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化學(xué)工程與工藝專業(yè)的定位
1.化學(xué)工程與工藝專業(yè)的性質(zhì)及培養(yǎng)模式
化學(xué)工程與工藝專業(yè)屬于工科專業(yè),授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位。由于化學(xué)工業(yè)的相關(guān)領(lǐng)域極為廣泛,化學(xué)工程與工藝專業(yè)涉及的專業(yè)方向也就非常多樣化,各高校的化學(xué)工程與工藝專業(yè)特點(diǎn)亦不盡相同。我校近年來根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)發(fā)展的需求趨勢(shì),兄弟院?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)方向的設(shè)置,以及我校原有的相近專業(yè)優(yōu)勢(shì),設(shè)置了能夠體現(xiàn)我校特色的化學(xué)工程與工藝專業(yè)方向,逐步建立了適合我校化學(xué)工程與工藝專業(yè)的教育培養(yǎng)模式。2008年,我?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)已有7屆本科畢業(yè)生,其學(xué)生就業(yè)形勢(shì)良好,社會(huì)反饋積極.在制定教學(xué)計(jì)劃的工作中加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),目的在于進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)適應(yīng)能力更強(qiáng)的化學(xué)工程與工藝人才。
2.化學(xué)工程與工藝專業(yè)的任務(wù)
根據(jù)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的性質(zhì),化學(xué)工程與工藝專業(yè)的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)習(xí)化學(xué)工程學(xué)與化學(xué)工藝學(xué)等方面的基本理論和基本知識(shí),受到化學(xué)與化工實(shí)驗(yàn)技能、工程實(shí)踐、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、科學(xué)研究與工程設(shè)計(jì)方法的基本訓(xùn)練.具有對(duì)現(xiàn)有企業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行模擬優(yōu)化、革新改造,對(duì)新過程進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)和對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行研制的基本能力。由于涉及化工的學(xué)科和領(lǐng)域很多,化學(xué)工程與工藝專業(yè)除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)一般應(yīng)用化工的基本知識(shí)和基本技能外,還應(yīng)該結(jié)合本地區(qū)、本行業(yè)及本校的實(shí)際情況,重點(diǎn)學(xué)習(xí)化工在某個(gè)或某幾個(gè)領(lǐng)域中的具體應(yīng)用,以便形成不同高校應(yīng)用化工專業(yè)的特色專業(yè)方向.
3.化學(xué)工程與工藝專業(yè)的業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo)
本專業(yè)培養(yǎng)具備化學(xué)工程與化學(xué)工藝方面的知識(shí),能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等部門從事工程設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面工作的工程技術(shù)人才。
4.化學(xué)工程與工藝專業(yè)的課程設(shè)置
為了使不同高校既有統(tǒng)一的規(guī)范,又有不同的專業(yè)特色,根據(jù)應(yīng)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的任務(wù)和業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo),化學(xué)工程與工藝專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該具有較扎實(shí)的化工理論基礎(chǔ),較寬的化工應(yīng)用知識(shí)以及一定的工程技術(shù)基礎(chǔ),從而該專業(yè)的課程設(shè)置(公共課、基礎(chǔ)課除外)應(yīng)由基礎(chǔ)化學(xué)課、工程基礎(chǔ)課和專業(yè)方向課3部分組成。基礎(chǔ)化學(xué)課包括:無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)等。工程基礎(chǔ)課主要包括:化工儀表與自動(dòng)化、化學(xué)工程基礎(chǔ)、電工電子學(xué)等。專業(yè)方向課:可根據(jù)具體方向選擇專業(yè)化學(xué)課,如電化學(xué)工程方向可選理論電化學(xué)、化學(xué)電源工藝學(xué)、電解工程和電鍍工程等。精細(xì)化工方向可選擇化工工藝學(xué)、化工分離工程、化學(xué)反應(yīng)工程等。另外實(shí)踐性環(huán)節(jié)包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、提高實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文等。
