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第1篇：化學產(chǎn)品工程概念范文

關(guān)鍵詞：綠色化學工程與工藝；工業(yè)節(jié)能；促進作用

中圖分類號： TE08 文獻標識碼： A

引言

當下，我國倡導節(jié)能理念之風日益興盛，在各類的生產(chǎn)活動中，環(huán)保的地位越來越高。國家政府出臺了一系列的規(guī)章制度來推行環(huán)境保護的實施，監(jiān)察力度日益加大，打擊環(huán)境污染的力度明顯提高，相關(guān)的工作人員的努力也有了顯著的成效。長期以來，我國作為世界上的工業(yè)生產(chǎn)大國，工業(yè)發(fā)展速度之快令世人驚嘆。然而，與工業(yè)迅猛發(fā)展一起出現(xiàn)的還有環(huán)境污染的問題，這時，成功進入人們眼球的“綠色”理念就成為了當今時代下的主題，綠色化學工程的理念也逐步的興盛起來。

一、綠色化學工程興起的原由

1、綠色化學工程與工藝簡介

談起綠色化學工程興起的原由，我們就應該首先來了解一下什么是綠色化學工程。說到化學工程可能所有的人都并不陌生，它就是常常被人以簡稱來時常談論的化工。隨著新時代的發(fā)展，化學工程得到了廣泛的應用，與此同時，化學污染也成為了化學工程的代名詞，環(huán)境污染現(xiàn)象、資源浪費現(xiàn)象等等，都給社會發(fā)展背上了沉重的負擔。

而此時發(fā)展起來的綠色化學工程于工藝就是為了解決這一問題。綠色化學工程與工藝就是用化學的方法和技術(shù)去減少或消滅那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。從而提高環(huán)境的保護效率，增強資源的可持續(xù)使用的效率。綠色化學的理想在于不再使用有毒、有害的物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物，不再處理廢物。

2、綠色化學工程和工藝的意義

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活水平有了顯著的提高并增強，人們生活的步伐也明顯加快，化學生產(chǎn)也為人們所普遍接受并廣泛應用，但化工生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢物排放，會對環(huán)境產(chǎn)生嚴重的影響，甚至生產(chǎn)生活用水也受到了一定程度的污染，這些不合理現(xiàn)象的存在甚至會危害到人們的生命安全，長期生活在這樣環(huán)境下的人們的精神也會受到?jīng)_擊。

化學生產(chǎn)不僅要大量采集自然物資，還對自然環(huán)境造成影響，這是當今時代背景下所不能容忍的。政府的政策的出臺、監(jiān)察機關(guān)的嚴厲執(zhí)法、相關(guān)工作人員加快技術(shù)研究開發(fā)出環(huán)境友好產(chǎn)品就顯得尤其重要了，綠色化學工程與工藝也就成了未來化工生產(chǎn)發(fā)展的方向。

當化學工程逐漸的融入了“節(jié)能”的概念和“綠色”的概念時，化學工程的生產(chǎn)再也不是當初的污染的代名詞，綠色化學工程將保護生態(tài)環(huán)境和提高資源的利用率抬到實質(zhì)，自然環(huán)境得到了有效的保護，原來只能廢棄的垃圾也做到了成功的再回收利用。這樣看來，綠色化學工程與工藝就成為了新時代所倡導的新詞匯，它成功的成為了保護環(huán)境資源的有效手段，而技術(shù)的進步，城市污染的減少，從而提升我們賴以生存的環(huán)境條件。

二、綠色化學工程與工藝的應用

根據(jù)當下的環(huán)境氛圍，我國綠色化學工程的開發(fā)和應用都有了一定的發(fā)展，從本質(zhì)問題治理起來，俗話說：“射人先射馬，擒賊先擒王?！敝挥凶プ×烁拘缘膯栴}，才能夠真正的解決問題?，F(xiàn)階段，我國的綠色化學生產(chǎn)體現(xiàn)在下面幾個方面。

1、選用無毒、無害化學原料

從化學原料的選擇入手，盡量選擇無毒、無害，并且可進行再生利用的化學原料來進行化學產(chǎn)品的生產(chǎn)和制作。對于化學產(chǎn)品來說，最根本的問題在于原料的選擇，它是影響著化學生產(chǎn)過程和生產(chǎn)工藝重要原因之一。綠色化學工程與工藝是以無毒無害的化學原料為基本原則，在化學工業(yè)生產(chǎn)的起始就采取了防治手段，并且，綠色化學工程與工藝采用可再生資源為開發(fā)原料，保證在化學工業(yè)生產(chǎn)過程中進行無污染操作。

2、采用綠色高效的化學催化劑

綠色高效的化學催化劑的使用是非常必要的。目前我國也正在積極的研究這樣技術(shù)，如采用綠色生物仿生催化劑。石油化工反應中烷烴氧化反應時碳氫鍵是相當惰性的，通常情況下需要苛刻的反應條件，如高溫高壓才能使之活化。采用新型的綠色生物仿生催化劑，能夠?qū)崿F(xiàn)在溫和條件下對分子氧的活化，在烷烴的氧化反應中表現(xiàn)出很高的催化活性和選擇性，因而綠色仿生催化劑使用也是綠色工學工程與工藝所追求的方向之一。

3、提高化學反應的選擇性

采用先進工藝和使用選擇性高的試劑等手段提高化學反應的選擇性，可以降低成本，節(jié)約資源，減少環(huán)境污染。如石油化工中經(jīng)常會發(fā)生的反應――如以上所說的烷烴類選擇性氧化反應，這一類反應具有強放熱性的特性，其目的產(chǎn)物不穩(wěn)定，有時有些產(chǎn)品還具有異構(gòu)體形式，在各類的催化反應中此反應的選擇性最低，采用選擇性高的試劑，提高反應選擇性，從而能夠獲得更多的最終產(chǎn)物。

三、綠色化學工程與工藝在化學工業(yè)節(jié)能中的應用

基于綠色化學工程與工藝下的化工產(chǎn)品的大量的使用，在一定程度上實現(xiàn)了我國的化學工業(yè)節(jié)能，就目前而言，綠色化學工程與工藝在國內(nèi)已經(jīng)得到應用領(lǐng)域主要有以下幾個：

1、清潔生產(chǎn)技術(shù)的應用

清潔生產(chǎn)技術(shù)也被稱為無害、無毒、無廢的綠色化技術(shù)、生活垃圾制沼氣技術(shù)、高效清潔的煤氣化技術(shù)、利用風能、太陽能等自然能發(fā)電技術(shù)等等，這些都利用了清潔生產(chǎn)的技術(shù)。清潔生產(chǎn)技術(shù)包括的范圍很廣，主要有以下幾種技術(shù)：生物工程技術(shù)，這其中有基因工程；輻射加工技術(shù)；綠色催化技術(shù)，這里有多種催化劑，都能阻燃并且無毒。清潔生產(chǎn)技術(shù)具有許多優(yōu)點，其產(chǎn)品清潔無毒，不管是對環(huán)境還是對人體都是安全的。

2、結(jié)合生物技術(shù)的應用

生物技術(shù)領(lǐng)域包括有細胞、微生物和酶的技術(shù)范疇。它在化工領(lǐng)域的應用主要包括兩個方面，化學仿生學和生物化工。生物酶在生物體內(nèi)作為一種催化劑具有高效性和專一性，廣泛參與到生物合成的各個過程。而在化學仿生學中主要是膜化學這一領(lǐng)域使用到生物技術(shù)。綠色化學工程與工藝部分采用了生物技術(shù)，使可再生資源合成化學品。早期的有機化合物原料多數(shù)直接來源于動植物，之后才發(fā)展到利用石油和煤炭作為原料。在綠色化學工程與工藝中，催化劑一般用的都是自然界中存在的酶或者是工業(yè)酶。酶與一般的化學催化劑相比，具有無污染、反應條件溫和產(chǎn)物性質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點。

3、生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品

綠色化學工程的生產(chǎn)也可以生產(chǎn)出來符合社會發(fā)展的環(huán)境友好型的產(chǎn)品。它的生產(chǎn)的出現(xiàn)，在很大程度上做到了對環(huán)境的保護作用。在社會中，人們隨時隨地都可以買到放心的“綠色”產(chǎn)品，不僅維護了自身的健康，同時也是在為社會做著重大的貢獻，這樣一舉兩得的事情，若是真的能夠?qū)崿F(xiàn)，對國家的發(fā)展和社會的進步影響的意義也是十分巨大的。

結(jié)束語

在綠色化學工程與工藝中采用無毒無害的原料，使用節(jié)約減排的生產(chǎn)工藝，采取清潔生產(chǎn)的技術(shù)，可以有效地使化學工業(yè)產(chǎn)品的破壞性降低，實現(xiàn)人與自然的和諧，達到產(chǎn)品與生態(tài)之間的互補。因此，開發(fā)和研究綠色化學工程與工藝是影響當代化學工業(yè)發(fā)展的決定性因素之一，成為了可持續(xù)發(fā)展的重要前提。

參考文獻

[1]蔡永宏.淺論綠色化學工程與工藝,創(chuàng)建高效、節(jié)能、清潔的未來化工廠[J].化工管理.2013(24)：27-28.

