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化學工程的研究內容賞析八篇

發布時間:2023-08-28 16:53:52

序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的化學工程的研究內容樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。

化學工程的研究內容

第1篇

關鍵詞:化學工程與工藝 環保 發展趨勢

化學工程與工藝就是對材料進行加工處理,然后進行再次利用實現能量的傳遞,這樣高效環保完成資源的優化配置,優化產品加工生產的過程?;瘜W工程與工藝的發展由來已久,它以化學工程相關理論還有實際的一些運用為指導,利用這一學科知識對各種產品進行研究、開發跟生產。化工工程領域的相關行業非常多,比如石油化工、生物化工、材料化工、冶煉化工等相關行業。化學工程領域相關的行業都是關乎我國經濟發展的重要領域,化工工程還與一些高新科技領域相互影響作用,共同推動著科技的發展,促進社會的進步。目前化學工程領域正向著自動集約化、高效精細化方向發展。總而言之,化工工程涵蓋的專業領域范圍非常廣,因此,加強對化工工程與工藝發展研究時非常有必要的。

一、化學工程學科的發展特點趨勢

1.化學工程與工藝特點

化學工程簡稱化工,是研究以化學為代表的相關工業的,化學工程與工藝這門學科是一門工業特色十分顯著學科,化學工程與工藝的研究范圍廣,是一門應用十分寬泛的專業。如一些食品加工業、印刷業、冶煉業、醫藥生產、材料化工等都是建立在化學工程與化學工藝的基礎之上?;瘜W工程與工藝這門課就是培養學習化學工程與化學工藝方面的理論知識,想要在這一門學科能夠為我國各個行業都做出貢獻,就必須要組織構建一個能夠發展化學工程與工藝學科的研究基地。構建適合專業特點的,有利于人才培養的創新型體系。

2.化學工程與工藝研究對環境保護的意義

化學工程與工藝這門學科是一門工業特色明顯的專業,它覆蓋了原有的各種化學相關的專業?,F階段,環保已經是人們普遍追求的一種生活方式跟生活態度?;瘜W工程與化學工藝的相關研究是實現環保節能這一理念的重要實現途徑。對于化學工程跟化學工藝的研究發現,人類在降低污染節約能源的時候可以實現利益的最大化,這樣的前提條件下,人們都愿意進行節能環保方面的嘗試。很多跨國大型企業都針對這種情況成立專門的科研小組,進行相關綠色環保方面的研究。社會的發展離不開科技的發展,科技發展不能以犧牲環境為代價。這就要求綠色環保的概念??萍嫉陌l展過程中化學工程與化學工藝的發展一定會占據重要位置。針對這樣的情況,應該積極改變策略加大對化學工程與化學工藝方面的研究。

二、相關新興化學工程與工藝的技術研究

1.綠色化學工程

綠色化學也就是現今的人們所說的環境友好化學,這種化學方面的術語是現如今最為流行的術語。綠色化學就是環保,降低污染,用一些化學方面的技術還有方法來減少對生態環境的影響,降低環境污染對人類健康的影響。運用化學工程與化學工藝減少一些有害的原料還有催化劑等的生產還有使用。從根本上杜絕環境污染的產生,綠色化學的技術就是從源頭來阻止污染的產生,用無毒無害的原料,并且對一些廢棄物進行回收再利用。

2.化學工程與化學工藝的分離工程

分離工程就是使物質從無序向有序轉變的一種非自發的過程,在一些重力、壓力還有一些溫度、電的影響下由外力的作用,這是一個消耗能量的過程,并且這也是化學工程與化學工藝分離工程研究的重要內容之一?,F今使用比較多的分離工程方法就是蒸餾法,我國在蒸餾分離方法方面的研究已經有了非常深厚的理論依據跟實踐經驗,但是蒸餾分離方法在速度方面還是要進一步的改善。并且在一些蒸餾設備上也值得改進,蒸餾分離法如果在設備上采用現今新型的材料會取得較好的經濟效益。并且對于提高蒸餾吸收的效率,降低蒸餾分離時間上,可以采用新型的吸收劑,吸收劑對蒸餾時間的長短也有很大的影響,因此,吸收劑的研究開發也是值得關注的。

膜分離技術也是現今比較流行的分離技術,膜分離具有節能、高效、易于清理等一些特點,被許多國家的科學家認為是當下最有發展潛力的分離技術。膜分離就是吸附分離,這種吸附分離的辦法被廣泛運用一些氣體的干燥、廢水等污染物的處理等等。膜分離的研究重點在于新型吸附劑的開發,膜分離的主要問題就是膜的污染還有防治。膜分離的研究必須要實現膜使用的長壽還有高效。

3.Supercritical Fluid,SCF(超臨界流體)

Supercritical Fluid,SCF(超臨界流體)是一種溫度還有壓力都在臨界點之上的無氣體液體的相界面,同時具有液體跟氣體性質的一種流體。這一技術在化工、食品加工還有生物醫藥工程中都有非常廣泛的應用。SCF質量高、工藝要求高。開發附加值高使其有著廣闊的發展前景十分誘人的發展利潤。近幾年來,SCWO(超臨界水氧化法)用于環境治療保護方面的研究比較多,在化學工程與化學工藝方面的研究較少,還處于研究試驗期。

三、結束語

當今世界面臨著資源還有能源的短缺,全球國家都指出社會經濟的發展不能以犧牲環境為代價,并且提出資源的節約還有保護環境的要求,這就需要化學工程與化學工藝的配合共同發展,我國在此基礎上提出了轉變可持續發展經濟的概念,所以,相關的化學工程與化學工藝的行業領域應該要積極配合,對于化學工程與化學工藝的相關技術研究必須要重視其發展的環保性,推動傳統的化學工程與化學工藝成為綠色的工藝。最大限度的減少環境污染,節約資源,積極研究開發新能源,走科技發展與環境友好的道路。

參考文獻:

[1]艾寧,計偉榮,項斌等.化學工程與工藝專業人才培養模式改革的探索與實踐[J].化工高等教育,2009,26(6):28-31,35.

第2篇

關鍵詞:化學工程專業實驗室、改革、發展.

在當今科技飛速發展的時代,高?;瘜W工程專業實驗室作為培養高極科技應用型人才理論聯系實際的重要實踐性場所,已經顯示出越來越重要的作用了。自從進入二十一世紀以來,縱觀我國各地高?;瘜W工程專業實驗室的改革,不難發現各地高校化學工程專業實驗室的改革有的已經初見成效,有的才剛剛起動, 各地高?;瘜W工程專業實驗室的改革發展水平有高有低,這就需要我們各個高?;瘜W工程專業實驗室之間加強交流與合作,互相學習,取長補短,盡快構建起一個資源共享、信息互通、有較高水平的化學工程專業實驗室,以便更好的培養一大批用得上、信得過、提得起的新一代工程應用型人才及經濟管理型人才[1]。

化學工程專業實驗室是化工類院校成立的一個最老的專業實驗室,一般具有相對雄厚的專業技術基礎,比如我校的化學工程專業實驗室經過近三十年的改革和發展,現已將其改造成一個擁有上千萬資產,實驗技術和儀器設備相對比較先進,能夠同時開設石油化工、精細化工、化學工程、生物工程、制藥工程、輕化工程、化工原理七個方向的專業和基礎實驗的大型的綜合型實驗室——石油化工工程實驗中心。化學工程專業實驗室的改革引起了國內許多相關的部門的重視,為此,對化學工程專業實驗室的改革和發展進行必要的研究具有非?,F實的意義.[2-3]。

