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一、人口規(guī)模和城市化水平預(yù)測對規(guī)劃建設(shè)用地規(guī)模有關(guān)鍵性的影響作用
在城市規(guī)劃的編制過程中,對中長期城市人口規(guī)模和城市化水平的預(yù)測直接影響著相應(yīng)時段內(nèi)城市建設(shè)用地規(guī)模的規(guī)劃與確定。目前,確定城市建設(shè)用地規(guī)模的基本思路,一般是首先預(yù)測不同時期的城市人口規(guī)模和城市化水平,得到估算的市區(qū)人口數(shù),繼而推算出城市的建設(shè)規(guī)模,并通過規(guī)劃加以確認(rèn),成為土地資源配置的重要依據(jù)。當(dāng)人口規(guī)模和城市化水平預(yù)測得比較大時,按既定的人均建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn),城市規(guī)劃建設(shè)用地規(guī)模也大,反之亦然。在這種情況下,如果人口規(guī)模預(yù)測偏高、將浪費(fèi)寶貴的土地資源,使部分基礎(chǔ)設(shè)施閑置或利用率很低,影響到社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的發(fā)揮。但是,如果預(yù)測偏低,將造成建設(shè)用地緊張,影響城鎮(zhèn)正常有序地發(fā)展。只有適宜合理的人口規(guī)模,才能保證協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。因此,合理預(yù)測城市人口規(guī)模和城市化水平,是控制城市建設(shè)用地規(guī)模,保證城市規(guī)劃對城市發(fā)展發(fā)揮有效調(diào)控作用的一個關(guān)鍵性前提。
二、當(dāng)前人口規(guī)模預(yù)測中存在的主要問題
(一)預(yù)期人口規(guī)模和城市化水平容易被高估
由于預(yù)測人口規(guī)模和城市化水平與規(guī)劃的城市建設(shè)用地規(guī)模有著直接的正相關(guān)關(guān)系,使高估人口規(guī)模和城市化水平具有現(xiàn)實(shí)的動力。從報(bào)送審核的總體規(guī)劃中我們發(fā)現(xiàn),有的城市不顧過去幾年人口凈遷入量下降的實(shí)際情況,以及難以出現(xiàn)的大量外來人口遷入作為依據(jù),預(yù)測當(dāng)?shù)匚磥硎畮啄觊g的人口增長率比前10年平均增長率高出幾倍;有的城市預(yù)測城市化水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出實(shí)際增長可能,這些高估的數(shù)據(jù)和據(jù)此推算的結(jié)果,一旦在城市規(guī)劃中加以認(rèn)可,將導(dǎo)致城市建設(shè)用地規(guī)模的不合理擴(kuò)大。
(二)缺乏規(guī)范的預(yù)測方法
預(yù)測人口規(guī)模的方法很多,如綜合平衡法(平衡增長法)、勞動力需求法、區(qū)域城市化分割法等。但是,這些人口規(guī)模的預(yù)測方法都有其局限性和適用范圍,不應(yīng)隨意采用,即使是同一種方法,針對不同情況也要進(jìn)行必要的調(diào)整。目前有的城市總體規(guī)劃,并不考慮預(yù)測方法的適用性,選取的目的性很強(qiáng),有的甚至是先確定人口規(guī)模多大,再采取可用的方法進(jìn)行推導(dǎo);有的規(guī)劃同時應(yīng)用幾種方法進(jìn)行預(yù)測,似乎是為提高預(yù)測的可靠性,可實(shí)際上不同方法的預(yù)測結(jié)果相差很大,有的相差20%以上。另一方面,人口容量和環(huán)境承載力對城市人口規(guī)模的約束作用,也沒有在現(xiàn)有的預(yù)測方法中得到科學(xué)和合理的體現(xiàn)。
(三)預(yù)測中采用的數(shù)據(jù)來源不規(guī)范,隨意性大
預(yù)測所依據(jù)的數(shù)據(jù),如城市歷年的人口自然增長率、機(jī)械增長率、城市化率等是決定預(yù)測科學(xué)性與準(zhǔn)確性的重要內(nèi)容。但在現(xiàn)有上報(bào)的一些規(guī)劃中,對上述數(shù)據(jù)的選取隨意性大,來源不規(guī)范,有的數(shù)據(jù)并非統(tǒng)計(jì)部門的;有的只選擇短期內(nèi)的數(shù)據(jù)作為預(yù)測依據(jù),不能反映中長期的變化規(guī)律;還有的同一時間的同一指標(biāo),卻在不同方法中選擇不同的數(shù)據(jù);不同城市規(guī)劃工作的深度存在差異,所使用的指標(biāo)口徑不完全一致,這些都直接影響預(yù)測結(jié)果的科學(xué)性與可靠性。
(四)區(qū)域內(nèi)各個城市間的人口規(guī)模預(yù)測缺乏銜接
當(dāng)前,多數(shù)城市都假定自身的人口機(jī)械增長率和城市化增長速度將繼續(xù)上升,并在規(guī)劃期內(nèi)始終持續(xù)保持一個較高的水平,但一個關(guān)鍵問題卻被普遍忽視了:支撐機(jī)械增長和城市化的流入人口從哪里來?統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)證實(shí)我國人口流動仍以省內(nèi)流動為主,除了京津滬等特大型城市,多數(shù)城市吸納的都是區(qū)域范圍內(nèi)的農(nóng)村或次一級城市的人口。雖然我國是人口大國,但區(qū)域內(nèi)可以流向城市的人群在總量上仍是有限的,很難滿足區(qū)域內(nèi)所有城市都“做大做強(qiáng)”的人口需求;更重要地,城市在區(qū)域內(nèi)的分工與定位,以及區(qū)域內(nèi)其它城市發(fā)展對本城市吸引外來人口的影響,目前都沒有在當(dāng)前城市人口規(guī)模預(yù)測工作中得到重視。城市間的人口需求缺乏整體協(xié)調(diào)、規(guī)劃缺乏銜接,必然導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)有些城市的人口發(fā)展達(dá)不到預(yù)期目標(biāo),規(guī)劃指導(dǎo)發(fā)展的作用得不到體現(xiàn)。
