化学工程基础范文

时间:2023-08-29 11:11:09

化学工程基础

化学工程基础范文第1篇

1.适当精简原有课程内容。在我校制订的教学计划中,理科专业化学工程基础课程的理论授课学时数为32学时。在授课学时数有限的条件下,既让学生初步了解化学工业与化工生产过程的有关知识,又能领会该课程核心内容———“三传”的精神,我们对该课程内容进行了适当的精简,主要从三个方面进行。首先精简选修课程(如物理、物理化学)中已学过的内容。例如流体静力学、传热的三种基本方式、吸收过程的相平衡等。其次,不同章节中部分原理的理论推导过程(如伯努利方程式)进行弱化,直接导入结论,把理论推导过程作为学生的自学内容。另外适当削减以设备设计为目的的有关工科专业视为重点的教学内容。

2.将课程内容分为主讲内容与略讲内容两部分。主讲内容放在具有代表性的三传单元操作上,流体流动与输送、传热、精馏与吸收。主讲内容的教学要求精、深,突出基本概念与共性规律。通过主讲内容的教学,要求学生掌握三传操作的基本原理和处理工程问题的思想方法,会用基础理论知识解决工程中实际问题。略讲内容如沉降、蒸发、干燥等单元操作则只要学生有一般了解,而且可以因专业、因人而异。如需了解更多的工程技术知识,可自学加教师课外辅导的办法进行。

3.适当增加反映学科发展的新知识。当今社会的快速发展,要求学生具有较宽广的知识面,因而课程讲授内容应该紧跟时代的步伐,融入最新的科技成果。例如,在传质分离方面,膜分离技术、超临界流体萃取技术已成为当今分离科学中最重要的手段之一,使用范围相当广泛,已在许多行业得到了蓬勃发展。这些新技术、新设备、新成果在相关章节的补充讲解,非常有利于拓宽学生的知识视野,同时也会增强学生的学习兴趣。

二、教学方法的改革

1.采用趣味教学。化学工程基础课程概念多、物理量多、公式多、计算多,课堂讲授内容较为枯燥,学生学习起来也较为吃力。如何调动学生的学习主观能动性是该课程主讲教师面临的重要任务。俗语说得好,兴趣是最好的老师,学习化学工程基础课程也是这样,只有让学生对这门课程产生浓厚的兴趣,学生学习的主动性才能增强,才会获得良好的教学效果和学习成果。在教学实践中我们发现,把日常生活现象、工厂实例和书本知识相结合是一种非常好的教学方法。例如:由日本福岛核事故、我国的“南水北调”工程引入流体流动单元操作;由火山喷发解释抽象的静压能概念;由日常生活中的太阳能热水器引入热传递;由海水晒盐引入蒸发单元操作;由实验室倾倒纯净水引出物理虹吸现象;由石油的炼制引入精馏单元操作等。通过把这些生活中常见的事例及工厂实例引入到教学过程中,既增强了课堂的趣味性,又激发了学生的学习兴趣,实现了教师授课和学生学习的双赢。

2.引入课堂讨论。《化学工程基础》课程是为学生传授化工基础知识,提高他们理论联系实际、分析和解决问题的能力。教学过程中应注重突出学生的主体地位,真正实现由“学会”转变为“会学、会想、会用”等三个转变。为此,加强师生间的互动交流,以一种平等、相互激活的课堂讨论方式组织课堂教学活动是一种良好的教学模式。课堂讨论课的教学一般应分三个步骤:第一步,设置问题,一般是授课教师有目的提出一个小型讨论专题,可以在课前布置给同学们。第二步,同学们讨论,要求学生用已学过的知识,提出解决问题的思路并进行相关论证,其他同学也可说出自己对专题内容的理解和看法,也可对他人观点进行评议。第三步,教师总结,依据讨论的结果,老师进行现场归纳总结。课堂讨论能使学生的注意力高度集中,激发学生思维,使学生由被动学习变成主动学习,还能充分挖掘师生之间互动的内在潜力,提高教学效果。如在讲解流体输送机械一章节时,我们设计了一个讨论专题“农田灌溉时,离心泵为什么不能安装太高?”,同学们畅所欲言,争论不休,并自觉地应用前面所学习的流体流动能量守恒方程式来阐述和论证自己的观点,在老师的引导下不由自主的就加深了对“气缚、气蚀”现象的理解,这种教学方式让学生真正感受到了化学工程基础课程的重要性及魅力所在。

3.树立学生的工程意识。化学工程基础课程的学习目的是解决各单元操作过程和设备的开发、设计和操作过程中遇到的问题,这些问题都具有很强的工程性。在教学过程中应多结合工程实例,让学生充分认识到学习不是理论知识的简单累加,要学会运用掌握的知识和技能去分析与解决工程中的实际问题,让学生感到学以致用,从而激发其学习的主观能动性。考虑到当前毕业求职的需要,学生对知识有“实用性”要求非常迫切。工程实例的引入,一方面使授课内容具体化,加深学生印象,同时也给学生一种成就感,认为自己是有能力解决工程中实际问题的,从而激发其学习兴趣。

三、教学手段的改革

化学工程基础范文第2篇

《化学工程基础》是一门实践性很强的技术基础课,它在数学、物理、化学、物理化学等基础课与专业课之间起着承前启后的作用,具有理论与实践并重的特点,在培养学生的创新能力和实践能力中起着重要作用。根据教育部关于高等理科面向21世纪进行教学内容和课程体系改革的精神,我校尝试在材料化学、应用化学等理科专业开设了该门课程,以便理科学生对化学工业和化工过程有所了解、提高他们从事应用与开发研究论文联盟的能力,使他们在科技成果转变为生产力的过程中能较好地与工程技术人员相互配合。该课程的综合性很强,涉及面很广,学生学习时普遍感到这门课程学习起来较为吃力。针对这一普遍现象,笔者结合自己的教学体会,对非化工专业化学工程基础课程从教学内容、教学方法及教学手段等三个方面进行了大胆的改革探索,现把这些经验和体会整理出来,与大家探讨和分享。

一、教学内容的改革

1.适当精简原有课程内容。在我校制订的教学计划中,理科专业化学工程基础课程的理论授课学时数为32学时。在授课学时数有限的条件下,既让学生初步了解化学工业与化工生产过程的有关知识,又能领会该课程核心内容——“三传”的精神,我们对该课程内容进行了适当的精简,主要从三个方面进行。首先精简选修课程(如物理、物理化学)中已学过的内容。例如流体静力学、传热的三种基本方式、吸收过程的相平衡等。其次,不同章节中部分原理的理论推导过程(如伯努利方程式)进行弱化,直接导入结论,把理论推导过程作为学生的自学内容。另外适当削减以设备设计为目的的有关工科专业视为重点的教学内容。

2.将课程内容分为主讲内容与略讲内容两部分。主讲内容放在具有代表性的三传单元操作上,流体流动与输送、传热、精馏与吸收。主讲内容的教学要求精、深,突出基本概念与共性规律。通过主讲内容的教学,要求学生掌握三传操作的基本原理和处理工程问题的思想方法,会用基础理论知识解决工程中实际问题。略讲内容如沉降、蒸发、干燥等单元操作则只要学生有一般了解,而且可以因专业、因人而异。如需了解更多的工程技术知识,可自学加教师课外辅导的办法进行。

3.适当增加反映学科发展的新知识。当今社会的快速发展,要求学生具有较宽广的知识面,因而课程讲授内容应该紧跟时代的步伐,融入最新的科技成果。例如,在传质分离方面,膜分离技术、超临界流体萃取技术已成为当今分离科学中最重要的手段之一,使用范围相当广泛,已在许多行业得到了蓬勃发展。这些新技术、新设备、新成果在相关章节的补充讲解,非常有利于拓宽学生的知识视野,同时也会增强学生的学习兴趣。

