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為了努力創建文明和諧校園,豐富研究生校園生活,提高學生體育鍛煉的意識,增強班級凝聚力。機械工程學院研究生會特舉辦每年一次的“一二·九”拔河比賽,為平時缺乏體育鍛煉的研究生創造運動機會,同時借著一二·九運動愛國紀念日之機,進行弘揚愛國精神和團結合作精神。希望通過此次拔河比賽可以增強我院研究生的身體素質,同時培養不怕吃苦、勇于拼搏、團隊合作的各種優良品質。
一、活動名稱
“一二·九”拔河比賽
二.?活動宗旨
團結拼搏、健康活力
三.?活動目的
為了增強學生體育鍛煉的意識,以組織比賽的形式為平時缺乏體育鍛煉的研究生創造運動機會,提供展現集體風采的舞臺,通過拔河比賽發揚團隊精神,增強凝聚力,使學生們集合集體的力量,以提高我院研究生團體合作和堅忍不拔的精神;豐富研究生的校園生活,增強同學們之間的相互了解;同時提供展現個人、集體風采的舞臺。促進同學之間的友好相處,使得校園氣氛更加活躍,加強各屆同學間的交流。
四.?活動對象
研究生
五.?活動時間、地點
2019年12月5日下午14點、六.?活動報名方式
由各班班長和文體委員確定本班參加人員,并于12月4日晚6點前將參賽人員名單發送至2524323582@qq.com
七.?主辦單位
機械工程學院研究會
八.
參賽要求
1>
以班級為單位組成各參賽隊伍
2>
每班總人數不少于20人,最多25人,女生總數不少于3人,具體人數以各班實際情況為主,保證兩隊男女人數相同。
3>
參賽隊員必須是本學院研究生。
九.活動規則
1.報到:比賽開始前,各隊領隊必須到賽場登記臺簽到。參賽隊伍按照比賽場次提前10分鐘到場參加比賽,如有特殊情況請提前通知。開場后5分鐘不到的隊伍取消參賽資格。
2.隊員人數的規定:
每班總人數不少于20人,最多25人,女生總數不少于3人。參加比賽的隊員必須是本班學生,其余人員不得參加。
3、比賽方法:
1)比賽賽制為淘汰賽。
2)比賽分組及比賽首場的站位選擇由各隊領隊抽簽決定。
3)每隊抽簽分成組。每組比賽采用三局兩勝積分制,每局后雙方交換場地。當兩局即可分出勝負時,比賽宣告結束。每組獲勝者晉級。
4、比賽流程
1)首輪抽簽有一個輪空簽Q,剩余為A1、B1、C1、D1各兩個,抽到字母相同的隊伍兩兩比賽。
2)次輪抽簽為首輪獲勝的4個隊伍以及首輪輪空的1個隊伍進行抽簽。一個輪空簽Q,剩余為A2、B2.各兩個,抽到字母相同的隊伍進行比賽。抽過輪空簽的隊伍不得二次輪空。
3)第三輪為次輪獲勝的兩個隊伍以及一個輪空的隊伍進行抽簽,一個輪空簽Q,和A3兩個,抽到輪空簽的隊伍直接晉級決賽,剩下兩只隊伍贏者晉級決賽,輸者為季軍。抽過輪空簽的隊伍不得二次輪空。
4)最后一輪為第三輪的勝者與第三輪的輪空簽爭奪冠軍。
拔河比賽
參賽人員
第一輪
第二輪
第三輪
第四輪
備注
2017-2019級全體研究生班級
A1vsA1
A2vsA2
A3vsA3
A4vsA4
抽過輪空簽的隊伍不得二次輪空。
B1vsB1
B2vsB2
Q3
C1vsC1
Q2
D1vsD1
Q1
5、比賽收尾
比賽結束后由院領導進行頒獎,并進行合影留念。
十、注意事項
1、賽前10分鐘點名檢錄,三次點名不到的代表隊視為自動棄權。
2、參賽人員不得冒名頂替,啦啦隊員不準上場幫忙,一經發現取消該隊所有成績及參賽資格。
3、比賽前由各隊伍領隊抽簽決定對陣。
4、必須聽從裁判員的裁判及工作人員的指揮,遵守比賽紀律,友誼第一,比賽第二。對違反比賽規則,又不聽從勸阻的,判輸。
5、在比賽過程中,參賽選手不得借助比賽規定以外的物體以至達到獲勝的作弊和為,如一經發現將做出該隊該局比賽自動認輸處理。
6、比賽時由于雙方都是用力拉,所以拔完后一場后不可立即松繩,以免造成對方隊員受傷,各領隊謹記,轉告給各隊員.
7、各隊伍需努力完成比賽,不可有縮水現象.
8、獲勝隊伍完成一輪比賽后不得離開比賽現場,必須在比賽現場旁邊等候工作人員做出下一輪的比賽安排。
9、比賽以裁判第一次吹哨為號發令表示比賽正式開始,當裁判吹第二次哨時表示比賽已有勝負,該局比賽結束。當完成第一局比賽時,雙方交換比賽場地,進行第二局的比賽。
十一、比賽用品
兩個口哨、一根粗繩、一個揚聲器。由文體部、生活部及組宣部負責比賽用品及獎品現場布置。
裁判:一個主裁、兩個邊裁。研究生會各部門部長協同負責,賽前清點人數的時候由主裁判負責抽簽,兩位邊裁監督;并維持現場秩序(維持秩序主要包括賽前清點雙方上場人數,觀眾秩序安排3-4人)。
比賽結果登記員:由辦公室負責登記成績
摘要:在當下,社會形勢有了嶄新的一面,而這樣的社會形勢也對工程造價提出了一個嶄新的要求,施工的技術的規范性以及是否恰當的管理直接的影響著工程造價管理的科學性,這些理論表現在具有極大的實用性能的現代工程中。在我國,建筑工程行業逐步的走向了施工技術的現代化,這樣一來,我們必須注重工程造價的一系列的管理內容,這也是建筑工程能夠得到順利開展的最為重要的環節。本文通過對現階段的施工技術,施工情況以及工程造價管理方面情況的深入分析,從而直接影響工程造價管理工作的發展,針對怎樣通過現代的施工技術對工程造價的管理進行深入研究,對國內建筑行業的持續發展有所促進。
關鍵詞:建筑;工程造價;科學化管理;施工技術
一, 在整個建筑工程的施工中,主要針對那些工程造價的管理工作
在建筑工程施工的全過程里,施工的各個單位對工程造價的管理內容進行了控制,其中心一般是工程項目的指揮中心。在建筑工程施工中,其造價的科學化管理對工作的進度以及資金的合理應用有著非常直接的關系。
1, 針對工程造價的科學化管理制定出明確的計劃
其計劃是真的工程造價的科學化管理而制定的,其內容是:整個工程項目在所規定的的時間里,通過經濟支出這一具體的形式,從而對整個工程所需要的費用,這里包括支出以及成本,使其降到到最低的一個費用管理的計劃。其是完成工程造價的最為重要的依據,而一般簡單的簡單的計劃大概也要分為三個部分,這里包括,技術組織的措施計劃,成本降低的計劃還有費用管理的計劃,完成好工程造價管理的計劃,是完成和實現工程的經濟效益以及社會效益的根本保證。工程造價的科學化管理對其計劃的制定中,必須注意一下幾個問題:
1) 針對工程造價的科學化管理所制定的計劃的根據以及要求
根據:工程的承包合同,分包合同,項目的承包責任狀,內部租賃價格,施工的整體預算,施工技術,施工進度規劃以及施工措施的計劃等一系列都屬于工程造價的科學化管理的根本依據和內容。
要求:工程造價的科學化管理的整體計劃和編制的基礎是工作人員所預測的方案的實際依據,以最先進最合理的技術經濟定額作為基本依據,通過與各個計劃的銜接,于此同時要嚴格準確的遵守國家的相關政策,法規。
2) 針對工程造價的科學化管理計劃的制定,我們了解其是項目整個關于費用成本管理的決策有著重要的意義,大體分為幾個部分,對所需要的資料的收集和整理,對上一期的成本的計劃完成程度的總結,對計劃期的工程成本的預測同時制定這一期成本的最低目標,對成本的計劃進行編制落實在紙上,對所有的編制以及計劃進行平衡從而正式的成本計劃就此出爐,在此過程中,目標成本準確的確定是非常關鍵的。
2, 建立并完善工程造價的管理責任制
在建筑工程的整體施工中,一定要對工程的管理工作的順利進行提供保障,每一個施工單位都必須建立一個科學,合理,準確,嚴謹的工程造價的管理制度以及控制體系,每一個工程項目都有其配備的專門的工程造價的管理工程造價的人員,從而最大限度的實現公司,工程,項目的分級化管理,建立明確的責任制度。項目的經理一定要對工程造價的責任制嚴格把關,分解每一項指標,同時建立一個內部的經濟責任制,以書面的形式傳達給自己的領導班子,管理小組以及施工的工作人員,作業班組等等。