(五)缺乏規(guī)范預(yù)測和審核工作的具體有效的法律法規(guī)
國家一直十分重視城市規(guī)劃工作,1990年頒布實(shí)施了《城市規(guī)劃法》,建設(shè)部1991年出臺了配套的《城市規(guī)劃編制辦法》,各省市也多出臺了相應(yīng)的規(guī)劃條例。針對城市規(guī)劃中出現(xiàn)的各種問題,國務(wù)院先后多次下達(dá)加強(qiáng)城市規(guī)劃工作的有關(guān)通知。但是,規(guī)范人口規(guī)模和城市化水平預(yù)測的相關(guān)法律法規(guī)一直沒有出臺,只在《城市規(guī)劃編制辦法》中的第十六條提到要將“提出規(guī)劃期內(nèi)城市人口及用地發(fā)展規(guī)?!弊鳛橐?guī)劃的內(nèi)容;另外,在《建設(shè)部關(guān)于貫徹國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)城市規(guī)劃工作的通知的幾點(diǎn)意見》(建規(guī)字(1996)525號),原則提出了預(yù)測人口規(guī)模工作的要求是“對城市人口規(guī)模,要綜合分析,科學(xué)測算”。這種情況,既不利于預(yù)測工作的規(guī)范開展,也給有關(guān)部門的審核和決策帶來實(shí)際問題,不符合依法行政的要求。
三、幾點(diǎn)建議
(一)樹立起以科學(xué)發(fā)展觀統(tǒng)領(lǐng)城市人口規(guī)模和城市化水平預(yù)測工作的指導(dǎo)思想
有關(guān)部門應(yīng)在相關(guān)文件中要求地方在編制城市規(guī)劃時,從國情和市情出發(fā),從有利于可持續(xù)發(fā)展出發(fā),避免片面追求城市化率,盲目和過猛擴(kuò)張人口規(guī)模和城市規(guī)模的傾向。國務(wù)院有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)政策研究,提出分類指導(dǎo)的意見,使規(guī)劃的城市能夠把握中長期大中城市與城鎮(zhèn)的發(fā)展格局,把握人口增長和城市化的適當(dāng)進(jìn)度,既考慮到城市化加速發(fā)展的趨勢,又做好人口與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、資源環(huán)境等承載能力的銜接平衡,同時要兼顧區(qū)域內(nèi)的城市分工與協(xié)作,恰當(dāng)估計(jì)本地城市化發(fā)展水平,實(shí)事求是地確定城市發(fā)展目標(biāo)和規(guī)模。
(二)完善科學(xué)預(yù)測的方法
國務(wù)院有關(guān)部門應(yīng)密切合作,組織有關(guān)力量,對新時期城市總體規(guī)劃中預(yù)測城市人口規(guī)模和城市化水平的基本方法進(jìn)行研究,并在研究的基礎(chǔ)上出臺相應(yīng)的文件,以規(guī)范和依法指導(dǎo)城市規(guī)劃編制過程中對人口規(guī)模和城市化水平的預(yù)測工作。在此基礎(chǔ)上,按照依法行政的要求,明確審核的內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn),建立咨詢和評價制度,使決策更加科學(xué)化、制度化,提高辦事效率,增強(qiáng)透明度。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程節(jié)能;綠色化學(xué)工程;促進(jìn)作用
0引言
我國近年對于環(huán)境保護(hù)和能源保護(hù)的意識逐漸增強(qiáng),在某種程度上來說,節(jié)能環(huán)??梢愿玫乇Wo(hù)環(huán)境,同時也能夠?qū)τ行У馁Y源進(jìn)行合理利用,使其最大限度地發(fā)揮出作用,并且也能夠緩解人與自然之間的矛盾。這對于保證人類的生存,保護(hù)地球具有重要意義,同時這也是可持續(xù)發(fā)展的要求和重要體現(xiàn)。綠色化學(xué)工程主要在化學(xué)工程的基礎(chǔ)上將綠色節(jié)能環(huán)保理念合理的進(jìn)行融合,其最終目標(biāo)是可以達(dá)到生產(chǎn)無公害的效果。雖然從某種意義上來說,這屬于一種理想化的設(shè)想,但是這也更加符合化學(xué)工程自身發(fā)展和實(shí)踐工作的目標(biāo)。
1化學(xué)工程節(jié)能中綠色化學(xué)工程工藝開發(fā)的分析
1.1綠色化學(xué)工程工藝開發(fā)的意義
分析傳統(tǒng)的化學(xué)工藝,傳統(tǒng)的化學(xué)工程所使用的工藝在對有毒污染物進(jìn)行處理的時候,往往都存在著非常明顯的滯后性,這在一定程度上為有毒污染物提供了必要的時間準(zhǔn)備。很多化學(xué)工藝都是當(dāng)污染物產(chǎn)生之后才著手進(jìn)行有針對性的處理,這在某種程度上加重了其污染物處理的成本,同時也達(dá)不到具體治理的效果。舉例來說,傳統(tǒng)工藝當(dāng)中的煙氣除塵,雖然在某種意義上進(jìn)行了相關(guān)的氣體凈化,但是其污染物卻能夠直接地轉(zhuǎn)化為廢水或廢渣,這樣就需要再繼續(xù)進(jìn)行一道工序來作清潔處理,無疑增加了相應(yīng)的成本。而將綠色化學(xué)工藝引入其中,能夠直接在生產(chǎn)過程中或排放的過程中將清潔工作完成,這樣可以通過相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)達(dá)到預(yù)防的效果,進(jìn)而可以有效地對污染情況進(jìn)行控制。從另一方面來說,化學(xué)工程的基礎(chǔ)資源便是化學(xué)原料,化學(xué)原料對于化學(xué)生產(chǎn)過程中的相關(guān)工藝選擇具有重要決定作用,而綠色化學(xué)工藝能夠從源頭上對原料生產(chǎn)而造成的各種化學(xué)污染進(jìn)行根治,通過化學(xué)工程與綠色化學(xué)工藝的結(jié)合,可以更加高效地對各類自然資源進(jìn)行利用,從某種程度上能夠?qū)崿F(xiàn)深度開發(fā)和清潔無污染的效果。
