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化工設備課程設計范文1

Abstract： The optimization design is the problem that should be considered in the design of equipment. Based on value engineering， this article discuss the value as the evaluation criterion of the device reliability optimization design.

關鍵詞： 價值工程；設備；可靠性；設計

Key words： value engineering；equipment；reliability；design

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）36-0056-03

1 概述

1.1 價值工程的基本式

一般考慮經濟效益時，凈效益是效益與成本之差，功能隱含在凈效益之中，這樣在追求凈效益最大化中，可能使功能處于不恰當的地位。

價值工程與傳統提高凈效益的活動的主要不同在于，將這種關系定義為[1-2]：

V=■（1）

式中：F為功能，C為成本，V為價值。

式（1）是價值工程的基本式。

價值工程的基本式的一般應用是：對研究對象，先通過專家打分得到F和C評分值或某種方式取得它們價值量，再轉為0-1上的無量綱值，最后算出V。如果V等于或趨于1，認為研究對象處于比較合適的狀態，不采取行動，否則要采取對應的行動。價值工程也可以用在方案評價選優上。面對不同的方案，在滿足需求的前提下，以價值V作為分析指標，進行方案選優[3-5]。實踐上，視功能為利益型的指標、成本為損失型的指標，價值工程將會得到更廣泛的應用。

1.2 基于價值工程的設備可靠性優化設計

視設備設計方案的可靠性為功能，該方案在壽命周期上的費用現值為費用，以對應的價值為分析指標評價設備之間的優劣。

可靠性是設備使用和設計中的一個重要指標，是設備設計者和使用者關注的重點之一，從而設備可靠性成為一個需要進行充分研究的領域。因此視可靠性為功能有其重要的實踐背景。為方便，以下稱基于價值工程的設備可靠性優化設計為設備可靠性設計。

2 設備可靠性設計模型

2.1 基礎數據

2.1.1 設備可靠性設計方案

設Ai為第i個設備可靠性設計方案，m為方案的

個數。

2.1.2 可靠性數據

可靠性數據是計算設備可靠性設計方案可靠性的必要數據。這種數據的給出形式不一，如可以以賦權圖的形式給出數據，也可以以圖、表結合的形式給出數據。

2.1.3 費用數據

費用數據由各設備可靠性設計方案壽命周期上的費用現金流量和基準折現率組成。

2.1.3.1 費用現金流量

取n為各設備可靠性設計方案的共同壽命周期。

方案Ai在壽命周期第t費用為：

c■■ t=0，1，…，n；i=1，2，…，m（2）

2.1.3.2 基準折現率。基準折現率為：

i■=i■ 評價層次為財務評價i■ 評價層次為國民經濟評價（3）

式中：i■為財務基準折現率，i■為社會折現率。

2.1.4 方案可行條件

方案可行條件是對設備可靠性設計方案可行與否的約束，其中至少包含設備可靠性設計方案的可靠性可行

條件。

2.2 分析指標計算

2.2.1 功能計算

Ai的功能按下式計算：

F■=■ i=1，2，…，m（4）

式中：pi為Ai的可靠性，據對應的可靠性數據算出。

2.2.2 成本計算

先計算費用現值，再確定成本。

方案Ai的費用現值為：

PCi（i0）=■c■■（P/F，i0，n）（5）

方案Ai的成本按下式計算：

Ci=■ i=1，2，…，m（6）

2.2.3 價值計算

方案Ai的價值為：

Vi=■ i=1，2，…，m（7）

2.3 方案優劣評價準則

按價值最大準則進行評價選優：

V■=■V■（8）

式中：i*對應最優方案A■。

2.4 確定實施的設備可靠性設計方案

實施的設備可靠性設計方案是可行且可靠性盡可能大的設備可靠性設計方案。

如果沒有可行的設備可靠性設計方案且必須進行設備可靠性方案設計，應進行設備可靠性設計方案的再設計、重新核定設置設備可靠性設計方案的方案可行條件，進行設備可靠性設計方案再評價，直至獲得可行設備可靠性設計方案為止；否則，放棄實施設備可靠性設計方案的確定。

