时间：2023-08-15 17:25:02
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化学反应工程原理，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
化学反应工程是一门涉及物理化学、化工传递过程、化工热力学、化学动力学、以及生产工艺、环境保护、经济学等知识领域的课程，是一门综合性很强的工程学科。主要研究工业规缕化学反应器中化学反应过程与反应物系质量、热量、动量传递过程即“三传一反”同时进行的物理变化与化学变化的基本规律。在此基础上，探求反应器设计包括装置的型式结构设计、操作条件(参数)的选定及控制、技术经济效果的评价及优化等的基本原理和基本方法。其核心就是对反应装置中的操作过程进行定量的工程学解析。
对所研究的化学反应，以简化的或近似的数学表达式来表述反应速率和选择率与温度和浓度等的关系。这本来是物理化学的研究领域，但是化学反应工程工作者由于工业实践的需要，在这方面也进行了大量的工作。不同之处是，化学反应工程工作者着重于建立反应速率的定量关系式，而且更多地依赖于实验测定和数据关联。多年来，已发展了一整套动力学实验研究方法，其中包括各种实验用反应器的使用、实验数据的统计处理方法和实验规划方法等。
对各类常用的反应器内的流动、传热和传质等过程进行理论和实验研究，并力求以数学式予以表达。由于传递过程只是物理的,所以研究时可以避免化学反应,用廉价的模拟物系（如空气、水、砂子等）代替实际反应物系进行实验。这种实验常称为冷态模拟实验，简称冷模实验。传递过程的规律可能因设备尺寸而异，冷模实验所采用的设备应是一系列不同尺寸的装置；为可靠起见，所用设备甚至还包括与工业规模相仿的大型实验装置。各类反应器内的传递过程大都比较复杂，有待更深入地去研究。
对一个特定反应器内进行的特定的化学反应过程，在其反应动力学模型和反应器传递模型都已确定的条件下，将这些数学模型与物料衡算、热量衡算等方程联立求解，就可以预测反应结果和反应器操作性能。由于实际工业反应过程的复杂性，至今尚不能对所有工业反应过程都建立可供实用的反应动力学模型和反应器传递模型。因此，进行化学反应工程的理论研究时，概括性地提出若干个典型的传递过程。例如：伴随着流动发生的各种不同的混合，如返混、微观混合、滴际混合等；反应过程中的传质和传热，包括反应相外传质和传热（传质和反应相继发生）和反应相内传质和传热(反应和传质同时进行)。然后，对各个典型传递过程逐个地进行研究，忽略其他因素，单独地考察其对不同类型反应结果的影响。例如，对反应相外的传质，理论研究得出其判据为达姆科勒数Dα，并已导出当Dα取不同值时外部传质对反应结果的影响程度。同样，对反应相内的传质，也得出了相应的判据西勒模数。这些理论研究成果构成了本学科内容的重要组成部分。这些成果一般并不一定能够直接用于反应器的设计，但是对于分析判断却有重要的指导意义。
由于在已选定的工业反应器中进行的宏观化学反应过程，就是具有一定化学动力学特性的反应物系进入具有一定流动和传递特性的工业装置中进行演变、达到人们期预的状之后离开反应器的全过程，整个过程涉及到多种影响参数及各参数之问相互作用的复杂关系。使宏观过程控制到期预状态，达到工程技术目的，实现技术经济目标，必须搞清上述诸多因素或参数对宏观过程、状态及生产(设计)目标的影响规律、调控的可能性及程度、技术经济效果等。在研究或处理方法上，就是在实验(实践)的基础上，用数学模拟的方法即根据反应的动力学特性和该物系在该反应器中的传递特性及流动特性，抓住影响宏观过程的主要矛盾和矛盾的主要方面。恰当地简化处理那些影响不大的次要因素，建立物系的动态物理模型。再对物理模型进行数学描述—建立宏观过程的数学模型，进而根据特定的初始条件、边界条件对数学模型求解，确定有关设计参数以及模拟放大，实践检验，修正完善。显然，该模型就是化学动力学模型、流动模型、传递模型以及相关的参数计算模型的综合。所以建模及解析无疑是各类反应器设计的中心。
学习的过程要与实际工程联系起来
例如在返混这一概念的学习中，例如，针对丁二烯氯化制二氯丁烯的开发，根据化学反应工程理论指导认识反应特征，温度效应要求反应器内不出现低温区，否则造成反应选择性差，为使反应器内不出现低温区，最直接的方法是将两种物料各自预热，然后进入反应器。但是丁二烯容易在预热器中发生自聚，造成换热面的污染，使换热器不能长期运转。因此，从工程的角度，不宜采用用原料预热的方式，可利用返混使进入反应器的冷料与反应器中的热料迅速混合，使冷料可以立刻提高温度。正如全混流反应器中提到，充分的返混将使反应器内的各处温度和浓度均匀，并等于反应器的出口浓度好温度。
工程分析方法是将化学反应工程中诸如返混，传质，传热等物理因素对反应结果的影响，进行分解处理，而后进行工程分析。工业反应器中的化学反应可以分解为物理过程和化学过程。在化学反应过程中，影响反应结果的因素可分为二类：一是与设备大小无关的反应动力学因素，即化学因素，这是过程的个性。每个反应各不相同。二是与设备大小密切相关的传递过程因素，即工程因素，这是过程的共性，同类反应器的传递特性是相同的。不因进行的反应过程而变化。但与反应器大小密切相关。而从本质上看，工程因素对反应结果的影响，是通过流体流动，传质和传热等物理过程。改变了反应场所的浓度和温度分布，再通过反应动力学的特征间接地影响了反应结果。
反应工程思维方法揭示了上述决策变量对反应结果的影响。实质上是有关工程因素对反应场所温度和浓度的影响，而反应场所的温度和浓度是通过化学反应的温度效应与浓度效应对反应速率，反应选择性产生影响，进而改变了反应结果。因此，我们在教学过程中突出强调反应工程理论思维法运用，强调从分析工程因素的本质入手，针对反应动力学特征来判别工程因素对反应结果的影响，培养采用工程分析法来分析和解决工程问题的能力。只有把握了工程因素本质及反应特征，分析了工程因素对反应结果的影响程度，才能使从反应过程设计和操作上提出优化的工程措施，解决工程问题。
返混这一工程因素，已经知道返混造成了反应器内浓度的变化，使反应物的浓度降低了，那么对反应结果有何影响呢?对这个问题，我们不能简单地下结论，而要根据反应过程的特征，具体问题具体分析。例如，对串联反应而言，浓度降低总是造成反应选择性的下降，故这一工程因素的影响总是不利的：而对平行反应而言，根据反应选择性的动力学特征，主反应级数低于副反应级数时，浓度降低是有利的，故返混的影响是有利的，而反之则是不利的。又如，对于颗粒催化剂内部传递过程而言，由于传质阻力的存在，使催化剂内部的反应物浓度从外往里呈逐渐降低的态势，而产物浓度的变化则相反。尽管内部传递过程与返混是两个截然不同的工程因素，但只要深入分析，从本质上看，内扩散同样是改变了反应场所的浓度，使反应物浓度降低了，这恰好与返混的结果一样，可以预见，内部传递过程对反应结果的影响，也必然与返混的影响一样。工业反应过程中，影响反应结果的工程因素有返混、予混合、传质和传热等，取决于反应器型式、操作方式、操作条件等决策变量。反应工程思维方法揭示了上述决策变量对反应结果的影响，实质上是有关工程因素对反应场所温度和浓度的影响，而反应场所的温度和浓度是通过化学反应的温度效应与浓度效应对反应速率、反应选择性产生影响，进而改变了反应结果。
化学工业生产过程包括进行物理变化和化学反应的过程。化学反应过程是生产的关键。在工业规模的化学反应器中，化学反应过程与质量、热量及动量传递过程同时进行。这种化学反应与物理变化过程的综合，称为宏观反应过程。研究宏观反应过程的动力学称为宏观反应动力学。宏观动力学与本征动力学不同之处在于：除了研究化学反应本身以外，还要考虑到质量、热量、动量传递过程对化学反应的交联作用及相互影响。进行宏观反应动力学分析，应注意按相的类别、温度条件和操作方法来分类，多相反应，或称为非均相反应，涉及反应物及生成物在相际的质量传递。变温反应涉及反应物系的相际及与外界的热量传递；而流体的流动特征对质量传递和热量传递有着重大的影响。以宏现动力学为基础，还要进一步对工业反应装置的结构设计墁最佳操作条件的确定控制、放大、优化等进行研究，以期应用于生产实践时获得良好的技术经济效果
由于化学反应工程涉及多种影响参数及参数之问相互作用的复杂关系，例如化学反应与传质、传热过程的相互交织，连续流动反应器中流体流动状况影响到同一截面反应物的转化率和选择率的不均匀性，化学反应速率与温度的非线性关系等，传统的因次分析和相似方法已不能反映化学反应。工程的基本规律，而必须用数学方法来描述工业反应器中各参数之间的关系，这种数学表达式称为数学模型。有了数学模型，才可能用数学方法来模拟反应过程，这种模拟方法成为数学模拟方法。用数学模拟方法来研究化学反应工程，比传统的经验方法能更好地反映其本质。数学模拟方法的基础是数学模型，数学模型的基础是对多种影响过程特性的分析，又称为物理模型。数学模型处理问题的性质可分为化学动力学模型、流动模型、传递模型、宏观动力学模型。工业反应器中宏观动力学模型是化学动力学模型流动模型及传递模型的综台，是本书所要讨论的核心内容。气—固相催化反应和流—固相非催化反应着重讨论单颗粒固相粒内和相际的宏观反应动力学，气—波相反应则着重讨论液相内的化学反应，其宏观动力学模型是化学动力学模型与传递过程模型的综合，若讨论的是整个反应器。宏观动力学模型还包括l旎动模型在内数学模型的建立是通过实验研究得到的对于客观事物规律性的认识并且在一定条件下进行台理简化的工作。不同的条件下其简化内容是不相同的。各种简化模型是否失真，要通过同规模的科学实验和生产实践去检验和考核，并对原有的模型进行修正，使之更为合理。物理化学中的理想气体定律，化工单元操作中吸收过程的双膜论，都是在一定条件下建立的行之有效的合理的简化模型各种工业反应过程的实际情况是复杂的，尤其是流动反应器内流体和固体的运动状况和多孔固相催化剂及固相反应物内的宏观反应过程，一方面由于对过程还不能全部地观测和了解；另一方面由于数学知识和计算手段的限制，用数学模型来完整地、定量地反映事物全貌目前还不能实现。因此，将宏观反应过程的规律进行去粗取精的加工，根据主要的矛盾和矛盾的主要方面提出一定的模型，并在一定的条件下将过程合理简化，是十分必要的。简化是数学模拟方法的重要环节台理地简化模型要达到以下要求：(1)不失真；(2)能满足应用的要求：(3)能适应实验条件，以便进行模型鉴别和参数估值；(4)能适应现有计算机的能力。
【关键词】化学反应工程 应用 教学改革
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）16-0056-02
