化学工程的研究内容范文

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篇1

化学工程设计的目的是利用化学方法和物理方法寻找工业生产的最佳过程，研究工业生产中的共同规律，从而使工业生产的效益最大化。计算机软件在工业工程设计中的应用已非常普遍，化学工程数学模型计算、实验设计、工艺流程绘制等，都会用到计算机软件，化学工程设计中最常见的应用软件有MATLAB、CAD、ORIGIN等，研究这些计算机软件的应用，能有效提高化学工程设计的效率，降低化学工程设计成本，使其设计结果更科学、更可靠。

1化学工程研究的内容及手段

化学工程设计就是对产品生产的化学过程、物理过程进行研究、设计，使其能够完成大规模的生产任务，使化学科学能更好为工业生产服务。如石油精炼、食品加工、药品生产、建筑材料生产等，这些都属于化学工程研究的领域，化学工程设计要对工程的相关因素进行充分的、全面的考虑，并结合装置效应，解决生产过程中的各类问题，确保化学工程生产过程可靠、安全、有效。这一过程涉及物理、化学、数学等多个学科，结合生产过程开发和操作理论等研究工业生产的最佳形式，包括单元操作研究、化学反应工程研究、传递过程研究等，是一项非常庞大且复杂的工程。一方面，化学工程本身比较复杂，它属于多学科交互的研究范畴，有时物理现象和化学现象同时发生相互影响，研究起来比较复杂。此外，化学工程研究的物质有气体、液体与固体，多种形态共存，研究起来比较复杂。另一方面，化学工程研究的物系流动时边界比较复杂，这就导致其设备没有固定的形态、构造等，要结合不同的生产需要，灵活设计化学工程，致使其设计比较复杂、多变。化学工程的研究方法较多，早期，人们主要通过实验来研究化学工程的设计，将实验的过程逐级扩大，以探索工业生产的规律、工艺等，人们将其称为经验放大法。随着化学科学在工业生产中的应用日益广泛，进入20世纪后，人们逐渐意识到化学工程研究的重要性，开始寻找新的方法对其进行研究，这一时期就出现了因次分析、相似论，研究的具体做法就是将影响过程的众多因素进行分析归纳，寻找相似的变量，尽可使研究变得简便，然后再通过实验求得这些数据的关系，再设计化学过程。这一时期，将数学模型方法应用于化学工程设计中的研究模式已初步形成，利用数学模型法，结合实验方法，取得重要的数据，再通过实践鉴别、验证这些数据，进而完善化学工程的设计。这一时期，化学工程设计面临的最大问题就是巨大的数据量与人繁重的工作之间的矛盾，而且人工计算、设计中易出错。计算机诞生后给各行各业的发展带来了巨大的契机，化学工程研究也迎来了新的局面，计算机在化学工程设计中的应用将人从繁重的运算、数据整理分析等工作中解放出来，提高了人力资源的利用效率，同时节省了时间、研究成本。直到现在，计算机仍是化学工程设计的重要辅助工具，计算机软件被广泛应用于化学工程设计当中，成为化学工程发展的重要支柱。

2计算机软件在化学工程设计中的应用

2.1计算机软件在化学工程设计中应用的优势

首先，计算机的数据存储和处理功能为化学工程研究带来了方便，化学工程设计者不用再反复、重复收集、整理各类数据，计算机网络的资源共享性、计算机的数据处理功能，使化学工程研究人员通过计算机应用可以获得更多的研究资源和设计资源，应用软件对掌握的资源进行加工、分析，可以得到更准确的结果，这种方法显然比人工准确、可靠、高效得多。例如，利用MATLAB软件，可以迅速、准确分析大量数据，快速得到结果。例如，对某企业废水中的一些有毒物质进行检测，检测数据众多，人工处理起来复杂、麻烦、易出错，应用MATLAB处理就简单得多了，输入相关数据，很快便能得到结果。其次，应用计算机软件可以使化学工程设计的过程更为直观、简便。例如，应用MATLAB软件可以对数据进行图像处理，将数据转化为图形，还可以在图中添加文本，这样能使化学工程研究更方便。又如，使用CAD软件，可以绘制化学工艺流程，使化学工程设计的内容更精确、美观、具体，有利于设计者及时发现问题，改变设计思路，使化学工程的设计更完美。再次，计算机软件可以模拟化学工程实验和化学工程过程，使研究者和设计者更易得到准确的数据，也使化学工程的内容和方法得到了丰富和完善。

2.2计算机软件在化学工程设计中的应用实例

化学工程设计中最常用的计算机软件有MATLAB、CAD、ORIGIN、ASPEN、PROⅡ等，这些软件应用的主要目的是数学建模、化学实验设计、化学工艺流程绘制、数据处理及数据分析与化学工程分析、设计、核算等。例如，配备一定浓度的溶液，应用计算机软件依次输入相关的数据，就能够得出固体的配置量，这样大大地提高了化学工程设计的效率，使工程设计得到了优化。又如，利用计算机软件进行化学制图，应用MATLAB、CAD都能完成。特别是CAD的三维图，直观、立体感强，是现在化学工程研究必不可少的软件，能够将化学工艺流程真实、客观地表现出来，人们通过看图就能掌握化学工程的概况，方便、快捷，即便不是化工的专业人士通过看图也能够了解化学工程的概况和生产流程。

2.3计算机软件在化学工程设计中的应用问题

计算机软件、硬件的发展都非常快，软硬件相互配合才能发挥出计算机应用的最大价值。当前，化学工程设计中计算机软件的应用存在的一大问题就是大多数化学工程研究者、设计者，过于重视对计算机相关软件的学习、应用和研究，而忽视了对计算机相关硬件的学习和了解，在计算机应用过程中，计算机硬件的一些小问题就会阻碍工作的继续进行，甚至造成难以挽回的损失。例如，化学工程设计图存储不当，造成设计图丢失、损毁、被盗等情况发生，影响了化学工程设计的进度和效益。其次，一些化学工程设计者、研究者过于依赖计算机软件，进而忽视了自身对专业知识的掌握、应用和研究，一旦离开计算机感觉什么事都做不好，这种依赖使其在化学工程设计中缺少创新和钻研精神，不利于化学工程科学的持续发展。再次，化学工程研究中设计和操作优化问题一直都很突出，在研究过程中，大部分研究者也比较重视实践研究，计算机软件也能模拟部分的实验过程，且其处理分析数据的能力很强，即便如此，将化学工程设计应用到大型生产中还是存在诸多问题，这就启发我们需要进一步研究化学工程设计的相关软件，进一步提高其模拟实验和处理数据的功能，更好解决化学工程研究中的各类问题，最好能综合不同软件的应用效果，使软件的应用更为方便、简洁、高效。

3结语

化学工程设计中应用计算机软件，首先应重视计算机软、硬件的协调发展，这样才能使软件更好发挥其作用。其次，化学工程研究的对象相当复杂，计算机软件作为化学工程设计的辅助工具，对于促进化学工程研究、设计是很有帮助的，但归根结底它只是化学工程研究和设计的辅助工具，因此，在化学工程研究设计中，更应重视人的主动行为，大胆开发和创新化学工程设计，不断完善化学工程，使其能更好为工业生产服务。

参考文献

[1]王莉君,周芳.计算机辅助设计在化工工艺中的作用[J].当代化工研究,2016(3).

[2]单自龙.计算机模拟在化工设计中的应用研究[J].化工管理,2015(1).

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化学工程是研究化学工业及其相关产业生产过程中所进行的化学过程、物理过程及其所用设备的设计与操作和优化的共同规律的一门工程学科。化学工程领域涉及工艺开发、产品研制、过程设计、装备强化、系统模拟、环境保护、生产管理、操作控制等内容。该领域包含无机与有机化工、精细化工、石油化工与煤炭化工、冶金化工、生物化工、环境化工、材料化工等行业。在社会发展与国民经济建设中，化学工程领域具有重要作用，且化学工程与信息、材料、生物、能源、资源、航天、海洋等高新技术领域相互渗透，共同推动高新科技的发展。

1我国化学工程的发展历程

化学工程在发展的过程中经历了三个阶段。第一个发展阶段称为“单元操作”[1]，该阶段的化学工程是一门共性化学工程学科，以各工业种类所需的单元设备或操作的共性规律为基础；第二个发展阶段称为“传递原理和反应工程”[2]，该阶段总结出了不同的单元设备和操作中的共性现象———流动、传热、传递和反应，即“三传一反”，第二阶段是在第一阶段基础上进一步的知识深化；第二阶段中，化学工程吸收了当时相关科学技术发展的新成果，强化了解决工业问题的能力，形成了模型化的方法论，进一步推动了化学工程在其他工业领域中的应用，第二阶段“三传一反”的相关研究引领了化学工程近半个世纪的发展。伴随社会经济的持续发展和工业技术的高速发展，化学工程的需求也在快速增长，特别是资源、能源利用与环境破坏问题的挑战，使得化学工程的重要性进一步凸显。然而，一方面化学工程的现有理论与方法已经愈发无法满足当前工业工程应用与发展的需求；另一方面，一些高新技术的发展如纳米科学、生命科学技术等也为化学工程未来深层次的发展创造了新的机遇。在此状况下，化工界关于化学工程新的发展阶段的讨论越来越多。我国化工学者郭慕孙提出“三传一反+X”[3]，认为传递过程与反应工程的研究必须扩展到介观尺度、微观尺度范畴，并在探索多尺度转变规律过程中不断发展与更新(汪家鼎)[4]。复杂性科学的进步将有力推动化学工程的发展。为了满足社会经济发展对化学工程的需要，我们首先应当关注化学工程当前面临的挑战是什么?然后面对这些挑战怎样将其转变为机遇。

2化工发展中面临的挑战

目前，在我国化学工程的发展中，第二阶段的“三传一反”依然是化学工程研究的主要内容，但化学工程的研究内容只有产生适应学科交叉融合和经济需求的变革，才能继续在社会发展中发挥重要作用。而在此变革过程中，我们面临着多方位的挑战。

