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

篇1

    重慶科技學(xué)院的化學(xué)工程與工藝專業(yè)為重慶市特色專業(yè),主要方向?yàn)槭吞烊粴饣?。近年?lái),本專業(yè)以面向石油化工行業(yè)、重慶天然氣化工及地方經(jīng)濟(jì)建設(shè),培養(yǎng)服務(wù)于行業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的高素質(zhì)應(yīng)用型化學(xué)工程技術(shù)人才為指導(dǎo)思想,逐步形成了以學(xué)生工程實(shí)踐能力強(qiáng)為特色,遵循理論與實(shí)踐并重、專業(yè)能力與綜合素質(zhì)培養(yǎng)并重的原則,按照“重應(yīng)用、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的培養(yǎng)方式和“大平臺(tái)與分方向”相結(jié)合培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才。這些都離不開(kāi)在培養(yǎng)過(guò)程中學(xué)院重視其基礎(chǔ)知識(shí)的夯實(shí),更是由于對(duì)其專業(yè)課程進(jìn)行了科學(xué)的定位與設(shè)置,以及對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的改革和探索。在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和動(dòng)手能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力方面,專業(yè)綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)擯棄了原來(lái)較為簡(jiǎn)單的油品常規(guī)理化性質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方式方法都進(jìn)行了大幅度的改變。

    1.在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上,針對(duì)石油天然氣化工專業(yè)特色,我校購(gòu)買了東方仿真公司的“常減壓煉油仿真系統(tǒng)”與“催化裂化裝置仿真系統(tǒng)”。這兩套系統(tǒng)皆為煉油廠中重要加工裝置的仿真軟件,并開(kāi)出了“常減壓煉油裝置—冷態(tài)開(kāi)車、正常停車、緊急停車”、“催化裂化反應(yīng)再生聯(lián)合裝置—冷態(tài)開(kāi)車、正常停車”的必做實(shí)驗(yàn),以及“常見(jiàn)事故及其處理”等選做實(shí)驗(yàn)。學(xué)院還購(gòu)買了“天然氣凈化—脫硫仿真軟件”開(kāi)放給學(xué)生選做,以提高學(xué)生對(duì)天然氣凈化工藝流程及控制參數(shù)的熟悉與理解。此外,化學(xué)化工學(xué)院即將建成的“化工過(guò)程及裝備實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)”可為學(xué)生提供更多更新的實(shí)踐內(nèi)容,其專業(yè)綜合應(yīng)用能力也會(huì)得到更好的鍛煉。

    2.在實(shí)驗(yàn)方式方法上,專業(yè)綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)一改傳統(tǒng)填鴨式面面俱到的說(shuō)教式驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),將學(xué)生分成1~4人/組(常減壓裝置授權(quán)點(diǎn)較多,故1人/組,而催化裂化裝置授權(quán)點(diǎn)較少,故4人/組)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)操作。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前,教師首先結(jié)合“石油煉制工程”或“天然氣加工工程”的相關(guān)工藝和知識(shí),對(duì)軟件進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹,然后學(xué)生根據(jù)工藝路線及物料平衡進(jìn)行裝置操作。遇到問(wèn)題,同學(xué)自己先思考和解決。這樣可以鍛煉其分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力,或者與同學(xué)探討解決,以達(dá)到培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的效果。遇到前兩種方式都不能解決的問(wèn)題時(shí),教師再予以提示和引導(dǎo),從而很好地鍛煉其綜合素質(zhì)與能力。此外,由于仿真軟件與企業(yè)的中控室的“DCS圖”及“現(xiàn)場(chǎng)圖”模式一致,所以專業(yè)綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)同樣也使學(xué)生能提前扮演了企業(yè)員工的角色。

    3.在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上,教師自己編制報(bào)告模板然后通過(guò)軟件分發(fā)到學(xué)生電腦桌面,這樣使學(xué)生可以更為方便和快捷地圖文并茂完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,打印后交給老師。在實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)分布上,“實(shí)驗(yàn)成績(jī)記錄”占50%可以充分合理地考察學(xué)生的動(dòng)手結(jié)果,“實(shí)驗(yàn)分析與討論”占20%以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)是否“知其然,更知其所以然”,這也對(duì)其以后畢業(yè)論文的撰寫(xiě)打下了良好基礎(chǔ)。

篇2

關(guān)鍵詞：化學(xué)工程設(shè)計(jì)；計(jì)算機(jī)軟件；數(shù)據(jù)處理

化學(xué)工程設(shè)計(jì)的目的是利用化學(xué)方法和物理方法尋找工業(yè)生產(chǎn)的最佳過(guò)程，研究工業(yè)生產(chǎn)中的共同規(guī)律，從而使工業(yè)生產(chǎn)的效益最大化。計(jì)算機(jī)軟件在工業(yè)工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用已非常普遍，化學(xué)工程數(shù)學(xué)模型計(jì)算、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、工藝流程繪制等，都會(huì)用到計(jì)算機(jī)軟件，化學(xué)工程設(shè)計(jì)中最常見(jiàn)的應(yīng)用軟件有MATLAB、CAD、ORIGIN等，研究這些計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用，能有效提高化學(xué)工程設(shè)計(jì)的效率，降低化學(xué)工程設(shè)計(jì)成本，使其設(shè)計(jì)結(jié)果更科學(xué)、更可靠。

1化學(xué)工程研究的內(nèi)容及手段

化學(xué)工程設(shè)計(jì)就是對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的化學(xué)過(guò)程、物理過(guò)程進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)，使其能夠完成大規(guī)模的生產(chǎn)任務(wù)，使化學(xué)科學(xué)能更好為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。如石油精煉、食品加工、藥品生產(chǎn)、建筑材料生產(chǎn)等，這些都屬于化學(xué)工程研究的領(lǐng)域，化學(xué)工程設(shè)計(jì)要對(duì)工程的相關(guān)因素進(jìn)行充分的、全面的考慮，并結(jié)合裝置效應(yīng)，解決生產(chǎn)過(guò)程中的各類問(wèn)題，確保化學(xué)工程生產(chǎn)過(guò)程可靠、安全、有效。這一過(guò)程涉及物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科，結(jié)合生產(chǎn)過(guò)程開(kāi)發(fā)和操作理論等研究工業(yè)生產(chǎn)的最佳形式，包括單元操作研究、化學(xué)反應(yīng)工程研究、傳遞過(guò)程研究等，是一項(xiàng)非常龐大且復(fù)雜的工程。一方面，化學(xué)工程本身比較復(fù)雜，它屬于多學(xué)科交互的研究范疇，有時(shí)物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生相互影響，研究起來(lái)比較復(fù)雜。此外，化學(xué)工程研究的物質(zhì)有氣體、液體與固體，多種形態(tài)共存，研究起來(lái)比較復(fù)雜。另一方面，化學(xué)工程研究的物系流動(dòng)時(shí)邊界比較復(fù)雜，這就導(dǎo)致其設(shè)備沒(méi)有固定的形態(tài)、構(gòu)造等，要結(jié)合不同的生產(chǎn)需要，靈活設(shè)計(jì)化學(xué)工程，致使其設(shè)計(jì)比較復(fù)雜、多變。化學(xué)工程的研究方法較多，早期，人們主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究化學(xué)工程的設(shè)計(jì)，將實(shí)驗(yàn)的過(guò)程逐級(jí)擴(kuò)大，以探索工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)律、工藝等，人們將其稱為經(jīng)驗(yàn)放大法。隨著化學(xué)科學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用日益廣泛，進(jìn)入20世紀(jì)后，人們逐漸意識(shí)到化學(xué)工程研究的重要性，開(kāi)始尋找新的方法對(duì)其進(jìn)行研究，這一時(shí)期就出現(xiàn)了因次分析、相似論，研究的具體做法就是將影響過(guò)程的眾多因素進(jìn)行分析歸納，尋找相似的變量，盡可使研究變得簡(jiǎn)便，然后再通過(guò)實(shí)驗(yàn)求得這些數(shù)據(jù)的關(guān)系，再設(shè)計(jì)化學(xué)過(guò)程。這一時(shí)期，將數(shù)學(xué)模型方法應(yīng)用于化學(xué)工程設(shè)計(jì)中的研究模式已初步形成，利用數(shù)學(xué)模型法，結(jié)合實(shí)驗(yàn)方法，取得重要的數(shù)據(jù)，再通過(guò)實(shí)踐鑒別、驗(yàn)證這些數(shù)據(jù)，進(jìn)而完善化學(xué)工程的設(shè)計(jì)。這一時(shí)期，化學(xué)工程設(shè)計(jì)面臨的最大問(wèn)題就是巨大的數(shù)據(jù)量與人繁重的工作之間的矛盾，而且人工計(jì)算、設(shè)計(jì)中易出錯(cuò)。計(jì)算機(jī)誕生后給各行各業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的契機(jī)，化學(xué)工程研究也迎來(lái)了新的局面，計(jì)算機(jī)在化學(xué)工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用將人從繁重的運(yùn)算、數(shù)據(jù)整理分析等工作中解放出來(lái)，提高了人力資源的利用效率，同時(shí)節(jié)省了時(shí)間、研究成本。直到現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)仍是化學(xué)工程設(shè)計(jì)的重要輔助工具，計(jì)算機(jī)軟件被廣泛應(yīng)用于化學(xué)工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，成為化學(xué)工程發(fā)展的重要支柱。

2計(jì)算機(jī)軟件在化學(xué)工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1計(jì)算機(jī)軟件在化學(xué)工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

首先，計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理功能為化學(xué)工程研究帶來(lái)了方便，化學(xué)工程設(shè)計(jì)者不用再反復(fù)、重復(fù)收集、整理各類數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的資源共享性、計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理功能，使化學(xué)工程研究人員通過(guò)計(jì)算機(jī)應(yīng)用可以獲得更多的研究資源和設(shè)計(jì)資源，應(yīng)用軟件對(duì)掌握的資源進(jìn)行加工、分析，可以得到更準(zhǔn)確的結(jié)果，這種方法顯然比人工準(zhǔn)確、可靠、高效得多。例如，利用MATLAB軟件，可以迅速、準(zhǔn)確分析大量數(shù)據(jù)，快速得到結(jié)果。例如，對(duì)某企業(yè)廢水中的一些有毒物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)據(jù)眾多，人工處理起來(lái)復(fù)雜、麻煩、易出錯(cuò)，應(yīng)用MATLAB處理就簡(jiǎn)單得多了，輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，很快便能得到結(jié)果。其次，應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件可以使化學(xué)工程設(shè)計(jì)的過(guò)程更為直觀、簡(jiǎn)便。例如，應(yīng)用MATLAB軟件可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形，還可以在圖中添加文本，這樣能使化學(xué)工程研究更方便。又如，使用CAD軟件，可以繪制化學(xué)工藝流程，使化學(xué)工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容更精確、美觀、具體，有利于設(shè)計(jì)者及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，改變?cè)O(shè)計(jì)思路，使化學(xué)工程的設(shè)計(jì)更完美。再次，計(jì)算機(jī)軟件可以模擬化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)和化學(xué)工程過(guò)程，使研究者和設(shè)計(jì)者更易得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，也使化學(xué)工程的內(nèi)容和方法得到了豐富和完善。

