机械基础课程控制工程论文

摘要：职业教育为我国社会经济发展提供了大量的实践专业技术人才，机械类专业是职业教育中最为重要的专业之一，人才输送量大。机械基础类课程是机械专业基础课程知识，需要机械专业学生熟练掌握。传统机械类课程教学方法理论性强，教师在教学过程中没有将机械类课程内容进行有效融合，学生知识转化率低，不利于机械类专业学生职业素养积累。下面是小编整理的《机械基础课程控制工程论文 (精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

机械基础课程控制工程论文 篇1：

过控专业“过程原理与设备”教学内容设计

摘要：“过程原理与设备”课程是过程装备与控制工程专业基础课程之一。此课程研究的是化工单元操作的基本原理，典型化工单元设备的原理、结构、选型及工艺尺寸的计算。针对上海理工大学教学和研究的特色，对教学内容的设计进行了探讨，授课内容以传质为主，传热、传动量为辅，使学生从工程角度出发，在理论和实践上掌握单元操作的原理，设备的结构、选型及相应的单元操作的设计型、操作型的计算。

关键词：过程装备控制工程;过程原理与设备;教学内容

作者简介：苏文献(1967-)，男，山东栖霞人，上海理工大学能源与动力工程学院，副教授;孙丽(1982-)，女，山东海阳人，上海理工大学能源与动力工程学院，讲师。(上海 200093)

基金项目：本文系上海市教委重点课程建设项目(项目编号：1K12301002)、上海理工大学核心课程建设项目(项目编号：5811301003)的研究成果。

过程装备与控制工程专业的前身是化工设备与机械专业(简称“化机”)，1998年根据发展需要，教育部对普通高等学校大学本科专业目录进行了调整，将化工设备与机械(本科)专业更名为过程装备与控制工程专业。该专业主要研究石油、化工、炼油、轻工、核能与电力、冶金、环境、食品及制药等过程工业中处理流体和类流体必需的装备、技术与控制等。属于融机械、化工和控制等多工程学科领域于一体的复合交叉型学科。

过程装备与控制工程本科专业相对应的研究生教育的学科名称为化工过程机械，属于动力工程及工程热物理一级学科下的二级学科。

动力工程及工程热物理学科主要研究能量以热和功及其他相关的形式在转化、传递过程中的基本规律，以及按此规律有效地实现这些过程的装备及系统所涉及的应用科学及应用基础科学;主要应用于工农业、国防领域，与人类生活、生产密切相关;同时又几乎与所有的科学技术领域密切有关，可以推动人类更好地利用能源与现代动力技术的发展。

上海理工大学(以下简称“我校”)过程装备与控制工程专业依托于我校动力工程与工程热物理一级学科，该学科具有博士后流动站，并在1997年第一批被批准为我国具有一级学科博士学位授予权单位;所属二级学科化工机械方向在70年代就已具有培养硕士和博士的能力。

在这样的背景下，我校能源与动力工程学院不断修改和丰富本科生培养计划和培养方案，开设了“过程原理与设备”课程，作为过程装备与控制工程专业的专业基础课程。经过多年的教学改革和不断探索，在教学方法、授课内容设计和提高学生创新能力方面取得了一定成果。

一、专业概况和课程定位

化工设备与机械专业更名为“过程装备与控制工程”专业后，其内涵和外延都有了根本变化。更名后的专业，从单纯的机械学科转向机械与控制交叉学科。虽然它自己仍然属于机械大学科，但它和通用机械有区别，与原来的行业范围局限于化工不同，新行业可以广泛服务于机械、电子、化工等相关过程工业;同时，新行业的发展也和机械电子、控制工程、化工机械、动力机械等密切相关。过程工业，通常来说，是利用化学和物理方法改变物料物化性能，用以生产新产品的加工工业，广泛应用于工农业等众多相关行业部门。过程装备与控制工程专业主要涉及的对象是与流程有关的物料，从原材料到成品或者半成品过程中需要经过一系列化学或者物理变化。因此，整个过程需要有数量不同、功能各异的单元操作并联或者串联组成，而每一个单元操作均需要一个能够实现特定功能的设备或者机器来完成。每个单元操作对应的设备称为单元设备，而这些单元设备需要用一系列的部件如阀门、管道、三通等连在一起构成过程装备。在过程工业中，通常需要确保各个单元设备以及整个装备能够安全稳定地运行，因此需要对各个流程中的物料的各种相关参数进行严格控制，如压力、速率、温度、浓度等。

