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工業(yè)技術(shù)論文3100字(一):綠色化學工業(yè)技術(shù)在化學工程與工藝中的應用論文
摘要:在當前國內(nèi)化工技術(shù)迅速提升的背景下,化工產(chǎn)品的增多會滿足人們?nèi)粘5男枨?,但是化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,也會產(chǎn)生較大的污染危害。給社會公眾帶來較大的環(huán)境污染破壞,因而,近幾年國內(nèi)出現(xiàn)了一系列的綠色化工技術(shù),對當前的化工產(chǎn)品生產(chǎn)帶來一定的沖擊,有效地減少了化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程給外界環(huán)境帶來的破壞和污染。
關(guān)鍵詞:化學工藝;綠色化工;技術(shù)應用要點
0引言
近年,社會公眾的環(huán)保意識逐步地提升,國家也大力地倡導在社會中發(fā)展綠色經(jīng)濟,建立友好型的工藝技術(shù)。在這種背景下,綠色的化工技術(shù)就被研發(fā)出來,其中綠色技術(shù)更多的是指在傳統(tǒng)的化工產(chǎn)品生產(chǎn)期間,減少對外界環(huán)境的污染,降低資源的消耗,實現(xiàn)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。
1綠色化工技術(shù)的重要性分析
化工企業(yè)在生產(chǎn)化工產(chǎn)品期間,應用綠色技術(shù)來避免生產(chǎn)過程給外界環(huán)境帶來的破壞和污染。盡量地去降低能耗,使用節(jié)能環(huán)保的材料,這樣才能夠使公司在激烈的化工市場中,獲得獨特的競爭優(yōu)勢。從原材料運輸?shù)焦S,然后再將原材料運輸?shù)缴a(chǎn)線上,在各作業(yè)環(huán)節(jié)加強控制,使化工產(chǎn)品的生產(chǎn)走向環(huán)?;@昧阄廴?、低耗能的技術(shù),來減少污染物的排放,進而全面提高化工企業(yè)內(nèi)部的制造技術(shù)水平。在印刷和藥物的生產(chǎn)領域中,都會應用一些綠色化工技術(shù),此時該技術(shù)就為國內(nèi)的化工行業(yè)指明了未來的發(fā)展方向。
2綠色化工技術(shù)在化學工程中的應用分析
2.1合理地選擇催化劑
在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)領域中,使用大量的催化劑(如圖1所示)會顯著地提高化學反應的效率,進而加快化工產(chǎn)品生產(chǎn)的速度,可以明顯提高整個化工產(chǎn)品的經(jīng)濟效益。因而,化工企業(yè)應該根據(jù)實際的化學反應狀況,以及根據(jù)生產(chǎn)出來的化工產(chǎn)品特性,來選擇催化劑。此外,還要避免化工產(chǎn)品所形成的副產(chǎn)物被隨意地丟棄、排放,而造成化工產(chǎn)品的副產(chǎn)物危害到外界的環(huán)境。此時,要重點去管控好催化劑的使用,應用一些無毒無害催化劑。在此基礎之上,還要加強對各廢棄物排放管控,應該結(jié)合實際的要求,來選擇催化劑材料,選擇毒性不大,而且危害程度較低的材料,才能夠保證化工產(chǎn)品的生產(chǎn)綠色化。
2.2應用沒有污染的化工原材料
科學地選擇化工材料是降低化工污染的一個有效的方法,通常情況下,社會公眾都會認為化學合成物大多都是化工原料,并且認為大多數(shù)的化合物都有毒性,會對人體產(chǎn)生較大危害。隨著近年國內(nèi)科技技術(shù)的飛速發(fā)展,一些化工原料被研制出來,有些化工原料是從農(nóng)作物和植物中提取出來,它可以替代化學的合成物,來充當化學產(chǎn)品的制劑。因而,選擇危害較小、綠色環(huán)保材料,從源頭上去抑制化工的污染。在生產(chǎn)期間,確?;瘜W制劑使用合規(guī),避免使用那些毒害較大、污染較大的化學藥品。
2.3科學選擇化學反應
在化工產(chǎn)品生產(chǎn)期間,要求能夠使用一些高效的化學反應,才能夠提高化學反應效率。通常化學反應都會產(chǎn)生副產(chǎn)物,而對外界環(huán)境帶來污染破壞。此時,公司要綜合考量化學反應經(jīng)濟性和環(huán)保性,來實現(xiàn)降低污染的目的,這也是當前綠色技術(shù)的一個重要組成和應用的目的。公司綜合考慮經(jīng)濟成本、經(jīng)濟效益和污染問題,應用合理的化學反應方法,來實現(xiàn)控制化工污染的目的。
3綠色化工技術(shù)的應用分析
3.1應用清潔的生產(chǎn)技術(shù)
化工企業(yè)應用比較清潔的技術(shù),能夠有效地減少生產(chǎn)過程的污染,例如,通過一定的處理設備,來降低化工產(chǎn)品的粉塵、廢氣,對廢棄物進行回收利用,這樣會實現(xiàn)資源的高效使用,也能夠減少固體垃圾的產(chǎn)生。當這些化工的污染物進入到地下水和土壤中,會擴大污染的范圍。有些工廠內(nèi)部有大量的懸浮顆粒物的粉塵,這些粉塵就會形成粉塵污染,空氣中的固體離子增多,當吸入到人體內(nèi)部會直接導致心肺病的產(chǎn)生。因而,要科學地處置生產(chǎn)現(xiàn)場的粉塵和廢棄物,來實現(xiàn)環(huán)保生產(chǎn)的目的。
3.2應用生物技術(shù)
將新型生物技術(shù)運用到化學制品的制造中,例如可以運用基因工程技術(shù)、生物技術(shù)和細胞工程技術(shù),利用生物體內(nèi)部所產(chǎn)生的生物酶,來作為化學反應的催化劑。將生物化工的合成技術(shù)作為當前化工產(chǎn)品的一個主流技術(shù),可以實現(xiàn)綠色生產(chǎn)的目的。生物技術(shù)中的膜技術(shù)是仿生學的一個重要技術(shù)組成,它也可以實現(xiàn)再生資源的循環(huán)利用,來形成化學品。綠色的生物技術(shù)需要從動植物內(nèi)部提取相應的原料,例如,煤炭、石油等都是由生物經(jīng)過數(shù)萬年的生物化學反應,而形成的能源原料。在當前的一些化學反應中,會使用生物酶作為催化劑,這種催化劑的催化效率顯著地要高于化學試劑的效率,這樣生物酶作為催化劑,可以實現(xiàn)環(huán)保生產(chǎn)、無污染生產(chǎn)的目的。并且化學的反應比較溫和,形成的副產(chǎn)物對外界環(huán)境危害較小。
3.3利用友好型的環(huán)保產(chǎn)品
在化工生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生的污染物會直接影響到人們的日常生活。因而,在使用環(huán)保產(chǎn)品期間,要盡量地避免使用那些高污染的產(chǎn)品。汽車在行駛中可以燃燒生物柴油、生物汽油,這些生物材料的生產(chǎn)制造不會對外界產(chǎn)生較大的污染。同時,生物酒精汽油燃燒時對外界的環(huán)境破壞力度較小,有些化石燃料內(nèi)部有大量的硫化物,在燃燒之后,會產(chǎn)生二氧化硫,會直接危害到大氣的平衡,以及會給國內(nèi)的大氣帶來破壞。社會公眾平時會使用一些塑料的產(chǎn)品,塑料的包裝袋,這些塑料袋的使用會給人們的生活帶來便捷。當人們使用完了之后,就會將這些塑料袋隨意丟棄,塑料袋難以分解,分解時間會長達數(shù)百年,會給社會環(huán)境帶來極大的影響,也會形成大量的固體廢棄垃圾。因而,需要對現(xiàn)有的化工技術(shù)進行轉(zhuǎn)型升級,生產(chǎn)一些環(huán)保型的乙醇汽油,可降解分解的塑料,供為大眾使用。例如,化工產(chǎn)品生產(chǎn)單位將其經(jīng)營的重心轉(zhuǎn)移到綠色產(chǎn)品生產(chǎn)上,大量的使用農(nóng)作物植物,作為原料的提取材料。在生產(chǎn)期間,可以使用甘蔗來提取乙醇,作為稀有的原料物質(zhì)。
3.4清潔生產(chǎn)技術(shù)的應用
