化验工程师论文范文

工程是科学和数学的某种应用，应用数学和自然科学概念、原理、实验技术等，探求新的工作原理和 方法 。下面是我为大家整理的工程类中级职称论文 范文 ，希望你们喜欢。工程类中级职称论文范文篇一：《试谈生物工程专业现状、存在的问题及对策》 摘要： 我国生物工程专业正式设立于1998年，它包含了原来的生物化工、微生物制药、生物化学工程、发酵工程等4个专业。自设立以来，发展迅速，全国办学点数从1997年的57个发展到2010年的284个，招生人数从1997年的约2250人达到2010年的30多万人，培养了大量的专业人才。随着科技发展，生物工程产业对从业人员的实验技能、工程问题解决能力和实践 经验 都提出更高层的要求，形成了高素质人才稀缺的局面。本文重点探讨目前生物工程专业的现状，分五个部分详细分析面临的问题，在此基础上提出专业改革的合理方案。 一、课程设置 多数生物工程专业是由原来分属于化工、轻工、医药等学科的生物化工、发酵工程、微生物制药等专业调整而来，部分是在师范、农林及其他综合性院校的生物学、生物技术专业的基础上成立的，各高校生物工程专业的教学背景和专业方向上存在较大差异，在学科定位、人才培养、课程体系等方面大相径庭，各有偏颇。如师范、农林及其他理科院校和部分综合性大学，背景偏理，工科基础薄弱，多存在重理轻工现象：专业课程如细胞生物学、分子生物学、遗传学等课程所占课时比例较大，工程类课程如生化反应工程、分离工程、生物工程设备等课程所占课时较少。而工科院校专业课程设置则相反，偏重于生化反应工程、生化分离工程等工科课程的教学，不重视生物学基础，大纲很少涉及细胞生物学等理论基础内容。这些致使各高校生物工程专业在课程体系上普遍存在上下游技术结合不够紧密、学研产环节薄弱甚至脱节的情况，影响了生物工程专业教学目标的实现和结合型人才的培养。 再有，现行课程体系中，基础类课程占据学生课程学习的3/4以上，致使专业课程的时间和空间严重受限，与人才培养的多元化目标背道而驰。此外，随着科技进步产生交叉学科、边缘学科，学科越分越细，内容庞杂，与此同时，新一轮的教改进一步缩减了理论教学课时，尤其专业课程学时，从而导致学科的新思想、新成果难以及时进入课堂，知识更新速度慢。 因此，迫切需要整改课程体系，切实推进课程建设的改革，全面分析专业的基础知识和实践部分，统一规划授课内容，通过每周的教师例会，将各课程体系中重复的环节适当删减，在保证学生知识体系完整的基础上，使课堂内容精简有致。 二、教材建设 许多学校都对教材选用严格管理，主干课程全部选用 教育 部“十一五”规划教材或面向21世纪课程教材。在教学过程中，存在下列问题①教材编写面面俱到：各教材为了强调它的理论性和系统性，知识点覆盖面不断加宽，例如生物化学教材从原来的十七个大章节增加到现在的四十大章节，内容增加一倍多，教师把握教材的难度明显加大。②知识点重复与漏洞现象并存：专业课程知识分割过细，没有从课程体系整体考虑，例如“氧化磷酸化与形成”这个知识点在主干专业课程中有七门课的任课教师都讲授、“代谢调控”有七门课重复讲授;而“包涵体”“热源”“蛋白质的修饰”等重要概念，却鲜有课程涉及。③工程实践类教材奇缺：如生物工厂设计，全国出版的教材只有“发酵工厂工艺设计”(1992年出版)和“生物工程设计概论”(原为发酵工厂工艺设计概论，1995年出版)，内容陈旧，不能反映学科发展动态和专业科技发展的趋势。 针对这种现象，高校在教材选择和授课内容上需要适应学科的发展动态，在教学大纲的编写环节明确学科教学内容，全面梳理专业知识点，并在此基础上编写适合专业特色的教材体系，避免教材间的过多重复，提升教学质量。 三、观念影响下的实践教学 受传统教育观念影响，我国各级教育历来重理论、轻实践。而工科的显著特点就在于其有很强的工程性、技术性、实践性，其忽视实践教学的后果会严重制约人才素质。欧美发达国家不但在工科本专科教育阶段有充分的实践教学环节，而且在这之后还必须接受几乎全部为实践技能训练的继续工程教育。而我国的生物工程专业普遍存在实践教学内容不足、执行困难的问题。 切实改变观念，提升对实践教学的重视程度，深刻理解实践教学对工程类学科的重要意义，在教学设置中增加实践教学的比例，是解决现有问题的必经之路。 四、实践 教学方法 和手段 实践教学方法和手段落后，也是影响实践教学质量的主要问题。原因有两个方面：一是传统教学模式中，涉及的实验多为演示性、验证性实验，学生的参与性、创新性得不到体现。