時間：2023-08-17 18:05:06
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篇化學工程及工藝，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。
化工是化學工程的簡稱，主要研究以化學為代表的相關工業，化學工程與工藝是一門具有非常顯著的工業特色的學科，化學工程與工藝的研究范圍較廣，應用的范圍也十分寬泛。許多行業都建立在化學工程與工藝基礎上，例如食品加工業、材料化工、印刷業、醫藥生產、冶煉業等。化工技術人員通過對化學工程與化學工藝方面理論知識的學習，為我國各個行業奉獻出一份力量，所以組織構建一個能夠發展化學工程與工藝學科的研究基地是必要的。構建研究基地時要注意化學工程與工藝的特點，才有利于適合國家發展的培養人才的創新型體系。
2自動化技術的應用
在現代計算機、網絡、通信和現代控制技術為基礎，以化工工業生產為服務對象，形成的一種新型工業自動化網絡系統技術，強化了信息技術的加工處理，促進了網絡傳輸技術的飛速發展。傳統的自動化儀表具有開放的網絡通信接口，成為網絡化控制系統的一個支點。未來控制系統的主導技術是分布式工業控制網絡。工業控制系統軟件及各種應用軟件開發、系統集成技術成為核心技術，取代了系統硬件，成為了高附加值的載體。實現了預測控制、模糊控制、神經團網絡控制，優化管理數據叫增、診斷故障、安全管理等過程。
3化學工程與工藝的新興技術
3.1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。
3.2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。
3.3SupereriticalFluid,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。
4結語
關鍵詞：化學工程；工藝實驗；數據處理；分析
MATLAB軟件由美國公司開發研制，實現了科學數據、矩陣計算以及數值分析的可視化，為需要進行數據計算的諸多領域提供高效、全面的解決方法。化學工程及工藝實驗往往產生較多數據，使用MATLAB軟件能方便對數據進行處理，幫助人們掌握實驗規律，為實際的正常提供準確的指導。
1化學工程與工藝實驗數據處理
化學工程與工藝實驗與一般的化學實驗只重視驗證某一原理不同，其主要作用在于解決工業生產中實際存在的問題，以給工業生產提供指導，無論實驗時間還是實驗規模，以及實驗數據處理過程均較為復雜，由此可見化學工程及工藝實驗在人們的生產生活發揮極其重要的作用。化學工程與工藝實驗涉及較多環節，尤其實驗數據的處理尤為關鍵。之前對化學工程及工藝實驗數據的處理主要采用人工方法進行，耗費大量的時間及人力，無法滿足當今工業生產的需要。計算機的出現使得化學工程與工藝實驗數據處理效率的提高成為可能，尤其以計算機為基礎，人們開發出了各種數據處理軟件，使得化學工程與工藝實驗數據處理更為簡單、方便。其中MATLAB軟件是諸多數據處理軟件最為優秀的一款軟件，通過在化學工程與工藝實驗數據處理方面的應用，能化繁為簡，極大提高數據處理效率，使得數據處理精度很好的滿足實驗需要，將數據處理誤差控制在合理范圍內。
2MATLAB在數據處理中的應用
為給化學工程與工藝實驗數據處理提供參考，接下來對MATLAB軟件在數據處理中的具體應用進行探討。
2.1MATLAB的數據處理步驟
（1）數據處理整體框架眾所周知，每個化學工程與工藝實驗的目的存在較大區別，所以進行數據處理的步驟以及應用的公式存在較大差別，很難使用一個程序完成所有數據處理工作。不過通過對多數化學工程與工藝實驗數據處理要求進行分析，可得出其相似之處，即，先進行數據輸入，借助基本數據庫進行數據的處理，最終完成處理數據的輸出。針對這些相似之處進行程序設計，可簡化數據處理過程，促進數據處理效率的提高。（2）編制數據處理程序數據處理程序是高效處理化學工程與工藝實驗數據的基礎，因此，使用MATLAB軟件處理化學工程與工藝實驗數據時，確保編制程序運行的高效性十分重要。數據程序編制包括數據輸入、處理與作圖、構建數據庫等環節。其中數據輸入的實現主要借助input函數加以實現。例如，需要輸入實驗環境中不同濕度參數時，可這樣設置t=input（‘請輸入實驗中環境濕度數據’），輸入函數多以矩陣方式形式呈現。處理與作圖是化學工程和工藝實驗數據處理中重要的一環，原因在于實驗獲得的數據一般為離散數據，需使用多種擬合方法對其進行擬合處理，其中最小二乘法是應用率較高的擬合方式，接下來的探討主要基于最小二乘法擬合進行探討。以化學工程與工藝實驗產生的（x1，y2）離散數據為例，利用最小二乘法對其進行擬合處理，得到自變量、因變量x、y，并以y=f（x）為輸入函數關系，其依據的思路為使得∑（f（x1）-y1）2以及離散數據中x1的殘差平方取得最小值。原因在于實驗期間難免受外界因素影響，導致一些實驗誤差的出現，而使用最小二乘法并不需要對輸入函數y=f（x）進行全部的離散數據（x1，y1），不過需要∑（f（x1）-y1）2以及離散數據中x1的殘差平方取得最小值。由最小二乘法擬合方法可知，化學工程與工藝實驗中采用最小二乘法可滿足數據處理要求。另外，化學工程和工藝實驗中有時會對流體流動阻力狀況的研究，即，對流體的流動阻力進行測試，而后進行針對性處理，獲得雷諾準數（Re）以及摩擦系數λ的離散數據，同樣適用最小二乘法擬合得到連續的曲線，以此為基礎將對應的圖形畫出，考慮到雷諾準數（Re）與摩擦系數為成雙對函數，所以可得λ=c+aReb，尤其當a、b、c均為常數時，此時令c=0，可得λ=aReb,又因Re和λ是成雙對函數，因此，logλ=loga+blogRe，在此基礎上可使用MATLAB中polyfit（）函數進行線性擬合處理，實現對化工數據處理程序的基礎。（3）數據庫的構建采用以上思路對MATLAB數據處理程序進行設計，在實驗過程中只是獲得在特定濕度條件下的實驗參數，而在實際生產中所受的影響因素多而復雜，不可能穩定在設計好的濕度條件下，這就考慮如何取得相近數據的問題。假設其符合線性關系，使用外推或內插方式計算得出實驗物性數據參數。文中探討的化工實驗中，設計的程序已經考慮到實驗濕度、粘度、密度等參數進行擬合，構建較為完整的數據庫，因此，對化學工程與工藝實驗數據處理操作，只需按照提示將濕度參數輸入系統中，程序便自動運行，計算得出該濕度條件下相關數據，大大的提高數據處理效率。為確保設計數據處理程序的合理性，數據處理程序設計完成且對應的數據庫構建完成后，需要輸入相關數據對程序的運行狀況進行驗證，以及時分析出程序設計的不合理之處，并及時進行改進。通過對設計程序進行反復的優化，便可應用在化學工程與工藝實驗的數據處理中。
2.2MATLAB的數據處理誤差分析
經上文分析將MATLAB軟件應用在化學工程和工藝實驗數據處理中，可獲得預期的數據處理效果，但MATLAB軟件對數據的處理建立在對實驗數據正確采集的基礎上，因此，需要保證化工實驗數據采集的準確性，將誤差控制在合理水平。考慮到化工實驗經過的步驟較多，使用較多的測量儀器，實驗人員操作中難免出現誤差，這就要求實驗人員結合具體的實驗內容，明確實驗的具體步驟以及影響數據誤差的因素，在實驗中加以準確把握。首先，保證實驗取樣的合理性。化工實驗取樣的合理性包括很多內容，如使用專門的工具進行取樣，保證取樣位置的合理選取，即，取樣應具有一定的代表性。同時，嚴格依據相關規范進行取樣操作，保證每個取樣環節操作的正確性。其次，注重對樣品進行正確處理。取樣操作完成后，對樣品操作是否合理、規范，會給實驗數據造成影響，因此，化工實驗對樣品進行破碎、混勻、縮小等操作時，應由經驗豐富的實驗人員嚴格按照規范進行操作。最后，校準所用的測量儀器。化學工程與工藝實驗過程中使用的各種測量儀器，這些儀器測量精度，以及性能往往給實驗數據產生較大影響，因此，化工實驗前要求實驗人員對使用的測量儀器進行認真的檢查，部分對測量精度要求較高的實驗，應對所用儀器進行校準，確保測量誤差在允許的范圍內。另外，為進一步提高實驗的準確性可根據規范標準設計相關的對照實驗，對實驗結果進行校正，消除系統產生的誤差。當然為減少偶然誤差，化工實驗中還進行多次實驗，通過多次實驗求取平均值，以達到降低實驗誤差的目的。
3結語
數據處理是化學工程與工藝實驗的關鍵環節，采取正確的方法，使用專門的數據處理軟件，在保證數據處理結果滿足要求的基礎上，可明顯提高數據處理效率。本文通過研究得出以下結論：（1）數據處理在化學工程與工藝實驗中的重要性不言而喻，當前常使用MATLAB軟件對實驗中產生的數據進行處理，簡化數據處理流程的同時，促進數據處理效率的明顯提升。使用MATLAB軟件處理數據時，關鍵在于編寫合理的數據處理程序，因此，應根據實驗要求，進行全面的分析，確保編寫程序的合理性，處理數據效率的高效性。（2）使用MATLAB軟件對化學工程與工藝實驗數據進行處理時，為保證處理結果的準確性，應嚴把數據采集環節，即，在取樣以及樣品處理過程中應嚴格依據規范進行，尤其應注重校準所用的測量儀器，確保所用儀器處于最佳狀態。另外，根據實際情況還可采取設置對照實驗，多次實驗求平均值的方法降低實驗數據的誤差，為數據處理的正確性奠定堅實基礎。
參考文獻：
[1]化學工程技術的熱點分析與發展趨勢[J].丁權.化工管理.2016(30).
