化工机械设计基础范文

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第1篇

摘要：化工设备机械基础课程设计是林产化工专业的一门实践技能训练课程。本文从理论教学与课程设计的结合、题目库建立、加强实习实践环节和改革考核方式等方面进行了探索与实践。实践表明，这些改革措施明显提高了课程设计的质量，更好地培养了学生的工程意识和工程设计能力。

关键词：化工设备机械基础；课程设计；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）52-0113-02

化工设备机械基础是我校林产化工专业必修的一门专业基础课程，包括工程力学基础、化工设备设计基础以及机械传动三部分内容[1]，各部分相对独立，涉及到力学、材料学、化工生产过程、生产设备和机器、工程制图等内容，具有很强的综合性和实践性。其课程设计是林产化工专业在其理论课结束后以学生为主体进行的第一次实践设计课程，它起到融合几门重要专业基础理论知识、架起理论与工程实际、基础与专业技术之间桥梁的作用，是培养林产品加工工程技术人才、训练林产化工学生设计能力必不可少的环节[2]，是提高学生搜集与应用资料、绘图、运算、计算机、独立分析与思维等能力的一次实践训练[3]。目的是使学生从化工设备的理论计算、结构设计、材料及加工工艺选择到设备制造、检验和验收有一个全面的训练[4]。

一、理论教学与课程设计有机结合

按照林产化工专业的教学计划，化工设备机械基础课程理论教学在第十周结束，课程设计一般安排在第18、19周，共两周时间。除了教师集中讲解、辅导、分配设计任务和设计期间学生考核汇报及查找资料等必要的准备工作，要在8―9天时间内完成全部设计，包括总体设计方案确定、设备及附件的强度、刚度、稳定性计算和结构设计，编写设计说明书和绘制设备的零件图、装备图，比较紧张[5]。而且第18、19周又是学校的考试周，林产化工专业这段时间的考试较多，学生根本就不可能把大部分时间和精力放在课程设计上，所以可以在授课过程中就把设计任务书分配下去，让学生根据课堂进度提前按照课程设计的相关参数进行设计计算。例如，讲压力容器时，就可以让学生根据自己的设计参数确定容器内径和筒体壁厚；讲完容器封头设计就可以确定封头形式和尺寸；讲完容器零部件，就要求学生们为他们设计的容器正确选择法兰类型和具体尺寸、确定容器支座及其他容器附件；讲完带传动后，就可以确定减速器V带的截型、根数及带轮的结构尺寸；讲完齿轮传动，就可以选择齿轮材料、进行齿轮结构设计，等等。教学实践表明，把课堂授课与课程设计有机结合在一起，不仅能加强课堂讲授内容的侧重点，激发学生的学习热诚，同时学生也能有时间、有目的性地复习回顾其他先修课程和查找设计资料，为课程设计做好前期准备工作。

二、结合工程实际，建立设计题目库

以前林产化工专业的化工设备机械基础课程设计基本上是压力容器或减速器的设计。设计题目单比较单一，而且现有这两个方面的设计资料很多，学生大多按着资料上的步骤进行计算、设计及绘图就能轻而易举地完成设计任务。在整个课程设计过程中，学生独立运用所学先修课程知识、设计理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力得不到提高。课程设计的选题应紧密结合工程实际，选用生产实际中的典型题目，搜集了生产实践中的各类设计参数，建立塔器、容器、换热器、反应釜、减速器等几组设计题目的题目库。另外，课程设计选题也可以与合作的化工企业的相关设计任务相结合，根据企业需求和实际参数进行选题，直接贴近生产实际，企业可能更加注重设计方案的工艺可行性和经济效益，能提供许多计算相应生产成本的原始性资料，这样学生也能获得好的实战设计训练，使工程意识和工程设计能力得到提升[6]。同时，为照顾到学生设计计算能力以及理论知识水平的差别，设计题目又要成组具有相近性，以便学生间相互学习和帮助，提高课程设计的效率。题目设计好后，引导学生根据自己的兴趣分组、分类进行合理选题，保证一人一题，题目各不相同。确保设计只能在独立的基础上完成，初步培养学生的独立设计能力，树立正确的设计思想，掌握化工设备机械设计的基本方法和步骤，为今后从事工程设计打下良好的基础。

三、加强与生产过程的结合，提高学生的工程意识和工程设计能力

林产化工专业教学要以实际生产过程需要为总体目标，不但强调对所学专业知识的熟练掌握和应用，更加强调与生产过程的结合，强调课程教学与生产实际相结合[7]。本课程设计与工业生产设备、机器、材料及加工工艺等密切相关，因此在课程进行的第七周穿插了一周针对化工设备机械基础课程和化工仪表及自动化的工厂认识参观实习。在此实习过程中，指导教师要现场结合实际生产工艺，分析某些关键性设备在流程中的作用和具体结构，介绍这些化工设备的设计原则及注意事项，使学生了解设计与制造工艺是紧密结合不可分割的，获得设备的有关制造工艺知识，加深同学们对所学知识的理解，以便在设计过程中能灵活应用。例如，在杨凌馥稷生物科技有限公司实习时就重点为学生介绍反应釜、干燥器、再沸器、冷凝器、精馏塔、液体贮槽、气体储罐和减速器等的作用和结构，加深学生对这些设备和机器的感性认识。指导教师在指导中强化对学生工程意识的影响，使学生能够熟悉和运用设计资料，如有关国家标准、手册、图册、规范等，以完成作为工程技术人员在设计方面所必备的基本训练。

四、改革考核方式，激发学生学习热诚

考核是课程教学中重要的内容，公正合理的考核方式是提高课程设计水平直接有效的措施。为了真实、合理地反映实际设计水平，一方面要力求设计题目、设计参数多样化，另一方面就需要加强现场答疑，增加阶段性的学生汇报和抽查考核。并建立课程设计QQ群，学生有问题可以随时讨论，老师也可在群里对一些带普遍性的问题进行指导解答，并可随时随机检查学生的设计情况和设计进度，这样学生在课程设计中出现的问题就能及时的得到指正和总结。将学生在设计过程中汇报、抽查成绩、设计说明书质量、零件图和装配图质量、答辩情况等作为主要的考核依据。另外，要求学生尽可能地使用AutoCAD绘图，强化学生计算机绘图能力。而设计说明书要求手工书写，这样可以有效避免课程设计中出现抄袭现象。这些考核方式可以在一定程度上激发学生的学习热诚，提高实践教学效果。

作为实践性和综合性非常强的化工设备机械基础课程设计是培养学生工程意识和工程设计能力的重要实践性教学环节，是林产化工专业必不可少的专业教学内容。本文提出从理论教学与课程设计的有机结合、题目库建立、加强实习实践环节和改革考核方式等几个方面来进行课程设计教学改革探索，以期达到课程设计训练的目的。实践表明，通过化工设备机械基础课程设计，初步树立了学生正确的设计思想，培养了积极主动的学习态度和严肃负责的工作作风，为后继工程设计的学习奠定了基础，为培养工程类应用型人才发挥了积极的作用。

参考文献：

[1]赵军，张有忱，段成红.化工设备机械基础（第二版）[M].化学工业出版社，北京，2007.

[2]李红，孙虹雁，刘利国，马方伟.化工设备机械基础课程设计改革的研究与实践[J].黑龙江教育，2008，（10）：41-42.

[3]李政x，李庆生，姚忠.化工设备机械基础课程设计教学中存在的问题与改革[J].2012，1（123）：47-50.

[4]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，2011，3（119）：17-19.

[5]张琳.化工设备机械基础课程设计的改革[J].化工高等教育，2002，2（72）：54-55.

第2篇

关键词：高职教育 课程建设 教学内容设计 教学效果

化工设备机械基础课程是高职化工类专业学生所学的唯一涉及材料、力学、机械零件、设备等相关知识“量大面广”的专业基础课，涉及内容为化工类专业人才必不可少的知识结构。课程面向大多数非机专业化工类学生，是在我院设置的专业基础课中学生人数最多的课程之一。目前，随着专业发展的需要和改革的深入，课程学时数几乎缩减至原来的一半（50学时左右）。为了保证教学质量、提高教学效果，着重培养学生的综合素质和职业能力，笔者所在院校不断加强师资队伍和教学条件建设，对教学内容、教学方法进行了改革与实践。

1、课程定位是基础

化工设备机械基础课程的定位应符合高职教育课程的特点，即具有职业性、针对性和应用性，突出“以能力培养为目标”的教育理念，考虑授课对象的实际情况，基于岗位需求，注重职业素质和能力的培养。通过校企合作进行课程建设，企业参与课程标准的制定与审核，将企业文化、行业标准直接渗透到课程建设中。通过该课程的学习，使学生掌握化工设备机械基础知识和操作维护方法，具备基本的机械设计能力，培养学生的工程观念，提高其分析问题和解决实际问题的能力。

2、教学内容设计是重点

教学内容是课程建设的核心，是打造精品、提升质量的先导。根据化工行业对从业人员的要求、专业培养目标、岗位职业能力的基本要求，与行业企业密切合作，完成化工岗位所需要的知识、能力、素质要求来选取《化工设备机械基础》课程的教学内容，并为学生可持续发展奠定良好的基础。

本课程是一门实用性极强的课程，课程内容设计打破传统的模式，以模块、项目取代章节。注重理论联系实际，遵循岗位职业能力培养的基本规律，重组和整合教学内容，融知识传授与能力培养为一体。注重教学过程的实践性、开放性和职业性，加大实践教学环节的比重。确定理论和实践教学内容，将知识点、技能要求与具体工作任务联系起来，突出知识与技能要求的岗位针对性。

教学内容设计采用“认识――深入――强化”三段式展开。

课程认识阶段：主要以感性的认识为主，以参观、图片展示、讨论等活动为手段，让学生了解课程概论和一些浅显的专业知识，引发学生学习该课程的兴趣。例如，化工容器结构这一节内容，可以采取现场教学得到感性认识，再辅以图片进一步了解内部结构，使学生易于接受。

课程深入阶段：主要通过创设工作情境、项目实训等多种方式，使学生在工作情境中学习专业知识，不断巩固上一阶段对该课程建立起来的兴趣，并通过项目、任务演练初步尝试成功，增强学生学习的信心、掌握相关的专业技能。利用学院的化工实训基地和煤化工实训基地，让学生在仿工厂情境化环境中学习，通过创设模拟的现场实训教学环境，进行基于工作过程的实训项目的训练，强化职业技能和职业素质的培养。例如，通过阀门的认识与拆装项目，学生以小组为单位在创设好的工作情境中学习，不仅增强了学习兴趣和信心，掌握了职业技能，而且通过团队合作锻炼了同学们的沟通交流能力、语言表达能力和团队协作意识。

课程强化阶段：通过操作性强的项目或任务，培养学生分析、解决问题的能力，使学生逐步建立起工程概念。例如，学生在完成换热器拆装、试压综合项目中，已经对换热器结构、性能、压力试验、拆装操作规程等知识都有了较全面的学习，通过项目训练，将理论与实践结合起来，进一步强化职业技能，获得相关的“工作经验”和“工作诀窍”，培养学生综合分析和处理实际问题的能力。在此阶段，充分发挥学院化工单元操作装置、仿真实训、模拟工厂化情境的实训车间以及校外实训基地在人才培养中的重要作用，开发利用好校内外资源。

3、教学团队建设是关键

化工设备机械基础课程所涉及的理论知识面宽（包括多门学科）、实践性强，因此对教师的要求较高，不仅要求教师具备扎实的专业功底，而且还要求教师具备相当的实践经验，将理论知识灵活应用到实践当中去。我院近几年通过骨干教师培养、双师素质教师培养、新老教师结对子工程、兼职教师队伍建设不断提高教师团队的专业技能和实践经验。组织专业教师参加教育部高职高专师资培训基地培训、行业组织的相关技术类培训、精品课程师资培训、相关实训基地设备使用和教学功能开发等各级各类教师培训。新、老教师结对子，起到了老教师“传、帮、带”的作用，使得新教师迅速成长，增强了教学团队的竞争力。此外，学院不断加强与行业企业的合作，聘请企业技术人员和能工巧匠作为兼职教师指导学生生产性实训和实习，培养学生职业技能。通过以上举措，大大提高了教学团队的教学实力，为课程建设提供了强有力的支持。

