第一篇:助理工程师论文助理工程师评定论文:过程装备与控制工程专业化工原理教学探讨
助理工程师论文范文助理工程师评定论文:
过程装备与控制工程专业化工原理教学探讨
【摘要】
化工原理课程是过程装备与控制工程专业基础课程与专业课程之间的过渡桥梁,然而由于该专业的特殊性,并不像其它化工类专业一样与化工原理课程紧密结合,学生在学习过程中往往存在困惑、积极性不高、敷衍式学习等现象。本文针对装控专业的特点,结合化工原理的教学经验,对该专业化工原理的教学模式进行了探讨。【关键词】
化工原理;过程装备与控制工程;教学
化工原理课程是化工及其相近专业的一门专业基础课,是基础课与专业课之间过渡的桥梁。它是一门以流体流动与输送、传热、蒸馏、吸收和干燥等化工单元操作为主要内容,以“三传”(质量传递、热量传递和动量传递)过程和研究方法为主线,向工程学科过渡的入门课程,它和工程实际的结合十分密切[1]。
过程装备与控制工程专业(装控)是培养具备化学工程、机械工程、控制工程、动力工程及工程热物理等方面的知识;掌握对化工单元设备及成套装备的优化设计、创新改造和新型化工装置技术开发研究的基本能力;能在化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全等部门从事工程设计、技术开发以及工程科学研究等方面工作的高级工程技术人才。通过化工原理课程的学习,使该专业学生了解和掌握化工生产过程中各单元操作的基本原理及典型设备构造、操作原理、过程分析计算、设备选型及实验研究方法等,培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力,为专业课学习和今后的工作打下牢固的工程技术方法基础。
然而装控不像其它专业,如造纸、环境、材料和制药等与化工结合较紧密,故而学生在学习过程中往往存在困惑、积极性不高、敷衍式学习等现象,本文结合装控专业的特点和本人化工原理的教学经验,对装控专业的化工原理教学模式进行了探讨。
1突出化工原理课程的重要性
化工原理最初是基于化学类学生开设的课程,随着交叉学科的出现,才慢慢扩展到其它专业。因此,装控专业的学生对化工原理有一定困惑性:化工原理是干什么的?与装控有什么关系?在讲授内容前,有必要解决学生心中的困惑。化工原理的基本目标是通过学习化工生产过程中的基本概念、基本原理、基本计算,典型设备的构造、性能和操作,寻找最佳的工艺条件,探索强化生产过程及设备的方法与途径,使学生具备解决生产中的问题的能力[2],突出化工生产中设备的地位和重要性,使装控专业的学生马上明白化工原理的最终工程应用目的,从而调动主动学习积极性,其效果比被动灌输要好。
2密切联系实际 如果上课直接讲授专业知识,很容易使得学生进入枯燥乏味的状态,并产生厌学的情绪,因此,开始讲课前几分钟可以结合教材内容,提出富有启发性和思考价值的问题[3]。例如:出太阳很容易把衣服晒干,但是阴天为什么衣服也会“晒干”?通过调节水龙头开关,可控制水流大小,管道中水流的状态是否发生变化?空调和暖气的安装位置为何一上一下?等等。这些问题就像石子投向平静的水面,将激起学生思维的浪花,唤起他们强烈的求知欲。通过这样的问题,使学生紧密联系实际,积极性得到极大提高。
3加强互动式教学法
课堂教学是最重要的化工原理面对面教学过程,如何将内容讲解清楚,如何调节课堂气氛、调动学生的听课积极性,对于学生的听课效果十分重要,也是教师课堂教学的首要任务之一。在授课中,通过设置一定数量和难度的问题,促使学生主动思考,调动学生的思维积极性,保持教与学思维之间的互动与交流,将有利于培养学生独立解决问题的能力,并激发学生学习的兴趣和主观能动性[4]。
互动式教学的关键在于设计问题,必须以教学大纲的要求为核心,考虑教学目标、学生现有水平、知识结构和动机态度等因素。问题要涵盖化工原理的基本概念和原理,应当与学生学过的化学知识相适应,并且对学生有一定的挑战性,让学生有自由探索的空间。学生要回答这些问题,仅仅从教材上找不到完整的答案,必须将已有的化工原理理论知识延伸、拓展[5]。我们在对化工原理的教学内容认真把握的基础上,突出重点、难点,尽量多选取学生感兴趣的问题,这些问题要有新意和针对性,最好与单元操作工作密切相关。这样不仅可以吸引学生主动参与到教学过程中去,而且易于培养学生创造性思维能力,发展在将来的化工工作中解决问题的能力。以传热基本方程理论教学为例,我设计了以下几个问题:①以间壁式换热器为例,传热包括哪几个步骤;②各步骤的传热速率方程为何;③为何要建立传热基本方程,在工程上有何优点;④传热系数K的物理意义,其大小受到哪些因素的影响?通过这些由浅入深,由理论到应用的一系列相互关联的问题,使学生明确了本章节的教学目标,又使学生意识到化工原理的学习内容与工程应用密切相关,学有所用,同时也培养了学生分析问题和解决问题的能力。
4结合课堂练习
在讲授课程的过程中,同时进行一定数量具有代表性的习题训练。教师在题目类型及数量的选择上以及习题课进行的形式上需要精心安排。要以点代面,通过对细节问题和典型问题的分析,解决重点、难点;其次要注意学生发散思维能力的培养,适当的引入无标准答案型问题,启发学生种解决问题的思路;同时要注意培养学生对知识的交叉应用能力,打破整个知识体系中人为因素所形成的分割屏障,使其成为一个相互联系相互渗透的整体,如讨论传热过程中的液体流动问题、传质过程中的传热问题等。在习题讲解时,不应急于将解题过程讲给学生,这样做不利于培养学生分析、解决问题的能力。首先应引导学生进行问题分析,调动学生的思维活性,让学生参与进来,在相互交流的过程中教师可及时发现学生所存在的问题并加以澄清,而学生可以在教师的引导下寻求合理的解决问题的方法和思路,从而达到对理论知识更深层次的掌握[6]。
5运用多媒体
