時間:2023-04-01 10:31:10
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2綠色化學化工產品的發展研究
即使人們都十分清楚綠色化工化學的優點與好處,但是在實際的生產過程中很少有人對其高度重視,所以綠色化學化工在我國發展過程中有著諸多的問題,例如社會關注程度不夠、發展模式單一、人才匱乏等?,F階段我們能做的就是利用一切可利用的方法,最大限度地將綠色化工化學進行全面推廣與宣傳,從根本上減少環境污染,實現經濟的可持續發展。
2.1加大宣傳力度,轉變生產方式
雖然綠色化學化工產業已經興起多年,但在全社會范圍內,它還未能被深刻的認知與了解,這在很大程度上,阻礙了其良性發展。因此,我們要從全社會范圍內,通過各大平面媒體和網絡、電視、廣播對綠色化學化工加大宣傳力度,使人們對綠色化學化工有深刻的認知與了解。
2.2在學科教育上加大投入與合作,力求創新
綠色化學化工的發展不僅僅是依靠微觀的分子水平的化學,還要依賴宏觀的大規模的化工技術,因此,要在一定層次上促進兩者的結合與協作。國家應加大對綠色化學化工的資金投入,建立與綠色化學化工有關的國家實驗室以及教學基地,作為發展綠色化學化工的創新性平臺,設置激勵機制,鼓勵創新,并持續不斷地為實驗室和教學基地的發展提供資金保障。
2.3重視人才培養
在我國,綠色化學化工屬于新興產業,因此,相關部門必須建立起完備的人才培養體系,為了長遠發展儲備人才力量。具體來說,高校應該開設有關綠色化學化工的相關學科課程,供感興趣的學生進行學習。化學化工產業應該制定嚴格的培訓體系,對相關從業人員進行培訓,從而保障這一新興產業的可持續發展。
2綠色化學化工產品的發展研究
即使人們都十分清楚綠色化工化學的優點與好處,但是在實際的生產過程中很少有人對其高度重視,所以綠色化學化工在我國發展過程中有著諸多的問題,例如社會關注程度不夠、發展模式單一、人才匱乏等?,F階段我們能做的就是利用一切可利用的方法,最大限度地將綠色化工化學進行全面推廣與宣傳,從根本上減少環境污染,實現經濟的可持續發展。
2.1加大宣傳力度,轉變生產方式
雖然綠色化學化工產業已經興起多年,但在全社會范圍內,它還未能被深刻的認知與了解,這在很大程度上,阻礙了其良性發展。因此,我們要從全社會范圍內,通過各大平面媒體和網絡、電視、廣播對綠色化學化工加大宣傳力度,使人們對綠色化學化工有深刻的認知與了解。
2.2在學科教育上加大投入與合作,力求創新
綠色化學化工的發展不僅僅是依靠微觀的分子水平的化學,還要依賴宏觀的大規模的化工技術,因此,要在一定層次上促進兩者的結合與協作。國家應加大對綠色化學化工的資金投入,建立與綠色化學化工有關的國家實驗室以及教學基地,作為發展綠色化學化工的創新性平臺,設置激勵機制,鼓勵創新,并持續不斷地為實驗室和教學基地的發展提供資金保障。
2.3重視人才培養
上海市化學化工學會教育委員會主任范杰教授代表與會的化學化工學會負責人和各校師生感謝東道主華東師大校系領導和老師們為會議提供的周到安排。同時介紹了上海市市長韓正同志今年1月下旬視察化工企業時對本市化學工業提出跨市發展,輻射全國;加大研發力度,實施創新技術;一伴化規劃,整合資源,做大做強等要求。為廣大化學工作者展示了上海市21世紀化學工業繼續發展的宏偉藍圖,倍受鼓舞。我們要用化學在追求美好生活,促進高新技術發展中所作出的貢獻,消除人們對化學的誤解,吸引更多的年青人投身化學專業學習,應對未來能源、資源不足的挑戰、環境污染加劇和溫室效應增大帶來負面影響作出努力和貢獻。
交流會上20位同學的精彩報告和師生間熱烈融洽的互動式討論,為會議營造了極為和諧的氛圍。
