化学工业的现状及发展趋势范文(精选8篇)
(李伟,攀枝花学院,四川攀枝花)摘要:现代化学工业的现状主要集中表现在:能源、材料、医药、环境等方面。其中能源作为主要的发展方向。根据现代化学工业在能源和环境两方面可以得知:发展清洁、高效、全球化的能源是必由之路。这些能源我们可以在生物体内提取。比如,我们就可以从不同的生物体中提炼出生物柴油等一系列的清洁能源。关键词:能源、污染、材料、医药、生物柴油
Abstract: Modern chemistry of the present condition mainly concentrates performance at:Energy, Material, Medicine, Environment Etc.Aspect,among them,the energy is a main development direction.Can know in the energy and the environment both side according to the mordern chemistry industry:The development sweeps, effciently, the energy of globalization is necessarily from its road.These energy we can withdraw in the living creature body.For example,we can refine birth thing diesel to wait a series from the different living creature body of sweep energy.Key Words:Energy、Pollution、Material、Medicine、Living Creature Diesel 一.化学工业的现状 从形式上看,现代化学工业正经历了单元操作和传递原理与化学反应工程这两个发展阶段后,正在孕育着一个新的发展阶段的过程。从社会现状看,随着社会的快速发展,各行各业进行生产都接触到能源和材料方面的问题,而在制药方面则关乎到人类的健康的问题。而之下所影响最深远的是环境问题。正是这一系列的原因将能源、材料、制药、环境等推到了现代化学工业的前言。
(一)能源
能源是人类活动的基础。在某种意义上讲,人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。当今世界,能源的发展,能源和环境,是世界、全人类共同关注的问题,而从我国的能源结构和储量(表1—1)可以看出它也是我国社会经济发展的重大问题。
我国的能源结构和储量 数据 指标 项目
原煤(亿吨)
原油(亿吨)
天然气(亿立方米)
水能(亿千瓦时)
总资源量
50592.20 1000
381400
59221.8
世界总量
1195748.4
51172.8
79330827.1
413095
我国占世界比(%)
4.7 2.0 0.5 14.3
探明量(可开发)
10077 160
20606
19233
(表1-1)
根据EIA预测,世界能源消费总量在从2001年到2025年的24年内将增加54%。全球能源消费总量预计将从2001年的404×1015 Btu增加到2025年的623×1015Btu。(Btu:英制热量单位,1Btu=1055.056焦耳。)由此可见解决能源问题是化学工业的首要问题。
(二)材料
材料是人类用于制造物品、器件、机构、机器或其他产品的那些物质。材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代的三大支柱。80年代以高技术群为代表的新技术革命,有把新材料、信息技术和生物技术并为新技术革命的重要标志。这主要因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。而现代化学工业所关注的是新型材料(正在发展,且具有优异性能和应用前景的一类材料)。新型材料与传统材料之间没有明显的界限。,传统材料通过采用新技术,提高技术含量,提高性能,大幅度增加附加植而成为新型材料。比如,新型高分子功能材料——磁性材料。磁性材料的主要优点有:密度小、耐冲击强度大,制品可以进行切割、切削、钻孔、焊接、层压和压花等加工,且使用进不会发生碎裂,它可采用一般通用的加工方法进行加工,易于加工成尺寸精度高、薄壁、复杂形状的制品,可成型带嵌件制品,对电磁设备实现小型化、轻量化、精密化和讥性化的目标起着关键的作用。有了这种材料,将大大有益于我们的生活。所以,新型材料也成为化学工业的目标。
(三)制药
化学药品的生产部门,有原料药生产和药物制剂生产两部分组成。原料药是药品生产的基础,但必须加工成适合于服用的药物制剂,才成为药品。在中国,制药工业还包括传统的中药生产。制药工业既是国民经济的一个部门,又是制病、防病、保健、计划生育的社会福利事业。而且,现代社会高速发展,变化极大,人们对于健康十分的关心,也将药业推向了前言。
(四)环境
环境问题与资源、人口已被国际社会公认为影响21世纪可持续发展的三大问题,而环境与我们最为亲近。现在环境主要面对的是:水、空气、土壤方面的污染。一)水污染
水污染是指污染物进入水体中的数量达到水体原有功能的程度。现在水污染十分的严重,全世界污染而不能喝的水的地方很多。我国1997年废水排放量达416亿吨,其中工业排放227亿吨,生活排放189亿吨。近几年来,我国的水系受到了严重的污染。据调查,近年我国的七大水系、湖泊、水库、部分地区地下水及近岸海域都受到不同程度的污染。二)大气污染
大气污染主要有两种:人为和自然。而其中人为的为大部分的,大多是因为石化原料的燃烧或废弃物的燃烧等。
在现代高速发展的社会中,人为的污染对大气污染起到了决定性的作用。在世界的八大公害事件中有五起是关于大气污染的。据统计,全世界一年排废气的量为6亿多吨。《中国环境公报》对1997年和1995年的二氧化碳排量比较,排放量增加了114万吨。而大气污染最容易造成的就是酸雨。这个被称为“空中死神”已经造成了全面的污染。而我国的酸雨问题十分的严重。据统计,我国酸雨出现的面积广、酸度大,已经超过了欧美国家。可见,我国的大气污染问题不容忽视。三)土壤污染
土壤是人类赖以生存的地方,作为我们生产生活的重要场所。它主要表现在土壤失去活力,土地沙漠化,没法耕种。
据1993年我国的耕地面积的统计减少322700平方公顷,这与整个青海省耕地面积相当。近年来我国土地不断的恶化:土地沙漠化加剧、水土流失仍然在加剧,致使长江有可能成为第二条黄河。
(二)化学工业的发展趋势
(一)发展生物柴油的必要性
目前,世界日益加剧的社会问题使人们不得不关注到能源上来。随着矛盾的加剧,能源将推到一个更高的台阶之上。
在我国这些问题更加的明显,虽然我国很富有,但是能用的不多,人均占有量更加的少。从1992年以来我国成为石油进口国,我国石油消费不断上涨,依赖程度不断加大。而这就不得不是我国对于能源要有一个全新的认识,那就是我国必须开发新型的能源。
根据BP(英国石油)公司世界能源统计报告,现在全球剩余的石油探明储量截至2002年仅有1427亿吨。而世界石油储量仅有40年,而我国仅有15年。(表1-2)能源将制约我国的经济的发展。
世界石化能源储采比(单位:年)国家或地方
储采比
石油
煤炭
天然气
中国 82 46
OECD国家
9.7 2.7
14.1
世界平均
204 60
表来源于BP公司世界石油能源统计,2003年
根据美国2004年12月公布的统计数据,2004年世界油的储量及石油产量及其他地区构成表有关我国石油、天然气等的储量相比中东等地区是很少的。而我国经济的高速发展,使对石油、天然气等优质能源的消费增加是很快的。从1996年起,我国成为石油进口国家,依赖度越来越高。
根据2000年石油能源可能进口依赖度预测(表1-3),可以看出能源对于我国而言是一个挑战。
1997年
2010年
2020年
OECD 54.3 63.0
70.03
北美洲
44.6
52.4 58.0
欧洲
52.5
67.2 79.0
亚太
88.8
91.5 92.2
中国
22.3 61.0
76.9
印度
57.4 85.2 91.6
南亚国家
87.2
95.1
96.1
东西方国家
53.7
61.0 80.7
(表1-3)
根据美国能源信息署最新预测结果,随着世界经济、社会的发展,未来世界能源需求量将继续增加。预计,2010年世界能源需求量达到105.99亿吨油当量,2020年达到128.89亿吨油当量,2025年达到136.50亿吨油当量,年平均增长为1.2%。欧洲和北美洲两个发达地区能源消费占世界总量的比例将继续呈下降的趋势,而亚洲、中东、中南美洲等地区保持增长趋势。伴随世界能源储量分布集中度的增大,对能源资源的争夺将日趋激烈,争夺的方式也将更加的复杂,由能源争夺而引起的冲突和战争的可能性依然存在。
而且,我们还可以看出在这能源之下还有危机,那就是环境。根据EIA统计,1990年世界二氧化碳的排量约为215.6亿吨,2001年达到239亿吨,预计2010年将为277.2亿吨,2025年达到371.2亿吨,年增长1.85%。面对以上的挑战,未来世界能源供应和消费将向多元化、清洁化、高效化、全球化和市场化方向发展。这样才能走可持续发展路线,才能让人类走得更远更长久。
