专业能源化学工程范文

导语：如何才能写好一篇专业能源化学工程，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：能源化学工程；专业建设；课程体系；师资队伍

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）06-0209-02

一、能源化学工程专业建设背景

能源与环境问题是21世纪人类面临的两大基本问题。随着世界经济的不断发展，人类社会对能源的需求越来越多，石油、煤炭等不可再生化石能源的储量逐渐消耗殆尽，且全球每年因消耗化石能源而向空气中排放大量的气体（CO2、SOx和NOx等），除了引起局部地区的烟尘、灰霾、酸雨、光化学雾和连带的重金属铅的污染外，更造成了全球的气候变化、温室效应日渐显现。含碳能源（煤、石油和天然气）的高效洁净利用及具有清洁、低碳、可再生等优势的太阳能、风能、地热能、生物质能、海洋能等新能源的开发和利用成为未来中国经济可持续发展的关键。为适应我国对可再生能源和清洁能源等新能源的迫切需求，东北石油大学化学化工学院根据自己的办学定位，发挥已有的专业优势，主动适应，准确定位，于2010年新增了能源化学工程本科专业，也是教育部首批建立的10个能源化学工程专业之一。专业获批后，于当年从09届转来1个班的学生，并新招10级2个班的学生，目前已有1届毕业生。关于能源化学工程专业本科生的培养方案、培养模式和培养体系则处于不断探索和完善中。

二、能源化学工程专业定位与培养目标

新专业的定位决定了专业以后的发展方向，也决定了师资队伍的配置、实验室建设、课程体系的建立以及学生毕业后的就业等。专业人才培养目标的制定，首先必须在对专业深入分析和了解的基础上，结合国情和学校的条件，考虑专业发展与社会进步对人才的客观、合理的要求。所以本专业定位应以拓宽专业面、培养宽口径的掌握能源化学工程专业知识和技能，具备新产品、新工艺、新设备、新技术研究和开发的基本能力，能从事化石能源（包括石油、煤、天然气）、新能源（包括太阳能、氢能、生物质能等）化工过程工程的研制与开发、装置设计、生产过程的控制以及企业经营管理等方面的工作，具有创新精神和较强工程实践能力的高级应用型人才。

三、能源化学工程专业课程体系的构建

课程体系是否合理、课程内容是否先进直接关系到培养人才的质量。能源化学工程专业是一门内容丰富而又广泛的科学与工程，属交叉学科。专业按照东北石油大学“通识教育+学科专业基础+专业教育+实践教学”四个层面设置课程，构建了厚基础、宽口径、重视学科交叉的课程体系。通识教育主要包括两课、综合基础、外语、计算机、体育、公共艺术及跨学科门类修读课程；学科专业基础主要包括高等数学、大学物理、无机化学、有机化学等学科基础课程以及物理化学、化工原理、化工热力学、化学反应工程、线性代数、分析化学、工程制图等等专业技术基础课程；专业课程主要包括石油加工工程、基本有机化工工艺学、能源化工设计、能源转化催化原理（双语）等课程，同时开设了大量的专业选修课，注重学科交叉，拓展了学生的知识面；实践教学包括实验课程和实践教学环节两个部分，实验含课程实验和专业实验，所有的化学、物理类课程均设置了配套课程实验。实验中增加了综合性、设计性实验以及创新性的比重。实践教学环节除了实习、实训、课程设计、毕业设计外，还开设了创新实践和科研训练等环节，在实践教学活动期间，学生可灵活选择在企业或校内完成。各教学环节学分分配情况如图1。

能源化学工程专业构建的课程体系的特点是：注重各部分之间的系统性与协调性，充分强调理论教学与实践环节并重，基础理论与专业知识并重的原则，力求体现德、智、体、美全面发展。培养的学生既有丰富的基础理论和专业知识，又有较强的实验技能和实验设计能力，并了解所学专业方向的学科前沿及发展趋势。

四、师资队伍建设

没有高水平的师资队伍就无法建设高水平的专业，所以师资队伍是专业建设的根本保障。东北石油大学制定科学合理的人才引进政策，采用各种优惠条件吸引高层次人才来校工作，补充新专业建设所需的专业教师，重点引进高水平的学科专业带头人以及主干课程的专任教师，重视已有人才的培养提高，充分发挥老教师带青年教师的传帮带作用，提高教师队伍的整体水平和素质。目前本专业已有10名教师，全部具有博士学位，2名教授，4名副教授，同时还聘请了企事业单位、科研院所及其他高校等高水平的专业人员担任新专业的兼职教师。已经构建了年龄、职称、学历等结构合理、教学与科研综合水平高的具有发展潜力教师队伍，保证了新专业的建设顺利完成。

以上是针对战略性新兴产业相关的本科能源化学工程专业的学科特点和办学定位，从培养目标确定到课程体系、师资队伍等方面的建设进行了初步的探索与实践。为适应国家经济发展对战略性新兴产业相关人才的迫切需求，下一步我们将进一步创新人才培养模式、完善课程体系，形成科学的人才培养方案，建立科学的管理制度，从而有效地保证人才培养质量，为社会培养具有创新精神和较强实践能力的高素质能源化学工程专门人才。

