時間：2023-09-25 17:29:07
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關鍵詞：化學工程；工藝實驗；數據處理；分析
MATLAB軟件由美國公司開發研制，實現了科學數據、矩陣計算以及數值分析的可視化，為需要進行數據計算的諸多領域提供高效、全面的解決方法。化學工程及工藝實驗往往產生較多數據，使用MATLAB軟件能方便對數據進行處理，幫助人們掌握實驗規律，為實際的正常提供準確的指導。
1化學工程與工藝實驗數據處理
化學工程與工藝實驗與一般的化學實驗只重視驗證某一原理不同，其主要作用在于解決工業生產中實際存在的問題，以給工業生產提供指導，無論實驗時間還是實驗規模，以及實驗數據處理過程均較為復雜，由此可見化學工程及工藝實驗在人們的生產生活發揮極其重要的作用。化學工程與工藝實驗涉及較多環節，尤其實驗數據的處理尤為關鍵。之前對化學工程及工藝實驗數據的處理主要采用人工方法進行，耗費大量的時間及人力，無法滿足當今工業生產的需要。計算機的出現使得化學工程與工藝實驗數據處理效率的提高成為可能，尤其以計算機為基礎，人們開發出了各種數據處理軟件，使得化學工程與工藝實驗數據處理更為簡單、方便。其中MATLAB軟件是諸多數據處理軟件最為優秀的一款軟件，通過在化學工程與工藝實驗數據處理方面的應用，能化繁為簡，極大提高數據處理效率，使得數據處理精度很好的滿足實驗需要，將數據處理誤差控制在合理范圍內。
2MATLAB在數據處理中的應用
為給化學工程與工藝實驗數據處理提供參考，接下來對MATLAB軟件在數據處理中的具體應用進行探討。
2.1MATLAB的數據處理步驟
（1）數據處理整體框架眾所周知，每個化學工程與工藝實驗的目的存在較大區別，所以進行數據處理的步驟以及應用的公式存在較大差別，很難使用一個程序完成所有數據處理工作。不過通過對多數化學工程與工藝實驗數據處理要求進行分析，可得出其相似之處，即，先進行數據輸入，借助基本數據庫進行數據的處理，最終完成處理數據的輸出。針對這些相似之處進行程序設計，可簡化數據處理過程，促進數據處理效率的提高。（2）編制數據處理程序數據處理程序是高效處理化學工程與工藝實驗數據的基礎，因此，使用MATLAB軟件處理化學工程與工藝實驗數據時，確保編制程序運行的高效性十分重要。數據程序編制包括數據輸入、處理與作圖、構建數據庫等環節。其中數據輸入的實現主要借助input函數加以實現。例如，需要輸入實驗環境中不同濕度參數時，可這樣設置t=input（‘請輸入實驗中環境濕度數據’），輸入函數多以矩陣方式形式呈現。處理與作圖是化學工程和工藝實驗數據處理中重要的一環，原因在于實驗獲得的數據一般為離散數據，需使用多種擬合方法對其進行擬合處理，其中最小二乘法是應用率較高的擬合方式，接下來的探討主要基于最小二乘法擬合進行探討。以化學工程與工藝實驗產生的（x1，y2）離散數據為例，利用最小二乘法對其進行擬合處理，得到自變量、因變量x、y，并以y=f（x）為輸入函數關系，其依據的思路為使得∑（f（x1）-y1）2以及離散數據中x1的殘差平方取得最小值。原因在于實驗期間難免受外界因素影響，導致一些實驗誤差的出現，而使用最小二乘法并不需要對輸入函數y=f（x）進行全部的離散數據（x1，y1），不過需要∑（f（x1）-y1）2以及離散數據中x1的殘差平方取得最小值。由最小二乘法擬合方法可知，化學工程與工藝實驗中采用最小二乘法可滿足數據處理要求。另外，化學工程和工藝實驗中有時會對流體流動阻力狀況的研究，即，對流體的流動阻力進行測試，而后進行針對性處理，獲得雷諾準數（Re）以及摩擦系數λ的離散數據，同樣適用最小二乘法擬合得到連續的曲線，以此為基礎將對應的圖形畫出，考慮到雷諾準數（Re）與摩擦系數為成雙對函數，所以可得λ=c+aReb，尤其當a、b、c均為常數時，此時令c=0，可得λ=aReb,又因Re和λ是成雙對函數，因此，logλ=loga+blogRe，在此基礎上可使用MATLAB中polyfit（）函數進行線性擬合處理，實現對化工數據處理程序的基礎。（3）數據庫的構建采用以上思路對MATLAB數據處理程序進行設計，在實驗過程中只是獲得在特定濕度條件下的實驗參數，而在實際生產中所受的影響因素多而復雜，不可能穩定在設計好的濕度條件下，這就考慮如何取得相近數據的問題。假設其符合線性關系，使用外推或內插方式計算得出實驗物性數據參數。文中探討的化工實驗中，設計的程序已經考慮到實驗濕度、粘度、密度等參數進行擬合，構建較為完整的數據庫，因此，對化學工程與工藝實驗數據處理操作，只需按照提示將濕度參數輸入系統中，程序便自動運行，計算得出該濕度條件下相關數據，大大的提高數據處理效率。為確保設計數據處理程序的合理性，數據處理程序設計完成且對應的數據庫構建完成后，需要輸入相關數據對程序的運行狀況進行驗證，以及時分析出程序設計的不合理之處，并及時進行改進。通過對設計程序進行反復的優化，便可應用在化學工程與工藝實驗的數據處理中。
2.2MATLAB的數據處理誤差分析
經上文分析將MATLAB軟件應用在化學工程和工藝實驗數據處理中，可獲得預期的數據處理效果，但MATLAB軟件對數據的處理建立在對實驗數據正確采集的基礎上，因此，需要保證化工實驗數據采集的準確性，將誤差控制在合理水平。考慮到化工實驗經過的步驟較多，使用較多的測量儀器，實驗人員操作中難免出現誤差，這就要求實驗人員結合具體的實驗內容，明確實驗的具體步驟以及影響數據誤差的因素，在實驗中加以準確把握。首先，保證實驗取樣的合理性。化工實驗取樣的合理性包括很多內容，如使用專門的工具進行取樣，保證取樣位置的合理選取，即，取樣應具有一定的代表性。同時，嚴格依據相關規范進行取樣操作，保證每個取樣環節操作的正確性。其次，注重對樣品進行正確處理。取樣操作完成后，對樣品操作是否合理、規范，會給實驗數據造成影響，因此，化工實驗對樣品進行破碎、混勻、縮小等操作時，應由經驗豐富的實驗人員嚴格按照規范進行操作。最后，校準所用的測量儀器。化學工程與工藝實驗過程中使用的各種測量儀器，這些儀器測量精度，以及性能往往給實驗數據產生較大影響，因此，化工實驗前要求實驗人員對使用的測量儀器進行認真的檢查，部分對測量精度要求較高的實驗，應對所用儀器進行校準，確保測量誤差在允許的范圍內。另外，為進一步提高實驗的準確性可根據規范標準設計相關的對照實驗，對實驗結果進行校正，消除系統產生的誤差。當然為減少偶然誤差，化工實驗中還進行多次實驗，通過多次實驗求取平均值，以達到降低實驗誤差的目的。
3結語
數據處理是化學工程與工藝實驗的關鍵環節，采取正確的方法，使用專門的數據處理軟件，在保證數據處理結果滿足要求的基礎上，可明顯提高數據處理效率。本文通過研究得出以下結論：（1）數據處理在化學工程與工藝實驗中的重要性不言而喻，當前常使用MATLAB軟件對實驗中產生的數據進行處理，簡化數據處理流程的同時，促進數據處理效率的明顯提升。使用MATLAB軟件處理數據時，關鍵在于編寫合理的數據處理程序，因此，應根據實驗要求，進行全面的分析，確保編寫程序的合理性，處理數據效率的高效性。（2）使用MATLAB軟件對化學工程與工藝實驗數據進行處理時，為保證處理結果的準確性，應嚴把數據采集環節，即，在取樣以及樣品處理過程中應嚴格依據規范進行，尤其應注重校準所用的測量儀器，確保所用儀器處于最佳狀態。另外，根據實際情況還可采取設置對照實驗，多次實驗求平均值的方法降低實驗數據的誤差，為數據處理的正確性奠定堅實基礎。
參考文獻：
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[3]化學工程與工藝實驗[M].南京大學出版社,張雅明,谷和平,丁健編著,2006.