第2篇：化學產(chǎn)品工程概念范文

所謂化學工程技術(shù)指的就是那些結(jié)合相關(guān)化學理論的技術(shù)，在實際的化學生產(chǎn)中，化學工程技術(shù)發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在化學設備的輔助之下，人們可以利用相關(guān)化學反應生產(chǎn)需要的化學產(chǎn)品。從生產(chǎn)的角度講，影響化學生產(chǎn)的因素有很多，比較重要的主要是：第一，化學生產(chǎn)所需要的相關(guān)反應物；第二，生產(chǎn)過程中所需要的相關(guān)設備等?；瘜W工程技術(shù)在化學生產(chǎn)中的作用主要體現(xiàn)在兩個方面：一方面，可以有效的滿足化學生產(chǎn)的實際需要；另一方面，可以有效的提高化學產(chǎn)品的質(zhì)量。此外，人們也可以借助于化學工程技術(shù)對廢棄物進行合理的處理，從而有效的降低廢棄物對環(huán)境的影響。

2化學工程技術(shù)對化學生產(chǎn)的價值

在化學生產(chǎn)中，化學技術(shù)具有非常廣泛的應用?？偟恼f來，化學技術(shù)的核心思想就是對不同化學元素的性能進行充分的利用，同時也對相關(guān)化學反應進行充分的利用。在化學技術(shù)的協(xié)助之下，人們能夠構(gòu)建健全的生產(chǎn)流程，從而不斷提高化學生產(chǎn)的效率，增加經(jīng)濟收益。2.1擁有完善的技術(shù)理論。完善的技術(shù)理論系統(tǒng)是化學工程技術(shù)的最大特色，這也是化學工程技術(shù)可以在化學生產(chǎn)中得以應用的基礎(chǔ)和前提。在應用過程中，首先需要做的就是對相關(guān)化學工程技術(shù)理論進行透徹的分析，對相關(guān)化學物質(zhì)進行透徹的認識，明確不同物質(zhì)之間的反應。以此為依據(jù)，才能將化學工程技術(shù)合理的應用到化學生產(chǎn)中。2.2切實提升化學生產(chǎn)效率。化學工程技術(shù)對化學生產(chǎn)效率的提升主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，對化學工程技術(shù)進行合理的創(chuàng)新；第二，對化學生產(chǎn)模式進行科學的優(yōu)化；第三，對相關(guān)生產(chǎn)流程進行優(yōu)化處理等，2.3化學生產(chǎn)類型更具豐富化與多元化?，F(xiàn)階段，隨著社會的發(fā)展，人們對于化學產(chǎn)品的要求和需求逐漸提高，化學產(chǎn)品變得越來越多樣化?；瘜W產(chǎn)品種類的擴大，離不開相關(guān)化學工程技術(shù)的支持。具體來講，首先，需要以化學原理為基礎(chǔ)；其次，利用相關(guān)的化學反應；再次，將理論化學技術(shù)合理的應用到實際生產(chǎn)中。

3化學生產(chǎn)中化學工程技術(shù)的應用

現(xiàn)階段，化學工程技術(shù)在化學生產(chǎn)中獲得了廣泛的應用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：3.1超臨界流體技術(shù)。所謂超臨界流體指的是介于氣態(tài)和液體之間的一種狀態(tài)、壓力以及溫度都處于臨界點附近的液體。超臨界流體的特點主要是，不但具有特體的特性，如溶解能力相對較好，還同時具有氣體的特性，如壓縮性較好以及擴散能力較強等?；诖耍R界流體在化學生產(chǎn)中得到了廣泛的應用，比較典型的主要有：無機材料的加工、復合材料的加工以及高分子材料的加工等。相關(guān)技術(shù)主要有：第一，抗溶劑法；第二，壓縮溶劑法；思安，快速膨脹法等。3.2傳熱技術(shù)。最近幾年，科研人員越來越關(guān)注強化傳熱和微細尺度傳熱問題。在研究上述問題時，研究人員的切入點主要是從時間尺度和空間尺度探索相關(guān)的傳熱規(guī)律。就我國而言，科研人員在研究傳熱問題時使用的研究方法主要有三種，分別是數(shù)值模擬、試驗以及機理研究。在化學生產(chǎn)中，很多地方都涉及了傳熱技術(shù)。從傳熱的角度提升化學生產(chǎn)效率，需要做的工作主要就是對換熱器設備進行優(yōu)化。3.3綠色化學技術(shù)反應技術(shù)。綠色化學是順應時代的產(chǎn)物，綠色化學也符合當今時代可持續(xù)發(fā)展的理念。目前，人們對環(huán)境的保護意識逐漸提高，將綠色化學技術(shù)應用到化學生產(chǎn)中可以有效的降低生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響。綠色化學理念強調(diào)的是從源頭解決污染問題，主要是借助于相關(guān)化學技術(shù)和方法實現(xiàn)的。要求化學生產(chǎn)中涉及的試劑、催化劑、反應原料等，以及化學反應之后的產(chǎn)物多必須是對環(huán)境友好的。具體來講，人們需要在化學生產(chǎn)中使用無毒無害的原料。舉例說明，在生產(chǎn)尼龍絲時，傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中需要用到含苯的石油化工原料，這對環(huán)境會產(chǎn)生一定的負面影響。在綠色化學理念中，人們可以用生物原料來替換傳統(tǒng)的石油原料，從而確保生產(chǎn)過程不會產(chǎn)生污染環(huán)境的物質(zhì)，。此外，綠色化學技術(shù)在食品領(lǐng)域也得到了應用。如將綠色化學技術(shù)和生物技術(shù)進行有效的結(jié)合，從而不斷提高農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量等。

4化學工程未來發(fā)展動態(tài)

21世紀是一個全新的時代，時代處于不斷進步的狀態(tài)，科學技術(shù)也在不斷的發(fā)展。大量的新技術(shù)和新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，這極大的改變了人們的生產(chǎn)和生活方式，也為人們的生活帶來了極大的便利。就化學生產(chǎn)而言，如何促進化學工程技術(shù)的發(fā)展是非常值得研究的一個問題。筆者認為在未來的發(fā)展中，我國應該為化學工程新技術(shù)的引用提供完善的服務和體系。同時，還需要不斷拓寬化學工程技術(shù)的研究范圍，將信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)等和化學工程技術(shù)進行有效的融合。

5結(jié)語

在本次研究中，筆者主要關(guān)注的是化學工程技術(shù)在化學生產(chǎn)的重要性，探討了化學工程技術(shù)對化學生產(chǎn)的價值以及在化學生產(chǎn)中的實際應用情況，希望可以為相關(guān)人員帶來一定的幫助。

參考文獻：

[1]桂騰剛.化學工程技術(shù)在化學生產(chǎn)中的應用分析[J].化工管理,2016,(11):110+112.

[2]侯海霞,柯楊,王勝壁.解析化學工程技術(shù)在化學生產(chǎn)中的應用[J].山東工業(yè)技術(shù),2015,(14):91.

第3篇：化學產(chǎn)品工程概念范文

關(guān)鍵詞：裂解原理；化學工程；概念；應用

1.前言

近年來，裂解原理在化學工程中的應用范圍正在逐漸擴大，究其原因離不開裂解原理本身的一些特點，這些特點決定了它在化學工程中的獨特作用，使其能夠在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)一席之地，并為我國國民生產(chǎn)總值的提高做出貢獻。對此，我們有必要針對裂解原理在化學工程過程中的應用進行積極的研究和探討。

2.“裂解”的概念及內(nèi)涵

在化學工程的概念中，裂解指的是在熱能的作用下將某種高分子的化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌头肿拥幕衔?，該化學過程又叫做熱解或熱裂解[1]。這一工藝往往應用于石油化工的生產(chǎn)過程，它的發(fā)生溫度較高，一般在七百至八百攝氏度之間，有些特殊的裂解反應甚至需要提供一千攝氏度的高溫才能進行，也正是因為超出裂化的高溫使得裂解反應可以不同于裂化反應達到更好的效果，比如它可以通過斷裂長鏈烴的過程將石油或石油氣的分餾產(chǎn)物轉(zhuǎn)變?yōu)楸┗蛞蚁┑孺湡N較短的物質(zhì)。可以說，高溫是裂解反應的必要條件。

依照反應條件，裂解反應大致包括以下幾種類型：首先是含水裂解。顧名思義，含水裂解就是指反應過程中有水存在的裂解過程，一般包括對石油進行蒸汽裂化或是從有機廢料中提取出輕質(zhì)的原油，這些過程都需要或不排斥水分子的存在；其次是無水裂解。不像有水裂解需要或容許水分子的存在，無水裂解恰恰是不需要水分子才能發(fā)生反應的化學過程。無水裂解的歷史由來已久，古代的時候，古人將木材變成木炭的過程就屬于無水裂解的過程。目前看來，這種裂解方式還可以用于塑料及生物質(zhì)能中液體燃料的制?。坏谌N類型是真空裂解。真空裂解控制的是化學反應中的空氣含量，某些物質(zhì)在沒有空氣的情況下才能進行裂解。

3.裂解原理的工業(yè)用途

裂解原理在目前的化學工程中的應用相對來說是比較廣泛的，起初的化學工程中，裂解反應的原料主要包括柴油、煤油及石腦油等，不過隨著化學工業(yè)的發(fā)展和化學理念的變更，重油逐漸成為人們更為倚重的裂解反應原料。裂解的過程往往還會伴隨著環(huán)化、縮合以及脫氫等不同類型的化學反應。

一般來說，我們可以將整個反應過程分成兩個不同的階段。在第一階段的時候，裂解原料發(fā)生了初步的化學變化，會形成我們需要的目的產(chǎn)物，比如丙烯及乙烯等，這是一次反應過程。第二階段的時候，是一次反應的產(chǎn)物作為反應物發(fā)生的二次變化，所以也叫做二次反應，亦即丙烯及乙烯轉(zhuǎn)變成了二烯烴、環(huán)烷烴、芳烴及炔烴等的過程，甚至還有反應更為徹底的，直接變成了焦炭和氫氣。經(jīng)過了一次反應和二次反應以后，人們獲得的裂解產(chǎn)物就比較復雜了，可以說是不同物質(zhì)組成的混合物。一般來說，裂解反應受到溫度、原料及反應時間的影響比較大，這三項因素的變化會導致不同的反應產(chǎn)物出現(xiàn)。一般來說，化工生產(chǎn)中比較常見的反應容器是蓄熱爐或管式爐，在這兩種反應容器中，石油烴會變成芳香烴、炔烴及烯烴等小分子物質(zhì)，比如丙烯、乙烯、乙炔、丁二烯、甲苯及苯等。

