化学工程与应用范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的5篇化学工程与应用范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

篇1

中图分类号：G633.8 文献标识码：B文章编号：1672-1578（2015）04-0025-01

化学工程技术是一门主要研究化工生产过程中研究和开发以及过程装置的设计、制造和管理的综合性技术。化学工程技术在化学生产中的应用已涉及到各行各业，化学工程技术的发展对于强化化工生产过程，提高产品质量，降低原料和能量消耗，对于企业的技术改造以及新技术的开发起着重要作用。

1.新型反应技术的研究

1.1 超临界化学反应技术。超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时，此时状态处于液体和气体之间，具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用，而且还在医药工业等领域应用很广泛，已经显示出巨大的魅力，极具发展前景。近年来，化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域，但是都处于初级发展阶段，很不成熟。

1.2 绿色化学反应技术。绿色化学是指对环境不会造成污染的，有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采取化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程，因此很彻底，这主要包含原子经济性和高选择性的反应，生产出对环境有利的材料，并且回收废物循环利用的一门科学技术。

1.3 新的分离技术。从广义上看，分离强化首先是对设备的强化，随后对生产工艺进行强化，整体来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果，这样不仅有利于实现可持续发展，同时也是化工分离技术的重要技术与主要趋势之一。然而，古老的化工分离技术原理：利用沸点的不同，将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术，具有广阔的发展前景，但是这些在应用中同样也存在着很多问题，此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少，没有在理论上充分说明和指导，对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术和科学的不断进步和发展，分离技术也随之得到改善，取得了长足的进步，逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上，例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面，这些都是信息技术发生功效的主要分离技术，再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离，因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进对于分离过程的深入产生了重要的作用，而且还能提高工作效率。

2.传热过程中一些新的研究进展和方向

2.1 微细尺度传热学研究进展。微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律，现在传热学中已经自成一个分支，发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立，但是由于尺度的微细，原来的假设的影响因素也会相对的发生变化，这就导致了流动和传入规律发生着变化。目前，微米、纳米科学已经取得长足的进步，受到人们的广泛关注，诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。

2.2 强化传热过程的研究进展。这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手，提高传热的效率，并想办法改进设备使其持续对外放热，这种改进包含发明新的传热材料和改进生产工艺，将过去的设计进行优化等方法。

2.3 传热理论研究进展。近年来，传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用，但至今仍未能很好的实现，主要问题是如何获得实现滴状冷凝，并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质，将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用，而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来，人们都在对液体发生核态沸腾的主要原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的，这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止，加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响，这一问题是最需要得到解决的，也是研究的重点所在，对沸腾传热进行计算大都采取机理模型，这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低，而且需要大量的实验做基础，所以目前应用的范围较窄，目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式，因此我们有另辟蹊径，从新的角度来探究和研究问题，从基本理论出发，提出新的理论与计算方法或研究出新的模型，将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量，这将成为今后研究的重中之重。

3.促进化学工程技术发展的对策

3.1 着眼全局提高化学工程技术水平。化学工程科学近年来的发展趋势已经明显地呈现与多学科交叉的现象，要进一步促进化学工程技术的进步，就要从全局出发综合考虑与化学工程交叉的各个领域的情况。要统筹考虑各个领域的运用，做好整体的规划，协调各项科学的开发利用。并且统筹现有领域的同时积极开拓新的研究领域，使各个学科领域相互促进，最后实现共同发展。

篇2

化学工程与工艺学科是我国重要的学科之一，在化学工程中，化学实验起着重要的作用。化学实验的好坏严重影响着化学工程的建设。而数据处理过程又是化学实验中的重要组成部分。对程序中的数据进行有效的处理有助于化学实验的研究与开发。然而以往的数据处理方法基本上都是人工处理，这种处理方法既浪费时间又浪费资源。因此，开发新的化学数据处理方法成为我国化学工程研究的重点，而MATLAB软件就是新型化学数据处理方法之一，也对化学工业的发展起到巨大的作用[1]。

