化学应用工程范例

摘要：近年来，水利水电工程基础灌浆技术推动了水利水电工程建设和管理的发展。由于水利水电工程的特殊性，基础灌浆技术得到广泛深入应用。文章从水利水电工程特殊性的角度，分析常见不同地质条件下的水利水电工程基础灌浆的作用和应用技术，旨在提高对水利水电工程基础灌浆在建设规划和安全管理两方面应用的认识，以促进水利水电工程建设和管理的发展。

关键词：水利水电工程；基础灌浆；岩性分析；基础稳定分析；地基处理

水利水电工程大多建在陡峭崎岖的山谷或者宽阔湍急的河流地带，复杂的地物地貌环境和千变万化的地质条件决定了水利水电工程基础的多样性和复杂性，受基础处理技术影响，水利水电工程建设地址的选择问题制约着水利水电工程建设发展；另一方面，因为工程基础问题，出现许多已建水利水电工程发生各类缺陷或事故。灌浆技术被应用到水利水电工程基础处理当中后，一是使已建水利水电工程运行管理质量得到优化，二是为更多建设新水利水电工程项目选址开拓了思路空间。

1水利水电工程特点和基础灌浆技术发展的意义

1.1水利水电工程主要特点

水利水电工程从对水的作用上可以大体分为挡水工程、输水工程、用水工程三大类。常见挡（堵）水作用工程如：坝（堤）、闸等；输（引）水作用工程如：洞（涵）、渠、管等；用水作用工程如：水力发电站、水厂、船闸等。这些工程的显著共同特点就是都与水有关，因此，一般都有防渗透的要求，同时也都有受水压力作用的特点，具有抵抗防御水推力的要求。另一方面，这些工程的地址一般在山沟、山谷、河道、河岸，因而，工程地基地质条件差、情况复杂，对于工程基础都有防倾覆、防滑移、防断裂的要求。第三方面，水利水电工程一般体积庞大，自身体量重、占地面积大，因而，其基础往往要求面积大、承载能力强。这些特点说明，水利水电工程对基础的要求条件特别高，水利水电工程的基础对于水利水电工程的规划建设和安全运行管理具有根本性意义。

1.2水利水电工程基础灌浆的意义

（一）继续做好“八大行动”

1.坚持党建“大引领”

以党建工作作为统领，从讲政治的高度抓好教体系统党建工作，全面贯彻党的教育方针，切实加强意识形态工作引导，解决好“培养什么人，怎样培养人，为谁培养人的问题”。认真落实党建主体责任，积极推进基层学校党组织标准化建设工作，并指导非公组织党支部建设，帮助民办学校开展党建、教育实践活动；推动教体系统各级党组织和党员干部更加自觉增强“四个意识”，更加自觉坚定“四个自信”，在政治立场、政治方向、政治原则、政治道路上同以同志为核心的党中央保持高度一致，做新时代“四讲四有”的合格党员，以饱满的政治热情、高度的责任担当和务实的工作作风，全身心投入到主题教育和社会实践中。将德育总体目标与党组织建设的阶段性中心工作相结合，强化学校思政课建设，以党建促德育，以德育促教学，充分发挥学校党组织在师德师风建设和中小学思想道德建设方面的重要作用，从领导力量、基础建设、机制保障等方面保证团队工作有效开展。

2.开展教师“大培训”

将“校本培训”作为局长工程来抓，一如既往落实好“国培”、“省培”计划；继续实施“名师大讲堂”“名师工作室”等教师培训工程，整体提升教师的教学理论及课堂执教水平；深入开展“师徒结对”活动，从课堂教学、课题研究、教学反思、教学素养等领域助推年轻教师快速成长；建立区、校二级培训网络，落实培训经费，重点加强中小学校长、优秀中青年干部、优秀班主任、学科带头人培训，全面提高教师业务能力、教学能力、管理能力，进一步加快我区中小学青年教师的培养，形成一支“品德高、教风清、业务精”的教师队伍。

3.实施师生“大阅读”

持续深入推进新教育实验，将“大阅读”活动纳入学校教研工作计划，让国学经典进课堂，让课前阅读成为常规；加大图书装备采购，开放图书阅览室，在教室、走廊、楼道拐角处设置图书角；采取“请进来派出去”的措施，培养一批实验种子教师，以丰厚的教师文化底蕴，提高精神品位；以树立终身阅读信念，培养师生良好阅读习惯；以优秀传统文化，国学经典、教育经典为阅读重点，提升师生人文素质；以阅读课程开设、校园文化建设和阅读活动为载体，全面建设“书香校园”。