化学反应工程是一门涉及高等数学、化工原理、化工热力学、化工传递过程、化工分析与合成等多学科、多领域的科学，也是一门研究化学反应的工程问题的学科。化学反应工程是我校化学工程与工艺本专科的核心课程，目的是将实验室中发现的化学反应可靠地移植到工业生产中，并且就所确定的反应与预期的生产能力对反应器的形状、尺寸及操作方式进行设计，其应用遍及化学、石油化学、生物化学、医药、冶金及轻工业等许多工业部门。
一 化学反应工程在化工工程中的应用
1.化工工程是否具有可行性是一个最直接、最根本的问题，而解决这一问题的基础是先要了解各反应的速率
对于具有工程意义的系统来说，反应动力学无法用理论计算，而必须通过实验来确定。所谓的反应进行分析，即通过实验测定动力学数据并对之进行数学关联，从而获得反应速度方程。因为大多数重要的工业反应都不是在充分混合的均相中进行的，传热和传质过程对这些反应的进行也有相当大的影响。因此，传递过程动力学与化学动力学的共同作用在化学反应工程中具有非常重要的意义。
化学反应工程学中的动力学就是专门阐明化学反应速度与各个物理因素之间的定量关系。有些从热力学分析认为可行的，如常压、低温合成氨，由于速度太慢而实际上是不可行的，只有研究出好的催化剂才能在适当的温度和压力下以显著速度进行反应，这就是动力学的问题。还有一些过程，从热力学分析认为是不当的，如甲烷裂解制乙炔，在1500℃左右的高温下，乙炔极不稳定，最终似乎只可以得到碳和氢。但如果使它在极短时间（如0.001秒）内反应并立刻淬冷到低温，那就能获得乙炔，工业上也就是这样来实施的，所以在实际应用上起决定性作用的往往是动力学因素。为了实现某一反应，需要选定合适的条件、反应器结构型式以及确定反应器的尺寸和处理能力等，这些都紧紧依赖于对反应动力学特性的认识。动力学是反应工程的一个重要基础，更是化工工程的一个重要基础。
2.化工工程需要工业反应器，而反应器的设计与计算、开发与放大是化学反应工程的一个重要内容
尽管各种产品有不同的生产过程，但作为化工生产的核心——化学反应器是必不可少的。各种不同类型的化学反应器具有不同的反应工程性质，因为在这些反应器中的流体力学及热力学状况可能完全不同。这就要求在进行反应器设计时，要以质量、能量及动量的基本守恒方程式为基础。除了化学动力学以及质量和热量的交换外，反应器中的流体力学及温度变化类型对于反应器的生产能力也会产生影响。
工业装置上采用的反应条件，不一定与小试或中试的一致。如在实验室的小装置内，反应器的直径很小，床层也薄，一般又常以气体通过床层的空间速度作为反应条件的一种标志。但在放大后，床层的高径比往往就不一样了。如要保持相同的空间速度，线速度就需改变，而线速度的大小又影响到压降、流体的混合和传热等情况，从而导致反应的结果不再与小试相同。又如，在小装置中进行某些放热反应时，温度容易控制，但在大装置中，传热和控温往往成为头等难题，甚至根本不可能达到与小装置相同的温度条件，所有这些导致出现“放大效应”。因此，工业装置的反应条件必须结合工程上的考虑才能最合理地确定。在化学反应工程学科建立以前，工业界广泛采用的方法是逐级经验放大的方法，中间试验往往耗资大、历时久。化学反应工程学科建立以后，逐步形成一套新的数学模型方法。目前，逐级经验放大和数学模型两种方法同时并存，各有适用范围，但是，即使是逐级经验放大的方法，也常是以化学反应工程的理论为指导，而不再是纯经验性的了。
3.工业反应过程的优化操作以及反应技术的开发是反应工程在工业方面的重要应用
化工产品只有在反应器中才能产生，想提高产品的产量必然要对反应器的操作条件进行优化。实际工业反应过程未必在最优的条件下操作，即使设计是优化的，在实施时往往有许多难以预料的因素，使原定的优化设计条件在实际操作中未必是优化的。运用化学反应工程理论对现行的工业反应过程进行分析，结合模拟研究，可找出薄弱环节和进一步调优的方向，通过调节和改造以获得最大的经济效益。由此可知，在化工工程中，老厂的增产挖潜、新厂的设计、新工艺、新产品以及新设备的付诸实践，化学反应工程都起着重要的指导作用。反应工程的理论为新反应器和新反应技术的开发指明了方向，研究者可据此寻找合理的设备结构和操作方法。近年来出现的新的石油化工裂解技术和各种新型技术，都得益于反应工程理论的指导。在工业应用中，在定性指导方面已发挥了很大的作用。但是，与理论研究相比，反应器内传递过程的实验研究和数据积累还很薄弱，特别是对于化工生产中经常遇到的多相流动体系的研究还不足。因此，反应工程的研究需要与多相流体力学和多相传递过程的研究相结合，以便相辅相成。同时，化学反应工程向生化、冶金等领域扩展时还会出现新问题，这就需要进一步的研究。
二 化学反应工程课程教学改革
针对目前的高校教学，我认为在此门课程教学与学习中应对以下几方面进行加强：
1.强化计算机的应用
气固相催化反应器是用数学模型法设计计算最成功的实
例之一，常用拟均相模型求解。对拟均相一维模型可以得到微分方程组，此微分方程组可以用数值法求解，常用的数值法有欧拉法、改进欧拉法、龙格—库塔法等。另外要求学生结合所学“化工计算机应用”的课程内容，采用VB计算机语言进行编程，对各种计算方法、边界条件、步长等进行比较，使计算结果稳定、准确。
2.加强实验教学
如返混是不同停留时间的物料混合，返混降低了反应器中反应物料浓度，影响反应速度、转化率及选择性，所以返混对化学反应结果影响特别大。通过开设相应实验，可以从中看到返混对反应物浓度的影响及停留时间分布的特征，反应器的空速等操作条件对返混程度的影响，对串联全混釜模型与轴向分散模型有了深刻的理解。根据流动模型参数，结合在其中进行反应的特征参数，计算或预测非理想流动状态下反应实际可达到的转化率。
3.与生产实践相结合
本课程以工业反应过程及反应器设备为研究对象，安排学生到工厂实习，这对本课程的学习非常重要。我们连续几年安排学生到中石化茂名分公司实习，在实习前，我们要求学生结合所学“石油炼制工艺学”课程内容，并针对自己实习的车间查阅相关资料，了解反应原料组成和来源；掌握装置的反应过程原理和工艺条件，熟悉装置的设备。在实习基地先组织听取技术人员的安全知识讲座。然后在实习中了解主要装置的工艺流程，熟悉现场的管线——泵——反应器——储罐等的走向，认清部分工艺的简易流程，了解化工生产中所用到的各类反应器、换热器、罐及辅助设备等，使学生对各类反应过程及所涉及的设备有感性认识。通过进厂实习也进一步证明理论与实践密不可分，有利于教学质量的提高。
三 结论
化学反应工程是一门工程类学科，与工程实际紧密联系，数学模型复杂，实践性和应用性很强。课程改革通过结合现代教学方法与手段，引入专业实验和生产实习等实践环节，加深了学生对理论知识的理解，培养了学生综合应用知识的能力及工程意识，提高了分析、解决工程问题的能力，适应了新世纪人才培养模式的需求。
参考文献
[1]刘军.化学反应工程[M].北京：化学工业出版社，2009：1～10
[2]许志美、张濂.倡导科学思维方法，培养工程分析能力——“化学反应工程”教学研究[J].化工高等教育，2003（1）：66～67
一、“以学为主”的多样化课堂教学
龚克指出,[5]大学教育区别于基础教育的标志之一,应是从以教为主转变为以学为主。改进以“管灌”为主的培养模式,激发学生的主动求知欲是真正提高教育质量的关键。在化学反应工程课程的双语教学中,我们也在逐渐转变观念,采用多种多样的课堂教学方法,改变完全以教师为中心的讲授式教学为多种教学方法并用,以提高学生学习的主动性为目的,着力提高课堂教学效果。下面拟对主要采用的几种教学方法进行介绍。
1•讲授式教学:即教师系统地向学生传授科学知识。由于本课程采用双语教学,学生在学习中往往花费较大精力在理解语言、语法上,反而忽视了课程知识,导致学习效果不够理想。[6]针对这一问题,我们在教学中改变传统的灌输式教学,采用多种形象、生动的手段,如大量的图示、动画,以图文并茂的方式进行讲解,避开学生在语言方面的障碍,使其注意力转移到课程知识的学习,引导学生不要过多关注语言、语法,强调英语语言以“用”为目的,提高学生对知识的接受效果。课堂上经常设问,激发学生克服语言障碍从课本中寻找答案的兴趣。教学中重视双语应用实效,根据学生接受知识的程度,逐渐提高英文讲授和表述的比例;鼓励学生多运用英文,从看例题、做习题开始,到逐渐习惯用英文写作业和考试答卷。
2•互动式教学:即授课过程中教学双方经常进行交流互动。例如在教学中,教师提供工业反应器范例,由学生自行发现反应器的设计特点并主动质疑,然后全班讨论或小组讨论,继而选出学生代表,用英语表达自己对该反应器设计特点的认识和分析原理,最后教师作总结或纠正要点。教师经常选出教材中较为生动的典型章节或例题,提出问题,由学生自行阅读课本,让学生带着兴趣学习,引导学生猜读不熟悉的单词;以学习课程知识为重点,让学生自行讨论阅读的内容,最后教师强调这部分内容中的关键概念和原理。每次课结束,教师都布置任务给学生,要求学生总结本次课程的内容。下次课上首先抽出几位同学对前一次课的内容进行提纲挈领的回顾,由此督促学生课下自主复习,及时回顾,保证知识的连贯性,达到温故而知新的目的。这些互动式教学方法促使学生自主阅读教材,并运用英语语言表达自己对课程内容认知,取得了很好的教学效果。
3•感知式教学:教学中利用各种方式让学生直接感知实际的反应器。我们认为,仅给学生讲授理论知识,往往很难达到预想的效果,而直接感知对化学反应工程教学具有非常重要的作用。由于反应器是化工工艺过程的核心设备,我校有大量的科研力量投入在反应器设计中,已开发的反应器包括催化裂化、催化裂解两段提升管反应器及渣油加氢裂化悬浮床反应器等。此外,各科研组用于科学研究的反应器多种多样,如固定床反应器、流化床反应器、釜式反应器等。在教学过程中,课程组教师创造各种条件,让学生进入实验室参观实际反应装置,不能参观实物的,则以生动的照片、图片来展示,将反应器的特点直观地展示给学生,让学生将抽象的理论与实物建立起联系,显著提高教学的实效。
4•训练式教学:即教学注重学生对所学知识的反复实际训练。目前推进的“卓越工程师培养计划”中,很注重培养学生的工程设计能力,在化学工程与工艺专业随后的课程中有专门培养工程设计能力的化工设计课程,其中不可避免地涉及化学反应器的设计。由此,在课堂教学中,我们除了让学生就每个知识点进行反复训练,还设计题目,让学生就多个知识点甚至整个知识体系进行训练;并设法找到工业实际反应器的数据,例如石油化工过程中涉及的油品催化裂化流化床反应器、乙苯脱氢制苯乙烯固定床反应器、邻二甲苯制苯酐反应器等,让学生身临其境地进行反应器计算或设计的训练。在教学中,针对具体的教学内容,我们分别采用不同的教学方法,激励学生充分发挥主动性,并尽力使课程理论与工程实际相结合,取得了较为满意的教学效果。