二是教育经费的紧张与逐年扩大招生的现实矛盾使高校本科实验室硬件建设落实困难，教育手段、教学方式难以突破革新。 我院的专业实验安排为专业理论课程的附属部分， 实践中发现有几点明显不足：①实验时间短而分散;②实验内容及容量受到局限;③综合实践性差。实验多安排为一周两次，每次3～4学时，连贯性差，只能开设一些验证性或 经验性实验，无法实施设计性、创新性实验，严重影响了学生综合能力的培养。 改革实践教学模式和手段，增加综合性，设计类实验，不仅提高了学生们的动手能力，对其创新意识和科研能力的培养也不无裨益。另外，积极利用多媒体教学对学生感观的强烈刺激，录制实验步骤，形象演示，并增加学术 报告 丰富教学内容，都能够以新颖的方式提升教学质量。 五、校外 实习基地建设 受市场 经济的影响，很多企业担心学生短期的实践会影响到有序的正常生产，影响经济收益，拒接学生实习，校外实习走马观花，变成了“参观式”学习，学生无法接触一线生产，没有亲自动手实践机会，专业技能得不到训练。 另外，教师自 身的实践水平也是左右实践教学质量的关键因素。就生物工程专业来说，由于近年博士招生规模同比扩大，大量刚刚离开校门的年轻博士纷纷走上讲台，他们的成长背景决定了其在专业小领域具有比较深入的了解，但对学生多方面知识的渴求往往显得力不从心，指导学生动手能力训练时难免底气不足，影响学生的学习效果。 针对上述问题，一方面需要重视实习基地建设，设置学校自己的校内中试规模基地，另外，对师资队伍尤其是新进教员进行及时的实践培训也是提升实践教学水平的必要 措施 。 结语 综上，我们将继续研究分析国内外生物工程技术 发展的趋势，加强素质 教育，为全国生物技术领域的快速发展提供广泛的智力支持。 工程类中级职称论文范文篇二：《应用型高分子材料与工程专业人才培养模式探讨》 摘要：随着科学技术的迅猛发展，材料、能源和信息已被公认为科技发展的三大支柱。作为社会发展的物质基础，材料的发展水平已成为一个国家综合国力的主要标志之一。高分子材料与工程专业作为材料科学与工程学科下的分支学科，在过去20年的时间里得到了飞速发展。高分子材料应用的日趋普及，使得社会对高分子材料与工程专业的人才需求日益迫切。培养具有一定的实际操作能力，能以理论指导实践、应用于实践，服务于地方经济建设的高分子材料与工程专业技术人才是十分重要的责任。为了满足这一需求，高分子材料与工程专业应实施“强化基础，注重应用，突出创新”的人才培养模式，大力提高学生的科研创新应用能力。 一、社会发展急需工程应用型人才 人才培养模式涉及的一个重要问题是培养什么样的人。中国是世界上最大的高分子化纤生产国，化纤工业正在实现由“数量型”向“技术型”的战略转变，使化纤主要常规品种具备国际竞争能力，在一些重要高新技术纤维品种上取得产业化成果。 目前，我国高分子化纤材料工业随着数量的增加和规模的扩大正由数量型向效益型转变，行业发展的速度远远高于化纤人才的培养速度。据调研统计，化纤企业的专业人才数量不到职工总数的5%，有的甚至不到1%，存在专业人才严重匮乏的现象。同时还发现，由于化纤新技术、新设备、新产品的不断出现，企业原有的专业人才不能完全跟上行业的发展，急需更新人才。 二、应用型高分子材料与工程专业人才培养的基本原则 1.更新教学理念，明确培养目标。 面向未来的教学改革需要前瞻性的教学理念和现代化的教学思想。这些教学理念包括从重视知识传授向重视能力培养转变;从封闭式的学校教育模式向开放型的产、学、研相结合的教育模式转变;从标准化培养模式向个性化培养模式转变;从维持性学习向创新性学习转变[1，2]。 应用型高分子材料与工程专业的培养目标，是以市场需求和就业为导向，以课程建设为核心，以实践教学为重点，培养在高分子材料与工程专业领域具有丰富的理论知识，能在高分子材料的合成、改性和成型加工等领域从事科技开发、工艺设计及经营管理等方面工作，具有创新精神及实践能力的高素质创新型高级技术人才，更好地为地方经济建设服务。 2.重视能力培养，实施素质教育。 提高学生的综合素质可以通过选修课、专题讲座、 社会实践 ，以及在专业教育中融入人文精神、工程环境背景等多种形式，从而加强对学生思想道德素质、 文化 素质、业务素质、身心素质和获取知识、运用知识、创新知识的能力等方面的培养。 3.强化基础训练，拓宽专业口径。 强化基础、拓宽专业口径是培养学生适应能力的有效途径。