化学工程论文范文

2023-03-11

化学工程论文范文第1篇

摘 要:近年来,我国对环境保护和能源保护的意识不断提高,在某种程度上,节能环保能够更好地保护环境,同时最大限度地利用有效资源,缓和人与自然的矛盾。这对保证人类生存、保护地球具有重要意义,同时也是可持续发展的要求和重要体现。其最终目标是实现生产无公害。在某种意义上,这属于理想化的设想,但更符合化学工程自身发展和实践工作的目标。

关键词:化学工程;绿色化学;工艺

随着信息和技术的飞速发展,化学工业由最初只能生产少数无机产品和有机产品的行业,渐渐地发展成一个能有效利用天然资源、规模庞大、多行业、高产量的一大工业门类。化学工业的发展与人类生活息息相关,化工生产过程同时也给人们的生活环境带来了巨大的影响,当下解决化工生产过程所带来的环境问题和能源消耗问题迫在眉睫,绿色化学化工也应运而生。

1 绿色化学化工

绿色化学又称为环境无害化学,是利用化学来防止污染的一门科学。其研究的目的是通过利用一系列的原理与方法来降低或除去化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生,使化学产品或过程的设计更加环保化。绿色化学包括所有可以降低对人类健康产生负面影响的化学方法和技术,在此基础上产生的无害化工过程,被称为绿色化工。

基本原则:绿色化学化工在世界范围内的原则相对一体,主要涵盖下列几方面。(1)在反应过程的源头上减少甚至根除废弃物的产生,而不是在废弃物产生之后再对其进行净化处理。(2)产品进行设计时,尽量做到原料利用率最大化。(3)产品进行分析时,在考虑生产效率的同时使原料和产品的毒性降低。(4)对于析出剂和溶剂等辅助物,尽量少用或选择使用无害产品。

2 绿色化学工程工艺的促进作用

从当前环境来分析,节能环保工作的实现途径有如下几点:①开发新技术;②源头上控制污染;③打造可循环的绿色生态产业链;④发展循环经济。从绿色化学工程和化学工艺的发展来说,其工艺的实现能够为节能减排的实现提供重要的保障,而且能够被广泛地应用到诸多的领域当中。从当前的角度来说,其主要体现在三个方面:其一是清洁生产技术;其二是利用生物技术;其三是创造环境友好型产品。

2.1 清洁生产技术

清洁生产技术也就是无毒、无公害的技术,这是一种绿色的技术,从目前正在发展的情况来看,脱磷脱硫技术就属于此。从某种意义上来说,清洁生产技术所涵盖的范围比较广,其不仅涉及到了生物工程技术等范圍,同时也涉及到了辐射加工技术和绿色脆化技术,其对于超临界瘤体技术也具有较好的表现。因此在不同的环境中和领域内,这都将是一场新的环保节能革命。

2.2 与生物技术相结合的应用

对于化学工业,在生产的过程中,经常将这种技术与绿色化工工程与工艺相结合,就是使用生物炼制将可以再生的资源转化成化学原材料,这样就可以制作出人们需要的化学品。同时与普通的工业原材料相比较,这种技术生产出来的原材料具有很好的反应效果和催化效率,并且污染物质和废弃物质也比较少,这样就促使其具有没有污染、高效率以及节能的特征。此外,生物技术是一种具有创新特征的技术,采用生产能源、材料与化学工业产品相结合的模式,例如:采用生物技术对全部作物进行炼制的时候,以大豆、玉米作为主要的原材料,并且进行发酵和基因组合的方法,在氧气的作用下生产丙二醇。

2.3 环境友好型产品

环境友好型产品对于绿色化工工艺也具有促进作用,在现实生活当中涉及到很多应用实例。在空调制冷过程中一般都会涉及到氟利昂的使用,而氟利昂则会对臭氧层造成一定的影响,同时影响紫外线,容易造成全球气候变暖等情况出现,因此需要积极地寻找可以代替氟利昂的产品,这可以有效地推动节能环保的政策; 无磷洗衣粉的使用,在某种程度上减少了其对于河流的污染,也降低了其对于人类身体的伤害,这些都是绿色化学工艺在现实生活中的体现,说明环境友好型产品既是绿色化学的保障,也能够促进绿色化学工艺的进步。

3 绿色化学工程与工艺的开发

3.1 采用绿色化学原料

在进行化工生产的过程中,原材料是一个重要的影响因素,针对传统化工生产,使用的原材料绝大部分都是不可再生能源,这样促使我国不可再生能源消耗大大提升,也造成污染物质的排放量有了很大增加,从而导致污染问题日益严重。而采用绿化化学原材料,例如:芦苇、苞米杆等,可以促使它们转化为酮、醇以及酸类等多种类型的化学产品,并且在进行转化的整个过程中,原材料既会产生一定含量的氢气,又不会生成有毒和有害的物质。因此,在化工生产中,绿色化学原材料得到了非常广泛的应用。

3.2 强化化学反应的选择

烃类的选择性氧化具有较强的放热反应,这类现象在石油化工生产中经常出现,但是由于生产化学物的稳定性不佳,很容易被进一步的氧化,进而产出CO2和H2O。在多种化学反应当中,这类型的反应一般不会被选中,主要是因为有时生成物当中还会存在分异结构,进而不能得到最终的产物,因此,为了进一步的简化化学生产过程,通常都会使用选择性较高的试剂来进行生产。因此,我们加强这方面的研究具有很强的实用性,比如研究载氧能力高、选择强的新型催化剂,进而让烃类反应产生不同的效果。

3.3 使用无毒无害催化原料

从目前的现状来看,伴随着化工行业的不断发展,合理运用化学反应成为了化工行业健康稳定发展的关键,而在进行化学反应的时候,催化剂的使用是非常关键的,既可以对反应速度进行加快,也可以对反应时间进行缩短,那么在进行化工生产中,要想确保绿色化工工程和工艺得到快速的发展,就要使用没有毒害的催化原材料。同时现在我国有关部门对催化原材料的选择和应用已经给予了高度重视,并且催化剂的开发、研究和制作在不断增多,从而就促使在进行化学反应的时候,催化原材料有了很大的改善。此外,使用没有毒害的催化原材料还能够大大提高化学反应的效率,对能源消耗含量进行降低,也能够很大程度减少环境的污染。

