化學工程方向論文開題報告

  隨著我國科學技術的不斷髮展,化學工程技術在化學生產中的應用越來越廣泛。下面是小編為大家整理的,供大家參考。

  篇一

  《 材料化學工程方向研究生教學探析 》

  材料是人類賴以生存和發展的物質基礎,與資訊、能源並稱為社會文明的三大支柱。人類社會的發展歷程,是以材料為主要標誌的。從人類以石頭為工具的舊石器時代到對石器進行加工進入新石器時代,再到後來的青銅器時代、鐵器時代、鋼鐵時代,人類的發展歷程可以說就是材料的發展史。現代社會,材料已成為國民經濟建設、國防建設和人民生活的重要組成部分。材料化學工程在這種大背景下應運而生,本學科以化學、化工、物理學為基礎,系統學習材料科學與工程的基礎理論和實驗技能,並將其應用於材料的合成製備、結構表徵、效能檢測及其應用等方面的新興學科,是一門交叉性與工程技術密不可分的應用科學。但隨著社會進步,舊的研究生教育模式的弊端逐漸顯示出來。本文基於材料化學工程的特點,分析了現今研究生教學中存在的問題,並提出瞭解決辦法。

  1存在的問題

  1.1內容廣,概念多

  材料化學工程是以化學和化工基礎,研究、開發、生產和應用金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和複合材料的工程領域。研修的主要課程包括物理化學、材料科學基礎、材料力學、材料工藝、高分子材料、金屬材料、無機非金屬材料等。在基礎課程中概念多、公式多,如在物理化學中的熱熔、積分溶解熱、積分稀釋熱等,有些概念相似如果不仔細區分容易混淆。在諸如高分子材料這類介紹性的課程中名稱特別多,如聚丙烯、聚氯乙烯、環氧樹脂等,這些材料在我們的生活中經常接觸。但通過學習很多學生還是不能識別基本的材料,掌握它們的基本製備工藝和用途。

  1.2敘述性的內容多

  關於三大材料的學習主要是敘述性的內容多,比較抽象。例如,金屬加工中熱處理的四把火:退火、正火、淬火、回火,退火又分好幾個種類,每種鋼材根據用途不同,而選擇不同的工藝條件。但是隻通過課本的敘述,對於很多材料依舊沒有直觀的認識。雖然很多同學有參加過金工實習課,但是時間不長,很難做到全面深入的瞭解,對一些材料的性質、加工方法感到陌生,從而逐漸喪失學習興趣。另外,在材料的合成中,每合成一種材料,需要通過一系列檢測看所得物質是否為目標產物。又或者合成一種新的物質,也可以通過檢測分析出其結構效能。材料專業的學生都有一門必修課《材料結構表徵及應用》詳細介紹了材料表徵中各種檢測手段。但是很多同學拿到檢測結果卻不會分析。

  1.3課程教學與現實聯絡不夠緊密

  研究生與本科生最大的不同就在於,在接受系統知識的同時,必須加強研究意識、創新意識和研究能力的培養[1]。材料化學工程是一門應用型學科,與實際應用密不可分。課程安排之前的金工實習,目的是鍛鍊學生動手能力,對材料的加工有所瞭解。此外,還有一些實驗操作課,但是很多時候由於時間安排不合理又或者裝置少學生多,平均幾人一臺裝置,學生動手機會操作不夠,有時候老師只能靠演示的方法讓學生觀摩,學生完全處於一種被動的學習狀態。還有部分同學在實習中怕髒、怕累,不願動手操作。另外,在課程結束後還有參觀見習,對材料的加工製作有個直觀的認識,但是很多時候由於人員過多,加上工廠環境複雜,很多同學在見習過程中往往走馬觀花,只停留在看熱鬧的表面功夫上。

  2解決辦法

  2.1培養學習興趣

  科學家愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師。”老師首先要做的就是激發學生的最大興趣並使之保持這種熱情。材料化學工程與我們的生活密切相關,老師可以在講授過程中結合我們實際生活中的用途。比如高分子材料中的聚丙烯腈,常與羊毛混紡製成毛織物等,可以製作毛毯、軍用帆布、帳篷等。被稱為“人造羊毛”。又如我們生活中常見的木製傢俱,其實很多都是由木塑複合而成:以木材為主要原料,經過處理使其與各種塑料通過不同的工藝複合而成。既保留了木材良好的加工效能,同時具有塑料的耐水、耐腐蝕、使用壽命長等優良效能,還符合環保的大前提。通過這種理論結合實際,能激起學生學習興趣,鼓勵學生自己查閱資料瞭解更多資訊。

