工程化学论文范文10篇

时间:2023-03-24 15:33:04

工程化学论文

工程化学论文范文篇1

①它是溶液,而且是真溶液.应永不分层,无沉淀;

②粘度很低,有些浆材粘度甚至接近水;

③固化或胶凝时间可人为控制;

④可用泵灌入裂缝,充填裂隙,堵截渗漏水,具有原位修复止水结构或单独构建防渗帷幕之功能,特别适用于地下隐蔽工程;

⑤固化或胶凝时体积收缩很小;

⑥固化物或胶凝体本身不渗水;

⑦固化物或胶凝体耐久性良好.上述特点和功能是我们通常熟习的防水建筑材料所不具备也无法替代的,正因如此,化学灌浆材料在防水工程上具有特殊的重要性,并以此成为防水建筑材料中不可或缺的重要成员

2.常用化灌浆材的分类

目前国内常用的化学灌浆材料按其性能与用途大致分为两大类,六大品种系列,上百种品牌.第一类是防渗止水型,这包括水玻璃、丙烯酸盐、聚氨酯和木质素浆材四大品种系列.第二类是补强加固型,这包括环氧树脂与甲基丙烯酸甲酯浆材两大品种系列.其中水玻璃浆材又可分碱性与酸性两大品种,聚氨酯浆材又可分油溶性、水溶性与弹性三大品种,环氧树脂浆材又可分为非活性稀释剂、活性稀释剂及呋喃树脂三大品种.必须指出,在第一类型中的水玻璃浆材也能用于补强加固工程,只是强度较低;在第二类型中的环氧树脂浆材也能用于防渗止水工程,只是单价偏高.现将国内用量较大的环氧树脂和聚氨酯浆材品牌及研发单位列于下表1和表2.

表1.国内常用环氧浆材品牌及研发单位

浆材品牌SK-1JXHK中化-798CW

研发单位中国水科院天津基础公司杭州华东院科研所广州中科院化学所长江科学院

表2.国内常用聚氨酯浆材品牌及研发单位

浆材品牌

PMLWHWTZS发单位天津大学华东院科研所华东院科研所上海隧道公司

3.主要用途及应用部门

由于化灌浆材具有前述七大特性,故化学灌浆浆材和技术特别适用于工程建设中的堵漏止水、帷幕防渗、基础加固和裂缝修补四个方面.从现在来看,化学灌浆的应用领域主要在水电、建筑、采矿和交通四个行业,具体应用领域大体如下

①大坝、水库、涵闸等基础防渗帷幕和基础加固;

②大堤、渠道、渡槽等的防渗堵漏及加固;

③核电站等的封闭止水防渗[1]和基础加固;

④地下建筑物(如地铁、人防、隧道等)的防渗、堵漏止水、基础加固和裂缝的补强加固;

⑤矿山、工厂有毒废渣、废水和城市垃圾场等截渗工程的防渗帷幕;

⑥矿井建设中的涌水堵漏、流沙治理及对软弱地层加固、稳定的预灌浆;

⑦石油钻井开采中的堵漏止水、钻孔护壁加固和驱油;

⑧桥基加固及桥体裂缝补强;

⑨机场跑道和停机坪、公路和铁路特殊路段的软弱地层加固、防渗和混凝土裂缝补强加固;

⑩江河海港港工建筑物(如码头、船闸、防波堤等)的基础防渗和加固

4.国内化灌浆材应用概况

化学灌浆材料在防水材料中虽属小品种,但随我国基础建设的发展应用量在逐年增加,年用量己远超万吨,现仅根据2004年沿海八城市12个企业或公司粗略统计的用量就有6635T,见表3.同时,在各部门中化学灌浆材料的应用也因工程要求不同而有所不同,有所选

表3.沿海八城市12家企业或公司2004年用浆量粗略统计

浆材种类水玻璃聚氨酯环氧丙烯酸盐

用量(T)/年4000220042015

择差别.如地下建筑业及地铁建筑防水多选用聚氨酯浆材;采矿部门止水和交通部门修复路基多选用廉价的水玻璃浆材;水电部门修筑大坝多选用丙烯酸盐做防渗帷幕和选用环氧浆材加固坝基;文物保护部门则选用甲基丙烯酸甲酯浆材来修复文物建筑等.化学灌浆材料在大型工程中应用量是很大的.葛洲坝电站一期工程护坦止水系统渗漏事故的修复,一次用弹性聚氨酯浆材20余吨;上海地铁4号线塌方冒水事故仅止水一项用聚氨酯浆材就达102吨;三峡工程近几年防渗堵漏和地基加固应用各种化学灌浆材料570多吨,见表4;广东一家化灌企业

表4.三峡工程化灌浆材应用概况

浆材名称CW环氧LW+HW聚氨酯丙烯酸盐

主要用途地基加固止水堵漏防渗帷幕

浆材用量(T)32018070

去年仅在桂、粤、湘公路修复工程的路基加固防渗中就用了水玻璃浆材2000吨以上,由此可见一斑

5.国内化灌浆材研究概况

我国化学灌浆事业是解放后开创的,经50余年发展,成绩斐然[2].这与一些产业部门和部份大专院校培养了一批从事化学灌浆技术的研究队伍密切相关.随着我国基础建设的发展,防水化灌浆材应用量逐年上升,浆材开发与应用的研究也在逐步增多.以近五年为例,在科技期刊杂志库捡索中化学灌浆的研究论文约有323篇,其中浆材研究与应用占240篇,见表5.由

表5.近五年国内化灌浆材研究与应用捡索概况

浆材环氧聚氨酯水玻璃丙烯酸盐丙凝甲凝木质素篇数1127327111052

%46.730.411.24.64.22.10.8

表5可见,从研究论文数量排序讲,前三位是环氧树脂浆材、聚氨酯浆材和水玻璃浆材,而

实际应用中则正相反,水玻璃浆材多于聚氨酯浆材,而聚氨酯浆材又多于环氧树脂浆材.从研究与应用所获成果水平来看也较高,世人瞩目的三峡工程化学灌浆的成果就是例子.该工程在

①应用国内研制的无毒丙烯酸盐浆材,替代有毒并有致癌可疑的丙凝浆材,首次建造大坝化学防渗帷幕[3];

②选用CW环氧浆材和水泥—化学复合灌浆技术,加固软弱泥化断层破碎带;和

③采用包括化学浆材在内的五层防渗止水措施,处理好泄水闸迎水面多条混凝土活缝上[4]都达到了国际先进水平.这其中三峡工程的高水头混凝土活缝处理,一直是中外媒体关注的焦点

6.化灌浆材与环境保护

化学材料中常含少量有毒害的化合物,用于防水的化学灌浆材料也不例外,因此研究与应用化灌浆材的人员一定要提高环保意识,做好防止污染的工作.积多年从事研究与应用防水化灌浆材工作的经验,特提出如下选择与应用化灌浆材,防止污染的四条原则[5]:

①能用水泥浆材解决工程防渗加固问题的绝不用化灌浆材;

②在满足工程防水设计基本要求的前提下,选用化灌浆材应首选无环境污染的水玻璃浆材;

③选用其它防水化灌浆材应选用无公害产品,并注意不要任意扩大应用范围及用量;

工程化学论文范文篇2

化学灌浆材料又称防水浆材,其与防水卷材、防水涂料、防水腻子或胶泥、橡塑止水带或金属止水带等同属防水建筑材料范围.而所不同处则是化学灌浆材料具有如下特性:

①它是溶液,而且是真溶液.应永不分层,无沉淀;

②粘度很低,有些浆材粘度甚至接近水;

③固化或胶凝时间可人为控制;

④可用泵灌入裂缝,充填裂隙,堵截渗漏水,具有原位修复止水结构或单独构建防渗帷幕之功能,特别适用于地下隐蔽工程;

⑤固化或胶凝时体积收缩很小;

⑥固化物或胶凝体本身不渗水;

⑦固化物或胶凝体耐久性良好.上述特点和功能是我们通常熟习的防水建筑材料所不具备也无法替代的,正因如此,化学灌浆材料在防水工程上具有特殊的重要性,并以此成为防水建筑材料中不可或缺的重要成员

2.常用化灌浆材的分类

目前国内常用的化学灌浆材料按其性能与用途大致分为两大类,六大品种系列,上百种品牌.第一类是防渗止水型,这包括水玻璃、丙烯酸盐、聚氨酯和木质素浆材四大品种系列.第二类是补强加固型,这包括环氧树脂与甲基丙烯酸甲酯浆材两大品种系列.其中水玻璃浆材又可分碱性与酸性两大品种,聚氨酯浆材又可分油溶性、水溶性与弹性三大品种,环氧树脂浆材又可分为非活性稀释剂、活性稀释剂及呋喃树脂三大品种.必须指出,在第一类型中的水玻璃浆材也能用于补强加固工程,只是强度较低;在第二类型中的环氧树脂浆材也能用于防渗止水工程,只是单价偏高.现将国内用量较大的环氧树脂和聚氨酯浆材品牌及研发单位列于下表1和表2.

表1.国内常用环氧浆材品牌及研发单位

浆材品牌SK-1JXHK中化-798CW

研发单位中国水科院天津基础公司杭州华东院科研所广州中科院化学所长江科学院

表2.国内常用聚氨酯浆材品牌及研发单位

浆材品牌

PMLWHWTZS发单位天津大学华东院科研所华东院科研所上海隧道公司

3.主要用途及应用部门

由于化灌浆材具有前述七大特性,故化学灌浆浆材和技术特别适用于工程建设中的堵漏止水、帷幕防渗、基础加固和裂缝修补四个方面.从现在来看,化学灌浆的应用领域主要在水电、建筑、采矿和交通四个行业,具体应用领域大体如下

①大坝、水库、涵闸等基础防渗帷幕和基础加固;

②大堤、渠道、渡槽等的防渗堵漏及加固;

③核电站等的封闭止水防渗[1]和基础加固;

④地下建筑物(如地铁、人防、隧道等)的防渗、堵漏止水、基础加固和裂缝的补强加固;

⑤矿山、工厂有毒废渣、废水和城市垃圾场等截渗工程的防渗帷幕;

⑥矿井建设中的涌水堵漏、流沙治理及对软弱地层加固、稳定的预灌浆;

⑦石油钻井开采中的堵漏止水、钻孔护壁加固和驱油;

⑧桥基加固及桥体裂缝补强;

⑨机场跑道和停机坪、公路和铁路特殊路段的软弱地层加固、防渗和混凝土裂缝补强加固;

⑩江河海港港工建筑物(如码头、船闸、防波堤等)的基础防渗和加固

4.国内化灌浆材应用概况

化学灌浆材料在防水材料中虽属小品种,但随我国基础建设的发展应用量在逐年增加,年用量己远超万吨,现仅根据2004年沿海八城市12个企业或公司粗略统计的用量就有6635T,见表3.同时,在各部门中化学灌浆材料的应用也因工程要求不同而有所不同,有所选

表3.沿海八城市12家企业或公司2004年用浆量粗略统计

浆材种类水玻璃聚氨酯环氧丙烯酸盐

用量(T)/年4000220042015

择差别.如地下建筑业及地铁建筑防水多选用聚氨酯浆材;采矿部门止水和交通部门修复路基多选用廉价的水玻璃浆材;水电部门修筑大坝多选用丙烯酸盐做防渗帷幕和选用环氧浆材加固坝基;文物保护部门则选用甲基丙烯酸甲酯浆材来修复文物建筑等.化学灌浆材料在大型工程中应用量是很大的.葛洲坝电站一期工程护坦止水系统渗漏事故的修复,一次用弹性聚氨酯浆材20余吨;上海地铁4号线塌方冒水事故仅止水一项用聚氨酯浆材就达102吨;三峡工程近几年防渗堵漏和地基加固应用各种化学灌浆材料570多吨,见表4;广东一家化灌企业