1.2綠色化學(xué)工程工藝開發(fā)的重要性
在化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中,為了促進(jìn)綠色工藝的合理利用,需要應(yīng)用選擇性較高的試劑進(jìn)行相關(guān)的工作。比如石油化工,在其生產(chǎn)的過程中,烴類選擇氫化反應(yīng)的比較多,這是一種比較典型的強(qiáng)放熱反應(yīng),其最典型的調(diào)整為生成物性質(zhì)活躍,而且可能會出現(xiàn)進(jìn)一步的氧化反應(yīng)。所以催化過程中這類反應(yīng)并非是最佳的選擇,而且其生成物不穩(wěn)定,更加不利于相關(guān)產(chǎn)物的提取工作。因此,對這種情況進(jìn)行改善,必須選擇具有較高選擇性的試劑來進(jìn)行催化。這樣就能夠更好地降低成本,同時可以達(dá)到節(jié)約資源的效果,在某種程度上還能夠有效地確保生成物的純度。在綠色化學(xué)工程當(dāng)中,通過這方面的實(shí)踐可以為具體的生產(chǎn)工作提供重要的基礎(chǔ)技術(shù)支持,并且在未來的時間內(nèi),隨著越來越多的化學(xué)反應(yīng)被逐漸的應(yīng)用到研究課題之中,綠色化學(xué)工程也將會成為更加熱門的課題。雖然當(dāng)前在化學(xué)工藝領(lǐng)域中,對于無毒、無公害的高效催化劑的研究工作其主流方向存在差異,但是這些工作對于推動全局、對于綠色化學(xué)的深入研究具有重要的意義,而這也是確保建立環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會的一個重要體現(xiàn)。
2化學(xué)工程節(jié)能中綠色化學(xué)工程工藝的促進(jìn)作用
2.1綠色化學(xué)工程工藝的應(yīng)用
當(dāng)今社會,綠色化學(xué)工藝對于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排具有重要的意義,而對于綠色化學(xué)工藝的重視和開發(fā)也能夠顯示出全社會、全國乃至全世界對于綠色生活和節(jié)能環(huán)保的重視。分析化工歷史,在一百多年的時間里,人們對于自然的危害正在不斷地加劇和蔓延,特別是我國這樣的工業(yè)大國,此時正面臨著19世紀(jì)英國那樣的生活,甚至這種危害程度比那時還要嚴(yán)重,被扣上了“三廢”問題頭銜。在這種背景下,資源枯竭、環(huán)境污染、生態(tài)失衡、水土流失、人口壓力巨大等問題逐一地?cái)[在了人們的面前,使人們逐漸地認(rèn)識到了節(jié)能環(huán)保的重要性,而化學(xué)工程則是造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)的一個重要的產(chǎn)業(yè)之一,同時其又是保障和促進(jìn)人類發(fā)展必不可少的一個產(chǎn)業(yè)。因此,在化學(xué)工程節(jié)能中利用綠色化學(xué)工程將是一個重要的選擇。
2.2綠色化學(xué)工程工藝的促進(jìn)作用
從當(dāng)前環(huán)境來分析,節(jié)能環(huán)保工作的實(shí)現(xiàn)途徑有如下幾點(diǎn):①開發(fā)新技術(shù);②源頭上控制污染;③打造可循環(huán)的綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈;④發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。從綠色化學(xué)工程和化學(xué)工藝的發(fā)展來說,其工藝的實(shí)現(xiàn)能夠?yàn)楣?jié)能減排的實(shí)現(xiàn)提供重要的保障,而且能夠被廣泛地應(yīng)用到諸多的領(lǐng)域當(dāng)中。從當(dāng)前的角度來說,其主要體現(xiàn)在三個方面:其一是清潔生產(chǎn)技術(shù);其二是利用生物技術(shù);其三是創(chuàng)造環(huán)境友好型產(chǎn)品。清潔生產(chǎn)技術(shù)也就是無毒、無公害的技術(shù),這是一種綠色的技術(shù),從目前正在發(fā)展的情況來看,脫磷脫硫技術(shù)就屬于此。在城市化建設(shè)過程中對于相關(guān)城市垃圾的處理等必須遵循無公害原則,比如可以循環(huán)利用和可回收利用相關(guān)垃圾,通過對生物垃圾的回收利用能夠制作沼氣。從某種意義上來說,清潔生產(chǎn)技術(shù)所涵蓋的范圍比較廣,其這不僅涉及到了生物工程技術(shù)等范圍,同時也涉及到了輻射加工技術(shù)和綠色脆化技術(shù),其對于超臨界瘤體技術(shù)也具有較好的表現(xiàn)。因此在不同的環(huán)境中和領(lǐng)域內(nèi),這都將是一場新的環(huán)保節(jié)能革命。利用生物技術(shù)就是對細(xì)胞工程和基因工程等進(jìn)行合理高效的應(yīng)用,當(dāng)前生物技術(shù)的應(yīng)用主要涉及到生物化工領(lǐng)域和生物仿生領(lǐng)域兩個主流。生物酶是一種非常高效可行的催化劑,因此這種物質(zhì)被廣泛地應(yīng)用到了醫(yī)藥生產(chǎn)的各個方面。在綠色化工產(chǎn)業(yè)當(dāng)中對于生物技術(shù)的應(yīng)用能夠有效地促進(jìn)可再生能源的合成,比如有機(jī)化合物原料的使用是從動植物范疇發(fā)展到了石油與煤炭的范疇之中,而今天在各行各業(yè)都開始廣泛地使用有機(jī)合成的原料進(jìn)行相關(guān)的生產(chǎn)和生活。