分子化学与工程范文

2023-09-21

分子化学与工程范文第1篇

本专业培养具备高分子材料与工程等方面的知识,能在高分子材料的合成改性和加工成型等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。

[编辑本段]业务培养要求

本专业学生主要学习高聚物化学与物理的基本理论和高分子材料的组成、结构与性能知识及高分子成型加工技术知识。 [编辑本段]获得知识和能力

毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

1.掌握高分子材料的合成、改性的方法;

2.掌握高分子材料的组成、结构和性能关系;

3.掌握聚合物加工流变学、成型加工工艺和成型模具设计的基本理论和基本技能;

4.具有对高分子材料进行改性及加工工艺研究、设计和分析测试,并开发新型高分子材料及产品的初步能力;

5.具有应用计算机的能力;

6.具有对高分子材料改性及加工过程进行技术经济分析和管理的初步能力。

[编辑本段]主要课程

有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理、聚合物流变学、聚合物成型工艺、聚合物加工原理、高分子材料研究方法

[编辑本段]实践性教学环节

主要实践性教学环节:包括金工实习、生产实习、专业实验、计算机应用与上机实践、课程设计、毕业设计(论文)。 其他相关

主干学科:材料科学与工程 主要专业实验:高分子合成、高分子材料成型等

修业年限:四年

授予学位:工学学士

[编辑本段]开设院校

清华大学 北京大学 深圳大学 北京化工大学 天津大学 吉林大学 复旦大学 华东理工大学 东华大学 浙江大学 中国科学技术大学 福建师范大学 合肥工业大学 武汉理工大学 华南理工大学 四川大学 天津科技大学 太原理工大学 河北工业大学 沈阳化工大学 大连轻工业学院 吉林化工学院 齐齐哈尔大学 哈尔滨工业大学 上海大学 扬州大学 浙江工业大学 济南大学 中国海洋大学 山东大学 青岛大学 郑州大学 武汉化工学院 湖北工学院 湖北大学 广东工业大学 华南热带农业大学 哈尔滨工业大学 东北石油大学 长春科技大学 北京石油化工学院 北京理工大学 华北工学院 南京理工大学 北京航空航天大学 西北工业大学 江南大学 东北林业大学 安徽大学 南昌大学 烟台大学 武汉科技学院 中南林学院 新疆大学 沈阳工业大学 沈阳工业学院 华东船舶工业学院 中山大学 兰州理工大学 太原工业学院 中原工学院

[编辑本段]院校分布

【北京市】清华大学、北京理工大学、北京航空航天大学、北京化工大学、北京服装学院、北京石油化工学院、北京工商大学

【天津市】天津大学、天津科技大学

【河北省】河北工业大学、河北理工大学、河北科技大学、河北大学、燕山大学

【山西省】太原理工大学、中北大学 太原工业学院

【辽宁省】沈阳化工大学、大连理工大学、大连轻工业学院、沈阳工业大学、沈阳理工大学

【吉林省】吉林大学、长春工业大学、吉林建筑工程学院 、吉林化工学院

【黑龙江省】哈尔滨工业大学、黑龙江大学、哈尔滨工业大学、东北林业大学 大庆石油学院

【上海市】复旦大学、华东理工大学、东华大学、上海大学

【江苏省】江苏大学、南京理工大学、江南大学、扬州大学、南京工业大学、江苏工业学院、南京林业大学、华东船舶工业学院

【浙江省】浙江大学、浙江工业大学 杭州师范大学

【安徽省】中国科学技术大学、合肥工业大学、安徽大学、安徽建筑工业学院、安徽工业大学、安徽理工大学

【福建省】福建师范大学

【江西省】南昌航空大学、南昌大学

【山东省】山东大学、 中国海洋大学、青岛大学、青岛科技大学、济南大学、烟台大学、山东轻工业学院

【河南省】郑州大学、郑州轻工业学院 中原工学院

【湖北省】湖北大学、武汉理工大学、湖北工学院、武汉科技学院、湖北科技大学 武汉工程大学、长江大学、湖北汽车工业学院

【湖南省】中南林业科技大学 、南华大学、湖南工业大学、衡阳师范学院

【广东省】中山大学、深圳大学 华南理工大学、广东工业大学

【广西壮族自治区】桂林理工大学

【海南省】海南大学

【四川省】四川大学、西南石油学院

【陕西省】西北工业大学、西安工程大学

【甘肃省】兰州大学、兰州理工大学

【内蒙古自治区】内蒙古农业大学

【新疆维吾尔自治区】新疆大学 [编辑本段]详细阐述 序言

本专业培养较系统地掌握材料科学的基本理论与技术,具备材料物理相关的基本知识和基本技能,能在材料科学与工程及其相关的领域的机械、电子冶金、能源、电力、通讯、石油化工等行业部门从事新材料和功能材料的研究、设计、开发与制造、材料的性能测试及生产管理等工作,也可在高等院校和研究所从事教学与科研工作。

