经典化工工艺流程范文

导语：如何才能写好一篇经典化工工艺流程，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】电网工程；遗留问题；精细化管理；应对策略

随着电力需求的增加，我国电力建设脚步也逐渐加快，在此过程中，供电企业工程项目管理水平显著提升。然而，电网规模和数量的增加、企业管理模式的转变以及企业管理要求的不断提高使得电网工程建设实际工作中管理简单粗放、精细化管理不足的问题更加突出，导致各项管理制度流于形式，制度执行力度不够。电力基建是为生产服务的，而生产则是为营销服务的，如果电网建设中的遗留问题没有得到及时解决，不仅会对工程进度和质量造成影响，还会对电力生产和电力营销工作带来负担，最终影响企业整体效益。为此，我们有必要站在战略高度，明确精细化管理目标，充分运用精细化管理思想消除电网建设遗留问题，为企业创造出更高价值。

1 电网工程建设遗留问题存在的原因

电网工程建设遗留问题存在的原因来自多方面，主要表现在：设计不合理，深度不够，造成实际施工中设计变更问题较多；施工单位管理水平较低，没有对工程施工过程实施全面有效的管控，施工队伍素质参差不齐，实际施工中容易出现失误，未能按照高质量要求完成工程建设目标；物资供应进度相对滞后，未能及时跟上工程施工需求；存在较为突出的青赔问题，需要得到政府的大力支持；电网公司的生产运行部门没有及时介入基建工程建设中；停电时间协调存在矛盾，导致一些需要停电作业的项目实施无法顺利进行；电网工程建设管理人员的管理水平有待提升；未做好财务管理或是资金有限，导致资金预算金额不足。

2 电网工程建设遗留问题精细化管理的目标和方法

2.1 目标

电网公司决定开展精细化管理项目首先就应当明确精细化管理目标，我们可将其定为：运用精细化管理思想和理念实行专业化、规范化、集约化和精细化管理，发现问题，并对工作流程进行改进，寻求解决方案，消除现有的人力和其他有形资源浪费，努力实现管理的高效率和高效益；保证各项工作流程的安全、规范、科学、合理；将电网基建工程建设中遗留的问题予以消除，提高工程建设质量，保证竣工后工程的零缺陷，为提升电网架构、提高电网生产运行能力提供强有力的保障。

2.2 方法

首先，由公司组建办公室牵头，成立精细化管理项目小组，主要职能部门共同参与，按照计划和分工对电网公司的发展策划、基建工程建设、电力生产、电力调度、电力营销、人力资源、资金、物资等主要部门以及有关基层单位进行调研，梳理近年来精细化管理的成效，分析当前管理现状，提炼核心价值创造流程和关键节点。其次，针对电网工程建设项目制定详细的进度计划表，引入“二十四节气表”项目管理理念，确定通用性实施模型，形成精细化管理总体思路和改进方案，全面开展精细化管理活动；再次，以业主项目部为实施主体，充分发挥管理职能，配合小组进行日常协调管理工作，对工程进度进行严格控制，对各个关键节点进行有效管理，确保每个节点都能按计划完成，实现工程项目零缺陷投产。在精细化管理方案的实施中，既要保证具体方案的落实，还要在实施过程中总结经验，改进思路，形成新方法，力争精益求精。衡量精细化管理成效指标为：工程竣工验收发现的遗留问题的数量大幅度减少，问题得到及时整改，电网工程按期投产并零缺陷移交给生产运行部门。

3 应对策略

3.1 质量监督部门要充分发挥自身监督作用

对于电网工程建设遗留问题的精细化管理，质量监督部门可发挥自身监督作用，进行中间控制，确保工程质量。质监站在受理质检申报后，先确定质监工程师，制定全面的质量监督计划，在监理单位检查和建设单位验收后，再次进行过程检查，发现质量不合格的节点，及时整改；投运前再进行一次检查，工程合格后可签发质监签证书。

3.2 生产运行部门要介入基建工作

生产运行部门是电网工程和电力设备的直接使用者，最清楚需要什么样的运行设备，也知道工程建设要达到什么样的效果，因此，生产运行部门应提前介入基建工作，对工程质量和施工工艺进行有效控制；开展创建样板工程年度评比活动和工程建设规范管理“登高”活动，以此为载体，充分发挥业主项目部的管理职能，争先创优，加强工程现场管理；把好设计关，使设计具备一定深度，同时参与变电站和线路可行性研究评审活动，积极提出建设性意见；与施工单位和监理单位共同参与到工程施工图纸会审工作中，针对需要改进的问题提出意见，设计单位则要及时反馈并落实意见；参与工程建设的协调管理工作和工程的阶段性验收工作，提出改进意见，施工单位则要及时落实改进措施；在电气安装阶段，生产运行单位要派具有丰富工作经验和专业技能的运行人员进驻施工现场，跟踪施工人员的培训学习。

3.3 其他建议

对各个参建单位比如设计单位、施工单位、监理单位等提出更高要求，从管理和技术上提升参建方的整体水平；要求各个有关部门的人员提前介入，对业主项目部的管理和监督检查工作予以配合，建立切实有效的工作机制；积极争取相关领导、各相关部门以及政府的支持，使电网工程建设中遇到的青赔、民事问题能够得到有效解决；加强对承包商的管理力度，不管是在承包商的资质审核方面还是整个管理过程，各个项目经理都要做好沟通协调工作和工程前期准备工作；多方面协调和沟通，提高设计人员、施工人员、管理人员、监理人员等的思想认识，保证其具备较高的执行能力。加强安全质量管理，在管理的各个阶段全面实行标准化管理，明确时间节点和工作任务，细化措施，落实责任，同时，明确数量、质量、产出、工期等的要求，确保各项工作都能够保时、保质地完成；通过基于电网工程建设精细化管理的创新和实施，及时进行效果评估，扭转简单粗放的管理局面，推动企业在短期内实现标准化、精细化和信息化水平的快速提升，使工程能够自然成优。

4 结语

精细化管理是一种管理意识和管理理念，其主要目标是最大限度减少管理所占用的资源，降低管理成本，它是公司实行一体化、专业化、集约化和规范化管理并实现企业高效管理、高效运行的主要手段。我们必须站在战略高度，紧紧围绕电网发展主线，以中长期发展为统领，以创先为载体，积极推行精细化管理，实现电力基建管理模式的转变，保证基建工程的安全，打造出一批高质量、高水平的电网工程项目，为我国电力行业的发展和社会的进步做出贡献。

参考文献：

[1]郑豪彬.电网工程建设遗留问题的精益化管理分析与对策[J].科技资讯，2012（25）.

[2]乐勋.电力工程建设项目精细化管理研究[D].华北电力大学.2012（12）.

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首先，化工设计可以培养学生的专业综合思考能力。化工设计是化工专业综合性最强的课程，需要学生集成化工原理、化学反应工程、有机化学、物理化学、无机化学、化工热力学、化工设备、化工仪表与自动化及化工技术经济等众多课程知识。在学习化工设计的过程中，把各学科知识融会贯通联系起来。如化工设计中设计产品生产工艺，就把无机化学，物理化学，有机化学联系起来，而对工艺流程进行物料衡算和能量衡算则要充分利用化工原理、反应工程、化工原理，化工热力学等课程的内容。通过化工设计的课程的学习，培养提高学生对化工各专业课程知识点的综合理解能力。第二，化工设计可以培养学生的创新能力。进行一个化工过程的设计是一项全面而系统的探索过程。通过设计的规范训练，使学生了解科研创新或者工程创新的过程和方法，学会利用网络资源、文献检索及数据调研，通过实验设计或者工艺设计，了解实际化工过程的流程和发现工程生产中的问题，分析并解决问题[3]。第三，化工设计可以培养学生的实践能力。学生经过大学理论课程的学习和实验课程的锻炼，具备了初步的动手能力。但是很多学生在大二、三年时还不知道化工这个专业要做什么，学这些课程是为什么，有什么用。这是因为在前面各个单一的课程学习过程中，这些理论知识和实践能力没有综合起来，因此通过化工设计课程的学习，一方面可以使学生具有学习化工设计方面的能力，另外一方面则可以使学生具有将所学的理论知识运用于实际生产和工艺设计的能力。

2培养化工卓越工程师的《化工设计》课程改革

2.1优化课程内容，提高学生学习兴趣化工设计这门课程的传统教学模式为采用板书及幻灯片课件播放等对知识进行讲解，本课程涉及的知识比较复杂，课程内容与实际联系紧密，学生由于缺乏实际工程概念以及对课程知识点缺乏认识，所以不能深刻理解这门课的重要意义，也失去学习本门课程的主观积极性[4]。学生平时课堂上不能完全投入到听课中，期末时则只能靠考前的突击复习应付考试。这样的教学效果欠佳，在本门课的教授过程中需采用更丰富的教学内容。在备课过程中不仅要鼓励教师将文字、声音、图像、动画等多种媒体组合在一起，这些直观的信息可以提高学生的学习兴趣和效率。另外利用CAI(计算机辅助教学)备课直观、生动的特点，可以使学生直观、深刻的认识反应器的基本模型(包括全混流、平推流、置换流)、化工厂车间的布置图、化工厂三维管道模型等内容，克服学生实际工程经验缺乏的缺点。此外，还可以利用卓越工程师培养计划合作企业的资源，在学生认识实习、生产实训实习等实习中认识实际生产装置，并聘请的企业中工程师对实际生产过程进行讲解，使学生真实了解到工厂的工艺流程及设计、优化的思路。此外，理论教学过程中讲解知识点时引入一些经典的实际生产案例，且让学生课前先查阅资料，课堂中进行考察，提高学生的学习效果；而且可以在教学过程中，与全国大学生化工设计竞赛联系起来，通过教师讲解获奖的作品，或是让学生分析评价各个作品的优缺点。在分析评价过程中，教师总结作品中与课程相关知识点并进行分析，拉近理论与实际化工设计中的距离，加深学生对相关知识点的理解能力；在课程讲解的过程中也可以联系教师的实际科研项目，提高学生理论与实际结合的实践能力，使学生了解利用课程的知识对社会创造的经济及社会效益，提高对本课程的兴趣。