1.1多方收集信息，做好人才培養計劃的基礎性工作
專業培養計劃是全面貫徹黨和國家教育方針，全面提高教學質量的重要保證，是組織教學過程的重要依據，是構建學生知識體系的關鍵。培養計劃的確定要經過反復推敲、多次修改，要既有助于實現學校的奮斗目標、有助于融入和推動安徽省經濟社會發展，又有助于培養具有競爭力的應用型人才。由此，我們注重以下基礎性工作。（1）通過網絡、雜志、報刊、書籍等各種方式查詢專業發展動態，初步構建了專業培養計劃與教學大綱的框架。（2）通過各種方式搜集多所高校的本專業教學計劃并進行了反復學習和研究，同時選派教師分別前往華東理工大學、北京化工大學、鄭州大學、南京工業大學、合肥工業大學等高校進行專項調研，博采眾長，擬定了本專業人才培養計劃初步方案。（3）設計了面向用人單位的“學生知識結構等系列問題”調查表，了解到用人單位強調工程實踐類及應用類知識的強化，對新興技術知識有迫切的需要，對外語的應用能力也較為關注。（4）多次參加高等學校化學工程與工藝專業教學指導委員會組織的研討會，認真學習“普通高等學校本科‘化學工程與工藝專業’專業規范”（征求意見稿），充分吸取諸多專家、學者的經驗與提議。（5）建立畢業生信息庫，跟蹤實時信息，為未來進一步的人才培養計劃的修訂做好準備。
1.2專業定位與培養目標確定
安徽建筑工業學院是省屬高校，本科畢業生的就業趨向是面向安徽，服務長三角及周邊地區。根據社會的需要，學院的化學工程與工藝專業培養的是工程技術型人才。即，注重體現為地方經濟建設服務，培養“知識寬厚、適應性強”、“下得去、留得住，用得上”的高級應用型人才。
2多方位、多渠道加強新辦專業教師隊伍建設
教師是教學活動的主導者，是構成教學活動的諸多要素中的核心要素之一，因此，師資隊伍建設是高等院校教學建設的核心內容。對于高校新辦專業，一方面，由于開設時間短，建設時間短，教學條件較老專業薄弱許多，特別是師資力量薄弱尤為突出；另一方面，新辦專業大多是目前就業市場緊俏的專業，師資隊伍的建設是新辦專業建設的重點也是難點。我校化工專業新辦專業的師資隊伍建設一方面加大引進力度，引入高水平的學科帶頭人，穩定現有教師隊伍；一方面，從社會挖掘資源形成兼職教師隊伍。即采用多方位、多渠道加強新辦專業教師隊伍建設的途徑。
2.1加大教師引進力度穩定和培養現有教師
新辦專業教師部分由原來一些老專業轉調，高職稱、高學歷教師多，但屬于新專業畢業的“科班出身”少。不是本專業畢業的教師，在擔任新專業課程的教學時，專業課程教學經驗缺乏，尤其是實踐性教學環節，感到專業經驗不足，實踐知識缺乏，甚至在組織教學上感到生疏。這些情況致使新專業整體學術水平不高，缺乏學科專業帶頭人，缺乏高水平實驗人員。引進人才無疑是解決新專業建設師資的捷徑。在新辦專業師資隊伍建設上，我校有較大的引進力度，制定各種優惠條件吸引高學歷、高職稱、有教學經驗的專業人士充實新專業師資隊伍。比如，在化工專業新辦初期，我校先后從研究院、其他高校引進多位高學歷、高職稱、專業對口、經驗豐富的學科帶頭人和專業主干課程老師；另外，在應屆畢業生中，通過多方聯絡和政策宣傳，先后引進多位化學工程專業“科班出生”的碩士生、博士生加入教師行列。當然，在重視引進的同時，我校也積極創造條件穩定已有的教師隊伍，鼓勵青年教師通過學歷教育和各種非學歷教育、學術交流活動提高素質和改善師資隊伍結構。
2.2挖掘社會教育資源，形成“專職為主、兼職為輔、專兼結合”的師資隊伍
化學工程與工藝專業是目前就業市場緊俏的專業，社會專業人才稀缺，地方普通高校在人才引進方面的競爭力又遠不及重點院校和效益較高的企事業單位。所以，吸引優秀的化學工程與工藝專業科班畢業生，尤其是碩士以上的高學歷人才，對于地方普通高校來說，有些“先天不足”。但通過“后天努力”可以達到同樣的效果。我校在加大力度引進人才，穩定和提高現有的師資隊伍的同時，創造條件，挖掘社會的教育資源，聘請化工設計院、化工研究院、煤炭研究院的學者專家作為兼職的教師，除了做學術報告外，還承擔了對工程實踐性有一定要求的教學工作，如“化工設計”、“生產實習”、“畢業設計”等。這支兼職教師隊伍不僅能在一定程度上緩解師資的壓力，更重要的是強化和提高了化學工程與工藝專業的工程實踐性，給高校的教學工作注入了活力，并在推動“產學研合作”、“開放辦學”和“專業特色”等方面具有不可估量的意義。因此，“專職為主，兼職為輔，專兼結合”不失為加強新辦專業師資隊伍建設的一舉多得的有效途徑，特別是對工程實踐性要求高的專業。
3以提高教學質量為抓手，重視新辦專業內涵建設
3.1課程體系和教學方法改革
通過廣泛的考察和調研，以“普通高等學校本科‘化學工程與工藝專業’專業規范”為依據，結合安徽省富產煤炭的具體情況，確定了我校化學工程與工藝專業新專業的課程體系、主干課程、主要課程、專業方向、選修課的開設、課程的教學內容、理論學時、實驗學時、系列課程及各課程間教學內容的銜接等等，突出了專業定位與專業特色，因材施教；減少必修課，增加選修課，擴展學生自由獲取知識的空間；及時修訂教學大綱，并根據新的教學大綱編寫授課計劃和教案，切實保證改革成果轉化為教學實踐，促進教學質量的提高。教師在教學實踐中，堅持“以學生為主體”，積極探索適合本課程特點的討論教學法、案例教學法、專題教學法、現場教學法等形式多樣的教學方法，增強課程的吸引力，激發學生的學習興趣，提高教學效果；教師在課程考核方式方法上，通過“小測驗+期末考試”、“考試+課程論文”、“理論考試+實驗實踐考核”、“筆試+口試”等靈活多樣的考核方式方法進行教學，促進教學方法與手段的改革。
3.2教學文件資料逐步完善
新辦專業的建設是一個長期的過程，其教學內容的安排必須經過反復研討與推敲，教材的選用和教學文件，如課程教學大綱、實驗指導書、實綱及實驗指導書書（講義）等教學文件，輔助教學軟件、配套的教學參考資料、習題集，課程設計參考資料，等提前規劃。我們的做法是通過校級教學改立項研究，圍繞新專業培養目標、培養規格、培養模式開展對課程體系、教學內容的理論研究與實踐探索。保證開課有教材，設計有手冊，實踐有內容。
3.3重視專業教學實踐體系的建設
化學工程與工藝專業是實踐性強的專業，為提高學生的實踐能力，本專業必須加強實踐性環節的教學。本專業實踐體系有：實驗、實習、設計、畢業設計（論文）。實驗包括化學基礎實驗與單元操作實驗和專業實驗。化學基礎實驗依托化學實驗中心開設，單元操作實驗和化工專業實驗是化學工程與工藝專業區別于其它專業而特有的實踐環節。為此，化工系經過反復論證，從實驗項目的選擇、實驗形式的確立、實驗設施的購置等各個方面進行了詳細的規劃和研究，完成了流體力學實驗、傳熱實驗、吸收、精餾、萃取、干燥等化工單元操作實驗的開設；專業實驗完成一些專業課程實驗，如化學反應工程、化工熱力學、化工工藝學、化工分離工程等課程實驗的開設。并且對實驗教學內容進行了充實和改革，綜合性、研究設計性實驗的有較大的比例。這些實驗內容與專業培養計劃目標相吻合。實習包括認識實習、生產實習和畢業實習。穩定的實習基地是實踐性教學環節的基本前提和保證。為提高實習教學效果，我們采用了校內外相結合的實習形式。如，采用計算機仿真實習+現場實習。我校從東方仿真購置了一套大型的合成氨仿真軟件，形象逼真地反映合成氨各個工段的生產情況。利用該軟件，先在學校模擬生產現場，對生產過程有了認識以后，帶著問題，再到工廠的生產車間現場參觀實習。計算機仿真實習，訓練學生在生產操作條件改變情況下，進行調節、控制與決策的能力，以補充一般實習難以達到的訓練內容和目的，加深對實際生產過程的認識與理解，力求使學生將所學知識聯系實際，培養學生的工程實踐能力。此外，還有其他形式的實習，如，學生自己聯系實習單位實習；組織學生到工廠實習。化工設計在化工高等工程教育中具有重要的地位和作用。通過化工設計，對學生進行現代工程設計思想和設計方法的教育，使學生了解化工設計的基本內容、設計程序和方法，培養學生樹立經濟、安全、環境保護與可持續發展等觀點和創新意識，培養學生利用計算機輔助設計（CAD）等手段進行化工設計的能力，從而培養學生綜合應用各方面的知識與技能解決工程問題的能力。我校化學工程與工藝專業學生的設計能力通過課程設計和畢業設計得到訓練，開設的實踐環節有化工原理課程設計、化工設備課程設計、化工設計課程設計、畢業設計等，體現了化工單元設備設計和過程設計能力以及綜合運用所學知識的能力。