綠色化工產(chǎn)業(yè)當(dāng)中,所有涉及到的催化劑大多都是酶類,分別是工業(yè)酶或自然界中的酶,和其他的化學(xué)催化劑比較,酶類催化劑的特點(diǎn)更加突出,其反應(yīng)條件比較溫和、生成物比較優(yōu)良、污染物比較少,因此也更加適應(yīng)當(dāng)前的環(huán)境發(fā)展需要。環(huán)境友好型產(chǎn)品對于綠色化工工藝也具有促進(jìn)作用,在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中涉及到很多應(yīng)用實(shí)例。在空調(diào)制冷過程中一般都會涉及到氟利昂的使用,而氟利昂則會對臭氧層造成一定的影響,同時影響紫外線,容易造成全球氣候變暖等情況出現(xiàn),因此需要積極地尋找可以代替氟利昂的產(chǎn)品,這可以有效地推動節(jié)能環(huán)保的政策;無磷洗衣粉的使用,在某種程度上減少了其對于河流的污染,也降低了其對于人類身體的傷害,這些都是綠色化學(xué)工藝在現(xiàn)實(shí)生活中的體現(xiàn),說明環(huán)境友好型產(chǎn)品既是綠色化學(xué)的保障,也能夠促進(jìn)綠色化學(xué)工藝的進(jìn)步。
3結(jié)語
筆者主要就化學(xué)工程節(jié)能中綠色化學(xué)工程工藝的開發(fā)和促進(jìn)作用作了簡要的分析。綠色化工是建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的必然選擇,其對于生產(chǎn)和生活具有深遠(yuǎn)的意義,同時也有助于人類的可持續(xù)發(fā)展,因此需要予以充分的重視。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】《化學(xué)工程基礎(chǔ)》教學(xué)現(xiàn)狀分析改進(jìn)措施
中職《化學(xué)工程基礎(chǔ)》課程是一門工程學(xué)科,要求學(xué)生要具有良好的數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ),思維嚴(yán)密,邏輯性強(qiáng),并具備良好的綜合分析能力,因而學(xué)習(xí)難度較大;另外《化學(xué)工程基礎(chǔ)》也是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,學(xué)生在接觸本課程前,基本上是沒有接觸過化工生產(chǎn)實(shí)際的,對設(shè)備和生產(chǎn)流程缺少感性認(rèn)識。雖然有課程實(shí)習(xí),但由于實(shí)習(xí)學(xué)時和實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)的制約,不可能去很多企業(yè)參觀學(xué)習(xí),一個企業(yè)也不可能包含所有的單元操作,從而使學(xué)生對化學(xué)工程的認(rèn)識缺乏。對此,為了提高教學(xué)質(zhì)量,達(dá)到較好的教學(xué)效果,本文將對中職《化學(xué)工程基礎(chǔ)》教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并提出本人的一些改進(jìn)措施。
一、目前中職《化學(xué)工程基礎(chǔ)》教學(xué)的現(xiàn)狀
《化學(xué)工程基礎(chǔ)》課程是中職化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的工程技術(shù)基礎(chǔ)課程,是運(yùn)用物理、物理化學(xué)的基本原理來研究和分析化工生產(chǎn)中的動量傳遞、熱量傳遞及質(zhì)量傳遞的原理,以及“三傳”原理在各單元操作中的應(yīng)用。課程的目的是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會運(yùn)用工程觀點(diǎn)和基本方法分析解決生產(chǎn)過程中單元操作的問題,如操作中的物料衡算、能量衡算、過程速率、平衡關(guān)系以及典型設(shè)備的設(shè)計(jì)及選型。內(nèi)容涉及了流體的輸送、傳熱、蒸餾、吸收、以及反應(yīng)工程等方面。課程強(qiáng)調(diào)工程概念、定量計(jì)算、實(shí)驗(yàn)技能和設(shè)計(jì)能力的綜合培養(yǎng)訓(xùn)練,強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合,化學(xué)工程基礎(chǔ)還為后續(xù)的專業(yè)課程打下基礎(chǔ)?;瘜W(xué)工程基礎(chǔ)所學(xué)知識可直接應(yīng)用于生產(chǎn)中,而且普遍應(yīng)用。因此,學(xué)好本課程可為將來做工程技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。目前中職生可以說幾乎沒有工廠的實(shí)際概念,同時該課程內(nèi)容涉及多門學(xué)科,交叉性強(qiáng),公式圖表多,其內(nèi)容多而雜,完全不同于學(xué)生以前所學(xué)課程。學(xué)生學(xué)習(xí)時普遍感到這門課程概念多、物理量多、公式多、方法多,而且計(jì)算繁雜,尤其是對課程中半理論半經(jīng)驗(yàn)公式和準(zhǔn)數(shù)、準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式感到頭痛,特別是面對大量的工程概念和工程計(jì)算,往往會感到無從著手,不知用哪個公式去計(jì)算適宜。因此在學(xué)習(xí)過程中困難較大,不易學(xué)透。另外本課程還要緊密聯(lián)系工程實(shí)際,教學(xué)難度很大。因此,中職《化學(xué)工程基礎(chǔ)》課的教學(xué)改革顯得尤為重要。
二、中職《化學(xué)工程基礎(chǔ)》教學(xué)的改進(jìn)措施
