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化學工程與工藝的應用范文

時間:2023-12-28 11:50:30

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化學工程與工藝的應用

第1篇

關鍵詞:化學工程與工藝;專業(yè);就業(yè)方向

化學工程與工藝專業(yè)是一個極富創(chuàng)造性、挑戰(zhàn)性的重要工業(yè)領域,能在化工、石油、能源、輕工、冶金、醫(yī)藥、微電子生產(chǎn)、食品和環(huán)保等多領域行業(yè),從事產(chǎn)品的研制開發(fā)與評估、過程工藝與裝置的設計放大、過程科學研究、高等工程教育、生產(chǎn)過程的控制及經(jīng)營管理等方面工作的高級工程技術、教育教學和管理營銷人才,具有技術密集、人才密集、資本密集的特征,特別是二十一世紀的化學工業(yè)在向“綠色化工”方向發(fā)展的同時,對知識的交叉滲透、產(chǎn)業(yè)的相互交融提出了更寬更深的要求,該專業(yè)就是為了適應面向二十一世紀化學工業(yè)發(fā)展而設置的一個厚基礎、寬口徑、適應性強的大專業(yè)。本專業(yè)旨在培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展,具備在工業(yè)界、科技界、政府及行業(yè)機構中擔任重要職務的基本素質,掌握化工生產(chǎn)技術的基本原理、專業(yè)技能與研究方法。

通過上述闡述,我們簡單了解到了化學工程與工藝的定義,在一些重要領域的關鍵作用。下面就讓我們分開來解讀化學工程和工藝在哪些領域起到了什么作用,在工作中,如何將資源更好的利用?

化學工程與工藝就是研究化學工業(yè)生產(chǎn)過程中的共同規(guī)律,并用化學方法改變物質組成或性質來生產(chǎn)化學產(chǎn)品的一門工程W科。簡單來說,也就是化學在工程實際中的應用。該專業(yè)主要開設高等數(shù)學、無機與分析化學、有機化學、物理化學、高級語言程序設計、化工原理、化工熱力學、化工分離工程、儀器分析、化工設計、化學反應工程、化工工藝等課程。其中英語、化工原理、化學反應工程、高等數(shù)學為學位課程,參加省自學考試。

化學工程與技術學科是從19世紀末由于化學品大規(guī)模生產(chǎn)的需要而形成和發(fā)展的。當時,為了化工生產(chǎn)的高效和大型化,根據(jù)典型的化學工藝和設備中出現(xiàn)的一些具有共同屬性的工程問題,形成了單元操作的概念。20世紀50年代后發(fā)展的傳遞過程原理和化學反應工程使化學工程學科上升到了新的階段。人類穿的各種合成纖維的衣物,吃的各種食物的包裝加工,住的房屋的水泥鋼材,以及人們開車所用的石油天然氣,都是化工研究的方向。中科院院士陳洪淵就曾經(jīng)評價化工產(chǎn)業(yè)為“國之重器”,能創(chuàng)造出數(shù)千萬個“新物種”。譬如說,1909年哈伯發(fā)明的合成氨技術使世界糧食翻倍,解決了世界上一半人的溫飽問題。1995年我國的化學纖維產(chǎn)量為330萬噸,其中90%是合成纖維,這一化工技術的應用,使大多數(shù)人免于挨凍。

當今社會,化學工程與工藝也應用到多個領域,如分析化學師、食品化學師、化妝品研發(fā)員、醫(yī)藥技術師等職業(yè),這些職業(yè)你肯定聽說過,但不一定想到他們與化學工程與工藝專業(yè)相關??傮w來說化學工程與工藝專業(yè)的就業(yè)領域還是相當廣泛的。畢業(yè)生能在化工、能源、信息、材料、環(huán)保、生物工程、輕工、制藥、食品、冶金和軍工等部門從事工程設計、技術開發(fā)、生產(chǎn)技術管理和科學研究等方面工作。一般主要的主要就業(yè)方向可以從一下幾個方面來看:

首先,可到科研院所、高等院校從事化學工程與工藝相關科研、教學等工作。不過這需要該專業(yè)學生具備一定的科研水平和較高的學歷。

其次,到化工類、石油類、輕工類、車輛化工、建筑機械、制藥、食品、涂料涂裝等相關的科研單位、企業(yè)、公司從事應用研究、精細化工產(chǎn)品的開發(fā)、設計、生產(chǎn)技術和科技等工作。化工行業(yè)有很多知名的企業(yè)如美孚、殼牌、巴斯夫、中石油、中石化等。當然,除了這些大企業(yè)外,一些冶金、化纖、煤炭、橡膠等化工企業(yè)也是畢業(yè)生不錯的選擇。化工行業(yè)是個講究經(jīng)驗和積累的行業(yè),技術和經(jīng)驗是技術型人才的資本,對于剛走出校門畢業(yè)的學生來說,一般需要一個相當長時間的經(jīng)驗積累,從基層做起,讓理論和實踐充分的結合后,才能謀取個人職業(yè)更好的發(fā)展。

再次,可以在相關化工類企業(yè)從事銷售、管理等工作。除了走工藝、研發(fā)、質量檢驗等技術人才的道路外,該專業(yè)復合型銷售和管理人才在人才市場中也特別受歡迎。關鍵是如何取得化工類技術以外的教育背景和從業(yè)經(jīng)歷?;べQ(mào)易、管理人才基本都需要是化工專業(yè)出身,同時熟知貿(mào)易規(guī)則和單位業(yè)務,還必須具備耐心細致,和較強的語言表達能力。

國家教育部曾公布的化學工藝與工程專業(yè)就業(yè)狀況顯示,該專業(yè)2013年全國普通高校畢業(yè)生規(guī)模在28000-30000人,近三年全國就業(yè)率區(qū)間在90%-95%之間,屬于就業(yè)率較高專業(yè)。

據(jù)調查,相關從業(yè)人員都表示,化工專業(yè)畢業(yè)生要找到一份工作并不難,但找什么樣的工作就因人而異了。由于化工各個方向分類較細,各個大學都有自己擅長的專業(yè)方向。如有些學校側重石油化工、煤化工;有些側重醫(yī)藥化工;有的則偏重金屬冶煉或精細化工等。另外,還有一些人對化工就業(yè)存在這樣的誤區(qū),擔心學這個專業(yè)畢業(yè)后要去挖煤、煉石油。實際上,傳統(tǒng)的石油化工、煤化工只是其中的一個就業(yè)方向,如果你對這個方向不感興趣,還有更廣泛的領域可供選擇。如可以選擇和人們生活息息相關的精細化工,我們用的洗發(fā)水、洗面奶、沐浴液的研發(fā)生產(chǎn)都是化工的主要就業(yè)領域。還有食用油、巧克力等食品加工企業(yè),香水、化妝品、奢侈品制造等也是化工很好的就業(yè)方向。目前我國經(jīng)濟建設水平不斷提升,涉及綜合技術項目的開發(fā)工作節(jié)奏也顯得急躁起來,對于化工專業(yè)建設工作人員來說,需要聯(lián)同系統(tǒng)性的設施布置和先進實驗驗證項目開發(fā),積極穩(wěn)固綜合人力資源的開發(fā)動力,為我國相關行業(yè)的發(fā)展提供更加優(yōu)質的貢獻力量。