一、专业基本情况

1、培养目标

本专业培养较系统地掌握材料科学的基本理论与技术,具备材料物理相关的基本知识和基本技能,能在材料科学与工程及与其相关的领域从事研究、教学、科技开发及相关管理工作的材料物理高级专门人才。

2、培养要求

本专业学生主要学习材料科学方面的基本理论、基本知识和基本技能,受到科学思维与科学实验方面的基本训练,具有运用物理学和材料物理的基础理论、基本知识和实验技能进行材料研究和技术开发的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

◆ 掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识;

◆ 掌握材料制备(或合成)、材料加工、材料结构与性能测定及材料应用等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能;

◆ 了解相近专业的一般原理和知识;

◆ 熟悉国家关于材料科学与工程研究、科技开发及相关产业的政策,国内外知识产权等方面的法律法规;

◆ 了解材料物理的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及材料科学与工程产业的发展状况;

◆ 掌握中外文资料查询、文献检索以及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。

3、主干学科 材料科学、物理学。

4、主要课程 基础物理、近代物理、固体物理、材料物理学等。

5、实践教学 包括生产实习、毕业论文等,一般安排10—20周。

6、修业时间 4年。

7、学位情况 理学或工学学士。

8、相关专业 材料化学、物理学。

9、原专业名 材料物理、矿物岩石材料。

二、专业综合介绍

材料物理(Material Physics)专业,一般属于材料科学与工程系学院下辖的专业之一。所涉及到的方面主要是材料的宏观及微观结构,尤其是微观结构,材料的物理性能基本参数以及这些参数的物理本质。

材料物理专业是材料科学与工程里面不可或缺的重要组成部分。犹如支撑万丈高楼的基石,材料支撑着人类文明。很多人觉得新世纪是“信息技术”的世界,不过任何技术赖以实现的物质基础还是材料,这一重要地位在人类社会发展到任何阶段都无法改变,而且必将越来越重要。随着科学技术的发展,材料正朝着微型化、功能化、智能化的方向发展。现在颇为流行的纳米材料、环境材料、电子材料、信息材料,大部分都是材料的物理性能在各特殊领域的应用。比如纳米材料,可以说就是纳米尺度下的材料物理学。材料物理专业所研究的磁学及光学性质在信息材料领域有着巨大的应用空间,是现代半导体、微电子、光电子产业发展的理论及应用基础。因此,随着材料产业以及信息产业在新世纪的飞速发展,材料物理专业也必将迎来自己的辉煌。

本专业由名称就可以清楚地看出内容以材料学、物理学两方面为重点。物理学中的力、热、光、声均在此专业有广泛应用,当然侧重点还与将来个人的研究方向有关。比如说:对于研究信息材料磁存储技术的,铁磁学是中心课程,但是力学、电学、热学多少也要有所涉及。原子物理、固体物理、晶体学、X光技术、电子显微分析等课程也是比较重要的课程。所以这门专业主要偏重高中课程对应的物理,比较适合那些对微观结构和理论物理感兴趣的同学。在测量微观结构的时候,X光技术、电子显微技术(高倍电子显微镜)可能会涉及到一些辐射问题,当然,并不是很普遍而且剂量非常低。随着技术的进步,辐射问题应该降低直至完全消除。

总体来说,材料物理专业并不是一个很热门的专业,不过其中的一些方向,如纳米材料、高倍电子显微技术、电子材料还是相当热。国内院校中清华大学、山东大学、哈尔滨工业大学在这些方面较为出色。 对于材料物理专业的毕业生来说,面临的几种选择中,出国相对来说比较容易,难度比那些热门专业小得多。考研的话,除了上述较好的学校之外,还有中国科学院的一些相关研究所可以考虑。就业方面,几个热门方向还是比较好的,但还是以研究工作居多。作为其他产业的基础,本专业是不可缺少的,但是想一下子就赚大钱暴富成比尔·盖茨,恐怕也不可能。随着技术的成熟和产业化,本专业的就业形势必将大幅度改善。因此,选择本专业其实是在选择自己的未来。

材料物理专业代码:071301。

三、专业教育发展状况

材料物理专业是国家重点学科,是理工科结合的专业。培养掌握材料科学基础理论和现代材料科学研究方法,掌握材料性能与各层次微观结构之间关系的基本规律,能从事各种材料的设计、研究、生产、使用,材料性能改进,开发新材料、新技术的研究人才。