表4.三峡工程化灌浆材应用概况

浆材名称CW环氧LW+HW聚氨酯丙烯酸盐

主要用途地基加固止水堵漏防渗帷幕

浆材用量(T)32018070

去年仅在桂、粤、湘公路修复工程的路基加固防渗中就用了水玻璃浆材2000吨以上,由此可见一斑

5.国内化灌浆材研究概况

我国化学灌浆事业是解放后开创的,经50余年发展,成绩斐然[2].这与一些产业部门和部份大专院校培养了一批从事化学灌浆技术的研究队伍密切相关.随着我国基础建设的发展,防水化灌浆材应用量逐年上升,浆材开发与应用的研究也在逐步增多.以近五年为例,在科技期刊杂志库捡索中化学灌浆的研究论文约有323篇,其中浆材研究与应用占240篇,见表5.由

表5.近五年国内化灌浆材研究与应用捡索概况

浆材环氧聚氨酯水玻璃丙烯酸盐丙凝甲凝木质素篇数1127327111052

%46.730.411.24.64.22.10.8

表5可见,从研究论文数量排序讲,前三位是环氧树脂浆材、聚氨酯浆材和水玻璃浆材,而

实际应用中则正相反,水玻璃浆材多于聚氨酯浆材,而聚氨酯浆材又多于环氧树脂浆材.从研究与应用所获成果水平来看也较高,世人瞩目的三峡工程化学灌浆的成果就是例子.该工程在

①应用国内研制的无毒丙烯酸盐浆材,替代有毒并有致癌可疑的丙凝浆材,首次建造大坝化学防渗帷幕[3];

②选用CW环氧浆材和水泥—化学复合灌浆技术,加固软弱泥化断层破碎带;和

③采用包括化学浆材在内的五层防渗止水措施,处理好泄水闸迎水面多条混凝土活缝上[4]都达到了国际先进水平.这其中三峡工程的高水头混凝土活缝处理,一直是中外媒体关注的焦点

6.化灌浆材与环境保护

化学材料中常含少量有毒害的化合物,用于防水的化学灌浆材料也不例外,因此研究与应用化灌浆材的人员一定要提高环保意识,做好防止污染的工作.积多年从事研究与应用防水化灌浆材工作的经验,特提出如下选择与应用化灌浆材,防止污染的四条原则[5]:

①能用水泥浆材解决工程防渗加固问题的绝不用化灌浆材;

②在满足工程防水设计基本要求的前提下,选用化灌浆材应首选无环境污染的水玻璃浆材;

③选用其它防水化灌浆材应选用无公害产品,并注意不要任意扩大应用范围及用量;

工程化学论文范文篇3

一、生物化工工程的教学现状分析

传统的生物化工工程教学模式以《生化工程》课本为基础,仿照生物工艺流程的线性关系,主要描述从培养基灭菌到生物反应器及生物反应动力学直至发酵工程下游技术。从生物工程专业整个专业人才培养计划的学科教学大纲来看,其中的许多基础理论和《微生物工程工艺原理》、《酶工程》以及《生物工程设备》等课程都有不同程度的重复。这种重复知识点的讲授很容易让学生产生轻视情绪,降低学习热情。另外,生化工程涉及许多枯燥的公式推导,有时整堂课都是“公式复公式,公式何其多”,导致课堂氛围枯燥,学生思想疲惫,注意力涣散,经常无法达到预期的教学效果。

二、生物化工工程在生物工程专业课程体系中的位置

在整个专业课程体系中,生化工程的主要前修课程有微生物学、生物化学、物理化学、化工原理以及微生物工程工艺原理,生化工程本身又对后面的酶工程、生物工厂设计等专业课的学习起到铺垫的作用,可谓承上启下,至关重要。

三、生物化工工程课程教学改革

根据上述的分析,笔者对生物化工工程课程改革提出了以下见解:

1.教学内容的承流与革新

在实际教学过程中应时刻把握好教学核心问题:注重对工程意识的强化,并适当对教学内容做些调整,如弱化培养基灭菌的基础理论讲解,强化其中的动力学衡算过程,将细胞反应动力学中的基础原理并于《酶工程》与《微生物工程工艺原理》课程讲解,但对几种动力学模型的建立与应用则应当结合具体实例,加强学生对实际应用的兴趣和工程意识。另外,设立单独的生物化工工程综合实验l,让学生利用所学知识,切实感受到生物化工工程从物料准备中间发酵控制到下游处理获得发酵产品的完整过程,感受生物工程生产线的真实过程,使学生们能够巩固理论知识,增强理论联系实际的能力,并增强团队合作能力,提高专业实验设计与分析水平,并能够激发学生们的科研兴趣,增强专业信心。

2.教学方法的突破与创新

随着计算机及电子技术的进步,多媒体教学已经成为高校教育的主要方式之一,在与形形色色生物产品生物工艺联系紧密的生物工程类课程的授课过程中,多媒体教学更是能够发挥特长,灵活的展现生物工程高科技产品的生产过程,为学生们的视听带来新体验,激发学习积极陛。充分利用多媒体的信息再现、信息集成、交互、虚拟等多种功能,可以在授课过程中,穿插为学生播放一些生物工艺流程以及工厂的车间场景的图片;并可利用虚拟功能,虚拟工程场景,让学生自主的依据工程基本原理设计布置工厂;还可以播放一些工厂运转的视频,强化学生对工程化形成产品生产的认识。课堂教学应以学生为本,不要单一的仅仅采取讲授的填鸭式教学,可采用问题探究式教学,从Et常生活中的小问题引出专业问题,如由高压锅煲汤引出培养基灭菌,由豆豉的食用引出发酵的能量换算,努力引导学生进行探究发现的良好习惯,培养学生自发自觉的科研精神,有秩序有目的的组织教学内容,形成问题、选择问题、讨论问题、形成新的假设、实践与论证、如何获得结论,一步步启发引导学生的思维流动,带着自我探究来获得知识。

3.完善教学评价方法,改变考核方式

工程化学论文范文篇4

关键词:制药工程;毕业设计;制药

企业制药工程专业属于工科类范畴,在基础知识的教育上侧重于化学、化工、机械、合成工艺等方面课程,实践教育则在生产实习、实训和毕业设计两个环节完成。目前绝大多数西方国家和我国部分发达地区的工科类院校学生的实践教育均将生产实习和毕业设计融合在一起,大胆地进行校企联合,高校和企业共同培养学生的实践能力、动手能力等。这样的实践教学模式已经取得比较理想的效果,非常值得借鉴学习。因此,本校制药工程专业毕业生的毕业设计应在设计思路和实施上更加注重和体现工程化特点。

一、建立校企联合培养模式的原因分析

毕业设计环节的初衷是为了培养学生的实践动手能力,但是,传统的培养模式在锻炼学生的动手能力时存在较多缺陷,导致实际效果并不理想,而且学生毕业设计的内容,与其将来的工作联系较少,使得针对学生实际操作能力的培养无法获得保证。教育体制改革扩大了本科招生规模,毕业生就业难成了多数高等院校面临的难题,甚至出现了本科生不如技术院校学生容易找工作的现象。在一般情况下,第八学期将开展本科毕业生毕业设计,而此时正是学生忙于应聘、签订就业协议或进行考研复试及面试等事情,使学生不能给予毕业设计足够的时间和重视,达不到毕业设计对学生创新能力与动手能力的要求,毕业生质量不达标准,就不能满足招聘单位的用人要求,从而致使学生就业难度增大,影响学校整体的就业率。招工难也是很多企业目前面临的一个问题。用人单位需要的人才不仅要理论基础过硬,而且要所学知识能与实践结合并有工作经验。普通高校在学生实践能力培养上的不足使本科生与技术院校学生相比,在企业的应聘中处于劣势,而想从根本上解决这一问题,就要对实践性教学环节进行彻底的改革,可以以高校和企业联合培养方式帮助毕业生完成毕业设计,制药工程专业本科毕业生直接在企业中完成他们的毕业设计,这使他们能够通过参与企业实际生产工作巩固在学校课堂上学到的专业知识,同时也增强自身的动手能力。

二、本校制药工程专业学生的毕业设计现状

本校制药工程专业从2005年开始招生,截止2016年已毕业400余名学生。目前,在校制药工程专业学生80名。由于本校是以医药为主的高等院校,制药工程专业学生在实践教学方面的依托平台非常有限,学校为了制药工程专业的几十名学生投入大量经费建设实践教学场所也不太现实,而制药工程专业是工科类专业,在其教育过程中恰恰需要大量的实践环节,加上内蒙古自治区乃至北方地区医药企业发展缓慢,制药工程专业毕业生就业受到了限制,2013年开始我校制药工程专业执行了隔年招生计划。2016年初,本校对已毕业的制药工程专业学生的毕业设计情况和就业情况做了一次全面调研工作。接受问卷调查的263名学生中选择在本校实验性毕业设计的有192名,约占73.0%,选择在制药企业完成毕业设计的有41名,约占15.6%,其他方式完成毕业设计的有30名,约占11.4%。其中,在企业完成毕业设计的学生目前基本就职于制药企业,肩负着重要的工作任务,个人发展前景普遍较好。多数制药工程专业学生的毕业设计在本校指导老师的实验室里完成,很少一部分学生去企业完成毕业设计。在本校完成毕业设计的学生虽然操作水平和实践能力也得到了较大的提高,但接触不到制药企业相关的制药设备和工业化流程。只有那些进入企业实习过的学生毕业后才能够很快地融入到制药企业的生产工作中去。

三、实践过程的具体要求

对于本校制药工程专业来说,学生到制药企业完成他们的毕业设计是一种值得推广的方法。实际上,也是我区工科类教育与发达地区和国际接轨的体现。在企业中做毕业设计,可以将学生所学的理论应用到具体实践中,间接地促进教学质量。但这种模式对于一所少数民族边疆地区的医药类高等院校来说,尚属于探索阶段,既没有现成的适合我们的规章制度,也没有成功的实施经验。

(一)对联合企业的选择

在众多制药企业中选择合作的企业,一定要注意公司的真实可靠性,选择的企业必须要有专业人员对学生进行实践技术传授指导,让学生走入生产车间,体验在校学习到的理论知识在实际操作中的应用,纠正在校学习时对知识理解的偏差。与学校联合的企业最好设置有IE部门,并建立学生实习档案,在招聘时可以更容易得到其他企业的认同

(二)安全保障

学生在企业实习过程中面临的是复杂的社会环境,学生在企业完成毕业设计时身份特殊,人事关系留在学校,但是人已经步入实际社会当中。学生社会经验不足,无法迅速完成从学生身份转换成企业员工,再加上社会经验不足,面临一些事情无法正确处理。所以就需要学校与企业联合起来加强对学生的管理和引导。尽管所有的企业生产车间都会标示“安全第一”“预防安全,人人有责”之类的标语。制药企业在药品生产过程中仍存在一些安全隐患,学生在校学习较多的是理论知识,实践操作机会少之又少,对企业中各种机械设备不够熟悉,即使理论知识过关,初次操作仍会存在较大安全隐患,因此,学生进入车间前,必须进行集中的安全教育和技能培训。在实际操作过程中企业必须保证有专业人员亲身指导,防止意外事故发生。

(三)制定合理的培养模式与规范

培养模式对学生在企业学习尤为重要,建立由学校相关指导教师和企业技术员联合指导的培养模式,进行系统化综合教育,才能真正做到理论实践相结合。对于学生在毕业设计中遇到的问题,可由学校指导教师、企业技术指导人员与实习学生共同探讨解决,最大限度地保证学生在企业中高质量完成实践任务。学生的实际操作由企业方面的技术指导人员负责安排指导,确保锻炼其操作和实践能力。校内指导教师主要负责学生的数据整理和论文修改,保证基础理论与实践的结合,论文写作的规范性等。校内外指导教师应按培养模式的具体要求来联合指导学生的毕业论文,以保证论文的质量。这种新型模式虽可以强化学生的创新实践能力,但是学生在企业期间,学校教师无法直接管理,可能导致学生的毕业设计达不到教学要求。因此,制定适宜的毕业设计规范成为改革的一项重要内容。而制定的毕业设计规范必须具有明确的指导性,让学生在校企联合指导毕业设计过程中有章可循,确保学生在指导教师与企业技术指导人员的共同指导下,高质量完成实践学习任务。