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关键词：独立学院；应用型本科；双基制；能力

一、绪论

人才培养层次的正确定位关系到学校的发展方向、发展目标及发展格局，是学校开展各项工作的基本依据。在构建人才培养模式时，独立学院必须以正确的办学指导思想、正确的定位为前提，要通过科学的分析社会需求，正确估价自身的办学实力，主动适应外界环境来实现自身的正确定位，优化教学资源分配，制订正确的发展目标及合理的人才培养模式，通过校企联合，可以共享高校和企业的资源，解决毕业生难以适应社会、毕业生就业去向等问题。校企联合实质就是产学合作，工学结合。产学合作、工学结合教育是一种由学校、社会用人单位、学生三方合作共同参与的适应现代社会需求的高等教育模式，是培养具有创新能力和实践动手能力，面向生产、建设、管理、服务第一线的高级应用技术型人才的有效途径。通过产学合作、工学结合的应用技术型人才实践动手能力培养的改革与实践，形成独立学院本科应用型人才的培养特色。所谓“双基制”就是把学校和企业都作为培养基地，每个基地有明确的教学任务，但两个基地的培养内容与过程交叉融合，逐步形成和完善校企双向推动，双向管理，产学研密切合作的管理运行机制，实现学校、企业、学生、社会“四赢”的深层次合作。

二、产学研相结合，以能力培养为重心的教学体系构建

要培养出工程应用型的高素质人才，设计出切合实际，便于操作的培养方案就成为实现培养目标、企业规格的关键。而构建逻辑性强，相对完整的培养体系则是人才培养方案设计工作的重中之重。学院与企业联合成立教学指导委员会，共同设计培养方案。机械类应用型人才培养方案中由三个相互联系的体系构成，如图所示。

（1）理论教学体系，包括公共基础、人文社科基础、专业基础和专业方向等课程；（2）实践教学体系，包括课程实验、课程设计、综合实践、实习和毕业设计等；（3）能力教学体系，包括课外科技创新活动，各种竞赛活动，技能考证，各种协会活动、公益活动和社团活动等。

三、校企深度合作，培养学生实践能力

在实践教学过程中，学院邀请企业或行业的高层管理人员、技术人员作为指导教师，这些人员和学院专业教师充分交流，根据企业或行业对机械工程及自动化专业应用型本科人才能力的要求，将实验、实训、生产现场实践、课程设计、毕业实习、毕业设计等环节统筹安排。学院和企业整合实践场地和实验实训设备，按照应用型本科实践能力要求，打破实验室以课程设置实验的传统方式和辅助理论的验证性实验为主的教学模式，机械工程及自动化专业中以模具设计与制造、数控技术应用能力培养为主线，覆盖模具设计、数控加工等生产流程，组建实验实训中心、模具CAD/CAM实验室、现代制造技术实验室、数字化中心等实验室（中心），按照机械专业工程训练的认知规律，学生通过实验、实训、金工实习，在了解机械制造工艺过程和掌握一定的机械工程基础知识后，再通过模具设计、模具制造、数控加工等全方位、全过程的综合性训练，提高学生的实践能力。目前学院已与广西柳工集团、柳州腾龙汽配公司、深圳德立天公司、东莞龙兴公司等大中型企业建立紧密合作的校外合作教学科研实习基地，在机械工程及自动化专业社会需求、专业结构和专业建设等方面通过校企深度合作，为实现“双基制”应用型人才培养打下了坚实的基础。

四、结束语

根据企业和行业对机械工程与自动化专业学生能力的具体要求，立足于学校和企业两个培养基地，企业或行业高层管理人员和技术人员、学院专业教师身份的积极参与，把单纯的“授业型”继承性教育转向全方位的“育才型”创造性教育，实行校企深度合作，学院、企业和学生三方参与，培养学生的全面素质、工程意识、综合能力和就业竞争力。

参考文献：

[1]史玉环，高等学校创新人才培养与路径选择[J].山东师范大学，2008.（4）.

[2]教育部.关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见[Z].（教高[2007]2号）

[3]顾月华，李政道.关于杰出科学人才培养的思想研究[J].江苏高教，2010，（6）.

[4]万坚.“化学生物学”复合型人才培养模式与课程体系改革的研究与实践[J].大学教学研究，2009，（11）.

[5]桑玉军，应用型本科院校关于“大工程”理念的创新与实践[J].高等教育研究，2009，（3）.

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关键词：专业特色；课程体系；化学工程与工艺；电化学工程

哈尔滨工业大学电化学工程专业成立于1962年，是国内最早建立的电化学工程专业之一。1999年我国大学本科专业目录调整，原多个化工类专业（含电化学工程）统一合并为“化学工程与工艺”专业，但各大学中的该专业侧重方向与特色不同。我校保留了原来的“电化学工程”方向与特色，并被教育部认定为第三批高等学校特色专业建设点。在特色专业的建设过程中，面对宽口径的“化学工程与工艺”专业，既要开设核心化工课程又要保持电化学工程专业方向的课程。2008年修订培养方案时，我们将化学工程与工艺专业分为“化学工艺”与“电化学工程”两个专业方向进行课程设置。对“化学工艺”专业方向的学生按“化学工程与工艺”专业规范要求构建化工课程体系进行培养；而对于“电化学工程”方向，探索以满足专业规范中核心知识要求为前提，依据专业特色的需要，通过以知识点为标准（不拘泥于课程名称）协调专业规范要求与专业方向的关系，构建彰显专业特色的课程体系。2012年修订培养方案时，我们在系统地分析总结前期实践效果的基础上，形成了新培养方案。本文重点介绍了我们构建与“电化学工程”专业方向对应的课程体系的一些做法，以期达到抛砖引玉之作用。

