時間：2023-09-10 14:48:01
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關鍵詞 工程制圖 教學內容 整合優化
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
1 工程制圖課程教學現狀和存在的問題
傳統的工程制圖課程教學模式側重于手工繪圖、讀圖和形體表達等技能的培養和訓練，近幾年計算機技術迅速發展，特別是計算機三維造型技術的不斷完善及其在工程上的廣泛應用，使工程制圖課程的內容發生了很大的變化，在教學過程中，不僅講授多面正投影理論等傳統內容，而且還涉及計算機圖形學、計算機輔助設計、計算機輔助制造等新技術和內容，工程制圖與計算機三維造型技術相結合，引發了廣大制圖教師的深度思考，為工程制圖的快速發展提供了廣闊的空間，但同時也對傳統的工程制圖的課程體系、教學內容以及教學方法等都帶來了巨大的沖擊。制圖課程的學時不斷的減少和新技術的層出不窮之間的矛盾凸顯出來，工程制圖課程存在的主要問題主要表現在以下幾個方面：
（1）內容多、課時少、講課方法單調。由于受到傳統教學體系的影響，工程制圖課程主要內容包括畫法幾何、制圖基礎和機械圖。傳統的畫法幾何是單獨的一本教材，自成體系，主要講述三面投影體系的建立以及點、直線、平面投影性質和作圖規律，重點內容是特殊位置直線和平面的投影特性；線面之間的位置關系包括直線與直線的平行、相交和交叉（異面直線），直線與平面的位置關系包括平行和相交（垂直是相交的特殊情況）；平面上點及直線的投影、平面上取投影面的平行線是重點內容；投影變換主要講述換面法原理及其應用，主要內容是一般位置直線求實長和一般位置平面求實形。制圖基礎部分包括制圖國標、基本立體、組合體投影和圖樣的表達方法等，這部分內容主要是培養學生的空間想象能力，對學生而言比較難，作業量大。機械圖部分是學習工程制圖的最終目的，主要內容是零件圖和裝配圖的繪制和閱讀，零件圖和裝配圖是兩類工程圖樣，不僅涉及制圖本身的投影內容，而且還涉及大量的機械制造、機械加工和材料學等方面的知識，由于工程制圖課程的授課對象又是完全沒有相關知識的大一新生，需適當地補充一些必要的工程背景知識。綜上所述，傳統的教學內容抽象且涉及的知識面廣泛，雖然目前都采用了多媒體教學，可以提高課堂教學的信息量，但是學生所學到的知識并不扎實，同時，現在高校普遍存在學時壓縮現象，給這門課程的教學更是雪上加霜，為完成教學大綱規定的教學內容，維護工程圖學傳統教學體系的完整性，課堂教學速度難免較快，必要的實踐訓練環節被削弱，教師教得辛苦、學生學得也累，很難激發學生自主學習的積極性，從而削弱了教學效果。
（2）計算機繪圖已經進入了所有院校，這本身是件好事，但是，在工程制圖課程教學過程中也普遍存在過度依賴計算機，注重實際上機操作而忽略了理論知識的教學，導致學生變成了簡單的“制圖員”，而非“工程師”。計算機硬件技術和各種專業繪圖軟件的大量普及，使個別院校徹底實現了“甩圖板”工程，學生全部用電腦繪圖。近年來隨著 AutoCAD 、CAXA、Solidworks等二維和三維軟件的出現，使繪圖工作變得簡單而輕松，甚至有些智能軟件通過三維模型可以自動生成二維工程圖，表面上看的確提高了工作效率，但是學生忽略了投影的理論知識，知其然而不知其所以然。
2 教學理念與教學方法的思考
工程制圖課程是工科院校課程體系中一門非常重要的專業基礎課，有著其完整而獨特的課程內容體系，又與后續的專業課有著密切的關系，其目標就是培養學生具備學習、運用投影理論，用二維投影圖表達三維物體，從而使學生具有從事機械及相關行業所必需的最基本的專業素養。因此，在課程整個教學過程中，有必要不斷地向學生灌輸本課程的課程體系、學習方法、培養目標以及相關的工程背景知識，使學生對課程的定位和整個課程體系有一個全面的認識，思路清晰，前后的知識聯系起來，減少學生學習上的盲目性。同時，在課時有限的情況下，要看學生真正學到了多少知識而非教師講授了多少內容，始終把學生對課程的感受放在首位。在教學方法上，啟發與引導應貫穿教學過程的始終，“滿堂灌”和“填鴨式”的教學方法是不可取的，注重平時的教學，如適當增加平時成績和實踐環節等，將教學的過程管理擺到重要的位置。
3 教學內容的整合和優化
工程制圖課程主要包含三大模塊：畫法幾何、制圖基礎和機械圖。這三個部分的內容既各自獨立又彼此關聯。具體優化整合的部分如下：
（1）畫法幾何部分：這部分內容是工程制圖課程的理論基礎，內容多而且抽象，可塑性大。具體的做法是重點講述特殊位置直線、平面的投影特性，直線與平面、平面與平面的相對位置關系只講授相交兩元素中至少有一個處于特殊位置，對于換面法只講授基本原理和基礎內容，采用案例教學，重點如何用于換面法求一般位置直線的實長和一般位置平面的實形，降低平面立體與平面立體的截交線難度，對于相貫線中的斜貫、偏貫等內容加以刪除。在畫法幾何部分，刪除了抽象、復雜的純粹的圖解空間幾何問題的習題，將點、線、面的投影整合到立體的投影中，將換面法也融合到立體的投影中，如在有垂直面和一般位置平面的立體投影圖中求平面的實形，這樣，既增加了學生學習的興趣，又符合認知規律。
（2）制圖基礎：將“國標”部分讓學生自學，教師可采用提問的方式進行講解，在以后的作業和實踐環節中得到貫徹和提高；在“組合體”部分，將三維建模技術應用其中，實現教學過程的可視化，減少儀器圖，增加徒手繪制草圖環節，將構型設計貫穿始終。
（3）機械制圖部分：在零件圖和裝配圖部分，對于非機類的學生，淡化理論的講解，將標準件、技術要求以及裝配圖的理論等內容融合到具體的零件圖和裝配圖中，教師結合具體的零件圖和裝配圖講解，這樣既縮短了講課學時，又增加了學生的興趣和記憶；對于機械類學生，這部分內容最為重要，而且也是最難理解的，除了教師講授理論知識以外，還應該讓學生多練習，增加零件圖和裝配圖的草圖繪制，同時增加計算機三維虛擬裝配練習，零件圖中的技術要求只要求學生會標注而不用展開，因為將來有專門的課程講授。
計算機繪圖應貫穿課程教學的始終，而且應作為輔助工具，應時刻牢記軟件的講解應為教學服務，軟件其實就是一個現代化的教學工具和手段，而不是將軟件的全部命令詳細講解。
4 結語
在學時壓縮的現狀下，整合和優化畫法幾何、制圖基礎和機械圖三部分的內容是必要的，在充分研究課程體系的基礎上，對教學內容進行必要的刪除、精簡、融合勢在必行，充分合理利用計算機技術，從立體認識入手，將計算機三維實體造型對形體的描述與工程制圖課程對形體的描述統一起來，注重應用，案例教學，用現代計算機技術對傳統內容進行改造是有益的嘗試和將來發展的方向，在整合和優化教學內容的工作中，更應該注重實踐能力的培養，突出應用型人才的培養理念。
參考文獻
[1] 李勇峰，陳書劍.工程制圖新課程體系教材及教學改革實踐[J].廣西輕工業，2009（9）.