以计算机为核心的多媒体技术的应用已成为21世纪教育的主流,计算机多媒体教学以其鲜明的教学特点,丰富的教学内容,改变着传统的教学模式[7]。相对黑板教学而言,多媒体教学具有信息化程度高、信息量多、重复性好等特点,能较好地适应化工原理这门课的特点,该课程中许多难以用语言表达清楚的内容可借助计算机多媒体手段来表达,它可以把复杂的设备结构和物质运动状态清楚地展现在学生面前,既直观鲜明,又便于讲解以及和学生交流,使学生既掌握了理论知识,又增强了感性认识。如流体流动型态的变化、传热热阻与流体流动型态的关系、流体输送设备的工作过程,以及各种换热器、蒸发器、蒸馏设备、吸收设备、干燥设备的工作过程等都能用三维动画方式展示出来,把三维动画与文字结合说明做成多媒体课件,再一步一步演示,使学生能非常清楚地了解并掌握各种设备的工作原理、单元操作的工艺过程,学习效果将大大提高,从而更好的理解和掌握这门课程。
6结语
在化工原理课程教学中,我们能围绕教学目标,把握课程特点,注意理论联系实际及各个单元操作的内在联系,增强课程的趣味性;采用多种教学模式,激发学生的学习兴趣和求知欲;培养学生动手及对具体问题的分析和解决的能力。虽然取得了一定的成效,但仍有许多工作有待进一步加强,如加强理论课和实验课教学的连贯性、匹配性、加强实验室建设、仪器设备建设,使实验室具有与生产一线情况相近,先进程度相当的仪器设备,以保证学生有充分的动手实践机会,注重学生创新能力的培养等。
参考文献
[1]柴诚敬,陈常贵.化工原理课程学习指导[M].天津:天津大学出版社,2003.[2]赵海红,李同川,李裕等.化工原理课程改革的研究与实践[J].化工高等教育,2008,25(5):56-59.[3]王宁惠,万钧.谈化工原理课的趣味性教学[J].天津化工,2003,17(6):56-57.[4]杜翔云,AnetteK,JetteE.H.PBL:大学课程的改革与创新[J].高等工程教育研究,2009,(3):29-35.[5]王百军.化工原理理论课教学方法的探讨[J].化工之友,2007,(17):65-66.[6]关槐,贾志华.提高化工原理课程教学质量的探讨[J].广州化工,2009,37(5):228-229.[7]岳学海,王晓红,郑建光等.化工原理课程设计C AI课件的开发与实践[J].化工高等教育,2003,(4):33-341.
第二篇:过程装备与控制工程进展论文
过程装备与控制工程进展论文
论文题目:《过程装备与控制工程历史发展浅析》
学 院:化学与化工学院 专 业:过程装备与控制工程 班 级: 学 号: 学生姓名: 教 师:
2011年
月
日
贵州大学论文
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目录
一、摘要
二、前言
三、正文
1.过程装备与控制过程的历史背景 1.1早期化机专业的发展 1.2化机专业的培养目标 1.3化机专业加强教学内容 1.4专业调整中的化机专业
2.过程装备与控制工程的专业内涵 2.1过程工业
2.2动力工程及工程热物理 2.3化工过程机械 2.4过程装备与控制过程
四、结束语
I 贵州大学论文
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过程装备与控制工程历史发展浅析
摘要
本文围绕过程装备与控制过程专业的历史发展过程,主要从其历史背景和专业内涵两个方面进行论述,最后做一点展望。历史背景主要论述“过控”专业的前身“化机”专业的发展过程以及到“过控”专业的过渡和调整。专业内涵方面主要论述过程装备与控制过程专业所属的一级和二级学科:动力工程及工程热物理、化工过程机械。最后论述“过控”学科。由于“过控”专业的历史特殊性,要全面了解“过控”专业的发展进程,其历史发展历程就是最重要的一个环节,因此对其历史的讨论就颇有意义。所以本文着重以“过控”专业的历史为重心展开论述。
关键字:过程装备与控制工程 历史发展 专业内涵 化工机械 专业调整 培养目标和教学改革 过程工业
II 贵州大学论文
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前言
经过《过程装备与控制工程进展》的学习,我们了解到“过控”专业是一个在曲折中不断发展而来的综合型专业,它经历几十年的不断变革和创新,吸收和融合了众多相关行业专业的知识和技术。它的交叉渗透性使其成为一个独特的不同于其它专业的工程专业。如今的“过控”专业与其历史发展密不可分,从其历史发展过程甚至可以窥见该专业未来的发展趋势,因此本文重点以历史发展为主题,进行简单的介绍和浅析。
正文
一、过程装备与控制过程专业的历史背景
1.1 早期化机专业的发展
我国的“过程装备与控制工程专业”的前身为“化工机械专业”,它成立于二十世纪五十年代初期,自1952年在院系调整中建立以来,走过了近50年。专业创立初期,以前苏联为蓝图,我国培养了一大批化工机械类教学、科学研究、设计制造与使用的优秀人才,“化工机械”规模已初步形成。
1951年第一个“化学生产机器与设备”专业在大连工学院首先成立。1952年全国大学院系大调整,天津大学、浙江大学、华东化工学院、华南工学院、成都工学院、杭州化工学校(中专班)等,成立“化学生产机器与设备”专业,简称为“化机专业”。化工学院一般设有化工机械系,其中设置“化机专业”,1957年增设了“化学工程学专业”,1958年又增设了“化工机械制造”和“化工自动控制”两个专业。研究生招生恢复后,华东化工学院和浙江大学的化工机械专业成为全国首批硕士点和博士点,定名为“化工过程机械专业”。