［摘要］课程量化评估体系建设对于实现学生综合素质和能力的培养十分关键。分离工程课程教学团队在ABET认证背景下，基于“以学生为中心”和“持续改进”的教学理念，细化课程教学目标，构建了可量化的学生能力评价体系和课程的持续改进机制，并通过数据反馈不断改进教学，使专业培养目标在本课程中完美体现。课程量化评估体系的建设对于提升课程教学质量、实现专业培养目标、推进化工专业的国际化具有十分重要的意义。

［关键词］分离工程；量化评价体系；ABET认证；达成度；持续改进

2013年11月，华东理工大学化学工程与工艺专业接受了美国工程与技术认证委员会（ABET）认证专家的现场考察，并于2014年8月顺利通过ABET认证，获得最长的9年认证有效期（有效期可向前追溯到2011年10月1日，截至2020年9月30日）［1］。作为中国大陆高校中首个通过ABET认证的专业，该专业的认证为国内高校工程教育国际化探索出了一条新路径［2－5］。根据ABET认证的EC　2000标准，化工专业提出了对毕业生能力的基本要求。2017年前，认证标准中的毕业要求有11条，而2017年试运行、2019年开始实施的新标准将毕业生能力要求改为7条［6］。在此背景下，我们加快了分离工程这一化工专业核心课程的国际化进程。基于ABET认证标准，依据“以学生为中心”和“持续改进”的教学理念，课程团队对课程教学目标进行了细化，以匹配学生能力的培养；构建了可量化的学生能力评价体系，采用明确、具体的评价手段评价学生能力的达成度；建立了课程的持续改进机制，通过数据反馈不断改进教学，使专业培养目标在本课程中得到完美体现。

一、匹配教学目标与学生能力培养

分离工程是化学工程学科的重要组成部分，是研究化工及其他相关过程中物质的分离和纯化方法的一门技术科学［7－8］。分离工程课程的总体目标为：通过课程教学，使学生掌握分离技术的基本原理，熟悉分离设备的设计模型，了解分离工艺的开发方法，重视现代分离技术的前沿发展，具备一定的分析和解决实际问题的能力。根据ABET认证新标准中的7条毕业要求及教学目标，本课程主要支撑以下3种能力的培养：1．应用工程、科学和数学等基本原理识别、规划和解决复杂工程问题的能力（毕业要求1）；2．在考虑健康、安全、社会、经济、文化、环境等因素的基础上，应用工程设计解决具体需求的能力（毕业要求2）；3．在工程环境下，考虑工程方案对全球经济、环境和社会的影响，认可伦理与职业责任并且做出明智判断的能力（毕业要求4）。在课程教学过程中，教学团队详细研讨了以课程知识为载体的能力培养工作的实现途径，以及教学目标和能力培养的匹配关系，通过改革教学模式和方法，加强课程教学的过程控制。为了更好地匹配学生能力的培养，我们根据课程总体目标和毕业要求，将课程教学目标细化为：1．能够运用数学、物理、物理化学和化工原理知识，分析与表达过程工业中分离技术的工程问题，建立平衡级分离和速率分离过程的数学模型，并正确求解（支撑毕业要求1）；2．能够运用工程思维方法，判断分离过程的设备条件和操作变量对分离成本和效率的影响，提出优化的分离问题解决方案（支撑毕业要求1）；3．能够针对待分离混合物的具体特性，确定分离设备和操作条件，进行分离设备和过程的设计优化（支撑毕业要求2）；4．了解分离工程学科的前沿领域，认识到分离技术在解决人类面临的资源、环境问题和促进高新技术发展中的应用潜力（支撑毕业要求4）。课程目标与教学内容和方法的对应关系如表1所示。

二、构建可量化的学生能力评价体系

分离工程课程教学团队根据ABET认证标准的要求，改进学生评价手段，加强教学过程控制，有针对性地设计课堂练习、作业、小组讨论、阶段测验和考试题目，建立了完整的教学过程数据分析与评价体系。特别是在考核评价环节，我们对考题的类型和分值进行了深入讨论，以确保考题既体现专业课程知识的覆盖面，又反映学生能力。针对毕业要求1，我们详细讲授如何基于化工热力学和传递过程基本方程，通过数学计算、合理的工程简化和建模，求解以精馏和吸收为代表的平衡级分离过程和设备问题，以培养学生综合运用数学、物理、物理化学和化工原理知识解决工程问题的能力。针对毕业要求2，我们通过对精馏、吸收等分离单元的系统教学，让学生学习如何在符合工程要求和惯例的前提下，综合考虑经济、环保、安全等方面的要求，进行分离过程和设备的设计，并掌握分离过程的最优化方法；同时通过课堂案例分析、组织学生参加化工设计及创新课题研究等，使其掌握分离工艺优化的方法。针对毕业要求

