構、提高“雙師型”教師素質是我系教師隊伍建設的重點。第二,要符合建立“工學結合”機制的要求。我系現有的化工實驗室、實訓設施比較簡陋,不能適應“工學結合”的需求。應根據實踐課程之需求,加大化工實驗、實訓設備的投入,建立若干化工生產、操作、檢驗等方面的綜合實訓基地,以滿足學生“工”與“學”的需求,將技能訓練與教學課堂合為一體,是校內實驗、實訓基地建設的關鍵。第三,要符合加強校外生產實訓環節的要求。改革原有的認識實習、生產實習、畢業實習等實踐教學環節,集中時間安排校外生產實訓(頂崗實習),帶領學生深入化工行業具體操作崗位跟工人師傅學習化工生產操作技能、產品檢驗方法等。實訓結束后,通過勞動部門的職業技能鑒定,取得相應的職業技能證書,實現畢業生到企業的“零過渡”。
2.實踐教學師資隊伍的建設
我系具有本科以上學歷的中青年教師,大多是研究型和學術型人才,多數是非化工專業老師,普遍缺少生產、建設、管理、服務等第一線的工作經歷,缺乏實踐意識。我們利用學院政策,要求剛從學校畢業的青年教師必須到企業、行業實踐訓練半年以上。在經費和待遇上對到企業、行業實踐訓練的教師給予支持。經過幾年建設,初步形成了一支既注重傳授基本知識和基本技能,又注重培養實際操作能力,既能引導學生學習知識,又能指導學生實踐訓練的“雙師型”教師隊伍。這支“雙師型”教師隊伍是實現實踐教學體系改革的有力保障。按學院的要求,為了提高青年教師的教學能力,有實踐教學經驗的老教師與青年教師之間以“師傅—徒弟”形式結成了五對師徒,并簽訂了師徒協議,以言傳身教來培養青年教師盡快適應實踐教學的要求。在實驗實訓工作中,為提高教學質量形成了化學實驗團隊、化工校內實驗實訓團隊、化工校外實訓團隊。因為我系應用化工技術專業實踐師資不足,為了確保校內外實訓基地建設的順利進行,努力構建一支結構合理、素質優良、教學水平高的“雙師型”教師隊伍。計劃引進有實踐經驗的專業教師15名,其中高級職稱5名,碩士5名,“雙師型”10名,來充實化工專業教師隊伍。每學期派出一定數量的專業課教師和實踐指導教師到合作企業鍛煉,參加教育部組織的骨干教師培訓,接受新技術、新技能和學歷提升教育培訓,鼓勵教師通過各種渠道參與行業職業技能鑒定,取得測試員、考評員等資格證,鼓勵教師參加各類教研和科研交流活動。大力推進現代教育技術在實踐教學中的應用,近幾年來,院校努力將現代教育技術、計算機仿真技術運用于實踐教學中。為適應計算機技術在化工領域廣泛應用的趨勢,我們組建了計算機化工模擬仿真控制中心,引進了一整套完整的化工仿真軟件,內容涉及化工領域多項關鍵計算機技術,包括分子模擬、過程模擬、過程設計、過程仿真與控制等,有效地提高了師生的計算機應用水平。
三結束語
綜上所述,要辦好高職應用化工技術專業,就必須做好實踐教學基地建設和實踐教學師資隊伍建設這兩項工作;在此基礎上才能培養出高技術技能型應用型人才,來適應國家日益增長的技術型人才的需求。
作者:王曉軍單位:通遼職業學院化工系
一、高職傳統應用化工技術實訓教學中存在的問題
(一)實訓教學體系結構不完整。傳統的實訓教學體系一般由教師講授或演示、學生動手、教師評價三個環節構成。在教師講授或演示環節中,學生按照教師講授的要點操作設備完成實訓內容,由于學生未對實訓內容進行充分的預習,在教師講授時聽不懂、提不起興趣;在學生動手環節,學生對實訓內容不深入了解,便照著實訓資料上的文字內容去做,或模仿別的同學操作,往往會導致實訓結果失??;教師評價環節的主要依據是學生的實訓報告,而學生缺乏對實訓內容及結果的思考,就在實訓報告上把實訓的文字內容照搬、把結果填上就交給教師,這樣的實訓教學體系結構變得機械和呆板,學生缺乏積極性,不利于從根本上提高學生的職業能力。
