化学工程设计范例

化学工程设计范文1

关键词：毕业设计；持续改进；新工科；融合发展；联合培养

引言

自党的十八大召开，我国加速升级转变经济产业，提出“新工科”就是国内面临新经济蓬勃发展对工程教育改革和发展提出新挑战的积极回应。当前，石油和化学工业是我国国民经济的能源产业、基础原料产业和支柱产业，但始终面临着节能降耗、保护环境、清洁生产和绿色低碳可持续发展的挑战和要求。中共十八届五中全会提出“创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展、共享发展”的新发展概念，这对整个油田开采及化工过程中“新工艺、新设备、新材料”的开发设计提出了更高的要求，对于油田工作者及石化工作者的专业知识水平、工程实践能力、团队协作意识以及创造性思维同样提出了更高的要求。随着新工科理念的日益深入，产学研协同育人计划项目的实施，为传统工科专业的建设提供了新的思路。如何使传统专业能够适应和服务于新技术、新产业、新经济的发展，培养造就一批具有创新创业能力、跨界整合能力、高素质的各类交叉复合型卓越工程科技人才是当务之急。华东理工大学化学工程与工艺专业立足上海，面向全球，服务全国，培养符合行业发展和区域社会经济建设需求，能够承担社会责任、具有创新意识和工程实践能力的化学工程与工艺技术人才。石河子大学化学工程与工艺专业面向西部，在新生入校时考试选拔优秀学生赴华东理工大学开展大二、大三两年的联合培养，大三结束后返回石河子大学学习生活。石河子大学长期重视对化学工程与工艺专业本科生的工程能力培养，自2005年化学工程与工艺专业首次招生以来，从内涵建设上始终强调化工人才关键还应拥有良好技能与工程实践能力，含终身学习、自我发展能力，独立工作、解决问题能力，工程过程设计、工程过程开发的能力。经过联合培养近十年的实践，这一化学工程与工艺专业高校联合培养模式实施效果极好，成效显著，从人才培养、师资建设（访问进修、学历提升）、专业影响力等多方面综合提升了石河子大学化学工程与工艺专业的办学水平，培养出一大批优秀的化工人才服务于地区经济发展。更为突出的是本专业2013年成为国家卓越人才培养计划试点专业，2017年1月通过国家工程教育专业认证，成为新疆第一个正式通过工程教育专业认证的化学工程与工艺专业，并于2020年通过第二轮复评，专业的快速发展和建设成效，得到了认证专家的充分肯定与好评。化学工程与工艺专业2019年入选首批部级一流本科专业建设点，所依托的化学工程与技术一级学科2011年获批硕士授权点，2012年获专业硕士授权点，2017年成为新疆自治区高原学科，2017年成为国家一流学科，2018年获批博士授权点。然而，如何在发展中能进一步重视持续改进综合集中实践课程的毕业设计环节值得我们每一位老师进一步思考。因此，如何在高校培养中能有效提高体现这些能力的毕业设计质量，这对提高化学工程与工艺专业本科生的综合素质具有重要意义。

1.毕业设计的现状

(1)毕业设计的设置。设置较为合理的人才培养体系满足化工专业学生综合能力的培养。我校化学工程与工艺专业毕业设计要求保证每位同学都经历大设计（10周，6学分）和大论文（14周，8学分）的综合实践训练。在化学工程与工艺专业的教育中，始终重视设计指导教师队伍的建立，需要专业基础扎实、工程能力厚实、教学经验丰富的中青年队伍。化工专业自2005年学院建院同年招生，教师经过专业培训、科研和教学实践的积累，已形成了具有较强的工程知识背景和科研方向、稳定的工程教育课程、工程设计和工程实践的教学和研究团队。为进一步使化工专业学生能更系统地掌握工程设计的专业基本知识。专业培养方案分学期第三学期开设“化工设计概论”和第六学期开设“化工设计”，改变了以往设计理论教学集中进行，将集中教学和分组指导相结合，尤其是毕业设计的进行和“化工设计”课程的开课同步进行，特别是围绕“全国大学生化工设计竞赛”，针对性强，效果好。同时，为了提高化工类工程软件在毕业设计应用效果，在第六学期开设“化工过程模拟”课程，更进一步培养学生掌握工程软件提高分析问题、解决问题的能力。课程通过采用Aspen软件教学，提高学生对设计深层次认识，可与应用相结合扎实培养学生计算机应用开发能力，为培养基础扎实、适应性广的化工高素质人才起到了很好的作用。针对于联合培养生，用共同的毕业设计环节衡量评价与本校学生能力的达成，高效促进我校教师设计水平的提升。

(2)专业毕业设计存在的问题。目前，普遍高校的毕业设计在选题上具有一定的盲目性、片面性。化工毕业设计选题由教师拟定，难以统一评价选题的难易，不能针对学生因材施教，学生缺乏对自己能力正确评估，开展效果不佳。因此，因该专业毕业设计是以每年全国大学生化工设计大赛为契机，进行毕业设计的选题以及按照设计大赛的要求组队完成各项设计任务，所以学生在第六学期就开始进行毕业设计且利用课后时间进行相关的设计工作，在七月中下旬进行设计作品的最终提交参赛，第七学期再对设计作品进一步完善，最终上交留档。毕业设计培养存在片面性。个别学生态度不够端正，有“等”“靠”“混”心理，认为专业系及学院为了毕业率、学位率，毕业设计环节的指导教师不会为难总会通过，不从自身能力及毕业要求出发主动的提升自己的能力，从而影响质量和自身能力的培养进度。同时，毕业设计指导教师和学生更多是关注毕业设计的最终成果，在过程中易忽略图纸、文档等规范性等细节，人才培养中的踏实严谨能力欠缺。指导教师的工程实践经验尚显不足，不能做到与时俱进。因毕业设计属于一个开放实践环节，学生自主学习很重要，并能具有较好的沟通能力充分展示成果。在毕业能力培养中，常忽视了专业学生自主学习探索、沟通交流等能力的培养，而经常将原因归结于学生个人。因此，对指导教师的工程实践经验要求应提高，教师自身工程设计能力做到了与时俱进，对于引导学生、提升学生的毕业要求达成度是具有关键作用的。

2.毕业设计的探索与实践

(1)指导教师团队。多年来，工程设计教学团队积极申报教改课题，组织课程目标的达成度评价研讨，丰富教师队伍的工程背景，提升教师的工程软件应用能力；组织队伍参加设计培训及讲座；聘请化工企业专家、邀请行业精英能线上或线下定期举办一系列讲座，一方面培训老师，另一方面也可以紧跟最新设计理念，提高学生能力。专业系特别邀请行业校外专家来校参加化学工程与工艺专业本科生毕业设计公开答辩会和研讨交流会。答辩专家针对学生的设计任务书、设计计算书、设计图纸的规范、数据的引用、标准的失效与更新、图例的规范、计算的参考依据、对环境的影响性评价、经济核算等方面结合工程实际提出了切合实际的修改建议。该项举措不仅有利于改进理论与实际想脱离的教学现状，进一步提高在校教师工程素养，同时对于学生工程概念的强化，进一步加深对工艺与工程紧密结合的理解，掌握化工设计和实际生产过程中的诸多规范均具有良好的辅助和提升作用。

