化学工艺流程必备知识范文

关键词:服装样板师;工作任务

近年来,随着我国农业产业化、新型工业化、现代服务业发展以及以提升自主创新能力为核心的科技进步,加快了职业的分化和整合,社会经济发展迫切需要大量的技术型、技能型人才,这就对职业教育教学提出了更高的要求,高职课程改革要实现目标与结果的统一,首先必须在课程理念上有所突破;其次,应当彻底摆脱学科性倾向,围绕高职人才培养目标,从岗位工作分析入手,加强人才培养的针对性,真正实现理论教学和实践教学的有机结合,实现教学体系从“知识中心”向“任务中心”的转变,从而落实“以服务为宗旨,以就业为导向”的办学方向。

基于上述思考,我院提出了构建以工作任务为中心、以项目课程为主体的高职课程模式改革方案,我系的服装设计专业作为重点建设专业也在此方案指导下进行了系列典型工作任务分析和相应的系统化课程分析,方案如下:

一、样板师工作任务分析

1、现代服装样板师的工作任务

在现代服装企业中,服装样板师是把时装设计师的设计草图变成服装的关键人物,工作任务涉及到从产品计划到产品完成的很多环节。除了按照设计师的要求完成每件款式的样板制作、根据服装工艺要求进行制板、做好生产款式的推档工作外,还需做诸如以下的工作:向服装设计师提供相应的工艺信息、最新的设备信息,并配合设计师选定料样,做面料性能试验;设定号型搭配,与设计师共同商定辅料配置;指导样衣工制作样衣、解决板型与工艺质量问题、修正样板和样衣、计算用料、参与生产过程的现场技术指导和质量控制工作等等。

2、现代化服装样板师应具备的职业能力

在业内,样板师又称为服装结构设计师,对服装的处理不仅要符合设计师唯美、时尚、个性化的要求,还要适合工厂可操作性、工业化、经济化的要求,他们除应具备必须的专业知识外,更应具备较强的实践能力和良好的综合素质。具体而言,服装结构设计师必须具备:较高的审美素质和良好的立体造型能力;服装材料的性能和外观效果的识别选择和应用能力;服装工艺处理能力和新技术在服装制作过程中的应用能力;服装机械新设备和计算机应用能力;服装成衣生产流程管理和技术文件处理能力。作为一名合格的服装样板师!还需具备良好的学习能力、信息能力和良好的团队协作精神、沟通能力及良好的职业道德等综合素质。

二、源自样板师工作任务的系统化课程分析

1、合理调整课程体系与教学内容

根据企业要求和服装样板师工作任务及职业能力特点,在教学中需要注重知识的横向拓展与结合,体现知识的先进性和应用性,培养学生掌握新技术、运用新设备的能力。原有的高职课程体系强调课程的独立性,忽视课程间的连贯性,学生学到的只是一门门具体的课程知识,当运用所学知识去解决工作实践中碰到的具体问题时,会显得力不从心。因此,我们尝试以样板师岗位需求为导向来重新整合课程和更新教学内容。

(1)整合设置专业主干课程:服装结构设计、服装制图与工艺、服装立体裁剪、服装设计、服装材料学、服装CAD、服装工业制板与推板、服装结构设计与工艺综合训练、服装生产管理、服装专业外语等。

(2)将“服装制图”和“服装生产工艺”两门课程的教学内容进行协调重组,整合为“服装制图与工艺”,完成对学生服装制图和工艺处理能力的培养。

(3)将“服装标准化”、“服装生产管理”两门课程整合为“服装生产管理”,完成对学生服装生产组织管理能力的培养。

(4)增加综合性实践教学——服装结构设计与工艺综合训练,以加强对学生实际操作和综合应用能力的培养。

(5)对核心课程“服装结构设计”的教学内容进行调整。改变原先就款式授课的方法,结合技术发展的最新动态,理论上加强服装结构基本原理及其变化规律的分析,实践上组织学生完成各种款式的纸样制作,样衣试制修正,完成服装从平面纸样向成衣产品的过渡,操作流程和要求均模拟服装生产企业的运作方式和标准,让学生直接感受企业的工作氛围,以培养学生解决实际问题及知识灵活应用能力。