除了化學工程與工藝在工作上的應用外,可以說,我們日常生活中的“衣、食、住、行”樣樣都離不開化工產(chǎn)品。化學工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟重要的基礎性產(chǎn)業(yè),它為農(nóng)業(yè)、能源、交通、機械、電子、紡織、輕工、建筑、建材等工農(nóng)業(yè)和人民日常生活提供保障和配套服務。同時它還是工業(yè)經(jīng)濟中最具活力,有待開發(fā)且競爭力極強的一個行業(yè)。老人常說,“三百六十行,行行出狀元”,不管研讀什么專業(yè),都有一定的優(yōu)勢和特點,只要潛心學習,任何領域都可以走出一片輝煌的天地。

參考文獻:

第2篇

關鍵詞:綠色化學;工程工藝;化學工業(yè)節(jié);應用

工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎,隨著社會經(jīng)濟的不斷快速發(fā)展,對于工業(yè)生產(chǎn)也提出了更高的要求。然而,當前我國工業(yè)發(fā)展面臨著資源價格飛漲,環(huán)境污染日益嚴峻的情況,這也使得全社會對于工業(yè)生產(chǎn)越來越關注。怎樣有效的處理好工業(yè)污染物,防止其對環(huán)境的二次污染,怎么有效的利用好數(shù)量龐大的生活廢品,是當前許多學者都在研究的問題。綠色化學工程是在社會迫切需要的情況下誕生的新型項目,這個項目的目標是:對日?;瘜W生產(chǎn)當中的一些資源浪費及環(huán)境污染進行有效的處理,從而使得化工污染得到有效緩解,化工生產(chǎn)過程中的資源浪費得到很大的改善。

一、綠色化學工業(yè)的概念

綠色化學又被稱為無污染化學,以此為理念而開發(fā)出的技術就是綠色化學工程技術,采用化學原理從根本上降低化學工業(yè)對環(huán)境造成的破壞?;I(yè)發(fā)展的基礎是綠色化學工程,它已成為了未來化學工業(yè)發(fā)展方向的重要研究目標之一,綠色化學具有以下兩種特性:首先,綠色化學的根本思想在于保護環(huán)境,使自然資源可持續(xù)發(fā)展,讓人與自然之間的關系和諧,人們對環(huán)境造成的破壞促使了對綠色化學的研究;其次,綠色化學是將環(huán)境改變的技術,發(fā)展下的綠色化學技術以逐漸可以應付各種環(huán)境下對自然的破壞。從根本上來說,綠色化學是預防環(huán)境污染;而環(huán)境化學則是對污染后的環(huán)境進行改善和治理。兩者之間是根本不一樣的,在最終目的上也是千差萬別的。

目前,對綠色化學進行研究的重要發(fā)現(xiàn)和實踐活動為綠色化工技術。基本原理是采用原料中的原子進行轉化,這就使化學工業(yè)在進行工作時不會產(chǎn)生污染物,達到對化學工業(yè)污染物的零排放。并且,在進行化學工業(yè)工作時,不使用任何具有危害性和毒性的原材料,這樣可以生產(chǎn)出對環(huán)境不造成破壞的產(chǎn)品。這種技術目前處于理論狀況,但是在眾多科研人員的努力探索下,還是可以逐漸實現(xiàn)此種設想的。

二、綠色化學工程與工藝的開發(fā)

在傳統(tǒng)化學的生產(chǎn)過程中,在有毒、有害物質的處理上存在較為嚴重的滯后性,因此導致化學工藝一直處于被動生產(chǎn)。應用這樣的化學工藝對污染物進行處理無法取得理想的效果,資源優(yōu)化也無法得到有效實現(xiàn)?;瘜W工藝的應用不但導致化學生產(chǎn)污染物成本提高,還導致污染物處理效率嚴重下降。綠色化學工程的應用可有效彌補傳統(tǒng)化學工程中存在的缺陷,其通過對相關科學技術及先進方法的利用,對化工生產(chǎn)相關污染物進行除塵、脫硫等處理。綠色化學工程與工藝具體實施方法主要有以下幾種。

(一)采用綠色化學原料

在化工生產(chǎn)工藝及具體流程中,化學生產(chǎn)原料是起著決定性作用的主要因素,在傳統(tǒng)化學工程中,所用原料大部分為不可再生能源。采用這些原料不但大大提高國家不可再生能源的消耗,同時還導致污染物的排放量大大增加,加重生態(tài)環(huán)境污染程度。將綠色化學原料作為化工生產(chǎn)材料是綠色化學工程重要研發(fā)內容之一。在化工生產(chǎn)過程中,可使用綠色化學物質、自然物質等無染污、可再生的化學原料。典型的綠色化學原料主要有蘆葦、苞米桿、纖維植物等。將這些作為原料投入到化工生產(chǎn)過程中,可使其轉化為酮、醇、酸類等多種化學品。在整個轉化反應過程中,這些原料僅會產(chǎn)生一定量的氫氣,而不會有任何一種有害、有毒的物質產(chǎn)生。

(二)提高化學反應的選擇性

在化學工程的物質反應中,化學反應作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學原料的轉化均是需要化學反應才能得以實現(xiàn)。在化工生產(chǎn)過程中,合理選擇有效的化學反應形式可有效促進化學工程生產(chǎn)效率及質量得到提高。對化學反應產(chǎn)生影響的因素有很多種,反應原料、環(huán)境、時間、特點等均會對化學反應產(chǎn)生不同程度的影響。在化學生產(chǎn)過程中應用最為普遍的反應形式為氧化反應。在氧化反應過程中會有大量的熱產(chǎn)生,所有化學原料均會在熱的催化作用下發(fā)生變質,因此會大大降低化學品的生產(chǎn)質量。在綠色化學工程中,應用新型的反應形式,這種新型反應形式為烴類氧化反應。這種反應形式的應用不僅可促進催化物反應催化能力得到提高,同時還可有效促進生產(chǎn)物同分異構反應時間增加。

(三)使用無毒無害催化原料

隨著化學工業(yè)發(fā)展速度的不斷加快,將化學反應合理的應用于化工生產(chǎn)過程中已經(jīng)成為促進工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要前提之一。在化學反應過程中均離不開催化劑的使用。將催化劑應用于化學反應過程中,可有效加快反應速度,縮短法寧時間。所以,在化工生產(chǎn)過程中使用無毒無害的催化原料成為推動綠色化學工程與工藝不斷深入發(fā)展的重要前提條件之一。目前,我國相關部門已經(jīng)高度重視對催化原料的選擇及應用進行深入研究。越來越多的催化劑得到開發(fā)和研制,化學反應過程中使用的催化原料不斷得到改善,分子篩除催化劑等優(yōu)良催化原料在化工生產(chǎn)過程中的應用越來越廣泛。無毒無害催化原料的應用可有效提高化學反應效率,降低能源消耗量,同時也可減少環(huán)境污染。

三、結論

化學工程與工藝的發(fā)展不僅影響著現(xiàn)代社會的發(fā)展,而且有助于環(huán)境友好型社會的構建。當前世界面臨著資源和能源的短缺,社會經(jīng)濟的發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價,這就需要化學工程與化學工藝共同發(fā)展,滿足我國資源節(jié)約和環(huán)境保護的需要?;瘜W工程與工藝的行業(yè)領域需要積極配合國家提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。轉變可持續(xù)發(fā)展的概念。重視化學工程與工藝發(fā)展的環(huán)保性,轉變傳統(tǒng)的化學工程與工藝,減少環(huán)境的污染,積極開發(fā)新能源,走環(huán)境友好型道路。

參考文獻 

[1]艾寧,計偉榮,項斌,等.化學工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的探索與實踐[J].化工高等教育,2009,26(6):28-31,35. 