4 绿色化学工程工艺的应用

当今社会,绿色化学工艺对于实现节能减排具有重要的意义,而对于绿色化学工艺的重视和开发也能够显示出全社会、全国乃至全世界对于绿色生活和节能环保的重视。特别是像我们这样的工业大国,此时正面临资源枯竭、环境污染、生态失衡、水土流失、人口压力巨大等一系列问题,也都逐一地摆在了人们的面前,迫使人们逐渐地认识到了节能环保的重要性,而化学工程则是造成环境污染和资源浪费的一个重要的产业之一,同时其又是保障和促进人类发展必不可少的一个产业。因此,在化学工程节能中利用绿色化学工程将是一个重要的选择

综上所述,绿色化学工程与工艺必须使用毒性危害的溶剂和试剂原料和催化剂等,整个生产过程也要低碳绿色化学,最终的处理废弃物的排放的清洁生产技术融合、化学尽可能自然环境和整个生产过程之一,促进人才和自然的和谐发展。

参考文献:

[1]潘宝虎.化学工程节能中绿色化学工程工艺的促进作用[J].建筑工程技术与设计,2018,(19):42.

[2]李春友.化学工程节能中绿色化学工程工艺的促进作用探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(8):54

[3]杨丽平.化学工程节能中绿色化学工程工艺的开发研究[J].建筑工程技术与设计,2019,(16):42.

化学工程论文范文第2篇

关键词:化学工程;绿色化学;工艺

随着信息和技术的飞速发展,化学工业由最初只能生产少数无机产品和有机产品的行业,渐渐地发展成一个能有效利用天然资源、规模庞大、多行业、高产量的一大工业门类。化学工业的发展与人类生活息息相关,化工生产过程同时也给人们的生活环境带来了巨大的影响,当下解决化工生产过程所带来的环境问题和能源消耗问题迫在眉睫,绿色化学化工也应运而生。

1 绿色化学化工

绿色化学又称为环境无害化学,是利用化学来防止污染的一门科学。其研究的目的是通过利用一系列的原理与方法来降低或除去化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生,使化学产品或过程的设计更加环保化。绿色化学包括所有可以降低对人类健康产生负面影响的化学方法和技术,在此基础上产生的无害化工过程,被称为绿色化工。

基本原则:绿色化学化工在世界范围内的原则相对一体,主要涵盖下列几方面。(1)在反应过程的源头上减少甚至根除废弃物的产生,而不是在废弃物产生之后再对其进行净化处理。(2)产品进行设计时,尽量做到原料利用率最大化。(3)产品进行分析时,在考虑生产效率的同时使原料和产品的毒性降低。(4)对于析出剂和溶剂等辅助物,尽量少用或选择使用无害产品。

2 绿色化学工程工艺的促进作用

从当前环境来分析,节能环保工作的实现途径有如下几点:①开发新技术;②源头上控制污染;③打造可循环的绿色生态产业链;④发展循环经济。从绿色化学工程和化学工艺的发展来说,其工艺的实现能够为节能减排的实现提供重要的保障,而且能够被广泛地应用到诸多的领域当中。从当前的角度来说,其主要体现在三个方面:其一是清洁生产技术;其二是利用生物技术;其三是创造环境友好型产品。

2.1 清洁生产技术

清洁生产技术也就是无毒、无公害的技术,这是一种绿色的技术,从目前正在发展的情况来看,脱磷脱硫技术就属于此。从某种意义上来说,清洁生产技术所涵盖的范围比较广,其不仅涉及到了生物工程技术等范圍,同时也涉及到了辐射加工技术和绿色脆化技术,其对于超临界瘤体技术也具有较好的表现。因此在不同的环境中和领域内,这都将是一场新的环保节能革命。

2.2 与生物技术相结合的应用

对于化学工业,在生产的过程中,经常将这种技术与绿色化工工程与工艺相结合,就是使用生物炼制将可以再生的资源转化成化学原材料,这样就可以制作出人们需要的化学品。同时与普通的工业原材料相比较,这种技术生产出来的原材料具有很好的反应效果和催化效率,并且污染物质和废弃物质也比较少,这样就促使其具有没有污染、高效率以及节能的特征。此外,生物技术是一种具有创新特征的技术,采用生产能源、材料与化学工业产品相结合的模式,例如:采用生物技术对全部作物进行炼制的时候,以大豆、玉米作为主要的原材料,并且进行发酵和基因组合的方法,在氧气的作用下生产丙二醇。

2.3 环境友好型产品

环境友好型产品对于绿色化工工艺也具有促进作用,在现实生活当中涉及到很多应用实例。在空调制冷过程中一般都会涉及到氟利昂的使用,而氟利昂则会对臭氧层造成一定的影响,同时影响紫外线,容易造成全球气候变暖等情况出现,因此需要积极地寻找可以代替氟利昂的产品,这可以有效地推动节能环保的政策; 无磷洗衣粉的使用,在某种程度上减少了其对于河流的污染,也降低了其对于人类身体的伤害,这些都是绿色化学工艺在现实生活中的体现,说明环境友好型产品既是绿色化学的保障,也能够促进绿色化学工艺的进步。

3 绿色化学工程与工艺的开发

3.1 采用绿色化学原料

在进行化工生产的过程中,原材料是一个重要的影响因素,针对传统化工生产,使用的原材料绝大部分都是不可再生能源,这样促使我国不可再生能源消耗大大提升,也造成污染物质的排放量有了很大增加,从而导致污染问题日益严重。而采用绿化化学原材料,例如:芦苇、苞米杆等,可以促使它们转化为酮、醇以及酸类等多种类型的化学产品,并且在进行转化的整个过程中,原材料既会产生一定含量的氢气,又不会生成有毒和有害的物质。因此,在化工生产中,绿色化学原材料得到了非常广泛的应用。