早期的化机专业基本上以化工为基础再加机械。六十年代以后化学工程专业的兴起,使不少学校淡化了化工的基础。与此同时,西方压力容器技术的蓬勃发展又为化机专业展现了一个崭新宽广的前景。各校根据自身条件的不同又形成了不同的特色。有些学校以研究压力容器为主,有些学校仍然继续过程设备或化工机器的研究。
英美国家的化工系一般分成两个专门化方向:一部分搞工艺,一部分搞设备。当时按照苏联的模式,化工与机械并重,既要读机械系的机械,又要读化工系的化工。专业课读化工设备,但是其中化工机器的内容较少。
1954年,苏联教授杜马什涅夫赴大连工学院进行讲学。全国各校选派了12位教师贵州大学论文
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和10位研究生去进修,与杜马一起制定了我国第一份化工机械的教学计划。
1.2 化机专业的培养目标
早期的思路是培养大量能够从事化工设备运转并具备一定设计能力的工程技术人员,包括设备的采购、安装、维护、零配件管理等方面的工作。自1952年专业调整以来,化工专业分为两种类型:工艺类和机械类。工艺类专业主要学习化学类知识,机械课程不多,而机械类刚好相反。1956年教育部与各部委联合成立了教材编审委员会,计划编写自己的教材。同年,教育部在北京石油学院等院校又增加了一批化机专业。这样全国的化机专业已增加到十几所院校。
从五十年代开始,化工机械专业根据社会的需求,经过20年的文革,再直至八十年代达到鼎盛,再到后来经过九十年代信息技术的洗礼,经过几十年年的摇摆和曲折,在不断改革的一次次教学计划、大纲和统编教材中,演变为“过程装备与控制工程”专业。如今的“过程装备与控制过程”,着重培养具备机械热加工基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事热加工领域内的设计制造、试验研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才本专业涉及领域广,接触面大,具有很强的包容性,可以融入很多专业助其发展。它的专业特点使它必须顺应时代的发展趋势,不断地汲取新知识以服务其它行业。这也决定了它必定用不“过期”。
1.3 化机专业加强教学内容
八十年代初重建化机专业教学指导委员会时,许多学校已开始招收化机专业硕士生。当初的化学工程专业已经成为规模很大的专业。化机专业要加强机械,教育内容要现代化,于是专业课程内容大大增加。压力容器、化工设备、化工机器及化机制造这四门课独立设课。此外还增加了断裂力学、有限元分析等课,进一步削弱了化工而加强了机械,内容实现现代化。又为了保存好这个专业,增加了自动控制及仪表专业。根据当时的状况,懂压缩机的人不懂编程,懂编程的人不懂压缩机,懂自动控制和仪表的人不懂化学反应。而企业需要既懂工艺又懂设备和控制的复合型人才,于是这一要求就历史性地落在化工机械专业的身上。
1.4 专业调整中的化机专业
九十年代末期,我国经历了建国以来最大规模的专业调整。从一千多个专业,减少到二百五十个。在这次调整中,化工部化工机械教学指导委员会经过广泛的调查研讨,分析贵州大学论文
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了国内外化工类和机械类高等教育的现状、存在问题和未来的发展,向教育部提交了把原“化工设备与机械”本科专业改造建设为“过程装备与控制工程”本科专业的总体设想和专业发展规划建议书。1998年3月教育部正式批准,更名为“过程装备与控制工程”专业,并归入机械学科教学指导委员会。此后,一批院校利用原有相近专业(如真空技术及设备、粮食机械、轻工机械、食品机械、造纸机械、制药机械等等)的办学条件,也纷纷成立了“过程装备与控制工程”专业,使全国具有该专业的院校由1998年的43所发展至2003年的72所,大大加强了该专业的培养规模,扩大了该专业的专业内涵、覆盖领域和影响力。化机专业为新中国的化工、石油化工和相关流程工业的发展壮大建立了不可磨灭的功绩。
二、过程装备与控制工程的专业内涵
1.1过程工业
1998年教育部进行了专业调整,将化工机械专业更名为“过程装备与控制工程”专业。本学科属于机械领域为机械类学科的一个分支,自身发展需要机电控制,同时又服务于过程工业。与其相关的行业包括:工艺过程(化工,石油,食品,制药等),机械设计及制造(机械设计,机械制造,工程材料等),以及装备控制(重点在流程性参量,不同于机械行业的位置、位移和速度的控制)。过程工业是指通过化学和物理的方法以改变材料性能的加工工业,它涵盖了化学、化工、石油、食品、制药,甚至冶金等众多行业部门。过程工业研究对象为流程性材料,从原料加工到产品生产需经过复杂的工艺,因此整个过程需要由为数众多的单元组成,而每一个单元又需要装备能实现这一功能的设备,将这些设备连在一起便构成过程装备。要保证每个设备直至整个过程能正常运行,必需对其流程性参数进行严格的控制,如压力、温度、流量和液位等。
在研究生招生目录中,过程装备与控制工程专业的主干一级学科归入动力工程及工程热物理,二级学科为化工过程机械。
1.2动力过程及过程热物理
动力工程及工程热物理学科,是研究能量以热和功及其它相关的形式在转化、传递过程中的基本规律和按此规律有效实现这些过程的设备及系统的应用科学及应用基础科学。动力工程及工程热物理学科,在长期发展的过程中,它不断升华和扩展,容纳了物理学的多个分支及近代进展,应用了数学、力学、机械工程、仪器科学、材料科学、贵州大学论文