一、面向国家需求的专业特色定位与培养目标

专业特色是特色专业的灵魂，特色定位准确与否直接决定了特色专业建设的成败。首先，专业特色的定位要以长期形成的办学理念以及在人才培养方面的积累为基础。哈尔滨工业大学化学工程与工艺专业的“电化学工程”方向经过半个多世纪的深厚积累，培养了大批我国电化学工程领域的中坚力量。20世纪80年代，本专业王纪三教授的“发泡镍电极”技术，带动了我国电池行业的技术进步，胡信国教授的“一步法无氰电镀铜”工艺引领了电镀行业降低污染的技术革命，因此获得了国家发明奖。当前，传统石化类资源的日趋紧张及环境污染压力，已成为限制我国经济发展的一大瓶颈，研发新型能源与电镀清洁生产新工艺，是国家能源、环境的重大战略需求，特色专业责无旁贷要担当起此方面人才培养的重任。我们认为，特色定位不能脱离化工领域及化工学科，要根据国家对人才需求现状和发展趋势，充分发挥自己已经积累的特色基础和教学资源优势，有效利用外部环境中的有利因素和发展机遇进行定位。基于此，哈工大“化学工程与工艺”专业特色方向确定为化学电源和电化学表面处理，与电池及电镀行业对应。

本专业毕业的学生应具有以下几方面的知识和能力：（1）具有坚实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础知识及较高的科学素养；（2）具有较强的计算机和外语应用能力；（3）较系统地掌握本专业领域的理论基础知识，了解学科前沿及最新的发展动态；（4）具有创新意识和独立获取知识的能力；（5）具有较强的分析解决问题的能力及实践技能，具有从事与本专业有关的产品研究、设计、开发以及组织管理的能力；（6）熟悉本专业领域相关的发展方针、政策和法规。

二、基于专业特色的内涵和建设目标，明确课程设置的原则

专业特色是指充分体现学校办学定位，经过长期办学实践逐步积淀形成，优于其他学校相关专业的独特、稳定和具有鲜明个性特点并为社会所承认的专业风格。开展专业特色建设，旨在促进高等学校人才培养工作与社会需求的紧密联系，满足国家经济社会发展对多样化、多类型和紧缺型人才的需求。通过专业特色建设，探索专业建设实践，丰富专业建设理论，形成专业建设、人才培养与经济社会发展紧密结合的专业建设思路与人才培养方案，形成该专业建设内容的相关参考规范，对国内同类型专业建设起到示范和带动作用。

人才培养方案的制订与优化是专业特色建设的核心内容，而课程体系的设计是实现培养目标的基础，是完成特色型人才培养的保证。课程体系构建要根据人才培养目标要求应具备的知识、能力、素质，明确其应具有的知识结构进而设置相应课程，形成结构合理能满足专业特色需要的课程体系。我们认为满足专业特色的课程设置应遵循如下原则：

1.通识教育和专业教育相结合的原则。课程设置上要处理好宽基础与专业特色的关系，注重理学基础教育，既要满足特色的要求，又要为学生未来可持续发展和继续学习打好基础。通识教育和专业教育课程的有机结合，拓宽学生知识和视野，使学生在科学基础、人文素养、专业素质和能力等方面同步提升，促进学生的全面发展。

2.坚持在满足“化学工程与工艺”专业规范要求前提下彰显专业特色的原则。依据专业特色的需要，以知识点为标准，构建融会贯通、有机联系的课程体系。应以学生为本，不但要有与专业特色要求知识结构对应的课程体系，还要通过增加选修课的方式，构建与专业规范完全对应的课程体系，以满足本专业方向学生的自主选修。同时注意设置反映行业与产业形成的新知识、新成果、新技术和学科发展的课程。

3.加强实践教学与创新能力培养的原则。单独设置与实践教学及创新意识培养对应的课程，注重理论课与实验课的衔接与相互补充。增加实验教学比重，及时将教师的相关研究成果转化为实验教学内容，使我校的强势科研力量转化为优质教学资源。并通过设置产学结合与创新类课程等，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力及创新意识。

4.促进本科教育国际化的原则。保证学生四年外语不断线。在通识教育阶段基础上，参照国外同类专业课程体系，设置和建设系列化专业教育双语课程，培养学生跨文化交流能力，提高学生的国际竞争力。

三、以满足专业规范基本要求为前提，构建彰显专业特色的课程体系

高等教育大众化的显著特征之一是多样化，但多样化不是随意化，不能没有基本的人才培养质量标准。专业规范就是专业人才培养的总体框架与规定，我们不能背离专业规范中的基本要求去追求所谓的专业特色，遵循专业规范而不拘泥于规范的专业特色才能日益彰显。专业特色总体上呈现多样性特征，而专业规范体现了统一性的特征，专业规范中的人才培养基本规格，核心知识领域等质量要求标准是统一的，这是专业本身具有的特征。要协调好专业规范的统一性与专业特色多样性的关系，以满足专业规范基本要求为前提来彰显专业特色。我们以“化学工程与工艺”专业规范中要求的知识点为标准，围绕“电化学工程”知识结构的需要构建课程体系。基本做法如下：

1.在通识教育方面，强化数理基础，数学类课程278学时、物理课程177学时，人文与社会科学基础课177学时，公共外语课200学时（前两学年完成公共外语课后，大三开设双语课有“化工热力学”、“电化学测量”等，大四开设“表面工程”、“新型化学电源”、“电动车能源系统”双语课，保证四年外语不断线），还设有文化素质讲座、全校任选课等；针对行业、学科发展的需求，在通识教育的基础上，通过知识点不重复介绍来压缩相应课程的学时，设置与电化学工程知识结构对应的学科基础课、专业核心课、专业选修课。为拓宽专业基础，将“工程制图基础”、“化工传递与单元操作”、“化工热力学”、“化工综合实验”、“专业导论课”、“化工安全概论”、“理论力学”、“材料力学”、“电工与电子技术”、“电工与电子技术综合实验”、“高分子材料”、“新能源概论”、“无机材料制备方法”等定为学科基础课。按教学目标重组突出专业特色的主干课程体系，把“无机化学”、“有机化学”、“分析化学”、“物理化学”、“化工传递与单元操作”、“化工热力学”、“电化学原理”、“电化学测量”、“化学电源工艺学”、“电镀工艺学”10门课程作为专业主干课。

