前言:我們精心挑選了數(shù)篇優(yōu)質(zhì)輕化工程論文文章,供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發(fā),助您在寫作的道路上更上一層樓。
首先,近年來現(xiàn)代生物技術(shù)中的酶技術(shù)在輕化工領(lǐng)域的重要性和潛力日益增長(zhǎng)。例如,在傳統(tǒng)高溫濃堿型棉織物退漿工藝中,需消耗大量水、熱能、化學(xué)助劑,并排放出大量含高濃度污染物廢水。與常規(guī)堿劑前處理工藝相比不同的是,生物酶退漿對(duì)織物損傷小,處理后織物手感柔軟,色澤鮮艷,具有能耗低、設(shè)備要求低、排污量少、廢水處理簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)。所以,生物化學(xué)中的酶學(xué)部分是我們需要重點(diǎn)學(xué)習(xí)和掌握的內(nèi)容,在全部32學(xué)時(shí)的教學(xué)中,我們安排酶學(xué)10個(gè)學(xué)時(shí),從酶的概念、分類,酶的作用機(jī)制、酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)到酶工程均作了詳細(xì)講解,并在講授的過程中將生物酶工程的相關(guān)知識(shí)與輕化工程專業(yè)知識(shí)進(jìn)行交叉,提高學(xué)生對(duì)生物酶技術(shù)在輕化工中應(yīng)用的認(rèn)識(shí),從而,培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力,為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ),使他們?cè)趯?shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐中,可以根據(jù)材料不同,工藝流程的不同,選擇不同的生物酶處理工藝。
其次,在紡織和皮革加工領(lǐng)域,應(yīng)用的原材料有很多是生物質(zhì)材料,因此對(duì)于生物質(zhì)材料的了解對(duì)輕化工程學(xué)生來講非常重要,所以我們將生物化學(xué)中糖類、脂類和蛋白質(zhì)類等生物大分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能列為輕化工程學(xué)生的學(xué)習(xí)重點(diǎn),大約占到16學(xué)時(shí)左右。讓學(xué)生對(duì)生物大分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有全面的認(rèn)識(shí),幫助學(xué)生在對(duì)這些生物質(zhì)原料進(jìn)行處理時(shí)能夠做到有的放矢。
再次,原有生物質(zhì)材料都有各種各樣的優(yōu)點(diǎn)和弊端,如何保留其優(yōu)點(diǎn)而避免其缺點(diǎn),是一個(gè)全新的課題。比如天然彩棉,具有良好的天然色彩,可以避免后續(xù)染料加工過程,節(jié)省能源和成本,降低污染等優(yōu)點(diǎn),但同時(shí),天然彩棉的棉纖維纖絲較短,不如白棉,另外產(chǎn)量比白棉低。針對(duì)這些特點(diǎn),應(yīng)用生物技術(shù)中的基因工程操作可以幫助我們既能保留優(yōu)點(diǎn),又能改善缺點(diǎn),基因工程技術(shù)可以從根本上按照人們的意愿改變?cè)牧系奶匦裕裕锘瘜W(xué)中的分子生物學(xué)以及基因工程我們也向同學(xué)們做細(xì)致的闡述。其余學(xué)時(shí)我們安排了緒論、對(duì)生物小分子的認(rèn)識(shí)以及簡(jiǎn)單的代謝內(nèi)容,讓學(xué)生了解生物化學(xué)的全貌以及了解為什么學(xué)習(xí)生物化學(xué)以及如何才能學(xué)好。
2教學(xué)方法
