時(shí)間:2023-09-07 17:39:51
導(dǎo)語(yǔ):在化學(xué)工程的含義的撰寫(xiě)旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞: 化工分離工程課程 教學(xué)模式 探索與研究
高校化學(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)具備扎實(shí)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能,且能分析和解決生產(chǎn)實(shí)際中出現(xiàn)的一些問(wèn)題,有較強(qiáng)的化工生產(chǎn)、科研、設(shè)計(jì)的管理能力。在具體的生產(chǎn)崗位上,他們必須熟悉整個(gè)生產(chǎn)和操作過(guò)程,能夠解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題,同時(shí)還要能對(duì)原技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),具有創(chuàng)新能力,以促進(jìn)生產(chǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益。為此,化工分離工程在專業(yè)課程中就顯得比較重要。
根據(jù)化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的培養(yǎng)目標(biāo),以不斷提高專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量為教學(xué)目的,更好地培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維和分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力,在就業(yè)形勢(shì)日益嚴(yán)峻的今天,確保本專業(yè)學(xué)生具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,我院化工分離工程課程教學(xué)組成員在教育教學(xué)方法與教學(xué)手段上進(jìn)行了不斷的探索與研究。
經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐和課程建設(shè)及教學(xué)手段的不斷完善,本課程的教學(xué)方法由單純課堂講授加卷面考試的傳統(tǒng)教學(xué)模式逐漸改革提高,形成了多種教學(xué)手段、實(shí)踐方法、考核方式相結(jié)合的新的教學(xué)模式。
一、改革教學(xué)方式,變被動(dòng)聽(tīng)講為主動(dòng)思考
1.更新教學(xué)內(nèi)容,采用靈活多樣的教學(xué)方法。
在教學(xué)方面,課堂教學(xué)中我們不追求講授內(nèi)容多、面面俱到,而是追求內(nèi)容精煉、重點(diǎn)難點(diǎn)突出,部分內(nèi)容在課堂上和學(xué)生共同討論,氣氛自由、活躍,注意內(nèi)容深淺,解決不同成績(jī)層次學(xué)生的學(xué)習(xí)疑問(wèn)與難點(diǎn)。同時(shí)還留給學(xué)生自學(xué)研討,學(xué)生可根據(jù)個(gè)人興趣選題,查閱文獻(xiàn),學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí),也可結(jié)合課外科技活動(dòng)。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn),我們靈活運(yùn)用探究式、啟發(fā)式、對(duì)比式、歸納式、互動(dòng)式、提問(wèn)式等多種教學(xué)方法,改變過(guò)去單向傳輸?shù)慕虒W(xué)方法和模式,有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的興趣,促使學(xué)生積極思考與實(shí)踐,激發(fā)其潛能,體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體地位。
在具體教學(xué)內(nèi)容上,我們把傳統(tǒng)分離方法和新分離技術(shù)的相結(jié)合。在重點(diǎn)學(xué)習(xí)重要的傳統(tǒng)分離單元操作原理的同時(shí),結(jié)合現(xiàn)代分離技術(shù)研究和應(yīng)用的新發(fā)展,講授近年來(lái)發(fā)展迅速、應(yīng)用日趨廣泛的新分離技術(shù)的基本原理。教學(xué)內(nèi)容源于教材,又隨著學(xué)科的發(fā)展和教學(xué)的需要逐年充實(shí)提高。
2.適當(dāng)使用多媒體教學(xué)手段,提高教學(xué)效率。
化工分離工程課程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的主干課程,是本專業(yè)中比較抽象和難懂的一門(mén)工程性很強(qiáng)的專業(yè)課。結(jié)合本門(mén)課程特點(diǎn),我們采用現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段進(jìn)行課內(nèi)外交叉教學(xué)?,F(xiàn)代多媒體教學(xué)能夠使學(xué)生對(duì)理論學(xué)習(xí)、工程應(yīng)用和許多前沿的了解融為一體,能夠?qū)⒄n程中抽象的概念、難以理解的內(nèi)容或較難敘述清楚的內(nèi)容制作成形象生動(dòng)逼真的圖片、動(dòng)畫(huà),從而有效地幫助學(xué)生理解概念,掌握基本原理,拓展課堂教學(xué)的信息量,使學(xué)生深化對(duì)基礎(chǔ)理論的理解,能夠提高教學(xué)效果。為此,我們?cè)O(shè)計(jì)制作了與教材內(nèi)容相配套的多媒體教學(xué)課件,并逐年完善,其內(nèi)容涵蓋了本門(mén)課程教學(xué)大綱所要求的所有知識(shí)點(diǎn),且根據(jù)我校教學(xué)大綱的要求作了部分內(nèi)容調(diào)整,適當(dāng)增加了適合化工專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容。
將現(xiàn)代教育技術(shù)引入到教學(xué)中,改平面、單一的教學(xué)方式為立體、豐富的形式,通過(guò)多媒體與學(xué)生之間的交互作用,大大提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率,能夠啟發(fā)學(xué)生思維,提高教學(xué)質(zhì)量,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。
3.逐步推行雙語(yǔ)教學(xué)。
在教學(xué)中我們通過(guò)信息刺激,引導(dǎo)學(xué)生積極思維,以實(shí)現(xiàn)教學(xué)雙方的思維共振。我們認(rèn)識(shí)到雙語(yǔ)教學(xué)要從聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)各方面培養(yǎng)學(xué)生的外語(yǔ)綜合能力,培養(yǎng)學(xué)生用外語(yǔ)思考和解決問(wèn)題的能力。在雙語(yǔ)教學(xué)過(guò)程中,我們分為三個(gè)層次:一是簡(jiǎn)單滲透層次,即以中文為主,課程上穿插英語(yǔ)教學(xué)。在上課時(shí)用英語(yǔ)講述重要的原理和關(guān)鍵詞等,學(xué)生可以多一些機(jī)會(huì)接觸外語(yǔ)。二是整合層次,在講課時(shí)交替使用中英文,讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何用外語(yǔ)表達(dá)中文內(nèi)容。三是雙語(yǔ)思維層次,讓學(xué)生學(xué)會(huì)用中文和英文來(lái)思考解答問(wèn)題。從實(shí)際教學(xué)效果來(lái)看,推廣第一層次,對(duì)大部分學(xué)生來(lái)說(shuō)不是難題,但要進(jìn)一步提高到第二、第三層次,還需要較長(zhǎng)的時(shí)間和不斷的努力,這是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。
二、加強(qiáng)實(shí)踐與理論教學(xué)相結(jié)合
1.建立化工分離工程網(wǎng)站。
在課程教學(xué)過(guò)程中,為方便學(xué)生自學(xué),我們充分利用了學(xué)校提供的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,將課件、教材、習(xí)題集、參考文獻(xiàn)等資料全部上網(wǎng),以適時(shí)地指導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)課堂所學(xué)知識(shí),隨時(shí)進(jìn)行測(cè)試,同時(shí)還縮短了師生之間的距離,幫助教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題,促進(jìn)了教學(xué)相長(zhǎng)。
2.在傳質(zhì)分離過(guò)程基本理論的講授上,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)模型和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合。
在對(duì)傳質(zhì)分離過(guò)程的理論及其數(shù)學(xué)模型進(jìn)行課堂講授的同時(shí),通過(guò)專業(yè)實(shí)驗(yàn)和軟件模擬等實(shí)踐性教學(xué)手段的應(yīng)用,更直觀地理解數(shù)學(xué)模型的物理含義,并基本掌握現(xiàn)代化學(xué)工程師必須具備的實(shí)驗(yàn)研究能力、數(shù)學(xué)計(jì)算能力和數(shù)學(xué)模擬軟件應(yīng)用能力。
3.課堂教學(xué)和開(kāi)放式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)相結(jié)合。
分離工程是一門(mén)內(nèi)容極其豐富的工程學(xué)科,也是發(fā)展十分迅速的工程學(xué)科之一。為了能較全面地學(xué)習(xí)本專業(yè)所包含的豐富內(nèi)容,學(xué)生需具有較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力;為了能及時(shí)了解本學(xué)科發(fā)展的動(dòng)態(tài),學(xué)生應(yīng)具有相當(dāng)?shù)膶I(yè)文獻(xiàn)調(diào)研的能力;為了更好地開(kāi)發(fā)研究可能面臨的許多新的分離過(guò)程課題,學(xué)生要培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。為此,我們通過(guò)作業(yè)和考試方式的引導(dǎo),要求學(xué)生在課外查文獻(xiàn)、讀文獻(xiàn),就部分課堂教學(xué)以外的內(nèi)容寫(xiě)文獻(xiàn)調(diào)研報(bào)告,強(qiáng)化學(xué)生閱讀專業(yè)文獻(xiàn)的能力。
三、改革課程考核方法
1.實(shí)現(xiàn)卷面考試和實(shí)踐性環(huán)節(jié)結(jié)合的方式。
考試是重要的教學(xué)環(huán)節(jié),是考核教師教學(xué)效果、學(xué)生學(xué)習(xí)成果的手段,也是引導(dǎo)學(xué)生如何學(xué)好本課程的“指揮棒”。通過(guò)對(duì)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和課程建設(shè),本課程的考試方式從原來(lái)單一的卷試變成現(xiàn)行的卷面考試和實(shí)踐性環(huán)節(jié)考核的綜合考核方式。卷面考試是主要的考試內(nèi)容,用于考核分離工程基本原理的學(xué)習(xí)效果;實(shí)踐環(huán)節(jié)考核包括數(shù)學(xué)模擬和文獻(xiàn)調(diào)研,結(jié)合在平時(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中完成。這樣的考核方法與本課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式相匹配,更好地促進(jìn)了學(xué)生較全面地學(xué)好本課程,達(dá)到了本課程的教學(xué)要求,提高了教與學(xué)的效果。
2.雙語(yǔ)教學(xué)過(guò)程中靈活運(yùn)用多樣化的考核形式。
為適應(yīng)高校素質(zhì)教育的發(fā)展,我們改革百分制閉卷考試一統(tǒng)天下的局面,靈活運(yùn)用筆試、口試、閉卷、開(kāi)卷、半開(kāi)卷等考核方式。為考查學(xué)生的綜合能力,我們適當(dāng)增加雙語(yǔ)教學(xué)課程考試中的口試比重,采用筆試與口試相結(jié)合的方式。學(xué)生平時(shí)在課堂上發(fā)言次數(shù)、質(zhì)量和水平都被計(jì)入考試成績(jī),以此來(lái)鼓勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高他們的語(yǔ)言表達(dá)能力、思維水平及知識(shí)掌握程度。對(duì)于學(xué)生成績(jī)的評(píng)定,我們結(jié)合課程總結(jié)性考試與平時(shí)考核進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),并逐步加大平時(shí)考核成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中所占比例。
3.規(guī)范考試內(nèi)容和科學(xué)的成績(jī)?cè)u(píng)定辦法。
一般采取從題庫(kù)抽取試題、統(tǒng)一考試、統(tǒng)一閱卷的辦法,促使教師規(guī)范講課內(nèi)容,并在教學(xué)效果上進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。另外,該課程還逐漸實(shí)行教考分離。教考分離一方面能有效地克服過(guò)去教師自己教、自己出試題及評(píng)分導(dǎo)致的試卷及評(píng)分的主觀性、隨意性,另一方面通過(guò)引進(jìn)公平、合理的評(píng)價(jià)和競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,從而能很好地調(diào)動(dòng)教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)兩個(gè)積極性。同時(shí)還能提高學(xué)校所獲取的教學(xué)反饋信息的可信度,促進(jìn)課程教學(xué)管理工作的改善和教學(xué)質(zhì)量的提高。
[關(guān)鍵詞]化學(xué)醫(yī)藥工程項(xiàng)目立項(xiàng)決策階段工作分析
中圖分類號(hào):O644.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)03-0351-01
每個(gè)項(xiàng)目都有自己的時(shí)間限制,項(xiàng)目工程從開(kāi)始到結(jié)束,要經(jīng)歷籌劃、實(shí)施、收尾等階段。所以在進(jìn)行工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的時(shí)候,要做好分工工作,每個(gè)階段都要做好分析工作,以便于項(xiàng)目經(jīng)理有效的對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目進(jìn)行管理和控制,保證整個(gè)項(xiàng)目的安全有效的進(jìn)行?;瘜W(xué)醫(yī)藥工程項(xiàng)目的立項(xiàng)決策工作也需要好好地把握,進(jìn)行透徹的分析,是決策能夠更好地運(yùn)營(yíng)下去。
