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1引言
化學工程技術(shù)是一個復雜的工程性學科,它是采用一系列科學研究方法對化學過程進行深入研究的物理或者化學過程,它還包括對原有設備的優(yōu)化和改進以及對新技術(shù)的研究。它以化學為指導思想,將科學理論和工程實際結(jié)合在一起,它包括有機化學、無機化學、以及石油化工等領域。化學工程是國民經(jīng)濟建設中的重要工程,它大大推動了社會進步的步伐,同時化學工程也與高精尖技術(shù)聯(lián)系密切,目前化學工程技術(shù)正朝著連續(xù)化、集約化、高效化、精細化和自動化方向發(fā)展?;瘜W工程技術(shù)不僅和工業(yè)產(chǎn)生聯(lián)系密切,它和日常生活也有大的關(guān)系,因此對化學工程技術(shù)進行探索和研究具有十分重要的意義。對化學工程技術(shù)的發(fā)展進行研究不僅有利于吸收國內(nèi)外最新的技術(shù)成果,還有利于改進生產(chǎn)設備,提高生產(chǎn)效率。
2新型化學工程技術(shù)的研究
2.1綠色化學技術(shù)
綠色化學技術(shù)是指采用對高新技術(shù)使化學反應在進行的過程中不會對環(huán)境造成污染,并且有利于環(huán)境保護的綠色化學技術(shù)。它的理念是在化學反應的過程中采用化學的技術(shù)和方法減少或者消除人類健康有害、對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響的化學原料或者溶劑等。綠色化學不同于傳統(tǒng)的環(huán)境保護技術(shù),它是從源頭上來消除污染的,因此很徹底。它的核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染,將反應物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。近年來,隨著環(huán)境污染的加劇和能源的日益枯竭,環(huán)境保護已經(jīng)得到世界各國的重視,我國也在“十二五”規(guī)劃中也明確提出了環(huán)境保護的要求,因此綠色化學技術(shù)必將有廣闊的發(fā)展空間。
2.2超臨界化學技術(shù)
超臨界液體是指當溫度和壓力處在臨界點時,物體會處于一種介于氣體和液體之間的特殊狀態(tài),這時物體有氣體和液體的雙重性質(zhì)。這種超臨界狀態(tài)的液體在化學工業(yè)、生物工業(yè)、食品工業(yè)等有著廣泛的應用,尤其是在醫(yī)藥工業(yè)領域更有廣闊的應用空間。目前,超臨界液體的各種性質(zhì)已經(jīng)顯示出巨大的魅力,發(fā)展前景十分誘人。而超臨界的化學技術(shù)就是與超臨界液體相關(guān)的化學技術(shù),化學界已經(jīng)將超臨界水氧化法成功的應用到了環(huán)境保護的領域。目前,超臨界化學技術(shù)還處于發(fā)展階段,很多技術(shù)還不夠成熟。
2.3新的分離技術(shù)
在化學工業(yè)中常常運用物理法和化學法對化學物質(zhì)進行分離,例如,利用物質(zhì)的沸點將不同的物質(zhì)從分離塔中分離出來,另外還可以根據(jù)物質(zhì)化學性質(zhì)的不同對其進行分離。這些都是傳統(tǒng)的分離方法,這些方法技術(shù)比較簡單,操作起來也比較簡單,但是這些分離方法的效率比較低,分離過程也比較慢,越來越不能滿足未來化學工業(yè)發(fā)展的需要。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,化學工業(yè)中的分離技術(shù)也不斷的完善,將信息技術(shù)和傳統(tǒng)的化學技術(shù)相結(jié)合就形成新的分離技術(shù)。例如,在傳統(tǒng)的半透膜分離技術(shù)中加入了一些新的控制方法,這種新型的分離技術(shù)大大加快了分離的速度和效率。
2.4與計算機技術(shù)相結(jié)合的化學技術(shù)
化學技術(shù)在發(fā)展時遇到了大量的數(shù)據(jù)計算和數(shù)據(jù)采集的問題,用傳統(tǒng)的方法對這些數(shù)據(jù)進行處理勢必會嚴重影響化學技術(shù)的發(fā)展。隨著計算技術(shù)的發(fā)展,化學技術(shù)中采用了大量的計算機處理技術(shù)使得數(shù)據(jù)的計算和處理變的非??旖?,在提高效率的同時還節(jié)省了大量的物力和財力。計算機技術(shù)的在化學中的應用主要體現(xiàn)在在流體力學和數(shù)值傳熱學上,它主要采用數(shù)值模擬法進行研究,這種方法需要大量的數(shù)據(jù)和大量的實驗作為支撐,然后利用計算機對數(shù)據(jù)進行計算和分析,并將數(shù)據(jù)直觀的表示出現(xiàn)。這種方法節(jié)約了大量的時間,同時也大大減少了研究人員的工作量,提高了工作效率。總之,與計算機技術(shù)相結(jié)合的化學技術(shù)一定是未來的一個發(fā)展方向。
3化學工程技術(shù)發(fā)展的優(yōu)化措施
化學工程技術(shù)近年來取得了巨大的發(fā)展和進步,但是隨著時代的發(fā)展和進步,傳統(tǒng)的化學工程技術(shù)也有很多不適合化學產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地方,所以在化學工程技術(shù)發(fā)展過程中要采取以下幾種優(yōu)化措施:
3.1加強化學工程基礎應用的研究
化學工程技術(shù)在發(fā)展時除了要緊跟科技發(fā)展的前沿外,還要對必要的基礎應用展開研究。眾所周知,基礎應用研究投資大,研發(fā)時間長,短期內(nèi)很難看到經(jīng)濟效益,但是從長遠出發(fā)為了化學工程技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展必須加強基礎應用研究。另外,在引進外來先進技術(shù)時要注意消化吸收其中的基礎技術(shù),做好自己的技術(shù)儲備工作。
3.2利用化學工程技術(shù)對現(xiàn)有的化學流程和工藝進行改造
在化學工業(yè)中,我們長期都是引進外國的產(chǎn)生工藝和生產(chǎn)線,缺乏獨立開發(fā)自己生產(chǎn)線的能力。因此,以后我們在引用外國先進技術(shù)時要注意消化吸收他們的先進技術(shù),并在此基礎上形成自己核心技術(shù)。另外,要充分利用過程模擬技術(shù)對現(xiàn)有的生產(chǎn)設備進行仔細的分析,找出其中的關(guān)鍵問題所在,根據(jù)實際生產(chǎn)的需要對現(xiàn)有的生產(chǎn)線進行改造。
3.3加強高校、研究所和企業(yè)之間的聯(lián)系
高校和研究所搞的項目的和技術(shù)往往偏向于理論和研究,實際應用的項目不多,而在企業(yè)中往往都是實際的應用項目,但是這些項目缺精確的理論指導。這樣就在高校、研究所和企業(yè)之間發(fā)生了脫節(jié)現(xiàn)象,以后必須要加強他們之間的聯(lián)系,可以根據(jù)實際情況在三者之間建立一個有效的合作機制。將企業(yè)中的更多的實際課題拿到高校和研究所去做,這樣既解決了企業(yè)項目理論性不足的問題,也解決了高校和研究所項目過于偏向理論的問題。目前,很多高校和企業(yè)都簽署了合作協(xié)議,建立了校企合作制度,這極大的促進了化學工程技術(shù)的發(fā)展。所以,只有加強這三者之間的合作和交流才能更好的促進化學工程技術(shù)的發(fā)展。
3.4加強綠色化學技術(shù)的研究
當今世界面臨的環(huán)境問題日益增多,目前我國也已經(jīng)意識到了這個問題,明確提出了保護環(huán)境,減少能源消耗的目標。而傳統(tǒng)的化學工業(yè)作為污染的主要來源更要加強技術(shù)技術(shù)改造,減少對環(huán)境的污染。所以,加強綠色化學技術(shù)的研究已經(jīng)變得刻不容緩。它的發(fā)展對我們保護環(huán)境減少污染有非常重要的意義。
3.5做好人才工程的建設
21世紀國際社會的競爭實質(zhì)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(jīng)濟發(fā)展制高點。而科技的競爭歸根到底還是人才的競爭,人才是科技發(fā)展的根本動力。而化學工程技術(shù)的發(fā)展也需要大批的優(yōu)秀人才作為支撐,因此,我們要加強化學工程的高等教育,以培養(yǎng)出更多的優(yōu)秀的化學工程人才。另外,還要提高化學工程人員的待遇,穩(wěn)定化學工程研究隊伍,加強國際和國內(nèi)的學術(shù)交流活動。最后還要鼓勵創(chuàng)新精神,創(chuàng)新是科技發(fā)展的靈魂,做好創(chuàng)新工作也是化學工程技術(shù)發(fā)展中很重要的一個環(huán)節(jié)。目前化學工程技術(shù)正處速發(fā)展的時期,隨著化學工業(yè)過程技術(shù)開發(fā)力度的加大,化學工程技術(shù)必將以全新的面貌和輝煌的成就呈現(xiàn)在大家面前。
4結(jié)束語
現(xiàn)在的化學工程技術(shù)與以前傳統(tǒng)的化學技術(shù)已經(jīng)有很大的區(qū)別,它在發(fā)展的過程中采用了很多的新技術(shù),例如綠色化學技術(shù)、超臨界化學技術(shù)、新的分離技術(shù)、計算機技術(shù)等等。我國的化學工程技術(shù)近年來發(fā)展很快,取得了很大的成就,很多技術(shù)達到了國際先進水平,但是在一些關(guān)鍵領域還比較落后。因此,我們還要調(diào)動各種積極因素,采取各種措施促進我國化學工程技術(shù)的發(fā)展,并且促進我國國民經(jīng)濟的發(fā)展。
參考文獻:
化學工程與工藝專業(yè)是一個極富創(chuàng)造性、挑戰(zhàn)性的重要工業(yè)領域,能在化工、石油、能源、輕工、冶金、醫(yī)藥、微電子生產(chǎn)、食品和環(huán)保等多領域行業(yè),從事產(chǎn)品的研制開發(fā)與評估、過程工藝與裝置的設計放大、過程科學研究、高等工程教育、生產(chǎn)過程的控制及經(jīng)營管理等方面工作的高級工程技術(shù)、教育教學和管理營銷人才,具有技術(shù)密集、人才密集、資本密集的特征,特別是二十一世紀的化學工業(yè)在向“綠色化工”方向發(fā)展的同時,對知識的交叉滲透、產(chǎn)業(yè)的相互交融提出了更寬更深的要求,該專業(yè)就是為了適應面向二十一世紀化學工業(yè)發(fā)展而設置的一個厚基礎、寬口徑、適應性強的大專業(yè)。本專業(yè)旨在培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展,具備在工業(yè)界、科技界、政府及行業(yè)機構(gòu)中擔任重要職務的基本素質(zhì),掌握化工生產(chǎn)技術(shù)的基本原理、專業(yè)技能與研究方法。
通過上述闡述,我們簡單了解到了化學工程與工藝的定義,在一些重要領域的關(guān)鍵作用。下面就讓我們分開來解讀化學工程和工藝在哪些領域起到了什么作用,在工作中,如何將資源更好的利用?
