纳米材料就其自身的特点,把材料的研究与应用带到了一个崭新的领域,它的许多优良特性有望填补现今材料的许多空白,而核壳结构的纳米复合材料因结构上的设计和可控,将是纳米材料深入研究的一个非常重要的课题。 本文主要研究了纳米铁氧复合物的制备及其在不同条件下沿长短轴的生长机理,得到了不同形貌的铁氧复合物;通过聚丙烯腈螯合纤维对金属离子的吸附机理的研究,从而制备了具有核壳结构的纺锤形纳米复合粒子,并探讨了时间、 温度等条件对复合粒子在不同外界环境下的稳定性和形貌的变化情况;进一步通过乳液聚合法制备了聚苯胺包覆铁氧粒子的复合物,并对其粒子形貌和热稳定性进行了系统的分析。为铁氧纳米粒子在磁、光、电等方面的应用提供了可靠的实验依据。以三氯化铁为主要原料,得到单分散、纺锤形β-FeOOH纳米粒子。X 射线粉末衍射仪测出实验得到的产物是β-FeOOH的纳米粒子, 用透射电镜观察粒子呈纺锤形, 颜色为金黄色。在最佳实验条件(反应温度为60℃, FeCl3溶液浓度为 ,搅拌转速120 r/min ,反应时间为24 h)下, 制得的β-FeOOH粒子为纺锤形结构,且均匀性较好, 粒径在190-210 nm 之间。该纺锤形粒子在沿短轴生长下得到了均匀的胖形粒子(宽约为500-700 nm,长120o a Borel probability measure /& any r~ c N+ and any e > O, one can find a measurable set R ( a so called (r; of A TER。 。TERremainder,e) Rohlin set) such that, for ] 0, 1, ..., r; 1, the sets T JR are pairwise disjoint and exhaust X with exceptio0-1400 nm)。 用TEM进行了表征,结果表明:β-FeOOH沿短轴生长成形貌均一的胖形粒子, 该生长过程是一个不连续的过程,粒子的大小并不随反应时间的增加而增加,反应时间只能提高转化率。利用三价铁盐的水解在常温常压下制备了结晶良好的纳米线, 用TEM进行了表征。结果表明:β-FeOOH沿[001]轴生长成纳米线(至少12 um长,80-100 nm宽)。并且该生长过程是一个连续的的过程,制备出高质量的纳米线.
应用化学是介于理科与工科之间的一门理工结合型学科,应用化学专业的毕业生可服务的社会领域非常广泛。下面是我为大家整理的应用化学毕业论文,供大家参考。
摘要:在完善应用化学实验教学内容改革的同时,继续加大了对实验教学设备的调研与采购。着重按照现行企业运行模式中的方式,采用一些先进的小型化设备与仪器,让学生在实验操作技能锻炼的同时,熟悉设备与仪器的使用,这为学生进入企业能尽快投入到工作中奠定一定的基础。
关键词:应用化学;实验
1应用化学实验课程现状
从实验教学内容来看,大体上分为三个部分:其一,典型的物质合成,占实验教学内容的,从教学范畴上属于有机化学实验教学内容,不利于学生应用化学实验的开展;其二,系列产品的配制实验偏多,占实验教学内容的,咋一眼看上去,内容较为丰富,但都属于同一范畴,造成实验类型单一;其三,提取类实验,占实验教学内容的20%,操作方法基本上相同,很难体现出应用化学实验的真正目的。另外,从学科与地方经济发展的角度考虑,包头隶属于稀土产业的主产地,国家中长期发展纲要中,把内蒙古定位成国家重要的能源基地,尤其是在化工行业中尤为突出。然而,从应用化学实验教学内容来看,并没有突出化工行业中典型流程的分离,脱离了地方产业的发展,违背了应用化学实验在人才培养方法中的重要地位。同时,从大的环境来看,高校从事应用化学专业相关的人员很多,但在这个领域中具有技术型的人才偏少,往往因设备、技术和资金等原因只停留在理论阶段,很难实现校企合作,时间长了,理论就会偏离实践。鉴于以上原因,我校化学学院在12版人才培养方案修订的同时,着重对应用化学实验教学内容进行了改革,强化高校与地方产业的联系,重点突出校企合作平台建设,丰富应用化学实验教学内容。
2应用化学实验课教学内容改革
实验教学课时的变动
按照化学学院12版人才培养方案的修订,对于应用化学实验教学内容修订正处于尝试与完善阶段,在人才培养方案修订的同时,兼顾多方面考虑,将原有应用化学实验90课时,缩减为35课时,并且由原来的两学期变成一学期。在应用化学实验教学内容完善并走向正常化运行时,进一步修订补充应用化学实验教学课时,真正实现应用化学实验教学对应用化学专业学生走向社会的需求。
实验教学内容的转换
对于应用化学实验教学内容的改革,我们在吸收原有实验教学内容的基础上,积极与周边化工企业、煤化工企业和环保局等多次接触,一方面了解这些企业岗位群体的实际需求以及对毕业生的要求,另一方面积极学习这些企业对化工原料、煤化工以及环境监测等方面的技术,组织相关专业任课教师依据应用化学实验课程改革要求,结合企业生产环节,充分调研,再通过相关文献检索与其他院校开设应用化学实验教学内容进行对比,初步对应用化学实验教学内容梳理为四个方面。就稀土元素分离与提取模块而言,学生在掌握基本无机化学实验的基础上,通过分层次教学手段,强化学生实验技能的培养,建立与地方稀土企业的密切联系,如与当地金蒙稀土集团有限公司和稀土研究院搭建校企合作平台,让学生形成实验—实践—再实验三者循环模式(见图1),杜绝因课堂实验教学的单一性和程序化给学生实验造成不良的惯性学习习惯。煤化工实验模块,也是应用化学实验尝试引入教学环节的新举措。最近几年来,随着包头新型煤化工企业相继入驻,对煤化工类的人才需求越来越多,学校也非常重视与这些企业的联系,每年利用化工专业见习和专业实习机会,加大拓展实习基地的建设,目前已经与内蒙古乌海化工、鄂尔多斯大陆新区的煤制天然气和煤制油等大型企业建立了良好的合作关系。有必要尽快将煤化工实验模块引入到课堂教学中,除建立以理论教学促进实验教学体系以外,还应建立以实践基地建设来完善实验教学的新模式。既丰富学生教学实验内容,又能为相关用人企业培养具有专业背景的人才,实现学校与企业,企业与学生,学生与学校互利双赢的金三角格局。环境检测与分析模块是结合当前国家重视环境保护,促进生态环境建设而提出的。包头具有丰富的煤炭资源,新型的能源化工企业规模正在逐步扩大,对节约资源、实现环境与效益双赢的意识也越来越高,环境治理与检测相关专业的人才也逐步受到重视。但从现实来看具有这方面的专业人才相对匮乏。为此我们在应用化学实验教学中加大环境监测与分析方面的教学内容,进一步拓宽学生视野,掌握一定的专业技能,为社会输送可用人才。
实验教学设备的完善
