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二、公共美术教育和社会的关系
公共美术教育是在社会中全民参与的社会性、人文性、生活化的艺术教育。这种艺术教育实现人民大众生活中的美的发展和对幸福生活的终极向往,即精神里的社会群体的人文关怀,是一种独立独行的人生模式和社会长远目标教育发展的动力,也是一种人类追求超越自我发展,一种把人类社会推向理想境界水平的教育:人性的解放,人格的完美,人文情怀关注,从而使人类社会和谐健康有序的发展和前进。
公共美术教育是用视觉图象来反映人民大众意识的能动作用,包括人类社会中群体和个体的精神性和物质化的成分,是人民大众社会化中的生产及自然存在中人文生产事物,它能促进人类社会视觉文化图象学的审美发展的文化现象。以艺术的视觉图像反作用社会公共领域的各种美学、价值观念、审美认知等,所要推行的是公共精神的基本维度,是为了理想社会和社会论理道德,推行人民大众认同在人格尊严及利益关系上的相互尊重与包容,使全体国民成员知道应尽自已的权利与义务,即社会理想的主体地位:代表选进文化前进的发展方向。
公共美术教育的目的是改造主类社会完善和真善美的追求的。美术教育充当其人文社会的特征,有益于人们由感性认知向理性认知的演变,不只具有情感的表达与表现,而且还有精神教育作用。公共美术教育通过独特的表达方式培养人民的对视觉形象的观察能力和视觉形象思维能力、其艺术的感悟能力提升人民大众对社会、国家、自我新的认知交流能力。公共美术教育一向重视教育对象的智力,思维能力的拓展,形象符号的应用,大众品味的协调统一能力。因此,公共美术教育在社会生活和现实应用中,增强人民大众热爱国家的思想感情,使人民情感得到丰富,提升了人民大众人格和净化人民的心灵。
三、公共美术教育在我国社会现实中的作用和意义
虽然公共美术教育在当下我国的社会生活发挥越来越重要的作用,已经渗透到社会生活中的方方面面,不管是大众媒体还是建筑行业或者工业设计及生活用品中,但公共美术教育的社会主体地位还有待于我们的普及和推广。公共美术教育人们的客体世界给以精神性反馈和关照,从而实现美术精神活动与社会现场活动的连接,使美术活动融入人类社会活动的事件当中,并发挥极积的作用,改善人们的生活。历史唯物主义认为,人类的进步离不开物质资料的再生产和人类自身的再生产。人是自己的主人也是社会生活的主体,所以人的一切社会活动都在发生着自己的创造性活动。公共美术教育作为人类社会特有的社会现象,它贯穿于人类历史的整个过程和社会生活的各个领域,并促使人类社会得以延续和发展,公共美术教育将人类世世代代所积累的丰富的经验和知识加以整理、保存、传递和发展。正是公共美术教育将前人积累的经验和知识的精华传递给新的个体生命,从而推动人类社会不断向前发展。因此,公共美术具有普世性的社会地位。一个国家或民族的公共美术教育,受制于统绐阶级意志的贯彻、社会意识的整合、政治法度的创设和实施以及经济的增长与社会文明的进步。公共美术教育与政治、经济、文化等各个方面都有着极为紧密和深刻的本质联系,对国家或民族的生存与发展产生着一定的影响。
2工艺美术产业和教育相结合的实践特色
2.1中国元素与工艺美术相结合中国的工艺美术不是纯粹单一的模拟、再现事物,而是通过其外在形态去描绘表达出特定的氛围、格调、趣味和风尚,并能同时满足人们的审美要求。对于工艺美术来说,其审美学特征是用来满足实用的需求,使得工艺品体现出工艺美、材质美和装饰的美感,然后才在此基础上寻求别致的形态、巧妙地构思和深刻的内涵。中国艺术将对工艺品的审美行为转化为漫长而缓慢的时间过程,使人们在反复体会中得到不断地满足。例如,在鉴赏钧窑瓷器时,人们可以通过瓷器釉色的呈现出的不同颜色去鉴赏,钧窑瓷器的乳浊釉的颜色是非透明的颜色,很大程度接近于蓝色,颜色较深的称之为天蓝色,比较淡的称之为月白或者天青色,釉中散发着淡淡优雅的光泽,釉色美轮美奂,更为惊奇的是由于钧釉里面含有微量的铜元素,在一定的窑内环境下能产生不同变换,有时在青色釉色中出现一抹红色,像极了蓝天下的晚霞;有时呈现出紫色的斑片,如同飞渡的晚霞。这种意境所散发的浓浓“中国味”,迷倒了无数的中国人,它同时也体现出了深厚的审美境界,这种境界是一般西方人难以体会到的。因为人类的历史像不断流动的河流一样,所处环境、地势不同,流动的速度也跟随者变化,正是由于历史发展的这个特点,使得美术作品不断地发展同时也保留着时代特色。在观赏同一种历史背景下的艺术作品时,不同年龄阶段的人就会有不同的理解和感受。中国艺术中最精华的部分就是中国工艺美术,它是外在和内在的完美统一,可远观也可以近距离把玩。工艺美术追求的内在意蕴只会随着时间的流逝变得越来越深厚。
2.2工艺美术追求天人合一的境界工艺美术的材料在审美上不是以精贵或者廉价来判定的,它主张“因材施艺”。中国传统工艺美术在装饰或者造型上面都是依据材料的原始特性,充分利用或显露出材料的自身美感,着种特性使得工艺美术做出来的物品恬淡优雅、自然天真而又别具情致。工艺美术的作品要求能够直接使人大脑中产生知觉、感觉和表象,从而进一步产生联想,使内容和形式相结合的美才是工艺美术所要展现和表达的美。内容产生形式,而内容又包含在形式里面,任何艺术美都是包含和反映生活的,工艺美术作品所展示的形象,不但具有独特鲜明的个性。而且还能反应出一些社会本质,寄托着艺术家的审美情感和审美理想。
3教育在工艺美术中发挥的作用
材料的选择和利用决定着一件工艺美术作品的成功。要根据不同材质的原材料充分合理的取其所长,为将要表现的内容服务,达到理想的艺术效果。例如,苏绣在日本引进了先进的电脑绣花技术,玉器厂从外面引进电动水凳的技术等。说明艺术和科学技术、传统工艺和民间工艺与现代工艺是可以互相融合,使工艺美术在科技发展的时代表现出该时代所具有的特色。我们在进行工艺美术教育的同时,要看出自身工艺特征在在制造过程中被材料、制作水平的限制发挥程度。发挥程度越高,美学价值就越大;对工艺美术从业人员的教育使工艺美术的发展源远流长避免工艺的失传,加大对工艺美术的宣传,让更多人不局限于古董鉴赏这个方面。
2资金扶持,行业协会引领,提升品质
