時間：2022-11-02 08:08:18
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化學工程與工藝，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
化學工程，簡稱化工，是研究以化學工業為代表的，以及其他過程工業生產過程中有關化學過程與物理過程的一般原理和規律，如石油煉制工業、冶金工業、食品工業、印染工業等，并應用這些規律來解決過程及裝置開發、設計、操作等問題，它是以數學及少量的物理觀念為基礎應用于化學工業上，主要研究大規模改變物料中的化學組成及其機械和物理性質，來替生產化學品或是物料工廠提供一個反應流程設計方式。實驗研究、本文由收集整理理論分析和科學計算已經成為當代化工研究中不可或缺的三種主要手段。
化學工程的研究領域最初只是化工單元操作，如：輸送現象（為化工學科當中“單元操作”的理論基礎）、化工熱力學輸送現象。隨著發展，后來又發展出一些新的分支，化學工程領域的分支龐大，可應用在各類化學相關領域的研究及實務上的操作，因應現代工業發展的需要，以化工的知識背景為基礎，例如半導體工業。隨計算機的快速發展，數值模擬（cfd）在化工的發展占據重要的地位。
2 化學工程與工藝專業簡介
2.1 化學工程與工藝任務。根據化學工程與工藝專業的性質，化學工程與工藝專業的任務是培養學習化學工程學與化學工藝學等方面的基本理論和基本知識，受到化學與化工實驗技能、工程實踐、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練.具有對現有企業的生產過程進行模擬優化、革新改造，對新過程進行開發設計和對新產品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學科和領域很多，化學工程與工藝專業除了讓學生學習一般應用化工的基本知識和基本技能外，還應該結合本地區、本行業及本校的實際情況，重點學習化工在某個或某幾個領域中的具體應用，以便形成不同高校應用化工專業的特色專業方向。
2.2 化學工程以及化學工業的一些特點。以物理學、化學和數學為基礎，并結合工業經濟基本法則，研究化工單元操作以及有關的流體力學、傳熱和傳質原理、熱力學和化學動力學等在化學工業上的應用，以指導各種過程及其設備的開發、改進和發展屬于化學工程學的內容。化學工程是隨著化學工業的大規模生產發展而形成的。化學工程包括過程動態學及控制、化工系統工程、傳遞過程、單元操作、化工熱力學、化學反應工程等方面。化學反應是化工生產的核心部分，提供過程分析和設計所需的有關基礎數據，研究傳遞過程的方向和極限，化工熱力學是單元操作和反應工程的理論基礎，它決定著產品的收率，對生產成本產生重要影響。對單元操作的研究，可用來指導各類產品的生產和化工設備的設計；傳遞過程是單元操作和反應工程的共同基礎，化學工業在新的形勢下要求處于化學核心地位的催化技術和化學工程都必須用跨學科的戰略進行多學科的研究。動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞，這三種傳遞，實質上就是各種單元操作設備和反應裝置中進行的物理過程。
合成化學是化學學科的核心，化學家不僅發現和合成了眾多天然存在的化合物，同時也創造了大量非天然的化合物，使人類社會所有的化合物達到2230萬個（美國化學文摘1999年12月10日收錄的化合物數），并且以幾個月就有100萬個的速度發展，大量新化合物的產生是化學工業產品開發的基礎。信息技術及工程技術的進步為設備和工藝創新創造了條件，推動了化工行業的技術進步。 化學工業的生產技術和許多深度加工的產品更新換代快，要求化學工業必須不斷發展和采用先進科學技術，從而提高生產效率和經濟效益。不斷尋求技術上最先進和經濟上最合理的方法、原理、流程和設備是化學工業工藝創新追求的目標。化工新技術開發程序是一套科學的程序，它是以市場為導向、以創新為宗旨，以工業化和商業化為目的的創新過程。世界上經濟發達國家化學工業的研究開發費用、科研人員以及專利和文獻的數量都居各工業部門的前列。
3 化學工程與工藝實驗數據處理分析
傳統的化工實驗的數據處理是相當復雜的，需要花費大量的人力物力，由于化工實驗需要平行實驗，數據處理過程的重復性也非常大。借助matlab軟件的應用，可以使人們從大量的數據處理當中解脫出來。
化學工程與工藝專業實驗是初步了解、學習和掌握化學工程與工藝科學實驗研究方法的一個重要的實踐性環節。化工實驗的特點流程較長，規模較大，數據處理也較為復雜。因此依靠計算機處理數據會使繁瑣的數據處理過程變得簡單快捷，大大提高工作效率。數據處理是每一個化學工程實驗必不可少的步驟，也是至關重要的一個步驟。通過實驗可以建立過程模型、分析工藝技術的可行條件。但是化工實驗數據的處理往往并不是那么簡單，它需要通過復雜的數學計算，若僅僅依靠手工計算則需要花費大量的時間，而且化工實驗數據的處理量很大、重現性很高，因此應用計算機來處理實驗數據可以大大提高工作效率。化學工程與工藝專業是一個以實驗為基礎的專業學科。實驗的目的是通過有限的實驗點去尋找某一對象或某一過程中各參數之間的定量關系，從而揭示某化工過程所遵循的客觀規律。
matlab在化學工程與工藝實驗中的應用進行初步的嘗試。傳統的化工實驗的數據處理是相當復雜的，需要花費大量的人力物力，由于化工實驗需要平行實驗，數據處理過程的重復性也非常大。而matlab是一個強大的數學軟件，能夠方便地繪出各種函數圖形，一方面可以解決符號演算問題，另一方面可以解決數學中的數值計算問題。matlab的應用范圍非常廣，包括信號和圖像的處理、通訊、控制系統設計、測試和測量、財務建模和分析以及計算生物學等眾多應用領域。它已成為國際控制界的標準計算軟件。借助matlab軟件的應用，可以使人們從大量的數據處理當中解脫出來，利用matlab軟件編寫一個數據處理程序：只需輸入任意一組原始數據，就可以把實驗結果，數據模型以及作圖一起顯示出來。
化學工程與工藝教學必須要加強學生的各主面的全面發展，讓學生更好的為社會的發展做出貢獻就需要從化學工程與工藝的生產實踐進行的出發，不斷的提高學生的各方面能力，把學生的生產能力與各方面的工程管理能力進行較好的提高。努力把學生培養成為獨中擋一面的全面復型人才。
高校的課程制定通常可以影響學生在學習過程中的能力發展方向，所以很多高校為了可以讓學生能夠更好的適應社會的發展，開始根據社會的需求對教學方向進行調整。充分全面的考慮到社會人文方面的發展與社會的需求二方面的結合。制定出學生德、智、美、體等方面的全面發展，形成符合社會需求的人才培養方略。高校的人才培養方案包括，優化教學知識與內容，根據社會變化及時的調整教學的內容，有效的減少不必要的教材重復內容，在教科書里要突出重點的前沿知識，并根據化學工程的需求拓展涉及到化學工程的其他學科內容。對人才的培養，不止僅限于知識的培養，而且要突出人才本身的其他各方面的素質提高。在實踐的教學過程中，要打破其他各方面的限制，把人才品格與意志的培養當成教學過程中的重要內容進行教學實踐。人才意志與修養的提高，可以讓人才在今后的從業過程中，憑著這些優秀的品格，有效的克服從業中所受到的困難與問題。
與此同時，對人才的培養要結合現代新型的多媒體教學，新型的教學形式不再僅限于單純的課堂教學，而且要集學生的音像教學，實驗室教學為一體的教學模式對學生進行各方面知識的全面提高。高校必須要打破常規的課堂教學，更加重視對學生的動力能力培養，提高學生的實驗能力。培養學生對化學工程學習的積極主動性。
二、化學工程與工藝教學的創新
高校為了更好的實現課程的創新優化，很多高校開始把教學基地與教學內容進行合理的分配，形為更加科學是合理的化學工程人才培養策略。優秀的化學人才必須要對化學基礎知識進行全面有效的掌握，專業課程的學習以及學生的創新實踐能力都是高校對學生進行培養的重要教學內容。越來越多的高校開始把化學工程與工藝教學的創新形成更為有效的教學目標。高校開展特色教學形式，綜合提高學生的除化學工程與工藝專業以外的其他學科的綜合學習成績。