二、理论教学与实践教学充分融合
近年来由于校院两级投入的加大,我们的实验和实践教学条件取得了较大的发展。化学反应工程课程组教师,充分抓住各实践教学环节的机会,将本课程中的理论融入实践教学之中。
目前,针对本课程所设置的教学实验有五个,包括:多釜串联反应器停留时间分布测定实验、固定床及流化床的流动特性实验、管式反应器内的烃类裂解反应实验、苯酐合成反应过程实验以及乙苯脱氢制苯乙烯实验,以强化学生对非理想流动、流体流动示踪方法、停留时间分布、实际反应器形式以及转化率、选择性、反应器换热方式等的认识。这些教学实验,为本课程的实践性教学提供了良好的支撑。进行相关实验时,我们进一步强化学生所学的理论知识,重温重要的概念,使学生在实验过程中切实认识真正的反应器,并运用所学理论知识进行反应器的操控和数据的处理。
我校拥有良好的实践和实习教学条件。化学工程与工艺专业的学生均要经历认识实习和生产实习等实践环节。化学反应工程课程组教师充分利用这些实践环节,引导学生把课程的相关理论知识与现场实践相结合。例如在实习中,我们给学生下达任务,了解相关工业反应器的形式,认识其特点,了解其中所发生反应的类型和特点,调研并取得反应器进出物料组成和流量数据,以此进行物料衡算,计算目的产物的收率、选择性等,使学生对反应工程所学内容有一个回顾,体会到本门课程所学知识在实际工作中的作用,激发学习兴趣,实现理论与工程实际的紧密结合。
我校专为化工专业建成了一个仿真计算实验室,安装了常减压、催化裂化、加氢精制等典型的炼油装置仿真软件。在配合实习教学的同时,它们可以进一步深化学生对化工反应器的认识。仿真实验室还安装了化工设计模拟软件,为化工设计实践提供了良好条件。承担化学反应工程课程的教师,也参与化工设计实践的指导,从中进一步强化有关反应器设计理论的应用,使抽象的理论体现于具体的工程设计中,让学生体会到学有所用。很多学生在化工设计总结中感慨地表示:以前学了那么多理论,不知道有什么用,通过化工设计,又将以前的理论知识回顾了一遍,设计出一套实际的装置,收获很大,很有成就感!目前,我国推进的“卓越工程师培养计划”注重提升学生的工程实践能力和创新能力,[5]本课程理论教学与实践教学充分融合的教学方案无疑正好吻合了“卓越工程师培养计划”的总体思路,也是我们进一步努力的方向。
三、教学与科研相结合
科研在高等教育中具有十分重要的地位,要培养创新型人才,建设一支合格的教师队伍,必须把科学研究作为提高教师素质的关键环节。教学工作是教师的天职,而科研对教师学术水平的提高有着积极的促进作用。国内外经验证明,没有高质量的科学研究,就不可能建立一支高水平的师资队伍。没有高水平的师资队伍,同样也不可能有高水平的教学质量和科学研究。科研是提高教师综合素质和教学能力的第一促进力。
我校化学反应工程课程组教师均具有较强的科研背景,在炼油工艺和催化领域取得了大量的研究成果,掌握着该领域的最新进展,所承担的科研任务大多与化学反应工程课程知识有着紧密的联系。例如,催化裂化两段提升管反应器就是利用化学反应工程的知识所开发出的新型反应器。已开发的多产丙烯(TMP)技术的中心环节也与非均相催化反应动力学和反应器设计直接相关。教师在科学研究中进行自我完善与发展,通过科研工作促进自我知识结构的更新、知识体系的充实、对知识前沿的把握和对学科知识的理解,为教学内容和教学方法的改革奠定了“能动性”基础。
有深厚的科研背景,可以保证教师授课中知识传授的准确性与知识重点的掌握,同时教学中教师会自然而然地把科研中获取的生动案例结合进来,实现将科研成果向教学内容的转化。将科研成果融入课堂教学,一方面能有力促使学生掌握较宽的化学反应工程基础知识,学习化学反应工程的研究方法与思路,了解化学反应工程最新进展及发展方向,另一方面也激励学生提高创新思维的能力,加强工程观点、提高分析工程问题和解决工程问题的能力。以下即是科研成果向教学转化的两个实例:
实例1,利用两段提升管催化裂化技术的科研成果,课上给学生讲授两段提升管反应器的设计思路,从反应动力学特性、反应器流动特性等多角度进行案例剖析讲解,使学生在理解理论知识的同时,接触到工业实际反应器设计案例,抓住学生的兴趣点,大大提高教学效果。
实例2,我们利用科研中对反应器流动行为示踪研究的经验,生动形象地将非常抽象、难懂的非理想流动现象和概念介绍给学生,并利用图片、动画给学生演示非理想流动示踪研究的过程,使学生产生浓厚的学习兴趣。
教师们在科研工作中积淀的经典案例和对学科前沿的把握,使学生感同身受地体会到知识的力量,增强了对工程技术科学的崇尚意识,有效地激发了探索和研究的热情。
学校转型发展目标的实现不是一个口号，它需要课程体系和课程内容重构，学科建设、教学基本设施、师资队伍建设、校企合作、课程教学改革来实现［1］。化学反应工程是化学工程与工艺专业的核心课程［2］，主要研究工业规模化学反应过程的优化设计与控制［3］。学习过程中涉及到高等数学、化工原理、物理化学、化工热力学等多门课程，被学生认为是工科最难学的课程之一［4－7］，学生主动学习的积极性不高;另外即使是在校期间成绩较好的学生在学完本课程后，碰到实际应用的问题也是束手无策，据毕业后的学生反应，在工作中碰到生产操作、反应器开发的实际问题，还是不知道如何应用学过的知识去分析问题，抓住解决问题的关键。因此工科院校培养具有丰富的理论知识，还能够理论联系实际，具有较高的独立思考问题、发现问题、分析和解决实际生产问题的能力的工程技术人尤为重要。结合多年的教学体会，依据人才培养为地方经济发展服务的原则，以培养掌握化学工程与工艺方面的必备知识，能在化工企业及相关行业从事生产技术工作的应用技术型人才为目标，浅谈对化学反应工程教学的改革。
1精选教学内容
新的人才培养方案要求在教学过程中不能盲目追求高、精、深，要充分考虑人才供给与社会需求的关系，以为地方经济发展培养优质应用技术型人才为导向，我们选用朱炳辰教授主编的《化学反应工程(第五版)》作为教材。在教学内容上我们将整个教学内容分为三大块，第一部分是绪论，在教学过程中通过组织学生讨论平顶山区域煤化工盐化工发展状况，引导学生提出化学反应工程的研究任务、对象和研究方法，激发起学生的学习兴趣。我校为新近升本的二本院校，生源特点是学生基础较差，根据学生的特点结合多年教学经验，重基础知识教学效果较为理想，因此，教学内容的第二部分选择化学反应工程的基本原理、理论和研究方法，精选化学反应动力学、混合与返混、反应过程热量与质量传递、复合反应的选择率与收率、反应器热稳定性等内容，突出讲解影响反应结果的工程因素，为学生开发反应过程和反应器打下扎实的理论基础。基础理论的学习是为了应用，第三部分选择反应器设计、反应器的数学模型和反应器中的传递过程的影响作为重点内容，通过理想的间歇釜式反应器、全混流反应器、平推流反应器的学习，使学生掌握用数学模型进行反应器设计的基本方法，对反应与传递对反应过程的开发，反应器的放大设计的影响有深刻的认识。
2改进教学方法
应用型人才既要具备扎实的基础理论，更要有较强实践能力和解决问题的能力。在反应工程课程教学过程中，突出应用导向，通过由教师教导为主向以学生学为主的转变、案例教学、课程设计来强化基本原理、基础知识，精炼反应器设计、达到突出能力的效果。随着高校的扩招，教学对象的智力因素和学习能力已经产生了巨大的变化，我校不少学生习惯于被动式的学习方式，不愿意主动思考。怎么样在教学过程中充分调动学生的积极性，发挥学生的主观能动性尤为重要。在绪论部分教学中，我们采用由老师抛出问题“平顶山的煤资源和盐资源丰富，现在要扩建年产40万吨氯碱新厂，如果你是厂长的话你该怎么办”，再引导学生展开讨论，如根据年产量确定日产量、选用反应器、确定反应器的体积、确定需要的其他配套装备等等，学生反应非常热烈，通过讨论由学生总结出化学反应工程的研究对象，任务，研究方法，学生经过自己积极思考，大脑风暴后得出结论，大大激发出他们的学习兴趣。在基本原理、理论的教学过程中，重点讲处理问题的方法。反应工程中的基本概念由老师主导精讲，如混合与返混、收率与选择率等概念，强调反应工程处理问题的思维方法，即工程因素通过影响反应物的浓度和反应温度来改变反应结果。对于较难的温度和浓度对反应速率的影响部分，教师详细讲述解决问题的思路，将学生合理分组，提前安排学生自己学习，安排课堂讨论，学生通过自主讨论，举一反三，掌握工程因素对反应影响途径和解决问题的思路、方法。反应器设计部分教师详讲每种反应器的特点，重点讲述反应器设计的思路，列物料衡算和热量衡算式，带领学生推导出间歇反应器的设计方程，再由学生自行推导其他理想反应器的设计方程，学生在推导过程中根据不同反应器的特点，归纳总结，找其中的异同点。通过反复训练，让学生学会独立思考问题、发现问题，培养学生分析问题并解决问题的能力。在反应工程课程的课堂教学中，如何提高学生的学习兴趣，培养他们的创新意识，工程意识，让学生把化学反应工程的基础理论与企业生产相互衔接起来，真正从工程角度去揣摩生产工艺的每一环节，继而成长为一名综合素质高、技术本领硬的卓越工程技术人才，具有十分重要的意义。在与工业反应器联系紧密的反应器设计部分教学中，针对性的采用案例教学，选取与教学内容相关的案例“年产3万吨尼龙66间歇聚合釜设计、年产5万吨甲醇管壳式反应器设计、年产5万吨苯乙烯绝热径向反应器设计”，理论课讲述之前将案例材料发给学生，让学生熟悉材料，再进行理论讲解，以所选取的案例为例，讲解设计思路，例如如何确定反应器体积、操作条件、设备材质结构的确定等，课后由学生分组讨论合作，自行完成设计任务，然后组织学生进行汇报答辩，对所完成的设计进行分析讨论以及评价。学生通过针对性的设计练习，激发出学生的学习热情，培养其应用理论知识解决实际问题的能力。
3积极参与产学研一体化
通过课堂教学改革由知识本位向技能本位转型只是一个方面，是培养应用技术型人才的一种手段，从根本上真正提高教学质量的关键是大力开展产学研一体化，充分利用学校和企业两种不同的教育环境和教育资源，通过学和企业双向培育，将理论知识、技能训练和企业实际工作经历有机结合，培养高素质的应用技术性人才。在本课程的教学中，充分利用我院的校企合作平台，与许昌龙兴达煤化有限公司，河南赛福特农产品检测服务有限公司等单位进行专业对接，为学生创建校外实习基地，保证理论知识在实践中的应用，企业为学生提供部分工作岗位，使得学生在校期间能接受到真正的高技能训练。
4结语
