新工科建设融合课程思政协同育人探究——以西安石油大学应用化学专业为例

西安石油大学应用化学专业于2022年获批国家级一流本科专业建设,对标“一带一路”倡议和国家能源化工相关产业发展人才需求,基于新工科建设融合课程思政协同育人理念,针对现实困境中的主要问题,从“思政育人和专业育人一体化”以及“课程建设、学科建设、专业建设一体化”两个方面探索“特色鲜明的理工复合型人才培养”实现路径,从“知识传授、能力培养、价值塑造”三个层面在“基于价值观的培养落实立德树人、有限学程下专业人才培养”两个维度进行实践反思,实现了人才培养质量和专业建设水平的提升。该专业已发展成为我国西部油气田化学特色优势专业。

以竞赛为驱动项目为依托的化工设计基础课程教改研究——以西安石油大学为例

在工程教育专业认证的大背景下,化工设计基础课程作为化工专业教育核心课程,坚持以全国大学生化工设计竞赛为驱动来充分挖掘学生潜能,采用化工设计项目作品展示方式全面推动学生专业综合能力培养,并基于虚拟仿真实验教学平台、化工过程实景仿真实训装置以及现代化工设计手段开展丰富多彩的特色课程改革研究,以达到不断激发学生学习动机、优化课程考核方式、提升课程教学质量的目的。

新形势下石油类高校普通化学课程教学改革探索

普通化学作为培养高水平、高素质人才所必需的素质教育课程,其课程教学惠及大多数理工科专业学生,具有跨学科、专业背景复杂、影响范围广等特点。为适应行业和社会发展需求,课程教学改革势在必行。文章简述了石油类高校普通化学课程教学现状,并探讨该课程教学存在的问题,最后提出新形势下石油类高校普通化学课程教学改革策略,即在人才培养过程中,应充分挖掘课程思政元素,提升学生政治素养,实现专业教育与思政教育的统一;关注授课专业领域的国家政策、行业动态及学科前沿,适当调整教学内容;开展多元化教学模式,以满足行业和社会发展需求。

强化工程案例教学,促进研究能力培养——以“MATLAB与化工数值计算”课程为例

为了更好地培养学生基于科学思维和工程实践的研究能力,以大量真实化工案例剖析为驱动,将工程案例教学法有机融入“MATLAB与化工数值计算”各个教学环节,通过工程案例教学架构设计、工程案例教学群组开发、工程案例教学方案实施以及工程案例教学考核评价等多种教学方式来不断强化学生利用先进技术方法和工具解决化学化工过程复杂工程问题的专业综合能力,有效助力我国能源化工行业“工业4.0”的升级与改造。

石油化工类高等院校普通化学教学内容的优化

为了更好地发挥普通化学在石油化工类普通高校各专业领域中的作用,激发非化学化工专业学生学习化学的积极主动性,提高普通化学教学质量。本文根据不同石油化工类高等学校不同专业特点,对教学内容测重点进行调整,加强化学学科与学生专业联系的紧密性。另外,从加强师资队伍建设方面亦进行了探讨。

基于产出导向的能源化工类人才创新能力体系构筑及实践

在世界能源转型加速的大背景下,分别从明确途径、打造范式和落地标准、评价效果出发,围绕顶层设计指导、学科竞赛驱动和科教融合引领,通过内化课程思政、打造一流课程、凝练优秀教材、加强实践教学、优化学科竞赛及推动创新创业等六大手段全面构筑了能源化工类人才“123456”金字塔架构体系,建立了基于实践平台和产科教融合的能源化工类人才创新能力达成途径,形成基于学科竞赛优化驱动的能源化工类人才创新能力达成模式,最终有效实现能源化工类人才创新能力的达成。

应用化学国家一流专业特色发展思路与举措

西安石油大学应用化学专业坚持服务国家能源产业,拟建成石油石化特色鲜明的国家级一流本科专业。从专业特色发展思路、特色发展举措以及建设成效等方面进行梳理和总结,以期进一步推进一流专业快速发展,在人才培养、科学研究、社会服务等方面在西北地区乃至全国做出应有贡献。

硫酸钡锶的结垢机理与化学除垢技术的研究现状

结垢会给油田生产带来严重危害,严重威胁生产流程的进行,降低生产流量,导致生产损失。注入的水、原生水与岩石之间存在化学作用,导致储层流体的组成复杂,因此难以控制无机结垢地层。碳酸盐(钙)、硫化物(铁、锌)和硫酸盐(钙、钡、锶)垢在油田中更为常见,结垢的形成取决于各种因素,包括但不限于温度、压力、溶液饱和度、流体动力学行为等。本文介绍了油气生产中常见的无机结垢类型、形成机理、热力学溶积度、结垢预测,以及化学除垢剂的研究现状与发展趋势,以期为油田硫酸钡锶垢的预防与除垢提供参考。

