時間：2022-01-29 01:32:14
序論：在您撰寫換熱器畢業設計總結時，參考他人的優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您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
［關鍵詞］獨立院校；案例教學；畢業設計；互補作用
化工原理是化工及相關專業的核心專業基礎課，具有由理論到工程、由基礎到專業的橋梁作用，在培養學生專業素質和工程能力方面有著不可或缺的地位，是考研和職業資格考試的必考科目。因此，化工原理的教學改革至關重要。
一、案例教學法在化工原理教學中的重要性
化工原理課程具有很強的工程性和實踐性，要求學生對化工生產過程及設備有感性認識與了解。教學內容包括流體輸送、沉降、過濾、攪拌、傳熱、蒸發、精餾、吸收、萃取、干燥、結晶等單元操作過程，它們相互獨立，遵循的原理和法則各不相同。生活中常見與之相關的例子，如送水送氣（動量傳遞）、吹風干燥（熱量、質量傳遞）等［1］?？紤]到學生的生活和實踐經驗較少，教學過程中如能適當引入工程案例，對提高授課質量、激發學生學習興趣及培養學生的創新能力，將會具有十分顯著的效果。工程案例教學法起源于20世紀20年代，是指在具有較強工程背景的課程教學中，教師通過精心組織，引入工程實際案例與學生進行分析和討論，旨在培養學生的工程觀念，提高學生綜合分析和解決實際問題的能力，以期達到激勵學生主動參與教學活動、提高教學效果、知行合一的目的［2］?；ぴ戆咐虒W能彌補教材內容相對固定與教學內容更新慢等不足，同時作為基本原理的穩定性與其應用不斷發展之間的有效銜接，能較好地反映化學工程學科的發展與化工技術的進步［1］。經過多年的實踐和探索，案例教學法的運用已日趨規范，工程案例教學法在高等院校日益受到重視，對我國高等教育的改革和發展起到了積極的促進作用。常見的化工原理案例教學包括開篇案例法、問題案例法和綜合案例法。其中，綜合案例法最為重要，即在每個單元操作的結尾，列舉出該單元操作的工程設計（或工程改造）實例，提出需要解決的工程問題，引導學生綜合利用本單元操作相關知識，解決該工程設計（或工程改造）中存在的問題［2］。綜合案例法涉及的知識點較多，實踐性較強，需要教師將多年教學經驗、參與各項工程實踐的收獲與科研研究積累三者進行有機結合。三本院校在化工原理教學中更需要轉變教育思想，根據應用型人才的培養定位，在保證基礎知識傳授的前提下，降低理論要求，多引入案例教學，突出實踐技能的訓練。筆者作為年輕教師，畢業后即從事大學教育工作，缺乏相對集中的企業實踐經歷和科研鍛煉，缺少教學案例素材的積累，因此在化工原理教學中，一直探索如何能就地取材，把案例教學和本科畢業設計課題相結合，在畢業設計指導過程中收集案例來豐富自己的教學內容，使兩者互為補充。
二、案例教學法和畢業設計相結合的可行性
在化工專業本科教學過程中，畢業設計是培養學生綜合運用多種理論知識分析與解決實際工程問題的重要教學環節，也是最能體現學生工程實踐能力和創新能力的環節［3］。畢業設計涉及化工原理、物理化學、化工分離工程、化學反應工程和過程裝備設計等課程的知識，其中化工原理知識是學生使用最多的［4］。下面列舉三個實例來說明如何將化工原理與畢業設計課題相結合，在化工原理教學過程中有的放矢地引入案例。
（一）農產品的熱風干燥研究課題
這是一個實驗型的研究課題，目的是對農產品在熱風條件下的干燥特性進行研究。實際的生產加工過程中采用變動的干燥條件，而該實驗采用洞道式干燥設備，用大量熱空氣對少量物料進行間歇干燥，并維持空氣速度及與物料的接觸方式不變，將變動干燥過程近似簡化為恒定干燥過程，實驗所得結論可用于指導實際生產。該課題涉及化工原理干燥單元操作的許多內容，如空氣干燥的基本參數的意義和濕焓圖、恒定干燥條件下等焓干燥的相關知識等。研究過程中要先根據實驗數據繪出干燥曲線和干燥速率曲線，選擇適宜干燥條件；再利用熱量衡算進行節能優化，選擇最佳能耗條件和廢氣循環比；另外為了深入考察影響因素，還需找到恒速段和降速段對流傳熱系數的不同計算方法，分析干燥過程對流傳熱系數的變化規律。因此在開題階段，指導教師就會要求學生認真學習化工原理干燥一章的內容，牢固掌握基礎知識，然后才能開始下一步的實驗研究工作。該課題將復雜的工程問題進行了合理簡化，體現了工程方法論的思想，并為講授化工原理干燥單元操作提供了實例。講授恒定條件下的干燥特性一節時引入農產品熱風干燥數據、干燥曲線和干燥速率曲線圖，有助于學生直觀理解干燥的過程和分析方法，加深對干燥原理的理解。另外，實驗能耗優化部分和廢氣循環討論可用于干燥物料衡算、熱量衡算及過程優化的教學。
（二）一硝基氯化苯生產車間硝化工段的設計課題