1 工程項(xiàng)目周期的含義和階段劃分
1.1 工程項(xiàng)目周期的含義
項(xiàng)目生命期是有連續(xù)的、互不重疊的各個(gè)項(xiàng)目階段組成,項(xiàng)目階段數(shù)量和名稱由項(xiàng)目的性質(zhì)不同而有所區(qū)別,項(xiàng)目的性質(zhì)在每個(gè)階段都會(huì)發(fā)生變化。由于項(xiàng)目的本質(zhì)是在規(guī)定期限內(nèi)完成特定的、不可重復(fù)的客觀目標(biāo),因此,所有項(xiàng)目都有開(kāi)始與結(jié)束,都有自己的生命期,但項(xiàng)目生命期的確定沒(méi)有統(tǒng)一的模式,依據(jù)項(xiàng)目組織不同、行業(yè)不同而有所區(qū)別。不過(guò)在看到這個(gè)關(guān)于項(xiàng)目“出生、成熟、死亡”的生物學(xué)比喻以后,不要受到誤導(dǎo)而得出這樣的結(jié)論:“即項(xiàng)目在本質(zhì)上是單一方向發(fā)展的?!痹S多項(xiàng)目,由于意料之外的環(huán)境變化,即使在接近原先規(guī)劃的最后階段時(shí),也可能重新開(kāi)始。項(xiàng)目的生命周期可以分為四個(gè)階段:項(xiàng)目立項(xiàng)期、項(xiàng)目啟動(dòng)期、項(xiàng)目發(fā)展成熟期以及項(xiàng)目完成期。
1.2 化工醫(yī)藥工程項(xiàng)目階段劃分
項(xiàng)目生命期確定了項(xiàng)目的開(kāi)始和結(jié)束連接起來(lái)的所有階段,大多數(shù)項(xiàng)目從開(kāi)始到結(jié)束都要經(jīng)歷啟動(dòng)、規(guī)劃、執(zhí)行、監(jiān)控和結(jié)束五個(gè)生命階段項(xiàng)目經(jīng)理為了便于有效的管理和控制,往往把項(xiàng)目依據(jù)特征及復(fù)雜程度劃分成若干階段,并組織實(shí)施日常運(yùn)作。化學(xué)醫(yī)藥工程項(xiàng)目一般可劃分為四個(gè)階段: 立項(xiàng)決策階段,規(guī)劃設(shè)計(jì)階段,實(shí)施階段,竣工驗(yàn)收階段,四個(gè)階段在時(shí)間上是按先后順序的,每個(gè)階段都有特定的交付成果,諸如立項(xiàng)階段有可行性研究報(bào)告、環(huán)境影響報(bào)告等。而立項(xiàng)決策階段作為項(xiàng)目管理首個(gè)階段,對(duì)項(xiàng)目整個(gè)過(guò)程及最終成功至關(guān)重要[1]。因此,必須做好化學(xué)醫(yī)藥工程項(xiàng)目的立項(xiàng)決策工作。
2.立項(xiàng)決策階段的工作目標(biāo)
項(xiàng)目立項(xiàng)決策是指按照一定的程序、方法和標(biāo)準(zhǔn),對(duì)項(xiàng)目的投資規(guī)模、投資方向、投資結(jié)構(gòu)以及投資項(xiàng)目的選擇和布局所做的判斷,即投資是否必要和可行性做出的一種選擇。在確定一個(gè)項(xiàng)目的初期,項(xiàng)目管理層通常熱情高漲,但目標(biāo)卻不清晰,因此,在項(xiàng)目生命周期的初始階段,最關(guān)鍵的工作是明確項(xiàng)目的概念和制定計(jì)劃,并使之與未來(lái)的活動(dòng)場(chǎng)所相適應(yīng),通過(guò)相應(yīng)行政主管部門(mén)對(duì)項(xiàng)目的核準(zhǔn)和備案。
3.化學(xué)醫(yī)藥工程項(xiàng)目立項(xiàng)決策階段工作淺析
3.1 化學(xué)醫(yī)藥工程項(xiàng)目的可行性分析
可行性研究,就是針對(duì)項(xiàng)目的內(nèi)容和條件,從產(chǎn)品的市場(chǎng)需求、資源供應(yīng)、建設(shè)規(guī)模、工藝路線、設(shè)備選型、環(huán)境影響、投融資等方面的進(jìn)行技術(shù)的、經(jīng)濟(jì)的、環(huán)境的、社會(huì)的調(diào)查研究和分析比較,對(duì)項(xiàng)目實(shí)施后的效果進(jìn)行預(yù)測(cè),論證項(xiàng)目的可行和必要??尚行匝芯烤哂蓄A(yù)見(jiàn)性、公正性、可靠性、科學(xué)性的特點(diǎn)。對(duì)于一個(gè)項(xiàng)目啟動(dòng),也就是項(xiàng)目前期階段,特別是對(duì)化學(xué)醫(yī)藥工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō),必須進(jìn)行大量的前期可行性研究工作,這些研究工作主要包括: 市場(chǎng)需求研究,項(xiàng)目方案及目標(biāo)研究,工藝技術(shù)研究,建廠選址研究,組織實(shí)施方案,環(huán)境影響預(yù)測(cè)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),財(cái)務(wù)經(jīng)濟(jì)分析等; 通過(guò)大量的可行性研究提出多個(gè)可供篩選的方案,選出最優(yōu)方案經(jīng)專家組討論通過(guò)后,確定項(xiàng)目方案及目標(biāo); 對(duì)相關(guān)立項(xiàng)文件審核報(bào)批; 資金籌措; 項(xiàng)目組籌建等。
3.2 組建化學(xué)醫(yī)藥工程項(xiàng)目立項(xiàng)階段的工作小組
對(duì)于成功的項(xiàng)目管理者而言,在這個(gè)時(shí)期他們會(huì)組建并整合管理團(tuán)隊(duì)的關(guān)鍵成員。另外,他們會(huì)用大量時(shí)間與精力確定項(xiàng)目所需要的專業(yè)技術(shù)與行為,并且找到擁有這些技能的合適人員。一切工作以人員為中心展開(kāi),這表明項(xiàng)目組織中不僅需要優(yōu)秀的管理,而且需要人才,特別是在大型項(xiàng)目中位于項(xiàng)目管理梯隊(duì)上層、具有領(lǐng)導(dǎo)才能的人士。以項(xiàng)目經(jīng)理為例:項(xiàng)目經(jīng)理受企業(yè)法人代表委托對(duì)工程項(xiàng)目施工過(guò)程全面負(fù)責(zé),是項(xiàng)目組織的領(lǐng)導(dǎo)者,是內(nèi)部、外部各方的組織和協(xié)調(diào)者,應(yīng)具備一定的能力和賦予一定的權(quán)限。作為一個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理需要具備領(lǐng)導(dǎo)能力、溝通能力、組織能力、激勵(lì)能力、決策能力、綜合能力等素質(zhì)?;瘜W(xué)醫(yī)藥工程項(xiàng)目牽涉的專業(yè)較多,并且復(fù)雜,這要求在進(jìn)行化學(xué)醫(yī)藥工程項(xiàng)目立項(xiàng)決策的時(shí)候,項(xiàng)目小組的成員要具有較高的專業(yè)水平和綜合能力,熟悉各專業(yè)間的銜接,能夠很好的進(jìn)行合作和良好的工作交接,另外,項(xiàng)目組織還需要隨著化學(xué)醫(yī)藥工程項(xiàng)目的進(jìn)展速度逐步地完善和細(xì)化。使之能夠更好的做好化學(xué)醫(yī)藥工程項(xiàng)目立項(xiàng)的決策工作[2]。
3.3 立項(xiàng)決策文件審批
投資建設(shè)屬于《政府核準(zhǔn)的投資項(xiàng)目目錄》范圍內(nèi)的項(xiàng)目,根據(jù)國(guó)務(wù)院關(guān)于投資體制改革決定的要求,向投資行政主管部門(mén)項(xiàng)目核準(zhǔn)申請(qǐng)報(bào)告,重點(diǎn)闡述外部的、公共性的事項(xiàng),包括維護(hù)經(jīng)濟(jì)安全、合理開(kāi)發(fā)利用資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、保障公眾利用等?;瘜W(xué)醫(yī)藥工程項(xiàng)目屬于《政府核準(zhǔn)的投資項(xiàng)目目錄》范圍的,應(yīng)向投資行政主管部門(mén)報(bào)送項(xiàng)目核準(zhǔn)申請(qǐng)報(bào)告并通過(guò)審批; 《政府核準(zhǔn)的投資項(xiàng)目目錄》范圍外的項(xiàng)目實(shí)行備案制。相關(guān)部門(mén)對(duì)項(xiàng)目立項(xiàng)上報(bào)文件進(jìn)行審核批復(fù),作為項(xiàng)目立項(xiàng)決策的首要依據(jù)。
4.結(jié)論
化學(xué)醫(yī)藥工程項(xiàng)目立項(xiàng)決策階段作為項(xiàng)目管理首個(gè)階段,對(duì)項(xiàng)目整個(gè)過(guò)程及最終成功至關(guān)重要,因此,必須做好化學(xué)醫(yī)藥工程項(xiàng)目的立項(xiàng)決策的分析工作,做到科學(xué)決策、理性決策、精確決策,保證決策的安全性、可靠性、適用性以及精確性。為化學(xué)醫(yī)藥工程項(xiàng)目的后續(xù)各個(gè)階段做好準(zhǔn)備工作、打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從而保證整個(gè)化學(xué)醫(yī)藥工程項(xiàng)目能夠得到很好的實(shí)施和成功的運(yùn)營(yíng)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:綜合性;設(shè)計(jì)性;實(shí)驗(yàn);教學(xué)研究
我國(guó)正處于工業(yè)化進(jìn)程中期,培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的工程技術(shù)人才,是必然的選擇。教育部開(kāi)始實(shí)施“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”,應(yīng)用型本科院校黑龍江工程學(xué)院是全國(guó)首批61所“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn)高校之一。在“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn)高院校中開(kāi)設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),營(yíng)造培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的環(huán)境是尤其重要。
1.綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的含義
綜合性實(shí)驗(yàn)是指學(xué)生在具有一定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能的基礎(chǔ)上,運(yùn)用某一課程或多門(mén)課程的綜合知識(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合性實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求和?shí)驗(yàn)條件,由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)。其目的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的一般方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、創(chuàng)造性,提高學(xué)生組織能力、認(rèn)識(shí)能力和開(kāi)拓創(chuàng)新的意識(shí)。
2.綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程
考慮到材料、化學(xué)類專業(yè)人才培養(yǎng)方案及課程特點(diǎn),將綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)階段,實(shí)驗(yàn)集中在2-3周時(shí)間內(nèi)完成。第一階段安排在第4學(xué)期,在學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課之后,2周內(nèi)進(jìn)行,目的是進(jìn)一步鞏固專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí);第二階段安排在第6學(xué)期,很多專業(yè)課都已結(jié)束, 開(kāi)始準(zhǔn)備畢業(yè)論文之前,3周進(jìn)行。
(1)選題實(shí)驗(yàn)題目主要來(lái)源:指導(dǎo)教師根據(jù)專業(yè)和課程特點(diǎn),自我研究設(shè)計(jì)的;圍繞課程培養(yǎng)目標(biāo),選用國(guó)內(nèi)優(yōu)秀教材并根據(jù)學(xué)生具體情況完善而成的;來(lái)自于教師科研課題內(nèi)容等。此項(xiàng)工作以教師為主,師生共同討論而確定。
(2)文獻(xiàn)查閱,實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)教師指導(dǎo)學(xué)生查閱相應(yīng)的文獻(xiàn)資料,并根據(jù)資料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生在查閱資料的基礎(chǔ)上,應(yīng)用所學(xué)知識(shí)擬定和完善實(shí)驗(yàn)方案,論證方案的可行性,分析實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題。此項(xiàng)工作以學(xué)生為主體,教師參與,共同確定最合理的可行方案。
(3)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程學(xué)生根據(jù)自己提出的實(shí)驗(yàn)方案,到實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備儀器和試劑,獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。在實(shí)驗(yàn)中遇到的意外現(xiàn)象和問(wèn)題時(shí),由學(xué)生自己思考,整個(gè)過(guò)程學(xué)生是主體,教師起指導(dǎo)、輔助的作用。
(4)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告通過(guò)整理原始數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、總結(jié)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、討論影響實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵因素等,進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解。同時(shí)要求學(xué)生按照科研論文格式書(shū)寫(xiě)完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并將報(bào)告制成PowerPoint的格式,準(zhǔn)備答辯。