當前國內(nèi)的清潔生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)被應用到金屬冶煉,海水淡化等各個行業(yè)中,應用的清潔技術(shù)生產(chǎn)的有害物質(zhì)不多,而且清潔技術(shù)會直接將廢棄物排放控制在環(huán)保的要求標準內(nèi)。在海水淡化工程中,應用環(huán)保清潔的方法,來在海水中去提純淡水。淡水是人們基本的生活用品,社會對于淡水需求量較大,然而國內(nèi)淡水資源卻偏少,這是利用海水淡化技術(shù),為人們提供豐富的淡水資源。在生產(chǎn)淡水期間,利用環(huán)保型的化學制劑,來提純淡水、蒸餾淡水,這種化學試劑的危害都較小。
3.5優(yōu)化改善現(xiàn)有的化工工藝流程
在化工產(chǎn)品生產(chǎn)期間,企業(yè)要轉(zhuǎn)變現(xiàn)有的生產(chǎn)方式,改變過去僅僅依靠一個裝置給各個設備供熱的模式,可以給廠房的頂層安裝太陽能電池板,來利用太陽能為化工生產(chǎn)線提供電力來源。此時,化工產(chǎn)品的生產(chǎn)單位也可以購置余熱的收集裝置,利用該裝置,可以將生產(chǎn)線上的各類熱收集。然后,對這些能量進行轉(zhuǎn)化,進一步地轉(zhuǎn)化為電能,來為生產(chǎn)線進行循環(huán)的使用。
在生產(chǎn)化工產(chǎn)品期間,也可以利用電機驅(qū)動的方式,來作為生產(chǎn)線的電力來源。應用變頻的電動機,會降低電能消耗,有些電機在開機時浪費的能源較多,此時應用變頻電機控制電機中的頻率,來減少電力能源的浪費消耗,也能夠使整個生產(chǎn)線變得更加穩(wěn)定。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,會產(chǎn)生許多化工副產(chǎn)物,這些副產(chǎn)物對外界環(huán)境有一定的污染。但是通過將這些副產(chǎn)物的回收利用,可以提高公司的經(jīng)濟效益。
4結(jié)語
近年,隨著國家大力地倡導生態(tài)文明的建設,化工企業(yè)要響應國家的號召,來引入綠色化工技術(shù),降低化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程對外界環(huán)境的污染,提高化工的產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)濟效益,提高原材料利用水平。
工業(yè)技術(shù)畢業(yè)論文范文模板(二):利用外資對我國工業(yè)技術(shù)進步的影響研究論文
摘要:隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,尤其是在加入WTO之后,我國經(jīng)濟也快速融入經(jīng)濟全球化大環(huán)境。經(jīng)濟發(fā)展速度、規(guī)模與科技水平息息相關(guān),是實現(xiàn)經(jīng)濟全球化的根本動力。目前,外商投資模式在經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)重要地位,投資規(guī)模不斷擴大,對工業(yè)技術(shù)水平的提高與進步產(chǎn)生巨大影響,也對工業(yè)技術(shù)自主研發(fā)產(chǎn)生一定程度上的制約。因此,要重視對外商投資問題的研究,明確技術(shù)目標,結(jié)合我國發(fā)展實際,構(gòu)建更顯科學與有效的發(fā)展策略,加快我國工業(yè)技術(shù)發(fā)展進程。
關(guān)鍵詞:外資;工業(yè)技術(shù);影響
一、前言
對于經(jīng)濟增長,技術(shù)進步是源泉與動力,是衡量一個地區(qū)競爭力的重要尺度。技術(shù)進步主要涉及本國技術(shù)能力以及技術(shù)獲取。前者以技術(shù)開發(fā)與創(chuàng)新為主要任務,后者是通過從國外直接引進先進技術(shù)、引進外資獲取等方式來提高本國的技術(shù)水平。立足工業(yè)技術(shù)領域,外資獲取是當前重要形式,對我國工業(yè)技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生深遠影響,因此,需要進行全面與深入的分析,在根本上實現(xiàn)真正意義上的技術(shù)進步。
二、結(jié)合社會發(fā)展全面分析我國吸引外資的主要原因
在社會經(jīng)濟不斷發(fā)展進步中,各個行業(yè)發(fā)展迅速,很多行業(yè)都出臺了大量優(yōu)惠政策,以求吸引更多外商投資。具體來講,吸引外資的主要原因涉及如下幾個方面。
(一)國內(nèi)市場優(yōu)勢突出,潛力巨大
對于我國而言,人口眾多,工業(yè)化進程發(fā)展速度較快。在這種情況下,我國急需國外先進技術(shù)的支持,借以實現(xiàn)工業(yè)技術(shù)水平的大力提升。另外,對外商而言,歐美市場相對飽和,行業(yè)競爭異常激烈,因此,需要更具潛力的市場,具備較大的容量,呈現(xiàn)多層化特征。
(二)勞動力優(yōu)勢巨大,原材料成本較低,有利于外商產(chǎn)品競爭力的增強
在我國,勞動力成本相對較低,原材料價格具有明顯優(yōu)勢,為外商企業(yè)成本的降低創(chuàng)造有利的條件,有利于全球競爭力的提升。也就是說,在我國,勞動力與原材料競爭力更具優(yōu)勢。
(三)工業(yè)制造整體水平較高,消化吸收先進工藝的能力較強
對于我國制造業(yè)而言,整體能力較強,擁有大量技術(shù)能力強、熟悉制造工藝的工程技術(shù)人員,學習與掌握能力突出,能夠較快理解與掌握引進的生產(chǎn)線的制造工藝,加快技術(shù)向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化。
三、探討利用外資對我國工業(yè)技術(shù)產(chǎn)生的影響
(一)多種外資類型對我國工業(yè)技術(shù)產(chǎn)生差異化影響
依托貿(mào)易與技術(shù)合作,我國逐步進入外商價值增值鏈與經(jīng)營網(wǎng)絡之中。盡管外商擁有資金技術(shù)以及管理等方面的優(yōu)勢,而技術(shù)是增強競爭力的根本保障。基于此,外商投資技術(shù)的應用與我國工業(yè)技術(shù)水平息息相關(guān),需要綜合考慮研發(fā)能力與產(chǎn)業(yè)架構(gòu)。首先,對于外商投資,其應用的水平如果高于我國技術(shù)水平,但是,立足其母公司發(fā)展,尚不屬于最為先進的技術(shù)。這種情況下,投資的目的是規(guī)避貿(mào)易壁壘,謀求與占領更加廣泛的市場。從實際情況分析,我國工業(yè)技術(shù)研發(fā)水平雖然發(fā)展迅速,但較之世界先進水平仍有距離,同時,市場進入壁壘不高。因此,跨國公司在資金、營銷等領域優(yōu)勢突出,極易獲取競爭優(yōu)勢。其次,以母公司技術(shù)為主導,產(chǎn)品銷往國際市場,主要體現(xiàn)為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。在全球一體化與信息化的發(fā)展中,產(chǎn)品周期較短。立足現(xiàn)代社會,信息技術(shù)發(fā)展迅速,這種趨勢的進一步發(fā)展促使我圍一些行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化。
(二)正視核心技術(shù)的作用,加快技術(shù)革新
基于此,跨國公司在我國投資價值主要體現(xiàn)在我國的比較優(yōu)勢。借助這種技術(shù)模式,雖然引進了現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)線,能夠?qū)崿F(xiàn)“干中學”的目的,同時,我國的制造技術(shù)水平突飛猛進,但是,無法獲取核心技術(shù)。核心零部件,產(chǎn)品的核心生產(chǎn)過程仍在其母國生產(chǎn),只把技術(shù)含量低的零部件、產(chǎn)品的最終成品組裝放在我國進行。鑒于技術(shù)進步速度的加快,一旦忽視核心技術(shù)的掌握,將永遠陷入創(chuàng)新追趕之中。一旦跨國公司撤走,會導致技術(shù)的滯后,不利于我國整體技術(shù)水平的提高,對我國的技術(shù)進步具有一定的抑制作用。
四、如何提升我國工業(yè)技術(shù)進步水平