這是一個綜合性比較強的經典題目，來源于實際工業生產。目前，生產工藝已比較成熟，一般用混酸作為硝化介質，以氯苯為原料，運用三釜串聯在常壓等溫環境下進行連續硝化。該課題主要研究一硝基氯化苯的提純精制，廢酸與一硝基氯化苯的分離和循環利用，生產產生的廢氣、廢液處理和硝化工段的生產裝置。在課題研究過程中，學生首先根據題目搜集所需的資料和數據，進行工藝流程設計，然后對生產中各個設備進行物料衡算和熱量衡算，對主要的設備進行工藝計算和選擇，最終完成一個車間工段的設計工作。該課題涉及的專業內容比較全面，包括化工工藝設計、公用工程設計、外管設計、自動控制設計、環境安全評價及經濟核算等。整個設計過程需要進行大量的計算，單純的手工計算費時且準確度差，使用計算機輔助軟件可讓設計過程事半功倍，如使用Aspen plus、ChemCAD等進行物料衡算、熱量衡算和工藝流程圖繪制。工藝流程中除硝化反應外，其余均為物理過程，涉及流體輸送、攪拌、傳熱、非均相分離等單元操作，還涉及安全環保、儀表控制、分析檢測等。設備的計算和選型是設計的重點，包括配混酸工段的換熱器設計、硝化反應釜的夾套換熱器和蛇管換熱器的選型、萃取釜和萃取分離器設計及附屬流體輸送設備的選型?；ぴ斫滩闹袑Q熱器的講解以列管式換熱器為主，而該課題中多種換熱器的設計和選型很好地補充了特殊間壁式換熱器的知識；同時附屬流體設備的選型可以作為日后教學中離心泵選型的案例，尤其是書本中談及較少的耐腐蝕泵的選型案例。
（三）間壁精餾塔的流程模擬優化與水力學冷模實驗研究課題
本課題是對三元物系分離的創新型設備———間壁式精餾塔的設計和研究。常規精餾操作需要用兩個塔順序分離才能得到三種不同的純組分，而分壁塔中只需要一個單塔就可以同時得到所有組分，并能達到指定的精密分離要求。因此，間壁塔可以顯著提高精餾的熱力學效率，降低能耗，節省設備購置費用，且適用于傳統舊式精餾塔的改造。為了較好地實現塔內分隔板兩側的氣液分配，現在工業上使用的間壁塔一般會通過設計使用特殊的內構件來改變塔內壓降，從而達到調節氣液分配的目的；或者是將分隔板在塔內偏心放置，通過改變分隔板兩側的橫截面積，來改變分隔板兩側氣液分配。為了探究分壁的氣液分布規律，掌握其運行控制的關鍵技術，畢業設計中會通過冷模實驗、經驗關聯公式計算和數值模擬的方法對其氣液分布規律進行研究。因研究內容較多，故該課題可拆分為三個子課題，分別是：1．設計間壁精餾塔冷模實驗裝置并觀察氣液負荷在設計范圍內變化對氣液流量控制效果的影響；2．驗證新型氣體分配控制專利技術的特性和改進空間，分析總結氣相分配規律及變化機理；3．運用Mathcad軟件進行塔板設計、水力學計算和核算，采用Aspen Plus、ProcessⅡ軟件進行精餾塔的簡捷計算，并進一步對流程做靜態和動態模擬，針對產品的質量和能耗，進行可調節的自由度優化分析。該課題主要涉及化工原理的精餾單元操作和塔設備設計，這部分的教學中如能適當融入一些本領域的最新發展動向和創新成果，進一步拓寬教學內容，會取得更好的效果。將間壁塔課題作為新型結構塔的實例引入精餾塔設計教學中，可以極大地提高學生的學習興趣，幫助學生了解最新的前沿分離技術，還可以作為化工原理課程設計中精餾塔設計任務的擴展，進一步鍛煉學生的設計能力。
三、結語
關鍵詞：風冷熱泵冷熱水機組風機盤管獨立新風系統
1、風冷熱泵的工作原理
熱泵的供熱循環與制冷循環均系逆卡諾循環,只不過在空調器的制冷系統中增設一個四通換向閥,改變冬、夏季制冷劑流動方向來達到此目的。這樣一臺機組夏季可進行供冷,冬季又可進行供熱。風冷熱泵機組是利用室內外空氣作冷熱源,它不用冷卻水泵、冷卻水管路及冷卻塔,省去了龐大的冷卻水系統;不占機房面積,投資省,安裝方便;冬季供暖節電,不污染環境,對環保有利;維修保養也方便。在水源緊張環境溫度為-5℃～43℃的地區及長江流域一帶和以南的地區,冬季較冷又無采暖設施的地區尤其適用。
2、工程概況
本設計設計對象為長沙市某電力局綜合調度大樓，該大樓位于長沙市內，由主樓和群樓組成。其中主樓有十五層，群樓高兩層?？偨ㄖ娣e13626平方米，空調面積為6112平方米。夏季最大制冷量763KW，冬季供熱量為458KW。選用兩臺風冷式冷熱水機組，
3、負荷計算
本設計負荷計算分各層各個房間各個方向進行逐時計算，包括墻、窗等維護結構的計算負荷、人員設備照明等的計算負荷。經計算和統計歸納，得出夏季所需冷量為762KW，冬季供熱量為458KW。
4、空氣處理過程
本設計采用風機盤管加獨立新風系統，風機盤管不承擔新風負荷。新風經處理后直接送入各個房間。
5、空調系統
該空調系統為風冷熱泵系統，無冷卻水系統，與常規水冷系統相比，無冷卻塔、冷卻水泵的噪音，有利于環保；本設計根據初投資和運行管理費用的分析，最后決定采用該系統，該系統簡單，易操作，運行管理費用相對較低，是一種良好的選擇。
5.1空調水系統
本設計中的空調水系統根據樓層性質和功能，分為兩個系統。其中，一、二層劃為系統一；三至十五層劃為系統二。各個水系統在水平和豎直方向上都采用同程式，這樣有利于水力平衡，減少平衡閥的投資。
5.2空調新風系統
本設計采用分層設置水平式新風系統，新風通過從外墻開洞從外墻吸取。新風機組在主樓是每層選用一臺。在右側的走廊引新風。裙樓處第一層選用兩臺新風機組，第二層選用三臺新風機組。其一是在右側的走廊引新風，其二在庭院處引新風到營業大廳和會議室。在新風機組的入口處設防火閥。
6、空調冷熱源
