時間：2023-05-29 18:22:27
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇能源化學工程，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1激發學生興趣
興趣是最好的老師，要學好無機及分析化學，首先要激發學生的興趣。第一，在無機及分析化學這門課的緒論課上，主要介紹化學的作用及學習方法。第二，闡明化學與人類生活之間密切聯系，激發學生的學習。第三，無機及分析化學是化學、化工類相關專業的基礎課，其作用無論是對以后的專業課學習還是將來從事工作都具有重要的意義。第四，在平時的課堂教學中，可以多講一些貼近生活的例子，激發學生學習的興趣。例如，在介紹影響化學反應速率的因素時，舉例說明，夏天食物容易變質，我們可以將食物放進冰箱中保存，以防止變質。這是通過降低溫度，達到降低食物變質的速率。汽車尾氣CO和NO是嚴重的環境污染物，從熱力學的角度講，CO+NON2+CO2可以發生，但是遺憾的是，在通常狀況下，該反應進行的非常之慢，以致不能有效地去除車道內的CO和NO。因此，有必要對化學反應的速率問題進行研究，必須考慮外界因素對反應速率的影響，由此可引出本節課要學習的內容。第五，在教學過程中，穿插介紹一些與知識點相關的科技發展新動態及前沿知識，以此調動學生學習的積極性。
2綜合利用各種教學方法
現階段的教學方法多種多樣，而在實際教學中，各種教學方式應該相互結合、取長補短。根據我校無機及分析化學教學團隊多年來教學中的經驗，可以概括為以下幾點:第一，增加課堂討論。針對一些在學習過程中遇到的問題，教師應該指導學生搜集資料，進行課堂討論。在討論的過程中培養學生分析和解決問題的能力;第二，讓學生走上講臺。讓學生走上講臺不僅可以體驗教師備課的準備過程，還可以鍛煉學生的能力;第三，運用多媒體教學，可以使微觀概念及理論形象化。例如，在物質結構基礎這一章，學生一般較難理解，如果用多媒體課件和化學軟件以動畫的形式去展現，課程內容會更加形象、生動。這樣的教學不僅有利于學生理解、記憶，還可以活躍課堂氣氛。第四，對于公式推導，應該板書推理過程引導學生理解。在教學中應避免盲目使用多媒體教學，要將多媒體與其他教學手段結合起來，才會使學生理解公式的推導過程，并能較好的應用公式。
3培養學生能力
為了調動能源化學工程專業學生對無機及分析化學基礎課程的興趣，可以積極組織各類化學競賽活動。我省有各類化學競賽，例如:化學視頻大賽，化學實驗競賽和趣味化學競賽等。近年來，教育部門堅持開展國家級、省部級大學生創新實驗項目，有望培養大學生的創新能力，推動全民創新。此外，為了鼓勵和培養大學生創新激情及能力，我們學校也開展了大學生創新實驗項目。該項目均是由學生親自撰寫項目申請書，申請答辯ppt，中期考核表，結題報告和結題答辯ppt等資料。這不僅培養了學生創新能力，還為學生日后工作和學習培養科學合理的方法和實踐能力提供了基礎。
4適應專業要求
能源化學工程專業的技術性和實踐性較強，在無機及分析化學的教學中，要把握專業的特殊要求，認真學習我校能源化學工程專業人才培養方案，深入研究教學大綱，充分了解無機及分析化學在整個專業課程體系中的作用，明確教學過程中的內容和重難點。例如，化學熱力學和化學動力學章節的內容應該詳細講解。這部分內容對于能源化學工程專業的學生而言，可以更好地理解能源轉化及利用過程中的一般規律，為高效、低碳環保使用能源奠定基礎。
5結論
本文對我校能源化學工程專業的無極及分析化學課程在優化教學內容、激發學生興趣、利用各種教學方法、培養學生能力以及適應專業要求方面教學環節進行了總結和探究。該研究將進一步提高無機及分析化學教學在培養學生創新能力的作用，達到改善教學質量及提高學生創新能力的目的，為培養能源化學工程專業創新型人才奠定基礎。
作者：宮銘單位：西安科技大學化學與化工學院
東北石油大學于2010年成功申請了能源化學工程專業——國家戰略性新興產業相關本科專業。如何在深化教育改革，全面推進素質教育的過程中，突出本專業學生創新素質的培養，積極探索培養高素質創新型工科人才的途徑和方法，是培養我國能源化工人才和教育改革發展的主題。人才質量的高低在很大程度上取決于其創新意識和創新能力的高低，而這正是目前高等教育的薄弱環節。“授人以魚，不如授人以漁”，就是對培養和鍛煉學生創新意識和創新能力重要性的最好詮釋。
一、優化課程結本文由收集整理構
創新能力來源于寬厚的基礎知識和良好的素質，僅僅掌握單一的專業知識是很難做到的。因此，加強學生專業基礎教育的內涵更新和外延拓展及構建合理的課程體系非常重要。首先要優化課程結構，按照“少而精”的原則設置必修課，增加選修課比重，允許學生跨系跨專業選修課程。還要提高學生獲得信息的手段，使學生有機會接觸各學科發展前沿，了解科技發展的趨勢，掌握未來變化的規律。
二、優化課堂教學形式
課堂教學是教學的基本組成形式，學生的創新精神和創新能力的培養也必須滲透到各科教學過程中。教師既是知識的傳授者，也是創新教育的實施者。要結合學生的認知水平和生活體驗，創設新的教學情景導入新課，營造一個鼓勵學生創新的課堂氛圍。采用多樣的課堂教學形式，鼓勵學生提出不同的見解。加強各學科的相互滲透和交叉綜合，有利于學生整體素質的提高；注意融合學科前沿知識和高新科技，激發學生的創新精神。
三、探索開放式實驗教學體系
充分利用我院省級化學工程實驗教學示范中心的儀器設備和師資力量，探索和完善實施開放式實驗教學的方法及其在課堂教學、實驗技能競賽、創新實驗設計競賽、新能源設計競賽、數學建模競賽、本科生畢業設計（論文）中的應用，改革和完善實驗課程成績的科學評價體系，改革實驗室管理運行機制，探索開放實驗室的管理方式和體制，探索保障實驗儀器設備不斷更新以跟上學科發展的途徑，完善實驗儀器設備、實驗經費和實驗耗材的實驗室管理體制。
四、完善學生科技創新體系，建立校內外創新實踐基地
實行學生研究訓練計劃，引導學生在教師的指導下進行科研訓練；鼓勵學生參加教師的科研課題，與教師合作進行科學研究；實行學生科研立項制度，從政策和經費上鼓勵學生進行科技創新；聘請國內外著名專家學者為學生作學術報告等形式，使學生了解能源化工專業發展的學術前沿；鼓勵學生申報國家創新實驗項目，省、校級挑戰杯項目等，提高學生的科學素質，培養學生的科學精神。發揮區域經濟優勢，簽約合作企業，并對創新設計實驗室進行重點投入建設，本專業已建成國家級石油化工工程實踐教育中心和大慶煉化公司的創新實踐基地，為學生創新實踐提供了保障。
五、完善評價體系，建立創新激勵機制
評價是教育管理中實施控制的特殊手段，是教育管理的重要環節。傳統培養體系不利于培養創新人才的弊病反映在評價體系上采用簡單劃一的方式，未能反映出學生的真實全面的水平和能力。對學生的評價不僅要重視知識的全面性考查，更要重視創新能力的考查。考試方式多樣化，考試時間自主化。同時建立對學生的創新意識、創新能力、創新成果積極的激勵機制，即對學生的各種創新行為和成果給予正面的激勵和獎勵。建立專門制度，從政策導向上鼓勵和支持教師在傳授知識過程中，積極探索創新思維能力培養的方法并付諸實踐。
六、實踐成果
1.豐富和完善了教育教學研究的改革和實踐。項目在能源化工專業2009級中進行了三年的應用，收到了良好效果，極大地推動了其他化工專業類拔尖人才和創新人才的培養和實踐，對促進石油化工類拔尖創新本科人才培養質量的提高發揮了積極的作用。2010年以來，石油化工類專業承擔省級教改項目3項。發表教學研究論文9篇，主編教材3部；完成了《分離工程》等省級精品課程的建設，《化工熱力學》、《化學反應工程》、《工業催化》3門重點課程建設。