4、教学条件建设是支撑

实践性教学的重要性在高职教育中的地位日益凸显。教学条件的建设成为课程建设的重要支撑。我院化工实训基地集实习实训、仿真、培训、技能考核和科研于一体，拥有精馏、流体输送、传热、干燥、吸收解析、过滤、管路拆装、纯水制备、固定床反应器、流化床反应器、釜式反应器等设备，通过教师们的努力，开发出配套的实训项目，编制了相应的实习、实训讲义，制定出设备的操作规程和规范，为课程改革打下了良好的基础。

我院在加大院内实训基地建设的同时，不断深入校企合作，与神华煤制油公司合作共建“校中厂”――煤化工教学工厂，仿现代化煤化工企业程度高、融入了企业管理文化，拥有煤制甲醇典型装置、模拟生产、DCS自动化控制，可以进行开车、运行、停车、设备维护保养、事故判断处理、岗位管理等实训。为课程教学提供了可靠的保障。

5、教学方式灵活多样

采用多媒体教学、现场教学、模型演示等教学手段，增强了教学的直观性、生动性、互动性，大大增加了课程的信息量，便于学生理解，提高了教学效率。例如，在讲授常见化工设备的过程中，组织学生到我院化工实训基地进行现场教学，建立起感性认识后，利用多媒体教学进行深入讲解，并不断引导学生独立思考，将同类设备进行对比分析，探索内在联系与规律，培养学生分析问题和解决问题的能力。

采用小组讨论法、案例教学法、总结归纳法、头脑风暴法等教学方法，引导学生自主学习的积极性，鼓励学生参与讨论、分析和思考，要适时地给予学生必要的肯定。在这个教学过程中，教师不再是知识的传播者，而是教学活动的设计者和激励者，教学过程不是授之以“鱼”应是授之以“渔”。

6、实施效果

在《化工设备机械基础》课程的教学过程中，尝试从课程定位、教学内容设计、教学团队合作、教学条件的充分利用和教学方式的改革等方面入手，积极开展课程的建设与研究。实践表明，这些措施改进和提高了该课程的教学效果，开阔了学生视野，培养了学生运用所学知识分析解决工程实际问题的能力，提高了学生的综合素质。

基金项目：本文为2011年度高等学校科学研究项目《化工设备机械基础课程建设研究与实践》的部分成果（项目编号NJC11256）。

参考文献：

[1]姜大源．职业教育学研究新论[M]．北京：教育科学出版社，2007．

第3篇

关键词：化工设备机械基础；教学方法；任务驱动教学法；综合职业能力

俗话说：“教学有法，教无定法。”教学的课程、教师自身专业能力和业务素质、学生特点和培养目标、教学资源配置等不同，教学方法的选择和效果会有很大差异。

一、教学方法及其选择

教学方法是为实现既定的教学目标，在教学过程中师生共同活动时所采用的一系列办法和措施。其中包括：以教为主的教学方法，如讲述教学法、演示教学法、练习教学法；以学为主的教学方法，如自主学习教学法、合作学习教学法、探究学习教学法；教与学并重的教学方法，如角色扮演教学法、讨论教学法、问题教学法等。

一般来讲，教学方法的选择要综合考虑以下几个方面。

1.分析教学内容

2.确定教学目标

3.了解学生的特征

4.了解教师自身的特征

5.认识和利用教学资源

6.确定教学组织形式

7.选择适宜的教学媒体

二、化工设备机械基础课程教学方法

该课程是石油化工专业的必修专业课程。主要学习化工装置中主要设备的结构、功能；机械传动的一般知识；化工设备的维护、维修与管理；化工材料、化工腐蚀与防护等内容。

一般来说，课程内容涉及两大类知识：一类是涉及事实、概念以及规律、原理方面的“陈述性知识”，如，换热设备主要类型和结构、塔设备主要构件的结构、传动系统的组成等；另一类是涉及经验以及策略方面的“过程性知识”，如，多级筛板精馏塔精馏提纯酒精的操作过程以及维护塔设备；用薄板式换热器冷却热麦汁并对设备进行适当清洗维护。

对于前者，可以适当采取提示型教学法，如，讲解、叙述、呈示静态的教学手段，如挂图、模型等。通过讲述提示课程内容，学生接受并内化这些内容。提示型教学法的教育价值在一定条件下具有其他教学方法、手段所不可替代的教育功能，可以在短时间内传授大量理论知识。但是对于后者“过程性知识”采用提示型教学法就显得抽象和枯燥了。目前，职业教育对象的学习自觉性和自制力比较薄弱，教学目标应着重培养学生的综合职业能力。

下面结合化工设备机械基础中化工管道与阀门章节的教学，谈谈任务驱动教学法及其实践运用。

1.任务驱动教学法的概念

任务驱动教学法是基于建构主义学习理论的一种教学方法，教师把一学期或一堂课要完成的教学内容设计成一个或多个具体的任务，让学生通过完成一个个具体的任务，掌握教学内容，达到教学目标。它强调学生在真实情景的任务驱动下，在探究完成任务或解决问题的过程中，在自主和协作的环境中，在讨论和会话的氛围中进行操作学习活动。

2.结合“化工管道拆装”的任务驱动，完成化工管道与阀门的教学

任务驱动法的教学过程是以教师为主导，以学生为主体的双主模式的教学。任务驱动教学法大致可分为五个阶段。

第一阶段，教师主要是提出具体任务：按图“施工”——铺设管道，包含管、泵、阀及流量计等的安装连接。明确要求：美观、操作方便、连接严密无渗漏。

这一阶段的特点是教师主要进行方法上的指导，还可结合实际应用做一些启发性的提问：如连接方向、安装步骤等，使学生知道从哪里入手做。这一阶段的关键是教师引而不发，充分调动学生的操作欲望和好奇心。

第二阶段，以学生具体操作为主。在教师引导后，很多学生已经跃跃欲试了。教师可以根据实际情况，将学生分成若干个小组，引入小组之间的竞争，这样促进小组内互相讨论、互相帮助。这时候，教师应留给学生充足的操作时间，让学生大胆去试，使他们在使用中体会、感受和领悟。

这时，学生充分调动各种感官，发挥动手能力、交流合作能力、协调能力等。这个阶段在时间上可占整个教学进度的一半左右，在教学进程中是一个紧张的期。

第三阶段，交流讨论期，对于施工完成后的管道进行水压试漏实验，主要是教师查漏补缺。

引导学生口述自己的安装步骤，阐述连接件组装的步骤等。引导学生思考问题，如，是否注意到截止阀上的箭头方向；阀门操作盘（柄）朝向是否便于操作；闸阀与截止阀在管道中的位置能否互换；管法连接采用的法兰由哪几部分构成的，分析漏点的原因、交流安装法兰的技巧等。

这一阶段的特点是教师点评为辅，尽可能开展一些热门问题的讨论，让学生在思路上得到一些启发。看一看其他组同学是如何完成的，在方法技巧上和自己有什么不同。在教学节奏上给学生一个放松的时间。

第四阶段，巩固调整期。在热门问题的讨论之后，学生又会涌起再度调整的欲望。讨论交流后再进行改进、完善。

第五阶段，总结期。在完成实际情形的具体任务之后，进行课堂小结和知识点回顾，梳理应该掌握的理论知识点，以达成知识目标。

3.任务驱动教学法的作用

任务驱动教学法使学生学习的目标更明确、具体，有助于学生更容易地掌握专业知识。在课堂教学中学生学习的积极性高、气氛活跃，既培养了学生自主动手的能力，又培养了学生交流合作的能力和团队协作精神。

现在倡导的“国家核心技能”包含：与人交流、数字应用、信息处理、与人合作、自我学习、解决问题、创造革新、应用外语等模块。只有采取合适的教学方法，才能让中职学生在校期间更加全面协调地发展。

参考文献：

［1］朝辉.教学论.北京：清华大学出版社，2010.

第4篇

 

关键词:和谐社会　公民文化　宪法爱国主义

    “和谐社会”的概念提出以后，从长远来看，其政治意义远远超出迄今为止人们所讨论的范围。它不仅仅是“科学发展观”、各种社会关系之间的和谐或者社会与自然之间的和谐，也不仅仅是执政党执政模式的变化。从更深人一步说，和谐社会及相关各种目标的实现，会导向政府和人民之间社会契约关系的重建，而这种契约关系的建立和巩固都有赖于一个社会的公民概念以及体现公民特征的文化传统的传承和加强，有赖于一个公民文化所体现的共识。可以说没有公民文化，政府和人民之间的契约便无从谈起，蕴涵在契约文化中的民主、自由等现代文明的价值观就会被暴力、零和搏弈等前现代文明的价值观所取代，和谐社会的构建最终也会失去其制度保障。因此，和谐社会意味着一种基于公民文化的契约型国家治理制度。缺乏公民意识，也是中国在政治文化上与先进国家最大的差距，因此，重塑公民文化是当前构建和谐社会最紧迫的任务。

一、公民文化的身份认同观

1.公民的涵义

公民一词起源于古希腊罗马时代。在古希腊、古罗马，公民指的是在法律上可以享有政治权利的自由民，而非公民的奴隶和外国人在法律和社会两个层面都是受到歧视的对象。公民是一种身份，一种作为国家认可的构成成员的身份的符号。17世纪洛克、卢梭等人的天赋人权论使公民一词走向普遍化。

    《不列颠百科全书》把公民定义为:“公民资格指个人同国家之间的关系，这种关系是，个人应对国家保持忠诚，并因而享有受国家保护的权利。公民资格意味着伴随有责任的自由身份。公民具有的某些权利、义务和责任是不赋予或部分赋予在该国居住的外国人的。完全的政治权利，包括选举权和担任公职权，是根据公民资格获得的。公民资格通常应负的责任有忠诚、纳税和服兵役。”

    公民是法律上的概念，强调社会成员的权利义务平等性。公民在法律面前人人是平等的，没有奴役，没有特权，也没有歧视。

    与“公民”相对应的是“国民”，与“公民”相对立的是的“子民”。“国民”表明一个人的国籍，而“公民”除了表明国籍外还有更深的内涵，说某人是某国公民，内涵此人与该国其他公民的地位相互平等，拥有相应的权利与义务。“民”就是老百姓的意思了，为什么要加一个“子”字呢?《礼记》中说:“子，谓所获民臣”。按照这个说法，“子民”就是不管内心愿意与否都必须臣服的老百姓，它所衬托的是依附型人格、身份差别，所以，在封建社会，“子民”也可以用“臣民”来代替，“率土之滨，莫非王臣”就是“子民”的真实写照。在当前中国社会的习惯性词语中，老百姓远比公民有位置，这也从一个侧面说明了公民文化的缺失。

    2.公民身份与公民文化

    公民身份摈弃了个人身上一切人为的差别，只要在一个政治共同体中具备了公民身份就会享有基本相同的权利和承担基本相同的责任义务，因此，一个社会公民身份的普遍实现取决于政治的公共性，取决于身份平等的文化传统。我们很难想像，一个受到文化传统支撑的身份不平等社会会是一个和谐的社会。公民身份的普遍认同就构成了一个社会的公民文化，这种以认同为基础的公民文化是一种摒弃了等级特权的的政治文化，它要求彻底摆脱人身依附关系，建立一种无论任何人都不能违反的法律制度以及对公共权力持有的高度警惕。同时，它还是一种自由的政治文化，在公民文化中，公民们视追求政治自由、言论自由、宗教信仰自由和经济自由为天经地义，它鼓励个性和自我，认为个人的意志、利益、爱好和享受，从最终价值上看高于家族、集体、民族和国家。

