計算機(jī)在化學(xué)工程中的應(yīng)用精選(九篇)

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第1篇：計算機(jī)在化學(xué)工程中的應(yīng)用范文

1.1建立數(shù)學(xué)模型

工程上的計算是以函數(shù)，尤其是數(shù)值函數(shù)為基礎(chǔ)的。所謂數(shù)值函數(shù)就是說在函數(shù)的定義域中每一點(diǎn)x就可得位移的f{x}值，此值成為f在x處的值。例如，如何表示空氣的cp{T,P}函數(shù)？我們可以利用計算機(jī)，輸入程序，就會得到很精確的結(jié)果。除了上述問題，還有很多化學(xué)工程的數(shù)據(jù)處理的過程模擬，如：非線性方程求解、線性方程組的迭代求解、常微分方程數(shù)值解、偏微分方程數(shù)值解等等，都是先建立一個數(shù)學(xué)模型，然后帶入計算機(jī)，最終得出一系列結(jié)果的。

1.2Office軟件在化學(xué)工程中的應(yīng)用

隨著計算機(jī)的普及，越來越多的人把原本紙上的工作轉(zhuǎn)移到計算機(jī)中去了?；瘜W(xué)工程學(xué)科需要處理大批文檔工作。譬如，化工論文的書寫、化工文獻(xiàn)的編輯、化工產(chǎn)品的說明，這些文檔中常常會有大量的圖表、公式、特殊符號，會話費(fèi)人們大量的精力和時間，進(jìn)而影響新信息的及時傳播。有了Office中的Word軟件，處理上述問題就方便多了。Word軟件能夠比較輕松地輸入各種文檔，還可以對文檔進(jìn)行多種編輯處理。編輯化工論文時經(jīng)常用到的功能如：

（1）改變字體大小。

（2）隨意設(shè)定版面。

（3）利繪圖工具繪制實驗流程圖，并修改。

（4）利用公式編輯器編輯數(shù)學(xué)公式及化學(xué)反應(yīng)式。

（5）可插入表格及頁碼。

（6）復(fù)制和刪除方便。Excel工具的強(qiáng)大的分析數(shù)據(jù)功能可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，然后將其規(guī)律性地展示出來。在處理化工數(shù)據(jù)時，我們可以利用Excel工具進(jìn)行求平均值、自編公式計算等。

1.3Origin在化學(xué)工程數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

Origin是具有較強(qiáng)功能的實驗數(shù)據(jù)處理軟件?？衫肙rigin進(jìn)行圖形生成，我們可以在軟件中輸入實驗后得到的數(shù)據(jù)，通過軟件得到實驗數(shù)據(jù)曲線圖。為利用Origin工具繪制的實驗數(shù)據(jù)圖。通過圖形或曲線，可以清晰明了地把大數(shù)據(jù)展示給他人，并從中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的規(guī)律，以便更好地進(jìn)行實驗。

2結(jié)語

第2篇：計算機(jī)在化學(xué)工程中的應(yīng)用范文

1 化學(xué)工程與工藝概述

化學(xué)工程，簡稱化工，是研究以化學(xué)工業(yè)為代表的，以及其他過程工業(yè)生產(chǎn)過程中有關(guān)化學(xué)過程與物理過程的一般原理和規(guī)律，如石油煉制工業(yè)、冶金工業(yè)、食品工業(yè)、印染工業(yè)等，并應(yīng)用這些規(guī)律來解決過程及裝置開發(fā)、設(shè)計、操作等問題，它是以數(shù)學(xué)及少量的物理觀念為基礎(chǔ)應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)上，主要研究大規(guī)模改變物料中的化學(xué)組成及其機(jī)械和物理性質(zhì)，來替生產(chǎn)化學(xué)品或是物料工廠提供一個反應(yīng)流程設(shè)計方式。實驗研究、本文由收集整理理論分析和科學(xué)計算已經(jīng)成為當(dāng)代化工研究中不可或缺的三種主要手段。

化學(xué)工程的研究領(lǐng)域最初只是化工單元操作，如：輸送現(xiàn)象（為化工學(xué)科當(dāng)中“單元操作”的理論基礎(chǔ)）、化工熱力學(xué)輸送現(xiàn)象。隨著發(fā)展，后來又發(fā)展出一些新的分支，化學(xué)工程領(lǐng)域的分支龐大，可應(yīng)用在各類化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的研究及實務(wù)上的操作，因應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，以化工的知識背景為基礎(chǔ)，例如半導(dǎo)體工業(yè)。隨計算機(jī)的快速發(fā)展，數(shù)值模擬（cfd）在化工的發(fā)展占據(jù)重要的地位。

2 化學(xué)工程與工藝專業(yè)簡介

2.1 化學(xué)工程與工藝任務(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，受到化學(xué)與化工實驗技能、工程實踐、計算機(jī)應(yīng)用、科學(xué)研究與工程設(shè)計方法的基本訓(xùn)練.具有對現(xiàn)有企業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行模擬優(yōu)化、革新改造，對新過程進(jìn)行開發(fā)設(shè)計和對新產(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)及本校的實際情況，重點(diǎn)學(xué)習(xí)化工在某個或某幾個領(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。

2.2 化學(xué)工程以及化學(xué)工業(yè)的一些特點(diǎn)。以物理學(xué)、化學(xué)和數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，并結(jié)合工業(yè)經(jīng)濟(jì)基本法則，研究化工單元操作以及有關(guān)的流體力學(xué)、傳熱和傳質(zhì)原理、熱力學(xué)和化學(xué)動力學(xué)等在化學(xué)工業(yè)上的應(yīng)用，以指導(dǎo)各種過程及其設(shè)備的開發(fā)、改進(jìn)和發(fā)展屬于化學(xué)工程學(xué)的內(nèi)容。化學(xué)工程是隨著化學(xué)工業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)展而形成的?；瘜W(xué)工程包括過程動態(tài)學(xué)及控制、化工系統(tǒng)工程、傳遞過程、單元操作、化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程等方面?；瘜W(xué)反應(yīng)是化工生產(chǎn)的核心部分，提供過程分析和設(shè)計所需的有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，研究傳遞過程的方向和極限，化工熱力學(xué)是單元操作和反應(yīng)工程的理論基礎(chǔ)，它決定著產(chǎn)品的收率，對生產(chǎn)成本產(chǎn)生重要影響。對單元操作的研究，可用來指導(dǎo)各類產(chǎn)品的生產(chǎn)和化工設(shè)備的設(shè)計；傳遞過程是單元操作和反應(yīng)工程的共同基礎(chǔ)，化學(xué)工業(yè)在新的形勢下要求處于化學(xué)核心地位的催化技術(shù)和化學(xué)工程都必須用跨學(xué)科的戰(zhàn)略進(jìn)行多學(xué)科的研究。動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞，這三種傳遞，實質(zhì)上就是各種單元操作設(shè)備和反應(yīng)裝置中進(jìn)行的物理過程。

合成化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的核心，化學(xué)家不僅發(fā)現(xiàn)和合成了眾多天然存在的化合物，同時也創(chuàng)造了大量非天然的化合物，使人類社會所有的化合物達(dá)到2230萬個（美國化學(xué)文摘1999年12月10日收錄的化合物數(shù)），并且以幾個月就有100萬個的速度發(fā)展，大量新化合物的產(chǎn)生是化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的基礎(chǔ)。信息技術(shù)及工程技術(shù)的進(jìn)步為設(shè)備和工藝創(chuàng)新創(chuàng)造了條件，推動了化工行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。 化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和許多深度加工的產(chǎn)品更新?lián)Q代快，要求化學(xué)工業(yè)必須不斷發(fā)展和采用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，從而提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。不斷尋求技術(shù)上最先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)上最合理的方法、原理、流程和設(shè)備是化學(xué)工業(yè)工藝創(chuàng)新追求的目標(biāo)?；ば录夹g(shù)開發(fā)程序是一套科學(xué)的程序，它是以市場為導(dǎo)向、以創(chuàng)新為宗旨，以工業(yè)化和商業(yè)化為目的的創(chuàng)新過程。世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家化學(xué)工業(yè)的研究開發(fā)費(fèi)用、科研人員以及專利和文獻(xiàn)的數(shù)量都居各工業(yè)部門的前列。

3 化學(xué)工程與工藝實驗數(shù)據(jù)處理分析

傳統(tǒng)的化工實驗的數(shù)據(jù)處理是相當(dāng)復(fù)雜的，需要花費(fèi)大量的人力物力，由于化工實驗需要平行實驗，數(shù)據(jù)處理過程的重復(fù)性也非常大。借助matlab軟件的應(yīng)用，可以使人們從大量的數(shù)據(jù)處理當(dāng)中解脫出來。

