化学工程与工艺分类精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇化学工程与工艺分类，期待它们能激发您的灵感。

篇1

高中化学课程改革的一个显著特点是,非常重视教材内容与工农业生产和日常生活的紧密联系。因此,反映化工生产技术的工艺流程题,便成为新课改后的高中化学练习题的新增点和主流题型之一,不少省区,还将化学工艺流程题,作为一年一度的化学高考试题。为此,本文建议化学教学要充分利用生产、生活中的鲜活实例,激发学生学习化学的兴趣,“活化”学生的知识。本文将重点谈化学工艺流程题的结构、特点与解法技巧。

1 工艺流程题的结构、特点和作用

化学工艺流程题,顾名思议,就是将化工生产过程中的主要生产阶段用框图流程形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。题头一般简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括附产品);题干部分主要用框图形式表示从原料到产品的主要生产工艺流程;题尾则是根据生产过程中涉及到的化学知识设计成系列问题,构成一道完整的化学试题。

其特点与作用有三:一是试题源于生产实际,以解决化学实际问题作思路进行设问,使问题情境真实,以培养学生理论联系实际,学以致用的学习观;二是试题内容丰富,涉及多方面的化学基础,能考查学生化学双基知识的掌握情况和应用双基解决化工生产中有关问题的迁移推理能力;三是试题新颖,一般较长,阅读量大,能考查学生的阅读能力和资料的收集处理能力。

2 化学工艺流程题的分类

就目前已有试题来看,从化工工艺来分可分为基础化工和精细化工题;以生产过程中主要工序可分为除杂提纯工艺流程题(如海水纯化工艺流程题)、原材料转化流程题、电解流程题、有机合成题和资源能源综合利用生产流程题等;按资源的不同,可将工艺流程分为利用空气资源(如合成氨工艺流程)、利用水资源生产的(如海水制盐、氯碱工业、海水提溴碘、海水提镁等)、利用矿产资源生产的(工业制硫酸、交通法规铁炼钢等)、利用化石燃料生产的工艺流程题(如有机合成工艺题)等。本文偏重于以原料转化为依据的分类方法,这样,更方便于学生联系已学化学知识并进行归类、分析,有利于掌握解题技巧。

3 解题方法

化学工艺生产主要解决的矛盾,归纳起来主要有六个方面:一是解决将原料转化为产品的生产原理;二是除去所有杂质并分离提纯产品;三是提高产量与产率;四是减少污染,实施“绿色化学”生产;五是原料的来源既要丰富,还要考虑成本问题;六是生产设备简单,生产工艺简便可行等工艺生产问题。化工流程题,一般也就围绕这六个方面设问求解。为要准确、顺利解题,学生除了必须掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂分离提纯物质的基本技能外,最关键的问题要具备分析工艺生产流程的方法和能力。为此,特提出下列四种解题基本方法供参考。

3.1首尾分析法

对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题,首先对比分析流程图(见图1)中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答。

例1(广州2008 年高考一模23题)聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂,其单体是液态的碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]。该实验采用铝盐溶液水解絮凝法制碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土,化学组成为:Al2O3(25 %～34 %)、SiO2(40 %～50 %)、 Fe2O3(0.5 %～3.0 %)以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种结构,化学性质也有差异,且一定条件下可相互转化;高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下:

根据流程图回答下列问题:

(1)“燃烧”的目的是________________。

(2)配制质量分数15 %的盐酸需要200 mL 30 %的浓盐酸(密度约为1.15 g/cm3)和____g蒸馏水,配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、______。

(3)“溶解”过程中发生反应的离子方程式为_____________。

(4)加少量铝粉的主要作用是_________。

(5)“调节溶液pH在4.2～4.5”的过程中,除添加必要时试剂,还需借助的实验用品是_________;“蒸发浓缩”需保持温度在90～100 ℃,控制温度的实验方法是______。

解析:对比原料与产品可知,该生产的主要工序:一是除去原料高岭土中的杂质,二是将Al2O3难溶于酸,必须经过煅烧以改变其结构。该题经这样分析,题设的所有问题的答案便在分析之中。

参考答案:(1)改变高岭土的结构,使其能溶于酸。(2)230;量筒。

(3)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

(4)除去溶液中的铁离子;

(5)pH计(或精密pH试纸);水浴加热

[点评]首尾分析法是一种解读工艺流程题的常见方法,该法特点:简单、直观,容易抓住解题的关键,用起来方便有效。使用这一方法解题,关键在于认真对比分析原材料与产品的组成,从中产生将原料转化为产品和除去原材料中所含杂质的基本原理和所用工艺的生产措施。当把生产的主线弄清楚了,围绕这条主线所设计的系列问题,也就可解答了。

3.2截段分析法

对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工艺流程题,用截段分析法更容易找到解题的切入点。

例2(广东2007 年高考第21题)以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:

氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图1所示。回答下列问题:

(1)欲制备10.7 g NH4Cl,理论上需NaCl____g。

(2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有_____、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。

(3)“冷却结晶”过程中,析出NH4Cl晶体的合适温度为_____。

(4)不用其他试剂,检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是_______。

(5)若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质,进一步提纯产品的方法是_____________。

解析:该生产流程的特点:用同样原材料既生产主要产品氯化铵,同时又要生产副产品硫酸钠。因此,为了弄清整个生产流程工艺,只能分段分析,即先分析流程线路中如何将原料转化为硫酸钠的,然后再分析如何从生产硫酸钠的母液中生产氯化铵。如此,将题供的流程路线截成两段分析,这样,便可以降低解题的难度。

结合溶解度曲线和流程示意图分析,生产硫酸钠用的是热结晶法,而生产氯化铵必须用冷结晶法,因为温度降到35 ℃以下,结晶得到的产品为Na2SO4・10H2O。

参考答案:(1)11.7 g;(2)蒸发皿;(3)35 ℃(或33℃～40 ℃之间);(4)加热法。取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净。(5)重结晶。

[简评]用截断分析法解工艺流程题是一种主流解题方法。因为当前化工生产,为了降低成本,减少污染,增加效益,都设计成综合利用原材料,生产多种产品的工艺生产线。用截断分析法解工艺流程题关键在于看清主副产品是如何分开的,以此确定如何截段,截几段更合理。一般截段以生产的产品为准点。但也不一定,必须对情况作具体分析。学生必须好好总结一下物质的分离、提纯的各种方法及其所依托的化学原理。

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3.3交叉分析法

有些化工生产选用多组原材料,率先合成一种或几种中间产品,再用这一中间产品与部分其他原材料生产所需的主流产品。为了便于分析以这种生产方式设计的工艺流程题,掌握生产流程的原理,最简单的方法,就是将提供的工艺流程示意图结合常见化合物的制取原理画分成几条生产流水线,然后上下交叉分析。

例3.某一化工厂的生产流程如下(图2)

(1)L、M的名称分别是______、________。

(2)GH过程中为什么通入过量空气:____。

(3)用电子式表示J:___________________。

(4)写出饱和食盐水、E、F生成J和K(此条件下K为沉淀)的化学方程式:__________,要实现该反应,你认为应该如何操作:______________。

解析:根据流程示意图,若用空气、焦炭和水为原材料,最终生产L和J、M产品,首先,必须生产中间产物E。这样,主要生产流水线至少有两条(液态空气―E―L;焦炭―E―F―JM)。为了弄清该化工生产的工艺,须将这两条生产流水线,进行交叉综合分析,最终解答题设的有关问题。

参考答案:(1)硝酸铵;碳酸钠;(2)提高NO的转化率

(4)NH3+H2O+NaCl+CO2=NaHCO3+NH4Cl

向饱和的食盐水中先通入足量的NH3,再通入足的CO2。

[简评]从本题构成交叉分析的题形,从提供的工艺流程看至少有三个因素(多组原材料;有中间产品;多种产品)和两条或多条生产流水线的生产工艺。利用交叉分析法解工艺流程题的关键,在于找准中间产品(因为有时会出现多种中间产品)和生产流程中的几条分线,在分析过程中,需抓住中间物质的关联作用,结合已学化学物质的制取方法逐一破解。

3.4“瞻前顾后”分析法

有些化工生产,为了充分利用原料,变废为宝,设计的生产流水线除了主要考虑将原料转化为产品外,还要考虑将生产过程的副产品转化为原料的循环生产工艺。解答这类题型,可用“瞻前顾后”分析法。瞻前顾后,指分析流程时,不仅要考虑原料转化的产品(瞻前),同时也要考虑原料的充分利用和再生产问题(顾后)。

例4.(上海2001 年高考第21题)利用天然气合成氨的工艺流程示意如下:

依据上述流程,完成下列填空:

(1)天然气脱流时的化学方程式是________。

(2)n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9 n mol,产生H2_______mol(用含n的代数式表示)。

(3)K2CO3(aq)和CO2反应在加压下进行,加压的理论依据是_______

A. 相似相容原理B. 勒沙特列原理

C. 酸碱中和原理

(4)分析流程示意图回答,该合成氨工艺主要原料是_____辅助原料有______。

(5)请写出由CH4为基本原料经四次转化得到N2、H2的方程式_____________。

(6)整个流程有三处循环,一是Fe(OH)3 循环, 二是K2CO3(aq)循环,请在上述流程图上标出第三处循环(循环方向和循环物质)。

解析:本题对原高考题稍作了改编。该生产工艺属于循环生产工艺,因此分析工艺流程示意图时,分析的主线是弄清基本原料CH4转化为合成氨的原料气N2和H2的生产工艺原理。但还要回头分析循环生产的理由和工艺。通过这样的考虑,试题的问题也就可以解答了。

参考答案:(1)3H2S+2Fe(OH)3=Fe2S3+6H2O; (2)2.7 n; (3)B; (4)CH4、H2O、空气; K2CO3; Fe(OH)3;(5)CH4+H2O=CO+3H2; 2CH4+3O2=2CO+4H2OCO2+H2O+K2CO3=2KHCO3

(6)

[点评]用“瞻前顾后”分析循环工艺生产流程题,关键是找到循环生产点,即在什么情况下,什么生产阶段实施循环生产。判断循环生产点的方法:一是看反应是否为可逆反应,如果是可逆反应,要考虑原料的循环利用。如本题合成氨反应是可逆反应,分离氨后的中尾气中还含有大量原料气N2和H2,千万不能随便放掉,必须送入合成塔,实施循环生产。二是看副产品的分子组成与某种原料的组成中有无相同的元素,如果有,而且该副产品又容易转化为这种原料,就可以考虑循环生产工艺。

篇2

关键词：绿色化学工程与工艺；工业节能；促进作用

中图分类号： TE08 文献标识码： A

引言

当下，我国倡导节能理念之风日益兴盛，在各类的生产活动中，环保的地位越来越高。国家政府出台了一系列的规章制度来推行环境保护的实施，监察力度日益加大，打击环境污染的力度明显提高，相关的工作人员的努力也有了显著的成效。长期以来，我国作为世界上的工业生产大国，工业发展速度之快令世人惊叹。然而，与工业迅猛发展一起出现的还有环境污染的问题，这时，成功进入人们眼球的“绿色”理念就成为了当今时代下的主题，绿色化学工程的理念也逐步的兴盛起来。

一、绿色化学工程兴起的原由

1、绿色化学工程与工艺简介

谈起绿色化学工程兴起的原由，我们就应该首先来了解一下什么是绿色化学工程。说到化学工程可能所有的人都并不陌生，它就是常常被人以简称来时常谈论的化工。随着新时代的发展，化学工程得到了广泛的应用，与此同时，化学污染也成为了化学工程的代名词，环境污染现象、资源浪费现象等等，都给社会发展背上了沉重的负担。

而此时发展起来的绿色化学工程于工艺就是为了解决这一问题。绿色化学工程与工艺就是用化学的方法和技术去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。从而提高环境的保护效率，增强资源的可持续使用的效率。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。

2、绿色化学工程和工艺的意义

随着经济的快速发展，人们的生活水平有了显著的提高并增强，人们生活的步伐也明显加快，化学生产也为人们所普遍接受并广泛应用，但化工生产所产生的废水、废气、废物排放，会对环境产生严重的影响，甚至生产生活用水也受到了一定程度的污染，这些不合理现象的存在甚至会危害到人们的生命安全，长期生活在这样环境下的人们的精神也会受到冲击。

化学生产不仅要大量采集自然物资，还对自然环境造成影响，这是当今时代背景下所不能容忍的。政府的政策的出台、监察机关的严厉执法、相关工作人员加快技术研究开发出环境友好产品就显得尤其重要了，绿色化学工程与工艺也就成了未来化工生产发展的方向。

当化学工程逐渐的融入了“节能”的概念和“绿色”的概念时，化学工程的生产再也不是当初的污染的代名词，绿色化学工程将保护生态环境和提高资源的利用率抬到实质，自然环境得到了有效的保护，原来只能废弃的垃圾也做到了成功的再回收利用。这样看来，绿色化学工程与工艺就成为了新时代所倡导的新词汇，它成功的成为了保护环境资源的有效手段，而技术的进步，城市污染的减少，从而提升我们赖以生存的环境条件。

二、绿色化学工程与工艺的应用

根据当下的环境氛围，我国绿色化学工程的开发和应用都有了一定的发展，从本质问题治理起来，俗话说：“射人先射马，擒贼先擒王。”只有抓住了根本性的问题，才能够真正的解决问题。现阶段，我国的绿色化学生产体现在下面几个方面。