在18世纪以前世界一次性能源消费结构中长期占首要地位的是薪柴。19世纪下半叶开始,煤取代薪柴,从而加速了近代工业的发展。1965年以后石油取代了煤,世界能源结构发生了巨变。虽然石化能源为现代工业的进步做了重要的贡献,而在这种外表迅猛的发展背后是我们在做一个自我灭亡的游戏。
根据2002-2003年我国“两控区”二氧化硫污染现状统计(表1-4),表明2002-2003年酸雨控区106个城市中,降水平均酸度:3-6。出现酸雨的有95个城市,占89.6%。虽然酸雨控区污染基本稳定,但是污染严重的地区还在进一步的加重。而在世界不同的区域的可吸入颗粒的排放量的统计数据(表1-5)。可以看出化石燃料在燃烧中释放的可吸入颗粒物对人类会造成多么大的影响。而中国在这方面却远高于世界其他国家。二氧化硫的污染调查(单位:%)
二氧化硫浓度的分级
二氧化硫控制区
酸雨控制区
2002年
2003年
2002年
2003年
二级城市比例
40.6
39.1
79.5 95
三级城市比例
31.3
25.0 13.7
14.7
劣三级城市比例
28.1
35.5 6.8
10.3
(表1-4)
不同区域的PM10排放量(单位:百万吨/年)区域
1990年
2004年
区域 1990年
2004年
高线
低线
高线
低线
美国 42.6 22.5 印度
12.5 49.4 22.8
日本
8.2 10.0 5.3
其他地区 68.6 216 129
西欧
23.5 36.7 18
东欧
17.1 33.3 20.5
中国
46.4 261 89.6
注:不含生物质燃烧和二次氮氧有机物。(表1-5)
通过以上的一些文字和数据表明了我国以及世界的能源发展的方向和趋势是:高效化、清洁化、全球化等路线。
开发利用高效节清洁能源能很必要。随着社会的不断的发展,高效清洁能源的前景十分的大。此种能源有很多的途径可以得到,以下就介绍一种十分重要的一种——生物柴油。生物柴油的开发利用迫不及待。西方国家生物柴油产业发展迅速,促使我国的生物柴油的发展。近年来,西方国家加大生物柴油的商业化投资力度,使生物柴油的投资规模增大,开工项目增多。美国、加拿大、巴西、日本、印度等国家都在积极的发展这项产业。
我国随着石油进口的依赖度的加大,这使我国的能源安全已面临挑战。与国外相比,我国发展生物柴油方面有一定的距离,但就我国的条件和资源而言发展生物柴油是十分要紧的国家发展大计。
而我国加入WTO之后,在如何面对经济高速发展和环境保护的双重压力背景下,加快高校清洁的生物柴油产业化进程显得更为迫切了。
在我国生物柴油有丰富的源材料:麻风树、绿玉树、续随子、油桐、橡胶、乌桕、花生、大豆、苦参、米糠、东京野茉莉、玉米、向日葵、苍耳、苦苣菜、红花、光皮树、红瑞木、欧李、山杏、椰子、油菜、海甘蓝、微孔草、黄连木、色林戚、亚麻、芝麻、天仙子、桉树、木棉、油茶、沙棘、山桐子„„
在我国生物柴油研究进展前景很大很宽:我国政府为解决能源节约替代和绿色环保问题制定一些政策和措施。早有一些专家学者已致力于生物柴油的研究,倡导工作。而且,各大院校及科研单位都分别在进行实验室的开发和小型的工业试验,但产业化还要一段时间才能实行。正是这前人栽树后人乘凉的优势之下,我们这一代人更有信心在前辈的肩上将他开发利用。而从环境言环境的优化作用这些更加促使生物柴油的开发利用。
(二)现代生物柴油的一些制备方法 一)直接混合法或稀释 主要是为降低其黏度、提高挥发度。通过对其天然油脂类的提取后与柴油的溶剂或醇类按一定比例混合而行成的一种混合油。二)微乳液法
通过对动植物油的高黏度的解决,进行与甲醇、乙醇等溶剂的混合成为一种透明、热力学稳定的胶体分散系。如:Neuma等使用表面活性剂(主要成分为豆油皂质、十二烷基碳酸钠及脂肪酸乙醇胺)、助表面活性剂(成分为乙基、丙基和异戊基醇)、水、炼制柴油和大豆为原料,开发可替代柴油的新的微乳状液体系,其中组成为柴油:3.1609,大豆:0.7909,水:0.0509,异戊基醇:0.3389, 十二烷基碳酸钠:0.6769。三)高温热裂解法 高温热裂解指在高温(借助催化剂或无催化剂)的条件下将一种物质转化为一种物质的过程。将大分子烃转化为小分子的烃类有机物。如:1933年对植物油裂解,将椰油和棕榈油以二氧化硅或氧化铝为催化剂,在450度的温度下裂解,之后得到的液体与普通柴油的性质非常相近。
四)酯交换法
通过对各种天然植物油和动物脂肪以及食品工业的废油,都可以作为酯交换法生产生物柴油的原料,其中酯交换法的醇基用低成本的甲醇,催化剂主要是酸和碱。五)生物技术生产生物柴油
通过有关生物方面的技术生产生物柴油,这种方法可以避免化工生产过程的用量多、能耗大、工艺复杂、污染大等缺点。(注: 其余讨论
有机化工的发展必定影响世界粮食危机的发生,这个问题是值得考虑的重大问题!)参考文献
塑料金属化后兼具塑料与金属的优点。化学镀镀层均匀,与塑料结合力强,工艺简单,适用于任意复杂形状的塑料制品。因此,化学镀被广泛应用于塑料领域,如ABS塑料、聚酰亚胺(PI)、聚苯乙烯(PS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚对苯二甲酸乙二脂(PET)等[1,2,3,4,5,6]。塑料化学镀一般步骤:除油→粗化→活化→化学镀。本文对各主要工艺环节技术的研究现状进行了综述。
1 表面预处理(粗化)
1.1 化学溶液刻蚀
传统方法是铬酸刻蚀。在铬酸溶液中掺杂微量钯离子,随着钯离子浓度增大,虽然塑料表面粗糙度降低,但是表面亲水基团增加,增加了对胶体钯的吸附,大大加大了钯核在塑料表面的沉积量,使化学镀速率得到显著提高[6]。存在的问题是铬酸刻蚀工艺产生大量含Cr(Ⅵ)的废水,严重污染环境。对此,采用硫酸双氧水混合溶液对塑料表面进行氧化腐蚀,既增加了微观粗糙度,又通过氧化形成极性基团改善了表面的亲水性,增加塑料与金属的粘结力,避免了含Cr(Ⅵ)废水对环境的污染,符合环保要求[7]。高锰酸钾粗化ABS塑料与铬酸具有相同的效果,既能保持足够的镀层结合力,又减少了对环境的污染[8]。
1.2 光化学辐照
尽管无铬化学刻蚀法解决了污染问题,但仍有大量废水产生。由于光化学辐射可以在物体表面进行轻微腐蚀,引入等离子体辐照[5]、激光辐照[9]、准紫外线辐照[10]等对塑料表面进行光蚀,保证了镀层与塑料基体之间优良的结合性能。光蚀方法对塑料表面进行轻微腐蚀,不会产生大量的废水,对塑料表面形貌也不会产生严重的损坏,因而适用于精度要求比较高的器件。在臭氧溶液中进行紫外线照射处理聚-α-甲基苯乙烯(PAMS)微球,经过反应后在微球表面形成NH2,HN-C=O等基团,钯易与含N基团以化学键配位,从而均匀地吸附在微球表面,化学镀镍后镀层和微球之间结合力增强且镀层更平整[11]。
1.3 有机介质中间层
镀层与塑料直接结合,经过表面处理,两者结构性能仍然相差较大,结合力也不理想。在塑料与基体之间引入有机介质形成中间层,可有效解决两者间不能直接反应的缺点,工艺简单,起到连接镀层与基体的作用,可以提高其结合力。PVC塑料经硅烷系偶联剂KH560处理后可以获得亲水性良好的表面层,在其上化学镀,可以得到与基体结合良好的镀层,能够取代铬酸粗化工艺[12]。聚苯胺(PANI)有足够的活性,能够沉积零价金属,不需要表面改性,将PS浸入到苯胺溶液中,苯胺氧化为聚苯胺膜附着在PS表面,以聚苯胺表面沉积的铜作催化中心,可以引发化学镀铜反应[13]。
1.4 表面接枝共聚改性
加强有机介质中间层与镀层的结合,增大中间层与镀层的混合程度,使有机介质深入到镀层中可起支架作用。在氩等离子体处理的PI表面接枝4-乙烯基吡啶进行化学镀,镀层与基体的结合强度比仅使用氩等离子体处理大得多[14]。通过γ射线照射聚乙烯(PE)表面接枝乙烯基单体,这种表面接枝共聚改性比化学溶液侵蚀、机械磨损等预处理方法有着更为出色的结合强度[15]。采用溶液浸渍等方法在塑料表面形成极性基团,然后接枝单体发生共聚反应,接枝单体与催化粒子共价键结合吸附在塑料表面,进而引发化学镀,大大提高了镀层与基体之间的结合强度[16,17]。其中间层的改进,使金属围绕接枝链沉积,最终在塑料表面铺展成膜,如同钢筋混凝土中的钢筋一样,接枝链将镀层牢牢固定在塑料表面,大大提高了塑料与镀层之间的结合力。
2 活 化
2.1 贵金属活化
传统的活化方式是敏化活化,即先用氯化亚锡敏化,再用钯或银等贵金属盐溶液活化,被还原的贵金属作为催化中心附着在塑料表面,引发一系列的化学镀氧化还原反应。
氯化亚锡有毒性,以其敏化存在危险,有被其他方法取代的需求。将PI薄膜浸入到KOH溶液进行表面水解,经离子交换和高温处理后在表面束缚纳米银离子,然后在表面自组装一层十二硫醇膜,再用聚焦的激光光刻产生预期的图形,最后实施化学镀,实现金属铜的图形化沉积,导电性良好,这种技术为电路板的制备开阔了新的思路[18]。上述工艺复杂,设备要求高,因此,应用超临界二氧化碳(Sc-CO2)的运输扩散作用以及对聚合物的亲和特性,将二元钯聚物均匀扩散至PI表面,通过热处理降解钯聚物为金属钯,成功引发化学镀反应[19]。由于Sc-CO2和聚酰亚胺基体优秀的亲和性,使得充足的钯核能够均匀地沉积并分散在塑料表面,Sc-CO2的使用较传统的敏化活化法大大提高了表面钯覆盖率,对取得完整持续的镍磷镀层有重要作用。在Sc-CO2对钯核的沉降中,Sc-CO2优良的溶解运输能力将大大增强金属离子对PI塑料表面的扩散,使得钯核可以深入到塑料表层,这样钯核可以在表层深处催化化学镀反应,在塑料表层形成一层较大厚度的聚合物金属复合层,复合层越厚,金属与聚合物的粘结作用越大,表现出的镀层与基体之间的结合力越大[20]。Sc-CO2的使用不仅解决了传统敏化活化的有毒问题,也简化了生产工艺,提高了钯核沉积效果,为工业化生产提供了新的思路。