2.促進了石油化工專學科建設。石油化工創新拔尖人才培養的改革促進了以化學工程與工藝為主的石油化工類學科建設。目前在學科建設方面已有1個國家級特色專業—化學工藝，1個國家級戰略性新興產業相關專業—能源化學工程，1個省重點（特色）專業—化學工程。已有1個國家級實踐教育平臺—國家級石油化工工程實踐教育中心，1個輕烴加工與利用部級重點實驗室，1個石油與天然氣化工省重點實驗室和1個省級石油化工技術研發中心，已成為黑龍江省石油化工工程技術人才培養和培訓基地。
3.學生創新實驗與競賽獲獎。通過創新培養體系的實施，能源化工09-2班25名學生，8名學生參加國家級大學生創新實驗計劃，10余名學生參加國校級大學生創新實驗，公開7篇，申請專利2項。英語四級一次性通過率100%，六級一次性通過率80%；國家二級計算機考試一次性通過率100%，并有40%的學生自愿考試通過國家三級計算機考試。同時該專業學生積極參加各種競賽活動，3名同學獲全國大學生化工設計競賽1等獎，5名同學獲得全國化工設計競賽二等獎，2人獲得全國英語競賽三等獎。1人獲得2011年“國信藍點杯”全國軟件人才設計與開發大賽黑龍江賽區c語言程序設計三等獎，1人獲得2011年高教杯全國大學生數學建模競賽二等獎。校級英語競賽、物理競賽，軟件設計大賽和挑戰杯等獲獎30余項。經過系統化、有針對性的培養和嚴格的考核，學生的綜合素質得到了極大的提高，班級大多數學生獲得了“三好學生”、“優秀學生干部”、“優秀團干部”等榮譽稱號。在此基礎上班級的學風日益濃厚，多次獲得校級榮譽。
關鍵詞：化學工程工藝 綠色化工技術 應用
前言
隨著我國工業科技的進步，人們對化工材料的要求越來越高，例如節能性、環保性等方面的要求不斷提高，近年來，我的能源及環境因為工業的發展帶來了嚴峻的挑戰，特別是近幾年，我國的環境污染問題及能源消耗問成為備受關注的領域，我國化工研究人員也在重點研究關于不可再生能源的保護問題、生活垃圾的處理問題及工業污染物的合理排放問題。眾所周知，在化工工程工藝中，很多有害、有毒的物質會被產生，如果這些物質處理不當，便會排放到大自然中，久而久之會對生產平衡起到嚴重的影響，綠色化工技術是提高化學工程工藝的先進技術，化工材料對生態環境的污染問題可以有效解決，提高化學工業的能源利用效率。本文將重點對綠色化工技術在化學工程工藝中的應用展開深入研究。
一、綠色化學技術的發展
在傳統化學生產過程中，很多有害、有毒的物質會被產生，嚴重的滯后性使得化學工程工藝長期處于被動的生產狀態下，因此，這種傳統的化學工程工藝無法得到資源優化的目的，對于污染物的處理工程效果較差，污染物處理效率低下，同時提高了對化學污染物處理的成本。而綠色化學技術的出現，可以有效解決傳統化學工程工藝中對污染物處理的問題，可以通過先進的技術，對污染物進行脫硫、除塵等方面的處理，具體實施方法如下：
1.采用綠色化學原料
在化學工程生產過程中，其流程及工藝直接由化學生產原料決定。在傳統化學工程中，大多數采取的生產原料是不可再生的能源，選擇這種化學材料增加了污染物質的排放量，同時增加了我國對不可再生能源的消耗量，因此，化學工程工藝中，選擇綠色的化學原料是重點研發的領域，例如使用苞米桿、蘆葦等農副產品廢棄物，便是典型的綠色化學原料，這些物質無污染，直接投入化學生產中，可以直接轉化成醇、 酮、 酸類的化學品，不會產生任何有毒或有害其物質，只會產生氫氣等物質。
2.提高化學反應的選擇性
化學原料通過化學工程工藝，產生相應的化學反應，產生相應的化學品，因此，在化學工程中物質反應的重要組成部分便是化學反應，在提高化學工程的生產效率及生產質量時，利用合理、有效的化學反應途徑意義重大。反應環境、原料、時間、特點等因素都會影響化學反應。在化學工程中，氧化反應是最常用的反應形式之一，在整個反應過程中會產生大量熱，很多化學原料會因為熱催化產生變質現象，這也是直接導致化學品生產質量低下的主要原因。而新型反應形式―烴類氧化反應可以增加生產物的同分異構反應時間，同時提高催化物反應催化能力。
二、綠色化工技術在化學工業中的應用
1.清潔生產技術
輻射熱加工技術、臨界流體技術、綠色催化技術等無毒、無害、無污染的綠色化工技術統稱為清潔生產技術。該項技術可以廣泛應用于冶金、印染、垃圾處理等各個行業。此外還有很多先進的脫硝脫硫技術、煤氣化技術及利用風能太陽能燈自然發電技術也都利用清潔生產技術。例如，在海水淡化技術的應用中，有效利用了我國海水資源，將海水中的鹽與水的成分分離，在處理過程中不會對環境狀態產生任何不利影響，還能有效解決我國淡水資源匱乏的現狀。此外，海水淡化處理工藝所產生的氫氧化鎂等物質的處理工藝成本低廉，工藝簡單，并且 不會產生二次污染，因此此項技術未來發展的前景非常廣泛。
2.生物技術
生物技術主要應用于化學仿生學及生物化工兩個方面，其中技術范疇主要包括細胞、基因、微生物等。作為一種高效、轉移性強的生物體內催化劑――生物酶，可以廣泛參與到各個生物化工的合成過程中。另外，膜化學技術也是化學仿生學中被廣泛應用的生物技術。通過生物技術可以使再生資源合成化學品，這是綠色化工技術經常沿用的方式。動植物中提取的有機化合物原料或石油、煤炭等作為原料都是綠色化工技術的原料。例如，在綠色化學工程工藝中，制備丙烯酰胺，可以利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后，這樣可以將能耗大大降低，并且沒有污染環境的物質產生。與化學催化劑中的工業酶相比，自然界中的酶做催化劑更加環保，無污染，其反應條件相對較為溫和，產物的性質也優良。
結束語
綜上所述，在傳統的化學工程工藝為人類創造了豐富的物質基礎和能源，但是其生產過程中產生的殘留物給環境污染產生了眾多問題。綠色化工技術的出現對我國化學工程工藝產生了積極的影響，大大減少了化學產品生產加工過程中產生的有毒、有害物質，對我國整個化工產業及環保事業意義重大，能夠真正實現綠色環保、節能減排的目的，是當今化學工業發展中的重要環節。
參考文獻
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1化學工程與工藝的新興技術
1.1綠色化學工程
綠色化學這個詞匯已被人們所熟知。綠色化學是通過化學工程與工藝實現的。研究化學工程與工藝不僅能夠使人們獲得最大的利益，而且減少消耗資源和環境的污染。許多國內外的公司運用化學工程與工藝，研發符合公司要求的綠色產品。化學工程與工藝促進了化學的發展。運用化學工程與化學工藝能夠減少催化劑等有害的原料的使用。綠色化學的技術就是在源頭上阻止環境污染的產生，從根本上杜絕產生環境污染，并且回收再利用一些廢棄物品。
1.2分離工程
物質在一些重力、壓力還有溫度和電的影響下，通過外力的作用，將物質自發的從無序轉變成有序的過程被稱為分離工程。化學工程與化學工藝的分離工程是一個消耗能量的過程，分離工程是化學工程與化學工藝研究的重點之一。目前使用最多的分離工程方法就是蒸餾法，雖然我國在蒸餾分離法方面的研究已經有深厚的理論依據和實踐經驗，但是蒸餾分離方法在蒸餾速度方面需要進一步改善。除了改進蒸餾速度外，還要采用最先進的蒸餾設備，采用新型的材料才會獲取更好的經濟效益。采用新型的吸收劑不僅能夠影響蒸餾時間的長短，而且能夠提高蒸餾吸收的效率。膜分離技術因其具有節能、高效、易于清理等特點，成為現如今比較流行的分離技術，備受各個國家的科學家關注。膜分離的吸附分離法在氣體干燥、廢水等污染物的處理等方面得到了廣泛的運用。膜分離重點開發新型吸附劑和實現膜的高效的使用壽命，但是膜分離存在著膜的污染和防治。
1.3SupereriticalFluid,SCF（超臨界流體）