二, 工程造價的整體管理和現代施工的新型技術的聯系
在當下,我國建筑工程行業可謂是飛速的發展,現代科學技術以及理論知識都得到了人們的大量的應用,在我國建筑施工過程中,施工技術現代化以得到實際的實現。現代的施工技術表現在各個方面:科技創新,高新技術,施工工藝的科學管理等很多方面得到了應用,這些都會在建筑工程的質量上有很明顯的體現,可以說現代的施工技術徹底改變了現代建筑。
比較傳統的施工工程,工程的進度得到了大量的有效提高,其通過高新技術的支持,極大的加大了建筑物的科技質量,從而使得當下的建筑領域全面的發展,走向智能化,全能化,節能化的方向,從而得到全面的發展。現代的施工技術直接影響著建筑工程的施工,對建筑行業的發展起到了全面促進的作用。
工程造價的科學化管理就是整體的來對工程資金進行管理,管理的內容很繁雜,且具有極大的難度,這需要工程技術工作人員以及財務配合協調完成。工程施工的每一個細節中,工程造價管理人員都需要做相關的工作,比方說,使用的機械設備的開支,建筑材料的支出,施工人員的費用等等,還有一系列費用的支出。由此看來,工程造價的管理工作能否合理的進行,準確無誤的實施,與工程的效益有著最為直接的聯系,這個環節是不容忽視的。同時工程造價的科學化管理也間接的影響了工程質量以及進度。
現階段施工技術是以高新技術為基本技術,對工程質量也具有極大的促進作用。在施工的整個流程中,施工人員通過對工程的成本的控制來完成工程造價管理中的目的,從而使得工程高質量的完成。
三, 怎樣讓現代施工技術成為工程造價的科學化管理的橋梁
現代施工技術在整個建筑工程中具有著極為顯著的作用和地位,隨著時代的發展,建筑的工程得到了全面的發展。施工技術與工程造價的科學化管理是相輔相成的,有著相互促進的作用。
1, 現代施工技術是工程造價管理的基本保障
現代的施工技術就是工程的技術化管理新趨勢,與以往相比,在施工的各個環節上,都有了明確的規定和要求。比方說,在用料方面,可以明確的把所用數量已經標注計算出來,這樣就可以禁止以往偷工減料,鋪張浪費等情況的發生。由此一來現代的施工技術就為工程造價的科學化管理起到了橋梁的作用,促進了其科學化的發展。
2, 現代施工技術減少了成本
現代施工技術的完善是工程保證經濟效益的前提。施工技術提高了,促進了工作人員對機械設備更好的利用,節約了成本,提高了效益,完善了管理,達到了最初降低工程成本的根本目的。
四, 結論
在整個建筑工程的施工與科學化的管理中,管理人員要做好一系列的工作,無論是在工程,技術創新上,還是在工程造價管理上,都要把好第一關。有人把工程的施工與工程的造價比作是天平的兩端,只有達成平衡,才能準確無誤并且圓滿的完成施工的工作。很多建筑工程失敗的例子,無非就是這兩點沒有達到一個平衡點,工程的施工是一個細致活,絕對不容許有半點的紕漏,如果我們注重其中一點,而忽略另外一點,那么工程注定會以失敗而告終。由此看來,在建筑工程的施工與工程造價的管理中,如何權衡好工程造價與施工技術的關系是現代工程的最為重要的內容,望各個建筑工程企業引起重視。
參考文獻
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關鍵詞 文化共享工程 培訓工作 培訓師 授課技巧
中圖分類號:G127 文獻標識碼:A
全國文化信息資源共享工程(以下簡稱文化共享工程)是一項文化創新工程,為促進文化共享工程更快更好地發展,人才隊伍的建設——培訓工作就突顯得日益重要。文化共享工程為更有力地推進培訓工作,提高各地師資綜合素質和授課技能,提升培訓效果,于2013年6月舉辦了“全國文化信息資源共享工程省級師資骨干培訓班”,筆者有幸參加,在培訓班上學到了系統化、現代化、科學化的培訓方法,感受到它是很有意義、很有價值的學習理論,其優勢主要體現在學習效果顯著和學習方式自然兩個方面。在培訓課程中學到的培訓方法既有講授,又有游戲、角色扮演、小組討論等,學員都要主動出擊,帶著問題參加學習,掌握了很多實用、有效的科學方法和技能技巧。本次培訓不僅啟發了思路,開闊了視野,更主要的是聯系到實際工作引發思考,受益匪淺。并切實體悟培訓的訣竅:“像培訓自己一樣培訓他人”、“使學習者學有所成”的重要意義。
1培訓過程中發現的問題
吉林省圖書館根據《全國文化信息資源共享工程培訓工作規劃》文件精神,針對從事文化共享工程工作的基層人員專業結構、知識水平差異大,特別是在廣大農村和經濟欠發達的地區,對區、縣、支中心領導和業務骨干建設的基層服務點人員開展了培訓工作,并取得了較好的效果和成績。我館的培訓工作主要通過集中面授、網絡學習、競賽活動等多種方式開展資源建設、基層服務、技術應用等多方面的培訓。在這里筆者主要對集中面授培訓中出現的問題結合本次文化共享工程培訓師的培訓學習,找出一些實際工作中存在的問題和解決方法。
吉林省圖書館在文化部全國文化信息資源共享工程2011年度培訓工作中獲得了一等獎,但是根據多次參加培訓工作的經驗總結,培訓班的培訓工作還存在著許多問題,尤其是培訓講師的水平直接影響培訓質量。以省中心以面授形式舉辦吉林省各地區支中心骨干技術人員培訓班為例,本培訓班其中培訓內容之一是以區、縣支中心從事宣傳工作的人員為主要對象,傳授有關新聞工作的基本知識,分析案例、分享經驗等,培養與提高寫作能力、攝影攝像水平、捕捉新聞的技能等,其中講授攝影的教師和講授視頻編輯的講師收到了完全不同的授課效果,從聽課現場和課后反饋來看,更是不可同日而語。攝影課教師攝影理論豐富、實踐經驗強,之前曾是吉林省的首席攝影師之一,他在授課過程中不僅結合自己過去新奇的拍攝的特例講課,讓學員們分組討論,出列實戰攝影看效果,而且語言風趣幽默,牢牢抓住培訓學員的注意力,學員在陣陣笑聲中激發起學習興趣,印象非常深刻,攝影知識接受又快又好。而攝像編輯教師是理論知識非常淵博的教授,授課嚴肅認真,有條不紊,邏輯嚴謹,然而課堂氣氛非常沉悶,甚至一些學員聊天、打瞌睡,課后訴苦說太難聽不懂,沒興趣,屢屢如此,我們省中心培訓班主辦者非常苦惱而沒有更好的解決方法。筆者通過本次共享工程培訓師系統性、實用性都很強的科學培訓,學習了新的授課思路,從而印證了兩位講師不同授課效果的根源。另外,基層工作人員不重視培訓工作,認為培訓沒有太多的實際意義,參加的積極性不高也是一個值得注意的問題。
2參加全國文化信息資源共享工程省級師資骨干培訓班的培訓感悟
2.1破冰之旅
“破冰活動”是一種非常人性化和科學化的培訓前奏。“破冰”顧名思義,是打破人際交往間懷疑,猜忌,疏遠的樊籬,就像打破嚴冬厚厚的冰層,通過“破冰”活動幫助人們放松并變得樂于交往和相互學習,改善人際關系。我們知道,興趣是最大的動力,最好的老師。以往我們在共享工作實際培訓過程中發現主辦的培訓往往由于培訓教師授課方式單調、枯燥、灌輸性強,而使學員缺乏興趣,不能全身心投入到學習內容上,結果培訓講師花了很大力氣卻收效甚微。而“破冰”游戲活動,寓教于樂是最理想的培訓方式,如:超級訪問、串名字游戲等都能促使師生之間、受眾者之間變得輕松、友善從而使培訓課程更易于接受和有吸引力,它起到了非常好的熱身和先導作用。如果我們文化共享工程培訓班的講師能運用多種多樣的培訓方法使培訓內容豐富多彩,既加深了我們學員對培訓內容的理解和掌握,又充分地發揮了學員的積極性和主動性。這種參與式培訓方法較以往的被動式的培訓方法將更為科學、更為有效,大大地提高了我們的培訓質量。