化学反应工程课程教学由知识为主向技能应用为主转型，教学方法由教师主讲向以项目化案例教学为主转型，人才培养方式由学校单一培养向产学研一体化校企合作培养转型，课程教学改革还在路上，未来我们还会在这条路上继续探索。
作者：王莉 单位：平顶山学院化学化工学院
关键词：化学反应工程；课程建设；教学改革；工程观念
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）04-0104-03
《化学反应工程》是化工工艺专业的核心课程，也是其他相关专业的重要课程，化学反应的工业化实施、反应器的设计和优化等一系列化学工程问题都离不开它的指导。可是，在教学过程中，我们发现不少学生认为该课程难度大、理解困难、不容易掌握，是大学中最难学习的课程之一。这种现象产生的原因：一方面，该课程涉及先期多门课程知识，知识点零散，难点较多，学时数少，要在较少的学时里系统掌握这一门课程，对部分学生来说不是件容易的事情；另一方面，这门课程在大四上学期开设，而这一阶段的学生考研或就业压力比较大，这也使他们不能在学习中投入全部的精力。因此，如何在有限的教学时间内提高学生的学习兴趣、掌握课程内容、培养工程能力、构建创新思维成为《化学反应工程》教学的重点改革内容，我们在教学过程中进行了积极的探索及实践。
一、强化课程重要地位，提高学生学习兴趣
兴趣是最好的老师，学生只有对课程产生极大的兴趣和重视，才会有信心去学好这门课程，才能积极主动地克服学习中遇见的困难。这就要求教师在第一堂绪论课上下工夫。教师应对课程内容有透彻的了解和丰富的教学经验，准确回答好“课程的性质和地位，课程的结构和内容，学好课程的思路和方法”等基本问题。同时教师要把该学科发展前沿的技术和应用现状介绍给学生，让学生一开始接触，就能深刻感受到该课程在生产中的具体应用及重要性，从而激发学生对课程重视程度和学习兴趣。为了完成这一目标，每学期上课之前，针对如何上好绪论课，我们课程组教师要进行一次集体备课，根据各位老师前面上课反馈的信息和经验，对于可能存在的问题和如何能够解决这些问题，大家相互交流，从而互相提高。有相关科研课题的教师根据自己的科研实践，用浅显生动的语言、具体实际的数据结果，回答绪论课中需要解决的问题，有些老师则从化工生产应用和学生化学实验的实验现象来回答上述问题。经过集体备课后，教师们走上讲台，在对本课程内容准确把握的基础上，通过丰富的实际应用事例和充满激情的表述，使学生们能领会到本课程的性质和重要性，同时明白学习本课程应该具备的知识点。由于对第一堂绪论课的高度重视，为学生学好本课程打下了良好基础。
二、理顺课程基本线索，精选课程主要内容
本科《化学反应工程》课程的教学目标要求教师应从教材内容的组成，章节的编排体系，各部分内容的份量和侧重等方面，依据不同专业学习的特点，对课程进行适当的梳理。我校现用教课书为陈甘棠主编的“十一五”国家级规划教材《化学反应工程》第三版，此书内容系统，易于掌握。同时还选择李绍芬教授编写的“九五”国家级重点教材《反应工程》作为教学参考书，此书最大的特点是编入大量生产实际反应的例题和习题，这种理论联系实际的题型，能提高学生的学习兴趣和联系实际的能力。这两本书的编排体系有所不同，学生在学习过程中可以通过比较，更深地理解反应工程的实质。在教授内容的选择上，《化学反应工程》的基础知识，教师应该重点讲授，教学上可安排较多学时，为后续的学习打下坚实的基础。在其他课程学习过的内容如化学反应速度等概念，教师应做概括性介绍，把主要精力放在新知识和学过知识的应用拓展上。部分章节学生可在教师的安排指导下有目的、有计划地在课外进行自学。生化反应工程基础等章节则可以完全不讲。与此同时，学校还根据我校煤化工的特点，以讲座形式聘请客座教授为学生授课，列举典型生产实例进行讲解和分析，提高学生分析和解决实际生产问题的能力。应用化学专业进行科研实践周活动，让学生在科研实践周里熟悉反应器的选型与优化操作。通过对课程内容的精选和课程线索的梳理，使学生在学习过程中具有很强的针对性，大多数学生都能很好的掌握课程的重点内容和要求。
三、精心组织教学方法，采用多种教学手段
《化学反应工程》内容繁杂，难点较多，有基本的概念描述，也有枯燥的公式演绎。为了保证学生对基本概念能准确理解，基本方法能学以致用，就要对教学方法和教学手段进行改革。教师要精心研究教学方法，采用多种教学手段，满足少学时多内容的教学任务，做到各章节重点和难点突出，使学生易于理解和掌握。首先，在讲课方式上，应用不同的教学方法，充分体现教师“启发引导”和学生“积极主动”的现代教育基本原则。采用启发式教学法，使学生在学习过程中始终处于积极的思维状态。在启发式教学的基础上，针对不同章节可采用对比法、归纳法、提问法等方法来调动学生的学习积极性和主动性。如通过具体事例的讲解，应用对比与归纳法结合的方法对均相反应器型式和操作方法进行评选。对于某些有难度同时又在几种情况下反复出现的概念，采取学生和老师现场探讨形式，而后由学生自己总结结果。这样活跃了课堂教学气氛，提高了教学效果。再次，采用灵活多样的教学手段是教学方法改革的重要措施。根据授课内容的特点，有选择性地使用多种手段进行教学可以起到事半功倍的效果。多媒体在教学上应用，可以将工厂一些实际例子和生产现场搬到课堂，学生通过逼真的影像资讯不仅可以看清楚反应器的内部结构，同时也能了解反应器内传质与传热状况，对于反应器的设计、放大与优化建立必要的感性认识。如对合成氨反应器内部结构和流体流动的展示，激发了学生对反应工程课程的学习兴趣和学习热情。经过近两年多位老师的共同努力，本课程多媒体教案制作完成，经过课堂的使用，同学们反应良好，可以明显地提高教学效率。
四、加强工程技术观念，做到理论实践结合
重视理论和实践结合将是提高教学质量的一个关键过程。因此在理论教学中，我们必须积极引导学生树立和强化工程观念，加大理论和实践相结合力度。学生在课堂上领悟到所学知识的用武之地，就会表现出更高的学习热情，收到意想不到的学习效果。在教学过程中我们在这方面进行了改革尝试，具体做法是：一方面，教学内容和实际生产相结合。在教学过程中，我们注意选择实际生产中与基本教学内容密切相关并具有代表性的事例进行剖析、讲解，帮助学生对《化学反应工程》课程的理解。例如我们以淮化集团合成氨生产工艺为例，通过有针对性地对生产过程进行分析，使同学们对所学理论知识有了更深的理解和巩固。另一方面，教学内容与科研、专业实验相结合。我们利用专业实验和教师的科研活动，把课程教学从较为抽象的理论变成易于理解和直观的实际过程，加深学生对概念和原理的理解，加强学生的工程观念。有些授课教师把自己的科研与课程有关内容紧密地结合起来，将一些案例引入课堂教学，让学生学习反应工程科研思路方法，并且让部分学生参与到自己的科研活动，学生通过自己动手更深地体会本课程的精髓。近年来，随着我校“对甲酚催化氧化制对羟基苯甲醛研究”、“软化学法制备共掺杂二氧化钛光催化剂的研究”等课题研究的深入，在参与科研工作中，学生大大提高了感性认识和动手能力，培养了学生构建创新思维的能力。不少学生通过参与科研工作这个活动，对《化学反应工程》课程产生了浓厚的兴趣，并且通过自己的努力，在化学工程方向继续进一步的深造。
《化学反应工程》是一门最能体现化学工程与工艺特点的学科，让学生在短时间内掌握并运用它并非易事。只有激发学生的学习兴趣，在教学内容和教学方法上不断进行探索和改进，不断强化工程观念和使用多种教学方法、手段，才能提高学生的学习能力，培养学生的创新能力。我校反应工程专业的教师在近两年的教学活动中进行了初步尝试，并取得了一定的效果，今后我们将进一步进行《化学反应工程》课程改革的探索，提高学生学习《化学反应工程》课程的能力，掌握课程内容，为国家培养更多的化工创新人才。
参考文献：
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[2]周涛，谭军，叶红齐，钟宏.化学反应工程裸程教学向容和课程体系改革[J].化工高等教育，2006，（3）：26-28.
[3]粟海锋.化学反应工程课程教学实践的一些体会[J].广西大学学报，2006，（2）：99-102.
[4]范明霞，徐保明.关于《化学反应工程》课程教学的研究与探讨[J].内蒙古石油化工，2011，（4）：76-77.
关键词：新课标高中化学；食品类专业；普通化学；现行高考模式
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）24-0132-04
The Teaching Research on the Connection between General Chemistry for Food Professional College Students and Chemistry in High School
Kong Lingyan et al.
（College of Food Science and Engineering，Nanjing University of Finance and Economic，Nanjing 210023，China）
Abstract：As a required basis course for food specialty of colleges，General Chemistry was the first chemical course for the university students. So it has played an important role. In this paper，the connection of chemistry teaching between food professional university and senior high school was introduced from the high school chemistry structure and the main points of the various modules under the new curriculum standard. And the influence of the current college entrance examination model to the general chemistry study was analyzed. And suggestions will provide reference for the reasonable arrangement of teaching progress and teaching methods for college teachers.