(6)对核心课程“服装制图与工艺”的教学内容进行调整。先完成基础工艺的教学,按照典型款式和基本零部件完成各种工艺操作方法的学习,再结合结构设计中样衣试制进行工艺实践训练,增强学生对整体服装的把握,最后组织安排流水线生产,使学生对成衣生产过程及质量控制有全新的认识。

2、教学方法及手段的改革

任务引领型新课程的教学环节应包括五个步骤:

(1)提示工作任务。老师首先要给学生讲述清楚要完成的工作任务的内容、条件和目标,并通过对工作任务的提示,激发学生的学习动机。

(2)尝试完成工作任务。在教师简单演示后,即让学生尝试完成任务。在完成任务的过程中,教师应当适当地进行指导。如果学生由于缺乏必要的知识准备而难以完成任务,那么就应当尽快转入第三个阶段。

(3)提出问题。根据学生完成任务的情况提出问题。即如要完成这一任务,需要先完成哪些任务?需要先获得哪些知识?如果学生通过模仿教师能够基本完成任务,那么所提出的问题就应当是针对如何理解操作过程的;如果学生没法完成任务,那么所提出的问题就应当是针对问题解决的。

(4)查阅并理解和记住理论知识。引导学生通过阅读教材或查阅其它资料,获得回答这些问题所需要的理论知识,或通过教师讲解来让学生获得这些理论知识,并理解和记住这些理论知识。

(5)回归工作任务。在完成以上几个教学环节的基础上,让学生再一次完成工作任务。

(6)最后还要把所获得的知识与任务联系起来,看看在掌握了这些理论知识后,能否把工作任务完成得更好。这一步骤既有利于加深学生对理论知识的理解和记忆,又有利于促进知识与工作任务的整合。

参考文献:

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【关键词】化学工艺流程图题;解题;复习教学

纵观福建省(理综2009、2010、2011、2012、2013这几年的第24题)和其它几个省份近几年的高考题都有化学工艺流程图题。这类题目是近几年高考化学部分新出的一种比较流行的题型,与早些年的高考题比较这种题目取代了以前的无机框图题。这类题对学生来说综合度高,涉及的知识面广,陌生度高,阅读量大,信息多,对学生的思维能力要求高,因此造成部分学生很怕该类题目。下面结合一些题例,谈谈对此类题目的求解及复习的一些看法。

1化学工艺流程图题的结构特点

化学工艺流程图题顾名思义就是将一些化工生产过程中的生产流程用框图(或生产装置)形式表示出来,并根据生产流程中与高中相关的化学知识进行分解设问,形成与化工生产紧密联系的化工工艺流程图题。

化学流程图题有这几个特点:一是这类试题一般源于实际的生产问题,以解决生产中与化学相关的实际问题作思路进行设置问题,使问题情境真实,考查学生理论联系实际,学以致用的能力;二是试题所含内容丰富,涉及的化学基础知识方方面面如中学阶段所学的元素及其化合物知识以及物质结构、化学用语、元素周期律、氧化还原反应、化学平衡、电解质溶液、电化学、溶度计、PH计算、实验操作等知识,能考查学生化学双基知识的掌握情况和应用双基知识解决化工生产中有关问题的迁移推理能力;三是试题新颖内容陌生,一般文字较多,阅读量大,能考查学生的阅读能力、分析判断能力、逻辑推理能力和资料的收集处理能力。

化学工艺流程图题的结构一般分材料信息、框图和问题三部分。材料信息部分描述化工生产或化学实验的目的,简单介绍化工生产或化学实验所需的材料;框图部分则用流程图形式把化学实验中物质的制备和分离提纯的流程表示出来,或将原料到产品的主要生产流程表示出来;问题部分主要以生产流程或化学实验中所涉及的化学知识设置出一系列问题。