在完善应用化学实验教学内容改革的同时,继续加大了对实验教学设备的调研与采购。着重按照现行企业运行模式中的方式,采用一些先进的小型化设备与仪器,让学生在实验操作技能锻炼的同时,熟悉设备与仪器的使用,这为学生进入企业能尽快投入到工作中奠定一定的基础。对于一些大型的、一时无法满足教学实验的仪器,采取积极与临近科研院所沟通的形式,转移课堂教学,通过现场学习的方式进一步完善应用化学实验教学体系。目前,按照我校12版人才培养方案的修订,结合多方面的努力,应用化学实验教学内容已经修订完成。以11级的学生作为研究对象,正在实施运行当中,根据学生的反馈与实际教学效果,反响很理想。当然,在实际实验教学中也发现一些问题,正在积极总结经验,争取进一步完善应用化学实验教学改革。
参考文献
1、应用化学专业建设与实践研究张群正化工高等教育2004-09-30
2、走理工融合之路 培养应用化学专业高素质创新人才杨屹; 陈咏梅; 白守礼; 许家喜; 李蕾; 李保山中国大学教学2013-07-15
摘要:经过近几年的建设,我们制定了明确的课程建设目标和规划,建立了较为完善、科学的课程体系,做到了理论联系实际,课内课外结合,既传授知识和技能,又培养学生的应用能力和综合素质。
关键词:应用化学;仪器
1仪器分析实验课程设置
课程设计理念
“仪器分析实验”是应用化学专业必修的基础课程之一,它是分析化学不可分割的重要组成部分。通过本课程的学习,学生比较系统地掌握仪器分析的基本理论和操作,能根据不同仪器的性能、不同分析对象选择合适的分析方法。能够运用分析技术解决生产和科研的实际问题,并初步具备从事仪器分析方面研究工作的方法与能力。为此,我们的设计理念是“夯实基础,综合训练,创新提高,实践应用”。“夯实基础”要求所有学生都要完成基础性实验,加深理解仪器分析的基本原理,掌握大型仪器的使用方法;“综合训练”是指每个学生必须完成部分综合性实验,能够综合运用所学的知识和各种仪器分析测定实际样品,掌握常用的样品前处理方法;“创新提高”是指学生自主选择1-2个创新性实验,课下完成,针对生产生活实际中的某个问题,查阅文献,设计实验方案,优化实验条件,得到产品,进行表征或测定,并评价其使用效果,无论成功与否,都要给出合理的解释。通过这样的训练,可以培养学生的问题意识和创新能力,为下一步毕业论文和今后的研究生学习奠定基础。“实践应用”是指学生通过见习实习,加深理解课堂上所学的知识;更重要的是利用学到的基本理论和分析方法去解决生产生活中遇到的实际问题,增强综合应用能力。
课时安排
在2011版应用化学专业培养方案中,仪器分析实验在第5学期与仪器分析课同时开设,安排在无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验等基础课程之后,48学时,开设12个实验项目,教学大纲提供了26个项目,其他实验项目作为开放实验,供有兴趣的学生课下完成。
课程体系
近年来,我们紧紧围绕应用型人才和创新型人才培养目标,按照仪器分析实验的要求,课程组以教育部精品课程建设宗旨为指导,以学生实验能力和创新能力培养为切入点,对仪器分析实验课程目标和教学内容进行了一系列改革,形成了相对独立的由基础性、综合性与创新性实验以及实践实训构成的课程新体系,体现了从易到难、从简单到综合、从基本技能训练到创新能力养成的认知发展规律。
(1)基础性实验
共有8个基础性实验,其中6个为必做实验。该类实验针对基本的分析方法,选择常用的仪器,开设较为简单的实验,目的是让学生学习和掌握大型仪器的使用方法和基本操作,了解仪器的基本结构,学会记录和分析处理数据,为养成良好的科学素养打下基础。通过第一层次的实验,强化了学生的动手能力和操作技能,并为后续实验奠定了基础。
(2)综合性实验
2个综合性实验为学生必做实验,其余10个为选做实验。综合性实验包括样品前处理和分析测定两部分。目的是让学生进一步熟悉原有仪器的使用,学习新型仪器的操作,如气质联用仪、液质联用仪、X-射线衍射仪等,掌握常用的样品前处理方法,培养学生综合运用知识解决问题的能力。
(3)创新性实验
该类实验难度较大,教师精选生产生活实际中的问题,只给出实验要求。学生必须进行社会调查、查阅文献、设计方案、独立完成实验、分析数据、得出结论。这类实验以开放性实验开出,与大学生创新训练项目、教师科研课题相结合,培养学生的创新能力和科研意识。
(4)实践实训
为了实现应用型人才的培养目标,课程组非常重视学生的实践实训工作,积极开展第二课堂。结合环保主题开展临沂市水质调研、土壤中重金属污染情况的调查,对水质的各种指标和土壤中重金属离子的含量进行测定。学生查阅文献设计方案,不同小组可以选用不同的仪器进行测定,进一步熟悉气相色谱仪、液相色谱仪、ICP-OES光谱仪、原子吸收光度计和原子荧光光度计的使用,掌握样品的前处理方法。比较不同小组的测定结果,并与国家标准对照,确定水或土壤是否被污染。2011年,我们组织的临沂大学沂河水质调研团获山东省暑期“三下乡”社会实践优秀服务队。充分利用现有的实习基地组织学生进行参观学习或实习,在实践中开阔视野,学习了解先进的分析仪器。学生在学习仪器分析之前,接触到的分析仪器都是玻璃仪器,复杂一点的就是紫外-可见分光光度计,所以对于大型仪器非常陌生。开始新课前,我们组织学生分组到仪器分析实验室和分析测试中心,见识将要用到的大型仪器,对于学校没有的较先进的仪器,就带学生去实习单位参观,了解分析化学的应用领域,大型仪器在现代分析中的重要地位,明确仪器分析要解决的问题,让学生带着实际问题学习,增强学习的目的性和针对性,提高学习效果。教学结束时,部分有兴趣的学生,可以再去实习基地见习或实习1~2周,用学到的知识去解决问题,对实际样品进行处理和测定,深刻体会学有所用、学有所成的道理。大四下学期,所有的学生都要去基地实习2-3个月,实习期间,学生进行系统的训练,从设计方案,到优化条件,最终建立一种灵敏度较高、选择性较好的分析方法,或者对已有的方法进行改进,在校内教师和基地老师的指导下完成毕业论文。
2仪器分析实验课程内容
为了适应不断发展变化的社会需求和人才培养需要,我们积极吸收行业企业参与课程内容和课程体系改革,临沂市环境监测站、临沂市出入境检验检疫局、临沂市产品质量监督检验所、临沂市药品检验所等监测部门、山东金正大生态工程股份有限公司、鲁南制药集团股份有限公司、天津药明康德新药开发有限公司、山东潍坊润丰化工有限公司等企业对仪器分析实验项目的设置提出了修改建议。我们主要从以下几方面对实验内容进行了修订。
从生产生活实际出发选择实验内容
仪器分析实验教学的内容要贴近生活、生产实际,强调知识的应用和内容的开放性,这样才能激发学生的好奇心,从而引起对实验的兴趣。讨论问题不能一味地从理论知识开始,应注重从与知识相关的应用和技术以及社会的角度进行思考,从项目(主题)及应用性的问题出发,根据需要合理选择实验内容。例如:在原子吸收分光光度法中就可以选择头发中微量元素含量的测定,双波长紫外分光光度法测定复方磺胺甲恶唑片中磺胺甲恶唑含量,循环伏安法可以选择各种饮料中葡萄糖含量的测定,既保证了实用性,又增加了前处理的内容。对于社会上出现的一些热点问题将其有选择性地融入仪器分析实验教学中,如假药的检测、苏丹红及三聚氰胺的分析等此类探索研究性实验,作为开放性实验,对一些有浓厚兴趣且基础较好的学生单独开放。学生通过实验可以体会到仪器分析实验在社会生产和生活中的巨大作用,以及给社会生活带来的便利,并且认识到,如果不合理地利用科学技术,它会给人类带来危害,甚至是灾难,让学生关注与科学有关的社会问题,增强社会责任感。
