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中圖分類號：O652 文章編號：1009-2374（2015）09-0059-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0785
1 MATLAB軟件
MATLAB軟件最早由美國的Mathworks公司提出，其主要面對科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語言的編輯模式，代表了當(dāng)今國際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。近年來MATLAB軟件逐漸被用于化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理中，極大地提高了數(shù)據(jù)處理的效率。
2 化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)不同于普通的化學(xué)實(shí)驗(yàn)只重視一個原理的求證，它的目的是為了解決工業(yè)中的化工問題，其特點(diǎn)主要有實(shí)驗(yàn)時間長、實(shí)驗(yàn)規(guī)模大和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理繁雜等。在整個化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)里數(shù)據(jù)處理是必不可少的階段，也是印證化學(xué)實(shí)驗(yàn)成果是否行之有效的必要手段，但是由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)過于龐大，實(shí)驗(yàn)當(dāng)中相關(guān)的參數(shù)關(guān)系大多是非線性的，單單依靠傳統(tǒng)的手工計(jì)算不僅速度慢，還容易出現(xiàn)計(jì)算失誤的情況，根本無法滿足實(shí)際的需求，因此，將MATLAB軟件融入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理中刻不容緩，它能有效地將繁瑣的計(jì)算步驟化解成簡單的計(jì)算，提高工作效率，讓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性達(dá)到最高值，避免誤差的產(chǎn)生。以下通過研究兩個化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)，分析MATLAB軟件在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時與傳統(tǒng)的手工計(jì)算有什么優(yōu)勢和便利。
3 化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì)
3.1 數(shù)據(jù)處理的程序框架
因?yàn)槊恳粋€化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的目的都不相同，因此其處理的步驟以及涉及的化學(xué)公式也不盡相同，不可能以一個程序來概括，但是經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)研究和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)不同的化工實(shí)驗(yàn)中都會有其相似之處，它們都可以由圖1來概述：
圖1
3.2 數(shù)據(jù)處理的程序編制
3.2.1 數(shù)據(jù)輸入。化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)輸入主要依靠提示的函數(shù)input實(shí)現(xiàn)，比如以溫度為例子，則其輸入函數(shù)為：t=input（‘請輸入實(shí)驗(yàn)的溫度（攝氏度）：’），其中輸入函數(shù)大多是以矩陣的輸入形式為主。
3.2.2 處理和作圖?；瘜W(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)時常會存在離散的情況，必須經(jīng)由多種擬合的方法將它們結(jié)合成一條或多條連合的曲線，而其中最常用的擬合方式是最小二乘法，因此本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的擬合方式也采用最小二乘法的方式。
設(shè)實(shí)驗(yàn)的離散數(shù)據(jù)（x1，y1）通過最小二乘法將其擬合成因變量y，自變量x，輸入的函數(shù)關(guān)系為y=f（x），函數(shù)關(guān)系的主要思路是讓離散數(shù)據(jù)中的x1的殘差平方以及Σ（f（x1）-y1）2達(dá)到最小值。因?yàn)樵诘贸龌?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中多少會因?yàn)橥饨绲囊蛩卮嬖谥恍┱`差，因此最小二乘法可以無需使輸入函數(shù)y=f（x）必須經(jīng)過全部的離散數(shù)據(jù)（x1，y1），但是殘差平方和必須達(dá)到最小值。根據(jù)最小二乘法的擬合方法可知，最小二乘法可以滿足化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的擬合應(yīng)用需求。
在化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)中會涉及到流體的流動阻力研究，研究主要是通過測試流體的流動阻力，在經(jīng)過特定的計(jì)算之后得出摩擦系數(shù)（λ）和雷諾準(zhǔn)數(shù)（Re）的離散數(shù)據(jù)，再同理，經(jīng)過最小二乘法擬合出連續(xù)的曲線，并根據(jù)其畫出相對應(yīng)的圖形。因?yàn)槟Σ料禂?shù)（λ）和雷諾準(zhǔn)數(shù)（Re）屬于成雙對數(shù)函數(shù)，則：
λ=aReb+c （1）
當(dāng)a，b，c是常數(shù)時，則可以設(shè)c=0：
λ=aReb （2）
因?yàn)棣伺cRe屬于成雙對數(shù)函數(shù)，則：
Logλ=blogRe+loga （3）
得出上述式子之后可以將MATLAB里的函數(shù)polyfit（）進(jìn)行線性的擬合，以作為化工數(shù)據(jù)處理的程序
原理。
3.2.3 建立數(shù)據(jù)庫。因?yàn)榻?jīng)過上述的設(shè)計(jì)，化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理只能得知在特定的溫度下（比如10℃、20℃以及30℃等）實(shí)驗(yàn)的物性數(shù)據(jù)，但
是在實(shí)際的生產(chǎn)中，工業(yè)生產(chǎn)所涉及的溫度多變，不單單只停留在設(shè)計(jì)好的溫度當(dāng)中，因此，這就需要我們在數(shù)據(jù)中選擇最相近的數(shù)據(jù)，假設(shè)它們屬于線性的關(guān)系，再利用內(nèi)插或者外推的方式計(jì)算出實(shí)驗(yàn)的物性數(shù)據(jù)常數(shù)。在本文的化工實(shí)驗(yàn)中，編寫的程序已經(jīng)將實(shí)驗(yàn)溫度和密度以及實(shí)驗(yàn)的溫度與黏度進(jìn)行多次的實(shí)驗(yàn)擬合，建立出了一個相對完整的數(shù)據(jù)庫，在工作中只需將溫度輸入進(jìn)系統(tǒng)，則程序可以自動跳出在特定溫度下的物性數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)處理效率。
3.3 程序的運(yùn)行
在編制完成化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理程序，且建立數(shù)據(jù)庫之后，便應(yīng)該輸入數(shù)據(jù)以驗(yàn)證程序是否能有效地處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理中，MATLAB軟件的應(yīng)用是十分重要的，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)可知，在化工實(shí)驗(yàn)當(dāng)中會出現(xiàn)大量的離散數(shù)據(jù)，必須經(jīng)過擬合的方式進(jìn)行處理，其處理過程中不僅工作量大，而且十分繁瑣，一旦出現(xiàn)差錯則必須重新重來，浪費(fèi)大量的人力物力資源，而且在處理好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之后，在查看實(shí)驗(yàn)當(dāng)中還要將化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重新計(jì)算一次，看結(jié)果是否與原先的計(jì)算結(jié)果相同，工作量十分重，但是如果運(yùn)用MATLAB軟件則大大降低了數(shù)據(jù)處理難度，只要在MATLAB軟件中輸入相應(yīng)的化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，就可以得到結(jié)果，節(jié)省了時間，提高了工作效率。
4 結(jié)語
在實(shí)際的應(yīng)用中，化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)所要處理的數(shù)據(jù)十分龐大，而且涉及的計(jì)算公式也十分多，甚至很多時候?yàn)榱藢?shù)據(jù)的計(jì)算公式導(dǎo)出來還要建立復(fù)雜的模型，一旦有一個步驟出現(xiàn)差錯則會直接影響到實(shí)驗(yàn)的成果，如果使用傳統(tǒng)的手工計(jì)算方式，為了避免差錯則必須對每一個數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)進(jìn)行反復(fù)計(jì)算，降低了工作效率，因此MATLAB軟件的應(yīng)用對于化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理十分重要，它不僅將復(fù)雜的計(jì)算變得簡單，也讓事后的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證效率得到提高，促進(jìn)了化工實(shí)驗(yàn)的
發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 趙新強(qiáng)，謝英慧，曹吉林，李國玲.化學(xué)工程與工藝教學(xué)實(shí)踐[J].河北工業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，6（1）.