2.1化学工程与环境的可持续发展

近二三百年来，随着工业的飞速发展，资源的急剧消耗，环境也日趋恶化，在人口、资源、环境与社会经济的发展上，出现了一系列矛盾。人类面临着资源短缺、生存环境质量下降等现象，迫使人们在改造自然的同时要进行深刻的反思。人们不得不面对现实，努力建立与自然新型合作关系，走可持续发展道路，建立和谐的社会经济发展的大环境。我国政府也制定了可持续发展战略，采取了积极的措施来促进经济的全面发展和生态环境的平衡。而化学工程是对环境中的各种资源进行化学处理和加工的生产过程，该生产过程产生的废弃物部分有害、有毒，进入环境会造成污染。并且有的化工产品在使用过程中也会造成对环境的污染。因此化学工业对环境影响巨大，所以实施可持续发展对化工生产尤为重要。化学工程领域要积极探索新的方法减少化工生产过程中或产品对环境的危害。这是化学工程今年来面临的一大挑战。目前我国环境保护问题面临着严峻挑战，同时资源、能源的高效清洁利用问题也面临着突出挑战，因此，化学工程的研究对象将由以煤、石油、天然气为代表的传统不可再生能源向生物质能等新兴可再生能源进行实质性的扩展。新兴可再生能源应当具有环保性、成本低和宜于大规模利用等优点。随着环境保护、气候变化、能源清洁利用等问题越来越受到重视，各种资源的循环利用也将成为化学工程面临的重要难题，化学工程必须重视并解决这一难题。今后，化工必须以重大需求作为牵引力，以解决能源、资源利用与环境保护的重大问题为目标(李成岳)[5]。

2.2化学工程与科技创新

传统的化学工程对于“三传一反”的研究难以突破常规化工过程的量化放大和调控这一瓶颈问题，更需面对高新技术，尤其是生物技术、纳米技术和材料科学发展过程中遇到的新问题，因此其时空内涵和范围必须深化和扩展。化学工程需要解决的大多数难题都具有多尺度结构特征，空间上跨越从原子、分子到设备、系统，甚至自然生态的尺度，时间上跨越秒、月到年甚至更大的尺度，之前的计算方法并不能在这样的时空尺度中运算，更无法建立不同尺度之间的关系，因此认识不同层次结构与宏观性能的关系十分困难，这是解决很多化学工程问题的瓶颈。我国目前的可持续发展战略要求对化工产品进行全生命周期的设计，从产品研发开始就必须提前考虑以后整个周期中可能产生的生态环境效应和如何回收资源，这就需要大大扩展化学工程研究的时空范围。化学工程必须树立复杂性的观念，进入复杂性科学[6]。由于当今很多新兴领域在持续高速发展，而目前的化学工程理论与技术并不能满足这些领域发展对于化工技术的需求，因此很多化工行业的企业在市场需求和经济利益的推动下，采用了高能耗、高污染、高排放的生产模式。但如果长期忽视了化学工程相关知识的扩展和应用，忽视了化学工程学科自身的发展，长此以往，化学工程会失去发展的机遇，甚至可能在学科交叉与融合的进程中落伍。

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化学工程与工艺就是对材料进行加工处理，然后进行再次利用实现能量的传递，这样高效环保完成资源的优化配置，优化产品加工生产的过程。化学工程与工艺的发展由来已久，它以化学工程相关理论还有实际的一些运用为指导，利用这一学科知识对各种产品进行研究、开发跟生产。化工工程领域的相关行业非常多，比如石油化工、生物化工、材料化工、冶炼化工等相关行业。化学工程领域相关的行业都是关乎我国经济发展的重要领域，化工工程还与一些高新科技领域相互影响作用，共同推动着科技的发展，促进社会的进步。目前化学工程领域正向着自动集约化、高效精细化方向发展。总而言之，化工工程涵盖的专业领域范围非常广，因此，加强对化工工程与工艺发展研究时非常有必要的。

一、化学工程学科的发展特点趋势

1.化学工程与工艺特点

化学工程简称化工，是研究以化学为代表的相关工业的，化学工程与工艺这门学科是一门工业特色十分显著学科，化学工程与工艺的研究范围广，是一门应用十分宽泛的专业。如一些食品加工业、印刷业、冶炼业、医药生产、材料化工等都是建立在化学工程与化学工艺的基础之上。化学工程与工艺这门课就是培养学习化学工程与化学工艺方面的理论知识，想要在这一门学科能够为我国各个行业都做出贡献，就必须要组织构建一个能够发展化学工程与工艺学科的研究基地。构建适合专业特点的，有利于人才培养的创新型体系。

2.化学工程与工艺研究对环境保护的意义

化学工程与工艺这门学科是一门工业特色明显的专业，它覆盖了原有的各种化学相关的专业。现阶段，环保已经是人们普遍追求的一种生活方式跟生活态度。化学工程与化学工艺的相关研究是实现环保节能这一理念的重要实现途径。对于化学工程跟化学工艺的研究发现，人类在降低污染节约能源的时候可以实现利益的最大化，这样的前提条件下，人们都愿意进行节能环保方面的尝试。很多跨国大型企业都针对这种情况成立专门的科研小组，进行相关绿色环保方面的研究。社会的发展离不开科技的发展，科技发展不能以牺牲环境为代价。这就要求绿色环保的概念。科技的发展过程中化学工程与化学工艺的发展一定会占据重要位置。针对这样的情况，应该积极改变策略加大对化学工程与化学工艺方面的研究。

二、相关新兴化学工程与工艺的技术研究

1.绿色化学工程

绿色化学也就是现今的人们所说的环境友好化学，这种化学方面的术语是现如今最为流行的术语。绿色化学就是环保，降低污染，用一些化学方面的技术还有方法来减少对生态环境的影响，降低环境污染对人类健康的影响。运用化学工程与化学工艺减少一些有害的原料还有催化剂等的生产还有使用。从根本上杜绝环境污染的产生，绿色化学的技术就是从源头来阻止污染的产生，用无毒无害的原料，并且对一些废弃物进行回收再利用。

2.化学工程与化学工艺的分离工程

分离工程就是使物质从无序向有序转变的一种非自发的过程，在一些重力、压力还有一些温度、电的影响下由外力的作用，这是一个消耗能量的过程，并且这也是化学工程与化学工艺分离工程研究的重要内容之一。现今使用比较多的分离工程方法就是蒸馏法，我国在蒸馏分离方法方面的研究已经有了非常深厚的理论依据跟实践经验，但是蒸馏分离方法在速度方面还是要进一步的改善。并且在一些蒸馏设备上也值得改进，蒸馏分离法如果在设备上采用现今新型的材料会取得较好的经济效益。并且对于提高蒸馏吸收的效率，降低蒸馏分离时间上，可以采用新型的吸收剂，吸收剂对蒸馏时间的长短也有很大的影响，因此，吸收剂的研究开发也是值得关注的。

膜分离技术也是现今比较流行的分离技术，膜分离具有节能、高效、易于清理等一些特点，被许多国家的科学家认为是当下最有发展潜力的分离技术。膜分离就是吸附分离，这种吸附分离的办法被广泛运用一些气体的干燥、废水等污染物的处理等等。膜分离的研究重点在于新型吸附剂的开发，膜分离的主要问题就是膜的污染还有防治。膜分离的研究必须要实现膜使用的长寿还有高效。

3.Supercritical Fluid，SCF（超临界流体）

Supercritical Fluid，SCF（超临界流体）是一种温度还有压力都在临界点之上的无气体液体的相界面，同时具有液体跟气体性质的一种流体。这一技术在化工、食品加工还有生物医药工程中都有非常广泛的应用。SCF质量高、工艺要求高。开发附加值高使其有着广阔的发展前景十分诱人的发展利润。近几年来，SCWO（超临界水氧化法）用于环境治疗保护方面的研究比较多，在化学工程与化学工艺方面的研究较少，还处于研究试验期。

三、结束语

当今世界面临着资源还有能源的短缺，全球国家都指出社会经济的发展不能以牺牲环境为代价，并且提出资源的节约还有保护环境的要求，这就需要化学工程与化学工艺的配合共同发展，我国在此基础上提出了转变可持续发展经济的概念，所以，相关的化学工程与化学工艺的行业领域应该要积极配合，对于化学工程与化学工艺的相关技术研究必须要重视其发展的环保性，推动传统的化学工程与化学工艺成为绿色的工艺。最大限度的减少环境污染，节约资源，积极研究开发新能源，走科技发展与环境友好的道路。

参考文献：

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化学工程的大学本科学位已不能让你成为化学工程师，就像大学法律学位不能使你做一名辩护律师一样。

化学工程的博士学位也是如此。所有的博士学位（PhD）都是哲学的，不管你是在那个系学习。哲学博士学位不会让你成为一名化学工程师，正如医学博士不会让你做一名医生。

同样地在化学工程系做研究和教学也不会使你成为一名化学工程师，它可以让你做一名学术人员，和在哲学系的学术人员做着同样的工作。

真正的化学工程师拥有被正式认可的化学工程研究生学位，以及多年设计或实际操作完整规模工艺设施的经验。这是要成为一名注册化学工程师不得不达到的标准，其与任命一位工程师的国际协定相一致。

工程是一个实践性的行业。正如法律和医学这样的实践性行业，职业头衔的恰当称谓需要学术知识与职业经历和训练相结合才能获得。学术人士声称“化学工程师”能胜任各种工作，实际上是指以下二者之一：

“化学工程毕业生能胜任各种工作”。按我的定义化学工程师并不能胜任各种工作。他们做化学工程。半数的化学工程毕业生不能获得化学工程师的工作，因为我们目前的毕业生是工作岗位所需的两倍。如果大多数的毕业生都想成为工程师的话，意味着他们已不能成为化学工程师。

“化学工程系的学术人员能胜任各种工作”。化学工程系的学术人员大多倾向于从事他们原来的学科，（除非原来就是做工程的）。目前这个学科趋向于化学，虽然也有地质、物理或沾点边的其它工程学科。

