化學(xué)工程與工藝的認(rèn)識(shí)范文

時(shí)間:2023-12-21 17:20:24

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篇1

[關(guān)鍵詞] 專業(yè)認(rèn)證;師資;骨干教師;教學(xué)能力;工程實(shí)踐

[中圖分類號(hào)] G645 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 1008-2549(2017) 02-0064-02

2013年6月,我國(guó)成為規(guī)模最大、影響力最廣的國(guó)際工程教育互認(rèn)協(xié)議――《華盛頓協(xié)議》的預(yù)備會(huì)員?!度A盛頓協(xié)議》是世界上最具影響力的國(guó)際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議,其宗旨是通過(guò)雙邊或多邊認(rèn)可工程教育資格及工程師執(zhí)業(yè)資格,促進(jìn)工程師跨國(guó)執(zhí)業(yè)。該協(xié)議提出的工程專業(yè)教育標(biāo)準(zhǔn)和工程師職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn),是國(guó)際工程界對(duì)工科畢業(yè)生和工程師職業(yè)能力公認(rèn)的權(quán)威要求。

伴隨著高等教育大眾化的步伐的加快,社會(huì)對(duì)高等教育質(zhì)量高度關(guān)注日益增加,工程教育專業(yè)認(rèn)證制度在我國(guó)得到快速發(fā)展,這也是我國(guó)大力推進(jìn)工業(yè)化進(jìn)程,建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家,培養(yǎng)大量高素質(zhì)、創(chuàng)新型科技人才的必然,更是在全球化浪潮和經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展趨勢(shì)下,我國(guó)推進(jìn)高等工程教育改革,構(gòu)建與國(guó)際接軌、實(shí)質(zhì)等效的高等工程教育新模式的必由之路。

工程教育專業(yè)認(rèn)證不是發(fā)掘某些秀學(xué)生的卓越品質(zhì),以此來(lái)昭示專業(yè)建設(shè)的成就和專業(yè)人才培養(yǎng)的突出業(yè)績(jī),而是通過(guò)評(píng)價(jià)所有學(xué)生學(xué)習(xí)成果的達(dá)成度來(lái)評(píng)價(jià)專業(yè)辦學(xué)的有效性。那么與學(xué)生學(xué)習(xí)最直接相關(guān)的就是師資隊(duì)伍的建設(shè)情況,因此師資隊(duì)伍的建設(shè)是工程教育質(zhì)量專業(yè)認(rèn)證工作過(guò)程中一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容。學(xué)校從建校以來(lái),始終把建設(shè)高素質(zhì)的教師隊(duì)伍作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性的工作來(lái)抓,從加大人才引進(jìn)力度、加快培養(yǎng)步伐、加強(qiáng)師德建設(shè)與師資管理以及引進(jìn)行業(yè)或企業(yè)專家參與教學(xué)環(huán)節(jié)等多方面強(qiáng)化師資隊(duì)伍建設(shè)。學(xué)校堅(jiān)持實(shí)施“人才強(qiáng)校戰(zhàn)略”,一是從自身實(shí)際和發(fā)展需要出發(fā),明確了師資總量、隊(duì)伍結(jié)構(gòu)、梯隊(duì)建設(shè)等主要建設(shè)目標(biāo);二是出臺(tái)了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)的若干意見(jiàn)》等文件,將師資隊(duì)伍建設(shè)落到實(shí)處。三是鼓勵(lì)和支持教師攻讀博士、碩士學(xué)位,選派教師到國(guó)內(nèi)外高校參加培訓(xùn),不斷更新知識(shí)結(jié)構(gòu)。

學(xué)校為了提高教師教學(xué)能力,推動(dòng)師資隊(duì)伍良性發(fā)展,出臺(tái)一系列師資隊(duì)伍建設(shè)與發(fā)展的政策文件,強(qiáng)化隊(duì)伍建設(shè),鼓勵(lì)教師發(fā)展。學(xué)院結(jié)合專業(yè)特色、專業(yè)發(fā)展和師資隊(duì)伍現(xiàn)狀,明確師資建設(shè)目標(biāo),成立學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)和教學(xué)督導(dǎo)組,制定了師資隊(duì)伍建設(shè)系列相關(guān)制度,為本專業(yè)師資隊(duì)伍健康發(fā)展提供制度保障。

一 學(xué)校成立教師教學(xué)發(fā)展中心

為完善教師教學(xué)發(fā)展機(jī)制,推進(jìn)教師培訓(xùn)、教學(xué)咨詢、教學(xué)改革、質(zhì)量評(píng)價(jià)等工作的常態(tài)化、制度化,切實(shí)提高教師教學(xué)能力和水平,建設(shè)高素質(zhì)教師隊(duì)伍,提高教育教學(xué)質(zhì)量,我校成立負(fù)責(zé)規(guī)劃設(shè)計(jì)教師發(fā)展的專門機(jī)構(gòu)――教師教學(xué)發(fā)展中心。該中心以激發(fā)教師潛能、追求卓越教學(xué)、提升教學(xué)科研水平、開(kāi)展合作交流、服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)為目標(biāo),在教師培訓(xùn),教學(xué)咨詢服務(wù),教學(xué)改革研究,教學(xué)質(zhì)量評(píng)估,提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源以及建立適宜教師發(fā)展機(jī)制等六個(gè)方面開(kāi)展工作。為今后教師的發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。

二 嚴(yán)格人才引進(jìn)程序

學(xué)校在人才引進(jìn)的方面嚴(yán)把程序關(guān),根據(jù)學(xué)?!逗颖笨萍即髮W(xué)人才引進(jìn)暫行規(guī)定》和《化學(xué)與制藥工程學(xué)院人員調(diào)入、引進(jìn)程序》等文件要求,學(xué)院根據(jù)本部門編制及學(xué)科建設(shè)需要制定本單位用人計(jì)劃,在上一年度上報(bào)人事處。人事處根據(jù)學(xué)校師資結(jié)構(gòu)及編制狀況擬定我校人才引進(jìn)計(jì)劃,經(jīng)學(xué)校審議后,通過(guò)各種途徑向國(guó)內(nèi)外公開(kāi)招聘。對(duì)符合我校人才引進(jìn)條件的應(yīng)聘人員,由人事處會(huì)同有關(guān)部門對(duì)其個(gè)人基本情況、教學(xué)、科研水平及思想政治表現(xiàn)等方面進(jìn)行考察。初選合格者須通過(guò)正規(guī)的試講和考核,由校院成立試講評(píng)判委員會(huì),對(duì)試講人的潛質(zhì)和對(duì)專業(yè)課的掌握情況進(jìn)行評(píng)判,考察合格者,提交學(xué)校黨政聯(lián)席會(huì)研究審議通過(guò)后引進(jìn)。并從住房補(bǔ)貼、科研啟動(dòng)基金和配備辦公用品經(jīng)費(fèi)等方面提供優(yōu)惠政策。近五年學(xué)院引進(jìn)本專業(yè)博士共7人。

三 加強(qiáng)青年教師培養(yǎng)

為了加強(qiáng)對(duì)青年教師的培養(yǎng),幫助他們盡快成才,充分發(fā)揮中老年教師的傳、幫、帶作用,學(xué)校實(shí)施了青年教師導(dǎo)師制,為青年教師配備導(dǎo)師,按照《河北科技大學(xué)青年教師導(dǎo)師制實(shí)施辦法》由導(dǎo)師在規(guī)定時(shí)間內(nèi)在師德、教學(xué)、科研諸方面對(duì)其進(jìn)行指導(dǎo)和培養(yǎng),使其具備較強(qiáng)的教學(xué)和科研能力,從而更好地履行崗位職責(zé),近5年共有5名青年教師進(jìn)行了導(dǎo)師培訓(xùn)。為了強(qiáng)化青年教師與學(xué)生的溝通能力,學(xué)院實(shí)行博士班主任制度,制定《化學(xué)與制藥工程學(xué)院博士班主任工作條例實(shí)施細(xì)則》,提高專業(yè)教師與學(xué)生的溝通能力,促進(jìn)了青年教師的教學(xué)能力的提升,近5年共有8名教師擔(dān)任了博士班主任。為了進(jìn)一步加強(qiáng)青年教師隊(duì)伍建設(shè),鼓勵(lì)青年教師高質(zhì)量完成教學(xué)工作,學(xué)校制定《河北科技大學(xué)青年教師教學(xué)競(jìng)賽實(shí)施辦法》,該辦法規(guī)定學(xué)校每?jī)赡暝谌G嗄杲處熤薪M織開(kāi)展一次不同形式、內(nèi)容的教學(xué)競(jìng)賽活動(dòng),使優(yōu)秀的青年教師能盡快脫穎而出。

四 加強(qiáng)骨干教師培養(yǎng)

作為學(xué)校的骨干教師,學(xué)校采取相應(yīng)的政策和措施,鼓勵(lì)和支持中青年骨干教師在職攻讀博士、碩士學(xué)位,并在教師在職取得博士、碩士學(xué)位后,按規(guī)定落實(shí)相關(guān)待遇。目前在全職教師中,共有16名在職攻讀并獲得博士學(xué)位,2名教師目前正在職攻讀博士學(xué)位。同時(shí)學(xué)校鼓勵(lì)和支持中青年教師申報(bào)國(guó)家留學(xué)基金項(xiàng)目和省人事廳優(yōu)秀專家出國(guó)培訓(xùn)項(xiàng)目,選送有發(fā)展?jié)摿Φ闹星嗄旯歉山處煶鰢?guó)研修,積極鼓勵(lì)老師參加學(xué)術(shù)會(huì)議,為他們創(chuàng)造置身國(guó)際學(xué)術(shù)前沿、了解本學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)、開(kāi)拓學(xué)術(shù)視野的機(jī)會(huì),幫助他們?cè)鰪?qiáng)創(chuàng)新能力,提高教學(xué)、科研水平,推進(jìn)我校師資隊(duì)伍建設(shè)。學(xué)校出臺(tái)了《河北科技大學(xué)中青年骨干教師訪學(xué)工作暫行規(guī)定》,在本專業(yè)教師中,共有10人有出國(guó)學(xué)習(xí)經(jīng)歷,近5年中有6位教師有出國(guó)學(xué)習(xí)經(jīng)歷。

五 提高教師教學(xué)能力

為了教師之間相互觀摩、探討教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)技巧,督促教師提高自身的教育教學(xué)能力,特制定實(shí)施《河北科技大學(xué)干部、教師聽(tīng)課查課制度》。對(duì)學(xué)院主要領(lǐng)導(dǎo)、相關(guān)處室中層干部、教學(xué)管理人員(含教務(wù)處部分人員、各教學(xué)單位教學(xué)秘書)、學(xué)生輔導(dǎo)員、系主任、普通教師每學(xué)期聽(tīng)課次數(shù)進(jìn)行了相關(guān)規(guī)定。

學(xué)院制定了《化學(xué)與制藥工程學(xué)院關(guān)于系部開(kāi)展教研活動(dòng)的有關(guān)規(guī)定》,文件要求系部每?jī)芍芙M織一次全體教師的教研活動(dòng),針對(duì)本系部教學(xué)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行研討并解決。通過(guò)教研活動(dòng),加強(qiáng)老師之間的交流,給青年教師提供學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),對(duì)促進(jìn)本專業(yè)教師的教學(xué)能力的提高起到積極的促進(jìn)作用。

六 加強(qiáng)教師的工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)

作為工科專業(yè)的教師,工程實(shí)踐能力是非常重要的。近些年引進(jìn)的教師中,主要是來(lái)自于一些985或211高校的博士研究生,他們的研究能力強(qiáng),基本素質(zhì)高,為我們的師資隊(duì)伍建設(shè)增添活力,但是由于這些青年教師都是出校門又進(jìn)校門,缺少在企業(yè)的工程實(shí)踐的背景,這對(duì)于工科專業(yè)的高校教師來(lái)講,并不利于教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展。

因此,學(xué)校采取鼓勵(lì)青年教師參加3~6個(gè)月的企業(yè)工程實(shí)踐,參與化工企業(yè)項(xiàng)目中與本專業(yè)相關(guān)的化工設(shè)計(jì)、化工生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的工作形式,提高其自身的工程實(shí)踐能力。

在專業(yè)認(rèn)證的背景下,本專業(yè)建立起一支學(xué)緣結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)和學(xué)歷結(jié)構(gòu)合理的專任教師隊(duì)伍,師資隊(duì)伍建設(shè)情況良好。本專業(yè)教師隊(duì)伍具有很強(qiáng)的工程經(jīng)歷背景和較豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這些教師經(jīng)歷過(guò)化工企業(yè)項(xiàng)目的工程建設(shè)、運(yùn)行和管理等多方面工作,具有較強(qiáng)的工程能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。他們通過(guò)了解及參與企業(yè)中與本專業(yè)相關(guān)的化工設(shè)計(jì)、化工生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的工作,提高了自身的工程實(shí)踐能力。專業(yè)教師或具有企業(yè)工作經(jīng)歷,或具有工程實(shí)踐經(jīng)歷,或承擔(dān)(或參加)過(guò)一定量的企業(yè)合作課題。同時(shí),本專業(yè)聘任了30名企業(yè)或行業(yè)專家作為兼職教師,深度參與培養(yǎng)方案的制定、教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)檢查。師資隊(duì)伍的建設(shè)為將來(lái)學(xué)生的培養(yǎng)奠定了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]張鳳寶,王靜康.參與化工類專業(yè)認(rèn)證的思考和體會(huì)[J].中國(guó)高等教育,2009(2).

[2]周偉,嚴(yán)興春,鞠萍華,林利紅. 基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的機(jī)械類專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)[J]. 教學(xué)研究, 2013(4).