優秀論文涉及有關催化反應的機理探討、多種納米材料的合成、食品安全中監測方法研究、抗癌藥物的活性研究、皮膚抗衰老的機理、環境水體中重金屬的檢測方法和儀器的開發等與高新技術和人們生活密切相關的多個領域。
經過評委討論,有10位同學獲得壹等獎。他們是:劉嘉、黎朝、陸穎音、李永璽、戴逸婧、丁支、王荔祖、馬麗君、張若男和王歡。
有十位獲得二等獎,他們是:徐陽、劉媛媛、徐慧婷、應佚倫、、張蕾、沈明月、虞珊、蔣迪發和徐浩。
2改革教學方法,加強學生知識、素質和能力的培養
改變單一的教學模式,促進教學方法的更新,培養創新能力。有機化學教學,不是要學生死記硬背諸多有機物質的結構、性質、用途和制備方法,而是要讓學生掌握研究問題的方法和思維規律,培養學生敏捷、靈活、準確、獨創、嚴密的良好思維品質,提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。改革純課堂講授的教學方法,培養基礎扎實,知識面廣,有創新能力的現代化社會急需的創造型人才。結合本專業的教學實際,更新教學方法,把教學分成4個主要環節,即:“讀、講、做、練”相結合的方式進行。
(1)“讀”注重學生自主學習和綜合能力的培養。本科生起點較高,自學能力較強,要指導學生閱讀教材,預習和課后復習,逐步培養學生的自學習慣。
(2)“講”注重學生好奇心和學習興趣的培養。如果按傳統的教學方法按部就班地講授,學生會感到枯燥和乏味,久而久之學生的學習主動性會降低。教師應以啟發、誘導、提問、釋疑等方式進行教學,使學生盡快明白和掌握教材中的重點、難點和關鍵?;蛘邔⒏鞣N邊緣學科的精彩內容適當引入教學中,提高學生的好奇心和學習興趣。
(3)“做”注重學生創新能力和科研素質的培養。有機化學實驗課教學對培養學生動手能力、周密思考、仔細觀察、探索問題、學習興趣和科研能力方面具有重要作用,同時也是提高學生綜合素質、培養學生創新能力的重要途徑。高度重視實驗教學環節,增設綜合性、研究性實驗,選擇與專業密切相關的基本操作進行強化訓練,通過做實驗激發學生的學習興趣,培養和提高學生操作技能、動手能力、觀察能力和思維能力,培養學生嚴謹、科學、實事求是的學習態度。
(4)“練”注重學生分析問題和解決問題能力的培養。通過多種練習方式,課堂的邊講邊練,課后的作業練習等等。此外,開展討論、撰寫小論文、專題講座以及舉行知識競賽活動,靈活運用各種方法,全面提高學生的綜合素質。
3采取多種教學手段,激發學生興趣
教師利用信息技術授課,可以讓教學內容以各種形式呈現,激發學生學習的興趣,建造學生可參與和自主學習的環境,從而發揮學生的主體性。多媒體教學手段拓展了課堂的時間和空間,可使復雜抽象的知識簡單化、具體化。有機化學結構、反應機理、電子效應等教學,概念多且抽象、枯燥,因學生缺乏空間結構意識和空間想象力,黑板上的平面板書無論如何也難以喚起學生的共鳴,是教學的難點。采用多媒體教學可以插入圖片和視頻,動畫或漫畫,逼真的主體畫面、清晰的比較鑒別、精練的規律歸納,牢牢地吸引住學生,激發他們的求知欲。另外,利用計算機多媒體技術可以做到高密度的知識傳授,大信息量的優化處理,大大提高課堂效率,較好地解決當前有機化學課程(特別是非化學類的有機化學課程)學時數少和教學內容多的矛盾,因此在教學過程中適當地使用多媒體輔助教學,對提高教學質量具有重要的意義。但對于多媒體技術的運用要注意和課程內容的有效結合,做好相應的編排和合理使用,避免因為過分追求信息量而出現的內容混亂及繁雜。另外,當前學生的社交手段中,網絡是重要的一種方式,QQ、BBS等使用較多,如何利用這些媒介拉近教師與學生之間的關系進而提高他們對有機化學的興趣對于培養學生創新性思維有著重要的意義。針對有機化學內容分散,知識點多的這種情況,我們充分利用了網絡媒介進行課下輔導,取得了良好的效果。利用FTP進行課件公開,方便學生查閱,創建QQ群進行討論和答疑,并在QQ空間上將典型問題列出并加以解釋,這種方法促進了學生的主動學習,并且可以及時獲得疑難問題的針對性解答,拉近了師生距離,也有效提高了教學效果。