化學工程專業實驗室的改革發展要統一思想認識,明確發展方向和目標,否則,就會對化學工程專業實驗室的改革和發展帶來難以估量的困難和損失。從以往的經驗來看,由于思想認識、發展方向和目標不明確、不統一而給化學工程專業實驗室的改革發展帶來很大損失。

化學工程專業實驗室的改革發展初期會遇到思想認識、發展方向和目標不明確、不統一的問題。一種觀點認為,化學工程專業實驗室的改革發展應該向精而細的方向發展,根據各個專業建設需要建立相應的化學工程專業實驗室,做到精而越精,多學科,全方位的進行改革和建設,形成本校自己的特色專業;另一種觀點認為,化學工程專業實驗室的改革發展應該根據本校實際情況,以培養大工程觀的工程應用型人才為目標,緊緊依托石油化工行業和地方支柱產業,為培養學生的責任意識、實踐能力、綜合知識、系統思維、協作品質和創新精神而將現有的各個專業方向的化學工程專業實驗室進行必要的整合,從而建立起一個資源共享、信息互通、有較高水平的專業實驗中心,以便更好的培養一大批用得上、信得過、提得起的新一代具有大工程觀的工程應用型人才。這個實驗中心所服務的對象不僅僅是本專業方向的學生,它將對全化工系和整個學院的同學開放,在滿足本院學生需求的情況下,并對兄弟院校的學生開放,從而達到實驗資源共享、信息互通的目的,使我們的實驗室產生綜合的社會效益。例如,我院化學工程專業實驗室的教師在主管領導的帶領下,參觀走訪了多所兄弟院校,認真的實習和吸收兄弟院?;瘜W工程專業實驗室改革發展的經驗成果,在征詢本院各級領導和廣大教師的意見的前提下,一致認為化學工程專業實驗室的改革發展應根據本校實際情況,以培養大工程觀的工程應用型人才為目標,緊緊依托石油化工行業和地方支柱產業,為培養學生的責任意識、實踐能力、綜合知識、系統思維、協作品質和創新精神而將現有的各個專業方向的化學工程專業實驗室進行必要的整合,從而建立起一個資源共享、信息互通、有自身特色的、有較高水平的專業實驗中心[4]。

在化學工程專業實驗室的改革發展統一了思想認識、發展方向和目標后?;瘜W工程專業實驗室的改革于2000年開始在一定范圍內展開,先將有機化工、石油加工和化學工程三個方向的化學工程專業實驗室進行整合為一較大的實驗室——化學工程與工藝實驗室,將分散在各個實驗室的儀器設備、實驗維持費、實驗技術人員集中統一起來,以求在一定范圍內初步達到資源共享,信息互通、教學效果、經濟效益最大化的目的。經過三年多的實踐證明,這樣的改革是有效果的,成績是顯著的。為此,2004年,對化學工程專業實驗室進行大規模的改革和重組,并成立了以系主任、書記為領導,各化學工程專業實驗室技術人員為骨干,對分散在各個教研室的化學工程專業實驗室房間、儀器設備、實驗維持費、實驗技術人員改革和重組。并對化學工程專業實驗室改革和發展所涉及的各項指標和內容進行了認真的討論和充分的思考。由于化學工程專業實驗室建設目標的思想認識的統一,使得化學工程專業實驗室在抓住機遇的同時得到了快速推進和發展,現在一個新型、高效、集約的大型綜合實驗室已初具規模,其經濟效益和社會效益也初步顯現。由此可見,化學工程專業實驗室的改革發展在發展方向和目標上思想認識的統一是非常重要的。同時化學工程專業實驗室的改革和發展應著重抓好以下幾方面的建設.

一、化學工程專業實驗室的改革發展要著重抓好實驗用房的基礎規劃建設。

實驗室是廣大師生直接從事理論聯實際的實踐教學和科研活動的關鍵場所,化學工程專業實驗室的改革發展首先要著重抓好實驗用房的基礎規劃建設,二十一世紀初,由于我院確定了在常州大學城開發新校區的計劃,這一新的形勢是對原有化學工程專業實驗室進行改造的良好機會。改造前,化學工程專業實驗室按專業發展方向分為有機化工、石油加工、化學工程、精細化工、生物工程、制藥工程及化工原理七個實驗室,實驗室用房零星分布在老校區的化工一號樓、化工二號樓和化工原理樓三幢樓各個樓層當中,由于上述原因,每學期專業實驗開始后,總有學生和老師反應我們的化學工程專業實驗室非常難找,并不時的有學生因找不到化學工程專業實驗室而延誤了所做的專業實驗,這對培養學生的精確守時的專業精神是很不利的,這個問題直到對化學工程專業實驗室改造前一直都難以克服,為此,在對化學工程專業實驗室改造時,就應充分考慮到這一因素,對原有的化學工程專業實驗室用房進行統一規劃和設計,將原來零星分布于多幢樓各個樓層間的化學工程專業實驗室用房,統一規劃設計,并對化學工程專業實驗室用房的樓層和具體使用房間進行整合,將所有化學工程專業實驗室用房統一規劃在東區化工樓的第一層到第三層之間,其佘樓層統一規劃為教師科研團隊的科研用房,這樣不僅僅能避免學生因找不到化學工程專業實驗室而延誤了所做的專業實驗,這對培養學生的精確守時的專業精神也是很有幫助的,同時也能很好的避免化學工程專業實驗室與其他實驗室之間的互相干擾。通過對化學工程專業實驗室這樣的統一規劃整合也能間接的培養學生今后工作學習的條理性,2006年初,在對化學工程專業實驗室統一規劃整合后,投入了實際運行,無論是教學效果,還是科研進展都收到了非常滿意的效果,所以說,化學工程專業實驗室的改革發展要著重抓好實驗用房的基礎規劃和建設,這對廣大師生充分高效地利用化學工程專業實驗室進行教學和科研活動,為我國輸送一大批技術過硬、實踐能力強的學生有著非常重要的作用。#p#分頁標題#e#

二、化學工程專業實驗室的改革發展要著重抓好實驗用儀器設備和實驗項目的規劃建設。

實驗儀器設備是廣大師生理論聯系實際的必備武器,它是學生從事專業實驗的可靠保證,實驗項目則是學生做專業實驗時理論聯系實際所必需的結合點。因此,在對化學工程化學工程專業實驗室進行的改革發展過程中,我們必需著重抓好實驗用儀器設備和實驗項目的規劃建設,在實驗項目的規劃建設中,不能僅僅只考慮到學生所學的書本理論知識與專業實驗項目內容的結合,同時也應該考慮到專業實驗項目內容能盡可能的與實際工程應用的相結合,而且也應該考慮到專業實驗的可行性、經濟性和環保性,即將綠色實驗的理念充分運用到對我們的專業實驗的改造中。在對原有的專業實驗項目內容進行必要的刪減時,將一些簡單的、與其它專業實驗有重迭的、而且是有毒有害的專業實驗進行了必要的刪減,如將原有的專業實驗精餾塔理論塔板數的測定進行了刪減,因為該實驗不僅僅是與化工原理的實驗相重迭,而且,該實驗所用的試劑苯等都是有毒有害的,耗用試劑量也比較多,不經濟而且簡單,所以在對專業實驗項目進行改造時,應將該實驗刪減;在考慮對專業實驗項目內容進行必要的增加時,可以將教師的在研科研項目進行必要的改造后引入到專業實驗中,如將十柱模擬移動床分離果葡糖漿的科研項目引入到專業實驗,這個實驗項目,不僅能起到理論聯系實際的作用,而且,該實驗所分離的體系是果葡糖漿,它是無毒無害的,學生做專業實驗時,每次所用的劑量也不大,既經濟又環保,同時又能讓學生充分體會到新型分離專業技術的重要性,起到很好的教學效果,所以在對專業實驗項目內容進行必要的增加時,可以將此引入了專業實驗當中。