關鍵詞：化學工程；可持續發展；科技創新；挑戰
化學工程是研究化學工業及其相關產業生產過程中所進行的化學過程、物理過程及其所用設備的設計與操作和優化的共同規律的一門工程學科。化學工程領域涉及工藝開發、產品研制、過程設計、裝備強化、系統模擬、環境保護、生產管理、操作控制等內容。該領域包含無機與有機化工、精細化工、石油化工與煤炭化工、冶金化工、生物化工、環境化工、材料化工等行業。在社會發展與國民經濟建設中，化學工程領域具有重要作用，且化學工程與信息、材料、生物、能源、資源、航天、海洋等高新技術領域相互滲透，共同推動高新科技的發展。
1我國化學工程的發展歷程
化學工程在發展的過程中經歷了三個階段。第一個發展階段稱為“單元操作”[1]，該階段的化學工程是一門共性化學工程學科，以各工業種類所需的單元設備或操作的共性規律為基礎；第二個發展階段稱為“傳遞原理和反應工程”[2]，該階段總結出了不同的單元設備和操作中的共性現象———流動、傳熱、傳遞和反應，即“三傳一反”，第二階段是在第一階段基礎上進一步的知識深化；第二階段中，化學工程吸收了當時相關科學技術發展的新成果，強化了解決工業問題的能力，形成了模型化的方法論，進一步推動了化學工程在其他工業領域中的應用，第二階段“三傳一反”的相關研究引領了化學工程近半個世紀的發展。伴隨社會經濟的持續發展和工業技術的高速發展，化學工程的需求也在快速增長，特別是資源、能源利用與環境破壞問題的挑戰，使得化學工程的重要性進一步凸顯。然而，一方面化學工程的現有理論與方法已經愈發無法滿足當前工業工程應用與發展的需求；另一方面，一些高新技術的發展如納米科學、生命科學技術等也為化學工程未來深層次的發展創造了新的機遇。在此狀況下，化工界關于化學工程新的發展階段的討論越來越多。我國化工學者郭慕孫提出“三傳一反+X”[3]，認為傳遞過程與反應工程的研究必須擴展到介觀尺度、微觀尺度范疇，并在探索多尺度轉變規律過程中不斷發展與更新(汪家鼎)[4]。復雜性科學的進步將有力推動化學工程的發展。為了滿足社會經濟發展對化學工程的需要，我們首先應當關注化學工程當前面臨的挑戰是什么?然后面對這些挑戰怎樣將其轉變為機遇。
2化工發展中面臨的挑戰
目前，在我國化學工程的發展中，第二階段的“三傳一反”依然是化學工程研究的主要內容，但化學工程的研究內容只有產生適應學科交叉融合和經濟需求的變革，才能繼續在社會發展中發揮重要作用。而在此變革過程中，我們面臨著多方位的挑戰。
2.1化學工程與環境的可持續發展
近二三百年來，隨著工業的飛速發展，資源的急劇消耗，環境也日趨惡化，在人口、資源、環境與社會經濟的發展上，出現了一系列矛盾。人類面臨著資源短缺、生存環境質量下降等現象，迫使人們在改造自然的同時要進行深刻的反思。人們不得不面對現實，努力建立與自然新型合作關系，走可持續發展道路，建立和諧的社會經濟發展的大環境。我國政府也制定了可持續發展戰略，采取了積極的措施來促進經濟的全面發展和生態環境的平衡。而化學工程是對環境中的各種資源進行化學處理和加工的生產過程，該生產過程產生的廢棄物部分有害、有毒，進入環境會造成污染。并且有的化工產品在使用過程中也會造成對環境的污染。因此化學工業對環境影響巨大，所以實施可持續發展對化工生產尤為重要。化學工程領域要積極探索新的方法減少化工生產過程中或產品對環境的危害。這是化學工程今年來面臨的一大挑戰。目前我國環境保護問題面臨著嚴峻挑戰，同時資源、能源的高效清潔利用問題也面臨著突出挑戰，因此，化學工程的研究對象將由以煤、石油、天然氣為代表的傳統不可再生能源向生物質能等新興可再生能源進行實質性的擴展。新興可再生能源應當具有環保性、成本低和宜于大規模利用等優點。隨著環境保護、氣候變化、能源清潔利用等問題越來越受到重視，各種資源的循環利用也將成為化學工程面臨的重要難題，化學工程必須重視并解決這一難題。今后，化工必須以重大需求作為牽引力，以解決能源、資源利用與環境保護的重大問題為目標(李成岳)[5]。
2.2化學工程與科技創新
傳統的化學工程對于“三傳一反”的研究難以突破常規化工過程的量化放大和調控這一瓶頸問題，更需面對高新技術，尤其是生物技術、納米技術和材料科學發展過程中遇到的新問題，因此其時空內涵和范圍必須深化和擴展。化學工程需要解決的大多數難題都具有多尺度結構特征，空間上跨越從原子、分子到設備、系統，甚至自然生態的尺度，時間上跨越秒、月到年甚至更大的尺度，之前的計算方法并不能在這樣的時空尺度中運算，更無法建立不同尺度之間的關系，因此認識不同層次結構與宏觀性能的關系十分困難，這是解決很多化學工程問題的瓶頸。我國目前的可持續發展戰略要求對化工產品進行全生命周期的設計，從產品研發開始就必須提前考慮以后整個周期中可能產生的生態環境效應和如何回收資源，這就需要大大擴展化學工程研究的時空范圍。化學工程必須樹立復雜性的觀念，進入復雜性科學[6]。由于當今很多新興領域在持續高速發展，而目前的化學工程理論與技術并不能滿足這些領域發展對于化工技術的需求，因此很多化工行業的企業在市場需求和經濟利益的推動下，采用了高能耗、高污染、高排放的生產模式。但如果長期忽視了化學工程相關知識的擴展和應用，忽視了化學工程學科自身的發展，長此以往，化學工程會失去發展的機遇，甚至可能在學科交叉與融合的進程中落伍。
3結論
化學工程與材料學科相互支撐發展的這種態勢導致了新興交叉學科——“材料化學工程”的誕生。它是將傳統化學工程與材料學科交叉融合，以化學工程為基礎和手段，面向生物材料、高分子材料和無機材料制備及應用的一個新興學科。它既是化學工程學科內涵的拓展和應用領域的外延，也是學科間的交叉滲透，符合當今社會的需求和學科發展的必然規律。材料化學工程學科的內涵主要表現在兩個方面：一是應用化學工程的理論與方法對材料生產與加工過程進行系統的研究，其目的在于在材料高性能化的同時，最大限度地降低材料生產對于資源、能源的消耗和環境污染，實現材料制備的高質量、低成本、環境友好和可循環再生利用；二是利用新材料，如新型催化材料、分離材料等發展新型高效的化工技術與理論，形成新的流程工藝和集成技術。
2材料化學工程二級學科發展現狀