[2]MATLAB在化學工程與工藝實驗數據處理中的應用[J].朱濤,徐文艷.化工高等教育.2008(01).
[3]化學工程與工藝實驗[M].南京大學出版社,張雅明,谷和平,丁健編著,2006.
1化學工程技術與化工工業的聯系
化學工程技術支持著化工工業的前進與發展，化學工程技術從理論到實驗，再到實踐，最后投入生產成品，是必不可少的一個環節。然而，從實驗室到工業生產，特別是大規模的生產，需要解決裝置的放大問題，其直接影響企業工業生產規模的擴大及經濟利益的增加，裝置放大可以節省資金，減少不必要的消耗，節省勞動力。但是要考慮到，裝置放大過程中，物流的一系列物理過程的相關條件很可能改變，達到的某些指標通常低于實驗室的小型技術設備產生的結果。這種起源于放大過程的效應被籠統稱為“放大效應”，包含很多已知及未知物理因素的影響。現代化工對于一套裝置一年的產量，一般情況下按照目前的工業生產規模可以達到大于或者等于數十萬噸，大規模的生產使其面臨工程方面的問題，且在指標方面也有所降低，這對于工業而言會造成較大的資金損失。化學工程技術的進步，主要體現在新產品及工藝的不斷創造，而這些都需要借助化工工業，除此之外，還需合理的經濟和技術。就上述情況而言，凡是關于工業化的東西，一般情況下都歸屬于化學工程的研究范疇。在日常生活中，化學工程無處不在。如：煙筒排放物中的硫、氮氧化物等有害物質，需要經過嚴格的處理，才能對外排放，以防污染生態環境。在實驗室達到要求后，要在工業規模中實現大量煙氣的凈化，就必須考慮大規模凈化的經濟性和可行性，要考慮的問題與實驗室研究不同。又如，化工工業生產中,要求以十分純凈的產品為原料，對實驗室操作來說，這比較容易達到。對大型生產裝置的要求是，消耗低而且經濟方面可行，這表明課題存在很大的不同之處。
2化學工程的研究對象及復雜性
化學工程是以物理學、化學和數學為基礎，并結合工業經濟基本法則，研究化學工業中的物理變化和化學變化過程及其有關機理和設備的共性規律，并將之應用于化工裝置的開發、設計、操作、控制、管理、強化以及自動化等過程中，在化工工藝與化工設備之間起著承上啟下的橋梁和紐帶作用的一門工程技術學科。一般情況下，化學工程的對象的情況較為復雜，具體如下：首先，該過程自身具有一定的復雜特點，包括化學與物理，而且兩者經常發生，彼此影響。其次，物系方面較為復雜，流體與固體，或者兼而有之。流體特質變化較大，如有低粘度和高粘度、牛頓型和非牛頓型等。最后，物系流動時邊界復雜，由于設備的形狀較為多樣，而且其在填充物方面的形狀也不正常，如催化劑、填料等，使得設備在流動邊界方面的設置較為復雜而且在確定方面不準確。
3化工工業的現狀及發展
目前從形式上看，現代的化學工業經歷了單元操作和傳遞原理與化學反應這兩個發展階段，正準備走向一個新的階段。但種類多樣、制造過程復雜以及生產產品款式較多，造成排放物復雜、量多及危害大，因此，目前化工工業應重點關注污染問題。與此同時，在加工、貯存、運用或者處理化工產品時應防止操作對環境生態以及人類健康造成危害。在化工生產中應遵循國家可持續發展戰略，制定正確的方案。隨著我們國家科學技術的快速發展，各行各業進行生產都要接觸化學工藝，涉及制藥、石油、材料、能源等行業的發展和污染問題，這都是現代化學工業需要面對的問題。目前，我國的化學工業經過了半個世紀的發展，已經形成了門類比較齊全，品種大體配套并基本可以滿足國內需要的化學工業體系。2001年全國國有及規模以上非國有企業的石油加工工業和化學工業總產值達到10990.6億元人民幣，占全國工業總產值的9.8％，實現利稅747.8億元，石油和化學工業企業13765個，資產總額13344.2億元。我國化學工業獲得長足進步的同時，環境保護工作也不斷得到加強。但是化學工業在實施可持續發展戰略過程中，仍存在不少問題和障礙，嚴重制約著我國化學工業的發展。
4二者的發展探究
綜上所述，隨著科學技術的發展和化學行業的不斷進步，化學專業的研究重點已經從化學過程、設備等單一方面，轉向化學行業與其他行業的融合方面，以最大限度地節約資源、能源，實現綠色化學目標，實現可持續發展。應最大限度地發揮化學工程技術對人們生活的巨大作用，探究化學工程技術的熱點分析與發展趨勢，通過對現有化學工程技術的分析,研究其技術熱點，從而經過理論分析，判斷未來化學工程技術的發展態勢。化學工程技術與化工工業的結合，是化學工藝造福人類的前提，只有兩者很好地結合，才可以推動社會進步。由于化學工程往往涉及污染問題，因此應從化學工程技術角度分析，從而最大限度地降低化工技術對環境的影響。
作者：蘆麗霞潘俊超單位：鄭州蘭博爾科技有限公司
關鍵詞：燃料乙醇 工藝 創新
隨著世界石化能源的日趨匱乏，石油類產品價格日益攀升，開發一種綠色可持續的能源已經變得相當急迫。乙醇作為一種生產工藝成熟、生產來源廣泛的替代能源越來越受到人們的關注。
乙醇俗稱酒精，它以玉米、小麥、薯類、糖蜜木質纖維素等為原料經發酵，蒸餾而制成。所謂燃料乙醇是指對濃度95%左右的乙醇進一步脫水，再加上5%體積分散（一般為無鉛汽油或無鉛的烴類）的變性劑使之成為水分小于0.8%，且不可食用的變性無水乙醇。燃料乙醇既是一種清潔能源，又是一種良好的汽油增氧劑和辛烷值調和組分，用以代替四乙基鉛和甲基叔丁基醚（MTBE）或乙基叔丁基醚（ETBE），乙醇調入汽油對降低汽車尾氣中的一氧化碳含量很有效，起到凈化空氣的效果，同時，乙醇用糧食制造，是一種生物轉化的太陽能，是一種取之不盡，用之不竭的可再生能源，在汽油中加入一定比例的乙醇作燃料，能節約石油、凈化空氣，轉化多余的糧食，為人類社會的可持續發展提供一條簡單有效的途徑。
