摘要：本文論述了化學(xué)工程發(fā)展過程及發(fā)展過程中面臨的挑戰(zhàn)，我國經(jīng)濟水平的穩(wěn)步提升，促進了化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的多樣化發(fā)展。當(dāng)前，我國大部分化工企業(yè)面臨著兩大挑戰(zhàn)，一是環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展對化學(xué)工程的嚴峻要求，二是化學(xué)工程面臨的科技創(chuàng)新的挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)工程；可持續(xù)發(fā)展；科技創(chuàng)新；挑戰(zhàn)

化學(xué)工程是研究化學(xué)工業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中所進行的化學(xué)過程、物理過程及其所用設(shè)備的設(shè)計與操作和優(yōu)化的共同規(guī)律的一門工程學(xué)科。化學(xué)工程領(lǐng)域涉及工藝開發(fā)、產(chǎn)品研制、過程設(shè)計、裝備強化、系統(tǒng)模擬、環(huán)境保護、生產(chǎn)管理、操作控制等內(nèi)容。該領(lǐng)域包含無機與有機化工、精細化工、石油化工與煤炭化工、冶金化工、生物化工、環(huán)境化工、材料化工等行業(yè)。在社會發(fā)展與國民經(jīng)濟建設(shè)中，化學(xué)工程領(lǐng)域具有重要作用，且化學(xué)工程與信息、材料、生物、能源、資源、航天、海洋等高新技術(shù)領(lǐng)域相互滲透，共同推動高新科技的發(fā)展。

1我國化學(xué)工程的發(fā)展歷程

化學(xué)工程在發(fā)展的過程中經(jīng)歷了三個階段。第一個發(fā)展階段稱為“單元操作”[1]，該階段的化學(xué)工程是一門共性化學(xué)工程學(xué)科，以各工業(yè)種類所需的單元設(shè)備或操作的共性規(guī)律為基礎(chǔ)；第二個發(fā)展階段稱為“傳遞原理和反應(yīng)工程”[2]，該階段總結(jié)出了不同的單元設(shè)備和操作中的共性現(xiàn)象———流動、傳熱、傳遞和反應(yīng)，即“三傳一反”，第二階段是在第一階段基礎(chǔ)上進一步的知識深化；第二階段中，化學(xué)工程吸收了當(dāng)時相關(guān)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的新成果，強化了解決工業(yè)問題的能力，形成了模型化的方法論，進一步推動了化學(xué)工程在其他工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，第二階段“三傳一反”的相關(guān)研究引領(lǐng)了化學(xué)工程近半個世紀(jì)的發(fā)展。伴隨社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和工業(yè)技術(shù)的高速發(fā)展，化學(xué)工程的需求也在快速增長，特別是資源、能源利用與環(huán)境破壞問題的挑戰(zhàn)，使得化學(xué)工程的重要性進一步凸顯。然而，一方面化學(xué)工程的現(xiàn)有理論與方法已經(jīng)愈發(fā)無法滿足當(dāng)前工業(yè)工程應(yīng)用與發(fā)展的需求；另一方面，一些高新技術(shù)的發(fā)展如納米科學(xué)、生命科學(xué)技術(shù)等也為化學(xué)工程未來深層次的發(fā)展創(chuàng)造了新的機遇。在此狀況下，化工界關(guān)于化學(xué)工程新的發(fā)展階段的討論越來越多。我國化工學(xué)者郭慕孫提出“三傳一反+X”[3]，認為傳遞過程與反應(yīng)工程的研究必須擴展到介觀尺度、微觀尺度范疇，并在探索多尺度轉(zhuǎn)變規(guī)律過程中不斷發(fā)展與更新(汪家鼎)[4]。復(fù)雜性科學(xué)的進步將有力推動化學(xué)工程的發(fā)展。為了滿足社會經(jīng)濟發(fā)展對化學(xué)工程的需要，我們首先應(yīng)當(dāng)關(guān)注化學(xué)工程當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)是什么?然后面對這些挑戰(zhàn)怎樣將其轉(zhuǎn)變?yōu)闄C遇。

2化工發(fā)展中面臨的挑戰(zhàn)

目前，在我國化學(xué)工程的發(fā)展中，第二階段的“三傳一反”依然是化學(xué)工程研究的主要內(nèi)容，但化學(xué)工程的研究內(nèi)容只有產(chǎn)生適應(yīng)學(xué)科交叉融合和經(jīng)濟需求的變革，才能繼續(xù)在社會發(fā)展中發(fā)揮重要作用。而在此變革過程中，我們面臨著多方位的挑戰(zhàn)。

2.1化學(xué)工程與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展

1環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才的培養(yǎng)方式

目前許多院校廣泛采用主輔修方式培養(yǎng)復(fù)合型人才，即學(xué)生在完成主修專業(yè)課程的基礎(chǔ)上，再輔修第二專業(yè)的課程。輔修課程的上課時間經(jīng)常與主修課程的上課時間相沖突，或者輔修課程的上課時間統(tǒng)一被安排在周末或晚上，這給輔修課程的學(xué)習(xí)帶來不便。環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才的培養(yǎng)可采用特色班級方式培養(yǎng)，即在招生時就用固定班集體招生、統(tǒng)一培養(yǎng)。這種培養(yǎng)方式便于課程體系的學(xué)習(xí)，尤其是便于實踐課程的教學(xué)與管理。湖南城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院同時擁有化學(xué)工程和環(huán)境工程兩個專業(yè)，這使得該學(xué)院在環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才的招生、教學(xué)與管理有獨特的資源優(yōu)勢。