化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗是初步了解、學(xué)習(xí)和掌握化學(xué)工程與工藝科學(xué)實驗研究方法的一個重要的實踐性環(huán)節(jié)?；嶒灥奶攸c(diǎn)流程較長，規(guī)模較大，數(shù)據(jù)處理也較為復(fù)雜。因此依靠計算機(jī)處理數(shù)據(jù)會使繁瑣的數(shù)據(jù)處理過程變得簡單快捷，大大提高工作效率。數(shù)據(jù)處理是每一個化學(xué)工程實驗必不可少的步驟，也是至關(guān)重要的一個步驟。通過實驗可以建立過程模型、分析工藝技術(shù)的可行條件。但是化工實驗數(shù)據(jù)的處理往往并不是那么簡單，它需要通過復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算，若僅僅依靠手工計算則需要花費(fèi)大量的時間，而且化工實驗數(shù)據(jù)的處理量很大、重現(xiàn)性很高，因此應(yīng)用計算機(jī)來處理實驗數(shù)據(jù)可以大大提高工作效率?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)是一個以實驗為基礎(chǔ)的專業(yè)學(xué)科。實驗的目的是通過有限的實驗點(diǎn)去尋找某一對象或某一過程中各參數(shù)之間的定量關(guān)系，從而揭示某化工過程所遵循的客觀規(guī)律。

matlab在化學(xué)工程與工藝實驗中的應(yīng)用進(jìn)行初步的嘗試。傳統(tǒng)的化工實驗的數(shù)據(jù)處理是相當(dāng)復(fù)雜的，需要花費(fèi)大量的人力物力，由于化工實驗需要平行實驗，數(shù)據(jù)處理過程的重復(fù)性也非常大。而matlab是一個強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件，能夠方便地繪出各種函數(shù)圖形，一方面可以解決符號演算問題，另一方面可以解決數(shù)學(xué)中的數(shù)值計算問題。matlab的應(yīng)用范圍非常廣，包括信號和圖像的處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計、測試和測量、財務(wù)建模和分析以及計算生物學(xué)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。它已成為國際控制界的標(biāo)準(zhǔn)計算軟件。借助matlab軟件的應(yīng)用，可以使人們從大量的數(shù)據(jù)處理當(dāng)中解脫出來，利用matlab軟件編寫一個數(shù)據(jù)處理程序：只需輸入任意一組原始數(shù)據(jù)，就可以把實驗結(jié)果，數(shù)據(jù)模型以及作圖一起顯示出來。

第3篇：計算機(jī)在化學(xué)工程中的應(yīng)用范文

1核心課程體系的構(gòu)建

1.1核心課程體系構(gòu)建的原則

欽州學(xué)院開設(shè)化學(xué)工程與工藝專業(yè)有良好的機(jī)遇,同時也有多方面的挑戰(zhàn)。要辦好欽州學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè),貫徹學(xué)院打造五大品牌專業(yè)的精神,需要從緊密聯(lián)系北部灣區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面著眼,努力辦出具有石化特色的化學(xué)工程與工藝專業(yè),重點(diǎn)建立一套緊密結(jié)合石化下游產(chǎn)業(yè)鏈、注重過程開發(fā)和工程實踐能力培養(yǎng)的核心課程體系。在核心課程設(shè)置方面,確立夯實專業(yè)基礎(chǔ)、強(qiáng)化工程意識、注重實驗技能、拓寬專業(yè)口徑,注重石化特色的原則。 所謂化工過程,主要包含分離過程和反應(yīng)過程兩種過程。與這兩種過程緊密相關(guān)的一系列化工類課程共同構(gòu)成了化工類課程的核心。按照“門數(shù)適宜,重點(diǎn)突出,相互支撐,形成一體”的要求,選擇化工熱力學(xué)、分離工程、傳遞原理、反應(yīng)工程和化工工藝學(xué)等五門理論課以及與這五門理論課相關(guān)的化工專業(yè)實驗課作為核心課程,建設(shè)具有石化特色化學(xué)工程與工藝專業(yè)的核心課程體系,全力打造化學(xué)工程與工藝這一品牌專業(yè)。在這五門理論課程中,分離工程和反應(yīng)工程分別研究各類分離過程和反應(yīng)過程,它們構(gòu)成了化工過程課程最核心的部分?；崃W(xué)是化工過程研究、開發(fā)和設(shè)計的理論基礎(chǔ),是化學(xué)工程的重要分支之一,與化學(xué)反應(yīng)工程、分離工程關(guān)系密切。化工熱力學(xué)的核心價值在于研究過程進(jìn)行的方向和限度,為分離過程和反應(yīng)過程提供相平衡、反應(yīng)平衡數(shù)據(jù),并對化工過程進(jìn)行熱力學(xué)分析[1]。反應(yīng)工程是與工程實際緊密聯(lián)系的課程之一,它廣泛地將化工熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、流體力學(xué)、傳熱、傳質(zhì)以及生產(chǎn)工藝、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等反面的理論知識和經(jīng)驗綜合于工業(yè)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)的設(shè)計和優(yōu)化中[2]。

分離工程是化工專業(yè)基礎(chǔ)課程,講述的是如何將混合物進(jìn)行分離與提純的學(xué)科。作為專門研究分離方法的分離工程課程對學(xué)生工程素養(yǎng)的培養(yǎng)有很重要的作用。該課程闡明了化工分離過程的本質(zhì)規(guī)律,重點(diǎn)研究分離方法的工業(yè)化途徑,設(shè)備設(shè)計放大效應(yīng),最優(yōu)分離路線的工業(yè)化,及最優(yōu)操作條件。在選擇具體分離方法時,不僅要考慮技術(shù)上的可行性、經(jīng)濟(jì)上的合理性,而且要考慮能耗、環(huán)保、設(shè)備放大和開發(fā)成本等諸多問題[3]。傳遞原理旨在研究化工動量、熱量及質(zhì)量(俗稱三傳)的傳遞現(xiàn)象,用一種統(tǒng)一的觀點(diǎn)來處理三種傳遞現(xiàn)象,并研究動量、熱量和質(zhì)量傳遞之間的類似性,是研究分離機(jī)理、分離效率和宏觀反應(yīng)動力學(xué)的基礎(chǔ)理論,同時也是反應(yīng)器放大研究的基礎(chǔ)理論之一。與化工熱力學(xué)不同,傳遞原理是一門探討傳遞速率的課程,它對過程開發(fā)、過程設(shè)計、生產(chǎn)操作、優(yōu)化控制及過程機(jī)理研究都有重要的使用意義[4]。化工工藝學(xué)重在工藝過程的分析,即在特定條件下,進(jìn)行分離過程、反應(yīng)過程的比較選擇、整合優(yōu)化。化工工藝學(xué)是大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)、化工熱力學(xué)、化工動力學(xué)、反應(yīng)工程、分離工程等專業(yè)基礎(chǔ)可和專業(yè)課的綜合運(yùn)用?；崃W(xué)和傳遞原理旨在加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ),化工專業(yè)實驗、反應(yīng)工程和分離工程重在強(qiáng)化工程意識,化工工藝學(xué)拓展了專業(yè)適應(yīng)面,可以突出石化特色。

2核心課程體系的優(yōu)化

為了保障以上核心課程體系的順利實施,建議結(jié)合欽州學(xué)院化學(xué)工程與工藝現(xiàn)有的教學(xué)計劃,從下面幾個方面作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