3 計算示例

3.1 基礎數據

3.1.1 設備可靠性設計方案

設有A1和A2兩個設備可靠性設計方案，設備部件間相互獨立，其結構示意圖如圖1所示。

圖1中a、b、c和d為設備部件。

3.1.2 可靠性數據

3.1.2.1 可靠性約定

可靠性約定如表1所示。

3.1.2.2 各設備部件的工作概率

各設備部件的工作概率示于表2中。

一個可靠性約定對應兩個設備可靠性設計方案的項目方案。

分別以A1，k和A2，k代表可靠性約定（k）下的兩個項目方案。

3.1.3 費用數據

3.1.3.1 壽命周期

A1和A2的壽命周期均為10年。

3.1.3.2 費用現金流量

費用現金流量如表3所示。

3.1.3.3 基準折現率

基準折現率i0=ic=10%。

3.1.4 方案可行條件

設備可靠性設計方案可靠性基準值為0.888，無其它設備可靠性設計方案可行條件。

3.2 分析指標計算

3.2.1 功能計算

3.2.1.1 設備可靠性設計方案可靠性

可靠性計算中的兩個基本的設備要素關聯形式是串聯和并聯。圖1中b、c、d和e是并聯關系，a與它們串聯。

為便于計算，設置0-1變量如下：

x■=1 t工作0 t不工作 t=b，c，d，e（9）

這樣，根據（1）的約定，構造向量（xb，xc，xd，xe），它描述b、c、d和e這些并聯設備要素的工作狀態。

以pi（x）代表設備方案i并聯設備要素b、c、d和e中有x個工作的概率，則

pi（x）■ ■ [x■p■■+（1-x■）（1-p■■）

i=1，2；x=0，1，2，3，4（10）

又以p■■代表設備可靠性設計方案Ai，x在設備可靠性約定（x）下的可靠性，則

p■■=p■■1-■p■（t） i=1，2；x=1，2，3，4（11）

可靠性計算結果見表4。

3.2.1.2 設備可靠性設計方案功能

按式⑷計算各項目方案的的功能，結果示于表5中。

3.2.2 成本計算

3.2.2.1 費用現值

按式（5）計算各項目方案的費用現值，結果示于表

6中。

3.2.2.2 成本計算

按式（6）計算各項目方案的成本，結果示于表7中。

3.2.2.3 價值計算

按式（7）計算各項目方案的價值，結果示于表8中。

3.3 確定實施的設備可靠性設計方案

3.3.1 確定可行項目方案

根據方案可行條件得如下可行項目方案：

可靠性約定（1）和可靠性約定（2）下的項目方案均為可行方案，可靠性約定（3）和可靠性約定（4）下的項目方案均為不可行方案。

3.3.2 確定實施的項目方案

可行項目方案進入方案選優。

某種可靠性約定下的實施方案是對應的可行方案按式（8）確定出來的最優方案。

可靠性約定（1）下的最優方案為A1，1，可靠性約定（2）下的最優方案為A1，2，可靠性約定（3）和可靠性約定（4）下無實施方案。

4 小結

①在價值工程原理下討論設備的可靠性優化設計，是設備可靠性優化設計值得關注的一個方向，它與概率論、運籌學等學科密切相關，進行適當的交叉研究有助于形成較為合理的實施方法。

②可以對設備展開基于價值工程的可靠性優化設計，也可以對設備的若干部件展開基于價值工程的可靠性優化設計。

③可以在價值工程原理下，通過包含設備可靠性目標的多目標分析確定實施設備方案。

④注意相關數據的統計，為后續基于價值工程的設備可靠性分析服務。

⑤可靠性約定是設備可靠性優化設計中的重要因素，它既是計算設備可靠性設計項目方案可靠性的依據之一，也是形成設備可靠性設計項目方案的要素。

參考文獻：

[1]袁春陽.價值工程[M].北京：煤炭工業出版社，1985：3.

[2]路希逵等.價值工程[M].哈爾濱：哈爾濱船舶工程學院出版社，1993：2.

[3]劉新寶等.價值工程在軍用汽車選型中的應用[J].系統理論與實踐，2002（5）：132-137.

[4]婁近水.基于價值工程的電廠安裝起重機優化選型研究施工技術[J].2013（10）：65-68.

[5]熊源晨等.基于價值工程的主題公園項目選址決策模型研究[J].工程管理學報，2012，26（5）：28-33.

[6]許鵬輝等.機械工程可靠性優化設計[J].林業機械與木工設備，2012，40（1）.

化工設備課程設計范文2

關鍵詞：制藥化工設備機械基礎；教學內容；體系；改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）51-0085-02

一、前言

制藥化工設備機械基礎課程是為滿足現代制藥工業的需求，在原《化工設備機械基礎》課程基礎之上進行教W改革，應運而生的一門課程。制藥設備行業相對于制藥工業而言，發展相對滯后，我國制藥設備的復合人才還比較缺乏。目前開設制藥設備機械專業學科的大專學校陸續增多，醫藥院校制藥設備機械設計方面的教學還存在普遍被忽視的情況。在這種情況下，對原《化工設備機械基礎》課程體系進行改革，將教學內容與制藥設備機械行業、制藥工業、現代化的設計方法和手段緊密相連，科學合理地構建制藥設備機械設計學課程體系的教學內容，勢在必行。

二、合理構建制藥設備機械（設計）學教學內容

原化工設備機械基礎包含：工程力學、化工設備材料、機械傳動、容器設計及課程設計五部分內容。該課程的主要落腳點是化工設備，而制藥設備與機械與藥品的質量密切相關，制藥設備與機械的質量直接關系是否能生產出合格藥品，是否能通過GMP規范的驗證。制藥設備機械在衛生、潔凈、耐腐蝕、無污染方面比化工設備的要求更為嚴格，原化工設備機械基礎課程教學內容中未涉及現代設計方法方面的知識，這些都使得原化工設備機械基礎的教學內容相對陳舊，不能滿足現代制藥工業、制藥設備機械行業對人才培養的需求，因此要在化工設備機械基礎課程的基礎上，構建科學合理的、與制藥設備機械緊密聯系的教學內容，以滿足制藥設備機械及制藥工業發展的需要。