目前的化學工程中，裂解原理一般用在化工產(chǎn)品的合成上，比如將二氯乙烯進行裂解以后，人們可以得到PVC，即聚氯乙烯。而聚氯乙烯是人們?nèi)粘Ｉ钣闷分斜容^常用的一種原材料，比如門窗、管材、板材、鞋底、玩具、文具、電線外皮及包裝盒等物品，都是由聚氯乙烯制成[2]，雖然除了化學工程領(lǐng)域的工作者及相關(guān)的研究者以外多數(shù)人并不了這些日常生活用品的合成過程。另外，在化學工程中，難免要出現(xiàn)一些化工廢料，對這些化工廢料的處理同樣離不開裂解反應，因為它可以通過不同類型的裂解過程將這些化工廢料轉(zhuǎn)變成一些低害物質(zhì)以避免對自然環(huán)境的污染，甚至有些化工廢料還能夠在裂解反應的作用下變成能夠被人們二次利用的新的化工原料，這樣就實現(xiàn)了資源的可持續(xù)利用，是低碳環(huán)保理念所提倡的一種化工生產(chǎn)方式。比如“合成氣”，經(jīng)過裂解反應將部分化工廢料轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣蓺夂?，合成氣又可以成為氨及甲醇的制造原料，而氨又是尿素及各類復合肥、硝酸等的重要合成材料?/p>

4.結(jié)語

裂解反應是目前化學工程中應用比較廣泛的一類化學反應類型，它與人們的日常生活息息相關(guān)，為推動我國國民經(jīng)濟的發(fā)展及方便人們的日常生活做出著巨大的貢獻。作為化學反應的類型之一，裂解反應不可避免地受到一定反應條件的制約并且也會有部分能耗的浪費，在未來的發(fā)展過程中，更新裂解反應的技術(shù)工藝，創(chuàng)造低碳、節(jié)能、環(huán)保的裂解方式必然會成為化學工程發(fā)展的方向和目標?！?/p>

參考文獻

第4篇：化學產(chǎn)品工程概念范文

冶金工程是一門研究從礦石（或其他金屬資源）中提取鋼鐵或有色金屬材料并進行加工的應用學科，可以分為化學冶金學（Chemicalmetallurgy）和物理冶金學（Physicalmetallurgy），如圖1所示。從礦石提取金屬的生產(chǎn)過程稱為化學冶金學；通過成型加工，制備有一定性能的金屬或合金材料的學科稱為物理冶金學。目前，冶金工程專業(yè)的課程設置以化學冶金學為主，包括鋼鐵冶金、冶金物理化學、冶金傳輸原理、有色金屬冶金等課程。盡管也開設金屬學，材料加工技術(shù)等課程，但內(nèi)容較為寬泛，針對性不強。2007年，本文開始承擔江蘇大學冶金工程專業(yè)材料加工技術(shù)課程的教學任務，結(jié)合多年從事鋼鐵生產(chǎn)、科研的經(jīng)歷，根據(jù)自己對物理冶金和化學冶金的理解，以拓寬畢業(yè)生專業(yè)口徑、提高學生的綜合素質(zhì)為目的，將教學重點調(diào)整為“塑性加工及物理冶金理論”，取得了良好的效果。

一、增加物理冶金教學內(nèi)容的思路

為適應社會發(fā)展和需求，拓寬專業(yè)、寬口徑專業(yè)教育已成為冶金領(lǐng)域培養(yǎng)人才的重要模式。目前，冶金工程專業(yè)設置涵蓋了鋼鐵冶金專業(yè)、有色冶金專業(yè)和冶金物理化學專業(yè)，改變了過去專業(yè)劃分過細的弊端，增強了學生的適應性，提高了學生獨立工作的能力。這體現(xiàn)了教育思想觀念由“對口”向“適應”轉(zhuǎn)變的進程。但是，也應認識到，隨著冶金技術(shù)的進步，物理過程在冶金中的重要性日顯突出，物理冶金和化學冶金（傳統(tǒng)冶金）同等重要。冶金工程專業(yè)的教學重點以化學冶金學為主是毋庸置疑的，但適當增加、補充和生產(chǎn)密切相關(guān)的物理冶金學的教學內(nèi)容也是大有裨益的。首先，物理冶金學和化學冶金學是冶金工程學科不可分割的組成部分。例如鋼鐵生產(chǎn)是從鐵礦石中提取鋼鐵并加工成鋼材的過程，包括煉鐵（焦化、燒結(jié)）、煉鋼、精煉、連鑄、軋鋼、熱處理等工藝環(huán)節(jié)。鋼鐵生產(chǎn)的集成技術(shù)已經(jīng)打破了冶金、軋鋼和熱處理的明確分工，尤其是薄板坯連鑄連軋技術(shù)的興起，更是將煉鋼、連鑄、軋鋼等工藝環(huán)節(jié)有效地聯(lián)系在一起。為了得到性能合格的鋼材，需要控制鋼材的化學成分和組織結(jié)構(gòu)，化學冶金學可以解決化學成分控制的問題，在鋼鐵生產(chǎn)中由連鑄之前的工藝環(huán)節(jié)完成，最終的組織狀態(tài)則通過后續(xù)的成型加工和熱處理實現(xiàn)。可見，鋼鐵生產(chǎn)需要化學冶金學和物理冶金學的綜合知識，只有把兩者結(jié)合才能解釋并解決鋼鐵生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題。目前，冶金工程專業(yè)的主要教學內(nèi)容為化學冶金，盡管也開設了金屬學等課程，但內(nèi)容寬泛，針對性不強，學生對鋼材加工和熱處理過程中組織、結(jié)構(gòu)和性能的變化不甚了了，無法對鋼鐵生產(chǎn)建立起系統(tǒng)、全面的認識。其次，物理冶金學和化學冶金學的內(nèi)容是互相聯(lián)系的，通過物理冶金學的學習，能夠促進對化學冶金學的深入理解。例如：冶金過程熱力學中自由能的計算，是判別、變更或控制化學反應發(fā)生的趨勢、方向和達到平衡態(tài)的手段，運用熱力學計算可以分析鋼中元素的氧化還原問題。由于Cu氧化的標準自由能和鐵相比更高，在煉鋼吹氧過程中，將被鐵保護而不被氧化。而銅是鋼材熱加工產(chǎn)生熱脆的有害元素，這是由于加熱過程中鐵被氧化，銅在軋件表面富集，成為液相后沿奧氏體晶界滲透，弱化晶界而造成熱塑性降低。所以，只有通過配料降低鋼中的Cu含量。這樣，就會對Cu在鋼中的危害、控制及氧化還原的熱力學條件有了系統(tǒng)的認識?？梢?，通過物理冶金的學習，冶金工程專業(yè)的學生可以更加深刻地理解冶金過程熱力學中元素氧化還原的規(guī)律性，認識到合理控制化學成分的必要性。另外，物理冶金課程在冶金工程專業(yè)的引入能夠拓寬學生的知識面，增加畢業(yè)生的適應性，促進將來工作和事業(yè)的發(fā)展。鋼鐵生產(chǎn)中需要專才，更需要通才。鋼鐵生產(chǎn)的集成技術(shù)已經(jīng)打破了冶金、軋鋼和熱處理的明確分工，化學冶金學和物理冶金學的知識相互聯(lián)系、相互融合。只有具備了化學冶金學和物理冶金學的綜合知識，才能使畢業(yè)生對操作崗位的工藝特點和目的要求有更深刻的認識；在產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題時，才能對復雜工藝環(huán)節(jié)的影響因素做出準確判斷，并制定出切實可行的解決方案。市場疲軟和原材料漲價的雙重影響，壓縮了鋼鐵行業(yè)的利潤率空間，而且產(chǎn)品的同質(zhì)化競爭日趨激烈，產(chǎn)品開發(fā)日益受到重視，新產(chǎn)品開發(fā)更需要具備化學冶金學和物理冶金學的綜合知識，對冶金工程專業(yè)的畢業(yè)生在知識面和綜合能力上提出了更高的要求。例如，Ti微合金化高強鋼的開發(fā)主要是利用了納米尺寸TiC的沉淀強化作用，需要通過控制軋制和控制冷卻來實現(xiàn)，但由于鈦容易氧化的特點，必須在精煉后期用鋁充分脫氧后加入鈦才能提高其收得率。通過類似產(chǎn)品開發(fā)的實例，將枯燥的書本知識和生產(chǎn)實際結(jié)合，使學生加深對物理冶金學和化學冶金學的理解，提高綜合運用知識的能力。