这样的混同又被许多资助机构鼓励的跨学科研究所放大。

如果我们把丝毫没有职业经验的人，放在与哲学家构成的跨学科团队中，他们把职业是什么完全搞混淆，一点也不值得奇怪。

马来西亚号称是原创的“融合风味”之都。我去过多次。在科伦坡，我品尝过由中国传统厨师烹饪的深受印度影响的食物，也吃过有印度背景的厨师做的中国风味食物，都非常好。我还吃过其它不同传统厨师所烹饪的其它风格的同样的菜，味道也很好。但是当我尝试由西方厨师做的同样的菜时，很明显这些西方厨师并不真正懂得任何一种传统。这不是融合食品，它只是混同食品。

目前大多数化学工程系发生的情况与此类似。如果你想跨学科，你必须首先掌握你自己的学科。

首先，你必须理解化学工程行业。与我成为注册工程师的1995年的情况一样。我们以大致相同的方式做同样的工作。我知道的确如此，因为为了写这本书我会晤了世界各地从事工艺设施设计的数百位化学工程师，并且我自身没有间断过作为化学工程师的实践。

其次，你必须理解在化学工程系从事的大多数研究与化学工程毫无关系。硬把它们塞进课程中只是想教授你知道的内容，用不相关的教学材料把课程搞得不堪重负。

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化工行业的发展，给人们的生产和生活带来了翻天覆地的变化，而且在在科技时代下我国化工行业的发展态势良好，化工行业的发展现状，为化学工程技术的更新换代提供了坚实的基础，同时为化工生产设备及实验仪器的改进创造了技术条件。那么如何使化学工程技术在传统技术的基础上有所突破，需要将化学工程技术与计算机技术等先进的科学技术相结合。

一、化学工程技术的发展概述

（一）化学分离技术。化学分离技术先要对仪器进行分离强化，然后对生产技术进行分离强化。按照化学分离原理，经强化的仪器和技术会变得更加精细，效率也会更高，而且进行化学分离后的生产原料可以将自身的化学能转化成动能或热能，同时还具有较高的能量转化效率。然而，科学家将化学分离技术与现代信息技术有机结合，并研究信息技术与化学工程的应用原理，将现代信息技术运用到热感技术的开发中，提升热感设备的精密度。比如讲新的控制方法加入传统半透膜分离技术形成新型分离技术，该技术地应用极大地提高了分离速度和效率。

（二）绿色节能技术。在工业化程度日益加深的今天，人们对资源的需求量越来越大，对于不可再生资源而言，其面临着能源枯竭的威胁，在该现状下，绿色节能化学工程技术的研究和应用从根本上提高了能源的利用率。绿色节能化学技术是指采用高新技术使化学反应在进行的过程中不会对环境造成污染，并且有利于环境保护的绿色节能技术，其理念是在化学反应的过程中，采用化学技术减少或消除化学原料及溶剂对人类健康、生态环境产生的不良影响。

（三）超临界技术。化学反应技术中的超临界反应指当压力和温度都在临界点以上，物质处于气态和液态之间。这种超临界状态的液体在化学工业、生物工业、食品工业等有着广泛的应用，尤其是在医药工业领域的应用更加广阔。目前超临界液体的诸多优势已经给人们带来了很多便利，其发展前景十分诱人，而超临界化学技术是与超临界液体相关的化学技术，化学界已经将超临界水氧化法成功应用到环境保护领域，但当前该技术还有待进一步完善和改进。

二、化学工程技术优化的重要意义

（一）优化产品结构。基于市场经济不稳定的特征，化工企业需要深刻剖析市场实际需求，对自身的产业结构进行调整和优化，从而实现科学、合理的管理目标，为企业发展注入积极因素。通过运用全新的化学工程技术，使资源得到了优化配置及合理应用，促进了产业结构的优化调整，为社会提供了更多就业机会，推动社会经济的发展[1]。

（二）有利于提高企业的竞争力。科技时代的大背景下，化工行业的市场竞争逐渐白热化，为提高化工企业的竞争力及经济效益，需要提高员工的工作效率，因此需要借助于先进的化学工程技术，并结合化工企业的发展现状，从而制定出科学、合理的发展策略，这是化工企业提升自身综合竞争力的有效途径。

三、对化学工程技术的优化

（一）与信息技术的结合。信息技术的快速发展和广泛应用，使得我国整体技术水平有了重大突破。就化学工程技术的研究未来而言，化学工程技术信息化程度会越来越高，化学工程技术要想实现优化升级，就要与信息技术进行完美结合。化学工程技术的研究需要计算机信息技术作为支撑，化学工程与信息技术相结合可以提升技g的精确性，同时也能够实现智能化的生产应用。比如在CO2传感器、温度传感器以及湿度传感器技术方面，将化学工程技术与计算机信息技术结合起来，使控制系统的反应更加灵敏。

（二）与系统工程的结合。因为物质本身的复杂性，导致化学变化也相对复杂，因此，化学研究不能只停留在对一般物理、化学特性上，要深入物质结构，探究其构成和变化原理。化学工程技术的研究方向不断拓宽，需要从根本上简化化学工程技术研究过程，与系统结构工程结合能够将实验操作和化学理论知识相结合，通过计算机系统进行数据分析，简化物质结构研究内容，为化工研究提供更加成熟的分析条件。

（三）加大对绿色化学技术的研究力度。环境是国际性问题，目前，我国投资于环境保护和改善的资金越来越多，而且更多的群体也参与到环境保护的工作中，此时绿色化学技术应运而生，由于绿色化学技术既能够降低能源的消耗量，又能提高能源的利用率，还能减少污染物的排放，该技术具有经济、社会、环境三重效益，因此未来的发展前景会更加广阔。

（四）强化化学工程基础的应用研究。在发展化学工程技术时，除了要紧跟科技发展的前沿外，还要对必要的基础应用展开研究。基础应用研究投资大、研发时间长，短期内很难看到经济效益，但是从长远利益出发，为了化学工程技术的可持续发展，必须加强基础应用研究。另外，在引进外来先进技术时，要注意消化吸收其中的基础技术，做好技术储备工作。

四、结语

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在当今科技飞速发展的时代，高校化学工程专业实验室作为培养高极科技应用型人才理论联系实际的重要实践性场所，已经显示出越来越重要的作用了。自从进入二十一世纪以来,纵观我国各地高校化学工程专业实验室的改革,不难发现各地高校化学工程专业实验室的改革有的已经初见成效,有的才刚刚起动, 各地高校化学工程专业实验室的改革发展水平有高有低,这就需要我们各个高校化学工程专业实验室之间加强交流与合作,互相学习,取长补短,尽快构建起一个资源共享、信息互通、有较高水平的化学工程专业实验室,以便更好的培养一大批用得上、信得过、提得起的新一代工程应用型人才及经济管理型人才[1]。

化学工程专业实验室是化工类院校成立的一个最老的专业实验室，一般具有相对雄厚的专业技术基础，比如我校的化学工程专业实验室经过近三十年的改革和发展，现已将其改造成一个拥有上千万资产，实验技术和仪器设备相对比较先进，能够同时开设石油化工、精细化工、化学工程、生物工程、制药工程、轻化工程、化工原理七个方向的专业和基础实验的大型的综合型实验室——石油化工工程实验中心。化学工程专业实验室的改革引起了国内许多相关的部门的重视，为此，对化学工程专业实验室的改革和发展进行必要的研究具有非常现实的意义.[2-3]。

化学工程专业实验室的改革发展要统一思想认识，明确发展方向和目标，否则，就会对化学工程专业实验室的改革和发展带来难以估量的困难和损失。从以往的经验来看，由于思想认识、发展方向和目标不明确、不统一而给化学工程专业实验室的改革发展带来很大损失。

化学工程专业实验室的改革发展初期会遇到思想认识、发展方向和目标不明确、不统一的问题。一种观点认为，化学工程专业实验室的改革发展应该向精而细的方向发展，根据各个专业建设需要建立相应的化学工程专业实验室，做到精而越精，多学科，全方位的进行改革和建设，形成本校自己的特色专业；另一种观点认为，化学工程专业实验室的改革发展应该根据本校实际情况，以培养大工程观的工程应用型人才为目标，紧紧依托石油化工行业和地方支柱产业，为培养学生的责任意识、实践能力、综合知识、系统思维、协作品质和创新精神而将现有的各个专业方向的化学工程专业实验室进行必要的整合，从而建立起一个资源共享、信息互通、有较高水平的专业实验中心,以便更好的培养一大批用得上、信得过、提得起的新一代具有大工程观的工程应用型人才。这个实验中心所服务的对象不仅仅是本专业方向的学生，它将对全化工系和整个学院的同学开放，在满足本院学生需求的情况下，并对兄弟院校的学生开放，从而达到实验资源共享、信息互通的目的，使我们的实验室产生综合的社会效益。例如,我院化学工程专业实验室的教师在主管领导的带领下，参观走访了多所兄弟院校，认真的实习和吸收兄弟院校化学工程专业实验室改革发展的经验成果，在征询本院各级领导和广大教师的意见的前提下，一致认为化学工程专业实验室的改革发展应根据本校实际情况，以培养大工程观的工程应用型人才为目标，紧紧依托石油化工行业和地方支柱产业，为培养学生的责任意识、实践能力、综合知识、系统思维、协作品质和创新精神而将现有的各个专业方向的化学工程专业实验室进行必要的整合，从而建立起一个资源共享、信息互通、有自身特色的、有较高水平的专业实验中心[4]。

在化学工程专业实验室的改革发展统一了思想认识、发展方向和目标后。化学工程专业实验室的改革于2000年开始在一定范围内展开，先将有机化工、石油加工和化学工程三个方向的化学工程专业实验室进行整合为一较大的实验室——化学工程与工艺实验室，将分散在各个实验室的仪器设备、实验维持费、实验技术人员集中统一起来，以求在一定范围内初步达到资源共享，信息互通、教学效果、经济效益最大化的目的。经过三年多的实践证明，这样的改革是有效果的，成绩是显著的。为此，2004年，对化学工程专业实验室进行大规模的改革和重组，并成立了以系主任、书记为领导，各化学工程专业实验室技术人员为骨干，对分散在各个教研室的化学工程专业实验室房间、仪器设备、实验维持费、实验技术人员改革和重组。并对化学工程专业实验室改革和发展所涉及的各项指标和内容进行了认真的讨论和充分的思考。由于化学工程专业实验室建设目标的思想认识的统一，使得化学工程专业实验室在抓住机遇的同时得到了快速推进和发展，现在一个新型、高效、集约的大型综合实验室已初具规模，其经济效益和社会效益也初步显现。由此可见，化学工程专业实验室的改革发展在发展方向和目标上思想认识的统一是非常重要的。同时化学工程专业实验室的改革和发展应着重抓好以下几方面的建设.

