時間：2023-12-28 11:50:30
序論：在您撰寫化學(xué)工程與工藝的應(yīng)用時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：化學(xué)工程與工藝；專業(yè)；就業(yè)方向
化學(xué)工程與工藝專業(yè)是一個極富創(chuàng)造性、挑戰(zhàn)性的重要工業(yè)領(lǐng)域，能在化工、石油、能源、輕工、冶金、醫(yī)藥、微電子生產(chǎn)、食品和環(huán)保等多領(lǐng)域行業(yè)，從事產(chǎn)品的研制開發(fā)與評估、過程工藝與裝置的設(shè)計放大、過程科學(xué)研究、高等工程教育、生產(chǎn)過程的控制及經(jīng)營管理等方面工作的高級工程技術(shù)、教育教學(xué)和管理營銷人才，具有技術(shù)密集、人才密集、資本密集的特征，特別是二十一世紀(jì)的化學(xué)工業(yè)在向“綠色化工”方向發(fā)展的同時，對知識的交叉滲透、產(chǎn)業(yè)的相互交融提出了更寬更深的要求，該專業(yè)就是為了適應(yīng)面向二十一世紀(jì)化學(xué)工業(yè)發(fā)展而設(shè)置的一個厚基礎(chǔ)、寬口徑、適應(yīng)性強的大專業(yè)。本專業(yè)旨在培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展，具備在工業(yè)界、科技界、政府及行業(yè)機構(gòu)中擔(dān)任重要職務(wù)的基本素質(zhì)，掌握化工生產(chǎn)技術(shù)的基本原理、專業(yè)技能與研究方法。
通過上述闡述，我們簡單了解到了化學(xué)工程與工藝的定義，在一些重要領(lǐng)域的關(guān)鍵作用。下面就讓我們分開來解讀化學(xué)工程和工藝在哪些領(lǐng)域起到了什么作用，在工作中，如何將資源更好的利用？
化學(xué)工程與工藝就是研究化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中的共同規(guī)律，并用化學(xué)方法改變物質(zhì)組成或性質(zhì)來生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品的一門工程W科。簡單來說，也就是化學(xué)在工程實際中的應(yīng)用。該專業(yè)主要開設(shè)高等數(shù)學(xué)、無機與分析化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)、高級語言程序設(shè)計、化工原理、化工熱力學(xué)、化工分離工程、儀器分析、化工設(shè)計、化學(xué)反應(yīng)工程、化工工藝等課程。其中英語、化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程、高等數(shù)學(xué)為學(xué)位課程，參加省自學(xué)考試。
化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科是從19世紀(jì)末由于化學(xué)品大規(guī)模生產(chǎn)的需要而形成和發(fā)展的。當(dāng)時，為了化工生產(chǎn)的高效和大型化，根據(jù)典型的化學(xué)工藝和設(shè)備中出現(xiàn)的一些具有共同屬性的工程問題，形成了單元操作的概念。20世紀(jì)50年代后發(fā)展的傳遞過程原理和化學(xué)反應(yīng)工程使化學(xué)工程學(xué)科上升到了新的階段。人類穿的各種合成纖維的衣物，吃的各種食物的包裝加工，住的房屋的水泥鋼材，以及人們開車所用的石油天然氣，都是化工研究的方向。中科院院士陳洪淵就曾經(jīng)評價化工產(chǎn)業(yè)為“國之重器”，能創(chuàng)造出數(shù)千萬個“新物種”。譬如說，1909年哈伯發(fā)明的合成氨技術(shù)使世界糧食翻倍，解決了世界上一半人的溫飽問題。1995年我國的化學(xué)纖維產(chǎn)量為330萬噸，其中90%是合成纖維，這一化工技術(shù)的應(yīng)用，使大多數(shù)人免于挨凍。
當(dāng)今社會，化學(xué)工程與工藝也應(yīng)用到多個領(lǐng)域，如分析化學(xué)師、食品化學(xué)師、化妝品研發(fā)員、醫(yī)藥技術(shù)師等職業(yè)，這些職業(yè)你肯定聽說過，但不一定想到他們與化學(xué)工程與工藝專業(yè)相關(guān)?？傮w來說化學(xué)工程與工藝專業(yè)的就業(yè)領(lǐng)域還是相當(dāng)廣泛的。畢業(yè)生能在化工、能源、信息、材料、環(huán)保、生物工程、輕工、制藥、食品、冶金和軍工等部門從事工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面工作。一般主要的主要就業(yè)方向可以從一下幾個方面來看：
首先，可到科研院所、高等院校從事化學(xué)工程與工藝相關(guān)科研、教學(xué)等工作。不過這需要該專業(yè)學(xué)生具備一定的科研水平和較高的學(xué)歷。
其次，到化工類、石油類、輕工類、車輛化工、建筑機械、制藥、食品、涂料涂裝等相關(guān)的科研單位、企業(yè)、公司從事應(yīng)用研究、精細化工產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)技術(shù)和科技等工作。化工行業(yè)有很多知名的企業(yè)如美孚、殼牌、巴斯夫、中石油、中石化等。當(dāng)然，除了這些大企業(yè)外，一些冶金、化纖、煤炭、橡膠等化工企業(yè)也是畢業(yè)生不錯的選擇?；ば袠I(yè)是個講究經(jīng)驗和積累的行業(yè)，技術(shù)和經(jīng)驗是技術(shù)型人才的資本，對于剛走出校門畢業(yè)的學(xué)生來說，一般需要一個相當(dāng)長時間的經(jīng)驗積累，從基層做起，讓理論和實踐充分的結(jié)合后，才能謀取個人職業(yè)更好的發(fā)展。
再次，可以在相關(guān)化工類企業(yè)從事銷售、管理等工作。除了走工藝、研發(fā)、質(zhì)量檢驗等技術(shù)人才的道路外，該專業(yè)復(fù)合型銷售和管理人才在人才市場中也特別受歡迎。關(guān)鍵是如何取得化工類技術(shù)以外的教育背景和從業(yè)經(jīng)歷。化工貿(mào)易、管理人才基本都需要是化工專業(yè)出身，同時熟知貿(mào)易規(guī)則和單位業(yè)務(wù)，還必須具備耐心細致，和較強的語言表達能力。
國家教育部曾公布的化學(xué)工藝與工程專業(yè)就業(yè)狀況顯示，該專業(yè)2013年全國普通高校畢業(yè)生規(guī)模在28000-30000人，近三年全國就業(yè)率區(qū)間在90%-95%之間，屬于就業(yè)率較高專業(yè)。
據(jù)調(diào)查，相關(guān)從業(yè)人員都表示，化工專業(yè)畢業(yè)生要找到一份工作并不難，但找什么樣的工作就因人而異了。由于化工各個方向分類較細，各個大學(xué)都有自己擅長的專業(yè)方向。如有些學(xué)校側(cè)重石油化工、煤化工；有些側(cè)重醫(yī)藥化工；有的則偏重金屬冶煉或精細化工等。另外，還有一些人對化工就業(yè)存在這樣的誤區(qū)，擔(dān)心學(xué)這個專業(yè)畢業(yè)后要去挖煤、煉石油。實際上，傳統(tǒng)的石油化工、煤化工只是其中的一個就業(yè)方向，如果你對這個方向不感興趣，還有更廣泛的領(lǐng)域可供選擇。如可以選擇和人們生活息息相關(guān)的精細化工，我們用的洗發(fā)水、洗面奶、沐浴液的研發(fā)生產(chǎn)都是化工的主要就業(yè)領(lǐng)域。還有食用油、巧克力等食品加工企業(yè)，香水、化妝品、奢侈品制造等也是化工很好的就業(yè)方向。目前我國經(jīng)濟建設(shè)水平不斷提升，涉及綜合技術(shù)項目的開發(fā)工作節(jié)奏也顯得急躁起來，對于化工專業(yè)建設(shè)工作人員來說，需要聯(lián)同系統(tǒng)性的設(shè)施布置和先進實驗驗證項目開發(fā)，積極穩(wěn)固綜合人力資源的開發(fā)動力，為我國相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供更加優(yōu)質(zhì)的貢獻力量。
除了化學(xué)工程與工藝在工作上的應(yīng)用外，可以說，我們?nèi)粘Ｉ钪械摹耙隆⑹?、住、行”樣樣都離不開化工產(chǎn)品。化學(xué)工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟重要的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，它為農(nóng)業(yè)、能源、交通、機械、電子、紡織、輕工、建筑、建材等工農(nóng)業(yè)和人民日常生活提供保障和配套服務(wù)。同時它還是工業(yè)經(jīng)濟中最具活力，有待開發(fā)且競爭力極強的一個行業(yè)。老人常說，“三百六十行，行行出狀元”，不管研讀什么專業(yè)，都有一定的優(yōu)勢和特點，只要潛心學(xué)習(xí)，任何領(lǐng)域都可以走出一片輝煌的天地。