    在当代，公民文化渐渐取代传统的血统认同和传统认同成为了当代许多民族国家的凝聚力和认同基础而成为世界认同文化的主流，认为公民文化在某种程度上是化解种族仇杀、阶级矛盾、意识形态冲突这些人类社会在上个世纪遗留下来的最终难题的惟一解决办法。在所有的公民文化解决方案中，德国政治学家哈贝马斯提出的“宪法爱国主义”观念显得十分突出。

    二、公民文化观的现代特征—宪法爱国主义

    一个追求和谐的社会必定不会是追求以暴力或以暴力威胁的原则来平衡利益的社会，一个以“和而不同”为特征的和谐社会必定要用以理性协商和妥协的方式来解决利益的冲突，所以和谐社会必须要寻求社会认同。传统的认同价值，如血统认同、种族认同、传统认同等由于其包含的排斥性因素而显得不宽容，这种不宽容如果发挥到极至，暴力原则的解决方案就会接踵而至，这样的事例在历史上、在当代都是层出不穷的。对此，哈贝马斯提出的“宪法爱国主义”观给我们以重要的启示，宪法可以作为公民文化的象征发挥其整合社会的巨大作用，一个追求和谐的社会在具体操作上可以以宪法追求其认同价值。

    哈贝马斯认为，存在多元文化差异的人类共同体是不能以民族认同来维系的。作为统一和融合的基础，民族主义缺乏价值规范的基础。提出现代国家统一的价值规范问题，是哈贝马斯“宪法爱国主义”的精髓。尽管哈贝马斯的宪法爱国主义在1989年之前就已经提出，但两德统一、欧洲联盟以及移民与全球化浪潮仍然是哈贝马斯倡导宪法爱国主义的三大主要背景。

第5篇

 

关键词:和谐社会　公民文化　宪法爱国主义

    “和谐社会”的概念提出以后，从长远来看，其政治意义远远超出迄今为止人们所讨论的范围。它不仅仅是“科学发展观”、各种社会关系之间的和谐或者社会与自然之间的和谐，也不仅仅是执政党执政模式的变化。从更深人一步说，和谐社会及相关各种目标的实现，会导向政府和人民之间社会契约关系的重建，而这种契约关系的建立和巩固都有赖于一个社会的公民概念以及体现公民特征的文化传统的传承和加强，有赖于一个公民文化所体现的共识。可以说没有公民文化，政府和人民之间的契约便无从谈起，蕴涵在契约文化中的民主、自由等现代文明的价值观就会被暴力、零和搏弈等前现代文明的价值观所取代，和谐社会的构建最终也会失去其制度保障。因此，和谐社会意味着一种基于公民文化的契约型国家治理制度。缺乏公民意识，也是中国在政治文化上与先进国家最大的差距，因此，重塑公民文化是当前构建和谐社会最紧迫的任务。

一、公民文化的身份认同观

1.公民的涵义

公民一词起源于古希腊罗马时代。在古希腊、古罗马，公民指的是在法律上可以享有政治权利的自由民，而非公民的奴隶和外国人在法律和社会两个层面都是受到歧视的对象。公民是一种身份，一种作为国家认可的构成成员的身份的符号。17世纪洛克、卢梭等人的天赋人权论使公民一词走向普遍化。

    《不列颠百科全书》把公民定义为:“公民资格指个人同国家之间的关系，这种关系是，个人应对国家保持忠诚，并因而享有受国家保护的权利。公民资格意味着伴随有责任的自由身份。公民具有的某些权利、义务和责任是不赋予或部分赋予在该国居住的外国人的。完全的政治权利，包括选举权和担任公职权，是根据公民资格获得的。公民资格通常应负的责任有忠诚、纳税和服兵役。”

    公民是法律上的概念，强调社会成员的权利义务平等性。公民在法律面前人人是平等的，没有奴役，没有特权，也没有歧视。

    与“公民”相对应的是“国民”，与“公民”相对立的是的“子民”。“国民”表明一个人的国籍，而“公民”除了表明国籍外还有更深的内涵，说某人是某国公民，内涵此人与该国其他公民的地位相互平等，拥有相应的权利与义务。“民”就是老百姓的意思了，为什么要加一个“子”字呢?《礼记》中说:“子，谓所获民臣”。按照这个说法，“子民”就是不管内心愿意与否都必须臣服的老百姓，它所衬托的是依附型人格、身份差别，所以，在封建社会，“子民”也可以用“臣民”来代替，“率土之滨，莫非王臣”就是“子民”的真实写照。在当前中国社会的习惯性词语中，老百姓远比公民有位置，这也从一个侧面说明了公民文化的缺失。

    2.公民身份与公民文化

    公民身份摈弃了个人身上一切人为的差别，只要在一个政治共同体中具备了公民身份就会享有基本相同的权利和承担基本相同的责任义务，因此，一个社会公民身份的普遍实现取决于政治的公共性，取决于身份平等的文化传统。我们很难想像，一个受到文化传统支撑的身份不平等社会会是一个和谐的社会。公民身份的普遍认同就构成了一个社会的公民文化，这种以认同为基础的公民文化是一种摒弃了等级特权的的政治文化，它要求彻底摆脱人身依附关系，建立一种无论任何人都不能违反的法律制度以及对公共权力持有的高度警惕。同时，它还是一种自由的政治文化，在公民文化中，公民们视追求政治自由、言论自由、宗教信仰自由和经济自由为天经地义，它鼓励个性和自我，认为个人的意志、利益、爱好和享受，从最终价值上看高于家族、集体、民族和国家。

    在当代，公民文化渐渐取代传统的血统认同和传统认同成为了当代许多民族国家的凝聚力和认同基础而成为世界认同文化的主流，认为公民文化在某种程度上是化解种族仇杀、阶级矛盾、意识形态冲突这些人类社会在上个世纪遗留下来的最终难题的惟一解决办法。在所有的公民文化解决方案中，德国政治学家哈贝马斯提出的“宪法爱国主义”观念显得十分突出。

    二、公民文化观的现代特征—宪法爱国主义

    一个追求和谐的社会必定不会是追求以暴力或以暴力威胁的原则来平衡利益的社会，一个以“和而不同”为特征的和谐社会必定要用以理性协商和妥协的方式来解决利益的冲突，所以和谐社会必须要寻求社会认同。传统的认同价值，如血统认同、种族认同、传统认同等由于其包含的排斥性因素而显得不宽容，这种不宽容如果发挥到极至，暴力原则的解决方案就会接踵而至，这样的事例在历史上、在当代都是层出不穷的。对此，哈贝马斯提出的“宪法爱国主义”观给我们以重要的启示，宪法可以作为公民文化的象征发挥其整合社会的巨大作用，一个追求和谐的社会在具体操作上可以以宪法追求其认同价值。

    哈贝马斯认为，存在多元文化差异的人类共同体是不能以民族认同来维系的。作为统一和融合的基础，民族主义缺乏价值规范的基础。提出现代国家统一的价值规范问题，是哈贝马斯“宪法爱国主义”的精髓。尽管哈贝马斯的宪法爱国主义在1989年之前就已经提出，但两德统一、欧洲联盟以及移民与全球化浪潮仍然是哈贝马斯倡导宪法爱国主义的三大主要背景。

第6篇

关键词:和谐社会公民文化宪法爱国主义

“和谐社会”的概念提出以后，从长远来看，其政治意义远远超出迄今为止人们所讨论的范围。它不仅仅是“科学发展观”、各种社会关系之间的和谐或者社会与自然之间的和谐，也不仅仅是执政党执政模式的变化。从更深人一步说，和谐社会及相关各种目标的实现，会导向政府和人民之间社会契约关系的重建，而这种契约关系的建立和巩固都有赖于一个社会的公民概念以及体现公民特征的文化传统的传承和加强，有赖于一个公民文化所体现的共识。可以说没有公民文化，政府和人民之间的契约便无从谈起，蕴涵在契约文化中的民主、自由等现代文明的价值观就会被暴力、零和搏弈等前现代文明的价值观所取代，和谐社会的构建最终也会失去其制度保障。因此，和谐社会意味着一种基于公民文化的契约型国家治理制度。缺乏公民意识，也是中国在政治文化上与先进国家最大的差距，因此，重塑公民文化是当前构建和谐社会最紧迫的任务。

一、公民文化的身份认同观

1.公民的涵义

公民一词起源于古希腊罗马时代。在古希腊、古罗马，公民指的是在法律上可以享有政治权利的自由民，而非公民的奴隶和外国人在法律和社会两个层面都是受到歧视的对象。公民是一种身份，一种作为国家认可的构成成员的身份的符号。17世纪洛克、卢梭等人的天赋人权论使公民一词走向普遍化。

《不列颠百科全书》把公民定义为:“公民资格指个人同国家之间的关系，这种关系是，个人应对国家保持忠诚，并因而享有受国家保护的权利。公民资格意味着伴随有责任的自由身份。公民具有的某些权利、义务和责任是不赋予或部分赋予在该国居住的外国人的。完全的政治权利，包括选举权和担任公职权，是根据公民资格获得的。公民资格通常应负的责任有忠诚、纳税和服兵役。”

公民是法律上的概念，强调社会成员的权利义务平等性。公民在法律面前人人是平等的，没有奴役，没有特权，也没有歧视。

与“公民”相对应的是“国民”，与“公民”相对立的是的“子民”。“国民”表明一个人的国籍，而“公民”除了表明国籍外还有更深的内涵，说某人是某国公民，内涵此人与该国其他公民的地位相互平等，拥有相应的权利与义务。“民”就是老百姓的意思了，为什么要加一个“子”字呢?《礼记》中说:“子，谓所获民臣”。按照这个说法，“子民”就是不管内心愿意与否都必须臣服的老百姓，它所衬托的是依附型人格、身份差别，所以，在封建社会，“子民”也可以用“臣民”来代替，“率土之滨，莫非王臣”就是“子民”的真实写照。在当前中国社会的习惯性词语中，老百姓远比公民有位置，这也从一个侧面说明了公民文化的缺失。

2.公民身份与公民文化

公民身份摈弃了个人身上一切人为的差别，只要在一个政治共同体中具备了公民身份就会享有基本相同的权利和承担基本相同的责任义务，因此，一个社会公民身份的普遍实现取决于政治的公共性，取决于身份平等的文化传统。我们很难想像，一个受到文化传统支撑的身份不平等社会会是一个和谐的社会。公民身份的普遍认同就构成了一个社会的公民文化，这种以认同为基础的公民文化是一种摒弃了等级特权的的政治文化，它要求彻底摆脱人身依附关系，建立一种无论任何人都不能违反的法律制度以及对公共权力持有的高度警惕。同时，它还是一种自由的政治文化，在公民文化中，公民们视追求政治自由、言论自由、自由和经济自由为天经地义，它鼓励个性和自我，认为个人的意志、利益、爱好和享受，从最终价值上看高于家族、集体、民族和国家。

在当代，公民文化渐渐取代传统的血统认同和传统认同成为了当代许多民族国家的凝聚力和认同基础而成为世界认同文化的主流，认为公民文化在某种程度上是化解种族仇杀、阶级矛盾、意识形态冲突这些人类社会在上个世纪遗留下来的最终难题的惟一解决办法。在所有的公民文化解决方案中，德国政治学家哈贝马斯提出的“宪法爱国主义”观念显得十分突出。

二、公民文化观的现代特征—宪法爱国主义

一个追求和谐的社会必定不会是追求以暴力或以暴力威胁的原则来平衡利益的社会，一个以“和而不同”为特征的和谐社会必定要用以理性协商和妥协的方式来解决利益的冲突，所以和谐社会必须要寻求社会认同。传统的认同价值，如血统认同、种族认同、传统认同等由于其包含的排斥性因素而显得不宽容，这种不宽容如果发挥到极至，暴力原则的解决方案就会接踵而至，这样的事例在历史上、在当代都是层出不穷的。对此，哈贝马斯提出的“宪法爱国主义”观给我们以重要的启示，宪法可以作为公民文化的象征发挥其整合社会的巨大作用，一个追求和谐的社会在具体操作上可以以宪法追求其认同价值。