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电子技术、控制科学及计算机科学等学科的理论、方法和已有成果,形成了自身独立的理论体系和实践范畴,它不断在冶金、电子、交通运输、船舶与海洋工程、航空宇航工程、土木工程、水利工程、化学工程、农业工程、兵工科学、核科学、环境科学和生物医学工程等各个行业获得越来越广泛的应用。特别在环境及现代高新技术中处于支撑学科的地位。同时,本学科又反过来受到极大的推动与促进,获得突飞猛进的发展,为国民经济的可持续发展提供了良好的基础和前提,在整个国民经济和工程技术领域中起着支持和促进的作用,在工程学领域占有不可替代的地位。动力工程及工程热物理是国民经济发展的支柱,是一切生产活动和科学、文化活动的驱动力,是社会日常生活的必要保证。能源与材料、信息一起,组成了现代社会发展的三大基本要素。动力工程与工程热物理应用于交通、工业、农业、国防领域,与人类生活、生产密切相关,并成为现代科学技术水平的综合体现,同时又几乎与所有的科学技术领域密切有关,推动人类利用能源与现代动力技术的发展。
1.3化工过程机械
化工过程机械学科主要研究化工、石油化工、炼油与天然气加工、轻工、核电与火电、冶金、环境工程、食品及制药等过程工业中处理气、液和粉体等流程性材料必需的设备与技术。本二级学科是一个专业面广,为国民经济多个行业服务的涵盖多种学科的交叉型学科。流体力学、热力学、粉体力学、燃烧学、传热学、传质学等工程热物理和化工过程原理的科学基础为本二级学科的重要理论基础。
1.4过程装备与控制过程
过程装备与控制工程,是在化工机械专业基础上发展起来的,后来融合了炼油机械、轻工与食品机械,又增加了生物化工、精细化工和核电工业等方面的内容,使学科的内涵和深度有了很大的发展。它和本一级学科中的其它二级学科有着相同的学科基础和内在联系,并和其它一级学科如机械工程、化学工程与技术、轻工技术与工程、食品科学与工程、材料科学与工程、环境科学与工程等学科相互交叉与渗透。
过程装备与控制工程专业主要以过程工业为专业背景。过程工业所涉及的一些物理、化学过程,主要有传质过程、传热过程、流动过程、反应过程、机械过程、热力学过程等。正是这些物理和化学过程构成了过程工业的生产过程。而要使这些过程能够顺利地进行就需要配备相关的满足生产条件的过程工业设备。这些设备组合拼接起来便构贵州大学论文
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成了过程装备。过程装备的高效运行,不仅取决于构成生产装备的各个单元设备的性能以及这些单元设备的组合方式,而且取决于对单元设备及成套装置的控制水平。应用先进的计算机技术、传感技术、信息技术及控制理论,对生产过程及设备实行实时监控与自动控制,使处于最运行状态,是过程工业装备发展的一个重要方向。因此,过程装备与控制工程,是一个融“过程”、“机械”和“控制”为一体,将“化工”、“机械”和“信息”学科紧密结合而形成的“化—机—电”一体化的多科型、交叉型专业。本专业涉及领域广,接触面大,具有很强的包容性,可以融入很多专业助其发展。它的专业特点使它必须顺应时代的发展趋势,不断地汲取新知识以服务其它行业。这也决定了它必定用不“过期”。
过程装备与控制工程的主要研究内容包括过程装备设计与制造,高效节能装备的开发,成套装置的开发与设计,成套工程,设备结构及强度理论,过程安全理论、技术与装备,流程参数控制理论与技术,制冷技术与装备,粉体理论与技术等。
过程装备与控制工程专业在国民经济和社会发展中起着极其重要作用。首先,过程装备与控制工程是一些国家支柱产业如石油化工、能源、动力的支柱学科,这些行业的发展以工艺过程为先导,以先进的装备和控制技术为保障;其次,环境工程、生物工程等新兴产业的发展,必须以过程装备和控制技术为前提;第三,我国的石油化工装备经历了成套设备引进,主体设备引进、辅助设备国产化,核心设备引进、配套设备国产化等阶段。每一发展阶段,都凝结着过程装备与控制工程专业人员的心血。今后还会经历技术引进、成套设备国产化、全盘国产化和技术设备出口等阶段,该专业仍将起到不可替代的作用。
三、结束语
由历史发展来看,“过程装备与控制工程”经过曲折的发展,经历了从“化机”到“过控”的历史变革,可以说它是化工乃至其它相关领域近几十年经验和需求的总和。本专业涉及领域广,接触面大,具有很强的包容性,可以融入很多专业助其发展。它的专业特点使它必须顺应时代的发展趋势,不断地汲取新知识以服务其它行业。这也决定了它必定用不“过期”。因此,随着我国工业化水平的不断提高,在新时期会面临新的挑战,要想使其更好地服务于我国现代化宏伟目标,就要求“过控”不断改革和创新以保持先进水平。从某种意义上讲,“过控”专业发展的好坏可以反映出我国整体工业发展状况。化工机械的基本原理可以适用于所有的过程以及相关工业,把“化工机械”拓贵州大学论文
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宽为“过程装备与控制”,为我国工业发展开辟了新前途,必将在新时期焕发出无限活力。
郎宇
过控091班 2011年10月31日星期一
第三篇:过程装备与控制工程专业(范文模版)
过程装备与控制工程专业
过程装备与控制工程专业,其前身是化工设备机械(也叫化工过程机械),50年代由于国家建设的需要在前苏联援建的情况下分别开始在大连工学院、华东工学院、北京化工学院等高校设立此专业。
北京化工大学过程装备与控制工程专业为1958年建校初设置,为国家级重点学科。原为化机系,老三系(注:无机系,有机系,化机系为老三系。)之一。本专业的核心课程《过程设备设计》已被评为国家级精品课程,教学改革成果获2005年国家级教学成果二等奖,在全国本专业中均为首次。本专业有一支学术造诣深,富有创新精神,敬业爱岗的教师队伍。现有中国工程院院士1人,教授9人(博士生导师6人),专业实力雄厚,本校本专业的教学在全国高校中具有示范作用,专业实验室研制的数套专业实验装置已经为大部分国内高校过程装备专业所采用。
