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关键词： 化工热力学   本科教育   课程建设   混合式教学  

摘要： 化工热力学是化工等专业重要的核心必修课程,在“宽领域、厚基础、强能力、高素质”的高校培养目标指引下,化工热力学课程组顺应当代教学改革的发展方向,在教学内容、课程体系、教学手段等方面进行了创新性探索,提高了课程教学质量,增强了学生理论联系实际的能力,促进了高素质化学工程与工艺专业人才的培养。

关键词： 课程思政   成效评价   化工热力学   专业课程   教学改革  

摘要： "课程思政"成效评价体系的构建可以判断、反馈、评估"课程思政"实施情况,全面保障"课程思政"的实施.文章介绍了专业课程实施"课程思政"的意义及必要性、我校《化工热力学》"课程思政"实施现状;讨论了《化工热力学》"课程思政"成效评价体系构建的意义及必要性;着重探索了《化工热力学》"课程思政"成效评价体系的构建,包括多元化的评价主体、多维度的评价内容和多样化的评价方法."课程思政"成效评价体系的构建有利于《化工热力学》通过以评促教、以评促学和以评促改的方式持续改进"课程思政"教学质量,为新时代理工科专业课程开展相关教学研究提供重要的借鉴意义.

关键词： 教学改革   化工热力学   工程案例分析   多元化角色培养  

摘要： 基于化工热力学课程教学改革现状,文章探索了基于工程案例分析的融合式教学模式的应用。以化工热力学中能量平衡和火用平衡计算的知识点为例,教师选取历届全国大学生化工设计竞赛优秀作品中的工程案例,通过课堂理论知识讲授、课后工艺流程分析及措施优化,以小组研讨答辩的形式实施教学改革,引导学生从学习者、设计者等角度深入思考,进而培养学生的多元化角色。教学实践表明,这种基于工程案例分析的融合式教学模式对提高课程教学效果和培养复合型卓越工程人才大有裨益。

关键词： 化工热力学   课程思政   思政元素   新工科  

摘要： 化工热力学作为化工专业的核心课程蕴含着丰富的思想政治元素。为了落实立德树人的根本任务,本文以化工热力学的发展史,重要性,基本内容和研究方法,以及未来发展方向等内容为切入点,深入挖掘化工热力学在这些教学环节中的思政元素,充分发挥化工热力学课程培育新时代化工人才的功能,不仅加强了化工专业学生的工程能力,还提高了学生的人文素养。将基础知识、思维培养和价值导向、人文情怀等相融合,对化工专业课程的思政改革进行了一定的探索和思考。