2.1加強(qiáng)數(shù)理基礎(chǔ)教學(xué)力度,適度拓展

新世紀(jì)的工程人才必須有熟練應(yīng)用數(shù)學(xué)、科學(xué)與工程等知識的能力,有進(jìn)行設(shè)計、實驗分析與數(shù)據(jù)處理的能力。在兩年的教學(xué)實踐中,學(xué)生普遍反映數(shù)理基礎(chǔ)不夠扎實,一些數(shù)學(xué)問題不知所云,比如熱力學(xué)計算中要應(yīng)用迭代法求解狀態(tài)方程、精餾過程計算、反映工程中的偏微分方程求解等等,問題大都源于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較薄弱。因此建議加開線性代數(shù)、運(yùn)籌學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)值計算、C程序語言、數(shù)學(xué)物理方法,流體力學(xué)等數(shù)理和計算機(jī)基礎(chǔ)課程。多所兄弟院校也早就開設(shè)了這些基礎(chǔ)課程。線性代數(shù)和運(yùn)籌學(xué)的開設(shè)可以解決反應(yīng)器設(shè)計過程的優(yōu)化問題;概率論與數(shù)理統(tǒng)計是實驗數(shù)據(jù)處理和理解反應(yīng)工程中一些基本概念的基礎(chǔ);數(shù)值計算和C程序語言兩門課程是工科學(xué)生重要的基礎(chǔ)課程,加開這兩門課程也是落實我?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)計劃中對學(xué)生計算機(jī)水平的要求,對學(xué)生的就業(yè)能力的提高有好處;數(shù)學(xué)物理方法和流體力學(xué)是傳遞工程等課程的基礎(chǔ),加開這兩門課程可以大大的提高學(xué)生工程數(shù)學(xué)能力,為就業(yè)和進(jìn)一步深造打下更堅實的數(shù)理基礎(chǔ)。考慮到Matlab在科學(xué)和工程計算領(lǐng)域的突出作用,建議開設(shè)Matlab在化工中的應(yīng)用的相關(guān)課程[5]?；崃W(xué)和化工原理是反應(yīng)工程的基礎(chǔ),故將化工熱力學(xué)和從第四、五學(xué)期調(diào)整至第三、四學(xué)期;化工原理和反應(yīng)工程兩門課程共同構(gòu)成了化學(xué)工程最核心的部分課程,將化工原理從第四、五學(xué)期調(diào)整至第二、三學(xué)期,反應(yīng)工程從第三學(xué)期調(diào)整至第五學(xué)期,也是考慮到化工原理是反應(yīng)工程的基礎(chǔ)。同時,將計算機(jī)模擬與仿真刪去,將其中的知識分散到加開的MATLAB在化工中的應(yīng)用和數(shù)值計算這兩門課程中。從上表2中還可以看出,加開的課程中,突出了數(shù)理課程的基礎(chǔ),同時,適度的拓展經(jīng)濟(jì)和計算機(jī)相關(guān)的課程,也增加化工制圖和電工學(xué)等實踐性較強(qiáng)的課程,這對培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力是必不可少的。

2.2整合化工專業(yè)實驗

為了整合學(xué)院教學(xué)資源,最大限度地利用現(xiàn)有的一切教學(xué)設(shè)備,建議從各門化學(xué)工程與工藝核心課程的專業(yè)實驗中選出一些經(jīng)典的、與石化行業(yè)緊密相關(guān)的進(jìn)行重新編排,單獨(dú)設(shè)置一門大學(xué)化工基礎(chǔ)實驗課程,分成三個學(xué)期展開教學(xué)。另外,考慮到傳統(tǒng)的化工專業(yè)實驗教材以單一驗證實驗為主,無法滿足新世紀(jì)綜合素質(zhì)人才培養(yǎng)的要求,可將化工實驗按由淺入深的原則劃分成驗證型實驗、設(shè)計型實驗和綜合型實驗三個層次。盡量精簡驗證型實驗,增加設(shè)計型實驗和綜合型實驗?？梢詮慕處煹囊恍┛蒲许椖恐羞x出一部分讓學(xué)生參與,將這些項目設(shè)計成設(shè)計型或綜合型實驗,這樣,通過學(xué)生的親身體驗科研過程,培養(yǎng)了正確的科研習(xí)慣,為學(xué)生的就業(yè)和進(jìn)一步的深造打下好的基礎(chǔ)。

第4篇：計算機(jī)在化學(xué)工程中的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認(rèn)證；實驗設(shè)計；數(shù)據(jù)處理；教學(xué)實踐

“實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理”是以概率論、數(shù)理統(tǒng)計及線性代數(shù)為基礎(chǔ)，能夠?qū)嶒炦M(jìn)行合理設(shè)計，并采用恰當(dāng)方法對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以得到有效結(jié)論的一門課程，也是在科研過程中應(yīng)具備基本技能的一門課程[1-2]。基于工程教育專業(yè)認(rèn)證，化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握常用的實驗設(shè)計及數(shù)據(jù)處理方法，并在解決復(fù)雜化學(xué)工程問題過程中會選用適當(dāng)?shù)姆椒ㄔO(shè)計實驗，對獲得的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、建模，以獲得合理有效的結(jié)論。目前，“實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理”教學(xué)過程中，主要存在的問題：課程教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)課程之間的關(guān)聯(lián)度較弱，對專業(yè)人才培養(yǎng)的支撐力度稍顯不足；課程中涉及到數(shù)學(xué)內(nèi)容多，公式多，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)弱的學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高等等[3]。因此，結(jié)合化工專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，為了更好為學(xué)生開展綜合性或設(shè)計性實驗、畢業(yè)論文（設(shè)計）以及科研工作打下堅實基礎(chǔ)，在課程教學(xué)探索與實踐中對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，采用多元化教學(xué)方法和教學(xué)手段，強(qiáng)化實驗設(shè)計與統(tǒng)計分析專業(yè)軟件的實踐應(yīng)用，注重學(xué)生解決復(fù)雜化學(xué)工程問題的思維能力訓(xùn)練，以提高課程教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生創(chuàng)新意識和科研基本素養(yǎng)，對課程目標(biāo)和畢業(yè)要求的達(dá)成進(jìn)行有效支撐。

1體現(xiàn)專業(yè)特色的教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化設(shè)計

化學(xué)工程與工藝專業(yè)具有自身的專業(yè)特點(diǎn)：一是工程特色顯著，要求學(xué)生具有設(shè)計、優(yōu)化與管理能力；二是專業(yè)口徑寬，覆蓋面廣，培養(yǎng)學(xué)生具有從事科學(xué)研究、產(chǎn)品開發(fā)的能力。從專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中可知，專業(yè)主干課程中涉及到大量經(jīng)驗和半經(jīng)驗公式，導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理過程繁瑣且計算量大。因此，相比于其他專業(yè)或?qū)W科來講，化工科研和設(shè)計工作中離不開計算機(jī)軟件及技術(shù)。結(jié)合這一特點(diǎn)，教學(xué)中拓展計算機(jī)軟件的應(yīng)用，如Excel和Origin等常用數(shù)據(jù)處理軟件，STATISTICA、SPSS、MAT?LAB和MAPLE等化工計算軟件，AspenPlus、PROII和HYSYS等化工流程模擬軟件，以及FLUENT、CFD和COMSOL等化工流體力學(xué)計算軟件等。眾所周知，化學(xué)工業(yè)過程以經(jīng)濟(jì)效益最大化為目標(biāo)，在實際的研究過程中，常通過實驗室研究建立能準(zhǔn)確反映其生產(chǎn)狀況的過程模型，在此基礎(chǔ)上，對生產(chǎn)過程進(jìn)行工藝操作條件優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時降低能耗及生產(chǎn)成本。因此，過程模型是對化工過程進(jìn)行控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理等工作的前提和基礎(chǔ)[4]。鑒于此，在教學(xué)中將化工中數(shù)學(xué)模型的建立納入教學(xué)內(nèi)容。另外，對于“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”課程中已經(jīng)學(xué)過的教學(xué)內(nèi)容，在本課程教學(xué)中進(jìn)行了刪減。表1為“實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理”授課內(nèi)容和課時分配。