强化基础，一是在基础理论和技能上进行面上拓宽，加强要求，使学生对基础知识掌握更牢固，知识结构更加合理;二是将专业基础课拓宽到新的专业目录的专业口径，为新专业的各个专业方向提供广阔的发展空间。拓宽专业口径，不是将专业课程的名称加以改变，而是将专业主干课程认真整合，构建新的专业课程体系。 4.优化课程体系，整合课程内容。 课程体系与教学内容是实现培养目标最直接的体现，是形成人才知识结构和能力的主要因素，是提高人才培养素质的核心，也是教学改革的重点[3]。要进行课程重组，减少课程内容重复，做好课程之间的衔接，逐步深入;建立大工程观念下的新型课程体系，重视各相关学科知识内容的融合、渗透和时间安排上的协调，做到课程综合化、系统化。 二、应用型高分子材料与工程专业人才培养模式的实施途径 1.实施“平台式”教学。 本着工程应用型人才培养要主动适应用人单位的实际需要，要面向基层、面向生产第一线的原则，在加强通识教育的基础上，强调提升学生的综合素质，强化学生的专业实践能力和动手能力的培养。新的教学模式设置了三个教学平台，即理论教学平台、实践教学平台、第二课堂素质教育平台，以达到学生适应社会、适应行业和充分发展个性空间的目的。 “理论教学平台”包括学科基础课程、专业知识能力课程、专业能力拓展课程，初步形成学院、学科、专业、职业兴趣四级理论课程体系;“实践教学平台”包括学科基础实验教学和模拟仿真企业生产的工程实践教学两部分;“第二课堂素质教育平台”则包括学院公共选修课、课外素质教育及社会实践三部分，作为第一课堂的补充和延伸，拓展学生个性发展的空间[4]。 2.以实践教学改革为重点，提升学生工程实践能力。 高分子材料与工程专业有着不同于其他学科的显著特点，它是在大量的科学实验和工程实践基础上发现并 总结 出的一般规律，运用科学分析方法探索这一规律内在的作用机理，采用数学、物理、化学理论与模型计算归纳形成理论体系，并在理论指导下，将科学研究应用于生产实践，使理论体系进一步得以检验并逐步完善，经过实践→理论→再实践的循序渐进过程向前发展的学科。在该领域的科学研究中，实验是分析问题、解决问题的主要手段，每一理论、发明的诞生都是在实验中孕育、培养出来的。针对上述学科特点，专业教研组在制定本科教学培养计划时，要有意识地加强实践教学环节课时比重，培养学生的创新意识、创新能力和实践能力。 高分子专业教学实践分为认识实习、专业基础实验教学、专业实验、生产实习、课程设计、 毕业 实习和毕业教学环节等实践教学部分。在专业基础实验教学中要积极有效地开展研究型、设计综合型实验教学，鼓励学生利用业余时间参加开放实验室科研活动，注重培养学生的动手能力和科研能力[5]。 在毕业教学环节实践中结合教师科研项目，选择学科前沿或与企业合作开发的课题进行毕业论文选题，结合工厂实际进行毕业设计，可使学生获得良好的科研能力培养，有效地促进学生动手能力，提高学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，为今后从事本专业研究与生产奠定良好的基础。 3.以市场需求为导向，积极探索“订单式”人才培养模式。 在教学改革上，注重人才培养与市场需求相结合，积极开展“订单式”培养模式。此举不仅能为企业发展量身定做工程实际应用型人才，而且能够提前将学生“预售”出去。同时，企业还可以根据实际情况，为“订单式”培养学生提供奖学金、贫困助学金等费用，解决经济困难学生的求学、就业等问题。 4.理论联系实际，注重培养创新能力。 要强化学生的操作技能，培养综合素质和创新能力，进一步提高学生在社会大环境中的竞争能力，关键是建立与企业同步发展的规范的实训环境。要充分利用区域与学科优势，加强产学研联合，设立产学研联合体实验室，为学生提供必要的社会实践场所，保障实习、实践教学效果，培养学生的工程应用能力[6]。实习基地可以完成学生的认识实习和生产实习任务和多项工艺实验。学生通过这些实践环节能加深对书本理论知识的理解和应用，同时也了解了本行业发展趋势和存在的问题，这对于学生踏入工作岗位和继续深造都是大有裨益的。 5.加强师资队伍建设。 为适应素质教育的教学改革需要，办好高等教育质量工程建设，教师的知识更新与自身素质的提高是非常重要的。只有高水平的师资队伍才能培养出高素质的人才。因此学校需要不断引进高水平科技人才，提高本专业教师队伍的科研能力和科技创新能力。