工程化学论文范例

第一篇：高校土木工程生产实习教学模式研究

摘要：

在高校土木工程专业生产实习教学中，注重培养学生的实践能力，提高学生的创新意识。但是就目前来说，我国的大部分高校中，土木工程专业生产实习上还存在着一系列的问题，这样也就影响了土木工程专业的教学效果。因为为了转变这一现象，就必须要采取有效的教学方法，增强管理的效果，提高管理的质量。基于此本文针对高校土木工程专业生产实习教学模式进行了简要研究，并提出几点个人看法，仅供参考。

关键词：

高校；土木工程；生产实习；教学模式；研究分析

前言：

对于高校土木工程专业生产实习来说，是一项操作性较强的实践教学方式，其主要是帮助学生巩固好课堂上的知识，以此来丰富学生的实践操作技能，加深对于理论知识的理解，通过以培养学生动手能力为出发点，提高学生的工作能力，增强学生对问题的分析能力。且在土木工程专业教学中，主要体现出了专业的针对性与实践性。在素质教育背景的影响下，实现这一教学目标有着极为重要的意义。

［摘要］我国科技界正经历从“唯论文”到分类评价的转变，鼓励科研成果的产业化。在此背景下，该文通过对金属新材料制备成形技术与装备教育部工程研究中心在工程化应用研究的组织与实践进行剖析，总结了作为依托高校进行建设的金属材料类重点实验室开展的工程化应用研究顺利开展的保障措施。首先，对金属新材料制备成形技术与装备教育部工程研究中心的组织架构及情况进行了基本介绍；然后，通过从先进的仪器设备配置、实验平台及场地保障、团队构建及人才服务保障等三个方面开展阐述；最后，分析了某新型高强耐磨铝青铜合金制备及成形技术的推广应用案例。

［关键词］金属材料；重点实验室；应用研究

随着科技迅猛发展及全球产业结构的调整与重塑，面对新的历史机遇与挑战，我国确立了2020年建设成创新型国家的目标。创新型国家的建设需求是多层次、多方位的[1]，由此，我国科技界正经历从“唯论文”到分类评价的转变[2]。特别是对于应用研究及技术开发类科技活动，正在践行“把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中”[3]。适逢其时，正式颁布的《粤港澳大湾区发展规划纲要》中明确提出了“建成全球科技创新高地和新兴产业重要策源地”的要求。华南理工大学作为粤港澳大湾区中具有鲜明“工科”特色的研究型大学，其基于科技创新的工程化应用研究成果势必将成为粤港澳大湾区新兴产业发展的重要源头。本文依托该校建设的金属新材料制备成形技术与装备教育部工程研究中心为对象，探讨高校金属材料类重点实验室服务于工程化应用研究的组织与实践。

一、工程技术研究中心基本情况

金属新材料制备成形技术与装备教育部工程研究中心（以下简称“中心”）依托华南理工大学材料科学与工程一级学科国家重点学科、材料科学与工程一级学科博士授权点、机械制造及其自动化二级学科国家重点（培育）学科、机械工程一级学科博士授权点、材料科学与工程博士后流动站及机械工程博士后流动站进行建设。是华南理工大学“211工程”“985工程”重点建设学科，同时也是“985工程”材料制备与成形国家级创新平台。中心涵盖了三个主要研究方向：先进金属材料高效近净成形铸造技术、先进金属粉体材料高效近净成形技术、先进金属材料高效精密塑性成形技术。中心目前总面积22600m2，包括：基础研究基地2600m2，中试开发基地2000m2及产业化基地18000m2。共有设备1700余台（套），总资产达7000余万元。实验室具备了从事铸造、粉末冶金、塑性成形技术的基础和应用基础研究、技术开发、中试、工程化研究的良好条件。

