工程化学范文1
[关键词]胶体化学；物理化学；课程改革；启发式方法；自主学习
社会工业化及信息化的不断发展使对应用型人才的需求不断增加，应用型人才培养模式逐渐成为了大众化高等教育的重点发展方向。工科类高校以解决生产和工程需求为本，以应用和实践为重，承载着为社会主义建设培养和输送应用型工程技术人才的重要职责，在社会发展及经济建设中发挥着关键的作用，是“工程师的摇篮”。人才的培养离不开专业的教育。2020年9月，总书记在科学家座谈会上提到：“要坚持把创新作为引领发展的第一动力，加强创新人才教育培养。要加强数学、物理、化学、生物等基础学科建设……”。物理化学是四大基础化学之一，涉及热力学、电化学、胶体化学和动力学四大方面，主要是以物理学的理论成就为基础、实验技术为手段探索和归纳化学的一般规律及理论并应用于求解复杂工程问题，属于数学、物理和化学相交叉的边缘学科。该课程具有系统理论性强、逻辑变换复杂、抽象严谨、公式繁多等特点，但兼具启发后续课程学和培养化学理论素养两大功能[1]，在促进产教融合中发挥着举足轻重的作用。
1物理化学课程定位
工科类专业以工程需求为本，以应用和实践为重。工科物理化学课程的层次介于基础课程和专业课程之间，在多数工科类高校属于专业基础课程，主要起服务专业的作用。物理化学课程具有完整的体系化特点，包含知识源头的基本问题、概念、定律以及实际应用，主要是用数学和物理学的相关方法探究化学中最具有普遍性的一般规律的学科，涉及宏观、微观不同尺度，动、静不同状态，固、液、气不同相态，要求学生具备必要的高等数学、大学物理、普通化学等方面的基础知识。该课程的教学目标主要是让学生建立完整系统的物理化学基本理论和方法的框架，使其掌握热力学、动力学、电化学及胶体化学中涉及的实验及普遍规律，并养成求真、求实的优良品德，培养工程意识、科学思维和创新能力，为从事与化学有关的工作打下坚实的理论基础[2]。对于此类“绿叶型”课程，教学重点应放在基础知识学和基础技能培养等方面。实际课程内容的取舍不应以是否新颖前沿为依据作取舍，当以在工程实践中是否实际可用为标准进行优化和筛选。工科类物理化学课程教学现状主要呈现出以下几个问题：(1)教学模式单一：教学以基础知识灌输为主，多采用教师为主体、学科知识为导向、灌输式的程序化教学模式。讲课ppt以文字居多，以理论居上，课堂氛围过于死板，师生互动少；(2)学生重视程度不够：由于缺乏理论与生活化物理化学案例的结合，无法有效体现物理化学的重要性和实用价值，吸引力不够，易给学生造成“用处不大、多学无益”的错觉；(3)授课周期短：授课周期受限，课程连贯性变差，课上思考、消化时间严重受限，学难度增大；(4)考核方式有待创新：学生自我约束力不够，教师对学生又缺乏监督，课后作业存在明显抄袭、雷同和“作业帮”现象，不能做到举一反三，导致了“课后都会，考试都不会”的巨大落差。美国能源情报署(EIA))最新报告显示，2015年至2040年，石油和天然气等化石能源继续主导的全球能源消费预计将持续增长28%。石油工程是根据油气和储层特性建立适宜的流动通道并优选举升方法，经济有效地将深埋于地下油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称，其直接目标是以最小代价最大限度地开采地下油气资源，服务于国民经济。我国是油气进口第一大国，2020年对外依存度分别为73%和43%，而且一些关键核心技术和装备仍存在“卡脖子”的风险。国内高校石油工程专业的开设主要是为了培养能适应石油战略快速发展需要，专业理论基础扎实，实践能力强，能在石油工程领域从事工程设计、生产施工、技术创新与应用研究等方面的高级应用型技术人才。油气采收率是衡量油气开采技术高低的重要指标，提高采收率技术的发展与创新也是石油与天然气领域永不褪色的话题。以长江大学石油工程专业为例，作为该校的老牌专业，物理化学课程的开设主要是为了服务于等油田化学原理、提高采收率原理等专业核心课程，不仅为体系和技术的创新提供了重要的基础理论支持，也为油田化学用剂的研发和优化指明了方向。然而受传统教学模式及教学方法的限制，使物理化学这类“绿叶型”课程的教学目的无法很好达成，其服务性的作用无法得到充分体现，因此推行物理化学教学改革具有现实必要性。本文结合长江大学石油工程专业的专业目标、学生素质和教师水平，以胶体化学部分为例，“因地制宜”、“因材施教”地开展了物理化学改革探索与实践，取得了一定的效果也发现了一些问题。
2教学设计(90分钟)
2.1基本概念引入
首先采用启发式教学方法引导学生思考并了解分散系统、分散相和分散介质的定义及分散系统的分类。启发式提问包括：(1)生理盐水、硅溶胶、泥浆除了都是液体之外还有什么共性？(2)三个系统中分别有哪些成分，哪个组分多，哪个组分少？(3)氯化钠，二氧化硅和粘土分别以什么形式存在于系统中？(4)如果含量高和低的两个成分浓度互换，新形成的体系有什么不同？通过分析和讲解，可以发现三者均属于分散系统，分散相为固体(含量低)，分散介质为水(含量高)，其中氯化钠主要以钠离子(＜1nm)和氯离子(＜1nm)，二氧化硅主要以0.1μm~1nm颗粒形式，粘土主要以＞1μm颗粒形式存在于系统中，根据分散相被分散的程度进行区别分别对应分子分散系统(均相，真溶液)，胶体分散系统(粒子细小，光学显微镜下不可见)和粗分散系统(粒子粗大，光学显微镜下可见)。若以上三个体系分散相和分散介质进行互换，则可得到凝胶类分散系统。按物质聚集状态差异，可将分散系统分为八大类，包括泡沫、溶胶、乳状液、凝胶、悬浮体等。本部分介绍约10分钟。
2.2胶体分散系统性质与特点介绍
胶体分散系统中分散粒子的半径在1~100nm范围内，是众多分子或离子的集合体，是高度分散的多相系统。胶体与表面化学与生活和生产实际联系最为紧密，是应用最为广泛的化学分支。通过系列疑问句，如“胶体分散系统到底有什么特殊性？生活中哪些体系可能属于胶体系统？它是如何联系生活，助力解决实际生产？”等问题等激发学生对学胶体系统光学、电学、动力学相关性质的兴趣，并采用ppt结合线上小视频的形式帮助学生了解丁达尔效应产生的原因及条件。本部分约30分钟。
2.3前沿知识拓展
通过学发现，胶体分散系统的性质与分散粒子的尺寸密切相关。通常地，我们把至少有一维大小在1~100nm范围内的固体材料称为纳米材料，主要包括零维纳米粒子、一维纳米线、二维纳米薄膜和三维纳米块体，如图2所示。纳米技术已经迅速崛起为一种能够在技术和经济上与传统方法相媲美的新型技术。由于纳米材料具有优异的渗透和吸附能力，可调的物理化学特性和独特的热性能，因此在石油与天然气领域可用于稠油降粘、润湿反转、钻井液粘度调节、油田污水处理、管道防腐等多个方面。通过简单介绍纳米材料的制备、用途和实际应用效果，激发学生探究作用机理及材料选择标准建立的兴趣，并鼓励学生进行文献阅读。本部分约10分钟。