篇2

【關(guān)鍵詞】化學(xué)工程;化工生產(chǎn);工藝;解決措施

化工生產(chǎn)工藝在不斷發(fā)展的同時(shí),對(duì)環(huán)境的污染和破壞以及對(duì)資源的消耗和浪費(fèi)都達(dá)到了一個(gè)危險(xiǎn)的臨界點(diǎn),若是不采取措施對(duì)其進(jìn)行管理,將會(huì)出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境和資源互換的情況?;どa(chǎn)工藝的提高雖然能夠帶動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生產(chǎn)服務(wù)業(yè)等行業(yè)的提高,對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn),但是,由于工藝水平的不高,其對(duì)環(huán)境的污染以及資源的消耗是極其大的。因此,必須對(duì)當(dāng)前化工生產(chǎn)工藝的使用進(jìn)行反思,對(duì)工藝的創(chuàng)新和提高進(jìn)行探究,這是符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以及建立和諧社會(huì)的發(fā)展目標(biāo)的。因此,在此背景下對(duì)化工生產(chǎn)工藝的探究分析是極其有必要的,筆者在查閱相關(guān)書籍以及結(jié)合自身多年工作經(jīng)驗(yàn)后,將在下文對(duì)化工生產(chǎn)工藝進(jìn)行詳細(xì)的分析探究。

1 當(dāng)前化工生產(chǎn)的主要問(wèn)題分析

在這個(gè)要求都不斷提高的社會(huì),化工生產(chǎn)工藝仍是人類社會(huì)發(fā)展所必需的,但是,一個(gè)技術(shù)不完善的化工生產(chǎn)工藝在各行業(yè)中的使用,若是拋開(kāi)所取得的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益成就,那就只剩下對(duì)自然環(huán)境所造成的巨大破壞以及對(duì)資源的巨大消耗,尤其是新化工生產(chǎn)工藝在試驗(yàn)的過(guò)程中,對(duì)自然環(huán)境和資源所造成的破壞和浪費(fèi)是無(wú)法估計(jì)的。當(dāng)前化工生產(chǎn)工藝造成巨大負(fù)面影響的的原因主要有幾下幾方面:

1.1 化工生產(chǎn)效率有待提高

化工生產(chǎn)效率低下一直都是困擾化工行業(yè)的難題之一,當(dāng)前化工生產(chǎn)企業(yè)普遍存在這樣的狀況即:過(guò)分注重化工生產(chǎn)工藝量的提高,而忽視了對(duì)工藝水平質(zhì)的提升。這種生產(chǎn)效率低下的問(wèn)題,除了工藝技術(shù)的不完善外,工藝設(shè)備質(zhì)量水平的不高以及工藝生產(chǎn)環(huán)境的不合適都是導(dǎo)致這一問(wèn)題的原因。這種效率低下的問(wèn)題極易導(dǎo)致化學(xué)原料的反應(yīng)不充分和使用不完全,不僅無(wú)法生產(chǎn)出使人們滿意的良心產(chǎn)品,還將造成化學(xué)原料資源的浪費(fèi),而且,這些反應(yīng)不完全的化學(xué)原料極有可能產(chǎn)生污染和有毒性的氣體和固體,一旦不經(jīng)處理的排放,將污染空氣和土地,給人們生活環(huán)境帶來(lái)極大的破壞。

1.2 對(duì)環(huán)境造成污染和破壞

化工生產(chǎn)所所需的原材料多是化學(xué)材料,這些材料本身就具備對(duì)環(huán)境污染和對(duì)人體造成傷害的特性,在經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體和固體,其具備的毒性和污染性將更大,一旦不經(jīng)處理的排放,將對(duì)環(huán)境造成難以修護(hù)的破壞。部分化工生產(chǎn)企業(yè)為了降低生產(chǎn)資金、提高經(jīng)濟(jì)效益,往往將化工生產(chǎn)附生的重金屬和有毒氣體直接排放,這些排放的物質(zhì)將對(duì)空氣、土壤、水資源等造成難以修護(hù)的破壞,而且極易造成人體中毒事故,這些任意排放有毒化工物質(zhì)以及造成嚴(yán)重后果的例子,在城市中比比皆是。

1.3 生產(chǎn)工藝不合格

化工生產(chǎn)工藝是保證化工生產(chǎn)質(zhì)量的根本所在,而當(dāng)前化工行業(yè)普遍存在生產(chǎn)工藝不合格的問(wèn)題?;どa(chǎn)不同于其他生產(chǎn)行業(yè),其對(duì)生產(chǎn)的連貫性要求極高,而且其生產(chǎn)時(shí)間相對(duì)較短,一旦生產(chǎn)出現(xiàn)中斷,那將破壞整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),造成生產(chǎn)進(jìn)度和生產(chǎn)質(zhì)量低下的問(wèn)題。而生產(chǎn)工藝就是化工生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)相聯(lián)系的橋梁,若是這一橋梁出現(xiàn)問(wèn)題,那將導(dǎo)致整個(gè)路段無(wú)法使用,由此可見(jiàn)生產(chǎn)工藝的重要性。

2 有效加強(qiáng)化學(xué)工程中化工生產(chǎn)工藝的分析

從上文中可以看出,化學(xué)工藝的不完善使得我國(guó)化學(xué)工程中化工生產(chǎn)存在著一些問(wèn)題。下文筆者就將結(jié)合這些問(wèn)題提供一些行之有效的加強(qiáng)措施:

2.1 改善化學(xué)反應(yīng)的條件及環(huán)境

在化工生產(chǎn)中,化學(xué)反應(yīng)條件是一個(gè)至關(guān)重要的影響要素,如何有效改善化學(xué)反應(yīng)條件是提高生產(chǎn)效率、減少?gòu)U料的產(chǎn)生的重要條件。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中,務(wù)必要按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)催化劑等所需的條件做嚴(yán)格檢查,對(duì)于不達(dá)標(biāo)的堅(jiān)決不能用于化工生產(chǎn)。同時(shí),產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)廢料不要直接排放到自然環(huán)境中,以保證化工生產(chǎn)能處于一個(gè)相對(duì)良好的環(huán)境中。

2.2 依據(jù)實(shí)際情況對(duì)工藝進(jìn)行調(diào)整

化工生產(chǎn)所涉及到的化學(xué)反應(yīng)是極其廣泛的,但從反應(yīng)環(huán)境和條件來(lái)對(duì)其進(jìn)行改善顯然是不夠的。若想從根本上提高化工生產(chǎn)的工藝,那就必須根據(jù)不同的化學(xué)反應(yīng)原理來(lái)進(jìn)行不同的生產(chǎn)工藝調(diào)整,在尊重規(guī)律的前提下對(duì)化工生產(chǎn)工藝做出創(chuàng)新和提高,這種工藝的調(diào)整給予了化工生產(chǎn)綠色、節(jié)能的可能。

2.3 對(duì)化工生產(chǎn)產(chǎn)生的廢料進(jìn)行合理處理

廢料產(chǎn)生對(duì)任何生產(chǎn)行業(yè)而言都是無(wú)法避免的,化工生產(chǎn)也是如此,既然廢料的產(chǎn)生已成為必然,那么我們就需要重視對(duì)廢料的合理處理和有效利用?;どa(chǎn)行業(yè)不同于其他行業(yè),其生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢料往往是有毒的、危害性較大的物質(zhì),例如重金屬。這些物質(zhì)的再利用價(jià)值過(guò)高,而且,這些物質(zhì)的隨意排放將對(duì)環(huán)境造成巨大的污染和破化,因此,必須對(duì)其科學(xué)處理后再進(jìn)行排放,這在我國(guó)環(huán)境法以及化工生產(chǎn)條例中也是有規(guī)定的。針對(duì)不同的排放物質(zhì),采取不同的處理手段,化工生產(chǎn)的所產(chǎn)生的“三廢”,所需要的處理手段是不同的,必須根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇處理技術(shù)。此外,在對(duì)排放物質(zhì)進(jìn)行處理并排放后,要對(duì)排放地點(diǎn)的土質(zhì)、水質(zhì)以及空氣質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)排放物質(zhì)對(duì)其仍具有污染破壞性,那就必須立即停止排放并改進(jìn)排放物質(zhì)的處理技術(shù),只有達(dá)到國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后,才能繼續(xù)排放。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述,雖然我國(guó)已取得巨大的經(jīng)濟(jì)成就,但是我國(guó)仍然是發(fā)展中國(guó)家,其資源和環(huán)境仍處于危險(xiǎn)的邊緣,若是不對(duì)化工生產(chǎn)工藝進(jìn)行提高,那我國(guó)極有可能在未來(lái)幾年內(nèi)面臨著環(huán)境的崩壞和資源的耗盡。因此,必須對(duì)化工生產(chǎn)的工藝科技進(jìn)行研究和探索,將其作為化工行業(yè)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)推行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)來(lái)做,也只有這樣才能保證化工行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展,才能保證化工工藝的使用獲得經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益以及社會(huì)效益的三贏。

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篇3

化學(xué)工程與工藝是運(yùn)用“三傳一反”的原理來(lái)加工化學(xué)原材料,通過(guò)這一原理以最有效的、簡(jiǎn)便的方法完成資源的合理利用和原料加工工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程。化學(xué)工程與工藝專業(yè)作為一門“即時(shí)性”的學(xué)科。“即時(shí)性”即隨著社會(huì)對(duì)化工的要求,企業(yè)和高校的培養(yǎng)方案也要與時(shí)俱進(jìn)符合時(shí)代的要求。這就需要我們對(duì)過(guò)時(shí)的培養(yǎng)體系進(jìn)行一系列的改進(jìn)和完善。高校和企業(yè)也要因材施教,因地制宜的構(gòu)建本專業(yè)的特點(diǎn),發(fā)展創(chuàng)新的人才培養(yǎng)體系。

1 化學(xué)工程與工藝對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

在深化改革開(kāi)放的時(shí)期,化學(xué)工程與工藝已經(jīng)向“環(huán)境友好型化工”方向發(fā)展。我國(guó)環(huán)境問(wèn)題面臨十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),改善環(huán)境是當(dāng)前迫在眉睫的事情。通過(guò)對(duì)化學(xué)工程與工藝的發(fā)展,不僅能夠提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,降低對(duì)資源的損耗和對(duì)環(huán)境的污染,而且為相關(guān)的化工企業(yè)提供一些有效的環(huán)保方案。因此,化學(xué)工程與工藝對(duì)環(huán)境保護(hù)具有重要的意義。

2 化學(xué)工程與工藝專業(yè)的實(shí)習(xí)現(xiàn)狀及分析

以往的化工專業(yè)人才培養(yǎng)方案中普遍存在教學(xué)模式陳舊、人才培養(yǎng)模式單調(diào)、考核制度單一等問(wèn)題,開(kāi)設(shè)了大量的理論性的課程,對(duì)于工程實(shí)踐方面十分缺乏,從而導(dǎo)致學(xué)生們的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力較差,缺少充分的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),使學(xué)生走進(jìn)工廠純屬紙上談兵。在整個(gè)工科生培養(yǎng)的過(guò)程中,實(shí)踐能力是最重要的一個(gè)部分,實(shí)踐的時(shí)候需要我們從中鍛煉并掌握必要的實(shí)踐技能、實(shí)踐工具及從事科研和工程實(shí)踐的能力[1]。從當(dāng)前我國(guó)學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)來(lái)看,主要存在以下問(wèn)題。

2.1 實(shí)習(xí)只是局限于參觀,學(xué)生重視程度不夠

在實(shí)習(xí)的時(shí)候,出于安全考慮工廠只允許學(xué)生以參觀為主,講解為輔的方式,學(xué)生只能從總體上了解大概的生產(chǎn)設(shè)備和工藝路段。學(xué)生在很短的實(shí)習(xí)時(shí)間內(nèi)了解工廠中的工藝流程,然后粗略的整理資料,以應(yīng)付課時(shí)學(xué)分,學(xué)生難有深入學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。很多學(xué)生甚至借自己找實(shí)習(xí)單位的名義,僅僅靠借關(guān)系找相關(guān)企業(yè)簽字蓋章,有的化工專業(yè)的學(xué)生甚至沒(méi)有去相應(yīng)的專業(yè)實(shí)習(xí),胡亂的找一個(gè)企業(yè)簽字蓋章。因此,學(xué)生的不重視,導(dǎo)致其很難理性的認(rèn)識(shí)到這個(gè)行業(yè)的特點(diǎn)。

2.2 學(xué)校沒(méi)有完善的見(jiàn)習(xí)體系,培養(yǎng)方案不合理

目前,許多普通高校對(duì)于自身的發(fā)展方向沒(méi)有一個(gè)正確的定位,進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)見(jiàn)習(xí)體系和培養(yǎng)方案安排的不合理。大多數(shù)高校把實(shí)習(xí)安排在大四上學(xué)期,這個(gè)時(shí)間段許多學(xué)生正在積極的準(zhǔn)備考研,完全沒(méi)有把實(shí)習(xí)放在心上,有的學(xué)校為了考研甚至允許學(xué)生不參加實(shí)習(xí),還有的學(xué)生正在跟著老師做畢業(yè)論文,實(shí)習(xí)效果顯而易見(jiàn)。此外,大多數(shù)學(xué)校都是集中時(shí)間實(shí)習(xí),這也導(dǎo)致企業(yè)和學(xué)校難以合作和聯(lián)系。我們教學(xué)的目的不僅僅是為了理論知識(shí),值得注意的是要掌握工程技術(shù)基本理論和方法,就要接受工程研究的思維方式和創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)的訓(xùn)練[3]。

2.3 學(xué)校和企業(yè)之間缺乏合作和聯(lián)系。

當(dāng)前,許多企業(yè)認(rèn)為學(xué)生來(lái)工廠實(shí)習(xí)并沒(méi)有給企業(yè)帶來(lái)什么好處,[!]相反,企業(yè)還要提供技術(shù)支持以及人員的安排,影響了企業(yè)的正常運(yùn)行。企業(yè)為了自身長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展,保護(hù)企業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的安全,以商業(yè)機(jī)密為由,有所保留的培養(yǎng)學(xué)生,甚至還有的企業(yè),當(dāng)學(xué)生進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)就要簽訂應(yīng)聘合同。其實(shí),學(xué)生走進(jìn)企業(yè)實(shí)習(xí),既可以為企業(yè)帶去優(yōu)秀的人才,保障科研技術(shù)的研發(fā),學(xué)生又可以培養(yǎng)綜合實(shí)踐能力。

3 化學(xué)工程與工藝專業(yè)實(shí)習(xí)和培養(yǎng)方案的改進(jìn)

在實(shí)習(xí)和培養(yǎng)方案的改進(jìn)上,天津大學(xué)余國(guó)琮院士等提出,實(shí)行靈活的學(xué)分制、導(dǎo)師制、自由選課制,逐步實(shí)行淘汰制[4]。這樣就可以促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),“以師帶學(xué),以學(xué)帶學(xué)”的循環(huán)發(fā)展模式。有些地方高校也提出了,利用產(chǎn)學(xué)研合作基地以及實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)中心采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和教學(xué)做一體化的新型教學(xué)模式[5]。通過(guò)這些方式可以提高學(xué)生的專業(yè)水平和實(shí)踐能力。

3.1 加強(qiáng)實(shí)習(xí)管理,落實(shí)責(zé)任制度

首先,學(xué)校要為學(xué)生提供穩(wěn)定的實(shí)習(xí)基地,加強(qiáng)校企的合作。學(xué)校應(yīng)該成立一個(gè)專門的對(duì)外機(jī)構(gòu),專管全校學(xué)生實(shí)習(xí)工作。其次,為了提高學(xué)生的動(dòng)手能力以及防止安全事故的發(fā)生,企業(yè)應(yīng)該實(shí)行“學(xué)徒制”,讓經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師帶領(lǐng)學(xué)生。在工程師的指導(dǎo)下,親自動(dòng)手實(shí)踐,論證理論知識(shí)和總結(jié)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。在實(shí)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生不僅要運(yùn)用理論知識(shí),還可以改進(jìn)工藝,幫助企業(yè)攻克技術(shù)難題。

3.2

做好課程與實(shí)習(xí)的協(xié)調(diào)工作 在化學(xué)工程與工藝專業(yè)實(shí)施了“3+1”應(yīng)用型人才教學(xué)模式的嘗試探索[5]。還有的學(xué)校引進(jìn)國(guó)外其他大學(xué)培養(yǎng)人才的成功經(jīng)驗(yàn),構(gòu)建理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相學(xué)體系[6]。對(duì)于課程的設(shè)計(jì),高??梢酝ㄟ^(guò)多種手段實(shí)施這種培養(yǎng)人才方案。還有的學(xué)校提出了最近幾年國(guó)際上工程教學(xué)的一種新模式,CDIO即構(gòu)思(ConcEive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate)[7]。