4深化實驗教學改革
有機化學是我校的校級精品課,它是一門以實驗為基礎的學科,在大學二年級開設。此階段的學生正處于實驗技巧、獨立實驗能力提高的階段,因此做好這一階段的教學,對培養學生的實踐能力與創新能力有著極其重要的意義。
4.1將單元實驗整合成綜合型實驗
《有機化學實驗》教材中化合物的制備,大多是單個有機化合物的制備,缺少綜合型、設計型與創新型強的實驗內容,不利于培養學生的動手能力、分析問題解決問題的能力,更不利于創新能力的培養。綜合型實驗是該實驗課程知識的綜合體現。所謂綜合型實驗既包括多步驟連續綜合實驗又包括合成、分離、提純以及檢驗等實驗。多步驟的綜合實驗不但可以提高學生的實驗技能,緩解由于擴大招生,學生人數增多,實驗藥品消耗多的矛盾,節約經費開支。同時,多步驟綜合實驗,由于試劑的回收利用,減少了對環境的污染,有利于環境保護,體現了綠色化學的特點。
4.2增加綠色應用性綜合型實驗
隨著綠色化學的提出,科學實驗的環境保護問題越來越引發人們的關注。因此,我們增加了天然有機物提取等實驗內容,如從茶葉中提取可作為中樞神經興奮藥的“咖啡因”和“茶多酚”,以取代原有機化學實驗中毒性較大的“環己烯的制備”和“偶氮苯的制備、光異構化和薄層色譜實驗”兩個實驗。既激發了學生學習有機化學的興趣,又培養了學生將實驗成果及時轉化為經濟效益的意識。
4.3開設開放實驗
在本科生完成有機化學實驗必修課的同時,適時增設開放型試驗。開放實驗首先要滿足以下一些要求:①具有綜合性;②實驗的綠色化;③必須是學生愛做的實驗;④能豐富學生的知識水平。另外,還要具有如下五個特點:一是實驗時間和空間的開放;二是實驗內容上的開放;三是指導方法上開放;四是教學手段和管理手段的開放;五是實驗教學評價的開放。這種實驗教學方式的根本目的就是克服傳統實驗教學中學生的角色比較被動的弊端,注重學生的主體作用,激發學生的創新積極性。
2卓越計劃化學工程與工藝專業教學資源建設的思路
卓越工程師背景下的化學工程與工藝專業需要根據行業對化工工程師知識、素質和能力的要求,確定相關課程和實踐教學環節,將涉及工程意識、工程素質、工程實踐能力、工程綜合能力培養、企業以及工程項目管理知識的課程納入培養方案中,增加工程教育相關課程,因此,必須按照新的人才培養方案,以教材建設和精品課程建設為手段,改革教學內容,加強教材建設,自主編寫和完善系列專業教材,使教學內容充分反映新世紀化工實際生產和化工行業可持續發展的新要求??傮w建設思路如下:
2.1構建“新體系”
構建以培養工程意識、工程素質、工程實踐能力、工程綜合能力為目標的實踐教學新體系。按照基本技能層、知識應用能力與工程實踐能力層、創新能力與工程綜合能力層等“三層次”,循序漸進地培養學生的工程綜合能力和創新能力。在基本技能層,主要通過課程實驗、上機操作等實踐環節加深對理論課程基本概念、基礎知識和基本理論的理解和基本技能的培養;在知識應用能力與工程實踐能力層,主要通過課程設計、專業實習、社會實踐等環節實現對學生知識應用能力的培養;在創新能力與工程綜合能力層,主要通過化工企業輪崗實習、化工企業項目設計與研究、畢業設計(論文)、大學生“挑戰杯”競賽、大學生科技創新活動、產學研合作開發等方式實現對學生的工程綜合能力與創新能力的培養。
2.2突出“厚基礎”
本專業卓越工程師教育專業培養方案課程設置分為通識教育,專業基礎課和專業課三大模塊。通識教育包括數學與自然科學、人文與社會科學、體育、素質教育公共選修課等,其課程學時占總學時的47.7%,課程學分占總學分的47.5%;專業基礎課包括相關學科基礎課和專業基礎課,其課程學時占總學時的34.9%,課程學分占總學分的34.3%;專業課包括基本專業課和專業方向課,其課程學時占總學時的17.4%,課程學分占總學分的18.2%。突出了卓越工程師培養的厚基礎,為卓越工程師的培養奠定堅實的基礎。