二、工程化应用研究的组织与服务保障

（一）先进的仪器设备配置。中心现有实验装置1700余台（套），总资产达7000余万元。由于所从事的研究多为开创性的工程应用研究，故实验设备具有鲜明的自开发特点。譬如：研制的40MN挤压铸造机为世界上吨位最大的挤压铸造装备，16MN挤压机和25MN卧式双动挤压机也为同类平台翘楚。材料制备与成形平台是为新金属材料研发、制备及成形提供服务，可分为铸造类实验设备、粉末冶金类实验设备及塑性加工类实验设备。对于铸造类实验设备，主要包含各类熔炼炉、挤压铸造机、连续铸造机及离心铸造机等设备。粉末冶金类实验设备主要包括大吨位系列粉末压机、烧结炉及喷射成形装备等。塑性加工类实验设备主要包括：卧式挤压机、矫直机、轧制等塑性加工设备。材料检测平台是对新金属材料的制备及成形后进行性能检测及测试提供服务。主要包含有美国Optima3000等离子体发射光谱仪、德国SRV摩擦磨损测试系统、万能材料试验机、德国IM6ex电化学工作站等测试仪器。计算机仿真平台具有全套美国MSC公司CAE分析软件包、日本QUALICA公司铸造CAE软件包、计算机网格计算平台等，可为铸造、塑性成形、粉末冶金等成形过程的数值模拟研究提供服务。

作者：王珊 黄怡 郑敏燕 黄四平 单位：咸阳师范学院化学与化工学院

科研训练在材料化学新专业中应用的手段

1教学手段的多元化教师采取多元化手段,通过利用现代科技手段,使得单位时间内学生获取的材料化学的信息量大大增加,教学效率得到提高。并利用互联网进行师生互动的尝试。适当地以聘请学者为学生做专题报告等更为灵活、涵盖更为广泛的方式进行教学。也可以采用科学实验、社会实践、读书报告、课题研究等形式进行知识的熏陶。这样即能突破教材内容的限制,又能改变一味的灌输式教学方式,增大课堂讨论的比重,竭力营造和谐、宽松的学习气氛,让学生在研究型学习中自己发现问题并解决问题,同时让学生能够结合自己的专业特长和个性需求,参与到最适合自己专业特色的科研训练中,这样才能更有效地培养他们的实践能力和科研能力。

2开设专业综合性实验,整体提升学生实践能力材料化学具有化学以实验为特色的特点,因此可以设计综合性实验,来整体提升学生实践能力。如可以将教师的科研成果进行精选、转化为大型综合性实验,从而使得材料化学学科的人了解到学科的发展前沿。另外,综合性实验还可和本科生毕业论文进行衔接,从而使本科生与研究生阶段的培养顺利衔接,也使大学生能迅速接触到学科前沿领域。形成了“知识、能力、素质”并重,“宽、专、交”结合,“多通道、多规格、模块化”的教育模式。例如,江苏省第二届的科研训练项目三位同学在大三时自主制定了新颖的研究方案,积极申报立项,最终被确立为南京理工大学本科生科研训练重点项目,并获江苏省高等学校大学生实践创新训练立项资助。申请中国发明专利一项。

3不断完善科研训练的实验条件科研训练使学生按照产学研相结合的发展模式,重视本专业理论的研究,重视应用技术研究和技术创新,开展工程化技术研究,推动科技成果的转化;通过开放实验及参与相关项目强化了对学生的技能培养。而且可以打破专业的界限,将不同专业进行有机结合,将研究出来的科研成果进行模拟市场转化与推广。在此模式下就能够培养出“厚基础、宽口径”的、具有创新能力、实践能力的材料化学专业应用型人才。

对材料化学本科生参加科研训练的建议

1拓展知识面,提高水平要参加科研训练必须具有较强的专业知识水平。科研训练需要吸收更多的勤于思考、动手能力强的学生参与到科研训练中去。在科研训练中要遵循以“教师主导、学生主体”的实施原则,重视学生的主体作用。将大学生的科研训练纳入学生综合素质的考评中,对取得成绩学生进行表彰,也要可考虑对成绩特别突出的学生给予物质奖励。材料化学专业的学生在参加训练项目中,有意识地与化学、应用化学相结合,即可以使资源得到优化利用;同时跨专业的科研训练,有也有助于提高学生对交叉学科的研究认识。