一、化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验用房的基础规划建设。

实验室是广大师生直接从事理论联实际的实践教学和科研活动的关键场所，化学工程专业实验室的改革发展首先要着重抓好实验用房的基础规划建设，二十一世纪初，由于我院确定了在常州大学城开发新校区的计划，这一新的形势是对原有化学工程专业实验室进行改造的良好机会。改造前，化学工程专业实验室按专业发展方向分为有机化工、石油加工、化学工程、精细化工、生物工程、制药工程及化工原理七个实验室，实验室用房零星分布在老校区的化工一号楼、化工二号楼和化工原理楼三幢楼各个楼层当中，由于上述原因，每学期专业实验开始后，总有学生和老师反应我们的化学工程专业实验室非常难找，并不时的有学生因找不到化学工程专业实验室而延误了所做的专业实验，这对培养学生的精确守时的专业精神是很不利的，这个问题直到对化学工程专业实验室改造前一直都难以克服，为此，在对化学工程专业实验室改造时，就应充分考虑到这一因素，对原有的化学工程专业实验室用房进行统一规划和设计，将原来零星分布于多幢楼各个楼层间的化学工程专业实验室用房，统一规划设计，并对化学工程专业实验室用房的楼层和具体使用房间进行整合，将所有化学工程专业实验室用房统一规划在东区化工楼的第一层到第三层之间，其佘楼层统一规划为教师科研团队的科研用房，这样不仅仅能避免学生因找不到化学工程专业实验室而延误了所做的专业实验，这对培养学生的精确守时的专业精神也是很有帮助的，同时也能很好的避免化学工程专业实验室与其他实验室之间的互相干扰。通过对化学工程专业实验室这样的统一规划整合也能间接的培养学生今后工作学习的条理性，2006年初,在对化学工程专业实验室统一规划整合后，投入了实际运行，无论是教学效果，还是科研进展都收到了非常满意的效果，所以说，化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验用房的基础规划和建设，这对广大师生充分高效地利用化学工程专业实验室进行教学和科研活动，为我国输送一大批技术过硬、实践能力强的学生有着非常重要的作用。#p#分页标题#e#

二、化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验用仪器设备和实验项目的规划建设。

实验仪器设备是广大师生理论联系实际的必备武器，它是学生从事专业实验的可靠保证，实验项目则是学生做专业实验时理论联系实际所必需的结合点。因此，在对化学工程化学工程专业实验室进行的改革发展过程中，我们必需着重抓好实验用仪器设备和实验项目的规划建设，在实验项目的规划建设中，不能仅仅只考虑到学生所学的书本理论知识与专业实验项目内容的结合，同时也应该考虑到专业实验项目内容能尽可能的与实际工程应用的相结合，而且也应该考虑到专业实验的可行性、经济性和环保性，即将绿色实验的理念充分运用到对我们的专业实验的改造中。在对原有的专业实验项目内容进行必要的删减时，将一些简单的、与其它专业实验有重迭的、而且是有毒有害的专业实验进行了必要的删减，如将原有的专业实验精馏塔理论塔板数的测定进行了删减，因为该实验不仅仅是与化工原理的实验相重迭，而且，该实验所用的试剂苯等都是有毒有害的，耗用试剂量也比较多，不经济而且简单，所以在对专业实验项目进行改造时，应将该实验删减；在考虑对专业实验项目内容进行必要的增加时，可以将教师的在研科研项目进行必要的改造后引入到专业实验中，如将十柱模拟移动床分离果葡糖浆的科研项目引入到专业实验，这个实验项目，不仅能起到理论联系实际的作用，而且，该实验所分离的体系是果葡糖浆，它是无毒无害的，学生做专业实验时，每次所用的剂量也不大，既经济又环保，同时又能让学生充分体会到新型分离专业技术的重要性,起到很好的教学效果,所以在对专业实验项目内容进行必要的增加时，可以将此引入了专业实验当中。

在考虑对专业实验仪器设备进行改造时，由于在教学经费的投入相对比较紧张大形势下，要想将专业实验仪器设备投入改造一步到位是不可能的，因此我们必需在充分考虑满足现阶段学生专业实验教学所需的情况下，集中力量，下决心投入建设一批高精尖的仪器设备，以满足现阶段科学技术不断发展的需要。在对原有的一些老旧的仪器设备进行必要的改造后，其性能尚能满足现阶段学生专业实验需要的，就充分地利用起来，实在不好的就淘汰，同时，集中现有的教学投入经费，添置了一些新的、有一定前瞻性的、高精尖的大型仪器设备。如分子蒸馏，二氧化碳超临界萃取和核磁共振等仪器设备。为了节约经费，还可以发动教师自制专业实验装置，如超滤膜分离装置、反应精馏装置、模拟移动床装置等，并很快地投入了学生的专业实验，收到了比较满意的教学效果。

三、化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验用教材建设。

化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验用教材建设，专业实验教材的建设要在化学工程专业实验室改革的同时有计划、有步骤的及时的展开编辑和修改，这样就能避免学生上实验课时没有合适教材可用的尴尬届面的出现，同时专业实验教材的建设要有一定的前瞻性，也就是说，专业实验教材编辑和修改的内容，除了为了满足当前专业实验教学的要求之外，应当将化学工程专业实验室今后改革发展所涉及的内容编辑进去，以免今后增加一个实验就修改一次教材的情况出现，专业实验教材在改革前就时常出现这样的情况，这样不仅仅会造成直接的经济损失，同时也会对我们的专业实验教学带来不必要的麻烦。现阶段我们已着手对化工专业实验的教材进行有计划、有步骤的编辑和修改，所编辑和修改的专业实验教材内容与我们的专业实验的发展规划紧密的结合在一起，这本教材应当在一定的时期内能很好的满足我们专业实验教学和发展的要求，只要对教材的内容进行精心的规划、设计、编辑和修改，做到这一点是可能。

四、化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验教师和实验技术人员队伍建设。

化学工程专业实验室的改革发展要着重抓好实验教师和实验技术人员队伍建设。专业实验教师和实验技术人员是我们专业实验教学的灵魂，一支优秀的专业实验教师和实验技术人员队伍是提高专业实验教学的必要保证，为了建设一支优秀的专业实验教师和实验技术人员队伍，必需从引进人材、吸引人材的制度上加以解决，也就是说，我们要建立科学合理、比较完善的化学工程专业实验室用人机制，要使我们专业实验教师和实验技术人员引得进、用得上、留得住，要彻底改变以往那种专业实验教师和实验技术人员用人制度，只有这样，才能使我们专业实验教师和实验技术人员引得进、用得上、留得住,可以将原来的实验教师和实验技术人员进行了整合,并通过人才引进的办法,将一批高学历、有经验、有潜力的年轻教师补充到一线实验教师的队伍中，从而形成职称学历高中低搭配比较合理的稳定的专职实验教师和实验技术人员队伍，通过近几年的运行表明，这样的改革组建方案是高效有益的. 因此，将化学工程专业实验建成环境一流、设施一流、有较高水平的现代化高校化学工程专业实验室是可行的。

总之，化学工程专业实验室的改革发展必需在发展方向和目标上有统一的思想认识，同时，应着重抓好实验用房的基础规划建设, 实验用仪器设备和实验项目的规划建设、 实验用教材建设和实验教师及实验技术人员队伍的建设，以适应当前高等院校实践教学发展的要求.

参考文献：

[1] 焦建军.高校体育改革与大学生终生意识的培养[J]. 四川体育科学,2004,(1):80-81

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1.化学工程与工艺专业的性质及培养模式

化学工程与工艺专业属于工科专业,授予工学学士学位。由于化学工业的相关领域极为广泛,化学工程与工艺专业涉及的专业方向也就非常多样化,各高校的化学工程与工艺专业特点亦不尽相同。我校近年来根据社会经济、工业发展的需求趋势,兄弟院校化学工程与工艺专业方向的设置,以及我校原有的相近专业优势,设置了能够体现我校特色的化学工程与工艺专业方向,逐步建立了适合我校化学工程与工艺专业的教育培养模式。2008年,我校化学工程与工艺专业已有7届本科毕业生,其学生就业形势良好,社会反馈积极.在制定教学计划的工作中加强教学内容和课程体系的改革,加强实践教学环节,目的在于进一步提高教学质量,培养适应能力更强的化学工程与工艺人才。

2.化学工程与工艺专业的任务

根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向.