我?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)方向
就專業(yè)方向而言,化學(xué)工程與工藝專業(yè)的性質(zhì)是工科?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)應(yīng)該是培養(yǎng)具有較扎實(shí)及寬廣的化學(xué)工程理論基礎(chǔ)知識(shí),特別注意培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)計(jì)劃的總體設(shè)計(jì)中要體現(xiàn)應(yīng)用型人才所具備的工程技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí),重視實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐、實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文等環(huán)節(jié)。設(shè)置專業(yè)發(fā)展方向,結(jié)合廣西經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,建立在合理利用廣西及學(xué)校的資源及適應(yīng)科技發(fā)展、注重社會(huì)需求基礎(chǔ)上。據(jù)此,我?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)專業(yè)方向設(shè)定為:電化學(xué)工程與精細(xì)化工。
經(jīng)過調(diào)查統(tǒng)計(jì),我國(guó)共有100多所高校招有化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)碩士研究生,該專業(yè)研究方向過多,一個(gè)專業(yè)出現(xiàn)87個(gè)研究方向。研究方向的劃分有的甚至是跨學(xué)科的。如化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)是屬于工學(xué)的,應(yīng)用化學(xué)專業(yè)是屬于理學(xué),可應(yīng)用化學(xué)居然是化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)的一個(gè)研究方向。同屬于一個(gè)研究方向,研究方向的名稱也是多樣化的,缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),如安徽大學(xué)、南昌大學(xué)的綠色化學(xué)工程,上海大學(xué)就稱為綠色化學(xué)與工藝。為了解決上述問題,我們請(qǐng)教了化工領(lǐng)域的專家,給這87個(gè)研究方向做一個(gè)歸類,分為9個(gè)大的方向(表1)。由表1可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)是存在學(xué)科集群現(xiàn)象的,表現(xiàn)在:專業(yè)的學(xué)科建設(shè),已經(jīng)不單是化學(xué)工程的問題,而涉及到了化學(xué)化工研究的所有領(lǐng)域,包括應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境化工、工業(yè)催化、資源與材料工程、新能源技術(shù)、生物工程與技術(shù)、過程系統(tǒng)工程、油氣加工及石油化工等。我國(guó)化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)學(xué)科集群的力度較大,表現(xiàn)在:各個(gè)高校的研究方向基本上都比較多,如清華大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、北京理工大學(xué)、華南理工大學(xué)、華東理工大學(xué)、上海大學(xué)等高校,其研究方向都是傳統(tǒng)與現(xiàn)代并存,傳統(tǒng)化學(xué)化工的研究方向所占比例較大,如化學(xué)工程,包含的研究方向較多。部分代表21世紀(jì)化學(xué)化工發(fā)展方向的研究方向,在很多學(xué)校都受到重視,如資源與材料工程,研究方向也比較多。
二、化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)學(xué)科集群的創(chuàng)新及競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)
本文選擇山西省高校做研究,分析其師資力量情況,以分析化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)集群的創(chuàng)新及競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。山西省作為我國(guó)化工3大生產(chǎn)基地,化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)是山西省的支柱產(chǎn)業(yè),化學(xué)化工專業(yè)是山西省高校、特別是工科院校的學(xué)科優(yōu)勢(shì)之一。選擇山西大學(xué)、中北大學(xué)、太原理工大學(xué)的化學(xué)化工學(xué)院為樣本(見表2),按照前文對(duì)學(xué)科集群的認(rèn)識(shí),這些學(xué)院都有9個(gè)以上相關(guān)專業(yè)和研究方向,已經(jīng)形成了一定的學(xué)科集群規(guī)模。其中論文指該學(xué)院教師被SCI、EI、ISTP3大檢索刊物收錄的論文數(shù)。中北大學(xué)的數(shù)據(jù)包含了CA論文。山西大學(xué)的數(shù)據(jù)不包括ISTP論文。專著指該學(xué)院教師出版的學(xué)術(shù)專著數(shù),不包括教材。項(xiàng)目及獎(jiǎng)項(xiàng)指該學(xué)院教師申請(qǐng)的省部級(jí)以上項(xiàng)目、經(jīng)費(fèi)及省部級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)。