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基因工程基本原理

基因工程基本原理

基因工程基本原理范文第1篇

1 前言

在贵州省含软弱土层的地基处理中,以人工挖孔桩应用得比较多。由于含软弱土层的地方地下水位埋藏都比较浅,而人工挖孔桩在本地区具有施工设备简单、人工成本较低。但是,如果不因建筑物的荷重、层高或地形地质条件,而笼统采用人工挖孔桩的处理形式,事必造工程成本上升、地下原始状态的破坏等。本文将结合工程实际,介绍原人工挖孔桩改变为浅埋片垡基础或条型基础,通过基础型式改变有效地利用现有地基持力层,减少基坑开挖的土方量,也可以避免地基受到人为扰动。而较好地降低了不均匀沉降差,降低了工程成本,减少了对地下原始状态的破坏。

2 工程概况

八十年代中期,我院承担的某职工住宅层高5层,砖混结构,场地为水田之中的一废弃基坑(深约200cm左右,积水深约60cm),原设计拟采用人工挖孔桩基础型式(柱荷重6000KN、桩径100cm至120cm),持力层为下石炭系的白云质灰岩。经工程地质勘察,场区岩溶较发育,由于土地和经济原因桩基础施工难度大,因此选用浅基础,利用可~软塑粘土(灰~灰白色软土,俗称瓦泥)作为地基持力层,基础形式改为采用条型片筏基础型式,荷重为每米200KN,地基不均匀沉降变形不大于30mm。

3 工程地质条件

拟建场地地基自上而下为:粘土(俗称瓦泥)、淤泥(褐黑色)、碎石夹粘土(灰绿色)、粘土(黄色、淡黄色)、白云质灰岩。岩土层的厚度及主要物理力学指标见表一。

场地地下水稳定水位均在钻孔孔口以上40cm左右,因采取降水措施会增大工程成本,而且原基坑也需要回填,故不考虑地下水对地基处理设计和施工的影响;由于本地区地震烈度绝大部分小于6°基本上不考虑因设防。

4 改变基础型式

综合考虑各种影响因素后,设计决定由原人工挖孔桩的基础型式改变为条型片筏基础型式。在原废弃基坑底挤压40cm毛石后、回填(掺约30 %碎石)并夯实原开挖出的废弃土(90 cm),再分20 cm 厚3层铺级配砂石分层夯实至总后50cm垫层,在达到设计标高后,再以30cm厚度生石灰混煤渣(烧结后废渣)和20cmC15素混凝土做垫层,累计回填厚度约190cm后。经过载荷试验,上述处理后的地基承载力标准值(fk)超过了300kPa.。在经过约4年的使用后,该建筑物又加一层,达到六层。

2000年,同样在以红粘土地基的建筑物也遇到类似情况,五跃一(底层框架)的商住楼,要求地基承载力不小于每米300KN,柱荷重6500KN,原设计基础型式为人工挖孔桩(64根桩径100cm至120cm、长度8―27m)。经分析,该红粘土厚度较均匀,但其各不同状态层厚度不均(详见表二),下伏三叠系关岭组含泥质白云质灰岩岩溶较发育,地下水稳定水位较浅(埋深1.5―2.0m)。鉴于该场地的工程地质条件以及建筑物的结构特征,充分利用红粘土硬塑层,将原人工挖孔桩改为条型基础,基础埋深1.5~1.8m。

5 体会

1) 上述工程实例,与人工挖孔桩的方案相比,经济效益比较显著;不存在回填土的运输搬运,不污染周边环境;

2) 由于采用了该处理办法,既没有改变地下水自由存在的原始环境,亦保证了浅层地下水自然汇入河流的原始状态;

3) 由于生石灰所具有吸水的特性,加上煤渣与之混合而形成特殊的“混凝土“,既起着隔水作用,又起着一定的整板基础作用;在红粘土地基上,亦是利用硬塑红粘土层强度较好,来作为地基持力层,从而避免了人工挖孔桩施工中对基岩爆破而产生对岩溶水原始贮存条件的破坏;避免了深基础人工作业危险性,同时也降低了工程成本。