近十年來，材料化學工程學科作為化學工程和材料科學與工程領域的新增長點，發展迅速。目前，國內外一些大學的化工學院或材料學院均出現了材料化工的研究領域，有的大學(如大連理工大學化工學院)甚至出現了專門的“材料化工”系等人才培養和科研機構。材料化工的交叉研究已經展示出了良好的發展前景，近年來我國在該領域取得了包括國家技術發明一等獎在內的一系列重大研究成果。2005年7月，南京工業大學經國家教育部批準，成立“省部共建材料化學工程教育部重點實驗室”；2006年5月在南京召開了第一屆材料化學工程大會，大會總結了國內外材料化學工程的研究進展，明確了我國材料化學工程進一步發展的方向和重點。2007年10月國家科技部正式批準建設“材料化學工程國家重點實驗室”。基于化學工程和材料學科的交叉融合，國內多所重點院校開始在“化學工程與技術”及“材料科學與工程”一級學科下設置“材料化學工程”二級學科。2002年，南京工業大學首先在化學工程與技術一級學科下設立“材料化學工程”二級學科。隨后，天津大學、華東理工大學等知名高校開始設立“材料化學工程”二級學科。據初步調研，已經有11所重點大學設立材料化學工程，如表1所示。該學科的設置，有力地促進了“化學工程與技術”與“材料科學與工程”一級學科的交叉和融合，有利于材料化工領域交叉型人才的培養和學科建設。
3材料化學工程二級學科的建設對策
3.1重新定位“材料化工”學術碩士培養目標的定位
“材料化工”學術碩士的培養定位以工程為主，理工結合，既要考慮到與化學、化工、材料學的學科交叉以及與生物、環境等學科的滲透，又結合地方經濟和社會產業發展的需求，培養符合現代科技發展趨勢和地方產業要求的素質高、專業寬、基礎厚、能力強、具有創新精神和實踐能力、工程和工藝結合、理工結合的高素質復合型專業人才。
3.2構建“材料化工”學術碩士學位課程體系
在“材料化工”學術碩士人才培養的課程體系中強化兩個方面，一是開發新材料為基礎的化工單元技術與理論，二是用化學工程的理論與方法指導開發材料制備技術，因此，設立與之相適應的學位基礎課和學位必修課程體系，而學位選修課緊密結合地方產業發展，突出特色。在理論課程的教學中，逐步借鑒或采用國際一流大學的教材、教學內容和教學手段，努力提高教學質量。
3.3打造“材料化工”學術碩士點的師資隊伍
引進具有企業背景的高級工程技術人員和國外學習進修經歷的教師，發揮他們豐富的企業工作經驗和國外人才培養經歷。聘請相關企業具有工程師以上職稱的人員擔任兼職教師，給學生講授理論聯系實際內容較多的工程設計類課程，突出應用型人才的培養，豐富課堂教學內容。另外，有計劃、有目的地選派高學歷、高職稱的教師到企業掛職鍛煉或國外進修，進一步提高他們的企業工作經驗和國外學習經歷。
3.4建立“材料化工”學術碩士的教學管理體制
一是圍繞研究生課題的研究方向，理論教學不再單獨突出“化學工程與技術”和“材料科學與工程”，而是強化交叉性和相互滲透性，再結合科學研究，既滿足了“材料”“化工”交叉與滲透的理論教學的要求，又可讓理論來支撐科研的深入開展；二是科學研究中強化理論基礎，構建解決科學問題的理論體系。研究生采用化學工程的理論與方法開發材料制備技術，同時也運用在開發新材料為基礎的化工單元技術與理論解決相應的科學研究的關鍵技術問題。這種體制強化了“材料”“化工”交叉與滲透性的理論教學，同時也促進了科學研究，建立了既增強研究生理論學歷，又培養了學生科研能力的教學管理模式。
4結論
關鍵詞：化學工程；可持續發展；科技創新；挑戰
化學工程是研究化學工業及其相關產業生產過程中所進行的化學過程、物理過程及其所用設備的設計與操作和優化的共同規律的一門工程學科。化學工程領域涉及工藝開發、產品研制、過程設計、裝備強化、系統模擬、環境保護、生產管理、操作控制等內容。該領域包含無機與有機化工、精細化工、石油化工與煤炭化工、冶金化工、生物化工、環境化工、材料化工等行業。在社會發展與國民經濟建設中，化學工程領域具有重要作用，且化學工程與信息、材料、生物、能源、資源、航天、海洋等高新技術領域相互滲透，共同推動高新科技的發展。
1我國化學工程的發展歷程
化學工程在發展的過程中經歷了三個階段。第一個發展階段稱為“單元操作”[1]，該階段的化學工程是一門共性化學工程學科，以各工業種類所需的單元設備或操作的共性規律為基礎；第二個發展階段稱為“傳遞原理和反應工程”[2]，該階段總結出了不同的單元設備和操作中的共性現象———流動、傳熱、傳遞和反應，即“三傳一反”，第二階段是在第一階段基礎上進一步的知識深化；第二階段中，化學工程吸收了當時相關科學技術發展的新成果，強化了解決工業問題的能力，形成了模型化的方法論，進一步推動了化學工程在其他工業領域中的應用，第二階段“三傳一反”的相關研究引領了化學工程近半個世紀的發展。伴隨社會經濟的持續發展和工業技術的高速發展，化學工程的需求也在快速增長，特別是資源、能源利用與環境破壞問題的挑戰，使得化學工程的重要性進一步凸顯。然而，一方面化學工程的現有理論與方法已經愈發無法滿足當前工業工程應用與發展的需求；另一方面，一些高新技術的發展如納米科學、生命科學技術等也為化學工程未來深層次的發展創造了新的機遇。在此狀況下，化工界關于化學工程新的發展階段的討論越來越多。我國化工學者郭慕孫提出“三傳一反+X”[3]，認為傳遞過程與反應工程的研究必須擴展到介觀尺度、微觀尺度范疇，并在探索多尺度轉變規律過程中不斷發展與更新(汪家鼎)[4]。復雜性科學的進步將有力推動化學工程的發展。為了滿足社會經濟發展對化學工程的需要，我們首先應當關注化學工程當前面臨的挑戰是什么?然后面對這些挑戰怎樣將其轉變為機遇。
2化工發展中面臨的挑戰
目前，在我國化學工程的發展中，第二階段的“三傳一反”依然是化學工程研究的主要內容，但化學工程的研究內容只有產生適應學科交叉融合和經濟需求的變革，才能繼續在社會發展中發揮重要作用。而在此變革過程中，我們面臨著多方位的挑戰。
2.1化學工程與環境的可持續發展