为了促进这些非遗项目得以更好的保护和传承,苏州市文广新局每年从苏州市非物质文化遗产保护专项资金中拨出三分之二用于名录项目的抢救保护及项目传承人的项目传承资助和补助。此外,在国家和省每年拨付的非遗专项资金中也都有一定经费用于对工艺美术类项目的扶持。政府的转型升级专项中的平台建设资金也向其重点服务和倾斜。2013年度苏州市级财政专项资金项目申报指南别提出《苏州市工艺美术产业优化发展规划》,凡工艺产业领域的产品设计、检测、展示等类别的公共服务平台项目可单列上报。发挥协会作用大力加强工艺美术产业的行业协会建设,广泛吸纳从事工艺美术产业的企业、工作室、个体经营户和知名艺人、知名教育授艺者加入协会。凡组成工艺美术产业的各门类,有条件的都可以在市工艺美术行业协会下面成立分会或专委会。在苏州工艺美术行业协会开展政府职能委托、转移的试点,发挥协会作用,提升协会地位。
3搭建平台,积极展示,扩大影响
在传统工艺美术产业相对集中、集聚并初具规模的地区,鼓励和支持当地政府及各类民间资本投资建设研发、展示、销售、培训等内容的公共服务平台,鼓励搭建那些代表苏州工艺美术产业水准的分门类展销平台。针对传统工艺美术行业从业人员缺乏现代创新创业所需的文化艺术、信息、市场、知识产权等知识,以及从事现代产业运作的管理、资金运作等能力的问题,以中国工艺文化城为平台开展各类交流活动,与中国工艺美术集团公司对接,从而为全市的工艺美术产业优化发展发挥好引领推动作用。苏扇积极参与参展各类文化交流活动,例如中国工艺美术大展、苏州市的传统工艺美术产业博览会等,努力扩大苏扇的影响力和号召力。
4加大人才建设力度,建立校企合作机制,培养人才
围绕加快产业发展,加大专业技艺人才、产品创新创作人才和市场开拓经营人才的培养力度。我们注重对现有初、中、高级从业技艺人员的再培训、再教育。同时大力加强和完善国家、省、市三级工艺美术大师(名人)申报、评审和命名工作。鼓励和支持各类人才参与参评,以不断培养壮大全市传统工艺美术人才队伍,为产业健康发展打下坚实厚重的人才基础。苏扇有中国工艺美术大师1名、江苏省非遗传承人1名、市级传承人1名、苏州市工艺美术师十多位,形成了一支实力较为雄厚的苏扇人才队伍。此外,通过建立校企合作,解决工艺美术类项目后继乏人的问题,地方职业院校和苏扇项目,以设立课程等多种培养模式,培养传承人才。苏扇的国家级非遗传承人邢伟中和省级传承人陈琴等多名工艺美术大师与专家和苏州工艺美院、苏州旅游与财经高职校、吴少年活动中心等机构之间培训合作、建立传承基地。实践证明,形式多样的培养模式,对于培养传统工艺美术的爱好者和后继人才等方面有着积极意义,并且取得了较为突出的成果。
工艺美术专业系统化建设,要突出专业性,在培养理念方面,要不断创新,从学生实际能力的培养着手,设计实践性与理论性紧密结合的式课程体系。在学生接受专业理论知识的同时,可以在实践课堂上及时的进行检验,提高学生的问题分析能力、动手设计能力,提升专业软件的操作水平。
(二)“创意工厂”实训基地
基于“理实一体”人才培养模式,建设“设计与实践”式课程体系,就必须依托实训基地的建设。“创意工厂”实训基地,突出设计理念、注重动手操作。使学生能够从在教室里的美术专业知识出发,到电脑机房的软件设计,最后在输出设备上看到自己设计的真实作品,实现了项目的完整流程实训。实训基地设有基本技能实训室、平面广告设计与制作专业实训室、美术影视与动画实训室、数字影视艺术制作专业实训室。园林植物造景设计实训室主要包括园林景观设计实训室和园林规划设计实训室。
(三)在工艺美术设计专业实践中植入工业设计的新理念
随着我国经济持续高速发展,越来越多的企业对工业设计有越来越多的需求,这是很大的机会。同时,互联网带来连通性的空前加强,使得工业设计师和企业越来越放眼世界,这也为工业设计注入了更多的活力。但机遇的另一方面就是挑战。工业设计需求的井喷倒逼工业设计企业提升自身能力,创新商业模式,快速进行转型升级。现在是体验经济的时代,强调人本已经成为大势所趋。过去中国制造强调的都是从商业角度考虑的产品的交易价值,而没有考虑用户的体验价值。现在不同了,体验逐渐占主流。从产品到消费者的环节日益缩短,也迫使产品设计制造企业更多地考虑用户体验的价值。商业环境的变化不仅使产品研发制造企业面临转型升级的压力,对专业的工业设计企业来说同样需要革新自己。过去的工业设计被狭隘地定位为是外观设计,但当下真正的工业设计应该是协同创新。可以说,从产品前端的概念开发部分,就应该植入工业设计。
(四)在工艺美术专业建设实践中融入全产业链设计创新
现在很多工业设计师和企业走向前台,去创业等,这当然是创新的模式之一,但经常会担忧工业设计会因此而产生躁动。实际上,工业设计是一种‘生产性|服务业’,是为制造业进行配套服务的。罗成表示,所以工业设计需要更多沉淀,搭建大平台,才能做的深入。全产业链设计创新服务,工业设计在产业上游,按道理应该起到组织资源的作用。但目前的现状是,工业设计环节的体量比较小,力量不足,往往成为别的环节整合的对象。就设计谈设计,很难整合资源。必须把整个产业链的各个环节,如材料、研发、供应链、制造、营销、渠道、品牌等各方,都整合起来,才能真正发挥工业设计企业的价值。
(五)提升专业文化建设水平
专业文化建设对教师的专业发展和学生的专业成长有着强烈的指向功能,对专业发展有着显著的引领作用,通过建设专业文化,引领专业建设,不断提升专业内涵和实力,打造出一支品牌专业。具体体现在工艺美术专业文化环境的塑造。如开展创意教室、特色走廊评比活动;举办艺术作品展示;在整个教育教学过程中渗透专业素养,培养想象力、创新力、协同力;最重要的是深化校企合作,建立和形成校企共同培养人才的机制。
“非物质文化遗产”指被不同群体,团体、或为个人,看做文化遗产的社会实践,观念的表达,表现形式、知识、技术和相关的工具,手工做出来的物品与文化场地。每个团体因为自身所在的地方,与历史的条件、自然的关系的变更使不断传承的非物质文化遗产一直更新,并让那些人实现了自我认同。非物质文化遗产的传承与创新始终依靠人存在,以形象、技艺和声音为表现手段,还以嘴巴、耳朵、身体为载体能够代代相传,在“活”的传统文化中,其又是极脆弱的,随着经济的发展,从事传统文化和技艺的人越来越少,很多非遗项目面临着后继无人的情况,亟需解决。