(2)设计案例与理念。建立以学校为体、企业参与的设计院—院系全方位合作的工程实践培养模式，同时建设一支由高水平教师、企业技术骨干组成的双师型指导教师队伍。围绕每年的全国大学生化工设计竞赛题目，设计院参与设计，不仅可以规范设计过程、提升校内教师的指导水平、设计内容能更好地和产业相结合，而且有助于培养学生的创新精神，能够帮助学生建立安全、健康、法律、文化及环境基本认知体系，能在设计中考虑满足的特定需求给出的设计方案所面临的各种制约因素。该模式的建立是进一步提高化学工程与工艺专业本科毕业设计质量的有益探索，校企双方可以在设计案例、师资培养等方面进一步加强，充分发挥企业—院系实践育人基地和石油加工系产学研实践基地作用。

化学工程设计范文2

【关键词】化工设计；化工设计大赛；改革实践

《化工设计》课程是化学工程与工艺专业一门必修的专业课程，它系统阐述了化工厂整体设计的基本原理、程序和方法，它既要求学生掌握化工专业基本知识，同时还应具备计算机辅助设计以及相关专业知识。目前，高校化工设计课程分为理论教学与实践教学两个部分，地方普通高校更多注重理论教学，部分高校未能安排实践教学环节，导致人才培养质量与社会对化工专业人才要求之间的矛盾日益突出。笔者以我校《化工设计》课程教学改革为例，分析以学生参加化工设计大赛来推动该课程的教学改革。

1问题的提出

化工设计是以建设或改造化工厂生产装置为目的，综合运用物理化学、化工原理、化工热力学、化学反应工程等专业知识，在确保技术、经济、环境和安全的前提下，设计最佳的工艺流程路线，通过化工软件的模拟分析，确定优化的工艺流程、工艺条件、设备选型及其它非工艺专业等内容[1，2]。它既要求学生系统掌握专业知识以及熟练掌握AutoCAD、Aspenplus等计算机辅助设计软件，同时还需熟悉化工设计系列标准。然而，在地方普通高校讲授《化工设计》课程其效果不尽如意。主要原因如下：（1）学习难度大，学习兴趣不高。为适应“宽基础、宽口径”的教育新模式，《化工设计》课程学时压缩严重，我院化工设计课程总学时为64，分为理论课时32与实践课时32。可见短时间内要求学生完成一套小型生产装置的设计,包括基础数据的搜集、工艺流程的确定、物料衡算与能量衡算、设备的设计计算与选型、主要设备条件图的绘制、自控方案的确定及带控制点的工艺流程图的绘制、车间及设备的平、立面布置设计及设备平立面布置图的绘制等难度非常大。此外，没有实际工作经验的学生也感受不到这些学习内容的实际应用价值，往往表现出学习兴趣低，被动学习。（2）实践机会少，动手能力差。化工设计是化工专业学生的一项最重要专业技能，然而，地方普通高校也面临“双师型”教师短缺、实践教学场地不够等问题，导致学生实践机会少，动手能力差。即使学生通过课堂面授理解了有关知识，也很难做到有机会实践，更谈不上灵活运用。

2学生参加化工设计大赛在化工设计课程中的改革与实践

全国大学生化工设计竞赛由中国化工学会化学工程专业委员会、教育部和中国化工教育协会共同主办，面向全国高等院校化工专业的学生，是国内化工类级别最高、参赛队伍最多、影响最大的比赛[3]。化工设计竞赛是以生产项目为载体，在教师指导下，学生对生产项目进行开发、制作的研究性学习过程。化工设计竞赛的主要内容涉及产品市场调研、设计可行性分析、工程设计和经济分析与评价等[4]。自2015年以来，我院将化工设计大赛分为院级、省级与全国化工设计大赛三个层次。针对《化工设计》课程的特点，以学生参加院级化工设计竞赛为目标，我院对《化工设计》课程进行教学改革尝试。整个教学改革包括四个部分：

2.1项目的选择

《化工设计》课程由于课时有限，我们在确定课程设计项目时充分考虑以下几个特点：（1）真实性。项目主要来源于教师科研项目或企业生产实际。（2）覆盖性。项目贯穿整个教学过程，实现项目所涉及知识和技能涵盖本课程的全部教学内容。（3）操作性。项目能根据课程进度安排分解为适合教学的工作任务，具有可操作性。本课程以院级化工设计大赛为基础，项目选择来自岳阳某化工企业“煤制10万吨甲醇的生产工艺设计”为学习载体。该项目基本覆盖了《化工设计》课程的各个步骤和内容，同时该项目大小与难度适中，又可以分成若干工作任务，按计划实施，操作性强。此外，通过将本课程教学与实验竞赛有机结合，能有效调动学生的学习兴趣。

2.2课程单元分解

课程单元依据具体任务确定有明确的单元目标，包括能力目标、知识目标和素质目标。《化工设计》课程被分为8个单元，包括查阅资料书写产品综述、工艺方案设计、物料衡算与热量衡算、绘制带节点控制的工艺流程图、设备计算与选型、车间布置设计、管道布置设计、典型设备布置设计等。教学内容就以“煤制10万吨甲醇的生产工艺设计”为实例来组织，要求学生在教师指导下完成上述8个单元任务。

2.3课程的实施

（1）通过实例设计进行理论知识讲授。教师在理论教学过程中以“煤制10万吨甲醇的生产工艺设计”为实例，将设计说明书内容引入课堂，通过引导学生对具体设计说明书的分析与讨论，激发学生的学习兴趣，从而深度掌握化工设计的原则、国家标准与行业规范。（2）布置设计任务。本课程开课之初将院级化工竞赛的项目名称及注意事项交代给学生，要求学生5人一组，每组选择一名组长总体负责。此外，强调学生提交竞赛作品作为本课程的主要考核依据。（3）化工设计说明书编写。学生一方面利用本课程实践教学课时，另一方面利用课余时间，查阅文献、计算模拟、绘制图例，编写设计说明书。要求每组学生严格分工、相互配合，各自完成自己的设计重点。针对设计过程中出现的共性问题在课堂上进行研讨，教师根据实际情况给出具体指导意见。

2.4教学考核评价

学生提交化工设计说明书文档，同时制作PPT，每组选派1名成员在课堂上进行汇报。课程总成绩=平时成绩×20%+项目完成考核成绩×60%+答辩考核成绩×20%。平时成绩根据出勤、积极参与度等组成。项目完成考核成绩重点检查工艺流程设计、车间设计、典型设备的计算域选型等内容。答辩考核成绩由指导教师根据学生答辩情况直接给出。同时，以各组本课程总成绩排名，确定入围院级化工设计竞赛名单，为省级、全国化工设计大赛挑选优秀选手。