在考慮對專業實驗儀器設備進行改造時,由于在教學經費的投入相對比較緊張大形勢下,要想將專業實驗儀器設備投入改造一步到位是不可能的,因此我們必需在充分考慮滿足現階段學生專業實驗教學所需的情況下,集中力量,下決心投入建設一批高精尖的儀器設備,以滿足現階段科學技術不斷發展的需要。在對原有的一些老舊的儀器設備進行必要的改造后,其性能尚能滿足現階段學生專業實驗需要的,就充分地利用起來,實在不好的就淘汰,同時,集中現有的教學投入經費,添置了一些新的、有一定前瞻性的、高精尖的大型儀器設備。如分子蒸餾,二氧化碳超臨界萃取和核磁共振等儀器設備。為了節約經費,還可以發動教師自制專業實驗裝置,如超濾膜分離裝置、反應精餾裝置、模擬移動床裝置等,并很快地投入了學生的專業實驗,收到了比較滿意的教學效果。

三、化學工程專業實驗室的改革發展要著重抓好實驗用教材建設。

化學工程專業實驗室的改革發展要著重抓好實驗用教材建設,專業實驗教材的建設要在化學工程專業實驗室改革的同時有計劃、有步驟的及時的展開編輯和修改,這樣就能避免學生上實驗課時沒有合適教材可用的尷尬屆面的出現,同時專業實驗教材的建設要有一定的前瞻性,也就是說,專業實驗教材編輯和修改的內容,除了為了滿足當前專業實驗教學的要求之外,應當將化學工程專業實驗室今后改革發展所涉及的內容編輯進去,以免今后增加一個實驗就修改一次教材的情況出現,專業實驗教材在改革前就時常出現這樣的情況,這樣不僅僅會造成直接的經濟損失,同時也會對我們的專業實驗教學帶來不必要的麻煩?,F階段我們已著手對化工專業實驗的教材進行有計劃、有步驟的編輯和修改,所編輯和修改的專業實驗教材內容與我們的專業實驗的發展規劃緊密的結合在一起,這本教材應當在一定的時期內能很好的滿足我們專業實驗教學和發展的要求,只要對教材的內容進行精心的規劃、設計、編輯和修改,做到這一點是可能。

四、化學工程專業實驗室的改革發展要著重抓好實驗教師和實驗技術人員隊伍建設。

化學工程專業實驗室的改革發展要著重抓好實驗教師和實驗技術人員隊伍建設。專業實驗教師和實驗技術人員是我們專業實驗教學的靈魂,一支優秀的專業實驗教師和實驗技術人員隊伍是提高專業實驗教學的必要保證,為了建設一支優秀的專業實驗教師和實驗技術人員隊伍,必需從引進人材、吸引人材的制度上加以解決,也就是說,我們要建立科學合理、比較完善的化學工程專業實驗室用人機制,要使我們專業實驗教師和實驗技術人員引得進、用得上、留得住,要徹底改變以往那種專業實驗教師和實驗技術人員用人制度,只有這樣,才能使我們專業實驗教師和實驗技術人員引得進、用得上、留得住,可以將原來的實驗教師和實驗技術人員進行了整合,并通過人才引進的辦法,將一批高學歷、有經驗、有潛力的年輕教師補充到一線實驗教師的隊伍中,從而形成職稱學歷高中低搭配比較合理的穩定的專職實驗教師和實驗技術人員隊伍,通過近幾年的運行表明,這樣的改革組建方案是高效有益的. 因此,將化學工程專業實驗建成環境一流、設施一流、有較高水平的現代化高?;瘜W工程專業實驗室是可行的。

總之,化學工程專業實驗室的改革發展必需在發展方向和目標上有統一的思想認識,同時,應著重抓好實驗用房的基礎規劃建設, 實驗用儀器設備和實驗項目的規劃建設、 實驗用教材建設和實驗教師及實驗技術人員隊伍的建設,以適應當前高等院校實踐教學發展的要求.

參考文獻:

[1] 焦建軍.高校體育改革與大學生終生意識的培養[J]. 四川體育科學,2004,(1):80-81

[2] 汪靜華,何鍵.論學校體育與終生體育的接軌[J]. 嘉興學院學報,2002,14(2):88-90

第3篇

化學工程與工藝專業的定位

1.化學工程與工藝專業的性質及培養模式

化學工程與工藝專業屬于工科專業,授予工學學士學位。由于化學工業的相關領域極為廣泛,化學工程與工藝專業涉及的專業方向也就非常多樣化,各高校的化學工程與工藝專業特點亦不盡相同。我校近年來根據社會經濟、工業發展的需求趨勢,兄弟院?;瘜W工程與工藝專業方向的設置,以及我校原有的相近專業優勢,設置了能夠體現我校特色的化學工程與工藝專業方向,逐步建立了適合我校化學工程與工藝專業的教育培養模式。2008年,我?;瘜W工程與工藝專業已有7屆本科畢業生,其學生就業形勢良好,社會反饋積極.在制定教學計劃的工作中加強教學內容和課程體系的改革,加強實踐教學環節,目的在于進一步提高教學質量,培養適應能力更強的化學工程與工藝人才。

2.化學工程與工藝專業的任務

根據化學工程與工藝專業的性質,化學工程與工藝專業的任務是培養學習化學工程學與化學工藝學等方面的基本理論和基本知識,受到化學與化工實驗技能、工程實踐、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練.具有對現有企業的生產過程進行模擬優化、革新改造,對新過程進行開發設計和對新產品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學科和領域很多,化學工程與工藝專業除了讓學生學習一般應用化工的基本知識和基本技能外,還應該結合本地區、本行業及本校的實際情況,重點學習化工在某個或某幾個領域中的具體應用,以便形成不同高校應用化工專業的特色專業方向.

3.化學工程與工藝專業的業務培養目標

本專業培養具備化學工程與化學工藝方面的知識,能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫藥、環保和軍工等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理和科學研究等方面工作的工程技術人才。

4.化學工程與工藝專業的課程設置

為了使不同高校既有統一的規范,又有不同的專業特色,根據應化學工程與工藝專業的任務和業務培養目標,化學工程與工藝專業的畢業生應該具有較扎實的化工理論基礎,較寬的化工應用知識以及一定的工程技術基礎,從而該專業的課程設置(公共課、基礎課除外)應由基礎化學課、工程基礎課和專業方向課3部分組成?;A化學課包括:無機化學、有機化學、分析化學、物理化學等。工程基礎課主要包括:化工儀表與自動化、化學工程基礎、電工電子學等。專業方向課:可根據具體方向選擇專業化學課,如電化學工程方向可選理論電化學、化學電源工藝學、電解工程和電鍍工程等。精細化工方向可選擇化工工藝學、化工分離工程、化學反應工程等。另外實踐性環節包括基礎實驗、綜合實驗、提高實驗、生產實習、畢業實習和畢業論文等。