2.2計(jì)算機(jī)軟件在化學(xué)工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例

化學(xué)工程設(shè)計(jì)中最常用的計(jì)算機(jī)軟件有MATLAB、CAD、ORIGIN、ASPEN、PROⅡ等，這些軟件應(yīng)用的主要目的是數(shù)學(xué)建模、化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、化學(xué)工藝流程繪制、數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)分析與化學(xué)工程分析、設(shè)計(jì)、核算等。例如，配備一定濃度的溶液，應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件依次輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)，就能夠得出固體的配置量，這樣大大地提高了化學(xué)工程設(shè)計(jì)的效率，使工程設(shè)計(jì)得到了優(yōu)化。又如，利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行化學(xué)制圖，應(yīng)用MATLAB、CAD都能完成。特別是CAD的三維圖，直觀、立體感強(qiáng)，是現(xiàn)在化學(xué)工程研究必不可少的軟件，能夠?qū)⒒瘜W(xué)工藝流程真實(shí)、客觀地表現(xiàn)出來(lái)，人們通過(guò)看圖就能掌握化學(xué)工程的概況，方便、快捷，即便不是化工的專業(yè)人士通過(guò)看圖也能夠了解化學(xué)工程的概況和生產(chǎn)流程。

2.3計(jì)算機(jī)軟件在化學(xué)工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用問(wèn)題

計(jì)算機(jī)軟件、硬件的發(fā)展都非常快，軟硬件相互配合才能發(fā)揮出計(jì)算機(jī)應(yīng)用的最大價(jià)值。當(dāng)前，化學(xué)工程設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用存在的一大問(wèn)題就是大多數(shù)化學(xué)工程研究者、設(shè)計(jì)者，過(guò)于重視對(duì)計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件的學(xué)習(xí)、應(yīng)用和研究，而忽視了對(duì)計(jì)算機(jī)相關(guān)硬件的學(xué)習(xí)和了解，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用過(guò)程中，計(jì)算機(jī)硬件的一些小問(wèn)題就會(huì)阻礙工作的繼續(xù)進(jìn)行，甚至造成難以挽回的損失。例如，化學(xué)工程設(shè)計(jì)圖存儲(chǔ)不當(dāng)，造成設(shè)計(jì)圖丟失、損毀、被盜等情況發(fā)生，影響了化學(xué)工程設(shè)計(jì)的進(jìn)度和效益。其次，一些化學(xué)工程設(shè)計(jì)者、研究者過(guò)于依賴計(jì)算機(jī)軟件，進(jìn)而忽視了自身對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握、應(yīng)用和研究，一旦離開(kāi)計(jì)算機(jī)感覺(jué)什么事都做不好，這種依賴使其在化學(xué)工程設(shè)計(jì)中缺少創(chuàng)新和鉆研精神，不利于化學(xué)工程科學(xué)的持續(xù)發(fā)展。再次，化學(xué)工程研究中設(shè)計(jì)和操作優(yōu)化問(wèn)題一直都很突出，在研究過(guò)程中，大部分研究者也比較重視實(shí)踐研究，計(jì)算機(jī)軟件也能模擬部分的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，且其處理分析數(shù)據(jù)的能力很強(qiáng)，即便如此，將化學(xué)工程設(shè)計(jì)應(yīng)用到大型生產(chǎn)中還是存在諸多問(wèn)題，這就啟發(fā)我們需要進(jìn)一步研究化學(xué)工程設(shè)計(jì)的相關(guān)軟件，進(jìn)一步提高其模擬實(shí)驗(yàn)和處理數(shù)據(jù)的功能，更好解決化學(xué)工程研究中的各類問(wèn)題，最好能綜合不同軟件的應(yīng)用效果，使軟件的應(yīng)用更為方便、簡(jiǎn)潔、高效。

3結(jié)語(yǔ)

化學(xué)工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件，首先應(yīng)重視計(jì)算機(jī)軟、硬件的協(xié)調(diào)發(fā)展，這樣才能使軟件更好發(fā)揮其作用。其次，化學(xué)工程研究的對(duì)象相當(dāng)復(fù)雜，計(jì)算機(jī)軟件作為化學(xué)工程設(shè)計(jì)的輔助工具，對(duì)于促進(jìn)化學(xué)工程研究、設(shè)計(jì)是很有幫助的，但歸根結(jié)底它只是化學(xué)工程研究和設(shè)計(jì)的輔助工具，因此，在化學(xué)工程研究設(shè)計(jì)中，更應(yīng)重視人的主動(dòng)行為，大膽開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新化學(xué)工程設(shè)計(jì)，不斷完善化學(xué)工程，使其能更好為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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篇3

[關(guān)鍵詞]綠色化工技術(shù) 化學(xué)工程 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：T655 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）11-0064-01

0.前言

眾所周知，地球是我們?nèi)祟惸壳拔ㄒ坏?、賴以生存的地方。?dāng)代工商業(yè)的迅猛發(fā)展，著實(shí)為我們的日常生活帶來(lái)了極大的便利，但是與此同時(shí)，環(huán)境問(wèn)題已然成為威脅人類健康的頭號(hào)殺手。諸多行業(yè)的發(fā)展共同導(dǎo)致了當(dāng)今比較惡劣的環(huán)境問(wèn)題，其中，化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展帶來(lái)的影響不容小覷。例如我們熟知的工業(yè)三廢：即廢氣、廢水、廢渣，由此帶來(lái)的環(huán)境惡化和生態(tài)破壞的題就極為嚴(yán)重。在此背景下，為了環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會(huì)的建成，我們必須要落實(shí)綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用和實(shí)施。

1.當(dāng)前化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展中存在的問(wèn)題

化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展惠及我們生活和工作的各個(gè)方面這點(diǎn)毋庸置疑，更新穎、更先進(jìn)、更高端的技術(shù)使得先前貌似不可能的事情成為可能，一而再的刷新人類技術(shù)可抵達(dá)的上限。但是，不可否認(rèn)的是，隨著化學(xué)工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，越發(fā)嚴(yán)重的問(wèn)題的產(chǎn)生成為了化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“替罪羊”。

1.1 環(huán)境惡化

近幾年來(lái)，尤其是在某些重工業(yè)城市的冬季，頻繁而嚴(yán)重的霧霾天氣引起了社會(huì)各方的廣泛注意，人們對(duì)此非?？只?。霧霾，很大一方面是由于日常的生產(chǎn)生活產(chǎn)生的廢氣導(dǎo)致的，其危害程度不言而喻，而肺癌、呼吸道感染等是其對(duì)人類最主要的危害。同時(shí)，工業(yè)廢水和廢渣的排放使得原本肥沃的土壤、干凈的河流面臨威脅，生物種類銳減，進(jìn)一步加劇了生態(tài)的破壞。而且，據(jù)氣象部門(mén)不完全資料統(tǒng)計(jì)，惡劣天氣的發(fā)生頻率也因此增加。

1.2 資源短缺

化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展面臨的資源短缺的問(wèn)題也愈演愈烈。我們都知道，雖然我國(guó)的自然資源總量很大，但是對(duì)一個(gè)有著14億人口的發(fā)展中國(guó)家來(lái)講，其人均占有量就顯得極為貧乏了。再加上工業(yè)生產(chǎn)對(duì)原材料的利用率比較低、浪費(fèi)嚴(yán)重、缺乏回收再利用技術(shù)等實(shí)際問(wèn)題的存在，導(dǎo)致當(dāng)前資源相對(duì)匱乏的問(wèn)題只會(huì)愈來(lái)愈嚴(yán)重。

2.綠色化工技術(shù)概述

鑒于化工產(chǎn)業(yè)當(dāng)前存在的以上兩點(diǎn)問(wèn)題，如果再不設(shè)法改變這一現(xiàn)狀的話，資源短缺、環(huán)境破壞的問(wèn)題將會(huì)成為阻礙我們當(dāng)前化學(xué)工程發(fā)展的主要因素。因此，發(fā)展綠色化工技術(shù)就顯得尤為重要。所謂綠色化工技術(shù)，核心是綠色，即全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的化工技術(shù)，這是科學(xué)發(fā)展觀的基本要求，也是為了促進(jìn)人與自然的和諧，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口資源環(huán)境相協(xié)調(diào)，堅(jiān)持走生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路。要實(shí)現(xiàn)綠色化工技術(shù)，就是要通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)和方法進(jìn)行更進(jìn)一步的改良和提高，利用最新研究的化學(xué)原理成果，旨在降低或減少在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的化學(xué)廢物或能夠污染環(huán)境的化工產(chǎn)品，力爭(zhēng)做到零排放，以此來(lái)降低化學(xué)生產(chǎn)作業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染和可能的危害。同時(shí)，對(duì)化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄資源的再利用也要加大力度，應(yīng)用最新的技術(shù)，用可循環(huán)的再生資源這種全新的物質(zhì)代替先前的化學(xué)生業(yè)中產(chǎn)生的有害廢物，從而使得資源的利用率得到充分高效的提高。

3.如何在化學(xué)工程中應(yīng)用綠色化工技術(shù)

在目前的化學(xué)工程中利用高級(jí)而先進(jìn)的綠色化工技術(shù)，對(duì)自然資源進(jìn)行更加充分而高效利用的同時(shí)，也可以盡可能的降低對(duì)環(huán)境造成的危害。鑒于綠色化工技術(shù)以上諸多優(yōu)點(diǎn)，我們必須在開(kāi)發(fā)和研究綠色化工技術(shù)上苦下功夫。

3.1 積極尋找潔凈新能源

化學(xué)原料對(duì)化工生產(chǎn)的重要性不言而喻。所謂潔凈新能源，無(wú)非就是對(duì)環(huán)境污染較小、利用率高的化學(xué)原料。這類能源有著如下特征：1.方便易獲?。喝绻系墨@取方式就很復(fù)雜的話，那么成本自然很高，反而得不償失；2.可循環(huán)利用：從而使得提高原材料的利用率成為可能；3.環(huán)境危害?。涸诋?dāng)前嚴(yán)峻環(huán)境下，使用無(wú)毒無(wú)害、對(duì)環(huán)境污染小的原材料，才符合綠色可持續(xù)發(fā)展的要求。例如，天然植物，農(nóng)作物等就是比較理想的潔凈能源。