  2.2疏通知識結構,掌握各學科之間的聯絡

  在材料化學工程形成前,高分子材料、無機非金屬材料、金屬材料科學都已自成體系,而且他們之間存在著很多相似之處,可以相互借鑑,促進本學科的發展。如馬氏體相變本來是金屬學提出來的,廣泛地用來作為鋼材熱處理的理論基礎。但在氧化鋯陶瓷材料中也發現了馬氏體相變現象[2],並用來作為陶瓷增韌的有效手段。另外,各類材料的研究裝置與生產手段也有很多相似之處。雖然不同型別的材料各有專用測試裝置與生產裝置,但更多的是相同或相近的,如顯微鏡、電子顯微鏡、物理效能測試和力學效能測試裝置等。在材料生產中,很多加工裝置也是通用的。比如生活中很多塑料用品大多是通過注塑成型加工而成,但其實與粉末冶金工藝中的壓坯過程相似。隨著科學技術的發展,各學科間已無明顯界限,甚至不同材料之間能相互代替。不過凡事都有規律可循,只要掌握規律很多問題便迎刃而解。作為材料的規律就是:組織決定效能,效能決定應用[3]。再根據性質選擇材料,依據用途確定工藝路線。抓住這一規律,學習時就不會感到毫無頭緒。

  2.3傳統教學與現代教學方式相結合

  傳統教學大都採用“填鴨式”方式,學生聽課主動性、積極性不高。新的教學改革中應採用啟發式、互動式和討論式等新的教學方式。老師在課前佈置問題,分小組完成不同的部分,讓學生帶著問題去學習,查詢資料,每組選擇代表在課堂進行發言,然後再各組進行討論。這樣不但發揮了學生的主觀能動性,活躍課堂氣氛,減輕了老師的授課負擔,還鍛鍊了學生自己分析問題、解決問題的能力,達到事半功倍的效果。相比傳統教學,計算機彙集了影象、文字、聲音等元素,極大的豐富了教學色彩,調動學生學習積極性,具有直觀、生動、形象的元素,可以將抽象的理論知識和工藝方法生動的展現在學生眼前,增加課堂趣味性,提高學生的感性認識,有利於知識點的理解和掌握。同時可以結合一些相關視訊比如:注塑成型、擠出成型、模壓成型以及金屬材料的冷加工熱加工等。這些視訊網路上都可以找到,如HOWITISMADE、TEDSHOW等。通過相關的視訊,既可以活躍課堂氣氛,也能調動學生學習積極性,甚至激勵學生自己在課外繼續學習觀看。這種多媒體教學與視訊教學相結合的方法,既減輕了老師的負擔,同時激發學生學習興趣,調動積極性,促進教學任務順利完成。

  2.4開設軟體分析課程

  作為材料化學工程研究生,材料檢測分析應該成為一種必備的基礎技能。但是很多時候拿到檢測結果卻不會分析。軟體分析課程可以很好的解決這個問題。所有的檢測結果都有軟體可以分析,比如FTIR、XRD、NMR等,藉助這些軟體,可以快速地分析所得結果。比如JADE,作為一款分析XRD資料的軟體,它可以對物相進行定性定量分析。雖然軟體分析不一定完全正確,更多的時候還是根據理論基礎來判斷,但軟體分析可以作為一個輔助手段。這樣學生既掌握了一門技能,而且大大提高了學習效率。

  2.5課堂教學與實踐相結合

  俗話說“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”。作為一門應用型學科,課堂所學的最終都是要能應用到實際生產中去。在涉及如注塑成型、擠出成型等高分子材料成型工藝時,可以穿插一些參觀實習課。通過參觀實習,直觀地瞭解材料加工製備過程,將自己所學知識配合生產。理論上可行的事情,在實際應用中還需要考慮到原材料、工藝條件的控制、銷售渠道、成本控制等。如果有可能,可以儘量選擇一些大型的工廠基地,接觸現代化的機器裝置,體會先進生產力的發展,感受到世界一流水平的實力。為學生豐富見聞開闊視野提供機會,這將對培養學生的自信很有幫助,尤其是對於一些非重點名校的學生。另外,通過與企業或者研究單位聯合培養,即“產學研結合”。“產學研結合”一般指企業、學校、研究單位之間的相互合作和優勢互補。李元元等認為產學研結合是培養工科碩士的最佳途徑,學位論文的選題和相關實踐應當與工礦企業的工程實際相結合,密切結合其技術改造、革新、引進等技術難題或科研攻關專案。這將有利於從根本上解決學校教育與社會需求脫節的問題。縮小學校人才培養與社會需求脫節之間的差距,增強學生就業競爭力。

  3結語

  按照教育部頒佈最新的學科體系,材料化學工程是化學工程與技術的方向之一,主要以化學、化工和材料為基礎的應用性學科。因而在材料化學工程研究生教學中存在理論多、知識點多、概念多及與實踐聯絡不夠緊密等問題。針對上述問題提出了激發研究生學習興趣,疏通各學科知識結構、掌握它們之間的內在聯絡,教學中注重傳統教學與現代教學方式相結合,開設軟體分析等實用性課程,理論教學與實踐相結合等解決辦法。