2.2受歡迎的培訓
受歡迎的培訓能夠激發學員的積極性,提高學員的溝通技巧。受歡迎的培訓與培訓需求、培訓師的個人素質、課程結構化、教學方式方法等都有密切的關系。培訓前首先要做好培訓的需求性調研,使課程內容與學員有直接關系,除傳統的問卷、訪談、座談等方法外還可利用博客、論壇、微信等互動工具及時與學員取得溝通是更為有效的方法,然后根據學員意見修改培訓大綱,增加學員感興趣或想學的內容,剔除學員覺得不適用或老化的內容,再按照新的培訓大綱組織培訓素材,并樹立需求牽引與需求引導并重的培訓觀念。所謂需求牽引,就是根據基層需要開展培訓,滿足基層人員需要,提高他們解決實際問題的能力和水平;所謂需求引導,就是通過推介各種新理念、新觀點、新經驗、新技術,介紹宏觀政策、發展規劃等,拓展基層人員視野,激發他們因地制宜不斷創新。另外,講師的表現應能得到學員的認可、依賴,讓學員覺得參與課程很容易和有趣,有吸引力。
3成為一名優秀的培訓師
3.1對成年人的學習原則
成年人的學習原則的提法使我們眼前一亮,因為培訓師的身份角色必定也是在講師與學員之間轉換,所以這更適合被培訓人員的實際學習情況,更受所有成年學員們歡迎。成年人的學習訣竅是:“像培訓自己一樣培訓他人。”觀察下圖美國緬因州的國家訓練實驗室的研究成果“學習金字塔”。
通過上圖我們就會發現主動學習的效果遠遠高于被動學習者,而學習支持的關鍵要素包括:學習能力、知識背景和學習動機。成年人的學習原則就是:自愿打開思維,關注學員的需要,實踐上合理“利用”學員已有的經驗,創造一個動態環境,任其自由進步和發展,促使學員多使用知識并加深印象。對于學員有兩個關鍵問題:假設所有學員都具備較強的學習能力、廣博的知識背景及強烈的學習動機,我們該怎么培訓呢?就完全可以把學習資料給他們讓他們自學;對于在學習能力、知識背景及學習動機方面有欠缺的學員來說,我們的工作就是:補足學員缺乏的東西,營造和控制學習氛圍,為其提供反饋和成功的褒獎,讓學習者學有所成。
3.2課堂授課技巧:課堂控場技術和互動教學
培訓講師應有較高的素質,要有豐富的學識,不能僅憑自己人經驗指導別人,還應該讓學員多操作、多實踐,少說多做。
培訓師的工作僅憑熱情是不夠的,培訓師還應該很好地掌握課堂授課技巧,這其中包括三大要點:PPT制作要點、精彩演講講授和實用培訓技巧。
(1)網絡時代培訓的一個最大優勢就是可以使學員在自己方便的時間以便捷的方式開展學習,而要保障學習的長期有效, 并吸引住學員,這就需要擁有內容豐富特色突出 質量優良的培訓課件,PPT制作最重要的原則和方法是:內容為王,大道至簡。使課件更好地為培訓師課堂講課服務,具體地說就是制作PPT使用簡實的背景、使用清晰的字體、每張幻燈片都要強調要點、內容層級要明顯、制作要風格統一,文字要簡潔,并增加視覺元素,多利用圖表的魅力等。
(2)培訓師最重要的職業素養是要有精彩的演講技巧,這就要注重:授課時突出主題,開門見山,一針見血,懸念及曲折,吸引學員,辭約而旨達(破題:用語義的轉折、對立等手法來制造“波瀾”以實現破題)。授課過程中可以適當設置橋段,方法是使用自問自答的方式來破題,先說現象再共同探究原因引導形成共識再繼續進展,設問提問讓學員說出答案,創造性策劃適當插入笑點,注意加強與學員現實比照,給出結果時要引申和具化。
3.2課堂控場技術和互動教學
培訓課上有一個精彩開場的首因效應,學員就會從驚訝到產生興趣到接納。培訓老師在授課過程中,神采飛揚,著裝明亮,肢體語言豐富且略夸張,語言幽默風趣;在設計課程時,預先應計劃好如何不斷交叉調動學員的視覺、聽覺等神經系統,都能保持學員在課堂上良好的精神狀態。另外,培訓師忠于學員,使學員積極參與活動,增加互動,活躍氣氛,集思廣益,啟發思維也是非常重要的。有時候課堂上講故事能起到出乎意料的作用,緊扣主題帶有哲理性的故事可以活躍課堂氣氛,引導學員在故事中得到啟示。課堂控場技術是演講必備,組織好研討類課程、游戲類課程,調動學員參與課程,保持學員良好的精神狀態,多做課堂的應答練習,就能夠做一個控場、把握主題、活躍現場的培訓師。
互動教學法包括頭腦風暴法、運動調節法、示范教學法、情景模擬法和學員互評法等較先進的教學方法。在學習過程中培訓師可以穿插使用各種培訓方法:小組討論法可使學員之間相互交流,溝通;游戲法可使學員在玩耍中領悟培訓內容的含義;角色扮演法則使學員設身處地地從角色角度著眼,體會角色的感受。培訓師讓每一位學員都主動地參與其中,暢所欲言,給每一位學員一個自我表現的機會,就會收到非常好的教學效果。
培訓師界極為推崇我國著名教育家陶行知倡導的“教學做合一”,即“在做中教,乃是真教;在做中學,乃是真學”。做一個隨時搜集素材的有心人,對所搜集的資源做到取之于民用之于民,在講中學,在做中學,在練中學,不斷充實自己,多閱讀,多反思,提升個人修養和工作水平,這樣才能逐漸成長為一名優秀的培訓講師,并使基層培訓人員把所學理論知識運用到實踐中去,融會貫通,指導日常的工作和學習,達到培訓最佳效果。
吉林省圖書館文化共享工程分中心今后將根據培訓者需求,選擇合適的培訓內容,培訓講師通過更有效的形式展開培訓活動,不斷提高培訓水平,為基層培訓出技術過硬、善于工程管理且動態穩定的專業隊伍。為文化共享工程培訓出更多優秀基層人才,更好地支持共享工程建設。
參考文獻
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一、px項目概述
px,中文名稱對二甲苯(para-xylene),屬于低毒類化學物質。帶有危險標記,對人體的健康有一定的危害。歷史上,px曾經引起了工業界對其毒性程度的激烈討論,工業機構及其支持的科研機構認為是低毒,環保機構及部分科學家(如廈門大學趙玉芬院士)認為是劇毒。px主要用于制造對苯二甲酸,可用于化工及制藥工業等。另外,它還是許多化學合成原料的重要中間體。生活中常見的膠片片基、磁帶本文由收集整理片基、電容器膜、光盤、磁卡等電子信息產品中都含有px,px已經成為應用廣泛的重要化工原料之一。
根據資料顯示,中國已經成為世界上最大的px生產國和消費國。px項目一直飽受爭議:一方面,px涉及的產業收益巨大,各地相繼建立了一些比較大的px項目,用于促進當地經濟的快速發展;另一方面,px本身的毒性和以及在生產過程中產生的污染,使得多地民眾對px項目的建立和實施產生了抵制情緒。px項目啟示我們:科學技術是把雙刃劍,人們在利用科學技術改變社會,造福人類的時候也不能忽略它帶來的弊端。隨著科學技術負影響的顯現,工程的倫理性逐步走入了人們的視野。自20世紀70年代起,工程倫理學在美國等一些發達國家開始興起。經歷了20世紀的最后的20年,工程倫理學的教學和研究逐漸走入建制化階段。在我國,類似的工程倫理道德規范以及法制化建設方興未艾,我國工程倫理學的春天正在逐步逼近。
二、化學工程倫理規范的構建
作為工程的一支,化學工程有區別于一般工程的特點:
(1)化學工程潛在風險大
(2)化學工程對人的影響更直接
(3)化學工程的監控難度大
基于化學工程的以上特點,化學工程倫理規范的構建就尤為重要。
化學工程理論是工程理論的一部分,將科學技術轉化為生產力的化學工程,不僅是一種技術的應用行為,同時也應該被視作一種社會實踐活動。因此,化學工程倫理規范的構建應該技術和社會實踐兩方面來考慮。
第一,技術方面:
(一)降低化學原料的威脅