二、增加物理冶金教學內(nèi)容的實踐

依據(jù)冶金工程的專業(yè)特點，結(jié)合多年現(xiàn)場生產(chǎn)和科學研究的經(jīng)歷，本文自2007年起在冶金工程專業(yè)開設了“塑性加工及物理冶金理論“課程。由于江蘇大學冶金工程專業(yè)畢業(yè)生的分配去向主要是武鋼、沙鋼、興澄等鋼鐵企業(yè)，課程重點針對鋼材塑性加工過程中的物理冶金問題，講解塑性加工的原理、工藝以及物理冶金學理論，包括化學冶金的產(chǎn)品再加工和熱處理產(chǎn)生的金屬及合金組織、結(jié)構(gòu)的變化，以及由此造成的金屬材料的機械、物理、化學、工藝性能的變化。課程設置在大四上學期，此時鋼鐵冶金、冶金物化和金屬學等相關(guān)教學已經(jīng)結(jié)束，學生具備了化學冶金的基礎(chǔ)知識，通過認識實習和生產(chǎn)實習，對鋼鐵生產(chǎn)流程和工藝環(huán)節(jié)有了一定的了解。課程設置為30學時，教學內(nèi)容包括以下5個部分：（A）介紹大型鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)流程，及物理冶金在其中的地位和作用；（B）介紹鋼材的分類，重點使學生認識鋼材的用途，以及由此帶來的對成分、組織和性能的要求；（C）軋制工藝學，包括軋鋼生產(chǎn)基本工序、軋機分類、組成和布置形式、厚度和板型控制等；（D）軋制原理介紹，包括塑形加工基本概念、軋制過程基本概念、實現(xiàn)軋制過程的條件、延伸和寬展等；（E）物理冶金概論，強韌化機制，熱變形和冷卻過程中的組織變化，控制軋制和控制冷卻，微合金化元素的作用，等。采用計算機多媒體教學方式授課，大大提高了教學的效率。由于教學內(nèi)容是本文多年學習和科研工作的總結(jié)，并加入許多最新成果和圖片，知識貼近實際而新鮮；注意收集國內(nèi)外文獻、會議資料和各大鋼廠的生產(chǎn)實例，內(nèi)容生動直觀，激發(fā)起學生強烈的學習興趣。例如，關(guān)于鋼材按用途分類，結(jié)合西氣東輸?shù)墓こ探ㄔO講述管線鋼的強度級別和性能要求；建筑用鋼的講解則展示了鳥巢、水立方美侖美奐的圖片及其中鋼材的使用情況。授課過程中擯棄了按部就班、照本宣科的填鴨式教學，采用融會貫通、舉一反三的教學方法。以不銹鋼為例，先介紹不銹鋼的相關(guān)知識，由不銹鋼的金屬學問題、耐蝕原理講述配料熔煉法、返回吹氧法和高碳真空吹煉法3個階段的發(fā)展歷史。最后，重點講述碳的選擇性氧化———奧氏體不銹鋼冶煉的去碳保鉻問題。這樣就會使學生對不銹鋼的生產(chǎn)工藝以及化學冶金學和物理冶金學在生產(chǎn)中的應用有了深入的理解。在課堂教學外，注重生產(chǎn)實習和實踐環(huán)節(jié)中物理冶金的教學。在鋼鐵企業(yè)的認識實習和生產(chǎn)實習期間，結(jié)合對中厚板、熱軋帶鋼和棒線材生產(chǎn)線的參觀，在介紹生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設備的基礎(chǔ)上，為學生重點講解軋制和冷卻過程中的組織、性能變化及微合金化元素的固溶和析出規(guī)律。使學生認識到軋制和冷卻中組織復雜的演變過程，其中加工硬化、回復、再結(jié)晶、相變和第二相粒子的析出過程交織在一起。在為大三學生開設的專業(yè)講座中，也注意把物理冶金學的知識貫穿其中：以瑞典SSAB公司為例，用英文幻燈片講述鋼鐵的生產(chǎn)流程；結(jié)合最新資料介紹國際和國內(nèi)鋼鐵生產(chǎn)的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢；運用物理冶金和化學冶金的綜合知識介紹管線鋼、汽車板等專用鋼種的產(chǎn)品開發(fā)實踐。在指導本科生的畢業(yè)設計時，依據(jù)自己的科研方向，確定產(chǎn)品開發(fā)、組織性能分析、強韌化機理等緊密聯(lián)系生產(chǎn)實際的題目，加深畢業(yè)生對物理冶金學的認識并掌握物理冶金的研究方法，注重培養(yǎng)他們綜合運用知識分析問題和解決問題的能力，為踏入工作崗位或繼續(xù)深造做好準備。

第5篇：化學產(chǎn)品工程概念范文

本輔修專業(yè)培養(yǎng)生物技術(shù)及其相關(guān)領(lǐng)域的應用型人才。

二、專業(yè)培養(yǎng)要求

本輔修專業(yè)的學生通過學習可獲得以下幾方面知識、能力和素質(zhì)：

1、掌握生命科學和生物技術(shù)等方面的基本理論和基本知識，具有一定的生物工程原理的基礎(chǔ)知識；

2、掌握生物技術(shù)方面的基本實驗技能；

3、具有綜合運用所掌握的理論知識和技能，從事生物技術(shù)及其相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、管理的能力；

4、了解與生物產(chǎn)業(yè)有關(guān)的方針、政策和法規(guī)。

5、通過嚴格的科學思維訓練，具備良好的生物技術(shù)專業(yè)素質(zhì)。

三、課程設置

本輔修專業(yè)設置課程包括：生命科學導論、基礎(chǔ)生物化學、微生物學、發(fā)酵工程、生物技術(shù)檢測（含儀器分析）、污水處理工程、植物組織及細胞培養(yǎng)、食用菌栽培學。

四、課程簡介

1、生命科學概論：

主要介紹生命科學的基礎(chǔ)知識、基本理論、研究方法及成果應用，從不同側(cè)面反映生命科學與其他學科間的交融。主要內(nèi)容包括：生物學基礎(chǔ)知識、生命科學對人類的影響、生命的物質(zhì)基礎(chǔ)、生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能、細胞與克隆技術(shù)、遺傳與人類基因組計劃、微生物與人類的健康、神經(jīng)科學、生物鐘與生物信息傳遞、生態(tài)環(huán)境與人口資源等。通過本門課程的學習，能夠使學生了解和掌握有關(guān)生命科學的基礎(chǔ)理論知識，拓展視野，豐富生命科學知識。

2、生物化學

使用教材：《生物化學簡明教程》（第三版），羅紀盛等修訂，高等教育出版社，1999年。

參考書目：

《普通生物化學》（第四版），鄭集，陳均輝編，高等教育出版社，2007年；

《生物化學》（第三版），王鏡巖，朱圣庚，徐長法主編，高等教育出版社，2002年；

Biochemistry:AnIntroduction(SecondEdition),T.McKee;J.R.McKee,（英文教材影印版），科學出版社，2000年；

InstantNotesinBiochemistry,B.D.Hames,N.M.Hooper&J.D.Houghton,（英文教材影印版），科學出版社，1999年。

3、微生物學及實驗：

微生物學(Microbiology)為生物學各專業(yè)本科生的必修基礎(chǔ)課。通過學習微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化、生長繁殖、遺傳變異、生態(tài)分布、傳染免疫、分類鑒定以及微生物與其他生物的相互關(guān)系及其多樣性，在工、農(nóng)、醫(yī)等方面的應用，了解該學科的發(fā)展前沿、熱點和問題，使學生牢固掌握微生物學的基本理論和基礎(chǔ)知識，了解微生物的基本特性及其生命活動規(guī)律，為學生今后的學習及工作實踐打下寬厚的基礎(chǔ)。

微生物學實驗是生物學重要的基礎(chǔ)課之一，特別是隨著分子生物學的發(fā)展與拓寬，微生物學方法與技術(shù)顯得尤為重要。此外，醫(yī)學、農(nóng)學、林學等學科，甚至地質(zhì)學、太空學等也需微生物的方法與技術(shù)。因此，熟悉掌握微生物學方法與技術(shù)，對其它很多學科的發(fā)展有直接的影響。無菌操作技能和無菌概念的建立是微生物學實驗中最重要的內(nèi)容。微生物學實驗主要任務是使學生掌握研究與應用微生物的主要方法與技術(shù)，包括經(jīng)典的、常規(guī)的、以及現(xiàn)代的方法與技術(shù)，使學生具有適應于從事相關(guān)學科的基礎(chǔ)理論研究與實際生產(chǎn)應用的微生物學實驗技能。

使用教材：《微生物學教程》，周德慶，高等教育出版社，2000

4、生物技術(shù)檢測

使用教材：《儀器分析》（第三版），朱明華編，高等教育出版社，2000年

參考書目：

《生物物理學》，趙南明，周海夢主編，高等教育出版社，2000年；

《生化實驗方法和技術(shù)》（第二版），張龍翔，張庭芳，李令媛主編，高等教育出版社，1997年。

5、植物組織及細胞培養(yǎng)

植物組織培養(yǎng)是一項以細胞全能性為理論基礎(chǔ)的無性繁殖技術(shù)，以植物組織和細胞的離體操作為基礎(chǔ)的實驗性學科，是舉世矚目的現(xiàn)代生物技術(shù)之一。它應用無菌操作方法培養(yǎng)植物的一個離體器官、組織或細胞，加速繁殖植物個體，或獲得有用物質(zhì)等。本課程主要介紹植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基本原理、設備、方法和應用，以實用為目的，使學生在了解基本原理的基礎(chǔ)上，重點掌握實際操作技術(shù)。通過學習，學生將掌握植物組織培養(yǎng)的基本理論，掌握開展離體培養(yǎng)克隆植物的基本技能。

理論學習的主要內(nèi)容包括：植物組織培養(yǎng)的基本技術(shù)、植物組織器官培養(yǎng)、莖尖分生組織培養(yǎng)、細胞培養(yǎng)、種質(zhì)離體保存、植物組織培養(yǎng)苗的工廠化生產(chǎn)、藥用植物的組織培養(yǎng)與工廠化生產(chǎn)、果樹與蔬菜的組織培養(yǎng)技術(shù)、園林及觀賞植物的組織培養(yǎng)等。

實驗操作的主要內(nèi)容包括：培養(yǎng)基的配制與滅菌；愈傷組織的誘導與分化；莖段的組織培養(yǎng)；植物細胞懸浮培養(yǎng)；葉的組織培養(yǎng)等。

6、發(fā)酵工程

本課程主要講授微生物工程原理、微生物工程下游加工工程、微生物工程生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品舉例等部分。內(nèi)容包括菌種的特征和選育，培養(yǎng)基的特性和選擇，發(fā)酵工藝的控制，雜菌的防治和產(chǎn)品分離提純工藝的控制等內(nèi)容，為生物技術(shù)的應用奠定基礎(chǔ)。微生物發(fā)酵工程課是一門綜合性很強的課程，涉及到數(shù)學、化學、生物學、生物化學、微生物學、物理化學、有機化學、化工原理等多個學科，基礎(chǔ)理論性和實踐性均很強，同時要求基礎(chǔ)理論和生產(chǎn)時間密切結(jié)合。在課程講授過程中，將要按照微生物發(fā)酵生產(chǎn)的全過程闡明各個階段、各種產(chǎn)品生產(chǎn)的原理和技術(shù)，講解理論知識的同時，又重點突出生產(chǎn)的工藝操作和控制技術(shù)等實際問題。因此，該課程需要在理論教學的同時，配合實驗的實踐環(huán)節(jié)，也要求學生建立實際生產(chǎn)的概念，在實踐中鞏固本課程的教學效果，學生利用實驗、參觀、實習、社會實踐等機會，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。學生通過該課程的學習將會縮短理論與生產(chǎn)實踐的距離，建立用理論知識分析和解決生產(chǎn)實際問題的概念和能力，動手能力也將有所提高。