3体会

以学生参加院级化工设计竞赛形式，推动《化工设计》课程教学改革是我院推进课程教学改革的一种全新尝试，一方面能将枯燥的化工设计理论知识通过学生参加比赛的形式消化吸收，另一方面激发学生的学习兴趣，启发学生自主学习。相比传统的教学方法，本课程教学改革能显著提高学生掌握AutoCAD、Aspenplus等计算机辅助设计软件的能力，培养学生团队协作精神，同时，还可以吸引大批化学工程与工艺专业一、二年级学生积极参加化工设计竞赛，促进化学工程与工艺专业综合改革，为打造品牌专业提供强有力支持。我院自2015年参加全国化工设计大赛以来取得了2个全国二等奖、3个省级一等奖的优秀成绩。

4存在的问题与解决问题的策略

以学生参加化工设计大赛推动《化工设计》课程教学改革的过程中，也存在以下问题：（1）全国大学生化工设计大赛赛程长，化工设计说明书内容丰富，要求高。对于我院这样地方普通高校学生而言，学生积极参与度非常有限。为此，我院在学校教务处的大力支持下，增设了院级化工设计竞赛，同时打通《化工设计》课程与院级化工设计竞赛之间的壁垒，促进《化工设计》课程的教学改革。（2）课时少和学生多，课堂教学与研讨时间不能充分保障，目前我院已启动化学工程与工艺专业认证工作，届时我们将化工专业实习、专业课程设计与《化工设计》课程进行整合，形成一个完整的专业实践教学新体系，增加《化工设计》课程实践教学课时，同时尽量采用小班制的方式进行。（3）学生计算模拟和绘图能力不强。化工设计要求学生熟练掌握AutoCAD、Aspenplus等计算机辅助设计软件，同时应用已学专业知识模拟化工过程，我院大部分学生计算模拟和绘图能力不强。为此，在2016版化学工程与工艺专业培养方案中增设了计算机知识在化工应用中的一系列课程。

参考文献

[1]张琳叶,魏光涛,陈砺.化工设计教学思考与建议[J].化工高等教育,2011,3：46-48.

[2]赵云鹏,周敏.化工设计课程教学改革与实践[J].广州化工,2014,2(8):193-194.

[3]付玲,张敬芝,王传申.全国化工设计大赛对《化工过程设计》课程教学的启发[J].化学工程与装备,2015,10:281-283.

化学工程设计范文3

关键词：教学模式；案例化教学方法；案例库建设

一、案例化教学概述

案例教学是基于教学方法改革的要求而产生的一种开放式、互动式的新型教学模式。教师通过在课堂中模拟或者重现现实生活中的一些场景，使学生能够融入教师讲解的案例，师生通过对案例的讨论和研讨来进行学习的一种教学方法。与传统的教学模式相比，案例教学侧重使学生在身临其境中感受案例的进程，提高学习的积极性；案例教学强调教学过程中的师生互动，培养学生的主动思维习惯，提倡批判式教学；案例教学改变了课堂教学的主体，将“老师教”变为了“学生学”，教师在教学中发挥引导作用，而不再是主导者。研究和推广案例教学法有助于进一步提升教学水平，培养高素质人才。我国的教学体制正面临着严峻的挑战，各高校已经充分认识到案例教学的必要性，希望通过案例教学改进教学方法，提高教学质量。

二、课程的教学特点对案例教学开展的影响

经过研究案例教学特点和本质可以知道，并不是所有的课堂教学都适用于案例教学模式。例如：授课班级学生容量的限制，授课内容的限制等等。所以在开展案例教学前需要分析课程的教学特点。经过分析对案例教学开展有影响的课程性质有：授课班级学生容量；授课内容；教师的能力；学生的知识积累程度等因素。综合以上几点的考虑，我们选择了研究生的《面向对象技术》课程作为试点。原因如下：该课程的选课人数比较固定，学生容量一直在20到30之间，利于教学管理；授课内容是标准的工程设计类课程，需要学生掌握面向对象分析和设计技术开发软件系统，符合理论指导实践的准则；授课教师团队具有多年的工程实践经验，并且引入校外企业导师辅导，共同完成教学方法改革研究；该课程面向研究生一年级学生开课，学生已经完成本科课程的专业学习，对专业课程体系、专业知识结构有了全面的掌握和了解，对案例教学的顺利开展较为有利。结合以上原因，课题组将该课程名称改为《面向对象案例分析与程序开发》，经过连续三年的课程教学，综合测评表明教学效果较好。

三、案例化教学开展步骤

1.案例的选择。案例化教学成功的关键就是案例库的建设以及案例的选择。对于工程设计类课程来说，如果在教学开始阶段就全部选择完整应用项目来进行教学，项目中包括的知识点多，而且综合起来更加复杂，容易使学生陷入学习困惑。所以在进行案例选择的过程中，课题组遵循由简单到复杂，由部分到整体，由纵向到横向的原则。在实际的案例教学过程中，也不能直接将一个完整的案例系统地进行分析教学，而是需要将之分割成多个子案例，由部分到整体进行案例教学，以方便学生学习、理解。2.课前准备。对于案例化教学模式来说，学生的课前准备工作相对重要。这个环节的缺失，可能会使课程的教学改革进入到一种“穿新鞋，走老路”的境况当中。所以需要采取一系列的形式化手段要求学生积极主动地进行课前准备活动。首先，教师需要准备好案例背景材料，提前分发给学生，为准备工作指引方向。如有必要，甚至需要召开一次案例背景介绍的讨论会议。其次，学生需要以小组为单位学习案例背景，搜集资料，并召开小组讨论会议。各小组需要记录讨论内容并提交会议纪要。同时，助教老师需要以随机抽查的形式参与小组讨论会议。最后，授课教师团队开会讨论课前准备的完成情况，对各小组的准备工作进行评估。3.课堂教学组织。课堂教学过程中，各小组需要派出发言代表阐述自己团队的讨论结果，尝试给出解决方案。在此过程中发言代表需要小组成员轮流担任，避免出现某一个成员一直担任主要工作，其他成员懈怠的情况。教师针对各小组给出的解决方案进行点评，分析各自的优缺点，鼓励标新立异和创新，反对大众化和平庸。4.课后分析总结。课堂教学完成后，授课教师团队需要针对本次课堂教学内容和过程进行分析总结，找出问题所在，给出整改办法，最后提交总结报告。5.课程评价考核。全部案例教学完成后，需要对学生的学习情况进行考核评价。学生以小组为单位，选择一个实际的工程问题进行设计，需要给出完整的解决方案报告和设计文档。设计结果需要接受授课教师团队的当面评审。评审教师需要根据解决方案的合理性、设计文档的完备性以及学生小组现场评审答辩的表现，给出综合测评得分。

四、存在的问题与改进

课程结束后，通过向学生和其硕士导师发放调查问卷的形式，收集意见反馈。根据反馈信息发现，案例化教学课程明显改善了学生的学习方法和习惯，对研究生的后期科研工作有明显的促进作用。但这种案例化教学方法的实践过程仍然存在一些问题：1.案例化教学方法并不适用于所有课程。目前采用的这套案例化教学方法并不具有通用性，有些基础类的课程开展起来比较困难。针对这些课程如何进行新式教学方法的改革，仍然需要不断探索和实践。2.教师的教学工作量大大增加。与传统方法相比，本文提出的这套案例化教学方法所需的教师工作量大大增加。除去案例库建设的工作量，仅备课和辅导学生的工作量就比传统方法增加了近两倍。在今后的工作改进过程中，可以尝试使用一些教学辅助手段，例如：可以通过互联网视频会议的形式开展教师与学生之间的案例讨论，可以借助慕课或微课等手段进行案例背景介绍。3.案例库建设需要不断推陈出新。案例化教学模式中案例是基础和关键，因此应该不断进行案例库建设工作。案例库建设不能盲目追求案例的数量，因为案例数量并不是越多越好。教学课程学时有限，所以案例建设应该追求少而精。教学案例不能一成不变，需要做到不断地推陈出新。即便这种案例化教学方法在实践过程中存在一些问题，但从教学效果方面来衡量，课题组的教学方法改革是有效的，而基于实际项目的案例化教学模式，对激发学生的学习兴趣，培养学生的独立思考能力、创新能力、科研水平、团队协作精神，提高分析问题、解决问题的能力起到了极其重要的作用。

参考文献：

[1]崔柳阳,王晓红.案例教学在网络程序设计课程中的应用[J].教育教学论坛,2017,(43):168-169.