2.4学生自主调研文献汇报
将每两个学生分为一组，以一周为限，每组阅读一篇与纳米材料在石油领域应用有关的文献并制作ppt进行汇报，每组汇报时间3~5min，采用任务驱动法以提问的方式检查学生课下自主学的效果，并实现教师与学生的交互，促进理论与应用的结合。本文以长江大学石油工程专业2019级某班为试点开展了相关实践。该班有学生21人，共分为7组，文献来源主要包括知网、美国化学学会、SPE期刊和会议论文、Elsevier等，内容涉及新型电池、纳米机器人、纳米增注、纳米导向药物等多个方面。总体上学生积极性较高，合作交流、口头表达能力和科研思维均得到了一定的培养。本部分约35分钟。
2.5课程思政
培养学生的社会责任感是课程思政的一大重要方面。21世纪以来，纳米材料在很多领域均得到了广泛的应用。但所有的事物都有两面性，纳米材料亦是如此。当颗粒尺寸减小到纳米尺度，其物理和化学性质都将发生巨大变化。纳米材料由于比表面积巨大，会富集环境中对人体和生态有害的物质，并跟随物质迁移或随气流漂浮至更广阔的空间，并可能自由穿过细胞膜，进入生物体内，与蛋白质、细菌、病毒等发生相互作用，并可能引发一些症状奇特的新型疾病。然而，我国目前在该方面的研究仍非常局限，从我国现状及需求出发，激发学生的社会责任感和科研精神，鼓励他们为我国的科技发展贡献力量[3-4]。学科学家们的精神对于培养学生正确的价值观有很好的促进作用。笔者引入了爱因斯坦世界科学奖得主和能源界最高奖—埃尼奖得主王中林院士的故事。王中林院士在1978年考入西北电讯工程学院物理专业，为达到每门课不低于90分的成绩，无数个夜晚和周末都是陪着书本度过的，在西安读书的四年里，除了能找到书店外，其他地方对于他而言都是陌生的。机缘巧合下，王中林投入到了高分辨电子显微学奠基人Cowley教授门下，教授对他的评语是：无论做什么，都是做的最好的。1987年7月，他仅用4年的时间便拿到了别人一般需要5~8年才能取得的物理学博士学位，成为了该系有史以来的第一人。同时，王忠林院士还积极参与祖国的教育和科研事业的发展，自1992年以来长期推进中美教育和科技交流，为国内培养和输送了一批优秀科研工作者。以此引导学生学他孜孜不倦，潜心研究，敢为人先的精神和爱国主义情怀。本部分约5分钟。
3课后反思
通过“教师引导、学生主体”的课上基础与课下自主延拓相结合的方式助力工科高校应用型人才培养模式的发展，深化“绿叶型”专业基础课程与专业核心课程的对接与融合，使学生做到学有所获，学以致用。通过课后与学生沟通，超过85%的学生认为采用此教学模式，对提高学兴趣，提升学生的参与度，活跃课堂气氛，充实教学内容，了解前沿知识有很好的促进作用[5]。然而通过此次实践，也发现了一些问题，如(1)学生多局限于阅读中文文献，对国际前沿科技的了解有较大欠缺；(2)即使选择了英文文献，也多采用翻译软件全文翻译，对内容的理解不全面；(3)采用分组模式开展此次实践，有不少同学存在着“背靠大树好乘凉”的不端正心态；(4)提问环节，学生的表现仍有很大提升空间等。改进方法有：(1)优化时间安排，给学生多一些时间消化课堂知识和了解科技前沿，努力创建学型课堂，以“教师引导，学生主体”的方式提高课堂效率；(2)优化督促机制，采用线上线下相结合的方式督促学生全员高效地参与到课堂学中。对于学积极性不高的学生，要及时做好思想教育工作；(3)教师要努力做到教学理念的及时更新，与时俱进，让学生想“动”、会“动”，能“动”，培养学生自主发现规律，自主寻找方法，自主探索思路、自主解决问题的能力。
4结语
工程化学范文2
[关键词]胶体化学；物理化学；课程改革；启发式方法；自主学习
社会工业化及信息化的不断发展使对应用型人才的需求不断增加，应用型人才培养模式逐渐成为了大众化高等教育的重点发展方向。工科类高校以解决生产和工程需求为本，以应用和实践为重，承载着为社会主义建设培养和输送应用型工程技术人才的重要职责，在社会发展及经济建设中发挥着关键的作用，是“工程师的摇篮”。人才的培养离不开专业的教育。2020年9月，在科学家座谈会上提到：“要坚持把创新作为引领发展的第一动力，加强创新人才教育培养。要加强数学、物理、化学、生物等基础学科建设……”。物理化学是四大基础化学之一，涉及热力学、电化学、胶体化学和动力学四大方面，主要是以物理学的理论成就为基础、实验技术为手段探索和归纳化学的一般规律及理论并应用于求解复杂工程问题，属于数学、物理和化学相交叉的边缘学科。该课程具有系统理论性强、逻辑变换复杂、抽象严谨、公式繁多等特点，但兼具启发后续课程学习和培养化学理论素养两大功能[1]，在促进产教融合中发挥着举足轻重的作用。
1物理化学课程定位
工科类专业以工程需求为本，以应用和实践为重。工科物理化学课程的层次介于基础课程和专业课程之间，在多数工科类高校属于专业基础课程，主要起服务专业的作用。物理化学课程具有完整的体系化特点，包含知识源头的基本问题、概念、定律以及实际应用，主要是用数学和物理学的相关方法探究化学中最具有普遍性的一般规律的学科，涉及宏观、微观不同尺度，动、静不同状态，固、液、气不同相态，要求学生具备必要的高等数学、大学物理、普通化学等方面的基础知识。该课程的教学目标主要是让学生建立完整系统的物理化学基本理论和方法的框架，使其掌握热力学、动力学、电化学及胶体化学中涉及的实验及普遍规律，并养成求真、求实的优良品德，培养工程意识、科学思维和创新能力，为从事与化学有关的工作打下坚实的理论基础[2]。对于此类“绿叶型”课程，教学重点应放在基础知识学习和基础技能培养等方面。实际课程内容的取舍不应以是否新颖前沿为依据作取舍，当以在工程实践中是否实际可用为标准进行优化和筛选。工科类物理化学课程教学现状主要呈现出以下几个问题：(1)教学模式单一：教学以基础知识灌输为主，多采用教师为主体、学科知识为导向、灌输式的程序化教学模式。讲课ppt以文字居多，以理论居上，课堂氛围过于死板，师生互动少；(2)学生重视程度不够：由于缺乏理论与生活化物理化学案例的结合，无法有效体现物理化学的重要性和实用价值，吸引力不够，易给学生造成“用处不大、多学无益”的错觉；(3)授课周期短：授课周期受限，课程连贯性变差，课上思考、消化时间严重受限，学习难度增大；(4)考核方式有待创新：学生自我约束力不够，教师对学生又缺乏监督，课后作业存在明显抄袭、雷同和“作业帮”现象，不能做到举一反三，导致了“课后都会，考试都不会”的巨大落差。