近二三百年來，隨著工業的飛速發展，資源的急劇消耗，環境也日趨惡化，在人口、資源、環境與社會經濟的發展上，出現了一系列矛盾。人類面臨著資源短缺、生存環境質量下降等現象，迫使人們在改造自然的同時要進行深刻的反思。人們不得不面對現實，努力建立與自然新型合作關系，走可持續發展道路，建立和諧的社會經濟發展的大環境。我國政府也制定了可持續發展戰略，采取了積極的措施來促進經濟的全面發展和生態環境的平衡。而化學工程是對環境中的各種資源進行化學處理和加工的生產過程，該生產過程產生的廢棄物部分有害、有毒，進入環境會造成污染。并且有的化工產品在使用過程中也會造成對環境的污染。因此化學工業對環境影響巨大，所以實施可持續發展對化工生產尤為重要。化學工程領域要積極探索新的方法減少化工生產過程中或產品對環境的危害。這是化學工程今年來面臨的一大挑戰。目前我國環境保護問題面臨著嚴峻挑戰，同時資源、能源的高效清潔利用問題也面臨著突出挑戰，因此，化學工程的研究對象將由以煤、石油、天然氣為代表的傳統不可再生能源向生物質能等新興可再生能源進行實質性的擴展。新興可再生能源應當具有環保性、成本低和宜于大規模利用等優點。隨著環境保護、氣候變化、能源清潔利用等問題越來越受到重視，各種資源的循環利用也將成為化學工程面臨的重要難題，化學工程必須重視并解決這一難題。今后，化工必須以重大需求作為牽引力，以解決能源、資源利用與環境保護的重大問題為目標(李成岳)[5]。
2.2化學工程與科技創新
傳統的化學工程對于“三傳一反”的研究難以突破常規化工過程的量化放大和調控這一瓶頸問題，更需面對高新技術，尤其是生物技術、納米技術和材料科學發展過程中遇到的新問題，因此其時空內涵和范圍必須深化和擴展。化學工程需要解決的大多數難題都具有多尺度結構特征，空間上跨越從原子、分子到設備、系統，甚至自然生態的尺度，時間上跨越秒、月到年甚至更大的尺度，之前的計算方法并不能在這樣的時空尺度中運算，更無法建立不同尺度之間的關系，因此認識不同層次結構與宏觀性能的關系十分困難，這是解決很多化學工程問題的瓶頸。我國目前的可持續發展戰略要求對化工產品進行全生命周期的設計，從產品研發開始就必須提前考慮以后整個周期中可能產生的生態環境效應和如何回收資源，這就需要大大擴展化學工程研究的時空范圍。化學工程必須樹立復雜性的觀念，進入復雜性科學[6]。由于當今很多新興領域在持續高速發展，而目前的化學工程理論與技術并不能滿足這些領域發展對于化工技術的需求，因此很多化工行業的企業在市場需求和經濟利益的推動下，采用了高能耗、高污染、高排放的生產模式。但如果長期忽視了化學工程相關知識的擴展和應用，忽視了化學工程學科自身的發展，長此以往，化學工程會失去發展的機遇，甚至可能在學科交叉與融合的進程中落伍。
3結論
我國化學工業正面臨許多挑戰，并且也會伴隨有機遇，化學工業發展所帶來的科技創新和對環境的友好型發展的步伐也將有較大進展。面對高新技術的發展、可持續發展戰略的趨勢，應認清形勢，明確任務，調整發展戰略，全面提高競爭力。
參考文獻：
[1]DavisGE.HandbookofChemicalEngineering.Manchester:DavisBrothers，1901.
[2]BirdRB，StewartE，LightfootEN.TransportPhenomena.NewYork:Wiley，1960.
[3]KwaukMooson，LiJinghai.Transport，reactionandmulti-scale.ProgressinNaturalScience(自然科學進展)，2000,10(12):1078~1082.
[4]中國科學院化學學部，國家自然科學基金委員會化學科學部.展望21世紀的化學工程.北京：化學工業出版社，2004.
[5]LiChengyue.Progressandperspectivesonchemicalengineering.ChemicalIndustryandEngineeringProgress(化工進展)，2000,19(3):4~7.
關鍵詞：發展；化學工程技術；優化方案
化工行業的發展，給人們的生產和生活帶來了翻天覆地的變化，而且在在科技時代下我國化工行業的發展態勢良好，化工行業的發展現狀，為化學工程技術的更新換代提供了堅實的基礎，同時為化工生產設備及實驗儀器的改進創造了技術條件。那么如何使化學工程技術在傳統技術的基礎上有所突破，需要將化學工程技術與計算機技術等先進的科學技術相結合。
一、化學工程技術的發展概述
（一）化學分離技術。化學分離技術先要對儀器進行分離強化，然后對生產技術進行分離強化。按照化學分離原理，經強化的儀器和技術會變得更加精細，效率也會更高，而且進行化學分離后的生產原料可以將自身的化學能轉化成動能或熱能，同時還具有較高的能量轉化效率。然而，科學家將化學分離技術與現代信息技術有機結合，并研究信息技術與化學工程的應用原理，將現代信息技術運用到熱感技術的開發中，提升熱感設備的精密度。比如講新的控制方法加入傳統半透膜分離技術形成新型分離技術，該技術地應用極大地提高了分離速度和效率。
（二）綠色節能技術。在工業化程度日益加深的今天，人們對資源的需求量越來越大，對于不可再生資源而言，其面臨著能源枯竭的威脅，在該現狀下，綠色節能化學工程技術的研究和應用從根本上提高了能源的利用率。綠色節能化學技術是指采用高新技術使化學反應在進行的過程中不會對環境造成污染，并且有利于環境保護的綠色節能技術，其理念是在化學反應的過程中，采用化學技術減少或消除化學原料及溶劑對人類健康、生態環境產生的不良影響。
（三）超臨界技術。化學反應技術中的超臨界反應指當壓力和溫度都在臨界點以上，物質處于氣態和液態之間。這種超臨界狀態的液體在化學工業、生物工業、食品工業等有著廣泛的應用，尤其是在醫藥工業領域的應用更加廣闊。目前超臨界液體的諸多優勢已經給人們帶來了很多便利，其發展前景十分誘人，而超臨界化學技術是與超臨界液體相關的化學技術，化學界已經將超臨界水氧化法成功應用到環境保護領域，但當前該技術還有待進一步完善和改進。
二、化學工程技術優化的重要意義
（一）優化產品結構。基于市場經濟不穩定的特征，化工企業需要深刻剖析市場實際需求，對自身的產業結構進行調整和優化，從而實現科學、合理的管理目標，為企業發展注入積極因素。通過運用全新的化學工程技術，使資源得到了優化配置及合理應用，促進了產業結構的優化調整，為社會提供了更多就業機會，推動社會經濟的發展[1]。