[2]朱立.案例教学法探析[J].云南财贸学院学报,2003,(06):120-123.

[3]张慧颖,苗楠,李光磊.电子商务案例调研及案例库建设[J].哈尔滨商业大学学报:自然科学版,2004,(05):633-636.

化学工程设计范文4

［关键词］公路工程；机械设备；科学管理

工程机械设备是公路工程施工的重要因素，科学技术的进步发展使得公路工程施工中开始引进更为先进的机械设备，实现了工业规模化生产。从公路工程施工实际情况来看，先进机械设备的引进不仅能够提升公路工程施工效率，还能够提高公路工程的施工质量，使得公路工程施工达到预期的施工效果。但是从公路工程机械设备使用情况来看，受多个因素的影响，设备在使用的过程中仍然存在一些问题，为了能够更好地发挥出公路工程机械设备的应用作用，需要强化对公路工程机械设备的科学化管理。

1公路工程机械设备科学化管理的重要意义分析

第一，公路工程机械设备的数量和质量关系到企业的资质能力评定。按照国家规定，施工企业需要具备一定的注册资本、净资产、专业施工人员、专业技术设备，在评审合格之后才能够正式办厂施工。其中，科学、合理的机械设备是确保公路工程顺利施工的关键。对机械设备的科学管理能够使得公路工程施工企业的资质满足国家规定的标准。[1]第二，施工机械设备的科学化管理能够为工程参与招投标提供支持。公路工程施工的招投标需要拥有完善招投标文件的支持。其中，在最新国家交通部门颁布的公路工程招标文件规范中明确了新的招投标管理合同内容，即在工程建设发展中要科学管理各个设备，确保设备的型号、大小、名称、数量、样式等符合工程建设标准。[2]第三，施工机械设备数量在某种程度上体现了工程经济实力。施工机械设备的完善能够为整个工程顺利施工提供重要支持，并在激烈的市场竞争环境中充分彰显企业的经济实力。[3]

2公路工程机械设备管理存在的问题

2.1公路工程机械设备选择应用不恰当，配置不合理。受每个公路工程施工环境和施工要求的不同，工程建设所需要的机械设备类型也不尽相同。因此，为了确保整个公路工程顺利施工，需要相关人员在进行市场调查研究的基础上来为整个工程选择适合的施工机械设备。但是从发展实际情况来看，现阶段公路工程施工所使用的机械设备比较随意，没有根据施工需要、施工环境、施工工艺特点来选择与之匹配的机械设备，最终影响了整个公路工程的施工质量。[4]2.2公路工程机械设备管理不科学现阶段，多数公路工程对机械设备的管理局限在设备的油耗、安全、配件，在使用机械设备的时候没有关注机械设备的使用寿命，从而使得一些机械设备出现了超负荷运转的现象，无形中降低了公路工程机械设备的使用寿命。另外，公路工程施工人员在施工机械设备的时候没有因地制宜的制定出合理的管理制度，机械设备的使用缺乏合理的约束，导致设备在实际执行和应用中显得十分无力。[5]

2.3公路工程机械设备应用操作不规范。在公路工程建设中，工程建设进度和建设质量是人们普遍关注的问题，而与之相关的设备维护管理却没有得到足够的重视，导致设备在使用的时候出现了比较大的磨损。从公路工程施工现场的情况来看，虽然一些工程在施工的时候配备了对应的设备管理人员，但是在设备实际应用中有一些人员并没有严格按照规范的标准来使用设备，设备使用之后也没有将其归放到指定的位置上，这就加速了设备的磨损和损坏。机械设备使用人员在使用设备的时候没有爱惜设备，以至于在机械设备出现小故障的时候相关检修人员无法及时发现，最终导致机械设备的故障不断加大，出现了停机怠工的问题。[6]

3公路工程机械设备管理优化对策

3.1根据工程建设需要合理选择适合的机械设备。3.1.1做出设备选择论证。为了能够为公路工程施工提供重要的支持，在施工的时候需要根据整个公路工程的施工需要来选择适合的机械设备，并在机械设备使用之前进行全面的调研，对机械设备的使用作出可行性分析、论证。对于一些工程量比较多、应用设备比较多的公路工程，需要多准备一些预留机械设备，从而为整个公路工程的按期完工提供支持；对于一些工程量比较小的工程项目，则是根据现场情况来适当的选择购买备用设备。[7]3.1.2实现对设备的配套使用。为了能够发挥出各个机械设备在公路工程施工中的作用，在选择机械设备之前需要相关人员做好各个设备使用的协调管理工作，在了解各个设备特点的基础上增强各类设备使用的协调性。第一，机械设备的选择要以公路工程建设为中心，增强机械设备和公路工程施工的协调性。第二，加强对设备兼容性的关注。在公路工程施工中通过提升设备的兼容性能够有效提升设备的使用效率，减少工程施工返工。第三，加强对设备使用薄弱点的关注。为了减少设备使用故障的发生频率，对于每个设备的使用局限性问题要提前分析，在了解设备使用局限的基础上有针对性的对设备进行强化处理。[8]