1、选用无毒、无害化学原料

从化学原料的选择入手，尽量选择无毒、无害，并且可进行再生利用的化学原料来进行化学产品的生产和制作。对于化学产品来说，最根本的问题在于原料的选择，它是影响着化学生产过程和生产工艺重要原因之一。绿色化学工程与工艺是以无毒无害的化学原料为基本原则，在化学工业生产的起始就采取了防治手段，并且，绿色化学工程与工艺采用可再生资源为开发原料，保证在化学工业生产过程中进行无污染操作。

2、采用绿色高效的化学催化剂

绿色高效的化学催化剂的使用是非常必要的。目前我国也正在积极的研究这样技术，如采用绿色生物仿生催化剂。石油化工反应中烷烃氧化反应时碳氢键是相当惰性的，通常情况下需要苛刻的反应条件，如高温高压才能使之活化。采用新型的绿色生物仿生催化剂，能够实现在温和条件下对分子氧的活化，在烷烃的氧化反应中表现出很高的催化活性和选择性，因而绿色仿生催化剂使用也是绿色工学工程与工艺所追求的方向之一。

3、提高化学反应的选择性

采用先进工艺和使用选择性高的试剂等手段提高化学反应的选择性，可以降低成本，节约资源，减少环境污染。如石油化工中经常会发生的反应――如以上所说的烷烃类选择性氧化反应，这一类反应具有强放热性的特性，其目的产物不稳定，有时有些产品还具有异构体形式，在各类的催化反应中此反应的选择性最低，采用选择性高的试剂，提高反应选择性，从而能够获得更多的最终产物。

三、绿色化学工程与工艺在化学工业节能中的应用

基于绿色化学工程与工艺下的化工产品的大量的使用，在一定程度上实现了我国的化学工业节能，就目前而言，绿色化学工程与工艺在国内已经得到应用领域主要有以下几个：

1、清洁生产技术的应用

清洁生产技术也被称为无害、无毒、无废的绿色化技术、生活垃圾制沼气技术、高效清洁的煤气化技术、利用风能、太阳能等自然能发电技术等等，这些都利用了清洁生产的技术。清洁生产技术包括的范围很广，主要有以下几种技术：生物工程技术，这其中有基因工程；辐射加工技术；绿色催化技术，这里有多种催化剂，都能阻燃并且无毒。清洁生产技术具有许多优点，其产品清洁无毒，不管是对环境还是对人体都是安全的。

2、结合生物技术的应用

生物技术领域包括有细胞、微生物和酶的技术范畴。它在化工领域的应用主要包括两个方面，化学仿生学和生物化工。生物酶在生物体内作为一种催化剂具有高效性和专一性，广泛参与到生物合成的各个过程。而在化学仿生学中主要是膜化学这一领域使用到生物技术。绿色化学工程与工艺部分采用了生物技术，使可再生资源合成化学品。早期的有机化合物原料多数直接来源于动植物，之后才发展到利用石油和煤炭作为原料。在绿色化学工程与工艺中，催化剂一般用的都是自然界中存在的酶或者是工业酶。酶与一般的化学催化剂相比，具有无污染、反应条件温和产物性质优良等优点。

3、生产环境友好型产品

绿色化学工程的生产也可以生产出来符合社会发展的环境友好型的产品。它的生产的出现，在很大程度上做到了对环境的保护作用。在社会中，人们随时随地都可以买到放心的“绿色”产品，不仅维护了自身的健康，同时也是在为社会做着重大的贡献，这样一举两得的事情，若是真的能够实现，对国家的发展和社会的进步影响的意义也是十分巨大的。

结束语

在绿色化学工程与工艺中采用无毒无害的原料，使用节约减排的生产工艺，采取清洁生产的技术，可以有效地使化学工业产品的破坏性降低，实现人与自然的和谐，达到产品与生态之间的互补。因此，开发和研究绿色化学工程与工艺是影响当代化学工业发展的决定性因素之一，成为了可持续发展的重要前提。

参考文献

[1]蔡永宏.浅论绿色化学工程与工艺,创建高效、节能、清洁的未来化工厂[J].化工管理.2013(24)：27-28.

篇3

关键词：化学工程与工艺；专业；就业方向

化学工程与工艺专业是一个极富创造性、挑战性的重要工业领域，能在化工、石油、能源、轻工、冶金、医药、微电子生产、食品和环保等多领域行业，从事产品的研制开发与评估、过程工艺与装置的设计放大、过程科学研究、高等工程教育、生产过程的控制及经营管理等方面工作的高级工程技术、教育教学和管理营销人才，具有技术密集、人才密集、资本密集的特征，特别是二十一世纪的化学工业在向“绿色化工”方向发展的同时，对知识的交叉渗透、产业的相互交融提出了更宽更深的要求，该专业就是为了适应面向二十一世纪化学工业发展而设置的一个厚基础、宽口径、适应性强的大专业。本专业旨在培养德、智、体全面发展，具备在工业界、科技界、政府及行业机构中担任重要职务的基本素质，掌握化工生产技术的基本原理、专业技能与研究方法。

通过上述阐述，我们简单了解到了化学工程与工艺的定义，在一些重要领域的关键作用。下面就让我们分开来解读化学工程和工艺在哪些领域起到了什么作用，在工作中，如何将资源更好的利用？

化学工程与工艺就是研究化学工业生产过程中的共同规律，并用化学方法改变物质组成或性质来生产化学产品的一门工程W科。简单来说，也就是化学在工程实际中的应用。该专业主要开设高等数学、无机与分析化学、有机化学、物理化学、高级语言程序设计、化工原理、化工热力学、化工分离工程、仪器分析、化工设计、化学反应工程、化工工艺等课程。其中英语、化工原理、化学反应工程、高等数学为学位课程，参加省自学考试。

化学工程与技术学科是从19世纪末由于化学品大规模生产的需要而形成和发展的。当时，为了化工生产的高效和大型化，根据典型的化学工艺和设备中出现的一些具有共同属性的工程问题，形成了单元操作的概念。20世纪50年代后发展的传递过程原理和化学反应工程使化学工程学科上升到了新的阶段。人类穿的各种合成纤维的衣物，吃的各种食物的包装加工，住的房屋的水泥钢材，以及人们开车所用的石油天然气，都是化工研究的方向。中科院院士陈洪渊就曾经评价化工产业为“国之重器”，能创造出数千万个“新物种”。譬如说，1909年哈伯发明的合成氨技术使世界粮食翻倍，解决了世界上一半人的温饱问题。1995年我国的化学纤维产量为330万吨，其中90%是合成纤维，这一化工技术的应用，使大多数人免于挨冻。

当今社会，化学工程与工艺也应用到多个领域，如分析化学师、食品化学师、化妆品研发员、医药技术师等职业，这些职业你肯定听说过，但不一定想到他们与化学工程与工艺专业相关。总体来说化学工程与工艺专业的就业领域还是相当广泛的。毕业生能在化工、能源、信息、材料、环保、生物工程、轻工、制药、食品、冶金和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作。一般主要的主要就业方向可以从一下几个方面来看：

首先，可到科研院所、高等院校从事化学工程与工艺相关科研、教学等工作。不过这需要该专业学生具备一定的科研水平和较高的学历。

其次，到化工类、石油类、轻工类、车辆化工、建筑机械、制药、食品、涂料涂装等相关的科研单位、企业、公司从事应用研究、精细化工产品的开发、设计、生产技术和科技等工作。化工行业有很多知名的企业如美孚、壳牌、巴斯夫、中石油、中石化等。当然，除了这些大企业外，一些冶金、化纤、煤炭、橡胶等化工企业也是毕业生不错的选择。化工行业是个讲究经验和积累的行业，技术和经验是技术型人才的资本，对于刚走出校门毕业的学生来说，一般需要一个相当长时间的经验积累，从基层做起，让理论和实践充分的结合后，才能谋取个人职业更好的发展。

再次，可以在相关化工类企业从事销售、管理等工作。除了走工艺、研发、质量检验等技术人才的道路外，该专业复合型销售和管理人才在人才市场中也特别受欢迎。关键是如何取得化工类技术以外的教育背景和从业经历。化工贸易、管理人才基本都需要是化工专业出身，同时熟知贸易规则和单位业务，还必须具备耐心细致，和较强的语言表达能力。

国家教育部曾公布的化学工艺与工程专业就业状况显示，该专业2013年全国普通高校毕业生规模在28000-30000人，近三年全国就业率区间在90%-95%之间，属于就业率较高专业。

据调查，相关从业人员都表示，化工专业毕业生要找到一份工作并不难，但找什么样的工作就因人而异了。由于化工各个方向分类较细，各个大学都有自己擅长的专业方向。如有些学校侧重石油化工、煤化工；有些侧重医药化工；有的则偏重金属冶炼或精细化工等。另外，还有一些人对化工就业存在这样的误区，担心学这个专业毕业后要去挖煤、炼石油。实际上，传统的石油化工、煤化工只是其中的一个就业方向，如果你对这个方向不感兴趣，还有更广泛的领域可供选择。如可以选择和人们生活息息相关的精细化工，我们用的洗发水、洗面奶、沐浴液的研发生产都是化工的主要就业领域。还有食用油、巧克力等食品加工企业，香水、化妆品、奢侈品制造等也是化工很好的就业方向。目前我国经济建设水平不断提升，涉及综合技术项目的开发工作节奏也显得急躁起来，对于化工专业建设工作人员来说，需要联同系统性的设施布置和先进实验验证项目开发，积极稳固综合人力资源的开发动力，为我国相关行业的发展提供更加优质的贡献力量。

除了化学工程与工艺在工作上的应用外，可以说，我们日常生活中的“衣、食、住、行”样样都离不开化工产品。化学工业已经成为国民经济重要的基础性产业，它为农业、能源、交通、机械、电子、纺织、轻工、建筑、建材等工农业和人民日常生活提供保障和配套服务。同时它还是工业经济中最具活力，有待开发且竞争力极强的一个行业。老人常说，“三百六十行，行行出状元”，不管研读什么专业，都有一定的优势和特点，只要潜心学习，任何领域都可以走出一片辉煌的天地。

参考文献：

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关键词：工程技术；化学反应；应用技术

中图分类号：G633.8 文献标识码：B文章编号：1672-1578（2015）04-0025-01

化学工程技术是一门主要研究化工生产过程中研究和开发以及过程装置的设计、制造和管理的综合性技术。化学工程技术在化学生产中的应用已涉及到各行各业，化学工程技术的发展对于强化化工生产过程，提高产品质量，降低原料和能量消耗，对于企业的技术改造以及新技术的开发起着重要作用。

1.新型反应技术的研究

1.1 超临界化学反应技术。超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时，此时状态处于液体和气体之间，具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用，而且还在医药工业等领域应用很广泛，已经显示出巨大的魅力，极具发展前景。近年来，化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域，但是都处于初级发展阶段，很不成熟。

1.2 绿色化学反应技术。绿色化学是指对环境不会造成污染的，有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采取化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程，因此很彻底，这主要包含原子经济性和高选择性的反应，生产出对环境有利的材料，并且回收废物循环利用的一门科学技术。

1.3 新的分离技术。从广义上看，分离强化首先是对设备的强化，随后对生产工艺进行强化，整体来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果，这样不仅有利于实现可持续发展，同时也是化工分离技术的重要技术与主要趋势之一。然而，古老的化工分离技术原理：利用沸点的不同，将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术，具有广阔的发展前景，但是这些在应用中同样也存在着很多问题，此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少，没有在理论上充分说明和指导，对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术和科学的不断进步和发展，分离技术也随之得到改善，取得了长足的进步，逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上，例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面，这些都是信息技术发生功效的主要分离技术，再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离，因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进对于分离过程的深入产生了重要的作用，而且还能提高工作效率。

2.传热过程中一些新的研究进展和方向

2.1 微细尺度传热学研究进展。微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律，现在传热学中已经自成一个分支，发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立，但是由于尺度的微细，原来的假设的影响因素也会相对的发生变化，这就导致了流动和传入规律发生着变化。目前，微米、纳米科学已经取得长足的进步，受到人们的广泛关注，诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。

2.2 强化传热过程的研究进展。这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手，提高传热的效率，并想办法改进设备使其持续对外放热，这种改进包含发明新的传热材料和改进生产工艺，将过去的设计进行优化等方法。

2.3 传热理论研究进展。近年来，传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用，但至今仍未能很好的实现，主要问题是如何获得实现滴状冷凝，并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质，将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用，而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来，人们都在对液体发生核态沸腾的主要原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的，这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止，加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响，这一问题是最需要得到解决的，也是研究的重点所在，对沸腾传热进行计算大都采取机理模型，这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低，而且需要大量的实验做基础，所以目前应用的范围较窄，目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式，因此我们有另辟蹊径，从新的角度来探究和研究问题，从基本理论出发，提出新的理论与计算方法或研究出新的模型，将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量，这将成为今后研究的重中之重。

3.促进化学工程技术发展的对策

3.1 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。

3.2 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。

篇5

关键词：化学工程；节能；绿色化学；工程工艺

中图分类号：TE08 文献标识码： A

前言：进入21世纪以来，环境问题越来越严重，而且，随着人口的继续增加，能源的持续减少，不可再生资源已经临近枯竭，生活垃圾核工业污染物也在无情的破坏着生态环境，人与自然的矛盾就这样不断被激化。在化学生产过程中，通过不再使用有毒、有害的物质，不再产生以及处理废物，生产无污染无伤害的目的正是绿色化学的设想。这虽然只是设想，但通过改进化学技术和方法，是可以达到减少有危害的化学产物的，绿色化学工程与工艺正是为了保证人类健康、生态环境，为促进化学工业节能目标而实施的。