(5)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)報(bào)告、答辯實(shí)驗(yàn)結(jié)束后安排2-3個(gè)課時(shí)的報(bào)告會(huì), 讓學(xué)生講解自己的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及體會(huì),解答學(xué)生和教師的提問(wèn),使每個(gè)學(xué)生對(duì)不同題目的實(shí)驗(yàn)都有一定的了解,相互交流和溝通,開(kāi)拓視野。
(6)成績(jī)?cè)u(píng)定考核方式為考查,總成績(jī)?yōu)閮?yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五級(jí)制。教師對(duì)學(xué)生的文獻(xiàn)查閱、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)際操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等多方面綜合評(píng)定,給出成績(jī)。
3. 綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法
(1)教師指導(dǎo)與學(xué)生實(shí)踐的關(guān)系。應(yīng)以學(xué)生為主體,教師的任務(wù)是對(duì)學(xué)生在查閱資料、方案設(shè)計(jì)等各環(huán)節(jié)給予方法上的指導(dǎo),放手讓學(xué)生實(shí)踐的輔導(dǎo)方式,切勿對(duì)學(xué)生指導(dǎo)過(guò)細(xì)。
(2)嚴(yán)格要求與活躍思維的關(guān)系。進(jìn)行綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生思維常處于非?;钴S狀態(tài),同一個(gè)實(shí)驗(yàn)題目,可設(shè)計(jì)出不同的方案。指導(dǎo)教師要鼓勵(lì)學(xué)生的積極性,但不能個(gè)個(gè)認(rèn)同,對(duì)完成設(shè)計(jì)質(zhì)量不高或有困難的學(xué)生也要提出要求,積極引導(dǎo)。
(3) 學(xué)習(xí)知識(shí)與培養(yǎng)能力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的條件和方法是學(xué)生根據(jù)理論知識(shí)自己擬定的,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題或異常現(xiàn)象,需要對(duì)相關(guān)理論知識(shí)反復(fù)研究、深刻理解。所以在綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中既能培養(yǎng)能力,也能加深理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。
(4)實(shí)驗(yàn)室資源的充分利用。實(shí)驗(yàn)的開(kāi)出需要有充足的試劑、儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地。在購(gòu)置儀器設(shè)備的基礎(chǔ)上,需充分挖掘?qū)嶒?yàn)資源的利用效能,采取一系列措施保證實(shí)驗(yàn)中心在綜合實(shí)驗(yàn)階段的全面開(kāi)放。
總之,開(kāi)設(shè)符合工程實(shí)際的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)改革的要求,適應(yīng)學(xué)生的求知愿望, 有利于培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新意識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)作風(fēng),提高學(xué)生的綜合素質(zhì),最大限度地使學(xué)生的所學(xué)知識(shí)與社會(huì)接軌。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:DCS技術(shù);化工過(guò)程控制;應(yīng)用
引言:在過(guò)去很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不成熟,我國(guó)企業(yè)對(duì)化工過(guò)程進(jìn)行控制時(shí)普遍借助于儀器、儀表和人力,近幾年,隨著科技的發(fā)展,通過(guò)人力方式對(duì)化工過(guò)程進(jìn)行控制的傳統(tǒng)系統(tǒng)逐漸被社會(huì)所淘汰,面對(duì)越來(lái)越大的生產(chǎn)壓力,各企業(yè)內(nèi)部相關(guān)人員,均結(jié)合實(shí)際情況對(duì)DCS技術(shù)進(jìn)行了引入,并在實(shí)踐過(guò)程中對(duì)其加以優(yōu)化和完善,保證化工過(guò)程控制所具有自動(dòng)化程度的不斷提升。由此可以看出,以化工控制過(guò)程為背景,對(duì)DCS技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析是非常有必要的。
1DSC技術(shù)的概述
1.1含義
DCS指的是分散控制系統(tǒng),通俗來(lái)講,就是將計(jì)算機(jī)作為基礎(chǔ),將數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)作為手段,用以保證自動(dòng)化控制高效實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)[1]。對(duì)化工企業(yè)而言,在對(duì)化工過(guò)程進(jìn)行控制的過(guò)程中,合理應(yīng)用DCS技術(shù),最主要的優(yōu)勢(shì)在于保證化工過(guò)程操作的集中性,以及管理的分散性。近幾年,隨著科技的不斷發(fā)展,DCS技術(shù)與之前相比也有了較為明顯的進(jìn)步,相關(guān)人員對(duì)DCS技術(shù)的掌握和應(yīng)用變得愈發(fā)成熟,正是因?yàn)槿绱?,DCS技術(shù)才逐漸被社會(huì)各界所認(rèn)可,并且成為化工過(guò)程控制的核心手段。
1.2特點(diǎn)
1.2.1擴(kuò)展靈活
DCS系統(tǒng)所包含的內(nèi)容通常情況下采用的結(jié)構(gòu)為積木式結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)所具有最明顯的優(yōu)點(diǎn)在于兼容性較好,同時(shí)還可以根據(jù)實(shí)際情況完成不同系統(tǒng)的配置工作,為未來(lái)系統(tǒng)的擴(kuò)展提供便捷。另外,DCS系統(tǒng)所包含的控制、運(yùn)算、輸入和輸出功能塊,都可以根據(jù)化工工程不同的流程加以改變,通過(guò)組合的方式,構(gòu)成簡(jiǎn)單或復(fù)雜的控制系統(tǒng),便于對(duì)控制方案的修改。
1.2.2具有繼承性
隨著科技的進(jìn)步,DCS系統(tǒng)的更新速度也變得越來(lái)越快,相應(yīng)的,新硬件與新程序不斷涌現(xiàn),因此,DCS系統(tǒng)如果想要降低相關(guān)設(shè)備的淘汰率,避免企業(yè)遭受不必要的經(jīng)濟(jì)損失,必然需要具有繼承性。DCS系統(tǒng)所具有的繼承性,主要體現(xiàn)在軟件和硬件方面,例如所采用操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理和數(shù)據(jù)庫(kù)等軟件的先進(jìn)性等,以及所采用計(jì)算機(jī)、人機(jī)接口和通信網(wǎng)絡(luò)等硬件的先進(jìn)性[2]。一般來(lái)說(shuō),想要判斷某一系統(tǒng)是否具有繼承性,最直觀的體現(xiàn)在與其所對(duì)應(yīng)新、老系統(tǒng)之間能否兼容,只有保證針系統(tǒng)所開(kāi)展一系列更新?lián)Q代的工作,均可以將原有系統(tǒng)作為基礎(chǔ),才能保證用戶所獲利益的增加。
2在化工過(guò)程控制中DCS技術(shù)的應(yīng)用
2.1液位串級(jí)控制系統(tǒng)的構(gòu)建
塔液位的穩(wěn)定程度與塔底的出料量之間,存在著非常直接的聯(lián)系,可以說(shuō)塔液位穩(wěn)定與否是由其塔底出料量所決定的,而決定塔底出料量的核心因素為其進(jìn)料量,也就是說(shuō),如果某塔的前塔具有相對(duì)穩(wěn)定的液位,那么其出料量必然可以保證相對(duì)穩(wěn)定,某塔在進(jìn)料量穩(wěn)定的情況下,想要保證其液位穩(wěn)定,便需要對(duì)液位串級(jí)控制系統(tǒng)加以應(yīng)用,就是將液位控制器所輸出的數(shù)值,與流量控制器所輸出的數(shù)值相關(guān)聯(lián),使前者成為后者的操作執(zhí)行器。需要相關(guān)人員注意,液位串級(jí)控制系統(tǒng)之中均存在可以對(duì)塔內(nèi)所具有壓力進(jìn)行排除的回路,該回路的存在不會(huì)對(duì)物料流量引起變化。通過(guò)上文的分析可以看出,在化工過(guò)程控制中對(duì)DCS技術(shù)加以應(yīng)用,可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上,避免不必要的物質(zhì)與人力資源的浪費(fèi)。
2.2控制反應(yīng)器的反應(yīng)溫度
作為化工工程的核心所在,對(duì)反應(yīng)器的溫度進(jìn)行控制,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生的影響是非常直觀的,另外,控制反應(yīng)器還代表著控制化工工程生產(chǎn)過(guò)程的安全。通過(guò)大量的實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn),如果無(wú)法在化工生產(chǎn)的過(guò)程中,及時(shí)將反應(yīng)器內(nèi)部由于化學(xué)反應(yīng)而出現(xiàn)的熱量進(jìn)行排出,就會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)部所具有的熱量越來(lái)越多,最終達(dá)到相關(guān)人員難以對(duì)其進(jìn)行控制的地步。對(duì)導(dǎo)致熱量產(chǎn)生的關(guān)鍵因素進(jìn)行分析和歸納不難看出,反應(yīng)器中所流入化工材料的流量是需要相關(guān)人員重點(diǎn)關(guān)注的部分,也就是說(shuō),想要最大限度保證對(duì)反應(yīng)器內(nèi)部反應(yīng)溫度的增加進(jìn)行控制,首先需要保證材料流入比例的穩(wěn)定性,只有這樣才能保證溫度的穩(wěn)定[3]。對(duì)反應(yīng)器溫度進(jìn)行控制的過(guò)程,共分為以下幾個(gè)階段:第一階段,升溫升旱慕錐危壞詼階段,過(guò)渡的階段;第三階段,恒溫恒壓的階段。上文所提及的三個(gè)階段之中,最重要同時(shí)也是最難控制的階段為第三階段――恒溫恒壓的階段。
通過(guò)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn),應(yīng)用于化工工程之中的反應(yīng)器,普遍具有體積較大的特點(diǎn),這也在一定程度上導(dǎo)致了該類反應(yīng)器的傳熱效果相對(duì)較差,因此,在對(duì)其進(jìn)行溫度測(cè)量的過(guò)程中,想要保證所獲得溫度與反應(yīng)器內(nèi)部溫度的完全吻合,是較為困難的。針對(duì)這一現(xiàn)象,相關(guān)人們常用的解決方法為對(duì)DCS技術(shù)加以應(yīng)用,通過(guò)DCS技術(shù)對(duì)溫度測(cè)量所應(yīng)用儀器進(jìn)行控制,這樣做能夠最大限度上對(duì)反應(yīng)器所具有的傳熱效果較差這一不足加以彌補(bǔ),保證所測(cè)量溫度的精確程度。如果反應(yīng)器內(nèi)部正處于升溫的狀態(tài)下,那么DCS技術(shù)可以通過(guò)對(duì)分散系統(tǒng)進(jìn)行控制的方式,保證溫度上升速率的穩(wěn)定性。如果反應(yīng)器內(nèi)部溫度的上升速率過(guò)慢或過(guò)快,那么分散系統(tǒng)可以對(duì)控制反應(yīng)溫度的程序進(jìn)行切除,此時(shí),相關(guān)人員就可以對(duì)溫度上升速率進(jìn)行人工調(diào)節(jié),保證其科學(xué)性。
2.3實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制
在化工過(guò)程控制中對(duì)DCS技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)化工工程的聯(lián)鎖控制。作為具有代表性的計(jì)算機(jī)自我保護(hù)方式,聯(lián)鎖控制主要是通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所具有自主計(jì)算的功能加以利用的方式,完成對(duì)化工工程高度保護(hù)的方式之一。如果可以對(duì)聯(lián)鎖控制進(jìn)行科學(xué)利用,那么,一旦系統(tǒng)與聯(lián)鎖控制所需裝置的條件相滿足,化工工程系統(tǒng)就可以自動(dòng)做出相應(yīng)的行為,例如,對(duì)閥門(mén)開(kāi)放的程度或閥門(mén)的開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)等,這一系列行為的實(shí)施,均是以保護(hù)化工工程為目的[4]。當(dāng)然,上文所提及的種種行為,都需要計(jì)算機(jī)通過(guò)智能計(jì)算的方式加以決定,這也在一定程度上說(shuō)明了其所具有的實(shí)時(shí)性和科學(xué)性,聯(lián)鎖控制可以在相關(guān)人員對(duì)保護(hù)措施進(jìn)行采取前,自行完成對(duì)化工工程系統(tǒng)的保護(hù)工作,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)和勞動(dòng)力的節(jié)約。
結(jié)論:綜上所述,上文主要從兩個(gè)方面對(duì)DCS技術(shù)進(jìn)行了敘述,其一是DCS技術(shù)的含義和特點(diǎn),其二是在化工過(guò)程控制中DCS技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,而文章敘述的重點(diǎn)落在第二個(gè)方面。希望可以通過(guò)本文對(duì)控制反應(yīng)器溫度、實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制等DCS技術(shù)所具有作用的闡述,為相關(guān)工作的開(kāi)展提供可供參考的依據(jù)。
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關(guān)鍵詞:專業(yè)實(shí)驗(yàn);開(kāi)放辦學(xué);教學(xué)改革
作者簡(jiǎn)介:張慶樂(lè)(1979-),男,河北寧晉人,泰山醫(yī)學(xué)院化工學(xué)院,講師;張麗青(1975-),女,河北玉田人,泰山醫(yī)學(xué)院化工學(xué)院,副教授。(山東泰安271016)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2012)16-0093-02