3.3 注重教師的培養(yǎng),打造實(shí)踐能力強(qiáng)的教師隊(duì)伍

化工需要培養(yǎng)出應(yīng)用型人才,師資的培養(yǎng)十分重要。許多應(yīng)用型大學(xué)開(kāi)始培養(yǎng)“雙師型”教師。做好在職教師的培養(yǎng)以及提高科研水平的工作,鼓勵(lì)教師參加校企合作項(xiàng)目,提高理論知識(shí)的同時(shí)也積累豐富的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。與此同時(shí),高校也要盡可能的給教師提供出國(guó)留學(xué)的機(jī)會(huì)。

篇4

1.1多尺度問(wèn)題

由于酒精發(fā)酵過(guò)程是一個(gè)綜合了微生物學(xué)、生物化學(xué)以及化學(xué)工程學(xué)的復(fù)雜過(guò)程,因此模擬計(jì)算該過(guò)程不能僅僅單一采用傳統(tǒng)的生物學(xué)方法或化學(xué)工程的方法,而應(yīng)對(duì)生物反應(yīng)器中多尺度問(wèn)題作綜合考慮?!岸喑叨取崩碚摰奶岢龊脱芯孔钤绯霈F(xiàn)在化學(xué)工程學(xué)科領(lǐng)域,該理論認(rèn)為以“單元操作”和“過(guò)程傳遞”為標(biāo)志的傳統(tǒng)方法已經(jīng)不能滿足這一需求。研究流動(dòng)、傳遞、分相和反應(yīng)多尺度行為和同一尺度下這些現(xiàn)象共存的規(guī)律,是當(dāng)前化學(xué)工程定量化的趨勢(shì)。對(duì)生物反應(yīng)器的研究表明,細(xì)胞代謝物質(zhì)流與生物反應(yīng)器物料流變化的相關(guān)性是研究生物反應(yīng)器中多尺度關(guān)聯(lián)問(wèn)題的有效方法,從關(guān)系特征中區(qū)分不同層次的問(wèn)題,才能有效實(shí)現(xiàn)發(fā)酵過(guò)程的優(yōu)化[2]。當(dāng)然在這些層次中,工程中最感興趣的還是化學(xué)工程這一層面。在化學(xué)工程學(xué)角度看來(lái),酒精發(fā)酵罐可以看做是反應(yīng)器,理論上計(jì)算反應(yīng)器的模型應(yīng)可以適用于酒精發(fā)酵罐。

1.2動(dòng)力學(xué)與放大

乙醇發(fā)酵過(guò)程前沿課題主要集中在液化、糖化和發(fā)酵過(guò)程節(jié)能降耗,包括:耐受高溫、高糖濃度、高乙醇濃度的能力以及酵母高效發(fā)酵過(guò)程的基礎(chǔ)研究;液化酶、糖化酶的作用機(jī)制及實(shí)際物系的動(dòng)力學(xué)研究;同步糖化發(fā)酵工藝實(shí)際物系的代謝調(diào)控機(jī)制與酵母發(fā)酵動(dòng)力學(xué)等方面的研究[3]。從化學(xué)工程角度看,上述問(wèn)題涵蓋發(fā)酵生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及傳遞特性兩個(gè)方面,動(dòng)力學(xué)方程是發(fā)酵過(guò)程放大的理論基礎(chǔ)。發(fā)酵動(dòng)力學(xué)包括兩個(gè)層次:一是本征動(dòng)力學(xué),它是指沒(méi)有傳遞等工程因素影響時(shí),發(fā)酵生物反應(yīng)固有的速率;二是宏觀動(dòng)力學(xué),它是指在反應(yīng)器內(nèi)所觀測(cè)到的總反應(yīng)速率及其影響因素,這些影響因素包括反應(yīng)器的形式和結(jié)構(gòu)、操作方式、物料的流動(dòng)與混合、傳質(zhì)與傳熱等。對(duì)酶催化反應(yīng),最早和最廣泛使用的生物相集總模型是Michaels-Menten方程,微生物生長(zhǎng)和反應(yīng)的模型是Monod方程,表示底物或產(chǎn)物抑制作用的方式也很多。結(jié)構(gòu)模型最早是由Dean和Hinshelwood的提出的。他們把微生物細(xì)胞區(qū)分為兩種不同的結(jié)構(gòu),具有獨(dú)立的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò),用不同的動(dòng)力學(xué)方程表示。Rankrishna把活性生物質(zhì)分為兩類,分別描述這兩類生物質(zhì)的動(dòng)力學(xué)特性。但至目前,生化反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)的研究還處在發(fā)展階段。由于生化反應(yīng)常經(jīng)歷許多中間反應(yīng),要弄清整個(gè)反應(yīng)歷程和各中間反應(yīng)的機(jī)理比較困難的,許多現(xiàn)象尚未完全弄清。德國(guó)GBF用系統(tǒng)工程方法對(duì)一些重要的工業(yè)生物過(guò)程進(jìn)行了定量生理學(xué)、代謝工程、不同規(guī)模生物反應(yīng)器波動(dòng)環(huán)境條件的細(xì)胞動(dòng)力學(xué)及動(dòng)態(tài)特性研究,以圖進(jìn)行工業(yè)生物反應(yīng)器的優(yōu)化與放大,取得一系列重要成果。Ghaly等[4]建立了基于奶酪乳清連續(xù)發(fā)酵的動(dòng)力學(xué)模型,結(jié)果表明,模型預(yù)測(cè)的細(xì)胞濃度和乙醇濃度十分準(zhǔn)確。Birol等[5]研究了SaccharomycescerevisiaeATCC9763酵母間歇發(fā)酵的特征,并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果用11種模型進(jìn)行關(guān)聯(lián),比較表明Monod和Hinshelwood兩種模型的關(guān)聯(lián)結(jié)果較好。Li[6]研究了Zymomonasmobilis發(fā)酵時(shí)乙醇的抑制作用,并提出了3個(gè)關(guān)于乙醇抑制作用的模型。Shen等[7]研究了纖維素發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的半糖化發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型。從文獻(xiàn)報(bào)道中看,關(guān)于發(fā)酵底物、細(xì)胞生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的研究較多,乙醇產(chǎn)物動(dòng)力學(xué)較少;同步糖化發(fā)酵工藝的研究較多,但發(fā)酵過(guò)程尤其是同步糖化發(fā)酵技術(shù)背后的物理、生物、化學(xué)機(jī)制及工程策略報(bào)道很少,該問(wèn)題是生物學(xué)和化學(xué)工程的結(jié)合點(diǎn),而該方面的研究將為優(yōu)化設(shè)計(jì)控制提供強(qiáng)有力的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。對(duì)于連續(xù)酒精發(fā)酵,情況要比間歇發(fā)酵復(fù)雜。因?yàn)橐M計(jì)算連續(xù)酒精發(fā)酵過(guò)程,不僅要考慮酒精發(fā)酵過(guò)程中的生物化學(xué)反應(yīng)特征,還要關(guān)注酒精發(fā)酵罐內(nèi)的流動(dòng)情況,即停留時(shí)間分布問(wèn)題。在大多數(shù)情況下,只要體系的物性、流場(chǎng)、流態(tài)與在實(shí)際操作(熱態(tài))時(shí)比較接近,往往可以用冷模的實(shí)驗(yàn)方法模擬在熱態(tài)下的流體力學(xué)狀態(tài),這對(duì)大設(shè)備的放大規(guī)律的研究是很有幫助的。因此,采用大型冷模研究在過(guò)程設(shè)備中流體的流體力學(xué)特性并與用小型熱模所進(jìn)行的動(dòng)力學(xué)研究相結(jié)合,是研究發(fā)酵設(shè)備放大規(guī)律的一種有效方法[8]。生物反應(yīng)工程的研究、開(kāi)發(fā)與放大,目前仍然是以經(jīng)驗(yàn)方法為主。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,用數(shù)學(xué)模型法對(duì)生物反應(yīng)工程有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行的研究也必將會(huì)有大的進(jìn)展。

1.3發(fā)酵罐內(nèi)多場(chǎng)分布

多場(chǎng)分布包括溫度分布、濃度分布和速度分布。發(fā)酵生物反應(yīng)器中的物理因素——傳遞特性將影響到反應(yīng)器內(nèi)基質(zhì)和產(chǎn)物的濃度分布及溫度分布,進(jìn)而影響到反應(yīng)器內(nèi)某一組分的反應(yīng)速率。例如氧在發(fā)酵液中的傳質(zhì)速率、固定化酶顆粒及菌絲團(tuán)和菌體絮狀物內(nèi)反應(yīng)組分的擴(kuò)散傳質(zhì),這些傳質(zhì)對(duì)反應(yīng)結(jié)果都會(huì)產(chǎn)生影響,甚至成了反應(yīng)的控制步驟,并將影響反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和放大。因此傳遞特性的研究是不可忽視的問(wèn)題,研究發(fā)酵罐內(nèi)的傳熱、傳質(zhì)及傳動(dòng)將是化學(xué)工程領(lǐng)域的一項(xiàng)重要任務(wù),同時(shí)也為更好地控制發(fā)酵過(guò)程提供了理論依據(jù)。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者在這方面開(kāi)展了研究并已取得許多成果[9-13]。英國(guó)伯明翰大學(xué)Nienow采用用激光測(cè)速儀研究生物反應(yīng)器中的流場(chǎng),用計(jì)算機(jī)圖形分析研究菌體形態(tài)與發(fā)酵液流變學(xué)、操作條件等因素;用流動(dòng)跟蹤法測(cè)試液相循環(huán)時(shí)間分布;用規(guī)模縮小法考察pH值、溶氧梯度對(duì)代謝過(guò)程的影響。Hristov等[14]、Zahradnik等[15]、Lee等[16]使用CFD模擬研究了生化反應(yīng)器的混合、傳質(zhì)和反應(yīng)情況,并建立了三維區(qū)域網(wǎng)絡(luò)模型。相關(guān)傳遞特性的實(shí)驗(yàn)及模擬研究已取得一定進(jìn)展,為發(fā)酵罐優(yōu)化設(shè)計(jì),工程放大提供了一定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累與技術(shù)支撐。Xia等[17]使用CFD模擬了多攪拌器發(fā)酵罐內(nèi)的速度分布。結(jié)果表明,不同的攪拌器會(huì)產(chǎn)生不同的速度場(chǎng)。質(zhì)量傳遞結(jié)果表明,相同攪拌器的不同組合也會(huì)產(chǎn)生不同的質(zhì)量傳遞系數(shù)。Lian等[18]使用CFD模擬了發(fā)酵罐內(nèi)的熱量傳遞,通過(guò)求解熱量傳遞方程得出了發(fā)酵罐內(nèi)的溫度分布。CFD模型在模擬反應(yīng)器內(nèi)的溫度、濃度和速度分布上是一種十分重要的方法,應(yīng)該引起足夠的重視。

