導(dǎo)語：如何才能寫好一篇化學(xué)工程研究，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

生物化學(xué)工程基礎(chǔ)課程結(jié)合現(xiàn)代分子生物學(xué)及傳統(tǒng)生物技術(shù)，不僅有扎實的理論基礎(chǔ)，而且結(jié)合典型產(chǎn)品的開發(fā)過程進行闡述，反映了現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展方向，體現(xiàn)了生物技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的最新前沿。生物化學(xué)工程基礎(chǔ)是隨著生物科學(xué)的發(fā)展而不斷更新的課程，需及時調(diào)研最新的發(fā)展方向及研究熱點。該課程全面闡述了基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和生化工程等課程的基礎(chǔ)內(nèi)容，其主要囊括以下幾個方面。工業(yè)微生物工程：介紹微生物的特點、分類、生理、育種及培養(yǎng)等方面的技術(shù)和方法；代謝工程：介紹微生物次生代謝產(chǎn)物的代謝調(diào)控機制和方法；基因工程：介紹生物遺傳的基本知識及應(yīng)用現(xiàn)代基因工程技術(shù)改變微生物遺傳特性的方法，并且介紹蛋白類藥物的研發(fā)和生產(chǎn)過程；細胞工程：介紹應(yīng)用植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)生產(chǎn)高附加產(chǎn)值的花卉、藥物等；酶工程：介紹工業(yè)用酶和藥用酶的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、固定化及開發(fā)等方面的技術(shù)；生物反應(yīng)器：介紹生物反應(yīng)器的工作原理、設(shè)計方法以及應(yīng)用；全面介紹生物技術(shù)的最新進展、應(yīng)用以及生物技術(shù)應(yīng)用過程中需要化工知識的范例。生物化學(xué)工程基礎(chǔ)課程是在無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、生物化學(xué)基礎(chǔ)上進行學(xué)習(xí)的。本課程對于非生物類專業(yè)學(xué)生進行了系統(tǒng)的生物學(xué)技術(shù)及最新研究進展的介紹，讓學(xué)生了解生物學(xué)的基本思想及技術(shù)，同時將現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用與化學(xué)工程技術(shù)進行交叉講授，重點說明了化學(xué)工程技術(shù)在生物工程領(lǐng)域可能的應(yīng)用范圍，使學(xué)生掌握現(xiàn)代生物技術(shù)的基本工藝流程及發(fā)展前沿。目前，化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生普遍存在生物學(xué)基礎(chǔ)知識薄弱的問題，如何在較短的學(xué)時內(nèi)，將生物工程的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題講解清楚，并且將生物工程技術(shù)和化學(xué)工程有機的結(jié)合起來，讓學(xué)生充分感受到交叉學(xué)科帶來的機遇和挑戰(zhàn)，這無疑對授課教師提出了更高的要求，需要教師不斷總結(jié)現(xiàn)有的教學(xué)模式，不斷地改進教學(xué)過程和教學(xué)方法。

二、化工專業(yè)生物化學(xué)工程基礎(chǔ)教學(xué)中存在的問題

鑒于該課程屬于學(xué)科交叉，在教材選擇、實驗配套、講解內(nèi)容難易程度把握等方面，均需要不斷地探討和摸索。目前，該課程教學(xué)過程中存在的重點和難點問題主要有：如何在現(xiàn)有教材的基礎(chǔ)上豐富教學(xué)內(nèi)容，利用多媒體等手段，及時地更新課程內(nèi)容并介紹最新的發(fā)展動態(tài)；如何把握教學(xué)過程中深度與廣度的平衡；如何在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使他們能夠主動深入地探討生物工程與化學(xué)工程學(xué)科交叉所帶來的機會與挑戰(zhàn)；如何能夠?qū)⒄n程講解內(nèi)容與生產(chǎn)實際結(jié)合起來，讓同學(xué)們切實體會到化學(xué)工程在生物產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的應(yīng)用；如何鼓勵學(xué)生在假期或平時尋找一切機會去生物制品生產(chǎn)企業(yè)進行實踐，從中體會化學(xué)工程技術(shù)在生物產(chǎn)品生產(chǎn)中的具體應(yīng)用。

1.教材很難在深度和廣度間平衡

目前，本課程所選教材為化工出版社的《生物化學(xué)工程基礎(chǔ)》（工科專業(yè)適用，李再資主編，2006年版本），該教材在國內(nèi)高?；瘜W(xué)工程專業(yè)有較為廣泛的應(yīng)用，具有簡單明了、講解清楚的特點，適合于生物工程專業(yè)以外的其他專業(yè)使用。但是該教材也存在諸多不足之處，如教材內(nèi)容仍然沒有擺脫理科教學(xué)的模式和框架，生物工程原理的講解深度不足，同時，教材對于化學(xué)工程與生物工程如何結(jié)合方面的內(nèi)容也講解得太少。為了做好生物化工導(dǎo)論的教學(xué)工作，必需結(jié)合化學(xué)工程專業(yè)學(xué)生的特點和研究應(yīng)用實例，選擇相關(guān)學(xué)科的教材作為補充，以便在授課過程中增加相應(yīng)的內(nèi)容，進而提高學(xué)生的理解和吸收程度。

2.實驗環(huán)節(jié)缺乏

現(xiàn)在的課堂教學(xué)仍然以教師講授為主，學(xué)生處于被動接受的狀態(tài)。由于生物化工導(dǎo)論是理論與實踐緊密結(jié)合的課程，而教學(xué)實驗環(huán)節(jié)缺乏，學(xué)生往往很難理解生化反應(yīng)及其應(yīng)用過程。所以，需要進一步改變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，可以采用講授與討論相結(jié)合、課堂內(nèi)外相結(jié)合、理論與實際相聯(lián)系等多種教學(xué)形式，利用先進的多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，豐富和活躍教學(xué)過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高整體教學(xué)質(zhì)量。同時，也可以通過講解學(xué)生身邊的研究實例，調(diào)動學(xué)生的積極性，并且配備一些實驗講解及生產(chǎn)實習(xí)來提升學(xué)生的興趣和理解程度。

三、生物化學(xué)工程基礎(chǔ)課程教學(xué)的幾點體會

筆者從2001年開始一直從事生物化學(xué)工程基礎(chǔ)的教學(xué)工作，課程面向?qū)ο笾饕獮榛瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)、過程控制專業(yè)及分子工程專業(yè)的學(xué)生，每年選修人數(shù)在200人以上。在授課過程中，注重以產(chǎn)品為例，說明化學(xué)工程技術(shù)在生物產(chǎn)品開發(fā)過程中的重要性，從而加強了學(xué)生對于化學(xué)工程知識應(yīng)用于生物工程領(lǐng)域的信心。另外，注重將理論內(nèi)容與本?；W(xué)院及兄弟院系的科研內(nèi)容進行融會貫通地講授，大大提高了同學(xué)們對于該課程的理解和熱愛，也促進了學(xué)生對于生物工程與化學(xué)工程有機結(jié)合的全新認識。在教學(xué)實踐中，結(jié)合介紹天津市著名生物工程企業(yè)大量需要化學(xué)工程的實例，力求讓同學(xué)們明白，生物工程的下游產(chǎn)業(yè)化的實質(zhì)就是化學(xué)工程的應(yīng)用。教學(xué)實踐也使筆者體會到，要完成好該課程的教學(xué)任務(wù)，需要授課教師熟悉生物化學(xué)、生物工程、化工原理等教學(xué)內(nèi)容，更需要授課教師不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗，以便逐步提高教學(xué)質(zhì)量。

1.建設(shè)教學(xué)團隊，認真調(diào)研學(xué)習(xí)

授課教師需要組織強有力的課程建設(shè)小組，對國內(nèi)外工科類生物化工導(dǎo)論課程進行調(diào)研，包括其他院校的教改情況、已有的化工類的生物化工導(dǎo)論教材、學(xué)生本人對課程內(nèi)容及授課方式的期望、相關(guān)專業(yè)對該課程的反饋信息等諸多方面。授課教師還需要吸收先進的教學(xué)思想、技術(shù)與內(nèi)容，借鑒國內(nèi)外其他院校教學(xué)情況，結(jié)合專業(yè)設(shè)置的特點和實際，總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗與效果。針對面向21世紀的教學(xué)和培養(yǎng)要求，要認真總結(jié)化工類本科生生物化學(xué)工程基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)計劃及教學(xué)方式及教學(xué)中的注意事項，要通過對其他優(yōu)秀或重點課程的學(xué)習(xí)觀摩或邀請教學(xué)經(jīng)驗豐富的老教授親臨課堂指導(dǎo)等多種途徑，進行教育素質(zhì)訓(xùn)練，以提高教師的授課水平。

2.提供并選好主講教材和高水平的輔助教材

針對現(xiàn)有的試用教材，及時引入前沿科學(xué)和技術(shù)的最新成果，篩選、引進配套的輔助教材（包括國外教材），編寫與之相配的教學(xué)大綱。李再資老師主編的生物化學(xué)工程基礎(chǔ)教材知識點全面，重點內(nèi)容詳盡。除此之外，我們還注重推薦國內(nèi)知名的生物化學(xué)、生物工程、工業(yè)微生物學(xué)等相關(guān)教程以及國外英文原版教材作為課外輔助教材，建議學(xué)生每人手里都有一本英文原版教材。另外，在每次授課結(jié)束時，都提前告之下次課程內(nèi)容的基本點和重點，要求學(xué)生提前做好預(yù)習(xí)或難點標注，注重發(fā)揮學(xué)生自身學(xué)習(xí)的主動性和積極性，使他們永葆學(xué)習(xí)的熱情和動力。實踐表明，學(xué)生通過使用英文教材獨立預(yù)習(xí)課程，他們的專業(yè)英語水平也會得到快速提高，為今后使用英語完成相關(guān)工作任務(wù)打下良好的基礎(chǔ)。

3.探索新的授課模式和教學(xué)手段

多媒體教學(xué)可以讓學(xué)生通過圖和動畫直觀地理解生物過程和反應(yīng)機理，也可以直觀地學(xué)習(xí)生物工程科學(xué)研究和生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。為此，要完善多媒體系統(tǒng)，適時增加課堂教學(xué)信息量。同時，可以采用啟發(fā)式、討論式、研究式等教學(xué)方法，將課堂講授與課外輔導(dǎo)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新與自學(xué)能力。如果能夠?qū)⒄n程講解內(nèi)容與生產(chǎn)實際結(jié)合，將課堂講授內(nèi)容與具體的實驗相結(jié)合，加強與學(xué)生交流，深入探討生物工程與化學(xué)工程學(xué)科交叉所帶來的機會與挑戰(zhàn)，必將會進一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)質(zhì)量。

4.課堂講授內(nèi)容與前沿性專業(yè)知識緊密結(jié)合

在大學(xué)課堂里，讓學(xué)生隨時了解相關(guān)學(xué)科的前沿進展是一個重要的授課內(nèi)容。因此，在每節(jié)課學(xué)習(xí)重點知識的過程中，需要用最新發(fā)表的相關(guān)研究進展信息豐富課堂內(nèi)容，使學(xué)生了解學(xué)科前沿和發(fā)展方向。比如，在介紹酶的開發(fā)過程時，可介紹量子力學(xué)、分子動力學(xué)和計算機工具在研究酶的反應(yīng)過程和機理中的應(yīng)用，并且把研究中的困難展示給大家，激發(fā)學(xué)生探究和追尋科學(xué)發(fā)展的欲望，吸引他們投入到生命科學(xué)的研究和生物技術(shù)的開發(fā)中去。同時，也可以介紹酶的生產(chǎn)過程中所面臨的問題和挑戰(zhàn)，鼓勵學(xué)生用化工知識嘗試解決生產(chǎn)中的問題。