我?;瘜W工程與工藝專業方向

就專業方向而言,化學工程與工藝專業的性質是工科?;瘜W工程與工藝專業應該是培養具有較扎實及寬廣的化學工程理論基礎知識,特別注意培養學生的動手能力及解決實際問題的能力。教學計劃的總體設計中要體現應用型人才所具備的工程技術基礎知識,重視實驗、實踐、實習、畢業論文等環節。設置專業發展方向,結合廣西經濟發展的需要,建立在合理利用廣西及學校的資源及適應科技發展、注重社會需求基礎上。據此,我?;瘜W工程與工藝專業專業方向設定為:電化學工程與精細化工。

第4篇

【關鍵詞】:化學工程;系統;和諧;辯證法

自然界中的和諧系統比比皆是,大至宇宙,小到原子;地球生態系統是和諧的,動植物群落是和諧的,人類社會體系是和諧的,健康的人體更是一個絕妙的和諧體。所有這些和諧系統遵循著同樣的辯證綜合的規律,具體可以歸納出三條:1.統一律;2.層次律;3.進化律;所有和諧系統具有同樣的性質:1.開放性;2.自組織性;3.非線性;4.無限發展性[1]。當愛因斯坦把大半生致力于統一場論時,其哲學上的需要相對物理學上而言或許要來得大,面對物理學的系統和諧,理論規則的分立是不能令他覺得滿意的。而化學工程的發展是不是因循同樣的哲學歷程呢?

在化學工程作為學科開始被重視之前,化學工業已具有了相當的規模,各種具體的工程與工藝都被獨立開來,在認識上是被分為各門特殊的知識,因此,當國外高等院校在十九世紀末開始設置"化學工程學"時,開設的課程大多是學習當時化學工業的各種工藝學,"化學工程"的概念在當時還是相當模糊的,在理論上充其量是化學與機械的一種混合(amalgam)。然而這種理論混合的模式在德國人看來卻是很正統的,即使在今天,他們也避免專論"化學工程",而是稱之為"過程工程"(process engineering),這一名稱實際上要比"化學工程"的范疇更廣,甚至更為準確,凡是涉及一定流程與工藝的領域都是適用的。但我們習慣上還是沿用"化學工程"的名稱。

二十世紀開始,化學工業迅猛發展,在社會經濟中占的比重越來越大,客觀上需要化學工程學科的發展和支持。隨著生產力的發展,人們對事物運動規律性的認識也愈來愈深化,愈來愈有概括性。伴隨著其他領域科學技術的快速進步,人們逐漸認識到化學工業中各門看似不相干的工程和工藝中存在著共同的物理特性。1901年,美g.e.的davis《化學工程手冊》的發表,初步提出了"化工物理過程"的原理。1900年始,以合成氨、純堿、燃料等為代表的近代化工廠出現,如1913年,德哈勃-博施法高壓合成氨技術的產業化,星火燎原的,化學工業呈現出巨大的發展前景。到了二十年代,美mit的一些學者提出:不管化工生產的工藝如何千差萬別,它們在眾多的典型設備中進行著原理相同的物理過程。1920年,美mit成立了第一個嚴格意義上的化工系,時w.k.lewis任系主任。1922年美國化工學會認同了新的見解,引出了"單元操作"(unit operation)的概念,這一概念在蘇聯時期和我國則廣泛稱為"化工原理"。

1900年始的"分離工程"研究使"單元操作"的概念日趨成熟。被稱為單元操作的過程主要有流體流動、傳熱、干燥、吸收、蒸發、萃取、結晶和過濾等,以這些單元操作作為研究和學習的主要內容,是化學工程學科在二十世紀前半期發展的核心,其理論迅速成為發展化學工業的重要基石。這種把千變萬化、千差萬別的過程和工藝概括成"單元操作"是生產力發展到一定水平的反映,是化學工程學從"個性"到"共性"的第一個哲學性概括,是在一個系統整體性把握的高度上建立了一門技術科學,體現了系統科學發展的和諧統一規律。

隨著"單元操作"概念的確定,另一方面,化學工程學科中重要支柱之一的"反應工程"亦逐漸浮出水面。從最初的德winkler流化床煤氣化爐的應用到德bergim-pier三相液化床煤液化工藝的開發,又到1931年丁納橡膠和氯丁橡膠的投產,化學工業上發展的高峰持續不絕,1940年美國fcc煉油開發成功,成為石油化工的起點。直到1957年,歐洲第一屆反應工程會議,明確提出"反應工程"的概念,成為化學工程學科的重要組成部分,是化學工程學的進一步和諧統一。"反應工程"的建立,乃至今日仍備受困擾的"過程放大效應"問題,及從"逐級放大"到"數模放大"的研究都帶動了"化工過程系統工程"的發展,并共同體現了系統科學發展的和諧層次律。

就在"反應工程"發展的同時,"單元操作"得到了更加深刻的認識,人們發現各單元操作之間存在著更為普遍的原理,"過濾只是流體傳動的一個特例;蒸發不過是傳熱的一種形式;吸收和萃取都包含著質量的傳遞;干燥與蒸餾則是傳熱加傳質的操作……"[2]于是單元操作可以看成是傳熱、傳質及流體動量傳遞的特殊情況或特定的組合。這種認識的深化過程并沒有停止,人們進一步又發現了動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞之間的類似性。于是從二十世紀50年代開始,人們綜合了以往的成果,開始用統一的觀點來研究三種傳遞過程。1960年,美威斯康辛大學(univ. wiscosin)的r.b.bird教授出版了《transport phenomena》一書,系統地采用統一的方法來處理三種傳遞現象,從此化學工程學科的核心過渡到了"三傳一反"的系統性概念。"三傳"的研究是系統科學和諧進化律的又一體現,使化學工程學達到了一個新的整體性高度,這種高度的和諧統一是對客觀世界本質性的認識,并在學科上反映出了系統科學的基本原理和性質,其影響力是普遍性的,是跨學科的,不僅使"傳遞原理"成為化學工程學的重要基礎,同時在生物工程、機械、航天和土木建筑等工程學科上也具有重要意義,并日益成為工程專業共有的一門技術基礎課,只是側重點有所差異而已。

至此化學工程學科自身經歷了一系列的演化和發展,并在短短的一個世紀中達到了一個前所未有的高度,涵括了眾多的生產和應用領域,如醫藥、化肥、能源、材料、航天、冶金、日用化學品等,每年為社會提供數以億噸計的千百萬種產品,是人們衣、食、住、行須臾不可離開的物質基礎,為社會繁榮作出了巨大貢獻。然而事物總是一分為二的,從人類發展最為激動人心的口號"征服自然"到今天龐大的工業化進程,地球自然生態系統遭遇了前所未有的嚴峻局面,這之中,化學工業是造成大規模環境污染及惡性重復污染的主要過程之一,化學工程學科需要肩負起新的使命。1990年,"生態化工"(eco-chemical engineering)的概念提出來了,相應在化工生產和過程工藝中提出了"清潔化工"和"綠色化工"的概念,因時應勢,化學工程學開始了系統科學的自組織過程,這也是和諧系統對立統一發展的需要。在系統科學看來,自組織是和諧系統的基本性質之一,只有自組織系統能通過外部和自身內部的不斷協調、整合,在適應環境的同時保持自己的特性并產生新的功能。從自發到自覺地,化學工程學吸收了自組織的理論,不斷在廣度和深度上充實、完善和發展。