4) 由于采用了该处理办法,既没有改变地下水自由存在的原始环境,亦保证了浅层地下水自然汇入河流的原始状态;

5) 该变更处理方案及实施过程是设计最为关心的问题。前项住宅完成六层使用已经二十四年,情况良好;后项商住楼已使用6年未见不良现象。

6) 通过上述工程实例,对于五至六层的民用建筑物,只要存在有与之相适宜工程地质、水文地质条件的地基持力层条件,浅基础是比较节省工程成本的方法之一;人为地、过分地加大工程的安全系数,只会提高工程成本,亦是对业主投资、对环境不负责任的表现之一。

基因工程基本原理范文第2篇

近年来,我国进入经济稳定发展和高度重视国家大型基础设施建设的新时期,除了改造已有铁路路线达到更高运营标准外,要求更高的高速铁路应运而生,因此以高速铁路等为代表的大规模、高标准的铁路施工对我国铁路工程施工现场管理提出了非常高的要求,路基工程作为铁路工程的基础,也自然会对我国的铁路路基工程施工现场各项管理工作提出了更严格的要求。本文结合个人工程经验并查阅相关资料,主要讨论了我国铁路路基工程施工现场管理所涉及的以下三个方面:进度管理、质量管理、成本管理。其中,进度管理主要是为了按时完成合同上所确定的工期以及制定的任务目标,结合自身施工条件,对铁路项目所完成情况以及每阶段完成情况进行的管理;质量管理主要是为了保证施工质量符合国家法律法规以及国际、地方、行业制定的标准和合同要求,从原材料的质量、施工人员的施工质量、施工工艺的质量以及施工工序的质量等方面对铁路路基过程施工质量进行全面科学的管理;成本管理主要是指施工企业通过成本预测、成本决策、成本控制、成本核算、成本分析以及成本考核六项成本管理内容实现对施工过程中产生的人工费、机械使用费、材料费以及其他间接费用的成本管理全过程控制。

2铁路路基工程施工现场的进度管理

铁路路基工程施工现场的进度管理主要是为了顺利完成合同工期约定的目标任务,在约定工期内按时竣工。在铁路路基工程施工现场进度管理过程中应该注意以下几个问题:第一,在铁路路基工程实施之前项目经理组成相关人员制定科学合理的进度计划。路基工程施工进度计划是在工程开工前对路基工程整体项目的选择施工工艺、核算工程量以及部署人力资源、原材料和施工机械等问题进行确定,根据合同提出的质量要求和成本要求做出合理的进度计划目标。第二,铁路路基工程在实施过程中严格执行项目部制定的进度计划,实施全过程施工进度管理。作为铁路路基工程施工过程中重要环节之一,进度管理控制主要有四阶段循环:制定进度计划—执行进度计划—动态检查进度计划—调整进度计划,如果调整后科学合理则继续开始进入一个新的循环管理。在项目经理组织相关人员编制进度计划过程中,必须掌握施工团队当前技术水平、施工管理能力及资源配备能力,紧密结合合同要求,编制具有可操作性的施工进度计划,然后把进度计划上报监理和业主方审批通过后方可开工执行。在铁路路基工程实施过程中所有施工团队必须严格执行进度计划进行施工操作,项目部每次下达的施工任务书必须写明每月的作业进度计划和对应的施工任务表,并且作业进度计划、每项施工任务都必须落实到班组,然后由班组落实到个人,从而做好认真做好资源配置和调配工作。在施工过程中一定做好进度计划检查工程,随时了解现阶段的施工实际情况,施工班组必须随时记录施工进度情况,如有延期必须及时上报并记录导致施工拖延的原因,从而及时作出资源配置调整等补救工作,通过合理的奖惩措施提高施工管理人员和施工执行人员的工作积极性,确保完成施工项目总目标的实现。项目管理人员需要随时检查时标网络图计划,一般铁路路基工程施工现场的进度管理利用时标网络图计划进行施工进度的动态管理及时对进度计划进行纠偏调整。最常用的进度管理和纠偏方法为“工期成本”优化方法,也就是如果检查发现施工进度晚于计划要求时,充分考查压缩工期的可能性以及压缩工程所增加的成本,在增加成本费用最低的前提下,选择合适的阶段进行压缩工期,从而保证最后施工总目标的顺利实现。