哈贝马斯认为，存在多元文化差异的人类共同体是不能以民族认同来维系的。作为统一和融合的基础，民族主义缺乏价值规范的基础。提出现代国家统一的价值规范问题，是哈贝马斯“宪法爱国主义”的精髓。尽管哈贝马斯的宪法爱国主义在1989年之前就已经提出，但两德统一、欧洲联盟以及移民与全球化浪潮仍然是哈贝马斯倡导宪法爱国主义的三大主要背景。

哈贝马斯提出的问题是:非强制性的政治、社会和文化结合会是什么样呢?哈贝马斯认为，这种结合应从政治文化的形式普遍性得出它的原则标准。哈贝马斯指出，一个民主国家的理性宪法体现了一种预先确立的、抽象化的原则性社会契约，它是一切具体共识和妥协的基础。他说:“在多元化的社会中，宪法代表一种形式的共识。公民们在处理集体生活时需要有这样的原则，这些原则因为符合了所有人的利益，因而可以得到所有人的理性赞同。这样一种社群关系是建立在相互承认的基础上的，每个人都可以期待别人待他如自由和平等之人。因此，宪法是多元社会中表达形式的共识的最重要手段。文化多元主义的事实和确保公民权利的任务决定了民族国家层次上的整合力量只能是法，哈贝马斯把这个层次上的共同体称作“法的共同体”。对哈贝马斯来说，重要的不但是要看到，在同一个法的共同体即立宪民主国家中，不同的伦理生活共同体可以在同一个其核心为普遍主义原则的现代法律制度下和平共处。

哈贝马斯认为，一种“形式普遍性”在实体文化或实体生存世界中普遍存在。形式普遍性承认由差异构成的多元文化整体。形式普遍性的关键在于，一个人在宪法共和国中的公民身份(共和精神)和他对一个文化群体的亲近感(民族感情)之间所存在的关系，并不具有严格的概念纽结。这一关系只是历史的偶然，人们并不非要有相同的民族和阶级背景才能在一起共同提倡和维护普遍的公民权利。对于现代人来说，要紧的不是学会在民族文化中生活，而是在政治文化中生活;要紧的不是去寻根或寻回与他人同根的感情，而是学会如何批判地审视自己的利益以便进人理性的协商程序。

哈贝马斯指出:“公民们要组织和平共存，其原则之所以获得所有人的正当认可，是因为它们符合所有人的相同利益。这样的集体是由人们相互承认的关系所建构的。由于这样的关系，每个人都可以要求任何他人尊重他的自由和平等。所有的人都应享有同等的保护和尊重，他们作为个体，作为种族和文化成员及作为政体成员(公民)都具有不容侵犯的尊严”。

因此，哈贝马斯在社会认同上的基本观点是:民族和传统文化所形成的共同体是前政治性的共同体，它的成员的身份不是公民，而是民族或文化群体成员。现代意义上的政治共同体与民族或者传统文化共同体不同，它的维持框架不是自然的血缘或文化亲情，而是刻意构建，因此也是“非自然”的社会契约。这个社会契约就是宪法。社会成员由宪法获得政治共同体成员的公民身份，承担公民身份也就意味着把与此不同类的民族或文化身份搁置起来。社会成员对国家的忠诚和热爱应当是一种政治性的归属感，是他在以宪法为象征的政治共同体内的成员身份的表现，哈贝马斯称其为“宪法爱国主义”。哈贝马斯的宪法爱国主义观虽然是基于欧洲一体化的背景而提出，但它对一切以追求和谐为目标的社会均具有普遍性，尤其对于当前中国面临的统一问题与构建和谐社会具有直接的现实意义。

三、公民文化的政治文明逻辑

一个以追求和谐为宗旨的社会无不以追求文明的政治为己任，因为文明的政治是人们在一定社会形态中关于民主、自由、平等以及人的解放的实现程度的体现，在很大程度上反映了一个社会、国家的文明水平，是衡量人类社会文明程度的主要标志之一。因此，一个和谐社会同时也必定是一个政治文明的社会，但是，建设文明的政治也需要一个坚实的社会基础，这就是公民文化。公民文化能够为建设现代政治文明提供合法性解释和合理性证明，能够加强政治角色对政治系统的认同感。可以说，公民文化的政治渗透是实现臣民社会向公民社会转型的惟一通道。

“权力导致腐败，绝对的权力导致绝对的腐败”，这是一条政治领域的牛顿定律。以文明政治为特征的和谐社会绝不是一个权力泛滥、专横的社会，因此，寻求权力的分立和制衡是和谐社会的政治宗旨。权力分立和制衡的制度框架固然重要，但更重要的制衡手段则是公民文化以及由此形成的公民意识。

朱学勤指出:“公民文化和公民意识是近代的产物。它有两层含义:当民众直接面对政府权力运作时，它是民众对于这一权力公共性质的认可和监督;当民众侧身面对公共领域时，它是对公共利益的自觉维护与积极参与。因此，公民意识首先姓‘公’而不是姓‘私’，它是在权力成为公共用品，以及在政府与私人事务之间出现公共领域之后的产物，至少不会产生在这两者之前。”按照朱学勤的理解，一个体现公民文化的社会至少要具备下列特征:

首先，绝大多数公民普遍具有人权、公民权和独立人格意识，摆脱“顺民”、“臣民”情结，具有尊重和追求自由、平等、财产的社会风尚。

其次，破除权力崇拜和迷恋心理，排除集权、专制，树立权力监督和民主意识，始终保持对公权力足够的警惕。

再次，摒弃人治观念，树立程序意识、法治意识、意识，抛弃“清官贤臣情结”，并且确立权利为本位的法律体系。

最后是责任意识。

一般说来，具备了这些特征的公民社会能够自动地对公权力形成有效的制约，而且这种制约因为有了文化传统而可以代代传承。

对以上所说笔者完全赞同，但笔者认为一个体现公民文化的社会还必须包括一个重要特征—纳税人意识。税是一个有特殊政治意涵的概念:税是建立在充分承认私有财产权基础之上的，不承认私有财产权，就没有税的概念。否则，怎么能把不属于自己的东西交给他者呢?所以，税与财产权密切相关，而财产权是一个人成为公民的重要特征，因此，一个公民社会也一定是一个纳税人社会。那么一个纳税人社会的税收原则是什么呢?笔者以为只有税收法定原则(或称税收双向原则)才是惟一符合体现政治文明的和谐社会的税收原则。“所谓税收法定原则是指一个社会的税收由政府与民间社会协商而定，征税权由政府和民间社会共同享有，而不由政府单方享有，西方国家的议会就是双方议税的场所，政府每通过一个税种、税率都要在代表人民的机构—议会中进行激烈的争论。”很明显，如果一个社会的税收原则是法定原则，就是一个充分尊重财产权的社会、就是一个体现公民文化的和谐社会，因为税收法定原则从根本上杜绝了公权力泛用权力的经济基础，最终会使公权力不但从政治上而且从经济上降格为“公仆”。可以说，税收法定原则是一个社会制约公权力并维持和谐的终极力量，也是一个社会公民文化的重要体现。正因为如此，体现和谐社会文化观的税赋观察就应提上议事日程。“税赋观察，就是观察政府与纳税人之间的有偿服务关系，以确保这样的交易公平、公正。税赋观察的使命在于实现纳税人在税赋方面的两个根本诉求:一是当政者正当征税;二是即使是正当征税，也要把税负降至最低限度，藏富于民。没有正当的理由，不经过正当的程序，无权向纳税人征税。

第7篇

关键词：综掘工作面；空气幕；风流场；湿式除尘

1.综合C械化掘进工作面综合除尘系统设计

为从根本上消除掘进工作面的粉尘污染，本项综掘除尘装置系统设计的掘进巷道通风采用长压短抽通风除尘系统较为适宜。长压短抽通风除尘系统技术方案论证的重点是：在保证工作面降尘效果及《煤矿安全规程》有关要求的基础上，既不影响工作面正常掘进又便于除尘系统的安装、布置、使用和维护。长压短抽通风方法，新鲜风流由压入式局部通风机经风筒送进工作面，并清洗工作面，将含瓦斯和粉尘的污风经风筒吸入口进入除尘机净化处理，净化后的空气排至巷道中。这种通风方式能使工作面获得足够风量稀释瓦斯，有利于控制瓦斯。但是其除尘效果略逊于单一抽出式和长抽短压式的除尘效果，只能解决抽出式风机至工作面这一段煤尘，抽出式风机以后的巷道全部是回风。若抽出式除尘风机除尘效果差，则抽出式风机以后的巷道粉尘污染就比较严重，而且如果压入风量不能满足供风要求时，该种通风方式风筒重叠段的巷道内容易产生微风和循环风，造成粉尘和瓦斯积聚现象。长压短抽通风除尘系统如图2-1

在采用长压短抽通风方式时，满足综掘工作面风量要求的基础上，本项系统设计的掘工作面综合通风除尘流场将会解决长压短抽通风方法中出现的抽出式风机以后的巷道全部是回风及抽出式风机以后的巷道粉尘污染比较严重现象，减少风筒重叠段的巷道内容易产生的微风和循环风。

在煤及半煤岩综掘工作面中，为实现控制瓦斯不超限，粉尘浓度降低到最小值的目的，设计根据瓦斯的涌出量进行合理调风，根据工作面产尘的粉尘浓度进行风流场参数调控。风流场参数调控装置简单介绍，该装置与压入式风筒末端连接，置于工作面5～10m处。装置由3个部分组成：风流分流装置、风流风量参数调控装置、喷雾装置。

2.如何实现调风

根据综掘工作面的瓦斯涌出量决定正向风量参数，通过风流风量参数调控装置分配侧向风量和正向风量大小，为实现稀释综掘工作面的瓦斯量，将瓦斯浓度降低到1%以下，实测工作面需要风量，通过风流风量参数调控装置将正向风量达到工作面所需风量值。从而实现稀释工作面瓦斯保证工作面安全通风。

3.如何实现控尘

在满足工作面稀释瓦斯安全通风的基础上，根据综掘工作面综掘机割煤产尘的粉尘浓度决定侧向风量参数。压入式风机将新鲜风流压入风流场参数调控装置，通过风流分流装置将风流分为侧向风和正向风，再通过风流风量参数调控装置调控侧向风流风量大小，将侧向风流在巷道断面形成一道风幕，从而实现掘进迎头产生的粉尘的控制在一个密闭空间中。

4.如何实现降尘及除尘

在满足了上述综掘工作面的瓦斯稀释及对粉尘的控制，在风流场参数调控装置内安装了喷雾装置，在高速的正向风流中加有喷雾效果，从而实现了对工作面粉尘的降尘效果。在风流场对煤尘的控尘作用下，将抽出式风筒的吸风口位置布置在综掘机炮头及铲煤板之间，这样抽出式风机有效地将粉尘吸入至除尘设备中，从而达到除尘的目的。

5.局部通风系统的设计原则

1） 矿井和采区通风系统设计应为局部通风创造条件；

2） 局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进；

3） 尽量采用技术先进的低噪、高效型局部通风机；

4） 压入式通风宜用柔性风筒，抽出式通风宜用带刚性骨架的可伸缩风筒或完全刚性的风筒。风筒材质应选择阻燃、抗静电型；

5） 当一台风机不能满足通风要求时可考虑选用两台或多台风机联合运行。

风流场参数调控装置通风除尘流场参数：由压入式风机供风风量（Q压表示），由风流分流装置分流的正向风量（用Q正表示），侧向风量（用Q侧表示），由抽出式风机抽出的负压风量（用Q负表示），另外，侧向风流的扩散作用将侧向风流分为侧向前向风量（用Q侧前表示）和侧向后向风量（用Q侧后表示）。

风流参数关系：Q侧=Q侧前+Q侧后（侧向风流忽略能量损失）

Q压=Q正+Q侧 （压入风量忽略能量损失）

Q压>Q负 ， Q正< Q负

风流场参数确定后，即可满足综掘工作面瓦斯稀释，又可以高效控尘，风量参数的调控是本设计的难点。

6.结论

通过理论分析表明，风流场参数调控装置除尘系统是一种高效除尘技术，因此设计的风流场参数调控装置除尘系统能净化处理微细粉尘（呼吸性粉尘），且适合于有瓦斯的综掘工作面中，得出如下结论：