3.2 革新先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)

利用先進(jìn)的清潔生產(chǎn)技術(shù)，使得整個(gè)化工生產(chǎn)的流程盡可能變得無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染、無(wú)廢棄物排放，即使做不到，也至少要對(duì)環(huán)境造成的危害達(dá)到最低。此技術(shù)中包括有輻射熱加工技術(shù)，以及綠色催化技術(shù)等，在冶金、印染、廢棄物處理等領(lǐng)域已取得較顯著的成果。更廣為人知的一個(gè)例子就是海水淡化技術(shù)：針對(duì)目前水資源的嚴(yán)重污染和匱乏問(wèn)題，人們利用先進(jìn)的設(shè)備對(duì)儲(chǔ)量巨大的海水進(jìn)行淡化，一方面有效地彌補(bǔ)了淡水資源的短缺，另一方面更是產(chǎn)生了低廉清潔的化工原料--氫氧化鎂，完美的做到了一舉兩得。

3.3 生產(chǎn)出環(huán)境友好型的產(chǎn)品

近些年來(lái)爆發(fā)的各類環(huán)境污染的例子不勝枚舉，因此人們保護(hù)環(huán)境的意識(shí)也在不斷提高，無(wú)磷洗衣粉、新型乙醇汽油、低排量汽車等都成為人們購(gòu)物的首選，有機(jī)、綠色成為了一種消費(fèi)時(shí)尚，對(duì)此我們應(yīng)該感到欣慰。同時(shí)，生產(chǎn)出對(duì)環(huán)境友好的產(chǎn)品也是我們反饋社會(huì)、回報(bào)自然最好的方式。

4.總結(jié)

綜上所述，積極倡導(dǎo)綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用具有非常重要的社會(huì)意義。為了保護(hù)人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境，更好的落實(shí)社會(huì)主義科學(xué)發(fā)展觀的具體要求，綠色發(fā)展的理念應(yīng)該深入到每個(gè)人的內(nèi)心。通過(guò)本文的分析，希望能夠起到一定的作用，保障化學(xué)工程的可持續(xù)發(fā)展。

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篇4

二氧化碳等溫室氣體的排放造成的溫室效應(yīng)，嚴(yán)重威脅著人們的生活環(huán)境，威脅著生態(tài)的平衡。而傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)每年都會(huì)產(chǎn)生幾十萬(wàn)噸的二氧化碳，大量二氧化碳的排放造成全球氣候變暖，溫室效應(yīng)越來(lái)越嚴(yán)重，而且由于當(dāng)時(shí)國(guó)家針對(duì)溫室效應(yīng)的法律法規(guī)制度不夠完善，化工企業(yè)排放大量二氧化碳對(duì)大氣層的破壞又無(wú)需承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任，人類的生產(chǎn)與發(fā)展面臨著嚴(yán)重的危機(jī)。而隨著南極臭氧層空洞事件的發(fā)生，中國(guó)乃至整個(gè)世界都開(kāi)始關(guān)注溫室效應(yīng)問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題，大多數(shù)化工企業(yè)都開(kāi)始承擔(dān)起相應(yīng)的社會(huì)責(zé)任，不斷努力的開(kāi)發(fā)新技術(shù)，運(yùn)用綠色科技進(jìn)行化工生產(chǎn)，改善二氧化碳?xì)怏w的排放。舉例來(lái)說(shuō)，化工企業(yè)在生產(chǎn)尿素的時(shí)候，通過(guò)采用對(duì)再生產(chǎn)過(guò)程中的二氧化碳進(jìn)行有效的收集，然后利用一些有效的化學(xué)反應(yīng)，比如說(shuō)CO2為酸性氧化物,可以與堿性氧化物反應(yīng)生成相應(yīng)的碳酸鹽，其化學(xué)反應(yīng)公式是：CO2＋Na2O=Na2CO3，然后將反應(yīng)生成的碳酸鹽又運(yùn)用到相關(guān)的化工生產(chǎn)過(guò)程中去。如此一來(lái)，一方面可以有效降低二氧化碳的排放量，緩解了溫室效應(yīng)，另一方面也對(duì)二氧化碳資源進(jìn)行充分的利用。

2運(yùn)用綠色科技進(jìn)行海水淡化處理，豐富生活資源

水作為生命之源，無(wú)論是工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展還是人類的生存都離不開(kāi)水。而人類的水資源特別是淡水資源十分的匱乏，淡水危機(jī)問(wèn)題嚴(yán)重影響了人類社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步。為此，人類開(kāi)始嘗試采用海水淡化的綠色化工技術(shù)來(lái)緩解淡水危機(jī)。海水淡化技術(shù)初期的研發(fā)應(yīng)用成本非常高，只有少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家才有技術(shù)和資金的保障。但是，隨著海水淡化技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，其運(yùn)用成本也相對(duì)降低，于是海水淡化最為一種綠色化工技術(shù)不斷的傳入發(fā)展中國(guó)家，并且通過(guò)不斷的創(chuàng)新與發(fā)展，取得了很大的成效。目前，隨著綠色科技在化學(xué)工程應(yīng)用的不斷拓展，海水淡化技術(shù)的關(guān)鍵就是綠色化學(xué)工業(yè)的應(yīng)用，一方面利用海水獲取淡水資源，另一方面又不對(duì)環(huán)境造成任何污染或者危害。而目前，綠色科技在海水淡化處理中的運(yùn)用，具體來(lái)說(shuō)就是，將氫氧化鎂運(yùn)用到海水淡化處理中，氫氧化鎂不僅環(huán)保可靠，而且成本低廉，操作工藝也相對(duì)簡(jiǎn)單，而且不用擔(dān)心在海水淡化處理過(guò)程中產(chǎn)生換進(jìn)的二次污染，淡化海水的處理效果非常明顯，具有廣闊的應(yīng)用前景。

3運(yùn)用綠色科技進(jìn)行香料香精的化工生產(chǎn)，減少環(huán)境污染

香精香料是我國(guó)進(jìn)出口貿(mào)易的重要組成部分，而且在我們?nèi)粘Ｉ钪械倪\(yùn)用也和廣泛。但是傳統(tǒng)的香精香料的生產(chǎn)缺乏安全的質(zhì)量保障，而且很容易造成環(huán)境的污染。據(jù)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，歷史上有很長(zhǎng)一段時(shí)間我國(guó)的香精香料的出口受到限制，原因是香精香料中含有的有害雜質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)，這些歸根結(jié)底是由化學(xué)生產(chǎn)工藝存在缺陷所導(dǎo)致的，提取材料的成分以及包裝材料的不當(dāng)使用都會(huì)影響香精香料的質(zhì)量。針對(duì)此問(wèn)題，我國(guó)開(kāi)始拓展綠色科技，將綠色化工技術(shù)運(yùn)用于香精香料的生產(chǎn)中，采用綠色無(wú)污染的包裝材料，而且在生產(chǎn)工藝過(guò)程中運(yùn)用綠色科技不斷的降低有害物質(zhì)的含量，同時(shí)嚴(yán)格控制香精香料的生產(chǎn)工藝流程，加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)檢。運(yùn)用綠色科技，不斷的研發(fā)新的化學(xué)生產(chǎn)工藝，進(jìn)而生產(chǎn)出高質(zhì)量、低能耗的香料香精，減少環(huán)境的污染，促進(jìn)生產(chǎn)的發(fā)展和進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展。

4結(jié)語(yǔ)

篇5

關(guān)鍵詞：生化工程；生物技術(shù)；計(jì)算機(jī)技術(shù)；過(guò)程控制；反應(yīng)器

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）51-0136-02

自上世紀(jì)50年代初在國(guó)內(nèi)高校首開(kāi)發(fā)酵工程專業(yè)以來(lái)，《生化工程》課程一直作為江南大學(xué)生物工程專業(yè)重點(diǎn)建設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。圍繞培養(yǎng)實(shí)踐型、應(yīng)用型發(fā)酵工程人才，我們?cè)诮虒W(xué)中，堅(jiān)持理論與實(shí)踐結(jié)合，在教學(xué)方法上進(jìn)行了有益的嘗試。在生化工程的教學(xué)過(guò)程中，除了圍繞《生化工程》的相關(guān)教材講述生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)與反應(yīng)器方面的基礎(chǔ)理論外，重點(diǎn)還介紹了最新技術(shù)在發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化與控制以及生化反應(yīng)器放大中的應(yīng)用。

一、基于代謝工程和智能工程的集約型發(fā)酵過(guò)程控制

發(fā)酵過(guò)程控制技術(shù)是利用過(guò)程自動(dòng)控制和系統(tǒng)工程的手段，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)控諸如底物流加速度、通風(fēng)量、攪拌速度、溫度、pH、操作時(shí)間和方式等外部環(huán)境因子對(duì)發(fā)酵過(guò)程的性能指標(biāo)實(shí)施優(yōu)化。發(fā)酵過(guò)程控制技術(shù)可以稱得上是發(fā)酵工程的核心關(guān)鍵技術(shù)。近年來(lái)，以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的智能工程技術(shù)和以代謝工程為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)逐步、大量地滲入到發(fā)酵過(guò)程的建模、過(guò)程故障診斷和早期預(yù)警乃至過(guò)程控制與優(yōu)化等諸多領(lǐng)域。先進(jìn)的過(guò)程控制技術(shù)、智能工程技術(shù)、代謝工程技術(shù)與發(fā)酵工程的融合才是現(xiàn)酵過(guò)程控制的發(fā)展方向和大趨勢(shì)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（artificial neural network，ANN）作為人工智能技術(shù)的核心，其固有的學(xué)習(xí)特性和模擬非線性的能力非常適合發(fā)酵過(guò)程，目前在發(fā)酵工程中的應(yīng)用相當(dāng)普遍，在系統(tǒng)辨識(shí)、建模、優(yōu)化、控制等各方面都有廣泛的應(yīng)用和顯著的效果[1]。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能由已知的過(guò)程輸入得到過(guò)程的輸出，從而建立過(guò)程模型。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用主要是由于它具有以下特點(diǎn)：（1）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有典型黑箱模型的特性。（2）對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各接點(diǎn)間的連接權(quán)值包含著對(duì)過(guò)程輸入、輸出關(guān)系的描述，通過(guò)選擇一定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和較為方便的學(xué)習(xí)過(guò)程，多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能以任意精度逼近任意非線性映射，帶來(lái)了一種有效的、智能的表達(dá)工具。（3）模型一般為多輸入和多輸出的并行信息存儲(chǔ)與處理結(jié)構(gòu)，從而具有獨(dú)特的容錯(cuò)性和并行計(jì)算特點(diǎn)，大量復(fù)雜的控制算法能夠得以快速實(shí)現(xiàn)，因此可方便地用于多變量控制系統(tǒng)。（4）固有的學(xué)習(xí)能力降低了系統(tǒng)的不確定性，適應(yīng)環(huán)境變化的泛化能力得到了增加。在估計(jì)預(yù)測(cè)過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的連接權(quán)值的綜合作用即是模型的具體表達(dá)，使模型充當(dāng)了一個(gè)逼近真實(shí)過(guò)程模型的角色。用于網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本和檢驗(yàn)樣本能否達(dá)到令人滿意的精度或可信度是衡量神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模效果好壞的主要依據(jù)。ANNPR控制策略在控制和優(yōu)化畢赤酵母生產(chǎn)外源蛋白的控制中起到了很好的效果。例如該控制策略在甘油流加培養(yǎng)階段維持較高的重組畢赤酵母比生長(zhǎng)速率，同時(shí)避免誘導(dǎo)前甘油的積累，最終提高pIFN-α的產(chǎn)率。除了pIFN-α發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程，這一新的控制方法還能用于其他畢赤酵母表達(dá)外源蛋白的過(guò)程。