2.2更新教学方法，加强化工设计软件的学习在目前的化工设计行业中，计算机的应用几乎贯穿化工工艺开发和设计的全过程，计算机软件辅助化工设计已成为基本的手段。因此，辅助化工设计专业软件成为化工设计人员必须掌握的工具，如AutoCAD可进行流程图(PFD和PID)、设备装配图、车间布置图和全厂总图的绘制等。另外，化工设计涉及的化工过程分析与流程模拟及优化，换热网路设计等问题都具有过程复杂、计算量大等特点，计算机软件成为主要的辅助工具。如用于大型通用流程模拟设计的AspenPlus、ProcessII软件，能对工艺过程进行严格的能量和物料计算，通过过程模拟，计算主要物料的流量、组成与性质；也可用于工艺流程的优化和全厂系统能量的优化配置和综合利用，进行相应的经济技术指标的衡算。另外还有PDMS软件，可通过建立三维模型，真实的模拟和显示正在设计中的化工装置布置和建设情况，从而发现所设计的工厂在设计、配管和布置等过程中可能出现的问题，在化工厂动工前的设计阶段提前解决潜在问题，到达规避施工风险和提高设计质量的目的[5]。因此，为了提高学生的计算能力、分析能力和解决实际工程问题的能力，使学生在毕业后走向工作岗位时能尽快适应工作环境，化工设计课程应安排安排一定学时的上机教学，在软件教学过程中通过化工过程模拟软件提供的对工程设备、流程进行分析、改进以及再合成的环境，激发学生大胆探索和创新的兴趣，使学生获得创新实践能力与流程设计能力的训练。

2.3考核方式和考核内容的改革化工设计课程传统的考核方式为“期末考试成绩+平时课堂成绩”确定学生最终成绩[6]。但本课程具有的学科综合性强、与生产实践的结合紧密、涉及化工设计软件多等特点，使得传统的考核方式没有取得好的效果。大多数学生平时上课没有完全投入到听课中，只靠期末考前的突击复习来应付考试。即使通过了期末考试，也没有理解课程的意义、掌握课程涉及的知识点和培养出化工设计能力。因此，对课程的考核方式和内容可以进行一定程度上的改进。如对学生的考核应在各个教学环节过程中进行，包括上机考核、课堂讨论评分、工厂实习现场考核、期末试卷成绩几个部分。另外期末考试试卷的内容中，不应仅包括基本概念、基本理论知识，还要与工程实际联系紧密，要有围绕工厂实际数据的题目，还应有开放式的题目，给学生以充分发挥的空间，使学生能够真正地理解和掌握设计相关的知识点，而不是仅仅记住，这对培养合格的卓越工程师也是至关重要的。

3结论

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关键词:化工工艺设计;实践环节;教学改革

为适应国家战略发展需要，2013年教育部、中国工程院联合出台了《卓越工程师教育培养计划通用标准》，为高等院校培育工程技术人才提出了新的标杆，也提供了新的契机。在众多工科专业中，化工专业涵盖过程工业的各个部门，对高质量各类型的工程技术人才需求十分迫切。化工工艺设计课便是培养化工专业优秀工程技术人才的一门不可多得的课程，在高等工程教育的深化改革中越发展现出其在本科教学课程体系中无可替代的作用和地位。

1化工工艺设计课简介

化工工艺设计课(以下简称“工艺设计课”)目前在国内大多数设立化学工程与工艺专业的院校都有开设，一般安排在本科四年级，是在学生学完专业基础课之后，综合运用专业基础课、制图以及经济、安全等方面的专业知识解决问题的一次训练，更能够迫使学生从做题的情境切换到工程实际的情境，因而能加快学生的思维向工程思维转变，能切实提高学生处理工程实际问题的能力。因此，与本专业的理论课相比，工艺设计课在优秀工程技术人才的培养方面具有独特的优势。然而，由于多种原因，工艺设计课还存在着不少问题，这门课的优势还远未被充分发掘，应有的教学效果还远未达到。

2工艺设计课存在的问题及原因剖析

纵观国内开展工艺设计课的高等院校，目前该课程教学过程中发现的主要问题可归纳为以下五点。

2.1设计要求和难度一降再降

工艺设计课教学效果难以达到预期，很大程度上源于设计要求和难度的一降再降。一方面，信息时代生活节奏越来越快，压力越来越大，很多本科生为了提高自己的竞争力，不得不分心考研、考证、实习、联系出国、进实验室、参加学生工作和社会实践，难以专注于专业课程学习本身。因此，学生们能真正投入到工艺设计课中的时间越来越少。例如，每年都有大量学生参加考研，考研之后紧接着就是毕业设计，使得学生很难充分重视工艺设计这门课。另一方面，化工设计工作量巨大，真正的设计从来都是团队共同作业才能完成。但在实际教学中，为防止学生抄袭而催生的“一人一题”的强制要求，也使得教师很难提出由多人共同完成一个设计任务的设想，因而也不得不降低对个人的要求和难度。

2.2设计题目缺乏精心设计

设计题目的合适与否对教学效果影响甚大，但从目前情况看，不少设计题目缺乏精心设计，衍生出如下几类问题。(1)与《化工原理》、《反应工程》等经典先修课程脱节严重。近年来，有一部分带设计课的指导教师认为，设计应该做真题，不应该做所谓的“假题”，甚至于设计题目就是指导教师团队正在做的工程项目。这就使得设计题目中所涉及的核心反应和分离单元经常不是经典的反应器和单元操作(如吸收、精馏)，有时会大量涉及气体吸附、膜分离、结晶、离子交换等非传统的化工的单元操作，有时甚至还因为新技术保护的原因无法获得设计所必需的数据。此外，即便有些题目来源于经典的传统化工工艺，但如完全忠实于实际项目，没有必要的简化处理，也必会造成工艺系统过于庞大、题目过于复杂，使学生感到一下子难以承受，不利于短学时性质的工艺设计教学。(2)“一人一题”设计的考虑不够周全。“一人一题”的初衷是限制学生抄袭。然而，很多设计题目，设计变量很少，甚至只有生产强度一个变量，使得学生的设计题目之间没有本质区别，无法杜绝学生抄袭。只要有个别学生做出来，其他学生只需简单地线性变换，仍可效仿，无需经过足够的个人思考。(3)未充分体现“整体设计”，仅是单元操作的简单组合。工艺设计课的工艺计算过程，应充分体现过程、工艺的整体设计。然而，目前的许多设计题目，其设计条件没有涉及单元之间的耦合，使得学生无需深刻认识过程和全流程，便可迅速进入到各个单元操作的计算阶段，其教学效果约等于化工原理课程设计，缺失了对学生大局观的培养。

2.3缺乏高效的“过程管理”

目前很多院校完全采用“结果管理”的教学模式，存在很大问题。所谓完全采用“结果管理”，即设计开始阶段做一次较为充分的宣讲，对设计过程不甚关心，完全以最终的报告和图纸定成绩。有些教师迫于科研压力，不愿在设计课上投入时间精力实施过程管理，甚至以“设计课以学生为主、学生自己完成”为理由，过度精简了设计过程中的师生互动环节。当然，也有很多教师非常重视过程管理，投入了大量的精力，但效率不高，其重要原因就是容许学生自由发挥的地方过多，学生的设计计算结果五花八门，教师很难对学生的阶段性进展做出高效反馈，甚至会打击青年教师的信心。诚然，设计没有标准答案，充分开放的设计题目更有利于启发学生，但这更多是针对设计大赛或是毕业设计。对于学时有限的工艺设计课教学，笔者不敢苟同。

2.4指导教师与真实设计资料的接触非常有限

近年来入职的青年教师，受到目前高等院校大环境影响，学术型的居多，大多没有经历过多少设计实践，自身工程设计底子薄。即使是有一定经验的教师，也有很多没接触过真正的、有代表性的设计资料。笔者所在的教研室只是收藏了一些早期的纸质版的图纸供学生学习，能反映当今化工厂、化工车间设计成果的图纸(特别是CAD电子版的图纸)还非常有限。学生们从未见过规范的设计文件和图纸，他们上交的报告和图纸都与行业规范相差甚远。