超臨界流體是一種具有液體和氣體的性質的一種流體，在溫度和壓力臨界點之上的無氣體液體的相界面。這項技術廣泛應用在化工、食品加工、生物醫藥工程中。對質量和工藝的要求較高。開發超臨界流體有著廣泛的發展前景，并且會為企業帶來豐富的發展利潤。近幾年來，超臨界水氧化法在環境治療保護方面的研究較多，但是在化學工程與工藝方面的研究較少，現如今處于研究試驗期。
2結語
化學工程與工藝的發展不僅影響著現代社會的發展，而且有助于環境友好型社會的構建。當前世界面臨著資源和能源的短缺，社會經濟的發展不能以犧牲環境為代價，這就需要化學工程與化學工藝共同發展，滿足我國資源節約和環境保護的需要。化學工程與工藝的行業領域需要積極配合國家提出的可持續發展戰略。轉變可持續發展的概念。重視化學工程與工藝發展的環保性，轉變傳統的化學工程與工藝，減少環境的污染，積極開發新能源，走環境友好型道路。
作者：陶春榮 單位：山東潤昌工程設計有限公司新疆分公司
就其中的催化科學與工程而言，已經成為當今國際上最活躍的科技領域之一。據統計，與催化有關的產值約占國民生產總值的25%；催化劑是目前更新換代最快、經濟產出比最大的技術產品之一。尤其是近年來，材料物理、表面科學、計算機模擬技術、綠色化學、生物化學和納米技術的進步給催化科學與工程的發展帶來新的活力，使之成為解決資源、環境、生命和材料等領域中科技問題的支柱科學技術。
培養目標：使畢業生適應國家經濟與科技發展的需求，成為具備寬厚的理論基礎知識，通曉化工生產技術的專業原理、專業技能與研究方法，能夠從事過程工業領域的產品研制與開發、裝置設計、生產過程的控制以及企業經營管理等方面工作的高素質科技人才。
主干學科：有機化學、物理化學、化工原理、化學反應工程、化工機械、精細有機合成原理等。
主要課程：無機化學、分析化學、大學物理、有機化學、物理化學、化工原理、化學反應工程和一門必選的專業方向課程。 另外輔修化工經濟技術分析、電工電子等。
主要專業實驗：有機化學實驗、無機化學實驗、化工熱力學、化工傳遞過程、化學反應工程、化工過程系統工程、工業催化和應用化學等。
主要實踐性教學環節：包括化學與化工基礎實驗、認識實習、生產實習、計算機應用及上機實踐、課程設計、畢業設計（論文）（計算機應用要求較高）等。
專業發展方向：化學工程、化學工藝、精細化工。
1.華東理工大學 2.天津大學 3.北京化工大學 4.南京工業大學 5.大連理工大學
6.浙江大學 7.中國石油大學 8.華南理工大學 9.太原理工大學 10.四川大學
11.鄭州大學 12.湖南大學 13.哈爾濱工業大學 14.西安交通大學 15.上海交通大學
16.江南大學 17.中南大學 18.南京理工大學 19.中國礦業大學 20.湘潭大學
大連理工大學化工系創辦于1949年，1952年高等學校院系調整時，一批著名化學家匯集大工，形成了具有雄厚實力的化工學科。改革開放后，化工各學科發展很快，師資隊伍和招生規模不斷擴大，1984年發展為化工學院，學院設有化學、化學工程、生物工程、材料化工、化學工藝、工業催化、精細化工、高分子材料和化工機械等9個系，24個教研室。現有本科生2410人，碩士生494人，博士生241人，博士后科研人員7人。教職工370人，其中中國工程院院士1人，雙聘院士3人，“長江學者獎勵計劃”特聘教授2人，博士生導師37人，教授53人，副教授80人，高級工程師17人。
化工學院現有化學工程與技術一級學科博士學位授予權，覆蓋了其全部五個二級學科――化學工程、化學工藝、應用化學、工業催化和生物化工，并設有化學工程與技術博士后科研流動站。此外還有高分子材料、無機非金屬材料及化工過程機械博士點和3個理科化學碩士點。生物化工、應用化學、環境學科設有“長江學者獎勵計劃”特聘教授崗位。學院擁有應用化學國家重點學科，化學工程、工業催化和生物化工三個遼寧省重點學科，精細化工國家重點實驗室，分析中心及15個研究所，擁有400兆核磁共振，氣/液質譜、飛行時間質譜、X射線衍射儀等大型分析儀器40余臺，成為我國培養化工高層次人才和科學研究的基地。
化工學院作為大連理工大學的重要學院，50年來為國家培養了2萬名畢業生，其中許多人成為國家各部委和省市領導，中科院院士，國家有突出貢獻的專家以及大專院校、科研院所和廠礦企業的廠長、經理、總工及業務骨干，為適應社會需求培養了復合型、外向型高技術人才。
化工學院廣泛開展國際學術交流和技術合作，已經與日本、韓國、美國、加拿大、澳大利亞、德國、奧地利、英國等國家的大學、研究機構或公司建立科技合作和學術交流。
化工學院辦學宗旨是以人才為本、創新為先，辦學思路是以貢獻求支持，以改革促發展。重視面向社會經濟建設的重大關鍵技術的基礎研究和應用基礎研究，每年都承擔一批國家、省市級科學基金和“973”“863”及“九五”重點攻關項目，同時與企業建立產、學、研三結合緊密型協作關系，解決技術難題及高新技術和新產品的開發工作，化工學院每年科學研究經費達3000萬元以上，近兩年科技成果顯著，獲國家科技進步獎二等獎一項，省部級科技進步獎一等獎三項、二等獎三項。
問題1：化學工程與工藝專業的學生應掌握怎樣的知識和能力？
1.掌握化學工程、化學工藝、應用化學等學科的基本理論、基本知識；
2.掌握化工裝置工藝與設備設計方法，掌握化工過程模擬優化方法；
3.具有對新產品、新工藝、新技術和新設備進行研究、開發和設計的初步能力；
4.熟悉國家對于化工生產、設計、研究與開發、環境保護等方面的方針、政策和法規；
5.了解化學工程學的理論前沿，了解新工藝、新技術與新設備的發展動態；
6.掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法，具有一定的科學研究和實際工作能力。
問題2：化學工程與工藝專業的學生就業方向？
本專業畢業生知識面寬，可到工業部門從事化工類產品的設計、施工、生產管理、技術開發、應用研究以及貿易等方面的工作，也可到科研、商貿、行政等部門從事與化學工程相關的工作。
也可在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫藥、環保和軍工等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理和科學研究等方面的工作。
還可以到化學工廠、大學、政府社團、保健服務、中學、醫院、工業實驗室、圖書館、醫藥公司、私人企業、實驗研究所等從事相關的工作。
問題3：化學工程與工藝專業方向的不同有差異么？
化學工藝包括能源化工、材料化工、有機化工、環境化工、高分子化工、無機化工等眾多領域，覆蓋面廣。它不僅涵蓋了傳統的基礎領域，同時與材料、能源、生物、醫藥、環境等學科滲透融合，不斷地培植出新的生長點。它既是一個歷史悠久、曾作出重大貢獻的學科，又是一個新世紀不可缺少的充滿了生機與活力的學科。
化學工程是以化學工業及相關生產過程中所進行的化學、物理過程為研究對象，探究其所用設備的設計原理與操作方法以及最終實現過程優化所應遵循的共性規律。本專業方向學生主要學習化工流體流動與傳熱、化工傳質與分離過程、化工熱力學、化學反應工程、化工傳遞過程基礎、化工數學、化工分離過程、化工工藝學、化工過程分析與合成、化工設計等課程。為拓寬專業面，增加適應性，還開設生化基礎、石油煉制工程、環境化工、化工機械基礎、ChemCAD等課程。
問題4：與化學工程與工藝專業相近的專業是什么？
制藥工程（主要是化學制藥）。
問題5：化學工程與工藝專業中的催化科學與工程具體是什么樣的學科？
它是催化化學、材料物理及化學工程之間的交叉學科，具有理工結合的特點。