采用“以問題為中心的教學(xué)模式”,利用多媒體教學(xué)和板書教學(xué)相結(jié)合的手段。目前,作為國(guó)內(nèi)普通本科院校,吉林化工學(xué)院的學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力不強(qiáng),學(xué)習(xí)狀態(tài)不佳成為了一種普遍現(xiàn)象。傳統(tǒng)的教學(xué)模式不能激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生學(xué)習(xí)非常被動(dòng)。“以問題為中心的教學(xué)模式”(ProblemBasedLearning,PBL),1969年由美國(guó)神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在加拿大多倫多的McMasterUniversity首創(chuàng),目前已成為國(guó)際上流行的一種教學(xué)方法。其特點(diǎn)是:以學(xué)生為中心,老師為引導(dǎo)者,以自我指導(dǎo)學(xué)習(xí)及小組討論為教學(xué)形式的課程模式,能有效地培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,有助于提高學(xué)生的創(chuàng)造力、人際交往及協(xié)作能力。在課堂上我們會(huì)先提出一個(gè)輕化工程范圍內(nèi)能遇到的問題,比如真絲織物的脫膠處理問題,在這個(gè)工藝過程中,首先涉及的生物化學(xué)知識(shí)是絲素和絲膠的生物化學(xué)本質(zhì)是什么?引入蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)組成、化學(xué)性質(zhì)專題;進(jìn)一步酶法處理脫膠環(huán)節(jié)應(yīng)注意哪些問題?引入酶促反應(yīng)的影響因素專題。將學(xué)生分成若干小組,進(jìn)行討論,并設(shè)計(jì)出工藝方案,這樣的方法,不但激起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還取得了良好的教學(xué)效果。
3考核方式
1滑坡的成因分析
1.1滲流的原因
平原河網(wǎng)河道堤防工程大部分為群眾性工程,堤身比較單薄,排水設(shè)備、回填土料的質(zhì)量難以保證。特別是回填土料為淤泥質(zhì)粘土的,這部分土料長(zhǎng)期處在浸水飽和狀態(tài),強(qiáng)度弱而自重大,其下滑力較大。當(dāng)退水時(shí),由于淤泥質(zhì)粘土的滲透力,而退水后原堤防臨水側(cè)的阻滑壓力在減少。所以當(dāng)斷水清淤作業(yè)時(shí),堤身內(nèi)的滲流力和自重等主滑動(dòng)力不斷增加,而阻滑水壓力在減少,一旦堤身強(qiáng)度不夠就易引起滲流失穩(wěn)。
1.2清淤過甚的原因
河道清淤斷面尺寸由防洪規(guī)劃和穩(wěn)定分析確定,一旦確定下來就不能隨意改變,但在實(shí)際操作中很難做到,這是因?yàn)椋孩儆捎谇逵僖话阌蓹C(jī)械操作,加上其對(duì)象是粘土,在施工中要完全按設(shè)計(jì)進(jìn)行幾乎是不可能,所以斷面尺寸很難控制;②如果河床中的土質(zhì)較軟弱為淤泥質(zhì)土或者垃圾沉積物等,在機(jī)械器具的擾動(dòng)和高壓水力泵槍的沖刷下(斷水作業(yè))會(huì)帶動(dòng)周邊土體的塌方和淤泥土的流動(dòng)。如果在穩(wěn)定中起阻滑作用的鎮(zhèn)壓部分被挖,造成堤身安全穩(wěn)定系數(shù)下降,就可能導(dǎo)致失穩(wěn)。
1.3施工附加外力作用的原因