隨著新世紀的到來,世界正發生著全球性的變化,經濟、社會、環境和技術等領域都面臨著新范疇新理念的變更和沖擊[3]。化學工程學科需要因應時展而改變傳統的限制,不斷有新的概念提出來,如化學工程應是伺機而待的專業(a profession in waiting);化學工程師必須"be steeped in technology",能夠創新、開發、變換、調控和適應取代;化學工程學科要從"process engineering"達到"product engineering"再到"formulation engineering"。進一步的綜合認為,化學工程學關注著同時發生在非常廣泛的時空跨度內的現象,必須具備多尺度、多目標的方法來達到過程的總體優化。涵括了五個方面[4,5]:

   ① nanoscale(納觀尺度):研究量子化學、分子過程與分子模擬等。

② microscale(微觀尺度):研究微粒、氣泡、液滴、控制界面膠束和微流力學規律等。

③ mesoscale(介觀尺度):研究換熱設備、反應設備、塔器以及傳統的"單元操作"和"三傳一反"等。

④ macroscale(宏觀尺度):研究生產裝置和生產過程等。

⑤ megascale(兆觀尺度):研究環境過程和大氣生態過程等。

于是化學工程學的核心轉變到了"多尺度、多目標擇優"的概念,化學工程學科又到達一個新的和諧統一的高度,進入了更高層次的系統工程領域。

新的發展的深度促使化學工程學科作出了一定尺度的"分化",然而這還遠未結束,人們對世界的認識還在不斷探索不斷深入,一個更深刻更普遍也更一般的問題已經觸到了化學工程學科的神經,觸到了化學工程學的認識本質,并促使化學工程學需要有新的"融合"。這一問題就是"非線性及其包涵的混沌原理",相對于"線性"是人類認識客觀世界的基本工具,"非線性"則是客觀世界的本質特征,是"線性"反映的目的,是從科學角度看待世界的一種和諧統一;而在對"混沌發展"的研究表明,"混沌運動的普遍存在,揭示了自然界中實際系統發展演化的新行為,混沌態的自相似性使這種時間演化表現為一種空間結構,而且以其不同空間尺度上的相似性,揭示了系統復雜運動的統一性。這種統一性是一個觀察"整體"的問題,只有在長時間范圍(因為混沌運動是一種長時間行為)和更高層次復雜性中才能顯現出來。"[6,7]這一問題涵蓋了自然科學和人文社會科學的眾多領域,具有重大的科學價值和深刻的哲學方法論意義。馬克思曾經預言:"自然科學往后將會把關于人類的科學總括在自己下面,正如關于人類的科學把自然科學總括在自己下面一樣:它們將成為一個科學。"從這一角度上,"非線性"問題是這種過程一體化的契合點以及整體認識論上的共性[8]。當站在這種整體性的高度上,化學工程學科獲得了全新的視野和更強大的分析解決問題的能力,并最終具有了學科融合的基礎。

在整個化學工程學科的孕育、誕生和發展過程中,始終交織著學科的"分化"與"融合",除了上述尺度(scale)上的分化以外還有著所謂的石油化工、精細化工、高分子化工等專業上的分化;另一方面,作為近代工程技術,它又是自然科學(化學、物理等)和技術科學(機械、材料等)的融合。正如物理學家普朗克(planck)所指出的:"科學是內在的整體,它被分解為單獨的部分不是取決于事物的本身,而是取決于人類認識能力的局限性,實際上存在著從物理到化學,通過生物學和人類學到社會學的連續的鏈條,這是任何一處都不能被打斷的鏈條。"事實上,當化學工程學科的核心發展到"非線性混沌系統"時,實現科學的融合已是其客觀系統性的需要,它需要強有力的非線性解算能力和綜合分析能力?;谌斯ぶ悄芎蜕窠浬飳W的人工神經網絡(artificial neural networks)技術為這種系統性的融合提供了新的思路和途徑。人工神經網絡特有的信息處理能力在愈來愈多的領域中展現出廣闊的應用前景,它具有如下特點[9,10]:

① 學習:神經網絡可以根據外界環境修改自身行為,這使它比其他任何方法接受自身感興趣的外界信息更敏感。

② 概括:經過學習訓練后,神經網絡的響應在某種程度上能夠對外界信息的少量丟失或自身組織的局部缺損不再很敏感,反映了神經網絡的健壯性(魯棒性),即工程上說的"容錯"能力。

③ 抽取:神經網絡具有抽取外界輸入信息特征的特殊功能,在某種意義上可以說它能"創造"出未見的事物。

④ 模擬:神經網絡由眾多的神經元組成,以并行的方式處理信息,大大加快了運行速度,可以逼近任意復雜的非線性系統。

當然,神經網絡并非十全十美,其自身的發展就曾經歷過相當曲折的過程,但是,人工神經網絡(anns)特性的融合將是化學工程學科發展到非線性核心系統的自組織適應和需要。例如采用神經網絡設計的控制系統,適應性、穩定性和智能性均較好,能處理復雜工藝過程的控制問題,也使得化學工程師不但也是機械工程師,還首先是系統工程師,并能從最一般的非線性原理出發,解決實際過程的創新、應用、開發、生產等問題。

生產力的不斷發展,科學技術的持續進步,人類認識自然和改造自然的不斷深化,化學工程學科必將不斷"分化"和"融合",體現出和諧系統的無限發展性質。

參考文獻

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[8] 成思危. 試論科學的融合[j]. 自然辯證法研究, 1998, 14(1):2.

第5篇

【關鍵詞】綠色化工工程;化工工業;節能;促進作用

引言:對于化工來說,其是促進社會和物質文明發展的關鍵,并且為人類做出了非常大的貢獻。與此同時,環境污染問題也日益嚴重,這樣就需要采取相應的措施進行解決。而綠色化學工程與工藝是利用科學有效的方法和材料等進行處理,不僅大大提升了生產的利用效率,還很好的解決了存在的污染問題,因此,其對化工節能就有很大的促進意義。

1.綠色化學工程與工藝概述

1.1 綠色化學工程與工藝的重要性

目前很多我們生活中需要用到的物品都有賴化工生產流程,傳統的化學工程與工藝中往往對于綠色化學不重視,生產過程中只是注重結果,短期內或許能收獲相應的產品及利益,但從長遠來看,很多化工生產工藝流程在生產過程中對環境造成很多污染,有的污染對環境的破壞是不可逆的,后果可想而知。隨著人們環保意識的加強,近年來綠色化學工程與工藝越來越被人們提倡,這樣的方式采用一種更科學更自然的方式實現化工生產,仍然能通過有效途徑得到最后的目標產品,但大大降低了生產工藝對于環境的污染與破壞,同時很好的促進了化學工藝的節能,也實現了可持續發展的要義。

1.2 綠色化學工程與工藝的基本原則

綠色化學化工在世界范圍內的原則相對一體,主要涵蓋下列幾方面。(1)在反應過程的源頭上減少甚至根除廢棄物的產生,而不是在廢棄物產生之后再對其進行凈化處理。(2)產品進行設計時,盡量做到原料利用率最大化。(3)產品進行分析時,在考慮生產效率的同時使原料和產品的毒性降低。(4)對于析出劑和溶劑等輔助物,盡量少用或選擇使用無害產品。(5)減少生產過程中能量的損耗及其對環境的影響。(6)除了考慮經濟和技術的因素,生產原料盡量選擇可回收的加工原料。(7)盡量避免生產過程中產生不必要的化學衍生物。

