化学工程与工艺认识范文
时间：2024-04-02 10:44:54
化学工程与工艺认识篇1
一、认识化工生产工艺流程的重要性
认识化工生产工艺流程就是我们通常说的摸流程，它是化工技术类专业实践环节教学和训练主要的内容之一，也是要成为合格化工生产工作者首先必须完成的任务之一。和很多在大型化工企业工作毕业生交流过程中得知，他们进入企业后首先要做的就是接收培训，主要内容就是对工艺流程的熟悉，最终要求是达到对生产现场每一个管道内流动介质的所有信息（名称、流向、温度、物化性质等）都要知道，对管路中的阀门、仪表的运行状况也要非常清楚，经多次考核合格后才能取得上岗资格。可见化工生产企业对员工是否掌握生产工艺流程的要求是非常高的，在他们看来熟练掌握化工生产工艺流程是最基本的工作能力。
事实上，当一个化工生产的初学者来到化工生产车间时，面对形形的管道、各色各样的设备，就好像刘姥姥是进入了大观园，什么也摸不着头脑，有些人还会产生恐惧感。而对一个优秀的化工生产工作者来说，面前的一切，就犹如一头牛在庖丁眼里一样，对其结构成竹在胸。目前在国内尚没有形成教学生如何摸流程的方法，学生间摸流程时，往往总是不得要领，同时也给实习指导老师和工厂的工人师傅带来了很多烦恼。怎样摸流程、如何摸流程便成了挡在学生面前的一只拦路虎。为了能让学生在实习和实训过程中，有一个引路的牌子，少走一些弯路，达到事半功倍的效果，必须寻找出一个合理的认识化工生产工艺流程的方法。
二、研究过程及认识方法的建立
（一）确认化工生产工艺流程的组成
化工产品的生产过程都比较复杂，主要体现在生产工序多、操控要求高。有时要得到一个化工产品需要经过几十个工序，动用上百个设备。但一点是不变的，那就是任何化工产品的生产过程都包含若干个化学反应、产物分离、物料输送流程、热量传递等单元式的生产过程，因此，为了便于对化工生产工艺流程的认识，可将化工生产工艺流程分割成化学反应、物料分离、物料输送流程及热量传递、物料的计量包装等单元式的工艺流程。
1、物料输送工艺流程
是在化工生产过程中将物料从一个设备输送到另一个设备工序安排的程序。在化工生产过程中会使用很多设备，也就需要将物料在各设备之间转移的工序。
2、传热工艺流程
包括热量传递工艺流程和冷量传递工艺流程，传热工艺流程是化工生产工艺流程的控制部分，化工生产过程中的温度、压力可由它们来调节的。
3、化学反应工艺流程
是化工原料在反应装置里进行化学反应得到新产品工序安排的程序，它是化工生产工艺流程的核心部分。
4、物料分离工艺流程
是将化学反应工艺流程中的生成物分离成高纯度产品各项工序安排的程序，有时也称之为传质工艺流程。能包含吸收、精馏、过滤、萃取、结晶、干燥等多个工序。因此在认识化工生产物料分离工艺流程时可将分离工艺流程再分解成吸收、精馏、过滤、淬取、结晶、干燥等比较简单的单元式物料分离工艺流程。
5、物料计量、包装工艺流程
计量就是在化工生产过程中对原料、中间产物、产品进行量化的过程。包装是为便于产品的储运、对外供应而进行的一种操作。在化工企业中，物料的计量、包装是化工生产过程不可活缺的一部分。准确、快速对物料计量、包装对确保整个化工装置生产过程的安全连续运转，起着非常密切的关系和重要作用。
需要强调是将化工生产工艺流程分割成单元式工艺流程只不过是为了便于认识生产流程的一种理想化设想，在实际化工生产过程中这些单元式工艺流程之间并不存在严格界限，因此，在进行流程分割时千万不能死搬教条，流程的分割没有标准的答案，流程分割的唯一目的就是为了方便认识流程，也就是说怎样认识流程方便就怎样分割流程，否则就没有任何实际意义。
（二）确立构成化工生产工艺流程的基本要素
为了能使认识化工生产工艺流程有一个比较明确的原则和步骤，寻找一个切入口，特确定关键设备、化工管路、测量显示仪表为构成化工生产工艺流程的三个基本要素。
1、关键设备
将在化工生产工艺流程中起主导、决定性作用的设备计之为关键设备。可将反应釜、反应器、反应塔等进行化学反应的设备认为是化学反应工艺流程中的关键设备；泵为流体输送工艺流程中的关键设备，换热器为能量传递工艺流程中的关键设备；精馏塔、吸收塔、过滤器、干燥器等为分离工艺流程中关键设备。
2、化工管路
化工管路是将化工设备有机、科学联系在一起的纽带，也是物料转移的通道。它主要由管子、管件和阀件三部分组成，另外，还有附属于管路的管架、管卡、管撑等管件组成。在化工生产工艺流程中就靠管路把各关键设备联在一起，维持着生产的正常进行。正因为管路在流程中起的是纽带作用，因此在认识流程时就应该顺着管路去找设备，确认流程的走向。
3、化工测量仪表
测量显示仪表是对化工生产过程中的压力、流量、温度、液位等进行测量显示的工具，通过仪表测量的数值可以显示化工生产过程进展情况。在认识化工生产工艺流程时也可以利用测量显示仪表功能帮助认识流程。例如，可以通过管路中两个压力表显示的数值来判断管内物料的走向，利用流量计也可直接了解管内物料走向及流量的大小；利用液位计数值的变化可以明白该容器进出料情况；借助温度测量仪表可推断热量传递的方向。
（三）认识化工生产工艺流程的方法简介
1、基本信息的采集
（1）原料、产品信息的采集
原料和产品是指在化工生产过程中所使用的主、辅材料和通过生产得到主、副产品。它们的相关信息主要包含物料的名称、物理性质和化学性质。
（2）生产设备及操作方式信息的采集
生产设备的信息主要是指化工生产过程中所使用设备的名称、型号等相关信息。操作方式信息是指各化工单元操作所选用方式的信息，例如传热单元，它的操作信息主要是指传热介质、传热方式等信息。
（3）化学反应信息的采集
化学反应信息是指在化工生产过程中所发生的化学变化的相关信息。化学反应信息主要包括：化工生产过程中发生了哪些化学反应（用化学反应方式来表示），化学反应的类型，是化合反应还是裂解反应，是吸热反应还是放热反应等。
2、关键设备的查找和识别
在化工生产过程中起主导、决定性作用的设备计之为关键设备。通常情况下将化工生产过程中使用的泵、换热器、反应器、蒸馏釜、精馏塔、吸收塔等设备确定为关键设备，因为这些设备在生产过程中对生产都起到了决定行的作用。如何查找和识别这些设备呢？最简单的方法就是依据安装在设备上的铭牌或设备的外形来查找这些设备。
3、流程的分解
为了便于对化工生产工艺流程的认识，依据关键设备将该生产工艺流程分解成若干个小的、单元式的工艺流程，有几个关键设备就可以分成几个小的工艺流程。一个化工产品的生产工艺流程通常可分解为物料的计量、输送、传热、化学反应、精馏、吸收、过滤、干燥、包装等单元式的工艺流程。
4、确定管路中物料的名称及其走向
了解管路中物料的名称及其走向是认识化工生产工艺流程的主要任务之一。一个合格的化工生产工作者是能随时随地说出任何管路中的物料的名称及其走向的。
管路中物料的名称主要以采集的基本信息来加以确定。管路中的物料的走向的判断通常是以关键设备为起点，沿着管路的走向，借助管路中的阀门、测量仪表确定管路中物料的走向。例如截止阀的安装具有方向性、输送泵的出口通常安装压力表，利用这些信息可以帮助我们来确定管路中的物料走向。
5、绘制单元式化工工艺流程图
化工工艺流程图是用来表达一个化工厂或化工生产车间工艺流程与相关设备、辅助装置、仪表与控制要求的基本概况，可供化学工程、化工工艺等各专业技术人员使用与参考，是化工企业工程技术人员和管理技术人员使用最多、最频繁的一类图纸。也是即将成为化工生产技术人员了解化工生产过程的最简单、最直接的工具。所以，在我们认识了化工生产工艺流程后就必须要绘制出化工工艺流程图，更是作为一个认识、研究化工生产工艺流程的主要成果。
6、流程的组合并绘制工艺流程总图
依据所了解知识和掌握的信息将已经认识的分解成若干个单元式工艺流程合理的组合在一起，对该化工生产工艺流程进行全面的了解和认识。最后画出完整的化工生产工艺流程图。
三、结语
总之，要认识好化工生产工艺流程，必须先采集相关的基本信息，然后根据设备铭牌和设备外形来查找关键设备，依靠相应的管路及所用测量仪表，将整个流程由大化小、各个击破。牛在庖丁眼里不是一条完整的牛，而是形形的骨头和各式各样的器官。最后再由小成大、从片面到全面，彻底认识该生产工艺流程。
特别说明：以上建立的认识化工生产工艺流程的方法和步骤是针对初学者而言的，对掌握了一些化工知识的人在认识流程时，也不一定非得依照这些方法和步骤，可从生产的原料储罐开始，沿着管路一路摸索下去，一直到产品的出料、包装，这样会简单、快捷许多。