摘要：本文研究了现在软件工程专业的学生就业情况，并考虑到高校的软件工程专业教学状态，与时俱进，希望切实实现《软件需求分析》应用工程化的教学改革和实践。教学内容方面，利用融合软件工程专业课程，包括课程设计、综合实践等，建设一系列实践流程。教学方法方面，体现出软件工程专业特征，并研究其和实践的关系。通过综合教学手段，应用软件工程开发原理、技术等到案例中，希望切实培养学生的动手能力，完成培养应用人才的教学目标。

关键词：《软件需求分析》；应用工程化；教学改革；实践

一、前言

我国目前教育领域正在逐步从单一的传授知识转向综合素质发展，并重视培养学生的创新能力，教育模式也有了一定的改变。其中，国家软件专业培养人才是需要层次丰富、具备实用性的复合型人才。那么，怎样培养社会需要的又能实践、又能合作创新的复合型人才，这是软件工程专业需要认真思考的问题。现在，基本高校软件专业都安排了不少实践教学部分，希望利用实训、毕业设计等提升学生的工程实践水平[1]。所以，高校相关专业需建立配套的考核体系，切实给学生提供实践动手与创新培养的平台，这也是目前《软件需求分析》应用工程化教学方面较薄弱的环节。

二、目前实践教学存在的问题

结合之前的教学经验，实践教学效果不理想的具体表现如下：首先，安排的教学内容与行业技术发展无法匹配，极大阻碍了实践课发挥其应有的价值。软件技术发展得很快，需要及时优化调整课程体系，但是实际上，实践内容案例大致都是保持不变的。其次，实践与教学各自为政，不重视彼此间的联系，不系统。软件工程专业现在涉及到六种实践课程，所有的课程都有自己的实践教学内容，彼此缺乏衔接[2]。此外，没有考虑因材施教，缺乏分层次教学，也忽略了学生的个性发展。不同的学生有着不同的个人能力，在价值观方面千差万别，如果不区分就直接一起教学，是不能符合不同学生需求的。教学方法与手段不够丰富，不能切实激发学生的学习热情。目前的实践教学大部分还是老师安排任务，学生自己操作，遇到问题再求助老师可是如果有学生动手能力差，容易选择小组形式，从而依赖别人的劳动成果，无法有效培养动手能力。以及考核体系不够完善。目前的实践课考核分成三个步骤，分别是课堂表现、程序演示与实践报告。而这样较单一，学生合格没有难度，那么考核结果就不具备可靠性。最后，高质量的创新实践教学队伍人才缺乏，目前的老师大部分还是自己学校的，理论教学较为熟练，可是项目经验不足，指导时也力不从心。

三、教学内容改革的有效措施

本文作者：刘剑 杨立才 刘常春 单位：山东大学控制科学与工程学院

生物医学工程是利用工程技术研究生命科学现象,运用工程手段解决生物医学基础理论及临床应用问题的综合性专业[1]。其中“生物医学传感器与测量”课程的教学是专业教学体系的核心组成部分。近年来,随着微电子技术、新材料技术和电子信息技术的飞速发展,各种新型生物医学传感器不断涌现,原有的教学内容显得有些陈旧。笔者结合科研背景,提出“兴趣引导,自主学习,实践探索”的指导思想,尝试对本课程教学内容和教学方法进行改革。

1教学内容的改革

本课程原有教学内容主要是对各种传统物理类传感器原理和测量电路的讲授,基本上移植了自动化类专业的传感器教学内容。我们根据生物医学专业特点,对该课程的教学内容进行了调整,除了介绍应变式、电感式、电容式、压电式、磁电式和光电式等经典的物理类传感器的基本原理和测量电路外,增加了这些传感器在医学上应用内容,如多普勒频移血流计、电容式心音传感器和光电式脉搏传感器等内容。此外,还补充了近年发展起来的一类新型的传感器———生物传感器内容。生物传感器融合了生物学、化学、物理学和信息学等相关学科,在国内外已经发展成为一个活跃的研究领域。所增加的生物传感器的主要内容有:生物传感器的基本概念和类型,生物分子识别元件及其生物反应基础及生物敏感材料的固定化。这三部分是生物传感器的基础。在此基础上,讲授了电化学生物传感器(包括酶电极、微生物电极、免疫电极、亲和电极、介体电极和生物组织电极等内容)、光学生物传感器、热生物传感器、压电晶体生物传感器、半导体生物传感器、表面等离子体生物传感器、光纤生物传感器及分子印记生物传感器和基因芯片,这些内容都是生物传感器近年来最新研究成果[2]。新内容的补充可以拓展和丰富传感器的类型,特别是生物传感器利用生物反应巧妙的实现生命信息的探测和转换内容。