5.鼓勵課堂教學(xué)和生產(chǎn)實踐結(jié)合

生物化學(xué)工程基礎(chǔ)偏向?qū)嶋H應(yīng)用，課堂講授內(nèi)容需要與具體的生產(chǎn)實踐相結(jié)合，因此，要讓同學(xué)們切實體會到化學(xué)工程的知識在生物制品生產(chǎn)過程中的應(yīng)用。另外，要積極聯(lián)系生物工程方面的生產(chǎn)企業(yè)，組織同學(xué)們進行參觀，結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容，讓同學(xué)們充分體會到化學(xué)工程技術(shù)與生物工程技術(shù)學(xué)科交叉的意義和重要性，鼓勵感興趣的同學(xué)去相關(guān)的生物工程企業(yè)進行短期實習(xí)，了解生物工程產(chǎn)品的生產(chǎn)原理、生產(chǎn)流程和注意事項，體會化學(xué)工程技術(shù)在生物產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)過程中的重要地位。

6.培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)方法

篇2

關(guān)鍵詞：化學(xué)工程；化工生產(chǎn)；工藝解析

化學(xué)生產(chǎn)工藝的提升有助于實現(xiàn)良好的綠色生產(chǎn)效果，減弱傳統(tǒng)化學(xué)生產(chǎn)對環(huán)境的污染和資源的大量消耗。進而營造良好的化工環(huán)境，為此化工工藝的提升在如今環(huán)境壓力不斷增大、資源浪費極為嚴重的情形下具有顯著的意義，筆者根據(jù)多年的生產(chǎn)和實踐經(jīng)驗，將在下文對化工生產(chǎn)工藝進行詳細的分析與研究。

1當(dāng)前化工生產(chǎn)存在的實際問題

1.1化工生產(chǎn)效率有待提升

化工生產(chǎn)效率的低下長期以來困擾著化學(xué)工業(yè)的進步，當(dāng)前諸多化工企業(yè)為了實現(xiàn)對生產(chǎn)效率的提升便采取諸多對自然環(huán)境有害的方法進行生產(chǎn)技術(shù)的革新，工藝設(shè)備的質(zhì)量和排污的能力缺失是目前諸多化工生產(chǎn)廠家在現(xiàn)實環(huán)境中遇到的問題，這種缺憾將無法在現(xiàn)實環(huán)境中提升化工生產(chǎn)效率，最終只能訴諸對生產(chǎn)時間以及排放標準的忽略而實現(xiàn)定量生產(chǎn)，長期必然造成環(huán)境壓力的增大。

1.2環(huán)境壓力進一步增大

上述提及了現(xiàn)在諸多化工生產(chǎn)廠家的實際生產(chǎn)效率較低，不注重環(huán)保生產(chǎn)的問題，而化工企業(yè)盲目擴充生產(chǎn)量，導(dǎo)致資源極速耗散、環(huán)境壓力與日俱增的問題也日漸突出和尖銳?；瘜W(xué)工業(yè)的相關(guān)生產(chǎn)附屬物大多具有有毒有害的性質(zhì)，廢氣和廢水的實際危害十分巨大，可導(dǎo)致土壤肥力喪失、霧霾加重、溫室效應(yīng)等一系列后果。而由于現(xiàn)時化學(xué)工藝的不完善導(dǎo)致實際的生產(chǎn)環(huán)節(jié)缺乏控制，將會給人們的生活環(huán)境帶來極大的破壞。

2有效加強化學(xué)工程中化工生產(chǎn)工藝的分析

2.1依據(jù)實際狀況對化學(xué)反應(yīng)條件和環(huán)境進行改善

在化工生產(chǎn)中，化學(xué)反應(yīng)條件是一個極為重要的影響條件，改善化學(xué)反應(yīng)條件可以極大的促進化學(xué)反應(yīng)過程的效率并保證排放物的規(guī)模和毒性的降低，因此，在實際的化學(xué)生產(chǎn)中，務(wù)必要嚴格保證生產(chǎn)環(huán)境并在經(jīng)驗和理論的基礎(chǔ)上做到對反應(yīng)條件的合理改善，同時注重化學(xué)反應(yīng)過程中不同催化劑使用的具體要求，對于濫用催化劑或者通過提高反應(yīng)物的配比加速反應(yīng)的情況要及時制止和整頓，保證化學(xué)生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴格按照相關(guān)理論和條例的約束進行，以此來優(yōu)化反應(yīng)的整體效率并提升工業(yè)三廢的環(huán)保性，減輕對環(huán)境的壓力。

2.2合理處理工業(yè)廢料，促進循環(huán)利用

眾所周知，許多化學(xué)反應(yīng)之后殘余的反應(yīng)物仍然具有二次利用價值，即使在完全反應(yīng)之后變成工業(yè)廢料的反應(yīng)物也應(yīng)該遵循相關(guān)的廢物處理條例進行無害化處理，杜絕簡單的填埋和燃燒等可能加重污染的廢物料處理方式。積極利用現(xiàn)代科技尋求可以循環(huán)利用或者簡單的二次利用的方式。由于化學(xué)行業(yè)本身的特性，參與化學(xué)生產(chǎn)的工業(yè)原料本身就可能是工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)物，而相關(guān)的化工生產(chǎn)也將為之后的化學(xué)工藝服務(wù)，這就為循環(huán)利用這種發(fā)展的理念提供了良好的使用場景。未來只需要讓參與工業(yè)生產(chǎn)的工人以及相關(guān)化工產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的負責(zé)人明確工業(yè)生產(chǎn)綠色化的概念和具體措施，引導(dǎo)其在實際的工業(yè)生產(chǎn)安排過程中積極進行環(huán)保革新，促進化學(xué)生產(chǎn)工藝的進步，減少有毒有害品的排放。

2.3依據(jù)實際情況對工藝進行調(diào)整

化工生產(chǎn)所涉及到的化學(xué)反應(yīng)是極其廣泛的，但從反應(yīng)環(huán)境和條件來對其進行改善顯然是不夠的。若想從根本上提高化工生產(chǎn)的工藝，那就必須根據(jù)不同的化學(xué)反應(yīng)原理來進行不同的生產(chǎn)工藝調(diào)整，在尊重規(guī)律的前提下對化工生產(chǎn)工藝做出創(chuàng)新和提高，這種工藝的調(diào)整給予了化工生產(chǎn)綠色、節(jié)能的可能。工藝的調(diào)整是化學(xué)生產(chǎn)過程中必要的環(huán)節(jié)，由于不同時期的環(huán)保要求和化學(xué)生產(chǎn)品的不同致使化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)與普通的工業(yè)品生產(chǎn)存在較大的差異，而化學(xué)工藝的革新既有化學(xué)工業(yè)自身的特點也是順應(yīng)時代環(huán)保要求的選擇，因而不同的化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)在進行化工生產(chǎn)的過程中要明確根據(jù)不同的生產(chǎn)品類型以及可能的污染物排放水平來確定不同的工藝進行生產(chǎn)與調(diào)整，這涉及到對化工生產(chǎn)人員專業(yè)技術(shù)和知識儲備的要求，同時也是對化工生產(chǎn)工藝整體彈性能力的考量。這是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)必須具備的生產(chǎn)能力，同時也是對化工生產(chǎn)整個過程負責(zé)的表現(xiàn)。

3結(jié)語

綜上所述，我國雖然在化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域取得了重要成就，但是在化工發(fā)展道路的規(guī)劃和如何同時實現(xiàn)環(huán)保與效益的現(xiàn)實問題思慮還略顯不周全，未來，我國面臨的環(huán)境壓力將不斷加大，而對化工生產(chǎn)工藝的革新是完善我國化學(xué)工業(yè)發(fā)展的必由之路，同時也是促進綠色化學(xué)的有效措施之一。

參考文獻：

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[2]劉軍.化學(xué)工程中化工生產(chǎn)的工藝解析[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016,01:215.

篇3

從廣義上說,分離強化首先是對設(shè)備的強化,然后是對生產(chǎn)工藝的強化,綜合起來說就是只要能將設(shè)備變小、將能量轉(zhuǎn)化效率提高的技術(shù)都是化工分離技術(shù)強化的結(jié)果,有利于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,這也是化工分離技術(shù)的主要趨勢之一.古老的化工分離技術(shù)原理:利用沸點的不同,將不同的組分從分離塔里分離出來.隨著科技的發(fā)展及國內(nèi)外的分工合作共同研究除了大量新的分離技術(shù),具有廣闊的發(fā)展前景,但是這些在應(yīng)用中同樣也存在著很多問題,那就是:此項研究對相關(guān)分子蒸餾的基礎(chǔ)理論探究比較少,沒有在理論上充分說明和指導(dǎo),對設(shè)計刮膜式分子蒸餾器也沒有深入的研究.隨著信息技術(shù)的不斷進步,分離技術(shù)也不斷得到改善,取得了長足的進步,逐漸信息技術(shù)引入到分離技術(shù)的研究與開發(fā)上,例如在研究熱力學(xué)和傳遞的性質(zhì)、多相流等方面,這些都是信息技術(shù)發(fā)生功效的主要分離技術(shù),再如分子模擬大大提高了預(yù)測熱力學(xué)平衡和傳遞性質(zhì)的水平.對分子的設(shè)計加速了可以加速分離,因此對研究和開發(fā)新的高效的分離劑有深遠的意義.信息技術(shù)的引進有利于新的分離過程的深入,提高工作效率.

傳熱過程的一些新的研究進展和方向

1微細尺度傳熱學(xué)研究進展

微細尺度是從空間尺度和時間尺度微細的探討和研究傳熱學(xué)規(guī)律,現(xiàn)在在傳熱學(xué)中已經(jīng)自成一個分支,發(fā)展前景廣闊.當(dāng)物體的特征尺寸遠大于載體粒子的平均尺寸即連續(xù)介質(zhì)時假定依然會成立,但是由于尺度的微細,原來的假設(shè)的影響因素也會相對的發(fā)生變化,這就導(dǎo)致了流動和傳入規(guī)律發(fā)生著惟妙惟肖的變化.目前,微米、納米科學(xué)已經(jīng)取得長足的進步,受到人們的廣泛關(guān)注,諸多領(lǐng)域都是圍繞微細尺度傳熱學(xué)進行研究的.其中高集成度電子設(shè)備、微型熱管、多空介質(zhì)流動傳熱等多項研究都是微熱尺度傳熱學(xué)研究取得的豐碩成果.

2傳熱設(shè)備研究進展

通過近十年的研究,利用翅片可以達到促進和增強傳熱的效果

3強化傳熱過程的研究進展

這項研究主要是從改進換熱器設(shè)備的形式入手,提高傳熱的效率,并想辦法改進設(shè)備使其持續(xù)對外放熱,這種改進包括發(fā)明新的傳熱材料和改進生產(chǎn)工藝,將過去的設(shè)計進行優(yōu)化等方法.

