最近这几年化工事故也都是时有发生,并且也能够给国家和人民生命财产安全带来了一些巨大损失。所以化工专业也成为了当下非常重要的学科,本文就整理了关于化工方面的论文,来供大家一起参考借鉴。
第1篇:化工本科毕业论文指导的思考
陈晋阳(上海大学环境与化工学院,上海200444)
摘要:本科毕业论文作为学业的重要组成部分,除了最终论文的撰写外,对于化工专业实践性强的理工学科,专业规范、学科思维、分析与解决问题的能力及创新精神是学位论文实践过程中指导的重点。对于培养具有专业素质、能适应化工及相关专业工作、能够解决工作中问题及具有创新思维的毕业生具有重要的意义。
关键词:化工本科;毕业论文指导;专业规范;学科思维;创新能力
随着大学教育的发展与普及,学科专业目标侧重宽口径、厚基础、复合型人才的培养,以适应科技的飞速发展与知识快速更新。化工本科专业毕业生除了具备化学工程与工艺方面的专业知识外,要有基于专业的素质与思维能力,能够在化工及其相关专业领域如炼油、冶金、能源、材料、轻工、医药、食品、环保等厂矿公司从事技术开发、工程设计、生产技术管理、产品营销和科学研究等方面工作。
本科毕业论文是大学实践教学的主要环节,首先是对教学质量全面综合的检查,评定与了解整个大学期间学生的学习结果和实践能力[1]。其次毕业论文也是学生今后从事本专业工作与研究的基本训练,是初步的学术研究活动[2]。毕业论文的学术实践活动,对于培养学生的专业素质与思维、创新精神与能力都具有重要的意义。
长期以来,由于我国对于大学本科毕业论文的管理常常是过于强调论文的学位属性,致使学生过多地关注最后阶段的论文写作[3],忽视毕业论文应当具有的学业属性,缺少论文完成过程中专业素养与实践训练,学生走上工作岗位后通常难以快速地适应工作需要,社会上出现很多负面评价。特别是化工类实践性较强的理工学科,在论文的实验研究过程中,需要导师就基本的专业规范性、学科思维、创新与解决问题能力进行指导与培养。
一、专业的规范性
化工产品的开发和生产中,从原料、中间体到成品,大都具有易燃、易爆、有毒、有害等危险性;化工工艺过程复杂多样,高温、高压、深冷等不安全因素很多。由于化工行业危险因素多、事故易发的特点,错误与不当的操作,可能带来严重的后果。在毕业论文过程中,有些学生是初生牛犊不怕虎,在从事毒性很强试剂的操作时,疏于防护,也有些学生对化学药品过于恐惧,做实验时畏手畏脚。因此,在毕业论文完成过程中,专业规范性的训练对于本学科尤其重要。
就化工来说,安全是首要考虑的。首先让学生养成对于所要接触的化学试剂,一定要先查询这些试剂性质的习惯,熟悉化工试剂使用中的危险性、防范措施、以及发生意外时的处置方法。其此详细了解与认真学习所用的实验设备的操作规程,严格按照操作规程进行实验工作,养成规范操作的习惯,且不可图方便随意操作。
化学实验过程中,原料的预处理、加料顺序及加料方式、反应过程的监控以及实验结束后废化学试剂的处理等实验的细节是指导的重点,一定使学生不能有丝毫的疏忽。例如对于反应中要求无水的原料,一定要严格进行除水的预处理,不然轻则导致实验失败,重则由于副反应等引发燃烧爆炸等危险性。实验完的废试剂,除了不可随便直接丢弃或倒入下水道外,在倒入废液桶时还要注意不能使酸性和碱性、氧化性和还原性废试剂混装,以免反应造成废液桶燃烧或爆炸。反应后剩余的活泼废料,如金属钠,需要用无水乙醇处理,以免发生燃烧爆炸;强毒性的汞也需要进行无害化的处理才能丢弃。
对于化工反应,需要确定优化的原料配比。实验过程中,指导学生把握量的概念非常重要。此外,反应原料的加入顺序与加入方式也都特别重要。对于非常迅速的反应,如果一次性的加入原料,可能发生试剂喷出伤人甚至爆炸。涉及到剧烈反应,让学生根据实际需要,采取原料分多次加入或是慢慢滴加的方式。2016年9月发生在东华大学的生化实验室爆炸事故,就是由于学生用浓硫酸与高锰酸钾氧化石墨粉,在制备氧化石墨烯的过程中,一次性加入氧化剂的量过多,造成急剧反应所致。