2多元化教學(xué)方法和教學(xué)手段

“實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理”課程教學(xué)內(nèi)容分為實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理兩部分，內(nèi)容繁雜且多，同時涉及到的數(shù)學(xué)公式多，理論性強(qiáng)，在教學(xué)中采用多元化教學(xué)方法和手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，提高課程教學(xué)質(zhì)量。PBL教學(xué)法，即以問題為基礎(chǔ)，以學(xué)生為主體，以教師為導(dǎo)向，通過教師“問”和學(xué)生“答”，發(fā)揮問題對學(xué)習(xí)的導(dǎo)向作用，以“問題”激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和積極性，以“回答”培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和探究能力。如在實驗數(shù)據(jù)回歸分析教學(xué)中，針對反應(yīng)動力學(xué)數(shù)據(jù)的回歸，所提出的問題可涉及到基礎(chǔ)性問題“針對實驗數(shù)據(jù)應(yīng)建立什么樣的回歸方程？模型參數(shù)采用什么樣的方法進(jìn)行回歸？”與專業(yè)知識關(guān)聯(lián)度大的交叉性問題“建立機(jī)理模型的回歸方程還是黑箱的線性代數(shù)模型回歸方程？”以及拓展性問題“回歸出的方程能否用于化學(xué)反應(yīng)中的預(yù)測和控制問題？”通過一系列問題的提出和回答，學(xué)生在掌握所學(xué)理論知識的基礎(chǔ)上，將所學(xué)知識用于解決專業(yè)問題，鼓勵學(xué)生“學(xué)以致用”。另外，在“問-答”互動環(huán)節(jié)中，通過教學(xué)反饋掌握學(xué)生學(xué)情，及時開展教學(xué)反思，調(diào)整教學(xué)方法和手段，更好地體現(xiàn)“學(xué)生中心、成果導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)”的工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念。案例教學(xué)法在教學(xué)中具有理論聯(lián)系工程實踐的特點(diǎn)，如結(jié)合環(huán)己烷氧化脫氫制取環(huán)己烯動力學(xué)模型研究案例，結(jié)合專業(yè)背景知識，確定該研究案例的教學(xué)思路為“探討反應(yīng)機(jī)理→選擇動力學(xué)模型→設(shè)計動力學(xué)實驗→實施實驗→獲取實驗數(shù)據(jù)→求取動力學(xué)模型參數(shù)→驗證動力學(xué)模型可靠性檢驗→采用建立的模型進(jìn)行預(yù)測與控制”。在教學(xué)中，將本課程的“實驗設(shè)計”和“數(shù)據(jù)處理”兩部分教學(xué)內(nèi)容全部貫穿于該研究案例中。通過此案例教學(xué)，在深刻體會“實驗設(shè)計-數(shù)據(jù)處理-實驗設(shè)計”內(nèi)涵的同時，提升學(xué)生學(xué)會用理論知識分析、判斷和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，訓(xùn)練學(xué)生解決復(fù)雜化學(xué)工程問題的思維能力。為了更好地體現(xiàn)“學(xué)生中心”理念，本課程同時上線“超星學(xué)習(xí)通”教學(xué)平臺，內(nèi)容包含教學(xué)ppt、化工常用計算機(jī)軟件介紹、上機(jī)軟件教程以及測驗等教學(xué)資源；另外，還通過討論和留言等互動板塊，師生間建立良好的教學(xué)互動，強(qiáng)化課程教學(xué)效果。

3強(qiáng)化上機(jī)實踐操作與軟件應(yīng)用

隨著計算機(jī)技術(shù)發(fā)展與普及，一方面，計算機(jī)軟件做為輔助教學(xué)也越來越成為課程教學(xué)和實際應(yīng)用的發(fā)展趨勢；另一方面，在科研中可通過借助計算機(jī)軟件將復(fù)雜的實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理分析變得簡便易操作，利于提高工作效率。以課程教學(xué)內(nèi)容為根本，結(jié)合化工專業(yè)學(xué)生科研、綜合性/設(shè)計性實驗和畢業(yè)論文（設(shè)計）等環(huán)節(jié)的實際需要，課程上機(jī)環(huán)節(jié)設(shè)置了“化工數(shù)據(jù)處理軟件應(yīng)用”以及“化工實驗設(shè)計-數(shù)據(jù)處理綜合應(yīng)用”實踐任務(wù)。為了達(dá)成課程目標(biāo)和學(xué)生能力培養(yǎng)，上機(jī)實踐環(huán)節(jié)按照“三步走”原則開展教學(xué)：首先，確定上機(jī)實踐軟件，即所選用的計算機(jī)軟件應(yīng)具有代表性，如要求通過Excel對化工數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單處理，Origin軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)繪圖、統(tǒng)計假設(shè)檢驗、回歸分析及數(shù)據(jù)擬合，SPSS軟件進(jìn)行正交實驗設(shè)計、統(tǒng)計假設(shè)檢驗以及回歸分析，DPS軟件進(jìn)行均勻?qū)嶒炘O(shè)計等，體現(xiàn)“基本技能”課程的內(nèi)涵，并通過自學(xué)和熟悉軟件，鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；其次，本著“學(xué)以致用”原則，布置與專業(yè)結(jié)合度高的上機(jī)實踐任務(wù)，如根據(jù)動力學(xué)實驗數(shù)據(jù)建立某一反應(yīng)的機(jī)理模型或根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制符合圖例等簡單任務(wù)，或根據(jù)研究目的采用恰當(dāng)?shù)能浖M(jìn)行實驗設(shè)計，并對獲得的實驗數(shù)據(jù)采用合適的數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等綜合任務(wù)，體現(xiàn)“工具”課程的特點(diǎn)，并通過綜合任務(wù)訓(xùn)練學(xué)生在解決復(fù)雜化學(xué)工程問題時的思維能力；最后，按照規(guī)定的格式規(guī)范要求撰寫上機(jī)實踐報告，體現(xiàn)專業(yè)術(shù)語進(jìn)行交流和溝通的必要性，訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用專業(yè)術(shù)語進(jìn)行寫作的能力。

4結(jié)束語

第5篇：計算機(jī)在化學(xué)工程中的應(yīng)用范文

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(dú)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(diǎn)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(jìn)行了有機(jī)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)、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(jī)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(jī)化學(xué)及實驗、有機(jī)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(hù)、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(rèn)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(jī)化學(xué)》、《有機(jī)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(dá)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(yùn)用工程中的實際案例進(jìn)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(jìn)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(jìn)、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(xiàn)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(jī)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(rèn)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(qiáng)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(jìn)、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(rèn)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(jìn)行考試認(rèn)證，達(dá)到認(rèn)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。

5學(xué)生自主學(xué)習(xí)是環(huán)境工程與化學(xué)工程復(fù)合型人才培養(yǎng)的重要手段

第6篇：計算機(jī)在化學(xué)工程中的應(yīng)用范文

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。化學(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(rèn)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(dú)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(kuò)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)?，F(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(dú)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(qiáng)調(diào)對化學(xué)課堂教學(xué)的補(bǔ)充，忽視了化學(xué)實驗課程開設(shè)的本身特點(diǎn)，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(qiáng)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(qiáng)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(jìn)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(jìn)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]。

2.2注重精簡重組驗證性化學(xué)實驗

化學(xué)工程技術(shù)實驗課程要減少驗證性實驗在總體實驗中的比重，驗證性實驗中繁多的驗證內(nèi)容不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也不利于培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的綜合素質(zhì)，浪費(fèi)了有效的課堂教學(xué)時間。在原有的化學(xué)實驗教學(xué)中，“氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)”及“電解質(zhì)溶液”是常見的驗證性實驗，實驗驗證過程簡單，方便學(xué)生的觀察，但在實驗操作過于簡單的情況下不利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。為了解決這個問題，教師可以將這兩個實驗進(jìn)行精簡處理，在兩個實驗的重組中以“氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)”實驗為主體內(nèi)容，將“電解質(zhì)溶液”的實驗內(nèi)容融入到原來電池的組成和電動勢的測定中，讓學(xué)生在原有電池的電解質(zhì)溶液中加入適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)，如氨水、硫化鈉等，之后應(yīng)用精密的微安表對電池電動的情況進(jìn)行觀察，從而了解物質(zhì)濃度變化對電極電勢產(chǎn)生的影響[7-9]。這種精簡重組之后實驗的開展能夠提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性，實現(xiàn)學(xué)生自主化學(xué)習(xí)。

2.3增設(shè)應(yīng)用型和綜合應(yīng)用型化學(xué)實驗

在化學(xué)工程技術(shù)實驗課程改革思想的指導(dǎo)下，教師要根據(jù)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)增設(shè)應(yīng)用型和綜合應(yīng)用型化學(xué)實驗。例如，可以增設(shè)水硬度測定、金屬材料腐蝕和防護(hù)測定實驗、金屬材料老化等綜合型化學(xué)實驗。在水硬度測定實驗中，教師應(yīng)用離子交換法和蒸餾法演示凈化水的過程，通過實驗向?qū)W生展示應(yīng)用導(dǎo)電率來衡量和評價水純度的重要意義。學(xué)生對實驗興趣很高，為了獲得更精確的實驗數(shù)據(jù)，一次次反復(fù)驗證自己的實驗，改進(jìn)自己實驗操作方式，對促進(jìn)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)具有重要意義。

3化學(xué)工程技術(shù)實驗課程教學(xué)過程

3.1教學(xué)方式的選擇

教師可以采用交互式的教學(xué)模式向?qū)W生具體介紹化學(xué)實驗技術(shù)原理和重難點(diǎn)問題，通過交互式實驗教學(xué)研究設(shè)計讓學(xué)生能夠有效解決化學(xué)實驗學(xué)習(xí)中遇到的難點(diǎn)問題。化學(xué)教師要根據(jù)化學(xué)工程技術(shù)實驗課程教學(xué)指導(dǎo)思想制定科學(xué)合理的教學(xué)方案。定期安排教師互相聽課，從而促進(jìn)教師之間的教學(xué)交流，提升彼此教學(xué)水平[10]。應(yīng)用多媒體技術(shù)開展化學(xué)工程技術(shù)實驗課程教學(xué)，通過多媒體的引入彌補(bǔ)傳統(tǒng)化學(xué)實驗教學(xué)視野狹窄的問題，緩解實驗教學(xué)經(jīng)費(fèi)和學(xué)生人數(shù)之間的矛盾問題。