帶水作業(yè)的工程,當(dāng)施工機(jī)械抓斗放下時(shí)堤前水位瞬時(shí)壅高,產(chǎn)生水浪波,強(qiáng)大的水體動(dòng)力沖擊干墻身;當(dāng)抓斗沉到水下后,水回落,堤身受到負(fù)壓的拖吸力作用;當(dāng)抓起淤泥時(shí),抓斗外側(cè)和河床淤泥之間短時(shí)產(chǎn)生“真空”區(qū),此時(shí)土體受到負(fù)壓的拖吸力作用;同時(shí)受一股強(qiáng)大的水流來填充,產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力沖刷力沖刷淤泥;當(dāng)抓斗離開水面時(shí),又產(chǎn)生強(qiáng)大的拖吸力。在每抓一斗淤泥的過程,水位高低相差有時(shí)達(dá)1m左右,此時(shí)堤身除受到較大的主動(dòng)土壓力作用外,還要受到水浪的沖擊動(dòng)力及水位回落產(chǎn)生的拖吸力;水下的淤泥受到水力的沖刷和拖吸吸力等,在這些力的綜合作用下,如果墻身或上體強(qiáng)度不夠,就可能產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象。這種現(xiàn)象多發(fā)生在帶水作業(yè)施工中。
1.4其他原因
除上述幾種原因外,如果施工地段的地基基礎(chǔ)較軟弱或遇古河道上筑砌的堤身;堤身的填筑質(zhì)量存在問題;新舊堤界面處理不當(dāng),通過裂縫滲水;堤前開挖過深等在施工前又沒有進(jìn)行處理等,均有可能引起失穩(wěn)。上述各項(xiàng)原因也并非是獨(dú)立的,其中任何一種或兩種原因,甚至多種原因組合都能引起堤防失穩(wěn)。
2滑坡的預(yù)防措施
清淤工程滑坡的產(chǎn)生一般是內(nèi)外因素作用的結(jié)果,只要及早預(yù)防,采取適當(dāng)措施,消除滑坡發(fā)生的外在因素,多數(shù)滑坡是可以防止的。比如在地質(zhì)鉆探、設(shè)計(jì)階段、施工前和施工中加強(qiáng)觀察分析能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題,根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)改變施工方法和施工機(jī)械等,都是防止滑坡的有效措施,具體方法有:
2.1選擇合理的疏浚斷面
由于疏浚斷面的設(shè)計(jì)忽略,施工時(shí)造成的滑坡現(xiàn)象較普通。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)要根據(jù)土質(zhì)、沿岸建筑物和堤防穩(wěn)定情況分段進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于堤腳埋深較淺的,要采取修緩河岸邊坡方式或以留平臺(tái)和提高平臺(tái)高程的方法。對(duì)于軟弱基礎(chǔ)或遇古河道地段,要考慮基礎(chǔ)加固措施,將河床的比坡由1:3放緩至1:5左右,以保證邊坡本身的安全。
(2)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)斷面,通過穩(wěn)定分析確定后,還要充分考慮施工中可能產(chǎn)生的超挖情況,要采用規(guī)范允許的超寬、超深值進(jìn)行校核。
2.2選擇合理的施工方法
清淤工程產(chǎn)生的外因主要是施工作業(yè)產(chǎn)生的,跟施工方法有直接的關(guān)系,所以選擇合理的施工方法是預(yù)防滑坡產(chǎn)生的主要措施。
(1)施工前要對(duì)照設(shè)計(jì)資料深入工地調(diào)查,按照實(shí)地情況和機(jī)械設(shè)備及施工技術(shù)做出詳細(xì)施工組織設(shè)計(jì),對(duì)存在問題提早做出處理預(yù)案。
(2)對(duì)軟弱地基礎(chǔ)要采取機(jī)械帶水作業(yè),施工時(shí)要控制開挖的速度和施工順序,嚴(yán)格控制超挖的數(shù)值。將常規(guī)的先掏槽后擴(kuò)坡的施工方法改為由上而下,按梯形斷面開挖。對(duì)河面較窄,基礎(chǔ)土質(zhì)較好或滑坡后產(chǎn)生影響不大的地段,可以采用斷水作業(yè),利用水力機(jī)組沖填結(jié)合人工開挖施工,這種方法清淤較徹底,效果較好。
(3)施工中要注意觀察,及時(shí)發(fā)現(xiàn)堤面開裂、沉陷變形、土質(zhì)變化情況,作出相應(yīng)的應(yīng)急措施。