化學工程與工藝就是研究化學工業(yè)生產(chǎn)過程中的共同規(guī)律,并用化學方法改變物質(zhì)組成或性質(zhì)來生產(chǎn)化學產(chǎn)品的一門工程W科。簡單來說,也就是化學在工程實際中的應用。該專業(yè)主要開設高等數(shù)學、無機與分析化學、有機化學、物理化學、高級語言程序設計、化工原理、化工熱力學、化工分離工程、儀器分析、化工設計、化學反應工程、化工工藝等課程。其中英語、化工原理、化學反應工程、高等數(shù)學為學位課程,參加省自學考試。
化學工程與技術(shù)學科是從19世紀末由于化學品大規(guī)模生產(chǎn)的需要而形成和發(fā)展的。當時,為了化工生產(chǎn)的高效和大型化,根據(jù)典型的化學工藝和設備中出現(xiàn)的一些具有共同屬性的工程問題,形成了單元操作的概念。20世紀50年代后發(fā)展的傳遞過程原理和化學反應工程使化學工程學科上升到了新的階段。人類穿的各種合成纖維的衣物,吃的各種食物的包裝加工,住的房屋的水泥鋼材,以及人們開車所用的石油天然氣,都是化工研究的方向。中科院院士陳洪淵就曾經(jīng)評價化工產(chǎn)業(yè)為“國之重器”,能創(chuàng)造出數(shù)千萬個“新物種”。譬如說,1909年哈伯發(fā)明的合成氨技術(shù)使世界糧食翻倍,解決了世界上一半人的溫飽問題。1995年我國的化學纖維產(chǎn)量為330萬噸,其中90%是合成纖維,這一化工技術(shù)的應用,使大多數(shù)人免于挨凍。
當今社會,化學工程與工藝也應用到多個領域,如分析化學師、食品化學師、化妝品研發(fā)員、醫(yī)藥技術(shù)師等職業(yè),這些職業(yè)你肯定聽說過,但不一定想到他們與化學工程與工藝專業(yè)相關(guān)??傮w來說化學工程與工藝專業(yè)的就業(yè)領域還是相當廣泛的。畢業(yè)生能在化工、能源、信息、材料、環(huán)保、生物工程、輕工、制藥、食品、冶金和軍工等部門從事工程設計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學研究等方面工作。一般主要的主要就業(yè)方向可以從一下幾個方面來看:
首先,可到科研院所、高等院校從事化學工程與工藝相關(guān)科研、教學等工作。不過這需要該專業(yè)學生具備一定的科研水平和較高的學歷。
其次,到化工類、石油類、輕工類、車輛化工、建筑機械、制藥、食品、涂料涂裝等相關(guān)的科研單位、企業(yè)、公司從事應用研究、精細化工產(chǎn)品的開發(fā)、設計、生產(chǎn)技術(shù)和科技等工作?;ば袠I(yè)有很多知名的企業(yè)如美孚、殼牌、巴斯夫、中石油、中石化等。當然,除了這些大企業(yè)外,一些冶金、化纖、煤炭、橡膠等化工企業(yè)也是畢業(yè)生不錯的選擇?;ば袠I(yè)是個講究經(jīng)驗和積累的行業(yè),技術(shù)和經(jīng)驗是技術(shù)型人才的資本,對于剛走出校門畢業(yè)的學生來說,一般需要一個相當長時間的經(jīng)驗積累,從基層做起,讓理論和實踐充分的結(jié)合后,才能謀取個人職業(yè)更好的發(fā)展。
再次,可以在相關(guān)化工類企業(yè)從事銷售、管理等工作。除了走工藝、研發(fā)、質(zhì)量檢驗等技術(shù)人才的道路外,該專業(yè)復合型銷售和管理人才在人才市場中也特別受歡迎。關(guān)鍵是如何取得化工類技術(shù)以外的教育背景和從業(yè)經(jīng)歷?;べQ(mào)易、管理人才基本都需要是化工專業(yè)出身,同時熟知貿(mào)易規(guī)則和單位業(yè)務,還必須具備耐心細致,和較強的語言表達能力。
國家教育部曾公布的化學工藝與工程專業(yè)就業(yè)狀況顯示,該專業(yè)2013年全國普通高校畢業(yè)生規(guī)模在28000-30000人,近三年全國就業(yè)率區(qū)間在90%-95%之間,屬于就業(yè)率較高專業(yè)。
據(jù)調(diào)查,相關(guān)從業(yè)人員都表示,化工專業(yè)畢業(yè)生要找到一份工作并不難,但找什么樣的工作就因人而異了。由于化工各個方向分類較細,各個大學都有自己擅長的專業(yè)方向。如有些學校側(cè)重石油化工、煤化工;有些側(cè)重醫(yī)藥化工;有的則偏重金屬冶煉或精細化工等。另外,還有一些人對化工就業(yè)存在這樣的誤區(qū),擔心學這個專業(yè)畢業(yè)后要去挖煤、煉石油。實際上,傳統(tǒng)的石油化工、煤化工只是其中的一個就業(yè)方向,如果你對這個方向不感興趣,還有更廣泛的領域可供選擇。如可以選擇和人們生活息息相關(guān)的精細化工,我們用的洗發(fā)水、洗面奶、沐浴液的研發(fā)生產(chǎn)都是化工的主要就業(yè)領域。還有食用油、巧克力等食品加工企業(yè),香水、化妝品、奢侈品制造等也是化工很好的就業(yè)方向。目前我國經(jīng)濟建設水平不斷提升,涉及綜合技術(shù)項目的開發(fā)工作節(jié)奏也顯得急躁起來,對于化工專業(yè)建設工作人員來說,需要聯(lián)同系統(tǒng)性的設施布置和先進實驗驗證項目開發(fā),積極穩(wěn)固綜合人力資源的開發(fā)動力,為我國相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供更加優(yōu)質(zhì)的貢獻力量。
除了化學工程與工藝在工作上的應用外,可以說,我們?nèi)粘I钪械摹耙隆⑹?、住、行”樣樣都離不開化工產(chǎn)品?;瘜W工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟重要的基礎性產(chǎn)業(yè),它為農(nóng)業(yè)、能源、交通、機械、電子、紡織、輕工、建筑、建材等工農(nóng)業(yè)和人民日常生活提供保障和配套服務。同時它還是工業(yè)經(jīng)濟中最具活力,有待開發(fā)且競爭力極強的一個行業(yè)。老人常說,“三百六十行,行行出狀元”,不管研讀什么專業(yè),都有一定的優(yōu)勢和特點,只要潛心學習,任何領域都可以走出一片輝煌的天地。
中圖分類號:TE08 文獻標識碼: A
前言:進入21世紀以來,環(huán)境問題越來越嚴重,而且,隨著人口的繼續(xù)增加,能源的持續(xù)減少,不可再生資源已經(jīng)臨近枯竭,生活垃圾核工業(yè)污染物也在無情的破壞著生態(tài)環(huán)境,人與自然的矛盾就這樣不斷被激化。在化學生產(chǎn)過程中,通過不再使用有毒、有害的物質(zhì),不再產(chǎn)生以及處理廢物,生產(chǎn)無污染無傷害的目的正是綠色化學的設想。這雖然只是設想,但通過改進化學技術(shù)和方法,是可以達到減少有危害的化學產(chǎn)物的,綠色化學工程與工藝正是為了保證人類健康、生態(tài)環(huán)境,為促進化學工業(yè)節(jié)能目標而實施的。
一、綠色化學工業(yè)的概念
總結(jié)我們前面所闡述的,我們可以把其定義為無污染化學,所以在進行綠色化學工藝的過程中所產(chǎn)生的某種手段就是綠色化學工業(yè)技術(shù),利用其原理從根源對普通化學反應產(chǎn)生的破壞進行整治。就綠色化學的特點來說,有以下兩點,第一,綠色化學的本質(zhì)就在于適中保持人與自然的和諧相處,近幾年的快速發(fā)展而導致的環(huán)境破壞也就加速了綠色化學的快速發(fā)展;第二呢,綠色化學形成的結(jié)果是對環(huán)境友好的,綠色化學可以漸漸對付各種環(huán)境中產(chǎn)生的不利人類和自然發(fā)展
的因素。
但是究其根基,綠色化學是對環(huán)境的保護以及防范;而我們所說的環(huán)境化學就是對預防之后而無法達到效果的環(huán)境進行進一步的革新和處理,所以綠色化學和環(huán)境化學在起點和終點都是不一樣的。那么在其反應過程中,對于有害物質(zhì)進行擯棄,就可以制止不利產(chǎn)物的生成,但是在當前發(fā)展來看,這種想法只停留在表層,但是我們相信,通過科學家們的不斷努力,這種想法終究會實現(xiàn)的。
二、傳統(tǒng)化學與綠色化學的根本區(qū)別
化學可以理解為是研究從反應物向其生成物轉(zhuǎn)化的的科學。傳統(tǒng)化學在一定程度上是以資源過渡消耗和環(huán)境嚴重污染為代價的先污染后治理的化學工藝,其導致的危害是資源不可再生和環(huán)境污染,嚴重地威脅著人類生存和可持續(xù)發(fā)展,如目前全世界每年產(chǎn)生的廢物達3-4 億噸;而綠色化學(也稱為環(huán)境友好化學)是從源頭上防止環(huán)境污染的新興科學。雖然傳統(tǒng)的化學與綠色化學都為人類生活做出了巨大貢獻,但綠色化學的根本思想是運用高選擇性和原子經(jīng)濟性的反應,使用無毒無害的助劑、原料,生成環(huán)境友好的產(chǎn)品,而且經(jīng)濟合理,從而在節(jié)約資源的同時變廢為寶。
綠色化學是對傳統(tǒng)化學思維模式的革新和發(fā)展,也就是說,綠色化學可簡單地描述為在化工生產(chǎn)反應過程中,改變了傳統(tǒng)化學的“先污染后治理”,是“從源頭上消除污染”,盡量不使用有毒有害物質(zhì),并減少或不生產(chǎn)廢棄物和有毒有害物質(zhì)。近年來的綠色化學發(fā)展,充分體現(xiàn)了綠色化學與可持續(xù)發(fā)展之間的密切關(guān)系,
因此,綠色化學也被稱為“綠色與可持續(xù)化學”。