3.化学工程与工艺专业的业务培养目标

本专业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工程技术人才。

4.化学工程与工艺专业的课程设置

为了使不同高校既有统一的规范,又有不同的专业特色,根据应化学工程与工艺专业的任务和业务培养目标,化学工程与工艺专业的毕业生应该具有较扎实的化工理论基础,较宽的化工应用知识以及一定的工程技术基础,从而该专业的课程设置(公共课、基础课除外)应由基础化学课、工程基础课和专业方向课3部分组成。基础化学课包括:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等。工程基础课主要包括:化工仪表与自动化、化学工程基础、电工电子学等。专业方向课:可根据具体方向选择专业化学课,如电化学工程方向可选理论电化学、化学电源工艺学、电解工程和电镀工程等。精细化工方向可选择化工工艺学、化工分离工程、化学反应工程等。另外实践性环节包括基础实验、综合实验、提高实验、生产实习、毕业实习和毕业论文等。

我校化学工程与工艺专业方向

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1能源化学工程专业的产生

随着世界经济的不断发展，人类社会对能源的需求越来越多。能源问题成为21世纪人类面临的最基本问题。长远来看，在全世界范围内，一次能源仍将占主要地位。但随着时间的推移，一次能源逐渐消耗殆尽，煤、石油和天然气等含碳能源的洁净、高效利用，太阳能、风能、地热能、生物质能、潮汐能等具有清洁、低碳、可再生等优势的新能源的开发利用将成为未来世界经济可持续发展的关键［1］。能源化学工程(EnergyChemicalEngineering)作为一个全新的专业应运而生。安徽理工大学化学工程学院化学工程系根据自身化学工程与工艺(煤化工方向)专业优势，仅仅依托煤化工，但又不局限于煤化工，涵盖燃料电池、生物质能、电化学、生物柴油、环境化工等丰富内容，于2011年新增加能源化学工程专业。关于能源化学工程专业本科生课程体系建构、人才培养模式正处于不断探索和完善中。

2能源化学工程专业的培养目标

能源化学作为化学的一门重要分支学科，是掌握煤炭综合利用，了解非煤矿物能源，普及新能源和可再生能源知识、实现能源科学利用和可持续发展的重要科学技术基础。它利用化学与化工的理论与技术来解决能量转换、能量储存及能量传输问题，以更好地为人类经济和社会生活服务。化学变化都伴随着能量的变化，而能源的使用实质就是能量形式发生转化的过程。能源化学因其化学反应直接或者通过化学制备材料技术间接实现能量的转换与储存［2－8］。能源化学工程属于一个全新的专业，之前仅在化学工程与工艺专业里涵盖过一点，主要关注怎么利用能源、对大自然造成较少的伤害。主要研究方向:能源清洁转化、煤化工、环境催化、绿色合成、新能源利用与化学转化环境化工。如今上升到一个全新的专业独立出来，可见其重要程度。专业人才培养目标的制定应建立在对专业深入分析和了解的基础上并结合国情、校情，能源化学工程专业人才培养目标也不例外［9－10］。考虑到安徽省淮南市是历史悠久的煤炭城市，再结合安徽理工大学化学工程学院化学工程系专业的办学特色，考虑专业发展与社会进步对人才的客观、合理的要求。我们在制定本专业的培养目标时，强调“厚基础、宽专业、高素质”，力求培养出具有良好科学素养、基础扎实、知识面宽，同时具有创新精神和国际视野的高级专门应用型人才［11－12］。学生具有了扎实的化学化工基础知识和能源化学工程专业知识就能够快速适应涉及化学、化工、传统和新能源加工等领域的相关工作。具备在煤炭行业、电力行业、石油石化行业、生物质转化利用行业从事低碳能源清洁化、可再生能源利用以及能源高效转化、化工用能评价等领域进行科学研究、生产设计和技术管理等工作。我们培养的毕业生工作领域包括:煤化工行业、天然气化工行业、电厂化工综合利用行业、生物质能源化工行业、固体废物综合处理行业、石油加工行业、石油化工行业、催化剂生产和研发行业。可以在这些行业从事设计、科学研究、技术管理等工作或继续深造［13－16］。

3能源化学工程专业课程体系

除了公共基础课程、学科专业必修课程，立足能源城淮南市，依托安徽理工大学化学工程学院化学工程系的特色开设特色专业核心课程(如，能源化工导论、化学反应工程、化工热力学、化工分离工程、煤化学、工业催化I、能源化工工艺学、化工过程分析与合成、化工过程控制、化工设计基础)以及特色专业任选课(如，煤气化工艺学、煤基合成燃料、生物质能源及化工、燃烧工程、燃料电池、现代仪器分析、电化学工程、膜科学技术过程与原理、基本有机化工工艺、废弃物处理与资源化、环境化工、化工专业英语)。此外专业实践模块本系能源化学工程专业开设的专业基础实验－《煤化学及工艺学实验》，包含实验项目:煤样的制备、煤样的粒度分析、煤样堆积密度的测定;煤中水分、灰分、挥发分产率的测定及固定碳的计算;煤中硫元素的测定;煤的发热量测定;煤中碳氢元素的分析;煤气成分分析;烟煤坩埚膨胀序数的测定;烟煤奥亚膨胀度的测定;煤的粘结性指数的测定;煤灰熔融性的测定。这些实验项目以煤化工为特色，厚基础理论，意在培养学生扎实的理论基础。开设的专业实验－《能源化工专业实验》，包含实验项目:煤样的XRD分析;煤的热重分析;水煤浆的制备和性能评价;油品的常压蒸馏;生物柴油制备及性能评价;石油产品的性能测定1;石油产品的性能测定2;电化学－燃料电池电化学性质的测定;电化学－质子交换膜电化学性质的测定。这些实验项目不限于煤化工，设计生物柴油，电化学，燃料电池等，重在拓展知识面，培养宽专业，高素质人才。

4能源化学工程专业建设中存在的问题

安徽理工大学化学工程学院化学工程系根据自身化学工程与工艺(煤化工方向)专业优势，开设能源化学工程专业，经过这些年的不断摸索，至今已有一届毕业生，通过学生反馈，在专业建设上仍有一些不足:

(1)专业实践教学条件有待改善。就当前现状来看，本专业实验条件还相对落后，缺少大型分析仪器和设备，实验室建设相对滞后，现有实验器材台数还不能很好满足学生分组实验要求。

(2)师资队伍建设还需进一步加强。由于本专业办学历史较短，师资力量相对不足，专业结构也不近合理，一批青年教师还需逐渐成长，缺乏高水平科研项目和教学研究成果。

(3)部分课程设置不尽合理，同时，专业基础课、专业课开课的先后顺序还需进一步调整和完善。对于新开设的课程，有的授课教师对内容不太熟练，有必要加强教师的授课水平，有条件的话可以走出去，加强与兄弟院校和科研院所的交流合作。

(4)校外实习基地建设有待加强。现有实习基地以煤化工企业为主，与能源化学工程专业培养目标中强调的“宽专业”背景还有一定差距［17］。以煤化工行业为背景的院校能源化学工程专业建设是一个不断发展的过程。在开设该专业时仍需明确方向，吸收、借鉴相关院校办学经验，不断摸索、改进、完善专业建设。不仅要办出自身专业特色，还要进一步解放思想，紧跟经济社会发展需要，培养出适应经济社会发展的高素质应用型人才。截止到目前为止，安徽理工大学能源化学工程专业建设经费陆续到位，新进大型设备招投标已完成，等待供货、安装调试。专业教师也正忙于实验室和实训基地的规划设计。结合应用型人才培养目标，学院领导带领专业教师通过广泛调研，集众家之长，具有专业特色的实践教学基地也逐步落实到位。相信安徽理工大学能源化学工程专业的明天会更加光辉灿烂。

参考文献

［1］刘淑芝，王宝辉，陈彦广，等．能源化学工程专业建设探索与实践［J］．教育教学论坛，2014(06):209－210．

［2］韩军，何选明，王世杰，等．《能源化学》教学团队多导师制的探讨［J］．科教导刊(上旬刊)，2011(09):72－73．

［3］龚启迪．浅析我国能源化学发展模式［J］．化工管理，2015(24):4．

［4］2013年贵州大学新增专业介绍及就业方向［OL］．高中频道－中国教育在线，gaozhong．eol，2013．

［5］2013年东北电力大学新增专业介绍及就业方向［OL］．高中频道－中国教育在线，gaozhong．eol，2013．

［6］《能源化学》［OL］．重庆创业资讯共享平台－重庆高技术创业中心，www．cqibi．cn．

［7］能源化学工程专业－百度文库［OL］．wenku．baidu．c，2012．

［8］能源化学工程－百度文库［OL］．wenku．baidu．c，2012．

［9］孟广波，毕孝国，付洪亮．能源化学工程专业优化实践教学体系研究［J］．中国电力教育，2014(03):145－146．

［10］钟国清．无机及分析化学课程改革的实践与思考［J］．化工高等教育，2007(05):11－14．

［11］徐美玲，李风海．能源化学工程专业无机化学教学改革的探索［J］．山东化工，2015，44(17):150－151．

［12］高庆宇，吕小丽，蒋荣立，等．能源化学化工实验课程体系的建设与实践［J］．化工高等教育，2009，26(02):20－23．

［13］陈彦广，韩洪晶，陈颖，等．基于国际化、工程化能源化学工程创新人才培养模式的评价及效果［J］．教育教学论坛，2013(13):224－225．

［14］陈彦广，韩洪晶，杨金保，等．能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践［J］．教育教学论坛，2013(15):228－229．

［15］王淑勤，郭天祥，汪黎东．能源化学工程专业建设初探［J］．山东化工，2015，44(19):116－117．

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1.化学工程与工艺专业的性质及培养模式

化学工程与工艺专业属于工科专业，授予工学学士学位。由于化学工业的相关领域极为广泛，化学工程与工艺专业涉及的专业方向也就非常多样化，各高校的化学工程与工艺专业特点亦不尽相同。我校近年来根据社会经济、工业发展的需求趋势，兄弟院校化学工程与工艺专业方向的设置，以及我校原有的相近专业优势，设置了能够体现我校特色的化学工程与工艺专业方向，逐步建立了适合我校化学工程与工艺专业的教育培养模式。2008年，我校化学工程与工艺专业已有7届本科毕业生，其学生就业形势良好，社会反馈积极.在制定教学计划的工作中加强教学内容和课程体系的改革，加强实践教学环节，目的在于进一步提高教学质量，培养适应能力更强的化学工程与工艺人才。

2.化学工程与工艺专业的任务

根据化学工程与工艺专业的性质，化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识，受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造，对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多，化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外，还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况，重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用，以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向.