二、教学方法的改革

1.采用趣味教学。化学工程基础课程概念多、物理量多、公式多、计算多,课堂讲授内容较为枯燥,学生学习起来也较为吃力。如何调动学生的学习主观能动性是该课程主讲教师面临的重要任务。俗语说得好,兴趣是最好的老师,学习化学工程基础课程也是这样,只有让学生对这门课程产生浓厚的兴趣,学生学习的主动性才能增强,才会获得良好的教学效果和学习成果。在教学实践中我们发现,把日常生活现象、工厂实例和书本知识相结合是一种非常好的教学方法。例如:由日本福岛核事故、我国的“南水北调”工程引入流体流动单元操作;由火山喷发解释抽象的静压能概念;由日常生活中的太阳能热水器引入热传递;由海水晒盐引入蒸发单元操作;由实验室倾倒纯净水引出物理虹吸现象;由石油的炼制引入精馏单元操作等。通过把这些生活中常见的事例及工厂实例引入到教学过程中,既增强了课堂的趣味性,又激发了学生的学习兴趣,实现了教师授课和学生学习的双赢。

2.引入课堂讨论。《化学工程基础》课程是为学生传授化工基础知识,提高他们理论联系实际、分析和解决问题的能力。教学过程中应注重突出学生的主体地位,真正实现由“学会”转变为“会学、会想、会用”等三个转变。为此,加强师生间的互动交流,以一种平等、相互激活的课堂讨论方式组织课堂教学活动是一种良好的教学模式。课堂讨论课的教学一般应分三个步骤:第一步,设置问题,一般是授课教师有目的提出一个小型讨论专题,可以在课前布置给同学们。第二步,同学们讨论,要求学生用已学过的知识,提出解决问题的思路并进行相关论证,其他同学也可说出自己对专题内容的理解和看法,也可对他人观点进行评议。第三步,教师总结,依据讨论的结果,老师进行现场归纳总结。课堂讨论能使学生的注意力高度集中,激发学生思维,使学生由被动学习变成主动学习,还能充分挖掘师生之间互动的内在潜力,提高教学效果。如在讲解流体输送机械一章节时,我们设计了一个讨论专题“农田灌溉时,离心泵为什么不能安装太高?”,同学们畅所欲言,争论不休,并自觉地应用前面所学习的流体流动能量守恒方程式来

转贴于论文联盟

阐述和论证自己的观点,在老师的引导下不由自主的就加深了对“气缚、气蚀”现象的理解,这种教学方式让学生论文联盟真正感受到了化学工程基础课程的重要性及魅力所在。

3.树立学生的工程意识。化学工程基础课程的学习目的是解决各单元操作过程和设备的开发、设计和操作过程中遇到的问题,这些问题都具有很强的工程性。在教学过程中应多结合工程实例,让学生充分认识到学习不是理论知识的简单累加,要学会运用掌握的知识和技能去分析与解决工程中的实际问题,让学生感到学以致用,从而激发其学习的主观能动性。考虑到当前毕业求职的需要,学生对知识有“实用性”要求非常迫切。工程实例的引入,一方面使授课内容具体化,加深学生印象,同时也给学生一种成就感,认为自己是有能力解决工程中实际问题的,从而激发其学习兴趣。

三、教学手段的改革

多媒体技术是一种把文本、图形、视频、动画、声音等运载信息的媒体集成在一起,并通过计算机综合处理和控制的一种信息技术。在化学工程基础教学过程中,将多媒体技术引入课堂教学,可以起到事半功倍的效果。对于初涉工程领域的学生而言,由于对化工操作过程及设备缺乏必要的感性认识,所以不易讲清过程机理、复杂设备内部结构和流体内部运动状态等内容,学习兴趣会大打折扣。引入多媒体教学后,可以形象逼真地再现设备操作现象、设备内部结构及流体运动规律,使得复杂结构直观化,抽象概念简单化。如在授课过程中,可以借助多媒体技术展示离心泵的叶片结构、填料塔及板式塔的内部构造等,使教学内容形象化。另外,一些动态实验现象如离心泵气缚、气蚀现象、板式塔液泛现象、雷诺实验等也可在多媒体教学中轻易实现。这些教学形式可以给学生一种很强的实物感,既丰富了课堂教学内容,又增加了课堂信息量,大大提高了教学效果。另外,多媒体教学辅助手段的使用,还可以大大节省教师的板书时间,有利于教师把精力集中在讲深、讲透基本概念、基本原理和提高基本技能上,对有限学时条件下拓宽教学内容、提高教学效果是至关重要的。

化学工程基础范文第3篇

关键词:化学工程基础;课程改革;人才培养

中图分类号:G642.0?摇 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)05-0027-02

“化学工程基础”是理科院校化学专业的专业基础课程,主要内容为化学工程的基本原理和化工生产的各种单元操作,包括化工过程的动力学原理、热力学原理、能量守恒与转换原理、质量传递原理以及相应过程的控制机理、操作方法、影响因素、设备结构和工艺过程等,具有与生产实践紧密联系的特点,应用性很强,是理科化学类专业唯一的一门工程技术课程。

一、人才培养的要求

当代化学工业对化学化工类人才的培养提出了更高的要求。如何培养基础理论知识扎实、工作适应性强、具有创新能力的人才,是综合性大学化学化工教学改革面临的重要课题。目前,综合性大学化学与应用化学专业每年都有相当一部分毕业生进入化学、化工和制药等企事业单位业从事研究开发或工程技术工作,这种趋势还会随着创新性国家的建设而逐年增长。化学工程基础是综合性大学化学专业的专业基础课,也是唯一的一门工程技术类课程,该课程的教学改革与实践对于理工学科交叉与学生综合素质的培养是综合性大学化学与应用化学专业其他课程所不能替代的。在充分发挥综合性大学基础理论研究优势的同时,通过对理科专业化学工程基础课程教学内容的更新、充实和调整,为化工类企事业单位培养和造就具有开拓创新精神、胜任科学研究与工程技术工作、适应性强的化学化工专业人才。

二、教学内容与教学方法的优化

以创新教育思想为指导,研究改革化学工程基础课程教学内容和教学方法,建立培养学生创新能力的化学工程基础课程内容新体系。动量传递、热量传递、质量传递与化学反应工程(“三传一反”)仍将是化学工程基础教学的核心内容,应不断充实更新才能反映学科发展现状和适应社会经济需求。化学和化学工程学是支撑物质转化相关工业的学科,前者研究分子之间发生反应的可能性、必要的条件和产物的结构,后者研究物质的流动、质能传递及其对反应过程与产物的影响。

1.优化更新教学内容,反映体现学科发展与技术进步。化学工程基础作为理科化学专业的工程技术课程,其教学内容除了动量传递、热量传递、质量传递与化学反应工程以外,还应当及时反映和体现学科的发展与技术进步。根据授课学时,突出教学重点,优化教学计划,精选教学内容。以化学工程学的基本观点、基本原理和基本方法为核心,结合典型化工过程,理论联系实际,使学生在有限的教学学时内,掌握本门课程的基本知识,熟悉研究与应用对象,为今后从事化学化工专业技术工作打下坚实基础。在其他科学技术的带动和社会需求的推动下,化工分离技术近年来取得了很大进步。新技术不断涌现,膜分离和超临界流体萃取等新型分离技术就是其中的代表。我们在教材的编写和课堂教学中,有意识地加入这些内容,便于学生从课堂上了解新的科学知识,拓宽学术视野。

2.引导学生建立工程技术与技术经济观点,提高学生综合素质。科学与技术的交叉和渗透,要求我们培养的学生不仅要掌握扎实的基础理论知识,还要学会运用所学的理论解决工程实际问题。综合性大学理科化学专业的学生基础理论知识比较扎实,在课堂教学中,我们根据教学内容,结合工程实际,启发学生从工程实际问题出发,强调工程实际的特点,突出工程实践的技术经济问题,灌输学生节能减排与绿色环保的理念,训练学生综合运用数学、物理与化学等多学科知识,综合分析化工单元操作与工业装置中涉及的复杂问题,培养学生的工程技术思维方法与工程设计等综合素质。

