標準規范及流程在工程化學授課過程中的作用

王學猛

1 工程化學教學內容及要求

《工程化學基礎》[1～3]大多是大一新生或大二學生的課程,通常是大學工科非化學類專業學生在第一學年的第一學期或第二學期的課程。 該課程的開通或設立, 是為了學生在今后的工科課程后續學習或工業實踐中, 利用初步的化學知識解決自己領工域的程實踐[4-5]。 結合各工程專業的實際, 各專業工程實踐環節通常涉及到的內容氣體、 溶液、 能源、 材料、 防腐、 電池、 環境等方面的知識, 在牢固掌握上述知識的同時, 希望在學習完本門課程知識后, 同學能夠將工程化學的化學知識, 熟練地應用于自己的專業領域, 解決系列工程實際問題。 與高中階段及化學專業領域的化學內容相比, 它更強調應用及與工程實踐的結合. 理論上工程化學基礎的教學內容主要有: 第一章、 物質的聚集狀態; 第二章、 化學反應熱效應與能源利用;第三章、 化學反應的基本規律; 第四章、 溶液中的離子平衡;第五章、 電化學基礎; 第六章、 物質結構基礎; 第七章、 化學與材料; 第八章、 化學與環境保護; 第九章、 現代分析測試技術等內容。 以上課程通常在三十二課時或二十四課時左右。 在經過工程化學知識的學習后, 能夠使非化學專業的同學們在今后的工程實踐中, 能夠處理工作中所涉及的化學問題, 使自己的化學知識結合自己的各自專業如: 機械、 機電、 材料等其它領域的專業知識, 解決系列實際問題。 它對大學新生的知識要求是新入學的大學生在在高中階段應學習過人教版的化學必修課程, 并選修過化學選修四和(或)選修三, 具備了上述化學基礎知識, 才能夠對工程化學基礎的內容進行相對輕松和系列的學習。 若在高中階段, 沒有選修過化學選修四和(或)選修三課程的同學, 則在學習工程化學的過程中, 需要額外多下些功夫, 才能將工程化學的課程內容學深, 學透, 才能跟上大學教學的進度及安排。

大一新生, 尤其是第一學年第一學期的新生, 由于受高中教學階段應試教育的影響, 其思想、 學習方法、 實踐能力等,大多停留在高中階段[6]。 在高中階段, 同學們化學知識的學習與掌握, 大多是通過高強度的習題、 試卷的訓練, 來達到知識要點的掌握。 相對于考試, 實驗、 實踐能力則相對缺乏。 而大學工程化學知識的掌握, 更強調的是將學到的化學知識, 來應用于一定的工業實踐中, 助力同學們解決相應的工程實踐。 所以, 工程化學的內容也大多是與相應的工程實踐相對應。 如:第一章可對應于工業實踐中氣體的儲存、 輸送、 利用及工業上尾氣的治理等; 第二章對應于我國工業企業的能源供應、 能源結構、 清潔能源的發展等; 第四章, 對應于工業企業用水的處理, 水利用后水中污染物的達標排放處理等; 第五章對應于金屬材料的防腐、 利用, 化學電源的結構、 利用及選取等; 第七章對應于工業企業中各種材料的性質、 利用及選取; 第八章對應于工業企業中各種污染物的處置, 環境標準的達標、 國家環保各項政策的執行等。 只有將每種章節對應的工業企業過程與教學內容有機結合起來, 尤其是結合學生的專業背景, 對其專業對化學知識的要求比較明白的情況下才能使學生明白知識的利用之所在, 才能激發學生的學習興趣, 逐步使學生能從相應的應試教育轉變為素質教育, 同時與對應的工業體系或過程的聯系或關聯, 也彌補了課程沒有相應的實驗課程及同學們動手能力相對較弱的矛盾。 在授課過程中, 要求同學們多參觀在洛陽舉辦的各級展覽、 展會, 也可很好地起到這方面的作用。