筆者根據多年的教學及科研經驗，進行總結及歸納，構建制藥設備機械（設計）學方向的教學內容如下。

1.簡化工程力學部分，強化工程安全安裝和維護理念。工程力學是整個工程界的基礎，其指導設備安全安裝和設備合理維護、工程安全設計、設備安全運轉的基礎，該部分內容應予以保留。但由于制藥化工設備機械基礎課程學時的限制，可在教學內容上適當簡化。對于靜力學部分，可只介紹常見典型制藥設備與機械的受力特點、分析方法；材料力學部分，結合工程實例，簡化各種載荷下的受力及變形分析，簡化強度條件、剛度條件及穩定性條件的理論公式推導，結合強度理論及剛度條件的應用，強化制藥工業工程在建廠初期的設備及設施的合理安全安裝，及制藥設備機械和設施在使用過程中的安全操作及使用等知識。

2.聯系制藥工業，講解制藥設備機械材料學。原化工設備機械基礎課程中，材料學部分內容主要涉及化工行業設備與機械材料的種類、性質及化工設備材料選擇原則，重點為碳鋼、鑄鐵、合金鋼等，這些知識點已不能滿足制藥設備機械材料的需求。大多數的制藥設備與機械，無論是固體制劑設備，還是包裝材料及設備等都要求滿足GMP要求，GMP規范中涉及制藥設備機械選材的條款如下。（1）GMP（2010版）第74條規定：“生產設備不得對藥品質量產生任何不利影響。與藥品直接接觸的生產設備表面應當平整、光潔、易清洗或消毒、耐腐蝕，不得與藥品發生化學反應、吸附藥品或向藥品中釋放物質。”第98條規定：“純化水、注射用水儲罐和輸送管道所用材料應當無毒、耐腐蝕；儲罐的通氣口應當安裝不脫落纖維的疏水性除菌濾器；管道的設計和安裝應當避免死角、盲管。”（2）GMP（98版）附錄第二節3款認為：“與藥液接觸的設備、容器具、管路等應采用優質耐腐蝕材質……過濾器材不得吸附藥液組份和釋放異物。禁止使用含石棉的過濾器材”；GMP（2010版）第41條規定：過濾器應當盡可能不脫落纖維。嚴禁使用含石棉的過濾器。過濾器不得因與產品發生反應、釋放物質或吸附作用而對產品質量造成不利影響。美國CGMP中211.65條（a）款規定：“設備表面與組份、中間物料或藥品接觸時應不起反應，無吸著、吸附作用，以不致改變藥品的安全性、鑒別特征、含量（或效價）、質量或純度而使之超出法定或其他既定要求”。因此涉及制藥設備機械及包裝材料的選擇應以不銹鋼及符合衛生條件的非金屬材料為主，使用普通碳素鋼及鑄鐵的場合則很少。故制藥設備機械材料學部分內容應結合制藥設備機械和制藥工業行業的實際情況，以講解制藥設備機械設計行業中采用的合金鋼、醫用非金屬材料為主，碳鋼、鑄鐵及有色金屬材料為輔。現代醫藥包裝材料多以PET、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯等為主，廣泛應用醫藥塑料包裝瓶的制造。聚氯乙烯片材和聚酯主要是片材材料，合成紙和無紡布主要用于醫療器械的包裝袋。而在有些腐蝕嚴重的場合會采用搪瓷及鈦材作為制藥設備機械的材料。這些知識點緊密地與制藥設備機械及藥物包裝材料相結合，實用而有的放矢。

3.以藥劑機械為載體，講解機械傳動部分。原化工設備機械基礎課程中有機械傳動部分內容，包括V帶傳動、齒輪傳動、軸與聯軸器、軸承、輪系及減速機。這些內容對于醫藥院校的學生來講，因為沒有實踐應用環節及課程設計等實習環節而顯得枯燥。在學時允許的情況下，教學中，擬輔以實例剖析，將這些機械部件與制藥機械相聯系，將其作為機械中的一個部件進行剖析；如結合小型手動壓片機講解輪系與減速機、齒輪傳動、V帶傳動；以大型反應器和發酵罐為例講解軸與聯軸器等，可將枯燥的內容生動活化，使學生易于理解。

4.結合制藥設備機械工程實際，闡述內外壓容器設計。制藥設備機械內外壓容器的設計及在用制藥設備類容器的安全校核及安全評定、附件的選型及校核是本課程的重點。該部分采用新版的GB150-2011《鋼制壓力容器》的設計及安全校核方法，講解制藥工程用內壓、外壓容器的設計及在用設備的校核方法、設計參數的選擇、容器附件的設計選型等內容。聯系制藥設備機械實例的設計，闡述設計及校核方法。如帶夾套的反應器、提取罐、超臨界萃取釜，這些設備為了滿足使用過程中溫度的要求，大多帶有夾套。對于筒體部分，其往往承受內壓，應按內壓容器進行設計及校核；而超臨界萃取釜頻繁停車時，或內部壓力小于夾套壓力工作的反應器、提取罐及膜式蒸發器，筒體又承受外壓，就必須按外壓容器的設計方法進行設計和校核。結合制藥設備機械及制藥工業工程實際的教學內容，更為生動。