第3篇

關鍵詞:MATLAB 化學工程 工藝實驗 數(shù)據(jù)處理 應用

化學工程與工藝學科是我國重要的學科之一,在化學工程中,化學實驗起著重要的作用。化學實驗的好壞嚴重影響著化學工程的建設。而數(shù)據(jù)處理過程又是化學實驗中的重要組成部分。對程序中的數(shù)據(jù)進行有效的處理有助于化學實驗的研究與開發(fā)。然而以往的數(shù)據(jù)處理方法基本上都是人工處理,這種處理方法既浪費時間又浪費資源。因此,開發(fā)新的化學數(shù)據(jù)處理方法成為我國化學工程研究的重點,而MATLAB軟件就是新型化學數(shù)據(jù)處理方法之一,也對化學工業(yè)的發(fā)展起到巨大的作用[1]。

一、化學工程和工藝中的實驗數(shù)據(jù)處理

化學工程實驗是化學工程的重要組成部分,也是化學實驗人員進行數(shù)據(jù)處理的重要手段。化學實驗與其它的科學實驗不同,其主要強調實驗的結果是否可以反映一定的化學現(xiàn)象并且處理一定的化學問題,化學實驗對人類的生活有一定的影響,其結果可以解決社會上的一些化學工業(yè)問題,并為化學工業(yè)的進行帶來方便[2]。可見化學工程實驗在化學工程中的重要性。但是以往的化學工程實驗需要用人工處理法對大量的化學數(shù)據(jù)進行處理,由于數(shù)據(jù)的繁多和復雜,使得處理過程十分困難,并且實驗需要運用大量的時間,也會耗費大量的人力及物資,這樣的實驗方法過于陳舊,已經(jīng)不能滿足社會對化學工程的需求。然而,隨著社會科學的不斷發(fā)展與完善,人們生產(chǎn)出的計算機已經(jīng)完全可以代替以往的人為處理數(shù)據(jù)方法,使化工實驗變得簡單易行,并且可以大大提高處理化學數(shù)據(jù)的實驗效率。

數(shù)據(jù)處理是化學實驗中的重要組成部分,化學實驗的實現(xiàn)主要通過進行大量的數(shù)據(jù)處理得來。數(shù)據(jù)處理并不簡單,需要將大量的數(shù)據(jù)進行運算,從而得到合理的化學實驗結果,但只是單單的運用人工運算方法,耗時耗力,而運用計算機進行化學數(shù)據(jù)的處理卻可以很好的解決這一問題。

化學工程與化學工藝的基本組成部分是化學實驗,化學實驗的主要目標是根據(jù)有效的化學實驗數(shù)據(jù)對生活中出現(xiàn)的一些化學問題進行合理的實驗,從而得到合適的解決辦法[3]。但在進行化學實驗過程中,會有很多的限制因素,因此,實驗人員需要在考慮這些限制因素的基礎上進行數(shù)據(jù)處理,從而得到與實驗現(xiàn)象相符的數(shù)據(jù),只有這樣才能更好的解決化學問題。

對于不同的生活現(xiàn)象有不同的化學實驗驗證方法,而不同的實驗方法的難易程度不同,大多數(shù)的化學實驗都是比較復雜且不易實行的,化學的數(shù)據(jù)之間有著多種多樣的聯(lián)系,這種聯(lián)系往往不能單單從表面就被看出,需要經(jīng)過大量的復雜的運算后才可進行進一步的觀察[4]。而這就造成了處理數(shù)據(jù)需要運用大量的人力資源,并且對一些難理解的數(shù)據(jù)進行合理的分析也是比較耗時的工作。但如果應用計算機對實驗中產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)進行整合,將無效的甚至對有效數(shù)據(jù)有所干擾的數(shù)據(jù)進行消除,就可以留下有用的數(shù)據(jù)進行實驗處理,這樣的做法可以使數(shù)據(jù)結果非常精準,并且可以節(jié)省數(shù)據(jù)處理時間。

二、應用MATLAB進行化學工程與工藝的數(shù)據(jù)處理過程分析

MATLAB軟件是化學工程實驗中所運用到的一種先進的軟件,這種軟件可以進行編寫化學程序、化學數(shù)據(jù)運算、數(shù)據(jù)結果運行等,并且可以運用高科技的技術進行化學計算得到有效可靠的數(shù)據(jù),再對化學現(xiàn)象進行分析,從而得出合理的化學結論[5]。MATLAB軟件的好處有很多,其中最主要的是操作簡單,易懂、易學、易會,并且其操作界面比較人性化,有易于操作人員進行有效合理的操作,可以使以往復雜的計算過程變得簡單易行,并且使計算結果比以往的更為精準,還可以減小誤差。

MATLAB軟件運用一種特殊的簡單的程序語言對化學實驗現(xiàn)象進行編寫程序。其應用范圍非常廣、內部功能非常多、程序便于維護、利于編寫程序,并且可以擁有多種平臺的操作系統(tǒng)等。這種軟件是化學工程實驗中的重要軟件,在對實驗的數(shù)據(jù)處理上,發(fā)揮著重大的作用。這是化學工程及工藝中的重大突破與創(chuàng)新,也是化學工程學科未來的發(fā)展方向。

1.畫程序圖

對于不同的化學實驗需要有其不同的數(shù)據(jù)處理過程,也有其不同的程序圖、程序中所應用到的各種公式等,這些影響因素決定了實驗的難易程度。一個實驗擁有一個與之相符的獨特的程序,也只有這一程序可以對其對應的化學實驗進行很好的描述。但是,不論怎樣的實驗都有其共同點,下面就是對于大多數(shù)化學實驗的總程序圖。

圖一 實驗數(shù)據(jù)處理總程序圖

2.編寫程序

2.1輸入數(shù)據(jù)