一、化学工程和工艺中的实验数据处理

化学工程实验是化学工程的重要组成部分，也是化学实验人员进行数据处理的重要手段。化学实验与其它的科学实验不同，其主要强调实验的结果是否可以反映一定的化学现象并且处理一定的化学问题，化学实验对人类的生活有一定的影响，其结果可以解决社会上的一些化学工业问题，并为化学工业的进行带来方便[2]。可见化学工程实验在化学工程中的重要性。但是以往的化学工程实验需要用人工处理法对大量的化学数据进行处理，由于数据的繁多和复杂，使得处理过程十分困难，并且实验需要运用大量的时间，也会耗费大量的人力及物资，这样的实验方法过于陈旧，已经不能满足社会对化学工程的需求。然而，随着社会科学的不断发展与完善，人们生产出的计算机已经完全可以代替以往的人为处理数据方法，使化工实验变得简单易行，并且可以大大提高处理化学数据的实验效率。

数据处理是化学实验中的重要组成部分，化学实验的实现主要通过进行大量的数据处理得来。数据处理并不简单，需要将大量的数据进行运算，从而得到合理的化学实验结果，但只是单单的运用人工运算方法，耗时耗力，而运用计算机进行化学数据的处理却可以很好的解决这一问题。

化学工程与化学工艺的基本组成部分是化学实验，化学实验的主要目标是根据有效的化学实验数据对生活中出现的一些化学问题进行合理的实验，从而得到合适的解决办法[3]。但在进行化学实验过程中，会有很多的限制因素，因此，实验人员需要在考虑这些限制因素的基础上进行数据处理，从而得到与实验现象相符的数据，只有这样才能更好的解决化学问题。

对于不同的生活现象有不同的化学实验验证方法，而不同的实验方法的难易程度不同，大多数的化学实验都是比较复杂且不易实行的，化学的数据之间有着多种多样的联系，这种联系往往不能单单从表面就被看出，需要经过大量的复杂的运算后才可进行进一步的观察[4]。而这就造成了处理数据需要运用大量的人力资源，并且对一些难理解的数据进行合理的分析也是比较耗时的工作。但如果应用计算机对实验中产生的一系列数据进行整合，将无效的甚至对有效数据有所干扰的数据进行消除，就可以留下有用的数据进行实验处理，这样的做法可以使数据结果非常精准，并且可以节省数据处理时间。

二、应用MATLAB进行化学工程与工艺的数据处理过程分析

MATLAB软件是化学工程实验中所运用到的一种先进的软件，这种软件可以进行编写化学程序、化学数据运算、数据结果运行等，并且可以运用高科技的技术进行化学计算得到有效可靠的数据，再对化学现象进行分析，从而得出合理的化学结论[5]。MATLAB软件的好处有很多，其中最主要的是操作简单，易懂、易学、易会，并且其操作界面比较人性化，有易于操作人员进行有效合理的操作，可以使以往复杂的计算过程变得简单易行，并且使计算结果比以往的更为精准，还可以减小误差。

MATLAB软件运用一种特殊的简单的程序语言对化学实验现象进行编写程序。其应用范围非常广、内部功能非常多、程序便于维护、利于编写程序，并且可以拥有多种平台的操作系统等。这种软件是化学工程实验中的重要软件，在对实验的数据处理上，发挥着重大的作用。这是化学工程及工艺中的重大突破与创新，也是化学工程学科未来的发展方向。

1.画程序图

对于不同的化学实验需要有其不同的数据处理过程，也有其不同的程序图、程序中所应用到的各种公式等，这些影响因素决定了实验的难易程度。一个实验拥有一个与之相符的独特的程序，也只有这一程序可以对其对应的化学实验进行很好的描述。但是，不论怎样的实验都有其共同点，下面就是对于大多数化学实验的总程序图。

图一 实验数据处理总程序图

2.编写程序

2.1输入数据

输入数据时，主要应用的函数是INPUT，应用INPUT将化学工程中有效的数据输入MATLAB软件的程序中，MATLAB再对数据进行处理，得出相应的结论。下面以温度为例对数据进行输入，其主要实现形式是：t=input，即表示系统要求程序输入温度值。但被输入程序的主要数据都是成组出现的，只有这样才会形成有效的程序处理系统。这种系统的处理数据能力高，处理速度快、处理效果好。