2.2 无钯活化
由于贵金属活化成本高,限制了工业化进程,需要使用其他金属来代替贵金属做活性中心。在活性气体中通过等离子或真空紫外辐照对塑料表面活化,然后涂覆一层超薄的铜有机前驱体层,通过化学试剂、热处理、光子或等离子体技术能够有效地将铜还原为金属铜活性中心,引发下一步的化学镀铜[21]。以铜取代钯、银等金属进行活化,可有效地降低生产成本,由于工艺较复杂,对活化工艺效果的影响因素增多,误差较大。将ABS塑料浸入含有乙酸镍的甲醇溶液中,乙酸镍在塑料表面铺展,再加入还原剂还原镍,以镍为活性中心引发下一步的化学镀镍反应,可以得到均匀牢固的镀层[22]。这种工艺流程简单,但是醋酸镍的溶解度较低,制约了其发展。最近也有用聚合物做介质吸附普通金属做活性中心引发化学镀反应,采用壳聚糖做介质,镍离子与CTS上的氨基配位结合吸附在ABS-CTS表面,形成ABS-CTS-Ni结构,然后浸入到化学镀镍溶液中反应,获得了结合性能优良且光洁平整的镀层[23]。此项工艺保持了无钯活化的优点,工艺简单,能够有效地将镍铺展在塑料表面,获得优异的镀层。
3 金属化学镀
3.1 镀镍
化学镀镍技术发展较为成熟,镍镀层除了有优良的导电性能、杰出的防腐蚀性能外,还具有独特的磁性能,成为应用最广泛的品种之一。在金属沉积过程中,除了镀液温度与pH值[24]这2个工艺参数对镀层质量有重要影响外,其他因素对镀层也有相当的影响。在金属沉积镍过程中加入Sc-CO2分散剂,Sc-CO2极强的扩散能力可以及时将反应生成的氢气分散,避免其在塑料表面的积聚,防止镀层表面裂纹和微小孔隙的形成;Sc-CO2可以将镍磷带入塑料深处,比己烷分散剂分散效果强,使得镍磷镀层一直向上生长,对裂纹的生成具有抑制作用[25,26];Sc-CO2使得镀层结构排列更加密实,减少了裂纹的产生,大大提高了镀层的性能。在镀液组成方面,用甲烷磺酸镍替代硫酸镍,不仅可以提高镍在镀液中的溶解度,还可以轻易移除反应中产生的不溶性磷酸盐沉淀,从而延长镀液的使用寿命,提高其利用率[27];在化学镀镍液中加入SiO2纳米颗粒实现共沉积,纳米SiO2颗粒有效地提高了镀层的力学性能,大幅提高了镀层的显微硬度和耐磨损性能,可以明显提高塑料制品在机械运行中的使用寿命[28]。此外,工艺条件对镀层的质量也有相当的影响。在化学镀镍过程中引入超声波振荡辅助,得到的镍镀层颗粒细小,排列致密,孔隙率大幅下降,促进了镍的非晶态转化,耐蚀能力增强[29],还有效缓冲了其他因素对镀层质量的影响,拓宽了化学镀的使用范围。
3.2 镀铜
铜优良的导电性能推动了化学镀铜的发展。以铝作催化中心在ABS塑料表面进行化学镀铜反应,有4种酸性镀液都可以在ABS塑料表面化学镀铜[30];磷酸、硫酸、醋酸镀液都可以形成导电铜层,硝酸由于对铝和铜的过度腐蚀没有形成导电表面;硫酸和磷酸镀液在24 h后可以得到最大的导电率,醋酸的导电率则较前两者低。化学镀铜因其优秀的导电性能,已广泛应用于电子设备、印制电路板等领域。在聚丙烯晴(PAN)表面沉积硫化铜,在一定范围内,随着三乙醇胺(TEA)浓度的增加,沉积的硫化铜镀层厚度增加,镀层的电磁屏蔽效应增大,良好的电磁屏蔽效应在降低电磁辐射对人体的伤害及对电子设备的电磁干扰等方面具有极广阔的应用前景[31]。改善化学镀液组成对镀液的稳定性以及镀层性能有重要影响,从而可以大大拓宽化学镀的应用领域。将超声波技术引入到化学镀铜中,使用超声波辅助后,镀层与塑料之间的结合力增大,导电率增大,对沉积速率和表面形貌也有重要影响[32]。
3.3 镀银
化学镀银层和镀铜层一样具有优异的导电性能,得到了不断发展。在石墨粉末和PS微球表面化学镀银制得核壳结构微球,质轻、易分散,表面带有导电性质的微球可用来制备导电填料,在导电胶、导电涂料等方面有巨大的应用潜力[33,34]。选择甲基磺酸作化学镀银的酸性体系,镀层均匀银白光亮,结合力较好,适用于印制电路板的制造[35]。经过接枝共聚预处理过的PI在紫外线辐照下进行化学镀银,沉积在塑料表面的银粒子总量和粒子尺寸受紫外线照射时间长短的影响。因此,可以对镀层结构组织进行较为精确的控制,以取得理想性能[36]。该工艺可控的组织结构可以针对不同使用环境取得相应的性能,进行灵活生产,满足不同需求。
3.4 镀金
化学镀金发展相对较晚,工艺较为复杂,且镀层与塑料之间的结合力较差。传统的化学镀金以氰化物[37]为重要的镀液组成成分,镀液稳定,镀层性能优异,但氰化物是剧毒物质,影响安全,污染环境,目前都在研究无氰化学镀金技术。无氰硫代硫酸盐和亚硫酸盐取代含氰镀液是发展趋势,镀非晶态金合金作为纳米级电子器件接触材料是未来的重要应用方向[38]。在PS表面可采用亚硫酸钠-亚硫酸金钠体系化学镀金[39]。上述化学镀金体系有效地解决了氰化物体系带来的环境污染问题。经过化学镀金处理过的基体,具有优良的导电性、耐酸碱性,可以用作微电极以及电路板等电子设备。通过光导向化学镀在PC表面镀一层金膜,用来作微电流电化学生物传感器芯片,通过微流动注射安培法测定葡萄糖的浓度,在生物医学方面有着很大的发展前景[40]。
3.5 其他
化学镀锡以其优良的可焊接性被应用于电子元器件和半导体封装等行业,作为防护性镀层也已广泛应用于给水系统中铜和铜合金管内表面的镀覆,通过连续化学镀锡可以取得较厚的镀层[41]。金属钯具有优良的催化活性,具有比陶瓷更优秀的氢气透过率和氢气选择性,在氢气提纯应用方面引起越来越多的关注。结合超临界流体技术和化学镀钯制备Pb/Al2O3功能梯度复合膜,在Sc-CO2的扩散作用下Pb在Al2O3基体表面的孔洞内沉积,抑制了其向三维方向的生长,获得了平整的镀层表面,作为氢气选择渗透膜,氢气通量达到0.45 mol/(m2·min)[42]。在化学镀钯基础上掺杂银,作成钯银混合镀层,镀层具有优异的氢气透过率[43]。
化学复合镀金属层能够得到较单一金属镀层更为出色的镀层性能。Ni-P镀层的防腐蚀性能主要决定于镀层的孔隙率,出现空隙时就会发生局部腐蚀。化学镀Ni-Zn-P镀层为阳极型镀层,在孔隙存在的情况下,也不会对镀层整体防腐蚀性能产生明显的影响[44]。Ni-Zn-P镀层工艺使得Ni-P镀层耐蚀机能更加完善,消除了孔隙对耐蚀性能的消极作用,为提高耐腐蚀性能提供了新的理论依据和实践经验。此外,PET塑料表面的CoFeB化学镀层具有优良的磁学性能[45]。利用化学镀Ni-Co-P工艺对聚苯胺粉体表面进行金属化改性,在粉体表面得到理想的合金镀层,镀层均匀,包覆完整,使其具有电损耗的同时,兼具磁损耗性能,有望成为一种新型电磁波吸收剂[46]。
4 发展趋势
随着科技的发展,塑料金属化得到了越来越广泛的应用,化学镀技术的工业化应用也越来越受到重视,但其工业化生产还存在许多问题,需要进一步研究:
(1)镀液的稳定性及镀层性能制约着塑料化学镀的工业化应用。优良的配位剂对镀液体系的相对平衡有重要作用;稳定剂的选取也对镀液的自分解作用起到一定程度的抑制作用;化学镀过程中,温度的升高加剧了镀液的自分解,影响镀液的稳定性。
(2)当今塑料化学镀技术在大规模工业生产中还存在环境污染、耗水量大、成本过高等问题,应研究新的表面预处理技术,简化工艺,提高镀层与塑料之间的结合强度,改进活化工艺;研究无钯活化,节约成本,改进适应多种化学镀的工业生产线。
关键词:工业物联网;中国制造2025;智能制造;智能工厂
DOI:10.3969/j.issn.1005-5517.2016.2.002
1工业物联网发展背景
全球已经开始进入第四次工业革命.现在.我们处于后工业化状态,其特征是产能过剩,创新和成本压力逐渐加大。在这种形式下,我们开始展望新的工业生产模式来解决现在出现的问题,于是催生了工业4.0。
工业4.0如今已经成为了工业生产模式全方位升级的方向,我们现在正在开始进入新工业时代。那么新工业时代如何定义?我个人认为新工业时代有四大特征:一个跨界、两大生产力、三种资源和四大平台。
一个跨界:“跨界”已成为当前商业竞争中的“新常态”,新工业时代就是通过利用互联网、移动互联网来实现跨界融合,改造传统产业的发展模式;两大生产力:包括工业生产力和信息生产力。其中信息生产力是指创造、采集、处理、使用信息并获得信息资料的水平和力量。信息凭借着其高渗透力、可接连性等特点,已经成为了生产力当中的一个核心竞争要素,具有极其重要的经济价值,逐渐从生产力诸多因素中分离出来,并独立存在;三种资源:包括新材料、信息资源和新能源。对这三种资源的有效利用已经成为全面支撑工业转型升级的重要因素;四大平台:分别是大数据、云计算、互联网、物联网。这四种特征描绘了我们现在正在进入的新工业时代。