輸入數(shù)據(jù)時,主要應用的函數(shù)是INPUT,應用INPUT將化學工程中有效的數(shù)據(jù)輸入MATLAB軟件的程序中,MATLAB再對數(shù)據(jù)進行處理,得出相應的結論。下面以溫度為例對數(shù)據(jù)進行輸入,其主要實現(xiàn)形式是:t=input,即表示系統(tǒng)要求程序輸入溫度值。但被輸入程序的主要數(shù)據(jù)都是成組出現(xiàn)的,只有這樣才會形成有效的程序處理系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的處理數(shù)據(jù)能力高,處理速度快、處理效果好。

2.2處理數(shù)據(jù)

通常情況下,對實驗所需數(shù)據(jù)進行處理需要先將數(shù)據(jù)進行整合,使程序模型被整合成一條連續(xù)的曲線形式。而對于不同的程序有其不同的整合方法,這里,對常見的整合方法,最小二乘法進行分析。

應用最小二乘法對數(shù)據(jù)x和y進行整合,是使x和y得到相應的函數(shù)關系式y(tǒng)=f(x),其主要思想是使殘差的平方 2在定值x上最小。在進行數(shù)據(jù)測驗時,經(jīng)常會出現(xiàn)誤差,最小二乘法不需要整合后的關系式y(tǒng)=f(x)經(jīng)過所有的x點和y點,只需要殘差平方的總和數(shù)最小。這證明最小二乘法最適于整合數(shù)據(jù)。這些方法都是MATLAB軟件中所應用到的處理數(shù)據(jù)的方法。

2.3建立數(shù)據(jù)庫

由于數(shù)據(jù)是在特殊情況下得出的,但是在實際的生活中,往往不會碰巧與數(shù)據(jù)相一致,而是會與實驗數(shù)據(jù)有一定的偏差,這就需要技術人員將不同情況下的不同數(shù)據(jù)進行整合后,得到相應的關系式,即當程序輸入一定的數(shù)據(jù)后,程序便會根據(jù)該數(shù)據(jù)進行及時的分析與運算,得出相對于輸入數(shù)據(jù)的輸出值。這就是數(shù)據(jù)庫的建立過程。

三、總結

將MATLAB軟件運用到化學工程與工藝中去是我國化學工程中的重大突破,MATLAB軟件可以將復雜難懂的數(shù)據(jù)自動進行分析、整合,并得出有效的合理的數(shù)據(jù)進行程序設計。這種方法可以節(jié)省大量的人力、物力、時間等,并且最終處理數(shù)據(jù)的結果將更加準確,更便于在化學工程中使用??梢姡琈ATLAB軟件在化學工程及工藝中的重要作用。

參考文獻

[1]房鼎業(yè),樂清華,李福清主編.化學工程與工藝專業(yè)實驗[M].北京:化學工業(yè)出版社,2009

[2]李麗,王振領編著.MATLAB工程計算機應用[M].北京:人民郵電出版社,2010.

[3]黃華江編著.實用化工計算機模擬———MATLAB在化學工程中的應用[M].北京:化學工業(yè)出版社,2009

第4篇

關鍵詞:化學工藝;綠色化工;技術應用要點

0引言

近年,社會公眾的環(huán)保意識逐步地提升,國家也大力地倡導在社會中發(fā)展綠色經(jīng)濟,建立友好型的工藝技術。在這種背景下,綠色的化工技術就被研發(fā)出來,其中綠色技術更多的是指在傳統(tǒng)的化工產(chǎn)品生產(chǎn)期間,減少對外界環(huán)境的污染,降低資源的消耗,實現(xiàn)技術的可持續(xù)發(fā)展。

1綠色化工技術的重要性分析

化工企業(yè)在生產(chǎn)化工產(chǎn)品期間,應用綠色技術來避免生產(chǎn)過程給外界環(huán)境帶來的破壞和污染。盡量地去降低能耗,使用節(jié)能環(huán)保的材料,這樣才能夠使公司在激烈的化工市場中,獲得獨特的競爭優(yōu)勢。從原材料運輸?shù)焦S,然后再將原材料運輸?shù)缴a(chǎn)線上,在各作業(yè)環(huán)節(jié)加強控制,使化工產(chǎn)品的生產(chǎn)走向環(huán)?;@昧阄廴?、低耗能的技術,來減少污染物的排放,進而全面提高化工企業(yè)內部的制造技術水平。在印刷和藥物的生產(chǎn)領域中,都會應用一些綠色化工技術,此時該技術就為國內的化工行業(yè)指明了未來的發(fā)展方向。

2綠色化工技術在化學工程中的應用分析

2.1合理地選擇催化劑

在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)領域中,使用大量的催化劑(如圖1所示)會顯著地提高化學反應的效率,進而加快化工產(chǎn)品生產(chǎn)的速度,可以明顯提高整個化工產(chǎn)品的經(jīng)濟效益。因而,化工企業(yè)應該根據(jù)實際的化學反應狀況,以及根據(jù)生產(chǎn)出來的化工產(chǎn)品特性,來選擇催化劑。此外,還要避免化工產(chǎn)品所形成的副產(chǎn)物被隨意地丟棄、排放,而造成化工產(chǎn)品的副產(chǎn)物危害到外界的環(huán)境。此時,要重點去管控好催化劑的使用,應用一些無毒無害催化劑。在此基礎之上,還要加強對各廢棄物排放管控,應該結合實際的要求,來選擇催化劑材料,選擇毒性不大,而且危害程度較低的材料,才能夠保證化工產(chǎn)品的生產(chǎn)綠色化。

2.2應用沒有污染的化工原材料

科學地選擇化工材料是降低化工污染的一個有效的方法,通常情況下,社會公眾都會認為化學合成物大多都是化工原料,并且認為大多數(shù)的化合物都有毒性,會對人體產(chǎn)生較大危害。隨著近年國內科技技術的飛速發(fā)展,一些化工原料被研制出來,有些化工原料是從農(nóng)作物和植物中提取出來,它可以替代化學的合成物,來充當化學產(chǎn)品的制劑。因而,選擇危害較小、綠色環(huán)保材料,從源頭上去抑制化工的污染。在生產(chǎn)期間,確?;瘜W制劑使用合規(guī),避免使用那些毒害較大、污染較大的化學藥品。

2.3科學選擇化學反應

在化工產(chǎn)品生產(chǎn)期間,要求能夠使用一些高效的化學反應,才能夠提高化學反應效率。通?;瘜W反應都會產(chǎn)生副產(chǎn)物,而對外界環(huán)境帶來污染破壞。此時,公司要綜合考量化學反應經(jīng)濟性和環(huán)保性,來實現(xiàn)降低污染的目的,這也是當前綠色技術的一個重要組成和應用的目的。公司綜合考慮經(jīng)濟成本、經(jīng)濟效益和污染問題,應用合理的化學反應方法,來實現(xiàn)控制化工污染的目的。

3綠色化工技術的應用分析

3.1應用清潔的生產(chǎn)技術

化工企業(yè)應用比較清潔的技術,能夠有效地減少生產(chǎn)過程的污染,例如,通過一定的處理設備,來降低化工產(chǎn)品的粉塵、廢氣,對廢棄物進行回收利用,這樣會實現(xiàn)資源的高效使用,也能夠減少固體垃圾的產(chǎn)生。當這些化工的污染物進入到地下水和土壤中,會擴大污染的范圍。有些工廠內部有大量的懸浮顆粒物的粉塵,這些粉塵就會形成粉塵污染,空氣中的固體離子增多,當吸入到人體內部會直接導致心肺病的產(chǎn)生。因而,要科學地處置生產(chǎn)現(xiàn)場的粉塵和廢棄物,來實現(xiàn)環(huán)保生產(chǎn)的目的。