【關鍵詞】化學工藝學 教學改革 石油化工
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674－4810（2012）16－0001－02
廣東石油化工學院坐落于中國南方最大的石油生產基地——廣東省茂名市，為華南地區唯一一所石油化工特色院校。學校的化學工程與工藝專業是國家級特色專業建設點，畢業生遍布全國各地的石油化工行業，就業具有很強的針對性，深受用人單位歡迎。廣東石油化工學院化學工程與工藝專業人才培養的目標是為社會輸送具備化學工程與工藝基本理論、基本知識和基本技能，具有較強工程實踐能力、良好的創新意識和較高綜合工程素質的人才。畢業生能在石油煉制、石油化工、能源、環保、材料等部門從事工程設計、技術開發、生產管理等方面的工作。化學工藝學作為該專業一門重要的專業課，是基礎化學、化工熱力學、化學反應工程、化工原理等課程的綜合應用。通過該課程的學習，要求學生掌握化工生產的基本原理、主要化工產品的生產方法、工藝流程等。在化學工藝學課程教學中，應注重強化學生的工程意識和基礎知識的實際應用能力。
一 結合石油化工特色，創建課程群
從人才培養的角度看，石油化工高校培養的畢業生應具有較強的工程實踐能力、良好的創新意識和較高的綜合工程素質，以適應石油煉制或石油化工等相關行業的人才需求。畢業生不但要懂得某一專業的基礎理論，還要具有某一崗位所需要的生產操作和組織能力，并能在現場進行技術操作和改進，解決生產實際問題。因此，廣東石油化工學院石油化工專業所培養的人才具有基層性、實用性和技術性，這是本專業區別于其他普通高校教育的一大特色。根據本專業的特點和學生的基礎及接受能力，以培養學生的綜合實踐操作能力和創新能力為主線，可將石油煉制工程、石油化工產品分析技術、石油產品應用技術與開發、石油儲運基礎等課程創建一個課程群，圍繞本專業人才培養目標，對各課程的主要內容進行精選優化，調整化學工藝學的教學內容。可從這些主干課程中選擇一些典型的石化產品，作為化學工藝學的教學案例，分析這些石化產品的生產方法、工藝流程、工藝參數、條件影響等。這種處理方式對課程群里面其他的課程教學可起到輔助和鞏固的作用。
二 優化和更新化學工藝學的教學內容
根據教學大綱對教學內容進行處理，把各章節內容按照了解、掌握、應用、設計等不同要求作詳細的定位。例如，對于工業生產中已經不采用的生產方法，只要求學生了解某種工業過程可能有多種生產方法即可；對需掌握的內容，可以要求學生對各種生產方法進行比較，分析其適用范圍、效果、操作條件、能耗等，從技術經濟的角度選擇生產方法。學生不僅要掌握教材介紹的幾種基本化工產品的生產，而且其生產--方法要會應用，能夠舉一反三，要能設計出一些簡單的生產工藝。例如，在講授合成氨時，可以先引入哈伯法合成氨工藝的歷史及哈伯本人的一些簡介，既可以提起學生對合成氨工藝的學習興趣，又可以了解一些名人的事跡。當學生有了興趣之后，可以從不同的原料角度，引入不同的生產工藝，如以煤為原料，以天然氣為原料，以重油為原料的合成氨工藝，其各自的工段均有所不同，可以在講授完后讓學生總結各不同原料合成氨工藝的異同，這樣學生學完之后印象深刻，可以吃透這部分內容。
另外，在組織化學工藝學教學內容時，應著重突出石油化工特色。在第一次化學工藝學講授過程中，讓大家認識到本門課程的針對性、重要性及實用性。在第一章“緒論”部分組織講授材料的時候，可以結合茂名煉油產業鏈，圍繞幾個關鍵詞如石油化工、石油煉制、乙烯工業、茂名乙烯、石化工業區等展開內容學習。例如，乙烯工業是指以石油餾分為原料裂解生產乙烯為主，同時生產丙烯、丁烯、芳烴等產品的生產過程。乙烯是石油化工的基本有機原料，目前約有75%的石油化工產品由乙烯生產。乙烯主要用來生產聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯等多種重要的有機化工產品，乙烯產量已成為衡量一個國家石油化工工業發展水平的標志。再如，對乙烯產品結構的介紹（塑料類、合成橡膠類、液體化工類）；對長三角、珠三角、環渤海灣大型煉化一體化企業集群及沿長江產業帶分布的介紹等，這些內容可以讓學生清晰地認識未來的就業方向、就業區域和就業前景。在這種情況下，學生會充分認識到化學工藝學這門課程的針對性和重要性，在后面的時間里自然會重視這門課程的學習，因為這些內容的學習與他們未來的就業息息相關。
圍繞本專業人才培養目標，針對畢業生的就業特點，廣東石油化工學院的化學工藝學這門課應該調整教學內容，注重重點內容的凝練。其重點內容應圍繞乙烯工業展開。
如以茂名石化乙烯為例，學習乙烯生產原理、工藝技術、產品應用等基本知識；以茂名石化工業區為例，學習乙烯下游產業鏈、產品應用等基本知識。
乙烯生產原理主要包括乙烯生產過程中的化學反應規律、反應機理、熱力學及動力學分析，乙烯生產的工藝參數和操作指標（如原料性質及評價、裂解溫度、烴分壓、停留時間、裂解深度等）及乙烯生產的工藝過程等。
三 適當引入雙語教學
關鍵詞：化學工程；節能；綠色化學；工程工藝
中圖分類號：TE08 文獻標識碼： A
前言：進入21世紀以來，環境問題越來越嚴重，而且，隨著人口的繼續增加，能源的持續減少，不可再生資源已經臨近枯竭，生活垃圾核工業污染物也在無情的破壞著生態環境，人與自然的矛盾就這樣不斷被激化。在化學生產過程中，通過不再使用有毒、有害的物質，不再產生以及處理廢物，生產無污染無傷害的目的正是綠色化學的設想。這雖然只是設想，但通過改進化學技術和方法，是可以達到減少有危害的化學產物的，綠色化學工程與工藝正是為了保證人類健康、生態環境，為促進化學工業節能目標而實施的。
一、綠色化學工業的概念
總結我們前面所闡述的，我們可以把其定義為無污染化學，所以在進行綠色化學工藝的過程中所產生的某種手段就是綠色化學工業技術，利用其原理從根源對普通化學反應產生的破壞進行整治。就綠色化學的特點來說，有以下兩點，第一，綠色化學的本質就在于適中保持人與自然的和諧相處，近幾年的快速發展而導致的環境破壞也就加速了綠色化學的快速發展；第二呢，綠色化學形成的結果是對環境友好的，綠色化學可以漸漸對付各種環境中產生的不利人類和自然發展
的因素。
但是究其根基，綠色化學是對環境的保護以及防范；而我們所說的環境化學就是對預防之后而無法達到效果的環境進行進一步的革新和處理，所以綠色化學和環境化學在起點和終點都是不一樣的。那么在其反應過程中，對于有害物質進行擯棄，就可以制止不利產物的生成，但是在當前發展來看，這種想法只停留在表層，但是我們相信，通過科學家們的不斷努力，這種想法終究會實現的。
二、傳統化學與綠色化學的根本區別
化學可以理解為是研究從反應物向其生成物轉化的的科學。傳統化學在一定程度上是以資源過渡消耗和環境嚴重污染為代價的先污染后治理的化學工藝，其導致的危害是資源不可再生和環境污染，嚴重地威脅著人類生存和可持續發展，如目前全世界每年產生的廢物達3-4 億噸；而綠色化學（也稱為環境友好化學）是從源頭上防止環境污染的新興科學。雖然傳統的化學與綠色化學都為人類生活做出了巨大貢獻，但綠色化學的根本思想是運用高選擇性和原子經濟性的反應，使用無毒無害的助劑、原料，生成環境友好的產品，而且經濟合理，從而在節約資源的同時變廢為寶。