首先,化學工程中使用到的原材料,大多數都帶有危險標記,對人們對健康具有一定的威脅。甚至,有些化學原料無色無味,可以使人在不察覺的情況下吸入或接觸到,從而造成對人體的傷害。危險化學原料應該具有醒目的危險標志是十分必要的。
其次,危險化學品在生產、儲存、使用、經營和運輸過程中都應得到妥善處理。有些危險化學品,可以通過冷藏壓縮,密封保存等技術手段來降低和消除對人體和環境的危害。運用專業的技術降低化學原料的威脅刻不容緩。
(二)保證生產過程的規范和安全
在化學材料的生產過程中涉及很多環節,每個環節都可能具有潛在的危害。保證整個生產線都達到科學工藝的要求能夠減少工程事故和對環境的危害。
首先,通過對相關技術人員的培訓,使其了解生產過程環節的危害,使其在每個生產過程中的操作都符合相應的規范,對于一些故障能夠妥善處理。
其次,運用技術手段對每個生產環節可能出現的危險進行預防和控制,要有完備科學的三廢處理設備,保證生產過程的規范和安全。
(三)治理和修復化學工程對環境的危害
對化學工程對環境的污染應該做的預防為主,防治結合,綜合治理。但是,有些化學工程對環境的危害,運用目前的技術手段不可避免的。或者,由于種種原因,對環境的污染已經造成,都可以運用相關技術,采取有效措施,對污染后的環境進行治理和修復。
首先,必須對環境污染工程進行詳細分析,找出污染源,確定污染物,最終制定相應措施對環境進行治理和修復。
其次,修復過程中采取的方式方法,應該充分考慮到周邊公共建筑和相關人群的敏感度等因素,建設修復設施不得對場地及周圍環境造成新的破壞。
第二,社會實踐方面:
(一)借鑒國外成功經驗的同時,結合中國的具體情況
對于化學工程倫理規范的構建和制定,國外的研究比國內要早,因此很多的成功經驗值得我們學習和借鑒。
但是,國外的研究現狀不完全適用于中國國情。在國外,工程倫理的研究主要針對工程師的倫理分析,因為國外的工程運行體質是以工程師作為工程責任的獨立主體。而在國內,工程師側重的是技術層面,工程從論證到實施及運行,分別由不同的主體承擔責任,工程師很難做到獨立承擔。
因此,處理化學工程倫理規范的構建問題,應該借鑒
國外成功經驗的同時,結合中國的具體情況。
(二)構建過程中要明確不同角色的不同權利義務
一個化學工程的項目,一般涉及多個角色,不同角色在項目中有著不同的分工和責任。
化學工程師應保證化學工程科學合理的論證和設計,全力參與、全程跟蹤化學工程活動,同時對化學工程的每個生產環節進行監督,從而降低化學工程風險,保障化學工程合倫理性。
工程決策者應該根據針對工程中可能存在的問題和風險進行分析,制定不同的備選方案,選擇合適方案,實現工程最優化。
政府部門應該在道德約束和倫理規范尚不完善的情況下,對化學工程中的每個參與者進行監督,明確他們的權利義務,監督和管理化學工程的實施。
公眾是化學工程的最直接利益相關主體,有權監督化學工程的運行和實施,捍衛自身健康和生存環境安全,并對化學工程的負影響,提出正當的倫理訴求。
(三)化學工程的倫理規范要高于一般工程
化學工程具有一般工程的特點,同時高危險性高污染性使得化學工程與一般工程的不盡相同,化學工程對環境和人類健康的影響更為迅速和直接,與公眾的生存環境和自身健康息息相關。因此,化學工程的倫理規范要高于一般工程。
首先,化學工程倫理的制定和實施要比一般工程更加嚴格,確保化學工程的規范和安全。
其次,對化學工程倫理的監督和執行也要高于一般工程,敢于接受社會各方面的監督,取得公眾對于化學工程的信任。
三、結束語
廈門、大連、寧波和咸陽等地的px項目啟示我們,只有不斷地完善化學工程倫理規范的構建才能確保化學工程的持久化發展,真正地做到以人為本,促進人與社會的和諧發展。
化學工程倫理規范的制定應該從技術和管理兩個方面來考慮:
化學工程是工程的一個重要分支,化學工程倫理規范應該在原有工程倫理規范的理論框架下,同時結合化學工程理論來構建。通過技術了解危害,規范操作,對可能的危險進行預防和控制;
同時,任何一個工程也是一種社會實踐活動,那么就不應該脫離社會而獨立存在,當然也應該受到社會倫理規范的約束。
通過管理,結合國內的具體情況,明確不同角色的權利和義務,同時制定相應的化學工程倫理規范。
在化學工程倫理規范的構建中,技術和管理,相輔相成,缺一不可。我們應該認識到,目前關于化學工程倫理規范的研究還不完善,要建立比較完整的框架,成熟的理論,還需要更多的努力,從而使得化學工程倫理規范更加科學,更加系統。
關鍵詞:化學工程;發展情況;措施
1引言
化學工程技術是一個復雜的工程性學科,它是采用一系列科學研究方法對化學過程進行深入研究的物理或者化學過程,它還包括對原有設備的優化和改進以及對新技術的研究。它以化學為指導思想,將科學理論和工程實際結合在一起,它包括有機化學、無機化學、以及石油化工等領域。化學工程是國民經濟建設中的重要工程,它大大推動了社會進步的步伐,同時化學工程也與高精尖技術聯系密切,目前化學工程技術正朝著連續化、集約化、高效化、精細化和自動化方向發展。化學工程技術不僅和工業產生聯系密切,它和日常生活也有大的關系,因此對化學工程技術進行探索和研究具有十分重要的意義。對化學工程技術的發展進行研究不僅有利于吸收國內外最新的技術成果,還有利于改進生產設備,提高生產效率。
2新型化學工程技術的研究
2.1綠色化學技術
綠色化學技術是指采用對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化學技術。它的理念是在化學反應的過程中采用化學的技術和方法減少或者消除人類健康有害、對生態環境產生不良影響的化學原料或者溶劑等。綠色化學不同于傳統的環境保護技術,它是從源頭上來消除污染的,因此很徹底。它的核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染,將反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。近年來,隨著環境污染的加劇和能源的日益枯竭,環境保護已經得到世界各國的重視,我國也在“十二五”規劃中也明確提出了環境保護的要求,因此綠色化學技術必將有廣闊的發展空間。
2.2超臨界化學技術
超臨界液體是指當溫度和壓力處在臨界點時,物體會處于一種介于氣體和液體之間的特殊狀態,這時物體有氣體和液體的雙重性質。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更有廣闊的應用空間。目前,超臨界液體的各種性質已經顯示出巨大的魅力,發展前景十分誘人。而超臨界的化學技術就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的應用到了環境保護的領域。目前,超臨界化學技術還處于發展階段,很多技術還不夠成熟。
2.3新的分離技術
在化學工業中常常運用物理法和化學法對化學物質進行分離,例如,利用物質的沸點將不同的物質從分離塔中分離出來,另外還可以根據物質化學性質的不同對其進行分離。這些都是傳統的分離方法,這些方法技術比較簡單,操作起來也比較簡單,但是這些分離方法的效率比較低,分離過程也比較慢,越來越不能滿足未來化學工業發展的需要。隨著信息技術的不斷發展,化學工業中的分離技術也不斷的完善,將信息技術和傳統的化學技術相結合就形成新的分離技術。例如,在傳統的半透膜分離技術中加入了一些新的控制方法,這種新型的分離技術大大加快了分離的速度和效率。
2.4與計算機技術相結合的化學技術