三、綠色化學應遵循的基本原則
1、污染預防優(yōu)于末端治理污染;
2、盡可能的不用分離溶劑、試劑等輔助物質(zhì),若是不得已使用時,也應該是無毒、無害的;
3、在采用生產(chǎn)方法中盡量不使用和不產(chǎn)生對人類健康和對環(huán)境有毒有害的物質(zhì);
4、合成方法應具原子經(jīng)濟性(atom economy),原料分子中的原子更多或全部地進入最終的產(chǎn)品是原子經(jīng)濟性的核心目標。綠色化學的原子經(jīng)濟性有兩個顯著有點:一是最大程度地利用了原材料,二是最大程度地減少排放廢棄物;
5、使用高選擇性的催化劑優(yōu)于化學計量試劑;
6、生產(chǎn)過程能耗應最低且在溫和的壓力和溫度下進行;
7、設計具有高使用效益、低環(huán)境毒性的化學品;
8、在技術(shù)可行和經(jīng)濟合理的前提下,盡可能地使用可再生原料;
9、盡量減少或避免非必要的衍生反應步驟(如使用物理化學過程、屏蔽基團、保護復原的臨時性變更等);
10、選擇參與化學過程的物質(zhì),盡量避免發(fā)生意外事故的風險;
11、化學產(chǎn)品在使用完后應能降解成可以進入自然生態(tài)循環(huán)無害的物質(zhì);
12、發(fā)展適時分析技術(shù)以監(jiān)控有害物質(zhì)的形成。
四、綠色化學工程與工藝的開發(fā)
傳統(tǒng)的化學工程與工藝對有害污染物的處理很被動,有滯后性,并且達不到根除污染物的效果,不但治理成本高,而且治標不治本。比如利用煙氣除塵、脫硫,雖然凈化了氣體,卻把污染物轉(zhuǎn)化成了廢渣廢水,不但沒有解決問題,反應復雜了處理方式。綠色化學工程與工藝,以零排放、清潔生產(chǎn)為原則,從化學反應著手,對污染進行有效的防止和控制。
1、采用綠色化學原料
化學生產(chǎn)原料是決定化學生產(chǎn)流程和工藝的主要因素,傳統(tǒng)化學工程采用的綠色原料大多為不可再生能源,選取這種化學材料,不僅增大了我國不可再生能源的消耗量,同時也增加了化學生產(chǎn)污染物質(zhì)的排放量,所以采用綠色化學原料是綠色化學工程重點研發(fā)項目,選用可再生、無污染的化學原料,如自然物質(zhì)、綠色化學物質(zhì)等。苞米桿、蘆葦、纖維植物等農(nóng)副產(chǎn)品廢棄物,這些物質(zhì)是典型的綠色化學原料,將其投入到化工生產(chǎn)中,可以轉(zhuǎn)化成醇、酮、酸類的化學品,在轉(zhuǎn)化過程中,這些化學原料只會產(chǎn)生氫氣,不會產(chǎn)生任何有毒、有害物質(zhì)。
2、采用高效高選擇性的反應原料
對于化學工業(yè)來說,化學反應是決定化學工業(yè)生產(chǎn)過程中生產(chǎn)成本和生產(chǎn)難度、充分利用化學資源等各方面的重要性因素。可以降低工業(yè)生產(chǎn)的成本,而且能夠提高產(chǎn)物純度,減少無效反應產(chǎn)物的排放,節(jié)約化學資源,在化學工業(yè)中,有機物的反應復雜,研究機制不確定,所以選擇合適的反應原料,不斷提高工業(yè)技術(shù)是對化學工業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。
3、提高化學反應的選擇性
烴類選擇性氧化是一類具有強放熱性的反應,石油化工工業(yè)中時常發(fā)生這種反應,但是,它的生成物不穩(wěn)定,很容易被進一步氧化,生成H2O和CO2。在各類的催化反應中,此反應一般不會被選擇,因為有時生成物中還會存在同分異構(gòu)提,不利于得到最終產(chǎn)物,所以,為了簡化生產(chǎn),一般都會使用選擇性高的試劑。這樣不僅可以降低分離產(chǎn)品和純化產(chǎn)品的難度,還提高了反應的選擇性,還能夠起到降低成本,節(jié)約資源,減少環(huán)境污染的作用。所以加強這一方面的研究會有很強的實用性,比如開發(fā)載氧能力強、選擇性好的新型催化劑,就可以應對不同的烴類氧化反應。
4、采用無毒無害的化學催化劑
近年來,化學反應越來越多的應用到了工業(yè)化的生產(chǎn)中,而催化劑對提高反應速率有著明顯的效果,所以開發(fā)新型高效、無毒無害的催化劑以成為綠色化學工藝的發(fā)展方向之一。如今,相關(guān)部門都在研發(fā)新的烷基化固相催化劑,此外,分子篩催化劑也得到了很好的開發(fā)和應用。
五、尋找高效綠色的化學催化劑對提升工業(yè)生產(chǎn)水平的作用
1、 污染治理
目前,化學工業(yè)有其是石油、化工、煤炭等重工業(yè)對環(huán)境造成重大污染,危害生存環(huán)境,破壞原有生態(tài)平衡,威脅人類生存。引起國際上廣泛關(guān)注,美國
1996年設立“綠色化學挑戰(zhàn)獎”表彰在綠色化學領域中做出貢獻的人。綠色化學的目標就是從化學生產(chǎn)的源頭上實現(xiàn)環(huán)境治理,消除環(huán)境污染,綠色化學改變了傳統(tǒng)化學工業(yè)先污染后治理的模式,實現(xiàn)預防、監(jiān)測、零污染,預先環(huán)境治理,保護環(huán)境,資源可持續(xù)發(fā)展。
2、優(yōu)化資源
化學工業(yè)絕大多數(shù)工藝都是上個世紀開發(fā)的,受技術(shù)發(fā)展的限制,化工領域是勞動密集型產(chǎn)業(yè),高耗能、重污染、浪費原料、勞動力成本高,對大氣、水和土壤等環(huán)境排放高。使產(chǎn)品成本中附帶原料浪費、能源消耗、污染治理等成本。據(jù)統(tǒng)計,美國化工業(yè)1992年用于環(huán)保經(jīng)費達1150億美元,治理污染經(jīng)費達7000億美元,化學品銷售中資源節(jié)約和環(huán)境治理成本提升。綠色化學從約資源方面,提高使用效率,減少環(huán)境破壞,降低新產(chǎn)品經(jīng)濟成本,有利于倡導節(jié)約型社會。
3、節(jié)能減排
節(jié)能減排就是節(jié)約能源、降低能源消耗、減少污染物排放。世界各國都制定了相關(guān)計劃來實現(xiàn)這一目標,美國綠色化學目標:2020年將廢棄物減少40-50%,化學生產(chǎn)行業(yè)消耗原材料降低20-25%。日本制定新陽光計劃,在環(huán)境化學領域倡導綠色技術(shù),減少環(huán)境污染,發(fā)展減排新技術(shù)應用。中國2006年提出降低能源消耗和對外石油依賴,希望2010年,單位GDP能耗比2005年降低兩成、主要污染物排放減少一成。2013年國家發(fā)改委表示,為確保今后節(jié)能減排目標、推進綠色低碳發(fā)展,深入推進節(jié)能減排各項工作。綠色化學正是實現(xiàn)節(jié)能減排和環(huán)境保護重要工具。國家倡導在重點領域節(jié)能減排,推進企業(yè)節(jié)能低碳行動,開展綠色化工行動,加強環(huán)境治理,加大治理力度,引導循環(huán)經(jīng)濟,著力增強全民節(jié)能減排意識,實現(xiàn)共創(chuàng)和諧社會,建設美好家園。
4、化學工業(yè)中綠色化學的應用
綠色化學的核心就是要利用化學原理從源頭消除污染,做到完全無公害無污染,因此它又被稱為清潔化學,應用范圍廣泛,它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科。工業(yè)中化學反應發(fā)生的條件一般都是高溫高壓,在反應過程中,只有適宜的溫度和壓力才能使用現(xiàn)代化學工業(yè)的技術(shù),另外加上綠色化學的高效催化劑,這項工程才得以不斷發(fā)展。例如上文提到的低維材料碳納米管,催化裂解反應中有很大的化學功效。
5、化學工業(yè)中綠色化學和現(xiàn)代生物結(jié)合的應用。
講到了催化劑,這就涉及到另外的技術(shù)性學科生物技術(shù)。生物技術(shù)的就是高科技與高端專業(yè)知識結(jié)合的產(chǎn)物,學科內(nèi)又分為細胞工程、基因工程、胚胎工程等等。在化學產(chǎn)業(yè)中主要應用于生物化學。在化學工業(yè)生產(chǎn)過程中,選取有機的生物材料,主要是動植物的原料,另外也會采用他們經(jīng)過上千年演變的產(chǎn)物―地下的煤炭等。催化劑主要由人工催化劑和自然催化劑,分別由人工合成以及采用天然動植物的生物酶。這樣能夠滿足現(xiàn)代化學工業(yè)發(fā)展的需要,同時也能切合可持續(xù)發(fā)展的指導思想,節(jié)約能源,維持現(xiàn)在生態(tài)平衡的狀態(tài),推動化學工業(yè)發(fā)展。
六、結(jié)束語
綜上所述,可持續(xù)發(fā)展在當今社會顯得越來越重要,因此化學工業(yè)生產(chǎn)中也要遵循這個指導性思想,采用選擇性高的原材料,節(jié)能減排,利用高新化學催化劑,最大程度的減少污染物排放,不斷增高有效產(chǎn)物純度,在資源有限的前提下,保護生態(tài)環(huán)境,維護現(xiàn)有的生態(tài)平衡。綠色化學在整個化學工業(yè)的發(fā)展中,有著實質(zhì)性的意義,高新技術(shù)性產(chǎn)物催化劑的使用能改變現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程,加速化學工業(yè)發(fā)展。
參考文獻:
[1]于賀. 論綠色化學工程與工藝對化學工業(yè)節(jié)能的促進作用[J]. 科技與企業(yè),2013,05.