技術(shù)的發(fā)展是積累與漸進的過程,因此,要制定科學發(fā)展戰(zhàn)略,遵循“學習、合作、競爭”的基本原則。要增強主動性,用于面對挑戰(zhàn),積極進行學習、合作、交流與競爭。具體來講,首先,要關(guān)注外商全球戰(zhàn)略計劃,在其轉(zhuǎn)移的一般制造業(yè)和硬件產(chǎn)品的加工中進行合作學習,達到提升自己的目的。其次,融入外商技術(shù)開發(fā)項目,借助合作,增強能力。再次,積極創(chuàng)新,開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),參與競爭?;诖耍涌煳覈夹g(shù)發(fā)展,最大化發(fā)揮效用,提升我國工業(yè)技術(shù)水平。
1.中國精細化工的現(xiàn)狀和發(fā)展前景展望
2.精細化工過程控制技術(shù)的發(fā)展動向
3.以綠色化學理念貫穿精細化工專業(yè)課教學
4.精細化工廢水的污染特性分析及其控制策略
5.我國油脂化工、精細化工生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展建議
6.從“十二五”規(guī)劃看中國精細化工行業(yè)發(fā)展趨勢
7.精細化工的發(fā)展趨勢以及如何發(fā)展綠色精細化工
8.精細化工專業(yè)實驗教學新模式的構(gòu)建與實踐
9.固相有機合成及其在精細化工中的應用與前景
10.精細化工過程控制技術(shù)的重要發(fā)展趨勢
11.我國精細化工發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
12.有機精細化工中間體的發(fā)展現(xiàn)狀及仿生催化氧化在中間體合成中的研究進展
13.精細化工發(fā)展前景以綠色精細化工的發(fā)展策略
14.現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的精細化發(fā)展
15.精細化工的現(xiàn)狀與發(fā)展
16.精細化工發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)——模型化、控制與優(yōu)化研究
17.我國精細化工行業(yè)存在的問題及對策
18.精細化工的發(fā)展趨勢以及如何發(fā)展綠色精細化工
19.我國精細化工行業(yè)現(xiàn)狀和“十三五”發(fā)展規(guī)劃
20.精細化工實驗教學改革的探索與實踐
21.廣東省精細化工發(fā)展現(xiàn)狀與對策
22.精細化工實驗教學改革與實踐
23.生物催化在精細化工產(chǎn)業(yè)中的應用(上)
24.淺談綠色精細化工關(guān)鍵技術(shù)
25.基于現(xiàn)代精細化工發(fā)展初探
26.對遼寧省精細化工產(chǎn)業(yè)“十三五”規(guī)劃的建議
27.生物催化在精細化工產(chǎn)業(yè)中的應用(下)
28.我國精細化工產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
29.晉煤集團精細化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景
30.淺談“十二五”期間精細化工發(fā)展方向
31.廣東省精細化工現(xiàn)狀與發(fā)展
32.論我國精細化工的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
33.精細化工課程群的整合及改革實踐
34.淺析我國精細化工的現(xiàn)狀與前景
35.精細化工領域過程系統(tǒng)工程技術(shù)研究發(fā)展趨勢探討
36.我國精細化工產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、存在的問題及其對策分析
37.21世紀精細化工的發(fā)展
38.精細化工的發(fā)展趨勢及關(guān)鍵技術(shù)
39.綠色精細化工可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)
40.地方本科院校精細化工實驗教學改革研究
41.對中國精細化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的幾點思考
42.精細化工的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移與遼寧的比較優(yōu)勢
43.淺析精細化工產(chǎn)業(yè)對深圳經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要意義
44.精細化工專業(yè)課教學中的綠色化學探討
45.加快發(fā)展我國綠色精細化工
46.熱點精細化工中間體生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展導向
47.淺議精細化工生產(chǎn)企業(yè)成本控制
48.精細化工過程控制技術(shù)及其發(fā)展趨勢
【關(guān)鍵詞】應用化學 重點學科 建設 實踐 人才培養(yǎng)
【中圖分類號】G640 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)10 -0063-01
應用化學專業(yè)是一個年輕的專業(yè)。由于它的專業(yè)特色和社會對應用化學專業(yè)人才的需求,使其成為發(fā)展最快的理科專業(yè)之一。石河子大學應用化學專業(yè)于2002年開始招生,2005年成立化學化工學院后,在師資、教學條件、實驗設施和科研水平等方面都得到了快速的發(fā)展。2006年獲批“應用化學”碩士點,2007年“應用化學”進入石河子大學重點建設學科行列,同年獲批建立“新疆兵團化工綠色過程重點實驗室”,2008年建立“石河子大學-新疆天業(yè)集團化工綠色技術(shù)研發(fā)中心”,2009年石河子大學將應用化學學科的研究領域“化工綠色工藝及新型材料技術(shù)”作為大學“211工程”三期重點學科建設項目,這將有力地促進應用化學專業(yè)的發(fā)展。
一. 研究方向的確立
應用化學重點學科緊密結(jié)合新疆和兵團新型工業(yè)化對人才和技術(shù)的需求開展教學和科研工作,圍繞新疆煤化工產(chǎn)業(yè),特別是氯堿化工發(fā)展中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題開展研究,目前形成以下研究方向:(1)等離子體催化反應技術(shù);(2)綠色多相催化技術(shù);(3)精細有機合成技術(shù)。
二. 學科隊伍的建設
學校雖地處西部經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū),但國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略為學科發(fā)展提供了良好機遇,我們在相對困難的條件下,努力改善研究教學條件,爭取并承擔了一批國家級項目及西部重大工程科研項目,培育了優(yōu)良學術(shù)氛圍,吸引了國內(nèi)外一批高水平青年博士來校任教。2010-2014年,引進綠洲學者1名,長江學者特聘教授1名,引進知名高校畢業(yè)博士11名;博士畢業(yè)返校教師9名;目前在職攻讀博士學位8人。2011年獲批兵團創(chuàng)新團隊:氯堿化工高效清潔生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新團隊;2012年獲批教育部氯堿化工清潔生產(chǎn)與產(chǎn)品高值化創(chuàng)新團隊。
三. 科學研究與人才培養(yǎng)
2010-2014年本學科積極爭取國家、兵團和大學等各級科研項目,累計主持和承擔國家部委項目課題49項、省級項目課題26項,校級項目16項,累計立項經(jīng)費7300多萬元。在此期間,項目結(jié)題共33項,目前在研58項,在研經(jīng)費達到6800多萬元。學科建設期間,共150余篇,其中發(fā)表SCI/EI收錄論文120余篇;出版專著、教材8本;申請中國發(fā)明專利36項;獲兵團科技進步二等獎3項,三等獎3項。