3.2應用生物技術

將新型生物技術運用到化學制品的制造中,例如可以運用基因工程技術、生物技術和細胞工程技術,利用生物體內部所產(chǎn)生的生物酶,來作為化學反應的催化劑。將生物化工的合成技術作為當前化工產(chǎn)品的一個主流技術,可以實現(xiàn)綠色生產(chǎn)的目的。生物技術中的膜技術是仿生學的一個重要技術組成,它也可以實現(xiàn)再生資源的循環(huán)利用,來形成化學品。綠色的生物技術需要從動植物內部提取相應的原料,例如,煤炭、石油等都是由生物經(jīng)過數(shù)萬年的生物化學反應,而形成的能源原料。在當前的一些化學反應中,會使用生物酶作為催化劑,這種催化劑的催化效率顯著地要高于化學試劑的效率,這樣生物酶作為催化劑,可以實現(xiàn)環(huán)保生產(chǎn)、無污染生產(chǎn)的目的。并且化學的反應比較溫和,形成的副產(chǎn)物對外界環(huán)境危害較小。

3.3利用友好型的環(huán)保產(chǎn)品

在化工生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生的污染物會直接影響到人們的日常生活。因而,在使用環(huán)保產(chǎn)品期間,要盡量地避免使用那些高污染的產(chǎn)品。汽車在行駛中可以燃燒生物柴油、生物汽油,這些生物材料的生產(chǎn)制造不會對外界產(chǎn)生較大的污染。同時,生物酒精汽油燃燒時對外界的環(huán)境破壞力度較小,有些化石燃料內部有大量的硫化物,在燃燒之后,會產(chǎn)生二氧化硫,會直接危害到大氣的平衡,以及會給國內的大氣帶來破壞。社會公眾平時會使用一些塑料的產(chǎn)品,塑料的包裝袋,這些塑料袋的使用會給人們的生活帶來便捷。當人們使用完了之后,就會將這些塑料袋隨意丟棄,塑料袋難以分解,分解時間會長達數(shù)百年,會給社會環(huán)境帶來極大的影響,也會形成大量的固體廢棄垃圾。因而,需要對現(xiàn)有的化工技術進行轉型升級,生產(chǎn)一些環(huán)保型的乙醇汽油,可降解分解的塑料,供為大眾使用。例如,化工產(chǎn)品生產(chǎn)單位將其經(jīng)營的重心轉移到綠色產(chǎn)品生產(chǎn)上,大量的使用農(nóng)作物植物,作為原料的提取材料。在生產(chǎn)期間,可以使用甘蔗來提取乙醇,作為稀有的原料物質。

3.4清潔生產(chǎn)技術的應用

當前國內的清潔生產(chǎn)技術已經(jīng)被應用到金屬冶煉,海水淡化等各個行業(yè)中,應用的清潔技術生產(chǎn)的有害物質不多,而且清潔技術會直接將廢棄物排放控制在環(huán)保的要求標準內。在海水淡化工程中,應用環(huán)保清潔的方法,來在海水中去提純淡水。淡水是人們基本的生活用品,社會對于淡水需求量較大,然而國內淡水資源卻偏少,這是利用海水淡化技術,為人們提供豐富的淡水資源。在生產(chǎn)淡水期間,利用環(huán)保型的化學制劑,來提純淡水、蒸餾淡水,這種化學試劑的危害都較小。

3.5優(yōu)化改善現(xiàn)有的化工工藝流程

在化工產(chǎn)品生產(chǎn)期間,企業(yè)要轉變現(xiàn)有的生產(chǎn)方式,改變過去僅僅依靠一個裝置給各個設備供熱的模式,可以給廠房的頂層安裝太陽能電池板,來利用太陽能為化工生產(chǎn)線提供電力來源。此時,化工產(chǎn)品的生產(chǎn)單位也可以購置余熱的收集裝置,利用該裝置,可以將生產(chǎn)線上的各類熱收集。然后,對這些能量進行轉化,進一步地轉化為電能,來為生產(chǎn)線進行循環(huán)的使用。

在生產(chǎn)化工產(chǎn)品期間,也可以利用電機驅動的方式,來作為生產(chǎn)線的電力來源。應用變頻的電動機,會降低電能消耗,有些電機在開機時浪費的能源較多,此時應用變頻電機控制電機中的頻率,來減少電力能源的浪費消耗,也能夠使整個生產(chǎn)線變得更加穩(wěn)定。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,會產(chǎn)生許多化工副產(chǎn)物,這些副產(chǎn)物對外界環(huán)境有一定的污染。但是通過將這些副產(chǎn)物的回收利用,可以提高公司的經(jīng)濟效益。

第5篇

關鍵詞:綠色;無機化工;化學與工藝

化學在人類發(fā)展過程中起著十分重要的地位,為人類的生存與發(fā)展提供了重要的物質保障。與此同時,化學生產(chǎn)帶來的各種污染問題同樣也給人類的生存與生活產(chǎn)生了嚴重影響,如何發(fā)展對人類健康和環(huán)境危害較小的生產(chǎn)工藝,成為化學家面臨的新問題,綠色化學由此得到發(fā)展。綠色化學與工藝是指利用化學技術和化學方法,減少或者消除對人類及環(huán)境有害物質的使用和產(chǎn)生,使化工生產(chǎn)與環(huán)境友好共存。

1 綠色化學與工藝在無機化工過程中的應用

1.1 綠色化學與工藝介紹

1.1.1 原子經(jīng)濟理念下的綠色化學。原子經(jīng)濟理念提出較早,其含義是:在化工生產(chǎn)過程中,應將化工原材料中的分子最大化的轉化為目標產(chǎn)物。雖然無機化工生產(chǎn)對社會經(jīng)濟的發(fā)展具有重要影響,極大地推動了社會經(jīng)濟的發(fā)展,但我們也應該清醒地認識到化工生產(chǎn)給環(huán)境帶來的危害。為此,應在化工生產(chǎn)和研發(fā)中,充分發(fā)揮原子經(jīng)濟理念的作用,最大限度的將化工原材料轉化為目標產(chǎn)物,降低化工生產(chǎn)對環(huán)境和人體健康的危害。

1.1.2 原料的綠色化。化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中,由于工藝需要,通常會在化工生產(chǎn)中使用氫氰酸、光氣等有毒原料,這些有毒原料在反應過程中會產(chǎn)生大量的有害物質,給作業(yè)人員人體健康帶來極大危害,同時也給環(huán)境造成了嚴重污染。為保護工作人員的人體健康,使環(huán)境免受污染,化工企業(yè)應在化工生產(chǎn)中盡可能采用無毒無害的化學物質。