4傳熱理論研究進展

近年來,傳熱研究者一直都致力于滴狀冷凝在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用,但至今仍未能很好的實現(xiàn),主要問題是如何獲得實現(xiàn)滴狀冷凝,并且使其冷凝表面壽命延長.改變冷凝界面的性質(zhì),將滴狀冷凝應(yīng)用到工業(yè)上進行傳熱改造是傳播熱學(xué)研究的主要熱點之一.沸騰的傳熱方式不僅在機械、動力和石油化工等傳統(tǒng)的工業(yè)之中廣泛使用,而且在航空航天技術(shù)等高科技領(lǐng)域也廣泛的應(yīng)用著.長期以來,人們都在對液體發(fā)生核態(tài)沸騰的原因和具有高換熱強度的機理進行著深入的探究.由于沸騰的現(xiàn)象是復(fù)雜和多變的,這些都導(dǎo)致了我們不能利用常規(guī)的計算方法來計算出沸騰所能傳輸?shù)臒崃?到現(xiàn)在為止,加熱器表面受到水沸騰時產(chǎn)生的氣泡的影響,這一問題是最需要得到解決的,也是研究的重點所在,對沸騰傳熱進行計算大都采用機理模型,這種方法存在嚴重的缺陷就是計算的準確率很低,而且需要大量的實驗做基礎(chǔ),所以目前應(yīng)用的范圍較窄,目前沒有能較準確計算沸騰傳熱的計算式,因此我們有另辟蹊徑,從新的角度來探究和研究問題,從基本理論出發(fā),提出新的理論與計算方法或研究出新的模型,將數(shù)學(xué)與之相結(jié)合計算出沸騰所傳出的熱量,這將成為今后研究的重中之重.

5與計算機技術(shù)相結(jié)合

計算機技術(shù)的進步使化學(xué)中大量的計算問題和數(shù)據(jù)采集分析的問題得到了解決,同時解決了人力物力和財力,也增加了數(shù)據(jù)的準確度與精確度,主要表現(xiàn)在計算機技術(shù)對計算流體力學(xué)和數(shù)值傳熱學(xué)上的主要貢獻,其主要的研究方法是數(shù)值模擬法.這種方法的特點是需要大量的數(shù)據(jù)計算,而且需要大量的實驗作為補充,采用計算機進行分析和計算,有利于將數(shù)據(jù)直觀的表現(xiàn)出來,方式更加靈活多變,費用更加低廉,并且得出結(jié)論的周期比較短,對于應(yīng)對此類問題計算機技術(shù)是最好的選擇.

化學(xué)工程學(xué)科未來的發(fā)展動態(tài)

1將化工過程與系統(tǒng)過程研究相結(jié)合

化學(xué)變化是一個復(fù)雜的過程,這是因為性質(zhì)決定的,其非對稱性和不平衡性打破了人們的慣性思維,使其控制因素增多,結(jié)構(gòu)尺度變多,其中結(jié)構(gòu)是對過程工程研究的中心問題,主要解決辦法是簡化其結(jié)構(gòu),使復(fù)雜的結(jié)構(gòu)變得簡單,更具有使用價值;首先研究特殊系統(tǒng),然后推理出一般性的結(jié)論,進而推而廣之,這些都為解決結(jié)構(gòu)問題打下了良好的基礎(chǔ),解決了復(fù)雜系統(tǒng)不容易被分析的問題,采用整體法和還原法研究復(fù)雜的系統(tǒng)有利于把握系統(tǒng)的主要變換方向,多尺度的思考問題的方式可以將過程問題轉(zhuǎn)換成平時的時間和空間問題,對研究化學(xué)工程的復(fù)雜結(jié)構(gòu)有好處.化學(xué)工程的這一轉(zhuǎn)變趨勢預(yù)示著化學(xué)正在向著應(yīng)用領(lǐng)域進行擴張,更加注重其實用性和價值性,而非學(xué)科本身理論的研究.這也在化學(xué)課堂上出現(xiàn)了明顯的改革,從只有實驗和理論兩個過程的化學(xué)轉(zhuǎn)換成有實驗、有計算最后才產(chǎn)生結(jié)論的過程,這就需要化學(xué)與數(shù)學(xué)物理等相結(jié)合,甚至與計算機技術(shù)相結(jié)合,進而實現(xiàn)化學(xué)過程的更好研究.

2將化學(xué)工程與材料科學(xué)研究相結(jié)合

科學(xué)的進步使大量新的技術(shù)和產(chǎn)品能源不斷涌現(xiàn),并且在先進技術(shù)的引導(dǎo)下得到了廣泛的應(yīng)用,這就為化學(xué)工程的研究提出了新的問題那就是如何為新的產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展提供良好的服務(wù)并不斷形成新的完整的理論,化學(xué)工程的發(fā)展就此進入老人一個新的發(fā)展階段.在學(xué)科研究的方法上更多的注重學(xué)科的交叉,更多的研究材料其中包括信息和化學(xué)、生物與化學(xué)、能源與化學(xué)、環(huán)境與化學(xué)相結(jié)合的工程學(xué)科,這些都為化學(xué)工程的發(fā)展提出了新的發(fā)展方向和研究課題,為化學(xué)的發(fā)展做了良好的鋪墊.

3將化學(xué)工程與信息工程研究相結(jié)合

化學(xué)工程技術(shù)的熱點是將化學(xué)工程與信息工程研究相結(jié)合,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,信息技術(shù)已經(jīng)深入各行各業(yè),通過計算機技術(shù)可以收集大量信息,并對此進行精細的計算,隨著大量的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析,可以得出很多重要的規(guī)律和結(jié)論,這些規(guī)律可以用來作為提高效率和生產(chǎn)效益的理論依據(jù),同時可以預(yù)見,將化學(xué)工程和材料科學(xué)結(jié)合起來進行分析必將是化學(xué)工程領(lǐng)域的重點研究課題,必將成為引領(lǐng)化學(xué)研究的主要方向.

篇4

1、化學(xué)工程技術(shù)的產(chǎn)生于發(fā)展

19世紀的歐洲出現(xiàn)了化學(xué)工程,并且在20世紀在石油的開采中逐漸的興起,先后在一戰(zhàn)期間和二戰(zhàn)期間有著重大的工程技術(shù)進展,相繼研發(fā)出了許多化學(xué)武器以及原子彈的出現(xiàn),該項技術(shù)在20世紀60年代進一步的開展,并且取得了突破性的作用,逐漸的從一些小型的化工產(chǎn)品邁向大型化工設(shè)備領(lǐng)域,并且研制出了許多大型的裝置,這對于一些大型的生產(chǎn)有著重要的作用。之后在20世紀60年代,化學(xué)工程在計算機的應(yīng)用中,展開了更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,之后再計算機的應(yīng)用下出現(xiàn)了許多化學(xué)工程產(chǎn)品,能夠為人類的生活提供日新月異的新產(chǎn)品。

2、化學(xué)工程技術(shù)在新世紀的發(fā)展趨勢

由于化學(xué)工程能夠帶動新世紀的變化,它作為一項綜合的學(xué)科推動者社會經(jīng)濟各個領(lǐng)域的發(fā)展,因此該項工程對于新世紀的發(fā)展趨勢表現(xiàn)在:

2.1化學(xué)工程與其他學(xué)科的交叉存在

在化學(xué)工程中,它能夠與高分子化學(xué)以及高分子的物理學(xué)科交叉的存在,因此這就推動了材料化學(xué)工程的進一步發(fā)展,能夠根據(jù)化學(xué)工程的基本原理對材料的制造過程進行科學(xué)的生產(chǎn),能夠?qū)⒆匀坏馁Y源材料加工成比較精細的化學(xué)物質(zhì),在學(xué)科的交叉中,對于一些汽車器材的制造以及纖維技術(shù)都有著重要的推動作用;對于化學(xué)工程技術(shù)與生物學(xué)科的交叉來說:它能夠?qū)⒒瘜W(xué)技術(shù)的手段應(yīng)用于生物技術(shù)的研究中,在該項技術(shù)中的重要成果是:生物藥品的產(chǎn)生、各種農(nóng)藥、氨基酸、以及酶制劑的出現(xiàn),這些產(chǎn)品對于人類的生活都有著重要的作用;化學(xué)工程技術(shù)與有機化學(xué)、無機化學(xué)的交叉,由于化學(xué)工程是一門比較精致的學(xué)科,因此它與有機化學(xué)和無機化學(xué)的結(jié)合能夠?qū)噬a(chǎn)有重要作用,并且在石油的開采中能夠指導(dǎo)正常的生產(chǎn)。

對于化學(xué)工程來說,與之交叉的學(xué)科還有,環(huán)境學(xué)和物理、微電子學(xué)。在環(huán)境中,通過化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展,對于環(huán)境學(xué)工程有著促進作用,保證了環(huán)境的質(zhì)量,對于凈化環(huán)境有進一步的改善意義;而在物理、微電子中,由于學(xué)科之間的交叉,產(chǎn)生了各種微電子以及線路板的進一步發(fā)展,這些產(chǎn)品給人類的生活帶來了不少方便。

2.2化學(xué)工程與數(shù)、理、化相結(jié)合

在化學(xué)工程的發(fā)展趨勢中,它與數(shù)學(xué)的結(jié)合表現(xiàn)在:該項技術(shù)能夠在數(shù)學(xué)工具的使用中,積極的推廣線性代數(shù)的使用。在與物理學(xué)的結(jié)合中,它能夠在X光衍射、氣相色譜程序以及電鏡等一些高科技的產(chǎn)品中進行進一步的研發(fā),方便了人們的日常生活。在基礎(chǔ)化學(xué)的結(jié)合中,其主要的體現(xiàn)在人力參數(shù)的預(yù)測以及生物環(huán)境的治理工作中,二者相互結(jié)合,推動了高科技產(chǎn)品的發(fā)展,能夠在不同的領(lǐng)域不斷的進行突破。

3、促進化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展對策

對于化學(xué)工程技術(shù)的研究對策分別從以下幾個方面進行研究,其具體的表現(xiàn)在:應(yīng)該全面的提高化學(xué)工程的整體技術(shù)水平。這就需要做到:能夠以全局的思想進行考慮,結(jié)合于化學(xué)學(xué)科交叉的學(xué)科進一步探究,能夠做到統(tǒng)籌全局,整體的規(guī)劃,并且要協(xié)調(diào)好各個學(xué)科之間的關(guān)系,相互配合、相互促進,為進一步推動化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展做充分的準備。

在發(fā)展化學(xué)工程的技術(shù)中,要不斷的提高化學(xué)工程機械設(shè)備的研究水平。這就需要在發(fā)展的過程中要采用先進的機械設(shè)備,并且選用高科技的硬件設(shè)備進行,在提高技術(shù)人員的水平中,加大研發(fā)的力度,向世界化學(xué)工程逐漸的邁進。不斷的更新研究的設(shè)備,在技術(shù)中逐日的提高。

在工程技術(shù)中還需要做好化學(xué)工程技術(shù)的基礎(chǔ)教育工作以及要進行積極地拓展化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用范圍。具體的措施是,能夠根據(jù)技術(shù)的更新及時的對該項技術(shù)的人才進行培訓(xùn)教育,這就需要技術(shù)人員要在增強自身知識水平的同時要不斷的提高自身的技術(shù)能力,通過相關(guān)的培訓(xùn)來加強各方面的理論知識和技術(shù)要領(lǐng),在技術(shù)中增強實踐的能力,為建設(shè)高水平、高質(zhì)量的化學(xué)工程人才做充分的保障。除此之外,在化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域中還需要進一步的研究,對于一些新產(chǎn)品,新技術(shù)要增加研發(fā)的力度,這樣才能夠為尋求更大的技術(shù)市場做可靠的保障,進而促進化學(xué)工程技術(shù)的不斷提高。

4、總結(jié)

篇5

1 化工分離工程概述

“化工分離工程”是高等院?；すこ虒I(yè)課程中重要課程之一，其主要包含了化工原理、物理化學(xué)、化工熱力等，屬于綜合性較強的重點學(xué)科。伴隨著化工行業(yè)的快速發(fā)展，分離工程在現(xiàn)代化工工業(yè)和有關(guān)工程領(lǐng)域內(nèi)的運用更加廣泛。