(二)實訓教學不夠切合實際。由于受到經費、設備及安全等條件的限制,傳統的應用化工實訓教學內容一般多為驗證性實驗。例如,用傳統的玻璃儀器和藥品合成乙酸乙酯等,大多數學生搭好儀器后就坐在實驗臺前等待反應完成進行后處理,在整個過程中能促使學生思考問題和解決問題的動力不足,學生將實訓項目當做應付了事的學習任務對待,實訓效果自然不好。此外,實訓的內容不夠貼近實際生產,如合成實驗過程中的操作練習涉及的設備不夠多,學生實訓的強度達不到要求,如乙酸乙酯的合成中所用的基本上都是一些很常見的玻璃儀器,而實際生產中,化工產品的合成基本上都是類似于反應釜之類的大中型設備,實訓操作與實際生產之間的差異導致學生對大中型設備的感性認識缺乏。
(三)實訓教學評價方式單一。傳統的評價方式由平時成績與期末考試兩部分組成,而期末考試一般為筆試或者統一做某個實訓操作內容,根據實訓結果對學生進行評價,這樣的評價方式顯然不能很好地體現專業實訓注重技能的特點,實訓課程成績不能較全面地反映學生真實的技能水平,也不能激勵學生認真學習專業技能,有部分學生感覺平時成績很容易得到高分,就降低了對期末考試的努力程度,反而容易滋生“混”考試的心理。由于學生入學分數較低且差異較大,而實訓評價方式缺乏多樣化,這不僅不利于對能力差異較大的學生進行全面技能水平評估,也不利于對學生因材施教。教師缺乏對每個學生能力進行判斷的確切依據,教學時容易出現教學目標脫離學生實際的情況。
(四)缺乏情境式實訓教學。應用化工技術專業重在培養貼近職業實際的專業技能型人才,而技能培養的環境莫過于真實的企業生產環境,多數情況下,這一環節會被安排在專業實習期間(一般為2至4周時間)。由于實習時間相對較短,學生尚未在實習情境中得到技能鍛煉,實習就即將結束,這樣,實習效果和情境教育將會打折扣。
二、項目式教學法在高職應用化工技術專業實訓教學中的創新與實踐
(一)項目引導實訓,完善實訓教學結構。為使學生在實訓開始前直至結束的整個過程中,都能對實訓內容有深入的了解,并培養學生對實訓的興趣和調動學生的積極性,我們在教學中引入了項目式教學法。項目式教學法,即把實訓內容作為一個項目,把全體學生分成若干個獨立項目小組去完成實訓項目,教師根據項目的完成情況對學生的實訓成績作出鑒定。項目式教學環節如下。1.項目設計。由學生根據項目題目預習和查找相關項目資料,設計項目的實施報告并提交教師修改。例如,在《表面活性劑》這門專業必修課的實訓教學中,教師把“肥皂的合成”作為一個項目,讓學生項目小組去查找相關的實訓資料或者認真研讀實訓內容,寫成項目實施報告提交教師修改,實施報告中包括項目所需的藥品、試劑、儀器、設備、項目崗位組成、小組成員分工及實施過程等。2.項目修改。教師修改學生提交的項目實施報告并與項目小組討論項目實施的可行性及可能出現的問題和解決辦法,并經修改后形成最終實施方案。在這一過程中充分發揮學生的主動性,促進學生與教師充分互動,學生的實訓積極性和思考問題的能力得到很大的提高。3.項目實施。學生根據修改好的項目實施方案進行實訓。實訓內容由項目小組協調分成不同的工藝崗位,在鍛煉操作能力的同時,記下實訓數據和出現的問題,與教師共同商討解決辦法并做好記錄。4.項目評價。教師根據項目完成情況對項目小組的成績進行評價并給出實訓成績。評價的內容包括項目前的準備工作(包括資料查找、物品準備、儀器設備的調試等)、項目分工合作情況、項目進展中處理問題的能力、分析并總結形成項目最終報告的能力。