四、校企联合的实施过程

在呼和浩特和包头两市或在周边盟市联系适合本校制药工程专业学生完成毕业设计的制药企业。选择那些交通便利,能够解决学生食宿问题、安全问题并能提供技术人员指导学生毕业设计的制药企业。根据前期调研情况,内蒙古双奇药业、内蒙古大唐药业、内蒙古联邦制药等制药企业均符合实习要求,企业方也表示愿意与我校发展为合作关系。

本校制药工程专业学生按照教学计划在第八学期完成毕业设计,第七学期期末考试结束后,将制药工程专业四年级的学生(每届约40人)分成3个小组,每组安排一名制药工程教研室的专任教师带队入驻制药企业,在企业相关技术人员的协助下完成在企业的实践学习。学生进入制药企业后,首先需加强GMP知识和安全知识的学习,药品作为一种特殊的商品,其与消费者的健康和生命直接相关,因此保证药品的质量是制药企业的生命线。GMP是药品生产的一种全面质量管理制度,目前GMP已成为药品生产和质量管理的基本准则,是一套系统的、科学的管理制度。实施GMP,不仅可以有效防止生产过程中药品的污染、混药和错药现象的发生,而且能够在药品生产的全过程中实施科学全面地管理和严密的监控,来获得预期的质量。制药企业具有合成、制备剂型、包装等很多生产车间,将学生分成不同的小组,每组学生在车间技术人员的指导下轮转不同的生产车间,学生在每个车间里熟悉操作规程后,方能动手操作。通过这样循环式实践学习,学生能够熟悉和掌握药品生产线上的每一个重要环节。

其次,学生在对制药企业的基本生产流程熟练掌握后,指导老师和企业技术人员需根据企业的实际情况,拟定一些毕业设计的论文题目,这些题目可以是关于制药工艺、仪器设备、药厂的设计、管道的设计、药品的检定、药厂质量管理体系等,学生可以围绕这些题目,根据前期在企业学习和积累到的知识和技能撰写一篇相关内容的论文。最后,建立严格的毕业设计考核制度,指导教师和企业技术人员要根据学生对毕业设计的准备、在企业实践过程中的表现、出勤情况、毕业设计论文的撰写情况等对每位学生进行考核。学生结束在企业为期4个月的毕业设计实践学习后,返回学校参加毕业论文答辩工作,论文答辩评委由专业教师和企业相关人员组成。后期由评委综合给出毕业设计的分数。

五、预期效果

能够熟悉和认识GMP知识和安全知识,制药工艺、制药仪器设备、药厂的设计、管道的设计、药品的检定、药厂质量管理体系,企业文化、企业规章制度、管理方法等内容,进一步巩固在课堂上所学的基本理论和基本知识,缩短与毕业后的实际工作的距离,为毕业后从事药物生产,管理和运行工作奠定基础。同时也能提高学生的主观思考、团队合作精神、发现和解决问题的能力。内蒙古双奇药业、内蒙古大堂药业、内蒙古联邦制药三个合作企业分别坐落于呼和浩特市和巴彦淖尔市临河市,主要生产生物制剂、中药制剂和化学制剂产品。这些企业具有交通便利、车间生产技术成熟等特点。学生在这些企业有机会熟悉掌握药物生产的程序和方法,熟练新药研究的政策法规、制剂的设计、工艺流程、质量控制、工程设计、微生物培养发酵罐培养、生物大分子的分离和检测、天然药物的分离纯化等各项专业技能。通过在制药企业的锻炼,可以培养学生严谨认真、吃苦耐劳、勇于开拓、善于钻研、积极进取、热爱工作、有责任心、有爱心的良好工作态度,对他们走向社会起到一个桥梁和过渡的作用,为日后工作打下牢固的专业基础。

根据前期的调研结果显示,目前制药工程专业的大部分学生都愿意去事业单位和医院工作,不愿意去制药企业就业,而多数事业单位和医院的工作性质并不适合制药工程专业的学生,这样既影响学校的整体就业率,也影响学生个人的事业发展前景。通过校企联合的方式,让学生充分认识到企业是有能力为有梦想、有想法的青年提供广阔的平台实现自己的梦想,从而改变以往学生就业观点误区。我区制药企业发展比较落后的原因除了自然环境恶劣交通不发达、资金紧缺等因素外,主要还是缺少高层次的应用型人才。发达地区高等院校制药工程专业的毕业生愿意选择发达地区的制药企业就业,多数学生不愿意来内蒙古自治区的制药企业就业,我区高等院校的制药工程专业的学生在校期间比较注重理论学习,缺乏实践操作与实训环节,这样我区制药企业很难招聘到实践能力过硬的技术型、应用型的人才。这种人才的紧缺间接地造成企业发展的滞后,企业发展的滞后又影响制药工程专业的发展和毕业生的就业,逐渐造成制药企业发展滞后——制药工程专业发展落后——学生就业不理想之间的恶性循环。如果想从根本上解决这种恶性循环,最好的方式就是采取自教自用的方式,改善本区高等院校制药工程专业的人才培养模式,加强实践教学,培养出适合就业于我区制药企业的本土制药工程专业的人才。

六、结束语

制药工程专业是工科类专业,采用校企联合的方式指导制药工程专业学生的毕业设计,不但符合制药工程专业的特点,而且有助于培养出应用型、综合型人才,势必对制药产业高速发展提供有力保障。

[1]胡林峰.制药工程专业本科毕业论文的指导实践[J].黑龙江生态工程职业学院报学报,2010,(4).

[2]方宇,宋杰,傅强,杨世民.药学、制药工程专业本科毕业设计(论文)质量评估研究[C].中国高等医学教育,2013,(9).

[3]肖艳华,冯菊红,张珩,黎莉.拓展训练在制药工程专业论文中的运用[J].药学教育,2011,(2).

[4]常宏宏,李兴,张蓉等.关于制药工程专业毕业论文环节的一些思考[J].教育教学论坛,2014,(37).

[5]颜凌燕,陈明功.指导制药工程专业本科毕业论文的思考[J].淮南职业技术学院学报,2011,(3).

工程化学论文范文篇5

卓越工程师计划的宗旨是储备一批战略工程人才,特别是能够适应战略性新兴产业特点的一线工程人才。卓越工程师人才培养目标应当明确定位到为什么样的企业输送什么样的人才。长三角地区的光电材料类新兴产业密集,相关工程人才需求量大。由此,本地区卓越工程师的培养应当重视为光电功能材料类战略性新兴产业提供人才储备。在信息社会高速发展的今天,社会关系错综复杂,大学生也常常会走冤枉路,偏离专业的轨道。为鼓励大学生就读光电功能材料专业,政府应当从顶层政策设计上着手统筹,如适当加大教育投入,以用于光电材料类的本科教学、提供相应工程实践和培训机会等。在大学教育层面,笔者认为可以兴趣带动大学生求知的主观能动性,将课堂教学与光电产业实际应用结合起来,通过工程类前沿课程的开设和实践,让学生充分感受到学以致用的乐趣,建立光电功能材料专业在本地区就业的优势。在避免照本宣科的同时,要让光电材料类专业的大学生从内心认可这个专业,愿意坚守本地区行业发展的前沿。

二、以行业标准为准绳,培养专门化工程人才

光电功能材料发展迅猛,新技术、新工艺层出不穷。现代大学生求知欲强、可塑性高,这为培养光电功能材料的创新型人才提供了条件。结合行业发展特色和大学生成长的特点,培养一批具有行业认证资质的卓越工程师将为光电功能材料战略性新兴产业发展打下坚实基础。因此,光电材料类卓越工程师的培养应从低年级大学生开始,要以学科型社团活动、学科技能训练、大学生科技创新、工程技能竞赛等为主要载体,逐步渗透光电产业需求,为在校大学生奠定工程化专业素养的基础。到了高年级阶段,大量光电材料类专业知识充实课堂,大学生有更多机会接触光电材料专业,了解光电材料的实际应用。在深化专业知识学习的同时,要鼓励大学生紧扣光电功能材料的发展需求,以行业为依托,考取光电材料工程师、技术员、材料研发师等光电材料类职业技能证书,获得相关技能许可,力争在毕业伊始就具备直接上岗的能力。培养出一批上手快、业务精的一线工程师,可以大大提升光电功能材料类企业的用人效率,降低成本。

三、以企业实践为补充,推进校企联合双轨制人才定制培养

战略性新兴产业卓越工程师的培养,归根结底是为了给本地区战略性新兴企业提供必要的人才。而传统教学模式的弊端在于与企业需要脱节。在光电功能材料行业迅猛发展的大背景下,这样的矛盾更为突出。推进校企联合双轨制教学与实践,将光电功能材料卓越工程师的培养融入校企协同培育的大平台,实现为企业培养光电材料类卓越工程师,是解决这个矛盾的方案之一。具体而言,在校企双轨制教学实践中,企业方应当选派经验丰富的技术和管理人员参与教学大纲、专业实践环节等人才培养计划的制订,参与毕业设计(论文)指导,定期为本科生讲授光电材料类企业在产品研发、实际生产、工程运作等环节的知识,让大学生体会生产、销售的综合性与复杂性。高校应当选派具有实践经验的教师带领学生进驻企业,参与光电功能材料企业的工业化生产甚至顶岗实习。教师通过现场指导,让学生将书本理论与生产实践结合起来,使学生更好地认识和检验企业工程师在校讲授的内容。校企双轨制工程实践教学能优化配置校企资源,体现双方的优势,有助于光电功能材料卓越工程师的培养。

综上所述,战略性新兴产业卓越工程师的培养应当立足本地区新兴产业,强化工程能力和创新能力的培养,鼓励学生参加社会考证和行业认证,践行校企联合双轨制教学。这样才能为本地区战略性新兴产业打造一批上手快、业务精的卓越工程师,才能更好地服务我国产业结构转型,提升光电功能材料战略性新兴产业的核心竞争力。

作者:周鼎 王占勇 徐家跃 单位:上海应用技术大学材料科学与工程学院

参考文献:

[1]李晓强,孔寒冰,王沛民.部署新世纪的工程教育行动———兼评美国“2020工程师”《行动报告》[J].高等工程教育研究,2006(4):14-18.

工程化学论文范文篇6

关键词:化学灌浆无公害环氧树脂聚氨酯丙烯酸盐酸性水玻璃化学灌浆泵

1我国化学灌浆技术发展成绩

化学灌浆(ChemicalGrouting)是将一定的化学材料(无机或有机材料)配制成真溶液,用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内,使其扩散、胶凝或固化,以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项地基处理和混凝土修补技术.即化学灌浆是化学与工程相结合,应用化学科学和化学浆材解决地基和混凝土缺陷处理(加固补强、防渗堵漏),保证工程的顺利进行或借以提高工程质量的一项工程技术.随着化学灌浆技术的发展和进步,现己成为现代工程中颇具特色且不可或缺的一项先进技术

国外化学灌浆最初是适应于地基处理和采矿业发展的需求而发展起来的,其可靠性得到公认并被广泛采用至今己有80年以上的历史.我国的化学灌浆技术应用与研究起步较晚,但发展较快并有自已的独创.如果以1953年在佳木斯等地采用碱性水玻璃进行化学灌浆算起,也才只有50年的历史五十年来,我国在化学灌浆技术这个小领域取得了成绩[3],主要表现在以下方面:

(1)化学灌浆从无到有,从小到大发展起来,已成为我国现代工程技术不可或缺的一个组成部分

(2)国外有的常用化学灌浆浆材品种,我国基本上都已开发出来(如环氧[1]、甲凝、丙凝、丙烯酸盐、酸性和碱性水玻璃、水溶性、非水溶性和弹性聚氨酯、脲醛树脂、铬木素等)

(3)化学灌浆浆材品种开发中还有一些独创.如甲凝、弹性聚氨酯,甲氰凝和环氧—聚氨酯,丙烯酸酯—聚氨酯等互穿网络灌浆材料

(4)化学灌浆设备的研制开发已基本能适应和满足国内化灌工程的要求[8].如化学灌浆泵、灌浆阻塞器、密闭配输浆装置和各种封缝材料等.