2.3強化“寬口徑”
本專業卓越工程師教育專業培養方案設置了精細化工、能源化工和生物化工三個專業方向課程模塊。其中,精細化工方向課程模塊開設了精細化學品化學、精細化工工藝學、精細化工過程與設備、精細化工及分離實驗等課程;能源化工方向課程模塊中開設了煤化學、煤化工工藝學、潔凈煤技術、煤化工實驗等課程;生物化工方向課程模塊中開設了工業微生物學、生物化工工藝學、生化分離技術、生物化工實驗等課程。強化了卓越工程師培養的寬口徑,以滿足大化工行業對工程技術人才的要求。
2.4體現“重創新”
教材建設也是教學資源建設不可缺少的內容。在化學工程與工藝專業的專業基礎課和專業課教材的選用上,以“加強基礎、精選內容、有所創新、有利教學”為原則,盡量選用國家規劃教材或者比較權威的高水平教材。同時,組織教師立項編寫或參編高質量教材,如普通高等教育國家規劃教材或精品教材;自編配套輔導教材和講義,制作和充實各類聲像教學資料,積極開發具有專業特色的CAI課件,錄制網絡教學視頻。重點開展精品課程建設,爭取獲得1門國家級精品課程、2~3門省級精品課程、4~5門校級精品課程,通過改革與建設,不斷提高教育質量和人才培養質量,努力培養學生的創新精神和實踐能力,打造出有扎實理論功底、掌握化工專門技能、有很強事業心和吃苦耐勞精神的應用型專業人才,以滿足現代化工業發展對化工專業高素質人才的需求。我們將不斷完善卓越背景下化學工程與工藝專業的教學資源建設,確保學校教學質量不斷提高,確保專業建設項目績效。
3卓越計劃化學工程與工藝專業教學資源建設存在的困難
卓越計劃化學工程與工藝專業教學資源建設的內容相當豐富,在實際操作過程中需要突破重重難關,其中最為突出的有校企合作、人才需求的個性化和多樣化以及師資隊伍建設三個方面。
3.1校企合作是首先要解決的問題
近年來,我院不斷探索和完善校企合作的長效運行機制,努力通過各種渠道與企業溝通,先后在多家大中型企業設立了教學實習基地并成立了一個工程實訓中心,為學生營造了在企業進行實踐學習的良好機會。但有些企業為了兼顧安全生產、產品質量和生產效益,不能為學生提供在相應的技術崗位上動手操作的機會,這樣一來學生的動手能力就得不到真正的鍛煉。
3.2人才需求的個性化和多樣化
不同的公司對技術應用型人才的需求均存在差異,如同樣是培養化學工程與工藝卓越工程師,有些公司需要學生具有精細化工或生物化工方面的知識,而有些公司則需要學生具有能源化工方面的知識。因此,我們必須有的放矢地進行化學工程與工藝專業卓越工程師教學資源的建設,以滿足不同公司對技術應用型人才的多樣化需求。
3.3師資隊伍的建設
化學工程與工藝專業卓越工程師培養必須擺脫傳統的大學生培養模式,為了實現卓越工程師的培養目標和落實卓越工程師的培養標準,形成具有良好的學緣結構、知識結構和以中青年為主體的雙師結構教學團隊是順利、高效進行教學資源建設的必要條件。而要改變目前師資水平不足,知識結構單一和學緣結構不合理的現狀將是一個長期而艱巨的過程。
工筆花鳥畫作為中國畫的一個分支,其發展和衍變經歷了一段漫長的歷史過程。直面中國工筆花鳥畫的現狀,我們必須把目光回歸到中國畫教學的本體上來。在眾多架下藝術公然來襲的今天,給工筆花鳥畫教學帶來了前所未有的困頓。我們在對待傳統藝術的方式上,顯得尤為曖昧。如何對待傳統、研究傳統、怎樣批判地繼承和發展傳統,成了工筆花鳥畫領域中最具實質性的課題。用一種什么方式來建立具有中國畫特色的教學體系、重塑中國畫的傳統根基,是我們最應當思考的問題。