3.改进教学方法,提高教学效率。化学工程基础课程的课堂教学内容涉及化工单元操作与工艺过程。综合性大学化学专业的学生一般没有见过真实的化工设备,对化工厂与化工设备和装置缺乏感性认识,通过多媒体教学技术和传统课堂教学方法,可以促进学生感知与思维、理论与实践的结合,提高学生对化学工程基础的学习兴趣,激发他们的学习热情,使他们由不熟悉、不了解化工企业与装置转变为喜欢应用学科、乐于进入与应用密切相关的教师实验室开展业余科研。为此,我们一方面利用多媒体的优点,在课堂教学中放映一些设备的实物图像。另一方面,在有关课程中增加了实习参观环节,组织学生到石油化工厂、有机化工厂和精细化工厂等企业参观实习,增强学生对加热炉、精馏塔、泵、换热器等主要化工设备的感性认识。

三、教学团队与课程体系的建设

以先进的教学理念为先导,以高水平的教学团队为根本,以科学的课程新体系为核心,以优良的规划教材为保障,强化教学团队的建设,使所有主讲教师成为教学改革的高水平运动员和创新教育的优秀教练员。

1.建设高水平教学团队。从事课堂和实验教学的主讲教师也要承担高水平的科研项目,提高教师的科研水平。我们承担“化学工程基础”的主讲教师都具有教授职称并担任博士生导师,承担了一些科学研究项目。同时,也积极思考和实践课程的教学改革,奠定了学生创新能力培养的坚实基础。没有高水平的教学团队,不可能进行教学改革的实践,更不可能培养出具有创新精神的学生。

2.构建工程教育、创新教育的课程体系。夯实基础,将理科化学知识和工程知识有机结合。理科化学基础课程、化工过程开发、化学工程基础及多门专业课程的开设,可将学生所学知识形成知识链。重视对学生业余科研和毕业论文的指导,吸引对化学工程有兴趣的同学来实验室和博士研究生、硕士研究生一起进行科学研究,培养学生的创新意识和对科学研究的兴趣。通过毕业论文阶段的培养,加强了学生对知识的掌握和运用,特别是对“应用”和“工程”概念的强化。近年来,来我们化工实验室进行业余科研和毕业论文的学生每届都在十人以上,占理科化学专业学生的5%作用。

3.将科研成果向教学实践转化,形成教学促进科研、科研反哺教学的良性循环。构建应用学科人才培养、现代科技发展相适应的“基础性、综合性、工程性、创新性”体系。我们承担了国家和企业的一些化工类科研项目,特别是在水与废水处理、化工分离和国防化学等方面取得了一些科研成果,我们注意将教师的科研成果和科研实践融入课堂教学。从事课堂教学的主讲教师与实验课指导老师一起合作,将“渗透汽化膜分离”编入了实验教材和开展了教学实验,受到学生的欢迎。

化学是实验性很强的学科,化学工程作为一个共性的工程学科,我们应充分利用科学技术发展和教学改革带来的机遇,加强化学与化学工程的结合,为国家培养更多复合型创新人才。

参考文献:

[1]严世强.化学工程基础课程教学改革的认识与实践[J].大学化学,2003,18,(1):29-31.

[2]李静海.浅谈21世纪的化学工程[J].化工学报,2008,59,(8):1879-1883.

化学工程基础范文第4篇

1合理安排教学内容

《化学工程基础》课程包括三部分内容:化工单元操作、基本反应器和典型化学工艺,浓缩了化工学科中化工原理、化学反应工程和化学工艺学3大课程的基本知识。内容繁多,涉及的知识面广,而教学学时数有限(50学时),内容与时间之间产生了矛盾。另外农业院校的学生学习工科课程有一定的难度[3],而且从学生考研究生角度来看,大多数学校相关专业的研究生入学考试不考化工基础而是考化工原理。为此我们对教学内容进行了一定的调整,达到少而精的目的,我们在教学中重点讲解化工单元操作内容:如流体流动与输送、传热、吸收、精馏等,而这些单元操作恰恰又是学生考研的主要内容。

同时,对于一些主要内容,我们还会安排专门的习题、例题讨论课,还会给学生布置一些课后作业,通过做习题可以使学生牢固地掌握基本概念、基本定理和基本计算,同时通过习题还可以了解和解决生产实际中可能遇到的一些问题,包括设计性和操作型问题。

2丰富教学手段

对于《化工基础》课程的课堂教学环节,考虑到这是一门实践性很强的课程,如果还采用“书本加黑板”的传统教学方法,就会导致教学效率不高,教学效果欠佳。为此,我们在课堂教学过程中,采用多媒体教学,大量引用图片、设备模型、投影、动画等直观教学方式,帮助学生深人理解单元操作过程的原理,形象直观地了解和掌握设备原理与结构,既培养学生的学习兴趣,又加深学生的理解和记忆。每一章内容在讲授前会先让学生了解本章的主要内容,让大家先做到心中有数,然后再展开具体的介绍,而在每一章内容讲解完以后,又会与学生一起共同讨论总结,引导同学们在理解的基础上活记,抓住事物的内在联系进行比较记忆。为了避免给学生造成这门课程知识离散、内容支离破碎、杂乱而不成体系的现象,在教学中加强各章、节内容之间的衔接,同时也指出其差异。

另外,我们在教学的过程中不忘联系生活实际,采用联想教学的手段。我们根据所学内容,巧取生活中的素材进行联想,把学生引入到实际生活中去,培养学生用化学的眼光来观察世界,用化学科学来实践生活,在生活实际中学习知识[4]。事实证明,在教学中联想生活常识,无形当中就拉近了课本知识与实践的距离,让学生真正认识到了知识的重要性。通过联想生活常识教学,不仅使学生掌握了理论知识,而且培养了学生运用知识的能力,同时也培养了学生的创新思维能力[5]。

3创新实习方式

对于化工生产企业来说,为了确保生产的正常运行,一般不允许学生在较短的实习期间内进行实际操作。在很多情况下学生是以参观与听课的形式学习,也就导致了很多学生会出现走马观花,应付了事的实习态度,实习效果不好。这样一来,学生感到乏味,缺乏积极性和主动性,实习质量不高。对此,我们在安排学生去工厂实习之前,先安排他们到一个中试基地(目前已经不再作为中试基地使用了,仅供学生实习使用)去体验,让学生亲自尝试一些简单的操作,这样学生就有了一定的感性认识,使其动手能力和应变能力得到一定程度的锻炼和提高。

另外,我们还利用一些仿真软件帮助学生在实习之前将理论知识和生产实际联系起来,学生一旦真正到了生产现场,就会很快适应生产环境,进入学习状态,学生对实习的积极性和主动性也就明显提高了。

4结束语

化学工程基础范文第5篇

脂肪酸特别是硬脂酸是一种应用很广泛的有机工原料,是基础油脂化学品中总产量最高的。其应用涉及到橡胶工业、塑料工业、涂料工业、纺织工业、食品工业、表面活性剂工业、日化工业和医药工业等。原料主要是MVO和Tallow,MVO分为MVO(ST),即ST:PKO=9:1,MVO(BST),即BST:PKO=9:1,其中BST为70%PO与30%ST的混合。Tallow即为牛羊油(OL),大豆油(SBO),椰子油(CNO),非KOCI的主要原料,但有时客户会有需求。油脂按熔点不同冷冻结晶分离,不同熔点产品分为固体脂、液体油,棕榈油(PO)--从棕榈果肉中制取出49%,棕榈仁油(PKO)—从棕榈仁中制取出50%,棕榈油(PO)的熔点37℃分提后制得固体棕榈油(ST)熔点52℃,液体棕榈油(OL),熔点20℃。