材料物理的前身是金属物理,国家很重视材料学科,建国后建立了材料物理专业。在五十年代轰轰烈烈的工业发展时期,很多院校都建立了材料学科,有些地区还专门成立了冶金学院、机械工程学院等。 目前,材料物理学科在各理工类院校都有相关的系,比较著名的学校有清华大学、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、西安交通大学、北京理工大学等学校。材料涉及的领域极为广泛,其品种繁多,形式各异。根据材料组成和结构的特点,可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料。材料又是基础科学和工程科学融合的产物,随着科学技术的发展,原来各类相对独立的材料,已经相互渗透,相互结合,多学科的交叉是材料科学技术的重要特征。如建筑材料中混凝土外加剂的应用,聚合物混凝土、薄膜材料在玻璃深加工上的应用,有机高分子材料用于水泥砂浆的改性和对陶瓷工艺的改进等等。 浙江大学材料科学与工程学系创建于1978年,是我国高校中成立最早,学科门类、培养层次最齐全的材料系之一。目前设有金属材料及热处理、无机非金属材料、材料工程及自动化、材料科学等4个本科专业方向,金属材料及热处理、无机非金属材料、半导体材料等3个博士点(其中半导体材料是国家重点学科)和5个硕士点,以及材料科学与工程博士后流动站。很多学校的材料物理专业经历了一系列的变迁。清华大学材料科学与工程系成立于1988年,由原金属工程物理系的材料科学专业、机械工程系的金属材料专业及化学工程系的无机非金属材料专业组建而成。本科设材料科学与工程一个专业,含材料物理、金属物理、无机非金属材料、复合材料和电子材料等五个学科培养方向。 但是,由于各个学校的基础不同,因此建立的材料物理专业或者材料科学与工程专业偏重点也不同。例如天津城市建设学院,长期以来,材料科学与工程系设置的是无机非金属材料和高分子材料与工程两个专业,根据学院特点,按照国家教委引导性专业目录,自1997年起更名为材料科学与工程专业。因为这个学院是隶属建委系统的,所以主要培养为城乡建设服务的人才,材料的专业教育就以建筑材料为主,没有简单地套搬清华大学、天津大学、武汉工业大学(2000年已合并成为武汉理工大学),或化工类、冶金类院校材料专业的做法,而办出自己材料专业的特色。 这就说明了同样是材料物理专业,由于学校之间基础的差异及其背景的不同,研究的方向和侧重点也有所不同,这是要加以注意的。

1991年,国家教委批准在清华大学建设“先进材料研究开放实验室”,作为推动材料物理研究的一笔投入,带动材料物理研究。目前,材料科学与工程系已纳入很多高校“211工程”的重点学科群规划。以培养全面掌握材料科学和工程综合能力的复合型人才。 近年来材料物理专业研究的范围进一步拓宽,不断地开发出具有优异物理性能的先进材料,其中复合材料是一个主要方向。这些都反映了培养仅掌握单一材料、窄口径专业的人才是不能适应当前特别是未来形势发展的要求,因此拓宽专业口径是培养材料类专业人才的必然趋势。

四、专业就业数据分析

材料物理专业的毕业生一般具有很强的物理、化学、数学理论水平,以及较高的独立实验能力和操作复杂仪器设备的能力,素质比较全面,所以,能够在机械、冶金、电子、化工军工、航空航天、仪表等部门从事材料的生产、研究和开发,或在科研单位和高等院校从事科研和教学工作,以及进一步培养成为高级材料科学研究人才。 从事材料专业的工程技术人员按工作性质可分为材料的研究、开发、生产和应用。这随着材料事业的发展有所不同。在七八十年代,有些学校,例如天津城市建设学院,主要培养从事硅酸盐材料生产的工程技术人员,充实到了有关工厂,对加强生产单位的技术力量,提高技术人员素质起到一定的作用。但是,随着天津市和与外省市交换培养的学生所在地材料生产厂技术力量趋于饱和,这方面人才需求量有了变化,现在在建筑行业从事材料应用、检测及材料管理工作的只占一半左右。 现代工业对材料的要求越来越高,相应地产生了更多的需求,例如钢铁大型企业、飞机制造业、汽车制造业等等,都需要精密的材料技术。

五、专业就业状况及趋势

本专业毕业生一般都能有1∶1.2以上的比例,根据各院校的情况具体而定。材料物理专业涉及的内容比较广泛,所以适应性比较强,有就业“万金油”的美誉。 材料物理专业乃至整个材料科学专业,毕业生可能面临的问题是,由于很多高校建立材料专业的背景不同,兼之材料科学作为专业名称提出来,又不是很长时间的事情,造成很多就业单位不了解这个专业的人才究竟是做什么的。所以毕业生在应聘的过程中应该首先澄清自己更细致的研究方向,比如,研究电子材料的材料物理专业学生,则可以考虑到与之相关的电子元器件行业,研究高分子材料的学生,则可以考虑到与有机分子化工有关的领域求职。