2環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的課程體系

在課程體系設(shè)計上，不能簡單地將環(huán)境工程專業(yè)與化學(xué)工程專業(yè)的課程“拼盤”。根據(jù)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的特點和要求，我們在請教專家、調(diào)查學(xué)生的基礎(chǔ)上對環(huán)境工程專業(yè)、化學(xué)工程專業(yè)的相關(guān)課程進行了有機整合，形成了培養(yǎng)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才的課程體系，該課程體系由5個課程模塊組成。公共基礎(chǔ)和素質(zhì)課程模塊。該課程模塊包括中國近現(xiàn)代史綱要、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、馬克思主義基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、大學(xué)生心理健康教育、軍事訓(xùn)練、大學(xué)體育、大學(xué)英語、計算機基礎(chǔ)、大學(xué)語文。專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊。該課程模塊包括高等數(shù)學(xué)、工程制圖及CAD、無機化學(xué)及實驗、有機化學(xué)及實驗、分析化學(xué)及實驗、儀器分析及實驗、物理化學(xué)及實驗、化工原理及實驗、波譜分析。專業(yè)核心課程模塊。該課程模塊包括環(huán)境化學(xué)、管網(wǎng)工程、環(huán)境微生物學(xué)及實驗、環(huán)境生態(tài)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測及實驗、水污染控制工程及實驗、大氣污染控制工程及實驗、固體廢物處理工程及實驗、噪聲污染控制工程、環(huán)境影響評價。特色課程模塊。該課程模塊包括化工環(huán)境保護、化工污染控制工程、化工污染控制設(shè)備、綠色氧化技術(shù)、突發(fā)性化工環(huán)境污染事故的預(yù)防與處置等課程。實踐教學(xué)課程模塊。該課程模塊包括環(huán)境工程仿真實驗、工程設(shè)計、工程實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理、PIDCAD工藝流程制圖、認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計)。該課程體系在保留環(huán)境工程專業(yè)的核心課程基礎(chǔ)上，《無機化學(xué)》、《有機化學(xué)》、《分析化學(xué)》、《物理化學(xué)》、《儀器分析》、《化工原理》、《波譜分析》等專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容和學(xué)時與化學(xué)工程專業(yè)一致，在課程設(shè)置上體現(xiàn)出環(huán)境工程專業(yè)與化學(xué)工程專業(yè)課程的復(fù)合；特色課程模塊和實踐教學(xué)課程模塊體現(xiàn)出環(huán)境工程專業(yè)與化學(xué)工程專業(yè)課程的融合。

3環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)方法

對于環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才，要求綜合培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境工程、化學(xué)工程兩專業(yè)的知識和能力，達到綜合培養(yǎng)的目標(biāo)，這就要求其相應(yīng)的教學(xué)不能采用灌輸性的教學(xué)風(fēng)格，而應(yīng)采用滲透式教學(xué)、融合式教學(xué)、案例式教學(xué)和研究性教學(xué)等。(1)滲透式教學(xué)是指在上述專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊中滲透環(huán)境工程專業(yè)知識的教學(xué)，在上述專業(yè)核心課程模塊滲透化學(xué)工程專業(yè)知識的教學(xué)。例如，《物理化學(xué)實驗》中動力學(xué)實驗可以讓學(xué)生動手做“Fenton試劑降解除草劑2,4-D反應(yīng)速率常數(shù)和活化能的測定”。(2)融合式教學(xué)是指在上述特色課程模塊和實踐教學(xué)課程模塊中將環(huán)境工程和化學(xué)工程中的知識、原理、技能融成一體進行教學(xué)。例如，《化工污染控制工程》中教師可結(jié)合工程實踐進行“流化床化學(xué)反應(yīng)器處理農(nóng)藥廠廢水”的專題教學(xué)，將流化床工藝設(shè)計參數(shù)、原理、廢水排放標(biāo)準(zhǔn)等融合在一起進行教學(xué)。(3)案例式教學(xué)就是指在環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)過程中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容運用工程中的實際案例進行教學(xué)。例如，《水污染控制工程》中教師可結(jié)合工程實踐進行“電鍍廠含鉻廢水的深度處理”的案例教學(xué)。(4)研究型教學(xué)是指在環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)過程中教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，通過創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，促進、支持和指導(dǎo)學(xué)生完成研究型學(xué)習(xí)活動，來綜合培養(yǎng)學(xué)生能力與素質(zhì)的一種教學(xué)方法。例如，在“Fenton試劑降解除草劑2,4-D反應(yīng)速率常數(shù)和活化能的測定”實驗中，教師可引導(dǎo)學(xué)生自己查閱文獻資料，引導(dǎo)學(xué)生思考如何測定溶液中2,4-D的濃度？如何用計算機軟件繪制2,4-D濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線？讓學(xué)生自己確定實驗中所需要的儀器和使用的方法，引導(dǎo)學(xué)生思考FeSO4和H2O2使用量對2,4-D降解速率的影響，如何求算該降解過程中的速率常數(shù)K和表觀活化能Ea？