一、绿色化学工业的概念

总结我们前面所阐述的，我们可以把其定义为无污染化学，所以在进行绿色化学工艺的过程中所产生的某种手段就是绿色化学工业技术，利用其原理从根源对普通化学反应产生的破坏进行整治。就绿色化学的特点来说，有以下两点，第一，绿色化学的本质就在于适中保持人与自然的和谐相处，近几年的快速发展而导致的环境破坏也就加速了绿色化学的快速发展；第二呢，绿色化学形成的结果是对环境友好的，绿色化学可以渐渐对付各种环境中产生的不利人类和自然发展

的因素。

但是究其根基，绿色化学是对环境的保护以及防范；而我们所说的环境化学就是对预防之后而无法达到效果的环境进行进一步的革新和处理，所以绿色化学和环境化学在起点和终点都是不一样的。那么在其反应过程中，对于有害物质进行摈弃，就可以制止不利产物的生成，但是在当前发展来看，这种想法只停留在表层，但是我们相信，通过科学家们的不断努力，这种想法终究会实现的。

二、传统化学与绿色化学的根本区别

化学可以理解为是研究从反应物向其生成物转化的的科学。传统化学在一定程度上是以资源过渡消耗和环境严重污染为代价的先污染后治理的化学工艺，其导致的危害是资源不可再生和环境污染，严重地威胁着人类生存和可持续发展，如目前全世界每年产生的废物达3-4 亿吨；而绿色化学（也称为环境友好化学）是从源头上防止环境污染的新兴科学。虽然传统的化学与绿色化学都为人类生活做出了巨大贡献，但绿色化学的根本思想是运用高选择性和原子经济性的反应，使用无毒无害的助剂、原料，生成环境友好的产品，而且经济合理，从而在节约资源的同时变废为宝。

绿色化学是对传统化学思维模式的革新和发展，也就是说，绿色化学可简单地描述为在化工生产反应过程中，改变了传统化学的“先污染后治理”，是“从源头上消除污染”，尽量不使用有毒有害物质，并减少或不生产废弃物和有毒有害物质。近年来的绿色化学发展，充分体现了绿色化学与可持续发展之间的密切关系，

因此，绿色化学也被称为“绿色与可持续化学”。

三、绿色化学应遵循的基本原则

1、污染预防优于末端治理污染；

2、尽可能的不用分离溶剂、试剂等辅助物质，若是不得已使用时，也应该是无毒、无害的；

3、在采用生产方法中尽量不使用和不产生对人类健康和对环境有毒有害的物质；

4、合成方法应具原子经济性（atom economy），原料分子中的原子更多或全部地进入最终的产品是原子经济性的核心目标。绿色化学的原子经济性有两个显著有点：一是最大程度地利用了原材料，二是最大程度地减少排放废弃物；

5、使用高选择性的催化剂优于化学计量试剂；

6、生产过程能耗应最低且在温和的压力和温度下进行；

7、设计具有高使用效益、低环境毒性的化学品；

8、在技术可行和经济合理的前提下，尽可能地使用可再生原料；

9、尽量减少或避免非必要的衍生反应步骤（如使用物理化学过程、屏蔽基团、保护复原的临时性变更等）；

10、选择参与化学过程的物质，尽量避免发生意外事故的风险；

11、化学产品在使用完后应能降解成可以进入自然生态循环无害的物质；

12、发展适时分析技术以监控有害物质的形成。

四、绿色化学工程与工艺的开发

传统的化学工程与工艺对有害污染物的处理很被动，有滞后性，并且达不到根除污染物的效果，不但治理成本高，而且治标不治本。比如利用烟气除尘、脱硫，虽然净化了气体，却把污染物转化成了废渣废水，不但没有解决问题，反应复杂了处理方式。绿色化学工程与工艺，以零排放、清洁生产为原则，从化学反应着手，对污染进行有效的防止和控制。

1、采用绿色化学原料

化学生产原料是决定化学生产流程和工艺的主要因素，传统化学工程采用的绿色原料大多为不可再生能源，选取这种化学材料，不仅增大了我国不可再生能源的消耗量，同时也增加了化学生产污染物质的排放量，所以采用绿色化学原料是绿色化学工程重点研发项目，选用可再生、无污染的化学原料，如自然物质、绿色化学物质等。苞米杆、芦苇、纤维植物等农副产品废弃物，这些物质是典型的绿色化学原料，将其投入到化工生产中，可以转化成醇、酮、酸类的化学品，在转化过程中，这些化学原料只会产生氢气，不会产生任何有毒、有害物质。

2、采用高效高选择性的反应原料

对于化学工业来说，化学反应是决定化学工业生产过程中生产成本和生产难度、充分利用化学资源等各方面的重要性因素。可以降低工业生产的成本，而且能够提高产物纯度，减少无效反应产物的排放，节约化学资源，在化学工业中，有机物的反应复杂，研究机制不确定，所以选择合适的反应原料，不断提高工业技术是对化学工业的发展有着重要的意义。

3、提高化学反应的选择性

烃类选择性氧化是一类具有强放热性的反应，石油化工工业中时常发生这种反应，但是，它的生成物不稳定，很容易被进一步氧化，生成H2O和CO2。在各类的催化反应中，此反应一般不会被选择，因为有时生成物中还会存在同分异构提，不利于得到最终产物，所以，为了简化生产，一般都会使用选择性高的试剂。这样不仅可以降低分离产品和纯化产品的难度，还提高了反应的选择性，还能够起到降低成本，节约资源，减少环境污染的作用。所以加强这一方面的研究会有很强的实用性，比如开发载氧能力强、选择性好的新型催化剂，就可以应对不同的烃类氧化反应。

4、采用无毒无害的化学催化剂

近年来，化学反应越来越多的应用到了工业化的生产中，而催化剂对提高反应速率有着明显的效果，所以开发新型高效、无毒无害的催化剂以成为绿色化学工艺的发展方向之一。如今，相关部门都在研发新的烷基化固相催化剂，此外，分子筛催化剂也得到了很好的开发和应用。

五、寻找高效绿色的化学催化剂对提升工业生产水平的作用

1、 污染治理

目前，化学工业有其是石油、化工、煤炭等重工业对环境造成重大污染，危害生存环境，破坏原有生态平衡，威胁人类生存。引起国际上广泛关注，美国

1996年设立“绿色化学挑战奖”表彰在绿色化学领域中做出贡献的人。绿色化学的目标就是从化学生产的源头上实现环境治理，消除环境污染，绿色化学改变了传统化学工业先污染后治理的模式，实现预防、监测、零污染，预先环境治理，保护环境，资源可持续发展。

2、优化资源

化学工业绝大多数工艺都是上个世纪开发的，受技术发展的限制，化工领域是劳动密集型产业，高耗能、重污染、浪费原料、劳动力成本高，对大气、水和土壤等环境排放高。使产品成本中附带原料浪费、能源消耗、污染治理等成本。据统计，美国化工业1992年用于环保经费达1150亿美元，治理污染经费达7000亿美元，化学品销售中资源节约和环境治理成本提升。绿色化学从约资源方面，提高使用效率，减少环境破坏，降低新产品经济成本，有利于倡导节约型社会。

3、节能减排

节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。世界各国都制定了相关计划来实现这一目标，美国绿色化学目标：2020年将废弃物减少40-50%，化学生产行业消耗原材料降低20-25%。日本制定新阳光计划，在环境化学领域倡导绿色技术，减少环境污染，发展减排新技术应用。中国2006年提出降低能源消耗和对外石油依赖，希望2010年，单位GDP能耗比2005年降低两成、主要污染物排放减少一成。2013年国家发改委表示，为确保今后节能减排目标、推进绿色低碳发展，深入推进节能减排各项工作。绿色化学正是实现节能减排和环境保护重要工具。国家倡导在重点领域节能减排，推进企业节能低碳行动，开展绿色化工行动，加强环境治理，加大治理力度，引导循环经济，着力增强全民节能减排意识，实现共创和谐社会，建设美好家园。

4、化学工业中绿色化学的应用

绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染，做到完全无公害无污染，因此它又被称为清洁化学，应用范围广泛，它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科。工业中化学反应发生的条件一般都是高温高压，在反应过程中，只有适宜的温度和压力才能使用现代化学工业的技术，另外加上绿色化学的高效催化剂，这项工程才得以不断发展。例如上文提到的低维材料碳纳米管，催化裂解反应中有很大的化学功效。

5、化学工业中绿色化学和现代生物结合的应用。

讲到了催化剂，这就涉及到另外的技术性学科生物技术。生物技术的就是高科技与高端专业知识结合的产物，学科内又分为细胞工程、基因工程、胚胎工程等等。在化学产业中主要应用于生物化学。在化学工业生产过程中，选取有机的生物材料，主要是动植物的原料，另外也会采用他们经过上千年演变的产物―地下的煤炭等。催化剂主要由人工催化剂和自然催化剂，分别由人工合成以及采用天然动植物的生物酶。这样能够满足现代化学工业发展的需要，同时也能切合可持续发展的指导思想，节约能源，维持现在生态平衡的状态，推动化学工业发展。

六、结束语

综上所述，可持续发展在当今社会显得越来越重要，因此化学工业生产中也要遵循这个指导性思想，采用选择性高的原材料，节能减排，利用高新化学催化剂，最大程度的减少污染物排放，不断增高有效产物纯度，在资源有限的前提下，保护生态环境，维护现有的生态平衡。绿色化学在整个化学工业的发展中，有着实质性的意义，高新技术性产物催化剂的使用能改变现有产业结构和传统的生产过程，加速化学工业发展。

参考文献：

[1]于贺. 论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J]. 科技与企业，2013，05.

[2]李丽，王超. 论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J]. 化工管理，2014，05.

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【关键词】地方产业需求 技能型 人才培养体系 能源化工

基金项目：陕西省高等教育改革研究项目（项目编号：11BY60）；榆林学院教学改革与课程建设研究项目（项目编号：HGY2015-10，JG1530，ZD1508）。

榆林学院在陕西省高等学校“质量工程”和“本科教学工程”项目的导引下，以“育人为本、夯实基础、广泛联合、突出实践、注重应用、提高能力”为指导思想，以知识、技能及素质的培养为主线，在地方应用型高校中首次构筑并实践了“重基础、宽口径、广联合、突实践、强能力”的能源化工技能型人才培养新体系[1-2]，即从传统化学工程与工艺理论课程体系向“化工课程群―化学课程群―材料科学课程群―装备与控制课程群”四元三阶的交叉学科理论课程体系演变；从传统实践教学体系向“三层次实验―三模块实习实训―多途径技能创新训练”三元三阶的立体化实践教学体系演变。

四元三阶理论课程体系

现代化工学科的发展已经和能源、材料、机械等多个学科深度交叉，化学工程与工艺专业的传统课程体系已经无法为这一发展提供充足动力，能源化工生产过程中也急迫需要化工工艺师、化工设备师、化工仪表师、化工产品分析师等复合技能型人才，这意味着传统化学工程与工艺专业课程体系面临重新“洗牌”的形势，不少课程需要减少学时，一些新课程又需要开设。化学工程与工艺专业从传统课程体系向“化工课程群―化学课程群―材料科学课程群―装备与控制课程群”四元三阶的现论课程体系演变。全新的现论课程体系可以使学生在知识结构上达到“产教融合，卓越培养”，既具备扎实的工科基础，又具备与时俱进的工程思维，有力地提升了学生的综合应用能力[3]。榆林国家级能源化工基地的产业发展为化学工程与工艺专业新课程体系的建设提供了思路。图1显示了已构建的四元三阶理论课程新体系的框架。

“化工课程群―化学课程群―材料科学课程群―装备与控制课程群”均由学科平台课（必修课）、专业方向课（必选课）和选修课组成，使学生具有扎实的化工基础和良好的工程素养，为学生提供了适应地方产业特色的知识体系，为区域能源化工基地的建设提供了大量复合技能型人才。

三元三阶实践教学体系

新形势下，应用型本科院校教学改革的重点是注重应用、重视实践、突出工程思维能力的培养。化工学科作为一门注重实践能力培养的应用型学科，人才培养更需要深入了解实际能源化工生产过程，加强基本技能培养，强化应用能力训练并提升综合工程素质。[4-5]我校构筑的化学工程与工艺专业实践教学体系已从传统单一的“基础实验―专业实验（实习）”演变为“三层次实验―三模块实习实训―多途径技能创新训练”三元三阶的立体化实践教学体系。图2显示了三元三阶实践教学新体系的框架。

三元三阶实践教学体系中，三层次实验包括基础实验、综合实验、专业技能实验；三模块实习实训包括课程设计与专业见习、仿真与综合实训、生产实习；多途径技能创新训练包括毕业论文、科创活动、产教融合。其中，三层次实验、三模块实习实训和毕业论文为必修内容，科创活动、产教融合为选修内容。立体化的实践教学体系贯穿了本科四年的学习，使学生掌握娴熟的实践应用技能。通过系统的、综合的技能训练，使学生了解了产业发展方向和地方经济特点，强化了学生工程意识和实践能力的培养，全面提升了技能型能源化工人才培养质量。

3、宽口径大类培养与特色化分类提高

化学工程与工艺专业工程特色显著、专业口径宽、覆盖面广，作为榆林学院升本后的第一个本科专业，在榆林煤、气、油、盐四种资源转换驱动下，专业培养目标不能局限于单一方向，适应性要广，因此只能实行化工大类招生。新形势下应用型本科教学改革的趋势一是加强专业基础、实行大类培养；二是重视实践、突出创新思维和创新能力的培养。因此，实施“宽口径大类培养与特色化分类提高”的培养方案，对于国家能源化工基地经济建设所需的技能型能源化工人才的培养具有十分重要的意义。