5.制藥設備機械課程設計解析。為了緊密結合制藥工業工程及制藥設備機械專業方向的需求，增設制藥設備機械設計學課程設計環節，選擇典型制藥設備與機械進行設計訓練，可顯著增強學生的知識為制藥工業服務的理念。可結合藥物化學方向的需求，設置化學制藥工業中的化學反應器的工藝、結構及控制設計；也可用刮膜式蒸發器設計取代換熱器設計，以及有選裥緣厥褂昧骰床干燥器；并將新型的制藥設備與機械帶入課程設計，介紹新型先進的制藥設備及機械，使該課程設計內容真正與制藥設備行業的需求緊密聯系。通過訓練，一方面，可將前期的工程力學、制藥設備機械材料學、機械傳動及設備機械設計部分的教學內容有機結合，使所學的知識得鞏固；另一方面，可以根據現存制藥設備中存在的問題、設備的研發方向，引導并鼓勵學生進行創新設計，為制藥設備機械行業向更高水平發展注入新的技術力量。

6.現代設計方法及技術。現代設計方法是隨著科學技術的飛速發展和計算機技術的廣泛應用而在設計領域發展起來的一門新興的多元交叉學科，其應用越來越廣泛。因此，在制藥設備機械設計學的教學中，增加現代設計及分析方法的內容，開闊學生視野，為后續的制藥設備機械方向的科研及工程應用打下基礎。現代設計方法包括：計算機輔助設計、優化設計、有限元法及CFD模擬設計等。在學時允許的情況下，在課程中，主要介紹計算機輔助設計、現代智能優化設計、或基于ANSYS的有限元法及CFD模擬方法，這些設計及分析方法可以為學生的畢業設計環節提供幫助，為制藥設備機械的研發及解決工程中出現的問題提供先進的設計及分析手段。通過上述教學內容的調整，增強了緊密聯系制藥工業及制藥設備機械行業的環節，達到教學內容服務于制藥工業及制藥設備機械行業的目的，課程的學時需要根據教學內容進行實時調整，以滿足教學需要。

三、展望

制藥化工設備機械基礎課程的教學改革，旨在為制藥設備機械及制藥工業提供缺乏的人才，該課程改革和建設之路還任重道遠。目前需編寫滿足要求的制藥化工設備機械基礎課程的教材，并強化制藥設備機械設計學方向的教學改革、加強師資隊伍建設，推動培養制藥設備機械及制藥工業行業培養復合型人才。

參考文獻：

[1]田耀華.再議制藥機械選材原則[J].中國制藥設備，2007，（5）.

[2]于穎.制藥工程制圖[M].北京：化學工業出版社，2009.

The Course Reform of Basis of Pharmaceutical Engineering Equipment and Machinery

YU Ying，DAI Su-mei，ZhANG Li

（School of Engineering，China Pharmaceutical University，Nanjing，Jiangsu 210009，China）

化工設備課程設計范文3

[關鍵詞]工作過程系統化;網絡設備配置與管理;課程開發與應用

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.11.147

高等院校尤其是以培養應用型人才作為辦學定位的應用型本科院校，應以提高學生的實踐動手能力以及知識能力的系統化作為提高教學質量的基本抓手和根本出發點。傳統以學科體系為著眼點的教學模式注重知識點的講授，學生所學知識不少，但是缺乏知識掌握的系統性和連貫性，進而無法順暢地將所學知識綜合應用實際當中。為解決這一問題，天津理工大學中環信息學院大力推進課程改革，選取實踐性較強的部分課程作為前期試點進行課程開發，重在理清課程開發的思路和目標、課程開發的實現方式以及課程開發的成果應用等問題。本文主要針對《網絡設備配置與管理》課程的改革進行闡述。

1 課程開發的思路和目標

1.1 課程開發的思路

以工作過程為導向的課程講授，其要點和精髓在于工作過程的系統化，而非學科架構的系統化。《網絡設備配置與管理》課程授課的一般講授順序是：第一部分計算機網絡的基礎知識，包括IP地址、子網劃分、VLSM（Variable Length Subnet Mask，可變長子網掩碼）、CIDR（Classless Inter-Domain Routing，無類域間路由）和以太網基礎知識;第二部分路由器相關知識，包括不同路由協議的工作原理和配制方法、訪問控制列表、NAT＼PAT技術等;第三部分交換機相關知識，包括交換原理、STP以及VLAN技術等;第四部分廣域網、WLAN（Wireless Local Area Networks，無線局域網）相關知識及配制方法;第五部分IOS（Internetwork Operating System，網際操作系統）安全配置等。針對《網絡設備配置與管理》課程的內容及特點，在實際教學過程中，對授課內容進行整合：打破以往知識點的講授順序，將知識結構進行重構，依托實驗教學環境，以實際應用中網絡工程技術人員要完成的工作任務為主線，以實施任務的過程和步驟為載體，構建工程項目任務。

1.2 課程開發的目標

（1）構建以提升實際動手能力為目標的教學環境。教學軟環境的構建包括：編寫教學大綱、教材、案例匯編等;教學硬件環境的構建包括：模擬真實環境的場景設計、實驗環境的搭建等。