3.化学工程与工艺专业的业务培养目标

本专业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工程技术人才。

4.化学工程与工艺专业的课程设置

为了使不同高校既有统一的规范，又有不同的专业特色，根据应化学工程与工艺专业的任务和业务培养目标，化学工程与工艺专业的毕业生应该具有较扎实的化工理论基础，较宽的化工应用知识以及一定的工程技术基础，从而该专业的课程设置(公共课、基础课除外)应由基础化学课、工程基础课和专业方向课3部分组成。基础化学课包括:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等。工程基础课主要包括:化工仪表与自动化、化学工程基础、电工电子学等。专业方向课:可根据具体方向选择专业化学课，如电化学工程方向可选理论电化学、化学电源工艺学、电解工程和电镀工程等。精细化工方向可选择化工工艺学、化工分离工程、化学反应工程等。另外实践性环节包括基础实验、综合实验、提高实验、生产实习、毕业实习和毕业论文等。

我校化学工程与工艺专业方向

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在我国，科学技术一直是我们的一项重要的生产技术，随着科技的快速发展，在化学生产过程中也开始广泛的采用化工技术。化学工程技术主要是一项研究化学生产过程中需要采用的相关技术，其主要目的是对化学工程产品进行开发、设计、制造和管理。由于化学工程技术能够有效的提高产品的质量，同时也能够提升化学生产中的工作效率，因此我们对化学工程技术有了更广泛的关注，并不断的将其拓展到化学生产中的各个领域，使得化学工程技术能够发展的更好，进而不断的推进我国的经济发展和科技发展，使我们的生活条件更加优越。

1化学工程技术的技术概念阐述

现如今，化学产品已经成为了人们生活中非常常见的物品，例如药物、食品和日用品，还有农业药物和工厂生产所需的原料等等。因此化学工程技术变成为了一项炙手可热的技术，不断的受到人们的关注。化学工程技术是根据化学理论基础与相关的技术相结合的一项应用于化学生产中的技术，利用化学设备，通过一系列的化学反应进行产品的大量生产。在化学生产的过程中，化学的反应物和设备对于工程的技术要求是非常高的，而化学工程技术的优势就在于能够满足化学反应的要求，进而提高了化学产品的质量。除此之外，化学工程技术还有一项更大的优势就是对废物的处理，这项技术能够尽可能不对环境造成很大的影响，正符合我国当前对生产的要求。

2化学工程技术在化学生产中的应用

2.1超临界流体技术在化学生产中的应用

超临界流体技术主要的内容是，控制一定的温度和压力，使得需要的流体处于液体与气体中间的状态。这种流体的特点集合了气液的优点，它的粘度低与气体相似，它的密度很高与液体相似，这就导致它的扩散能力很强，介于气体和液体之间。同时它还拥有很强的溶解能力和压缩能力。将这种技术应用于化学生产中，通过控制温度与压力，得到超临界流体，利用其拥有的优势来达到节省能耗的目的。现如今，我们将这种技术应用于更过多领域，比如，高分子材料、复合材料、有机物材料和无机物材料。

2.2传热技术在化学生产中的应用

化学工程之中的传热技术主要是分为两方面，一方面是微细尺度传热技术，另一方面是强化传热过程。首先微细尺度传热，是以热对流、热传导、热辐射为主要的内容，从空间尺度和时间尺度微细进行讨论和研究的一项传热技术。这项技术在微米、纳米科学中得到了广泛的应用，并取得了不错的成绩，因此人们更加关注它在化学生产中的应用。强化传热过程，主要的重点是通过调试换热器设备，不断改进生产过程中的传热系数，使其能够有能力不断的对外放热。为了强化传热过程，就要增加冷热流体间的温差，这就必须通过改变换热的面积来提高传热系数，从而来提高传热的效率，使得在化学生产的过程节能减耗。

2.3绿色化学反应技术在化学生产中的应用

通常化学生产的产品一般对我们生活有一些影响的，因此我们就需要采用绿色化学反应来防止化学生产的过程中对环境造成污染，这是从源头来解决污染问题的技术方法。绿色化学只得就是通过使用化学的技术与方法，结合相关的知识来解决化学对人们和环境造成的危害。主要要求就是，化学生产过程中用到的试剂、催化剂、反应原料，和反应完成后的产物与副产物都必须对人类和环境无危害，同时也要保证绿色环保。例如，采用绿色无毒的原料方面，可以将石油原料装换成生物原料。像是在化学产品尼龙的生产过程中，原先采用的是含苯的石油化工原料，我们将可以其原料改换成生物原料，一样也可以制成尼龙，不仅保护了环境，而且也保护了人体收到伤害。除此之外，这项技术在绿色食品生产中也起到了很大的作用，绿色食物是对人体很有益的，在其生产过程中一般禁止使用化学药剂，这样不仅减少了对人体的伤害，同时也减少了对环境的影响。然而生产绿色食品的代价就是成本高，为了可以降低成本又能够有质量，我们可以将化学技术与生物技术相结合，开发基因技术，提高并促进农作物的产量和质量，生物技术与化学反应技术相结合可以在以下过程中充分的利用。

3现今化学工程技术存在的问题

3.1化学工程技术需要进一步的提高

现如今，我国的化学工程技术应用的领域非常更广泛，但是仍存在一些不足。滴状冷凝在工业上的应用仍然不能有很好的表现，因为在获得滴状冷凝后，冷凝的液滴不能够被长久的保存，所以，我们应该在这问题上有进一步的研究，从而来解决这个问题。使得我国的化学工程技术能够有更好的发展，人们能够有更好的生活条件。

3.2化学工程技术的人才匮乏

在化学工程中存在的另一个严重的问题就是技术人才问题，只有用化学专业技术强的人才，才能够更好的提高化学生产的质量。而我国现在就存在这样的问题，化学领域的工作人员的普遍的技术能力和专业能力不强，主要是由于我国的教育体制问题，当代的大学生理论要点掌握很好，但实际操作方面却严重的匮乏，这就导致技术型人才的缺乏，从而影响了化学工程技术的进步。

4对化学工程技术的发展提出对策

4.1不断提升化学工程技术

随着我国的科技不断的发展，化学工程技术也会越来越进步，我们应该不断的更新技术，以此来适应社会科技的发展。应该在巩固传统的化学技术的同时不断的添加新型技术，并抛弃不利的部分，从而实现化学工程技术有更好的发展。

4.2培养化学技术人才

人才的重要性是我们有目共睹的，化学技术人才对于化学工程的发展有着至关重要的作用。因此为了化学工程技术能够有更好的发展，我们重点培养化学技术人才，化学生产企业可以通过与相关专业的院校进行合作，让专业对口的大学生能够有机会到生产工厂进行相关的实习操作，从而来培养理论知识牢固并且有一定的操作能力的技术人才来工作。

5结语

化学工程技术在化学生产过程中的应用广泛，它不仅促进了社会经济的发展，更是提高了人们的生活水平，通过技术和人才的不断涌进，我国的化学工程技术会有更好的发展。

参考文献：

[1]王一竹,王一龙,麻超等.关于化学工程技术在工业生产中的应用探讨[J].大科技,2015,(27):283~283.

[2]侯海霞,柯杨,王胜壁等.解析化学工程技术在化学生产中的应用[J].山东工业技术,2015,(14):91.

[3]裘炎,王杲.探析化学工程技术在化学生产中的应用[J].化工管理,2015,(20):90.

篇11

    根据现代化学工业的特征及社会对化工人才需求的趋势,应用型高校化学工程与工艺专业的目标是培养化学化工理论基础扎实,实践动手能力、自主学习能力、创新能力及外语与计算机应用能力较强,适应化工、冶金、能源、轻工、医药、环保等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理等方面工作的应用型高级工程技术人才[2]。为了实现上述目标,化学工程与工艺专业应用型本科人才应具备的基本素质与专业能力包括7个方面:①树立正确的世界观,具有良好的人文精神、科学素养,能处理好人与环境、人与社会的关系;②掌握化学工程与工艺的基本理论和基本知识;③掌握化学装置工艺与设备设计方法,掌握化工过程模拟优化方法;④具有对新工艺、新产品、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力;⑤了解化学工程的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态;⑥掌握文献检索的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力;⑦具有创新意识和独立获取新知识的能力[2]。因此,根据现代科技和生产的发展需要,以服务地方经济社会发展为目标,把握高等教育规律和化学工程与工艺专业特征,制定化学工程与工艺专业应用型人才培养方案。在人才培养方案制定的过程中,合肥学院借鉴德国应用科学大学培养应用型人才成功经验,非常重视企业的作用,将企业要求与学生的培养相结合,构建理论教学与实践教学相学体系,确定了以“面向企业、立足岗位、注重素质、强化应用、突出能力”为指导思想的“应用型”人才培养模式。理论教学体系体现“三个服务”原则:基础理论教学要为专业技术课教学服务,理论教学为提高学生综合素质服务,把素质教育贯穿于教学全程,为培养学生具有独立分析和解决实际问题的能力服务,注重培养学生对技术成果的吸纳和综合应用能力。建立与培养目标相适应的实践教学体系,形成基础实训、专业实训及校内、外实训教学相结合的综合实训教学一体化,完成实训教学。促进学生掌握专业技能,实施“四年九学期制”,提高学生就业竞争能力。

    1.2化学工程与工艺专业人才要求

    化学工程与工艺专业是为了适应新世纪化学工业的发展而设置的,是由原来的化学工程、有机化工、无机化工、高分子化工、精细化工、煤化工、工业催化等专业合并而成的宽口径专业,覆盖面宽、涉及领域广[3]。该专业具有两大特色:一是覆盖面广。研究领域涉及无机化工、有机化工、精细化工、材料化工、能源化工、生物化工、医药化工、微电子化工等诸多领域;二是工程特色显着。该专业以化学工程与化学工艺为两大支撑点,化学工程主要研究化工过程及设备的开发、设计、优化和管理。化学工艺则研究以石油、煤、天然气、矿物、动植物等自然资源为原料,通过化学反应和分离加工技术制取各种化工产品。化学工程与工艺专业涉及的工程放大技术、系统优化技术和产品开发技术,不仅在化工领域,而且在医药、材料、食品、生工等众多相关领域均大有用武之地。因此,化学工程与工艺专业培养的学生应有较强的工程能力和工作适应性,需掌握化工生产技术的基本原理、专业技能与研究方法,具有从事化工生产控制、化工产品和过程的研究开发、化工装置设计与放大的初步能力[4]。