本設計采用兩臺風冷式冷熱水機組，這種設備夏天可供冷，冬天又可回收和利用低位熱能供熱，它無需專用鍋爐房，不污染環境，應用靈活；是本設計對象的良好選擇。本設計中的冷熱水機組尺寸不大，水泵可內置，節約了水泵的占地面積，更加減少了土地的投資。且本機組可以采用自動控制，由電腦操作，方便簡單。
7、機組布置
由于本設計對象為異性結構，且由群樓和主樓組成，主樓星型結構，中間受力，故本設計機組布置于群樓樓頂，供水管向上引一跟管向上給系統二供水，向下引一跟管給系統一向下供水，回水管亦然。這樣比起機組置于主樓樓頂或地下室的情形，減少了水管的投資，更經濟實惠。
8、結霜除霜問題
隨著節能呼聲的高漲,風冷熱泵機組以其對水資源的節省而受到越來越多的青睞。但風冷熱泵機組在制熱運行時,由于室外溫度低,其蒸發器表面會逐漸結霜。隨著霜層的加厚,室內冷凝器的出水溫度和制熱能力逐漸降低。定期除霜成為保障風冷熱泵機組正常運行的必要步驟,也吸引了越來越多的學者對其進行研究。傳統的除霜方法是采用四通閥換向,將室外換熱器轉換成冷凝器來進行。故除霜所需的熱量是從室內環境的吸熱量、室內換熱器蓄熱量、壓縮機消耗電力和壓縮機蓄熱量這四部分熱量之和。從人體舒適性角度考慮,室內換熱器風扇在除霜時停止運行。由于該除霜方式需從室內換熱器和室內環境吸收熱量,故存在以下缺點:①除霜時間長;②因室內風扇停止運行,室內機較長時間吹不出熱風;③需從室內環境取熱,室溫將降低5～6℃;④由于制熱時室外換熱器出口制冷劑可能過冷到0℃以下,換熱器下部的霜層難以除掉,造成冰層堆積,甚至還可能出現室外風扇電機燒毀、扇葉損壞的現象。上述缺點使室內環境的舒適性和設備的可靠性受到較大程度的負面影響。而熱氣旁通除霜不僅可以縮短除霜時間,改善除霜效果,而且還可以較大地改善室內環境的舒適性。
9、風冷熱泵的自動控制問題
風冷熱泵系統無冷卻水系統，運行費用相對較少，若增加自動控制系統，按有關經驗可節能20%，故風冷熱泵系統安裝自動控制的話，就更加節能了。本空調系統為風冷熱泵系統，風冷冷熱水機組布置在群房頂層，自動控制主要對象為冷凍水泵、風冷熱泵、補水箱、風機盤管和新風機組?？刂圃恚簾岜脵C組控制原理為根據供回水流量和溫差計算實際冷量或供熱量，根據該數據與設定的數據對比，得出開一臺機組還是開兩臺機組；補給水箱則主要是進行低水位控制，當水位低于最低水位時報警；水泵則是控制水泵開啟狀態、手自動狀態、故障報警；風機盤管的控制根據各房間的需求進行按需控制，用戶可以自己設定溫度和風量的大??；新風機組需控制其進出口溫濕度、過濾網壓差報警。
10、消聲減振設計
由于本設計采用風冷熱泵系統，機組及水泵安裝在群樓屋頂，其本身的噪聲影響就不是很大，電動機、水泵及風冷熱泵機組安裝在彈性減振基礎上，在通風機和水泵的進出口設置柔性接頭；管道通過墻壁時或懸吊樓板下時管道和支架要隔振，通過高噪聲房間的管道要做隔聲處理，避免振動或者高噪聲傳入管內；變風量和末端采用消聲軟管與風口連接，以防止其流通過調節閥時產生的噪聲傳入室內；空氣處理機組混風處和機組出口設置靜壓箱，內貼消聲材料；在必要的地方設置消聲器或消聲彎頭。
11、防火排煙系統的設計
在本設計中需要放置防、排煙的部位有：防煙樓梯及樓梯間及前室消防電梯前室和合用前室，本設計主要采用自然排煙，自然排煙利用與室外相鄰的窗，陽臺，凹廊或專用的排煙口將室內的煙排出，自然排煙不使用動力，結構簡單，運行可靠，自然排煙口的面積，一般可取地板面積的2％，排煙口設在防煙分區頂棚上或靠近頂棚的基面上。
12、保溫設計
空調水管、閥門、膨脹水箱、室外膨脹管、冷凝水管等均需保溫.保溫材料選用橡塑閉泡福樂斯,難燃B1級.空調水管公稱直徑采用福樂斯,管殼厚度見下表:
表11.1管道保溫厚度表公稱直徑DN15DN20DN25DN32DN40DN50DN65DN80DN100DN125DN150
厚度(mm)2525272728293031313240
保溫結構及作法按國家有關標準及產品技術文件要求進行施工；
13、設計體會
畢業設計是大學四年學習的一次全面總結，要綜合運用所學的基礎理論和專業知識熟悉和掌握國家有關的建設方針政策，聯系實際來解決工程設計問題。通過此次畢業設計，本人明確了設計程序、設計內容及各設計階段的目的和要求。
整個設計從負荷計算到方案比較，再由方案比較到風、水系統的設計，把我們在大學中所學的所有專業知識都聯系起來，應用到《空氣調節》、《供熱工程》、《智能建筑概論》等很多我們所學到的專業基礎及專業知識，還應用到暖通專業的《空氣調節設計手冊》、《暖通空調制圖與設計施工規范手冊》等設計規范，把我們在書本上掌握的知識應用到實際工程實踐中，是一個不斷學習、運用知識的過程。當完成整個設計任務時，才發現自己的專業知識、解決問題的能力以及創新能力都有了很大程度的提高，體會很深。
首先，在負荷計算階段，運用EXCEL軟件進行負荷計算速度與用人工算有太大的差別，只需幾天時間就可以計算完15層大樓的冷負荷；在用WORD進行編輯設計說明時，設置標題就可以自動生成目錄；在WORD中可以插入EXCEL表格，進行計算和編輯，比在WORD中插入表格來得快多了；所以我們在以后的學習中應該更加牢固地掌握WORD、EXCEL等辦公軟件，以利于改進速度和質量效果。