目前,随着国外企业在中国投资的日益提高,各个三资企业对材料物理专业的需求也开始增多。例如,杜邦、Motorola、宝洁等公司,每年都需要材料物理相关方向的人才到其研究发展中心进行新产品新工艺的开发。 随着材料物理领域的研究成果逐渐得到应用,材料产业的逐渐形成,材料物理专业的毕业学生的就业范围正在逐渐拓宽。21世纪,随着环境污染的加剧,能源的枯竭,世界各国都正在致力于新材料,新能源的开发与利用。各种环境替代性材料正在被研制出来。新的替代材料,以其低廉的成本,良好的性能,正逐渐应用于各个行业,获得了非常客观的效益。 虽然材料行业在当前形势下还处于低谷,但是结合以往的就业趋势,该专业就业前景美好,具有很大的发展潜力。选择材料物理专业的学生,一定不要被暂时的局面所震慑。就像很多专家预测的那样,材料产业将成为本世纪我国的支柱产业之一。这个行业前途无限。

六、专业院校分布

(部分)

分子化学与工程范文第2篇

1 实验教学改革的探索

分子生物学与基因工程课程共64学时, 其中安排理论课学时为32学时, 实验课学时为32学时。为了培养和提高学生的实验技能与创新能力, 本课程在基础实验部分和综合设计型实验部分进行了改革探索。

1.1 基础实验注重理论知识的延伸和实验技能的训练

分子生物学与基因工程实验内容非常丰富, 我们充分考虑了工科院校的学科发展方向, 结合自身在工业微生物研究方面的学科优势, 将基础实验部分按照基因工程的一般步骤设置了五个最重要的实验技术:PCR扩增目的基因、DNA的连接及转化感受态细胞、质粒DNA的碱法提取、质粒DNA的酶切及琼脂糖凝胶电泳、表达载体的构建。

在开设以上五个基础实验的同时, 我们对学生在基础理论知识方面也加强了引导和拓展, 为综合设计型实验打下良好的基础。例如从PCR扩增的原理和步骤延伸到如何设计PCR引物及设计PCR引物时需要注意哪些问题、从连接酶和限制性核酸内切酶的作用及其作用机理延伸到分子克隆的其它一些工具酶的应用、从载体的结构延伸到如何构建重组载体, 从电泳的原理及影响因素延伸到如何保证电泳的结果准确可靠等等。另外在开展基础实验的过程当中, 让学生自己动手、自己观察、自己讨论、自己总结。这样既让学生掌握了基本原理和方法, 也让学生熟练掌握了一些仪器设备的操作使用。例如, 学生在这五个基础实验的操作过程当中, 熟练掌握了高压灭菌锅、微量可调移液器、旋涡振荡器、PCR仪、台式高速离心机、微波炉、电泳槽和电泳仪、凝胶成像系统等仪器设备的使用和操作。

此外, 实验课指导教师要做到认真备课, 做好预备实验, 明确每个实验的重点和难点, 重点讲解实验的基本技术、操作要领和注意事项, 并对关键技术环节和操作进行示范, 使学生做到流程清晰、操作规范、结果准确。总之, 只有真正做到上述教学要求, 才能既让学生训练了基本实验技能, 又让学生延伸了相关理论知识。

1.2 综合设计型实验着力培养学生的实践和创新能力

传统实验教学采取填鸭式教学, 学生处于被动地位, 在一定程度上阻碍了学生创造性思维的发展。我们在继承和发扬传统实验教学方法中的精华的基础上, 对实验教学方法进行了改革, 使分子生物学与基因工程综合设计型实验教学课时达到12学时, 占实验总学时的37.5%。由此, 可以达到让学生将基础实验知识和技能充分应用于综合设计型实验或研究的目的。

指导教师根据学生对基础实验知识和技能的掌握情况, 让学生在“利用大肠杆菌表达系统表达绿色荧光蛋白基因”和“利用酵母表达系统表达绿色荧光蛋白基因”两个综合设计型实验题目中任选一题。实验设计内容要求: (1) 综述国内外与本课题或实验相关的研究进展, 包括取得的成就、存在的问题和进一步研究要解决的问题, 阐述本研究的目的和意义。 (2) 制定实验内容和方法, 提出实验实施方案。对实验研究内容提出拟采取的实施方案, 并对每一实施方案提出理论依据, 并给出技术路线图。 (3) 根据实验设计方案进行具体实施, 完成实验总结报告。