(4)施工棄土及時(shí)遠(yuǎn)運(yùn),不能堆放在沿岸。一是防止雨天淤泥回淤;二是防止堤防在淤泥的堆壓下產(chǎn)生滑坡。外運(yùn)確實(shí)有困難的做好圍堰集中堆放,而圍堰離河岸保持一定的距離,棄土坡腳至河岸邊緣的最小距離按≥(10+H/2)m,(H為棄土頂至河底高差)控制為好。圍堰內(nèi)的積水要按照疏浚施工規(guī)范的要求通過明溝或暗溝及時(shí)排放入河,防止積水通過地表裂縫滲透入河。
3滑坡處理措施
滑坡的處理措施一般分為兩個(gè)階段,一是控制防止滑坡的繼續(xù)擴(kuò)展延伸階段;二是在滑體達(dá)到穩(wěn)定后修復(fù)處理階段。
3.1應(yīng)急處理措施
3.1.1提高水位穩(wěn)定滑體
水位提高后將降低滲流的出口比降和堤身的浸潤(rùn)線,達(dá)到降低滲流的破壞能力,提高后水位還可以增加堤前的阻水壓力,起穩(wěn)定堤身作用。這種方法通常用在斷水作業(yè)中。
3.1.2上卸下加法
上卸即減少滑體的滑動(dòng)力,將產(chǎn)生滑動(dòng)力的滑動(dòng)體開挖削坡,放緩邊坡。下加指在阻滑體部分(一般在堤腳處)拋石增加壓力,以達(dá)到阻滑力增加。
3.1.3封閉裂縫
發(fā)生滑坡后,壩面將產(chǎn)生一組縱橫向的裂縫,這些裂縫都是產(chǎn)生滑體時(shí)土體之間產(chǎn)生拉應(yīng)力式互相擠壓應(yīng)力開裂而成。要就近取材(粘土或薄膜材料等),及時(shí)封閉裂縫,以防滲水形成集中滲漏產(chǎn)生沖刷破壞或加寬裂縫,再次沿裂縫產(chǎn)生滑動(dòng)或塌落。
在實(shí)際工作中以上幾種方法很少獨(dú)立使用,要根據(jù)實(shí)際情況組合選用,以達(dá)到控制滑體的延伸和發(fā)展。
3.2修復(fù)處理措施
3.2.1挖除回填法
堤腳開挖過基,堤身填筑質(zhì)量不好等產(chǎn)生淺層滑坡的,一般開挖工程量不是很大。這類滑坡應(yīng)優(yōu)先考慮將滑動(dòng)體全部挖除,重新回填還坡。開挖回填應(yīng)注意幾點(diǎn):
(1)首先查明滑坡體的上下口準(zhǔn)確位置,劃定處理范圍,全部挖除滑體。
(2)挖除滑動(dòng)體。挖除應(yīng)從上邊緣開始,逐級(jí)開挖,每級(jí)高度20cm,沿著滑動(dòng)面挖成鋸齒形。在每一級(jí)深度應(yīng)1次挖到位,每級(jí)高度<1m左右,并且必須一直挖至滑動(dòng)面以外未滑動(dòng)土中0.5~1.0m,以便保證回填新老土的良好結(jié)合。
(3)開挖坡要根據(jù)回填料的土質(zhì),一般保證在1:3左右。
(4)在平面上滑坡邊線四周向外延伸2m左右范圍均應(yīng)挖除,重新填筑。
(5)填筑施工必須按GB5000286-98《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》要求進(jìn)行。
(6)回填土料以透水性較好的砂粒為宜,并保證入倉(cāng)的速率和分層加高。
3.2.2削坡填筑法
削坡填筑法是處理滲層滑坡的最常用辦法。深層滑坡往往滑體的出口在水下邊坡或者河底,滑體方量相當(dāng)大,全部開挖滑動(dòng)體有一定難度,開挖附加的外力作用還有可能產(chǎn)生滑動(dòng)。處理這些滑體采取堤頂開挖削坡,堤前拋石加壓方法是比較有效的,在施工中應(yīng)注意幾點(diǎn):
(1)首先查明滑坡體的上下口準(zhǔn)確位置,劃定處理范圍。
(2)挖除部分滑動(dòng)體,開挖方法、順序同上。
(3)開挖不應(yīng)采用推土機(jī)、挖掘機(jī)等大噸位機(jī)械,最好采取先拋石后開挖。
(4)拋石填壓層要求:①拋石范圍要根據(jù)滑體范圍和河床抗沖刷的要求定,一般拋在滑體出口至堤腳處;填壓層要求分層設(shè)置,最下層為石渣墊層作為反濾層,一般厚度<30cm,上層為拋石體,保護(hù)拋石層及其下部泥土的穩(wěn)定,其厚度應(yīng)不少于拋石粒徑的2倍,一般為0.6~1.0m,重要段為1.0~1.5m,臺(tái)頂高程要高于枯水位0.5~1.0m,保證堤腳埋深1.0m左右。填壓層坡度要根據(jù)河床比坡的具體情況設(shè)置,一般控制在1:1.5~1:4之間;②填壓層石料要采用新鮮、堅(jiān)固、無風(fēng)化的亂石,單粒重量為5~50kg,粒徑為0.15~0.33m左右。
3.3.3打樁處理