2.5先修课程缺乏对工艺设计课的铺垫

工艺设计课是一门综合运用所学专业知识的实践性课程，应该让学生能够在学习过程中将所学知识充分用到解决实际问题中去，这样会激发学生内心中的成就感，更加明白终身学习的重要性。然而，从目前看，学生学过的先修专业课程，对工艺设计课的铺垫不够，常常与设计题目脱节严重，这会使得“大学上的课没用”的思潮抬头，学生听课的积极性大减。例如，《化工工艺学》和《化工设计》这两门课是工艺设计课的直接先修课，但这些课程间的沟通合作还远远不够，从而不能将工艺设计题目中涉及的工艺流程在这些先修课上有所伏笔，提高了学生们面对工艺设计题目时要迈过的门槛。又如，认识实习、生产实习等实习环节，也是理论与实际联系的重要桥梁，但也很少跟工艺设计课之间建立紧密的关联［5］。我们常常不能将工艺设计题目中涉及的过程、车间和设备在实习阶段就让学生有所了解，这就使得工艺设计只能停留在课堂教学而没有实习支撑。

3改进工艺设计课的若干措施

笔者结合自己的教学实践以及在学生阶段的一些设计经历，尝试总结了一些可能对解决上述问题有所改善的措施，分五点陈述如下。

3.1精心安排设计时间

(1)尽早动员，尽早布置题目。《化工工艺设计》的全员动员应在四年级上学期开学即进行，最好能和另一门设计类实践课《化工原理课程设计》的全员动员合并进行。这样做好处有二:①学生通过一次集合就知晓大四的设计开课整体情况，便于其合理安排时间;②这样安排可以使得在《化工原理课程设计》结束后顺理成章地布置《化工工艺设计》的题目，给学生更多的准备时间应对难度更大的《化工工艺设计》。

(2)尽量避开考研冲刺期。可考虑将官方的开课时间定在春季学期，实际教学则可以跨年度。具体地说，是从考研结束之后那一周算起，完整进行4～5个自然周。笔者所在教研室一直推行这个方针，最大限度地减少了考研对工艺设计课的影响。

(3)给学生较为充足的报告撰写时间。在教学环节结束后，推迟1～2周(甚至整个寒假)收缴报告和图纸，给学生充足的报告撰写时间。如果寒假之前时间不够，则顺延到年后，但无论是否顺延，都统一在春季学期的第一周做完并上交报告，以减少对《毕业设计》环节的干扰。

3.2精心制定设计题目

(1)设计题目应更强调过程和整体。应通过设计条件的合理设定，使得任何一个单元操作都不可能独立求解，籍此强化过程物料衡算和过程设计的概念，使学生认识到过程设计不是单元操作设计的简单加和，有利于培养学生的大局观和主人翁意识。

(2)拉开“一人一题”设计条件的差异。通过设置不同的设计条件参数，对设计题目分组，使组与组之间在一开始便存在较大差别。这样即便无法完全杜绝抄袭，但也增加了抄袭的难度，迫使试图“偷懒”的学生不得不思考别人的结果哪些可以借鉴，哪些不能简单照搬，在这样的“询问他人+自我思考”中也潜移默化地达到了教学的目的，“少数人栽树、多数人乘凉”的状态得到有效的遏制。

(3)设计的前期计算应有相对确定的参考答案。设计的物料衡算、热量衡算和设备工艺尺寸计算部分，应有相对确定的参考答案，作为指导教师进行过程控制的重要依据。原因有四:①由答案反推过程，有利于及时纠正低级错误，有利于引导学生主动思考;②结合结果控制的管理，当有严格时间限制时，往往比纯过程控制效果更好;③能提高当面交流的效率，有利于提高学生的学习体验，也有助于提升青年教师信心，使其快速成长;④设计的开放性体现在多个方面，诸如PID设计就能充分训练学生的发散思维，没必要从工艺计算就开始发散。

(4)避免重复训练。设计题目最好应包括反应器设计。如果没有反应器，指导教师还应充分注意所带班级《化工原理课程设计》的题目，使得核心单元操作与《化工原理课程设计》有所区别。

3.3完善成绩评定方式

最终成绩应是设计步骤(设计过程)、答辩(测验)、说明书撰写、图纸绘制等环节的成绩总和。其中，设计步骤(设计过程)环节是过程监控性质的，应规定学生在每个节点必须完成的任务，且对其完成情况作出快速、准确的评估;答辩(测验)环节也是过程监控性质的，是教师了解学生投入情况的另一个重要窗口，是对抄袭行为的必要威慑。

3.4加强设计类课程的中青年教师培养

(1)提高准入门槛。首先，从事化工设计实践环节教学的教师，必须有化学工程与工艺的专业背景，最好是参加过设计大赛或本科毕业设计题目为设计型题目。其次，青年教师接手设计课也必须有听课、助课等自我修炼的过程，特别是没有时间较长、强度较大的实践经历的青年教师。

(2)鼓励设计课相关的教师“走出去”访问学习。鼓励工艺设计课相关的教师，包括从事《化工设计》理论课教学的老师，多去化工专业排名前列的院校走访，听听那些口碑较好的老师的《化工设计》理论课，了解其授课内容，学习其先进的课堂组织方式和授课方式。笔者本科阶段上过天津大学王静康院士负责的《化工设计》课，深刻体会到:把《化工设计》理论课上好，是调动学生兴趣的第一步;否则，学生就会本能地对设计实践课产生抵触情绪，很难谈得上有兴趣。

(3)下大力气收集、整理真实的设计案例。学院和教研室应设法为一部分指导教师创造去设计院实训的机会，积累一些真实的设计案例，至少是获得一些标准规范的PID、平立面布置、设备、配管设计等图纸，加以分类，做好资源共享管理。

3.5加强不同专业课教师之间的沟通、协作

在此笔者有两个特别建议:

①特别建议带设计的指导教师参加实习。比如，在生产实习过程中，要求学生认真体会工艺设计相关的工艺和单元操作，了解厂区总图布置、设备布置、管线走向、监控室设计等，学习工程实际中的反应器和多组分分离系统。

②特别建议《化工工艺设计》的指导教师也从事《化工原理课程设计》的教学，甚至是带同一个班。同一位老师带班，更有利于讲清楚这两门设计课的相通点和不同之处，使得工艺设计课能够尽量多涉及过程和整体，避免在单元操作的局部中纠缠不清。笔者已通过这种模式连续带班了2届学生，效果良好。

4结语

工艺设计课是化工专业设计类实践环节的典型代表，综合性和应用性都很强。在高等工程教育深化改革方面，工艺设计课是大有可为的，应引起相关专业、相关院校和相关部门的高度重视。一方面，必须从学校、学院和教研室层面重视起来，为支持设计课的发展、构筑合理的专业培养体系精心谋划、大胆创新;另一方面，这门课以及化工设计相关的指导教师应当意识到自己身上的责任和使命，下大力气提高组织教学的水平和业务水平。如此经过全方位多角度的改进，工艺设计课的教学质量才会不断提高，才会在培养高层次工程技术人才方面发挥更大的作用。

参考文献

［1］冉茂飞，张嫦，刘东，等.基于卓越工程师计划的“化工设计”课程教改初探讨［J］．广东化工，2015，42(14):228－229.

［2］赵云鹏，周敏.化工设计课程教学改革与实践［J］．广州化工，2014，42(8):193－194.

［3］梁克中，黄美英，赖庆柯，等.大学生化工设计竞赛对化工设计课程教学改革的促进作用［J］．职业时空，2014，10(8):76－77.

［4］张刚，涂军令，傅小波，等.化工设计课程教学中的问题与改革尝试［J］．广州化工，2016，44(6):181－182.

［5］陈效宁，张艳辉.关于生产实习与化工设计类课程相结合的探讨［J］．广州化工，2015，43(23):255－256.

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关键词：计算机仿真；高职化工教学；优化

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）30-6842-02

高职院校是实用型人才的培养基地，其主要职责是培养学生的实践能力和提高其技术水平，从而为企业输送高质量的实用型人才。化工专业中有很多单元操作仅仅靠书本学习难以形成动手操作能力。靠化工实验能够在一定程度培养学生操作能力，但一般院校中化工实验设备较少并且简单，与实际生产相距甚远。因此，企业实习是该专业教学计划中不可或缺的一部分，但企业实习中也存在这样的问题：化工生产流程复杂，并且往往伴有易燃易爆、高温高压、毒气等危险因素，因此没有操作经验的学生一般只能观摩，动手操作的机会很少。这在一定程度上削弱了实习的效果。

计算机化工仿真是通过计算机模拟出化工生产过程的操作单元。学生通过计算机仿真训练，能够掌握每个操作单元的特点，提高了分析能力和操作水平，这比实验室操作更加贴近生产，比企业实习更加安全有效，是一种行之有效的实践教学方法。

1 化工仿真技术

化工仿真技术是以软件为基础，将生产过程中的操作单元以动态数学模型的形式模拟出来，以完成如何开车、停车、及常见的事故处理的全过程[1]。具体来说就是将化学工业中的典型单元操作如：离心泵单元、液位控制单元、换热器、管式加热炉、精馏塔、吸收解吸单元、离心式压缩机、真空系统等，此外还包括大型的合成氨、常减压蒸馏、催化裂化反应等流程工段。化工仿真技术是计算机与化工的有机接合。其主要的仿真原理有：系统仿真、过程系统仿真和DCS仿真系统。

1.1系统仿真

系统仿真是运用物理或数学模型代替实物进行实验和研究的一种技术，分为数字仿真和物理仿真两类。数字仿真以实物的运行规律为依据，建立数学模型而后在计算机上进行研究。物理仿真则是以实物为基础，然后按一定比例或规律进行放大或缩小建立物理模型，并以此模型为研究对象进行研究。相比之下，数字仿真灵活性更强，能够对相反的动态特性模型进行研究，是一种经济且有效的研究方式。