4環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資隊伍建設(shè)

良好的師資隊伍是實施環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。要培養(yǎng)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才，首先必須有環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型的師資。筆者認為，要改變目前環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型的師資匱乏問題，可從如下幾個方面加強環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資隊伍建設(shè)。(1)引進、培養(yǎng)具有環(huán)境工程和化學(xué)工程雙專業(yè)學(xué)位的高水平的博士或碩士，他們在學(xué)士、碩士或博士學(xué)位教育期間接受過環(huán)境工程、化學(xué)工程的專業(yè)教育，具備環(huán)境工程和化學(xué)工程復(fù)合的知識結(jié)構(gòu)和科研素養(yǎng)，是環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的理想師資隊伍。(2)教師交叉自學(xué)和資格認證。在學(xué)院內(nèi)部要求有環(huán)境工程專業(yè)學(xué)位的教師參加化學(xué)工程的本科理論與實踐教育，要求有化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位的教師參加環(huán)境工程的本科理論與實踐教育，教育期滿后進行考試認證，達到認證資格的教師才能評聘為環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資。(3)聘請企業(yè)有工程實踐經(jīng)驗，且有良好師范素養(yǎng)的工程師參與環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)和科研工作。

摘要：大力發(fā)展綠色化學(xué)，以此提高化學(xué)工程的節(jié)能效果，已經(jīng)成為化學(xué)工程行業(yè)迫切需要解決的重要問題。鑒于此，本文對基于綠色化學(xué)的化學(xué)工程節(jié)能進行深入的研究，以期能夠促進我國綠色化學(xué)在化學(xué)工程行業(yè)中的進一步應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué)；化學(xué)工程；節(jié)能

引言

隨著發(fā)展，人們在社會發(fā)展中愈發(fā)意識到保護環(huán)境的重要性，我國大力推動節(jié)能減排戰(zhàn)略實施有利于環(huán)保，能夠有效保護人類的生存環(huán)境，使有限的資源能夠得到最大程度的使用，進而提高資源利用效率，同時還有助于協(xié)調(diào)人與自然之間的關(guān)系，這對于我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展是具有重要現(xiàn)實意義的。長期以來，化學(xué)工程的不斷推進，給我國的自然環(huán)境造成了嚴重的污染，這也使人們迫切希望將綠色節(jié)能環(huán)保理念融入至化學(xué)工程當(dāng)中云，以此實現(xiàn)化學(xué)工程的綠色化轉(zhuǎn)變，其最終目的是為了實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的無公害化。當(dāng)然，這種美好的設(shè)想雖然較為理想化，但卻非常符合我國在化學(xué)工程發(fā)展中的長遠目標(biāo)。

1基于綠色化學(xué)的化學(xué)工程節(jié)能研究意義

通過對以往的化學(xué)工藝進行分析，在以往的化學(xué)工程中，化學(xué)工藝在處理有毒有害物質(zhì)時，往往過于滯后，這也使這些未及時處理的有毒有害物質(zhì)對環(huán)境造成了嚴重污染，進而加大了有毒有害物質(zhì)的處理成本，而且處理成效也往往非常不理想。而將綠色化學(xué)應(yīng)用于化學(xué)工程中，則可在凈化有害氣體的同時，直接對有害氣體的凈化產(chǎn)物進行清潔處理，從而達到有效控制污染物排放的目的。對于化學(xué)工程來說，化學(xué)原料是否能夠正確選擇，將直接關(guān)系到后續(xù)生產(chǎn)中所選擇的具體工藝，而綠色化學(xué)在化學(xué)工程中的應(yīng)用，則可從源頭上出發(fā)，對待選擇化學(xué)原料在工藝生產(chǎn)中出現(xiàn)或可能出現(xiàn)的化學(xué)污染物進行分析，從而確保了化學(xué)原料選擇的科學(xué)性，不僅大幅提高了化學(xué)原料及自然資源的利用效率，也能有效避免因化學(xué)原料選擇不當(dāng)而造成的污染物處理困難的問題。由此可見，對基于綠色化學(xué)的化學(xué)工程節(jié)能進行深入的研究，對于保護生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)化學(xué)工程生產(chǎn)的節(jié)能減排是具有重要意義的。

