时间：2022-05-02 15:36:32
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在工程项目的运作过程中，化工机械设备长期处于一个密闭的工作环境中，因此，化工设备极容易被腐蚀，从而影响到化工设备的多种性能，减少设备的使用寿命。在化工设备的设计中，如何选择合适的材料，降低设备的腐蚀程度，延长设备的使用寿命，已经成为人们关注的关键问题。
1 在化工机械设计中做好碳素钢与合金钢材料的选择
在化工设备中，要求机械零部件要具备一定程度的韧性以及强度，这样才能满足机械运行中的各种机械性能、化学性能以及物理性能的要求。要做好材料选择工作，就必须对材料的韧性以及强度做出充分的考虑。同时，还要考虑材料在加工过程中的可操作性和安全性。
在当化工机械设计材料市场中，碳素钢已经成为广泛应用的材料，它不仅成本低，同时具有较好的加工性能和操作性能。但是，碳素钢本身也存在一定的缺陷，这种材料的强度以及韧性比较低，最重要的是中等以上的材料无法顺利的进行热处理加工淬透作业，这些缺陷使影响了碳素钢在化工机械设计中的使用。为了提高碳素钢的强度以及韧性，可以在碳素钢中加入一定比例的合金元素，这时就可以形成一种新的材料，即合金钢。与碳素钢相比，合金钢的韧性以及强度得到很大的提升，除此之外，合金钢还有很多碳素钢所没有的优势，比如耐高温、耐磨损、耐腐蚀等。虽然如此，一般情况下碳素钢还是首先选择的材料，只有在零件的横截面积较大、需要对材料进行淬透及材料外载荷应力较大的情况下才可以使用合金钢。
2 在选择机械设计材料时要参考机械材料零件的制作工艺
在机械生产或者是加工作业中，不同的加工处理技术对机械设计中材料应用的要求不同。比如焊接工艺要考虑材料的抗压性以及冷镦性，铸造工艺要求机械设计的材料具备较高的流动性、收缩性以及吸气性[1]。在进行热处理工艺时，要对机械材料的淬透性、过热敏感性、氧化脱碳性进行充分的考虑，切削工艺则要求材料有便于切削的特点。所以，具体选择使用哪一种材料，要以机械材料零部件的制造工艺为选择的依据。
零件是机械最基本的组成部分，在对零件进行设计时，一方面要对零件的成本进行控制，同时，还要保证其具备正常的工作能力。零件抵抗可能失效的能力被称为工作能力，不管在任何情况下，零件一旦丧失工作能力，就意味着零件失效。所以在选择材料时，要保证零件有足够的工作能力，同时对材料费用进行考虑，尽量减少材料费用。除此之外，为了尽量减少经济支出，还要保障零件有良好的制造工艺，将设计程序简化也可以达到降低成本的目的。
3 以材料的荷载性能的大小作为机械设备选材的标准
通常情况下，材料的外载荷性能与失效零部件性能之间存在着一定的矛盾，主要表现为化工机械材料的外载荷性能很容易造成机械设计的部分元件失效，但是机械的零部件所具备的性能却能够有效的防止这种零件的失效。所以在化工机械选择材料时，要对材料的载荷性能大小进行充分的考虑。
通常在外载荷力的作用下，机械零部件容易发生扭转的现象，当零部件发生扭曲时，应力大都集中在材料的表层。这就说明，零部件的控制效果是由材料表面的性能决定的。所以在选择机械设备的材料时，首先要考虑机械材料承受载荷力的情况。如果确定材料需要承受一定的载荷力，那么此时就要根据承受荷载力的情况对材料进行适当加工。材料加工的方式主要有两种：低碳钢渗碳或者是中碳钢调质[2]。对于一些材料来说，材料本身可以承受一定的拉伸和压缩作用，同时由于是零件的横截面受到外载荷力作用，所以横截面应力比较均匀，在这种情况下，只有性能分布比较均匀的材料才能用来进行机械设备的设计。
4 在机械设计中选择耐腐蚀的材料
腐化已经成为化工机械设备常见的问题，在日常工作中，如果化工设备经常与空气和水汽接触，那么就很容易发生化学反应，使化工机械设备出现腐蚀的现象，一旦化工机械设备出现腐蚀，设备的外表色泽会发生一定的改变，其内部性能也会受到严重的影响，从而降低设备的工作效率，减少其使用寿命，进而影响到整个化工工程的进度，所以，在化工机械设计中，要注意选择耐腐蚀的材料。材料要具备一定的耐腐蚀性，这是与化工产品的生产要求相一致的，同时要保持化工设备的稳定运行以及流畅性，防止因为部分零件被腐蚀而影响整个工作效率的情况发生，注意要及时发现腐蚀的情况，做好处理措施，不要让腐蚀积累。最后，要注意外力的保护作用，防止产生新一轮的腐蚀发生。
5 在选择机械设计材料时要注意节能性以及环保性的统一
我国经济飞速发展的同时，对于资源以及能源的需求也日益增大，应用于机械设计的材料被大量开采，有些材料在今天已经成为稀缺材料，面对与此严峻的现状，在选择机械设备的设计材料时，要将可持续发展作为机械设计工作的新要求，给予环境保护更多的考虑，同时也要考虑到成本的输出，做到节能性与环保性的统一[3]。