2.2处理数据

通常情况下，对实验所需数据进行处理需要先将数据进行整合，使程序模型被整合成一条连续的曲线形式。而对于不同的程序有其不同的整合方法，这里，对常见的整合方法，最小二乘法进行分析。

应用最小二乘法对数据x和y进行整合，是使x和y得到相应的函数关系式y=f（x），其主要思想是使残差的平方 2在定值x上最小。在进行数据测验时，经常会出现误差，最小二乘法不需要整合后的关系式y=f（x）经过所有的x点和y点，只需要残差平方的总和数最小。这证明最小二乘法最适于整合数据。这些方法都是MATLAB软件中所应用到的处理数据的方法。

2.3建立数据库

由于数据是在特殊情况下得出的，但是在实际的生活中，往往不会碰巧与数据相一致，而是会与实验数据有一定的偏差，这就需要技术人员将不同情况下的不同数据进行整合后，得到相应的关系式，即当程序输入一定的数据后，程序便会根据该数据进行及时的分析与运算，得出相对于输入数据的输出值。这就是数据库的建立过程。

三、总结

将MATLAB软件运用到化学工程与工艺中去是我国化学工程中的重大突破，MATLAB软件可以将复杂难懂的数据自动进行分析、整合，并得出有效的合理的数据进行程序设计。这种方法可以节省大量的人力、物力、时间等，并且最终处理数据的结果将更加准确，更便于在化学工程中使用。可见，MATLAB软件在化学工程及工艺中的重要作用。

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，2009

[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，2010.

篇3

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2012）29-0078-02

化学反应工程是化学工程与工艺专业的核心课程，以化学反应过程的共性规律、反应器的设计、放大和优化为主要研究对象，用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题，是一门实践性很强的工程学科。面向本科生的化学反应工程课程教学的目标，是使学生掌握化学反应工程基础知识，学习化学反应工程的研究方法和思路，了解化学反应工程最新进展和发展方向，提高创新思维能力。[1]笔者在长期的教学中将“方法论”作为重点，不断总结教材各章节、研究各类反应过程的共同方法，并应用于教学，对学生掌握化学反应工程的基本观点和工程方法，培养学生分析与解决工程问题的实际能力起到了很好的作用。

一、数学模型方法

工业反应器中进行的化学反应过程往往与物料的流动、混合、传质、传热、反应计量学、催化剂性能等有直接关系，浓度、温度、压力等参数影响反应结果，影响因素多，相互耦合，通常表现出很强的非线性，传统的因次分析和相似方法不能反映化学反应工程的基本规律。[2]教学中，把反应器中进行的过程分解为化学反应过程和物理传递过程，反应器中进行的过程分解为化学反应过程和物理传递过程，分别建立反应动力学模型和反应器传递模型，然后通过物料衡算和能量衡算把它们综合起来，建立反应器的数学模型，用数学模型方法来研究化学反应工程，进行反应器设计、放大与优化，比传统的经验方法能更好地反映其本质。因此，数学模型方法是化学反应工程的基本研究方法，可以通过数学模型的建立和求解去预测和模拟反应器的实际操作状况。[3]在阐明化学反应工程基本概念和原理的基础上，将各类反应器的数学模型作为讲授重点，尤其突出间歇反应器、平推流反应器、全混流反应器数学模型的建立和求解方法，借此培养学生利用数学模型方法设计反应器的能力。

二、物料、能量衡算中非线性问题的线性化处理方法

反应速率一般是由反应实际进行场所的浓度和温度决定。而工业上广泛使用的气固相催化反应器、流固相非催化反应器，气液反应器中物料温度和浓度的变化呈现非线性特点。处理的共同方法为反应器设计中物料衡算、能量衡算时，衡算范围取一个微元，在微元内物料温度和浓度的变化近似按线性关系计算。在气固相催化反应工程讨论中、以单颗粒的球形催化剂为基础，在其中距中心R处取一厚度dR的微元球壳进行物料衡算、能量衡算；在气液反应工程讨论中、以双膜理论为基础，在液膜中距界面x处取一厚度dx的单位面积微元液膜进行物料衡算；在流固相非催化反应工程讨论中，以收缩未反应芯模型为基础，对单个球形固体颗粒，在其固相产物层内距中心R处取一厚度dR的微元球壳进行物料衡算；平推流反应器、非理想流动反应器轴向混合模型的计算中，在距反应器进口L处取一厚度dL的微元管段进行物料衡算、能量衡算。这些问题的研究方法有相似性，在教学中强调相互的联系，可以加深学生对内容的理解和对反应器设计中线性化处理非线性问题方法的掌握。