化學技術在發展時遇到了大量的數據計算和數據采集的問題,用傳統的方法對這些數據進行處理勢必會嚴重影響化學技術的發展。隨著計算技術的發展,化學技術中采用了大量的計算機處理技術使得數據的計算和處理變的非常快捷,在提高效率的同時還節省了大量的物力和財力。計算機技術的在化學中的應用主要體現在在流體力學和數值傳熱學上,它主要采用數值模擬法進行研究,這種方法需要大量的數據和大量的實驗作為支撐,然后利用計算機對數據進行計算和分析,并將數據直觀的表示出現。這種方法節約了大量的時間,同時也大大減少了研究人員的工作量,提高了工作效率。總之,與計算機技術相結合的化學技術一定是未來的一個發展方向。
3化學工程技術發展的優化措施
化學工程技術近年來取得了巨大的發展和進步,但是隨著時代的發展和進步,傳統的化學工程技術也有很多不適合化學產業發展的地方,所以在化學工程技術發展過程中要采取以下幾種優化措施:
3.1加強化學工程基礎應用的研究
化學工程技術在發展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。眾所周知,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,做好自己的技術儲備工作。
3.2利用化學工程技術對現有的化學流程和工藝進行改造
在化學工業中,我們長期都是引進外國的產生工藝和生產線,缺乏獨立開發自己生產線的能力。因此,以后我們在引用外國先進技術時要注意消化吸收他們的先進技術,并在此基礎上形成自己核心技術。另外,要充分利用過程模擬技術對現有的生產設備進行仔細的分析,找出其中的關鍵問題所在,根據實際生產的需要對現有的生產線進行改造。
3.3加強高校、研究所和企業之間的聯系
高校和研究所搞的項目的和技術往往偏向于理論和研究,實際應用的項目不多,而在企業中往往都是實際的應用項目,但是這些項目缺精確的理論指導。這樣就在高校、研究所和企業之間發生了脫節現象,以后必須要加強他們之間的聯系,可以根據實際情況在三者之間建立一個有效的合作機制。將企業中的更多的實際課題拿到高校和研究所去做,這樣既解決了企業項目理論性不足的問題,也解決了高校和研究所項目過于偏向理論的問題。目前,很多高校和企業都簽署了合作協議,建立了校企合作制度,這極大的促進了化學工程技術的發展。所以,只有加強這三者之間的合作和交流才能更好的促進化學工程技術的發展。
3.4加強綠色化學技術的研究
當今世界面臨的環境問題日益增多,目前我國也已經意識到了這個問題,明確提出了保護環境,減少能源消耗的目標。而傳統的化學工業作為污染的主要來源更要加強技術技術改造,減少對環境的污染。所以,加強綠色化學技術的研究已經變得刻不容緩。它的發展對我們保護環境減少污染有非常重要的意義。
3.5做好人才工程的建設
21世紀國際社會的競爭實質上就是以科技實力為基礎的綜合國力的競爭,誰在科技上遙遙領先誰就掌握了國民經濟發展制高點。而科技的競爭歸根到底還是人才的競爭,人才是科技發展的根本動力。而化學工程技術的發展也需要大批的優秀人才作為支撐,因此,我們要加強化學工程的高等教育,以培養出更多的優秀的化學工程人才。另外,還要提高化學工程人員的待遇,穩定化學工程研究隊伍,加強國際和國內的學術交流活動。最后還要鼓勵創新精神,創新是科技發展的靈魂,做好創新工作也是化學工程技術發展中很重要的一個環節。目前化學工程技術正處速發展的時期,隨著化學工業過程技術開發力度的加大,化學工程技術必將以全新的面貌和輝煌的成就呈現在大家面前。
4結束語
現在的化學工程技術與以前傳統的化學技術已經有很大的區別,它在發展的過程中采用了很多的新技術,例如綠色化學技術、超臨界化學技術、新的分離技術、計算機技術等等。我國的化學工程技術近年來發展很快,取得了很大的成就,很多技術達到了國際先進水平,但是在一些關鍵領域還比較落后。因此,我們還要調動各種積極因素,采取各種措施促進我國化學工程技術的發展,并且促進我國國民經濟的發展。
參考文獻:
[1]房鼎業.化學工程的技術進展與化學工業的發展趨勢[J].化工生產與技術,2008,(05):33-36.
【關鍵詞】化學工程技術;化學生產;應用
前言:
伴隨科學技術的發展,專業人員對化學工程研究已經從單一走向研究領域與多學科相結合的多元化方向發展,隨著時代的需要,科學技術的發展,新的發展熱點的出現,化學工程的發展方向也是多元化的。化學工程技術多元的發展給社會帶來的也將是全新的面貌,推動整個社會向前的步伐。
1化學工程技術的概述
化學工程技術主要研究化學生產過程中產品的研究開發,同時也需要設計和管理反應裝置,因此它是一門集合理論和實際操作的綜合性技術。在化學生產中運用化學工程生產技術,可以顯著提高生產效率,縮短生產時間,同時還可以大幅提高產品的質量,減少成本和原材料的消耗,對于產品的開發以及技術的改進都具有非常重要的作用。
近幾年我國的科學水平不斷進步,化學工程技術越來越來越廣泛地被應用在化學生產中。化學生產關系著全社會對化工產品呢的需求,也影響著我國其他產業的生產發展。化學工程技術在化學生產中的應用十分必要,對于維持人們的正常生活和社會的穩定都有重要作用,因此,其應用也越來越受到人們的重視。
2化學工程中的新型反應技術
2.1綠色化學反應技術
環境問題在當今社會的發展中尤為重要,而綠色化學就是指不會污染環境的,可以保護環境的化學技術。這種技術主要采用化學方法和技術來減少甚至消除潛在污染源,比如那些妨礙社會安全、對人類健康有害、影響生態環境的原材料都可以通過這種技術加以治理,從而減少環境污染,達到保護環境的目的。而且綠色化學技術可以將污染從源頭就加以消除和治理,因此,對環境治理非常徹底。
2.2超臨界化學反應技術
所謂的超臨界液體就是指具有液體和氣體雙重性質的物質。當壓力和溫度都位于臨界點之上時,其狀態也位于氣體和液體間。這種超臨界流體的應用十分廣泛,在生物化工、化學工業、醫藥工業以及食品工業等表現出巨大的研究價值,具有十分光明的發展前景。我國目前的超臨界化學技術雖然已經取得巨大的進步,但是有些方面還不夠成熟,仍然具有非常廣闊的提升空間,需要繼續努力開發。
2.3新分離技術
傳統的分離技術是利用沸點不同,使不同的組分從分離塔中先后分離出來。首先是對設備的強化,隨著科學水平的進步,分離技術也在不斷地更新和改進,但是任然存在很多不足的地方。而信息技術的發展,給分離技術帶來一個嶄新的局面,人們將信息技術引進到分離技術的開發研究中,取得了非常明顯的進步。比如在熱力學的傳遞性質和多相流的研究過程中,就是引入信息技術,并使之發揮功效,進而達到分離的目的,此方法已經成為成熟的分離技術。再如分子模擬可以提高預測平衡性質的水平,進而加速分離分子,可以用于開發新型的高效分離劑。因此,信息技術的引入對于深入和促進分離技術的深入具有重要作用,并且還能顯著提高工作效率。
3化學工程技術在化學生產中的應用新方向研究
3.1傳熱過程的強化
此研究主要是改進換熱器的設備,通過這種方法來提高傳熱效率,并且使設備可以持續放熱。要達到這個目的,就必須改進原來的設計工藝,開發新型傳熱材料,這樣才能不斷優化傳熱技術。
3.2微細尺度傳熱學
微細尺度是傳熱學中一個熱點的分支學科,具有非常廣闊的發展前景。當物體尺寸大于連續介質時,由于尺度微細,原來的影響因子也會發生變化,這樣就導致了傳入和流動規律的變化。目前的納米和微米科學都取得了明顯進步,也衍生了很多以微細尺度傳熱學為基礎的研究領域,并取得了豐碩的成果,比如微型熱管、多空介質流動傳熱、高集成度電子設備等多項研究成果。
3.3傳熱理論