2.以知识点为标准，通过必修与限选课来满足专业规范的基本要求。“电镀车间设计”、“化学电源设计”为实践类必修课，同时设有“化工机械与设备”专业选修课，以此涵盖化工设计的知识点；“化学反应工程”与“电化学反应工程”2门课限定为至少二选一，另外在10门专业主干课程中，包含了电极过程动力学、催化、反应器等内容，满足了反应工程知识点的要求。我们增加了选修课门数，并以知识点不重复介绍为原则压缩每门课程的学时，具体分为三类：第一类是设置了“结构化学”、“化工设计”、“化工仪表及自动化”、“化工分离工程”等化学、化工类课程及“材料分析测试方法”课程，使学生具备专业规范要求的化工知识体系，为有志于在化工行业就业及出国、考取外校研究生的学生打好基础；第二类是设置了“新型化学电源”、“固体电化学基础”、“电动车能源系统”、“绿色能源”、“电极材料结构表征”等课程，供希望从事电池行业的学生选修；第三类是设置了“化工设备腐蚀与防护”、“表面工程”、“电化学加工技术”、“涂装技术”等课程，供准备从事电镀行业的学生选修。从知识点看，既满足了“化学工程与工艺”专业规范的要求，又构建了适合专业特色的电化学工程知识结构体系。同时，不但满足了学生的就业要求，还为学生职业发展和继续学习奠定了基础。

四、发挥学科优势，设置加强实践教学与创新能力培养的课程

本专业依托的哈工大化学工程与技术学科，具有一级学科博士学位授予权，并建有化学工程与技术博士后流动工作站，2012年哈工大的化学工程与技术学科排名进入全国评估前八名。多年来面向国家、国防重大需求，形成了本学科的优势特色。在应用电化学方向上，产学研特色突出，多项原创性成果为企业创造了显著的效益。与本专业建立长期稳定的科研、教学合作关系的企业有十几家，为产学结合的学生培养奠定了良好的基础。我校化工学科在“211工程”、“985工程”的支持下，形成了科研、教学硬件大平台，为学生的科研训练、课程设计、毕业论文（设计）等提供良好的实践平台。在软硬件方面，对电化学工程的专业特色方向建设起到了保障和促进作用。另外，本专业正在逐步加大科研设备和科研实验室等资源向学生开放的力度，创造条件让学生能够较早进入实验室，参与教师的科研工作，在具体的科研活动中培养实践、创新能力。在专业实验内容上，鼓励教师将适合于实验教学的科研成果转化、更新为课程教学内容，有利于将最新的学科知识、技能传授给学生。

在实践教学与创新意识培养方面，对于基本技能、方法类实验，与四大化学相关的实验课为132学时、与化工基础相关实验72学时，与专业方向对应的实验课100学时。特色专业是面向行业培养人才，在产学结合上，设置“国内外专家讲学”学科基础课，还要求讲授专业课的教师要理论联系实际，注重启发科研思路。专业定期从合作企业中邀请高级工程技术人员来校为学生进行课堂教学或讲座，聘请具有教学经验的高级工程师参与本科教学活动；在创新能力培养方面，设置了“大一年度项目”、“创新创业训练计划”、“创新实验课”、“创新研修课”，要求学生在校期间至少完成2个学分，可通过选修创新研修课、创新实验课、参加大一年度项目、大学生创新创业训练计划、学科知识竞赛、发表研究论文、申请专利等方式获得。

自1999年本科专业目录调整后，我们围绕协调专业规范的统一性与专业特色多样性的关系上，进行了各方面的努力与探索，构建了面向国家需求的化学工程与工艺特色专业课程体系。作为特色专业建设，我们今后要为实现培养具有前瞻性、综合素质高、创新能力强和具有国际竞争力的行业人才的目标而继续努力。

参考文献：

[1] 赵祖平. 以专业特色建设促专业发展——以中国劳动关系学院行政管理专业为例[J]. 中国高教研究，2012（3）：104-106.

[2] 周嘉，蒋玉龙，任俊彦等. 复旦大学微电子学专业特色的挖掘与拓展[J]. 中国大学教学，2012（4）：35-36，60.

[3] 张灵，禹奇才，张俊平. 专业特色建设的几个基本问题[J]. 中国大学教学，2012（9）：28-30.

[4] 徐定华，关勤，楼盛华. 论高校专业规范与专业特色的内涵及关系[J]. 中国高等教育，2010（8）：57-58.

[5] 杨新海，徐宗宁，付保川等. 高校本科特色专业建设的路径探析[J]. 教育理论与实践，2011（12）：17-19.