3.2 强化化学反应的选择

烃类的选择性氧化具有较强的放热反应,这类现象在石油化工生产中经常出现,但是由于生产化学物的稳定性不佳,很容易被进一步的氧化,进而产出CO2和H2O。在多种化学反应当中,这类型的反应一般不会被选中,主要是因为有时生成物当中还会存在分异结构,进而不能得到最终的产物,因此,为了进一步的简化化学生产过程,通常都会使用选择性较高的试剂来进行生产。因此,我们加强这方面的研究具有很强的实用性,比如研究载氧能力高、选择强的新型催化剂,进而让烃类反应产生不同的效果。

3.3 使用无毒无害催化原料

从目前的现状来看,伴随着化工行业的不断发展,合理运用化学反应成为了化工行业健康稳定发展的关键,而在进行化学反应的时候,催化剂的使用是非常关键的,既可以对反应速度进行加快,也可以对反应时间进行缩短,那么在进行化工生产中,要想确保绿色化工工程和工艺得到快速的发展,就要使用没有毒害的催化原材料。同时现在我国有关部门对催化原材料的选择和应用已经给予了高度重视,并且催化剂的开发、研究和制作在不断增多,从而就促使在进行化学反应的时候,催化原材料有了很大的改善。此外,使用没有毒害的催化原材料还能够大大提高化学反应的效率,对能源消耗含量进行降低,也能够很大程度减少环境的污染。

4 绿色化学工程工艺的应用

当今社会,绿色化学工艺对于实现节能减排具有重要的意义,而对于绿色化学工艺的重视和开发也能够显示出全社会、全国乃至全世界对于绿色生活和节能环保的重视。特别是像我们这样的工业大国,此时正面临资源枯竭、环境污染、生态失衡、水土流失、人口压力巨大等一系列问题,也都逐一地摆在了人们的面前,迫使人们逐渐地认识到了节能环保的重要性,而化学工程则是造成环境污染和资源浪费的一个重要的产业之一,同时其又是保障和促进人类发展必不可少的一个产业。因此,在化学工程节能中利用绿色化学工程将是一个重要的选择

综上所述,绿色化学工程与工艺必须使用毒性危害的溶剂和试剂原料和催化剂等,整个生产过程也要低碳绿色化学,最终的处理废弃物的排放的清洁生产技术融合、化学尽可能自然环境和整个生产过程之一,促进人才和自然的和谐发展。

参考文献:

[1]潘宝虎.化学工程节能中绿色化学工程工艺的促进作用[J].建筑工程技术与设计,2018,(19):42.

[2]李春友.化学工程节能中绿色化学工程工艺的促进作用探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(8):54

[3]杨丽平.化学工程节能中绿色化学工程工艺的开发研究[J].建筑工程技术与设计,2019,(16):42.

化学工程论文范文第3篇

摘要:化工技术、现代工业、经济的发展紧密联系在一起。然而,在化学工程与工艺生产过程中,常常會产生大量的污染物质,这不但会对环境、经济的可持续发展造成严重的危害,而且对化学工程和化工艺的发展也有很大的影响。因此,化学工程与工艺发展中,必须认识到引入绿色化工技术的重要性,把其运用到企业的科研工作中来,为其继续发展提供技术支撑。

引言:随着经济的发展,人类的环保意识也在不断的提高,但是,随着经济的发展,环境的污染也越来越严重,因此,如何才能减少污染,提高经济发展水平,就成为了一个亟待解决的问题。目前,应加强对绿色技术的关注,使其在化学工程与工艺中充分发挥其优点。

1论述绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用意义

1.1精选化工原料

绿色化工技术可以帮助化工企业实现对化学原料的筛选,实现对污染的源头控制。很显然,如果不能从化学过程自身的特性和污染的源头进行控制,就会陷入被动,因此,即便投入了大量的人力、物力,也无法达到预期的效果。在大多数人看来,玉米杆、小麦杆等是一种很好的化学原料,再加上我们国家每年都要生产大量的粮食,所以将玉米作为一种化工原料,既可以回收,又不会污染环境。因此,要减少环境污染,必须选用无毒、无毒的化工原料。随着可持续发展的需要,化工技术应朝着绿色、经济、安全方向发展,不再以环境为代价,以经济利益为目的。

1.2减少有毒物质的生成

绿色化工技术的特点、优势和核心在于“绿色”,它是对当前化学技术的一种改良与革新。例如,可以通过改变化学公式,将有毒物质转化为有毒物质,从而减少化工产品的生产,减少污染,减少化学生产对环境的不利影响。化学工程和工艺都离不开化学反应,而在生产中,很多化学反应都会产生有毒、有害的物质。如果采用绿色化学技术,不但可以减少环境污染,还可以减少企业的生产成本。不管是哪家企业,在发展的进程中,都要积极地履行自己的社会责任与义务。说起化学工业,首先要考虑的是它对环境的消极影响。但是,由于它的出现,人们对化学企业的态度发生了变化。碳氢化合物的选择性氧化物是目前石化行业中常用的一种,但是由于碳氢化合物的选择性氧化物在化学过程中极易发生氧化反应,从而导致了对环境的污染。因此,化工企业必须进一步加强化学反应选择性,采用绿色化学技术,有效地防止发生对生成物造成伤害的反应,从而实现化工产品的环保,从而减少对环境的污染。

1.3减少化工企业的生产成本

随着我国环境保护和可持续发展战略的要求,许多化工企业纷纷改变了发展理念,加大了对环保技术的研发力度,这不仅表明了企业对保护自然环境的决心和信心,更是为提高化学工程与工艺生产效率奠定了坚实的基础。同时,绿色化学技术也使化学反应材料的利用率得到了显著的提升,使中国化学工程和工艺不断朝着现代化、绿色、生态化的方向发展。我国目前正处在转型升级的关键时期,化工行业属于重污染重、高投资的行业,因此,在经济转型升级的重点和难点中,是一个重要的、困难的环节。在企业转型升级的过程中,许多企业面临着破产、倒闭,但也有不少企业成功地实现了企业的转型和升级,并获得了一个极好的发展机会。绿色化工技术是化工企业转型升级的“法宝”,通过将其运用于化工、工艺等方面,可以极大地减轻企业的环境污染,降低企业的生产成本,提高企业的发展竞争力。