化工企業(yè)在生產(chǎn)中使用酸、堿或有機化合物替代有毒化工原料,降低了化工生產(chǎn)的毒性,但酸、堿性物質腐蝕性較強,在反應過程中會產(chǎn)生高濃度的酸性氣體或堿性氣體,不僅腐蝕化工生產(chǎn)設備,縮短設備使用壽命,還會對作業(yè)人員身體造成嚴重影響,這也是應盡量避免的。綜上所示,化工企業(yè)應改進生產(chǎn)工藝,采用無毒、無害、無腐蝕性的化工原料,若必須要使用腐蝕性材料,應利用催化劑加快反應速率,降低反應條件,減少腐蝕性化學品對設備的危害。

1.1.3 溶劑的綠色化?;どa(chǎn)過程中,需要使用大量的溶劑,其主要功能是反應介質、分離物質以及配置溶液等,部分溶劑會在反應后產(chǎn)生大量污染氣體,為降低溶劑在反應過程中產(chǎn)生有毒有害氣體,可使用綠色無污染的溶劑,如超臨界二氧化碳(CO2)。超臨界二氧化碳溶劑是指溫度和壓力達到臨界點以上的流體,具有與溶劑一樣的密度,而且具有氣體的粘度和傳質速度,該溶劑在化工生產(chǎn)反應中得到初步應用,已經(jīng)取得了較為理想的效果。相對于其他傳統(tǒng)溶劑而言,超臨界二氧化碳具有無毒、不可燃,成本低等優(yōu)勢,因此具有十分廣闊的發(fā)展前景。

1.1.4 可再生資源的利用。可再生資源生產(chǎn)化學產(chǎn)品是綠色化學未來重要的研究領域之一,也是無機化學企業(yè)未來發(fā)展的方向。可再生資源的使用不僅能有效緩解資源緊缺問題,還能將化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物變廢為寶。如化工生產(chǎn)過程中廢棄物經(jīng)過處理后,可用于動物喂養(yǎng)、燃料燃燒以及其他用途,這主要是通過生物或農(nóng)業(yè)肥料進行聚合物再造工作完成的??稍偕Y源的利用,提高了化工生產(chǎn)的環(huán)境效益,降低其成本,可有效提升化工企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

1.2 綠色化學與工藝應用實例

1.2.1 含汞廢液微電解處理工藝。汞在化工生產(chǎn)商有重要用途,同時該物質也是對環(huán)境和人體具有危害的一種金屬物質。上世紀五十年代日本水俁事件以后,世界各國開始加大了環(huán)境保護力度,并對工業(yè)廢水中汞污染問題的處理進行了深入研究。在電池生產(chǎn)工藝中,工業(yè)廢水含有大量的汞、鋅、錳等重金屬,對廢水中的汞進行處理是一個關鍵環(huán)節(jié)。雖然除汞的方法較多,但各類方法的特點不同,而且適合應用于電池廠工業(yè)廢水處理的方法并不多。較為常用的有混凝法處理工藝,該工藝是將三種重金屬轉化為氫氧化物或者氧化物污泥,從而達到降低污染物含量的目的。但該工藝在汞含量較高時難以達到量的處理效果,如某電池廠每天生產(chǎn)100t工業(yè)廢水,其中汞、鋅、錳的污泥含量大約為20-50kg,直接排放形成了巨大的資源浪費,同時還會污染環(huán)境。

新研發(fā)的微電解-混凝沉淀技術可用于電池含汞廢水處理工藝中,試驗結果表明,總含汞量低于1.765mg/L的工業(yè)廢水經(jīng)過該工藝處理后,其總汞含量達到排放標準,而且汞基本富集于汞泥當中,有效避免了鋅、錳污泥的污染,為后期金屬的回收利用提供了便利;該工藝操作簡單,使經(jīng)濟效益和環(huán)境效益得到了同步實現(xiàn)。

1.2.2 液相法芒硝制堿中苛化廢渣利用工藝。近年來,我國科研學者開始研究液相法芒硝制堿新工藝,并取得了顯著進展。該工藝主要分為兩部分,①通過加入中介質,將芒硝(Na2SO4?10H2O)轉化為質量分數(shù)為12%的高濃度Na2CO3溶液;②將得到的Na2CO3溶液中的溶質直接苛化為NaOH溶液。在制取NaOH溶液的同時,產(chǎn)生大量的苛化廢渣,其主要成分是碳酸鈣(CaCO3),若將其棄掉,不但降低原料的利用率,而且還要占用大量的土地堆存,造成嚴重污染。

為解決制堿工藝中廢渣對環(huán)境污染問題,科研工作者在回收利用方面進行了較為系統(tǒng)的探究試驗。具體流程如下:第一步,廢渣成分分析,主要對苛化鈉組成進行分析;第二步,轉化,利用碳化法將廢渣中的碳酸鈣成分轉化為輕質的碳化鈣;第三步,碳化鈣的利用,試驗證明轉化后的輕質碳化鈣可廣泛用于冶金、有機合成、玻璃制造等制造工藝中,而且還能用于塑料、橡膠、油膜的填料。該處理工藝不僅減少了廢渣對環(huán)境的污染,還使原材料得到了充分利用,降低了燒堿和塑料等產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

2 結束語

無機化工生產(chǎn)與我國社會經(jīng)濟發(fā)展密切相關,在促進經(jīng)濟發(fā)展的同時,也帶來了一些問題,如環(huán)境污染問題以及人類健康問題,需要我們采取積極的應對措施。為促使化工生產(chǎn)能夠健康持續(xù)發(fā)展,減少對環(huán)境的污染,保障工作人員健康,應充分利用現(xiàn)代生產(chǎn)工藝進行生產(chǎn),從原材料、溶劑、生產(chǎn)工藝等多個方面進行改進,實現(xiàn)無機化工的綠色化生產(chǎn),確保無機化工能夠持久發(fā)展。

參考文獻:

[1]鄭會勤,李成未,李珂,張松平.綠色過程工程在化工和化學實驗教學中的應用探索[J].河南教育學院學報(自然科學版),2011,04.