Key words：New curriculum standard high school chemistry；Food specialty；General chemistry；Current college entrance examination model
普通化学作为高等院校食品类专业的必修基础课，是学生进入大学阶段首先学习到的化学课程，因此处于高中化学与大学化学的衔接点上，具有重要的地位。普通化学作为整个化学学科的导论性课程，所讲授内容一方面可以为其他课程如分析化学、有机化学、物理化学、生物化学、食品化学等课程提供必备的理论基础，同时为学生的学习起着承前启后的作用。多年普通化学教学实践表明许多大一新生在刚进入大学时因学习习惯还停留在高中阶段的“灌输式”被动学习模式，不能很快的适应大学的学习节奏，自主学习能力、独立分析解决问题能力等方面较为欠缺。另外，2003年开始进行的普通高中课程改革，使高中化学课程结构和高中实际教学情况都发生了很大变化。现在高等院系食品类专业招收进来的大一新生，其化学知识贮备情况，高中阶段化学知识的覆盖范围，可否为大学化学学习提供必要基础，以及高中化学的知识体系是否能够成为大学化学课程体系的支撑，这些问题的解决对大学普通化学教学中帮助学生顺利实现由中学化学到大学化学的过渡，激发学生学学化学的兴趣，提高普通化学的教学质量起着重要作用。而在大学普通化学课程的教学中，教师对目前高中新课标知识体系与普通化学知识框架的衔接以及不断改革的高考模式下，学生的高中化学基础并不是很了解，在此，笔者将针对两者之间的衔接方式，及现行高考模式对大一新生化学知识起点水平的影响展开讨论，希望能够引起相关教育工作者的关注与重视。
1 新课标下高中化学知识体系
目前，我国的基础教育仍处在新一轮的改革中。高中化学新课程改革开始于2003年，随着改革的逐步推进，到2010年，这一改革已在全国范围内普遍推广。这一改革对大学的化学教学产生了一系列的影响。因此，作为高等院校化学教师，了解高中新教材的知识体系，了解大一新生所具有的化学基础对于提高普通化学教学质量具有重要意义。
1.1 高中化学课程设置及学习要求 2003年4月，教育部制订颁布了《普通高中化学课程标准（实验）》（简称新课标），目前新课程已实行了13a，称之为现行高中课程。依据新课标要求，高中化学课程由若干课程模块构成，分为必修、选修两类。其中，必修包括2个模块，以必修《化学》1和必修《化学》2两本教材呈现；选修包括6个模块，以6本选修教材呈现，分别是《化学与生活》《化学与技术》《物质结构与性质》《化学反应原理》《有机化学基础》和选修《实验化学》。必修课程为全体高中学生必须学习的内容，选修课程是必修课程的拓展和延伸，并且体现新课标的选择性，可以为不同学生的个性化发展提供保障。
高中生要达到高中毕业的要求，需学习2个必修模块内容加一个选修模块内容。选修课程基本上是由各省市教育主管部门统一为高中生进行了模块选择。必修模块内容一般安排在高一年级，所有高中生共同学习。到了高二文理分科，文科的学生一般选修《化学与社会》模块内容，理科的学生一般选修《化学反应原理》模块内容，并完成学业水平考试并达到合格以上，可以达到高中毕业的基本要求。各省市规定基本一致。
高考化学科目的考试内容包括必考内容和选考内容。必考内容涉及必修模块中的“化学1”“化学2”及选修模块中的“化学反应原理”的内容。选考内容涵盖了选修模块“化学与生活”“化学与技术”“物质结构与性质”“有机化学基础”的内容，在试卷中匹配了各选修模块的试题内容，分值相当，考生从中任选一个模块内容考试。因此如果考生参加化学科目的考试还要继续选修《物质结构与性质》《有机化学基础》《化学实验》等模块中的1～2个，以达到高考的要求，即总共需要学习4～5个模块的内容。
1.2 高中化学课程各模块主要内容 高中化学教材选取的是宋心琦主编，人民教育出版社出版的普通高中化学系列教材[1]。
必修1：引入物质的量的概念，并介绍了相关定性和定量计算的知识，如物质的量浓度的计算；实验室安全知识和基本的分离、提纯操作方法以及溶液配制；物质分类的概念；离子反应、酸碱电离理物质，给出了传统酸碱盐的概念和水溶液中酸碱反应的实质；化合价概念，从电子转移角度介绍氧化还原反应。
必修2：主要包括“物质结构基础”“化学反应与能量”“有机化合物”和“化学与可持续发展”4个一级内容。通过这一模块，学生学习了物质结构的初步知识，认识了元素周期表和元素周期律，学习了核外电子分层排布初步、化学键的概念；从化学反应基本原理出发，了解化学反应伴随能量变化的本质，知道化学键、化学能与电能的相互转化，定性了解化学反应速率及其影响因素和化学平衡概念；还学习了有机化学的入门知识。
以上内容充分体现高中化学内容的基础性，与大学阶段的普通化学中化学知识的基本框架性基本相符，基本能够反映大学阶段化学知识的风貌和基本轮廓。
化学与生活：注重化学与人类的关系，主要以日常生活为线索组织素材，贴近学生现实，极具亲切感和科普性，体现化学与社会发展的关系以及化学的作用和应用。文科学生主要选修此模块以达到毕业要求。
化学反应原理：包括“化学反应与能量”“化学反应速率与平衡”“溶液中的离子平衡”3个一级内容。内容上涵盖了化学反应的基本原理，如焓变、熵变的概念及相关计算，化学平衡的概念及计算，化学反应速率的计算；还包括了溶液中的弱电解质的解离平衡以及原来大学化学的知识沉淀-溶解平衡。这些内容是必修2的延伸和扩展，与大学普通化学内容中的化学热力学、化学反应基本原理、水溶液化学关系密切。目前各省市高中为理科学生指定选修此模块，以达到高中毕业要求。
物质结构与性质：主要内容包括原子结构与性质、化学键与物质性质、分子间作用力与物质的性质。较为详细、深入地介绍了原子结构初步知识和化学键以及分子间力等基本理论。还涉及了金属晶体堆积类型的内容。有机化学基础模块在大学普通化学内容中未涉及，因此不作介绍。高考中考化学科目的学生一般会从这两个模块中选择1个或2个模块继续学习。
化学与技术和实验化学选修模块，在目前大部分省市的高中很少会有学生选修，因此此处略去。必修模块为学生打下了化学学科的共同基础，是面向全体高中生的，具有基础性和启蒙性的价值选修模块内容是必修模块内容的延伸和扩展，在内容的深度和广度上均有所加深[2]。
1.3 普通化学知识体系与高中化学知识的衔接 普通化学教材参考《普通化学》（第6版）（浙江大学普通化学教研组编著，高等教育出版社出版）[3]。主要内容包括化学热力学初步、化学反应基本原理、物质结构基础、水溶液化学、电化学基础、元素化学等。新课标下高中课程设置基本上为大学化学做好了铺垫，有些知识点是重复的，但是有些知识点之间仍然存在一些衔接问题。需要普通化学教学工作者根据具体的情况区别对待。
有待进一步深入学习的知识点：酸碱理论部分，高中化学只讲了酸碱电离理论，给出了传统酸碱盐的概念；大学普通化学则是在酸碱电离理论基础上着重介绍酸碱质子理论，重新定义酸、碱、两性物质，扩大了酸、碱的范围和酸碱反应的范围。大学普通化学在氧化还原反应部分，引入更科学的氧化数概念取代高中化学中的化合价概念。化学反应原理中反应速率部分，高中化学采用平均速率来表示，而普通化学是以瞬时速率来表示，并考虑了反应进度。化学反应焓变的计算，高中化学采用Hess定律通过方程式的叠加间接计算，普标化学相关计算中引入标准摩尔生成焓的概念，并运用Hess定律直接计算反应的标准摩尔焓变。关于电子云的概念，高中化学只给出s、p轨道电子云轮廓图（界面图），未给出d轨道的图；而普通化学通过引入波函数概念，根据波函数对电子云定量分析，得到原子轨道角度分布图、电子云的角度分布图、电子云的空间分布图等3种图。大学教师在讲授这些内容时，应该以高中化学中的知识点为切入点，通过设置引导性、讨论性问题的方式组织课堂教学，帮助学生顺利实现由高中化学到大学化学的过渡，有利于激发学生的兴趣。
普通化学独有的内容（高中化学不涉及的内容）：在大学普通化学内容中，有一部分是高中化学不曾涉及的，如系统和环境；相；化学反应的自发性；吉布斯函数变与化学反应进行的方向；反应级数、反应速率理论和活化能；稀溶液的依数性；缓冲溶液；溶度积的概念和定量计算；配位平衡；配位化合物的定义和命名；电极电势及影响电极电势的因素；原电池电动势与吉布斯函数变的关系；分解电压；电解的产物；三种分子间作用力的产生和特征；离子极化理论和键型的过渡。学生对这部分知识是陌生的，没有任何知识基础。大学化学教师在教学中要高度重视，作为难点讲解，加深学生对知识点的认识。
2 高考模式对大学普通化学学习的影响
2.1 现行高考模式 自从2003年开始课程改革后，全国高考模式也随之变化。最突出的特点是各省市可以自主命题，自己确定高考模式。改革到现在，各省市的高考模式一般为“3+X”或“3+文综/理综”模式。两种模式中，“3”都指的是语文、数学、英语科目，为必考科目。在“3+X”模式中，X是指文科学生在政治、历史、地理中任选1门或2门考试科目，理科学生在物理、化学、生物中任选1门或2门考试科目。例如目前上海市施行的是“3+1”模式，江苏省施行的是“3+2模式”。“3+文综/理综”模式中，文综考试科目是将政治、历史、地理3门科目，综合在一张卷子上，分成三个模块出现；相应的理综指的是理科的物理、化学、生物3门科目综合在一张卷子上，分3个模块出现。自2013年开始，理综总分为300分（物理110分，化学100分，生物90分），例如北京市，安徽省，山东省，河南省等地区采用的是“3+文综/理综”模式。
施行“3+X”高考模式地区的理科考生来讲，除了必考科目，任选科目中可以不选择化学科目。在学完高中阶段要求的化学内容后就不再接触化学。这就导致目前高等院校化学专业或非化学专业大一新生化学基础、化学知识储备有很大的差异。
2.2 现行高考模式对大学普通化学课程学习的影响 “3+X”模式的文科考生及“3+文综”模式的考生，在高一和高二阶段完成了“化学1”“化学2”“化学与社会”3个模块内容的学习，“3+X”模式中不考化学科目的理科考生，完成了“化学1”“化学2”“化学反应原理”3个模块内容的学习，均达到高中毕业要求，可以不再继续学习化学课程。因此具备了3个模块的化学知识储备，能够为普通化学课程的学习提供了一定的基础。但因为只在高中低年级学习，升入大学后再学习化学相关课程，可能将面临“从零开始”的困境[4]。
因高考化学科目的考试内容中包括必考和选考内容，所以“3+X”模式中参加化学科目考试的理科考生及“3+理综”模式的考生，除了完成高中毕业要求的“化学1”“化学2”“化学反应原理”3个模块内容，一般还需要在高二及高三阶段继续学习化学课程中的选修模块内容。有的选择学习了“物质结构与性质”模块，有的选择了“有机化学基础”模块，有的两个模块均选择。这部分学生经历了高一到高三持续的化学课程学习、训练，学习内容上更加深入，因此具有较好的化学基础，将对大学阶段的化学课程学习提供较大的帮助。但因为所选修模块的差异，学生的基础不尽相同，仅选修“有机化学基础”模块的学生，对后续学习有机化学课程有一定帮助，但物质结构知识方面欠缺；仅选修“物质结构与性质”模块的学生，学习普通化学课程得心应手，但对学习有机化学课程帮助不大。
2.3 南京财经大学食品类专业学生的化学基础情况调查 为了解现行高考模式下高等院校入学阶段学生的化学知识起点情况，选择南京财经大学校食品科学与工程学院食品科学与工程、食品安全与质量控制2个专业的13、14、15级学生为调查研究对象，采用调查访谈的方法，主要从生源地、高考模式两个角度对学生进行了访谈。所得数据结果如下表所示。
分析表中数据可知，近3a来，我校食品科学与工程学院每年所录取的新生中，“3+理综”模式及“3+X”模式参加化学科目考试的学生人数较多，在每一级所访谈的学生中所占比例分别为，13级71.25%，14级72.61%，15级为71.60%。并且近3a来的比例变化不大，说明我院生源比较稳定。同时也说明7成多的学生高中起点的化学知识基础较好。“3+X”模式中未选考化学科目及“3+文综”模式的学生也占了一定的比例，其中13级为28.75%，14级为27.38%，15级为28.39%。说明每一级都有近30%的学生仅高中低年级阶段学习了化学课程，所学内容较浅显、不系统，同时因为间隔时间较长，因此高中化学基础知识可能已经遗忘殆尽。
3 总结与展望
综上所述，现行高中化学课程内容的设置，对于参加化学科目高考的学生而言，高中阶段所学习的化学知识基本与大学普通化学知识框架基本符合。而对于不参加化学科目高考的学生而言，其在高中阶段只需学习必修2个模块和选修1个模块的学习即可达到高中毕业的要求，因此所学化学知识只是具有启蒙性加基础性的意义。另外从现行高中化学各模块知识点与大学普通化学衔接的角度，有些知识点是重复的，有些知识点介绍方式及深度与大学普通化学有所不同，所涉及的范围也远不及普通化学广泛，知识的系统性，也有待学生在大学化学学习中进一步完善、提高。大学教师在教学中应根据普通化学知识点与高中化学知识点的衔接情况，合理安排教学内容，教学进度。对于重复的知识点可以不讲或少讲，将宝贵的时间放在需要加深和未曾学习过的知识点上。另外，现行的高考模式决定了食品类专业大一新生的化学知识起点参差不齐，有的学生选考了化学科目，有的考生没有选考化学科目，有的是文科生源。因此我们应关注学生的知识差异和个性差异，依据“因材施教” 的教育原则，在细致、透彻讲授知识的同时注重学习方法的引导，促进每一个学生都能发展进步。
参考文献
[1]宋心琦.高中化学[M].北京：人民教育出版社，2003.