綠色化學是對傳統化學思維模式的革新和發展，也就是說，綠色化學可簡單地描述為在化工生產反應過程中，改變了傳統化學的“先污染后治理”，是“從源頭上消除污染”，盡量不使用有毒有害物質，并減少或不生產廢棄物和有毒有害物質。近年來的綠色化學發展，充分體現了綠色化學與可持續發展之間的密切關系，
因此，綠色化學也被稱為“綠色與可持續化學”。
三、綠色化學應遵循的基本原則
1、污染預防優于末端治理污染；
2、盡可能的不用分離溶劑、試劑等輔助物質，若是不得已使用時，也應該是無毒、無害的；
3、在采用生產方法中盡量不使用和不產生對人類健康和對環境有毒有害的物質；
4、合成方法應具原子經濟性（atom economy），原料分子中的原子更多或全部地進入最終的產品是原子經濟性的核心目標。綠色化學的原子經濟性有兩個顯著有點：一是最大程度地利用了原材料，二是最大程度地減少排放廢棄物；
5、使用高選擇性的催化劑優于化學計量試劑；
6、生產過程能耗應最低且在溫和的壓力和溫度下進行；
7、設計具有高使用效益、低環境毒性的化學品；
8、在技術可行和經濟合理的前提下，盡可能地使用可再生原料；
9、盡量減少或避免非必要的衍生反應步驟（如使用物理化學過程、屏蔽基團、保護復原的臨時性變更等）；
10、選擇參與化學過程的物質，盡量避免發生意外事故的風險；
11、化學產品在使用完后應能降解成可以進入自然生態循環無害的物質；
12、發展適時分析技術以監控有害物質的形成。
四、綠色化學工程與工藝的開發
傳統的化學工程與工藝對有害污染物的處理很被動，有滯后性，并且達不到根除污染物的效果，不但治理成本高，而且治標不治本。比如利用煙氣除塵、脫硫，雖然凈化了氣體，卻把污染物轉化成了廢渣廢水，不但沒有解決問題，反應復雜了處理方式。綠色化學工程與工藝，以零排放、清潔生產為原則，從化學反應著手，對污染進行有效的防止和控制。
1、采用綠色化學原料
化學生產原料是決定化學生產流程和工藝的主要因素，傳統化學工程采用的綠色原料大多為不可再生能源，選取這種化學材料，不僅增大了我國不可再生能源的消耗量，同時也增加了化學生產污染物質的排放量，所以采用綠色化學原料是綠色化學工程重點研發項目，選用可再生、無污染的化學原料，如自然物質、綠色化學物質等。苞米桿、蘆葦、纖維植物等農副產品廢棄物，這些物質是典型的綠色化學原料，將其投入到化工生產中，可以轉化成醇、酮、酸類的化學品，在轉化過程中，這些化學原料只會產生氫氣，不會產生任何有毒、有害物質。
2、采用高效高選擇性的反應原料
對于化學工業來說，化學反應是決定化學工業生產過程中生產成本和生產難度、充分利用化學資源等各方面的重要性因素。可以降低工業生產的成本，而且能夠提高產物純度，減少無效反應產物的排放，節約化學資源，在化學工業中，有機物的反應復雜，研究機制不確定，所以選擇合適的反應原料，不斷提高工業技術是對化學工業的發展有著重要的意義。
3、提高化學反應的選擇性
烴類選擇性氧化是一類具有強放熱性的反應，石油化工工業中時常發生這種反應，但是，它的生成物不穩定，很容易被進一步氧化，生成H2O和CO2。在各類的催化反應中，此反應一般不會被選擇，因為有時生成物中還會存在同分異構提，不利于得到最終產物，所以，為了簡化生產，一般都會使用選擇性高的試劑。這樣不僅可以降低分離產品和純化產品的難度，還提高了反應的選擇性，還能夠起到降低成本，節約資源，減少環境污染的作用。所以加強這一方面的研究會有很強的實用性，比如開發載氧能力強、選擇性好的新型催化劑，就可以應對不同的烴類氧化反應。
4、采用無毒無害的化學催化劑
近年來，化學反應越來越多的應用到了工業化的生產中，而催化劑對提高反應速率有著明顯的效果，所以開發新型高效、無毒無害的催化劑以成為綠色化學工藝的發展方向之一。如今，相關部門都在研發新的烷基化固相催化劑，此外，分子篩催化劑也得到了很好的開發和應用。
五、尋找高效綠色的化學催化劑對提升工業生產水平的作用
1、 污染治理
目前，化學工業有其是石油、化工、煤炭等重工業對環境造成重大污染，危害生存環境，破壞原有生態平衡，威脅人類生存。引起國際上廣泛關注，美國
1996年設立“綠色化學挑戰獎”表彰在綠色化學領域中做出貢獻的人。綠色化學的目標就是從化學生產的源頭上實現環境治理，消除環境污染，綠色化學改變了傳統化學工業先污染后治理的模式，實現預防、監測、零污染，預先環境治理，保護環境，資源可持續發展。
2、優化資源
化學工業絕大多數工藝都是上個世紀開發的，受技術發展的限制，化工領域是勞動密集型產業，高耗能、重污染、浪費原料、勞動力成本高，對大氣、水和土壤等環境排放高。使產品成本中附帶原料浪費、能源消耗、污染治理等成本。據統計，美國化工業1992年用于環保經費達1150億美元，治理污染經費達7000億美元，化學品銷售中資源節約和環境治理成本提升。綠色化學從約資源方面，提高使用效率，減少環境破壞，降低新產品經濟成本，有利于倡導節約型社會。
3、節能減排
節能減排就是節約能源、降低能源消耗、減少污染物排放。世界各國都制定了相關計劃來實現這一目標，美國綠色化學目標：2020年將廢棄物減少40-50%，化學生產行業消耗原材料降低20-25%。日本制定新陽光計劃，在環境化學領域倡導綠色技術，減少環境污染，發展減排新技術應用。中國2006年提出降低能源消耗和對外石油依賴，希望2010年，單位GDP能耗比2005年降低兩成、主要污染物排放減少一成。2013年國家發改委表示，為確保今后節能減排目標、推進綠色低碳發展，深入推進節能減排各項工作。綠色化學正是實現節能減排和環境保護重要工具。國家倡導在重點領域節能減排，推進企業節能低碳行動，開展綠色化工行動，加強環境治理，加大治理力度，引導循環經濟，著力增強全民節能減排意識，實現共創和諧社會，建設美好家園。
4、化學工業中綠色化學的應用
綠色化學的核心就是要利用化學原理從源頭消除污染，做到完全無公害無污染，因此它又被稱為清潔化學，應用范圍廣泛，它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科。工業中化學反應發生的條件一般都是高溫高壓，在反應過程中，只有適宜的溫度和壓力才能使用現代化學工業的技術，另外加上綠色化學的高效催化劑，這項工程才得以不斷發展。例如上文提到的低維材料碳納米管，催化裂解反應中有很大的化學功效。
5、化學工業中綠色化學和現代生物結合的應用。
講到了催化劑，這就涉及到另外的技術性學科生物技術。生物技術的就是高科技與高端專業知識結合的產物，學科內又分為細胞工程、基因工程、胚胎工程等等。在化學產業中主要應用于生物化學。在化學工業生產過程中，選取有機的生物材料，主要是動植物的原料，另外也會采用他們經過上千年演變的產物―地下的煤炭等。催化劑主要由人工催化劑和自然催化劑，分別由人工合成以及采用天然動植物的生物酶。這樣能夠滿足現代化學工業發展的需要，同時也能切合可持續發展的指導思想，節約能源，維持現在生態平衡的狀態，推動化學工業發展。
六、結束語
綜上所述，可持續發展在當今社會顯得越來越重要，因此化學工業生產中也要遵循這個指導性思想，采用選擇性高的原材料，節能減排，利用高新化學催化劑，最大程度的減少污染物排放，不斷增高有效產物純度，在資源有限的前提下，保護生態環境，維護現有的生態平衡。綠色化學在整個化學工業的發展中，有著實質性的意義，高新技術性產物催化劑的使用能改變現有產業結構和傳統的生產過程，加速化學工業發展。
參考文獻：
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[2]李麗，王超. 論綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用[J]. 化工管理，2014，05.