研究生的培養(yǎng)是一個系統(tǒng)工程,研究生培養(yǎng)過程的各個環(huán)節(jié)必須緊密配合,才能培養(yǎng)出合格的、受社會熱捧的人才。特別是對于全日制工程碩士的培養(yǎng)來說更是如此。根據(jù)全日制工程碩士的特點,把研究生關(guān)閉在校園里培養(yǎng)已不能滿足社會對人才的要求,異地培養(yǎng),多地培養(yǎng)成為必然。必須把實踐能力的培養(yǎng)作為主線貫穿于全日制工程碩士“培養(yǎng)鏈”的各個環(huán)節(jié)。在招生環(huán)節(jié),我們對全日制化學工程工程碩士的考生的面試采取了與科學學位考生不同的方式,把對考生的實踐經(jīng)驗作為主要的面試內(nèi)容,讓考生感受到實踐經(jīng)驗的重要性,許多考生面試后積極主動地到工廠企業(yè)鍛煉,入學后帶著在實踐中遇到的問題來學習,增強了解決實際問題的能力。在課程培養(yǎng)環(huán)節(jié),我們的課程設置體現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合的原則,分為公共課,專業(yè)核心課,專業(yè)拓展課,專業(yè)實踐教學四個模塊。我們加大了公共課的比重,利用我校的有效資源,合理整合了專業(yè)學位研究生的計算機與管理類課程。無論是公共課還是專業(yè)課,都把實踐教學內(nèi)容貫穿其中,理論課中包含實踐知識,實踐課中包含理論知識。在實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié),我們建立了湖南化工研究院、湖南海利化工有限公司、國家農(nóng)藥創(chuàng)制工程技術(shù)研究中心、湖南四達試劑有限公司等多個培養(yǎng)基地,實踐條件得到了有力的保證。另外,鼓勵研究生在學校組織的集中實踐之外增加自主分散實踐。在學位論文環(huán)節(jié),我們要求化學工程工程碩士研究生在開題前認真查閱文獻,盡量了解國內(nèi)外相關(guān)的最新研究成果,選擇直接來源于具有實際應用價值的應用技術(shù)課題和現(xiàn)實問題的課題。同時,聘請企業(yè)的專家、學者參加開題報告會,對選題進行嚴格審定,多角度考慮選題的合理性、可行性及實用價值。學位論文形式采用產(chǎn)品開發(fā)、工程或工藝設計、工程放大及新技術(shù)工程應用報告、典型案例分析等多種形式。
1.2突出課程教師和導師的主導地位
應用型人才的培養(yǎng)首先要通過相關(guān)課程和案例的學習和研討來提升其解決實際問題的能力,我們通過聘請企業(yè)專家來校擔任課程教師,通過改進教學方式方法加強課程教學。如研究生自主參與教學、由多位教師擔任一門課程的“拼盤式”教學模式等等。在課程建設方面,學院加大了研究生教師編寫適合我院工程碩士實踐的教材或講義的支持力度,加強了研究生精品課程的建設。研究生的培養(yǎng)離不開導師的主導作用,特別是全日制工程碩士的導師最少兩位,或多位導師,無論哪個培養(yǎng)環(huán)節(jié)都需要導師的指導與配合,校企導師分工配合,共同提高研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。在導師的選擇上,我們把有橫向課題,應用實踐經(jīng)驗豐富的教師選作化學工程工程碩士的導師和授課教師,把與培養(yǎng)基地聯(lián)系較密切的老師選為校內(nèi)導師,有利地促進了校企導師之間的交流與溝通,也能及時準確掌握論文選題的進展情況等等。
1.3突出工程碩士研究生的主體地位
工程碩士的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具有寬廣知識結(jié)構(gòu)的復合型應用型專門技術(shù)人才或技術(shù)管理人才,能獨立從事專業(yè)技術(shù)工作和技術(shù)管理工作。如何實現(xiàn)這個目標,除了學校為研究生營造合理的寬松的環(huán)境,搭建良好的學習實踐平臺外,只能靠研究生自己長期的積累和持續(xù)的訓練,知識結(jié)構(gòu)的改善,實踐能力的提高,學位論文設計都需要獨立完成,最終自我實現(xiàn)培養(yǎng)目標。
1.4重視工程碩士培養(yǎng)管理制度和管理機制
盡管化學工程工程碩士培養(yǎng)時間短,但我校研究生教育歷史悠久,有完整的研究生管理文件,管理制度也較為健全。我校研究生處成立了專業(yè)學位培養(yǎng)科,負責工程碩士的宏觀管理與控制,學位論文的質(zhì)量標準由研究生處學位辦負責管理與控制,化學化工學院成立了由科研副院長負責的化學工程領域工程碩士培養(yǎng)管理小組以及由院長、教授、領域帶頭人、企業(yè)專家組成的學位分委員會。
2全日制化學工程工程碩士培養(yǎng)的困境
2.1生源問題
就我們這兩年的招生情況來看,生源問題非常嚴重,直接報考化學工程工程碩士的比例相當少,大多是其他專業(yè)調(diào)劑過來的,與我院同類專業(yè)學位教育碩士相比,化學工程工程碩士推免生只占其1/10。
2.2工程碩士學制問題
我?;瘜W工程全日制工程碩士學制為兩年至三年的彈性學制,我們目前先按兩年的計劃安排課程學習、實踐和學位論文,然后根據(jù)學位論文的進展情況安排論文答辯或適當延長學位論文的時間。普遍存在的問題是,在國家的全日制工程碩士的學位標準還未廣泛宣傳執(zhí)行之前,導師對工程碩士的學位論文還是沿用科學學位研究生的學位標準,而學校研究生處在辦理各種證件時(如學生證、畢業(yè)證)都只體現(xiàn)兩年學制,普遍反映兩年的時間培養(yǎng)既要實踐能力強保證充足的實踐時間又按時完成高質(zhì)量學位論文的人才導師壓力相當大。為了保證全日制工程碩士的培養(yǎng)質(zhì)量,以免出現(xiàn)矮化工程碩士的現(xiàn)象,現(xiàn)在大多數(shù)工科院校都把全日制工程碩士的學制確定到了三年。
2.3課程體系建設問題
課程體系建設是一個長期的開放的系統(tǒng)工程,需要持續(xù)不斷的更新。課程建設是高校人才培養(yǎng)永恒的主題,目前我們在課程體系建設方面還主要借鑒科學學位的課程體系,需要政府、企業(yè)、高校、教師等多方面的熱情參與。
3建議
3.1加強宣傳力度,改變觀念和教育理念
全日制工程碩士教育是為了適應社會經(jīng)濟發(fā)展對高水平應用型人才的迫切需要而開設的專業(yè)學位研究生教育類型,但無論是導師、研究生本人還是社會,對此都沒有足夠的認識,在我院關(guān)于“科學學位與專業(yè)學位的本質(zhì)內(nèi)涵與區(qū)別”的小型調(diào)查中,非常了解的導師只占9%,了解和比較了解的導師各占36%,不太了解的導師還占18%。由于工程碩士的生源大都是調(diào)劑生,研究生本人也是不自愿接受工程碩士教育的,重學術(shù)輕專業(yè)的傾向普遍存在。因此需要政府、高校,用人單位、宣傳媒體等都要發(fā)揮其作用。
3.2推進職業(yè)資格認證
職業(yè)資格認證考試不僅是對從業(yè)人員接受職業(yè)教育和專業(yè)知識水平的考核,也是對行業(yè)發(fā)展趨勢和職業(yè)技術(shù)要求的導向,是高校調(diào)整人才培養(yǎng)方案的依據(jù)。是課程體系建設的指揮棒,方向標。推進職業(yè)資格認證,是全日制專業(yè)學位教育持續(xù)發(fā)展的得力助手。在這方面,教育碩士就比較規(guī)范,工程碩士可以借鑒其他專業(yè)學位的經(jīng)驗。
3.3加強師資隊伍建設
【關(guān)鍵詞】
化工工藝設計;安全危險問題;問題策略
1前言
化工工藝設計主要是指工藝工程師根據(jù)一個或是幾個化學反應來將化學材料轉(zhuǎn)化為客戶要求的產(chǎn)品的化學生產(chǎn)流程。在這一設計工作中工藝工程師所需要考慮的不僅僅包括了成本、產(chǎn)量、效率、時間等因素,安全危險問題的發(fā)現(xiàn)與控制更是化學工藝設計中的重中之重。
2化工工藝設計簡析
2.1化工工藝設計內(nèi)容化工工藝設計包括了許多方面的內(nèi)容。眾所周知安全問題是化工領域中各個行業(yè)都需要給予高度重視的行業(yè)。在這一過程中由于化工工藝設計工作有著自身的特殊性,因此這導致了工藝工程師需要對于其給予更高的重視程度。其次,工藝工程師在思考化工工藝設計內(nèi)容時還應當進一步的熟悉設計工作的基本原則和精神,從而能夠在此基礎上更好的將其貫徹到整個設計工作中去。與此同時,工藝工程師在進行化工工藝設計內(nèi)容確定時還需要把化工工藝設計中的細節(jié)進行靈活運用,從而能夠在保證其符合化學工藝生產(chǎn)規(guī)范的同時也不會影響到化工產(chǎn)品的高效高質(zhì)生產(chǎn)。
2.2化工工藝設計類型化工工藝設計的類型是以不同的概念進行區(qū)分的。工藝工程師在選擇化工工藝設計類型時首先應當做好必要的概念設計工作。通常來說概念設計也被稱為假象設計,這一設計實際上是按照規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)裝置進行的。此外,由于概念設計主要是在中試前進行,這一設計的主要目的在于更好的檢查工藝條件和生產(chǎn)路線是否存在問題,并且進一步的確定數(shù)據(jù)和小試補充的內(nèi)容。與此同時,工藝工程師在選擇化工工藝設計類型時還應當對于試制產(chǎn)品考核的使用性能有著清晰的了解,從而能夠在此基礎上精確的判定出工藝系統(tǒng)連續(xù)運轉(zhuǎn)可靠性。
2.3化工工藝設計步驟化工工藝設計的步驟總體而言較為繁瑣。設計人員在進行設計步驟分解的過程中首先應當根據(jù)基礎設計和批準的設計任務書和廠址選擇報告來對于工程在技術(shù)和經(jīng)濟上進行總體研究與計算的具體建設方案。此外,設計人員在進行設計步驟分解時還需要確保初步設計結(jié)果能夠有效的滿足項目審查和施工準備的規(guī)定,并且能夠給建廠投資提供足夠的依據(jù)。與此同時,設計人員在進行設計步驟分解時還應當做好相應的施工圖設計,在這一流程中應當依據(jù)上級對初步設計的審批意見來進一步的確定的設計原則和方案,然后在此基礎上根據(jù)建筑與非標準設備制作的要求來解決初步設計階段待定的各項問題。