2基于綠色化學(xué)的化學(xué)工程節(jié)能現(xiàn)狀

我國在化學(xué)工程發(fā)展中，對于試劑的選擇，需要根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中是否能夠?qū)G色工藝進行合理利用來確定。例如，在石油化工生產(chǎn)中，往往需要通過氫化反應(yīng)來對烴類物質(zhì)進行處理，但氫化反應(yīng)會發(fā)出大量的熱量，而且其生成物有著非常活躍的性質(zhì)，同時可能伴隨著氧化反應(yīng)的出現(xiàn)，進而造成生成物不夠穩(wěn)定，使產(chǎn)物提取受到很大影響。因此，采用該類反應(yīng)來進行催化并不是最為理想的選擇，需要進一步改善這種狀況，采取其他選擇性較高的試劑來對烴類物質(zhì)進行催化，從而在節(jié)約成本的同時，還能使資源的消耗大幅降低，進而達到顯著的節(jié)能效果，并且也能確保提取的生成物具有較高的純度。通過以上實踐，能夠為化學(xué)工程的實際生產(chǎn)提供可靠的技術(shù)支撐，在不久的將來，人們在綠色化學(xué)中將研究更多的化學(xué)反應(yīng)，從而使綠色化學(xué)提升至一個新的高度。目前，我國在化學(xué)工程中，對高效催化劑的無毒、無害化研究尚處于初步階段，有許多問題亟需得到進一步解決，但毋庸置疑的是，這些研究工作將為化學(xué)工程的綠色化轉(zhuǎn)變提供重要的推動作用，而且還能充分體現(xiàn)出我國在社會發(fā)展中具有的資源節(jié)約型與環(huán)境友好型特點。

綠色化學(xué)是指對環(huán)境不會造成污染的，有利于保護環(huán)境的化學(xué)工程.綠色化學(xué)簡單說就是采用化學(xué)的技術(shù)和方法來減少或消除那些對人類有害的、妨礙社區(qū)安全的、對生態(tài)環(huán)境會產(chǎn)生不利影響的原料或溶劑等.綠色化學(xué)是將污染從源頭進行消除的工程，因此很徹底，這主要包括原子經(jīng)濟性和高選擇性的反應(yīng)，生產(chǎn)出對環(huán)境有利的材料，并且回收廢物循環(huán)利用的一門科學(xué)技術(shù).

從廣義上說，分離強化首先是對設(shè)備的強化，然后是對生產(chǎn)工藝的強化，綜合起來說就是只要能將設(shè)備變小、將能量轉(zhuǎn)化效率提高的技術(shù)都是化工分離技術(shù)強化的結(jié)果，有利于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，這也是化工分離技術(shù)的主要趨勢之一.古老的化工分離技術(shù)原理：利用沸點的不同，將不同的組分從分離塔里分離出來.隨著科技的發(fā)展及國內(nèi)外的分工合作共同研究除了大量新的分離技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景，但是這些在應(yīng)用中同樣也存在著很多問題，那就是：此項研究對相關(guān)分子蒸餾的基礎(chǔ)理論探究比較少，沒有在理論上充分說明和指導(dǎo)，對設(shè)計刮膜式分子蒸餾器也沒有深入的研究.隨著信息技術(shù)的不斷進步，分離技術(shù)也不斷得到改善，取得了長足的進步，逐漸信息技術(shù)引入到分離技術(shù)的研究與開發(fā)上，例如在研究熱力學(xué)和傳遞的性質(zhì)、多相流等方面，這些都是信息技術(shù)發(fā)生功效的主要分離技術(shù)，再如分子模擬大大提高了預(yù)測熱力學(xué)平衡和傳遞性質(zhì)的水平.對分子的設(shè)計加速了可以加速分離，因此對研究和開發(fā)新的高效的分離劑有深遠的意義.信息技術(shù)的引進有利于新的分離過程的深入，提高工作效率.

傳熱過程的一些新的研究進展和方向

1微細尺度傳熱學(xué)研究進展

微細尺度是從空間尺度和時間尺度微細的探討和研究傳熱學(xué)規(guī)律，現(xiàn)在在傳熱學(xué)中已經(jīng)自成一個分支，發(fā)展前景廣闊.當(dāng)物體的特征尺寸遠大于載體粒子的平均尺寸即連續(xù)介質(zhì)時假定依然會成立，但是由于尺度的微細，原來的假設(shè)的影響因素也會相對的發(fā)生變化，這就導(dǎo)致了流動和傳入規(guī)律發(fā)生著惟妙惟肖的變化.目前，微米、納米科學(xué)已經(jīng)取得長足的進步，受到人們的廣泛關(guān)注,諸多領(lǐng)域都是圍繞微細尺度傳熱學(xué)進行研究的.其中高集成度電子設(shè)備、微型熱管、多空介質(zhì)流動傳熱等多項研究都是微熱尺度傳熱學(xué)研究取得的豐碩成果.