3铁路路基工程施工现场的质量管理

铁路路基工程施工现场的质量管理需要从以下几个方面具体操作、严格把关:第一,施工原材料的质量。铁路路基工程施工现场的质量管理工作人员应该严格执行“三把关,四检验”的原则确保施工原材料材料的质量,其中,三把关就是原料供应人员、技术检验人员、操作人员严格把关建设材料的质量,四检验就是工作人员必须认真检查建设材料的规格、品种、质量、数量是否符合要求。第二,施工人员的工作质量。在我国铁路路基工程施工工艺中仍以手工操作为主。我国目前还没有建立科学完善的技工教育体系和技工培训体系,而且我国的施工人员仍以农民工为主,因此施工现场施工人员参差不齐的技术水平和任务理解能力会严重影响铁路路基工程的施工质量。因此,在工人上岗之前加强施工工人的技术培训和安全培训,帮助他们了解技术标准、操作规范以及安全注意事项,保证每一次技术交底都能够顺利进行,保证每阶段的工作都能顺利、按时完成。第三,施工工艺的质量。在铁路路基工程的施工过程中,施工工艺水平会直接影响工程质量,因此重视对施工工艺质量的检查,及时淘汰落地的生产工艺,引进先进的施工工艺,确保施工质量符合各项标准。第四,施工工序的质量。在铁路路基工程的施工过程中,每道施工工作都有一定的施工工序,加强施工工序的质量动态管理,及时发现施工实际过程与质量计划的偏差,并且分析施工工序质量的影响因素,针对分析原因采取有效的策略进行调整,从而保障施工工序的质量符合合同要求。

4铁路路基工程施工现场的成本管理

铁路路基工程的施工成本指完成路基工程施工全过程后产生的各项费用总和。铁路路基工程的成本管理采用科学合理的技术和管理方法成本预测、成本决策、成本控制、成本核算、成本分析以及成本考核六项成本管理内容实现对施工过程中产生的人工费、机械使用费、材料费以及其他间接费用的成本管理全过程控制。铁路路基工程施工现场的成本管理措施主要注意以下几个方面:第一,参考合同内容、施工定额以及当前市场的建设材料价格,合理确定工程量清单的成本单价以及管理费用。第二,采用成本承包责任制,合理划分成本责任及确定成本管理评价体系和奖惩制度。施工团队从上自下做好施工方案优化工作,从各方面提高成本效益,同时做好施工方案变更及索赔工作,通过科学的成本管理确定成本目标的实现。

5结语

基因工程基本原理范文第3篇

关键词:建筑安全;事故成因;预警管理

1建筑安全事故的基本成因

任何工程都存在风险,对于建筑安全事故来说,进行成因分析十分必要。项目管理人员不仅要了解成因的复杂性,也要对问题进行充分分析,然后提出相应的规避措施。对于成因的多样性,要在数据收集和整理过程中对原因的基本逻辑关系进行排列,然后针对相应的问题进行管理和避免。事故原因主要包括五个方面:基本操作者、基础资料、基本工程环境、基本管理模式以及基本安全项目投入。针对操作者来说,人为因素是主要原因,由于操作人员的安全意识和素养不高,产生的影响是常见的,操作人员的违规操作容易导致事故。工程监管人员缺乏对于基本材料和设备的维护意识。由于材料和设备存在缺陷,这些问题导致了事故的产生。要对基本工程环境因素进行客观分析,并且对背景条件进行整理[1]。人的基础管理是控制事故发生的主要动力,也是造成问题的主要原因。在项目推进过程中,管理缺陷主要表现在制度的缺失、责任划分和奖惩制度不明确、法律监管疏松、基本安全教育流于形式、安全技术操作不明等问题,对于基本项目的检查不及时也是其中比较突出的管理问题。要对项目的基本安全问题进行人力和物力投入,如果疏于对建筑安全的重视,在安全项目投入中大幅度缩水,就会形成恶性事故[2]。