基金項(xiàng)目：石家莊學(xué)院教學(xué)改革研究項(xiàng)目（JGXM-201107B）
中圖分類號：G64
文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
原標(biāo)題：化工單元仿真技術(shù)在化學(xué)工程與工藝專業(yè)實(shí)習(xí)中的應(yīng)用研究
收錄日期：2013年1月31日
化學(xué)工程與工藝專業(yè)是培養(yǎng)從事化工工程設(shè)計(jì)、化工技術(shù)開發(fā)、化工生產(chǎn)技術(shù)管理和化工科學(xué)研究等方面工作的工程技術(shù)人才。本專業(yè)培養(yǎng)具備化學(xué)工程與化學(xué)工藝方面的知識，能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等部門從事工程設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面工作的工程技術(shù)人才。石家莊學(xué)院化工學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)是河北省級重點(diǎn)發(fā)展學(xué)科。石家莊學(xué)院化工學(xué)院從2007年開始與石家莊煉油廠、以嶺藥業(yè)等企業(yè)共建生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地，積極開展化學(xué)工程與工藝專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)的教學(xué)活動。為了更好地開展生產(chǎn)實(shí)習(xí)的實(shí)踐教學(xué)活動，在石家莊學(xué)院教務(wù)處教改項(xiàng)目（JGXM-201107B）的支持下，從2012年開始，我院化學(xué)工程與工藝教研室積極開展了化工單元仿真技術(shù)在本專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的應(yīng)用研究，取得了良好的效果。
一、生產(chǎn)實(shí)習(xí)的意義
生產(chǎn)實(shí)習(xí)主要是指高校工科學(xué)生（主要指高年級大三或大四的學(xué)生），在工廠生產(chǎn)現(xiàn)場主要以技術(shù)員或管理人員的身份，直接參與企業(yè)相關(guān)的生產(chǎn)過程，它的重要意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
（一）理論聯(lián)系實(shí)際。高校學(xué)生以實(shí)際工作者的身份，直接參與工廠的生產(chǎn)過程，既可以運(yùn)用已有的知識技能完成一定的生產(chǎn)任務(wù)，又可以學(xué)習(xí)和本專業(yè)相關(guān)的實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)知識及管理知識。
（二）思想教育。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是對工科學(xué)生進(jìn)行思想政治和道德品質(zhì)教育的有效途徑。在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中，可以生動具體地對學(xué)生進(jìn)行勞動觀點(diǎn)教育，培養(yǎng)學(xué)生熱愛勞動、認(rèn)真負(fù)責(zé)及愛崗敬業(yè)的勞動精神。
（三）檢查教學(xué)質(zhì)量。通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)，不但可以檢查工科學(xué)生對于專業(yè)知識的理解及實(shí)際技能的水平，更重要的是通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)的檢驗(yàn)，對課堂教學(xué)質(zhì)量做出一些基本的分析和估計(jì)，作為全面評價(jià)教學(xué)質(zhì)量、改進(jìn)學(xué)校教育工作的重要依據(jù)。
二、傳統(tǒng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)存在的問題
傳統(tǒng)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)主要包括實(shí)習(xí)動員、廠級安全教育、實(shí)習(xí)報(bào)告與考核等內(nèi)容，它的弊端主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
（一）教學(xué)方式呆板。傳統(tǒng)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，通常是工廠派個技術(shù)員給學(xué)生講一講工藝流程，然后帶學(xué)生看看生產(chǎn)過程，而不允許學(xué)生動手操作，學(xué)生只能走馬觀花地表面了解工廠的工藝流程。學(xué)生通常只是抄一抄圖紙，看一看設(shè)備，而對于實(shí)際的工廠生產(chǎn)情況卻了解不多。
（二）生產(chǎn)實(shí)習(xí)質(zhì)量不高。由于學(xué)生在實(shí)習(xí)現(xiàn)場基本上只能“看”、“聽”、“寫”。剛進(jìn)廠實(shí)習(xí)的時候，還能認(rèn)真地學(xué)習(xí)，時間一長，就失去了剛進(jìn)廠的新鮮性，就會覺得無事可做，因而生產(chǎn)實(shí)習(xí)后期，學(xué)生通常是紀(jì)律渙散，管理困難，影響了整個生產(chǎn)實(shí)習(xí)的質(zhì)量。
（三）生產(chǎn)實(shí)習(xí)成本過高?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)一般要5～7天，除了要支付實(shí)習(xí)單位數(shù)額不菲的實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)，期間的交通及食宿費(fèi)用也較高，這對于實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)短缺的高校壓力很大。如何利用有限的實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)，更好地開展實(shí)習(xí)教學(xué)活動，是每個高校面對的問題。
三、化工單元仿真系統(tǒng)
（一）化工單元仿真系統(tǒng)介紹?；卧抡嫦到y(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為手段，通過建立化工過程的動態(tài)數(shù)學(xué)模型再現(xiàn)真實(shí)化工裝置系統(tǒng)特性。它是建立在化工工藝、自動化儀表、化工設(shè)備等學(xué)科基礎(chǔ)上的綜合性技術(shù)，可以模擬化工生產(chǎn)裝置運(yùn)行中的開車、停車、故障處理等工段操作過程，可以提高操作人員的理論水平和實(shí)踐能力。
（二）化工單元仿真在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的應(yīng)用。石家莊學(xué)院化工學(xué)院于2010年9月從北京東方仿真公司引進(jìn)1套大型化工生產(chǎn)工藝-乙醛氧化制乙酸工藝。乙醛氧化制醋酸裝置是乙醛裝置的配套工程，起始原料為乙烯，乙烯氧化生成乙醛，再由乙醛為原料氧化生成醋酸。本軟件是參照大慶三十萬噸乙烯一期工程-大慶醋酸裝置設(shè)計(jì)，年生產(chǎn)能力為成品醋酸10萬噸/年。該生產(chǎn)工藝，工藝復(fù)雜、設(shè)備齊全、自動化程度高，很適合于化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)。根據(jù)課程需要，我們選擇乙醛氧化制乙酸工藝作為本專業(yè)學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)的項(xiàng)目。
四、化工單元仿真系統(tǒng)引進(jìn)到生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的優(yōu)勢
（一）有利于提高學(xué)生的實(shí)際操作技能。化工生產(chǎn)過程的特點(diǎn)是整套裝置的工藝流程長，設(shè)備數(shù)量大，所以工程技術(shù)人員的綜合素質(zhì)和能力對于化工產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益的程度影響越來越大。而學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中很難有直接動手的機(jī)會，這是化工類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中所面臨的特有困難。而化工單元仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際化工生產(chǎn)工藝相結(jié)合，提供化工單元操作、過程控制仿真、全工藝過程操作等實(shí)訓(xùn)，滿足培養(yǎng)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的工藝技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、自動控制、過程裝備等崗位的綜合能力。
（二）培養(yǎng)學(xué)生的化工職業(yè)思想。在學(xué)習(xí)化工單元仿真軟件的同時，要對學(xué)生進(jìn)行化工職業(yè)教育，使學(xué)生清楚地認(rèn)識到本行業(yè)在國民現(xiàn)代化建設(shè)中的地位和作用，從而熱愛本專業(yè)，樹立為我國化學(xué)工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)做貢獻(xiàn)的雄心壯志，引導(dǎo)學(xué)生傳承化工行業(yè)職員守紀(jì)律、愛崗敬業(yè)的好作風(fēng)。通過化工單元仿真軟件的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有按計(jì)劃有序工作的良好習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，并具有刻苦鉆研技術(shù)、勇于克服困難和積極向上的精神。
（三）化工單元仿真運(yùn)行成本低。建設(shè)化工仿真實(shí)驗(yàn)室的總成本只有中試車間費(fèi)用的五分之一。將化工單元仿真軟件引入到化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，使用周期長，可大大減少學(xué)校在培訓(xùn)工作中的人力及物力消耗，且易于維護(hù)。我們教研室在化工仿真實(shí)驗(yàn)室還安裝了AutoCAD、Chem-CAD、ChemOffice等應(yīng)用軟件，可以滿足化工學(xué)院其他專業(yè)學(xué)生的使用，充分利用現(xiàn)有設(shè)備，進(jìn)一步降低其整體運(yùn)行成本。
五、結(jié)論
化工單元仿真教學(xué)是運(yùn)用先進(jìn)的教學(xué)思想和現(xiàn)代化的教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手能力，為化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才高質(zhì)量的培養(yǎng)提高提供了保障。
主要參考文獻(xiàn)：
中圖分類號：T655 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）11-0064-01
0.前言
眾所周知，地球是我們?nèi)祟惸壳拔ㄒ坏摹①囈陨娴牡胤?。?dāng)代工商業(yè)的迅猛發(fā)展，著實(shí)為我們的日常生活帶來了極大的便利，但是與此同時，環(huán)境問題已然成為威脅人類健康的頭號殺手。諸多行業(yè)的發(fā)展共同導(dǎo)致了當(dāng)今比較惡劣的環(huán)境問題，其中，化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展帶來的影響不容小覷。例如我們熟知的工業(yè)三廢：即廢氣、廢水、廢渣，由此帶來的環(huán)境惡化和生態(tài)破壞的題就極為嚴(yán)重。在此背景下，為了環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會的建成，我們必須要落實(shí)綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用和實(shí)施。
1.當(dāng)前化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展中存在的問題
化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展惠及我們生活和工作的各個方面這點(diǎn)毋庸置疑，更新穎、更先進(jìn)、更高端的技術(shù)使得先前貌似不可能的事情成為可能，一而再的刷新人類技術(shù)可抵達(dá)的上限。但是，不可否認(rèn)的是，隨著化學(xué)工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，越發(fā)嚴(yán)重的問題的產(chǎn)生成為了化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“替罪羊”。
1.1 環(huán)境惡化
近幾年來，尤其是在某些重工業(yè)城市的冬季，頻繁而嚴(yán)重的霧霾天氣引起了社會各方的廣泛注意，人們對此非?？只?。霧霾，很大一方面是由于日常的生產(chǎn)生活產(chǎn)生的廢氣導(dǎo)致的，其危害程度不言而喻，而肺癌、呼吸道感染等是其對人類最主要的危害。同時，工業(yè)廢水和廢渣的排放使得原本肥沃的土壤、干凈的河流面臨威脅，生物種類銳減，進(jìn)一步加劇了生態(tài)的破壞。而且，據(jù)氣象部門不完全資料統(tǒng)計(jì)，惡劣天氣的發(fā)生頻率也因此增加。
