哈 斯,李福全
(呼和浩特民族学院环境工程系,内蒙古呼和浩特 010051)
作为民族院校我校少数民族学生占全校学生总数的71%,其大多数都是蒙古族学生。为了推进内蒙古经济发展的需要,有大量的化工企业在内蒙古地区建成,急需大批的化学专业少数民族大学生。有机化学实验课程是我校环境工程专业和水质管理专业非常重要的一门专业基础课程。一般在大学二年级开设。通过有机化学实验课程教学不仅可以加深学生对理论知识的理解和记忆,更重要的是可以培养学生良好的实验习惯和操作技能,培养学生独立思考、分析和解决问题的能力以及严谨、细致、认真、实事求是的科学态度,这些能为后续专业知识的学习及将来工作打下良好的基础[1-2]。因此如何培养蒙古族化学专业学生的实践和创新能力一直是我校高度关注的教学课题。
蒙语作为母语是蒙古族学生从小学到高中阶段使用的主要语言,然而进入大学后有些课程需要汉语授课或使用汉语教材。有机化学实验课程使用汉语教材蒙语讲授。因此汉语教材中的专业术语及化学物质的名称需要由老师通过蒙汉双语教学,对内容进行详细解释。老师在教学中需正视蒙古族学生与汉族学生之间的各种差异,尤其是语言理解能力和文化差异,通过蒙汉对照使学生尽快熟悉汉语课本内容,积极鼓励学生课外参阅专业性汉语读物,提高专业课的汉语理解能力。同时关心蒙古族学生,引导他们树立起学习的自信心。在与学生的交流中多介绍化学课程的发展以及就业情况,让学生有目标的学习。在教学过程中多表扬和鼓励学生的学习成果,提高蒙古族学生的学习积极性。
课前预习是实验教学的重要环节之一。实验课是由学生独立操作完成,由于课时有限,要在规定的时间里完成实验就必须做好课前的预习。学生的课前预习直接影响到实验教学的效果及学生综合能力的培养。要求学生通过汉语实验教材与蒙语有机化学课本的蒙汉对照及查阅蒙汉词典,提前掌握一般性名词术语,自学和预习实验内容可大大提高学生的课堂理解能力和教学效率。此外有机化学实验经常会用到有毒、有腐蚀性、易燃易爆的化学试剂,因此,学生在实验前要对实验中用到的化学试剂的基本物理性质和化学性质有所了解,这样可针对实验中出现的突发事件有合理的解决方法。我校坚持预习报告制度,实验课前严格检查预习报告。预习报告中需明确实验目的和要求;理解实验原理;查阅实验试剂和主要产物的物理常数和化学性质;写明每一个所用试剂的作用;总结实验注意事项;画出实验装置图。在课堂教学中老师对预习内容进行提问考察学生预习情况并以打分的形式对预习效果做出评估。在实验教学中,做好课前预习的同学,一般实验完成的较顺利实验结果比较好,遇到问题能够很好的应对。而预习不充分的同学往往实验失误较多,实验结果不够理想。
“慕课”作为新教学模式,是近年来开放教育领域出现的一种新课程模式,其本意是“大规模、开放性的在线课程”[3]。目前国内很多高等学校已经建立比较完善的有机化学实验室网络平台,具有丰富的课堂资源,慕课中的精品视频课程能够较直观的展示有机化学实验过程。老师在课前可以引导蒙古族学生查阅网络上的信息,通过观看视频,让学生在实验课前熟悉实验过程,这样可调动学生的学习兴趣,提高学生在实验课中的参与性。同时在实验过程中遇到实验现象不明显,实验失败等情况,可以通过反复观看视频,分析自己的操作失误,思考并解决遇到的问题,改进实验操作技能,养成良好的实验习惯。此外,积极制作蒙古语的网络视频课程,便于蒙古族学生学习,进而提高实验教学质量。
针对蒙古族学生使用汉语教材,语言理解能力较薄弱的特点,构建了较为符合培养蒙古族学生实验技能的考核体系。在整个考核体系中侧重考查学生的学习主动性和实验课堂的参与性。考核评分标准项目包括:预习报告(20分)、实验课堂积极主动,仔细认真(10分)、仪器安装正确、操作规范(20分)、实验结束仪器清洗归位、桌面水池清洁(10分)、实验报告书写工整,每项填写完整(20分)、原始数据记录完整、真实(10分)、讨论分析详尽,完成思考题(10分)。详细划分评分标准,可以使能力不同的学生在不同的采分点上得分。老师在有机化学实验课堂的整个过程中通过观察和提问的形式检查学生的课堂预习情况,操作是否规范,实验现象是否明显,实验是否成功,当堂给学生打分,表扬和鼓励的同时指出不足,提出改进的方法,可提高学生的学习主动性和积极性。
有机化学实验教学是环境监测专业和水质科学专业的基础,实验不仅为蒙古族学生学习化学知识提供直观手段,还能够激发蒙古族学生学习化学的兴趣,学会探索自然的科学思想,有利于培养蒙古族学生的创新精神和创造能力,因此我们通过蒙汉双语教学、利用网络信息化平台、加强课前预习和认真指导学生实验过程,合理评分,调动学生积极性,把蒙古族学生培养成建设内蒙古的专业人才。
2.2 布置设计
1)根据氧化炉工艺气出口管线标高和炉体大法兰距离厂房楼板面为750 mm,建议氧化炉基础标高为EL4.700 m,厂房二楼标高为EL8.000 m,厂房高度为EL23.000 m。厂房结构跨度采用不等距设计,氧化炉所在位置和吊装孔位置采用7.5 m,其余为6 m跨距。根据氧化炉的汽水平衡,建议汽包的安装高度为EL11.508 m,以保证蒸汽蒸发量和过热度,如图4。
图4 氧化炉安装设计图
2)结构设计时,设备基础应独立设置,基础尽量采用混凝土结构,要充分考虑基础框架的强度、刚度、挠度和稳定性的要求,同时必须考虑基础沉降。
3)氧化炉安装有两种方式,一是厂房封顶之前,通过大型吊车安装就位,二是通过厂房行车,从厂房预留孔处吊装就位。由于氨氧化炉设备重量大,厂房行车主要用于设备的检修。如果采用后者安装就位,行车的起重量增大,使用频率又低,增加了结构投资(厂房结构荷载加大),浪费资源。建议厂房封闭之前,一次安装就位氨氧化炉。
4)氧化炉检修时,必须提前确认氧化炉内的温度小于200℃,确保设备法兰不变形,同时保护好设备大法兰的密封面。炉内铂网检修时,应检查铂网的支撑结构是否有变形,如有变化,应同时更换支撑结构及法兰密封垫圈。
5)氧化炉设备操作频繁,其附近的钢平台操作面设计时要谨慎(氧化炉所在的预留洞,设备就位后铺设钢板)。钢平台标高应是铺设花纹钢板后的标高,且与附近楼板高度一致。防止出现高差,对人员操作带来不便。
3 结束语
只有保证工艺原料气的气量、成分、温度、压力等指标,提高氨的转换率,才能生产出合格的成品酸,才能保证硝酸的品质,作为工艺料气产生的关键设备,氧化炉的各方面设计显得尤为重要。笔者通过对氧化炉设备的特点及相关专业的设计探讨,可为其他类似项目提供参考。