2乙醇純化過(guò)程中的化學(xué)工程問(wèn)題

采用發(fā)酵的方法生產(chǎn)乙醇,在獲得乙醇的同時(shí)不可避免地會(huì)生成水。要獲得乙醇勢(shì)必要對(duì)乙醇和水進(jìn)行分離,從原理上講分離乙醇和水的方法有精餾、萃取精餾、加鹽萃取精餾、共沸精餾、吸附、滲透汽化膜分離等多種方法。然而發(fā)酵液中乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為5%~12%,而燃料乙醇產(chǎn)品的純度卻要在99%以上,因而從發(fā)酵液中分離出乙醇所耗費(fèi)的能量占總能量的絕大部分。又由于乙醇易與水形成共沸物,使用普通精餾無(wú)法獲得無(wú)水乙醇。所以從發(fā)酵液中分離乙醇-水混合液一般分兩步:先用普通精餾方法得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92.4%的乙醇,再用共沸精餾、萃取精餾、液液萃取、吸附或其它方法得到無(wú)水乙醇。精餾作為具有技術(shù)成熟度和應(yīng)用成熟度較高的分離方法是分離乙醇-水溶液最早也是最普遍的方法。但由于溶液較高的蒸發(fā)熱,精餾在操作過(guò)程中需要很高的能耗;并且隨著原料中乙醇濃度的提高,精餾塔中回流比必須相應(yīng)地提高,進(jìn)一步提高了成本。文獻(xiàn)報(bào)道主要有3種方法替代精餾法生產(chǎn)乙醇[19]:萃取法、超臨界流體法和滲透蒸發(fā)膜分離法。Egan等使用多種溶劑從10%含量乙醇的水溶液中萃取乙醇,發(fā)現(xiàn)把乙醇含量濃縮至95%需耗能23.55kJ/L,但其所使用溶劑大多具有毒性容易造成環(huán)境污染。Brunner等利用超臨界二氧化碳和乙烷作溶劑分離乙醇-水溶液,由于乙醇在氣相相對(duì)較低的溶解性,超臨界流體法被認(rèn)為是一種較好的方法。Shah等[20]在多種條件下研究了NaA-沸石膜蒸發(fā)分離乙醇-水,120℃下可生產(chǎn)530L/h濃度高于99.8%的乙醇。Morigami等[21]指出了NaA-沸石膜對(duì)水表現(xiàn)出很高的選擇透過(guò)性和滲透通量。由此可見(jiàn),這部分的工藝幾乎等同于化學(xué)工程的分離工藝技術(shù),而這些化工分離工程技術(shù)趨于成熟,因而可完全加以應(yīng)用。傳統(tǒng)的分離經(jīng)歷了幾十年的研究和發(fā)展,技術(shù)上已經(jīng)比較成熟,但并不意味著它們不再發(fā)展,無(wú)論在理論上、設(shè)備的結(jié)構(gòu)和效率上,仍在不斷有所創(chuàng)新,目前呈現(xiàn)出分離與反應(yīng)過(guò)程耦合(增加化學(xué)作用對(duì)分離過(guò)程的影響)、分離過(guò)程的集成以及多場(chǎng)耦合等趨勢(shì)。王華軍等[22]提出了一種新的乙醇除水技術(shù)路線,采用了反應(yīng)+精餾同時(shí)進(jìn)行的方式除去乙醇-水共沸物中的水。目前燃料乙醇工業(yè)中乙醇純化過(guò)程一般采用多塔精餾,而向乙醇-水體系加入另一組分以增大原有體系的分離因子的萃取精餾分離方法也被采用。近年來(lái)研究工作呈現(xiàn)出采用復(fù)合溶劑特別是加鹽萃取精餾獲得無(wú)水乙醇的報(bào)道,加鹽萃取精餾利用的是鹽效應(yīng)。加入鹽溶液,可以使乙醇對(duì)水的相對(duì)揮發(fā)度大大提高,恒沸點(diǎn)消失,可以在較小回流比下較容易獲取無(wú)水乙醇。Cook等[23]在泡罩塔中研究了加入乙酸鉀萃取精餾乙醇-水共沸物的過(guò)程,結(jié)果表明加入少量的乙酸鉀即可消除共沸點(diǎn)。他們還比較了加鹽萃取精餾和傳統(tǒng)的萃取精餾的優(yōu)缺點(diǎn),得出加鹽萃取精餾應(yīng)用于乙醇-水系統(tǒng)更高效。Barba等[24]從能耗的角度比較了加入CaCl2的加鹽萃取精餾過(guò)程與使用苯、戊烷、二乙酯的共沸精餾過(guò)程和使用乙二醇和汽油的萃取精餾過(guò)程,結(jié)果表明以CaCl2為鹽的加鹽萃取精餾過(guò)程優(yōu)于其它技術(shù)。從降低能耗角度而言,加鹽萃取精餾更適用于從發(fā)酵液中制得無(wú)水乙醇;與只用乙二醇的萃取精餾相比,溶劑比減少了75%~80%,塔板數(shù)大幅度減少,能耗顯著下降,然而加鹽萃取精餾中鹽的加入,不可避免導(dǎo)致對(duì)設(shè)備的腐蝕,鹽有時(shí)會(huì)從溶劑中析出,使管道堵塞,這都是目前亟待解決的問(wèn)題。離子液體萃取精餾、超枝聚合物萃取精餾是新穎的分離乙醇-水混合物的方法,有較高的分離能力。膜蒸發(fā)分離乙醇-水混合物也取得了較好的進(jìn)展。膜蒸發(fā)技術(shù)是基于溶液擴(kuò)散機(jī)理,其驅(qū)動(dòng)力是膜兩側(cè)的化學(xué)勢(shì)梯度。采用膜蒸發(fā)可比傳統(tǒng)方法節(jié)能1/2~2/3,且可避免產(chǎn)品和環(huán)境受污染,具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。采用吸附脫水分離乙醇-水共沸物也是研究熱點(diǎn),無(wú)機(jī)吸附劑如分子篩、氯化鋰、硅膠已成功應(yīng)用于發(fā)酵乙醇工業(yè)[25-27]。然而對(duì)吸附床的流場(chǎng)特性及放大規(guī)律認(rèn)識(shí)還不是很清楚,這方面仍需要進(jìn)一步研究。生物吸附劑,如谷粒、淀粉和纖維素以其良好的吸附性能、高的乙醇收率,引起人們的關(guān)注。Ladisch等[28]率先研究了使用生物吸附劑進(jìn)行乙醇脫水研究,結(jié)果表明淀粉和纖維素可選擇性的吸附水蒸氣,可得到高于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5%的乙醇。Hu等[29]通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了使用玉米粉作為固定床吸附劑打破乙醇-水的共沸點(diǎn),然后再經(jīng)流化床重生。Hu的研究結(jié)果表明,影響吸附量的因素包括蒸汽流過(guò)固定床表面的速度、床層溫度、玉米粉的粒徑分布,玉米粉對(duì)水的吸附能力為0.14~0.025g水/g吸附劑。從目前研究來(lái)看,在燃料乙醇生產(chǎn)中對(duì)采用單一操作過(guò)程研究的較多。如單獨(dú)研究吸附脫水分離乙醇-水共沸物;單獨(dú)采用滲透蒸發(fā)分離乙醇-水;單獨(dú)采用萃取精餾法分離乙醇-水混合物等。然而對(duì)這些分離技術(shù)的綜合運(yùn)用,研究單元操作的組合優(yōu)化報(bào)道很少。具體來(lái)說(shuō),對(duì)于從發(fā)酵液到成品酒精采用何種單元操作以及單元操作如何組合、分析不同組合的能耗及分離效果等都是目前學(xué)術(shù)界關(guān)注的課題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究這些單元操作組合以及流程優(yōu)化,顯然耗時(shí)耗力,得不償失;然而采用計(jì)算機(jī)仿真,運(yùn)用流程仿真軟件研究工程放大,模擬并研究實(shí)際物系在不同單元操作組合下的規(guī)律和經(jīng)濟(jì)效益具有較大優(yōu)勢(shì)。計(jì)算機(jī)仿真將成為研究流程優(yōu)化的重要手段和必然趨勢(shì)。乙醇純化過(guò)程中,各種單元操作的模擬,其分離過(guò)程的耦合可以采用商品化的流程模擬軟件(如AspenPlus,ProⅡ等)。然而這些商品化模擬軟件在進(jìn)行過(guò)程設(shè)計(jì)時(shí),一般采用“二步法”[30]。而采用該種方法設(shè)計(jì)操作困難,耗時(shí)耗力,各種單元操作方式通常依靠經(jīng)驗(yàn)決定,不屬于真正意義上的過(guò)程合成或集成[31]。在乙醇的純化中,工程模擬的重點(diǎn)在于根據(jù)指定條件對(duì)各種單元操作和分離流程耦合篩選。這就要涉及到人工智能方面的理論,無(wú)疑當(dāng)采用專家系統(tǒng)后,計(jì)算機(jī)本身就是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師,它能夠根據(jù)人設(shè)定的要求(目標(biāo)函數(shù)),自動(dòng)選擇合適的流程組合,而不在需要工程師去依靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇流程、確定工藝了。這方面的研究對(duì)于進(jìn)一步優(yōu)化乙醇分離無(wú)疑是十分有利的,具有重要意義。

3生物發(fā)酵反應(yīng)與分離過(guò)程耦合

現(xiàn)有燃料乙醇工藝的基礎(chǔ)研究包括生產(chǎn)過(guò)程放大和流程創(chuàng)新、研究生物反應(yīng)與分離過(guò)程的耦合、探索新的短流程工藝[3]。由于發(fā)酵反應(yīng)和分離過(guò)程耦合并不僅僅是二者的簡(jiǎn)單疊加,流程的耦合往往會(huì)產(chǎn)生意想不到的效果,在這方面無(wú)論是理論還是技術(shù)上都有待于進(jìn)一步創(chuàng)新。對(duì)于反應(yīng)與分離過(guò)程的耦合問(wèn)題的認(rèn)識(shí),需要追溯一下這個(gè)問(wèn)題的源頭。若通過(guò)化學(xué)反應(yīng)所生成的產(chǎn)物就是最終產(chǎn)品,則相應(yīng)的過(guò)程一般認(rèn)為是反應(yīng)過(guò)程。在工程上付諸實(shí)施的方法、設(shè)備以及其它問(wèn)題的綜合便是反應(yīng)工程。分離過(guò)程是通過(guò)物質(zhì)的遷移從物系中除去或濃集某一特定組分。在工業(yè)上實(shí)現(xiàn)分離過(guò)程所采用的方法、設(shè)備以及大規(guī)模生產(chǎn)中所遇到的問(wèn)題的綜合構(gòu)成了分離工程。它們?cè)诠こ躺喜捎玫奈镔|(zhì)和能量的傳遞、流體力學(xué)和化學(xué)反應(yīng)的基本原理、規(guī)律是相同的,所采用的設(shè)備也有許多共同點(diǎn)[8]。因而耦合問(wèn)題從原理上看是可行的,實(shí)驗(yàn)結(jié)果也進(jìn)一步證實(shí)了這一點(diǎn)。有關(guān)生物發(fā)酵反應(yīng)與分離過(guò)程耦合方面的研究已有一些報(bào)道,如液液萃取與發(fā)酵結(jié)合。Weilnhammer等[32]使用Clostridiumthermohydrosulfuricum進(jìn)行連續(xù)發(fā)酵時(shí),采用油烯基乙醇作為萃取劑消除乙醇的抑制作用,結(jié)果表明采用了現(xiàn)場(chǎng)萃取技術(shù)的乙醇收率是沒(méi)有采用該技術(shù)的兩倍。Gyamerah等[33]開(kāi)發(fā)了一個(gè)中等規(guī)模的萃取發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的流程,采用月桂醇作為萃取劑移除產(chǎn)物,余下的發(fā)酵液循環(huán)使用。由于發(fā)酵時(shí)進(jìn)行萃取而移除產(chǎn)物,該流程避免了酒精對(duì)酵母的毒性,提高了發(fā)酵效率。他們的研究中也表明由于水的循環(huán)利用,新鮮水的用量減少了78%,而更加可貴的是采用穩(wěn)態(tài)法將反應(yīng)工程中的全混流模型和分離過(guò)程中的萃取模型結(jié)合建立了描述該萃取發(fā)酵的數(shù)學(xué)模型,在反應(yīng)和分離的耦合方面做了有益的嘗試。Boudreau等[34]使用戊酸、油酸和壬酸從發(fā)酵液中萃取乙醇,然后進(jìn)行閃蒸。結(jié)果表明,與傳統(tǒng)蒸餾過(guò)程相比,萃取與閃蒸過(guò)程的結(jié)合節(jié)約了38%能耗。此外,膜蒸餾與發(fā)酵結(jié)合也有報(bào)道。Gryta等[35]使用膜蒸餾生化反應(yīng)器生產(chǎn)乙醇,采用多孔的聚丙烯膜從發(fā)酵液中分離乙醇和其它的抑制劑,從而增加乙醇的產(chǎn)率和糖轉(zhuǎn)化為乙醇的速率。綜上所述,將生物發(fā)酵直接看做反應(yīng)并與分離技術(shù)耦合,來(lái)提高整個(gè)發(fā)酵及分離的效率,這種觀點(diǎn)和方法的運(yùn)用將會(huì)極大地推動(dòng)燃料乙醇工藝的技術(shù)進(jìn)步。采用反應(yīng)工程學(xué)原理,并結(jié)合分離理論進(jìn)行建模分析研究耦合過(guò)程的機(jī)理,也將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)工藝革新。然而報(bào)道中大都是生物萃取劑、膜材料及工藝條件等方面的研究,而從傳遞特性(傳熱、傳質(zhì)、動(dòng)量傳遞)、多場(chǎng)耦合方面等化學(xué)工程角度進(jìn)行的研究較少,這也是化工學(xué)科的進(jìn)步滯后于科學(xué)技術(shù)整體的發(fā)展的原因之所在[1]。多場(chǎng)耦合對(duì)于開(kāi)發(fā)新型的發(fā)酵與分離設(shè)備具有重要的指導(dǎo)意義,未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)必將是將反應(yīng)和分離以及多種分離結(jié)合在一起的設(shè)備。如精餾與吸附、發(fā)酵與精餾等通過(guò)一個(gè)設(shè)備操作即可實(shí)現(xiàn)兩者的完美結(jié)合,而目前的多塔生產(chǎn)工藝將會(huì)被逐漸淘汰而發(fā)展對(duì)應(yīng)的短流程工藝。這方面的研究及發(fā)展將極大地消減成本,同時(shí)也會(huì)降低能耗,對(duì)于改善反應(yīng)與分離過(guò)程、提高效率具有很大的潛力。它的發(fā)展必將推動(dòng)燃料乙醇工藝的技術(shù)進(jìn)步,并有望解決乙醇生產(chǎn)中的能耗問(wèn)題。

篇5

1我國(guó)化工工業(yè)的發(fā)展

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)一步發(fā)展,化工產(chǎn)品的銷售市場(chǎng)在不斷的擴(kuò)大,我國(guó)化工工業(yè)在面對(duì)壓力的同時(shí)也迎來(lái)了很多機(jī)遇,加快了我國(guó)化工工業(yè)創(chuàng)新、發(fā)展的步伐.

1.1國(guó)際貿(mào)易對(duì)化工工業(yè)發(fā)展的影響

在改革的不斷深化下,我國(guó)的貿(mào)易開(kāi)放政策不斷的趨于成熟.在這樣的大環(huán)境下,全球經(jīng)濟(jì)化的局勢(shì)給我們帶來(lái)了很多的挑戰(zhàn).首先,全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈,是機(jī)遇也是挑戰(zhàn).在激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下,我國(guó)的化工工業(yè)不斷的總結(jié)自身不足,整改合并、發(fā)展化工工業(yè)精加工及深加工,努力提高自己的競(jìng)爭(zhēng)能力和國(guó)際地位.這其中一系列的措施促進(jìn)了我國(guó)化工行業(yè)的生產(chǎn)、銷售等方面的成熟和進(jìn)步.其次,傳統(tǒng)貿(mào)易形勢(shì)雖已被打破,但各國(guó)的貿(mào)易政策還需要我們進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟.近些年來(lái)我國(guó)化工工業(yè)在國(guó)際貿(mào)易中屢屢受挫.如在反傾銷和反補(bǔ)貼中我們多數(shù)處于劣勢(shì).雖然如此,可經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展是勢(shì)在必行的,面對(duì)全球的大環(huán)境我們更要從自身出發(fā).一方面制定和完善相關(guān)的政策以適應(yīng)國(guó)際貿(mào)易的環(huán)境.另一方面不斷的研發(fā)和發(fā)展化學(xué)工程技術(shù),增強(qiáng)我國(guó)化工產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力,改變我國(guó)化工工藝相對(duì)落后的不利局面,使我們成為全球化工行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè),不斷的增強(qiáng)我國(guó)化工工業(yè)的跨國(guó)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力.

1.2環(huán)境保護(hù)對(duì)化工工業(yè)的影響

化工工業(yè)的發(fā)展給人類社會(huì)帶來(lái)翻天變化的同時(shí),也帶來(lái)了嚴(yán)重的污染.在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢氣、廢水、廢物等對(duì)地球環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染,輕者影響企業(yè)周圍的生產(chǎn)、生活.重者影響一個(gè)地區(qū)人們的生產(chǎn)生活.而且有些污染是長(zhǎng)遠(yuǎn)的、難以恢復(fù)的.隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),“節(jié)能、降耗、減排”就是未來(lái)化工工業(yè)發(fā)展的方向.首先,完善相關(guān)政策、法規(guī),實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、環(huán)保生產(chǎn).其次,進(jìn)一步加快整合速度和力度,有效的提高我國(guó)化工企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力.重視科研投入,積極的研發(fā)和完善化學(xué)工程技術(shù),促進(jìn)化工高端產(chǎn)業(yè)的發(fā)展.第三,尋找可替代資源,減少我國(guó)對(duì)原材料的進(jìn)口依賴.改良和發(fā)展以煤炭為生產(chǎn)原料的化工工業(yè)生產(chǎn),提高我國(guó)企業(yè)化工產(chǎn)品的附加值,促進(jìn)精細(xì)化工業(yè)的發(fā)展.第四,改變我國(guó)化工工業(yè)“初級(jí)產(chǎn)品多,精深加工少”的局面,減少初加工對(duì)我國(guó)環(huán)境的污染,提高企業(yè)的生產(chǎn)效益和產(chǎn)品科技含量.