3.2培養(yǎng)學(xué)生良好的化學(xué)實驗習(xí)慣

（1）教師要引導(dǎo)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的實驗研究作風(fēng)。這種作風(fēng)在化學(xué)實驗操作中的表現(xiàn)是，學(xué)生能夠仔細(xì)觀察化學(xué)實驗操作出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，在發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象和預(yù)期實驗構(gòu)想存在出入時，學(xué)生要能夠從各方面查找誤差的原因，和其他學(xué)生進(jìn)行討論，從而及時解決實驗操作中出現(xiàn)的問題。

（2）原始性實驗記錄對于學(xué)生實驗思路的形成、實驗規(guī)律的把握等具有重要意義。為此，在實驗開始階段，需要學(xué)生仔細(xì)、規(guī)范的記錄化學(xué)實驗現(xiàn)象和實驗操作獲得的結(jié)果。

（3）學(xué)生要養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣，在化學(xué)工程技術(shù)實驗課程過程中教師要監(jiān)督學(xué)生注意做好實驗器具回收工作，不能隨意丟放實驗器材以及實驗產(chǎn)生的各種雜物。

3.3完善教學(xué)評價體系

在化學(xué)工程技術(shù)實驗課程教和學(xué)習(xí)的過程中建立相應(yīng)的激勵評價機(jī)制，對提升學(xué)生的化學(xué)實驗?zāi)芰?，促進(jìn)化學(xué)實驗教學(xué)發(fā)展具有重要的意義。為此，高等院校可以從化學(xué)工程技術(shù)實驗課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)管理和教學(xué)評價等方面建立相應(yīng)的實驗教學(xué)管理和評價考核機(jī)制[11]。在學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)方面，學(xué)校要建立學(xué)生成績和學(xué)分結(jié)合的學(xué)習(xí)評價方法，具體包括學(xué)生能否按時到達(dá)實驗室、能否在實驗之間做好了充足的準(zhǔn)備以及學(xué)生是否如實記錄了實驗操作過程和做好實驗總結(jié)。

4化學(xué)工程技術(shù)實驗課程師資隊伍建設(shè)

化學(xué)工程技術(shù)實驗課程教師隊伍的素質(zhì)和能力對整個化學(xué)實驗體系運(yùn)行發(fā)展具有重要的作用。為此，高校需要加快打造一支結(jié)構(gòu)合理、人員素質(zhì)高、掌握多種化學(xué)實驗教學(xué)技巧的教師隊伍[12]。為了充分發(fā)揮高素質(zhì)化學(xué)實驗教師隊伍在化學(xué)工程技術(shù)實驗課程教學(xué)中的優(yōu)勢，學(xué)?？梢灾贫ㄒ幌盗心軌蛱嵘瘜W(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)實驗化學(xué)有效運(yùn)行的政策，充分發(fā)揮出教師在化學(xué)工程技術(shù)實驗課程教學(xué)中的優(yōu)勢力量，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)綜合能力。

5完善化學(xué)工程技術(shù)實驗課程保障體系建設(shè)

高校需要從制度上進(jìn)一步保障化學(xué)工程技術(shù)實驗課程教學(xué)的開展，通過化學(xué)工程技術(shù)實驗課程制度的建設(shè)，加強(qiáng)化學(xué)實驗指導(dǎo)教師對化學(xué)課程教學(xué)各個環(huán)節(jié)的重視，具體包括化學(xué)實驗教學(xué)方案、化學(xué)教學(xué)實驗過程和化學(xué)實驗結(jié)果的驗收管理等，充分發(fā)揮出化學(xué)實驗教學(xué)的重要地位和作用。

6結(jié)語

化學(xué)工程技術(shù)實驗課程的開展不僅僅是為了加強(qiáng)學(xué)生對所學(xué)化學(xué)理論的理解、提升學(xué)生化學(xué)基技能訓(xùn)練和應(yīng)用能力，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生在生活實際中應(yīng)用化學(xué)知識的能力。結(jié)合不同專業(yè)學(xué)生所學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，進(jìn)一步拓展學(xué)生化學(xué)知識面，提升學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)學(xué)生對所學(xué)化學(xué)知識的靈活運(yùn)用。學(xué)生化學(xué)工程技術(shù)能力和他們綜合能力的提升密切相關(guān)，科學(xué)合理的化學(xué)實驗內(nèi)容和規(guī)范化的化學(xué)實驗技能訓(xùn)練，對培養(yǎng)學(xué)生的自我創(chuàng)新藝術(shù)，提升學(xué)生的科學(xué)研究能力，增強(qiáng)學(xué)生在社會主義經(jīng)濟(jì)市場中的競爭力具有重要作用。為此，需要有關(guān)教育人員根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的需要進(jìn)一步完善化學(xué)實驗教學(xué)體系。

參考文獻(xiàn)

[1]張昱.化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗的整合研究[D].蘭州:西北民族大學(xué),2012.

[2]李向清,穆勁,康詩釗,等.研究生高等化學(xué)工程與技術(shù)實驗課程建設(shè)初探[J].化工高等教育,2013,30(2):26-29.

[3]李敏,劉剛,王力.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)工程實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].計算機(jī)與應(yīng)用化學(xué),2006,23(10):1031-1034.

[4]馮紅艷,徐銅文,王曉林,等.發(fā)酵過程與雙極膜電滲析的集成操作——介紹一個分離與反應(yīng)技術(shù)一體化的化學(xué)工程實驗[J].大學(xué)化學(xué),2015(1):59-63.

[5]孫康.果殼活性炭孔結(jié)構(gòu)定向調(diào)控及應(yīng)用研究[D].北京:中國林業(yè)科學(xué)研究院,2012.

[6]華.管道中氫—空氣預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)實驗與數(shù)值模擬研究[D].合肥:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué),2013.

[7]邵文堯.化學(xué)工程與技術(shù)省級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)[J].實驗室研究與探索,2014,32(2):143-146.

[8]張國平,訾言勤.化學(xué)工程與工藝專業(yè)儀器分析實驗教學(xué)改革初探[J].淮北煤炭師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2010(2):84-86.

[9]周旭章,汪財生,朱秋華,等.多學(xué)科共享實驗教學(xué)平臺建設(shè)與實踐[J].實驗技術(shù)與管理,2010(11):196-199,209.

[10]周松柏.超聲速內(nèi)外流干擾的數(shù)值方法研究及其實驗驗證與應(yīng)用[D].長沙:國防科學(xué)技術(shù)大學(xué),2009.

[11]黃麗,夏寧,于蘭.食品化學(xué)與分析實驗技術(shù)教學(xué)改革實踐體會[J].大眾科技,2011(9):207-209.

第7篇：計算機(jī)在化學(xué)工程中的應(yīng)用范文

1.化學(xué)工藝任務(wù)特性研究依據(jù)化學(xué)工程與工藝流程進(jìn)行科學(xué)審視，涉及細(xì)化的工藝任務(wù)主要是應(yīng)用專業(yè)理論和人員技能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行同步開發(fā)、設(shè)計的，因為科學(xué)工程的大力支持，使得單位人員基礎(chǔ)操作活動越來越正規(guī)，基本能夠依據(jù)企業(yè)生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化模擬訓(xùn)練，將節(jié)點(diǎn)更新指標(biāo)落到實處。關(guān)于這部分學(xué)科研究領(lǐng)域眾多，工藝專業(yè)需要人員充分掌握應(yīng)用理念前提下，結(jié)合各自行業(yè)實際管理狀況進(jìn)行創(chuàng)新領(lǐng)域開創(chuàng)，進(jìn)而形成獨(dú)具特色的專業(yè)歸控體系。