一直以來,人們都在研究液體核態沸騰的原因。但是由于沸騰復雜多變,研究過程中無法進行準確的計算。目前的研究方法存在的嚴重缺陷是計算的準確率過低,而且必須以大量實驗做為基礎保障。因此我們必須從新角度來和研究問題,根據基本理論,找出新的計算方法和模型,不斷深入研究傳熱理論。
3.4傳熱學中細微尺度的研究進展
細微尺度是指從時間尺度和空間尺度進行更細微的研究的熱學范疇,如今它在熱學中已經形成了一個分支,具有廣闊的發展前景。當一個物體的尺寸遠大于其載體時,這樣的情況會存在,但是由于尺寸的更加細微,原來的假設影響因素也會發生相應變化。目前納米技術已經取得顯著的成績,很多領域都是圍繞傳熱學中的細微尺度技術進行研究的,近年來取得了高集成電路、多空介質流等新成果,產生了巨大的經濟效益。
3.5傳熱設備的研究進展
近些年來,利用翹片來強化傳熱,管外的翹片強化傳熱原理包括有前緣效應和非穩定性擾動以及減薄邊界層等幾種。常用的片是沖縫片和百葉窗。將來對此的研究應該將分布參數和場地模擬相結合,來優化傳熱裝置結構的參數,實現管翹式的傳熱針設計。
3.6與計算機技術的相結合
計算機技術的不斷進步是化學中大量的技術問題能夠得到有效的解決。同時節約了大量的人力物力財力,也增加了數據和相關機械的精密度。計算機的主要貢獻表現在計算流體力學、數值傳熱力學、采用計算機技術進行統計、計算有利于將數據更直觀的表現出來,表現形式更加多樣,能夠有效分析大量實驗數據。
3.7與材料科學和信息工程相結合
科學的進步和新技術的研究涌現就為化學工程的研究提出了新的機遇。如何形成優質的服務體系和完整地理論作為研發支撐成為化學工程面臨的問題。
所以它必將進入一個新的發展階段,在發展中應注重與多學科的交叉,更多的研究應該包括信息和化學應用、生物與化學以及能源環境與化學相結合的學科,這都為化學工程的發展提供了新的研究方向。由于信息技術不斷深入各個行業,為此通過信息技術可以將大量的信息收集、整理進行數據統計分析,得出結論可以為化學工程發展研究提供新的方向。
3.8做好人才工程的建設
21世紀國際社會的競爭實質上就是以科技實力為基礎的綜合國力的競爭,誰在科技上遙遙領先誰就掌握了國民經濟發展制高點。科學技術的競爭說到底是人才的競爭,人才是科學技術發展的動力。而化學工程技術也同樣需要優秀的人才,因此,我們要加強化學工程的教育,培養出更多的優秀化學人才。另外,還要提高化學工程待遇,加強國內外的學術交流。目前化學工程技術正處在飛越發展期,隨著化學技術的不斷加大,化學工程技術必將以全新的面貌展現在我們面前。
4結束語
綜上所述,化學工程技術在化學生產中具有非常重要的作用,其應用大大提高了生產效率,節約了能源和原材料,而且還提高了產品的質量,為滿足人們的日常需求和社會穩定作出重大貢獻。
本文主要概述了化學工程技術,并對其中的一些核心技術和研究進展進行了闡述,比如綠色化學反應技術、超臨界液體技術和新分離技術等,希望可以更好地促進化學工程技術的發展,不斷改進理論和技術,進一步擴大其應用范圍,使它發揮更大的作用,為人類提供更好的生活,同時促進社會的不斷進步和發展。
參考文獻:
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[3]張燕.化學工程在化工生產的應用探析[J].技術與化學工程.2013(09).
化學工程技術支持著化工工業的前進與發展,化學工程技術從理論到實驗,再到實踐,最后投入生產成品,是必不可少的一個環節。然而,從實驗室到工業生產,特別是大規模的生產,需要解決裝置的放大問題,其直接影響企業工業生產規模的擴大及經濟利益的增加,裝置放大可以節省資金,減少不必要的消耗,節省勞動力。但是要考慮到,裝置放大過程中,物流的一系列物理過程的相關條件很可能改變,達到的某些指標通常低于實驗室的小型技術設備產生的結果。這種起源于放大過程的效應被籠統稱為“放大效應”,包含很多已知及未知物理因素的影響。現代化工對于一套裝置一年的產量,一般情況下按照目前的工業生產規模可以達到大于或者等于數十萬噸,大規模的生產使其面臨工程方面的問題,且在指標方面也有所降低,這對于工業而言會造成較大的資金損失。化學工程技術的進步,主要體現在新產品及工藝的不斷創造,而這些都需要借助化工工業,除此之外,還需合理的經濟和技術。就上述情況而言,凡是關于工業化的東西,一般情況下都歸屬于化學工程的研究范疇。在日常生活中,化學工程無處不在。如:煙筒排放物中的硫、氮氧化物等有害物質,需要經過嚴格的處理,才能對外排放,以防污染生態環境。在實驗室達到要求后,要在工業規模中實現大量煙氣的凈化,就必須考慮大規模凈化的經濟性和可行性,要考慮的問題與實驗室研究不同。又如,化工工業生產中,要求以十分純凈的產品為原料,對實驗室操作來說,這比較容易達到。對大型生產裝置的要求是,消耗低而且經濟方面可行,這表明課題存在很大的不同之處。
2化學工程技術的研究對象及復雜性
化學工程是以物理學、化學和數學為基礎,并結合工業經濟基本法則,研究化學工業中的物理變化和化學變化過程及其有關機理和設備的共性規律,并將之應用于化工裝置的開發、設計、操作、控制、管理、強化以及自動化等過程中,在化工工藝與化工設備之間起著承上啟下的橋梁和紐帶作用的一門工程技術學科。一般情況下,化學工程的對象的情況較為復雜,具體如下:首先,該過程自身具有一定的復雜特點,包括化學與物理,而且兩者經常發生,彼此影響。其次,物系方面較為復雜,流體與固體,或者兼而有之。流體特質變化較大,如有低粘度和高粘度、牛頓型和非牛頓型等。最后,物系流動時邊界復雜,由于設備的形狀較為多樣,而且其在填充物方面的形狀也不正常,如催化劑、填料等,使得設備在流動邊界方面的設置較為復雜而且在確定方面不準確。
3化工工業的現狀及發展
目前從形式上看,現代的化學工業經歷了單元操作和傳遞原理與化學反應這兩個發展階段,正準備走向一個新的階段。但種類多樣、制造過程復雜以及生產產品款式較多,造成排放物復雜、量多及危害大,因此,目前化工工業應重點關注污染問題。與此同時,在加工、貯存、運用或者處理化工產品時應防止操作對環境生態以及人類健康造成危害。在化工生產中應遵循國家可持續發展戰略,制定正確的方案。隨著我們國家科學技術的快速發展,各行各業進行生產都要接觸化學工藝,涉及制藥、石油、材料、能源等行業的發展和污染問題,這都是現代化學工業需要面對的問題。目前,我國的化學工業經過了半個世紀的發展,已經形成了門類比較齊全,品種大體配套并基本可以滿足國內需要的化學工業體系。2001年全國國有及規模以上非國有企業的石油加工工業和化學工業總產值達到10990.6億元人民幣,占全國工業總產值的9.8%,實現利稅747.8億元,石油和化學工業企業13765個,資產總額13344.2億元。我國化學工業獲得長足進步的同時,環境保護工作也不斷得到加強。但是化學工業在實施可持續發展戰略過程中,仍存在不少問題和障礙,嚴重制約著我國化學工業的發展。
4二者的發展探究
【關鍵詞】:化學工程;系統;和諧;辯證法
自然界中的和諧系統比比皆是,大至宇宙,小到原子;地球生態系統是和諧的,動植物群落是和諧的,人類社會體系是和諧的,健康的人體更是一個絕妙的和諧體。所有這些和諧系統遵循著同樣的辯證綜合的規律,具體可以歸納出三條:1.統一律;2.層次律;3.進化律;所有和諧系統具有同樣的性質:1.開放性;2.自組織性;3.非線性;4.無限發展性[1]。當愛因斯坦把大半生致力于統一場論時,其哲學上的需要相對物理學上而言或許要來得大,面對物理學的系統和諧,理論規則的分立是不能令他覺得滿意的。而化學工程的發展是不是因循同樣的哲學歷程呢?