2傳熱設(shè)備研究進展

通過近十年的研究，利用翅片可以達到促進和增強傳熱的效果

3強化傳熱過程的研究進展

一、化學(xué)工程與工藝教學(xué)的依據(jù)

化學(xué)工程與工藝教學(xué)必須要加強學(xué)生的各主面的全面發(fā)展，讓學(xué)生更好的為社會的發(fā)展做出貢獻就需要從化學(xué)工程與工藝的生產(chǎn)實踐進行的出發(fā)，不斷的提高學(xué)生的各方面能力，把學(xué)生的生產(chǎn)能力與各方面的工程管理能力進行較好的提高。努力把學(xué)生培養(yǎng)成為獨中擋一面的全面復(fù)型人才。

高校的課程制定通?？梢杂绊憣W(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的能力發(fā)展方向，所以很多高校為了可以讓學(xué)生能夠更好的適應(yīng)社會的發(fā)展，開始根據(jù)社會的需求對教學(xué)方向進行調(diào)整。充分全面的考慮到社會人文方面的發(fā)展與社會的需求二方面的結(jié)合。制定出學(xué)生德、智、美、體等方面的全面發(fā)展，形成符合社會需求的人才培養(yǎng)方略。高校的人才培養(yǎng)方案包括，優(yōu)化教學(xué)知識與內(nèi)容，根據(jù)社會變化及時的調(diào)整教學(xué)的內(nèi)容，有效的減少不必要的教材重復(fù)內(nèi)容，在教科書里要突出重點的前沿知識，并根據(jù)化學(xué)工程的需求拓展涉及到化學(xué)工程的其他學(xué)科內(nèi)容。對人才的培養(yǎng)，不止僅限于知識的培養(yǎng)，而且要突出人才本身的其他各方面的素質(zhì)提高。在實踐的教學(xué)過程中，要打破其他各方面的限制，把人才品格與意志的培養(yǎng)當(dāng)成教學(xué)過程中的重要內(nèi)容進行教學(xué)實踐。人才意志與修養(yǎng)的提高，可以讓人才在今后的從業(yè)過程中，憑著這些優(yōu)秀的品格，有效的克服從業(yè)中所受到的困難與問題。

與此同時，對人才的培養(yǎng)要結(jié)合現(xiàn)代新型的多媒體教學(xué)，新型的教學(xué)形式不再僅限于單純的課堂教學(xué)，而且要集學(xué)生的音像教學(xué)，實驗室教學(xué)為一體的教學(xué)模式對學(xué)生進行各方面知識的全面提高。高校必須要打破常規(guī)的課堂教學(xué)，更加重視對學(xué)生的動力能力培養(yǎng)，提高學(xué)生的實驗?zāi)芰ΑＥ囵B(yǎng)學(xué)生對化學(xué)工程學(xué)習(xí)的積極主動性。

二、化學(xué)工程與工藝教學(xué)的創(chuàng)新

高校為了更好的實現(xiàn)課程的創(chuàng)新優(yōu)化，很多高校開始把教學(xué)基地與教學(xué)內(nèi)容進行合理的分配，形為更加科學(xué)是合理的化學(xué)工程人才培養(yǎng)策略。優(yōu)秀的化學(xué)人才必須要對化學(xué)基礎(chǔ)知識進行全面有效的掌握，專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力都是高校對學(xué)生進行培養(yǎng)的重要教學(xué)內(nèi)容。越來越多的高校開始把化學(xué)工程與工藝教學(xué)的創(chuàng)新形成更為有效的教學(xué)目標(biāo)。高校開展特色教學(xué)形式，綜合提高學(xué)生的除化學(xué)工程與工藝專業(yè)以外的其他學(xué)科的綜合學(xué)習(xí)成績。

1、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)

高校應(yīng)該對學(xué)生的德智美體做出更高的要求，開展化學(xué)工程專業(yè)學(xué)生更好的對計算機、思想道德等做出更好的提高。提高學(xué)生除化學(xué)專業(yè)以外的其他綜合素養(yǎng)。對學(xué)生進行思想道德建設(shè)，是把學(xué)生培養(yǎng)成為有道德、有能力的人才的必經(jīng)之路。除之之外，培養(yǎng)學(xué)生的體能，把學(xué)生培養(yǎng)成為具有高尚品格的人才。加強學(xué)生的專業(yè)課程的教學(xué)基本，化學(xué)專業(yè)課的學(xué)生必須要對化學(xué)專業(yè)具有較高的掌握程度，對化學(xué)的各個基礎(chǔ)科目具有熟練的掌握與實踐的應(yīng)用能力?；瘜W(xué)工程的學(xué)生必須要對化學(xué)的學(xué)課具有較高的理論知識了解與熟練，學(xué)生只有對本專業(yè)的知識內(nèi)容具有一定的掌握，才能夠更好的把涉及化學(xué)相關(guān)的知識內(nèi)容進行拓展。化學(xué)學(xué)科的實驗室操作能力與實習(xí)實踐也是要通過學(xué)生的化學(xué)理論知識的掌握而進行有效而全面的實現(xiàn)的。

摘要：根據(jù)化學(xué)工程實驗技術(shù)課程教學(xué)發(fā)展中存在的問題，從提升學(xué)生的實驗動手能力、化學(xué)問題分析能力、解決問題能力、創(chuàng)新能力等方向入手，針對現(xiàn)階段化學(xué)工程實驗技術(shù)教學(xué)體系改革，具體提出實現(xiàn)化學(xué)工程和實驗技術(shù)課程相結(jié)合的課程構(gòu)想。重點從化學(xué)工程實驗技術(shù)課程內(nèi)容設(shè)置、實驗過程設(shè)計、實驗教師隊伍建設(shè)、實驗保障體系建設(shè)、實驗室建設(shè)等方面進行了詳細的分析探討，旨在構(gòu)建以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，以化學(xué)工程實驗技術(shù)要素為主線的化學(xué)基礎(chǔ)實驗課程新型體系，從而更好地促進學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)工程實驗技術(shù)課程；改革；創(chuàng)新能力；策略