參考文獻：
關(guān)鍵詞：綠色化學(xué)；工程工藝；化學(xué)工業(yè)節(jié)；應(yīng)用
工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，隨著社會經(jīng)濟的不斷快速發(fā)展，對于工業(yè)生產(chǎn)也提出了更高的要求。然而，當(dāng)前我國工業(yè)發(fā)展面臨著資源價格飛漲，環(huán)境污染日益嚴(yán)峻的情況，這也使得全社會對于工業(yè)生產(chǎn)越來越關(guān)注。怎樣有效的處理好工業(yè)污染物，防止其對環(huán)境的二次污染，怎么有效的利用好數(shù)量龐大的生活廢品，是當(dāng)前許多學(xué)者都在研究的問題。綠色化學(xué)工程是在社會迫切需要的情況下誕生的新型項目，這個項目的目標(biāo)是：對日常化學(xué)生產(chǎn)當(dāng)中的一些資源浪費及環(huán)境污染進行有效的處理，從而使得化工污染得到有效緩解，化工生產(chǎn)過程中的資源浪費得到很大的改善。
一、綠色化學(xué)工業(yè)的概念
綠色化學(xué)又被稱為無污染化學(xué)，以此為理念而開發(fā)出的技術(shù)就是綠色化學(xué)工程技術(shù)，采用化學(xué)原理從根本上降低化學(xué)工業(yè)對環(huán)境造成的破壞?；I(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)是綠色化學(xué)工程，它已成為了未來化學(xué)工業(yè)發(fā)展方向的重要研究目標(biāo)之一，綠色化學(xué)具有以下兩種特性：首先，綠色化學(xué)的根本思想在于保護環(huán)境，使自然資源可持續(xù)發(fā)展，讓人與自然之間的關(guān)系和諧，人們對環(huán)境造成的破壞促使了對綠色化學(xué)的研究；其次，綠色化學(xué)是將環(huán)境改變的技術(shù)，發(fā)展下的綠色化學(xué)技術(shù)以逐漸可以應(yīng)付各種環(huán)境下對自然的破壞。從根本上來說，綠色化學(xué)是預(yù)防環(huán)境污染；而環(huán)境化學(xué)則是對污染后的環(huán)境進行改善和治理。兩者之間是根本不一樣的，在最終目的上也是千差萬別的。
目前，對綠色化學(xué)進行研究的重要發(fā)現(xiàn)和實踐活動為綠色化工技術(shù)。基本原理是采用原料中的原子進行轉(zhuǎn)化，這就使化學(xué)工業(yè)在進行工作時不會產(chǎn)生污染物，達到對化學(xué)工業(yè)污染物的零排放。并且，在進行化學(xué)工業(yè)工作時，不使用任何具有危害性和毒性的原材料，這樣可以生產(chǎn)出對環(huán)境不造成破壞的產(chǎn)品。這種技術(shù)目前處于理論狀況，但是在眾多科研人員的努力探索下，還是可以逐漸實現(xiàn)此種設(shè)想的。
二、綠色化學(xué)工程與工藝的開發(fā)
在傳統(tǒng)化學(xué)的生產(chǎn)過程中，在有毒、有害物質(zhì)的處理上存在較為嚴(yán)重的滯后性，因此導(dǎo)致化學(xué)工藝一直處于被動生產(chǎn)。應(yīng)用這樣的化學(xué)工藝對污染物進行處理無法取得理想的效果，資源優(yōu)化也無法得到有效實現(xiàn)?；瘜W(xué)工藝的應(yīng)用不但導(dǎo)致化學(xué)生產(chǎn)污染物成本提高，還導(dǎo)致污染物處理效率嚴(yán)重下降。綠色化學(xué)工程的應(yīng)用可有效彌補傳統(tǒng)化學(xué)工程中存在的缺陷，其通過對相關(guān)科學(xué)技術(shù)及先進方法的利用，對化工生產(chǎn)相關(guān)污染物進行除塵、脫硫等處理。綠色化學(xué)工程與工藝具體實施方法主要有以下幾種。
（一）采用綠色化學(xué)原料
在化工生產(chǎn)工藝及具體流程中，化學(xué)生產(chǎn)原料是起著決定性作用的主要因素，在傳統(tǒng)化學(xué)工程中，所用原料大部分為不可再生能源。采用這些原料不但大大提高國家不可再生能源的消耗，同時還導(dǎo)致污染物的排放量大大增加，加重生態(tài)環(huán)境污染程度。將綠色化學(xué)原料作為化工生產(chǎn)材料是綠色化學(xué)工程重要研發(fā)內(nèi)容之一。在化工生產(chǎn)過程中，可使用綠色化學(xué)物質(zhì)、自然物質(zhì)等無染污、可再生的化學(xué)原料。典型的綠色化學(xué)原料主要有蘆葦、苞米桿、纖維植物等。將這些作為原料投入到化工生產(chǎn)過程中，可使其轉(zhuǎn)化為酮、醇、酸類等多種化學(xué)品。在整個轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程中，這些原料僅會產(chǎn)生一定量的氫氣，而不會有任何一種有害、有毒的物質(zhì)產(chǎn)生。
（二）提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性
在化學(xué)工程的物質(zhì)反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學(xué)原料的轉(zhuǎn)化均是需要化學(xué)反應(yīng)才能得以實現(xiàn)。在化工生產(chǎn)過程中，合理選擇有效的化學(xué)反應(yīng)形式可有效促進化學(xué)工程生產(chǎn)效率及質(zhì)量得到提高。對化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生影響的因素有很多種，反應(yīng)原料、環(huán)境、時間、特點等均會對化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生不同程度的影響。在化學(xué)生產(chǎn)過程中應(yīng)用最為普遍的反應(yīng)形式為氧化反應(yīng)。在氧化反應(yīng)過程中會有大量的熱產(chǎn)生，所有化學(xué)原料均會在熱的催化作用下發(fā)生變質(zhì)，因此會大大降低化學(xué)品的生產(chǎn)質(zhì)量。在綠色化學(xué)工程中，應(yīng)用新型的反應(yīng)形式，這種新型反應(yīng)形式為烴類氧化反應(yīng)。這種反應(yīng)形式的應(yīng)用不僅可促進催化物反應(yīng)催化能力得到提高，同時還可有效促進生產(chǎn)物同分異構(gòu)反應(yīng)時間增加。
（三）使用無毒無害催化原料
隨著化學(xué)工業(yè)發(fā)展速度的不斷加快，將化學(xué)反應(yīng)合理的應(yīng)用于化工生產(chǎn)過程中已經(jīng)成為促進工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要前提之一。在化學(xué)反應(yīng)過程中均離不開催化劑的使用。將催化劑應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)過程中，可有效加快反應(yīng)速度，縮短法寧時間。所以，在化工生產(chǎn)過程中使用無毒無害的催化原料成為推動綠色化學(xué)工程與工藝不斷深入發(fā)展的重要前提條件之一。目前，我國相關(guān)部門已經(jīng)高度重視對催化原料的選擇及應(yīng)用進行深入研究。越來越多的催化劑得到開發(fā)和研制，化學(xué)反應(yīng)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(yōu)良催化原料在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用越來越廣泛。無毒無害催化原料的應(yīng)用可有效提高化學(xué)反應(yīng)效率，降低能源消耗量，同時也可減少環(huán)境污染。
三、結(jié)論
化學(xué)工程與工藝的發(fā)展不僅影響著現(xiàn)代社會的發(fā)展，而且有助于環(huán)境友好型社會的構(gòu)建。當(dāng)前世界面臨著資源和能源的短缺，社會經(jīng)濟的發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價，這就需要化學(xué)工程與化學(xué)工藝共同發(fā)展，滿足我國資源節(jié)約和環(huán)境保護的需要。化學(xué)工程與工藝的行業(yè)領(lǐng)域需要積極配合國家提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。轉(zhuǎn)變可持續(xù)發(fā)展的概念。重視化學(xué)工程與工藝發(fā)展的環(huán)保性，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的化學(xué)工程與工藝，減少環(huán)境的污染，積極開發(fā)新能源，走環(huán)境友好型道路。
參考文獻
[1]艾寧，計偉榮，項斌，等.化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的探索與實踐[J].化工高等教育，2009，26（6）：28-31，35.