【摘要】当前，我国正大力推进工程教育专业认证工作，但很多工科类院校普遍存在“工程型”师资严重不足，教师的工程化能力水平不高的现象。究其原因，一是由于高校现有的高学历人才的培养模式和人才招聘机制偏重研究型，导致高层次“工程型”人才缺乏，且在入职竞争中不占优势；二是因为高校职称评定和教师能力考核制度不健全，缺乏相应的政策导向和激励机制，导致高校和教师对提高工程实践能力的重视程度不高；三是由于缺乏稳定的实践平台和制度保障，导致教师缺乏工程化能力提升的有效途径，也难以形成长效机制。本文通过对当前高等院校工科专业教师工程实践能力的现状及原因进行全面分析，提出有助于提升教师工程实践能力措施，希望对培养教师工程化能力提供新思路。

【关键词】工程教育；专业认证；工程化能力提升

1前言

我国最早于2005年开始着手构建工程教育专业认证体系，2006开始试行。工程教育认证是完善我国高等教育质量保障体系和推进工程师注册制度的重要组成部分，是国际工程教育学历互认和工程师互认的重要基础。认证包括学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍、支持条件等七个要素，涵盖了EC2000等国际通行的10条毕业生能力要求，符合华盛顿协议（2016年6月2日，国际工程联盟大会一致同意我国成为《华盛顿协议》正式成员）要求的结果导向性特点，对促进工程教育改革、提升我国工程技术人才的国际竞争力意义重大。林业类院校是我国开展工程教育改革，深化工程认证成果的一个重要领域，作为林业类高等院校的工科专业教师应以落实国家“卓越农林人才教育培养计划”为目标导向，在“工程化”教育理念的指导下，积极开展工程教育认证工作，扎实提高自身工程化能力，努力成为一名专业知识渊博，工程实践能力强，教学水平高，富有科研创新精神的复合型高素质工科教师。

2工科教师工程化能力欠缺的现状及原因

目前，工程教育认证的大力推行，对于建设我国高等院校工程教育体系提出了新的要求，也为高校工科专业教师提供了更多机遇。但各高校工程教育发展不均衡，导致我国高校工程教育总体质量不高[2]，教师的工程实践能力普遍不强，身处林业背景院校下的食品科学与工程专业教师也不例外。主要表现在以下几个方面：

2.1学科引进的人才学术及科研水平突出，缺乏工程实践经验

【摘要】契合学生学习实现土木工程专业教学改革，要以学生为中心，从学生学习、能力培养、岗位就业以及今后发展入手，重新设置课程体系，并灵活地应用各种教学方法，教学中以学生为核心，激发学生的学习兴趣，切实提高学生学习效果，从而让学生主动思考并有效地出处理好今后工作中可能会遇到的专业问题。本文立足于土木工程专业教学现状，基于学生学习角度制定和提出相应的教学改革策略，保证土木工程专业教学以学生学习和今后发展为主，满足新时代的教学改革要求，基于现代工程技术人员应具备的基础知识结构和能力结构，合理地安排好课程体系，并调整改变以往的教学环节和教学理念，积极提高土木工程专业教学质量和教学效果。

【关键词】土木工程专业；教学改革；学生学习

引言

新时代背景下高等教育从精英化走向大众化，土木工程专业教学也从传统走向现代，教育信息化的发展，愈加凸显了以学生为主体的教学改革趋势，学生是土木工程专业教学改革的核心。契合学生学习实现土木工程专业教学改革，要从学生角度规划教学，以学生思维合理安排课程，围绕学生今后发展设置好教学任务，促使学生能主动参与到专业教学中，改变以往灌输式教学，尊重学生的个性和加强学生的创新意识培养，将实践能力作为学生专业发展的关键，实现土木工程专业课程体系、教学内容和实践内容的革新。