在量子力學(xué)的建立發(fā)展下，現(xiàn)代化學(xué)理論得到了快速發(fā)展，但實驗在化學(xué)研究和化學(xué)教學(xué)中仍占據(jù)非常重要的地位，高等化學(xué)教學(xué)中的實驗教學(xué)作用也日益突出?；瘜W(xué)教學(xué)中的實驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)認知、研究能力和應(yīng)用化學(xué)能力等方面發(fā)揮了重要的作用。在新課改的深入發(fā)展下，高等化學(xué)教學(xué)在講授了化學(xué)基本原理和化學(xué)實驗技能基礎(chǔ)上，開始著重培養(yǎng)學(xué)生獨立化學(xué)實驗設(shè)計的能力，注重對學(xué)生展開實驗技術(shù)和化學(xué)知識綜合應(yīng)用能力的訓(xùn)練[1-5]。高等化學(xué)實驗課程體系改革成為高等化學(xué)教育發(fā)展的重要內(nèi)容，得到了越來越多人的關(guān)注。完整化的高等化學(xué)實驗教學(xué)改革內(nèi)容包括化學(xué)實驗課程體系和課程內(nèi)容的優(yōu)化、化學(xué)實驗基地的建設(shè)、化學(xué)實驗具體實踐操作方法、化學(xué)實驗組織管理等，其中最為重要的是化學(xué)實驗課程體系。

1高等學(xué)?；瘜W(xué)工程實驗技術(shù)課程發(fā)展現(xiàn)狀

在高校的擴招發(fā)展下，化學(xué)工程實驗技術(shù)課程實驗基地建設(shè)質(zhì)量參差不齊，同時在學(xué)生畢業(yè)就業(yè)競爭的日益激烈下，在化學(xué)實驗教學(xué)中很多學(xué)生過度重視理論，輕視了實驗教學(xué)。現(xiàn)階段高等學(xué)?；瘜W(xué)實驗教學(xué)存在的問題具體體現(xiàn)在以下幾個方面:（1）在化學(xué)工程技術(shù)實驗課程內(nèi)容上存在“三多三少”的現(xiàn)象，從總體上看，依賴課堂理論教學(xué)的驗證性實驗課程較多，設(shè)計性的實驗課程少；獨立性的單元操作課程多，綜合性的實驗課程少；經(jīng)典類型的實驗課程多，能反映最新科學(xué)研究成果的內(nèi)容少。（2）化學(xué)工程技術(shù)實驗課程是根據(jù)化學(xué)理論課程體系設(shè)置的，在實驗課程的安排上過于強調(diào)對化學(xué)課堂教學(xué)的補充，忽視了化學(xué)實驗課程開設(shè)的本身特點，無法發(fā)揮出化學(xué)實驗課程的本身作用。（3）化學(xué)工程技術(shù)實驗課程教學(xué)模式單一，注重按照教師事先安排好的內(nèi)容開展教學(xué)，無法發(fā)揮出學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。

2化學(xué)工程技術(shù)實驗課程內(nèi)容的設(shè)置

2.1精選基礎(chǔ)性、理論性強的化學(xué)實驗

化學(xué)工程技術(shù)實驗課程內(nèi)容改革的指導(dǎo)思想是要加強學(xué)生動手操作能力的訓(xùn)練，注重提升學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，通過化學(xué)實驗教學(xué)進一步鞏固學(xué)生在課堂上掌握的化學(xué)理論知識。為此，教師可以在有限的教學(xué)學(xué)時中，精選化學(xué)基礎(chǔ)理論實驗教學(xué)內(nèi)容，如可以為城市土木工程建設(shè)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)膠體溶液性質(zhì)類實驗課程，在實際教學(xué)中要注重引導(dǎo)學(xué)生進行實驗教學(xué)方案的設(shè)計，具體包括實驗流程設(shè)計、膠體溶液的配制、實驗儀器的安裝和實驗操作等[6]。

1環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才的培養(yǎng)方式

目前許多院校廣泛采用主輔修方式培養(yǎng)復(fù)合型人才，即學(xué)生在完成主修專業(yè)課程的基礎(chǔ)上，再輔修第二專業(yè)的課程。輔修課程的上課時間經(jīng)常與主修課程的上課時間相沖突，或者輔修課程的上課時間統(tǒng)一被安排在周末或晚上，這給輔修課程的學(xué)習(xí)帶來不便。環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才的培養(yǎng)可采用特色班級方式培養(yǎng)，即在招生時就用固定班集體招生、統(tǒng)一培養(yǎng)。這種培養(yǎng)方式便于課程體系的學(xué)習(xí)，尤其是便于實踐課程的教學(xué)與管理。湖南城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院同時擁有化學(xué)工程和環(huán)境工程兩個專業(yè)，這使得該學(xué)院在環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才的招生、教學(xué)與管理有獨特的資源優(yōu)勢。