（2）構建以提升實際動手能力為目標的考核評價體系。在對教學內容進行整合的基礎上，探索以提高實際動手能力為導向的考核評價體系，促進學生職業能力的提升。

2 課程開發的軟硬件平臺與教學方法

2.1 課程開發的軟硬件平臺

以網絡工程與網絡安全實驗室為依托構建課程開發的軟硬件平臺。硬件平臺：該實驗室有三層交換機12臺、二層交換機12臺、路由器12臺、防火墻6臺、無線AP6臺、CVM虛擬機3臺（可同時模擬48臺PC），上述硬件設備可同時供6組48名學生進行開放式網絡實驗;軟件平臺：該實驗室共有Dell品牌的PC48臺，根據需要裝有packet tracer、GNS3、HW-Routesim3等模擬環境，可支持工程類復雜網絡拓撲的搭建與設備配置。

2.2 課程教學方法

根據教學內容的需要，選定“某大型會議中心網絡接入”、“某大型企業內部網絡接入”、“某大型三甲醫院內部網絡接入”、“某綜合性大學校園網規劃”、“某智能小區內部網絡接入”、“某連鎖快捷酒店內部網絡接入”、“某大型銀行網絡接入”、“某大型購物中心網絡接入”、“寬帶城域網匯聚層與接入層的規劃”以及“某大型綜合圖書館網絡接入”10個有實際應用價值的項目，學生以小組的形式對上述項目進行選擇，依托網絡工程與網絡安全實驗室的軟硬件設備，將《網絡設備配置與管理》課程中所涉及的相關知識點進行整合，應用到上述項目中。下面以“某綜合性大學校園網規劃”為例，說明《網絡設備配置與管理》課程開發的具體過程：

某綜合性大學校園網規劃

（1）網絡的規劃與設計。如圖所示。內容包括：1）從模塊化和層次化兩方面來考慮網絡的拓撲結構設計。模塊化設計可解決網絡擴展性及網絡間沖突的問題;層次化設計將網絡分為核心層、匯聚層和接入層三層架構。2）IP地址的規劃應與網絡拓撲結構相適應，既要有效利用地址空間，又要體現出網絡的可擴展性、靈活性和層次性，便于網絡中的路由匯聚，減少路由表的長度，同時還要考慮到網絡地址的可管理性。

（2）網絡設備的選型。根據實際需要，查閱質量過硬、性價比高、售后服務好得多的品牌交換機、路由器、防火墻以及無線接入等網絡設備的技術參數并進行比較。

（3）接入層交換機的配置。接入層交換機直接與用戶節點相連接，是各個網絡模塊接入匯聚層的重要設備，主要通過VLAN技術劃分子網，進而隔離各模塊之間的廣播流。

（4）隔離網段間的互聯互通。配置三層交換機或者路由器實現VLAN間的連通。

（5）路由器的配置。配置靜態路由和動態路由實現多區域多網絡之間的連通。

（6）網絡安全配置。主要涉及交換機、路由器以及防火墻的安全配置，例如交換機的端口綁定、路由器的訪問控制列表、防火墻的過濾規則以及網絡地址轉換等。

（7）其他技術在網絡建設中的應用。主要涉及無線網絡技術等。

通過對上述“某綜合性大學校園網規劃”項目的分析，將原有教學內容進行整合，構建基于工作過程系統化的《網絡設備配置與管理》任務式課程體系，開展教學活動。

3 結 論

基于工作過程系統化的課程建設是應用型本科高校培養應用技術人才的重要載體。《網絡設備配置與管理》打破傳統的以學科體系為主線的課程結構，以實際工程案例為背景，以模擬組建真實網絡為工作過程，以前后具有邏輯關系的遞進式工作任務為驅動進行課程體系的開發，提高學生學習的主動性和積極性，起到了很好的教學效果。

參考文獻：

[1]唐燈平.基于工作過程系統化網絡設備配置與管理項目式課程開發[J].常州信息職業技術學院學報，2010（10）.

化工設備課程設計范文4

關鍵詞：創新性學習；化工機械；教學；措施

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2015）04-0014-01

一、引言

高職院校是培養具有創新意識和創新能力的應用型專門人才的重要陣地。化工機械與設備是化工類專業高職院校所開設的一門必修課，其涉及學科眾多，有著非常強的綜合性與應用性。通過專業知識的教學，能夠幫助學生掌握一定的化工機械與設備方面的技術知識，了解化工機械與設備行業典型設備的設計、制造、運行、維護，為學生在畢業后從事相應的化工機械與設備工作奠定堅實的基礎。

二、高職院校化工機械與設備專業教學中存在的問題

以我們日常教學為例，在化工機械與設備專業教學中，主要存在以下幾個方面的問題。

1. 課題設計單一

化工機械與設備專業的指導老師一般是指導兩個班級，在教學時，為兩個班設計的大多是一個題目，只是問題不同。例如，兩個班都是精餾塔設計，之間的差異就是對精餾塔的塔徑進行計算或是對操作壓力進行計算。因為題目相對簡單，有些學生覺得缺乏挑戰性。在教學上，多年都是一個課題類型，導致學生對于學習的熱情降低，無法提高學生的創新力。