“化工分離工程”課程有著廣大的內(nèi)容覆蓋面、并且應(yīng)用性較強，難度高，培養(yǎng)的能力是學(xué)生今后畢業(yè)工作直接需要具備的。[2]針對過去以掌握理論知識和應(yīng)試為目的的傳統(tǒng)教學(xué)模式的缺陷，結(jié)合化工分離工程課程的培養(yǎng)目標，實行以實際應(yīng)用為目的的教學(xué)研究和時間，完全拋棄填鴨式的傳統(tǒng)教學(xué)方法，促使學(xué)生主動掌握知識，鍛煉其自主發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。

對化工分離工程課程實行改革的理念是培養(yǎng)工程意識和實踐能力都較強的學(xué)生，重點培養(yǎng)學(xué)生的能力。實現(xiàn)零散知識模塊化和系統(tǒng)化，并且促使學(xué)生主動尋求解決問題的思路，充分掌握分離過程單元操作的特征，并且靈活使用理論知識對實際生產(chǎn)的問題進行解決，并且重點要培養(yǎng)學(xué)生的獨立分析能力，滿足將來的崗位能力需求。

2 教學(xué)內(nèi)容的改革

2.1 精細挑選合適的教材

近年來，出版了多種化工分離工程教材，按照我?；瘜W(xué)工程及工藝培養(yǎng)專業(yè)人才，因此在制定該課程的內(nèi)容中必須保證其內(nèi)容具有先進性，必須反映出該學(xué)科行業(yè)的最新研究成果，并且要對大量的優(yōu)良教學(xué)經(jīng)驗進行洗手，積極借鑒其他高校教學(xué)成果，體現(xiàn)出最新的科技發(fā)展和人才培養(yǎng)要求。[3]本文推薦一本多數(shù)高校反映都很好的教材――《分離過程》（由劉家祺主編），其不但重視和先修課之間的銜接，并且在章節(jié)編排與內(nèi)容取舍上實行擴展和更新，而且要重視對學(xué)生理論和實際結(jié)合能力的培養(yǎng)，對分離工程知識面進行擴展，不斷滿足高校追求新世紀人才培養(yǎng)需要。

2.2 進一步優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

當(dāng)前我校設(shè)立的化工分離工程課程的課時比較少，但是課程中的很多內(nèi)容都需要講述。為了更好地適應(yīng)社會發(fā)展，進一步推動高等教育發(fā)展，實現(xiàn)對應(yīng)用型高等化工人進行培養(yǎng)的目標，依據(jù)教學(xué)大綱，積極調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，將傳統(tǒng)分離單法與最新分離技術(shù)展開有效結(jié)合，基于對傳統(tǒng)分離方法的傳授上結(jié)合現(xiàn)代分離技術(shù)最新研究成果，分析近幾年發(fā)展快速、應(yīng)用廣泛的新型分離技術(shù)知識、特點等，例如臨界流體萃取、膜分離技術(shù)等。伴隨著學(xué)科發(fā)展以及教學(xué)需求來對教學(xué)內(nèi)容實行擴展。[4]并且在各個章節(jié)中結(jié)合適當(dāng)例題講解和練習(xí)，方便學(xué)生對各項基本原理和方法的掌握及運用。

2.3 注重理論和實踐的結(jié)合

化工分離工程屬于應(yīng)用型學(xué)科，教師教授課程中，要詳盡的講解課程基本理論，積極聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)實際與基本知識理論，在講授中引入實例分析，調(diào)動學(xué)生積極性。對相關(guān)的工程實例進行舉出后，不但可以幫助學(xué)生更加透徹地理解知識和理論，幫助學(xué)生更加深刻理解分離工程實踐的重要性，為今后的實習(xí)及工作打下堅實基礎(chǔ)。

3 教學(xué)方法的改革

3.1 有效運用多媒體技術(shù)

伴隨著網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，促使多媒體教學(xué)逐漸成為當(dāng)前生命力最強和最先進的教學(xué)手段。化工分離工程課程有著較強的實踐性，能夠?qū)崿F(xiàn)在教學(xué)課程中將活動影像和動畫等以多種媒體的方式結(jié)合教學(xué)的內(nèi)容，更加形象的將復(fù)雜的分離過程操作和分離設(shè)備的內(nèi)部機構(gòu)呈現(xiàn)給學(xué)生，將復(fù)雜的問題變得簡單化，使得抽象的概念更加直觀，并且可以對課堂教學(xué)的內(nèi)容進行豐富。[5]采用多媒體教學(xué)能增加課堂的信息量，幫助學(xué)生獲得更多的知識并且接觸到最先進的研究成果，提升學(xué)生興趣。如在講解怎樣從乙醇-水體系內(nèi)分離出無水乙醇時，可以借助多媒體技術(shù)將這一過程展現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生就可以很好的理解分離的基本原理以及流程。但是我們還要認識到多媒體教學(xué)并非是在任何情況下都適用。并且多媒體教學(xué)的瀏覽速度太快，不容易幫助學(xué)生加深對知識的印象，記憶不夠牢固，并且很容易出現(xiàn)混淆。對此在多媒體教學(xué)內(nèi)可以輔助黑板教學(xué)，以彌補單純多媒體教學(xué)的缺陷。

3.2 增加計算機模擬教學(xué)

化工分?x工程這一課程內(nèi)還要保證學(xué)生具備良好的計算機應(yīng)用能力。教學(xué)中，借助化工單元仿真模擬系統(tǒng)和是由常減壓蒸餾仿真系統(tǒng)實行化工仿真實驗教學(xué)，幫助學(xué)生從教室過渡至工廠實踐提供了良好的平臺，可以更好地對綜合實驗基本技術(shù)和技能進行掌握，提升了學(xué)生的動手能力、分析能力。此外這一方針系統(tǒng)對于科研十分的重視，并且能夠開展智能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生開拓創(chuàng)新意識，這為專題實驗及科研工作打下了堅實的基礎(chǔ)。[6]

3.3 加強產(chǎn)學(xué)結(jié)合

化工分離工程是理論和實踐結(jié)合得十分緊密的課程，為了加強化工分離工程的理論知識，學(xué)院必須長期加強和企業(yè)之間的合作，對校外的實習(xí)基地展開積極的建設(shè)。[7]學(xué)校要經(jīng)常帶領(lǐng)學(xué)生到各個大型的和化工分離工程相關(guān)的企業(yè)進行參觀和實習(xí)，結(jié)合自身的理論知識和實際應(yīng)用。在實習(xí)中教師要按照教學(xué)大綱以及實習(xí)指導(dǎo)書，制定實習(xí)實施的計劃表，對詳細的實習(xí)內(nèi)容、目的和要求進行明確。鼓勵學(xué)生多看、多聽、多思考，實現(xiàn)對化工原理、工藝和分離工程等各項理論知識與生產(chǎn)實際的聯(lián)系，若是有問題就要及時向現(xiàn)場的技術(shù)人員進行提出，這樣不僅能促使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的理論知識學(xué)習(xí)興趣，并且可以通過學(xué)生提出自己發(fā)現(xiàn)的問題，隨后在現(xiàn)場進行解決，進而提升學(xué)生的實際應(yīng)用能力。

此外積極鼓勵學(xué)生參與工程實踐，讓學(xué)生將化工分離工程課本理論知識運用在實踐中，如舉辦一些化工設(shè)計競賽。競賽中學(xué)生不僅能鞏固所學(xué)專業(yè)知識，如化工原理、化工反應(yīng)工程和等；并且可以提高學(xué)生的實踐能力，更好地對學(xué)生工藝設(shè)計理念進行培養(yǎng)，特別是在新工藝、新設(shè)備和節(jié)能降耗等多個方面的創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)上，同時還能夠培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神和堅韌的毅力。[8]

篇6

關(guān)鍵詞：化學(xué)反應(yīng)工程；研究方法；教學(xué)應(yīng)用

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2012）29-0078-02

化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的核心課程，以化學(xué)反應(yīng)過程的共性規(guī)律、反應(yīng)器的設(shè)計、放大和優(yōu)化為主要研究對象，用自然科學(xué)的原理考察、解釋和處理工程實際問題，是一門實踐性很強的工程學(xué)科。面向本科生的化學(xué)反應(yīng)工程課程教學(xué)的目標，是使學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ)知識，學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)工程的研究方法和思路，了解化學(xué)反應(yīng)工程最新進展和發(fā)展方向，提高創(chuàng)新思維能力。[1]筆者在長期的教學(xué)中將“方法論”作為重點，不斷總結(jié)教材各章節(jié)、研究各類反應(yīng)過程的共同方法，并應(yīng)用于教學(xué)，對學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)工程的基本觀點和工程方法，培養(yǎng)學(xué)生分析與解決工程問題的實際能力起到了很好的作用。

一、數(shù)學(xué)模型方法

工業(yè)反應(yīng)器中進行的化學(xué)反應(yīng)過程往往與物料的流動、混合、傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)計量學(xué)、催化劑性能等有直接關(guān)系，濃度、溫度、壓力等參數(shù)影響反應(yīng)結(jié)果，影響因素多，相互耦合，通常表現(xiàn)出很強的非線性，傳統(tǒng)的因次分析和相似方法不能反映化學(xué)反應(yīng)工程的基本規(guī)律。[2]教學(xué)中，把反應(yīng)器中進行的過程分解為化學(xué)反應(yīng)過程和物理傳遞過程，反應(yīng)器中進行的過程分解為化學(xué)反應(yīng)過程和物理傳遞過程，分別建立反應(yīng)動力學(xué)模型和反應(yīng)器傳遞模型，然后通過物料衡算和能量衡算把它們綜合起來，建立反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型，用數(shù)學(xué)模型方法來研究化學(xué)反應(yīng)工程，進行反應(yīng)器設(shè)計、放大與優(yōu)化，比傳統(tǒng)的經(jīng)驗方法能更好地反映其本質(zhì)。因此，數(shù)學(xué)模型方法是化學(xué)反應(yīng)工程的基本研究方法，可以通過數(shù)學(xué)模型的建立和求解去預(yù)測和模擬反應(yīng)器的實際操作狀況。[3]在闡明化學(xué)反應(yīng)工程基本概念和原理的基礎(chǔ)上，將各類反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型作為講授重點，尤其突出間歇反應(yīng)器、平推流反應(yīng)器、全混流反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型的建立和求解方法，借此培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)模型方法設(shè)計反應(yīng)器的能力。

二、物料、能量衡算中非線性問題的線性化處理方法

反應(yīng)速率一般是由反應(yīng)實際進行場所的濃度和溫度決定。而工業(yè)上廣泛使用的氣固相催化反應(yīng)器、流固相非催化反應(yīng)器，氣液反應(yīng)器中物料溫度和濃度的變化呈現(xiàn)非線性特點。處理的共同方法為反應(yīng)器設(shè)計中物料衡算、能量衡算時，衡算范圍取一個微元，在微元內(nèi)物料溫度和濃度的變化近似按線性關(guān)系計算。在氣固相催化反應(yīng)工程討論中、以單顆粒的球形催化劑為基礎(chǔ)，在其中距中心R處取一厚度dR的微元球殼進行物料衡算、能量衡算；在氣液反應(yīng)工程討論中、以雙膜理論為基礎(chǔ)，在液膜中距界面x處取一厚度dx的單位面積微元液膜進行物料衡算；在流固相非催化反應(yīng)工程討論中，以收縮未反應(yīng)芯模型為基礎(chǔ)，對單個球形固體顆粒，在其固相產(chǎn)物層內(nèi)距中心R處取一厚度dR的微元球殼進行物料衡算；平推流反應(yīng)器、非理想流動反應(yīng)器軸向混合模型的計算中，在距反應(yīng)器進口L處取一厚度dL的微元管段進行物料衡算、能量衡算。這些問題的研究方法有相似性，在教學(xué)中強調(diào)相互的聯(lián)系，可以加深學(xué)生對內(nèi)容的理解和對反應(yīng)器設(shè)計中線性化處理非線性問題方法的掌握。