其次，方案比較時要考慮完全，在進行經濟性比較時不僅要計算供熱制冷機組的初投資和運行費用，還要考慮到冷卻水泵冷卻塔等設備的投資，因為風冷熱泵機組不需要冷卻水泵和冷卻塔，還要考慮到一些維修管理費等實際因素。
在我們設計過程中，不僅要感謝老師的指導，還要感謝一些設計院和空調公司的專業人員在我們參觀實習和講座中給我們傳授的經驗和知識。他們用經歷與時間換來的經驗是我們在書本中所學不到的，一些實際領域的設計與新技術的應用更是值得我們所學的。其次，我們在設計設計時應該多有些創新，大膽的應用新技術，任何一種技術都有它的優點和局限性。不可能有各方面都好的技術，所以我們在借鑒前人的基礎上作一些定性的分析，對新技術進行應用。
再次，在進行設計的過程中要保持認真謙虛的態度，在風管和水管的阻力計算時要找好局部阻力和最不利環路，這是我們在以后的學習和生活道路上所必須的，這次設計就培養了我耐心認真的習慣。
在繪圖過程中，本人采用CAD繪圖，使本人對CAD的運用能力得到加強，速度有明顯增加。
總之，通過本學期的畢業設計，本人覺得自己系統的掌握了專業課知識，并可以和實際聯系起來考慮問題、分析問題、解決問題的能力有了很大提高，基本可以獨立設計空調系統。感謝老師對我設計過程中的關心和指導，感謝專業人員的熱心指導和同學的幫助！
參考文獻
⑴《空氣調節設計手冊》第二版電子工業部第十設計研究院主編中國建筑工業出版社出版
⑵《空氣調節》第二版趙茸義主編中國建筑工業出版社出版1996
⑶《簡明空調設計手冊》趙茸義主編中國建筑工業出版社出版2000
一、食品工程原理課程設計學時分配
二、食品工程原理課程設計題目
項目一：食品加工單元操作的計算。根據不同食品生產工藝，進行分組，對不同食品加工單元操作典型設備進行設計計算。
項目二：牛奶列管式換熱器的設計。在滅菌后牛奶的冷卻過程中，隨著溫度、壓力參數變化以及冷卻水溫度變化，設計一臺列管式換熱器，完成相應生產任務。
三、食品工程原理課程設計指導
在課程設計過程，對項目一，指導教師收集食品生產企業工程實例作為課程設計題目，每2～3個學生是單獨的題目，由于這些實際問題，涉及到食品生產中關鍵或者特殊的設備，所以每組學生都有很高的學習興趣，學生通過查閱資料和相關工程手冊，結合食品工程原理每個單元操作的原理每組學生能夠獨立完成各自的設計任務。通過課程設計，每組學生的查閱資料的能力、計算能力、繪圖能力以及綜合運用所學知識的能力等都得到了充分的鍛煉，這些訓練和指導對學生將來畢業后，完成工程師相應技術工作，有很大的幫助。
四、食品工程原理課程設計考核
根據本專業培養目標，畢業題目要與工程實際相結合，設計題目要培養學生查閱文獻、工程實踐、計算機應用及分析問題和解決問題的能力。我校過程設備與控制工程專業每年約有60名學生參加畢業設計，承擔畢業設計的教師有7人，平均每人帶8名學生，也就是說，每個教師要確定8個畢業題目，且這些題目又不能重復，實際上這很難做到。每年的畢業設計題目大部分的范圍就是四大類化工設備的設計，即容器設計、換熱器設計、反應釜設計、塔器設計，雖然這些題目訓練了學生查閱文獻、計算數據、繪制裝配圖、編寫說明書等環節，但是，由于畢業題目缺少實際工程背景，大多是課程設計的擴充和放大。有的甚至一題多做，互相抄襲，有的只是紙上談兵，缺乏實踐檢驗，其次，指導教師指導的學生過多，造成把關不嚴，要求不高，使學生得不到好的指導，有些學生忙于社會考試和找工作單位，缺少精力認真完成畢業設計，使畢業設計質量不高。解決以上問題的根本方法還是指導教師要精心選定畢業題目，使題目多元化，題目多來源于工廠、企業有實際背景的課題，讓學生在做畢業設計時有身臨其境的感覺，激發學生對專業設計的積極性，為此，指導教師應該集思廣益，多方尋找畢業題目，可利用帶學生到企業進行生產實習、認識實習等機會，與工廠企業技術人員溝通，爭取獲得一些合適的題目，另一方面教師要結合自己的科研課題擬出一些畢業題目。
2如何激發學生參與畢業設計的熱情
目前學生普遍存在對畢業設計環節積極性不高的問題，通過調查分析，一部分學生對本專業不感興趣，將來也不愿意從事本專業方面的工作，另一部分打算將來考公務員或考特崗教師，所以，對畢業設計只是參與而沒有積極性，特別是在民族學生中這種現象普遍存在。針對這些問題，指導教師應該從新疆大化工大石油的角度，特別是我國的能源建設，從政策、資金等方面已向新疆傾斜的現實出發，向學生講明本專業在新疆經濟建設中的重要性，鼓勵學生去化工企業就業，并向學生介紹新疆的化工企業，從思想上轉變學生的就業觀，從而激發學生對本專業感興趣，進而提高對本專業畢業設計的重視。如果條件允許，應該請化工企業的技術人員到學校向學生做專業方面的宣講，讓學生聽一聽來自生產一線的最新信息。目前，在新疆境內只有新疆大學開設有過程設備與控制工程本科專業，每年畢業一個民族班一個漢族約60名學生，而新疆境內的化工、石油、煤化工等國有及民營企業正不斷發展壯大，人才應該是供不應求。2014年新疆大學過程裝備與控制工程專業被評為新疆緊缺專業，投入400萬元資金作為專業建設經費，因此，不論從外部環境，還是從學校內部環境，本專業的發展都有廣闊的前景。作為畢業設計教師應該把這些優勢向學生講清楚，教師本人也應該身體力行，積極主動尋找有實踐背景的設計題目，使學生畢業后能迅速適應企業的工作環境。