(5)化学灌浆技术已在国内水电(大坝、堤防、水库、电站)、建筑(地上、地下、人防)、交通(公路、铁路、隧道、桥梁、港口、机场)和采矿等四大部门得到推广应用

(6)化学灌浆技术应用已解决了许多工程难题,取得良好的效益.以水利为例,如三峡[4]、葛洲坝、龙羊峡、丹江口、陈村、凤滩、万安等水利枢纽都是采用化学灌浆技术解决一些工程技术难题的典型例子

(7)化学灌浆已从工程完建后的应用,发展到工程兴建前设计中就采用.如三峡化灌帷幕预计15000米,化灌加固地基预计3000米

(8)化学灌浆技术在一些方面已具国际先进水平,如青海龙羊峡大坝采用中化798环氧浆材处理G4伟晶岩劈裂带和三峡大坝采用CW环氧浆材处理F1096软弱夹层及断层破碎带的水泥—化学复合灌浆技术均堪称国际上处理低渗透性软弱岩土地层的先进技术

(9)化学灌浆理论上也有一些突破和创新[6][7].如浆液扩散半径的计算理论、浆液湿面粘接理论、减低浆液毒性的拮抗理论、浆液吸渗理论等

(10)化学灌浆技术出版物取得丰收.自上世纪八十年代以来己出版专著十余部.包括水利学报、水利水电技术、岩土工程学报、岩石力学与工程学报、长江科学院院报在内的全国132家科技期刊都选登化学灌浆的研究论文.近5年选登的论文就有200余篇

以上十个方面成绩,足以说明我国化学灌浆技术的进步和发展水平.此外,全国研究化学灌浆技术的工程科技人员已成立了中国水利学会化学灌浆分会,现挂靠在长江科学院.追溯到1968年,学会己举行过16次学术交流活动,出版了7部论文集,这些学术活动对推动我国化学灌浆材料的研发和化学灌浆技术的发展起了很好的作用

2.化学灌浆技术近期发展展望

我国化学灌浆技术近期应在前50年的基础上更具活力的继续向前发展,而无公害、耐久性好、适应工程各种苛刻要求且价格低廉的化学灌浆浆材的开发、应用和推广;化学灌浆技术的研究、改进和提高;化学灌浆设备、仪器生产的定型化、系列化、成套化、标准化和环保化及产品质量的持续改进和提高等必然是其发展方向

2.1.无公害浆材的开发

(1)无毒催化剂的研制.环氧树脂浆材粘接强度高、稳定性好,因此是固结灌浆最常用的浆材.该浆材毒副作用主要来自所采用的固化剂和溶剂.在过去的近20年中,对环氧浆材胺类固化剂的降低毒性研究己取得一些成果,国内生产出商品名为T31、810、X-89、CD等毒副作用较低的一批改性胺类固化剂,对环氧浆材的推广应用起了较好作用,今后还应朝这个方向继续努力

(2)无溶剂型浆材的开发.环氧树脂一般粘度都较大,制成化灌浆材一般都要添加有机溶剂,但很多有机溶剂不但气味难闻,而且具有毒副作用(如糠醛),添加后往往会产生环境问题.因此,人们在研究无毒副作用环氧固化剂的同时,也展开了无溶剂型环氧浆材的研制.无溶剂型环氧浆材的研究将得益于环氧树脂工业的发展,国内一些化工厂生产的低分子量环氧树脂粘度仅为20-25mPa.s.,这对今后无溶剂环氧化灌浆材的发展开辟了较好的前景.除此之外,把丙烯酸酯等树脂开发成无溶型浆材己呈现出更加美好的前景,值得努力探索

(3)水做介质的化灌浆材的研制.水做介质,不用有机溶剂,对化灌浆材的无公害化是很有益的.过去已开发了LW、HW等为数不多的水溶性聚氨酯浆材,今后对水溶性浆材应放开视野,相信在有机或无机水溶性浆材开发和应用上将会呈现出较为理想的进展

(4)某些已有浆材改造的研究.1974年,日本曾因使用抗渗性好的丙凝化灌浆材污染水质,引起饮水中毒事件而宣布禁用丙凝.之后,具有丙凝相似性能的丙烯酸盐浆材得到发展,但其主要成分丙烯酸镁仍存在一定的毒副作用,而科技工作者采用拮抗原理,在丙烯酸盐浆材中加入钙盐和适量的某种拮抗剂,却使其毒副作用下降到仅为丙凝的1%,成为实际无毒浆材[12].这个例子说明,我们可以探索通过对己有的某些化灌浆材进行改造,降低毒性,达到可使用标准

2.2.对工程各种苛刻要求相适应的浆材开发

(1)新型高亲润、高渗透性化灌浆材的研究.虽然目前我们已有了一些高渗性的化灌浆材,解决了不少工程难题,但所用溶剂和固化剂多半都有毒副作用,不适宜环境标准,对工程地基微细裂隙、断层破碎带和泥化夹层及混凝土微细裂隙的处理仍有探索新型高亲润、高渗透性、无毒副作用化灌浆材的必要.这很大程度取决于表面活性剂和活性稀释剂体系的研究改进

(2)弹性化灌浆材的开发.在工程伸缩缝止水和混凝土活缝、变形缝补强灌浆中需要具有弹性的化灌浆材.过去虽说也有一些开发,但必竟质量还不够高.今后除应加强对已有弹性环氧和弹性聚氨酯等浆材提高质量和消除毒副作用方面的研究外,更为重要的则是加强对能赋于环氧树脂弹性的固化剂的开发研究[11],从而适应建设工程之急需

(3)快速固结浆材的开发.这里指的是浆液粘度又低,固化物性能优异,且固化时间可控制在几十分钟或几小时以内的浆材的开发.采用低粘度环氧树脂或新型活性稀释剂和开发应用能促使环氧树脂快速固化的新型环氧固化剂应能解决此课题.3.耐久性浆材的开发

耐久性概念含意较广,它包括耐水、耐酸碱、耐候、耐紫外光、耐冻融和干湿循环、耐磨蚀、耐微生物作用(霉)等方面,耐久性浆材的开发可从以下几个方面去探索

(1)通过对合成树脂的接枝或相嵌共聚合反应,使化灌浆材中所采用的树脂具备我们所要求的一些耐久性特性

(2)注重互穿网络复合化灌浆材的研究.如己有的MU无溶剂浆材系丙烯酸酯--聚氨酯的复合[2]、PU/EP水下化灌浆材系聚氨酯—环氧树脂的复合[10],他们都是互穿网络复合化灌浆材.由于两类树脂复合及其互穿网络结构,这就赋予他们超越任何单一树脂组份的优良性能,值得深入研究

(3)加入钠米材料对己有浆材进行改性.环氧树脂加进纳米材料改性的化灌浆材研究项目已获得水利部基金资助,从现己拿出的初步成果来看,该项研究将会提升环氧浆材包括耐久性在内的多方面性能

2.4.价格低廉的浆材开发

(1)水玻璃浆材的改性.水玻璃浆材是化学灌浆史上最早使用的化学灌浆浆材,同时也是目前使用最广泛的化学灌浆浆材之一.究其原因除该浆材具有无毒、粘度小、可灌性好等优点外浆材价格较低是个重要因素.该浆材不足处为凝胶时间调节不够稳定、凝胶强度很低和凝胶稳定性较差,金属离子易脱溶等,现多半用在临时或半永久工程中.因此今后对其改性工作应着重在提高强度和耐久性方面做研究.加入某些活性物质进行改性是值得探索的方向

(2)纸浆废液的无害化浆材开发.纸浆废液做成化灌浆材价格较低.将该废液中加铬类催化剂便可制得现称为铬木素的该浆材.因铬类催化剂中六价铬离子有毒,该浆材大家不敢用.故随后开发出多种无铬催化剂的高强木素浆材,今后应对其进行提高性能研究,以便推广应用

以上四条主要集中在无公害、多用途和耐久性浆材研究、开发上,至于浆材的定型化、系列化、标准化当然是化灌技术发展的必然要求,这里就不赘述

2.5.化灌技术的改进、提高和创新

已有化灌技术的总结、改进和提高研究.前已叙述了在过去的50年中,我国有包括水电等大量的建设工程应用过化学灌浆技术,有许多采用化灌解决工程难题的典型经验,其中有些已有初步总结,如复合灌浆技术等;有些则尚待总结,如化灌的密闭传输、自动记录、集中管理和实时监控技术等.不管过去有无总结,现有的化灌技术都需要从事化灌技术研究的专家、学者与有经验的工程技术人员相结合,在总结实践经验的基础上改进、提高,并能有所创新

2.6.化灌设备仪器的系列化、成套化、标准化和环保化

(1)高性能化学灌浆泵的系列化、成套化和标准化.高性能化学灌浆泵是实施化灌作业的主要设备,国内有多家研究所和小企业能研制和开发,但都只能小批量生产或试生产.今后应定点、定型生产,并向产品的系列化、成套化、标准化方向发展,以方便推广应用化灌技术

(2)化学灌浆自记仪的研制.化学灌浆自记仪的研制可有效地避免人工记录难免出现的一些差错,将对提高隐蔽工程中的化学灌浆质量起到很好的监控作用,并使化灌数据分析建立在可靠的基础之上.化学灌浆自记仪在技术原理上与己有的水泥灌浆自记仪有所不同,目前国内已有几套研制方案,但还未见样品问世,很需要加快研制步伐,以应工程化灌监理之急需

(3)密闭式传输浆设备的研制.现己研制出的一些设备要满足环境标准要求,保证安全生产

(4)现有产品提高质量研究.国内生产的一些化学灌浆设备仪器在加工精度和质量上与国外同类型产品还有一定差距.因此,在这方面我们会有大量改进和提高工作需要去做

2.7.化学灌浆行业标准、规程、规范的制订

化灌施工具有隐蔽性特徵,各行其道搞施工必将出现很多问题,甚至会形成工程隐患,值得我们高度警惕.然而我国至今还没有一部全国性行业标准和化灌施工规程、规范,这是很不正常的现象,应立即着手进行制订.希望政府相关部门能给于大力支持

工程化学论文范文篇7

关键词:计算机类专业;毕业设计;增量开发模型;过程管理

1提出问题

在计算机类专业教学的目标中,除了使学生能够掌握相关的专业基础知识外,还要着重培养学生的工程应用能力。作为计算机类专业实践教学环节的重要组成部分,毕业设计是以学生为主体,在校内教师或校外工程技术人员的指导下,围绕特定选题进行的有计划、有步骤的学习和开发过程,是提高学生工程应用能力的重要途径。学生通过前期的综合课程设计巩固已修专业核心课程的知识,并提高其综合应用能力、动手实践能力、自主创新能力及协作能力。与课程设计不同,毕业设计更强调系统性和综合性,使学生在以下方面得到锻炼和提高:①综合运用所学知识,分析、解决实际问题的能力;②自主获取新知识、独立发现问题的能力;③计算机系统设计和开发的能力;④创新精神和团队协作能力;⑤文献检索、资料查询以及论文写作能力[1]。毕业设计是培养学生综合运用所学知识和技能,进行工程技术和科学研究基本训练的主要教学环节,也是对大学生所学课程质量的综合检验,是学生从学校走向工作岗位的重要过渡阶段。作为本科生毕业前的关键实践环节,毕业设计周期长、任务重,如果不采用有效的开发方法和管理措施,极易出现未能达到预期目标、毕业设计质量低下等问题,影响学生的毕业。实际上,计算机类专业的本科毕业设计可以视为一个小型软件系统的开发过程。目前,在毕业设计实践中也出现了应用软件工程思想的相关探索,包括分析毕业设计和软件生命周期各阶段的映射关系[2]、用软件工程思想指导毕业设计[3-5]等。