1.2过程系统仿真

过程系统仿真是对过程系统的数字仿真。其对过程系统的动态特征进行数字建模，然后再将数学模型在仿真机上体现，从而在仿真机上实现对过程系统的研究。过程系统仿真由过程系统、数学模型和仿真机等三个主要部分组成。通过建模和仿真将三部分联系在一起。

1.3 DCS仿真系统（集散控制系统）

DCS（Distributed Control System），简称集散控制系统，特性是使用多台计算机分散控制、操作，实现控制回路分散化、数据管理集中化的控制系统。将事故的危险性大大分散。

2 仿真技术在化工教学中的应用

计算机仿真技术运用到高职化工的教学中，学生能够感知真实的化工生产环境，调动了学习积极性，使学习过程更具个性化，提高了学习效率。 仿真技术又优化了化工类实验与实践性环节的教学过程，有助于对学生综合能力以及化工实际操作技能的培养[2]。

以煤为原料的合成氨工艺流程的仿真界面为例，如图1所示。该课件以小合成氨生产中煤制气工段为基础，提供了该工段的生产原理、设备结构图、设备照片、过程控制、样品分析方法等详细的技术资料，学生能够通过该仿真学习，掌握合成氨工艺的理论知识。同时课件还提供虚拟生产、工艺计算、现场录像等模块，能够让学生如同在工厂操控室一样，对过程进行操作与数据分析，这极大地提高了学生的实践操作能力。

3 计算机仿真在教学中的优势

计算机仿真能够让学生比书本上更直观、具体地认识化工生产过程，又避免了在工厂实习的一些弊端，在化工教学中有着独特的优势。主要体现在以下几方面：

1）化工生产系统一般都是大型工业系统，生产连续性强。学生不可能在工厂中学习反复开停车等操作。而在仿真教学中学生在计算机上可以反复停车、开车甚至设计故障，充分培养了学生的动手能力。

2）仿真实验主要在仿真机上进行，通常用软件形式体现。传递复制极为方便，大大地节省能源、材料、人力。

3）动态仿真数学模型可以产生被仿真系统受到各种外部扰动或操作变化的动态响应，即模型的预测性。

4）仿真软件大多提供参数设定、报警记录、数据记录、成绩评定等特殊功能，有利于教师了解学生掌握情况，便于实施各种新的教学与培训方法。

5）仿真机上可以做一些现实情况不允许作的实验。在计算机上学生可以设定各种参数的极限状态来学习复杂生产过程的运行情况，也可以做一些破坏性的试验，而不会造成任何损失。这都有助于提高学生分析和决策能力。

4 仿真教学优化的思考

化工仿真在对学生实际操作能力的培养上具有无可比拟的优势，在教学过程中如何把这一优势发挥更好呢？笔者有以下几点思考。

4.1 课程安排优化

首先要优化课程安排[3]，增加仿真教学与理论教学的互动性，使学生不仅从理性上认识化工单元操作，也能从仿真教学中获得具体操作、处理能力。比如仿真课程与化工原理同步，如化工原理课程从理论上学习了离心泵之后，仿真教学随之进行，那么学生在仿真课程中能够加深对离心泵原理理解的同时，增强操作实践能力。

再者，仿真教学与工厂实习结合起来。如果学生直接从课堂走到工厂，面对复杂而又危险的生产环境，往往不知所措。在实习之前，针对性的进行几个单元操作的仿真教学，使得学生对生产工艺有一定的认识，到工厂后结合实际情况，能够加深对理论的理解，也提升自身在复杂生产工艺条件下的决策能力。

4.2 教学资源优化

计算机技术飞速发展，智能手机也在学生中迅速普及。一方面我们要完善学校教学资源，如购置一些新的仿真教学软件，使得仿真教学能更加贴近实际生产。另一方面，建议仿真教学的软件开发者，可以结合现在的智能手机普及情况，开发一些经典单元操作的手机应用，学生在课堂上随时能通过手机应用来学习，从而使理论学习变得具体、形象、可操作。

4.3 教师自身技能的提高

高职院校注重对学生实践能力的培养，这要求老师不仅要有扎实的理论基础，也要有丰富的实践经验。高职教师应该注重提高自身的动手操作能力，对每个化工单元操作做到成竹于胸。在理论教学过程中，也应该重视对学生操作能力的培养。

化工仿真教学是衔接课堂与实际生产的桥梁，能够培养学生分析和解决实际问题的能力和提升其操作技能，是高职化工教学的重要组成部分。用新的技术手段，使得学生能够更直观的理解生产过程，是计算机仿真在化工教学中的发展方向。

参考文献：

[1] 侯焕福.化工仿真在化工专业教学中的作用[J].中国教育技术装备，2012（24）：121-123.

篇5

约2500年前，中国的孔子和希腊的苏格拉底分别采用启发式和问题式教学法，可以被认为是案例法的雏形。现代的案例教学法以哈佛大学为代表，最初应用于法学，后被推广到医学和管理学等学科领域。20世纪末形成的建构主义学习理论则在很大程度上为案例教学法提供了相应的理论支撑。现代案例教学法的一个主要特征是突出学科特点和学生就业后从事工作的职业特性，以培养具备职业素养、具有解决实际问题能力的人才为导向，把教学与实践紧密地结合起来。近十年来，随着对高等院校培养实用型工程技术人员要求的提出，特别是“卓越工程师”计划的实施，国内高等教育工作者对案例教学法在工科专业教学中的应用进行了大量的理论研究。

二有效实施案例教学法的方法

案例是案例教学法的核心。如何在完成繁重的教学和科研任务的同时，形成丰富、高水平和具有实效性的案例群，对高校教师是一个挑战。我们根据任课教师自身的特点和优势，主要从三个方面寻找案例素材。第一，来自于教材和传统工业的经典化工过程。这些案例都经过了多年的发展，工艺往往比较成熟，适合用来引导学生入门。此类案例极为丰富，而且都有详尽的描述和解释，可以用来建立基础的案例库。根据化学工程和应用化学专业的学科特点，案例教学法的目的是让学生养成从工程的角度看待和描述问题，而不仅仅是解决问题的习惯，即“授人以渔”。因此，在具体授课过程中，从实际教学需要出发，求精而不求全，避免为了案例而案例。我们从《化工过程分析与设计导论》教材中选取了合成氨和庚烷提纯介绍过程设计的总体思路，选取海水脱盐、流体管内流动分别介绍建模和无量纲分析两种重要的设计手段。针对这几个具体案例，采用课堂讲授为主的形式，把相关的问题搞透搞细。第二，来自于专业教师的在研项目。我们在每个班次一学期的教学中，安排三位老师分别就自己的科研项目中提炼一个案例，一般包括一个自然科学基金项目和两个横向课题。我们将学生也分为三组。每一个案例首先由教师利用两个课时进行讲解和介绍，然后由一组学生用两周的时间按照要求完成设计任务，并以墙报的形式提交作品，最后再利用两课时进行学生间答辩和讨论以及教师的点评。这些在研课题中抽取的案例具有真实性和前沿性，也是教师最熟悉的领域。教师最有把握掌控该部分内容，能够做到深入浅出，给学生以最到位的引导。第三，来自于学生学科竞赛。化学工程与工艺专业本科生每年暑假参加省级和国家级的大学生化工设计竞赛，由主办方委托专家命题，近三年分别为CO2的捕捉及综合利用、甲醇制烯烃（MTO）和C4组分综合利用，都是我国化工行业中正在大力发展或推进的综合性项目。

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关键词：陶瓷窑炉；双碱法脱硫；石灰-石膏法脱硫；分析；建议

1 前言

中国陶瓷行业历史悠久，在近二十年的发展更加迅猛，陶瓷产量已连续多年位居世界第一。陶瓷行业是一个高污染和高耗能产业，污染物单体排放量小，但排放口多而散，且随着陶瓷企业的多地发展，污染排放分布更广。2014年建筑陶瓷工业大气污染物排放标准（2014年修改单）将基准氧调整为18%，较《陶瓷工业污染物排放标准》（GB25464-2010）适当放宽排放要求。陶瓷窑炉脱硫技术也较早的得到了应用。根据调研情况，前期项目中多采用双碱法脱硫技术，本文对使用的双碱法脱硫工艺应用情况进行了分析，希望能为后期的工程提供一些参考。

2 陶瓷窑炉大气污染物排放标准与原始排放情况

2.1 陶瓷窑炉大气污染物标准

2014年国家环保部对陶瓷生产企业、行业协会充分调研后，了《陶瓷工业污染物排放标准》（GB25464-2010）的修改单。修改主要内容为喷雾干燥塔、陶瓷窑烟气基准含氧量为18%；喷雾干燥塔、陶瓷窑的颗粒物限值调整为30 mg/m3、二氧化硫限值调整为50 mg/m3、氮氧化物限值调整为180 mg/m3。

2.2 污染物排放情况

为了解陶瓷生产大气污染物排放情况，笔者公司对国内部分钠碱法脱硫生产线进行调研。据了解，原始NOx排放基本满足修改单要求，但经脱硫处理后，SO2和粉尘排放仍会有超标，且运行稳定性不好。某陶瓷生产线大气污染物原始排放情况如表1所示。