一、基于专业对口岗位，更新授课内容

以往土木工程专业教学内容都是依据专业性质和专业发展选取合适的教材，忽略了与学生学习、今后发展的衔接，导致专业教学内容实用性不强，且多数都是理论性的知识，学生学习比较吃力。契合学生学习实现土木工程专业教学改革，必须要从专业对口岗位入手，更新专业授课的内容，高校可以自主编写或者是更新教材版本，基于教育信息化和网络化的发展趋势，微课及慕课、精品课程及在线课程的出现，学生学习也隐隐了抛离课本的趋势。授课内容革新中，要尽量删减过于繁琐和复杂的理论知识体系，用案例或者是项目等代替这部分的教学内容，例如《工程化学》中原子结构一章的分子轨道、能级、简并轨道的内容，这些内容与学生学习和工作关联性不大，教学中做简要介绍，让学生明白有这个概念和基础原理就可以，但对于溶液化学平衡，则是要选择实际工业上的应用案例，结合实际选择性讲解相应内容，用工业上和施工上中的实际涉及内容展开针对性讲解，且对多元电离平衡不做要求，缓冲溶液则是以施工应用为主对其计算不展开详细教学。因为土木工程专业中对化学更加看重无机非金属材料和环境评价等内容，开始要从实际岗位对学生化学知识和应用能力的要求，注重进行施工环境评价和无极非金属材料应用的讲解，让学生对土木工程行业发展中涉及的化学知识有宏观的认识即可，选取水泥、钢筋和橡胶等进行专项性讲解，并对土木工程施工造成的大气污染、水污染等问题处理、环境评价反思及化工事故等展开讨论。土木工程专业教学需要结合领域的前沿发展，跳出课本范围之外，用网络和信息化技术将国内土木工程技术和制度、管理研究的新成果融入到教学中，补充现有的教学内容，例如节能技术和新能源材料，施工新工艺和项目管理新准则等，从学生今后发展角度设计相关课程，用实践内容和实际项目打破以往理论性知识教学局限性，调动学生学习的积极性，提高学生课程学习兴趣，进而保证学生学习效果。

二、促进师生互动，建立新型教学模式

本文作者：高德勇 金涛 单位：兰州交通大学教务处 甘肃政法学院公安技术学院

随着科学和技术的不断进步、计算机技术日新月异的发展，计算机软件的知识体系变得越来越庞大。与此同时，现代企业对软件工程师的项目实践能力、团队工作与交流能力提出了更高的要求。因此，基于项目开发应用的工程教育，促使学生进行更多更深的理论知识和更高的能力与素质的培养。所以，我们需要对传统的课程体系、教学理念和学习方法作出重大变革以应对这样的挑战。为了更好地培养学生的能力，必须对传统的教学模式进行改革。因此，针对传统教学模式下计算机相关专业日常教学中学生主动性和积极性不强、缺少综合能力训练内容、作业抄袭、新知识与新进展反映不理想等问题，为了解决这些问题将工程教育理念引入实际教学中，可以通过设定合理题目，将课程设计与项目开发紧密结合，利用学生的好胜心理、竞争性和成就感等，提出了新的教学模式。也可以将实践动手能力强的同学组织起来，承担一些项目和课题。教学实践证明，新的教学模式能够充分调动学生学习的积极性和主动性，提高学生对专业知识的综合应用能力、工程实践能力，同时也避免了作业抄袭现象的发生，强化了学生的自信心。另外，也对新模式中存在的问题进行了思考与建议。

一、工程教育理念与方法

工程教育包含构想（conceive）、设计（design）、实施（im－plement）、操作（operate），教育深入到工业产品从构思、设计、实施、运行到结束生产周期整个过程，是麻省理工学院和和几所瑞典大学在瓦伦堡基金会的资助下，经过4年的跨国研究和探索后于2004年提出的一个工程教育理念。工程教育首先定位培养什么人和如何培养人这两个方面出发探索工程教育问题。工程教育的是为让学生尽快进入企业工程环境而将学生置身于在企业真实产品生产周期中，在产品的构思、设计、实施和运行过程的工业环境中接受工程教育，将学生在工程环境下，快速掌握工程应用的实际的技术、深入研发新产品和新系统的开发和运行、理解技术的研究发展周期。工程教育工程是教育改革一种较好的思路，能够掌握现代工业系统开发的主要技术的现代工程师所需要具备的知识、能力，以工程实际开发设计为背景环境，建立的课程体系相互联系、相互支撑，让学生在实际工程应用的实践环境中取得丰富的设计、制作和主动学习的经验，促进学生能力和素质的综合成长。CDIO工程教育模式可以在课堂上有效建立互动的、启发式的和探究式的学习方式，能引导学生提出问题，找到解决问题的方法。实践教学课程的教学改革既要遵循该课程的传统理论知识，又要符合CDIO工程教育模式对项目支撑课程的要求。