学生实验设计的方案完成后, 指导教师对方案进行科学性和可行性评估, 并写出修改意见和建议。然后, 要求学生在规定的时间内完成全部操作, 最后完成实验总结报告。

通过设计综合型实验, 学生将各个基础实验的方法和原理进行了融会贯通, 进一步掌握了基因工程的一般步骤和原理。而且, 开设综合设计型实验, 充分调动了学生学习的主动性和积极性, 培养了学生浓厚的实验兴趣, 提高了学生的思维能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力和创新能力。

1.3 严格要求实验报告的书写, 重点分析实验结果

在实验过程中, 指导教师要求学生认真做好实验原始记录, 要求按照研究论文的格式并结合一般实验报告的格式写出实验报告, 主要内容包括实验题目、实验目的、实验材料和方法、实验结果和讨论。要求学生利用所学的基本理论知识, 找出实验结果可能存在的原因。同时, 鼓励学生提出创造性的见解和认识, 为今后学生撰写毕业论文或科研论文奠定基础。

2 实验教学改革的效果

2.1 加强了学生的基础实验技能, 延伸了学生的理论知识

学生在基础实验的操作过程当中, 既延伸了分子生物学与基因工程的系统理论知识, 又加强了基础实验技能的训练。例如在提取细菌质粒DNA的实验过程中, 首先要培养细菌, 然后才能提取质粒DNA, 在理解质粒提取的原理的同时, 又加深了学生对无菌操作的理解和认识;在做PCR反应时, 让学生自己配制缓冲液体系和反应体系, 同时让学生自己设定PCR反应程序, 这样既让学生理解和掌握了PCR反应的基本理论知识, 又让学生深刻认识到实验的成功与否与哪些因素有关, 为结果的分析与讨论提供了参考。

我们所开设的五个基础实验基本上涵盖了分子生物学与基因工程课程中有关分子克隆工具酶、分子克隆载体、PCR技术及其应用、DNA导入感受态细胞的内容, 因此, 在让学生操作这些基础实验的同时, 又让学生在实际操作过程中延伸基础理论知识, 将各部分知识串联起来, 为综合设计型实验打下了良好的基础。

2.2 提高了学生的综合设计与应用能力, 培养了学生的创新意识和探索精神

学生在设计综合型实验过程中, 从实验方案的设计到实验材料和仪器设备的准备, 从实验条件的摸索到每个实验环节的完成, 需要运用本学科的基础理论知识和综合应用其他相关学科的理论知识。例如在完成“利用大肠杆菌表达系统表达绿色荧光蛋白基因”实验时, 除应用一系列的分子生物学与基因工程实验技术外, 还需要应用微生物培养技术及微生物筛选技术。在进行实验方案设计到完成类似研究性小论文形式的实验报告时, 需要利用网络查阅相关文献资料, 对所获得的实验数据需要利用计算机进行处理, 因此学生进行综合设计型实验时, 既锻炼了学生查阅文献、科技论文写作的能力, 同时也明显提高了学生实验设计和实验操作的能力以及分析和解决问题的能力。

学生在完成设计综合型实验时, 为了解决在实验过程中遇到的问题, 经常查阅相关文献资料, 再和老师进行交流与讨论提出解决问题的方案, 并利用课余时间反复试验, 反复调整实验方案, 直至获得成功。因此, 综合设计型实验留给学生更多的学习和思维的时间与空间, 有效地拓展了学生的学习范围, 激发了学生参与实践的积极性, 更好地培养了学生的创新意识和实验能力。同时教师与学生进行讨论和交流时, 形成了教师与学生共同活动的互动过程和以学生为主体的学习局面, 这样更加有利于激发学生的学习积极性, 更加有利于培养学生的实践能力和创新能力。

3 结语

湖北工业大学生物工程专业是湖北省品牌专业, 分子生物学与基因工程课程是生物工程品牌专业的主干课程。在教学过程中我们始终围绕湖北工业大学的办学层次和人才培养的目标, 在分子生物学与基因工程实践教学过程中不断改革与探索, 提出了“基础实验+综合设计型实验”的实验教学模式, 经过3年的实践教学, 证明“基础实验+综合设计型实验”的实验教学模式得到学生们的普遍欢迎, 并使得本专业的毕业生在行业领域中就业具有一定的优势, 毕业生的工作能力和创新能力得到了用人单位的一致好评。

摘要:根据湖北工业大学生物工程专业的培养目标, 结合分子生物学与基因工程实验教学的具体要求, 提出了“基础实验+综合设计型实验”的实验教学模式。基础实验有助于学生掌握分子生物学与基因工程的基本实验技术和技能, 综合设计型实验有利于学生对基本实验技术和技能进行综合应用, 从而进一步提高学生的实践能力和创新能力。

关键词:分子生物学与基因工程,基础实验,综合设计型实验,实践能力,创新能力

参考文献

[1] 王永飞, 马三梅.提高分子生物学与基因工程实验教学质量的一些体会[J].海南大学学报 (自然科学版) , 2006, 24 (1) :97~100.