三、解決復(fù)雜問題時先分解后綜合的方法

影響工業(yè)反應(yīng)過程的因素多，關(guān)系復(fù)雜，若直接全面分析求解，往往比較困難，不容易理解。在教學(xué)中可采用先分解后綜合的方法，把復(fù)雜的問題分成若干步、先研究每一步的規(guī)律，再綜合得出整體的規(guī)律。氣固相催化反應(yīng)工程討論中，先分外擴散、內(nèi)擴散、化學(xué)反應(yīng)過程分別討論三個過程的規(guī)律和計算公式，再綜合三個過程得出單個催化劑顆粒的反應(yīng)規(guī)律，再進一步綜合得出整個床層的反應(yīng)規(guī)律；氣液反應(yīng)工程討論中，先分氣液兩相間的傳遞規(guī)律、液膜中的擴散反應(yīng)規(guī)律，液相主體中的擴散反應(yīng)規(guī)律，再綜合得出整個氣液相反應(yīng)規(guī)律；流固相非催化反應(yīng)工程討論中，先分流體滯流膜擴散控制、固體產(chǎn)物層（或惰性殘留物層）內(nèi)擴散控制、化學(xué)反應(yīng)控制分別討論，再綜合得出總體的規(guī)律和計算公式；討論吸附動力學(xué)方程中，先按單組分反應(yīng)物的化學(xué)吸附控制、表面化學(xué)反應(yīng)控制、單組分產(chǎn)物的脫附控制分別討論，再綜合得出總體的吸附動力學(xué)方程。這樣的教學(xué)方法，往往能使復(fù)雜的問題變得簡單明了，復(fù)雜的計算過程得到簡化。

四、理論推演與實驗結(jié)合的方法

化學(xué)反應(yīng)工程自設(shè)立以來，作為一門工程學(xué)科，其復(fù)雜性往往不僅表現(xiàn)在過程本身，而更表現(xiàn)在化學(xué)反應(yīng)器復(fù)雜的幾何形狀及千變?nèi)f化的物性，[4]因此，廣泛采用理論推演和實驗相結(jié)合的研究方法。通過理論推演得出軸向混合模型、多級串聯(lián)全混流模型等非理想流動模型，通過實驗測定實際反應(yīng)器停留時間分布、計算出無因次時間方差、選擇合適的非理想流動模型，利用實驗數(shù)據(jù)計算出模型參數(shù)，進行實際反應(yīng)器的設(shè)計；氣固相催化反應(yīng)內(nèi)擴散影響的判別中，通過理論推演得出判據(jù)式，通過實驗測定判據(jù)式的值，可判斷出內(nèi)擴散的影響程度；流固相非催化反應(yīng)中通過理論推演得出不同過程控制時的計算公式，通過溫度對總體速率的影響實驗，可判別過程是化學(xué)反應(yīng)控制還是擴散控制，通過流速對總體速率的影響實驗，可判別過程是流體滯流膜擴散控制還是固相產(chǎn)物層內(nèi)擴散控制，然后選擇相應(yīng)過程控制的公式，能使計算過程大為簡化。反應(yīng)動力學(xué)模型的建立更需要理論推演與實驗結(jié)合，雖然可以通過理論計算確定化學(xué)反應(yīng)的機理和速率，但對大多數(shù)反應(yīng)體系，這類理論計算所能達到的準確程度尚不能滿足工業(yè)反應(yīng)過程開發(fā)和反應(yīng)器設(shè)計的要求，實驗研究仍然是認識反應(yīng)過程動力學(xué)特征的主要途徑?；瘜W(xué)反應(yīng)工程在其發(fā)展過程中已形成了一整套動力學(xué)實驗測定和數(shù)據(jù)處理方法。[3]教學(xué)中，應(yīng)著重強調(diào)利用冪函數(shù)型模型，雙曲線型模型擬合實驗數(shù)據(jù)的方法，以及它們的優(yōu)缺點，使學(xué)生較好地理解和掌握反應(yīng)動力學(xué)模型的建立方法。

工科院校培養(yǎng)的工程技術(shù)人才，不僅要有豐富的理論知識，理論還應(yīng)當(dāng)聯(lián)系實際，具有較高的獨立思考能力、發(fā)現(xiàn)、分析和解決實際生產(chǎn)問題的能力，這就要求教師不僅要對學(xué)生傳授知識，更重要地是教給學(xué)生求索知識的方法和應(yīng)用知識的能力。[5]長期的教學(xué)中，筆者體會到數(shù)學(xué)模型方法，物料、能量衡算中非線性問題的線性化處理方法、解決復(fù)雜問題時先分解后綜合的方法、理論推演與實驗結(jié)合的方法，并在化學(xué)反應(yīng)工程研究中普遍應(yīng)用，將這些方法重點介紹給學(xué)生，使他們在學(xué)習(xí)中觸類旁通，舉一反三，取得了良好的學(xué)習(xí)效果。

參考文獻：

[1]王垚等.化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)新理念和實踐探索[J].化工高等教育，2009，（2）.

[2]朱炳辰.化學(xué)反應(yīng)工程（第五版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012.

[3]朱開宏，袁渭康.化學(xué)反應(yīng)工程分析[M].北京：高等教育出版社，2002.

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【關(guān)鍵詞】制藥工程　教學(xué)過程優(yōu)化　教育改革

優(yōu)化教學(xué)過程是指選擇的教學(xué)過程的方法，可以使師生耗費少的必要時間和精力而收到優(yōu)質(zhì)教學(xué)效果。優(yōu)化教學(xué)過程并不是某一種特別的教學(xué)方法和方式，它是教師對教學(xué)過程的一種明確的安排，根據(jù)對教學(xué)規(guī)律與原則的把握，有意識地、有科學(xué)地選擇一種最適合于具體情況的教學(xué)方案。

目前我國醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展迅速，制藥工業(yè)技術(shù)和裝備的整體水平有了較大提高，但仍存在很多問題，缺乏制藥工程專業(yè)技術(shù)人才是制藥業(yè)面臨的嚴峻現(xiàn)實。國家發(fā)展綱要“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”對促進高等教育面向社會需求培養(yǎng)人才，全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量具有十分重要的示范和引導(dǎo)作用。作為培養(yǎng)制藥工程專業(yè)技術(shù)人才的主干課程一制藥工程，必須促進培養(yǎng)創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類工程技術(shù)人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務(wù)。因此，我們必須對制藥工程教學(xué)過程進行有效優(yōu)化，積極開展教育改革，優(yōu)化教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)、反饋評價機制等，以取得較好的教學(xué)效果。

一、優(yōu)化制藥工程教學(xué)目標

教學(xué)目標既是教學(xué)的出發(fā)點和歸宿，也是檢查和評價教學(xué)效果的依據(jù)，構(gòu)建有利于學(xué)生全面發(fā)展的教學(xué)目標是優(yōu)化教學(xué)過程的關(guān)鍵一步。優(yōu)化后的教學(xué)目標，要求全面、具體、適當(dāng)、明確，既要符合教學(xué)大綱要求，又要符合學(xué)生實際，還要考慮學(xué)生的差別，設(shè)不同層次性目標，有因材施教措施。為培養(yǎng)社會發(fā)展需要的制藥工程人才，制藥工程的培養(yǎng)目標是使學(xué)生能將所學(xué)理論知識與工程實際銜接起來，從工程和經(jīng)濟的角度去考慮工業(yè)化技術(shù)問題，逐步實現(xiàn)向制藥工程師的轉(zhuǎn)變。

二、優(yōu)化制藥工程教學(xué)內(nèi)容

課程內(nèi)容優(yōu)化是完成教學(xué)目標，提高教學(xué)效果，促進學(xué)生發(fā)展的重要途徑。優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，就要抓住本學(xué)科知識的重點、難點、連接點，并判斷它是否能完成人才培養(yǎng)目標的任務(wù)，統(tǒng)觀全局，形成“立體”化的知識系統(tǒng)。制藥工程是一門實踐性很強的課程，醫(yī)藥工業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生大量新的信息，包括制藥工程工業(yè)化方面的規(guī)范等，教師應(yīng)認真、深入分析教材內(nèi)容，精心選擇、完善、補充、調(diào)整相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化重組教學(xué)內(nèi)容，使教材內(nèi)容與生產(chǎn)實踐、工業(yè)化等緊密結(jié)合，促進學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上形成本學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)。

三、優(yōu)化制藥工程教學(xué)方法

制藥工程教學(xué)有理論課和實踐課教學(xué)，尤其注重實踐能力的培養(yǎng)，在教學(xué)過程中，要根據(jù)受眾對象――學(xué)生的不同特點、個性，科學(xué)、靈活地選擇和組合多樣的教學(xué)方法，才能達到優(yōu)化的教學(xué)效果。

1.靈活運用啟發(fā)式教學(xué)。啟發(fā)式宗旨在于激勵學(xué)生的興趣和探索精神，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生主體精神、參與意識、獨立思想和創(chuàng)造才能。如在教學(xué)時，設(shè)計與學(xué)生所學(xué)理論知識有關(guān)的工程問題開展討論，讓學(xué)生有一定的前期基礎(chǔ)，并引導(dǎo)思考，使其簡明、具體，有啟發(fā)性。

2.注重多種教學(xué)方法的合理結(jié)合，靈活選用教學(xué)方法。教學(xué)方法具有多樣性、可綜合性、可優(yōu)選性等特點。每屆授課學(xué)生的特點也隨時發(fā)生明顯變化，制藥工程是一門綜合性很強的學(xué)科，需要具備較強的多學(xué)科基礎(chǔ)和能力，一種或幾種教學(xué)方法并不能適合所有學(xué)生，要隨時做相應(yīng)的調(diào)整和組合，采用靈活多樣的教學(xué)方法，充分調(diào)動學(xué)生，強化學(xué)生的參與意識，使學(xué)生的心理活動處于主動、活躍的狀態(tài)。

3.重視對學(xué)生學(xué)法的積極指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)自主研究解決問題的能力。教學(xué)方法是教法與學(xué)法的統(tǒng)一，教師不僅要向?qū)W生傳授大量知識和信息，幫助學(xué)生形成學(xué)科知識框架，還要注重如何引導(dǎo)學(xué)生自己進行思考，提高學(xué)生自己解決問題的方法和能力，開展有效的自主學(xué)習(xí)。教師可根據(jù)學(xué)生實際水平，采用專題、分組討論等形式，將某一工程實際問題交給學(xué)生自己解決，有針對性地引導(dǎo)學(xué)生自己查閱文獻，自己分析解決問題，開拓學(xué)生思路，樹立準確的工程理念，提高綜合素質(zhì)，為培養(yǎng)創(chuàng)新性制藥工程人才打下基礎(chǔ)。

優(yōu)化教學(xué)就要因材施教，構(gòu)建本學(xué)科知識框架，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