参考文献：

[1] 张鹏、高维平、李健秀：《化工专业人才培养的教育内容和知识体系的构建》，《化工高等教育》2007年第24卷第5期，第1-4页。

[2] 刘峥、陶慧林：《地方高校化工专业人才培养方案构建与实施》，《教育教学论坛》2010年第35期，第214-215页。

[3] 姚干兵、王雅琼、张晓红：《拓展化工专业实践 优化创新人才培养》，《广州化工》2012年第40卷第23期，第170-172页。

[4] 陈田田、赵宜江、徐继明：《新建化工类本科专业实践教学体系的研究与实践》，《陕西教育：高教》2012年第12期，第58-59页。

篇7

关键词：产学研；创新创业创意；化学工程领域；人才培养

作者简介：刘峙嵘（1969-），男，江西莲花人，东华理工大学化学生物与材料科学学院，教授；乐长高（1967-），男，江西抚州人，东华理工大学化学生物与材料科学学院，教授。（江西 抚州 344000）

作者简介：本文系江西省学位与研究生教育教学改革研究课题（课题编号：JXYJG-2011-028）、江西省学位与研究生教育教学改革研究课题（课题编号：JXYJG-2012-057）、江西省高等学校教育教学改革研究课题（课题编号：JXJG-11-8-14）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）35-0034-02

专业型硕士是我国研究生教育的一种形式，与学术型硕士处于同一培养水平。国务院学位委员会将专业学位定位为具有特定职业背景的学位，主要培养特定职业背景的高层次专门应用型人才。2009年首次招生以来，专业硕士发展迅速，专业类型、招生比例和招生专业都有大幅度的增加。预计到2015年，专业硕士招生将占研究生总招生的50%以上，我国将形成学术型研究生和专业型研究生均衡发展的总体格局。[1-3]

化学工程领域是一种工程硕士专业学位。化学工程是研究化学工业和其他工业过程中所进行的化学过程与物理过程共同规律的一门工程学科，涉及在化工、炼油、轻工、冶金、能源、医药、环保、军工等部门从事产品研制、工艺开发、过程设计、系统模拟、装备强化、操作控制、环境保护、生产管理等内容。

东华理工大学化学生物与材料科学学院2002年获得“应用化学”二级学科工学硕士点授予权，2005年获得“化学工艺”二级学科工学硕士点授予权，2008年获得化学工程领域工程硕士授予权，2010年获得“化学工程与技术”一级学科工学硕士点授予权。该学科拥有先进的实验平台，雄厚的科研开发实力。“化学工程与技术”硕士点拥有一支知识和年龄结构均较合理的师资队伍。

产学合作是一种学校理论学习与企业工程实践相结合的教育模式，相对于其他类型的人才培养，产学合作对化学工程领域人才的培养更为重要，丰富的实习实践训练、扎实的研究训练对提高研究生就业竞争力有很大帮助。与19世纪研究生教育产生时所处的社会环境不同，现代社会更加强调产、学、研的一体化。我校“化学工程”领域一直高度重视产学合作教育对化工人才培养的重要作用，对“产学研”与“创新创业创意”结合培养化学工程领域高级人才进行了一些探索和实践，取得了成效。

一、“产”为先、引导创业意识

东华理工大学（原华东地质学院）是江西省人民政府与工业和信息化部国防科技工业局（原国防科工委）共建的一所具有地学优势和核科学特色的高等院校，我校“化学工程”领域长期以来一直为核化学化工行业培养高级人才，一直与核化工企业保持良好的合作关系。

我校建校以来，长期受部委管辖，与当地化工企业联系很少。自从学校下放江西省人民政府管理以来，经过多方努力，积极与地方企业联系，义务为地方企业提供技术咨询和服务，增进了双方的了解和相互信任，局部弥补了企业领军人物和专业人才比例偏低的不足。目前已与江西省内十多家化工企业建立了广泛的产学研合作，如江西抚州添光化工有限公司、江西抚州三和医药化工有限公司、江西赣亮医药原料有限公司、江西抚州苍源生物科技有限公司、江西抚州市临川之信生物科技有限公司、江西省永方电源有限公司。通过不同层次层面的合作，形成了校企长期稳定的产学研关系，促进了企业通过加快引进高校技术成果来提升企业的科技竞争力，形成了产学相结合的化工初中高级人才培养基地和产学研结合的教学科研创新基地，又是企业破解行业技术问题和研究生培养的共同体。

产学研合作是指企业、科研院所和高等学校之间的合作方式，产学研合作是一个系统工程，其功能和作用都是双向的。导师鼓励研究生走出“象牙塔”，向社会学习，向基层学习，向实践学习，注重就业创业引导，努力使专业学习与创业教育紧密结合，专业实践与创业实践有效衔接，让研究生在“做中学”，进一步增强研究生创业理念，促进研究生创新创业能力，提高就业率和就业质量。企业的收获在于教学培养的人才和科研成果最终流向企业，通过一年实践学习，对实习企业有一定了解的化学工程领域研究生毕业后选择回实习企业就业，这些研究生对企业工艺流程有比较深刻的了解，不需要经过培训，很容易上岗；企业的技术骨干也可以到我校通过攻读化学工程硕士学位提高理论水平。

二、“学”为主、培养创新能力

学校不必建立一个比真实化工厂的工程实践环境更好的化学工业实验室，通过多层面、全方位的产学研合作，学校既可有效地解决化学工业实验室建设所需要的经费不足和场地缺乏等问题，同时能够解决实践教学指导环节中化工专任教师“弱工程化”的问题，增加接触化工企业的机会，增强工程实践能力，以提高化工专业课程教师工程素质和培养“双师型”教师。

另外我校“化学工程与技术”学科教师在承担各级纵向科研课题的同时，也通过与化工企业广泛合作，承担大小横向研发项目，在促进自身科研水平提升的同时，也为教学质量的提高奠定了基础。所有这些纵向横向项目的开展都为研究生的毕业论文和毕业设计环节提供了充足的题目来源和经费支撑，为研究生工程实践能力和创新能力的培养奠定了必备基础。

创新是在一定范围内、时间内做别人没有做过的事，提出别人没有提出过的东西的一种活动过程及其结果。进入化工企业的专业型研究生，采取1+2或2+1模式，每位学生分配学校和企业双重导师，共同负责整个培养过程。学生在校遵守学校的各项管理制度，进入企业则必须遵守企业的员工管理制度。使研究生“真刀真枪”作毕业设计（论文），在企业导师的指导下，能够在理论知识学习扎实的基础上获得足够的实际工程技术锻炼，获得较强的化学工程专业技术核心能力，为研究生创新意识的培养和创新能力的开发创造了条件。该学科及时与化工企业交流合作，了解化工企业对化学工程领域高级人才知识结构的需要，不断调整专业型化学工程领域培养方案/培养计划，制定出符合化工市场需求的应用型高级人才培养的课程体系和课程内容；聘请多名企业工程技术人员作为企业导师或工程实践指导教师，形成了化工专业理论教师与化工企业工程人员相结合、学校与企业紧密结合的实践教学体系；突出研究生工程实践能力和创新能力的培养。[4-5]

三、“研”为线、点燃创意火花

化工企业所取得的科研成果由校企双方共享，校企双方以互惠互利、共同可持续发展为原则。通过产学研用结合，可进一步提高我校化学工程领域研究生群体的社会贡献率，优化研究生的知识结构和能力骨架，增强研究生分析问题及解决实际问题的能力，同时促进合作单位研究开发能力、科技创新能力和综合竞争实力的不断提高。[6]

高校应充分发挥教书育人、科学研究及服务社会三大职能。“化学工程与技术”学科教师穿梭于学校和生产企业之间，能及时了解什么是社会急需的技术和适用的技术，密切关注科技成果应用价值来提高科技成果转化率，根本上解决经济科技“两张皮”，摆脱长期以来科研成果在实验室“睡大觉”现象，切实充当产、学、研的纽带和桥梁，让彼此从原来的松散联盟变成紧密合作体。目前“化学工程与技术”学科多名知名教授被化工企业聘请为省级科技特派员或承担省级产学研课题。2010年抚州三和医药化工有限公司科研项目“雷贝拉唑羟基物盐酸盐”先后获得抚州市科学技术奖一等奖和江西省科技进步奖三等奖，2011年抚州三和医药化工有限公司科研项目“奥美拉唑氯化物”又先后获得抚州市科学技术奖一等奖和江西省科技进步奖三等奖，2012年抚州三和医药化工有限公司“医药中间体技术创新团队”被认定省级技术创新团队，这些科研成果里也凝聚了我校“化学工程与技术”学科教师和研究生的心血和汗水。研究生在企业实践期间体会到比别人拥有更多的信息就会有更多的创意，也观察到如何将好创意应用到商业，从而实现自己的创业梦想。

大力开展产学研深度合作，大力倡导创新创业创意理念，培养高素质的化学工程领域研究生，是我们今后将继续探索和实践的目标。

参考文献：

[1]吴启迪.抓住机遇 深化改革 提高质量 积极促进专业学位教育较快发展[J].学位与研究生教育，2006，（5）：1-4.

[2]谢发勤，吴向清，田薇.工程硕士教育可持续发展的几个问题[J].学位与研究生教育，2007，（2）：34-37.

[3]陈皓明.树立科学的质量观和发展观全面推进工程硕士教育发展[J].学位与研究生教育，2006，（11）：15-17.

[4]潘艳秋，张述伟，韩轶.密切产学研结合，培养化工创新人才[J].化工高等教育，2009，（6）：42-45.

篇8

新世纪以来，随着我国高校的扩招，中国培养的工科类毕业生的总量逐年增加，我国已经成为高等工程教育大国。据统计，我国工科专业毕业生占总体毕业生总量的比例已经接近1/3，占世界工科毕业生总数的比例也已超过1/3。然而，我国工科毕业生仅有一成能够快速胜任工作，而美国可以达到八成左右[1]。事实证明我们现行的工科高等教育与社会需求存在较大脱节，学生实践和创新能力薄弱的问题凸显。为推进我国化学工程与工艺专业本科教育改革，建设更合理的化学工程与工艺专业教育体系，化学工程与工艺专业的工程认证工作已于2006年正式启动。2016年6月2日，在马来西亚吉隆坡举行的国际工程联盟大会上，我国成为《华盛顿协议》第18个正式成员，使我国高等工程教育质量保障体系得到国际认可[2]。目前，我校已经向中国工程教育专业认证协会提交了化学工程与工艺专业认证申请，积极准备该专业的工程教育认证工作。《化工设计》是化工过程开发中科技转化为生产力的重要环节，作为化学工程与工艺专业的主干课程，具有很强的工程实践性。《化工设计》是指设计一系列的单元操作及设备，并将其合理地串联和组合起来，进而实现从化工原料到化工产品的转变，涉及的基础专业知识广泛，可认为是对整个化学工程与工艺专业课程的总结与综合运用[3]。因此，《化工设计》课程掌握的好坏对培养优秀化工人才起着至关重要的作用。然而，目前我国高校《化工设计》课程教学思想和教学手段还相对较为陈旧，学生难以得到应有的训练和培养，无法满足社会对高层次的化工人才的要求。我校地处经济特区福建省厦门市，目前石化产业已经跃升为福建三大支柱产业之一[4]，为地方经济发展培养高素质的化工专业人才已成为我校今后发展的重要任务之一。基于《化工设计》课程在培养化工人才中所起的重要作用，改变落后的传统教学方法和模式亟待进行。针对我校《化工设计》课程开设的情况，提出以下几点课程教学改革意见与措施。

一、精选课程内容，完善课程体系建设

《化工设计》是一门综合性课程，涉及的专业基础知识范围广，它要求学生具备四大基础化学知识的同时，必须掌握《化工原理》、《化工仪表及自动化》、《化工热力学》、《化工工艺学》、《化工分离工程》和《化学反应工程》等课程的专业知识。鉴于课程内容的丰富性、复杂性与教学学时限制的矛盾，选择一本合适的教材并结合本校教学实际对教学内容进行适当调整显得尤为重要。考虑到我校《化工设计》理论课只有2个学分，选择教育部高等学校化学工程与工艺专业教学指导委员会推荐教材――李国庭等编著、化学工业出版社出版的《化工设计概论》作为本课程教学的教材。在具体的教学内容上还要结合相关课程（如《化工原理》、《化工原理课程设计》和《化工技术经济分析》等）的讲授情况进行选择和取舍。例如，对《化工原理》和《化工原理课程设计》等课程已重点讲授的化工设备（如换热器、精馏塔、过滤机等）的设计与选型仅做简单介绍，而化工设计概算和技术经济这部分内容由于与《化工技术经济分析》课程重合，则由学生自学。相反，对教材中未专门提及的固定床反应器、流化床反应器的设计则加以补充介绍。为了满足工程教育认证的要求，在《化工设计》相关的课程体系建设方面，在大三上学期开设《化工原理一》、《化工技术经济分析》、《化工仪表与自动化》、《化工热力学》、《计算机在化工中的应用》等课程；在大三下学期开设《化工原理二》、《化工分离工程》、《化学反应工程》、《化工过程分析与合成》、《化工安全与环保》等课程；在大四上学期开设《化工设计》和《化工过程课程设计》课程；在大四下学期开设《毕业设计》。其中，《化工设计》课程进行化工设计程序、化工设备选型和计算、车间设计、非工艺专业设计、工程经济学和施工图设计等内容的教学，侧重于与化工设计相关的理论知识的串联与综合。而《化工过程课程设计》和《毕业设计》，则更为强调实践性，学生将综合运用学到的知识，利用计算机软件完成一个具体的、完整的化工设计任务。