美国能源情报署(EIA))最新报告显示，2015年至2040年，石油和天然气等化石能源继续主导的全球能源消费预计将持续增长28%。石油工程是根据油气和储层特性建立适宜的流动通道并优选举升方法，经济有效地将深埋于地下油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称，其直接目标是以最小代价最大限度地开采地下油气资源，服务于国民经济。我国是油气进口第一大国，2020年对外依存度分别为73%和43%，而且一些关键核心技术和装备仍存在“卡脖子”的风险。国内高校石油工程专业的开设主要是为了培养能适应石油战略快速发展需要，专业理论基础扎实，实践能力强，能在石油工程领域从事工程设计、生产施工、技术创新与应用研究等方面的高级应用型技术人才。油气采收率是衡量油气开采技术高低的重要指标，提高采收率技术的发展与创新也是石油与天然气领域永不褪色的话题。以长江大学石油工程专业为例，作为该校的老牌专业，物理化学课程的开设主要是为了服务于等油田化学原理、提高采收率原理等专业核心课程，不仅为体系和技术的创新提供了重要的基础理论支持，也为油田化学用剂的研发和优化指明了方向。然而受传统教学模式及教学方法的限制，使物理化学这类“绿叶型”课程的教学目的无法很好达成，其服务性的作用无法得到充分体现，因此推行物理化学教学改革具有现实必要性。本文结合长江大学石油工程专业的专业目标、学生素质和教师水平，以胶体化学部分为例，“因地制宜”、“因材施教”地开展了物理化学改革探索与实践，取得了一定的效果也发现了一些问题。
2教学设计(90分钟)
2.1基本概念引入
首先采用启发式教学方法引导学生思考并了解分散系统、分散相和分散介质的定义及分散系统的分类。启发式提问包括：(1)生理盐水、硅溶胶、泥浆除了都是液体之外还有什么共性？(2)三个系统中分别有哪些成分，哪个组分多，哪个组分少？(3)氯化钠，二氧化硅和粘土分别以什么形式存在于系统中？(4)如果含量高和低的两个成分浓度互换，新形成的体系有什么不同？通过分析和讲解，可以发现三者均属于分散系统，分散相为固体(含量低)，分散介质为水(含量高)，其中氯化钠主要以钠离子(＜1nm)和氯离子(＜1nm)，二氧化硅主要以0.1μm~1nm颗粒形式，粘土主要以＞1μm颗粒形式存在于系统中，根据分散相被分散的程度进行区别分别对应分子分散系统(均相，真溶液)，胶体分散系统(粒子细小，光学显微镜下不可见)和粗分散系统(粒子粗大，光学显微镜下可见)。若以上三个体系分散相和分散介质进行互换，则可得到凝胶类分散系统。按物质聚集状态差异，可将分散系统分为八大类，包括泡沫、溶胶、乳状液、凝胶、悬浮体等。本部分介绍约10分钟。
2.2胶体分散系统性质与特点介绍
胶体分散系统中分散粒子的半径在1~100nm范围内，是众多分子或离子的集合体，是高度分散的多相系统。胶体与表面化学与生活和生产实际联系最为紧密，是应用最为广泛的化学分支。通过系列疑问句，如“胶体分散系统到底有什么特殊性？生活中哪些体系可能属于胶体系统？它是如何联系生活，助力解决实际生产？”等问题等激发学生对学习胶体系统光学、电学、动力学相关性质的兴趣，并采用ppt结合线上小视频的形式帮助学生了解丁达尔效应产生的原因及条件。本部分约30分钟。
2.3前沿知识拓展
通过学习发现，胶体分散系统的性质与分散粒子的尺寸密切相关。通常地，我们把至少有一维大小在1~100nm范围内的固体材料称为纳米材料，主要包括零维纳米粒子、一维纳米线、二维纳米薄膜和三维纳米块体，如图2所示。纳米技术已经迅速崛起为一种能够在技术和经济上与传统方法相媲美的新型技术。由于纳米材料具有优异的渗透和吸附能力，可调的物理化学特性和独特的热性能，因此在石油与天然气领域可用于稠油降粘、润湿反转、钻井液粘度调节、油田污水处理、管道防腐等多个方面。通过简单介绍纳米材料的制备、用途和实际应用效果，激发学生探究作用机理及材料选择标准建立的兴趣，并鼓励学生进行文献阅读。本部分约10分钟。
2.4学生自主调研文献汇报
将每两个学生分为一组，以一周为限，每组阅读一篇与纳米材料在石油领域应用有关的文献并制作ppt进行汇报，每组汇报时间3~5min，采用任务驱动法以提问的方式检查学生课下自主学习的效果，并实现教师与学生的交互，促进理论与应用的结合。本文以长江大学石油工程专业2019级某班为试点开展了相关实践。该班有学生21人，共分为7组，文献来源主要包括知网、美国化学学会、SPE期刊和会议论文、Elsevier等，内容涉及新型电池、纳米机器人、纳米增注、纳米导向药物等多个方面。总体上学生积极性较高，合作交流、口头表达能力和科研思维均得到了一定的培养。本部分约35分钟。
2.5课程思政
培养学生的社会责任感是课程思政的一大重要方面。21世纪以来，纳米材料在很多领域均得到了广泛的应用。但所有的事物都有两面性，纳米材料亦是如此。当颗粒尺寸减小到纳米尺度，其物理和化学性质都将发生巨大变化。纳米材料由于比表面积巨大，会富集环境中对人体和生态有害的物质，并跟随物质迁移或随气流漂浮至更广阔的空间，并可能自由穿过细胞膜，进入生物体内，与蛋白质、细菌、病毒等发生相互作用，并可能引发一些症状奇特的新型疾病。然而，我国目前在该方面的研究仍非常局限，从我国现状及需求出发，激发学生的社会责任感和科研精神，鼓励他们为我国的科技发展贡献力量[3-4]。学习科学家们的精神对于培养学生正确的价值观有很好的促进作用。笔者引入了爱因斯坦世界科学奖得主和能源界最高奖—埃尼奖得主王中林院士的故事。王中林院士在1978年考入西北电讯工程学院物理专业，为达到每门课不低于90分的成绩，无数个夜晚和周末都是陪着书本度过的，在西安读书的四年里，除了能找到书店外，其他地方对于他而言都是陌生的。机缘巧合下，王中林投入到了高分辨电子显微学奠基人Cowley教授门下，教授对他的评语是：无论做什么，都是做的最好的。1987年7月，他仅用4年的时间便拿到了别人一般需要5~8年才能取得的物理学博士学位，成为了该系有史以来的第一人。同时，王忠林院士还积极参与祖国的教育和科研事业的发展，自1992年以来长期推进中美教育和科技交流，为国内培养和输送了一批优秀科研工作者。以此引导学生学习他孜孜不倦，潜心研究，敢为人先的精神和爱国主义情怀。本部分约5分钟。
3课后反思