过程装备与控制工程专业是以过程装备的设计、制造、运行、维护、管理为主体，过程工业原理与装备控制技术应用为两翼的多学科交叉型专业。通过系统学习，学生将具有较强的机械基础、过程装备、力学基础、控制工程、计算机应用等基础理论知识，具有较好的工程技术基本素质和综合解决工程问题的能力。其培养目标是具备过程装备设计制造及其控制理论，并具备研究开发、设计制造、运行控制、维护管理等综合能力的高级科学研究和技术人才。

我校以科研教学型为办学定位。“过程原理与设备”课程是过程装备与控制工程专业技术基础课程之一，是过程装备与控制工程专业的核心课程，也是上海市教委重点建设课程。该课程既讲原理又讲设备，涉及知识全面;由理论到应用，教学逻辑明确。对激发学生的创新思维，提高学生的应用能力有很大帮助。同时作为专业基础课程，其教学质量的好坏也直接影响其他专业课程的教学工作。因此，做好“过程原理与设备”课程建设对提高本科教学质量，促进学生全面发展具有一定积极作用。

二、授课内容设计

过程工业，一般来说，都与热量传递、能量传递及质量传递有关。过程工业中涉及的所有的机器(动设备)和(静)设备，均属于过程装备。过程装备可以分为以下几大类：

1.流体动力过程及设备

满足流体力学等相关规律的过程及设备。如液体的输送与气体的增压，气液非均相混合物的分离、液体的搅拌等。所用的设备有泵、鼓风机、离心机、压气机、管道、沉降室等。

2.传热过程及设备

满足热量传递等相关规律的过程及设备。如冷却、蒸发等。所用的设备有冷凝器、蒸发器、锅炉等。

3.传质过程及设备

满足质量传递等相关规律的过程及设备。如干燥、分馏、吸附、吸收、结晶等。所用的设备有：干燥器、萃取塔、结晶器等。

4.机械过程及设备

满足固体力学等相关规律的过程及设备。如固体的粉碎、筛分、输送、给料等。常见的设备有粉碎机、振动筛、输送设备、给料器等。

5.化学过程及设备

满足化学反应等相关规律的过程及设备。如还原、氧化、加氢、水解、加聚等。常见的设备有搅拌反应器、固定床反应器以及流化床反应器等。

“工程热力学”、“工程流体力学”、“传热学”为我校过程装备与控制工程专业在能源与动力工程学院的三大基础课程。“过程原理与设备”是过程装备与控制工程专业的主修课程，其授课内容大体与化工原理相近。由于传热、传动量两部分内容已由其他老师在“传热学”、“过程流体机械”中主讲，故在本课程中授课内容以传质为主，传热、传动量为辅。课程讲述质量传递原理、换热、蒸发传热单元操作及吸收、精馏、萃取、吸附、结晶、膜分离等传质单元操作;热量、质量同时传递过程的特点及增减湿和干燥操作。具体内容包括：

分离过程与传递现象，介绍混合物组成，基本操作方法和常用设备，传质分离的动力学方程;吸收基本原理，气液相平衡、传质机理与传质速率、低浓度气体的吸收与计算，高浓度气体吸收、多组分吸收、化学吸收和解吸，吸收塔的结构和设计;蒸馏基本原理，双组分溶液的气液相平衡、简单蒸馏、平衡蒸馏和精馏及其双组分连续精馏的计算和分析，间歇精馏和特殊精馏、多组分精馏，蒸馏塔的结构和设计;气液传质设备的工艺设计;液液平衡关系、部分互溶物系的萃取计算、完全不互溶物系的萃取计算及溶剂的选择，其他萃取方法及萃取设备;湿空气的性质及湿度图、干燥过程的物料衡算和热量衡算、干燥速率和干燥时间，干燥器的类型、性能、结构;蒸发原理、设备及计算热量传递基础，单效蒸发和真空蒸发的概念和计算，单效蒸发和提高加热蒸汽经济性的其他措施及其蒸发设备;颗粒与颗粒层的特性、流体与颗粒间的相对运动及其流体通过颗粒床层的流动、重力沉降和过滤计算，了解气体净化的其他广泛应用和设备;膜分离传质单元操作的基本原理。

目前我校过程装备与控制工程专业所用教材是陈敏恒等编著的《化工原理》(上、下)第三版(化学工业出版社)。所用参考教材有：蒋维钧等编著的《化工原理》(上、下)(清华大学出版社)，何洪潮等编著的《化工原理》(科学出版社)，张斌编著的《过程原理与设备》(东北大学出版社)等。