1.3化工工業(yè)發(fā)展之路

隨著化工工業(yè)行業(yè)整合的進(jìn)行和深入,化工企業(yè)多而散、規(guī)模小的狀況基本上得到了改善.產(chǎn)品的技術(shù)含量和附加值也在不斷的提高.但是在化工方面我國(guó)企業(yè)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)及科技成果還是比較少,在一定程度上影響了我國(guó)化工行業(yè)的發(fā)展.為了實(shí)現(xiàn)化工產(chǎn)品的高端化,解決我國(guó)資源缺乏、化工行業(yè)生產(chǎn)浪費(fèi)嚴(yán)重、污染嚴(yán)重等問(wèn)題.就要進(jìn)一步加強(qiáng)化工行業(yè)的集中度,提高其生產(chǎn)效率和排放物利用率,實(shí)現(xiàn)能源開(kāi)發(fā)的綜合利用和綠色開(kāi)發(fā).首先,合理規(guī)劃布局,使產(chǎn)業(yè)布局更加規(guī)?;?、合理化.其次,拉長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,發(fā)展化工產(chǎn)品的精加工,促進(jìn)高端產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)初級(jí)產(chǎn)品的再加工、深加工.再次,加強(qiáng)化工產(chǎn)業(yè)排放物的利用,減少生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染,實(shí)現(xiàn)排污的統(tǒng)一處理、科學(xué)處理.因此,化工工業(yè)的一體化、園區(qū)化、基地化是最終的發(fā)展之路,是化工工業(yè)發(fā)展的最終形態(tài).

1.4機(jī)遇與挑戰(zhàn)中的未來(lái)

首先,在耗能上要不斷的提高能源的綜合開(kāi)發(fā)和綜合利用,降低能源損耗,最大化的開(kāi)發(fā)能源的利用價(jià)值,提高其產(chǎn)品的附加值.同時(shí)注重能源供應(yīng)區(qū)和消耗區(qū)的聯(lián)系,結(jié)合能源產(chǎn)品的消費(fèi)市場(chǎng),規(guī)劃最佳的化工工業(yè)園區(qū)的建設(shè)基地.其次,化工工業(yè)要進(jìn)一步加大科研投入,增強(qiáng)化工行業(yè)的技術(shù)水平,提高化工工業(yè)產(chǎn)品層次,促進(jìn)化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,為能源的高效利用提供更可靠、更有利的支持.再次,大力培養(yǎng)化工工業(yè)方面的高層人才,提高化學(xué)工程技術(shù)的科技成果,使我國(guó)的化工工業(yè)達(dá)到世界領(lǐng)先水平,確保綜合利用和可持續(xù)發(fā)展的實(shí)現(xiàn).

2化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展

2.1化學(xué)合成等技術(shù)的發(fā)展

化學(xué)合成技術(shù)的發(fā)展有利的促進(jìn)了化工工業(yè)的發(fā)展.首先,新的合成方法和催化方法加強(qiáng)了物質(zhì)改變的的速度和效果,使通過(guò)化學(xué)方式轉(zhuǎn)變的物質(zhì)更符合人們的要求.同時(shí),利用太陽(yáng)能等合成手段,節(jié)約了能源,促進(jìn)了新能源的開(kāi)發(fā)和利用.其次,一鍋合成法簡(jiǎn)化了原有有機(jī)合成的復(fù)雜程序,使物質(zhì)的合成更加高效.同時(shí)又避免了許多中間物質(zhì)的產(chǎn)生,減少了化工生產(chǎn)中的污物排放,促進(jìn)了合成技術(shù)的清潔、環(huán)保.再次,生物化工合成法的發(fā)展,進(jìn)一步提高了化工產(chǎn)品的技術(shù)含量,并為我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展鑒定了基礎(chǔ).此外,綠色化學(xué)技術(shù)的發(fā)展引領(lǐng)了綠色合成技術(shù)的發(fā)展,這種合成法極大的降低了化工合成過(guò)程的污染,對(duì)環(huán)境保護(hù)起到了積極的作用.此外,化學(xué)分離技術(shù)的發(fā)展提高了化工產(chǎn)品的純度,增加了產(chǎn)品的層次和技術(shù)含量,增強(qiáng)了產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力.隨著這些化工工藝的發(fā)展,我國(guó)的化工工業(yè)的強(qiáng)大指日可待.

2.2環(huán)?;瘜W(xué)工程技術(shù)的發(fā)展

隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng),化工工業(yè)環(huán)保技術(shù)得到了很大的發(fā)展,在追求產(chǎn)品利潤(rùn)的同時(shí),提高了能源的綜合利用和變廢為寶的實(shí)施.首先,新型能源技術(shù)的發(fā)展為環(huán)?;ね貙捔说缆?如燃料電池的使用提高了能源使用的潔凈、方便、高效.又如廢物回收技術(shù)的發(fā)展使很多廢棄的、有污染的物質(zhì)變?yōu)橛欣脙r(jià)值的商品.比如垃圾油的深加工技術(shù),可以使廢棄的油脂變?yōu)槿剂?、洗滌用品?其次,本著綠色、環(huán)保的理念,化學(xué)工程的技術(shù)進(jìn)入了綠色時(shí)代.在化工行業(yè)不斷的完善技術(shù)、創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,堅(jiān)持了以人類的健康為基礎(chǔ)的開(kāi)發(fā)、發(fā)展理念,實(shí)現(xiàn)了化學(xué)污染的源頭堵截,確保了化工生產(chǎn)過(guò)程的清潔、環(huán)保.

2.3化學(xué)工程技術(shù)設(shè)備方面的發(fā)展

曾經(jīng),技術(shù)、化工設(shè)備的相對(duì)落后,不但阻礙了我國(guó)化工工業(yè)的發(fā)展,還使我國(guó)的化工行業(yè)在全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)中遭受重創(chuàng).因此,我們更深刻的認(rèn)識(shí)到高端技術(shù)和先進(jìn)的化工設(shè)備是化工工業(yè)發(fā)展和強(qiáng)大的保證.在化工設(shè)備的發(fā)展中,其技術(shù)發(fā)展方向以綜合利用提高能源開(kāi)發(fā)率為目標(biāo).目前我國(guó)新型的化工設(shè)備已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)一臺(tái)設(shè)備的不同功能使用,而且使用可選率高,產(chǎn)品質(zhì)量有保障,且達(dá)到了節(jié)能、環(huán)保的要求.總之,化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展是多方面的、復(fù)雜的,在業(yè)界許多人的不斷努力下,我國(guó)的化工工業(yè)保持著不斷發(fā)展的狀態(tài),而且我們?cè)诨瘜W(xué)工程技術(shù)上取得了可喜的成果.

3結(jié)語(yǔ)

篇6

本文主要通過(guò)對(duì)有關(guān)工藝物料、化學(xué)反應(yīng)裝置、整體園區(qū)等方面的深入探討和研究,并結(jié)合相關(guān)工藝技術(shù)在實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出對(duì)于化工工藝設(shè)計(jì)時(shí)安全的防范和發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)應(yīng)對(duì)措施,從而提高化工工藝的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞:

工藝設(shè)計(jì);化學(xué)反應(yīng);危險(xiǎn)識(shí)別

化工是一個(gè)十分特殊的行業(yè),不管是國(guó)家還是企業(yè)本身都對(duì)化工的安全給予足夠的重視,在涉及到化工工藝設(shè)計(jì)的企業(yè),每個(gè)員工都應(yīng)該對(duì)其有足夠的認(rèn)識(shí),全面而充分的了解才能夠使我們?cè)诨すに囋O(shè)計(jì)中達(dá)到更高的水平,實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn),在化工行業(yè)立于不敗之地。

1化工工藝設(shè)計(jì)

化工工藝在設(shè)計(jì)上要求嚴(yán)格且在實(shí)際操作上具有難度高,危險(xiǎn)性高等特點(diǎn),要真正的去認(rèn)識(shí)化工工藝設(shè)計(jì)安全的重要性,才能在保證化工工藝裝置在保障員工職業(yè)健康安全的同時(shí)創(chuàng)造出高質(zhì)量的產(chǎn)品成果。對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中的所涉及的物料性能要有足夠的了解,只有這樣方便快捷安全的將各種物料進(jìn)行分類,按照分類去合理的采用各種設(shè)備管道材料。同時(shí)要對(duì)涉及有毒可燃介質(zhì)等帶壓的化工物料進(jìn)行危險(xiǎn)的等級(jí)分類,對(duì)于不同的危險(xiǎn)等級(jí)的物料,要在設(shè)計(jì)中考慮相關(guān)等級(jí)的保護(hù)措施和事故發(fā)生后應(yīng)急的應(yīng)對(duì)措施。

2化工工藝設(shè)計(jì)階段分類

2.1設(shè)計(jì)的初期

通常理論設(shè)計(jì)是在中試前組織進(jìn)行,其主要目的是在一定經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上根據(jù)理論分析檢查設(shè)計(jì)工藝的條件和安全生產(chǎn)的可行性,此過(guò)程屬于小試。根據(jù)分析數(shù)據(jù)的對(duì)比,不斷地改進(jìn)設(shè)計(jì)的要求和化工工藝,得到一套更加完美的理論體系來(lái)保證化工工藝的設(shè)計(jì)安全性。

2.2中試設(shè)計(jì)

一般說(shuō)來(lái),中試是以小試作為基礎(chǔ)的,它主要是對(duì)小試得到的結(jié)論和再生產(chǎn)應(yīng)用中的可行性進(jìn)行復(fù)核,提高產(chǎn)品的使用性能,中試可對(duì)工藝的操作能否正常安全運(yùn)轉(zhuǎn)做出監(jiān)測(cè),它能夠使化工工藝設(shè)計(jì)中得到的關(guān)鍵性技術(shù)更加安全可靠,如果檢驗(yàn)的模型不夠規(guī)模,可在條件允許的情況下適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大檢測(cè)規(guī)模,參加檢驗(yàn)的人員可以根據(jù)實(shí)際情況選擇全部檢驗(yàn)或者隨機(jī)取部分檢驗(yàn)等相關(guān)措施。

2.3初步設(shè)計(jì)

在初步設(shè)計(jì)階段,化工工藝設(shè)計(jì)安全性的工作重點(diǎn)是:結(jié)合項(xiàng)目安評(píng)結(jié)論及意見(jiàn),編制安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇的工藝相關(guān)內(nèi)容,同時(shí),給其他相關(guān)專業(yè)提供工藝物料的性質(zhì)及危害性,特別是火災(zāi)的危險(xiǎn)性及消防措施方面,要和消防專業(yè)緊密結(jié)合,共同做好消防系統(tǒng)的安全設(shè)施設(shè)計(jì)。另外,工藝過(guò)程應(yīng)采取的防泄漏、防火、防爆、防塵、防毒、防腐蝕等主要措施,正常工況與非正常工況下危險(xiǎn)物料的安全控制措施,對(duì)重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝說(shuō)明采取的控制系統(tǒng)與相關(guān)規(guī)定的符合性也是此階段工作的重點(diǎn)。

2.4施工圖設(shè)計(jì)

有了初步設(shè)計(jì)所得到的理論依據(jù)作為支撐,進(jìn)行施工圖紙的設(shè)計(jì)。在工藝設(shè)計(jì)中要認(rèn)真研究并落實(shí)安評(píng)及安全專篇提出的各項(xiàng)安全建議,確保安全設(shè)施的三同時(shí)。對(duì)初步設(shè)計(jì)中的安全設(shè)施的方案、施工量、施工進(jìn)度、施工方法等進(jìn)行綜合可以在圖紙上形象的以圖文的方式展現(xiàn)出來(lái)。同時(shí)把工程中的工藝安全裝置進(jìn)行細(xì)化,確定初步設(shè)計(jì)中的各工程的需求,明確工藝安全設(shè)計(jì)的任務(wù)分工。

3化工工藝設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

化工工藝設(shè)計(jì)作為一種新技術(shù),具有技術(shù)含量高,工藝流程復(fù)雜且控制難度大等特點(diǎn)。在實(shí)際操作過(guò)程中缺乏相關(guān)的經(jīng)驗(yàn),技術(shù)理論還不夠成熟,缺乏理論依據(jù),只能通過(guò)實(shí)踐不斷地創(chuàng)新和完善。新技術(shù)建立在相關(guān)資料和實(shí)驗(yàn)成果的基礎(chǔ)上,但是這些理論分析和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)沒(méi)有在批量化的化工生產(chǎn)中得到應(yīng)用。對(duì)于有著獨(dú)特流程的化工工藝來(lái)講,新技術(shù)的應(yīng)用條件更加苛刻。管道設(shè)計(jì)因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)周期短,如果想要在市場(chǎng)上獲得更多的客戶資源,就必須在確保安全的同時(shí)縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。每個(gè)建廠投資的項(xiàng)目在設(shè)計(jì)時(shí)工程規(guī)模都是未知數(shù),對(duì)于設(shè)備的選擇上也未知數(shù),為了節(jié)約投資,同時(shí)還要符合國(guó)家的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)是很難做到的。想要得到完整的關(guān)鍵性技術(shù),就必須熟悉設(shè)計(jì)的工藝內(nèi)容,還應(yīng)有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。工藝設(shè)計(jì)由于缺乏相關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于安全生產(chǎn)來(lái)講存在著巨大的隱患。所以在進(jìn)行化工工藝設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)于危險(xiǎn)的識(shí)別和控制措施是作為企業(yè)的首要目的。

4設(shè)計(jì)中的危險(xiǎn)識(shí)別和控制

4.1做好工藝物料的分析和辨識(shí)

對(duì)于原材料具有的物理性能,穩(wěn)定性等在進(jìn)行危險(xiǎn)識(shí)別時(shí)要進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。得到一種工藝的技術(shù)并不是唯一的,我們應(yīng)該從各種方法中選擇一種經(jīng)濟(jì)合理易操作的的設(shè)計(jì)路線?;瘜W(xué)反應(yīng)裝置,是一個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)研發(fā)的中樞神經(jīng),只有在反應(yīng)裝置里面發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)才能得到想要的產(chǎn)物,所以對(duì)于反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和選型要做好充足的準(zhǔn)備,提前分析可能遇到的各種危險(xiǎn)因素并一一排除,對(duì)事故進(jìn)行主動(dòng)控制。

4.2加強(qiáng)政府對(duì)化工行業(yè)的監(jiān)管

安全可靠是高壓密封結(jié)構(gòu)的首要要求,要保證高壓密封結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密不漏,必須要避免容器超壓現(xiàn)象的發(fā)生,提前做好容器安全壓力釋放裝置。我國(guó)的化工產(chǎn)業(yè)管理模式上還有待補(bǔ)充,應(yīng)建立全國(guó)統(tǒng)一的行業(yè)管理模式引導(dǎo)化工企業(yè)走上正軌,通過(guò)政府的監(jiān)管,不斷完善化工企業(yè)安全建設(shè),實(shí)現(xiàn)對(duì)化工工藝安全風(fēng)險(xiǎn)的嚴(yán)格控制,將化工生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)控制在能力范圍內(nèi),做到生產(chǎn)可視化、可控化,做好各種突發(fā)事件應(yīng)對(duì)措施,提高化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)水平。

5結(jié)語(yǔ)

為了化工企業(yè)更好的發(fā)展,做到安全生產(chǎn)且生產(chǎn)出高水平的產(chǎn)品,必須提高企業(yè)的管理方式、改進(jìn)管理模式。對(duì)化工企業(yè)化工工藝設(shè)計(jì)中做到全方位監(jiān)控,立體式的管理?;て髽I(yè)內(nèi)部設(shè)置安全監(jiān)督崗位,對(duì)化工工藝設(shè)計(jì)流程嚴(yán)格把關(guān),發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)因素及時(shí)排除并采取相應(yīng)的預(yù)防措施,保證企業(yè)和國(guó)家的財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn):

[1]朱曉東.淺析化工工藝設(shè)計(jì)中安全危險(xiǎn)的問(wèn)題[J].化學(xué)工程與裝備,2011(6).