推薦教材：賀小賢編著，《生物工藝原理》.北京：化學工業(yè)出版社.2003

曹軍衛(wèi)，馬輝文，張甲耀編著.《微生物工程》(第二版).北京：科學出版社，2007

俞俊棠主編.《生物工藝學》.上海：華東理工大學出版社，1991

7、水污染控制工程

《水污染控制工程》是生物技術(shù)輔修專業(yè)的一門重要的必修課程。本課程的主要內(nèi)容包括：水的資源特性，水體污染的特性，污染指標和污染控制的基本途徑及方法，各種廢水處理工藝的基本原理，主要設備的選型和構(gòu)筑物設計計算等。通過本課程的學習，使學生掌握污水處理的基本概念、基本理論、基本工藝和及有關(guān)設備的技術(shù)性能，熟悉有關(guān)設計計算、安裝調(diào)試、運行維護方面的知識，了解有關(guān)處理系統(tǒng)的管網(wǎng)設計、施工、維護運行方面的知識。由于本課程的實踐性和應用性很強，因此必須強調(diào)理論教學與實踐訓練并重，使學生較好地掌握應用技能并具有較強的動手操作能力，能迅速適應實際工作的要求，同時具有水污染控制工程的設計、運行、管理及科研的初步能力。

使用教材：《水污染控制工程》第二版高廷耀、顧國維主編高等教育出版社

參考書目：《水污染控制工程》修訂版張希衡編冶金工業(yè)出版社

《水處理工程》顧夏聲編清華人學出版社

《水污染治理工程》黃銘榮編武漢理工大學出版社

《水污染控制工程》胡亨魁編武漢理工大學出版社

8、食用菌栽培學

本課程是在微生物學、生物化學、遺傳學等相關(guān)學科基礎(chǔ)上形成的綜合性應用學科。食用菌栽培技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分，是一門實踐性較強的新興實用技術(shù)課程。

食用菌是可食用的大型真菌，有利于改善人類的膳食結(jié)構(gòu)、增強免疫功能、提高健康水平，是人類餐桌上的健康食品。聯(lián)合國糧農(nóng)組織提出每餐合理飲食結(jié)構(gòu)應是“一葷一素一菌”，其中的“菌”指的就是食用菌。因此，近十年來,國內(nèi)外食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展相當迅速,食用菌生產(chǎn)、加工在我國已然形成獨立的新興產(chǎn)業(yè)并開始步入工業(yè)化生產(chǎn)階段。了解和掌握食用菌學基礎(chǔ)理論和基本技能，對于將來從事相關(guān)技術(shù)工作和服務社會生產(chǎn)具有實踐意義。

本課程重視學生的實際應用和操作能力培養(yǎng)。課程內(nèi)容包括理論知識和實驗操作部分，比例大體為：1：1。理論教學包括：食用菌基礎(chǔ)知識、商業(yè)化栽培技術(shù)工藝和食用菌病蟲害防治和加工保鮮技術(shù)三部分內(nèi)容。實驗教學重點加強操作能力和基本技能培養(yǎng)，使學生掌握食用菌制種技術(shù)、菌種分離與保藏技術(shù)，能夠進行常規(guī)的食用菌栽培工藝操作。

本課程的目的：使學生理解有關(guān)食用菌的基礎(chǔ)理論知識，掌握常見食用菌生長發(fā)育所需的營養(yǎng)、理化環(huán)境條件及栽培管理方法，掌握食用菌栽培過程及加工的多種基本操作技術(shù)，并且培養(yǎng)學生獨立操作、實事求是的科學態(tài)度。使學生具備在實踐應用中控制生產(chǎn)、服務科研和改造創(chuàng)新的專業(yè)基本能力和素質(zhì)。

第6篇：化學產(chǎn)品工程概念范文

[關(guān)鍵詞]生物分離；知識網(wǎng)絡；教學改革

[中圖分類號]G642.0　[文獻標識碼]A　[文章編號]1005-4634(2012)03-0062-03

0　引言

隨著生物技術(shù)的蓬勃發(fā)展，利用生物工程手段改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展工業(yè)生物技術(shù)，實現(xiàn)低碳循環(huán)經(jīng)濟已經(jīng)成為目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前沿之一。由于產(chǎn)品分離純化是生物產(chǎn)品加工的重要環(huán)節(jié)，其過程、質(zhì)量和成本往往決定整個生物加工過程的成敗。因此，生物分離在整個生物產(chǎn)品生產(chǎn)過程中占據(jù)重要地位，生物分離工程課程是生物工程、制藥工程等相關(guān)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程相關(guān)知識儲備也為學生以后繼續(xù)從事科學研究或工廠實踐夯實了堅實的基礎(chǔ)。

生物分離工程課程是一門理論和實踐密切結(jié)合的多學科交叉課程，知識面涉及物理、化學、數(shù)學、化工及微生物等學科，內(nèi)容相對分散，不僅包括生物工程產(chǎn)物的分離、提取、精制的基本原理和相關(guān)基礎(chǔ)理論，也包括大量的分離單元操作及其工業(yè)實際應用。知識點涉及細胞破碎與分離、初級分離、膜分離、萃取、吸附、層析、電泳、結(jié)晶、干燥及蛋白體外復性等方面。筆者在教學過程中，深切感覺知識點分散對學生學習、理解和復習的難度。知識網(wǎng)絡是人們在學習和實踐中所獲得的知識通過一定的方式聯(lián)系起來所構(gòu)成的開放性知識體系。如果在授課過程中能夠?qū)⒅R點歸納總結(jié)比較，由點到線，再到面成體，構(gòu)建相關(guān)知識網(wǎng)絡并將其靈活應用到課堂教學中，可收到較好的效果。

1　抓住本質(zhì)化繁為簡，重點內(nèi)容主線貫穿

把厚書讀薄，抓住本質(zhì)，化繁為簡，以簡明扼要的文字或圖表將所學內(nèi)容凝練出來，是學習繁多知識的一種有效方法。例如色譜技術(shù)是現(xiàn)代生物分離技術(shù)的核心，色譜又分為凝膠過濾色譜、離子交換色譜、反相色譜、疏水色譜及親和色譜等。授課過程中，學生普遍反映該章節(jié)內(nèi)容分類繁多，不易理解和掌握。因此在理論課程講解過程中，重點突出色譜分離的本質(zhì)——根據(jù)混合物中的溶質(zhì)在固定相和流動相之間分配行為的差別而進行分離的方法。抓住這一本質(zhì)，上述色譜分類就是基于溶質(zhì)分子和固定相之間的相互作用機理不同，而關(guān)鍵在于選用的固定相。一般而言，應用于生物產(chǎn)品分離純化的固定相色譜介質(zhì)共同特點是都具有良好的親水性、化學穩(wěn)定性和機械強度。而凝膠過濾色譜主要就是采用微孔凝膠介質(zhì)為固定相，如Sepha-rose，主要起篩分作用，是根據(jù)溶質(zhì)相對分子量的差別進行分離的一種方法；如果對凝膠介質(zhì)活化并鍵合一定量的陰陽離子，就成為離子交換介質(zhì)，如Sepharose-DEAE，主要是根據(jù)溶質(zhì)與固定相間靜電作用力的差別進行分離，即離子交換色譜；如果對介質(zhì)表面偶聯(lián)疏水基團就成為疏水介質(zhì)，如Phe-nyl Sepharose，主要是根據(jù)蛋白分子與介質(zhì)間弱疏水作用的差別而進行分離，即疏水色譜，是生物大分子常用的分離純化方法；如果將介質(zhì)表面完全非極性化，如ODS-C18介質(zhì)，就是反相色譜，主要根據(jù)溶質(zhì)問極性差別進行分離分析，常用于非極性小分子(分子量小于5000)的分析和純化；如果將介質(zhì)表面活化并偶聯(lián)一定的親和配基，即親和色譜，如BSA-Sepharose介質(zhì)，主要是根據(jù)生物物質(zhì)間的特異性親和作用而實現(xiàn)分離。由此可見，色譜分離的核心在于選用的介質(zhì)，而決定分離原理的主要因素是介質(zhì)表面的基團，據(jù)此可將上述內(nèi)容歸納總結(jié)如圖1所示。通過這樣的一個圖，在相應色譜章節(jié)課程講授過程中，引導學生從本質(zhì)出發(fā)理解不同色譜分離過程的區(qū)別和聯(lián)系，不僅使學生加深了對色譜分離原理的理解，更為關(guān)鍵的是，學生對色譜分離的本質(zhì)、分類、各種色譜方法的區(qū)別和聯(lián)系均可熟練掌握。

再如，生物分離過程的一般流程如圖2所示，該圖概括了生物分離課程中涉及到的所有分離操作，因此在課程的講解過程中應以其為主線，在各章引言、生物產(chǎn)品分離示例的課程講授中重點突出此圖，并在全部課程結(jié)束后重新復習該流程圖。通過這樣反復強調(diào)，可化繁為簡，學生對各分離操作在生物產(chǎn)品分離中的地位一目了然，有利于學生加深對各個單元操作的認識，深入理解各分離操作在生物產(chǎn)品分離工藝中的作用和相互關(guān)系，從而扎實地掌握各分離操作并能夠靈活運用。

2　以因素為切入點，注重分離過程的提煉總結(jié)