1、提高學生的綜合素質
高校應該對學生的德智美體做出更高的要求，開展化學工程專業學生更好的對計算機、思想道德等做出更好的提高。提高學生除化學專業以外的其他綜合素養。對學生進行思想道德建設，是把學生培養成為有道德、有能力的人才的必經之路。除之之外，培養學生的體能，把學生培養成為具有高尚品格的人才。加強學生的專業課程的教學基本，化學專業課的學生必須要對化學專業具有較高的掌握程度，對化學的各個基礎科目具有熟練的掌握與實踐的應用能力。化學工程的學生必須要對化學的學課具有較高的理論知識了解與熟練，學生只有對本專業的知識內容具有一定的掌握，才能夠更好的把涉及化學相關的知識內容進行拓展。化學學科的實驗室操作能力與實習實踐也是要通過學生的化學理論知識的掌握而進行有效而全面的實現的。
2、理論與實踐相結合的教學創新
中國當前的高校很難做到理論與實踐的有機結合，很多高校要么重視理論輕視實踐，要么重視實踐卻在理論教學上有所輕視。所以高校做到理論與實踐相結合的教學是更好的提高學生各方面能力的有效保障。特色教學成為近年來被許多高校所提倡，所謂的特色教學就是高校大大的提高學生的化學理論知識與動手能力，同時學生自身具有較好的創新意識與創新能力。開設化學工程與工藝專業的選修課程，開展學生除化學專業以外的涉及其他課程的學習。注重對學生的個性培養與素質的提高，對學生的各方面素質進行全面的培養。滿足學生的多方面的培養，高校把課程進行多模塊的分列，這樣一來，才能夠給學生更好的知識增長。滿足學生的個性化發展，根據學生的興趣選修，形成自由學習、自主學習的良好氛圍。
關鍵詞：化學工程；裂解？
一、關于裂解原理？
在化學工程中，裂解是指將樣品放在嚴格控制的環境中加熱，使之迅速裂解成易揮發的分子碎片，并用其他聯用裝置分離和鑒定這些裂解碎片，從而推斷樣品的組成、結構和性質。聯用裝置最普遍的是色譜儀和質譜儀，故分析裂解是裂解質譜和裂解色譜的總稱。
第一種是裂解質譜。裂解質譜即將熱裂解產生的碎片送入質譜分析儀中，由譜圖分析裂解產物。裂解質譜具有所需樣品量小、可從碎裂方式分析分子結構、可鑒定混合物等優點。故裂解質譜是最早也是最廣泛應用于合成和天然高分子結構分析的質譜技術，典型應用包括：均聚物結構的確認；異構體高分子的區別；共聚物的組成和序列分布分析；高分子混合物的分析；高分子中揮發性添加劑的鑒定及添加劑對高分子性能影響的研究和高分子的熱分解機理研究等。裂解質譜技術包括直接裂解質譜、閃蒸裂解質譜和裂解色譜質譜。
第二種是裂解色譜。裂解色譜是將試樣放在嚴格控制的條件下，經過熱裂解形成小分子碎片，而后用直接或間接方法送進氣相色譜儀中進行分離測定。不同的高分子材料有不同的特征譜圖，因此未知樣品譜圖與標準特征譜圖對照分析，即可對未知樣品進行定性、定量分析。本方法可以發揮氣相色譜法的快速、靈敏度高、分離效能高的優點，且樣品用量少，對含有復雜填充劑的硫化膠，通常可不必經過復雜的分離手續，即可直接進樣裂解分析。主要用于聚合物的鑒定、組成分析、結構表征以及降解研究等方面。高分辨裂解氣相色譜和裂解同時衍生化技術是近年分析裂解技術的重要進展，其大大推動了裂解色譜在各個領域中的應用。裂解質譜與裂解色譜相比在定性分析制品方面占有絕對優勢，但定量分析較為困難，而裂解色譜則可定量分析。綜合裂解質譜和裂解色譜各自的優點，兩種技術的聯用可對橡膠制品進行廣泛的推廣。
二、關于裂解技術在工程中的應用
橡膠制品由于相對分子質量大，難溶、難熔且難以揮發，用通常的分析技術難以分析他們的組成。分析裂解技術可以結合化學方法并與其他儀器分析法如紅外、核磁等聯用，對橡膠制品進行深入、系統的分析，是提供制品分子結構、組成信息唯一而有效的方法。
一是關于廢舊橡膠分析
橡膠工業發展的同時廢舊橡膠的產量也與日俱增，這不僅造成了環境污染，還浪費了大量資源，回收利用廢舊橡膠制品已成為一個重大的社會問題。
回收利用廢舊橡膠制品首先要對其組成結構給以分析。景治中等人曾用熱裂解色譜2質譜技術對硅橡膠邊角廢料及次品進行分析，確定了兩種酸堿化合物的組成，高溫橡膠的酸催化裂解產物主要是環狀化合物，室溫橡膠的酸催化裂解產物中有環狀和鏈狀兩類化合物，從而為硅橡膠廢料利用提供了理論依據。邱清華等運用裂解質譜及其他輔助技術對膠粉進行了研究，結果表明，膠粉含膠率為49161%，填料質量分數為50139%，其中炭黑質量分數為29128%，為膠粉的利用提供了理論依據。孫玉珍采用色質連用儀對氟橡膠二段硫化揮發物進行了研究，確定揮發物及組分來源，對環境保護有很重要的意義。對廢舊橡膠制品的組成結構分析，可以了解其廢舊原因，探討其廢舊機理，以便在制品的配方設計或工藝設計中加以改善，從而提高制品的使用壽命。Cardina利用分析裂解色譜技術研究了輪胎胎面膠廢舊后成粒子狀的原因是空氣粉塵對其破壞作用，但空氣粉塵對不同膠種的破壞作用不同，由此，我們可以優化耐用胎面膠配方。
二是關于熱解機理的研究？
典型的熱分解反應有：①解聚反應，最終得到單體；②支鏈取代即簡單分子的消除，還伴有分子鏈的改造；③環化至較低分子量化合物；④氫轉換，伴隨含不飽和基團的開鏈碎片的生成。烴類橡膠的熱解多數是自由基降解反應，裂解產物的形成遵循自由基降解反應的規律，因此可利用此規律幫助分析裂解產物的譜圖，也可以用分析獲得的產物結構進行自由基反應機理的研究。其他儀器剖析技術由于設備裝置原因或制樣較為困難，不便于對裂解機理進行研究。而分析裂解技術采用特殊的裝置，不需對樣品進行處理，在分析橡膠及其制品時，通過熱裂解形成的小分子碎片通常是單體、二聚體及鏈斷裂的分解產物，可用于橡膠的初級熱解機理的研究。在絕大多數情況下，使用該技術均能給出明確無誤的橡膠初級熱解產物信息，從而得到聚合物初熱反應機理。Radhakr2ishnan，R.alilarao利用裂解色譜分別討論了聚環戊二烯和聚丁二烯橡膠的裂解產物及機理。國內有關學者已研究過多種橡膠，包括CR、NR及BR等，獲得了各種橡膠的特征信息，并從理論方面討論了各種橡膠的裂解機理。黃瑋等使用裂解色譜2質譜連用儀對甲基乙烯基硅橡膠泡沫進行了研究，結果表明，輻射導致的裂解機制與熱裂解機制有相同之處，并對其裂解機理進行了討論。
三是關于橡膠結構的表征？
電化學專業實驗是我校化工學院面向化學工程與工藝（電化學）專業大學四年級本科生開設的一門必修的專業實驗課程，是本科生培養計劃中的一個重要的實驗教學環節。該實驗課程開設的實驗是綜合性實驗和設計性實驗，是化學工程與工藝（電化學）專業的幾門專業課的一些典型實驗，其中既包括一些比較經典的實驗方法和有關實驗基本技能訓練的實驗，又涵蓋了一些使用儀器設備比較復雜、實驗方法比較先進、實驗技巧難度比較大的實驗內容。通過該實驗環節的教學，使學生加深對課堂所學理論知識的理解與掌握，同時通過實驗操作和數據處理環節使學生基本實驗技能得到訓練和提高，從而培養學生獨立從事開發工作和科學研究工作的能力，并為學生設計與撰寫畢業論文打下一定的理論基礎和實驗基礎。該課程要求學生了解實驗原理，掌握實驗方法；掌握儀器的基本使用方法，測量線路的聯接，獨立完成實驗的全過程；實驗結果應數據準確，對實驗結果有一定的分析能力，寫出符合要求的實驗報告。由于該專業實驗在整個培養計劃中起到很重要的作用，因此有必要進一步加強該實踐環節的教學工作。
一、目前專業實驗教學中存在的問題
通過幾年的觀察分析，我們發現我校化學工程與工藝（電化學）專業實驗教學中主要存在以下幾方面的問題。
1.實驗內容設置不合理。原有的實驗體系已沿用了近十年，有些實驗內容如鉛酸電池、鎘鎳電池方面的內容明顯落后于現在電化學學科的發展，原有的實驗內容已無法滿足現在的人才培養需要。近些年，隨著電化學領域的不斷發展，一些新的實驗方法、實驗技術及新的電化學體系不斷涌現，這些內容代表了電化學學科的發展趨勢和發展方向，急需補充到現有實驗教學內容中，從而提高實驗教學的質量。