删除陈旧的内容,增加新技术新方法
传统的仪器分析实验内容多是一些验证性和低层次的常规实验,与现代实验方法技术和现实应用等相差较远,无法调动学生学习实验课的兴趣和积极性。在实验课的教学过程中,必须结合科学发展前沿介绍本学科的新理论、新方法,以及本学科与其他相关学科的关系。以基础理论为主线,以典型的实验为重点,以实际操作为核心,在集中讲授研究成熟、应用性广泛的仪器方法的同时,要让学生通过查阅文献,掌握现代仪器理论的最新动态,了解本学科涌现的新知识、新技术、新方法,使学生受到现代科学技术的熏陶。基于这一想法,我们增加了有关新仪器、新方法、新技术的实验,如“吹扫捕集-气相色谱/质谱法测定水中苯系物的组成”、“松果菊中组分的LC/MS分析”、“流动注射化学发光法检测DNA”、“基于纳米金比色分析法测定中药材中的汞离子”等。
提高综合性实验和创新性实验的比例
不少学生希望老师把更多的思维空间留给他们,让他们有独立思考的机会。为此我们尝试把学生的一些基础实验设计成研究型实验,把科学前沿领域的知识引入学生实验中来,增加创新性实验,旨在调动学生的积极性,培养学生的综合能力。例如“HPLC法测定中药材提取物和克林霉素磷酸酯注射液中抑菌剂含量”、“叶绿素的提取分离及叶绿素金属络合物的合成与鉴定”、“固相萃取-HPLC检测土壤中的三嗪类除草剂”等。通过实验,学生很好的掌握了样本的提取与预处理,以及气相色谱、液相色谱、紫外-可见分光光度计、原子吸收分光光度计等仪器的使用和注意事项,初步具备了实验方案制定的能力,并对现代仪器的原理、结构和操作有了更深一步的了解。
及时将教师的科研成果转化为实验内容
课程组教师坚持以教学为中心,教学与科研相互促进,积极开展科研工作,形成了几个较为稳定的研究方向:生命化学分析、纳米改性与传感、环境分析、天然产物分离与分析。课程组充分利用科研优势推动教学改革和实验内容的更新,部分教师的研究成果已经成为仪器分析实验的重要组成部分。例如,“流动注射化学发光法检测DNA”来源于生命化学分析研究方向,“毛细管电泳法测定阿司匹林中水杨酸的含量”、“松果菊中组分的LC/MS分析”等实验项目来源于天然产物分离与分析方向,“基于纳米金比色分析法测定水中的汞离子”、“稀土掺杂TiO2光催化剂制备及光催化活性的研究”来源于纳米改性与传感方向,“土壤中砷的形态分析”,“金属离子印迹聚合物的制备及水中镉离子的测定”等实验项目来源于环境分析化学方向。这些实验项目的实施,既完善了实验教学体系,又充实了实验内容,有助于学生了解科学研究的过程,激发参与教师科研课题的热情。
3结语
经过近几年的建设,我们制定了明确的课程建设目标和规划,建立了较为完善、科学的课程体系,做到了理论联系实际,课内课外结合,既传授知识和技能,又培养学生的应用能力和综合素质。紧跟学科发展前沿,力求教学内容科学先进,及时把新型的仪器手段、分析方法和教师的教学科研成果引入教学。教学过程中灵活运用多种教学方法,调动学生学习的积极性和主动性,学生的学习兴趣明显增强,动手能力和解决问题的综合能力显著提高,在各种大赛和科技活动中取得了优异的成绩。在山东省大学生化学实验技能大赛中获一等奖4人、二等奖7人、三等奖1人;在“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛中获二等奖5人、三等奖6人;6名学生获山东省优秀学士学位论文;27人在省级以上期刊发表学术论文;2012年,14人获国家级大学生创新训练计划项目,16人获校级大学生创新训练计划项目。
参考文献
1、浅谈应用化学专业实验教学改革与实践李凡修; 孙首臣; 邓仕英; 李克华实验室研究与探索2014-04-15
• 统计学基础研究方向包括各种经典的统计模型和各种概率论理论的学习,比如样本设计、数据挖掘、随机过程、建立统计模型、模型的选择、时间序列、非参数统计方法、蒙特卡罗法、生存分析、空间统计、贝叶斯推论、等等。• 统计专业学习的三大块基础内容是概率分布,用以表述随机变量取值的概率规律;统计推断,根据带随机性的观测数据(样本)以及问题的条件和假定(模型),而对未知事物作出的,以概率形式表述的推断;回归分析:是确定两种或两种以上变量间相互依赖的定量关系的一种统计分析方法• 统计根据其应用的领域可以分为生物统计,应用统计,金融统计、数理统计,这四个是比较常见和热门的申请分支,后面还有环境统计,经济统计,遗传统计,农业统计等等,这些分支比较适合本科是经济,环境,农业等专业的学生申请,申请难度相对较小,竞争不是很激烈。
统计学基础研究方向包括:样本设计、数据挖掘、随机过程、建立统计模型、模型的选择、时间序列、非参数统计方法、生存分析、空间统计、各种概论理论等;应用研究方向包括:生物统计、环境统计、金融统计、经济统计、农业统计等等。
应用统计学专业就业方向主要到企业、事业单位和经济、管理部门从事统计调查、统计信息管理、数量分析等开发、应用和管理工作,或在科研、教育部门从事研究和教学工作。应用统计学专业简介应用统计学专业培养具有良好的数学基础和一定的经济学基础,掌握统计学的基本理论和方法,受到用统计方法和统计软件收集、整理、分析数据的基本训练,掌握统计建模和统计应用的基本方法,能熟练地运用统计方法分析数据和解决实际统计应用问题,能在政府、企业、事业单位和经济、管理等部门从事统计调查、统计信息分析、数量分析等方面工作的统计学高级应用型人才。应用统计学专业就业前景应用统计学专业主要包括一般统计和经济统计两类专业方向。从培养目标上讲,主要是培养具有坚实的统计学基础理论,具有系统的研究方向专门知识,具有独立从事实际数据采集、处理和分析的能力,能为实际问题的解决和决策提供量化的依据,具有能够继续进行博士课程学习和研究的能力,成为统计分析,风险管理和精算方面的高级人才。应用统计学专业研究生要发展,还是考虑往财税、金融等领域突破,考CPA、精算师等,到银行、会计事务所、保险公司等机构工作。因为单纯的统计是没什么工作好做的,需要和其他的工作(专业)相结合。
统计学专业的研究方向及就业趋势分析2017
近几年统计学研究生申请比较热门,而且统计学专业的就业前景十分乐观而且收入也很可观,所以申请这个专业的人和转专业的人非常多。下面是我为大家带来的关于统计学专业的研究方向及就业趋势的知识,欢迎阅读。
一、统计学研究方向
在开设统计学专业的大学中一般都有两个方向,一个是偏重于理论研究的,一类是偏重于实际应用的。如果是选择理论研究方向的话,主要是专设的统计系或者是在数学系下设统计学,如果选择实用方向的话,所包括的方面相对就比较广泛,比如现在很热门的生物统计,还有经济统计和社会统计学等。