篇7

關(guān)鍵詞: 《煤化工》 教學(xué)改革 教學(xué)方法

一、概述

《煤化工》課程是涵蓋煤化學(xué)、化工原理、反應(yīng)工程等內(nèi)容的綜合性學(xué)科。此門課程通過(guò)對(duì)煤化工產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)原理、生產(chǎn)方法、工藝計(jì)算、設(shè)計(jì)、操作條件及主要設(shè)備等的介紹,使學(xué)生具備煤化工專業(yè)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),對(duì)煤化學(xué)工業(yè)的原料選擇、工藝路線設(shè)計(jì)優(yōu)化、典型單元操作及化工工藝的實(shí)現(xiàn)有深刻的認(rèn)識(shí)和理解,具備對(duì)煤化工工藝流程進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、改進(jìn)及開(kāi)發(fā)新工藝和新產(chǎn)品的能力,從而更好地服務(wù)于煤炭行業(yè)?;幢笔惺侨珖?guó)五大煤炭生產(chǎn)基地之一,地質(zhì)儲(chǔ)量100億噸,遠(yuǎn)景儲(chǔ)量350億噸。2011年原煤產(chǎn)量達(dá)3373萬(wàn)噸,居全國(guó)第四位?;幢睅煼洞髮W(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我?!?坐落在淮北市,發(fā)展煤化工專業(yè)有著得天獨(dú)厚的地理優(yōu)勢(shì)。為了滿足淮北及周邊礦業(yè)集團(tuán)對(duì)煤化工專業(yè)人才的需要,我?;瘜W(xué)與材料科學(xué)學(xué)院在化學(xué)工程與工藝專業(yè)開(kāi)設(shè)了《煤化工》專業(yè)必修課程。但是,在教學(xué)實(shí)踐中作者發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)疏于對(duì)課堂內(nèi)容的理解和思考、學(xué)習(xí)興趣不高。為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和主觀能動(dòng)性,使我校學(xué)生在將來(lái)的工作崗位上更有競(jìng)爭(zhēng)力,作者對(duì)《煤化工》課程的教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容安排、教學(xué)方法和手段進(jìn)行了一系列的探索和改革。

1.教學(xué)內(nèi)容的相應(yīng)調(diào)整

由于我校僅開(kāi)設(shè)了煤化工課程,學(xué)生對(duì)煤化學(xué)相關(guān)的名詞概念不了解,對(duì)于教學(xué)內(nèi)容備感生疏。因此,我及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,制定適宜的教學(xué)大綱,首先穿插介紹一些煤化學(xué)相關(guān)內(nèi)容,包括:煤的生成、煤的結(jié)構(gòu)、煤巖學(xué)、煤的物理性質(zhì)、煤的化學(xué)性質(zhì)等內(nèi)容。著重強(qiáng)調(diào)煤的分子結(jié)構(gòu)理論,探究煤的結(jié)構(gòu)與組成和性質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)性,尋找組成和性質(zhì)的變化規(guī)律。同時(shí)在教學(xué)中總結(jié)煤化學(xué)理論與煤化工的相關(guān)知識(shí)之間的聯(lián)系,使學(xué)生對(duì)煤化工的相關(guān)知識(shí)有了深刻的認(rèn)識(shí),從而增強(qiáng)了對(duì)本課程的興趣。其次是,對(duì)于煤化工課程的重點(diǎn)內(nèi)容,如:煤焦化、煤的液化和煤的氣化,做重點(diǎn)介紹。尤其對(duì)工藝原理,流程,以及設(shè)備裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)合圖片和實(shí)例做細(xì)致具體講述,使得學(xué)生對(duì)煤化工的重點(diǎn)知識(shí)有更加深刻的認(rèn)識(shí)。既增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,又提高了其學(xué)習(xí)的積極性。

2.課堂教學(xué)方法多樣化

考慮到三年級(jí)學(xué)生已經(jīng)完成了對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),對(duì)于化學(xué)理論知識(shí)已經(jīng)有了一定的認(rèn)知。因此,在教學(xué)方法上,我將傳統(tǒng)的以教師講述為主的單一課堂教學(xué)模式,轉(zhuǎn)變?yōu)橛懻撌?、啟發(fā)式的新型教學(xué)模式,讓學(xué)生參與到課程的討論中來(lái)。通過(guò)布置專業(yè)課題或就自己感興趣的課題,讓學(xué)生課下查閱相關(guān)資料,課上積極參與互動(dòng)討論,大膽提出自己的見(jiàn)解,突出學(xué)生的主體作用,發(fā)揮教師的導(dǎo)向作用,從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)習(xí)效率,促進(jìn)學(xué)生技能的全面提高。同時(shí)要強(qiáng)調(diào)的是,學(xué)生為查閱資料,準(zhǔn)備材料花費(fèi)了不少精力,教師須及時(shí)跟蹤,認(rèn)真批閱和講評(píng),從而提高學(xué)生的積極性。

3.充實(shí)并更新教材內(nèi)容

現(xiàn)今,國(guó)際煤化工行業(yè)發(fā)展迅速,許多新技術(shù)、新成果不斷被應(yīng)用于生產(chǎn)之中。老的流程工藝逐漸被自動(dòng)化程度更高的新工藝、新設(shè)備所取代。因此,在介紹教材上成熟老工藝流程的同時(shí),要適當(dāng)穿插與當(dāng)今煤化學(xué)和煤化工發(fā)展前沿相關(guān)的內(nèi)容,增加關(guān)于當(dāng)今世界上的最新工藝、設(shè)備的講述,使學(xué)生對(duì)當(dāng)今新的工藝流程有更多的認(rèn)識(shí)。因此對(duì)于教師而言,僅僅掌握教材上的內(nèi)容是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還需要時(shí)時(shí)跟蹤當(dāng)今煤化工發(fā)展的前沿理論,更好地充實(shí)自身理論水平,這樣才能更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。另外,由于《煤化工》具有實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn),教學(xué)過(guò)程中必須注意理論聯(lián)系實(shí)際,把教學(xué)和實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程有效結(jié)合起來(lái),使學(xué)生既能在實(shí)踐中加深對(duì)書本知識(shí)的理解,又能提高動(dòng)腦、動(dòng)手的能力。為此,根據(jù)學(xué)校周邊廠礦企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際,我們走訪焦化廠,了解其生產(chǎn)工藝(備煤工藝,煉焦工藝,化產(chǎn)工藝,甲醇工藝,干熄焦工藝),并將具體生產(chǎn)工藝流程的相關(guān)知識(shí)增加到教學(xué)活動(dòng)中,理論聯(lián)系實(shí)際,使學(xué)生對(duì)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)有了更深刻的認(rèn)知。既增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又使學(xué)生對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)流程有了更加清晰的認(rèn)識(shí),得到了用人單位的一致好評(píng)。

4.傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合

煤化工課程內(nèi)容涉及大量的設(shè)備圖和工藝流程圖,采用常規(guī)的板書,在黑板上畫流程圖耗時(shí)耗力,不能滿足現(xiàn)代化教學(xué)的需要。此外,板書繪制的流程圖為二維平面圖,學(xué)生對(duì)設(shè)備構(gòu)件的立體構(gòu)型、工藝流程中原料和產(chǎn)品流向等沒(méi)有完整的概念。學(xué)生理解起來(lái)非常吃力,教師講授過(guò)程同樣費(fèi)力。引入多媒體教學(xué)可以有效地解決上述問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。借助多媒體輔助教學(xué)軟件,開(kāi)發(fā)了煤化工多媒體輔助教學(xué)課件,尤其是工藝原理圖、設(shè)備示意圖,可以借助專業(yè)繪圖軟件直觀、形象地向?qū)W生展現(xiàn),可以幫助學(xué)生理解復(fù)雜的裝置立體結(jié)構(gòu)和工藝流程圖,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及理解程度。此外,借助于網(wǎng)絡(luò)上豐富的教學(xué)資源來(lái)充實(shí)課堂教學(xué)內(nèi)容,在教學(xué)過(guò)程中根據(jù)具體需要,及時(shí)地向?qū)W生介紹國(guó)內(nèi)外最新的煤化工生產(chǎn)工藝流程和技術(shù)等,并對(duì)國(guó)內(nèi)外知名煤化工企業(yè)的最新動(dòng)態(tài)、發(fā)展趨勢(shì)需求等進(jìn)行信息傳遞,使學(xué)生不僅加強(qiáng)和鞏固了理論知識(shí),增加了學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,而且提高了學(xué)生再就業(yè)環(huán)節(jié)中的適應(yīng)能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,從而更好地服務(wù)于企業(yè)和社會(huì)。

總之,通過(guò)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、結(jié)合煤化工研究的前沿理論、傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合,能提高煤化工教學(xué)的質(zhì)量,滿足經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展對(duì)創(chuàng)新型人才的需求。教師要想取得更好的教學(xué)效果,就要有創(chuàng)新意識(shí)和科研進(jìn)取精神,不斷完善教學(xué)內(nèi)容,調(diào)整教學(xué)方式更好地為學(xué)生服務(wù),提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

[1]張香蘭,王啟寶.《煤化工工藝學(xué)》教學(xué)中問(wèn)題啟發(fā)式教學(xué)方法初探[J].化工時(shí)刊,2011,25(10):64.

[2]沈撲.《煤化工工藝學(xué)》課程的教改實(shí)踐與探索[J].新課程研究,2010,177:37.

篇8

【關(guān)鍵詞】復(fù)合教學(xué)法 研究 應(yīng)用 化學(xué)反應(yīng)工程

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2011)23-0001-02

復(fù)合教學(xué)是進(jìn)行文化知識(shí)教學(xué)的有效方法,它既符合學(xué)科知識(shí)綜合化的趨勢(shì),又順應(yīng)大學(xué)畢業(yè)生職業(yè)市場(chǎng)的變化。復(fù)合教學(xué)在西方發(fā)達(dá)國(guó)家大學(xué)中已廣泛流行二十余年,如STS課程即“科學(xué)――技術(shù)――社會(huì)”相統(tǒng)一的課程,就加強(qiáng)了自然科學(xué)的人文趨向。國(guó)內(nèi)許多綜合性大學(xué)在進(jìn)行課程體系設(shè)置和教學(xué)改革時(shí)對(duì)此也已涉及。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,學(xué)科間的交叉與相互滲透不斷加大,尤其是專業(yè)課,其內(nèi)容涵蓋了基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課等多個(gè)學(xué)科,其教學(xué)過(guò)程包括多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),注重能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高的復(fù)合教學(xué)在教學(xué)中的作用更顯突出。針對(duì)專業(yè)課的這一特點(diǎn),我們嘗試對(duì)專業(yè)課及與之相關(guān)的多學(xué)科、多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行整合教育,對(duì)“復(fù)合教學(xué)法”進(jìn)行了大膽的探索與實(shí)踐,不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、開(kāi)闊了學(xué)生的視野、豐富了學(xué)生的知識(shí),而且培養(yǎng)了學(xué)生多方面的能力、提高了學(xué)生的整體素質(zhì),取得了較好的教學(xué)效果。在化學(xué)工程與工藝專業(yè)課《化學(xué)反應(yīng)工程》的教學(xué)中,我們所采用的復(fù)合教學(xué)模式主要包括“十個(gè)結(jié)合”。

一 課程教學(xué)與教材建設(shè)相結(jié)合

結(jié)合地方高校學(xué)生特點(diǎn)開(kāi)展教材建設(shè)。為適應(yīng)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需要,教學(xué)團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)其他地方高校合作,編寫了《化學(xué)反應(yīng)工程》教材,教材側(cè)重于工程應(yīng)用,并將最新科研成果編入化學(xué)反應(yīng)工程新進(jìn)展,強(qiáng)化教材的實(shí)用性。該教材由化學(xué)工業(yè)出版社于2009年1月出版,作為新世紀(jì)化工類應(yīng)用型工科人才培養(yǎng)的系列教材之一,被教育部高等學(xué)校化學(xué)工程與工藝教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)列為推薦教材,目前已被蘭州大學(xué)、河北科技大學(xué)、長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)、廣西大學(xué)等國(guó)內(nèi)近十余所高校采用。教材建設(shè)對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提高起到了保證和推動(dòng)作用。

二 課程教學(xué)與專業(yè)外語(yǔ)相結(jié)合

在《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在重基礎(chǔ)英語(yǔ),輕專業(yè)英語(yǔ);專業(yè)詞匯相對(duì)貧乏;閱讀專業(yè)文獻(xiàn)少;對(duì)專業(yè)英語(yǔ)在文體、語(yǔ)法、修辭等方面的規(guī)律認(rèn)識(shí)不足等諸多問(wèn)題。為了提高學(xué)生的專業(yè)外語(yǔ)水平,在教學(xué)過(guò)程中,我們堅(jiān)持與專業(yè)外語(yǔ)相結(jié)合,具體做法:第一,關(guān)鍵詞匯英文化。在專業(yè)課的教學(xué)過(guò)程中,首先把課程涉及的專業(yè)術(shù)語(yǔ)、關(guān)鍵詞匯等用英文給學(xué)生寫出,這樣便于后續(xù)的雙語(yǔ)教學(xué)。第二,板書內(nèi)容英文化。在關(guān)鍵詞匯英文化的基礎(chǔ)上,選取部分教材內(nèi)容,全部采用英文板書,保證了專業(yè)詞匯的重現(xiàn)性以及教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性,為學(xué)生下一步閱讀原版教材奠定基礎(chǔ)。第三,指導(dǎo)學(xué)生閱讀英文原版教材,教學(xué)雙語(yǔ)化。為了便于學(xué)生閱讀原版教材,指導(dǎo)學(xué)生將其與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合,即選擇與課堂教學(xué)緊密相關(guān)的部分章節(jié)閱讀,這樣不僅提高了閱讀速度與質(zhì)量,而且也鞏固了課堂教學(xué)內(nèi)容。對(duì)學(xué)生在閱讀中遇到的問(wèn)題及時(shí)給予解答,并經(jīng)常和學(xué)生交流閱讀經(jīng)驗(yàn)、體會(huì)等。課堂教學(xué)中板書及口語(yǔ)表達(dá)以英語(yǔ)為主。

三 課程教學(xué)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用相結(jié)合

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用的普及,當(dāng)今社會(huì)對(duì)大學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平也提出了較高的要求。《化學(xué)反應(yīng)工程》學(xué)科與計(jì)算機(jī)應(yīng)用密切相關(guān),在該學(xué)科中反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方法主要有兩種,即經(jīng)驗(yàn)法和數(shù)學(xué)模型法。經(jīng)驗(yàn)法比較粗略,不能高倍放大;數(shù)學(xué)模型法是從過(guò)程的內(nèi)在規(guī)律出發(fā),更好地反映了過(guò)程的本質(zhì),放大周期短,放大費(fèi)用低,可以高倍放大。但數(shù)學(xué)模型一般都比較復(fù)雜,必須借助計(jì)算機(jī)才能求解,計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步使數(shù)學(xué)模型法得到迅速發(fā)展。為了使課堂教學(xué)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用相結(jié)合,在多年的教學(xué)實(shí)踐中,我們主要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行以下幾個(gè)方面的訓(xùn)練:(1)建立反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型及邊界條件;(2)繪制數(shù)學(xué)模型法計(jì)算框圖;(3)編寫數(shù)學(xué)模型計(jì)算程序;(4)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算。

