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關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)辦公自動(dòng)化系統(tǒng);土地管理;城市規(guī)劃
中圖分類號(hào):TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-9599 (2011) 13-0000-01
Information Age the Scientific Applications of Computer Office Automation Systems in Land Management and Urban Planning and Construction
Wang Yue
(Guilin Institute of Surveying and Mapping,Guilin541001,China)
Abstract:The era of computer-based information system,the combined strengths of office automation capabilities of its land management in the construction industry and urban planning and construction of scientific application goals,the application of advanced technologies and innovative application of ideas,the promotion of China Urban Planning and Construction with the orderly conduct of scientific land management,efficient,automated,integrated development of practical significance.
Keywords:Computer office automation system;Land management;Urban planning
一、信息時(shí)代對(duì)城市規(guī)劃建設(shè)及土地管理的強(qiáng)烈沖擊
從廣義角度講,城市規(guī)劃建設(shè)及土地管理的根本目標(biāo)在于促進(jìn)人類社會(huì)的和諧、秩序化、先進(jìn)性與持續(xù)性發(fā)展,從宏觀整體層面來看,城市規(guī)劃及土地管理則主要將城市發(fā)展進(jìn)程中的各類空間關(guān)系作為主體處理對(duì)象。由此不難看出,信息化時(shí)代各類先進(jìn)的信息技術(shù)對(duì)城市規(guī)劃及土地管理的最強(qiáng)烈與直接的沖擊便體現(xiàn)在其是現(xiàn)代化、數(shù)字化城市建設(shè)的有力工具,能有效推進(jìn)各類設(shè)施的整全建設(shè)、優(yōu)化基礎(chǔ)配置,協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、穩(wěn)定社會(huì)環(huán)境,為廣大人民提供人性化服務(wù),充分滿足他們的各類豐富需求,令生態(tài)環(huán)境得到最合理的保護(hù),并最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的全面發(fā)展。隨著信息化建設(shè)進(jìn)程的逐步成熟化發(fā)展,當(dāng)前眾多行業(yè)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)均朝著應(yīng)用多樣化的方向不斷提升,令承擔(dān)的服務(wù)事項(xiàng)日趨復(fù)雜,集成化水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)自動(dòng)化辦公系統(tǒng)的服務(wù)范疇,綜合了人、物、財(cái)、知識(shí)與信息等諸多優(yōu)勢(shì)的企業(yè)資源,并逐漸形成了一個(gè)納入員工辦公、各職能部門中層管理與領(lǐng)導(dǎo)層決策管理的協(xié)同知識(shí)平臺(tái)。
二、計(jì)算機(jī)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)在土地管理與城市規(guī)劃建設(shè)中的科學(xué)應(yīng)用
計(jì)算機(jī)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)在土地管理與城市規(guī)劃建設(shè)中的科學(xué)應(yīng)用旨在全面實(shí)現(xiàn)規(guī)劃管理相關(guān)部門的辦公自動(dòng)化,令其各項(xiàng)行政公文的查詢、收發(fā)、督辦管理能高效進(jìn)行,通過部門內(nèi)部的消息、郵件及文檔信息化管理實(shí)現(xiàn)跨時(shí)空的信息交流及無紙化辦公的科學(xué)目標(biāo)。在各項(xiàng)規(guī)劃業(yè)務(wù)開展中圖文一體化的綜合審批主力包含一書兩證的審批、批后管理、綜合監(jiān)督檢查等業(yè)務(wù),在辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的輔助下該業(yè)務(wù)可實(shí)現(xiàn)全過程的帶圖作業(yè),令管理人員全面開展針對(duì)業(yè)務(wù)圖形的形象化瀏覽、實(shí)時(shí)查詢、綜合編輯、精細(xì)化計(jì)算機(jī)全面分析,當(dāng)然該系統(tǒng)同時(shí)包含針對(duì)圖形操作的權(quán)限管理功能。另外計(jì)算機(jī)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)還具有針對(duì)復(fù)雜業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)強(qiáng)大靈活的統(tǒng)計(jì)查詢功能,可根據(jù)管理者、操作人員的不同需求將各類資料按照既定文檔格式進(jìn)行打印及輸出。同時(shí)其具備綜合的自動(dòng)建立歸檔的檔案管理功能,可將各類行政辦公及業(yè)務(wù)審批構(gòu)成的資料、文檔、圖形等重要的文件進(jìn)行自動(dòng)歸檔處理,并隨時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行靈活的查詢、調(diào)閱及統(tǒng)計(jì)處理。該計(jì)算機(jī)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)同時(shí)兼具對(duì)土地管理及城市規(guī)劃各類圖形、審批業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、局內(nèi)信息的,為相關(guān)規(guī)劃部門構(gòu)建門戶平臺(tái),創(chuàng)設(shè)動(dòng)態(tài)新聞、服務(wù)指南、規(guī)章制度、辦事規(guī)程等綜合欄目,從而充分滿足人們對(duì)各類信息瀏覽查詢的豐富需求。依據(jù)規(guī)劃數(shù)據(jù)的相關(guān)建庫規(guī)范及要求,我們可利用計(jì)算機(jī)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)各類規(guī)劃圖形及屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行整理收集、綜合應(yīng)用,展開空間層面的信息統(tǒng)計(jì)、查詢、瀏覽及分析編輯處理,對(duì)各項(xiàng)編制及研究起到科學(xué)輔助作用,并提供豐富的圖形信息綜合等優(yōu)勢(shì)功能。