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1、山西能源学院（Shanxi Institute of Energy）简称”山能“，位于山西省晋中市高校园区，是国家教育部批准，山西省人民政府举办，山西省教育厅管理的一所应用型普通本科高校。学院以煤炭、电力、新能源类专业为主体，主要培养基础理论扎实，专业技能突出，实践动手能力强，直接为能源企业服务，为区域经济社会发展服务的工程技术人才和管理人才；

2、学院前身为山西煤炭管理干部学院，始建于1984年。2013年，山西省人民政府决定筹建山西能源学院，建设一所“以工为主、能源见长、特色鲜明、规模适当”的能源类应用技术型普通本科学校。

3、2016年3月22日，教育部正式致函山西省人民政府，正式同意设立”山西能源学院“。首批设置本科专业6个，即采矿工程、化学工程与工艺、安全工程、机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化、资源勘查工程。

4、并增设了采矿工程、安全工程、测绘工程、机器人工程、财务管理、能源经济、车辆工程、金融工程、油气储运工程、能源化学工程、环保设备工程、资源勘查工程、机械电子工程、能源与动力工程、化学工程与工艺、城市地下空间工程、地下水科学与工程、新能源材料与器件、新能源科学与工程、能源与环境系统工程、电气工程及其自动化、信息管理与信息系统、机械设计制造及其自动化、建筑环境与能源应用工程24个本科专业，能源与动力工程、电气工程及其自动化、新能源材料与器件为二本A类专业。

（来源：文章屋网 ）

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关键词：化学工程与工艺；煤化工；特色建设

高校教育一直备受关注，在高等院校中，化学工程与工艺是理科类中十分重要的组成部分，在教学过程中需要学生掌握与之相关的基础理论知识，并逐渐掌握实验技能、计算机技术以及工程实践能力等，学生今后的就业方向主要是化工、能源、冶金以及医药等领域。开展该专业的特色教学不仅可以充分满足现代化专业人才发展的需求，也能够在一定程度上解决我国大学生就业难的问题。

1煤化工特色建设背景

化学工程与工艺专业最早出现在我国时被称作炼焦化学专业，经过一段时间的发展后，其又被称作煤化工专业。时代的持续发展，教育理念的不断更新，教育改革的稳步实施，使得该专业渐渐被纳入到化学工程与工艺专业中，虽然发生了该转变，但煤化工专业的自身特色、人才培养方向依然没有变化，而导致发生此种情况的原因主要有：该专业的教学目标中始终有冶金领域；在教学中教学实践环节一直备受关注，而这得到了冶金领域企业、科研院的高度支持，使得该方面发展有了稳固的后盾[1]。

2化学工程与工艺专业煤化工的优势

此方面建设中有很明显的两个优势，具体可以在以下内容中表现出来：地域优势。我国地大物博地区众多，且各个地区之间有着很明显的差异，尤其是经济发展、教育发展以及地形地貌等方面，以河南城建学院为例，该学院具有很好的地域优势，为教学实践、科研等方面提供了良好的环境，且该地区相关行业的发展情况较为优异，避免了与省内其他高校之间的正面竞争；办学优势[2]。

3开展化学工程与工艺专业煤化工特色建设的相关措施

3.1更新教育理念

在教育改革视角下，虽然我国很多院校已经进行了教育理念的更新，但在特色专业建设方面显然还有很多不足，特色专业建设具有专业性、综合性以及创新性，在进行教学时需要能够紧跟时展步伐，对现有教育理念、教学规划以及教学手段进行优化和创新，使其能够满足社会发展要求。

3.2创新课程体系

创新是社会发展的主旋律，教育事业的重要性不言而喻，与社会各界的联系也十分密切，鉴于此，今后应在教育领域持续创新，使教育能够真正成为推动社会发展的中坚力量[3]。

3.3改革实践教学环节

该专业的专业性、实践性均相对较强，且当代教育也十分提倡实现实践教学，根据高校教育的特点可以积极开展校内外实习活动，在校内为学生建立相应的实训基地，使学生能够紧跟教学步伐做好实践能力的培养工作；校外应积极与相关企业加强合作，将校企合作的作用充分发挥出来。

3.4优化教师队伍建设

教学中，教师的作用是不可替代的，虽然如今越来越多的先进技术被应用到教学中，但若缺少教师的讲解、指导和监督，专业学习依然无法取得很好的进步。我国师资力量薄弱问题一直未得到很好的解决，今后应加强对师范类学校的支持，吸引更多学生投入到教育事业中，同时也要对现有教师进行更深层次的培训，使其能够掌握全新的教育手段，也能够重视到特色专业建设的重要性，能够自动自发地丰富自我，将教学作为首要任务。

4总结

综上所述，研究关于化学工程与工艺专业煤化工特色建设方面的内容具有十分重要的意义，其不仅关系到该专业的教学，也关系到学生学习、就业以及各方面能力的提升。在教育改革后，化学工程与工艺专业的各方面建设均有了完善，专业特色也越来越突出，然而在实际教学中依然会暴露出些许问题，因此相关机构和人员应加强此方面的研究。

参考文献

[1]杨林，李赫.化学工程与工艺专业的煤化工特色建设探讨[J].石化技术，2015，（8）：253.

[2]文衍宣.化学工程与工艺特色专业的建设与实践——以广西大学为例[J].高教论坛，2013，（11）：36-40.

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关键词：化工单元仿真；生产实习；化学工程与工艺

基金项目：石家庄学院教学改革研究项目（JGXM-201107B）

中图分类号：G64

文献标识码：A

原标题：化工单元仿真技术在化学工程与工艺专业实习中的应用研究

收录日期：2013年1月31日

化学工程与工艺专业是培养从事化工工程设计、化工技术开发、化工生产技术管理和化工科学研究等方面工作的工程技术人才。本专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识，能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。石家庄学院化工学院化学工程与工艺专业是河北省级重点发展学科。石家庄学院化工学院从2007年开始与石家庄炼油厂、以岭药业等企业共建生产实习基地，积极开展化学工程与工艺专业的生产实习的教学活动。为了更好地开展生产实习的实践教学活动，在石家庄学院教务处教改项目（JGXM-201107B）的支持下，从2012年开始，我院化学工程与工艺教研室积极开展了化工单元仿真技术在本专业生产实习中的应用研究，取得了良好的效果。