筆者前段時間有幸進行了工筆花鳥畫的教學實習工作。在與本科學生的教學對話中,筆者深深體會到當下工筆花鳥畫教學工作所面臨的實際困難,如:市場運作手段向藝術創作研究領域的滲透等等。我們的工筆花鳥畫教學是否還要一味躺在中國畫教育的這張溫床上呢?從“山重水復疑無路”到“柳暗花明又一村”的景象,已不單純是一個藝術視角轉換的問題,只有深刻意識到工筆花鳥畫的現實問題——機遇與挑戰,做好一系列的轉型期的工作,也才有可能達到“千樹萬樹梨花開”的大好形勢。單從工筆花鳥畫教學的角度上看,筆者有以下幾點體會和想法。
工筆花鳥畫教學,首先,應要求學生有良好的專業基礎。建立一個良好的基礎體系是工筆花鳥畫教學的前提。我們應當看到,當下的美術專業高考在一定程度上存在一些不足,素描、色彩、速寫的考試固然有助于學生的基本功訓練,如提高造型能力等。但作為進入美術類專業高校后選擇國畫專業的學生卻不無遺憾,中國畫的專業基本功以及專業的表現技法在這類學生面前幾乎是一張白紙,這相應給我們的工筆花鳥畫教學帶來了難度。對中國畫傳統的認識相對薄弱,如何“借古以開今”?作為中國畫教學的主要途徑——“中西合璧”更是無從談起。在進入中國畫專業之前,有意識地進行相關內容的訓練和建立必要的國畫專業性質的考核制度,是非常有必要的。
其次,工筆花鳥畫教學的關鍵是加強傳統文化研究,注重學生的理論基礎知識方面的修養。這不僅僅是工筆花鳥畫所在系科,各個藝術系科都應引起重視。當代一些學生對傳統的理解和學習上存在著嚴重的斷代。一方面是對國學和傳統知識的缺乏,一方面是外來因素的干擾:蘇氏寫實主義的創作思想、契氏素描、普及性的宣傳要求等等,將中國畫的傳統體系沖擊得七零八落。對傳統文化的研究是工筆花鳥畫教學的一大利器。正如傳統畫論是中國畫教育的重要一環,教師的傳授分兩部分:一教畫理,二教畫法。中國畫的最高旨意應當是“道技合一”,工筆花鳥畫教學更是如此。在教學過程中充分做到理論聯系實踐,必須把傳統文化、時代精神、當下生活三者有效地結合起來,“筆墨當隨時代”,要具有現實觀照的藝術涵養。中國哲學、中國美學、中國古代畫論是中國畫理論建設之本。
再次,我們當下的教學模式一般是臨摹——寫生——創作三步曲。其中花鳥畫寫生是工筆花鳥畫教學的一個重要環節,是臨摹與創作的邏輯紐帶。重視寫生甚至崇拜寫生,是20世紀中國繪畫和繪畫思想的一大特色。李可染先生就曾說:“用最大功力打進去,再用最大功力打出來?!睉撜f,寫生是對客觀世界的再認識的過程,也是畫家深入生活、認識生活、表現生活的創造性藝術實踐的過程。重視寫生,直面自然,與自然對話,要勇于打破以往以經驗傳授、臨摹為主的學習手段。要把寫生作為本土文化生命的載體,當面對物象時,中國畫的造型、筆墨均來自人生的經歷和對文化的體驗,它的表現形式是以生命形象的結構蘊藏著一個民族、一個群體的文化、生命和智慧,力求構筑起融傳統藝術精神與時代性于一體的民族美術形態。
不可否認,長期的專業訓練、造型知識的培養以及理論的日益積淀,是學生日后創作水平提高的一個良好顯現。在教學過程中,工筆花鳥畫在繼承傳統的基礎上,應更多結合當下的現實生活和審美特點。正如魯迅先生當年提倡的“拿來主義”,筆者認為在花鳥畫教學中這一點是尤應引起重視的。不但要“拿”當代與傳統的精華,更要“拿”國外的優秀作品加以借鑒和學習。我們的關鍵在于接納哪一塊并“為我所用”的問題??陀^冷靜地面對西方,研究和吸納西方文化藝術中的先進因素,將其融化在中華文化藝術的血脈中,生成中華文化藝術蓬勃的動力,是我們每一位老師及學子的職責。同時,創作不是單純的創意和構思,我們的每一次臨摹、每一次寫生都可以看作是創作的積淀。其實工筆花鳥畫教學的意義和價值就在于:解放思想、更新觀念、大膽創作,以創作帶動新技法和新畫材為原則進行學習。這就要求學生要最大限度地離開藝術的功利性,進入精神的高度自由狀態,帶著誠意地表現自己,才更有可能出現好的藝術作品和藝術思潮;這是從理性走出的狀態,是無法而法之后人與自然的跡化。