2.實驗教學方法不利于發揮學生的主觀能動性。傳統實驗教學往往以指導教師的講授為主，講授的要點主要根據實驗講義的內容而定。實驗講義上每個實驗基本都有完整的實驗目的、實驗原理、操作步驟和數據分析處理等內容。教師主要講解實驗原理和操作步驟及數據的分析處理，學生根據實驗講義上給出的實驗步驟和數據分析方法去完成實驗。在整個實驗過程中，學生很少有獨立思考的空間，他們只能按照實驗講義中給出的實驗方案進行實驗，也就是說學生變成了實驗方案的執行者，而不是實驗方案的制訂者或參與者，這不利于發揮學生的主觀能動性和積極性。
3.實驗考核方式不夠科學。以往學生實驗成績主要根據實驗報告的情況來決定，具體包括兩部分：一是實驗報告內容的完整性，包括實驗目的、實驗原理、實驗步驟和數據處理等項目是否完整，實驗參數是否準確；另一方面是實驗的數據是否準確可靠，數據處理方法是否正確。這種考核方式只是根據實驗報告提供的信息進行成績的評定，而對實驗過程中學生分析解決問題的能力、實驗操作的能力沒有進行考慮。這使得成績的評定缺乏全面性和科學性。
二、專業實驗教學過程中的一些改革與探索
針對上述實驗教學中存在的問題，我們做了以下幾方面的改革與探索。
1.實驗內容的改革。實驗內容是影響實驗教學效果的決定性因素。專業實驗教學必須結合專業發展現狀，將學科的研究熱點和教師的科研成果引入實驗教學，這一方面體現在實驗技術、實驗方法的改進方面，另一方面體現在實驗教學內容的更新方面。這樣才能使學生在本科實驗教學階段接觸到專業前沿領域，了解專業研究熱點，掌握專業最新的研究方法和研究成果。將先進的實驗內容引入實驗教學有利于學生綜合素質的提高，為其在今后的工作、學習和深造過程中盡快進入角色奠定堅實的專業基礎。實驗內容的設立應考慮以下幾方面的因素。基本的實驗知識和技能的培養，專業發展現狀、發展趨勢的了解，實驗室軟硬件的狀況，經費情況等。實驗內容的設立還應體現我校化學工程與工藝（電化學）專業的特色，即化學電源和表面處理領域的工程化。基于以上幾方面的考慮，我校化學工程與工藝（電化學）專業實驗包括以下幾方面的內容：方波電流法、方波電位法、循環伏安法、線性電位掃描法、電化學阻抗譜等實驗內容主要是讓學生掌握電化學中的一些基本測試方法；電鍍液的赫爾槽實驗、電鍍液分散能力實驗、電鍍液電流效率實驗是為了讓學生掌握電鍍中常用的研究方法；旋轉圓盤電極實驗、微電極實驗、電化學石英晶體微天平等實驗的目的是讓學生掌握電化學領域較先進的一些實驗方法；化學電源設計和電鍍車間設計方面開設了4個實驗，主要目的是讓學生接觸專業領域的工程化問題，幫助其畢業后能盡快適應企業的生產環境。
2.教學方式的改革。實驗教學方式直接影響實驗教學的效果。科學的教學方式應能充分激發學生的學習自主性，由被動學習變為主動學習。同時應著重培養學生實際操作能力、協作能力、團隊合作精神，提
轉貼于
高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。為此，我們改變以往以教師為主體，主導整個實驗教學的模式，而采用學生為主體、教師為主導的教學模式。每位指導教師負責2個實驗項目，教師只把實驗的總體要求和基本思路介紹給學生，由學生根據相關知識去設計實驗方案，完成實驗，并對數據進行分析處理。學生在實驗過程若遇到問題，可以與指導教師討論，指導教師提出解決問題的思路，由學生改進實驗方案。在整個實驗過程中，學生的實驗積極性和主動性得到了充分發揮，創新能力和合作精神得到培養。實驗成績考核注重實驗方案的設計能力、實驗過程的操作能力。成績評定中，實驗方案設計和操作能力占50%，實驗報告的質量占50%，其中實驗報告的內容包括實驗名稱、實驗目的、實驗原理、實驗步驟、數據處理及分析、結論及討論等。為進一步保證實驗教學的質量，我們對實驗課的課程安排還進行了調整。把學生分成兩個班，分別在上午和下午進行實驗。每個班的學生又分成8組，每組2~3人。每次實驗課同時開出8個不同實驗，每組同學分別進行其中1個實驗項目，8組之間依次輪換，8天完成8個實驗。而后的實驗依上述安排進行，直至完成全部實驗。
3.實驗指導教師隊伍的建設。首先安排一名教師全職負責學生的實驗教學工作，包括實驗講義的編寫、修訂；實驗設備的保養、維護；實驗試劑、藥品和材料的采購和保管；實驗室規章制度的編寫、制訂；以及日常實驗室管理工作。開設實驗課程時，抽調若干名專業骨干教師參與實驗的準備和教學工作。所有抽調的教師必須有兩年以上專業教學經歷，至少具有碩士學位，博士學位率達到90%以上。新留校的教師或新調入的教師需經兩年以上的輔助實驗教學工作后，方可單獨指導本科生的實驗。
實習時間：15、16周
實習內容（按時間順序）：鉗工、車工、銑工、加工中心、數車、數銑、電火花、化學加工、電焊氣焊、鑄造
一. 鉗工 實驗要求：加工一個厚度為：10MM，對角長度為22MM，公差為0.5的螺母。
實驗工具：普通銼削、鋼鋸.小鐵錘、虎鉗、臺式鉆床、鉸刀
實驗步驟：
1． 首先用銼削將一直徑為25MM的金屬棒的一個端面銼成水平光滑，要求達到6.3的粗糙度；（銼削的使用方法是：粗銼，手用力均勻，向前推的時候稍微加大力度，往回拉的時候動作要輕松，并且不時進行交叉銼法；細銼用推銼法修光）
2． 用手鋸切削一個高大概為10.5MM的材料，（采用直線運動方式鋸割，鋸削速度控制在每分鐘往復20－40次）
3． 用銼削銼平另一個平面并將6個對角面銼成型，（找準圓心，利用圓規畫出四道弧線再取弧線的中心就是圓心，）
4． 鉆孔－擴孔
5． 攻螺紋
6． 進行最后的精加工，
二、車工
實驗要求：將一個直徑25MM的圓柱體加工為一個正方體要求邊長20MM，公差0.01
實驗工具：游標卡尺、臥式車床、
實驗步驟：
1． 利用三爪卡盤夾緊工件，（要用手錘將工具調整水平）
2． 對刀 調零
3． 采用300轉速對工件進行加工 先粗加工再每次1MM的速度將端面加工完整
三、銑工
實驗要求：將一個直徑25MM的圓柱體加工為一個長17MM，寬為16MM得我長方體
實驗工具：臥式萬能銑床，游標卡尺，手錘，銼削
實驗步驟：
1、 用平口鉗將工具安裝刀銑車上，平注意要用三塊平板將其固定，最后用手錘打緊保持水平
2、 先加工17MM的端面再加工16MM的端面，
3、 將毛刺銼平。完成作品
四、加工中心
利用電腦軟件編輯，將工件的加工過程模擬出來
五、數控車床
熟悉數控車床的基本操作和簡單的編程，
六、數控銑車
熟悉數控銑車的基本操作和數控銑車的編程，
編程要求：按照數控系統的格式要求，根據事先所設計的刀具運動路線，將刀具中心運動軌跡上或零件輪廓上各點的坐標編寫
成數控加工程序，所編制出來的數控加工程序要符合具體的數控系統的格式要求，本次實驗的數控系統采用ISO標準
七、電火花加工
實驗要求：熟悉電火花加工
實驗工具：數控電火花成形加工機床
實驗步驟：
1、 開啟電源
2、 工具電極工藝基準的校正
3、 安裝工件
4、 調整工作液（要求高出加工面50MM 起到保護的作用）
5、 加工完成
八、化學加工
實驗要求：利用化學工具工藝自己設計一個工藝品
實驗工具：鋁片、稀硫酸電解池，氫氧化鈉，硝酸，有機染色料
實驗步驟：
1、 鋁片的表面處理（除油（氫氧化鈉）－水洗－出光（硝酸）－水洗－硫酸電解池（30－40分鐘））
2、 著底色（將表面附有氧化膜的鋁片著上自己設計好的顏色）
3、 上臘（保護底色和雕刻圖案）
4、 在鋁片上描畫出自己設計好的的圖案
5、 放到氫氧化鈉中腐蝕
6、 將水洗、出光后的鋁片放進電解池繼續氧化
7、 著色，最后完成了一個多彩繽紛的、顏色鮮艷的工藝品
九、電焊氣焊
實驗要求：掌握基本的電焊氣焊基本操作，能夠利用電焊氣焊進行簡單的加工處理
實驗工具：交流電弧焊機、氧氣瓶和減壓器，乙決瓶和減壓器，焊炬
實驗步驟：
電焊