一、材料工艺创新
将传统非物质文化遗产发展下去,只靠口头上的宣扬是不够的,还需要科学的创新与发展。例如民间工艺美术皮影戏,我们可以发现,如今喜欢皮影戏的人不少,但观看的人却很少,特别是年轻人。因为他们只能听懂音乐,却看不懂内容。如果想将这项文化遗产发展下去,应该有适应社会发展的改变。随着科学技术的发展,皮影的造型角色,表演方式也应该产生相应的变化来适应时代的需要。例如与数字技术合作,选择性的保留一些皮影艺术的特征,比如影人身上原有的镂空花纹,可以在数字动画中转化为纹饰。在与数字化技术结合的情况下,可以将原来的牛皮和驴皮材料模拟成布料、布纹的质感。但是为了保护传统文化的韵味同时丰富画面语言,可以对皮影的显著特性予以保留,而对其他的配件或布景进行改进,使皮影戏焕发出新的时代生机。再如一些传统的柳编工艺品,在国内的市场销售一直不是很景气,中国人把它看成传统的手工制品,代表着落后,同时代脱节。如何让国内追求现代化时尚消费思想的人们能够接收我们民族自身的非遗产品,这就迫切需要生产厂家进行创新和改变,不断丰富柳编的材料,科学地融入其他不同质感的材料,使传统的柳编工艺品焕发出新的生命力。例如一些柳编装饰品和摆件,像台灯和花瓶等制品可以和金属铜结合,产生肌理的对比,一个富有金属光泽、光滑圆润,一个具有自然柳条纹理,产品的装饰味和现代感倍增。此外还可以尝试同陶瓷、石头、铁器等材料结合,打破柳编材质一贯单一的现状,使国内更多的消费者能够接受,从而扩大国内市场。
在沿袭几百年的柳编技艺中我们可以总结出了很多种编织法,例如立编、拧编、排编等十几种编法,打造出口创汇的名片和主导产业。老外觉得它绿色环保、纯手工编织,天然材料,所以和喜欢。而柳编产品在国内市场销量却不那么好,因为国内的年轻人认为柳编不就是手工编织的菜篮、果篮吗?都是过时的物件,缺少现代感。因此厂家可以从柳编制作工艺上进行创新,引入艺术设计中平面构成与立体构成的方法来设计与制作,采用立体构成的方法设计出各种器型,然后用铁丝、木框、柳条等搭好骨架,再把柳条、竹片、木片、树皮等材料按照平面构成的方法拼贴上去,这样不仅效率高,也可以批量生产,降低成本,又不失手工绿色环保的特点,同时也丰富了柳编的生产工艺,增强了产品的设计味道,传统中不失现代感,可以作为新中式家具配饰用品的首选,国内销售市场将有很大的拓展空间。
二、传播媒介创新
媒体传播的方式能记载各个阶段各种方式的非物质文化遗产,给后来的研究人员带去便捷,让他们能有更详细真实的研究资料,同时也能够对群众进行科普教育,让人们能够了解认识本民族文化。当今科技发展的很快,人们认识事物的途径越来越多。例如文字、声音、影像、网络等等,这些途径可以真实、全面、系统的记录非物质文化遗产,按类别划分存入档案,设立整体系统的资源数据库。例如,近年来各级文化部门按照文化部统一要求,将普查收集来的非物质文化遗产项目文字、图片、影像等素材录入电脑,建立健全的自治区、地(市)、县三级非物质文化遗产数据库。
媒体传播还包括期刊、电影、网络等传媒,这些目前已经离不开人们的生活,是宣扬和发展非物质文化遗产重要的手段。例如:(1)影视传播,电影是如今非物质文化遗产传播的很重要的一部分,民众通常是在一些电影中了解到非物质文化遗产。非物质文化遗产的影像传播可以利用电影、电视、纪实片、专题记录等多种途径。(2)表演传播,这些年来,春晚,元宵喜乐会、话剧巡演、甚至是综艺节目等文艺娱乐节目已经越来越受到人们的欢迎。观众在观看节目的时候,能够更加深刻的认识到非物质文化遗产。(3)动漫与非物质文化遗产,现如今动漫已是新媒体产品中的一个发光点,它的传播力和影响力无疑是传播非物质文化遗产的有效途径。动漫与非物质文化遗产早在以前就有合作,中国很多的早期动画大部分是以中国的传统文化、历史故事为主线,例如早些年中国的一部获奖动画作品《桃花源记》,它就是融入了中国的传统元素,皮影、剪纸、水墨等等。国内的动漫与非物质文化遗产能够互相参考学习,相互融合。动漫的出现、推广,给非物质文化遗产的传播带去了方式上的创新。(4)游戏与非物质文化遗产,游戏与非物质文化遗产之间的合作从游戏出现的时候就开始了,文学作品中那些富有想象力与生命力的形象、情节、观念等,早已形成一系列的文学“原型”,在游戏的设计制作中,非物质文化遗产中的很多原型被带入各类游戏中。通过游戏的画面表达,非物质文化遗产又多了一种传播方式。(5)网络传播,当今科技的快速发展,使用网络的人越来越多。人们可以利用网络突破时间与空间的限制,了解自己想了解的各种事物,非物质文化遗产通过网络的传播能够得到很好的普及作用。由此,网络传播也是一条很重要的途径。
中图分类号:G424 文献标识码:A
On Coal Chemical Technology and Equipment
Teaching Mode Based on Situational Cognition
CHEN Xiaojuan, WANG Chang, TAN Xin
(Mechanical Engineering School, Inner Mongolia University
of Science & Technology, Baotou, Inner Mongolia 014010)
Abstract During the process of teaching of "The coal chemical technology and equipment", the situated cognitive theory was applied, the teaching model was reformed and innovated correspondingly, and the teaching practice and examination were planed. These have proved that the teaching effect had been improved significantly.