3.2实现对公路工程机械设备的规范化管理。3.2.1确保机械设备现场布局的科学合理。公路工程机械设备购入之后的现场布局十分重要，即在设备安排使用和管理的时候不仅要合理设置流动性较大设备的出入口通道、作业场所，而且还需要实现对经常性设备的一次性布局，减少设备反复挪用现象的发生。另外，在布置机械设备的过程中还需要着重考虑以下三个方面的问题。①设备的布置要临近作业区域，远离居民居住点，从而减少设备使用时的噪声污染和环境污染。②做好机械设备的通风工作，提高机械设备的使用效率，减少机械使用隐患。③密切关注设备作业半径内的光通量，如果设备处于照明不足的环境下，则是需要将设备转移到光照充足的环境下。[9]3.2.2实现对机械设备的规划化操作。第一，严格按照规范化的标准和规程来使用设备。设备使用者要秉承技术性、纪律性的双重原则来使用各项设备，不能出现设备超负荷运转的现象。设备的操作者必须持证上岗，在使用设备之前要充分了解设备的性能和使用注意事项。第二，定期对机械设备开展检查，通过检查不断优化机械设备的性能，提高设备使用的规范化水平。第三，在设备使用一段时间之后要对设备实施报备管理，填写设备管理申请表，明确各个设备的使用责任人员信息，从而在设备出现使用问题的时候及时找到负责人。第四，加强对设备使用安全问题的关注。在使用各个设备之前，设备使用人员要强化自己的安全意识，将安全意识贯彻到设备使用的全过程中。3.2.3强化对机械设备的预防检查。设备的日常维护和管理是确保设备正常使用的关键，为此，在使用机械设备的时候要做好设备的预防检查，突出表现为机械设备的常规保养、维修和设备的临时性检查，根据设备的使用需要来制定出有针对的设备保养计划。另外，设备在每次使用之后都需要对其零部件进行检查和保养，密切关注设备的运转状态，在发现机械设备出现不正常表现的时候要及时予以处理。3.2.4完善机械设备的管理制度。第一，打造完善的机械设备管理机构，安排专门的人员管理机械设备，并明确每名工作人员在使用设备时的职责和权限，权责明确，从而不断激发机械设备维护管理人员的工作热情。第二，严格贯彻落实定人、定机、定岗位的机械设备使用管理制度，确保每台机械设备都有专门的人员负责管理和维修，并在对设备维修检查之后对设备的使用状态进行记录。第三，打造单机核算账目，优化对机械设备的成本分析。在管理机械设备的过程中企业需要强化对设备的单机、机组核算管理，对各个机械设备的燃油消耗、电力消耗、维修管理费用消耗进行全面的记录，统一成册，了解公路工程建设对各个机械设备的使用消耗情况。第四，落实机械设备的现场管理。现场管理是机械设备检验管理制度落实的重要环节，也是机械设备管理的重要工作。为了能够提升机械设备的使用效率，相关人员需要严格落实机械设备使用的现场管理，在管理机械设备的时候摒弃一切错误的思想，按照规范的标准来使用各个机械设备。机械设备使用人员每天都需要严格按照规范的标准使用各个设备，并对施工现场设备的使用数量进行清点，提供机械设备的使用效率。

3.3加强对机械设备使用人员的培训。随着现代化机械设备技术含量的提升，人们对机械设备使用者的个人能力也提出了更高的要求，为了能够更好地发挥出机械设备的作用，提高工程机械设备的利用率，减少人为因素对机械设备的损害，需要公路工程加快打造一支技术过硬、职业素养高的施工队伍，在高素质队伍的作用下来消除机械设备使用的安全隐患。一方面，公路工程企业需要加强对机械设备使用人员和管理人员的培训，并严格限制机械设备管理人员的准入门槛，要求其必须持证上岗。公路工程还需要根据机械设备的使用需要定期组织机械设备使用管理人员开展劳动竞赛活动，在活动中强化机械设备使用人员的责任感、职业感和使命感。另外一个方面，公路工程还需要强化对机械设备使用人员的技能，通过技能培训使公路工程机械设备使用人员能够严格按照设备的操作规程使用设备，并在设备使用的过程中严格按照规范的标准维护和管理设备，及时发现和解决公路工程机械设备使用存在的问题，提高公路工程机械设备的使用成效。

4结束语

化学工程设计范文5

一、前言

在现阶段全球工业产业化的发展背景之下，国家以及企业对创新应用型人才的需求量迅速增加，也因此，教育部在对国家中长期教改及发展规划中提出了对于创新人才培养模式、更新教学模式、坚持产学研相结合的人才培养机制的建议，以此来增强学生对于社会的适应性，完成学生从校园到企业的快速对接。室内设计类课程是应用型本科院校艺术院系环境设计专业的主干课程，既需要工程技术上的知识，又需要艺术理论与修养。而室内设计类课程综合设计实践性非常强，同时需要大量的项目实践来帮助学生将抽象的理论知识转化成具体的工作流程，提高学生的综合实践能力与创新设计意识，其工程化教学体系是建立在理论基础与工程实践两大主体之上的。因此，工程化教学体系在应用型本科院校室内设计类课程中的探索势在必行。

二、其在室内设计类课程中的构建

环境设计专业本身具有很强的工程化特征，而环境设计专业中的室内设计主要分为居住空间室内设计与公共空间室内设计两大类别，它包括对室内声、光、电、暖、设备、配饰等方面的设计，从前期的设计方案、定稿到后期的扩初、深化、施工都需要学生掌握，是一类对综合设计实践能力要求非常高的专业课程。工程化教学体系在室内设计类课程中的构建主要从以下几个方面来实施：

1.教学主体工程化

如何使教学主体工程化呢？首先，应当加强高校教师的项目实操能力，让高校教师普遍实现双师三能型的全面发展。对于环境设计专业教授室内设计类课程的教师，建议其走出校园、深入企业，接触国内外一线的室内设计师及设计项目，打破固有思维模式，学习先进的设计理念及设计表现手法，让教学相长。其次，也可以让任课教师将企业的设计项目引入室内设计课程中，在讲授理论知识的基础上，带领学生参与实际项目，让学生掌握完整的企业设计工作流程，通过参与实际项目的制作，提高自身实践能力。

2.教学内容结构化

对于室内设计类课程教学内容的结构化主要体现在对教学内容的工程化整合，首先需要确定整合目标在于不再只是让学生掌握基本室内设计理论与设计流程，而是让其针对指定的室内设计任务，能够作出合理的设计判断，选择合适的设计方案及可行的施工工艺，从而完成一整套符合设计流程的室内设计方案结果。在整个教学过程中运用创新性教学意识，摒弃原有的教学误区，不再只是将理论知识讲解完毕后利用大量课时来让学生完成课程设计作业，而是将教学内容结构化，主要分为调研与汇报、基础理论、设计子项目、综合设计课题这四大结构模块。让理论教学服务于实践教学，这四大结构模块可以按部就班来进行，也可以将结构模块中的内容穿插组合，比如通过增加学生参与设计调研及设计讨论的课时，活跃课堂氛围，增进学生学习专业知识的积极性，提高学生的团队合作精神与语言表达能力，而这些能力对于学生进入社会、企业之后来说是至关重要的；同时，教师将实际设计项目引入教学之中，针对不同理论教学知识板块，设置不同设计子项目课题，让学生从抽象的理论知识中找到具体操作实施的方式方法；在综合设计课题中针对学生比较欠缺的室内设计中施工工艺部分知识进行重点讲解。总之，通过教学内容的结构化，能够优化现有的教学组织方法，帮助学生理清知识结构，补充了知识盲点，通过发现问题、解决问题的教学过程，增加学生获取知识的自主性与创新意识，并提高其工程化实践能力。