课题项目：本文为“高职应用化工技术专业核心课程资源库建设研究”的论文（常州科教城院校基金项目K2011331）。
参考文献：
化学工程与工艺认识篇2
关键词：化工工艺学；课程建设；工程能力；教学
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0271-02
随着我国经济迅速发展，社会对对化工人才培养提出了更高的要求。本科院校工科教育的主要目标之一是培养高素质的工程技术人才，使学生在获得专业知识和技能的同时具备较高的综合素质和创新能力。教育部“卓越工程师培养计划”明确提出“……改革工程教育人才培养模式，提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力……”。强化学生工程能力的培养已成为高校工科专业人才培养的核心任务。化学工程与工艺专业肩负着培养高级化工人才的使命，专业工程性质突出。培养学生的工程能力，不仅要加强实践环节建设，更要重视理论课教学特别是专业课教学的指导作用。化学工程与工艺专业主要面向的工业部门是化学工业，属流程工业，往往涉及一系列物理、化学和生物加工过程。化工产品的生产是各种化学单元反应和化工单元操作的有机组合和综合应用。化工工艺学是根据化学、物理、物理化学、化学工程原理和其他科学的成就，研究综合利用各种原料生产化学产品的方法原理、操作条件、流程和设备，以创立技术先进、经济合理、安全环保的化工生产工艺的学科，被认为是架在实验室研究与工业生产中的一个桥梁。课程工程性强，存在许多与实践环节的关联点，是培养学生工程能力的适宜载体。关于化工工艺学课程教学已由不少报道。黄美英[1]等对强化课堂教学、加强实践与理论教学相结合以及强化学生工程观念等方面对《化工工艺学》课程教学方法的改革进行了探讨；邱玉娥等[2]指出该课程教学应加强工程意识和创新意识的培养，并尝试采用“传统型、技改型、创新型”案例教学法强化培养学生的技改创新意识。王钧伟等[3]认为可通过精选教材内容、强化实践教学、追踪学科发展、开设专题报告、加强绿色教育等方式，提高学生学习热情，锻炼学生的实际动手能力，培养学生的创新意识，增强教学效果。本文介绍了在化工工艺学的课程建设和教学中突出学生工程能力培养的一些新尝试。
一、课程教学目的再认识
从化工生产工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，阐明化工工艺的基本概念和流程组织、物料衡算、热量衡算的通用方法，介绍典型产品的生产原理、典型流程、关键设备、工艺条件。典型产品生产工艺的讲解重点放在分析和讨论反应、分离部分的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等；同时对工艺路线、流程的经济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用及三废处理运作进行一定的论述。使学生获得广博的化学工艺知识，培养工程能力，以便在生产与研究开发工作中开拓思路，灵活运用，不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备，更好地满足社会需要。为强化工程能力培养，要重视本课程对专业实验、课程设计、生产实习等实践环节的指导作用，教学活动与实践环节有机关联，画龙点睛，有的放矢。
二、课程教学资源建设突出学生工程认知、工程设计、实验操作
依据课程实践性、综合性、复杂性，为提高学生的工程认知能力和感性认识，基于FLASH和网页制作等软件工具，开发了多功能的化工工艺学资源库，包括：例题分析、图形演示、生产装置实际录像和图片、实习现场实际教学录像和图片等。学生可随时通过网络观摩这些资源。学生将工业生产装置和工艺展示的视频看作理论联系实际的视觉纽带，访问的积极性高。《化学工艺学》中流程图较多，如果采用学生自己看书本中的流程图，然后老师讲解的教学方法，很容易让学生感觉枯燥无味，所以本课程特别重视直观、丰富多彩的多媒体教学方式的高效应用，课件可通过网课程络平台自由访问。在绘制工艺流程图时，尽量使用动态画面，如把物料的流动做成动画，管道、设备、阀门等做成立体图，不同的物料及公用工程用不同的颜色区分，力求逼真、醒目。固体燃料气化制备合成氨原料气的间歇造气过程的操作循环的动画演示就很受学生欢迎。在本课程的建设安排了课程设计，其中大约■的设计题目与授课内容直接相关，如合成氨、芳烃分离、天然气制甲醇等，着重培养学生分析问题、解决问题的综合能力，锻炼和提高其对工艺路线的设计、设备选型，以及车间布置和管道布置的能力，培养正确、熟练查阅工艺设计规范、手册及参考书的技能。将教师科研项目、社会正在建设的工程项目等引入教学，强化学生的应用意识和工程观念。化工专业综合实验中设置乙苯脱氢、反应精馏、喷雾干燥、空气分离等与化工工艺学授课内容直接相关的实验项目。
三、课程教学突出培养学生的“当代工程观”
工程观是人们关于工程活动的基本理念，是认识和进行工程活动的指南。工程观念的强弱和趋向直接影响着从业人员的实践能力。在当代学科交叉渗透的趋势下形成的当代工程观[4]是对传统工程观的扬弃和超越。当代工程观视生态环境为工程活动的内生因素，认为工程活动不但受生态环境的制约，而且应按照生态规律重塑生态活动的方式[4]。化工工艺学是培养学生工程意识的良好媒介。在绪论部分，我们强调工艺技术不同于实验室制备技术，工艺路线评价要突出理论上的正确性、技术上的可行性、操作上的安全性、经济上的合理性，还要突出环境及生态相容性。讲解具体产品的生产工艺过程中，将原子经济性（AE）[5]、环境商（EQ）[6，7]的概念进行具体计算、剖析。比如氯醇法与乙烯环氧化法制备环氧乙烷路线的比较就是用案例教学提高学生对可持续发展的责任意识和创新素质的生动素材。
四、授课过程强化与实践环节的联系
在授课过程中，我们适时引入后期开设的专业实验、课程设计的题目，提高学习的针对性，如介绍乙苯脱氢时让学生思考专业实验将重点考虑的问题：降低体系分压的方法、测定乙苯转化率和苯乙烯收率的方法、采用色谱定量时苯乙烯的出峰顺序等；在讲解物料衡算、热量衡算、工程图纸视图、流程组织时强调在课程设计、毕业设计中的实际应用；在介绍特殊设备布置时强调设计发展，如介绍合成氨工艺技术时引入废热锅炉的适度倾斜布置；适时介绍生产实习中遇到的工艺技术问题，并启发学生分析、解决这些问题，引导学生建立工程应用意识；授课期间带学生去观摩校内实验及中试装置，突出情景式教学，使理论学习与实践环节无缝统一、相互促进。
五、授课过程突出原理-条件-流程-设备一条主线
为强化工程意识，使学生形成做工程就是做细节的理念，在介绍氨、C8芳烃、甲醇、苯乙烯、环氧乙烷、丙烯腈、氯乙烯等产品制备技术时，用整体一条线的思想组织教学：按照产品性质、用途―生产原理（含主副反应、热力学和动力学分析）―催化剂选择―工艺条件讨论─工艺流程比较―设备分析的顺序，由浅入深，渐入佳境。
强化学生工程能力的培养已成为工科高校实践和理论教学的核心任务，通过化工工艺学教学培养学生工程能力是课程建设的内在要求。强化与工程认知、工程设计、实验操作相关教学资源建设，授课中贯彻当代工程观，授课过程与实践环节紧密结合，用原理-条件-流程-设备整体一条线组织教学等是在化工工艺学教学中培养学生工程能力的有效措施。
参考文献：
[1]黄美英，梁克中，赖庆柯.对《化工工艺学》教学改革的探讨[J].重庆三峡学院学报，2007，（3）：122-124.
[2]邱玉娥，张秀玲，等.化工工艺学应注重工程素质和创新意识的培养[J].化学工程与装备，2009，（5）：214-216.
[3]王钧伟，官叶斌，孔学军，等.《化学工艺学》教学改革探索与实践[J].广东化工，2012，（4）：233-234.
[4]汪应洛.当代工程观与工程教育[J].中国工程科学，2008，10（3）：17-20.
[5]B M Trost. The atom economy - a search for synthetic efficiency[J]. Science 1991，254，1471-1477.
[6]R A Sheldon. Consider the environmental quotient[J]. Chemtech，1994，24（3）：38-47.