在当今的经济发展当中,制造业已经成为竞争的焦点,而“智能制造”则成为新工业时代下制造业发展的竞争焦点。智能制造是工厂与工厂内外的事物和服务通过通讯网络技术联系起来,创造出的一种新的生产运营模式。智能制造将客户的个性化需求、供应商与制造商之间的信息互通、售后与物流的即时响应和智能工厂等各环节并联在一起,打破了传统的制造流程,并对其进行了优化重组。罗兰贝格大中华区总裁吴琪说:“工业4.0时代是定制商品时代,智能工厂依托互联网,在同一条流水线上,生产千万种消费者定制的产品。”可见在智能制造之中的一大重点即是智能工厂。智能工厂,简单来说,绝不仅仅是生产的自动化,而是同时要将生产过程中、经营管理过程中以及工厂外部所采集、产生的数据集成起来,实现包括生产运营、采购仓储和物流销售等全环节的信息交互,达到机器与机器之间、机器与人之间协调合作的目的。
智能制造带来了三点改变:一是生产方式向智能化和网络化改变;二是使企业组织开始向扁平化和虚拟化方向发展;三是产品模式向定制化、服务化方向发展。
2 中国工业物联网发展现状
目前,中国的经济已经开始步入中高速增长的新常态,中国的制造业处于大而不强的旧格局。在此背景下,国务院于2015年5月发布了《中国制造2025》来指引我国的经济转型发展。
工业物联网是物联网在工业领域的应用。我国物联网发展已经初步具备了一定的技术、产业和应用基础,呈现出良好的发展态势。据工信部数据显示,2014年我国整个物联网的销售收入达到6000亿元以上。近几年我国物联网产业发展的复合增长率达到了30%以上,充分体现了其强劲的发展势头。赛迪顾问预测,到2020年,我国物联网的整体规模有望突破18000亿元(如图1)。
随着整个物联网生态环境的成熟,工业物联网的应用需求开始逐渐强烈,比如:生产、仓储、物流的高效需求;实时生产数据和设备数据的监控需求;更加准确的生产跟踪需求;智能预测和预警需求等,我国工业物联网的发展也由过去的政府主导逐渐向应用需求转变。2014年我国工业物联网规模达到1157.3亿元(如图2),在整体物联网产业中的占比约为18%。赛迪顾问预测,在政策推动以及需求带动下,到2020年,工业物联网在整体物联网产业中的占比将达到25%,规模将突破4500亿元。
图3是赛迪顾问半导体产业研究中心研究得出的一张关于工业物联网的生态链图,主要包括几个部分:感知层,传输层,硬件设备,平台层和云平台。
感知层主要是由各种传感器组成的感知单元,用来采集数据;硬件设备主要是由工业机器人、智能机床、3D打印设备等组成的执行单元,即是生产工厂里具体生产环节的硬件设备;平台层是由软件系统和硬件系统组成的控制单元,用来发出指令.软件系统有企业管理软件、生产管理软件等。硬件系统有测量分析系统、运行管理系统等由具体硬件组成的系统;云平台包括公有云,私有云和混合云,配合的云计算和大数据,用来处理分析感知单元采集到的各种数据。云平台和平台层相辅相成,密不可分;传输层负责传输数据。
就我国工业物联网的发展现状而言,其实“中国制造2025”跟德国的“工业4.0”还不一样.德国“工业4.0”是基于其技术条件、创新研发以及企业自动化程度都非常高的水平上,所制定的智能化网络化的工业生产和服务模式。而我国企业目前多处于工业2.0与3.0的边缘,成本控制、生产效率和流程管理等方面水平较低,需要提升的空间还很大。我国企业发展水平与发达国家相比有很大差距,我们既要解决最基础的设计制造能力问题,又要解决智能化的问题。我国的绝大多数企业还需要从一些基础设施的升级开始做起。
目前,我国企业主要面临生产成本上升、研发投入不足和生产组织方式较为传统三个问题。
生产成本上升:2014年全国劳动力成本是十年前的2.7倍,再加上生产资料价格上涨、高能耗成本和高物流成本的影响,我国制造业低成本优势逐步丧失。高端制造业向发达国家回流,低端制造业向东南亚和印度等地区转移,本土企业面临倒闭风险。
研发投入不足:我国大中型工业企业研发经费投入占比不足1%,而在发达国家,像美国、日本、德国等普遍在2%以上。研发投入不足造成产品同质化竞争,进而引发价格战,最终导致产能过剩。
生产组织方式较为传统:大规模生产无法满足个性化和服务化的需求,传统组织模式也无法适应复杂的产业链变化。
那么怎么具体实现工业4.0呢?就我国的制造企业而言,首先要通过生产线的改造和IT设备的升级改造来使企业自身互联网化。其中第一步,就是实现硬件智能化。硬件智能化对制造企业来说极为重要,因为生产和业务流程的智能化,也就是我们常说的企业的自动化程度,是企业实现自身互联网化的前提,需要通过生产线改造来实现生产的智能化,通过IT设备升级改造来实现业务流程的智能化。这也是我国制造业下一步发展的首要目标之一。
3中国工业物联网发展趋势
关于中国工业物联网的发展趋势,赛迪顾问认为有以下几点:
硬件智能化改造是我国工业物联网下一步发展的核心。就硬件系统这一单一的产业链来讲,硬件系统的智能化改造会为下游硬件市场创造大量需求,同时下游市场需求增大也将带动上游芯片市场的蓬勃发展。
服务需求提升成为工业物联网生态发展的重要推手。我国工业物联网的发展已经逐渐向应用需求转变,包括客户个性化需求、灵活动态业务流程需求、设备产出率和效率需求等等。
信息无论作为要素还是产品,其生产力的价值体现都将使其逐渐取代工业生产力的主导地位。信息作为工具,可以促使信息化和工业化深度融合,帮助我国实现从工业物联网的初级阶段逐渐向高级阶段过渡。因此,信息化技术的深度发展将成为我国工业物联网发展的一个重要趋势。
一、我国合成氨工业已走过了五十多年的路程,从小到大从弱到强,从3000吨/年——5000吨/年到45万吨/年,从碳铵到尿素。根据中国氮肥协会统计2011年合成氨产量5864.1万吨/年,位居世界第一,其中88%用来生产化肥;30万吨/年工厂有74家约占49.4%,8万吨/年上以工厂有223家占82.4%,合成氨工业由3000吨/年发展到今天40万吨/年(单系列),全国从1000个厂到今只有300个厂,然而总产量不但没有下降,反而有所增加,尿素2011年出口355.95万吨,从而保证了粮食生产连年丰收。(据农业部门反映一吨尿素可增产粮食几吨),我国粮食为什么连年丰收增产,一是靠国家支农、惠农、护农政策,二是靠优良品种,三是靠化肥支撑。因此对于我们这样一个有13.4亿人的大国,如果粮食生产不能稳定,那是不堪设想的。因此合成氨工业是国家发展的需要,也是人民生活的需要。
二、我国合成氨工业发展趋势
由于我国人多地少,粮食需求量大,因此合成氨工业必须由小变大,向大型化、现代化发展,过去小规模用块煤的技术已远远不能满足国民经济发展需要,发展趋势主要是: 1.由小变大,扶大压小; 2.由块煤变粉煤;
3.由低压向中压、高压气化发展; 具体有以下几点: 1.中压、高压造气
不管用水煤浆气化炉、干粉煤气化炉,还是块煤炉,流化床气化炉都要向中压、高压发展,现在有的气化炉已做到8.7Map,一般都在4.0Map左右。透平压缩这样可以省电3%左右。2.低压合成氨。
过去为了追求产量合成氨压力由低压向高压发展,现在从降低能耗的角度又能向低压,目前已成功运用15Map,10Map即正在试验中,这样可以做到电耗最低。
3.高度净化,为了保证催化剂长周期运行气体净化已达到PPM级,甚至PPb级。4.消灭三废,最少做到达标排放,最终做到零排放。
中国有色金属工业协会娄永刚彭 涛
2012年世界经济经历了复杂而深刻的变化。发达国家复苏步伐沉重,增速低迷;新兴经济体增速普遍放缓;大宗商品价格呈戏剧性波动。国内转变经济发展方式,主动调低经济增速,特别是宏观财政和货币政策的适度调整,环保治理及房地产调控等政策的实施,对铅锌工业的运行产生一定影响。面对资源瓶颈、环境压力和成本上升三大挑战,中国铅锌工业要加快转型升级,促进行业可持续发展,早日实现铅锌工业强国之路。
一、2012年铅锌工业发展现状
(一)铅产量基本持平,锌产量首次出现负增长,铅锌精矿产量继续保持快速增长
根据中国有色金属工业协会统计,2012年铅产量464.6万吨,与2011年产量基本持平。其中矿产铅328.4万吨,同比增长2.0%;再生铅产量136.2万吨,同比下降4.7%。再生铅产量占到铅总产量的29.3%,与2011年相比下降约1.4个百分点。河南、湖南、云南、安徽、湖北为全国铅产量排名前五位的省份,产量占到全国总产量的84.7%。安徽、江苏、湖北仍是再生铅的主要产区。2012年中国锌产量482.9万吨,同比下降
7.5%,是自1983年以来出现的首次严重减产。主要生产地四川、辽宁、广西、河南、云南的产量受价格低迷、环境污染事件、地震等各种因素的影响,产量大幅下降。安徽、新疆、甘肃等地因有新冶炼产能投产,精锌产量有所增长。
2012年中国生产铅精矿铅金属含量283.8万吨,同比增长20.4%;锌精矿锌金属含量493.0万吨,同比增长14.4%。内蒙古、湖南、四川、广西、云南等主要生产地的产量均有明显增长。其中,内蒙古新建矿山项目陆续投产、部分扩建项目完工,产量增长明显。福建铅锌资源丰富,境内开发和整合较快,产量增幅高于全国平均水平。
(二)进出口逆差下降,铅精矿和未锻轧锌进口量大幅增加
2012年中国铅锌产品的贸易逆差为58.4亿美元,同比下降4.2%。铅锌产品的贸易逆差占全国有色金属贸易逆差总额的9.2%,比2011年的占比增加了1个百分点。1
2012年铅产品总进口额32.7亿美元,同比增长4.3%;出口额0.6亿美元,同比下降73.7%。2012年锌产品进口额为27.3亿美元,同比下降18.2%;出口额为1.0亿美元,同比下降52.0%。其中,进口铅精矿实物量181.51万吨,同比增长25.8%,金额达到31.66亿美元,同比增长了4.9%,约占铅产品总进口额的96.8%。累计进口未锻轧锌64.69万吨,同比增加29.8%,金额为13.3亿美元,占锌产品进口额48.7%。