3 钠钙双碱法脱硫使用情况及存在问题分析

3.1 钠钙双碱法脱硫使用情况

（1） 陶瓷双碱法的特点

陶瓷窑炉的主要特点为前期项目使用的双碱法多为简化工艺，为降低投资成本现场建设较不精细；采用塔外循环、再生工艺；废渣通过定期排放的方式处理；脱硫操作就地控制；设备、控制仪表配置低。经典陶瓷双碱法工艺流程示意图如图1所示。

（2） 钠钙双碱法脱硫运行情况

根据近期对广东部分使用双碱法脱硫工艺陶瓷厂的调研情况来看，脱硫效果基本满足修改单SO2排放小于50 mg/Nm3的要求，但投入的NaOH溶液较多，而CaO用量少或不用；近一半厂家反应设备存在堵塞问题，需定期清洗循环池和管路；近一半厂家脱硫塔后烟气粉尘（滤筒法检测）超标，主要原因为烟气中脱硫产物析出导致；多数厂家脱硫现场跑、冒、滴、漏及设备故障问题较为严重；现场采用就地手动控制，无控制联锁，无法实现自动调整。

3.2 钠钙双碱法脱硫存在的问题分析

（1） 再生反应失效，运行成本高。

根据运行情况看，当按设计量投入CaO（制备Ca（OH）2溶液）后，脱硫效果差；当适当增加CaO投入量时，脱硫塔内会出现喷头结垢、堵塞严重等问题。为保证脱硫效率，厂家均选择多投入NaOH溶液，少用或不用CaO量（再生），实际成为钠碱法脱硫，致使运行成本高。

（2） 出渣难度大，脱硫产物循环富集。

由于实际运行为钠碱法，再生反应失效，系统自然氧化能力强，最终脱硫生成物为硫酸钠。硫酸钠溶解度较高，约为40 g/100 mL（循环浆液温度为30 ℃），致使脱硫产物无法结晶析出，内部循环富集，必须定期更换循环浆液。

原因分析：以上两个问题，表面看是再生环节出现问题，致使无实现双碱法运行，致使出渣难。但根本原因是，脱硫剂的“氧化性中毒”。在化验循环浆液中的组份时发现，其中，主要含有SO42-和Na+；为进一步验证，通过增加Ca（OH）2溶液投入量，再检验循环浆液中的组份，SO42-仅下降15%。初步判断循环浆液中多为脱硫副反应产物Na2SO4，主要生成原因为Na2SO3氧化。当碱液通过喷淋层喷入脱硫塔后吸收SO2生成Na2SO3和NaHSO3，但由于烟气中O2含量高达16%～18%，烟气温度为50～150 ℃，脱硫吸收剂在主反应时，同时同H2O和O2反应生成Na2SO4（副产物）（其主要反应方程： 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O；Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3；2Na2SO3+O2=2Na2SO4；2NaHSO3 + O2 =2NaHSO4；NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O）。Na2SO4的溶解度较高，无法沉淀外排，在循环碱液中不断富集，最终同加入的NaOH、Ca（OH）2形成平衡，致使循环浆液中多为SO42-和Na+，加入的NaOH、Ca（OH）2单独进行脱硫反应，未发生期望的再生反应，在双碱法的设备配置基础上，当增加Ca（OH）2投入量时，大量生成的CaSO4和CaSO3导致堵塞发生。以上原因，最终导致厂家被迫选择单一的NaOH脱硫。脱硫相关物质的溶解度如表2所示。

3.3 钠钙双碱法脱硫的分析结果

由于陶瓷生产线工艺特性，在湿法脱硫增压风机后烟气中氧含量正常在16%～18%，温度在50～150 ℃范围内，碱液在喷淋层喷淋时，脱硫中间产物被氧化，这些反应发生在脱硫塔内部，无有效方法抑制。加之采用塔外循环脱硫工艺，进一步加剧氧化副反应。而正常的外排脱硫废水无法降低副反应Na2SO4含量，再生困难，双碱法无法正常运行。因此，钠钙双碱法很难在陶瓷窑炉上稳定低成本运行。

4 可行的改进方案

在现有工艺设备基础上，更改为石灰-石膏法脱硫工艺，可满足低改造成本、长期稳定运行和低运行成本的要求。在改造过程中，对控制系统升级，实现脱硫系统的自动控制有很大帮助。改进后工艺图如图2所示。

4.1 石灰-石膏法脱硫工艺改造方案的优缺点

（1） 优点

1）该工艺适合陶瓷窑炉氧含量高，系统的自然氧化强的工况。将自然氧化变成运行的有利条件。

2）工程改动量较小，仅对系统中主要设备进行检查、增容，即可满足运行要求。

3）最大程度利用原有循环沉淀池，可不增加石膏脱水设备满足排渣需要。

4）采用成本更低的石灰，比原工艺运行成本更低。

5）具有同等的脱硫能力，脱硫效率可达到95%以上，满足环保排放要求。

6）通过新增控制系统和相关仪表，满足自动控制需要，降低劳动强度。

（2） 缺点

1）由于新增设备电耗会有增加，但综合运行成本降低。

2）由于采用石灰浆液为脱硫剂，其对设备的磨损加大，在选择输送泵及管路时需充分考虑使用材质和寿命。

3）在不增加石膏脱水系统时，需将石膏浆液输送到厂区水处理系统处理。

4.2 主要改造内容

钠钙双碱法脱硫技术改造为石灰-石膏法脱硫技术的更改内容如表3所示。

5 结论

从钠钙双碱法脱硫工艺技术在陶瓷窑炉使用情况和存在的运行问题分析可知，该技术较难适应陶瓷行业稳定低成本运行的需要。在现有脱硫基础上，改造成石灰-石膏法脱硫工艺，在低成本稳定运行上具有（下转第37页）较大优势。企业在实际操作中，可据实际情况做相关调整，以满足运行需要。

参考文献

[1] 环保部.HJ462-2009 工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术 规范[Z].2009，3.

[2] 司芳.双碱法烟气脱硫效率影响因素研究[M].河南：化工出版社，2006，8.

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关键词：水泥厂； 磨机系统； 粉磨速度； 参数； 平衡； 优化

中图分类号：TQ172 文献标识码：A

一、水泥厂磨机系统工艺参数的优化和平衡

本文在粉磨动力学的经典理论基础上，通过公式推导，建立了相应工艺参数的数学模型，对水泥厂磨机系统工艺参数的优化和平衡问题进行了研究。在此基础上，设计出磨机工艺参数标定的简易方法，并在实际生产中对广西左江水泥厂φ2.2×6.5M闭路水泥磨系统工艺参数进行了标定。 研究结果表明：(1)水泥厂磨机系统工艺参数最优化平衡下的数学模型为：粉磨速度；当粉磨速度指数n=1，Ro／Re=e(2.718…)时，粉磨速度Se有最大值1／e，此时磨机的粉磨效率也最高。(2)当Ro／Re=e时，选粉效率η与循环负荷率L的关系为；只要调整好出磨、回料的细度，使L及η配合好可达到Ro／Re=e，使粉磨速度最大。降低出磨物料细度是提高粉磨速度及粉磨 效率的关键因素。u）通过对实际磨机系统运行过程各个参数的调整， 验证了 Ro朋e、e时卜 p的关系，我们认为只有p在 4be以上时，才比 较容易在生产中调整各个工艺参数以达到 Ro瓜e、e的目的，这时粉磨一 速度较大，粉磨效果最好。 对磨机系统的标定揭示了磨机系统存在的关键问题，同时利用忧 化的数学模型去调整该磨机工艺参数。结果表明，磨机系统工艺参数 忧化和平衡后，产量提高 15％～40兄 成品比表面积增加 10％以上。

二、水泥球磨机的主要运作情况

水泥球磨机主要应用于水泥厂成品及原料的粉磨，也适用于冶金、化工、电力等工矿企业粉磨各种矿石及其它可磨性物料。可用于开流粉磨，也适用 于与选粉机组成的循环圈流粉磨。水泥磨具有对物料适应性强、能连续生产、破碎比大、易于调速粉磨产品的细度等特点。水泥球磨机既能干法生产也可以湿法生产，也可以粉磨与烘干同时进行作业。提量的3种方法，任何1种都可以大幅度提高球磨机产量。当然，如果工厂条件许可话，上述3种 方法配套使用，效果最为理想，这也近年来国内外粉磨系统设计大趋势。三者关系：磨前细碎前提，磨后选粉保证，磨内改造根本。磨前细碎使得入磨物料粒度大大 降低，从而降低了粉磨系统负荷；选粉效率提高，最直接效益就成品细粉最大限度地被及时选出，减少水泥成品回粉率，降低球磨机负荷；而磨内改造，也就粉磨系 统改进，最根本解决办法。入磨物料粒度降低了、选粉效率提高了，如果粉磨系统效率较低，影响不仅仅球磨机产量，更影响水泥质量。  通常来说，提高球磨机产量直接途径有3种：      1．磨机前加置细碎机；  

    2．改进粉磨系统，提高粉磨效率；      3．加置高效选粉机。     1．2 水泥质量问题  

    水泥质量，单从粉磨工艺来说，与磨前破碎选粉效率没有直接关系。我国水泥质量检验指标一般有2个：水泥筛余值比表面积。但近年来国际上水泥质量检验指标则 水泥颗粒级配，而且，这一指标比水泥筛余值比表面积更能反映水泥质量真实情况。这一点，已经引起我国水泥工作者相当重视。一般说，水泥颗粒，小于3μm颗 粒水化较快，不利于水泥长期强度，建议不超过10％；大于65μm颗粒基本无活性，最好没有；16－24μm颗粒活性最高。有水泥厂生产添加石灰石。石灰 石没有活性，纯粹一种填充料，但却可以改善水泥成品颗粒级配。  