2.4化工工藝設計特征化工工藝設計有著自身獨特的特征。設計人員在分析化工工藝設計特征時應當根據(jù)化工工藝設計新技術(shù)含量高、工藝流程獨特等特點來進行相應的設計工作。此外,設計人員在分析化工工藝設計特征時還對于必要的基礎設計資料進行完善與優(yōu)化,從而能夠在此基礎上提升試驗數(shù)據(jù)的完善性與可靠性。其次,工藝工程師在考慮設計特征時還應當努力的使數(shù)據(jù)的可靠性和完整性達到常規(guī)裝置,從而能夠?qū)τ诳傮w投資進行持續(xù)的優(yōu)化,最終能夠保持設計的優(yōu)越性。
2.5化工工藝設計規(guī)?;すに囋O計的規(guī)模實際上大小不一。一般而言化工生產(chǎn)裝置的規(guī)模有著各自的區(qū)別,但是工藝工程師在進行化工工藝設計時為了能夠更加有效的節(jié)約投資,則應當理解到部分設計環(huán)節(jié)實際上是無法完全按照規(guī)范規(guī)定來做的。此外,工藝工程師有時為了測得所需的工程數(shù)據(jù)或獲得一定的產(chǎn)量,部分情況下也需要對于工藝的規(guī)模進行調(diào)整與優(yōu)化。與此同時,由于部分化工產(chǎn)品的設計周期短,因此企業(yè)為了能夠盡快的占領市場,則青睞于縮短設計周期,因此這導致了工藝工程師在確定設計規(guī)模時受到了一定的現(xiàn)在?,這實際上對于設計安全造成了一定程度上的不利影響。
3化工工藝設計中安全危險問題控制策略
3.1安全問題識別方法化工工藝設計中安全控制的第一步就是做好安全問題識別工作。設計人員在進行安全識別的過程中首先應當理解到危險因素的定義。通常來說化學工藝設計過程中的危險因素主要是指生產(chǎn)中的事故隱患,并且可以將其具體到生產(chǎn)中存在的可能導致事故和損失的不安全條件。其次,設計人員在進行安全識別的過程中還應當對于項目生產(chǎn)工藝的全過程和配套的公輔設施的生產(chǎn)過程進行細致的檢查和分析,從而能夠在此基礎上摸清危險因素和有害因素產(chǎn)生的方式與種類,最終能夠有效的提升化工工藝設計的安全水平。
3.2采取工藝防護措施化工工藝設計中安全控制離不開工藝防護措施的有效支持。設計人員在采取工藝防護措施時首先可以從設計和工藝上考慮采取安全防護措施,從而能夠促使存在的危險因素不至于進一步的激化。其次,設計人員在采取工藝防護措施時還應當努力的保證設計的安全性,例如設計人員可以在理化性質(zhì)、穩(wěn)定性、化學反應活性、燃燒及爆炸特性等方面采取對應的措施來獲得良好的防護效果。與此同時,設計人員在采取工藝防護措施還應當全面的考慮采用哪條路線才能消除或減少危險物質(zhì)的量,從而能夠確保各種危險性因素不會在化學產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)。
3.3控制化學反應裝置化工工藝設計中安全控制的關(guān)鍵是化學反應裝置的控制。工藝工程師在控制化學反應裝置時應當深刻的理解到化學反應是整個產(chǎn)品生產(chǎn)的核心,因此其本身必然會有著許多危險性因素。因此這意味著工藝工程師應當在反應器的設計和選型前需要想到可能發(fā)生最嚴重的事故是什么。此外,由于化學反應的種類繁多,并且反應的速度也較快,因此一旦出現(xiàn)較為嚴重的失控反應時,工藝工程師應當努力的尋找降低反應速度的方法,從而能夠在此基礎上切實的提升反應裝置的應用水平。
3.4整體園區(qū)設計工作化工工藝設計中安全控制還應當適度的從園區(qū)整體設計上面來著手。企業(yè)在優(yōu)化整體園區(qū)時首先應當考慮到自身的監(jiān)管能力和職工的工作水平,從而能夠在此基礎上避免監(jiān)管力度滯后于化工產(chǎn)品生產(chǎn)的現(xiàn)象。此外,企業(yè)在優(yōu)化整體園區(qū)時還應當努力的減少和預防化工工藝設計中的安全危險問題,并且進一步的創(chuàng)建完整性的安全生產(chǎn)標準,最終能夠?qū)踩kU有效控制在預期的范圍內(nèi)。
4結(jié)語
化工工藝設計是一項具有一定危險性的設計工作,因此考慮設計的安全性就是每一個工藝工程師所必須進行的工作了。工藝工程師在減少化學工藝設計的危險性時應當秉持著從宏觀到微觀的原則,從園區(qū)設計到工藝防護到方程選擇等不同的方面著手,就能夠有效的提升化工工藝設計的安全性與可靠性。
參考文獻:
[1]朱曉東.淺析化工工藝設計中安全危險的問題[J].化學工程與裝備,2014,06(15):45~47.
《環(huán)境工程原理》是基礎理論向工程技術(shù)過渡的課程,它抽象出了環(huán)境工程學科的基本理論和普遍規(guī)律,其特點決定了教材難以理解,再加上內(nèi)容多,公式推導繁瑣,本人在教學過程中,發(fā)現(xiàn)多半數(shù)的學生對本課程的學習興趣不高,在學習中往往體會不到該課程的樂趣,體會不到重要性,總覺得用處不大,學習中也就自然缺乏了主觀能動性[4]。由于我們課時有限(理論教學50課時,實驗教學20課時),在理論課的教學中,我們結(jié)合本學科的側(cè)重點,對內(nèi)容進行了小范圍的適當刪節(jié)和調(diào)整,簡化理論推導過程,增強公式的理解和應用,注重公式的應用條件。《環(huán)境工程原理》的實踐教學同樣包括課程實驗和課程設計兩大部分(課程設計探索下文再敘),課程的特點決定了實踐教學與理論教學占同等重要的地位,因為實踐環(huán)節(jié)的訓練能使學生把環(huán)境工程原理的理論來提高工程實踐的思維方式、分析能力和創(chuàng)新能力。這樣讓學生切身感受到環(huán)境工程原理的實際應用價值,激發(fā)學習能動性。
2環(huán)境工程原理課程實驗教學體系
2.1環(huán)境工程原理課程實驗教學安排
盡管《環(huán)境工程原理》在國內(nèi)高校已開設多年,但是相關(guān)的課程實驗教材參考資料幾乎沒有。自我系開設《環(huán)境工程原理》課程以來,一直非常重視實踐環(huán)節(jié)尤其是課程實驗的安排、改革、研討與建設。因此結(jié)合《環(huán)境工程原理》課程實驗的特點和我系所在的生物與化學工程學院的學科優(yōu)勢(我院具有較強的應用化學、化工、生物技術(shù)和生物工程等7個本科專業(yè)和環(huán)境科學與工程一級學科碩士點、應用化學、微生物、發(fā)酵工程等9個二級學科碩士點),我系《環(huán)境工程原理》安排了20個學時的課程實驗,幾乎涉及到課程大部分篇章。我們對《環(huán)境工程原理》課程實驗的安排主要考慮原則是《環(huán)境工程原理》實驗要區(qū)別于《環(huán)境工程專業(yè)實驗》,例如沉降是《環(huán)境工程原理》重要的基礎理論,也是《大氣污染控制工程》的重力沉降室、《水污染控制工程》的沉砂池(沉淀池)的重要工程理論,在水處理實驗中,我們也開設沉降實驗(包括自由沉降和絮凝沉降實驗),因此在《環(huán)境工程原理》課程實驗教學講授的方式、深度和范圍,及如何有效和后續(xù)專業(yè)課程實驗有所區(qū)別又能巧妙的銜接對《環(huán)境工程原理》課程實驗是非常重要的。最重要的是理論闡述與工程實際相結(jié)合,激發(fā)學生學習興趣和能動性。所以我們在工業(yè)中廣泛應用的單元操作的基礎上,運用環(huán)境工程原理基礎理論,提高綜合性、設計性實驗的比例,既使學生了解每個單元操作的基本原理,有能使學生理解這個單元操作在環(huán)境工程中的應用,以更寬泛的視覺和更高的高度來看待這些操作,使學生不拘泥于工業(yè)操作的模式,使學生可以根據(jù)每個單元操作的原理獨立設計實驗,以充分調(diào)動學生的創(chuàng)新能力和綜合能力。同時,通過“深化”課程實驗內(nèi)容,學生可以借助理論知識和課程實驗來發(fā)現(xiàn)當前應用的環(huán)境工程處理單元的原理和優(yōu)缺點,提出改進的方向是個重要的課題,也為今后環(huán)境工程設計打下基礎。
2.2環(huán)境工程原理課程實驗教學設計
我系《環(huán)境工程原理》課程實驗以前主要參考和使用《化工原理》實驗教學設備,基本上是通過單元設備和仿真實驗來實際觀察設備的工作狀況,驗證課堂講授的基本內(nèi)容。我們充分借鑒和吸收《化工原理》、《反應工程原理》和《生物工程原理》等課程實驗,在這個基礎上,結(jié)合《環(huán)境工程原理》課程特點重新進行了設計和優(yōu)化。我們擬將《環(huán)境工程原理》實驗分為三個層次:基礎實驗、提高型實驗(設計型實驗)、研究型實驗[5]。第一層次是基礎實驗,即教學大綱所要求的實驗項目,包括流體流動阻力系數(shù)的測定、孔板流量計校核實驗和吸附等溫線實驗等必做基礎實驗。第二層次為設計型實驗,補充基礎實驗中未體現(xiàn)而在工業(yè)中廣泛應用的單元操作,包括恒壓過濾常數(shù)測定實驗、吸附動力學實驗及超濾膜實驗等選做實驗。第三層次就是是研究型實驗。例如污染物降解菌的間歇培養(yǎng)實驗(CSTR)實驗。在具體的實驗教學過程中,比如流體流動和流體機械實驗,過濾實驗和吸收實驗,我們主要充分參考了《化工原理》實驗成熟的實驗設置。比如吸附實驗,為了有別于《水污染控制工程》的吸附實驗以及抽象出吸附基本理論,我們設計了吸附等溫線實驗和吸附動力學實驗,這樣不僅使學生深入理解吸附的基本理論,比如Langmuir和Freundlich等溫線,看看他們的相關(guān)性系數(shù)R2,得出更符合L或者F的等溫線,又可以很好與第三篇反應動力學結(jié)合起來,通過研究吸附速率,就是吸附量與時間的關(guān)系得出吸附過程是否符合一級或二級吸附動力學。比如沉降,我們開設落球自由沉降實驗,通過這個實驗使學生更能理解流體的Re對自由沉降的影響,熟練掌握Stocks公式的應用,并且理解Stocks定律用落球法測定液體粘度的原理和方法,這樣以能顯著區(qū)別于《水污染控制工程》的自由沉降實驗又能使學生深入理解沉降的基本理論。
活的點滴回憶,對同學友情、師生情誼的感懷,對母校的惜別之情,記錄大學
四年的心路歷程、實踐感想、對成功與失敗的自我評判和反思,對青春及人生
的理解和感悟,重新明確自己的人生意義和價值,制訂今后的計劃和目標,在
總結(jié)中反思,在反思中提高。畢業(yè)總結(jié)論文由學生自己命題,可采用記敘文
散文、議論文等多種形式。
3、頁面設置畢業(yè)論文一律打印,采用A4紙張,頁邊距一律采取:上下25cm
左3cm,右15cm,行間距取多倍行距(設置值為1.25),字符間距為默認值(縮