进出口的主要特点:一是铅精矿的进口量增幅较大;二是非合金锌进口量创进口历史第二高水平,融资性进口套利是精锌进口量大幅增长的主要原因;三是进口锌精矿量从2011年开始继续保持同比下降态势,其主要原因是由于进口精矿加工费较低,国内精矿供应充足,冶炼企业选择国内精矿代替进口精矿。
(三)铅终端消费疲软,锌消费增速明显放缓
2012年中国铅消费呈现出初级消费领域高速增长,终端消费领域疲弱不振的特点。据初步统计,2012年中国精铅消费量约为451.0万吨,同比增加12.6%。供需平衡后国内铅过剩约16.2万吨。2012年底国内库存量约22万吨。
2012年,国内调低了经济增速,房地产等行业受到明显影响。2012年国内锌表观消费量为528万吨,同比增长仅为1.54%,远低于“十一五”的平均增幅。铁路、公路、电力等公用设施和汽车业稳定增长,支撑了镀锌行业的小幅增长。全年库存压力较大,2012年底SHFE锌库存量为31万吨。
(四)铅锌价格总体走势均呈“两头高中间低”特点
与2011年前高后低的跌宕走势相比,2012年LME三月期铅走势稍显平淡,总体呈低位震荡格局,呈“两头高,中间低”特点。2012年LME三月期铅均价为2072美元/吨,同比下跌13.7%;LME铅现货均价为2064美元/吨,同比下跌13.7%。国内市场铅价走势与外盘基本一致,但沪市上半年跌幅和下半年的涨幅均明显小于外盘,上半年铅市场内强外弱至下半年时反转。2012年沪铅主力合约均价为15443元/吨;国内生资市场均价为15290元/吨,同比下跌7.0%。
全年锌价走势也呈“两头高,中间低”特点,在一定区间内宽幅震荡,整体表现异常活跃,波动剧烈。2012年LME三个月期锌收盘价2080美元/吨,与2011年底相比上涨12.74%;年内最高2220美元/吨,最低1747美元/吨,年均价1965美元/吨,较去
年相比下跌11.18%。上期所沪锌主力合约年内最高价16420元/吨,最低价14145元/吨,收盘价15630元/吨,上涨5.47%;SHFE当月锌年均价15055元/吨,较去年同比下跌11.59%。
(五)整体盈利能力下滑,但采选业盈利能力明显高于冶炼业
2012年铅锌矿山企业盈利能力明显高于冶炼业。铅锌行业规模以上企业共实现利润236.2亿元,同比下降13.0%。其中采选企业实现利润183.2亿元,同比下降7.9%;冶炼业实现利润53.0亿元,同比下降26.7%。冶炼业利润在铅锌总利润中的比重已回落到22.4%,比2011年占比下降了4个百分点。冶炼业中铅冶炼的利润更多依赖黄金、白银、硫酸等副产品以及对有价金属的综合回收。由于市场价格和加工费低迷,锌冶炼已陷入亏损局面。
(六)铅锌矿山采选项目投资大幅增加, 冶炼项目投资继续下降
2012年铅锌采选业施工项目687个,本年完成投资347.49 亿元, 同比增长30.56%。冶炼业施工项目243个,本年完成投资150.78 亿元, 同比减少32.75%。项目资金来源仍以自筹资金为主。
二、当前铅锌工业发展中存在的突出问题及对策建议
(一)存在突出问题
当前影响中国铅锌工业发展的主要问题是:1.成本将不断攀升。原辅料、能源价格、劳动力、财务费用、税费等成本的不断上升,环保治理的投入增加,我国铅锌工业过去因低成本承接国外产能转移的发展环境已不复存在。2.产能过剩压力凸显,市场需求增速放缓,精锌产量出现负增长。面对资源、环境和成本的三大挑战,“十二五” 规划对铅、锌产量的年均增速分别做了5.2%、6.9%的设想,增速约比“十一五”期间减缓一倍。随着全球经济放缓,需求下降,国外低价产品借机涌入使得2012年精锌进口剧增,冲击国内锌产业,引发精锌产量罕见的负增长,需要引起全行业足够的重视。3.重金属污染治理形势空前严峻。建设生态文明社会的美丽中国,有效防治重金属污染已成为铅锌企业生存和发展的生命线。受重金属污染控制指标、降低二氧化碳排放强度和污染物排放种类的要求,铅锌冶炼产业未来环保和技能减排压力降进一步加大。
(二)对策建议
一是要十分重视生态文明建设。重金属污染防治已是铅锌企业生存的重中之重,防治工作将长期保持高压态势,部分企业已面临环保搬迁,排放不达标企业将被关停。需要通过官、产、学、研、用紧密有效的结合,加大环保设施投入、推行绿色冶炼清洁生产、从源头和全过程控制污染物产生和排放、降低资源消耗。要进一步加大兼并重组的工作力度,推动上下游企业联合,推进大型骨干企业实施跨地区兼并重组,继续提高产业集中度,完善产业链,增强产业竞争力,提高资源综合利用能力,特别是提高有价金属的覆盖率和回收率,从源头上减少污染源。
二是要立足于满足国内需求,控制冶炼产能过快增长,加快淘汰落后产能。《2011年有色金属工业统计资料汇编》显示,2011年世界精炼铅产量为1053万吨。其中:产量居首位的中国生产了460万吨,占世界总产量的44.7%;排名2~10位的国家合计产量为397万吨,占世界总产量的38%。世界铅消费量为1041万吨。其中:居首位的中国消费了430万吨,占世界总量的41%;排名2~10位的国家合计为392万吨,占世界总消费量的38%。更为重要的是,由于铅具有良好的再生性能,发达国家的发展经验表明,随着社会使用累积量的不断增加,工业化后期,其消费量主要靠再生铅利用来供应。相关资料显示,2001-2011年间,国外再生铅产量占铅总产量的比例已由2001年的58.7%提高到2011年的71.1%;原生铅产量已由2001年的223.4万吨下降到2011年的155.9万吨,不及当年中国原生铅产量324.4万吨的一半。
摘要:
本文就随着经济全球化与海外移民的增加,中餐在美国的发展的一百五十多年,有过兴旺也有过低迷,但是这样起伏变化并非仅表现于对口味、经济价值、就餐环境等原因,而是两国餐饮文化在交融碰撞中起到根本性的作用。
关键词:中餐 美国 历史 现状 建议
1.中餐在美国的历史
美国第一家中国餐馆是在1849年,在三藩市Jackson街,开在最早的唐人街区内,最初的生意形态是服务华裔同胞的饭馆.#餐馆业是华人移民先驱最早从事的经济行业之一。华人移民是带着自己的饮食习惯和烹饪传统进入美国谋生的。吃饭是一种文化社交,餐馆通常是朋友们同饮的一个最好的聚会场所;也是亲人和亲戚团聚的好去处以及商人们洽谈生意的好地方。家庭晚餐、宗亲会或地缘性会馆在农历新年等重大节日里举办的宴会是中国城中重大的文化仪式和社区活动。但更重要的是,在排华法案时期(1882—1943),种族环境迫使很多早期移民不能从事技术性行业,只能进入出卖体力的服务业工作,餐馆业是几种有限的华人就业机会之一。餐馆工作需要长时间的辛苦劳作,而且它不会构成与白人劳工的直接竞争。在一个种族层次分明的国家里,华人移民从餐馆业看到了一线希望。
到了20世纪,随着新移民政策的实行,在美国的中餐馆中出售着一道最为经典的“杂碎”(杂碎是一群喝醉了的白人深夜闯入一家即将打烊的中餐馆,要点菜;慌张的店主为避免惹事,赶忙将几盘切好的蔬菜、肉片混炒在一锅,浇上浓浓的酱汁,取名<杂碎>(chop suey),端上桌给客人吃。意想不到,客人吃了大加赞赏。<杂碎>(chop suey)因此广泛流传,成为日后美国中餐馆的必备菜肴。)并且在那个年代,顾客或是餐馆经营者都不在乎饭菜是否是地道的中餐。顾客们的期望是受到快捷而低廉的美式中餐,比如炒杂碎、炒面或蛋花汤。稍大一点的中餐馆则可以提供更有特色的、更贵的菜品,诸如蝴蝶虾或糖醋鱼。所以中餐 很快在美国大量涌现,出现了了川菜、潮州菜、上海菜等各具特色的中国菜肴.在20世纪的中后期,中餐的发展达到了一个高峰。首先是20世纪30-40年代该时期正是中国国内的抗战时期,宋美龄为中国抗战争取国际方面的支持,她到美国,并在国会发表演说。这是官方政府的政治活动,却也无心插柳的将美国的中餐行业推上了一个新的发展平台。宋女士在游说美国当局政府的同时,也将中国的烹饪和菜式带到美国。其次是70年代后期,美国总统尼克松访华时,品尝过北京烤鸭,赞不绝口,随之又带动了美国北京烤鸭市场的发展。从1949年为4300家,到1990年为25000多家,其中仅纽约就有近5000家,这样的一个发展变化来看,美国中餐馆的发展像雨后春笋般迅速扩展在美国的土地上,遍地开花的景象也给华侨们带来可观的经济收入。
到了21世纪,能给美国中餐的发展带来巨大影响力的不得不说姚明。美国时间2008年2月21日,休斯敦“姚餐厅”(YaoRestaurant&Bar)正式开业。这家面积为1000多平方米的餐厅可同时容纳400多人就餐,总投资额达100多万美元,并将“姚明、篮球和美式中餐”作为其最大的特色。餐厅刚开张那会,各界人士送来的花篮堆满门厅,中国驻休斯顿总领事胡业顺送去的花篮就摆在门口最显眼的地方。这样的礼遇恐怕只有姚餐厅开张才会有。中国人活动中心理事长杨俊还称赞道:“姚明来美国打球大大改变了我们中国人在美国主流社会的形象,可以说我们在美国的华人都沾了他的光。现在姚餐厅又开张,向美国主流社会传播我们中国的食文化。”
从这一阶段的中餐在美国的发展来看,可以看出美国人民对中餐这种新式的餐饮的一种好感与追崇,加之物价的便宜,慢慢的中餐也开始融入进了美国餐饮的主流。在20世纪中后期,“名人效应”扩大了中国餐饮的知名度,市场迅速增大。
2.中餐在美国的现状