第6篇

一、虛擬儀器的發(fā)展和結構組成

電子儀器的發(fā)展,一共經(jīng)歷了四個重要階段:模擬儀器、數(shù)字化儀器、智能儀器和虛擬儀器。前三個階段的發(fā)展實際上是為第四階段的發(fā)展奠定堅實的基礎。第四代虛擬儀器,是通信技術、測試技術和計算機技術相結合的產(chǎn)物,三門學科最新技術的結晶,融合了測試理論、儀器原理和技術、計算機接口技術、高速總線技術以及圖形軟件編程技術于一體。虛擬儀器的產(chǎn)生是儀器發(fā)展史上一次大的革新。虛擬儀器是指將一些比較靈活高效的軟件和一些性能較高的硬件結合起來,將其應用在各個領域中對各項參數(shù)進行測試和調節(jié)、控制等的一個應用性很強的平臺。一般來說,完整的虛擬儀器系統(tǒng)中有三部分的組成結構,一部分是電子計算機,一部分是儀器軟件,最后一部分是儀器硬件。在電子計算機和大型集成電路高速發(fā)展的今天,相比較傳統(tǒng)儀器,虛擬儀器得到了飛躍發(fā)展。在基本硬件的支持下,虛擬儀器可以利用電子計算機合理的調用相應的高級軟件模塊來完成數(shù)據(jù)的采集、控制、分析、處理以及結果的存儲和顯示。與傳統(tǒng)儀器相比,虛擬儀器具有成本低、性能高、擴展性強、開發(fā)時間短以及出色的集成這五大優(yōu)勢?;诖?,本文對虛擬儀器的發(fā)展及在化學工程領域中的應用進行了探究,為其未來的發(fā)展提供參考依據(jù)。

二、虛擬儀器的技術支撐和特點

硬件是虛擬儀器的基礎,軟件是虛擬儀器的核心。計算機主要完成數(shù)據(jù)處理和結果顯示。硬件接口電路主要完成被測輸入信號的采集、放大、模/ 數(shù)轉換。根據(jù)構成虛擬儀器的接口總線不同,主要分為基于通用接口總線gpib 的儀器系統(tǒng)、基于數(shù)據(jù)采集卡的虛擬儀器系統(tǒng)、基于vxi 總線儀器實現(xiàn)虛擬儀器系統(tǒng)、基于pxi 總線儀器實現(xiàn)虛擬儀器系統(tǒng)、基于串行口儀器的虛擬儀器系統(tǒng)和基于現(xiàn)場總線設備的虛擬儀器系統(tǒng)等類型。軟件可定義儀器的功能圖。虛擬儀器系統(tǒng)的軟件結構從底到頂層分為儀器i/o 接口軟件、驅動程序和應用軟件3 個層次。

虛擬儀器作為新型的儀器種類,主要具有以下幾個特點:首先,技術和接口技術,具有方便、靈活的互聯(lián)性,可方便地同外設、網(wǎng)絡及其它應用連接。其次,開放式體系結構,縮短系統(tǒng)開發(fā)周期。虛擬儀器開放性構成方式,使其具有靈活性和功能的可重構性,可使用戶提高重復利用率,縮短系統(tǒng)組建時間,降低開發(fā)費用。最后,“軟件就是儀器”,儀器功能由用戶定義。虛擬儀器系統(tǒng)中,軟件是整個儀器的關鍵,用戶可以根據(jù)自己需要定義儀器的功能,通過修改軟件,很方便地改變、增減儀器系統(tǒng)的功能與規(guī)模,打破了傳統(tǒng)儀器有廠家定義、用戶無法改變的模式。

三、虛擬儀器在化學工程領域中的應用

虛擬儀器技術就是利用高性能的模塊化硬件,結合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應用。靈活高效的軟件能幫助客戶創(chuàng)建完全自定義的用戶界面,模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統(tǒng)集成,標準的軟硬件平臺能滿足對同步和定時應用的需求。這也正是ni近30年來始終引領測試測量行業(yè)發(fā)展趨勢的原因所在。它在化學工程領域的應用有以下幾方面:

虛擬儀器可以應用在化工過程控制領域中、是由化工領域中以及化學工程模擬領域中。虛擬儀器可以對化學反映系統(tǒng)中的各個參數(shù)進行實時的檢測,還能通過參數(shù)的檢測來調整和控制各項參數(shù),以更好地確?;瘜W反應的正常進行。在化工過程控制領域中的應用有很多,例如,東南大學的王曉等人通過基于labview開發(fā)平臺的虛擬儀器開發(fā)了換熱器試驗裝置測控系統(tǒng),這個系統(tǒng)有很多功能,包括對各項參數(shù)的檢測、記錄,同時還能對這些參數(shù)進行分析和調節(jié),基于此,應該加強對該系統(tǒng)的研究和推廣,使其在更多的領域得到應用。石油化工領域中也經(jīng)常需要運用到虛擬儀器,通常是將計算機技術和虛擬儀器結合在一起進行應用。在這方面的應用實例有:通過虛擬儀器,對石油管道的壓力進行監(jiān)測,來判斷石油管道在運行過程中會否出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象?;瘜W工程模擬,實際上是通過建立化工過程的一系列數(shù)學模型,然后根據(jù)標準的條件要求以及各項參數(shù),利用計算機,對這些模型進行計算,并根據(jù)計算的結構模擬出整個化工過程中所發(fā)生的行為。在化工領域中,如果要使用一種新的儀器或者是使用一項新的工藝,需要先依靠計算機對這些儀器或者工藝進行模擬,得到一系列數(shù)據(jù),并鑒定其可靠性。虛擬儀器在化學工程領域中的應用,使得整個過程的各項參數(shù)判斷更加具體和直觀,有利于判斷其對于工程的影響。這方面的應用實例也有很多,例如,新疆大學的付志新等人開發(fā)出了一套基于全混流反應器的模擬系統(tǒng),并且模擬計算了其中的不可逆的放熱反應。

五、虛擬儀器的發(fā)展趨勢和光明前景

虛擬儀器還可廣泛應用于航天航空、軍事工程、汽車、電力工程、機械工程、建筑工程、鐵路交通、地質勘探、生物醫(yī)療等很多需要高性能測控設備進行科學分析的場合。例如,利用虛擬儀器系統(tǒng)可以開發(fā)復雜的汽車駕駛室模擬仿真系統(tǒng),汽車abs 傳感器功能測試系統(tǒng);可以測試飛機飛行過程中的噪音,進行飛機發(fā)動機測試,飛行控制系統(tǒng)測試;可以用于電力參數(shù)的測試,構建電力測量控制系統(tǒng);可以用于開發(fā)內燃機測試系統(tǒng),等等。

自從虛擬儀器出現(xiàn)以來,其技術也不斷發(fā)展和成熟,逐漸向著圖形化這一開發(fā)平臺中的更強適應性、更高級別的硬件模塊以及更符合標準的驅動程序等方向發(fā)展,而該平臺自身的不斷完善和發(fā)展也是促進虛擬儀器技術不斷發(fā)展和提高的重要保證。同時,怎樣縮短用戶的學習時間和學習量,就能確保其進行具有強大功能虛擬儀器的使用,怎樣讓用戶輕易地對該模擬系統(tǒng)中得到的結果進行判斷,或者如何確保用戶采用一些系統(tǒng)構成比較簡潔的虛擬儀器來對復雜的內容進行測試,都是虛擬儀器在未來的發(fā)展中需要解決的問題。

結束語:

第7篇

關鍵詞:理實一體化 教學平臺 實踐教學 課程改革

資助項目:供熱通風與空調工程技術專業(yè)“理實一體化”實踐教學平臺的開發(fā)與應用(黑龍江省高等教育教學改革項目:No.JG2012020792)