環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)相輔相成,構(gòu)成高等教育教學(xué)過(guò)程的重要組成部分,不僅能使學(xué)生加深對(duì)基礎(chǔ)理論的理解和掌握必要的實(shí)驗(yàn)技能,更重要的在于培養(yǎng)學(xué)生的提出和分析問(wèn)題、邏輯思維和創(chuàng)新思維能力,為將來(lái)從事科學(xué)研究和提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力打下良好的基礎(chǔ)。[1-6]目前,大多數(shù)高校的環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作仍采用與理論相配套的教學(xué)模式,這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式雖有一定的優(yōu)勢(shì),但容易造成學(xué)生重理論、輕實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,致使培養(yǎng)的大學(xué)生眼高手低、缺乏實(shí)踐技能和創(chuàng)新精神,失去了在考研和就業(yè)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。[7-9]如何改革環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),努力培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型人才成為當(dāng)前高等學(xué)校面臨的一個(gè)重要課題。
泰山醫(yī)學(xué)院是一所地方性醫(yī)學(xué)院校,其環(huán)境工程專業(yè)屬于環(huán)境科學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)工程、預(yù)防醫(yī)學(xué)、管理學(xué)等多學(xué)科交叉專業(yè)。針對(duì)以往環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的種種弊端,我們確立了“三層次三模塊”專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,采取開(kāi)放式辦學(xué)、自編實(shí)驗(yàn)教材和多媒體課件、實(shí)驗(yàn)課單獨(dú)考核等措施,努力使專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體現(xiàn)“醫(yī)工結(jié)合”的辦學(xué)特色,不斷為社會(huì)輸送高素質(zhì)的復(fù)合型工程技術(shù)人才。
一、傳統(tǒng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式存在的主要問(wèn)題
自2002年設(shè)置本科環(huán)境工程專業(yè)以來(lái),環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直采取與理論相配套的教學(xué)模式,雖然使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能得到了一定程度的鍛煉,但存在很多問(wèn)題需要改進(jìn),主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。
1.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以基礎(chǔ)型和驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主,難以激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和創(chuàng)新能力
由于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)設(shè)是從單獨(dú)某門(mén)課程角度出發(fā),每門(mén)課程安排的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)有限,使得基本實(shí)驗(yàn)技能的鍛煉和綜合分析、創(chuàng)新能力的鍛煉難以兼顧,造成了專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以基礎(chǔ)型和驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式雖然能夠鍛煉學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能,但從試劑配制、儀器組裝與調(diào)節(jié)到實(shí)驗(yàn)步驟的講解等整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程過(guò)程由教師控制,學(xué)生只是被動(dòng)地參與實(shí)驗(yàn),機(jī)械地操作儀器設(shè)備,很多學(xué)生根本不動(dòng)腦筋思考,即使數(shù)據(jù)不好,也不會(huì)分析和查找原因。[10-11]長(zhǎng)此以往,學(xué)生缺乏對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的興趣,更不能充分調(diào)動(dòng)其自身的想象力和創(chuàng)新能力,造成學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和綜合素質(zhì)下降,失去了在考研和就業(yè)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
2.實(shí)驗(yàn)室設(shè)備利用效率不高,個(gè)別設(shè)備出現(xiàn)老化或損壞
過(guò)去的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是與理論課相配套的,而且一般是先講理論后做實(shí)驗(yàn)。這種教學(xué)模式使得實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備從開(kāi)學(xué)到期中很長(zhǎng)一段時(shí)間處于空閑狀態(tài),快到期末時(shí)許多理論課都要安排專業(yè)實(shí)驗(yàn),由于儀器設(shè)備數(shù)量有限而學(xué)生人數(shù)較多,使得很多儀器設(shè)備處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),經(jīng)過(guò)幾屆學(xué)生的使用后個(gè)別設(shè)備出現(xiàn)老化或損壞,嚴(yán)重影響教學(xué)效果。
3.缺乏與開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相配套的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材,學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能不過(guò)關(guān)
一直以來(lái),專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)并沒(méi)有專門(mén)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材,大多數(shù)以課程附錄中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容為主要參考依據(jù)。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由于編寫(xiě)較早,又沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行內(nèi)容上的更新,因此一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過(guò)于簡(jiǎn)單,而且所用的儀器設(shè)備多數(shù)已經(jīng)落后,不能滿足目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的需要。個(gè)別課程附錄中沒(méi)有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由指導(dǎo)教師事先編好實(shí)驗(yàn)講義打印后分發(fā)給學(xué)生。由于課程附錄或教師自編實(shí)驗(yàn)講義中的實(shí)驗(yàn)步驟幾乎全是文字描述,雖然實(shí)驗(yàn)步驟描述得比較清晰,但對(duì)于某些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或儀器的基本操作往往使學(xué)生把握不準(zhǔn)或理解模糊,加上教師在實(shí)驗(yàn)課上語(yǔ)言講解或現(xiàn)場(chǎng)演示不清楚,使得很多學(xué)生基本操作不規(guī)范,專業(yè)儀器設(shè)備錯(cuò)誤操作,導(dǎo)致儀器設(shè)備損壞率較高。
二、環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革探索
以培養(yǎng)“醫(yī)工結(jié)合”特色的復(fù)合型工程技術(shù)人才為改革目標(biāo),自2008年以來(lái)我們組織承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的全體教師對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行刪減、整合和更新,參考國(guó)內(nèi)外著名高校關(guān)于專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先進(jìn)改革經(jīng)驗(yàn),確立了“三層次三模塊”專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,并對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的管理模式和考核方法進(jìn)行了改革,具體總結(jié)如下:
1.確立“三層次三模塊”專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
把所有專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課程分離,整合為一門(mén)實(shí)驗(yàn)課——環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn),并將其分成三個(gè)層次:環(huán)境工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境工程創(chuàng)新型綜合實(shí)驗(yàn)。
環(huán)境工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包括了環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)和環(huán)境工程微生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)包括了水污染控制工程、大氣污染控制工程、噪聲污染控制工程、環(huán)境毒理學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。環(huán)境工程創(chuàng)新型綜合實(shí)驗(yàn)依據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件,從教師的科研課題和學(xué)科研究熱點(diǎn)中確定項(xiàng)目題目和研究?jī)?nèi)容,由學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)路線和方案,自主實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案,撰寫(xiě)專業(yè)報(bào)告。在環(huán)境工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)分別設(shè)定三個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K(基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)),并適當(dāng)提高設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)的學(xué)時(shí)比重。這種“三層次三模塊”專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系避免了不同課程設(shè)置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目出現(xiàn)雷同現(xiàn)象,如環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中的“空氣中氮氧化物的測(cè)定”與環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“大氣氮氧化物的日變化曲線”內(nèi)容非常類似,將前者刪掉保留后者。在環(huán)境工程創(chuàng)新型綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中,從學(xué)科研究熱點(diǎn)和教師的科研課題中進(jìn)行篩選,選擇實(shí)驗(yàn)條件能夠滿足的項(xiàng)目進(jìn)行開(kāi)設(shè),盡可能使項(xiàng)目?jī)?nèi)容能鍛煉學(xué)生多方面的能力。如設(shè)計(jì)的“羥基氧化鐵的制備和吸附性能評(píng)價(jià)”創(chuàng)新型綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容包括羥基氧化鐵的制備條件的確定、吸附-解吸實(shí)驗(yàn)、吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)評(píng)價(jià)等,既能鍛煉學(xué)生對(duì)文獻(xiàn)資料的查閱和綜合分析能力,又能強(qiáng)化學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能,并且通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和原理分析,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力,為將來(lái)的考研和就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。
2.編制與開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相配套的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材和多媒體課件
當(dāng)環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)體系確定之后,接下來(lái)就是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇與安排,包括實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、考核方法等。由于在本次專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中不僅對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行整合,而且增加了很多新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,目前市場(chǎng)上沒(méi)有現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教材可以直接應(yīng)用。因此,我們組織人員自編實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材,方便學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后鞏固提高。