三、計(jì)算機(jī)技術(shù)在土地管理與城市規(guī)劃建設(shè)中的適應(yīng)性應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷更新與人性化發(fā)展,其為各類辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建注入了新鮮血液,為實(shí)現(xiàn)土地管理、城市規(guī)劃及審批的辦公自動(dòng)化創(chuàng)造了有力條件。例如C/S模式結(jié)構(gòu)的科學(xué)應(yīng)用,令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各類瓶頸問題得以合理解決,與B/S模式結(jié)構(gòu)相比,前者應(yīng)用的一大優(yōu)勢(shì)在于不過分依賴企業(yè)的外網(wǎng)環(huán)境,即無論能否連接外部網(wǎng)絡(luò),其均會(huì)正常發(fā)揮自動(dòng)化服務(wù)職能,因此我們應(yīng)依據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及功能需求進(jìn)行適應(yīng)性應(yīng)用。Visual Basic是一類集可視性、面向?qū)ο蠹夹g(shù)與實(shí)踐驅(qū)動(dòng)方式于一身的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言,可廣泛應(yīng)用于Windows環(huán)境的程序中,具有效率高、簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),可快速、準(zhǔn)確的開發(fā)既定環(huán)境下圖形界面生動(dòng)、豐富、功能強(qiáng)大的各類應(yīng)用軟件系統(tǒng),因此在城市規(guī)劃及土地實(shí)踐管理中我們應(yīng)對(duì)其進(jìn)行合理應(yīng)用及綜合開發(fā)。
四、結(jié)語
信息化建設(shè)進(jìn)程的不斷深入,令新一代辦公自動(dòng)化系統(tǒng)更全面融合了知識(shí)、協(xié)同管理、門戶等精髓內(nèi)容。由此不難看出辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的建立再也不是老生常談,而是全面納入了嶄新的信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化思想,重新展現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)價(jià)值,因此我們只有用發(fā)展、辯證的眼光重新審視其應(yīng)用管理,才能切實(shí)提升城市規(guī)劃及土地管理建設(shè)工作水平。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程設(shè)計(jì);計(jì)算機(jī)軟件;數(shù)據(jù)處理
化學(xué)工程設(shè)計(jì)的目的是利用化學(xué)方法和物理方法尋找工業(yè)生產(chǎn)的最佳過程,研究工業(yè)生產(chǎn)中的共同規(guī)律,從而使工業(yè)生產(chǎn)的效益最大化。計(jì)算機(jī)軟件在工業(yè)工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用已非常普遍,化學(xué)工程數(shù)學(xué)模型計(jì)算、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、工藝流程繪制等,都會(huì)用到計(jì)算機(jī)軟件,化學(xué)工程設(shè)計(jì)中最常見的應(yīng)用軟件有MATLAB、CAD、ORIGIN等,研究這些計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用,能有效提高化學(xué)工程設(shè)計(jì)的效率,降低化學(xué)工程設(shè)計(jì)成本,使其設(shè)計(jì)結(jié)果更科學(xué)、更可靠。
1化學(xué)工程研究的內(nèi)容及手段
化學(xué)工程設(shè)計(jì)就是對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的化學(xué)過程、物理過程進(jìn)行研究、設(shè)計(jì),使其能夠完成大規(guī)模的生產(chǎn)任務(wù),使化學(xué)科學(xué)能更好為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。如石油精煉、食品加工、藥品生產(chǎn)、建筑材料生產(chǎn)等,這些都屬于化學(xué)工程研究的領(lǐng)域,化學(xué)工程設(shè)計(jì)要對(duì)工程的相關(guān)因素進(jìn)行充分的、全面的考慮,并結(jié)合裝置效應(yīng),解決生產(chǎn)過程中的各類問題,確?;瘜W(xué)工程生產(chǎn)過程可靠、安全、有效。這一過程涉及物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科,結(jié)合生產(chǎn)過程開發(fā)和操作理論等研究工業(yè)生產(chǎn)的最佳形式,包括單元操作研究、化學(xué)反應(yīng)工程研究、傳遞過程研究等,是一項(xiàng)非常龐大且復(fù)雜的工程。一方面,化學(xué)工程本身比較復(fù)雜,它屬于多學(xué)科交互的研究范疇,有時(shí)物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生相互影響,研究起來比較復(fù)雜。此外,化學(xué)工程研究的物質(zhì)有氣體、液體與固體,多種形態(tài)共存,研究起來比較復(fù)雜。另一方面,化學(xué)工程研究的物系流動(dòng)時(shí)邊界比較復(fù)雜,這就導(dǎo)致其設(shè)備沒有固定的形態(tài)、構(gòu)造等,要結(jié)合不同的生產(chǎn)需要,靈活設(shè)計(jì)化學(xué)工程,致使其設(shè)計(jì)比較復(fù)雜、多變?;瘜W(xué)工程的研究方法較多,早期,人們主要通過實(shí)驗(yàn)來研究化學(xué)工程的設(shè)計(jì),將實(shí)驗(yàn)的過程逐級(jí)擴(kuò)大,以探索工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)律、工藝等,人們將其稱為經(jīng)驗(yàn)放大法。隨著化學(xué)科學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用日益廣泛,進(jìn)入20世紀(jì)后,人們逐漸意識(shí)到化學(xué)工程研究的重要性,開始尋找新的方法對(duì)其進(jìn)行研究,這一時(shí)期就出現(xiàn)了因次分析、相似論,研究的具體做法就是將影響過程的眾多因素進(jìn)行分析歸納,尋找相似的變量,盡可使研究變得簡(jiǎn)便,然后再通過實(shí)驗(yàn)求得這些數(shù)據(jù)的關(guān)系,再設(shè)計(jì)化學(xué)過程。這一時(shí)期,將數(shù)學(xué)模型方法應(yīng)用于化學(xué)工程設(shè)計(jì)中的研究模式已初步形成,利用數(shù)學(xué)模型法,結(jié)合實(shí)驗(yàn)方法,取得重要的數(shù)據(jù),再通過實(shí)踐鑒別、驗(yàn)證這些數(shù)據(jù),進(jìn)而完善化學(xué)工程的設(shè)計(jì)。這一時(shí)期,化學(xué)工程設(shè)計(jì)面臨的最大問題就是巨大的數(shù)據(jù)量與人繁重的工作之間的矛盾,而且人工計(jì)算、設(shè)計(jì)中易出錯(cuò)。計(jì)算機(jī)誕生后給各行各業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的契機(jī),化學(xué)工程研究也迎來了新的局面,計(jì)算機(jī)在化學(xué)工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用將人從繁重的運(yùn)算、數(shù)據(jù)整理分析等工作中解放出來,提高了人力資源的利用效率,同時(shí)節(jié)省了時(shí)間、研究成本。直到現(xiàn)在,計(jì)算機(jī)仍是化學(xué)工程設(shè)計(jì)的重要輔助工具,計(jì)算機(jī)軟件被廣泛應(yīng)用于化學(xué)工程設(shè)計(jì)當(dāng)中,成為化學(xué)工程發(fā)展的重要支柱。
2計(jì)算機(jī)軟件在化學(xué)工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