2浅谈化学工程和工艺中绿色化工技术的运用策略

保护人类赖以生存的自然环境,是每一个人的职责与义务。科技是生产力的第一生产力,在新的历史条件下,我们既要树立环境保护意识,又要学习运用科技手段,转变生产方式,减少环境污染。绿色化工是把可持续发展理念和技术理念融合在一起,也是一种很好的手段,因此,绿色化工技术若能在化工行业中得到应用,对于化工行业的转型,将会有很大的帮助。当然,鉴于化工企业以利润为主,各大企业可以加强沟通和合作,共同研究开发绿色化学技术,达到“共赢”。只有彻底解决环境问题,化学工程和过程技术才能突破发展的瓶颈,为人类创造更大的利益。

2.1化学工程和工艺中生物技术的应用

在化学工程和工艺中,催化剂是必不可少的,有些是有毒的,有些是有毒的,虽然不需要催化剂,但是在生产中,它们会对周围的环境造成一定的污染,甚至会导致一些慢性疾病。随着生物酶技术的迅速发展,将其用于化学工程和工艺中的毒性和毒性反应催化剂的使用,已成为其高效应用的一个重要标志。比如,许多企业都采用了生物酶来代替丙烯腈,使丙烯酰胺原料的纯度得到提高,而且可以减少成本。小麦秸是一种十分普遍的农业废弃物,但利用其制取乳酸的技术已相当成熟,既能有效地解决农业废弃物降解周期长、农民随意焚烧等问题,又能实现资源化,符合绿色可持续发展的思想。此外,将地瓜瓤、玉米秆等农副产品用于生产乙醇、丙醇等,也是一种高效的绿色化学技术。当然,上述个案并非要指出,绿色化学技术仅适用于微生物发酵法,而在于运用多种天然生物资源,实现环保化。所以,发展绿色化工技术,既是推动化学工程与流程健康发展的根本需求,又是缓解环境污染的必然选择。

2.2化工过程中清洁生产技术的应用

洁净生产技术是指在生产过程中不会产生有毒、有害的废物,因此,它是一种绿色化学技术。洁净生产技术涉及到许多技术,其中包括辐射热加工技术、绿色催化技术等。从某种意义上来说,太阳能是一种取之不尽用之不竭的绿色能源,从太阳能热水器到太阳能发电站,无不显示出人类对辐射热处理技术的成熟。但由于太阳能辐射加热工艺的限制,该技术仍有许多有待改进的地方。我国幅员辽阔,但因人口众多,许多人均资源尚未达到国际平均水平。由于我国的淡水资源越来越匮乏,许多科学家开始转向海洋。化工和流程中经常需要大量的水资源,但如果不将海水过滤而直接用到化学工程与工艺生产过程中,极易腐蚀管道、设备等,不但会大大缩短其使用寿命,还会造成一系列的安全隐患。在此背景下,若能将盐水分离技术应用于优质水源,则可有效解决淡水短缺的问题。其中,最重要的是脱盐工艺。该技术既不会造成任何毒性和危害,也不会对环境造成损害,反而会为企业带来高附加值的产品。

化学工程与工艺与人们的生产生活、社会经济的发展息息相关,在工业文明和社会发展中发挥着重要作用,而在其投入应用过程中常常会产生一系列污染问题,这也对化学工程与工艺的持续发展产生极为不利的影响。因此,中国化工企业需要清晰地认识到绿色化工技术引入到化学工程与工艺中所产生的积极效用,并将强化对绿色化工技术的应用和研究提上重要日程,以推进化学工程与工艺健康、持续、稳定的发展

3结束语

综上述,绿色化工技术的诞生与发展,是我国化学工程、工艺中的一次重大突破,也是人类的一大幸事。绿色化工技术在化工过程中的运用,既能优化化工原料的筛选,又能减少有毒物质的产生,又能为化工企业的经济转型升级提供可靠的保证。为了更好地利用绿色化工技术,使其在化学工程和过程中得到更好的利用。

参考文献

[1]程铎辉.运用绿色化工技术推动化学工程与工艺节能发展[J].化学工程与装备,2020,(10):36-37.

[2]姚崇.探索绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用[J].化工管理,2020,(23):173-174.

[3]沈爱平.分析化学工程工艺中绿色化工技术的开发与应用[J].化工管理,2019,(33):105-106.

化学工程论文范文第4篇

摘要:文章以我校化学工程与工艺专业的人才培养为例,分析了当前地方应用型本科院校在工程技术人才培养过程中存在的实践不足的问题,介绍了我校基于专业认证的人才培养模式探索与实践,并结合应用型人才培养目标和专业特点,提出了合理制定培养目标、合理规划实践教学方案、改善师资队伍、构建虚实结合的实践教学体系等多种措施与建议。

关键词:化学工程与工艺;应用型本科院校;“3+1”人才培养

为贯彻落实《教育部 国家发改委 财政部关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》,四川省教育厅于2016年10月,启动了《引导部分地方普通本科高校向应用型转变的实施意见》[1],在对应用型专业的建设上提出了几点要求:一是完善应用型人才培养方案;二是健全校企合作运行机制;三是推进教学模式和方法改革;四是加强“双师双能型”教学队伍建设;五是加强实践教学能力建设;六是健全专业建设管理机制;七是提升服务创新驱动和经济社会发展能力。应用型示范专业建设启动之后,第一批全省共有100个专业被列为“应用型示范专业”建设点[2]。文章将以我校化学工程与工艺专业的人才培养模式改革为例,探讨应用型地方院校在“应用型示范专业建设”中的人才培养模式和教学平台建设方面的实践。