目前,在專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中主要由指導(dǎo)教師利用板書(shū)為學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,講解完了再利用實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示。有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象單純用文字或口頭語(yǔ)言難以描述清楚,學(xué)生聽(tīng)了之后仍感覺(jué)比較模糊,如滴定實(shí)驗(yàn)中到底溶液呈現(xiàn)哪種顏色指示到達(dá)滴定終點(diǎn)。
由于學(xué)生人數(shù)較多,教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器現(xiàn)場(chǎng)演示時(shí)只有少數(shù)距離近的學(xué)生看得清楚,造成很多學(xué)生儀器操作不規(guī)范。針對(duì)這種情況,我們利用專業(yè)攝像機(jī)拍攝了很多儀器操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的照片、視頻資料,利用Flash軟件制作了圖文并茂的專業(yè)實(shí)驗(yàn)多媒體課件,學(xué)生可以很直觀地看到主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,掌握儀器基本操作,有助于實(shí)驗(yàn)效果的提高。
3.進(jìn)行開(kāi)放式的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室全天候?qū)W(xué)生開(kāi)放,學(xué)生主要利用業(yè)余時(shí)間完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。首先,學(xué)生需要按照項(xiàng)目要求先把實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)好,經(jīng)老師審核合格后才可到到實(shí)驗(yàn)室作實(shí)驗(yàn)。其次,學(xué)生需要自己完成配制試劑、儀器組裝與調(diào)試、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理等主要實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),有了問(wèn)題之后可向值班教師請(qǐng)教。如通過(guò)“曝氣條件下校園生活污水和醫(yī)藥廢水中COD和BOD5比值的測(cè)定”綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施,一方面使學(xué)生進(jìn)一步理解了COD和BOD5的含義和反映水體有機(jī)物含量上的區(qū)別;另一方面,鍛煉了學(xué)生的邏輯思維能力和基本實(shí)驗(yàn)技能,提高了綜合素質(zhì)。
另外,把環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)講義和多媒體課件等資料上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上。一方面,學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上相互交流實(shí)驗(yàn)體會(huì)或?qū)嶒?yàn)過(guò)程中遇到的具體問(wèn)題,并可以展示自己的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)成果。另一方面,社會(huì)各界人士通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)了解專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能情況,為用人單位提供參考。
4.增加實(shí)驗(yàn)理論和操作考核
將專業(yè)實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課后,除了將正常的學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行打分外,還增加了實(shí)驗(yàn)理論和操作考核。實(shí)驗(yàn)理論重在環(huán)境樣品的采樣方法、樣品預(yù)處理和監(jiān)測(cè)方法原理,其中有些內(nèi)容是實(shí)驗(yàn)課上講授過(guò)但是課本上沒(méi)有提到過(guò)的,考查學(xué)生課上是否認(rèn)真聽(tīng)講。操作考核重在學(xué)生的基本操作是否規(guī)范、儀器是否會(huì)正常使用等,現(xiàn)場(chǎng)打分。在結(jié)果評(píng)定過(guò)程中,操作考核占30%,理論考核占30%,實(shí)驗(yàn)報(bào)告占20%,現(xiàn)場(chǎng)操作和平時(shí)成績(jī)占20%。
三、結(jié)束語(yǔ)
自從將環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課以來(lái),經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和操作技能有了較大提高。今后應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目安排,增加創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的比例、加強(qiáng)開(kāi)放式辦學(xué)力度、設(shè)計(jì)更加科學(xué)的考核方式,培養(yǎng)學(xué)生具備較高的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和操作技能,為將來(lái)的考驗(yàn)和就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。
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【關(guān)鍵詞】加油機(jī);流量誤差;日常檢定
1、引言
流量測(cè)量變換器是使用最為廣泛的油品流量計(jì)量?jī)x器,因此變換器是否也有足夠的計(jì)量性能以及計(jì)量精度,是加油機(jī)計(jì)量準(zhǔn)確度指標(biāo)的關(guān)鍵[1]。流量計(jì)量的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:所有以加油機(jī)流量測(cè)量的設(shè)備,一方面應(yīng)該滿足行業(yè)規(guī)范中提及的所有計(jì)量規(guī)則和技術(shù)參數(shù),另一方面也應(yīng)控制其流量極大值與極小值的比值大于等于10:1,此外也應(yīng)超過(guò)±0.3%的計(jì)量精度。我國(guó)國(guó)內(nèi)當(dāng)前所廣泛使用的流量變換器均為容積式流量變換器,少數(shù)地區(qū)也在使用渦輪流量計(jì)等,JJG443-2006行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:應(yīng)在流量極大值和流量極小值之間各測(cè)量3次,但是在實(shí)際的操作過(guò)程中,不少人忽視了對(duì)于最小流量狀態(tài)之下的流量檢定,從而對(duì)加油機(jī)的測(cè)量精度帶來(lái)不利影響。由于流量而導(dǎo)致的計(jì)量誤差主要來(lái)自加油機(jī)流量計(jì)漏流量的值,而隨著設(shè)備使用年限逐步上升,加油機(jī)的器件不可避免地被逐漸磨損,導(dǎo)致流量計(jì)出現(xiàn)逐步增多的漏流量,導(dǎo)致加油機(jī)在以小流量模式加油時(shí)出現(xiàn)誤差。本文結(jié)合以上的情況,根據(jù)筆者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),分析探討流量對(duì)加油機(jī)誤差的影響。
2、加油機(jī)工作原理概述
加油機(jī)的主要組成部件包括電機(jī)、油泵、流量計(jì)等,是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的體積測(cè)量系統(tǒng)。加油機(jī)進(jìn)行加油的原理為:以自帶的電機(jī)對(duì)油泵進(jìn)行驅(qū)動(dòng),把貯藏在儲(chǔ)油罐里的油首先進(jìn)行油氣分離處理,再經(jīng)過(guò)流量計(jì)輸送到加油車輛。油的測(cè)算是按照體積進(jìn)行的,來(lái)自流量計(jì)的角位移量經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換之后,與應(yīng)付金額一起顯示在屏幕上。
3、流量對(duì)加油機(jī)誤差的影響
首先給出加油機(jī)流量計(jì)的誤差表達(dá)式:
在表達(dá)式中,I的含義是加油機(jī)流量計(jì)當(dāng)前測(cè)量值;V的含義是經(jīng)過(guò)加油機(jī)流量計(jì)的實(shí)際值。因?yàn)?。因此誤差表達(dá)式可以簡(jiǎn)化成:。
在簡(jiǎn)化后的表達(dá)式中,Vc的含義是加油機(jī)流量計(jì)測(cè)算出的體積;a的含義是加油機(jī)流量計(jì)齒輪比的實(shí)際值;N的含義是加油機(jī)流量計(jì)運(yùn)動(dòng)單元循環(huán)次數(shù)[2]。
從上面的表達(dá)式可以看出,對(duì)于容積式的加油機(jī)流量計(jì)來(lái)說(shuō),其可能出現(xiàn)的測(cè)量誤差主要來(lái)自一個(gè)因素:即幾何結(jié)構(gòu),油本身的性質(zhì)以及加油量的多少對(duì)于測(cè)量誤差是沒(méi)有影響的。以上便是加油機(jī)流量計(jì)在理想狀態(tài)之下的誤差性質(zhì)及特點(diǎn)[3]。
在日常的使用中,必須考慮到加油機(jī)流量計(jì)的其他因素,最常見(jiàn)的便是難以有效避免的漏流現(xiàn)象??梢詫⒓佑蜋C(jī)流量計(jì)的漏流理解為:當(dāng)油作為一種典型的流體,穿過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)件的縫隙結(jié)構(gòu)流向目標(biāo)出口的時(shí)候,未能被有效計(jì)量到的流量值。本文著重探討由于加油機(jī)的漏流而導(dǎo)致的測(cè)量誤差。
此處假設(shè)經(jīng)過(guò)加油機(jī)流量計(jì)的液體體積以qv表示,漏流量以qs表示。如果加油計(jì)的輸出油體積是V,則由于漏流而導(dǎo)致的漏流量可以表示成:。
因此實(shí)際通過(guò)加油機(jī)流量計(jì)的液體為:,將其代入誤差表達(dá)式,最后可得到加油機(jī)流量計(jì)的實(shí)際誤差表達(dá)式:。
由以上的表達(dá)式可知:加油機(jī)流量計(jì)的誤差來(lái)自諸多因素,分別是計(jì)量室空間的大小、齒輪比的值以及漏流量、流量等。通常情況之下,計(jì)量室空間的大小的一個(gè)定值、齒輪比也不會(huì)發(fā)生明顯變化,因此可以確定加油機(jī)流量計(jì)的誤差來(lái)自流量及漏流量。假設(shè)加油機(jī)流量計(jì)的漏流量降低至零,這個(gè)表達(dá)式便轉(zhuǎn)換成了理想表達(dá)式;而實(shí)際情況之下,漏流量往往在相當(dāng)一段時(shí)期之內(nèi)均可視為恒定不變,這種情況之下,通過(guò)加油機(jī)液體流量越高,則qs與qv的比值就越低,因此加油機(jī)的正誤差就越大[4]。通常在流量達(dá)到極大值的狀態(tài)中,qv的值遠(yuǎn)多于qs,因此二者的比值可以視為零,這種情況下可將括號(hào)內(nèi)的值視為1,加油機(jī)流量計(jì)的誤差值便趨向于理想表達(dá)式;但當(dāng)加油機(jī)流量計(jì)的流量較低的情況下,qs與qv的比值便不能忽略,加油機(jī)流量計(jì)的負(fù)誤差會(huì)逐步增高,在流量達(dá)到極小值的狀態(tài)中,qv的值遠(yuǎn)小于qs,因此二者的比值可以視為無(wú)窮大,負(fù)誤差迅速升高。
此時(shí)為了分析方便,忽略其他誤差因素,將加油機(jī)流量計(jì)的齒輪比視為計(jì)量室的體積,因此流量計(jì)的一個(gè)循環(huán)過(guò)程的指示值恰好等于計(jì)量室體積,即a的值與Vc的值相等,僅需分析加油機(jī)流量計(jì)的誤差與流量和漏流量之間的關(guān)系,把公式進(jìn)一步簡(jiǎn)化:。
由這個(gè)表達(dá)式可得出:加油機(jī)流量計(jì)的漏流量導(dǎo)致的誤差總是負(fù)值,而qs與qv的比值越大,誤差值就越小;qs與qv的比值越小,誤差值就越大;而qs與qv的值相等的時(shí)候,誤差為-100%。從以上的分析可知,為了保證加油機(jī)流量計(jì)的準(zhǔn)確率,應(yīng)該著重對(duì)其漏流量進(jìn)行必要的檢查。由于系統(tǒng)的構(gòu)造原理等原因,所有的容積式加油機(jī)流量計(jì)均會(huì)有一定的漏流量,并且流量與漏流量間也存在著彼此影響的關(guān)系,研究表明,加油機(jī)流量計(jì)的漏流量值與間隙的立方之間是正比關(guān)系,與壓差之間是正比關(guān)系。此外,流量與壓差之間也成正比關(guān)系。
加油機(jī)在日常的使用期間,因?yàn)槭褂么螖?shù)過(guò)多很容易導(dǎo)致一部分機(jī)械發(fā)生磨損,導(dǎo)致器件之間的間隙變寬,發(fā)生漏流現(xiàn)象,導(dǎo)致發(fā)生負(fù)誤差,這就需要在日常的加油機(jī)檢定中,以調(diào)節(jié)調(diào)量螺桿的方式嚴(yán)格控制系統(tǒng)誤差。還應(yīng)關(guān)注的是因?yàn)槁┝髁康拇嬖冢陨系恼{(diào)節(jié)方式能夠保證在大流量之下的合格,卻無(wú)法使小流量情況中的誤差向負(fù)誤差方向發(fā)展。只有及時(shí)更換合適的流量計(jì)設(shè)備,才能最終滿足對(duì)于誤差的要求。
4、結(jié)束語(yǔ)
根據(jù)本文的分析,在加油機(jī)設(shè)備的計(jì)量中,應(yīng)該嚴(yán)格遵循行業(yè)相關(guān)規(guī)程,分別在大流量及小流量的情況之下進(jìn)行檢定。當(dāng)前我國(guó)不少的加油機(jī)均采用了預(yù)置加油的模式,在這種模式之下,處于控制加油機(jī)過(guò)沖的目的,會(huì)在0.3升油量的時(shí)候通過(guò)電磁閥來(lái)設(shè)置加油機(jī)改為小流量,而小流量通常比檢定中0.2Qmax的值小很多,假若發(fā)生了較為明顯的漏流量,使qs與qv的比值升高,甚至使qs與qv的值趨于相等,便會(huì)為加油機(jī)計(jì)量帶來(lái)較大的誤差。尤其是在小預(yù)置量的狀態(tài)之下,因?yàn)樘崆傲颗c預(yù)置量的比值提升,導(dǎo)致相對(duì)誤差迅速提升。所以在檢定中必須引起足夠的重視。
參考文獻(xiàn)
[1]鄭衍煥.淺談流量對(duì)加油機(jī)付油量的影響及對(duì)流量體積修正的一種設(shè)計(jì)[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù),2011(9):37-39.