据最近资料统计,全球中餐馆已逾20万家,而美国中餐馆数量业已超过46,000家。美式中餐馆在美国年销售额愈200亿,美国人每天消费250多万份中餐。虽然中餐已进入了寻常百姓家,但是近年来中餐作为华人当家传统产业,却屡遭挫折。在纽约,曾经和法餐、意大利餐齐名的中餐,如今大势已减。新兴的“日餐风”、“泰餐风”却大行其道。曾经盛极一时的中餐风光不再,甚至有人戏称,连中国人都转行去开寿司店了。
2.1 美国中餐发展受到障碍主要表现在: 2.1.1 中餐不受到主流权威认证
在纽约本地权威餐饮指南《查格纽约市指南》的创办者在《纽约时报》上,毫不客气地对中餐发表评论:20年前纽约客一谈起亚洲来,首先想到的就是中国菜。近年来,日新月异的韩国菜、日本菜、泰国菜、越南菜的到越来越多人的青睐,中国菜却裹足不前,呈上餐桌的仍然是一成不变的老菜式,毫无新意。中餐不仅在美国的表现不尽如人意,在其他西方国家的表现,也令人堪忧。例如,由英国权威餐饮杂志《餐馆》组织全球650多名厨师、专家,评出世界最佳餐馆50名,上榜法国餐馆12家、美国8家、西班牙和意大利各6家,而号称美食王国的中国,却无一餐馆入选。另外创办于1900年、被奉为欧洲乃至全球美食宝典的《米其林指南》,近年来授星总难见中餐馆的身影。相比之下,异军突起的日日式餐馆,已有数家得到两颗星的评级,而纽约餐饮业中的“一代霸主”中餐馆,却没有一家获星,仅有几架中餐老字号,如“大四川”等被列入“推荐”榜单。
2.1.2美国新闻媒体对中餐的不实报道
2007年1月29日晚,美国CWll电视台播出了一条耸人听闻的消息——《中餐外卖噩梦》,称一位非裔妇女在布鲁克林在一家“新福建”中餐外卖店买了一份“芥蓝鸡”,其中发现了一块像老鼠一样的肉。从电视画面看,那块肉圆鼓鼓的。像小老鼠的形状,还有一条尾巴一样的东西。报道没肯定这就是老鼠肉,但说顾客认为它是老鼠肉。电视台不仅不负责任地把这一件事称作“令人作呕的惊奇”,还对该中餐馆大肆讽刺挖苦,说卫生局曾在该餐馆发现过老鼠屎。CWll台记者还到“新福建”餐馆拍摄,进行了“现场报道”,一时间,“中餐馆有老鼠肉”的新闻被炒得沸沸扬扬。这件事让“新福建”餐馆的生意一落千丈,许多顾客都不敢去就餐和订菜,店主还接到不少谩骂和恐吓电话,责问:“为什么要卖老鼠肉?”有的人甚至叫嚷:“你们滚出美国,滚回中国去!”店主英语不好,无法应对这些指责,更不敢与电视台交涉。店主儿子到警察局报案,警方却以“没有人受到身体伤害”为由拒绝受理。不得已,店主一家人只好求助于华人组织“全美华人餐馆联盟”。
2.1.3 中美饮食习惯的差异
在2007年,华盛顿非盈利机构“科学公益中心”发表的一篇指导消费者再中餐馆用餐时科学点菜的报告,文章称中餐馆内某些菜肴有多油多盐不利于健康的问题,提醒喜好偏甜偏油的美国人自行注意,但报告同时指出,中餐仍是美国人外出就餐是的最爱,与市面其他食物相比,还是比较健康的一种。
2.2 造成美国中餐不景气的原因:
a)近几年美国经济的衰退,加之全球金融危机等经济因素的影响,使中餐的消费量下 降。
b)美国中餐人才紧缺。自90年代开始,美国移民政策趋严,中国厨师申请签证至少要3年至5年,加之,华裔第二代、第三代的年轻人,多数接受良好的教育,选择做律师和医生,愿意学习厨艺的寥寥无几。这也造成了中餐不能跟上时代潮流创新菜肴 c)美国媒体杂志对中餐的负面报道。一些新闻媒体对美国中餐的不实报道,不仅对所报道的中餐馆产生不利影响,还对整个华人餐饮都带来了负面的声音,影响其正常的发展。
d)中餐馆自身的管理与服务,也存在问题。由于大部分的美国中餐馆都是小规模经营,对于餐饮中的管理缺乏效率与效能,而对于服务也不能够做到贴心和让顾客满意。中餐业形成自己独特品牌的门店却很少形成自己的品牌,不能有效的拓展市场。e)两国人民饮食文化的差异——这一根本原因。比注重“味”的中国饮食。西方是一种理性饮食观念。不论食物的色、香、味、形如何,而营养一定要得到保证,讲究一天要摄取多少热量、维生素、蛋白质等等。即便口味千篇一律,也一定要吃下去——因为有营养。由于我国厨师在烹饪时,尤为注重口味,便忽略了菜肴本身的卡路里等营养标准。
3.中餐在美国的发展趋势——中西合璧
“中西合璧”是餐餐饮创新中重要的一种创新模式,特别是在北京奥运期间,中餐的制作中越来越多的西餐元素被采纳,洋为中用以中餐为主,引进西餐科学化标准化理念并创立菜品质量体系,对烹饪原料、烹饪工艺及主辅料进行了量化标准的管理,以确保菜的质量。在出品格式上,借鉴西餐个吃方式,单例上桌,既卫生又得体。
那么要达到“中西合璧”创新菜式,使中餐业走出低迷,达到一个新的辉煌,有以下几点建议:
3.1 观念上的创新
要突破为我独尊的观念,认识到中西两种餐饮产生于不同地域、不同的文化背景下,有明显差异的两种饮食习惯和饮食方式。不能简单判断两种餐饮文化孰优孰劣,而应把两者有机结合,相互取长补短,从而形成一种新的餐饮文化体系。
3.2 制作标准化
中餐虽然博大精深,但建立在现代营养学,卫生学等基础上的研究,还远远不够;中餐的规范化,卫生化作业也有很长的路要走。中餐业要在竞争激烈的美国市场生存发展,立于不败之地,企业化、标准化和管理现代化应该是努力的方向。但是值得一提的是,中餐的制作过程比较特殊,不容易像西餐那样做到程式化、工厂化,中餐的味道如何往往跟师傅的手艺有直接关系,随意性太强,这是中餐业在美国要做大做个重要环节,也是许多有志于振兴发展中餐的华人老板所头疼的事情。
3.3 跟随健康、融合的流行趋势
面对西餐、日餐、泰餐等众多其他菜系的夹击,改革菜单推广健康食谱,成为大家普遍认同的一条出路。事实上,中餐于健康饮食新概念上占有优势,大有文章可做。西方人近年来越来越钟情绿色食谱,流行多喝豆浆,多吃蔬菜和植物油,素食者越来越时尚。若中餐馆能敏锐地顺应这一时代潮流,开发出低热量、低脂肪、低胆固醇、低糖低盐的新派菜肴,并通过邀请西方营养学家、美食作家品尝和撰写专栏,达到宣传推广之效,相信上中餐馆“食 得健康,食得美味”,定能成为西方社会主流时尚的“新宠”。
3.4 提升厨师地位,打造品牌形象
面对西餐、日餐、泰餐等众多其他菜系的夹击,改革菜单推广健康食谱,成为大家普遍认同的一条出路。事实上,中餐于健康饮食新概念上占有优势,大有文章可做。西方人近年来越来越钟情绿色食谱,流行多喝豆浆,多吃蔬菜和植物油,素食者越来越时尚。若中餐馆能敏锐地顺应这一时代潮流,开发出低热量、低脂肪、低胆固醇、低糖低盐的新派菜肴,并通过邀请西方营养学家、美食作家品尝和撰写专栏,达到宣传推广之效,相信上中餐馆“食得健康,食得美味”,定能成为西方社会主流时尚的“新宠”。
3.5 传统中餐与美式中餐并行
在美国生活的华人都知道,当地的中国菜和国内传统的菜肴不尽相同。事实上,在美国“大卖”的中国菜已经在多年的发展过程中被打上了美式口味的印记。这种现象在加州最为明显,很多洛杉矶的老字号中餐馆中都是两套菜单,一套是专门为寻求家乡味道的华人准备,麻婆豆腐、水煮鱼等每一盘味道都很正宗。还有一套菜单就是典型的美式中餐。聪明的厨师们根据美国人的口味将传统中餐进行了改良,虽然很多菜在传统的八大宗系中难觅芳踪,但入乡随俗的美式中餐却也受到了欢迎。典型的美式中餐包括春卷、左宗鸡和甜酸肉等,并涵盖八大菜系的诸多特色,比如上海菜的酸甜,川湘菜的热辣,以及粤菜的精致。
3.6“第九大菜系”集众家之精华
面中国有八大菜系:鲁、京、淮阳、浙、川、湘、粤、闽。因原料、酱料和烹饪方式不同,各大菜系都具有独特风格。而美国中餐馆东主们创造了第九大菜系——美式中餐。有人总结了美国中餐馆愈开愈多的原因包括以下几点:美国人已养成喜爱中餐的习惯;中餐烹调技术高明;中餐价格较廉宜;美国家庭缺乏厨师和佣人;中国烹调难学难精;家中请客特别困难;工商业社会多喜出外请客用餐;中餐围坐食法别有情趣。
4.结论
如今美国中餐馆数量业已超过5万家。美式中餐馆在美国每年销售额超过210亿美元。在美国各类餐馆中,中餐馆是日本餐、韩国餐、泰国餐、越南餐、印度餐等各类餐馆总数的2倍。洛杉矶、纽约、旧金山为美国中餐馆最密集的城市,洛杉矶有6000家中餐馆,纽约有5000家中餐馆或中餐外卖店,旧金山有4300家中餐厅。这三个城市的中餐馆数量加起来占了总数的近三分之一。中餐业已走出了唐人街,遍布美国50个州的大小城镇,比起全美19500连锁快餐店麦当劳多两倍以上。在看到我国餐饮遍及美国的同时,作为餐饮的管理者和员工,应增加对中美两国餐饮文化的了解,可以从饮食背景、饮食对象、饮食习惯、饮食观念、菜肴加工等方面进行系统的对比。把中国灿烂丰富、博大精深的饮食文化和西方国家精巧专维、自成体系的饮食文明有机的融合起来,让美国的中餐业生机勃勃、枝繁叶茂。
【参考文献】
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一、食品工业发展现状及主要成就
改革开放30年来, 我国食品工业总产值以年均递增10%以上的速度持续快速发展。目前已发展成为门类比较齐全, 既能基本满足国内市场需求, 又具有一定出口竞争能力的产业。食品工业在连续十余年保持上扬势头的同时, 仍将有很大的发展潜力。这是因为:世界食品工业以约27000亿美元的营业额居世界工业之前列, 中国仅占其不到5%的份额, 潜力巨大。随着人民生活的富裕程度增加, 恩格尔系数虽下降, 但绝对值上升。在今后相当长的时间内, 食品消费与需求将完成由追求数量向追求质量、营养、安全、多样和方便型的转化。中国的加工食品占食品消费总量的比重, 2000年为37.88%, 而发达国家为80%, 差距即发展空间。