2常见脂肪酸结构及性质

C12-0月桂酸,CH3(CH2)10COOH,IV-0;m.p44℃C16-0软脂酸、棕榈酸,CH3(CH2)14COOH,IV-0;m.p63℃C18-0硬脂酸,碳十八酸,CH3(CH2)16COOH,IV-0;m.p70℃C18-1油酸,c-9十八碳烯酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOHIV-90;m.p16℃C18-2亚油酸,c-9,c-12十八碳二烯酸,CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOHIV-181;m.p-5℃C18-3亚麻酸,c-9,c-12,c-15十八碳三烯酸,IV-273;m.p-11℃CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

3主要生产工艺--水解

脂肪与水的混合物在一定条件下(酸或碱或酶的催化下,一定温度)可以生成脂肪酸和甘油,部分水解还可生成单甘酯和二甘酯。脂肪酸生产过程由油预处理,水解,脂肪酸分馏,蒸馏和加氢等部分组成。油压水解过程中常用的是常压催化水解法,催化和非催化中压水解,非催化高压连续逆流水解三种形式。最先进的是酶催化水解,因为有些方面还不完善,例如费时,没有被广泛使用,且没有形成产业化规模。常压水解法具有设备简单,所需的压力,投资少的优点,缺点是生产周期长,占地面积大,蒸汽消耗大面积,水解率低,回收成本高和废物中甘油低。催化压力或催化水解是常用的脂肪酸的生产技术,优点是生产周期短,蒸汽消耗少,工艺用水少,生产成本低,操作简单,可生产浅色脂肪酸等,但设备投资和消费相对较大。连续非催化高压回流酸水解是当代先进的生产工艺生产,其显着优点是实现了连续化工业生产,生产周期短,热效率高,蒸汽消耗,低生产成本较低,但原料水解适应的经营范围,并且困难包括昂贵的设备的投资。在脂肪酸加氢技术,国外已经引起对环管反应器技术的积极实施,增加了气体,固体和液体相反应的质量,缩短反应时间,提高了产品产量的收益。氢化是指在催化剂(如镍)存在下,高压下,氢气和脂肪酸中的不饱和脂肪酸发生反应(加成),氢加到双键上,使饱和度提高。蒸馏是指除去高沸点和低沸点杂质以及有气味的物质。分馏是指一些特殊产品需要99%的纯度特制馏分,得到单离脂肪酸。蒸馏与分馏的方法都是在高真空,较低温度条件下,最短滞留时间内进行。脂肪醇是基础油脂化学的品种的基础上第二大产品,化工行业也推动油脂的主要品种生长。20世纪80年代后期,我国已看到脂肪醇对发展合成洗涤剂的重要性,由于种种原因,我国以石油为主要原料的脂肪醇未充分发挥装置能力。到目前为止,在洗涤产品中使用的仍然主要是天然脂肪醇脂肪醇。天然脂肪醇生产方法有:油脂直接加氢,脂肪醇加氢和脂肪酸甲酯的高压加氢制醇。油脂直接加氢是将经过脱胶,脱酸的油脂,并在310-325℃,24•5兆帕条件下加氢。期间,由于其易于脱水反应,甘油,以及聚集和对困难的缺点过滤现象,使脂肪醇生产企业目前不使用此方法。脂肪酸甲酯高压制天然脂肪醇工艺在德国Henkel公司具有的更先进的技术,它使用26兆帕,260℃-300℃制脂肪醇。宝洁公司在催化剂悬浮床加氢工艺是典型的公司,因为传统工艺仍是脂肪醇生产厂世界的主宰。甲基配合高压(25-30兆帕)和甲醇毒性问题不可避免,所以出现了国外脂肪酸直接高压加氢和低压加氢制备脂肪醇的技术。

4产品用途

4.1硬脂酸

用途:在橡胶行业主要以硬脂酸、硬脂酸盐、硬脂酸酯的形式应用,日化行业以硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸酯的形式应用,塑料工业以硬脂酸盐、酯、酰胺等形式在塑料产品中应用,抛光材料是以硬脂酸酯、硬脂酸盐及多种级别的硬脂酸形式应用,纺织、印染行业通常以钾盐/钠盐、酯类、胺类、形式广泛应用在柔软剂、抗静电剂、消泡剂、印染助剂中,造纸与文教用品以酯类、酰胺、AKD(烷基烯酮二聚体)的形式作为消泡剂、表面施胶剂使用,蜡烛工业起硬化、收缩作用,防止蜡烛在燃烧过程的滴泪及变软,另外一个作用是达到某些国家对蜡烛中可再生资源的使用要求,而在医药及食品工业主要以酯类的形式作为医药工业赋型剂,做膏、乳、栓剂的基质,以酯类的形式作为食品乳化剂使用,对于其他工业,硬脂酸在活性碳酸钙、铸造行业、蜡烛、防水剂、胶粘剂等行业得到广泛应用。

4.2甘油

化学工程基础范文第6篇

关键要:化学工程技术;发展动向;应对举措

现代工业技术的发展促进了化学工程技术在工业生产的应用,随着我国工业企业规模的壮大,化学工程技术的应用领域也在逐渐拓宽。化学工程技术的运用,提高了工业企业的生产效率,减少了劳动力的工作强度。研究化学工程技术的发展与应用,是促进我国工业企业发展必经途径。

一、化学工程技术核心理念和技术优势

(一)化学工程技术核心理念化学工程技术的理论基础是化学元素和化学反应,化学反应物质的性质和催化条件功能是重要影响化学反应的因素。利用大型机械设备,满足发生化学反应的环境条件,主要用于大型的工业化生产企业,实现产品的批量成产。(二)化学工程技术优势化学工程技术具有以下三个非常明显的优势。第一,具备完善的理论基础。化学工程技术是建立在完善的化学理论基础上,化学反应理论、物质结构理论、电化学理论等都是化学工程技术的核心理论,并且理论基础是经过人类历史的验证,具有客观、规律性,是化学工程技术坚固的理论支撑。第二,能够提高生产效率。化学工程技术在大型机械生产中发挥着生产优势,生产企业引入了化学工程技术,优化了生产模式,联合装置生产和车间生产相结合,不仅压缩了生产成本还提高了成本的使用率。第三,避免资源浪费和保证持续性能源供应。化学工程技术利用特定物质的进行化学反应,达到资源的重复使用,提高资源的利用效率,并反应成其他物质。同时化学工程的应用可以促进能源的生产,达到了持续性的能源供应,对解决我国一直以来的能源危机有着积极作用。

二、化学工程技术的发展动向

(一)化学工程技术发展存在的不足

1、技术有待提高化学工程技术的发展依赖于国民经济发展水平。我国在建设现代化主义社会的大背景下,虽然经济发展水平上升到了另一个层次,对比过去有了极大的进步,然而相较于西方发达国家仍然处在劣势地位。化学工程技术的发展应用,需要满足化学反应的各种环境条件和物质资金条件,由于我国对该项工程的投入资金的不足和重视程度的不高,工程技术的应用水平还处在发展阶段,如何利用化学工程技术实现大规模的生产,如何高效率地实现化工产品的批量生产,仍是化学工程技术的重点研究课题。此外,我国化学工程技术的应用过程中还催生了环境污染、资源浪费等问题,这都是由于技术的应用欠缺高效性,化学技术的发展状态还停留在初中级阶段造成的。2、缺乏专业化人才我国化学工程技术的应用人才缺乏,这是制约化学工程技术发展的重要因素。虽然我国各大高校均设置了化学工程与工艺等专业学科,但由于教学思维的限制和课堂教学模式的约束,高校的化学技术的课程教学对人才的可塑性不强,培养的化学技术人才缺乏对化学技术的钻研精神,化学专业学生普遍存在着强理论弱实践的不足。此外,高校的投入资金有限,化学实验室的试验成本较高,人才的培养无法在充足的物质条件下,很难实现技术的教学运用和教学成果的发展。技术人才是技术发展的后备中坚力量,只有建立充足的技术人才资源库,化学工程技术人才能做到学以致用,进而提高我国化学工程技术的发展。