陕西地区油田化学品助剂产业发展研究与分析

以陕西本土油田企业为基础,采用问卷调查法对企业的油田化学品助剂的现状进行调查分析,重点调查了油田化学品助剂的使用情况、对石油开采的有用程度、环保情况等现状,并总结了普通员工与管理者对油田化学品助剂产业发展的意见与建议。通过SWOT战略分析法研究了油田化学品助剂产业发展的优、劣势以及面临的机遇与威胁。

激光诱导击穿光谱(LIBS)结合机器学习算法快速测定石油焦中微量元素

石油焦中微量元素对其作为预焙阳极的性能起着决定性的作用。首先,通过基于LIBS光谱构建用于石油焦中铁(Fe)和铜(Cu)定量分析的PLS校正模型。然后,考察了不同光谱预处理(归一化、多元散射校正、标准正态变换、一阶导数和二阶导数)以及变量选择算法(粒子群优化算法和变量重要性投影)对PLS校正模型预测性能的影响。建立了一种基于激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)结合偏最小二乘(Partial least squares,PLS)的石油焦中微量元素定量分析方法。结果显示,与其他PLS校正模型相比,基于二阶导数和变量重要性投影的PLS模型对Fe的预测性能最优,最优的交叉验证相关系数(R-squared cross validation,R^(2) cv)为0.9667,均方根误差(Root mean squared error cross validation,RMSEcv)为10.2821 mg/kg,预测集的相关系数(R-squared prediction,R^(2) p)为0.8638,均方根误差(Root mean squared error prediction,RMSEp)为14.5078 mg/kg;而对于Cu,基于多元散射校正和粒子群优化的PLS模型的预测性能最优,最优的交叉验证R^(2) cv为0.9553,RMSEcv为6.3300 mg/kg,预测集R^(2) p为0.9269,RMSEp为7.6502 mg/kg。因此,LIBS结合PLS可为石油焦中微量元素含量的快速检测提供一种可行方法。

“两性一度”背景下化工热力学实验教学进阶式探索与实践

在化工热力学实验教学中,通过设置进阶训练思考题,激励学生进行探索与实践。以第二维里系数的测定实验为例,倡导学生独立思考与构建高阶维里系数的方法,引导其分析比较国内外学者处理问题的策略与方法,而后辅导其通过双向检验证明所做实验数据的准确性、验证所构建方法的合理性、分析所得结果的有效性,最后指导学生理清数据处理方法的发展脉络,对其所构建的方法进行准确定位与评价。本教学实践通过强化实验教学项目的设计性与综合性,探索提升实验类课程高阶性的途径,践行“两性一度”的要求。

科学前沿在非化学化工专业普通化学实验课程改革初探:以光催化技术为例

为了提高高等院校非化学化工类专业学生学习普通化学课程的效果,本文以光催化技术教学实验为例,尝试将前沿科学研究内容引入到普通化学实验中。以授课教师所在课题组新研发的WO_(3)纳米材料为例,在光催化作用下,引导学生将其应用于降解刚果红实验,并从教学设计、实验设计和教学效果等方面对该实验进行分析。实现通过科学前沿实验拓展学生的科学视野,激发学生的求知欲和探索欲。

石油磺酸盐复合驱提高采收率开发研究

以自制石油磺酸盐为主剂,通过优选助剂提高其增溶及界面性能,得到复合驱油剂YCQY-103。YCQY-103与磺酸盐型驱油剂CDMP-2和某油田现场用驱油剂CQH-1相比,界面张力、润湿性能、毛细管举升高度、渗吸等性能均有明显改善;YCQY-103在注入量为0.8 PV、浓度0.3%、渗透率为10 mD的条件下,增采率可达12.18%。

新时代背景下化工分离工程“三微一平台”混合式教学探讨

在“互联网+教育”和“教育信息化2.0”的新时代背景下,面对新时代的使命和新工科人才的培养要求,化工专业核心课程的建设显得尤为关键,它不仅对化工人才的培养起到决定性作用,同时也为化工行业的低碳化转型提供了有力支撑。如何巧妙地融入“三微一平台”(即结合微课、微项目、微实验和在线学习平台),并充分利用网络资源与在线教学平台加强化工专业核心课程的混合式教学,已成为当前需要深入研究的课题。本文旨在通过设计“三微一平台”混合式教学模式,对化工分离工程该核心课程进行教学改革与创新,并进一步探讨化工分离工程课程建设方法和发展趋势。通过“三微一平台”的混合式教学模式,有望为化工分离工程课程注入新的活力,使其更好地适应新时代的教育需求,培养出更多具备创新精神和实践能力的优秀人才。