2.1計(jì)算機(jī)軟件在化學(xué)工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)
首先,計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理功能為化學(xué)工程研究帶來了方便,化學(xué)工程設(shè)計(jì)者不用再反復(fù)、重復(fù)收集、整理各類數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的資源共享性、計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理功能,使化學(xué)工程研究人員通過計(jì)算機(jī)應(yīng)用可以獲得更多的研究資源和設(shè)計(jì)資源,應(yīng)用軟件對(duì)掌握的資源進(jìn)行加工、分析,可以得到更準(zhǔn)確的結(jié)果,這種方法顯然比人工準(zhǔn)確、可靠、高效得多。例如,利用MATLAB軟件,可以迅速、準(zhǔn)確分析大量數(shù)據(jù),快速得到結(jié)果。例如,對(duì)某企業(yè)廢水中的一些有毒物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)數(shù)據(jù)眾多,人工處理起來復(fù)雜、麻煩、易出錯(cuò),應(yīng)用MATLAB處理就簡(jiǎn)單得多了,輸入相關(guān)數(shù)據(jù),很快便能得到結(jié)果。其次,應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件可以使化學(xué)工程設(shè)計(jì)的過程更為直觀、簡(jiǎn)便。例如,應(yīng)用MATLAB軟件可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形,還可以在圖中添加文本,這樣能使化學(xué)工程研究更方便。又如,使用CAD軟件,可以繪制化學(xué)工藝流程,使化學(xué)工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容更精確、美觀、具體,有利于設(shè)計(jì)者及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,改變?cè)O(shè)計(jì)思路,使化學(xué)工程的設(shè)計(jì)更完美。再次,計(jì)算機(jī)軟件可以模擬化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)和化學(xué)工程過程,使研究者和設(shè)計(jì)者更易得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),也使化學(xué)工程的內(nèi)容和方法得到了豐富和完善。
2.2計(jì)算機(jī)軟件在化學(xué)工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例
化學(xué)工程設(shè)計(jì)中最常用的計(jì)算機(jī)軟件有MATLAB、CAD、ORIGIN、ASPEN、PROⅡ等,這些軟件應(yīng)用的主要目的是數(shù)學(xué)建模、化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、化學(xué)工藝流程繪制、數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)分析與化學(xué)工程分析、設(shè)計(jì)、核算等。例如,配備一定濃度的溶液,應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件依次輸入相關(guān)的數(shù)據(jù),就能夠得出固體的配置量,這樣大大地提高了化學(xué)工程設(shè)計(jì)的效率,使工程設(shè)計(jì)得到了優(yōu)化。又如,利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行化學(xué)制圖,應(yīng)用MATLAB、CAD都能完成。特別是CAD的三維圖,直觀、立體感強(qiáng),是現(xiàn)在化學(xué)工程研究必不可少的軟件,能夠?qū)⒒瘜W(xué)工藝流程真實(shí)、客觀地表現(xiàn)出來,人們通過看圖就能掌握化學(xué)工程的概況,方便、快捷,即便不是化工的專業(yè)人士通過看圖也能夠了解化學(xué)工程的概況和生產(chǎn)流程。
2.3計(jì)算機(jī)軟件在化學(xué)工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用問題
計(jì)算機(jī)軟件、硬件的發(fā)展都非??欤浻布嗷ヅ浜喜拍馨l(fā)揮出計(jì)算機(jī)應(yīng)用的最大價(jià)值。當(dāng)前,化學(xué)工程設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用存在的一大問題就是大多數(shù)化學(xué)工程研究者、設(shè)計(jì)者,過于重視對(duì)計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件的學(xué)習(xí)、應(yīng)用和研究,而忽視了對(duì)計(jì)算機(jī)相關(guān)硬件的學(xué)習(xí)和了解,在計(jì)算機(jī)應(yīng)用過程中,計(jì)算機(jī)硬件的一些小問題就會(huì)阻礙工作的繼續(xù)進(jìn)行,甚至造成難以挽回的損失。例如,化學(xué)工程設(shè)計(jì)圖存儲(chǔ)不當(dāng),造成設(shè)計(jì)圖丟失、損毀、被盜等情況發(fā)生,影響了化學(xué)工程設(shè)計(jì)的進(jìn)度和效益。其次,一些化學(xué)工程設(shè)計(jì)者、研究者過于依賴計(jì)算機(jī)軟件,進(jìn)而忽視了自身對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握、應(yīng)用和研究,一旦離開計(jì)算機(jī)感覺什么事都做不好,這種依賴使其在化學(xué)工程設(shè)計(jì)中缺少創(chuàng)新和鉆研精神,不利于化學(xué)工程科學(xué)的持續(xù)發(fā)展。再次,化學(xué)工程研究中設(shè)計(jì)和操作優(yōu)化問題一直都很突出,在研究過程中,大部分研究者也比較重視實(shí)踐研究,計(jì)算機(jī)軟件也能模擬部分的實(shí)驗(yàn)過程,且其處理分析數(shù)據(jù)的能力很強(qiáng),即便如此,將化學(xué)工程設(shè)計(jì)應(yīng)用到大型生產(chǎn)中還是存在諸多問題,這就啟發(fā)我們需要進(jìn)一步研究化學(xué)工程設(shè)計(jì)的相關(guān)軟件,進(jìn)一步提高其模擬實(shí)驗(yàn)和處理數(shù)據(jù)的功能,更好解決化學(xué)工程研究中的各類問題,最好能綜合不同軟件的應(yīng)用效果,使軟件的應(yīng)用更為方便、簡(jiǎn)潔、高效。
3結(jié)語
化學(xué)工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件,首先應(yīng)重視計(jì)算機(jī)軟、硬件的協(xié)調(diào)發(fā)展,這樣才能使軟件更好發(fā)揮其作用。其次,化學(xué)工程研究的對(duì)象相當(dāng)復(fù)雜,計(jì)算機(jī)軟件作為化學(xué)工程設(shè)計(jì)的輔助工具,對(duì)于促進(jìn)化學(xué)工程研究、設(shè)計(jì)是很有幫助的,但歸根結(jié)底它只是化學(xué)工程研究和設(shè)計(jì)的輔助工具,因此,在化學(xué)工程研究設(shè)計(jì)中,更應(yīng)重視人的主動(dòng)行為,大膽開發(fā)和創(chuàng)新化學(xué)工程設(shè)計(jì),不斷完善化學(xué)工程,使其能更好為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1]王莉君,周芳.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在化工工藝中的作用[J].當(dāng)代化工研究,2016(3).