2建筑安全事故的基本预警管理策略

在实际的工程项目建设过程中,基本安全预警系统是在整体理论的基础上进行优化项目管理,要解决的问题也是企业在安全生产中具体面临的管理问题。预警系统也是为了更好地解决相应问题,在整体结构中需要对工程安全参数进行集中分析和模型建立。在安全事故预警系统中,会生成检测报告和诊断报告,并对可能产生的安全事故进行预警要求输出,为企业提供最为完善的管理模式,从根本上保证企业在实际管理中运行更有实用价值和操作功能强的安全事故规避措施[3]。在施工预警管理过程中,要设立监管平台。通过基础技术进行监测平台的设置和控制,并且在监控数据收集后,进行基本生产情况的数据总结。在安全预警过程中,要对施工单元进行项目和具体部位的检查和管理,管理人员要对施工中的塔吊、施工电梯、基本施工器械、安全网、电线的基本架构以及基础的安全防护设备进行实时、有效监控。另外,监控系统不能只依赖于人工,要在合适位置安装监控摄像头,保证管理中心对基础信息进行集中的监控和管理。信息数据化的管理是管理模式上的优化,工程管理人员能及时了解工程的基本进展,从而进行工程监督和调配。除此之外,在安全预警系统中,数据的基础采集和处理要根据监测信息管理的基本准则推进,对于数据的入库要进行精细化监督,保证基本报表和发展动态图的优化生成,从而对整体预警信息进行记录。在监测系统中能对基本的信息和决策进行优化,相应的工程人员能通过数学模型预测发展动态,并且对于项目的不同管理层进行不同的数据申报,达到综合整理和监督施工活动的目的。监控设备的优化运行能完成基本的项目管理,也能降低基础工作的难度。只有保证基本监控系统的工程完善以及项目的整体健全,才能促进工程高效和标准化发展[4]。在建筑安全事故的预警管理中,除了对于监测系统的管理外,还要对基本的预警系统进行管理升级。在实际的管理过程中,要保证工作基准符合国家对于相应项目的规定,按照相关要求进行项目的推进。在项目进行中要对施工工艺进行集中优化,对于项目设备、项目人员配置、项目的基础施工环境以及项目的基础管理模式都要进行基础临界值的整合。在对数据进行处理过程中,工作人员要对不同情况进行数据和概率的审计,有效规避可能发生的损失。在整体数据生成的基础上,再进行可操作性的标准审核,保证项目在标准内实施。按照国家制定的相关标准进行评级,例如,当预警等级为Ⅳ时,相应的预警信号呈现的是蓝色,表示基本的风险等级还很低,管理人员要进行基本的维护和检修,若是预警等级为Ⅲ,则预警信号呈现的是黄色,表示工程的风险等级处在较低的情况,工作人员进行相应的问题汇总和检查即可。但是当预警等级升至Ⅱ或Ⅰ,产生的基本预警信号是橙色和红色,表示相应项目的风险等级处在中段和高段,工程监管人员要进行集中的检查,并对危及安全的因素进行排查和整修。除了对于基本预警模型的建立,要对相应的预警标准进行及时参照,管理人员要对不同信号采取不同的应对方案,及时处理和解决事故。工程施工人员要对安全预控和应急预案建立起认知架构,对在项目中可能存在的危险源进行监控和管理,建立安全预测和整理方案。在项目中建立的基本应急预案也能在一定程度上促进工程的有效推进,在应急预案中要对事故发生后的情况进行基本预估,并且对应急措施进行细致化的规定,保证事故不会进一步恶化和升级,从而减少不必要的经济损失。

3结语

总而言之,工程施工团队想要杜绝基本项目中的安全事故,就要强化管理措施,从人员、基础物资、管理模式以及基本工程环境入手,进一步推进预警管理模式。只有保证了基本预警和相应管理,对工程项目中的情况和问题进行及时监控,对基础数据进行整合收集,才能有效地防治整体项目中事故的基础发生频率,建立高质、高效的工程项目。

作者:陈超 单位:中国水利水电第十二工程局有限公司

参考文献:

[1]张月芳.当前建筑安全事故成因分析及预警管理的研究[J].建筑工程技术与设计,2014,18(22):41.