二、工程教育培养模式的探索

工程教育培养模式是一种建立在架构教学理论基础上的新方法。架构理论认为：传统的教育模式是通过教师传授得到，工程教育模式是让学习者在一定的工程情境下，利用必要的学习资料，借助他人的帮助，自主学习快速成长的经历。在企业提供工程环境下，获得的充分实践的探究式学习模式。在这种环境下，企业安排的项目，驱动着学生，在遇到不懂的知识需要通过查询资料文档和上级领导进行沟通，这种方式极大地激发学生的学习兴趣和求知欲望和调动了学生的积极性和主动性，从而培养学生自主分析问题、解决问题的能力，以及团队协作能力和探索、创新的精神。同时还可以提出了导师负责制的项目开发驱动教学模式，根据企业对软件技术人才的需求，以教师承担的项目为教学课题，以分组团队协作的模式，由带队导师负责学生的项目任务的安排，技术培训和监督管理。此外，还可以通过校外软件实习基地为教学研发场所，委托师资力量强的教学机构以专题培训、技术讲座、实战项目辅导等多种教学模式相组合的方式为教学手段，使得学生在项目的驱动的环境下进行学习和开发。以上的工程教育教学模式是在项目开发为主线的情况下，鼓励学生自主学习，相互学习，培养团队协作，让学生学会与项目主管沟通，使得学生在工程环境下快速成长。CDIO工程教育改革是一个系统、全面的改革。它具有明确的培养定位、详细的培养目标和全面、系统的培养方法指南。众所周知，教育改革绝不可能一蹴而就，需要长期努力、逐步提高。有明确目标的系统性的改革为改革少走弯路、提高效率、持续改进提供了重要的基础。

1．构建完善课程体系

［摘要］在国家“双一流”高校建设背景下，实施化学工程学科教学改革对于提高教学质量和学科影响力具有重要作用。以化学反应工程课程教学为例，将多层次过程分析与计算机模拟有机结合，开展项目驱动式教学，可以让学生不断提高综合分析能力，增强工程意识，做到从理论知识到实际应用的有序转变。

［关键词］化学工程；多层次；计算机模拟

近年来，随着化工企业数量不断增加，技术含量不断上升，企业对高校化工类毕业生的数量需求不断增加，质量要求不断提高［1］。但一项针对高校化工类毕业生的调查显示，46％的毕业生在校时希望转到其他专业进行学习，只有半数毕业生将兴趣作为当初报考化学化工类专业的首要因素，另有很多毕业生认为化学化工企业危险、有害，工作环境差。化工类毕业生对于择业就业的忧虑，体现出高等教育专业人才培养的不合理性。化学工程是一门系统、复杂的交叉学科，包含化学分子动力学、流体力学、反应器设计与选择、传热传质等基本理论，涉及内容多、范围广，对于学生各方面能力均有较高的要求［2］。传统的“老师讲课，学生考试”的单一教学模式难以激发学生的学习兴趣，更难以培养社会需要的化工综合人才，已不再适应课程教学的需要。针对不少学生对该学科望而生畏，“不会学、不会用”的现象，如何通过优化教学模式提高学生的学习兴趣，使他们能将相关理论知识应用到实际工作中，对于综合性化工人才培养及化工企业的发展至关重要。