2 標準流程及規范在工程教育中的作用

標準是依據科學技術和實踐經驗的結合成果作為基礎, 對重復性的事物和概念所做的統一規定, 它是行業協會提出申請, 在有關方面協商一致的基礎上, 經主管機構批準, 以特定形式發布作為共同遵守的準則和依據。 它對于工業企業產品質量的保障, 生產過程中的銜接、 控制、 安全及職業衛生、 企業污染物的排放、 成本控制方面等方面具有重要的意義。 它一方面維護了地區或國家的工業技術體系, 保證了工業供應鏈條的銜接與運轉, 另一方面通過標準體系的更新或升級, 又可以進一步引領企業的發展及社會技術水平的進步等。 從標準的執行看, 標準又可分為強制性的標準和建議性的標準。 強制性的國家標準大多涉及到安全、 環境、 職業健康及衛生等方面, 需企業無條件執行, 執行內容只能達到或優于國家標準。 建議性的國家標準大多屬引領、 建議性質, 對行業企業及個人不具約束力。 從執行范圍來看, 標準又分國家標準及地方標準等。 國家標準是一個國家從總體上考慮自己工業技術的水平及環境容量等因素而制定的標準, 地方標準是地方政府從地方實際, 以及考慮到地方實際情況而制定的標準。 從企業角度看又分行業標準、 企業標準等。 行業標準, 大多是由行業協會牽頭而制定的標準, 企業標準是企業自己在著重考慮到企業自己的實際情況后而制定的標準。 標準是工業企業實踐環節的引領, 企業必須達到或優于標準, 才能獲得市場的主動權, 才能在市場的發展中取得先機。 當然, 標準不是一成不變的, 它可以根據國家及地方經濟發展的水平、 趨勢、 實際等情況進行相應的更新或動態調整, 調整的方向也引領著工業企業的升級換代等。

工程化學基礎的受課新生, 作為大學新生, 初步進入大學, 對工業企業的實際, 對我國的經濟行業門類, 對我國國家的經濟基礎、 技術實力, 行業分工、 國民經濟尤其是各個具體行業缺乏大致的了解, 對整個工業鏈條的生產供應情況更是不甚熟悉。 為此, 作為工程化學的老師一方面在授課過程中, 結合工程化學的知識點, 有意識地給同學門補充這方面的知識,另一方面, 也鼓勵同學們利用周末、 節假日等時間點, 要求同學們多出去, 多走走, 多看看, 盡可能地多參觀相關企業, 多參觀科技觀、 展覽會等, 來了解工業實際及發展變化趨勢, 尤其是與自己專業有關的展覽會、 產品促銷會等。 通過這些豐富多彩的企業產銷活動的參與來加深對工業企業的認識和了解。

標準就是規范, 它可確保產品質量及整個產業鏈的平穩運行。 另外, 對于部分確保安全及職業健康衛生方面的標準, 更是有利于企業職工的安全、 職業健康. 這些標準在企業生產實際中更需嚴格執行。 同時, 標準也通常決定著流程和規范, 這就要求學生, 尤其是工科專業的學生, 在今后的學習和工作中, 牢固樹立標準和規范意識, 無論是學習或實際問題的解決, 都要想法以標準為依據, 要設法窮盡一切手段達到或優于國家、 行業標準等。 比如, 每位同學獨立完成自己的作業時,不僅僅是數據或答案的正確, 更要參照最新的標準的要求, 同時作業要做到干凈、 整潔, 使每一個拿到作業的老師, 在不需再借助其它資料的輔助情況下, 來判斷作業的對與錯。 對于涉及到氣體的儲存、 輸送、 能源(煤炭、 天然氣等)的情節利用、尾氣中二氧化硫、 氮氧化物、 顆粒污染物排放濃度、 企業外排廢水中重金屬離子的含量等, 更應嚴格對應最新版本的各國家標準、 地方標準、 外排標準等, 使用工程化學各章節的基本知識, 來對工業生產中的各生產涉及的要素進行恰當處置, 使企業的各項活動優于各項、 各級標準等. 將標準、 流程等。 這些觀念要灌輸于課堂, 可一方面使同學們及早明白創新是有規范、 標準要求的, 另一方面也可與學校推行的卓越工程師計劃相結合, 使同學門將自己的理論知識與工程實踐及早規范結合, 助力同學們早日成為一個卓越的工程技術人員

3 結 語

在工程化學基礎課程的教學過程中, 依托課程各章節的內容, 結合實際應用過程中的標準、 規范、 流程等規范性應用標準, 將工程素養要素初步置身于理論課堂教學工作中, 將有利于同學們的工程實踐能力的提升, 對課程教學具有較好的促進作用。