2. 理論課與實踐課不能緊密結合

化工設備機械基礎課程是為了讓學生掌握化工設備的設計、使用等基本知識和基本技能。此課程是專業理論課結束后所進行的一個教學環節，一般設計的時間為一個星期。這就導致課程理論知識與實際應用之間存在著時間上的間隔，且學生對于化工機械與設備的認識也比較空洞抽象。因此，學生在設計的時候，因為專業理論與現實設計不能完全吻合，且時間較為緊張，為了能夠趕圖紙，大多數都是找書照搬。這就無法達到課程設計的基本目的，難以培養學生的創新能力。

三、創新性學習

培養高素質的應用型人才，是高職院校的教學目標。為了提高教學質量，我們要更新觀念，對教學方法進行改革創新。

1. 根據不同的專業，設置化工機械與設備的設計題目

合理的教學環節，對于提高學生的綜合能力有著非常重要的作用。因此，需要根據不同的專業，合理地進行題目設計。以制藥專業為例，可讓學生進行攪拌式反應釜的設計；若是生物專業的學生，可讓學生進行發酵工程中發酵罐或是種子罐的設計。采用該種具有針對性的方法，主要是為了讓學生對自身專業的不同設備進行深入了解，提高實際能力。不同的指導老師進行授課時，也可相互交流，必要的時候還可聯合進行課程設計。

2. 靈活的教學方式

化工機械與設備課程與化工或者是機械理論的基礎課有所不同，其不同之處在于，更加注重理論知識是否能夠靈活地應用于實際生產過程中。在當前的教學過程中，一般是采用黑板教學的傳統方式。這樣，在教學力學性能、機械性能、耐腐蝕性能等理論知識時，許多學生會感覺非常枯燥乏味，教師也非常容易出現照搬書本的情況。針對該種情況，教師應當根據不同內容，靈活采用不同的教學方式。比如，進行化工設備材料與機械傳動知識的講授時，為了讓學生更好地對化工設備材料的選擇及V形帶的傳動、齒輪的傳動等各種機械傳動的特點進行理解，可以采用多媒體的教學手段，通過動畫、圖片或短片的方式，生動地將枯燥的理論傳授給學生，激發學生的學習興趣。

3. 工學與產學結合的人才培養模式

為了應對市場對人才的新要求，高職院校要積極與當地各企業進行聯系，了解人才需求狀況，針對自身情況不斷完善，迅速提高人才培養質量。以本溪市為例，本溪市有多家企業與我校化工機械與設備專業進行合作。比如，2002年～2009年，我們對350名相關專業的學生進行了畢業跟蹤調研，主要涉及化工機械與設備專業人才的需求、崗位要求、職業能力等幾個方面。通過調查了解，我們對在校學生學習的課程進行適當調整，最終形成一種工學與產學結合的創新人才培養模式。

4. 完善檢查與評價方式

檢查與評價是教學過程的重要環節，對提高教學質量，促進學生綜合能力的提高，培養學生的創造力和想象力具有重要作用。有的學生為了能夠盡早完成圖紙設計，一般是采用照抄的方式。為了避免部分學生頻繁出現的抄襲、圖紙式樣相似、計算內容雷同的情況，高職院校教師可從兩方面進行控制：一方面要求學生針對設計參數進行多樣化設計，另一方面可時不時地進行階段考核，并將階段考核的成績作為學生畢業時的重要依據。同時，可以開設班級QQ群，方便學生相互交流學習心得。通過這些方式，能夠有效減少抄襲、雷同的現象，激勵學生文明競爭，培養學生的創新思維。

四、結語

化工機械與設備是化工類專業高職院校所開設的一門必修課，其涉及學科眾多，有著非常強的綜合性與應用性。文章分析現階段高職院校教學中存在的問題，并針對這些問題制定相應的教學措施。只有確立教學重點，才能不斷提高學生的實踐能力，更好地培養合格人才。

參考文獻：

[1]蔣勝韜，管玉江，白書立，等.環保機械與設備教學模式的改革與實踐[J].廣州化工，2011（08）.

化工設備課程設計范文5

[關鍵詞]過程裝備與控制工程；專業綜合改革；實踐

化工過程機械是一個專業面廣，為國民經濟多個行業服務，并涵蓋多種學科的交叉型學科[1]。1998年3月，教育部正式將化工設備與機械本科專業及相關專業更名為過程裝備與控制工程專業，新專業是以過程裝備設計為主體，以過程原理與裝備控制技術應用為其兩翼的大類學科交叉型專業[2]。我校一直積極探索過程裝備與控制工程專業的發展方向與模式，以培養適應當前社會所需的過程裝備與控制工程人才，并充分體現我校自身的專業特色。“一體兩翼”是武漢工程大學郵電與信息工程學院過程裝備與控制過程專業人才培養模式的特色，以機械為主，工藝與控制為輔，在課程設置方面突出機械的重要地位，安排了機械專業的大部分課程，另外，增設了《過程設備設計》、《化工原理》、《過程控制工程》等必修課程和專業特色相關的選修課程。隨著社會對應用型人才的需求，過程裝備與控制工程專業的畢業生應熟悉過程裝備及其控制的原理、操作、維修、管理等方面的工作，技能應多樣化，在工作崗位上往往能從事機械結構設計，同時需要對加工工藝、整套裝備的工作流程、裝置的自動化控制比較了解[3]。在面對過程工業的技術升級或技術改造，以及在過程裝備的制造、維護和管理過程中，畢業生可以發揮其專業特長，正確處理和解決各種工程實際問題。專業面的拓寬、學生數量的增加以及社會需求的改變，原有培養計劃和教學體系存在許多不足。因此，在制定教學計劃，確定課程體系時，迫切需要對課程體系進行改革，以期培養出能獨擋一面，直接面向和服務于工業生產第一線的應用型人才。本文主要從該專業的培養計劃及教學體系等方面對專業教學改革進行了探索與實踐。

