叢圳 于海龍 崔瑩
摘要:化學(xué)工程領(lǐng)域相關(guān)的行業(yè)都是關(guān)乎我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要領(lǐng)域,化工工程還與一些高新科技領(lǐng)域相互影響作用,共同推動(dòng)著科技的發(fā)展,促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步。加強(qiáng)對(duì)化工工程與工藝的學(xué)習(xí)是非常有必要的。本文對(duì)學(xué)習(xí)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)進(jìn)行了分析探討。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程;工藝專(zhuān)業(yè);社會(huì)實(shí)踐
一、關(guān)于化學(xué)工程與工藝的任務(wù)
根據(jù)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的性質(zhì),化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)習(xí)化學(xué)工程學(xué)與化學(xué)工藝學(xué)等方面的基本理論和基本知識(shí),受到化學(xué)與化工實(shí)驗(yàn)技能、工程實(shí)踐、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、科學(xué)研究與工程設(shè)計(jì)方法的基本訓(xùn)練,具有對(duì)現(xiàn)有企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行模擬優(yōu)化、革新改造,對(duì)新過(guò)程進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行研制的基本能力。由于涉及化工的學(xué)科和領(lǐng)域很多,化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)一般應(yīng)用化工的基本知識(shí)和基本技能外,還應(yīng)該結(jié)合本地區(qū)、本行業(yè)及本校的實(shí)際情況,重點(diǎn)學(xué)習(xí)化工在某個(gè)或某幾個(gè)領(lǐng)域中的具體應(yīng)用,以便形成不同高校應(yīng)用化工專(zhuān)業(yè)的特色專(zhuān)業(yè)方向。
二、關(guān)于化學(xué)工程以及化學(xué)工業(yè)的一些特點(diǎn)
以物理學(xué)、化學(xué)和數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),并結(jié)合工業(yè)經(jīng)濟(jì)基本法則,研究化工單元操作以及有關(guān)的流體力學(xué)、傳熱和傳質(zhì)原理、熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)等在化學(xué)工業(yè)上的應(yīng)用,以指導(dǎo)各種過(guò)程及其設(shè)備的開(kāi)發(fā)、改進(jìn)和發(fā)展屬于化學(xué)工程學(xué)的內(nèi)容?;瘜W(xué)工程是隨著化學(xué)工業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)展而形成的?;瘜W(xué)工程包括過(guò)程動(dòng)態(tài)學(xué)及控制、化工系統(tǒng)工程、傳遞過(guò)程、單元操作、化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程等方面?;瘜W(xué)反應(yīng)是化工生產(chǎn)的核心部分,提供過(guò)程分析和設(shè)計(jì)所需的有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),研究傳遞過(guò)程的方向和極限,化工熱力學(xué)是單元操作和反應(yīng)工程的理論基礎(chǔ),它決定著產(chǎn)品的收率,對(duì)生產(chǎn)成本產(chǎn)生重要影響。對(duì)單元操作的研究,可用來(lái)指導(dǎo)各類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)和化工設(shè)備的設(shè)計(jì);傳遞過(guò)程是單元操作和反應(yīng)工程的共同基礎(chǔ),化學(xué)工業(yè)在新的形勢(shì)下要求處于化學(xué)核心地位的催化技術(shù)和化學(xué)工程都必須用跨學(xué)科的戰(zhàn)略進(jìn)行多學(xué)科的研究。動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞,這三種傳遞,實(shí)質(zhì)上就是各種單元操作設(shè)備和反應(yīng)裝置中進(jìn)行的物理過(guò)程。化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和許多深度加工的產(chǎn)品更新?lián)Q代快,要求化學(xué)工業(yè)必須不斷發(fā)展和采用先進(jìn)科學(xué)技術(shù),從而提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。不斷尋求技術(shù)上最先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)上最合理的方法、原理、流程和設(shè)備是化學(xué)工業(yè)工藝創(chuàng)新追求的目標(biāo)?;ば录夹g(shù)開(kāi)發(fā)程序是一套科學(xué)的程序,它是以市場(chǎng)為導(dǎo)向、以創(chuàng)新為宗旨,以工業(yè)化和商業(yè)化為目的的創(chuàng)新過(guò)程。世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家化學(xué)工業(yè)的研究開(kāi)發(fā)費(fèi)用、科研人員以及專(zhuān)利和文獻(xiàn)的數(shù)量都居各工業(yè)部門(mén)的前列。
三、如何更好學(xué)習(xí)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)知識(shí)