总之,化工专业本科毕业论文的研究,相对来说由于是比较长时间的实践过程,是培养学生专业规范性的重要途径。
二、基于学科本质的思维能力
在现代科学技术发展过程中,任何一个最终形成的学科,必定有其学科的一些本质特点。因此,毕业论文指导过程中,让学生了解本学科的特点是重点。化学变化的本质是分子的变化,其中的元素并未改变,从分子的角度来思考问题,是化学化工学科的基础。
化学反应形成新物质,反应的进行宏观上可以通过热力学判断。在微观上从分子的角度思考,有利于形象化的理解。反应过程本质是原先分子的破坏,分子中的元素重新结合形成新分子。元素活性高,说明其原子或者有多的电子急需给予,或者缺少电子急于获得。含氟的高分子材料非常稳定,由于氟原子的强结合力,新反应要将其与原来结合的原子分开非常困难。苯环由于电子多,容易给出电子与需要电子的原子结合。设计新化学反应,如近年来热门的甲烷活化催化研究中,考虑与想象反应过程中原子的相互作用,为催化剂的开发提供思路。
对于反应后得到新物质,通常都是与其他物质混在一起的,需要分离。其中精馏与蒸馏是很重要的分离工艺过程,与气液相平衡密切相关,例如有些组分形成正偏差体系,说明气化时组分容易进入到气相中。混合体系是否形成正偏差可以从分子作用的角度进行定性的判断。例如乙醇与水体系,由于乙醇分子中含有疏水的乙基CH3CH2-,它与水分子在一起相对来说排斥作用比与相同分子大,混合体系必然趋向于有更大的距离,因此,容易变为气相,形成正偏差体系。总的来说,分子大小、形状及相互作用差别大的混合体系,分离相对容易。因此,从分子的组成与结构考虑,首先为分离工艺过程提供了定性的参考。
液相的表面张力是重要物理特性,主要由于表层分子受到内侧分子的吸引引起。不同混合体系表面张力大小可以从分子角度进行定性判断。例如水中加入无机盐如NaCl,由于NaCl以钠离子与氯离子分散水分子中,离子之间的相互作用比分子之间的作用强,因此,水中加入盐必然导致表面张力增加。选择添加剂来改变表面张力时,从分子角度来看给出定性依据。
材料是社会发展的物质基础与先导,其组成与结构决定了性能。例如碳材料,虽然都是碳原子,但是不同结合所形成的不同分子,其性能完全不同。目前最硬的金刚石,由碳原子以四面体的形式结合。近年来热门的石墨烯,碳原子在二维平面上通过六面体的形式结合,具有非常优良的导热导电等性能,开创了21世纪的新材料纪元,将给世界带来实质性的变化。从分子角度考虑材料的合成是化工的优势。
三、创新与解决问题的能力
本科毕业论文不仅是论文的撰写,也是一个重要的教学环节。在指导的过程中,分享学科发展史上经典案例及创新方法,有利于启发学生的创新思维与解决问题的能力。
确定气体的压力与体积的关系。由于气体体积的变化引起压力很小,采用一般活塞圆筒式来测量,会存在固体与容器摩擦与密封之间的矛盾。因为如果密封很好,会使得摩擦力太大,而如果摩擦力太小的话,可能就密封不好,测定的结果有很大的误差。玻义耳采用了一种新的密封方式,这是直到目前也在用的测定气压方法,即采用液态水银进行密封。水银是液体,其表面张力很大,一般的气体不能渗透进去,能够很好的密封气体,而且由于是液体,与固体的摩擦力很小。玻义耳通过水银密封这种创新的方法,获得气体压力与体积的关系,为理想气体状态方程确定奠定了基础。
合成氨的工业化。由于反应需要在高温高压下进行,需要耐高压与高温的反应器。要找到既能够耐高温又能够耐高压的材料很困难,工业化生产难以实现,因此很难制备出反应器。德国的博施设计了一个套管式反应器,反应器有两层,内层反应器耐高温,外层耐高压。反应原料压缩到高压后先进入内外层之间,在此条件下保持比较低的温度,然后进入内层加热到高温进行反应。在双层反应器中,控制内外层压力相当。对于内层反应器来说,由于内外压力相当,不需要耐高压;而外层反应器,由于温度低,无需耐高温。因此,反应器制备采用耐高压材料作为外层,耐高温材料作为内层即可,有很多材料可选,从而实现工业化。不囿于传统,这是创新的重要前提。