關(guān)鍵詞：MATLAB 化學(xué)工程 工藝實驗 數(shù)據(jù)處理 應(yīng)用
化學(xué)工程與工藝學(xué)科是我國重要的學(xué)科之一，在化學(xué)工程中，化學(xué)實驗起著重要的作用?；瘜W(xué)實驗的好壞嚴(yán)重影響著化學(xué)工程的建設(shè)。而數(shù)據(jù)處理過程又是化學(xué)實驗中的重要組成部分。對程序中的數(shù)據(jù)進行有效的處理有助于化學(xué)實驗的研究與開發(fā)。然而以往的數(shù)據(jù)處理方法基本上都是人工處理，這種處理方法既浪費時間又浪費資源。因此，開發(fā)新的化學(xué)數(shù)據(jù)處理方法成為我國化學(xué)工程研究的重點，而MATLAB軟件就是新型化學(xué)數(shù)據(jù)處理方法之一，也對化學(xué)工業(yè)的發(fā)展起到巨大的作用[1]。
一、化學(xué)工程和工藝中的實驗數(shù)據(jù)處理
化學(xué)工程實驗是化學(xué)工程的重要組成部分，也是化學(xué)實驗人員進行數(shù)據(jù)處理的重要手段。化學(xué)實驗與其它的科學(xué)實驗不同，其主要強調(diào)實驗的結(jié)果是否可以反映一定的化學(xué)現(xiàn)象并且處理一定的化學(xué)問題，化學(xué)實驗對人類的生活有一定的影響，其結(jié)果可以解決社會上的一些化學(xué)工業(yè)問題，并為化學(xué)工業(yè)的進行帶來方便[2]?？梢娀瘜W(xué)工程實驗在化學(xué)工程中的重要性。但是以往的化學(xué)工程實驗需要用人工處理法對大量的化學(xué)數(shù)據(jù)進行處理，由于數(shù)據(jù)的繁多和復(fù)雜，使得處理過程十分困難，并且實驗需要運用大量的時間，也會耗費大量的人力及物資，這樣的實驗方法過于陳舊，已經(jīng)不能滿足社會對化學(xué)工程的需求。然而，隨著社會科學(xué)的不斷發(fā)展與完善，人們生產(chǎn)出的計算機已經(jīng)完全可以代替以往的人為處理數(shù)據(jù)方法，使化工實驗變得簡單易行，并且可以大大提高處理化學(xué)數(shù)據(jù)的實驗效率。
數(shù)據(jù)處理是化學(xué)實驗中的重要組成部分，化學(xué)實驗的實現(xiàn)主要通過進行大量的數(shù)據(jù)處理得來。數(shù)據(jù)處理并不簡單，需要將大量的數(shù)據(jù)進行運算，從而得到合理的化學(xué)實驗結(jié)果，但只是單單的運用人工運算方法，耗時耗力，而運用計算機進行化學(xué)數(shù)據(jù)的處理卻可以很好的解決這一問題。
化學(xué)工程與化學(xué)工藝的基本組成部分是化學(xué)實驗，化學(xué)實驗的主要目標(biāo)是根據(jù)有效的化學(xué)實驗數(shù)據(jù)對生活中出現(xiàn)的一些化學(xué)問題進行合理的實驗，從而得到合適的解決辦法[3]。但在進行化學(xué)實驗過程中，會有很多的限制因素，因此，實驗人員需要在考慮這些限制因素的基礎(chǔ)上進行數(shù)據(jù)處理，從而得到與實驗現(xiàn)象相符的數(shù)據(jù)，只有這樣才能更好的解決化學(xué)問題。
對于不同的生活現(xiàn)象有不同的化學(xué)實驗驗證方法，而不同的實驗方法的難易程度不同，大多數(shù)的化學(xué)實驗都是比較復(fù)雜且不易實行的，化學(xué)的數(shù)據(jù)之間有著多種多樣的聯(lián)系，這種聯(lián)系往往不能單單從表面就被看出，需要經(jīng)過大量的復(fù)雜的運算后才可進行進一步的觀察[4]。而這就造成了處理數(shù)據(jù)需要運用大量的人力資源，并且對一些難理解的數(shù)據(jù)進行合理的分析也是比較耗時的工作。但如果應(yīng)用計算機對實驗中產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)進行整合，將無效的甚至對有效數(shù)據(jù)有所干擾的數(shù)據(jù)進行消除，就可以留下有用的數(shù)據(jù)進行實驗處理，這樣的做法可以使數(shù)據(jù)結(jié)果非常精準(zhǔn)，并且可以節(jié)省數(shù)據(jù)處理時間。
二、應(yīng)用MATLAB進行化學(xué)工程與工藝的數(shù)據(jù)處理過程分析
MATLAB軟件是化學(xué)工程實驗中所運用到的一種先進的軟件，這種軟件可以進行編寫化學(xué)程序、化學(xué)數(shù)據(jù)運算、數(shù)據(jù)結(jié)果運行等，并且可以運用高科技的技術(shù)進行化學(xué)計算得到有效可靠的數(shù)據(jù)，再對化學(xué)現(xiàn)象進行分析，從而得出合理的化學(xué)結(jié)論[5]。MATLAB軟件的好處有很多，其中最主要的是操作簡單，易懂、易學(xué)、易會，并且其操作界面比較人性化，有易于操作人員進行有效合理的操作，可以使以往復(fù)雜的計算過程變得簡單易行，并且使計算結(jié)果比以往的更為精準(zhǔn)，還可以減小誤差。
MATLAB軟件運用一種特殊的簡單的程序語言對化學(xué)實驗現(xiàn)象進行編寫程序。其應(yīng)用范圍非常廣、內(nèi)部功能非常多、程序便于維護、利于編寫程序，并且可以擁有多種平臺的操作系統(tǒng)等。這種軟件是化學(xué)工程實驗中的重要軟件，在對實驗的數(shù)據(jù)處理上，發(fā)揮著重大的作用。這是化學(xué)工程及工藝中的重大突破與創(chuàng)新，也是化學(xué)工程學(xué)科未來的發(fā)展方向。
1.畫程序圖
對于不同的化學(xué)實驗需要有其不同的數(shù)據(jù)處理過程，也有其不同的程序圖、程序中所應(yīng)用到的各種公式等，這些影響因素決定了實驗的難易程度。一個實驗擁有一個與之相符的獨特的程序，也只有這一程序可以對其對應(yīng)的化學(xué)實驗進行很好的描述。但是，不論怎樣的實驗都有其共同點，下面就是對于大多數(shù)化學(xué)實驗的總程序圖。
圖一 實驗數(shù)據(jù)處理總程序圖
2.編寫程序
2.1輸入數(shù)據(jù)
輸入數(shù)據(jù)時，主要應(yīng)用的函數(shù)是INPUT，應(yīng)用INPUT將化學(xué)工程中有效的數(shù)據(jù)輸入MATLAB軟件的程序中，MATLAB再對數(shù)據(jù)進行處理，得出相應(yīng)的結(jié)論。下面以溫度為例對數(shù)據(jù)進行輸入，其主要實現(xiàn)形式是：t=input，即表示系統(tǒng)要求程序輸入溫度值。但被輸入程序的主要數(shù)據(jù)都是成組出現(xiàn)的，只有這樣才會形成有效的程序處理系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的處理數(shù)據(jù)能力高，處理速度快、處理效果好。
2.2處理數(shù)據(jù)
通常情況下，對實驗所需數(shù)據(jù)進行處理需要先將數(shù)據(jù)進行整合，使程序模型被整合成一條連續(xù)的曲線形式。而對于不同的程序有其不同的整合方法，這里，對常見的整合方法，最小二乘法進行分析。
應(yīng)用最小二乘法對數(shù)據(jù)x和y進行整合，是使x和y得到相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)=f（x），其主要思想是使殘差的平方 2在定值x上最小。在進行數(shù)據(jù)測驗時，經(jīng)常會出現(xiàn)誤差，最小二乘法不需要整合后的關(guān)系式y(tǒng)=f（x）經(jīng)過所有的x點和y點，只需要殘差平方的總和數(shù)最小。這證明最小二乘法最適于整合數(shù)據(jù)。這些方法都是MATLAB軟件中所應(yīng)用到的處理數(shù)據(jù)的方法。