(二)項目實訓教學側重“實際、實用、實踐”的學習情境。通過項目實訓從而實現產品的合成,并基于產品的合成工作過程來構建學習情境,營造盡可能真實的崗位環境,在情境中不僅能讓學生掌握項目實訓技能要點,還能增強學生的興趣及自豪感,鼓勵學生主動參與、主動思考、主動實踐,實現學生多方面能力綜合發展,培養學生的技能素質和職業素質。如以合成肥皂為例,由原料的準備、皂基合成、鹽析、皂基分離、混料、均質、熔化、加香、成型、包裝組成整個工藝流程作為一個模擬生產的實訓項目,項目小組成員分別負責不同的工藝流程崗位。每一個工藝步驟在實訓項目中都有具體的要求,對應的生產崗位有哪些,在項目小組中自己所承擔的任務,在實訓過程中鍛煉自己的崗位工藝操作技能,主動思考和解決操作中出現的問題,與其他同學合作共同解決難題,并逐漸形成化工工藝流程的觀念。學生不僅能在模擬生產的學習情境中逐步構建滿足專業需要的知識和能力體系,還能真實地體驗合作精神、敬業精神、安全意識等職業綜合素養的重要性,體驗面對新的項目時通過自己的學習去構建新的知識和能力體系這種遷徙能力在將來職業中的重要性,讓項目實訓教學有了較為真實的載體。
(三)項目實訓教學評價方式多樣化。項目實訓教學考核方式以應用能力、職業綜合素養和崗位實踐技能三個方面為主要內容,以完成實訓項目的過程性考核為主,以項目實訓結果為輔。應用能力考核不僅包括學生的動手技能,還包括對整個項目流程及所在崗位工藝原理、設備特征的理解能力。職業綜合素養考核包括學生的敬業精神及合作態度。敬業精神就是學生在項目進行的過程中不論擔任什么崗位,都能夠努力做到最好;合作態度是團結的、負責的、積極的、自信的。通過三方面的綜合評價,能夠對學生作出相對全面的評價,既可以為將來走向工作崗位打下良好的素質基礎,也可以為下一階段的實訓教學提供改進參考依據,逐步完善實訓教學的考核體系,建立符合化工職業綜合素質培養的評價新模式。綜上所述,圍繞化工項目實訓教學新體系的構建,我們以化工產品項目為導向,通過采用崗位工藝流程的方式,積極開展化工實訓教學的創新與實踐,項目實訓教學過程包含了項目設計、修改、實施、評價四個基本環節,側重“任務”、“實用”、“解決問題”的能力及學生職業精神和綜合素質,形成符合實際教學特點的考核體系,在整個專業的課程改革中逐步探索、形成和完善一條旨在培養應用化工技術專業學生職業綜合能力的實踐教學體系。
作者:蔡敏工作單位:廣西現代職業技術學院
摘 要:綠色化工技術是近幾年提出的新型生產工藝,其發展目標便是對傳統化學生產過程中產生的資源浪費及環境污染現象進行有效改善。本文將重點對綠色化工技術在化學工程工藝中的應用展開論證。
關鍵詞:化學工程工藝 綠色化工技術 應用
前言
隨著我國工業科技的進步,人們對化工材料的要求越來越高,例如節能性、環保性等方面的要求不斷提高,近年來,我的能源及環境因為工業的發展帶來了嚴峻的挑戰,特別是近幾年,我國的環境污染問題及能源消耗問成為備受關注的領域,我國化工研究人員也在重點研究關于不可再生能源的保護問題、生活垃圾的處理問題及工業污染物的合理排放問題。眾所周知,在化工工程工藝中,很多有害、有毒的物質會被產生,如果這些物質處理不當,便會排放到大自然中,久而久之會對生產平衡起到嚴重的影響,綠色化工技術是提高化學工程工藝的先進技術,化工材料對生態環境的污染問題可以有效解決,提高化學工業的能源利用效率。本文將重點對綠色化工技術在化學工程工藝中的應用展開深入研究。
一、綠色化學技術的發展