四 課程教學(xué)與文獻(xiàn)檢索相結(jié)合

文獻(xiàn)檢索是科技工作者的基本能力,尤其在當(dāng)今信息爆炸的時(shí)代更是如此。在教學(xué)過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生雖然掌握了文獻(xiàn)檢索的基本知識(shí)和方法,但熟練程度不夠,對(duì)本專業(yè)具有代表性的文獻(xiàn)種類及常用檢索工具了解不夠全面。鑒于此,我們?cè)趯I(yè)課教學(xué)中堅(jiān)持與文獻(xiàn)檢索相結(jié)合,具體的做法是:在介紹參考文獻(xiàn)時(shí),將本學(xué)科有代表性的學(xué)者、著作、刊物、常用檢索工具等全部介紹給學(xué)生,以便于學(xué)生進(jìn)行文獻(xiàn)檢索。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,開(kāi)展有針對(duì)性的檢索訓(xùn)練,我們擬定幾個(gè)本課程的專題,把學(xué)生分成幾個(gè)小組進(jìn)行文獻(xiàn)檢索,再把檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行分類整理,加工提煉,撰寫專題綜述。實(shí)踐證明,通過(guò)此項(xiàng)訓(xùn)練確實(shí)提高了學(xué)生的文獻(xiàn)檢索能力。

五 課程教學(xué)與科技寫作相結(jié)合

科技寫作是從寫作學(xué)科體系中派生出來(lái)的新學(xué)科,承擔(dān)著科學(xué)技術(shù)信息和成果的總結(jié)、交流、傳播和貯存任務(wù)??萍紝懽魇强萍脊ぷ髡弑貍涞幕舅刭|(zhì)。為了提高學(xué)生的科技寫作水平,我們要在專業(yè)課教學(xué)中堅(jiān)持與科技寫作相結(jié)合。具體做法是:將課程的重點(diǎn)內(nèi)容分成幾個(gè)專題,讓學(xué)生首先進(jìn)行文獻(xiàn)檢索,在此基礎(chǔ)上按照科技論文規(guī)范撰寫專題報(bào)告。整個(gè)過(guò)程中,教師給予幫助、指導(dǎo)。指導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行文獻(xiàn)檢索;對(duì)檢索到的文獻(xiàn)資料如何進(jìn)行整理分類、加工提煉;如何把握論文的整體架構(gòu);如何展開(kāi)正文部分;如何撰寫論文的中、英文摘要;如何選擇論文的關(guān)鍵詞等。為使各個(gè)專題組之間進(jìn)行相互學(xué)習(xí)和交流,舉辦專題報(bào)告會(huì)。這樣,同學(xué)們不僅鞏固了在課堂所學(xué)的知識(shí),而且文獻(xiàn)檢索、科技寫作、課件制作、上臺(tái)演講等多方面的能力都得到了提高,教學(xué)效果很好。

六 課程教學(xué)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)相結(jié)合

作為《化學(xué)反應(yīng)工程》學(xué)科,其主要任務(wù)是對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行正確選型、有效放大、最佳控制。所制定的技術(shù)方案必須滿足“技術(shù)上先進(jìn),經(jīng)濟(jì)上合理,生產(chǎn)上安全可靠”,由此可見(jiàn),本學(xué)科與技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)聯(lián)系緊密。因此,在這門課程的教學(xué)過(guò)程中,堅(jiān)持與技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)相結(jié)合。在教學(xué)過(guò)程中,引導(dǎo)學(xué)生樹立工程觀點(diǎn),工程問(wèn)題涉及諸多因素,因此工程問(wèn)題是一個(gè)系統(tǒng)工程。在進(jìn)行反應(yīng)技術(shù)開(kāi)發(fā)、反應(yīng)器的放大設(shè)計(jì)、反應(yīng)過(guò)程的控制時(shí)都要利用技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)的知識(shí),使效益最大化。同一化工生產(chǎn)過(guò)程往往有多個(gè)不同的技術(shù)方案,在教學(xué)中,注意啟發(fā)學(xué)生對(duì)不同方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,選擇最優(yōu)方案。同時(shí),通過(guò)多方案比較習(xí)題,對(duì)學(xué)生進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練,使學(xué)生能夠自覺(jué)地利用技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)的知識(shí),分析和解決反應(yīng)器設(shè)計(jì)中的各種問(wèn)題。

七 課程教學(xué)與課程設(shè)計(jì)相結(jié)合

縱觀近年的畢業(yè)環(huán)節(jié),學(xué)生基本上是以做畢業(yè)論文為主。而對(duì)化工專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),畢業(yè)以后的主要去向是化工企業(yè),從事工作以后,無(wú)論是新工藝的技術(shù)開(kāi)發(fā),還是老工藝的技術(shù)改造,都離不開(kāi)化工設(shè)計(jì)。雖然化工原理有課程設(shè)計(jì),但其主要是針對(duì)單元操作的物理過(guò)程,不是一個(gè)完整的化工設(shè)計(jì)?;I(yè)的學(xué)生缺少了化工設(shè)計(jì)這一基本訓(xùn)練,對(duì)今后從事化工設(shè)計(jì)工作顯然是不利的。對(duì)歷屆畢業(yè)生的跟蹤調(diào)查結(jié)果也說(shuō)明了這一點(diǎn)。為了扭轉(zhuǎn)這個(gè)局面,在《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)中安排了課程設(shè)計(jì)。具體做法是選取“某一化工生產(chǎn)過(guò)程的工藝設(shè)計(jì)”作為課程設(shè)計(jì)的題目,要求學(xué)生完成查閱資料、制訂方案、工藝計(jì)算、設(shè)備設(shè)計(jì)、繪圖和設(shè)計(jì)說(shuō)明書編寫的化工設(shè)計(jì)全過(guò)程。經(jīng)過(guò)課程設(shè)計(jì),學(xué)生五個(gè)方面的能力都得到了提高:(1)搜集和整理技術(shù)資料的能力;(2)工程計(jì)算能力;(3)技術(shù)方案比較和選擇的能力;(4)工程制圖能力;(5)科技寫作能力。

八 課程教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合

為了配合課堂教學(xué),搞好實(shí)踐教學(xué),構(gòu)建了以實(shí)踐教學(xué)工程觀摩中心為主體的校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),和以企業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地和社會(huì)實(shí)踐基地的校外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),做到“校內(nèi)與校外相結(jié)合”,以滿足貫穿于學(xué)生整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程的實(shí)踐教學(xué)的要求。實(shí)踐教學(xué)工程觀摩中心有化工設(shè)備展及配件區(qū)、工業(yè)催化劑展區(qū)、塔填料展區(qū)、典型工藝流程動(dòng)態(tài)模型展區(qū)、化工管道安裝實(shí)訓(xùn)展區(qū)。學(xué)生通過(guò)在實(shí)踐教學(xué)工程觀摩中心的參觀學(xué)習(xí),對(duì)化工工藝過(guò)程及設(shè)備有了比較直觀的了解和認(rèn)識(shí),有利于其工程概念的建立,也有利于課堂教學(xué)。校外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的建立,主要是選擇一些具有典型反應(yīng)設(shè)備的化工企業(yè)作為實(shí)習(xí)基地,如石家莊金石化肥集團(tuán)、石家莊制藥集團(tuán)、石家莊化纖化工有限公司、山西三維集團(tuán)公司、山東金嶺集團(tuán)公司、河北冀榮氨基酸公司等,他們所具有的典型反應(yīng)設(shè)備有:固定床反應(yīng)器、氣液反應(yīng)器、均相反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、反應(yīng)精餾裝置等。在校外實(shí)習(xí)基地,根據(jù)不同情況,學(xué)生可以采取參觀、短期實(shí)習(xí)、頂崗實(shí)習(xí)等多種實(shí)習(xí)方式。

九 課程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合

實(shí)驗(yàn)設(shè)置的指導(dǎo)思想是:重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),改變了實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)的傳統(tǒng)觀念,而是理論教學(xué)的有機(jī)補(bǔ)充和提高;注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、探索精神的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施方案為:課程組利用學(xué)校和學(xué)院設(shè)立的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究項(xiàng)目基金,開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究,推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革;篩選出了“基本技能―現(xiàn)代技術(shù)、綜合應(yīng)用―創(chuàng)新能力”綜合培養(yǎng)的有特色的實(shí)驗(yàn);建立了多層次、開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)類型分為演示性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、開(kāi)放創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。演示性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)著重培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力和動(dòng)手能力,鞏固學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí),使學(xué)生達(dá)到工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的基本要求。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、開(kāi)放創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)著重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和協(xié)作精神。學(xué)生可自主選擇課題或選擇指導(dǎo)教師提供的課題,開(kāi)展科技創(chuàng)新活動(dòng)。

十 課程教學(xué)與科學(xué)研究相結(jié)合

本著“寓教于研、以研促教、研教融貫、教研相長(zhǎng)”的教學(xué)理念,注重教學(xué)與科研相結(jié)合,將科技成果與技術(shù)轉(zhuǎn)化為教學(xué)優(yōu)勢(shì)資源,分別從理念、成果、方法和手段等多途徑與教學(xué)結(jié)合,滲透于教材編寫、理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)習(xí)與畢業(yè)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)了科研向教學(xué)的多方位轉(zhuǎn)化。同時(shí),言之有物的教學(xué)內(nèi)容又促進(jìn)了學(xué)生科研水平的提高。我們的具體做法是:

第一,科研成果進(jìn)教材。團(tuán)隊(duì)鼓勵(lì)教師撰寫教材、講義,并將最新研究成果融入教材之中。在編寫《化學(xué)反應(yīng)工程》教材過(guò)程中將微反應(yīng)器方面取得的科研成果引入第四章《非理想反應(yīng)器設(shè)計(jì)》中,將在超重力反應(yīng)技術(shù)方面取得的科研成果寫入第十章《反應(yīng)工程新進(jìn)展》中,將在催化反應(yīng)新工藝開(kāi)發(fā)過(guò)程中的科研成果引入第六章《氣固相反應(yīng)器設(shè)計(jì)》中。

第二,科研成果進(jìn)課堂。團(tuán)隊(duì)將專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的前沿科技和教師本人最新研究成果如離子液體中的化學(xué)反應(yīng)、微反應(yīng)器的開(kāi)發(fā)、流化床反應(yīng)器的實(shí)際應(yīng)用等引入課堂,在第三章《理想反應(yīng)器設(shè)計(jì)》的授課中,以“返混”和“平推流”為主線,講授了團(tuán)隊(duì)開(kāi)展的工業(yè)反應(yīng)器改造的實(shí)例,開(kāi)拓了學(xué)生的知識(shí)視野、激發(fā)了學(xué)生的學(xué)科興趣。

第三,科研成果進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。教學(xué)團(tuán)隊(duì)著力于實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置的開(kāi)發(fā)研究,將多年積累的科研成果與技術(shù)融入其中,開(kāi)發(fā)了多項(xiàng)科研成果轉(zhuǎn)化而來(lái)的綜合型、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,針對(duì)反應(yīng)工程課程的重點(diǎn)和難點(diǎn),開(kāi)發(fā)了多釜串聯(lián)特性實(shí)驗(yàn)、反應(yīng)精餾實(shí)驗(yàn)、氣固相催化反應(yīng)綜合實(shí)驗(yàn)以及超重力反應(yīng)器性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)等多個(gè)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)裝置,加深了學(xué)生對(duì)課程的理解,鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力。

第四,科研成果進(jìn)畢業(yè)環(huán)節(jié)。團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持將學(xué)生的畢業(yè)環(huán)節(jié)與教師的科研項(xiàng)目緊密相連,畢業(yè)環(huán)節(jié)論文題目80%以上來(lái)自縱橫向科研課題,真實(shí)的科研課題增強(qiáng)了學(xué)生的責(zé)任心、鍛煉了學(xué)生的科研實(shí)踐和知識(shí)運(yùn)用能力,使得畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量顯著提高。

篇9

關(guān)鍵詞:應(yīng)用化學(xué)專業(yè);課程體系;民辦高校

【中圖分類號(hào)】G640

應(yīng)用化學(xué)是以化學(xué)理論為基礎(chǔ)、跨學(xué)科交叉、跨領(lǐng)域應(yīng)用的具有活力的學(xué)科,在材料、能源、信息、環(huán)境等與國(guó)民經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)的領(lǐng)域占有重要地位。我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)是處于理工科大學(xué)中的工科專業(yè),具有堅(jiān)實(shí)的理科基礎(chǔ)。我校的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)立足寧夏,服務(wù)西部,面向全國(guó),培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展需要,德、智、體、美全面發(fā)展,具有堅(jiān)實(shí)的化學(xué)化工基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論、基本實(shí)驗(yàn)技能、相關(guān)的工程技術(shù)知識(shí)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,獲得應(yīng)用研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、科技管理方面的初步訓(xùn)練,具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神,能夠從事化學(xué)、化工及相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的科研、工藝的設(shè)計(jì)與改進(jìn)、教學(xué)及管理工作等面向一線的應(yīng)用型人才。

一、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程體系初步建立

教育部于2005年批準(zhǔn)我校開(kāi)設(shè)應(yīng)用化學(xué)專業(yè),該專業(yè)自2006年開(kāi)始招生,經(jīng)過(guò)近十年的教學(xué)實(shí)踐,現(xiàn)已初步建立了適合我校人才培養(yǎng)需求的課程體系。課程體系由理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)部分構(gòu)成。理論教學(xué)部分分為公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課三個(gè)模塊:(1)公共基礎(chǔ)課設(shè)置的課程在考慮到數(shù)理化理論是工程技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)外,工程人員的道德品質(zhì)、經(jīng)濟(jì)方面的集約性、環(huán)境的可持續(xù)性、人文藝術(shù)的和諧性等因素也要有所體現(xiàn)。(2)專業(yè)基礎(chǔ)課模塊課程的設(shè)置以傳統(tǒng)化學(xué)類專業(yè)課《無(wú)機(jī)化學(xué)及分析化學(xué)》、《有機(jī)化學(xué)》、《物理化學(xué)》為學(xué)科理論基礎(chǔ)、以《化工原理》、《化工儀表及自動(dòng)化》、《化工機(jī)械基礎(chǔ)》為工藝和工程課理論基礎(chǔ)。(3)專業(yè)課模塊設(shè)置的課程則考慮增強(qiáng)專業(yè)適應(yīng)性、拓寬就業(yè)面。設(shè)置了《化工分離工程》、《反應(yīng)工程》、《化工熱力學(xué)》等輔助建立化學(xué)反應(yīng)模型的課程;《無(wú)機(jī)化工工藝學(xué)》、《精細(xì)有機(jī)合成及工藝學(xué)》、《煤化工工藝學(xué)》等工藝類課程。實(shí)踐教學(xué)部分分為集中實(shí)踐、分散實(shí)踐兩個(gè)模塊:(1)集中實(shí)踐模塊主要開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)為提高學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力提供重要的平臺(tái)。(2)分散實(shí)踐模塊則結(jié)合《思想政治社會(huì)實(shí)踐》、《大學(xué)生社會(huì)實(shí)踐》、《學(xué)術(shù)科技創(chuàng)新》、《專業(yè)社會(huì)實(shí)踐》等內(nèi)容,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力、獨(dú)立思考能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、理論聯(lián)系實(shí)際能力、工程實(shí)踐創(chuàng)新能力等能力的培養(yǎng)。