化学工程与工艺认识篇3
手工艺的发展应时而变，现代手工艺与传统手工艺的培养理念、策略、模式等方面存在着很大的不同，现代社会随着经济、信息的快速发展，对人才的要求也相应提高，手工艺人才也不例外，现代手工艺的发展需要全方位的、多向度的、立体型的手工艺人才，才能更好的、更长远地服务于社会。立体型手工艺人才的培养需要从厚度的积累、广度的拓展和高度的提升这几个方面来进行。
关键词：现代手工艺 立体型 人才培养
中图分类号：J50-4文章标识码：A 文章编号：1672-2310（2015）10-006-05
一、研究范围的界定
“立体”一次在汉语词典里的释义有两种：（1）（名）具有长、宽、厚的（物体）。（2）（名）即几何体，由平面或曲面围成的空间的有限的部分；如正方体、球体、多面体等。本文所要论述的“立体型手工艺人才”是从“厚度”、“广度”和“高度”这三点来展开的。从厚度的积累、广度的拓宽、高度的提升来进行塑造。本文所指的“立体型手工艺人”的培养主要是针对高等院校手工艺人才培养而进行的。本文将通过铺设丰厚的文化底蕴来积累厚度；通过培养手工艺人开阔的眼界和多向度思维来拓宽广度；通过树立正确的价值取向和问题意识来提升高度。这些因素是培养立体型手工艺人才所需具备的基本条件，社会的发展促进手工艺的发展。
二、传统型培养方式与立体型培养方式
立体型手工艺人才的培养是建立在传统手工艺人培养的基础上发展的。传统型手工艺人才的培养主要通过家庭作坊或工艺厂进行集体技能培训的方式进行的，以师徒结对的形式，以学习技艺或技能为主要目的，对文化水准基本上没有什么要求，只要能熟练掌握制作技法、能够制作出产品即可。不可否认在传统手工艺的培养模式中出现了一批技艺水准很高的手工艺人，但是传统培养方式以专攻技法和技能为目的，站在手工艺发展的角度来看传统手工艺人培养的模式略显单一和平面，随着全球多元化发展的推展，略显单一的传统培养方式必然要突破原有的单一性、平面性人才培养模式，从而向立体化的方向发展，高校培养手工艺人才的模式自以后已有三十多年的历史，从课程设置的逐步完善和培养目标与时代需要的接轨，人才培养方式逐渐朝立体化方向发展，时代的发展呼唤立体型手工艺人才，相应地亟待相关的院校对手工艺人才的高质量培养。
三 、立体型手工艺人才的塑造
（一）积累厚度：铺设丰厚的文化底蕴。
积累丰厚的文化底蕴是培养立体型手工艺人才的基础。此文化底蕴不仅仅是与专业相关的理论知识的学习，还需要拓展认知面，比如说广泛了解结构人类学、经济学、艺术哲学等相关领域的知识，学习主动吸收世界文明史、技术史中的精华，使培养的人才目标从“单向度” 向“多维度”发展。站在理论指导实践的角度来看，铺设丰厚的文化底蕴有助于手工艺技能的提升、优化和更好地发展，反之，手工艺技能的实践过程会使手工艺人逐步积累心得和经验，若把心得和经验的总结上升到“人与文化”有效融合的理论层面，定会进一步促进对理论知识的认知发展和对多元文化的择优吸收。理论知识的学习与积累是高校培养手工艺人所具备的优势，因为高校具备系统的理论与实践相结合的教学体系，还有容量庞大的图书馆来提供理论学习的补充。以南京艺术学院为例，南京艺术学院设计学院既有大院图书馆，也有设计学院专门的小图书馆，图书馆还提供知网下载学习渠道，这些得力的资源配置为学生进行理论知识的学习提供了便捷的途径和很好的保障。这一点与传统的手工艺人培养方式是有很大的区别的，传统手工艺人的培养大多是通过师傅的口传心教、言传身授的方式来进行的，学艺者（即徒弟）的文化水平起点参差不齐，大多数学艺者文化水平较低，更注重技艺和技法的传授和学习，他们或许可以练就一手好手艺，但是他们没有更多的条件去接受更为全面更专业的理论学习，这也就决定了传统手工艺人的认知的范围和视野的高度。应时而变，现代手工艺的发展需要在培养手工艺人的过程中引导学生通过主动学习、灵活学习来汲取理论知识的精华，达到“为我所用”的目的，通过积累一定的厚度来支撑未来长远的发展。
（二）拓宽广度：培养开阔的眼界和“多向度”思维。
立体型手工艺人才除了要具备丰厚的文化底蕴，还需要拓宽认知的广度和思考面的广度，也就是说要培养手工艺学习者开阔的眼界和思维。
首先，培养立体型手工艺人才需要人才培养者具备开放的教育理念与国际化视野。人才培养者的教育理念引导学艺者（学生）的思维，同样人才培养者的视野影响学生的眼界范围。所以人才培养者的教育理念和视野范围对培养人才的质量高低具有重大的意义。当今的时代是一个信息时代，是一个全球化知识交流的时代，作为这个社会中的任何人才培养单位和个人都需要积极主动地寻求学习、交流的机会，否则就会固步自封，作为手工艺人才的培养者也不例外。
以南京艺术学院设计学院为例，学院首先采取“请进来与走出去”的方法来拓宽师生的眼界和思维。“请进来”即邀请国内外具有代表性的学者、专家进入工作室进行教学交流，以示范、授课、开展讲座、作品展演等方式进行学习交流，使学生能够了解国际前沿的理论知识与技术动态；“走出去”，即学院派教育者（人才培养者）出国访学，学习交流，在国外进行作品展出，把优秀的学生作品送入国际参赛、展览。这样使教育者国际化视野拓宽以后，认知和思维方式也颠覆性的变化，回国以后对个人的创作理念和学生的专业技能的发展都起到积极影响的作用。近期，笔者访问了南京艺术学院陶瓷工作室的教育工作者蒋炎老师，她曾经两度作为访问学者出国交流学习，2003年的第一次出国访学，仅在材料的配制和使用方面就让她的认知和眼界产生了颠覆性的变化，因为在国内的教学中使用的材料都是现成的商业材料（也就是拿过来直接可以使用的），以前未曾见过上课用的材料可以根据实际的需要来亲自动手配制，这一过程无疑对学生的认知和兴趣会有很大的提高。通过学生自己动手配制材料的一次主题课程结束后，同一个老师指导成果（即学生的作品）所展现出来的面貌竟然各具特色、风格迥异。这也与我们国内的手工艺课程的成果所呈现出来的大同小异、无个人特色的效果差异甚大。这个实例说明培养开阔的眼界和多维度的思维对培养立体型手工艺人的重要性不可小觑。
其次学院积极注重对学生社会参与意识的培养。引导学生走出校园进行田野考察，以获得生动而难忘的亲身体验和经验总结；要求学生深入企业进行实践，把在学校学习的理论知识和基础技能运用到社会生产环节中去。如设计学院陶瓷工作工作室的教育者们为学生联系企业单位进行实践，与宜兴陶瓷厂和高淳陶瓷厂的实践合作使学生见识了大型生产规模，通过与工厂师傅的交流学习的过程中找到自己的问题和不足，从而有效地提升了专业技能水准和开阔的眼界与思维。为将来进入社会、有效地服务于社会奠定了良好的铺垫。
（三）提升高度：确立正确的问题意识和价值取向。
学生在具备积累厚度和扩展宽度的同时，教育者要引导学生思考如何提升自己的高度，即如何确立正确的问题意识和价值取向。从物质到意识，从实践到理论，从具体到抽象，是促使问题意识生成的演变过程。学生要树立自觉的问题意识，从发现问题到处理问题再到解决问题的这个过程中，会自然而然地形成经验认知，然后再上升到理论的归纳和总结。在实践的过程中，经过反复的发现问题、处理问题、解决问题的螺旋式上升的循环中，学生自身的高度也会得以逐步的提升。
在南京艺术学院设计学院的教授王琥的著作《设计史鉴》（文化篇）第二章第三节“设计文化与科学观”中写道：“科学观是自然科学和人文科学认识论和方法论武装起来的意识形态，科学观的社会接受程度，是一个社会文明程度和文化高度的“风向标”。先进的科学观是先进价值观的主体，是“普世价值”的基本内容。”这段话可以总结出：先进的科学观是一种高级意识形态；先进的科学观是先进价值观的主体；先进的科学观可以促使思想意识演进到思潮观念。由此可以看出先进的科学观对树立正确的价值观和价值取向的意义是多么重要。“人的科学观的养成，就像是点一盏明灯、开一扇窗、登一处坡，越是视野开阔、胸怀宽广，我们便越觉得心眼明亮。” 先进科学观的形成需要以树立正确的认识论和方法论为前提，树立正确的认识论和方法论便会使我们在处理问题（包括设计和实践）时站到了一定的至高点。
综上所述，时代的发展促进了现代手工艺的发展，手工艺的发展需要具备深厚的文化底蕴、开阔的眼界、“多向度”的思维、正确的问题意识、科学的价值观和价值取向的多面支撑的立体型人才，笔者认为立体型手工艺人才是现代手工艺人才培养发展的一个主要方向，希望在手工艺人才培养的方向或目标方面能够为人才培养者（或教育者）提供一点借鉴性的思考。
参考文献：
1.王琥著q设计史鉴q文化篇[M]q江苏美术出版社，2010
2.邱春林著q中国手工艺文化变迁[M]q上海文艺出版（集团）有限公司，2011
化学工程与工艺认识篇4
关键词：学前教育；STEAM；活动组织
引言