放100%,間距:標準),封面采用化工系統(tǒng)一規(guī)定的格式。
4、字體要求:文章要求3000-5000字,標題一宋體3號字,副標題、正文、標
題二均用仿宋體4號字。
5、頁眉及頁碼:畢業(yè)論文各頁均加頁眉,采用宋體五號宋體居中,打印大慶石
油學院華瑞學院化學工程系2011級屆本科生畢業(yè)德育論文”。頁碼從正文開始
二、案例教學法的問題
在實際教學中,由于教師對案例教學法了解不準確、案例庫建設不足等原因,案例教學的實施常常存在下面一些問題。
(一)案例教學內(nèi)涵理解存在誤區(qū)
很多授課老師把案例教學法簡單理解為舉例子。實際上,兩者是有本質(zhì)區(qū)別的。案例教學中學生是主角,居于主要地位,由學習的客體轉(zhuǎn)變?yōu)橹黧w;而舉例教學中授課教師是主動的,居于主導地位。案例教學是引導學生通過對案例本身的分析、交流、討論,做出相應的判斷及決策,提高分析問題和解決問題的能力,幫助學生較深刻地把握和理解基本概念和原理;而舉例教學是在講授完基本概念和方法的前提下,讓學生通過例子理解和運用知識。值得指出的是,催化原理案例教學中的案例,必須具有典型性、完整性、啟發(fā)性和真實性。
(二)案例庫建設不足
催化原理的教學往往是通過實例的歸納總結(jié)來闡述基本概念和理論。選用實際的催化劑或催化反應例子為素材,能夠增加教學的生動性和趣味性。但是,教師不能把案例教學簡單地理解為對實際例子的歸納和總結(jié),它應該是一種由教師提出問題并讓學生去分析和解決問題的教學方法。國內(nèi)的催化原理案例教學尚處于發(fā)展階段,盡管關(guān)于催化劑和催化反應的相關(guān)實例非常多,但是能夠通過合理的設計和提煉成為符合案例教學要求的案例數(shù)目仍很有限,特別是結(jié)合能源化工生產(chǎn)的案例。
(三)教學對象背景復雜
催化原理是多數(shù)化學工程學院開設的選修課程。由于選課學生的專業(yè)不同,而不同專業(yè)的課程設置有差別,導致選修該課程的學生理論基礎差別較大。因此,教師一方面需要調(diào)整理論講授內(nèi)容,采用案例教學培養(yǎng)學生的學習興趣和運用理論去分析、解決問題的能力;另一方面應該在引入案例教學時考慮學生的知識儲備,特別是對化學相關(guān)基礎知識的掌握情況。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)10-0133-02
分離工程是化學工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課程,是研究化學工業(yè)和其他化學類型工業(yè)生產(chǎn)中混合物的分離與提純的一門工程學科,是建立在高等數(shù)學、物理化學、化工原理、化工熱力學等課程知識基礎上的一門必修課程[1,2]。隨著化工行業(yè)的迅速發(fā)展,分離工程在現(xiàn)代化學工業(yè)及相關(guān)工程領域中的應用越來越重要,高校的培養(yǎng)目標也由最初的單純掌握教材知識轉(zhuǎn)化為能夠應用專業(yè)知識解決實際工程問題。這就要求教學目的要逐漸轉(zhuǎn)化為應用與實踐,摒棄“填鴨式”教學,引導學生主動掌握知識,培養(yǎng)學生的興趣并自主發(fā)現(xiàn)解決問題。由于化工分離工程課程的實踐性非常強,所涉及到的化學工程領域知識較多且雜,甚至有一些經(jīng)驗性的知識內(nèi)容,新裝置、新設備的不斷涌現(xiàn)對高校教學提出了更高的要求,因此改傳統(tǒng)專業(yè)課的教學模式、加強分離工程教學改革與實踐、鍛煉學生解決實際問題的能力顯得尤為重要。圍繞這一目標,本文探討了在教學內(nèi)容、教學方法改革、教學與實際結(jié)合等方面的一些嘗試。
一、教材選擇和內(nèi)容安排
隨著時代和技術(shù)的發(fā)展,化工分離工程課程的知識也在更新,學術(shù)內(nèi)容越來越豐富多彩,因教學課時的限制,不能面面俱到的全部涉獵,因此教材的合理選擇和教學內(nèi)容的安排對提高本門課程的教學效果十分重要。近幾年,化工分離工程的教材出版較多,重點內(nèi)容如相平衡關(guān)系、多組分精餾、特殊精餾、多組分萃取、分離設備性能和效率、分離過程節(jié)能等傳統(tǒng)知識基本都被涵蓋在內(nèi),但一類側(cè)重于工藝過程的學習,另一類借鑒國外教材,側(cè)重于講解理論知識[3]。新型分離技術(shù)由于發(fā)展較快,側(cè)重點各有不同。綜合考慮教材、學生基礎以及實驗室條件等因素,選擇了陳洪鈁、劉家w主編的卓越工程師教育培養(yǎng)計劃系列教材《化工分離過程》第二版。該教材第一版1995年出版,在眾多高校沿用20余年,2014年再版,該書對原有基礎知識做了更優(yōu)的安排,將陳舊技術(shù)進行了刪除,修改增加了符合時展的新型分離技術(shù);對教學內(nèi)容也進行了新的安排,更容易讓學生接受,課后主動去探討問題的解決方法,提高教學效果。
針對這本教材,筆者在教學過程中對該課程的教學內(nèi)容主要講解以下章節(jié):(1)傳質(zhì)分離過程的介紹。(2)單級平衡過程章節(jié)中介紹相平衡、物料衡算和傳遞速率的介紹。主要講解相平衡關(guān)系、相平衡常數(shù)的計算、泡露點計算和絕熱閃蒸。(3)多組分多級分離過程分析與簡捷計算中介紹設計變量計算、多組分精餾、萃取精餾、反應精餾、間歇精餾的簡捷計算。(4)多組分多級分離的嚴格計算章節(jié)中介紹平衡級理論模型、三對角矩陣法以及新型軟件等知識,偏向?qū)嶋H問題的應用。(5)分離設備的性能和效率。(6)分離過程的節(jié)能。(7)新型分離技術(shù)和過程繼承。針對以上7個主要章節(jié)進行講解,按照課時要求精心設計教案,增加更多的實例講解,深入淺出,在課堂上抓住學生的興趣點和好奇心,逐步提高學生對概念的理解和對公式應用能力的把握。
二、教學方法改進
課堂教學是化工分離工程專業(yè)課程的重要環(huán)節(jié),各種典型的單元分離操作知識在此課程的先修課程中都接觸過,如蒸餾、吸收等操作,深入系統(tǒng)的講解典型的分離單元操作,使學生在能力上提高是本課程教學的關(guān)鍵。這就要求任課教師能利用各種教學方法調(diào)動學生的積極性,激發(fā)學生擴展已有知識,對實際反應物系、多遠組分物系中的復雜問題進行探討學習,如對比理想物系與真實物系、二元組分精餾與多組分精餾之間的區(qū)別,理論板數(shù)與進料比如何變化等問題[4]。重點對多組分物系進行介紹,提高學生對實際問題的處理能力,對泡露點計算、閃蒸計算、設計變量的計算、MESH方程的建立與求解以及多組分多級分離的嚴格計算,都進行詳細的講解,同時讓學生根據(jù)自己的需求查閱相關(guān)文獻資料,建立課堂討論組,重點討論通過學習后,在文獻中仍然不理解的問題,提高學生的學習興趣與動力,促進專業(yè)技能的培養(yǎng)。另外,結(jié)合工廠的實習,加強學生對化工分離工程理論的感性認識。本門課程學習前,學生已經(jīng)進入工廠進行了認識實習,對實際生產(chǎn)過程有了一定的了解。通過實習,學生也增強了學習比較抽象的課堂知識的熱情。任課教師通過針對典型的分離工藝制訂詳細的實習方案,讓學生帶有目的的去學習,既能開闊視野,又能增長知識。對實際生產(chǎn)過程中所遇到的一些典型問題,有針對性的了解學習,互相討論研究解決方案。如有學生在學習了分離原理后對工廠塔原料反應有了濃厚興趣,并結(jié)合軟件進行一些數(shù)據(jù)的模擬,找出自己所學理論知識與實際應用中所需知識的差距;對現(xiàn)有工藝提出一些改造建議,極大地鍛煉了學生處理實際問題的能力,也為后續(xù)的化工專業(yè)實驗、畢業(yè)環(huán)節(jié)、工作等打好了基礎。
三、教學與研究相結(jié)合
在教學過程中,教師結(jié)合自己的科研工作,把結(jié)合教材知識的實際應用內(nèi)容傳授給學生,對學生提高能力,甚至是考研都有一定的引導作用。對學生來說,最有吸引力的課程是教材中超臨界萃取、膜分離等新興分離技術(shù),教師在實驗室進行演示實驗(合成氣轉(zhuǎn)化費托反應合成長鏈烷烴及烯烴),由于實驗為氣體轉(zhuǎn)化為清潔燃料課題,氣體產(chǎn)汽油讓學生產(chǎn)生了好奇,便于引導學生課后查閱文獻,提高專業(yè)知識。在分離檢測方面給學生提供充足的支持,各種氣相、液相產(chǎn)品經(jīng)過分離后進行色譜檢測,通過演示實驗以及學生自己動手實踐,以便對分離技術(shù)有更深的了解,并能擴展視野,從理論可行、經(jīng)濟可行等角度考慮實際問題,達到提高專業(yè)水平的目的。
四、考核方式的完善
對化工分離工程課程的考核,一般采用考試成績與平時成績相結(jié)合的方法,但平時成績常常是由出勤、課堂作業(yè)成績以及課堂表現(xiàn)組成,忽視了學生在課外時間對知識的學習。針對這一問題,將學生進行分組,要求學生將課后從技術(shù)原理、特點、研究進展、技術(shù)展望等方面查閱文獻,以小組為單位形成報告,并在平時成績中提高報告分數(shù)的比例。
這種考核方式有利于學生積極主動地進行化工分離工程課程的學習,也鍛煉了查閱文獻、總結(jié)知識的能力,引導學生自主分析,了解科技發(fā)展現(xiàn)狀,為以后進行科研工作或考研打下基礎,提高綜合素質(zhì)。
五、結(jié)語
對化工分離工程課程進行教學改革,使本課程更好的適應當代本科生工程教育的特點和學科發(fā)展趨勢。通過實施以上教學方式,強化學生對理論知識的理解和應用能力,激發(fā)興趣,提高素質(zhì)以應對實際工程問題?;し蛛x工程是一個不斷發(fā)展的應用學科,在未來的教學工作中我們還將繼續(xù)加深對分離工程的研究,及時發(fā)現(xiàn)并完善教學上能夠改進的地方,培養(yǎng)滿足社會要求的化工人才。
參考文獻:
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[2]陳洪鈁,劉家w.化工分離過程[M].北京:化學工業(yè)出版社,2014.
[3]曾.《化工分離過程》教學中提高學生工程能力的探索研究[J].廣州化工,2014,13(42):216-217.
[4]曹平,李軍,全學軍.化工分離工程教學改革探索[J].廣東化工,2012,39(11):199.