三、解决复杂问题时先分解后综合的方法

影响工业反应过程的因素多，关系复杂，若直接全面分析求解，往往比较困难，不容易理解。在教学中可采用先分解后综合的方法，把复杂的问题分成若干步、先研究每一步的规律，再综合得出整体的规律。气固相催化反应工程讨论中，先分外扩散、内扩散、化学反应过程分别讨论三个过程的规律和计算公式，再综合三个过程得出单个催化剂颗粒的反应规律，再进一步综合得出整个床层的反应规律；气液反应工程讨论中，先分气液两相间的传递规律、液膜中的扩散反应规律，液相主体中的扩散反应规律，再综合得出整个气液相反应规律；流固相非催化反应工程讨论中，先分流体滞流膜扩散控制、固体产物层（或惰性残留物层）内扩散控制、化学反应控制分别讨论，再综合得出总体的规律和计算公式；讨论吸附动力学方程中，先按单组分反应物的化学吸附控制、表面化学反应控制、单组分产物的脱附控制分别讨论，再综合得出总体的吸附动力学方程。这样的教学方法，往往能使复杂的问题变得简单明了，复杂的计算过程得到简化。

四、理论推演与实验结合的方法

化学反应工程自设立以来，作为一门工程学科，其复杂性往往不仅表现在过程本身，而更表现在化学反应器复杂的几何形状及千变万化的物性，[4]因此，广泛采用理论推演和实验相结合的研究方法。通过理论推演得出轴向混合模型、多级串联全混流模型等非理想流动模型，通过实验测定实际反应器停留时间分布、计算出无因次时间方差、选择合适的非理想流动模型，利用实验数据计算出模型参数，进行实际反应器的设计；气固相催化反应内扩散影响的判别中，通过理论推演得出判据式，通过实验测定判据式的值，可判断出内扩散的影响程度；流固相非催化反应中通过理论推演得出不同过程控制时的计算公式，通过温度对总体速率的影响实验，可判别过程是化学反应控制还是扩散控制，通过流速对总体速率的影响实验，可判别过程是流体滞流膜扩散控制还是固相产物层内扩散控制，然后选择相应过程控制的公式，能使计算过程大为简化。反应动力学模型的建立更需要理论推演与实验结合，虽然可以通过理论计算确定化学反应的机理和速率，但对大多数反应体系，这类理论计算所能达到的准确程度尚不能满足工业反应过程开发和反应器设计的要求，实验研究仍然是认识反应过程动力学特征的主要途径。化学反应工程在其发展过程中已形成了一整套动力学实验测定和数据处理方法。[3]教学中，应着重强调利用幂函数型模型，双曲线型模型拟合实验数据的方法，以及它们的优缺点，使学生较好地理解和掌握反应动力学模型的建立方法。

工科院校培养的工程技术人才，不仅要有丰富的理论知识，理论还应当联系实际，具有较高的独立思考能力、发现、分析和解决实际生产问题的能力，这就要求教师不仅要对学生传授知识，更重要地是教给学生求索知识的方法和应用知识的能力。[5]长期的教学中，笔者体会到数学模型方法，物料、能量衡算中非线性问题的线性化处理方法、解决复杂问题时先分解后综合的方法、理论推演与实验结合的方法，并在化学反应工程研究中普遍应用，将这些方法重点介绍给学生，使他们在学习中触类旁通，举一反三，取得了良好的学习效果。

参考文献：

[1]王垚等.化学反应工程教学新理念和实践探索[J].化工高等教育，2009，（2）.

[2]朱炳辰.化学反应工程（第五版）[M].北京：化学工业出版社，2012.