很多年过去了,国家决定改变一下专业布局,于是乎就有了过程装备与控制过程专业。官方的解释是既有了设备机器的内容,又有了工艺的内容,还有了控制工程的内容。于是乎本专业成了一个综合性的跨学科的先进专业。表面上专业层次升了一个档次,实际上狗屁不通。1998年改革更名后至今已经10年了。本专业在工艺方面和控制方面到底有多大进展呢?本专业的实际情况如何呢?10年后本专业目前的实际情况是工艺方面和控制方面的内容涉及的很少很少,似乎仅有工业化学和化工原理涉及到工艺学,仅有电工学和过程装备控制技术及其应用涉及到控制学科。事实上工业化学的教学也是很皮毛很科普的东西。工艺完了!而电工学是所有工科学生必修的公共专业基础课程,那么仅有的过程装备控制技术及其应用这一门课程到底怎样呢?事实上该门课程的教学也是比较皮毛比较科普,内容较为浅显。到现在本专业说白了还是化工过程机械。
也许有人会说任何事物的发展总需要一个过程的。实际上从过去到现在,甚至到将来很长一段时间内,本专业的人毕业后所从事的工作只是和控制与工艺沾一点点边儿,知道是什么即可。以工艺方向来说,很多单位在报道后及开始高强度的让新员工大补狂补工艺方面的知识,可见学校在工艺方面的家破学还是存在一定的不足和瑕疵。工艺和控制的东西完全可以作为一个必修的专业基础课程纳入教学范围。而没有必要讲真各专业的名字改的面目全非。事实上专业的系统更名是专业更加远离了应届考生,远离了公众的视野。原专业名字言简意赅,一目了然,不会给考生造成很大程度上的理解困难。正因为如此很多高三毕业生对此专业是丈二和尚摸不着头脑,不明就里。讲了这么多,有点啰嗦。
现在来讲讲什么叫化工设备什么叫化工机械。化工设备(也叫静设备)指那些在化工厂工作时其主要部件处于静止状态的设备,如换热器,塔器,各种储罐,各种反应器,以及管道。化工设备基本不需要外界提供动力即可工作(反应器除外,因为牵扯到搅拌的问题)。化工机械(也叫动设备)是那些工作过程中处于动态的机器,如离心泵、轴流泵、真空泵,压缩机,离心机,各种过滤机械等。它们需要外界提供大量的动力来源,是整个工厂中能耗教多的部分。现在再来讲本专业是干什么的。以上讲了这么多设备与机器,而过程装备与控制过程专业就是涉及到这些化工设备与机器的设计,选型,维修,改进等的工作。
本专业所涉及得到的课程知识大多以力学和机械学为主。所学课程也体现了这一特点。课程涉及到A公共基础课:如高等数学,英语计算机,C语言,Vb等;B专业基础课:如机械制图,理论力学,材料力学,流体力学,粉体力学,弹性力学,热力学;机械原理,机械设计等;C专业方向课:化工原理,流体机械,过程设备设计,过程装备控制技术及应用等。
本专业在本科阶段划归到机械学一级学科下,而在研究生阶段却划归到热能与动力工程一级学科下。由此可见专业之怪。
二.专业就业领域及前景
过程装备与控制过程专业就是涉及到这些化工设备与机器的设计,选型,维修,改进等的工作。
本专业的就业领域很广泛。涉及到国民经济的主要领域,诸如:
1石油化工(提供国民经济发展所需的的绝大部分原材料);
2煤化工(未来强势的能源行业);
3精细化工(如化妆品,洗涤产品等日用品);
4无机化工(提供大部分化工生产所必须的二次原材料)等化工部门;
虽然石油越来越紧缺了,但是咱们这一辈子人应该不成问题了。话说回来了,石油工业结束了还有煤化工呢,煤可还能再用几百年呢。没有了石油,其他化工领域不也大有用武之地吗?!
5机械制造行业(装备制造业是一个国家的脊梁,决定着一个国家根本的制造水平。本专业的基础就是机械学的知识。一个国家的所有生产部门都必须依赖于机械制造业所提供的原始制造设备,所以说它是国家的脊梁。当前我国正在大力的发展装备制造业,十一五计划乃至以后几个五年计划这一主题始终不会发生太大的变化。
6核电企业(未来最具发展潜力的能源行业,核电厂中需要大量的换热器以仅进行降温,而这正是本专业的强项。);
7医药(重要性不用说了。医药领域应用了大量的过滤分离机械和换热设备以及流体输送设备。);
8食品(民以食为天嘛)。
9军工行业(一般人很不容易进哦,而且手续很麻烦哦)。
10环保行业
粗略的看一下,以上诸多行业中的企业大多数企业仍然是国有独资或者国有控股的公司。这些公司的福利待遇好,较为稳定,使很多求职者梦寐以求的供职单位。
本专业涉及到的领域绝大多数为国计民生的传统工业部门,人才需求量大,人才的培养周期较长,越老经验越丰富,也就越值钱。这些传统的部门在未来几十甚至上百年仍然将会是国民经济的基础。然而这些国民经济的基础行业国内在许多方面的国产化水平还很低,很多时候仍然需要购买国外的设备。国外对我们实行技术垄断,使得我们只能购买他们的产品。这样产品的成本大大增加,很不利于国民经济的发展。
本专业虽然涉及面广,但是基本分为两大类:一类搞设备和机器的设计,选型,我们称之为
学术派;一类搞设备的维修,故障诊断排除。前者多在设计院,工作环境相对好一些,而后者多在工厂生产一线,环境相对较差一些,但工作经验更加丰富,时间更强,我们称之为工程派。本专业的起薪相对于其他行业的工作相对较低。要耐得住寂寞,耐得住孤寂。不要只看重眼前的薪酬水平,尤其是对于那些想长远在这一行业发展的人。学术派的薪酬开始较低,基本工资也较低,但随着工程项目的增多,随着各种项目会有各种各样的收入流入腰包。而工程派收入就比较稳定,一般就是基本工资+奖金+福利这些基本模块。几年以后的收入也比较可观。
三.一点忠告
许多人不喜欢本专业,源于不了解本专业。为什么要上大学?因为想找个好工作。为什么要找工作?不就为了吃饱穿暖幸福生活。其实就是这么简单。那么又何必要转来转去呢?当四年以后甚至7年以后你发现,转到了自己喜欢的专业毕业后却找不到工作,那又何必转专业呢?!当4年或7年后你的没有转专业的同学都已经工作,而你仍然在一家一家单位的碰壁。那是你的心境又如何呢?