培養德、智、體全面發展的具有開拓能力的高級工程技術人才，業務培養目標為：培養具有催化科學技術基礎和掌握化學反應工程理論，具備扎實的材料科學理論和技術知識，熟悉現代化學物理研究方法和技能，了解現代科技現狀與發展前景，能勝任化工、能源、材料、醫藥、食品、環保等領域中相關的新工藝、新材料、新產品的研究、開發、設計和工業化的復合高等工程技術人才。
1、山西能源學院（Shanxi Institute of Energy）簡稱”山能“，位于山西省晉中市高校園區，是國家教育部批準，山西省人民政府舉辦，山西省教育廳管理的一所應用型普通本科高校。學院以煤炭、電力、新能源類專業為主體，主要培養基礎理論扎實，專業技能突出，實踐動手能力強，直接為能源企業服務，為區域經濟社會發展服務的工程技術人才和管理人才；
2、學院前身為山西煤炭管理干部學院，始建于1984年。2013年，山西省人民政府決定籌建山西能源學院，建設一所“以工為主、能源見長、特色鮮明、規模適當”的能源類應用技術型普通本科學校。
3、2016年3月22日，教育部正式致函山西省人民政府，正式同意設立”山西能源學院“。首批設置本科專業6個，即采礦工程、化學工程與工藝、安全工程、機械設計制造及其自動化、電氣工程及其自動化、資源勘查工程。
4、并增設了采礦工程、安全工程、測繪工程、機器人工程、財務管理、能源經濟、車輛工程、金融工程、油氣儲運工程、能源化學工程、環保設備工程、資源勘查工程、機械電子工程、能源與動力工程、化學工程與工藝、城市地下空間工程、地下水科學與工程、新能源材料與器件、新能源科學與工程、能源與環境系統工程、電氣工程及其自動化、信息管理與信息系統、機械設計制造及其自動化、建筑環境與能源應用工程24個本科專業，能源與動力工程、電氣工程及其自動化、新能源材料與器件為二本A類專業。
（來源：文章屋網 ）
【關鍵詞】化學工程技術；化學生產；應用
前言：
伴隨科學技術的發展，專業人員對化學工程研究已經從單一走向研究領域與多學科相結合的多元化方向發展，隨著時代的需要，科學技術的發展，新的發展熱點的出現，化學工程的發展方向也是多元化的。化學工程技術多元的發展給社會帶來的也將是全新的面貌，推動整個社會向前的步伐。
1化學工程技術的概述
化學工程技術主要研究化學生產過程中產品的研究開發，同時也需要設計和管理反應裝置，因此它是一門集合理論和實際操作的綜合性技術。在化學生產中運用化學工程生產技術，可以顯著提高生產效率，縮短生產時間，同時還可以大幅提高產品的質量，減少成本和原材料的消耗，對于產品的開發以及技術的改進都具有非常重要的作用。
近幾年我國的科學水平不斷進步，化學工程技術越來越來越廣泛地被應用在化學生產中。化學生產關系著全社會對化工產品呢的需求，也影響著我國其他產業的生產發展。化學工程技術在化學生產中的應用十分必要，對于維持人們的正常生活和社會的穩定都有重要作用，因此，其應用也越來越受到人們的重視。
2化學工程中的新型反應技術
2.1綠色化學反應技術
環境問題在當今社會的發展中尤為重要，而綠色化學就是指不會污染環境的，可以保護環境的化學技術。這種技術主要采用化學方法和技術來減少甚至消除潛在污染源，比如那些妨礙社會安全、對人類健康有害、影響生態環境的原材料都可以通過這種技術加以治理，從而減少環境污染，達到保護環境的目的。而且綠色化學技術可以將污染從源頭就加以消除和治理，因此，對環境治理非常徹底。
2.2超臨界化學反應技術
所謂的超臨界液體就是指具有液體和氣體雙重性質的物質。當壓力和溫度都位于臨界點之上時，其狀態也位于氣體和液體間。這種超臨界流體的應用十分廣泛，在生物化工、化學工業、醫藥工業以及食品工業等表現出巨大的研究價值，具有十分光明的發展前景。我國目前的超臨界化學技術雖然已經取得巨大的進步，但是有些方面還不夠成熟，仍然具有非常廣闊的提升空間，需要繼續努力開發。
2.3新分離技術
傳統的分離技術是利用沸點不同，使不同的組分從分離塔中先后分離出來。首先是對設備的強化，隨著科學水平的進步，分離技術也在不斷地更新和改進，但是任然存在很多不足的地方。而信息技術的發展，給分離技術帶來一個嶄新的局面，人們將信息技術引進到分離技術的開發研究中，取得了非常明顯的進步。比如在熱力學的傳遞性質和多相流的研究過程中，就是引入信息技術，并使之發揮功效，進而達到分離的目的，此方法已經成為成熟的分離技術。再如分子模擬可以提高預測平衡性質的水平，進而加速分離分子，可以用于開發新型的高效分離劑。因此，信息技術的引入對于深入和促進分離技術的深入具有重要作用，并且還能顯著提高工作效率。
3化學工程技術在化學生產中的應用新方向研究
3.1傳熱過程的強化
此研究主要是改進換熱器的設備，通過這種方法來提高傳熱效率，并且使設備可以持續放熱。要達到這個目的，就必須改進原來的設計工藝，開發新型傳熱材料，這樣才能不斷優化傳熱技術。
3.2微細尺度傳熱學
微細尺度是傳熱學中一個熱點的分支學科，具有非常廣闊的發展前景。當物體尺寸大于連續介質時，由于尺度微細，原來的影響因子也會發生變化，這樣就導致了傳入和流動規律的變化。目前的納米和微米科學都取得了明顯進步，也衍生了很多以微細尺度傳熱學為基礎的研究領域，并取得了豐碩的成果，比如微型熱管、多空介質流動傳熱、高集成度電子設備等多項研究成果。
3.3傳熱理論
一直以來，人們都在研究液體核態沸騰的原因。但是由于沸騰復雜多變，研究過程中無法進行準確的計算。目前的研究方法存在的嚴重缺陷是計算的準確率過低，而且必須以大量實驗做為基礎保障。因此我們必須從新角度來和研究問題，根據基本理論，找出新的計算方法和模型，不斷深入研究傳熱理論。
3.4傳熱學中細微尺度的研究進展
細微尺度是指從時間尺度和空間尺度進行更細微的研究的熱學范疇，如今它在熱學中已經形成了一個分支，具有廣闊的發展前景。當一個物體的尺寸遠大于其載體時，這樣的情況會存在，但是由于尺寸的更加細微，原來的假設影響因素也會發生相應變化。目前納米技術已經取得顯著的成績，很多領域都是圍繞傳熱學中的細微尺度技術進行研究的，近年來取得了高集成電路、多空介質流等新成果，產生了巨大的經濟效益。
3.5傳熱設備的研究進展
近些年來，利用翹片來強化傳熱，管外的翹片強化傳熱原理包括有前緣效應和非穩定性擾動以及減薄邊界層等幾種。常用的片是沖縫片和百葉窗。將來對此的研究應該將分布參數和場地模擬相結合，來優化傳熱裝置結構的參數，實現管翹式的傳熱針設計。
3.6與計算機技術的相結合
計算機技術的不斷進步是化學中大量的技術問題能夠得到有效的解決。同時節約了大量的人力物力財力，也增加了數據和相關機械的精密度。計算機的主要貢獻表現在計算流體力學、數值傳熱力學、采用計算機技術進行統計、計算有利于將數據更直觀的表現出來，表現形式更加多樣，能夠有效分析大量實驗數據。
3.7與材料科學和信息工程相結合
科學的進步和新技術的研究涌現就為化學工程的研究提出了新的機遇。如何形成優質的服務體系和完整地理論作為研發支撐成為化學工程面臨的問題。
所以它必將進入一個新的發展階段，在發展中應注重與多學科的交叉，更多的研究應該包括信息和化學應用、生物與化學以及能源環境與化學相結合的學科，這都為化學工程的發展提供了新的研究方向。由于信息技術不斷深入各個行業，為此通過信息技術可以將大量的信息收集、整理進行數據統計分析，得出結論可以為化學工程發展研究提供新的方向。
3.8做好人才工程的建設
21世紀國際社會的競爭實質上就是以科技實力為基礎的綜合國力的競爭，誰在科技上遙遙領先誰就掌握了國民經濟發展制高點。科學技術的競爭說到底是人才的競爭，人才是科學技術發展的動力。而化學工程技術也同樣需要優秀的人才，因此，我們要加強化學工程的教育，培養出更多的優秀化學人才。另外，還要提高化學工程待遇，加強國內外的學術交流。目前化學工程技術正處在飛越發展期，隨著化學技術的不斷加大，化學工程技術必將以全新的面貌展現在我們面前。