二、改善课堂教学形式，加强教师和学生的交流及学生之间的交流

传统的课堂教学通常采用“教师讲、学生听”这种模式，学生缺乏学习的积极主动性，不利于学生终身学习能力、社会适应能力和创新能力的培养和提高。我校在《化工设计》课程教学过程中，根据教学进度，在可行性研究和工艺路线选择等环节，拟定若干个不同的题目，学生5人为一组，选择一个题目并围绕各主题进行资料查找、分析与讨论。工作完成后，各小组通过PPT展示介绍本组的设计工作，其他同学积极参加讨论，分析该工艺过程的优缺点并提出改进意见，最后由任课教师进行总结。通过这种教学形式，较大程度地提高了学生的主观能动性，增强了学生分析问题和解决问题的能力，学生的工程实践能力和团结协作能力也得到了锻炼和提高。

三、强化计算机在化工设计中的应用

当前，计算机在化工设计中已成为一种不可或缺的基本工具。在化工设计过程中，工艺过程的设计、设备的设计计算、3D工厂设计、工艺流程图的绘制均离不开计算机。我校在《计算机在化工中的应用》课程中重点介绍运用AutoCAD软件进行工艺流程图的设计、运用Excel软件进行化工过程的物料衡算和能量衡算、运用ASPEN Plus进行流程模拟。而利用CADWorx软件进行3D工厂设计则是在参加全国化工设计大赛以及《化工过程课程设计》中得到实际应用。

四、加强化工设计实践训练，理论联系实际

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［关键词］工程教育；专业认证；分离工程；教学改革

1工程教育专业认证背景

我国的工程教育专业认证由中国工程教育专业认证协会组织实施，始于1993年土建类专业评估，2006年正式在多个专业领域实施，迄今己走过9年的发展历程，其目的是：构建工程教育的质量监控体系，推进工程教育改革，进一步提高工程教育质量；建立与工程师制度相衔接的工程教育专业认证体系，促进工程教育与工业界的联系，增强工程教育人才培养对产业发展的适应性；促进中国工程教育的国际互认，提升我国工程技术人才的国际竞争力。

2结合毕业生十项毕业要求中的主要三项，提出课堂教学改革具体措施

结合专业认证标准，我校化学工程与工艺专业培养方案中明确规定了本专业学生毕业时应达到十项毕业要求。《分离工程》课程作为专业基础课程，在化工热力学和化工传递过程知识的基础上，采用理论与实践密切结合的方式，详细阐述各类分离过程（精馏、吸收、解吸、萃取、膜分离、吸附、浸取、结晶和干燥等）的物理化学原理、设计计算方法、工业应用、主要设备、数学模型和计算机应用软件，并展示分离过程学科的发展历史和主要进展。本文针对《分离工程》课程贡献于毕业生十项毕业要求中的主要三项，分别展开讨论。

2．1掌握扎实的化学工程基础知识和本专业的基本理论知识，具有系统的工程实践学习经历，了解本专业的前沿发展现状和趋势

按照该项要求，我们在授课中，一方面强调基础理论知识的学习，对复杂及多样性的分离技术按原理进行分类，如：通过加入分离媒介生成两相的分离为平衡分离，如精馏、吸收等；不需要加入分离媒介，以压差、浓度差、电位差等为推动力的分离过程为速率分离，如膜分离；对多组分精馏计算由浅入深展开，由假定理想情况下的简捷法计算入手，建模用MESH方程开展严格法计算，为解决实际工业应用问题奠定了理论基础。并强调本专业知识和化工原理、化工热力学、化工设备等其他专业基础知识的对立统一，如在介绍最小回流比知识点时，要注意比较多元精馏与化工原理中介绍的二元精馏中最小回流比的异同点，二元精馏中最小回流比下，进料板上下出现一个恒浓区，可通过作图法求解；而多元精馏体系中最小回流比下出现了两个恒浓区，且恒浓区出现的位置视待分离组分性质的不同而不同，通常利用Under－wood（恩德伍德）方程求解；再比如在介绍相平衡常数的求解时，要结合化工热力学课程中活度系数法及逸度系数法，进一步巩固两种求解方法的优缺点。另一方面结合行业发展前沿趋势，介绍新兴分离技术在工业中的应用。如泡沫分离技术，它根据表面吸附的原理，借鼓泡使溶液内的表面活性物质聚集在气液界面（气泡的表面）上浮至溶液主体上方形成泡沫层，将泡沫层和液相主体分开，就可达到浓缩表面活性物质和净化液相主体的目的。近年来，在染料、皮革、石油化工工业污水中降低化学耗氧量、色素、有机化合物等，在浓度为ppm级的大量稀溶液中回收贵金属、稀有金属或除去有害物质等工业领域得以应用。还有近年来崛起的一种新兴膜分离技术：液膜分离，即以液膜为分离介质、以浓度差为推动力的一种膜分离过程。由于其分离选择性高、通量大而受到关注，在烃类混合物的分离、废水的处理及生物医学上如液膜人工肝、人工肺、人工肾等领域得到应用。在工程实践方面，我们分别组织学生参观了中国石化集团安庆石油化工总厂及中盐安徽红四方股份有限公司，并结合课程内容，重点介绍炼油工艺中的常减压蒸馏装置及原料气净化处理过程中的吸收装置。如吸收设备中喷雾塔、调料塔、板式塔的选择，填料塔中各种填料如鲍尔环、脉冲填料、网孔栅格的选择，塔高的计算等，在实践中强化理论知识的学习，并将课本中的公式及知识应用到工厂案例中去。

2．2具备设计和实施工程试验的能力，并能够对试验结果进行分析；具有综合运用所学化工专业理论和技术手段分析

并解决化学工程问题的基本能力主要包括以下几个方面的内容：能独立完成实验方案的设计、能正确地操作实验装置，安全地开展实验、能正确地采集、整理实验数据，对实验结果进行关联、分析、解释，并且掌握工程实践、科学研究与工程设计的基本方法，能够将所学课程有机联系起来，对化学工程基本问题，加以分析并予以解决。针对该项要求，我们在课程教学中，将课程和专业实验相结合。如在介绍反应精馏章节时，以催化反应精馏制甲缩醛为例，该实验为典型的工程与工艺结合的专业实验，以甲醇和甲醛为反应原料，浓硫酸为催化剂，在常压下通过反应精馏法制备甲缩醛。教学过程中，我们引导学生先思考传统合成、分离工艺，找出问题，寻求改进后的工艺流程。传统工艺采用先反应再利用精馏技术分离，存在反应转化率低、未反应的稀甲醛回收困难、稀甲醛的浓缩产生甲酸严重腐蚀设备等问题。为解决传统工艺存在的问题，引导学生结合本章节内容，采用反应精馏工艺。新工艺的优点：1．甲缩醛氧化所得甲醛与水的摩尔比为：醛／水＝3，可直接作为三聚甲醛的原料，不必浓缩。2．甲缩醛的合成可在较低温度（44～80℃）下进行，避免了甲酸生成，解决了设备腐蚀问题。新工艺的关键技术：甲缩醛的合成与分离。实验过程中既需要考察反应工程影响因素如温度效应、浓度效应及其他工程因素，同时要考察精馏技术影响因素如回流比、塔顶采出率及塔釜加热量等。综合考虑后，结合实验装置，确定拟考察的工艺参数，且采用正交设计来制定本实验的方案，则根据实验涉及的影响因子，并假设每个因子取两个水平，可得到如下实验条件表，如表1所示。最后整理实验数据，规范作图。

2．3掌握基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识；具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力

该项要求可分解为以下指标点：运用所学知识，初步设计化工操作单元、设备及工艺过程；在各化工设计、毕业设计环节中体现创新意识。结合该指标点，我们鼓励学生利用课余和节假日时间开展大学生科研实践训练、创新性实验计划、学科竞赛等课外实践与创新活动，引导学生“在学习中研究、在研究中学习”，激发学生的创新思维和创新意识，提升本科生的创新实践能力。我们将课程教学与本科生毕业设计相结合，并利用课程设计环节综合应用所学知识点，统筹分离工程课程与其他专业基础课程，并在分离工程的课程教学中以往年毕业设计内容为案例加以剖析。如结合毕业设计课题“乙烯裂解气脱甲烷系统的工艺设计”，涉及到脱甲烷精馏塔的计算，这是典型多组分精馏塔计算的一个案例。首先确定关键组分是甲烷和乙烯，其中轻关键组分是甲烷，重关键组分是乙烯。塔顶分离出来的甲烷轻馏分应使其中的乙烯含量尽可能的低，以保证乙烯的回收率。而塔釜产品则应是甲烷含量尽可能低，以确保乙烯产品的质量。我们利用AspenPlus过程模拟软件高效地完成了工艺计算及参数的优化。采用DSTWU模块开展简捷法物料衡算、能量衡算，所得回流比与理论板数关系曲线如下图1所示；并将简捷法计算结果作为初值代入RadFrac模块进行严格法计算，并进行灵敏度分析，横坐标为混合进料位置，纵坐标为塔顶甲烷的纯度（摩尔分率），得到关系曲线如图2所示。通过该设计案例的开展，一方面使得学生们统筹所学多组分精馏知识点去思索如何解决工业上的实际问题，另一方面在分析实际工业案例时，又强化了同学们对多组分精馏简捷法计算及严格法计算的理解和综合应用。

3结束语

分离工程课程在教学过程中，我们以化学工程与工艺本科专业认证为导向，在对“工程教育专业认证标准”进行认真分析的基础上，以工程实际为切入口，把分离技术的理论与方法融入应用实例，将分离工程基础理论与化工工程实践有机结合，进一步突出了分离工程的课程特点及实用性，而且根据现代化工的发展方向及时调整、更新课程内容，加强化工新型分离技术分析，让学生更坚实地掌握分离工程的基本理论，进一步提高教学效果。

［参考文献］

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［3］李晓．工程素质贯穿式培养的化工工程教育模式的探索与实践［J］．化工高等教育，2012（3）：18－20．

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关键词：卓越计划，教学改革，化学工程与工艺

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）10-0101-02

引言：

依据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010―2020年）》，2010年6月教育部启动实施了“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）。拟用10年时间，培养“面向工业界、面向世界、面向未来，创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才”。2012年，我校成为国家首批“卓越计划”试点单位。

我校石油化工专业的毕业生就业具有较强的针对性，本文针对我校石油化工特色及本专业毕业生的就业特点，为了适应“卓越计划”应用型工程师的培养目标与要求，我校结合自身的优势与特色，从培养思路、培养方案修订、课程体系改革、校企联合培养、教学团队建设、课程与教学资源建设、教学方式方法改革、实践教学环节等方面进行改革与实践。

一、培养模式的改革与优化

1.培养方案修订。根据《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》的精神和要求，结合我校实际情况，对化学工程与工艺专业人才培养方案做了调整与修订：

针对教育部“专业认证”中对学生12项能力的要求，学院组织了专家组对化工15级人才培养方案进行了专题研讨，对照学生12项能力要求，划分课程群，针对每门课程，划分知识点，优化整合每门课程的知识点，从而形成了特色更加鲜明的课程群。全面启动了教学文档的改革，从“教学大纲”、“授课计划”、“考试大纲及试卷”、“学生课堂随堂记录”、“学生成绩评价”、“教学反思”等到“课堂形式组织”，全部围绕学生12项能力要求，重新进行修订与调整，让学生更加受益，期望使学生毕业5年后能够达到培养目标要求，成为具有“较强工程实践能力的工程应用型人才”。

2.课程体系改革。教育部提出的“专业认证”着重强调了培养学生“解决复杂工程问题的能力”。因而就《化工设计》这门课程，分别聘请了“瑞派工程公司”副总经理雷云周、副总工程师吴伯明讲授了“换热器设计”、“配管设计”、“车间布置设计”、“反应器设计”等模块的知识点，进一步加强学生解决复杂工程问题的能力。

化学工程与工艺专业卓越班《仿真实习》两周在“中石化茂石化分公司培训中心”、“中石化茂名石化分公司研究院”进行仿真课程练习，其中包括“常减压蒸馏”、“延迟焦化”、“催化裂化”、“丙烷脱沥青”、“实沸点蒸馏”等装置仿真练习。得到学生一致好评，反馈效果良好！

二、校企联合培养

近两年我校依托茂名石油化工公司、湛江东兴石化公司和广州石化公司等企业，获批三个国家级工程教育实践中心。使得化工认识实习、仿真实习及生产实习等实践环节得到保障。充分利用可共享资源，培养工程素质好、动手能力强、踏实肯干的应用型人才。取得学校、学生、企业、社会多方共赢的效果，实现良好的社会效益和经济效益。学生在企业学习情况，由专家组采用现场考察或问卷调查等方式检查企业培养方案的落实情况。

我校已制定完成“企业参与的3+1人才培养模式”实施细则，聘用企业技术人员参与制定人才培养的有关制度，明确人才培养过程中学校、学生、企业的权责，制定培训费用、兼课人员的酬金发放、学生的实习生活补助等事项。学校与企业签订“实习基地建设协议”、“毕业生就业见习基地建设协议”等。完善各种配套管理机制，为落实人才培养方案提供保障。

三、教学团队建设

1.学习交流，提高水平。近年来，我校化学工程与工艺专业教师几乎每位教师都会参加各类专题研讨会，学院支持教师多进行学习交流，提高业务水平。提高本专业教师队伍的整体素质和水平。

2.加强指导，培养青年教师。为青年教师配备导师，发挥老教师对新教师的“传帮带”作用。另外，有计划地组织教师以科技专家特派员、生产单位挂职或定期调研培训等形式到石油化工企业，深入生产一线，了解生产技术状况及急需解决的生产问题，加强学术交流和联合科技攻关，鼓励教师参与企业的科研活动，开展科研技术服务工作，为企业解决生产难题，提高生产效率和经济效益。