[2]單自龍.計(jì)算機(jī)模擬在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].化工管理,2015(1).
[3]趙永華,周艷軍,齊平等.計(jì)算機(jī)技術(shù)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2017(7).
1.1建立數(shù)學(xué)模型
工程上的計(jì)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(jì)算機(jī),輸入程序,就會(huì)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(gè)數(shù)學(xué)模型,然后帶入計(jì)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(jì)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(jì)算機(jī)中去了。化學(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(huì)有大量的圖表、公式、特殊符號(hào),會(huì)話費(fèi)人們大量的精力和時(shí)間,進(jìn)而影響新信息的及時(shí)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(duì)文檔進(jìn)行多種編輯處理。編輯化工論文時(shí)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(shí)驗(yàn)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(jì),然后將其規(guī)律性地展示出來。在處理化工數(shù)據(jù)時(shí),我們可以利用Excel工具進(jìn)行求平均值、自編公式計(jì)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理軟件。可利用Origin進(jìn)行圖形生成,我們可以在軟件中輸入實(shí)驗(yàn)后得到的數(shù)據(jù),通過軟件得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線圖。為利用Origin工具繪制的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)。
2結(jié)語
【關(guān)鍵詞】化學(xué)工程技術(shù);化學(xué)生產(chǎn);應(yīng)用
前言:
伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,專業(yè)人員對(duì)化學(xué)工程研究已經(jīng)從單一走向研究領(lǐng)域與多學(xué)科相結(jié)合的多元化方向發(fā)展,隨著時(shí)代的需要,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新的發(fā)展熱點(diǎn)的出現(xiàn),化學(xué)工程的發(fā)展方向也是多元化的?;瘜W(xué)工程技術(shù)多元的發(fā)展給社會(huì)帶來的也將是全新的面貌,推動(dòng)整個(gè)社會(huì)向前的步伐。
1化學(xué)工程技術(shù)的概述
化學(xué)工程技術(shù)主要研究化學(xué)生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的研究開發(fā),同時(shí)也需要設(shè)計(jì)和管理反應(yīng)裝置,因此它是一門集合理論和實(shí)際操作的綜合性技術(shù)。在化學(xué)生產(chǎn)中運(yùn)用化學(xué)工程生產(chǎn)技術(shù),可以顯著提高生產(chǎn)效率,縮短生產(chǎn)時(shí)間,同時(shí)還可以大幅提高產(chǎn)品的質(zhì)量,減少成本和原材料的消耗,對(duì)于產(chǎn)品的開發(fā)以及技術(shù)的改進(jìn)都具有非常重要的作用。
近幾年我國的科學(xué)水平不斷進(jìn)步,化學(xué)工程技術(shù)越來越來越廣泛地被應(yīng)用在化學(xué)生產(chǎn)中。化學(xué)生產(chǎn)關(guān)系著全社會(huì)對(duì)化工產(chǎn)品呢的需求,也影響著我國其他產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展。化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分必要,對(duì)于維持人們的正常生活和社會(huì)的穩(wěn)定都有重要作用,因此,其應(yīng)用也越來越受到人們的重視。
2化學(xué)工程中的新型反應(yīng)技術(shù)
2.1綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)
環(huán)境問題在當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展中尤為重要,而綠色化學(xué)就是指不會(huì)污染環(huán)境的,可以保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù)。這種技術(shù)主要采用化學(xué)方法和技術(shù)來減少甚至消除潛在污染源,比如那些妨礙社會(huì)安全、對(duì)人類健康有害、影響生態(tài)環(huán)境的原材料都可以通過這種技術(shù)加以治理,從而減少環(huán)境污染,達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。而且綠色化學(xué)技術(shù)可以將污染從源頭就加以消除和治理,因此,對(duì)環(huán)境治理非常徹底。
2.2超臨界化學(xué)反應(yīng)技術(shù)
所謂的超臨界液體就是指具有液體和氣體雙重性質(zhì)的物質(zhì)。當(dāng)壓力和溫度都位于臨界點(diǎn)之上時(shí),其狀態(tài)也位于氣體和液體間。這種超臨界流體的應(yīng)用十分廣泛,在生物化工、化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)以及食品工業(yè)等表現(xiàn)出巨大的研究價(jià)值,具有十分光明的發(fā)展前景。我國目前的超臨界化學(xué)技術(shù)雖然已經(jīng)取得巨大的進(jìn)步,但是有些方面還不夠成熟,仍然具有非常廣闊的提升空間,需要繼續(xù)努力開發(fā)。
2.3新分離技術(shù)
傳統(tǒng)的分離技術(shù)是利用沸點(diǎn)不同,使不同的組分從分離塔中先后分離出來。首先是對(duì)設(shè)備的強(qiáng)化,隨著科學(xué)水平的進(jìn)步,分離技術(shù)也在不斷地更新和改進(jìn),但是任然存在很多不足的地方。而信息技術(shù)的發(fā)展,給分離技術(shù)帶來一個(gè)嶄新的局面,人們將信息技術(shù)引進(jìn)到分離技術(shù)的開發(fā)研究中,取得了非常明顯的進(jìn)步。比如在熱力學(xué)的傳遞性質(zhì)和多相流的研究過程中,就是引入信息技術(shù),并使之發(fā)揮功效,進(jìn)而達(dá)到分離的目的,此方法已經(jīng)成為成熟的分離技術(shù)。再如分子模擬可以提高預(yù)測(cè)平衡性質(zhì)的水平,進(jìn)而加速分離分子,可以用于開發(fā)新型的高效分離劑。因此,信息技術(shù)的引入對(duì)于深入和促進(jìn)分離技術(shù)的深入具有重要作用,并且還能顯著提高工作效率。
3化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用新方向研究
3.1傳熱過程的強(qiáng)化