1 引言

據(jù)教育部《關于全面提高高等職業(yè)教育教學質量的若干意見》(教高[2006]16號)等相關文件精神和我院示范性專業(yè)建設內涵要求,開展校企合作,是專業(yè)快速發(fā)展,提高辦學綜合實力的重要舉措;是加強師資隊伍建設,培養(yǎng)高素質高技能人才的重要途徑。為進一步推動該項工作,使校企合作向深層次發(fā)展,提高職辦學水平和技術應用能力。

2 國內實踐教學的現(xiàn)狀

實踐教學是學校實現(xiàn)培養(yǎng)人才目標的重要環(huán)節(jié),它對提高學生的綜合素質、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力以及使學生成為一個復合型人才都具有特殊作用。在傳統(tǒng)的高等教育中,不重視理論與實踐的結合,更不可能特別關注學生觀念、能力、創(chuàng)新等綜合素質的培養(yǎng)和提高,因此,在教育教學中就容易忽視實踐教學環(huán)節(jié)。實踐教學一直以來就是高校人才培養(yǎng)的一個薄弱環(huán)節(jié),并且存在著一系列問題,這些問題反過來又制約了實踐教學的發(fā)展。因此,如何實現(xiàn)理論與實踐相結合是當前亟待解決的問題。

3 理實一體化教學平臺構建的模式

要解決高校教學理論與實踐脫節(jié)的問題,就要實現(xiàn)理論實踐一體化教學。理實一體化教學即以實際生產(chǎn)任務為載體、以培養(yǎng)實際工作能力為目標,開展“教、學、做”合一的教學實踐。換句話說,就是將理論教學內容與實訓內容有機地結合在一起,創(chuàng)造出學生能看、能摸、能操作的教學環(huán)境,做到教中學、學中做、做中學的“教、學、做”合一。

構建理實一體化教學平臺,最好最有效的途徑是校企合作。校企合作通過學校和企業(yè)的合作,實現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補,共同發(fā)展,更好的實現(xiàn)教、學、做合一。合作模式可以靈活多樣,檢驗的標準是是否促進了雙方共同發(fā)展,是否雙方滿意。理實一體化教學的模式有多種,現(xiàn)結合我校供熱通風與空調工程技術專業(yè)理實一體化教學平臺構建的實際情況介紹幾種模式如下:

3.1產(chǎn)學研模式

發(fā)揮學校專業(yè)師資優(yōu)勢,加強校企合作研發(fā),幫助中小型企業(yè)解決相關的科研難題,走“利用專業(yè)優(yōu)勢辦專業(yè),辦好產(chǎn)業(yè)促專業(yè)”的新思路,使專業(yè)建設與產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密結合,幫助中小型企業(yè)走健康發(fā)展之路。

3.2共建校外實習基地

學校根據(jù)專業(yè)設置和實習教學需求,本著“優(yōu)勢互補,互惠互利”的原則在有發(fā)展前景又有合作意向的企業(yè)建立校外實習基地。這些基地不僅可成為師生接觸社會、了解企業(yè)的重要陣地,而且學校可以利用基地的條件培養(yǎng)學生職業(yè)素質、動手能力和創(chuàng)新精神,增加專業(yè)教師接觸專業(yè)實踐的機會,促進專業(yè)教師技能提高;基地也可以從實習生中優(yōu)先選拔優(yōu)秀人才,滿足企業(yè)日益增長的用工需求,達到“雙贏”的效果。

3.3訂單合作模式

招生前與企業(yè)簽訂聯(lián)合辦學協(xié)議,錄取時與學生、家長簽訂委培用工協(xié)議,錄用時與學生綜合測評成績掛鉤,實現(xiàn)了招生與招工同步,實習與就業(yè)聯(lián)體。校企雙方共同制訂教學計劃、課程設置、實訓標準;學生的基礎理論課和專業(yè)理論課由學校負責完成,學生的生產(chǎn)實習、頂崗實習在企業(yè)完成,畢業(yè)后即參加工作實現(xiàn)就業(yè),達到企業(yè)人才需求目標;具體設有定向委培班、企業(yè)冠名班、企業(yè)訂單班等。

3.4工學交替模式

是依據(jù)企業(yè)用工需求,向學院發(fā)出用人訂單,并與學院密切合作,校企共同規(guī)劃與實施的職業(yè)教育。其方式為學生在教室上理論課,在實訓車間或企業(yè)車間接受職業(yè)、工作技能訓練,再回到教室學習理論知識,如此交替進行。

3.5教學見習模式

是學生通過一定的在校專業(yè)理論學習后,為了解合作單位的產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝和經(jīng)營理念及管理制度,提前接受企業(yè)文化職業(yè)道德和勞動紀律教育,培養(yǎng)學生強烈的責任感和主人翁意識,到合作企業(yè)對企業(yè)工作過程和生產(chǎn)、操作流程等進行現(xiàn)場觀摩與學習;并安排學生實地參與相關工作、親自動手制作產(chǎn)品、參與產(chǎn)品管理,較為系統(tǒng)地掌握崗位工作知識,有效增強協(xié)作意識、就業(yè)意識和社會適應能力。

3.6頂崗實習模式

頂崗實習,即學生前兩年在校完成教學計劃規(guī)定的全部課程后,采用學校推薦與學生自薦的形式,到用人單位進行為期一年的頂崗實習。學校和用人單位共同參與管理,合作教育培養(yǎng),使學生成為用人單位所需要的合格職業(yè)人。

4 理實一體化教學平臺的應用實例

我校供熱通風與空調工程技術專業(yè)理實一體化實踐教學平臺的建設將以上幾種模式有機地結合了起來。在校內建立了具有國內領先水平的生產(chǎn)性實訓室4個、實訓車間3個,并開發(fā)建設完成了實訓室功能一體化軟件管理系統(tǒng)。實訓室包括供熱工程實訓室、給排水工程實訓室、通風與空調工程實訓室和工程項目管理實訓室;實訓車間包括管鉗工實訓車間、焊工實訓車間和通風工實訓車間。同時將校供暖鍋爐房、游泳館、教學樓車庫等場所定為校內實訓基地。在具備這些硬件的基礎上,定期聘請企業(yè)專家來校進行實踐教學和指導。與中建集團、中鐵集團、省安裝公司、省熱力公司等多家知名企業(yè)建立了長期的“產(chǎn)、學、研”合作關系,建立了多個校外實習基地,實行了對學生的訂單培養(yǎng)。企業(yè)參與學校的教學,參與培養(yǎng)方案的制定和修改,定期派專家到學校來授課,為學生提供實習和就業(yè)崗位,并在實習過程中進行全過程全方位指導。學生能夠實現(xiàn)理論和實踐學習的一體化。例如,當學生學習到室內供暖工程時,先到學校教學樓車庫和教室內參觀學習室內供暖系統(tǒng)的形式,然后回到課堂梳理知識點,再到實訓室進行散熱器組裝的實際操作。通過這樣一個循環(huán),真正實現(xiàn)了工學結合。學生在實踐過程中會發(fā)現(xiàn)自己哪方面的專業(yè)知識需要補充,在接下來的學習中就會更明確學習的重點,大大提高了學生學習的主動性和學習效率,同時也提高了學生的職業(yè)素質和動手能力。