1.2 資源短缺
化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展面臨的資源短缺的問題也愈演愈烈。我們都知道，雖然我國的自然資源總量很大，但是對一個有著14億人口的發(fā)展中國家來講，其人均占有量就顯得極為貧乏了。再加上工業(yè)生產(chǎn)對原材料的利用率比較低、浪費(fèi)嚴(yán)重、缺乏回收再利用技術(shù)等實(shí)際問題的存在，導(dǎo)致當(dāng)前資源相對匱乏的問題只會愈來愈嚴(yán)重。
2.綠色化工技術(shù)概述
鑒于化工產(chǎn)業(yè)當(dāng)前存在的以上兩點(diǎn)問題，如果再不設(shè)法改變這一現(xiàn)狀的話，資源短缺、環(huán)境破壞的問題將會成為阻礙我們當(dāng)前化學(xué)工程發(fā)展的主要因素。因此，發(fā)展綠色化工技術(shù)就顯得尤為重要。所謂綠色化工技術(shù)，核心是綠色，即全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的化工技術(shù)，這是科學(xué)發(fā)展觀的基本要求，也是為了促進(jìn)人與自然的和諧，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口資源環(huán)境相協(xié)調(diào)，堅(jiān)持走生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路。要實(shí)現(xiàn)綠色化工技術(shù)，就是要通過對現(xiàn)有的化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)和方法進(jìn)行更進(jìn)一步的改良和提高，利用最新研究的化學(xué)原理成果，旨在降低或減少在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的化學(xué)廢物或能夠污染環(huán)境的化工產(chǎn)品，力爭做到零排放，以此來降低化學(xué)生產(chǎn)作業(yè)對生態(tài)環(huán)境的污染和可能的危害。同時，對化學(xué)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄資源的再利用也要加大力度，應(yīng)用最新的技術(shù)，用可循環(huán)的再生資源這種全新的物質(zhì)代替先前的化學(xué)生業(yè)中產(chǎn)生的有害廢物，從而使得資源的利用率得到充分高效的提高。
3.如何在化學(xué)工程中應(yīng)用綠色化工技術(shù)
在目前的化學(xué)工程中利用高級而先進(jìn)的綠色化工技術(shù)，對自然資源進(jìn)行更加充分而高效利用的同時，也可以盡可能的降低對環(huán)境造成的危害。鑒于綠色化工技術(shù)以上諸多優(yōu)點(diǎn)，我們必須在開發(fā)和研究綠色化工技術(shù)上苦下功夫。
3.1 積極尋找潔凈新能源
化學(xué)原料對化工生產(chǎn)的重要性不言而喻。所謂潔凈新能源，無非就是對環(huán)境污染較小、利用率高的化學(xué)原料。這類能源有著如下特征：1.方便易獲取：如果原料的獲取方式就很復(fù)雜的話，那么成本自然很高，反而得不償失；2.可循環(huán)利用：從而使得提高原材料的利用率成為可能；3.環(huán)境危害小：在當(dāng)前嚴(yán)峻環(huán)境下，使用無毒無害、對環(huán)境污染小的原材料，才符合綠色可持續(xù)發(fā)展的要求。例如，天然植物，農(nóng)作物等就是比較理想的潔凈能源。
3.2 革新先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)
利用先進(jìn)的清潔生產(chǎn)技術(shù)，使得整個化工生產(chǎn)的流程盡可能變得無毒、無害、無污染、無廢棄物排放，即使做不到，也至少要對環(huán)境造成的危害達(dá)到最低。此技術(shù)中包括有輻射熱加工技術(shù)，以及綠色催化技術(shù)等，在冶金、印染、廢棄物處理等領(lǐng)域已取得較顯著的成果。更廣為人知的一個例子就是海水淡化技術(shù)：針對目前水資源的嚴(yán)重污染和匱乏問題，人們利用先進(jìn)的設(shè)備對儲量巨大的海水進(jìn)行淡化，一方面有效地彌補(bǔ)了淡水資源的短缺，另一方面更是產(chǎn)生了低廉清潔的化工原料--氫氧化鎂，完美的做到了一舉兩得。
3.3 生產(chǎn)出環(huán)境友好型的產(chǎn)品
近些年來爆發(fā)的各類環(huán)境污染的例子不勝枚舉，因此人們保護(hù)環(huán)境的意識也在不斷提高，無磷洗衣粉、新型乙醇汽油、低排量汽車等都成為人們購物的首選，有機(jī)、綠色成為了一種消費(fèi)時尚，對此我們應(yīng)該感到欣慰。同時，生產(chǎn)出對環(huán)境友好的產(chǎn)品也是我們反饋社會、回報(bào)自然最好的方式。
4.總結(jié)
綜上所述，積極倡導(dǎo)綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用具有非常重要的社會意義。為了保護(hù)人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境，更好的落實(shí)社會主義科學(xué)發(fā)展觀的具體要求，綠色發(fā)展的理念應(yīng)該深入到每個人的內(nèi)心。通過本文的分析，希望能夠起到一定的作用，保障化學(xué)工程的可持續(xù)發(fā)展。
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引言
化學(xué)工程是研究化學(xué)工業(yè)為代表的，是對石化工業(yè)的生產(chǎn)過程中有關(guān)化學(xué)過程與物理過程的原理和規(guī)律進(jìn)行研究，并利用這些規(guī)律來解決工業(yè)裝置的建設(shè)。隨著石化工業(yè)的不斷發(fā)展，石化工業(yè)所涉及的范圍也越來越廣，因此重視化學(xué)工程技術(shù)的創(chuàng)新，并在石化工業(yè)裝置建設(shè)中得到實(shí)踐與發(fā)展是非常必要的。而同時，隨著石化工業(yè)裝置建設(shè)的發(fā)展，化學(xué)工程技術(shù)創(chuàng)新提供了必要的條件。
一、石化工業(yè)裝置建設(shè)中的主要改造的部分
在石化工業(yè)裝置中，工業(yè)爐是整個生產(chǎn)工藝中的重點(diǎn)設(shè)備，無論是煉油、有機(jī)原料的煉成和合成樹脂的工藝都需要借助不同工業(yè)爐完成。比如在煉油中，最為常見的石化工業(yè)裝置有裂解爐、轉(zhuǎn)化爐和加熱爐等。它們能夠按照不同的作用，不同的工藝要求，發(fā)揮不同的效果。但目前大多數(shù)的石化工業(yè)裝置仍然是根據(jù)其外形將工業(yè)爐分為五類：
1.管式加熱爐：按形狀分為圓筒爐、立式爐、箱型爐。管式爐爐體一般由鋼架及筒體（或箱體）組成，爐內(nèi)襯有耐火材料和隔熱材料，還有爐管系統(tǒng)、爐配件和煙囪等部分。根據(jù)其受熱形式有純輻射式和輻射-對流式。管式加熱爐是石油化工行業(yè)最常用的爐型，以后各節(jié)主要圍繞管式加熱爐展開介紹。
2.立式反應(yīng)爐：這類爐的爐體基本上是受壓容器，如甲烷化爐、中（低）溫變換爐、氣化爐、二段轉(zhuǎn)化爐等；另一部分類似平頂(底)或錐形頂(底)的常壓容器，如沸騰爐、蓄熱爐、煤氣發(fā)生爐等，爐體多數(shù)均有復(fù)雜的內(nèi)件和襯耐火材料，催化劑填料等。
3.臥式旋轉(zhuǎn)反應(yīng)爐：爐體呈臥式旋轉(zhuǎn)筒體，內(nèi)部裝有螺旋輸運(yùn)器或加熱爐管，外部有傳動及減速裝置，如HF旋轉(zhuǎn)反應(yīng)爐等。
4.帶傳動、升降投料裝置的反應(yīng)爐：這類爐設(shè)備類似容器，但外部有投料提升裝置，爐內(nèi)有內(nèi)襯或砌筑耐火和隔熱材料，如電熱爐等。
5.其他工業(yè)爐：焚燒爐：用于廢氣、廢液、廢渣的焚燒。將其中有害物質(zhì)經(jīng)焚燒轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)排出。如污泥焚燒爐、硫磺回收裝置焚燒爐。干燥爐：用于干燥工藝物料。熱載體爐：塑料廠用的較多。當(dāng)化學(xué)工程技術(shù)得到創(chuàng)新，石油化工裝置也需要做出相應(yīng)的改變，以發(fā)揮化學(xué)工程技術(shù)的作用，提升自我生產(chǎn)率。所以為了進(jìn)一步提升我國石油工業(yè)事業(yè)的發(fā)展，并且配合化學(xué)工程技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，石化工業(yè)裝置的主體——工業(yè)爐也應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的改造。
二、化學(xué)工程技術(shù)創(chuàng)新在煉油方面的實(shí)踐與進(jìn)展
1.催化裂化技術(shù)
在煉油裝置中的創(chuàng)新體現(xiàn)催化裂化是石油煉制過程之一，是在熱和催化劑的作用下使重質(zhì)油發(fā)生裂化反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)榱鸦瘹?、汽油和柴油等的過程。催化裂化的主要工程需要在裂解爐中完成，裂解爐，主要以石油餾分為原料，進(jìn)行熱裂解生產(chǎn)烯烴，其結(jié)構(gòu)特征為：立管加熱裂解爐。裂解爐大多數(shù)為立式鋼架結(jié)構(gòu)爐體，將幾種不同管徑組合成一組，爐底有油氣聯(lián)合噴嘴；對流室在頂部，為臥式盤管，預(yù)熱原料或燃料等。如今催化裂化技術(shù)已經(jīng)成為石化工業(yè)裝置建設(shè)中的核心技術(shù)，是石化工業(yè)煉油都需要用到的一種方式。在這項(xiàng)技術(shù)中就體現(xiàn)了許多化學(xué)工程技術(shù)的創(chuàng)新之處，如自動開發(fā)的高效霧化噴嘴，PV高效旋風(fēng)分離器、油漿旋液除塵和煙氣能量回收等。這些技術(shù)的創(chuàng)新與使用，很好的解決了煉油中長期存在的回收煙氣壓力、取出多余熱量等難題。有效的提升了煉油的效率和環(huán)保性，讓煉油取得了更好的經(jīng)濟(jì)效益。
2.煉油裝置
煉油裝置中的核心部分為常壓裝置，是處理煉油的重要裝置。能有效提升其處理能力，降低能耗，提升拔除率。鎮(zhèn)海煉化與SEI對煉油裝置大型化開發(fā)應(yīng)用了一系列化學(xué)工程創(chuàng)新技術(shù)，如在兩段閃蒸、三級蒸餾節(jié)能型常壓蒸餾技術(shù)應(yīng)用其中，并使用真空技術(shù)來降低低壓降、高減壓的拔除率，是其研發(fā)出的煉油裝置成為目前國內(nèi)最大的長減壓裝置。經(jīng)過實(shí)際的投入運(yùn)用，該常減壓設(shè)置的處理能力達(dá)到了102%，總拔除率達(dá)到了79.12%，整個裝置的能耗量低至每噸11千克標(biāo)油。
3.催化重整技術(shù)創(chuàng)新
在煉油裝置中的體現(xiàn)催化重整是在催化劑的作用下，對油餾分中的烴類分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新排列成新的分子結(jié)構(gòu)的過程。石油在煉制的過程中需要在加熱、氫壓和催化劑發(fā)揮作用的共同環(huán)境中，讓原油中蒸餾所得的輕汽油餾分轉(zhuǎn)變成富含芳烴的高辛烷值汽油，并副產(chǎn)液化石油氣和氫氣的過程。催化重整中可以用作汽油調(diào)合組分，也可以使用芳烴抽提制取苯、甲苯和二甲苯，副產(chǎn)的氫氣是煉油廠中重要的氫氣來源。需要注意的是，制氫裝置轉(zhuǎn)化爐的結(jié)果與其他工業(yè)爐的結(jié)構(gòu)不同，爐管里都裝有催化劑，并在關(guān)于制氫反應(yīng)過程是在爐管內(nèi)完成的。爐內(nèi)溫度較高，達(dá)到1000°C，反應(yīng)介質(zhì)出口溫度為800°C左右。而催化重整技術(shù)的創(chuàng)新主要是在其中應(yīng)用了新型再生器催化劑分布器，能均勻的分布下料，有效提升反應(yīng)器的利用率和催化劑的再生治療。該技術(shù)在進(jìn)氣方式及氣體分配流動技術(shù)也有所創(chuàng)新改進(jìn)，通過改善氣體的軸向及徑向分流的均勻性及提升了氣體在徑向床成內(nèi)的壓力降和氣體在軸向的壓力分布情況。這些技術(shù)方面的創(chuàng)新都有助于提升整個催化重整技術(shù)的效果。
4.新型塔板、填料和冷換設(shè)備
在改進(jìn)煉油中相關(guān)的化學(xué)工程技術(shù)中，選擇合適的材料能有效保證創(chuàng)新技術(shù)的效果發(fā)揮，并能幫助煉油廠的合理成本管理。新型規(guī)整的填料或亂堆填料已經(jīng)成為催化裂化中吸收穩(wěn)定塔和常減壓塔的主要材料。高效換熱器也已經(jīng)成為常減壓裝置的主要構(gòu)件，其能很好的回收煙氣熱能，將熱爐熱效率提升到90%以上。此外，表面蒸發(fā)冷凝器、表面多孔管換熱器也已經(jīng)在煉油裝置中得到廣泛的應(yīng)用與普及。
三、化學(xué)工程技術(shù)創(chuàng)新在有機(jī)原料方面
1.乙烯成套技術(shù)
自“九五”計(jì)劃以來，我國乙烯事業(yè)就開始快速的發(fā)展，僅2000年中國石化集團(tuán)公司的乙烯產(chǎn)量就達(dá)到287×104t，并且在乙烯成套技術(shù)方面有了很好的創(chuàng)新和發(fā)展。石化股份公司對裂解爐和分離工藝技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新改進(jìn)，通過在文丘里管流量控制技術(shù)對裂解原料在眾多的輻射段爐管中的流量實(shí)現(xiàn)了精密的均勻分布控制；應(yīng)用“濕壁”模型解決了廢熱鍋爐結(jié)焦的問題。此外，在底部供熱和側(cè)壁供熱中是由輻射段，建立有效的供熱模式系統(tǒng)，讓供熱更快、更為均勻。乙烯分離技術(shù)一直是化學(xué)工程技術(shù)集中度非常密集的一個范圍，并且對于乙烯大型化節(jié)能效果與深冷條件都有著非常嚴(yán)苛的要求。通過對該技術(shù)的不斷研究與創(chuàng)新，在通過多種考慮后，石化公司選擇中型乙烯作為乙烯分離技術(shù)創(chuàng)新、改進(jìn)的切入點(diǎn)。如今該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成功的在石油化工中得到使用。