3.外聘专家，提升实力。聘请国内石油化工领域著名专家作为客座教授和学术顾问，指导学科专业的建设。充分利用茂名石化公司人才资源，聘请优秀专家及技术人员担任客座教授、兼职教师，进行生产实习指导、生产技术专题讲座、毕业论文指导等教学活动，并加强学术交流和产学研合作。聘请参与人才培养企业的各层次的技术人员、工人师傅进行石油化工工程能力、生产技术、实际操作等的指导。从而，建设一支熟悉社会需求、教学经验丰富、工程技术能力强、专兼职结合的高水平教师队伍。

四、课程与教学资源建设

1.加强精品（资源共享）课程建设。化学工程与工艺专业《石油炼制工程》、《有机化学》、《物理化学》已获批为省级精品课程、广东省精品资源共享课，并有良好的教学网站资源。《石油化工工艺学》为校级精品课程，校级精品资源共享课。另外，2015年，《化工设计》、《化工热力学》等申报校级精品资源共享课。

2.丰富教学手段。另外，本专业还建立了“油类”课程群精品课程网站。利用网络平台进行远程教学，教师可通过校园网提供教学资料、实验资料，并进行辅导、答疑、批改作业、组织讨论等。利用全国高校教师网络培训系统，积极开展教师网络培训。

3.推进教材建设。联合国内石油化工高校编写出版高水平、适用的石油化工特色鲜明的系列教材。如《认识、生产实习指南》、《石油产品应用技术》、《石油化工专业英语》等。与企业技术人员合编更结合生产实际的《化学反应工程》、《化工原理》、《化工热力学》、《化工设计》、《石油化工工艺学》、《石油炼制工程》、《石油化工安全生产管理》等特色教材。

五、教学方式方法改革

1.理论联系实际，第二课堂建设与改革。我校化学工程与工艺专业基于学生工程实践能力和工程设计能力的培养，开设了三类有特色的“第二课堂”竞赛训练：“石油产品分析检测竞赛”、“大学生化工设计大赛”，“化工原理实验技能操作竞赛”。学生参与积极性高，反映理论与实践得到完美融合！

2.科研促进教学，师生课外科技活动促进教学方式改革。学校为化学工程与工艺专业提供了良好的课外科技活动创新平台，以课外科技活动促进教学方式改革。如“大学生创新创业训练计划项目”、“1+1导师成长计划”等课外科技活动，项目进展顺利。

3.生产促进教学，课堂实践促进教学改革。化学工程与工艺专业各类课程均进行了课堂实践改革，同时引入“项目化”教学模式和“课堂实践”教学模式。利用企业工程项目，培养学生工程设计能力；另外通过采取项目教学，改革化工设计课程的教学；其次是强化增加毕业环节设计类题目的比例。如《化工设计》、《专业英语与科技论文写作》、《石油化工工艺学》等课程在教学过程中引入各种与教学内容相关的“项目”，让学生以项目为载体，以团队形式完成课程项目，同时在课堂中鼓励师生交流项目成果及心得。对表现好的团队或学生给予肯定与奖励。锻炼学生文献调研能力、团队协作能力及语言表达等各方面能力。

六、强化实践教学环节

1.完善实验实践教学平台建设。完善校企共建的国家级工程实践教育中心（中国石化集团茂名石油化工公司、湛江石油化工公司、广州石油化工公司）及相关产学研基地、实习实践基地平台建设，推进石油化工工程教育中心（广东省实验教学示范中心）、学校石油化工工程中心、石油化工工业中心建设。

2.有效增加实践教学时间。实施“企业参与的3+1人才培养模式”，实践教学时间增加到1年以上，大部分专业实践教学在企业进行。聘请参与人才培养企业的各层次的技术人员、工人师傅进行石油化工工程能力、生产技术、实际操作等的指导。努力提高学生的工程能力和工程素质。

3.充实实验教学内涵。根据“卓越工程师教育培养计划”培养标准要求，改革实践教学内容，改善实践教学条件，创新实践教学模式，增加综合性、设计性实验，倡导自选性、协作性实验。增加实验教学内涵，教学内容注重工程意识培养。为培养学生实践能力、创新能力，在实验教学过程中注意“四个相结合”：（1）实验技术研究与理论教学研究相结合；（2）实验内容与教师科研（教研）成果相结合；（3）专业技能竞赛与实验教学相结合；（4）创新实验教学与科研项目相结合。

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【关键词】华峰班 cdio 工程教育

【中图分类号】g642.0 【文献标识码】a 【文章编号】1674－4810（2011）09－0001－03

20世纪的工程教育课程主要是提高学生的动手实践，使学生掌握相关的专业知识和解决工程实际问题的能力。然而，随着世界经济全球化以及科学知识的发展，工程教育课程的教育偏向了“厚基础、宽专业”的工程科学的培养模式，从而削弱了对学生解决工程实际问题的能力培养。这种培养方式导致了学生缺乏对现实工程情况应有的认知程度。为了解决这个难题，2000年由麻省理工学院crawley等人通过4年的探索创立了cdio工程教育理念。cdio作为一种新的工程教育理念，主张以产品研发的cdio全过程，即构思（conceive）、设计（design）、实施（implement）和运作（operate）为载体，以工程项目生命周期全过程为载体培养学生的工程能力、学生的职业道德、学术知识和运用知识解决实际问题的能力，以及具备终生学习和团队交流能力。

化学工程与技术作为化学工业的主要学科领域，担负着促进化学工业及相关行业发展与进步的重要使命，因此培养出具有解决实际化工过程问题能力和创新能力的人才是非常重要的。本文以温州大学化学工程与工艺专业的学生作为教学改革培养对象，将cdio工程教育理念与化学工程与工艺的专业教育有机地结合，探索适合于以服务浙江及周边地区经济为导向的化学工程与工艺专业教学模式的改革与实践。

一 工科人才教育培养现状

我国传统的教学模式是以教师为中心、以课堂讲授为主，以理论考试成绩来评价学生的模式。当前，我国工程教育是通识教育模式和苏联教育模式的结合体。解放前，我国的先进高等工科教育主要是来自西方一些教会式的大学教育。建国后，由于化学工业发展的需要，我国效仿苏联搞起了专业教育。这种专业教育培养模式为我国的现代化建设作出了较大的贡献。其缺点是过于强调教材和教学大纲的统一，影响了教育工作者的思维活跃性，也阻碍了对工科学生创新能力的培养。因此，教育家们对苏联教育模式进行了回顾和反思，制定了通识教育和专业教育相结合的工科通识教育模式。然而，随着我国产业的进一步升级以及高校的持续扩招，导致了大量的工科毕业生找不到适合自己的工作，这可能是因为通识教育过于强调基础科学理论，而弱化了专业内容和工程实践，导致了工科毕业生只了解一些表面的理论，缺乏工程应具备的实践创新能力。

在办学机制上，一方面，高校过于强调科研业绩考核，许多具备丰富工程经验的老师很少参与到实际的教学过程中，而参与教学的教师又与企业的联系不紧密。负责教学的教师缺乏产业经验，工程教学过程又缺乏与企业的有效沟通，造成了工程教育和社会需求的严重脱节。另一方面，虽然在教学上安排了生产见习、毕业实习等环节，但是不少学校在实践教学环节上是比较薄弱的，这是因为见习、实习的时间一般比较短，相应的考核制度也不健全。

综上所述，我国工科教育从教学模式、办学机制等众多方面都存在着与产业发展脱节的问题，严重影响了人才培养的质量。尤其是理论脱离实际、实践环节薄弱、产学脱节的问题直接导致了学生找不到适合自己的工作岗位以及企业有岗位找不到合适的人才。由此可见，我国的工科人才培养模式已经不能满足产业升级的需求。为了更好地培养适合产业升级所需的人才，我们从培养模式上进行了改革探索。

二 化学工程与工艺专业cdio工程教育改革探索

cdio工程教育模式改革旨在培养学生系统工程技术能力，尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力，以及较强的自学、组织沟通和协调能力。cdio模式以工程项目全生命周期的要求来组织教、学、做，学生需要掌握各门课程知识之间的联系，并用于解决综合问题。因此，课程体系的建设要突出课程之间的关联性，这就必须打破教师单打独斗的传统教学方法，而围绕cdio工程项目的实施进行教学计划和课程关联工作。

1．化工核心课程群的组织与教师队伍建设

核心课程群由化工热力学、传递过程原理、化学反应工程、分离工程、化学工艺学、化工设计6门课程组成，构成了化学工程与工艺核心专业课的主体。化工设计以其他五门课程为基础，对提高学生分析问题、解决问题的综合工程能力起到非常重要的作用。化工原理是讲述单元操作的基本原理，是学好其他专业课程的基础；化工热力学则建立在分离工程的基础之上，阐述工业条件下各种流体热力学性质的计算；化学反应工程以传递过程为基础，传递现象和化学反应工程利用数学的方法，从微观角度阐述化学反应过程、设备设计的共性科学问题；化工工艺是关于化学品生产方法的技术科学，它以自然科学和工程科学规律为基础，使化学反应达到工业化应用水平。由此可见，核心课程群的各门专业课是相辅相成的。

在课程群建设中，涉及专业课教学的老师主要通过进修、企业实践、参加会议三种方式提高业务水平，对化工专业工程教育模式做到整体的认识，同时要求参与指导学生的化工设计。利用校企合作的机会，与企业方面的人才进行专业知识和其他方面的交流与沟通。其具体的组织与实施过程如下：

第一，教学方法改革的探索。首先，按照cdio的教育理念，要逐步形成教师引导和以学生为主体的思想，使教师从教育者转变为引导者，教师不再是简单地卖知识，而是引导学生学习知识，把主要任务放到教会学生学习方法上来。在教学方面的改革要得到全校上下的支持才可能顺利进行。温州大学为课程体系建设和师资建设提供了很好的平台，在化工核心课程群教改的过程中提供了强有力的物质基础和政策鼓励。在这种良好的环境下，教师也愿意投入更多的时间去听课评课，吸纳好的教学手段和方法。由于化工班都属于小班上课（30人左右），对部分课程如化工专业英语、精细化工工艺学实施角色互换教学模式，让学生参与到化工教学的过程中。这些课程的效果反映较好，对化工原理等课程中的部分章节，我们也将逐步展开开放式的教学方法。

为了达到各门课程的知识体系能够很好地衔接，通过教研室教师集体备课，相互切磋，讨论每门课程讲授的重点，个别章节内容的舍弃和补充，做到教学的知识体系完整、重点难点突出、学时合理分配，真正做到精选、精讲教学内容。摒弃了过去教学活动中的单打独斗，改为教学团队授课，使各门课程有机地衔接起来。通过相互听课并课后集体讨论，指出教师课堂教学中存在的问题与不足，相互交流教学经验，讨论改进的方法与策略，使教师的整体教学水平迅速得到提升。

第二，教师工程素质的培养。不少高校在引进人才方面主要考虑的是教师科研水平，其次关注人才的企业实践经验。鉴于科研压力，假期教师也不能到企业去参与实践或者工作。此外，许多教师只对与自己科研相关的专业课非常熟悉，对其他的专业课则非常生疏。因此，利用现有的教学资源，培养教学团队的建设是很重要的一环。温州大学化学工程与工艺教研所以化工设计为主线，基于地方化工企事业单位为依托，派遣年轻教师每年到相关的化工企业实践两个月，逐步培养教师的专业水平。近几年，利用学习、调研以及下派科技特派员的方式，到杭州化工研究院、衢州巨化、瑞安华峰等不同类型的企业参观学习，不断地提高老师的业务水平。同时，为了让教师能够很好地参与到企业生产实践中，温州大学对担任科技特派员的教师提出教学科研任务减半、考核优先等政策鼓励。仅2010年，我们派年轻老师带队到衢州巨化学习15天，杭州化工研究院学习3天，华峰学习7天，温州本地化工企业实践1个月左右，有效地提高了教师的工程素质。教师工程素质的增强也使学生收益颇丰，在2010年省化工设计大赛和全国“三井杯”化工设计大赛中多次获奖。

2．学生工程能力和团队合作的培养

作为地方院校，温州大学化学工程与工艺专业的办学宗旨是以培养创新应用型人才为主，服务地方经济和社会的发展。经过对近两年该专业的毕业生调查的情况来看，目前该专业存在以下问题：（1）毕业生虽然掌握较多的书本知识，但实践能力不强，导致他们从学校到公司需要较长的“岗位过渡时间”；（2）毕业生普遍缺乏对现代企业工作流程和文化的了解，缺乏团队工作经验、沟通能力和创新能力；（3）工程职业道德、敬业精神等人文素质薄弱，责任感不强。具体体现在：工作不踏实、心浮气躁、做工程不细心、不愿承担责任，客观上他们的实践能力与企业要求存在较大差距，而主观上又不能沉下心来虚心向前辈学习。

从以上的调查结果来看，以目前的培养方案和评价标准来指导学生的专业教育经不起企业用人单位的考验。为了更好地培养适应地方经济社会发展的人才，实现对学生创新思维、创新方法和创新能力的培养，我们与温州地区最大的化工企业华峰集团实行校企联合培养本科生，实施“华峰特色班”战略。目前，“华峰班”的学生采用“3＋1”模式培养方案（即学生前三年在学校集中学习理论知识并完成实践教学，最后一年到企业，接受企业的培训，并在企业盯班盯岗接受生产实践活动）。同时在工程专家的指导下，根据企业的需要对培养方案进行部分修改，增设华峰提出的部分课程，使得学生在校期间所学的基本知识和专业理论更贴近于华峰实际的应用。在这种战略方针下，学生在企业的环境中真正做到知识和能力之间的无缝连接，缩短了“岗位过渡时间”，增加了学生的工程实践能力，有效地推进了cdio教学改革。在2010届的化工专业毕业生中，华峰集团招聘了7名华峰班学生。提升了学生的工程能力、团队合作精神以及专业素养。