关键词： 难溶性药物   固体分散体   共晶   化工热力学   分子模拟  

摘要： 药物是全球医疗保健系统不可或缺的一部分,有助于预防和治疗疾病。据统计,研发管线中约80-90%的候选药物以及上市药物的40%都属于难溶性药物,这严重限制了生物药剂学分类系统(BCS)Ⅱ类和Ⅳ类药物的开发。如何提升难溶性药物的溶解度和溶解速率,进而提高其生物利用度是目前医药化工亟待解决的关键难题之一。针对难溶药物溶解性问题,药物固态化学法(固体分散体法和共晶法)是最具潜力有代表性的策略。固体分散体制剂存储过程中的重结晶问题、药物释放微环境中的快速去饱和问题是限制其发展的重要因素。共晶与非晶材料相比稳定性更强,是一种能够规避原研专利保护的有效途径。共晶合成子通常选择具有氢键受体和供体的官能团,如何通过理性设计从庞大的共晶合成子库中智能化筛选合成子,有目的地调控共晶理化性质变得十分重要。 药物固态化学法研究共性是药物与辅料间稳定性难题,其背后的科学问题是药物与多辅料间的热力学多相平衡、纳微尺度下药物在复杂系统中固液界面处的传递问题。本论文首先通过固液相平衡理论和微扰链统计缔合流体理论(PC-SAFT)耦合,建立药物在二元和三元系统相图,解释了聚合物、湿度、小分子化合物对药物相平衡的影响,用于指导固体分散体设计与存储。然后,设计制备了2种奥沙普秦共晶分子,提升了难溶药物奥沙普秦的溶解度。其次,基于非平衡热力学原理建立两步化学势梯度模型对药物结晶的传质机理进行了探讨,确定晶体生长控速步骤。具体研究内容如下: (1)使用差示扫描量热法(DSC)和PC-SAFT分别测定和建模药物(美沙拉秦和别嘌醇)在聚合物辅料(PEG、PVP和HPMC)二元体系相图,并使用密度泛函理论(DFT)量化药物和聚合物间相互作用机制。研究表明PVP、HPMC和PEG能够增加美沙拉秦和别嘌醇溶解性,其中PVP和HPMC效果优于PEG。DFT计算发现氢键是影响药物溶解性的关键非共价键。固液平衡理论和PC-SAFT状态方程耦合建模药物在聚合物辅料二元系统热力学相行为,并进一步预测药物在聚合物/水三元系统中的溶解度,美沙拉秦和别嘌醇体系预测误差分别小于8%和6%。该理论方法有望通过二元体系建模预测药物在三元体系中的溶解,可用于指导固体分散体辅料筛选以实现难溶药物增溶的目的,并减少大量人力、物力和财力消耗,是未来实现药物制剂智能设计的一种有效途径。 (2)通过粉末X射线衍射仪(PXRD)探究不同温度、相对湿度和聚合物对无定型固体分散体长期物理稳定性的影响,并使用DFT量化药物和聚合物之间相互作用机制。研究表明固体分散体吸湿性随相对湿度的增加而显著增加。同一储存环境下,随固体分散体载药量的增加,药物结晶的风险增加。DFT计算结果表明药物和聚合物可自发产生相互吸引,氢键是影响固体分散体物理稳定性的重要因素之一。使用建立的PC-SAFT模型和Gordon–Taylor方程分别预测药物在不同相对湿度下相行为以及固体分散体的玻璃化转变温度,与实验测定固体分散体稳定性基本一致。该理论方法有助于辅助设计固体分散体载药量和选择药品储存环境以延长药物制剂的稳定性(有效期)。 (3)设计制备5种奥沙普秦低共熔物,分别为奥沙普秦-异烟酰胺、奥沙普秦-异烟肼、奥沙普秦-马来酸、奥沙普秦-阿司匹林以及奥沙普秦-吡嗪酰胺,DSC分析表明奥沙普秦熔点分别降低41℃、30℃、44℃、45℃和24℃。建立的PC-SAFT模型准确模型化低共熔物相行为,平均相对偏差小于5%,表明PC-SAFT同时适用于以聚合物和小分子化合物为载体的固体分散体。在纯水中低共熔物奥沙普秦-异烟酰胺、奥沙普秦-异烟肼和奥沙普秦-吡嗪酰胺相比奥沙普秦溶解度分别提升58%、24%和8%,在p H 6.8缓冲液中溶解度分别提升6%、6%和15%。分子动力学(MD)计算表明奥沙普秦与化合物分子间氢键比例高于奥沙普秦自身,表明氢键是低共熔物增溶的驱动力。 (4)设计制备2种奥沙普秦共晶,在纯水中奥沙普秦-烟酰胺和奥沙普秦-苯甲酰胺相比奥沙普秦溶解度提升11%和2%,相应的在p H 6.8缓冲液中提升15%和27%。药物渗透性研究表明,低共熔物奥沙普秦-异烟酰胺以及奥沙普秦-异烟肼分别提升渗透性26%和14%,共晶奥沙普秦-烟酰胺以及奥沙普秦-苯甲酰胺提升渗透性26%和16%。释放动力学研究表明在纯水中低共熔物(奥沙普秦-异烟酰胺、奥沙普秦-异烟肼和奥沙普秦-吡嗪酰胺)和共晶(奥沙普秦-烟酰胺和奥沙普秦-苯甲酰胺)显著提升奥沙普秦释放速率。两步化学势梯度模型分析表明,低共熔物和共晶释放主要受表面反应控制,说明小分子化合物能够强化释药过程的表面反应过程。基于非平衡热力学建立的两步化学势梯度模型能够分析药物释放过程速控步骤,揭示药物释放机制。 (5)别嘌醇为模型药物,降温法研究PVP、PGE和HPMC对别嘌醇结晶动力学的影响。研究表明,0.5%HP