在傳統化學生產過程中,很多有害、有毒的物質會被產生,嚴重的滯后性使得化學工程工藝長期處于被動的生產狀態下,因此,這種傳統的化學工程工藝無法得到資源優化的目的,對于污染物的處理工程效果較差,污染物處理效率低下,同時提高了對化學污染物處理的成本。而綠色化學技術的出現,可以有效解決傳統化學工程工藝中對污染物處理的問題,可以通過先進的技術,對污染物進行脫硫、除塵等方面的處理,具體實施方法如下:
1.采用綠色化學原料
在化學工程生產過程中,其流程及工藝直接由化學生產原料決定。在傳統化學工程中,大多數采取的生產原料是不可再生的能源,選擇這種化學材料增加了污染物質的排放量,同時增加了我國對不可再生能源的消耗量,因此,化學工程工藝中,選擇綠色的化學原料是重點研發的領域,例如使用苞米桿、蘆葦等農副產品廢棄物,便是典型的綠色化學原料,這些物質無污染,直接投入化學生產中,可以直接轉化成醇、 酮、 酸類的化學品,不會產生任何有毒或有害其物質,只會產生氫氣等物質。
2.提高化學反應的選擇性
化學原料通過化學工程工藝,產生相應的化學反應,產生相應的化學品,因此,在化學工程中物質反應的重要組成部分便是化學反應,在提高化學工程的生產效率及生產質量時,利用合理、有效的化學反應途徑意義重大。反應環境、原料、時間、特點等因素都會影響化學反應。在化學工程中,氧化反應是最常用的反應形式之一,在整個反應過程中會產生大量熱,很多化學原料會因為熱催化產生變質現象,這也是直接導致化學品生產質量低下的主要原因。而新型反應形式―烴類氧化反應可以增加生產物的同分異構反應時間,同時提高催化物反應催化能力。
二、綠色化工技術在化學工業中的應用
1.清潔生產技術
輻射熱加工技術、臨界流體技術、綠色催化技術等無毒、無害、無污染的綠色化工技術統稱為清潔生產技術。該項技術可以廣泛應用于冶金、印染、垃圾處理等各個行業。此外還有很多先進的脫硝脫硫技術、煤氣化技術及利用風能太陽能燈自然發電技術也都利用清潔生產技術。例如,在海水淡化技術的應用中,有效利用了我國海水資源,將海水中的鹽與水的成分分離,在處理過程中不會對環境狀態產生任何不利影響,還能有效解決我國淡水資源匱乏的現狀。此外,海水淡化處理工藝所產生的氫氧化鎂等物質的處理工藝成本低廉,工藝簡單,并且 不會產生二次污染,因此此項技術未來發展的前景非常廣泛。
2.生物技術
生物技術主要應用于化學仿生學及生物化工兩個方面,其中技術范疇主要包括細胞、基因、微生物等。作為一種高效、轉移性強的生物體內催化劑――生物酶,可以廣泛參與到各個生物化工的合成過程中。另外,膜化學技術也是化學仿生學中被廣泛應用的生物技術。通過生物技術可以使再生資源合成化學品,這是綠色化工技術經常沿用的方式。動植物中提取的有機化合物原料或石油、煤炭等作為原料都是綠色化工技術的原料。例如,在綠色化學工程工藝中,制備丙烯酰胺,可以利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后,這樣可以將能耗大大降低,并且沒有污染環境的物質產生。與化學催化劑中的工業酶相比,自然界中的酶做催化劑更加環保,無污染,其反應條件相對較為溫和,產物的性質也優良。
結束語
綜上所述,在傳統的化學工程工藝為人類創造了豐富的物質基礎和能源,但是其生產過程中產生的殘留物給環境污染產生了眾多問題。綠色化工技術的出現對我國化學工程工藝產生了積極的影響,大大減少了化學產品生產加工過程中產生的有毒、有害物質,對我國整個化工產業及環保事業意義重大,能夠真正實現綠色環保、節能減排的目的,是當今化學工業發展中的重要環節。