2.3建立數(shù)據(jù)庫
由于數(shù)據(jù)是在特殊情況下得出的，但是在實際的生活中，往往不會碰巧與數(shù)據(jù)相一致，而是會與實驗數(shù)據(jù)有一定的偏差，這就需要技術(shù)人員將不同情況下的不同數(shù)據(jù)進行整合后，得到相應(yīng)的關(guān)系式，即當(dāng)程序輸入一定的數(shù)據(jù)后，程序便會根據(jù)該數(shù)據(jù)進行及時的分析與運算，得出相對于輸入數(shù)據(jù)的輸出值。這就是數(shù)據(jù)庫的建立過程。
三、總結(jié)
將MATLAB軟件運用到化學(xué)工程與工藝中去是我國化學(xué)工程中的重大突破，MATLAB軟件可以將復(fù)雜難懂的數(shù)據(jù)自動進行分析、整合，并得出有效的合理的數(shù)據(jù)進行程序設(shè)計。這種方法可以節(jié)省大量的人力、物力、時間等，并且最終處理數(shù)據(jù)的結(jié)果將更加準(zhǔn)確，更便于在化學(xué)工程中使用?？梢?，MATLAB軟件在化學(xué)工程及工藝中的重要作用。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：化學(xué)工藝；綠色化工；技術(shù)應(yīng)用要點
0引言
近年，社會公眾的環(huán)保意識逐步地提升，國家也大力地倡導(dǎo)在社會中發(fā)展綠色經(jīng)濟，建立友好型的工藝技術(shù)。在這種背景下，綠色的化工技術(shù)就被研發(fā)出來，其中綠色技術(shù)更多的是指在傳統(tǒng)的化工產(chǎn)品生產(chǎn)期間，減少對外界環(huán)境的污染，降低資源的消耗，實現(xiàn)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。
1綠色化工技術(shù)的重要性分析
化工企業(yè)在生產(chǎn)化工產(chǎn)品期間，應(yīng)用綠色技術(shù)來避免生產(chǎn)過程給外界環(huán)境帶來的破壞和污染。盡量地去降低能耗，使用節(jié)能環(huán)保的材料，這樣才能夠使公司在激烈的化工市場中，獲得獨特的競爭優(yōu)勢。從原材料運輸?shù)焦S，然后再將原材料運輸?shù)缴a(chǎn)線上，在各作業(yè)環(huán)節(jié)加強控制，使化工產(chǎn)品的生產(chǎn)走向環(huán)保化。利用零污染、低耗能的技術(shù)，來減少污染物的排放，進而全面提高化工企業(yè)內(nèi)部的制造技術(shù)水平。在印刷和藥物的生產(chǎn)領(lǐng)域中，都會應(yīng)用一些綠色化工技術(shù)，此時該技術(shù)就為國內(nèi)的化工行業(yè)指明了未來的發(fā)展方向。
2綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用分析
2.1合理地選擇催化劑
在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)領(lǐng)域中，使用大量的催化劑（如圖1所示）會顯著地提高化學(xué)反應(yīng)的效率，進而加快化工產(chǎn)品生產(chǎn)的速度，可以明顯提高整個化工產(chǎn)品的經(jīng)濟效益。因而，化工企業(yè)應(yīng)該根據(jù)實際的化學(xué)反應(yīng)狀況，以及根據(jù)生產(chǎn)出來的化工產(chǎn)品特性，來選擇催化劑。此外，還要避免化工產(chǎn)品所形成的副產(chǎn)物被隨意地丟棄、排放，而造成化工產(chǎn)品的副產(chǎn)物危害到外界的環(huán)境。此時，要重點去管控好催化劑的使用，應(yīng)用一些無毒無害催化劑。在此基礎(chǔ)之上，還要加強對各廢棄物排放管控，應(yīng)該結(jié)合實際的要求，來選擇催化劑材料，選擇毒性不大，而且危害程度較低的材料，才能夠保證化工產(chǎn)品的生產(chǎn)綠色化。
2.2應(yīng)用沒有污染的化工原材料
科學(xué)地選擇化工材料是降低化工污染的一個有效的方法，通常情況下，社會公眾都會認為化學(xué)合成物大多都是化工原料，并且認為大多數(shù)的化合物都有毒性，會對人體產(chǎn)生較大危害。隨著近年國內(nèi)科技技術(shù)的飛速發(fā)展，一些化工原料被研制出來，有些化工原料是從農(nóng)作物和植物中提取出來，它可以替代化學(xué)的合成物，來充當(dāng)化學(xué)產(chǎn)品的制劑。因而，選擇危害較小、綠色環(huán)保材料，從源頭上去抑制化工的污染。在生產(chǎn)期間，確?；瘜W(xué)制劑使用合規(guī)，避免使用那些毒害較大、污染較大的化學(xué)藥品。
2.3科學(xué)選擇化學(xué)反應(yīng)
在化工產(chǎn)品生產(chǎn)期間，要求能夠使用一些高效的化學(xué)反應(yīng)，才能夠提高化學(xué)反應(yīng)效率。通?；瘜W(xué)反應(yīng)都會產(chǎn)生副產(chǎn)物，而對外界環(huán)境帶來污染破壞。此時，公司要綜合考量化學(xué)反應(yīng)經(jīng)濟性和環(huán)保性，來實現(xiàn)降低污染的目的，這也是當(dāng)前綠色技術(shù)的一個重要組成和應(yīng)用的目的。公司綜合考慮經(jīng)濟成本、經(jīng)濟效益和污染問題，應(yīng)用合理的化學(xué)反應(yīng)方法，來實現(xiàn)控制化工污染的目的。
3綠色化工技術(shù)的應(yīng)用分析
3.1應(yīng)用清潔的生產(chǎn)技術(shù)
化工企業(yè)應(yīng)用比較清潔的技術(shù)，能夠有效地減少生產(chǎn)過程的污染，例如，通過一定的處理設(shè)備，來降低化工產(chǎn)品的粉塵、廢氣，對廢棄物進行回收利用，這樣會實現(xiàn)資源的高效使用，也能夠減少固體垃圾的產(chǎn)生。當(dāng)這些化工的污染物進入到地下水和土壤中，會擴大污染的范圍。有些工廠內(nèi)部有大量的懸浮顆粒物的粉塵，這些粉塵就會形成粉塵污染，空氣中的固體離子增多，當(dāng)吸入到人體內(nèi)部會直接導(dǎo)致心肺病的產(chǎn)生。因而，要科學(xué)地處置生產(chǎn)現(xiàn)場的粉塵和廢棄物，來實現(xiàn)環(huán)保生產(chǎn)的目的。
3.2應(yīng)用生物技術(shù)
將新型生物技術(shù)運用到化學(xué)制品的制造中，例如可以運用基因工程技術(shù)、生物技術(shù)和細胞工程技術(shù)，利用生物體內(nèi)部所產(chǎn)生的生物酶，來作為化學(xué)反應(yīng)的催化劑。將生物化工的合成技術(shù)作為當(dāng)前化工產(chǎn)品的一個主流技術(shù)，可以實現(xiàn)綠色生產(chǎn)的目的。生物技術(shù)中的膜技術(shù)是仿生學(xué)的一個重要技術(shù)組成，它也可以實現(xiàn)再生資源的循環(huán)利用，來形成化學(xué)品。綠色的生物技術(shù)需要從動植物內(nèi)部提取相應(yīng)的原料，例如，煤炭、石油等都是由生物經(jīng)過數(shù)萬年的生物化學(xué)反應(yīng)，而形成的能源原料。在當(dāng)前的一些化學(xué)反應(yīng)中，會使用生物酶作為催化劑，這種催化劑的催化效率顯著地要高于化學(xué)試劑的效率，這樣生物酶作為催化劑，可以實現(xiàn)環(huán)保生產(chǎn)、無污染生產(chǎn)的目的。并且化學(xué)的反應(yīng)比較溫和，形成的副產(chǎn)物對外界環(huán)境危害較小。
3.3利用友好型的環(huán)保產(chǎn)品