1、合理安排教學(xué)內(nèi)容。中職《化學(xué)工程基礎(chǔ)》課程包括三部分內(nèi)容:化工單元操作、基本反應(yīng)器和典型化學(xué)工藝,濃縮了化工學(xué)科中化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程和化學(xué)工藝學(xué)3大課程的基本知識。內(nèi)容繁多,涉及的知識面廣,而教學(xué)學(xué)時數(shù)有限,內(nèi)容與時間之間產(chǎn)生了矛盾。為此我們可以對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了一定的調(diào)整,在教學(xué)中重點(diǎn)講解化工單元操作內(nèi)容:如流體流動與輸送、傳熱、吸收、精餾等。同時,對于一些主要內(nèi)容,我們還會安排專門的習(xí)題、例題討論課,還會給學(xué)生布置一些課后作業(yè),通過做習(xí)題可以使學(xué)生牢固地掌握基本概念、基本定理和基本計(jì)算,同時通過習(xí)題還可以了解和解決生產(chǎn)實(shí)際中可能遇到的一些問題,包括設(shè)計(jì)性和操作型問題。
2、豐富教學(xué)手段。對于中職《化學(xué)工程基礎(chǔ)》課程的課堂教學(xué)環(huán)節(jié),考慮到這是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,如果還采用“書本加黑板”的傳統(tǒng)教學(xué)方法,就會導(dǎo)致教學(xué)效率不高,教學(xué)效果欠佳。為此,我們在課堂教學(xué)過程中,采用多媒體教學(xué),大量引用圖片、設(shè)備模型、投影、動畫等直觀教學(xué)方式,幫助學(xué)生深人理解單元操作過程的原理,形象直觀地了解和掌握設(shè)備原理與結(jié)構(gòu),既培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又加深學(xué)生的理解和記憶。每一章內(nèi)容在講授前會先讓學(xué)生了解本章的主要內(nèi)容,讓大家先做到心中有數(shù),然后再展開具體的介紹,而在每一章內(nèi)容講解完以后,又會與學(xué)生一起共同討論總結(jié),引導(dǎo)同學(xué)們在理解的基礎(chǔ)上活記,抓住事物的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行比較記憶。為了避免給學(xué)生造成這門課程知識離散、內(nèi)容支離破碎、雜亂而不成體系的現(xiàn)象,在教學(xué)中加強(qiáng)各章、節(jié)內(nèi)容之間的銜接,同時也指出其差異。另外,我們在教學(xué)的過程中不忘聯(lián)系生活實(shí)際,采用聯(lián)想教學(xué)的手段。我們根據(jù)所學(xué)內(nèi)容,巧取生活中的素材進(jìn)行聯(lián)想,把學(xué)生引入到實(shí)際生活中去,培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)的眼光來觀察世界,用化學(xué)科學(xué)來實(shí)踐生活,在生活實(shí)際中學(xué)習(xí)知識。事實(shí)證明,在教學(xué)中聯(lián)想生活常識,無形當(dāng)中就拉近了課本知識與實(shí)踐的距離,讓學(xué)生真正認(rèn)識到了知識的重要性。通過聯(lián)想生活常識教學(xué),不僅使學(xué)生掌握了理論知識,而且培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用知識的能力,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
【關(guān)鍵詞】“華峰班” 化工 工程教育
【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2012)14-0005-01
石油和化學(xué)工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,我國化學(xué)工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步、化工園區(qū)及延伸產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,以及石化產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展都需要大量化工技術(shù)人才,這就要求我們培養(yǎng)的化工人才要更多地貼近石化行業(yè)。而目前的化工教學(xué)乃至專業(yè)實(shí)驗(yàn)過于通識化、程序化、模型化,學(xué)生通過化工專業(yè)的學(xué)習(xí),無法掌握解決實(shí)際問題的能力。本文總結(jié)了溫州大學(xué)化工專業(yè)教師近幾年來的科研方向,并對“華峰班”的3+1教學(xué)改革試點(diǎn)和對溫州大學(xué)化工專業(yè)的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一些創(chuàng)新,提出了一些比較實(shí)用的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)思路。
一 構(gòu)建以知識群落為基礎(chǔ)的專業(yè)課程體系,切實(shí)推進(jìn)課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)模式的變革