统计学主要学习方向有生物统计、金融统计、应用统计和数学统计四大方向。统计专业已经慢慢从数学系中脱离出来,成为独立的系。很多的学校都成立了自己的统计系。
统计学基础研究方向包括:样本设计、数据挖掘、随机过程、建立统计模型、模型的选择、时间序列、非参数统计方法、生存分析、空间统计、各种概论理论等;应用研究方向包括:生物统计、环境统计、金融统计、经济统计、农业统计等等。
目前统计学专业主要涵盖以下研究领域:
1、生物统计 该专业是探讨如何进行生物学实验研究的设计、取样、分析、资料整理与推论的学科,是统计学专业最热门的领域。
2、金融统计 该专业主要关注中央银行和各金融机构的.统计部门如何对各项金融业务的活动情况和资料进行调查、收集、整理和分析,从而提供统计信息和统计咨询意见,进行金融统计管理和监督。
3、应用统计 该专业主要研究统计学的一般理论和方法在社会、自然、经济、工程等各个领域的应用,它是统计学和其他学科之间形成的交叉学科。
4、数理统计 该专业应用概率论的分析结果更深入地研究统计资料,通过对某些现象发生频率的观察来揭示其内在规律,并通过构建数学模型来做出相应的判断和预测。
二、统计学行业就业趋势
美国统计学是最好就业的专业之一,特别是硕士和博士生。根据统计,每年统计学博士毕业生已经大于数学专业毕业的博士生,这显示出对统计学强大的市场寻求。有兴趣可以去美国统计学会网站看一看根据其描述,统计学在美国至少到2015年以前仍会在职场处于上升趋势。
统计学专业毕业生通常都有很好的数学、计算机和经济学素养,所以可以在企业发展战略、产品质量管理、市场研究、财务分析、经济预测、人力资源管理等领域都有很好的发展平台。毕业生可以在统计岗位、经济咨询、市场调查和分析领域等职位就业。
生物统计的毕业生可以在生物科技和制药类企业进行统计分析,也可以进入医疗机构、证券分析和保险公司工作;应用统计毕业生可以从事数学研究、统计学研究、运筹学研究、计算机编程、数学分析、会计、证券分析等职业;数理统计毕业生则可以在政府部门、金融机构和计算机公司就业;金融统计学生在可以在银行、证券公司、投资基金、会计师事务所、保险公司等金融机构就业。
统计专业的学生毕业以后,无论是直接就业或者继续深造,国外知名公司的实习经历都无疑大大提升你将来的职场竞争力,提高你的职业起步平台。
应用研究是科学论文题目性质,应用研究是将基础研究所产生的知识,设法应用到解决人类实际的问题上。具有特定的实际目的或应用目标,研究结果一般只影响科学技术的有限范围。研究成果的表现则更加多样化,除了文章还有专利、产品等诸多形式。
此类学术论文的一大特点就是实证性很强,其成果是特定基础理论在特定领域进行实践运用而产生的结论,虽然其创新度不是特别高,但却能检验基础理论的正确性、科学性和合理性,同时还能不断拓宽基础理论的应用领域和指导范围。
应用研究学术论文书写注意
应用研究学术论文的研究方法一般以实证方法为主,它必须通过若干实证方法,如调查法、观察法、行为法、统计法、测量法等去获取特定研究对象的实证数据,再根据一定数据模型进行数据分析并得出实证结论,然后结合特定学科的基础理论通过逻辑推理得出应用对策建议。
在这一创新过程中杜威实用主义哲学的“大胆假设,小心求证”思想应该是这一创新模式的核心。根据基础理论的基本原理大胆假设该理论在特定实践层面的应用成效,再利用实证方法去获取大量实证数据。
1. 基础理论性论文。这类论文的研究对象是相关领域的概念、理论,而非实践规律。研究方法主要是在已有相关理论、思想的基础上,综合运用归纳、推演等推理方式,过一系列抽象思维获得关于特定主题的认识成。础理论性论文要具有相关学科的雄厚理论基础,乃常不道用于刚刚涉足论文写作的初学者。
2. 应用研究型论文。这类论文关注实践,常是在综合运用相关理论的础上,对实践中热点、焦点、难点、疑点问题(尤其是新问题)进行分析,找出问题产生的原因,并提出具体的操作策略或建议。如果将理论研究型论文比作科学家进行的研究,那么应用研究型论文就更像是大师的作品,它旨在解决现实问题,推进理论白实践转化。
3. 学术争论性论文。这类论文通常针对他人公开发表的文章或见解提出不同的看法,进行基于充分论据的商榷,看重揭示他人研究的不足或错误之处。学术争论性论文可以明确争论的对象,如某某专家的某一篇文章,也可以泛指某类观点,争论的主题可以是理论问题,也可以是实践问题,当然,学术争论不是各说各话的争吵,对科学性、逻辑性、严密性的要求更高。最后,学术争论性论文必须“对事不对人”,不能借论文对作者进行恶意攻击。
4. 调查报告型论文。这类论文以调查为础,常从现实中的某一问题出发,通过深入的调查、访谈获取数据,进而进行整理、加工分析,并将调查结果进行科学的呈现。调查报告型论文必须包含大量的原始数据,“用数据说话”是此类文章的重要特点。
5. 文献综述性论文。这类论文以他人研究成果为研究对象,所谓“综”就是归纳,必须对占有的大量素材进行归纳整理、系统介绍和综合分析,使同领城的研究成果更加层次分明、逻辑清晰。所谓“述”就是评述,要对所写主题进行较为全面、深入、系统的论述或评论,进而发表自己的见解。
开题报告虽然写作有一定难度,但只要你认真写反复修改总会通过的,有什么不懂的地方可以问我,提供一个范例范本供你参考加油:
为研究生们撰写的这本——《怎样做开题报告》将给您提供指南!
第1章 什么是开题报告
什么是开题报告?你会说:“这还
用说吗?我们动手写吧!”我不反对你这么干,但是,做任何事情都应当目的明确,这会让我们事半功倍!因此,这里有几
点需要考虑:
●你选作博士学位论文的研究课题永远不可能完全按照你在开题报告中所设计的那样去做。因而,如果你的
开题报告通过了,那么你本人、你的博士生指导委员会主席及委员会其他成员①就得承担风险。既然双方都需要押上自己的
专业信誉、精力、时间和资源,那么,共享决策似乎是一个比较合适的方案。
●共享决策可以充分发挥你的博士生指导委
员会主席及委员会其他成员的能力,鉴定你提出的想法是否有价值。学生如果把开题陈述视为一道需要努力说服别人的难关
,而不是检验自己开题报告的机会,则会错过这一良机。
●包装推销出去的开题报告未必经得起认真推敲,经过深思熟虑
而形成的问题才真正经得起考验。确实,如果你后面还需要做一些实质性的改动,需要帮助,或者需要其他资源,那么,博
士生指导委员会主席及委员会的其他成员对研究项目做出的严肃承诺或许就是更合适、更可靠的资料—这有利于你获得必需
的帮助。而且,开题报告撰写的过程通常也是你与博士生指导委员会主席以及委员会其他成员建立关系的过程,尤其是与前
者。你需要加强与他们的联系!
●假如你已经充分地阐述了自己的观点,而你的博士生指导委员会主席(和/或委员会的
其他成员)出于一些切实的原因否定了你的开题报告,她可能是帮了你的忙尽管你可能需要一点时间才能意识到这一点),
避免你把大量的时间和精力耗费在一次没有价值的探究上。共享决策可能会使你免于走错路。
• 什么是开题报告呢?