焦耳的热功当量的实验,是科学史上重要的经典案例。其一设计巧妙的实验方法。在量热器里盛液体,中间安装带有叶片的转轴,下降重物带动叶片旋转。由于叶片和液体的摩擦,液体变热。由重物下落的高度算出转化的机械功,而根据量热器内液体升高的温度,可计算液体内能的升高值,两者比较即可求出热功当量值。其二严谨与坚持的精神。为了得到准确的数值,焦耳尝试了不同的液体,近20年时间进行了400多次的实验,才得到比较理想的结果。让学生知道,在解决问题的过程中,除了采用创新的方法外,耐心与严谨同样重要。
化工最终是要生产出合适的产品,具体工艺过程对产品存在很大的影响。例如脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)来配置液体洗涤液时候,一定要将AES溶解到水中,如果反过来,把水加入到AES中,可能形成凝胶,得不到需要的产品。因此,化工工艺的细节是毕业论文指导的重点。
在制备出所需要产品过程中,工业上典型解决问题的技巧值得与学生分享。玻璃由于原料中含有少量二价铁离子而偏绿色,要得到白色玻璃,直接考虑当然就是直接去除铁离子。然而如果直接分离除去铁离子,由于含量很低,成本非常高。工业上通过加入适量二氧化锰,在玻璃熔化过程中氧化二价铁离子为三价铁离子,二氧化锰中锰则被还原为三价锰。三价铁偏黄色,而三价锰偏紫色,两者互补变为白色。生产中由除去某组分改变为加入适量其他组分,使产品达到使用性能为我们解决问题提供了新思路。
化工产品组分的含量对性能有重要的影响,对组成含量差别很大的工业原料,直接控制含量往往很困难。例如钢材的性能与含碳量密切相关,在英国掀起工业革命的贝塞麦炼钢法,采用将空气灌入熔铁,利用其中氧气与铁中碳反应生成二氧化碳,带走部分的碳,得到合适铁碳比的优质钢。在最初工业化生产中,由于不同的铁矿石原料含碳的差别很大,通过控制加入空气的量来得到铁碳比难度很大。后来,马希特将工艺改为先加足够的空气,移除铁中的所有碳,然后再掺回定量的碳,很容易得到合适铁碳比的钢材。
在化工本科毕业论文的指导中,通过进行化工发展史上经典创新案例及分析解决问题方法的交流,是培养学生创新与分析解决问题能力的重要途径。
总之,化工专业本科毕业论文是本科学业的重要环节。在毕业论文课题研究的实践过程中,指导学生把握本学科规范、了解学科的本质、借鉴学科发展史上经典创新与分析解决问题的方法,对于培养学生的专业素质、尽快适应化工及相关专业的工作、解决问题与创新思维等方面具有重要的意义。
第2篇:某化工专业毕业要求达成度评价过程示例
杨丽娜,李剑,白金(辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺113001)
摘要:毕业要求是本科专业培养计划的重要组成部分,主要用来支撑培养目标的达成。对符合毕业条件的学生进行毕业要求达成度评价,应以教学考核资料为依据进行毕业要求达成度的定量评价,以针对应届毕业生和用人单位的各种调查问卷和访谈记录为依据进行毕业要求达成度的定性评价。评价结果作为专业建设和课程建设持续改进的依据。本文以某化工专业毕业要求达成度评价体系为例,详细描述了毕业要求达成度的评价过程。
关键词:毕业要求;达成度;定性评价;定量评价
2016年我国由《华盛顿协议》预备会员转正,成为该协议第18个正式成员,从此我国化工专业认证工作全面展开[1]。在认证过程中毕业要求的制定、分解、支撑及评价工作是专业建设持续改进的重要依据,也是专业认证中自评报告的重要组成部分。