化工專業(yè)課程體系主要由化工熱力學(xué)、傳遞過程原理、化學(xué)反應(yīng)工程、分離工程、化學(xué)工藝學(xué)、化工設(shè)計(jì)六門課程組成,構(gòu)成了化學(xué)工程與工藝核心專業(yè)課的主體。化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)是化工專業(yè)課程體系的重要組成部分,也是化學(xué)工程與工藝專業(yè)必修的實(shí)踐性課程。它是從工程與工藝兩個角度出發(fā),既以化工工藝生產(chǎn)為背景,又以解決工藝或過程開發(fā)中所遇到的共性工程問題為目的?,F(xiàn)行的化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)過于簡單模型化,學(xué)生很難通過實(shí)驗(yàn)鍛煉其分析和解決實(shí)際問題的能力。引進(jìn)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與現(xiàn)行化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)結(jié)合,雖然拓寬與發(fā)展了工程實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和可操作性,但工科學(xué)生真正的實(shí)踐動手能力卻得不到鍛煉,更無從談起培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維方法。
本次改革的嘗試從整合教師科研室、化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和校外實(shí)踐基地的硬件與軟件教學(xué)資源開始,逐步建立理論教學(xué)與課內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)融于一體的教學(xué)體系和平臺。具體的做法如下:
第一,把部分課堂教學(xué)移入科研室進(jìn)行,面對正在運(yùn)行的科研裝置進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)。這樣的教學(xué)模式將科研中涉及的化學(xué)工程基本原理,通過設(shè)備運(yùn)行、教師講解、學(xué)生操作這一過程,實(shí)現(xiàn)教師、設(shè)備與學(xué)生對話,使學(xué)生獲得感性認(rèn)識的同時,加深對化學(xué)工程原理的理性認(rèn)識,并且對化學(xué)工業(yè)的科學(xué)研究前沿有一定的了解。例如,將工業(yè)催化中“固體催化劑顆粒內(nèi)的質(zhì)量傳遞”的教學(xué)內(nèi)容與反應(yīng)工程中“固定床反應(yīng)器”一節(jié)的部分內(nèi)容進(jìn)行融合,以“固定床反應(yīng)器及催化劑顆粒的內(nèi)、外擴(kuò)散消除”為教學(xué)內(nèi)容,帶學(xué)生參觀并操作正在運(yùn)行的固定床反應(yīng)器,現(xiàn)場對學(xué)生進(jìn)行講解高壓固定床反應(yīng)器的內(nèi)擴(kuò)散、外擴(kuò)散的消除方法,并讓學(xué)生利用高壓固定床進(jìn)行石油化工的加氫脫硫?qū)嶒?yàn)研究。學(xué)生在這個過程中真正認(rèn)識到一些基本的化學(xué)工程原理。回到課堂上,再結(jié)合文獻(xiàn),系統(tǒng)地講解教材中沒有涉及的消除內(nèi)、外擴(kuò)散的幾種方法。這一教學(xué)和實(shí)驗(yàn)過程的統(tǒng)一不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動手能力,又使學(xué)生接觸到了科學(xué)研究的前沿內(nèi)容。
第二,利用參觀見習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)的良好機(jī)會,在車間裝置上進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)。
在不到三年的時間里,學(xué)生積極參與教師的科研實(shí)踐?;I(yè)教師的部分科研設(shè)備用于專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課題研究內(nèi)容部分納入專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)了科研與教學(xué)的高度融合。提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、研究性、實(shí)踐性和創(chuàng)造性。
二 溫州大學(xué)特色的“華峰班”化工專業(yè)教學(xué)改革
作為地方院校,溫州大學(xué)的辦學(xué)宗旨是以培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才為主,服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展。為提高學(xué)生在工作方面的能力,溫州大學(xué)從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),基于企業(yè)和學(xué)校的實(shí)際情況,探討并實(shí)現(xiàn)了“華峰班”學(xué)生教學(xué)與上崗實(shí)踐的運(yùn)行機(jī)制,深入推進(jìn)了校企合作辦學(xué),基本實(shí)現(xiàn)了“雙贏”和共同發(fā)展。其主要措施如下:
第一,在培養(yǎng)方案中,設(shè)置“華峰班”模塊課程。在工程專家的指導(dǎo)下,根據(jù)企業(yè)的需要對培養(yǎng)方案進(jìn)行部分修改,增設(shè)華峰提出的部分課程,使得學(xué)生在校期間所學(xué)的基本知識和專業(yè)理論更貼近于華峰實(shí)際的應(yīng)用。在這種戰(zhàn)略方針下,學(xué)生在企業(yè)的環(huán)境中真正做到知識和能力之間的無縫連接,縮短了崗位過渡時間,增加了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