首先,
开题报告要写好,你的写作要切忌枯燥乏味。其次,开题报告是一个完整的论证链,它从逻辑上把你的问题陈述与你采取的相
关行动计划紧密地联系在一起。再次,如这个修改过的定义中所明确的那样,不仅需要考虑你的想法和行动计划,而且还需
要考虑你成功实施该计划的能力。
综合来讲, 你的博士学位论文开题报告为你考虑共享决策提供了一个阐述自己的观点和研
究行动的机会。你在用自己掌握的一切帮助你的博士生指导委员会主席和/或博士生委员会了解你怎么看待该研究情况、你
的研究如何填补空白、如何建立在前人研究的基础上、如何展开、怎样避开一些缺陷、为什么有些避免不了的缺陷并非是严
重的问题、你努力的结果可能会是什么样的、该结果会有什么意义等等。它是一个精心准备的、富有趣味性和技巧性的书面
报告。你的报告展示你把上述材料组织成一个内在连贯的论证链的能力。
一篇完整的博士学位论文包括以下五个章节:
• 第
一章:问题陈述
• 第二章:文献综述
• 第三章:研究方法
• 第四章:研究结果
• 第五章:解释和结论
第2章 学术论文在开题
报告中的作用
开题报告的七种作用:
• ●学位论文研究的合理性辩护
• ●研究工作计划
• ●能力证明
• ●承诺请求
•
●契约
• ●评价标准
• ●论文初稿的一部分
• 一篇开题报告可以起到几种不同的作用,即对研究合理性的辩护、工作
计划、开展研究的能力证明、承诺、契约、评价研究过程和最终成果的标准,甚至可以作为论文已完成部分的报告。安娜和
劳拉的开题报告从两个不同的方面展示了开题报告可以起到的一些作用,当然,还有无数其他的变化。但所有的开题报告都
有一个共同之处,即,都具备上述作用中的第一条—提供理据,论证提出的研究问题是值得研究的,会以可行的方式进行,
也很可能会产生一些既有意义又有实用价值的资料。开题报告为开展提出的研究提供了理据。
• 开题报告在不同类型的研究
中的作用有何差异
• 从以下方面来研究这些变化:
• (1)在何种程度上可以提前规划研究(既定研究与形成性研究);
•
(2)在何种程度上研究成果可得到普遍应用或可在局部范围内得到更多的应 用(普及性研究成果与局部性研究成果)。
•
开题报告在既定研究和形成性研究中的作用
• 开题报告在既定研究和形成性研究中的作用是不同的。由于既定开题报告对具
体任务、时间表和预算等描述得比较详细,因而它更适合于作为预期结果的论证、作为工作计划、作为契约的依据、作为评
价标准。形成性研究的开题报告则允许对研究情境中的变化做出较大的反应,深化对所感兴趣的研究现象的理解。这两种类
型的开题报告都起到了证明学生能力和请求承诺的作用。
• 开题报告在强调普及性成果的研究中的作用
• 既定研究和形成性
研究均可能产出普及性研究成果。然而,在不同的策略下,普及性的本质却不同。既定研究的普及型成果往往是抽象的,不
依赖于研究背景,而形成性研究的研究成果却对研究背景依赖非常大。事实上,在形成性研究中,普及性的程度取决于读者
基于文字说明而非研究发现所做的解释。
• 开题报告所起的作用在很大程度上取决于它与既定研究和形成性研究哪个更相似
。既定实证研究通常期望能得出普及性研究结果。实验与抽样调查是历来常用的方法,这类研究的开题报告要论述完整,具
备上述各种作用。在形成性研究中,开题报告作为理据、工作计划、契约和评价标准的作用显得很弱或者不存在。因此,开
题报告作为能力证明和请求教师承诺的作用就变得更加重要了。
• 开题报告在应用型研究中的作用
• 应用型研究的开题报告
有可能强调这样几个作用:请求承诺、证明能力、描述用来评价问题解决情况的评估标准。
•
第3章 开题报告:论证链
开题报
告是论证之链
一项以得出归纳性结论或者为某个归纳性结论提供支持为目的的研究,其最终目标就是要形成一个精心构建的
论证之链。开题报告和论文本身的撰写都要遵循逻辑推理的次序。在做研究(尤其是既定研究)的过程中,通常都遵循类似
的次序。
论证链背后的基本逻辑不仅适用于以寻找普遍性结论为目的的研究,且可以通过恰当的解释,适用于上一章提到过
的开发型和问题解决型的地方应用性研究。
从点步骤到数据之链环细节
1. 谁(参与者)———指所有被挑选出来参与研究
的人或在观察的情景中出现的人。
2. 何地(情景)———指实验进行的环境或情景、进行观察时的环境、进行访谈时的环
境等。
3. 什么(行动的焦点)———对于实验研究来说,指自变量、实验处理或实验变量(原因)、因变量(效果),以
及任何控制变量(如果需要将能力作为一个影响因素排除的话,那么就将其作为一个控制变量)。对于定性和非实验性研究
来说,过程和活动就是注意的焦点。
4. 另一个什么(从上面第三个链环得到的记录)———这些是从观察、测量、田野笔
记、测试或问卷的答案等得到的数据。对测试或问卷的评分和解释将在下一个阶段进行。
5. 如何(比较或对比)———为
以下两个问题提供研究的依据:在实验研究中,如何测量实验处理或实验变量的有效性;在非实验性研究中,事情是如何随
着过程与活动的进展而发生变化的。
6. 何时(时间安排)———何时进行何事。例如:何时在何地对何人进行观察。如果
有测量和实验处理,那么是在何时何地对何人如何实施。
论证链的四个有用的特点
• 论证链这一类比非常恰当,因为金属链
的许多特点同样适用于研究中的论证链(Krathwohl,1998/2004)。例如,不言而喻,金属链的强度是
由它最弱的一环决定的。同样,一项研究的开题报告的逻辑论证链的强度也是由它最弱的一环决定的。如果论证链中的某一
环很弱,例如,在上述研究中加入教师因没有经过培训而不延长等待时间,那么你几乎不能将任何变化归因于等待时间的延
长。像金属链一样,研究论证的好坏由其最弱的一环决定。
• 类比的第二个特点是第一个特点的推论,即链的每一环应该有
相同的强度。如果金属链的某一环像船锚那样结实,而另一环却像缝纫线那样脆弱,那么这样的链是毫无意义的。同样,在
筹划一个项目时,要想充分利用所有的资源,那么所有的链环都应该同样结实。花费大量的资源来细化某一实验处理的效果
测量,使其非常精确,却不分配资源来保障这一方法按规定来进行,这有什么意义呢?应该将资源分配到论证链的不同环节
,使每一层次的链环都能有效地支持论证。
• 第三个特点是,链环中的每一环都决定了下一环的特点。金属链前端的链环先
承受负荷,然后将负荷传递到下一个链环,这样前一环决定了下一环的负荷量。在论证链中也同样如此,论证链中每一环都
决定了下一环的特点。在对论证链的描述中,这一点是显而易见的:通过前人的研究产生了现有的解释,现有解释引发的假
设、问题或模型又决定了研究设计,研究设计进而决定了研究步骤,等等。
• 金属链的最后一个特点是:在金属链的任一点
,如果有几个水平链环共同将上下的链环连接起来,那么这几个水平链环共同承载负荷。在论证链中,这一点在图3.2和
图3.3中步骤与数据之间的链环上有所体现。在金属链中,几个链环共同承载负荷的地方,其中的一环可以做得坚固一些
,以弥补其他环的脆弱,从而将负荷从上一层传到下一层。同样,连接步骤与数据的某一链环可以加强,以此弥补其他方面
的薄弱。例如,在上述研究中,即使有培训,但如果等待时间产生的效果很微小,很难被注意到,那么“比较与对比”这一
环就很薄弱。作为弥补,可以加强其他一环或多环。例如,为了强化“参与者”这一环,可以增加被试人数或选择特别聪明
的学生,因为他们很可能对实验处理反应灵敏。还可以使用特别设计的用于获取细微变化的测验或观察来加强记录这一环。
如此一来,可以对研究设计进行各种平衡,使水平链环互相弥补,从而形成最强的论证链。