4結束語
綜上所述，化學工程技術在化學生產中具有非常重要的作用，其應用大大提高了生產效率，節約了能源和原材料，而且還提高了產品的質量，為滿足人們的日常需求和社會穩定作出重大貢獻。
本文主要概述了化學工程技術，并對其中的一些核心技術和研究進展進行了闡述，比如綠色化學反應技術、超臨界液體技術和新分離技術等，希望可以更好地促進化學工程技術的發展，不斷改進理論和技術，進一步擴大其應用范圍，使它發揮更大的作用，為人類提供更好的生活，同時促進社會的不斷進步和發展。
參考文獻：
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化學工程與材料學科相互支撐發展的這種態勢導致了新興交叉學科——“材料化學工程”的誕生。它是將傳統化學工程與材料學科交叉融合，以化學工程為基礎和手段，面向生物材料、高分子材料和無機材料制備及應用的一個新興學科。它既是化學工程學科內涵的拓展和應用領域的外延，也是學科間的交叉滲透，符合當今社會的需求和學科發展的必然規律。材料化學工程學科的內涵主要表現在兩個方面：一是應用化學工程的理論與方法對材料生產與加工過程進行系統的研究，其目的在于在材料高性能化的同時，最大限度地降低材料生產對于資源、能源的消耗和環境污染，實現材料制備的高質量、低成本、環境友好和可循環再生利用；二是利用新材料，如新型催化材料、分離材料等發展新型高效的化工技術與理論，形成新的流程工藝和集成技術。
2材料化學工程二級學科發展現狀
近十年來，材料化學工程學科作為化學工程和材料科學與工程領域的新增長點，發展迅速。目前，國內外一些大學的化工學院或材料學院均出現了材料化工的研究領域，有的大學(如大連理工大學化工學院)甚至出現了專門的“材料化工”系等人才培養和科研機構。材料化工的交叉研究已經展示出了良好的發展前景，近年來我國在該領域取得了包括國家技術發明一等獎在內的一系列重大研究成果。2005年7月，南京工業大學經國家教育部批準，成立“省部共建材料化學工程教育部重點實驗室”；2006年5月在南京召開了第一屆材料化學工程大會，大會總結了國內外材料化學工程的研究進展，明確了我國材料化學工程進一步發展的方向和重點。2007年10月國家科技部正式批準建設“材料化學工程國家重點實驗室”。基于化學工程和材料學科的交叉融合，國內多所重點院校開始在“化學工程與技術”及“材料科學與工程”一級學科下設置“材料化學工程”二級學科。2002年，南京工業大學首先在化學工程與技術一級學科下設立“材料化學工程”二級學科。隨后，天津大學、華東理工大學等知名高校開始設立“材料化學工程”二級學科。據初步調研，已經有11所重點大學設立材料化學工程，如表1所示。該學科的設置，有力地促進了“化學工程與技術”與“材料科學與工程”一級學科的交叉和融合，有利于材料化工領域交叉型人才的培養和學科建設。
3材料化學工程二級學科的建設對策
3.1重新定位“材料化工”學術碩士培養目標的定位
“材料化工”學術碩士的培養定位以工程為主，理工結合，既要考慮到與化學、化工、材料學的學科交叉以及與生物、環境等學科的滲透，又結合地方經濟和社會產業發展的需求，培養符合現代科技發展趨勢和地方產業要求的素質高、專業寬、基礎厚、能力強、具有創新精神和實踐能力、工程和工藝結合、理工結合的高素質復合型專業人才。
3.2構建“材料化工”學術碩士學位課程體系
在“材料化工”學術碩士人才培養的課程體系中強化兩個方面，一是開發新材料為基礎的化工單元技術與理論，二是用化學工程的理論與方法指導開發材料制備技術，因此，設立與之相適應的學位基礎課和學位必修課程體系，而學位選修課緊密結合地方產業發展，突出特色。在理論課程的教學中，逐步借鑒或采用國際一流大學的教材、教學內容和教學手段，努力提高教學質量。
3.3打造“材料化工”學術碩士點的師資隊伍
引進具有企業背景的高級工程技術人員和國外學習進修經歷的教師，發揮他們豐富的企業工作經驗和國外人才培養經歷。聘請相關企業具有工程師以上職稱的人員擔任兼職教師，給學生講授理論聯系實際內容較多的工程設計類課程，突出應用型人才的培養，豐富課堂教學內容。另外，有計劃、有目的地選派高學歷、高職稱的教師到企業掛職鍛煉或國外進修，進一步提高他們的企業工作經驗和國外學習經歷。
3.4建立“材料化工”學術碩士的教學管理體制
一是圍繞研究生課題的研究方向，理論教學不再單獨突出“化學工程與技術”和“材料科學與工程”，而是強化交叉性和相互滲透性，再結合科學研究，既滿足了“材料”“化工”交叉與滲透的理論教學的要求，又可讓理論來支撐科研的深入開展；二是科學研究中強化理論基礎，構建解決科學問題的理論體系。研究生采用化學工程的理論與方法開發材料制備技術，同時也運用在開發新材料為基礎的化工單元技術與理論解決相應的科學研究的關鍵技術問題。這種體制強化了“材料”“化工”交叉與滲透性的理論教學，同時也促進了科學研究，建立了既增強研究生理論學歷，又培養了學生科研能力的教學管理模式。
4結論
1.綠色化學工程工藝的開發
傳統化學工程使用處理工藝對有毒污染物的處理滯后性較強,通常是在污染物產生之后再另外做針對性處理,不僅增加了處理成本,且治標不治本。比如傳統工藝煙氣除塵,雖然凈化了氣體,但是污染物直接轉化為廢渣廢水,還需要另一道工序做清潔處理,無疑工序和成本的增加都使得效果不那么理想。綠色化學工藝的介入,可以直接在生產或排放階段就完成清潔使命,通過化學反應達到預防、控制和消毒污染的目的。
化學原料是化學工程的源頭,原料決定了生產流程和工藝的選擇,綠色工藝的介入可以從源頭上改變原料生產帶來的各類化學污染,同時綠色工藝與化學工程的結合還可高效利用各類自然資源,實現深度開發利用,兼顧無污染、節能、環保的生產方式必然會掀起一輪新的工業革命。綠色原料的典型開發應用比如甘蔗渣、稻草、麥稈以及木屑、樹枝、蘆葦等可加工成為酮類、酸類與醇類化學品。
在化學反應中使用選擇性高的試劑也是綠色工藝應用的一個途徑。以石油化工為例,生產過程中烴類選擇性氧化反應較為普遍,作為一種強方熱性反應,具有生成物不穩定、易進一步氧化等特征,所以,催化反應中此反應并非最佳選擇,生成物的不穩定也不利于提取最終產物,所以,為改善這種情況,使用選擇性高的試劑是最佳途徑。如此一來,不僅可以降低成本,節約資源,還能夠降低分離產品的難度提升純度,無疑實現了提升效益和減少污染的雙贏,所以,綠色化學工程在這方面的研究實踐也非常熱門。隨著越來越多的化學反應被應用到工業生產中,催化劑對提升反應速率效果顯著,所以目前化學工藝領域積極研究無毒無害的高效催化劑成為主流發展方向不一,不僅有利于工業的發展,對于推動化學分子深入研究也有助益,分子篩催化劑和烷基化固相催化劑就是其中較為典型的代表。
2.綠色化學工程工藝應用
分析綠色化學工藝是實現節能減排的重要途徑,對綠色工藝的重視與開發也彰顯了當前世界范圍內節能減排的重要性。長達兩百余年的工業化路程,使得人類活動對自然資源環境的危害越來越大,尤其中國作為當前世界最大的工業國,“三廢”問題十分突出,PM2.5問題也成為了懸在人們頭上的一把利劍,將資源枯竭、環境污染、生態失衡、人口問題等推到了臺前更加顯著的位置。大型化工企業作為與人們生存發展息息相關的企業,石油化工與煤炭除去提供能源之外,還提供多種衍生化工產品為人們衣食住行服務,生產過程中產生的廢水廢渣廢氣、消耗的大量原材料都警示著當前必須積極發展綠色化工工藝,以達到節能減排、實現可持續發展的目的。就目前而言,節能減排的實現途徑主要以下幾種:研發新科技、新工藝全過程控制污染;利用先進清潔工藝從源頭控制污染;利用技術和工藝創新打造可循環綠色生態產業鏈;發展循環經濟等。綠色化學工程與工藝作為節能減排目標得以實現的重要保障,廣泛應用于多個領域,就目前來說,主要以三種表現為主,分別是清潔生產技術、生物技術的應用及生產環境友好型產品。