第二,豐富“華峰班”的內(nèi)涵建設(shè)。明確學(xué)生進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐過程中各個環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容和時間安排。細(xì)化學(xué)生在每個環(huán)節(jié)、每個時間段的具體任務(wù),明確入駐教師和企業(yè)工程師的具體任務(wù)和職責(zé)。企業(yè)專門派一位工程師作為學(xué)生的導(dǎo)師,兩者相互合作交流,并定期將學(xué)生的進(jìn)展情況作階段性總結(jié),明確下一階段的任務(wù)和職責(zé),并對學(xué)生暴露出的一些問題進(jìn)行批評指正。
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1存在的問題
1.1內(nèi)容廣,概念多
材料化學(xué)工程是以化學(xué)和化工基礎(chǔ),研究、開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料的工程領(lǐng)域。研修的主要課程包括物理化學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料力學(xué)、材料工藝、高分子材料、金屬材料、無機(jī)非金屬材料等。在基礎(chǔ)課程中概念多、公式多,如在物理化學(xué)中的熱熔、積分溶解熱、積分稀釋熱等,有些概念相似如果不仔細(xì)區(qū)分容易混淆。在諸如高分子材料這類介紹性的課程中名稱特別多,如聚丙烯、聚氯乙烯、環(huán)氧樹脂等,這些材料在我們的生活中經(jīng)常接觸。但通過學(xué)習(xí)很多學(xué)生還是不能識別基本的材料,掌握它們的基本制備工藝和用途。
1.2敘述性的內(nèi)容多
關(guān)于三大材料的學(xué)習(xí)主要是敘述性的內(nèi)容多,比較抽象。例如,金屬加工中熱處理的四把火:退火、正火、淬火、回火,退火又分好幾個種類,每種鋼材根據(jù)用途不同,而選擇不同的工藝條件。但是只通過課本的敘述,對于很多材料依舊沒有直觀的認(rèn)識。雖然很多同學(xué)有參加過金工實(shí)習(xí)課,但是時間不長,很難做到全面深入的了解,對一些材料的性質(zhì)、加工方法感到陌生,從而逐漸喪失學(xué)習(xí)興趣。另外,在材料的合成中,每合成一種材料,需要通過一系列檢測看所得物質(zhì)是否為目標(biāo)產(chǎn)物。又或者合成一種新的物質(zhì),也可以通過檢測分析出其結(jié)構(gòu)性能。材料專業(yè)的學(xué)生都有一門必修課《材料結(jié)構(gòu)表征及應(yīng)用》詳細(xì)介紹了材料表征中各種檢測手段。但是很多同學(xué)拿到檢測結(jié)果卻不會分析。
1.3課程教學(xué)與現(xiàn)實(shí)聯(lián)系不夠緊密
研究生與本科生最大的不同就在于,在接受系統(tǒng)知識的同時,必須加強(qiáng)研究意識、創(chuàng)新意識和研究能力的培養(yǎng)[1]。材料化學(xué)工程是一門應(yīng)用型學(xué)科,與實(shí)際應(yīng)用密不可分。課程安排之前的金工實(shí)習(xí),目的是鍛煉學(xué)生動手能力,對材料的加工有所了解。此外,還有一些實(shí)驗(yàn)操作課,但是很多時候由于時間安排不合理又或者設(shè)備少學(xué)生多,平均幾人一臺設(shè)備,學(xué)生動手機(jī)會操作不夠,有時候老師只能靠演示的方法讓學(xué)生觀摩,學(xué)生完全處于一種被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)。還有部分同學(xué)在實(shí)習(xí)中怕臟、怕累,不愿動手操作。另外,在課程結(jié)束后還有參觀見習(xí),對材料的加工制作有個直觀的認(rèn)識,但是很多時候由于人員過多,加上工廠環(huán)境復(fù)雜,很多同學(xué)在見習(xí)過程中往往走馬觀花,只停留在看熱鬧的表面功夫上。
2解決辦法
2.1培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
科學(xué)家愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師?!崩蠋熓紫纫龅木褪羌ぐl(fā)學(xué)生的最大興趣并使之保持這種熱情。材料化學(xué)工程與我們的生活密切相關(guān),老師可以在講授過程中結(jié)合我們實(shí)際生活中的用途。比如高分子材料中的聚丙烯腈,常與羊毛混紡制成毛織物等,可以制作毛毯、軍用帆布、帳篷等。被稱為“人造羊毛”。又如我們生活中常見的木制家具,其實(shí)很多都是由木塑復(fù)合而成:以木材為主要原料,經(jīng)過處理使其與各種塑料通過不同的工藝復(fù)合而成。既保留了木材良好的加工性能,同時具有塑料的耐水、耐腐蝕、使用壽命長等優(yōu)良性能,還符合環(huán)保的大前提。通過這種理論結(jié)合實(shí)際,能激起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,鼓勵學(xué)生自己查閱資料了解更多信息。
2.2疏通知識結(jié)構(gòu),掌握各學(xué)科之間的聯(lián)系
在材料化學(xué)工程形成前,高分子材料、無機(jī)非金屬材料、金屬材料科學(xué)都已自成體系,而且他們之間存在著很多相似之處,可以相互借鑒,促進(jìn)本學(xué)科的發(fā)展。如馬氏體相變本來是金屬學(xué)提出來的,廣泛地用來作為鋼材熱處理的理論基礎(chǔ)。但在氧化鋯陶瓷材料中也發(fā)現(xiàn)了馬氏體相變現(xiàn)象[2],并用來作為陶瓷增韌的有效手段。另外,各類材料的研究設(shè)備與生產(chǎn)手段也有很多相似之處。雖然不同類型的材料各有專用測試設(shè)備與生產(chǎn)裝置,但更多的是相同或相近的,如顯微鏡、電子顯微鏡、物理性能測試和力學(xué)性能測試設(shè)備等。在材料生產(chǎn)中,很多加工裝置也是通用的。比如生活中很多塑料用品大多是通過注塑成型加工而成,但其實(shí)與粉末冶金工藝中的壓坯過程相似。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各學(xué)科間已無明顯界限,甚至不同材料之間能相互代替。不過凡事都有規(guī)律可循,只要掌握規(guī)律很多問題便迎刃而解。作為材料的規(guī)律就是:組織決定性能,性能決定應(yīng)用[3]。再根據(jù)性質(zhì)選擇材料,依據(jù)用途確定工藝路線。抓住這一規(guī)律,學(xué)習(xí)時就不會感到毫無頭緒。