目前，世界上燃料乙醇的生產方法有合成法（即乙烯水合法）和生物法兩種。由于近年來受原油資源問題及乙烯價格上漲的制約，合成法被生物法所取代。生物法生產燃料乙醇，大部分是以甘蔗、玉為、薯干和植物秸桿與農產品或農林廢棄物為原料酶解糖化發酵制造的，其生產工藝有酶解法、酵水解法及一步酶法工藝法等。這段工藝與食用乙醇的生產工藝基本相同，所不同的是需增加濃縮脫水后處理工藝，使其水的體積分數降到1%以下，由于乙醇生產過程中水的存在，使得乙醇與水形成二元共沸物，而采用普通精餾方法所得乙醇中水的體積分數約為5%，要想控制燃料乙醇水的體積分數達到1%以下就必須采用較新的脫水工藝（目前開發的脫水工藝主要有：滲透汽化、吸附蒸餾、特殊蒸餾、加鹽萃取蒸餾、變壓吸附和超臨界萃取分離等），脫水后制成的燃料乙醇再加少量變性劑就成為變性燃料乙醇。
燃料乙醇生物法生產過程包含發酵生物化學反應與乙醇分離兩大主要過程，其工藝流程與人們熟知的化學工程中的許多單元操作存在不少共同點，如傳遞和反應諸多化學工程問題，所不同的是這里反應是發酵生化反應。在理論上來說似乎是簡單的過程，但要想在大規模水平上獲得最大效率，卻需要依靠生物學和化學工程的結合。
化學工程的核心仍是“三傳一反”，即使在納米尺度上，反應和傳遞兩種因素的共同作用是造成形形式式物質結構的根本原因，目前發醇工藝的放大仍停留在經驗階段，并沒有上升到理論水平，這與燃料乙醇發展的需求極不相稱，因此，采用化學工程的成熟理論及先進技術來研究燃料乙醇工藝過程，并進行創新具有重要的理論及實際意義。
一、發酵過程的化學工程分析
1.多尺度問題
由于酒精發酵過程是一個綜合了微生物學、生物化學以及化學工程等的復雜過程，因此，模擬市場計算該過程不能僅僅單一采用傳統的生物學方法或化學工程的方法，而應對生物反應器中多尺度問題作綜合考慮。在化學工程學角度看來，酒精發酵罐可以看做是反應器，理論上計算反應器的模型應可以適用于酒精發酵罐。
2.動力學與放大
乙醇發醇過程前沿課題主要集中在液化、糖化和發酵過程節能降耗，包括：耐高溫、高糖濃度、高乙醇濃度的能力以及酵母高效發酵過程的基礎研究；液化酶、糖化酶的作用機制及實際物系的動力學研究；同步糖化發酵動力學方面的研究。從化學工程角度看，上述問題涵蓋發酵生物反應動力學及傳遞特性兩個方面，動力學方法是發酵過程放大的理論基礎。發酵動力學包括兩個層次：一是本征動力學，它是指沒有傳遞等工程因素影響時，發酵生物反應固有的速率；二是宏觀動力學，它是指在反應器內所觀測到的總反應速率及其形式和結構、操作方式、物料的流動與混合，傳遞與傳熱等。
在大多數情況下，只要體系物性、流場、流態與在實際操作（熱態）時比較接近，往往可以用冷模的實驗方法模擬在熱態下的流體力學狀態，這對大設備的放大規律的研究有幫助。因此，采用大型冷模研究在過程設備中流體的流體力學特性并與小型熱模所進行的動力學研究相結合是研究發酵設備放大規律的一種有效方法。
3.發酵罐內多場分布
多場分布包括溫度分布、濃度分布和速率分布。發酵生物反應器中的物理因素—傳遞特性將影響到反應器內基質和產物的濃度分布及溫度分布，進而影響到反應器內某一組分的反應速率。因此，傳遞特性的研究是不可忽視的問題，研究發酵罐內傳熱、傳質及傳動將是化學工程領域的一項重要任務，同時也為更好地控制發酵過程提供了理論依據。
CFD模型在模擬反應器內的溫度、濃度和速度分布上是一種十分重要的方法，應引起重視。
二、乙醇純化過程中的化學工程問題
采用發酵的方法生產乙醇，同時不可避免地會生成水，要獲得乙醇勢必要對乙醇和水進行分離，從原理講分離乙醇和水的方法有精餾、吸附、滲透汽化膜分離等方法，然后發酵液中乙醇質量分數一般為5%～12%，而燃料乙醇產品的純度卻要在99%以上。因而從發酵液中分離出乙醇所消耗費的能量占總能量的絕大部分。所以從發酵液中分離乙醇—水混合液一般分兩步：先用普通精餾得到質量分數為92.4%的乙醇，再用共沸精餾、萃取精餾、液液萃取、吸附或其它方法得到無水乙醇。
精餾作為具有技術成熟度和應用成熟度較高的分離方法，是分離乙醇—水混合液最早，也是最普遍的方法，但需很高的能耗。現有3種方法替代精餾方法生產乙醇：萃取法、超臨界流體法和滲透蒸發膜分離法，這部分工藝幾乎等同于化學工程的分離工藝技術，可以應用。
三、生物發酵反應與分離過程耦合
現有燃料乙醇工藝的基礎研究包括生產過程放大和流程創新、研究生物反應與分離過程耦合探索新的短流程工藝。
將生物發酵直接看作反應并與分離技術耦合來提高整個發酵及分離的效率，將推動燃料乙醇工藝的技術進步。
多場耦合對開發新型發酵與分離設備具指導意義，未來發展趨勢必將是將反應與分離以及多種分離結合一起的設備。如精餾與吸附、發酵與精餾等通過一個設備操作實現兩者完美結合，而目前的多塔生產工藝將會被逐漸淘汰而發展對應短流程工藝這方面研究及發展將極大地消減成本，同時也降低能耗，對改善反應與分離過程，提高效率具很大潛力。
貫穿于燃料乙醇生產過程的流體流動、熱量傳遞、質量傳遞問題與發酵生化反應交織在一起，對燃料乙醇過程產生決定性的影響。發酵過程尤其是同步糖化發酵技術背后的物理、生物、化學機制及工程策略，發酵罐中流場、溫度場及濃度場的多場耦合，對生物反應器中多尺度問題作綜合考慮，采用人工智能研究流程優化組合分析工程策略，發展新型分離發酵設備等，都是目前急需研究的內容，是燃料乙醇領域的難點和熱點問題。
采用化學工程學理論及方法研究燃料乙醇生物反應工程規律、工程放大及流程創新將是一種主要趨勢。
參考文獻
[1] 李靜海.淺談21世紀的化學工程[J]. 化工學報，2008，59（8）： 1879-1883.