同时，还要注重青年教师的培养，指定有丰富教学经验的老教授对新进教师进行“传、帮、带”教学指导，使新进教师的授课水平快速提高，从而有效地将行业发展动态与理论授课相结合，最大限度地激发学生的科研兴趣，拓宽学生的专业知识面。 三、结语 高分子材料的发展极其迅速，每年都会有许多新材料、新技术、新工艺不断涌现，而教育教学改革随着社会的发展也是永无止境的。如何加强高分子材料与工程专业学生的工程应用能力的培养，提高高等教育的办学质量和人才培养质量，是21世纪高等教育面临的挑战，必须引起高度重视。但是，如果一味追求应用而忽略科研创新能力的培养，所培养出来的人才就不是社会需要的高级人才。所以在重视应用的同时，还要注意科研创新能力的培养，即提倡一种“强化基础，注重应用，突出创新”的人才培养模式，才能够适应当代社会经济发展需要。 参考文献： [1]龚春丽，文胜，郑根稳，汪连生，颜永斌.高分子材料与工程专业人才培养方案[J].孝感学院学报，2008，28，(6)：109-111. [2]高炜斌，枝苗，自瑛.高职教育中高分子材料加工专业人才培养模式探析[J].辽宁教育行政学院学报，2006，23，(12)：69-70. [3]申长雨，关绍康，张锐.加强课程建设培养创新人才——“高分子材料成型加工”课程建设随想[J].中国大学教学，2008，(3)：52-54. [4]陈立贵，袁新强，李雷权，王忠，付蕾.构建符合学校定位的高分子专业人才培养方案的研究[J].科技教育，2009，(22)：161-162. [5]刘仿军，国平，喻湘华，曾小平，周爱军.高分子材料与工程专业人才培养模式研究与实践[J].武汉工程大学学报，2009，31，(6)：88-91. 工程类中级职称论文范文篇三：《试谈材料工程测试技术》 摘要：材料工程测试技术针对材料工程的检测技术。针对工程材料进行科学有效的检测，是保证工程材料符合建设要求的前提。 文章 主要对检测的概念和一般方法，以及相关方面的最新发展状况进行分析。 关键词：材料工程;测试技术;新发展 1材料工程的测试技术 材料工程测试技术针对材料工程的检测技术，其任务是：一方面对成品或半成品进行检测和测量，另一方面有效的检查、监督和控制某个生产过程，或者运动对象，保证这些环节都处于最佳状况，以便能够全程掌控反映这种最佳状况的各种数据。因此，相关技术和测试人员就需要随时对这些参数的大小和变化情况，进行定性检查或定量测量。为了适应科技进步和生产发展，材料工程需要不断的更新和发展，不断研制出性能优异的新型材料。实践表明，制备新型材料的需要有严格的生产工艺，同时要提高某种材料原有性能，也会对加工工艺有较高的要求，而要满足这些要求，就需要自动控制技术来保证。而自动控制技术的开展，需要在求出相关参数的基础上，经处理后送人控制装置，然后再实施自动控制。 2测量误差和提高准确度的方法 ①测量误差概述。被测对象某参数的量值之真实大小(真值)xo是客观存在的，但是由于种种原因，测量结果可能会存在一定的误差。为了保证测量结果的准确性，将误差控制在一定的范围内，同时尽可能的用数学办法估算出大小。同时也掌握测量误差出现的规律，尽量减少误差的产生。 ②误差产生的原因。测量方法方面：测量方法的不完善、不合理，定义的不严密，以及结果表达式不当，导致测量结果无法得到反映等因素所引起的误差统称方法误差;测量设备方面：测量所使用的仪器、仪表、量具及附件不准确都可能引起误差;环境方面：在测量中，由于实际环境条件与规定的条件各不相同，可能会引起的误差;测量人员方面：在测量时由于人员的分辨能力、反应速度、感觉器官、情绪变化、工作责任心、操作经验、心理的固有习惯等存在差异，这就可能引起相应的认为误差。 3提高测量准确度的方法 要想很好的提高测量准确度，就必须要尽可能的减小误差。提高准确度，需要根据具体的产生误差的原因进行分析，在科学的测量原理的指导下，通过优良的仪器设备，提高操作人员的素质才能实现。从实际的测量工作来看，在现有的条件下，通过对测量方法、校正手段以及数据处理这些环节，来提高准确度具有更有效更积极的意义。主要的方法有以下几个方面：首先，掌握产生误差的规律，并通过专业的理论分析，从测量方法的调整着手，完成测量的校正，或者在实验数据的指导下，找出应修正的量值大小。其次，因为缓变误差有不平稳、随机过程的特点，当前要对此问题进行解决，往往是通过不断校正，且校正周期尽量短一些的办法来解决。再次，坏值是指带有粗差的测量数据，在测试过程中一旦发现就要马上剔除，因此，掌握发现坏值的方法至关重要。