2.甲苯歧化和烷基轉(zhuǎn)移成套技術(shù)
甲苯歧化和烷基轉(zhuǎn)移技術(shù)是芳烴技術(shù)中的一個重要組成單元，是滿足石油化工對二甲苯需求的有效的措施之一。上海石油化工研究將HAT系列作為催化劑，并以此為基礎(chǔ)研制出大型軸向固定床反應(yīng)器和反應(yīng)器進(jìn)口氣體分布器，以提升甲苯歧化反應(yīng)的效率，并提升對二甲苯的回收率，滿足了石油化工對二甲苯日漸增大的需求。如今一套甲苯歧化和烷基轉(zhuǎn)移成套技術(shù)所使用的40×104t/a已經(jīng)安全、穩(wěn)定的使用了6年。
3.苯乙烯成套技術(shù)
在苯脫氫制成苯乙烯的成套技術(shù)中，乙苯脫氫軸徑向反應(yīng)器是該項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)。對反應(yīng)器中的原料與反應(yīng)物料流向進(jìn)行更合理、更環(huán)保、更節(jié)約的改進(jìn)，能降低對催化劑的使用量，并提升乙苯烯的制成率。華東理工大學(xué)在6×104t/a和10×4t/a的反應(yīng)器中進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)后，終于建立了兩維氣體的數(shù)學(xué)模型，并計(jì)算出反應(yīng)器入口處軸向催化器的氣封高度。另外，也有研究發(fā)現(xiàn)使用新型的高效靜態(tài)混合器，是解決原有反應(yīng)器入口處乙苯與水蒸氣在高溫和高速流動狀態(tài)發(fā)生的質(zhì)量偏離及乙苯脫氫轉(zhuǎn)化率偏低的問題的最好方式。
4.化工型MTBE合成及裂解一體化成套技術(shù)
化工型MTBE合成及裂解一體化技術(shù)為制出高純度的聚合級異丁烯，上海石油化工研究院就以下兩點(diǎn)進(jìn)行了創(chuàng)新：(1)使用帶有環(huán)柱形催化劑裝填構(gòu)件，以實(shí)現(xiàn)深液層塔盤的催化蒸餾技術(shù)的使用；(2)在預(yù)反應(yīng)器中是由外循環(huán)工藝，改變床層抽出的位置。這兩點(diǎn)的創(chuàng)新抓住了化工型MTBE合成及裂成一體化技術(shù)的關(guān)鍵所在，因此其所發(fā)生的效果也是顛覆性的。在MTBE裂解單元中使用固體酸裂解工藝技術(shù)，并適當(dāng)?shù)姆糯蠊潭ù卜磻?yīng)器，并對裂解產(chǎn)物分離和精餾塔系進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。目前該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)得到很好的使用，以燕化公司為例，其所生產(chǎn)的高純度異丁烯很好的與丁基橡膠合成。
前言：隨著現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)達(dá)，分子這一概念被帶到了大眾的面前，人們對分子的研究越來越詳細(xì)，運(yùn)用當(dāng)今的科學(xué)技術(shù)研究分子，把分子放在顯微鏡下觀察，化學(xué)對其結(jié)構(gòu)了解的愈加深入，這樣分子設(shè)計(jì)的誕生也推動了分子工程的誕生，這是時代和科學(xué)技術(shù)下的產(chǎn)物，他們的誕生使得化學(xué)研究進(jìn)入到更深階段——分子工程學(xué)。所以分子工程和化學(xué)工程兩者是相輔相成的。
一、淺談分子工程
在一個固定環(huán)境下對分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)造，不僅如此，還得理清分子之間的關(guān)系，這種原理就是分子工程學(xué)。分子工程不是單一的分子學(xué)科，而是由不同種類、學(xué)科構(gòu)成的，但是，只要有關(guān)分子工程就會有三個基本的問題：第一，怎樣按照要求對分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì);第二，建筑分子結(jié)構(gòu)時要用什么基元;第三，怎么實(shí)現(xiàn)分子設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)的功能，就需要考慮怎么組裝基元。這三個問題有著密不可分的聯(lián)系，從而形成了三個實(shí)施分子工程的重要環(huán)節(jié)，這三個問題分別是分子工程的作用、結(jié)構(gòu)、結(jié)合的理論基礎(chǔ)。
與之前的化學(xué)研究方法有所不一樣的是分子工程在研究時，會在研究手段、對象、內(nèi)容等角度采取新的方法。傳統(tǒng)的化學(xué)研究大多是利用自然物以及公式得到新的化合物，從這些化合物中找到比較好的化合物，1930年，磺胺藥物被人發(fā)現(xiàn)，造就了那個年代合成藥物的鼎盛時期?？墒欠肿庸こ虒W(xué)的研究則恰恰和傳統(tǒng)化學(xué)研究相反，它主要以功能研究為方向，通過對分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行探究。這個時候它不單單對某一個化合物進(jìn)行研究，而是研究化合物的功能體系。這樣得到的信息要比傳統(tǒng)化學(xué)研究得到的信息全面，不光可以得到分子結(jié)構(gòu)還可以知道分子某些特定的結(jié)構(gòu)層次。傳統(tǒng)化學(xué)研究過分注意分子結(jié)構(gòu)以及合成的聯(lián)系?？墒牵肿庸こ虒W(xué)卻看中功能和 物理原理。如今，化學(xué)不能獨(dú)自發(fā)展了，化學(xué)的發(fā)展必須要建立在生命、材料科學(xué)這兩門學(xué)科上。當(dāng)然也需要注意另外一些科學(xué)技術(shù)。
從化學(xué)工程學(xué)得到的經(jīng)驗(yàn)，分子工程學(xué)也從不同的分子工程研究中得出來?，F(xiàn)在的分子工程學(xué)還在孕育，也就是在不同的領(lǐng)域、不同功能、對分子進(jìn)行設(shè)計(jì)、構(gòu)造。分子工程由不同種類的分子工程研究中得到，所以功能不同、種類不同，這就使得分子工程學(xué)需要按照功能、種類對其進(jìn)行分類。分子工程學(xué)主要研究化合物的功能體系，針對體系的研究就必須在分子水平上探究之前提過的三個問題，得到規(guī)律，功能體系以及工程學(xué)原理，這幾個不同方面相輔相成、互惠互利。
二、淺談化學(xué)工程
當(dāng)面對一些挑戰(zhàn)時工程學(xué)科發(fā)揮的作用才能體現(xiàn)其重要性。如今，環(huán)境問題成為我們急需解決的問題，因?yàn)樗c人們生產(chǎn)、生活、生存都有著密切的聯(lián)系，這個時候化學(xué)工程就有了研究的目標(biāo)，它需要解決資源可循環(huán)利用、化石資源的合理化利用等。化學(xué)工程需要解決經(jīng)濟(jì)的循環(huán)利用，不光肩負(fù)著科學(xué)方面的重?fù)?dān)，還需要傳遞物質(zhì)、能源、信息等。
化學(xué)工程之前從沒遇到過的一些問題，卻隨著生物技術(shù)等一些高新技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生，這有一個好處便是讓化學(xué)工程的研究深入到更具體的領(lǐng)域中。一些過于具體的問題，比如納米尺度問題，這是在傳統(tǒng)的化學(xué)研究中都沒有遇到過的微小領(lǐng)域，要是想加強(qiáng)微量產(chǎn)品的生產(chǎn)就必須擴(kuò)寬化學(xué)研究領(lǐng)域。在當(dāng)代這是化學(xué)工程打入到新領(lǐng)域必須要做的。發(fā)明催化劑以及工藝的源泉是新催化材料創(chuàng)造的。從另一個方面來說，要是將生產(chǎn)變得更加清潔，把不同的工藝以及流程進(jìn)行合并，然后找出最好的，這也是化學(xué)工程將要研究的重要領(lǐng)域?，F(xiàn)在有關(guān)生命方面的科學(xué)發(fā)展愈發(fā)成熟，生物催化在這一領(lǐng)域已經(jīng)體現(xiàn)了自己價(jià)值。
如今人們愈加注意和自身相關(guān)的科學(xué)技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，健康、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域都對科學(xué)技術(shù)有了更深層次的要求，而且屬于化學(xué)的問題占大多數(shù)。舉一個例子，當(dāng)我們的生命機(jī)能受到損害就得使用藥物來控制，所要服用的藥就會對人們的身體機(jī)能進(jìn)行調(diào)節(jié)。將這些有關(guān)生命過程的問題解決就是化學(xué)過程在不屬于自己領(lǐng)域里的重大挑戰(zhàn)，所以肯定會得到化學(xué)工程學(xué)的注意。
隨著不同體系科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為化學(xué)工程帶來的問題在一定程度上推動了化學(xué)工程學(xué)的發(fā)展。所有的科學(xué)技術(shù)都與化學(xué)工程有著密不可分的聯(lián)系，當(dāng)化學(xué)工程在發(fā)展的同時也推動了整個科學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)步。所以，化學(xué)工程學(xué)逐漸被人們注意，也更大化的注意科學(xué)在化學(xué)工程中的運(yùn)用，化學(xué)工程學(xué)為整個科學(xué)領(lǐng)域所帶來的價(jià)值就是該工程學(xué)以后要注意的方向。
為了讓化學(xué)工程學(xué)得到更好的發(fā)展就必須提高化工人員的專業(yè)知識，加強(qiáng)對化工人員的教育。化工工程教育應(yīng)該與時俱進(jìn)，根據(jù)現(xiàn)代工程教育改革得到重要的成果來制定教育內(nèi)容，教育內(nèi)容不可以單調(diào)，需要將專業(yè)課與基礎(chǔ)課相結(jié)合，還得根據(jù)時代的更替而及時更新教育內(nèi)容，加強(qiáng)化學(xué)工程人員解決問題的能力;不過也得加強(qiáng)學(xué)生對資源環(huán)境以及另外科學(xué)領(lǐng)域的興趣。
結(jié)束語：
【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674－4810（2012）14－0005－01
石油和化學(xué)工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，我國化學(xué)工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步、化工園區(qū)及延伸產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，以及石化產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展都需要大量化工技術(shù)人才，這就要求我們培養(yǎng)的化工人才要更多地貼近石化行業(yè)。而目前的化工教學(xué)乃至專業(yè)實(shí)驗(yàn)過于通識化、程序化、模型化，學(xué)生通過化工專業(yè)的學(xué)習(xí)，無法掌握解決實(shí)際問題的能力。本文總結(jié)了溫州大學(xué)化工專業(yè)教師近幾年來的科研方向，并對“華峰班”的3＋1教學(xué)改革試點(diǎn)和對溫州大學(xué)化工專業(yè)的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一些創(chuàng)新，提出了一些比較實(shí)用的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)思路。
一 構(gòu)建以知識群落為基礎(chǔ)的專業(yè)課程體系，切實(shí)推進(jìn)課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)模式的變革
化工專業(yè)課程體系主要由化工熱力學(xué)、傳遞過程原理、化學(xué)反應(yīng)工程、分離工程、化學(xué)工藝學(xué)、化工設(shè)計(jì)六門課程組成，構(gòu)成了化學(xué)工程與工藝核心專業(yè)課的主體?；I(yè)實(shí)驗(yàn)是化工專業(yè)課程體系的重要組成部分，也是化學(xué)工程與工藝專業(yè)必修的實(shí)踐性課程。它是從工程與工藝兩個角度出發(fā)，既以化工工藝生產(chǎn)為背景，又以解決工藝或過程開發(fā)中所遇到的共性工程問題為目的?，F(xiàn)行的化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)過于簡單模型化，學(xué)生很難通過實(shí)驗(yàn)鍛煉其分析和解決實(shí)際問題的能力。引進(jìn)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與現(xiàn)行化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)結(jié)合，雖然拓寬與發(fā)展了工程實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和可操作性，但工科學(xué)生真正的實(shí)踐動手能力卻得不到鍛煉，更無從談起培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維方法。