[2] 江珩, 郑用琏, 陈守文.理工复合型生物工程专业建设初探[J].高等理科教育, 2007, 71 (1) :143~146.

分子化学与工程范文第3篇

【摘要】分析了“化工原理”教学的现状和存在的问题,结合多年来的实践工作体会和教学经验,对如何激发学生兴趣,提高教学质量进行了探讨,提出了“化工原理”课程教学改进的方法和途径。

【关键词】化工原理 教学方法 探讨

化工原理是化学工程、环境工程、食品工程及制药类专业学生必修的一门重要的专业基础课程。它主要研究流体流动、传热、传质的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、工艺计算及设备选型,培养学生运用基础理论分析和解决工程实际问题的能力[1]。其内容抽象,涉及面广,物理量多,综合性强,公式繁杂,计算量大。尤其是一些半理论半经验公式及准数、准数关联式不好理解。不少学生反映该课程难学,主要表现为原理难理解,公式太多难记,题目不会做。如何提高这门课的教学效果,是对任课老师的极大考验。笔者曾在企业工作10多年,具有丰富的工程实践经验。目前在高校工作多年,讲授化“工原理”已有8年,结合理论与实践,对如何提高“化工原理”教学效果进行了探讨。

一、“化工原理”课程教学中存在的问题

根据我校环境工程专业人才培养方案,“化工原理”课程开设在第六学期,是一门专业基础课,为学习“大气污染控制工程”、“水污染控制工程”等专业课做准备。从2005级首次开设至今,已讲授了8轮,取得了一定的教学效果,但也存在一些问题。从课堂教学效果和学生反馈的信息来看,主要表现在以下几个方面:

1.学生基础差,学习困难

“化工原理课程是以“流体力学”为基础的,还涉及“热力学”方面的知识,而且大量的公式推导需要用到“高等数学”的内容,还有物理量和原理的理解需要有较强的逻辑思维和抽象思维能力。如果这方面的内容没有学好,或者学的不够扎实,思维能力差,那么这门课学起来就会很困难。我校是一个地方性院校,属二类学校,学生生源主要在广东,与全国招生的一类学校相比,我校所招收学生的基础就差一些。再加上广东学生的特点是喜欢实践而不喜欢理论,所以一般动手能力比较强,而理论基础差。

2.学生对所学课程的认识程度不够,缺乏学习动力

“化工原理”的主要内容是研究流体流动、传热、传质的基本原理及在此基础上的单元操作设备。其核心内容是动量传递、质量传递和能量传递,而这正是环境工程专业课的理论基础。比如向大气中排放二氧化硫、氮氧化物等气体,向水体排放废水等,这些都属于流体流动、传热和传质的过程;用于除尘、脱硫、脱销的吸收塔都是根据“化工原理”课程中“吸收”的原理设计的。很多学生误认为这门课与环境工程专业没有关系,用处不大,认为只有“大气污染控制工程”、“水污染控制工程”才是所应该学的专业课。

3.理论教学与工程实践联系不紧,学生缺乏学习兴趣

“化工原理”这门课内容多,涉及面广,物理概念多而抽象,原理和公式推导繁杂,计算量大,内容枯燥乏味,缺乏具体的教学模型和实例。老师为了完成教学任务,经常采取“满堂灌”的教学方式,基本上是从头讲到尾,虽然也会穿插提出几个小问题由学生作答,但师生互动非常少,课堂气氛不活跃。学生多是上课不用心听讲,课后盲目的看书做作业,有的学生还抄作业,缺乏学习的积极性和主动性。

二、“化工原理”课程的教学改进措施

1.选用合适教材,精心组织授课内容,做到因材施教[2]

现在的高等院校普遍都是采用“十一五”规划教材,或者“面向二十一世纪”教材,这些教材代表教材编写的最高水平,学校也要求老师在选用教材时优先选用这些教材。但地方高等院校不一定合适使用这些教材,或者在使用这些教材时应该有所取舍。首先,这些教材偏理论,内容较深,而地方院校的生源基础较差,学习这些教材有一定的难度。其次,地方院校的人才培养目标是“服务于地方的应用型人才”,应偏重对学生的实际应用和工程观的培养而不是理论方面的研究。再者,这些教材在编写的过程中注重满足不同专业的需要,没有针对性。以“化工原理”教材为例,化工专业侧重于各类单元操作的原理、工艺计算、影响单元操作的各类因素及如何进行调整等方面;化机专业侧重各类单元操作设备的特点、种类、运行、故障的讲解;环境工程专业则侧重于流动、传热、传质过程的分析和计算及模型的理解与应用。因此,要潜心研究各种教材,根据所学专业教学大纲及学生的特点,精心组织教学内容,做到因材施教。