3．逐步建立适合cdio工程理念的考核制度

正确、公平、合理且科学有效的考核制度对本专业的健康发展起着至关重要的作用，它应当是对教学效果做出真实和客观的评价，同时有利于提高学生学习的积极性和主动性。现行的课程考核方法主要是通过期中和期末考试成绩来评定，它能在一定程度上反映学生掌握知识的程度以及教师上课的教学效果，但不能很好地促进学生学习的主动性。部分学生比较反感现行的考核制度，这是因为现行的考核方法存在比较单一、部分学生在学习上投机取巧也能获得高分而影响其他学生学习的积极性、不能全面反应学生的综合应用能力等问题。

cdio教学模式以能力培养为目标，其主要培养的是学生的理论知识、职业技能、人际交流以及产品研发的cdio全过程。采用cdio教学模式，评价方法则应侧重能力的考核，能力本位的教学观贯穿课程设置和教学实践的全过程。我们进行教改，其目的是提高学生的工程实际能力，因此我们的考核将使用过程能力评测替代以往单一的成绩评定。

我们现阶段的具体做法是：（1）选题：在学生进入大三学习开始，从企业选出一些与本专业相关的课题以及近两年化工设计大赛的课题，让学生自动组成4～5人的小团队；（2）专业学习：上专业课的老师或工程师把握好主要的授课内容，然后将大部分时间留给学生，让他们针对自己的课题与本课程相关的知识点进行思考、提问、讨论；（3）阶段性测试：上完某些知识点后，老师或者企业工程师根据学生所做的课题和所学的专业知识进行评价，其中主要包括面试、答辩、自我评价、团队合作能力等方面；（4）中期成绩总结：这次总结是比较重要的，一般在大三上学期结束后，包括阶段性测试的成绩、平时的表现、专家化工设计大赛作品的评价、企业对学生课题的反馈等进行中期总结，由学校老师和企业专家对学生现阶段的学习进行方法论指导，提出下学期的目标；（5）最后专业课成绩评定：最后专业课成绩进行a、b、c、d四个等级进行划分，其中阶段性测试占40%、中期成绩总结10%、企业专家评价10%、课题完成情况10%、专业综合能力20%、化工设计大赛10%。目前，整个评价体系尚在完善中。

三 结束语

化学工程与工艺专业学生的工程概念、分析和解决工程问题的培养对我国高等工科教育可持续发展以及化学工业的产业化升级起着非常重要的作用。本文就温州大学化学工程与工艺专业的毕业生进行调研，发现学生在所学的知识和培养的能力和企业所需的人才具有一定的差距。本文以服务浙江及其周边地区的经济作为出发点，初步建立了温州大学化学工程与工艺专业的cdio工程教育理念，获得了一些正面的成果，为将来进行深入教学改革奠定了基础。同时，我们的改革尝试也为cdio工程理念在化学工程与工艺专业的教育改革提供了一些思路。

参考文献

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关键词：化学工程技术；化学生产；应用

中图分类号：C35 文献标识码： A

引言

近几年，由于我国科学技术水平的进步，自动化技术的应用在各行各业中逐步扩散起来，比如化学工程技术在化学生产中的应用也逐渐受到人们的关注，化学工程行业关系着人们的日常生活，影响着其他行业的发展，所以对在化学生产过程中的应用进行研究探析，是十分有必要的实时话题。

化学工程是一门将一系列化学有关的知识进行深研究的化学或物理过程的知识学科，它还包括对原有化学设备进行改革，以化学思想为基础将理论和实际工程知识糅合。具体工作可包括研发新产品、设计、模拟、操作实验来强化装备等硬件设施。化学工程领域包括范围广泛，其中有机化学、无机化学、石油化工等领域，因此化学工程是国民经济建设从而推动社会进步重要的工程领域。目前化学工程技术的发展方向是逐渐趋向连续化、集约化、自动化、高效化和自动化、精密化。由于化学工程技术被广泛运用到生活领域所以对其的研究是十分有必要的。

一、化学工程技术的概述

化学工程技术主要研究化学生产过程中产品的研究开发，同时也需要设计和管理反应装置，因此它是一门集合理论和实际操作的综合性技术。在化学生产中运用化学工程生产技术，可以显著提高生产效率，缩短生产时间，同时还可以大幅提高产品的质量，减少成本和原材料的消耗，对于产品的开发以及技术的改进都具有非常重要的作用。

近几年我国的科学水平不断进步，化学工程技术越来越来越广泛地被应用在化学生产中。化学生产关系着全社会对化工产品的需求，也影响着我国其他产业的生产发展。化学工程技术在化学生产中的应用十分必要，对于维持人们的正常生活和社会的稳定都有重要作用，因此，其应用也越来越受到人们的重视[1]。

二、化工生产的分析

第三产业主要包括，一些机械行业，化工行业，煤炭行业等。所谓的化工行业，成为第三产业的重要组成部分。化工行业有效促进中国农业产业化的快速发展，进一步的满足人民群众的生产和生活的需求。化学肥料有效的保障了国内的农业发展，化学肥料是目前中国农业应用中较广生产资料。然而，化学肥料的生产会造成较大污染程度废水的排放，而泥土与化学肥料在接触中也不可避免地产生化学废物，化学肥料已成为在本质上的污染来源之一。从中国目前的化工生产装置的分析，一般都以环境为代价进行化工生产。具体分析如下，化学工业在中国的发展程度并不算高，这一现象主要体现在生产效率上，这就使得化学生产有着显著的缺点。

三、化学工程技术在化学生产中的应用探究

1、绿色化学反应技术

环境问题在当今社会的发展中显得尤为重要，而绿色化学就是指不会污染环境的，甚至在某一方面可以起到保护环境作用的一门化学技术[3]。这种技术主要采用化学方法和技术来减少甚至消除潜在的污染源，比如那些有碍社会安全、损害人类健康、影响生态环境的原材料都可以通过这种技术加以治理或改善，从而减少对环境的污染以致达到保护环境的目的。而且，绿色化学技术可以将污染从源头上就加以消除和治理，因此，对环境治理可以非常彻底。此外，有些绿色化学技术还可以生产出对环境有利的材料，实现资源的回收再利用等，对于保护环境具有重要意义。

2、超临界的化学反应技术

所谓的超临界反应是指反应过程中的温度和压力都处在临界点之上，这样的状态往往是介于液体和气体之间。而超临界流体就是指具有液体和气体双重性质的物质。这种超临界流体的应用十分广泛，在生物化工、化学工业、医药工业以及食品工业等表现出巨大的研究价值，具有十分光明的发展前景。虽然目前我国的超临界化学技术已经取得了巨大的进步，但近年来这一技术的探究和发展阶段仍处于初级阶段，待进一步深入研究。

3、新分离技术

在化工生产中，传统的分离技术是利用沸点的不同，使不同的组分从分离塔中先后被分离出来。随着科学水平的进步，分离技术也在不断地更新和改进，但是仍然存在很多不足的地方。而信息技术的发展，给分离技术带来了一个崭新的局面，人们将信息技术引进到分离技术的开发研究中，取得了非常明显的进步。比如在热力学的传递性质和多相流的研究过程中，就是引入信息技术，并使之发挥功效，进而达到分离的目的，此方法已经成为成熟的分离技术。再如分子模拟可以提高预测平衡性质的水平，进而加速分离分子，可以用于开发新型的高效分离剂。因此，信息技术的引入对于深入和促进分离技术的深入具有重要作用，并且还能显著提高工作效率[4]。

四、传热过程新的研究发展方向

1、传热学中细微尺度的研究进展

细微尺度是指从时间尺度和空间尺度两方面进行更细微的研究的热学范畴，如今它在热学中已经形成了一个独立的分支，并且具有十分广阔的发展前景。当一个物体的尺寸远大于其载体的时候，这样的情况会存在，但是由于尺寸的更加细微，原来的假设影响因素也会发生相应变化。目前纳米技术的成功就是细微尺寸研究领域一个典型的代表。很多领域都是围绕传热学中的细微尺度技术进行研究的，近年来取得了高集成电路、多空介质流等新成果，产生了巨大的经济效益。

2、传热设备的研究

近些年来，利用翘片来强化传热的研究已经越来越被重视。管外的翘片强化传热原理包括有前缘效应和非稳定性扰动以及减薄边界层等几种。将来对此的研究应广泛集中在将分布参数和场地模拟相结合，从而来优化传热装置结构的参数，实现管翘式的传热设计。

3、与计算机技术的相结合

计算机技术的不断进步使得化学中大量的技术问题能够得到有效的解决。同时节约了大量的人力物力财力，也增加了数据和相关机械的精密度。计算机的主要贡献表现在计算流体力学、数值传热力学、采用计算机技术进行统计、计算有利于将数据更直观的表现出来，表现形式更加多样化，能够有效分析大量实验数据[5]。

五、化学工程学科未来的发展动态

科学的进步使得大量新的技术和产品能源不断涌现，并且在先进技术的引导下得到了广泛的应用，这就给化学工程的研究提出了新的问题，那就是如何为新的产业的形成和发展提供良好的服务并不断地形成新的完整的理论。化学工程的发展就此将进入一个新的发展阶段。化学工程学科肩负着解决能源、资源、农业生产、环境、材料等方面重大发展问题的重任，同时受生物技术、纳米技术、空间技术、信息技术等新兴学科飞速发展的影响[6]，化学工程学科范畴、内涵和学科方法论正处在快速更新和发展中，其发展趋势可以简述为在学科研究的方法上更多的注重学科的交叉，更多的研究材料其中包含信息和化学、生物与化学、能源与化学、环境与化学相结合的工程学科，这些都为化学工程的发展提出了新的发展方向和研究课题，更为化学工业的发展做了良好的铺垫。

六、结束语

化学工程技术是一门主要研究化工生产过程中研究和开发以及过程装置的设计、制造和管理的综合性技术。化学工程技术在化学生产中具有非常重要的作用，其应用大大提高了生产效率，节约了能源和原材料，而且还提高了产品的质量。化工技术与其他学科的交叉应用更可以满足当前经济环境下的各种需求，同时更好地适应社会的发展规律，为满足人们的日常需求和社会稳定作出了重大贡献。

参考文献

[1] 张杨.浅谈化学工程技术在化学生产中的应用[J].科技创新与应用，2014（08）：291.

[2]徐兴雨. 化学工程技术的热点分析与发展趋势[J]. 赤峰学院学报（自然科学版），2013，10：8-9.

[3]于贺. 论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J]. 科技与企业，2013，05：132.

[4] 李积云. 化学工程中化工生产的工艺解析[J]. 中国石油和化工标准与质量，2013，02：22.

篇13

生物化学工程基础课程结合现代分子生物学及传统生物技术，不仅有扎实的理论基础，而且结合典型产品的开发过程进行阐述，反映了现代生物技术的发展方向，体现了生物技术发展和应用的最新前沿。生物化学工程基础是随着生物科学的发展而不断更新的课程，需及时调研最新的发展方向及研究热点。该课程全面阐述了基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和生化工程等课程的基础内容，其主要囊括以下几个方面。工业微生物工程：介绍微生物的特点、分类、生理、育种及培养等方面的技术和方法；代谢工程：介绍微生物次生代谢产物的代谢调控机制和方法；基因工程：介绍生物遗传的基本知识及应用现代基因工程技术改变微生物遗传特性的方法，并且介绍蛋白类药物的研发和生产过程；细胞工程：介绍应用植物组织培养和动物细胞培养生产高附加产值的花卉、药物等；酶工程：介绍工业用酶和药用酶的性质、结构、固定化及开发等方面的技术；生物反应器：介绍生物反应器的工作原理、设计方法以及应用；全面介绍生物技术的最新进展、应用以及生物技术应用过程中需要化工知识的范例。生物化学工程基础课程是在无机化学、有机化学、分析化学、生物化学基础上进行学习的。本课程对于非生物类专业学生进行了系统的生物学技术及最新研究进展的介绍，让学生了解生物学的基本思想及技术，同时将现代生物技术的应用与化学工程技术进行交叉讲授，重点说明了化学工程技术在生物工程领域可能的应用范围，使学生掌握现代生物技术的基本工艺流程及发展前沿。目前，化学工程与技术专业的学生普遍存在生物学基础知识薄弱的问题，如何在较短的学时内，将生物工程的关键基础问题讲解清楚，并且将生物工程技术和化学工程有机的结合起来，让学生充分感受到交叉学科带来的机遇和挑战，这无疑对授课教师提出了更高的要求，需要教师不断总结现有的教学模式，不断地改进教学过程和教学方法。

二、化工专业生物化学工程基础教学中存在的问题

鉴于该课程属于学科交叉，在教材选择、实验配套、讲解内容难易程度把握等方面，均需要不断地探讨和摸索。目前，该课程教学过程中存在的重点和难点问题主要有：如何在现有教材的基础上丰富教学内容，利用多媒体等手段，及时地更新课程内容并介绍最新的发展动态；如何把握教学过程中深度与广度的平衡；如何在现有基础上提高学生的学习热情，使他们能够主动深入地探讨生物工程与化学工程学科交叉所带来的机会与挑战；如何能够将课程讲解内容与生产实际结合起来，让同学们切实体会到化学工程在生物产品生产过程中的应用；如何鼓励学生在假期或平时寻找一切机会去生物制品生产企业进行实践，从中体会化学工程技术在生物产品生产中的具体应用。