本书对于教育科学、社会和行为科学等领域的研究者,不管你做的是哲学的、历史的、实验的的研究,还是个案研究、行动研究,都可以从中得到合适的指导。
代表类型如下:
1、M——专著(含古籍中的史、志论著)。指的是针对某一专门研究题材的,是著作的别称。根据学术论文的长短,又可以分为单篇学术论文、系列学术论文和学术专著三种。一般而言,超过4—5万字的,可以称为学术专著。
2、C——论文集。论文集从字面上来解释就是把各种主题类似的论文集合在一起。比如说:法律论文集里的论文都是与法律相关的。论文集可以作为一本书或期刊的增刊正式出版,用以区别学术期刊。论文集也可以是综合多种形式的论文集结在一起,合订成的一本书。
3、J——期刊文章。是由依法设立的期刊出版单位出版图书。期刊出版单位出版期刊,必须经新闻出版总署批准,持有国内统一连续出版物号,领取《期刊出版许可证》。
1、文献标识码(Document code)是按照《中国学术期刊(光盘版)检索与评价数据规范》规定的分类码,作用在于对文章按其内容进行归类,以便于文献的统计、期刊评价、确定文献的检索范围,提高检索结果的适用性等。
2、具体如下:A--理论与应用研究学术论文(包括综述报告);B--实用性技术成果报告(科技)、理论学习与社会实践总结(社科);C--业务指导与技术管理性文章(包括领导讲话、特约评论等);D--一般动态性信息(通讯、报道、会议活动、专访等);E--文件、资料(包括历史资料、统计资料、机构、人物、书刊、知识介绍等)。
一、指代不同
1、基础研究:指认识自然现象、揭示自然规律,获取新知识、新原理、新方法的研究活动。
2、应用研究:指为获得新知识而进行的创造性的研究,它主要是针对某一特定的实际目的或目标。
二、特点不同
1、基础研究:为了认识现象,获取关于现象和事实的基本原理的知识,而不考虑其直接的应用。
2、应用研究:具有特定的实际目的或应用目标,具体表现为了确定基础研究成果可能的用途,或是为达到预定的目标探索应采取的新方法(原理性)或新途径。
三、准则不同
1、基础研究:没有特定的应用目的或目标主要表现在,在进行研究时对其成果的实际应用前景如何并不很清楚,或者虽然确知其应用前景但并不知道达到应用目标的具体方法和技术途径。
2、应用研究:应用研究在获得知识的过程中具有特定的应用目的。或是发展基础研究成果确定其可能用途,或是为达到具体的、预定的目标确定应采取的新的方法和途径。
基础研究的特点是:
1、以认识现象、发现和开拓新的知识领域为目的,即通过实验分析或理论性研究对事物的物性、结构和各种关系进行分析,加深对客观事物的认识,解释现象的本质,揭示物质运动的规律,或者提出和验证各种设想、理论或定律。
2、没有任何特定的应用或使用目的,在进行研究时对其成果看不出、说不清有什么用处,或虽肯定会有用途但并不确知达到应用目的的技术途径和方法。
3、一般由科学家承担,他们在确定研究专题以及安排工作上有很大程度的自由。
研究目的不同:基础研究是弄清基本的概念基本的方法,应用研究是弄清具体的问题如何为具体对象服务。
一、指代不同
1、基础研究:指认识自然现象、揭示自然规律,获取新知识、新原理、新方法的研究活动。
2、应用研究:指为获得新知识而进行的创造性的研究,它主要是针对某一特定的实际目的或目标。
二、特点不同
1、基础研究:为了认识现象,获取关于现象和事实的基本原理的知识,而不考虑其直接的应用。
2、应用研究:具有特定的实际目的或应用目标,具体表现为了确定基础研究成果可能的用途,或是为达到预定的目标探索应采取的新方法(原理性)或新途径。
三、准则不同
1、基础研究:没有特定的应用目的或目标主要表现在,在进行研究时对其成果的实际应用前景如何并不很清楚,或者虽然确知其应用前景但并不知道达到应用目标的具体方法和技术途径。
2、应用研究:应用研究在获得知识的过程中具有特定的应用目的。或是发展基础研究成果确定其可能用途,或是为达到具体的、预定的目标确定应采取的新的方法和途径。应用研究虽然也是为了获得科学技术知识
化工类毕业论文范文辉光放电在减压反应器中进行,在直流、低频交流、射频,或者微波电场或磁场的作用下产生。反应装置有内极式、外极式和无极感应式等3种。低温等离子体化学反应的优点在于:在常规下不能进行或难以进行的反应,在等离子体状态下能够顺利进行,如全氟苯的聚合、氮化硅的淀积等。等离子体表面轰击力强,穿透力弱,适合于表面改性。等离子体表面改性时,主要是利用各种能量粒子与固体表面作用,达到改变表面化学结构的目的。它包括3方面内容: 在A r、He、N2、O2和NH3等气体的辉光放电中对聚合物表面进行等离子体处理;进行等离子体接枝;在聚合物表面淀积超薄等离子体聚合膜。与常规化学改性方法相比,等离子法具有干法、不破坏材质、低温、快速、污染小和效率高等优点。 低温等离子体的特点 低温等离子体含有大量的电子、激发态原子和分子以及自由基等活性粒子,这些活性粒子使材料表面引起蚀刻、氧化、还原、袭解、交联和聚合等物理和化学反应,对材料表面进行改性。由于低温等离子体中粒子的能量一般为几个至几十个电子伏特,大于高分子材料的结合键能(几个至十几个电子伏特),完全可以使有机大分子材料的结合键断裂而形成新键;但其健能远低于高能放射线的能量,故表面等离子体处理只发生在材料的表面,在不损伤基体的前提下,赋予材料表面新的性能。 低温等离子体在高分子材料上的应用,大致可以分为两类:一是等离子体聚合,另一是等离子体改性。等离子体聚合是利用聚合性气体,在基底表面生成具有特殊功能(如防水、防腐蚀、结构致密具有特殊物理性能等)的聚合物;等离子体改性是利用各种等离子体系作用于物质表面,在物质表面发生各种物理和化学的作用,如架桥、降解、交联、刻蚀、极性基团的引入及接枝共聚等,从而达到对物质表面改性的目的。用高分子膜作为等离子体聚合物的沉积基质会引起材料表面的交联、化学物理性质以及形态的改变,从而起到了对原高分子膜改性的作用。 机理分析 等离子体处理橡胶表面是利用气体(空气或氧气)电离产生氧等离子体,氧等离子体中大量的 O+、O-、O+2、O-2、O、O3、臭氧离子、亚稳态 O2 和自由电子等粒子与橡胶表面发生物理和化学反应,在橡胶表面产生大量的极性基团,使碳原于从C—H结合变为 、 、 等,从而提高橡胶表面的亲水性,改善橡胶与金属的粘合性能。 等离子体粒子的能量一般约为几个到几十个电子伏特,如电子的能量为0—20eV,离子为0—2eV,亚稳态粒子为0—20eV,紫外光/可见光为3—40eV。而橡胶中常见化学键的键能为:C—H ;C=0 ;C—C ;C=C 。由此可见,等离子体中绝大部分粒子的能量均略高于这些化学键能,这表明等离子体是完全有足够的能量引起橡胶内的各种化学键发生断裂或重新组合的。以聚丁二 烯 橡胶为例来说明: 尽管反应仅在表面几个单分子层发生(只限于橡胶表面最外层10—1000的范围内,不会改变橡胶的整体特性),但是其密度和强度的增加却说明表面能的改变。 低温等离子体处理的过程 对聚合物的低温等离子体处理包括以下4个过程:脱离(Ablaton);交联(Cross-linking);活化(Activation)和沉积(Deposition)。 (1)脱离:等离子体处理过程中,利用高能粒子轰击聚合物,使弱的共价键断裂,称为脱离。脱离使得暴露在等离子体中基质的最外分子层离开基体,由真空装置除去。由于基质表面污染层的化学键一般由较弱的C-H键构成,故等离子体处理可以除去像油薄膜一样的污染物,使基质表面清洁,并留下活性的聚合物表面。