Reform and Exploration of Undergraduate Teaching in Chemical Separation Engineering
LV Peng1,2,XING Chuang1,2,GAI Xi-kun1,2,YANG Rui-qin1,2
(1.School of Biological and Chemical Engineering,Zhejiang University of Science and Technology,Hangzhou,Zhejiang 310023,China;
1 化工專業(yè)生產(chǎn)實習現(xiàn)狀及成因分析
1.1 生產(chǎn)實習現(xiàn)狀
生產(chǎn)實習對于每一個在校大學生而言都是一段非常重要的學習階段,通過生產(chǎn)實習學生可以有效的將理論知識與實踐相結(jié)合,思考并解決在實際生產(chǎn)生活過程中遇到的各種問題。而且生產(chǎn)實習對于樹立工程意識、提高綜合實踐能力有著不可替代的作用。化工工業(yè)生產(chǎn)過程一般都伴隨著很多危險因素,稍有不慎就會釀成慘重的后果。剛剛踏入工作崗位的學生難免會因為各種因素在工作上出現(xiàn)差錯,所以該專業(yè)的學生更應該多多參與生產(chǎn)實習。在校期間就要對典型化工過程和各種生產(chǎn)設備有進一步的了解與認識,能夠為其自身踏入工作崗位打下堅實基礎。但是目前很多高校因為種種原因,不論是從規(guī)模上還是從實際內(nèi)容上都沒有達到預期目標,學生通過生產(chǎn)實習教學環(huán)節(jié)并沒有學到什么實質(zhì)性的東西。而且很多學生反映生產(chǎn)實習過程更像是一個參觀過程,走馬觀花似的看一下各種設備,大致聽一聽技術(shù)人員的講解就結(jié)束。學??己藭r,學生都是從網(wǎng)上下載圖片和資料應付過關(guān)??上攵?,這種生產(chǎn)實習教學對學生實際能力的培養(yǎng)不能起到多大的作用。
1.2 成因分析
生產(chǎn)實習教學環(huán)節(jié)之所以出現(xiàn)當前這種問題,究其原因主要有以下幾點:第一,學校難以建立一個長期、穩(wěn)定、專業(yè)對口的校外實習基地。校外實習基地的建設不僅需要學校廣泛挖掘企業(yè)資源,同時也需要企業(yè)給予積極響應。市場經(jīng)濟大背景下,企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營更注重實際效益,而且很多企業(yè)都有技術(shù)保護制度。大學生到企業(yè)工廠實習肯定會對企業(yè)的技術(shù)保護造成一定的威脅,而且大多數(shù)學生在這里實習將來也不會在這里工作,這就導致很多企業(yè)對于和高校建立長期生產(chǎn)實習基地興趣不大;第二,學校經(jīng)費嚴重不足,難以承擔學生生產(chǎn)實習過程中的開銷。有研究人員粗略的估算了一下,一個學生在生產(chǎn)實習教學環(huán)節(jié)中每天大約需要花費70元左右(包括交通費、住宿費、教師和技術(shù)人員的講課費等),如果想要達到一定的生產(chǎn)實習效果,那么實習時間基本要至少保證3~4周。這樣一來一個專業(yè)學生一次生產(chǎn)實習就需要學?;ㄙM較大一筆開支。對于經(jīng)費已經(jīng)非常緊張的高校而言,基本是不可能完成的任務;第三,現(xiàn)代工業(yè)日趨自動化、集成化,學生即使到現(xiàn)場也難以直接參與動手實踐過程。在生產(chǎn)實習教學中,只能聽和看,與課堂教學沒什么太大的區(qū)別,這對于調(diào)動學生積極性、主動性影響很大。
2 化工專業(yè)生產(chǎn)實習教學改革策略
2.1 全體動員,重視生產(chǎn)實習教學環(huán)節(jié)
生產(chǎn)實習環(huán)節(jié)教學效果的提升首先要做的一點就是從思想上重視該教育教學環(huán)節(jié),能夠了解并認同生產(chǎn)實習對于學生技術(shù)技能提升的作用。同時學校要對每一批即將參加生產(chǎn)實習的學生進行思想教育,讓他們能夠重視學校給提供的這個來之不易的生產(chǎn)實習過程,努力學習更多的實際工業(yè)生產(chǎn)技術(shù),積累更多的相關(guān)工作經(jīng)驗。作為以培養(yǎng)應用型工程師的獨立學院,從院領導到系主任、專業(yè)教師都非常重視化工專業(yè)的生產(chǎn)實習,實行責任制劃分,落實到每位教師每個實習單位。
2.2 積極籌措資金,建立校內(nèi)化工仿真實訓基地
資金是學校開展生產(chǎn)實習教學環(huán)節(jié)的重要影響因素之一,早在1998年國家教育部就針對高校建設仿真教學實訓基地出臺了相關(guān)指導性意見。海濱學院自設立化學工程專業(yè)以來,就積極籌資建設化工專業(yè)仿真實驗室,運行兩年來,已培養(yǎng)了兩屆化工專業(yè)學生。校內(nèi)化工仿真實訓基地是當前高?;I(yè)生產(chǎn)實習的有效途徑,仿真訓練系統(tǒng)是一種能夠充分發(fā)揮學生創(chuàng)造意識的環(huán)境,學生可以反復試驗自行設計的開停車方案和事故排除方案。對于相關(guān)教學改革有著非常大的幫助。
2.3 建立相對穩(wěn)定的實習基地
校內(nèi)化工仿真實訓基地雖然在一定程度上能夠鍛煉學生的實際工業(yè)生產(chǎn)能力和技能,但畢竟這個教學環(huán)節(jié)是在校內(nèi)進行,與實際工業(yè)生產(chǎn)還是有一定程度的區(qū)別,所以建設長期穩(wěn)定的校外企業(yè)實習基地也是學校應該重點努力的目標。校外實習基地的選擇以產(chǎn)品對口、技術(shù)先進、設備齊全為理想條件,畢竟這樣的工廠代表了該領域最前沿科技和工業(yè)生產(chǎn)水平,學生在這種環(huán)境中實習能夠較全面的掌握相關(guān)技術(shù)技能,能夠?qū)⒆约核鶎W習到的理論知識全面加以應用。同時學校要積極與企業(yè)合作,努力構(gòu)建“雙師型”師資資源體系,為學生的生產(chǎn)實習配備專業(yè)、全面的師資培訓隊伍。學??梢葬槍ζ髽I(yè)未來發(fā)展規(guī)劃,制定相應的人才培養(yǎng)計劃和相關(guān)制度,以吸引更多的企業(yè)與學校建立長期穩(wěn)定實習基地。結(jié)合地域性經(jīng)濟結(jié)構(gòu),依托環(huán)渤海經(jīng)濟走廊,海濱學院簽署了十余家石油化工企業(yè)作為校企合作單位,合作比較成熟的有六七家,每年都為大四學生提供相應的頂崗生產(chǎn)實習崗位,穩(wěn)固了生產(chǎn)實習基地的建設。
2.4 構(gòu)建全面有效的生產(chǎn)實習評價標準
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1005-4634(2012)01-0065-03
隨著國際間合作的加深與科技的發(fā)展,更好地掌握、運用專業(yè)英語以更加開闊的視野觸及化學化工學科前沿,學習國外先進技術(shù)、促進學科領域的科技交流活動發(fā)揮著越來越重要的作用。提高化學工程專業(yè)英語的實際應用能力和水平已成為必然的趨勢。
工科高校的學生在基礎英語學習中,大部分人以通過大學英語四、六級為目標,由于重視應試技巧,采用題海戰(zhàn)術(shù),忽視語言的聽、說、寫能力,使英語在專業(yè)領域的應用能力較弱。主要表現(xiàn)為專業(yè)英語的讀寫困難,科技文獻翻譯錯誤百出,更不可能流利地同國外學者和技術(shù)人員進行交流,究其原因,很大程度上與專業(yè)英語現(xiàn)存的教學模式有關(guān)。因此,對現(xiàn)有專業(yè)英語教學模式進行改革、深化是擺在當前專業(yè)英語教學中的一項重要任務。
1 專業(yè)英語教學的要求和特點
專業(yè)英語又稱為科技英語,是一種用來描述科技資料中種種現(xiàn)象和行為的英語體系,它是把基礎英語和專業(yè)知識緊密地結(jié)合起來,用專業(yè)性的語言來描述客觀存在的事物和現(xiàn)象[1]?!洞髮W英語教學大綱(理工科)》中有關(guān)專業(yè)英語學習階段的要求規(guī)定:專業(yè)英語學習階段的教學是通過指導學生閱讀相關(guān)專業(yè)的??臀倪x,培養(yǎng)閱讀英語科技資料的能力,使其能以英語為工具獲取相關(guān)專業(yè)所需要的信息。由此可見,專業(yè)英語教學是指導學生在專業(yè)領域?qū)W會用英語查找專業(yè)信息,用英語表達研究成果的一個重要的教學環(huán)節(jié)?;I(yè)英語學習的目的是使學生較好地利用英語查閱專業(yè)外文文獻,較熟練地閱讀本專業(yè)外文書刊,具有聽、說、寫的基礎,了解化學工程的理論前沿,了解新工藝、新技術(shù)和新設備的發(fā)展動態(tài),具有獨立獲取新知識的能力。
化工專業(yè)英語的特點突出表現(xiàn)在以下幾個方面:
1)詞匯方面。化工專業(yè)英語涉及大量的化工領域的專業(yè)知識和專業(yè)術(shù)語,大量的詞匯都是由構(gòu)詞法轉(zhuǎn)化、合成、派生出來的,尤其是由詞根和詞綴構(gòu)成的合成詞,許多詞匯采用簡約化的縮略詞或符號等,例如化學化工反應式、方程式、公式、圖表等。這些詞匯給人以似是而非的感覺,難以記憶。
2)句子方面。由于長難句和復雜句子多,句子結(jié)構(gòu)緊湊、嚴密、邏輯性強,表達簡練、清晰,為正確理解句子的意思帶來不少困難。
3)語法方面。專業(yè)英語的語法特點較為突出的是較多地使用名詞性結(jié)構(gòu)、抽象名詞和術(shù)語、被動語態(tài)句、邏輯性定語以及各類復合句、非謂語動詞短語等。側(cè)重于一般性英語語法在專業(yè)內(nèi)容表達上的具體應用。
4)內(nèi)容方面。專業(yè)英語是把英語與專業(yè)知識緊密結(jié)合,內(nèi)容相對來說比較枯燥乏味,一般以非人稱的方式闡述化工專業(yè)的理論知識、化學工藝流程、化學實驗現(xiàn)象等。表達的內(nèi)容客觀、準確、簡潔,而且其意義必須是限定的。由于專業(yè)知識的欠缺,對文章的理解常出現(xiàn)詞不達意的現(xiàn)象。
2 化學工程專業(yè)英語教學現(xiàn)狀
化工專業(yè)英語教學的特殊性導致專業(yè)英語課程的教學面臨著一些問題,主要有以下方面:
2.1 專業(yè)英語的重要性,學生認識不足