在人才培養(yǎng)方面,目前,擁有應用化學二級學科碩士點1個,相近二級學科碩士點6個,與本學科相近的二級博士點3個。本學科一貫重視研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),把學位論文的質(zhì)量放在首位。采取的主要措施包括:改變單一導師的培養(yǎng)方式,鼓勵成立指導教師小組,同時明確學科帶頭人為碩士論文審查的責任人,增強了學科內(nèi)部對碩士論文審核的力度;嚴把研究生學位論文的選題關(guān),要求碩士學位論文的選題應與國家級課題或化工生產(chǎn)中重大生產(chǎn)實踐問題相結(jié)合。
四. 學術(shù)交流與國際合作
本學科積極拓展和加強與國內(nèi)外的學術(shù)交流,目前已成為兵團對外學術(shù)和技術(shù)交流的窗口,也對石河子大學相關(guān)學科的發(fā)展起到了引領和推動作用。根據(jù)對口支援政策,除天津大學、華東理工大學對口支援石河子大學化工學科外,還與清華大學、中科院化學物理研究所、大連理工大學、重慶大學、北京化工大學、浙江工業(yè)大學、北京工業(yè)大學等國內(nèi)知名高校和院所建立了良好的聯(lián)系。
五. 學科建設與管理所取得的經(jīng)驗
(一)在重點學科建設中,發(fā)揮“創(chuàng)新團隊”的凝聚作用和帶頭作用,利用組合優(yōu)勢,發(fā)揚團隊精神,整合已有基礎,突出學科特色,營造學術(shù)氣氛,帶動青年教師。
(二)在學科建設中,堅持以教學為核心,學科建設與教學建設緊密結(jié)合,以教學帶科研,以科研促教學。科研選題緊密結(jié)合自治區(qū)和兵團發(fā)展中的現(xiàn)實問題和需求,同時也與教學目標、教學內(nèi)容和教學環(huán)節(jié)緊密結(jié)合起來。
(三)堅持開發(fā)辦學思路,因地制宜、因時制宜采取多種形式對外合作與交流,“走出去、請進來”,引進國外優(yōu)質(zhì)教育資源,吸收國內(nèi)外先進的教學理念和方法的精華,培養(yǎng)學生的國際意識。
六. 學科建設中存在的主要問題及改進措施
(一)進一步改善研究條件與環(huán)境,建設國內(nèi)一流的教學研究平臺。加大學科建設的投資力度,爭取得到上級部門在經(jīng)費和政策上的支持,同時我們也將與地方企業(yè)和研究機構(gòu)進行聯(lián)合,充分發(fā)揮好現(xiàn)有學科建設經(jīng)費的效能,共同打造開放式教學研究平臺,進一步改善和提高學科的基礎條件。
(二)創(chuàng)造事業(yè)留人、感情留人、待遇留人的條件和環(huán)境,做好學科隊伍的穩(wěn)定工作。加大師資培養(yǎng)特別是中青年教師的培養(yǎng)力度,有計劃、有步驟地繼續(xù)選送中青年教師出國深造;同時,積極吸引回國留學人員,有針對性地培養(yǎng)科研拔尖人才,形成老中青相結(jié)合的學科梯隊。
英文名稱:Environmental Chemistry
主管單位:中國科學院
主辦單位:中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心
出版周期:月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:0254-6108
國內(nèi)刊號:11-1844/X
郵發(fā)代號:82-394
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:1982
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
CBST 科學技術(shù)文獻速報(日)(2009)
中國科學引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
聯(lián)系方式
期刊簡介
《環(huán)境化學》(月刊)創(chuàng)刊于1982年,是中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心主辦的學術(shù)性刊物,為中文核心期刊。主要刊登范圍包括大氣、水體、土壤、生態(tài)、工程和人體健康等各個層面,包括大氣、水和土壤環(huán)境化學、環(huán)境分析化學、污染生態(tài)化學、污染控制和綠色化學等方面;主要涉及行業(yè)有:科研、教育、環(huán)境保護、環(huán)境監(jiān)測、污水處理、垃圾處理、市政、印染、化工、造紙、煤炭、食品、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等。
關(guān)鍵詞電鍍;硅酸鹽;鈍化;工藝;機理;技術(shù);
中圖分類號:F407.4 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
金屬的腐蝕給人類帶來巨大的經(jīng)濟損失和社會危害。電鍍鋅是提高鋼鐵抗腐蝕能力的有效途徑,但是鋅鍍層在潮濕的環(huán)境中,鍍層極易發(fā)生腐蝕,從而失去防護作用。為進一步提高鍍鋅層的耐蝕性,提高其表面質(zhì)量,延長其使用壽命,需對其進行鈍化處理。傳統(tǒng)鉻酸鹽鈍化處理毒性大,污染環(huán)境和危害人體健康。
一、概述
電鍍是金屬防腐蝕常用技術(shù)之一。電鍍鋅是提高鋼鐵抗腐蝕能力的有效途徑,目前廣泛地應用于造船工業(yè)、機械工業(yè)、航空、建筑等許多領域中。但在潮濕的環(huán)境中,尤其在不通風的濕熱環(huán)境中,鍍層極易發(fā)生腐蝕,表面形成暗灰色或白色疏松的腐蝕產(chǎn)物—白銹,影響外觀質(zhì)量;時間長了會出現(xiàn)紅銹,從而失去防腐效果。因此,在生產(chǎn)過程中,為了改善金屬或鍍層制品表面耐蝕性能和涂裝性能,提高其表面質(zhì)量,延長其使用壽命,一般都要對其進行適當?shù)拟g化處理。鈍化處理屬一種化學轉(zhuǎn)化膜技術(shù),它是通過化學或電化學等手段,使金屬或鍍層表面由活潑態(tài)轉(zhuǎn)變成不活潑態(tài)的過程。
二、化學轉(zhuǎn)化膜的定義
化學轉(zhuǎn)化膜又稱金屬轉(zhuǎn)化膜(鈍化膜)。它是金屬(包括鍍層金屬)表層原子與介質(zhì)中的陰離子相互反應,在金屬表面生成附著力良好的隔離層,這層化合物隔離層稱為化學轉(zhuǎn)化膜,而這個反應過程被稱為金屬的鈍化過程。在本論文中采用的是化學處理液,使金屬表面與溶液界面上產(chǎn)生的化學或電化學反應,生成穩(wěn)定的化合物的薄膜處理技術(shù)。有人用下面反應式來嚴格定義和表達化學轉(zhuǎn)化膜的產(chǎn)生:
式中,M表示表層的金屬原子;Az一表示介質(zhì)中價態(tài)為z的陰離子,e為電子。
化學轉(zhuǎn)化膜同金屬上別的覆蓋層(如電鍍層)不一樣,它是基體金屬與選定的介質(zhì)起反應,生成自身轉(zhuǎn)化產(chǎn)物(MmA。)。反應式中,電子是作為反應產(chǎn)物來表征的。這就表明,化學轉(zhuǎn)化膜的形成既可以是金屬/介質(zhì)界面間的純化學反應,也可以是在施加外電源的條件下所進行的電化學反應。對于前一種情形,反應式所產(chǎn)生的電子將交給介質(zhì)中的氧化劑;在后一種情形下,電子將交給與外電源接通的陽極,并以陽極電流所形式脫離反應體系?;瘜W轉(zhuǎn)化膜的形成過程相當復雜,它可以是在不同程度上綜合化學、電化學和物理化學等多個過程的結(jié)果。而該反應式只是用來定義,化學轉(zhuǎn)化膜的一種表達方式。
三、鍍鋅及鈍化試驗工藝
3.1鍍鋅工藝的選擇
鍍鋅電解液可分為堿性和弱酸性兩大類,國內(nèi)外常用的有無氰鋅酸鹽鍍鋅、氰化物鍍鋅、錢鹽鍍鋅、氯化物鍍鋅、硫酸鹽鍍鋅等,各種體系都有各自的優(yōu)缺點。通過綜合對比考慮,本論文擬采用氯化物體系進行電鍍鋅。這不僅是因為氯化物鍍液具有成分簡單,鍍液穩(wěn)定,使用維護方便。而且氯化物鍍液是不含絡合劑的單鹽鍍液,廢水極易處理;鍍層的光亮性和整平性優(yōu)于其它鍍液體系;電流效率高,沉積速度快;容易施鍍于氫過電位低的鋼材如高碳鋼、鑄件、鍛件等。
氯化物鍍鋅溶液根據(jù)導電鹽的不同又分為3種體系,分別是氯化氨體系、氯化鉀體系和氯化鈉體系。查閱大量資料對這三種體系做綜合比較,如表1所示:
表1氯化物鍍鋅液的優(yōu)缺點
經(jīng)過綜合對比,氯化鉀體系鍍液具有:導電性好,鍍層脆性小,鍍層結(jié)晶細致、光亮,配置成本低,鍍液處理簡單等優(yōu)點,故本論文擬采用氯化鉀鍍液進行施鍍,并對該鍍層進行鈍化工藝研究。
3.2氯化鉀鍍鋅溶液組成
其中,電流密度選用1. S A/dm2,電鍍時間為20分鐘。.鍍層厚度采用Hcc- 24涂層測厚儀進行測定,試樣鍍層厚度6一10 μm.