Key words situational cognition; teaching model; initial exploration
高等教育承担培养创新人才的历史使命,要着力培养学生的创新意识,提高工程创新能力,从而要求教师能够打破传统的教育观念与模式,引导学生形成自主探究和体验知识的过程。情境认知理论在教学过程的应用,不仅更新了学生对学习的理解,而且逐渐成为了学习理论领域研究的主流。
1 情境认知理论应用概述
情境认知理论应用到教学之中,能够达到学生掌握知识和知识实践的目的,基于情境认知的教学就是由教师创造有利于创新思维的教学、学习情境。针对不同的教学内容,教师可以进行问题情境、案例情境及工程背景情境等情境的创设,通过问题情境的解答过程、案例分析讨论的探索过程,具体工程及背景的研究过程等多种方式的拓展性教学,引导学生创造性地运用自身知识去自主发现问题、讨论问题、解决问题,培养学生的创新思维和学习能力。
2 基于情境认知的煤化工技术及装备课程教学模式的探索
2.1 课堂教学环节
本环节中,针对不同教学内容,建立不同情境认知的教学模式,使知识点形象化、实际化,知识结构条理化,学生能够在具体的情境中掌握教学内容,实现理论与实践的统一认知。
2.1.1 采用“三位一体” 案例式情境认知教学方法,提高课堂效率
所谓案例式“三位一体”教学是指将设备、仪表以及工艺三者有机结合,并加强相关课程引入的综合教学。现代煤化工具有自动化程度高、工艺先进以及设备大型化的特点,将控制理论加到教学中并加以化工工艺知识的学习,可以让学生更快地适应现代化工的发展和要求。将多学科知识应用到该课程教学当中,用工程实例来启发学生,在循序渐进的案例情境教学中,通过对大量案例的讲授、分析,学生更易于体验和掌握知识,也能从中学会理论联系实际的方法。
2.1.2 充分利用多媒体手段,构建工程情境认知背景下的教学方式
此情境的创设需要教师收集充足的教学素材,并加以整理完善,应用好此种教学方式可以加大信息的传递量,同时对设备内部结构等复杂专业知识给学生以感性认识。比如在专业设备的讲解过程中要结合工程实际构建合理的工程情境,利用影像图片资料讲解设备的关键部件及运行原理,以及相关知识点在工程和现实生活中的应用,让学生切实感受到知识的用途,而不是单纯的理论。让学生学会从工程实际考虑问题,带着问题听课,真正做到理论和实践的结合。
2.1.3 创设互相交流的合作情境,激发学生探究问题的热情
在合作和交流的过程中,学生可以感受不同的思维方式和思维过程,合理地调整、丰富自己的认识,获得知识。教学中,教师要根据学习的需要,适时组织学生的合作与交流,提出具体的目标和要求,使学生在相互启发、互相补充的学习活动中,获得知识,发展能力,逐步形成合作与创新意识。在合作情境的创设和认知应用中,学生的主观能动性和自主学习的热情都有了极大的提高。
2.2 实践教学环节
实践教学是夯实课堂教学成果的关键步骤,合理创设实践教学的情境,对有效缩短学生在校期间的学习内容与实际工作应用之间的差距,有着极为显著的作用。
2.2.1 合理的情境创设和高度仿真实训结合的拓展性教学
拓展教学旨在让学生变成学习的主体。主要进行工艺仿真实训,辅以设备的拆装和仪表的认识。使学生在掌握了书本上的基本原理、工艺流程和设备的基础上,结合完整的模拟工艺流程和实际背景材料,通过先进的网络多媒体设施,科学地了解煤化工工业体系及其知识需求。运用所学理论知识,系统化地认识实际工艺流程。通过改革传统的验证性实验,创造仿真工程实训环境,对于巩固教学成果,提高学生的分析能力和在复杂情况下的决策能力起到明显效果。
2.2.2 情境教学和研究性教学结合的随机进入式教学模式
将情境教学和研究性教学结合,旨在提高当理论基础知识学习扎实,对工艺指标理解深刻后,完成指定题目的课程设计或学术论文的质量。在所创设的情境中,把煤化工技术及装备教学问题作为研究课题,统揽煤化工方面多家学派的学术观点,随机并及时地总结,深入地研究探讨所涉及的学术问题,并将这些信息应用于自己的学习和研究,达到检验知识成果的目的,最终提升学生综合运用基础理论知识的能力。
2.3 考核环节:改革考核方式,重视学习过程
情境认知理论认为,评价的本质是一种价值判断。为了真实地体现学生学习的价值。本课程的考核以考核动手能力、分析解决问题的能力为主要目标,辅以传统的教学考核,实现多元化考核。具体而言,主要有以下几种方式:(1)用多任务标准取代单一评价,如在对学生考核时综合考试、论文、仿真实训、课堂讨论、提问等多种成绩,全面考查学生的知识掌握程度和实际运用能力等方面。(2)以真实任务为标准的评价,以实地考核学生实验操作,过程评定课程设计,答辩式论文综述等方式为主,让学生逐渐学会运用所学知识去分析和解决工程实际问题。
3 结语
实践证明,在煤化工技术及装备教学中理论讲解与情境教学相结合,取得了良好的教学效果。教师只有不断学习,并结合学生就业的需要,更新知识结构,积极开展教学研究与探讨,吸收最新的学科成果,注重教学方法,采用合理的教学模式,才能使教学质量不断提高。
本文系内蒙古科技大学校内重点教改《以培养工程应用型人才为导向的煤化工技术及装备课程改革》资助项目(项目编号:JY2011005)
参考文献
关键词: 煤化工工艺学;教学;体会
Key words: coal chemical technology;teaching;experience
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)02-0238-02
0 引言
《煤化工工艺学》是煤化工专业的专业必修课,煤化工专业在我校是属于化学工程与工艺专业的一个方向。为了顺应国家大力发展煤化工产业的大战略,培养煤化工专业的应用型人才迫在眉睫。而只有学懂《煤化工工艺学》,才能基本了解煤化工专业的实质内涵。《煤化工工艺学》课程的主要内容包含:煤的低温干馏、炼焦、炼焦化学产品的回收与精制、煤的气化、煤的液化、煤的碳素化、煤化工生产的污染与防治,内容涉猎了煤的绝大部分转化原理、工艺及其方法。通过本书的学习,可以使学生获得专业基本知识,具备在专业生产第一线工作的基本能力。所以教授好这门课程,并且使学生获得必要的收效显得尤为重要。