通过“教师引导、学生主体”的课上基础与课下自主延拓相结合的方式助力工科高校应用型人才培养模式的发展，深化“绿叶型”专业基础课程与专业核心课程的对接与融合，使学生做到学有所获，学以致用。通过课后与学生沟通，超过85%的学生认为采用此教学模式，对提高学习兴趣，提升学生的参与度，活跃课堂气氛，充实教学内容，了解前沿知识有很好的促进作用[5]。然而通过此次实践，也发现了一些问题，如(1)学生多局限于阅读中文文献，对国际前沿科技的了解有较大欠缺；(2)即使选择了英文文献，也多采用翻译软件全文翻译，对内容的理解不全面；(3)采用分组模式开展此次实践，有不少同学存在着“背靠大树好乘凉”的不端正心态；(4)提问环节，学生的表现仍有很大提升空间等。改进方法有：(1)优化时间安排，给学生多一些时间消化课堂知识和了解科技前沿，努力创建学习型课堂，以“教师引导，学生主体”的方式提高课堂效率；(2)优化督促机制，采用线上线下相结合的方式督促学生全员高效地参与到课堂学习中。对于学习积极性不高的学生，要及时做好思想教育工作；(3)教师要努力做到教学理念的及时更新，与时俱进，让学生想“动”、会“动”，能“动”，培养学生自主发现规律，自主寻找方法，自主探索思路、自主解决问题的能力。
4结语
工程化学范文3
［关键词］化学工程；多层次；计算机模拟
近年来，随着化工企业数量不断增加，技术含量不断上升，企业对高校化工类毕业生的数量需求不断增加，质量要求不断提高［1］。但一项针对高校化工类毕业生的调查显示，46％的毕业生在校时希望转到其他专业进行学习，只有半数毕业生将兴趣作为当初报考化学化工类专业的首要因素，另有很多毕业生认为化学化工企业危险、有害，工作环境差。化工类毕业生对于择业就业的忧虑，体现出高等教育专业人才培养的不合理性。化学工程是一门系统、复杂的交叉学科，包含化学分子动力学、流体力学、反应器设计与选择、传热传质等基本理论，涉及内容多、范围广，对于学生各方面能力均有较高的要求［2］。传统的“老师讲课，学生考试”的单一教学模式难以激发学生的学习兴趣，更难以培养社会需要的化工综合人才，已不再适应课程教学的需要。针对不少学生对该学科望而生畏，“不会学、不会用”的现象，如何通过优化教学模式提高学生的学习兴趣，使他们能将相关理论知识应用到实际工作中，对于综合性化工人才培养及化工企业的发展至关重要。
一、教学改革内容
（一）建立多层次教学模式
化学反应工程作为化工学科中集合微观、介观和宏观变化的一门综合性课程，涉及分子层面、反应器层面和化工流程层面［3］。目前该课程主要采用老师讲课、期末考试的授课和考核方式，教学效果不佳［4－5］。此外，大多数高校的化学反应工程教学仍停留在传授书本理论阶段，没有设置实践应用环节，学生难以将所学理论知识熟练地运用到工程实践中去，这门课的教学意义自然也大打折扣。现有的教学模式难以使学生真正理解和消化相关专业知识，改革迫在眉睫。化学反应工程教学应该有层次地递进，针对具体的工程应用案例，进行多层次的过程分解，并分析不同层次间的关联，最终达到提高学生分析和综合应用能力的目的。因此，教学中可将化工过程分为分子化学反应、反应器及流程系统等多个层次，从微观到介观再到宏观分别进行分析，以充分激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效率和分析、解决实际问题的能力，实现理论最终服务于实践的目标。
（二）基于模拟软件强化学科各课程间的关联
计算机模拟作为一种新兴技术手段，具有成本低、速度快、资料完备及可模拟各种工况条件下的操作等优点［6］。计算机模拟可以将化工设备及原理以生动、直观的形式反映出来，不仅能激发学生的兴趣，而且能有效促进学生对基础知识的学习和掌握。计算机模拟技术还可以有效、真实地反映工况，进行复杂的工程化设计和分析，增强学生的工程意识，使其建立理论与实践的联系。化学反应工程模拟具有多层次的特性，如基于MS、HyperChem软件的微观分子反应模拟，基于Fluent、MFIX、EDEM软件的介观反应器模拟，以及基于Aspen Plus、PROII软件的宏观化工流程模拟。化工过程常涉及诸多化学反应、反应器、反应流程及系统，综合性较强，学生只有在学好本学科各门课程的基础上进行关联，才能融会贯通。借助实验室现有的模拟软件，教学中可以构建以多层次模拟实现过程为导向、强化课程间关联的模拟机制［7］。经多层次模拟软件的综合应用及相关课程的关联，学生才能从微观到介观再到宏观，逐步加深对化工过程的理解。
（三）以项目驱动培养创新型人才
解决企业招聘难、学生就业难等一系列问题的关键是培养符合市场和企业需求的创新型、复合型人才。化学反应工程作为化学工程学科的重要课程，涉及传热、传质、化学反应等复杂过程，不仅要让学生掌握基本理论知识，而且要让学生学会利用基本原理解决工业实际问题，具备从实验室体系到工业体系跨越的能力。因此，教学改革的重要目的是结合实际工业项目，提高学生分析和解决工程问题的能力，即以项目驱动培养创新型人才。项目驱动教学主要落实在课程设计和毕业论文等综合教学环节中。教师可以鼓励学生进入课题组，结合工程项目实例进行学习，并借助模拟软件对复杂化工问题进行多层次模拟和分析，从基础化学理论到反应器再到化工流程，逐步加深对化工过程的理解，提高实践应用能力；同时通过学习软件和阅读英文文献，提高英文水平。在此过程中，教师还可以工程应用实例反哺教学，回归教学的本质，形成项目驱动促进教学的全方位人才培养机制，培养符合社会需要的国际化优秀人才。
二、教学改革实施
针对化工类学生普遍存在的缺乏学习兴趣及工程意识薄弱的现状，本次教学改革力求改进和优化化学工程学科的教学模式，充分激发学生的学习兴趣，提高学生的实践应用能力，进而促进本学科优秀人才的培养。下面以化学反应工程课程教学为例，介绍本次教学改革的实施。
（一）借助模拟软件实现多层次模拟
计算机模拟技术的兴起和发展促进了工业实验研究，降低了试验风险，推动了课程教学的发展，使学生的学习能力得到了提高。在课堂上，教师向学生介绍模拟软件的发展和应用，通过具体案例详细说明利用模拟软件解决工程问题的方法与步骤，让学生在熟悉基本原理的同时学以致用。学生组成若干小组，各组员明确分工，利用软件自行学习并请教相关课程老师，独立完成任务，然后共同讨论和分析各部分存在的问题并加以改进。教师要求各小组成员相互合作，借助模拟软件将化工过程进行分解，首先模拟分子反应层次过程，解决微观化学反应实现的问题；其次模拟反应器层次过程，解决介观的传递、流动、反应耦合的问题；最后模拟化工流程层次过程，解决宏观的流程和系统优化的问题。通过以上多层次、多尺度的模拟及强化，学生可以更加深入地了解由微观到介观再到宏观的化工过程，不断提高分析与解决问题的能力。值得注意的是，不同专业的课程涉及不同的学科知识，本次教学改革措施有望应用到其他学科。