3.2.1鉻酸鹽鈍化液的組成及工藝
試驗中將硅酸鹽鈍化工藝與小哨電鍍廠用的GR-10高耐蝕藍白鈍化工藝進行對比(以下均稱為低鉻酸鹽鈍化),低鉻酸鹽鈍化液的組成及操作工藝如下:
3.2.2鈍化工藝流程
鍍鋅層鈍化處理工藝流程如下:
試樣除油一水洗一酸洗一水洗一活化一,水洗一電鍍Zn一水洗~出光一水洗一鈍化一水洗一吹干。其中,出光液為自配濃度約3%0稀HNO3溶液,出光時間55左右。
四、硅酸鹽鈍化工藝應用前景
4.1不同鍍層硅酸鹽鈍化膜鹽霧試驗對比
采用中性鹽霧試驗方法,對鋅鍍層、鋅鐵合金鍍層的硅酸鹽鈍化膜耐腐蝕性能進行檢測,并比較其結(jié)果。表2為不同鍍層硅酸鹽鈍化膜中性鹽霧試驗結(jié)果。由表2可知,Zn一Fe合金鍍層硅酸鹽鈍化膜的抗出白銹時間略高于Zn鍍層硅酸鹽鈍化膜,說明硅酸鹽鈍化工藝能夠應用于Zn一Fe合金鍍層中去,并且此工藝能顯著提高Zn一Fe合金鍍層的耐蝕性能,硅酸鹽鈍化工藝適用性好。
表2不同鍍層硅酸鹽鈍化膜中性鹽霧試驗對比
4.2應用前景分析
針對鍍鋅層開發(fā)的硅酸鹽鈍化工藝,經(jīng)過在Zn一Fe合金鍍層中的試探性應用試驗,得知硅酸鹽鈍化工藝能夠成功應用于Zn一Fe合金鍍層中,顯著提高了Zn一Fe合金鍍層的耐腐蝕性能,且其鈍化膜耐蝕性高于鍍鋅鈍化膜,可見,硅酸鹽鈍化工藝的適用性較好,能夠在Zn一Fe合金鍍層中直接應用。而因低鐵含量(0.2%一0.8%)鋅鐵合金鍍層具有優(yōu)良的抗蝕性能、機械性能、焊接性能和漆膜的附著性能等優(yōu)良性能,在日、美等發(fā)達國家已得到普遍應用,多用于汽車、機械、電子和電器各種部件;我國也在九十年代開始進行研究和開發(fā),目前zn一Fe合金鍍層在國內(nèi)也開始應用于生產(chǎn)[64]。zn一Fe合金鍍層作為鍍鋅層的升級工藝,有廣泛的應用前景,有必要對其進行試驗研究。將硅酸鹽鈍化工藝應用于低鐵含量Zn一Fe合金鍍層中,并針對Zn一Fe合金鍍層對硅酸鹽鈍化工藝進行進一步改善,則鈍化效果能得到進一步提高。另外,硅酸鹽鈍化工藝無毒無污染,符合綠色環(huán)保要求,其應用前景十分可觀。
結(jié)束語
綜上所述,鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝穩(wěn)定性能好,耐蝕性優(yōu)于傳統(tǒng)低鉻鈍化工藝,操作簡單,成本低,無毒、無污染,可改善電鍍鋅行業(yè)環(huán)境污染的現(xiàn)狀。因此,硅酸鹽鈍化工藝在代替?zhèn)鹘y(tǒng)含鉻鈍化、促進電鍍行業(yè)實現(xiàn)綠色生產(chǎn)方面,具有廣闊的應用前景。
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摘 要:在化工科學技術(shù)不斷發(fā)展的帶動下,人們的生活也在不斷的變化,在不斷的進步著。纖維材料的出現(xiàn),使我們的衣著服飾發(fā)生了改變,不再是只有麻、棉、毛等這些傳統(tǒng)的材料;可替代能源的出現(xiàn)以及應用,在一定程度上緩解了現(xiàn)在越來越嚴峻的天然原料的短缺,比如像煤炭以及石油這些原料,都緩解了一定的壓力。與此同時,化學化工科技的迅速發(fā)展給我們帶來了一定的便利,促進了社會的進步,而負面的效果就是,化工廢棄物造成的污染以及環(huán)境空氣的日益惡化加劇。所以,如何運用綠色的科學技術(shù)這就成為了非常重要的問題,本論文主要是針對在化學工程中應用綠色科技進行簡單的闡述。
關(guān)鍵詞:化學工程;綠色科技;環(huán)境保護;綠色化學
1 通過合理運用綠色科技可以減少溫室氣體的排放量
一般來說,溫室氣體指的主要是二氧化碳。無論是在工業(yè)革命以及科技革命時期,還是在科技含量比較多的現(xiàn)代社會,發(fā)展日趨國際化和現(xiàn)代化,這些化工工廠所排放的二氧化碳量有的達到數(shù)萬噸,有的每年甚至會向大氣排放數(shù)十萬噸。大量的二氧化碳的排放,是導致全球溫室效應日益嚴峻的罪魁禍首。由于相關(guān)的法律規(guī)定還不算很健全,沒有明確的法律處罰規(guī)定,所以在此之前,那些造成這一現(xiàn)象化工企業(yè)卻沒有為溫室效應負擔任何一點費用。
如今我們越來越重視環(huán)境氣候,這種狀況也有了明顯的改進,越來越多的化工企業(yè)都在積極的應用以及開發(fā)新的技術(shù),從而降低二氧化碳的排放量。還有一些新興的企業(yè),變廢為寶,將二氧化碳利用到部分化工產(chǎn)品中,成為一種材料,只是這一項化工工藝,就可以使整個企業(yè)每年排放的二氧化碳量降低數(shù)十萬噸。
2 在海水淡化工程的預處理過程中充分運用綠色科技
水是我們賴以生存不可缺少的,也是生活中的必需品,是社會發(fā)展穩(wěn)步前進的重要資源。同時,占據(jù)如此重要位置的水資源,卻有著不可再生以及有限性的特點。當今社會的經(jīng)濟發(fā)展飛速,淡水的日益減少,這種危機成為了全球性的一個環(huán)境難題。中國,是目前世界上淡水資源比較匱乏的國家之一。而新興的海水淡化技術(shù),隨著它的廣泛應用,成功而且有效的緩解了我們目前淡水資源相對比較缺乏的現(xiàn)狀。早期此項技術(shù)的研發(fā)的不全面,成本也比較高,隨著科技的不斷更新,海水淡化的成本也在逐漸減低,成本的價格也能被大眾接受,不再是那些經(jīng)濟發(fā)達國家才能使用的奢侈技術(shù),在一部分發(fā)展中的國家也可以引進了。
海水淡化技術(shù)指的就是一種利用物理上或者化學上的方法將海水里面的鹽和水進行分離的技術(shù)。在進行海水淡化技術(shù)的預處理進程中,任何影響環(huán)境狀況的不良影響都沒有產(chǎn)生。并且在獲取海水資源的過程中,并沒有繼續(xù)對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成傷害。我們的黨所提倡的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的思想,就是指要在滿足自身生存發(fā)展的需要的同時,為子孫后代留下了可以繼續(xù)發(fā)展的環(huán)境狀況。因此,將綠色的化學工藝運用于海水淡化的過程中的這一舉措至關(guān)重要。因此,將綠色的科學理念與化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程聯(lián)系在一起,便成為了現(xiàn)代世界化的化工生產(chǎn)中的主要方向之一。在海水淡化構(gòu)成的預處理過程中產(chǎn)生了一些氫氧化鎂,成為了環(huán)保領域新的寵兒,這種物質(zhì)具有成本低廉,工藝簡單、不產(chǎn)生二次污染,處理效果良好的特點,具有非常廣闊的發(fā)展前景。