一、教学改革内容

（一）建立多层次教学模式

化学反应工程作为化工学科中集合微观、介观和宏观变化的一门综合性课程，涉及分子层面、反应器层面和化工流程层面［3］。目前该课程主要采用老师讲课、期末考试的授课和考核方式，教学效果不佳［4－5］。此外，大多数高校的化学反应工程教学仍停留在传授书本理论阶段，没有设置实践应用环节，学生难以将所学理论知识熟练地运用到工程实践中去，这门课的教学意义自然也大打折扣。现有的教学模式难以使学生真正理解和消化相关专业知识，改革迫在眉睫。化学反应工程教学应该有层次地递进，针对具体的工程应用案例，进行多层次的过程分解，并分析不同层次间的关联，最终达到提高学生分析和综合应用能力的目的。因此，教学中可将化工过程分为分子化学反应、反应器及流程系统等多个层次，从微观到介观再到宏观分别进行分析，以充分激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效率和分析、解决实际问题的能力，实现理论最终服务于实践的目标。

（二）基于模拟软件强化学科各课程间的关联

【摘要】《种子加工与贮藏》课程是为种子科学与工程专业学生开设的一门专业课。该论文通过深入了解现代种子产业对种业人才的需求，基于启发式和参与式教学方式，结合种子科学与工程专业的人才培养方案，对课程进行改革，从而提高教学效果，有效调动学生学习的积极性，为现代种业发展培养优秀人才。

【关键词】种子加工与贮藏；启发式教学模式；参与式教学模式；应用研究

种子是农业生产的源头，是影响农业增产增收的重要因素，种子质量的好坏关乎着农业高质高效发展和国家粮食安全。随着种业的快速发展，种业竞争力的不断提高，种子企业对理论基础扎实和实践能力强的专业技术人才的需求迫在眉睫[1-2]。种子科学与工程专业旨在培育具备种子科学和种子工程化等专业知识和实践能力的应用型高级人才。如何通过专业课程的设置培养学生具备种子科学与工程相关领域的基本理论、基本知识和基本技能，适应现代种业高速发展的需要，是一个值得探讨的问题。《种子加工与贮藏》课程是为种子科学与工程专业本科生开设的一门专业课，主要是阐述农作物种子加工原理、技术和设备，研究种子在贮藏期间生命活动变化规律的一门科学。学生通过该课程学习，达到具备独立开展农作物种子加工和安全贮藏的能力，毕业后能直接应用于种子生产，为种子产业解决实际问题[3]。目前，《种子加工与贮藏》课程一般由理论教学和实验实践教学两部分组成。采取以理论教学为主，实验实践教学相辅助的教学模式。但是，在教学过程发现该课程存在教材更新滞后，与生产实际脱节；教学方式单一，学生学习兴趣不高；考核方式单一，实践平台缺乏等诸多问题。本研究针对这一现状，基于启发式和参与式教学方式，结合种子科学与工程专业人才培养方案，对课程进行改革，以期为提高教学效果提供参考。

1《种子加工与贮藏》课程的重要地位

民以食为天，农以种为先。种子是固国之本、生命之源，是农业生产的关键要素。种子加工与贮藏是种子科学技术的一个重要部分，是推动现代种业快速发展的重要因素。种子加工是指种子从收获到播种前采取的各种技术处理，包括种子脱粒、清选、干燥、精选分级、种子处理、包装等加工工序。种子贮藏是指种子入库到出库所采取的各种管理措施，包括种子贮藏期间有害生物的防治、种仓与入库管理、种子贮藏期间的变化和管理、种子贮藏技术和方法等管理措施。种子加工与贮藏的目的是保持和提高种子的种用价值，探索种子的最佳贮藏条件，延迟种子寿命。种子加工与贮藏是实现农作物种子标准化、工程化，提高农作物种子质量的主要方式之。因此，《种子加工与贮藏》课程的开设对于种子科学与工程专业学生适应现代种业发展的需求起到至关重要的作用。

2《种子加工与贮藏》课程的现状

《种子加工与贮藏》课程是探究种子加工和贮藏工作中关键技术和设备的一门应用科学。力求通过该课程的学习，使学生掌握种子加工和贮藏的现代科学技术，独立开展种子加工和贮藏相关的工作。目前，大多数高等农业学校都开设了《种子加工与贮藏》课程，但是发现部分高校的教学效果并不理想，学生并没有完全达到课程设计的教学目标，主要存下以下问题：