發(fā)明專利指:該學(xué)院教師申請(qǐng)并且授權(quán)的發(fā)明專利。3所高校的化學(xué)化工學(xué)院擁有一定數(shù)量的教授和博士生導(dǎo)師,博士學(xué)位的教師也占到了較大比例。3所學(xué)院教師的科研成果也較為可觀,被3大檢索刊物收錄的論文數(shù)量較多,出版了一定數(shù)量的專著,申請(qǐng)了一定數(shù)量的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目。山西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院承擔(dān)了國(guó)家自然科學(xué)基金的重大攻關(guān)項(xiàng)目,以及“863”項(xiàng)目,甚至獲得了國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)和國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)。中北大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院承擔(dān)過“973”項(xiàng)目,獲得過國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng),三等獎(jiǎng)2項(xiàng),國(guó)防科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)。中北大學(xué)和山西大學(xué)還擁有發(fā)明專利十幾項(xiàng)。從師資力量來看,應(yīng)該說學(xué)科集群讓山西省高?;瘜W(xué)化工領(lǐng)域的創(chuàng)新取得了一定的成就,使得山西省高校化學(xué)化工專業(yè)在全國(guó)具有了一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和影響力。
三、化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)學(xué)科集群的協(xié)同創(chuàng)新模式
山西大學(xué)至今已與國(guó)內(nèi)20余所高校、科研院所建立了學(xué)術(shù)交流與合作關(guān)系;與日本巖手大學(xué)、香港浸會(huì)大學(xué)等國(guó)家和地區(qū)的高校及科研單位簽訂協(xié)議,開展交流。在校企合作方面,與山西三維集團(tuán)股份有限公司、太原鋼鐵(集團(tuán))公司、天脊集團(tuán)等大型企業(yè),在產(chǎn)品研發(fā)、崗位培訓(xùn)等多方面進(jìn)行了良好的合作。太原理工大學(xué)與山西化工研究所建立了山西省化學(xué)工程技術(shù)中心,還與山西焦化集團(tuán)公司等6個(gè)企業(yè)建立了長(zhǎng)期穩(wěn)定的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系。中北大學(xué)安全工程系與航天一院、航天三院、北京理工大學(xué)、南京理工大學(xué)、第二炮兵工程學(xué)院、西安近代化學(xué)研究所等科研機(jī)構(gòu)和相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了卓有成效的科研項(xiàng)目合作。從產(chǎn)學(xué)研合作角度來看,三所高校都與國(guó)內(nèi)外相關(guān)院校、科研院所和企業(yè)建立了良好的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系。從企業(yè)合作的視角來看,在研發(fā)方面,與山西省的產(chǎn)業(yè)集群密切相關(guān),合作領(lǐng)域主要為新能源技術(shù)、環(huán)境化工、生物工程與技術(shù)。3所高校的化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科集群與山西省的產(chǎn)業(yè)集群具有一定的協(xié)同關(guān)系,構(gòu)建了學(xué)科集群與產(chǎn)業(yè)集群協(xié)同創(chuàng)新的模式,圍繞著山西省的產(chǎn)業(yè)特色,為山西省地方經(jīng)濟(jì)服務(wù)。
四、我國(guó)化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)集群的路徑
從以上3所高校的情況來看,基本上已經(jīng)完成了單個(gè)高校某個(gè)學(xué)科的集群,在3所高校內(nèi)部相關(guān)專業(yè)之間建立了學(xué)科集群,集群的方式是建立化學(xué)化工學(xué)院,統(tǒng)籌化學(xué)化工各個(gè)專業(yè),從多學(xué)科、多專業(yè)、多研究方向的角度,進(jìn)行學(xué)科集群。關(guān)于區(qū)域性學(xué)科集群,即單個(gè)高校與該高校所在地高校、研究所和企業(yè)之間的集群,3所高校都作出了一定的努力,也取得了一定的實(shí)效。集群的方式是產(chǎn)學(xué)研合作,與山西省高校、科研院所和企業(yè)建立合作關(guān)系,從而服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)。關(guān)于跨區(qū)域性學(xué)科集群,即單個(gè)高校與該高校所在地之外高校、研究所和企業(yè)之間的集群,中北大學(xué)有一定的建樹,卻沒有進(jìn)一步深入。中北大學(xué)之所以能夠有一定建樹的原因是該校原來是部屬院校,與其他部屬院校具有一定的合作關(guān)系。因此,中北大學(xué)的跨區(qū)域?qū)W科集群,僅僅局限于與兄弟院校的合作,還沒有進(jìn)一步深入到與其他省份企業(yè)的合作上。