一、生产实习的意义

生产实习主要是指高校工科学生（主要指高年级大三或大四的学生），在工厂生产现场主要以技术员或管理人员的身份，直接参与企业相关的生产过程，它的重要意义主要体现在以下几个方面：

（一）理论联系实际。高校学生以实际工作者的身份，直接参与工厂的生产过程，既可以运用已有的知识技能完成一定的生产任务，又可以学习和本专业相关的实际生产技术知识及管理知识。

（二）思想教育。生产实习是对工科学生进行思想政治和道德品质教育的有效途径。在生产实习中，可以生动具体地对学生进行劳动观点教育，培养学生热爱劳动、认真负责及爱岗敬业的劳动精神。

（三）检查教学质量。通过生产实习，不但可以检查工科学生对于专业知识的理解及实际技能的水平，更重要的是通过生产实习的检验，对课堂教学质量做出一些基本的分析和估计，作为全面评价教学质量、改进学校教育工作的重要依据。

二、传统生产实习存在的问题

传统的生产实习主要包括实习动员、厂级安全教育、实习报告与考核等内容，它的弊端主要体现在以下几个方面：

（一）教学方式呆板。传统的生产实习，通常是工厂派个技术员给学生讲一讲工艺流程，然后带学生看看生产过程，而不允许学生动手操作，学生只能走马观花地表面了解工厂的工艺流程。学生通常只是抄一抄图纸，看一看设备，而对于实际的工厂生产情况却了解不多。

（二）生产实习质量不高。由于学生在实习现场基本上只能“看”、“听”、“写”。刚进厂实习的时候，还能认真地学习，时间一长，就失去了刚进厂的新鲜性，就会觉得无事可做，因而生产实习后期，学生通常是纪律涣散，管理困难，影响了整个生产实习的质量。

（三）生产实习成本过高。化学工程与工艺专业的生产实习一般要5～7天，除了要支付实习单位数额不菲的实习经费，期间的交通及食宿费用也较高，这对于实习经费短缺的高校压力很大。如何利用有限的实习经费，更好地开展实习教学活动，是每个高校面对的问题。

三、化工单元仿真系统

（一）化工单元仿真系统介绍。化工单元仿真系统是以计算机为手段，通过建立化工过程的动态数学模型再现真实化工装置系统特性。它是建立在化工工艺、自动化仪表、化工设备等学科基础上的综合性技术，可以模拟化工生产装置运行中的开车、停车、故障处理等工段操作过程，可以提高操作人员的理论水平和实践能力。

（二）化工单元仿真在生产实习中的应用。石家庄学院化工学院于2010年9月从北京东方仿真公司引进1套大型化工生产工艺-乙醛氧化制乙酸工艺。乙醛氧化制醋酸装置是乙醛装置的配套工程，起始原料为乙烯，乙烯氧化生成乙醛，再由乙醛为原料氧化生成醋酸。本软件是参照大庆三十万吨乙烯一期工程-大庆醋酸装置设计，年生产能力为成品醋酸10万吨/年。该生产工艺，工艺复杂、设备齐全、自动化程度高，很适合于化学工程与工艺专业学生的生产实习。根据课程需要，我们选择乙醛氧化制乙酸工艺作为本专业学生生产实习的项目。

四、化工单元仿真系统引进到生产实习中的优势

（一）有利于提高学生的实际操作技能。化工生产过程的特点是整套装置的工艺流程长，设备数量大，所以工程技术人员的综合素质和能力对于化工产品的产量、质量、经济效益的程度影响越来越大。而学生在生产实习中很难有直接动手的机会，这是化工类专业实践教学中所面临的特有困难。而化工单元仿真实验和实际化工生产工艺相结合，提供化工单元操作、过程控制仿真、全工艺过程操作等实训，满足培养化学工程与工艺专业的工艺技术、计算机应用、自动控制、过程装备等岗位的综合能力。

（二）培养学生的化工职业思想。在学习化工单元仿真软件的同时，要对学生进行化工职业教育，使学生清楚地认识到本行业在国民现代化建设中的地位和作用，从而热爱本专业，树立为我国化学工业现代化建设做贡献的雄心壮志，引导学生传承化工行业职员守纪律、爱岗敬业的好作风。通过化工单元仿真软件的学习，使学生具有按计划有序工作的良好习惯和严谨的科学态度，并具有刻苦钻研技术、勇于克服困难和积极向上的精神。

（三）化工单元仿真运行成本低。建设化工仿真实验室的总成本只有中试车间费用的五分之一。将化工单元仿真软件引入到化工原理实验教学中，使用周期长，可大大减少学校在培训工作中的人力及物力消耗，且易于维护。我们教研室在化工仿真实验室还安装了AutoCAD、Chem-CAD、ChemOffice等应用软件，可以满足化工学院其他专业学生的使用，充分利用现有设备，进一步降低其整体运行成本。

五、结论

化工单元仿真教学是运用先进的教学思想和现代化的教学手段，培养学生的实际动手能力，为化学工程与工艺专业人才高质量的培养提高提供了保障。

主要参考文献：

[1]靳海波，宋永吉，赵如松等，化学工程与工艺专业实习改革与实践[J]，求实，2010，2

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    化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。

    化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。

    2 化学工程与工艺专业简介

    2.1 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。

    2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。

    合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。

    3 化学工程与工艺实验数据处理分析

    传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。

    化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。

    MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而MATLAB是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。MATLAB的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。