適用于土質(zhì)堤岸或者河道較窄,不能采用填壓法或留平臺(tái)辦法處理的河段,主要是利用樁加強(qiáng)基礎(chǔ)承載力和抗滑力。這種處理方法要求:
(1)打樁采用松木樁或者預(yù)制混泥土柱樁,樁長(zhǎng)應(yīng)滿足貫穿滑動(dòng)面3m深以上,方能達(dá)到阻滑作用。
(2)樁排數(shù)和條數(shù)根據(jù)抗滑和承載力計(jì)算確定。
(3)對(duì)于抗滑樁樁之間采用混泥土梁拉結(jié)共同受力,對(duì)于承載為主的樁要設(shè)置混泥土承臺(tái)讓樁共同承受負(fù)重。
關(guān)鍵詞:輕化工程;生物技術(shù);學(xué)科交叉;專業(yè)碩士;培養(yǎng)策略
專業(yè)碩士與學(xué)術(shù)型碩士不同,其目的是培養(yǎng)具有扎實(shí)理論基礎(chǔ),并適應(yīng)特定行業(yè)或職業(yè)實(shí)際工作需要的應(yīng)用型高層次專業(yè)人才。教育部、人力資源和社會(huì)保障部于2013年11月公布了《關(guān)于深入推進(jìn)專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式改革的意見》,強(qiáng)化了專業(yè)碩士應(yīng)以實(shí)踐為導(dǎo)向,重視理論水平與實(shí)踐的綜合應(yīng)用[1]。江南大學(xué)輕化工程專業(yè)碩士培養(yǎng)側(cè)重于染整方向,即以紡織纖維制品為原料,探討、研究與纖維制品相關(guān)的前處理、染色、印花及功能化整理新方法與新技術(shù),以培養(yǎng)染整專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能兼?zhèn)涞娜瞬拧?/p>
1培養(yǎng)學(xué)科交叉復(fù)合型人才的必要性
染整作為紡織產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節(jié)之一,對(duì)提升紡織產(chǎn)品質(zhì)量和附加值有重要影響,但近年來在發(fā)展中也暴露出不少問題,并日益成為制約本行業(yè)發(fā)展的瓶頸[2]。這主要包括:(1)染整企業(yè)生產(chǎn)中水、電、汽能耗高,導(dǎo)致能源緊張和生產(chǎn)成本不斷上升,企業(yè)凈利潤(rùn)下降,影響了可持續(xù)發(fā)展;(2)染整廢水排放量大(占紡織行業(yè)污水排放量的60%),且廢水處理成本較高;(3)部分企業(yè)仍以粗放型和低水平方式生產(chǎn),產(chǎn)品多為常規(guī)中低檔產(chǎn)品,附加值不高。因此盡管國(guó)內(nèi)染整行業(yè)產(chǎn)能水平不低,但從纖維制品前處理到染整廢水處理各環(huán)節(jié)成本不斷上升,導(dǎo)致多數(shù)染整企業(yè)利潤(rùn)走低。為解決上述問題,有必要將相關(guān)學(xué)科的新技術(shù)與傳統(tǒng)染整生產(chǎn)技術(shù)相融合,借助于信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、應(yīng)用化學(xué)技術(shù)、生物技術(shù)等來改造和提升傳統(tǒng)的染整生產(chǎn),通過新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新助劑的應(yīng)用,促使染整行業(yè)向著高效率、低能耗、少污染的方向發(fā)展[3]。近年來江南大學(xué)發(fā)揮學(xué)科門類較齊全的優(yōu)勢(shì),在輕化工程專業(yè)碩士教學(xué)中推行了基于學(xué)科交叉互融的教改研究。目前通過與機(jī)械工程、顏色技術(shù)、應(yīng)用化學(xué)、生物技術(shù)等學(xué)科交叉,培育出了包括新型染整裝備、納米印染技術(shù)、紡織生物技術(shù)等多個(gè)輕化工程專業(yè)碩士的教學(xué)和研究方向。其共同點(diǎn)在于培養(yǎng)具有復(fù)合技能的應(yīng)用型專業(yè)碩士人才,立足于從紡織纖維制品前處理、染色、印花及功能化整理環(huán)節(jié),最大程度地減少生產(chǎn)過程中水、電、汽等資源的消耗,降低生產(chǎn)排放,實(shí)現(xiàn)紡織品的清潔化生產(chǎn)。