1.教材很难在深度和广度间平衡

目前，本课程所选教材为化工出版社的《生物化学工程基础》（工科专业适用，李再资主编，2006年版本），该教材在国内高校化学工程专业有较为广泛的应用，具有简单明了、讲解清楚的特点，适合于生物工程专业以外的其他专业使用。但是该教材也存在诸多不足之处，如教材内容仍然没有摆脱理科教学的模式和框架，生物工程原理的讲解深度不足，同时，教材对于化学工程与生物工程如何结合方面的内容也讲解得太少。为了做好生物化工导论的教学工作，必需结合化学工程专业学生的特点和研究应用实例，选择相关学科的教材作为补充，以便在授课过程中增加相应的内容，进而提高学生的理解和吸收程度。

2.实验环节缺乏

现在的课堂教学仍然以教师讲授为主，学生处于被动接受的状态。由于生物化工导论是理论与实践紧密结合的课程，而教学实验环节缺乏，学生往往很难理解生化反应及其应用过程。所以，需要进一步改变传统的课堂教学模式，可以采用讲授与讨论相结合、课堂内外相结合、理论与实际相联系等多种教学形式，利用先进的多媒体技术和网络技术，丰富和活跃教学过程，激发学生的学习热情，提高整体教学质量。同时，也可以通过讲解学生身边的研究实例，调动学生的积极性，并且配备一些实验讲解及生产实习来提升学生的兴趣和理解程度。

三、生物化学工程基础课程教学的几点体会

笔者从2001年开始一直从事生物化学工程基础的教学工作，课程面向对象主要为化学工程与工艺专业、过程控制专业及分子工程专业的学生，每年选修人数在200人以上。在授课过程中，注重以产品为例，说明化学工程技术在生物产品开发过程中的重要性，从而加强了学生对于化学工程知识应用于生物工程领域的信心。另外，注重将理论内容与本校化工学院及兄弟院系的科研内容进行融会贯通地讲授，大大提高了同学们对于该课程的理解和热爱，也促进了学生对于生物工程与化学工程有机结合的全新认识。在教学实践中，结合介绍天津市著名生物工程企业大量需要化学工程的实例，力求让同学们明白，生物工程的下游产业化的实质就是化学工程的应用。教学实践也使笔者体会到，要完成好该课程的教学任务，需要授课教师熟悉生物化学、生物工程、化工原理等教学内容，更需要授课教师不断总结教学经验，以便逐步提高教学质量。

1.建设教学团队，认真调研学习

授课教师需要组织强有力的课程建设小组，对国内外工科类生物化工导论课程进行调研，包括其他院校的教改情况、已有的化工类的生物化工导论教材、学生本人对课程内容及授课方式的期望、相关专业对该课程的反馈信息等诸多方面。授课教师还需要吸收先进的教学思想、技术与内容，借鉴国内外其他院校教学情况，结合专业设置的特点和实际，总结教学经验与效果。针对面向21世纪的教学和培养要求，要认真总结化工类本科生生物化学工程基础课程的教学内容、教学计划及教学方式及教学中的注意事项，要通过对其他优秀或重点课程的学习观摩或邀请教学经验丰富的老教授亲临课堂指导等多种途径，进行教育素质训练，以提高教师的授课水平。

2.提供并选好主讲教材和高水平的辅助教材

针对现有的试用教材，及时引入前沿科学和技术的最新成果，筛选、引进配套的辅助教材（包括国外教材），编写与之相配的教学大纲。李再资老师主编的生物化学工程基础教材知识点全面，重点内容详尽。除此之外，我们还注重推荐国内知名的生物化学、生物工程、工业微生物学等相关教程以及国外英文原版教材作为课外辅助教材，建议学生每人手里都有一本英文原版教材。另外，在每次授课结束时，都提前告之下次课程内容的基本点和重点，要求学生提前做好预习或难点标注，注重发挥学生自身学习的主动性和积极性，使他们永葆学习的热情和动力。实践表明，学生通过使用英文教材独立预习课程，他们的专业英语水平也会得到快速提高，为今后使用英语完成相关工作任务打下良好的基础。

3.探索新的授课模式和教学手段

多媒体教学可以让学生通过图和动画直观地理解生物过程和反应机理，也可以直观地学习生物工程科学研究和生产的各个环节。为此，要完善多媒体系统，适时增加课堂教学信息量。同时，可以采用启发式、讨论式、研究式等教学方法，将课堂讲授与课外辅导相结合，培养学生的创新与自学能力。如果能够将课程讲解内容与生产实际结合，将课堂讲授内容与具体的实验相结合，加强与学生交流，深入探讨生物工程与化学工程学科交叉所带来的机会与挑战，必将会进一步激发学生学习的积极性，提高教学质量。

4.课堂讲授内容与前沿性专业知识紧密结合

在大学课堂里，让学生随时了解相关学科的前沿进展是一个重要的授课内容。因此，在每节课学习重点知识的过程中，需要用最新发表的相关研究进展信息丰富课堂内容，使学生了解学科前沿和发展方向。比如，在介绍酶的开发过程时，可介绍量子力学、分子动力学和计算机工具在研究酶的反应过程和机理中的应用，并且把研究中的困难展示给大家，激发学生探究和追寻科学发展的欲望，吸引他们投入到生命科学的研究和生物技术的开发中去。同时，也可以介绍酶的生产过程中所面临的问题和挑战，鼓励学生用化工知识尝试解决生产中的问题。

5.鼓励课堂教学和生产实践结合

生物化学工程基础偏向实际应用，课堂讲授内容需要与具体的生产实践相结合，因此，要让同学们切实体会到化学工程的知识在生物制品生产过程中的应用。另外，要积极联系生物工程方面的生产企业，组织同学们进行参观，结合课堂教学内容，让同学们充分体会到化学工程技术与生物工程技术学科交叉的意义和重要性，鼓励感兴趣的同学去相关的生物工程企业进行短期实习，了解生物工程产品的生产原理、生产流程和注意事项，体会化学工程技术在生物产品开发和生产过程中的重要地位。

6.培养学生良好的学习方法

篇14

扬州大学化学工程领域从2009年至今累计招收全日制工程硕士94人，毕业26人，其中90％以上进入苏、浙、沪大中型企业，部分毕业生已成为企业技术骨干。通过5年来的摸索，化学工程领域已经实现了学术型人才和专业型人才分类培养的格局，完成了针对全日制工程硕士的实践教学体系构建工作和校外工程实践基地的建设工作，基本形成了以能力培养为核心，以强化工程实践为落脚点的人才培养模式。2013年扬州大学在化学工程领域开展了以学科内在关联性为基础，以多学科交叉为纽带的“大工程领域”全日制工程硕士培养模式的改革与探索，力图通过化学工程与材料工程、制药工程、环境工程等工程领域的交叉融合，培养出能综合运用多个工程领域的研究方法和技术手段，具备适应多种工程研究工作和解决多样工程实际问题能力的“大化工”人才，实现人才培养由“单一工程领域的狭窄对口”变为“多个工程领域的广泛适应”。

二、“大工程领域”全日制工程硕士培养模式改革的主要措施

1．重新定位全日制工程硕士的培养目标

扬州大学围绕“大工程领域”全日制工程硕士培养模式改革，邀请行业专家和企业代表共同对化学工程领域全日制工程硕士的培养目标进行重新定位，提出：培养面向行业、面向未来的高层次复合型“大化工”人才应该具备宽广的知识背景、良好的创新思维、较高的实践能力和强烈的责任意识，具有扎实的化工、材料、制药、环境等学科基础知识，能综合运用化工过程、绿色工艺、工业催化、材料制备、药物合成和环境化学等多个领域的研究方法和现代技术手段，具备独立从事化工－材料类、化工－制药类、绿色化工－环境保护类等多个大类方向的研究工作和解决多样实际工程问题的能力。在此基础上，学校按照“方案宽口径、培养个性化、出口多方向”的基本原则，重新制定了化学工程领域全日制工程硕士培养方案。

2．构建基于多学科交叉的“模块化双螺旋”课程体系

针对化学工程领域全日制工程硕士新的培养方案，学校在充分发挥自身办学特色和整合学校教学资源的基础上，由化学工程领域牵头，校内多个工程领域协调配合，改革了传统的层次化课程体系，见图1，构建了基于多工程领域学科交叉的“模块化双螺旋”课程体系，见图2。实现理论课程和实践课程的多链交汇，有效解决了传统课程体系中理论课程与实践课程相互脱节的问题。对相关课程进行模块化处理，使得课程内容更具灵活性和针对性，加上多工程领域学科交叉的理论课程平台和多元化实践课程平台所整合的多种教学资源，能够最大限度满足“大工程领域”人才培养的需要。其优点主要体现在以下三个方面：

（1）“模块化”的课程内容更具灵活性和针对性

通过设置模块能够实现理论课程和实践课程的多链交汇，有效解决了传统课程体系中理论课程与实践课程相互脱节的问题。对相关课程进行模块化处理，使得课程内容更具灵活性和针对性，加上多个工程领域学科交叉的理论课程平台和多元化实践课程平台所整合的多种教学资源，能够最大限度满足“大工程领域”人才培养的需要。

（2）“双螺旋递进式”的课程排布更加贴合人的发展规律

“双螺旋递进式”的课程排布，既保持了理论课程体系和实践课程体系相对独立性，又确保了理论课程体系和实践课程体系的内在联系性，使得各模块之间呈现了从掌握多学科基础知识———构建基本工程技能———建立初步工程概念———获得多领域工程科研训练———亲历工程实践———实现“大工程领域”的知识、能力、素质综合提升这样一个循序渐进的培养过程，完全符合人的发展规律。

（3）多元化的实践课程平台能够更好地满足学生个性化培养的需要

学校多元化的实践课程平台由校内和校外两部分组成。校内教学实践资源包括扬州大学国家级测试中心、江苏省环境材料与环境工程重点实验室、扬州大学药物研究所、扬州市材料性能强化技术中心、扬州大学联环生物化妆品研究所、扬州大学超分子化学研究所、扬州大学高分子化学与材料研究所、扬大－中化精细化工研究所、化学工程与工艺专业实验室、药物合成专业实验室等；校外教学实践资源包括扬州市化工园区、高邮市电缆材料科技园区、大学科技成果孵化园、泰州医药城、江苏油田、扬农集团、长青农化、上海药明康德新药开发有限公司、联环药业等多家单位，以及50多家江苏省企业研究生工作站，近70家校企联合培养基地，能够针对学生的专业特点、兴趣爱好和个人能力提供多样化的教学资源，为学生多工程领域应用能力的培养提供了有效支撑，满足了学生个性化培养的需要。

3．打通相关工程领域的课程设置“大工程领域”的课程设置

应该摒弃传统的学科主义色彩，充分体现实用主义的根本诉求。学校通过打通相关工程领域的课程设置，将多工程领域学科交叉的构思细化落实到相关课程之中，重点开展了以下四个方面工作：

（1）少而精地设置学位课程

学位课程主要包括政治类课程、外语类课程、工程数学类课程以及相关工程领域所共用的最基础的课程。最基础的课程并不强调学科系统性，而是以“必需、够用”为度对相关课程和教学内容进行重组和优化，旨在为学生提供必备的基础理论知识。

（2）有针对性地选取教学内容

教学内容首先要重视其学科交叉性、宽广性、应用性和实践性，重视学生应用能力和实践能力的培养；其次要能反映本工程领域和相关工程领域的前沿知识，使学生熟悉多个工程领域科研的最新动向，增强科研兴趣；此外还要有针对性地将企业生产实际中遇到的问题或工程案例引入教学内容，使学生对企业工程应用有一个初步的了解，增强学生对工程问题的分析能力；最后课程内容的选取还要考虑系统性，做到与后续课程和课题研究的有效衔接，减少学生课程学习的盲目性。

（3）充分发挥选修课的灵活性

选修课的设置除了相关工程领域的专业课程外，还要设置大量的交叉学科课程，同时鼓励学生根据自己的兴趣和研究能力在全校开设的研究生课程中选择适合自己的课程，进一步拓宽学生的知识视野，培养学生的综合素养，解决知识结构单一化的问题，适应不同类型研究方向的需要，促进学生的自由发展。

（4）加大实践课程的学分比重

“大工程领域”课程体系设置中，实践课程学分占到1／3左右，实践课程的内容将不仅仅局限于本工程领域的教学内容，更多是要提供多个工程领域的实践教学内容。而且，实践课程体系的设置还将贯穿于全日制工程硕士的知识学习、科研选题、工程实践，以及延伸至对论文写作阶段工程应用性的指导。同时，还要重视理论课程与实践课程的内在联系，提高知识学习与工程应用的转化效率，强化学生工程应用能力的培养。

4．科学合理地配备师资“大工程领域”的课程在师资配备上

除公共课及部分专业基础课外，主要采用“三三制”，即多个工程领域的专家、学者讲授课程占总课程的1／3，企业及研究单位的高级工程技术人员讲授课程占总课程的1／3，院内有企业工作背景及长期与企业有业务合作的教师讲授课程占总课程的1／3。尤其对于实践课程的师资配备则要充分体现“工程背景”，可以是具有企业工作经历的校内教师，也可以是拥有一定数量面向企业横向科研项目的校内教师，或是来自企业具备一定教学经验的工程技术人员。同时，积极尝试采用多教师串讲的授课形式，例如：在化工—材料类课程中醋酸纤维的生产和应用这部分内容，将安排三位老师进行串讲和指导，两位校内教师一位主讲化工工艺与设备，一位主讲材料的制备及功能化，而邀请的企业高级工程师则讲解醋酸纤维的应用及市场行情分析。从而实现了多学科知识配置—市场认知—企业应用三位一体的综合性教学目标。

三、结语