应用型本科院校主要以培养有一定专业基础,能在生产实践第一线担任工作任务的高素质的工程技术型本科人才为目标。应用型本科院校的核心在于应用,应用的生命力在于实践,因此如何培养学生的专业实践能力和适应能力,提高学生就业率,是摆在应用型高校面前的一个重要问题。为适应社会经济发展变化和市场需求,我校实施了平台与模块相结合的“3+1”的人才培养模式试点。所谓“3”就是在校主要进行专业所需的三种基本能力训练,包括基本理论、基本素质和基本能力。“1”就是指特色知识和个性能力。本校化学工程与工艺专业从2009级学生开始了“3+1”的人才培养模式试点,本文对此培养模式的实施方案、效果及存在的不足进行了总结,以期为其他高校“3+1”人才培养模式提供有价值的参考[3]。

一、实施方案

(一)调整和优化课程体系,突出学校定位与经济社会发展需求的应用型人才培养目标

我校为地方二本院校,与一本和高职院校不同,更加强调学生实践能力的培养,化学工程与工艺專业学生除了学习化学工程方面的基本知识和理论外,还接受扎实的专业技能训练和工程素养的培养,使学生成为具备理论知识和实践技能的实用型工程技术人才。结合学校定位和我校实际,我校化学工程与工艺专业的人才培养目标为:培养具备化学工程与化学工艺方面的知识,能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的应用型工程技术人才。

要构建合理的化学工程与工艺“3+1”人才培养模式,就必须调整和优化课程体系,区别于“985”、“211”高校创新性人才培养的目标,突出“技术应用”的特点。结合我校实际情况,通过毕业生跟踪调查、用人单位反馈意见和第三方专业机构调查等举措,收集反馈意见,持续改进和优化人才培养方案,建立了注重实践能力培养的特色核心课程体系[4]。

(二)构建三维一体的实践教学体系,提高学生实践能力

对化学工程与工艺应用型人才来说,提高学生的技术应用能力和工程观念、工程意识非常重要,因此,我们围绕化学工程与工艺专业技术应用型人才的培养目标,构建由认知实习、实验课程、课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计(论文)等组成的由浅入深、逐步递进的实践教学体系,实践教学学分占总学分的20%以上,在体现我校本专业特色的同时,满足工程教育专业认证对实践类课程学分的要求。

于2008年更新了部分专业实验课程的实验项目,提高实验课程中综合型、设计型实验项目的比例。2009年改革实习模式,由原来的校外实习基地的“一段式”实习模式改进为“仿真实习+校外实习基地”二段式实习模式。2013年,本专业又在我校黄岭校区新建化工实训中心。通过以上措施进一步提高学生的实验设计和动手能力。

1.实践教学内容的改革。在构建实验课程体系时,逐步提高综合性、设计性实验的比例,如化工原理实验综合性和设计性实验的比例达到60%。开设针对性强的体现我校办学特色的实验,如学生必须完成的综合性、设计性实验包括雪花膏的制备(精细化工)、乙酸异戊酯的合成(有机合成)、乙酰水杨酸的合成与测试(工艺实验)、三元盐水系溶解度的测定(物性测定)、复混肥的制备及指标分析(工程实验)。通过这些实验的训练,学生独立思考、解决问题的能力得到了有效提高,对学生后续课程的学习有很大帮助。

学生大工程观和工程意识的培养。化工生产具有高度自动化、涉及极端条件、中间物料多为危险化学品等特点,这导致化工类专业学生实习难有动手操作的机会。不断进步的化工生产技术对化工类人才的实践能力提出了更高的要求。化工企业无法为学生工程实践能力的培养提供保障。常规化工实验室无法满足化工企业对人才培养的要求。随着化工企业的技术进步,在现有化工类人才实践教学条件下,难以满足化工行业对高质量化工类人才的培养要求。为了弥补化工及相关专业实践教学存在的不足,我校利用虚拟现实技术、仿真技术、多媒体技术、人机交互技术和网络技术与化工生产实际相结合,建立了虚拟和仿真实验实训平台,在有效开展化工类专业实验实践教学的同时,避免了化工实习实训过程成本昂贵、投资大、风险高的问题,该实训平台2014年被评为“省级虚拟仿真实验教学中心”。

2.强化认知实习、毕业实习等实践教学环节。认知实习安排在大一第二学期,通过认知实习,让学生对工业生产过程、工业设备等有个直观的了解,激发学生的学习热情和对本专业的热爱。

毕业实习安排在大三第一学期前四周。实习时间从期末提前到学期初,有效避免了年底工厂安全检查与检修与实习的冲突,提高了实习效果。同时,鼓励学生自助实习,实习时间从第六学期结束后的暑假即可开展,充分利用假期实习,满足学生个性化实习的需求,又保证了教学工作的正常开展。第三,经过3个学年的学习,学生基础课和专业基础课已经结束,学生已经掌握了本专业必需的基本理论、基本素质和基本能力,此时安排学生实习,能够将书本知识与工程实践结合起来,实现巩固和提高。

3.鼓励学生参与教师科研工作和学科竞赛。 一是鼓励学生参与教师科研项目,我校本专业从2014年起实行导师制,学生从进校起就选定学业导师,每个年级均有5-8名学生由一名教师指导,师生之间相互了解更深,参与教师科研项目也更有传承性,学生也能得到系统培养和锻炼。二是鼓励学生参加各级各类学科竞赛,如参加全国化工设计大赛、大学生创新创业大赛等,通过竞赛促进和提高教学质量,同时也培养学生的团队意识、创新意识和语言、图表表达能力。

4.加强实习基地建设,实现校外实习基地多元化。以中昊晨光化工研究院、四川泸天化股份有限公司和宜宾天原集团股份有限公司为依托,建立涉及合成氨、尿素、甲醇、三聚磷酸钠和含氟材料等包含多个操作单元、涉及多个化工领域,从传统合成氨工艺,到甲醇清洁燃料、精细磷化工、化工新材料的多元实习体系。从2015年起,加强与实习基地的人员沟通与交流,使实习基地的运作规范化、稳定化和长期化。

2016年,通过对近三年学生就业数据的梳理和分析,我们发现有17.1%的学生就业单位与医药行业密切相关,主要是药品生产和销售岗位。因此,我们有意识地新增了四川金岁方药业有限公司作为学生实习基地,并在课程内容上对医药工业普遍涉及的有机合成、分离纯化等单元操作进行了加强,提高学生的社会适应能力。