與此同時,工筆花鳥畫教學中一個很重要的問題,是如何使學生認識到中國畫精神,認識到中國傳統文化的重要性。蔣采蘋老師在其《中國畫系教學建議》一文中提出了四點建議:一、恢復畫論課。二、恢復古典詩詞和古文課。三、開設中國畫構圖學課程。四、開設畫材學課程。這種合理而又及時的建議無疑給我們的工筆花鳥畫教學注入了一支強心劑。
總之,從本科層面上來看,工筆花鳥畫教學要把握好這四個基礎:造型基礎、專業基礎、創作基礎、理論基礎。只有切實抓好這四大基礎,才是工筆花鳥畫教學邁向成功的第一步。傳承與發展是中國畫的生命線,思變與恪守之爭所引發的新藝術形式及語境的表現,是賦予每一個花鳥畫教學者的時代使命。站在本土化的精神立場上,我們有理由相信工筆花鳥畫的前景會一片大好。
二、以制度為約束,完善學生工作隊伍建設
隊伍建設是一切工作的生命線,是決定一支隊伍戰斗力和凝聚力的重要組織保障,關注學生成長的貫徹落實,與隊伍建設密不可分,而隊伍建設則要以工作實效為目標,以講學習、練素質、塑形象、做表率為重點,充分調動干部隊伍的積極性。化學化工學院制定了《化學化工學院本科生“導師制”實施辦法》,突出“六看”:一看是否用心,二看是否主動,三看是否負責,四看是否有效,五看是否被學生認可,六看是否有突出貢獻。較好地發揮了導師心理疏導、學業指導、生活引導等作用;通過學生干部素質拓展訓練和學生干部培訓班,在學生干部中開展“作風建設月”,強化學生干部的服務意識,提升綜合素質;充分發揮黨員的先鋒模范帶頭作用,踐行學生干部“六要”要求,強化化工精神,盡職、守紀、做好服務;出臺《化學化工學院團委學生會部門考核制度》,完善學生工作制度體系,形成了有利于學生成長成才的長效機制。
三、以品牌活動、科技創新為依托,強化素質教育
綜合素質是衡量人才培養質量的重要指標,化學化工學院以宣傳引導、經費支持、業績激勵幾個方面著手,推動了品牌活動、科技創新活動的蓬勃開展,強化素質教育。化學化工學院持續開展“新生趣味運動會”“陽光宿舍”“化工之星”“化工達人秀”“家長教師寄語進宿舍”等品牌活動,保持活動主旨,創新活動形式,讓更多的學生可以參與其中,達到在活動中感染人、教育人、鍛煉人,提高學生綜合素質的目的,并借助學校心理健康活動月等平臺,鼓勵并指導學生以班級為單位開展各具特色的主題團日活動及創新黨日活動;依托《化學化工學院科技創新管理辦法》,掛靠化學化工學院科研部,吸納更多的人參與到挑戰杯科技創新競賽、化工設計大賽、大學科技園創新項目大賽、創新創業大賽等活動中;加快化學化工學院“一院一品”工作的推進;落實“理論加實踐,四年不斷線”的職業發展課要求,爭取與更多的單位確立社會實踐基地。
2化學工程技術的研究對象及復雜性
化學工程是以物理學、化學和數學為基礎,并結合工業經濟基本法則,研究化學工業中的物理變化和化學變化過程及其有關機理和設備的共性規律,并將之應用于化工裝置的開發、設計、操作、控制、管理、強化以及自動化等過程中,在化工工藝與化工設備之間起著承上啟下的橋梁和紐帶作用的一門工程技術學科。一般情況下,化學工程的對象的情況較為復雜,具體如下:首先,該過程自身具有一定的復雜特點,包括化學與物理,而且兩者經常發生,彼此影響。其次,物系方面較為復雜,流體與固體,或者兼而有之。流體特質變化較大,如有低粘度和高粘度、牛頓型和非牛頓型等。最后,物系流動時邊界復雜,由于設備的形狀較為多樣,而且其在填充物方面的形狀也不正常,如催化劑、填料等,使得設備在流動邊界方面的設置較為復雜而且在確定方面不準確。
3化工工業的現狀及發展