1.1突出實踐能力的培養
研究生的培養是一個系統工程,研究生培養過程的各個環節必須緊密配合,才能培養出合格的、受社會熱捧的人才。特別是對于全日制工程碩士的培養來說更是如此。根據全日制工程碩士的特點,把研究生關閉在校園里培養已不能滿足社會對人才的要求,異地培養,多地培養成為必然。必須把實踐能力的培養作為主線貫穿于全日制工程碩士“培養鏈”的各個環節。在招生環節,我們對全日制化學工程工程碩士的考生的面試采取了與科學學位考生不同的方式,把對考生的實踐經驗作為主要的面試內容,讓考生感受到實踐經驗的重要性,許多考生面試后積極主動地到工廠企業鍛煉,入學后帶著在實踐中遇到的問題來學習,增強了解決實際問題的能力。在課程培養環節,我們的課程設置體現理論與實踐相結合的原則,分為公共課,專業核心課,專業拓展課,專業實踐教學四個模塊。我們加大了公共課的比重,利用我校的有效資源,合理整合了專業學位研究生的計算機與管理類課程。無論是公共課還是專業課,都把實踐教學內容貫穿其中,理論課中包含實踐知識,實踐課中包含理論知識。在實踐培養環節,我們建立了湖南化工研究院、湖南海利化工有限公司、國家農藥創制工程技術研究中心、湖南四達試劑有限公司等多個培養基地,實踐條件得到了有力的保證。另外,鼓勵研究生在學校組織的集中實踐之外增加自主分散實踐。在學位論文環節,我們要求化學工程工程碩士研究生在開題前認真查閱文獻,盡量了解國內外相關的最新研究成果,選擇直接來源于具有實際應用價值的應用技術課題和現實問題的課題。同時，聘請企業的專家、學者參加開題報告會,對選題進行嚴格審定,多角度考慮選題的合理性、可行性及實用價值。學位論文形式采用產品開發、工程或工藝設計、工程放大及新技術工程應用報告、典型案例分析等多種形式。
1.2突出課程教師和導師的主導地位
應用型人才的培養首先要通過相關課程和案例的學習和研討來提升其解決實際問題的能力,我們通過聘請企業專家來校擔任課程教師,通過改進教學方式方法加強課程教學。如研究生自主參與教學、由多位教師擔任一門課程的“拼盤式”教學模式等等。在課程建設方面,學院加大了研究生教師編寫適合我院工程碩士實踐的教材或講義的支持力度,加強了研究生精品課程的建設。研究生的培養離不開導師的主導作用,特別是全日制工程碩士的導師最少兩位,或多位導師,無論哪個培養環節都需要導師的指導與配合,校企導師分工配合,共同提高研究生的培養質量。在導師的選擇上,我們把有橫向課題,應用實踐經驗豐富的教師選作化學工程工程碩士的導師和授課教師,把與培養基地聯系較密切的老師選為校內導師,有利地促進了校企導師之間的交流與溝通,也能及時準確掌握論文選題的進展情況等等。
1.3突出工程碩士研究生的主體地位
工程碩士的培養目標是培養具有寬廣知識結構的復合型應用型專門技術人才或技術管理人才,能獨立從事專業技術工作和技術管理工作。如何實現這個目標,除了學校為研究生營造合理的寬松的環境,搭建良好的學習實踐平臺外,只能靠研究生自己長期的積累和持續的訓練,知識結構的改善,實踐能力的提高,學位論文設計都需要獨立完成,最終自我實現培養目標。
1.4重視工程碩士培養管理制度和管理機制
盡管化學工程工程碩士培養時間短,但我校研究生教育歷史悠久,有完整的研究生管理文件,管理制度也較為健全。我校研究生處成立了專業學位培養科,負責工程碩士的宏觀管理與控制,學位論文的質量標準由研究生處學位辦負責管理與控制,化學化工學院成立了由科研副院長負責的化學工程領域工程碩士培養管理小組以及由院長、教授、領域帶頭人、企業專家組成的學位分委員會。
2全日制化學工程工程碩士培養的困境
2.1生源問題
就我們這兩年的招生情況來看,生源問題非常嚴重,直接報考化學工程工程碩士的比例相當少,大多是其他專業調劑過來的,與我院同類專業學位教育碩士相比,化學工程工程碩士推免生只占其1/10。
2.2工程碩士學制問題
我校化學工程全日制工程碩士學制為兩年至三年的彈性學制,我們目前先按兩年的計劃安排課程學習、實踐和學位論文,然后根據學位論文的進展情況安排論文答辯或適當延長學位論文的時間。普遍存在的問題是,在國家的全日制工程碩士的學位標準還未廣泛宣傳執行之前,導師對工程碩士的學位論文還是沿用科學學位研究生的學位標準,而學校研究生處在辦理各種證件時(如學生證、畢業證)都只體現兩年學制,普遍反映兩年的時間培養既要實踐能力強保證充足的實踐時間又按時完成高質量學位論文的人才導師壓力相當大。為了保證全日制工程碩士的培養質量,以免出現矮化工程碩士的現象,現在大多數工科院校都把全日制工程碩士的學制確定到了三年。
2.3課程體系建設問題
課程體系建設是一個長期的開放的系統工程,需要持續不斷的更新。課程建設是高校人才培養永恒的主題,目前我們在課程體系建設方面還主要借鑒科學學位的課程體系,需要政府、企業、高校、教師等多方面的熱情參與。
3建議
3.1加強宣傳力度,改變觀念和教育理念
全日制工程碩士教育是為了適應社會經濟發展對高水平應用型人才的迫切需要而開設的專業學位研究生教育類型,但無論是導師、研究生本人還是社會,對此都沒有足夠的認識,在我院關于“科學學位與專業學位的本質內涵與區別”的小型調查中,非常了解的導師只占9%,了解和比較了解的導師各占36%,不太了解的導師還占18%。由于工程碩士的生源大都是調劑生,研究生本人也是不自愿接受工程碩士教育的,重學術輕專業的傾向普遍存在。因此需要政府、高校,用人單位、宣傳媒體等都要發揮其作用。
3.2推進職業資格認證
職業資格認證考試不僅是對從業人員接受職業教育和專業知識水平的考核,也是對行業發展趨勢和職業技術要求的導向,是高校調整人才培養方案的依據。是課程體系建設的指揮棒,方向標。推進職業資格認證,是全日制專業學位教育持續發展的得力助手。在這方面,教育碩士就比較規范,工程碩士可以借鑒其他專業學位的經驗。
3.3加強師資隊伍建設
人才培養離不開教師、導師,要加強專門的工程碩士導師隊伍建設,對新導師要及時培訓,了解工程碩士的特點和培養目標。要改革教學方式,要大力研究完善與經濟社會相適應的課程體系等等都離不開師資隊伍建設。師資隊伍建設是高校發展的關鍵。
3.4加強產學研合作,加強高校間實踐基地平臺共享
為更好地適應國家經濟建設和社會發展對高層次應用型人才的迫切需要，積極發展具有中國特色的專業學位教育，教育部決定從2009年起，開始招收以應屆本科畢業生為主的全日制專業學位碩士研究生，并逐年增加招收人數，目前已形成了較大的規模。創新能力和實踐能力的培養是全日制專業學位碩士研究生的教育核心。如何保證全日制專業學位碩士研究生培養質量、探索培養模式是近幾年來大家關注的重要課題。哈爾濱工程大學化學工程專業從2009年開始招收全日制專業學位碩士研究生，到目前為止，已招收4屆。由于全日制專業學位碩士研究生的培養目標與定位不同于傳統的學術型研究生，對全日制專業學位碩士研究生的培養模式以及管理體制一直在進行著探索與嘗試，努力為社會培養出富有創新能力的高級工程技術人才。
一、化學工程專業全日制專業學位碩士研究生培養的課程設置
根據全國工程碩士專業學位教育指導委員會“關于制訂全日制工程碩士研究生培養方案的指導意見”的精神，要求所培養的學生掌握化學工程領域的基礎理論、先進技術方法和手段，在領域的某一方向具有獨立從事工程設計、工程實施、工程研究、工程開發、工程管理等能力。結合學院實際學科研究方向，確定了化學工程專業的培養方案。按照學校的統一要求，學制為2年，最長學習年限不超過4年，應修總學分不低于32學分，其中，必修課不低于17學分（公共必修課5學分，校級基礎課2學分，專業基礎課不少于8學分，專業技術課本文由收集整理不少于2學分）；綜合環節12學分；專業選修課不少于3學分。專業基礎課主要包括高等化學工藝學、高等化學反應工程、新型分離技術、化工傳遞過程原理、化工過程建模仿真與優化、現代電化學、化學工程前沿講座、經典學術專著選讀、化工系統工程等課程。專業選修課包括合成化學、材料化學、高分子材料、高等有機化學、有機化合物的波譜解析、近代有機合成技術與方法、化學電源、精細化學品化學、液相色譜手性分離、應用腐蝕電化學、綠色化學與化工、化工網絡資源與化工軟件、現代實用電鍍技術、高性能樹脂合成方法的應用等課程。綜合實踐環節包括綜合實驗、科研實踐、文獻綜述報告、學術活動、知識產權基礎與實務、工程信息資源獲取與專題利用等內容。
二、培養模式的探索