[2]王孙梦,李慧民,刘青青,等.悬挑脚手架安全事故成因分析及预警管理研究[J].建筑安全,2015,30(9):43-46.

基因工程基本原理范文第4篇

关键词:旧基础、新柱网、补桩、植筋、新承台

中图分类号:F239.64 文献标识码:A 文章编号:

引言

我国地域辽阔,自西向东,有南而北;从沿海到内地,由山区到平原,分布着多种多样的地基土。地基土的抗剪强度、压缩性以及透水性等,因土的种类不同而可能有很大的差别,地基条件区域性较强。因而使地基基础这门学科特别复杂。随国民经济的快速增长,我国的建筑业也取得较快的发展。现在,国内不少知名的房地产开发商家纷纷将开发项目转向自然风光优美的山地(譬如:各类度假山庄、高档高尔夫球场、某某庄园等);虽然增加了不少卖点,但是随之也引来诸多不便及问题

一、工程实况

某商业大楼是一间集办公、餐饮、购物于一体的大型商业大楼。该大楼交通十分便利。该工程主楼地下一层、地上18层,总高度93.55米,带局部转换的框剪结构,一共38100平方米,预制预应力管桩基础。

二、工程特点

由于商业大楼方案修改前已经施工至地下室顶板,所以方案的调整对已施工桩基础的冲击是巨大的,如何处理与利用已施工桩基也是本方案修改难点中的难点!商业大楼是一栋15层带小量剪力墙的框架结构建筑物,而方案修改后主楼是一栋18层的框剪结构的建筑物,且标准层面积比原来大了一倍多。新建筑物的柱网改动相当的大,把塔楼部分的新柱网套在旧基础上,基本没有一个地方是和原来基础吻合的。

新柱网落在旧基础上存在的问题有:1、原基础与新剪力墙不吻合,2、原基础形心与新柱位重心不重叠,3原基础承载力不满足新柱位计算要求,4、原基础的标高与新柱位要求的标高不统一。要解决这个问题我们必须要解开下面四大难点:1、如何布置合适的柱网使得新柱网更多的落在原基础上,2、如何补桩使得新旧桩基联合承台满足新柱网的力学需要,3如何精确计算新承台的计算厚度及配筋,4、如何使新旧承台有机地结合在一起,共同受力。

二、技术措施

1、计算措施

商业大楼主楼采用了PKPM系列SATWE及PMSAP程序进行计算,对结果进行对比后导出SATWE柱底轴力D+L,再利用SATWE柱底轴力D+L结果对原已施工承台进行处理。首先是对新柱网配桩,原桩基承载不满足的则补桩,修补后使之重新组合成新承台,确保补桩后每个承台的承载力都满足新柱网的计算要求。然后运行PKPM系列JCCAD程序读取SATWE柱底轴力D+L,再把重新修补好的桩基础导入JCCAD运算,复算每根桩及每个承台是否满足新柱网的力学要求。这一步是有限元计算,需要不断的调试,最终得出一个最优方案(当中包括补桩定位、桩顶反力、新承台的形状及厚度)。如承台J16-500(图一)列举的是JCCAD复核调试后的最优方案(图中数据是对应桩基的桩顶图一:桩顶反力

反力),表面上桩和承台都是无序的,但受到原来桩基及承台的影响,这种布置是无序中的最有序,俗话说的形散神不散。

2、构造措施

因为本工程是在已施工的桩基上重新建立满足新柱网的力学要求的基础,所以光有计算措施是不够的,因为原来桩基中很多孤立的承台都被新的异形承台包涵进去了,虚线部分为两个已施工的两桩承台,承台面标高为-3.300m,新异形承台面(J16-15)标高为-2.200m。新旧承台接触面的内力是复杂的,以现今的计算手段是很难计算清楚的,因此在原孤立的两桩承台上构造做了两堵无限刚的剪力墙,以达到压制孤立承台的目的,使受力途径变得简单直接,相同的处理方法在J28-500(400)中也达到体现。