篇4

0 引言

力学是研究物质运动和变形规律的科学，所阐述的规律带有普遍性，是一门基础科学。是各技术工程学科的重要理论基础，是沟通自然科学基础理论与工程实践的桥梁。该课程内容由理论力学和材料力学两部分组成，具有理论性、系统性、抽象性的特点，学生在学习过程中感到枯燥乏味，理论与实际相脱离，从而造成教学效果不佳等现象。而本课程又与很多专业课程密切相关，学习的效果直接影响了学生对专业的学习。因此，改变教学方法提高效率，加强学生的学习效果，是该课程教学的大势所在。本文在工程力学的教学中引入项目化教学方法，以实际工作任务为引导，采用基于工作过程的项目化教学法。将生产一线中的实际项目引入课堂，使学生在“做中学，学中做”，加强理论与实践的结合，提升学生职业能力。

1 课程设计方面

在课程设计方面，坚持理论与实际相结合的原则，立足于工程应用，利用多媒体充分说明工程力学在现代工程中的应用情况，使学生认识到本门课程在整个知识体系中的地位与作用，从而引起学生的重视，提高学习的热情，调动学习的兴趣。现以工程力学课题组制定的课程整体设计为例，加以阐述。本课程内容以油压夹紧机构为项目载体，结合工程力学教学目标，设计如下的教学内容，见表1。

在进行课程整体设计时，需注意以下几点：

1、整个课程设计时，要充分进行企业调研，根据学生将来从事的职业岗位的知识、能力要求而设计，课程的教学目标围绕项目训练能力进行，学生通过完成项目（任务）进而训练职业能力，项目又是能力实现的切实载体。

2、为保证设计过程的系统性，用油压夹紧装置的分析是本课程的项目，按照机械设计的设计过程设计了课程顺序，任务和步骤是一个接一个地被展现、被传授、被实现，项目具有连续性、实用性等特性，当这些单项任务都被完成后，学生也就基本具有了从事简单的机械设计、测绘能力。

3、有些子项目或单项任务的前后顺序有待斟酌。

2 教学模式、教学方法方面

教学环节设计，依据项目的选定，结合相应的教学目标，设置教学任务。在设计时，一定注重要基于工作过程的设计模式，并且要注重学生主体，让学生真正在学习的过程中做到“做中学”，任务的设计本着由浅入深，由低到高的原则进行，并且与学生所要掌握的知识紧密结合。另外在教学中任务引导法、案例教学法、头脑风暴法、六步教学法等多种教学方法要综合互补使用。在教学过程中对于要完成的任务，老师要做简单的讲解，使学生既能准确把握研究的方向，又能保持好奇心理和研究动力。每一任务的教学都采用单元设计表格的形式，从而较完善的完成教学任务.

现以课程项目之一：扭转变形在传动轴中的分析和计算为例，展示项目教学法的具体实施过程。

（1）明确本项目的教学内容流程：

复习巩固任务引入任务设置任务分析归纳总结考核评价布置作业

（2）复习巩固：

油压加紧装置中哪些构件受到剪切变形？

杆件的基本变形有哪些？

（3）任务设置：

任务1：传动轴的变形分析；

任务2：传动轴内力的计算；

任务3：传动轴扭矩图的画法；

拓展任务 ：分析传动轴外力偶的合理安排。

（4）任务分析：

任务一 传动轴的变形分析

通过一些图片展示，例如传动系统的传动轴、汽车传动轴、汽车转向轴、攻丝等机构，提出问题：机械中的轴类零件在传动中受到什么共同变形？还有哪些实例属于同种变形？能否总结一下它们的特点是什么？然后引入扭转的变形特点：各横截面绕轴线发生相对转动，杆轴线始终保持直线。

任务二 传动轴扭矩的计算

截面法求扭矩

1、截开：将圆轴沿任一截面1-1截开，取任一部分为研究对象.

2、代替：用内力偶矩代替截去的另一部分.