最后，随机误差，针对随机误差，我们一般是通过掌握统计规律来减小误差量，减少随机误差的影响，保证测量结果的准确性。 下文将主要分析利用统计规律估算随机误差、减小和剔除粗差的方法。 随机误差的估算 尽管通过正确有效的处理测量仪表的间隙和摩擦以及外界噪声干扰，可很好的减小产生随机误差的影响，然而，从随机误差的特点看，其产生的原因是由众多微小因素共同造成的。所以，在测量时需要利用其出现的统计分布规律，结合所得出的测量结果，尽量把估算出的随机误差的范围缩小。在随机误差出现的概率分布上，测量人员必须有要对多数随机误差产生的独立因素有所理解。而误差出现的概率分布正好符合正态分布，那对一个不变的量作n次测量，其随机误差的概率密度函数P(δ)为： P()=·e- 粗大误差的减小和剔除准则 含粗差的测量值是与事实不符的坏值，在实际的测量中必须要在主观上避免出现，也就是要避免测量的操作者出错，防止外界的各种重大干扰，同时要保证测量设备的完好。如果在测量中发现问题，应该马上剔除。在测量中判别坏值主要有两种方法，即物理判别法和统计判别法。 所谓的物理判别是指测量人员一旦发现在测量过程中，有读错、记录错、操作错等错误现象，或者发现不符合测量条件或环境突变的情况下，应该随时剔除，并重新进行测量取值。统计判别是在完成自动检测中待测量后，再通过统计办法来处理所取得的测量数据。如果是在无系差的测量情况下，产生随机误差的可能性是比较小的，而且出现大误差的次数是很小的，所以我们可以制定出剔除准则，常材料工程测试技术用的有3σ。 4检测的一般方法 ①电测量和非电量电测量。由于电测量的参数差别很大，很难直接检出和测量，所以一般情况下都是采用非电量电测量技术进行测量的。也就是通过传感器把待测的非电参数转换成电参数，接着测出此电量，最后再按原转换的规律逆向找出待测非电量。传感器是指能按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。而敏感元件则是指传感器中能够直接感受，或者响应被测量输出与被测量成确定关系的其他量，如果这个量已是电量，那就会被称为转换元件。 ②主动检测和被动检测。主动检测是指为了检测，主动向被测对象施加能量，通过得到的反馈情况实现检测，这种检测类似于我们在日常生活中检测瓷瓶是否破裂，就敲击一下，提高其发出的声音来判断。当然，这里要指出的是主动检测会干扰对象的状态。而相对主动检测而言，被动检测不需要向对象施加能量。 ③接触检测和非接触检测。所谓的接触检测，就是让检测仪器和对象直接接触。这种直接检测的方式必然会对对象产生一定的干扰，甚至能够对测定的正确性产生较大的影响。在特殊情况下，如有高腐蚀、高辐射等情况时，对象是不便或不能直接接触被测对象的。所以，我们往往会采用非接触检测的方式，这种方法一般不会对对象的原来状态造成破坏，不过也会因为非接触，而造成侵入外界干扰的情况。 ④偏差法、平衡法和微差法、替代法。这些方法的共同特点是，在测量过程的被测量和单位量对比操作上，做出相应的变化，这样能够在原有仪表的作用下，提高测量准确度。偏差法是常规的测量方法。被测量的大小是由模拟的显示仪表指针偏转来反映的，其与家用电压表测电压相似，操作简单且快速，仪表的等级对准确度有决定性的作用。像天平称重那样，平衡法是通过不断地调节已知标准量的大小，使之与被测量平衡。如果指零仪表示零时，则表明此时达到平衡，这种情况下标准量大小就是被测量的大小。电位差计和平衡电桥均都是在此原理之下完成的。测量的高准确度，主要决定于示零仪表的灵敏度是否到位。微差法与平衡法很相似，不过这种方法可以有微小差值，不用把标准量调整到和被测量完全相等，可以用偏差法测出此差值，被测量大小就是此微差值和标准量之和，其准确度比直接用偏差法更高。替代法也是测量方法的一种，曹冲称象是最典型的例子，以石块替代大象，使船只吃水深度达到原承载大象时的深度，然后称出石头的总重量，即为大象体重。这种方法可以很好的解决直接称重存在困难的问题，其在检测中常常会被采用，比如辐射测温等。 5结语 材料工程测试技术是一项复杂工程，涉及了多个方面的内容。无论是测试的种类，还是测试的方法，都是多种多样的。测试人员只有对各种类型的测试技术有所了解，并结合工程的需要，才能更好的完成测试工作。 猜你喜欢： 1. 中级工程师职称论文 2. 测绘中级职称论文范文 3. 工程职称评定工作总结 4. 电气中级职称论文范文 5. 2017年中级职称论文格式要求