2化学工艺流程图题的类型及常考考点

现以2009-2012年福建省高考理综卷化学部分第24题分析。2009福建理综24题是以从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取Al2O3为背景知识设计流程,主要考查了流程的理解、几种氧化物(Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO)的相关性质、检验Fe3+的方法、溶度积常数的运用等内容。2010福建理综24题是以工业上用菱锌矿(含少量的Fe2O3、FeCO3MgO、CaO等杂质)生产硫酸锌为背景知识设计流程,主要考查了流程的分析、原料的处理(研磨)、氧化还原反应的配平、表格数据的分析、溶度积常数、结晶分离操作、守恒关系求质量分数等内容。2011福建理综24题是以由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4为背景知识设计工艺流程,主要考查了题目信息的提取、流程的分析、胶体的知识、热化学方程式的书写及盖斯定律的运用、绿色化学的理念、溶度积与化学平衡常数的综合运用、表格数据的分析等内容。2012福建理综24题与前几年相比有所变化,题目设计分为两部分,第一部分是考查电镀的相关知识,第二部分是以酸浸法制取硫酸铜为背景知识设计工艺流程,但与前几年相比流程简化了,主要考查了流程的分析、氧化还原反应与离子方程式书写的结合、化学平衡常数的相关知识等内容。

通过对2009-2013年福建省高考理综化学部分及其它一些省市相关类型题目的分析,归纳以下化学工工艺流程图题的类型和常考考点:

2.1化学工艺流程图题的类型。

2.1.1一种为以“从混合物中分离、提纯某一物质”为目的的题目类型。这一类型的题目通常要求学生要能从题目中找出要得到的主要物质是什么,混有的杂质有哪些,分析当加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,生成了什么产物,要用什么样的方法才能将杂质除去。

2.1.2一种为以“利用某些物质制备另一物质”为目的题目类型。这一类型的题目通常要求学生要明确题目的目的是制什么物质,要能从题干或问题中获取有用信息,了解产品的性质。

2.2化学工艺流程图题的常考考点。

2.2.1考查对原料(样品)的处理:如对原料(样品)研磨(或粉碎)、煅烧(或焙烧)过程的信息利用(加氧化剂、还原剂、改变结构等),溶解原料(或)样品所需试剂的选择及含义(酸浸、碱浸或水溶)、浸出率问题等;

2.2.2考查与反应相关条件的选择与控制:如加快或减慢反应速率(反应条件温度、浓度或催化剂对速率的影响)、反应温度(低于、高于或介于某些温度之间)的选择、反应时间的选择(保温一段时间)、调节溶液pH的目的(促进水解、抑制水解、除过量试剂达到分离除杂等目的)、催化剂的选择及探究等;

2.2.3考查元素化合物知识:如常见金属单质(活泼、不活泼、特性)、酸(强酸、弱酸)、碱(强碱、弱碱)、盐(溶解性、氧化性、还原性、稳定性)、氧化物(酸性、碱性、两性)、物质特性等相关知识的考查。

2.2.4考查化学原理应用:如氧化还原原理(配平,物质的氧化性、还原性与价态、生产目的的关系,电子得失的相关问题)、水解原理(平衡的移动、相关现象的解释)、电化学(原电池、电解)、沉淀溶解平衡(溶度积、沉淀的转化)、饱和溶液与晶体的析出等;

2.2.5产品处理的考查:如结晶分离方法的选择与操作(蒸发结晶、冷却结晶、趁热过滤等);物质的循环利用的利与弊;副产品与循环利用的物质及它们的区别;定量计算及误差分析;

2.2.6考查与环境相关的问题:如减少污染、“绿色化学”理念。

2.2.7考查与生产实际相结合的问题:如生产设备的简易、生产工艺简便可行、生产成本的控制等问题。

3化学工艺流程图题的解题方法思路

通过对化学工艺流程图题的特点结构、形式、类型及常考考点的分析,对化学工艺流种图题的解题有以下的方法思路。

3.1对题目(包括材料信息、框图、问题)进行全面的整体的阅读。我要求学生在阅读中首先要明确题目的目的,如是为了“从混合物中分离、提纯某一物质”还是为了“利用某些物质制备另一物质”。其次,在明确目的前提下,从材料信息或问题中获取有用的信息、关键的字眼,了解产品的性质,帮助解题。如果产品具有某些特性,则意味着要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其他杂质。具体来说有可能会出现以下几种情况:

3.1.1如果生产过程中的物质能与空气中的成分发生作用的话,则要考虑在制备过程中将影响的物质如CO2、H2O等水除去,还要注意防止它们进入装置中。

3.1.2如果产物是一种会水解的盐,则要考虑水解的因素。如制备FeCl3、AlCl3等物质,蒸干其溶液得到Fe(OH)3、Al(OH)3,而如果再进一步灼烧的话得到它们的氧化物。再如类似于带结晶水氯化镁这样的物质,在脱结晶水的过程中就要让它在氯化氢气体的氛围中进行加热脱水。

3.1.3如果在生产的过程中出现一些像NaHCO3、H2O2、KMnO4、Ca(HCO3)2等这些受热易分解的物质或者产物,则要注意对温度的控制。

3.1.4如果产物的性质具有较强氧化性或还原性,则要考虑与其发生氧化还原反应的物质的影响,如有Fe2+、SO32-等较强还原性离子产生或存在时,要考虑具较强氧化性物质的影响。

3.1.5如果有给出物质的溶解度,应注意选择合适的结晶分离方法。如NH4NO3、KNO3等溶解度受温度的影响比较大的物质,在蒸发过程中比较难析出来,要用冷却法使它结晶。而有的物质溶解度受温度的影响比较小,如NaCl、KCl等,还有少数物质的溶解度随温度的升高反而减小,如Ca(OH)2要使它们结晶析出时,则要用蒸发浓缩的方法。再如有些多种物质在一起时就要采用升温冷却结晶法,有的却用蒸发浓缩结晶法,有的还要注意进行趁热过滤。

3.2读懂流程框图,明确框图中一些图形步骤的含义。在化工流程图中,箭头指向的是投料(即反应物)、出去的是生成物(包括主产物和副产物)、箭头方向有时还意味着物质的循环利用。在读流程图时除了从形式上去认识流程外,我让学生从这几个方面去了解流程:①参加反应的物质有哪些②这些物质都发生了怎样的变化(反应)③该变化产生了什么样的后果,该变化起到了什么作用。要充分认识到一点:流程中的一切反应或操作都是为获得产品而服务的。

3.3注意结合化学反应原理进行分析。化学工艺流程图题还会涉及常见的化学反应原理,例如化学反应与能量变化、化学反应的方向和限度问题、电化学原理、水解原理、溶度积沉淀转化的问题等等。如在许多的流程题中,经常会看到温度、浓度、压强等外界条件的出现,而不同的工艺流程对物质反应的外界条件有不同的要求,其所起的作用也不一样,但却是能否达到实验目的的关键所在。对此类反应条件的分析我从以下几个方面着手:①条件改变对反应速率有何影响?②条件改变对平衡转化率有何影响?③条件改变对综合生产效益有何影响?再如题目中也经常出现pH的相关数据,就要注意给合沉淀溶解平衡、溶度积及pH定义进行相关问题的分析求解。

3.4注意实际工业生产要求及环境保护。一个工业流程必须符合绿色化学理念,其中包括环境污染问题、原子的经济性、节约能源(包括使用催化剂)、原料应该是可以再生的(或者可以循环使用)、工艺的安全性等内容。我在让学生答题的时候,就从这几个方面进行相应的分析。

3.5注意回答问题时的文字叙述。答题中规范科学的叙述也是学生必需掌握的一项基本功,也是考试中的一项要求。对于化学工艺流程图题,我让学生小结整理了以下几种常见重要的文字叙述。