2.3傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代教學(xué)方式相結(jié)合
傳統(tǒng)教學(xué)大都采用“填鴨式”方式,學(xué)生聽課主動性、積極性不高。新的教學(xué)改革中應(yīng)采用啟發(fā)式、互動式和討論式等新的教學(xué)方式。老師在課前布置問題,分小組完成不同的部分,讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí),查找資料,每組選擇代表在課堂進(jìn)行發(fā)言,然后再各組進(jìn)行討論。這樣不但發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性,活躍課堂氣氛,減輕了老師的授課負(fù)擔(dān),還鍛煉了學(xué)生自己分析問題、解決問題的能力,達(dá)到事半功倍的效果。相比傳統(tǒng)教學(xué),計(jì)算機(jī)匯集了圖像、文字、聲音等元素,極大的豐富了教學(xué)色彩,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,具有直觀、生動、形象的元素,可以將抽象的理論知識和工藝方法生動的展現(xiàn)在學(xué)生眼前,增加課堂趣味性,提高學(xué)生的感性認(rèn)識,有利于知識點(diǎn)的理解和掌握。同時可以結(jié)合一些相關(guān)視頻比如:注塑成型、擠出成型、模壓成型以及金屬材料的冷加工熱加工等。這些視頻網(wǎng)絡(luò)上都可以找到,如HOWITISMADE、TEDSHOW等。通過相關(guān)的視頻,既可以活躍課堂氣氛,也能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,甚至激勵學(xué)生自己在課外繼續(xù)學(xué)習(xí)觀看。這種多媒體教學(xué)與視頻教學(xué)相結(jié)合的方法,既減輕了老師的負(fù)擔(dān),同時激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動積極性,促進(jìn)教學(xué)任務(wù)順利完成。
2.4開設(shè)軟件分析課程
作為材料化學(xué)工程研究生,材料檢測分析應(yīng)該成為一種必備的基礎(chǔ)技能。但是很多時候拿到檢測結(jié)果卻不會分析。軟件分析課程可以很好的解決這個問題。所有的檢測結(jié)果都有軟件可以分析,比如FTIR、XRD、NMR等,借助這些軟件,可以快速地分析所得結(jié)果。比如JADE,作為一款分析XRD數(shù)據(jù)的軟件,它可以對物相進(jìn)行定性定量分析。雖然軟件分析不一定完全正確,更多的時候還是根據(jù)理論基礎(chǔ)來判斷,但軟件分析可以作為一個輔助手段。這樣學(xué)生既掌握了一門技能,而且大大提高了學(xué)習(xí)效率。
2.5課堂教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合
俗話說“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”。作為一門應(yīng)用型學(xué)科,課堂所學(xué)的最終都是要能應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中去。在涉及如注塑成型、擠出成型等高分子材料成型工藝時,可以穿插一些參觀實(shí)習(xí)課。通過參觀實(shí)習(xí),直觀地了解材料加工制備過程,將自己所學(xué)知識配合生產(chǎn)。理論上可行的事情,在實(shí)際應(yīng)用中還需要考慮到原材料、工藝條件的控制、銷售渠道、成本控制等。如果有可能,可以盡量選擇一些大型的工廠基地,接觸現(xiàn)代化的機(jī)器設(shè)備,體會先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展,感受到世界一流水平的實(shí)力。為學(xué)生豐富見聞開闊視野提供機(jī)會,這將對培養(yǎng)學(xué)生的自信很有幫助,尤其是對于一些非重點(diǎn)名校的學(xué)生。另外,通過與企業(yè)或者研究單位聯(lián)合培養(yǎng),即“產(chǎn)學(xué)研結(jié)合”?!爱a(chǎn)學(xué)研結(jié)合”一般指企業(yè)、學(xué)校、研究單位之間的相互合作和優(yōu)勢互補(bǔ)。李元元等認(rèn)為產(chǎn)學(xué)研結(jié)合是培養(yǎng)工科碩士的最佳途徑,學(xué)位論文的選題和相關(guān)實(shí)踐應(yīng)當(dāng)與工礦企業(yè)的工程實(shí)際相結(jié)合,密切結(jié)合其技術(shù)改造、革新、引進(jìn)等技術(shù)難題或科研攻關(guān)項(xiàng)目。這將有利于從根本上解決學(xué)校教育與社會需求脫節(jié)的問題。縮小學(xué)校人才培養(yǎng)與社會需求脫節(jié)之間的差距,增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)競爭力。
3結(jié)語
化學(xué)導(dǎo)論論文 化學(xué)工程期刊 化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論 化學(xué)工程 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 化學(xué)科技論文 化學(xué)反應(yīng)工程 化學(xué)創(chuàng)新論文 化學(xué)科學(xué)論文 化學(xué)碩士論文 紀(jì)律教育問題 新時代教育價值觀