2教学方式的改革

2.1多媒体与传统板书结合

多媒体教学是现代主流的教学方式,可以提高教学效率[3]。但我们发现如果单纯依赖多媒体教学,学生认为只要拷贝教师的课件就可以掌握上课内容,所以往往不会做笔记,忽视了教师讲授的知识。针对本课程特点,我们采用多媒体教学和传统板书教学手段相结合的方式。例如对于传感器的结构、外形及应用采用多媒体的图片和动画展示,增加学生的印象,而对于传感器的基本原理及测量电路中的公式推导,采用传统板书的方式,提醒学生做笔记。

摘要：传统的化工工程对环境造成很大污染，在当今倡导绿色发展的主流下，对化工行业形成巨大挑战，为了改善化工工程工艺，使绿色化工技术真正的在化工工程工艺中有效的应用，因此要做到节能减排，要积极体现出化工工程的绿色、节能，对化工原料、废物及溶剂等材料进行绿色处理，有效避免化工材原料对生态环境造成污染。

关键词：绿色；化工环保；技术；环境治理

化工行业是我国重要的行业之一，在国民经济发展过程中起到重要作用。在日常管理中要意识到绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用，严格管理生产过程。合理的利用工业原料，认真做好资源保护，制定合理有效的工业节能管理措施，强化主体责任，积极营造绿色，节能的氛围，给人们创造一个优良的生存环境。

1绿色化工技术内涵

绿色化工技术是一种低污染技术，在化工行业中有着十分重要的作用，绿色化工技术的应用可以有效地减少化学生产过程中的污染，控制生产中有害物质的排放，是对化工工程工艺的深层研发，以有效控制对环境的不利影响，由于化工工业对环境有很大影响，减少生产过程中废弃物的排放、最大限度地降低对环境的破坏，在减少生产成本的同时提高生产效率，就必须深入研究绿色化工技术，将绿色化工技术真正的应用到化工工业的生产中，将绿色生产作为行业的发展方向。

2化工绿色化工技术应用的必要性

在科学技术不断发展进步的背景下，石油化工行业也迎来了发展的新契机，为了摒弃传统工业污染带来的社会问题，在行业发展进程中积极融入绿色化工技术十分关键。借助绿色化工技术能从根源缓解污染严重的现状，并且能推进社会有序发展。常规化的绿色化学产品就是在化学反应过程中对原料绿色化进行的控制和处理，能避免环境的破坏和污染，整体化学结构和运行机制更加有效。也就是说，在石油化工项目中运行绿色化工技术体系，能为后续化工产业的绿色化发展奠定坚实基础。在石油化工项目中应用绿色化工技术，能最大限度地发挥资源和能源的实际机制，建构完整的化工项目和运维体系，优化管控效果和管理水平，为后续项目的全面发展提供保障。

摘要：

“建筑环境与能源应用工程”专业实验是建环专业课程的重要组成部分，实验条件的限制直接影响学生对所学知识的消化和应用。本文通过分析实验内容、实验设备和实验考核方式的不合理性，给出了专业实验教学改革的方向，并将部分改革成果实施在教学中，收到很好的教学效果。

关键词：

建筑环境与能源应用工程；专业实验；教学改革；教学模式

建筑环境与能源应用工程是以建筑环境为学科基础，培养学生能够从事工业与民用建筑环境技术领域的工作，使学生具有建筑设施的设计、相关设备的安装、调试以及建筑自动化与能源管理应用能力。随着城市建设的加快、建筑节能技术的发展、以及国家一系列节能减排相关政策法规的颁布和实施，建筑环境与能源应用工程专业的发展机遇与挑战并存，面临紧迫的专业建设任务。本学科带实验的专业课程有工程热力学、传热学、流体力学、热质交换原理与设备、建筑环境学、燃气输配等，通过实验教学可使学生更深刻地掌握专业理论知识，培养学生的实践动手能力和综合素质。本科实验教学的主要目标是培养学生应用理论知识解决工程实际问题的能力和设计创新能力，因而以培养学生综合能力为主的实验教学，理应发挥重要作用。随着专业更名为建筑环境与能源应用工程，新教学大纲对专业实验提出了更高的要求。陈旧的实验教学模式亟待更新，实验教学的改革势在必行。笔者基于多年的专业课教学及实验教学的经验，研究了专业实验的教学改革方向。