（1）通过选择长压短抽式通风方式，有效解决综掘机掘进通风问题，其关键是选择高效、可靠的除尘风机和确定压入式通风机的有效通风距离。

（2）在采用风流场参数调控装置除尘系统与传统压风筒通风量相同的情况下，对迎头不会形成直吹状态，风流场不断冲刷巷道周壁瓦斯，有效地防止了瓦斯聚集。风流场参数调控装置产生的气流中，有20%的新鲜风流流入重合段部分，有效地防止了瓦斯在该重合段的积聚，提高了系统的安全。

（3）基于目前的综掘工作面采用通过控尘及除尘机除尘的问题主要是：控尘难、除尘效果不佳。该设计研究的综掘工作面安全通风及高效捕尘系统，综合了以上除尘系统的优点，在安全通风的基础上，高效除尘。适合于有瓦斯的综掘工作面中，系统体积小，便于移动，提高了综掘工作面的掘进速度。

第8篇

关键词：核磁共振测井 能量储存 电容 机械结构 优化

中图分类号：TE2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（b）-0092-01

核磁共振测井技术的物理基础是利用氢原子核（质子1H）自身的磁性及其与外加磁场的相互作用。它通过测量地层岩石孔隙流体中氢核的核磁共振驰豫信号的幅度和驰豫速率，来探测地层岩石孔隙结构和孔隙流体的有关信息。

核磁共振测井直接测量岩石孔隙中流体的信号，对岩石骨架没有响应，是当代唯一能够直接测量储层（油层、气层、水层）自由流体孔隙度的测井方法。测量结果不受泥浆、泥饼及侵入的影响，也不破坏动态平衡和孔隙结构[1]。

一般的核磁共振测井仪器的基本组成，包含包括磁体和天线的探头、电子线路、储能短节以及信号采集与处理系统。电磁场，激励地层的核磁共振信号，并接收核磁共振信号。电子线路的基本功能是通过天线实现大功能射频脉冲的发射和超微弱核磁共振信号的检测。发射电路发射的射频（RF）脉冲期间往往高达上千瓦，由于电缆的限制，很难在短时间内供给这么大的能量，需要一个储能短节，为发射电路提供能量。储能短节的能量来源于1260个钽电容，这些钽电容必须有效合理的连接才能实现供应能量的目的，图1为钽电容结构（如图1）。

本文针对目前储能短节机械结构设计存在的问题，提供了一种优化的储能短节机械结构设计。即设计一种连接电容固定座的结构，提高电容固定座稳定性，易于拆装，使得储能短节在实现能量供应的同时，为工作者拆装提供了极大的方便，提高工作效率。

1 优化前机械结构

钽电容固定在电容固定座中，电容固定座结构如图2所示，中间圆孔为贯通线通孔。为了起到良好的绝缘效果，并达到一定的机械强度，电容固定座采用PEEK材料。每2个电容固定座通过销子连接起来，共36节，如图3所示。但这种连接方式极其不连贯，在拆装过程中由于整个电容及固定座的自重极易断开，而且贯通线从电容固定座中间通孔穿过，给实际工作带来极大的麻烦（如图2-图4）。

2 优化后机械结构

每个电容固定座钻有35个弹巢式圆孔，将电容成蜂窝状排列，1260个钽电容共分布在36个电容固定座上。为了将电容固定都圆孔中，需要把钽电容按方式装入电容固定座中，并用螺丝顶紧（如图4）。

电容装配完成后，用镀银铜母线将全部35个电容并联。母线右侧双箭头所指引脚开始连接，进入内圈，顺时针绕过所有引脚圆环，共三圈绕回双箭头处。正、负两端绕法相同。再准备两根30cm长的AWG22 600V引线，橙ORG、灰GRY各一根，从双箭头所指引脚引出，橙ORG线接正极、灰GRY线接负极。用电烙铁将所有连线与引脚的接触点进行焊接。

储能短节为了提供足够的能量，需将每9个电容固定座串联成4组，然后将串联好的4组电容固定座彼此并联，每2组并联的电容固定座之间用间隔管间隔开，起到绝缘作用。电容固定座正中间钻有正六边形通孔，中间穿正六边形不锈钢金属棒，防止容固定座周向转动，提高稳定性。

串联的每2个电容固定座之间用间隔管隔开，间隔管圆周钻2个螺纹孔，用顶丝将其与六边形不锈钢棒顶紧，既防止电容固定座轴向串动，同时也起到了绝缘作用；每个电容固定座正上方开有走线槽，方便贯通线穿过。正六边形不锈钢金属棒将36节电容固定座串成一个整体，不锈钢金属棒两端用螺母拧紧。

3 实际装配

按照上述设计思想，加工制造了一批PEEK电容固定座和相关的金属部件，并进行了实际的装配。首先将紧固板装正六边形金属棒上，然后依次装入装配好的电容固定座。相邻两个电容固定座之间用电容固定座间隔管1间隔开，每9个电容固定座之间用电容固定座间隔管2间隔开，共4节。装配完成后两端用螺母带紧。装配完成后，将整体电容固定座竖起，用橡皮锤轻轻敲打上面，使电容固定座之间装配更加紧密，防止由于装配不牢而出现电容固定座之间串动。

将36个小节分成4组。每9节首尾相接进行串联，将串联好的4组电容进行并联，蓝色（BLU）接负极，橙色（ORG）接正极，从短节两端分别引出。将装好电容固定座的两端装配上金属头，并接好电路骨架进行测试，测井结果表明，优化后的结构信号的噪声大大减小，信号质量得到了大大的提高，而且整个储能短节的强度得到了非常大的改善，达到了预期设计的目标。

4 结语

优化后的储能短节机械结构可以提高电容固定座连接稳定性，而且拆装效率高。结构中采用金属棒穿过电容固定座，可支撑固定电容固定座，防止电容固定座周向转动，且通过固定结构防止电容固定座轴向窜动，稳定性非常好，间隔管提高了电容固定座之间的绝缘特性，凹槽的设置使得穿贯通线非常轻松，效率大大提高。此结构简单、操作方便，且制作成本低、使用可靠。

第9篇

关键词：高职 化工设备机械基础 教学改革

中图分类号：G623 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-0-02

《化工设备机械基础》课程是我校继续教育学院高职院应用化工专业的主干课程之一，该课程包括了理论力学、材料力学、化工制图、机械制图、金属材料与热处理和容器设计等课程的部分内容，有大量的图、表格和公式，内容繁多，信息量很大，实践性强。通过本门课程的学习，高职学生可学到很多机械基础知识，学会和掌握综合分析压力容器的性能和工艺的方法，能进行一些简单化工设备的设计。该课程教的好不好，会直接影响学生的素质和能力的提高。高职学生相比本科生来讲，在基础知识积累方面比较差，而很多高职院校因为课时或条件的限制，对《化工设备机械基础》这门课程的教学仅仅局限于书本上的理论知识，不安排实践实习的机会，学生对机器、设备缺乏感性认识，学完此门课程还是不具备设计应用能力。教学工作无法达到应有的目标。高职学生的人才培养目标应该是“应用技能型”，作为一名教师，我们应该从教学内容的设置、教学方法等方面进行改进和优化，提高教学质量和效果。

1 教学内容改革

1.1 合理选择教材

常用的《化工设备机械基础》的教材很多，如：《化工设备设计基础》，谭蔚主编，天津大学出版社；《化工设备设计基础》，赵军主编，化学工业出版社，根据我校高职院的实际情况，我们选用的教材是《化工设备机械基础》，高安全主编，化学工业出版社。该教材共8部分内容，较浅显易懂。

1.2 根据需要安排教学内容

教材是是进行教学的基本工具，是体现教学内容和教学方法的知识的载体，每个学校可以根据自身实际情况，对教材进行适当安排和精简。在安排教材内容时，不应该盲目，应征求各方面的意见，多借鉴其他学校的经验，并结合本校多年教学、科研的实际情况，对教学内容进行精简和调整，教学内容应该遵循由浅入深，循序渐进，重点突出的原则，内容实用，注重应用[1]。

2 教学方法改革

2.1 传统教学与多媒体教学有机结合

2.1.1 众所周知，传统教学需要的是黑板和粉笔，老师通过板书和讲解来进行授课。学生通过老师的语言、手势、眼神等来接收知识和信息。对于需要推理和论证的理论内容，教师可以在黑板上通过板书演示给学生看，这样的授课方式步骤条理都十分清晰。老师讲起来轻松，学生看的明白，能够系统性的吸收新的知识。这种方法比较人性化，教师和学生可以现场交流，学生有充分的时间做课堂笔记和消化所学知识。但大部分《 化工设备机械基础》课程的教材内容设计都是在讲化工设备的结构和强度构件。教师大多也是只讲教材涉及的内容。学生在学习过程中客观上只能孤立地接受老师的讲授内容，这样就脱离了大的化学工程背景，学生无法将本专业知识和其他学科知识联系起来[2]。且《化工设备机械基础》课程教材中图表很多，在有限的课堂时间里，很难将大量图表的内容清楚呈现在黑板上，如果教师只对着书讲图表，很多学生会觉得枯燥无味，这样的教学效果肯定不好。学生一直处于被动学习状态，单调呆板，因此容易导致“填鸭式”满堂灌的教育模式，不利于调动学生的主观能动性和继续学习研究的动力。

2.1.2 多媒体教学方法

近十年来，多媒体教学作为一种新的教学手段发展较迅速。现代教育实验证明：学生获得知识，听觉与视觉同时接受新知识远比只靠听觉效果好。多媒体课件能创设逼真的教学环境，可以将复杂的图表运用图片的形势展示给学生，运用多媒体教学方法，可以使教学氛围变的生动活泼，学生可以在轻松的氛围之下，掌握和吸收很多传统教学很难讲清楚的知识。有利于提高自身教学效率。例如：在对某一构件进行受力分析时，如果教师在黑板上完成，会耗费很多的时间，而且很难展示充分。这对教师的绘图基本功有较高要求，特别是对部分青年教师来说，如果要把图画得正确、标准，并不容易，这样会影响教师在规定的时间内完成教学任务。此外，教学中的名词概念、原理、规律可以借助多媒体课件进行类比归纳，实现图文转换，更有利于学生的学习由简单到复杂、由浅入深的发展[3]。

和传统教学方式一样，多媒体教学既有其优势，也有不容忽视的缺点.为数不少的教师，制作的课件内容简单、老套；年年讲课都不更新内容；有的老师完全依赖于多媒体课件，上课时坐在电脑前一边讲一边一页一页地翻，没有任何板书，授课形式单一，使课堂教学完全按照教师事先安排好的顺序进行，没有给学生思考和消化吸收知识的时间，学生也无法提问，很难发挥学生的主体性，这种情况下，，多媒体已经沦为某些教师偷懒的工具[4]。这种现象，在各院校各专业十分普遍，我校教务部门已发现此类现象的存在，会在每学期，定期或不定期安排教学督导进行听课，对授课质量不佳的老师会提出通报批评。

有的教师在教学过程中，为了激发学生的学习兴趣，在多媒体课件中加入了过多的图表、图像、动画、影片。音效等，使得课件过于花哨，甚至与教学内容脱节，这种方式违背了教学的初衷，虽然在上课时让学生对多媒体课件感到很新鲜，但是影响了学生对知识的探求与思考。

2.1.3 将传统教学和多媒体教学有机

结合

多媒体在教学上的应用，使得传统教学无论是在教学手段、教学方法上，还是在教学理念，教学思想上都受到了前所未有的冲击。传统教学和多媒体教学两者之间，应该是怎样的关系呢？多媒体教学也是在传统教学的基础上产生和发展起来的，现代化的多媒体教学否定的是传统教学中落后的、不科学的部分，继承、包容和发展的是传统教学中积极的、有生命力的部分. 因此，两种教学方法缺一不可，在《化工设备机械基础》教学中应该将二者有机结合起来，才能有效提高教学效率。