第二种构造措施就是对称补桩,尽量使到新增的剪力墙两边对称布桩,这种补桩方式使得剪力墙底部的承台受力变得直接,即便新增的承台与原承台连接失效,新增的承台也能独立支承该承台上的剪力墙。如J13-500(图二)即使新旧承台的连图二:对称补桩

接出现问题新补承台(图中阴影部分)也能支承其范围内的剪力墙的力学要求。相同的处理方法在J14-500、J29-500、J29-500a中也达到体现。

3、连接措施

新旧承台的连接,本工程采取了最传统、最可靠的加固方法――植筋。根据《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006及《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004,采用植筋技术时,1、原构件的混凝土强度等级为C25不低于C20、且锚固部位的原构件无局部缺陷,2、原构件满足新植钢筋的锚固深度(33d按强度等级为fy=360计),3、原构件有足够施工面满足新植钢筋的间距(5d)。经复核,本工程原基础满足植筋要求,可以采用植筋技术。 因为原基础的标高与新基础的标高存在差异,所以本工程的承台加固连接不局限于同一接大样平面内。这里可以分为三种类型:1、高低承台的连接。这种承台连接的形成是因为原来承台是消防电梯筒的承台,标高为-5.850m,而新承台的标高要求是-3.700m,再因为是场地有限,拆除原承台施工难度很大。经过反复验算,最后决定保留原承台,直接在原承台上浇注新承台,使之连成一体共同受力。2、高低承台的外包连接,即新浇注承台外包已施工承台,这种承台连接方式,从钢筋连接上借鉴变截面梁的做法,从受力上,把原来的二桩承台当作桩基来看,且在二桩承台上设计一道无限刚度的剪力墙,使受力变得简单直接。3、同标高承台连接,这种连接方法是最直接、最可靠的,受力简单、施工方便。

结束语

随着社会不断的发展,基础工程建设也越来越受到重视。基础工程作为建设工程的核心组成部分,是整个建筑工程的基础,它的质量好坏直接影响到整个工程的大局,其内涵是满足国家现行的有关地基基础的技术标准,设计文件及工程合同中对安全、使用等综合要求的能力,安全可靠、稳定地承担全部建设工程在施工期限间和全寿命使用期限内正常使用的荷载。本工程经过运算、补桩、承台植筋处理、方案比选,最终确定最优基础加固处理方案。经受力分析,有效地控制了基础的沉降量与沉降差,满足建筑受力及功能要求。现商业大楼主体已经完工,进入内部装修阶段,对各沉降观测点不同时期的数据分析,表明该建筑物满足各项沉降要求。

参考文献:

1、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008中国建筑工业出版社 2008-04-22

2、广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003中国建筑工业出版社 2003-03-25

基因工程基本原理范文第5篇

论文关键词:素质教育 教学体系 课程质量 教学质量

论文摘要:以全面推进素质教育为根本目的,以培养学生创新精神、提高学生实践能力为重点,建立《化工原理》课程新的教学体系,力求课程质量和教学质量达到一个新的水平。本文试根据多年课堂教学实践就《化工原理》课程的建设与改革进行分析阐述和总结。

《化工原理》课程是化工专业的一门极为重要的专业基础课,其主要内容是以化工生产中的物理加工过程为背景,依据操作原理的共性,分成为若干单元操作过程,研究各单元操作的基本原理,基本计算和典型设备。它涉及到化工生产中众多的操作和设备。它要求综合运用数学、物理、物理化学等基础知识来分析和解决化工生产过程中的工程问题,在培养化工技术人才中担负着由理及工、由基础到专业的过渡,在培养学生运用工程观点分析解决化工实际问题方面起着重要的作用。该课程有如下教学特点:涉及的知识面广泛。