（二）有利于提高企業的競爭力。科技時代的大背景下，化工行業的市場競爭逐漸白熱化，為提高化工企業的競爭力及經濟效益，需要提高員工的工作效率，因此需要借助于先進的化學工程技術，并結合化工企業的發展現狀，從而制定出科學、合理的發展策略，這是化工企業提升自身綜合競爭力的有效途徑。
三、對化學工程技術的優化
（一）與信息技術的結合。信息技術的快速發展和廣泛應用，使得我國整體技術水平有了重大突破。就化學工程技術的研究未來而言，化學工程技術信息化程度會越來越高，化學工程技術要想實現優化升級，就要與信息技術進行完美結合。化學工程技術的研究需要計算機信息技術作為支撐，化學工程與信息技術相結合可以提升技g的精確性，同時也能夠實現智能化的生產應用。比如在CO2傳感器、溫度傳感器以及濕度傳感器技術方面，將化學工程技術與計算機信息技術結合起來，使控制系統的反應更加靈敏。
（二）與系統工程的結合。因為物質本身的復雜性，導致化學變化也相對復雜，因此，化學研究不能只停留在對一般物理、化學特性上，要深入物質結構，探究其構成和變化原理。化學工程技術的研究方向不斷拓寬，需要從根本上簡化化學工程技術研究過程，與系統結構工程結合能夠將實驗操作和化學理論知識相結合，通過計算機系統進行數據分析，簡化物質結構研究內容，為化工研究提供更加成熟的分析條件。
（三）加大對綠色化學技術的研究力度。環境是國際性問題，目前，我國投資于環境保護和改善的資金越來越多，而且更多的群體也參與到環境保護的工作中，此時綠色化學技術應運而生，由于綠色化學技術既能夠降低能源的消耗量，又能提高能源的利用率，還能減少污染物的排放，該技術具有經濟、社會、環境三重效益，因此未來的發展前景會更加廣闊。
（四）強化化學工程基礎的應用研究。在發展化學工程技術時，除了要緊跟科技發展的前沿外，還要對必要的基礎應用展開研究。基礎應用研究投資大、研發時間長，短期內很難看到經濟效益，但是從長遠利益出發，為了化學工程技術的可持續發展，必須加強基礎應用研究。另外，在引進外來先進技術時，要注意消化吸收其中的基礎技術，做好技術儲備工作。
四、結語
總而言之，化學工程技術的研究是現代化學工程研究體系中的關鍵部分，在新型化學分離技術及綠色技能技術被人們接受及應用的同時，工業信息化發展的現狀對化學工程技術提出了新要求和新標準，所以，在未來化學工程技術的發展和應用中，要結合現代科學技術，實現化學工程技術的升級和革新。
目前許多院校廣泛采用主輔修方式培養復合型人才，即學生在完成主修專業課程的基礎上，再輔修第二專業的課程。輔修課程的上課時間經常與主修課程的上課時間相沖突，或者輔修課程的上課時間統一被安排在周末或晚上，這給輔修課程的學習帶來不便。環境工程與化學工程復合型人才的培養可采用特色班級方式培養，即在招生時就用固定班集體招生、統一培養。這種培養方式便于課程體系的學習，尤其是便于實踐課程的教學與管理。湖南城市學院化學與環境工程學院同時擁有化學工程和環境工程兩個專業，這使得該學院在環境工程與化學工程復合型人才的招生、教學與管理有獨特的資源優勢。
2環境工程與化學工程復合型人才培養的課程體系
在課程體系設計上，不能簡單地將環境工程專業與化學工程專業的課程“拼盤”。根據環境工程與化學工程復合型人才培養的特點和要求，我們在請教專家、調查學生的基礎上對環境工程專業、化學工程專業的相關課程進行了有機整合，形成了培養環境工程與化學工程復合型人才的課程體系，該課程體系由5個課程模塊組成。公共基礎和素質課程模塊。該課程模塊包括中國近現代史綱要、思想道德修養與法律基礎、基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、大學生心理健康教育、軍事訓練、大學體育、大學英語、計算機基礎、大學語文。專業基礎課程模塊。該課程模塊包括高等數學、工程制圖及CAD、無機化學及實驗、有機化學及實驗、分析化學及實驗、儀器分析及實驗、物理化學及實驗、化工原理及實驗、波譜分析。專業核心課程模塊。該課程模塊包括環境化學、管網工程、環境微生物學及實驗、環境生態學、環境監測及實驗、水污染控制工程及實驗、大氣污染控制工程及實驗、固體廢物處理工程及實驗、噪聲污染控制工程、環境影響評價。特色課程模塊。該課程模塊包括化工環境保護、化工污染控制工程、化工污染控制設備、綠色氧化技術、突發性化工環境污染事故的預防與處置等課程。實踐教學課程模塊。該課程模塊包括環境工程仿真實驗、工程設計、工程實驗設計與數據處理、PIDCAD工藝流程制圖、認識實習、生產實習、畢業論文(設計)。該課程體系在保留環境工程專業的核心課程基礎上，《無機化學》、《有機化學》、《分析化學》、《物理化學》、《儀器分析》、《化工原理》、《波譜分析》等專業基礎課程內容和學時與化學工程專業一致，在課程設置上體現出環境工程專業與化學工程專業課程的復合；特色課程模塊和實踐教學課程模塊體現出環境工程專業與化學工程專業課程的融合。
3環境工程與化學工程復合型人才培養的教學方法
對于環境工程與化學工程復合型人才，要求綜合培養學生環境工程、化學工程兩專業的知識和能力，達到綜合培養的目標，這就要求其相應的教學不能采用灌輸性的教學風格，而應采用滲透式教學、融合式教學、案例式教學和研究性教學等。(1)滲透式教學是指在上述專業基礎課程模塊中滲透環境工程專業知識的教學，在上述專業核心課程模塊滲透化學工程專業知識的教學。例如，《物理化學實驗》中動力學實驗可以讓學生動手做“Fenton試劑降解除草劑2,4-D反應速率常數和活化能的測定”。(2)融合式教學是指在上述特色課程模塊和實踐教學課程模塊中將環境工程和化學工程中的知識、原理、技能融成一體進行教學。例如，《化工污染控制工程》中教師可結合工程實踐進行“流化床化學反應器處理農藥廠廢水”的專題教學，將流化床工藝設計參數、原理、廢水排放標準等融合在一起進行教學。(3)案例式教學就是指在環境工程與化學工程復合型人才培養的教學過程中結合教學內容運用工程中的實際案例進行教學。例如，《水污染控制工程》中教師可結合工程實踐進行“電鍍廠含鉻廢水的深度處理”的案例教學。(4)研究型教學是指在環境工程與化學工程復合型人才培養的教學過程中教師結合教學內容，通過創設學習情境，促進、支持和指導學生完成研究型學習活動，來綜合培養學生能力與素質的一種教學方法。例如，在“Fenton試劑降解除草劑2,4-D反應速率常數和活化能的測定”實驗中，教師可引導學生自己查閱文獻資料，引導學生思考如何測定溶液中2,4-D的濃度？如何用計算機軟件繪制2,4-D濃度的標準曲線？讓學生自己確定實驗中所需要的儀器和使用的方法，引導學生思考FeSO4和H2O2使用量對2,4-D降解速率的影響，如何求算該降解過程中的速率常數K和表觀活化能Ea？