1、 引弧（接通電源。把電焊機調至所需的焊接電流，然后把焊條斷不與工件接觸短路，并立即提起到2～4MM距離，就能使電弧引燃）
2、 焊條運動 本實驗焊條沿著焊縫從左向右運動，注意保持一定的角度和焊接速度。
氣焊
1、 點火，調節和滅火（先把氧氣瓶的氣閥打開調節減壓器使氧氣達到所需的工作壓力，同時檢查乙決發生器和回火防止器是否正常，點火時先微開焊炬上的氧氣閥再開乙決氣閥，然后點燃火焰，滅火時÷應先關閉乙決氣閥再關閉氧氣閥）
2、 焊接方向（右手拿焊炬，左手拿焊絲，向右焊時焊炬在前，焊絲在后，向左焊時，焊絲在前，焊炬在后）
3、 施焊方法（注意控制溫度和角度，和焊絲的推進）
十、鑄造
實驗要求：熟悉的基本操作，能夠進行簡單的鑄造加工處理
實驗工具：澆口棒，砂沖子、通氣針、起模針、墁刀、秋葉、砂勾、皮老虎
實驗步驟;
本實驗采用手工造型
1、 造下砂型，將模樣安放再底板上的砂箱內，安放兩個定位硝座，加型砂后用砂沖子打緊，用刮砂板刮平
2、 造上砂型
《 金工實習》是一門實踐性技術基礎課，是我校機械類、近機類、非機類各專業實踐性教學環節中一門重要課程。金工實習課程設置目的在于使我們接觸生產實際，獲得機械制造一般過程的感性認識；進行有關實踐技能訓練，培養一定動手能力；掌握機械制造過程的基本知識，為后繼課程及畢業后工作打下良好的實踐基礎；同時，在勞動觀點、質量和經濟觀念、理論聯系實際和科學作風等工程技術人員應具有的基本素質方面受到培養和鍛煉。
在我們兩個星期的金工實習中我們學到了很多金工實習方面的知識，也增強了我們的動手能力。對于我們理工類學生來說,是一次很好的學習、鍛煉機會。在十幾種工種——車工、銑工、工業安全、數車928、數銑990、線切割、熱處理、鑄造，數控板金及CADRP。其中讓我最感興趣的是車工、工業安全和鑄造.為期兩個周的金工實習結束了，但是它留在我心里的感受卻永遠不會結束。它將在我的生命中留下寶貴的一課。
安全的重要性
實習的第一天，我們就被老師帶到了一間教室讓我們看有關安全方面的錄像。錄像向我們介紹了幾種工種，也說了實習中應該注意的問題，像不能穿拖鞋，女生不能穿裙子，頭發長的要戴帽子，等等。同時，也告訴我們一些存在的隱患，讓我們在實習的過程中能夠提高警惕，防止意外的發生。
看完錄像，又聽了老師講的有關工業安全方面的知識，我才發現工業安全的重要性。工業安全知識是工業高層管理人員和開發人員的必備知識，對于草擬或一個企業的安全條例，減少工業污染，防火防爆等方面來說是非常重要的知識，如果不掌握的話，不但會被人斥為無知，有時還會發生重大事故。看完資料之后的幾天，老師就向我們講解了有關防火的各種知識，介紹了四種常用的滅火器，有二氧化碳滅火器，干粉滅火器，1211滅火器和高效阻燃滅火器。其中1211滅火器里面含有氯氟烴，會對臭氧層造成破壞，現在已經禁止使用，干粉滅火器是使用較廣泛的，對于易燃液體、油漆、電器設備的火災，都可以用它來撲滅，但由于滅火后有殘渣，故不適用于精密機械或儀器的滅火，而且其冷卻功能有限，不能迅速降低燃燒物的表面溫度，容易復燃。二氧化碳滅火器彌補了干粉滅火器的缺點，大量適用于精密儀器的滅火，而且隨著液態二氧化碳的蒸發，燃燒物體的表面溫度也會迅速降低。
先進的電腦控制
第一周里很多的工種都是用電腦的，也算是很輕松的了。加工中心我們學的是Power Mill這個軟件，CAD/RP我們又學了soliwork，線切割我們是用CAXA。雖然這三個軟件我們都是只學了一天半天的，但是通過些許的認識我們了解到了現代工業與電腦的密切聯系。在上述的三個工種里面給我印象最深的是CAD/RP,那天上午我們先是用CAD軟件soliwoke做3D的工件圖，結果我對著電腦弄了四個鐘頭總算是出了一個自己比較滿意的作品。做好之后我就在想可惜這樣一個漂亮的作品，卻只能放在電腦里面只能看不能碰。但我的苦惱在當天下午就得到了解答，輔導師傅給我們介紹了當今主要的幾種快速成型技術，而且還給我們展示了培訓中心了最貴的一臺儀器——立體打印機。用立體打印機能將我們畫在電腦里的3D圖打印成一個真實的工件。
差點搞砸了的鑄造成型
實習第二周的星期四是學鑄造成型這個工種。鑄造的工藝有很多種，我們學的是砂型鑄造工藝，是應用最為廣泛的鑄造工藝。砂型鑄造工藝是利用模樣埋入型砂中后取出而留下的型腔來灌注金屬，從而達到了鑄造毛坯或零件。在聽帶隊師傅講解的時候，我以為這個工作一定很簡單，不就是像小孩子玩泥沙嘛。可到了自己動手開始做，才知道原來要把聽懂了的事情做好并不簡單。一開始我做得很順利，做下砂型，做上砂型，扎通氣孔。到了起模時問題出現了，我先用一根鐵絲釘在模樣上，慢慢搖動要把模樣取出來，但感覺好像有地方卡住了，這時我看了其他同學也都是這樣做的，覺得沒啥不妥就繼續用力，結果模樣取出時砂型崩了一大塊。無奈只好重新開始，這個時候因為已經落后其他同學了，所以我想都沒想就立刻重來，也沒分析原因，但第二次起模時砂型又崩了。第二次失敗后，我冷靜了下來，仔細觀察了模樣和砂型，發現原來木質的模樣下底面已經有些開叉，所以起模時和型砂摩擦就把砂型給搞壞。我跟輔導師傅換了個模樣，最后一路順利完成了任務。在這之后我仔細思考了，我錯不是錯在第一次失敗，而是在第一次失敗后沒分析找出問題所在再一次摔倒在同一個地方。現實生產中有很多事不是我們在書本上可以學到的，我們要在實踐中學會思考才能達到金工實習的目的。
我們便被安排去看一個實習安全方面的錄像，錄像里詳盡的播放了許多工種的實習要求，像電焊氣焊，熱處理等。看著許多因不按要求操作機器而發生的事故，再加上老師告訴我們的以前發生的類似事件，我真的有點害怕，許多人也和我有同樣的感受。老師看出了這一點，就告訴我們，只要按照正確的方法，掌握要領，是不會發生事故的，于是我明白了，規范的操作，是安全的重要保證！
于是，第一天就給我留下了深刻的印象：工業上的一切指標的制定等等都是得非常謹慎科學，因為這關系著人的生命安全。
鉗工：
在鉗工實習中，我們知道了鉗工的主要內容為刮研、鉆孔，攻套絲、鋸割、銼削、裝配、劃線；當我們用鋸條將鐵棒上的11mm長的鐵塊鋸下來時，我們是多么的欣慰啊。然而這還是第一步，我們接下來還要對其表面進行處理并找出其中心，然后還是用手一步一步將它由圓柱狀磨成六面體狀。一切都是多么的艱辛！但甚感高興的是：我們還得到了勞動成果——自己親手做的六角螺冒。看著這最后的小咚咚，大家都笑了，都把它收藏起來了作為以后的美好的回憶！
于是，我學到了：做工業設計時，一定要耐心，不厭其煩的對進行精加工！
車工：
隆隆的機器聲音可能是車工的最大特點了。我從來不敢想象自己可以把加工的東西精確到千分之幾，在做這個之前我就懷疑自己是否可以做到。因為自己實在是細心不起來，好多細節注意不了，加工的東西也實在不敢恭維。車工有點點危險，不過它的操作還是挺簡單的，我第一次觸摸它的時候是不敢亂動的，因為生怕它從那里飛出個東西出來，弄傷了自己。按照老師的步驟我開動了機器。先講老師那些說沒有未危險的按鈕弄了一遍，在空機啟動的狀態下，我熟悉了機床的基本操作。后來我將我的材料安裝上去了，開始了真正的加工。我敢說我從來沒有這么專注過，從來沒有這么細心過，就象呵護一個剛剛出生的嬰兒。我時刻都盯住那機器好像它就要毀掉我那東西一樣。終于那個東西按照老師的要求加工出來了。雖然有點誤差，但是我投入了我全部精力，從來沒有過的認真。以后我會更加細心，當下次有機會來這里的時候，我肯定可以加工出合格的產品出來。
銑工：
這里到處都是油！這個是好多同學進入銑工車間說的最多的一句話。銑工加工出來的東西同樣精細，有了昨天在車工那里的經驗，今天在這里也活動自如了，聽完老師說完，我們就很快點開始了自己的加工工作。機器對我們也部在陌生了，它好像也對我特別好，機器本來誤差也很小，今天我對這個工件充滿了信心。果然最后的結果在意料之中。現在我才明白只有多接觸，才可以產生感覺，多熟悉才可以順利。在今后的工作中我會好好注意這些的。
電火花：