2.化工企業節能減排的措施

通常情況下,大型化工企業在生產過程中往往會消耗大量的煤炭、石油和一些化工原材料,最終排放出大量的“三廢”,也只有通過不斷循環市場經濟,才能夠促進化工企業在國內市場的發展,并取得一定的市場優勢。而目前化工企業應該在節能環保的基礎上促進經濟發展,其方法主要有以下幾點:(1)加大化工污染這方面的技術、資金投入力度,對污染問題進行全面的控制。(2)針對化工生產項目使用先進的節能減排生產工藝,控制好化工原料,進而從源頭上對污染問題進行防控。(3)創建綠色的化工生產鏈條,實現節能減排技術集中化處理。(4)全面提高企業職工的綠色減排意識,從自身出發做好環境保護工作。

3.綠色化學工程與工藝的合理開發

3.1 綠色化學原料的合理運用

在化工生產工藝及具體流程中,化學生產原料是起著決定性作用的主要因素,在傳統化學工程中,所用原料大部分為不可再生能源。采用這些原料不但大大提高國家不可再生能源的消耗,同時還導致污染物的排放量大大增加,加重生態環境污染程度。將綠色化學原料作為化工生產材料是綠色化學工程重要研發內容之一。在化工生產過程中,可使用綠色化學物質、自然物質等無染污、可再生的化學原料。典型的綠色化學原料主要有蘆葦、苞米桿、纖維植物等。將這些作為原料投入到化工生產過程中,可使其轉化為酮、醇、酸類等多種化學品。在整個轉化反應過程中,這些原料僅會產生一定量的氫氣,而不會有任何一種有害、有毒的物質產生。

3.2 提高化學反應的選擇性

在化學工程的物質反應中,化學反應作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學原料的轉化均是需要化學反應才能得以實現。在化工生產過程中,合理選擇有效的化學反應形式可有效促進化學工程生產效率及質量得到提高[2]。對化學反應產生影響的因素有很多種,反應原料、環境、時間、特點等均會對化學反應產生不同程度的影響。在化學生產過程中應用最為普遍的反應形式為氧化反應。在氧化反應過程中會有大量的熱產生,所有化學原料均會在熱的催化作用下發生變質,因此會大大降低化學品的生產質量。在綠色化學工程中,應用新型的反應形式,這種新型反應形式為烴類氧化反應。這種反應形式的應用不僅可促進催化物反應催化能力得到提高,同時還可有效促進生產物同分異構反應時間增加。

3.3 使用無毒無害催化原料

從目前的現狀來看,伴隨著化工行業的不斷發展,合理運用化學反應成為了化工行業健康穩定發展的關鍵,而在進行化學反應的時候,催化劑的使用是非常關鍵的,既可以對反應速度進行加快,也可以對反應時間進行縮短,那么在進行化工生產中,要想確保綠色化工工程和工藝得到快速的發展,就要使用沒有毒害的催化原材料。同時現在我國有關部門對催化原材料的選擇和應用已經給予了高度重視,并且催化劑的開發、研究和制作在不斷增多,從而就促使在進行化學反應的時候,催化原材料有了很大的改善。此外,使用沒有毒害的催化原材料還能夠大大提高化學反應的效率,對能源消耗含量進行降低,也能夠很大程度減少環境的污染。

4.綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用

加強對綠色化學工程與工藝的研究是化學工程的一次全新探索與實踐創新,綠色化學工程工藝研究能夠將廢棄物的科滋控制在合理的范圍之內,實現化學工程的規劃化發展,與此同時也可以改善人民群眾生活環境,對構建環境友好型社會具有重要的現實意義。

4.1 清潔生產技術的合理應用

清潔生產技術的合理應用具有超高的價值,對化學原料進行無公害化的處理,以期最終達到合格生產的目的。清潔生產技術的使用可促使原料等到有效的利用,提升原料的使用效率,清潔生產技術最為常見技術例如脫硫技術等,化學生產加工不可避免將會產生一定廢氣,為了進一步降低廢氣對于空氣質量的污染,就需要進行脫硫處理。此外,除了清潔生產技術的研發外,當前自然發電技術也被賦予了更多的重視,在環境污染日趨惡劣下,自然發電技術受到的關注,利用風能等自然資源發電,可在生物工程中降低污染,并提高環境質量,以期實現資源有效利用。

4.2 生物技術的有機結合

在可持m發展理念推進下,生物技術也不斷得以升級,生物技術也可理解成為生物工程,其中包括生物化工以及仿生學兩部分。生物技術利用生物科技進行生產與加工,如常見的生物酶技術,生物酶是一種具有催化作用的有機物,該種有機物可具有超高應用價值,加之其污染系數較小,故此被廣泛的應用到各領域之中。例如紡織領域,通過氧化還原酶的作用促使衣物處于仿舊狀態等。生物技術的使用符合綠色化學工程工藝的要求,因此將生物技術與綠色化學工程工藝相互結合,可進一步的深人落實化學工程節能理念,并改變傳統化學生產工藝模式,共同打造綠色環保社會。

4.3 環境友好型產品的加工生產

綠色化學工程與工藝的主要發展目的之一即為為社會生產處環境友好型產品,如清潔汽油、磷洗衣粉等無毒無害產品。通過綠色化學工程可以生產出與社會、自然環境發展相符合的友好型產品。綠色化學工程生產的出現在很大程度上起到了保護環境的作用。在社會生產、生活中,人們的購買的產品均為綠色產品,不僅有效保證了人們身體健康,同時也可促進社會健康、和諧發展。因此,在化工生產過程中,如能夠促進綠色化學工程與工藝對的優勢得到充分發揮,可有效降低生態環境的染污,促進國家自然環境和社會經濟得到可持續發展,對國家的長遠發展及社會的進步具有重要意義。

結語

通過上文對綠色化學工程和工藝技術進行系統分析可知,綠色化學工程對促進化學工業節能發展起到了重要助推作用,是實現化學工業節能減排發展目標的重要手段。現階段,開發和應用綠色化學工藝,已成為現代化學工業的發展趨勢和前沿技術,是建設環境友好型社會,實現可持續發展的關鍵。

參考文獻

[1]于賀.論綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用[J].科技與企業,2013,05:132.

[2]劉冠辰.淺析綠色化學工程與工藝對化學工業節能減排的促進作用[J].科技創新與應用,2015,34:107-108.

第6篇

(一)提高化學反應的選擇性在化學工程的物質反應中,化學反應作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學原料的轉化均是需要化學反應才能得以實現。在化工生產過程中,合理選擇有效的化學反應形式可有效促進化學工程生產效率及質量得到提高[2]。對化學反應產生影響的因素有很多種,反應原料、環境、時間、特點等均會對化學反應產生不同程度的影響。在化學生產過程中應用最為普遍的反應形式為氧化反應。在氧化反應過程中會有大量的熱產生,所有化學原料均會在熱的催化作用下發生變質,因此會大大降低化學品的生產質量。在綠色化學工程中,應用新型的反應形式,這種新型反應形式為烴類氧化反應。這種反應形式的應用不僅可促進催化物反應催化能力得到提高,同時還可有效促進生產物同分異構反應時間增加。

(二)使用無毒無害催化原料隨著化學工業發展速度的不斷加快,將化學反應合理的應用于化工生產過程中已經成為促進工業可持續發展的重要前提之一。在化學反應過程中均離不開催化劑的使用。將催化劑應用于化學反應過程中,可有效加快反應速度,縮短法寧時間。所以,在化工生產過程中使用無毒無害的催化原料成為推動綠色化學工程與工藝不斷深入發展的重要前提條件之一。目前,我國相關部門已經高度重視對催化原料的選擇及應用進行深入研究。越來越多的催化劑得到開發和研制,化學反應過程中使用的催化原料不斷得到改善,分子篩除催化劑等優良催化原料在化工生產過程中的應用越來越廣泛。無毒無害催化原料的應用可有效提高化學反應效率,降低能源消耗量,同時也可減少環境污染。