如果只将注意力放在经济的发展上，在进行机械设备的设计对那些不可再生的资源进行开发利用，那么将严重影响到未来化工生产，所以，在选择化工设备的材料时，一定要将现阶段的环保与节能作为考虑的一部分，开发可再生资源，有效的节约成本以及原材料，尽量节约不可再生资源，避免不必要的浪费。
Abstract： It is to explore the practice teaching of the course of Process Equipment and Control Engineering， construct a new training mode adapting to the modern development needs， with new ideas to carry out undergraduate teaching task. It is to arrange and research the practice curriculum， curriculum content and teaching form， point out the existing problems； according to the social needs of graduates， reform the practice teaching system and method to form a teaching system with the idea of "teaching in practice-extracurricular practice-comprehensive practice". To establish a new training mode of practice teaching， put forward the training mode of the combination of in and out class， as well as practice and teaching.
关键词： 过程装备；控制工程；实践教学；体系；模式
Key words： process equipment；control engineering；practice teaching；system；mode
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）04-0245-02
0 引言
过程装备与控制工程专业本科教学包括理论教学、实验教学和实践教学三部分，随著社会经济的迅猛发展，产能过剩带来的能源转型迫在眉睫，社会对人才的需求也趋于多元化，更加注重实用性。本着为社会输送有用人才的思考，高校培养出来的毕业生应该适应社会发展需要。本文针对过程装备与控制工程专业的实践教学进行了重新的审视和考量，寻求一种新的培养模式，在这种模式下全面开展过程装备与控制工程专业的实践教学进程。
1 实践教学课程介绍
通过调研相关地方高校教学培养计划，整理调研结果，过程装备与控制工程专业的实践教学课程大致包括以下七门，如表1。
通过表1可以看出过程装备与控制工程专业实践教学已经出具形态，从学分设置和开课学期分配来看，实践教学重心放在后两年，基本上每个学年都能保证学生有实践课的学习和锻炼的机会。
此外，一些高校在课外安排了特定实验场所，组织一些创新活动，例如：做论文、科技活动、设计及其各种科技小制作等。通过这些活动取得的成果，经专家审核，学校认定后，可以获得相应的学分。
但是，对于本科学生四年的学习任务来说，上述实践课程在总体课程中的占比还很少并且比较单一，学生在学校期间经受的锻炼尚且不能够满足社会的用人需求。所以开发新的实践课程，从新定位专业特色，拓宽思路进行实践教学改革尤为重要。
2 毕业生社会需求分析
过程装备与控制工程专业是由化工机械专业演变而来的，顺应着时代和社会的需求从上世纪50年代延续至今。培养的毕业生应具备化工、机械、自动控制等方面的基本知识和技能，适应现代社会建设的需要，在石油、化工、热能、轻工、医药、环保等部门从事过程装备的工程设计、制造安装、生产管理、质量监督、技术开发、科学研究等方面的工作。
本专业的人才培养思路从研究型转变成应用型，换句话说就是培养人才方式贴近实际生产需要，即所谓的“工程教育”。工程教育就要考虑理论与实践相结合，用科学理论指导生产实践。特别是近些年，社会各行各业对高校毕业生用人需求更注重实际应用技能，毕业生无需进行“二次培养”或者进行简单的入职教育就能在岗位上发挥作用。随着社会经济大环境的改变，越来越多的企业以及用人单位以高薪聘请经验丰富的应用型人才。针对社会用工需求来设置学生培养计划，积极改革，有的放矢，才能保证培养出来的学生有用武之地。
3 实践教学体系改革