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[關(guān)鍵詞]制造業(yè);增長(zhǎng)方式;發(fā)展戰(zhàn)略;思路
一、轉(zhuǎn)變制造業(yè)增長(zhǎng)方式的緊迫性
目前,我國(guó)制造業(yè)已有較好基礎(chǔ),并已成為世界制造大國(guó),工業(yè)增加值居世界第四位,約為美國(guó)的1/4、日本的1/2,與德國(guó)接近。產(chǎn)量居世界第—的有80多種產(chǎn)品。然而,我國(guó)制造的多是高消耗、低附加值產(chǎn)品,大量產(chǎn)品處于技術(shù)鏈和價(jià)值鏈的低端。在代表制造業(yè)發(fā)展方向和技術(shù)水平的裝備制造業(yè),我國(guó)的落后狀況尤其明顯,大多數(shù)裝備生產(chǎn)企業(yè)沒(méi)有核心技術(shù)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。同時(shí),我國(guó)制造業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率水平偏低,許多部門(mén)的勞動(dòng)生產(chǎn)率僅及美國(guó)、日本和德國(guó)的1/10,甚至低于馬來(lái)西亞和印度尼西亞。這一差距,尤其明顯地表現(xiàn)在資本密集型和知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)上。在此條件—卜,我國(guó)制造業(yè)不能繼續(xù)在技術(shù)鏈低端延伸,不能依靠高消耗獲得更多低附加值產(chǎn)品,必須用科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)制造業(yè)運(yùn)行,轉(zhuǎn)變制造業(yè)增長(zhǎng)方式。
二、轉(zhuǎn)變制造業(yè)增長(zhǎng)方式必須發(fā)展現(xiàn)代制造技術(shù)
產(chǎn)品技術(shù)鏈,沒(méi)有一個(gè)固化的定式,但總是由低端向高端發(fā)展。近年,它正伴隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的進(jìn)步不斷向高端延伸。目前,制造業(yè)技術(shù)鏈高端幾乎被現(xiàn)代技術(shù)壟斷,處于技術(shù)鏈高端的產(chǎn)品幾乎都是由現(xiàn)代技術(shù)制造出來(lái)的。所以,要轉(zhuǎn)變我國(guó)制造業(yè)增長(zhǎng)方式,必須抓緊發(fā)展現(xiàn)代制造技術(shù),通過(guò)現(xiàn)代技術(shù)促使制造業(yè)及其產(chǎn)品向技術(shù)鏈高端延伸,以便降低技術(shù)鏈低端產(chǎn)品的比重,相應(yīng)提高技術(shù)鏈高端產(chǎn)品的比重。
在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代到來(lái)之際,微電子技術(shù)、光電子技術(shù)、生物技術(shù)、高分子化學(xué)工程技術(shù)、新型材料技術(shù)、原子能利用技術(shù)、航空航天技術(shù)和海洋開(kāi)發(fā)工程技術(shù)等高新技術(shù)迅猛發(fā)展。以計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用為基礎(chǔ)的自動(dòng)化技術(shù)和信息技術(shù),與高新技術(shù)及傳統(tǒng)制造方法結(jié)合起來(lái),便產(chǎn)生了現(xiàn)代制造技術(shù)。
現(xiàn)代制造技術(shù),保留和繼承了傳統(tǒng)制造技術(shù)的產(chǎn)品創(chuàng)新要求,如增加現(xiàn)有產(chǎn)品的功能,擴(kuò)大現(xiàn)行產(chǎn)品的效用:增多現(xiàn)有產(chǎn)品的品種、款式和規(guī)格:縮小原產(chǎn)品的體積,減輕原產(chǎn)品的重量:簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),使產(chǎn)品零部件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化:提高現(xiàn)有產(chǎn)品的功效,使之節(jié)能省耗等。但是,現(xiàn)代制造技術(shù),在制造范疇的內(nèi)涵與外延、制造工藝、制造系統(tǒng)和制造模式等方面,與傳統(tǒng)制造技術(shù)均有重人差別。
在現(xiàn)代制造技術(shù)視野中,制造不是單純把原料加工為成品的生產(chǎn)過(guò)程,它包括產(chǎn)品從構(gòu)思設(shè)計(jì)到最終退出市場(chǎng)的整個(gè)生命周期,涉及產(chǎn)品的構(gòu)思、構(gòu)思方案篩選、確定產(chǎn)品概念、效益分析、設(shè)計(jì)制造和鑒定樣品、市場(chǎng)試銷、正式投產(chǎn),以及產(chǎn)品的售前和售后服務(wù)等環(huán)節(jié)。
在現(xiàn)代制造技術(shù)視野中,制造不是單純使用機(jī)械加工方法的生產(chǎn)過(guò)程,它除了機(jī)械加工方法外,還運(yùn)用光電子加工方法、電子束加工方法、離子束加I:方法、硅微加工方法、電化學(xué)加工方法等,往往形成光、機(jī)、電一體化的工藝流程和加工系統(tǒng)。
三、發(fā)展現(xiàn)代制造技術(shù)的重點(diǎn)方向
現(xiàn)代制造技術(shù)正在朝著自動(dòng)化、智能化、柔性化、集成化、精密化、微型化、清潔化、藝術(shù)化、個(gè)性化、高效化方向發(fā)展。為了轉(zhuǎn)變制造業(yè)增長(zhǎng)方式,促使制造業(yè)向技術(shù)鏈高端延伸,我國(guó)宜著重發(fā)展以下現(xiàn)代制造技術(shù)。
(一)以納米技術(shù)為基礎(chǔ)的微型系統(tǒng)制造技術(shù)
“納米”是英文nan。meter的譯名,是一種度量單位,是十億分之一米,約相當(dāng)于45個(gè)原子串起來(lái)那么長(zhǎng)。納米技術(shù),表現(xiàn)為在納米尺度(0.1nm到100nm之間)內(nèi)研究物質(zhì)的相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律,以及把它應(yīng)用于實(shí)際的技術(shù)。其基本含義是在納米尺寸范圍認(rèn)識(shí)和改造自然,通過(guò)直接操作和安排原子、分子創(chuàng)造新的物質(zhì)。納米技術(shù)以混沌物理、量子力學(xué)、介觀物理、分子生物學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)為理論基礎(chǔ),以計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子和掃描隧道顯微鏡技術(shù)、核分析技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)為操作手段,是現(xiàn)代科學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。
納米技術(shù)主要包括:納米材料學(xué)(nanomaterials)、納米動(dòng)力學(xué)(nanodynamics)、納內(nèi)米電子學(xué)(nanoclectronics)、納米生物學(xué)(nanobi010gy)和納米藥物學(xué)(nan。pharmics)。就制造技術(shù)角度來(lái)說(shuō),它主要含有納米設(shè)計(jì)技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)、納米測(cè)量技術(shù)、納米材料技術(shù)、納米機(jī)械技術(shù)等。以納米技術(shù)為基礎(chǔ),在納米尺度上把機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)有機(jī)融合起來(lái),便產(chǎn)生了微型系統(tǒng)制造技術(shù)。
自從硅微型壓力傳感器,作為第一個(gè)微型系統(tǒng)制造產(chǎn)品問(wèn)世以來(lái),相繼研制成功微型齒輪、微型齒輪泵、微型氣動(dòng)渦輪及聯(lián)接件、硅微型靜電電機(jī)、微型加速度計(jì)等一系列這方面的產(chǎn)品。美國(guó)航空航天局運(yùn)用微型系統(tǒng)制造技術(shù),推出的一款微型衛(wèi)星,其體積只相當(dāng)于一枚25美分的硬幣。
微型系統(tǒng)制造技術(shù),對(duì)制造業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響,已在航天航空、國(guó)防安全、醫(yī)療、生物等領(lǐng)域嶄露頭角,并在不斷擴(kuò)大應(yīng)用范圍。
(二)以電子束和離子束等加工為特色的超精密加工技術(shù)
超精密加工技術(shù),一般表現(xiàn)為被加工對(duì)象的尺寸和形位精度達(dá)到零點(diǎn)幾微米,表面粗糙度優(yōu)于百分之幾微米的加工技術(shù)。
這項(xiàng)技術(shù)包括超精密切削、超精密磨削、研磨和拋光、超精密微細(xì)加工等內(nèi)容,主要用于超精密光學(xué)零件、超精密異形零件、超精密偶件和微機(jī)電產(chǎn)品等加工。
電廣束、離子束、激光束等加工技術(shù),通常出現(xiàn)在超精密微細(xì)加上領(lǐng)域,用來(lái)制造為集成電路配套的微小型傳感器、執(zhí)行器等新興微機(jī)電產(chǎn)品,以及硅光刻技術(shù)和其他微細(xì)加工技術(shù)的生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備等。20世紀(jì)80年代以來(lái),超精密加工技術(shù),在超精密加工機(jī)床等設(shè)備、超精密加工刀具與加工工藝、超精密加工測(cè)量和控制,以及超精密加工所需要的恒溫、隔熱、潔凈之類環(huán)境控制等方面,取得了一系列突破性進(jìn)展。超精密加工技術(shù)投資大、風(fēng)險(xiǎn)高,但增值額和回報(bào)率也高得驚人。近來(lái),發(fā)達(dá)國(guó)家把它作為提升國(guó)力的尖端技術(shù)競(jìng)相發(fā)展,前景非常好。