二、綠色化學工程與工藝對化學工業節能產生的促進作用

目前,在各工業產業的生產過程中均已廣泛應用到綠色化學工程與工藝。該工程中具有的應用性能不僅可有效改善化工產業發展過程中存在的資源浪費和環境污染問題,同時還可有效促進化工生產的結構不斷得到優化。綠色化學工程與工藝在化工產業中的應用主要表現在如下幾點。

(一)清潔生產技術的應用清潔生產技術是一種具有較高價值的綠色技術,該種技術主要是通過對化工原料進行無害、無毒、無廢處理,實現原料利用率得到提高,進而促進化學工程的生產質量得到提高。在清潔技術中,應用最為普遍的技術分別為脫硝和脫硫兩種技術。應用該兩種技術對存在較為嚴重的污染的化學廢物、生活垃圾等進行綠色處理,經過相關技術的處理后,生活垃圾可有效轉化為沼氣。應用自然發電技術來代替傳統發電技術。太陽能、風能的開發和應用是清潔生產技術飛速發展的重要標志。在生物工程中合理應用清潔生產技術,可有效促進細胞及基因工程的發展效果得到顯著提高。在輻射加工中應用清潔生產技術,可促進催化劑的作用得到顯著提高。

(二)與生物技術相互結合的應用在生物技術領域中,其技術范疇具體包含細胞、微生物、基因、酶等多種技術。其在各化工生產中的應用主要包含有生物化工合化學仿生學兩個方面的內容。在生物體內,生物酶作為催化劑存在,其具有顯著的專一性和高效性,在生物合成的每個過程中均無法脫離酶的作用。在綠色化學工程與工藝中對生物技術進行合理應用,通過相關技術處理,可使再生資源轉化為相應的化學品。早期所應用的有機化合物原料大部分是直接源自動物和植物,后來才逐漸發展為將煤炭、石油作為原材料使用。在綠色化學工程與工藝中,通常情況下均是應用工業酶或存在于自然界中的酶作為催化劑。將酶與通常應用的化學催化劑進行比較,酶在應用過程中的優點主要表現為無污染、產物性質好、反應條件溫和等。例如通常情況下均是應用丙烯腈進行丙烯酰胺制備,當使用酶作為催化劑后,能耗消耗量大大降低,反應具有徹底性,并且在反應過程中無任何副產物產生。

(三)生產環境友好型產品綠色化學工程與工藝的主要發展目的之一即為為社會生產處環境友好型產品,如清潔汽油、磷洗衣粉等無毒無害產品。通過綠色化學工程可以生產出與社會、自然環境發展相符合的友好型產品。綠色化學工程生產的出現在很大程度上起到了保護環境的作用。在社會生產、生活中,人們的購買的產品均為綠色產品,不僅有效保證了人們身體健康,同時也可促進社會健康、和諧發展。因此,在化工生產過程中,如能夠促進綠色化學工程與工藝對的優勢得到充分發揮,可有效降低生態環境的染污,促進國家自然環境和社會經濟得到可持續發展,對國家的長遠發展及社會的進步具有重要意義。

三、結束語

第7篇

化工類工程教育人才培養體系改革的基礎

浙江工業大學化材學院,經過多年的發展,已基本建成數個高水平的學科平臺和化工、材料類國家、省級特色專業。學院設有化學工程等7個學科,其中工業催化為國家重點學科(培育),3個浙江省重中之重學科,1個浙江省重點學科。學院建有1個一級學科博士點,下設7個二級學科博士點和1個博士后流動站,還有11個碩士學位點。學院建有綠色化學合成技術省部共建國家重點實驗室培育基地等。學院建有化學工程與工藝、應用化學等2個國家特色專業,材料科學與工程省重點專業等4個本科專業?;瘜W工程與工藝專業是學校設立的第一批本科專業之一。該專業所依托的學科水平高,擁有一級學科博士學位授予權,并設有一級學科博士后流動站,已形成了包括學士、碩士、博士、博士后在內的完整的人才培養體系。建有浙江省化工實驗教學示范中心、浙江省化學實驗教學示范中心、浙江省化學工程研究生實驗室?!痘A化學實驗》國家級精品課程,《物理化學》國家級雙語示范課程,《基礎化學實驗》、《無機與分析化學》、《有機化學》、《化工原理》、《化學工藝學》和《化學反應工程》等6門省級精品課程。學院經過多年的專項建設,在化工專業建設與人才培養、科研教學良好互動方面擁有較為優越的條件。由武漢大學中國科學評價研究中心和中國科教評價網共同研發,由邱均平等編著的《中國大學及學科專業評價報告》中的排名如下:2008年在所有201所建有化學工程與工藝專業的高校中排名在第16;2009年在所有201所學校中排名第18;2010年在所有224所學校中排名第18。

化工類工程教育人才培養體系改革的目標

工程教育人才培養體系改革應基于高等工程教育改革指導思想和人才培養素質特征定位、教育培養體系特征和工程實踐與工程創新能力培養途徑等開展研究、實踐和反思,明確以高素質創新人才培養三要素理論為指導的化工卓越人才培養體系優化的改革實踐總目標。高素質工程創新人才培養具備三個要素:意識、機會與能力。首先是意識,即學生要有成為創新人才的意識和動力,它包括遠大的理想抱負、寬廣的視野及對科學的熱愛;其次機會指為創新人才成長提供必要的平臺和載體;最后是創新能力,主要是指工程創新能力的培養。高等工程教育改革的內涵在于提升大學生的工程實踐與創新能力,教育培養體系的構建必須遵循工程的實踐、集成與創新的特征,以強化學生的工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心,將工程教育人才培養標準細化為知識能力大綱,重構課程體系和教學內容,將知識能力大綱落實到具體的課程和教學環節?;瘜W工程與工藝專業建設的目標必須符合過程工業科技創新及化工學科發展規律、高等工程教育發展趨勢、經濟社會發展特別是地方經濟發展的需求,而這也是新形勢下化工專業的工程教育改革的基本指導思想?;瘜W工程與工藝專業特色建設主要體現在人才培養模式、人才素質特征和質量保障體系等三方面,也是工程教育培養體系改革與專業建設的最終目標追求。堅持厚基礎、寬口徑、重實踐、強創新的理念,不斷拓展專業內涵,形成寬口徑辦學和培養復合型人才的多模塊模式。通過知識、能力、素質的協調發展,培養的學生具有較強的專業實驗技能、工程實踐與創新能力和國際化視野,能夠成為面向和引領未來的卓越工程師;通過公共基礎課、學科基礎課以及專業課程體系的設置、課程的講授、實驗實習等實踐環節安排、畢業設計綜合訓練、各種人文素質及科技講座、各種競賽等環節,構建創新創業能力培養的質量保障體系。現代工程教育培養的創新型工程科技人才應該是在四個層面達到預定目標,即:學生能夠掌握更扎實的技術基礎知識,領導新產品、過程和系統的建造與運行,理解研究和技術發展對社會的重要性和戰略影響。因此,在培養計劃制訂、教學方法改革等過程中必須始終強調實現基礎知識厚、工程實踐能力強、創新意識濃和適應能力佳等全面發展的綜合素質的養成。