2輕化工程與生物技術(shù)交叉復(fù)合型專業(yè)碩士的培養(yǎng)策略
生物技術(shù)是利用生物體制,以生物工程技術(shù)加工底物為原料來提供所需的各種產(chǎn)品或達(dá)到某種目的的新型跨學(xué)科技術(shù)。生物技術(shù)與紡織纖維制品的染整加工具有相關(guān)性,尤其在最近30年得到了快速發(fā)展。輕化工程與生物技術(shù)交叉研究的思路是借助于生物酶進(jìn)行纖維前處理、染色后處理和功能整理。與傳統(tǒng)紡織品化學(xué)加工相比,生物技術(shù)與輕化工程相結(jié)合后能降低染整生產(chǎn)排放,實(shí)現(xiàn)溫和條件下高效節(jié)能加工。江南大學(xué)在生物工程、生物技術(shù)學(xué)科方面具有教學(xué)與科研優(yōu)勢(shì),其中生物工程為國(guó)家級(jí)一類特色專業(yè)、江蘇省首批品牌專業(yè)。為順應(yīng)生態(tài)染整的發(fā)展要求,我校結(jié)合這一優(yōu)勢(shì)將輕化工程與生物技術(shù)相交叉,形成了紡織生物技術(shù)研究方向,并構(gòu)建了應(yīng)用型輕化工程專業(yè)碩士人才培養(yǎng)體系。具體包括下述四個(gè)方面。
2.1導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè)
由于生物技術(shù)在染整中的應(yīng)用以酶技術(shù)為主,因此對(duì)導(dǎo)師隊(duì)伍組成也提出了較高要求。一方面要求導(dǎo)師熟悉纖維的原料特點(diǎn),染整加工原理,工藝和設(shè)備,纖維制品質(zhì)量評(píng)價(jià);另一方面也要求導(dǎo)師對(duì)生物技術(shù)的相關(guān)專業(yè)知識(shí)(如生物酶種類、酶學(xué)特性、應(yīng)用效果評(píng)價(jià)方法等)有相當(dāng)?shù)牧私猓η笸瑫r(shí)擁有兩個(gè)學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)。通過近10年的建設(shè),我校紡織生物技術(shù)研究方向已建成了符合上述要求的導(dǎo)師隊(duì)伍。目前紡織生物技術(shù)方向的導(dǎo)師隊(duì)伍由10人組成,其中教授4人,副教授6人,具有輕化工程專業(yè)背景的博士4人、具有生物技術(shù)相關(guān)發(fā)酵工程專業(yè)的博士3人。在與生物技術(shù)交叉的纖維制品染整加工研究中,能從生物酶的菌種篩選、酶作用機(jī)理與酶學(xué)特性等方面,與纖維制品酶法加工很好地結(jié)合起來。在專業(yè)碩士培養(yǎng)過程中為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和企業(yè)課題實(shí)施效果,鼓勵(lì)專業(yè)碩士導(dǎo)師走進(jìn)染整企業(yè),與學(xué)生一起分析和解決企業(yè)遇到的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)難題。另一方面依托企業(yè)設(shè)立的省企業(yè)研究生工作站、博士后流動(dòng)站,聘請(qǐng)企業(yè)內(nèi)碩士生導(dǎo)師共同參與到課題實(shí)施中,以充實(shí)師資隊(duì)伍。
2.2課程體系和平臺(tái)建設(shè)