二、發(fā)酵過(guò)程在線故障診斷和早期預(yù)警技術(shù)

在實(shí)際的發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程中，僅僅依靠發(fā)酵過(guò)程的控制和優(yōu)化并不能確保生產(chǎn)過(guò)程中每一批次的高效和穩(wěn)定。而且一些在線參數(shù)測(cè)量電極在工業(yè)上的應(yīng)用還不夠成熟。一旦過(guò)程參數(shù)偏離最優(yōu)的控制水平，發(fā)酵產(chǎn)量就會(huì)大大下降，甚至導(dǎo)致發(fā)酵徹底失敗。甲醇營(yíng)養(yǎng)型畢赤酵母是目前應(yīng)用效果好且用途最廣泛的一種外源蛋白表達(dá)系統(tǒng)。它具有許多明顯的優(yōu)勢(shì)，蛋白分泌表達(dá)的啟動(dòng)子受到誘導(dǎo)劑甲醇的嚴(yán)格調(diào)控，誘導(dǎo)表達(dá)的大部分目標(biāo)蛋白可以分泌到胞外，有利于降低下游的分離和純化的成本等。在發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程中，基于OUR變化模式的故障診斷方法是一種常用的方法，但運(yùn)用單一過(guò)程參數(shù)進(jìn)行過(guò)程控制和分析不具有代表性。通過(guò)選取多個(gè)在線參數(shù)，針對(duì)不同的畢赤酵母發(fā)酵過(guò)程，建立通用的診斷模型具有廣泛的意義。在畢赤酵母表達(dá)重組融合蛋白過(guò)程中，在誘導(dǎo)期如何準(zhǔn)確有效地控制甲醇的濃度并保持pH值的穩(wěn)定是發(fā)酵過(guò)程控制的關(guān)鍵。以前的各種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法大都基于復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析和各種網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，沒(méi)有具體結(jié)合發(fā)酵過(guò)程的特性，菌體的代謝以及生理狀態(tài)分析，參數(shù)的選擇也沒(méi)有針對(duì)不同階段的發(fā)酵特性，識(shí)別的效果相對(duì)較差。但是通過(guò)對(duì)所有的在線數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)篩選，基于對(duì)誘導(dǎo)期菌體生理狀態(tài)和發(fā)酵過(guò)程參數(shù)的深入研究，提出的基于自聯(lián)想神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷系統(tǒng)能起到很好的效果[2]。

建立具有故障診斷和早期預(yù)警功能的自我聯(lián)想型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)AANN大致包括五個(gè)主要步驟。首先在正常發(fā)酵條件下，對(duì)一些關(guān)鍵過(guò)程參數(shù)進(jìn)行在線的監(jiān)測(cè)和存儲(chǔ)，建立具有系統(tǒng)生成、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)生成等功能的軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)。然后建立上述狀態(tài)變量的數(shù)值以及相應(yīng)的誤測(cè)數(shù)據(jù)與“正常”和“非正?！卑l(fā)酵的性能指標(biāo)（以產(chǎn)物濃度、生產(chǎn)強(qiáng)度、糖酸轉(zhuǎn)化率等為基準(zhǔn)）間的簡(jiǎn)單、定性關(guān)系表，從而為實(shí)現(xiàn)早期預(yù)警后、反推故障原因、及時(shí)采取補(bǔ)救措施提供依據(jù)和可能的信息。接著建立具有故障診斷和早期預(yù)警功能的自我聯(lián)想型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)AANN。通過(guò)對(duì)已知正常發(fā)酵樣本數(shù)據(jù)中未參與訓(xùn)練、學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算，確認(rèn)所建立的AANN模型的通用性和精確度可以達(dá)到和滿足規(guī)定要求。然后建立基于AANN模型的在線故障診斷和早期預(yù)警。最后一旦AANN模型檢測(cè)到發(fā)酵處于“異?！睜顟B(tài)，則可以反推可能造成發(fā)酵處于“異?！睜顟B(tài)的原因。比如說(shuō)，檢查一下溫度、pH、溶氧電極和尾氣分析儀是否出現(xiàn)故障，氣路和水路（冷卻水）有無(wú)堵塞，等等。如果能夠找到原因，則采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施，促使發(fā)酵盡快恢復(fù)正常；如果確實(shí)找不到原因，則可繼續(xù)等待一段時(shí)間、觀察發(fā)酵能否自動(dòng)恢復(fù)正常。如果仍然不行，則應(yīng)當(dāng)機(jī)立斷、及時(shí)放罐。總之，應(yīng)用自我聯(lián)想型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的目的在于建立以人工智能工程為基礎(chǔ)的、簡(jiǎn)易、通用和集約型發(fā)酵過(guò)程控制系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)發(fā)酵過(guò)程中的故障診斷和早期預(yù)警。

三、計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)在生化反應(yīng)器設(shè)計(jì)和放大中的應(yīng)用

計(jì)算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics，簡(jiǎn)稱CFD）模擬是21世紀(jì)流體力學(xué)領(lǐng)域的重要技術(shù)之一，該模擬技術(shù)的基本原理是利用離散化的數(shù)值算法求解控制流體流動(dòng)的微分方程，得出連續(xù)流場(chǎng)在一定區(qū)域上的離散分布規(guī)律，從而“模擬”流體流動(dòng)情況。FLUENT是目前世界應(yīng)用范圍最廣的商業(yè)CFD軟件包之一，該軟件在對(duì)流態(tài)進(jìn)行數(shù)值仿真模擬計(jì)算方面有著廣泛應(yīng)用。帶攪拌的生物反應(yīng)器在發(fā)酵工業(yè)有著廣泛應(yīng)用，攪拌和混合是化學(xué)工業(yè)中重要的單元操作，體系混合過(guò)程和效果往往成為影響反應(yīng)產(chǎn)率等的重要因素。為評(píng)估和研究攪拌系統(tǒng)的傳氧效率和功率消耗，優(yōu)化反應(yīng)器的整體結(jié)構(gòu)，采用計(jì)算流體力學(xué)技術(shù)對(duì)所設(shè)計(jì)的新型反應(yīng)器進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬，采用FLUENT？作為計(jì)算平臺(tái)，采用基于Euler-Euler方法的Mixture模型處理氣液兩相流問(wèn)題，氣泡聚并和破裂過(guò)程通過(guò)群落平衡方程計(jì)算，最后將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較[3]。計(jì)算表明CFD計(jì)算的各參數(shù)預(yù)測(cè)值與測(cè)量值偏差均在±10%以內(nèi)，能夠較準(zhǔn)確地再現(xiàn)設(shè)備內(nèi)流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這為利用數(shù)值模擬技術(shù)優(yōu)化反應(yīng)器設(shè)計(jì)和生物反應(yīng)器工程放大奠定了基礎(chǔ)。在前期工作中，通過(guò)中試生產(chǎn)和80立方生產(chǎn)規(guī)模下的結(jié)冷膠發(fā)酵過(guò)程試驗(yàn)，新型通風(fēng)發(fā)酵罐表現(xiàn)出優(yōu)良的傳質(zhì)性能和節(jié)能效果，不僅是結(jié)冷膠的發(fā)酵產(chǎn)率從18g/L提高到22g/L，而且單批發(fā)酵過(guò)程的電耗節(jié)省20%，顯示出技術(shù)良好的應(yīng)用前景。由于這種新型的通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備在發(fā)酵領(lǐng)域具有普遍意義和寬廣應(yīng)用范圍，對(duì)于通風(fēng)發(fā)酵領(lǐng)域的產(chǎn)品都有參考意義，所建立的設(shè)計(jì)和制造方法對(duì)于大型發(fā)酵罐的放大方法具有重要的現(xiàn)實(shí)參考意義。

采用以CFD數(shù)值模擬為主結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)量驗(yàn)證的方法研究了三層組合槳對(duì)黃原膠溶液的氣液分散及混合的效果。根據(jù)發(fā)酵罐下部通氣的特點(diǎn)，底層攪拌槳選擇徑向流攪拌槳，中層和上層槳設(shè)置了軸向流攪拌槳。具體槳型選擇為徑向流槳為SPT槳，軸向流槳為四葉旋槳式攪拌器（KSX）。

四、結(jié)束語(yǔ)

生化工程課程具有知識(shí)點(diǎn)多，學(xué)科交叉性和應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。課程項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中，教學(xué)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該結(jié)合最新科研轉(zhuǎn)化成果，提煉生化工程的典型案例，將生化工程的理論學(xué)習(xí)與工程學(xué)習(xí)緊密結(jié)合起來(lái)。新增案例庫(kù)、例題庫(kù)等，以典型發(fā)酵工程案例為引子，結(jié)合生化工程的理論知識(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和科學(xué)的思維方法。注重在課堂上引入最新科研成果，對(duì)開(kāi)拓學(xué)生視野、了解生化工程領(lǐng)域最新科學(xué)前沿技術(shù)的發(fā)展具有重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]史仲平，潘豐.發(fā)酵過(guò)程解析、控制與檢測(cè)技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

篇6

關(guān)鍵詞：化學(xué)反應(yīng)工程；教學(xué)；Excel

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）21-0264-02

化學(xué)反應(yīng)工程是一門(mén)實(shí)驗(yàn)和工程計(jì)算緊密結(jié)合的課程?；瘜W(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的測(cè)定需要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、擬合，而反應(yīng)器設(shè)計(jì)中，反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型的求解過(guò)程，涉及到迭代計(jì)算、微分、積分、數(shù)值統(tǒng)計(jì)等過(guò)程，更是難以通過(guò)手算進(jìn)行求解的。