《煤化工工艺学》是一门以应用为主的专业技术课,学生学起来比较抽象难懂,因此比较科学而易懂的讲授方法,才能够与学生引起共鸣,达到较好的收效。这门课程的基础课是《煤化学》、《有机化学》、《化工原理》、《物理化学》等,作者本人讲授《化工原理》和《煤化学》课程多年,同时结合自己多年的生产实践经验,在驾驭这门课程方面谈一下自己的教学体会。
1 合理分配课时,顺应人才需求
我校引用的《煤化工工艺学》教材是大连理工大学郭树才老师编写的,建议课时80学时。而我校在教学计划中规定课时是128学时,大三下80学时,大四上48学时,因此在分配教学内容时,笔者将煤的低温干馏、炼焦、焦化产品回收与精制三大部分放在大三下的80学时里,把煤的气化、煤的液化、煤的碳素化、煤化工生产的污染与防治放在大四上。这样分配的优点在于:大三下的内容主要是传统煤化工的精髓,学生利用较多的学时理解、消化、吸收;大四上的内容主要是新型煤化工的知识,并且是传统煤化工与石油化工的交汇。从我校的特色办学里可知,我校的煤化工专业既保留了煤化工专业的特色,又吸收了石油加工专业的营养,具有大化工的优势。同时,由于国内现在煤化工的开发利用重点在煤气化、煤液化以及煤制天然气等方面,所以把新型煤化工知识放在这个学期学习,可以使参加应聘的同学很容易回忆起所学过的东西,面试时更有自信。
2 内容详略有当,紧跟学科前沿
郭树才老师的《煤化工工艺学》是按照80学时的课程来设计的,我们拆开来讲解,如果只理解课本上的知识远远不能满足教学需求,因此,必须依托课本,适度引进《炼焦工艺学》、《煤化学产品工艺学》、《煤炭气化工程》、《煤炭直接液化》、《煤炭间接液化》、《煤基醇醚燃料》、《煤化工过程中的污染与控制》等相关教学内容,才能达到既使课堂内容饱满,又使学生了解学科前沿,了解新装置、新技术、新工艺的发展动态,具有对新装备、新技术、新工艺、新方法理解、运用和掌握的初步能力。
比如在第一章,煤炭的低温干馏内容里,实质重点是煤的低温干馏和中温干馏的基本原理、工艺过程、主要设备以及主要技术,为第二章煤的高温干馏做足了铺垫。在讲解的过程中,笔者就结合国内的央企大唐国际比较成熟的“褐煤提质工艺”,以及《煤化学》教材中讲到的相关煤的基本性质与工艺性质来做适当重点讲解,这样,既使学生回顾起来《煤化学》课本上的基本重点知识,又使学生了解了煤低温干馏工艺的风向标,既满足了学生的专业好奇,又为未来就业打下良好基础。在第二章炼焦内容里,大量引进《炼焦工艺学》的基本原理、工艺过程、国内外主要焦炉类型、焦化工艺等的主要内容,同时也结合国内鞍山焦耐院与化六院开发并且使用的各类大型焦炉,展开评价,既使学生把握了煤的高温干馏的基本知识,也使学生认识到了煤焦化的瓶颈以及突破的入口,为未来煤高温干馏的技术研发打下深厚的基础。在第三章炼焦化学产品回收与精制一章,除了详细讲解煤气净化过程中如何提取并且回收重要的化学产品,同时也就目前比较看好的苯加氢工艺,以及煤焦油加氢工艺做了必要的阐述。使学生了解了课本知识的同时,也较好的把握了国内煤化工专业动态,为自己选择专业方向做好了准备。在第四章以后的煤炭气化、煤炭液化等新型煤化工知识方面,更是结合国内现在的煤化工产业动态,在讲解气化原理、气化设备、气化工艺的同时,结合本人对欧洲煤化工技术的考察,把学生引进以煤气化为基础的碳一化工领域,使学生对未来煤化工发展的大战略有了初步的思考,并对就业有了更深刻的认识。在煤化工产业的背后,实质是大量的能耗、大量的污染,如何解决,必须要使学生了解污染产生的主要环节,污染物的主要类型,针对不同性质的污染如何在生产的初、中、末,采用必要的技术消除。因此,学生在学习知识的同时,也知道了自己的专业不仅可以去煤化工行业去就业,也可以去环保、能源动力方面去就业,拓展了思维,开阔了眼界。
3 教学方法灵活,学科联系紧密,学生互动加强
在《煤化工工艺学》的教学过程中,如果仅仅是循规蹈矩地一味去讲解,学生会觉得枯燥、晦涩、难以进入模型。因此,教学方法的灵活多变可以促进学生的理解。
首先采用比拟的授课方式,为学生建立立体的图形,使学生对设备及工艺加深认识。比如在讲解煤加工的设备时,我们习惯称“炉子”,使学生与家庭里常见的火炉联系起来,建立形象化的模型,然后,把模型拆开来,逐一再理顺,大家就对设备有了直观的认识。然后又把“炉子”与化工生产中的“反应器”联系起来,大家就知道了在不同的领域,设备的叫法有所不同,但是原理基本相似;再就是在焦炉的认识过程中,我把学生坐的桌子和椅子分别形象地比拟成“炭化室”和“燃烧室”,使大家直观地对焦炉建立起了立体的印象,然后再把成焦过程中模型分解开来画在黑板上,大家就很直观地对“单向供热”、“成层结焦”有了更深刻的体会。其次采用相关专业课的知识关联,强化了专业理论的理解,同时也强化了相关专业课的应用。比如在学习《煤化工工艺学》之初,先复习《煤化学》相关知识重点,使大家为不同煤化度和不同性质、不同产地的煤种如何应用,对号入座;在讲到焦炉燃烧系统及烟囱的流体流动时,我们及时地与《化工原理》课程的精髓之流体流动和传热对接,把各个环节流体流动的性质分析到位,同时把如何废气循环和节能关键点抛给学生,使学生带着问题去思考,培养大学生分析问题和解决问题的能力;还有在讲解炼焦化学产品的回收与精制过程中,及时与《化工原理》里吸收及萃取的单元操作联系起来,使学生在学习本专业课的同时,把握了专业基础课如何应用的方法,既促进了本专业的理解,也促进了其他课程的学习,一举两得。再次,利用复杂的工艺流程路线图,强化训练,启发学生快速识别并分解工艺路线。教会学生如何去理清复杂的化产回收工艺流程图,然后再自己去设计工艺加工步骤,既可以快速地理清工艺,又可以把机械制图及AUT CAD用到实处。在工艺学的学习过程中,不仅仅是学会原理、工艺,认识设备,识别流程,更重要的还有如何去设计、开发,因此,组织学生讨论,带着问题去学习思考,利用相关知识去引导学生自己动手,写专业小论文,进行相关工艺设计,工艺计算以及工艺设想,掌握专业领域内工艺与设备的基本设计能力,很值得去推广。