毕业要求是对学生毕业时通过本专业学习应掌握的知识、技能和素养的具体描述,是对学生培养的产出要求,在学生培养过程中起到成果导向的作用[2,3]。包括工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理和终身学习12个方面[4]。
化工专业本科生培养方案中毕业要求的描述应以专业认证通用标准为基础,结合本专业具体情况和专业特色进行相应的描述,毕业要求应对培养目标有良好的支撑。毕业要求达成度的评价手段可以是直接的、间接的,可以是定量的、定性的,本文以某化工专业的毕业要求评价体系为例描述达成度评价过程。
一、毕业要求指标点的分解与支撑
毕业要求指标点的分解应该科学、合理,不能简单断句,应反映本专业的特色,一般分解为3~4个指标点。经过化工专业讨论,选取了2~3门主要课程,包括主干课和对指标点的支撑必不可少的课程[5],根据各门课程对指标点支撑的重要程度,分配不同的权重系数,每一指标点的所有课程的权重之和为1。支撑各指标点的课程或教学环节可以重复选择,但对应不同指标点时其权重要合适。评价周期一般为1~2年,由教学指导委员会负责审查毕业要求指标点分解和支撑的合理性、数据收集来源的科学性、可靠性以及评价方法的合理性和可行性。由教学督导委员会负责具体的评价过程,包括收集数据和撰写评价报告。表1是某化工专业根据培养计划完成的毕业要求3的指标点分解、支撑及权重系数确定。
二、毕业要求达成度的定性分析
采取毕业生自评、毕业生访谈和用人单位访谈等方式完成毕业要求达成度的定性分析。对应届毕业生发放自评调查问卷,组织应届毕业生进行访谈,对前来招聘并完成对应届毕业生考核的用人单位进行访谈。为了保证数据的合理性,毕业生自评调查问卷的回收率要在50%以上,进行毕业生访谈的人数比例要达到50%以上,选择用人单位访谈对象时,要注意企业特色与专业特色的匹配度、地域的覆盖度和就业学生的规模。
教学督导委员会根据调查问卷和访谈记录进行分析,综合评价各项毕业要求的达成情况,可以按达成、基本达成和未达成得出定性评价结论。
三、毕业要求达成度的定量评价
(一)课程达成度评价
学院教学督导委员会及相关课程的负责人对毕业要求达成度进行定量评价。定量评价可以采用抽样分析的方法,对于未分专业方向的情况,当自然班级数目多于三个时,可以只抽取一个自然班为评价对象,对于分专业方向的情况,各专业方向分别抽取一个自然班,班级成员需符合毕业条件。授课教师根据对学生的考核记录,包括试卷、平时考核记录、实验报告、实习报告、课程设计报告及毕业设计(论文)等给出各考核内容与毕业要求指标点的对应关系,由教学督导委员会计算各课程的达成度、指标点达成度和毕业要求达成度。
课程对指标点达成度=权重系数×样本中与该毕业要求指标点对应课程的相关试题平均分/样本中与该毕业要求指标点对应课程的相关试题满分。
例如:课程A对某项指标点的支撑权重为0.2,试卷中相关试题满分为50分,被评价毕业生的对应试题的平均成绩为40分,则A课程对该指标点达成度的计算方法为:
A课程对该指标点达成度=0.2×(40/50)=0.16
(二)毕业要求指标点达成度评价
每个毕业要求指标点的达成度为所对应的课程达成度之和:
某项毕业要求指标点达成度=课程1达成度+课程2达成度+课程3达成度+……
(三)毕业要求达成度评价
某项毕业要求的达成度评价结果为所有指标点达成度的最小值,评价周期为2年时,可以同时对两个年级进行评价,评价结果取两年最小值。
依据某化工专业的学士学位授予工作实施细则,本科生的平均学分绩点达到3.0时可以毕业,换算成百分制成绩为65分,因此,设定本专业毕业要求达成度的合格标准为0.65。
将所有毕业要求达成度的评价结果进行汇总,对两个年级进行评价时,取两年最小值,如果所有毕业要求的达成度均大于0.65,则认为已达成毕业要求。