3校企聯合指導畢業生的構想
在實踐教學基礎上，應該聘請企業工程人員與學校教師共同指導畢業生，使理論與實踐有機結合起來，課堂知識與實踐知識不至于產生脫節，使學生的理論水平與實踐技能得到同步提高。如果畢業設計題目是源于生產實際的題目，企業指導教師提供的資料和文件都是企業經過多方調研或從生產實踐總結的內部資料，學生知道題目的真實性又與今后的工作有密切聯系，則會使學生更加熱愛真刀真槍地鍛煉，通過畢業設計可以深入企業調研和實踐，可大大提高學生的工程實踐能力。
4指導教師言行對學生選擇畢業設計的影響
我校過程裝備與控制工程專業，每年由指導教師出畢業題目，再由學生選擇題目和指導教師，平時給學生印象較好的教師，比較容易得到學生的青睞，學生比較跟這類教師做畢業設計，相反，學生不太喜歡平時講課平淡或對學生要求及其嚴格的教師，學生的這種心理是可以理解的，學生就怕設計不過關，拿不上畢業證。因此指導教師應該不斷提高自己的業務水平和改善自己的管理水平，做到為人師表，人性化管理，充分參與到學生的畢業設計工作中，不能認為為難學生，特別是民族學生，由于漢語水平較低，普遍存在懼怕畢業設計的心理狀態。
5指導教師職稱職務對學生選擇畢業設計的影響
學生中普遍存在愿意選擇職稱高、學歷高的教師做為自己的指導教師的現象，我?；瘜W與化工學院過程裝備與控制工程專業目前有9名教師，其中副教授3名，講師4名，實驗員1名，學歷均為本科及碩士，總體來說，本教研室教師學歷和職稱偏低，所以，教師應有一種緊迫感，爭取盡快晉升職稱，才能取得學生的進一步認可和信任，更好地為教學服務。
6總結
關鍵詞：過程裝備與控制工程；專業實驗；工程化教學
中圖分類號：G642.0？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）09-0194-02
一、前言
“工程化”是指通過工程構思、設計和制造，將知識形態的科學理論、概念、模型和規律轉變為物化狀態的商品過程[1]，這不僅需要理論基礎知識、工程技術手段，還需要工程實踐能力和工程創新能力。為加強這方面的培養，充分發揮實踐教學的優勢，各高?；咀龇ㄊ前褜嶒炚n從依附在理論課中分離出來，按學科類別，獨立設課，整合為一門專業實驗課，這樣就在實驗教學管理上和教學目標上賦予了新的內涵。教學管理上，可采用更加靈活多變的教學模式和豐富的教學內容，開放實驗室，保證學生能夠在業余時間進行科學實踐活動；教學目標上，并不僅限于傳統教學中鞏固消化書本理論知識，還要更好地培養學生的工程實踐能力、創新能力和進行科學研究的工作能力。
二、專業實驗項目設置工程化
根據學科發展需求，結合學校本專業學科的特點和優勢，以社會需求為導向，以素質教育為支撐，以改革創新為動力，以強化能力培養為目標，面向基層，面向行業，服務社會，培養應用型技術人才，構建應用型、創新型專業實驗平臺。靈活設置實驗內容，減少驗證型實驗，增加綜合設計型實驗，實現實驗裝置向工程實際靠攏。尊重教學規律，保證實驗體系的完整性、系統性、連續性、獨立性。目前，我校過程裝備與控制工程（以下簡稱過控）專業實驗項目共設置16項，實驗內容涵蓋了過控專業的主干知識。從類型上按模塊分為基礎驗證模塊、綜合設計模塊、探索研發模塊。從實驗要求上分為必做、選做，詳見表1。必做實驗6項，選做實驗至少2項。學生可根據興趣自主選擇，主張學生選擇綜合設計或探索性實驗?；A驗證模塊以驗證型實驗項目為主，主要訓練基本實驗技能和實驗數據處理的能力，鞏固理解理論基礎知識及應用，實驗內容、目的和要求較為單一，實驗裝置功能少而單調，如內壓容器應力測試實驗。綜合設計模塊的實驗項目，具有實驗裝置趨近工程化，實驗方案多樣性、實驗選擇自主性和實驗開放性，如精餾塔是過程工業中應用最為廣泛的液相產品分離設備，同時，也是過程控制中最有代表性的多變量復雜工業系統。精餾塔性能測試與控制裝置是工業精餾塔的縮影，工程性強。對于該實驗裝置，學生可以選擇應用多種控制方案，如單回路控制、串級控制、前饋控制、比值控制等常規控制方案與多回路、多變量解耦控制等復雜控制方案，具有實驗方案多樣性。該實驗裝置采用控制對象與控制裝置分離設計，用戶可根據需要自主選擇各種當代過程工業實際中應用廣泛的控制裝置，可編程序控制系統PLC、集散控制系統DCS、基于工業以太網的控制系統EPA等，具有控制裝置選擇的自主性。學生既可以選擇預定的控制方案進行控制實驗，也可以自主搭建或開發新型的控制方案進行完全開放的實驗，結合該實驗裝置，也可做課程設計、畢業設計，完成具有實際意義的學位論文工作，具有實驗方案的開放性，它是解決指導教師或自己提出的問題。探索研發模塊主要是研究開發性實驗，具有綜合設計模塊的特點，實驗項目是充分發揮利用教師科研資源，把部分科研實驗開放為專業實驗項目，學生可以參與教師科研科工作，并有機會接觸學科前沿知識，了解本領域的最新動態，激發了學生對專業實驗的興趣。如超臨界CO2萃取植物有效成分、制備超細微粒等。