STEAM源于美国的一项教育计划，其目的是打破教育实施过程中的学科界线，借助综合、多元的培养形式帮助幼儿实现综合能力的提升。基于此，教师在组织学前教育的活动时，需要积极利用STEAM教育理念指导活动，并借助其丰富的教育内容来帮助幼儿在愉快的活动氛围中取得个人能力与素养的提升和完善。因此，教师在学前教育的组织和实施过程中，需要针对幼儿的认知和实践能力有针对性地安排教育活动，并借助STEAM教育理念的融入有效提升和完善教育效果，帮助幼儿在完备、科学的教育理念引导下投入趣味、多元的活动体验和实践过程中，进而逐步帮助幼儿实现认知能力、实践能力、个人品质和综合素养的建立和健全。
一、科学知识的有效认知
任何幼儿教育的组织和实施都需要建立在现代科学的基础上，教师也需要通过科学知识的有效传递来帮助幼儿实现科学认知、建立科学素养[1]。基于此，幼儿教师在实施科学教育时，需要通过多媒体资源展示、趣味科学教育讲解、科学活动组织等形式，帮助幼儿积极投入科学活动，并借助科学活动的参与和体验逐步增强幼儿的科学意识，以提升幼儿的科学素养。例如，笔者以“花展”主题活动作为教育内容对幼儿进行科学教育，为了更好地帮助幼儿认知植物生长所需资源等科学知识，笔者尝试采用科学探究的活动组织形式邀请幼儿自己种植蒜苗，并在每一天的种植管理时间对自己种植的植物进行观察和照顾，以获得更好的科学探究成果。同时，在教育实践中笔者观察发现，幼儿能够借助科学知识的传递初步了解植物生长的知识，并能借助多媒体资源的观察和植物种植的经历有效实现对科学知识的理解，进而凭借认知、观察、操作等一系列科学探究活动实现对科学知识的全面掌握。最终，幼儿在笔者的科学认知教育引导下有效认识了植物生长的相关科学知识，并在多样化的认知活动中切实在脑海中建立了相关科学知识体系，完善了科学探究的意识和素养。
二、实践技术的充分建立
学前教育中一个重要组成部分是实践活动的实施。首先，实践活动的组织和开展能够帮助幼儿实现小肌肉群的锻炼，并促使幼儿在实践操作中实现认知能力的提升；其次，实践活动的组织还能有针对性地强化幼儿某方面的技术操作能力，并帮助幼儿在实践练习中实现技术的娴熟掌握和技术素养的逐步完善。因此，教师可以通过实践技术活动的组织对幼儿实施教育。例如，临近中秋节，笔者组织班级中的幼儿尝试进行月饼制作，并借助教育讲解和实践演示的形式帮助幼儿详细了解月饼制作的技术步骤，使幼儿在观察、思考、实践中践行已掌握的操作技术步骤。同时，笔者观察发现，班级中大部分幼儿都能够借助观察和实践操作有模有样地投入月饼的制作中，并选取自己喜欢的馅料包裹在面皮当中，用模具将月饼压制出来。更为重要的是，少部分幼儿在第一次制作失败后不灰心，严格按照技术步骤返工，最终完成了月饼的基础操作。
三、工程创新的有效培养
教师在对幼儿进行教育时，还需要通过工程创新活动的组织和实施帮助幼儿实现工程意识的树立，使幼儿在工程活动的参与和体验中逐步实现创新意识和创新能力的提升。因此，教师可以通过乐高积木工程的搭建来培养幼儿的工程意识，并使幼儿在工程概念建立的基础上实现创新。例如，笔者在幼儿的区域活动中组织其进行乐高搭建，并在每一次的区域活动中采用不同的搭建主题实施引导，进而帮助幼儿在积木搭建的过程中建立工程意识。同时，经过几次乐高搭建区域活动后，笔者发现幼儿能够在笔者的引导下认真聆听，并有效了解了主题搭建内容中的工程搭建模式。幼儿结合笔者的讲述进行积木搭建，还有的幼儿能够在笔者讲述的基础上进行适当的创新，加入自己喜欢的场景。接着，笔者发现幼儿形成了较好的工程搭建意识和实践能力之后，在区域活动中借助主题，要求幼儿结合自己的想象和创造力自主进行积木搭建，最终有效提升了幼儿的创造能力和工程意识。
四、艺术素养的不断完善
艺术不仅能够带给人以美感，还能使人获得精神的洗礼。因此，教师需要通过艺术活动的组织和实施培养幼儿的艺术展示和鉴赏能力，并借此有效完善幼儿的艺术能力和艺术素养，进而使幼儿善于感知艺术、展示艺术、品味艺术。例如，笔者在“菜市场”主题活动中通过《我和奶奶去买菜》歌曲的教授帮助幼儿建立音乐活动的参与意识，并通过合唱活动来训练幼儿的艺术展示能力和艺术修养。笔者通过相关主题绘画作品的展示和讲授帮助幼儿实现美术艺术审美能力的提升和艺术展示能力的完善，还通过表演艺术活动要求幼儿参与表演，并借此激发幼儿艺术表演和临场应变的能力。最终，幼儿在笔者实施的多样化艺术欣赏和艺术参与活动中实现了艺术审美、艺术鉴赏、艺术展示和艺术参与能力的提升和完善，并在多样化的艺术活动体验中实现了个人艺术素养的不断完善。五、数学认知的逐步强化生活离不开数学，生活处处有数学。因此，幼儿教师需要借助数学认知教育来培养幼儿的数学认知和探究兴趣，并引导幼儿在趣味化的数学游戏活动中逐步实现数字意识的建立和健全。例如，笔者通过“抓鸭子”户外小游戏的组织和实施，要求幼儿扮演小鸭子，而笔者则充当捕捉鸭子的人，幼儿需要在一定范围内躲避笔者的捕捉。同时，笔者在游戏实施过程中借助朗朗上口的童谣“抓呀抓呀抓鸭子，一二三四五六七；哎呀哎呀捉不到，七六五四三二一”来培养幼儿的数学认知和数学意识，并借此有效帮助幼儿实现数字意识的提升。经过几轮游戏的组织和实施，幼儿已经能够跟随笔者的歌谣进行附和，并顺利地实现了数学认知能力的建立。
结语
综上所述，在STEAM教育理念中，教师需要借助“S”的科学教育内容组织活动，并借此帮助幼儿实现科学认知能力的建立和提升，帮助幼儿树立科学探究意识、完善科学认知素养；借助“T”的实践技术培养活动来激发幼儿的实践操作积极性，并使幼儿在区域活动的实践参与中实现动手能力和实践操作能力的完善；借助“E”的工程创新活动促使幼儿在系统化的工程认知中建立创新思维，实现创新参与，进而形成良好的创新、创作意识；借助“A”的艺术活动引导幼儿进行艺术感受活动，并借助多样化的艺术形式促使幼儿实现艺术参与和艺术审美能力的逐步健全；最后，借助“M”的数学趣味活动实施教育引导，并帮助幼儿在参与趣味数学认知活动的过程中实现数字认知、建立数学探究的基本意识。相信在幼儿教师的有效引导和STEAM教育理念的不断深化过程中，幼儿教师定可以有效提升幼儿的活动参与积极性，并将幼儿培养成知识范围广阔、实践能力完善、操作能力健全、个人品质高尚和综合素养优秀的学龄前儿童。
化学工程与工艺认识篇5
（北京师范大学天津附属中学，300222）
摘要：在“技术与设计1”模块《认识工艺》一课中，设计了学生安装活动插座的活动。这项活动属于技术制作活动，目的是引导学生亲身体验插座的安装流程，巩固所学的有关工艺的知识。
关键词 ：技术制作活动认识工艺安装插座
一、设计缘起
工艺是产品加工流程，是用来指导产品加工成型的方法。但这种方法不是确定一种，而是要根据实际情况和条件选出最合理的一种。技术活动离不开工艺方法，一定的技术总是和一定的工艺相适应，只有具备一定的工艺方法，技术才能实现其有目的的活动。因此，《认识工艺》一课重在引导学生认识工艺，了解工艺的重要性，体会工艺的含义和选择工艺的方法，为后续模型制作部分合理地选择工艺做好铺垫。认识工艺首先要体会工艺流程的思想，总结流程的环节和时序，然后明确每一环节中所使用的工具、材料及加工方法与要求。在此基础上，进一步知道工艺是设计意图转变为现实产品的关键，对保证产品质量、提高生产效率起着非常重要的作用。
为实现本课的教学目标，在教学中一般采取案例分析的方法，通过产品加工的案例分析来体会工艺的含义，然后学习金属材料的加工工艺，加深对工艺的理解。在教材中提供工相应的案例和试验环节，安排“固定盖板和底板”的小试验了解工艺的规范性，通过“桶的制作质量与工艺”案例深入分析工艺对产品质量和生产效率的影响。教材中设置的案例具有一定的针对性，能够帮助学生认识工艺的重要意义。
教材内容的选择和设计思路清晰，具有一定的操作性，但在实施效果上不尽理想，教材中的小试验具有一定的可操作性，但工艺流程过于简单，学生操作和理解虽然不困难，但没能体现产品的比较完整的制作过程，学生的认识不够深刻。另外，木桶的案例比较完整，但案例选题距离学生生活较远，很多学生并没有真正见过木桶，教师也无法提供比较真实的木桶生产制作流程。因此，可考虑依据教材中案例分析的思路，重新选择具有实际操作性，反映多环节的生产加工过程，更加贴近学生生活的制作项目。
设计“安装活动插座”的项目，正是基于以往教学情况的分析，较好地解决教学中出现的种种问题。另外，选择这个项目还有以下几点考虑：(1)“活动插座”是生活中比较常见的载体，贴近学生的实际生活，有一定的实用性，能够引起学生的兴趣和制作的需求。(2)“安装活动插座”看似是一项比较简单的技术操作活动，但要完成组装，需要经历六个基本环节，整个过程也具有一定的挑战性，活动内容涉及识读安装图纸，了解电工操作的安全规范，能够使用常见的手工工具等，综合体现工艺了的规范性和自身的价值。(3)项目本身也是学习电工基础操作工艺的过程，活动所须的工具和材料比较全面，包括常见手工工具、剥线钳、万用表、活动插座、电线、插头等，工具和材料的采购非常容易，价格比较低廉，适合大规模开展制作活动和重复利用，而且学生参与活动项目，可以积累电工工艺知识和电工操作能力，对后续台灯模型的制作具有一定的铺垫作用，有助于学生正确处理导线、电器连接和安全检测等方面的内容，减少台灯电器连接部分短路的情况，提高台灯模型制作的安全性和成功率。