在化學工程作為學科開始被重視之前,化學工業已具有了相當的規模,各種具體的工程與工藝都被獨立開來,在認識上是被分為各門特殊的知識,因此,當國外高等院校在十九世紀末開始設置"化學工程學"時,開設的課程大多是學習當時化學工業的各種工藝學,"化學工程"的概念在當時還是相當模糊的,在理論上充其量是化學與機械的一種混合(amalgam)。然而這種理論混合的模式在德國人看來卻是很正統的,即使在今天,他們也避免專論"化學工程",而是稱之為"過程工程"(ProcessEngineering),這一名稱實際上要比"化學工程"的范疇更廣,甚至更為準確,凡是涉及一定流程與工藝的領域都是適用的。但我們習慣上還是沿用"化學工程"的名稱。
二十世紀開始,化學工業迅猛發展,在社會經濟中占的比重越來越大,客觀上需要化學工程學科的發展和支持。隨著生產力的發展,人們對事物運動規律性的認識也愈來愈深化,愈來愈有概括性。伴隨著其他領域科學技術的快速進步,人們逐漸認識到化學工業中各門看似不相干的工程和工藝中存在著共同的物理特性。1901年,美G.E.的Davis《化學工程手冊》的發表,初步提出了"化工物理過程"的原理。1900年始,以合成氨、純堿、燃料等為代表的近代化工廠出現,如1913年,德哈勃-博施法高壓合成氨技術的產業化,星火燎原的,化學工業呈現出巨大的發展前景。到了二十年代,美MIT的一些學者提出:不管化工生產的工藝如何千差萬別,它們在眾多的典型設備中進行著原理相同的物理過程。1920年,美MIT成立了第一個嚴格意義上的化工系,時W.K.Lewis任系主任。1922年美國化工學會認同了新的見解,引出了"單元操作"(UnitOperation)的概念,這一概念在蘇聯時期和我國則廣泛稱為"化工原理"。
1900年始的"分離工程"研究使"單元操作"的概念日趨成熟。被稱為單元操作的過程主要有流體流動、傳熱、干燥、吸收、蒸發、萃取、結晶和過濾等,以這些單元操作作為研究和學習的主要內容,是化學工程學科在二十世紀前半期發展的核心,其理論迅速成為發展化學工業的重要基石。這種把千變萬化、千差萬別的過程和工藝概括成"單元操作"是生產力發展到一定水平的反映,是化學工程學從"個性"到"共性"的第一個哲學性概括,是在一個系統整體性把握的高度上建立了一門技術科學,體現了系統科學發展的和諧統一規律。
隨著"單元操作"概念的確定,另一方面,化學工程學科中重要支柱之一的"反應工程"亦逐漸浮出水面。從最初的德Winkler流化床煤氣化爐的應用到德Bergim-Pier三相液化床煤液化工藝的開發,又到1931年丁納橡膠和氯丁橡膠的投產,化學工業上發展的高峰持續不絕,1940年美國FCC煉油開發成功,成為石油化工的起點。直到1957年,歐洲第一屆反應工程會議,明確提出"反應工程"的概念,成為化學工程學科的重要組成部分,是化學工程學的進一步和諧統一。"反應工程"的建立,乃至今日仍備受困擾的"過程放大效應"問題,及從"逐級放大"到"數模放大"的研究都帶動了"化工過程系統工程"的發展,并共同體現了系統科學發展的和諧層次律。
就在"反應工程"發展的同時,"單元操作"得到了更加深刻的認識,人們發現各單元操作之間存在著更為普遍的原理,"過濾只是流體傳動的一個特例;蒸發不過是傳熱的一種形式;吸收和萃取都包含著質量的傳遞;干燥與蒸餾則是傳熱加傳質的操作……"[2]于是單元操作可以看成是傳熱、傳質及流體動量傳遞的特殊情況或特定的組合。這種認識的深化過程并沒有停止,人們進一步又發現了動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞之間的類似性。于是從二十世紀50年代開始,人們綜合了以往的成果,開始用統一的觀點來研究三種傳遞過程。1960年,美威斯康辛大學(Univ.Wiscosin)的R.B.Bird教授出版了《TransportPhenomena》一書,系統地采用統一的方法來處理三種傳遞現象,從此化學工程學科的核心過渡到了"三傳一反"的系統性概念。"三傳"的研究是系統科學和諧進化律的又一體現,使化學工程學達到了一個新的整體性高度,這種高度的和諧統一是對客觀世界本質性的認識,并在學科上反映出了系統科學的基本原理和性質,其影響力是普遍性的,是跨學科的,不僅使"傳遞原理"成為化學工程學的重要基礎,同時在生物工程、機械、航天和土木建筑等工程學科上也具有重要意義,并日益成為工程專業共有的一門技術基礎課,只是側重點有所差異而已。
至此化學工程學科自身經歷了一系列的演化和發展,并在短短的一個世紀中達到了一個前所未有的高度,涵括了眾多的生產和應用領域,如醫藥、化肥、能源、材料、航天、冶金、日用化學品等,每年為社會提供數以億噸計的千百萬種產品,是人們衣、食、住、行須臾不可離開的物質基礎,為社會繁榮作出了巨大貢獻。然而事物總是一分為二的,從人類發展最為激動人心的口號"征服自然"到今天龐大的工業化進程,地球自然生態系統遭遇了前所未有的嚴峻局面,這之中,化學工業是造成大規模環境污染及惡性重復污染的主要過程之一,化學工程學科需要肩負起新的使命。1990年,"生態化工"(Eco-ChemicalEngineering)的概念提出來了,相應在化工生產和過程工藝中提出了"清潔化工"和"綠色化工"的概念,因時應勢,化學工程學開始了系統科學的自組織過程,這也是和諧系統對立統一發展的需要。在系統科學看來,自組織是和諧系統的基本性質之一,只有自組織系統能通過外部和自身內部的不斷協調、整合,在適應環境的同時保持自己的特性并產生新的功能。從自發到自覺地,化學工程學吸收了自組織的理論,不斷在廣度和深度上充實、完善和發展。隨著新世紀的到來,世界正發生著全球性的變化,經濟、社會、環境和技術等領域都面臨著新范疇新理念的變更和沖擊[3]。化學工程學科需要因應時展而改變傳統的限制,不斷有新的概念提出來,如化學工程應是伺機而待的專業(aprofessioninwaiting);化學工程師必須"besteepedintechnology",能夠創新、開發、變換、調控和適應取代;化學工程學科要從"ProcessEngineering"達到"ProductEngineering"再到"FormulationEngineering"。進一步的綜合認為,化學工程學關注著同時發生在非常廣泛的時空跨度內的現象,必須具備多尺度、多目標的方法來達到過程的總體優化。涵括了五個方面[4,5]:
①Nanoscale(納觀尺度):研究量子化學、分子過程與分子模擬等。
②Microscale(微觀尺度):研究微粒、氣泡、液滴、控制界面膠束和微流力學規律等。
③Mesoscale(介觀尺度):研究換熱設備、反應設備、塔器以及傳統的"單元操作"和"三傳一反"等。
④Macroscale(宏觀尺度):研究生產裝置和生產過程等。
⑤Megascale(兆觀尺度):研究環境過程和大氣生態過程等。
于是化學工程學的核心轉變到了"多尺度、多目標擇優"的概念,化學工程學科又到達一個新的和諧統一的高度,進入了更高層次的系統工程領域。