在教學計劃的設置中,專業(yè)英語是以考查為主要考核方式的專業(yè)課,因此學生的重視度不夠。再加上很多學生通過大學英語的學習和英語四、六級考試后,自我感覺已經(jīng)具備了英語的讀寫能力,認為專業(yè)英語的學習無非是專業(yè)詞匯加英語語法的簡單組合,忽視了專業(yè)英語的學習是進一步培養(yǎng)英語綜合能力、提高專業(yè)素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。
2.2 教學模式陳舊,學生學習興趣低落
從目前教學形式來看,專業(yè)英語教學都是以專業(yè)教師授課為主。他們有淵博的專業(yè)知識和很高的英語水平,但沒有受過教學法的培訓。教學方式停留在“以教師為中心”的傳授式教學,學生過分依賴教師建立的知識結(jié)構(gòu),教學過程缺乏互動性,每節(jié)課的講授內(nèi)容采用“講解單詞、翻譯課文、做些練習”這種三段式教學,忽視了對文章風格、專業(yè)英語的常用格式、常見句型等內(nèi)容的教學與實踐。學生只是個“背著口袋來裝知識”的被動吸收者,課堂氣氛沉悶枯燥,難以激發(fā)學生學習熱情,導致學生經(jīng)過一年的專業(yè)英語學習后收效甚微。
2.3 教材標準不同,教學內(nèi)容缺乏統(tǒng)一
教材是教學大綱和教學內(nèi)容的具體體現(xiàn),在一定程度上直接影響教學效果。近年來,國內(nèi)各大院校編寫的專業(yè)英語教材種類繁多, 專業(yè)領域五花八門。大多數(shù)專業(yè)英語教材依然沿用傳統(tǒng)的“課文-單詞-注釋-練習-語法-閱讀材料”這一簡單組合模式,缺乏情景交際等內(nèi)容,內(nèi)容涉及大化工領域各專業(yè)共性的化工生產(chǎn)技術(shù)的基本原理和規(guī)律,教材內(nèi)容雖然經(jīng)典但卻陳舊,不能與所學專業(yè)的新發(fā)明、新技術(shù)相適應。在教學內(nèi)容選擇上,任課教師各自為戰(zhàn),往往選擇自己最熟悉的部分講授,教學內(nèi)容缺乏統(tǒng)一的標準。
3 專業(yè)英語教學中采取的對策
提高科技英語教學質(zhì)量不僅需要教師提高自身英語水平,更重要的是教師在教學過程中研究這一階段學生的特點,培養(yǎng)學生把學習專業(yè)英語與所學專業(yè)知識相聯(lián)系的理念,激發(fā)學生學習專業(yè)英語的興趣。根據(jù)以上對專業(yè)英語的特點和教學現(xiàn)狀的分析,以下將對化工專業(yè)英語的教學模式創(chuàng)新進行探討。
3.1 激發(fā)學習興趣,明確教學目標
愛因斯坦有句名言:“興趣是最好的老師?!迸d趣是學生學習的驅(qū)動力。東西方教育的差異在于,東方傳統(tǒng)的教育忽視學生的個性培養(yǎng),認為興趣、愛好是后天培養(yǎng)產(chǎn)生的;而西方教育非常重視個人的個性發(fā)展,學生根據(jù)自己的特點尋找適合自己的發(fā)展道路[2]。將二者結(jié)合起來才是最佳的培養(yǎng)模式,從教材、教學、教師多方面培養(yǎng)學習興趣,消除他們對英語的恐懼、反感心理,繼而讓學生明確課程學習的目標。通過專業(yè)英語課程的學習,基本具備閱讀專業(yè)文獻、期刊的能力,接收國際前沿知識,了解化工專業(yè)的發(fā)展動態(tài);培養(yǎng)學生運用專業(yè)英語知識的能力,具備把專業(yè)文章摘要基本準確翻譯成英文的能力;鼓勵學生加強聽說訓練,培養(yǎng)其專業(yè)信息交流的能力。知道學習的內(nèi)容和所應達到的目標,才能使學生更清楚地了解課程設置的作用和課程學習的重要性。
3.2 改進教學方法,豐富課堂教學
學生對課程的積極性是課堂教學效果的有力保證。在教學中教師要改變以前那種灌輸式的教學模式,樹立“以學生為中心”的教學理念??梢砸越浑H為目的,實施部分交際法教學[3]。結(jié)合專業(yè)知識體系,在課堂上進行專題討論。例如單元操作(Unit Operations)是化學工業(yè)和其他過程工業(yè)中進行的物料粉碎、輸送、加熱、冷卻、混合和分離等一系列使物料發(fā)生預期的物理變化的基本操作的總稱,是化工專業(yè)的學生必定會遇到的概念,可以利用已學過的化工原理知識設立幾個topics: 用英語提問并回答,如什么是單元操作(What is unit operations)和單元操作具體內(nèi)容(contents)及流程(process),學生可以相互交流(conversation )相互討論(discuss in details),根據(jù)英語水平的不同,作出不同的回答,英語薄弱的學生可以只說單個單詞,如:pulverize(粉碎)、roast(焙燒)、absorb(吸收)、condense(冷凝)、lixiviate(浸提)等,英語水平較高的學生可用長句表達,如:Any chemical process, on whatever scale conducted, may be resolved into a coordinated series of what may be termed "unit actions", as pulverizing, mixing, heating, roasting,absorbing,condensing,lixiviating,precipitating,crystallizing,filtering,dissolving,electrolyzing and so on[4].并由此及彼,層層推進,深入學習;還可以利用多媒體和網(wǎng)絡,建立QQ 群,討論上課教學內(nèi)容,實現(xiàn)課下的拾零補遺,教與學實時互動;還可以舉行一些英語party、字謎游戲、英語競賽等活動,鞏固和加強英語學習和教學效果;并可以讓學生扮演教師的角色,模擬學術(shù)會議的一名專家發(fā)表演講,提升學生的成就感和自豪感。這種情景化的豐富多彩的教學模式無疑會極大地激發(fā)廣大學生的興趣,提高他們學習的熱情。
3.3 深研教材內(nèi)容,洞悉科技動態(tài)
專業(yè)英語教學不僅僅是擴充專業(yè)詞匯,訓練科技英語閱讀與寫作的方法和技能,更重要的是利用口頭英語進行技術(shù)交流的能力。因此,教師在選材時應包括中文翻譯、英文寫作(對本科教學來講, 尤其是摘要的撰寫)、聽說方面的內(nèi)容和訓練。由于各專業(yè)內(nèi)容千差萬別, 沒有完全合適的教材可供選擇,而且專業(yè)英語老師自身也很難在這幾方面都精通。鑒于上述情況:一方面在基礎教學階段就應重視培養(yǎng)學生閱讀與寫作的能力,結(jié)合各專業(yè)實際情況精心挑選教材,包括國內(nèi)外已經(jīng)出版的教材,科技文獻影印版、英文原版等,讓學生體會經(jīng)典教材平穩(wěn)、嚴謹?shù)恼Z言風格,提高其閱讀英文教材的能力。另一方面,可以自選教學內(nèi)容,可涉及英譯漢,適當增加科技文章的寫作訓練、口語交流內(nèi)容??陬^技術(shù)交流訓練可以以大學中的各種課程設計為題, 其課程內(nèi)容必須與學科專業(yè)活動有關(guān),其側(cè)重點應該盡力使句法、詞匯、語篇結(jié)構(gòu)及語義結(jié)構(gòu)諸方面都適用于那些特定的專業(yè)活動場合,撰寫出200字左右的英文摘要,分組討論,模擬國際學術(shù)會議、產(chǎn)品會做成果展示(presentation),聆聽專業(yè)英語口語同聲翻譯,提高對專業(yè)英語單詞的熟悉程度。除此之外,教師還應注意教學內(nèi)容的與時俱進,關(guān)注前沿科技論文,這些文章內(nèi)容新穎時尚、語言文字活潑,還可以在YouTube上某些教學視頻材料,或補充教學視頻,讓學生觀看;公開教師的Blog,放置與教學相關(guān)的課外資源鏈接、教學體會;公布Google groups,便于學生接收教師關(guān)于教材方面的更新信息,及時補充最新的科技知識等。也可以采用英文科技報道和電影等視頻,使視頻成為不疲倦的教師,在教師不在的時候發(fā)揮作用,彌補單一教材帶來的局限性。
3.4 創(chuàng)造可行條件,提高業(yè)務素質(zhì)
專業(yè)英語教師不僅應具備淵博的專業(yè)知識,而且還要有熟練的英語技能和英語交際能力,這是專業(yè)英語教師首要具備的特質(zhì),區(qū)別于其他英語教師;專業(yè)英語教師要經(jīng)過一定的語言培訓,專業(yè)英語教學不是任何具有專業(yè)知識、并有一定英語水平的人就可以教好的,經(jīng)過培訓和未經(jīng)過培訓的教師,其教學效果是截然不同的,培訓不但要強調(diào)教學環(huán)節(jié)、教學設計等方面的程序性和操作性,更重要的是理論或概念方面的指導和闡釋,專業(yè)英語教師的教學經(jīng)驗是寶貴的財富,對專業(yè)英語教授活動的成敗起很大作用。從上述教學目標來看,專業(yè)外語既不是純粹的專業(yè)課,也不是純粹的基礎英語課。目前常州大學非常缺乏既精通專業(yè)又精通外語同時還熟悉教學規(guī)律和方法的專業(yè)英語教師。為此,專業(yè)英語教師培訓是其水平提高的關(guān)鍵,專業(yè)英語教師培訓的視野應從傳統(tǒng)的教師專業(yè)準備階段擴展到教師綜合能力發(fā)展的全過程,不再試圖一次性培養(yǎng)出高水平的教師。專業(yè)教師要多聽經(jīng)驗豐富的英語教師的課,訪問資深的教師,尤其是聽說能力等薄弱環(huán)節(jié),向他們學習,本著求師訪友的心情去聽課會有很大益處,古人說“見賢思齊”,“見不賢而內(nèi)自省”這些話用之于教學中相互觀摩也是合適的。這里的“賢”就是指教得好。這樣既利于各系專業(yè)英語教師之間的交流與提高,也利于專業(yè)英語教師與基礎英語教師的交流,這兩者是密切相關(guān)的。此外還利于調(diào)動各專業(yè)系(部)和外語系(部)雙方面的積極性。
4 結(jié)束語
專業(yè)英語教學是一個復雜的系統(tǒng)工程,要繼承傳統(tǒng)英語教學的優(yōu)點,還需要在教學實踐過程中不斷地探索、創(chuàng)新切實可行的方法,構(gòu)建多樣化的語用空間,逐步建立以社會需求為導向、以能力培養(yǎng)為目標的教學體系,使專業(yè)英語成為伴隨專業(yè)技術(shù)人員成長不可或缺的伙伴,為社會培養(yǎng)出高素質(zhì)的復合型、應用型人才。
參考文獻
[1]岳希明,梁曉軍.科技英語教學方法探討[J].鄭州航空工業(yè)管理學院學報(社科版),2003,(3):65-66.