2.化學(xué)工業(yè)特點(diǎn)延伸依據(jù)數(shù)理、化學(xué)內(nèi)涵作為支撐媒介，進(jìn)而深度聯(lián)合工業(yè)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)條件進(jìn)行窺測，將化工單元操作和熱學(xué)、動力學(xué)原理進(jìn)行深度融合，進(jìn)而有力指導(dǎo)設(shè)備開發(fā)工作。化學(xué)工程主要隨著化學(xué)工業(yè)的過渡改造而形成，其中化學(xué)反應(yīng)作為生產(chǎn)流程的核心內(nèi)容，將為過程分析創(chuàng)設(shè)主動適應(yīng)空間，將研究過程方向梳理完全；而化工熱力學(xué)條件作為單元反應(yīng)的理論基礎(chǔ)，對于產(chǎn)品回收效率有著充分的界定要求，其將直接決定產(chǎn)品后期回收效率，對于產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)成本規(guī)模產(chǎn)生著重大影響效果。因此，在單元詳細(xì)操作流程中，技術(shù)人員可針對各類化工設(shè)備以及產(chǎn)品形態(tài)進(jìn)行科學(xué)審視，由于傳遞流程作為單元操作、反應(yīng)工程的支撐媒介，而化工產(chǎn)業(yè)在全新發(fā)展形態(tài)下需要落實核心催化技術(shù)，就必須聯(lián)合跨學(xué)科形態(tài)的戰(zhàn)略進(jìn)行綜合比對、研究，爭取達(dá)到統(tǒng)一規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)格局。內(nèi)部傳遞機(jī)制主要圍繞動力、熱能、產(chǎn)品質(zhì)量元素闡述，這其實就是異質(zhì)化單元內(nèi)部反應(yīng)裝置的物理演變過程。

另一方面，合成化學(xué)作為既定學(xué)科的核心要素，為設(shè)計主體開發(fā)大量非天然化合物質(zhì)提供靈感經(jīng)驗。在大量創(chuàng)新化合產(chǎn)物的影響下，有關(guān)化工產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)模型便開始順利過渡。信息技術(shù)為各類設(shè)備、工藝創(chuàng)造主動適應(yīng)條件，整體上推動了行業(yè)的進(jìn)步趨勢。這部分生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)聯(lián)合各類深加工流程進(jìn)行替換改造，需要化學(xué)工業(yè)不斷開發(fā)新型歸控技術(shù)，進(jìn)而為既定產(chǎn)業(yè)規(guī)范效率和經(jīng)濟(jì)成果提供適應(yīng)條件。技術(shù)人員需要全面開發(fā)最為先進(jìn)的協(xié)調(diào)處理細(xì)則，這是創(chuàng)新化學(xué)工藝改造流程的必要準(zhǔn)則。整個技術(shù)開發(fā)活動利用市場導(dǎo)向機(jī)理進(jìn)行布置，使得工業(yè)、商業(yè)化動機(jī)需求得到全面綻放。

二、化學(xué)工程、工藝試驗數(shù)據(jù)的科學(xué)搭配分析

傳統(tǒng)形態(tài)的化工實驗操作，內(nèi)部數(shù)據(jù)排列機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，整體活動延展下來，具體的人力、物力資源全面堆積。因為內(nèi)部流程需要借助平行試驗進(jìn)行掌控，特定數(shù)據(jù)處理重復(fù)性特征廣布。因此，必要時技術(shù)人員可依靠MATLAB軟件進(jìn)行流程過渡，將人工演算過程中的數(shù)據(jù)限制因素調(diào)節(jié)完畢。這部分實驗流程是掌握化工研究方式的重要環(huán)節(jié)，整體流程較為漫長。所以，計算機(jī)信息技術(shù)便將這些復(fù)雜的演算流程進(jìn)行智能模擬操作，并透過實驗要求建立必要的模型基礎(chǔ)，使得工藝技術(shù)管制范圍下的各類可行條件全面延展?；ぎa(chǎn)業(yè)講求專業(yè)實驗的引導(dǎo)價值，具體行動標(biāo)準(zhǔn)動機(jī)也是圍繞特地實驗點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)定量關(guān)系探索，進(jìn)而將化工所需遵循的客觀規(guī)律羅列完整。MATLAB軟件在整個研究過程中開辟引導(dǎo)先河，其將各類函數(shù)圖形進(jìn)行輕松規(guī)劃，肅清細(xì)致符號演算和數(shù)值計算限制問題。這類軟件應(yīng)用范圍較為廣闊，包括數(shù)字通訊和財務(wù)建模等內(nèi)容。目前這類程序已經(jīng)成為國際控制終端的必要支撐媒介，現(xiàn)場操作人員基本只需編寫某種數(shù)據(jù)處理程序，之后將原始數(shù)據(jù)輸入，就能輕松提煉相關(guān)實驗結(jié)果，將優(yōu)質(zhì)化數(shù)據(jù)和圖示模型展出。另外，涉及這方面人員素質(zhì)的強(qiáng)化工作也相當(dāng)重要。隨著技術(shù)創(chuàng)新和科技產(chǎn)業(yè)化的加快，環(huán)境保護(hù)意識的加強(qiáng)，必然會帶來對分析檢驗專業(yè)人才需求的上升，且無論在數(shù)量和質(zhì)量上，都提出了新的要求。

三、結(jié)語

第8篇：計算機(jī)在化學(xué)工程中的應(yīng)用范文

［關(guān)鍵詞］工程教育；專業(yè)認(rèn)證；分離工程；教學(xué)改革

1工程教育專業(yè)認(rèn)證背景

我國的工程教育專業(yè)認(rèn)證由中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會組織實施，始于1993年土建類專業(yè)評估，2006年正式在多個專業(yè)領(lǐng)域?qū)嵤?，迄今己走過9年的發(fā)展歷程，其目的是：構(gòu)建工程教育的質(zhì)量監(jiān)控體系，推進(jìn)工程教育改革，進(jìn)一步提高工程教育質(zhì)量；建立與工程師制度相銜接的工程教育專業(yè)認(rèn)證體系，促進(jìn)工程教育與工業(yè)界的聯(lián)系，增強(qiáng)工程教育人才培養(yǎng)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性；促進(jìn)中國工程教育的國際互認(rèn)，提升我國工程技術(shù)人才的國際競爭力。

2結(jié)合畢業(yè)生十項畢業(yè)要求中的主要三項，提出課堂教學(xué)改革具體措施

結(jié)合專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，我?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)方案中明確規(guī)定了本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)時應(yīng)達(dá)到十項畢業(yè)要求?！斗蛛x工程》課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，在化工熱力學(xué)和化工傳遞過程知識的基礎(chǔ)上，采用理論與實踐密切結(jié)合的方式，詳細(xì)闡述各類分離過程（精餾、吸收、解吸、萃取、膜分離、吸附、浸取、結(jié)晶和干燥等）的物理化學(xué)原理、設(shè)計計算方法、工業(yè)應(yīng)用、主要設(shè)備、數(shù)學(xué)模型和計算機(jī)應(yīng)用軟件，并展示分離過程學(xué)科的發(fā)展歷史和主要進(jìn)展。本文針對《分離工程》課程貢獻(xiàn)于畢業(yè)生十項畢業(yè)要求中的主要三項，分別展開討論。

2．1掌握扎實的化學(xué)工程基礎(chǔ)知識和本專業(yè)的基本理論知識，具有系統(tǒng)的工程實踐學(xué)習(xí)經(jīng)歷，了解本專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