在化工生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生的污染物會直接影響到人們的日常生活。因而，在使用環(huán)保產(chǎn)品期間，要盡量地避免使用那些高污染的產(chǎn)品。汽車在行駛中可以燃燒生物柴油、生物汽油，這些生物材料的生產(chǎn)制造不會對外界產(chǎn)生較大的污染。同時，生物酒精汽油燃燒時對外界的環(huán)境破壞力度較小，有些化石燃料內(nèi)部有大量的硫化物，在燃燒之后，會產(chǎn)生二氧化硫，會直接危害到大氣的平衡，以及會給國內(nèi)的大氣帶來破壞。社會公眾平時會使用一些塑料的產(chǎn)品，塑料的包裝袋，這些塑料袋的使用會給人們的生活帶來便捷。當(dāng)人們使用完了之后，就會將這些塑料袋隨意丟棄，塑料袋難以分解，分解時間會長達數(shù)百年，會給社會環(huán)境帶來極大的影響，也會形成大量的固體廢棄垃圾。因而，需要對現(xiàn)有的化工技術(shù)進行轉(zhuǎn)型升級，生產(chǎn)一些環(huán)保型的乙醇汽油，可降解分解的塑料，供為大眾使用。例如，化工產(chǎn)品生產(chǎn)單位將其經(jīng)營的重心轉(zhuǎn)移到綠色產(chǎn)品生產(chǎn)上，大量的使用農(nóng)作物植物，作為原料的提取材料。在生產(chǎn)期間，可以使用甘蔗來提取乙醇，作為稀有的原料物質(zhì)。
3.4清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用
當(dāng)前國內(nèi)的清潔生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到金屬冶煉，海水淡化等各個行業(yè)中，應(yīng)用的清潔技術(shù)生產(chǎn)的有害物質(zhì)不多，而且清潔技術(shù)會直接將廢棄物排放控制在環(huán)保的要求標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。在海水淡化工程中，應(yīng)用環(huán)保清潔的方法，來在海水中去提純淡水。淡水是人們基本的生活用品，社會對于淡水需求量較大，然而國內(nèi)淡水資源卻偏少，這是利用海水淡化技術(shù)，為人們提供豐富的淡水資源。在生產(chǎn)淡水期間，利用環(huán)保型的化學(xué)制劑，來提純淡水、蒸餾淡水，這種化學(xué)試劑的危害都較小。
3.5優(yōu)化改善現(xiàn)有的化工工藝流程
在化工產(chǎn)品生產(chǎn)期間，企業(yè)要轉(zhuǎn)變現(xiàn)有的生產(chǎn)方式，改變過去僅僅依靠一個裝置給各個設(shè)備供熱的模式，可以給廠房的頂層安裝太陽能電池板，來利用太陽能為化工生產(chǎn)線提供電力來源。此時，化工產(chǎn)品的生產(chǎn)單位也可以購置余熱的收集裝置，利用該裝置，可以將生產(chǎn)線上的各類熱收集。然后，對這些能量進行轉(zhuǎn)化，進一步地轉(zhuǎn)化為電能，來為生產(chǎn)線進行循環(huán)的使用。
在生產(chǎn)化工產(chǎn)品期間，也可以利用電機驅(qū)動的方式，來作為生產(chǎn)線的電力來源。應(yīng)用變頻的電動機，會降低電能消耗，有些電機在開機時浪費的能源較多，此時應(yīng)用變頻電機控制電機中的頻率，來減少電力能源的浪費消耗，也能夠使整個生產(chǎn)線變得更加穩(wěn)定。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，會產(chǎn)生許多化工副產(chǎn)物，這些副產(chǎn)物對外界環(huán)境有一定的污染。但是通過將這些副產(chǎn)物的回收利用，可以提高公司的經(jīng)濟效益。
關(guān)鍵詞：綠色；無機化工；化學(xué)與工藝
化學(xué)在人類發(fā)展過程中起著十分重要的地位，為人類的生存與發(fā)展提供了重要的物質(zhì)保障。與此同時，化學(xué)生產(chǎn)帶來的各種污染問題同樣也給人類的生存與生活產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，如何發(fā)展對人類健康和環(huán)境危害較小的生產(chǎn)工藝，成為化學(xué)家面臨的新問題，綠色化學(xué)由此得到發(fā)展。綠色化學(xué)與工藝是指利用化學(xué)技術(shù)和化學(xué)方法，減少或者消除對人類及環(huán)境有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生，使化工生產(chǎn)與環(huán)境友好共存。
1 綠色化學(xué)與工藝在無機化工過程中的應(yīng)用
1.1 綠色化學(xué)與工藝介紹
1.1.1 原子經(jīng)濟理念下的綠色化學(xué)。原子經(jīng)濟理念提出較早，其含義是：在化工生產(chǎn)過程中，應(yīng)將化工原材料中的分子最大化的轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物。雖然無機化工生產(chǎn)對社會經(jīng)濟的發(fā)展具有重要影響，極大地推動了社會經(jīng)濟的發(fā)展，但我們也應(yīng)該清醒地認識到化工生產(chǎn)給環(huán)境帶來的危害。為此，應(yīng)在化工生產(chǎn)和研發(fā)中，充分發(fā)揮原子經(jīng)濟理念的作用，最大限度的將化工原材料轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物，降低化工生產(chǎn)對環(huán)境和人體健康的危害。
1.1.2 原料的綠色化?；て髽I(yè)在生產(chǎn)過程中，由于工藝需要，通常會在化工生產(chǎn)中使用氫氰酸、光氣等有毒原料，這些有毒原料在反應(yīng)過程中會產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，給作業(yè)人員人體健康帶來極大危害，同時也給環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。為保護工作人員的人體健康，使環(huán)境免受污染，化工企業(yè)應(yīng)在化工生產(chǎn)中盡可能采用無毒無害的化學(xué)物質(zhì)。
化工企業(yè)在生產(chǎn)中使用酸、堿或有機化合物替代有毒化工原料，降低了化工生產(chǎn)的毒性，但酸、堿性物質(zhì)腐蝕性較強，在反應(yīng)過程中會產(chǎn)生高濃度的酸性氣體或堿性氣體，不僅腐蝕化工生產(chǎn)設(shè)備，縮短設(shè)備使用壽命，還會對作業(yè)人員身體造成嚴(yán)重影響，這也是應(yīng)盡量避免的。綜上所示，化工企業(yè)應(yīng)改進生產(chǎn)工藝，采用無毒、無害、無腐蝕性的化工原料，若必須要使用腐蝕性材料，應(yīng)利用催化劑加快反應(yīng)速率，降低反應(yīng)條件，減少腐蝕性化學(xué)品對設(shè)備的危害。
1.1.3 溶劑的綠色化?；どa(chǎn)過程中，需要使用大量的溶劑，其主要功能是反應(yīng)介質(zhì)、分離物質(zhì)以及配置溶液等，部分溶劑會在反應(yīng)后產(chǎn)生大量污染氣體，為降低溶劑在反應(yīng)過程中產(chǎn)生有毒有害氣體，可使用綠色無污染的溶劑，如超臨界二氧化碳（CO2）。超臨界二氧化碳溶劑是指溫度和壓力達到臨界點以上的流體，具有與溶劑一樣的密度，而且具有氣體的粘度和傳質(zhì)速度，該溶劑在化工生產(chǎn)反應(yīng)中得到初步應(yīng)用，已經(jīng)取得了較為理想的效果。相對于其他傳統(tǒng)溶劑而言，超臨界二氧化碳具有無毒、不可燃，成本低等優(yōu)勢，因此具有十分廣闊的發(fā)展前景。