学生需具有高等数学、制图、物理、物理化学及计算技术等先修课程的基础知识。工程实践性强。要求学生对于化工生产过程及设备有感性认识与了解。各单元操作过程相互独立。遵循的原理和法则各不相同,每一单元操作均可独立讲授、单独使用。设备类型多种多样,且结构复杂。为了便于学生的理解和掌握,需配以大量的挂图或设备模型。各种操作现象抽象,难于理解。老师授课时为解释清楚,需花费大量时间。大量利用公式、半经验公式或关联式进行计算,学生记忆困难。

高职院校的《化工原理》课程改革,必须转变教育思想,从根本上打破学科教育的模式,针对学生基础普遍较薄弱的特点,降低理论要求,建立以职业能力培养为根本的课程体系,打破理论课程与实践课程的界限,加大实践教学比例,突出实践技能的培养。

1课程内容的改革

《化工原理》课程经过近百年的发展完善,形成了一套完整严密的理论体系,这对于注重知识的系统性和全面性的普通高等教育,会给教学带来很大方便,但这种完整的理论体系却不适合高职教育的培养目标的要求,本着“以应用为目的,必需够用为度,加强针对性实用性”的方针,必须对该课程的传统内容实行必要的整合。根据高职高专教学特点,将教学内容分为两个模块,即基本理论知识模块和设备知识模块。

1.1基本理论知识模块

内容包括各单元操作的基本概念、定律、原理阐述,过程设备的基本计算。由于高职教学中理论学时少,学生基础较薄,本模块对原来的理论内容进行合理的精简,例如删除应用性不强的内容:传热中的热辐射、因次分析法等内容,吸收中传质机理的内容等;精简公式的理论推导,甚至直接写出公式:简化流体动力学中的伯努利方程推导,重点讲解该方程的应用和延伸。精简后的基本内容不脱离大纲要求,能够精、深、突出基本概念与共性规律。通过基本内容学习。要求学生掌握化工单元操作中最基本的共性规律知识。同时为了突出该课程的工程实践性,学习用基础理论知识去解决实际工程问题,拓宽的知识面,将与生产实际密切联系的内容适当补充进去,例如在离心泵一节中,分析讨论:如何判断汽蚀的产生?离心泵打不上液体的原因有哪些?在传热中讨论:什么是换热器的“水锤”现象?生产中为什么不采用过热蒸汽加热?在精馏、吸收章节中分析讨论:进料量的大小对精馏塔操作有什么影响?温度或压力变化对塔的产品质量有什么影响?等等。这些内容即将理论联有实际,又是学生工作后要面对的操作问题,有很强的针对性和实用性,容易激发学生的学习兴趣。

1.2设备知识模块

内容包括典型设备的构造、性能、操作原理。本模块主要通过多种实训来强化学生的设备知识,操作技能。通过单元操作仿真实训,加强理论知识的理解和掌握,使学生掌握各个基本单元过程的操作控制和调节方法,培养分析和解决生产操作中各种工程技术问题的能力;通过单元操作实训,使学生对生产设备具备实际操作技能,以便学生日后能对现行的工业生产过程进行管理,使设备能正常运行;通过课程设计使学生综合运用所学基本理论,对化工过程设备进行工艺设计或设备选型,以便学生日后能对现行的生产过程及设备作各种改进以提高其效率,从而使生产获得最大限度的经济效益。

2教学手段的改革

《化工原理》课程是一门工程实践性很强的课程,它涉及众多大型化工设备结构、复杂的操作原理及流程、大量的工程计算。采用传统教科书+黑板的教学模式,教师难讲,学生难学,因此教学手段的改革应是教学改革的重点。为了适应现代教育技术发展的需要,满足教学手段改革的需求,我们开发制作了《化工原理》多媒体电子教案。该电子教案针对高职教学,合理的对教学内容进行整合,精心编写脚本,开放实用的制作平台更有利于教学过程中对其进行修改。

实践证明,由于多媒体教学能够把抽象的概念或过程形象地展示,动态地展示设备结构、操作原理、工艺流程中物料的流动情况,使原本难讲难学的教学内容更直观、生动、形象,降低了教学难度,学习效果显著提高。利用多媒体教学能够精确做图,进行过程分析,并能方便地多次重复再现整个分析过程,减少了教师在课堂上板书时间,从而使教师将精力与时间更多地集中在知识的讲解和与学生的交流上,每节课可以节约25%的时间,利用这段时间对重点内容进行讨论或结合生产实际的操作方法讨论,这既强化了基本知识的应用,又是对教学内容的深化和补充。