4環境工程與化學工程復合型人才培養的師資隊伍建設
良好的師資隊伍是實施環境工程與化學工程復合型人才培養的關鍵。要培養環境工程與化學工程復合型人才，首先必須有環境工程與化學工程復合型的師資。筆者認為，要改變目前環境工程與化學工程復合型的師資匱乏問題，可從如下幾個方面加強環境工程與化學工程復合型人才培養的師資隊伍建設。(1)引進、培養具有環境工程和化學工程雙專業學位的高水平的博士或碩士，他們在學士、碩士或博士學位教育期間接受過環境工程、化學工程的專業教育，具備環境工程和化學工程復合的知識結構和科研素養，是環境工程與化學工程復合型人才培養的理想師資隊伍。(2)教師交叉自學和資格認證。在學院內部要求有環境工程專業學位的教師參加化學工程的本科理論與實踐教育，要求有化學工程專業學位的教師參加環境工程的本科理論與實踐教育，教育期滿后進行考試認證，達到認證資格的教師才能評聘為環境工程與化學工程復合型人才培養的師資。(3)聘請企業有工程實踐經驗，且有良好師范素養的工程師參與環境工程與化學工程復合型人才培養的教學和科研工作。
5學生自主學習是環境工程與化學工程復合型人才培養的重要手段
化學工程技術是一種用于研究化學產品的管理、制造、設計和開發的綜合性技術，在化學生產中通過應用各種化學工程技術，可以有效提高化學生產質量和生產效率，加強化學工程技術在化學生產中的應用研究，推動化學生產行業的快速發展。本文分析了化學生產中化學工程技術的應用，闡述了化學工程技術在化學生產中的應用發展建議，以供參考。
關鍵詞：
化學工程技術；化學生產；有效應用
化學工業一直是推動我國國民經濟發展的支柱產業，在化學生產中通過不斷創新和優化化學工程技術，降低能源和原材料消耗，保障產品質量，提高化學生產效率，所以化學工程技術在化學生產中的應用具有非常重要的現實意義，在未來發展過程中應加大對化學工程技術的研究，進一步提高化學生產效益。
1化學生產中化學工程技術的應用
1.1超臨界流體技術超臨界流體是一種處于氣態和液體之間狀態、壓力和溫度都位于臨界點周圍的液體，其具有液體和氣體的雙重特性，具有氣體的壓縮性和高擴散能力，又具有液體的良好溶解能力，其粘度幾乎等于氣體，密度幾乎等于液體，其擴散性能處于氣體和液體之間。在化學生產中運用超臨界流體技術，運用超臨界流體的特性，改變化學反應特征，優化傳熱系數和傳質系數，合理控制壓力和溫度，可以有效降低化學生產的能耗。另外，超臨界液體技術在加工無機物材料、復合材料、高分子材料中發揮著重要作用，最常見的技術方法包括以下幾種：其一，抗溶劑法，在制備超臨界流體有機物和爆炸性物質時主要應用抗溶劑法；其二，壓縮抗溶劑法，這種方法主要用于加工微球類或者微孔類物質，在聚合物和藥物分子共沉中應用廣泛，技術方法比較簡單成熟；其三，快速膨脹法，用于制備固體顆粒狀化學產品。超臨界技術不僅應用在材料制備方面，而且還被廣泛地瑩瑩在化學分析中，例如，色譜技術和超臨界技術的相互結合，和氣象色譜相比，這種色譜研究方法更加準確、高效，并且超臨界液體色譜比液相色譜更加準確。
1.2傳熱技術近年來，相關研究人員對于強化傳熱和微細尺度傳熱的研究越來越多，在傳熱學中微細尺度傳熱是一個獨立的專業學科，其主要探索和研究時間尺度、空間尺度的傳熱學規律，重點包含微重力傳熱傳質、相變傳熱、熱輻射、熱傳導。對流傳熱等內容。當前，我國的傳熱技術研究主要是集中在數值模擬、實驗研究和機理研究三方面。在化學生產中應用傳熱技術，可以通過改進和優化換熱器設備，有效提升換熱的持續放熱能力和傳熱效率，從而提高化學生產水平。并且微細尺度傳熱和強化傳熱技術在微型熱管、集成電子設備、微米、納米等領域中應用廣泛，相關技術成果已經比較成熟，對于化學工業應加強傳熱技術和化學生產的配合研究，充分發揮傳熱技術的應用優勢，有效提高化學生產效率。
1.3綠色化學反應技術在綠色食品生產中綠色化學反應技術發揮著非常重要的作用，當前我國積極倡導可持續發展和節能減排理念，人們的綠色生態環保意識越來越高，綠色食品主要是指綠色沒有受到污染侵害的食品，這種食品最主要的特點是營養價值高、品質優良、衛生安全指標高，是未來發展過程中的新興產業。綠色食品加工生產過程中對于化肥和農藥的使用量有著嚴格限制，而且還需要提高農作物產量，保障食品營養價值，降低成本，所以綠色產品生產經常面臨量和質的矛盾。現代化生物化學通過充分利用基因工程技術和綠色化學反應技術，保障食品安全，增加農作物產量，確保食品營養。具體應用如下：其一，在農作物生長過程中，運用生物化學技術，減少污染農作物和污染環境的氮肥使用量，運用固氨來替代氮肥，通過應用生物化學技術，不需要施加氮肥，也可以保障農作物的正常生長發育，不僅節約了種植成本，而且有效提高了農作物的質量和產量；其二，當農作物出現病蟲害時，運用生物化學技術，特別是基因工程技術，在主要農作物上轉移各種病蟲害基因，減少化學殺蟲劑使用量，提高農作物產量，提高抗病蟲害能力。
2化學工程技術在化學生產中的應用發展建議
2.1培養化學技術人才化學技術人員對于推動化學工程技術的發展有著重要意義，因此我國應重視化學技術人才的培養，不僅要加強理論知識學習，還應強化鉆研創新精神，積累豐富的實踐經驗，全面提高化學工程技術科研水平和綜合素質。
2.2進一步提高化學工程技術水平我國化學工程技術面臨著滴狀冷凝的難題，在未來發展過程中應加大對化學工程技術的研究，重點解決這個問題，推動傳熱技術在航空航天、石油化工、動力、機械等領域的應用，進一步提高化學工程技術水平。
3結語