1優化人才培養方案

專業培養方案和課程結構體系體現了專業辦學的定位，是培養人才和組織教學的重要依據。為適應區域經濟和過程工業產業發展對過程裝備與控制工程專業人才的要求，根據專業綜合改革目標，結合我校過控專業人才培養的特色，考慮區域經濟和行業發展，重點從兩個方面對人才培養方案進行優化。

1.1針對區域經濟發展，結合行業背景

過程工業在國民經濟中占有相當的比重，其GDP占國民經濟的比重超過50%。根據湖北省經濟圈發展趨勢，過程工業將成為區域經濟未來發展的重要優勢產業。因此，在人才培養方案修訂過程中，應對選修課程進行了較大幅度的調整，尤其是要新增反映現今過程工業發展趨勢下本專業人才所需儲備的選修專業知識，如過程裝備設計與仿真、閥門設計、過程裝備維護管理、環保設備設計以及特種設備安全等方面的課程。

1.2強調應用型人才的培養

應用型人才培養一直是本專業近年來教學和專業綜合改革的目標之一。在人才培養方案優化過程中，適當增加實踐環節，使學生熟悉過程裝備及其控制的原理、操作、維修、管理等方面的工作，同時需要對加工工藝、整套裝備的工作流程、裝置的自動化控制有比較清晰的了解。

2加強專業教師隊伍建設

過程裝備與控制工程專業的特點對教師的工程技術經驗提出了較高的要求。經過多年建設，學校過程裝備與控制工程專業教師隊伍結構趨于合理，師資力量漸趨強大，工程經驗日益豐富，加強“雙師型”教師隊伍建設，并著重考慮企業人才及市場需求，著力于培養應用型技術人才。針對年輕教師在工程經驗和教學經驗方面存在的不足，結合學院的管理改革，學校通過如下途徑增加教師的工程技術經驗：

(1)引進具有工程應用經歷的高層次人才；

(2)教師柔性進企業，擔任技術顧問等兼職工作，選派專業課教師(尤其是青年教師)到企業鍛煉，讓青年教師積極參與企業的生產實踐和工程建設，提高專業教師的工程經驗和專業知識的應用能力。

(3)基礎課教師實行導師制，即通過“傳幫帶”的方式，指定資深的老教授對青年教師進行教學方式和方法的指導，促進青年教師快速成長，提高青年教師的授課質量；

(4)在工程大學化工設備設計研究所進行設計訓練。通過這些途徑使每位專業教師具有半年以上企業工作經驗，保證教師具有傳道授業的足夠的工程能力。通過研究與實踐，加強教師工程意識和處理工程實際能力的培養，通過實驗室建設、實習基地建設等實踐教學環節，培養雙師型高素質的教師隊伍，提高培養學生質量，滿足用人單位的需要，提高畢業生就業水平。

3改革教學方式方法

注重教學手段的更新，教師以講課為主，多媒體使用為輔，開發研制CAI課件，并重視教學實驗與模擬，對所有的教學實物模型每周定時開放，以加強直觀教學。在課堂教學中，強調以討論和大作業為主的形式，充分調動學生的興趣和主動性，實踐教學以開放性為主，提高學生的自主性和動手能力。

3.1認真備課

備課的過程中，認真鉆研教材，對教材的基本思想、基本概念做到心中有數。以教學大綱和教材為基礎，掌握知識的邏輯結構以及重點和難點。針對專業課程的講授課程特點，編制文字、圖像、動畫于一體的多媒體教學課件，增強學生的學習興趣，提高了課堂教學的質量和效率。

3.2增強上課技能，提高教學質量

介于專業課程理論比較枯燥的特點，課堂上注意精講精練，結合多媒體和板書教學，努力提高學生的學習興趣；及時與學生溝通，了解同學對這門課程的學習動態并及時調整教學內容和方法，盡可能照顧到大多數同學的學習進度。

3.3理論聯系實際，因材施教

針對獨立學院學生的特點，在教學過程中，須深入淺出，講究教學方法，在教學過程中，應盡量做到理論聯系實際，借助日常生活中常見的例子，使抽象理論具體化，化難為易，激發學生的學習興趣。例如：針對同一門課《機械原理》，教師在給過程裝備與控制工程專業學生講解時應多舉化工容器，壓力容器方面的機械例子；給機械設計制造及其自動化專業講解的時候多數舉的例子是關于制造方面的車床、牛頭刨床等機械；而給汽修專業講解的時候則舉的是汽車內部發動機、齒輪等機構相關的例子。