3.教学场所企业化

教学场所企业化主要可以通过两个方面来构建：第一个方面：加强产学研一体化的校企合作，教学场所可以由原来地点单一的专业教室走出去，走进企业、走进设计现场，同时引入企业师资为学生分享自身在企业中设计实践工作的心得体会，在设计现场进行实地教学，让学生感受设计案例从无到有的生产实践过程，也可以通过课程置换将企业作为学生的第二课堂，采取校外指导教师带徒制，让学生在企业参与完成一系列项目，并于置换阶段完毕后结合项目完成情况及其在企业期间的工作表现来进行成绩考核。第二个方面：打造校内实践基地。选择合适的场地为室内设计类课程打造校内实践基地是非常必要的。关于室内设计专业校内实践基地的构建可以采取以下方式：一、成立不同主题室内空间类型工作室，每一个独立主题室内空间类型工作室均有相应材料样板展示区、施工工艺分解展示区、专业电脑制图区、装饰装修实操工作区等为学生的校内实践提供场所及操作工具，便于学生能够更加深入地理解作为工程性要求极强的室内设计类课程内容及重点难点。

三、结语

化学工程设计范文6

1.设计题目陈旧，设计内容格式化

多年教学延用同样的题目，分组进行设计，设计题目内容在化工原理课程设计指导书、网络或往届同学存档赠送的资料中都有较完整的设计模版。因此学生在设计过程中只要按部就班地照葫芦画瓢，基本都能在规定时间内完成。由于题目陈旧和设计内容格式化导致设计效果变成纸上谈兵，流于形式，大部分学生学习积极性不高，不够重视，设计质量差，难以达到教学目标。

2.设计手段单一

设计的初衷是为了提高学生的制图能力、计算能力及相关设备选型等综合能力，所以要求学生手工绘图、手工计算。但通过多年设计经验发现，学生对基本的制图规范如尺寸标注、比例选定、局部刨面图及俯视图相关规范性方面仍不能较好掌握。同时手工计算存在计算量大，计算结果准确度不高的问题，比如，塔板层数计算无论采用逐板计算法还是制图法，其它如经验公式、经验参数选取和试差法的应用等都可能出现以上问题，其计算结果必将影响后续设计内容，严重者导致负荷性能图检验不合格。这时按正常设计处理方法应该从尾到头逆向再检查一遍，从出现问题处再重新计算设计。但这时学生一般都身心疲惫，失去信心和毅力；另一方面设计时间也难以保证，结果必然导致一部分学生掩盖问题、私自篡改数据，而不能面对问题静心思考，实事求是地分析问题和解决问题，更不知小小数据的改动可能会给实际生产带来非常严重的后果。

3.考核方式单一

以往教学中一般采取出勤、说明书和图纸三部分相结合的评价体系。但在执行中发现存在以下问题：比如，图纸方面，由于上交的是“无声”的书面成果形式，致使懒惰或制图技能差的同学有机可乘，私自找别的同学替画，指导老师却无法核实；说明书若是电子版，则可以套用本组其他同学的作品，进行简单的数据、文字修改，这一点从部分说明书中出现错误的相同性得到验证，这时问题虽然发现了，但指导教师仍很难判定是谁套用谁的，是谁替谁画的，另外还可能是同组同学“分工合作”的结果，所有这些问题的出现，必将对最终成绩的评定带来困难，也易导致该考核方式不能全面公正、公平地对学生做出考核的问题，也难以检验设计的质量，同时助长了不良的学习风气。

二、大学化工原理课程设计的教学改革措施

针对本课程教学过程中存在的问题，并结合我校及目前大环境下对应用化学专业人才培养目标要求，笔者结合近几年教学实际经验针对性地试将一些实践教学手段引入到本课程教学中，取得了较好的效果。

1.设计题目创新化、设计内容多样化，提高学生学习积极性

针对课程特点及学生知识水平储备的差异，以“提优、促中、转差”为原则，设计新颖题目及多样化的设计内容，重在从多角度、多方面鼓励学生正确处理独立完成和团队合作的关系，提高对课程设计的重视程度。具体采取两种措施进行：常规设计和参加设计大赛设计，同时针对不同的设计对象，采取不同的设计题目和设计内容进行教学。

（1）选题和内容来源于生产实际。对于参加常规设计的同学，为了克服以往教学中选题的不足进行了慎重科学地选题，题目主要来源于生产实际，比如甲醇工段、甲醛工段、乙炔工段等单元操作，按组制定题目，同组同学分别承担进料组成、进料状态、进料量或生产任务不同的设计内容。

（2）选题和内容来源于化工设计竞赛。全国大学生化工设计竞赛是由教育部、中国化工学会、中国化工教育学会在企业的赞助下举办的全国性竞赛，参赛高校遍及全国各省市地区，在培养大学生创新思维，提高化工工程设计与实践能力方面发挥了积极作用。大赛题目每年均不同，并且与生产实际联系更加紧密，有利于激发学生的学习兴趣，培养勇于挑战自我的精神，同时，采取积极宣传和鼓励的方式来引导同学自愿加入这一部分的课程设计。设计任务依据当年的竞赛下达任务条件而定。五人一组为一队，设队长一名。小组成员可以根据各自的特长和兴趣来分工合作，执行中采取“传、帮、带”的形式进行。由于设计任务有一定的难度和复杂性，为了使学生较快“入戏”，请教有参赛经验的上届学生“传”授经验，主要包括团队合作的要点、软件的学习、方案的确定等方面；同组同学之间互相“帮”助解决实际问题及各组同学互相“帮”助解决共性难点问题。小组内自学能力、自主能力强的同学“带”动稍弱的同学，整体相对较强的队“带”动较弱的队进行设计。采用不同的设计题目和内容，符合了不同学生的“口味”，一方面提高了学生的学习积极性、学习自信心和团队协作能力；另一方面有效地避免了设计抄袭、代做的现象，形成以学生为主体，以教师为指导的良好设计氛围。

2.采用灵活丰富的设计教学手段

由于常规的课程设计时间为两周，若设计全部采用手工计算、手工制图进行，很难高质量的完成设计任务。因此，构建灵活丰富的设计教学手段是十分必要的。主要采取以下方式进行教学改革实践：

（1）提前下达任务让学生做好早入手准备，比如提前学习化工仪表及自动化和化工制图等课程的部分内容，能达到理解和会识图的目的。并利用课余时间与学生交流，解决问题，引导正确的学习方法和增强自信心。

（2）在理论课教学中，注意结合课程设计相关知识采用案例式、启发式等教学方法教学，适当训练计算能力，达到理论与实践的有机结合；在实验课教学中注重对现场设备仪表及工艺流程的观察和指导，从而使学生在理性和感性认识上有一定提高，使学生感到题目来源的真实性，增加设计的兴趣，而且更有利于培养学生的工程观念，为课程设计做好铺垫。

（3）有计划、有步骤地指导学生关于AutoCAD、Aspenplus等相关计算机软件的自主学习。布置辅导学生学习AutoCAD，网上下载教学视频，提供几个与课程设计有关的网站等。

（4）紧密联系生活实际，引导学生观察生活中身边地现象，树立工程意识。比如，教室里供热的换热器类型、结构、适用条件、规格、安装位置等是如何确定的；要保证教学主楼十楼在高峰期正常供水应如何选泵等等。通过引入生活中息息相关的小例子，使学生进一步意识到化工原理课程的重要性及实用性，提高学习的积极性，培养学生善于观察、善于思考的良好习惯。通过在课程设计的实践教学环节中采用灵活丰富的教学手段，削弱学生对设计的恐惧和依赖心理，增强了学生的求知欲望，从而大大提高实践教学的效率，为学生按时完成课程设计提供保障条件。但要注意，要防止学生对软件产生依赖心理，而忽视了对课本基本知识的掌握和计算基本能力的练习。