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今年来，由于生物技术的快速发展，使得我国生物学工程的发展也在不断向前，并已有一定的基础。调查显示，当前生物化工的产品已经涉及到保健、医药、农药以及食品等各个领域与方面。①在医药方面，抗生素得到迅猛发展，并且在临床中的使用最普遍，相关数据表明，目前我国抗生素的产量达到世界首位，此数据还在不断增长；②在农药方面，生物化工的农药品种也层出不穷，主要包括井霉素、赤霉素以及苏云金杆菌等，该技术不断进步，并且逐步满足了我国农业生产的需要；③在食品与饲料方面，氨基酸、柠檬酸等的产量不断加大，并呈现数倍增产的趋势，该产品已经不只为了满足于本国市场，还出口到世界各国。

2、我国生物化学工程发展中所存在的问题

经过深入调查分析可知，由于各种因素的限制，使得我国生物化学工程在发展过程中也存在着许多问题与不足，也将面临着新的挑战，本文主要从以下几方面的问题着手分析：

（1）我国生物化学工程的产品结构布置不够科学，许多企业往往存在品种单一、低档次等问题，不能满足当今市场的需求。对于档次较高的医药生化产品例如激素类、干扰素、药用多肽等，在我国的生产技术还不完善，不能满足本土市场需求，每年还需花费大量资金从国外进口。

（2）当前我国的生物化工产业主要局限于轻工、医药、食品业等。所以，许多企业对生物化工产品尤其是精细化工产品这一领域的了解不足，不利于扩大生产，更不用说通过这些技术引领企业走向世界。此外因生物化学发展速度较快，我国相关部门对该行业的研究及规范还不成体系，导致生产过程中的能源消耗大，环境污染严重，技术在低水平徘徊。

（3）在生产技术上存在许多不足，生产设备与工艺配套不完善，上下游技术不配套，产物的收得率低，生产成本高企业效益低。相关数据表明，虽然目前我国的产品如柠檬酸、乳酸等的发酵水平较高，但其他绝大多数产品的技术明显低于国外。从而，某些企业为了引进新技术提高生产效率，只能每年都要投入大量资金从外国进口细胞破碎机、生物反应器、计算机监控设备以及生物传感器等，不利于企业的长期生产目标。

（4）我国生物化学工程的发展历史较短，基础研究的投入较薄弱，还没有形成一个完整的科研体系，技术创新能力不强，同时，相关企业的技术开发、技术吸收能力差。调查显示，当前该行业的生产发展多数依靠传统的粗放型扩大投资的增长模式，从而生产效益低下、市场竞争力不强，不利于企业的发展。

3、我国生物化学工程发展问题的解决建议

本文经过深入探究分析我国生物化学工程发展过程中所存在的问题，并借鉴国外先进技术，主要从以下几方面来解决当前的问题：

（1）合理调整产业化结构，扩大并发展高档次的产品。例如加大对医药生化产品、功能性食品及添加剂等高档产品的研发与生产。此外，使生物化学工程的发展呈现多元化，着重生产如生物色素、微生物多糖、工业酶制剂以及表面活性剂等多种精细化工产品以及采用传统技术无法生产的产品，从而提高企业的经济效益与市场竞争力。

（2）不断扩大生物化工的生产规模，提高竞争力。因此，我国相关部门应该出台更多有效措施来鼓励建设大型的生物化工企业，使之能够将研发、生产、销售融于一体，从而节省生产成本。尤其要加大力度去培育一批科技创新型企业，此外，还要鼓励那些具有发展生物化工产业的企业加入该技术发展行列，向着创新型生化公司的方向发展，并淘汰那些生产技术落后，市场竞争力低下的企业，从而提高我国整体生物化工行业的竞争力，并有利于扩大我国生物化工的产业规模。

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    近年来,国内外着名高校均对提高研究生创新能力开展了研究。复旦大学张建林针对创新能力的不同类型和创新能力难以提升的原因,探讨了创新能力培养机制改革问题。[3]万军民借鉴美国培养研究生的经验,分析了我国高校研究生创新能力培养的影响因素,构建了我国高校协作式研究生创新能力的培养体系。[4]美国耶鲁大学在培养学生的创新性教育方面注重学生的独立思考,鼓励学生具有批判性思维,学会解决问题。剑桥大学在办学理念上强调理性训练和人格塑造,注重原创性研究,反对教育的功利主义;培养过程中注重“议”“写”环节的训练;校园氛围上重视文化融合与思想交流。柏林自由大学建立以集群发展中心、研究生中心和国际交流中心为核心的创新型联系网络,三个中心都鼓励创新性研究,加强与外国学者和科学家的合作,培养创新型学术人才。哈佛大学注重教育的个性化,通过个性化的教育培养创造型人才所必备的创造性人格;麻省理工学院等则注重在启发式教学、跨学科学习、开放自主培养等方面为研究生创新能力的培养建立独具特色的培养模式。日本的研究生教育提倡学生独立学习,导师的作用体现在对学生的引导及为其创造宽松的研究环境方面,并且在指导过程中使学生逐渐学会自主学习,在自由民主的学术氛围中激发学生的创造力。[4]针对化学工程与技术学科研究生教育,探索研究生培养制度创新和模式创新,形成有利于化学工程与技术学科研究生创新能力培养的机制和模式,是我国化学工程与技术高层次专门人才和创新型人才培养的需要。