化工類工程教育人才培養體系改革的基礎
浙江工業大學化材學院，經過多年的發展，已基本建成數個高水平的學科平臺和化工、材料類國家、省級特色專業。學院設有化學工程等7個學科，其中工業催化為國家重點學科(培育)，3個浙江省重中之重學科，1個浙江省重點學科。學院建有1個一級學科博士點，下設7個二級學科博士點和1個博士后流動站，還有11個碩士學位點。學院建有綠色化學合成技術省部共建國家重點實驗室培育基地等。學院建有化學工程與工藝、應用化學等2個國家特色專業，材料科學與工程省重點專業等4個本科專業。化學工程與工藝專業是學校設立的第一批本科專業之一。該專業所依托的學科水平高，擁有一級學科博士學位授予權，并設有一級學科博士后流動站，已形成了包括學士、碩士、博士、博士后在內的完整的人才培養體系。建有浙江省化工實驗教學示范中心、浙江省化學實驗教學示范中心、浙江省化學工程研究生實驗室。《基礎化學實驗》國家級精品課程，《物理化學》國家級雙語示范課程，《基礎化學實驗》、《無機與分析化學》、《有機化學》、《化工原理》、《化學工藝學》和《化學反應工程》等6門省級精品課程。學院經過多年的專項建設，在化工專業建設與人才培養、科研教學良好互動方面擁有較為優越的條件。由武漢大學中國科學評價研究中心和中國科教評價網共同研發，由邱均平等編著的《中國大學及學科專業評價報告》中的排名如下:2008年在所有201所建有化學工程與工藝專業的高校中排名在第16;2009年在所有201所學校中排名第18;2010年在所有224所學校中排名第18。
化工類工程教育人才培養體系改革的目標
工程教育人才培養體系改革應基于高等工程教育改革指導思想和人才培養素質特征定位、教育培養體系特征和工程實踐與工程創新能力培養途徑等開展研究、實踐和反思，明確以高素質創新人才培養三要素理論為指導的化工卓越人才培養體系優化的改革實踐總目標。高素質工程創新人才培養具備三個要素:意識、機會與能力。首先是意識，即學生要有成為創新人才的意識和動力，它包括遠大的理想抱負、寬廣的視野及對科學的熱愛;其次機會指為創新人才成長提供必要的平臺和載體;最后是創新能力，主要是指工程創新能力的培養。高等工程教育改革的內涵在于提升大學生的工程實踐與創新能力，教育培養體系的構建必須遵循工程的實踐、集成與創新的特征，以強化學生的工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心，將工程教育人才培養標準細化為知識能力大綱，重構課程體系和教學內容，將知識能力大綱落實到具體的課程和教學環節。化學工程與工藝專業建設的目標必須符合過程工業科技創新及化工學科發展規律、高等工程教育發展趨勢、經濟社會發展特別是地方經濟發展的需求，而這也是新形勢下化工專業的工程教育改革的基本指導思想。化學工程與工藝專業特色建設主要體現在人才培養模式、人才素質特征和質量保障體系等三方面，也是工程教育培養體系改革與專業建設的最終目標追求。堅持厚基礎、寬口徑、重實踐、強創新的理念，不斷拓展專業內涵，形成寬口徑辦學和培養復合型人才的多模塊模式。通過知識、能力、素質的協調發展，培養的學生具有較強的專業實驗技能、工程實踐與創新能力和國際化視野，能夠成為面向和引領未來的卓越工程師;通過公共基礎課、學科基礎課以及專業課程體系的設置、課程的講授、實驗實習等實踐環節安排、畢業設計綜合訓練、各種人文素質及科技講座、各種競賽等環節，構建創新創業能力培養的質量保障體系。現代工程教育培養的創新型工程科技人才應該是在四個層面達到預定目標，即:學生能夠掌握更扎實的技術基礎知識，領導新產品、過程和系統的建造與運行，理解研究和技術發展對社會的重要性和戰略影響。因此，在培養計劃制訂、教學方法改革等過程中必須始終強調實現基礎知識厚、工程實踐能力強、創新意識濃和適應能力佳等全面發展的綜合素質的養成。
化工類工程教育人才培養體系改革的實踐
采用理論研究———實踐———總結———再實踐———再理論研究的思路，推進化工類工程教育人才培養體系改革的實踐。把工程教育內涵提升的指導思想和人才培養目標的準確定位相結合，建立具有較強的工程實踐和創新特征的教育培養體系;把“卓越工程師培養計劃”的體系優勢轉化為基于工程實踐與創新的化工類專業培養優勢，通過國家特色專業平臺建設更加有效地提高化工高級人才培養的質量和效率。
(一)化學工程與工藝專業等化工類專業特色凝聚
化學工程與工藝專業等化工類專業的特色主要體現在三方面。一是復合的專業培養模式:堅持厚基礎、寬口徑、重實踐、強創新的理念，根據現代科學技術和社會經濟的發展要求，不斷拓展專業內涵，形成寬口徑辦學和培養復合型人才的有效模式。形成多模塊、復合化和卓工班相融合的專業培養體系和課程體系。二是卓越的人才素質特征:立足浙江、面向全國，通過知識、能力、素質的協調發展，培養的學生具有較強的專業實驗技能、工程實踐與創新能力和國際化視野，綜合素質高、工程能力強、能夠成為面向和引領未來的卓越工程師。三是完善的質量保障體系:通過公共基礎課、學科基礎課以及專業課程體系的設置、課程的講授、實驗實習等實踐環節安排、畢業設計綜合訓練、各種人文素質及科技講座、各種競賽等環節，構建培養學生工程實踐能力和創新創業能力的質量保障體系，保證學生的知識、能力和素質目標的實現。由此確立的化學工程與工藝專業人才培養目標為:培養立足浙江、面向全國，知識、能力、素質協調發展;具有國際化視野，具有創新意識和工程創新、創業能力;“下得去、用得上、干得好、上得來”的具有成長為高級化工科技和管理人才、企業家和知名學者的潛力。
(二)專業特色模塊和課程體系構建
浙江是資源小省、經濟大省，尤以民營經濟發達為主要特征，目前正大力發展臨江化工和精細化工，在這些領域有相當大的人才需求。而化學工程學科當前以過程工程和產品工程為導向，強調在多尺度的復雜大系統環境進行過程優化和研發綠色化學化工過程。據此，化學工程與工藝專業的模塊設置上應實現這兩方面的有效結合，除設置傳統的化學工程、化學工藝模塊外，還應設置適應浙江經濟特色和化學工程學科發展的一體化復合雙專業。自2010級始，根據教育部“卓越工程師培養計劃”試點要求，我們設置了化學工程與工藝專業“卓越工程師”試點班，重點落實“卓越工程師培養計劃”與培養體系優化的實踐探索。課程體系設置要服務于專業培養目標、滿足預期的畢業生能力要求。行業企業是畢業生的終端用戶，成立的校企合作委員會，吸納省內外化工龍頭企業或行業專業人士參與人才培養模式和方案的制訂;根據用人單位的反饋意見，完善課程體系。目前的培養計劃著力加強學科和專業基礎課程、確保專業核心課程，這類課程學分約占40%，并精煉專業模塊特色課程，保留2-3門特色課程，鼓勵模塊之間交叉選課，實現了寬口徑和個性化有機統一。上述舉措在夯實大學畢業生的工程基礎的同時也滿足了行業企業對大學生素質和能力的需求，極大增強了工程教育的內涵。
1.1整合實驗教學內容，合理設計實驗項目
實驗教學大綱是保證和檢驗實驗教學質量的重要依據。根據專業規范的要求，參照國內兄弟院校的相關專業，結合本校的實際情況和要求，采用“化學化工基礎實驗+專業實驗+創新實驗+課程設計”(三實一設)實驗教學體系，撰寫實驗教學大綱，規定實驗課程的性質、教學目標、教學內容、學時安排、教材及參考書等，經教研室與實驗室討論、修改，再由學院、學校職能部門調研、審核、批準后執行，并不斷改進和更新，切實保證實驗教學的順利開展。
1.2購置實驗裝置，營造科研氛圍
化學是探索自然規律的實驗性學科，化學工程與工藝實驗設備的好壞，直接影響學生在實驗過程中觀察現象和操作，探究反應本質規律。我校化學工程與工藝實驗設備為20世紀90年代產品，使用年限已經接近20年，普遍出現生銹、變形、跑冒滴漏現象，而且測試和自動控制技術已經落后于現代技術水平，不能適應當前教學改革的基本要求。基于目前現狀，化學工程與工藝實驗室以安徽省高等教育振興計劃為契機，以博士點建設為導向，通過充分調研、認證論證購置一批化工基礎實驗設備，提高學生的儀器操作和實驗動手能力。為了營造良好的科研氛圍，每學期對部分學生增加開放性實驗，實驗教師采用啟發式教學模式，將主要精力放在學生實驗細節，及時提出存在的問題，針對實驗原始數據與學生共同討論，從而達到鞏固理論知識，增強實踐能力，逐步培養和挖掘創新能力。
1.3優化教學方法，全面提高工程能力