前沿科研成果融入综合化学实验——一种稀土金属有机框架的合成及作为荧光探针的应用

将前沿科研成果融入大学化学学科的实验教学环节中,实现学和用的有机结合,既能加深学生对课本理论知识的理解,又可以激发学生从事本专业实践的兴趣和培养学生的创新能力,是培养新时代高素质专业人才的必然要求。在这样的背景下,本文设计了一个将当前化学领域的研究热点之一的金属有机框架融入综合化学实验的案例,该实验包括金属有机框架材料的合成、表征及作为荧光探针的应用三个主要部分,既涉及大量的基础实验操作技能的锻炼,又融入了红外光谱、粉末X-射线衍射、热重分析、荧光光谱等多类现代分析技术,内容上还涉及我国的重要战略资源之一的稀土的应用,以及生态环境保护。除可以系统地培养学生的专业综合能力外,对培养学生的民族自豪感和生态保护素养也具有重要的价值。

化学破乳/超声协同处理气田废弃油基泥浆

气田废弃油基泥浆是气田钻井过程中产生的一种成分复杂的乳状液体系,组成复杂且性质稳定、处理难度大,未经处理直接外排对环境危害大。采用化学破乳-超声-离心方法对其进行处理,结果表明:当化学破乳段的体系pH值为5—6,温度为60℃,200 r/min下搅拌时间40 min,AR36型破乳剂的加量8 mg/L;超声强化段的频率25 kHz,功率30 W,超声时间11 min;混凝及离心处理段的阳离子PAM加量60 mg/L,混凝后搅拌时间15 min,离心机转速3000 r/min,离心时间20 min时,油回收率和减量化率均达到94%以上,回收油中含水率降低至0.5%以下,底泥中含油率降低至5%以下。扫描电镜分析表明,在破乳剂/超声的协同作用下,油水固稳定的乳化状态可被打破。

电化学处理炼油企业循环水的工业试验研究

与传统的化学药剂处理技术相比,电化学水处理技术兼具除垢、缓蚀、杀菌灭藻等功能,具有显著提高浓缩倍数、节水、经济、环保等优势。本研究在某炼油企业循环水冷却系统中投用电化学设备进行工业试验,结果表明,在高浓缩倍数下,采用电化学技术协同杀菌剂,可保持循环水体的水质稳定,有效控制系统的结垢、腐蚀、微生物滋生等问题,保证系统的稳定良好运行。同时,从经济效益方面与药剂法进行了对比分析,电化学技术每年可为企业节省费用人民币百万元以上,节约水资源8×10^(5)m^(3)·a^(-1)左右。

Mg盐清净剂金属化工艺的纳米化学微反应机理

由于Mg的金属性比Ca弱以及Mg化合物与Ca化合物诸多物理化学性质的差异,制备各种超、高碱度有机酸Mg盐清净剂的金属化工艺远较制备同等碱度有机酸Ca盐的工艺难度大。笔者在多年研制各类Mg盐清净剂的过程中发现,与Ca盐有所不同,在进行超、高碱度Mg盐的金属化时,除须按众所周知的方法利用NH3和/或铵盐、胺类等来强化甲醇促进剂的作用外,还须采用改进的加水方式、严格控制CO2的临界通入速率等补加措施,才能保证制备各类超、高碱值Mg盐清净剂的成功率。在此基础上,运用在微乳液内形成纳米级"水池"的微反应器新概念,对这些措施的微反应机理进行了分析论证,总结了各种Mg盐清净剂金属化工艺的一些规律。

石油磺酸镁清净剂过碱化工艺研究

研究了超碱值石油磺酸镁合成过程中过碱化反应时间、过碱化反应温度、水和氧化镁加入量对产品碱值的影响,得到了合成超碱值石油磺酸镁的最佳过碱化反应条件:石油磺酸胺为80g,反应时间为3h,反应温度为46℃,水的加入量为10mL,氧化镁的加入量为24g,可得到碱值大于390mgKOH/g的超碱值石油磺酸镁产品;最后通过红外光谱及冷冻蚀刻电镜观测技术,对产物结构和稳定性进行了测定。

大学无机化学实验课程内容的优化

对大学无机化学实验的编排顺序进行调整,使无机化学实验和无机化学理论课程衔接更加紧密。另外,从3个方面对实验课程的内容进行优化:删减无机化学实验课本中的陈旧内容,增添前沿领域实验;补充设计研究型实验,培养学生的创新精神;引入现代化手段,实现实验课程教学信息化。