本专业绝对是化大就业最好的专业,No.1绝非浪得虚名------只要你大学四年不是门门功课补考门门功课重修、只要你的学分绩点还说得过去,你就能找到工作。
在此,要提醒所有本专业的女生。本专业对女生而言不是特别的合适,尤其是对工程派而言。所以很多工厂企业都不愿意招收女生。对于本专业的女生,个人观点是:稳打稳扎,找准目标,有所建树。由于种种原因本专业的女生在就业上存在一定的难度,所以女生就得比男生付出更多。(没有办法,社会因素太多了,我们也不想。)大学四年里最好将基本功练扎实了,同时做出一些有亮点的事情,不论是社团工作还是学习科研,还是自主创新的项目,都应该又一些地方成为你的强项。这些方面一定要有一些亮,否则在你找工作的时候你就难了。
四.专业相关课程的介绍
A公共基础课:公共基础课大多数工科专业都差不多,诸如英语,高等数学,政治理论等科目,在此,重点说一下三门课程。
英语:大学的英语完全就不是高中那个样子了。大学的英语实在培养你的应用能力,该掌握的语法知识早就在高中让你掌握了。如果在语法上存在问题那就只能自己补习了。始终记住:应用!永远不要说什么在未来汉语就将占据世界主流语言的地位。记住多掌握一门语言总没有坏处,总会让你比别人有优势。何况在目前的社会状况下英语仍站在世界上占据主导地位。笔者的英语一直不太好,所以在此就不必要探讨如何学习的问题了。
高等数学:这是一门让无数学子为之欢喜为之忧的课程。工科的所有有关计算的推理的知识,无一不是用高等数学的知识来进行推倒的。所以,高等数学的重要性也不言而喻。这一点随着课程以及工程实践的深入各位会慢慢了解的。总之一句话:好好学习高等数学,即使你不为考个高分也可以为了以后的考研做个小小的准备吧。高等数学重在学习其思想,这是灵魂之所在。
C语言:对于一般的工程人员而言会一两门编程语言总没有什么坏处。目前越来越多的工程应用软件都有相关的C语言接口。实际中遇到的很多问题完全可以采取变成解决,尤其是
对于搞设计的人员而言,很多相似或者相同的东西采取编程可是效率提高很多。即使不是设计人员,程序化的设计思路设计思想对于工作中一些问题也具有促进作用。
B专业基础课:专业基础课涵盖范围较广,在此直说一些较为重要的课程。
机械制图:本课程主要讲述画法几何学的只是,讲述零件图装配图的表达方法,常用不见得表示方法。其要点就是一个字:练。只有多画多练才是最佳途径。之所以排在第一位,是因为这是整个专业的核心基础,是基本工具。日后不管是学术派,还是工程派都需要以此为工具进行设备的设计、安装、调试、维修等。因而,这一门课程是大一时的重中之重。有一些人大学四年上完了居然不会画零件图装配图,这就很麻烦了。
理论力学:本课程主要讲述物体的运动规律,包括惯性系下的质点静力学,质点运动学,质点动力学和非惯性系下的一些简单概念。本课程基本是高中力学部分的延伸与深化。课程本身的学习难度不大,较容易上手。日后用到的也仅是一些基本概念和方法,深层次的理论用不上。个别学校的考研科目需要考察该课程,如哈工大,北航,北理工。授课教师为崔文勇老师,此人讲课幽默风趣,颇得学生喜欢。他是北区办主任,很牛的哦。
材料力学:这是专业基础课中的核心内容。本专业毕业生在工作中的设计以设备的强度设计为主,所以对于本课程就需要尤其的注意。该课程主要讲授各种材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切性能,以杆件为主要研究对象。不难,但是要用心学。该科目也是部分学校考研的必考科目,如北京化工大学等。授课教师一般为任世雄。
流体力学:由于本专业侧重于实用性,所以本课程不会像理科那么难。对于工科而言只需要明白一些基本的概念以及基本概念的推导,和怎样应用这些东西即可。本课程主要是为以后的化工原理和流体机械做铺垫。由于流体力学的延伸性较强,且应用范围较广,因而可以适当的加大学习力度,可以为以后的转行做一个铺垫。授课教师为机电学院院长。
热力学:这一门课程着实让N多同学头疼不已。之所以头疼是源于他的抽象。本课程主要讲授物质的热力变化过程中各种状态参量的变化情况。是高中物理热学部分的深化,如果普通物理学的好一点的话,这一课程可无大碍。该课程是为以后的流体机械打基础做铺垫。前面已讲了,本专业在研究生阶段属于热能与动力工程一级学科,所以本课程又显得尤为重要。授课教师马润梅。
机械原理&机械设计:这两门课是专业基础课中的核心课程。内容包括机械的构成原理,基本的各种机械零件的原理、构造、性能等,如齿轮,螺栓,轴承,以及一些基本机构的原理和性能。这两门课程的重要性也是不言而喻。它也是很多高校机械类专业考研的专业课必考科目。授课教师张有忱。
工程材料:该课程讲述工程应用中各种材料的性能,尤其是各种金属材料。本课程为后续的专业设计选材打基础,因而应当重点关注。你可以不必要关注具体的原理,但要会用,知道如何选取各种材料。
机械制造加工工艺:作为机械类专业这是一门必须知道的知识。本课程讲述传统的机械加工工艺如车、铣、刨、磨、锻、焊、铸、钳等九大门类的加工工艺,以及现代机械加工工艺如线切割,数控加工,激光雕刻等。
C专业方向课:
化工原理:讲述化工过程中基本的一些单元操作过程,包括流体输送,传热学,过滤分离,气体吸收,蒸馏,蒸发,固体干燥等内容。本课程应用范围较广,涉及到多门课程的内容,可以起到穿针引线的作用,因而需要多多留心。并且,该课程在日后的工作中也会经常用到。课程涉及到流体力学,过程设备设计,流体机械,热力学等课程的内容。授课教师一般为化工学院老师