5.加强双师型师资队伍建设。随着我国高等教育的扩招,在校生人数超过2650万人,教学规模不断扩大,学生数量越来越多,原有高校一味地强调高学历人才的引进,从而引进了大批具有博士学位但没有实际工作经历的年轻教师。这些博士大都从高校毕业后即直接进入高校从事教学工作,本身也缺乏实践教学的专门训练和磨砺,这样的教师去指导学生实践教学,难免会有经验不足、效果欠佳的情况。

应用型示范专业的一大特色就是要求加强实践教学,企业行业深度参与人才培养过程,要求学生有一年时间的工程实践经历。在师资队伍的培养方面,我校采用“引进来”与“送出去”相结合的方式,提升师资队伍工程实践能力。“引进来”,本专业聘请了部分具有丰富工程经验的大中型企业、设计院、研究院/所的专家和高级工程技术人员作为兼职教师,参与部分课程教学和指导学生的设计、实习、毕业设计(论文)等。“送出去”,即鼓励青年教师到企事业单位提升锻炼。通过培养与外聘、引进相结合,本专业师资队伍形成了以专职教师为主,专、兼结合的教师队伍结构,师资队伍结构合理。

二、“3+1”培养模式的效果评价

目前,我校化学工程与工艺专业已有3届“3+1”试点学生顺利毕业,为全面了解真实反映“3+1”培养模式的教学效果,我们采用学生跟踪调查、用人单位反馈和第三方调查等方式对教学质量进行了调查。

1.有利于提高教学目标达成度。第三方系统调查结果表明,我校所有开课学院/单位的课程教学目标达成度评价均超过75,全校整体平均值超过80。说明学生基本认可课程教学目标的达成度,但仍存在一定的改进提升空间。就我校化学工程与工业专业而言,教学目标达成度总体评价超过全校平均值5个百分点以上,说明本专业教学目标达成度良好,措施有效[5]。

2.有利于产学研结合。产学研结合表现在两个方面。一是企业可以借助学校的实训基地平台,研发企业发展需要的实训项目,利用实训平台为企业生产服务。二是学生通过实训平台到企业学习,指导教师也参与实训指导与管理,有效加强了教师与生产一线的联系,教师才能从实践中寻求科学研究的方向。如本专业教师带队到晨光化工研究院实习,得知晨光的四氟乙烯单体是性能优越的涂料原料,回来以后,该教师结合自身实际进行研究,开发出了多种含氟功能材料。2015年1月,我校与晨光研究院正式签订校企合作战略框架协议,双方围绕含氟材料开展合作与研究。同时,利用生产单位停产报废的工业装置和场地,构建实习实训装置,校企共建工程实践基地。

3.有利于学生综合能力的提升。四川理工学院围绕高素质、复合型、应用型的人才培养目标,狠抓高水平的课程体系建设和浓郁的育人环境营造两个关键环节,持续夯实学生实现人生理想的基础。第三方调研结果表明,学生对综合能力提升度的整体评价在70以上,说明学生对通过教育教学活动促进自身综合能力的提升是满意的。该结果与化学工程与工艺专业的调查结果一致[5]。

三、存在的问题与不足

1.如何建立长期稳定的实习基地。学生实习效果的好坏,实习单位的选择很重要。我们目前采取学生自主实习与学校安排相结合的方式,尽量安排学生到自己愿意的单位实习。但我们在调查中也发现,部分自主实习的学生未达到实习时间即离开了实习单位。

实践教学资源短缺,形式单一,也是目前应用型本科教学的短板,学校已经认识到了实践教学在应用型本科人才培养中的重要性,无奈学校本身教育资源有限,存在实验设备和数量短缺、场地不足的现象,导致很多实践课程只能是演示或观摩模式,学生真正动手锻炼的机会不足[6]。所以,学校应调动各种资源,在尊重企业意愿、不耽误企业正常生产的前提下,本着互惠互利、优势互补的原则尽量联系不同类型、不同领域的企业,满足学生多样化选择的要求。同时,学校在建设实践基地的过程中,也要充分考虑学生需求,结合自身实际情况,充分利用好有限的资源。

2.实习过程监管与质量保证。学生进入实习单位后,后續管理和考评也很重要。学生最后2学期时间不在学校,管理难度加大。一方面,企业有生产任务,对“准员工”学生的管理要求低,难免松懈。另一方面,学生实习单位分散,学校也做不到每个单位都派老师长时间蹲守。我们采取的是固定指导与流动巡查相结合的方式,即每个教师都固定与1-2个实习单位的学生每周保持联系,以便及时掌握学生动态。同时,我们也不定期指派老师到实习单位走访,检查学生实习情况。

学生实习质量的评定是个难题。目前,学校对学生实践课程的评价,通常是根据学生提交的实践报告,教师再根据学生在实践中的平时表现来判断的,这种评价方式带有较大的主观性,也影响了学生实习的积极性。

参考文献:

[1]川教函[2016]633号.四川省教育厅关于开展地方普通本科高校应用型示范专业建设工作的通知[R].2016.11.

[2]四川本科高校应用型示范专业名单出炉 共计100个[EB/OL].(2017-02-08).

http://sc.sina.com.cn/news/m/2017-02-08/detail-ifyafenm

3013858.shtml.

[3]乐薇,吴士筠,朱文婷,等.应用型本科院校生物工程专业“3+1”人才培养模式的探索[J].科教文汇,2014,(02):57-58.

[4]俞定国,俞承杭.应用型本科院校“卓越工程师”培养模式探索与实践[J].教育教学论坛,2017,(05):144-145.

[5]莱弗朗研究院.四川理工学院课程教学质量评估报告[R].2015.

[6]应用型本科实践教学体系改革与探索[J].教育教学论坛,2017,(08):136-137.