目前從形式上看,現代的化學工業經歷了單元操作和傳遞原理與化學反應這兩個發展階段,正準備走向一個新的階段。但種類多樣、制造過程復雜以及生產產品款式較多,造成排放物復雜、量多及危害大,因此,目前化工工業應重點關注污染問題。與此同時,在加工、貯存、運用或者處理化工產品時應防止操作對環境生態以及人類健康造成危害。在化工生產中應遵循國家可持續發展戰略,制定正確的方案。隨著我們國家科學技術的快速發展,各行各業進行生產都要接觸化學工藝,涉及制藥、石油、材料、能源等行業的發展和污染問題,這都是現代化學工業需要面對的問題。目前,我國的化學工業經過了半個世紀的發展,已經形成了門類比較齊全,品種大體配套并基本可以滿足國內需要的化學工業體系。2001年全國國有及規模以上非國有企業的石油加工工業和化學工業總產值達到10990.6億元人民幣,占全國工業總產值的9.8%,實現利稅747.8億元,石油和化學工業企業13765個,資產總額13344.2億元。我國化學工業獲得長足進步的同時,環境保護工作也不斷得到加強。但是化學工業在實施可持續發展戰略過程中,仍存在不少問題和障礙,嚴重制約著我國化學工業的發展。
二、化學工程、工藝試驗數據的科學搭配分析
傳統形態的化工實驗操作,內部數據排列機理相當復雜,整體活動延展下來,具體的人力、物力資源全面堆積。因為內部流程需要借助平行試驗進行掌控,特定數據處理重復性特征廣布。因此,必要時技術人員可依靠MATLAB軟件進行流程過渡,將人工演算過程中的數據限制因素調節完畢。這部分實驗流程是掌握化工研究方式的重要環節,整體流程較為漫長。所以,計算機信息技術便將這些復雜的演算流程進行智能模擬操作,并透過實驗要求建立必要的模型基礎,使得工藝技術管制范圍下的各類可行條件全面延展?;ぎa業講求專業實驗的引導價值,具體行動標準動機也是圍繞特地實驗點進行參數定量關系探索,進而將化工所需遵循的客觀規律羅列完整。MATLAB軟件在整個研究過程中開辟引導先河,其將各類函數圖形進行輕松規劃,肅清細致符號演算和數值計算限制問題。這類軟件應用范圍較為廣闊,包括數字通訊和財務建模等內容。目前這類程序已經成為國際控制終端的必要支撐媒介,現場操作人員基本只需編寫某種數據處理程序,之后將原始數據輸入,就能輕松提煉相關實驗結果,將優質化數據和圖示模型展出。另外,涉及這方面人員素質的強化工作也相當重要。隨著技術創新和科技產業化的加快,環境保護意識的加強,必然會帶來對分析檢驗專業人才需求的上升,且無論在數量和質量上,都提出了新的要求。
2綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用
當前,綠色化學工程和工藝在我國各類化學工業的生產過程中應用的都十分廣泛,并且對我國化學工業生產的節能減排起到了良好的促進作用,這些作用主要體現在以下兩個方面。首先,綠色化學工程及工藝中涉及到的生物技術對我國化學工業生產中所涉及到的廢棄物排放起到了一定的凈化作用。這里所提到的生物化工技術指的是在生物的體內存在一種具有高效催化功能的生物酶,這種生物酶又可以稱之為催化酶。這種從生物體內提取出的催化酶具有非常好的催化功能,將其應用于生物的催化過程中,其不但可以利用自身具有的超強的專一性來促進生物酶反應的總體效率,與此通知其還可以提升總體的反應質量。與此同時,綠色化學工程及工藝還將這種生物技術引入到了化學工程的生產過程中,其通過將自然界中的可再生資源用生物技術轉化成化學原料的方式來進行最終的化學生產,這樣的做法不但使自然能源的消耗得到了減少,同時還使化學工業生產中的能源反應效率得到了相應的提高,繼而從根本上減少了化學工業生產中廢棄物以及污染物的排放數量。其次,綠色化學工程及工藝中還會涉及到清潔生產技術的應用,該項技術可以說是一個絕對的綠色生產技術,其可以對化學工業生產中所需要用到的化學原料進行綠色處理(無毒、無害、無廢棄),故其在能夠增加化學院材料使用效率的同時,還從根本上提高了化學工業生產的總體質量。與此同時,其還可以將化學生產中所排放出的污染物和廢棄物進行處理,使其變成有機物質或能夠供人們生活的沼氣資源,繼而使化學工業生產的綠色生產得以實現。