流体机械:讲述流体输送机械的一般性原理,构造,工作过程等,具体包括:泵,透平式压缩机,活塞式压缩机,离心机,过滤分离机械等内容。本课程讲述化工设备机械中的动设备,课程的理论性及实践性均较强。如果日后想在动设备领域有所发展,该课程就需要好好研究一下了。授课教师一般为机电学院马润梅,范德顺。
过程设备设计:讲述化工设备机械中的静设备部分,主要包括换热器,塔器,储罐,反应器的设计。课程前一部分为力学分析部分,较为艰涩,后面一部分比较简单。全部开卷考试。授课教师钱才富,段成红。
过程装备控制技术及应用:本课程就是专业名字中的“控制”二字所涉及到的部分了。实际上课程讲的东西都不太难,深入浅出,开卷考试。讲述控制过程的一般原理,控制过程的常用仪表类型。授课教师戴凌汉。
该专业 以过程装备设计基础为主体,过程原理与装备控制技术应用为两翼的学科交叉型专业。所培养的学生能够具有较强的过程装备、机械基础、控制工程、计算机及其它基础理论知识,具有较好的工程技术基本素质和综合能力。培养目标是具备过程机械与设备设计及其控制理论,并具备研究开发、设计制造、运行控制等综合能力的高级科学研究和技术人才。
过程装备分为两大类:①化工机器。指主要作用部件为运动的机械,如各种过
滤机,破碎机,离心分离机、旋转窑、搅拌机、旋转干燥机以及流体输送机械等。②化工设备。指主要作用部件是静止的或者只有很少运动的机械,如各种容器(槽、罐、釜等)、普通窑、塔器、反应器、换热器、普通干燥器、蒸发器,反应炉、电解槽、结晶设备、传质设备、吸附设备、流态化设备、普通分离设备以及离子交换设备等。化工机械的划分是不严格的,一些流体输送机械(如泵、风机和压缩机等)。
控制工程指对过程装备和及其系统的状态和工况进行监测,控制,以确保生产工艺有序稳定运行,提高过程装备的可靠度和功能可利用度。控制工程是结合现代自动化技术,是现代自动化先进技术与化工机械相结合的,提高了设备的效率。
主要学科有工程力学、化工原理、机械原理及机械零件、电工与电子技术、微型计算机原理及应用、热加工工艺基础、热加工工艺设备及设计、检测技术及控制工程、自动控制原理、机械设计基础、过程流体机械、过程设备设计、过程控制工程、电机及控制技术、电子线路设计、工程热力学、工程传热学、测量与控制仪表、工程流体力学、CAD/CAM基础。
第四篇:化工过程机械专业又称过程装备与控制工程专业
化工过程机械专业又称过程装备与控制工程专业,这个专业很热门。真好手头有这个资料就给你了。
开设机械类过程装备与控制工程专业的院校名单
中国高校指南
[北京] 清华大学、北京化工大学、石油大学、北京联合大学、北京石油化工学院、北京工业大学
[天津] 天津大学、天津轻工业学院、天津理工学院
[河北] 河北工业大学河北科技大学
[山西] 太原理工大学
[内蒙古] 内蒙古工业大学
[辽宁] 大连理工大学、沈阳化工学院、辽宁工学院、抚顺石油学院、东北大学
[吉林] 吉林化工学院
[黑龙江] 齐齐哈尔大学、大庆石油学院
[上海] 华东理工大学、上海应用技术学院
[江苏] 南京工业大学、江苏石油化工学院
[浙江] 浙江大学、浙江工业大学
[福建] 福州大学
[江西] 南昌大学
[山东] 山东大学、青岛化工学院、山东科技大学
[河南] 郑州工业大学、郑州轻工业学院
[湖北] 武汉化工学院
[湖南] 湘潭大学、南华大学
[广东] 华南理工大学、茂名学院
[广西] 广西大学
[四川] 四川大学、四川轻化工学院、西南石油学院
[贵州] 贵州工业大学
[云南] 昆明理工大学
[陕西] 西北大学、西安交通大学、西北轻工业学院、西安石油学院
[甘肃] 甘肃工业大学
[青海] 青海大学
[宁夏区] 宁夏大学北方民族大学
[新疆] 新疆工学院、新疆石油学院
而过程装备与控制工程是集机械工程、化学工程和控制工程等多学科于一体的交叉专业。强调以计算机应用为平台,使工艺、装备和控制紧密结合,侧重于阀门密封、低温与制冷、压力容器等过程装备与控制成套技术的设计开发及应用。过程装备与控制工程专业的同学接受了正规的机电一体化训练,具备机械设计、电子控制和管理等各方面知识,是企业和研究机关的抢手人才。
第五篇:《过程装备与控制工程进展》课程论文
2012-2013学年《过程装备与控制工程进展》课程论文
很高兴能够在大三的上半学期修读了郑水英老师开设的这门课程,短短的八周时间让我们接触了化机所几乎所有研究领域。虽然由于专业知识所限,有些内容一时难以消化,但是我想这门课程无疑有助于刚开始接触专业课的我们选择自己感兴趣的研究方向。下面我就结合一些老师主讲的内容谈一些自己的感受和体会:
1、许忠斌教授《过程装备微纳米技术》
许老师主要从“纳米与纳米技术”、“纳米技术的发展与应用”、“微纳米过程装备技术进展”三个方面来展开他的研究领域。许老师简单地阐述了纳米的定义、发展,并以理查德费曼的假设和“物质在纳米层级发生质的飞跃”这一现象为基础,追溯了纳米装备技术的历史以及两种典型的代表—微电子元件和微型计算机。老师指出了几个纳米领域极具研究价值的领域,包括:分子计算机、纳米激光器、光催化剂等。而目前应用较为广泛的也有微米技术,即在微米层级上的材料、控制、测量、设计、制造等的交叉学科。微化工领域的微型设备自1981年提出“微通道散热器”概念以来,显示了独特的优势,包括等温、选择性、柔性生产、安全、占用空间小,以及微反应器的应用。微反应器目前已经可以用于实验室中的多级合成反应。而微流体混合器刚好与我做的国创项目有紧密的关联,所以引起了我的兴趣。许老师讲到流体系统的发展趋势是微型化、便携化与集成化,而且微混合器是微流控系统组成的重要组成。微混合器分为动态和静态混合方式,而且超声波振动具有高能量输出和操作简单等特点,应用也越来越广泛。最后,老师展望了未来的微型装备领域,包括高效传热传质反应设备(微反应器、微换热器、微混合器)和精细高值化学品生产(易燃易爆、强放热快速反应)等。