摘 要:在化工科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的帶動(dòng)下,人們的生活也在不斷的變化,在不斷的進(jìn)步著。纖維材料的出現(xiàn),使我們的衣著服飾發(fā)生了改變,不再是只有麻、棉、毛等這些傳統(tǒng)的材料;可替代能源的出現(xiàn)以及應(yīng)用,在一定程度上緩解了現(xiàn)在越來越嚴(yán)峻的天然原料的短缺,比如像煤炭以及石油這些原料,都緩解了一定的壓力。與此同時(shí),化學(xué)化工科技的迅速發(fā)展給我們帶來了一定的便利,促進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)步,而負(fù)面的效果就是,化工廢棄物造成的污染以及環(huán)境空氣的日益惡化加劇。所以,如何運(yùn)用綠色的科學(xué)技術(shù)這就成為了非常重要的問題,本論文主要是針對(duì)在化學(xué)工程中應(yīng)用綠色科技進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程;綠色科技;環(huán)境保護(hù);綠色化學(xué)
1 通過合理運(yùn)用綠色科技可以減少溫室氣體的排放量
一般來說,溫室氣體指的主要是二氧化碳。無論是在工業(yè)革命以及科技革命時(shí)期,還是在科技含量比較多的現(xiàn)代社會(huì),發(fā)展日趨國(guó)際化和現(xiàn)代化,這些化工工廠所排放的二氧化碳量有的達(dá)到數(shù)萬噸,有的每年甚至?xí)虼髿馀欧艛?shù)十萬噸。大量的二氧化碳的排放,是導(dǎo)致全球溫室效應(yīng)日益嚴(yán)峻的罪魁禍?zhǔn)?。由于相關(guān)的法律規(guī)定還不算很健全,沒有明確的法律處罰規(guī)定,所以在此之前,那些造成這一現(xiàn)象化工企業(yè)卻沒有為溫室效應(yīng)負(fù)擔(dān)任何一點(diǎn)費(fèi)用。
如今我們?cè)絹碓街匾暛h(huán)境氣候,這種狀況也有了明顯的改進(jìn),越來越多的化工企業(yè)都在積極的應(yīng)用以及開發(fā)新的技術(shù),從而降低二氧化碳的排放量。還有一些新興的企業(yè),變廢為寶,將二氧化碳利用到部分化工產(chǎn)品中,成為一種材料,只是這一項(xiàng)化工工藝,就可以使整個(gè)企業(yè)每年排放的二氧化碳量降低數(shù)十萬噸。
2 在海水淡化工程的預(yù)處理過程中充分運(yùn)用綠色科技
水是我們賴以生存不可缺少的,也是生活中的必需品,是社會(huì)發(fā)展穩(wěn)步前進(jìn)的重要資源。同時(shí),占據(jù)如此重要位置的水資源,卻有著不可再生以及有限性的特點(diǎn)。當(dāng)今社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展飛速,淡水的日益減少,這種危機(jī)成為了全球性的一個(gè)環(huán)境難題。中國(guó),是目前世界上淡水資源比較匱乏的國(guó)家之一。而新興的海水淡化技術(shù),隨著它的廣泛應(yīng)用,成功而且有效的緩解了我們目前淡水資源相對(duì)比較缺乏的現(xiàn)狀。早期此項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)的不全面,成本也比較高,隨著科技的不斷更新,海水淡化的成本也在逐漸減低,成本的價(jià)格也能被大眾接受,不再是那些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家才能使用的奢侈技術(shù),在一部分發(fā)展中的國(guó)家也可以引進(jìn)了。
海水淡化技術(shù)指的就是一種利用物理上或者化學(xué)上的方法將海水里面的鹽和水進(jìn)行分離的技術(shù)。在進(jìn)行海水淡化技術(shù)的預(yù)處理進(jìn)程中,任何影響環(huán)境狀況的不良影響都沒有產(chǎn)生。并且在獲取海水資源的過程中,并沒有繼續(xù)對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成傷害。我們的黨所提倡的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的思想,就是指要在滿足自身生存發(fā)展的需要的同時(shí),為子孫后代留下了可以繼續(xù)發(fā)展的環(huán)境狀況。因此,將綠色的化學(xué)工藝運(yùn)用于海水淡化的過程中的這一舉措至關(guān)重要。因此,將綠色的科學(xué)理念與化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程聯(lián)系在一起,便成為了現(xiàn)代世界化的化工生產(chǎn)中的主要方向之一。在海水淡化構(gòu)成的預(yù)處理過程中產(chǎn)生了一些氫氧化鎂,成為了環(huán)保領(lǐng)域新的寵兒,這種物質(zhì)具有成本低廉,工藝簡(jiǎn)單、不產(chǎn)生二次污染,處理效果良好的特點(diǎn),具有非常廣闊的發(fā)展前景。
3 將綠色化學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用在我國(guó)傳統(tǒng)香精香料制造中
在日常化學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)中,香精香料是不可缺少的添加劑之一。我國(guó)的香精香料產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的出口,是我國(guó)進(jìn)出口貿(mào)易的一項(xiàng)重要組成部分。但是由于經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響逐漸加深,及全球性經(jīng)濟(jì)蕭條的狀況逐漸加劇,我國(guó)的香精香料出口產(chǎn)業(yè)收到了很大的打擊,產(chǎn)品訂單大幅度減少。