3突出实践教学

高职学校的教学特点是实践课时较多。这给学生提供了理论联系实际的极好机会:一方面实践可以加深对该课程理论内容的理解,另一方面可经常用所学理论知识去认识实际,提高解决实际问题的能力。而且,理论教学与实践教学的相互交叉和反复循环,从人类发展规律看,该方式符合人类从实践到认识到再实践再认识的发展规律;从培养学生思维能力角度看,反复的实践活动能锻炼学生理论知识的纵向连贯性思考和横向分类思考,有利于培养学生良好的思维方式,使相关的理论知识转化为个体经验。为了强化学生实际操作的能力,《化工原理》的实践教学由三部分组成:化工单元操作仿真实训、化工单元操作实训、化工原理课程设计。对实训内容、过程、效果进行全程设计与控制,通过实训,使每一各学生成为能熟练操作的合格技术工人,这也是职业教育的优势所在。

3.1化工单元操作仿真实训

采用北京东方仿真控制技术有限公司的DSC仿真培训系统,利用计算机真实地再现生产中的基本单元过程,使学生在一个与化工生产控制室一样的操作环境中,通过亲自动手,反复操作,将所学的理论知识与实际生产紧密地结合在一起,加深理解化工单元过程及设备的基本原理,熟练掌握各个单元过程的实际操作技能,培养分析和解决生产操作中各种问题的能力。实践证明,化工单元仿真实训饵决了学生到现场实习只能看,不能动手,无法达到实习目的的弊端,极大地提高了学生的学习兴趣和能动性,为学生毕业后能迅速上岗操作奠定良好基础。

3.2化工单元操作实训

学生在单元仿真实训之后,对生产中的真实设备进行操作技能的培训,使学生掌握化工单元过程设备的结构、原理以及各种性能数据的测定方法和整理的方法,以便学生日后能根据不同的生产任务进行过程和设备的选择、调节,进而实现过程和设备的最优化操作,提高经济效益。例如在离心泵单元的实训中,布置给学生的实训任务是:已知一管路输送系统的管径、管长、管件和阀门的设置、流体输送量及供液点和终点的操作压力、相对位置,现有一台离心泵,但性能参数丢失,试设计一个实验,核实该泵是否能完成规定的输送任务。这样由学生设计实验内容、流程、要用的仪器、要测定的数据,变被动为主动,激发实训兴趣,提高实训效果。

3,3《化工原理》课程设计

《化工原理》课程设计综合应用《化工原理》和有关先修课程所学知识,以单元操作为主进行设计的实践环节。通过这一环节,学生可以掌握化工设计的基本程序和方法,并在查阅技术资料、选用公式和计算方法,用简洁文字、图表表示设计结果及化工制图等能力方面,得到一次基本的工程实践训练。在课程设计中,寻找一些科研或生产中的实际问题作为题目,使学生有真实的感觉,而且许多生产实际的要求和书本理论有时并不完全相同,有很多实践经验的因素,这更能体现工程实际问题的特点。从工程实际出发,学会分析解决工程技术问题,是《化工原理>课程教学的一项重要任务。

4改进教学方法

课程讲授不仅是传递人类文化知识体系,而且是促进学生认识、能力、技能等全面发展的手段,而讲授方法将直接影响以上各项目标的实现,为此必须改进教学方法。

《化工原理》课程是以数学、物理、物理化学等自然科学的基础知识、基本理论分析解决化工单元操作问题的工程学科。本课程与工程实际紧密结合,但工程问题具有非线性、复杂性的特征,导致了处理工程实际问题的方法的多样性。因此,在教学中应突出实验研究法、数学模型法、当量法、过程分解法及参数综合法等工程问题处理方法的应用。同时,根据“三传”的相似性,应突出类比推理的方法在教学过程中的应用。