3、平衡：由T=ΣMi 得 T=？

任务三 传动轴扭矩图的画法

定义：扭矩图表示沿杆件轴线各横截面上扭矩变化规律的图线

目的：①扭矩变化规律；②|T|max值及其截面位置；③强度计算（危险截面）。

拓展任务：分析传动轴外力偶的合理安排

练习：传动系统的主轴ABC的转速n=960r/min，输入功率PA=27.5kw ，输出功率PB=20kw，PC=7.5kw 。试画出ABC轴的扭矩图；如果将轮A和轮B位置对调，试分析对轴的受力是否有利？

（5） 总结归纳

任务1 ：由传动轴的变形分析，可以掌握扭转变形的受力特点和变形特点。

任务2 ：由传动轴内力的计算，能够熟悉的掌握受扭转变形的圆轴内力大小方向的求解。

任务3：由传动轴扭矩图的画法，可以更熟练掌握变形的内力的分布，以便找出危险截面。

拓展任务 ：由分析传动轴外力偶的合理安排能够锻炼学生学以致用、融会贯通的能力，以及耐心、细心、严谨的科学态度和团队的协作精神。

考核评价 教师评价+小组互评+个人自评

布置作业 在校企合作项目“电脑弹簧机”中，有哪些构件属于扭转变形实例，分析它们的特点

3 教学手段方面

合理运用多媒体教学资源：当前，在课堂讲授中应用多媒体教学已成为大家的共识。多媒体教学可以将工程结构直观、形象地展现在学生面前，增加感性认识，使学生将课堂与工程背景联系起来，有助于学生掌握如何建立力学模型的问题，从而激发学生的学习兴趣，提高课堂节奏和教学效率，也提高了课程的教学质量。多媒体教学具有交互界面丰实、生动、逼真、信息量大的特点，可使学生将主要精力集中于理解方面，极大地减少用于繁杂计算上的时间，教师就可以有更多的时间进行启发、诱导；课件在实施过程中可进可退，速度可快可慢，有利于讲授的连贯性和逻辑性的发挥；利用多媒体技术通过三维动画、虚拟现实等多种手段使学生理解教学内容，充分激发学生的想象力、创造力，为学生的创新素质的培养创造了条件，具有传统教学模式无法比拟的优势。

4 考核评价方面

本课程的教学评价由两大部分组成：

1、过程考核：主要包括教师评价，小组互评和个人自评三部分，占总成绩的40%。本考核主要是对学生的出勤、课堂纪律、课程作业、课堂表现（如：是否积极主动地参与讨论和分析；是否敢于表述自己的想法；是否敢于尝试从不同角度思考问题，有独到的见解；能否理解他人的思路，小组成员之间团结协作的的程度，能否在与小组成员合作交流中得到启发与进步；是否有认真反思自己思考过程的意识等。）等进行综合考核。

2、终结考核：是对学生一个学期所学课程内容的综合考核，包括应知（50%）和应会（50%）两部分，采用闭卷考试的形式。应知考试内容以本学期授课内容为主，应会考试内容是根据理论知识结合工程实际进行的知识拓展考核。本考试成绩占学期课程考核成绩的60%。

5 教学效果方面

（1）转变了专业课教师的教学理念，使教师真正认识到教师不仅要关注“如何教”，而且更关注“教什么”。项目化构建成为教师备课的首要任务，教师真正成为课程的开发者。

（2）改变了教师的教学模式，基于教学，将理论知识与实际操作技能相结合，充分体现教学做一体的原则，灵活运用项目教学法、案例教学法、现场教学法等教学方法，增强学生的学习积极性。

（3）转变的学生的学习方式，以往的课堂，学生整节课往往是被动的听，成为课堂的附属。实施项目教学法，学生的“思想自由”得以空前提高，学生成为课堂的主体，可以自主思考、独立或小组协作解决技能训练过程中产生的问题，对解决不了的问题再请老师予以解答。整个课堂步骤循序渐进，学习氛围宽松活跃，学生参与率高，效果良好。

（4）教师教学科研水平稳步提高。教师通过对教学项目的设置，增强了专业知识的理解与见地，并且充分认识到了对深层次知识的不足和新知识的欠缺，从而促使课题组教师走出课堂，走进企业，丰富自己的理论知识和操作技能，再反馈到课堂提高教学质量。同时，通过项目的实施，教师可以发现项目中存在的技术难关与科研课题，并付诸行动，解决难题，无形中提高了教师的整体科研能力。