（1）在教学中，还是应该以传统的教学方法为主，重点讲授知识，以多媒体课件作为一种辅助手段，充分发挥教师的主导作用。让师生能够积极互动起来。在二者结合的过程中，要充分激发学生的主动性和积极性，使学生思维始终处于高度兴奋状态，认知主体作用得以体现，从而使所学知识印象深刻，理解能力提高。教师在引导学生时只要注意正确方法，就能很好发挥学生的主动性。从而达到较理想的教学效果.虽然应该以传统教学为主，但教师在准备多媒体课件时，应多下功夫，精心进行教学设计，使多媒体课件辅助教学的效果充分发挥出来。

（2）在教学过程中，教师要合理利用课堂时间，对于前面已经学过的内容可以简单总结或用多媒体课件直接显示出来，节约更多时间进行新知识的讲解、提问和答疑，这样有助于加强师生互动性，使课堂气氛更加活跃.教师应将一些重要的知识点以板书形式写在黑板上，便于和幻灯片中的图片相对照，加深学生记忆。切忌不分主次重点。

2.2 尽量在完成化工设备机械基础教学任务的同时，开展相关实习。

《化工设备机械基础》课程的大多数内容均涉及到化工设备的结构，学生对化工设备的认识，只限于书本理论，缺乏实践经验，因此学生仅仅靠想象，很难理解大多数化工设备的结构，所以有条件的院校，应该在教学过程中注重理论联系实践，想办法联系工厂，为学生创造到工厂实习的机会。学生真正身临其境了，才能真正认识工厂、了解工厂各种设备。实习不一定非要安排在学期末课程快结束时，可以穿插于《化工设备机械基础》的教学过程当中，这样可以一边进行理论教学，一边进行实践，加深学生对化工设备结构的理解，培养他们的兴趣。

若学校没有条件安排学生到工厂参加一段时间的生产实习，也可以组织学生去工厂参观，邀请工厂里相关技术人员对化工设备及流程进行讲解，解答学生提出的各种问题。从而加深了解和认识。

2.3 多种考核手段相结合

《化工设备机械基础》课程的传统考核方法都是在学期末由任课教师命题的闭卷考试，学期末的考试成绩基本决定了学生的总成绩，学生的平时成绩所占比例很小，课程设计成绩不计入总成绩。这样在一定程度上会导致学生平时不注重知识的积累，不重视课程设计，在考试前死记硬背公式的现象发生。学生并没有真正学到多少东西，学生能力也未得到有效提高。笔者认为应该将考核形式做相应调整，采取采用开、闭卷相结合的考核方法。学生的总成绩考核应由平时成绩、课程设计成绩和期末考试成绩三部分构成。平时成绩包括出勤率、作业、课堂练习及讨论等；课程设计成绩包括大作业和课程设计等。把几个部分按30%、30%和40%的比例合成最终成绩，这样对学生的评价更公正和客观，避免“一棍子打死”或“投机取巧”现象发生，有利于提高教学效果。

总之，高职注重的是学生的技能培养，《化工设备机械基础》课程的教学改革势在必行，意义重大，只有不断改进教学模式和理念，努力摸索新的教学方法及手段，与时俱进，才能培养出高素质的专门人才。

参考文献

[1] 徐想娥.化工设备机械基础教学改革的探索[J].襄樊学院学报，2008，28（8）：83-85.

[2] 王元文，陈连.化工设备机械基础课程教学改革探讨[J].广东化工，2006，33（153）：69-70.

第10篇

摘要：在本文的研究过程中，笔者将以新时期城乡基础设施建设作为主要的切入点，但是在此之前相对应地添加了“新时期”、“社会公平”这两个重要前提，其中这两个限定词分别将本文研究内容的时间属性与研究方向进行限定，同时也充分呼应了新世纪以来中国城乡建设中的统筹发展、城乡一体、可持续发展和新农村建设等几个重要的主题。与此同时，在完成了基本的理念廓清与思路的梳理之后，笔者将先后对社会公平原则与城市基础设施建设的重要关系、规划设计的基本理念、规划设计的基本策略进行阐述，进而形成一个有机组成的系统。

关键词：新时期；社会公平；城乡基础设施；发展与规划

引言

近年来，随着中国改革开放与现代化进程的不断加快，城乡基础设施建设作为社会建设的重要内容而发挥着重要的作用，并且完善的基础设施建设与科学的规划也会直接影响到社会发展的公平正义与效能。在新时期，社会发展进入到了全面建设小康社会的关键时期，并且是深化改革开放、加快转变经济发展方式的攻坚时期，社会发展的走向开始朝着经济转型与社会进步和谐发展、深化改革与构建社会和谐并举、更加注重社会公平正义与全面协调可持续发展的新阶段。正是基于这样的社会环境，打破传统的城乡二元结构体制，进行城乡基础设施建设的协调发展、统筹规划、科学发展，也是构建社会主义和谐社会、维护社会公平正义的客观需要。

基于目前的社会发展形势，基于社会公平的城乡基础设施协调发展与规划将会有着十分重要的意义。一方面，对于城乡基础设施的协调发展与科学规划将有助于打破传统的城乡二元体制，将大大推动城市与农村之间的资源公平、建设公平和社会公平，实现社会发展的公平正义与社会和谐。另一方面，城乡基础设施协调发展与规划将会对于目前的新农村建设产生重要影响。传统的二元经济体制之下，农村基础设施建设处于劣势地位，并且呈现出了发展滞后的局面难以满足农村的生产与发展需要，进而影响了农村经济竞争力的提升、现代化发展的推进以及新农村建设的全面展开。然而，城乡基础设施协调发展与规划的展开将有助于构建起统筹城乡的基础设施建设体系，为新农村建设与经济发展创造良好的环境。

在本文的研究过程中，笔者将以新时期城乡基础设施建设作为主要的切入点，但是在此之前相对应地添加了“新时期”、“社会公平”这两个重要前提，其中这两个限定词分别将本文研究内容的时间属性与研究方向进行限定，同时也充分呼应了新世纪以来中国城乡建设中的统筹发展、城乡一体、可持续发展和新农村建设等几个重要的主题。与此同时，在完成了基本的理念廓清与思路的梳理之后，笔者将先后对社会公平原则与城市基础设施建设的重要关系、规划设计的基本理念、规划设计的基本策略进行阐述，进而形成一个有机组成的系统。

一、新时期社会公平的内涵

在社会发展的新时期，国民经济与社会发展的和谐离不开社会公平与正义，社会公平是推动社会科学发展的重要基础与前提，构建稳定、和谐、可持续发展的态势必须要维护社会的公平正义。而对于新时期社会公平的内涵，可以从马克思、恩格斯、罗尔斯等人的理论观点中寻找到一些启示，同时结合社会发展时期的相关成果进行综合分析。其实，新时期社会公平本质上就是社会资源和社会机会配置的公平性和平等性。

社会的运行与发展是一个系统化的过程，其中不仅需要社会思想与发展理念等意识形态方面的公平与正义，更需要在资源配置、社会机会分配、社会发展规划等方面的公平与平等。与此同时，社会的公平与平等都能够较好地表达出正义的内容，同时正义的表达与实现也在很大程度上推动资源与发展的公平。当然了，新时期社会公平的内涵与原则绝非是偶然的，而是社会发展到一定阶段而呈现出来的，也是需要建立在一定的差别与差异基础之上的。新时期城乡基础社会建设方面所体现的公平正义正是立足于打破传统的城乡二元社会经济差异，推动资源分配与发展的和谐发展而形成的。同时，这一目标的实现与发展也是与社会经济平等观和满足需要的平等观紧密联系在一起的。

就社会公平的内部构成而言，这一概念与内涵也主要体现在多个维度，其中社会制度的公平、资源配置的公平、发展机遇的公平以及百姓认可等多个维度。而本文的研究过程中，基于社会公平的城乡基础设施协调发展与规划研究更多地是立足于城乡发展现状，打破城乡二元结构，统筹城乡发展，进而实现城乡基础建设走向协调发展、科学规划的良性循环，进而全面推动城乡一体化发展。

二、社会公平原则与城乡基础设施建设的重要关系

实现社会发展的公平正义原则是一项系统化的工程，其中政治制度、经济建设、文化发展与社会管理都是其中的重要内容，并且是采用各种措施促进这一原则的实现成为社会发展的重要方向。而统筹城乡基础设施建设，促进城市一体化科学布局不仅是一项重要的措施与实践任务，同时可以缩小城乡差距、促进城乡一体化、改善农村发展环境，进而实现城乡资源有机配置与和谐发展以促进社会公平原则。实现社会公平正义是统筹城乡基础设施建设的内在要求。从这一点上不难发现，社会公平正义原则是城乡基础设施建设的指导思想与重要原则，并且成为城乡基础设施统筹发展、科学规划、可持续发展的重要目标。而统筹城乡基础设施建设，作为统筹城乡发展、推动城乡一体化科学布局、推进城市一体化进程的重要内容，也在客观上有助于社会公平正义的实现与发展。可见，社会公平原则与城乡基础设施建设之间存在着一个指导原则与实践内容、思想与实践的影响关系，同时二者共同统一于社会的发展进程之中。

三、基于社会公平的城乡基础设施规划设计理念

1. 城乡基础设施的整体规划理念

在中国社会发展的新时期，经济活动逐渐突破原有的传统区域限制，逐渐打破城乡二元经济结构机制，呈现出日益频繁、多元、紧密的交流现状，并且呼唤一体化的交流与发展环境。而传统的城乡基础设施规划设计受到社会环境、思想理念与发展方向的影响，更加注重城市方面的内容，进而直接导致了城乡技术设施建设的不协调，农村基础设施建设处于严重滞后的发展局面，迫切要求基础设施规划必须在更广大的区域范围内协调城乡平衡、统筹和谐发展。基础设施建设不仅仅是某一区域或者城市的建设，应当立足于全局、统筹区域发展，从整体的角度上进行基础设施建设资源的整合与发展，进而有效地促进和提升城乡区域一体化发展。

城乡基础设施的整体规划理念就是将统筹规划的范围进行扩大与延伸，进而区域环境的改善与协调发展提供了更为广阔的视野，同时对于传统规划模式之下行政主体所具有的封闭规划模式进行改革与完善。

近年来，随着区域经济的发展，城乡之间的经济交流不断加强，尤其是不同区域之间技术性基础设施的建设，诸如高等级公路、高速公路、铁路等，使得城市的资源可以借助于这些技术设施实现完善与共享，城市周边地域也可以得到一定资源的共享。在这样的发展环境之下，相关基础设施的规划与协调仅仅从城市发展的角度进行切入已经难以满足客观环境的需要，需要从城乡发展的全局状况出发，立足于整体规划的理念。诸如：在进行城乡整体规划的进程中，为了解决一些大型供水、排水基础设施对于区域的分割影响，解决同类设施内部缺乏协调问题，可统一规划垃圾处理与给水处理体系，进而减小城乡基础设施建设水平的差距，实行城乡一体的垃圾处理)供水系统和排污系统。

2. 城乡基础设施的综合协调发展理念

坚持城乡基础设施的综合协调发展就是要跨区域、跨部门、跨传统地进行协调发展策略，淡化行政区域的影响，积极强化市场规律与资源调配的贵了吧，实现基础设施规划与设计时在标准、时序、位置等诸多方面的有效对接。与此同时，城乡基础设施的展开更多地着眼于自身的固有特征与市场特性进行区域范围内公共交通、电力通信、供水排污等公共基础资源的市场化与专业化，建立跨越诸多行业的市场竞争体系与激励服务机制。在具体的实践过程中，城乡之间资源与发展机会的协调与发展也是这一理念的重要组成部分，可以更加积极地进行城市快速交通事业的发展，完善和打造完善轴线地区和核心圈层公路网络，推动城市一体化发展进程的实现，加速城乡区域之间的资源共享与开发。而至于城乡之间所涉及到一些公共问题和财力投资的项目，整体的基础设施设计与规划需要立足于区域综合协调发展的角度，应以整体发展为目标，以区域轨道交通网)快速交通系统和区域供水为重点，进行综合协调)统筹规划。