四、评价结果的使用
授课教师要根据评价结果进行充分的分析、讨论,如果课程达成度高于要求值,说明该课程可以实现对指标点的支撑,如果课程达成度低于要求值,教师需要改进教学方法和教学水平。专业负责人要根据毕业要求达成度进行研究,如果个别指标点达成度低于要求值,需要与相关教师尤其是勉强支撑课程的教师沟通,帮助教师提高教学水平,如果总的毕业要求达成度低于要求值,需要对课程体系进行修订。
五、结语
本文根据工程教育专业认证标准、某化工专业培养计划、结合相关参考文献,以毕业要求3为例描述了毕业要求达成度的评价过程,重点介绍了定量评价过程,但对教学环节的形成性考核方式,尚需要进一步探讨。定性评价部分体系目前还不是很完善,需要通过文献查阅、调研和专家咨询建立完整、可行、细化的评价标准和评价过程。
第3篇:以化工为特色的安全工程毕业实习教学改革探究
鲁昆仑,王媛媛(四川理工学院,四川自贡)
摘要:毕业实习是安全工程实践教学的重要环节,在人才培养过程中起着重要的作用。结合学校安全工程教学的实际情况,分析以化工安全为特色的安全工程毕业实习存在的问题,针对现在的问题,提出教学改革措施。实践表明,实践教学的改革增强了学生实习兴趣,提高了学生培养水平。
关键词:安全工程;毕业实习;教学改革
目前,我国化工安全事故频发,给人民的生命财产带来严重的威胁。培养优秀合格的化工安全人才在这个时期显得尤为重要。2014年,教育部、国家安全监管总局发文《关于加强化工安全人才培养工作的指导意见》(教高【2014】4号)提出优化化工安全专业和人才结构,完善化工安全人才标准,深化化工安全人才培养机制改革的要求。
四川理工学院安全工程专业于2004年开始招生,结合学校化工学科优势,以化工安全为特色,主要培养化工安全工程人才。毕业实习是工程类专业人才培养的重要环节,有利于学生提高学生工程实践能力,建立工程思维[1,2]。笔者根据四川理工学院安全工程专业毕业实习存在的问题,再经过调研其他院校毕业实习存在的问题,提出综合改革措施。
一安全工程毕业实习的目的和任务
毕业实习是指学生在毕业之前,即在学完全部课程之后到实习现场参与一定实际工作,通过综合运用专业知识及有关基础知识解决专业技术问题,获取独立工作能力,在思想上、业务上得到全面锻炼,并进一步掌握专业技术的实践教学形式[3-6]。
四川理工学院安全工程专业毕业实习教学的核心目标是培养合格优质的化工安全专业人才,具体目标主要有一下四点:一是掌握化工企业安全管理岗位的基本任务和职责。二是了解化工企业安全管理系统和管理模式;三是掌握安全系统综合评价与设计;四是掌握化工企业相关安全监控监测设备的性能和使用方法。通过本科生毕业实习,提高学生知识的综合运用专业知识能力和科研技术应用能力。
毕业实习采用集中实习和自主实习相结合来推进毕业实习教学。毕业实习教学时间一般安排在第7学期,即在学生学完专业的所有课程之后。在毕业实习之前,召开毕业实习动员大会。实习指导教师根据学生自主实习和集中实习人数,安排实习单位、实习任务。
自主实习学生到联系的企业的实习岗位,主要由企业有经验的老师进行培养,一方面让学生尽快的熟悉工作岗位,另一方面让学生将理论知识和实践相结合。集中实习学生则由实习指导教师带队到省内化工类企业进行集中实习。
二毕业实习教学过程中存在的问题
(一)学生对毕业实习认识不足,实习准备欠缺
在毕业实习阶段学生认为实习就是到企业参观,学习心态与理论课教学截然不同。学生整体实习意识淡薄,思想上忽视毕业实习。参加毕业实习为了完成学分,从而应付老师完成实习报告和实习日志。学生在进入企业学习时,对企业的生产工艺、安全管理情况、企业文化没有提前做好准备,造成实习期间不知所措,和企业讲述老师交流甚少,不能系统的将自己所学的理论知识和专业技能在实践中迅速得到运用和升华。