三、實驗教學模式工程化
1.通過模擬生產帶動實驗教學。在實驗表述、操作、數據處理上，緊密聯系生產實際，把實驗當成生產實際過程來處理，像熟悉生產裝置一樣，熟悉實驗裝置的工藝、設備、控制、原理、操作及注意事項，明確實驗操作步驟的目的。如換熱器性能綜合測試實驗，在介紹裝置時，結合過程裝備成套技術的內容，讀懂裝置的管道儀表流程圖，熟悉工藝、測試儀表、管道附件，熟悉實驗裝置的核心部分――換熱器，結合學過的理論知識、實習和生產實際，引導學生思考換熱器的結構類型及應用、管程殼程適合走哪些流體等。實驗數據表明，當平均傳熱溫差在10℃左右的時候的換熱效率很低，提出工程上窄點溫差為何高于10℃，以此展開討論，引導學生制定下一步綜合性實驗方案。
2.把“失敗是成功之母”的理念貫穿實驗教學的始終。馬克思說過：“人要學會走路，也要學會摔跤。而且只有經過摔跤，才能學會走路”，“科學沒有平坦的大路可走”。學生只有經歷了工程方面的實際訓練和挫折的磨煉，才可能成為具有創新能力的人才。專業實驗為學生搭建這樣的平臺，在教學組織上采取以學生為主體、教師為引導，協助學生制定實驗方案，對于明顯的錯誤或涉及到安全的問題，采用啟發、探討式教學說明利害關系，引導制定合理實驗方案，對于不確定的且不涉及到安全的問題盡量讓學生大膽去試，實驗過程要全部記錄并寫入實驗報告，同時總結失敗的教訓和成功的經驗。教師要把“失敗是成功之母”的思想貫穿實驗教學中，引導學生沿著科學家發明的足跡進行專業實驗，重視實驗過程、強化技能和培養能力，而不只是驗證結論。針對基礎驗證型實驗，避免純粹驗證實驗，適時列舉工程應用的實例，引導學生知識為生產服務的工程教育理念，學生做完實驗后要思考其他可能的實驗方法，并利用實驗室開放時間得以驗證，成功與否不重要，只是驗證自己的想法是否正確，為后續實驗奠定基礎。綜合設計性，是學生利用所學知識，按要求（可自擬）、自行設計實驗方案、選擇實驗設備來完成數據觀測及其處理等實驗過程，最后得出結論。一般實驗前后都要開放。探索研發型實驗是要學生經過實驗探索發現正確的試驗方法或結論。學生直接參與科研工作，培養學生獨立工作的能力。幾年來，教師承擔了一批國家級、省部級及橫向科研課題，在科學理論、應用技術、知識自主創新、對外經濟服務等方面取得重要研究成果。圍繞這些課題進行了大量的學生科技創新、創業計劃、科技作品、專業競賽、課程設計及畢業設計，科技創新與畢業設計相結合，保證學生學習知識的完整性、系統性、連續性以及學習積極性。使本專業50%以上的學生受益，取得良好的教學成果，近兩年本專業學生參加“挑戰杯”競賽，獲得省級以上獎勵4項，參加全國化工設計大賽，獲得全國總決賽獎勵2項，東北賽區獎勵4項，學生選擇此類畢業論文有6項獲得優秀成績。
四、建立實驗室開放制度和實驗考核制度
1.實驗室開放。實驗前后，實驗考核前都設有固定的實驗室開放時間，學生也可申請臨時開放，以保證學生實驗前預習、實驗后復習、拓展實驗和課外科技活動，給學生以想象的空間和時間。采用導師制，為學生走進實驗室進行課外科技活動進行指導等。
2.實驗考核。建立健全考核體系與考核制度，注重實驗過程，強化能力培養，減少應試實驗考核分值，增大實驗過程分值。每項實驗預習成績占20%，操作占40%，數據處理及實驗報告占20%；最后考核占20%。
五、師資隊伍建設
高素質的師資隊伍，是提高實踐教學的基本保證。鼓勵教師積極投身教學、教研、科研工作，有效開展教研活動，有序組織教師參加各種實踐技能培訓，堅持教學與科研、理論與實踐、學校與企業“三結合”，走產學研發展道路，使教師隊伍在教學科研、培訓學習、實踐中鍛煉成長。
在購置教學實驗設備時，兼顧科研方面的需求，同時將部分科研實驗開放為專業實驗項目。這樣教學實驗和科研實驗緊密結合，相互促進，提高了高水平教師對實驗教學的熱情投入度，加強了實驗教學隊伍建設。
通過幾年的教學實踐，教學效果明顯改善，學生和教師對實驗課的學習與教學積極性明顯提高。
參考文獻：
關鍵詞:安全工程;化工安全;實踐教學
1我校安全工程本科專業特點
1．1不同高校安全工程專業的行業背景
國內開辦安全工程本科專業的高校很多，各高校安全工程專業一般具有典型的行業背景。調研發現，安全工程行業背景涵蓋礦山安全［6－7］、冶金安全、石油安全［8］、化工安全［9］、機械安全、交通安全、城市公共安全、農業安全［10］、建筑安全等。各高校在制定專業人才培養方案時，會綜合考慮行業背景和培養定位，制定符合人才發展的培養方案。
1．2我校安全工程專業的行業背景
我校安全科學與工程學科從1988年起開始招生安全類碩士，培養以化工安全為行業背景的研究生。2006年開始招收安全工程專業學位碩士。2010年開始設置安全工程本科專業。這種先學科、后專業的建設思路決定了我校安全工程本科專業具有顯著的化工安全行業背景。
1．3國內對化工安全人才的迫切需求