(二)化学工程技术发展的未来发展方向

1、化学工程与过程工程相结合化学工程发展趋向于向过程工程发展。过程工程的发展理念核心是系统发展和整体发展,研究的对象是一项具有复杂多样特点的、并受外界因素影响的动态过程。而化学工程的发展正符合过程工程的研究对象的范畴。因此,化学工程技术主要的发展趋势是向着过程工程的发展。第一,化学工程技术更倾向于研究简化问题的解决方案,根据中心问题提出多样化的解决思路并选择最优方案。第二,时间和空间的多维度化学反应理论。促进化学工程技术的应用领域,实现夸领域的发展。2、化学工程与材料工程相结合材料工程,顾名思义,工程的研究核心即是新兴材料,尤其是高分子化学材料,涉及到了各个领域,具有普适性。首先,化学工程技术与材料工程相结合,新兴高分子化学材料融入化学工程技术,改变了传统围绕化学设备为中心的模式,化学材料成为工程技术的研究核心,可以促进化学工程技术向更深入的理论研究,丰富工程技术的理论内涵,为化学工程的技术奠定更为夯实的理论基础,同时促进化学工程技术向实践性发展。此外,两者相互结合,促进学科之间的交叉融合,完善两者的相互联系和区别,促进两者工程在领域间的相互合作的关系。3、化学工程与信息工程相结合化学工程技术是一项实践性强的技术,人工实验是检验化学反应的最为直接的方式。未来的化学工程技术向着信息化、自动化发展。壮大化学工程技术的信息数据库,建立完善的化学信息系统,随时提供最新的化学工程数据。此外,计算机的辅助功能会更为显现,借助计算技术高速运转的计算功能,旨在提高化学元素和化学反应条件的分析能力,提高化学研究的准确性。

三、化学工程技术发展的应对举措

本文前部分已经分析了我国化学工程技术在发展过程中存在的问题,下面结合世界范围化学工程技术发展趋势,提出几点促进化学工程技术发展的应对举措,以促进化学工程技术沿着科学的轨道发展。(一)改造传统的化学工程技术1、绿色化学反应技术。传统的化学反应使用的是浓度较高、成分较复杂的化学物质,在生产过程中,很容易对环境造成严重污染。提倡绿色化学反应技术一方面是应用绿色环保、无污染的反应物质,创立环保健康的反应条件,降低对环境的污染,减少对人体的化学危害。另一方面是将不利于人体健康的剧毒反应物质或条件溶剂,加以优化和调整,并且寻求替代性的绿色环保溶剂进而使化学反应技术向着绿色、经济、节能、环保、康方的向发展。2、发展新的分离技术。分离技术是化学工程技术的重要组成部分,只要发生化学反应,都会使用分离技术对反应物质和产物进行分离和区别。加强对新分离技术的理论研究和实践检验,提高分离技术的实用性。3、发展超临界化学技术。超临界化学技术是基于绿色化学技术发展而发展的。在绿色化学的基础上,在超临界化学反应过程中,反应物质或介质条件使用的是超临界流体,当反应物靠近临界点时,化学反应的速度会相应变快,从而提高了化学反应的速率,高效率的化学反应运用在生物工程领域和工业生产领域具有极大的现实意义。(二)加强校企合作高等院校作为为社会输送高质量的储备人才的圣地,化学工程学科也为化学工程技术的发展贡献了强大的力量。由此,高校是化学工程技术人才的培养基地,加强高校和企业间的合作,丰富学生的理论基础的同时,促进学生的动手动力,使学生的技术理论赋予实践性和操作性。一方面,聘请化学工程技术企业的高级工程师到高校讲学,另一方面,选派优秀学生到企业进行跟班学习。(三)加强新能源的研究能源的供给是化学反应生产企业的必要条件,而寻找新能源是减少化学反应的环境污染和恶性影响的重要举措。化学工程是一项即生产能源又消耗能源的动态工程,在不断地补充能源的同时加强对新能源的研究,为化学工程技术的发展提供源动力。一方面,使用绿色环保替代性的化学反应能源燃料,促进化学工程技术在清洁能源的源动力下发展。另一方面,研究开发新能源,对化学反应的能源产物循环利用,让化学工程技术的发展与建立资源节约型社会理念相适应。四、结束语总而言之,鉴于化学工程技术地应用所具有的重要作用,上文在充分结合笔者对相关文献研究及自身工作经验基础上,重点围绕于化学工程技术的发展动向及应对举措谈一谈自己的看法,以供广大同行参考。

参文文献:

[1]方敏君.化学工程技术的发展动向及对策[J].化工管理,2016(30):70-71.

[2]马一鸣.我国化学工程技术的发展动向及对策[J].化工管理,2016(13):138.

[3]杨少锋.化学工程技术的发展动向及对策[J].工业,2016(8):35-35.

[4]于伟.探究目前化学工程技术的发展情况与优化措施[J].民营科技,2014(7):127-127.

[5]陶春华.我国化学工程技术的发展动向及对策探析[J].城市建设理论研究:电子版,2016,6(2).

化学工程基础范文第7篇

【关键词】化学工程;发展动向;对策;工程技术

0.前言

化学工程是一门用来研究化学工业和其他相关产业在生产过程中所进行的化学过程和物理过程以及所使用设备的设计、操作和优化的工程学科。因为在化学工程方面所涵盖的内容比较广泛,所以,对化学工程技术从总体上进行发展探索研究具有深刻的意义,能够掌握研究的动态信息,吸收国内外最新的研究成果,促进研究工作效率的提高。

1.化学工程技术的发展动向

1.1化学工程向过程工程的发展趋势

过程工程所研究的对象是一个复杂的系统,具有多种控制因素、非线性和非平衡性、结构多尺度的特点。在过程工程这个复杂系统中结构是其中心问题,发展简化的方法是解决思路,才能够在工程中具有实用性;通过对特定系统的研究,发展其具有普遍适应的方法,才能够实现过程工程发展的机遇和优势;要想很好的解决复杂系统就必须采用整体和还原论相结合的方法;在解决复杂系统时多尺度方法是最有效的方法,过程工程是解决时间或空间上的多尺度问题,主要是为了解决跨尺度敏感性、尺度之间的模型封闭、关联问题。在应用领域内容的扩展所表现出来的是化学工程向过程工程的发展趋势,应用领域包括化学工业、向生物、环境、信息等扩展;研究的内容是 小尺度、大尺度之间的扩展。在过程工程的研究方法上也出现了新的变化,如由原来的实验或理论变为实验、计算、理论三者结合的方向发展,学科之间相互交叉、多尺度、复杂系统都是过程工程中研究的重要内容。

1.2化学工程与材料化学工程的发展

随着我国社会的发展,科学技术也在不断的更新发展,新能源、新资源、生物技术等这些新兴的产业在逐渐取代传统产业,化学工程学科面对这一具有时代性的变化必须考虑到为新产业的形成与发展提供良好的服务,并继续完善本学科的理论,化学工程的发展进入到了一个新的发展阶段。在研究方法上以学科交叉的特征进行研究,已经发展了材料化学工程、能源化学工程、生物化学工程、环境化学工程等产业,为以后化学工程的发展创造了新的活力和发展空间。在这些以发展的产业中材料化学工程是发展最快的,并且成为了当代化学工程的热点研究领域。在材料化学工程中另一个研究的核心内容是新的单元技术和集成技术,它主要是以新材料作为基础。而在传统化学工程中主要是以设备作为基础,一些具有关键性新材料的突破对化学工程的发展起着至关重要的决定性作用。在我国也对这方面进行了相关研究,并取得了一定的成绩,在新材料的生产问题上得到了解决,并且也为化学工程学科创造了更好的发展空间。通过对化学工程的理论发展和过程工程的设备研究的深入了解,并结合现阶段材料学科的发展方向,进一步强调化学工程学科和材料学科相互交叉,发展以新材料作为基础的化学工程技术,利用化学工程理论进一步对新材料的生产过程进行研究,并为规模化生产做好准备,对我国的化学工程学科以及材料学科的发展具有十分重要的意义。所以,化学工程和材料科学的相互结合为我国化学工程学科的研究奠定了基础,并且取得了突破性的成果。