同樣是半天的實習，感受仍然深刻，雖然由于時間關系我們每個人的得意之作“奇形怪狀的電極”不能都印在螺母上，但是看著師傅用機床操作時，還是深深地被吸引了，更令人驚奇的是，精確度如此之高，居然可以精確至0.001米！！
焊接：
在氣焊的實習中，我們知道了氣焊由乙炔發生器，回火防止器、氧氣瓶、減壓器、焊槍組成；學會了如何調火焰和平焊。剛開始大家看著藍色的火焰心中對我都有些恐懼，因為大家對乙炔爆炸都是皇皇不安。但在老師的指導下，大家一下就上手了。別說！同學們戴著墨鏡焊接的樣子還蠻可愛的！
在電焊實習中，我們了解了電焊的實質，電焊機的組成與焊條的構成；學會了選用焊條的種類和如何操作電焊機。看著大家腳綁長靴，手舉放面罩，熟練地在缺口上焊接，還是很象模象樣的呢！
化學加工
在所做的工種中，這是同學普遍認為最有趣的一個。在這個工種中，主要是利用鋁合金的陽極氧化來增加材料表面的各種抗性，也可以增加表面的觀賞性。其中畫圖這一部分的內容由我們自己決定，增加了所有人的積極性。
起初在我們手上的只是一塊很普通的鋁合金薄片，易腐蝕，各種抗性都不行。那么要經過陽極氧化處理，在薄片表層形成一層氧化膜，才能提高薄片的相關屬性。主要的流程是：除油脂清洗化學拋光清洗陽極氧化清洗染色清洗烘干上臘繪圖雕刻除氧化膜清洗陽極氧化清洗染色清洗除臘。工藝的流程較多，而且很煩所，每一步都很重要，一旦某一步有了一些差錯，就會影響到以后的工序，所以每一個人都很認真，仔細。的確，不僅是這次的實習，我想我們平時的生活和學習，也要有認真仔細的精神才行，走錯一步路，也許會影響到自己的一生！在繪圖的時候，大家都發揮了自己的想象，做出了自己滿意的作品。而這些作品大家都打算送給自己的家人，朋友或是留做紀念。意義和那些買的就是有不同。
鑄造
已經是實習的最后一天，老師在做示范和講解時，一邊聽一邊忘，故在自己動手的時候，只知道大概過程，但是細節問題卻使我在鑄模前進的道路上百般受阻，帶著一臉的無奈，面對致命的細節問題我只能望洋興嘆！左顧右盼之余，便依葫蘆畫瓢地挖砂，鑄模，起模，修型，我時時注意，處處小心，生怕一不留神天就會塌下來一樣，作業得分為“A”，把這個模型做得非常完美，心里面突然充溢了那個叫“成就感”的東西。
[后記]
關鍵詞：化學工程；化學工藝；發展趨勢
前言：
簡要的說，物質發生化學變化的反應過程為化學過程，而化學工程則是研究化學工業和其他過程工業生產中有關化學過程以及物理過程的一般原理、規律。這些工業不僅僅包括了傳統化工制造，同時也包括了現代化工制造，像向生物工程、生物制藥以及以及相關的納米技術等。化學工藝是以化學方法以化學方法、改變物質組成與組織結構合成新物質為主的一種生產過程與技術。而化學工程與工藝就是一種優化產品加工、生產的過程。在化學工程領域之內與之相關聯的行業特別多，同時也與許多現代高新科技領域具有一定程度上的相互影響作用，在很大程度上推動著我國科技的發展、進步，增強了我國的綜合國力。
1.化學工程與工藝對環境保護的意義
現階段，“綠色”這一詞匯已經逐漸被人們所熟悉，而環保也逐漸成為了人們普遍所追求的一種生活方式以及生活態度。實現環保節能這一生活方式、生活理念重要途徑之一便是對化學工程與工藝的研究。化學工程與工藝相對程度上而言是一門比較具有顯著工業特色的學科，其所研究的范圍相對程度上也比較廣，同時應用范圍也特別寬。對于化學工程與工藝的研究，一方面需要降低污染、節約資源，另一方面需要實現人類利益的最大化。據調查數據顯示，很多國內外的企業都在進行一些與綠色環保方面的相關研究。
2.相關新興化學工程與工藝的技術研究
2.1綠色化學工程
綠色工程即無污染、無化學、無害物質。綠色化學就是研究、利用原理在一定程度上在化學產品的設計、開發以及加工生產過程中盡量減少、消除會對人類健康以及環境的影響的一門科學。因此，在一定程度上盡可能的運用化學工程與工藝去減少一些有害的原料、催化劑的產生與使用，盡可能的從根本上阻隔污染源的產生。綠色化學的主要作用就是從源頭上對污染物進行有效的減少或者消除，同時可以利用綠色化學生產出來一些對環境的保護有利的材料，然后經過回收廢物進行循環利用，在最大限度上保證化學工程與工藝的“綠色化”。
2.2化學工程與工藝的分離過程
在現代社會，蒸餾法是最主要也是用的最多的一種分離工程方法。相對而言，我國在蒸餾分離工程方法方面的研究已經有了相對程度上相比較豐富的理論依據以及實踐經驗，但是在很多方面依舊需要進行完善。現階段，有許多國家的科學家認為膜分離技術（就是吸附分離——運用一些氣體的干燥、廢水等污染物的處理等等）是現在最具有發展潛力的一項分離工程技術。它具有節能、高效以及易于清理等特點，但是同時它也具有一些問題需要去防治、改善。
2.3超臨界流體（SupercriticalFluid，SCF）
超臨界流體是一種溫度還有壓力，都在臨界點之上的無氣體液體的相界面。最近幾年，超臨界水氧化法（SCWO）在環境治療以及保護方面的應用、研究在相對程度上較多，而在化學工程與工藝方面相對研究比較少，依舊處于研究實驗期。
2.4提高反應選擇
化工生產過程的重要組成之一是化學反應，原料由反應得到產物，因此，便可以選擇相對程度上更為合理的反應途徑去實現提高生產效率以及產品質量的效果。影響化學反應的因素有很多，像反應溫度、反應條件以及反應時間等。比如在氧化反應過程中往往會產生大量的熱，因此原料就會因為受熱而發生質變，進而導致產品的質量降低。
3.總結
現階段，世界不僅面臨著資源的短缺的問題，同時也面臨著能源短缺的問題，全球國家都認為社會經濟的發展需要建立在綠色環保的基礎上，提出了資源的節約以及保護環境的要求。因此，這在一定程度上就要求在化學工程和工藝的配合上要緊密，發展上應該實現協同性發展。就這一方面，我國實現了可持續發展理念和化學工程工藝的融合，這樣，將化學工程和工藝技術相關的聯系在一起，重視其發展的綠色化，推動了傳統的化學工藝和工程的發展，降低了其發展給環境帶來的壓力，實現了資源的節約，環境污染的降低，綜上所述，開發新的能源對我國未來化學工程與工藝的發展是極為重要的一條道路，同時也是增強我國綜合國力的一條道路。
參考文獻
[1]杜春.化學工程與工藝專業認識實習的探索與實踐[J].石油化工應用，2008（27）：136
[2]姜兆華，趙力，宋英等.面向國家需求的化學工程與工藝特色專業課程體系構建與實踐[J].中國大學教學，2013（11）53-55
化學工程與工藝專業的定位
1.化學工程與工藝專業的性質及培養模式
化學工程與工藝專業屬于工科專業,授予工學學士學位。由于化學工業的相關領域極為廣泛,化學工程與工藝專業涉及的專業方向也就非常多樣化,各高校的化學工程與工藝專業特點亦不盡相同。我校近年來根據社會經濟、工業發展的需求趨勢,兄弟院校化學工程與工藝專業方向的設置,以及我校原有的相近專業優勢,設置了能夠體現我校特色的化學工程與工藝專業方向,逐步建立了適合我校化學工程與工藝專業的教育培養模式。2008年,我校化學工程與工藝專業已有7屆本科畢業生,其學生就業形勢良好,社會反饋積極.在制定教學計劃的工作中加強教學內容和課程體系的改革,加強實踐教學環節,目的在于進一步提高教學質量,培養適應能力更強的化學工程與工藝人才。
2.化學工程與工藝專業的任務
根據化學工程與工藝專業的性質,化學工程與工藝專業的任務是培養學習化學工程學與化學工藝學等方面的基本理論和基本知識,受到化學與化工實驗技能、工程實踐、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練.具有對現有企業的生產過程進行模擬優化、革新改造,對新過程進行開發設計和對新產品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學科和領域很多,化學工程與工藝專業除了讓學生學習一般應用化工的基本知識和基本技能外,還應該結合本地區、本行業及本校的實際情況,重點學習化工在某個或某幾個領域中的具體應用,以便形成不同高校應用化工專業的特色專業方向.