2環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的課程體系

在課程體系設(shè)計上，不能簡單地將環(huán)境工程專業(yè)與化學(xué)工程專業(yè)的課程“拼盤”。根據(jù)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的特點和要求，我們在請教專家、調(diào)查學(xué)生的基礎(chǔ)上對環(huán)境工程專業(yè)、化學(xué)工程專業(yè)的相關(guān)課程進行了有機整合，形成了培養(yǎng)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才的課程體系，該課程體系由5個課程模塊組成。公共基礎(chǔ)和素質(zhì)課程模塊。該課程模塊包括中國近現(xiàn)代史綱要、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、馬克思主義基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、大學(xué)生心理健康教育、軍事訓(xùn)練、大學(xué)體育、大學(xué)英語、計算機基礎(chǔ)、大學(xué)語文。專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊。該課程模塊包括高等數(shù)學(xué)、工程制圖及CAD、無機化學(xué)及實驗、有機化學(xué)及實驗、分析化學(xué)及實驗、儀器分析及實驗、物理化學(xué)及實驗、化工原理及實驗、波譜分析。專業(yè)核心課程模塊。該課程模塊包括環(huán)境化學(xué)、管網(wǎng)工程、環(huán)境微生物學(xué)及實驗、環(huán)境生態(tài)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測及實驗、水污染控制工程及實驗、大氣污染控制工程及實驗、固體廢物處理工程及實驗、噪聲污染控制工程、環(huán)境影響評價。特色課程模塊。該課程模塊包括化工環(huán)境保護、化工污染控制工程、化工污染控制設(shè)備、綠色氧化技術(shù)、突發(fā)性化工環(huán)境污染事故的預(yù)防與處置等課程。實踐教學(xué)課程模塊。該課程模塊包括環(huán)境工程仿真實驗、工程設(shè)計、工程實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理、PIDCAD工藝流程制圖、認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計)。該課程體系在保留環(huán)境工程專業(yè)的核心課程基礎(chǔ)上，《無機化學(xué)》、《有機化學(xué)》、《分析化學(xué)》、《物理化學(xué)》、《儀器分析》、《化工原理》、《波譜分析》等專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容和學(xué)時與化學(xué)工程專業(yè)一致，在課程設(shè)置上體現(xiàn)出環(huán)境工程專業(yè)與化學(xué)工程專業(yè)課程的復(fù)合；特色課程模塊和實踐教學(xué)課程模塊體現(xiàn)出環(huán)境工程專業(yè)與化學(xué)工程專業(yè)課程的融合。

3環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)方法

對于環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才，要求綜合培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境工程、化學(xué)工程兩專業(yè)的知識和能力，達到綜合培養(yǎng)的目標(biāo)，這就要求其相應(yīng)的教學(xué)不能采用灌輸性的教學(xué)風(fēng)格，而應(yīng)采用滲透式教學(xué)、融合式教學(xué)、案例式教學(xué)和研究性教學(xué)等。(1)滲透式教學(xué)是指在上述專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊中滲透環(huán)境工程專業(yè)知識的教學(xué)，在上述專業(yè)核心課程模塊滲透化學(xué)工程專業(yè)知識的教學(xué)。例如，《物理化學(xué)實驗》中動力學(xué)實驗可以讓學(xué)生動手做“Fenton試劑降解除草劑2,4-D反應(yīng)速率常數(shù)和活化能的測定”。(2)融合式教學(xué)是指在上述特色課程模塊和實踐教學(xué)課程模塊中將環(huán)境工程和化學(xué)工程中的知識、原理、技能融成一體進行教學(xué)。例如，《化工污染控制工程》中教師可結(jié)合工程實踐進行“流化床化學(xué)反應(yīng)器處理農(nóng)藥廠廢水”的專題教學(xué)，將流化床工藝設(shè)計參數(shù)、原理、廢水排放標(biāo)準(zhǔn)等融合在一起進行教學(xué)。(3)案例式教學(xué)就是指在環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)過程中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容運用工程中的實際案例進行教學(xué)。例如，《水污染控制工程》中教師可結(jié)合工程實踐進行“電鍍廠含鉻廢水的深度處理”的案例教學(xué)。(4)研究型教學(xué)是指在環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)過程中教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，通過創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，促進、支持和指導(dǎo)學(xué)生完成研究型學(xué)習(xí)活動，來綜合培養(yǎng)學(xué)生能力與素質(zhì)的一種教學(xué)方法。例如，在“Fenton試劑降解除草劑2,4-D反應(yīng)速率常數(shù)和活化能的測定”實驗中，教師可引導(dǎo)學(xué)生自己查閱文獻資料，引導(dǎo)學(xué)生思考如何測定溶液中2,4-D的濃度？如何用計算機軟件繪制2,4-D濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線？讓學(xué)生自己確定實驗中所需要的儀器和使用的方法，引導(dǎo)學(xué)生思考FeSO4和H2O2使用量對2,4-D降解速率的影響，如何求算該降解過程中的速率常數(shù)K和表觀活化能Ea？

4環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資隊伍建設(shè)