1.3化学工程与信息工程相结合的发展

根据科学的发展来看,科学数据的大量积累可以发现重大科学的发展规律。根据调查发现,在一篇外国化学文摘中记录了分子、化合物等相关数目近千百万种,但是在世界上相关化学家并没有对这些数目有明确的研究。尤其是在化学工程领域方面,这些数目的研究分析,很可能可以提高生产的效率和效益,所以必须对这些数据进行重新评估和整理。在我国一些知名大学利用先进的科学技术,已经开始对这些数据进行相关研究,并取得了一定的成果。

2.化学工程技术为生产生活服务的相关对策

在化学工业中很好的运用化学工程学科,发挥其在经济建设上的主导地位,具有重要的研究意义。首先在化学工业的发展上,特别是新工艺、新流程的开发上都缺乏化学工程基础的相关理论依据,使研究成果得不到很好的转化;其次化学工程的专业人才和科研单位又无法发挥其作用。

2.1用化学工程技术对现有流程及工艺的改造

在我国并没有开发独立而系统的特色流程和工艺,在化学工程方面缺乏强烈的需求。所以,就要求我们必须充分利用过程模拟技术,并且对现有的装置进行分析研究,找出问题的关键,从而提高企业的技术进步。在进行工程装置改造扩建工程项目中,可以利用相关软件的物性估算、单元模拟、流程模拟、设备设计以及核算等一系列的功能,结合相关的实验结果,从而找出装置中问题的所在,提出相关改造方案,并做出方案设计。通过对部分设备和管线的更换,达到装置产量预计的目标,从而为企业节省投资,创造更高的产值,形成具有自己特色的技术,打破国外技术垄断的局面,促使经济效益和社会效益的提高。

2.2开展必要的化学工程基础应用研究

化学工程研究不仅要消化吸收引进技术,还要进行高科技的发展,开展相关基础研究。虽然基础应用研究具有科研周期长,投资费用高,在短时间内很难取得经济效益,但是为了保证化学工程的持续发展,更好的参与到国际合作与竞争中去,必须放眼于未来,进一步加强科学技术的开发,完善必要的基础应用研究,并加强消化吸收引进技术的化学工程基础研究,避免一些相关问题,如专利技术,形成具有自己特色的流程和设备。

2.3建立一个具体有效管理和运行机制的体制

在我国相关研究所、设计院、企业甚至是一个部门的相关管理和运行机制都缺少活力。并且具体的分工不十分明确,组织困难,没有一个有效的运行机制,主要是在化学工程方面。所以要把开发工作切实落实起来。因此,必须建立一个以设计所、研究院和高校相互结合的开发体制,组织化学工程任务的相关课题。对化学工程的发展战略进一步深入研究,把握学科前沿,结合自己的相关情况,提出相应的化学工程发展战略,以化学工程作为主线进行先关研究,解决实际问题,取得相应成果。根据信息、计算机、新材料等这些工业要求以及环境、生物化工的发展情况,并结合国外化学工程的发展动态,抓准重点发展本学科的生长和结合点,形成良好的分支。

3.结论

综上所述,在化学工程技术的相关研究方面,在过程、设备、研究对象、研究手法以及手段等方面都发生了巨大的变化。化学工程技术和相关研究都应该遵循可持续发展的基本国策,进一步推动我国传统的化学工学,并使其成为绿色的工艺过程,实现最大限度的节约能源和资源,并积极开发新的能源,实现与环境协调友好的发展道路。

【参考文献】

[1]高红,陈旭,朱企新.微型换热器研究进展[J].化工机械,2004,(04).

[2]方书起,祝春进,吴勇,牛青川,赵银峰.强化传热技术与新型高效换热器研究进展[J].化工机械,2004,(04).

[3]雷志刚,王洪有,许峥,周荣琪,段占庭.萃取精馏的研究进展[J].化工进展,2001,(09).

[4]陈彦泽,丁信伟,周一卉.自由降膜传热传质数值模拟技术研究进展[J].化学工业与工程技术,2003,(04).

化学工程基础范文第8篇

一、化学工程学科未来的发展动态

1、化学工程向过程工程的发展

过程工程所研究的对象是一个复杂的系统,具有多种控制因素、非线性和非平衡性、结构多尺度的特点。在过程工程这个复杂系统中结构是其中心问题,发展简化的方法是解决思路,才能够在工程中具有实用性;通过对特定系统的研究,发展其具有普遍适应的方法,才能够实现过程工程发展的机遇和优势;要想很好的解决复杂系统就必须采用整体和还原论相结合的方法;在解决复杂系统时多尺度方法是最有效的方法,过程工程是解决时间或空间上的多尺度问题,主要是为了解决跨尺度敏感性、尺度之间的模型封闭、关联问题。在应用领域内容的扩展所表现出来的是化学工程向过程工程的发展趋势,应用领域包括化学工业、向生物、环境、信息等扩展;研究的内容是 小尺度、大尺度之间的扩展。在过程工程的研究方法上也出现了新的变化,如由原来的实验或理论变为实验、计算、理论三者结合的方向发展,学科之间相互交叉、多尺度、复杂系统都是过程工程中研究的重要内容。

2、化学工程与材料化学工程的发展

随着我国社会的发展,科学技术也在不断的更新发展,新能源、新资源、生物技术等这些新兴的产业在逐渐取代传统产业,化学工程学科面对这一具有时代性的变化必须考虑到为新产业的形成与发展提供良好的服务,并继续完善本学科的理论,化学工程的发展进入到了一个新的发展阶段。在研究方法上以学科交叉的特征进行研究,已经发展了材料化学工程、能源化学工程、生物化学工程、环境化学工程等产业,为以后化学工程的发展创造了新的活力和发展空间。在这些以发展的产业中材料化学工程是发展最快的,并且成为了当代化学工程的热点研究领域。在材料化学工程中另一个研究的核心内容是新的单元技术和集成技术,它主要是以新材料作为基础。而在传统化学工程中主要是以设备作为基础,一些具有关键性新材料的突破对化学工程的发展起着至关重要的决定性作用。在我国也对这方面进行了相关研究,并取得了一定的成绩,在新材料的生产问题上得到了解决,并且也为化学工程学科创造了更好的发展空间。通过对化学工程的理论发展和过程工程的设备研究的深入了解,并结合现阶段材料学科的发展方向,进一步强调化学工程学科和材料学科相互交叉,发展以新材料作为基础的化学工程技术,利用化学工程理论进一步对新材料的生产过程进行研究,并为规模化生产做好准备,对我国的化学工程学科以及材料学科的发展具有十分重要的意义。所以,化学工程和材料科学的相互结合为我国化学工程学科的研究奠定了基础,并且取得了突破性的成果。

3、化学工程与信息工程的发展

根据科学的发展来看,科学数据的大量积累可以发现重大科学的发展规律。根据调查发现,在一篇外国化学文摘中记录了分子、化合物等相关数目近千百万种,但是在世界上相关化学家并没有对这些数目有明确的研究。尤其是在化学工程领域方面,这些数目的研究分析,很可能可以提高生产的效率和效益,所以必须对这些数据进行重新评估和整理。在我国一些知名大学利用先进的科学技术,已经开始对这些数据进行相关研究,并取得了一定的成果。

二、开展必要的化学工程基础应用研究

化学工程研究不仅要消化吸收引进技术,还要进行高科技的发展,开展相关基础研究。虽然基础应用研究具有科研周期长,投资费用高,在短时间内很难取得经济效益,但是为了保证化学工程的持续发展,更好的参与到国际合作与竞争中去,必须放眼于未来,进一步加强科学技术的开发,完善必要的基础应用研究,并加强消化吸收引进技术的化学工程基础研究,避免一些相关问题,如专利技术,形成具有自己特色的流程和设备。