2、杨健副教授《化工过程集成反应分离装备技术进展》
杨老师主要从分离模型、建模方法、多元分流式集成反应分离装备和微反应分离器件设计。杨老师的研究领域主要是在最高的反应转化率和最好的分离效果之间找到最佳点,并提出了一种可控反应器和可分离色谱反应集成的新型化工装备技术,反应单元与分离单元相连通,分离单元主体由两个或两个以上结构、功能和配置等同的单元设备组成,每个单元设备有二对或二对以上物流进出管路,分别配备开关式自控阀,任一瞬间,每个单元设备中,只允许有一对物流管路开通,按给定时段,物流管路同步切换一次,切换后新开通的管路向同一个方向推进一个单元设备,周而复始地循环操作,实现多组分连续一体化集成反应分离。目前连续分离技术包括连续反应精馏、萃取精馏、连续分离结晶和分离集成、连续固定床反应等,而其中的连续色谱分离技术已经在石油化工、精细化工、医药的制造以及手性异构体、同系化合物、氨基酸、糖类等的分离中起到了重要的作用,但是精密的设备和复杂的操作限定了其更大规模的推广,所以我认为如何简化设备和操作流程是未来的一个研究领域。杨老师着重讲了固定床色谱分离技术,这种技术基于两种组分对于吸附剂的被吸附能力不同或在色谱中内的流动速度不同而产生分离,但是由于不能连续进样品,造成效率较低;而连续进样的连续色谱分离包括真实移动床和模拟移动床,模拟移动床分成吸附、提取、解吸和提余四区,定期改变物料和解吸剂进口和和各产品出口位置,模拟出固定相相对于流动相的逆流运动,产品回收率和利用率较为理想。杨老师还讲了化机所目前的多元集成式反应分流装备,同时认为目前国内浙江大学、主要还是集中提高色谱分离的应用范围、优化分离条件等方面,与国外的UOP、Simens所制作的SMB及
相关实验相比,我们的研究领域可以进一步拓展。而在分离模型的数学建模中,一般有两种途径:通过真实移动床模拟和通过固定床方式模拟,设计三种相,包括:颗粒相之间的流动相、颗粒的微通道粘滞相、颗粒中的固相。最后,杨老师所讲的“微射流中反应器中的流动与热质传递模拟研究”引起了我的兴趣,我在课下和老师讨论了这个方向的一些知识,大受启发。
3、曾胜副教授《过程装备数字化设计与控制技术》
曾老师所开设的《控制工程基础》是化机的必修课,同时曾老师也是机电一体化的专家。曾老师主要讲了《全自动平衡机的设计和实现》,介绍了这一典型的过程装备数字化设计过程和数字化控制系统的设计与实现过程。同时,还介绍了数字化设计所涉及的各种应用软件、硬件及及用户程序以及所解决的关键技术问题。这是我首次接触全自动平衡机。电机转子是各类电机不可或缺的部件,然而转子在生产中会产生较大的初始不平衡量,所以要对转子进行动平衡,以往的手工校正精度低,生产效率底下,但国外的自动平衡机又价格昂贵,所以一种性价比较高的国产全自动平衡机便应运而生。设备主要分类两类系统:机械系统和控制系统设计。机械设计主要包括:结构功能设计、几何建模、虚拟装配、刚度强度计算、运动干涉分析、图纸设计,而数字控制系统的设计包括控制系统架构、传感器配置、变送器、控制器、执行机构、信号检测、信号处理算法、控制算法、数学模型和程序设计等。我感兴趣的领域,一是机控一体化,这也是过程装备的未来发展方向之一,另一个是在控制器中单片机(MCU)、可编程控制器(PLC)和工控机的使用。目前全自动平衡机的改进方向主要集中在四个:不平衡量的测量、不平衡量的定位、将偏心换算为深度的数学模型及优化方法以及刀具的自动定位。尤其是刀具的自动定位,由于解决不好所以五爪、六爪机械手在实际中无
法应用以提高效率。然而,尽管国产化的该型设备已经有了良好的技术和市场基础,但是核心部件仍然严重依赖于进口,尤其是可编程控制器PLC、伺服电机、气动元件和导轨丝杆,国内生产的质量很差,所以曾老师也对我们提出了希望,希望我们能够在这些领域多做研究。
4、刘宝庆副教授《新型高效节能过程装备》
刘老师首先说明了过程节能的必要性,国家《节能中长期专项规划》中明确指出,节约和替代石油工程、余热余压利用工程、能量系统优化工程都与过程节能有关。现有的节能思路是:运用过程集成技术,以节能为中心,优化工艺流程。其中“开发低耗高效单元设备”我认为可以与许老师的“微设备”有机地结合起来。刘老师以热法磷酸生产节能改造为实例,说明二步法燃烧水合方法由于分别在燃磷塔和水化塔中进行,而且塔壁均采用水夹套结构,所以燃烧热可以充分地带走,冷却水也可以循环使用,而且酸的纯度可以提高到99.9%。刘老师还讲了“废轮胎热裂解工艺与关键装备开发”和“间接加热式干燥设备的开发和推广应用”两个节能实例,在这里我还想着重谈一下老师讲的“搅拌设备的节能设置”。这种改进体现在两个部分:夹套和搅拌器,夹套主要用于加热和冷却,搅拌器主要用于对物料的混合、反应、溶解和悬浮等操作。最后,刘老师要我们坚持“开源+节流”、“改造+创新设计”相结合原则,考虑大型化、微型化、集成化、模块化、智能化等设计理念。
5、吴大转《离心泵瞬态工作特性研究与应用》
我们在《化工原理》中粗略地学习了泵和相关应用,吴老师让我们的这种认识更加深化。吴老师从“离心泵的概念与应用场合”、“涡轮泵发射技术研究-瞬态特性应用”、“瞬态推进泵模型开发”等方面进行课程。尤其是在离心泵的瞬态
性能研究中,用到了有限单元法的相关知识,让我感到可以做到学用合一。总之,《过程装备与控制工程现代技术进展》是我迄今为止上过的最有趣、最令我受益匪浅的专业课,也祝这门课程越办越好!