2计算机类专业毕业设计现状分析

昆明理工大学信息工程与自动化学院计算机系1985年开始招收四年制本科生,目前共有计算机科学与技术、物联网工程、软件工程等3个计算机类专业。这3个专业均在大四上学期第10周为学生分配指导教师,开始毕业设计工作,大四下学期第16周进行毕业设计答辩,要求每位学生综合运用所学知识与技能,独立分析、处理和解决实际问题,培养学生理论联系实际、实事求是、严谨求实的科学态度和工作作风。近年来,在计算机类专业的毕业设计过程中发现,大部分学生未能较好地完成毕业设计的预定目标,部分学生的毕业设计质量较低,体现出来的问题主要包括:

2.1选题不当在毕业设计选题时,由于大多数学生没有参加过实际的软件项目,一般会选择学生信息管理系统、图书信息管理系统等常见题目,或者自己设想一些题目,并出现多个学生选择同一题目、内容雷同、缺乏创新的现象。也有部分选题脱离实际,学生对要完成的系统内容不清楚,影响了软件开发及毕业论文撰写。此外,有部分学生对自己的能力认识不足,导致选题过大或过小,有些内容实现有困难或者来不及实现,在毕业设计过程中不得不多次换题。

2.2未采用有效的开发方法《软件工程》是计算类专业本科生工程基础类课程,但部分学生未能将软件工程思想应用到毕业设计中,没有采用有效的开发方法。通常出现的问题包括:需求分析不充分,忽视了软件需求的不稳定性,甚至有学生忽略需求分析直接进入软件设计,导致后期反复对修改系统;没有对软件进行总体设计,在目标不明确的情况下随意进行软件开发,整个开发过程随意无序,导致软件结构混乱、代码质量低下、可用性差,发现问题通常为时已晚,稍作改动系统就不能运行;未进行软件测试,只使用少量数据检查了系统的运行情况,没有发现系统存在的其他问题或错误;开发中未编写软件文档,部分学生到毕业设计的最后阶段才撰写毕业论文,出现论文内容与系统不一致、论文质量低下等情况。

2.3过程参与不足在毕业设计的过程中,学生要准备研究生入学考试,或参加就业考试,或到某单位实习3-5个月,无法每周接受教师的指导或检查,部分学生有问题也不和教师交流,过程参与不足导致后期手忙脚乱,影响毕业设计的质量。

3在计算机类专业毕业设计中应用增量开发模型

为了达到计算机类专业毕业设计的预期目标,自2015年起,学院通过强调软件工程思想、应用增量开发模型、加强过程管理等措施,有针对性地控制毕业设计的过程和进度,进一步改进毕业设计的质量。

3.1强调软件工程思想1968年的NATO会议上提出了“软件工程”的概念,使软件开发开始了从“艺术”、“技巧”和“个体行为”向“工程”和“群体协同工作”转化的历程[6]。为了提高软件开发效率和软件产品质量,必须改变手工作坊式的开发方法,采取工程化的开发方法和工业化的生产技术[7]。为了让学生能顺利、有序地开展毕业设计,在与学生见面的第一次毕业设计指导例会上,向学生再次系统地介绍了软件工程思想,着重从软件系统的需求分析、设计、编码及测试等各阶段如何开展,各阶段要完成的任务及提交的文档等方面进行了讲解。

3.2应用增量开发模型增量模型也称为渐增模型,由Mills等人于1980年提出,使用增量模型开发软件时,将软件产品作为一系列的增量构件来设计、编码、集成和测试[8],如图1所示:采用增量开发模型,可以将毕业设计要完成的软件系统分解为一系列的增量构件,通过迭代开发逐步实现系统目标。在计算机类专业毕业设计中应用了增量开发模型,相关步骤如图2所示:3.2.1选题为了有助于学生综合运用多学科的知识与技能,学院要求学生毕业设计的选题有一定的理论和现实意义,不要选虚拟题目。对于学生不了解但又想做的题目,指导教师给学生讲解,指导学生查询相关文献资料。通过多次交互,让每个学生的选题都符合其实际能力,难易适度、大小适中。3.2.2系统分解确定选题后,首先要让学生理解软件需求的演化性,学会区分需求的优先级。通过认真分析软件系统的需求,指导学生将系统划分为若干个子系统,定义每个子系统中的功能模块,并给出各子系统的接口定义。分解时可依据学生的开发能力将子系统定义为不同的增量构件。通常建议动手能力弱的学生可将第一个增量构件定义得简单一些,这样学生可以在较短时间内看到一个可运行的软件子系统,增强其完成软件系统的信心。后期在逐步增加软件功能的同时,学生也有时间学习和适应下一个增量构件的开发,从而降低毕业设计失败的风险。3.2.3增量构件开发基于系统分解方案,根据图1的增量开发模型进行各增量构件的开发,并在开发过程中完成所需的软件文档。由于各增量构件交付前都需经过测试,最终完成的系统质量是能够得到保证的。3.2.4撰写毕业论文软件文档是软件开发规范的体现和指南,按照开发规范完成软件开发的过程中将产生一系列的软件文档。毕业论文是毕业设计工作的总结和提高,开发过程中完成的相关软件文档是毕业论文的主要素材。

3.3加强过程管理为了确保毕业设计顺利进行,除每周定时的指导例会外,还在各增量构件的分析、设计、编码、测试等阶段结束时进行软件系统开发的检查和汇报。此外,针对阶段检查中发现的问题,增加了开发过程中的问题跟踪及解决环节,以此训练学生解决问题及协作交流的实践能力。通过学生汇报和教师讲解,总结、交流开发中存在的问题及相关收获,加强学生的团队精神和协作能力。对于长期在外实习的学生,要求其每周提交工作进展报告和阶段文档,并与该生实习单位主管进行定期交互,或委托实习单位进行阶段检查后将结果反馈给指导教师,以便掌握学生毕业设计的进度,及时解决存在的问题。

4增量开发模型在计算机类专业毕业设计中的实践

2015年11月-2016年5月,学院在5名2012级计算机科学与技术、物联网工程专业本科生的毕业设计中实践了增量开发模型。5名学生编程能力各有不同,其中有2人于2016年2-4月外出实习,其余学生在毕业设计过程中均有请假参加招聘考试等现象。通过应用增量开发模型,所有学生均顺利完成毕业设计,1人被评为学校优秀毕业设计,3人成绩为良,1人成绩为及格。经过分析后发现,学生可以应用已学的相关理论和知识开展毕业设计工作,部分学生在知识的应用和实际动手方面表现出色。

5结语

实践表明,增量开发模型可以保障毕业设计的质量,提高了学生解决问题的能力、口头和书面的表达能力、沟通和协作能力。此外,增量开发使学生更多地去思考系统的分析和设计问题,而不是仅关注代码编写,为毕业后的工作实践奠定了基础。学院将鼓励更多的学生尽早参与到实际的软件项目中,进一步提升其实践能力和创新精神。

参考文献:

[1]张学辉.新就业形势下软件工程专业实践教学探索[J].计算机教育,2009(15):127-128.

[2]张文静,卢海霞,杨捧,等.软件工程思想在毕业设计环节中的应用[J].河北农业大学学报:农林教育版,2007(4):69-71.

[3]王光琼.软件工程思想在毕业设计中的应用探讨[J].计算机与信息技术,2009(9):98-100.

[4]冶红,蒋波.软件工程思想在计算机专业毕业设计中的应用[J].计算机教育,2014(9):76-79.

[5]郭海凤.软件工程思想在毕业设计中的应用[J].计算机教育,2014(8):87-90.

[6]杨芙清,梅宏,吕建,等.浅论软件技术发展[J].电子学报,2002(12A):1901-1906.

[7]杨芙清.软件工程技术发展思索[J].软件学报,2005(1):1-7.

工程化学论文范文篇8

(一)论文研究的价值及意义

武汉地铁,作为武汉二十一世纪现代城市的主要交通工具,要具有现代感与前瞻性,同时要有文化品味。要有别于其它城市地铁,塑造武汉地铁的文化,表现武汉文化情结。根据地铁站厅空间的特点和各站的区域特色,在和谐、统一的调子中寻求变化。公共艺术作品要打破传统形式,采取一些新材料和手段,共同丰富视觉效果,确定文化、商业与社区不同的定位,塑造不同的空间环境。叙事性与装饰性,抽象与具体,相映生辉,使地铁成为城市一道亮丽的风景线。二号线和四号线是武汉市两条横贯长江的地铁线,是武汉市迈出建设国家中心城市,复兴大武汉的历史性步伐,是武汉市近年整体发展的集中展示。工程的质量,进度,现场文明、安全管理都将产生巨大的社会影响,同时笔者认为地铁公共艺术工程与人们的日常生活紧密联系,地铁作为现代都市的主要交通工具之一,已经成为人活动最频繁的空间之一,地铁公共艺术工程相对于其他工程又有着一些特殊性。通过地铁公共艺术工程实践、收集资料,对多个武汉地铁空间进行对比分析。从地铁公共艺术工程实践中材料优化与构造方法,与其他工程施工的协调性研究,工程进行中艺术效果的控制,后期维护和安全问题四个方面,探寻地铁公共艺术工程独特的魅力。目前国内外对地铁公共艺术工程实践的研究较少,多数有关地铁公共艺术文献以探讨公共艺术的设计形式和内容为主。对于地铁公共艺术工程实践的研究,目前还没有较为系统、详细的专著。

(二)论文研究的思路及方法

1、本论文主要从四方面进行研究:(1)地铁公共艺术工程实践中材料优化与构造方法。(2)与其他工程施工的协调性研究。(3)工程进行中艺术效果的控制。(4)后期维护和安全问题。2、研究方法:(1)现场调查,采集标本和形象资料;通过对地铁公共艺术工程实践的调查和样本采集,做好基础性工作。(2)运用统计学方法,分析现象与本质之间的内在联系,进而揭示出其中具有典型特征的规律。(3)文献研究和比较归纳研究:在传统工艺技艺的形态中,分析具有鲜明的功能性和地域性。(4)以图形图像和文字描述相结合的方法,对地铁公共艺术工程实践进行系统分类与描述。

(三)相关概念的界定

本文需理解的理论性概念主要有地铁公共艺术设计和其介入市政工程中的问题两大方面。1、地铁公共艺术工程相关概念的定义地铁公共艺术工程是一种在地铁空间中,具有开放、公开特质的、由公众自由参与和认同的公共性艺术品,地铁公共艺术工程正是这种公共开放空间中的艺术创作的特殊工程,但是地铁公共艺术工程从属于整个地铁工程项目中。既有艺术创作的特殊性,又具有工程的规范性和统一性。地铁公共艺术工程最大特征是开放性和艺术性,即地铁公共艺术工程所在的空间产生的对场所公众的开放性又有其独特的艺术性审美。它对处于此空间当中的所有观众都具有开放性,公众可以与之交流,提出意见和建议。湖北美术学院教授尹传垠博士说“艺术品从慢生活进入快生活,地铁2号线是第一例。”艺术家们的艺术创作,不再是停留在画纸上、工作室中、家中,而要在工程的大环境中、在地铁站中进行创作,就像“戴着镣铐跳舞”既要保证独特的艺术性,又要有工程实施的可行性、严谨性、规范性。2、公共艺术设计介入市政工程中的问题地铁工程是基于政府责任和义务为居民提供有偿或无偿公共产品和服务的市政工程是属于国家的基础建设,是提高人民生活水平和对外开放的基本条件。市政工程,有其独特的特点。首先,为政府及公共投资项目由公众使用,二是公共工程由政府监督,工程涵盖的设计和施工标准需达到或超过国家规范,在城市建设创造了一个特殊的地位。三是工期紧张,涵盖的专业众多,交叉作业协调难度大。所以地铁公共艺术工程有站点多、艺术品形式各样、工种多、工程量大、工期紧、交叉作业频繁,施工协调难度大的工程特点。这需要艺术家的创作内置于地铁工程中,而不是简单地添加其中,艺术创作更加需要理解工程化以后去程现在地铁公共空间领域中,从参与的开始,作为集成区域的一个组成部分的艺术,让艺术家们在工程中找到新的价值和地位的参与。我们认识到艺术,不再是在不同的阶段给整个项目提供一个较小的程度进行干预,我们要做的是以艺术思维为指导,充分利用艺术家们的优势,贯穿于工程始终。

二、地铁公共艺术工程基本情况概述

(一)地铁公共艺术工程发展成因

在中国,地铁是一个新兴产物,它的出现将会为地铁沿线的工业,商业带来一系列连锁反应,带动周边地区的经济发展。同时,地铁是一个发达城市的象征,建设地铁也为提升城市形象,带动武汉市旅游行业的发展,使外来游客对本地印象更加良好,所以地铁建设是未来五年带动武汉城市建设发生革命性变化的重要工程,文化又是城市重要的软实力。所以当重点工程和反映江城印象的艺术相结合时,城市文化和城市的精神就跃然眼前了。并且整体的艺术设计思路紧跟政府打造“设计之城”,“创意之城”,“读书之城”,“文化之城”的号召。地铁艺术装饰通过用艺术的手法体现城市的精神和人文气息,运用物质技术手段和建筑美学原理,创造出功能合理、舒适优美、满足人们物质和精神生活需要的公共空间,易于被大众所接受,并成为提升城市功能,师展示武汉城市新形象的重要窗口。让人们增加对城市的认同感,归属感,同时这也是一个令人激动的阅读城市的方式!