一是加強(qiáng)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的知識(shí),我們可獲得多方面的知識(shí)及能力。首先,我們可以掌握化學(xué)工程、化學(xué)工藝及應(yīng)用化學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識(shí),掌握化工裝置工藝與設(shè)備設(shè)計(jì)方法,掌握化工過(guò)程模擬優(yōu)化的方法;其次,我們還可以熟悉國(guó)家對(duì)于化工生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研究與開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)等方面的方針,政策和法規(guī),了解化學(xué)工程學(xué)的理論前沿,了解新工藝、新技術(shù)、新技術(shù)與新設(shè)備的發(fā)展動(dòng)態(tài);最重要的是,我們學(xué)會(huì)了文獻(xiàn)檢索、資料查詢(xún)的基本方法,具有一定得科學(xué)研究和實(shí)際工作能力,具有創(chuàng)新的意識(shí)及獨(dú)立獲取新知識(shí)的能力。
二是注重應(yīng)用實(shí)驗(yàn)手段加深學(xué)習(xí)內(nèi)容?;瘜W(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)是初步了解、學(xué)習(xí)和掌握化學(xué)工程與工藝科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究方法的一個(gè)重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)。化工實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)流程較長(zhǎng),規(guī)模較大,數(shù)據(jù)處理也較為復(fù)雜。因此依靠計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)會(huì)使繁瑣的數(shù)據(jù)處理過(guò)程變得簡(jiǎn)單快捷,大大提高工作效率。數(shù)據(jù)處理是每一個(gè)化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)必不可少的步驟,也是至關(guān)重要的一個(gè)步驟。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以建立過(guò)程模型、分析工藝技術(shù)的可行條件。但是化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理往往并不是那么簡(jiǎn)單,它需要通過(guò)復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算,若僅僅依靠手工計(jì)算則需要花費(fèi)大量的時(shí)間,而且化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理量很大、重現(xiàn)性很高,因此應(yīng)用計(jì)算機(jī)來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以大大提高工作效率。化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)是一個(gè)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的專(zhuān)業(yè)學(xué)科。實(shí)驗(yàn)的目的是通過(guò)有限的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)去尋找某一對(duì)象或某一過(guò)程中各參數(shù)之間的定量關(guān)系,從而揭示某化工過(guò)程所遵循的客觀規(guī)律。
三是注重提高用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力?;瘜W(xué)工程是研究化學(xué)工業(yè)和其他過(guò)程工業(yè)生產(chǎn)中所進(jìn)行的化學(xué)過(guò)程和物理過(guò)程共同規(guī)律的一門(mén)工程學(xué)科。其一重要的任務(wù)就是研究有關(guān)工程因素對(duì)過(guò)程和裝置的效應(yīng),特別是在放大的效應(yīng)。以解決關(guān)于過(guò)程開(kāi)發(fā)、裝置設(shè)計(jì)和操作理論和方法等問(wèn)題。它以物理學(xué)、化學(xué)和教學(xué)的原理為基礎(chǔ),廣泛應(yīng)用各種實(shí)驗(yàn)手段,與化學(xué)工藝相配合,去解決工業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題?;瘜W(xué)工程包括單元操作、化學(xué)反應(yīng)工程、化工熱力學(xué)、化學(xué)系統(tǒng)工程、過(guò)程動(dòng)態(tài)學(xué)及控制等方面,其研究對(duì)象通常是非常復(fù)雜的,主要表現(xiàn)在過(guò)程本身的復(fù)雜,物理的復(fù)雜及物系流動(dòng)時(shí)邊界的復(fù)雜性。而化學(xué)工程的研究范圍也包括裝置的大型化和新產(chǎn)品、新工藝工業(yè)化的問(wèn)題,且化學(xué)工程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要作用也是非常明顯的。同時(shí),化學(xué)工程也向著兩個(gè)方向發(fā)展:一方面隨著學(xué)科的成熟,不斷向?qū)W科深度發(fā)展,另一方面是不斷向新的領(lǐng)域滲透,研究和解決新領(lǐng)域的新問(wèn)題。
四是教師在教學(xué)中要重視實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。培養(yǎng)方案中,在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),除了傳統(tǒng)實(shí)習(xí)之外,引入了仿真教學(xué),綜合實(shí)驗(yàn)和綜合能力素質(zhì)訓(xùn)練,強(qiáng)化了實(shí)踐能力的重要性,促進(jìn)了學(xué)生綜合能力的提升。在實(shí)踐教學(xué)體系中,為學(xué)生提供了廣闊的實(shí)踐平臺(tái),也鼓勵(lì)學(xué)生到企業(yè)委托實(shí)踐,增強(qiáng)學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合能力的培養(yǎng)。在仿真教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)校引入化工仿真實(shí)訓(xùn)軟件,提供計(jì)算機(jī)房,使學(xué)生足不出戶(hù),在計(jì)算機(jī)上就可以模擬實(shí)際化工工藝路線與實(shí)際化工裝置,自己動(dòng)手操作,將理論知識(shí)與實(shí)際處理問(wèn)題相結(jié)合,既鞏固了專(zhuān)業(yè)知識(shí),也應(yīng)用了專(zhuān)業(yè)知識(shí),同時(shí)提升了動(dòng)腦和動(dòng)手能力。在專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),既體現(xiàn)兩個(gè)專(zhuān)業(yè)方向的共性,也強(qiáng)化了專(zhuān)業(yè)方向的特色。
結(jié)語(yǔ):