實踐環節是全日制專業學位碩士研究生培養的重點和難點，是全日制專業學位碩士研究生教育質量的重要保證。實踐基地的建設，是進行實踐教學環節的根本保障，為了積極落實國家對全日制專業學位碩士研究生的培養要求，保證學生不少于半年的實踐教學要求，學校、學院把建設各種形式的實踐基地作為全日制專業學位碩士研究生培養的重點工作，積極利用各種社會資源，多層次、多角度建立符合全日制專業學位碩士研究生培養的實踐基地。如學校層面上建立的大型實踐基地，學院層面建立的中型實踐基地，以及指導教師通過科研合作等方式建立的小型實踐基地，都可以納入到學生的實踐教學培養環節，在學院調查、核實的基礎上就可以投入使用。指導教師對于全日制專業學位碩士研究生創新能力和綜合素質的培養有直接影響，實行“雙導師制”是全日制專業學位碩士研究生與學術型研究生培養的又一區別。“雙導師制”對于培養具有實踐創新能力的全日制專業學位碩士研究生更具有優越性。目前，企業導師的選聘成為全日制專業學位碩士研究生培養的制約因素。具有堅實理論基礎、豐富實踐經驗并且愿意指導全日制專業學位碩士研究生的企業導師不多。目前，學院主要通過兩種方式確定企業導師，一是校外實習基地所在企業推薦；二是在科研項目合作過程中積極爭取。進一步明確學校導師和企業導師的職責，學校導師由于具有深厚的理論知識和豐富的教學經驗，主要負責基礎課和專業課的教學，把握學位論文的理論深度，規范學位論文的寫作。企業導師具有豐富的實踐經驗，主要負責將學生的研究與企業的工程、生產實際結合起來，使研究更有目的性，提高學生的實踐能力。從現在運行的情況看，效果良好。
三、加強學位論文的過程管理。
從選題開始，學校導師和企業導師就需要密切合作，加強對選題的評估與論證，明確選題技術背景和研究目標，使選題與生產實際相結合，解決企業的實際問題，論文完成后能夠為企業帶來一定的經濟效益。在論文研究進入到中期階段，學院將聯合企業一起對研究工作進行中期檢查，一方面督促學生保證論文進度，對進展緩慢的學生提出警告，對另一方面，幫助學生把握研究方向，并給出合理的意見與建議，使研究工作能夠順利進行。在此期間，加強對于學校導師和企業導師定期交流的管理，鼓勵學生進行學術交流。在后期階段，學院主要結合學位論文對學生加強管理，在雙方導師修改同意后，對學位論文實行雙盲評審。學院將在校內外選擇相同或相近領域的專家進行評閱，對學位論文給出評價，并做出是否同意提交答辯的結論，學院根據評審意見決定是否同意學生參加論文答辯。這使得學位論文的質量得到了保證。
四、培養過程中的問題與建議
1.實習基地的建立。企業與學校密切結合是培養全日制專業學位碩士研究生的一個主要特點。實習基地的好壞直接影響到學生培養的質量。目前，能夠主動與高校建立實習基地的企業不多，學校更多的時候是利用自身的各種資源來尋求企業的幫助。企業從技術保密、安全生產等方面考慮，積極性不高。如何提高企業積極性，是制約全日制專業學位碩士研究生培養的一個重要問題。目前，高校主要通過給企業提供技術支持、解決生產難題、提供優秀畢業生等方式，要求企業給學生提供實習、實訓的機會，這顯然不能從根本上解決問題。國家應該在更高的層面上，引導企業服務于教學，如在稅收、政策上對服務教學的企業給予適當的優惠，鼓勵企業為人才培養做出貢獻。
化學工程與工藝專業主要研究內容是無機化工、有機化工、高分子材料和能源等領域，是一門實踐性很強的學科，而且承擔著我國化學工業發展人才培養的重任。學生在校期間的生產現場實習是為了培養學生的實際操作能力，也是獨立學院創建實用性應用人才所倡導的重要教學環節。通過生產實習能夠讓學生在校期間了解更多的實際生產過程，掌握并積累一定的實際工業經驗。這樣不僅有利于學生對各種理論知識的鞏固，同時也有利于他們更好地從一個學生轉變為一名職業技術人才。
1 化工專業生產實習現狀及成因分析
1.1 生產實習現狀
生產實習對于每一個在校大學生而言都是一段非常重要的學習階段，通過生產實習學生可以有效的將理論知識與實踐相結合，思考并解決在實際生產生活過程中遇到的各種問題。而且生產實習對于樹立工程意識、提高綜合實踐能力有著不可替代的作用。化工工業生產過程一般都伴隨著很多危險因素，稍有不慎就會釀成慘重的后果。剛剛踏入工作崗位的學生難免會因為各種因素在工作上出現差錯，所以該專業的學生更應該多多參與生產實習。在校期間就要對典型化工過程和各種生產設備有進一步的了解與認識，能夠為其自身踏入工作崗位打下堅實基礎。但是目前很多高校因為種種原因，不論是從規模上還是從實際內容上都沒有達到預期目標，學生通過生產實習教學環節并沒有學到什么實質性的東西。而且很多學生反映生產實習過程更像是一個參觀過程，走馬觀花似的看一下各種設備，大致聽一聽技術人員的講解就結束。學校考核時，學生都是從網上下載圖片和資料應付過關。可想而知，這種生產實習教學對學生實際能力的培養不能起到多大的作用。
1.2 成因分析
生產實習教學環節之所以出現當前這種問題，究其原因主要有以下幾點：第一，學校難以建立一個長期、穩定、專業對口的校外實習基地。校外實習基地的建設不僅需要學校廣泛挖掘企業資源，同時也需要企業給予積極響應。市場經濟大背景下，企業生產經營更注重實際效益，而且很多企業都有技術保護制度。大學生到企業工廠實習肯定會對企業的技術保護造成一定的威脅，而且大多數學生在這里實習將來也不會在這里工作，這就導致很多企業對于和高校建立長期生產實習基地興趣不大；第二，學校經費嚴重不足，難以承擔學生生產實習過程中的開銷。有研究人員粗略的估算了一下，一個學生在生產實習教學環節中每天大約需要花費70元左右（包括交通費、住宿費、教師和技術人員的講課費等），如果想要達到一定的生產實習效果，那么實習時間基本要至少保證3～4周。這樣一來一個專業學生一次生產實習就需要學校花費較大一筆開支。對于經費已經非常緊張的高校而言，基本是不可能完成的任務；第三，現代工業日趨自動化、集成化，學生即使到現場也難以直接參與動手實踐過程。在生產實習教學中，只能聽和看，與課堂教學沒什么太大的區別，這對于調動學生積極性、主動性影響很大。
2 化工專業生產實習教學改革策略
2.1 全體動員，重視生產實習教學環節
生產實習環節教學效果的提升首先要做的一點就是從思想上重視該教育教學環節，能夠了解并認同生產實習對于學生技術技能提升的作用。同時學校要對每一批即將參加生產實習的學生進行思想教育，讓他們能夠重視學校給提供的這個來之不易的生產實習過程，努力學習更多的實際工業生產技術，積累更多的相關工作經驗。作為以培養應用型工程師的獨立學院，從院領導到系主任、專業教師都非常重視化工專業的生產實習，實行責任制劃分，落實到每位教師每個實習單位。
2.2 積極籌措資金，建立校內化工仿真實訓基地
資金是學校開展生產實習教學環節的重要影響因素之一，早在1998年國家教育部就針對高校建設仿真教學實訓基地出臺了相關指導性意見。海濱學院自設立化學工程專業以來，就積極籌資建設化工專業仿真實驗室，運行兩年來，已培養了兩屆化工專業學生。校內化工仿真實訓基地是當前高校化工專業生產實習的有效途徑，仿真訓練系統是一種能夠充分發揮學生創造意識的環境，學生可以反復試驗自行設計的開停車方案和事故排除方案。對于相關教學改革有著非常大的幫助。
2.3 建立相對穩定的實習基地
校內化工仿真實訓基地雖然在一定程度上能夠鍛煉學生的實際工業生產能力和技能，但畢竟這個教學環節是在校內進行，與實際工業生產還是有一定程度的區別，所以建設長期穩定的校外企業實習基地也是學校應該重點努力的目標。校外實習基地的選擇以產品對口、技術先進、設備齊全為理想條件，畢竟這樣的工廠代表了該領域最前沿科技和工業生產水平，學生在這種環境中實習能夠較全面的掌握相關技術技能，能夠將自己所學習到的理論知識全面加以應用。同時學校要積極與企業合作，努力構建“雙師型”師資資源體系，為學生的生產實習配備專業、全面的師資培訓隊伍。學校可以針對企業未來發展規劃，制定相應的人才培養計劃和相關制度，以吸引更多的企業與學校建立長期穩定實習基地。結合地域性經濟結構，依托環渤海經濟走廊，海濱學院簽署了十余家石油化工企業作為校企合作單位，合作比較成熟的有六七家，每年都為大四學生提供相應的頂崗生產實習崗位，穩固了生產實習基地的建設。
2.4 構建全面有效的生產實習評價標準
全面有效評價標準是制約生產實習教學環節流于形式的關鍵，學校要根據不同生產實習內容制定有針對性的評價標準，達到全面真實考核學生實習效果的目的。同時考核內容不僅要針對于學生，還要有針對教師教學效果的評價標準。從教師和學生兩個角度對整個生產實習教學環節進行考核，防止生產實習變為參觀瀏覽，防止學校僅有的教育教學資源浪費。所以化工專業生產實習教學改革，全面有效的評價標準是關鍵。
關鍵詞：化工分離工程；教學改革；教學實踐
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）10-0133-02
分離工程是化學工程專業的一門重要專業課程，是研究化學工業和其他化學類型工業生產中混合物的分離與提純的一門工程學科，是建立在高等數學、物理化學、化工原理、化工熱力學等課程知識基礎上的一門必修課程[1，2]。隨著化工行業的迅速發展，分離工程在現代化學工業及相關工程領域中的應用越來越重要，高校的培養目標也由最初的單純掌握教材知識轉化為能夠應用專業知識解決實際工程問題。這就要求教學目的要逐漸轉化為應用與實踐，摒棄“填鴨式”教學，引導學生主動掌握知識，培養學生的興趣并自主發現解決問題。由于化工分離工程課程的實踐性非常強，所涉及到的化學工程領域知識較多且雜，甚至有一些經驗性的知識內容，新裝置、新設備的不斷涌現對高校教學提出了更高的要求，因此改傳統專業課的教學模式、加強分離工程教學改革與實踐、鍛煉學生解決實際問題的能力顯得尤為重要。圍繞這一目標，本文探討了在教學內容、教學方法改革、教學與實際結合等方面的一些嘗試。