在城乡基础设施的综合协调发展理念之下，城乡技术设施规划的实现还需要一定的政策、执行机构、相关措施作为有力的保障，可以通过成立区域规划协调组织机构，建立城乡发展协商与规划机制，进而建立起城乡基础设施发展的共享机制，为城乡从技术设施的规划提供有力的协调规划环境。此外，为了保证城乡基础设施的综合协调发展的顺畅，相关部门可以根据区域之内的发展状况进行行政区划的设计与调整，适度解决行政体制对于相关规划协调行为的影响。

四、城乡基础设施协调发展与规划策略

1.确立农村基础设施先行的规划意识

在城乡基础设施协调发展与规划实践过程中，要树立起农村基础设施现行，城乡建设协调发展的基本思想，这一点与目前的基础设施现状有着直接的联系。一方面，在城市发展进程中，基础设施是一个国家或者地区经济得以快速发展的重要保障，也是重要的资本。另一方面，农村地区基础设施的现代化处于劣势地位，并且直接影响到农业现代现代化与可持续发展的主要因素，故而其基础设施的发展程度直接影响到现代农业的水平与农业生产力。此外，农村的基础设施是城乡基础设施发展的重要系统构成，不仅具有了基础设施建设的一般特征，同时在测算和评价农村基础设施对农业生产的贡献率时应充分认识其特殊性。

2. 统筹规划、合理布局的城乡一体化策略

统筹规划、合理布局的城乡一体化战略是新时期进行城乡基础设施协调发展与规划的重要策略之一。实践过程中，主要是用过提升农村基础设施建设重要性的基础上，通过对于传统的发展规划与策略进行集中调整、修改与修正，进而制定出符合目前社会发展实际的规划策略。在目前城乡基础设施发展环境下，农业基础设施处于较为明显的落后局面，对其适当地倾斜与辅助是应当的。然而，在目前的经济格局中，工业化与城市化在也需要大量的资源配置，故而需要照顾到目前的这一现状，进行统筹规划、合理布局。从我国二元经济结构的现状和基础设施的公共性特征出发，通过合理布局，可以优先发展城乡社会共享型基础设施，极力扩大基础设施的服务对象、服务范围和领域，让农民分享工业和城市基础设施，使基础设施成为沟通城乡关系、实现城乡统筹的纽带。

3.拓宽投资渠道，加大投资建设力度

在当前的社会环境下，大力推进城乡基础设施建设需要大量的建设资金作为后盾，由于目前的基础建设财力投资相对薄弱，故而需要拓宽投资渠道，加大投资建设力度。在目前的城乡基础建设投资环境下，各级规划与建设单位需要创新融资渠道，丰富投资主体，形成国家、企业、个人投资基础设施建设的新局面，为整体的建设活动提供资金保证。另一方面，在城乡基础设施建设过程中，各级管理部门需要对于投资范围和投资责任进行明确，以保证投资的力度与投资质量。诸如：国家在加大农村基础设施投资总量的同时，降低投资成本，压缩投资周期，优化投资结构，提高资源配置效率和投资收益，提高工程项目的科技含量和技术水平，强化服务功能与此同时，为了保护投资者的积极性，应当继续实施“谁投资谁受益”的政策，以充分发挥农村集体和农民个人投资基础设施建设的积极性。

4.重视城乡信息化网络建设

信息化建设是统筹城乡基础设施建设的重要内容，也是提升基础设施效能的重要影响因素。在具体的建设过程中，相关规划与设计者需要将农村的信息化网络基础设施纳入到城乡基础设施发展的进程中，并且把农村的诸多信息化模块纳入到基础设施体系之中，诸如农村的“六小工程”，可以有效的提升农村的信息化平台。为了充分兼顾社会公共的建设原则，可以在统筹城乡规划、加强区域合作的较大的建设城乡一体化的信息服务平台，健全城市与农村的信息沟通机制，构建起完善的信息服务平台。与此同时，重视城乡信息化网络建设作为一项重要的策略，不仅要注重对于硬件投入，还要建立起一支高素质的信息化技术人才队伍，通过信息化技能培训、人才引入、信息化知识普及与教育等多个方面的努力，最终提升基础设施效能。

5.建立高效、统一的城乡基础设施管理机制

城乡基础设施建设是一个系统化的过程，其中不仅需要规划与设计、建设与维护，还需要一个科学经营管理的过程，故而需要建立高效、统一的城乡基础设施管理机制，以实现基础设施的增效。一方面，需要对于城乡基础设施中的竞争性、经营性城乡基础设施逐步按照公司制的运作方式，建立起一整套的现代企业管理制度。另一方面，对于城乡发展具有重要作用的非营利性城乡基础设施，需要充分依托于现有的公益管理现状，实行以价值管理为主、实物管理为辅，降低管理成本，提升管理效能。此外，城乡基础设施建设中离不开很多小型基础设施的作用，针对于这些可以采用合作社、管理组等管理形式，实施科学的管理，保证城乡基础设施发挥应有的效能。

第11篇

（淮安信息职业技术学院 江苏 淮安 223003）

摘要：针对高职教育压缩理论课时而教学内容并未减少的实际情况，将“工程力学”和“机械设计基础”两门课程的教学内容进行了优化整合。通过采用“并行”和“串联”方式进行授课，及时将“工程力学”课程知识应用到后续“机械设计基础”中，既节约了教学时数，又提高了教学效果。

关键词 ：工程力学；机械设计基础；课程优化整合；高职教学

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2014）07-0110-03

“工程力学”是机械类专业的一门专业基础课，研究工程构件最普通、最基本的受力、变形、破坏以及运动规律，为“机械原理”、“机械设计”等技术基础课和一些专业后续课程的学习打下必要的基础。原有“工程力学”课程内容包括理论力学和材料力学两大知识模块，“机械设计基础”课程内容则包括机械原理和机械设计两大知识模块。现在我们将“工程力学”和“机械设计基础”合并为一门“机械设计基础”课程，其中力学部分分配了约20学时，机械设计基础部分分配了约70学时（含6学时的实验）。这不仅考验教师的教学组织能力、授课方式及技巧，还考验学生的接受能力。如何在教学时数大幅减少，而教学目标和教学内容几乎没有变化的情况下，把这门整合后的课程上好，对教育工作者带来了很大挑战。近十几年来，笔者一直从事“工程力学”和“机械设计基础”等课程的教学，熟悉相关知识点之间的衔接，针对学时减少等课程整合后的问题，试着对授课方法作了一些调整，对授课内容顺序进行了优化整合，对相关知识点作并行讲授，收到了理想的教学效果。

两课程的教学内容分析

（一）工程力学

机械类专业的“工程力学”课程教学主要是为后续课程“机械设计基础”服务的，机械设计中用到的设计理论都是源于工程力学中材料力学部分，而材料力学的学习又必须以理论力学为基础，所以理论力学的静力学概念和公理、受力分析、力系及平衡是机械设计的必备知识。材料力学中的材料力学基本概念、杆件变形基本形式、轴向拉伸与压缩、剪切与挤压、扭转变形、弯曲变形及弯扭组合变形这些内容，在机械设计中是必不可少的，所以这些内容也是必要的教学内容。

（二）机械设计基础

“机械设计基础”课程主要是培养学生学会机构原理分析、传动参数计算及典型零件的设计或选用，为学习后续机械制造技术和机械制造工艺等专业课程进行必要的知识储备。机构自由度、平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、带传动、齿轮传动、轮系、螺纹联接和键联轴、轴承等内容都是必须学习的知识点。

两课程知识点的关联性分析

（一）工程力学各知识点之间的关联分析

“工程力学”课程各知识点之间是密切关联的：（1）静力学概念，这部分内容主要是对力学中相关名称的规范性定义或描述，是力学工作的“语言”，它贯穿整个力学教学和学习过程，是后续力学课程各章节的基础知识。（2）静力学公理，揭示了作用在物体上各个力之间的内在规律，是前人总结出来的规律，学习它后可以对物体进行正确的受力分析。（3）受力分析，主要介绍构件的受力分析步骤及方法。受力分析贯穿工程力学的始终。教会学生进行正确受力分析技巧在工程力学教学中显得尤为重要。（4）力系及平衡，这部分知识主要揭示在平衡状态下，作用在物体上各作用力之间存在的内在联系，为建立各个作用力之间的关系提供理论支持，进而可以利用平衡来分析和求解作用在物体上未知的力。它是我们由已知世界探索未知世界的连杆。（5）材料力学基本概念、杆件变形基本形式，是材料力学基础知识，为我们研究材料变形、受力分析提供了方法。（6）轴向拉伸与压缩、剪切与挤压、扭转变形、弯曲变形及弯扭组合变形，揭示了工程中或机械中构件最基本的变形规律、强度校核和尺寸设计方法，是后期机械零件设计的理论依托。由以上分析可见，工程力学各部分知识点之间的关系如图1所示。

（二）机械设计基础各知识点之间的关联分析

“机械设计基础”课程各知识点之间是密切关联的，共同构成一个有机的整体：（1）机构自由度是分析机构和机器运动情况的理论基础。我们设计的机构或机器一定要按照人为设定的轨迹运动，既然这样，大多数运动装置设计时就要先进行自由度计算。若自由度和机构的主动件的数目相同，则该装置就能按照设计的轨迹工作，否则该机构根本就不能动或运动过自由。（2）平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构是机器中常见的基本机构，复杂的机构和机器一般是由这些机构组成的。（3）带传动、齿轮传动、轮系是机器中常见的传动系统，设计机械时也要进行传动系统的设计。（4）轴是机器中重要的零件。轴是用来支撑机器中回转零件的，是整台机器的核心。（5）轴承也是机器中重要的零件，它是用来支撑轴的，以保持轴的回转精度。（6）联接是介绍机器中零件之间最常见的联接方法，在机器选用某一型号的此类联接时要进行轴向拉伸、挤压强度或扭转强度计算。

所以，我们在教学过程中，通过设计一整台机器将上述各知识点相互关联起来，其相互关系如图2所示。

（三）两课程各部分知识点的关联性分析

“工程力学”和“机械设计基础”两门课程之间，有许多知识点具有很强的关联性：（1）“机械设计基础”在进行机构自由度分析时，运动副的类型和工程力学中约束类型及性质有关联。（2）平面连杆机构的识图、连杆机构特性分析时压力角和传动角的确定和工程力学中的受力分析有关联。（3）凸轮机构和间歇运动机构特性分析和工程力学中受力分析有关联。（4）带传动、齿轮传动、轮系的设计所依据的是工程力学的受力分析、力系及平衡、强度计算。（5）螺纹联接和键联接和工程力学中的受力分析、轴向拉伸与压缩和剪切与挤压强度计算密切相关。（6）轴设计要进行受力分析、扭转强度设计及弯扭组合强度校核无不与工程力学相关。（7）轴承的失效分析是利用工程力学中的受力分析来进行的。

两课程教学内容的优化整合

基于以上对每门课程各个知识点及两课程之间各知识点关联性的分析，将各部分内容按照图3方式进行教学优化整合。

首先，以静力学概念和公理作为基础，将“工程力学”课程受力分析、力系及平衡两部分知识点与“机械设计基础”中机构自由度、平面连杆机构、凸轮机构及间歇运动机构知识并行到一起。学生先学习受力分析和力学及平衡部分知识，再学习机构自由度、平面连杆机构、凸轮机构和间歇运动机构等知识。

其次，因“机械设计基础”中的联接部分需要进行挤压强度、剪切强度、轴向拉伸与压缩强度计算或考虑弯曲变形和扭转变形部分的知识，所以需要“工程力学”的轴向拉伸、剪切与挤压、扭转变形和弯曲变形等知识作为铺垫。