在多年的教学过程中，我校能源与动力工程学院不断探索教学内容和方法。在总学时数受限定的情况下，结合实际情况，合理设置教学内容，既压缩了课时，又避免了该课程与学院基础课程内容上的重复;在与其他课程的配置上，将该课程与“专业实验”课程的进度合理搭配，用实验设备模拟真实设备，边学边练，激发学生学习兴趣，增强学生动手实践能力;在改革教学内容和方法的同时，还注意将现代化教学手段引入课堂，利用计算机教学软件进行辅助教学，取得了良好的教学效果。

三、结论

“过程原理与设备”课程是过程装备与控制工程专业重要的专业基础课程之一，其内容涵盖广、实践应用性强。经过多年的教学改革和探索，我校走出了一条内容设计合理、教学方法多样、注重实践和创新的特色之路。过程装备与控制工程专业学生连续多年的高就业率和来自企业的积极反馈，体现了我校“过程原理与设备”教学的良好效果。

参考文献：

[1]陈敏恒，丛德滋，方图南，等.化工原理(上、下)[M].第三版.北京：化学工业出版社，2012.

[2]蒋维钧，戴猷元，顾惠君.化工原理(上、下)[M].第三版.北京：清华大学出版社，2009.

[3]冯宵，何洪潮.化工原理(上、下)[M].第二版.北京：科学出版社，2007.

[4]张斌.过程原理与设备[M].沈阳：东北大学出版社，2010.

(责任编辑：王意琴)

作者：苏文献?孙丽?徐波?胡卓焕?叶立

机械基础课程控制工程论文 篇2：

基于专业视角的机械基础类课程融合式教学改革初探

摘 要：职业教育为我国社会经济发展提供了大量的实践专业技术人才，机械类专业是职业教育中最为重要的专业之一，人才输送量大。机械基础类课程是机械专业基础课程知识，需要机械专业学生熟练掌握。传统机械类课程教学方法理论性强，教师在教学过程中没有将机械类课程内容进行有效融合，学生知识转化率低，不利于机械类专业学生职业素养积累。故此，文章将分析机械基础类课程教学困境，构建机械基础类课程教学融合体系，并探究机械基础类课程融合式教学方法，旨在促进我国机械专业课程教学改革，提升学生就业率。

关键词：机械基础类课程;教学改革;机械类专业

分类号：G4

机械类专业属于工学门类，也是职业院校开设的主要专业，包含汽车服务工程、机械电子工程、控制工程等内容，学生毕业后就业范围广[1]。传统教师在教学过程中忽略了基础类课程之间的融合性，导致学生在学习过程中无法建立完整的学习思维，限制学生专业基础知识整合效果。由此可见，从专业视角出发，初探如何在机械基础类课程中采用融合方法进行教学是十分必要的。

一、机械基础类课程教学困境

1.教学方式单一

机械类教学内容多，并且十分枯燥，课程教学任务紧。许多专业教师在教学过程中会按图索骥，根据知识点呈现顺序进行机械类课程教学。在此过程中，教师主要依据教学任务设计教学内容，教学方式相对比较单一，没有具体考虑学生的学习能力与预期效果，教学针对性不强，弱化了专业教学课堂教学效果。

2.知识壁垒性强

机械基础类课程包含《机械基础》、《机械识图》、《计算机绘图》等多个科目，其中《机械基础》主要为机械综合知识，让学生具备机械认知基础;《机械识图》主要是识图知识，让学生掌握绘制机械样图与空间想象能力;《计算机绘图》主要内容是让学生学会利用计算机绘制机械图。三者在教学侧重点上有所差异，但均离不开“机械”。但机械类专业教师在教学过程中往往将三者区分教学，忽视知识紧密联系性，学生在学习过程中形成了知识壁垒，不利于基础知识整合[2]。

3.实践教学不足

职业院校职业为核心开展各项教育措施，注重培养学生的就业能力与专业知识，让学生能够在毕业后迅速投入岗位工作中。但从实际情况来看，我国职业教育普遍存在专业知识理论化教学问题，弱化了职业教育特色，实践教学不足。尤其在机械基础类课程教学开展过程中，教师过于强调学生对于识图知识、机械知识的记忆，学生背诵困难，并且实践转化效果差。

二、机械基础类课程教学融合体系构建

机械基础类课程内容多，从多个方面增长学生专业能力，仍然围绕着机械专业教学服务，存在教学主题与整体目标一致性。因此在融合教学过程中，应该从宏观角度构建融合体系，强化融合教学效果。