Excel軟件具有強(qiáng)大的圖表及數(shù)值處理功能，用戶無(wú)須編程便可進(jìn)行多項(xiàng)式擬合、非線性單變量求解、多變量規(guī)劃求解等復(fù)雜計(jì)算，在眾多領(lǐng)域都獲得了廣泛的應(yīng)用[1-3]?，F(xiàn)以根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求解反應(yīng)速率方程、數(shù)值積分和非等溫反應(yīng)器反應(yīng)器溫度、轉(zhuǎn)化率求解為例，介紹其在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)中的應(yīng)用。

一、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求解反應(yīng)速率方程

在化學(xué)反應(yīng)工程中，反應(yīng)式aA+bB=pP+sS的冪指數(shù)型反應(yīng)速率方程可以寫(xiě)成

二、計(jì)算數(shù)值積分

在計(jì)算管式反應(yīng)器體積，某一轉(zhuǎn)化率對(duì)應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間等情況時(shí)，需要進(jìn)行積分。當(dāng)積分公式比較復(fù)雜時(shí)，無(wú)法直接得到解析解，需要用數(shù)值方法進(jìn)行積分。

在excel中，可以用圖4所示的工具表進(jìn)行計(jì)算[5]。表中定義的公式有

delta=（Sheet1！$B$7-Sheet1！$B$5）/500/10^n

F_X=EVALUATE（Sheet1！$B$3&"+0*x"）*delta

Integral_Fx=SUM（F_X）

n=Sheet1！$B$10

X=Sheet1！$B$5+（（ROW（Sheet1！$1：$500）-1）*10^n+TRANSPOSE（ROW（OFFSET（Sheet1！$A$1，0，0，10^n，1））））*delta"

其中delta生成x的分割間距，X生成每個(gè)分割點(diǎn)的x值數(shù)組，n為精度控制值，F(xiàn)_X為計(jì)算每個(gè)分割小條的面積，生成一個(gè)內(nèi)存數(shù)組，Integral_Fx為將每個(gè)小條的面積總和，即f（x）函數(shù)的數(shù)值積分。

通過(guò)輸入被積分函數(shù)，積分上下限，選擇計(jì)算精度，就可以得到積分的結(jié)果。其中選擇高精度結(jié)果為6.10861，該結(jié)果與解析6.109相差不大，能夠滿足精度要求。

三、計(jì)算非等溫反應(yīng)器的反應(yīng)溫度、轉(zhuǎn)化率

在非等溫反應(yīng)器中，反應(yīng)速率除了受反應(yīng)物濃度的影響外，還要受到溫度的影響。放熱反應(yīng)，放出的熱量使反應(yīng)速率加快，而反應(yīng)加快會(huì)放出更多的熱量，促使反應(yīng)溫度進(jìn)一步升高。因此，對(duì)非等溫反應(yīng)器的計(jì)算，要同時(shí)聯(lián)立物料衡算和能量衡算方程進(jìn)行求解?？梢杂肊xcel軟件的單變量求根功能來(lái)計(jì)算。

四、結(jié)論

采用Excel軟件，能夠借助現(xiàn)代化的辦公軟件，完成化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)中數(shù)據(jù)分析、圖形展示、數(shù)據(jù)處理工作。該方法可以大大簡(jiǎn)化解題過(guò)程，提高教學(xué)效率和學(xué)習(xí)效率，并有助于學(xué)生深入了解計(jì)算機(jī)計(jì)算的一般步驟，培養(yǎng)學(xué)生的軟件開(kāi)發(fā)能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]張香蘭，曹俊雅，張軍，解強(qiáng).Excel及化工流程模擬軟件在化工專業(yè)設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用，化工高等教育，2012，（3）：98-102.

篇7

1、教學(xué)內(nèi)容的選擇

為適應(yīng)我院“培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展”的要求，首先應(yīng)從培養(yǎng)應(yīng)用型人才角度出發(fā)，對(duì)《化工制圖》的教學(xué)體系進(jìn)行研究，針對(duì)教材、教學(xué)課件等多個(gè)環(huán)節(jié)，探索并形成一種適用于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)體系;其次要注意結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，選擇實(shí)際生產(chǎn)中具有代表性的設(shè)計(jì)題目，組織學(xué)生去安慶石化現(xiàn)場(chǎng)參觀，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合的目標(biāo)，能夠極大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而能更好的培養(yǎng)其工程意識(shí)和空間想象能力;最后更注重實(shí)踐性教學(xué)，突出對(duì)學(xué)生空間想象能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。了解AutoCAD在化工制圖中的應(yīng)用，利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段來(lái)提高學(xué)生的繪圖技能。結(jié)合安徽大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院培養(yǎng)目標(biāo)和用人單位的需求，推進(jìn)本課程的改革，提高其教學(xué)質(zhì)量，首先要合理規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。突出化工制圖的特點(diǎn)，將機(jī)器零部件、連接件和裝配圖以及化工設(shè)備圖、工藝流程圖和管道布置圖的表達(dá)特點(diǎn)重點(diǎn)講解;將國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范貫穿教學(xué)的始終;在注重理論教學(xué)的同時(shí)，還要加大實(shí)踐教學(xué)的力度，合理安排理論和實(shí)踐的教學(xué)比例。另外，AutoCAD是現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)的一個(gè)主要內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生較為扎實(shí)的制圖基礎(chǔ)，具有空間思維能力、處理化工制圖能力，為后續(xù)課程設(shè)計(jì)服務(wù)為目的。

2、教學(xué)方法的改進(jìn)

（1）板書(shū)、化工制圖多媒體課件和AutoCAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制圖三者結(jié)合的教學(xué)模式在教學(xué)模式上，根據(jù)內(nèi)容選擇不同的教學(xué)模式，如:首先從工程實(shí)踐中抽象出具有代表性的任務(wù)，使學(xué)生明確課堂的教學(xué)目標(biāo)，引發(fā)學(xué)生積極動(dòng)腦思考和激發(fā)學(xué)生的求知欲望;然后對(duì)給定的任務(wù)進(jìn)行分析，啟發(fā)學(xué)生嘗試運(yùn)用已掌握的知識(shí)解決新問(wèn)題，引發(fā)學(xué)生深入思考和創(chuàng)造思維;接著再闡述相關(guān)知識(shí)，指出教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)以及相應(yīng)的解決方法;下一步進(jìn)行課堂練習(xí)，讓學(xué)生舉一反三的運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題，培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)造性思維，讓學(xué)生既動(dòng)腦又動(dòng)手，增強(qiáng)實(shí)踐能力和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力;最后進(jìn)行課堂小結(jié)，總結(jié)要點(diǎn)和解決問(wèn)題的方法途徑、注意事項(xiàng)，加深學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解。教師用黑板親自示范作圖步驟、作圖的思路以及規(guī)范等，可以引導(dǎo)和示范學(xué)生手工繪圖，例如，在畫(huà)六棱柱時(shí)應(yīng)該先畫(huà)定位軸線，再畫(huà)出上下兩個(gè)底面的三視圖，最后補(bǔ)全棱線。這樣有利于老師與學(xué)生互動(dòng)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。采用多媒體講授作圖，可以做到圖文并貌，并可以呈現(xiàn)二維圖形和三維模型之間的相互轉(zhuǎn)化，例如學(xué)生都感覺(jué)到換面法和截交線、相貫線很難理解，通過(guò)多媒體可以非常直觀，形象的表現(xiàn)出來(lái)，幫助學(xué)生建立空間的概念，提高空間想象力。采用AutoCAD計(jì)算機(jī)輔助作圖是現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)中的一門(mén)基礎(chǔ)技能，在化工企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，它可以培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和快速處理工程圖樣的能力，從而進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

（2）化工制圖與課程設(shè)計(jì)相結(jié)合

《化工制圖與AutoCAD》是一門(mén)理論性很強(qiáng)的課程，如果只注重基礎(chǔ)理論教學(xué)，而忽視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，則往往會(huì)造成實(shí)踐與理論的脫節(jié)，同時(shí)課堂教學(xué)的效果也不理想。充分利用各種實(shí)物模型，有機(jī)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，走進(jìn)工廠，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。在學(xué)習(xí)化工制圖的過(guò)程中，將課程設(shè)計(jì)中用到的繪圖知識(shí)貫穿始終，可以讓學(xué)生階段性的練習(xí)國(guó)標(biāo)及行業(yè)規(guī)范的應(yīng)用，如何繪制工藝流程圖、零件圖及裝配圖等。對(duì)于復(fù)雜的塔器或熱交換器等化工設(shè)備，很難通過(guò)語(yǔ)言表達(dá)或文字?jǐn)⑹鰜?lái)表達(dá)模型演示的效果，這是可以充分利用多媒體工具，AutoCAD能迅速準(zhǔn)確的繪制所需的各種化工制圖圖樣，而且具有強(qiáng)大的編輯功能，提高學(xué)生繪制各種化工工程圖樣的能力。這樣學(xué)生在后續(xù)的課程設(shè)計(jì)中就會(huì)對(duì)化工制圖的知識(shí)靈活運(yùn)用。通過(guò)化工制圖與課程設(shè)計(jì)的結(jié)合，充分培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力和空間想象能力，通過(guò)啟發(fā)和誘導(dǎo)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效的培養(yǎng)和訓(xùn)練，為學(xué)生提供一個(gè)生動(dòng)、形象的立體化教學(xué)環(huán)境，充分培養(yǎng)學(xué)生的空間思維和動(dòng)手能力。

二、結(jié)語(yǔ)

篇8

關(guān)鍵詞： 煤氣化 傳統(tǒng)教學(xué)方式 情景教學(xué)法

前言

煤化工生產(chǎn)為連續(xù)化的大規(guī)模生產(chǎn)，工藝流程長(zhǎng)、設(shè)備龐大、自動(dòng)化程度高，需具有一定專業(yè)技能的操作工進(jìn)行作業(yè)。從確保生產(chǎn)穩(wěn)定、安全、高效、節(jié)能、環(huán)保等方面考慮，企業(yè)不允許實(shí)習(xí)學(xué)生動(dòng)手操作。另外，煤化工生產(chǎn)裝置投資費(fèi)用高，近期不可能在學(xué)校建立真正的生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)基地。由于以上原因，在真正的生產(chǎn)場(chǎng)所鍛煉并提高學(xué)生的職業(yè)能力、操作技能、通用能力等是有一定難度的。

1.煤氣化課程傳統(tǒng)授課方式

1-煤氣發(fā)生爐2-燃燒室3-洗氣箱4-廢熱鍋爐5-洗氣塔6-料斗7-煙

如圖1所示，采用傳統(tǒng)教學(xué)方式，間歇式煤氣化生產(chǎn)合成氨原料氣-半水煤氣工藝的介紹以煤氣發(fā)生爐為核心，按照設(shè)備順序逐一介紹各設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理、作用及操作控制要點(diǎn)等，然后將整個(gè)工藝流程連貫起來(lái)介紹原輔材料的輸入和產(chǎn)品的輸出等過(guò)程。［1］

傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的主要問(wèn)題是：學(xué)生讀圖能力較差，對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理不了解；學(xué)生對(duì)原料來(lái)源、性質(zhì)、狀態(tài)及預(yù)處理過(guò)程不清楚，對(duì)產(chǎn)品的去向不清楚；大多數(shù)學(xué)生對(duì)工藝流程圖的理解難度較大。針對(duì)上述問(wèn)題，筆者嘗試在煤氣化生產(chǎn)工藝中采用情景教學(xué)法。

2.情景教學(xué)法的應(yīng)用

情景教學(xué)法是教師根據(jù)課程內(nèi)容所描繪的情景，設(shè)計(jì)形象鮮明的畫(huà)面或動(dòng)畫(huà)、視頻短片等，輔之以詳細(xì)的解說(shuō)，使學(xué)生仿佛置身其間，如臨其境；師生在此情此景之中進(jìn)行著的一種情景交融的教學(xué)活動(dòng)。因此，情景教學(xué)法對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟迪思維，開(kāi)發(fā)智力等方面有獨(dú)到之處。

采用情景教學(xué)法，一般來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)“感知―理解―深化”三個(gè)教學(xué)階段來(lái)進(jìn)行。

2.1 感知――創(chuàng)設(shè)畫(huà)面，引入情境，形成表象。

如圖2所示，首先介紹氣化原料，即：焦炭、塊煤、型煤等，并設(shè)置問(wèn)題：三種不同原料各自的特征是什么？有何共同點(diǎn)？為什么國(guó)內(nèi)現(xiàn)在多數(shù)氮肥企業(yè)采用型煤制氣？［2］

多數(shù)學(xué)生不知道型煤是什么，怎樣加工而成的。此時(shí)，可進(jìn)一步引入一些圖片或視頻短片介紹型煤加工工藝，如圖3所示。

接著介紹煤氣化制合成氨原料氣的氣化劑：空氣和水蒸氣，以及氣化劑的供給方式。

水蒸氣自蒸汽總管來(lái)，空氣則通過(guò)高壓離心通風(fēng)機(jī)輸送，如圖4所示。

將型煤加入煤氣發(fā)生爐，然后交替通入空氣和水蒸氣進(jìn)行氣化反應(yīng)，制造合成氨原料氣-半水煤氣，煤氣發(fā)生爐結(jié)構(gòu)示意圖及工作原理如圖5所示。

由于煤氣化容易產(chǎn)生氣-固夾帶現(xiàn)象，影響后續(xù)工序的正常生產(chǎn)，因此多數(shù)氮肥企業(yè)在煤氣發(fā)生爐出口增設(shè)了旋風(fēng)分離器，以替代傳統(tǒng)工藝流程中的燃燒室，如圖6所示。

經(jīng)氣-固分離并回收煤氣顯熱后，半水煤氣進(jìn)入洗氣塔進(jìn)行冷卻、凈化。

洗氣塔一般采用填料吸收塔，為了讓學(xué)生了解塔內(nèi)的氣液傳質(zhì)情況，此時(shí)播放一段填料塔氣液吸收的視頻錄像，并提供填料塔結(jié)構(gòu)圖和物料進(jìn)出口示意圖，如圖7所示。

半水煤氣經(jīng)除塵、回收熱量、洗滌冷卻后，送氣柜儲(chǔ)存，供下一工序使用，圖8是氣柜的外形圖和工作原理圖。

2.2 理解――深入情景，理解流程。

在介紹完煤氣化工藝流程中的原料、產(chǎn)品及主要設(shè)備后，此時(shí)再引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合課本上所學(xué)習(xí)到的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際思考前面提到的相關(guān)問(wèn)題，并逐一解決。

原料：采用型煤，可以將大量粉煤加工成型，原料適應(yīng)范圍更廣，原料成本更低，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益更好。采用水蒸氣和空氣為氣化劑，主要完成以下兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)：

C(g)+O2(g)=CO2(g)-Q1

目的：提高爐溫，蓄積熱量，為制氣作準(zhǔn)備。

C(g)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)+Q2

目的：大規(guī)模制氣。

氣體凈化：半水煤氣經(jīng)旋風(fēng)分離器除塵、水膜除塵并降溫，為下一工序脫硫作準(zhǔn)備。

能量回收：廢熱鍋爐回收煤氣顯熱，副產(chǎn)低壓飽和蒸氣并返回煤氣發(fā)生爐作為氣化劑，以降低制氣成本。

產(chǎn)品輸出：半水煤氣送氣柜儲(chǔ)存供下一工序使用。

2.3 深化――再現(xiàn)情境。

煤氣化生產(chǎn)合成氨原料氣-半水煤氣的過(guò)程，是一個(gè)典型化工產(chǎn)品的制造過(guò)程，主要包含以下兩個(gè)單元過(guò)程。

①化學(xué)反應(yīng)單元過(guò)程――煤氣化過(guò)程。

②化工單元操作過(guò)程――流體輸送（如空氣及煤氣的輸送、洗滌水的輸送）、傳熱（廢熱鍋爐回收余熱）、非均相物系的分離（旋風(fēng)分離器氣-固分離）、傳質(zhì)（洗氣塔）等。

將上述單元過(guò)程設(shè)備按照情景教學(xué)法介紹的先后順序，重新繪制工藝流程示意圖如圖9所示。

3.運(yùn)用情景教學(xué)法的注意事項(xiàng)

設(shè)計(jì)情景是情景教學(xué)法的關(guān)鍵，情景設(shè)置，直接影響著情景教學(xué)法的教學(xué)實(shí)效。因此創(chuàng)設(shè)情景時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

3.1有趣味性：通過(guò)圖片、動(dòng)畫(huà)或視頻短片等多種形式調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

3.2有針對(duì)性：必須緊扣教材重點(diǎn)、難點(diǎn)。

3.3有誘發(fā)性：引導(dǎo)學(xué)生將畫(huà)面與問(wèn)題和書(shū)本理論聯(lián)系起來(lái)，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。

3.4有代表性：是學(xué)生在學(xué)習(xí)中普遍關(guān)注卻又不易弄懂的問(wèn)題，能揭示學(xué)生的思維誤區(qū)。

3.5有典型性：容易發(fā)現(xiàn)或捕捉到材料與理論之間的內(nèi)在聯(lián)系，具體材料能深刻、透徹、全面地說(shuō)明理論。

參考文獻(xiàn)：

篇9

《西餐工藝學(xué)》課程實(shí)施理實(shí)一體化教學(xué)的必要性主要有以下兩點(diǎn)：一是指外在的，即當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化發(fā)展下對(duì)職業(yè)教育發(fā)展的需求；二是指內(nèi)在的，即從課程本身出發(fā)，通過(guò)改變教學(xué)模式，提高學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的把握度。

1.1職業(yè)教育的需要

職業(yè)教育是我國(guó)教育系統(tǒng)中重要的一部分[1]。我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新階段，社會(huì)對(duì)職業(yè)教育的發(fā)展提出了迫切的需求。職業(yè)教育水平提升，才能為發(fā)展潮流提供更多高質(zhì)量的職業(yè)人才。通過(guò)職業(yè)教育在全社會(huì)弘揚(yáng)工匠精神，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)大量的大國(guó)工匠這一職業(yè)教育的最終目標(biāo)。雖然我國(guó)的高等職業(yè)教育已經(jīng)發(fā)展了十幾年，但是傳統(tǒng)的“一把刀，一口鍋，一個(gè)黑板，一張嘴，一本書(shū)”的教學(xué)模式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代教學(xué)的需要，社會(huì)的發(fā)展推動(dòng)著教育者改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，尋找更加適合當(dāng)代學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)模式成了教育者的任務(wù)之一。對(duì)于《西餐工藝學(xué)》這門(mén)課程，理實(shí)一體化的教學(xué)方法將更適合學(xué)生掌握這門(mén)課程。

1.2《西餐工藝學(xué)》課程的需要

《西餐工藝學(xué)》作為高校烹飪與營(yíng)養(yǎng)教育、烹調(diào)工藝與營(yíng)養(yǎng)專業(yè)的必修課，課程主要介紹西餐的特點(diǎn)、選料、刀工、調(diào)味、烹調(diào)、裝盤(pán)分類等及西餐各主要流派及其特點(diǎn)[2]。通過(guò)學(xué)習(xí)，掌握意大利菜、法國(guó)菜和東南亞菜肴的制作，讓學(xué)生了解西餐菜肴的特色和魅力。以往我們采用傳統(tǒng)的“先理后實(shí)”的教學(xué)模式，學(xué)生缺少直觀認(rèn)識(shí)西餐的機(jī)會(huì)，沒(méi)辦法較直觀地引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)西餐的大門(mén)。掌握西餐生產(chǎn)原理、西餐飲食文化往往是學(xué)生一個(gè)很大的問(wèn)題。在傳統(tǒng)教學(xué)方法下，學(xué)生入門(mén)很慢，死記硬背的學(xué)習(xí)方法讓學(xué)生產(chǎn)生厭倦的情緒。理實(shí)一體化教學(xué)法采用多種教學(xué)方法，且各種方法之間相互配合，能讓學(xué)生在學(xué)中玩、玩中記，理論實(shí)踐靈活運(yùn)用，故能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生不覺(jué)得枯燥乏味，自然能夠真正有效地吸收老師傳授的知識(shí)，達(dá)到理想的教學(xué)效果。

2.《西餐工藝學(xué)》實(shí)施一體化教學(xué)的條件

理實(shí)一體化教學(xué)的實(shí)施對(duì)教學(xué)過(guò)程提出了新的要求，需要具備以下幾點(diǎn)：

2.1理實(shí)一體化教學(xué)實(shí)訓(xùn)室

理實(shí)一體化教學(xué)法是理論與實(shí)際操作同時(shí)進(jìn)行，這就嚴(yán)格強(qiáng)調(diào)了時(shí)間和空間的同一性，把基礎(chǔ)理論搬到實(shí)訓(xùn)室中，理論講解和實(shí)際操作融為一體，通過(guò)教師的講授、示范、輔導(dǎo)等，讓學(xué)生全方位地接受知識(shí)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的大腦、眼、耳、鼻、口、手等進(jìn)行學(xué)習(xí)。還要求該實(shí)訓(xùn)室必須有足夠的空間，能配套西餐制作的各種設(shè)備工具，能滿足西餐基礎(chǔ)理論的教學(xué)。實(shí)訓(xùn)室既是學(xué)習(xí)西餐理論知識(shí)的課堂，又是學(xué)習(xí)西餐工藝的課堂[3]。