3.5.1从溶液中获得晶体的叙述:蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-洗涤。

3.5.2沉淀洗涤的叙述:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复操作2-3次。

3.5.3在回答除杂步骤的问题时,应该注明“是为了除去(具体)杂质”,而不应只写“除杂”这样简单的回答等。

4化学工艺流程图题的复习思路

从化学工艺流程图题的分析中可以看出,虽然给的问题陌生感较大、变化多端,但它的落脚点还是化学学科基础知识、基本技能的综合运用,因此在复习时还是应回归对化学学科基础知识、基本技能的掌握。为此,我在具体的复习中对一些方面进行了归纳总结。

4.1复习时注意使元素化合物知识形成网络,同时归纳总结一些物质的特性。如归纳出重要的几种连续反应、几种重要的三角转化关系、常见离子的检验等。

4.2注意化学反应原理的理解掌握,这些知识经常出现在化学工艺流程图题中而且起着非常重要的作用。如电化学,氧化还原反应(氧化性还原性、配平、电子转移的计算)、溶度积、水解平衡、化学反应速率、化学平衡等化学理论基础知识及其综合应用。

4.3注意几种实验操作的理解掌握。如化学工艺流程图题经常出现的结晶问题、洗涤问题、除杂问题、沉淀是否完全问题等。

4.4整理积累相关的化工生产知识如氯碱工业、硫酸工业、合成氨工业、海水提镁溴工业等,这有助于培养学生分析流程的能力。

4.5加强文字表述的训练,等等。

总之,只要平时复习时教会学生善于归纳、总结,认真审题,善于从题目或问题中获取信息来帮助自己解题,同时注意在平时的学习中要熟记以上的一些知识,同时文字表达时做到规范,我相信可以突破这个难关。

参考文献

[1]2009-2013年普通高等学校招生全国统一考试(理科综合)(福建卷).

化学工艺流程必备知识范文篇3

关键词:化工机械;过程装备与控制工程;本科;毕业生

1专业溯源

“过程装备与控制工程专业”作为新的专业,不过十几年历史。成立于20世纪50年代初期的“化工机械”专业是“过程装备与控制工程”专业的前身。初期,前人致力于化工机械专业建设,以苏联的发展方式为蓝图,不断改进和创新,最终完成了我国化工机械的初步建设,同时培养了一大批提供专业教育,科研创新,设备设计、制造和使用服务的骨干力量。随着全球现代化发展和自动化需求,化工机械逐渐有了更多控制方面需求。因此,为了适应世界发展,1998年3月教育部应上届教学指导委员会的建议将专业改名为过程装备与控制工程,发展至今专业知识逐渐覆盖了理论性控制工程领域与实践性机电领域。

2供需现状与人才培养要求

一个专业的兴衰,正相关它之于国家建设发展的重要性和社会趋势的顺应能力。完整的工业体系对国家至关重要,化工正是工业体系的重要一环。更名前的“化机”专业的课程培养目标为造就熟练于化工设备设计,包括工艺流程设计与结构功能设计的专业型人才。对于符合国家标准的设备,设计人员只需根据工艺条件完成设备选型;对于非标准的特种设备,大多采用定型设计。因此,设计人员在完成设计要求时,通常只需要根据需求方的要求确定出设备的强度尺寸,实质上就是确定一个“外壳”使设备能够满足工作的要求,并具有足够的强度来抵抗外界的影响。这种设计“硬壳”[1]的培养方向决定了化机本科专业人才将处于“建设型”的低层次水平。过去,在计划经济模式下,中小企业最为关注的是高产量、高收益,只要能生产产品过程安全可靠,就是值得鼓励的“好”设备,出于开发成本和已有的生产方式的稳定性考虑,对设备的效率、节能效果并不十分重视,即使新型化工设备技术和设备能够达到高效节能的效果,也难以被采用,因此低层次水平的“建设型”人才相较于高层次的“开发型”人才更受市场青睐;而目前随着国家倡导绿色环保产业经济,贯彻落实绿色环保的理念成为企业发展的基础。在进行制造化工机械时,需要严格遵循绿色环保的理念,要求企业在制造化工机械时运用科学的技术手段,同时考虑制造对环境的影响,实现可持续发展,这也就意味着市场对于建设性人才有了学习能力上的更高要求,对开发型人才有了更大的创新能力需求,也就导致了不同发展阶段对既懂化工,又懂机械的“万金油”式的综合型人才的需求保持稳定增长。目前全国开设该专业的本科高校超过百家,对于精通工艺流程设计、机械设备设计、计算机控制,具有良好的基础工程能力的综合型人才的需求仍在增加。随着工艺装备逐步趋向于大型化、精细化和自动化,对工艺整体过程的自动控制也得到了更大程度的重视,实现“过程、装备、控制一体化”,已经成为高级人才需要具备的重要能力。