綠色化學工程與工藝使用生物技術服務可再生能源的合成,像有機化合物原料的應用經歷了從動植物到石油煤炭的發展過程,現如今已經開始廣泛應用各類再合成的有機化合物。在綠色化工中,所使用的催化劑多以工業酶和自然界中存在的酶,酶與其他化學催化劑相比,具有反應條件溫和、生成物優良、污染少等優勢,對于當前化工領域而言,生物酶的利用和研發就成為了綠色化工的重要發展方向。像丙烯酰胺的制備,最早使用丙烯晴,在環城生物酶催化后,不僅能耗與成本大幅度減低,且反應完全無副產物,對工業生產而言有多重積極意義。
除此之外,綠色化工工藝還廣泛應用于生產環境友好型產品領域,生活中有眾多具體應用實例。比如空調制冷多使用氟利昂,會造成臭氧層空洞、紫外線增多、溫度升高,目前正積極尋求替代品且朝著低能耗方向發展,無磷洗衣粉減少對河流水域污染和人體健康的危害,可降解塑造制品對土地、水源危害都將進一步減輕,清潔汽油的使用可對大氣污染降低,以上種種嘗試都說明了在生產環境友好型產品領域,綠色化工工藝所發揮的積極作用。尤其是近年來無污染汽油的研發與應用,像低硫柴油、乙醇、二甲醚等,不僅經濟環保,發展前景好,且制備生產對自然資源的消耗、對環境的危害都不斷降低,證實了綠色工程化工應用的優越性。
3.總結
綜上所述,綠色工程化工作為建設資源節約型社會、實現可持續發展目標的關鍵,對生產生活益處多多,應當積極鼓勵綠色化工介入工農業生產,以貫徹節能減排目標。
[關鍵詞]化學工程 綠色化學 節能
中圖分類號：O6 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）25-0032-01
近些年來，我國的總體經濟得到了很大的發展，但在發展經濟的同時也對環境造成了很大的危害。現在人們也都已經意識到了環境污染的問題，現在人們更加提倡綠色低碳的生活理念。綠色化學工程主要是以化學工程工藝為基礎，然后在其進行生產的過程中，使用一些相應的技術來加入綠色環保的理念，最終達到節能環保、綠色生產的目標，從真正意義上實現節能減排、低碳生活的目的。
一、化學工程中綠色化學工程工藝開發的分析
1.1 綠色化學工程工藝開發的意義
相對于之前傳統的化學工藝而言，綠色化工工藝更加注重低碳以及對環境的保護。在使用傳統化工工藝的過程中，對大對數有毒污染物的處理并不夠徹底，還具有非常明顯的滯后性。而且，很多化學工藝都是有針對性地對一些污染物進行處理，這樣雖然在一定程度上節約了處理的成本，但是也會導致一些污染物的處理不夠徹底，從而對環境造成一定的危害，根本不能夠從真正意義上達到處理的效果。例如：對于一些化工廠對煙塵的處理，看起來是采用了一定的措施對煙塵進行凈化，但實際上所處理得并不夠徹底，一些類似于一氧化碳等氣體可以通過一定的方式轉化為其它的一些污染物，如果再使用一道相應的程序進行一定的處理，這樣在很大程度上增加了處理的成本。在進行化工藝生產的過程中，對化學原料的選擇也是非常重要的，化學原料是整個化工工程生產的基礎，從原材料出發進行加工再結合綠色化學工藝對其進行一定的處理，不僅僅可以降低污染，還能夠提高資源的利用率。
1.2 綠色化學工程工藝開發的重要性
在進行化學反應的過程中，需要在一定程度上使用選擇性相對比較高的的試劑來進行相關的一些工作，以促進綠色工藝的合理利用。例如石油化工，在進行相關化工品加工生產的過程中，會產生很多的氫化物，這類化學產物的生成物質相對而言比較活躍，可能會與其它對的一些物質相結合，產生一定地化學反應，這類反應大多都為放熱反應，而且整個反應的過程是非常不穩定的，不僅僅需要使用一些相應的技術作為基礎，還需要使用更多的程序對這些污染物進行一些相應的處理。那么這個時候，綠色化學工程的使用就顯得十分有必要了，就當前的化工工程工藝的就是來看，無公害、無污染始終都是放在整個生產領域的第一位，推行綠色化工工程工藝也是當前建立環境友好型和資源節約型社會的一個重要體現。
二、化學工程節能中綠色化學工程工藝的促進作用
2.1 綠色化學工程工藝的應用
就當前社會而言，節能、綠色、環保是當前社會發展建設的一個特色，綠色化學工藝的使用對實現節能減排有著十分重要的意義，綠色化工工藝的使用不僅僅能夠體現出全國乃至全社會對于綠色環保、節能減排的重視，這也是全世界一直在努力的一個目標。在過去的一百多年的時間里，不論是經濟、科技、工藝、文化等各個方面都得到了很大的進步，但是在進行社會發展的過程中，人們只注重經濟的發展，卻忽視了對環境的保護，最終走上了“先污染，后治理”的道路，不僅僅對環境造成了嚴重的污染，還造成了一些資源的枯竭，最終導致生態失衡，并對人們的生活造成了一系列的問題。而現在，人們面臨著資源缺乏、環境污染、人口加劇等一系列的問題，人們也深刻意識到節能環保、綠色生活的重要性，也意識到化工生產所造成的污染是導致環境惡化的非常關鍵的一個部分，但是在進行整個社會發展的過程中，化工工藝生產優勢一個必不可少的一個產業。由此而建，在進行化學工程生產的過程中，對綠色化工工藝的生產是非常重要的一個選擇。
2.2 綠色化學工程工藝的促進作用
就當前的環境而言，我們雖然在提倡也在實行綠色環保的生產生活理念，但是環境仍然處理一個正在惡化的狀態。目前我們所提倡的綠色環保理念、，主要是從以下的幾點來進行的：（1）要開發新的技術。現在社會發展非常迅速，為了能夠跟上時展的步伐，化學工藝生產的過程中也需要開發一些新的技術，來提高化工工藝的生產效率；（2）從源頭上來對污染進行一定的控制。這也是控制污染的一個非常好的方法，由此可見，對材料的選擇就顯得十分關鍵了；（3）打造可循環的綠色生態產業鏈。為了能夠順應現在綠色生活的理念，化工工藝生產也需要采取一些應對措施，以走上可持續發展的道路；（4）發展循環經濟。從綠色化工工藝的角度來說，發展循環經濟對于實現節能減排來說，也是十分關鍵的一步。綠色化學工程不僅僅能夠在化工生產領域中得到了一個非常好的發展，而且還能夠在其他的一些生產領域中得到非常有效的應用，從而創造出一個資源節約型、環境友好型的社會。例如：清潔生產技術、生物技術、創造環境友好型這三個方面的技術，就可以通過一定的方式，應用到其他的一些生產領域當中，這樣不僅僅可以促進化學工程工藝生產領域的發展，還可以促進社會的共同進步。
三、結語：
就目前我國的化工工藝生產的狀況來看，綠色環保的生產理念以及相對技術得到了非常好的應用。本文主要通過對綠色化學工程工藝的開發和促進作用進行了一定的分析，在化工工藝生產的領域，綠色化工技術的應用是必然的一個選擇，這不僅僅可以在很大程度上促進人們的生產和生活，還有助于社會走上可持續發展的道路。由此可見，綠色化工工藝的應用和發展使十分有必要的。
參考文獻：
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【關鍵詞】:化學工程;系統;和諧;辯證法
自然界中的和諧系統比比皆是,大至宇宙,小到原子;地球生態系統是和諧的,動植物群落是和諧的,人類社會體系是和諧的,健康的人體更是一個絕妙的和諧體。所有這些和諧系統遵循著同樣的辯證綜合的規律,具體可以歸納出三條:1.統一律;2.層次律;3.進化律;所有和諧系統具有同樣的性質:1.開放性;2.自組織性;3.非線性;4.無限發展性[1]。當愛因斯坦把大半生致力于統一場論時,其哲學上的需要相對物理學上而言或許要來得大,面對物理學的系統和諧,理論規則的分立是不能令他覺得滿意的。而化學工程的發展是不是因循同樣的哲學歷程呢?