（二）结合工程实例实施多层次分析
在化学反应工程的教学过程中，教师可结合工程案例，由浅入深、由简到繁地分层次讲解基本知识。如在讲授聚乙烯合成工业时，教师首先应该从聚乙烯合成反应原理（即分子层面）入手，随后进入分子、反应器层面，包括实验室规模和中试规模，最后以反应器为操作单元带领学生逐步认识和了解工业化工流程层面。此外，教学中应设置工程应用实例分析环节，对学生加强多层次过程分析的引导；结合具体的工程实例安排学习任务，让学生以团队合作的形式，将课堂所学理论知识应用于分析并解决具体的工程问题；形成具体的考核机制，让学生以书面报告或PPT形式展示案例分析成果，并以合适的权重计入最终考核成绩。
（三）依托教学资源拓展学生国际视野
学习书本知识是基础，而有效地运用知识才是最终目的。本次教学改革的目的就是要提高化学工程学科的教学质量，培养符合市场和企业需求的创新型、复合型人才，推动工业、社会的长足发展和进步。因此，教师可依托现有的工程项目和课题组学术资源，积极鼓励学生进入课题组，通过学习具体项目中复杂的工程实例来强化化工过程模拟软件的应用，并进行多层次的模拟及分析，这样就能在完成项目任务的基础上反哺教学。与此同时，教师可以让本科生与研究生共同学习英文软件，研读经典的英文文献，开拓他们的科研视野，锻炼其科研能力。此外，教师可以借助课题组的资源，为本科生提供到国内外知名高校课题组合作交流的机会，将项目与教学科研相结合，以科研带动项目，以项目驱动教学，从而提高学生的工程思维和英文水平，加强国际校际交流，为培养国际化优秀人才奠定基础。
三、建立高效的教学评价体系
为了评价课程教学改革的成效，我们需要建立一套公平、高效的课程教学评价体系。国际权威认证机构ABET在评价化学反应工程教学效果时有五大要点：1．应用数学和相关工程知识的能力；2．设计实验、分析和处理数据的能力；3．设计满足要求的反应器系统的能力；4．识别、表达并解决工程问题的能力；5．使用现代工程工具的能力［8］。可见，国际上对化学反应工程课程教学的评价，不仅仅关注学生对基础理论的掌握情况，更加关注学生应用现代化工具解决工程问题的能力。以往的课程评价体系主要以考试成绩来评价学生对课程的掌握程度和教学绩效，因此，建立高效的教学评价体系至关重要，改革中应注意以下三个方面。第一，学生层面。除了关注考试成绩，评价体系应注重考查学生对知识的掌握程度和工程实践能力，从多角度体现学生的课程实验设计能力、学术交流能力和解决工程问题的能力等。第二，学校层面。学校应建立全方位、多层次的课程教学模式和评价体系，注重顶层设计，结合产学研项目教学成果，在评价学生对课程的掌握程度和工程实践能力的同时，进一步评判学科影响力。第三，社会层面。结合国家供给侧结构性改革，现代大学应着力培养满足社会和企业需求的应用型、综合性人才，以更好地传承“工匠精神”。教学改革成效应由市场和企业评判，实事求是。综上所述，建立高效的教学评价体系应包括学生、学校和社会三个层面，这不仅关乎学生个人发展，而且对于学科建设、社会发展具有重要作用。
四、结语
改进化学反应工程教学模式、利用计算机模拟辅助教学已成为助力我国化学工程学科走向世界一流的一种有效途径。在传统教学模式基础之上，引入计算机软件模拟，以具体的工程项目实例为依托，让学生对化学反应工程中微观到宏观的多层次过程进行模拟，并应用专业知识完成具体化工过程的强化和优化，有助于加深其对不同层次过程的理解。本文提出的教学改革措施对于提高学生理论水平和实践能力、增强学生化工安全生产意识、提升学生反应器工程设计能力和化工生产流程优化能力具有重要意义。
参考文献：
［1］李青云．化学反应工程课程教学的几点体会［J］．广州化工，2014，42（18）：241－242．
［2］辛志玲，张萍，郭文瑶，等．化学反应工程教学改革与实践［J］．广东化工，2017，44（4）：147－148．
［3］曹发海，闫宇强，耿桐，等．化学反应工程教学中安全环保理念的培养及实例分析［J］．化工高等教育，2018（6）：83－86．
［4］于绍慧，丁虹．应用型本科院校中数学建模课程的教学改革［J］．合肥师范学院学报，2011，29（3）：21－22．
［5］李风海，陈艳丽，樊红莉．基于应用型能源化学工程人才培养的《化学反应工程》教学改革探索［J］．教育现代化，2018，5（40）：96－97，100．
［6］郭晓亚，王勇，孙炜伟．化学反应工程课程中的教学方法探索［J］．化工时刊，2018，32（3）：55－56．
［7］张先明，王云飞，孟根其其格，等．化学反应工程课程本科教学实践与探索［J］．教育现代化，2018，5（6）：73－74．
工程化学范文4
关键词：《软件需求分析》；应用工程化；教学改革；实践
一、前言
我国目前教育领域正在逐步从单一的传授知识转向综合素质发展，并重视培养学生的创新能力，教育模式也有了一定的改变。其中，国家软件专业培养人才是需要层次丰富、具备实用性的复合型人才。那么，怎样培养社会需要的又能实践、又能合作创新的复合型人才，这是软件工程专业需要认真思考的问题。现在，基本高校软件专业都安排了不少实践教学部分，希望利用实训、毕业设计等提升学生的工程实践水平[1]。所以，高校相关专业需建立配套的考核体系，切实给学生提供实践动手与创新培养的平台，这也是目前《软件需求分析》应用工程化教学方面较薄弱的环节。
二、目前实践教学存在的问题
结合之前的教学经验，实践教学效果不理想的具体表现如下：首先，安排的教学内容与行业技术发展无法匹配，极大阻碍了实践课发挥其应有的价值。软件技术发展得很快，需要及时优化调整课程体系，但是实际上，实践内容案例大致都是保持不变的。其次，实践与教学各自为政，不重视彼此间的联系，不系统。软件工程专业现在涉及到六种实践课程，所有的课程都有自己的实践教学内容，彼此缺乏衔接[2]。此外，没有考虑因材施教，缺乏分层次教学，也忽略了学生的个性发展。不同的学生有着不同的个人能力，在价值观方面千差万别，如果不区分就直接一起教学，是不能符合不同学生需求的。教学方法与手段不够丰富，不能切实激发学生的学习热情。目前的实践教学大部分还是老师安排任务，学生自己操作，遇到问题再求助老师可是如果有学生动手能力差，容易选择小组形式，从而依赖别人的劳动成果，无法有效培养动手能力。以及考核体系不够完善。目前的实践课考核分成三个步骤，分别是课堂表现、程序演示与实践报告。而这样较单一，学生合格没有难度，那么考核结果就不具备可靠性。最后，高质量的创新实践教学队伍人才缺乏，目前的老师大部分还是自己学校的，理论教学较为熟练，可是项目经验不足，指导时也力不从心。