本次改革的嘗試從整合教師科研室、化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和校外實(shí)踐基地的硬件與軟件教學(xué)資源開始，逐步建立理論教學(xué)與課內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)融于一體的教學(xué)體系和平臺。具體的做法如下：
第一，把部分課堂教學(xué)移入科研室進(jìn)行，面對正在運(yùn)行的科研裝置進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)。這樣的教學(xué)模式將科研中涉及的化學(xué)工程基本原理，通過設(shè)備運(yùn)行、教師講解、學(xué)生操作這一過程，實(shí)現(xiàn)教師、設(shè)備與學(xué)生對話，使學(xué)生獲得感性認(rèn)識的同時，加深對化學(xué)工程原理的理性認(rèn)識，并且對化學(xué)工業(yè)的科學(xué)研究前沿有一定的了解。例如，將工業(yè)催化中“固體催化劑顆粒內(nèi)的質(zhì)量傳遞”的教學(xué)內(nèi)容與反應(yīng)工程中“固定床反應(yīng)器”一節(jié)的部分內(nèi)容進(jìn)行融合，以“固定床反應(yīng)器及催化劑顆粒的內(nèi)、外擴(kuò)散消除”為教學(xué)內(nèi)容，帶學(xué)生參觀并操作正在運(yùn)行的固定床反應(yīng)器，現(xiàn)場對學(xué)生進(jìn)行講解高壓固定床反應(yīng)器的內(nèi)擴(kuò)散、外擴(kuò)散的消除方法，并讓學(xué)生利用高壓固定床進(jìn)行石油化工的加氫脫硫?qū)嶒?yàn)研究。學(xué)生在這個過程中真正認(rèn)識到一些基本的化學(xué)工程原理?；氐秸n堂上，再結(jié)合文獻(xiàn)，系統(tǒng)地講解教材中沒有涉及的消除內(nèi)、外擴(kuò)散的幾種方法。這一教學(xué)和實(shí)驗(yàn)過程的統(tǒng)一不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動手能力，又使學(xué)生接觸到了科學(xué)研究的前沿內(nèi)容。
第二，利用參觀見習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)的良好機(jī)會，在車間裝置上進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)。
在不到三年的時間里，學(xué)生積極參與教師的科研實(shí)踐?；I(yè)教師的部分科研設(shè)備用于專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課題研究內(nèi)容部分納入專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了科研與教學(xué)的高度融合。提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、研究性、實(shí)踐性和創(chuàng)造性。
二 溫州大學(xué)特色的“華峰班”化工專業(yè)教學(xué)改革
作為地方院校，溫州大學(xué)的辦學(xué)宗旨是以培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才為主，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展。為提高學(xué)生在工作方面的能力，溫州大學(xué)從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，基于企業(yè)和學(xué)校的實(shí)際情況，探討并實(shí)現(xiàn)了“華峰班”學(xué)生教學(xué)與上崗實(shí)踐的運(yùn)行機(jī)制，深入推進(jìn)了校企合作辦學(xué)，基本實(shí)現(xiàn)了“雙贏”和共同發(fā)展。其主要措施如下：
第一，在培養(yǎng)方案中，設(shè)置“華峰班”模塊課程。在工程專家的指導(dǎo)下，根據(jù)企業(yè)的需要對培養(yǎng)方案進(jìn)行部分修改，增設(shè)華峰提出的部分課程，使得學(xué)生在校期間所學(xué)的基本知識和專業(yè)理論更貼近于華峰實(shí)際的應(yīng)用。在這種戰(zhàn)略方針下，學(xué)生在企業(yè)的環(huán)境中真正做到知識和能力之間的無縫連接，縮短了崗位過渡時間，增加了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
第二，豐富“華峰班”的內(nèi)涵建設(shè)。明確學(xué)生進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐過程中各個環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容和時間安排。細(xì)化學(xué)生在每個環(huán)節(jié)、每個時間段的具體任務(wù)，明確入駐教師和企業(yè)工程師的具體任務(wù)和職責(zé)。企業(yè)專門派一位工程師作為學(xué)生的導(dǎo)師，兩者相互合作交流，并定期將學(xué)生的進(jìn)展情況作階段性總結(jié)，明確下一階段的任務(wù)和職責(zé)，并對學(xué)生暴露出的一些問題進(jìn)行批評指正。
參考文獻(xiàn)
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［2］高璠、高鑫等.將科研項(xiàng)目引入化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的嘗試［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2007（6）
［3］張林香、王俊文等.化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐與探討［J］.實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2007（2）
【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）01-0224-01
1.現(xiàn)狀
化學(xué)工程與工藝專業(yè)是一個老牌的專業(yè)，長久以來為行業(yè)輸送著新鮮血液，促進(jìn)著經(jīng)濟(jì)的長足進(jìn)步。但是近年來，由于高校的擴(kuò)招，掛靠化工專業(yè)的熱門方向此起彼伏誕生，專業(yè)師資的整體能力跟不上等等原因，使專業(yè)人才的整體素質(zhì)和能力有所下降，而國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，技術(shù)水平的不斷提升，對專業(yè)人才的需要異常迫切。高校要抓住機(jī)遇，善于利用地方資源，促進(jìn)專業(yè)辦學(xué)特色， 提升人才綜合能力， 提振專業(yè)的就業(yè)水平與競爭力。因此高校培養(yǎng)既有專業(yè)理論能力，又有動手能力的高素質(zhì)人才尤為重要。
因此，新培養(yǎng)方案的制定與實(shí)施尤顯突出。我校于2010年著手修改化學(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，新培養(yǎng)方案于2011屆開始實(shí)施。
2.新培養(yǎng)方案的特點(diǎn)
2.1 培養(yǎng)目標(biāo)明確，突出專業(yè)特點(diǎn)，體現(xiàn)專業(yè)應(yīng)用
“本專業(yè)培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，能夠掌握化學(xué)工程與工藝方面的基礎(chǔ)理論、基本技能以及相關(guān)的工程技術(shù)和知識，能在石油化工、煤化工、化工工藝、工業(yè)催化、能源、醫(yī)藥和環(huán)保等部門從事生產(chǎn)、服務(wù)、研發(fā)以及設(shè)計(jì)的高級技術(shù)應(yīng)用型人才。”
“本專業(yè)執(zhí)行寬專業(yè)，厚基礎(chǔ)的教學(xué)指導(dǎo)方針，在培養(yǎng)學(xué)生理解和掌握化學(xué)工程與工藝學(xué)科理論知識的基礎(chǔ)上，著重培養(yǎng)學(xué)生掌握化工領(lǐng)域工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備設(shè)計(jì)、模擬優(yōu)化方法、對新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備進(jìn)行研究、開發(fā)和設(shè)計(jì)的基本能力。學(xué)生在專業(yè)課學(xué)習(xí)階段，通過專業(yè)實(shí)習(xí)等途徑，緊密聯(lián)系石油化工、煤化工的生產(chǎn)實(shí)際，使學(xué)生具有獨(dú)立思考和解決實(shí)際問題及創(chuàng)新的初步能力”。
我校的化學(xué)工程與工藝專業(yè)有兩個方向，即石油化工方向和煤化工方向。我校地處遼寧化工城，素有“煤都”之稱，既有石油化工的研發(fā)和生產(chǎn)優(yōu)勢，又有煤化工的產(chǎn)業(yè)與科研依托，發(fā)揮優(yōu)勢，凝練特色，致力于教學(xué)理念和方式的創(chuàng)新，培養(yǎng)應(yīng)用型人才，具有強(qiáng)大的優(yōu)勢。
2.2注重培養(yǎng)規(guī)格，強(qiáng)化畢業(yè)生應(yīng)獲得的知識和能力
首先，強(qiáng)調(diào)德、體。“熱愛祖國，遵紀(jì)守法，身體健康，具有良好的思想品德、社會公德和職業(yè)素養(yǎng)”。
其次，強(qiáng)調(diào)外語和計(jì)算機(jī)能力。外語和計(jì)算機(jī)屬于工具型能力，會廣泛應(yīng)用于將來的工作和學(xué)習(xí)。
重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)專業(yè)能力。獲得專業(yè)基本知識，具備在專業(yè)生產(chǎn)第一線工作的基本能力；掌握專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)工藝與設(shè)備的基本設(shè)計(jì)能力；了解專業(yè)學(xué)科前沿，了解新裝置、新技術(shù)、新工藝的發(fā)展動態(tài)；具有對新裝備、新技術(shù)、新工藝、新方法理解、運(yùn)用和掌握的初步能力。
再次，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢的基本方法，要具有創(chuàng)新意識和獨(dú)立獲取知識的能力。
2.3優(yōu)化課程體系，體現(xiàn)厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)的培養(yǎng)特色，拓寬專業(yè)口徑，淡化專業(yè)意識，加強(qiáng)基礎(chǔ)教學(xué)，培養(yǎng)通才，增強(qiáng)人才的適應(yīng)能力，提升自我發(fā)展能力。
首先，新培養(yǎng)方案提高了原來要求的規(guī)定修滿教學(xué)學(xué)分，其中適當(dāng)增加了實(shí)踐教學(xué)學(xué)分。
學(xué)校前兩年實(shí)施通識教育，不分專業(yè)，基礎(chǔ)教育課程一致性，后兩年體現(xiàn)專業(yè)特色，突出學(xué)科優(yōu)勢。
其次，在專業(yè)基礎(chǔ)課設(shè)置上，強(qiáng)化了四大化學(xué)的理論課時與實(shí)驗(yàn)課時，同時整合了兩個培養(yǎng)方向在《化工原理及實(shí)驗(yàn)》、《化工熱力學(xué)》、《化學(xué)反應(yīng)工程》、《化工設(shè)計(jì)》、《專業(yè)外語》、《儀器分析與實(shí)驗(yàn)》、《電工學(xué)》等課程的一致性，體現(xiàn)了厚專業(yè)基礎(chǔ)，寬專業(yè)口徑的特點(diǎn)，增強(qiáng)了人才強(qiáng)大的理論基礎(chǔ)。
在專業(yè)必修課設(shè)置上，既要突出兩個方向的特色專業(yè)，又要體現(xiàn)我們學(xué)校的辦學(xué)特點(diǎn)，揚(yáng)己之長，使培養(yǎng)的人才具有特色，滿足化工不同行業(yè)的需要。因此，我們將兩個專業(yè)方向的部分特色課程交叉選修。如：石油加工方向選修《煤化工基礎(chǔ)》、《潔凈煤技術(shù)》，煤化工方向選修《石油化學(xué)》、《石油加工基礎(chǔ)》，使所有的學(xué)生，既懂得了本專業(yè)的知識，也跨入了另一個相鄰領(lǐng)域，擴(kuò)展了知識面，也強(qiáng)化了就業(yè)優(yōu)勢。
2.4重視實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，鍛煉和強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐動手能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合實(shí)踐能力，最終成為具備實(shí)踐和創(chuàng)新能力的應(yīng)用型化工人才
新培養(yǎng)方案中，在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，除了傳統(tǒng)實(shí)習(xí)之外，引入了仿真教學(xué)，綜合實(shí)驗(yàn)和綜合能力素質(zhì)訓(xùn)練，強(qiáng)化了實(shí)踐能力的重要性，促進(jìn)了學(xué)生綜合能力的提升。
在實(shí)踐教學(xué)體系中，金工實(shí)習(xí)、認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，為學(xué)生提供了廣闊的實(shí)踐平臺，我們學(xué)校先后與地方6個化工企業(yè)及科研院所簽訂了實(shí)習(xí)協(xié)議，每年都有學(xué)生去進(jìn)行不同類型的實(shí)習(xí)，同時，我們也鼓勵學(xué)生到企業(yè)委托實(shí)踐，增強(qiáng)學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合能力的培養(yǎng)。