三、建立一个具体有效管理和运行机制的体制

在我国相关研究所、设计院、企业甚至是一个部门的相关管理和运行机制都缺少活力。并且具体的分工不十分明确,组织困难,没有一个有效的运行机制,主要是在化学工程方面。所以要把开发工作切实落实起来。因此,必须建立一个以设计所、研究院和高校相互结合的开发体制,组织化学工程任务的相关课题。对化学工程的发展战略进一步深入研究,把握学科前沿,结合自己的相关情况,提出相应的化学工程发展战略,以化学工程作为主线进行先关研究,解决实际问题,取得相应成果。根据信息、计算机、新材料等这些工业要求以及环境、生物化工的发展情况,并结合国外化学工程的发展动态,抓准重点发展本学科的生长和结合点,形成良好的分支。

四、促进化学工程技术发展的对策

1、着眼全局提高化学工程技术水平

化学工程科学近年来的发展趋势已经明显地呈现与多学科交叉的现象,要进一步促进化学工程技术的进步,就要从全局出发综合考虑与化学工程交叉的各个领域的情况。要统筹考虑各个领域的运用,做好整体的规划,协调各项科学的开发利用。并且统筹现有领域的同时积极开拓新的研究领域,使各个学科领域相互促进,最后实现共同发展。

2、提高化学工程机械设备研究水平

机械设备是提高一项技术必须具备的,先进的机械设备能为更高水平的技术研究硬件支持。但是相对而言,目前化学工程技术方面的机械设备还比较落后,应该加强研究力度,向世界化学工程技术研究的机械水平靠近。有了这些高科技水平的机械设备,在化学工程技术领域赶超世界水平指日可待。

3、做好化学工程技术的教育工作

任何一项技术的发展都不能离开高水平的人才,所以要促进化学工程技术进一步发展需要加强化学工程领域的教育培训工作。不仅需要培养化学工程技术方面的知识,与其相关的学科的教育与培训也要加强。不仅仅培训理论知识,更要加强学生的实践能力,为化学工程技术的发展储备人才。

4、积极开拓化学工程技术的应用市场

当今化学工程技术的应用领域已经很广泛,但是如果想要进一步的发展还要积极研究开发新的工艺、新的产品,寻找新的市场。市场是产品开发的动力,有了市场的需求才会带动产品的生产,也就会促进技术水平的提高。

化学工程基础范文第9篇

关键词:能源化学工程专业;课程设置;专业建设

引言

我国“十三五”能源规划进一步突出了深化能源体制改革、增强能源科技创新能力、大力拓展能源国际合作、清洁高效开发利用煤炭、增强国内油气供应能力、建立能源可持续发展的政策标准体系等重点。随着社会经济的快速发展,能源消耗和环境污染的矛盾日益突出,解决这对矛盾已成为了关乎国家发展和安全的战略性问题。根据我国现阶段经济发展还主要依靠资源消耗的特殊性,2011年教育部新增了能源化学工程专业,各高校也陆续从2011年开始开设能源化学工程专业。该专业是国家战略性新兴产业相关本科专业,以开展化石资源优化利用为基础研究,面向可再生能源技术、低碳经济、清洁煤技术等领域的人才需求,重点解决高效催化剂研制及其产业化等重大问题;其主要关注怎么利用能源且对大自然造成最少的伤害[1-4]。我国专门解决能源与环境矛盾问题的相关专业开设较晚,能源化学工程专业的建设还处于起步阶段[4-6],因此,如何建设该专业课程体系,使其有助于达到人才培养效果,是能源化学工程专业教学过程中必须思考的问题[6,7]。西南科技大学于2012年开始筹建能源化学工程本科专业,通过充分的前期调研、在强大的硬件设施和师资力量的支持下于2013年获批,目标为培养厚基础、高素质、强能力,具有创新潜能和协作精神的高级应用型专门人才,培养学生扎实的化学化工基础知识和能源化学工程专业知识,使学生能够适应涉及化学、化工和新能源化学工程等领域的广泛需求。毕业生可在锂离子电池、碱性电池、燃料电池、太阳能电池等领域从事工艺设计、生产控制、科技管理以及新技术、新材料、新产品的开发与研究工作。文章通过总结西南科技大学3年来在能源化学工程专业核心课程建设方面的经验和积累,对该专业课程的建设进行探讨。

一、西南科技大学能源化学工程专业现有核心课程设置与建设情况

今年,我校能源化学工程专业在校本科生已达120余人,为达该专业培养目标,学生毕业总共需修满170学分,其中专业课程需修满86学分,占50.6%。根据专业建设培养目标和专业教师的知识背景,设置的现有专业课程可分为四个板块,即化学基础课程、电化学课程、分析测试课程和实践课程(见图1)。这样设置的依据在于能源化学工程专业涉及多学科交叉的课程,仅靠某一个学科知识很难培养出适合新形势发展需求的专门型人才。其中化学基础课程涵盖了有机化学、物理化学、无机化学、分析化学、化工原理、化学反应工程、工程制图(化学工程)、化工热力学、工业催化基础、化工安全工程化学等基础课程;电化学课程涵盖了电化学原理、能源材料基础、化学电源设计、应用电化学、太阳能电池概论、动力电池原理及应用、燃料电池技术等课程;分析测试课程包括材料分析与测试方法、仪器分析、电化学测试技术、材料分析与测试方法;实践课程涵盖了电化学基础实验(电化学原理实验、电化学测试技术实验)、化学电源设计与应用实验(化学电源设计实验)和能源化学工程实践(能源化学工程综合设计实验A、能源化学工程专业认识实习、能源化学工程专业毕业实习)等实践课程。我校课程的设置有如下优点:

(1)通过化学基础课程的学习,尤其是通过化学、物理、化工原理、化工催化等基础课程的系统学习,能够夯实学科基础,具备多学科知识交叉的背景

(2)完成化学基础课程群的学习之后,学生紧接着进入与电化学及电化学测试技术有关课程的学习,这样设置有利于学生较好地理解和掌握所学习的知识。此外,学生可在此基础上根据自己的兴趣选择相应的侧重新能源材料某一个方向的选修课,巩固所修的专业知识,成为某一个方向上的专门人才。

(3)对一些重要的基础课,如无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、仪器分析、材料分析与测试方法等,都分别单独或者在课程学习中开设有实验课,有利于学生学以致用,加强了学生实践能力的培养。

(4)学生的实践课程合理而丰富。电化学原理实验、电化学测试技术实验、化学电源设计实验、能源化学工程综合设计实验的内容让学生掌握和学习从电化学基础实验到锂离子电池、超级电容器等器件从材料至成品的制作工程应用知识。此外,我校学生可在四川长虹新能源科技有限公司、四川长虹电源有限责任公司、四川久远环通电源有限责任公司等公司完成工程实践,体现了我校对学生第二课堂建设的重视。

二、存在的主要问题和建议

经过近三年的建设,我们发现在专业课程设置上仍存在不足之处,在21世纪及目前新形势下其课程建设还应注意以下问题。

(1)当前的体系过于偏重化学基础课程,轻材料科学基础学科课程,如固体物理、半导体物理或材料科学基础等以材料结构与性能之间关系的基础课程没有开设,不利于学生掌握相关器件材料的合成及其使用性能。

(2)在煤化工、石油化工及其绿色合成、污染控制与防治等可选修的基础课程上应完善。能源化学工程专业开设的最初目的是以化石资源优化利用为基础研究,解决能源与环境污染的重大问题。煤化工、石油化工在当今我国国民经济中还有重要地位,因此,课程设置在煤化工、石油化工及其绿色合成等选修课程上还应加强。这些课程可供学生学习专业基础课程后选修,拓宽培养人才的知识面和技能。

(3)创新意识和科学素养培养不足。创新意识和科学素养来源于对基础知识的扎实掌握及对行业的全面和前瞻性了解,当前课程还存在容量不够大、涵盖面不足、供学生选择的课程还不够丰富,需要在今后的建设中继续完善。其次,学生工程实践机会和场地还有待进一步挖掘和拓展,加强与更多的国内乃至国外知名公司合作更佳。因此建议能源化学工程专业在今后在发展中要不断完善专业课程的设置,进一步扩大课程体系容量。

三、结束语

能源化学工程专业课程的建设直接关系到培养出的专业人才质量以及人才专业素质能否满足社会需求,在当前国家和地方急需能源化学工程专业技术人才的大背景下,完善该专业课程的建设尤为重要。西南科技大学经过3年的建设,取得了一定的成果,但也应该看到专业课程的建设还需要进一步完善。希望文章对能源化学工程专业课程建设的阐述能为国内开设该专业的相关兄弟院校有借鉴和启迪作用,也希望有更多的研究工作能集中在能源化学工程专业课程的建设上,加快其完善的步伐。

参考文献

[1]陈秀,来永斌,陈明功,等.基于能源化学工程专业学生创新能力培养的多维创新实践平台建设[J].产业与科技论坛,2015,14(1):216-217.