傳統的實驗教學方式都是以教師為主體，學生是知識的被動接受者，教師設計好實驗方案，準備好實驗器材，安排好實驗程序，學生只觀察現象和記錄數據等。處在這種氛圍中的學生，往往不善于主動思考和主動汲取知識。我校化學工程與工藝實驗中心力求實驗教學改革，將學生推到實驗教學的前臺，使學生真正成為實驗教學的主體，實驗教師成為學生的“導學者”。這可以充分學生調動其積極性，不僅能夠發散學生思維，提高學習興趣，還鍛煉了針對具體問題處理技巧能力。另外在課程設計過程中將歷屆學生大賽作品和工廠設計作為案例分析，學生分組研究討論，評析其優缺點，不僅能有效地提高學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力，而且在獲得知識與智慧的同時，學生的質疑力、觀察力、協同力、領導力等多種素質也能同步得到提高。
1.4規范考核標準，綜合評定成績
化學工程與工藝實驗考核采用傳統考試，或放在相應的理論課程中占成績的一部分，不能夠全面反映學生的實驗操作、工程素質和創新能力，根據實驗教學大綱和實驗教學內容，采取分項考核積分的方式，綜合評定學生每次實驗成績，考核環節包括實驗預習(20分)、實驗設計與操作(40分)、數據處理(25分)和思考題(15分)四部分。實驗預習促使學生查閱大量科技資料獲知反應原理、反應物物性參數，提高學生收集信息的能力;實驗設計與操作敦促學生主動參與實驗裝置的搭建、反應設備的開啟順序等，考核實驗方案的合理性和操作的正確性，從而提高學生的創新能力;數據處理和思考題主要評定原始數據的正確性、數據處理與實驗結果的合理性。而對于提高學生工程素質和創新能力的綜合性實驗和創新實，考查不應只看重實驗結果，而注重實驗的設計環節與實驗操作，指導教師通過討論和啟發等多種形式，逐步培養學生掌握現代科技的能力;事實證明規范的考核標準是提高化學工程與工藝實驗教學質量的有力措施。
1.5加強實驗教師的工程實訓，組建優秀的教學團隊
高校師資隊伍建設是高等教育改革與發展過程中的關鍵問題，它關系到卓越工程師培養的具體執行力。化學工程與工藝實驗是一門專業性、實踐性較強的課程，要求教學團隊除了要具備高校教師應具有的基本教師素質外，還必須擁有扎實的化學基礎知識、良好的創新能力、優異的工程科學研究能力。目前化學工程與工藝實驗教師12人，每位教師具有高學歷、高職稱和專業知識扎實等優勢，但是大部分教師都是從學校到學校，缺乏應有的企業鍛煉，如何提升教師隊伍的工程能力，是實施“卓越工程師培養計劃”必須要解決的問題，應該采用引進與培養、兼職與專職相結合的機制，組建優秀的教學團隊機制。引進一些具有化工工作背景的教師，特別是有企業工作站經歷的博士后，他們擁有化工單元操作、化工工藝流程和化工設備等工程實踐經驗，但是每年入職的新教師人數是有限的，應重點培養在職教師，從2014年安徽省組織實施高校中青年教師到企事業單位掛職計劃，增強教師的工程意識和工程能力，同時適應“卓越工程師”培養要求、推動學校可持續發展的關鍵因素之一。
2結語
武漢科技大學化學工程與工藝專業始建于1958年,原名為“煉焦化學專業”,1985年改為“煤化工專業”。1992年,按“煤化工”“、城市燃氣”和“炭素材料”三個專業分別招收新生。1996年,隨著教育部大學本科專業目錄的調整,“煤化工”“、城市燃氣”和“炭素材料”三個專業歸并為“化學工程與工藝”專業。盡管名稱幾經變化,但始終堅持煤化工培養方向和煤焦化的特色。其原因主要是由于武漢科技大學的前身“武漢鋼鐵學院”和“武漢冶金科技大學”原來隸屬于冶金工業部,畢業生主要面向鋼鐵冶金系統;培養目標針對性、學生的工程意識和實踐能力較強,受到鋼鐵冶金行業焦化企業、科研院所的認可。目前,武漢科技大學化學工程與工藝專業為國家級特色專業,擁有化學工程與技術一級博士點和化學工程與技術博士后科研流動站。經過幾代人的辛勤努力,學校化學工程與工藝專業的教學和科學研究規模及水平均有了顯著的提高。在化工專業“寬口徑”培養模式下,堅持煤化工方向特色有著重要的現實意義。首先,中國是以煤為主要能源的國家,在一次能源中,煤炭占70%左右,在較長的時期內這一能源結構不會改變[4]。大力發展煤化工產業,推廣潔凈煤技術,保證國家的能源安全,是中國的一項基本能源政策。其次,煤焦化是煤化工中技術最成熟、應用最廣泛的一種煤炭綜合利用方法。至少在50年內,采用高爐,利用焦炭作為煉鐵的主要燃料、還原劑和料柱支撐體的技術仍將是鋼鐵冶金的主流技術。再次,“節能減排”是中國的重要戰略任務,也是全世界面對的主要挑戰。面對以煤煙型污染為主和焦化行業普遍污染嚴重的現實,從煤炭利用源頭減少污染是實現“節能減排”的必由之路。最后,煤化工(包括焦化)行業涉及到中國能源供應和安全、鋼鐵行業的生存和發展以及節能減排的實現,當前以致今后相當長的時期仍是中國國民經濟的主戰場。因此,武漢科技大學的“化學工程與工藝”專業堅持煤化工方向特色是非常必要的;理順兩者的關系,既具有理論意義,也具有實際價值。
二、特色專業建設的基本原則
進行具有煤化工特色的化學工程與工藝專業建設,是優化專業學科結構,推進教學改革,加強內涵建設,提高人才培養質量,提升專業競爭力的重要舉措。這不但有利于促進學校教學基本建設,進一步改善辦學條件,鞏固辦學特色,而且有利于提高辦學實力,更好地適應以煤化工為主的經濟社會發展的需要[5-6]。
(一)市場導向
目前,中國大學生就業已完全走向市場,學生和用人單位之間進行“雙向選擇”,大學畢業生的一次就業率已經成為評價一所大學教學質量和綜合競爭力的主要指標之一。要提高就業率,就必須瞄準市場對人才的需求,特色專業建設也必須以市場為導向,培養市場需要的專業人才。
(二)自主創新
特色專業建設是中國高等教育教學改革的一項新內容,本身具有探索性、創新性,加之各校各專業都要根據內外部條件形成自己的特色,更無先例可循。因此,特色專業建設要在教育觀念、人才培養目標、人才培養模式、課程體系改革和評價標準等方面堅持創新。
(三)錯位發展
特色專業建設要在市場導向的基礎上,根據現有的辦學條件、科研成果和發展潛能,集中力量,凸現特色;堅持有所為有所不為,采取“人無我有,人有我優,人優我新”的差異化策略,實現“錯位發展”,避免正面競爭。
(四)相對穩定
特色專業建設是一項系統工程,是一個不斷建設、不斷積累、不斷完善的過程,其特色的形成應該具有相對的穩定性。同時,要適應內外部環境的變化,具有一定的前瞻性,能夠體現現代科學技術發展的趨勢和未來社會和市場的需求變化。
三、主要措施
(一)更新教育觀念
辦學理念和專業建設觀念是特色專業建設的指導思想,決定著特色專業建設的方向、進程和績效。特色專業建設是一項涉及專業建設多方面創新和變革的教學改革活動,必須首先在專業建設和教學理念上實現突破,更新傳統的教學觀念以適應時代和社會發展的需要。為此,化學工程與技術學院針對“寬口徑”的教育觀念進行了多次研討,并邀請、走訪用人單位,進行深入地調研,逐步樹立了化學工程與工藝專業在“寬口徑”培養模式下堅持煤化工特色教學的觀念。
(二)加強師資隊伍建設
師資隊伍建設是特色專業建設的根本保證。特色專業需要配備有學科特色的師資隊伍,其教學和科研方向專長必須和專業特色的培育相匹配。化學工程與工藝專業的專業課教師多數既是理論知識的傳播者和研究者,又是專業工程的實踐者。他們多數在武漢科技大學設計研究院從事煤焦化設計研究工作,有著豐富的實踐經驗。近年來,隨著學校跨越式發展,新引進了一批優秀的青年教師。這些青年教師多數沒有煤焦化專業的知識背景,為此,安排新教師隨班學習煤焦化方面的課程,而后安排到焦化廠進行3個月現場學習,并在學校設計院教師指導下完成焦化的工程設計,經教研室組織考核合格后方可上崗。
(三)創新課程體系
特色專業建設必須目標明確,在保持專業目標的基礎上突出體現特色目標;在人才培養規格上要有明顯特色,同時制定科學合理的人才培養方案。課程體系是高等院校實現人才培養目標和基本規格要求的總體設計藍圖,設置合理、科學、超前、前后呼應的課程體系是特色專業建設的基礎和關鍵。應廣泛吸收國內外先進的教育理念和教學經驗,整合教學改革成果,優化課程教學內容,不斷豐富課程內涵,努力構建適應經濟社會發展需要、反映時代特征、具有學校特色的化學工程與工藝本科專業課程體系。依據學校的學科特點,在培養“通才”的基礎上,構建了“焦化特色模塊”、“精細化工模塊”等專業方向課程。同時,將煤化學課程列入專業基礎必修課,從而保證學生具備煤化工的知識背景。新的課程體系充分體現了“提升內涵、強化特色”的教學指導思想。