(二)地铁公共艺术工程发展现状

1、国际城市地铁站公共艺术工程的现状调查

(1)斯德哥尔摩地铁公共艺术工程现状斯德哥尔摩地铁是在岩石中开凿出来的,斯德哥尔摩地铁被称作是世界上最长的艺术长廊。斯德哥尔摩地铁的材质非常有特色,用开凿面的天然岩石作为建筑装饰材料。地铁空间中的墙壁和天花板融为一体,都是裸露的岩石,用这些纯天然的岩石为基层创造出了许多极具视觉冲击的地铁空间作品。整个地铁站在岩石中图1斯德哥尔摩地铁公共艺术凿开,艺术家们因地制宜,用各种当代的装饰手法去塑造整个地铁空间,用一些近乎疯狂的风格来装饰地铁。到今天为止,已经有150多名艺术家在此创建了超过9万件的雕塑、油画、版画、浮雕和装置等艺术装饰。1997年以来,他们还聘请了一些专业导游每星期沿着某条线路免费导游沿途四至五个地铁站,为旅客们免费介绍这些艺术、建筑和工程背后的艺术家。(2)莫斯科城市地铁公共艺术工程现状莫斯科地铁是举世公认的最美丽最繁华的地铁。莫斯科地铁的每一座车站都有自己独特的风格,其气魄之宏伟、造型之华贵在世界上是少有的。地铁站的建筑华丽典雅,每个地铁站都由著名建筑师设计,仅铺设的大理石就有几十种,并广泛采用大理石、马赛克、花岗岩、陶瓷和五彩琉璃,装饰出具有不同艺术风格的大型壁画及各种浮雕、雕刻,再配以各种别致的灯饰,像富丽堂皇的宫殿,更使得一座座地铁站成为一个个艺术珍品。图2莫斯科城市地铁公共艺术地铁站地下天花多用拱形造型,墙面的大理石和浮雕或镶嵌画都精美绝伦,工艺叫人叹为观止。照明也很有特点,灯具的设置非常讲究,有的开阔区域用顶灯吊灯,在空间的转折处设计了局部光源和点光源、线光源。灯光的美轮美奂使得整个地铁站更加绚丽。每个地铁站均以民族特色、名人、历史事迹、政治事件为题材而建造或是雕塑或是油画,形成了富丽堂皇的历史画卷。五颜六色的花岗岩、陶瓷、大理石等的广泛采用,将地铁站装饰成美妙绝伦的艺术长廊。

2、国内地铁站视觉艺术设计的现状调查

(1)北京城市地铁站公共艺术工程现状“由中央美院、中国壁画学会等单位承办,运用壁画、雕塑、艺术化设施等公共艺术手段在各个线路的38个站点中设置58幅风格各异的艺术作品,让出行的市民感受舒适美观的地铁公共环境的同时,对市民的认知、情绪和行为产生积极的引导作用。”北京轨道交通管理有限公司规划设计部部长陈曦透露,城市的地铁线路根据地域性、民族性和世界性为基准,形成“北京、中国、世界”三个层次的艺术作品展示。其中,西段主要是历史记忆为代表,中段呈现老北京文化,东段则彰显活力、创新精神。(2)上海城市地铁站公共艺术工程现状上海是中国经济发展比较迅速的城市之一,是金融中心。整个地铁站视觉艺术设计风格完美的展现了现代大都市文化“密、眩、合”的特色。22条轨道密集交错于上海的各个区域。每条地铁线都有代表色彩,线路之多代表色彩之多,站内广告等视觉元素之多,上海地铁站“密”的特点体现的尤为明显。地铁站隧道内部通过高科技手段营造的各种奇异的色彩变幻、各异的图形变化和各种生机勃勃的地球生物,结合现代化材料,营造出极“眩”的视觉效果。“无装修”车站使用原始的清水混凝土创造一种没有任何人为刻意因素的设计效果,原生态的艺术感,使得上海地铁站视觉艺术设计别具一格。这种简洁、原始的设计体现了与自然“合”,与生态“合”的视觉艺术感。

三、地铁公共艺术工程实践研究

(一)地铁公共艺术工程实践中材料优化与构造方法

1、材料优化

施工现场的材料,因品种多,数量大,其材质地,肌理、颜色要求高,而且对整个工程的质量,效果有很大的关系。地下空间封闭性引起的湿度较大。因此,根椐地下施工环境的特点,和借鉴国内外地铁施工的经验后,对相应的施工材料要进行必要的变更和优化,材料应考虑防水防潮。由于地下环境比较封闭,尽量避免在地下大量的切割,可以把材料设计成模块化在地上加工完毕后,再运至地下安装为宜。比如在二号线原本要使用艺术壁材的材料,经过试验后全部变更为艺术马赛克,以达到耐用性的要求。玻璃马赛克被认定为“最适合用在室外的公共艺术材料”,经得起日晒雨淋。玻璃马赛克用于艺术创作历史悠久。3000多年前西周墓地出土的首饰,就有用玻璃马赛克制作的,珍贵程度不亚于珊瑚玛瑙。把玻璃马赛克用到壁画上,《江城印象》是武汉具有代表性的案例之一。

2、构造方法

在艺术工程中由于艺术造型的需要,会有很多的构造方法都很特殊,需要专门的加工,而且大部分的材料由于艺术造型需要尺寸不统一,无法大批量加工,所以加工周期相对一般工程要长一些。比如洪山广场站《书山有路》要塑造出丰富的层次感,每一块砖都要依据图纸测量切割。图6洪山广场站《书山有路》还有中山公园站的《幸福武汉》每一个抽象果实形态的画框也都大小不一,36幅武汉中小学生的绘画作品也尺寸各异,所以全部需要手工锻造。图7中山公园站《幸福武汉》有些材料在混凝土基层上干挂,也需要在构造方法上想办法,有些细小的装饰材料(玻璃马赛克、青花碎瓷片)需要找到合适的基层粘贴附着后才能干挂。图8岳家嘴《东湖印象》还有些过大过重的装饰材料(200mm厚的汉白玉浮雕)需要在钢结构施工时,加强荷载并请相关结构负责单位核算。

(二)与其他工程施工的协调性研究

1、统一协调

地铁工程是一个大型建设项目,车站公共艺术品工程是其中的一个组成部分,在施工中难免会涉及与其他专业的协调问题,施工时要服从于全线的总体计划安排,在协调时既要保证其他专业配合艺术品工程的效果尽量不受影响,也要保证其他专业顺利完成施工要求,达到相应的国家标准和技术指标。所以在交叉作业时需要及时和充分的沟通才能统一协调。艺术家要接受工程方面的统一规范。例如,有些艺术品工程的壁画上需要有消火栓暗门,而且要有明确的红色“消火栓”标识字样。为了协调消防部门的工作,壁画方案要做出相应的调整,既要美观又要符合消防工程规范,洪山广场站的壁画《书山有路》就做的比较成功,洪山广场站的“书山有路”瓷板壁画,把经过征选后的儿童画作,孩子们手绘的彩画烧制在瓷砖里,原汁原味地呈现出来,其造型颇像翻开的书页。这种用泥土和传统手工工艺结合的艺术形式想表达的,就是孩子们的活力、想象力以及对武汉这个城市的热爱。在“书山有路”的瓷板壁画里还隐着几幅很别致但又没署名的作品,且画的还是同一个物品,那就是消防栓(如图10)。这个消防栓可有点不一般,不仅有鲜艳的红色字样,其形态构图也是偏卡通风格,和周围的儿童彩画比较统一。

2、预防为主

在和其他专业的交叉作业时,在施工的施工安排上,会产生设计、安装先后层次、专业接口工序安排不当而造成的返工或质量问题。因此需遵守预防为主的原则,在施工前按照先上后下、先里后外、先大后小的工序安排方法,重点分析复杂的施工区域和专业接口,分清交叉作业主次关系,周到、细致地做好工序安排,提前协调好专业接口及交叉施工的配合,防止发生不必要的损失和工期延误。

(三)工程进行中艺术效果的控制

1、艺术家贯穿艺术效果控制的始终

施工中艺术家对艺术效果的控制是关键,艺术家的艺术创作始终贯穿在工程化的过程中,从最初的设计到施工再到最后的修整很多环节都需要艺术家们亲自定夺完成。江汉路地铁站有一幅长近60米的汉白玉浮雕《时尚江城》,其作者是湖北美院壁画系主任率领的团队。艺术家到江汉路采风10多天后,最终完成了壁画的线稿。图11江汉路站《时尚江城》宝通寺站的瓷板山水画《宁静致远》底层的瓷板画在烧制之前,也是由艺术家亲自在瓷板上画好后再入窑烧制的。艺术家们及其所带领的团队,都具有很高的艺术修养,因此在施工过程中很多的环节都需要他们来把控艺术效果。

2、艺术色彩控制

艺术品工程的色彩控制是重点和难点。由于材料多,工艺多,环境和灯光的多样化,都可能导致艺术品的色彩发生变化。所以在工程进行的过程中艺术家要不停的观察施工过程中艺术品的色彩变化,就拿汉口火车站站的《江城印象》来说,这幅壁画命名《江城印象》,长40米,宽2.8米,是以汉口沿江为蓝本创作的一幅临江长卷夜景图,是目前武汉最长的玻璃马赛克壁画。丰富的色彩,成为《江城印象》中那些油画般的“笔触”。在原始照片深化成为巨幅壁画方案的时候色彩就会发生改变。再把定稿的方案由100多万片彩色马赛克“贴”成的一幅地铁车站巨幅壁画的时候,由于材质的变化色彩又会发生变化。在进一步的施工过程中玻璃马赛克在填缝剂的影响下,整个画面的色彩和之前又有很大的差别。最后,为壁画提供照明的LED泛光灯也会对壁画画面的色彩产生影响。艺术家在每一个可能出问题的环节都有充分的察觉和调整办法,使得色彩的偏差降到最低。

3、艺术造型控制

一般情况下,工程只需要按照CAD施工图纸施工即可,艺术工程的CAD施工图纸很多只是意向性的表示,大部分具体的造型也需要艺术家控制。汉口火车站站展厅曾有几只展翅的黄鹤叫《黄鹤归来》,表现为以仙鹤展翅的优美姿态,与水中莲荷形成动与静的完美组合。施工人员在吊装黄鹤雕塑的时候在艺术家的指导和调整下才完成最终的效果。还有江汉路站的《时尚江城》在壁画浮雕基本完成后,在灯光的照射下,有一些壁画需要修改现场打磨,也是由艺术家亲自完成的。图13汉口火车站《黄鹤归来》