此研究主要是改進(jìn)換熱器的設(shè)備,通過這種方法來提高傳熱效率,并且使設(shè)備可以持續(xù)放熱。要達(dá)到這個(gè)目的,就必須改進(jìn)原來的設(shè)計(jì)工藝,開發(fā)新型傳熱材料,這樣才能不斷優(yōu)化傳熱技術(shù)。
3.2微細(xì)尺度傳熱學(xué)
微細(xì)尺度是傳熱學(xué)中一個(gè)熱點(diǎn)的分支學(xué)科,具有非常廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)物體尺寸大于連續(xù)介質(zhì)時(shí),由于尺度微細(xì),原來的影響因子也會(huì)發(fā)生變化,這樣就導(dǎo)致了傳入和流動(dòng)規(guī)律的變化。目前的納米和微米科學(xué)都取得了明顯進(jìn)步,也衍生了很多以微細(xì)尺度傳熱學(xué)為基礎(chǔ)的研究領(lǐng)域,并取得了豐碩的成果,比如微型熱管、多空介質(zhì)流動(dòng)傳熱、高集成度電子設(shè)備等多項(xiàng)研究成果。
3.3傳熱理論
一直以來,人們都在研究液體核態(tài)沸騰的原因。但是由于沸騰復(fù)雜多變,研究過程中無法進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。目前的研究方法存在的嚴(yán)重缺陷是計(jì)算的準(zhǔn)確率過低,而且必須以大量實(shí)驗(yàn)做為基礎(chǔ)保障。因此我們必須從新角度來和研究問題,根據(jù)基本理論,找出新的計(jì)算方法和模型,不斷深入研究傳熱理論。
3.4傳熱學(xué)中細(xì)微尺度的研究進(jìn)展
細(xì)微尺度是指從時(shí)間尺度和空間尺度進(jìn)行更細(xì)微的研究的熱學(xué)范疇,如今它在熱學(xué)中已經(jīng)形成了一個(gè)分支,具有廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)一個(gè)物體的尺寸遠(yuǎn)大于其載體時(shí),這樣的情況會(huì)存在,但是由于尺寸的更加細(xì)微,原來的假設(shè)影響因素也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。目前納米技術(shù)已經(jīng)取得顯著的成績,很多領(lǐng)域都是圍繞傳熱學(xué)中的細(xì)微尺度技術(shù)進(jìn)行研究的,近年來取得了高集成電路、多空介質(zhì)流等新成果,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
3.5傳熱設(shè)備的研究進(jìn)展
近些年來,利用翹片來強(qiáng)化傳熱,管外的翹片強(qiáng)化傳熱原理包括有前緣效應(yīng)和非穩(wěn)定性擾動(dòng)以及減薄邊界層等幾種。常用的片是沖縫片和百葉窗。將來對(duì)此的研究應(yīng)該將分布參數(shù)和場(chǎng)地模擬相結(jié)合,來優(yōu)化傳熱裝置結(jié)構(gòu)的參數(shù),實(shí)現(xiàn)管翹式的傳熱針設(shè)計(jì)。
3.6與計(jì)算機(jī)技術(shù)的相結(jié)合
計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步是化學(xué)中大量的技術(shù)問題能夠得到有效的解決。同時(shí)節(jié)約了大量的人力物力財(cái)力,也增加了數(shù)據(jù)和相關(guān)機(jī)械的精密度。計(jì)算機(jī)的主要貢獻(xiàn)表現(xiàn)在計(jì)算流體力學(xué)、數(shù)值傳熱力學(xué)、采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、計(jì)算有利于將數(shù)據(jù)更直觀的表現(xiàn)出來,表現(xiàn)形式更加多樣,能夠有效分析大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
3.7與材料科學(xué)和信息工程相結(jié)合
科學(xué)的進(jìn)步和新技術(shù)的研究涌現(xiàn)就為化學(xué)工程的研究提出了新的機(jī)遇。如何形成優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體系和完整地理論作為研發(fā)支撐成為化學(xué)工程面臨的問題。
所以它必將進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段,在發(fā)展中應(yīng)注重與多學(xué)科的交叉,更多的研究應(yīng)該包括信息和化學(xué)應(yīng)用、生物與化學(xué)以及能源環(huán)境與化學(xué)相結(jié)合的學(xué)科,這都為化學(xué)工程的發(fā)展提供了新的研究方向。由于信息技術(shù)不斷深入各個(gè)行業(yè),為此通過信息技術(shù)可以將大量的信息收集、整理進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,得出結(jié)論可以為化學(xué)工程發(fā)展研究提供新的方向。
3.8做好人才工程的建設(shè)
21世紀(jì)國際社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)質(zhì)上就是以科技實(shí)力為基礎(chǔ)的綜合國力的競(jìng)爭(zhēng),誰在科技上遙遙領(lǐng)先誰就掌握了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展制高點(diǎn)??茖W(xué)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)說到底是人才的競(jìng)爭(zhēng),人才是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。而化學(xué)工程技術(shù)也同樣需要優(yōu)秀的人才,因此,我們要加強(qiáng)化學(xué)工程的教育,培養(yǎng)出更多的優(yōu)秀化學(xué)人才。另外,還要提高化學(xué)工程待遇,加強(qiáng)國內(nèi)外的學(xué)術(shù)交流。目前化學(xué)工程技術(shù)正處在飛越發(fā)展期,隨著化學(xué)技術(shù)的不斷加大,化學(xué)工程技術(shù)必將以全新的面貌展現(xiàn)在我們面前。
4結(jié)束語
綜上所述,化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中具有非常重要的作用,其應(yīng)用大大提高了生產(chǎn)效率,節(jié)約了能源和原材料,而且還提高了產(chǎn)品的質(zhì)量,為滿足人們的日常需求和社會(huì)穩(wěn)定作出重大貢獻(xiàn)。
本文主要概述了化學(xué)工程技術(shù),并對(duì)其中的一些核心技術(shù)和研究進(jìn)展進(jìn)行了闡述,比如綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)、超臨界液體技術(shù)和新分離技術(shù)等,希望可以更好地促進(jìn)化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展,不斷改進(jìn)理論和技術(shù),進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,使它發(fā)揮更大的作用,為人類提供更好的生活,同時(shí)促進(jìn)社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]張楊.淺談化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2014(08).