在化學生產中應用化學工程技術有助于促進化學工業的快速發展，應積極優化各種化學工程技術應用，培養大量化學工程技術人才，提高經濟效益和社會效益。
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關鍵詞:能源化學工程;培養目標;課程體系;人才培養模式
1能源化學工程專業的產生
隨著世界經濟的不斷發展，人類社會對能源的需求越來越多。能源問題成為21世紀人類面臨的最基本問題。長遠來看，在全世界范圍內，一次能源仍將占主要地位。但隨著時間的推移，一次能源逐漸消耗殆盡，煤、石油和天然氣等含碳能源的潔凈、高效利用，太陽能、風能、地熱能、生物質能、潮汐能等具有清潔、低碳、可再生等優勢的新能源的開發利用將成為未來世界經濟可持續發展的關鍵［1］。能源化學工程(EnergyChemicalEngineering)作為一個全新的專業應運而生。安徽理工大學化學工程學院化學工程系根據自身化學工程與工藝(煤化工方向)專業優勢，僅僅依托煤化工，但又不局限于煤化工，涵蓋燃料電池、生物質能、電化學、生物柴油、環境化工等豐富內容，于2011年新增加能源化學工程專業。關于能源化學工程專業本科生課程體系建構、人才培養模式正處于不斷探索和完善中。
2能源化學工程專業的培養目標
能源化學作為化學的一門重要分支學科，是掌握煤炭綜合利用，了解非煤礦物能源，普及新能源和可再生能源知識、實現能源科學利用和可持續發展的重要科學技術基礎。它利用化學與化工的理論與技術來解決能量轉換、能量儲存及能量傳輸問題，以更好地為人類經濟和社會生活服務。化學變化都伴隨著能量的變化，而能源的使用實質就是能量形式發生轉化的過程。能源化學因其化學反應直接或者通過化學制備材料技術間接實現能量的轉換與儲存［2－8］。能源化學工程屬于一個全新的專業，之前僅在化學工程與工藝專業里涵蓋過一點，主要關注怎么利用能源、對大自然造成較少的傷害。主要研究方向:能源清潔轉化、煤化工、環境催化、綠色合成、新能源利用與化學轉化環境化工。如今上升到一個全新的專業獨立出來，可見其重要程度。專業人才培養目標的制定應建立在對專業深入分析和了解的基礎上并結合國情、校情，能源化學工程專業人才培養目標也不例外［9－10］。考慮到安徽省淮南市是歷史悠久的煤炭城市，再結合安徽理工大學化學工程學院化學工程系專業的辦學特色，考慮專業發展與社會進步對人才的客觀、合理的要求。我們在制定本專業的培養目標時，強調“厚基礎、寬專業、高素質”，力求培養出具有良好科學素養、基礎扎實、知識面寬，同時具有創新精神和國際視野的高級專門應用型人才［11－12］。學生具有了扎實的化學化工基礎知識和能源化學工程專業知識就能夠快速適應涉及化學、化工、傳統和新能源加工等領域的相關工作。具備在煤炭行業、電力行業、石油石化行業、生物質轉化利用行業從事低碳能源清潔化、可再生能源利用以及能源高效轉化、化工用能評價等領域進行科學研究、生產設計和技術管理等工作。我們培養的畢業生工作領域包括:煤化工行業、天然氣化工行業、電廠化工綜合利用行業、生物質能源化工行業、固體廢物綜合處理行業、石油加工行業、石油化工行業、催化劑生產和研發行業。可以在這些行業從事設計、科學研究、技術管理等工作或繼續深造［13－16］。
3能源化學工程專業課程體系
除了公共基礎課程、學科專業必修課程，立足能源城淮南市，依托安徽理工大學化學工程學院化學工程系的特色開設特色專業核心課程(如，能源化工導論、化學反應工程、化工熱力學、化工分離工程、煤化學、工業催化I、能源化工工藝學、化工過程分析與合成、化工過程控制、化工設計基礎)以及特色專業任選課(如，煤氣化工藝學、煤基合成燃料、生物質能源及化工、燃燒工程、燃料電池、現代儀器分析、電化學工程、膜科學技術過程與原理、基本有機化工工藝、廢棄物處理與資源化、環境化工、化工專業英語)。此外專業實踐模塊本系能源化學工程專業開設的專業基礎實驗－《煤化學及工藝學實驗》，包含實驗項目:煤樣的制備、煤樣的粒度分析、煤樣堆積密度的測定;煤中水分、灰分、揮發分產率的測定及固定碳的計算;煤中硫元素的測定;煤的發熱量測定;煤中碳氫元素的分析;煤氣成分分析;煙煤坩堝膨脹序數的測定;煙煤奧亞膨脹度的測定;煤的粘結性指數的測定;煤灰熔融性的測定。這些實驗項目以煤化工為特色，厚基礎理論，意在培養學生扎實的理論基礎。開設的專業實驗－《能源化工專業實驗》，包含實驗項目:煤樣的XRD分析;煤的熱重分析;水煤漿的制備和性能評價;油品的常壓蒸餾;生物柴油制備及性能評價;石油產品的性能測定1;石油產品的性能測定2;電化學－燃料電池電化學性質的測定;電化學－質子交換膜電化學性質的測定。這些實驗項目不限于煤化工，設計生物柴油，電化學，燃料電池等，重在拓展知識面，培養寬專業，高素質人才。
4能源化學工程專業建設中存在的問題
安徽理工大學化學工程學院化學工程系根據自身化學工程與工藝(煤化工方向)專業優勢，開設能源化學工程專業，經過這些年的不斷摸索，至今已有一屆畢業生，通過學生反饋，在專業建設上仍有一些不足:
(1)專業實踐教學條件有待改善。就當前現狀來看，本專業實驗條件還相對落后，缺少大型分析儀器和設備，實驗室建設相對滯后，現有實驗器材臺數還不能很好滿足學生分組實驗要求。
(2)師資隊伍建設還需進一步加強。由于本專業辦學歷史較短，師資力量相對不足，專業結構也不近合理，一批青年教師還需逐漸成長，缺乏高水平科研項目和教學研究成果。
(3)部分課程設置不盡合理，同時，專業基礎課、專業課開課的先后順序還需進一步調整和完善。對于新開設的課程，有的授課教師對內容不太熟練，有必要加強教師的授課水平，有條件的話可以走出去，加強與兄弟院校和科研院所的交流合作。
(4)校外實習基地建設有待加強。現有實習基地以煤化工企業為主，與能源化學工程專業培養目標中強調的“寬專業”背景還有一定差距［17］。以煤化工行業為背景的院校能源化學工程專業建設是一個不斷發展的過程。在開設該專業時仍需明確方向，吸收、借鑒相關院校辦學經驗，不斷摸索、改進、完善專業建設。不僅要辦出自身專業特色，還要進一步解放思想，緊跟經濟社會發展需要，培養出適應經濟社會發展的高素質應用型人才。截止到目前為止，安徽理工大學能源化學工程專業建設經費陸續到位，新進大型設備招投標已完成，等待供貨、安裝調試。專業教師也正忙于實驗室和實訓基地的規劃設計。結合應用型人才培養目標，學院領導帶領專業教師通過廣泛調研，集眾家之長，具有專業特色的實踐教學基地也逐步落實到位。相信安徽理工大學能源化學工程專業的明天會更加光輝燦爛。