近年來，雖然國內化工安全生產形勢呈現總體較好的態勢，但是事故總量依然很大，重特大化工事故未得到有效遏制。據國家安全監督管理總局披露，僅2017年就發生了203起化工行業事故，死亡238人?；な鹿实牟粩喟l生，凸顯了化工安全技術及管理人才的嚴重不足。尤其是現有的安全工程人才培養模式，知識結構單一，化工人才不懂安全、安全人才不懂化工，真正既懂化工、又能掌握安全的復合型化工安全人才，是目前國內化工行業的迫切需求［11－12］。針對此需求，我校在已有化工安全人才培養計劃的基礎上，更加深入健全化工安全人才培養體系，注重應用型、復合型人才培養。
2以化工安全為特色的安全工程實踐培養模式
2．1培養方案中實踐環節的制定
所謂化工安全，指的是化學反應、化學工程、化工生產過程中的安全問題?；ぐ踩哂谢A性、綜合型特點，不僅涉及安全工程的主要基礎問題，還兼具燃燒、爆炸、有毒等與介質風險相關的問題，以及與過程裝備可靠性有關的問題。因此，在以化工安全為特色的安全工程專業培養方案實踐環節的制定上，必須綜合考慮安全與化工(化學工程、化學工藝等)、安全與化機(化工機械等)的有機結合。我校在制定安全工程專業人才培養方案時，參考了安全科學與工程學科定位，即“瞄準國家重大需求，以反應性物質的安全技術為起源，以過程安全、化工安全、管理安全為應用基礎平臺，形成以過程工業和石油化工行業為鮮明背景的特種過程裝備安全技術、工業爆炸及其防治理論與技術、危險性辨識與災害反演評估技術為核心的化工安全學科特色和專業優勢”。經過總結教學實踐經驗并開展討論，以化工安全為特色的安全工程專業實踐教學環節，將化工安全教育貫穿于安全工程本科4年的各個實踐環節中，達到系統且循序漸進的教學效果。除了工科院校普遍設置的工程訓練、機械設計課程設計、測試技術實驗等實踐環節外，我校的其他實踐環節均融入了化工安全教學，詳細介紹如下。
2．2認識實習環節
認識實習課程是培養工科學生對后續專業基礎及專業課程建立工程感性認識、激發學習興趣的重要實踐教學環節［13］，設置在大二下學期，學時為1周。我校安全工程專業認識實習與化工大類專業如化學功能、化學工藝、工程裝備與控制工程、環境與生命等專業同標準、同檔次開展。同時，對安全工程專業的學生，在校內認識實習課程中增加關于工藝安全與設備安全的相關內容，一方面增強學生對安全的認識，同時也更加注重培養學生對化工行業的理解。
2．3生產實習環節
生產實習是工科學生學習和掌握所學的理論知識與生產實際相結合的課程，也是學習專業方向模塊課程的實踐基礎課程，設置在大三下學期，學時為3周，一般采用駐廠的方式開展。我校安全工程的生產實習與化工機械大類本科生同時開展，實習廠家一般安排在化機廠、化工廠等實踐基地?；な且婚T實踐性很強的學科，只有深入工廠內學習工藝及設備安全，才能對化工安全有深刻的理解與感悟。
2．4化工工藝及設備課程設計環節
我校安全工程專業的學生，在大三下學期、大四上學期會開展兩次化工工藝與設備課程設計實踐環節。第一次是典型化工結構如塔、換熱器的工藝設計，為期2周;第二次是典型化工設備如塔、換熱器的機械設計，為期3周。通過這兩次課程設計，使本科生熟練掌握化工工藝及設備相關的工藝安全、設備強度及穩定性安全內容，為從事化工安全技術工作提供支撐。
2．5安全工程專業實驗環節
安全工程專業實驗范圍廣泛，不同行業背景下安全工程專業實驗設置有很大不同。經過最終討論，我校以化工安全為背景的安全工程本科專業實驗課程凸顯火災、爆炸、反應過程等內容，設置了閃點燃點測試實驗、最大實驗安全間隙測定實驗、氣體及粉塵爆炸特性測定實驗、放熱反應失控特性測試實驗、氣相爆燃及爆轟波傳播實驗、氣體及粉塵云火焰傳播行為實驗、細水霧抑制爆炸特性實驗、壓力容器超壓泄放實驗等。經過開展專業實驗，使學生對化工行業火災、爆炸、反應安全有較深的理解，同時能夠從事相關的實驗操作，培養實驗技能。
2．6畢業設計(論文)環節
畢業設計(論文)是教學過程的最后階段采用的一種總結性的實踐教學環節，設置在大四下學期，為期15周。我校采用如下兩個措施實現化工安全人才的培養。(1)安全工程學生與化工機械大類專業學生混合開展畢業設計。即在整個選題、選導師、開展過程，均有具有化工背景的化工機械大類專業導師指導。畢業論文題目均與化工機械相關，這樣保證了安全工程學生對化工知識的有效應用及鍛煉。(2)聘請部分校外化工企業的校外導師指導畢業設計。畢業設計選題來源于工程實踐，具有非常顯著的化工行業背景。通過這種方式，進一步提高學生的知識運用水平。
3我校安全工程專業就業方向
我校2010年開始招收安全工程本科生，迄今為止已經畢業了4屆學生。除了繼續考研或出國深造的學生外，就業的學生廣泛就職于石油、石化、海油、化工機械、核電等具有化工行業背景的企業，以及相關的檢驗檢測機構。同時，我校會通過定期會談、電話溝通等方式保持與用人單位的聯系，經反饋用人單位普遍對畢業生的技術能力給予了好評。
1.1各課程設計單獨開展，之間缺乏必要的聯系
以往課程設計的開展，分別在各課程結束時，作為一個總結性和綜合性的教學環節來進行，不同學期、不同設計內容、不同課程間獨立開展，導致相互之間缺乏必要的聯系，學生進行的只是局部的訓練，缺乏一個整體的概念。比如在化工原理課程設計時，學生對化工制圖、材料、設備的強度計算、各設備元件的選擇與設計及標準不是特別清晰，最后所得的工藝及工藝尺寸計算數據甚至被棄之一旁;而在化工設備課程設計時，則需要對化工工藝問題有一個整體把握，依據計算所得工藝參數及工藝尺寸來指導設備設計與選型，這些都要用到化工原理和化工工藝學的知識。