新的發展的深度促使化學工程學科作出了一定尺度的"分化",然而這還遠未結束,人們對世界的認識還在不斷探索不斷深入,一個更深刻更普遍也更一般的問題已經觸到了化學工程學科的神經,觸到了化學工程學的認識本質,并促使化學工程學需要有新的"融合"。這一問題就是"非線性及其包涵的混沌原理",相對于"線性"是人類認識客觀世界的基本工具,"非線性"則是客觀世界的本質特征,是"線性"反映的目的,是從科學角度看待世界的一種和諧統一;而在對"混沌發展"的研究表明,"混沌運動的普遍存在,揭示了自然界中實際系統發展演化的新行為,混沌態的自相似性使這種時間演化表現為一種空間結構,而且以其不同空間尺度上的相似性,揭示了系統復雜運動的統一性。這種統一性是一個觀察"整體"的問題,只有在長時間范圍(因為混沌運動是一種長時間行為)和更高層次復雜性中才能顯現出來。"[6,7]這一問題涵蓋了自然科學和人文社會科學的眾多領域,具有重大的科學價值和深刻的哲學方法論意義。馬克思曾經預言:"自然科學往后將會把關于人類的科學總括在自己下面,正如關于人類的科學把自然科學總括在自己下面一樣:它們將成為一個科學。"從這一角度上,"非線性"問題是這種過程一體化的契合點以及整體認識論上的共性[8]。當站在這種整體性的高度上,化學工程學科獲得了全新的視野和更強大的分析解決問題的能力,并最終具有了學科融合的基礎。
在整個化學工程學科的孕育、誕生和發展過程中,始終交織著學科的"分化"與"融合",除了上述尺度(scale)上的分化以外還有著所謂的石油化工、精細化工、高分子化工等專業上的分化;另一方面,作為近代工程技術,它又是自然科學(化學、物理等)和技術科學(機械、材料等)的融合。正如物理學家普朗克(Planck)所指出的:"科學是內在的整體,它被分解為單獨的部分不是取決于事物的本身,而是取決于人類認識能力的局限性,實際上存在著從物理到化學,通過生物學和人類學到社會學的連續的鏈條,這是任何一處都不能被打斷的鏈條。"事實上,當化學工程學科的核心發展到"非線性混沌系統"時,實現科學的融合已是其客觀系統性的需要,它需要強有力的非線性解算能力和綜合分析能力。基于人工智能和神經生物學的人工神經網絡(ArtificialNeuralNetworks)技術為這種系統性的融合提供了新的思路和途徑。人工神經網絡特有的信息處理能力在愈來愈多的領域中展現出廣闊的應用前景,它具有如下特點[9,10]:
①學習:神經網絡可以根據外界環境修改自身行為,這使它比其他任何方法接受自身感興趣的外界信息更敏感。
②概括:經過學習訓練后,神經網絡的響應在某種程度上能夠對外界信息的少量丟失或自身組織的局部缺損不再很敏感,反映了神經網絡的健壯性(魯棒性),即工程上說的"容錯"能力。
③抽取:神經網絡具有抽取外界輸入信息特征的特殊功能,在某種意義上可以說它能"創造"出未見的事物。
④模擬:神經網絡由眾多的神經元組成,以并行的方式處理信息,大大加快了運行速度,可以逼近任意復雜的非線性系統。
當然,神經網絡并非十全十美,其自身的發展就曾經歷過相當曲折的過程,但是,人工神經網絡(ANNs)特性的融合將是化學工程學科發展到非線性核心系統的自組織適應和需要。例如采用神經網絡設計的控制系統,適應性、穩定性和智能性均較好,能處理復雜工藝過程的控制問題,也使得化學工程師不但也是機械工程師,還首先是系統工程師,并能從最一般的非線性原理出發,解決實際過程的創新、應用、開發、生產等問題。
生產力的不斷發展,科學技術的持續進步,人類認識自然和改造自然的不斷深化,化學工程學科必將不斷"分化"和"融合",體現出和諧系統的無限發展性質。
參考文獻
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[8]成思危.試論科學的融合[J].自然辯證法研究,1998,14(1):2.
(一)提高化學反應的選擇性在化學工程的物質反應中,化學反應作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學原料的轉化均是需要化學反應才能得以實現。在化工生產過程中,合理選擇有效的化學反應形式可有效促進化學工程生產效率及質量得到提高[2]。對化學反應產生影響的因素有很多種,反應原料、環境、時間、特點等均會對化學反應產生不同程度的影響。在化學生產過程中應用最為普遍的反應形式為氧化反應。在氧化反應過程中會有大量的熱產生,所有化學原料均會在熱的催化作用下發生變質,因此會大大降低化學品的生產質量。在綠色化學工程中,應用新型的反應形式,這種新型反應形式為烴類氧化反應。這種反應形式的應用不僅可促進催化物反應催化能力得到提高,同時還可有效促進生產物同分異構反應時間增加。
(二)使用無毒無害催化原料隨著化學工業發展速度的不斷加快,將化學反應合理的應用于化工生產過程中已經成為促進工業可持續發展的重要前提之一。在化學反應過程中均離不開催化劑的使用。將催化劑應用于化學反應過程中,可有效加快反應速度,縮短法寧時間。所以,在化工生產過程中使用無毒無害的催化原料成為推動綠色化學工程與工藝不斷深入發展的重要前提條件之一。目前,我國相關部門已經高度重視對催化原料的選擇及應用進行深入研究。越來越多的催化劑得到開發和研制,化學反應過程中使用的催化原料不斷得到改善,分子篩除催化劑等優良催化原料在化工生產過程中的應用越來越廣泛。無毒無害催化原料的應用可有效提高化學反應效率,降低能源消耗量,同時也可減少環境污染。
二、綠色化學工程與工藝對化學工業節能產生的促進作用
目前,在各工業產業的生產過程中均已廣泛應用到綠色化學工程與工藝。該工程中具有的應用性能不僅可有效改善化工產業發展過程中存在的資源浪費和環境污染問題,同時還可有效促進化工生產的結構不斷得到優化。綠色化學工程與工藝在化工產業中的應用主要表現在如下幾點。
(一)清潔生產技術的應用清潔生產技術是一種具有較高價值的綠色技術,該種技術主要是通過對化工原料進行無害、無毒、無廢處理,實現原料利用率得到提高,進而促進化學工程的生產質量得到提高。在清潔技術中,應用最為普遍的技術分別為脫硝和脫硫兩種技術。應用該兩種技術對存在較為嚴重的污染的化學廢物、生活垃圾等進行綠色處理,經過相關技術的處理后,生活垃圾可有效轉化為沼氣。應用自然發電技術來代替傳統發電技術。太陽能、風能的開發和應用是清潔生產技術飛速發展的重要標志。在生物工程中合理應用清潔生產技術,可有效促進細胞及基因工程的發展效果得到顯著提高。在輻射加工中應用清潔生產技術,可促進催化劑的作用得到顯著提高。
(二)與生物技術相互結合的應用在生物技術領域中,其技術范疇具體包含細胞、微生物、基因、酶等多種技術。其在各化工生產中的應用主要包含有生物化工合化學仿生學兩個方面的內容。在生物體內,生物酶作為催化劑存在,其具有顯著的專一性和高效性,在生物合成的每個過程中均無法脫離酶的作用。在綠色化學工程與工藝中對生物技術進行合理應用,通過相關技術處理,可使再生資源轉化為相應的化學品。早期所應用的有機化合物原料大部分是直接源自動物和植物,后來才逐漸發展為將煤炭、石油作為原材料使用。在綠色化學工程與工藝中,通常情況下均是應用工業酶或存在于自然界中的酶作為催化劑。將酶與通常應用的化學催化劑進行比較,酶在應用過程中的優點主要表現為無污染、產物性質好、反應條件溫和等。例如通常情況下均是應用丙烯腈進行丙烯酰胺制備,當使用酶作為催化劑后,能耗消耗量大大降低,反應具有徹底性,并且在反應過程中無任何副產物產生。
(三)生產環境友好型產品綠色化學工程與工藝的主要發展目的之一即為為社會生產處環境友好型產品,如清潔汽油、磷洗衣粉等無毒無害產品。通過綠色化學工程可以生產出與社會、自然環境發展相符合的友好型產品。綠色化學工程生產的出現在很大程度上起到了保護環境的作用。在社會生產、生活中,人們的購買的產品均為綠色產品,不僅有效保證了人們身體健康,同時也可促進社會健康、和諧發展。因此,在化工生產過程中,如能夠促進綠色化學工程與工藝對的優勢得到充分發揮,可有效降低生態環境的染污,促進國家自然環境和社會經濟得到可持續發展,對國家的長遠發展及社會的進步具有重要意義。
三、結束語