良好的師資隊伍是實施環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。要培養(yǎng)環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才，首先必須有環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型的師資。筆者認為，要改變目前環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型的師資匱乏問題，可從如下幾個方面加強環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資隊伍建設(shè)。(1)引進、培養(yǎng)具有環(huán)境工程和化學(xué)工程雙專業(yè)學(xué)位的高水平的博士或碩士，他們在學(xué)士、碩士或博士學(xué)位教育期間接受過環(huán)境工程、化學(xué)工程的專業(yè)教育，具備環(huán)境工程和化學(xué)工程復(fù)合的知識結(jié)構(gòu)和科研素養(yǎng)，是環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的理想師資隊伍。(2)教師交叉自學(xué)和資格認證。在學(xué)院內(nèi)部要求有環(huán)境工程專業(yè)學(xué)位的教師參加化學(xué)工程的本科理論與實踐教育，要求有化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位的教師參加環(huán)境工程的本科理論與實踐教育，教育期滿后進行考試認證，達到認證資格的教師才能評聘為環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的師資。(3)聘請企業(yè)有工程實踐經(jīng)驗，且有良好師范素養(yǎng)的工程師參與環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)和科研工作。

1化學(xué)工程技術(shù)的幾個熱點

1.1綠色化學(xué)成為本世紀(jì)最大的熱點在過去的幾十年里，人類社會一直在追求高效率的發(fā)展經(jīng)濟水平，不惜一切代價的發(fā)展本國的經(jīng)濟。然而隨著經(jīng)濟的發(fā)展，越來越多的問題也開始出現(xiàn)。正如馬克思所說的：“大自然開始報復(fù)人類”。過去由于人們不同的利用科學(xué)技術(shù)來挖掘自然資源，同時大量化學(xué)物品的使用使得地球的環(huán)境問題和資源問題都日益突出。綠色化學(xué)將從一開始就把污染扼殺在搖籃里，讓污染不復(fù)存在。這幾年來綠色化學(xué)逐漸流行起來，如何在化學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)綠色的發(fā)展也成為所有化學(xué)家都致力于研究的一個熱點。

1.2分離技術(shù)分離技術(shù)也是目前化學(xué)工程領(lǐng)域的一大研究熱點。過去，傳統(tǒng)的化學(xué)分離技術(shù)是利用不同物質(zhì)的沸點不一樣，從而進行物質(zhì)分離。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多化學(xué)家研究出一些新的分離技術(shù)。然而這些技術(shù)還停留在實踐方面沒有能夠形成系統(tǒng)的理論。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，分離技術(shù)得到了大幅度的提升，化學(xué)家可以利用軟件對分離過程進行模擬和控制，因此就大大的提高了研究的效率和適用性。

1.3熱力學(xué)定律的應(yīng)用熱力學(xué)定律也成為了研究的熱點，熱學(xué)研究現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為獨立的一門枝干，具有良好的發(fā)展前景，目前，納米技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了舉世矚目的成就，因此從微小尺度來研究化學(xué)熱定律也成為一個熱點，并且這一領(lǐng)域的研究已經(jīng)取得了一系列頗有水平的成就。談到化學(xué)工程技術(shù)的熱點就不能忽略超臨界化學(xué)反應(yīng)，超臨界是指液體的P、T都在臨界值以上，此時物質(zhì)處于液體和氣體兩種狀態(tài)。目前，這種研究技術(shù)還剛剛起步，還有很大的發(fā)展前景，也值得我們不斷關(guān)注。

2發(fā)展趨勢分析

2.1計算機輔助化進一步深入21世紀(jì)是一個信息化的時代，計算機對于各種研究來說都成為了必不可少的輔助工具。計算機技術(shù)的利用使得過去很多的化學(xué)計算問題和分析問題都得到了完美的解決，同時也大大的節(jié)省了效率、提高的研究的準(zhǔn)確性。在化學(xué)工程中廣泛的使用計算機技術(shù)，是化學(xué)工程領(lǐng)域一個重要的發(fā)展趨勢，廣大的化學(xué)研究者應(yīng)該不斷的加強對計算機技術(shù)的學(xué)習(xí)，從而推動化學(xué)工程的發(fā)展。

2.2系統(tǒng)性、整體性加逐漸明了系統(tǒng)論一直以來也是非常重要的工具?；瘜W(xué)領(lǐng)域的發(fā)展同樣離不開系統(tǒng)論，過去許多化學(xué)技術(shù)都是單獨的進行分析研究，這就導(dǎo)致每個環(huán)節(jié)得不到很好的匹配。目前整體性、系統(tǒng)性已經(jīng)成為化學(xué)工程領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，利用系統(tǒng)的方法對化學(xué)工程進行研究可以使得非常復(fù)雜的問題變得簡單化、整體化。

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展也處于一片生機盎然的趨勢。深入研究化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域的熱點與發(fā)展趨勢可以幫助我們更好的深入研究化學(xué)技術(shù)，不斷的對傳統(tǒng)的化學(xué)技術(shù)進行修正、調(diào)整，使其朝著有利于發(fā)展的趨勢前進。