    实施水泥新标准以后，水泥筛余值这个指标实际操作意义已经不大。新标准对于比表面积更重视一些，而针对水泥颗粒级配则尚无具体要求。  

    实施水泥新标准意义就必须大幅度提高水泥成品质量，更进一步意义加快淘汰落后、促进市场竞争、同国际水泥标准接轨，为我国加入WTO后水泥行业融入国际市场作准备。这样一来，我国水泥厂，尤其小水泥厂如何提高水泥产量质量，就成了一个亟待解决问题。  

    提高水泥产量质量途径有很多，调整原燃材料配料方案，改变烧成工艺，加强设备管理等等，这些都需要由生产水泥单位自行解决，而且可能长时间研究改进，目前我们所能做就粉磨工艺上对小水泥厂提供切实有效改进，改进球磨机质量与产量，以更快与国际接轨。 

三、提高水泥球磨机产量研究 

2.1 粉磨工艺流程  

    经过研究，不考虑磨前细碎，那么粉磨工艺流程有两种：开流与圈流。同等条件下，圈流产量比开流高约20－35％。圈流产品，其颗粒分布比较均匀，调整水泥 等级也比较方便；而开流磨出磨物料即成品，产品颗粒组成分布较分散，存过粉磨现象，影响水泥质量产量。开流磨水泥颗粒分布均匀系数一般为0.8-0.9， 有甚至更低，仅为0.7，其颗粒分布很宽，水泥3d强度可能较高，但后期强度水化率都较低，改变均匀性系数水泥质量也比较困难。其细粉需水量大增会很快水 化；而超过65μm颗粒不会水化，对混凝土强度不起作用。所以，我们建议有条件水泥厂最好采用圈流工艺生产，圈流磨水泥颗粒分布均匀系数可达1.0，相对 来说窄很多，混凝土质量更好一些。这样不但能大量压缩成本，更使水泥质量等有了显著改善。  

    2.2 入磨物料粒度  

    由于磨机干法粉磨时能量利用率仅为2~3%，国内外工程技术人员经过多年科学研究生产实践，提出了“多破少磨、以破代磨”预粉碎工艺，使磨机产量大幅度提 高，粉磨电耗也明显降低，增产节能效果很好。所谓“预粉碎工艺”，就将入磨物料粒度由原来20-25mm缩小到3-5mm，将球磨机Ⅰ仓工作内容转移到破 碎机完成，从而实现提高球磨机产量目。按产品粒度来分，一般将产品粒度小于3-5mm破碎机称之为细碎破碎机（简称为细碎机）。常用细碎破碎机有颚式破碎 机、锤式破碎机、辊式破碎机、复合式破碎机、冲击式破碎机、烘干机、转筒烘干机等。      2.3 入磨物料水分与温度  

    首先需要说明，入磨物料水分并不越湿越好，水泥细度越细，对水分越敏感，水分不合要求时就要糊球糊磨。一般认为，入磨物料综合水分每增加1％，磨机产量会降低10％。当水分大于5％时，磨机就基本“停止”粉磨了。      2.4 球磨机筒体内通风  

    球磨机内部通风状况好坏，直接影响到粉磨效率发挥，这开流磨及采取自然拔风磨机比较普遍存问题。通风作用一及时将磨内细粉排出，以免影响粉磨效率；二降低 磨内温度，避免石膏脱水尾仓糊球堵篦。当物料水分偏大而磨机通风不良时，磨内水蒸汽排放困难，不仅潮湿细粉粘附堵篦缝，降低了单位时间内物料通过量及流 速。同时，这些研磨体研磨物料时由于静电原因还会衬板工作表面附着形成“缓冲垫层”，从而导致研磨体对物料冲击破碎功能大大减弱。当衬板表层粘附细粉厚度 达1mm时，能使研磨体对物料冲击力减至无料时三分之一，进而导致磨机产量下降，粉磨电耗上升。比较简捷解决办法磨尾拔气筒上部增设轴流风机，同时对磨机 回转筛、出料溜槽等部位进行密闭堵漏，防止因漏风而造成磨机通风短路。这样磨机内部通风顺畅，也彻底解决了

磨头冒灰问题。同样，锁风系统也必须搞好，否 则，风机风从排料口处直接被抽走了，形成了通风短路，磨内就没有多少风了。现许多厂卸料口加置翻板阀，实际作用并不理想，须重新制作锁风装置。      2.5 球磨机衬板  

    磨内结构指磨机筒体内衬板、篦板、隔仓板进、出料装置等。磨机衬板主要用来保护筒体，避免研磨体物料对筒体直接冲击摩擦，其次可以用不同型式衬板来调整各仓内研磨体运动状态。我公司生产衬板主要由洛阳耐磨研究院提供，其产品国际市场都占有相当大比例，设计细腻。  

    2.6 合理调整研磨体装载量（球磨机填充率）与级配      2.61 球磨机用电量配比  

    可根据研磨体装载量吨数大致确定应配多大功率电机。即1吨研磨体量要求配备约10-12kW电机功率。当然，实际情况要根据研究部门结果实际确定。      2.62 球磨机填充率  

    装入磨内研磨体之容积占磨机有效容积百分比称为球磨机填充系数，又称填充率。经过长时间研究，得出球磨机其值与磨机结构、转速、粉磨形式、粗或细粉磨以及研磨体材质等因素有关，球磨机填充率一般0.4以下。

总结：

按照邦德(F.C.Bond)法对某水泥厂生料进行易磨性试验,结果表明该生料属于中等易磨物料。针对工厂实际粉磨工艺和设备情况,将试验条件下的邦德功指数Wi修正后应用于该厂投产前的Φ3 5m×10m中卸烘干磨机的功率与产量预测研究,为磨机选型及投产后的正常运行提供了可靠的理论指导。

参考文献：

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关键词：机械专业；生产实习；实习模式；实习基地建设

中图分类号：G424.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）07-0037-02

生产实习是工科专业本科教学的重要环节，是落实教学计划、完善学生知识体系，并将课堂理论转变为应用实践的重要过程，是学生认识工程实际问题的第一步。机械设计制造及其自动化专业（以下简称机械专业）生产实习还担负着认识企业现场、了解工厂生产组织与管理方式的重要任务。计划经济体制下，学生的招生数量相对较少，机械专业生产实习一般会安排在国有大型制造企业。这些企业的工艺与设备齐全，能满足实习的需求，且实习费用相对低廉。最近10余年，随着高校办学规模的增大以及企业生产组织方式的转变，传统生产实习模式已不能满足现状的要求。因此，积极探讨符合新时代特征的实习模式，对完成实践教学任务和提高人才培养质量具有重大意义。

一、机械专业生产实习现状

传统生产实习模式往往是组织学生到固定企业，采用小组轮换的方式，在各车间或班组进行跟班实习。这种实习方式已难以适应现状的发展要求，不能保证顺利完成实习任务，具体表现如下。

1.企业现状难以满足实习需要。以往高校实习生进驻的企业一般采用“大而全、小而全”的组织模式，其门类齐全，从生产组织，到设计、生产、检验等各环节，再到生产中的各种加工方法一应俱全，学生经过企业实习后基本能达到实习目的。但随着企业组织形式的改变和社会分工的发展，多数企业逐渐演变为专门化的生产企业，其工艺与设备的专业化程度变高，但种类单一。因此，单一企业的实习往往无法完成既定的实习任务，不能满足实践教学的需要。另外，对多数传统企业来说，因为设备与工艺过于陈旧，不能满足学生学习新技术、掌握新工艺、熟悉新设备的需要，而就多数新建企业而言，他们的工艺门类不全，缺少典型的工艺流程与设备，不能满足实习的需要，并且设备与流程的专门化程度过高，工艺与设备过于复杂，因学生的实践经验尚浅，在短时间内难以理解与接受。

2.企业不愿接收学生实习。市场经济条件下联系生产实习单位时，企业往往不愿意接收学生实习，其原因是多方面的。（1）安全问题。机械专业生产实习企业往往以加工为主，设备多且危险性大，多数企业不愿接收学生实习。（2）生产问题。当今经济形势下追求利益最大化是企业的首要目的，多数企业生产任务安排较紧，没有多余的精力接待学生实习。（3）技术秘密问题。企业生产过程涉及行业技术秘密，由于担心秘密外流，也不愿接待学生实习。鉴于以上的原因，企业接收学生实习的积极性不高。

3.学生数过多，传统实习模式无法开展。由于高校扩张，多数学校的学生数较以往有了较大增长，原实习单位难以承受当前的学生规模，同时，由于学生数的增多，一个指导教师一般要带两个以上的实习小组，无法实现指导教师跟组随时指导学生解决问题的实习模式。