三、教学内容改革的有效措施
现在学科慢慢交叉融合，出现了软件技术的普及应用趋势，所以，高校急需培养复合型人才。特别是软件工程专业应当与时俱进，努力培养有着扎实理论功底与实践水平的人才，同时还需掌握计算机技术、开发能力，并可适应社会的多变形势。
（一）充分发挥软件工程双专业特点
首先，要明确项目管理和合作的作用，要提升学生的工程意识。比如作业与考核优先通过团队合作，课程设计等等也都是项目组形式[3]。此外，管理模拟实际软件开发、应用软件开发等，切实增强学生的软件开发与团队意识。
（二）结合双专业特点，采用案例驱动实践教学过程
应用软件开发原理、技术、方法到案例中，让学生了解其中的深层思想，并对应引进专业的完整案例，生动形象地解释软件工程原理，可以实现较好的教学效果。最后，让学生评分总结，可以强化学生理解理论知识，并锻炼实际开发能力。此外，还需注意选择教学内容时，要结合典型性、先进性，通过软件工程原理开发软件时，注意引进现代化技术与理念，给学生提供更多的就业机会，并为老师提供科研基础，让教学与科研实现彼此互相推动的情况。
四、教学方法改革
（一）以科学实践发展观为指导，明确软件开发技术人才培养的课程体系
在培养双专业复合型软件开发技术人才的培养目标基础上，明确核心是专注人才的复合型，并要求具备明确的定位、清晰的层次，能够推动人才的可持续发展，并实现双专业的课程融合，明确复合知识并非简单叠加。
（二）明确以项目案例驱动教学方法在软件开发技术人才培养中的重要作用
推动结合软件开发与实际工程项目，积极开发实践教学，对应不同专业，找出合适的系统案例，并创建实践模式，通过相对完整的案例完成专业课实践，并构建全方位的有机实践环境系统。明确科学实践发展观，引导学生培养软件开发技能。
五、结束语
工程化学范文5
1.1以同一专业同一教学班及作为单元教学环境下的学生分层
我校是典型的民族院校，基于相对多元化的生源情况，化学工程实验室在教学过程中，根据学生的知识基础、学习能力和学习态度等，结合各种测试手段将学生大致分成三个层次：将专业基础扎实、接受能力强、学习自觉性强的学生划分为第一次层；将专业知识基础一般但是学习态度积极、成绩中等水平的学生划到第二层；将专业知识基础薄弱、学习能力欠佳、学习积极性不高的学生划为第三层。学院根据学生的层次对同一实验项目对学生制定不同的学习目标。对于第一层的学生要求他们深刻理解原理，培养思维的广阔性，寻求不同解题途径，培养发散思维，挖掘潜在能力；对于第二层和第三层的学生则制定相对低一些的教学目标，B组层我们一般要求学生完整顺利地实验操作过程，培养相应分析问题和解决问题的能力，对于C层学生要求能在指导教师的帮助下理解最基础的理论知识，完整完成实验步骤，达到专业实践学习的基本目标。同时实验室次用递进的方式，鼓励下一层的学生通过学生之间的互动学习，逐步进入上一层的学习目标。
1.2以同一专业学生不同年级学生作为单元教学环境下的学生分层
学院对于大一、大二的低年级学生，注重培养其基础实验能力；对于高年级学生注重其开拓性和创新性的综合培养，另外由于我校少数民族学生较多，考虑到一些学生语言(如：维吾尔族、藏族学生)等各种障碍原因，我们合理增加最新化工学科动态和工程实践创新性实验内容，让学生在实践过程中更好地理解课程内容，自身体验式的学习，避免因少数民族学生与汉族教师之间思维方式的不同造成学生学习障碍的问题；而对于基础扎实过硬，学习能力强的学生，学院则提出“科研带动教学”，让学生参与到教师的科研中来，挖掘学生潜能，培养学生的科技思维能力、工程意识和理论联系实际的能力，激发学生的学习兴趣，使得学生能够尽早了解、学习化工相关学科发展动态，为满足社会发展新的需要做好储备。
1.3层层细化，以满足不同专业学生的“口味”
我院在基础学生分层的基础上，又根据学院各专业特点，针对不同的专业制定不同的教学目标，内容、技能训练。近年来，我院以环境、高分子、制药工程专业学生为试点，基于化工原理和反应工程只是作为这两个专业基础知识的要求，实验室开设了环境化工原理、高分子化工原理、制药工程化工原理的基础理论验证型实验，让学生对基础知识进行“自身体验式学习”。需要强调的是，在对学生进行分层的教学实践中，学生的分层只是暂时的、流动的，分层的标准也是灵活的，会随着学生的进步程度而变动。同时分层也是递进的。分层教学不是为了拉开学生学习起点，而是协助学生挖掘自身的学习能力，帮助学生不断地修正学习目标，持续地保持对学习的兴趣，让每一个学生，无论基础好与坏、能力强与弱，都可以在自己的原有程度和能力上有所进步。对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力、保证人才培养目标的实现有着不可替代的作用。
2针对工科实验特点，构建科学、合理、可操作的内评估体系
当前中国教育科学研究院是基于“投入-产出”的方法开展高校绩效评价的，但对于工科实验课程用这种“投入-产出”的二次化分析的评定方法仍旧存在不合理性，不能有效客观地反映学生的真实实验水平。我们对西北各高校实验教学进行调研后发现，很多高校综合评定学生的实验课成绩评定方法都是也一样的，即学生期末卷面考试成绩和平时实验报告成绩的百分比简单结合，但对于实践性很强的实验室课来说，卷面考试不能客观真实地反映学生的动手、动脑能力，这样的考核需要进一步整合和完善，而学生平时的实验报告成绩评定存在着一定的随机性。我院针对实验教学存在的诸多障碍，结合专业共同体理论，构建科学、合理、可操作的院内评估体系。
2.1立足于学生提出了“以学生为中心，把实验教学的主动权归还学生”的实验教学理念。对传统实验教学模式敢于大胆放弃，尝试探索出符合学院实际情况的教学模式，采用循序渐进、由浅入深的原则，注意理论课与实验课之间的联系，使两者构成一个螺旋上升的、具有内在联系的有机整体。
2.2以专业特性为导向化学工程与工艺专业是作为有机化工、无机化工、工业化学、石油化工等多个化工衍生专业的基础专业课程,因此,建立具有化工特色,能够兼顾基础和创新教育的实验教学新体系,对化工院校来说是提高人才培养质量至关重。
2.3促进创新，以学生创新求学院整体发展的需要，大胆改革传统守旧的实验教学管理方式，部分专业设立了开放性实验室，建立学生兴趣实验室。设置学生创新实验项目，本着“强调学生全面发展，鼓励自主创新”的原则，由学生自发组员为创新团队主体，专业实验教师和理论教师参与的前提下，确定若干科学、可行的实验创新项目，再由学生进行自主实验操作分析和撰写总结。
3结语
工程化学范文6
关键词：化学工程专业实验室、改革、发展.