3.化學工程與工藝專業的業務培養目標
本專業培養具備化學工程與化學工藝方面的知識,能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫藥、環保和軍工等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理和科學研究等方面工作的工程技術人才。
4.化學工程與工藝專業的課程設置
為了使不同高校既有統一的規范,又有不同的專業特色,根據應化學工程與工藝專業的任務和業務培養目標,化學工程與工藝專業的畢業生應該具有較扎實的化工理論基礎,較寬的化工應用知識以及一定的工程技術基礎,從而該專業的課程設置(公共課、基礎課除外)應由基礎化學課、工程基礎課和專業方向課3部分組成。基礎化學課包括:無機化學、有機化學、分析化學、物理化學等。工程基礎課主要包括:化工儀表與自動化、化學工程基礎、電工電子學等。專業方向課:可根據具體方向選擇專業化學課,如電化學工程方向可選理論電化學、化學電源工藝學、電解工程和電鍍工程等。精細化工方向可選擇化工工藝學、化工分離工程、化學反應工程等。另外實踐性環節包括基礎實驗、綜合實驗、提高實驗、生產實習、畢業實習和畢業論文等。
我校化學工程與工藝專業方向
就專業方向而言,化學工程與工藝專業的性質是工科。化學工程與工藝專業應該是培養具有較扎實及寬廣的化學工程理論基礎知識,特別注意培養學生的動手能力及解決實際問題的能力。教學計劃的總體設計中要體現應用型人才所具備的工程技術基礎知識,重視實驗、實踐、實習、畢業論文等環節。設置專業發展方向,結合廣西經濟發展的需要,建立在合理利用廣西及學校的資源及適應科技發展、注重社會需求基礎上。據此,我校化學工程與工藝專業專業方向設定為:電化學工程與精細化工。
1.1應用型本科人才要求
根據現代化學工業的特征及社會對化工人才需求的趨勢,應用型高校化學工程與工藝專業的目標是培養化學化工理論基礎扎實,實踐動手能力、自主學習能力、創新能力及外語與計算機應用能力較強,適應化工、冶金、能源、輕工、醫藥、環保等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理等方面工作的應用型高級工程技術人才[2]。為了實現上述目標,化學工程與工藝專業應用型本科人才應具備的基本素質與專業能力包括7個方面:①樹立正確的世界觀,具有良好的人文精神、科學素養,能處理好人與環境、人與社會的關系;②掌握化學工程與工藝的基本理論和基本知識;③掌握化學裝置工藝與設備設計方法,掌握化工過程模擬優化方法;④具有對新工藝、新產品、新技術和新設備進行研究、開發和設計的初步能力;⑤了解化學工程的理論前沿,了解新工藝、新技術與新設備的發展動態;⑥掌握文獻檢索的基本方法,具有一定的科學研究和實際工作能力;⑦具有創新意識和獨立獲取新知識的能力[2]。因此,根據現代科技和生產的發展需要,以服務地方經濟社會發展為目標,把握高等教育規律和化學工程與工藝專業特征,制定化學工程與工藝專業應用型人才培養方案。在人才培養方案制定的過程中,合肥學院借鑒德國應用科學大學培養應用型人才成功經驗,非常重視企業的作用,將企業要求與學生的培養相結合,構建理論教學與實踐教學相學體系,確定了以“面向企業、立足崗位、注重素質、強化應用、突出能力”為指導思想的“應用型”人才培養模式。理論教學體系體現“三個服務”原則:基礎理論教學要為專業技術課教學服務,理論教學為提高學生綜合素質服務,把素質教育貫穿于教學全程,為培養學生具有獨立分析和解決實際問題的能力服務,注重培養學生對技術成果的吸納和綜合應用能力。建立與培養目標相適應的實踐教學體系,形成基礎實訓、專業實訓及校內、外實訓教學相結合的綜合實訓教學一體化,完成實訓教學。促進學生掌握專業技能,實施“四年九學期制”,提高學生就業競爭能力。
1.2化學工程與工藝專業人才要求
化學工程與工藝專業是為了適應新世紀化學工業的發展而設置的,是由原來的化學工程、有機化工、無機化工、高分子化工、精細化工、煤化工、工業催化等專業合并而成的寬口徑專業,覆蓋面寬、涉及領域廣[3]。該專業具有兩大特色:一是覆蓋面廣。研究領域涉及無機化工、有機化工、精細化工、材料化工、能源化工、生物化工、醫藥化工、微電子化工等諸多領域;二是工程特色顯著。該專業以化學工程與化學工藝為兩大支撐點,化學工程主要研究化工過程及設備的開發、設計、優化和管理。化學工藝則研究以石油、煤、天然氣、礦物、動植物等自然資源為原料,通過化學反應和分離加工技術制取各種化工產品。化學工程與工藝專業涉及的工程放大技術、系統優化技術和產品開發技術,不僅在化工領域,而且在醫藥、材料、食品、生工等眾多相關領域均大有用武之地。因此,化學工程與工藝專業培養的學生應有較強的工程能力和工作適應性,需掌握化工生產技術的基本原理、專業技能與研究方法,具有從事化工生產控制、化工產品和過程的研究開發、化工裝置設計與放大的初步能力[4]。
1.3應用型化工人才實踐教學體系構建
高等工程教育強調綜合素質的基礎作用和工程素質的定型作用。培養應用型化工特色人才,核心就是培養實踐能力強的應用型人才。以培養應用型人才為目標,以科學發展觀為指導,遵循教育教學基本規律,堅持育人為本,教學為綱,根據學生需要,圍繞學生能力拓展和知識結構構建實踐教學體系。該體系由基本技能、專業能力、綜合能力三層次訓練組成,將課外創新活動和社會實踐有機融合。借鑒德國成功的經驗,培養學生工程設計能力、項目實現能力及創新能力。實踐教學根據能力要求可分為3個層次:基礎實踐層、專業實踐層、綜合和創新實踐層。基礎實踐層以強化“三基”,培養基礎能力為目的,將基礎化學實驗分為3個層次和5個模塊,構成一個彼此相連,逐層提高的體系[5]。通過化學專題研究訓練,強化了知識和技能的綜合性;認知實習在實踐教學體系中處于承上啟下階段。學生在與自己相近或相關的崗位上經過認知實習,了解專業所需要的專業知識、能力、素質,有利于他們結合自己的興趣,規劃未來發展,在專業方向的選擇、課程模塊的選擇上會更加理性。2周金工實習和1周電工電子實習,實現基礎能力培養目標;專業實踐層是在理論教學和基礎能力培養的基礎上,通過專業基礎實驗、課程設計、工程實訓等實踐教學的環節實現專業能力培養;綜合和創新能力是對技術基礎知識、運用專業知識解決實際問題能力和知識遷移能力的綜合體現,反映學生整體素質。通過畢業實習、畢業設計(論文)等實踐教學環節,配合第二課堂科技活動,達到培養專業技術應用能力的目的。總之,各層實踐教學活動層層遞進、相互滲透,達到培養目標規定的專業技術應用能力的要求。
2圍繞工程能力培養,實施實踐教學改革
2.1突出強化實踐鍛煉,提高教師實踐教學水平