各类食品在质量、档次、品种、功能以及包装等方面已基本满足不同消费层次的需求。高新技术在食品工业中得到较好应用, 大中型企业技术装备水平有了较大提高。食品工业的发展, 促进了农业产业化经营和农村经济的发展。
二、食品工业发展中存在的主要问题
1. 食品工业结构不够合理。
一是从行业结构上看, 食物资源粗加工多, 深加工和精加工少, 烟酒等嗜好食品所占比重较大, 特殊人群食用的食品发展不够。二是从产品结构看, 产品品种花色少、档次低、包装差, 产品更新换代慢, 产品结构不能完全适应市场需求变化。三是从地区结构看, 西部省区食品工业比较落后。2007年西部12省区食品工业产值仅占全国食品工业总产值的13.5%, 而东部的山东、广东、江苏及中部的河南4省食品工业产值占全国食品工业总产值的比重高达38.6%。
2. 食品企业总体规模小, 生产集中度尚不够高。
如国内粮油加工企业合理的经济规模为面粉加工400~600吨/日、稻谷加工200~400吨/日, 而我国78.9%的面粉企业为日处理小麦50~100吨的生产规模, 80%的稻谷加工设备为日处理50吨以下的小机组;啤酒生产企业合理经济规模为20万吨/年, 而我国啤酒生产企业的平均规模不到4万吨/年;浓缩苹果汁企业国际先进水平为5万吨/年以上, 而我国浓缩苹果汁厂平均规模不到1万吨/年;制糖行业平均日处理甘蔗约为1500吨左右, 大大低于6000吨的国际平均日处理量。
3. 食品市场、食品工业与农业原料基地的产业链尚未真正形成。
食品企业与农业生产者之间没有建立稳定的产销关系和形成利益共享、风险共担的机制。分散的农业生产提供的原料在品种、品质、规格等方面远不能适应食品工业的要求。例如, 我国小麦种植面积和产量均为世界第一, 但适宜加工的高面筋蛋白含量的小麦品种严重缺乏。
4. 食品技术水平相对落后, 加工技术储备不足。
目前, 在我国的食品工业科技成果中, 食品工业的初级加工的成果所占比重大, 而精、深加工的成果明显不足;对食品工业的综合利用, 尤其是废弃物的综合利用研究较少, 与国际先进水平有较大差距;食品行业研究开发力量薄弱, 企业自主开发创新能力低, 行业管理所需的技术基础性工作十分缺乏。
5. 食品工业标准体系和质量控制体系不完善。
尽管我国大部分食品加工产品已有国家或行业标准, 但普遍存在标准滞后、制定周期长、标准水平偏低的问题, 不能适应市场的需要。我国近500个食品卫生标准基本涵盖了食品安全管理的各个方面, 但有的标准与国际食品法典标准不接轨, 同时, 加工过程中质量控制体系不完善, 产业化程度不高。尤其是一些小型企业设备陈旧, 管理水平较低, 质量安全意识淡薄, 缺乏保证食品质量的必备条件。
6. 食品安全和环境污染问题较多。
在食品加工中掺杂使假, 以假充真, 非食品原料、发霉变质原料、病死畜 (禽) 等加工食品的违法活动屡禁不止;一些淀粉、酿造、屠宰等重污染行业的企业在建厂时不做环境影响评价, 生产产生的大量“三废”随意排放, 对周边环境造成了较严重的污染。这种状况影响了食品出口, 破坏了市场经济秩序。
7. 与食品工业配套的食品装备发展相对滞后。
我国食品工业多数企业规模小, 装备落后, 基础薄弱, 国产设备技术含量低, 自动控制系统与工艺流程设计和机械制造脱节, 产品性能稳定性和成套性差、精度和自动化程度不高;在引进国外先进设备时, 消化吸收和自主创新不够, 技术开发投入不足, 产品缺乏自己的特色;产品结构不合理且调整缓慢, 大型设备且技术含量高的设备少, 低附加值、低水平的产品多, 设备稳定性及耐用性与国际先进产品有差距;精度要求较高的食品加工与包装机械及零部件仍大量依赖国外进口, 这与我国食品工业快速发展的需求很不适应。
三、食品工业发展面临的新形势及市场预测
1. 食品工业发展面临的新形势。
农业的发展、种植结构的调整和农产品的日益丰富, 为食品工业的发展提供了较充足的原料。目前我国农产品供给已由长期短缺转变为供求总量大体平衡, 由解决温饱转向适应更加富裕小康生活的需要。农业种植结构调整和高效、优质农业的发展, 为我国在吃饱的基础上追求食物的多样化创造了条件。
2. 人民群众收入的增加和生活水平的提高为食品工业发展提供了广阔的市场空间。
随着人民生活水平的提高, 人们在饮食上已不满足于食品数量的增加, 而是希望食品更加安全卫生、营养保健和方便快捷;食物消费行为将呈个性化、多样化趋势, 对优质品牌的消费意识将普遍增强。另外, 农村消费出现城市化倾向, 自给型消费结构将进一步向商品型消费结构转化, 这将使工业化食品的消费有较大的增长。
党和国家各级领导十分重视食品工业的发展, 为食品工业提供了有利的宏观政策环境。党和国家领导人多次就食品工业发展及农业产业化问题作出重要指示和批示, 为我国食品工业发展并带动农业产业化指明了方向。
3. 国内食品工业市场前景分析。
未来几年, 食品消费仍是我国城乡居民消费的主体并居于首位。随着我国国民经济的发展和居民消费的多样化, 恩格尔系数将逐步下降, 但食品消费的总量仍将不断增加, 食品消费的档次、结构也将发生较大变化, 自给型食品消费比重将逐步下降。同时, 食品消费将呈现多层次, 一些营养、方便、休闲、无公害食品有较大的需求增长潜力。食品工业发展的国内外市场需求潜力很大, 有着良好的国内外市场前景。
4. 国际食品工业生产、消费和技术发展趋势预测。国际食品生产和消费的走向:
一是安全性、营养健康性食品蓬勃发展, 世界各国对食品的安全问题越来越重视。尤其是近几年, 国际上发生了二恶英、疯牛病、口蹄疫、李斯特菌等对食物的污染和禽畜疾病, 为免受其害, 各国纷纷在食品的生产、加工、销售以及进出口上采取了更加严格的管理措施, 进一步完善了相关的法律法规和安全技术标准。
二是绿色食品、有机食品越来越受到消费者的青睐。这些食品虽起步晚, 但发展快, 目前正向标准化、系列化、规范化和产业化的方向发展。
三是各类健康及具有预防、治疗疾病或有助于病后康复等调节身体功能的各种功能性食品, 将得到较快发展并占据越来越大的市场份额。
四是方便快捷性食品日益走俏。为了适应人们工作、生活快节奏、高效率的迫切需要, 在国际市场上花样繁多的净菜、配菜、方便米饭及各种冷冻、微波、旅游食品等, 越来越受到欢迎。目前, 全世界方便食品的品种已超过了1.5万种, 有向主流食品发展的趋势。冷冻食品向小包装、多品种、调理简单方便的家庭化方向发展。
国际食品工业技术发展趋势。各种高新技术已普遍应用于食品工业。电子技术、生物技术、新材料等基础科学技术以及超高压处理、超临界提取、膜分离、分子蒸馏、超微粉碎、微胶囊、真空处理、冻结浓缩、品质评价、食品掺假鉴定、超高温瞬时杀菌等尖端技术在食品工业生产和产品研发中得到广泛应用。例如生物技术、智能技术等已贯穿于从原料加工到食品安全消费的各个环节中。这些高新技术的应用不仅可保证食品营养、安全、卫生、方便、快捷、风味多样和降低生产成本, 而且可节约资源和保护环境等, 与传统食品工业技术相比, 具有巨大的优势。
5. 食品安全问题日益受到重视。
“民以食为天”, 食品安全问题一直为人们所关注, 稍不留神将付出惨重代价。一段时期以来, 国际上二恶英、疯牛病、口蹄疫、禽流感等一系列食物中毒事件频频发生;国内农药、化肥、抗生素、瘦肉精、苏丹红、孔雀石绿等食品安全问题也屡展出现。食品安全问题成为备受关注的世界性话题, 一方面令消费者对许多食品心有余悸, 对食品安全问题倍加关心;另一方面国际上有些国家提高了进口中国食品的门槛, 形势不容乐观。
现在, 消费者的心理因素对食品消费的影响日趋增强, 食品安全关系到每一个消费者的切身利益, 一旦某种产品出现了安全问题, 便会对消费者心理造成巨大伤害, 以致使那一类的商品从此一蹶不振, 由此而招致的对于食品市场供求的冲击力是相当强烈的。
几年前, 日本最大的乳品公司雪印乳业所属的大阪工厂由于管道清洗不彻底发生食品安全问题, 从而导致一大批消费者食物中毒, 因此, 这家工厂立即被勒令关闭。时至今日, 这一事件给该公司带来的阴影仍未彻底消除。在过去的几年间, 中国食品企业也同样因为食品安全问题遭受重挫:龙井茶因铅含量超标遭到欧洲退货;中国酱油由于被检测出3-氯丙醇出口欧洲受阻;南京冠生园月饼生产因使用过期原料引起轩然大波, 致使该企业不得不关闭停产, 上海冠生园也由此蒙受约1000万元的损失;哈尔滨青青岛食品有限公司因采用过期霉变月饼制作汤圆被媒体曝光后, 工厂立即关闭, 企业陷入困境;以及苏丹红和孔雀石绿事件对调味品和水产品造成的恶劣影响等。
[关键词]食品专业物理化学教材
食品专业《物理化学》教材现状
近年我国高校教材建设有了长足发展,对新形势下的高等教育发挥了积极作用,但门类不够齐全,借用、套用和简单改编现象仍然存在。这就暴露出许多问题。笔者在《物理化学》教学实践中,曾多次与本校同事和有关院校同行交换意见,也进行了学生对所用教材评价调查分析,从中得出一些肤浅的认识,作为一管之见愿与同行交流。