在深入地調(diào)查我國(guó)香精香料產(chǎn)品出口訂單銳減現(xiàn)象的原因之后,不難發(fā)現(xiàn),產(chǎn)品中有害雜質(zhì)含量超標(biāo),是其最主要的原因。造成有害雜質(zhì)含量超標(biāo)的原因則在于生產(chǎn)工藝方面的缺陷。例如提取原料的時(shí)候在產(chǎn)品中有殘留以及包裝材料的使用不當(dāng)?shù)仍?。其中,提取原料在產(chǎn)品中的殘留的問題,可以通過研究和開發(fā)新的提取技術(shù)來改變。包裝材料使用不當(dāng)?shù)膯栴},則應(yīng)通過加強(qiáng)企業(yè)和工廠的監(jiān)管力度,督促生產(chǎn)商家和企業(yè)反復(fù)試驗(yàn),選取符合有害雜質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)的外包裝物等方法來改善。還要牢牢掌握我國(guó)香精香料產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)方面,不斷加強(qiáng)新技術(shù)的研究和其在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用,才能夠滿足生產(chǎn)出高質(zhì)量、低能耗的香精香料產(chǎn)品的要求。
4 綠色化學(xué)使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務(wù)逐步向前推進(jìn)
化工生產(chǎn)的改革,為人們的日常生活提供了必要的能源以及物質(zhì)方面的基礎(chǔ)。化學(xué)化工生產(chǎn)對(duì)于社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展方面的貢獻(xiàn)顯而易見。與此同時(shí),大量的化工生產(chǎn)所產(chǎn)生的工業(yè)廢渣中,具有很多有毒物質(zhì),未經(jīng)處理合格而隨意的排放,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境平衡失調(diào),還會(huì)造成嚴(yán)重的污染問題。這些都會(huì)導(dǎo)致社會(huì)發(fā)展緩慢。新世紀(jì),面對(duì)嚴(yán)峻的環(huán)境污染所提出的挑戰(zhàn),可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這種道路的選擇,成為了歷史的必然。
實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,已經(jīng)成為了我國(guó)的一項(xiàng)基本的國(guó)策。作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分的化學(xué)工業(yè),在這一基本國(guó)策的指導(dǎo)之下,最行之有效的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的方法便是綠色化學(xué)的開發(fā)和利用。綠色化學(xué),不單單是指那些對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的有害影響小甚至沒有有害影響的化學(xué)生產(chǎn)過程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明顯的價(jià)格平民化的化學(xué)化工技術(shù)的研究以及應(yīng)用。綠色化學(xué)的生產(chǎn)過程只產(chǎn)生非常少量的廢物處理,或者不產(chǎn)生廢物處理。其最主要的特點(diǎn)便是在生產(chǎn)的過程中,最大程度地充分利用資源,使原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,盡量不產(chǎn)生污染。有利于化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這一道路的切實(shí)執(zhí)行。
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[關(guān)鍵詞]化學(xué)工程與技術(shù);研究生;創(chuàng)新能力
[中圖分類號(hào)] G643 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2017)05-0181-02
黨的十以來,同志把創(chuàng)新擺在國(guó)家發(fā)展全局的核心位置,高度重視科技創(chuàng)新,實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略,加快推進(jìn)以科技創(chuàng)新為核心的全面創(chuàng)新,提出一系列新思想、新論斷、新要求,而且多次強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力。
化學(xué)工業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位,是我國(guó)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)?;瘜W(xué)工業(yè)包括煉油、冶金、能源、石化、醫(yī)藥、塑料、化纖、橡膠、涂料等眾多工業(yè),其發(fā)展速度和規(guī)模對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面有著舉足輕重的影響?;瘜W(xué)工業(yè)的發(fā)展離不開人才,特別是具有很強(qiáng)科研創(chuàng)新能力的高層次人才,因此培養(yǎng)大量化工類科技創(chuàng)新人才成為我國(guó)研究生教育中的重要任務(wù)。
一、化工類研究生的培養(yǎng)目標(biāo)