参考文献:
[中图分类号] TQ54 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-7-266-1
0引言
重工业是支撑国民经济的基础产业,其中化工行业发展的历史久远,种类繁多,生产的工艺技术含量也愈加高,但是化工行业生产材料本身的性质,使得生产过程中会产生许多污染物质,为保护环境增加了困难[1]。而煤化工行业,则是以煤炭为原料的,经过化学工业的处理,过程中产生的各类物质以及副产品的工业,在化学反应过程中可能产生的气态的、固态的以及液态的产品或半产品都是煤化工产业的经济效益来源,在此基础上,再进行深加工,进一步转换成化工产品以及能源等。煤化工产品在我们生活中的应用很多,日常生活中的燃气、液化气等等很多都是煤化工的产出物。
1煤化工行业的发展现状
煤化工行业是煤炭产业链中的一环,是承接着煤炭和化工生产的中间环节,也是我国现今市场中能源供给的重要来源。随着对能源需求的不断上升,对煤化工产业的发展提供了巨大机遇的同时,也提出了更多的要求。
1.1传统煤化工的发展现状
传统煤化工产业是我国国民经济的重要支柱,一直以来,我国在合成氨、焦炭等传统化工产业产品的生产中都为世界产量最高,被广泛应用于农业、钢铁锻造和建筑建材以及轻工业等。但是金融危机以后,对传统煤化工产业产生了不小的影响,而环境保护意识的加强和新兴技术的发展也使得产业结构落后的传统煤化工面临巨大的挑战。
1.2新型煤化工的发展现状
我国新型煤化工的发展时间并不长,仍然处于起步阶段,只建设了一些示范单位。新型煤化工的内容主要包括煤制烯烃、煤制油、煤制天然气和煤制乙二醇等,其主要包括的技术有空分技术、气化技术、合成技术等[2]。新型煤化工产业虽然是个年轻的产业,但是因为“站在巨人的肩膀上”,基于我国传统煤化工产业的资源和经验的支持,在“十一五”期间得到了长足的发展,并取得了世界范围的煤化工领域内的突破,首次实现了煤基路线烯烃生产,相信在日后的发展中,在得到更广泛应用的同时也会有更高层次的突破。
生态发展和环境保护是当今世界共同的时代主题,保证煤化工行业健康、无污染、可持续的发展是煤化工行业的发展方向,节能减排,创建资源节约型和环境友好型“两型”企业是国际经济发展的方向,更是中国经济发展的政策要求。只有不断进行技术创新,勇于探索,才能实现煤化工企业的快速良好的发展。
2煤化工行业产生的环境问题
煤炭是由有机物和无机物共同构成的,在煤化工生产的焦化、气化、液化过程中,都会产生大量的废弃物,包括废气、废水、废渣等,排放的废气物对空气、土壤以及水资源都有较大的污染。而煤化工工业的流程复杂,设备相对石化也并不甚完善,在回收环节时无法做到尽善尽美,不可避免地会产生环境问题。
在焦化时,装煤和运送环节产生粉尘,因为在户外作业,较难实现收集和除尘,直接飘散在空气中,对作业人员的身体带来很大的损伤,而炼化过程中产生的有毒气体和废水,经过澄清和分离后排放依旧有残留,因为成分复杂,工艺繁复,投入资金多,很多煤化工企业的投入也不到位。
气化主要是将固体的燃料和液态的燃料在气化剂的作用下合成能源的过程,气化后的煤渣和有害气体的产生是不可避免的。相对来说,液化的过程产生的废气物较少[3]。这些生产过程中,产业链上出现的问题是环境污染的重要来源,也是煤化工企业保护环境头痛的环节,至今尚未找到较好的解决问题的方法。
3对策
保护环境归根结底是治理污染,只有从源头上切断污染环境的“罪魁祸首”,“斩草除根”方能一劳永逸,永绝后患。因此,除却在煤化工的废物排放上下功夫之外,最主要的是在各个环节上,预防和治理相结合,从循环利用的观念出发,变废为宝,一方面有效减缓了环境污染的问题,另一方面也为煤化工行业增加效益。
循环利用,创建环境友好型产业,分为五个阶段,即源头预防阶段,过程控制阶段,污染治理阶段,循环利用阶段,环境管理阶段。
源头预防即是保证煤化工生产时要达到一定的清洁标准,从源头开始防治污染。而过程控制阶段则是根据相关规定,在生产过程中对产品、半产品、副产品以及废弃物进行实时监测,一方面保证了产品的质量,另一方面也使得需要排放的废气物符合清洁和环境承受力的排放标准。污染治理阶段是关键的一环,在此过程中,要求煤化工产业排放的废物在国家规定指标之内,方便后期的环境管理环节,也为后面的循环利用环节打下良好的基础。而循环利用阶段是所有环节中的重中之重,这一阶段主要是将整个生产过程中的物质流、水流、能流进行整合,经过处理后得到合理的利用,合理资源的配置,形成整个生产环节的循环,做到即节约成本又能实现环境保护[4]。最后的环境管理,除却对排放物和产品以及流程的管理,还有对人员的环境保护意识的培养和管理,加大环境保护、节能减排、生态低碳意识的宣传。
4结语
综上所述,煤化工是我国重点发展的产业,也是我们生活中密不可分的工业,但是不得不注意到的是,煤炭化工行业在生产出大量产品的前提下,也产生了很多污染物,对越来越脆弱的环境增加了负担,与生态环保的时代主题不相符合,所以,在大力发展煤化工产业的同时,如何解决污染问题,实现经济发展与环境保护两全的发展模式,是当务之急。按照科学发展的要求,适度地发展煤化工行业,促进煤化工行业的可持续发展,实现经济发展与环境保护双赢和社会的和谐稳定,创建资源节约型和环境保护型的“两型”煤化工产业。
参考文献
[1]张国恩.发展循环经济,努力实验煤炭企业的可持续发展[J].破产保护与利用,2009,100(5):4-6.