    1.3应用型化工人才实践教学体系构建

    高等工程教育强调综合素质的基础作用和工程素质的定型作用。培养应用型化工特色人才,核心就是培养实践能力强的应用型人才。以培养应用型人才为目标,以科学发展观为指导,遵循教育教学基本规律,坚持育人为本,教学为纲,根据学生需要,围绕学生能力拓展和知识结构构建实践教学体系。该体系由基本技能、专业能力、综合能力三层次训练组成,将课外创新活动和社会实践有机融合。借鉴德国成功的经验,培养学生工程设计能力、项目实现能力及创新能力。实践教学根据能力要求可分为3个层次:基础实践层、专业实践层、综合和创新实践层。基础实践层以强化“三基”,培养基础能力为目的,将基础化学实验分为3个层次和5个模块,构成一个彼此相连,逐层提高的体系[5]。通过化学专题研究训练,强化了知识和技能的综合性;认知实习在实践教学体系中处于承上启下阶段。学生在与自己相近或相关的岗位上经过认知实习,了解专业所需要的专业知识、能力、素质,有利于他们结合自己的兴趣,规划未来发展,在专业方向的选择、课程模块的选择上会更加理性。2周金工实习和1周电工电子实习,实现基础能力培养目标;专业实践层是在理论教学和基础能力培养的基础上,通过专业基础实验、课程设计、工程实训等实践教学的环节实现专业能力培养;综合和创新能力是对技术基础知识、运用专业知识解决实际问题能力和知识迁移能力的综合体现,反映学生整体素质。通过毕业实习、毕业设计(论文)等实践教学环节,配合第二课堂科技活动,达到培养专业技术应用能力的目的。总之,各层实践教学活动层层递进、相互渗透,达到培养目标规定的专业技术应用能力的要求。

    2围绕工程能力培养,实施实践教学改革

    2.1突出强化实践锻炼,提高教师实践教学水平

    教师是实践教学体系的主导者,也是实践教学体系的实践者。要培养高质量应用型人才,必须要有高水平的教师队伍。按照这一思路,为所有的实验室配备了具有硕士学位的专职实验教师,采取走出去、请进来的办法培养教师的实践能力,派合肥学院高学位高职称的教师到企业去锻炼6~12个月,增加教师的工程意识和实践能力。根据学院要求成立了实验技术教研室,这不仅是名称和内涵的改变,更重要的是教育理念的转变,建立实验技术教研室,由教授、博士担任主任,具有研究生学历的教师为成员,研究实践教学内容、方法和手段,进行实验教学、实验课程内容和方法改革等工作。目前,和化学工程与工艺专业实验实践教学有关的合肥学院院级教研立项6项,安徽省教育厅立项3项,获得教学成果奖合肥学院二等奖一项、三等奖一项;安徽省三等奖一项。聘请企业和设计院等单位人员担任教师,让学生参与解决实际工作问题,提高实践能力。

    2.2加强实践教学条件建设,提供实践教学载体

    实验室和实习基地是完成实践教学内容所必需的保障平台。在实验室建设方面,加强以无机化学、有机化学、物理化学、分析化学课程为支撑的基础化学实验室建设,和以化工原理为支撑的化工基础实验室。专业实验作为一门最能反映专业特色,与专业科学技术发展关系最为密切的实践性课程,必须跳出原有的框架,重新构建一个能够全面反映化学工程学科发展方向、适合按专业大类组织实验教学、有利于培养学生工程实践能力和创新能力的新框架。根据化学工程与工艺核心课程化工热力学、传递过程原理、化学反应工程、分离工程和技术化工工艺学作为构架,遵循以下原则:紧扣化工过程研究与开发的方法论;充分考虑工程学与工艺学实验的适当平衡;具有典型性、力求先进性、增加综合性;实验内容既符合化学工程与工艺学科发展规律,又具有鲜明的先进性和特色,建立了化工热力学实验室等专业实验室。根据专业和学生发展需要,在专业方向上设立分离工程和精细化工2个化工专业方向,并建立精细化工和分离技术2个实验室,建立膜材料和膜过程院级重点实验室1个。校外实习是强化专业知识、增加学生的感性认识和创新能力的重要综合性教学环节,校外实习基地是培养学生实践能力和创新精神的重要场所,是学生接触社会、了解社会的纽带[6]。以校企互利双赢为机制,开展产学合作,和中盐四方集团等14家企业建立良好的合作关系,与企业合作共建实验室2个。每年由校内和企业教师共同指导学生进行实习,并在毕业论文(设计)环节,由企业提出课题,真题真做,学生将所学知识和生产实际相结合,取得在书本上得不到的收获。中盐四方集团、东华集团工程技术人员指导学生设计多次获合肥学院优秀毕业设计(论文)奖。

    2.3第一课堂与第二课堂相结合,着力培养学生创新能力

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自然界中的和谐系统比比皆是，大至宇宙，小到原子；地球生态系统是和谐的，动植物群落是和谐的，人类社会体系是和谐的，健康的人体更是一个绝妙的和谐体。所有这些和谐系统遵循着同样的辩证综合的规律，具体可以归纳出三条：1．统一律；2．层次律；3．进化律；所有和谐系统具有同样的性质：1．开放性；2．自组织性；3．非线性；4．无限发展性[1]。当爱因斯坦把大半生致力于统一场论时，其哲学上的需要相对物理学上而言或许要来得大，面对物理学的系统和谐，理论规则的分立是不能令他觉得满意的。而化学工程的发展是不是因循同样的哲学历程呢？

在化学工程作为学科开始被重视之前，化学工业已具有了相当的规模，各种具体的工程与工艺都被独立开来，在认识上是被分为各门特殊的知识，因此，当国外高等院校在十九世纪末开始设置"化学工程学"时，开设的课程大多是学习当时化学工业的各种工艺学，"化学工程"的概念在当时还是相当模糊的，在理论上充其量是化学与机械的一种混合（amalgam）。然而这种理论混合的模式在德国人看来却是很正统的，即使在今天，他们也避免专论"化学工程"，而是称之为"过程工程"（process engineering），这一名称实际上要比"化学工程"的范畴更广，甚至更为准确，凡是涉及一定流程与工艺的领域都是适用的。但我们习惯上还是沿用"化学工程"的名称。

二十世纪开始，化学工业迅猛发展，在社会经济中占的比重越来越大，客观上需要化学工程学科的发展和支持。随着生产力的发展，人们对事物运动规律性的认识也愈来愈深化，愈来愈有概括性。伴随着其他领域科学技术的快速进步，人们逐渐认识到化学工业中各门看似不相干的工程和工艺中存在着共同的物理特性。1901年，美g.e.的davis《化学工程手册》的发表，初步提出了"化工物理过程"的原理。1900年始，以合成氨、纯碱、燃料等为代表的近代化工厂出现，如1913年，德哈勃-博施法高压合成氨技术的产业化，星火燎原的，化学工业呈现出巨大的发展前景。到了二十年代，美mit的一些学者提出：不管化工生产的工艺如何千差万别，它们在众多的典型设备中进行着原理相同的物理过程。1920年，美mit成立了第一个严格意义上的化工系，时w.k.lewis任系主任。1922年美国化工学会认同了新的见解，引出了"单元操作"（unit operation）的概念，这一概念在苏联时期和我国则广泛称为"化工原理"。

1900年始的"分离工程"研究使"单元操作"的概念日趋成熟。被称为单元操作的过程主要有流体流动、传热、干燥、吸收、蒸发、萃取、结晶和过滤等，以这些单元操作作为研究和学习的主要内容，是化学工程学科在二十世纪前半期发展的核心，其理论迅速成为发展化学工业的重要基石。这种把千变万化、千差万别的过程和工艺概括成"单元操作"是生产力发展到一定水平的反映，是化学工程学从"个性"到"共性"的第一个哲学性概括，是在一个系统整体性把握的高度上建立了一门技术科学，体现了系统科学发展的和谐统一规律。

随着"单元操作"概念的确定，另一方面，化学工程学科中重要支柱之一的"反应工程"亦逐渐浮出水面。从最初的德winkler流化床煤气化炉的应用到德bergim-pier三相液化床煤液化工艺的开发，又到1931年丁纳橡胶和氯丁橡胶的投产，化学工业上发展的高峰持续不绝，1940年美国fcc炼油开发成功，成为石油化工的起点。直到1957年，欧洲第一届反应工程会议，明确提出"反应工程"的概念，成为化学工程学科的重要组成部分，是化学工程学的进一步和谐统一。"反应工程"的建立，乃至今日仍备受困扰的"过程放大效应"问题，及从"逐级放大"到"数模放大"的研究都带动了"化工过程系统工程"的发展，并共同体现了系统科学发展的和谐层次律。

就在"反应工程"发展的同时，"单元操作"得到了更加深刻的认识，人们发现各单元操作之间存在着更为普遍的原理，"过滤只是流体传动的一个特例；蒸发不过是传热的一种形式；吸收和萃取都包含着质量的传递；干燥与蒸馏则是传热加传质的操作……"[2]于是单元操作可以看成是传热、传质及流体动量传递的特殊情况或特定的组合。这种认识的深化过程并没有停止，人们进一步又发现了动量传递、热量传递和质量传递之间的类似性。于是从二十世纪50年代开始，人们综合了以往的成果，开始用统一的观点来研究三种传递过程。1960年，美威斯康辛大学（univ. wiscosin）的r.b.bird教授出版了《transport phenomena》一书，系统地采用统一的方法来处理三种传递现象，从此化学工程学科的核心过渡到了"三传一反"的系统性概念。"三传"的研究是系统科学和谐进化律的又一体现，使化学工程学达到了一个新的整体性高度，这种高度的和谐统一是对客观世界本质性的认识，并在学科上反映出了系统科学的基本原理和性质，其影响力是普遍性的，是跨学科的，不仅使"传递原理"成为化学工程学的重要基础，同时在生物工程、机械、航天和土木建筑等工程学科上也具有重要意义，并日益成为工程专业共有的一门技术基础课，只是侧重点有所差异而已。

至此化学工程学科自身经历了一系列的演化和发展，并在短短的一个世纪中达到了一个前所未有的高度，涵括了众多的生产和应用领域，如医药、化肥、能源、材料、航天、冶金、日用化学品等，每年为社会提供数以亿吨计的千百万种产品，是人们衣、食、住、行须臾不可离开的物质基础，为社会繁荣作出了巨大贡献。然而事物总是一分为二的，从人类发展最为激动人心的口号"征服自然"到今天庞大的工业化进程，地球自然生态系统遭遇了前所未有的严峻局面，这之中，化学工业是造成大规模环境污染及恶性重复污染的主要过程之一，化学工程学科需要肩负起新的使命。1990年，"生态化工"（eco-chemical engineering）的概念提出来了，相应在化工生产和过程工艺中提出了"清洁化工"和"绿色化工"的概念，因时应势，化学工程学开始了系统科学的自组织过程，这也是和谐系统对立统一发展的需要。在系统科学看来，自组织是和谐系统的基本性质之一，只有自组织系统能通过外部和自身内部的不断协调、整合，在适应环境的同时保持自己的特性并产生新的功能。从自发到自觉地，化学工程学吸收了自组织的理论，不断在广度和深度上充实、完善和发展。