二、学情分析
学生比较容易理解工艺流程和步骤的含义，能够总结利用工具加工材料的方法，但对工艺要求和工艺追求最优的思想缺乏直接的经历。
因此，在通过案例分析工艺含义的基础上，有必要设计“安装活动插座”的活动，引导学生切身体会工艺环节和过程，深入认识工艺的规范性和重要性。虽然大部分学生没有活动插座的安装经验，但由于安装过程并不复杂，通过直观的装配图说明，能够有助于学生了解活动插座的结构、工艺要求和装配过程，减少项目讲解所占用的时间，从而降低操作的难度，提高项目实施的可行性。另外，考虑到学生实际动手能力参差不齐，使用剥线钳、螺丝刀和万用表等工具仪器的熟练程度不一样，所以采取小组合作的方式安装活动插座，进一步降低操作的难度，提高小组操作的成功率，保证学生动手操作的可行性。再有，考虑课时较少，学生操作熟练程度不高，活动设计仅仅安排了活动插座与导线的连接安装，并没有涉及插头和开关的连接，为了呈现比较完整的制作产品，插头连接等相关的辅助工作在课前完成，从而保证课上活动插座产品的相对完整性，让学生经历包括测试在内的工艺加工过程，这也是保证活动项目在时间上的可行性。活动中必须要求学生利用万用表对活动插座进行安全测试，这也是安装工艺中必须要有的重要环节。为了避免短路，自制了专门的电源和测试装置：利用发光二极管台灯作为通电试验用具，插座连通的电源是干电池(直流3V)，一旦出现短路，闪烁的红色发光二极管自动指示，从而保证了学生活动的安全性。
三、教学目标
（一）知识与技能
1．知道工艺的含义和价值。
2．了解常见的加工工艺。
3．初步学会安装活动插座。
4．掌握螺丝刀、剥线钳、斜口钳的使用方法。
（二）过程与方法
经历产品制作工艺的分析和活动插座安装工艺的选择过程，初步学会选择工艺的方法，体验设计方案转化为产品的过程中工艺的重要性和规范性，体会流程和优化的技术思想。
（三）情感、态度与价值观
初步形成严谨细致的装配态度，进一步树立安全用电的意识和产品质量意识。
本课的教学重点是知道工艺的含义；难点是了解工艺的要求和规范性。
四、教学资源准备
教学课件、学生学案、活动插座安装材料20套（包括活动插座、带插头的导线），常用手工工具20套（包括剥线钳、斜口钳、尖嘴钳、多种规格的螺丝刀）、万用表20块，测试装置（自制发光管台灯，短路指示的直流电源插座），操作台若干（配化学实验室铁架台若干，用于悬挂工艺环节标签），活动插座安装合格产品及存在若干问题的演示教具。
五、教学过程
（一）教学导入
教师利用投影仪提出课题：“我设计我制作”通用技术新产品展示会（壁挂式书架设计图和模型图）。
师 通用技术新产品展示会现在开始，请今天的参展小组介绍设计制作的壁挂式书 架新产品。
（课前确定展示小组。课上小组代表结合制造的书架模型，简要介绍产品的设计要求、结构特点及设计特色）
师 这个壁挂式书架确实设计巧妙、别具匠心，那么这个书架是怎样制作出来的呢？
（学生自由回答）
【活动1】5张便携式工作台一字排开，分别摆放铅笔和拐尺、手锯、木锉、羊角锤等工具。
师 同学们的制造方法是否可行呢？在这里设立了一个模拟的生产流水线，还是由设计书架的同学自己重现制造过程。
（课前布置展示小组学生总结制作过程。课上一位学生解释说明，另一位学生配合动手演示）
生 首先对照下料图样在五合板上利用铅笔和拐尺画线，然后使用手锯锯割书架各部件，接下来使用木锉锉削不符合尺寸的部件，最后使用羊角锤和钉子连接书架主要部件组装、修饰书架。这就是我们制作书架的过程。
（学生演示5个制作环节，依据环节不同变换工作台，选择相应工具示范操作，并标签：画线、锯割、锉削、连接、组装及装饰）
师 新产品展示到此结束。你们的组合结构书架很有创意，计划申请专利吗？生如果有可能，一定会申请专利。
师 要加强保护创新设计成果的意识。
（活动1引出课题）
师 制造书架蕴含一定的道理和艺术性。任何设计构想要转化为设计产品都需要这样一座连接的桥梁，只有掌握它才能高效高质地制造产品。技术领域把它称之为工艺。这节课让我们共同认识工艺。
（板书：认识工艺）
（二）新课解释
师 体验了实践室的制造工艺，下面来认识一下工厂中的制造工艺。
（投影“我设计我制作”展示——由“圆钢丝”变成“钢钉”的工艺加工过程）
师 钢钉是简单的工业产品，同学们设想一下工厂中是如何制造钢钉的呢？
生 根据钉子长度要求，剪裁圆钢丝，削出钉头。
师 下面分段观看工厂制造钢钉的视频，同学们仔细观察原材料变化，说出各个加工步骤的作用及使用的设备。
（播放视频：钢钉制造工艺的拉丝环节）
生 机器把粗圆钢丝变细了。
师 这一个步骤称为“拉丝”，由拉丝机完成。
（板书：拉丝。播放视频：钢钉制造工艺的挤压钉头环节）
生 模具把圆钢丝两端挤断。
师 这个步骤称为“挤压钉头”，由制钉机挤压装置完成。
（板书：挤压钉头。播放视频：钢钉制造工艺的冲压钉帽环节）
生 机器把一段的钉头压成钉帽。
师 这个步骤称为“冲压钉帽”，由制钉机冲压装置完成。
（板书：冲压钉帽）
师 对比工厂和实践室的产品制造工艺，请同学们谈谈对工艺的理解吧？
（学生自由回答）
师 同学们都表达了对工艺的认识，下面阅读教材中有关工艺的介绍。
（学生阅读教材）
师 设计构想转化为产品需要工艺，认识工艺需要把握其中的要素：步骤、工具、材料、技术要求及加工方法。
（板书：工艺的含义）
师 结合对工艺的认识，请同学们解释你所知道的生活中常见的制造工艺的要素。
（投影：配钥匙、架设楼房护栏、铺柏油路等的图片）
生 配钥匙的工艺。
生 铺柏油路的工艺。
师 生产和生活中的加工制造工艺有很多种，可以从行业、工种和材料角度加以区分。
（板书：常见加工制造工艺）
（三）巩固延申
师（投影：动手制作10分钟，由你开始——安装活动插座）请同学们分组进行“安装活动插座”的制作实践活动，并用框图整理出活动插座的安装丁艺流程。活动中同学们一定要规范使用工具，避免发生意外事故，保护学具套材。
【活动2】自制发光管台灯、带短路指示灯的直流电源接线板。
学生分组活动：阅读活动插座安装示意图，清点工具和材料，初步确定安装工艺流程，分工安装活动插座，并做好记录，测试活动插座质量，解决测试中出现的问题，归纳活动插座安装工艺，填写学案。活动时间10分钟，不必全部小组都完成安装，按照完成、未完成、故障分别上交插座。
【活动3】工作台分别摆放剥出线头的导线、拆开的插座、插座安装的半成品及成品。
师 各小组代表介绍安装工艺。
（学生小组自由发言，师生、生生互动交流归纳安装工艺。教师板书：剥线、拆盖板、固定导线、压接火线和零线、检测、装盖板）
师 结合对工艺的认识，分析安装未完成的原因。
（未完成小组学生分析情况。诸如工具操作不熟练，步骤颠倒耽误时间……）
师 只有充分掌握了工艺中的各种要素，才能高效完成产品的制造。
（板书：工艺的价值——高效）
师 结合对工艺的认识，分析插座故障的原因。
师（投影：各步骤对应的技术要求——规范安装图）选择工艺一定要明确每个步骤的工艺要求和规范，只有这样才能保证插座的质量和使用安全。
（板书：工艺的价值——高质量）
师（投影：永远的六岁，“请记住这个灿烂的笑容”——她叫刘思辰！）新弗未按批准的工艺参数灭菌，降低灭菌温度，缩短灭菌时间，增加灭菌柜装载量，影响了灭菌效果，从而酿成刘思辰小朋友离开人世的悲剧。可见科学、规范的工艺具有重要意义。同学们是否也有同样的感受？
（学生自由发言。）
（四）教学小结
师（围绕板书）本课认识了工艺的要素和种类，探讨了工艺的价值。请同学们思考“台灯”设计中模型的制作工艺。
八、教学反思
1．本节课设计“安装活动插座”的技术制作活动，目的是巩固和深化学生对工艺的认识。因此，要把握好开展活动的前提和组织活动的关键点。活动的前提是学生初步了解工艺的含义，能够基本掌握流程图的方法。在此基础上，强调学生亲身参与制作活动，在活动中体会工艺流程的步骤和加工顺序，进而确定活动的工艺。同时，分析活动插座测试中出现的种种问题，通过反思工艺流程，达到解决问题和感悟工艺的负责性、规范性及其自身的价值。要实现上述目的，需要做好活动的引导，操作活动不要求学生一次安装成功，不强调学生操作多么熟练，关键是引导学生反思丁艺流程，解决产品出现的问题，探讨提高制作效率的策略，从而全面直观立体地认识工艺。从教学实施效果来看，活动设计具有实效性和可行性，达到了预期的设计目的。