1.2各課程設計的時間安排較短，學生倉促而就
這四門課程作為化工類課程的重要組成，其教學內容繁重，在課程結束時留給課程設計的時間就顯得極為有限。而每門課程設計對學生來說其工作量都是極大的，且對于化工類學生來說又都是極其重要的，是學以致用、理論結合工程實際的重要一環。在短短的1～2周的課程設計期間，教師首先要下達設計任務書(布置設計任務)，而后進行設計課程的專題指導和答疑工作。接著學生要查閱、搜集相關文獻資料及實際工程信息，準備相關化工標準、手冊以備隨時查閱。設計期間學生要完成的工藝流程圖和主設備圖各一張、復雜設備的不同視圖、若干零件圖及一份詳細的設計說明書(包括設計工藝核算、設備設計及各零件計算)。學生要在短期內完成這一系列任務，時間倉促，難以對設計內容整體把握和系統思考，對于設計細節考慮不周，導致略微改動已有圖樣的情況有之，原圖照抄照搬情況亦有之，完全沒有達到課程設計與實際結合的訓練目的。
1.3獨立課程設計內容單薄，系統綜合性差
由于要考慮時間安排的限制，以往的課程設計會選取化工單元操作的一小部分作為設計任務，以達到任務量與時間安排的匹配。這往往影響了學生對于化工生產過程整體性與系統性的掌握，在設計過程中難免會“一葉障目不見泰山”，難以加強學生在化工生產基本原理、工藝流程設計、單元操作設備及核算方法等方面的綜合素質。以上問題影響了實際教學效果的強化提高，難以達到化工課程設計學以致用、由理論入實際化工生產過程、培養創新型化工人才的目的。
2整合四門課程設計，設立化工專業綜合課程設計的可行性
2.1設立化工專業綜合課程的必要性
化工原理、化工設備、化工制圖和化工工藝學作為化工專業的重要專業基礎課程，其側重點不同，但在實際設計中緊密聯系?；すに噷W主要研究原料化學反應的過程和方法［4］，從化工熱力學、動力學的角度分析反應原理、反應影響因素，據此確定其工藝條件;并據反應特點設計工藝流程?；ぴ韯t是以單元操作為對象，講述其能量傳遞、動量傳遞、物質傳遞的基本原理，以及其操作過程對管道、容器設備等的條件要求，為設計部門提供參考依據。這兩門課講述的是化工工藝方面的知識?；ぴO備課程的主要內容是介紹單元操作中所用設備及其設計過程［5］、設計方法，這些設備的結構、形式、尺寸直接決定了它們是否能達到工藝設計中所要求的條件參數。也就是說工藝設計以及工藝核算是化工設備設計的前提，化工設備設計又是保障工藝條件實現的基礎，而化工制圖是化工設備設計的直接手段。首先根據化工工藝學確定生產工藝，再由化工原理的知識進行選型論證后，經過工藝核算確定設備的型號，最后依據化工設備的知識并借助化工制圖的手段拿出設備圖。由此可看出，四門課程的緊密聯系及其不可分割性，完成任何一個獨立的課程設計都要交叉運用這四門課程所學知識，這就為整合四門課程設計提供了基礎。
2.2時間安排集中，各科教師聯合指導，避免短板，可極大提高教學實踐效果
本校慣例，課程設計一般安排在每門課程結束之時，結課考試之前，時間短而分散，各科任課老師“各自為戰”，如此倉促的開展課程設計其教學效果大打折扣。整合四門課程，設置化工綜合課程設計后，時間可由原來的2周改為6周。課程設計時間大大延長，學生有充足的時間和精力來認真、從容、細致地對所學四門課程用課程設計的方式做一次有系統、有目的的大總結，避免了學生因時間緊而倉促開始草草收場的應付現象。整合開展化工類專業綜合課程設計還便于四門課程教師開展協同教學、互補教學，彌補了化工原理、化工工藝老師對設備、制圖方面的不足，化工設備、制圖老師對工藝設計的生疏。在學生遇到問題時可及時有效地給予更專業、更全面的解答，極大的提高課程設計的效率和教學效果，真正地實現在課程設計實踐中提高學生能力的目的。
2.3課程設計選題的針對性更強，學生課程設計訓練的系統性更強
整合后，課程設計任務書的編寫與下達可由四科教師共同討論，綜合考慮來完成?？梢杂心康牡倪x取設計對象，對學生進行側重訓練;也可根據實際應用，靈活設置課題。在設計中引導學生深入思考，綜合考量自己所做設計的可靠性、經濟性和實際可行性。指導學生正確使用設計行業的規范和標準，準確查閱設計手冊和資料。這可有效的避免以前課程設計選題的隨意性與設計過程的不完整性，使學生在了解生產工藝流程的基礎上，進行塔設備的設計和換熱器(泵)選型，然后立即對該塔設備和換熱器(泵)進行強度校核及圖紙繪制，同時引入計算機編程、AutoCAD等軟件鍛煉學生利用計算機解決問題的能力，使學生經歷一次完整的化工單元操作設計的全過程，有機會將所學知識得以實際綜合應用，為后續畢業設計及走上工作崗位打下堅實的實踐基礎，并使學生深刻理解化工原理課程的工程性、實踐性和應用價值。
2.4可協調四門課程與其它課程的開設時間及授課內容的關聯性
考慮到學生對課程知識的遺忘性，有必要協調四門課程的開設時間，將四門課程調整到同一個學期來開設，在該學期結束時統一時間開展課程設計，這對于化工專業的課程設置來說是完全可行的。在授課內容上，平時的授課中可有意強化課程間的聯系，增強學生的綜合思考意識。
3結語