按照該項要求，我們在授課中，一方面強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)，對復(fù)雜及多樣性的分離技術(shù)按原理進(jìn)行分類，如：通過加入分離媒介生成兩相的分離為平衡分離，如精餾、吸收等；不需要加入分離媒介，以壓差、濃度差、電位差等為推動力的分離過程為速率分離，如膜分離；對多組分精餾計算由淺入深展開，由假定理想情況下的簡捷法計算入手，建模用MESH方程開展嚴(yán)格法計算，為解決實際工業(yè)應(yīng)用問題奠定了理論基礎(chǔ)。并強(qiáng)調(diào)本專業(yè)知識和化工原理、化工熱力學(xué)、化工設(shè)備等其他專業(yè)基礎(chǔ)知識的對立統(tǒng)一，如在介紹最小回流比知識點(diǎn)時，要注意比較多元精餾與化工原理中介紹的二元精餾中最小回流比的異同點(diǎn)，二元精餾中最小回流比下，進(jìn)料板上下出現(xiàn)一個恒濃區(qū)，可通過作圖法求解；而多元精餾體系中最小回流比下出現(xiàn)了兩個恒濃區(qū)，且恒濃區(qū)出現(xiàn)的位置視待分離組分性質(zhì)的不同而不同，通常利用Under－wood（恩德伍德）方程求解；再比如在介紹相平衡常數(shù)的求解時，要結(jié)合化工熱力學(xué)課程中活度系數(shù)法及逸度系數(shù)法，進(jìn)一步鞏固兩種求解方法的優(yōu)缺點(diǎn)。另一方面結(jié)合行業(yè)發(fā)展前沿趨勢，介紹新興分離技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用。如泡沫分離技術(shù)，它根據(jù)表面吸附的原理，借鼓泡使溶液內(nèi)的表面活性物質(zhì)聚集在氣液界面（氣泡的表面）上浮至溶液主體上方形成泡沫層，將泡沫層和液相主體分開，就可達(dá)到濃縮表面活性物質(zhì)和凈化液相主體的目的。近年來，在染料、皮革、石油化工工業(yè)污水中降低化學(xué)耗氧量、色素、有機(jī)化合物等，在濃度為ppm級的大量稀溶液中回收貴金屬、稀有金屬或除去有害物質(zhì)等工業(yè)領(lǐng)域得以應(yīng)用。還有近年來崛起的一種新興膜分離技術(shù)：液膜分離，即以液膜為分離介質(zhì)、以濃度差為推動力的一種膜分離過程。由于其分離選擇性高、通量大而受到關(guān)注，在烴類混合物的分離、廢水的處理及生物醫(yī)學(xué)上如液膜人工肝、人工肺、人工腎等領(lǐng)域得到應(yīng)用。在工程實踐方面，我們分別組織學(xué)生參觀了中國石化集團(tuán)安慶石油化工總廠及中鹽安徽紅四方股份有限公司，并結(jié)合課程內(nèi)容，重點(diǎn)介紹煉油工藝中的常減壓蒸餾裝置及原料氣凈化處理過程中的吸收裝置。如吸收設(shè)備中噴霧塔、調(diào)料塔、板式塔的選擇，填料塔中各種填料如鮑爾環(huán)、脈沖填料、網(wǎng)孔柵格的選擇，塔高的計算等，在實踐中強(qiáng)化理論知識的學(xué)習(xí)，并將課本中的公式及知識應(yīng)用到工廠案例中去。

2．2具備設(shè)計和實施工程試驗的能力，并能夠?qū)υ囼灲Y(jié)果進(jìn)行分析；具有綜合運(yùn)用所學(xué)化工專業(yè)理論和技術(shù)手段分析

并解決化學(xué)工程問題的基本能力主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：能獨(dú)立完成實驗方案的設(shè)計、能正確地操作實驗裝置，安全地開展實驗、能正確地采集、整理實驗數(shù)據(jù)，對實驗結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)、分析、解釋，并且掌握工程實踐、科學(xué)研究與工程設(shè)計的基本方法，能夠?qū)⑺鶎W(xué)課程有機(jī)聯(lián)系起來，對化學(xué)工程基本問題，加以分析并予以解決。針對該項要求，我們在課程教學(xué)中，將課程和專業(yè)實驗相結(jié)合。如在介紹反應(yīng)精餾章節(jié)時，以催化反應(yīng)精餾制甲縮醛為例，該實驗為典型的工程與工藝結(jié)合的專業(yè)實驗，以甲醇和甲醛為反應(yīng)原料，濃硫酸為催化劑，在常壓下通過反應(yīng)精餾法制備甲縮醛。教學(xué)過程中，我們引導(dǎo)學(xué)生先思考傳統(tǒng)合成、分離工藝，找出問題，尋求改進(jìn)后的工藝流程。傳統(tǒng)工藝采用先反應(yīng)再利用精餾技術(shù)分離，存在反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低、未反應(yīng)的稀甲醛回收困難、稀甲醛的濃縮產(chǎn)生甲酸嚴(yán)重腐蝕設(shè)備等問題。為解決傳統(tǒng)工藝存在的問題，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合本章節(jié)內(nèi)容，采用反應(yīng)精餾工藝。新工藝的優(yōu)點(diǎn)：1．甲縮醛氧化所得甲醛與水的摩爾比為：醛／水＝3，可直接作為三聚甲醛的原料，不必濃縮。2．甲縮醛的合成可在較低溫度（44～80℃）下進(jìn)行，避免了甲酸生成，解決了設(shè)備腐蝕問題。新工藝的關(guān)鍵技術(shù)：甲縮醛的合成與分離。實驗過程中既需要考察反應(yīng)工程影響因素如溫度效應(yīng)、濃度效應(yīng)及其他工程因素，同時要考察精餾技術(shù)影響因素如回流比、塔頂采出率及塔釜加熱量等。綜合考慮后，結(jié)合實驗裝置，確定擬考察的工藝參數(shù)，且采用正交設(shè)計來制定本實驗的方案，則根據(jù)實驗涉及的影響因子，并假設(shè)每個因子取兩個水平，可得到如下實驗條件表，如表1所示。最后整理實驗數(shù)據(jù)，規(guī)范作圖。

2．3掌握基本的創(chuàng)新方法，具有追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識；具有綜合運(yùn)用理論和技術(shù)手段設(shè)計系統(tǒng)和過程的能力

該項要求可分解為以下指標(biāo)點(diǎn)：運(yùn)用所學(xué)知識，初步設(shè)計化工操作單元、設(shè)備及工藝過程；在各化工設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識。結(jié)合該指標(biāo)點(diǎn)，我們鼓勵學(xué)生利用課余和節(jié)假日時間開展大學(xué)生科研實踐訓(xùn)練、創(chuàng)新性實驗計劃、學(xué)科競賽等課外實踐與創(chuàng)新活動，引導(dǎo)學(xué)生“在學(xué)習(xí)中研究、在研究中學(xué)習(xí)”，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，提升本科生的創(chuàng)新實踐能力。我們將課程教學(xué)與本科生畢業(yè)設(shè)計相結(jié)合，并利用課程設(shè)計環(huán)節(jié)綜合應(yīng)用所學(xué)知識點(diǎn)，統(tǒng)籌分離工程課程與其他專業(yè)基礎(chǔ)課程，并在分離工程的課程教學(xué)中以往年畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容為案例加以剖析。如結(jié)合畢業(yè)設(shè)計課題“乙烯裂解氣脫甲烷系統(tǒng)的工藝設(shè)計”，涉及到脫甲烷精餾塔的計算，這是典型多組分精餾塔計算的一個案例。首先確定關(guān)鍵組分是甲烷和乙烯，其中輕關(guān)鍵組分是甲烷，重關(guān)鍵組分是乙烯。塔頂分離出來的甲烷輕餾分應(yīng)使其中的乙烯含量盡可能的低，以保證乙烯的回收率。而塔釜產(chǎn)品則應(yīng)是甲烷含量盡可能低，以確保乙烯產(chǎn)品的質(zhì)量。我們利用AspenPlus過程模擬軟件高效地完成了工藝計算及參數(shù)的優(yōu)化。采用DSTWU模塊開展簡捷法物料衡算、能量衡算，所得回流比與理論板數(shù)關(guān)系曲線如下圖1所示；并將簡捷法計算結(jié)果作為初值代入RadFrac模塊進(jìn)行嚴(yán)格法計算，并進(jìn)行靈敏度分析，橫坐標(biāo)為混合進(jìn)料位置，縱坐標(biāo)為塔頂甲烷的純度（摩爾分率），得到關(guān)系曲線如圖2所示。通過該設(shè)計案例的開展，一方面使得學(xué)生們統(tǒng)籌所學(xué)多組分精餾知識點(diǎn)去思索如何解決工業(yè)上的實際問題，另一方面在分析實際工業(yè)案例時，又強(qiáng)化了同學(xué)們對多組分精餾簡捷法計算及嚴(yán)格法計算的理解和綜合應(yīng)用。

3結(jié)束語

分離工程課程在教學(xué)過程中，我們以化學(xué)工程與工藝本科專業(yè)認(rèn)證為導(dǎo)向，在對“工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上，以工程實際為切入口，把分離技術(shù)的理論與方法融入應(yīng)用實例，將分離工程基礎(chǔ)理論與化工工程實踐有機(jī)結(jié)合，進(jìn)一步突出了分離工程的課程特點(diǎn)及實用性，而且根據(jù)現(xiàn)代化工的發(fā)展方向及時調(diào)整、更新課程內(nèi)容，加強(qiáng)化工新型分離技術(shù)分析，讓學(xué)生更堅實地掌握分離工程的基本理論，進(jìn)一步提高教學(xué)效果。

［參考文獻(xiàn)］

［1］劉家祺．分離過程［M］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006．

［2］J．D．Seader．SeparationProcessPrinciples［M］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002．

［3］李曉．工程素質(zhì)貫穿式培養(yǎng)的化工工程教育模式的探索與實踐［J］．化工高等教育，2012（3）：18－20．

第9篇：計算機(jī)在化學(xué)工程中的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞化工儀表；化工自動化；過程控制