鉴于以上生产实习过程中存在的问题，我们应积极探讨高校机械类专业在新形势下的生产实习模式，以满足实践教学的需求。

二、机械专业生产实习新模式的构建内容

机械专业生产实习新模式的总体指导思想应是“实习手段与内容多样化，多种实习方式互为补充”，结合多样化的实习方法，实现实习任务，达到实习目的。

1.加强实习基地建设，开发学校周边实习企业。实习基地是巩固学生所学内容、变理论知识为实践的重要场所，实习基地建设是实现机械专业生产实习任务的基本保障。加强实习基地建设，就是要加强与企业的联系，在平等互利的基础上，校企双方从教学、科研、生产、人才培养和信息交流等多方面、多层次、全方位地展开合作，使得实习基地不但能满足学生实习工作的需要，又能够承担企业职工再教育与提高的任务。这不但能够进行学校的实践教学，还能提高企业科研水平，推进技术进步。只有遵循优势互补、互惠共赢的原则，努力寻求校企双方的结合点，才能建立长期稳固的实习基地。要注重利用学校所在地域的优势，大力开发学校周边企业作为实习基地。结合本地企业特色，重点发展实习条件优良、企业规模较大、便于与学校开展合作的企业。与学校周边企业建立良好的合作关系，建立稳固的实习基地，不仅便于展开多方式、全方位的校企交流合作，加强校企的了解，还可以借助地域优势，在学生实习时有个便利的交通，省去食宿等大笔费用，既方便了学生，又节省了实习费用。

2.新旧企业搭配实习，合理分配校外实习时间。传统生产企业一般工艺完善，装备全面，便于学生掌握经典知识，而新建企业一般工艺先进，设备现代化程度较高，适合学生开拓视野。传统生产企业是机械专业学生生产实习的重点，应把校外实习重点放在这里，目的是为了巩固学生所学的相关专业课程，把课堂理论转换为工厂实践。同时，要尽量多地参观高科技企业，增长学生的见识，开拓学生的视野，建立学生对高科技企业的初步认识。通过两种类型企业的搭配实习，形成学生完善的知识体系。例如，我校机械专业在传统企业的生产实习一般安排2周左右的时间，借助这些企业的完整工艺流程、先进生产设备，掌握机械制造过程中典型零件加工所涉及的机床、刀具、夹具、量具、辅具等完整的工艺知识，为日后的设计工作打下基础。另外，我校还安排了一些高科技企业的参观实习，让学生能够了解先进生产设备与工艺，为学生毕业后使用先进加工方法提供条件。

3.教师指导与自主实习、自主管理相结合。校外实习过程中，大多数的学生是第一次在教师的指导下进入企业内部的，他们会对新鲜事物有好奇心与求知心理，实习过程中的自主性较大，如何引导学生在有限的时间内学到尽量多的现场知识与经验，是每位指导教师要考虑的问题。因此，教师的指导工作尤为重要，要认真指导学生的实习要点以及观察问题的方法、学习策略。通过教师指导，学生可以顺利地完成大部分的实习工作，保证实习的正确方向。同时，为了锻炼学生独立工作与生活的能力，可在某些方面让学生自主实习、自主管理。例如，让学生自行协调食宿方面的问题，出现问题时自己解决，以锻炼他们的自主能力。实习后期，在学生基本能把握实习重点后，可以安排某个车间让学生自主实习，指导教师只负责监督、检查和保障的工作，以锻炼学生问题的把握能力。

4.现场实习为主，视频补充其他工艺与设备。根据机械专业生产实习的特点，合理选择实习基地，尽量确保各类传统加工方法，确保轴套类、支架类、箱体类等典型零件加工工艺，确保典型装配工艺线，全面提升学生的实践水平。对生产中行业性较强、普通企业很少见到的生产工艺与装备，如重型零件加工工艺与装备、螺旋伞齿轮加工工艺与装备等，可采用录像等视频资料作为企业实习的补充。

三、机械专业生产实习新模式的实施效果与意义

我校在机设、材料成型专业2008至2011级学生的生产实习中采用这一新实习模式，根据学生学习方向的不同，分别选取豪迈集团、华源莱动、五征集团、高密高锻等相关企业作为校外实习单位进行重点实习，并选取青岛金宁模具、海尔集团等企业以及校内机器人省重点实验室等进行参观实习。在企业实习的基础上，结合学生的学习内容与就业方向，选取工厂缺少的部分典型工艺与设备以教师讲解、观看视频的方式进行实习。

在不增加实习花费的情况下，通过实习模式的改革，我校机械专业学生的实践能力有了明显提高，就业率一直保持在98%以上，在2009年亚太大学生机器人大赛国内选拔赛上获优秀奖，在2009年至2013年连续近10人次在全国三维数字化创新设计大赛上获一、二、三等奖，并在近几年的“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛、山东省大学生机电产品创新设计竞赛中多次获得一、二等奖。以上优秀成绩的取得，说明我校学生的动手能力、创新能力有了明显增强，实习质量得到显著提升，在实践教学模式的改革方面取得突出成就，而且机械专业生产实习新模式的实施对提高生产实习质量、达到生产实习目标具有积极的推动作用。

参考文献：

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[7]蔡敬民，董强，余国江.高等院校校外实习基地建设新思考[J].中国大学教学，2009，（2）：77-78.

篇9

[关键词]头孢曲松钠；头孢曲松钠工艺；正交设计；优化试验；工艺设计；色级

中图分类号：TD212 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0327-01

头孢曲松钠是一种常用类抗生素，主要应用于敏感致病菌所致的下呼吸道感染、尿路、胆道感染以及腹腔感染等。其对于肠杆菌科细菌具有强大的活性。目前，针对这种药物的生产工艺较为完善，在质量上有较高的保障。但是这种药物的色级相对不够稳定，而且随着时间的推移，色级不稳定的趋势也会逐渐加大，这样就使得头孢曲松钠无法满足人们的需要，影响头孢曲松钠的销售，从而降低生产企业的经济收入。要想解决这个问题，首先就要从生产工艺上下手，要进一步优化生产工艺，制定出更加完善的生产工艺流程，重新设定工艺参数，从而保障色级的稳定，以保障企业的生产质量。

1、结构式

头孢曲松钠（CeftriaxoneSodium）[6R[6A，7B（Z）]]-3-[[（1，2，5，6-四氢-2-甲基-5，6-二氧代-1，2，4-三嗪-3-基）硫代]甲基]-7-[[（2-氨基-4-噻唑基）（甲氧亚氨基）乙酰基]氨基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二钠盐三倍半水合物分子量为576.56。分子式C18H17N8NaO7S3。

2、简要介绍

头孢曲松钠在临床中主要应用与敏感菌感染的脑膜炎、肺炎、皮肤软组织感染、腹膜炎、泌尿系统感染、淋病、肝胆感染、外科创伤，败血症及生殖器感染等。已作为治疗淋病的第一线药物。

通常这种药物的物理性状为白色或类白色结晶性粉末，其具有无臭的特点。头孢曲松钠能够在水中轻易的溶解，溶解度较高，但是在甲醇中却只有很少的溶解量，而在乙醚或者是氯仿中却轻易不会溶解，溶解量几乎为零。

一般而言，头孢曲松钠对特定人群来说也会出现不良反应。其不良反应产生的原因在于治疗剂量的不合理和疗程的欠缺。在静脉用药后，会出现一定的静脉炎反应，想要解决这种问题，可利用减缓静脉注射的速度来控制。在进行肌肉注射时，注射肌肉部位会出现疼痛感，解决这种问题，可利用利多卡，加用利多卡可起到止痛的作用。

3、头孢曲松钠的工艺设计

3.1 头孢曲松钠的制备工艺

由头孢曲松钠的结构式可以看出，其是由7-氨基头孢烷（7-ACA）母核，硫代三嗪杂环和氨噻肟侧链三部分构成，故该品种可以看做是由7-ACA分别与后两者缩合而得，这也就使得在理论上头孢曲松钠有两条经典合成路线：第一条是以7-ACA为原料，先进行7位氨噻肟杂环N-酰代反应，再进行三位三嗪杂环取代（简称“先7位后3位”）；第二条是以7-ACA为原料，先经历三位三嗪杂环取代，再进行7位侧链氨噻肟杂环的N-酰代反应（简称“先3位后7位”）。“先7位，后3位”的合成路线是一条经典的反应路线，具有简洁方便的特点，在理论上无懈可击，但在实际应用中存在许多缺点。

3.2 原料

头孢曲松钠粗品（含量>98%，类白色，哈药总厂121车间生产）；甲醇（含量>99.5%，无色透明，天津科密欧化学试剂开发中心）；活性炭（黑色粉末，云合炭业有限公司）。

3.3 仪器

电子天平；增利电动搅拌器；微型循环真空泵；真空干燥箱；干燥灭菌器；玻璃仪器

3.4 试验过程

将符合采购标准的头孢曲松钠粗品加入到常温去离子水中，边搅拌边加，待溶液全部澄清后加入乙二胺四乙酸二钠和亚硫酸氢钠，完全溶解后加入甲醇，再加入活性炭，脱色30分钟，用布氏漏斗抽滤，用去离子水洗炭饼，合并滤液和洗液，用丙酮滴混合液至微混，加入晶种引晶，养晶30分钟，继续滴丙酮至工艺用量，再养晶30分钟，抽料，用丙酮洗两次，边搅动结晶液边抽滤，抽干后将头孢曲松钠晶体放入玻璃盘内，用取样勺压碎放入真空干燥箱内干燥8小时，取样送化验室测水份色级和纯度。