2材料化學工程二級學科發展現狀
近十年來,材料化學工程學科作為化學工程和材料科學與工程領域的新增長點,發展迅速。目前,國內外一些大學的化工學院或材料學院均出現了材料化工的研究領域,有的大學(如大連理工大學化工學院)甚至出現了專門的“材料化工”系等人才培養和科研機構。材料化工的交叉研究已經展示出了良好的發展前景,近年來我國在該領域取得了包括國家技術發明一等獎在內的一系列重大研究成果。2005年7月,南京工業大學經國家教育部批準,成立“省部共建材料化學工程教育部重點實驗室”;2006年5月在南京召開了第一屆材料化學工程大會,大會總結了國內外材料化學工程的研究進展,明確了我國材料化學工程進一步發展的方向和重點。2007年10月國家科技部正式批準建設“材料化學工程國家重點實驗室”。基于化學工程和材料學科的交叉融合,國內多所重點院校開始在“化學工程與技術”及“材料科學與工程”一級學科下設置“材料化學工程”二級學科。2002年,南京工業大學首先在化學工程與技術一級學科下設立“材料化學工程”二級學科。隨后,天津大學、華東理工大學等知名高校開始設立“材料化學工程”二級學科。據初步調研,已經有11所重點大學設立材料化學工程,如表1所示。該學科的設置,有力地促進了“化學工程與技術”與“材料科學與工程”一級學科的交叉和融合,有利于材料化工領域交叉型人才的培養和學科建設。
3材料化學工程二級學科的建設對策
3.1重新定位“材料化工”學術碩士培養目標的定位
“材料化工”學術碩士的培養定位以工程為主,理工結合,既要考慮到與化學、化工、材料學的學科交叉以及與生物、環境等學科的滲透,又結合地方經濟和社會產業發展的需求,培養符合現代科技發展趨勢和地方產業要求的素質高、專業寬、基礎厚、能力強、具有創新精神和實踐能力、工程和工藝結合、理工結合的高素質復合型專業人才。
3.2構建“材料化工”學術碩士學位課程體系
在“材料化工”學術碩士人才培養的課程體系中強化兩個方面,一是開發新材料為基礎的化工單元技術與理論,二是用化學工程的理論與方法指導開發材料制備技術,因此,設立與之相適應的學位基礎課和學位必修課程體系,而學位選修課緊密結合地方產業發展,突出特色。在理論課程的教學中,逐步借鑒或采用國際一流大學的教材、教學內容和教學手段,努力提高教學質量。
3.3打造“材料化工”學術碩士點的師資隊伍
引進具有企業背景的高級工程技術人員和國外學習進修經歷的教師,發揮他們豐富的企業工作經驗和國外人才培養經歷。聘請相關企業具有工程師以上職稱的人員擔任兼職教師,給學生講授理論聯系實際內容較多的工程設計類課程,突出應用型人才的培養,豐富課堂教學內容。另外,有計劃、有目的地選派高學歷、高職稱的教師到企業掛職鍛煉或國外進修,進一步提高他們的企業工作經驗和國外學習經歷。
3.4建立“材料化工”學術碩士的教學管理體制
一是圍繞研究生課題的研究方向,理論教學不再單獨突出“化學工程與技術”和“材料科學與工程”,而是強化交叉性和相互滲透性,再結合科學研究,既滿足了“材料”“化工”交叉與滲透的理論教學的要求,又可讓理論來支撐科研的深入開展;二是科學研究中強化理論基礎,構建解決科學問題的理論體系。研究生采用化學工程的理論與方法開發材料制備技術,同時也運用在開發新材料為基礎的化工單元技術與理論解決相應的科學研究的關鍵技術問題。這種體制強化了“材料”“化工”交叉與滲透性的理論教學,同時也促進了科學研究,建立了既增強研究生理論學歷,又培養了學生科研能力的教學管理模式。