6 建议与意见

（1）在教学过程中，应立足于加强学生实际操作能力的培养，采用项目教学法，以任务型项目激发学生的学习兴趣。

（2）教学过程由实践到理论，使学生通过感性认识升华到理性认识，除少数必要的基本概念外，切忌直接讲述枯燥的理论知识。

（3）在教学过程中，应以学生为本，注重“教”与“学”的互动，由老师提出阶段性要求，学生在不断练习中逐步达到目标，掌握课程的职业能力。老师应根据学生的实际学习情况，合理调整教学

进度。

（4）教学中，要努力提高学生学习兴趣，创设趣味性情境，练习项目应包含个体练习，小组合作，经验交流及老师点评等不同形式，让学生在愉快的扭转中完成学习。

（5）教学中，通过选用典型活动项目，由教师提出要求或做出示范，组织学生进行活动，让学生在活动中树立责任意识，增强团队的合作精神，掌握课程的职业能力。

（6）教学中注重职业情景的创设，以多媒体、录像和案例分析等方法提高学生解决和处理实际问题的综合职业能力。

7 结束语

工程力学课程的建设与改革是一项长期而艰巨的工作，是一个不断实践完善的过程，不仅需要广大力学教师的共同努力，还需要学校各级领导的大力支持，坚定不移的坚持项目化教学，从摸索到探索直至发挥极致，为职业院校的可持续发展提供一条借鉴之径。

参考文献

[1]张定华.工程力学. 北京：高等教育出版社，2009

[2]傅颖、汪荣林.高职工程力学教学改革的探索与实践[J].科技广场.2007

[3]王延遐.少学时工程力学教学探讨[J].中国科技信息.2010

[4]徐成福，王先，谢云峰.浅谈高职高专《工程力学》教学方法的改革[J]. 科技信息.2010

作者简介

篇5

《系统工程与评价技术应用》是安全技术管理专业的核心主干课程，具有理论基础要求高、实践性强的特点，运用传统的“章节式”教学，存在知识点繁冗、难以消化理解的弊端。针对安全评价师职业活动领域，按照职业功能模块进行工作过程系统化设计，充分融“教、学、做”为一体，以工作过程为导向、以模块为单元，以项目任务驱动为载体来实施教学，更利于提高学生学习积极性和明确学习方向性。

一、系统论与教学模块式课程体系构建

系统是由若干相互作用、相互关联的要素组成的，具有特定结构和功能的有机整体[1]。系统论是把所研究和处理的对象当作一个系统，分析系统的结构和功能，使系统各要素相互协调达到最佳状态，保证系统整体功能和目标得以实现。

教学模块式课程体系构建是在总结高职院校多年教学改革经验的基础上，在推进“校企合作、工学结合”的人才培养模式过程中提出的课程体系构建方式[2]。若把课程体系看做是一个系统，构成要素包括教学模块、项目和任务，根据教学目的和工作过程需求安排教学模块，每个教学模块基于职业岗位群引入项目，项目再分解为若干个任务，把执业过程中所需要的知识、技能、态度有机地整合在一起，形成“基本素质一职业能力一岗位技能”三位一体的课程模式。

二、安全评价工作过程

（一）安全评价及分类

安全评价是以实现安全为目的.应用安全系统工程原理和方法，辨识与分析工程、系统、生产经营活动中的危险、有害因素，预测发生事故造成职业危害的可能性及其严重程度，提出科学、合理、可行的安全对策措施建议.做出评价结论的活动[3]。安全评价伴随生产经营单位的整个生命周期，按照实施阶段不同分为安全预评价、安全验收评价和安全现状评价，三者相互衔接各有侧重，其关系如图1所示。安全预评价是在建设项目可行性研究阶段、工业园区规划阶段或生产经营活动组织实施之前进行的，侧重于从源头上确定其与安全生产法律法规、规章、标准、规范的符合性，安全验收评价是在建设项目竣工后正式生产运行前或工业园区建设完成后进行的，重点在于检查建设项目安全设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用的情况，安全现状评价则是针对生产经营活动中、工业园区内的事故风险、安全管理等情况，重点辨识与分析生产现状存在的危险、有害因素[4]。