四、優(yōu)化制藥工程教學(xué)手段

傳統(tǒng)的教學(xué)媒體如實物、粉筆等，有利于學(xué)生實際觀察能力的培養(yǎng)。近年來隨著信息技術(shù)和計算機技術(shù)高速發(fā)展，現(xiàn)代化媒體在課堂教學(xué)中綜合應(yīng)用文字、圖片、Flas、聲音、視頻錄像等，使教學(xué)內(nèi)容變得更直觀、形象、豐富，尤其是制藥工程，信息量大，工程內(nèi)容需要結(jié)合多種現(xiàn)代媒體的應(yīng)用，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進學(xué)生積極思維，達到較好的課堂教學(xué)效果。但要避免盲目濫用，影響了課堂上師生的互動；避免信息量過大，學(xué)生跟不上教學(xué)步伐；合理使用各項制作技巧，避免質(zhì)量低，影響教學(xué)效果。教師應(yīng)該取長補短，不斷優(yōu)化教學(xué)手段，合理選擇使用教學(xué)媒體，認真分析教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實際，選擇最佳媒體，使教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)媒體進行現(xiàn)代化結(jié)合后，配合學(xué)生的理解水平，付諸于課堂教學(xué)實踐，充分體現(xiàn)教學(xué)過程的動態(tài)性質(zhì)，活躍課堂氣氛，提高課堂教學(xué)效果。

五、優(yōu)化制藥工程教學(xué)結(jié)構(gòu)

教學(xué)結(jié)構(gòu)是為了完成教學(xué)目標，教師在時間和空間上，對各種教學(xué)因素的“排列”和“組合”，對教學(xué)的整體安排，促進學(xué)生個性發(fā)展。制藥工程是一門實踐性很強的課程，目前在實際教學(xué)中由于課時、實踐、實訓(xùn)教學(xué)資源缺乏等，同時作為中醫(yī)院校學(xué)生工科基礎(chǔ)較為薄弱，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大，且很難突出制藥工程的工程觀點，學(xué)生很難從實驗性研究轉(zhuǎn)向工業(yè)化生產(chǎn)研究，從工程理念出發(fā)思考。因此應(yīng)積極思考如何優(yōu)化本課程導(dǎo)入，優(yōu)化提問，如何引入已學(xué)知識在工業(yè)化中的應(yīng)用，合理安排整個教學(xué)，甚至每節(jié)課程，整合各項有利的教學(xué)因素，以創(chuàng)設(shè)一種和諧、愉快、民主的課堂氣氛，促進優(yōu)秀制藥工程師的培養(yǎng)。

六、優(yōu)化制藥工程教學(xué)反饋評價過程

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輕化工程是高校輕工行業(yè)中重要的工科專業(yè)。輕化工程綜合實驗的效果的評價來自于對參加綜合實驗的學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的評估。選取本專業(yè)學(xué)生作為研究對象，在學(xué)生參與綜合實驗的前后對學(xué)生的專業(yè)知識和運用知識解決問題的能力進行測試。測試的題目前后難度大體相當(dāng)。參與綜合實驗后學(xué)生的專業(yè)知識掌握得更加全面，而且養(yǎng)成了運用所學(xué)知識解決問題的思維習(xí)慣，對于一個問題能夠提出多個解決方案。

［關(guān)鍵詞］輕化工程；綜合實驗；教學(xué)研究

一、前言

輕化工程是高校輕工業(yè)中的一個重要的專業(yè)，包括三個專業(yè)方向，它們是制漿造紙工程、皮革工程、染整工程。在我校輕化工程主要是紙漿造紙方向，因此該研究主要是造紙綜合實驗的教學(xué)研究。造紙工業(yè)是一個以植物纖維為原料生產(chǎn)紙張的工業(yè)，該行業(yè)具有資金密集、技術(shù)密集、能源密集的特點。因此，輕化工程專業(yè)的培養(yǎng)應(yīng)該符合工科專業(yè)的特點，該專業(yè)的實驗培養(yǎng)應(yīng)該是專業(yè)培養(yǎng)的重要組成部分。目前，很多高校都意識到僅僅提高學(xué)生的基本實驗知識和技能是不夠的，學(xué)生僅僅掌握基本的實驗知識和技能只是提高了基本的動手能力，但對實驗中出現(xiàn)的問題和現(xiàn)象不能進行分析，解決問題的能力亟待提高。基于這樣的現(xiàn)狀，越來越多的高校都在研究開展綜合性的基礎(chǔ)實驗研究，比如上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院開展的材料綜合實驗，河北農(nóng)業(yè)大學(xué)的食品綜合實驗，上海交通大學(xué)?？圃旱乃录夹g(shù)綜合實驗等。[1][2][3][4]一些有關(guān)綜合實驗的教材也相繼出版，比如科學(xué)出版社出版的《遺傳學(xué)綜合實驗》《光信息綜合實驗》等。有條件的高校已經(jīng)開始著手于建設(shè)綜合實驗室，通過對實驗硬件的建設(shè)為學(xué)生提供學(xué)習(xí)提高的平臺，使學(xué)生通過實驗環(huán)節(jié)，不僅加深理解專業(yè)基礎(chǔ)課中的基本概念、重點和難點內(nèi)容，而且有機會自己思考設(shè)計實驗，自己動手完成實驗，將學(xué)到的基礎(chǔ)知識及專業(yè)知識靈活地應(yīng)用到實驗設(shè)計中去，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手、分析和解決問題以及科學(xué)創(chuàng)新等綜合能力和素質(zhì)。[5][6][7][8]從以往畢業(yè)生的信息反饋的情況看，學(xué)生的基本知識和基本技能是可以的，但是在處理生產(chǎn)中的具體問題上表現(xiàn)出沒有辦法，手足無措。在國內(nèi)開辦制漿造紙專業(yè)的高校中，在本科教學(xué)中開展綜合實驗的高校不多，我校已開展了在這方面的探索，但在這方面的研究還很欠缺。怎樣合理有效的開展綜合實驗，又不和已經(jīng)開展的專業(yè)基礎(chǔ)實驗重復(fù)，是一個需要認真研究和分析的重要課題。

二、調(diào)查研究

該研究的目標是，通過對輕化工程綜合實驗的研究，找到學(xué)生在專業(yè)知識的掌握及綜合運用方面存在的問題和不足，找到學(xué)生在實驗技能及綜合運用實驗手段方面存在的問題，進一步提高學(xué)生在具體的實驗中綜合利用相關(guān)專業(yè)知識及實驗手段和技能的能力，激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，變“要我做”為“我要做”，充分調(diào)動他們的積極性和創(chuàng)造性，提高實驗教學(xué)的效果，進一步提高學(xué)生獨立解決問題的能力，使學(xué)生能進一步適應(yīng)行業(yè)的要求，成為優(yōu)秀的工程技術(shù)人才。任何教學(xué)工作的開展都是要面向授課對象的，綜合實驗課的開展同樣是面對本專業(yè)學(xué)生的。學(xué)生對本專業(yè)專業(yè)知識的掌握情況如何，基本的實驗技能掌握到什么程度，對具體問題的分析和處理能力都是綜合實驗開展前要調(diào)查的內(nèi)容。以輕化工程專業(yè)的大四學(xué)生為調(diào)查對象，調(diào)查的開展分理論和實驗兩個方面。理論調(diào)查的形式是以口頭回答問題和小型筆試進行的?？陬^回答問題主要是一些基本專業(yè)知識，通過學(xué)生的回答情況判斷其對基本專業(yè)知識的掌握情況。小型筆試主要是考查學(xué)生對造紙企業(yè)生產(chǎn)中具體問題的解決能力，學(xué)生對具體問題提出解決思路，然后經(jīng)過分析，找到學(xué)生的問題和不足。實驗調(diào)查，主要是考查學(xué)生的基本動手能力和通過實驗解決具體問題的能力，通過對基本實驗操作考查學(xué)生的基本實驗技能。教師提出一個具體的問題，讓學(xué)生通過實驗來解決，考查學(xué)生的通過實驗解決問題的能力。通過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對基本的專業(yè)知識是清楚的，并且具備了基本的實驗技能。但是，學(xué)生運用知識解決問題的能力較差，缺乏分析能力，對具體的問題如何解決缺乏方法，從而難以獨立解決問題。

三、綜合實驗研究設(shè)計過程

（一）根據(jù)調(diào)查研究，先設(shè)計小型的實驗性的綜合實驗，讓一部分有代表性的學(xué)生進行實驗，實驗后分析實驗效果。代表性學(xué)生的選擇非常重要，因為這是小型綜合實驗設(shè)計效果評價的主要依據(jù)。一般依據(jù)學(xué)生的專業(yè)課成績，分別從優(yōu)、良、中、及格、不及格五個層次篩選一些學(xué)生。因為我校輕化工程專業(yè)有兩個方向，分別是造紙工藝和造紙化學(xué)品，因此小型綜合實驗的設(shè)計也分成兩個思路：第一個思路是造紙工藝方面的，第二個思路是有關(guān)造紙化學(xué)品的。

（二）小型試驗做完后，加強和學(xué)生的互動，讓學(xué)生寫出對實驗的認識、心得體會和收獲，和同學(xué)交流，分析在做實驗時他們哪些地方感到困難，如何通過分析總結(jié)找到產(chǎn)生這些困難的原因，并找到解決這些困難的方法。同時，聽聽他們對實驗設(shè)計方案的意見和建議，綜合分析對實驗方案進行相應(yīng)的改進。

（三）不斷循環(huán)上述過程，指導(dǎo)師生雙方均認為小型的綜合實驗的方案和效果比較滿意。

（四）在小型實驗的基礎(chǔ)上，初步設(shè)計大型的綜合實驗，提出一個需要解決的問題，讓學(xué)生根據(jù)問題，自行設(shè)計實驗，自行決定實驗所需的原料和儀器，通過不斷的論證，開展實驗，最終解決問題。

（五）聽取學(xué)生對綜合實驗的方案的意見和建議，對實驗方案進行相應(yīng)改進，不斷循環(huán)，最終得到較理想的綜合實驗的設(shè)計方案。

四、綜合實驗研究的評價和結(jié)論

輕化工程綜合實驗的效果的評價來自于對參加綜合實驗的學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的評估。選取本專業(yè)學(xué)生作為研究對象，在學(xué)生參與綜合實驗的前后對學(xué)生的專業(yè)知識和運用知識解決問題的能力進行測試。測試的題目前后難度大體相當(dāng)，通過前后的對比，發(fā)現(xiàn)參與綜合實驗后學(xué)生的專業(yè)知識掌握得更加全面，而且養(yǎng)成了運用所學(xué)知識解決問題的思維習(xí)慣，對于一個問題能夠提出多個解決方案，這充分說明綜合實驗的開展取得了一定的效果。通過綜合實驗教學(xué)研究的開展，明顯發(fā)現(xiàn)學(xué)生對實驗的參與熱情顯著提高，改變了過去被動應(yīng)付的局面。同時，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思維活躍，能夠?qū)μ岢龅膯栴}認真思考，積極討論，并查閱相關(guān)的專業(yè)教材和文獻，提出初步解決方案，然后進行試驗，根據(jù)實驗的結(jié)果對提出的實驗方案進行修正和進一步的論證，不斷對解決方案進行完善，最終達到較好的實驗效果。通過綜合實驗的開展，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的動手和思考能力明顯提高，能初步利用已有的知識解決具體的問題，具有一定的分析和研究能力，這不論對以后到企業(yè)就業(yè)的同學(xué)還是考研深造的同學(xué)都是非常有利的。綜合實驗的研究只是取得了初步的成果，如何進一步評價該研究體系的科學(xué)性及成效，如何進一步提高學(xué)生的獨立解決問題能力，還需要在綜合實驗的開展過程中不斷總結(jié)和分析，不斷和學(xué)生進行雙向的交流和探討，以獲得更大的成果。

［注釋］

［1］熊言林，江家發(fā)，閻蒙鋼，等．高師“化學(xué)教學(xué)論實驗”課程改革的嘗試［J］．化學(xué)教育，2006（1）：42－43．

［2］李遠蓉，李鳳艷，盧一卉．構(gòu)建高師“化學(xué)實驗教學(xué)研究”內(nèi)容體系的新思路［J］．化學(xué)教育，2006（1）：45．