一、教材選擇和內容安排
隨著時代和技術的發展，化工分離工程課程的知識也在更新，學術內容越來越豐富多彩，因教學課時的限制，不能面面俱到的全部涉獵，因此教材的合理選擇和教學內容的安排對提高本門課程的教學效果十分重要。近幾年，化工分離工程的教材出版較多，重點內容如相平衡關系、多組分精餾、特殊精餾、多組分萃取、分離設備性能和效率、分離過程節能等傳統知識基本都被涵蓋在內，但一類側重于工藝過程的學習，另一類借鑒國外教材，側重于講解理論知識[3]。新型分離技術由于發展較快，側重點各有不同。綜合考慮教材、學生基礎以及實驗室條件等因素，選擇了陳洪鈁、劉家w主編的卓越工程師教育培養計劃系列教材《化工分離過程》第二版。該教材第一版1995年出版，在眾多高校沿用20余年，2014年再版，該書對原有基礎知識做了更優的安排，將陳舊技術進行了刪除，修改增加了符合時展的新型分離技術；對教學內容也進行了新的安排，更容易讓學生接受，課后主動去探討問題的解決方法，提高教學效果。
針對這本教材，筆者在教學過程中對該課程的教學內容主要講解以下章節：（1）傳質分離過程的介紹。（2）單級平衡過程章節中介紹相平衡、物料衡算和傳遞速率的介紹。主要講解相平衡關系、相平衡常數的計算、泡露點計算和絕熱閃蒸。（3）多組分多級分離過程分析與簡捷計算中介紹設計變量計算、多組分精餾、萃取精餾、反應精餾、間歇精餾的簡捷計算。（4）多組分多級分離的嚴格計算章節中介紹平衡級理論模型、三對角矩陣法以及新型軟件等知識，偏向實際問題的應用。（5）分離設備的性能和效率。（6）分離過程的節能。（7）新型分離技術和過程繼承。針對以上7個主要章節進行講解，按照課時要求精心設計教案，增加更多的實例講解，深入淺出，在課堂上抓住學生的興趣點和好奇心，逐步提高學生對概念的理解和對公式應用能力的把握。
二、教學方法改進
課堂教學是化工分離工程專業課程的重要環節，各種典型的單元分離操作知識在此課程的先修課程中都接觸過，如蒸餾、吸收等操作，深入系統的講解典型的分離單元操作，使學生在能力上提高是本課程教學的關鍵。這就要求任課教師能利用各種教學方法調動學生的積極性，激發學生擴展已有知識，對實際反應物系、多遠組分物系中的復雜問題進行探討學習，如對比理想物系與真實物系、二元組分精餾與多組分精餾之間的區別，理論板數與進料比如何變化等問題[4]。重點對多組分物系進行介紹，提高學生對實際問題的處理能力，對泡露點計算、閃蒸計算、設計變量的計算、MESH方程的建立與求解以及多組分多級分離的嚴格計算，都進行詳細的講解，同時讓學生根據自己的需求查閱相關文獻資料，建立課堂討論組，重點討論通過學習后，在文獻中仍然不理解的問題，提高學生的學習興趣與動力，促進專業技能的培養。另外，結合工廠的實習，加強學生對化工分離工程理論的感性認識。本門課程學習前，學生已經進入工廠進行了認識實習，對實際生產過程有了一定的了解。通過實習，學生也增強了學習比較抽象的課堂知識的熱情。任課教師通過針對典型的分離工藝制訂詳細的實習方案，讓學生帶有目的的去學習，既能開闊視野，又能增長知識。對實際生產過程中所遇到的一些典型問題，有針對性的了解學習，互相討論研究解決方案。如有學生在學習了分離原理后對工廠塔原料反應有了濃厚興趣，并結合軟件進行一些數據的模擬，找出自己所學理論知識與實際應用中所需知識的差距；對現有工藝提出一些改造建議，極大地鍛煉了學生處理實際問題的能力，也為后續的化工專業實驗、畢業環節、工作等打好了基礎。
三、教學與研究相結合
在教學過程中，教師結合自己的科研工作，把結合教材知識的實際應用內容傳授給學生，對學生提高能力，甚至是考研都有一定的引導作用。對學生來說，最有吸引力的課程是教材中超臨界萃取、膜分離等新興分離技術，教師在實驗室進行演示實驗（合成氣轉化費托反應合成長鏈烷烴及烯烴），由于實驗為氣體轉化為清潔燃料課題，氣體產汽油讓學生產生了好奇，便于引導學生課后查閱文獻，提高專業知識。在分離檢測方面給學生提供充足的支持，各種氣相、液相產品經過分離后進行色譜檢測，通過演示實驗以及學生自己動手實踐，以便對分離技術有更深的了解，并能擴展視野，從理論可行、經濟可行等角度考慮實際問題，達到提高專業水平的目的。
四、考核方式的完善
對化工分離工程課程的考核，一般采用考試成績與平時成績相結合的方法，但平時成績常常是由出勤、課堂作業成績以及課堂表現組成，忽視了學生在課外時間對知識的學習。針對這一問題，將學生進行分組，要求學生將課后從技術原理、特點、研究進展、技術展望等方面查閱文獻，以小組為單位形成報告，并在平時成績中提高報告分數的比例。
這種考核方式有利于學生積極主動地進行化工分離工程課程的學習，也鍛煉了查閱文獻、總結知識的能力，引導學生自主分析，了解科技發展現狀，為以后進行科研工作或考研打下基礎，提高綜合素質。
五、結語
對化工分離工程課程進行教學改革，使本課程更好的適應當代本科生工程教育的特點和學科發展趨勢。通過實施以上教學方式，強化學生對理論知識的理解和應用能力，激發興趣，提高素質以應對實際工程問題。化工分離工程是一個不斷發展的應用學科，在未來的教學工作中我們還將繼續加深對分離工程的研究，及時發現并完善教學上能夠改進的地方，培養滿足社會要求的化工人才。
參考文獻：
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Reform and Exploration of Undergraduate Teaching in Chemical Separation Engineering
LV Peng1,2,XING Chuang1,2,GAI Xi-kun1,2,YANG Rui-qin1,2
(1.School of Biological and Chemical Engineering,Zhejiang University of Science and Technology,Hangzhou,Zhejiang 310023,China;
2.Zhejiang Province Key Laboratory of Agricultural Products Chemical and Biological Processing Technology,Hangzhou,Zhejiang 310023,China)
[關鍵詞] 專業英語；教學；教師；策略
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1005-4634(2012)01-0065-03
隨著國際間合作的加深與科技的發展，更好地掌握、運用專業英語以更加開闊的視野觸及化學化工學科前沿，學習國外先進技術、促進學科領域的科技交流活動發揮著越來越重要的作用。提高化學工程專業英語的實際應用能力和水平已成為必然的趨勢。
工科高校的學生在基礎英語學習中，大部分人以通過大學英語四、六級為目標，由于重視應試技巧，采用題海戰術，忽視語言的聽、說、寫能力，使英語在專業領域的應用能力較弱。主要表現為專業英語的讀寫困難，科技文獻翻譯錯誤百出，更不可能流利地同國外學者和技術人員進行交流，究其原因，很大程度上與專業英語現存的教學模式有關。因此，對現有專業英語教學模式進行改革、深化是擺在當前專業英語教學中的一項重要任務。
1 專業英語教學的要求和特點
專業英語又稱為科技英語，是一種用來描述科技資料中種種現象和行為的英語體系，它是把基礎英語和專業知識緊密地結合起來，用專業性的語言來描述客觀存在的事物和現象[1]。《大學英語教學大綱（理工科）》中有關專業英語學習階段的要求規定：專業英語學習階段的教學是通過指導學生閱讀相關專業的專刊和文選，培養閱讀英語科技資料的能力，使其能以英語為工具獲取相關專業所需要的信息。由此可見，專業英語教學是指導學生在專業領域學會用英語查找專業信息，用英語表達研究成果的一個重要的教學環節。化工專業英語學習的目的是使學生較好地利用英語查閱專業外文文獻，較熟練地閱讀本專業外文書刊，具有聽、說、寫的基礎，了解化學工程的理論前沿，了解新工藝、新技術和新設備的發展動態，具有獨立獲取新知識的能力。
化工專業英語的特點突出表現在以下幾個方面：
1）詞匯方面。化工專業英語涉及大量的化工領域的專業知識和專業術語，大量的詞匯都是由構詞法轉化、合成、派生出來的，尤其是由詞根和詞綴構成的合成詞，許多詞匯采用簡約化的縮略詞或符號等，例如化學化工反應式、方程式、公式、圖表等。這些詞匯給人以似是而非的感覺，難以記憶。
2）句子方面。由于長難句和復雜句子多，句子結構緊湊、嚴密、邏輯性強，表達簡練、清晰，為正確理解句子的意思帶來不少困難。
3）語法方面。專業英語的語法特點較為突出的是較多地使用名詞性結構、抽象名詞和術語、被動語態句、邏輯性定語以及各類復合句、非謂語動詞短語等。側重于一般性英語語法在專業內容表達上的具體應用。