一、实验教材和实验内容

在教材上，专业实验的教材基本是沿用上世纪80年代的编写模式，按部就班地从实验目的、实验器材、实验原理、实验步骤流水账一样地进行罗列出，甚至于记录试验用的表格都已经设计好。一些实验仅有内部编写的讲义，对实验过程介绍也不详细，使学生在阅读过程中弄不清重点，对实验效果肯定大打折扣。另一方面，由于建筑环境与能源应用工程各专业课之间知识具有渗透性，因此以往的教材在实验内容和原理上相似度大的地方可以相互合并。例如“供热工程”课程的“热网水力工况分析实验”和“流体输配管网”的“水泵特性曲线和流体水力工况测定实验”就可以合并成一个实验放在“流体输配管网”课程下。部分实验教材重复要求的内容较多，如流速、流量、压差的测量，几乎每个实验都重复这些内容，使实验显得主次不明。因此可以将这些内容统一安排在某一典型实验课中专门介绍，这样既避免了琐碎的重复，又节省了教学资源。在教材内容上，部分实验课程设置不能涵盖专业目录的教学要求，没有随着理论课内容的改变而突出重点，例如，“建筑环境学”课程的实验“对喷淋水室的喷水性能测试”就与“热质交换原理与设备”课程的实验比较雷同，而“建筑环境学”的侧重点在室内外空气环境和设备，原有的实验课程设置满足不了理论课程的教学要求。目前我校的建环专业课实验将重复性内容经过了合并和精简，并将实验性质由原来的大多数演示性实验向综合性实验转变，收到了较好的实验教学效果。

作者：朱维兵 单位：西华大学机械工程与自动化学院

突出工程观点机械设计课程是一门实践性很强的课程，而学生缺乏实践经验和感性认识，因此我们充分利用实验课、课程设计等实践环节，培养学生应用工程观点提高分析问题和解决问题的能力。实验课在传授知识和技能方面有着理论课无法替代的作用，它的特点是观察目标明确、清晰，原理结构易懂、有针对性，可动手操作等。我们要求学生仔细观察、分析，并将实际结果和有关原理进行分析、对比和归纳总结。如动平衡实验、螺栓组连接实验等几个验证性实验，目的就是验证理论知识，培养实验动手能力，同时提高学生应用工程观点分析问题的能力。课程设计是本课程及相关课程知识的一次综合运用，是学生第一次较全面的设计训练，是对学生设计思想、设计方法和设计能力的一次锻炼和检查。在此过程中，前一阶段教学中存在的问题会显露出来，因此这是系统培养和强化学生工程观点的一次难得的机会。

将单个零部件的设计与整机设计结合起来在实际的工业应用中，零部件往往不是单独使用的，它们要相互连接、配合形成系统进行工作。因此，机械设计课程教学的目标决不仅仅是为了能够进行单个零部件的设计，而是面向实际机械系统的设计。但目前国内高校机械设计课程的内容在编排上都是以零部件进行分块讲解，各个零部件之间没有很好地建立有机的联系，学生在学完整个课程之后虽然能够进行单个零部件的设计，但面临整机设计中的零部件之间相关问题设计往往无所适从。为此，我们在教学中每讲到某一个零部件的设计时总要抽出一定的时间详细介绍一下该零部件与其他零部件之间的关系、设计中如何进行相互协调等。

合理使用教学方法与教学手段

1采用多媒体教学，提高教学效果学校在多个校区建立了设备先进，条件优越的多媒体教室，能保证全校机械设计课程的多媒体教学。从2000年开始研究利用信息技术进行教学手段和教学方法的改革，进行多媒体课件的研制工作，完成了《机械设计基础》、《机械工程基础》、《机械设计》三门课程的多媒体课件，所用素材内容丰富、经典生动，学生反映良好，使用方便省时高效；使教师授课空间由二维的黑板扩展到了更真实、自然的多维空间，为改革传统的教学方法和教学手段提供了新的发展机遇。

2多样化的课堂教学帮助学生掌握重点、克服难点理论课加强启发式，采用多媒体和黑板相结合，并辅以配套电子版教材，帮助学生听课与复习；习题课通过抓住典型习题，举一反三，以点带面；讨论课以实际工程为背景，使学生在分析能力提高中理解重点；实验课充分发挥开放实验室的作用，使学生在自主动手能力提高中突破难点。

3建设“机械设计”省级精品课程网站利用校园网提供的网络教学平台,为学生提供了教学课件、学习指导、复习思考题、练习题等大量的学习资源，节省了学时，提高了教学效率和教学质量，也培养了学生的自学能力。