3 將綠色化學技術(shù)廣泛應用在我國傳統(tǒng)香精香料制造中
在日?;瘜W產(chǎn)品的生產(chǎn)中,香精香料是不可缺少的添加劑之一。我國的香精香料產(chǎn)品在國際市場上的出口,是我國進出口貿(mào)易的一項重要組成部分。但是由于經(jīng)濟危機的影響逐漸加深,及全球性經(jīng)濟蕭條的狀況逐漸加劇,我國的香精香料出口產(chǎn)業(yè)收到了很大的打擊,產(chǎn)品訂單大幅度減少。
在深入地調(diào)查我國香精香料產(chǎn)品出口訂單銳減現(xiàn)象的原因之后,不難發(fā)現(xiàn),產(chǎn)品中有害雜質(zhì)含量超標,是其最主要的原因。造成有害雜質(zhì)含量超標的原因則在于生產(chǎn)工藝方面的缺陷。例如提取原料的時候在產(chǎn)品中有殘留以及包裝材料的使用不當?shù)仍?。其中,提取原料在產(chǎn)品中的殘留的問題,可以通過研究和開發(fā)新的提取技術(shù)來改變。包裝材料使用不當?shù)膯栴},則應通過加強企業(yè)和工廠的監(jiān)管力度,督促生產(chǎn)商家和企業(yè)反復試驗,選取符合有害雜質(zhì)含量標準的外包裝物等方法來改善。還要牢牢掌握我國香精香料產(chǎn)品的優(yōu)勢方面,不斷加強新技術(shù)的研究和其在實際生產(chǎn)中的應用,才能夠滿足生產(chǎn)出高質(zhì)量、低能耗的香精香料產(chǎn)品的要求。
4 綠色化學使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務逐步向前推進
化工生產(chǎn)的改革,為人們的日常生活提供了必要的能源以及物質(zhì)方面的基礎?;瘜W化工生產(chǎn)對于社會的進步發(fā)展方面的貢獻顯而易見。與此同時,大量的化工生產(chǎn)所產(chǎn)生的工業(yè)廢渣中,具有很多有毒物質(zhì),未經(jīng)處理合格而隨意的排放,導致生態(tài)環(huán)境平衡失調(diào),還會造成嚴重的污染問題。這些都會導致社會發(fā)展緩慢。新世紀,面對嚴峻的環(huán)境污染所提出的挑戰(zhàn),可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這種道路的選擇,成為了歷史的必然。
實現(xiàn)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,已經(jīng)成為了我國的一項基本的國策。作為社會經(jīng)濟的重要組成部分的化學工業(yè),在這一基本國策的指導之下,最行之有效的實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的方法便是綠色化學的開發(fā)和利用。綠色化學,不單單是指那些對環(huán)境產(chǎn)生的有害影響小甚至沒有有害影響的化學生產(chǎn)過程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明顯的價格平民化的化學化工技術(shù)的研究以及應用。綠色化學的生產(chǎn)過程只產(chǎn)生非常少量的廢物處理,或者不產(chǎn)生廢物處理。其最主要的特點便是在生產(chǎn)的過程中,最大程度地充分利用資源,使原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,盡量不產(chǎn)生污染。有利于化學化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這一道路的切實執(zhí)行。
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關(guān)鍵詞:高分子化學實驗教學改革;探究式教學;綠色化學
當今環(huán)境污染問題日趨嚴重,對于化學化工行業(yè)“綠色化”發(fā)展的需求愈發(fā)明確、清晰[1-2]。高分子化學實驗是高分子專業(yè)的一門專業(yè)必修課,在高分子化學教學中占有重要地位,可以有效地訓練學生的基本技能和綜合素質(zhì)。但傳統(tǒng)高分子實驗中的試劑使用量很大,種類較多且大部分試劑都具有毒副作用和較強的揮發(fā)性,對環(huán)境影響很大;同時在教學過程中側(cè)重于實驗技能,對于學生的綠色化學意識、環(huán)保意識和責任意識相對較少。因此,通過高分子化學實驗的綠色化學教學改革,可以加深學生對理論知識的實踐理解,提高學生的創(chuàng)新意識和綠色意識[3-5]。為此,筆者在從事高分子化學實驗教學中進行了一些有益探索。
一、探究式教學概念
探究式教學,又稱發(fā)現(xiàn)法、研究法,是美國教育學家杜威在20世紀初提出的,他認為科學教育不僅僅要使學生掌握大量的理論知識,更重要的是學會科學研究的過程和方法[6-8]。其實古人在很多年前就提到“授人以魚,不如授人以漁”,已經(jīng)明確表明了學會方法的重要性。探究式教學方法具體是指從學科研究領域或者從現(xiàn)實社會中選擇和確定一個主題,然后在教學中設置一個類似于科學研究的問題,以學生為主體,在教師的引導下,學生自覺、主動地探索科學知識,找出解決問題的方法,進行修改和完善,形成自己思想的學習過程。相比于傳統(tǒng)實驗教學方法,嘗試讓學生發(fā)現(xiàn)實驗教學中存在的問題并主動地提出相應的解決方法,可以提高學生的參與度和積極性。探究式教學方法的實施可以促使教師教學方法和學生學習方式的轉(zhuǎn)變,有利于學生創(chuàng)新意識和動手能力的培養(yǎng)。
二、高分子化學實驗教學中存在的問題
傳統(tǒng)高分子化學實驗教學和有機化學實驗等實驗教學一樣,以“驗證式”實驗教學為主。使用的實驗教材,對每一個實驗的目的、原理、操作、注意事項等都有具體描述。課前學生預習翻看一遍,上課時教師講解一遍,最后學生按照教材上操作進行實驗過程“驗證”。學生對教材和教師存在著嚴重的依賴性,而且對實驗課也不重視,認為是理論課的附屬,因此無法充分發(fā)揮實驗課程的作用。目前高分子化學實驗教學中存在的主要弊端可以歸結(jié)為:第一,“照方抓藥”式傳統(tǒng)教學方法無法有效調(diào)動學生的學習積極性、培養(yǎng)學生的獨立思考能力和創(chuàng)新能力,最終導致學生無法有效地使用這些實驗知識,在大四實習和畢業(yè)論文寫作時就表現(xiàn)出明顯的弱勢;第二,教科書里的方法與現(xiàn)代化工的綠色化、可持續(xù)發(fā)展方向的要求依然跟不上,教材里描寫的原理和方法無法反映當今綠色化學的迫切要求[9-10],即使是全國廣泛采用的新版教科書,依然沒有及時反映化工技術(shù)發(fā)展的新成果,容易給學生造成“現(xiàn)行技術(shù)就是如此水準”的印象,導致很多學生畢業(yè)后就放棄了本專業(yè)。