实践教学体制注重不同学科之间的关系，体现在专业性和广度的结合。在生产实际方面，要提升学生的工程项目设计、实施与管理的能力，还要重点培养学生的综合素质和技能。在当前的高等教育教学改革的大背景下，开展相关课题的研究工作，目的是通过这些课题的研究与实践，优化现代过程装备与控制工程专业的教学体制。优化的重点即为过程装备与控制工程专业实践课程体系课程内容与教学方法，按照学分制要求，进行开放式的教学活动。减少传统的、陈旧的教学内容，更新科学技术和工程应用方面的课程，同时也可以考虑增设人文社科、管理技术类课程。
适当在低年级时增加实践教学的课程量，增加制图测绘学分，两个学期分别开课；工程训练实践课程需要增加课时，学校应在人力和财力上给予大力扶持，可以借鉴职业学校的培养模式，以理论为辅，以实际操作未主，真正让学生在有限的课时上得到实际技能的锻炼。在培养中本着以学生为主体的原则，可以将整个教学过程碎片化，阶段性验收成果。生产实习和毕业实习拓宽渠道，形成培养新思路，组织形式要多样化，可以教师带队到工厂学习，也可以学生自主联系实习场所，但是学校应做好监控，保证学生有效实习和实习安全；校方还应该定期安排督导现场检查，一方面看检查实习效果，另一方面了解学生实习中遇到的问题和困难，在一定程度上给予解决和帮助。
通过设置多种课外创新、创造实践课程，通过认定成果给予学分奖励，使学生有更多的自由成长空间，更能适应学分制的要求。按照高等院校教学的基本要求，对陈旧的课程体系进行改革，构建新的课程体系，使学生具有更强的工程实践能力和组织、管理素质，具有参与行业竞争的能力。
4 实践教学培养模式建立
4.1 完善实践教学体系建设
普通高校过程装备与控制工程专业的课程设置由普通教育课程、专业基础课程、专业方向课程和实践课程四大类课程组成。
主要实践性教学环节由以下七部分组成（如图1）：①制图测绘，运用所学知识完成制图基本技能综合训练；②工程训练，受到基本冷加工、热加工和焊接及数控加工等训练，掌握金属加工及焊接特性；③课程设计，包括机械设计基础课程设计、化工原理课程设计和过程设备课程设计，使学生掌握典型化工单元操作的设计和计算等；④生产实习，让学生认知设备；⑤毕业实习，让学生在感官和认识上了解相关设备的工作情况；⑥毕业设计，让学生掌握过程设备的设计方法，透彻领悟本专业的理论知识；⑦综合实践，学生根据理论知识的指导，进行一次有针对性的实践训练。
整合原有的实践教学环节，推陈出新，从学生能力培养方面出发，建设环节紧扣，层次分明的教学体系。增加课外的学分设置，以学生自主创新为指引，在课外设置创新实验室，建设网上实践创新平台，丰富创新设计资源，便于各类型学生进行实践训练。
4.2 建立新的实践教学基地
对于过程装备与控制工程专业的实践教学，高校应加强在实践教学基地方面的建设，一方面要自主建立创新研究中心、实验室等，多组织科研活动，鼓励学生走进科研，调动学生科研积极性。另一方面要c当地企业或者相关行业联系合作，以产学研合作为培养模式，特别是与急需科技人才支撑的企业签订定向人才培养模式。基地建立应当适应专业培养要求，密切联系生产实际，要有针对性，充分发挥基地资源的作用。与校外企业签订长期的合作关系，定期组织学生到企业培训、学习，带着问题回到学校。学校与企业合作联合培养学生的实践技能，学生在修完必需的理论课程后可以直接参与合作企业的课题研究，以个人或者团队形式步入实践锻炼，对于提高学生综合能力非常有帮助。
4.3 建立“理论与实践相结合”的培养理念
在过程装备控制工程的实践教学中，课堂教学不离实践，实践教学不离课程，二者须相辅相成。在课堂教学中充分利用企业现场照片和设备运转操作视频资源，结合理论知识加以论述，在生产实践现场针对固有设备以及生产环节进行跟踪讲解。这样，理论与实践相结合，抓住时域和地域特点，即发生即学习，有效推进实践教学的顺利进行。
5 结语
过程装备与控制工程专业是一门综合性的交叉学科，开设的课程广泛，涉及的行业居多。根据过控专业大方向的特点，针对社会用工的需求开展实践教学的相关研究，开拓新的思路。通过实践教学课程体系的改革与培养模式的建立，开展过控专业的实践教学进程。符合现代装备工业对过控专业人才的需求，提高学生求学热情和教师的工作热情。建立以技能训练、科学研究思维与方法训练为主导，课内外实践相融合，多个环节相互补充的实践教学体系，使实践教学更能适应学分制的改革与要求，实现过程装备与控制工程专业的可持续发展。
参考文献：
[1]叶涛，卢红，吴敬兵.学分制条件过程装备与控制工程专业实践教学改革的研究与实践[J].教改创新.
[2]戴静君，刘录，孟波，等.过程装备与控制工程专业实践教学改革[J].广州化工，2009，39（2）：136-138.
[3]陈爱萍，童水光，林兴华，等.过程装备与控制工程专业教学与实践[J].化工高等教育，2007，94（2）.
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