化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科是研究化學(xué)工業(yè)及其他工業(yè)生產(chǎn)過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化、物質(zhì)組成和物質(zhì)性狀變化的一般規(guī)律,以及相關(guān)工藝與裝備設(shè)計(jì)、操作及其優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)的一門工程技術(shù)學(xué)科。它以化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、傳遞過程原理、化學(xué)反應(yīng)工程等基礎(chǔ)理論為基本知識(shí)體系,以實(shí)驗(yàn)研究、理論研究和計(jì)算機(jī)模擬等為研究方法,通過工程應(yīng)用服務(wù)于經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的各領(lǐng)域,尤其是資源加工、原材料制造、專用化學(xué)品生產(chǎn)等?;瘜W(xué)工程與技術(shù)研究生的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要,德智體全面發(fā)展,掌握現(xiàn)代化學(xué)工程與技術(shù)的基礎(chǔ)理論和實(shí)踐技能,具有較強(qiáng)科研創(chuàng)新能力的高層次專門人才。
二、提高化工類研究生創(chuàng)新能力的方法與途徑
(一)加強(qiáng)化工類研究生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)
創(chuàng)新意識(shí)是人類進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)和內(nèi)在動(dòng)力,是產(chǎn)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力的前提。要想提高化工類研究生的創(chuàng)新能力,首先要做的就是增強(qiáng)其創(chuàng)新意識(shí)。指出:教育是知識(shí)創(chuàng)新、傳播和應(yīng)用的主要基地,也是培育創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的搖籃。研究生教育一定要加強(qiáng)研究生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng),以尊重科W、大膽創(chuàng)新的思想影響學(xué)生,并鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮想象力,大膽地異想天開。愛因斯坦說過:“想象力比知識(shí)更重要,因?yàn)橹R(shí)是有限的,而想象力概括著世界上的一切,推動(dòng)著進(jìn)步?!?/p>
(二)改革化工類研究生課程教學(xué)方式
化學(xué)工業(yè)是屬于知識(shí)密集型的行業(yè),涉及化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、機(jī)械、電子等多門學(xué)科?;ゎ愌芯可莆杖绱她嫶蟮闹R(shí)體系并非一件容易的事情,這就對(duì)研究生教師提出了很高的要求,需要教師不斷更新教學(xué)方法。比如過去一般采用的是教師講、學(xué)生聽的單向教學(xué)模式,學(xué)生學(xué)習(xí)被動(dòng)。改革后的研究生教學(xué),教師可以安排學(xué)生先對(duì)書本知識(shí)進(jìn)行自主學(xué)習(xí),再由學(xué)生講述、教師聽講并提問,這樣能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。教師也可以采用研究性的教學(xué)方法,將書本里的主要理論觀點(diǎn)、疑難問題、有爭(zhēng)議的學(xué)術(shù)問題、學(xué)術(shù)前沿提出來,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)書本知識(shí)的基礎(chǔ)上查閱其他文獻(xiàn)資料,獨(dú)立鉆研或和同學(xué)進(jìn)行合作交流,激發(fā)學(xué)生的想象力與創(chuàng)新欲望。
教師在實(shí)踐課程的教學(xué)過程中,可組織研究生到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),利用工廠的機(jī)器設(shè)備進(jìn)行實(shí)踐教學(xué),以研究生的獨(dú)立操作和學(xué)習(xí)為主,教師的指導(dǎo)為輔,結(jié)合工廠生產(chǎn)中的實(shí)際案例,提高學(xué)生解決問題的能力。化工產(chǎn)品品種繁多,原料來源多種多樣,工藝流程也各不相同,而且每種產(chǎn)品的生產(chǎn)都有可能涉及不同的技術(shù)。為了克服現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件的局限性,教師還可將現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)與計(jì)算機(jī)模擬仿真有機(jī)結(jié)合起來,通過將模擬結(jié)果與生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行比較,培養(yǎng)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。
(三)注重化工類研究生實(shí)踐能力的培養(yǎng)
化工學(xué)科是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,創(chuàng)新思想也只有通過實(shí)踐才會(huì)具有實(shí)際意義,因此必須注重研究生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。在研究生實(shí)踐能力培養(yǎng)的過程中,教師要利用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),運(yùn)用科學(xué)的方法引導(dǎo)研究生主動(dòng)觀察,通過提問引導(dǎo)研究生積極思考,開展互動(dòng)式的教學(xué)實(shí)踐。[1]教師要讓研究生在實(shí)踐活動(dòng)中靈活運(yùn)用所掌握的理論知識(shí)和專業(yè)技能去發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題,有意識(shí)地培養(yǎng)研究生的觀察能力和解決問題能力,為研究生提升創(chuàng)新能力打好基礎(chǔ)。