[2]罗群兴，廖婉莹，纪敏.谈新课标高中化学与大学化学的相关性[J].化学教育，2011，32（7）：20-22.
一、教材和教学对象分析
1.教材地位
化学反应限度属于化学反应原理范畴，是化学学科最重要的原理性知识之一，也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识，在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用.
2.教学对象分析
在必修1中对可逆反应已有介绍，但对于大部分的化学反应都是可逆反应，都有反应限度，学生接受还有困难.
二、教学设计
1 教学目标
（1）知识与技能
①知道可逆反应的概念，了解可逆反应的基本特征.
②知道可逆反应在一定条件下能达到平衡状态.
（2）过程与方法
①通过实验帮助学生领悟化学反应是有一定限度的.
②利用图形分析体会化学平衡的建立过程.
（3）情感、态度和价值观
在分析交流中善于发现问题，敢于质疑，培养学生独立思考能力及团队合作精神.
2.教学重点
学会判断可逆反应.
3.教学难点
（1）运用实验探究的方式，认识可逆反应的限度问题.
（2）通过图形分析了解可逆反应达到平衡状态的过程.
4.教学过程
【设疑】为什么用增加高炉高度的办法不能减少炼铁高炉气中CO的含量？
设计意图：从工业生产出发创设情境，让学生带着疑问进入课堂.
【情境导入】回忆钠与水、氯气溶于水的反应现象，书写反应方程式.
设计意图：回忆旧知识建立新知识体系.
【总结】很多反应都像氯气和水反应一样，是有限度的.
【活动与探究】氯化铁溶液与碘化钾溶液的反应.
实验1：向碘化钾溶液中加氯化铁溶液.
实验2：在反应1的溶液中加入四氯化碳，振荡、静置.
实验3：取2的上层清液，滴加硫氰化钾溶液.
【设问】实物投影展示不同学习小组实验现象的差异，为什么实验3的颜色深浅会不同呢？
【追问1】试剂量加的多了颜色会加深，说明什么呢？
【追问2】化学反应限度是孤立的吗？
【总结】化学反应到达限度是需要一定条件的.
设计意图：探究活动既能锻炼学生的动手能力，还能产生思维碰撞，激发探索热情；设计问题引导学生深入思考、讨论，达到对问题全面、深入的认识.
【板书】一、可逆反应
1.定义：在同一反应条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的化学反应.
2.可逆反应方程式的连接号：
【提问】我们学过哪些可逆反应？写出这些反应的化学方程式.
【练习】把3 mol氢气和1 mol氮气置于密闭容器中反应能够得到2 mol氨气吗？
【总结】3.可逆反应的特征：
（1）反应有一定限度.
（2）反应物和生成物共存.
设计意图：回顾知识总结可逆反应，培养学生自学和总结的能力.设计对应练习，建构知识网络，培养学生主动探索，勇于解决问题的科学精神.
【议一议】对于一个可逆反应，当反应达到最大限度时，是否就意味着反应停止了呢？
【交流与讨论】
（1）反应开始时，C（反应物）和C（生成物）哪个大？v（正）和v（逆）哪个大？
（2）反应进行时，C（反应物）和C（生成物）如何变化？v（正）和v（逆）怎样变化？
（3）反应进行到什么时候会“停止”？C（反应物）和C（生成物）如何变化？
（4）反应真的停止了吗？
设计意图：速率与时间的动态变化图将抽象的知识具体化，设计问题帮助学生建构知识网络.
【板书】二、化学平衡
1.化学平衡状态：可逆反应在一定条件下进行到一定程度，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态.
【讲述】化学平衡不是停止的，而是一个动态的平衡.
【板书】2.化学平衡的特征：
①研究对象：可逆反应
②前提条件：一定条件
③内在本质：正逆反应速率相等，但不等于零
④外在特征：各物质浓度保持不变
设计意图：规范知识体系.
【思考】为什么用增加高炉高度的办法不能减少炼铁高炉气中CO的含量？
【学生回答】高炉炼铁是一个可逆反应，一旦达到平衡，在外界条件不变的情况下，反应体系中各物质的含量是一定的.
设计意图：使知识得到升华，培养学生化学严谨性和归纳总结的能力.
【作业】1.请学生寻找生活中常见的存在化学反应限度的事例，下节课与同学分享.
2.如果你是一家合成氨工厂的厂长，你会考虑哪些问题呢？（结合本节所学回答）
设计意图：设计开放性的作业，巩固本节知识，加强学生的分析能力.
三、教后反思
《化学反应限度》在必修阶段的学习要求较低，能认识可逆反应有一定的限度，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态即可.学生学习过后常有这样的想法――“化学反应限度有什么用？”，因此，我们采用生产中的例子，创设情境，引入教学，激发学生的学习兴趣.通过学习，学生能够解决“工程师设想”的问题，感受到学习的收获.
在现行高考模式下，化学学科的学习时间被大大压缩，化学教师更应该立足课堂，充分激发学生的学习兴趣，培养学生的思维品质.我们把“活动与探究”设计成学生分组实验，给学生动手的机会，学会从观察中获取信息，从思考中发现问题，从合作讨论中获取知识.
通过对实验现象的分析，学生较容易得出“化学反应存在限度”这个结论.将不同的实验现象进行对比，引导学生关注实验过程，加深对知识的理解，激发他们学习与探究地热情.为什么氯化铁溶液的用量是5～6滴？两种反应物的用量能否颠倒？进一步加深对化学反应限度的认识，这样既培养了学生高层次的思维品质，又让学生体会到了学习化学的严谨性.