(四)后期维护和安全问题

1、施工后的艺术品维护

(1)马赛克的施工与维护:施工完成后,可依设计效果需要,加以喷刷表面防水,防污材料,如树脂水晶漆、防护剂等。建议以毛刷、吸尘器请理凹凸面缝隙后,再以微湿干净布擦拭。基本管理维护:水,温和的清洁和软毛刷清洗,然后彻底的冲洗干净。定期修护准则:须周期性保养,定期冲洗以及检视湿度。(2)铜制品的维护:除尘时应使用软毛刷,不宜用双手直接接触,取放铜制品时应佩戴纯棉材质的手套。铜制品的保养应特别注意防止粉状锈的产生,可以事先在器物表面进行化学保护处理,现在多采用有机硅材料封护。若任由粉状锈自行发展,可能造成器物穿孔、溃烂甚至彻底瓦解,故应定期观察造像表面的变化,一旦发现粉状锈应及时隔离该器物。小面积病害可采用氧化银封闭处理,再以苯骈三氮唑封护其表面,此外还可以采用电化学去锈法或电解还原去锈法处理。清洗铜制品应使用蒸馏水获去离子水,有条件的可以适当加热,以紫外线、微波或无害的化学试剂为其消毒。基本管理维护:用自来水和中性清洁剂并以海绵与软毛刷进行手洗工作。定期修护准则:须周期性保养,定期冲洗和重新上蜡,防护漆须于5至10年后重新更换。(3)汉白玉的施工与维护:基本管理维护:水,温和的清洁剂和软毛刷清洗,然后彻底的冲洗干净。定期维护准则:须定期清洗并分解污垢,更新防水剂(4)瓷板画的施工与维护:基本管理维护:水,温和的清洁剂和软毛刷清洗,然后彻底的冲洗干净。定期维护准则:须定期清洗并分解污垢,周期性保养,定期冲洗以及检视湿度。(5)铸造或锻铜等金属类壁画和雕塑日常保养维护方案5.1保养所需材料:旧牙刷,毛巾或抹布,地板蜡或家具保养蜡,醋精,毛刷等5.2保养程序:1)每一周用半干毛巾或抹布轻擦雕塑表面,将表面浮灰和脏物擦拭干净。2)每两周用湿毛巾或抹布将表面擦拭一遍,然后用干毛巾或抹布擦干。3)每三个月给艺术品打一遍蜡,薄薄的一层就行,稍微干燥后,用干毛巾擦拭光亮即可。4)局部如出现白色或绿色的氧化物,属金属自然氧化现象,先用旧牙刷反复刷直至去除,后用毛刷蘸醋精点在氧化点,1分钟后再用旧牙刷轻挠去除反应生成物后,用湿抹布反复擦干净。(如果清洗不彻底,醋精会导致人物像局部表面颜色发生变化)。

2、安全问题

工程化学论文范文篇9

关键词:毕业设计;科研课题;教学和科研

工科类专业的毕业设计是本科教育的重要环节,是学生应用专业知识和方法分析解决问题的一次系统化锻炼。学生通过完成毕业设计论文,主动综合运用所学专业知识或者查阅学习相关前沿科技进展,在教师指导下完成结果分析总结与科技论文撰写。因此,毕业设计在本科生教学环节中非常重要,尤其是对于直接从事科研的研究生而言。机械类专业是实验性较强的专业,在毕业设计前期是否能够有相当机会参与到具体实验设计与优化中,将在一定程度上决定本科生最终对于毕业设计的理解与收获。同时,智能制造等前沿机械制造理念的普及应用,需要当前的科研对于机械类专业的引领,以及教师了解工业界对于机械专业人才创新能力的要求,这对于整个专业培养目标提升将至关重要。目前效果较差的毕业设计论文问题主要表现在本科生在较短时间内无法理解相关毕业设计的基本思路与要求,从而无法按照毕业设计的基本要求独立完成最终论文,或者在最后阶段简单堆砌文献及粗糙实验结果。如果缺乏毕业设计前期指导老师与学生的充分沟通交流,并在讨论过程中撰写论文,则双方满意度都未达到期望值。因此如何在毕业设计开始前即实施引导本科生介入到科研课题的一些环节中,在科研进行过程中衍生出毕业设计课题,将毕业设计环节前提,促进本科生的自我学习强化和能动性,是本科毕业设计改革值得探讨的重要问题之一。苏州大学建立了本科生参与校级课外科研课题的制度,并鼓励学院教师与学生积极参与到大学生课外科研课题的申报选题与实施过程,对科研课题给予多渠道的经费支持和指导教师工作量奖励。该制度促进了一部分本科生提前介入每位对本科生科研培养感兴趣的指导教师实践工作,也帮助了教师将平时的科研融入到本科生教学环节,对教学改革起到积极的推动作用。通过此项制度,基于两项苏州大学大学生课外学术科研基金项目,并借此指导八位本科生毕业设计,总结本科生课外科研课题与毕业设计的有机结合经验,讨论科研课题与毕业设计对于教师科研与教学个人发展的重要性,探讨学生对于毕业设计培养环节的认同感,提升学生将来从事本专业相关工作的专业兴趣,为促进教学与科研的融合提供参考。

一鼓励师生双方参与本科生科研课题培养各个环节

机械类专业毕业设计作为一种实验性探索性强的专业培养环节,需要充足的时间进行基本知识学习、问题调研和归纳整理及实验验证。以近期的热点领域增材制造技术方向为例,介入该研究方向需要基本的机械原理、激光制造、物理化学、成形原理等知识储备、熟悉制造设备及原料、目标零件成形难点分析,进而开展工艺改进、测试性能评价及反馈,最终回到原始设计环节的优化,整个周期甚至需要多次循环或补充试验,甚至短期内无法获得较为理想的结果,导致相关设计或试验失效。机电工程学院在2018-2019年学年初即开展新生及本科二年级、三年级全体学生的科研宣讲,各位年轻教师踊跃报名参加宣讲,用深入浅出的方式介绍正在进行或计划开展的研究工作背景及进展,明确对参与研究的本科生的知识储备、个人技能、团队协作、时间投入方面的基本要求,鼓励感兴趣的学生自行选择指导教师及参与课题。以金属激光选区熔化3D打印成型拓扑优化为例,需要一定的有限元法、材料科学等相关知识,学习有限元、绘图等软件。在作出双向选择前,需要学生利用课余时间查阅相关研究热点及难点,对合理安排个人业余时间做出调整,并树立强烈意愿接受系统的项目训练。教师在双向选择过程中也了解到本科生的思想、学习状态,发掘具备一定科研素养的本科生,引发其接受研发思维方式,共同为科研项目进展做出贡献。前期的相互沟通讨论为开展毕业设计营造了良好氛围,参与度高的指导老师和学生在此基础上促进了毕业设计双向选择,为后续毕业设计奠定基础。同时,双方的积极参与也使指导老师教学实践得以发挥。在前期专业基础及专业课的课题教学过程中,利用科研课题对教学内容进行扩展讨论,将新的技术、新的进展或引发的问题点引入到理论教学中,发动本科生讨论、思考本学科涉及的某些关键问题,穿插各类相关的实践任务,如小论文、专题演讲、调研报告等,通过课堂实现了引导研究问题的培养,从而使教师的教学内容和教学方法都得到充实,而学生的专业学习也扩充了专业知识的前沿[1]。最终,教师的科研与教学、学生的专业基本功和实践都获得促进,毕业设计选题和工作开展营造了良好的氛围。

二科研课题作为本科毕业设计选题来源增强本科生毕业设计的重视程度

一部分开展毕业设计的本科生认为前期学位学分已经修满,毕业设计只是最后的一个程式化环节,因而抱有消极应付心理。同时,不可避免一部分毕业生需要安排求职或各类职业考试、工作实习,存在时间冲突。当这种冲突出现时,往往毕业设计放到了次要地位[2]。事实上,从学校角度,本科毕业设计是培养学生创新实践能力的重要环节,甚至作为教学质量水平的关键评价标准之一;从学生角度,这是专业学习及专业素质能力的一次综合考核。然而,即使学校层面的过程管理实现了流程化和信息化,毕业设计开始阶段指导教师的短暂交流仍难以改变看待毕业设计的责任感,并感觉到文献综述、外文翻译、方案制定、论文撰写、毕业答辩等环节的管理不仅要发挥主导作用而且还要包办,毕业设计最终变成了指导教师单方面的重点工作。少数学生仅仅关注本科毕业论文管理系统里的每项节点是否提交完成,而无视提交的任务是否达到要求。此外,在兼顾毕业学位要求的大背景下,指导教师不得不投入大量时间协助或督促毕业生完成每个环节的前期准备。最后,甚至落入反复督促学生改正格式不规范、引用注明不明确、字体不统一的困境,更谈不上参照毕业论文审阅和毕业答辩标准条款进行详细评价。通过提前介入本科生科研课题,课题主持人带领成员在申报课题、立项申请、项目任务制定、进展报告、项目结题和课题竞赛环节都经历过一次实践演练。这个过程中,借助各种渠道的公开学术报告或专业展会、会议交流,鼓励学生去了解学术或工程技术发展动态,建立起对相关研究热点或难点的基本认识。同时,每项科研课题为四人小组,组长及团队成员之间互相协调沟通任务,分工完成调研、实施、撰写、口头报告等环节,也培养了本科生对自行掌控项目进度的能力。此外,在科研课题和毕业设计进展过程中,举行研究组的学术报告讨论,学生参与促进了学术氛围和毕业设计的正式感,也获得了口头专业报告和表达的练习机会。经历了这样的标准化系统化训练后,相当于前置了毕业设计环节。再看待毕业设计的整个环节,完成毕业设计答辩将是顺其自然、水到渠成的结果。在前期的科研课题中获得的发现问题、解决问题的经验体会将自然而然运用到毕业设计中,节省了教师对于提高本科生思想重视程度所需精力和时间,避免了毕业设计格式要求和规范性方面的督促检查,将重点放在帮助学生分析问题和结果论证的难点上来。最终,毕业设计成为了一项延续性活动,贯穿本科学习的全过程,而不是为了获得学士学位的单一环节。借助科研课题衍生的毕业设计选题,也避免了毕业设计中的老题重做、旧题新论等缺乏探索性与创造性的问题,更加贴近科学前沿热点或工业界发展需求。这些与学术前沿相关的课题围绕工业界比较关注的问题进行,提升专业兴趣的同时自然有助于增加重视程度。最新的科研动态与工业生产实际中亟待解决的工程难题,总是能够激发学生在毕业设计乃至后续职业发展过程中的拼搏精神。而专业上的拼搏精神将是从事学术或工业生涯成为专业人才的支撑力量,这股力量将汇聚成突破一个个科学或技术难题的专门型人才。

三科研课题与毕业设计结合促进本科生职业发展

本科生科研课题实施过程中,除了最初指导教师设定的问题点研究方向,学生可能会随着参与度和个人理解的加深,延伸出相关的其它问题点。主动探索问题点的解决思路并积极尝试,将提升学生个人的科研能力。对于继续从事科研攻读硕士学位的本科生而言,从研究兴趣和研究方法上均为其后续科研工作奠定了基础。从毕业设计之前的课堂教材学习逐渐过渡到科研文献学习,迈出独立从事科研课题的第一步。文献查阅、综述撰写是完成开题报告的基础,科研进展过程中问题点的方案调研、可行性论证和结果可靠性分析,甚至最终的学位论文撰写,都能在本科生科研课题与毕业设计环节得到锻炼。有了最基本的学术训练后,将有助于迅速跨入硕士研究生阶段,树立研究工作的科学性。即使后续直接走向职业岗位,前期的学多是基于课堂教学或基本的实验课程,而通过科研课题掌握的项目实施经历,将成为工程化问题解决的经验参考,离开校园将具备一定的应对能力。在本身工程问题解决经验不足的前提下,通过系统演练,积累了从事技术研发工作的基础,独立面对工作中的技术难题攻克任务,快速适应独立工作的需要,进而在职业发展道路上获得更多锻炼成长机会。认识到科研课题与毕业设计的长远意义后,当本科生教学培养到毕业设计这一环节时,自行将此视为类似科研课题或工程项目对待时,其重视程度自然远远高于完成一个普通的学分任务。从职业发展角度出发,指导教师和学生都应当从注重方案论证、问题分析角度看待毕业设计环节,给予最贴近实际的职业培训和能力培养,这是最后一项师生共同开展的在校期间的工作和实践经验考验。当然,如果将毕业设计看作一场本科期间最后的科研项目,这将是高校及指导教师给予的最宽松的实践舞台,其个人发挥的自由度将是职业生涯中难以比拟的。当毕业设计设定的问题获得圆满解决,从中得到的自信力将成为后续实际工程项目艰难探索的鼓舞;即使结果不及设定目标,经历的挫折也是实际工作过程中可能遭遇的演练。这个过程中不少细节可能影响最终结果,而严谨的科研行为习惯养成不是一朝一夕的,借助科研课题和毕业设计结果分析,提示每位参与者关注细节,严谨分析,将是后续工作生涯中减少不必要的失败的必经之路[4]。