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
[2] 汪静华,何键.论学校体育与终生体育的接轨[J]. 嘉兴学院学报,2002,14(2):88-90
工程化学范文7
关键词：化学工程；化工生产；工艺流程；优化措施；发展趋势
随着科学技术进步，我国化学工程发展迅猛，化工生产行业具有良好的发展机遇。而在实际生产中，不仅会带来环境污染，还会危害工作人员的健康。针对这种情况，必须采用科学有效的措施改进生产工艺，既满足市场需求，又能提高企业竞争力，推动化工行业可持续发展。
1化学工程的研究内容
化学工程的研究内容如下：①单元操作。化工生产的基本过程，主要有换热、吸收、整流、结晶、干燥、萃取等，这些基本过程被称为单元操作，可以指导设备设计、产品生产、操作控制。②化学反应工程。化工生产的核心就是化学反应，直接影响产品收率、生产成本等要素。20世纪中叶后，随着氧化、还原、硝化、反应器稳定性、反应相内传质传热等研究的开展，充实了化学工程的内容[1]。③传递过程。该过程是单元操作、化学反应的基础，主要分为热量传递、质量传递、动量传递三种类型。此外，以气体的增湿减湿为例，同时存在两种或多种传递现象。④化工热力学。主要研究传递过程的方向、极限，为过程分析提供数据支持，实现了理论研究和实际应用的紧密结合。⑤其他问题。以化工系统工程、过程动态学及控制为代表，随着生产规模扩大，资源能源消耗量增加，此时能量利用问题凸显出来，必须对生产设计和工艺操作进行优化。
2化工生产工艺流程和存在的问题
2.1工艺流程
第一步，原料处理。化工生产之前，原料处理是一个重要环节，原料不同，处理方法也不同。其中，气体材料多采用净化、加压、加温等处理方法；固体材料多采用粉碎、溶解、融合等处理方法；液体材料多采用蒸发、过滤、沉淀等处理方法。第二步，化学反应。化学反应是化工生产中的关键环节，直接影响产品的质量。具体来说，是以处理后的材料为对象，在一定的温度、压力等条件下进行反应，达到预期反应转化率和收率。目前常用的化学反应类型，主要是氧化、还原、聚合、焙烧、异构化等，获得目标产物或混合物。第三步，产品精制。经化学反应后，得到的产品纯度较低，此时就要进行分离和精制，将杂质、副产物去除，促使产品组成符合规格。值得注意的是，精制过程中的杂质和副产物，可以进行回收再利用，而不能直接作为废物处理[2]。
2.2存在的问题
第一，产品质量低下。在化工企业中，普遍存在重数量、轻质量的问题，不利于工艺水平的提升。首先，化学原料的反应不完全，不仅降低了产品质量，还会造成资源浪费。其次，生产设备的性能不过关，会增加废气、废水、废渣的产量，污染生态环境。以化肥生产为例，对温度和压力的要求高，如果反应器皿的温度不够，因反应不彻底就会产生三废。最后，化学生产工艺不连续，会影响生产进度，一旦前后生产环节相脱节，就会阻碍生产活动的进行。第二，环境污染破坏。原料经化学反应后，生成的固体、气体具有一定毒性，不经处理直接排放，就会污染生态环境。个别化工企业在生产期间，为了提高经济效益，盲目降低成本，毒害物质处理不达标就排放，会造成空气污染、土壤污染、水体污染，甚至人体中毒事件。以印刷、造纸、纺织、金属等行业为例，生产期间易出现重金属超标现象，影响生态环境的可持续发展[3]。第三，管理力度不足。近年来，为了控制化工污染，实现人与自然和谐发展的目标，国家出台了多个法律法规，约束相关行业的行为，通过转变生产模式，走上绿色发展、节能环保的道路。在具体管理中，面对环境污染、生产安全、资源浪费等问题，相关部门的管理力度不足，管理措施流于形式，甚至存在睁一只眼、闭一只眼的情况。而化工企业单纯追求经济利润，没有使用先进设备和技术，忽视了安全、环境等要素，也会造成生产问题。
3新形势下化工生产工艺的优化措施
3.1改进生产工艺
化工企业改进生产工艺，是实现可持续发展的必要途径，具体做法如下：第一，深入研究化工反应的原理和条件，以乙烯合成为例，可以采用裂解石油法，也可以采用乙醇脱水法。要求企业结合实际生产需求，选择合理的生产工艺，既能提高反应效率，又能降低生产成本。第二，严谨选择原料，应考虑到温度、压力、流速、性能等指标，具有耐温、耐压、耐磨、防腐等优势，避免发生破裂、损害、漏滴等问题。第三，合理布局设备，从平面、立体两个角度出发，提高安装精准度，为后续生产作业打下坚实基础[4]。
3.2应用新型能源
一直以来，我国化工生产使用的是传统化石燃料，缺点是燃烧效率低，且会造成环境污染，不满足新形势下的行业发展需求。对此，积极推广应用新型能源，例如电能、太阳能、地热能等，可以提高利用效率，有效保护生态环境。此外，配合使用新型催化剂，可以提高反应速度和程度，减少副产物的生成量，缓解能源浪费现象。
3.3合理处理废弃物
在化工生产期间，废弃物的处理也是一项关键工作。我国地域广阔，自然资源丰富，但人均占有量远低于世界平均水平。西方发达国家的工业发展，采用先污染后治理的道路，我国应该引以为戒，遵循以防为主、防治结合的原则。具体来说，废弃物不能直接排放，必须按照法律规范进行处理；或者进行回收再利用。以废水处理为例，可以采用沉淀法，将重金属离子转化为化合物，从而降低废水的危害，避免造成土壤污染和水体污染。
3.4降低动力损耗
化工生产除了消耗能源外，还会造成动力损耗，降低动力损耗，能节省生产成本，提高经济效益。具体操作如下：一方面，采用变频技术，适当调宽节能调速的范围，能减小电机拖动系统的能源损耗。相比于传统工艺，变频技术的应用可以减小系统磨损，延长使用寿命，不论是输入阶段、还是输出阶段，均能保证系统的动态平衡。另一方面，改造供热系统，化工生产系统是多个设备的有机结合，其中供热系统是一个重点，通过升级和优化，可将系统散发的热量传送至各个设备，实现余热的再利用，避免发生高热低用现象，实现节能降耗目标。
3.5加强生产管理
在生产管理上，首先应该结合生产现状，制定完善的管理制度体系，明确岗位职责，实行生产质量负责制。其次编制合理的奖惩措施，用来激发员工的积极性，树立高度责任心，降低生产风险。最后落实设备的检修养护工作，动态监测运行工况，及时发现问题、解决问题，提高运行稳定性。
4化学工程和生产工艺的未来发展趋势
4.1学科纵深发展
随着化学工程学科的发展，多相物系、高黏度流体、非牛顿型流体的传递规律，成为新的研究课题。针对化学反应中的多重定常稳定态问题进行研究，既能为反应器的设计和操作提供依据，也有利于化工研究和实际应用的结合。化学工程和生产工艺的纵深发展，能延长生产链、提高附加值，满足新形势下化工行业的发展需求。
4.2向新领域渗透
化学工程和生产工艺向新领域渗透，是该学科的客观需要，也是学科发展的动力所在。目前，化学工程的研究与物理工程、生物技术、生物医学工程的发展密切相关、相互影响。总结来看，在化工生产领域以外，只要涉及反应过程、传递过程的项目，均可以用到化学工程的知识和经验。
5结语
化学工程的发展与经济社会的进步密切相关。介绍了化工生产工艺流程，指出生产中存在的问题，例如产品质量低下、环境污染破坏、管理力度不足。对此，应该改进生产工艺，应用新型能源，合理处理废弃物，降低动力损耗，并加强生产管理，以推动化工行业可持续发展。
参考文献
[1]蔡成仪.危险化工工艺生产过程安全管理研究[J].中国化工贸易，2018，10（28）：49.
[2]香永佳.化学工程中化工生产工艺探索及对策[J].读与写，2018，15（21）：194.