2.采用多媒体教学,提高学生的直观认识,调动学生的学习积极性[3]

“化工原理”课程涉及到很多流体、化工机械的结构、操作原理及流程,仅靠画图和语言描叙,学生是很难理解的。而多媒体集图文声像于一身,以其多维化的表现形式,为化工原理教学提高了新的教学手段。通过多媒体可以形象逼真地展现各种单元设备的内部结构、过程原理及设备的工作情况,使复杂结构直观化,抽象概念简单化。比如泵和风机的工作原理,换热器内冷热流体的流动及温度变化,吸收塔内两相流体的流动过程及浓度的变化等等,都可以通过动漫、实物图片、录像演示出来。这样在课堂上可以给学生一种很强的实物感,课堂内容既生动又丰富,加深了学生对设备及其原理的认识,极大地提高了学生的学习积极性。

3.采用“项目教学法”,培养学生的工程观,提高学生的学习动力[4]

现在大部分学生的功利心比较强,学习的目的只是为了通过考试,拿到学位;或者认为对以后找工作有帮助的课程就认真学。很多学生轻视课堂的学习,而对所学内容在实际中的应用比较重视。如果采用“项目教学法”,可以让学生进入到一种“工作”状态中,在完成“项目”的过程中,明白课堂所学的内容在实际中是如何应用的,体会到理论知识与实践的关系,获得课堂学习的成就感,提高学习动力。比如在学习换热器一章时,在对换热器的设计计算的方法、原理及公式进行简单的讲解后,老师让学生来完成一个实际项目——“某某企业的空气预热器的设计”。此时学生作为生产单位的一名技术人员,老师是部门主管,这样的情景设置可以激发学生完成工作的愿望,学生会思考要完成这样一个项目,应该怎么去做。在完成这个项目的过程中,老师只是答疑和指导,学生是学习的主体。等到项目完成后,学生对换热器的内容也就掌握了。在这一过程中,由于学生是主动学习的,因此对所学的知识掌握得更加牢固。

4.课堂教学要抓住重点,主次分明,让学生易于接受和掌握

教材的内容一般都比较系统和完整。从最基本的原理的到最前沿的动态,从最常用的到各种情况,教材都会作介绍,学生会感觉到内容繁杂,不容易掌握。老师在课堂教学时就不能照本宣科,不分主次全部都讲,而应该抓住最基础的、在实际中应用最广泛的内容来讲。比如,对于对流换热,既有直管内,也有弯管内,还有椭圆管等其它异形管内的对流换热;有层流换热,还有过渡流和湍流换热,对于每一种换热情况,都有不同的对流换热经验公式和不同的条件,都要记住的话比较困难。其实在实际生产中,使用最广泛的是直管内湍流换热,所以只须要求学生记住和掌握这一个经验公式就可以了,其它的内容只做简单的介绍,或者让学生自学来完成。把最基础的,最常用的内容学扎实后,就可以触类旁通,在此基础上再学习其它内容就比较容易了。

5.简化公式推导,注重公式的应用

化工原理教材中包含有大量的计算公式及其推导过程,学生拿到教材就感觉头痛难学,老师讲起来费时费力,学生听起来枯燥无味,不想听,基础差的也根本听不懂。因此,笔者对教材中大量的公式只推导最基础和最简单的,复杂的公式只讲一下推导原理和方法,有兴趣的同学在课后个别讲解。大部分时间通过讲例题的方式来讲解这些公式是如何应用的。例如,在吸收塔计算中,通过大量例题,重点讲解操作线方程和填料层高度的计算公式的应用,而对于其复杂的推导过程则淡化,这样学生有兴趣听,学起来也容易。

三、结语

化工原理教学过程中,教师应当结合不同专业、不同学生的特点,精心组织教学内容。根据不同的教学内容,采用灵活多样的教学方法,不断激发学生的学习兴趣和求知欲,提高课程教学质量。

参考文献:

[1]冯宵,何潮洪. 化工原理[M]. 北京:科学出版社,2007.

[2]李素君. 化工原理课程教学方法探讨[J].辽宁石油化工高等专科学校学报,2011,17(2):70-71.