在實(shí)踐能力培養(yǎng)過程中,導(dǎo)師應(yīng)讓研究生積極參與到科研項(xiàng)目中來,開展科研實(shí)踐。為了激發(fā)研究生的研究熱情,導(dǎo)師可以讓研究生獨(dú)立負(fù)責(zé)部分課題研究?jī)?nèi)容的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn),并且注意關(guān)注學(xué)生的研究進(jìn)展與及時(shí)加以點(diǎn)撥。在科研實(shí)踐中,導(dǎo)師要充分挖掘研究生的想象力,鼓勵(lì)研究生提出新的理論觀點(diǎn),肯定研究生的創(chuàng)新思維,從而提升研究生的科研能力和創(chuàng)新能力。
(四)營(yíng)造良好的創(chuàng)新環(huán)境
要為研究生營(yíng)造良好的創(chuàng)新環(huán)境,首先應(yīng)建立和諧的師生關(guān)系。創(chuàng)新意味著標(biāo)新立異,需要個(gè)性的充分發(fā)展與張揚(yáng)。導(dǎo)師要充分尊重研究生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新思想,讓學(xué)生大膽地設(shè)想、實(shí)踐, 并在實(shí)際科研工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐來提高自己的研究能力。導(dǎo)師要給學(xué)生多一些肯定,鼓勵(lì)他們敢于挑戰(zhàn),敢于標(biāo)新立異,敢于創(chuàng)新。導(dǎo)師只有充分尊重研究生的創(chuàng)新精神,才能最大限度地激發(fā)其創(chuàng)新能力。
其次要為研究生創(chuàng)造合適的交流平臺(tái)。給研究生創(chuàng)造學(xué)術(shù)交流的條件,鼓勵(lì)他們多參加各種學(xué)術(shù)會(huì)議,多聽學(xué)術(shù)講座,使他們了解本學(xué)科的前沿動(dòng)態(tài),提高其專業(yè)水平和表達(dá)能力。通過與不同領(lǐng)域的研究人員進(jìn)行交流,研究生可以接觸到更多更新的科研領(lǐng)域,這不僅能開闊研究生的視野,活躍其思維,激發(fā)其求知和創(chuàng)新欲望,還能培養(yǎng)其競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神,從而對(duì)其創(chuàng)新能力的提高起到重要的促進(jìn)作用。[2]
再次要盡早讓研究生參與導(dǎo)師的科研課題,調(diào)動(dòng)研究生從事科研工作的主動(dòng)性,使其不被動(dòng)學(xué)習(xí),不過分依賴?yán)蠋?,并通過對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的自由操作、同學(xué)之間的相互交流,及時(shí)地發(fā)現(xiàn)并解決問題,培養(yǎng)自己的科研創(chuàng)新能力。在研究生學(xué)位論文的選題上,導(dǎo)師應(yīng)給予學(xué)生充分的自由度。導(dǎo)師要以論文是否有創(chuàng)新作為評(píng)價(jià)選題價(jià)值的基本出發(fā)點(diǎn),結(jié)合社會(huì)實(shí)際的需要,讓研究生選擇自己感興趣的論文題目,并給他們充足的時(shí)間進(jìn)行創(chuàng)造性思考,從而讓學(xué)生通過自由、創(chuàng)新的選題,將創(chuàng)新思維貫穿于課題研究的始終。[3]
(五)提高化工類研究生導(dǎo)師的業(yè)務(wù)素質(zhì)和創(chuàng)新能力
導(dǎo)師的業(yè)務(wù)素質(zhì)和創(chuàng)新能力,對(duì)研究生培養(yǎng)質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。要提升研究生的創(chuàng)新能力,需要導(dǎo)師具有淵博的知識(shí)、精湛的專業(yè)技術(shù)和強(qiáng)烈的創(chuàng)新意R。為了適應(yīng)新形勢(shì)的發(fā)展,導(dǎo)師要加大知識(shí)的儲(chǔ)備量,加快知識(shí)的更新,了解學(xué)科發(fā)展的最新動(dòng)態(tài),掌握學(xué)科最新的技術(shù)、方法和工藝,不斷提高自己的專業(yè)能力和學(xué)術(shù)水平。[4]名師出高徒,導(dǎo)師只有不斷提高自身業(yè)務(wù)素質(zhì),才有可能培養(yǎng)出高質(zhì)量的學(xué)生。當(dāng)然,導(dǎo)師在授之以魚的同時(shí)更要注重授之以漁,讓學(xué)生學(xué)會(huì)獲取知識(shí)的方法。
在培養(yǎng)研究生的過程中,導(dǎo)師自身要敢于創(chuàng)新。一方面,導(dǎo)師強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新精神可以對(duì)學(xué)生產(chǎn)生潛移默化的影響;另一方面,導(dǎo)師應(yīng)對(duì)學(xué)生研究方案的創(chuàng)新性提出較高的要求。這就要求導(dǎo)師掌握本課題最新的研究動(dòng)態(tài),也要求導(dǎo)師自身有很強(qiáng)的創(chuàng)新能力。有很強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的導(dǎo)師,肯定會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生敢于提問、敢于創(chuàng)新,對(duì)于學(xué)生提出的問題也會(huì)認(rèn)真對(duì)待或給予解答或引導(dǎo)學(xué)生去尋找答案,對(duì)于學(xué)生提出的新觀點(diǎn)也會(huì)尊重,還有可能引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,這樣就可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新激情,挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能。