3.4重視精讀精練

為了做到習題有針對性、有層次性，收集各種輔助資料，在每章課程學習完后編寫分章節的習題并配以詳細的答案解析，力求每一次練習都起到最大的效果。

4加強配套教材和精品課程建設

4.1配套教材建設

在教材的選用上，盡量選擇國家級規劃教材、21世紀教材、十二五規劃教材，注意教材的適用對象、所需最低學時和所需預備知識。盡量選用具有配套自學參考書和習題集的教材。力爭編寫出版適用于本專業基礎課，專業課等相關教材，并應用于教學中。

4.2精品課程建設

申報校級、省級精品課程1-3門，進一步加強網上資源建設，建設專業教學資源庫和教學資源共享網路平臺，實現優質教學資源的共享。

5加強實踐環節改革

5.1加強實踐基地的建設，實習基地包括校內實習基地和校外實習基地。教師和學生到實習基地參與工程實驗，不僅可以提高教師的實踐水平，也開闊了學生的視野。本專業現有實踐教學實習基地8個，有協議的實習基地4個，為培養學生的工程實踐能力提供了有力保障。

5.2改革傳統生產實習，實現學生綜合能力訓練針對傳統生產實習中實習聯系難、接收單位提供實習內容簡單等問題，過程裝備與控制工程專業應專門舉行相關專業教師研討會，提出對實習形式和內容進行改革，將傳統單純的校外生產實習，改為校外生產實習和過程裝備與控制工程實驗室所擁有的實習相結合，將傳統的只能看，改成既能看又能動手、動腦和分析，達到對學生綜合能力的訓練。生產實習采取企業與學校實習相結合的形式，從2006級開始，將4周生產實習分為校外企業實習2周，校內結構實習2周，將傳統的只能看，改成既能看又能動手、動腦和分析，達到對學生綜合能力訓練的目的。

5.3積極推動開放性實驗的開展針對絕大部分學生的不理解，加大了開放性實驗在學生中的宣傳，加強專業教師和實驗室教師對開放性實驗的共同指導，加強了對傳統開放性實驗改革的探索，不但要解決實驗從“封閉”到“開放”的形式問題，提出從實驗內容設計中注重基礎強調應用、加強實驗環節中邏輯思維的訓練、注重實驗過程中學科交叉和對實驗項目的系統分析與綜合能力培養等三個方面進行開放性實驗的改革，以切實提高學生的學習能力、分析能力、綜合應用能力，提高學生的創新能力。

5.4校企結合在畢業實踐環節中，采取與企業聯合培養的模式，既為學生提供更多的實踐機會和就業機會，也為企業解決了一些實際問題，實現學校與企業的“雙贏”。課程設計、畢業設計題目面向工程實際，加強工程訓練。我院與校外實習基地聯合培養，以項目管理的方式從低年級開始組織學生觀摩整個設計流程，掌握設備主要參數，以及設計應具備的制圖與專業知識，到課程設計或畢業設計時再以該參數為條件，進行單元設備和成套裝置的強度和結構設計，采用雙向選擇方式，使學生能把所學的理論知識，綜合運用到實際工程項目設計中，強化工程師的基本訓練。學生完成相關的設計后，在該實驗臺自己操作進行驗證，對比設計結果，盡早地體會工程實際應用，激發學習動力。

5.5開展生動的第二課堂，進一步提高學生工程實踐能力學院以競賽為載體，豐富以創新為主題的第二課堂活動，建設高水平的大學生科技創新實踐基地。重點支持機械設計、挑戰杯、大學生工程訓練綜合能力、數學建模、電子設計、機器人等高水平國內比賽及國際競賽，同時支持開展以學科為基礎的各類校內、學部(系)內競賽，擴大學生受益面，營造校園科技創新氛圍。在教學計劃中設定2個創新學分，其目的是幫助學生樹立崇尚科學的思想，培養學生創新實踐能力。

6加強校際交流

組織專業教師到其他兄弟院校就人才培養方案、實驗室建設、人才培養模式、教學改革方法等進行參觀學習，并根據參觀內容結合我校過程裝備與控制工程的專業特色舉行研討會，開拓本專業的發展思路和綜合改革。

7結語

在當前經濟發展形式下，高校對過程裝備與控制工程專業教學應進行科學的調整與改革，構建合理的課程體系，才能適應社會對人才的需求，確保培養出有較強專業能力的應用型人才。以武漢工程大學郵電與信息工程學院過程裝備與控制工程專業綜合改革為依托，結合國家、行業、區域和學校的發展，對優化人才培養方案、加強專業教師隊伍建設、改革教學方式方法、加強配套教材和精品課程建設、加強實踐環節改革、加強校際交流等方面進行了探索與實踐，通過幾年的實踐與完善，我校專業特色建設的體系及實施方法日趨成熟，畢業生逐年受到用人單位的歡迎和好評。

參考文獻

[1]陳國華，李運泉．化工過程機械學科“一體兩翼”建設模式及特色[J]．化工高等教育，2014，136(2)：33-37．

[2]黃世釗，梁乃章，黃福川，等．過程裝備與控制工程專業的知識結構和課程體系[J]，廣西大學學報(自然科學版)，2002，27(增刊)：43-45．