二、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程體系改革的思考和實(shí)踐

自我校設(shè)置應(yīng)用化學(xué)專業(yè)以來(lái),教學(xué)內(nèi)容和課程體系都在不斷的進(jìn)行改革、變化和發(fā)展,但還沒(méi)有從根本上脫離原有模式的束縛和影響。在“西部大開(kāi)發(fā)”的時(shí)代背景下,如何在強(qiáng)化對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)性和應(yīng)用性能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,提高應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),是高等教育工作者所面臨的一個(gè)共同的課題。我校一直把課程體系建設(shè)放在系部專業(yè)發(fā)展規(guī)劃的首要位置,結(jié)合我校人才培養(yǎng)要求,不斷完善課程體系。

(1)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程體系基本體現(xiàn)了“寬基礎(chǔ)、共平臺(tái)、多方向”的特點(diǎn)

經(jīng)過(guò)幾年的努力,我院對(duì)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)相關(guān)課程的內(nèi)容進(jìn)行了整合,加強(qiáng)了高等數(shù)學(xué)、大學(xué)英語(yǔ)、化工原理、精細(xì)有機(jī)合成及工藝學(xué)等骨干課程的改革與建設(shè),逐步形成了新的課程體系,基本覆蓋了無(wú)機(jī)化工、精細(xì)化工、煤化工等專業(yè)方向。

(2)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程體系加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)

將專業(yè)課實(shí)驗(yàn)課全部安排為為獨(dú)立課程,如《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》、《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》等。為了加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng),自2012年開(kāi)始增加了《綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程。除此之外還加強(qiáng)了認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等專門的綜合性、實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。我院與寧夏區(qū)內(nèi)多家化工企業(yè)建立了校外實(shí)踐教學(xué)基地,較為有效的提高了學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐能力。

(3)在教學(xué)過(guò)程中引入了現(xiàn)代化的教學(xué)手段

多媒體教學(xué)以其信息量大、效率高、表現(xiàn)方式直觀生動(dòng)而廣泛用于基礎(chǔ)課的教學(xué)。我院要求教師根據(jù)課程實(shí)際情況自己制作CAI課件,充分利用網(wǎng)上資源,引入最新動(dòng)態(tài)及相關(guān)圖片,利用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫進(jìn)行效果渲染,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。另外我院正在開(kāi)發(fā)《化工原理》課程的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件,以DCS控制系統(tǒng)為基礎(chǔ),進(jìn)行典型化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程模擬操作。

結(jié)束語(yǔ)

我院將繼續(xù)立足于地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)需求,以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為核心追求,積極推動(dòng)和深化應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程體系改革,為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量提供有力保障。

參考文獻(xiàn):

[1]史濟(jì)斌,胡軍,虞大紅,蔡良珍,張文清.中國(guó)大學(xué)本科應(yīng)用化學(xué)專業(yè)發(fā)展歷程紀(jì)要[J].化工高等教育.2011.

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[3]陳爽,蘇育志,趙建華,張建華,周愛(ài)菊,王靜,董文,王正平,梁紅.地方高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2012,29(3).

篇10

李伏虎

(安徽理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院,安徽淮南232001)

【摘要】針對(duì)目前煉焦工藝學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題,對(duì)如何上好煉焦工藝學(xué)進(jìn)行簡(jiǎn)單的討論,提出多媒體教學(xué)、典型工藝教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)等多種教學(xué)手段相結(jié)合的方法,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,為學(xué)生進(jìn)一步深造或工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 煉焦工藝學(xué);教學(xué)研究;典型煉焦工藝

煉焦工藝學(xué)是煤化工專業(yè)必修的一門專業(yè)課程,具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和綜合性,在日常教學(xué)過(guò)程中,由于其內(nèi)容覆蓋面廣,牽涉專業(yè)知識(shí)較深,學(xué)生普遍感覺(jué)學(xué)習(xí)時(shí)有一定的難度,課程內(nèi)容枯燥,學(xué)習(xí)完課程過(guò)后印象不深,很難抓住重點(diǎn)難點(diǎn)。針對(duì)上述問(wèn)題,教師應(yīng)該根據(jù)煉焦領(lǐng)域的發(fā)展,調(diào)整教學(xué)方法,使學(xué)生獲得系統(tǒng)化、專業(yè)化的煉焦知識(shí),能利用所學(xué)的知識(shí)解釋專業(yè)現(xiàn)象,具有解決生產(chǎn)問(wèn)題的能力。下面就如何上好煉焦工藝學(xué)進(jìn)行簡(jiǎn)單的討論。

1合理設(shè)計(jì)課程內(nèi)容

要教好一門課程首先教師就要合理設(shè)計(jì)課程內(nèi)容,明確課程培養(yǎng)目標(biāo)。煉焦工藝學(xué)課程主要向?qū)W生傳授煤化工產(chǎn)品生產(chǎn)、科研、設(shè)計(jì)所需的基本理論和知識(shí)。課程內(nèi)容應(yīng)根據(jù)國(guó)內(nèi)外煉焦與化產(chǎn)回收工業(yè)的最新發(fā)展,結(jié)合當(dāng)前社會(huì)重大需求和所面臨的問(wèn)題,對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整,刪減陳舊過(guò)時(shí)內(nèi)容,尤其對(duì)課本中的一些低效老式焦?fàn)t煉焦工藝等知識(shí)點(diǎn),學(xué)生感覺(jué)內(nèi)容枯燥乏味,這就要求教師上課時(shí)發(fā)揮自己的能動(dòng)性,將一些新型煉焦技術(shù)引入到課堂教學(xué)當(dāng)中。

同時(shí),教師還應(yīng)明確教學(xué)重點(diǎn)如煉焦基礎(chǔ)理論部分、焦?fàn)t基本原理部分、典型煉焦工藝等,這些知識(shí)點(diǎn)涉及到許多基礎(chǔ)課程如煤化學(xué)、化工工藝學(xué)、化工原理、燃燒工程等課程的內(nèi)容,講授課程內(nèi)容時(shí),既要說(shuō)明各章節(jié)內(nèi)容、新老知識(shí)點(diǎn)的相互聯(lián)系,又要避免或減少課程內(nèi)容的重復(fù)。使學(xué)生清楚所學(xué)知識(shí)的來(lái)龍去脈,讓學(xué)生明白學(xué)什么、如何學(xué),合理分配重點(diǎn)講解內(nèi)容和自學(xué)內(nèi)容。授課時(shí)要突出重點(diǎn),探討煉焦基本問(wèn)題如煉焦用煤的特點(diǎn)、煤粘結(jié)成焦的機(jī)理、碳化室內(nèi)成層結(jié)焦、煉焦化學(xué)品以及化產(chǎn)回收工藝等;介紹煉焦新技術(shù)及其基本原理、焦?fàn)t加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)等;分析典型煉焦工藝,培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力;同時(shí)密切關(guān)注國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展前沿動(dòng)態(tài),使學(xué)生了解關(guān)于此學(xué)科的前沿進(jìn)展。

2利用多媒體教學(xué)

合理有效地利用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)具有很多優(yōu)點(diǎn),可以擴(kuò)大課堂講授的信息量,拓寬學(xué)生的專業(yè)視野,使所要傳授的知識(shí)直觀生動(dòng)形象,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)熱情,同時(shí),多媒體還可使課堂教學(xué)更靈活,克服了課本、教師語(yǔ)言、板書、掛圖等傳統(tǒng)教學(xué)方式的局限性。這些優(yōu)勢(shì)都有利于提高了教學(xué)的質(zhì)量和效率,例如在教授焦?fàn)t結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容時(shí),可以先期播放一些大型焦?fàn)t生產(chǎn)的視頻,為學(xué)生提供了直觀具體的感性認(rèn)識(shí)資料,使學(xué)生可以身臨其境的感受到焦?fàn)t的生產(chǎn)過(guò)程。由于學(xué)生事先通過(guò)視聽(tīng)等學(xué)習(xí)較為抽象的教學(xué)內(nèi)容,并且能夠直觀地認(rèn)識(shí)到了焦?fàn)t的科學(xué)性和復(fù)雜性,從而能使后期教學(xué)內(nèi)容的效果明顯。多媒體教學(xué)能讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi),對(duì)所學(xué)的知識(shí)理解,記憶的更加深刻。過(guò)去給講授焦?fàn)t熱工課程時(shí),只是一味枯燥的講解一些理論知識(shí)如焦?fàn)t熱工效率、物料平衡和熱平衡等等,學(xué)生學(xué)習(xí)后,效果不佳,印象不深,很多同學(xué)過(guò)段時(shí)間后就不清楚如何進(jìn)行焦?fàn)t的熱工評(píng)定,而現(xiàn)在利用多媒體教學(xué),可以結(jié)合課本理論內(nèi)容,播放一些焦?fàn)t加熱、煤氣燃燒和熄焦等過(guò)程的視頻資料,使學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容認(rèn)識(shí)更加深刻,并且在實(shí)際工作中能夠運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行分析,提高學(xué)生專業(yè)能力。

3典型工藝講解

課堂教學(xué)時(shí),可以將一些典型煉焦工藝引入課堂,讓學(xué)生了解這些工藝的特點(diǎn),并且讓學(xué)生對(duì)不同工藝進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià),激發(fā)學(xué)生積極性,主動(dòng)參與課堂討論,參與學(xué)習(xí),從而不僅能活躍課堂氣氛,提高教學(xué)效果和效率,同時(shí)讓學(xué)生能夠?qū)λ鶎W(xué)的理論靈活應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。例如在講解搗固煉焦工藝時(shí),先將搗固煉焦的基本原理介紹給學(xué)生,然后讓學(xué)生們列表對(duì)比搗固煉焦與其他煉焦工藝的區(qū)別,如比較焦?fàn)t結(jié)構(gòu)、裝煤方式、煉焦煤的質(zhì)量等。同學(xué)們看過(guò)對(duì)比結(jié)果后,會(huì)進(jìn)行思考,帶著問(wèn)題來(lái)學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)完本節(jié)課程后,鼓勵(lì)學(xué)生相互討論,大膽發(fā)言,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。對(duì)于一個(gè)典型工藝的講解分析并不只是局限在某一個(gè)堂課內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)上,而是要貫徹整個(gè)教學(xué)過(guò)程中。在講授有關(guān)典型焦?fàn)t結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候,同樣可以搗固煉焦工藝?yán)^續(xù)進(jìn)行探討,讓學(xué)生分析焦?fàn)t應(yīng)該如何設(shè)計(jì)碳化室結(jié)構(gòu),如何最大限度的提高焦炭產(chǎn)量,又不會(huì)影響推焦操作。通過(guò)學(xué)習(xí),學(xué)生就能對(duì)新型焦?fàn)t的發(fā)展等有較深的理解,掌握分析其它煉焦?fàn)t結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),能夠舉一反三,這種講解方式比教師照本宣科的教學(xué)更能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有效地解決課堂中的教與學(xué),并且最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,以學(xué)生為中心,最終有助于達(dá)到教學(xué)目的。

4利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教學(xué)工作的重要組成部分,可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、動(dòng)手能力和專業(yè)素質(zhì),使學(xué)生初步學(xué)會(huì)學(xué)科做科學(xué)研究的基本方法,是理論聯(lián)系實(shí)際的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。對(duì)于煉焦工藝學(xué)中的很多內(nèi)容,僅僅是靠教師板書,甚至是多媒體也遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到教學(xué)效果的,必須要讓學(xué)生親體體驗(yàn)操作,例如學(xué)生學(xué)完了煉焦工藝學(xué)課程過(guò)后,熟悉和掌握了煤炭結(jié)焦的基本原理,然而不少學(xué)生卻不知道焦炭反應(yīng)性的測(cè)試,這就說(shuō)明教學(xué)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的部分的嚴(yán)重缺乏,在煉焦工藝學(xué)教授過(guò)程中,在介紹相關(guān)章節(jié)內(nèi)容時(shí),需安排相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)部分,并且同時(shí)教會(huì)學(xué)生做科學(xué)研究的基本方法與注意事項(xiàng),讓學(xué)生明白做實(shí)驗(yàn)前的注意事項(xiàng),如何去查找實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),如何紀(jì)錄、分析試驗(yàn)數(shù)據(jù),使學(xué)生養(yǎng)成一個(gè)良好的科研習(xí)慣。

5利用畢業(yè)實(shí)習(xí)進(jìn)行教學(xué)

煤化工專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)是一次重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是對(duì)專業(yè)課課堂教學(xué)的一個(gè)完善和補(bǔ)充,通過(guò)畢業(yè)實(shí)習(xí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)知識(shí)的深化,把理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合起來(lái),加深學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的消化、理解和掌握,提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用的能力。畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)腦、勤思考,不能走馬觀花的看一遍,讓學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí),這樣使他們?cè)诋厴I(yè)實(shí)習(xí)的過(guò)程中,能將自己在課堂中所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用的實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中,并且引導(dǎo)學(xué)生查找資料解決一些復(fù)雜問(wèn)題。例如在參觀焦炭的加熱系統(tǒng)時(shí),要求學(xué)生描述焦?fàn)t加熱系統(tǒng)運(yùn)行,采用何種加熱方式以及這種方式的主要特點(diǎn)等,并要求學(xué)生根據(jù)課本所學(xué)內(nèi)容和實(shí)地學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),學(xué)習(xí)焦?fàn)t加熱系統(tǒng),通過(guò)此種辦法畢業(yè)實(shí)習(xí),可以使學(xué)生不僅思考一些表面現(xiàn)象,還啟發(fā)同學(xué)們思考深層次的問(wèn)題,能收到很好的實(shí)習(xí)效果,為學(xué)生日后的進(jìn)一步深造或工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

總之,要上好煉焦工藝學(xué)課程,首先教師對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行合理設(shè)計(jì),然后采用多媒體教學(xué)、典型煉焦工藝教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)等多種教學(xué)方法和手段,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、自主性,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題,對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)技術(shù)能力和科學(xué)方法研究的培養(yǎng),為學(xué)生日后的進(jìn)一步深造或工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),最終將學(xué)生培養(yǎng)成一名合格的煤化工專業(yè)技術(shù)人員。

參考文獻(xiàn)

[1]姚昭章,鄭明東.煉焦學(xué)[M].3版.北京:冶金工業(yè)出版社,2005:1-5.