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[關(guān)鍵詞] 工程光學(xué)；教學(xué)改革；多元化；實踐教學(xué)

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 1005-4634（2014）02-0089-04

0 引言

《工程光學(xué)》是測控技術(shù)及儀器專業(yè)的專業(yè)平臺課，根據(jù)燕山大學(xué)本科生培養(yǎng)方案設(shè)置，其總學(xué)時為40學(xué)時，其中實驗學(xué)時為6學(xué)時。在知識結(jié)構(gòu)上，該課程以大學(xué)物理和高等數(shù)學(xué)知識為先導(dǎo)，同時又以光電檢測技術(shù)、光學(xué)儀器設(shè)計、激光檢測技術(shù)、紅外檢測技術(shù)和光纖傳感及通信等課程為延拓。將幾何光學(xué)和物理光學(xué)作為主要授課內(nèi)容，講授測量過程中涉及光學(xué)測量的各種方法，講授其基本思想、原理與技術(shù)，并以此為理論基礎(chǔ)，使學(xué)生在光學(xué)參量測量的過程中進行測量系統(tǒng)的分析與設(shè)計，并對其性能進行優(yōu)化及誤差分析，從而滿足系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)的要求和工程實際中的特定需要。

1 教學(xué)現(xiàn)狀及存在問題分析

在目前的《工程光學(xué)》教學(xué)過程中，存在著以下問題。

1）在教學(xué)內(nèi)容上，原來的教學(xué)大綱強調(diào)教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性，導(dǎo)致物理光學(xué)的部分章節(jié)與大學(xué)物理中的相應(yīng)內(nèi)容存在一定重復(fù)[1，2]，在幾何光學(xué)部分，存在大量的理論公式推導(dǎo)，抽象晦澀。

2）教學(xué)方法與手段單一。在以往的教學(xué)過程中，由于理論分析和公式推導(dǎo)內(nèi)容較多，《工程光學(xué)》主要以板書教學(xué)為主。隨著計算機輔助教學(xué)模式在教學(xué)中的推廣，多媒體教學(xué)方式雖然提高了單位學(xué)時內(nèi)的授課信息量，但也沒有改變以教師為中心、學(xué)生被動式學(xué)習(xí)的基本狀況，互動環(huán)節(jié)明顯缺失，忽視了授課效果的及時反饋，未能充分地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，教學(xué)效果不理想[3，4]。

3）實驗內(nèi)容陳舊，只能完成一些基礎(chǔ)性驗證實驗，而對設(shè)計性實驗的實現(xiàn)能力較差。光學(xué)器件的設(shè)計和加工過程都十分繁雜，因此，根據(jù)設(shè)計性實驗的要求購買或加工光學(xué)組件，其可行性不高。隨著實踐教學(xué)模式的探索與推廣，實驗室的作用應(yīng)得到重視和充分的顯現(xiàn)[5，6]。

在《工程光學(xué)》的教學(xué)改革過程中，探索多元化教學(xué)模式，實現(xiàn)課堂教學(xué)與實踐性環(huán)節(jié)的有機結(jié)合，是十分必要的。

2 多元化教學(xué)模式探索

在《工程光學(xué)》教學(xué)改革過程中，嘗試課堂教學(xué)與信息網(wǎng)絡(luò)平臺、實踐教學(xué)和光學(xué)前沿講座相結(jié)合的多元化相輔相成的改革方案。其框架見圖1。

2.1 引入先進教學(xué)理念，改進課堂教學(xué)方法

本科生教育在整個教育體系中是一個系統(tǒng)性基礎(chǔ)理論教育部分，而后續(xù)的研究生教育階段將主要著眼于知識創(chuàng)新和技術(shù)攻關(guān)，具有更強的理論性、技術(shù)性、應(yīng)用性和方向性。因此，本科生教育恰是一個打基礎(chǔ)的階段，應(yīng)注重對學(xué)生科學(xué)思想的培養(yǎng)，對基礎(chǔ)理論知識的全面系統(tǒng)性學(xué)習(xí)必須被視為重中之重。

在課堂教學(xué)過程中，應(yīng)精選教學(xué)內(nèi)容，課堂教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計必須以問題的解決為主線，致力于對學(xué)生分析和設(shè)計能力的培養(yǎng)。針對每個教學(xué)單元的重要知識點，教師選擇有代表性、難度適中、綜合性較強的光學(xué)系統(tǒng)，合理設(shè)計問題，以點帶面，使學(xué)生在遇到實際問題時學(xué)會分析問題和解決問題，加深學(xué)生對光學(xué)原理在測量中實際應(yīng)用的認識，鍛煉分析和系統(tǒng)設(shè)計的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。

板書教學(xué)這種傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式，能夠?qū)⒔處煹恼Z言和肢體動作相結(jié)合，教學(xué)方式生動，能夠使學(xué)生集中注意力，并使教學(xué)思路得以逐步地展示，從而使教師的講解過程與學(xué)生的理解過程同步。以板書教學(xué)為主體，注重學(xué)生對基礎(chǔ)性原理知識的掌握，最終達到較為理想的教學(xué)效果。多媒體教學(xué)能夠綜合文字、圖像、聲音、動畫和視頻，立體教學(xué)更適合人的思維習(xí)慣和記憶規(guī)律。通過聲音、圖像進行多維教學(xué)，使課堂上教與學(xué)的交流更為流暢、學(xué)生的思維更為敏捷、學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和自主學(xué)習(xí)的積極性得到提高。由于授課學(xué)時的限制和系統(tǒng)化授課的要求，在保證知識結(jié)構(gòu)完整性的前提下，將物理現(xiàn)象的呈現(xiàn)、應(yīng)用背景的圖片等通過多媒體的方式進行形象地展示，可使學(xué)生獲得的信息豐富且直觀，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其帶著問題對理論性的內(nèi)容進行學(xué)習(xí)。

2.2 課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)信息平臺相結(jié)合

由于授課學(xué)時有限，除了課堂教學(xué)所涉及的核心內(nèi)容之外，對于其先導(dǎo)課程大學(xué)物理中已經(jīng)涉及的內(nèi)容和難度較小的輔內(nèi)容，可以通過網(wǎng)絡(luò)信息平臺的授課視頻和學(xué)習(xí)資料來完成。與此同時，網(wǎng)絡(luò)信息平臺可以幫助學(xué)生完成課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)，并培養(yǎng)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)提問和教師離線解答的師生交流模式，更好地保證授課效果，并排查授課過程中的薄弱環(huán)節(jié)。

網(wǎng)絡(luò)信息平臺除了作為課堂教學(xué)的延伸之外，還應(yīng)為教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的改革提供及時的信息反饋。為了加強對教學(xué)過程的監(jiān)督和管理，不斷提高教學(xué)質(zhì)量，在過去幾年的教學(xué)工作中，學(xué)校教務(wù)部門也建立了教學(xué)質(zhì)量評價體系，通過學(xué)生評分和督導(dǎo)組的教學(xué)評價，對每門課程的運行情況進行評價。這種方式在很大程度上對教學(xué)改革起到了促進作用，但過去時的反饋信息只能指導(dǎo)今后的教學(xué)工作，缺乏實時性。通過網(wǎng)絡(luò)信息平臺的留言板，方便老師對后續(xù)課程的教學(xué)內(nèi)容及方式進行及時調(diào)整，并以此作為增進師生交流的互動平臺。

建設(shè)《工程光學(xué)》課程網(wǎng)絡(luò)習(xí)題庫。為了配合課堂教學(xué)，使之產(chǎn)生更好的收效，課后的練習(xí)和自我測試是十分必要的。根據(jù)教學(xué)重點和難點問題，編制各類習(xí)題，并以期末考試和考研等各類考題為參照，編制典型習(xí)題，并提供習(xí)題講解，從而方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)和考前準備。

2.3 引入任務(wù)式教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力

《工程光學(xué)》的教學(xué)改革嘗試，要注重培養(yǎng)學(xué)生的工程能力、創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)知識和運用知識以及解決問題的能力，乃至團隊協(xié)作能力。目前，《工程光學(xué)》課程設(shè)計、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練、科技創(chuàng)新比賽以及《工程光學(xué)》開放性實驗，是課程教學(xué)改革要涉及到的實踐性環(huán)節(jié)。在實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，從教學(xué)的主導(dǎo)位置變?yōu)橹笇?dǎo)和輔助學(xué)生學(xué)習(xí)的角色。以明確的任務(wù)為驅(qū)動，使學(xué)生以主動的和實踐的方式進行學(xué)習(xí)，并建立實踐環(huán)節(jié)和課程教學(xué)內(nèi)容之間的有機聯(lián)系，實現(xiàn)課堂所學(xué)的書本理論知識的運用，從而培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐綜合能力。

Zemax是目前功能較為強大的光學(xué)設(shè)計軟件，因此，在課程設(shè)計中，可以用其完成光學(xué)系統(tǒng)的輔助設(shè)計，并幫忙學(xué)生完成課堂幾何光學(xué)教學(xué)中各種典型光學(xué)系統(tǒng)的像差分析。在課程設(shè)計的過程中，以分組的形式安排了“照相物鏡鏡頭設(shè)計與像差分析”、“牛頓望遠鏡設(shè)計與像差矯正”、“帶有非球面矯正器的施密特-卡塞格林系統(tǒng)設(shè)計”、“多重結(jié)構(gòu)配置的激光束擴大器”、“折疊反射鏡面和坐標斷點”和“消色差透鏡設(shè)計”等多個設(shè)計任務(wù)。例如，在照相物鏡鏡頭的設(shè)計中，如圖2所示，應(yīng)用Zemax軟件可以對后置光闌三片物鏡原始結(jié)構(gòu)（其中，分別代表該多光組系統(tǒng)中的3個透鏡元件）進行參數(shù)優(yōu)化，輸入?yún)?shù)并進行焦距縮放，從而生成初始參數(shù)及結(jié)構(gòu)。如圖3所示。

進而在Zemax中進行像差分析及參數(shù)優(yōu)化，在初始結(jié)構(gòu)的MTF 曲線中，可看出成像質(zhì)量很差， 因此需要校正像差，如圖4所示。調(diào)整其可變參量（包括6個曲率半徑，2個空氣間隔和3個玻璃的厚度），對物鏡的結(jié)構(gòu)進行逐次優(yōu)化。每次調(diào)整后再次優(yōu)化實時關(guān)注MTF圖的曲線變化，最后使各個參數(shù)都在可接受范圍之內(nèi)，如圖5所示。通過課程設(shè)計中對具體光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計和分析，學(xué)生們對課堂所學(xué)知識有了更新和更深刻的理解，通過學(xué)以致用，更加體會到所學(xué)知識的重要性。

在課程設(shè)計的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生結(jié)合課堂所學(xué)理論知識，開展創(chuàng)新性研究，申報大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目，教師指導(dǎo)學(xué)生進行選題和方案論證，以項目組的形式，明確每個學(xué)生的任務(wù)分工，使每個學(xué)生都有機會參與實際項目的研究或開發(fā)，通過項目的實施來驅(qū)動學(xué)習(xí)，在實踐中加深和強化對理論知識的理解。對于大學(xué)生創(chuàng)新計劃項目，導(dǎo)師不需特意強調(diào)成果，應(yīng)注重其研究和實施的過程。