2．学生参与活动的积极性非常高，主动参与其中，说明学生有动手实践的愿望和需求。活动中制作的活动插座通电成功率较高，看似正确的工艺操作流程，也出现了不少安全隐患和质量问题，主要包括剥导线线头过长，接线柱压线裸露的导线过长，压线时未能区分与插头对应的火线和零线，以及导线未能穿过插座固定线卡等。这些不符合规范的操作，正是工艺学习的关键，也是工艺规范性和复杂性的体现，学生发现并尝试处理这些问题，并最终将解决问题的不同方法统一到丁艺流程图上，通过工艺流程图的方式全面地认识工艺。
3．活动采取小组协作的方式，能够进一步调动学生的积极性并培养合作意识。同时，通过协作也有效降低了操作的难度，保证了制作活动的顺利实施。小组成员不宜过多，一般保持在每组2～3人。同时，小组成员要做好分工，按照工艺流程协作完成。课后反思本节教学，还可尝试将班级分成两组活动：一组独立操作，一组采取流水线的工作方式，通过对比，体验制订工艺流程对现代企业生产的重要影响。
4．活动实施的另一个关键问题是时间的把握，本节课的教学节奏把握不够准确。为了更好地达成教学目标，应在课前作好导入，重点突出，帮助学生建立工艺流程的基本框图，从而为后续的制作活动节省时间。另外，课前应指导学生提前学习学案，学生进一步明确活动的目的，及时总结记录活动要点，顺利完成制作。
5．教师自制的活动插座测试装置起到了安全保障的作用，避免了短路带来的麻烦和危险。由于教学中仅仅有一台测试装置，学生往往需要排队等候，出现问题无法现场讨论。因此，活动需要增加测试装置的数量，保证活动连贯进行。
化学工程与工艺认识篇6
关键词：机械工程及自动化（师范）专业；机械制造技术模块；教学方法；教学改革
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2014）02-0152-03
机械工程及自动化（师范）专业（简称机械师范专业）以培养中等机械职业学校教师为目标，所培养出来的学生除应具有机械工程及自动化专业所需的专业知识和能力外，还应具备理论课程教学和实践课程教学的能力。机械师范专业的知识和能力培养体系可分为五大模块：素质教育模块、机械设计模块、机械制造技术模块、机电检测与控制技术模块和教育学模块。由于中等机械职业学校人才培养目标是机械类操作型、技能型人才，所培养的毕业生主要从事机械加工、设备维护与维修等技能性工作，机械制造过程中的机械加工（包括冷、热加工）要求岗位从业人员具备较好的理论基础和操作技能。这样一来，对中等职业学校教师的专业知识和能力就提出了特殊要求，要求在五大知识和技能模块中对机械制造技术模块应有所侧重。所以，机械制造技术模块在机械师范人才培养中有着举足轻重的作用，必须十分重视这一模块。但目前机械师范专业人才的培养基本采用机械工程及自动化专业的培养模式，无非是多加了几门教育学课程和教学实践项目，机械加工操作技能培养没有得到应有的重视。另外，机械制造技术模块是一门实践性非常强的知识体系，没有足够的实践知识，很难在理论学习时达到完全理解和掌握，这已成为机械制造技术模块课程任课教师及机械专业学生的共识。虽然机械制造技术模块里也安排了金工实习、生产实习，但其质量和效果尚未得到有效保证。具体表现为理论教学时学生显得实践知识不够，不容易理解；实习时又觉得没有较好的理论指导，不知所以然。为此，我们对机械师范专业的机械制造技术模块课程进行系统改革，提出了金工实习、生产实习和理论教学的综合改革措施。
金工实习教学方式改革
金工实习改革的总体思路是：改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练，做到操作训练与机械制造工艺知识的初步认识有机结合；改变过去金工实习仅仅是对机械加工的初步认识和对机械加工操作技能的初步掌握的较低要求，而是通过初级金工实习——理论学习——高级金工实习的三个教学环节，特别是高级金工实习环节，既可验证和巩固学生对机械制造技术模块知识的掌握，又可使学生获得较高的操作技能，从而实现机械加工工艺知识掌握和操作技能提高双丰收，也避免了只懂理论而不会操作或会操作而不懂工艺的现象出现。因此，机械师范专业的金工实习应做如下具体改革。
将金工实习分为两个阶段：第一阶段时间为3周，主要是传统的车工、铣工、刨工、磨工、铸工、锻工和焊工等实习，安排在第一学年进行，放在“工程材料及热处理”及“机械制造基础”课程之前。通过金工实习使学生初步认识机械加工，初步掌握机械加工操作技能，为后续机械专业课的学习，特别是“机械制造基础”、“机械制造工艺学”等课程的学习提供认识和实践支撑。为此，理论课教师可以根据以往在“机械制造基础”、“机械制造工艺学”等课程教学过程中的体会，对现行的金工实习提出配合理论教学的要求。特别是对“机械制造工艺学”课程的教学，需要金工实习的有力帮助。例如，金工实习训练应帮助学生了解工件的三种装夹方式，即直接找正法、画线找正法和夹具装夹法；通过金工实习训练，使学生对车刀的具体结构及五个几何角度的概念、作用及合理选择有初步的了解。
第二阶段时间为3周，安排在第三学年学完机械制造技术模块理论课程之后。任务是对车、铣、刨、磨、钳工种的操作技能进一步提高和强化，验证工艺设计的正确性。方法是：第一周先对第一阶段进行复习，第二周开始根据所学知识，结合指导教师给出的具体要求，让学生自己设计出机械加工工艺规程，交指导教师检查认可后加工出实际零件。通过实际零件加工和检验，验证工艺的正确性和操作的正确性。安排这一阶段的目的是：一方面，检验和巩固学生所学工艺理论知识的掌握程度；另一方面，提高学生的操作技能，而且是高级操作技能。
理论课程教学方式改革
机械制造技术模块理论课程主要有“工程材料及热处理”、“机械制造基础”和“机械制造工艺学”。有些学校将“工程材料及热处理”、“机械制造基础”合为“机械制造基础”。目前，笔者所在学院机械师范专业仍然将“工程材料及热处理”、“机械制造基础”分成两门课来组织教学。“工程材料及热处理”的内容特点是以叙述为主，所以仍以传统教学方法为主。由于“机械制造基础”的内容均与实际操作紧密相联，传统教学方法很难取得较好的教学效果，为此专门购买了中央农业广播电视学校录制出版的“机械制造基础”课程声像光盘，光盘中的某些教学内容是现场录制或专门制作的CAI课件，内容很生动，讲解也很清楚。
机械制造技术模块理论课程改革的重点是“机械制造工艺学”课程。“机械制造工艺学”课程实践性非常强，给学生的感觉是抽象、难以理解。虽然机械制造模块里也安排了金工实习、生产实习等实践环节，但其质量和效果尚未得到足够的保证，使得理论教学非常困难，效果大打折扣。总体印象是理论教学时学生实践知识不够，听得云里雾里；实习时又觉得没有理论支持、不知所以然。理论与实践结合的紧密性和针对性不够，做不到互为支撑、互为促进。另外，根据认知理论，智力技能的获得必须通过“做”来实现。所以，学生要真正掌握机械加工工艺的设计能力，必须通过诸如课程设计等实践环节来保证。为此，我们对“机械制造工艺学”课程的理论教学提出如下几项改革措施。
金工实习为理论教学提供认识支撑 改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练，将实习中的操作训练与机械制造工艺知识掌握结合起来，使金工实习为“机械制造工艺学”课程的学习提供一定的感性认识基础。
生产实习与理论教学合一，实施现场教学、理实一体化教学 生产实习不单独设立环节，与理论教学合为理实一体化教学，可由主讲教师负责统一实施。其目的是使生产实习更具目的性、针对性、指导性。生产实习为理论学习服务，理论学习指导生产实习，这既有助于理论知识的理解和掌握，也有助于提高生产实习的有效性和目的性。根据学生实践经验少而课程实践性强的特点，采用理论教学与现场教学并行的方式进行。课程中理论性强的部分在课堂上讲，实践性强的内容放在现场教学中讲。根据教学内容和教学进程，实施理论教学与现场教学穿行。具体各阶段的划分和要求如下：（1）第一阶段是机械制造过程认识实习，以现场教学为主。先粗略介绍机械产品的生产过程和机械加工工艺过程的基本概念，然后带领学生参观机械制造工厂，了解生产的整个过程、工艺过程和各种加工方法，感受企业生产气氛和企业文化。（2）第二阶段是机械制造工艺规程制定，以理论教学为主。在实习基础上总结概述生产过程、工艺过程的基本概念，然后学习机械加工工艺规程的制定。（3）第三阶段为机床夹具设计，以现场教学为主。现场介绍各类工件的装夹、各类夹的结构，然后回到课堂介绍定位原理、定位误差计算及机床夹具的设计过程、设计准则等理论知识。