雖然生物分離過程涉及內(nèi)容繁多，但在分離工藝中一些單因素對分離的影響存在相通之處。如果以每一個因素為切入點，將相關(guān)知識點歸納提煉總結(jié)，可使分散的知識點構(gòu)建成網(wǎng)，從而使知識體系立體化，加深學生對生物分離操作的理解。例如，生物產(chǎn)品如蛋白質(zhì)、有機酸及核酸等都是兩性物質(zhì)，在不同的pH條件下兩性物質(zhì)的帶電性質(zhì)會有所不同。而帶電性質(zhì)會影響其分離特性，因此pH控制在這些兩性物質(zhì)分離中起著非常重要的作用，在課堂上應有意引導學生總結(jié)和提煉。在初級分離沉淀分級中，控制pH在目的產(chǎn)物等電點附近可使其溶解度降低，便于沉淀析出；有機溶劑萃取分離過程中，控制體系pH可使目的產(chǎn)物保持分子或離子狀態(tài)，可調(diào)節(jié)其在水相或有機相的分配，從而實現(xiàn)萃取或反萃取；離子交換吸附過程中，決定分離的主要因素是目的組分與介質(zhì)間的靜電引力，控制pH可改變目的產(chǎn)物的電離狀態(tài)，進而實現(xiàn)選擇性的吸附或洗脫；親和色譜分離過程中，如果靜電引力在親和作用中占據(jù)主導地位，pH控制在親和吸附或洗脫過程中也具有重要意義。課堂上引導學生以pH對生物分離的影響為導向，歸納總結(jié)成表，如表1所示，就形成了清晰的知識網(wǎng)絡。

再如，表面活性劑在生物分離中也有廣泛的應用。細胞破碎中，采用表面活性劑處理細胞，可增大細胞壁通透性，便于細胞破碎；初級分離中，加入表面活性劑利用表面吸附的原理對溶劑進行分級分離；膜分離過程中用表面活性劑作為清洗劑對污染膜進行清洗；液膜萃取過程中加入表面活性劑穩(wěn)定液膜，反膠團萃取中加入表面活性劑形成反膠團溶解生物物質(zhì)；SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳中加入表面活性劑使蛋白變性并消除其電荷差異，從而使其遷移率只與蛋白分子量有關(guān)。與之類似，過程強化技術(shù)等在生物分離中的應用有超聲波破碎、超聲波萃取、微波萃取、超臨界萃取、超臨界色譜等，以一個因素為切入點，將整個生物分離課程的內(nèi)容提煉總結(jié)，并在課堂上及時引導學生思考，并以課堂提問和課后思考題的形式啟發(fā)學生主動思考和查閱相關(guān)資料，由點到線再到面成體，構(gòu)建相應的知識網(wǎng)絡，以培養(yǎng)學生的獨立思考和知識融會貫通能力。

3　加強知識點橫向比較和聯(lián)系

由于生物分離過程涉及分離操作較多，為加深同學們對所學概念的理解，課堂教學中可將各知識點進行橫向聯(lián)系和比較。如色譜和吸附這兩個概念，色譜主要根據(jù)溶質(zhì)和固定相之間各種相互作用——分子大小、靜電引力、疏水性、特異性識別等的不同實現(xiàn)分離純化；吸附是根據(jù)范德華力或靜電引力實現(xiàn)從液體或氣體中回收有用目的產(chǎn)物的過程。在分離單元操作過程中，色譜和吸附是兩個互相并列的概念；但在色譜分離技術(shù)中，吸附色譜是根據(jù)固定相與溶質(zhì)問吸附作用力不同的色譜操作，其本質(zhì)是吸附原理在色譜上的應用，是和凝膠過濾色譜、疏水色譜等并列的概念。在實際講課過程中，這兩個概念學生非常容易混淆。類似的離子交換吸附和色譜也存在相似的區(qū)別和聯(lián)系。

在同一章節(jié)相關(guān)的易混淆知識點也可以橫向聯(lián)系和比較，例如疏水色譜和反相色譜，都是根據(jù)目的組分疏水作用的差別進行分離純化，但又有所不同。疏水色譜固定相表面偶聯(lián)弱疏水性基團，疏水作用較弱，洗脫時主要采用降低離子強度、調(diào)節(jié)pH或者加入表面活性劑等方法降低疏水作用，可直接應用于鹽析后蛋白分離純化；而反相色譜固定相表面完全被非極性基團覆蓋，表現(xiàn)強烈的疏水性，洗脫時主要采用降低流動相極性的梯度洗脫法，但應用于生物活性物質(zhì)分離時存在使目的蛋白變性的危險。在講授各自章節(jié)時將相關(guān)的知識點橫向聯(lián)系，比較其異同，通過知識網(wǎng)絡的構(gòu)建使得各知識點不再孤立分散，可以使學生總攬全局，加深學生對生物分離過程的理解，并提高學生的知識遷移能力。

4　重視考試的導向作用

考試的目的是為了鑒定教師的教學水平和學生的知識掌握情況，考試大綱和試題對于師生教學過程具有重要的導向作用。由此可見，考試僅僅是學習過程的一個階段，考試中反饋出的信息有助于下一步更好的教和學的過程?？荚嚱Y(jié)束決不意味著該門課程學習的結(jié)束，這一點對于當前大學教學而言尤其重要。因此，筆者在生物分離工程的教學實踐中，積極拓展多種考試方式，采取了隨機小考、課后小論文考察和期末考試相結(jié)合的方式。在課堂上隨機小考，提問學生并引導學生總結(jié)提煉構(gòu)建相關(guān)知識網(wǎng)絡，知識點的消化吸收主要在課堂上完成；由于課堂時間有限，一門課程的學習不僅僅是課堂的45分鐘，在課后集中選取一些具體的生物產(chǎn)品分離課題，安排學生主動去查閱相關(guān)知識，充分利用學校的圖書館資源，在課余時間完成知識面的拓展；期末考試試題的命制要靈活，重視知識點的比較、聯(lián)系和總結(jié)，如前文所述，讓學生列舉pH控制、表面活性劑或者過程強化在生物分離中的應用。通過這三種考核方式，以課堂教學為基礎(chǔ)，以課余時間為拓展，以期末考試為導向，學生的主動學習能力大大提高，不僅學習了知識，更重要的是提高了素質(zhì)，這也是教育的根本目的所在。

5　結(jié)束語

綜上所述，由于生物分離工程內(nèi)容較多，構(gòu)建知識網(wǎng)絡可以將各知識點聯(lián)系比較，可以抓住本質(zhì)化繁為簡，將所學知識串成一條線，突出各因素在分離操作中的作用，將不同單元操作相互比較并聯(lián)系起來，并以考試為導向，引導學生主動學習，培養(yǎng)學生的學習興趣，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，有助于加深學生對知識點的理解和認識，從而真正做到學有所用。通過這一教學實踐，鄭州大學生物工程系2008級生物工程班學生的生物分離工程理論課程平均成績?yōu)?9.4分，其中90分以上的占25.7％，不及格學生占1.4％。在鄭州大學組織的網(wǎng)上教評中，筆者的評教成績均在90分以上，為優(yōu)秀等級。下一步應繼續(xù)完善，探求更加符合當代教學特點的生物分離工程教學模式。

參考文獻

[1]李華.生物分離工程課程的教學體會[J].化工高等教育，2007，(4)：34-36.

[2]胡永紅，姚忠，劉洋，周華，韋萍.本科《生物分離工程》教學改革與實踐[J].理工高教研究，2006，25(6)：124-126.

第7篇：化學產(chǎn)品工程概念范文

關(guān)鍵詞：化學化工材料；應用技術(shù)；研究

伴隨著當前社會經(jīng)濟建設的不斷發(fā)展以及科學技術(shù)的飛速進步，化學化工材料與人類社會的關(guān)系也越來越密切。而自從可持續(xù)發(fā)展社會這一概念的提出，在應用化學化材料時也有了更加嚴格的要求。在當前，化學化工材料不僅要能夠滿足應用過程中的各項參數(shù)，同時也應當要減少對環(huán)境的破壞，研究并應用綠色型化學化工材料，這樣一來才能在發(fā)展社會經(jīng)濟建設的同時，保障生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，為國民以及未來的子孫后代創(chuàng)造出更加良好的生存環(huán)境。在當前，對于綠色型化學化工材料需求最高的就是建筑行業(yè)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)行業(yè)。

1化學化工材料在建筑行業(yè)中的應用

從當前建筑行業(yè)的實際發(fā)展狀況來看，化學化工材料的應用是十分廣泛的，從外部結(jié)構(gòu)到內(nèi)部裝修都需要用到化學化工材料。然而，雖然應用十分廣泛，但是在2008年以前綠色型化學化工材料在建筑行業(yè)中的應用卻一直存在瓶頸。而到了2008年，在建造奧運會場館之一的水立方時，大量的綠色化學化工材料被應用到建筑的施工當中。譬如說，水立方的主體結(jié)構(gòu)采用的就是以水性聚氨醋為主要成分的有機化合物。該化合物不僅具備較高的粘合度，同時還兼具零揮發(fā)的特性，這樣一來，既能夠減少維護成本，同時也能夠起到保護環(huán)境的作用。同時，水性聚氨醋的防火性也較好，對于提高場館的安全性也有著極大的幫助。眾所周知，在任何一座建筑的施工當中，建筑的防火性都是最受關(guān)注的問題之一。因此，水性聚氨醋的應用對于保障場館的安全，延長場館的使用壽命有著極大的幫助。而這也為建筑行業(yè)未來的發(fā)展當中，綠色型化學化工材料的使用奠定了基礎(chǔ)。除了防火性以外，對于建筑來說，隔熱性以及保溫性也是較為重要的功能。當前，為了提高建筑的隔熱性與保溫性，施工單位在進行施工的時候傾向于使用聚氨醋硬泡材料，該材料的應用不僅能夠有效提高建筑的隔熱性和保溫性，同時也具備降噪功能。而除了采用聚氨醋硬泡材料來加強建筑的隔熱保溫性能以外，也可以將乙烯一四氟乙烯的共聚物應用到建筑工程的建設當中，這是因為，乙烯一四氟乙烯的共聚物具備控制室內(nèi)溫度的功效，因此能夠更好的調(diào)節(jié)建筑內(nèi)部溫度，同時還可以起到節(jié)能的效果。