[2]赵海,刘俊清,刘瑾,等.能源化学工程专业人才培养模式研究与实践[J].山东化工,2015,44(12):99-101.

[3]陈彦广,韩洪晶,杨金保,等.能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践[J].教育教学论坛,2013(15):228-229.

[4]刘淑芝,王宝辉,陈彦广,等.能源化学工程专业建设探索与实践[J].教育教学论坛,2014(6):209-210.

[5]孟广波,毕孝国,付洪亮.能源化学工程专业优化实践教学体系研究[J].中国电力教育,2014(3):145-147.

[6]陈彦广,韩洪晶,陈颖,等.基于国际化、工程化能源化学工程创新人才培养模式的评价及效果[J].教育教学论坛,2013(13):214-216.

[7]尹振,刘秀军,高健.面向新世纪化学工程与工艺专业课程建设的问题与建议[J].广东化工,2014(1):179.

化学工程基础范文第10篇

目前许多院校广泛采用主辅修方式培养复合型人才,即学生在完成主修专业课程的基础上,再辅修第二专业的课程。辅修课程的上课时间经常与主修课程的上课时间相冲突,或者辅修课程的上课时间统一被安排在周末或晚上,这给辅修课程的学习带来不便。环境工程与化学工程复合型人才的培养可采用特色班级方式培养,即在招生时就用固定班集体招生、统一培养。这种培养方式便于课程体系的学习,尤其是便于实践课程的教学与管理。湖南城市学院化学与环境工程学院同时拥有化学工程和环境工程两个专业,这使得该学院在环境工程与化学工程复合型人才的招生、教学与管理有独特的资源优势。

2环境工程与化学工程复合型人才培养的课程体系

在课程体系设计上,不能简单地将环境工程专业与化学工程专业的课程“拼盘”。根据环境工程与化学工程复合型人才培养的特点和要求,我们在请教专家、调查学生的基础上对环境工程专业、化学工程专业的相关课程进行了有机整合,形成了培养环境工程与化学工程复合型人才的课程体系,该课程体系由5个课程模块组成。公共基础和素质课程模块。该课程模块包括中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、马克思主义基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、大学生心理健康教育、军事训练、大学体育、大学英语、计算机基础、大学语文。专业基础课程模块。该课程模块包括高等数学、工程制图及CAD、无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验、仪器分析及实验、物理化学及实验、化工原理及实验、波谱分析。专业核心课程模块。该课程模块包括环境化学、管网工程、环境微生物学及实验、环境生态学、环境监测及实验、水污染控制工程及实验、大气污染控制工程及实验、固体废物处理工程及实验、噪声污染控制工程、环境影响评价。特色课程模块。该课程模块包括化工环境保护、化工污染控制工程、化工污染控制设备、绿色氧化技术、突发性化工环境污染事故的预防与处置等课程。实践教学课程模块。该课程模块包括环境工程仿真实验、工程设计、工程实验设计与数据处理、PIDCAD工艺流程制图、认识实习、生产实习、毕业论文(设计)。该课程体系在保留环境工程专业的核心课程基础上,《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《仪器分析》、《化工原理》、《波谱分析》等专业基础课程内容和学时与化学工程专业一致,在课程设置上体现出环境工程专业与化学工程专业课程的复合;特色课程模块和实践教学课程模块体现出环境工程专业与化学工程专业课程的融合。

3环境工程与化学工程复合型人才培养的教学方法

对于环境工程与化学工程复合型人才,要求综合培养学生环境工程、化学工程两专业的知识和能力,达到综合培养的目标,这就要求其相应的教学不能采用灌输性的教学风格,而应采用渗透式教学、融合式教学、案例式教学和研究性教学等。(1)渗透式教学是指在上述专业基础课程模块中渗透环境工程专业知识的教学,在上述专业核心课程模块渗透化学工程专业知识的教学。例如,《物理化学实验》中动力学实验可以让学生动手做“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”。(2)融合式教学是指在上述特色课程模块和实践教学课程模块中将环境工程和化学工程中的知识、原理、技能融成一体进行教学。例如,《化工污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“流化床化学反应器处理农药厂废水”的专题教学,将流化床工艺设计参数、原理、废水排放标准等融合在一起进行教学。(3)案例式教学就是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中结合教学内容运用工程中的实际案例进行教学。例如,《水污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“电镀厂含铬废水的深度处理”的案例教学。(4)研究型教学是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中教师结合教学内容,通过创设学习情境,促进、支持和指导学生完成研究型学习活动,来综合培养学生能力与素质的一种教学方法。例如,在“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”实验中,教师可引导学生自己查阅文献资料,引导学生思考如何测定溶液中2,4-D的浓度?如何用计算机软件绘制2,4-D浓度的标准曲线?让学生自己确定实验中所需要的仪器和使用的方法,引导学生思考FeSO4和H2O2使用量对2,4-D降解速率的影响,如何求算该降解过程中的速率常数K和表观活化能Ea?

4环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设

良好的师资队伍是实施环境工程与化学工程复合型人才培养的关键。要培养环境工程与化学工程复合型人才,首先必须有环境工程与化学工程复合型的师资。笔者认为,要改变目前环境工程与化学工程复合型的师资匮乏问题,可从如下几个方面加强环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设。(1)引进、培养具有环境工程和化学工程双专业学位的高水平的博士或硕士,他们在学士、硕士或博士学位教育期间接受过环境工程、化学工程的专业教育,具备环境工程和化学工程复合的知识结构和科研素养,是环境工程与化学工程复合型人才培养的理想师资队伍。(2)教师交叉自学和资格认证。在学院内部要求有环境工程专业学位的教师参加化学工程的本科理论与实践教育,要求有化学工程专业学位的教师参加环境工程的本科理论与实践教育,教育期满后进行考试认证,达到认证资格的教师才能评聘为环境工程与化学工程复合型人才培养的师资。(3)聘请企业有工程实践经验,且有良好师范素养的工程师参与环境工程与化学工程复合型人才培养的教学和科研工作。

5学生自主学习是环境工程与化学工程复合型人才培养的重要手段

现代环境工程和化学工程日新月异,要培养环境工程与化学工程复合型人才,单靠教师的培养显然是不够的,必须充分调动学生自主学习的积极性。高等院校拥有丰富的中文、英文文献资料数据库,有丰富网络平台资源;高等院校图书馆拥有大量的纸质版和电子版书籍、期刊和报纸;高等院校实验室拥有大型的现代化仪器等。这些资源为学生的自主学习提供了良好的物质保障。教师在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学中,以问题、专题为核心,引导学生自主学习、相互交流,从而优化学生的知识结构和能力结构。例如,教师可引导学生查阅相关网站,自主学习“离子交换树脂”专题,要求学生掌握离子交换树脂的分类、命名、合成、性能、工作原理、再生方法及在污水处理中的应用等,并要求学生要充分利用学校网络资源,构建自身交流的QQ群,进而广泛、深入、持续地交流。总之,在今后环境工程与化学工程复合型人才培养的研究与实践中,我们还需要不断地努力探索与实践,逐步形成科学、系统的环境工程与化学工程复合型人才培养体系,为环境工程与化学工程复合型人才培养提供启示和建议。

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