随着科技负效应的显现,工程伦理越来越受的人们的重视。化学工程有着与其他工程不同的特点。下面是我为大家整理的化学工程应用 毕业 论文，供大家参考。

《 化学工程中计算流体力学应用分析 》

摘要：计算流体力学是以多种计算方程为基础，在多种化学反应设备中进行能量、质量和动量的综合计算，分析出不同守恒定律中，这些变量的主控形式和变化规律，从而优化工程设计和工艺设备，提高化学反应中正向变化的进行，提高热量交换和原材料的反应速率等。从化学工程经济效益的角度分析，有利于工程成本的节约，提升了经济回报。 文章 计算流体力学的基本原理进行分析，并 总结 了其砸你化学工程中搅拌、热交换、精馏塔和化学反应工程的具体应用。

关键词：计算流体力学;求解;基本原理;化学工程;应用

化学工程在我国具有较长的研究与应用历程，并在实际的生产与生活中取得到巨大的应用成效，不仅能够供给正常的生活需求，同时根据新材料的开发，能够满足现代型环保材料的使用。在化学工程中，较多的反映环境和反应机制都是在溶液中进行的，具有质量守恒和热量守恒定律的应用。而这种质量与能量的关系正是计算流体力学的主要原理。通过对实际应用环境和原理的分析，能够优化工程设计和工艺改进，提高化学工程的生产效率。

1计算流体力学在化学工程中的基本原理

计算流体力学简称CFD，是通过数值计算 方法 来求解化工中几何形状空间内的动量、热量、质量方程等流动主控方程，从而发现化工领域中各种流体的流动现象和规律，其主要以化学方程式中的动量守恒定律、能量守恒定律及质量守恒方程为基础。一般情况下，计算流体力学的数值计算方法主要包括数值差分法、数值有限元法及数值有限体积法，其也是一门多门学科交叉的科目，计算流体力学不仅要掌握流体力学的知识，也要掌握计算几何学和数值分析等学科知识，其涉及面广。

针对计算流体力学的真实模拟，其主要目的是对流体流动进行预测，以获得流体流动的信息，从而有效控制化工领域中的流体流动。随着信息技术的发展，市场上也出现了计算流体力学软件，其具有对流场进行分析、计算、预测的功能，计算流体力学软件操作简单，界面直观形象，有利于化学工程师对流体进行准确的计算。

2计算流体力学砸你化学工程中的实际应用

在搅拌中的应用分析

在搅拌的化学反应中，反映介质之间的流动性比较复杂，依据传统的计算形式根本无法解决，并在化学试剂在搅拌中存在不均匀扩散的特点，在湍流的形式中能量的分布状况也存在着空间特点。若是依据实验手段测得反映中物质、能量和质量的变化规律，其得出的结构往往存在较差时效性，实验差加大。

通过对二维计算流体力学的应用，能够对搅拌中流体的形式进行模拟，并进行质量、能量等数据的验证。但是流体的变化，不仅与化学试剂的浓度、减半速度有关，还与时间、容器的形状等有着之间的联系，需要建立三维空间模拟形式进行计算流行力学。随着科学技术和研究水平的提高，在通过借助多普勒激光测速仪后，已经对三维计算形式有了较大的突破，这对于化工工程中原料的有效应用和工程成本的减低具有促进的作用，但是在三维计算流体力学中还存在一定的缺陷，需要在今后的研究中不断的完善。

在化学工程换热器中的应用分析

换热器是化学工程中主要的应用设备，通过管式等换热器、板式换热器、冷却塔和再沸器等的应用，能够有效的控制化学试剂在反应中的温度变化。其中根据换热器的形式不同，计算流体力学的方式也就不同。在管式换热器中主要是通过流体湍流速度的改变，增加换热速率的。在板式换热器中是通过加大流体的接触面积，提高换热效率的。而在冷却塔和再沸器中，热量交换的形式更为复杂，但是却群在重复性换热的特点，增加了换热的时间，提高了换热的效果。从总体上分析，计算流量力学中，需要对温度变化、流体的速度变化、热交换面积变化和时间变化进行分析。通过CFD计算流体力学的应用，能够计算出不同设备的热交换效果，并根据生产的实际需求进行换热器的选择使用。

在精馏塔中的应用

CFD已成为研究精馏塔内气液两相流动和传质的重要工具,通过CFD模拟可获得塔内气液两相微观的流动状况。在板式塔板上的气液传质方面,Vi-tankar等应用低雷诺数的k-ε模型对鼓泡塔反应器的持液量和速度分布进行了模拟,在塔气相负荷、塔径、塔高和气液系统的参数大范围变化的情况下,模拟结果和现实的数据能够较好的吻合。

Vivek等以欧拉-欧拉方法为基础,充分考虑了塔壁对塔内流体的影响,用CFD商用软件FLUENT模拟计算了矩形鼓泡塔内气液相的分散性能,以及气泡数量、大小和气相速度之间的关系,取得了很好的效果。在填料塔方面,Petre等建立了一种用塔内典型微型单元(REU)的流体力学性质来预测整塔的流体力学性质的方法,对每一个单元用FLUENT进行了模拟计算,发现塔内的主要能量损失来自于填料内的流体喷溅和流体与塔壁之间的碰撞,且用此方法预测了整塔的压降。