2.2產(chǎn)學(xué)結(jié)合實(shí)訓(xùn)室

“神都是用子彈喂出來(lái)的”，說(shuō)明不斷實(shí)踐才是學(xué)好技術(shù)的方法。將生產(chǎn)和學(xué)習(xí)結(jié)為一體的西餐廚房，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)將在理實(shí)一體化教學(xué)實(shí)訓(xùn)室學(xué)到的知識(shí)，拿到產(chǎn)學(xué)結(jié)合實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)校可以聘請(qǐng)行業(yè)大師對(duì)學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)指導(dǎo)，學(xué)生經(jīng)過(guò)日復(fù)一日的練習(xí)，勢(shì)必能將所學(xué)的理論知識(shí)真正應(yīng)用到實(shí)際操作中。通過(guò)不斷操作，遇到問(wèn)題時(shí)自主思考，讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用學(xué)到的理論知識(shí)解決實(shí)際操作中遇到的問(wèn)題，對(duì)理論知識(shí)查漏補(bǔ)缺，才能不斷豐富和完善理論知識(shí)。同時(shí)，在一次次的理論與實(shí)操結(jié)合的訓(xùn)練中，不斷提升實(shí)際操作水平，使實(shí)際操作不落后于理論，讓學(xué)生不再僅僅是紙上談兵。

2.3校外實(shí)訓(xùn)室

鑒于在傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題，我們提出要加強(qiáng)學(xué)校與企業(yè)之間的聯(lián)系，積極地探索“工學(xué)結(jié)合”教學(xué)模式在西餐教學(xué)中的運(yùn)用。先安排老師帶著學(xué)生一起下企業(yè)輪崗學(xué)習(xí)一個(gè)學(xué)期，每個(gè)學(xué)生在每個(gè)崗位學(xué)習(xí)一個(gè)月。通過(guò)一個(gè)學(xué)期的工學(xué)結(jié)合，使學(xué)生對(duì)廚房的工作程序有清晰的了解，對(duì)在崗位工作表現(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn)有一定的認(rèn)識(shí)，再讓學(xué)生回學(xué)校學(xué)習(xí)，將自己在不同工作崗位上所存在的理論知識(shí)不足或者實(shí)操技能不夠的缺點(diǎn)補(bǔ)上，半年后再出去餐飲企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)。通過(guò)這樣轉(zhuǎn)變實(shí)習(xí)模式，能夠使學(xué)生充分地接觸全真的廚房工作模式，認(rèn)識(shí)到自己學(xué)習(xí)和技能上的不足，重新回校再進(jìn)行理論和技能的學(xué)習(xí)，再出去頂崗實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)這樣的安排，使學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)后實(shí)踐再調(diào)整學(xué)習(xí)后再實(shí)踐的形式，更有針對(duì)性地得到提高，從而整體上提高教學(xué)效率，同時(shí)為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和長(zhǎng)期職業(yè)發(fā)展打下較好的基礎(chǔ)。

2.4雙師型教師隊(duì)伍

“生源是基礎(chǔ)，教師是關(guān)鍵”。教學(xué)質(zhì)量的好壞，關(guān)鍵取決于教師教學(xué)水平的高低。學(xué)校有計(jì)劃地讓年輕的教師去行業(yè)或餐飲培訓(xùn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)在校教師提高學(xué)歷，鼓勵(lì)教師開(kāi)展教育科研和技術(shù)科研工作是有一定的必要的。在校老師通過(guò)不斷學(xué)習(xí)，提高自身素質(zhì)，從而提高整體教師的素質(zhì)。另外，學(xué)校通過(guò)與企業(yè)的合作，聘用一些行業(yè)大師、烹飪大師、餐飲管理人才到學(xué)校做兼職教師，以更加直觀的角度，教授學(xué)生更多實(shí)用的餐飲企業(yè)理念，積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生更加了解餐飲企業(yè)的現(xiàn)狀與機(jī)遇。通過(guò)校內(nèi)校外相結(jié)合，從而提高教師團(tuán)體的整體能力，這樣才能形成整體優(yōu)秀的師資力量。

3.理實(shí)一體化教學(xué)法在《西餐工藝學(xué)》課程中的應(yīng)用

將理實(shí)一體化教學(xué)法應(yīng)用在《西餐工藝學(xué)》課程中，我們嘗試了很多方法，讓學(xué)生掌握的理論知識(shí)和實(shí)操技能有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生在獲得知識(shí)技能的同時(shí)，學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)和樹(shù)立正確的價(jià)值觀。

3.1教學(xué)前

首先，在學(xué)習(xí)《西餐工藝學(xué)》課程之前，我們?cè)黾恿恕跋缕髽I(yè)，看?N房”這個(gè)環(huán)節(jié)，讓專業(yè)老師帶學(xué)生去西廚房參觀學(xué)習(xí)，并請(qǐng)西廚人員介紹西餐廚房工作流程、各廚房崗位的設(shè)置和各崗位的職責(zé)等，讓學(xué)生真正了解什么是西廚房，熟悉西廚房的工作環(huán)境，對(duì)西廚房工作有初步的感性認(rèn)識(shí)，從而為學(xué)生以后的《西餐工藝學(xué)》奠定基礎(chǔ)。

其次，在學(xué)習(xí)《西餐工藝學(xué)》之前，教師會(huì)組織一次“大師宣講會(huì)”，聘請(qǐng)工作經(jīng)驗(yàn)豐富的行業(yè)大師，如西餐行政總廚、西餐主管、餐飲總監(jiān)、人力資源總監(jiān)等，主要為學(xué)生介紹西廚房的就業(yè)前景、西廚人員需要具備的能力素質(zhì)及個(gè)人職業(yè)生涯發(fā)展的規(guī)劃等，讓學(xué)生知道學(xué)什么、怎么學(xué)，同時(shí)為學(xué)生的職業(yè)生涯發(fā)展規(guī)劃奠定基礎(chǔ)。

3.2教學(xué)中

3.2.1情景模擬

學(xué)生剛開(kāi)始接觸《西餐工藝學(xué)》這門(mén)課，對(duì)于西餐知之甚少，不了解西餐的種類、文化，不了解西餐廚師的作用，廚房和酒店的哪些部門(mén)有聯(lián)系。所以，通過(guò)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，模擬酒店廚房，能夠使學(xué)生感受到西餐基礎(chǔ)理論知識(shí)的重要性，體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。具體安排：將整個(gè)班級(jí)學(xué)生分成若干小組，每三個(gè)同學(xué)一組模擬成立小型西餐廚房，學(xué)生擔(dān)任行政總廚崗位，需要完成的任務(wù)是從餐廳的起名、廚房人員、樓面人員崗位配置、菜單的編排、設(shè)備的需求、成本核算等一系列的任務(wù)，學(xué)生完成這些任務(wù)必須了解西餐廚房的相關(guān)理論知識(shí)，同時(shí)要查閱大量相關(guān)資料，實(shí)地考察廚房生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，學(xué)習(xí)廚房管理基礎(chǔ)等。學(xué)生從原來(lái)被動(dòng)地接受知識(shí)變成教學(xué)活動(dòng)的主動(dòng)參與者。通過(guò)教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，使學(xué)生在實(shí)踐中更好地掌握西餐基礎(chǔ)知識(shí)。

3.2.2?C合演示

綜合演示在理實(shí)一體化教學(xué)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，配套錄播一體教學(xué)平臺(tái)。第一階段教學(xué)由教師根據(jù)西餐正餐上菜順序進(jìn)行演示教學(xué)。具體安排：按照西餐開(kāi)胃菜，西餐湯類，西餐熱菜，西餐點(diǎn)心順序教學(xué)，其中熱菜類按西餐烹調(diào)法教學(xué)，包括溫煮、沸煮、?h、烤、燴、燜、炸、蒸、煎、炒、鐵扒、串燒。關(guān)于基礎(chǔ)湯，兩大基礎(chǔ)冷少司，五大基礎(chǔ)熱少司穿插在具體的菜肴中。如：在演示愷撒沙拉這個(gè)菜肴時(shí)穿插蛋黃醬少司的制作，演示奶油蘑菇湯菜肴時(shí)穿插牛奶少司、奶油少司的制作。另外，還可以將菜肴典故、菜肴制作原理穿插在具體要演示的菜肴當(dāng)中，做到邊講邊做，讓學(xué)生充分了解一個(gè)菜肴的由來(lái)及背后的故事，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使教學(xué)更有效率。第二階段教學(xué)由教師演示歐洲各國(guó)經(jīng)典菜肴，使學(xué)生了解更多相關(guān)的西餐知識(shí)。第三階段教學(xué)由教師演示東南亞各國(guó)風(fēng)味菜肴，使其不僅僅局限于傳統(tǒng)的西餐菜肴，通過(guò)多方面的涉獵，為下一階段的創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。第四階段由學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)以往學(xué)習(xí)的傳統(tǒng)西餐知識(shí)，結(jié)合后期的一些新穎的文化知識(shí)，根據(jù)自己的理念，結(jié)合不同的飲食文化，嘗試創(chuàng)造一些新穎的西餐菜式。

3.2.3角色扮演

在日常創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)課程當(dāng)中，將整個(gè)班級(jí)學(xué)生分成若干小組，每四個(gè)同學(xué)一組模擬成立小型西餐廚房，學(xué)生A擔(dān)任扒爐廚師，學(xué)生B擔(dān)任西爐廚師，學(xué)生C擔(dān)任冷菜廚師，學(xué)生D擔(dān)任加工廚師，由教師擔(dān)任出品主管。實(shí)訓(xùn)地點(diǎn)在產(chǎn)學(xué)結(jié)合實(shí)訓(xùn)室，學(xué)生通過(guò)顧客點(diǎn)單，按質(zhì)按量完成菜肴制作。讓學(xué)生真實(shí)扮演西廚房廚師進(jìn)行生產(chǎn)，從而使他們能盡快適應(yīng)廚房工作，提高綜合技能、管理、團(tuán)隊(duì)合作等各方面能力。

篇10

關(guān)鍵詞：建筑工程設(shè)計(jì)；多學(xué)科；設(shè)計(jì)優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TU198文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

引言：從20世紀(jì)80年代至今，我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制發(fā)生了重大變革，建筑行業(yè)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)模式基本建立。在新形式下，要樹(shù)立一種先進(jìn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)思想。設(shè)計(jì)思想會(huì)在不同程度上影響建筑師的創(chuàng)作，但最終決定建筑設(shè)計(jì)的還是市場(chǎng)，有了完善的市場(chǎng)環(huán)境，加上思想明晰的建筑師，國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)會(huì)更具有生命力。