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1 化學工程與工藝概述
化學工程，簡稱化工，是研究以化學工業為代表的，以及其他過程工業生產過程中有關化學過程與物理過程的一般原理和規律，如石油煉制工業、冶金工業、食品工業、印染工業等，并應用這些規律來解決過程及裝置開發、設計、操作等問題，它是以數學及少量的物理觀念為基礎應用于化學工業上，主要研究大規模改變物料中的化學組成及其機械和物理性質，來替生產化學品或是物料工廠提供一個反應流程設計方式。實驗研究、本文由收集整理理論分析和科學計算已經成為當代化工研究中不可或缺的三種主要手段。
化學工程的研究領域最初只是化工單元操作，如：輸送現象（為化工學科當中“單元操作”的理論基礎）、化工熱力學輸送現象。隨著發展，后來又發展出一些新的分支，化學工程領域的分支龐大，可應用在各類化學相關領域的研究及實務上的操作，因應現代工業發展的需要，以化工的知識背景為基礎，例如半導體工業。隨計算機的快速發展，數值模擬（cfd）在化工的發展占據重要的地位。
2 化學工程與工藝專業簡介
2.1 化學工程與工藝任務。根據化學工程與工藝專業的性質，化學工程與工藝專業的任務是培養學習化學工程學與化學工藝學等方面的基本理論和基本知識，受到化學與化工實驗技能、工程實踐、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練.具有對現有企業的生產過程進行模擬優化、革新改造，對新過程進行開發設計和對新產品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學科和領域很多，化學工程與工藝專業除了讓學生學習一般應用化工的基本知識和基本技能外，還應該結合本地區、本行業及本校的實際情況，重點學習化工在某個或某幾個領域中的具體應用，以便形成不同高校應用化工專業的特色專業方向。
2.2 化學工程以及化學工業的一些特點。以物理學、化學和數學為基礎，并結合工業經濟基本法則，研究化工單元操作以及有關的流體力學、傳熱和傳質原理、熱力學和化學動力學等在化學工業上的應用，以指導各種過程及其設備的開發、改進和發展屬于化學工程學的內容。化學工程是隨著化學工業的大規模生產發展而形成的。化學工程包括過程動態學及控制、化工系統工程、傳遞過程、單元操作、化工熱力學、化學反應工程等方面。化學反應是化工生產的核心部分，提供過程分析和設計所需的有關基礎數據，研究傳遞過程的方向和極限，化工熱力學是單元操作和反應工程的理論基礎，它決定著產品的收率，對生產成本產生重要影響。對單元操作的研究，可用來指導各類產品的生產和化工設備的設計；傳遞過程是單元操作和反應工程的共同基礎，化學工業在新的形勢下要求處于化學核心地位的催化技術和化學工程都必須用跨學科的戰略進行多學科的研究。動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞，這三種傳遞，實質上就是各種單元操作設備和反應裝置中進行的物理過程。
合成化學是化學學科的核心，化學家不僅發現和合成了眾多天然存在的化合物，同時也創造了大量非天然的化合物，使人類社會所有的化合物達到2230萬個（美國化學文摘1999年12月10日收錄的化合物數），并且以幾個月就有100萬個的速度發展，大量新化合物的產生是化學工業產品開發的基礎。信息技術及工程技術的進步為設備和工藝創新創造了條件，推動了化工行業的技術進步。 化學工業的生產技術和許多深度加工的產品更新換代快，要求化學工業必須不斷發展和采用先進科學技術，從而提高生產效率和經濟效益。不斷尋求技術上最先進和經濟上最合理的方法、原理、流程和設備是化學工業工藝創新追求的目標。化工新技術開發程序是一套科學的程序，它是以市場為導向、以創新為宗旨，以工業化和商業化為目的的創新過程。世界上經濟發達國家化學工業的研究開發費用、科研人員以及專利和文獻的數量都居各工業部門的前列。
3 化學工程與工藝實驗數據處理分析
傳統的化工實驗的數據處理是相當復雜的，需要花費大量的人力物力，由于化工實驗需要平行實驗，數據處理過程的重復性也非常大。借助matlab軟件的應用，可以使人們從大量的數據處理當中解脫出來。
化學工程與工藝專業實驗是初步了解、學習和掌握化學工程與工藝科學實驗研究方法的一個重要的實踐性環節。化工實驗的特點流程較長，規模較大，數據處理也較為復雜。因此依靠計算機處理數據會使繁瑣的數據處理過程變得簡單快捷，大大提高工作效率。數據處理是每一個化學工程實驗必不可少的步驟，也是至關重要的一個步驟。通過實驗可以建立過程模型、分析工藝技術的可行條件。但是化工實驗數據的處理往往并不是那么簡單，它需要通過復雜的數學計算，若僅僅依靠手工計算則需要花費大量的時間，而且化工實驗數據的處理量很大、重現性很高，因此應用計算機來處理實驗數據可以大大提高工作效率。化學工程與工藝專業是一個以實驗為基礎的專業學科。實驗的目的是通過有限的實驗點去尋找某一對象或某一過程中各參數之間的定量關系，從而揭示某化工過程所遵循的客觀規律。
matlab在化學工程與工藝實驗中的應用進行初步的嘗試。傳統的化工實驗的數據處理是相當復雜的，需要花費大量的人力物力，由于化工實驗需要平行實驗，數據處理過程的重復性也非常大。而matlab是一個強大的數學軟件，能夠方便地繪出各種函數圖形，一方面可以解決符號演算問題，另一方面可以解決數學中的數值計算問題。matlab的應用范圍非常廣，包括信號和圖像的處理、通訊、控制系統設計、測試和測量、財務建模和分析以及計算生物學等眾多應用領域。它已成為國際控制界的標準計算軟件。借助matlab軟件的應用，可以使人們從大量的數據處理當中解脫出來，利用matlab軟件編寫一個數據處理程序：只需輸入任意一組原始數據，就可以把實驗結果，數據模型以及作圖一起顯示出來。