我公司采用甲醇和氨连续气相催化胺化法生产混甲胺。此法可以根据市场的需求,灵活调整产品一甲胺、二甲胺、三甲胺的比例。主要反应方程式如下:—→—→—→—→—→—→—→—→由以上反应式可以看出,从甲胺合成塔出来的生成物并不是纯的一甲胺、二甲胺、三甲胺,而是一甲胺、二甲胺、三甲胺、水以及未反应的氨和甲醇的混合物。由于组成比较复杂,采用一般的精馏方法很难得到质量合格的一、二、三甲胺纯品,因此,在一、二、三甲胺提纯的工艺选择上我们采用四塔连续精馏工艺并采取了一些特殊精馏方法对生成物进行分离提纯,从而得到符合用户要求的纯一甲胺、二甲胺、三甲胺产品。特殊精馏工艺分类精馏是化工生产中经常遇到的一种方法。精馏过程…… 很高兴回答楼主的问题 如有错误请见谅
随着科技负效应的显现,工程伦理越来越受的人们的重视。化学工程有着与其他工程不同的特点。下面是我为大家整理的化学工程应用 毕业 论文,供大家参考。
《 化学工程中计算流体力学应用分析 》
摘要:计算流体力学是以多种计算方程为基础,在多种化学反应设备中进行能量、质量和动量的综合计算,分析出不同守恒定律中,这些变量的主控形式和变化规律,从而优化工程设计和工艺设备,提高化学反应中正向变化的进行,提高热量交换和原材料的反应速率等。从化学工程经济效益的角度分析,有利于工程成本的节约,提升了经济回报。 文章 计算流体力学的基本原理进行分析,并 总结 了其砸你化学工程中搅拌、热交换、精馏塔和化学反应工程的具体应用。
关键词:计算流体力学;求解;基本原理;化学工程;应用
化学工程在我国具有较长的研究与应用历程,并在实际的生产与生活中取得到巨大的应用成效,不仅能够供给正常的生活需求,同时根据新材料的开发,能够满足现代型环保材料的使用。在化学工程中,较多的反映环境和反应机制都是在溶液中进行的,具有质量守恒和热量守恒定律的应用。而这种质量与能量的关系正是计算流体力学的主要原理。通过对实际应用环境和原理的分析,能够优化工程设计和工艺改进,提高化学工程的生产效率。
1计算流体力学在化学工程中的基本原理
计算流体力学简称CFD,是通过数值计算 方法 来求解化工中几何形状空间内的动量、热量、质量方程等流动主控方程,从而发现化工领域中各种流体的流动现象和规律,其主要以化学方程式中的动量守恒定律、能量守恒定律及质量守恒方程为基础。一般情况下,计算流体力学的数值计算方法主要包括数值差分法、数值有限元法及数值有限体积法,其也是一门多门学科交叉的科目,计算流体力学不仅要掌握流体力学的知识,也要掌握计算几何学和数值分析等学科知识,其涉及面广。
针对计算流体力学的真实模拟,其主要目的是对流体流动进行预测,以获得流体流动的信息,从而有效控制化工领域中的流体流动。随着信息技术的发展,市场上也出现了计算流体力学软件,其具有对流场进行分析、计算、预测的功能,计算流体力学软件操作简单,界面直观形象,有利于化学工程师对流体进行准确的计算。
2计算流体力学砸你化学工程中的实际应用
在搅拌中的应用分析
在搅拌的化学反应中,反映介质之间的流动性比较复杂,依据传统的计算形式根本无法解决,并在化学试剂在搅拌中存在不均匀扩散的特点,在湍流的形式中能量的分布状况也存在着空间特点。若是依据实验手段测得反映中物质、能量和质量的变化规律,其得出的结构往往存在较差时效性,实验差加大。
通过对二维计算流体力学的应用,能够对搅拌中流体的形式进行模拟,并进行质量、能量等数据的验证。但是流体的变化,不仅与化学试剂的浓度、减半速度有关,还与时间、容器的形状等有着之间的联系,需要建立三维空间模拟形式进行计算流行力学。随着科学技术和研究水平的提高,在通过借助多普勒激光测速仪后,已经对三维计算形式有了较大的突破,这对于化工工程中原料的有效应用和工程成本的减低具有促进的作用,但是在三维计算流体力学中还存在一定的缺陷,需要在今后的研究中不断的完善。
在化学工程换热器中的应用分析
换热器是化学工程中主要的应用设备,通过管式等换热器、板式换热器、冷却塔和再沸器等的应用,能够有效的控制化学试剂在反应中的温度变化。其中根据换热器的形式不同,计算流体力学的方式也就不同。在管式换热器中主要是通过流体湍流速度的改变,增加换热速率的。在板式换热器中是通过加大流体的接触面积,提高换热效率的。而在冷却塔和再沸器中,热量交换的形式更为复杂,但是却群在重复性换热的特点,增加了换热的时间,提高了换热的效果。从总体上分析,计算流量力学中,需要对温度变化、流体的速度变化、热交换面积变化和时间变化进行分析。通过CFD计算流体力学的应用,能够计算出不同设备的热交换效果,并根据生产的实际需求进行换热器的选择使用。
在精馏塔中的应用
CFD已成为研究精馏塔内气液两相流动和传质的重要工具,通过CFD模拟可获得塔内气液两相微观的流动状况。在板式塔板上的气液传质方面,Vi-tankar等应用低雷诺数的k-ε模型对鼓泡塔反应器的持液量和速度分布进行了模拟,在塔气相负荷、塔径、塔高和气液系统的参数大范围变化的情况下,模拟结果和现实的数据能够较好的吻合。
Vivek等以欧拉-欧拉方法为基础,充分考虑了塔壁对塔内流体的影响,用CFD商用软件FLUENT模拟计算了矩形鼓泡塔内气液相的分散性能,以及气泡数量、大小和气相速度之间的关系,取得了很好的效果。在填料塔方面,Petre等建立了一种用塔内典型微型单元(REU)的流体力学性质来预测整塔的流体力学性质的方法,对每一个单元用FLUENT进行了模拟计算,发现塔内的主要能量损失来自于填料内的流体喷溅和流体与塔壁之间的碰撞,且用此方法预测了整塔的压降。
Larachi等发现流体在REU的能量损失(包括流体在填料层与层之间碰撞、与填料壁的碰撞引起的能量损失等)以及流体返混现象是影响填料效率的主要因素,而它们都和填料的几何性质相关,因此用CFD模拟计算了单相流在几种形状不同的填料中流动产生的压降,为改进填料提供了理论依据。CFD模拟精馏塔内流体流动也存在一些不足,如CFD模拟规整填料塔内流体流动的结果与实验值还有一定的偏差。这是由于对于许多问题所应用的数学模型还不够精确,还需要加强流体力学的理论分析和实验研究。
在化学反应工程中的应用研究
在化学反应工程中,反应物和生成物的化学反应速率与反应器、温度和压力等有着较大的联系,在实际的反应中可以利用计算流体力学进行数据的获取。但是这数据的获取具有一定的温度限制,当反应中温度过大,就会造成分子的剧烈运动,其运动轨迹的变化规律就会异常,在利用计算流体力学的模型计算中,计算数据与实际情况会发生较大的偏差。由于高温中分子的运动轨迹和运动速度难以获取,在计算流体力学的实际计算中,就要借助FLUENT进行三维建型,并利用测速反应器进行速度的测量,通过综合的比较分析,利用限元法进行数据的计算。可以得出不同环境下的反应器的流线、反应器内部的浓度梯度及温度梯度。通过CFD软件预测反应器的速度、温度及压力场,可以更进一步理解化学反应工程中的聚合过程,详细、准确的数据可以优化化学反应中的操作参数。
3结束语
计算流体力学对于化学工程的应用具有实际意义,并在经济效益的提高上具有重要的价值,在近几年,化学工程技术人员不断的计算流体力学中展开研究,以二维空间计算和模拟为基础,不断的完善三维空间的流量计算,并得出了一系列的流体流动规律。根据计算流体力学在化学工程中的广泛应用,在今后的化学工程发展中,应加强此类学科的教学与延伸,提供出更有效的反应设备和工艺操作。
参考文献
[1]余金伟,冯晓锋.计算流体力学发展综述[J].现代制造技术与装备,2013(06).
[2]舒长青,王友欣.计算流体力学在化学工程中的应用[J].化工管理,2014(06).