关键词： “三全育人”   化工热力学   课程思政  

摘要： 课程思政是高等教育实现全员育人、全过程育人、全方位育人的新举措，“化工热力学”是化学工程专业的基石,但由于该课程理论性强、概念多而抽象、公式繁琐而枯燥,加大了学生学习的难度。本文探讨“三全育人”在化工热力学教学中开展课程思政的指导作用,课程思政融入化工热力学教学的策略和路径,提出在化工热力学教学中开展课程思政的具体设计方案,使思想政治教育与专业课教学同向同行,形成协同效应,教学效果良好，打破学生对化工热力学课程枯燥乏味的刻板印象。在传授专业知识的同时，培养学生的环保精神、节能意识，鼓励学生勇于创新、敢于思考，弘扬工匠精神、家国情怀，实现立德树人的教育目标。

关键词： 化工机械设备   化工设计   化工热力学   化工仪表   化工制图   化工设备   化学工业出版社   化工产业  

摘要： 化工产业在我国的第二产业中占据着重要的位置,建设更符合新时期经济和企业发展的产学研融合的教育体系更有利于我国化工产业的整体规划。其中化工机械设备的专业人才更是化工产业转向现代化发展中必不可少的重要一环,化工机械设备相关知识串联起化工制图与化工原理课程知识,进行生产的过程中又需要对生产原材料有足够的了解,也需要对设备仪表、机械控制和化工设计需要匹配的机械设备有足够的了解,这也表明化工机械设备的学习也衔接了化工仪表及自动控制、化工材料、化工热力学和化工设计的相关内容,所以化工机械设备专业知识的学习对化工专业的人才培养十分重要。但目前的学习模式不足以支撑专业人才的发展,需要探索工学结合的新模式。基于此,邹修敏、王志斌在2022年编著了《化工机械基础》一书,并在化学工业出版社出版发行,书籍总结了教学改革的相关经验,根据实际情况进行改革创新,值得高校教师和学生学习参考。本书作者在研究化工专业高职教育的课程特征的基础上,结合了不同院校的教学计划,吸收了相关书籍的优点来编著书籍。全书共有七章内容,围绕着化工机械设备展开介绍了化工生产的各种原材料和运用的各种力学知识以及现代化工生产中常用的机构、传动装置和机械零部件、生产中的压力容器相关知识和常用化工设备对化工机械等关联知识。让教师和学生在教与学的过程中更加深入地了解化工机械相关知识,探究合适的工学结合模式。

关键词： 工程教育认证   化工热力学   教学改革  

摘要： 工程教育专业认证已成为国内工科专业的发展趋势,本文面向工程教育认证,以《化工热力学》课程为研究对象,对课程的建设与教学改革进行了初步探索。通过以学科前沿技术激发学习热情、强化现代化工软件工程应用的意识、任务驱动下充分锻炼综合应用能力、贯彻培养工程素养和工程思维等改革措施,在教学实践中将学生知识掌握、能力提升、素质培养三者有机融合。

关键词： 新工科   OBE理念   化工热力学   工程观念  

摘要： “新工科”建设是在新工业革命形式下进行的工程教育战略行动,旨在培养多样化、创新型工程科技人才。文章根据“新工科”建设的要求,在“化工热力学”教学中引入“成果导向教育(OBE)”理念,调动学生学习主体意识,激发学习兴趣,从而强化学生的工程观念,提高其实践能力。