培養(yǎng)與生物技術(shù)交叉的輕化工程專業(yè)碩士,課程體系和研究平臺(tái)建設(shè)是基礎(chǔ)工作。為體現(xiàn)專業(yè)碩士課程的實(shí)用性和學(xué)科交叉性,教學(xué)改革中對(duì)原有課程組成、學(xué)時(shí)分配、課程考核方式進(jìn)行了優(yōu)化。除了與紡織化學(xué)相關(guān)的專業(yè)課程外,增加了纖維素與蛋白質(zhì)化學(xué)、紡織生物技術(shù)基礎(chǔ)、儀器分析等,其中纖維素與蛋白質(zhì)化學(xué)區(qū)別于一般的紡織材料學(xué),更多從分子和超分子結(jié)構(gòu)層面分析其結(jié)構(gòu)組成與其化學(xué)加工、生物酶處理的相關(guān)性;紡織生物技術(shù)基礎(chǔ)是專業(yè)知識(shí)交叉的主要課程,闡述生物酶種類、酶學(xué)特性、酶對(duì)纖維的作用機(jī)制、纖維結(jié)構(gòu)與酶整理效率相關(guān)性、紡織品生物酶應(yīng)用等內(nèi)容;儀器分析課程除介紹常見的高分子及纖維材料分析方法外,還補(bǔ)充介紹了與生物技術(shù)相關(guān)的測(cè)試手段如凝膠電泳、氨基酸分析等。通過上述理論課程學(xué)習(xí),為后續(xù)纖維制品化學(xué)和生物酶加工研究奠定了理論基礎(chǔ)。在平臺(tái)建設(shè)方面,依托我校生態(tài)紡織教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,建立了紡織生物技術(shù)研究室,為基于生物技術(shù)交叉的輕化工程專業(yè)碩士培養(yǎng)提供了保證。紡織生物技術(shù)研究室不僅擁有常規(guī)的纖維材料相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器,還建立了與生物技術(shù)相關(guān)的檢測(cè)與評(píng)價(jià)手段,滿足了常規(guī)從菌種篩選到纖維制品酶處理應(yīng)用研究的大部分實(shí)驗(yàn)需求。以紡織生物技術(shù)研究室為基礎(chǔ),我校還聯(lián)合葡萄牙米尼奧大學(xué)成立了生態(tài)染整國(guó)際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,通過定期召開纖維生物加工技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議,拓展了輕化工程專業(yè)碩士生的研究視野。
2.3構(gòu)建以染整企業(yè)需求為導(dǎo)向的論文選題策略
由于輕化工程專業(yè)碩士不同于學(xué)術(shù)型碩士,論文選題應(yīng)強(qiáng)化理論與應(yīng)用實(shí)踐技能的結(jié)合,優(yōu)先考慮源于工程實(shí)際且對(duì)節(jié)能、減排和降耗有促進(jìn)和引領(lǐng)作用的課題。我校論文選題立足于企業(yè)需求的酶法纖維制品染整加工研究,確立了紡織生物技術(shù)研究三個(gè)子方向:生物酶前處理;生物酶染色后處理;酶促功能化改性加工。(1)生物酶前處理包括纖維制品的酶退漿、酶煮練和漂白脫氧加工等。其中酶退漿是指采用商品淀粉酶和自主菌種篩選得到的PVA降解酶,取代燒堿法或氧化法進(jìn)行棉型織物退漿,通過酶制劑水解布面淀粉或PVA漿料來降低前處理廢水的COD值。酶煮練應(yīng)用于棉麻織物和彩棉織物,不僅可達(dá)到用堿法精煉的果膠去除效果,而且還避免了傳統(tǒng)堿煮練易造成的纖維損傷,對(duì)彩棉織物還可減少堿法易造成的色素流失和布面色變現(xiàn)象。在真絲織物加工中,生物酶前處理主要是借助于蛋白酶去除桑蠶絲表面的絲膠。(2)生物酶染色后處理旨在去除深色織物表明的浮色,提高織物的濕處理牢度。與傳統(tǒng)高溫皂煮相比,采用漆酶與較少用量的凈洗劑復(fù)配,不僅能有效去除織物表明未固色或結(jié)合力較弱的浮色染料,而且生物酶能有效對(duì)水洗液進(jìn)行脫色,在一定程度上降低了染色水洗殘液的色度值,降低了染色廢水處理的負(fù)擔(dān)。(3)生物酶功能化改性是借助生物酶進(jìn)行纖維制品的功能化加工,以提高產(chǎn)品的附加值。酶法纖維制品功能化改性的內(nèi)容較廣泛,包括以纖維素酶改善棉麻織物外觀光潔度和織物仿舊整理;以蛋白酶提高羊毛纖維制品的防氈縮性能,以谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶催化接枝氨基整理劑進(jìn)行羊毛抗菌阻燃整理加工;以酪氨酸酶進(jìn)行真絲織物抗菌防皺整理等。