以课程设计为载体，实施“教学做”一体化，确保培养学生的能力 认知科学认为，智力技能的学习一般分为三个阶段：第一阶段，信息进入，与学生头脑中被激活的相关知识建立联系，从而出现新的意义构建；第二阶段，通过应用规则的变式练习，使规则的陈述性知识向程序性知识转化；第三阶段，程序性知识发展到高级阶段，规则完全支配人的行为，智力技能达到相对自动化。所以，机械加工工艺规程的制定、夹具的设计等知识的巩固和能力培养必须通过“做”来实现，如通过诸如课程设计等实践环节，使规则的陈述性知识向程序性知识转化。学生学完了工艺规程制定和夹具设计等理论教学内容后就可以安排课程设计。课程设计的题目可以来自于工厂实际，以便学生所设计的结果与企业实际进行比较，以验证学生设计的正确性或与实际应用的距离；也可以采用教师自拟的典型零件为实例，学生完成其工艺规程或夹具的设计，但必须通过金工实习后一阶段的实习，加工出实际零件或夹具，以验证设计的有效性和差距。
提高“机械制造工艺学”课重点和难点内容的教学效果 “机械制造工艺学”中有许多概念，学生由于缺乏实践基础，初学时很难理解透彻和掌握。这些较难理解的概念有机械加工工序、调整法加工、工件装夹、基准、定位误差、误差复映等。教师首先应自己理解透彻，同时尽可能采用有效的方法帮助学生理解这些概念。例如，介绍机械加工工序时，就可以用包饺子的过程来类比；讲解调整法加工时，可以借用砂轮切割机切割多段等长线材或角钢为例，学生就感觉很直观，也很容易理解。
讲好“典型零件加工工艺” “典型零件加工工艺”是对前述机械加工工艺理论的综合运用，在“机械制造工艺学”课程学习中具有举足轻重的作用。另外，这一章介绍的是典型零件的加工，其加工工艺具有一定的普遍性和规律性。学好了典型零件的加工工艺，对一般零件的加工就有了借鉴的例子，甚至有了模板。所以，教师应讲好这一章内容，学生应学好这一章内容。典型零件主要指轴类零件、套类零件、箱体类零件和齿轮类零件。目前，教材介绍的几种典型零件的加工工艺过程都是用静态文字以表格的形式呈现，不直观、不生动，调动不起学生的学习兴趣，教学效果不佳。为此，我们采用实际加工过程录像或CAI课件，以“动”的形式加以呈现，再加以旁白，教学效果良好。
机械工程及自动化（师范）专业的人才培养有别于机械工程及自动化专业的人才培养，不是机械工程及自动化专业基础上加几门教育学课程那么简单，而是应从中等机械职业学校教师的岗位能力培养出发，培养具有机械工程及自动化专业知识背景和能力，并具有理论课程教学能力和实践教学能力的高技能型人才。在机械工程及自动化师范专业人才培养过程中，应对机械制造技术模块的教学有所侧重。由于机械制造技术模块是实践性非常强的知识体系，没有足够的实践知识，很难达到完全理解和掌握，必须处理好金工实习、生产实习与理论教学的关系，使它们互为支撑、互为促进，形成一个有机整体，才能保证机械制造模块的教学质量和教学效果。为此，我们对机械制造模块教学做了如下三方面的改革：第一，改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练，强调金工实习要为理论教学提供认识基础，降低理论教学难度；第二，将生产实习与理论教学合一，实施理实一体化教学，提高教学效果；第三，以课程设计为载体，实施“教学做”一体化，确保教学质量。这三方面的改革实践证明，机械制造技术模块的教改是有成效的。学生普遍反映，通过该模块的学习和实践，既培养了工艺设计能力，又提高了操作技能。
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化学工程与工艺认识篇7
教学过程中，开展立体化教学，能够有效激发学生学习兴趣及自主学习意识，提升学生学习效果。立体化教学追求理论与实践全面而深入的融合，可以借助纸质教材、实物教具、电子教案、多媒体课件、虚拟仿真实训系统、网络教学平台等全方位、多层次激发学生学习积极性，增强学习效果。针对工程教育专业认证的要求，以学生为中心、坚持成果导向、注重持续改进，探索《有色金属设计与计算》立体化教学模式，目的在于建立学生工程设计与应用的概念和意识、培养学生解决冶金复杂工程问题的能力，提高其综合素质。
1结合工程教育专业认证要求，明确课程目标，优化教学内容
通过对冶金工程专业毕业要求指标点的解读与分解，《有色金属设计与计算》课程要求学生掌握冶金工厂设计的基本概念、程序以及内容，掌握冶金工厂工艺流程的选择与设计、平衡计算、设备的选型与设计以及工厂布局与车间设计，了解有色冶金厂设计的经济分析，建立工程设计与应用的概念和意识，培养学生从事冶金工厂工艺及其设备的设计与计算的初步能力。在此基础上，梳理本课程的知识脉络，优化教学内容。
（1）构建知识框架，抓住课程教学主线、突出重难点内容。《有色金属设计与计算》课程是有色金属冶金方向本科生设置的专业必修课，旨在为有色冶金专业学生在有色厂设计、技术改造及有色冶金科学技术研究成果转化为生产力等方面奠定必要的基础知识。工厂设计涵盖了可行性研究、初步设计及施工图设计、施工、试车及验收等，课程内容侧重于初步设计及施工图设计，主线为厂址选择、总平面设计以及工艺设计。其中工艺设计内容丰富，除了工艺流程选择与设计、物料与能量衡算、设备选型与设计、车间布置设计、管道设计外，还包括了技术经济分析以及安全与环保等。教学过程中应抓住主线，采用多媒体课件、虚拟仿真实训系统、网络教学平台等立体化教学模式在看似枯燥的内容中寻找其内在联系与规律，形象生动、逐层深入、重点突出，使学生有效掌握有色冶金工厂工艺及设备的设计及计算。
（2）突出能力培养，提高学生工程意识与实践能力。《有色金属设计与计算》的教学目标是培养学生运用基本理论及研究方法去分析问题、解决问题的能力，强调学生实践及工程应用能力的培养。围绕教学内容，结合冶金现场生产实例，体现课程专业性与实践性特点。在讲授章节内容时，合理编排实例并引用典型案例和工程实例，从工程??用中抽取典型过程单元实施案例教学。课堂上积极调动学生主动性，引导学生积极思考，分析问题、解决问题，提高其主动参与性与工程意识。
（3）更新教学内容，拓宽学生知识面，适应社会发展。《有色金属设计与计算》课程中涉及的内容以传统冶金为主，但随着社会的发展，实际生产涉及到很多的冶金新技术新工艺，在授课时也需有所体现，如加压湿法冶金、生物湿法冶金、富氧闪速炼铜、直接炼铅等均已实现工业化。每一章教学内容都应关注学科前沿，介绍冶金新技术新工艺，拓宽学生知识面，适应时展，培养适应社会需求的人才。
2以学生为中心，采用立体化教学模式，强化教学效果
工程教育专业认证是基于学习产出的教育模式（OBE），它强调的是学生学到什么。因此，授课应以培养目标和毕业要求为基准点，采用立体化教学模式，对学生是否达成毕业要求进行合理的考核。
《有色金属设计与计算》以课堂教学为主，课外学习、课堂及课外作业、ppt分组汇报为辅。内容涉及大量的设备图、工厂布局图、平衡计算和工艺设计参数等。课堂教学时，可嵌入CAD制图展示设备主体图、设备链接图、平面布局图等；采用虚拟仿真技术呈现冶金工厂平面布局，展示工艺流程虚拟场景，自主上机冶炼操作等；纳入flash解析设备工作原理、演示工艺流程等；并采用“提问式”、“启发式”、“对比式”、“讨论式”、“小结式”等多种方法讲授，引导学生积极思考问题、分析问题、解决问题。同时针对课程中的重难点知识，安排专门的课堂讨论环节，并布置一定量的作业，习题所涉及的知识点覆盖授课内容的重点与难点，强化及巩固学生对于知识点的掌握。此外，选取一些典型案例或知识点，让学生组成团队自制课件上台讲解，教师跟其他学生可以对讲解的内容进行提问及补充，激发学生自主学习意识，提升学习效果。在此过程中，还可培养学生组织管理能力、统筹协调能力、团队合作能力以及交流表达能力等非技术性能力，使得学生能更好的适应社会和用人单位的需求。课外开辟第二课堂，教师、学生可以以微信/QQ群以及网络平台等进行课件资源共享、质疑答疑交流、习题辅导讲解和网上测试自评等，引导学生主动思考、积极总结，加深学生对课程基本概念、基本原理、工艺过程以及平衡计算等的理解和掌握，使学生受益，促进所有学生达成毕业要求。
3寻找目标短板，发现问题，持续改进课程质量
基于OBE课程考核结果分析，并兼顾平时作业、学生提问、QQ/微信答疑、学生评教、同行评教、教学督导听课等反映的问题，寻找课程目标短板，在教学中有针对性地提出改进措施，有目的的加入到教学与训练中，强化学生对知识点的掌握、指标点薄弱环节的训练。如基于OBE课程考核结果分析，发现以下问题：（1）部分学生对于不同概念及具体知识点的区分及应用存在一定欠缺。（2）部分学生基本理论掌握不全，计算方法失当。（3）学生应用理论知识分析实际问题的能力不够全面。鉴于此，课题组经过讨论提出以下改进意见：（1）后续教学中进行适度地对比分析，区分不同概念，强化学生对于设计中具体知识点的掌握与应用。（2）采用当堂作业、开辟第二课堂、阶段小测试，强化学生对于计算理论及方法的实时掌握。（3）继续加强工程案例教学与分析。通过“评价-改进-再评价”的闭环管理机制，强化成果导向教学，促进课程目标的达成，课程教学质量必能持续不断地提高。