(二号宋体)
(中文题名一般不超过20个汉字;题名不得使用非公知公用、同行不熟悉的外来语、缩写词、符号、代号和商品名称。为便于数据库收录,尽可能不出现数学式和化学式。)
作者姓名
(小四号仿宋体)
作者单位(包括英文摘要中)
(小五号宋体)
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中图分类号
(图书分类法是按照一定的思想观点,以科学分类为基础,结合图书资料的内容和特点,分门别类组成的分类表。采用《中国图书馆分类法》对论文进行中图分类的。)
中、英文摘要
(五号楷体)
(摘要的目的是向读者介绍论文的主要内容,传达重要的可检索信息,其主要内容包括被报导的研究项目的目的,研究方法、结果和结论。篇幅以300字左右为宜。英文摘要要用英语清楚、简明地写作,内容限制在150~180个英文单词以内。)
关键词(5号楷体)
(关键词是便于读者从浩如烟海的书刊、论文中寻找文献,特别适应计算机自动检索的需要。论文应提供关键词3~8个,关键词之间用分号隔开。在审读文献题名、前言、结论、图表,特别是在审读文摘的基础上,选定能反映文献特征内容,通用性比较强的关键词。首先要选项取列入《汉语主题词表》、《mesh》等词表中的规范性词(称叙词或主题词)。对于那些反映新技术、新学科而尚未被主题词表录入的新名词术语,可用非规范的自由词标出,但不能把关键词写成是一句内容"全面"的短语。)
正文(5号宋体)
文稿正文(含图、表)中的物理量和计量单位应符合国家标准或国际标准(gb3100-3102)。对外文字母、单位、符号的大小写、正斜体、上下角标及易混淆的字母应书写清楚。
文稿章节编号采用三级标题.一级标题(小4号黑体)形如1,2,3......;二级标题(5号黑体)形如:1,1.2,1.3......;2.1,2.2,2.3,......;三级标题(5号宋体)形如:1.1.1,1.1.2,1.1.3,......2.1.1,2.1.2,2.1.3,......引言或前言不排序。若论文为基金项目,请在文章首页下角注明基金项目名称和编号。
1.2.7图表要求
文中的图题、表题应有中英文对照(小5号黑体),并随文出现,图要精选,一般不超过6幅,请看具体要求。若图中有坐标,要求用符号注明坐标所表示的量(斜体),单位(正体)。若有图注,靠近放在图下部。照片应选用反差较大、层次分明、无折痕、无污迹的黑白照片,或提供*.tif格式的电子文档(分辨率不低于600线)。作者应自留底图。文中表格一律使用三线表(祥见示例)(不划竖线)。表中参数应标明量和单位(用符号),若单位相同可统一写在表头或表顶线上右侧。若有表注,写在表底线下左侧。表中重复出现的文字,不可用"同前"、"同左"等表示,必须全部重复写出。
参考文献(小5号宋体)
为了反映文稿的科学依据,尊重他人研究成果以及向读者提供有关信息的出处,正文之后一般应列出参考文献。列出的应确实是作者阅读过的、最主要的且发表在正式出版物上的文献;未公开发表的资料或协作成果,应征得有关方面同意,以脚注方式顺序表明.参考文献选用顺序编码制,按在文章中出现的先后顺序编号。每条文献著录项目应齐全.文献的作者、编者、译者不超过3人时全部写出,超过者只写前3人,后加“等”或“etal”,作者之间用“,”隔开.外文作者或编者书写时,一律姓前名后,名用缩写,且省略“.”。由于ei信息部进行收录论文中的参考文献(仅指英文)的录入工作,所以在稿件中参考文献中文期刊论文按中、英两种文字给出(英文参考文献不必给出中文)。
煤化工论文范例欣赏:
煤化工及甲醇生产技术探索
摘要:甲醇是一种有机化工原料,它的用途非常广泛,普遍运用于燃烧材料、合成金属、工程涂料、医学消毒、日常生火等多个方面,在甲醇的制造方面,一般都遵循着煤气化碳――变换气体物质――精细蒸馏三大工序,在化工厂生产活动中一般将生产甲醇的工序称为“工段”。难点在于如何去调控操作所需的参数,本文通过对煤化工作的特性解析来引申出甲醇生产的要点,同时对生产技术进行一个流程上的模拟,更全面地去了解甲醇生产中需要多加注意的关键。
关键词:煤化工;甲醇;温度;化学反应;化学式
中图分类号:Q946文献标识码:A
1煤气化原理
在甲醇生产的流程中,煤气化是第一步,它是一种化学反应,将气化剂和煤炭资源中的可燃物质放置在一个高位环境下,然后使其发生中和反应,产生一氧化碳、氢气等可燃气体。在煤气化工段里使用的气化剂包括水蒸气、氧气等,在加入这些气化剂后,煤炭就会发生一系列化学反应,从而生成所需的气体。煤炭在加入气化剂后,经历了干燥、热裂解等热力反应,该反应中生成的气体包括一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷等,这些化学反应的速度取决于煤气化工段中的温度、热压、气化炉质量以及煤炭的种类,以下是煤气化过程中会出现的化学式:
吸收热量:C-H2OCO+H2C+CO22CO
发散热量:C+O2CO2C+12O2CO
变换反应:CO+H2OCO2+H2
从大体上来说,煤气化反应是化学中的强吸热效应,如果以动力和热力的角度来解析这类中和现象,重点在于对温度的把握,温度过高会造成气体流失,温度过低则无法产生完整的化学反应,导致生成的气体数量少、质量差。同时在增压方面应该适当地增加对煤炭的压力值,这样可以使化学反应的速度提高,对甲醇的生产效率起积极作用。
2变换工段