化工類工程教育人才培養體系改革的實踐

采用理論研究———實踐———總結———再實踐———再理論研究的思路,推進化工類工程教育人才培養體系改革的實踐。把工程教育內涵提升的指導思想和人才培養目標的準確定位相結合,建立具有較強的工程實踐和創新特征的教育培養體系;把“卓越工程師培養計劃”的體系優勢轉化為基于工程實踐與創新的化工類專業培養優勢,通過國家特色專業平臺建設更加有效地提高化工高級人才培養的質量和效率。

(一)化學工程與工藝專業等化工類專業特色凝聚

化學工程與工藝專業等化工類專業的特色主要體現在三方面。一是復合的專業培養模式:堅持厚基礎、寬口徑、重實踐、強創新的理念,根據現代科學技術和社會經濟的發展要求,不斷拓展專業內涵,形成寬口徑辦學和培養復合型人才的有效模式。形成多模塊、復合化和卓工班相融合的專業培養體系和課程體系。二是卓越的人才素質特征:立足浙江、面向全國,通過知識、能力、素質的協調發展,培養的學生具有較強的專業實驗技能、工程實踐與創新能力和國際化視野,綜合素質高、工程能力強、能夠成為面向和引領未來的卓越工程師。三是完善的質量保障體系:通過公共基礎課、學科基礎課以及專業課程體系的設置、課程的講授、實驗實習等實踐環節安排、畢業設計綜合訓練、各種人文素質及科技講座、各種競賽等環節,構建培養學生工程實踐能力和創新創業能力的質量保障體系,保證學生的知識、能力和素質目標的實現。由此確立的化學工程與工藝專業人才培養目標為:培養立足浙江、面向全國,知識、能力、素質協調發展;具有國際化視野,具有創新意識和工程創新、創業能力;“下得去、用得上、干得好、上得來”的具有成長為高級化工科技和管理人才、企業家和知名學者的潛力。

(二)專業特色模塊和課程體系構建

浙江是資源小省、經濟大省,尤以民營經濟發達為主要特征,目前正大力發展臨江化工和精細化工,在這些領域有相當大的人才需求。而化學工程學科當前以過程工程和產品工程為導向,強調在多尺度的復雜大系統環境進行過程優化和研發綠色化學化工過程。據此,化學工程與工藝專業的模塊設置上應實現這兩方面的有效結合,除設置傳統的化學工程、化學工藝模塊外,還應設置適應浙江經濟特色和化學工程學科發展的一體化復合雙專業。自2010級始,根據教育部“卓越工程師培養計劃”試點要求,我們設置了化學工程與工藝專業“卓越工程師”試點班,重點落實“卓越工程師培養計劃”與培養體系優化的實踐探索。課程體系設置要服務于專業培養目標、滿足預期的畢業生能力要求。行業企業是畢業生的終端用戶,成立的校企合作委員會,吸納省內外化工龍頭企業或行業專業人士參與人才培養模式和方案的制訂;根據用人單位的反饋意見,完善課程體系。目前的培養計劃著力加強學科和專業基礎課程、確保專業核心課程,這類課程學分約占40%,并精煉專業模塊特色課程,保留2-3門特色課程,鼓勵模塊之間交叉選課,實現了寬口徑和個性化有機統一。上述舉措在夯實大學畢業生的工程基礎的同時也滿足了行業企業對大學生素質和能力的需求,極大增強了工程教育的內涵。

第8篇

《化學工程基礎》課程是一門工程學科,要求學生要具有良好的數學、物理基礎,思維嚴密,邏輯性強,并具備良好的綜合分析能力,因而學習難度較大[1];另外《化學工程基礎》也是一門實踐性很強的課程,學生在接觸本課程前,基本上是沒有接觸過化工生產實際的,對設備和生產流程缺少感性認識。雖然有課程實習,但由于實習學時和實習經費的制約,不可能去很多企業參觀學習,一個企業也不可能包含所有的單元操作,從而使學生對化學工程的認識缺乏[2]。對此,為了提高教學質量,達到較好的教學效果,本文將從以下幾個方面談談自己的一些體會。

1合理安排教學內容

《化學工程基礎》課程包括三部分內容:化工單元操作、基本反應器和典型化學工藝,濃縮了化工學科中化工原理、化學反應工程和化學工藝學3大課程的基本知識。內容繁多,涉及的知識面廣,而教學學時數有限(50學時),內容與時間之間產生了矛盾。另外農業院校的學生學習工科課程有一定的難度[3],而且從學生考研究生角度來看,大多數學校相關專業的研究生入學考試不考化工基礎而是考化工原理。為此我們對教學內容進行了一定的調整,達到少而精的目的,我們在教學中重點講解化工單元操作內容:如流體流動與輸送、傳熱、吸收、精餾等,而這些單元操作恰恰又是學生考研的主要內容。

同時,對于一些主要本文由收集整理內容,我們還會安排專門的習題、例題討論課,還會給學生布置一些課后作業,通過做習題可以使學生牢固地掌握基本概念、基本定理和基本計算,同時通過習題還可以了解和解決生產實際中可能遇到的一些問題,包括設計性和操作型問題。

2豐富教學手段

對于《化工基礎》課程的課堂教學環節,考慮到這是一門實踐性很強的課程,如果還采用“書本加黑板”的傳統教學方法,就會導致教學效率不高,教學效果欠佳。為此,我們在課堂教學過程中,采用多媒體教學,大量引用圖片、設備模型、投影、動畫等直觀教學方式,幫助學生深人理解單元操作過程的原理,形象直觀地了解和掌握設備原理與結構,既培養學生的學習興趣,又加深學生的理解和記憶。每一章內容在講授前會先讓學生了解本章的主要內容,讓大家先做到心中有數,然后再展開具體的介紹,而在每一章內容講解完以后,又會與學生一起共同討論總結,引導同學們在理解的基礎上活記,抓住事物的內在聯系進行比較記憶。為了避免給學生造成這門課程知識離散、內容支離破碎、雜亂而不成體系的現象,在教學中加強各章、節內容之間的銜接,同時也指出其差異。

另外,我們在教學的過程中不忘聯系生活實際,采用聯想教學的手段。我們根據所學內容,巧取生活中的素材進行聯想,把學生引入到實際生活中去,培養學生用化學的眼光來觀察世界,用化學科學來實踐生活,在生活實際中學習知識[4]。事實證明,在教學中聯想生活常識,無形當中就拉近了課本知識與實踐的距離,讓學生真正認識到了知識的重要性。通過聯想生活常識教學,不僅使學生掌握了理論知識,而且培養了學生運用知識的能力,同時也培養了學生的創新思維能力[5]。

3創新實習方式

對于化工生產企業來說,為了確保生產的正常運行,一般不允許學生在較短的實習期間內進行實際操作。在很多情況下學生是以參觀與聽課的形式學習,也就導致了很多學生會出現走馬觀花,應付了事的實習態度,實習效果不好。這樣一來,學生感到乏味,缺乏積極性和主動性,實習質量不高。對此,我們在安排學生去工廠實習之前,先安排他們到一個中試基地(目前已經不再作為中試基地使用了,僅供學生實習使用)去體驗,讓學生親自嘗試一些簡單的操作,這樣學生就有了一定的感性認識,使其動手能力和應變能力得到一定程度的鍛煉和提高。

另外,我們還利用一些仿真軟件幫助學生在實習之前將理論知識和生產實際聯系起來,學生一旦真正到了生產現場,就會很快適應生產環境,進入學習狀態,學生對實習的積極性和主動性也就明顯提高了。

4結束語

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