Larachi等发现流体在REU的能量损失(包括流体在填料层与层之间碰撞、与填料壁的碰撞引起的能量损失等)以及流体返混现象是影响填料效率的主要因素,而它们都和填料的几何性质相关,因此用CFD模拟计算了单相流在几种形状不同的填料中流动产生的压降,为改进填料提供了理论依据。CFD模拟精馏塔内流体流动也存在一些不足,如CFD模拟规整填料塔内流体流动的结果与实验值还有一定的偏差。这是由于对于许多问题所应用的数学模型还不够精确,还需要加强流体力学的理论分析和实验研究。

在化学反应工程中的应用研究

在化学反应工程中，反应物和生成物的化学反应速率与反应器、温度和压力等有着较大的联系，在实际的反应中可以利用计算流体力学进行数据的获取。但是这数据的获取具有一定的温度限制，当反应中温度过大，就会造成分子的剧烈运动，其运动轨迹的变化规律就会异常，在利用计算流体力学的模型计算中，计算数据与实际情况会发生较大的偏差。由于高温中分子的运动轨迹和运动速度难以获取，在计算流体力学的实际计算中，就要借助FLUENT进行三维建型，并利用测速反应器进行速度的测量，通过综合的比较分析，利用限元法进行数据的计算。可以得出不同环境下的反应器的流线、反应器内部的浓度梯度及温度梯度。通过CFD软件预测反应器的速度、温度及压力场，可以更进一步理解化学反应工程中的聚合过程，详细、准确的数据可以优化化学反应中的操作参数。

3结束语

计算流体力学对于化学工程的应用具有实际意义，并在经济效益的提高上具有重要的价值，在近几年，化学工程技术人员不断的计算流体力学中展开研究，以二维空间计算和模拟为基础，不断的完善三维空间的流量计算，并得出了一系列的流体流动规律。根据计算流体力学在化学工程中的广泛应用，在今后的化学工程发展中，应加强此类学科的教学与延伸，提供出更有效的反应设备和工艺操作。

参考文献

[1]余金伟,冯晓锋.计算流体力学发展综述[J].现代制造技术与装备,2013(06).

[2]舒长青,王友欣.计算流体力学在化学工程中的应用[J].化工管理,2014(06).

《 能源化学工程专业化工热力学教学思考 》

[摘要]《化工热力学》是能源化学工程专业一门理论性和逻辑性较强的专业基础课，文章阐述了作者在《化工热力学》课程教学过程中如何提高学生对学习本课程兴趣的教学实践和教学体会。通过明确教学内容和教学主线，改变传统的单一的课堂教学，将课堂教学与学科动态及工程实践密切结合，激发学生学习兴趣，培养学生自主学习能力和工程意识，以满足培养能源化学工程领域领军人物的要求。

[关键词]化工热力学;能源化学工程;教学实践;教学体会

化工热力学是化工类学生的专业必修课程之一，主要讲述热力学定律在化学工程领域的应用，包括化工过程中各种形式的能量之间相互转换规律及过程趋近平衡的极限条件等。它是培养学生分析和解决实际化工问题思维方法的重要专业理论基础课[1-3]。然而该课程的课程内容抽象、计算繁琐，学生感到非常难学又缺乏实际应用，在课程学习过程中学生产生恐惧和厌学心理，达不到良好的教学效果，因此，我们对该课程的教学内容和 教学方法 进行一些改革和尝试，希望激发学生学习的兴趣，进而更好地掌握这门课程，为后续专业课程的学习夯实基础。

武汉大学2013年新开设的能源化学工程专业是由1958年原武汉水利电力学院开办的“电厂化学”专业发展而来，主要面向电力行业及高效洁净能源领域(包括超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等)，培养掌握化学与化工基础理论及能源化学专业知识和技能的未来行业发展的领军人物。

目前，本专业主要有水处理、材料腐蚀与防护、化学监督与控制、能源化学四个主要研究方向。为了适应学校对新专业发展和一流学科建设的要求，2015年在本专业大三学生中新增设了《化工热力学》这门化工类专业的专业基础课程。如何调动学生的课堂积极性，培养学生的创新能力，夯实学生的专业基础，使他们在54学时的学习过程中理解并掌握本门课程的基本概念，并且将抽象的理论与实际的能源化学过程联系起来是本课程的核心教学任务。本文结合我校能源化学工程专业的培养目标，浅谈《化工热力学》的教学体会，着重对教学方式进行了探索和实践，为培养能源化学工程领域的领军人物奠定基础。

1明确教学内容与课程主线

结合我校《化工热力学》课程以工程应用为中心、专业研究方向覆盖面广等特点，我们选用了朱自强等编著、化学工业出版社出版的《化工热力学》作为教材[4]，同时，也鼓励学生使用部分参考教材(《化工热力学》，冯新等编，2008;《化工热力学(第二版)》，陈钟秀等编，2000;《化工热力学导论(原著第七版)》，.史密斯等编，刘洪来等译，2007)[5-7]。化工热力学发展时间较长，已形成较完整的知识体系，如何在54学时内有效地把关键知识点教授给学生是本课程教学实践的关键。