1 多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)概述

多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化（簡(jiǎn)稱 MDO）是一種通過(guò)充分探索和利用工程系統(tǒng)中相互作用的協(xié)同機(jī)制來(lái)設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)和子系統(tǒng)的方法論。多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)的中心思想是在復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中利用分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)集成各個(gè)學(xué)科的知識(shí)，應(yīng)用有效的設(shè)計(jì)優(yōu)化策略，組織和管理設(shè)計(jì)過(guò)程。多學(xué)科設(shè)計(jì)應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了充分開(kāi)發(fā)利用各個(gè)學(xué)科間相互作用關(guān)系達(dá)到協(xié)同效應(yīng)，在建筑設(shè)計(jì)中進(jìn)行最優(yōu)化的系統(tǒng)整合。由于實(shí)現(xiàn)了多學(xué)科的并行設(shè)計(jì)，節(jié)約了設(shè)計(jì)時(shí)間，更增強(qiáng)了設(shè)計(jì)的效果。

建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)在建筑工程項(xiàng)目的全壽命周期中占有重要位置，不僅影響著工程下階段的子項(xiàng)目質(zhì)量，也影響著建筑的經(jīng)濟(jì)、節(jié)能等效應(yīng)。多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)體現(xiàn)于建筑工程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，在方案設(shè)計(jì)階段，涉及到建筑學(xué)、環(huán)境學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科；在施工圖設(shè)計(jì)階段涉及結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)、暖通等學(xué)科。

目前，建設(shè)工程設(shè)計(jì)中存在耗時(shí)、低效、費(fèi)錢等問(wèn)題，多學(xué)科知識(shí)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用并未得到綜合整合、優(yōu)化，學(xué)科間存在溝通、交流障礙。設(shè)計(jì)中，各學(xué)科信息得不到共享，成為主要的阻力之一。根據(jù)建筑工程設(shè)計(jì)多學(xué)科優(yōu)化理論有效改善了工程設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，并經(jīng)歷了獨(dú)立靜態(tài)優(yōu)化、獨(dú)立動(dòng)態(tài)優(yōu)化和均衡優(yōu)化的理論發(fā)展過(guò)程，使得設(shè)計(jì)中各個(gè)資源優(yōu)勢(shì)得到有效發(fā)揮，合理設(shè)計(jì)資源結(jié)構(gòu)的配置。也就是改變傳統(tǒng)，將各學(xué)科之間的聯(lián)系僅限于建筑工程設(shè)計(jì)的具體問(wèn)題的應(yīng)用，多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)重視了各學(xué)科間的緊密聯(lián)系、互相作用、綜合效應(yīng)。不難發(fā)現(xiàn)，多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化將在建筑工程設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)中引起巨大的影響。

2 多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，先由建筑設(shè)計(jì)師制定符合業(yè)主要求的設(shè)計(jì)方案，再由工程項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員共同設(shè)計(jì)完成設(shè)計(jì)圖紙。工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)一般由結(jié)構(gòu)工程師、機(jī)械工程師、暖通工程師、電氣工程師組成。工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)各工程師在相對(duì)獨(dú)立的環(huán)境下工作，在遇到具體問(wèn)題時(shí)，才通過(guò)合作交流、信息共享來(lái)解決。最后，通過(guò)業(yè)主與工程師間的信息交流，完成設(shè)計(jì)整個(gè)過(guò)程。這種建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)僅能滿足符合建筑物設(shè)計(jì)的各類標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到設(shè)計(jì)上的合理性、實(shí)用性，沒(méi)有過(guò)多的考慮設(shè)計(jì)過(guò)程的系統(tǒng)優(yōu)化。如在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)、照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)上等都處于各自獨(dú)立，使得建筑結(jié)構(gòu)的整體效能、各子系統(tǒng)的配合協(xié)同程度低。而且，設(shè)計(jì)過(guò)程多有人工操作完成，且各工作人員間信息交流不便，導(dǎo)致設(shè)計(jì)階段的耗時(shí)長(zhǎng)、效率差，影響了整個(gè)建筑工程的進(jìn)度。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程和方法不符合現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念，需要經(jīng)過(guò)創(chuàng)新和改變來(lái)完善。分析過(guò)去設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)過(guò)程中大致存在如下問(wèn)題：阻隔了設(shè)計(jì)師間的交流、信息共享存在障礙，工程師將重心較大投入到設(shè)計(jì)的管理和執(zhí)行，忽視了信息的自動(dòng)化和對(duì)信息進(jìn)行的評(píng)價(jià)。如果能合理分配設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，注重設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的資源配置，提高設(shè)計(jì)的效率和效益，提高信息的自動(dòng)化水平和信息評(píng)價(jià)結(jié)果，才能真正達(dá)到建筑設(shè)計(jì)的目的。

建筑工程設(shè)計(jì)中多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)理念還體現(xiàn)在對(duì)于設(shè)計(jì)多套可行性代替方案上。因?yàn)樵O(shè)計(jì)理念的最優(yōu)化來(lái)自于對(duì)多個(gè)可行性方案的不斷的替換和提高。以往，設(shè)計(jì)工程師注重于一個(gè)可行性方案，忽略了設(shè)計(jì)目的在于最優(yōu)化的設(shè)計(jì)。為此，有必要對(duì)設(shè)計(jì)元素做多方面探索、假設(shè)，使其達(dá)到功能上最優(yōu)化。設(shè)計(jì)工程師在良好可變環(huán)境下，尋找替代可行方案的多種幾何與非幾何參數(shù)，實(shí)質(zhì)是在原有的設(shè)計(jì)方案上進(jìn)行修改、替換，達(dá)到優(yōu)化的目的。這類優(yōu)化設(shè)計(jì)不太費(fèi)時(shí)，因其不需要對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)重新定義。通過(guò)多個(gè)可替代方案的結(jié)合，最終確立一種最為優(yōu)化的方案，確立最終的決策。并且，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，引入?yún)?shù)設(shè)計(jì)分析自動(dòng)化替代人工分析操作。避免了參與者在重復(fù)進(jìn)行的人工優(yōu)化整合方案分析中出錯(cuò)，也減少了人工工作量，提高了效率和科學(xué)化的方案設(shè)計(jì)，將多余時(shí)間用來(lái)評(píng)估設(shè)計(jì)結(jié)果和作出科學(xué)決策。

建筑工程設(shè)計(jì)中，MDO技術(shù)的具體應(yīng)用：設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)通過(guò)建立參數(shù)拓?fù)淠Ｐ蛠?lái)定義設(shè)計(jì)空間，選擇可變參數(shù)以及相關(guān)可行域。根據(jù)某個(gè)參數(shù)配置，利用參數(shù)化CAD工具，在設(shè)計(jì)空間中的每個(gè)點(diǎn)建立不同的幾何模型。進(jìn)行幾何模型設(shè)計(jì)的多學(xué)科綜合分析，得出分析結(jié)果，通過(guò)參數(shù)計(jì)算出材料、設(shè)備的用量、成本。用適于設(shè)計(jì)空間搜索需要的統(tǒng)計(jì)方法來(lái)控制新參數(shù)配置的選擇，最后通過(guò)優(yōu)化器反饋空間最優(yōu)的位置。MOD技術(shù)的應(yīng)用，改變了工程師以經(jīng)驗(yàn)為主的參數(shù)設(shè)計(jì)，從協(xié)助參數(shù)指定和對(duì)設(shè)計(jì)空間的規(guī)定方面的角色轉(zhuǎn)變。通過(guò)自動(dòng)化的設(shè)備分析設(shè)計(jì)參數(shù)，工程師將重心轉(zhuǎn)移到解讀、分析、評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)結(jié)果上，為設(shè)計(jì)管理與執(zhí)行騰出時(shí)間，更能綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果。借助高科技，能減輕設(shè)計(jì)工程師的工作量，并加強(qiáng)了決策的科學(xué)性。

3 多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

使用對(duì)象化的數(shù)字物體用以描述和表現(xiàn)真實(shí)世界的建筑構(gòu)件，稱為建筑信息模型。在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理下，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模，動(dòng)態(tài)捕捉和傳遞建筑信息。參數(shù)化的建筑設(shè)計(jì)模型具有真實(shí)世界的行為和屬性表現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)上的智能性、實(shí)用性，通過(guò)參數(shù)化的設(shè)計(jì)保持了建模在真實(shí)世界的反應(yīng)，其設(shè)計(jì)的相互性與真實(shí)世界差異不大。而且，該操作方便、快捷。當(dāng)我們需要對(duì)設(shè)計(jì)圖紙稍加修改時(shí)，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保留原來(lái)資料數(shù)據(jù)，通過(guò)設(shè)置各構(gòu)件的相關(guān)參數(shù)值，可自動(dòng)生成構(gòu)件的空間位置。

參數(shù)化建模是讓設(shè)計(jì)工程師從整體、直觀上審查設(shè)計(jì)建筑本身，幫助分析設(shè)計(jì)上的缺陷，并給出合理、標(biāo)準(zhǔn)的信息模型，設(shè)計(jì)工程師只需在此基礎(chǔ)上通過(guò)幾何形態(tài)的修改來(lái)完成工作內(nèi)容，大大減少了設(shè)計(jì)工作的重復(fù)性。在參數(shù)化建模中，應(yīng)用多學(xué)科知識(shí)，在建筑設(shè)計(jì)原有的基礎(chǔ)上，具備靈活性，滿足人類智能化需要。建模設(shè)計(jì)一般以建立合適的設(shè)計(jì)對(duì)象樹(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。DOT（Design Object Tree）是設(shè)計(jì)對(duì)象樹(shù)英文縮寫(xiě)，其中DO為設(shè)計(jì)對(duì)象，每個(gè)DO包含參數(shù)集、約束集、目標(biāo)集、方法集。

在建筑工程多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)中，根據(jù)設(shè)計(jì)過(guò)程牽涉的各學(xué)科特性及要求，分為若干個(gè)子系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)能夠獨(dú)立分析求解、并行優(yōu)化，建立各個(gè)子系統(tǒng)的關(guān)系，耦合優(yōu)化，最終達(dá)到整體協(xié)調(diào)效應(yīng)即設(shè)計(jì)的最優(yōu)解。該優(yōu)化過(guò)程不僅縮短了循環(huán)設(shè)計(jì)的時(shí)間，并將多種可替代方案進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)了提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的目的和效應(yīng)的目的，提高了工程管理的組織化水平，基于信息化基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，可操作性強(qiáng)等。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)代的進(jìn)步，高層建筑的不斷發(fā)展，建筑的材料、形式及力學(xué)分析模型也將更加復(fù)雜與完善。通過(guò)對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)的優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行分析、探討，從而使建筑設(shè)計(jì)更加科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理。

參考文獻(xiàn)：