[3]张红芬. 浅谈多媒体在《化工原理》教学中的几点思考[J]. 中国科教创新导刊,2012,40(2):86.

[4]黄德斌.项目教学法在《化工原理》课程中的应用[J].中国科教创新导刊,2013,41(5):102.

分子化学与工程范文第4篇

化学工程与工艺概述

化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。

随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。

二、化学工程与工艺专业简介

1、 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。

2、化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生產成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。

合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。

三、化学工程与工艺实验数据处理分析

传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。

化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。

MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而MATLAB是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。MATLAB的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。

综上所述:21世纪世界进入资源、能源短缺的时代,解决由国家提出的节约资源对保护自然生态环境的任务,需要化学与化工学科的共同发展,社会经济的可持续发展,我国提出转变经济发展模式,为此,化工教育首先要端正学生和家长对化工产生的片面认识。融合从分子水平的化学到大规模制各工程科学的宽阔视野,现代化学工程教育内容既应跨越和涵盖整个化学和化工领域,也仍要重视工程教育的特征,强化工程实践环节,培养学生解决复杂问题的能力,完成化学工程教育的历史任务,探讨化工与其他学科的跨学科交叉,并落实到教学实践中,正确认识化学工程的学科范式和内涵。

参考文献:

[1]房鼎业,乐清华,李福清主编.化学工程与工艺专业实验[M].北京:化学工业出版社,2000.

[2]李丽,王振领编著.MATLAB工程计算机应用[M].北京:人民邮电出版社,2001.

[3]黄华江编著.实用化工计算机模拟———MATLAB在化学工程中的应用[M].北京:化学工业出版社,2004.

[4]姚玉瑛主编.化工原理(新版)(上册)[M].天津:天津大学出版社,2003.

[5]夏淑倩,张金利,傅虹,王保国.培养化工类专业创新人才的探索[J].化工高等教育,2010(3):10~12.

[6]刘长久.适应经济社会发展需求的化工类人才培养改革探索与实践[J].高教论坛,2009(3):17~19.

[7]吴洪达,李利军.化学工程与工艺专业实践性课程体系的构建[J].高教论坛,2007(6):105~107.

分子化学与工程范文第5篇

一、授牌时间:

2011年2月24日(星期四)上午9时整

二、授牌地点:

温州育英国际实验学校行政楼三楼会议室

三、参加人员:

1.温州大学化学与材料工程学院领导: 叶院长、方处长、陈迪妹教授 2.温州育英国际实验学校

(1)总校领导:执行校长项加方

吴士良副校长

吴士强书记

王浩主任

(2)高中分校、初中分校领导、教师代表:林永德

叶盛富

徐宝峰

孙双武

叶德权 及初中、高中教师代表各二人

四、仪式准备:

1.横幅:温州大学实习基地授牌仪式(校办) 2.匾牌准备,上扎彩绸(朱中华)

五、仪式程序

仪式由总校执行校长项加方主持

1.宣布授牌仪式开始,介绍到会的来宾、学校相关人员 2.项加方校长致欢迎辞 3.温州大学叶院长致辞

4.请叶院长授牌,项校长接牌 5.宣布授牌仪式结束。

分子化学与工程范文第6篇

化学工程与工艺专业以厚基础、宽专业、重素质为特色,培养适应我国社会主义现代化建设和社会主义市场经济发展需求,具有从事石油化工科研、生产、设计、技术管理能力,能为我国社会主义现代化建设服务的德智体全面发展的高素质人才。

培养要求

(1)掌握扎实的数学、物理、化学基础,具备本专业必备的化工过程基础理论和专业知识,初步了解本学科科技发展的趋势与应用前景;

(2)具有从事石油加工、石油天然气化工、环境监测及治理、油田化学及精细化工等学科领域的研究、技术改造和设计、开发的初步能力;

(3)具有独立获取知识和独立工作的能力;

(4)具有一定的化工技术经济管理知识和初步的生产组织管理能力;

(5)掌握一门外语,能够较顺利地阅读本专业外文书刊,具有一定的听、说、读、写能力;

(6)较强的使用计算机能力。

培养对象

学制:四年,学生修业年限3至6年。

主干学科

物理化学、化工原理、化学反应工程。

主要课程

高等数学、大学英语、大学物理、电工电子学、物理化学、无机化学与分析

化学、化工原理、化学反应工程、石油加工工程等。

主要实践性教学环节

炼厂认识实习(3周),化工厂生产实习(4周),毕业论文(14周)。 主要专业实践

计算机绘图,化工原理课程设计。

学生继续深造方向

化学工程与工艺,石油化工,应用化学。

联系方式

北京,昌平,中国石油大学化工学院,邮编:102200,电话:010-89733089, e-mail:chgx@。

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