在創(chuàng)新訓(xùn)練基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生參加科技創(chuàng)新比賽，通過賽事培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識和團隊協(xié)作精神。學(xué)生可以親身體驗科學(xué)研究的全過程，以個性化的思路提出設(shè)計方案，從而大大增強學(xué)生解決問題的能力。通過精心的賽前準備，所設(shè)計的“光電主動式紅外報警器”在燕山大學(xué)校團委組織的“世紀杯”科技創(chuàng)新大賽中獲得了優(yōu)異的成績，這也極大地增強了學(xué)生的自信心，促使學(xué)生在實踐中運用所學(xué)知識，進一步加深了對知識的理解。

利用實驗室條件，《工程光學(xué)》課程設(shè)計的設(shè)計任務(wù)、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練的相關(guān)內(nèi)容、科技創(chuàng)新比賽的前期準備和方案實施等實踐環(huán)節(jié)對實驗的需求都可以得到很大程度上的解決。將開放性設(shè)計性實驗、競賽題目、科研課題與工程光學(xué)某些知識相聯(lián)系，制定項目的實施方案，規(guī)劃實驗流程，列出實驗儀器及元器件清單，通過實驗驗證項目方案的可行性。在不斷發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題的過程中，學(xué)生會對探索和追求未知的科學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生極大的興趣，在學(xué)習(xí)的過程中變被動為主動，在研究過程中也不斷提高了自身的創(chuàng)新能力，真正實現(xiàn)了以人為本、自主學(xué)習(xí)的教學(xué)理念。

2.4 開展現(xiàn)代光學(xué)前沿知識講座

《工程光學(xué)》課程所講授的內(nèi)容是光學(xué)的基礎(chǔ)性應(yīng)用知識，通過開設(shè)光學(xué)講座的方法，向?qū)W生傳遞這些知識在現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)中應(yīng)用的信息，更能使學(xué)生了解光學(xué)前沿的概況，給課堂教學(xué)內(nèi)容賦予時代氣息，拓展學(xué)生的知識面。通過這類活動，不但能增進學(xué)生對學(xué)科和本專業(yè)科研方向和科研梯隊的了解，更能使學(xué)生充分認識到學(xué)習(xí)《工程光學(xué)》的意義，而且也增強了學(xué)生熱愛專業(yè)、致力于專業(yè)課程學(xué)習(xí)的積極性，從而取得良好的收效。

2.5 教學(xué)安排及課時調(diào)整

《工程光學(xué)》教學(xué)改革已經(jīng)在教學(xué)實踐中推進了一年，取得了初步的成果，并將在今后的教學(xué)過程中不斷探索、總結(jié)和提高。在上一個教學(xué)周期中，針對多元化教學(xué)模式的采用，已將整個學(xué)時安排進行了必要的調(diào)整。采用網(wǎng)絡(luò)信息平臺，針對大學(xué)物理中已經(jīng)涉及的部分知識點，縮減了每堂課復(fù)習(xí)舊知識點和考前總復(fù)習(xí)的時間，網(wǎng)絡(luò)試題庫的建設(shè)節(jié)約了習(xí)題課的時間，以上兩方面節(jié)約學(xué)時數(shù)約6個學(xué)時，從中分配4個學(xué)時進行課堂項目式教學(xué)，其余2個學(xué)時開設(shè)光學(xué)前沿講座。更為深入復(fù)雜的設(shè)計任務(wù)則在為期1.5周的《工程光學(xué)》課程設(shè)計中完成。另外，學(xué)生通過大學(xué)生科技創(chuàng)新訓(xùn)練及科技創(chuàng)新比賽，除了獲得實踐能力的鍛煉之外，還獲得了大學(xué)四年中必修的“科技創(chuàng)新”學(xué)分。

3 結(jié)束語

在現(xiàn)今的高等教育中，注重人才的全面發(fā)展，多出人才、出好人才，是高等教育的最終目的。在工程光學(xué)教學(xué)和實踐中，發(fā)現(xiàn)了不少問題，有些教學(xué)改革的想法還不完善，還將在今后的教學(xué)實踐中不斷探索行之有效的改革措施。通過教學(xué)實踐和經(jīng)驗總結(jié)，提高教師的理論教學(xué)和實踐教學(xué)水平，完善教學(xué)方法，取得更好的教學(xué)效果。通過多元化教學(xué)模式的嘗試，在優(yōu)化課程理論教學(xué)內(nèi)容的同時，引入豐富的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生的工程應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)得到有效的培養(yǎng)，為學(xué)生今后的研究和就業(yè)開辟更為廣闊的空間。

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關(guān)鍵詞：新課程；學(xué)生素質(zhì)；化學(xué)實驗功能；化學(xué)實驗教學(xué)模式

我們知道，應(yīng)試教育造成學(xué)生高分低能，嚴重脫離實踐，缺乏創(chuàng)造性。而基礎(chǔ)教育是培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的關(guān)鍵階段，因此我們要改變以應(yīng)試考試為目的的教學(xué)方法，著力培養(yǎng)學(xué)生的各種能力以及創(chuàng)新思維，為學(xué)生能夠適應(yīng)未來的發(fā)展打基礎(chǔ)，為國家培養(yǎng)創(chuàng)造性人才。中學(xué)化學(xué)實驗因為其功能，正越來越受到各個國家的重視。在新的課程改革中，特別把實驗方面的內(nèi)容單列出來，以示重視。我作為一線的教師，主要結(jié)合我們的實際，論述化學(xué)新課程實驗功能與教學(xué)模式。

一、化學(xué)實驗功能

我們知道，未來的社會，將是創(chuàng)新的社會，在化學(xué)中能體現(xiàn)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的方面不多，但是化學(xué)實驗?zāi)芷鸬胶芎玫淖饔茫瑫r也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?！芭d趣是最好的老師”，只有學(xué)生對化學(xué)科學(xué)有著強烈的探索欲望和對化學(xué)知識及規(guī)律的擁有欲以及將所學(xué)化學(xué)知識應(yīng)用于日常生活造福人類的動機，才可能激發(fā)創(chuàng)新潛能，才可能產(chǎn)生創(chuàng)新欲望。另外，化學(xué)教師良好的教師形象；生動、準確的講授；熱情真誠的關(guān)心鼓勵；幽默大方的舉止等因素在培養(yǎng)和強化學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和動機方面也起著不可忽視的情感作用。

二、實驗教學(xué)模式的改革

1.加強化學(xué)實驗，培養(yǎng)學(xué)生動手和動腦能力?；瘜W(xué)是一門實驗科學(xué)。對于中學(xué)生而言，化學(xué)實驗對于掌握知識，形成能力具有重要的意義，教學(xué)中，在認真做好課本要求的學(xué)生必做實驗前提下，大力加強學(xué)生選做實驗的容量及演示實驗，通過實驗引入概念，得出規(guī)律，檢驗假設(shè)，發(fā)展思維，培養(yǎng)學(xué)生探究知識的興趣和能力。例如：在講鈉的化學(xué)性質(zhì)時，可增加一個實驗：取一小塊鈉投入到裝有硫酸銅溶液或硫酸鐵溶液的小試管中，會有沉淀生產(chǎn)，這種現(xiàn)象必然很快引起學(xué)生的好奇，思維開始活躍，產(chǎn)生積極的探究欲望。

2.教法改革―重在指導(dǎo)，讓學(xué)生放手去做。學(xué)生實驗操作前，教師的“導(dǎo)”要從實驗本身的特點和學(xué)生的實際情況出發(fā)，采取啟發(fā)講授模式，幫助學(xué)生明確實驗的目的和要求，激活學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中的知識，并啟迪學(xué)生遵守一定的要求，把握實驗的操作要領(lǐng)等，以消除學(xué)生實驗中的知識、思路、方法、操作等方面的障礙。

教師的具體操作是：

（1）闡明實驗?zāi)康?，?dǎo)入學(xué)生實驗。在學(xué)生動手前，要引導(dǎo)學(xué)生弄清實驗的目的與要求，明確實驗的關(guān)鍵和注意事項，從而使學(xué)生的實踐活動沿著既定的教學(xué)目標得以順利進行。我們要引導(dǎo)學(xué)生去想問題，自主地揭示實驗中心內(nèi)容，并找到最佳的方案及實驗方法，從而培養(yǎng)學(xué)生思維能力及創(chuàng)新能力，最終達到提高學(xué)生探究能力的目的。例如：探究“二氧化碳的制取和性質(zhì)實驗”，可讓學(xué)生先通過預(yù)習(xí)、查找資料，然后設(shè)計實驗自己觀察對比：塊狀大理石、碳酸鈉粉末與同濃度鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象；塊狀大理石與同濃度稀硫酸反應(yīng)情況，以此找到理想的反應(yīng)藥品；給學(xué)生錐形瓶、平底燒瓶、廣口瓶、大試管、長頸漏斗、分液漏斗、導(dǎo)管、集氣瓶、水槽等儀器，由學(xué)生自己組裝實驗，再分析討論，找到制氣裝置的選擇原則，并學(xué)會儀器裝配的關(guān)鍵點，這將有助于學(xué)生運用已有知識解決新問題的能力培養(yǎng)。最后布置家庭小實驗：用堿面和食醋制取二氧化碳、推測雞蛋殼或水壺中水垢的成分等。

（2）演示操作，引路示范。實驗中如果有實驗儀器和操作屬于學(xué)生首次接觸或難度較大、綜合性較強的，教師要為學(xué)生作出操作示范，并結(jié)合操作點明操作要領(lǐng)及注意事項，學(xué)生操作結(jié)束后，要在實驗思維方面加強指導(dǎo)，及時把學(xué)生的思維引導(dǎo)到實驗總結(jié)中來。具體內(nèi)容有三個方面：

a.根據(jù)實驗過程中觀察到的現(xiàn)象，進行歸納處理，得出正確的實驗結(jié)論。b.根據(jù)實驗操作的體會和已有的知識經(jīng)驗，推理演繹、獲取規(guī)律性知識。c.針對實驗過程中存在的問題，進行實驗的改革與創(chuàng)新。

如在完成《濃硫酸的性質(zhì)硫酸根離子的檢驗》實驗后，啟發(fā)學(xué)生思考：①通過本實驗，可以得出濃硫酸具有哪些特性？在實驗中是如何體現(xiàn)的？②如何進行SO42-的檢驗？試歸納出檢驗的一般操作規(guī)程。③在取用濃硫酸進行實驗時要注意哪些問題？④許多實驗中常常產(chǎn)生有害氣體，試舉出防止尾氣污染空氣的方法等等。同時還要對學(xué)生實驗過程作出評價性指導(dǎo)，即根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵髮θw學(xué)生存在的普遍性問題或帶有傾向性問題以及對發(fā)展學(xué)生智能和實驗水平有關(guān)的問題進行講評，促使學(xué)生認識水平產(chǎn)生新的飛躍。

充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，傳統(tǒng)的教學(xué)手段有很多長處，但也有局限性。而多媒體教育手段可以為學(xué)生提供良好的個別學(xué)習(xí)環(huán)境，能真正實現(xiàn)因材施教。計算機的模擬功能可使抽象的內(nèi)容形象化、靜止的內(nèi)容運動化，以便于學(xué)生獲取準確深刻的直觀感知，從而形成完整的理性認識，例如：紅外光譜、核磁共振氫譜、質(zhì)譜等概念很抽象，中學(xué)化學(xué)實驗室一般沒有這樣的儀器，教師用語言、掛圖均不易表達清楚，采用多媒體仿真技術(shù)模擬這些操作，學(xué)生可以直觀地感覺到這些實驗現(xiàn)象，從而加深對相關(guān)知識的理解。

新課程改革的實質(zhì)――讓學(xué)生真正的動起來，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，充分發(fā)揮化學(xué)實驗的功能，為學(xué)生未來的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

【參考文獻】

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