2化學化工材料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用

伴隨著當前科學技術(shù)的不斷發(fā)展，各式各樣的化學化工材料已經(jīng)被廣泛的應用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當中。然而，隨著綠色以及環(huán)保概念的提出，當前的國民也開始注重農(nóng)副產(chǎn)品的綠色性，農(nóng)副產(chǎn)品不僅要具備較高的品質(zhì)和口感，同時也需要具備較高的安全性。在這樣的情況下，綠色型化學化工材料的應用不僅能夠更好的滿足于國民對于農(nóng)副產(chǎn)品質(zhì)量以及價格上的要求，同時也能夠滿足與國民對于綠色、生態(tài)的要求。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程當中，農(nóng)藥的應用是少不了的。然而，傳統(tǒng)農(nóng)藥的應用，雖然能夠提高農(nóng)作物的產(chǎn)量以及品質(zhì)，但是卻忽略了對人體以及環(huán)境的傷害。而隨著當前人們觀念不斷地刷新以及科學技術(shù)不斷的進步，已經(jīng)有許多人認識到農(nóng)藥對于人體和環(huán)境造成的危害。因此，安全綠色農(nóng)藥的研發(fā)迫在眉睫。從目前我國化學農(nóng)藥的研發(fā)成果來看，腐殖酸類農(nóng)藥對于農(nóng)作物的生長以及環(huán)境的保護有著巨大幫助。這是因為，腐殖酸類農(nóng)藥不僅具備較高的降解性，同時殘留物也較少，這樣一來就能夠減少農(nóng)藥在土壤、農(nóng)作物上的殘留，從而進一步保護生態(tài)環(huán)境以及國民的身體健康。除此之外，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程當中，經(jīng)常將生物菌劑與化學化工材料進行結(jié)合應用。之所以要這樣做是因為在當前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當中，生物菌劑的應用雖然能夠改善農(nóng)田的土壤環(huán)境，保護生態(tài)環(huán)境。但是，在實際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中任何一項活動都有可能對農(nóng)田土壤中的細菌結(jié)構(gòu)造成影響，因此使得生物菌劑無法充分的發(fā)揮作用。這樣一來，就使得生物菌劑無法發(fā)揮真正的效用。而生物菌劑與化學化工材料的結(jié)合應用，就能夠有效的發(fā)揮生物菌劑作用，有效控制農(nóng)作物生產(chǎn)過程中的病原菌，從而幫助農(nóng)作物更好的進行生長。

3結(jié)語：

綜上所述，無論是建筑行業(yè)還是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)行業(yè)，化學化工材料的應用都是必不可少的。然而，隨著當前生態(tài)環(huán)境問題的加重，可持續(xù)發(fā)展社會概念的提出，在使用化學化工材料進行施工、生產(chǎn)等工作時，必須要注重化學化工材料的綠色性，這樣一來才能促進我國社會經(jīng)濟建設的同時，保護我國的生態(tài)環(huán)境，為國民的生活創(chuàng)建更加優(yōu)良的空間，實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化社會的建設。

參考文獻：

[1]陳廣峰.簡述化學化工材料的應用技術(shù)研究[J].建筑工程技術(shù)與設計,2016(28).

第8篇：化學產(chǎn)品工程概念范文

關(guān)鍵詞：綠色化學；研究發(fā)展；環(huán)境保護；應用

1、綠色化學的基本概念

綠色化學是利用化學原理來防止污染的一門學科，也稱環(huán)境無害化學、環(huán)境友好化學、清潔化學，在綠色化學基礎(chǔ)上發(fā)展起來的技術(shù)稱為綠色技術(shù)、環(huán)境友好技術(shù)或清潔生產(chǎn)技術(shù)。綠色化學的化學反應過程，實現(xiàn)“零”排放，不產(chǎn)生污染。綠色化學對生產(chǎn)過程來說，包括節(jié)約原材料和能源、淘汰有毒原料、減降廢物的數(shù)量和毒性。 綠色化學通過改變化學品或生產(chǎn)過程的內(nèi)在本質(zhì)，來減少或消除有害物質(zhì)的使用或產(chǎn)生，是非?？茖W的，是化學工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

2、綠色化學的原則

綠色化學經(jīng)過先驅(qū)者10多年的研究與探索，總結(jié)出了綠色化學的一些理論和原則，為綠色化學的今后研究工作奠定了墓礎(chǔ)。P.T .A nastas和J.C. W aner提出的12條綠色化學的原則目前為國際化學界所公認，它反映了近年來在綠色化學領(lǐng)域中所開展的多方面的研究工作內(nèi)容，同時也指明了未來發(fā)展綠色化學的方向。

3、綠色化學主要研究內(nèi)容

綠色化學的研究主要是圍繞化學反應、原料、催化劑、溶劑和產(chǎn)品的綠色化開展的，具體包括：新合成方法和路線的研究，特別是新型催化劑和催化過程的研究；新化學原料的研究，包括生物質(zhì)資源的沽凈轉(zhuǎn)化和綜合利用；新反應條件及過程的研究，包括對超臨界流體、環(huán)境無害的介質(zhì)等的研究；綠色產(chǎn)品的設計和研制的研究。

4、綠色化學的主要研究對象

4.1 原料的綠色化

現(xiàn)有的化工生產(chǎn)中，仍有不少產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中使用著劇毒原料。為了確保環(huán)境安全和人類的健康，尋找無毒、無害的原料來生產(chǎn)人類所需的化工產(chǎn)品，是十分必要的。

4.2 化學反應的綠色化

提高化學反應效率符合化學反應綠色化的要求，化學反應的綠色化包括 （1）原子經(jīng)濟性。即最大限度地利用原料和最大限度地減少廢物的排放，減少環(huán)境污染。 （2）反應的選擇性?；瘜W反應的選擇性包括位置選擇性、化學選擇性和立體選擇性。

4.3 產(chǎn)品的綠色化

產(chǎn)品的綠色化是綠色化學的關(guān)鍵部分，其實質(zhì)就是大力研制并且提供人身更安全的環(huán)境友好型化工產(chǎn)品，如新的海洋生物防垢劑、THPS殺菌劑、滅火制冷劑、二?；職⑾x劑等?？山到馑芰稀h(huán)境友好農(nóng)藥、綠色燃料、綠色涂料、CFCs替代物等等都是很有發(fā)展前景的綠色產(chǎn)品，隨著技術(shù)的進步，越來越多的產(chǎn)品將會取代原來的對環(huán)境有害的產(chǎn)品。

4.4 催化劑的綠色化

目前在許多化學反應和化學工藝中，常采用對設備腐蝕較大，污染環(huán)境、危害人體健康和社會安全的化學原材料作為催化劑，目前圍繞催化劑的綠色化展開的研究主要有：仿酶催化劑、固體酸催化、水溶性有機金屬配合催化劑及多相催化體系。

4.5 溶劑的綠色化

溶劑在化學品生產(chǎn)過程中，廣泛的用做反應分離的介質(zhì)或用做清洗劑。當前廣泛使用的溶劑是揮發(fā)性有機化合物（VOC），其在使用過程中有的會引起地面臭氧的形成，有的會引起水源污染。

4.6 化學設計的綠色化

化學設計的綠色化是利用計算機進行輔助的綠色化學設計。其做法是：首先建立一個盡可能全的化學反應的資料庫，利用計算機進行可能的化學反應的組合；其次確定目標產(chǎn)物和可能采用的原料；第三讓計算機找出能生產(chǎn)目標產(chǎn)物的反應及所需原料，第四以上一步的原料為目標產(chǎn)物再做搜尋，找出該目標產(chǎn)物的合成反應原料，直到得出預定的原料；最后比較各條可能的反應路線的經(jīng)濟技術(shù)性及環(huán)境效應，從中選出最佳途徑。

4.7 合成技術(shù)的綠色化

合成技術(shù)的綠色化是近年來發(fā)展起來的，其宗旨是要減少有毒有害物質(zhì)的使用，該技術(shù)采用一些特別的非傳統(tǒng)的化學方法，獲得多種環(huán)境效果，改善產(chǎn)品的選擇性，降低單位產(chǎn)品的能耗。其中電化學發(fā)是新世紀潔凈技術(shù)的重要方法，該方法在化學反應中無需使用有毒有害試劑，而且還可以使反應在常溫、常壓下進行，所以，電化學方法在潔凈合成中個有獨特的魅力。

5、綠色化學的新技術(shù)和新工藝

5.1 催化技術(shù)

催化劑，不僅可以加速反應的過程，極大地改善化學反應的選擇性和提高轉(zhuǎn)化率，提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本，而且能從根本上減少或消除副產(chǎn)物的產(chǎn)生，減少污染，最大限度地利用各種資源，保護生態(tài)環(huán)境，這是綠色化學研究所追求的目標。

5.2 生物技術(shù)

生物技術(shù)被認為是21世紀最具有發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一，是當代科學的高新技術(shù)，生物技術(shù)在醫(yī)藥、食品、能源、冶金、化工、精細化學品的制造等方面具有廣泛的應用。它的最大特點在于能充分利用生物質(zhì)資源，節(jié)約能源，易于實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，而且可以實現(xiàn)一般化工技術(shù)難以實現(xiàn)的化工過程。生物技術(shù)主要包括：基因工程、細胞工程、酶工程和微生物工程。

5.3 超聲技術(shù)

超聲技術(shù)，即聲化學，它是聲學和化學的交叉滲透而產(chǎn)生的一門新興交叉學科。聲化學能改變反應的進程，提高反應的選擇性，增加化學反應的速率和產(chǎn)率，降低能耗和較少廢物的排放，因此聲化學技術(shù)作為一種安全無害的“綠色技術(shù)”，在合成化學中具有廣泛的應用。