工程化学范文8
关键词:公路工程;管理;规范化;科学化;思路;分析
1公路工程管理实现科学化与规范化的积极作用
1．1能够确保工程顺利竣工
科学化以及规范化的公路工程管理，是一项工程能够顺利竣工的重要保障。因为一项工程建设是受不同因素影响的，各种复杂的施工环境对一项工程建设的影响非常大，我国地域广阔，各种各样的施工环境都有可能存在，因此工程建设的难度也会相应的增加。当地经济以及社会因素也是影响工程建设的一个重要原因。当地经济发展水平的高低将直接影响施工成本的高低。制定科学的施工规划和制定合理的工程进度对于施工单位来说，可以有效保障施工顺利进行和完工。同时建立完善的施工体系是非常有必要的。这些措施都有利于施工的顺利进行。通过不断实施新的公路工程管理方法，并且通过不断改革旧的管理方式，将现有的好的方式进一步创新。全面考虑影响施工工程的因素，确保工程施工按预定的计划进行。这些措施能够有效地消除施工中各种不利的因素，确保施工有效顺利进行。
1．2工程管理水平能够得到提高
通过科学化和规范化的公路工程管理，工程管理水平能够得到有效的提高。当下很多公路出现质量问题都是由于在工程管理中存在施工不合理，不科学和不规范的情况造成的。这些情况我们通过近几年一些公路的质量问题就可以发现。如果公路一旦出现质量问题，不仅不利于当地经济的发展，关键是会对人民的生命财产安全造成巨大的危害。这种结果是每个人都不能接受的。因此，为了避免这些问题的发生，我就必须要想尽一切办法来提高工程的质量。要想提高施工质量，提高对工程管理的重视程度是首要的。为了有效解决施工中存在各式各样的问题。我们就必须创新管理制度以及管理模式，只有这样才能够有效保证施工的质量。
2当前公路工程管理中出现的突出问题
2．1缺乏整体规划
公路工程施工管理涉及的范围比较广，它所面临的环境也比较复杂。要想对一项工程的养护施工、测量、设计以及规划等环节做到面面俱到的难度很大。但也可能就是因为这个原因，导致一些单位在工程管理中缺乏整体性的规划。但同时整体规划也非常重要，因为只要有一项做的不好，就可能会引发工程质量问题，从而导致一项工程整体的失败。因此对于公路工程施工管理进行整体规划是非常有必要的。
2．2机构设置不科学
一项工程的施工需要大规模的资金支持和复杂的技术支撑，同时其分工也是极其细致的。如果在一项工程中不能够进行科学的机构设置，不仅会造成资源上的浪费，施工成本的提高，环境的污染，降低施工质量。关键也使工程管理失去了其作用。因此科学的机构设置也是非常重要的。
2．3管理人才的匮乏
科学技术是第一生产力，其能够有效推动一下工程的顺利开展。由于目前我国人才分配不是很合理，造成了一些专业水平高，管理经验丰富的管理型人才在一些单位非常缺乏。同时由于经济的快速发展，相关法律体系不断更新，导致现在许多管理人员对现有的法律和相关技术不是很了解，这就导致了工程管理不能够有序的开展，同时也严重影响了施工的进度。
3公路工程管理规范化与科学化思路分析
3．1强化对工程编制和进度规划管理
强化对工程编制和监督规划管理，能够有效地保证工程实施实现科学化和规范化管理。施工单位要制定施工进度表。科学合理以及规范的施工记录表，是一个施工单位能够顺利开展施工的重要基础。一个进度表要想处分发挥其职能，其必须具有科学性和灵活性的特点。根据进度表规定的交工时间和施工顺序来对工程进行有序施工。以图表形式体现出来的施工进度表比较清晰明了。施工进度一目了然。工程管理的整体性要在开展编制和进度规划管理中体现出来。为了提高工程管理的质量，提升工程管理的水平，就必须加强对施工现场的管理。
3．2提升全体人员的科学文化以及规划化意识
团队的力量是强大的，在施工过程中也是如此。在工程施工的过程中，要想在整个工程管理中贯彻实施科学化与规范化的管理方式和意识，就必须使整个施工团队具有科学的管理意识和素质。要想提高团队整体人员的管理意识，用科学化和规范化的意识去指导施工团队的思想和行为是非常有必要的。不断创新和不断强化意识是各个部门领导需要做的。为了提升相关管理人员对施工安全和质量的重视程度。相关管理人员应从日常做起，从身边的一点一滴的小事做起，在日常管理工作中，要将安全意识和质量意识渗透其中。要努力改变错误的观念，同时一些不合理不规范和不科学的行为模式也需要改掉。为了保证施工的有序和安全进行，必须协调好部门与相关人员的关系，只有营造一个良好的人际关系氛围，一个和谐良好的管理环境才能够被创造，因此加强员工之间的团结和凝聚力也就显得尤为重要。
3．3对工程施工进行精细化管理
为了避免科学化以及规范化施工只停留在口号上面，就一定要制定响应的科学施工管理细则，为了保证施工人员暗搓搓进行规范化施工，必须制定出相应的精细化管理细则，这样才能够有效推动公路工程管理向科学化以及规范化的方向发展。如果对施工现场进行精细化管理，不仅可以保证施工质量，提升施工的安全性，而且还能够有效提升施工的进度。使施工现场的整体情况尽在管理人员的掌控之中。同时，相关管理人员对现场进行科学的管理和有效的监督也是非常有必要的。对施工现场可能出现的安全隐患要及时的纠正，从而避免出现严重后果。这样也能够提升施工的整体规范化水平。如果出现了新的安全问题，要及时对出现的问题做出相应的解决方案，将危险可能会带来的损失降到最小。在问题解决之后要及时对该问题进行分析，避免该问题的下次重复出现。从而保证施工顺利有序开展。
3．4对管理资源进行科学配置
对管理资源进行科学的分配对施工单位来说是非常必要的，需要相应的管理员对工程整个过程进行有效控制，这就要求相关责任人要有高度的责任感。施工单位要想提升自身的盈利能力，必须对建设资金进行合理的运用。实施责任追究到人的体制。通过动态跟踪以及优化控制建设成本，相关的施工管理和流程进行分析，选择最优的方案来提升企业整体的利润率。科学的政绩考核制度在施工单位是有必要设立的。通过对相应数据的具体分析，对作出贡献的单位进行奖励。进而提高工程的科学化管理。施工单位要大胆的创新，敢于尝试。善于运用新技术使用新方法，对相关落后过时的体制进行大胆的改革。创新和改进生产技术，完善相应保障制度，优化单位的资源配置，进而提高工程管理的科学性和规范性。
4结语
目前我国的经济正进入快速发展的阶段，交通发展的需求量也不断的增加。改变传统的粗放式的管理模式，不断提升公路工程建设的现代化水平，使公路工程管理朝着现代化和规范化的方向发展是提升公路工程建设水平的重要因素。通过本文的论述我们可以发现，公路工程管理的科学化以及规范化对公路工程的建设发展非常有重要。它对提高公路工程的管理水平，满足公路发展以及社会进步的需要的作用都是非常大的。因此我们一定要重视提高公路工程管理水平的科学化和规范化。
参考文献:
［1］王攀，唐瑶．如何加强公路工程管理的规范化与科学化［J］．建筑工程技术与设计，2018，(14):3266．
［2］李见亮．如何加强公路工程管理的规范化与科学化［J］．智能城市，2017，3(8):114．