    二、加强化学工程与技术学科研究生创新能力培养的实施

    (一)加强研究生导师队伍建设,是培养研究生创新能力的前提

    在以“创新和服务”为主题的第三届中外大学校长论坛上,来自全球的140多位校长普遍认为:教师是创新型大学的基础。加强化学工程与技术学科研究生能力的培养,研究生导师首先需要以培养创新型人才为己任,在人才培养中真正发挥“导”的作用,这就要求研究生导师自觉提高专业水平和专业素养。只有导师具备扎实的专业功底和广阔的学术视角,能够站在化学工程与技术学科发展的前沿,关注社会发展对学科发展和人才培养的新要求,才能真正引导学生在科研工作的过程中创新性思维,激发学生科研的兴趣,营造有利于学生独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境和氛围。据有关统计,诺贝尔奖显示出明显的“集中性”特征,全世界约4%的科研机构占了22%的诺贝尔奖的获奖份额。如德国马普学会有17个获奖者,英国贝尔实验室有11个获奖者,日本东京大学有10位获奖者,英国卡文迪许实验室有7位获奖者。另一方面,诺贝尔奖获得者具有“传承性”。如1909年德国的奥斯特瓦尔德,他的学生能斯脱,能斯脱的学生米里肯,米里肯的学生安德森,安德森的学生格拉塞都是诺贝尔奖获得者。诺贝尔奖获得的集中性和传承性说明,科研的创新一方面需要一种好的氛围,另一方面导师处于科学前沿至关重要。我校化学工程与技术学科研究生的科研成果显示,研究生在国际化学工程与技术领域前三位期刊上发表的优秀论文,60%以上出自同一科研团队。这些数据表明,导师能够把握学术前沿,并能及时将学生们带入前沿,在学科前沿从事自己的科学研究,是培养研究生创新能力的前提。若研究生导师自身道德修养、探索创新能力、对专业知识的精通和把握难以发挥楷模和导向作用,则培养有创新能力的研究生就是一句空话。

    (二)打造针对化学工程与技术学科专业特点的研究生立体化创新性培养平台,是培养研究生创新能力的重要条件

    为研究生学术工作搭建交流的立体化平台,开拓研究视野,是培养研究生的创新能力的重要保障。我校化学工程泰山学者实验室针对化学工程与技术学科研究生的专业特点,为研究生学术交流搭建了包括研究生学术报告轮讲平台、国内外学术会议平台、校企合作工程化实施平台在内的立体化平台,积极拓展教育研究和创新能力培养的环境。研究生学术报告轮讲平台包括研究生每月一次的学术专题汇报,报告内容可以是自己的科研内容,也可以是对当今世界最新的研究进展的追踪;一年一度的齐鲁研究生学术论坛-化学与化工技术发展分论坛则是整个齐鲁大地化学工程与技术研究生的华山论剑;每月一期的研究生论坛则是邀请外校、外国的教师以及学术名流来校开展专题讲座;鼓励研究生参加化学工程与技术领域各种国际或国内的学会和年会;根据项目合作与人才培养需要,直接从具有科研创新实力和先进生产能力企业聘请高级研究人员任教,把最先进的应用技术传授给学生,并不定期地带学生走进大型化工企业学习,强化工程能力的培养。上述立体化研究生创新平台建设,一方面使学生能够把握各自领域和相关领域的最新进展,拓宽研究生的研究视野,挖掘研究生的学习潜力和研究能力,为研究生创新能力的培养提供了学术平台保障。

    (三)结合化学工程与技术学科发展正确选题,是培养化学工程与技术研究生创新能力的重要环节

    培养化学工程与技术学科研究生的创新能力,研究生的选题首先必须符合本学科的发展规律及趋势。只有符合本学科的发展规律与趋势,课题才具有研究的可行性和研究的持续性。其次,课题的选择应符合国家和社会发展需求和趋势,脱离社会发展需求和趋势的学术研究和学术前沿,缺乏生命之源。再者,课题的选取应契合本人兴趣,有了兴趣,学生对课题的研究才会有内在的动力。导师给学生自由,允许提出不同观点与问题,也是培养研究生创新能力的一个重要环节。最后,课题的选取不能脱离现有研究环境与条件。如果研究生所在实验室没有相应的设备及资料条件,题目再好,也无法开展相关研究。针对上述原则,我校化学工程泰山学者实验室针对新能源开发、二氧化碳减排、烟气除尘、污水处理等国家和社会发展的重大需求,引导研究生在流态化工程和颗粒学技术开展研究,包括大型多射流流化床的流型转变规律、流化床生物燃料电池、新型膜流化床、硼氢化钠水解制氢以及化学链燃烧等研究方向,并取得了创新性研究成果。例如,学生将传统的流化床反应器与微生物燃料电池相结合,提出流化床微生物燃料电池新型反应器,在处理高浓度有机废水的同时实现电能的回收。该研究方向申请两项中国发明专利,其中一项已获授权,并在国内外着名期刊上发表研究论文6篇,获得一项山东省研究生科技创新成果三等奖。再如,学生将二氧化碳化学链燃烧技术与煤气化技术相结合,开发煤炭/化学链载氧体气化技术,该技术可在煤气化同时实现二氧化碳的捕集,减少二氧化碳排放。目前已经在该领域申请国家发明专利6项,其中两项已获授权。研究生在国内外着名期刊14篇。由此可见,结合化学工程与技术学科发展正确选题,是培养化学工程与技术研究生创新能力的重要环节。

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2、化学工业是只利用化学反应生产化学产品的工业，包括熟料，橡胶，合成纤维，制药，药剂，燃料等工业，简称化工。

3、化学工业生产一般包括原料处理，化学反应和产品精制3个步骤。

4、无论其生产规模如何，各种化学生产工艺都是通过为数不多的基本操作，如传热，蒸发，蒸馏，吸收，干燥，过滤，萃取，结晶等完成的，他需要在特定的设备中进行。

5、因此，在实际生产中存在着怎样选用，改进生产设备和采用何种生产方法进行化学工业生产的问题。