(三)以節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境為前提的省耗綠色制造技術(shù)
關(guān)鍵詞:語(yǔ)言;思維;語(yǔ)言關(guān)聯(lián)理論;認(rèn)知假設(shè);種系;個(gè)體
中圖分類號(hào):H0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)16-0153-02
一、語(yǔ)言和思維的含義
從現(xiàn)代唯物主義和進(jìn)化論的觀點(diǎn)來(lái)看,語(yǔ)言和思維的含義如下:語(yǔ)言是人類特有的,表觀念的符號(hào)系統(tǒng)。思維,即人腦對(duì)觀現(xiàn)實(shí)的反應(yīng)過(guò)程。具體地說(shuō),它是在表象、概念基礎(chǔ)上進(jìn)行分析、綜合、判斷、推理等認(rèn)識(shí)活動(dòng)的程。它是人類特有的一種精神活動(dòng),是從社會(huì)實(shí)踐產(chǎn)生的。一方面,語(yǔ)言是人類思維依存及其交流的工具。這個(gè)觀點(diǎn)可以溯到柏拉圖時(shí)代,眾所周知,通過(guò)語(yǔ)言可以了解思維。另一方面,思維還支配著語(yǔ)言。沒(méi)有思維就沒(méi)有交際,語(yǔ)言就是失去了意義。兩者相互作用,相互發(fā)展,關(guān)系密切。
二、傳統(tǒng)觀點(diǎn)的合理性和局限性
1.語(yǔ)言決定思維的觀點(diǎn)。持這種觀點(diǎn)的語(yǔ)言學(xué)家以洪堡特、薩皮爾和沃爾夫?yàn)榇?。他們?nèi)酥泻笳邔?duì)前者都有繼承的關(guān)系,其中沃爾夫大大發(fā)展了這一派的觀點(diǎn),將其兩者的關(guān)系絕對(duì)化了。沃爾夫本是一名化學(xué)工程師。由于工作中的仔細(xì)觀察,他開(kāi)始有了語(yǔ)言影響人們世界觀的想法,并在這時(shí)對(duì)語(yǔ)言學(xué)產(chǎn)生興趣。在薩皮爾的指導(dǎo)下,他主要研究了霍皮語(yǔ),進(jìn)一步論證了薩皮爾的對(duì)語(yǔ)言和思維關(guān)系的觀點(diǎn),提出了著名的語(yǔ)言關(guān)聯(lián)理論――薩皮爾―沃爾夫假說(shuō)。沃爾夫認(rèn)為,思想的形成不是獨(dú)立的過(guò)程,而是某種特殊語(yǔ)法的一部分;語(yǔ)言是思想的塑造者,決定了一個(gè)民族的世界觀:持不同語(yǔ)言的人們對(duì)世界有著不同的看法。沃爾夫假說(shuō)有一定道理,但是過(guò)于絕對(duì)化。在詞匯和語(yǔ)義平面上,此假說(shuō)是有道理的,但又應(yīng)該指出,對(duì)于自己語(yǔ)言中沒(méi)有的觀念,人們總可以設(shè)法加以解釋。要證實(shí)沃爾夫假說(shuō)必須證明:(1)各民族的思維方式毫無(wú)共通之處,可是哲學(xué)、邏輯學(xué)、心理學(xué)的建立提出了反證,說(shuō)明人類的思維有許多共通的東西;(2)各民族用以表達(dá)思想的語(yǔ)言系統(tǒng)毫無(wú)共通之處,這樣的證明也是很難做到的。沃爾夫假設(shè)有著致命的弱點(diǎn)――語(yǔ)言決定論:語(yǔ)言可以決定人們的思維,決定人們的世界觀。那么,不同語(yǔ)言的民族和種族之間就無(wú)法溝通;語(yǔ)言之間也就無(wú)法互譯。先進(jìn)的民族就永遠(yuǎn)先進(jìn),落后的民族就永遠(yuǎn)落后。社會(huì)學(xué)家菲什曼曾經(jīng)指出,如果此假設(shè)得到證明,便會(huì)出現(xiàn)兩種恐懼:一是被動(dòng)狀態(tài)的恐懼,因?yàn)槲覀儾荒懿徽f(shuō)話,我們就無(wú)法逃脫語(yǔ)言的擺布;二是絕望情緒的恐懼,因?yàn)槿祟悰](méi)有希望能夠相互了解和交際。
2.思維決定語(yǔ)言的觀點(diǎn)。然而,瑞士心理學(xué)家皮亞杰和前蘇聯(lián)心理學(xué)者維果茨基持有不同的觀點(diǎn)。他們認(rèn)為,在語(yǔ)言使用過(guò)程中,認(rèn)識(shí)先于語(yǔ)言,思維決定語(yǔ)言;在使用語(yǔ)言的過(guò)程中,語(yǔ)言和思維的關(guān)系越來(lái)越密切,但是仍存在無(wú)語(yǔ)言的思維。(1)從種系發(fā)展看語(yǔ)言和思維。在《思維和有聲語(yǔ)言的遺傳根源》一文中,維果茨基指出,從種系發(fā)展的角度來(lái)看,思維與有聲語(yǔ)言具有不同的遺傳根源,它們的發(fā)展不是平行的,其發(fā)展曲線常常會(huì)交叉。首先,可以看看黑猩猩的思維。黑猩猩有原始的智力,例如會(huì)運(yùn)用工具,能夠把小樹(shù)枝結(jié)成長(zhǎng)枝打果子。維果茨基認(rèn)為,黑猩猩這種原始的智力和有聲語(yǔ)言毫無(wú)聯(lián)系,它無(wú)需借助語(yǔ)言來(lái)思維。其次,黑猩猩也有自己的“語(yǔ)言”。例如它們能夠使用面部表情、手勢(shì)、聲音交際。它們能夠表達(dá)和了解彼此的表情和手勢(shì);問(wèn)題是這些表情和手勢(shì)是和動(dòng)作直接相聯(lián)系的,而聲音則是表達(dá)欲望、感情、主觀狀態(tài)的一種方式,始終不是“客觀的”事物的符號(hào)。黑猩猩能發(fā)出聲音,但是這些聲音和思維沒(méi)有聯(lián)系。因此,語(yǔ)言和思維并不是同時(shí)產(chǎn)生的,思維先于有聲語(yǔ)言。(2)從個(gè)體發(fā)展看思維和語(yǔ)言。維果茨基認(rèn)為,嬰孩在出生后的頭幾個(gè)月里就會(huì)咿呀學(xué)語(yǔ)和叫喊,這些聲音主要是表達(dá)感情的,和思維的發(fā)展沒(méi)有什么關(guān)系。到了兩歲左右,原來(lái)分別發(fā)展的思維和語(yǔ)言才匯合,并形成新的行為模式。于是語(yǔ)言才能成為思維的工具,思維才能用聲音表達(dá)。他認(rèn)為語(yǔ)言和思維好比兩個(gè)圓圈,它們有一部分是重疊的,那是語(yǔ)言和思維一致的地方,這可以稱為有言語(yǔ)的思維。皮亞杰持另一種不同的觀點(diǎn)。他認(rèn)為兒童的智力活動(dòng)并不來(lái)自語(yǔ)言,而是來(lái)自動(dòng)作;智力活動(dòng)發(fā)自于感覺(jué)―肌動(dòng)階段,是動(dòng)作的內(nèi)在化;思維的形成與語(yǔ)言的獲得同時(shí)產(chǎn)生,兩者都依賴于智力,都與象征功能的構(gòu)成分不開(kāi)。
3.從現(xiàn)實(shí)角度看語(yǔ)言和思維。達(dá)爾文的進(jìn)化論的提出,給語(yǔ)言學(xué)家們探索語(yǔ)言的起源、第一語(yǔ)言習(xí)得和思維、語(yǔ)言的關(guān)系方面以新的希望。在從猿到人的轉(zhuǎn)變中,勞動(dòng)使得直立行走成為可能,從而解放了肺和喉頭,為人類產(chǎn)生語(yǔ)言奠定了生理基礎(chǔ)。語(yǔ)言的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,它的產(chǎn)生不僅是一個(gè)生物進(jìn)化的問(wèn)題,而且是一個(gè)社會(huì)進(jìn)化的問(wèn)題。然而,思維和語(yǔ)言哪個(gè)先產(chǎn)生呢?它們的關(guān)系又如何呢?思維先于并促使語(yǔ)言的產(chǎn)生。在人類社會(huì)初期,人們制造和利用工具的能力還比較低,為了生存,他們必須聯(lián)合協(xié)作。為了能在協(xié)作中達(dá)到互相理解,以達(dá)到目標(biāo)的一致,他們迫切需要一種交流思想的工具。這時(shí),他們首先發(fā)展的是手勢(shì)語(yǔ),然后,由于聲音傳播的種種優(yōu)越性,再逐步發(fā)展了有聲語(yǔ)言。那么,語(yǔ)言和思維究竟如何相互影響呢?(1)語(yǔ)言對(duì)思維的依賴性。語(yǔ)言只是一種信號(hào),作為信號(hào)的事物和被信號(hào)所指明的事物之間要有一種指明和被指明的關(guān)系,否則信號(hào)就不能存在。語(yǔ)言是拿生理器官所發(fā)出的聲音指明精神活動(dòng)中的思維的,只有在這種情況下,生理器官所發(fā)出的聲音才成為信號(hào),才成為語(yǔ)言;離開(kāi)了這種關(guān)系,生理器官所發(fā)出的聲音就只是聲波,只是物理現(xiàn)象,不是信號(hào),不是語(yǔ)言。(2)思維對(duì)語(yǔ)言的依賴性。語(yǔ)言是表達(dá)思維的工具。人類的抽象思維是反映客觀世界規(guī)律的認(rèn)識(shí)活動(dòng),它是以認(rèn)識(shí)客觀規(guī)律,使人利用這規(guī)律改造世界的資格為社會(huì)服務(wù)的。但是要發(fā)揮抽象思維的作用,就必須使人們有思想上和經(jīng)驗(yàn)上的交流;而要交流思想和經(jīng)驗(yàn),首先要把他們表達(dá)出來(lái),使它們成為可“捉摸”的、“物質(zhì)化”的、可了解的東西,而語(yǔ)言正是表達(dá)它們的工具。與其說(shuō)語(yǔ)言決定人們的思維,還不如說(shuō)語(yǔ)言幫助人們思維。
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關(guān)鍵詞:化工機(jī)械 化學(xué)反應(yīng) 腐蝕原因 設(shè)計(jì)
1、 設(shè)備發(fā)生腐蝕的原因及分類
1.1 發(fā)生腐蝕的原因
眾所周知,化工機(jī)械設(shè)備本身是金屬構(gòu)成的,只要是金屬它就會(huì)因?yàn)闇囟取穸鹊韧饨鐥l件的影響,從而導(dǎo)致金屬發(fā)生銹蝕。在當(dāng)下環(huán)境中的工業(yè)企業(yè),特別是各個(gè)化工企業(yè)內(nèi),其環(huán)境中都含有大量的 CO2、SO2、硫化物、氫氧化物等一些有害物質(zhì),再加上不同的企業(yè)不同的廠房在不同環(huán)境下的溫度和濕度都較高、較大,因此在這些環(huán)境因素的綜合作用和影響之下,金屬就可能會(huì)與這些有害的物質(zhì)發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而形成了腐蝕。
1.2 腐蝕的分類
(1)首先,按照腐蝕所產(chǎn)生的原因以及表象進(jìn)行分類。可以將腐蝕分為:疲勞服役,剝層腐蝕,工業(yè)大氣腐蝕,高溫氧化腐蝕以及酸性大氣腐蝕,等等。