相較纖維制品的化學(xué)法功能化加工如高溫焙烘(如阻燃整理)、含氯整理劑(如羊毛防縮)、含醛樹脂(如防皺整理),盡管酶法加工成本略高,但在賦予纖維功能性的同時(shí),能減輕化學(xué)法整理易造成的纖維損傷和環(huán)境不友好性。在上述子方向論文選題和實(shí)施前,專業(yè)碩士要先制定課題初步實(shí)施方案,探究酶法纖維制品染整加工工藝的可行性并開展預(yù)研工作。在此基礎(chǔ)上再制定詳細(xì)的工作計(jì)劃,并定期匯報(bào)課題進(jìn)展情況。在研究中既要考慮纖維制品酶法加工的效果,同時(shí)也要兼顧在企業(yè)應(yīng)用中工藝設(shè)備、生產(chǎn)成本和加工效率的匹配性。
2.4構(gòu)建學(xué)科交叉復(fù)合型輕化專業(yè)碩士質(zhì)量評(píng)價(jià)體系
傳統(tǒng)上對(duì)碩士質(zhì)量與水平高低的評(píng)價(jià)主要是參照論文,包括完成的碩士論文、發(fā)表的期刊論文(SCI、EI、CSCD)的數(shù)量與等級(jí)。而輕化工程專業(yè)碩士是要培養(yǎng)掌握染整專業(yè)堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和寬闊專業(yè)知識(shí)、擁有較強(qiáng)解決實(shí)際問題的能力,滿足實(shí)際工作需要的應(yīng)用型高層次專門人才。因此專業(yè)碩士在培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)方面要與學(xué)術(shù)型碩士有所不同,不能簡(jiǎn)單照搬其評(píng)價(jià)體系[4]。參照既有部分高校實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[5-6],結(jié)合本專業(yè)實(shí)際情況,我校主要從專業(yè)知識(shí)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、學(xué)術(shù)研究能力和創(chuàng)新應(yīng)用能力四方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。專業(yè)知識(shí)能力是指在研究生階段專業(yè)理論課程的學(xué)習(xí)成績(jī),在實(shí)驗(yàn)工作中表現(xiàn)出的對(duì)染整、生物技術(shù)知識(shí)的掌握與運(yùn)用能力;實(shí)踐動(dòng)手能力是指在實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),對(duì)纖維制品酶處理加工過程合理安排和現(xiàn)場(chǎng)操作的技能,此方面企業(yè)導(dǎo)師的評(píng)價(jià)也是重要組成部分。學(xué)術(shù)研究能力評(píng)價(jià)側(cè)重于兩個(gè)方面:一方面評(píng)價(jià)學(xué)位論文階段性進(jìn)展和完成情況,從開題報(bào)告、中期檢查結(jié)果、預(yù)答辯和答辯情況四階段,結(jié)合平時(shí)例會(huì)課題匯報(bào)來綜合評(píng)判課題工作量與論文水平;另一方面考察是否有與課題相關(guān)的學(xué)術(shù)或發(fā)明專利申請(qǐng)。由于多數(shù)論文課題與染整生產(chǎn)的相關(guān)度較高,因此專業(yè)碩士是否可公開或?qū)@枧c課題合作企業(yè)商榷確定。創(chuàng)新應(yīng)用能力是指專業(yè)碩士在課題研究、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中表現(xiàn)出來的個(gè)人綜合拓展能力。在纖維酶處理研究和實(shí)踐中,對(duì)能提出新方法、新工藝并有突出業(yè)績(jī)表現(xiàn)的創(chuàng)新型專業(yè)碩士,紡織生物技術(shù)研究室會(huì)給予適當(dāng)?shù)募?lì)與表彰。
3交叉復(fù)合型輕化工程專業(yè)碩士培養(yǎng)成效