教師是實踐教學體系的主導者,也是實踐教學體系的實踐者。要培養高質量應用型人才,必須要有高水平的教師隊伍。按照這一思路,為所有的實驗室配備了具有碩士學位的專職實驗教師,采取走出去、請進來的辦法培養教師的實踐能力,派合肥學院高學位高職稱的教師到企業去鍛煉6~12個月,增加教師的工程意識和實踐能力。根據學院要求成立了實驗技術教研室,這不僅是名稱和內涵的改變,更重要的是教育理念的轉變,建立實驗技術教研室,由教授、博士擔任主任,具有研究生學歷的教師為成員,研究實踐教學內容、方法和手段,進行實驗教學、實驗課程內容和方法改革等工作。目前,和化學工程與工藝專業實驗實踐教學有關的合肥學院院級教研立項6項,安徽省教育廳立項3項,獲得教學成果獎合肥學院二等獎一項、三等獎一項;安徽省三等獎一項。聘請企業和設計院等單位人員擔任教師,讓學生參與解決實際工作問題,提高實踐能力。
2.2加強實踐教學條件建設,提供實踐教學載體
實驗室和實習基地是完成實踐教學內容所必需的保障平臺。在實驗室建設方面,加強以無機化學、有機化學、物理化學、分析化學課程為支撐的基礎化學實驗室建設,和以化工原理為支撐的化工基礎實驗室。專業實驗作為一門最能反映專業特色,與專業科學技術發展關系最為密切的實踐性課程,必須跳出原有的框架,重新構建一個能夠全面反映化學工程學科發展方向、適合按專業大類組織實驗教學、有利于培養學生工程實踐能力和創新能力的新框架。根據化學工程與工藝核心課程化工熱力學、傳遞過程原理、化學反應工程、分離工程和技術化工工藝學作為構架,遵循以下原則:緊扣化工過程研究與開發的方法論;充分考慮工程學與工藝學實驗的適當平衡;具有典型性、力求先進性、增加綜合性;實驗內容既符合化學工程與工藝學科發展規律,又具有鮮明的先進性和特色,建立了化工熱力學實驗室等專業實驗室。根據專業和學生發展需要,在專業方向上設立分離工程和精細化工2個化工專業方向,并建立精細化工和分離技術2個實驗室,建立膜材料和膜過程院級重點實驗室1個。校外實習是強化專業知識、增加學生的感性認識和創新能力的重要綜合性教學環節,校外實習基地是培養學生實踐能力和創新精神的重要場所,是學生接觸社會、了解社會的紐帶[6]。以校企互利雙贏為機制,開展產學合作,和中鹽四方集團等14家企業建立良好的合作關系,與企業合作共建實驗室2個。每年由校內和企業教師共同指導學生進行實習,并在畢業論文(設計)環節,由企業提出課題,真題真做,學生將所學知識和生產實際相結合,取得在書本上得不到的收獲。中鹽四方集團、東華集團工程技術人員指導學生設計多次獲合肥學院優秀畢業設計(論文)獎。
2.3第一課堂與第二課堂相結合,著力培養學生創新能力
為了達到實驗課培養學生應用所學知識解決問題的更高目標,以培養學生實踐創新能力為出發點,以學生個性化能力培養為重點,學院制定了《合肥學院學生第二課堂活動學分管理暫行辦法》,將第一課堂與第二課堂結合起來,收到明顯的效果。化學工程與工藝專業,以化學工程師之家和學生參與教師科研為主要內容開展第二課堂科技活動。化工工程師之家于2007年11月建成運行。以培養“未來的工程師”為目標、以工程設計為核心、以模型制作為基礎,通過形式多樣的活動培養學生的工程意識;通過加強合作促進團隊精神;通過模型制作提高工程應用能力;通過工程設計提高工程素養;通過企業化運作模式培養學生效率意識、責任意識和管理能力。作為第二課堂的重要平臺,重點培養學生的工程設計能力、管理能力、協調組織的領導能力和團隊精神。通過借鑒企業化管理模式,營造企業氛圍,培養學生效率意識、責任意識和管理能力,增強學生對社會的適應能力,提高學生的綜合素質。目前,累計培訓學生500人以上。化學工程與工藝學生在各種全國性競賽中取得了一系列好成績。2010年,在科技部等單位舉辦的青年科技創新競賽獲得二等獎,“三井化學”杯第四屆大學生化工設計競賽二等獎和華南地區第四屆大學生化工設計創業大賽二等獎。近3年來,學生34篇,其中被SCI、EI收錄的9篇。
關鍵詞:能源化學工程;培養目標;課程體系;人才培養模式
1能源化學工程專業的產生
隨著世界經濟的不斷發展，人類社會對能源的需求越來越多。能源問題成為21世紀人類面臨的最基本問題。長遠來看，在全世界范圍內，一次能源仍將占主要地位。但隨著時間的推移，一次能源逐漸消耗殆盡，煤、石油和天然氣等含碳能源的潔凈、高效利用，太陽能、風能、地熱能、生物質能、潮汐能等具有清潔、低碳、可再生等優勢的新能源的開發利用將成為未來世界經濟可持續發展的關鍵［1］。能源化學工程(EnergyChemicalEngineering)作為一個全新的專業應運而生。安徽理工大學化學工程學院化學工程系根據自身化學工程與工藝(煤化工方向)專業優勢，僅僅依托煤化工，但又不局限于煤化工，涵蓋燃料電池、生物質能、電化學、生物柴油、環境化工等豐富內容，于2011年新增加能源化學工程專業。關于能源化學工程專業本科生課程體系建構、人才培養模式正處于不斷探索和完善中。
2能源化學工程專業的培養目標
能源化學作為化學的一門重要分支學科，是掌握煤炭綜合利用，了解非煤礦物能源，普及新能源和可再生能源知識、實現能源科學利用和可持續發展的重要科學技術基礎。它利用化學與化工的理論與技術來解決能量轉換、能量儲存及能量傳輸問題，以更好地為人類經濟和社會生活服務。化學變化都伴隨著能量的變化，而能源的使用實質就是能量形式發生轉化的過程。能源化學因其化學反應直接或者通過化學制備材料技術間接實現能量的轉換與儲存［2－8］。能源化學工程屬于一個全新的專業，之前僅在化學工程與工藝專業里涵蓋過一點，主要關注怎么利用能源、對大自然造成較少的傷害。主要研究方向:能源清潔轉化、煤化工、環境催化、綠色合成、新能源利用與化學轉化環境化工。如今上升到一個全新的專業獨立出來，可見其重要程度。專業人才培養目標的制定應建立在對專業深入分析和了解的基礎上并結合國情、校情，能源化學工程專業人才培養目標也不例外［9－10］。考慮到安徽省淮南市是歷史悠久的煤炭城市，再結合安徽理工大學化學工程學院化學工程系專業的辦學特色，考慮專業發展與社會進步對人才的客觀、合理的要求。我們在制定本專業的培養目標時，強調“厚基礎、寬專業、高素質”，力求培養出具有良好科學素養、基礎扎實、知識面寬，同時具有創新精神和國際視野的高級專門應用型人才［11－12］。學生具有了扎實的化學化工基礎知識和能源化學工程專業知識就能夠快速適應涉及化學、化工、傳統和新能源加工等領域的相關工作。具備在煤炭行業、電力行業、石油石化行業、生物質轉化利用行業從事低碳能源清潔化、可再生能源利用以及能源高效轉化、化工用能評價等領域進行科學研究、生產設計和技術管理等工作。我們培養的畢業生工作領域包括:煤化工行業、天然氣化工行業、電廠化工綜合利用行業、生物質能源化工行業、固體廢物綜合處理行業、石油加工行業、石油化工行業、催化劑生產和研發行業。可以在這些行業從事設計、科學研究、技術管理等工作或繼續深造［13－16］。
3能源化學工程專業課程體系