[2]陳偉.淺析化學(xué)工程技術(shù)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].科學(xué)專論.2013(01).
[3]張燕.化學(xué)工程在化工生產(chǎn)的應(yīng)用探析[J].技術(shù)與化學(xué)工程.2013(09).
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程技術(shù);研究熱點(diǎn);發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TQ021.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1674-0432(2014)-15-96-1
化學(xué)工程是一門將一系列化學(xué)有關(guān)的知識(shí)進(jìn)行深研究的化學(xué)或物理過程的知識(shí)學(xué)科,它還包括對(duì)原有化學(xué)設(shè)備進(jìn)行改革,以化學(xué)思想為基礎(chǔ)將理論和實(shí)際工程知識(shí)糅合。具體工作可包括研發(fā)新產(chǎn)品、設(shè)計(jì)、模擬、操作實(shí)驗(yàn)來強(qiáng)化裝備等硬件設(shè)施。化學(xué)工程領(lǐng)域包括范圍廣泛,其中有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、石油化工等領(lǐng)域,因此化學(xué)工程是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)從而推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步重要的工程領(lǐng)域。目前化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展方向是逐漸趨向連續(xù)化、集約化、自動(dòng)化、高效化和自動(dòng)化、精密化。由于化學(xué)工程技術(shù)被廣泛運(yùn)用到生活領(lǐng)域所以對(duì)其的研究是十分有必要的。
1 化學(xué)工程技術(shù)的新熱點(diǎn)
1.1化學(xué)超臨界反應(yīng)技術(shù)
超臨界的化學(xué)反應(yīng)技術(shù)是指反應(yīng)過程中的溫度和壓力都在臨界點(diǎn)之上,這樣的狀態(tài)往往是液體和氣體之間。這樣形式的存在被廣泛運(yùn)用到生物化工、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域,已經(jīng)顯示出很好的效益,發(fā)展前景很好,但近年來的探究和發(fā)展階段仍處于初級(jí),待進(jìn)一步深入研究。
1.2綠色化學(xué)研究技術(shù)
綠色化學(xué)由于能夠有效避免對(duì)環(huán)境的污染,近年來備受推崇。綠色化學(xué)就是指利用化學(xué)反應(yīng)技術(shù)來充分利用資源、減少污染物的產(chǎn)生來起到對(duì)環(huán)境的保護(hù)。比如,它可以對(duì)產(chǎn)生污染物的相關(guān)溶劑和廢料進(jìn)行處理,利用原子技術(shù)或高選擇性的化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)處對(duì)環(huán)境有利的產(chǎn)品,這不僅能夠增加經(jīng)濟(jì)效益而且?guī)砜捎^的社會(huì)效益。
1.3分離技術(shù)的新研究
首先,分離技術(shù)強(qiáng)調(diào)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的強(qiáng)化,其次是生產(chǎn)技術(shù)??偨Y(jié)來說就是將設(shè)備更新,將生產(chǎn)率提高的技術(shù)都屬于化學(xué)分離技術(shù)的結(jié)果。古老的分離技術(shù)方法是利用各種材料沸點(diǎn)不同將其分離然后做研究。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和各領(lǐng)域研究合作分工改變?yōu)榉蛛x技術(shù)新發(fā)展提供了廣闊的前景。比如近年來,在力學(xué)的傳遞以及多相流方面,采用信息技術(shù)發(fā)生分離,還有分子的模擬就很大的提高了預(yù)測(cè)熱力學(xué)平衡的水平,對(duì)分子的人為設(shè)計(jì)加速了分離等等。因此進(jìn)一步研究高效的分離技術(shù)有著深遠(yuǎn)的意義。
2 傳熱過程新的研究發(fā)展方向
2.1傳熱學(xué)中細(xì)微尺度的研究進(jìn)展
細(xì)微尺度是指從時(shí)間尺度和空間尺度進(jìn)行更細(xì)微的研究的熱學(xué)范疇,如今它在熱學(xué)中已經(jīng)形成了一個(gè)分支,具有廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)一個(gè)物體的尺寸遠(yuǎn)大于其載體時(shí),這樣的情況會(huì)存在,但是由于尺寸的更加細(xì)微,原來的假設(shè)影響因素也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。目前納米技術(shù)已經(jīng)取得顯著的成績,很多領(lǐng)域都是圍繞傳熱學(xué)中的細(xì)微尺度技術(shù)進(jìn)行研究的,近年來取得了高集成電路、多空介質(zhì)流等新成果,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2傳熱設(shè)備的研究進(jìn)展
近些年來,利用翹片來強(qiáng)化傳熱,管外的翹片強(qiáng)化傳熱原理包括有前緣效應(yīng)和非穩(wěn)定性擾動(dòng)以及減薄邊界層等幾種。常用的片是沖縫片和百葉窗。將來對(duì)此的研究應(yīng)該將分布參數(shù)和場(chǎng)地模擬相結(jié)合,來優(yōu)化傳熱裝置結(jié)構(gòu)的參數(shù),實(shí)現(xiàn)管翹式的傳熱針設(shè)計(jì)。
2.3與計(jì)算機(jī)技術(shù)的相結(jié)合
計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步是化學(xué)中大量的技術(shù)問題能夠得到有效的解決。同時(shí)節(jié)約了大量的人力物力財(cái)力,也增加了數(shù)據(jù)和相關(guān)機(jī)械的精密度。計(jì)算機(jī)的主要貢獻(xiàn)表現(xiàn)在計(jì)算流體力學(xué)、數(shù)值傳熱力學(xué)、采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、計(jì)算有利于將數(shù)據(jù)更直觀的表現(xiàn)出來,表現(xiàn)形式更加多樣,能夠有效分析大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
2.4與材料科學(xué)和信息工程相結(jié)合
科學(xué)的進(jìn)步和新技術(shù)的研究涌現(xiàn)就為化學(xué)工程的研究提出了新的機(jī)遇。如何形成優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體系和完整地理論作為研發(fā)支撐成為化學(xué)工程面臨的問題。所以它必將進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段,在發(fā)展中應(yīng)注重與多學(xué)科的交叉,更多的研究應(yīng)該包括信息和化學(xué)應(yīng)用、生物與化學(xué)以及能源環(huán)境與化學(xué)相結(jié)合的學(xué)科,這都為化學(xué)工程的發(fā)展提供了新的研究方向。由于信息技術(shù)不斷深入各個(gè)行業(yè),為此通過信息技術(shù)可以將大量的信息收集、整理進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,得出的結(jié)論可以為化學(xué)工程發(fā)展研究提供新的方向。
3結(jié)語
綜上所述,伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,專業(yè)人員對(duì)化學(xué)工程研究已經(jīng)從單一走向研究領(lǐng)域與多學(xué)科相結(jié)合的多元化方向發(fā)展,隨著時(shí)代的需要,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新的發(fā)展熱點(diǎn)的出現(xiàn),化學(xué)工程的發(fā)展方向也是多元化的?;瘜W(xué)工程技術(shù)多元的發(fā)展給社會(huì)帶來的也將是全新的面貌,推動(dòng)整個(gè)社會(huì)向前的步伐。
參考文獻(xiàn)
[1]韓鋼,宋.化學(xué)工程技術(shù)中微化工技術(shù)的應(yīng)用研究.[J].中國科技博覽,2012(34).
[2]陳惜明,彭宏.化學(xué)工程技術(shù)的幾個(gè)熱點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì).[J]安徽化工.2006(01).
1 化學(xué)工程與工藝概述