在化學工程作為學科開始被重視之前,化學工業已具有了相當的規模,各種具體的工程與工藝都被獨立開來,在認識上是被分為各門特殊的知識,因此,當國外高等院校在十九世紀末開始設置"化學工程學"時,開設的課程大多是學習當時化學工業的各種工藝學,"化學工程"的概念在當時還是相當模糊的,在理論上充其量是化學與機械的一種混合(amalgam)。然而這種理論混合的模式在德國人看來卻是很正統的,即使在今天,他們也避免專論"化學工程",而是稱之為"過程工程"(ProcessEngineering),這一名稱實際上要比"化學工程"的范疇更廣,甚至更為準確,凡是涉及一定流程與工藝的領域都是適用的。但我們習慣上還是沿用"化學工程"的名稱。
二十世紀開始,化學工業迅猛發展,在社會經濟中占的比重越來越大,客觀上需要化學工程學科的發展和支持。隨著生產力的發展,人們對事物運動規律性的認識也愈來愈深化,愈來愈有概括性。伴隨著其他領域科學技術的快速進步,人們逐漸認識到化學工業中各門看似不相干的工程和工藝中存在著共同的物理特性。1901年,美G.E.的Davis《化學工程手冊》的發表,初步提出了"化工物理過程"的原理。1900年始,以合成氨、純堿、燃料等為代表的近代化工廠出現,如1913年,德哈勃-博施法高壓合成氨技術的產業化,星火燎原的,化學工業呈現出巨大的發展前景。到了二十年代,美MIT的一些學者提出:不管化工生產的工藝如何千差萬別,它們在眾多的典型設備中進行著原理相同的物理過程。1920年,美MIT成立了第一個嚴格意義上的化工系,時W.K.Lewis任系主任。1922年美國化工學會認同了新的見解,引出了"單元操作"(UnitOperation)的概念,這一概念在蘇聯時期和我國則廣泛稱為"化工原理"。
1900年始的"分離工程"研究使"單元操作"的概念日趨成熟。被稱為單元操作的過程主要有流體流動、傳熱、干燥、吸收、蒸發、萃取、結晶和過濾等,以這些單元操作作為研究和學習的主要內容,是化學工程學科在二十世紀前半期發展的核心,其理論迅速成為發展化學工業的重要基石。這種把千變萬化、千差萬別的過程和工藝概括成"單元操作"是生產力發展到一定水平的反映,是化學工程學從"個性"到"共性"的第一個哲學性概括,是在一個系統整體性把握的高度上建立了一門技術科學,體現了系統科學發展的和諧統一規律。
隨著"單元操作"概念的確定,另一方面,化學工程學科中重要支柱之一的"反應工程"亦逐漸浮出水面。從最初的德Winkler流化床煤氣化爐的應用到德Bergim-Pier三相液化床煤液化工藝的開發,又到1931年丁納橡膠和氯丁橡膠的投產,化學工業上發展的高峰持續不絕,1940年美國FCC煉油開發成功,成為石油化工的起點。直到1957年,歐洲第一屆反應工程會議,明確提出"反應工程"的概念,成為化學工程學科的重要組成部分,是化學工程學的進一步和諧統一。"反應工程"的建立,乃至今日仍備受困擾的"過程放大效應"問題,及從"逐級放大"到"數模放大"的研究都帶動了"化工過程系統工程"的發展,并共同體現了系統科學發展的和諧層次律。
就在"反應工程"發展的同時,"單元操作"得到了更加深刻的認識,人們發現各單元操作之間存在著更為普遍的原理,"過濾只是流體傳動的一個特例;蒸發不過是傳熱的一種形式;吸收和萃取都包含著質量的傳遞;干燥與蒸餾則是傳熱加傳質的操作……"[2]于是單元操作可以看成是傳熱、傳質及流體動量傳遞的特殊情況或特定的組合。這種認識的深化過程并沒有停止,人們進一步又發現了動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞之間的類似性。于是從二十世紀50年代開始,人們綜合了以往的成果,開始用統一的觀點來研究三種傳遞過程。1960年,美威斯康辛大學(Univ.Wiscosin)的R.B.Bird教授出版了《TransportPhenomena》一書,系統地采用統一的方法來處理三種傳遞現象,從此化學工程學科的核心過渡到了"三傳一反"的系統性概念。"三傳"的研究是系統科學和諧進化律的又一體現,使化學工程學達到了一個新的整體性高度,這種高度的和諧統一是對客觀世界本質性的認識,并在學科上反映出了系統科學的基本原理和性質,其影響力是普遍性的,是跨學科的,不僅使"傳遞原理"成為化學工程學的重要基礎,同時在生物工程、機械、航天和土木建筑等工程學科上也具有重要意義,并日益成為工程專業共有的一門技術基礎課,只是側重點有所差異而已。
至此化學工程學科自身經歷了一系列的演化和發展,并在短短的一個世紀中達到了一個前所未有的高度,涵括了眾多的生產和應用領域,如醫藥、化肥、能源、材料、航天、冶金、日用化學品等,每年為社會提供數以億噸計的千百萬種產品,是人們衣、食、住、行須臾不可離開的物質基礎,為社會繁榮作出了巨大貢獻。然而事物總是一分為二的,從人類發展最為激動人心的口號"征服自然"到今天龐大的工業化進程,地球自然生態系統遭遇了前所未有的嚴峻局面,這之中,化學工業是造成大規模環境污染及惡性重復污染的主要過程之一,化學工程學科需要肩負起新的使命。1990年,"生態化工"(Eco-ChemicalEngineering)的概念提出來了,相應在化工生產和過程工藝中提出了"清潔化工"和"綠色化工"的概念,因時應勢,化學工程學開始了系統科學的自組織過程,這也是和諧系統對立統一發展的需要。在系統科學看來,自組織是和諧系統的基本性質之一,只有自組織系統能通過外部和自身內部的不斷協調、整合,在適應環境的同時保持自己的特性并產生新的功能。從自發到自覺地,化學工程學吸收了自組織的理論,不斷在廣度和深度上充實、完善和發展。隨著新世紀的到來,世界正發生著全球性的變化,經濟、社會、環境和技術等領域都面臨著新范疇新理念的變更和沖擊[3]。化學工程學科需要因應時展而改變傳統的限制,不斷有新的概念提出來,如化學工程應是伺機而待的專業(aprofessioninwaiting);化學工程師必須"besteepedintechnology",能夠創新、開發、變換、調控和適應取代;化學工程學科要從"ProcessEngineering"達到"ProductEngineering"再到"FormulationEngineering"。進一步的綜合認為,化學工程學關注著同時發生在非常廣泛的時空跨度內的現象,必須具備多尺度、多目標的方法來達到過程的總體優化。涵括了五個方面[4,5]:
①Nanoscale(納觀尺度):研究量子化學、分子過程與分子模擬等。
②Microscale(微觀尺度):研究微粒、氣泡、液滴、控制界面膠束和微流力學規律等。
③Mesoscale(介觀尺度):研究換熱設備、反應設備、塔器以及傳統的"單元操作"和"三傳一反"等。
④Macroscale(宏觀尺度):研究生產裝置和生產過程等。
⑤Megascale(兆觀尺度):研究環境過程和大氣生態過程等。
于是化學工程學的核心轉變到了"多尺度、多目標擇優"的概念,化學工程學科又到達一個新的和諧統一的高度,進入了更高層次的系統工程領域。
新的發展的深度促使化學工程學科作出了一定尺度的"分化",然而這還遠未結束,人們對世界的認識還在不斷探索不斷深入,一個更深刻更普遍也更一般的問題已經觸到了化學工程學科的神經,觸到了化學工程學的認識本質,并促使化學工程學需要有新的"融合"。這一問題就是"非線性及其包涵的混沌原理",相對于"線性"是人類認識客觀世界的基本工具,"非線性"則是客觀世界的本質特征,是"線性"反映的目的,是從科學角度看待世界的一種和諧統一;而在對"混沌發展"的研究表明,"混沌運動的普遍存在,揭示了自然界中實際系統發展演化的新行為,混沌態的自相似性使這種時間演化表現為一種空間結構,而且以其不同空間尺度上的相似性,揭示了系統復雜運動的統一性。這種統一性是一個觀察"整體"的問題,只有在長時間范圍(因為混沌運動是一種長時間行為)和更高層次復雜性中才能顯現出來。"[6,7]這一問題涵蓋了自然科學和人文社會科學的眾多領域,具有重大的科學價值和深刻的哲學方法論意義。馬克思曾經預言:"自然科學往后將會把關于人類的科學總括在自己下面,正如關于人類的科學把自然科學總括在自己下面一樣:它們將成為一個科學。"從這一角度上,"非線性"問題是這種過程一體化的契合點以及整體認識論上的共性[8]。當站在這種整體性的高度上,化學工程學科獲得了全新的視野和更強大的分析解決問題的能力,并最終具有了學科融合的基礎。
在整個化學工程學科的孕育、誕生和發展過程中,始終交織著學科的"分化"與"融合",除了上述尺度(scale)上的分化以外還有著所謂的石油化工、精細化工、高分子化工等專業上的分化;另一方面,作為近代工程技術,它又是自然科學(化學、物理等)和技術科學(機械、材料等)的融合。正如物理學家普朗克(Planck)所指出的:"科學是內在的整體,它被分解為單獨的部分不是取決于事物的本身,而是取決于人類認識能力的局限性,實際上存在著從物理到化學,通過生物學和人類學到社會學的連續的鏈條,這是任何一處都不能被打斷的鏈條。"事實上,當化學工程學科的核心發展到"非線性混沌系統"時,實現科學的融合已是其客觀系統性的需要,它需要強有力的非線性解算能力和綜合分析能力。基于人工智能和神經生物學的人工神經網絡(ArtificialNeuralNetworks)技術為這種系統性的融合提供了新的思路和途徑。人工神經網絡特有的信息處理能力在愈來愈多的領域中展現出廣闊的應用前景,它具有如下特點[9,10]:
①學習:神經網絡可以根據外界環境修改自身行為,這使它比其他任何方法接受自身感興趣的外界信息更敏感。
②概括:經過學習訓練后,神經網絡的響應在某種程度上能夠對外界信息的少量丟失或自身組織的局部缺損不再很敏感,反映了神經網絡的健壯性(魯棒性),即工程上說的"容錯"能力。
③抽取:神經網絡具有抽取外界輸入信息特征的特殊功能,在某種意義上可以說它能"創造"出未見的事物。
④模擬:神經網絡由眾多的神經元組成,以并行的方式處理信息,大大加快了運行速度,可以逼近任意復雜的非線性系統。
當然,神經網絡并非十全十美,其自身的發展就曾經歷過相當曲折的過程,但是,人工神經網絡(ANNs)特性的融合將是化學工程學科發展到非線性核心系統的自組織適應和需要。例如采用神經網絡設計的控制系統,適應性、穩定性和智能性均較好,能處理復雜工藝過程的控制問題,也使得化學工程師不但也是機械工程師,還首先是系統工程師,并能從最一般的非線性原理出發,解決實際過程的創新、應用、開發、生產等問題。
生產力的不斷發展,科學技術的持續進步,人類認識自然和改造自然的不斷深化,化學工程學科必將不斷"分化"和"融合",體現出和諧系統的無限發展性質。
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關鍵詞：產學研；創新創業創意；化學工程領域；人才培養
作者簡介：劉峙嶸（1969-），男，江西蓮花人，東華理工大學化學生物與材料科學學院，教授；樂長高（1967-），男，江西撫州人，東華理工大學化學生物與材料科學學院，教授。（江西 撫州 344000）
作者簡介：本文系江西省學位與研究生教育教學改革研究課題（課題編號：JXYJG-2011-028）、江西省學位與研究生教育教學改革研究課題（課題編號：JXYJG-2012-057）、江西省高等學校教育教學改革研究課題（課題編號：JXJG-11-8-14）的研究成果。
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）35-0034-02
專業型碩士是我國研究生教育的一種形式，與學術型碩士處于同一培養水平。國務院學位委員會將專業學位定位為具有特定職業背景的學位，主要培養特定職業背景的高層次專門應用型人才。2009年首次招生以來，專業碩士發展迅速，專業類型、招生比例和招生專業都有大幅度的增加。預計到2015年，專業碩士招生將占研究生總招生的50%以上，我國將形成學術型研究生和專業型研究生均衡發展的總體格局。[1-3]
化學工程領域是一種工程碩士專業學位。化學工程是研究化學工業和其他工業過程中所進行的化學過程與物理過程共同規律的一門工程學科，涉及在化工、煉油、輕工、冶金、能源、醫藥、環保、軍工等部門從事產品研制、工藝開發、過程設計、系統模擬、裝備強化、操作控制、環境保護、生產管理等內容。
東華理工大學化學生物與材料科學學院2002年獲得“應用化學”二級學科工學碩士點授予權，2005年獲得“化學工藝”二級學科工學碩士點授予權，2008年獲得化學工程領域工程碩士授予權，2010年獲得“化學工程與技術”一級學科工學碩士點授予權。該學科擁有先進的實驗平臺，雄厚的科研開發實力。“化學工程與技術”碩士點擁有一支知識和年齡結構均較合理的師資隊伍。
產學合作是一種學校理論學習與企業工程實踐相結合的教育模式，相對于其他類型的人才培養，產學合作對化學工程領域人才的培養更為重要，豐富的實習實踐訓練、扎實的研究訓練對提高研究生就業競爭力有很大幫助。與19世紀研究生教育產生時所處的社會環境不同，現代社會更加強調產、學、研的一體化。我校“化學工程”領域一直高度重視產學合作教育對化工人才培養的重要作用，對“產學研”與“創新創業創意”結合培養化學工程領域高級人才進行了一些探索和實踐，取得了成效。
一、“產”為先、引導創業意識
東華理工大學（原華東地質學院）是江西省人民政府與工業和信息化部國防科技工業局（原國防科工委）共建的一所具有地學優勢和核科學特色的高等院校，我校“化學工程”領域長期以來一直為核化學化工行業培養高級人才，一直與核化工企業保持良好的合作關系。
我校建校以來，長期受部委管轄，與當地化工企業聯系很少。自從學校下放江西省人民政府管理以來，經過多方努力，積極與地方企業聯系，義務為地方企業提供技術咨詢和服務，增進了雙方的了解和相互信任，局部彌補了企業領軍人物和專業人才比例偏低的不足。目前已與江西省內十多家化工企業建立了廣泛的產學研合作，如江西撫州添光化工有限公司、江西撫州三和醫藥化工有限公司、江西贛亮醫藥原料有限公司、江西撫州蒼源生物科技有限公司、江西撫州市臨川之信生物科技有限公司、江西省永方電源有限公司。通過不同層次層面的合作，形成了校企長期穩定的產學研關系，促進了企業通過加快引進高校技術成果來提升企業的科技競爭力，形成了產學相結合的化工初中高級人才培養基地和產學研結合的教學科研創新基地，又是企業破解行業技術問題和研究生培養的共同體。
產學研合作是指企業、科研院所和高等學校之間的合作方式，產學研合作是一個系統工程，其功能和作用都是雙向的。導師鼓勵研究生走出“象牙塔”，向社會學習，向基層學習，向實踐學習，注重就業創業引導，努力使專業學習與創業教育緊密結合，專業實踐與創業實踐有效銜接，讓研究生在“做中學”，進一步增強研究生創業理念，促進研究生創新創業能力，提高就業率和就業質量。企業的收獲在于教學培養的人才和科研成果最終流向企業，通過一年實踐學習，對實習企業有一定了解的化學工程領域研究生畢業后選擇回實習企業就業，這些研究生對企業工藝流程有比較深刻的了解，不需要經過培訓，很容易上崗；企業的技術骨干也可以到我校通過攻讀化學工程碩士學位提高理論水平。
二、“學”為主、培養創新能力
學校不必建立一個比真實化工廠的工程實踐環境更好的化學工業實驗室，通過多層面、全方位的產學研合作，學校既可有效地解決化學工業實驗室建設所需要的經費不足和場地缺乏等問題，同時能夠解決實踐教學指導環節中化工專任教師“弱工程化”的問題，增加接觸化工企業的機會，增強工程實踐能力，以提高化工專業課程教師工程素質和培養“雙師型”教師。
另外我校“化學工程與技術”學科教師在承擔各級縱向科研課題的同時，也通過與化工企業廣泛合作，承擔大小橫向研發項目，在促進自身科研水平提升的同時，也為教學質量的提高奠定了基礎。所有這些縱向橫向項目的開展都為研究生的畢業論文和畢業設計環節提供了充足的題目來源和經費支撐，為研究生工程實踐能力和創新能力的培養奠定了必備基礎。
創新是在一定范圍內、時間內做別人沒有做過的事，提出別人沒有提出過的東西的一種活動過程及其結果。進入化工企業的專業型研究生，采取1+2或2+1模式，每位學生分配學校和企業雙重導師，共同負責整個培養過程。學生在校遵守學校的各項管理制度，進入企業則必須遵守企業的員工管理制度。使研究生“真刀真槍”作畢業設計（論文），在企業導師的指導下，能夠在理論知識學習扎實的基礎上獲得足夠的實際工程技術鍛煉，獲得較強的化學工程專業技術核心能力，為研究生創新意識的培養和創新能力的開發創造了條件。該學科及時與化工企業交流合作，了解化工企業對化學工程領域高級人才知識結構的需要，不斷調整專業型化學工程領域培養方案/培養計劃，制定出符合化工市場需求的應用型高級人才培養的課程體系和課程內容；聘請多名企業工程技術人員作為企業導師或工程實踐指導教師，形成了化工專業理論教師與化工企業工程人員相結合、學校與企業緊密結合的實踐教學體系；突出研究生工程實踐能力和創新能力的培養。[4-5]
三、“研”為線、點燃創意火花
化工企業所取得的科研成果由校企雙方共享，校企雙方以互惠互利、共同可持續發展為原則。通過產學研用結合，可進一步提高我校化學工程領域研究生群體的社會貢獻率，優化研究生的知識結構和能力骨架，增強研究生分析問題及解決實際問題的能力，同時促進合作單位研究開發能力、科技創新能力和綜合競爭實力的不斷提高。[6]
高校應充分發揮教書育人、科學研究及服務社會三大職能。“化學工程與技術”學科教師穿梭于學校和生產企業之間，能及時了解什么是社會急需的技術和適用的技術，密切關注科技成果應用價值來提高科技成果轉化率，根本上解決經濟科技“兩張皮”，擺脫長期以來科研成果在實驗室“睡大覺”現象，切實充當產、學、研的紐帶和橋梁，讓彼此從原來的松散聯盟變成緊密合作體。目前“化學工程與技術”學科多名知名教授被化工企業聘請為省級科技特派員或承擔省級產學研課題。2010年撫州三和醫藥化工有限公司科研項目“雷貝拉唑羥基物鹽酸鹽”先后獲得撫州市科學技術獎一等獎和江西省科技進步獎三等獎，2011年撫州三和醫藥化工有限公司科研項目“奧美拉唑氯化物”又先后獲得撫州市科學技術獎一等獎和江西省科技進步獎三等獎，2012年撫州三和醫藥化工有限公司“醫藥中間體技術創新團隊”被認定省級技術創新團隊，這些科研成果里也凝聚了我校“化學工程與技術”學科教師和研究生的心血和汗水。研究生在企業實踐期間體會到比別人擁有更多的信息就會有更多的創意，也觀察到如何將好創意應用到商業，從而實現自己的創業夢想。
大力開展產學研深度合作，大力倡導創新創業創意理念，培養高素質的化學工程領域研究生，是我們今后將繼續探索和實踐的目標。
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