(四)改革實踐教學環節
特色專業建設過程中,要高度重視校內外實習、實驗、實訓基地建設,為培養學生創新能力、實踐能力提供良好的實踐教學條件。近年來,化學工程與工藝專業建立了一批相對穩定的教學實習基地。考慮到專業培養方向的要求,實習基地以武漢平煤武鋼聯合焦化有限公司為主體。該公司在國內具有技術力量雄厚,生產工藝先進的特點,并具有較高的管理水平。同時,該公司可以說是焦化的一部“百科全書”,建有4.3m、6m、7.63m焦爐,所采用的配套工藝也有多種,是一個相當理想的本科專業特色教學實習基地[7]。在實驗教學方面,依托湖北省煤轉化與新型炭材料重點實驗室,通過開設本科生創新性實驗與創新性研究等課外實踐活動,為培養學生的動手能力、創新能力、提高人才培養質量和專業特色教學提供了保障。
(五)強化課程、教材建設
課程建設是專業培養目標實現的基本途徑,專業特色必定要在課程建設中得以體現。在進行課程體系改革的同時,學校十分重視課程內涵建設,重新整理了傳統課程的教學內容,加強不同學科之間的交叉和融合。如在煤化學課程的基礎上,將其它一些主要能源也引進來,從而形成了能源化學課程。在化工設備及材料中融入了力學、材料等知識;化工設計基礎與技術經濟分析課程在原來技術經濟分析的基礎上,增加了化工設計內容,以加強學生動手能力的培訓;根據企業用人需求,增設了化工CAD繪圖與識圖。教材的質量體現高等教育和科學研究的發展水平,也直接影響本科教學的質量。為提高教學效果,主要專業課程都選用省部級以上優秀教材、“面向21世紀課程教材”、“十五”、“十一五”國家重點教材和教學指導委員會推薦的教材。同時,鼓勵教學經驗豐富、學術水平較高的教師編寫與出版具有學校化學工程與工藝專業特色的教材,以進一步優化教學內容和深化課程體系改革。目前,本專業自編公開出版的教材主要有:《煤化學》《燃氣工程》《化工技術經濟學》《化工設計概論》《化學工程與工藝專業實驗》以及《環境工程導論》等,其中《煤化學》為國家“十一五”規劃教材。
(六)建立健全質量保障和監控機制
建立健全質量保障和監控機制是創建特色、保持特色的關鍵。只有特色鮮明,才能優勢突出;只有集中力量重點建設,才能使學校加強對某一專業重點投入,創造良好的教學、科研條件,取得預計的成果。特色專業更強調精干高效,它是學校具有標志性作用的專業。要做到這一點離不開質量監控。為進一步保證教學質量,實行課程、專業帶頭人負責制,并建立了科學、合理的教學質量監控體系,包括學生評教制,干部同行評議制,教學檢查員聽課指導制,教學信息員信息反饋制,監督電話、信箱信息收集制,等。此外,還加大了對青年教師的培養力度,為青年教師配備指導教師,制定青年教師“過教學關”計劃。上述措施有力地保障了教學質量的穩步提升,為培養高質量的煤焦化特色化工專業人才提供了制度保障。
前言：隨著現在科學技術的發達，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，運用當今的科學技術研究分子，把分子放在顯微鏡下觀察，化學對其結構了解的愈加深入，這樣分子設計的誕生也推動了分子工程的誕生，這是時代和科學技術下的產物，他們的誕生使得化學研究進入到更深階段——分子工程學。所以分子工程和化學工程兩者是相輔相成的。
一、淺談分子工程
在一個固定環境下對分子結構進行構造，不僅如此，還得理清分子之間的關系，這種原理就是分子工程學。分子工程不是單一的分子學科，而是由不同種類、學科構成的，但是，只要有關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構進行設計;第二，建筑分子結構時要用什么基元;第三，怎么實現分子設計預設的功能，就需要考慮怎么組裝基元。這三個問題有著密不可分的聯系，從而形成了三個實施分子工程的重要環節，這三個問題分別是分子工程的作用、結構、結合的理論基礎。
與之前的化學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、內容等角度采取新的方法。傳統的化學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，磺胺藥物被人發現，造就了那個年代合成藥物的鼎盛時期。可是分子工程學的研究則恰恰和傳統化學研究相反，它主要以功能研究為方向，通過對分子結構進行探究。這個時候它不單單對某一個化合物進行研究，而是研究化合物的功能體系。這樣得到的信息要比傳統化學研究得到的信息全面，不光可以得到分子結構還可以知道分子某些特定的結構層次。傳統化學研究過分注意分子結構以及合成的聯系。可是，分子工程學卻看中功能和 物理原理。如今，化學不能獨自發展了，化學的發展必須要建立在生命、材料科學這兩門學科上。當然也需要注意另外一些科學技術。
從化學工程學得到的經驗，分子工程學也從不同的分子工程研究中得出來。現在的分子工程學還在孕育，也就是在不同的領域、不同功能、對分子進行設計、構造。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需要按照功能、種類對其進行分類。分子工程學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，得到規律，功能體系以及工程學原理，這幾個不同方面相輔相成、互惠互利。
二、淺談化學工程
當面對一些挑戰時工程學科發揮的作用才能體現其重要性。如今，環境問題成為我們急需解決的問題，因為它與人們生產、生活、生存都有著密切的聯系，這個時候化學工程就有了研究的目標，它需要解決資源可循環利用、化石資源的合理化利用等。化學工程需要解決經濟的循環利用，不光肩負著科學方面的重擔，還需要傳遞物質、能源、信息等。
化學工程之前從沒遇到過的一些問題，卻隨著生物技術等一些高新技術的發展而產生，這有一個好處便是讓化學工程的研究深入到更具體的領域中。一些過于具體的問題，比如納米尺度問題，這是在傳統的化學研究中都沒有遇到過的微小領域，要是想加強微量產品的生產就必須擴寬化學研究領域。在當代這是化學工程打入到新領域必須要做的。發明催化劑以及工藝的源泉是新催化材料創造的。從另一個方面來說，要是將生產變得更加清潔，把不同的工藝以及流程進行合并，然后找出最好的，這也是化學工程將要研究的重要領域。現在有關生命方面的科學發展愈發成熟，生物催化在這一領域已經體現了自己價值。
如今人們愈加注意和自身相關的科學技術，隨著科學技術的發展，健康、食品、醫藥等領域都對科學技術有了更深層次的要求，而且屬于化學的問題占大多數。舉一個例子，當我們的生命機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能進行調節。將這些有關生命過程的問題解決就是化學過程在不屬于自己領域里的重大挑戰，所以肯定會得到化學工程學的注意。
隨著不同體系科學的發展，科學技術的發展為化學工程帶來的問題在一定程度上推動了化學工程學的發展。所有的科學技術都與化學工程有著密不可分的聯系，當化學工程在發展的同時也推動了整個科學領域的進步。所以，化學工程學逐漸被人們注意，也更大化的注意科學在化學工程中的運用，化學工程學為整個科學領域所帶來的價值就是該工程學以后要注意的方向。
為了讓化學工程學得到更好的發展就必須提高化工人員的專業知識，加強對化工人員的教育。化工工程教育應該與時俱進，根據現代工程教育改革得到重要的成果來制定教育內容，教育內容不可以單調，需要將專業課與基礎課相結合，還得根據時代的更替而及時更新教育內容，加強化學工程人員解決問題的能力;不過也得加強學生對資源環境以及另外科學領域的興趣。
結束語：
化學工程是一門綜合類較廣的學科，在未來的世紀會體現出更大的價值所以我們要做的就是抓住機會，在化學工程的發展過程中找到特屬于我國化學工程的優勢及特點，利用化學工程實現可持續發展。在重視化學工程的同時需要注意分子工程。分子工程的發展可以推動化學工程的發展，另外分子工程與化學工程兩者為科學技術提供了很多可研究的課題，這些課題的解決就是科學技術的飛躍。
【關鍵詞】化學工藝學 教學改革 石油化工
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674－4810（2012）16－0001－02