化學(xué)工程,簡(jiǎn)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(jì)、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(gè)反應(yīng)流程設(shè)計(jì)方式。實(shí)驗(yàn)研究、本文由收集整理理論分析和科學(xué)計(jì)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(shí)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(shí)背景為基礎(chǔ),例如半導(dǎo)體工業(yè)。隨計(jì)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(jiǎn)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(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。
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(dòng)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?;瘜W(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(dòng)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(jì)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(duì)生產(chǎn)成本產(chǎn)生重要影響。對(duì)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(jì);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(shì)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(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞,這三種傳遞,實(shí)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(shí)也創(chuàng)造了大量非天然的化合物,使人類社會(huì)所有的化合物達(dá)到2230萬個(gè)(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(gè)月就有100萬個(gè)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(dòng)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)。化工新技術(shù)開發(fā)程序是一套科學(xué)的程序,它是以市場(chǎng)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析
傳統(tǒng)的化工實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)需要平行實(shí)驗(yàn),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(shí)驗(yàn)是初步了解、學(xué)習(xí)和掌握化學(xué)工程與工藝科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究方法的一個(gè)重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)?;?shí)驗(yàn)的特點(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(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)會(huì)使繁瑣的數(shù)據(jù)處理過程變得簡(jiǎn)單快捷,大大提高工作效率。數(shù)據(jù)處理是每一個(gè)化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)必不可少的步驟,也是至關(guān)重要的一個(gè)步驟。通過實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理往往并不是那么簡(jiǎn)單,它需要通過復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算,若僅僅依靠手工計(jì)算則需要花費(fèi)大量的時(shí)間,而且化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理量很大、重現(xiàn)性很高,因此應(yīng)用計(jì)算機(jī)來處理實(shí)驗(yàn)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(gè)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的專業(yè)學(xué)科。實(shí)驗(yàn)的目的是通過有限的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)去尋找某一對(duì)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(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用進(jìn)行初步的嘗試。傳統(tǒng)的化工實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)需要平行實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)處理過程的重復(fù)性也非常大。而matlab是一個(gè)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(hào)演算問題,另一方面可以解決數(shù)學(xué)中的數(shù)值計(jì)算問題。matlab的應(yīng)用范圍非常廣,包括信號(hào)和圖像的處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測(cè)試和測(cè)量、財(cái)務(wù)建模和分析以及計(jì)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(jì)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(gè)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(shí)驗(yàn)結(jié)果,數(shù)據(jù)模型以及作圖一起顯示出來。
當(dāng)前,生物化學(xué)工程對(duì)于自然環(huán)境和人文社會(huì)環(huán)境的影響不可忽視,從哲學(xué)上來講,環(huán)境和人之間是一種相互作用、相互依賴的關(guān)系。在人類社會(huì)的發(fā)展過程中,與環(huán)境之間發(fā)生的關(guān)系既有直接的關(guān)系,也有間接的關(guān)系,人類通過對(duì)自身的改革和研究,比如通過對(duì)生物化學(xué)工程的研究,掌握生物化學(xué)的基本發(fā)展規(guī)律,學(xué)會(huì)提高生物化學(xué)工程的使用和為人類社會(huì)服務(wù)的能力,以此來不斷的調(diào)整個(gè)人自身,有效應(yīng)對(duì)社會(huì)環(huán)境和自然環(huán)境的變化。
不可否認(rèn),隨著機(jī)械化、工業(yè)化大生產(chǎn)的到來,生物化學(xué)工程在實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)效率提升等方面發(fā)揮著重要的作用。人類與自然環(huán)境的有效競(jìng)爭(zhēng)都需要依賴于生物化學(xué)工程的產(chǎn)品研發(fā)和工藝改進(jìn)。從理論上講,人類對(duì)于自然環(huán)境的適應(yīng)和改進(jìn)能力是隨著生物化學(xué)工程的研究水平而不斷提高,對(duì)于有效應(yīng)對(duì)大自然的惡劣環(huán)境和極端天氣等方面發(fā)揮著重要的價(jià)值。生物化學(xué)工程作為一門新興的學(xué)科,與自然環(huán)境、人文社會(huì)環(huán)境之間有著較強(qiáng)的聯(lián)系,在改進(jìn)自然環(huán)境、促進(jìn)自然生態(tài)系統(tǒng)良好循環(huán)等方面具有重要的推動(dòng)價(jià)值。
2生物化學(xué)工程的改進(jìn)路徑探索
當(dāng)然,隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,生物化學(xué)工程發(fā)展中存在的諸多困境將逐步完善,生物化學(xué)工程要充分發(fā)揮生物學(xué)、化學(xué)等學(xué)科的最新技術(shù),積極與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的良好結(jié)合,推動(dòng)生物化學(xué)工程的不斷完善。
2.1加強(qiáng)生物化學(xué)工程技術(shù)的研發(fā),保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)基于當(dāng)前我國知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度,為有效提高生物化學(xué)工程的研究水平水平,鼓勵(lì)更多的生物化學(xué)工程人員參與產(chǎn)品研究,需要從根本上加強(qiáng)制度建設(shè),通過完善的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保障制度來提高生物化學(xué)工程的研究能力。我們必須重視對(duì)產(chǎn)品知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù),不斷加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。只有這樣才能夠有效地激發(fā)我國生物化學(xué)工程領(lǐng)域科研開發(fā)人員的研究激情,促進(jìn)我國生物化學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的高速、健康地發(fā)展。