三、探究式教學的實施策略
目前高分子化學實驗主要針對高分子專業(yè)三年級學生進行開課。高分子專業(yè)學生在開展高分子化學實驗時,已經(jīng)經(jīng)過了無機化學、分析化學和有機化學等化學實驗的訓練,具有一定的實驗操作技能,因此完全可以采用要求更高的探究式教學法來完成高分子化學實驗。教師不僅要向?qū)W生詳細地傳授知識(原因與機理),而且要求學生在探究學習的過程中,實現(xiàn)知識的掌握和科研能力的培養(yǎng)。在實驗過程中,教師根據(jù)教學內(nèi)容、目標和學生實際情況,設置合適的探究性問題,并根據(jù)這些問題讓學生展開相應的實驗探究活動。這些問題的設置要合適,既有一定的針對性,又要有一定的難度,但是學生通過努力后可以得到解決。雖然教材上的實驗步驟非常經(jīng)典,但與現(xiàn)實生產(chǎn)特別是“綠色化學”要求存在一定的差距,因此我們在開展高分子化學實驗的探究性實驗時,主要針對教材中實驗方案的“綠色性”展開探究性研究。針對這個問題,要求學生在預習過程中,通過查閱文獻資料,提出實驗中違反“綠色化學”的地方,然后再提出更為合理的實驗方案來解決教材中實驗方案存在的問題,并在教師的指導下改進實驗方案;最后在開展實驗過程中,將學生分成兩個組分別采用改進實驗方案和教材上的實驗方案展開實驗,在實驗中進行比較分析,總結(jié)兩套實驗方案的優(yōu)缺點。例如,《高分子化學實驗》中的雙酚A環(huán)氧樹脂制備實驗[11],該實驗主要存在以下三個問題:一,該反應用到的化學試劑用量是過量的,完全可以用較少的化學試劑用量來完成整個實驗,但是化學試劑的最終用量需要根據(jù)最后產(chǎn)品的使用量進行倒推設計;二,在該反應中用到苯作為環(huán)氧樹脂的溶劑,而苯是一種劇毒性的試劑,那么有沒有可能選擇一種可以實現(xiàn)相似功能,但是無毒或者低毒性的其他試劑來替代呢?通過查閱資料,甲苯完全可以作為環(huán)氧樹脂的溶劑,而且毒性低的多;三,在黏結(jié)實驗中,教材中采用了揮發(fā)性很強的刺激性劇毒乙二胺作為固化劑,而事實上環(huán)氧樹脂的固化劑很多,目前已經(jīng)有許多低毒甚至無毒的固化劑來替代乙二胺,如多乙烯多胺,而且多乙烯多胺固化后的環(huán)氧樹脂具有更好的黏結(jié)強度。采用探究式教學法,就可以讓學生從這三個角度進入,通過查閱文獻資料設計更為合理綠色的的實驗方案,還可以進一步根據(jù)實驗結(jié)果寫出科研小論文,接受真正的科研鍛煉,同時,對綠色化學有更深入的理解。因此,采用探究式教學法不但可以培養(yǎng)學生積極的科學探索精神、合作精神,有利于提高學生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力,同時由于學生采用的實驗方案與教材多少會有一些差異,而且實驗方案會有學生心理上一些期待,從而有利于學生學習積極性的提高,更加認真負責的去完成整個實驗過程,避免學生在實驗間隙聊天玩手機等開小差。
四、探究式教學的考核方式
實驗的考核方式對學生的學習積極性具有非常重要的影響。傳統(tǒng)實驗考核主要分為兩塊:平時成績(40%),主要包括實驗預習(10%)和實驗操作(30%);實驗報告成績(60%),主要包括考核實驗結(jié)果(20%)和實驗報告(40%)[12]。但探究式教學法由于采用了超越教材的實驗方案,因此要求考核的重點和考核面都有所改變。比如,預習設計實驗時,學生需要大量的時間查閱資料來尋找實驗中有違“綠色化學”的地方,并設計合適的實驗方案;完成實驗后,學生需要對實驗結(jié)果進行詳細的對比分析討論,總結(jié)傳統(tǒng)和改進后實驗方案的優(yōu)缺點,并寫出自己的實驗心得。這兩部分內(nèi)容在以前的實驗考核中比例很少,甚至沒有,但探究式教學法中這兩塊內(nèi)容可以在很大程度上反映學生的主動性和創(chuàng)新性,因此這兩塊內(nèi)容在最后成績中所占的比重需要大幅提高。為此,我們將實驗預習的考核比例提高到20%;作為探究性實驗,實驗結(jié)果往往具有不確定性,因此實驗結(jié)果比例降為10%,而傳統(tǒng)和對比實驗結(jié)果的分析討論是探究式實驗教學的重要組成部分,是在實驗報告中一起上交完成,因此實驗報告的比例提高到50%,其中實驗對比分析討論部分為20%,其他實驗報告部分為30%,促使學生認真地對實驗結(jié)果進行分析總結(jié)。
五、結(jié)語
采用探究式教學方法,通過設置合理的實驗目標,在教師的指導下,讓學生積極地設計合理的實驗方案并實施,可以促使學生更為專注認真地去完成實驗,提高學生的學習主動性和積極性,鍛煉學生分析問題和解決問題的能力,取得了良好的教學效果。
作者:邵林軍 齊陳澤 單位:紹興文理學院
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一、結(jié)合學校專業(yè)培養(yǎng)計劃,確保專業(yè)培養(yǎng)計劃的實施
專業(yè)培養(yǎng)計劃是高校為完成其所承擔的教育功能和社會任務而制定的有關(guān)專業(yè)教學活動的指導性文件。它規(guī)定了專業(yè)的人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)途徑和具體實施方案,是高校進行各項具體教學活動的基礎。
化工類專業(yè)作為高等教育的重要專業(yè)之一,其重要目標是培養(yǎng)具有扎實化工基礎理論、基本實踐技能和工程素質(zhì)的應用性人才,并要求培養(yǎng)的學生具備運用所學知識和技能進行應用研究、技術(shù)開發(fā)和科技管理的能力。在化工類本科專業(yè)培養(yǎng)計劃中,畢業(yè)論文一般是作為最后一個教學環(huán)節(jié)安排在第四學年進行,不讓學校在畢業(yè)論文完成時間上也有差異,一般在十幾周到二十幾周不等。同時越來越多的高校要求畢業(yè)論文須做到“一人一題”,并要求畢業(yè)論文選題必須遵循客觀性、創(chuàng)造性和科學性。這些因素客觀上就要求畢業(yè)論文選題必須結(jié)合學校的專業(yè)培養(yǎng)計劃和要求,以確保學生在規(guī)定時間內(nèi)能夠完成畢業(yè)論文各階段的工作任務和目標,并提交具有一定科學性的畢業(yè)論文。在畢業(yè)論文選題時,切忌選擇在規(guī)定的時間內(nèi)難以完成的課題,以避免由于論文選題上的不足給學生造成的不良影響。