3专业学习内容及本科生发展方向

“过程装备及控制工程”专业是在原“化机”专业的基础上设置的,相较而言,“过程装备与控制工程”的优势在于拓宽了专业学习的领域,增加了专业学习的要求。“过程设备与控制工程”将原来有限的化工领域拓展到化工、炼油、冶金、环境工程、生物工程、制药、电力能源、机电等领域。与以往的“化工(工艺)”和“机械(设备)”相比,增加了“控制”的内容,更适合计算机时代。与其他工业机械方向相比,过程装备具有显著的优势。首先,工艺设备的工作能力取决于设备内部发生的理化反应以及设备外部的客观环境,即过程的优化是实现设备优化的第一步。其次,过程装备工艺要求适应多种复杂环境,可以通过对实际问题的考察,并具备创新能力来集成设备,这就要求工艺装备设计、研究和开发的高级工程师和技术人员必须具备化工与机械方面的坚实知识基础,而纯技术、纯机械专业学生并不具备这种能力。同时,新增的“控制”内容,更是专业生顺应社会发展所必需的机电方向课程学习,也就意味着新世纪的“过程装备与控制工程”的发展将更加全面先进,化工、机械、机电的结合更加显露优势。关于“过程装备与控制工程”专业本科的四学年学习,本科院校的安排往往相似[2]。第一学年以军训为开端,学习机械制图、高等数学、思想政治等必修课。军训旨在培养爱国情怀、团队能力,磨炼心智为大学学习做好准备;机械类学生通过“机械制图”课程的学习发展自身空间想象能力,锻炼抽象思维能力,结课任务为完成针对减速器的实物测绘,同时举一反三,掌握基本测绘能力;手工测绘的同时开展AutoCAD使用教学,让学生一进校就了解目前最新的绘图软件,锻炼专业通用能力。第二学年以金工实习为开端,金工实习在延续传统的基础上紧跟时代,车、铣、刨、磨四种基础技术,焊接、铸造、锻造等传统工序,以及数控机床这类新兴工序,让实习的内容更加充实且实用;课程主要为各类力学必修课及液压传动、热加工工艺等专业选修课,起到基础学科的铺垫作用和未来延伸学科的拓展作用。第三学年学生主要完成机械设计基础、化工原理、过程装备生产实习等必修课程和化工相关的粉体工程、机电相关的PLC原理等专业选修课。机械设计基础的结课要求学生综合所学知识理解变速箱相关原理,并用AutoCAD绘制装配图和零部件图;化工原理是本科生在化工方面的正式学习开端,要求本科生理解各个化工单元操作流程,掌握相关计算;过程装备实习内容是深入生产一线,由指导老师带领熟悉现代工厂的工作流程,尝试将知识付诸于实践。第四学年以毕业设计为要求,学生要进行知识综合运用的训练,为工作打下基础。这一学年鼓励学生保证完成任务的情况自由掌握时间,选定毕业设计课题,用18周的时间完成,包括课程内容回顾复习和再次深入工厂了解化工工艺和设备,加深对设计课题的理解。此外,有更大教育需求的学生,可以准备研究生考试,寻找到适合自己的方向做好学术性或专业性研究。毕业后学生就业面广阔,主要就业单位包括工业生产企业、设计院、石油化工企业等。目前超两成的本科毕业生选择进一步深造,攻读硕士、博士学位,其中一些学生选择出国深造。