化学工程论文范文第5篇

[摘 要]化学工程与工艺专业涵盖化学、化工相关的诸多领域。以就业为导向构建化学工程与工艺专业人才培养模式必须以满足国际经济、社会发展对于人才的需要为目标,准确定位专业人才培养目标和人才规格,以平台教育、工程教育和培养国际化人才为原则,运用 “模块化”理念科学构建课程体系和教学内容,建立科学的管理制度和评估方式,以保障专业培养目标和人才规格的实现。

[关键词]化学工程与工艺;人才培养模式;研究与实践

作为支撑“化学工程与技术”一级学科的本科专业,化学工程与工艺专业涵盖了化学、化工相关的诸多领域。进入21世纪,国际经济、社会和科技的发展对化学工程与工艺专业人才培养提出了新的要求,化学工程与工艺专业教育面临新的挑战。因而,在新形势下,以就业为导向构建化学工程与工艺专业人才培养模式,赋予化学工程与工艺专业教育新的内涵,培养创新能力和实践能力突出的综合型高素质人才成为化学工程与工艺专业教育新的课题。

“人才培养模式”是指在一定的现代教育理论、教育思想指导下,按照特定的培养目标和人才规格,以相对稳定的课程体系和教学内容,管理制度和评估方式,实施人才教育的过程的总和。[1-4]本文将围绕“人才培养模式”的内涵,对新形势下高校化学工程与工艺专业人才培养模式的研究与实践进行分析和论述。

一、化学工程与工艺专业培养目标和人才规格的确定

人才培养目标和人才规格是构建人才培养模式的核心依据,是高等院校人才培养质量的关键,也是办学定位的基础。人才培养目标是指高等院校通过人才培养活动,使受教育者达到的知识、能力和素质结构的预期设定,它界定了人才培养的方向问题,综合反映了学校对培养人才的总期望和要求,是高等教育质的规定性。人才培养规格是培养目标的具体化,界定了高等院校人才培养的质量问题。[5-7]

进入21世纪,化学工程与工艺专业教育面临新的挑战。一方面,化学、化工技术的发展层次更为深入,化学工程与工艺专业内涵更为丰富,化学工程与工艺专业高等教育必须注重培养适应社会需求的创新能力和实践能力突出的精英人才。另一方面,化学工程与工艺专业与其他学科交叉更为深入,其作为通用工程基础专业的特征愈发突出。专业外延的扩大导致专业界线更加淡化,进一步引起就业形势和就业观念的深刻变化,化学工程与工艺专业毕业生越来越广泛地参与各类技术工作。这就对专业人才培养的多层次和多样化提出了高要求。同时,经济全球化趋势日益明显,世界经济飞速发展,化学工程与工艺专业高等教育必须主动适应国际经济、社会的发展,培养既懂技术、管理又了解国际市场运转规律的复合型国际化人才。

因而,化学工程与工艺专业培养目标和人才规格应该定位于,掌握化学工程与工艺专业基础知识及相关交叉学科知识;掌握扎实的工程技术基础知识;掌握宽厚的数学与自然科学基础知识;掌握至少一门外语知识;掌握国际行业规则;掌握必备的科学思维方法与工具性知识;掌握较丰富的经济、管理、营销、社会、法律、环境、人文等社会科学知识。具备综合运用知识分析问题、解决问题的能力;具备运用科研创新思维进行技术创新和产品开发的能力;具备有效的进行沟通和社会交往的能力;具备进行组织、管理、营销的能力;具备运用外语进行跨国交流与服务的能力;具备运用化工商贸知识进行谈判的能力;具备终身学习与提高的能力;具备运用计算机及信息技术的能力。具有良好的思想道德素质、健全的人格品质和优良的心理素质;具有良好的文化素养和文化艺术修养;具有良好的社会责任意识、团队协作意识;具有广阔国际视野和全球意识。培养能够在化工、轻工、医药、炼油、冶金、能源、环保等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理、科学研究和产品销售等方面工作的复合型高素质人才。

二、化学工程与工艺专业课程体系和教学内容的构建

(一)课程体系和教学内容构建的指导原则

课程体系是课程目标在课程内容上的要求和反映,它属于课程结构中以内容为维度的结构,是构建人才培养模式的核心,是实现人才培养目标和人才规格的总纲领,是组织教学过程、安排教学任务的主要依据。[8-9]为了满足国内国际经济、社会发展对人才的需要,化学工程与工艺专业课程体系和教学内容的构建应该围绕如下原则进行。

1.厚基础、宽口径构建“平台教育”课程体系

随着世界科技的发展,化学工程与工艺学科领域与其他学科的交叉、渗透、融合进一步深入,其所涉及的领域不断扩大,专业人才需求市场也发生了较大变化,专业人才需要适应较宽的知识领域的要求。因而,化学工程与工艺专业人才培养必须以化学、化工技术学科以及现代高新技术产业相关交叉学科的需求为前提,本着加强化学工程与工艺专业基础教育,完善自然科学基础、人文社会科学基础,构建化学工程与工艺专业平台教育体系,采取厚基础、宽口径方式开展学科交叉与综合背景下的平台专业教育和个性化人才培养。[10]

化学工程与工艺专业在构建课程体系和教学内容时,应该以基础化学、化工为支撑,把新技术、新学科融入专业学科教育范畴,按照课程内容的内在联系,从“科学意识、科学知识、学科前沿与交叉”三个层次设立高度融合的具有基础平台教育性质的核心课程。[10]坚持厚基础、宽口径专业教育思想,设置具有科学知识特性的多门类“模块化”选修课程和培养道德素质、政治素质和人文素质的素质教育课程,根据学生的兴趣和发展潜能来培养人才,为学生个性化自主学习提供多项选择,拓展和完善学生的智能结构,以满足“厚基础、宽口径平台教育”与“个性发展”要求。

2.坚持用工程教育理念构建课程体系,培养学生工程意识和工程实践能力

高等教育的根本任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。化学工程与工艺专业作为工科基础性专业,需着力培养应用型工程技术人才,而工程实践能力培养是专业教育的重要内容。化学工程与工艺专业教育应该结合经济社会发展对高级工程技术人才的需求,以工程教育理念为核心,整合优化课程体系和教学内容,加强学生工程意识与实践能力培养。