三、結(jié)束語
化學(xué)工業(yè)將隨著分子設(shè)計(jì)、催化、激光和化學(xué)仿生等方面的重大技術(shù)突破而進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代,這既是化工類研究生的重要機(jī)遇,也使他們面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。高校作為研究生教育的主要基地,任重而道遠(yuǎn)。化工類院校只有增強(qiáng)研究生的創(chuàng)新意識(shí),改革研究生課程教學(xué)方式,提高研究生的實(shí)踐能力,為研究生營(yíng)造良好的創(chuàng)新環(huán)境,并不斷提高研究生導(dǎo)師的業(yè)務(wù)素質(zhì)和創(chuàng)新能力,才有可能有效提高化工類研究生的創(chuàng)新能力,培養(yǎng)出滿足社會(huì)需要的高層次化工人才。
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Thermodynamics and the
Destruction of Resources
2011,500pp
Hardback
ISBN9780521884556
B. R. Bakshi等編
本書從獨(dú)特的多學(xué)科的視角努力把嚴(yán)格的熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)在各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用展示出來,所有這些領(lǐng)域的探索都涉及了可持續(xù)發(fā)展問題。這些領(lǐng)域包括機(jī)械、化學(xué)工程、物理學(xué)、地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、生態(tài)學(xué)和工業(yè)生態(tài)學(xué)。
編者相信:需要一本像本書那樣能綜合反映熱力學(xué)基本原則在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的專著,使人們能充分地了解熱力學(xué)基本原則可以在定性判斷“人類活動(dòng)如何影響自然資源和環(huán)境”方面發(fā)揮重要的作用。所以本書的目的就是匯集各個(gè)領(lǐng)域的專家撰寫的各自領(lǐng)域內(nèi)熱力學(xué)規(guī)則應(yīng)用的最新成果,并將本書的最終目的演化為:不是在領(lǐng)域以外尋求解決本領(lǐng)域內(nèi)的嚴(yán)格的科學(xué)和工程問題的方法,但是要吸取其他領(lǐng)域解決類似科學(xué)問題的經(jīng)驗(yàn)和智慧,定義好所要解決的問題的核心、堅(jiān)定“環(huán)境保護(hù)”的原則,在本領(lǐng)域解決方法的基礎(chǔ)上適當(dāng)融合其它學(xué)科的有效辦法,為將來有可能被稱之為“可持續(xù)性科學(xué)”的解決方法打下基礎(chǔ)。
全書分為4部分,含19篇論文,第1部分基礎(chǔ),含第1-3章:1. 熱力學(xué):廣義的有用能量和可用的最大功或放射本能(exergy);2. 能量和放射本能(exergy):研究資源利用需要的兩個(gè)概念?3. 熱力學(xué)給出的資源使用帳單。第2部分產(chǎn)品和過程,含第4-8章:4. 材料的分離和回收;5.轉(zhuǎn)換技術(shù)發(fā)展的一種基于熵的度量;6. 在生產(chǎn)過程中所用資源的熱力學(xué)分析;7. 超純度和能源利用:半導(dǎo)體制造的個(gè)案研究;8. 能源和利用:現(xiàn)狀、未來可能的發(fā)展路徑和熱力學(xué)的觀點(diǎn)。第3部分生命周期的評(píng)估和度量,含第9-13章:9. 用熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)提高生命周期庫(kù)存數(shù)據(jù)的質(zhì)量;10. 可持續(xù)發(fā)展技術(shù):來自熱力學(xué)的度量;11. 生命周期評(píng)估中的熵的生產(chǎn)和資源消耗;12. 在工業(yè)和生態(tài)系統(tǒng)中的能量和物流;13.物流分析和投入產(chǎn)出分析的合成。第4部分經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng),含第14-19章:14.能源和生態(tài)系統(tǒng)投入產(chǎn)出分析的早期發(fā)展;15. 放射本能(exergy)經(jīng)濟(jì)學(xué)和放射本能(exergy)環(huán)境分析;16. 熵、經(jīng)濟(jì)學(xué)和政策;17. 人口的一體化和隔離:熱力學(xué)家的一個(gè)觀點(diǎn);18. 在生態(tài)系統(tǒng)中的放射本能(exeergy)分析:背景和挑戰(zhàn);19. 熱力學(xué)用于可持續(xù)發(fā)展科學(xué)發(fā)展的思考。附錄:標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)放射本能。
本書是由來自世界各個(gè)國(guó)家的24位專家撰寫??晒┫嚓P(guān)領(lǐng)域的大學(xué)生、研究生、教師、工程師和研究人員閱讀和參考。
吳永禮,
研究員
(中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所)
能源與環(huán)境 能源化工論文 能源動(dòng)力期刊 能源消費(fèi)論文 能源技術(shù)創(chuàng)新 能源技術(shù)論文 能源行業(yè)研究 能源節(jié)能技術(shù) 能源化學(xué)論文 能源調(diào)查報(bào)告 紀(jì)律教育問題 新時(shí)代教育價(jià)值觀