2.2提高生物化學(xué)技術(shù)產(chǎn)品轉(zhuǎn)換能力,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模為有效提升生物化學(xué)工程的發(fā)展水平,需要重點(diǎn)加強(qiáng)生物化學(xué)技術(shù)產(chǎn)品轉(zhuǎn)換能力,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。政府相關(guān)部門要出臺(tái)更多有效措施來鼓勵(lì)建設(shè)大型的生物化工企業(yè),使之能夠?qū)⒀邪l(fā)、生產(chǎn)、銷售融于一體,從而節(jié)省生產(chǎn)成本。尤其要加大力度去培育一批科技創(chuàng)新型企業(yè),此外,還要鼓勵(lì)那些具有發(fā)展生物化工產(chǎn)業(yè)的企業(yè)加入該技術(shù)發(fā)展行列,向著創(chuàng)新型生化公司的方向發(fā)展,從而提高我國整體生物化工行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,并有利于大我國生物化工的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
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(shí)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(shí)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(shí)專業(yè)基礎(chǔ)、強(qiáng)化工程意識(shí)、注重實(shí)驗(yàn)技能、拓寬專業(yè)口徑,注重石化特色的原則。
1.2核心課程體系的內(nèi)容與相互關(guān)系
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(shí)驗(yàn)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(jì)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?;崃W(xué)的核心價(jià)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(duì)化工過程進(jìn)行熱力學(xué)分析[1]。反應(yīng)工程是與工程實(shí)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(dòng)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(shí)和經(jīng)驗(yàn)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(jì)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(duì)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(jì)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(shí),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(dòng)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(dòng)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(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)理論,同時(shí)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(duì)過程開發(fā)、過程設(shè)計(jì)、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(dòng)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。化工熱力學(xué)和傳遞原理旨在加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ),化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)、反應(yīng)工程和分離工程重在強(qiáng)化工程意識(shí),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(shí)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(jì)劃,從下面幾個(gè)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(shí)的能力,有進(jìn)行設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)分析與數(shù)據(jù)處理的能力。在兩年的教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)生普遍反映數(shù)理基礎(chǔ)不夠扎實(shí),一些數(shù)學(xué)問題不知所云,比如熱力學(xué)計(jì)算中要應(yīng)用迭代法求解狀態(tài)方程、精餾過程計(jì)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(jì)、數(shù)值計(jì)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(jì)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(jì)過程的優(yōu)化問題;概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)是實(shí)驗(yàn)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(jì)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(shí)我校化學(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)水平的要求,對(duì)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(jiān)實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)??紤]到Matlab在科學(xué)和工程計(jì)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(shí),將計(jì)算機(jī)模擬與仿真刪去,將其中的知識(shí)分散到加開的MATLAB在化工中的應(yīng)用和數(shù)值計(jì)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(shí),適度的拓展經(jīng)濟(jì)和計(jì)算機(jī)相關(guān)的課程,也增加化工制圖和電工學(xué)等實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力是必不可少的。
2.2整合化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)
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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)課程,分成三個(gè)學(xué)期展開教學(xué)。另外,考慮到傳統(tǒng)的化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)教材以單一驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)按由淺入深的原則劃分成驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和綜合型實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次。盡量精簡(jiǎn)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),增加設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和綜合型實(shí)驗(yàn)??梢詮慕處煹囊恍┛蒲许?xiàng)目中選出一部分讓學(xué)生參與,將這些項(xiàng)目設(shè)計(jì)成設(shè)計(jì)型或綜合型實(shí)驗(yàn),這樣,通過學(xué)生的親身體驗(yàn)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)。