1项目驱动教学法的教学设计与实施
化学反应工程学是人类从科学实验和生产实践中总结发展起来的,而它的理论又离不开科学实验和生产实践的检验。对于这种实践性很强的工程学科来说,实训是学生参加实践获取知识所必需的学习途径。我们把整个教学过程分成三个阶段:理论教学阶段、仿真实训阶段、项目实训阶段。在项目实施过程中,引入案例,提出问题,讲解案例在国内外的研究背景,工业用途,让学生有一个感性认识,激发学生的学习兴趣,使学生感到学有所用。聘请企业工程师,做为课堂主讲教师,将一个综合项目分解成若干任务,做为课堂教学内容实施的载体,将企业的工作方法和管理模式,融合到课堂的教学与管理中。在一个个任务的驱动之下,对学生分组。学生根据任务查阅资料,提出设计方案,在完成任务的过程中,发现问题,提出问题,整个教学过程充分发挥了学生的主动性与创造性,同时课堂上讲的一些理论知识,在实训中得到验证。归纳总结,教师在审阅学生的实训报告后,对学生普遍出现的问题以及每个实训小组采用的实验方案进行点评、总结,使学生对所学知识的实际用途有所了解;同时用所学概念、原理对案例进行剖析,提高学生对理论知识点的理解,在此阶段教师需要的是引导。推行过程评价激励机制,教学评价是教学环节中必不可少一环,目的是检查学生是否完成学习任务,实现教学目标。随着项目驱动教学法的逐步实施,化学反应工程课程过去一卷定成绩的评价方式也必须随之改变。学生从方案设计、设备组装到结果分析,包括理论课程考试、实验室安全管理,每一步内容的得分作为总成绩的一部分,教师根据任务完成情况给出客观评价或得分,促使学生相互交流、学习,找出自己的差距,看到自己的优势。
2仿真教学在项目教学中的作用
工程实践能力的培养是化学工程专业教学计划的重要内容。作为实践环节的实训教学和顶岗实习,是学生培养工程实践能力的重要途径。由于经费,设备有限,学校实验室中容易出现盲目操作和“走过场”现象;在顶岗实习中,企业为了安全和效益等因素一般不允许学生亲自动手操作。近年来,随着计算机的发展和仿真软件的开发,仿真教学在理论和实践之间架起了一座新的桥梁。采用仿真技术,可以将复杂的工业生产过程虚拟化,在计算机上动态再现整个反应过程及每一步变化特征。而且仿真实训还具有无消耗、无污染可重复操作等优点[7]。在现代化工企业中大部分已经采用了DCS控制系统,技术员主要在控制室通过电脑操作控制生产过程[8]。因此在《化学反应工程》教学中,我们穿行四周仿真实训。通过化工生产中具有代表性实训项目如醋酸装置仿真、乙烯装置仿真、常减压装置仿真等过程的模拟,加强学生对化工单元操作、化学反应、过程控制、能源综合利用等理论知识的理解和掌握。通过仿真让学生掌握正常生产操作、停车操作、故障处理操作等实训环节,了解化工反应过程中工艺和控制系统的动态性。培养学生分析和解决生产操作中的异常现象的能力,为日后在企业工作奠定良好基础。仿真实训是项目教学中理论联系实际的一种新的教学方法。
3结束语
教学改革要解决的核心问题之一是如何激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性,从而提高教学质量。化学反应工程课程涉及大量的数学模型、公式推导以及工程方面的问题,对于这些理论性和抽象性都很强的课程,采用“项目导入、任务驱动”的教学模式改变了传统的教与学的结构,使学生真正成为学习的主体,教师只是知识学习的引导者。这一教学模式充分调动了学生学习的积极性,增强了学生独立思考和独立决策的能力,使学生能将所学的理论知识直接用于实际工作中,减少了学生适应社会的时间。同时由于分组的出现和考核方式的改变,组与组之间存在竞争,这样大大激发了组内学生学习的主动性,使学生在团队竞争与合作中完成学习任务。五年来的教学实践证明,项目驱动教学法能够增进师生之间的沟通和理解,让学校的教育更贴近企业需求,为企业缩短人才培养期,为学生成功融入社会创造良好条件。
作者：马祥麟 单位：兰州石化职业技术学院应用化学工程系
关键词：化工生产 现状 工艺 分析
一、我国化工生产的现状
我国产业化结构由很多部分组成，化工事业即是其重要组成部分之一。在科技进步、经济腾飞的今天，我国化工企业已经取得了良好的发展势头，化工设备以及化工工艺的生产方式和化工产品的样式以及数量均逐渐增多，除此之外，化工生产装置已经逐步形成一定的规模，大规模的化工产品生产进一步促进了我国化工事业的发展。但是我们需要注意到化工产品生产原料大都属于易燃易爆物品，而且均存在不同程度的毒害性，因此，在化工生产中必须要保障其安全性，确保化工设备以及化工工艺生产过程合理有序的进行。
二、我国化工生产的分析
我国工业的几大主体：机械工业、煤矿工业以及化学工业。化学工业之所谓成为工业的重要组成部分，其重要因素在于化工生产能够在很大程度上满足人们生产与生活的需要，从而推动了我国的工业以及农业的迅猛发展。化学肥料是目前我国农业农作物的主要肥料，在很大程度上维持着我国农业的发展与稳定。然而，由于化学生产过程中必然会产生化学废物，造成一定范围内的污染，尤其是排放的废水以及废渣，成为了自然中的主要污染源。从目前我国的化工厂的化工生产分析，总体上处于一种以牺牲能源以及环境为基础的化工生产。具体分析如下：
化工生产的效率不高；我国工业发展存在一个共同的弊端，主要在于其生产的效率不高。在化学反应过程中，主要由于生产环境以及生产设备的不过关。例如在进行化学肥料的生产过程中，反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分，造成废气以及废物的产生。不仅如此，反应不充分，造成的最大问题在于反应后生产的化学产品合格率太低，无法满足人们的生产以及生活的需要。最为严重的是，不充分的化工生产，造成巨大的能源与资源的浪费，从而大大降低了化工生产效率。
化工生产造成自然环境污染严重；化工生产是目前我国主要自然污染的源头之一，尤其是重金属的生产与化学反应。在化工场附近的废水检测中的结果显示，废水中的重金属严重超标，造成水源的污染，从而影响土质，造成自然环境的失衡。此外，对于化工生产过程中造成的废水与废物，化工厂为了节约成本等原因，而采用直接排放的方式，将污水以及废物直接排放到自然中，造成了大范围的污染。
化学工程中，连续的化工生产环节不连贯，造成整个工程的连续性不佳，工程的进度容易受到影响，尤其是当整个生产环节出现脱节的时候，就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中，出现的影响，其主要原因也在于生产工艺的不合格。
综上所述，目前我国化工生产的主要现状为生产效率不高，防污染环节不重视，没有专门的污染处理系统以及化工生产的不完善等。这些问题，一起阻碍了我国化学工业的发展。
三、我国化工生产工艺解析
从上文中，对于我国目前的化工生产过程中，存在着主要的问题就在于我国的化工生产工艺还不是非常完善。针对这些存在的问题，化学的生产工艺需要有哪些改进呢？在化工生产过程中，采取哪些最新的化学生产工艺能够降低化学生产所产生的污染呢？
首先，化学生产过程中，提高反应条件以及反应环境。反应条件是化工生产中最为重要的环节，为了达到高效生产，提高生产效率，减少废料的产生，反应条件是最为关键的因素。因此，提高化工生产效率的最为关键的因素就在于加强化学生产过程中的反应条件。催化剂以及反应所需条件一定要达到所需标准，才能保证在化工生产过程中，高效生产，并减少废物的产生。其中，废物包括废水、废气以及废渣。保证这些废物不直接排放到自然环境中，就能保证化工生产的相对环保。
其次，化工生产过程中，并非只是提高产品生产的环境，更应该能够提供废物处理的程序以及治理系统。目前，我国规定，有毒物质以及重金属是绝对不允许直接排放到自然环境中的。此外，还包括我们经常看到的废气，这些都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放一般要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单，主要是通过化学反应中最基本的原理，将废水中的重金属通过沉淀的方式，使其沉淀，从而减轻其危害性。此外，废气的处理应该在排气的中部以及顶部，都设置一出废气处理系统，这些装置可以将废气中的有毒气体以及废气中的粉尘过滤，从而保证排放到空气中的气体符合国家要求的标准。
最后，真正从化学工程中的化工生产工艺技术入手，工艺技术是指从不同的反应原理以及反应条件进行分析与探讨。例如制造氧气的方式就有很多种，那么哪种方式才是最为简单、效率高并且更适合化工生产呢？当然，在不同的环境下，对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的，并能通过改变来进行适应性生产，从而提高化学生产的效率，并实现高效以及绿色生产。
四、结束语
化工生产在环保以及节能减排等多个主流理念的影响下，开始不得不提高其生产工艺。传统的生产工艺以牺牲自然环境为代价，生产大量的化工产品。虽然这些化工产品对于我国农业以及整个工业的发展都起到了非常重要的作用，但是合理生产、绿色生产才是工业发展的基础。化工生产的工艺亟待提高，因此出现最新的化工生产技术以化工生产工艺，旨在能够在提高生产效率的同时，并能满足节能减排以及环保的要求。如果生产工艺无法真正实现环保与节能减排，那么也可以开发化工后期的环保处理工艺。总之，最大限度提高化工生产工艺，从根本上解决化工生产中的问题，实现合理化生产。
参考文献
化学专业的主要课程
1、数理信息课程
数学课程：主要包括微积分(有的学校叫作高等数学)、线性代数、概率论与数理统计等课程。数学类课程是理工专业其他课程的基础。
物理课程：大学物理以及大学物理实验。化工过程中涉及的动量传递、热量传递、质量传递等过程主要是物理过程，一般不涉及化学反应，学好物理课程对理解这些过程十分有帮助。
电子信息课程：本课程主要学习计算机基础、机械制图、C++程序设计(也可能是C语言)、电工电子技术、计算机控制原理与技术等。
2、专业基础课程
化学类课程：本课程主要学习内容包括无机化学、分析化学(含仪器分析)、有机化学、物理化学、高分子化学、电化学等六大化学基础课程。这些课程是化工专业学生必修的基础课程，对于培养化学意识十分重要，但是缺少化学中十分重要的结构化学(或量子化学)课程，建议同学在学有余力时自学。
化工类课程：本课程主要的学习内容包括化工原理、化学反应工程、化工过程分析与开发、分离工程、化工热力学、化工设备基础、化工仪表等。这些课程主要讲授化工中“三传一反”的原理和设备，以及化工流程设计软件Aspen Plus的学习。
化学专业的就业方向
化学专业的毕业可以在日化、服装、石油化工、食品、制造医药、环保等行业都能找到理想的工作。化学分析师，原材料检验、空气质量检验 技术工程师，企业的工程技术员 医药工作者。
还可以在化工相关企事业单位、商贸公司从事技术开发、产品研制、生产管理、生产监督、环境监测、质量检验、技术服务等工作。还可到相关行业从事化学品的应用研发、安全管理、质量检测等工作。
化学专业就业前景
化学专业是一个基础性的学科，在很多方面都是具有基础性的作用的。因此从广义上来讲化学专业以及他所处的这个相关的行业，也是国家鼓励支持发展的一些战略性新兴产业，由此他受到的国家政策的扶持力度也就比较大。
化学专业出身的毕业生们的就业方向很是宽广，就业前景也是相当的不错的，因为可以从事的行业很多。
在很多时候，我们在选行业、选专业的时候，都要讲究朝阳行业。因为朝阳行业意味着今后他会发展的越来越好，至少十年、几十年之后都不会过时。所以这也使得化学专业的就业前景比较好，因为它的发展趋势摆在这里。毕竟是国家鼓励支持发展的一些行业。