3.考核方式多元化，促进学生综合素质的提高

针对以往考核方式存在的问题，依据过程与结果并重的原则，以重知识的综合运用和“工程”观念的设计能力培养为主，采用切实可行的多元化考核方案，使学生的主体作用和教师的主导作用能有机结合，提高教学质量。

（1）针对同一题目不同设计任务的同学，实行多方位、立体化综合评价体系，设计期间定时及不定时地检查设计进度和内容，达到及时发现问题及时解决和及时发现错误及时纠正的目的。一方面督促了设计进程，另一方面检验了学生对知识的掌握和应用情况。同时，通过当面问答的形式避免了抄袭或替代设计的过程，对答辩成绩采用“化整为零”的方式进行评价，以“段段清”的方式进行答辩考核成绩评定，即将答辩环节渗透在设计的整个过程。最终结合学生平时学习主动性、积极性和图纸、说明书情况给出总成绩。

（2）针对参加化工竞赛的同学，考核方式采用“总分”结合的形式。“总”为小组作为一个整体总得分情况，主要从设计的系统性、完整性、规范性、创新性和最终团队答辩情况而定。“分”为小组中每个学生独立完成任务情况、参与积极性和个人答辩情况。答辩过程按照参赛标准进行，小组“总”成绩占每个学生总成绩的40%，学生独立设计成绩占学生总成绩的40%。个人创新占学生总成绩的20%，主要包括设计方案的确定、新技术、新材料的应用、相关软件应用、节能环保及经济性评估等方面有创新或突破。针对不同设计任务，采用的考核方式虽有所差异，但总体上均较合理、公平、公正地反映了学生的综合成绩，同时促进了学生知识、能力、素质的协调发展。通过近四年的教学实践和改革，教学质量得到了一定的提高。参加大赛同学取得了优异的成绩，得到了校、院领导的肯定，学生整体设计水平明显提高，具备了一定的化工PID识图、制图能力，为后续的专业课学习、生产实习和就业打下良好的基础。

三、结束语

化学工程设计范文7

在实习过程中，我们了解到很多学生在学习了车工、钳工、铸造等传统加工方法后，认为加工工艺过于落后，产品精密度不高，且环境差、劳动强度大，以至于对所学的专业产生疑惑、失望等负面情绪，甚至失去进一步学习的动力；但当他们进入特种加工领域，令人眼花缭乱的先进技术和制作精美的产品使他们眼前一亮，仿佛看到了制造行业美好的前景，对行业的发展燃起了希望。这时他们容易产生一个错误观念，认为传统加工不重要，甚至可以淘汰掉。我们及时抓住学生的这些问题，有意识地在课程内容上下功夫，把每种类型机床的优缺点都摆明出来，与传统机床作比较，引导学生从大工程的角度全面认识机械制造各种工艺的作用，防止他们思想固化，对机械加工的认识形成偏差。

二、原理模块

为了使内容更有条理，重点突出，我们采用由浅入深、由表及里的顺序原则，课程中有些看起来可有可无的内容其实都围绕着一个中心点，就是电火花加工原理是什么，加工要具备哪些条件。具体执行思路如下：

1.机床结构和控制、运动原理

浅——介绍机床结构、坐标系。深——重点讲解机床电脉冲控制原理、运动原理。从机床运动入手，逐渐过渡到机床的运动和控制原理。这部分内容涉及到自动化、电学、机械等知识，针对相关专业的学生应该重点讲解，以培养他们理论联系实际的能力。非相关的专业可适当简化，为后面的加工电参数的选择做好铺垫即可。

2.放电原理及条件

表——以学生在机床演示过程中观察到的现象为突破点，采用提问、启发的方式鼓励他们通过现象追寻本质，引导他们进入放电原理的讨论。里——深入剖析电火花放电原理和条件，期间将学生的疑问一一解答。放电原理部分是课程的重点也是难点，一般教材在放电原理的介绍上都较为简单笼统，而如果教师对内容吃不透，就会使这部分内容失去它的价值。因为我们可以借着原理中电、热、机械能的组合应用拓宽学生的知识面，改变部分学生认为有的理论学了也没用的错误观念，并能在一定程度上激发他们的发散思维能力，所以教师要重视专业理论的学习，充分认识到本学科在人才培养上的重要性。

三、工艺模块

在此模块的教学中，我们分专业有不同的侧重点要求。对于机械类专业，要求会多一些，比如工艺路线的合理设计、电参数的选择、几种零件装夹方式的特点、加工过程的控制等内容；对于其他专业，可以根据课时安排适当调整。

四、编程模块

课程要求学生了解手工编程，掌握CAXA自动编程软件的用法并进行作品设计。这是学生比较感兴趣的内容，既可以锻炼他们的软件应用能力又能培养创新意识。如果专业对口，我们会结合机械设计常用软件AutoCAD与CAXA软件作相关介绍，以及目前我国制造行业软件的发展状况。随着视野的开阔，学生的学习积极性高涨，而接下来的编程练习，学生会更加重视，因此练习的效率会提高，效果会更好。

五、实操模块

编程掌握之后，实操练习会顺利进行。这块没有较大难点，主要是加强巡视，及时提醒学生注意安全，指导具体操作步骤，选择合适的装夹方式和合理的电参数。当学生们看到自己辛苦设计的作品顺利制作出来，那份欣喜是难以形容的，而这时也是我们老师最为欣慰的一刻。

六、结束语

化学工程设计范文8

关键词:化工原理;参数归类;实验课程;教学方法;流程设计

化工原理实验是化工原理课程体系中重要的实践环节，通过动手实验，学生学会运用单元操作原理解决实际问题，培养工程实践能力［1－3］。各高校都在积极探索实验教学的改革。有的改进教学方法［4－6］，如采用比较教学法、五步教学法和翻转课堂线上线下融合;有的改革教学内容［7－8］，如增设演示型、验证型、研究开发型、综合设计型实验和开放型实验项目;有的改革试验教学过程［9－11］:对实验的预习、实验操作模式、考核体系进行改革;有的将理论与实验同步进行、相互渗透［12］。而实验流程设计是实验课程中一项重要内容［13］，是实验应该培养的学生核心能力，体现了学生综合运用专业知识解决工程问题的能力。浙江大学、天津大学、大连理工大学、华南理工大学等院校的化工原理研究生入学考试中针对化工原理实验内容，常常包括实验流程设计，如天津大学研究生入学考试考研大纲中实验考试的内容［14］为:实验目的与内容，实验原理，实验流程及装置，实验方法，实验数据处理方法和实验结果分析等。然而关于化工原理实验流程设计的教学研讨少见发表，郭翠梨［13］从实验设备、仪表的设计与选择，实验装置的安装，实验装置的调试三个方面对实验流程设计进行了介绍。但主要内容是实验流程设计的大原则，并未针对具体的实验任务中主体设备、辅助设备、测量仪表的确定过程进行详细介绍。武汉工程大学化学工程与工艺专业于2016年通过了教育部全国工程教育专业认证。该校化工原理课程发展中心教师团队根据多年的本科教学经验提炼出化工原理实验的共性，总结出参数归类法指导实验流程设计，与同行们交流。