随着新世纪的到来，世界正发生着全球性的变化，经济、社会、环境和技术等领域都面临着新范畴新理念的变更和冲击[3]。化学工程学科需要因应时展而改变传统的限制，不断有新的概念提出来，如化学工程应是伺机而待的专业（a profession in waiting）；化学工程师必须"be steeped in technology"，能够创新、开发、变换、调控和适应取代；化学工程学科要从"process engineering"达到"product engineering"再到"formulation engineering"。进一步的综合认为，化学工程学关注着同时发生在非常广泛的时空跨度内的现象，必须具备多尺度、多目标的方法来达到过程的总体优化。涵括了五个方面[4，5]：

   ① nanoscale（纳观尺度）：研究量子化学、分子过程与分子模拟等。

② microscale（微观尺度）：研究微粒、气泡、液滴、控制界面胶束和微流力学规律等。

③ mesoscale（介观尺度）：研究换热设备、反应设备、塔器以及传统的"单元操作"和"三传一反"等。

④ macroscale（宏观尺度）：研究生产装置和生产过程等。

⑤ megascale（兆观尺度）：研究环境过程和大气生态过程等。

于是化学工程学的核心转变到了"多尺度、多目标择优"的概念，化学工程学科又到达一个新的和谐统一的高度，进入了更高层次的系统工程领域。

新的发展的深度促使化学工程学科作出了一定尺度的"分化"，然而这还远未结束，人们对世界的认识还在不断探索不断深入，一个更深刻更普遍也更一般的问题已经触到了化学工程学科的神经，触到了化学工程学的认识本质，并促使化学工程学需要有新的"融合"。这一问题就是"非线性及其包涵的混沌原理"，相对于"线性"是人类认识客观世界的基本工具，"非线性"则是客观世界的本质特征，是"线性"反映的目的，是从科学角度看待世界的一种和谐统一；而在对"混沌发展"的研究表明，"混沌运动的普遍存在，揭示了自然界中实际系统发展演化的新行为，混沌态的自相似性使这种时间演化表现为一种空间结构，而且以其不同空间尺度上的相似性，揭示了系统复杂运动的统一性。这种统一性是一个观察"整体"的问题，只有在长时间范围（因为混沌运动是一种长时间行为）和更高层次复杂性中才能显现出来。"[6，7]这一问题涵盖了自然科学和人文社会科学的众多领域，具有重大的科学价值和深刻的哲学方法论意义。马克思曾经预言："自然科学往后将会把关于人类的科学总括在自己下面，正如关于人类的科学把自然科学总括在自己下面一样：它们将成为一个科学。"从这一角度上，"非线性"问题是这种过程一体化的契合点以及整体认识论上的共性[8]。当站在这种整体性的高度上，化学工程学科获得了全新的视野和更强大的分析解决问题的能力，并最终具有了学科融合的基础。

在整个化学工程学科的孕育、诞生和发展过程中，始终交织着学科的"分化"与"融合"，除了上述尺度（scale）上的分化以外还有着所谓的石油化工、精细化工、高分子化工等专业上的分化；另一方面，作为近代工程技术，它又是自然科学（化学、物理等）和技术科学（机械、材料等）的融合。正如物理学家普朗克（planck）所指出的："科学是内在的整体，它被分解为单独的部分不是取决于事物的本身，而是取决于人类认识能力的局限性，实际上存在着从物理到化学，通过生物学和人类学到社会学的连续的链条，这是任何一处都不能被打断的链条。"事实上，当化学工程学科的核心发展到"非线性混沌系统"时，实现科学的融合已是其客观系统性的需要，它需要强有力的非线性解算能力和综合分析能力。基于人工智能和神经生物学的人工神经网络（artificial neural networks）技术为这种系统性的融合提供了新的思路和途径。人工神经网络特有的信息处理能力在愈来愈多的领域中展现出广阔的应用前景，它具有如下特点[9，10]：

① 学习：神经网络可以根据外界环境修改自身行为，这使它比其他任何方法接受自身感兴趣的外界信息更敏感。

② 概括：经过学习训练后，神经网络的响应在某种程度上能够对外界信息的少量丢失或自身组织的局部缺损不再很敏感，反映了神经网络的健壮性（鲁棒性），即工程上说的"容错"能力。

③ 抽取：神经网络具有抽取外界输入信息特征的特殊功能，在某种意义上可以说它能"创造"出未见的事物。

④ 模拟：神经网络由众多的神经元组成，以并行的方式处理信息，大大加快了运行速度，可以逼近任意复杂的非线性系统。

当然，神经网络并非十全十美，其自身的发展就曾经历过相当曲折的过程，但是，人工神经网络（anns）特性的融合将是化学工程学科发展到非线性核心系统的自组织适应和需要。例如采用神经网络设计的控制系统，适应性、稳定性和智能性均较好，能处理复杂工艺过程的控制问题，也使得化学工程师不但也是机械工程师，还首先是系统工程师，并能从最一般的非线性原理出发，解决实际过程的创新、应用、开发、生产等问题。

生产力的不断发展，科学技术的持续进步，人类认识自然和改造自然的不断深化，化学工程学科必将不断"分化"和"融合"，体现出和谐系统的无限发展性质。

参考文献

[1] 李立本. 系统的和谐与和谐观[j]. 自然辩证法研究, 1998, 14(5):39.

[2] 韩兆熊. 传递过程原理[m]. 浙江：浙江大学出版社, 1988, 11:3.

[3] 季子林, 陈士俊, 王树恩. 科学技术论与方法论[m]. 天津科技翻译出版公司, 1991, 9:115．

[4] 金涌, 汪展文, 王金福, 等. 化学工程迈入21世纪[j]. 化工进展, 2000,(1):5-10．

[5] 黄仲涛, 李雪辉, 王乐夫. 21世纪化工发展趋势[j]. 化工进展, 2001,(4):1-4.

[6] 张生心, 梁仲清. 从量子混沌再看物理学的统一性[j]. 自然辩证法研究, 1996, 12(10):8.

[7] 苗东升. 系统科学精要[m]. 中国人民大学出版社, 1998, 5:20．

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    二、加强化学工程与技术学科研究生创新能力培养的实施

    (一)加强研究生导师队伍建设,是培养研究生创新能力的前提

    在以“创新和服务”为主题的第三届中外大学校长论坛上,来自全球的140多位校长普遍认为:教师是创新型大学的基础。加强化学工程与技术学科研究生能力的培养,研究生导师首先需要以培养创新型人才为己任,在人才培养中真正发挥“导”的作用,这就要求研究生导师自觉提高专业水平和专业素养。只有导师具备扎实的专业功底和广阔的学术视角,能够站在化学工程与技术学科发展的前沿,关注社会发展对学科发展和人才培养的新要求,才能真正引导学生在科研工作的过程中创新性思维,激发学生科研的兴趣,营造有利于学生独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境和氛围。据有关统计,诺贝尔奖显示出明显的“集中性”特征,全世界约4%的科研机构占了22%的诺贝尔奖的获奖份额。如德国马普学会有17个获奖者,英国贝尔实验室有11个获奖者,日本东京大学有10位获奖者,英国卡文迪许实验室有7位获奖者。另一方面,诺贝尔奖获得者具有“传承性”。如1909年德国的奥斯特瓦尔德,他的学生能斯脱,能斯脱的学生米里肯,米里肯的学生安德森,安德森的学生格拉塞都是诺贝尔奖获得者。诺贝尔奖获得的集中性和传承性说明,科研的创新一方面需要一种好的氛围,另一方面导师处于科学前沿至关重要。我校化学工程与技术学科研究生的科研成果显示,研究生在国际化学工程与技术领域前三位期刊上发表的优秀论文,60%以上出自同一科研团队。这些数据表明,导师能够把握学术前沿,并能及时将学生们带入前沿,在学科前沿从事自己的科学研究,是培养研究生创新能力的前提。若研究生导师自身道德修养、探索创新能力、对专业知识的精通和把握难以发挥楷模和导向作用,则培养有创新能力的研究生就是一句空话。

    (二)打造针对化学工程与技术学科专业特点的研究生立体化创新性培养平台,是培养研究生创新能力的重要条件

    为研究生学术工作搭建交流的立体化平台,开拓研究视野,是培养研究生的创新能力的重要保障。我校化学工程泰山学者实验室针对化学工程与技术学科研究生的专业特点,为研究生学术交流搭建了包括研究生学术报告轮讲平台、国内外学术会议平台、校企合作工程化实施平台在内的立体化平台,积极拓展教育研究和创新能力培养的环境。研究生学术报告轮讲平台包括研究生每月一次的学术专题汇报,报告内容可以是自己的科研内容,也可以是对当今世界最新的研究进展的追踪;一年一度的齐鲁研究生学术论坛-化学与化工技术发展分论坛则是整个齐鲁大地化学工程与技术研究生的华山论剑;每月一期的研究生论坛则是邀请外校、外国的教师以及学术名流来校开展专题讲座;鼓励研究生参加化学工程与技术领域各种国际或国内的学会和年会;根据项目合作与人才培养需要,直接从具有科研创新实力和先进生产能力企业聘请高级研究人员任教,把最先进的应用技术传授给学生,并不定期地带学生走进大型化工企业学习,强化工程能力的培养。上述立体化研究生创新平台建设,一方面使学生能够把握各自领域和相关领域的最新进展,拓宽研究生的研究视野,挖掘研究生的学习潜力和研究能力,为研究生创新能力的培养提供了学术平台保障。

    (三)结合化学工程与技术学科发展正确选题,是培养化学工程与技术研究生创新能力的重要环节