1.1.4 可再生資源的利用。可再生資源生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品是綠色化學(xué)未來重要的研究領(lǐng)域之一，也是無機化學(xué)企業(yè)未來發(fā)展的方向?？稍偕Y源的使用不僅能有效緩解資源緊缺問題，還能將化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物變廢為寶。如化工生產(chǎn)過程中廢棄物經(jīng)過處理后，可用于動物喂養(yǎng)、燃料燃燒以及其他用途，這主要是通過生物或農(nóng)業(yè)肥料進行聚合物再造工作完成的。可再生資源的利用，提高了化工生產(chǎn)的環(huán)境效益，降低其成本，可有效提升化工企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。
1.2 綠色化學(xué)與工藝應(yīng)用實例
1.2.1 含汞廢液微電解處理工藝。汞在化工生產(chǎn)商有重要用途，同時該物質(zhì)也是對環(huán)境和人體具有危害的一種金屬物質(zhì)。上世紀(jì)五十年代日本水俁事件以后，世界各國開始加大了環(huán)境保護力度，并對工業(yè)廢水中汞污染問題的處理進行了深入研究。在電池生產(chǎn)工藝中，工業(yè)廢水含有大量的汞、鋅、錳等重金屬，對廢水中的汞進行處理是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。雖然除汞的方法較多，但各類方法的特點不同，而且適合應(yīng)用于電池廠工業(yè)廢水處理的方法并不多。較為常用的有混凝法處理工藝，該工藝是將三種重金屬轉(zhuǎn)化為氫氧化物或者氧化物污泥，從而達到降低污染物含量的目的。但該工藝在汞含量較高時難以達到量的處理效果，如某電池廠每天生產(chǎn)100t工業(yè)廢水，其中汞、鋅、錳的污泥含量大約為20-50kg，直接排放形成了巨大的資源浪費，同時還會污染環(huán)境。
新研發(fā)的微電解-混凝沉淀技術(shù)可用于電池含汞廢水處理工藝中，試驗結(jié)果表明，總含汞量低于1.765mg/L的工業(yè)廢水經(jīng)過該工藝處理后，其總汞含量達到排放標(biāo)準(zhǔn)，而且汞基本富集于汞泥當(dāng)中，有效避免了鋅、錳污泥的污染，為后期金屬的回收利用提供了便利；該工藝操作簡單，使經(jīng)濟效益和環(huán)境效益得到了同步實現(xiàn)。
1.2.2 液相法芒硝制堿中苛化廢渣利用工藝。近年來，我國科研學(xué)者開始研究液相法芒硝制堿新工藝，并取得了顯著進展。該工藝主要分為兩部分，①通過加入中介質(zhì)，將芒硝（Na2SO4?10H2O）轉(zhuǎn)化為質(zhì)量分數(shù)為12%的高濃度Na2CO3溶液；②將得到的Na2CO3溶液中的溶質(zhì)直接苛化為NaOH溶液。在制取NaOH溶液的同時，產(chǎn)生大量的苛化廢渣，其主要成分是碳酸鈣（CaCO3），若將其棄掉，不但降低原料的利用率，而且還要占用大量的土地堆存，造成嚴(yán)重污染。
為解決制堿工藝中廢渣對環(huán)境污染問題，科研工作者在回收利用方面進行了較為系統(tǒng)的探究試驗。具體流程如下：第一步，廢渣成分分析，主要對苛化鈉組成進行分析；第二步，轉(zhuǎn)化，利用碳化法將廢渣中的碳酸鈣成分轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)的碳化鈣；第三步，碳化鈣的利用，試驗證明轉(zhuǎn)化后的輕質(zhì)碳化鈣可廣泛用于冶金、有機合成、玻璃制造等制造工藝中，而且還能用于塑料、橡膠、油膜的填料。該處理工藝不僅減少了廢渣對環(huán)境的污染，還使原材料得到了充分利用，降低了燒堿和塑料等產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
2 結(jié)束語
無機化工生產(chǎn)與我國社會經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān)，在促進經(jīng)濟發(fā)展的同時，也帶來了一些問題，如環(huán)境污染問題以及人類健康問題，需要我們采取積極的應(yīng)對措施。為促使化工生產(chǎn)能夠健康持續(xù)發(fā)展，減少對環(huán)境的污染，保障工作人員健康，應(yīng)充分利用現(xiàn)代生產(chǎn)工藝進行生產(chǎn)，從原材料、溶劑、生產(chǎn)工藝等多個方面進行改進，實現(xiàn)無機化工的綠色化生產(chǎn)，確保無機化工能夠持久發(fā)展。
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一、虛擬儀器的發(fā)展和結(jié)構(gòu)組成
電子儀器的發(fā)展，一共經(jīng)歷了四個重要階段：模擬儀器、數(shù)字化儀器、智能儀器和虛擬儀器。前三個階段的發(fā)展實際上是為第四階段的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。第四代虛擬儀器，是通信技術(shù)、測試技術(shù)和計算機技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，三門學(xué)科最新技術(shù)的結(jié)晶，融合了測試?yán)碚?、儀器原理和技術(shù)、計算機接口技術(shù)、高速總線技術(shù)以及圖形軟件編程技術(shù)于一體。虛擬儀器的產(chǎn)生是儀器發(fā)展史上一次大的革新。虛擬儀器是指將一些比較靈活高效的軟件和一些性能較高的硬件結(jié)合起來，將其應(yīng)用在各個領(lǐng)域中對各項參數(shù)進行測試和調(diào)節(jié)、控制等的一個應(yīng)用性很強的平臺。一般來說，完整的虛擬儀器系統(tǒng)中有三部分的組成結(jié)構(gòu)，一部分是電子計算機，一部分是儀器軟件，最后一部分是儀器硬件。在電子計算機和大型集成電路高速發(fā)展的今天，相比較傳統(tǒng)儀器，虛擬儀器得到了飛躍發(fā)展。在基本硬件的支持下，虛擬儀器可以利用電子計算機合理的調(diào)用相應(yīng)的高級軟件模塊來完成數(shù)據(jù)的采集、控制、分析、處理以及結(jié)果的存儲和顯示。與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器具有成本低、性能高、擴展性強、開發(fā)時間短以及出色的集成這五大優(yōu)勢。基于此，本文對虛擬儀器的發(fā)展及在化學(xué)工程領(lǐng)域中的應(yīng)用進行了探究，為其未來的發(fā)展提供參考依據(jù)。
二、虛擬儀器的技術(shù)支撐和特點
硬件是虛擬儀器的基礎(chǔ)，軟件是虛擬儀器的核心。計算機主要完成數(shù)據(jù)處理和結(jié)果顯示。硬件接口電路主要完成被測輸入信號的采集、放大、模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換。根據(jù)構(gòu)成虛擬儀器的接口總線不同,主要分為基于通用接口總線gpib 的儀器系統(tǒng)、基于數(shù)據(jù)采集卡的虛擬儀器系統(tǒng)、基于vxi 總線儀器實現(xiàn)虛擬儀器系統(tǒng)、基于pxi 總線儀器實現(xiàn)虛擬儀器系統(tǒng)、基于串行口儀器的虛擬儀器系統(tǒng)和基于現(xiàn)場總線設(shè)備的虛擬儀器系統(tǒng)等類型。軟件可定義儀器的功能圖。虛擬儀器系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)從底到頂層分為儀器i/o 接口軟件、驅(qū)動程序和應(yīng)用軟件3 個層次。