《物理化学》课程是食品专业的一门非常重要的专业基础课,受到全国农林院校或有食品类专业的综合性大学普遍重视并相继开设。据悉,目前全国有食品专业的院校均无专门的《物理化学》教材,所采用的教材主要是“十一五规划教材”或“二十一世纪教材”,极少有使用几校合编教材的。它们是化学化工类院校所用的《物理化学》教材的原版或简编版。有的力所能及地补充少量与农林院校有关的知识内容,但很少涉及食品专业内容。其教材体系不是针对食品专业而建立,缺乏专业相关性,突显不出其专业基础课作用,学生感觉所学知识联系专业实际不紧密,因而影响学习积极性;有的在化学化工类专业教材基础上压缩内容,但令普通高校基础知识薄弱的学生感到缺乏系统性,普遍认为难学,影响学习效果,也给教师授课带来许多不便。如何在保持《物理化学》学科框架和联系专业实际方面做到两全其美,是一个非常关键和亟待解决的问题。有识之士已在这方面做了有益尝试。
1农林院校选用的《物理化学>教材缺乏专业针对性
据笔者所知,在普通高校的教材中,至今没有一本专门为食品专业师生编写的真正意义上的《物理化学》教材,农林院校所用的《物理化学》教材,因其专业众多,各异性较强,要满足普遍适用性必然缺乏专业针对性。
2教材脱胎于化学化工院校同类教材,没有自成体系,缺乏特色
目前食品专业所用的《物理化学》教材在《物理化学》框架的完整性和食品专业所需内容的丰满性未能很好地兼备。所编内容也不是结合专业展开,因此,缺乏特色,不能完全满足需要。应该从食品专业实际需要出发,建立新的《物理化学》教材体系,使教材具有专业需求的完整性和实用性。
3简编教材缺乏浅显明了的教材特点
时下使用的农林院校《物理化学》教材尽管篇幅不大,但内容不少,在有限字数内难以系统地将涉及的知识表述清楚和充分,在限制篇幅的同时,也易忽视通俗性,体现不出作为教材应有的深入浅出特色,不便于学生阅读。对高校扩招后的多数学生普遍感到不好理解和掌握,部分学生产生了畏难情绪,影响了学习积极性和效果。
4教材章节间内在联系不紧密,核心内容不突出
近年实行的教材统编制,在体现博采众长的同时没有考虑到校际差异、生源差异和专业差异。解决了“放而乱”问题,又带来了“统而死”的问题。另外,某些教材编写内容相互呼应不够,不同人编写的章节内容缺乏有机结合。因未考虑专业差异性,对食品专业应用者来说,自然不会出现详略得当,重点突出的局面。
5教材缺乏明晰而显见的条理性和归纳性
某些教材难点、重点、关键点不够突出,使学生学习起来头脑中点、线、面不明晰,没有抓手。目前食品专业所用《物理化学》教材,有的标题下内容不充实;有的缺乏小标题;有的章节缺乏知识主线的前提示、后总结和中贯穿,如“重点提示”、“理解要点”、“事项说明”和“应用实例”等。高校扩招后生源基础差的学校和专业,学生不善于归纳、总结,认为条理不清,不利于理解和记忆,影响学习效果。
6教材联系实际应用不够
有的农林院校的《物理化学》教材确有一些与生产实际、科研实际相关的内容,有的则缺乏这方面的内容。总体来说在知识阐述中结合食品专业实际的内容很少。应适当編入一些联系紧密、应用性强或比较新颖、前沿的研究和生产实际内容。
上述诸类问题,都是因为没有专门的食品专业《物理化学》教材,借用、套用或简单改编经典的《物理化学》教材所带来的,并不是经典的《物理化学》教材本身的问题。
编写食品专业《物理化学》教材的必要性
1这类教材有教学需求,是食品专业建设的重要基础
食品专业的专业基础课是化学与物理学,《物理化学》课程是其专业主干课。开设食品专业的院校的专业建设需要该类教材,教师的教学研究和教改有阵地和基础,比较好开展工作。而其他院校对应用性强的物理化学教材也有需求,教师在教学中以及学生在学习时都非常希望使用理论与实践结合紧密的教材,目前缺乏这类教材。
2这类教材对促进食品专业《物理化学》课程建设有重要推动作用
教材建设是课程建设的基础,要搞好食品专业《物理化学》课程建设,必须解决目前教材体系不够健全的问题,确定出切合专业实际的教材体系,编写出与食品专业紧密结合、注重系统性、知识性和实用性的《物理化学》教材,便于教师教学和学生学习使用,达到教学相长的目的,大幅度提高食品专业《物理化学》课程的教学效果。这对促进该类专业《物理化学》课程建设、增强教学的针对性、提高其教学实效性都具有普遍意义。
食品专业《物理化学》教材的发展趋势
1高校教材的发展趋势分析
高校教材不宜全国统编、全国通用,这样缺乏专业特色与灵活性。不同档次院校的相同专业的教材也应有所区别。国外发达国家高校根本没有统编教材,中国现代教育史上被称为“人才摇篮、民主堡垒”的西南联大也没用全国统编教材。西南联大之所以“是一个奇迹,是一个永远的光荣和丰碑。其办学经验是中国高等教育的宝库”,就是因为它秉承“自由之思想,独立之精神”、“兼容并包,移社会一时之风气”。事实上,中国近年培养的学生缺乏创新思维,缺少动手能力的主要原因就是教学规定死板,从教材上就规定死了,如此培养的人才岂能不墨守成规?所以,要想办出特色专业,培养出优秀人才,必须搞好教材建设。高校教材管理应该科学化,摒弃简单化。教材建设不能简单地理解为选用最新的统编教材,必须让自编教材、合编教材、统编教材、甚至是国外引进教材“百花齐放”,至于应该选用哪种教材,学校或学院要组织专家委员会进行公平、公正地论证,再做出决定,并且该委员会要有全体授课教师参加。从高等教育长远发展看,不宜过分强调统编教材,将来统编教材“一统天下”、“一枝独秀”的格局一定会被各类高校教材的“百家争鸣”所取代。
2食品专业《物理化学》教材的发展趋势
(1)《物理化学》教材针对性会日益增强,教材将按专业编写而不是按学科类别编写
近年国内高等教育发展很快,高校扩招、扩专业幅度也大。一些新设专业没有专用的《物理化学》教材,对于课程建设和专业建设都不利,有识之士感触颇深,对针对性强的教材的需求越来越迫切。《物理化学》犹如一座大厦,定居在各楼层、各房间的许多其他专业住户都在利用它的资源,但必须按各自专业特点进行“装潢”、甚至“改造”,让人走进某房间就知道里边是干什么的,而不是直接居住在它的“毛坯房”内或各专业房间都统一规格和装潢。因此,《物理化学》教材也会与其它学科教材一样,从普适性走向专用性,各专业各取所需,各自重新建立新的教材体系。也就是说将来必然要按照专业体系编写教材,而不是象目前按学科体系编写教材。
(2)各专业的发展将给《物理化学》注入新的内容,会极大地丰富物理化学的内涵
食品专业与其它需要《物理化学》学科作为知识基础的专业一样,它的技术发展在不断地给《物理化学》学科提出新的要求,也不断地丰富和发展《物理化学》的内涵,甚至有可能产生与《物理化學》有关的新的边缘学科。这样,就更需要从现在开始,将《物理化学》这一传统而基础学科向着服务于它所覆盖的食品专业等各专业方向发展,在新的学科和专业供求关系中找到更多的切入点,形成更大的知识界面。
(3)教材系统性与专业性、理论性与应用性会更加和谐统一
随着应试教育向素质教育的过渡,社会和高校都更加注重适用性人才的培养。就高校而言,重在对学生创新思维和实用技能的培养。而教材是进行这种培养的前提和基础,必须具备学科系统性和专业实用性的高度统一、知识理论性和应用性的并重与和谐。
食品专业《物理化学》教材体系的建立
1编写食品专业《物理化学>教材的关键问题
(1)结构的合理性与严谨性
新编教材既要体现出物理化学的知识框架,还要体现出与食品专业的紧密联系,围绕该类专业建立新的教材体系并进行编写。如果教材体系建立或内容编写不得当,会出现两种极端情况:涉及专业内容过多则成为狭隘的专业课教材,框架不合理则成为残缺的《物理化学》教材,故而有很大难度。
(2)内容的实用性与灵活性
教材编写要充分联系专业实际,提供给读者解决专业问题和生产难题的基础知识与实用技术原理,并且要求编著者有过多方面或某些方面物理化学研究经历,应用物理化学原理和方法解决过生产技术难题,也发表过研究论文,在教材编写时可以引入这些工作的创新技术成果。在语言方面,要深入浅出,借鉴国外教材或专著的灵活、浅显的写作风格,重要问题结合实例阐述。
(3)编写的系统性与新颖性
在编写教材过程中,对物理化学涉及的关键的、在食品专业有重要应用的内容,如相分离技术、乳化技术、表面活性剂、乳状液、泡沫、分散体系流变性、应用电化学、凝胶等内容,既考虑到结构的系统性,又要注意引入近年新技术、新成果,让学生感到新颖、满意,以激发其学习兴趣。
2食品专业《物理化学》教材体系的建立与教材编写
基于目前教材现状和上述考虑,有必要研究食品专业《物理化学》教材体系,编写出适用性强的《物理化学》教材,便于该类专业学生更好地学习、掌握必需的物理化学基础知识。
我院物理化学教研组2005年开展了校级教育科研项目食品科学与工程专业《物理化学》课程教学研究”;2007年又开展了“食品专业《物理化学》课程体系研究”校级教研课题;2008年,申报并获批准开展了黑龙江省高等学校教学改革工程项目“食品专业《物理化学》教材体系的建立和教学改革研究”,其中最重要的工作就是建立食品专业《物理化学》教材体系并编写教材,该项工作由黑龙江八一农垦大学、河南科技大学、齐齐哈尔大学和佳木斯大学等校共同完成。 在前期教学研究、教学改革的基础上,开始编写《应用物理化学》教材,拟定六篇(热力学、平衡体系、反应体系动力学、电化学、表面与界面、分散体系)17章(热力学第一定律、热力学第二定律、相平衡、化学平衡、化学反应动力学、催化反应动力学、电解质溶液、电极与电池、应用电化学基础、表面与表面现象、表面活性与表面活性剂、高分子溶液、溶胶、凝胶、乳状液、泡沫、分散体系流变性),现初稿已完成过半。
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