除了公共基礎課程、學科專業必修課程，立足能源城淮南市，依托安徽理工大學化學工程學院化學工程系的特色開設特色專業核心課程(如，能源化工導論、化學反應工程、化工熱力學、化工分離工程、煤化學、工業催化I、能源化工工藝學、化工過程分析與合成、化工過程控制、化工設計基礎)以及特色專業任選課(如，煤氣化工藝學、煤基合成燃料、生物質能源及化工、燃燒工程、燃料電池、現代儀器分析、電化學工程、膜科學技術過程與原理、基本有機化工工藝、廢棄物處理與資源化、環境化工、化工專業英語)。此外專業實踐模塊本系能源化學工程專業開設的專業基礎實驗－《煤化學及工藝學實驗》，包含實驗項目:煤樣的制備、煤樣的粒度分析、煤樣堆積密度的測定;煤中水分、灰分、揮發分產率的測定及固定碳的計算;煤中硫元素的測定;煤的發熱量測定;煤中碳氫元素的分析;煤氣成分分析;煙煤坩堝膨脹序數的測定;煙煤奧亞膨脹度的測定;煤的粘結性指數的測定;煤灰熔融性的測定。這些實驗項目以煤化工為特色，厚基礎理論，意在培養學生扎實的理論基礎。開設的專業實驗－《能源化工專業實驗》，包含實驗項目:煤樣的XRD分析;煤的熱重分析;水煤漿的制備和性能評價;油品的常壓蒸餾;生物柴油制備及性能評價;石油產品的性能測定1;石油產品的性能測定2;電化學－燃料電池電化學性質的測定;電化學－質子交換膜電化學性質的測定。這些實驗項目不限于煤化工，設計生物柴油，電化學，燃料電池等，重在拓展知識面，培養寬專業，高素質人才。
4能源化學工程專業建設中存在的問題
安徽理工大學化學工程學院化學工程系根據自身化學工程與工藝(煤化工方向)專業優勢，開設能源化學工程專業，經過這些年的不斷摸索，至今已有一屆畢業生，通過學生反饋，在專業建設上仍有一些不足:
(1)專業實踐教學條件有待改善。就當前現狀來看，本專業實驗條件還相對落后，缺少大型分析儀器和設備，實驗室建設相對滯后，現有實驗器材臺數還不能很好滿足學生分組實驗要求。
(2)師資隊伍建設還需進一步加強。由于本專業辦學歷史較短，師資力量相對不足，專業結構也不近合理，一批青年教師還需逐漸成長，缺乏高水平科研項目和教學研究成果。
(3)部分課程設置不盡合理，同時，專業基礎課、專業課開課的先后順序還需進一步調整和完善。對于新開設的課程，有的授課教師對內容不太熟練，有必要加強教師的授課水平，有條件的話可以走出去，加強與兄弟院校和科研院所的交流合作。
(4)校外實習基地建設有待加強。現有實習基地以煤化工企業為主，與能源化學工程專業培養目標中強調的“寬專業”背景還有一定差距［17］。以煤化工行業為背景的院校能源化學工程專業建設是一個不斷發展的過程。在開設該專業時仍需明確方向，吸收、借鑒相關院校辦學經驗，不斷摸索、改進、完善專業建設。不僅要辦出自身專業特色，還要進一步解放思想，緊跟經濟社會發展需要，培養出適應經濟社會發展的高素質應用型人才。截止到目前為止，安徽理工大學能源化學工程專業建設經費陸續到位，新進大型設備招投標已完成，等待供貨、安裝調試。專業教師也正忙于實驗室和實訓基地的規劃設計。結合應用型人才培養目標，學院領導帶領專業教師通過廣泛調研，集眾家之長，具有專業特色的實踐教學基地也逐步落實到位。相信安徽理工大學能源化學工程專業的明天會更加光輝燦爛。
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在19世紀初,化學工業就已經形成了隸屬于資金和知識密集型的行業。隨著信息和技術的飛速發展,化學工業由最初只能生產少數無機產品和有機產品的行業,漸漸地發展成一個能有效利用天然資源、規模龐大、多行業、高產量的一大工業門類。化學工業的發展與人類生活息息相關,化工生產過程同時也給人們的生活環境帶來了巨大的影響,當下解決化工生產過程所帶來的環境問題和能源消耗問題迫在眉睫,綠色化學化工也應運而生。近年來,提出的綠色化學化工在化工生產過程中采用環保與資源可持續發展的理念,降低了原料的成本,減少了廢棄物的排放等不良影響。
1 綠色化學化工
1.1 概念
綠色化學又稱為環境無害化學,是利用化學來防止污染的一門科學。其研究的目的是通過利用一系列的原理與方法來降低或除去化學產品設計、制造與應用中有害物質的使用與產生,使化學產品或過程的設計更加環保化。綠色化學包括所有可以降低對人類健康產生負面影響的化學方法和技術,在此基礎上產生的無害化工過程,被稱為綠色化工[1]。
1.2 基本原則
綠色化學化工在世界范圍內的原則相對一體,主要涵蓋下列幾方面。
(1)在反應過程的源頭上減少甚至根除廢棄物的產生,而不是在廢棄物產生之后再對其進行凈化處理。
(2)產品進行設計時,盡量做到原料利用率最大化。
(3)產品進行分析時,在考慮生產效率的同時使原料和產品的毒性降低。
(4)對于析出劑和溶劑等輔助物,盡量少用或選擇使用無害產品。
(5)減少生產過程中能量的損耗及其對環境的影響。
(6)除了考慮經濟和技術的因素,生產原料盡量選擇可回收的加工原料。
(7)盡量避免生產過程中產生不必要的化學衍生物。
(8)所選的催化劑應更符合化學計量。
(9)危險物產生之前進行檢測并控制。
2 綠色化學工程與工藝的發展現狀
傳統化學工程與工藝在處理有毒污染物方面的滯后性較強,其一般方法是在污染物產生后才采取措施對其進行處理,不但沒有做到對污染物進行根除,還提高了處理成本及時間。20世紀末期,人們開始留意到可以通過化學方式減少化學污染,這種方式很快在西方國家推廣起來,美國1990年污染防治法案的頒布開始了綠色化學化工的研究。此外,歐盟和日本等國家也都非常重視綠色化學化工的發展,并采取各種形式來推動無污染化學這一產業的發展。中國也十分重視這一行業動態,1995年確定了《綠色化學與技術》院士咨詢課題,1997年召開了“可持續發展問題對于科學的挑戰及綠色化學”研討會,積極推動相關研究和產業的發展[2]。
2.1 采用綠色能源
化工生產過程中的生產原料對生產過程和工藝有一定的影響。綠色化學化工采用無毒無害的原料,在開車階段防止了廢棄物的產生,而不是傳統化學工程與工藝中在廢棄物產生之后再進行處理。原料的是否可再生成為綠色化學工程與工藝的重點研發項目,選取類似自然物質這一類可再生且無污染的化工原料是綠色化學工程與工藝的首要步驟。
2.2 提高反應選擇性
化學反應是化工生產過程中的重要組成之一,原料由反應得到產物,提高生產效率和產品質量則可通過合理選擇反應途徑實現。化學反應的影響因素有很多,如反應溫度、反應條件、反應時間等。例如氧化反應大多會產生大量的熱,那么原料會因受熱發生變質,導致產品的質量降低,產率也減少。
3 綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用
3.1 清潔生產技術
清潔生產在《清潔生產促進法》[3]第二條中的定義為:“本法所稱清潔生產,是指不斷采取改進設計、使用清潔的能源和原料、采用先進的工藝技術與設備、改善管理、綜合利用等從源頭削減的措施,提高資源利用效率,減少或者避免生產、服務和產品使用過程中污染物的產生和排放,以減輕或者消除對人類健康和環境的危害。”在化工生產中,清潔生產技術是脫硝和脫硫技術的重要組成部分,也在其他領域中有一定的發展。
3.2 生物技術
迄今,生物技術在化工中應用的主要形式為借助于酶反應進行化學品的合成,通過微生物的發酵方法制取有機化合物以及用微生物處理工業廢水[4]。在現代化工生產中,生物技術在化工中的重點研發目標在于研發出種類繁多、具有更高活性和選擇性的酶。