图1：安全预评价、安全验收评价和安全现状评价关系图

（二）安全评价程序及内容

在AQ8001-2007《安全评价通则》中给出了安全评价程序框图，如图2所示。安全评价对象遍布煤炭开采、化学原料及化学品制造业、房屋和土木工程建筑业等50多个行业。而无论哪个行业哪种安全评价都要遵循图2给出的程序和内容要求，即安全评价工作的套路是统一的。在前期准备阶段，要明确评价的对象和范围，收集国内外相关法规、技术标准及工程、系统资料；危险、有害因素辨识与分析，即从系统的角度辨识和分析危害有害因素，确定危险有害因素存在的部位、存在方式、事故发生的途径及变化规律；定性定量评价，是在危险、有害因素辨识和分析的基础上，划分评价单元，选择合适的评价方法，对工程、系统发生事故的可能性和严重程度进行定性或定量评价。这部分运用了安全系统工程的“整分合”原理，评价单元划分、评价方法选择和后续的定性定量评价构成相对独立和完整的一部分；提出安全对策措施建议，即风险控制，根据定性定量评价结果，提出消除或减弱危险、有害因素的技术和管理措施及建议；作出评价结论，简要列出主要危险有害因素的评价结果，指出工程、系统应重点防范的危险有害因素，明确生产经营者应重视的安全技术措施；最后是依据安全评价的结果编制相应的安全评价报告。

图2：安全评价程序框图

（三）对从业人员要求

安全评价师是顺应安全生产发展要求设立的职业岗位，共设三个等级，分别为国家职业资格三级、国家职业资格二级和国家职业资格一级，一级为最高。三级安全评价师要具备良好的职业道德、掌握安全评价相关的法律法规和技术规范、危险有害因素辨识、评价、风险控制等基础知识，能够根据评价对象的具体情况辨识危险有害因素、划分评价单元、进行定性定量评价、提出安全对策措施、给出评价结论并形成评价报告。二级和一级安全评价师在此基础上增加技术管理和培训指导的要求。

三、课程模块划分

（一）课程模块与章节式教学区别

章节性教学是沿用了多年的传统教学模式，有利于体现知识理论体系的完整性，注重解决是什么和为什么的问题。而对于职业院校的学生过于繁杂和深奥的推理过程容易让其产生畏难情绪，把课程体系分项目教学，知识点分解到具体的项目和任务中，在介绍是什么和为什么的同时，更注重教授所学的理论知识能做什么和怎么做，把课程目标分解为具体的任务单进行实现，一是充分满足学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，帮助其从被动学习转向主动学习；二是利于学习内容紧跟行业发展步伐，职业模块灵活多变便于及时补充教学资源；三是为专业建设提供了广阔的发展空间和灵活的扩展模式，使课程体系保持相对稳定的结构模式的同时又能够不断更新和发展。

（二）教学模块及其任务系统化构建

教学模块是以职业活动为导向、以职业能力为核心、以完成典型任务为驱动，根据教学目的和需求，安排学习单元组合而成[5]。通过前面的分析，不难看出系统工程的原理和方法是贯通运用在安全评价过程中的，这为原本是两门课的《安全系统工程》和《安全评价》整合为一个完整的课程体系提供了条件，《系统工程与评价技术应用》课程模块的具体划分见表1，表中详细给出了6个教学模块及其下设的项目名称。项目再往下细分任务，因各学校行业偏重不同，仅以安全性评价教学模块的项目三定性定量评价单元举例做以说明，结合我校安全专业的矿山安全方向，分为任务一煤矿预评价安全检查表分析法，任务二煤矿预评价预先危险性分析法，任务三煤矿验收评价作业条件危险性评价法，任务四煤矿现状评价故障类型和影响分析，任务五煤矿现状评价事故树分析法。

表1：《系统工程与评价技术应用》课程模块划分

四、结语

模块化教学是当前职业院校改革的大趋势，基于工作过程对系统工程与评价技术应用课程进行模块划分，有利于体系中各要素的相互配合和整体功能达到最佳状态。

[参考文献]

[1]李永怀，彭奏平.安全系统工程.北京：煤炭工业出版社[M]，2008：1、5.

[2]教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见，教职成[2011]12号

[3]AQ8001-2007，安全评价通则[S].