在課設(shè)和畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文），大膽創(chuàng)新，允許學(xué)生參與教師或者企業(yè)的科研課題，發(fā)散思維，在實(shí)踐中提升學(xué)生的創(chuàng)新能力；鼓勵學(xué)生積極參與“挑戰(zhàn)杯”、“創(chuàng)新實(shí)踐”、“科技小論文大賽”“資格認(rèn)證”、各種論文和實(shí)驗(yàn)等大賽、以及參與各種培訓(xùn)及調(diào)查報(bào)告等，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
在仿真教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)校引入了化工仿真實(shí)訓(xùn)軟件，提供計(jì)算機(jī)房，使學(xué)生足不出戶，在計(jì)算機(jī)上就可以模擬實(shí)際化工工藝路線與實(shí)際化工裝置，自己動手操作，將理論知識與實(shí)際處理問題相結(jié)合，既鞏固了專業(yè)知識，也應(yīng)用了專業(yè)知識，同時提升了動腦和動手能力。
在專業(yè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，既體現(xiàn)兩個專業(yè)方向的共性，也強(qiáng)化了專業(yè)方向的特色。比如；石油化工方向?qū)W生開設(shè)化學(xué)工藝學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)與石油加工專業(yè)實(shí)驗(yàn)，而煤化工方向?qū)W生開設(shè)煤化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)的同時，也進(jìn)行石油加工實(shí)驗(yàn)，這樣既淡化了專業(yè)方向性，強(qiáng)化了大化工的概念，也使學(xué)生在就業(yè)中更具備了競爭力。
3.新培養(yǎng)方案的實(shí)施效果
新培養(yǎng)方案從2011屆開始實(shí)施至今，效果明顯。具體體現(xiàn)在如下幾個方面：
學(xué)生對學(xué)習(xí)的課程感興趣程度增強(qiáng)，理論課學(xué)分普遍提高，受學(xué)業(yè)警示率明顯下降。
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）06-0209-02
一、能源化學(xué)工程專業(yè)建設(shè)背景
能源與環(huán)境問題是21世紀(jì)人類面臨的兩大基本問題。隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人類社會對能源的需求越來越多，石油、煤炭等不可再生化石能源的儲量逐漸消耗殆盡，且全球每年因消耗化石能源而向空氣中排放大量的氣體（CO2、SOx和NOx等），除了引起局部地區(qū)的煙塵、灰霾、酸雨、光化學(xué)霧和連帶的重金屬鉛的污染外，更造成了全球的氣候變化、溫室效應(yīng)日漸顯現(xiàn)。含碳能源（煤、石油和天然氣）的高效潔凈利用及具有清潔、低碳、可再生等優(yōu)勢的太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能、海洋能等新能源的開發(fā)和利用成為未來中國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。為適應(yīng)我國對可再生能源和清潔能源等新能源的迫切需求，東北石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院根據(jù)自己的辦學(xué)定位，發(fā)揮已有的專業(yè)優(yōu)勢，主動適應(yīng)，準(zhǔn)確定位，于2010年新增了能源化學(xué)工程本科專業(yè)，也是教育部首批建立的10個能源化學(xué)工程專業(yè)之一。專業(yè)獲批后，于當(dāng)年從09屆轉(zhuǎn)來1個班的學(xué)生，并新招10級2個班的學(xué)生，目前已有1屆畢業(yè)生。關(guān)于能源化學(xué)工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)方案、培養(yǎng)模式和培養(yǎng)體系則處于不斷探索和完善中。
二、能源化學(xué)工程專業(yè)定位與培養(yǎng)目標(biāo)
新專業(yè)的定位決定了專業(yè)以后的發(fā)展方向，也決定了師資隊(duì)伍的配置、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、課程體系的建立以及學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)等。專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的制定，首先必須在對專業(yè)深入分析和了解的基礎(chǔ)上，結(jié)合國情和學(xué)校的條件，考慮專業(yè)發(fā)展與社會進(jìn)步對人才的客觀、合理的要求。所以本專業(yè)定位應(yīng)以拓寬專業(yè)面、培養(yǎng)寬口徑的掌握能源化學(xué)工程專業(yè)知識和技能，具備新產(chǎn)品、新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)研究和開發(fā)的基本能力，能從事化石能源（包括石油、煤、天然氣）、新能源（包括太陽能、氫能、生物質(zhì)能等）化工過程工程的研制與開發(fā)、裝置設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程的控制以及企業(yè)經(jīng)營管理等方面的工作，具有創(chuàng)新精神和較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的高級應(yīng)用型人才。
三、能源化學(xué)工程專業(yè)課程體系的構(gòu)建
課程體系是否合理、課程內(nèi)容是否先進(jìn)直接關(guān)系到培養(yǎng)人才的質(zhì)量。能源化學(xué)工程專業(yè)是一門內(nèi)容豐富而又廣泛的科學(xué)與工程，屬交叉學(xué)科。專業(yè)按照東北石油大學(xué)“通識教育+學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)+專業(yè)教育+實(shí)踐教學(xué)”四個層面設(shè)置課程，構(gòu)建了厚基礎(chǔ)、寬口徑、重視學(xué)科交叉的課程體系。通識教育主要包括兩課、綜合基礎(chǔ)、外語、計(jì)算機(jī)、體育、公共藝術(shù)及跨學(xué)科門類修讀課程；學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)主要包括高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)課程以及物理化學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、線性代數(shù)、分析化學(xué)、工程制圖等等專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程；專業(yè)課程主要包括石油加工工程、基本有機(jī)化工工藝學(xué)、能源化工設(shè)計(jì)、能源轉(zhuǎn)化催化原理（雙語）等課程，同時開設(shè)了大量的專業(yè)選修課，注重學(xué)科交叉，拓展了學(xué)生的知識面；實(shí)踐教學(xué)包括實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)兩個部分，實(shí)驗(yàn)含課程實(shí)驗(yàn)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)，所有的化學(xué)、物理類課程均設(shè)置了配套課程實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中增加了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以及創(chuàng)新性的比重。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)除了實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)外，還開設(shè)了創(chuàng)新實(shí)踐和科研訓(xùn)練等環(huán)節(jié)，在實(shí)踐教學(xué)活動期間，學(xué)生可靈活選擇在企業(yè)或校內(nèi)完成。各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)分分配情況如圖1。
能源化學(xué)工程專業(yè)構(gòu)建的課程體系的特點(diǎn)是：注重各部分之間的系統(tǒng)性與協(xié)調(diào)性，充分強(qiáng)調(diào)理論教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)并重，基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識并重的原則，力求體現(xiàn)德、智、體、美全面發(fā)展。培養(yǎng)的學(xué)生既有豐富的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，又有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，并了解所學(xué)專業(yè)方向的學(xué)科前沿及發(fā)展趨勢。
四、師資隊(duì)伍建設(shè)
沒有高水平的師資隊(duì)伍就無法建設(shè)高水平的專業(yè)，所以師資隊(duì)伍是專業(yè)建設(shè)的根本保障。東北石油大學(xué)制定科學(xué)合理的人才引進(jìn)政策，采用各種優(yōu)惠條件吸引高層次人才來校工作，補(bǔ)充新專業(yè)建設(shè)所需的專業(yè)教師，重點(diǎn)引進(jìn)高水平的學(xué)科專業(yè)帶頭人以及主干課程的專任教師，重視已有人才的培養(yǎng)提高，充分發(fā)揮老教師帶青年教師的傳幫帶作用，提高教師隊(duì)伍的整體水平和素質(zhì)。目前本專業(yè)已有10名教師，全部具有博士學(xué)位，2名教授，4名副教授，同時還聘請了企事業(yè)單位、科研院所及其他高校等高水平的專業(yè)人員擔(dān)任新專業(yè)的兼職教師。已經(jīng)構(gòu)建了年齡、職稱、學(xué)歷等結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)與科研綜合水平高的具有發(fā)展?jié)摿處熽?duì)伍，保證了新專業(yè)的建設(shè)順利完成。
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）33-0060-02
《化工過程設(shè)計(jì)與優(yōu)化》課程是化工類研究生專業(yè)課中的一門綜合性強(qiáng)，知識面廣泛的化學(xué)工程專業(yè)課，可以培養(yǎng)化學(xué)工程專業(yè)學(xué)生的工程實(shí)踐意識，受到國內(nèi)化工專業(yè)高校的重視。合肥工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院制定了《化工過程設(shè)計(jì)與優(yōu)化》的研究生課程計(jì)劃，學(xué)院經(jīng)過研究，決定從2006年開始在化學(xué)工程專業(yè)研究生中開設(shè)《化工過程設(shè)計(jì)與優(yōu)化》選修課程。經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐，改進(jìn)了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式，開課取得成功。在近6年的校本部研究生及企業(yè)研究生班教學(xué)過程中，我們對課程內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了一些有益地嘗試，逐步形成了一套適合本校學(xué)生特點(diǎn)的教材，培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)意識和工作能力，畢業(yè)學(xué)生受到用人單位好評。
一、分析取舍國內(nèi)外相關(guān)教材的教學(xué)內(nèi)容
“優(yōu)化”已成為一門系統(tǒng)的數(shù)學(xué)理論性學(xué)科。國外的一些原版教材或譯書箱大多涉及優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型建立、因素分析和計(jì)算等理論，或者介紹Aspen Plus和PRO/II等軟件的應(yīng)用等。教材的數(shù)學(xué)理論性強(qiáng)，難度大，與化學(xué)工程關(guān)聯(lián)度偏小，難以直接用于本?；瘜W(xué)工程專業(yè)研究生的教學(xué)。國內(nèi)出版的化工過程與設(shè)計(jì)方面的教材較多偏重工藝描述，與化工優(yōu)化知識的結(jié)合點(diǎn)少，不能直接采用。我們從國內(nèi)外的教材中進(jìn)行選取，注重各章知識點(diǎn)完整性和連貫，強(qiáng)化工程實(shí)踐意識的培養(yǎng)。經(jīng)過幾輪教學(xué)效果比較和學(xué)生反饋，最終確定總學(xué)時32，主要教學(xué)內(nèi)容分為：①優(yōu)化基本理論及概念；②優(yōu)化理論在化工領(lǐng)域的應(yīng)用；③項(xiàng)目立項(xiàng)及化工廠設(shè)計(jì)；④化工過程優(yōu)化與設(shè)備選型；⑤化工與優(yōu)化專題討論。近年來，通過與華東理工大學(xué)、天津大學(xué)等高校的調(diào)研與交流，收集整理相關(guān)的圖書資料，我們還對現(xiàn)有教學(xué)講議及PPT課件進(jìn)行了一些充實(shí)和完善，最終形成包含有化工基礎(chǔ)知識，管路及設(shè)備選型，工藝路線優(yōu)化，各種操作單元設(shè)計(jì)優(yōu)化與組合方法，公用工程設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識，可研性報(bào)告編寫，技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，綠色化工過程等適用合肥工業(yè)大學(xué)的生源狀況的教學(xué)講義及PPT，解決了課程缺少合適教學(xué)資料支持的問題。