中圖分類號TQ文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1673-9671-(2010)111-0120-01

化工自動化就是化工生產(chǎn)過程自動化，通常指將一些自動化裝置安裝在化工設(shè)備上，以實現(xiàn)化工生產(chǎn)流程的自動監(jiān)控。而實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程的自動化，必須依賴于高性能儀器、儀表，對生產(chǎn)過程進(jìn)行顯示、測量，并依此對生產(chǎn)工藝過程進(jìn)行有效控制和調(diào)整。

1化工自動化儀表的種類和性能

分類方法很多，根據(jù)不同原則可以對自動化儀表進(jìn)行不同的分類。我們根據(jù)實際生產(chǎn)中數(shù)據(jù)采集的不同特點(diǎn)，從以下幾方面對化工自動化儀表進(jìn)行分析。

1)溫度儀表。化工生產(chǎn)的特點(diǎn)是在一定溫度和壓力下，使原料發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)或變化，因此，對于生產(chǎn)中的溫度控制是不可避免的。一般需要指示的溫度范圍為-200～+1800℃，方式一般為接觸式測量。最常用的儀器儀表是熱電阻、熱電偶。由于電子技術(shù)的發(fā)展特別是現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用，熱電阻、熱電偶信號直接進(jìn)入DCS或其它溫度采集儀表，一體化的溫度變送器(兩線制)等，使溫度控制實現(xiàn)自動化。

2)壓力儀表。壓力是化工生產(chǎn)中必不可少的，沒有一定的壓力，反應(yīng)就會發(fā)生，生產(chǎn)就不能進(jìn)行。而因壓力往往關(guān)系到生產(chǎn)、設(shè)備和人身安全，因此，壓力儀表是非常關(guān)鍵的。一般壓力范圍為負(fù)壓到300Mpa(高壓聚乙烯反應(yīng)器)。

因為壓力的測量原理有多種，壓力儀表的種類也較多，有壓力傳感器、變送器和特種壓力儀表等，應(yīng)用的范圍有高溫介質(zhì)、脈動介質(zhì)、腐蝕介質(zhì)、粘稠狀、粉狀、易結(jié)晶介質(zhì)的壓力測量，精度可達(dá)0.1級。

為了測量不同場合的壓力，壓力表可分為：液柱式、彈性式、活塞式(壓力校驗儀)3類。作為壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)除采用壓力變送器將信號送至DCS或其它調(diào)節(jié)器外，位移平衡式基地式調(diào)節(jié)器仍常用于現(xiàn)場測量和控制。

3)物位儀表。在化工生產(chǎn)中，往往需要對原料、半成品和成品的液位進(jìn)行測量，由于測量過程與被測物料特性關(guān)系密切，所以除浮力式儀表外，物料儀表沒有通用產(chǎn)品，按測量方式分為直讀式、浮力式、靜壓式(差壓、壓力)、電接觸式、電容式、超聲波式、雷達(dá)式、重垂式、輻射式、激光式、音叉式、磁致伸縮式、矩陣渦流式等，其中雷達(dá)式(0.3%)、磁致伸縮式(0.05%)以及矩陣渦流式液位計(±1mm)精度高，在石化行業(yè)的應(yīng)用逐步普及。

4)流量儀表。流量的測量是化工生產(chǎn)中最多的控制環(huán)節(jié)，也是溫、壓、液(位)、流四大參數(shù)中內(nèi)容最豐富的一個門類。我們所說的流量，不是一般的流速，是單位時間內(nèi)流經(jīng)有效截面的流體的體積和質(zhì)量，有時還要測量管道中一段時間內(nèi)流過的累積流體的體積和質(zhì)量(流量積算儀)。由于不同條件下對流量測量的要求不同，有大口徑流量、微小流量；高、低溫介質(zhì)的流量；高粘度介質(zhì)強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的流量；粉料、粘污介質(zhì)的流量；脈動流、多相流等流量。

流量測量原理上大致分有速度法、容積法測量體積流量，直接法、推導(dǎo)法測量質(zhì)量流量。實際上細(xì)分有節(jié)流式或壓差式(孔板、噴嘴、文丘里管等)、速度式(水表、渦輪、靶式、電磁、超聲波、渦街、質(zhì)量流量計等)。

5)在線過程分析儀。現(xiàn)代化工生產(chǎn)自動化需要全部的工藝參數(shù)的自動化測量與控制，因此，生產(chǎn)過程中對溫度、壓力、流量、液位等工藝參數(shù)的保證，只是間接保證最終產(chǎn)品或中間產(chǎn)品的質(zhì)量合格，而對過程中物料成分的直接分析和對最終產(chǎn)品的成分分析是生產(chǎn)過程控制成功與否的根據(jù)，在線過程分析儀的應(yīng)用，可以實現(xiàn)化工生產(chǎn)控制和分析的完全自動化。在應(yīng)用中，在線過程分析儀往往要與高精尖的分析儀器配套使用，一般包括液相色譜、氣相色譜、質(zhì)譜、紫外及紅外光譜、核磁、電鏡、原子吸收及等離子發(fā)射光譜、電化學(xué)等分析儀器。

2化工儀器儀表的新發(fā)展

1)儀表有了可編程功能。計算機(jī)的軟件進(jìn)入儀表，可以代替大量的硬件邏輯電路，這叫硬件軟化。特別是在控制電路中應(yīng)用一些接口芯片的位控特性進(jìn)行一個復(fù)雜功能的控制，其軟件編程很簡單(即可以用存儲控制程序代替以往的順序控制)。而如果帶之以硬件，就需要一大套控制和定時電路。所以軟件移植入儀器儀表可以大大簡化硬件的結(jié)構(gòu)，代替常規(guī)的邏輯電路。

2)儀表有了記憶功能。以往的儀表采用組合邏輯電路和時序電路，只能在某一時刻記憶一些簡單狀態(tài)，當(dāng)下一狀態(tài)到來時，前一狀態(tài)的信息就消失了。但微機(jī)引入儀表后，由于它的隨機(jī)存儲器可以記憶前一狀態(tài)信息，只要通電，就可以一直保存記憶，并且可以同時記憶許多狀態(tài)信息，然后進(jìn)行重現(xiàn)或處理。

3)儀表有了計算功能。由于自動化化儀表內(nèi)含微型計算機(jī)，因此可以進(jìn)行許多復(fù)雜的計算，并且具有很高的精度。在自動化儀表中可經(jīng)常進(jìn)行諸如乘除一個常數(shù)、確定極大和極小值、被測量的給定極限檢測等多方面的運(yùn)算和比較。

4)儀表有了數(shù)據(jù)處理的功能。在測量中常常會遇到線性化處理、自檢自校、測量值與工程值的轉(zhuǎn)換以及抗干擾問題。由于有了微處理器和軟件，這些都可以很方便的用軟件來處理，一方面大大減輕了硬件的負(fù)擔(dān)，又增了豐富的處理功能。自動化儀表也完全可以進(jìn)行檢索、優(yōu)化等工作。

5)儀表的測量精度高了。由于自動化儀表的中心控制系統(tǒng)是微型計算機(jī)，可以進(jìn)行快速多次重復(fù)測量，然后求平均值。這樣就可以排除一些偶然的誤差與干擾。

6)儀表具有修正誤差的能力。實時地修正測量值誤差是較為復(fù)雜的功能。裝有微處理器的儀表可以減少誤差，依靠限制干擾來提高精度。

7)儀表能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的控制功能。實現(xiàn)自動化以后，一些常規(guī)儀表不易實現(xiàn)的功能，在自動化儀表中就很容易實現(xiàn)。比如一臺氣相或液相色普儀，這種儀器利用對于復(fù)雜化學(xué)混合物進(jìn)行色層分離的方法來確定樣品中存在的每一種化學(xué)成分的含量。

電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，也促進(jìn)了常規(guī)儀表的發(fā)展，新型的數(shù)字儀表，智能化儀表，程序控制器，調(diào)節(jié)器等也不斷投入使用?，F(xiàn)在我國大、中、小型企業(yè)以及廣大鄉(xiāng)、鎮(zhèn)企業(yè)依據(jù)不同的生產(chǎn)實際和需求，氣動儀表、電動儀表、模擬儀表、數(shù)字儀表以及各種智能化儀表，計算機(jī)等都在進(jìn)行使用，形成了氣電結(jié)合、模數(shù)共存、取長補(bǔ)短，協(xié)同發(fā)展的局面。它們構(gòu)成的各種自動化控制系統(tǒng)極大地推動著我們的現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)。