虛擬儀器作為新型的儀器種類,主要具有以下幾個特點:首先，技術(shù)和接口技術(shù),具有方便、靈活的互聯(lián)性,可方便地同外設(shè)、網(wǎng)絡(luò)及其它應(yīng)用連接。其次，開放式體系結(jié)構(gòu),縮短系統(tǒng)開發(fā)周期。虛擬儀器開放性構(gòu)成方式,使其具有靈活性和功能的可重構(gòu)性,可使用戶提高重復(fù)利用率,縮短系統(tǒng)組建時間,降低開發(fā)費用。最后，“軟件就是儀器”,儀器功能由用戶定義。虛擬儀器系統(tǒng)中,軟件是整個儀器的關(guān)鍵,用戶可以根據(jù)自己需要定義儀器的功能,通過修改軟件,很方便地改變、增減儀器系統(tǒng)的功能與規(guī)模,打破了傳統(tǒng)儀器有廠家定義、用戶無法改變的模式。
三、虛擬儀器在化學(xué)工程領(lǐng)域中的應(yīng)用
虛擬儀器技術(shù)就是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應(yīng)用。靈活高效的軟件能幫助客戶創(chuàng)建完全自定義的用戶界面，模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統(tǒng)集成，標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件平臺能滿足對同步和定時應(yīng)用的需求。這也正是ni近30年來始終引領(lǐng)測試測量行業(yè)發(fā)展趨勢的原因所在。它在化學(xué)工程領(lǐng)域的應(yīng)用有以下幾方面：
虛擬儀器可以應(yīng)用在化工過程控制領(lǐng)域中、是由化工領(lǐng)域中以及化學(xué)工程模擬領(lǐng)域中。虛擬儀器可以對化學(xué)反映系統(tǒng)中的各個參數(shù)進行實時的檢測，還能通過參數(shù)的檢測來調(diào)整和控制各項參數(shù)，以更好地確保化學(xué)反應(yīng)的正常進行。在化工過程控制領(lǐng)域中的應(yīng)用有很多，例如，東南大學(xué)的王曉等人通過基于labview開發(fā)平臺的虛擬儀器開發(fā)了換熱器試驗裝置測控系統(tǒng)，這個系統(tǒng)有很多功能，包括對各項參數(shù)的檢測、記錄，同時還能對這些參數(shù)進行分析和調(diào)節(jié)，基于此，應(yīng)該加強對該系統(tǒng)的研究和推廣，使其在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。石油化工領(lǐng)域中也經(jīng)常需要運用到虛擬儀器，通常是將計算機技術(shù)和虛擬儀器結(jié)合在一起進行應(yīng)用。在這方面的應(yīng)用實例有：通過虛擬儀器，對石油管道的壓力進行監(jiān)測，來判斷石油管道在運行過程中會否出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象?；瘜W(xué)工程模擬，實際上是通過建立化工過程的一系列數(shù)學(xué)模型，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的條件要求以及各項參數(shù)，利用計算機，對這些模型進行計算，并根據(jù)計算的結(jié)構(gòu)模擬出整個化工過程中所發(fā)生的行為。在化工領(lǐng)域中，如果要使用一種新的儀器或者是使用一項新的工藝，需要先依靠計算機對這些儀器或者工藝進行模擬，得到一系列數(shù)據(jù)，并鑒定其可靠性。虛擬儀器在化學(xué)工程領(lǐng)域中的應(yīng)用，使得整個過程的各項參數(shù)判斷更加具體和直觀，有利于判斷其對于工程的影響。這方面的應(yīng)用實例也有很多，例如，新疆大學(xué)的付志新等人開發(fā)出了一套基于全混流反應(yīng)器的模擬系統(tǒng)，并且模擬計算了其中的不可逆的放熱反應(yīng)。
五、虛擬儀器的發(fā)展趨勢和光明前景
虛擬儀器還可廣泛應(yīng)用于航天航空、軍事工程、汽車、電力工程、機械工程、建筑工程、鐵路交通、地質(zhì)勘探、生物醫(yī)療等很多需要高性能測控設(shè)備進行科學(xué)分析的場合。例如,利用虛擬儀器系統(tǒng)可以開發(fā)復(fù)雜的汽車駕駛室模擬仿真系統(tǒng),汽車abs 傳感器功能測試系統(tǒng);可以測試飛機飛行過程中的噪音,進行飛機發(fā)動機測試,飛行控制系統(tǒng)測試;可以用于電力參數(shù)的測試,構(gòu)建電力測量控制系統(tǒng);可以用于開發(fā)內(nèi)燃機測試系統(tǒng),等等。
自從虛擬儀器出現(xiàn)以來，其技術(shù)也不斷發(fā)展和成熟，逐漸向著圖形化這一開發(fā)平臺中的更強適應(yīng)性、更高級別的硬件模塊以及更符合標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動程序等方向發(fā)展，而該平臺自身的不斷完善和發(fā)展也是促進虛擬儀器技術(shù)不斷發(fā)展和提高的重要保證。同時，怎樣縮短用戶的學(xué)習(xí)時間和學(xué)習(xí)量，就能確保其進行具有強大功能虛擬儀器的使用，怎樣讓用戶輕易地對該模擬系統(tǒng)中得到的結(jié)果進行判斷，或者如何確保用戶采用一些系統(tǒng)構(gòu)成比較簡潔的虛擬儀器來對復(fù)雜的內(nèi)容進行測試，都是虛擬儀器在未來的發(fā)展中需要解決的問題。
結(jié)束語：
關(guān)鍵詞：理實一體化 教學(xué)平臺 實踐教學(xué) 課程改革
資助項目：供熱通風(fēng)與空調(diào)工程技術(shù)專業(yè)“理實一體化”實踐教學(xué)平臺的開發(fā)與應(yīng)用（黑龍江省高等教育教學(xué)改革項目：No.JG2012020792）
1 引言
據(jù)教育部《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》（教高[2006]16號）等相關(guān)文件精神和我院示范性專業(yè)建設(shè)內(nèi)涵要求，開展校企合作，是專業(yè)快速發(fā)展，提高辦學(xué)綜合實力的重要舉措；是加強師資隊伍建設(shè)，培養(yǎng)高素質(zhì)高技能人才的重要途徑。為進一步推動該項工作，使校企合作向深層次發(fā)展，提高職辦學(xué)水平和技術(shù)應(yīng)用能力。
2 國內(nèi)實踐教學(xué)的現(xiàn)狀
實踐教學(xué)是學(xué)校實現(xiàn)培養(yǎng)人才目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，它對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力以及使學(xué)生成為一個復(fù)合型人才都具有特殊作用。在傳統(tǒng)的高等教育中，不重視理論與實踐的結(jié)合，更不可能特別關(guān)注學(xué)生觀念、能力、創(chuàng)新等綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和提高，因此，在教育教學(xué)中就容易忽視實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。實踐教學(xué)一直以來就是高校人才培養(yǎng)的一個薄弱環(huán)節(jié)，并且存在著一系列問題，這些問題反過來又制約了實踐教學(xué)的發(fā)展。因此，如何實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合是當(dāng)前亟待解決的問題。
3 理實一體化教學(xué)平臺構(gòu)建的模式