1.目标明确

在机械类融合教学过程中，必须要有明确的教学目标，确定知识教学内容，让学生能够在教学目标引导下达到一定水平。在知识内容方面，主要包括理论知识与实践行为两方面，两者联系密切，并有相互强化学习效果的作用，可以帮助学生转化知识。在预期教学目标方面，教师根据学生的学习能力调整教学内容授课方式，让能力一般的学生可以掌握基础知识模块与简单实践方法，完成基本的学习目标。同时让能力较强的学生可以在初步学习下运用知识进行实践探索，借助实践过程反向证明理论内容[3]。

2.知识融合

机械基础类课程之间存在严重的壁垒，不利于学生基础知识整合，因此教师应该主动帮助学生打破壁垒，让学生用立体思维学习课程知识。在知识融合过程中，教师可以将《机械基础》作为机械专业学习基础知识，并同时交互开展《机械识图》与《计算机绘图》教学，让学生掌握基本认知基础上具备识图能力与绘图能力。

3.就业导向

机械基础类课程教学应该具备职业院校教学特点，考虑到学生日后的岗位就业需求，帮助学生做好专业知识积累。因此在开展融合教学时，不仅要融合几门基础的机械基础类课程，更要融合社会机械行业人才需求，科学整合学科知识内容。

三、机械基础类课程融合式教学方法

1.发散思维教学

教学过程中，教师将多项课程知识进行整合，需要学生发散思维，才能够由一个知识点扩展至其他知识点，实现融合教学目标。因此教师可以采用发散思维教学方法，通过多点式发散提问、思维导图等多种方式开展教学，帮助学生拓展学习思维，深度融合所学知识。

2.项目方法教学

项目教学法经常被应用于实践教学中，能够培养学生的整体运用能力，丰富教学法方法，也可以弥补机械基础类课程实践教学中的不足，促使学生在完成项目的过程中整合知识。教师可以开展机械零件加工等活动，要求学生以小组方式完成项目，调动學生机械知识与绘图知识，实现多课程、多内容的融合教学。

结语：

机械类基础课程是专业学习基础，夯实学生的基础知识内容，才能够帮助学生在专业学习中走得更加长远。职业院校教师在面对学生在机械类基础课程存在的教学方法、知识壁垒、教学实践等问题，要重新整合教学课程体系，寻找合适的教学方法，才能够加快专业基础知识融合，提升学生学习效果。文章针对机械类专业如何开展械基础类课程融合教学进行简单分析，但在实际教学过程中仍然要结合机械类专业学生的学习能力进行优化，才能够真正实现融合教育目标，帮助学生形成综合专业能力。

参考文献：

[1] 李颖.基于专业视角的机械基础类课程融合式教学改革初探[J].卷宗，2018，8(36)：165.

[2] 侯建明，许占显.基于智慧职教平台的《机械设计基础》课程教学改革与实践[J].广东化工，2020，47(8)：223，191.

[3] 贾文华，高成冲，张敏.移动学习环境下机械设计类课程融合式学习方法研究[J].现代职业教育，2017，(28)：82-83.

台州市黄岩区第一职业技术学校 浙江 台州 318020

作者：张文琦

机械基础课程控制工程论文 篇3：

非机械类专业化工机械基础课程整体化教学模式的教学探讨

摘 要 化工机械基础是一门综合性的机械类课程，针对目前教学过程中存在的理论与工程应用相脱节的问题，提出整体化教学模式的概念。从教学内容整体化、课堂教学和课程设计整体化、课堂教学和实践环节整体化三个方面进行阐述，目的是提高非机类专业学生对课程工程应用的理解，增强教学效果。

关键词 整体化教学;化工机械;工程实践

Teaching Exploration of Holistic Teaching Model on Chemical Mechanism Basis for Non-mechanical Engineering Specialty//Li Huifang

Key words holistic teaching; chemical machinery; engineering practice

1 引言

化工设备机械基础是一门综合性的机械类课程，内容几乎涉及过程装备与控制工程专业的全部专业基础课和专业课[1]。由于该课程内容涉及广泛，要真正学好这门课程，培养学生具有工程意识和创新能力，在实际教学中有一定的难度[1]。因此，应当适当变换教学思路，从课程建设体系出发，注重课程的整体化教学模式，从成套设备的整体化概念为切入点，加强在教学过程中的工程实践，就有特别的意义。

2 目前化工机械基础课程的教学模式

化工机械基础课程在北京化工大学针对化工专业和材料专业的学生开设的，在编写教材时考虑到学生对所修专业的适用性，将整本教材分成三部分：第一部分为工程力学篇，第二部分为化工设备设计基础篇，第三部分为机械传动篇。三部分相互独立又相互联系。但是关联性不强，更像三门独立的课程，只不过在后续的学习过程中要借用到前面的知识。这样，学生在学习过程中总有一种不系统、凌乱的感觉。如何从培养学生工程观点的角度更好地整合课程，优化内容，是教学改革的一个重要方向。