廣東石油化工學院坐落于中國南方最大的石油生產基地——廣東省茂名市，為華南地區唯一一所石油化工特色院校。學校的化學工程與工藝專業是國家級特色專業建設點，畢業生遍布全國各地的石油化工行業，就業具有很強的針對性，深受用人單位歡迎。廣東石油化工學院化學工程與工藝專業人才培養的目標是為社會輸送具備化學工程與工藝基本理論、基本知識和基本技能，具有較強工程實踐能力、良好的創新意識和較高綜合工程素質的人才。畢業生能在石油煉制、石油化工、能源、環保、材料等部門從事工程設計、技術開發、生產管理等方面的工作。化學工藝學作為該專業一門重要的專業課，是基礎化學、化工熱力學、化學反應工程、化工原理等課程的綜合應用。通過該課程的學習，要求學生掌握化工生產的基本原理、主要化工產品的生產方法、工藝流程等。在化學工藝學課程教學中，應注重強化學生的工程意識和基礎知識的實際應用能力。
一 結合石油化工特色，創建課程群
從人才培養的角度看，石油化工高校培養的畢業生應具有較強的工程實踐能力、良好的創新意識和較高的綜合工程素質，以適應石油煉制或石油化工等相關行業的人才需求。畢業生不但要懂得某一專業的基礎理論，還要具有某一崗位所需要的生產操作和組織能力，并能在現場進行技術操作和改進，解決生產實際問題。因此，廣東石油化工學院石油化工專業所培養的人才具有基層性、實用性和技術性，這是本專業區別于其他普通高校教育的一大特色。根據本專業的特點和學生的基礎及接受能力，以培養學生的綜合實踐操作能力和創新能力為主線，可將石油煉制工程、石油化工產品分析技術、石油產品應用技術與開發、石油儲運基礎等課程創建一個課程群，圍繞本專業人才培養目標，對各課程的主要內容進行精選優化，調整化學工藝學的教學內容。可從這些主干課程中選擇一些典型的石化產品，作為化學工藝學的教學案例，分析這些石化產品的生產方法、工藝流程、工藝參數、條件影響等。這種處理方式對課程群里面其他的課程教學可起到輔助和鞏固的作用。
二 優化和更新化學工藝學的教學內容
根據教學大綱對教學內容進行處理，把各章節內容按照了解、掌握、應用、設計等不同要求作詳細的定位。例如，對于工業生產中已經不采用的生產方法，只要求學生了解某種工業過程可能有多種生產方法即可；對需掌握的內容，可以要求學生對各種生產方法進行比較，分析其適用范圍、效果、操作條件、能耗等，從技術經濟的角度選擇生產方法。學生不僅要掌握教材介紹的幾種基本化工產品的生產，而且其生產--方法要會應用，能夠舉一反三，要能設計出一些簡單的生產工藝。例如，在講授合成氨時，可以先引入哈伯法合成氨工藝的歷史及哈伯本人的一些簡介，既可以提起學生對合成氨工藝的學習興趣，又可以了解一些名人的事跡。當學生有了興趣之后，可以從不同的原料角度，引入不同的生產工藝，如以煤為原料，以天然氣為原料，以重油為原料的合成氨工藝，其各自的工段均有所不同，可以在講授完后讓學生總結各不同原料合成氨工藝的異同，這樣學生學完之后印象深刻，可以吃透這部分內容。
另外，在組織化學工藝學教學內容時，應著重突出石油化工特色。在第一次化學工藝學講授過程中，讓大家認識到本門課程的針對性、重要性及實用性。在第一章“緒論”部分組織講授材料的時候，可以結合茂名煉油產業鏈，圍繞幾個關鍵詞如石油化工、石油煉制、乙烯工業、茂名乙烯、石化工業區等展開內容學習。例如，乙烯工業是指以石油餾分為原料裂解生產乙烯為主，同時生產丙烯、丁烯、芳烴等產品的生產過程。乙烯是石油化工的基本有機原料，目前約有75%的石油化工產品由乙烯生產。乙烯主要用來生產聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯等多種重要的有機化工產品，乙烯產量已成為衡量一個國家石油化工工業發展水平的標志。再如，對乙烯產品結構的介紹（塑料類、合成橡膠類、液體化工類）；對長三角、珠三角、環渤海灣大型煉化一體化企業集群及沿長江產業帶分布的介紹等，這些內容可以讓學生清晰地認識未來的就業方向、就業區域和就業前景。在這種情況下，學生會充分認識到化學工藝學這門課程的針對性和重要性，在后面的時間里自然會重視這門課程的學習，因為這些內容的學習與他們未來的就業息息相關。
圍繞本專業人才培養目標，針對畢業生的就業特點，廣東石油化工學院的化學工藝學這門課應該調整教學內容，注重重點內容的凝練。其重點內容應圍繞乙烯工業展開。
如以茂名石化乙烯為例，學習乙烯生產原理、工藝技術、產品應用等基本知識；以茂名石化工業區為例，學習乙烯下游產業鏈、產品應用等基本知識。
乙烯生產原理主要包括乙烯生產過程中的化學反應規律、反應機理、熱力學及動力學分析，乙烯生產的工藝參數和操作指標（如原料性質及評價、裂解溫度、烴分壓、停留時間、裂解深度等）及乙烯生產的工藝過程等。
三 適當引入雙語教學
1、業余：
土木工程125分
法學181分
機械設計制造及其自動化117分
會計學134分
化學工程與工藝191分
工商管理117分
計算科學與技術128分
市場營銷115分
電氣工程及其自動化126分
2、函授：
法學234分
計算機科學與技術129分
會計學138分
機械設計制造及其自動化131分
工商管理119分
化學工程與工藝142分
土木工程143分
【關鍵詞】化學工程；化工生產；工藝；解決措施
化工生產工藝在不斷發展的同時，對環境的污染和破壞以及對資源的消耗和浪費都達到了一個危險的臨界點，若是不采取措施對其進行管理，將會出現經濟發展與環境和資源互換的情況。化工生產工藝的提高雖然能夠帶動我國農業、工業、生產服務業等行業的提高，對我國經濟的發展做出了巨大的貢獻，但是，由于工藝水平的不高，其對環境的污染以及資源的消耗是極其大的。因此，必須對當前化工生產工藝的使用進行反思，對工藝的創新和提高進行探究，這是符合我國可持續發展戰略以及建立和諧社會的發展目標的。因此，在此背景下對化工生產工藝的探究分析是極其有必要的，筆者在查閱相關書籍以及結合自身多年工作經驗后，將在下文對化工生產工藝進行詳細的分析探究。
1 當前化工生產的主要問題分析
在這個要求都不斷提高的社會，化工生產工藝仍是人類社會發展所必需的，但是，一個技術不完善的化工生產工藝在各行業中的使用，若是拋開所取得的經濟和社會效益成就，那就只剩下對自然環境所造成的巨大破壞以及對資源的巨大消耗，尤其是新化工生產工藝在試驗的過程中，對自然環境和資源所造成的破壞和浪費是無法估計的。當前化工生產工藝造成巨大負面影響的的原因主要有幾下幾方面：
1.1 化工生產效率有待提高
化工生產效率低下一直都是困擾化工行業的難題之一，當前化工生產企業普遍存在這樣的狀況即：過分注重化工生產工藝量的提高，而忽視了對工藝水平質的提升。這種生產效率低下的問題，除了工藝技術的不完善外，工藝設備質量水平的不高以及工藝生產環境的不合適都是導致這一問題的原因。這種效率低下的問題極易導致化學原料的反應不充分和使用不完全，不僅無法生產出使人們滿意的良心產品，還將造成化學原料資源的浪費，而且，這些反應不完全的化學原料極有可能產生污染和有毒性的氣體和固體，一旦不經處理的排放，將污染空氣和土地，給人們生活環境帶來極大的破壞。
1.2 對環境造成污染和破壞
化工生產所所需的原材料多是化學材料，這些材料本身就具備對環境污染和對人體造成傷害的特性，在經過化學反應后產生的氣體和固體，其具備的毒性和污染性將更大，一旦不經處理的排放，將對環境造成難以修護的破壞。部分化工生產企業為了降低生產資金、提高經濟效益，往往將化工生產附生的重金屬和有毒氣體直接排放，這些排放的物質將對空氣、土壤、水資源等造成難以修護的破壞，而且極易造成人體中毒事故，這些任意排放有毒化工物質以及造成嚴重后果的例子，在城市中比比皆是。
1.3 生產工藝不合格
化工生產工藝是保證化工生產質量的根本所在，而當前化工行業普遍存在生產工藝不合格的問題。化工生產不同于其他生產行業，其對生產的連貫性要求極高，而且其生產時間相對較短，一旦生產出現中斷，那將破壞整個生產環節，造成生產進度和生產質量低下的問題。而生產工藝就是化工生產各個環節相聯系的橋梁，若是這一橋梁出現問題，那將導致整個路段無法使用，由此可見生產工藝的重要性。
2 有效加強化學工程中化工生產工藝的分析
從上文中可以看出，化學工藝的不完善使得我國化學工程中化工生產存在著一些問題。下文筆者就將結合這些問題提供一些行之有效的加強措施：
2.1 改善化學反應的條件及環境