1实验流程设计问题的内容

问题举例:试设计一个实验流程，通过该装置可以测定无缝钢管的λ～Re关系曲线。(1)说明需测量哪些参数，画出实验流程示意图，并标出测试仪表的名称与测试点;(2)简述实验步骤;(3)说明λ～Re关系曲线需在何种坐标纸中标绘。可见对于特定的实验任务，实验流程设计包括的内容有:(1)实验原理;(2)测量参数与仪表;(3)流程图;(4)实验步骤;(5)原始数据记录表格;(6)数据处理。

2实验流程设计参数归类教学法介绍

从教学实践看，实验原理、实验步骤与数据处理3项内容实验教材介绍得较为详细。学生在做实验和流程设计中遇到的主要问题是:如何确定测量参数与仪表?如何自己绘制流程图?如何确定原始数据记录表格?笔者认为由于每一个化工原理实验的任务都是通过物料在特定的单元设备内操作得以实现。虽然每个实验所涉及的参数数目迥异，但是都可以分为三大类:设备(装置)参数、操作参数和物性参数。为此笔者提出参数归类教学法指导实验流程设计。具体过程见下:第一步，根据实验任务提炼出测量原理方程。该步骤是流程设计的关键步骤之一。通常每一个实验的实验原理都会有多个方程。在该步骤不是罗列实验原理涉及的所有方程而是确定直接反映实验任务的方程。第二步，将原理方程中的物理量按照设备(装置)参数、操作参数、物性参数进行归类，该步骤也是流程设计的关键步骤。纵观各种版本的实验教材，每个基本实验的内容通常为:实验目的、实验原理、装置图、实验步骤、原始数据记录表、报告要求和思考题。并没有对测量参数进行分析。这导致学生阅读装置图时，对于为什么要设置测量仪表感到茫然?在现场实验时学生经常直接看仪表盘有哪些测量仪表?而不是看装置图中仪表的测量位置。为解决学生的困惑，笔者在讲授实验课时不仅仅介绍测量的原理，还对测量原理方程所涉及的参数进行分析。并且不以参数的数目逐一分析，而是按照设备(装置)参数、操作参数和物性参数进行分类。这种分类方法体现了化工原理实验的工程特色。不论参数多寡都归为三类，有如纲目，目之多寡皆入纲。可以藉此培养学生的洞察力和从看似毫无规律的现象中寻找规律、发现共性的意识。这一步其实是理论课的设计型计算在实验中的应用。第三步，根据操作参数与物性参数确定需要配置的仪表，为绘制流程示意图奠定基础。第四步，确定工况变化时的调节参数与调节手段。由于化工原理实验基本上都需要测量多个实验点即对应多个工况，所以需要明确获得不同数据点要调节的参数与调节手段。这样分析有助于学生理解理论课的操作型计算问题。第五步，根据第三步与第四步确定的仪表添加主体设备、辅助设备、管件与阀件绘制流程示意图。实验装置是由各种单元设备和测试仪表通过管路、管件和阀门等以系统的合理的方式组合而成的整体［13］。所以化工原理的每一个实验的实验装置可以归类为以下4类部件:(1)主体设备;(2)辅助设备;(3)测试仪表;(4)管道、阀门、管件。主体设备与测试仪表由第一步至第三步得到。下面就选择辅助设备与阀门的依据进行分析:(1)辅助设备化工原理实验中所用的辅助设备主要包括输送机械和换热设备。输送设备:输送液体时配备泵与贮液槽，液体也可以通过高位槽输送;输送空气配风机或压缩机。换热设备:若流体在整个实验流程中有换热需求，按以下情况分别处理:①气体为蒸汽，则配水槽和蒸汽发生器;②空气作为加热介质，则配电加热器;③蒸汽需冷凝，配冷凝器(精馏单元);④液体需汽化，则配再沸器。(2)阀门阀门在配置时遵循以下原则:①离心式输送机械在出口管路上配流量调节阀;②正位移式输送机械配旁路调节阀;③转子流量计的下方装流量调节阀;④液体贮槽要配排液阀门。第六步，根据第二步与第四步的分析结果确定原始数据记录表。在绘制原始数据记录表时，设备参数通常为一次性数据。若实验仅需一组数据，反映物性参数的仪表数据与操作参数数据全部列在原始数据表格内;若需测量多组数据，除传热实验外反映物性数据的温度记在表头，操作参数列在原始数据记录表内。上述的参数归类法开展流程设计的过程可以简要地用图1表示。

3实验流程设计参数归类教学法实例

以测定无缝钢管的λ～Re关系曲线的流程设计任务为例，运用参数归类法的教学过程见下。第一步，确定测量原理方程。流体流过长为l、内径为d的水平直管，在直管的上游1－1截面与下游2－2截面间列伯努利方程有:式中:d为直管内径，m;hf为直管阻力损失，J/kg;l为管长，m;Δpf为直管阻力引起的压强降，Pa;p1，p2分别为上游与下游截面的压强;z1，z2分别为上游与下游截面的高度，m;qV为流量，m3/s;ρ为流体的密度，kg/m3;μ为流体的粘度，Pa•s。可见，方程(4)、(5)为测量原理方程。第二步，参数归类。方程(4)～(5)包含的自变量参数有:d、Δpf、ρ、l、qV、μ，共6个参数，按三参数归类结果为:设备参数:d、l;操作参数:qV、Δpf;物性参数:ρ、μ。第三步，确定测量仪表。设备参数d、l:实验设计时选定，不需配备测量仪表;操作参数qV、Δpf:用流量计测qV，用压差计测Δpf;物性参数ρ、μ:用温度计测液体的温度，通过温度确定液体的ρ、μ。综合分析，完成实验任务需要配备的仪表有:流量计，压差计，温度计。第四步，确定工况变化时的调节参数与调节手段。在这一步可以引导学生思考在自变量参数中改变哪个参数实验成本低，操作方便?从6个自变量(d、l、Δpf、qV、ρ、μ)看，改变qV最方便，改变ρ、μ或d、l成本增加。再进一步引导学生，改变qV的途径:是改变管路特性曲线还是改变泵的特性曲线?通过这样的分析加深了学生对工程实验的经济性和理论对实验的指导作用的认识，还能培养学生的工程思维和激发学生的学习热情。第一至第四步的结果可以用图2表示。

4课后问卷调查

(1)你愿意用一核心三要素参数法剖析实验原理还是直接看实验书的原理介绍?(2)你能运用一核心三参数法制定实验原始数据记录表吗?(3)学习一核心三参数法后对于新的化工原理实验任务，你能自己进行流程设计吗?从问卷结果可见，80%以上的同学愿意用一核心三参数法剖析实验原理，90%以上的同学能根据一核心三参数法自己规划实验数据记录表，近80%的同学能用一核心三参数法进行流程设计。可见一核心三参数法教学效果显著。教学实践与结语。

5结语