《 能源化学工程专业化工热力学教学思考 》
[摘要]《化工热力学》是能源化学工程专业一门理论性和逻辑性较强的专业基础课,文章阐述了作者在《化工热力学》课程教学过程中如何提高学生对学习本课程兴趣的教学实践和教学体会。通过明确教学内容和教学主线,改变传统的单一的课堂教学,将课堂教学与学科动态及工程实践密切结合,激发学生学习兴趣,培养学生自主学习能力和工程意识,以满足培养能源化学工程领域领军人物的要求。
[关键词]化工热力学;能源化学工程;教学实践;教学体会
化工热力学是化工类学生的专业必修课程之一,主要讲述热力学定律在化学工程领域的应用,包括化工过程中各种形式的能量之间相互转换规律及过程趋近平衡的极限条件等。它是培养学生分析和解决实际化工问题思维方法的重要专业理论基础课[1-3]。然而该课程的课程内容抽象、计算繁琐,学生感到非常难学又缺乏实际应用,在课程学习过程中学生产生恐惧和厌学心理,达不到良好的教学效果,因此,我们对该课程的教学内容和 教学方法 进行一些改革和尝试,希望激发学生学习的兴趣,进而更好地掌握这门课程,为后续专业课程的学习夯实基础。
武汉大学2013年新开设的能源化学工程专业是由1958年原武汉水利电力学院开办的“电厂化学”专业发展而来,主要面向电力行业及高效洁净能源领域(包括超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等),培养掌握化学与化工基础理论及能源化学专业知识和技能的未来行业发展的领军人物。
目前,本专业主要有水处理、材料腐蚀与防护、化学监督与控制、能源化学四个主要研究方向。为了适应学校对新专业发展和一流学科建设的要求,2015年在本专业大三学生中新增设了《化工热力学》这门化工类专业的专业基础课程。如何调动学生的课堂积极性,培养学生的创新能力,夯实学生的专业基础,使他们在54学时的学习过程中理解并掌握本门课程的基本概念,并且将抽象的理论与实际的能源化学过程联系起来是本课程的核心教学任务。本文结合我校能源化学工程专业的培养目标,浅谈《化工热力学》的教学体会,着重对教学方式进行了探索和实践,为培养能源化学工程领域的领军人物奠定基础。
1明确教学内容与课程主线
结合我校《化工热力学》课程以工程应用为中心、专业研究方向覆盖面广等特点,我们选用了朱自强等编著、化学工业出版社出版的《化工热力学》作为教材[4],同时,也鼓励学生使用部分参考教材(《化工热力学》,冯新等编,2008;《化工热力学(第二版)》,陈钟秀等编,2000;《化工热力学导论(原著第七版)》,.史密斯等编,刘洪来等译,2007)[5-7]。化工热力学发展时间较长,已形成较完整的知识体系,如何在54学时内有效地把关键知识点教授给学生是本课程教学实践的关键。
由于本专业学生在大二《物理化学》课程中已经系统学习了理想气体相关的状态方程及其应用,因此在本课程教学中不再赘述,而是重点介绍工程实际应用较多的二参数状态方程、化工热力学分析、溶液热力学、流体相平衡和化学反应平衡等。在教学实践中,首先,详细分析《化工热力学》教材结构,围绕主线内容合理编排知识点;其次,建立好各知识点之间的逻辑关系,让学生在大脑中建立化工热力学框架图;最后,根据能源化学工程专业的需要,适当删减补充了教材内容,结合学科动态,增强化工热力学的应用能力,如燃料电池开路电压的计算、水/二氧化碳共电解制合成气过程中气体组成的计算等。
2改变单一课堂教学模式,培养学生自主学习能力
化工热力学课程设计的公式多而繁杂,学生在开始学习阶段容易产生恐惧厌学心理,传统的单一课堂教学模式具有“教师主导学生学习”的特点,与本课程“教师引导学生学习”的教学目的存在较大偏差。因此,应改变传统单一课堂讲授模式,充分采用“启发式”和“参与式”相结合的教学方法。
首先,教师在 课前预习 阶段设疑(提出问题),促使学生思考,复习旧知识,预习新知识;其次,教师在教学实践过程中采用多媒体和板书相结合的教学方式解疑(解决问题),并通过对例题和习题的讲解加深学生对化工热力学原理、方法和应用的理解,同时,教学过程中应避免陷于抽象的说教和枯燥的公式推导之中,重点讲述化工热力学知识点的应用条件和物理意义;最后,课堂教学结束后,教师主动与学生面对面交流答疑(探讨问题),并设置思考题让学生查阅相关资料。通过“设疑—解疑—答疑”的渐进式教学方法达到对关键知识点举一反三的目的,同时,吸引学生注意力,培养学生自主学习能力,提高学生学习的积极性和主动性。
3课堂教学与工程实践密切结合,培养学生初步的工程观点
化工热力学由于理论性较强、基本概念多且抽象,而且本科生在学习过程中接触科研课题及工程实践的机会较少,将课堂教学内容与科研课题及工程实践紧密结合起来,建立“以应用为中心”、“探究式”的特色教学模式,紧密联系我校在能源化学工程领域(特别是超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等方面)开发利用的化学工程实际问题,把学科前沿领域的科研成果带入课堂,可以使他们强化科研思想、激发听课兴趣、培养创新能力;同时,可以让学生获取利用化工热力学基本原理解决工程实际问题提供思路和方法,培养学生初步的工程观点。
4考核方式方法研究
传统的期末一张考卷为准的考试方式不利于学生能力的培养,也不能全面地体现学生对所学知识的掌握程度,为了更加系统全面地评价学生对课程内容的认识情况,我们对课程的考核方式方法进行了改革探索。目前,课程成绩总评包括平时成绩和期末成绩两部分,其中平时成绩包括学生的课堂综合表现、课程预习、作业三个部分,各占10%;期末考试采用开卷方式考试,考试的题目偏重于对知识点的理解和其在能源化学过程中的应用。然而由于该课程的课程内容抽象、计算繁琐,教学过程中发现仍有部分学生存在畏惧厌学心理,因此,在今后的教学实践中应考虑进一步激发学生的学习兴趣,增强学生的主观能动性,在课堂教学中引入分组讨论,开展导向性的专题研究,将课程内容与能源化学过程(特别是学科动态)相结合,培养学生查阅资料和分工协作的能力,为学生下一步学习专业课程夯实基础。
5结束语
在《化工热力学》课程的教学实践和尝试中,首先要明确教学内容与主线,打破单一的学生被动听讲的模式,理论联系实际应用,调动学生学习的积极性和主动性,激发学生对教学内容的兴趣,并且在教学的过程中对教学方法进行改革创新,因材施教,为学生下一步学习更专业的能源化学工程知识和从事新能源行业工作奠定扎实的基础。
参考文献
[1]陆小华,冯新,吉远辉,等.迎接化工热力学的第二个春天[J].化工高等 教育 ,2008,3:19-21.
[2]梁浩,刘惠茹,王春花.《化工热力学》教学实践与尝试[J].广东化工,2010,37(1):157-158.
[3]李兴扬,唐定兴,沈凤翠,等.化工热力学教学改革与体验[J].化工高等教育,2011,3:71-73.
[4]朱自强,吴有庭.化工热力学(第三版)[M].北京:化学工业出版社,2009.
[5]冯新,宣爱国,周彩荣,等.化工热力学[M].北京:化学工业出版社,2008.
[6]陈钟秀,顾飞燕,胡望明.化工热力学(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2000.
[7]史密斯JM,范内斯HC,阿博特MM,等编;刘洪来,陆小华,陈新志,等译.化工热力学导论(原著第七版)(IntroductiontoChemicalEngineeringThermodynamics,SevenEdition).北京:化学工业出版社,2007.
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