在化工生產中，化學反應條件是一個至關重要的影響要素，如何有效改善化學反應條件是提高生產效率、減少廢料的產生的重要條件。因此，在實際生產中，務必要按照相關的標準對催化劑等所需的條件做嚴格檢查，對于不達標的堅決不能用于化工生產。同時，產生的化學反應廢料不要直接排放到自然環境中，以保證化工生產能處于一個相對良好的環境中。
2.2 依據實際情況對工藝進行調整
化工生產所涉及到的化學反應是極其廣泛的，但從反應環境和條件來對其進行改善顯然是不夠的。若想從根本上提高化工生產的工藝，那就必須根據不同的化學反應原理來進行不同的生產工藝調整，在尊重規律的前提下對化工生產工藝做出創新和提高，這種工藝的調整給予了化工生產綠色、節能的可能。
2.3 對化工生產產生的廢料進行合理處理
廢料產生對任何生產行業而言都是無法避免的，化工生產也是如此，既然廢料的產生已成為必然，那么我們就需要重視對廢料的合理處理和有效利用。化工生產行業不同于其他行業，其生產所產生的廢料往往是有毒的、危害性較大的物質，例如重金屬。這些物質的再利用價值過高，而且，這些物質的隨意排放將對環境造成巨大的污染和破化，因此，必須對其科學處理后再進行排放，這在我國環境法以及化工生產條例中也是有規定的。針對不同的排放物質，采取不同的處理手段，化工生產的所產生的“三廢”，所需要的處理手段是不同的，必須根據實際情況來選擇處理技術。此外，在對排放物質進行處理并排放后，要對排放地點的土質、水質以及空氣質量進行檢測，一旦發現排放物質對其仍具有污染破壞性，那就必須立即停止排放并改進排放物質的處理技術，只有達到國家規定標準后，才能繼續排放。
3 結語
綜上所述，雖然我國已取得巨大的經濟成就，但是我國仍然是發展中國家，其資源和環境仍處于危險的邊緣，若是不對化工生產工藝進行提高，那我國極有可能在未來幾年內面臨著環境的崩壞和資源的耗盡。因此，必須對化工生產的工藝科技進行研究和探索，將其作為化工行業行業可持續發展經濟推行的關鍵環節來做，也只有這樣才能保證化工行業的健康可持續發展，才能保證化工工藝的使用獲得經濟效益、環境效益以及社會效益的三贏。
參考文獻：
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教學資源建設是有中國特色卓越工程師教育培養計劃實現的關鍵問題，也是長期以來中國卓越工程師教育培養計劃實施的重點和難點問題。我國教學資源建設仍然存在總量不足、分布不均、共享困難、不能有效服務專業設置、課程建設、頂崗實習和學生就業等諸方面的不足。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010－2020年)》明確要求把加快教育信息化進程作為推動教育改革發展的保障措施。卓越計劃結合自身規律開發數字化資源，加強以優質視頻、教學素材、特色專題為主要內容的專業教學資源庫建設，有利于推動卓越計劃相關專業建設、課程改革和教學方法手段的不斷創新，并直接關系到卓越計劃培養出來的人才質量。同時，《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見(教高(2012)4號)》提出“通過多種方式整合校園資源，優化辦學空間，提高辦學效益，確保高校辦學條件不低于國家基本標準。因此，建立開放靈活的教育資源共享平臺、提高資源建設的規范性和利用效率、降低建設成本和促進優質教育資源的普及和共享已成為亟待解決的重要問題。
2卓越計劃化學工程與工藝專業教學資源建設的思路
卓越工程師背景下的化學工程與工藝專業需要根據行業對化工工程師知識、素質和能力的要求，確定相關課程和實踐教學環節，將涉及工程意識、工程素質、工程實踐能力、工程綜合能力培養、企業以及工程項目管理知識的課程納入培養方案中，增加工程教育相關課程，因此，必須按照新的人才培養方案，以教材建設和精品課程建設為手段，改革教學內容，加強教材建設，自主編寫和完善系列專業教材，使教學內容充分反映新世紀化工實際生產和化工行業可持續發展的新要求。總體建設思路如下:
2.1構建“新體系”
構建以培養工程意識、工程素質、工程實踐能力、工程綜合能力為目標的實踐教學新體系。按照基本技能層、知識應用能力與工程實踐能力層、創新能力與工程綜合能力層等“三層次”，循序漸進地培養學生的工程綜合能力和創新能力。在基本技能層，主要通過課程實驗、上機操作等實踐環節加深對理論課程基本概念、基礎知識和基本理論的理解和基本技能的培養;在知識應用能力與工程實踐能力層，主要通過課程設計、專業實習、社會實踐等環節實現對學生知識應用能力的培養;在創新能力與工程綜合能力層，主要通過化工企業輪崗實習、化工企業項目設計與研究、畢業設計(論文)、大學生“挑戰杯”競賽、大學生科技創新活動、產學研合作開發等方式實現對學生的工程綜合能力與創新能力的培養。
2.2突出“厚基礎”
本專業卓越工程師教育專業培養方案課程設置分為通識教育，專業基礎課和專業課三大模塊。通識教育包括數學與自然科學、人文與社會科學、體育、素質教育公共選修課等，其課程學時占總學時的47.7%，課程學分占總學分的47.5%;專業基礎課包括相關學科基礎課和專業基礎課，其課程學時占總學時的34.9%，課程學分占總學分的34.3%;專業課包括基本專業課和專業方向課，其課程學時占總學時的17.4%，課程學分占總學分的18.2%。突出了卓越工程師培養的厚基礎，為卓越工程師的培養奠定堅實的基礎。
2.3強化“寬口徑”
本專業卓越工程師教育專業培養方案設置了精細化工、能源化工和生物化工三個專業方向課程模塊。其中，精細化工方向課程模塊開設了精細化學品化學、精細化工工藝學、精細化工過程與設備、精細化工及分離實驗等課程;能源化工方向課程模塊中開設了煤化學、煤化工工藝學、潔凈煤技術、煤化工實驗等課程;生物化工方向課程模塊中開設了工業微生物學、生物化工工藝學、生化分離技術、生物化工實驗等課程。強化了卓越工程師培養的寬口徑，以滿足大化工行業對工程技術人才的要求。
2.4體現“重創新”
教材建設也是教學資源建設不可缺少的內容。在化學工程與工藝專業的專業基礎課和專業課教材的選用上，以“加強基礎、精選內容、有所創新、有利教學”為原則，盡量選用國家規劃教材或者比較權威的高水平教材。同時，組織教師立項編寫或參編高質量教材，如普通高等教育國家規劃教材或精品教材;自編配套輔導教材和講義，制作和充實各類聲像教學資料，積極開發具有專業特色的CAI課件，錄制網絡教學視頻。重點開展精品課程建設，爭取獲得1門國家級精品課程、2～3門省級精品課程、4～5門校級精品課程，通過改革與建設，不斷提高教育質量和人才培養質量，努力培養學生的創新精神和實踐能力，打造出有扎實理論功底、掌握化工專門技能、有很強事業心和吃苦耐勞精神的應用型專業人才，以滿足現代化工業發展對化工專業高素質人才的需求。我們將不斷完善卓越背景下化學工程與工藝專業的教學資源建設，確保學校教學質量不斷提高，確保專業建設項目績效。
3卓越計劃化學工程與工藝專業教學資源建
設存在的困難卓越計劃化學工程與工藝專業教學資源建設的內容相當豐富，在實際操作過程中需要突破重重難關，其中最為突出的有校企合作、人才需求的個性化和多樣化以及師資隊伍建設三個方面。
3.1校企合作是首先要解決的問題
近年來，我院不斷探索和完善校企合作的長效運行機制，努力通過各種渠道與企業溝通，先后在多家大中型企業設立了教學實習基地并成立了一個工程實訓中心，為學生營造了在企業進行實踐學習的良好機會。但有些企業為了兼顧安全生產、產品質量和生產效益，不能為學生提供在相應的技術崗位上動手操作的機會，這樣一來學生的動手能力就得不到真正的鍛煉。
3.2人才需求的個性化和多樣化
不同的公司對技術應用型人才的需求均存在差異，如同樣是培養化學工程與工藝卓越工程師，有些公司需要學生具有精細化工或生物化工方面的知識，而有些公司則需要學生具有能源化工方面的知識。因此，我們必須有的放矢地進行化學工程與工藝專業卓越工程師教學資源的建設，以滿足不同公司對技術應用型人才的多樣化需求。
3.3師資隊伍的建設
化學工程與工藝專業卓越工程師培養必須擺脫傳統的大學生培養模式，為了實現卓越工程師的培養目標和落實卓越工程師的培養標準，形成具有良好的學緣結構、知識結構和以中青年為主體的雙師結構教學團隊是順利、高效進行教學資源建設的必要條件。而要改變目前師資水平不足，知識結構單一和學緣結構不合理的現狀將是一個長期而艱巨的過程。
4結論