4）內容方面。專業英語是把英語與專業知識緊密結合，內容相對來說比較枯燥乏味，一般以非人稱的方式闡述化工專業的理論知識、化學工藝流程、化學實驗現象等。表達的內容客觀、準確、簡潔，而且其意義必須是限定的。由于專業知識的欠缺，對文章的理解常出現詞不達意的現象。
2 化學工程專業英語教學現狀
化工專業英語教學的特殊性導致專業英語課程的教學面臨著一些問題，主要有以下方面：
2.1 專業英語的重要性，學生認識不足
在教學計劃的設置中，專業英語是以考查為主要考核方式的專業課，因此學生的重視度不夠。再加上很多學生通過大學英語的學習和英語四、六級考試后，自我感覺已經具備了英語的讀寫能力，認為專業英語的學習無非是專業詞匯加英語語法的簡單組合，忽視了專業英語的學習是進一步培養英語綜合能力、提高專業素質的重要環節。
2.2 教學模式陳舊，學生學習興趣低落
從目前教學形式來看，專業英語教學都是以專業教師授課為主。他們有淵博的專業知識和很高的英語水平，但沒有受過教學法的培訓。教學方式停留在“以教師為中心”的傳授式教學，學生過分依賴教師建立的知識結構，教學過程缺乏互動性，每節課的講授內容采用“講解單詞、翻譯課文、做些練習”這種三段式教學，忽視了對文章風格、專業英語的常用格式、常見句型等內容的教學與實踐。學生只是個“背著口袋來裝知識”的被動吸收者，課堂氣氛沉悶枯燥，難以激發學生學習熱情，導致學生經過一年的專業英語學習后收效甚微。
2.3 教材標準不同，教學內容缺乏統一
教材是教學大綱和教學內容的具體體現，在一定程度上直接影響教學效果。近年來，國內各大院校編寫的專業英語教材種類繁多, 專業領域五花八門。大多數專業英語教材依然沿用傳統的“課文－單詞－注釋－練習－語法－閱讀材料”這一簡單組合模式，缺乏情景交際等內容，內容涉及大化工領域各專業共性的化工生產技術的基本原理和規律，教材內容雖然經典但卻陳舊，不能與所學專業的新發明、新技術相適應。在教學內容選擇上，任課教師各自為戰，往往選擇自己最熟悉的部分講授，教學內容缺乏統一的標準。
3 專業英語教學中采取的對策
提高科技英語教學質量不僅需要教師提高自身英語水平，更重要的是教師在教學過程中研究這一階段學生的特點，培養學生把學習專業英語與所學專業知識相聯系的理念，激發學生學習專業英語的興趣。根據以上對專業英語的特點和教學現狀的分析，以下將對化工專業英語的教學模式創新進行探討。
3.1 激發學習興趣，明確教學目標
愛因斯坦有句名言：“興趣是最好的老師。”興趣是學生學習的驅動力。東西方教育的差異在于，東方傳統的教育忽視學生的個性培養，認為興趣、愛好是后天培養產生的；而西方教育非常重視個人的個性發展，學生根據自己的特點尋找適合自己的發展道路[2]。將二者結合起來才是最佳的培養模式，從教材、教學、教師多方面培養學習興趣，消除他們對英語的恐懼、反感心理，繼而讓學生明確課程學習的目標。通過專業英語課程的學習，基本具備閱讀專業文獻、期刊的能力，接收國際前沿知識，了解化工專業的發展動態；培養學生運用專業英語知識的能力，具備把專業文章摘要基本準確翻譯成英文的能力；鼓勵學生加強聽說訓練，培養其專業信息交流的能力。知道學習的內容和所應達到的目標，才能使學生更清楚地了解課程設置的作用和課程學習的重要性。
3.2 改進教學方法，豐富課堂教學
學生對課程的積極性是課堂教學效果的有力保證。在教學中教師要改變以前那種灌輸式的教學模式，樹立“以學生為中心”的教學理念。可以以交際為目的，實施部分交際法教學[3]。結合專業知識體系，在課堂上進行專題討論。例如單元操作（Unit Operations）是化學工業和其他過程工業中進行的物料粉碎、輸送、加熱、冷卻、混合和分離等一系列使物料發生預期的物理變化的基本操作的總稱，是化工專業的學生必定會遇到的概念，可以利用已學過的化工原理知識設立幾個topics： 用英語提問并回答，如什么是單元操作（What is unit operations）和單元操作具體內容（contents）及流程（process），學生可以相互交流（conversation ）相互討論（discuss in details），根據英語水平的不同，作出不同的回答，英語薄弱的學生可以只說單個單詞，如：pulverize（粉碎）、roast（焙燒）、absorb（吸收）、condense（冷凝）、lixiviate（浸提）等，英語水平較高的學生可用長句表達，如：Any chemical process, on whatever scale conducted, may be resolved into a coordinated series of what may be termed "unit actions", as pulverizing, mixing, heating, roasting,absorbing,condensing,lixiviating,precipitating,crystallizing,filtering,dissolving,electrolyzing and so on[4].并由此及彼，層層推進，深入學習；還可以利用多媒體和網絡，建立QQ 群，討論上課教學內容，實現課下的拾零補遺，教與學實時互動；還可以舉行一些英語party、字謎游戲、英語競賽等活動，鞏固和加強英語學習和教學效果；并可以讓學生扮演教師的角色，模擬學術會議的一名專家發表演講，提升學生的成就感和自豪感。這種情景化的豐富多彩的教學模式無疑會極大地激發廣大學生的興趣，提高他們學習的熱情。
3.3 深研教材內容，洞悉科技動態
專業英語教學不僅僅是擴充專業詞匯,訓練科技英語閱讀與寫作的方法和技能，更重要的是利用口頭英語進行技術交流的能力。因此，教師在選材時應包括中文翻譯、英文寫作（對本科教學來講, 尤其是摘要的撰寫）、聽說方面的內容和訓練。由于各專業內容千差萬別, 沒有完全合適的教材可供選擇，而且專業英語老師自身也很難在這幾方面都精通。鑒于上述情況：一方面在基礎教學階段就應重視培養學生閱讀與寫作的能力，結合各專業實際情況精心挑選教材，包括國內外已經出版的教材，科技文獻影印版、英文原版等，讓學生體會經典教材平穩、嚴謹的語言風格，提高其閱讀英文教材的能力。另一方面，可以自選教學內容，可涉及英譯漢,適當增加科技文章的寫作訓練、口語交流內容。口頭技術交流訓練可以以大學中的各種課程設計為題, 其課程內容必須與學科專業活動有關，其側重點應該盡力使句法、詞匯、語篇結構及語義結構諸方面都適用于那些特定的專業活動場合，撰寫出200字左右的英文摘要,分組討論,模擬國際學術會議、產品會做成果展示（presentation），聆聽專業英語口語同聲翻譯，提高對專業英語單詞的熟悉程度。除此之外，教師還應注意教學內容的與時俱進，關注前沿科技論文，這些文章內容新穎時尚、語言文字活潑，還可以在YouTube上某些教學視頻材料，或補充教學視頻，讓學生觀看；公開教師的Blog，放置與教學相關的課外資源鏈接、教學體會；公布Google groups，便于學生接收教師關于教材方面的更新信息，及時補充最新的科技知識等。也可以采用英文科技報道和電影等視頻，使視頻成為不疲倦的教師，在教師不在的時候發揮作用，彌補單一教材帶來的局限性。
3.4 創造可行條件，提高業務素質
專業英語教師不僅應具備淵博的專業知識，而且還要有熟練的英語技能和英語交際能力，這是專業英語教師首要具備的特質，區別于其他英語教師；專業英語教師要經過一定的語言培訓，專業英語教學不是任何具有專業知識、并有一定英語水平的人就可以教好的，經過培訓和未經過培訓的教師，其教學效果是截然不同的，培訓不但要強調教學環節、教學設計等方面的程序性和操作性，更重要的是理論或概念方面的指導和闡釋，專業英語教師的教學經驗是寶貴的財富，對專業英語教授活動的成敗起很大作用。從上述教學目標來看，專業外語既不是純粹的專業課，也不是純粹的基礎英語課。目前常州大學非常缺乏既精通專業又精通外語同時還熟悉教學規律和方法的專業英語教師。為此，專業英語教師培訓是其水平提高的關鍵，專業英語教師培訓的視野應從傳統的教師專業準備階段擴展到教師綜合能力發展的全過程，不再試圖一次性培養出高水平的教師。專業教師要多聽經驗豐富的英語教師的課，訪問資深的教師，尤其是聽說能力等薄弱環節，向他們學習，本著求師訪友的心情去聽課會有很大益處，古人說“見賢思齊”，“見不賢而內自省”這些話用之于教學中相互觀摩也是合適的。這里的“賢”就是指教得好。這樣既利于各系專業英語教師之間的交流與提高，也利于專業英語教師與基礎英語教師的交流，這兩者是密切相關的。此外還利于調動各專業系（部）和外語系（部）雙方面的積極性。
4 結束語
專業英語教學是一個復雜的系統工程，要繼承傳統英語教學的優點，還需要在教學實踐過程中不斷地探索、創新切實可行的方法，構建多樣化的語用空間，逐步建立以社會需求為導向、以能力培養為目標的教學體系，使專業英語成為伴隨專業技術人員成長不可或缺的伙伴，為社會培養出高素質的復合型、應用型人才。
參考文獻
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