二、改革教學(xué)方法，因人施教
隨著研究生招生人數(shù)的增加，合肥工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院研究生的生源發(fā)生較大變化。2012年度，“211”以上生源占33%，其他大多為阜陽師范學(xué)院、合肥學(xué)院，皖西學(xué)院等本省非工科背景生源。這些學(xué)生中，有的缺乏化工基礎(chǔ)知識，有的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)豐富，但理論功底薄弱。針對生源情況，我們在教學(xué)中注意適當(dāng)補(bǔ)充一些基礎(chǔ)化學(xué)工程知識點(diǎn)，通過化工與優(yōu)化專題討論教學(xué)過程，布置相關(guān)章節(jié)閱讀作業(yè)，補(bǔ)充理科或師范生源學(xué)生的化工管路，流體輸運(yùn)機(jī)械，反應(yīng)釜，攪拌器類型，板式塔或填料塔等知識點(diǎn)。通過教學(xué)方法上的設(shè)計(jì)，通過4～5個學(xué)生搭配組成的學(xué)習(xí)小組，共同完成一個設(shè)計(jì)型課題，讓非化工專業(yè)背景學(xué)生掌握化工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識。對基礎(chǔ)好的學(xué)生，則布置Aspen Plus、PRO/II和ChemCAD軟件應(yīng)用專題，讓學(xué)生通過工藝過程，掌握計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模擬及優(yōu)化系統(tǒng)知識，參加化工項(xiàng)目設(shè)計(jì)競賽。在教學(xué)過程中，教師把與企業(yè)合作中得到的感受向?qū)W生做生動地講解，并結(jié)合企業(yè)中的化工優(yōu)化與化工廠設(shè)計(jì)實(shí)例，課堂氣氛活躍，師生有所互動，受到本校學(xué)生及企業(yè)研究生班學(xué)員的好評。
三、培養(yǎng)學(xué)生的化工經(jīng)濟(jì)分析和綠色化工思想
近年來，國家對化工項(xiàng)目申報(bào)和實(shí)施過程有了法定程序，如項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)分析，可行性論證，安全與環(huán)境評估及社會影響等流程。一些用人單位反映，相當(dāng)多的化學(xué)工程專業(yè)研究生不會編寫項(xiàng)目可研性報(bào)告，不了解項(xiàng)目的設(shè)計(jì)―評估―施工―驗(yàn)收―冷模―中試―生產(chǎn)整個流程。中國化工學(xué)會理事長等專家在合肥工業(yè)大學(xué)做學(xué)術(shù)報(bào)告時，曾呼吁化工學(xué)院應(yīng)對研究生增設(shè)化工項(xiàng)目的可行性報(bào)告編寫，項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)分析，平立面優(yōu)化設(shè)計(jì)及綠色化工等課程。因此，教學(xué)過程中，我們以化工學(xué)院與合肥安邦化工有限公司合作開發(fā)的“2000t/a溶劑法TAIC交聯(lián)劑的清潔生產(chǎn)技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”為范例，從項(xiàng)目建議書開始，在課堂上把科研報(bào)告，環(huán)評，安評，總圖設(shè)計(jì)，施工圖設(shè)計(jì)等資料展示給學(xué)生，講評化工廠建設(shè)的資料編寫技巧，使學(xué)生對化工廠設(shè)計(jì)過程有了認(rèn)識。在安徽省化工設(shè)計(jì)院的幫助下，結(jié)合該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)圖紙，補(bǔ)充學(xué)生化工設(shè)計(jì)制圖、識圖知識及化工產(chǎn)品的分類等國家標(biāo)準(zhǔn)。
四、在教學(xué)過程中豐富教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法
《化工過程設(shè)計(jì)與優(yōu)化》屬于新開課程，考慮到缺少教材和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，化工學(xué)院把《化工過程設(shè)計(jì)與優(yōu)化》課程定位為研究生的專業(yè)選修課，進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)。在2006學(xué)年選課過程中，研究生導(dǎo)師和學(xué)生對這門課不太了解，選課的學(xué)生只有5人。起初，我們從圖書館查閱有關(guān)優(yōu)化和化工設(shè)計(jì)的圖書資料，從20多本相關(guān)圖書中尋找出相關(guān)的教學(xué)素材。例如考慮到化學(xué)工程專業(yè)學(xué)生的理論數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較弱，我們避開嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程，直接采用應(yīng)用數(shù)學(xué)的優(yōu)化結(jié)果，如求取極值和黃金分割法等一些優(yōu)化方法，來處理化工領(lǐng)域的一些工藝優(yōu)化問題。我們將管路計(jì)算，污水處理，工藝參數(shù)，換熱器，精餾塔的設(shè)計(jì)與優(yōu)化作為第二章。課程結(jié)束后，布置一些化工過程的優(yōu)化專題課外作業(yè)。在承擔(dān)的教學(xué)過程中，先后補(bǔ)充了常見化工單元操作優(yōu)化與設(shè)備造型，化工識圖，化工經(jīng)濟(jì)評價(jià)，綠色化工設(shè)計(jì)等內(nèi)容。隨著選課人數(shù)的增加，我們在教學(xué)方式上進(jìn)行了改進(jìn)，增加專題討論環(huán)節(jié)。將學(xué)生分為若干個專題組，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識，通過查閱文獻(xiàn)，對管路設(shè)計(jì)及優(yōu)化，項(xiàng)目建議書，攪拌器形式與選型等某個單元進(jìn)行演講和講評，調(diào)動了學(xué)生的工程實(shí)踐意識，活躍了課堂學(xué)術(shù)氣氛。我們對學(xué)生的專題作業(yè)進(jìn)行總結(jié)，從中選定一些新的知識點(diǎn)，補(bǔ)充到課件，用于下年的教學(xué)。
《化工過程設(shè)計(jì)與優(yōu)化》課程處于發(fā)展與完善階段，涉及的內(nèi)容多，教學(xué)內(nèi)容起點(diǎn)高，國內(nèi)各個高校還沒有相對固定或成熟的教輔資料。從師資上講，教師的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，難以把握教學(xué)內(nèi)容。擬通過與同行交流學(xué)習(xí)，完善教材內(nèi)容和教學(xué)形式。
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2環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的課程體系
在課程體系設(shè)計(jì)上，不能簡單地將環(huán)境工程專業(yè)與化學(xué)工程專業(yè)的課程“拼盤”。根據(jù)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的特點(diǎn)和要求，我們在請教專家、調(diào)查學(xué)生的基礎(chǔ)上對環(huán)境工程專業(yè)、化學(xué)工程專業(yè)的相關(guān)課程進(jìn)行了有機(jī)整合，形成了培養(yǎng)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才的課程體系，該課程體系由5個課程模塊組成。公共基礎(chǔ)和素質(zhì)課程模塊。該課程模塊包括中國近現(xiàn)代史綱要、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、大學(xué)生心理健康教育、軍事訓(xùn)練、大學(xué)體育、大學(xué)英語、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、大學(xué)語文。專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊。該課程模塊包括高等數(shù)學(xué)、工程制圖及CAD、無機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)及實(shí)驗(yàn)、儀器分析及實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)及實(shí)驗(yàn)、化工原理及實(shí)驗(yàn)、波譜分析。專業(yè)核心課程模塊。該課程模塊包括環(huán)境化學(xué)、管網(wǎng)工程、環(huán)境微生物學(xué)及實(shí)驗(yàn)、環(huán)境生態(tài)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測及實(shí)驗(yàn)、水污染控制工程及實(shí)驗(yàn)、大氣污染控制工程及實(shí)驗(yàn)、固體廢物處理工程及實(shí)驗(yàn)、噪聲污染控制工程、環(huán)境影響評價(jià)。特色課程模塊。該課程模塊包括化工環(huán)境保護(hù)、化工污染控制工程、化工污染控制設(shè)備、綠色氧化技術(shù)、突發(fā)性化工環(huán)境污染事故的預(yù)防與處置等課程。實(shí)踐教學(xué)課程模塊。該課程模塊包括環(huán)境工程仿真實(shí)驗(yàn)、工程設(shè)計(jì)、工程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理、PIDCAD工藝流程制圖、認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))。該課程體系在保留環(huán)境工程專業(yè)的核心課程基礎(chǔ)上，《無機(jī)化學(xué)》、《有機(jī)化學(xué)》、《分析化學(xué)》、《物理化學(xué)》、《儀器分析》、《化工原理》、《波譜分析》等專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容和學(xué)時與化學(xué)工程專業(yè)一致，在課程設(shè)置上體現(xiàn)出環(huán)境工程專業(yè)與化學(xué)工程專業(yè)課程的復(fù)合；特色課程模塊和實(shí)踐教學(xué)課程模塊體現(xiàn)出環(huán)境工程專業(yè)與化學(xué)工程專業(yè)課程的融合。
3環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)方法
對于環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才，要求綜合培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境工程、化學(xué)工程兩專業(yè)的知識和能力，達(dá)到綜合培養(yǎng)的目標(biāo)，這就要求其相應(yīng)的教學(xué)不能采用灌輸性的教學(xué)風(fēng)格，而應(yīng)采用滲透式教學(xué)、融合式教學(xué)、案例式教學(xué)和研究性教學(xué)等。(1)滲透式教學(xué)是指在上述專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊中滲透環(huán)境工程專業(yè)知識的教學(xué)，在上述專業(yè)核心課程模塊滲透化學(xué)工程專業(yè)知識的教學(xué)。例如，《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》中動力學(xué)實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生動手做“Fenton試劑降解除草劑2,4-D反應(yīng)速率常數(shù)和活化能的測定”。(2)融合式教學(xué)是指在上述特色課程模塊和實(shí)踐教學(xué)課程模塊中將環(huán)境工程和化學(xué)工程中的知識、原理、技能融成一體進(jìn)行教學(xué)。例如，《化工污染控制工程》中教師可結(jié)合工程實(shí)踐進(jìn)行“流化床化學(xué)反應(yīng)器處理農(nóng)藥廠廢水”的專題教學(xué)，將流化床工藝設(shè)計(jì)參數(shù)、原理、廢水排放標(biāo)準(zhǔn)等融合在一起進(jìn)行教學(xué)。(3)案例式教學(xué)就是指在環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)過程中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容運(yùn)用工程中的實(shí)際案例進(jìn)行教學(xué)。例如，《水污染控制工程》中教師可結(jié)合工程實(shí)踐進(jìn)行“電鍍廠含鉻廢水的深度處理”的案例教學(xué)。(4)研究型教學(xué)是指在環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)過程中教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，通過創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，促進(jìn)、支持和指導(dǎo)學(xué)生完成研究型學(xué)習(xí)活動，來綜合培養(yǎng)學(xué)生能力與素質(zhì)的一種教學(xué)方法。例如，在“Fenton試劑降解除草劑2,4-D反應(yīng)速率常數(shù)和活化能的測定”實(shí)驗(yàn)中，教師可引導(dǎo)學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)資料，引導(dǎo)學(xué)生思考如何測定溶液中2,4-D的濃度？如何用計(jì)算機(jī)軟件繪制2,4-D濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線？讓學(xué)生自己確定實(shí)驗(yàn)中所需要的儀器和使用的方法，引導(dǎo)學(xué)生思考FeSO4和H2O2使用量對2,4-D降解速率的影響，如何求算該降解過程中的速率常數(shù)K和表觀活化能Ea？