由于本专业学生在大二《物理化学》课程中已经系统学习了理想气体相关的状态方程及其应用，因此在本课程教学中不再赘述，而是重点介绍工程实际应用较多的二参数状态方程、化工热力学分析、溶液热力学、流体相平衡和化学反应平衡等。在教学实践中，首先，详细分析《化工热力学》教材结构，围绕主线内容合理编排知识点;其次，建立好各知识点之间的逻辑关系，让学生在大脑中建立化工热力学框架图;最后，根据能源化学工程专业的需要，适当删减补充了教材内容，结合学科动态，增强化工热力学的应用能力，如燃料电池开路电压的计算、水/二氧化碳共电解制合成气过程中气体组成的计算等。

2改变单一课堂教学模式，培养学生自主学习能力

化工热力学课程设计的公式多而繁杂，学生在开始学习阶段容易产生恐惧厌学心理，传统的单一课堂教学模式具有“教师主导学生学习”的特点，与本课程“教师引导学生学习”的教学目的存在较大偏差。因此，应改变传统单一课堂讲授模式，充分采用“启发式”和“参与式”相结合的教学方法。

首先，教师在 课前预习 阶段设疑(提出问题)，促使学生思考，复习旧知识，预习新知识;其次，教师在教学实践过程中采用多媒体和板书相结合的教学方式解疑(解决问题)，并通过对例题和习题的讲解加深学生对化工热力学原理、方法和应用的理解，同时，教学过程中应避免陷于抽象的说教和枯燥的公式推导之中，重点讲述化工热力学知识点的应用条件和物理意义;最后，课堂教学结束后，教师主动与学生面对面交流答疑(探讨问题)，并设置思考题让学生查阅相关资料。通过“设疑—解疑—答疑”的渐进式教学方法达到对关键知识点举一反三的目的，同时，吸引学生注意力，培养学生自主学习能力，提高学生学习的积极性和主动性。

3课堂教学与工程实践密切结合，培养学生初步的工程观点

化工热力学由于理论性较强、基本概念多且抽象，而且本科生在学习过程中接触科研课题及工程实践的机会较少，将课堂教学内容与科研课题及工程实践紧密结合起来，建立“以应用为中心”、“探究式”的特色教学模式，紧密联系我校在能源化学工程领域(特别是超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等方面)开发利用的化学工程实际问题，把学科前沿领域的科研成果带入课堂，可以使他们强化科研思想、激发听课兴趣、培养创新能力;同时，可以让学生获取利用化工热力学基本原理解决工程实际问题提供思路和方法，培养学生初步的工程观点。

4考核方式方法研究

传统的期末一张考卷为准的考试方式不利于学生能力的培养，也不能全面地体现学生对所学知识的掌握程度，为了更加系统全面地评价学生对课程内容的认识情况，我们对课程的考核方式方法进行了改革探索。目前，课程成绩总评包括平时成绩和期末成绩两部分，其中平时成绩包括学生的课堂综合表现、课程预习、作业三个部分，各占10%;期末考试采用开卷方式考试，考试的题目偏重于对知识点的理解和其在能源化学过程中的应用。然而由于该课程的课程内容抽象、计算繁琐，教学过程中发现仍有部分学生存在畏惧厌学心理，因此，在今后的教学实践中应考虑进一步激发学生的学习兴趣，增强学生的主观能动性，在课堂教学中引入分组讨论，开展导向性的专题研究，将课程内容与能源化学过程(特别是学科动态)相结合，培养学生查阅资料和分工协作的能力，为学生下一步学习专业课程夯实基础。

5结束语

在《化工热力学》课程的教学实践和尝试中，首先要明确教学内容与主线，打破单一的学生被动听讲的模式，理论联系实际应用，调动学生学习的积极性和主动性，激发学生对教学内容的兴趣，并且在教学的过程中对教学方法进行改革创新，因材施教，为学生下一步学习更专业的能源化学工程知识和从事新能源行业工作奠定扎实的基础。

参考文献

[1]陆小华，冯新，吉远辉，等.迎接化工热力学的第二个春天[J].化工高等 教育 ，2008，3：19-21.

[2]梁浩，刘惠茹，王春花.《化工热力学》教学实践与尝试[J].广东化工，2010，37(1)：157-158.

[3]李兴扬，唐定兴，沈凤翠，等.化工热力学教学改革与体验[J].化工高等教育，2011，3：71-73.

[4]朱自强，吴有庭.化工热力学(第三版)[M].北京：化学工业出版社，2009.

[5]冯新，宣爱国，周彩荣，等.化工热力学[M].北京：化学工业出版社，2008.

[6]陈钟秀，顾飞燕，胡望明.化工热力学(第二版)[M].北京：化学工业出版社，2000.

[7]史密斯JM，范内斯HC，阿博特MM，等编;刘洪来，陆小华，陈新志，等译.化工热力学导论(原著第七版)(IntroductiontoChemicalEngineeringThermodynamics，SevenEdition).北京：化学工业出版社，2007.

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