甲醇产品在合成时,一般调整碳元素与氢元素的比例的方法是通过一氧化碳的变换反应来实现的,在甲醇生产的流程中,碳元素与氢元素的分离都在催化剂的影响下进行,在此需要注意的是,碳氧分离工序对水蒸气的需求量相当大,水蒸气的生产成本在这道工段中会激增不少,所以,如何最大限度地利用水蒸气,节约生产成本,这将直接考验生产部门的气体生产技术和操作人员的工作效率。在变换工段中,煤气化之后的煤气物质含有大量的一氧化碳和水蒸气,在催化剂的效果影响到位之后,就可以生成氢与二氧化碳,在此时还会有小部分的一氧化硫转化为氰化硫,此时化学式表现如下:
CO+H2OCO2+H2
这是一个主要反应式,但是在主反应进行的同时,还有一部分副反应也会产生,生成甲醇的副产品,这些化学反应包括:
2CO+2H2CO2+CH
2COC+CO2
CO+3H2CH4+H2O
CO+H2C+H2O
CO2+4H2CH4+2H2O
CO2+2H2C+2H2O
化学反应在化工产业中要求平衡,在主要变换的化学反应中是一种发散热量反应的类型,这里的化学反应会使煤气化后的温度降低,温度适当降低有利于化学反应的平衡作用,但是如果温度太低,就会导致化学反应时间过长,效率越低,当煤气化工段的生成气体慢慢消耗殆尽时,就会浪费前一道工段的时间和成本,造成浪费。同时,温度还与催化剂的适应性挂钩,如果温度没有调整到位,催化剂的效力就无法发挥到最大值,这就会造成碳氧分离程度不足,必须加大催化剂的剂量,这也会增加生产成本。
3甲醇生产中的注意事项
1.)气化压力的大小在其他的生产条件没有变化的情况下,如果改变气化压力,就会产生非常细微但是关键的变化。通常气压定格在2MPa以上的范围时,在煤气化工段里基本上不会产生影响,但是如果气压低于2MPa就会使气化炉的气化效果变低。所以,在煤气化工段中,一定要保证气化压力控制在2MPa以上,而且可以视实际情况适当提高,这样可以增加气体数量,提高生产效率。
2.)氧气与煤量的比例氧煤比例的提高,指的是在煤炭中氧气流量的增多,直观反映为在煤炭高温加热时,煤炭的燃烧反应量明显提升。同时因为氧气流量的增加,使气化炉的温度也得以升高,煤炭的气化反应会更加强烈,一氧化碳和氢气的数量会增加不少,但是生成的气化产物中,二氧化碳和水分的含量占了很大比例,而一氧化碳和氢气的含量会变少,所以,如果不仔细控制氧煤比例,就会使气化炉中的气化反应过强而导致生产甲醇所需的气体成分变少。
4甲醇生产工艺模拟
传统的烧煤方式已经不能满足人们对甲醇的需求量,而且单纯的燃烧煤炭既是对资源的浪费,也会造成环境污染。所以,当务之急是要尽快找到新的甲醇提取方法和更快捷有效的甲醇生产技术,在这方面,煤气化生产流程已经被初步运用于各大化工厂中,作为目前提取甲醇的有效方式,煤气化工段还需要更多的模拟和分析来增强其效率,简化其工序。
在模拟中我们假设煤浆和高压后的氧气依照固定比例放置在气化炉中,然后在高温作用下因气温及气压生成各种气体,其中包括一氧化碳、氢气、二氧化碳等,其中高压后的氧气进入气化炉可以通过设置烧嘴的中心管道和外环管道,而煤浆可以通过烧嘴的中环管道进入气化炉。在模拟环境下,我们还设置了激冷室,位于气化炉下段,激冷室主要是处理煤炭中的灰份。在煤气化工段进行到末尾后,会残留一些灰份物质,这些物质会在气化炉的高温中熔融,熔渣和热量汇聚,合成了气体,然后结合离开气化炉的燃烧室部分,经由反应室,进入气化炉下段的激冷室。这些气体在激冷室中将被极寒温度降低到200摄氏度左右,熔渣会立即固体化,然后生成大量的水蒸气,经水蒸气饱和后带走了灰份,从激冷室的排出口派排
出。
需要进行变换的水煤气在预热器中加入一部分进行换气和换热步骤,然后进入模拟的变换炉,这部分水煤气在经过煤气化工段后,自身携带了不少的水蒸气,变换炉中的催化剂进行催化作用进行变换反应,在第一部分结束后,另一部分的水煤气也进入变换炉,变换炉这时就会需要新的高温气体,模拟的变换工段里加入了预热装置,提前储存并加热生成高温气体,然后连入变换炉中与另一部分的水煤气进行变换反应,然后进入气液分离器进行分离,分离成功后的气体将进入低压蒸汽室内降温,再次进入气液分离器进行分离,再喷入冷水来清洗掉气体中的三氢化氮,最后气体进入净化系统,生产气态甲醇。
精馏工段的流程为四塔工作方式,首先甲醇气态材料在预热器中进行高温加热,再传输进预塔中部,在这里去除粗甲醇里的残留溶解气体与二甲醚等,这些属于低沸点物质。在加热后,气体进入冷却器进行气体降温,形成甲醇蒸气后进入预塔的回流管道。甲醇蒸气在经过回流后进入换热器,加热后进入加压塔,甲醇在加压塔中进行冷凝化处理,其中小部分送回加压塔顶部作为回流液。剩余的甲醇气体进入精度甲醇管道,最后由加压塔提供压力与热量,将冷凝的高精度甲醇视需求定制成液态或固态储存,然后将杂质或者甲醇残留物通过排污口排入废水处理器进行净化提取处理。
参考文献:
[1]韩雅楠.煤制甲醇的研究进展与发展前景分析[J].中国科技投资.2013(17):229.
[2]刘喜宏.浅谈煤制甲醇的前景与工艺流程[J].中国石油和化工标准与质量.2013(10):22.
主管单位:贵州省化工行业管理办公室
主办单位:贵州赤天化集团有限责任公司;贵州宏福实业开发有限总公司;贵阳中化开磷化肥有限公司
出版周期:双月刊
出版地址:贵州化工
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本:大16开
国际刊号:1008-9411
国内刊号:52-1090/TQ
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创刊时间:1972
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