4環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資隊(duì)伍建設(shè)
良好的師資隊(duì)伍是實(shí)施環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。要培養(yǎng)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才，首先必須有環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型的師資。筆者認(rèn)為，要改變目前環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型的師資匱乏問題，可從如下幾個方面加強(qiáng)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資隊(duì)伍建設(shè)。(1)引進(jìn)、培養(yǎng)具有環(huán)境工程和化學(xué)工程雙專業(yè)學(xué)位的高水平的博士或碩士，他們在學(xué)士、碩士或博士學(xué)位教育期間接受過環(huán)境工程、化學(xué)工程的專業(yè)教育，具備環(huán)境工程和化學(xué)工程復(fù)合的知識結(jié)構(gòu)和科研素養(yǎng)，是環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的理想師資隊(duì)伍。(2)教師交叉自學(xué)和資格認(rèn)證。在學(xué)院內(nèi)部要求有環(huán)境工程專業(yè)學(xué)位的教師參加化學(xué)工程的本科理論與實(shí)踐教育，要求有化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位的教師參加環(huán)境工程的本科理論與實(shí)踐教育，教育期滿后進(jìn)行考試認(rèn)證，達(dá)到認(rèn)證資格的教師才能評聘為環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資。(3)聘請企業(yè)有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，且有良好師范素養(yǎng)的工程師參與環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)和科研工作。
2環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的課程體系
在課程體系設(shè)計(jì)上，不能簡單地將環(huán)境工程專業(yè)與化學(xué)工程專業(yè)的課程“拼盤”。根據(jù)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的特點(diǎn)和要求，我們在請教專家、調(diào)查學(xué)生的基礎(chǔ)上對環(huán)境工程專業(yè)、化學(xué)工程專業(yè)的相關(guān)課程進(jìn)行了有機(jī)整合，形成了培養(yǎng)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才的課程體系，該課程體系由5個課程模塊組成。公共基礎(chǔ)和素質(zhì)課程模塊。該課程模塊包括中國近現(xiàn)代史綱要、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、大學(xué)生心理健康教育、軍事訓(xùn)練、大學(xué)體育、大學(xué)英語、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、大學(xué)語文。專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊。該課程模塊包括高等數(shù)學(xué)、工程制圖及CAD、無機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)及實(shí)驗(yàn)、儀器分析及實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)及實(shí)驗(yàn)、化工原理及實(shí)驗(yàn)、波譜分析。專業(yè)核心課程模塊。該課程模塊包括環(huán)境化學(xué)、管網(wǎng)工程、環(huán)境微生物學(xué)及實(shí)驗(yàn)、環(huán)境生態(tài)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測及實(shí)驗(yàn)、水污染控制工程及實(shí)驗(yàn)、大氣污染控制工程及實(shí)驗(yàn)、固體廢物處理工程及實(shí)驗(yàn)、噪聲污染控制工程、環(huán)境影響評價(jià)。特色課程模塊。該課程模塊包括化工環(huán)境保護(hù)、化工污染控制工程、化工污染控制設(shè)備、綠色氧化技術(shù)、突發(fā)性化工環(huán)境污染事故的預(yù)防與處置等課程。實(shí)踐教學(xué)課程模塊。該課程模塊包括環(huán)境工程仿真實(shí)驗(yàn)、工程設(shè)計(jì)、工程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理、PIDCAD工藝流程制圖、認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))。該課程體系在保留環(huán)境工程專業(yè)的核心課程基礎(chǔ)上，《無機(jī)化學(xué)》、《有機(jī)化學(xué)》、《分析化學(xué)》、《物理化學(xué)》、《儀器分析》、《化工原理》、《波譜分析》等專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容和學(xué)時與化學(xué)工程專業(yè)一致，在課程設(shè)置上體現(xiàn)出環(huán)境工程專業(yè)與化學(xué)工程專業(yè)課程的復(fù)合；特色課程模塊和實(shí)踐教學(xué)課程模塊體現(xiàn)出環(huán)境工程專業(yè)與化學(xué)工程專業(yè)課程的融合。
3環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)方法
對于環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才，要求綜合培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境工程、化學(xué)工程兩專業(yè)的知識和能力，達(dá)到綜合培養(yǎng)的目標(biāo)，這就要求其相應(yīng)的教學(xué)不能采用灌輸性的教學(xué)風(fēng)格，而應(yīng)采用滲透式教學(xué)、融合式教學(xué)、案例式教學(xué)和研究性教學(xué)等。(1)滲透式教學(xué)是指在上述專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊中滲透環(huán)境工程專業(yè)知識的教學(xué)，在上述專業(yè)核心課程模塊滲透化學(xué)工程專業(yè)知識的教學(xué)。例如，《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》中動力學(xué)實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生動手做“Fenton試劑降解除草劑2,4-D反應(yīng)速率常數(shù)和活化能的測定”。(2)融合式教學(xué)是指在上述特色課程模塊和實(shí)踐教學(xué)課程模塊中將環(huán)境工程和化學(xué)工程中的知識、原理、技能融成一體進(jìn)行教學(xué)。例如，《化工污染控制工程》中教師可結(jié)合工程實(shí)踐進(jìn)行“流化床化學(xué)反應(yīng)器處理農(nóng)藥廠廢水”的專題教學(xué)，將流化床工藝設(shè)計(jì)參數(shù)、原理、廢水排放標(biāo)準(zhǔn)等融合在一起進(jìn)行教學(xué)。(3)案例式教學(xué)就是指在環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)過程中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容運(yùn)用工程中的實(shí)際案例進(jìn)行教學(xué)。例如，《水污染控制工程》中教師可結(jié)合工程實(shí)踐進(jìn)行“電鍍廠含鉻廢水的深度處理”的案例教學(xué)。(4)研究型教學(xué)是指在環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)過程中教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，通過創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，促進(jìn)、支持和指導(dǎo)學(xué)生完成研究型學(xué)習(xí)活動，來綜合培養(yǎng)學(xué)生能力與素質(zhì)的一種教學(xué)方法。例如，在“Fenton試劑降解除草劑2,4-D反應(yīng)速率常數(shù)和活化能的測定”實(shí)驗(yàn)中，教師可引導(dǎo)學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)資料，引導(dǎo)學(xué)生思考如何測定溶液中2,4-D的濃度？如何用計(jì)算機(jī)軟件繪制2,4-D濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線？讓學(xué)生自己確定實(shí)驗(yàn)中所需要的儀器和使用的方法，引導(dǎo)學(xué)生思考FeSO4和H2O2使用量對2,4-D降解速率的影響，如何求算該降解過程中的速率常數(shù)K和表觀活化能Ea？
4環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資隊(duì)伍建設(shè)
良好的師資隊(duì)伍是實(shí)施環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。要培養(yǎng)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才，首先必須有環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型的師資。筆者認(rèn)為，要改變目前環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型的師資匱乏問題，可從如下幾個方面加強(qiáng)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資隊(duì)伍建設(shè)。(1)引進(jìn)、培養(yǎng)具有環(huán)境工程和化學(xué)工程雙專業(yè)學(xué)位的高水平的博士或碩士，他們在學(xué)士、碩士或博士學(xué)位教育期間接受過環(huán)境工程、化學(xué)工程的專業(yè)教育，具備環(huán)境工程和化學(xué)工程復(fù)合的知識結(jié)構(gòu)和科研素養(yǎng)，是環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的理想師資隊(duì)伍。(2)教師交叉自學(xué)和資格認(rèn)證。在學(xué)院內(nèi)部要求有環(huán)境工程專業(yè)學(xué)位的教師參加化學(xué)工程的本科理論與實(shí)踐教育，要求有化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位的教師參加環(huán)境工程的本科理論與實(shí)踐教育，教育期滿后進(jìn)行考試認(rèn)證，達(dá)到認(rèn)證資格的教師才能評聘為環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資。(3)聘請企業(yè)有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，且有良好師范素養(yǎng)的工程師參與環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)和科研工作。