要解決高校教學(xué)理論與實踐脫節(jié)的問題，就要實現(xiàn)理論實踐一體化教學(xué)。理實一體化教學(xué)即以實際生產(chǎn)任務(wù)為載體、以培養(yǎng)實際工作能力為目標(biāo)，開展“教、學(xué)、做”合一的教學(xué)實踐。換句話說，就是將理論教學(xué)內(nèi)容與實訓(xùn)內(nèi)容有機地結(jié)合在一起，創(chuàng)造出學(xué)生能看、能摸、能操作的教學(xué)環(huán)境，做到教中學(xué)、學(xué)中做、做中學(xué)的“教、學(xué)、做”合一。
構(gòu)建理實一體化教學(xué)平臺，最好最有效的途徑是校企合作。校企合作通過學(xué)校和企業(yè)的合作，實現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補，共同發(fā)展，更好的實現(xiàn)教、學(xué)、做合一。合作模式可以靈活多樣，檢驗的標(biāo)準(zhǔn)是是否促進了雙方共同發(fā)展，是否雙方滿意。理實一體化教學(xué)的模式有多種，現(xiàn)結(jié)合我校供熱通風(fēng)與空調(diào)工程技術(shù)專業(yè)理實一體化教學(xué)平臺構(gòu)建的實際情況介紹幾種模式如下：
3.1產(chǎn)學(xué)研模式
發(fā)揮學(xué)校專業(yè)師資優(yōu)勢，加強校企合作研發(fā)，幫助中小型企業(yè)解決相關(guān)的科研難題，走“利用專業(yè)優(yōu)勢辦專業(yè)，辦好產(chǎn)業(yè)促專業(yè)”的新思路，使專業(yè)建設(shè)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密結(jié)合，幫助中小型企業(yè)走健康發(fā)展之路。
3.2共建校外實習(xí)基地
學(xué)校根據(jù)專業(yè)設(shè)置和實習(xí)教學(xué)需求，本著“優(yōu)勢互補，互惠互利”的原則在有發(fā)展前景又有合作意向的企業(yè)建立校外實習(xí)基地。這些基地不僅可成為師生接觸社會、了解企業(yè)的重要陣地，而且學(xué)?？梢岳没氐臈l件培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素質(zhì)、動手能力和創(chuàng)新精神，增加專業(yè)教師接觸專業(yè)實踐的機會，促進專業(yè)教師技能提高；基地也可以從實習(xí)生中優(yōu)先選拔優(yōu)秀人才，滿足企業(yè)日益增長的用工需求，達到“雙贏”的效果。
3.3訂單合作模式
招生前與企業(yè)簽訂聯(lián)合辦學(xué)協(xié)議，錄取時與學(xué)生、家長簽訂委培用工協(xié)議，錄用時與學(xué)生綜合測評成績掛鉤，實現(xiàn)了招生與招工同步，實習(xí)與就業(yè)聯(lián)體。校企雙方共同制訂教學(xué)計劃、課程設(shè)置、實訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)；學(xué)生的基礎(chǔ)理論課和專業(yè)理論課由學(xué)校負責(zé)完成，學(xué)生的生產(chǎn)實習(xí)、頂崗實習(xí)在企業(yè)完成，畢業(yè)后即參加工作實現(xiàn)就業(yè)，達到企業(yè)人才需求目標(biāo)；具體設(shè)有定向委培班、企業(yè)冠名班、企業(yè)訂單班等。
3.4工學(xué)交替模式
是依據(jù)企業(yè)用工需求，向?qū)W院發(fā)出用人訂單，并與學(xué)院密切合作，校企共同規(guī)劃與實施的職業(yè)教育。其方式為學(xué)生在教室上理論課，在實訓(xùn)車間或企業(yè)車間接受職業(yè)、工作技能訓(xùn)練，再回到教室學(xué)習(xí)理論知識，如此交替進行。
3.5教學(xué)見習(xí)模式
是學(xué)生通過一定的在校專業(yè)理論學(xué)習(xí)后，為了解合作單位的產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝和經(jīng)營理念及管理制度，提前接受企業(yè)文化職業(yè)道德和勞動紀(jì)律教育，培養(yǎng)學(xué)生強烈的責(zé)任感和主人翁意識，到合作企業(yè)對企業(yè)工作過程和生產(chǎn)、操作流程等進行現(xiàn)場觀摩與學(xué)習(xí)；并安排學(xué)生實地參與相關(guān)工作、親自動手制作產(chǎn)品、參與產(chǎn)品管理，較為系統(tǒng)地掌握崗位工作知識，有效增強協(xié)作意識、就業(yè)意識和社會適應(yīng)能力。
3.6頂崗實習(xí)模式
頂崗實習(xí)，即學(xué)生前兩年在校完成教學(xué)計劃規(guī)定的全部課程后，采用學(xué)校推薦與學(xué)生自薦的形式，到用人單位進行為期一年的頂崗實習(xí)。學(xué)校和用人單位共同參與管理，合作教育培養(yǎng)，使學(xué)生成為用人單位所需要的合格職業(yè)人。
4 理實一體化教學(xué)平臺的應(yīng)用實例
我校供熱通風(fēng)與空調(diào)工程技術(shù)專業(yè)理實一體化實踐教學(xué)平臺的建設(shè)將以上幾種模式有機地結(jié)合了起來。在校內(nèi)建立了具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的生產(chǎn)性實訓(xùn)室4個、實訓(xùn)車間3個，并開發(fā)建設(shè)完成了實訓(xùn)室功能一體化軟件管理系統(tǒng)。實訓(xùn)室包括供熱工程實訓(xùn)室、給排水工程實訓(xùn)室、通風(fēng)與空調(diào)工程實訓(xùn)室和工程項目管理實訓(xùn)室；實訓(xùn)車間包括管鉗工實訓(xùn)車間、焊工實訓(xùn)車間和通風(fēng)工實訓(xùn)車間。同時將校供暖鍋爐房、游泳館、教學(xué)樓車庫等場所定為校內(nèi)實訓(xùn)基地。在具備這些硬件的基礎(chǔ)上，定期聘請企業(yè)專家來校進行實踐教學(xué)和指導(dǎo)。與中建集團、中鐵集團、省安裝公司、省熱力公司等多家知名企業(yè)建立了長期的“產(chǎn)、學(xué)、研”合作關(guān)系，建立了多個校外實習(xí)基地，實行了對學(xué)生的訂單培養(yǎng)。企業(yè)參與學(xué)校的教學(xué)，參與培養(yǎng)方案的制定和修改，定期派專家到學(xué)校來授課，為學(xué)生提供實習(xí)和就業(yè)崗位，并在實習(xí)過程中進行全過程全方位指導(dǎo)。學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)理論和實踐學(xué)習(xí)的一體化。例如，當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)到室內(nèi)供暖工程時，先到學(xué)校教學(xué)樓車庫和教室內(nèi)參觀學(xué)習(xí)室內(nèi)供暖系統(tǒng)的形式，然后回到課堂梳理知識點，再到實訓(xùn)室進行散熱器組裝的實際操作。通過這樣一個循環(huán)，真正實現(xiàn)了工學(xué)結(jié)合。學(xué)生在實踐過程中會發(fā)現(xiàn)自己哪方面的專業(yè)知識需要補充，在接下來的學(xué)習(xí)中就會更明確學(xué)習(xí)的重點，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和學(xué)習(xí)效率，同時也提高了學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)和動手能力。