(二)监管不足、实习经费短缺
(1)在毕业实习阶段,大部分同学面临着求职、考研、考公务员,从而选择自主实习。自主实习是学生联系实习单位,校内指导教师很难进行实习效果以及实习过程监控,学生实习效果欠佳。
(2)近几年来,随着安全工程专业就业形势较好,安全专业招生规模不断扩大。学生实习人数增多,学校向企业缴纳的实习讲课费用增加了学校的财政负担。由于经费的短缺,学生只能在附近的企业进行集中实习,实习效果较差。另外,目前学校没有很好的落实毕业实习的管理规范,实习中的监督和反馈机制不够灵活有效,不能有效地约束学生完成毕业实习,不利于形成长效的实习考评机制。
(三)毕业实习基地建设欠缺
以化工类安全工程专业为例,部分化工企业的工艺生产流程以及资料都属于内部保密资料,不愿向学生开,使学生很难真正了解一个完整的化工企业的生产布局和工艺运行概况。再加上大多数化工企业存在重大危险源,出于安全考虑,大部分化工企业往往会拒绝学生实习。自贡地处四川南部,随着经济体制改革,大部分化工企业已经倒闭。经济发展较慢,可以供学生实习的单位较少。
(四)师资力量缺乏,教师工程经验不足
目前专业教师数量有限,尤其缺少工程经验丰富的“双师型”教师。大部分老师都具有扎实的理论基础,但是缺少工程经验。在实践教学过程中教师需要对不同工艺生产过程熟悉,了解工艺过程中的危险源以及安全技术措施。但是大部分教师企业经验缺少,对学生的实习指导不足。
三毕业实习教学改革措施
(一)加大实习宣传教育,端正学生实习态度
针对目前学生实习态度问题,加大实习动员前的宣传。现阶段大部分高校通过召开实习动员会来组织安全实习。传统的组织形式很激发学生的学习热情和积极性,也不能引起学生的重视度。为了做好实习宣传动员工作,可以将实习单位、实习目的、实习内容以及实习的详细流程打印成册,分发到学生手中,便于学生提前做出规划。与此同时可以建立QQ群、微信群等线上交流平台,方便学生和教师之间的互动,并建立反馈机制。这样既可以尊重学生,又可以激发学生的实习主动性。
(二)创新实习考核机制
目前安全专业采用自主与集中实习模式,过程控制很难监管到位。随着现在大数据软件行业快速发展,针对实习监督管理的软件层出不穷。结合学校实习监督管理的缺点,在自主实习过程应用校友邦软件。该软件拥有实习资源管理与配置、实习过程管理与辅导、实习质量监控、实习考核等模块。通过线上考核以及实习日志的监控,最终达到实习教学的培养目标。
(三)加强校企合作,拓展实习基地
实习基地建设是实习教学的基础保障。四川理工学院地处自贡,该校安全工程主要以化工安全为特色,依托川南地区化工企业以及造酒企业,积极争取学校的支持,加强与化工企业和造酒企业的合作,跨区域拓宽实习基地,为培养成为合格的化工企业人才建立良好的平台。
深化企业合作内容,与企业就安全技术服务、职工安全培训等方面进行全方位、多样化的合作,为建立稳定的实习基地奠定基础。同时,根据实习单位生产管理状况,签订实习协议,形成一套规范学生实习的管理程序,保证学生实习质量。
(四)加强“双师型”教师队伍建设
教师的工程经验对实习教学的质量有重要的影响。目前大部分高校教师都是从学校到学校,具有扎实的理论基础,但是缺乏工程领域经验。通过到企业、事业单位进行挂职锻炼,参加企业的实际业务和科学研究,学习化工企业最新的安全管理模式,了解化工工艺生产过程中存在的安全问题。积极鼓励教师参加国家注册安全工程师、安全评价师、注册消防工程师考试。同时,聘请企业安全主管到学校授课。通过此方法,加强“双师型”教师队伍建设。
四结论
培养复合型化工安全人才,毕业实习起着不可或缺的桥梁作用。本文结合四川理工学院安全工程专业毕业实习现状,提出了以化工为特色毕业实习创新改革的4点意见。通过实践改革,表明实践改革的措施对毕业实习教学的质量提升有一定意义。