二、結(jié)合學生學習興趣,提高學生完成畢業(yè)論文的效率
學生在完成畢業(yè)論文時擁有的興趣會成為學生搜集資料的主要動閃,它會影響到學生對文獻資料的占有和理解及對所遇問題的思考,最終會影響到學生在完成畢業(yè)論文時是否能進行更多的創(chuàng)造性思維和勞動。因此在論文選題時,教師不但要發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)學生完成論文的興趣,而且要正確引導和挖掘?qū)W生的學習興趣,只有這樣才能保證畢業(yè)論文的完成效率。
在2007年本科畢業(yè)論文選題時,我曾為一名學生選擇了利用天然高分子殼聚糖的化學改性制備高性能吸附樹脂的課題,但是通過與學生的交流發(fā)現(xiàn)他對利用植物油、多元醇和多元酸制備醇酸樹脂更感興趣。其后,我對課題及時進行了調(diào)整,研究中學生也很快進入了角色,并成功地完成了如何通過化學方法去除存在于醇酸樹脂中微量水的研究,得到的醇酸樹脂無論是粘附性能還是成膜性能都明顯改善。
三、結(jié)合學生學習能力和基礎,確保畢業(yè)論文的完成質(zhì)量
畢業(yè)論文是學生從學校到社會的過渡環(huán)節(jié),具有很強的實踐性和綜合性。通過畢業(yè)論文,可以使學生的實踐和創(chuàng)新能力、分析問題和解決問題的能力、科研精神和獨立工作意識切實得到鍛煉。但在畢業(yè)論文完成過程中,學生由于基礎、學習能力和方法等方面的差異,使他們在課題的理解、資料的收集和整理及分析等方面的完成程度上也不同步。這就要求教師在畢業(yè)論文實施的具體過程中,尤其是畢業(yè)論文的選題上。必須要針對學生具體情況,做到因材施教,分層次教學。
根據(jù)作者對近幾年鹽城工學院化工專業(yè)學生畢業(yè)論文完成情況的分析。認為學生可以大致分為三種類型:提高型、鞏固型和彌補型。提高型學生不但學習基礎和能力較好,而且還學有余力,具有較強的運用基礎理論、基本知識和技能解決實際問題的能力;鞏固型學生在畢業(yè)論文以前的學習中通過自己的努力,基本掌握了化工專業(yè)所需化學化工基礎理論知識和實踐技能,具有一定的運用基礎理論、基本知識和技能解決實際問題的能力,但在面對創(chuàng)新性課題時還需教師更多地指導和幫助:彌補型的學生在畢業(yè)論文以前的學習中。對化工基礎理論知識和實踐技能的掌握還存在一定不足,對創(chuàng)新性專題文獻的分析和總結(jié)更是由于學習能力方面的原因而難以獨立完成。對于這三種類型的學生,在畢業(yè)論文的選題上應有所差異:提高型學生可選擇一些具有較高創(chuàng)新性要求的課題:鞏固型學生可選擇一些具有一定創(chuàng)新性要求的課題;彌補型學生主要考慮選擇一些相對成熟并有驗證性特點的課題。這樣就可以使學生在力所能及的情況下,完成質(zhì)量達到要求的畢業(yè)論文。
四、結(jié)合教師科研項目,培養(yǎng)學生從事科學研究的能力
學生介入教師科研課題是提高畢業(yè)論文創(chuàng)新性的有效措施。教師的科研課題是教師對某一領域經(jīng)過較長時間思考和研究之后形成的成果,一般具備較好的創(chuàng)新性。將畢業(yè)論文選題與教師科研課題結(jié)合起來,不但可使學生對教師所從事的研究工作有較好了解,而且也可通過學生參與教師部分科研項目的研究,使他們能更好地了解專業(yè)發(fā)展的新水平、新動向和新特點,從而在培養(yǎng)學生從事科學研究的能力上獲得較高的起點。
在2007年鹽城工學院化工專業(yè)2003級畢業(yè)論文選題階段,作者將承擔的鹽城市社會發(fā)展項目《基于兩性殼聚糖的靶向藥物緩釋載體材料的研究與開發(fā)》的部分研究內(nèi)容進行了分解,并以分解后的課題作為畢業(yè)論文備選課題。在論文選題初期,通過教師向有意參與這些課題研究的學生介紹課題的主要研究內(nèi)容、目的及課題的研究價值,使學生對這些課題產(chǎn)生了興趣。其后通過具體研究過程中教師與學生間的不斷交流,使學生對殼聚糖及其衍生物的特點有了更多了解,也使他們的創(chuàng)新能力、實踐精神和科研素質(zhì)得到了提高,保證了畢業(yè)論文的質(zhì)量。學生完成的《季銨化羧乙基殼聚糖的制備及其吸濕保濕性能研究》和《季銨化羧甲基殼聚糖的制備及其吸濕保濕性能研究》兩篇畢業(yè)論文被評為鹽城工學院優(yōu)秀畢業(yè)論文,并且《季銨化羧乙基殼聚糖的制備及其吸濕保濕性能研究》還獲得2007年江蘇省普通高等學校本??苾?yōu)秀畢業(yè)設計(論文)二等獎。
五、結(jié)合社會需要和企業(yè)要求,培養(yǎng)學生的實踐能力
根據(jù)對學生畢業(yè)后所承擔的工作性質(zhì)和任務的統(tǒng)計和分析可知,化工類學生畢業(yè)后承擔的任務主要有技術(shù)革新、企業(yè)管理、產(chǎn)品研發(fā)、工藝改造、設備設計、環(huán)境治理、節(jié)能降耗、工程施工及產(chǎn)品營銷等,內(nèi)容相當廣泛,而高校自身又承擔著傳遞知識、培育人才和服務社會的功能。這就要求畢業(yè)論文選題需要結(jié)合學生未來可能從事的工作和社會的需要及企業(yè)的要求,盡可能選擇一些與實際工業(yè)生產(chǎn)和工程實踐密切相關(guān)的課題。這些與社會需要和企業(yè)要求結(jié)合的課題往往具有實用背景,因而通過相關(guān)課題的研究可以直接強化學生的工程實踐能力,并通過學生在論文研究過程中激發(fā)出的興趣提高他們的創(chuàng)新能力。而論文完成過程中的每次進步更可使學生獲得成就感。
在2006年,作者根據(jù)江蘇一家農(nóng)藥企業(yè)的實際生產(chǎn)狀況,擬定了一個從樂果生產(chǎn)廢水中回收硫磷酯和氯化銨的課題作為畢業(yè)論文備選課題。在論文選題初期,通過向?qū)W生介紹該企業(yè)現(xiàn)有樂果生產(chǎn)工藝特點及硫磷酯和氯化銨的應用價值,使學生對所選課題產(chǎn)生了一定的興趣和認識。其后通過論文研究過程中與學生的多次探討以及實驗方案的完善,順利解決了該企業(yè)樂果生產(chǎn)廢水的處理及資源化利用問題。學生通過對該課題的研究,不但在工程實踐和創(chuàng)新性思維方法上得到提高,而且完成的畢業(yè)論文內(nèi)容翔實、完整,具有較高質(zhì)量。
六、結(jié)合學科前沿,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力