4结论
化学工程与工艺认识篇8
【文章编号】0450-9889（2017）06C-0078-02
高分子材料是化工产品的一个分支，是目前发展最快、应用前景最广且最具生命力的一类化工产品；高分子行业的迅猛发展，急需大量复合型人才。而大多数高校高分子材料专业的人才培养侧重在材料的合成等偏理论方面，对高分子材料加工成型为终极产品的工艺环节关注的程度不高。广西大学化学工程与工艺专业在化工材料加工工艺方面开设了系统的专业课程群，为“高分子材料成型与工艺”课程的设置打下了坚实的理论基础。然而，广西大学化学工程与工艺专业没有开设过高分子物理、高分子化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等高分子基础或专业基础课程，且该专业作为一个覆盖范围广泛的交叉的专业，开设的专业课程很多，所有的专业课程学时都高度压缩。在高分子材料理论知识缺乏、课程学时数少、无配套实验的背景下，本文从教学内容、教学方法、创新能力培养等方面对“高分子材料成型与工艺”课程教学改革进行探索。
一、教材的选用
广西大学化学化工学院“高分子材料成型与工艺”课程刚开设时，选用的教材是史玉升等编著的《高分子材料成型工艺》，学生通过学习可以掌握高分子材料的制备、性能、成型、评价及应用，全面系统地了解高分子材料成型技术的最新知识。教学过程中，学生反映这本教材的难度太大，因为“高分子材料成型与工艺”是一门专业技术课程，需在完成化工热力学、化工原理、物理化学、有机化学、无机化学、分析化学、高分子物理和化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等基础理论课和专业基础课程后，对学生进行综合训练。
“高分子材料成型与工艺”课程是在大三第一学期开设的专业课，此时学生已经修完化工热力学、化工原理、物理化学、有机化学、无机化学、分析化学等基础理论课，然而基本没有学过高分子物理、高分子化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等专业基础课，高分子材料方面的基础较差，加上这本教材讲述的理论知识较少，所以学起来较吃力。根据学生的反映，学院及时更换了教材，采用周达飞等主编的《高分子材料成型加工》“九五”重点教材，该教材高度概括了高分子材料的最基础的知识，对加工成型影响很大的高分子流变学基础知识进行较全面深入的介绍，全面介绍了高分子材料成型加工最常用的基本工艺，也兼顾了新技术和新方法，难度适中，得到学生好评。
二、教学内容的改革
高分子材料成型技术涉及化学、材料、材料加工、机械等多种学科，“高分子材料成型与工艺”课程是一门专业技术课程，需要广泛的理论知识基础。化学工程与工艺专业的学生基本无高分子材料理论基础知识，学习起来的确难度很大。非高分子材料专业的“高分子材料成型与工艺”课程要以“高分子材料―成型加工―制品性能”这条主线展开教学内容，重点掌握三者的关系，强调成型加工对制品性能的重要性，这是本课程的主题思想，也是高分子材料的工程特征；选用“九五”重?c教材《高分子材料成型加工》，充分利用国内外重要专业期刊了解行业最新动态，不断更新及补充教学内容，确保教学内容的先进性；在教学内容安排上，以高分子材料成型加工的大工程观点为着眼点，以宽专业为目标，概况高分子材料理论基础和概念（详细的内容指定参考范围让学生利用课外时间自学），从高分子材料的加工原理出发，着重对成型加工工艺进行讨论。从高分子材料的成型加工的共性出发，对模压、挤出、注塑及压延四大成型技术及工艺进行重点讲授，然后讲授塑料、橡胶及复合材料的成型特点和区别，对于一些新的成型方法，以及教材中未涉及而在一些科技文献中见报道的新的成型方法及工艺，教师建立了QQ群这样的交流平台，并将高分子领域权威的一些微信公众号分享到平台上，经常转发高分子材料国际国内的重要进展到平台，引导学生关注，激发学生的学习积极性，让学生以兴趣为导向自动组成兴趣学习小组的方式进行自学。笔者首先通过课内课外结合强化高分子理论基础与概念，对成型加工影响最大的流变性在课堂上进行详细介绍，而其他性能如稳定性、电性能、光性能等材料性能则作为课外学习内容，在有限的学时内，节选核心内容，把高分子材料合成、性能、加工及相互间的影响规律简要完整地介绍。比如教材中同一种成型方法按不同的应用体系分成很多小结，而教学过程中每种成型工艺仅以一种材料为代表来讲，但不同章节会选不同的材料体系来进行，比如讲橡胶的压延，那么注塑可能选塑料，而挤出可能选复合材料，这样来兼顾各类高分子材料的成型。
三、教学方法的改革
教学方法是影响教学目标是否能够实现、实现的程度和效率的关键。非高分子材料专业的“高分子材料成型与工艺”课程教学存在两个难点：一是许多内容涉及高分子加工机械、设备结构及操作过程，这要求有实际感性认识和直观性；二是该课程的理论性和实践性都很强，如何在教学过程中实现理论与实际的结合，用理论来解释生产中的实际问题，或以具体实例来说明理论，促使学生真正掌握知识。针对这些问题，“高分子材料成型与工艺”课程在教学过程中对教学方法、教学手段进行了改革。
（一）现代化教学与传统教学相结合。“高分子材料成型与工艺”课程中许多内容涉及高分子加工机械、设备结构及操作过程，这要求有实际感性认识和直观性，同时，该课程的理论性和实践性都很强。笔者根据所选用教材，利用PowerPoint加入声音、图像、动画、视频等各种多媒体信息，并根据需要设计各种演示效果，将抽象、生涩难懂的知识形象生动地展示给学生，激起学生学习的兴趣、吸引他们的注意力，大大加深学生对知识的理解和印象。由于化学化工学院缺乏相应的高分子材料成型教学设备，教学小组联系外界资源制作了几个基本成型工艺的微课，同时广泛收集案例、动画演示及成型录像，不断补充到授课内容中，让学生对高分子成型工艺及设备等有更直观的认识，对课件内容进行更新和完善，丰富课堂内容，加大课堂信息量，使学生获得对高分子材料成型加工的理性和感性双重认识，使教学达到事半功倍的效果。
同时，教师也要注意吸取传统教学中讲解的优点，将教师的语言、激情和应变能力体现在多媒体教学中，并用眼神、情感、心灵与学生沟通，必要时还要进行板书，让学生彻底把握一些关键问题。
（二）采用“任务驱动”教学法和启发式互动式教学。与传统的以教师为主体的“填鸭式”“灌输式”教学方式不同，笔者在部分知识点的授课中尝试采用“任务驱动”教学法，从传统教学的讲授、灌输和教师主宰课堂，转变为组织和引导；从单纯讲解转变为与学生进行适当的交流和探讨。笔者在讲述“高分子材料配方设计”这一章内容时，并没有按照书本来进行，而是布置了一道思考题“设计食品袋的配方”，让学生通过自学课本内容与上网查找相关知识等来完成这一思考题，并在学生完成后让他们用PPT来展示成果，通过讨论的形式与学生探讨了配方设计中的一些原则与内容。
启发式互动式教学强调先让学生积极思考，再进行适时启发；教师不仅要加强自身专业素养和知识积累，而且更重要的是建立师生互动的教学过程，并营造良好的课堂教学氛围，实现教学相长；教师注意自己角色的转变，良好的学习情境可使学生了解学习任务的必要性和与学习任务相关的学习信息，从而激发学习意愿和浓厚的学习兴趣；在教学过程中，对于重要的知识点，通过案例教学，与学生共同分析和讨论，启发学生进行思考，培养学生的创新能力。
（三）课堂讲授与问题讨论相结合。在教学过程中，始终围绕教学主线，但又避免单一过多地讲解相关理论，适时将高分子成型的基本理论与实际生活和生产相结合，与学生进行分析和讨论， 激发学生学习的积极性和主动性。以学生日常生活中常用的各种饮料瓶子和水杯等为例，分别介绍它们的主要原材料（PP、PC等）、配方和主要成型工艺（挤出吹塑成型、注塑吹塑成型、注塑成型、压制成型等），不同成型工艺生产的瓶子和水杯具有不同的特性，并纵向对比了各种成型加工方法、工艺及特点等，在讲述的过程中还给学生灌输了环保安全的意识。在讲述过程中，学生拿着各自不同的饮料瓶或水杯，或观察色泽、透明性，或捏捏比较它们的硬度，看看瓶底找找原材料的主要成分，相互还交换瓶子或水杯进行研究，课堂气氛非常好。课后学生反映通过使用这个具体的例子教学，让他们深刻地理解了原材料、配方、成型工艺等与材料制品性能的关系。此例子生动地体现了“高分子材料―成型加工―制品性能”这条高分子材料成型加工的主线，从而使教学内容由庞杂繁多变得简单易懂，通过理论结合实际，强化了学生的专业知识，教学效果甚佳。