4、实验部分和实验过程

4.1 前期条件筛选

从上述的实验过程可以看出，头孢曲松钠的色级在控制方面相对比较简单，无较大的难度系数，而且实验操作比较简洁，但是色级的稳定性却没有保障，很多时候，头孢曲松钠的色级都处于一种失衡的状态，而之所以出现这种问题，最根本的原因就在于生产工艺操作不当。虽然目前我国对于头孢曲松钠的生产工艺已经进行了较为全面的改进，使得生产工艺趋于完善，但是在一些细节方面，还是存在问题，而这些问题的存在就影响到了色级的稳定性。而色级的不稳定在一定程度上也影响到头孢曲松钠的整体质量，所以要尽快解决影响色级的各种因素。经过各项研究可知，影响头孢曲松钠色级稳定性的主要因素包括：加炭量、炭脱时间以及亚硫酸氢钠的加入量，这三个因子的变化对于色级的影响主要见表1。

将影响色级的三个因子，分别做小试，可以看出：活性炭的量越大色级越低，炭脱时间越长色级越低，亚硫酸氢钠用量越大色级越低。

4.2 试验设计

用三个因子的变量分别组合进行正交设计，优化试验，选择最佳工艺路线和最佳组合。

从以上表格中我们可以看出，加炭量和炭脱时间对色级影响较大，属主要因子，亚硫酸氢钠影响较小，属次要因子。

5、相关问题讨论

5.1 头孢曲松钠的合成过程对头孢曲松钠的色级是否有影响

一般来说，头孢曲松钠在进行合成工序时，需要准备的材料比较多，而且需要的技术水平比较高，因此具有较高的复杂性。在合成的过程中，原辅料的质量决定了合成成品的质量，所以要注意选择高质量的原辅料。在合成的过程中，最重要的原辅料就是7-ACT。7-ACT的含量越高，水分越少，则说明头孢曲松钠的色级越好，相反则色级越差。

5.2 温度在头孢曲松钠的重结晶过程中的作用？

头孢曲松钠在水中溶解度很大，但与温度有一定关系温度太低，使得头孢曲松钠的收率偏低，这在生产中是不可取的；而温度过高，增加色级，而结晶过程是一个放热过程，最初形成的晶核很小，经过养晶的过程，晶核不断地吸引壮大，形成有规律的晶型；如果不控制结晶过程的温度，温度升的过快过高，就会使头孢曲松钠分解产生副产物，温度在重结晶过程中很重要。

5.3 炭在头孢曲松钠重结晶过程的重要性

炭在头孢曲松钠重结晶过程中起着举足轻重的作用，炭有吸附作用，可以吸附杂质，降低杂质带来的颜色。

6、结语

综上研究可知，头孢曲松钠色级的稳定性，与各个方面的因素有着密切的关系，尤其是与头孢曲松钠的合成、炭以及温度的关系尤为密切。而主要影响头孢曲松钠稳定性的因素为加炭量、炭脱时间以及亚硫酸氢钠的加入量，想要保障色级的稳定，最主要的就是完善生产工艺，将细节方面进行改善，大力优化生产工艺，从而保障生产的质量，为企业增加效益。

参考文献

[1]国家药典委员会，中华人民共和国药典，2005年版[S]1北京：化学工业出版社，20051

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关键词：化工原理；实验教学；新模式

实验教学是贯彻素质教育，培养学生实践技能的重要教学环节之一，特别是在培养学生实际动手能力、创新能力和开发学生智力等方面发挥着重要的作用。在职业技术教育不断改革与发展的过程中，如何保持与时俱进，充分利用信息技术为实践教学服务，培养学生的实践技能，是职业技术学校在实验教学改革中普遍面临的一个重要问题。目前，我院在充分利用信息技术改进实验课程的教学方面，积极进行了大量有益的探索。

传统的化工原理实验教学的不足之处

化工原理课程是化工专业学生必修的一门专业基础课，具有很强的理论性和实践性。传统化工原理实验的教学模式，已经不能很好地适应现代以提倡素质教育为核心的新要求，它的主要不足之处是：

教学目的不适应素质教育的要求传统化工原理课程实验教学的目的趋向于验证经典理论，加深对课堂理论的掌握和理解，在这个基础上再培养学生的实践技能。而在实际教学过程中，教师评定学生成绩的高低，主要是看学生的实验报告内容是否充实，实验原理、步骤、数据、实验结果是否完整，几方面缺一不可。特别强调数据测量的准确度及能否画出符合理论的曲线等等。这样常常会出现一些个别现象：有的学生为求得符合理论的曲线，人为地更改或自编数据，甚至抄袭他人的实验数据。大部分学生认为，做实验只要数据好，评定成绩就高，能交出实验报告就算完成任务。因此，这种教学模式难以达到素质教育与技能培训的最终目的。

教学方式导致学生对实验指导教师依赖性大，实验效果较差化工原理课程实验传统的教学方式为教师根据实验指导书拟定实验计划，全程指导学生完成整个实验过程。利用课堂介绍实验原理、步骤、注意事项，介绍实验室仪器设备及使用方法。实验开始后，指导教师在现场同步指导学生的实验操作。化工原理实验常常需要使用鼓风机、压缩机、离心泵等工艺设备，噪音很大。一般一个教师要同时指导2～3个实验，6～10套装置。在这种高噪音的工作条件下，指导教师经常是声嘶力竭，来回奔走，劳动强度极大。有一些学生由于缺乏实践经验，存在畏惧心理，过分依赖教师，常常教师教一步，自己做一步，经常是下课了也未完成任务，实验效果差。还有一些学生，好奇心重，什么都想动，随意乱开阀门，导致设备故障。例如传热实验，在主阀门尚未开启的情况下，将旁通阀全闭，结果酿成风机烧坏的实验事故。这样问题的出现，迫使指导教师只能立即处理事故，相对减少了指导学生实验的时间。

实验成本高，困难大传统的化工原理实验在实验室设备管理和维护方面也面临着较大困难。一方面，由于实验班级和实验课时的不断增加，在原有实验设备尚未增加的情况下，导致设备长时间满负荷运转，再加上学生实验技能的欠缺，使设备不能保证正常工作；另一方面，实验设备数量有限并逐渐老化，致使设备维修费用不断增加。

我院“化工原理技能实训”

教学新模式思路与方法

我院“化工原理技能实训”教学新模式，是对传统实验教学的一种改革尝试。具体思路是：利用信息技术，改进实验教学方法。一要培养和提高学生的实际操作技能，使之具有理论与实际相结合的分析问题和解决问题的能力，达到预期目的；二要提高实验教学的效率和效益。目前，我院“化工原理技能实训”的教学过程可分为两大阶段：仿真实训与技能实训。

第一阶段“仿真实训”该过程在计算机机房内完成。使用我院与北京化工大学联合开发的“化工原理单元仿真实验”软件，学生在虚拟现实的环境下，进行化工原理各单元过程的“仿真”操作。该软件利用计算机模拟仿真技术，在电脑上逼真地模仿了化工原理各单元过程完整的工艺流程，可以进行人机互动式的学习。如介绍实验目的、实验设备、实验流程、实验操作步骤。通过“记录授权”进行人工手动或自动记录数据以及自动进行数据的计算和曲线的绘制。该软件可以播放与真实实验操作相关的素材和多媒体教学课件。软件中还设有“思考题”、“声音”、“打印”等多项功能，其中“思考题”界面不仅可以随机给出试题，而且可以显示答题次数和总题数、成绩显示以及判断选择答案对与错，使学生能够很好地掌握相关实验设备与操作知识。

第二个阶段“技能实训”该过程在化工原理实验室和单元操作实验室内完成。我们在每个实验室内都配备了先进的电脑系统，利用多媒体课件进行计算机辅助实验教学。在课件中详细介绍了与实验目的、原理、设备、操作步骤及与实验技能操作相关的思考题，逼真地再现了实验过程。学生进入实验室一般先通过多媒体课件，对照真实的实验设备，熟悉实验流程和学习操作方法，模拟进行实验操作。预习完毕就可以动手进行实验。在“技能实训”过程中，学生通过实际操作实验设备，熟练运用在仿真室多次模拟过的操作技能，更深刻地理解了实验原理。

“化工原理技能实训”

教学模式的特点及效果

“化工原理技能实训”教学模式最大的特点就是在化工原理实验教学中引入化工原理实验仿真软件和多媒体课件辅助实验教学。借助仿真技术，模拟实验操作，不仅使学生了解和熟悉了实验设备和操作规程，而且更深入地了解实验参数变化对实验结果的影响及不遵守操作规则所带来的不良后果。通过多次仿真实验操作，加深了对知识的理解，对控制参数与控制方法建立起感性认识。同时也最大限度地减少了实验损耗，降低了教学成本。

仿真软件、多媒体课件等计算机辅助实验教学手段，与传统的化工原理实验相结合构建成新的“化工原理技能实训”教学模式，在教学目标上更趋向于注重实验过程中对学生能力的培养和技能的训练。进行“仿真实训”和“技能实训”不仅要求学生具有电脑操作知识（例如会用鼠标进行阀门开度的调节，读取仪表数据，进行虚拟的单元操作等），而且要求学生具有一定的操作化工原理设备的技能。在进行仿真实验操作过程中，只要操作方法得当，计算机系统就能给出正确的实验数据，绘制出理想的曲线。我们将重复测量实验数据的操作放在“仿真实训”中，“技能实训”环节就不再要求学生全程测量大量的实验数据，而是对实际使用化工原理设备的技能提出更高的要求。例如：怎样使用离心泵，怎样利用电位差计测量温度，如何使用仪表进行远距离操作控制等。“化工原理技能实训”新的教学模式标志着实验由“验证型”向“技能培训型”转变。