为了加强学生工程实践能力的培养,在化学工程与工艺专业课程体系和教学内容的构建中,应该改变过去强调工程科学理论知识,弱化工程实践能力训练,强调专业知识的传授,弱化综合素质与能力培养的普遍问题,本着理论与实践相结合的原则,密切教学与科学研究、社会实践的关系,加强实验课、课程设计、各类实习、毕业论文(设计)、社会实践等实践技能训练,增强学生分析和解决实际问题的能力。

此外,实践教育课程是工程意识和工程实践能力培养的综合性教学环节,是学生工程素质教育课程体系中重要的组成部分。在化学工程与工艺专业课程体系和教学内容的构建中,在加强基础理论教育,拓宽专业内涵,突出综合能力和创新能力,面向应用,体现素质培养和个性化教育理念的基础上,结合工程实际,强化实践能力培养,构建和完善“以实验及工艺基本操作技能训练为基础,以设计为主线,以提高学生的工程实践能力和学习能力为目标的递进式实践教学体系”。

3.以国际化视野构建课程体系,培养外向型、复合型国际化人才

随着世界经济全球化、一体化,知识信息化,必然要求高校人才培养国际化。化学工程与工艺专业也必须要培养掌握化学工程与工艺专业基础知识,具备一定外语水平,熟悉国际行业规则,能够进行跨国交流与服务,具有广阔国际视野和全球意识的外向型、复合型专业人才。

教学内容的国际化是高校人才培养国际化的关键。教学内容要国际化就必须将国内外先进的知识体系融入教学内容,以外语或双语进行教学,构建双语课程群,将外语教学与应用贯穿于整个教学过程当中。另外,在教学中以实用性和国际化为标准,以课程为单位引进经典原版外文教材及相应资料开展教学也是专业人才培养国际化的有效途径。此外,专业人才培养国际化还必须要求在基础外语教学中注重培养学生跨文化交流沟通能力,以及在传统课程设置中增加国际知识、跨文化交流课程,让学生熟悉多元文化,通晓国际规则,培养学生的国际修养与国际思维能力。

(二)化学工程与工艺专业课程体系和教学内容的构建

1.通用课程模块

通用课程模块是学生进一步学习专门知识的基础,是保障厚基础、宽口径构建平台教育的关键。该模块包括人文社科基础、政治理论基础、身体素质课程基础、自然科学基础、化工基础、计算机基础、经济管理基础等课程门类。

在构建通用模块时必须按照模块化思维,对各门类课程内容进行统筹整合。比如,无机化学、有机化学、分析化学和结构化学中重复的内容就必须进行删减,物理化学中与化工热力学及化学反应工程相关的内容要进行整合,重新调整各门课程内容,科学合理分配学时、学分,以构建新的基础课程体系。

2.专业课程模块

专业课程模块是根据化学工程与工艺专业培养目标而开设的专业知识和专门技能课程模块,主要训练学生的工程思维,培养学生探索工程知识、解决工程问题的能力。

专业课程模块构建时,要注重设置跨学科门类的多学科交叉融合的课程。如化工专业课程与专业外语融合,化工设计与计算机程序设计、软件运用融合,化工过程分析与开发和化工技术经济学融合,化工产品开发与环境保护融合,文献检索、科技写作与科训、毕业论文融合等。学生通过跨学科门类的多学科交叉融合的课程的学习,提高全面素质,实现从专业型人才向复合型人才转变。

3.综合能力模块

综合能力模块主要为多门类选修课程。该模块为学生个性化自主学习提供选择空间,通过对该模块课程的学习,学生获得跨学科的综合知识背景,培养了学生的创造性思维、批判性思维、自学能力和人际交往技能、技术交流能力等,满足了“平台教育”基础上的“个性化发展”要求。

该模块课程设置中,应该根据学生个性发展及市场需求尽可能多的设置课程门类。除了设置专业相关边缘课程、外延课程、文化素质拓展课程、涉及综合道德伦理法律常识的社会课程外,尤其还要增设化工管理、化工经济、化工商贸等课程及诸如商务英语、科技英语、学术交流英语、外国企业文化等外语或双语课程。

4.实践环节模块

实践环节模块是教学内容和课程体系的重要组成部分,是培养学生工程意识与实践能力的核心环节。该模块包括实验课、课程设计、各类实习、毕业论文(设计)、社会实践等实践训练内容。

在实践环节模块构建中,为了满足学生工程意识和实践能力培养要求,实验课程应该从验证性实验到设计性实验转变,从单科性实验向综合性实验转变,从认识性、继承性实验到研究性、创新性实验转变。

课程设计教学中,整合化工原理课程设计、化学反应工程课程设计、化工设备机械基础课程设计、化工工艺课程设计等课程内容,构架综合性大设计课程,并要求设计过程中充分运用计算机软件进行设计。设计选题应紧扣学科前沿和工程实际,并鼓励学生采用不同工艺进行设计。

实习教学是化学工程与工艺专业最为重要的实践教学内容之一,是培养学生工程实践能力的重要环节。实习教学应该和工业实际紧密结合,并采取多样化的实习教学方式。

毕业论文(设计)是对学生基础理论知识的掌握及运用其发现问题、分析问题和解决问题能力的综合检验,是培养学生创新能力的重要环节。毕业论文(设计)选题应该具备前沿性和创新性,面向工程实际,和教师科研或学术课题相结合,采取项目式教学进行毕业论文设计。

三、化学工程与工艺专业管理制度和评估方式的构建

构建一套与化学工程与工艺专业人才培养模式相适应的教学管理制度是化学工程与工艺专业人才培养模式构建的重要环节之一。

教学管理制度的构建中,必须要保证课程体系中每门课程都按照制订的教学大纲规范授课,并定期不定期对教师教学质量进行监督,构建由多种评价方式、评价主体和评价内容相互结合的多元化的评价体系,针对不同课程、不同教学环节,采取课堂教学质量评价、考试评价、实践教学评价、毕业论文质量评价等方式对教学效果进行评价。另外,教学运行管理中要特别注重丰富和发展学分制,为个性化教育提供更为广阔的空间。

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