关键词：有机化学实验；教学效果；教学改革；优势学科
中图分类号：G642.4 ？摇文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）19-0217-02
提高工科学生的综合素质、实践能力和创新能力是目前高等学校教育改革中最根本的指导思想，实验教学是高校实践教学中最重要的环节之一，是对理论教学内容的验证，加深学生对理论知识的理解。有机化学是一门实践性和应用性很强的学科，是化学、化学工程与工艺、材料科学等众多学科的非常重要的基础理论课程，由于有机化合物种类多和有机反应变化多的原因，有机化学实验的实验教学显得尤为重要，而且化合物的结构直接影响和决定有机反应方向。常州大学每年工科专业招生的本科生和研究生（如化学工程和技术、高分子材料、环境工程、轻化工、制药工程、生物工程和应用化学等）达一千多人，人数和班级多，而实验学时相对较少，如何充分使用现有学时培养学生的实验动手操作能力和应用创新能力等问题逐一突显，为了解决这一难题，常州大学基础化学实验中心依托江苏省首批基础课实验教学示范中心和省高校优势学科的建设，对有机化学实验的设置、安排和管理进行了相应的改革，实施开设综合性实验，为培养具卓越工程技术人才打下坚实的基础。
一、开设有机化学综合性实验的必要性
随着经济的发展和社会的进步，现代科学技术的快速发展使得各学科相互渗透、广泛交叉，不断产生新兴学科、交叉学科和边缘学科，学科之间的界限也越来越被消除。现代科学技术综合性和整体化发展的趋势越来越强，传统的基础化学实验教学已经无法满足现代科技的快速发展，因此，一些相对陈旧的实验内容、较传统的实验教学方法等传统的实验教学已经无法满足现代学生的需要，也无法进一步提高学生的研究意识、应用能力和创新能力，因为基础化学教学方法和内容的改革迫在眉睫。而有机化学由于其本身的独特性，如化合物种类和反应多且复杂，反应机制复杂等。培养出具有综合科研能力和工程能力的高素质和应用创新型人才，如何设置有机化学的实验内容和改革实验教学方法显得尤为重要。随着目前高校素质教育和卓越工程技术人才培养的战略措施的实施，我校工科学生在保障其基本实验知识和操作技能熟练的条件下，强化学生有机化学综合性实验才能培养出具高素质和应用创新能力的学生，培养学生如何发现、分析和解决问题的能力。
二、有机综合性实验的教学内容至关重要
有机化学综合性实验与其他实验的区别在于它的综合性、应用性和相对独立性。其综合性表现在能体现出2至3个知识点，可以让学生站在较高的位置去思考和探索各个知识点之间的有机结合，有助于学生对知识的理解，有机化学反应原理能够在实验中得到印证，实验教学与理论教学相衔接，培养学生在实验中运用综合知识的能力。应用性主要表现在综合性实验内容主要来自我校教师的科研项目和工厂生产，通过有机化学的综合训练熟练掌握了含酚环己烷的提纯、1-溴丁烷的合成、正丁基苯和苯甲酸正丁酯的合成、苯甲酸的精制及熔点测定、乙酰苯胺的合成、肉桂酸的制备和阿司匹林的合成等等。通过有机化学综合性实验的开展使学生，特别是研究生掌握了基本的化学文献检索、资料查询的基本方法、掌握现代仪器分析方法（如红外、HPLC、GC、HPLC-MS和核磁共振）等，具有较高的科学素养，具备最基本的运用所学理论和实验技能进行研发和经营管理能力。国际化学界的绿色5R原则，作为有机化学绿色化和综合化实验改革的指导思想。基于上述考虑，有机化学实验教学引入了多个综合性和设计性实验，并由学生自由选择和设计，由多名有经验的教师指导学生设计实验，进行实验可行性分析。此外，每年我校还定期举行基础化学实验技能大赛、设计实验竞赛，多方面、多层次培养和引导学生以主人翁的身份参加科学研究，培养学生的创新能力和科研能力。另外为了使课堂所授有机化学反应原理能够在实验中得到印证，实验教学与理论教学相衔接，石油化工学院、基础化学验中心组织有机化学教研室教学名师和经验丰富的老教师，从实际出发，结合我校学生的特点和具体要求，结合我校石油化工大工程观和科研特色，精编实验内容，编写适合我校理工科学生使用的教材《有机化学实验指导》（化学工业出版社出版）。
三、改进教学方式和方法提高实验教学效率
传统的教学是以实验教师为核心主导实验课程的进展。有机化学综合性实验是以学生为主体，教师为辅的方式，这样可以充分发挥学生的积极主动性，又可以发挥教师的引导作用。在正式进行实验课程之前，必需考察学生所学的理论知识和对该实验的理解，让学生提前做好各方面的准备，让他们在实验过程中去思考问题、解决问题和分析问题，通过这种自主学习，极大地提高学生的实验主动性和积极性，同时又收到事半功倍的效果。综合性实验教学方式主要分两大类型：启发式教学模式和开放式教学模式。
另外，多媒体技术和网络发展十分迅速，目前已经广泛应用在实验教学上。我校自制的有机化学CAI课件和网络教学可以对有机化学反应过程进行微观的模拟，表现内容和方式不仅非常丰富，而且将有机化学课堂教学中非常抽象的原理、反应等表现更加直观、易懂，简化复杂的有机化学反应和原理，所以有机化学实验网络教学和CAI课件可以将复杂、抽象的有机化学原理和和反应、有机化学实验中难操作、有一定危险性的实验过程，以更加直观、易懂的方式呈现在学生眼前，让学生在做实验之前对这些有一定的了解，在实验过程中更加容易控制实验时间，达到预期的实验效果。另外，网络教学和多媒体课件可以在实验教学过程中增加学生的信息量，并且可以针对部分学生的需要，对部分实验内容进行动态的修改，而不是以一成不变的实验内容和方式去培训学生，根据学生的需求进行定做实验，大大提高有机化学实验教学的效果，达到培养创新型应用型理工人才的目的。
通过以上教学方法、教学内容等几方面的改革，能够最大程度上调动学生学习的兴趣，我校工科专业的毕业生受益非浅，近5年来就业率一直达100%，我校化工相关专业工科学生考研录取率稳步上升，并在历届江苏省大学生化学实验技能竞赛中均获得优秀成绩。全校多届理工科学生在毕业论文（设计）环节和在以后的社会工作岗位上的表现，毕业论文指导教师反映学生的动手能力和实验设计能力都比较好，用人单位反馈我们理工科毕业生在工作岗位上工作能力、动手操作能力都很强。由此可见开设有机化学综合性实验的必要性和重要性，我们要以江苏省化学工程与技术优势学科建设为契机，对提高有机化学综合性实验，提高学生应用和创新能力进行较全面、系统的探索与改革，有效的提高有机化学实验课堂教学效果，为培养面向21世纪高素质的具创新能力的应用型人才打下坚实的基础。
参考文献：
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[4]蔡志强，赵希岳，王利群，等.提高生物工程专业生物化学实验教学效果的改革探索[J].生物学杂志，2010，27（3）：104-105.
[5]李亨珉，贺仁睦.谈学科建设和本科生教育课程的特点[J].中国电力教育，2009，（1）：124-125.
[6]杨广花.有机化学开放性实验教学改革的初步探索[J].广东化工，2012，（16）：160-161.
1化学工程技术
我们的生活与化学工业产品息息相关，我们的衣食住行都离不开化学工业产品，从食品、衣物、日用品到农作物的培育和工业原料，涉及我们生活的方方面面[1]。由此可见化学工程技术是一门十分重要的科学技术，是科研人员格外重视的一个领域。化学理论不只是这项技术的基础，其相关的科学技术也被融合到化学工程技术中，采用各种高新仪器设备，通过化学反应达成工业的大批量生产目标。主要是通过仪器、设备以及技术处理综合化学原理和专业的基础理论知识，使化学原料遵从适合的比例从而进行后续的反应。众所周知，化学产品的生产反应条件十分苛刻，先进的化学工程技术可以实现反应所要求的条件，能够有效地提升产品的品质[1]。这项技术不仅可以用于化学生产，还可以用于废液废料的的处理，对于环境的保护也起到了重要的作用，支持了国家的可持续发展政策。
2化学工程技术于化学生产中的应用
2.1超临界流体技术
超临界流体指的是综合气态和液态两者优势的介于气态液态两种状态之间的流体，也就是说既拥有气态的小附着力还有液体相对高的密度，故而超临界流体的特征就是粘度低、密度高且扩散能力强，并且高溶解性可以节约工业生产中的能源消耗[2]。这些特征使这种流体具备了得天独厚的优势。而超临界流体技术就是通过调节温度和压强两种参数来获得超临界流体，这一技术可以被应用于许多的研究领域，例如复合材料的研发、有机物的生产、高分子材料特性研究、无机材料的配置等等。
2.2热传导技术
化学工程技术中的微小尺度传热工艺和强化热传导的过程两个方面构成了热传导技术[2]。在微小尺寸层面从时间和空间两个方向研究热传导、热对流和热辐射的便是微小尺度的传热工艺；改变换热设备的某一些特定参数使化工产品在加热过程中不断变化传热系数从而达成持续发热目标的技术便是强化热传导的过程。这一过程可以通过加大换热接触面积来实现提升传热效率的目标，这样就可以降低能耗。相对于微小尺度传热工艺这种工艺对于专业技术和实验条件有着更为严苛的要求。
2.3绿色化学反应技术
有毒的废弃物会对人体造成一些影响，绿色化学反应是一种通过化学技术和相关原理防止对环境或人体有害物质产生的技术，可以从根源上解决污染问题，避免生态平衡被破坏，防止人的身体健康受到损伤[2]。这种技术是通过过程中的反应物、催化剂或其他材料使得产品或副产物不对人体或环境造成不利的影响，并且降低能耗。例如使用生物制剂替换含有苯环的石油原料，同样可以产出尼龙产品。除了服饰之外，绿色食品中也大量应用了绿色化学技术，即在养殖过程中不施化学药剂，且对人的身体有好处，不过绿色产品养殖成本普遍高于正常的养殖成本，科研人员就想到结合化学技术和生物技术的新方式，降低成本的同时提升了作物的品质和长势。
2.4新分离技术
各类化学工程技术随着时代的发展逐步推陈出新，作为化学生产及其他工业生产关键技术之一的分离技术也是同样有新的进步，由于科研人员十分重视，分离技术的完善和创新步伐都十分快[3]。传统的分离方式均是利用物质自身的物理属性沸点进行分离，现在许多先进的手段都开始被广泛的应用，例如使用离心力、热传导、超声波等进行分离。这样就可以采取最合适的手段，对于产品的品质有着十分重要的影响。
3化学工程技术应用中存在的问题
3.1仍然存在一些缺陷
化学工程技术目前已经得到了很好的应用和广泛认可，但是这些技术在某一些方面仍然存在不足，例如超临界流体技术产生的流体由于状态不稳定不好保存，故而需要对超临界流体的这一性质进行完善或是研发更为有效的保存方法，这样才能更好的保障国家的化学工程技术有更积极的发展趋势[3]。
3.2科研人才稀缺
一定的专业基础和操作水平是一个化学工程技术科研人员的必备素养，如今高校培养出来的相关专业毕业生经常出现理论知识或动手能力不能兼备的情况，企业单位应当将更多地关注放在科研人员的综合素质培养上，为每个层层选拔上来的科研人员制定计划，使其综合素质越来越强。从而提升产品的质量和生产效率。
4化学工程技术的发展方向和应对策略
4.1持续完善化学工程技术
相关企业除了创新研发出自己的核心技术之外，也要积极地引进先进的工艺，运用先进的设备和技术生产产品，持续提升自身的科学技术水平。对于老旧的技术，应当取其精华去其糟粕，注重推陈出新，保留其中的优势，达成企业创新和经济效益提升的双重目标，促使技术积极的进步[4]。
4.2加强专业人才的引进和培养
为了弥补人才稀缺的问题，企业应当有秩序的开展人才培养工作，邀请掌握先进技术的专家或团队进行探讨学习，不仅如此，还应注重引进综合素质较高的人才并着重培养，人才的选拔和培养是科学技术发展的重要步骤，保障这一技术的正向持续发展的重要前提便是培养出专业的化工技术人才。