  篇二

  《 化學工程與工藝專業的煤化工特色建設 》

  1化學工程與工藝專業的煤化工特色專業建設原則

  1.1以市場為導向

  隨著能源需求量不斷增大,我國對開發能源的技術人才也有了更高的要求。我國教育部在1996年將“煤化工”等專業列為化學工程與工藝專業,促進我國煤化這一特色專業發展。加強煤化工特色建設,可以擴大煤化工產業,推廣清潔能源,這也是市場經濟的必然需求。煤化工特色建設,要以市場為導向,將學生的就業與市場相結合,從而保證學生在面對社會選擇的時候,有足夠的自信,具備紮實的專業基礎和技術水平,提高就業機會。

  1.2發揚創新精神

  只有發揚創新精神,才能夠彰顯特色。特色專業是經過改革後被確定的內容,它本身就具有探索和創新,但煤化工專業發展中,以往的教學經驗仍然會對創新有所阻礙,因此在建設有特色的煤化工專業時,要用發展的眼光看問題,創新教育觀念和人才培養機制,促進煤化工特色建設。

  1.3穩定發展原則

  化學工程與工藝專業的煤化工特色建設,始終堅持煤化工人才培養方向,也有著自身的特色,畢業後學生主要面對鋼鐵冶金系統,能源方向,因此在建設特色專業是,也要立足根本,找準發現,堅持穩定發展的原則。煤化工建設要以市場為導向,在發展中會面臨內部和外部的變化,因此穩定發展,才能適應不確定的變化,適應社會和市場的要求。

  2建設煤化工特色的對策

  2.1創新教育觀念

  專業建設是高校辦學理念的表現形式,其特色建設的發展方向、過程等都離不開一定的理念指導[1]。煤化工特色專業的發展與市場分不開,煤化工專業與能源安全與供應、鋼鐵冶金行業發展與節能減排實現有著很大的關係。隨著能源問題出現,可持續發展的理念不斷攝入,煤化工專業發展也要將觀念進行創新,以便適應社會的要求。可以通過實現教育活動,將教育觀點和教學理念進行談論和創新,在實際工作中,如果出現了教學理念偏差,要及時用正確的思想觀念給予指導。創新教育觀念是培養煤化工人才的必然要求,通過定期考核,加強教育工作者的思想意識,將這種觀念融入教育,這也是促進我國煤化工產業的重要措施。

  2.2創新課程體系

  煤化工特色專業要突出特色,因此要有明確的教學目標,以便在基礎教學中突出特色,從而培養有特色的專業性人才。化學工程與工藝專業的課程體系要突出煤化工特色,根據高校制定人才培養目標,科學設定課程體系,使本專業的教學能夠有序進行。課程體系是特色專業實施的基礎和關鍵,因此要保證其合理性、科學性和可持續發展。煤化工專業是一門傳統的學科,但特色建設賦予了它新的生命力,因此這門學科的課程體系要與國內外最新的教育理念相吻合,從而能夠在以往的經驗中,發揮教學成果的理念,整合課程資源,促進特色專業發展。煤化工特色建設課程體系要反應時代的特徵,但也要與學校的特色向結合,建設出使用社會發展的化學工程與工藝專業的課程體系。煤化工課程體系要突出特色,例如開展“焦化特色課程”、“清潔能源課程”等,充分發揮本專業的特色。將基礎必修課和輔修課程想結合,促進煤化工特色專業發展。

  2.3理論與實踐相結合

  化學工程與藝術是實踐性較強的專業,在建設特色煤化工專業時,要將理論與實踐向結合,培養學生的綜合能力[2]。教師在教學時,可以結合計算機開展輔助教學,將最前沿的煤化工專業知識傳授給學生,讓學生形成較強的專業意識。高校還應加強與企業的合作,為學生提供更多的實踐機會,讓學生參與到企業生產實踐中,培養學生的動手能力,在實踐中,學生能夠更好地解決問題。將理論與實踐向結合,才能夠促進煤化工特色專業建設,學生在實踐中,專業能力得到鍛鍊,整體的素質也會不斷提高。

  2.4建立健全質量保障體系

  完善的質量體系建設是有特色的化學工程與工藝專業的保障,在科學的監督機制中,促進煤化工專業發展。高校要保證特色專業有效進行,就要對其投入更多的科研、資金及教學條件,這些物質保障是實施特色專業的前提。化學工程與工藝專業的煤化工特色建設中,會面臨很多問題,如課程實施不佳,教師專業能力不強等,這些因素都會阻礙課程目標的實現。做好特色專業,離不開完善的質量保障體系。為了保證教學質量,因此要制定質量責任制,包括學生評價、教學反饋、教務系統質量檢測等,確保教學目標的實現。

  3結語

  化學工程與工藝專業的煤化工是高校的特色專業,因此要堅持以市場為導向和創新性原則,在穩定發展的基礎上,促進本專業特色發展。煤化工特色建設要創新教育觀念,將理論與實踐相結合,健全教學質量監督機制,突出特色,促進教學目標的實現,為社會培養更多的煤化工專業人才。

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