(2)另外,按照腐蝕所產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行分類,化工機(jī)械中的腐蝕主要可以分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種。
電化學(xué)腐蝕,則主要是指金屬材料在與電解質(zhì)溶液進(jìn)行接觸以后,發(fā)生了電極反應(yīng)而發(fā)生腐蝕,這種反應(yīng)是一種氧化還原反應(yīng),主要因?yàn)榄h(huán)境的潮濕所致。
化學(xué)腐蝕的含義主要是指金屬的表面與周圍的介質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而使金屬遭受了破壞,主要是因?yàn)榄h(huán)境溫度過(guò)高、較為干燥所致。
2 、腐蝕產(chǎn)生的化學(xué)機(jī)理
2.1 電化學(xué)腐蝕機(jī)理
金屬發(fā)生的電化學(xué)腐蝕,主要就是因?yàn)榻饘俚谋砻鎸优c離子導(dǎo)電介質(zhì)所發(fā)生的電化學(xué)作用,從而遭到了破壞。任何按照電化學(xué)機(jī)理所產(chǎn)生的腐蝕,都會(huì)包含至少一個(gè)的陽(yáng)極反應(yīng)和陰極反應(yīng),同時(shí)還會(huì)通過(guò)金屬內(nèi)部的電子流,以及在介質(zhì)中的離子流進(jìn)行聯(lián)系。
陽(yáng)極所發(fā)生的是氧化過(guò)程,主要就是金屬離子從金屬中轉(zhuǎn)移出來(lái),轉(zhuǎn)移至介質(zhì)中,同時(shí)放出電子流,然后與介質(zhì)中所存在的離子流進(jìn)行聯(lián)系,結(jié)合到一起。
而陰極反應(yīng)則相對(duì)的是介質(zhì)中的氧化劑組成成分,通過(guò)吸收來(lái)自于陽(yáng)極的電子進(jìn)行還原的過(guò)程。電化學(xué)腐蝕因?yàn)殡娏鞑粫?huì)對(duì)外進(jìn)行做工,都會(huì)在腐蝕電池的內(nèi)陰極發(fā)生自耗反應(yīng),這樣的反應(yīng),無(wú)疑就會(huì)加快金屬被腐蝕的速度。
2.2 工業(yè)大氣的腐蝕機(jī)理
在工業(yè)污染較為嚴(yán)重的地區(qū)中,空氣中所包含的 CO2、SO2、硫化物、氫氧化物以及鹽等揮發(fā)物,還包括一些工業(yè)粉塵,這些都是一些腐蝕性的介質(zhì)。在以上介質(zhì)物中,在潮濕的條件情況下,酸性氣體就會(huì)與水結(jié)合生成無(wú)機(jī)酸,而這些酸就具有極強(qiáng)的腐蝕作用。例如一些鐵制的合金,在這樣的介質(zhì)中,就會(huì)發(fā)生一連串的化學(xué)反映,致使鋼材被嚴(yán)重的破壞。
在工業(yè)大氣的環(huán)境下,機(jī)械腐蝕是由電化學(xué)腐蝕和直接化學(xué)腐蝕綜合作用的。從電化學(xué)腐蝕以及化學(xué)腐蝕的本質(zhì)來(lái)看,都是因?yàn)榻饘僭釉谑ル娮右院笞兂呻x子的一個(gè)氧化過(guò)程。其主要的區(qū)別就是發(fā)生的環(huán)境背景不同而已,化學(xué)腐蝕是金屬與周圍介質(zhì)在高溫、干燥的環(huán)境中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),而電化學(xué)腐蝕則是發(fā)生在潮濕的環(huán)境下,發(fā)生的氧化過(guò)程。
3、 化工機(jī)械設(shè)備的防腐蝕設(shè)計(jì)
金屬材料極容易遭到腐蝕破壞,所以在機(jī)械設(shè)備的采購(gòu)過(guò)程中,應(yīng)該要對(duì)機(jī)械設(shè)備的采購(gòu)選用、安裝使用等環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合的考慮,并且要選擇合適的配套附件,對(duì)設(shè)備的附件功能以及防腐蝕設(shè)計(jì),具有相同的重要作用。
3.1 材料的選擇
被用在制造業(yè)中的機(jī)械設(shè)備材料,大多都是碳素鋼。這種鋼價(jià)格較低,同時(shí)采購(gòu)較為方便,而且便于對(duì)其進(jìn)行加工。這樣的鋼在普通的工作環(huán)境中使用,不會(huì)發(fā)生較大的腐蝕,對(duì)機(jī)械設(shè)備的使用,也不會(huì)造成較大的危害。但是如果是在化工行業(yè)中使用,其工作環(huán)境就可能會(huì)對(duì)其造成較為嚴(yán)重侵蝕。
例如常用的 Q235 鋼,在濃度較高的腐蝕性介質(zhì)中,其腐蝕速度十分的高,即使對(duì)設(shè)備進(jìn)行防腐涂漆,但是很容易造成漆膜出現(xiàn)局部脫落或是劃傷,也可能會(huì)致使其腐蝕面積不斷擴(kuò)展,大大降低了機(jī)械設(shè)備的使用壽命。因此,化工企業(yè)通常都不會(huì)選擇使用這樣的材料,而選擇一些具有耐腐蝕性能的普通低合金鋼,作為機(jī)械設(shè)備的制造基材。低合金鋼的價(jià)格雖然稍高,但是其所能夠取得的總體經(jīng)濟(jì)效益,要比碳鋼好很多。
3.2 結(jié)構(gòu)與工藝
如果機(jī)械構(gòu)件的集合形狀設(shè)計(jì),過(guò)于復(fù)雜或是不合理,就可能會(huì)引起熱應(yīng)力、積塵、機(jī)械應(yīng)力以及積液等缺陷,進(jìn)而導(dǎo)致接卸的局部發(fā)生腐蝕情況,因此應(yīng)該從防腐蝕的角度對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合性的考慮,通常情況下,要符合以下要求:
(1)機(jī)械構(gòu)件的形狀易簡(jiǎn)單;
(2)防止機(jī)械構(gòu)件表面有傷痕或是遭到損壞;
(3)機(jī)械構(gòu)件應(yīng)該盡量選擇使用同一種金屬材料;
(4)盡量減少機(jī)械構(gòu)件中存在的縫隙;
(5)選擇較為優(yōu)質(zhì)的防銹漆以及結(jié)構(gòu)形式,以便于保證腐蝕介質(zhì)與機(jī)械構(gòu)件能夠完全隔離,尤其是要注意對(duì)焊縫進(jìn)行涂漆,較為合理的涂漆結(jié)構(gòu),能夠保證構(gòu)件的任何一面或部位,都能夠進(jìn)行涂漆;
(6)防止殘余水分在機(jī)械設(shè)備上有滯留情況,在設(shè)計(jì)的時(shí)候要盡量避免具有向上的容器狀凹處,如果不能夠盡量避免,應(yīng)該要設(shè)置排水孔;
(7)在對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行焊接時(shí),要盡量防止出現(xiàn)應(yīng)力集中或者是內(nèi)應(yīng)力的現(xiàn)象,要盡量采取連續(xù)的焊接工藝,間斷的焊接就容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力;
(8)要盡量避免出現(xiàn)焊接缺陷,例如咬邊、焊瘤、未焊透等現(xiàn)象,這些都可能會(huì)導(dǎo)致其形成新的腐蝕點(diǎn)。例如咬邊就可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)應(yīng)力集中,其凹陷邊也可能會(huì)形成夾縫,而焊瘤不僅僅會(huì)造成應(yīng)力集中,還會(huì)致使焊瘤與母材之間形成一定的夾縫。以上這兩種焊接缺陷,都會(huì)造成較為嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象;
(9)為了能夠進(jìn)一步防止發(fā)生縫隙腐蝕現(xiàn)象,對(duì)于構(gòu)件的連接處的夾縫,要進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。對(duì)于常見(jiàn)的構(gòu)件連接形式,主要包括對(duì)接以及搭接兩種,這樣的連接中應(yīng)該采用焊接的連接,同時(shí)還應(yīng)該采取雙面連續(xù)的填角焊接,同時(shí)對(duì)于對(duì)接的接頭,還應(yīng)該采用雙面連續(xù)的對(duì)接焊接,進(jìn)而避免出現(xiàn)縫隙腐蝕的情況發(fā)生。
4 、設(shè)備的防腐蝕方法
對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行防腐蝕的方法有很多,主要就是為了能夠改善金屬本身的特質(zhì),將腐蝕介質(zhì)能夠與被保護(hù)的金屬進(jìn)行隔開(kāi),或者是對(duì)金屬表面進(jìn)行合理的處理,以改善電化學(xué)保護(hù)以及腐蝕環(huán)境等等。電化學(xué)保護(hù)法,主要就是依據(jù)電化學(xué)的相關(guān)原理,進(jìn)而在金屬設(shè)備上采用一定的措施,進(jìn)而使之能夠成為腐蝕電池中的陰極,從而減輕甚至是防止金屬腐蝕的方法,主要包括外加電流法以及犧牲陽(yáng)極保護(hù)法。
外加電流法,主要是指將保護(hù)金屬與另一個(gè)附加電極作為電池的兩極,同時(shí)將被保護(hù)的金屬作為電池的印記,然后在外加直流電的作用之下,對(duì)陰極進(jìn)行保護(hù);
而犧牲陽(yáng)極保護(hù)法,是采用電極電勢(shì)將被保護(hù)的金屬或是合金,作為電池的陽(yáng)極,將其固定在被保護(hù)的金屬表面上,從而形成了腐蝕電池,而被保護(hù)金屬作為陰極,從而得到保護(hù)。
根據(jù)電化學(xué)的相關(guān)腐蝕原理,采取犧牲陽(yáng)極保護(hù)法對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行保護(hù)是一種較為科學(xué)、合理且有效的方法。而目前,各個(gè)國(guó)家也廣泛的采用此方法,將其應(yīng)用在各種較容易發(fā)生腐蝕的機(jī)械設(shè)備上,對(duì)其進(jìn)行保護(hù),并取得了較好的效果。
5 、結(jié)束語(yǔ)
腐蝕介質(zhì)廣泛地存在于化工企業(yè)的日常生產(chǎn)工作環(huán)境中,在這樣的環(huán)境中,機(jī)械設(shè)備的腐蝕程度通常會(huì)更加嚴(yán)重也更快,所造成的損失也較大。因此要加強(qiáng)化工行業(yè)機(jī)械設(shè)備的防腐蝕能力,對(duì)提高機(jī)械設(shè)備的使用年限,降低企業(yè)的生產(chǎn)成本等,都具有較大的意義。
參考文獻(xiàn):