3 整体化教学模式的改革

所谓整体化教学模式是指在教学过程中从成套设备概念入手，将成套设备的设计理念和设计方法贯穿在所讲授的教材中，从而可以在教学过程中加深对所学内容的理解，培养学生工程实践观点，提高其创新思维。要系统地实施整体化教学模式，必须从三个方面入手：首先是教学内容整体化;其次是课堂教学和课程设计整体化;最后是课堂教学和实践整体化。下面就提到的三个方面具体阐述。

3.1 教学内容整体化

考虑到目前教材编排上存在的一些问题，应在教学内容和编排顺序上做适当的调整。

首先，应在绪论部分将化工和材料专业常用设备提出来，指导学生理解要完成成套设备的设计需要哪些东西?哪些东西是已经知道的?哪些东西是未知的，需要在未来的学习中进一步了解和掌握的?这样学生首先对设备就有了一个感性的认识。

其次，在工程力学的介绍过程中要经常介绍一些典型设备的力学模型，介绍这些模型是如何根据力学知识简化的，而不是干巴巴地介绍一些与设备脱节的杆件。这样学生会觉得他们学习的力学知识是可以解决实际问题，可以理论联系实际的。

再次，要开发一些与成套设备相关的计算机分析软件，展示典型化工设备模型图片、典型化工设备及制造现场照片、现行压力容器和化工设备的设计标准、化工设备图示例等[2]，对不宜在黑板上描述的工程实例进行现场计算和分析 [3]。

最后，要在第二篇增加成套设备设计的内容，而不是目前教材上的设计理论。这样学生就把工程力学的知识贯穿到设备设计中，同时又熟悉了设计理论和设计标准，对以后从事相关专业是一次很好的训练。

3.2 课堂教学和课程设计整体化

将课程设计贯穿于理论教学中[4-5]，具体做法是将课程设计分解成计算和绘图两个步骤，其中计算步骤可以在课堂教学中完成。按照教学内容整体化的概念，在绪论部分提出课程设计的任务，课程设计的设计内容和设计过程，让学生对课程设计有个了解，引起学生对设备设计的兴趣。在第一部分工程力学介绍完后，学生根据所学力学知识，完善对设备力学模型的建立。学习化工设备设计基础之后，学生针对设计条件选择设备材料，确定筒体直径和壁厚并根据工艺条件选择相关的标准件。结合教学内容整体化中成套设备的设计，指导学生将设备设计部分的计算完成。在课程设计阶段，让学生把整个设计过程重新梳理一遍，完善设计过程，然后绘图并整理课程设计说明书[4]。

3.3 课堂教学和实践环节整体化

在传统教学模式中，教学过程和实践环节是脱节的，时间上存在一定的错位。而化工机械基础课程中将近有一半的知识涉及设备问题，而非机类学生直接接触设备的机会不多，对工程问题认识上存在一些欠缺。所以必须努力为他们提供一切实习的机会，并将实习的过程穿插于教学中。将实习安排在教学中，可以将理论教学与实践过程真正地联系在一起，学生可以带着课堂上问题参加实践，或将实际的问题拿到课堂上去解决，这样可以加深学生对化工设备结构的理解，培养他们对本课程的学习兴趣[6]。

整体化教学模式在教学实践过程中的实施正在逐步进行，相信通过这样的改进可以进一步丰富学生的工程实践观点，充分发挥这门课程在后续学习中的作用，提高学生的学习积极性，改进教学效果。

参考文献

[1]李慧芳.提高化工设备机械基础课程教学效果的思考[J].中国现代教育装备，2011(15)：92-93.

[2]董俊华，赵斌，张及瑞.化工设备机械基础课程设计教学改革探讨[J].化工高等教育，2011(1)：17-19.

[3]陈连，王元文.化工设备机械基础教学改革的若干尝试与实践[J].化工高等教育，2007(1)：128-129.

[4]董俊华，张及瑞，高炳军.“化工设备机械基础”课程设计教学改革的研究与实践[J].广州化工，2011，39(4)：152-156.

[5]李慧芳.浅谈工科院校非机械类专业机械基础课程的教学改革[J].化工高等教育，2006(3)：32-34.

[6]张允，路有昌，赵凌.《化工设备机械基础》课程教学改革的探索[J].广州化工，2012，40(4)：122-123.

作者：李慧芳