四本科生科研课题与毕业设计的深度及广度

校级普通科研课题跨度一般一至两年时间,对于同时完成多门专业学位学分的本科生而言,课余时间坚持投入大量精力和时间到资料阅读和实验验证等相关工作,需要个人持之以恒的坚持。初期阶段的浓厚科研兴趣和积极性需要持续到科研这项严谨的实践活动中[3]。此外,当研究结果没有预期设想的具有吸引力时,枯燥的重复分析原因可能将打击本科生的好奇心。如果最终变成了本科生仅仅为个人贴上参加过课外科研课题的标签,则出现无法达到预期目的的结果。因此,指导教师对于课题涉及的深度及广度需要及时作出调整。一般而言,高年级学生相对于低年级,在问题的深度上更具有选择性。当具备一定专业认识和掌握专业方法后,个人的兴趣点也将有一定的选择性。比如,部分本科生对于图像处理或结构仿真分析有较强探索欲望,因此对于指导老师指定的课题中,可以以此为重点,引导学生深入探讨,并将有一定挑战性的问题点交由其进行各种可能性的尝试,为其提供方便的硬件和软件支持。同时,选题之后的执行过程中,对于研究深度的把握也必不可少。如果获得了大量数据结果,缺少较为全面的分析方法论证,无法提炼出有代表性的结论,则本科课外科研课题沦为泛泛而谈。当然,科研及毕业设计选题过程中除了深度外,还必须兼顾广度。尤其,需要避免一些无解或难以得出确切结论的题目,毕竟在一个本科生科研课题进展周期和一个学期的毕业设计时间段内,探索性太强或毫无把握的设计课题可能会起到负面作用,甚至影响正常毕业流程。当然,只要经历一些独立思考的研究工作后,有助于将被动毕业设计转变为主动探索。尽管短时间内的研究工作无法尽善尽美,但能够留下一些需要后续改进或分析的问题点,成为后来学生的工作切入点。有利于科研课题和毕业设计工作的继承性和延续性。

五结语

总之,通过科研课题与毕业设计相结合,对于提升毕业设计水平、培养本科生专业思维,促进科研与工程实践能力十分有益。但是,在实施过程中,关于本科生科研课题的进展安排和研究深度等问题需要指导教师与学生之间的通力合作交流,才能在此基础上发挥主动性,衍生出有学术性与工程实践意义的毕业设计选题,并按照更高要求完成整个毕业设计环节,使毕业设计质量实现质的提升,实现指导教师与毕业生的共赢。

参考文献

[1]陈德宇.“导师制”在提高本科生毕业论文质量中的作用[J].阜阳师范学院学报(自然科学版),2008(4):76-79.

[2]刘慧.高等教育新常态背景下提高本科毕业论文质量的探讨[J].高等农业教育,2016(6):44-47.

[3]李行诺.大学生课外科研活动与毕业设计一体化的实践与探索[J].教育现代化,2016(8):13-16.

[4]张鹏,何宏,邱会东,等.依托科研项目培养学生创新能力的实践与思考[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2018(3):111-113.

[5]刘臻,陈雷,赵新强.以学生为中心提高本科毕业设计质量的探索与实践[J].教育现代化,2017,4(32):123-125.

工程化学论文范文篇10

1生物工程研究生案例库现状

工科硕士研究生(学术型及工程领域研究生)的学习方式不能仅仅局限在课堂和实验室,必须在生产实践中提升学习效果,解决本专业领域范围内生产实际问题。我国多所高校已经尝试案例教学,但是使用的教学案例却往往处于零散状态,一般都是由任课教师基于个人的专业特长开发和制作,案例采集面狭小,原创性案例数量偏少、案例分析深度不够。许多案例的方案往往停留在纸面上,脱离了企业的生产实践,实践性效果大打折扣。

2生物工程研究生案例库的建设

结合山东半岛生物产业特点,以地方行业企业的实际状况为背景,选取代表性、典型性、先进性和创新性的素材进行案例开发,建设了多个系列的教学案例,每一案例系列按照相关领域的产业链设计,每个系列包括数个案例,每个案例均按照技术研发及成果产业化的工程过程编写,重点突出转化过程中所面临的技术与工程问题,注重案例系列的产业链完整性,使学生切实掌握研发思路和工程转化过程。如基因工程菌系列案例,涵盖了基因工程菌的获得及培养、基因工程产品的提取和精制、生物制药厂设计等内容;从多角度引导学生进行学习、讨论、设计。每个系列案例的设计均设计课堂引导、课堂讨论和课外思考三种学习形式,注重知识的综合应用,提高学生多角度综合处理问题、解决问题能力。

3微藻生物技术系列案例设计及教学

微藻生物技术是本学科的特色研究方向之一,多项技术已实现产业转化。本系列案例遵循典型性、实用性和启发性的原则,结合相关研究团队的研究成果及成果转化的实际过程,涉及微藻规模化培养、微藻反应器的开发研制、微藻活性成分规模化制备、微藻固碳、微藻在环境净化领域的应用等产业链全过程,学生通过课前自主学习、课堂针对性讲解、小组讨论、工程设计等环节,熟悉研究开发及成果转化的全过程。3.1微藻规模化培养。首先在课前,布置学生查阅相关文献,了解微藻的基本特性及影响微藻生长的主要因素,课上结合课题组研究实际,讲解光照、营养盐、CO2等因素对微藻培养的影响;组织学生进行小组讨论,从光能高效率捕获和利用、营养高效率吸收和利用及微藻培养条件优化三方面,讨论学习实现微藻大规模高密度培养的关键技术;课后学生分组查阅国内外研究文献,讨论分析多种微藻生长抑制物对微藻生长的影响;结合国内外研究文献,以螺旋藻和渤海赤潮藻类为例,学生制作PPT讲解微藻的生长与生长动力学,要求结合不同微藻生长动力学模型的建立过程,具体讲述微藻生长动力学模型对微藻大规模培养中的指导作用;教师点评并指出,微藻的大规模培养技术是制约微藻生物技术发展的主要瓶颈之一,也是微藻研究领域中的关键技术和难点,启发学生进行思考:微藻培养过程中,如何有效提升微藻生物量?要求学生课后查阅文献,分组讨论,提出并设计相应的解决方案。3.2微藻生物反应器的开发。光生物反应器是微藻大规模培养的核心装置,目前微藻的大规模、产业化生产仍受限于微藻生物反应器的研制。本案例首先布置学生查阅文献,了解微藻光生物反应器的发展及常见类型,课堂教师从影响光生物反应器性能的光、混合与传质、温度控制三个主要因素着手,阐述光生物反应器的设计原则及研发思路,启发学生进行思考,在光生物反应器设计中,如何有效提升微藻生物量?之后学生进行分组讨论,结合国内外商业化光生物反应器的研发实例,讨论学习微藻光合反应器的设计改良、研发和生产使用,并进行讨论结果汇总,分组讲述介绍光生物反应器研发中,如何降低微藻光生物反应器的制造、运行以及维护成本,同时提高微藻生产能力。最后,从微藻产业化生产出发,指导学生进行微藻规模化培养工程的设计,在设计过程中使学生进一步理解前期所学知识,通过实际经历了解科研成果的转化过程。3.3微藻活性物质的制。备随着微藻生物技术的不断发展,微藻生物活性物质逐渐成为新的研究热点。本案例以微藻中常见活性物质制备为例,引导学生研究学习微藻活性物质的制备技术。学生前期学习了植物原料中活性物质的制备技术,掌握了常见的分离纯化技术手段,本案例学习过程中首先由教师给学生指出,微藻中生物活性物质的工业(提取)制备,与常规植物提取既有相似之处,又具有其自身的特点,启发学生进行思考:微藻活性物质工业制备的难点是什么。之后安排学生分组进行讨论,在实际生产中如何应用常见的细胞破壁技术、提取纯化方法进行微藻活性物质的制备;结合微藻产物工业制备技术发展趋势,总结微藻活性物质产业生产的难点和特点。课后教师提供给学生相关的微藻活性物质制备相关资料,要求学生结合以前所学生物活性物质制备技术,从实际案例中归纳总结出微藻活性物质制备的共性技术,结合微藻产物工业制备技术发展趋势,提出微藻活性物质工业制备的难点,以作业形式提交。另外,选取β-胡萝卜素、虾青素、岩藻黄素、多不饱和脂肪酸、藻蓝蛋白等物质为目标产物,设计微藻成分生产工艺流程,并探讨定位微藻全藻利用的“分级提取-全组分开发”概念。3.4微藻固碳。本案例作为本系列案例的一个拓展案例,采用教师引导、学生分组学习讨论的方式,引导学生去分析、领悟微藻固碳领域的相关研究及应用。课前两周布置相关学习任务,学生组织学习小组,进行文献查阅和分析讨论,课上由各小组代表分别从固碳微藻的选育、微藻固碳的机理和影响因素、微藻固碳的反应器设计、微藻固碳的技术应用四个方面进行讲解介绍,教师根据学生的讲解情况进行针对性点评,同时提出制约微藻CO2固定效率的瓶颈问题,学生现场对微藻固碳技术的经济可行性进行分析,讨论降低微藻固碳成本的可行性方案,课后结合文献调研,对设计的方案进行进一步分析完善,形成文本作业提交。3.5微藻在环境净化领域的应用。本案例也是此系列的一个拓展性案例,重点在拓展学生的视野。学习过程中,以课堂讨论、课后思考为主。课堂上,首先由教师讲述介绍国外微藻在环境净化方面的研究进展,如能量高效利用的污水处理系统———AlgalBioWallSystem(藻类及藻类生物墙系统),BioUrban微藻空气净化器,以及欧盟INCOVER项目等,学生分组讨论每种技术的设计理念、特点、先进性等;课后查阅文献,了解微藻在养殖废水处理方面的应用,总结提出为提高净化效果采用的措施,以文本作业形式提交。

4考核体系与教学效果分析

案例教学的目的是切实提高强化学生的工程意识,对于学生学习效果的考核也应围绕此中心,重点考察学生应用所学知识解决实际工程问题能力。注重过程评价,根据学生的课堂发言、讨论、讲解情况给出平时成绩,占总成绩的50%,提高学生平时教学过程的参与积极性。以文本形式提交的设计、作业等占50%,平时成绩重点考察学生对知识的掌握和应用情况,文本作业则主要考察学生的工程技能。在上述微藻生物技术系列案例的教学过程中,随着教学的深入,学生逐渐掌握了微藻生物技术的基本理念和研发现状,对于成果转化过程有了比较深刻的认识了解,尤其是提交的两份设计性作业,通过工艺设计及图纸的绘制,提高了学生对工程规范的认知,同时也潜移默化地将床戏意识和工程意识融入学生的后续论文研究过程,从实验方案的设计、实施等方面充分考虑选用技术的先进性及工业可行性,为工科研究生的培养奠定了良好的工程基础。

参考文献

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[2]张建峰,张洁婧,梁静,等.案例教学法在发酵技术与设备课程中的尝试[J].科技经济导刊,2017(7):132.

[3]葛武鹏,李志成,张静,等.基于案例教学的食品工程硕士实操技能培养的教改探析[J].教育教学论坛,2017,39(9):136-138.