第9篇：化學產(chǎn)品工程概念范文

關(guān)鍵詞:高分子材料;高分子化學;實驗教學

高分子化學實驗是高分子化學課程教學的一種最有效的實踐教學形式,它可以幫助和促進學生課堂理論知識的學習與消化,建立和鞏固高分子化學基本概念和理論,獲取高分子化學知識,培養(yǎng)科學素質(zhì)和操作技能。我國著名化學家戴安邦指出:“只傳授化學知識和技術(shù)的化學教育是片面的,全面的化學教育要求既傳授化學知識和技巧,又訓練科學方法與思維,還培養(yǎng)科學精神和品德,學生在化學實驗中是學習的主體,在教師指導下進行實驗,訓練用實驗解決化學問題,使各項智力皆得到發(fā)展”。這番話指出了開設化學實驗課的深刻內(nèi)涵和重要價值。2004年國家教育部頒布的《普通高等學校本科教學工作水平評估方案》在評估指標的二級指標“實踐教學”中,從“實踐教學內(nèi)容與體系,綜合性、設計性實驗課的比例及效果,實驗室開放”三個方面明確了實踐教學改革和發(fā)展的方向。近幾年高校的化學類實驗教學改革取得了令人矚目的成果。高分子材料科學與工程專業(yè)是很多高校在近年來新開設的專業(yè),在實驗教學與改革方面的成果積累較少,尤其高分子化學實驗教學采用陳舊的教學內(nèi)容和教學方法依然居多。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前國內(nèi)高校高分子材料科學與工程專業(yè)的高分子化學實驗教學依然不同程度地存在一些問題。

一、高分子化學實驗教學現(xiàn)狀剖析

1.實驗教學體系和內(nèi)容欠爭理

多數(shù)的實驗教學附屬于理論教學,沒有單獨設課和單獨考核,實驗課時相對較少雖然有些高校高分子化學實驗已經(jīng)獨立設課,但僅作為考查課。實驗教學內(nèi)容中傳統(tǒng)的、陳舊的實驗較多,而體現(xiàn)現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展成果的實驗很少認知性、驗證性實驗所占的比理偏高,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的綜合性、設計性、應用性和創(chuàng)新性的實驗偏少,而且實驗環(huán)節(jié)偏重于理論,突出高分子材料應用性特點的實驗太少,不利于培養(yǎng)學生的工程觀念。

2.實驗教學方法單一

學生按照實驗講義預習,然后進實驗室。實驗前教師把實驗目的、實驗原理、儀器使用方法、測試方法、實驗步驟和數(shù)據(jù)記錄表格及數(shù)據(jù)處理方法等進行詳細的集中講解。學生只需按教師指導的過程按部就班或者依照講義“照方抓藥”,就可以完成一個實驗。一部分學生糊里糊涂地來到實驗室,只動手不動腦地完成實驗,然后又迷迷糊糊地離開實驗室。實驗的現(xiàn)象和結(jié)果沒有給他們留下太深的印象,對學生觀察能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)都很不夠。這種統(tǒng)一模式、統(tǒng)一要求、齊步走的教學方法,一方面造成了學生對教師的過分依賴,另一方面抑制了學生個性思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.實驗嫩學手段落后

在現(xiàn)代信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天,雖然網(wǎng)絡技術(shù)、多媒體技術(shù)等現(xiàn)代教學技術(shù)在理論教學中得到了普遍應用,但虛擬、仿真等實驗技術(shù)手段未能在實驗教學中推廣應用。這樣對于一些耗費過高、時間過長、毒性過大、危險性過高的實驗,只能最低限度地開設,且開設過程中費用大和危險性高,導致學生對此類重要實驗缺乏足夠的認知和感受的機會。

二、新教學模塊的實踐性探索與成效

針對目前國內(nèi)高校高分子材料科學與工程專業(yè)高分子化學實驗教學中存在的一些問題,借鑒其他化學實驗教學改革的優(yōu)秀成果,提出了基礎(chǔ)技能實驗、綜合設計實驗、研究創(chuàng)新型實驗的三個高分子化學實驗教學模塊體系,并在每個模塊中結(jié)合常熟理工學院教師的科研成果引入_些新的實驗教學內(nèi)容,采用開放式實驗教學方法。通過實驗教學實踐發(fā)現(xiàn)新的體系和教學方法在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和工程實踐能力方面起到了較好的效果。

1.基礎(chǔ)技能實驗教學模塊

基礎(chǔ)技能實驗模塊構(gòu)建的目的著重建立高分子化學實驗與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機聯(lián)系。培養(yǎng)學生的實驗安全意識、清潔衛(wèi)生習慣和嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度。訓練學生掌握熟練規(guī)范的實驗操作技能和技巧,為后續(xù)的實驗教學模塊的實施打下良好的基礎(chǔ)。

基礎(chǔ)技能實驗模塊的教學內(nèi)容設計在課時總量的40%～50%為宜,課時數(shù)約30學時,開設8～10個實驗。教學內(nèi)容設計涉及到高分子化學反應機理,如自由基、陰離子,陽離子等連鎖反應機理,縮聚、基團轉(zhuǎn)移聚合等逐步反應機理,開環(huán)聚合反應機理等。在實驗實施方法方面涉及到本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合、熔融縮聚、界面縮聚等。如設計膨脹計發(fā)測定苯乙烯本體聚合動力學實驗,讓學生直觀感受到了誘導期概念、聚合過程體積減小的現(xiàn)象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化學理論知識。設計過硫酸鉀引發(fā)甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合實驗,除讓學生明確了乳液聚合的基本原理外,還了解到了聚合物大分子鏈端基的重要作用。設計己二酰氯和己二胺界面縮聚實驗,讓學生深入理解了界面縮聚的概念和聚合物的可紡成纖性能等主要高分子知識。通過設計一些自由基、陰離子、陽離子等連鎖反應機理的實驗,使學生進一步掌握了活性中心的概念,同時在實驗過程中認知了這些引發(fā)劑的活性、安全使用和貯存事項。

2.綜合設計實驗教學模塊

綜合設計實驗教學模塊旨在培養(yǎng)學生較強的實際動手能力,自主設計和分析解決問題的能力。本實驗模塊是實驗教學的較高層次,注重學生實驗的自主設計性和綜合性。

教學內(nèi)容設計在課時總量的20%～25%為宜,課時數(shù)約15學時,開設2～3個實驗。本教學模塊的特點之一是實驗內(nèi)容的綜合性,可以將同一門課的幾個實驗,或者是幾門課的實驗組合在一起,形成一個大實驗。本教學模塊的特點之二是實驗方案的靈活性和設計性,側(cè)重培養(yǎng)學生的自主實驗和學習的意識和良好習慣。例如關(guān)于高分子合成實驗先確定好采用的聚合機理和聚合方法,在原材料配方組成、引發(fā)劑種類及用量、合成溫度等工藝條件方面給出一個大致的框架,然后讓學生在所給的框架內(nèi)進行自行設計和實施實驗。譬如懸浮法制備聚苯乙烯珠粒實驗,水的用量范圍為苯乙烯質(zhì)量的100%～200%、分散劑為磷酸鈣或聚乙烯醇兩種、引發(fā)劑過氧化二苯甲酰用量為苯乙烯質(zhì)量的0.2%～1.0%、反應溫度設定在75℃～85℃范圍等。學生通過自行設計的方案實施實驗獲得了不同的實驗結(jié)果,通過對不同組之間實驗結(jié)果的綜合分析,找到了影響懸浮法制備聚苯乙烯珠粒的一些因素,激發(fā)了學生動手實驗的興趣,發(fā)揮了學生自主實驗和學習的主觀能動性。

3.研究創(chuàng)新實驗教學模塊

設置研究創(chuàng)新實驗教學模塊培養(yǎng)學生的科研和創(chuàng)新意識、提高學生的綜合素質(zhì)和應用開發(fā)能力,為實現(xiàn)培養(yǎng)高質(zhì)量的應用型人才的教育目標提供重要的教學內(nèi)容實體支撐?！”緦嶒災K是實驗教學的最高層次,注重學生實驗的獨立自主陛、綜合性、應用性和創(chuàng)新性,教學內(nèi)容設計在課時總量的20%～25%為宜,課時數(shù)約15學時,開設2～3個實驗。本實驗教學模塊的特點之一是實驗項目的獨立自主性和綜合性。也就是說確定好實驗項目之后,讓學生在實驗教師指導下獨立自主地進行實驗項目方案的調(diào)研、設計、實施和結(jié)果分析。本實驗教學模塊的特點之二是實驗項目的應用性和創(chuàng)新性,所擬定實驗項目必須關(guān)聯(lián)生產(chǎn)實踐中的聚合物產(chǎn)品,充分體現(xiàn)實驗項目的應用性。實驗項目設計主要針對這些高分子產(chǎn)品生產(chǎn)實踐中存在的共性問題和關(guān)鍵問題的解決來進行設計。通過研究創(chuàng)新實驗的實施,發(fā)現(xiàn)學生學習積極性很高,樂此不疲,為培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和展示高分子化學實驗的應用性特征提供了最佳學習平臺,尤其是開發(fā)一些聯(lián)系生活實際的應用型實驗,可使學生親身感受到高分子化學實驗的實用價值,能強烈激發(fā)學生的創(chuàng)造動機。此外,研究創(chuàng)新實驗往往需要多名學生共同完成,有利于培養(yǎng)學生的團隊合作精神。例如,聚氨酯絕緣漆的制備及性能測定實驗,每個學生做一個實驗配方,每5名學生一組,5名學生的實驗結(jié)果綜合在一起可以得出高分子樹脂配方組成與漆膜性能之間的關(guān)系曲線,以及固化條件與漆膜性能之間的關(guān)系曲線。在實驗過程中,5名學生要共同安排實驗方案,盡量保持操作的一致性,最后得出的結(jié)果要呈規(guī)律性變化。如果有一名學生操作有誤,這個實驗點就會落在規(guī)律性以外,影響其他學生對實驗現(xiàn)象的觀察。因此,實施研究創(chuàng)新實驗項目對教師也提出了更高要求。在每次實驗前,教師要指導學生擬定方案,并對可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象和各種影響因素進行分析,實驗過程中,又有多種意外的實驗現(xiàn)象出現(xiàn),這勢必要求師生共同分析和討論造成這些現(xiàn)象的原因,幫助學生透過現(xiàn)象深刻理解事物的本質(zhì)。這樣做需要教師有相當?shù)闹R儲備量,并且要求教師也不斷進取,充分體現(xiàn)了教學相長的教育理念。