再次，齿轮传动、轮系及带传动需要以受力分析、强度理论、机构自由度、平面连杆机构等知识为基础，所以应将这部分知识放到后面讲授。

最后，轴及轴承用到力系及平衡、扭转变形、弯曲变形、组合变形等知识，所以将这两部分知识安排到组合变形后面学习比较合理。在讲组合变形强度理论后就讲授轴的知识会收到较好的应用效果。

优化整合教学与传统教学效果比较（以我院机械制造与自动化专业为例）

机械设计基础总教学时数90学时，其中力学部分占20学时，机械设计占70学时。传统讲授顺序是先用20学时将力学内容全部先讲完，然后再花70学时从机械设计原理讲到机械零件设计。传统教学方式，在实施过程中经常会出现以下情况，即讲零件设计时用到的受力分析学生已经感觉很陌生，老师不得不又花时间将前面的知识点再请出复习一下。本来在这种教学方式下，教学时数就相对紧张。再经常花时间去温故知识点，这就让教学时数显得更加吃紧。这种现象导致的结果就是老师不停的赶进度，学生来不及消化就匆匆学习新章节。

如讲光滑接触面约束时，大概10分钟讲授，20分钟举例，讲这部分内容学生很容易理解和接受。但到后续机械设计课程中学习平面连杆机构传力特性时，要用到这部分知识，这距离上次这部分内容学习间隔至少一个月了。学生已经对光滑接触面约束力特点显得很陌生了。那么老师就得先花大概5分钟的时间去复习，然后用20分钟左右去讲压力角和传动角概念，接着再用30分钟时间去举例讲授或练习各种平面连杆机构压力角和传动角的分析。共用时85分钟。

经过优化组合后，光滑接触面约束刚讲完，就讲平面连杆机构的压力角和传动角概念，大概需用时间25分钟，然后就以平面连杆杆机构为例，练习光滑接触面约束力的方向分析、压力角和传动角分析，大概用时35分钟。这种方式共用时60分钟。

通过比较，优化整合教学可节约25分钟的教学时数。不仅如此，通过现学现用，学生做到了对知识点及时消化、吸收和应用。

这种优化整合式教学效果还可以从以下表格数据中得到启发（以2011级制造专业1班和2班为例）。

由上表不难看出，优化整合不仅在教学时间上显得宽裕，而且学生在课程堂上就能将学习内容消化吸收，及时应用，学习效果明显优于传统教学方式。

综上所述，“工程力学”和“机械设计基础”是紧密联系的两门课程，将各部分知识优化整合，不仅能节约教学时数，还能增强教学效果，为后续其他专业课程的教学奠定扎实的基础。

参考文献：

[1]陈思义.高职工程力学课程有效教学方法探讨[J].职业技术教育，2011（20）：44-46.

[2]欧阳曙光.工程力学与化工设备机械基础课程整合[J].广州化工，2011（39）：169-170

[3]王燕楠.材料力学中提高综合素质的三点教学措施[J].中国科技创新导刊，2010（16）：71.

[4]杨建波，王维，蒋平．中少学时工程力学教学及教改探索体会[J].教育教学论坛，2010（6）：25-27．

第12篇

关键词：污水处理；自动化；应用

中图分类号：U664 文献标识码： A

近几年来，随着城市化进程的进一步加强，城市人口急剧增加，城市用水量猛增，城市污水的处理，也就是通过一定的物理、化学、生物工艺使用过的水进行处理，去除水中的有害物质，达到不危害环境水域甚至可以重新使用的目的，这一点关系着城市的生态环境，影响人们的生活质量。另外，由于我国的淡水资源极其缺乏，污水处理后的二次应用对于解决城市供水量不足也具有重要的战略意义。将自动化系统引入污水处理过程极大地节省了人力资源，同时提高了污水处理效率。

1城市污水处理工艺流程

污水处理是将污染物与污水分离，将有害物质转化为可回收利用的物质，目的是充分利用水资源。对于城市污水的处理通常有三个步骤：预处理、一级处理及二级处理，对于具有特殊要求的用水还要进行深度处理。

1.1预处理

预处理过程主要是物理处理过程，污水需要依次经过格栅、泵房、沉砂池。在格栅过程中，通过设置过滤网将大块的物质拦截下来，防止大块物质对系统的破坏；在泵房中，主要是运用机器对污水进行抽升以便提高水头，保证污水在重力作用下顺利流过后续的处于较低地势的处理构筑物；沉砂处理应用重力学的常识，根据不同体积密度的杂质流速的区别将污水中携裹的砂石和颗粒物剔除。

1.2一级处理

一级处理应用物理处理法通过初级沉淀池对污水进行沉降，通过沉降将污水中50%左右的悬浮物除去。

1.3二级处理

二级处理包括曝气池及二次沉淀池，采用好氧技术，通过专用曝气装置对曝气池供氧，微生物将部分污染物通过自身的新陈代谢作用转变为CO2和H2O；二次沉淀池对微生物进行沉降，并通过管道和泵将微生物回送到曝气池，二次沉淀后的水基本可以使用。

所谓深度处理，是通过混凝沉淀、过滤、加氯等操作进一步提高水质，以满足高标准的受纳水体的要求。另外还要对污泥进行处理，通常状况下，需要对污泥进行浓缩、消化、脱水以及堆肥或家用填埋，即通过机械浓缩后进行厌氧中温消化，经过脱水缩小体积，有利为继续堆肥进行运输。

2机械设备自动化技术在污水处理中的应用原则与发展

2.1应用原则

计算机网络系统、PLC 站、仪表检测系统加组态软件是当前主流工业控制模式，其在污水处理机械自动化控制方面广泛应用。当进行污水处理设备自动化系统组成设计时要针对污水处理过程中各个工艺特点展开，一般首先考虑“现场无人值守，分站少人值班”原则，并且要满足以下要求。

（1）选择在严格的工业环境下能够安全、可靠性高以及稳定性好的污水处理控制系统。

（2）污水处理系统必须符合当前先进的控制模式，例如现场总线技术等。

（3）污水处理设备必须方便扩展，有较好的可操作性和维护性，通信方式灵活。

（4）自动控制系统具备较好的实时性，降低控制滞后带来的影响，对不同工作状况拥有较强的适应性。

2.2我国污水处理设备自动化发展

相对于国外进口污水处理设备，国产设备只能满足污水处理的基本功能，可靠性、安全性以及先进性的研究方面总体水平偏低。其中，先进性主要指设备自动化方面，该方面国内外差距最大。我国污水处理的自动化系统应用起步较晚，直至九十年代，污水处理的自动化水平才有了很大提高。我国污水处理自动系统有如下特点。

1）早期建设的污水处理厂污水处理设备自动化水平很低，大部分是靠手动调节；近几年，随着国外先进的污水处理控制模式的引入，国内污水处理设备参差不齐，依然是手动控制模式与自动控制模式并存；

2）国产在线检测设备的稳定性能较差，不能长期可靠运行；

3）污水处理厂各个站点间无信息交换，无法满足“资源共享”的原则；

4）无法对整个处理厂区内的设备实时监控，大部分数据需要人工记录；

5）国内污水处理设备的互换性、通用性较差。

3城市污水处理过程中的综合自动化系统

城市污水处理涉及到污水处理的达标率、处理成本以及污水处理量，本文针对这三项指标对城市污水处理设计了包含污水处理控制装置、污泥处理控制装置的控制网络服务系统以及包含生产计划与调度、成本控制、质量管理、过程性能分析等管理网络服务系统。

3.1控制网络服务系统

控制网络服务系统的设计系统包含了两个PLC工作站，以及若干与之相对应的I/O站点，两个PLC工作站分别设置在水区及污泥区，构成水区和污泥区两个子控制系统。在水区工作站中，在旋流沉砂池、终沉池内分别设置了I/O站点对污水进行采样和物理化学分析，工作站对整个装置的启动及停止进行控制，并对药剂的用量、微生物及污水的回流量进行实时操作，同时对污水的微生物含量、污泥的分解率、污水的PH值、悬浮物浓度、污水的温度进行实时的监控，计算下一步骤中药剂的投入量及污水的处理量等等。污泥控制工作站中，对污泥的浓缩以及加药进行控制，具体流程与水区相似。工作站负责污水处理的各种具体操作并得出污水处理的各项指标，将其及时反馈到管理网络服务系统。

3.2管理网络服务系统

管理网络服务系统中设计了一个中央工作室，中央工作室与工作站相连接，接收来自工作站的有关污水的各种信息，并对工作站的运行情况进行实时的监控。在中央工作室的计算机中安装了特定的监督控制和系统优化软件系统，通过这些软件，计算机对污水处理的状况进行分析，绘制出污泥微生物含量、污水PH值、微生物含量等图表，并对各种指标的走势进行预测，估算污水处理的进度及当前的水质状况，同时能够预计工作站的运行状况，检验工作站以及污水处理系统的运行是否正常，并对工作站及污水处理系统下发下一步的工作指示。同时，同样工作室对污水的处理量、机器的耗电量、折旧状况以及药剂的投放量进行统计，计算每吨污水的平均处理成本，并对成本进行控制。这一远程监管系统，在发生危险状况时，将在第一时间进行报警，并提供报警信息，提高了污水处理的安全性。

3.3机械自动化设备

污水处理设备主要分为通用、专用两种，其中专用处理设备占主导地位，投资比重约占 60%。通用机械设备主要包括：污水处理风机、污水处理阀门、污水处理水泵等；专用污水处理设备包括：机械拦污设备、刮泥设备、搅拌及曝气设备、离子交换设备、污泥处理设备等。按照污水处理流程和处理流程划分，城市污水处理可分为一级处理、二级处理和三级处理，其中一级处理也称为预处理。

4城市污水处理综合自动化系统的针对性分析

4.1城市污水处理综合自动化系统的优越性

城市污水处理厂分布范围极其广泛，现场情况又是极其的复杂，传统的依靠人工的方法对污水进行处理不但浪费了人力物力，处理效率极其缓慢，而且由于污水中含有的有害物质较多，可能对操作人员的身体产生很大的伤害，另外，由于人工操作偶然性较大，造成污水指标误差较大，处理后的水质不统一，合格率低。这些问题都能够通过城市污水处理过程综合自动化系统得到很好地解决。首先，这一系统能够在很大程度上节约污水处理成本。这一系统能够精确地进行药剂投放，对设备的维修、折旧、故障进行很好的处理，比如在某市污水处理综合自动化系统应用中，使每吨水的处理费用节省0.3元左右。另外，该自动化系统得出的信息还可以在财务系统中使用，节省了后续成本。其次，这一系统加强了集团公司对下属项目公司的监管。中央工作室的设置使集团公司掌握污水处理最真实的数据，方便对下属的绩效进行考核，有利于公司的管理，生成的各种数据信息方便保存，能够作为日后生产经营的重要参考。最后，这一自动化综合系统提高了污水处理的速率。随着经济的进一步发展，居民用水和工业用水势必会继续增长，这对污水的处理必然提出进一步的要求，该系统在系统升级和污水处理方面更能够满足人们的需求。

4.2城市污水处理综合自动化系统在我国运行中遇到的困难

然而，功能如此强大、优越性如此明显的污水处理系统在我国并未得到广泛的应用，我国污水的处理仍然面临着较大的困难，其原因是综合性的。首先，我国缺乏专业的技术人员。高端的技术必然需要与之相对应的高端人才，然而受我国目前特殊的人才结构影响，能够应用并妥善处理该项技术的人才还是略显不足，该系统在应用的过程中功能没有完全发挥出来。其次，购买设备的成本较高。虽然该项处理技术能够极大地节约污水处理的边际成本，但是，由于目前污水处理采用的系统仍是先前的，新系统的应用需要购置大量软硬件，前期成本较高，而污水处理中成本的回收期较长，这一系统在污水处理厂的普遍应用受到阻碍。最后，我国的污水处理体制不健全。城市污水不仅包括居民日常生活产生的污水，更大部分是工业污水，然而，由于环保意识不足，惩罚力度不够，很多工厂将污水偷偷排放到河流中，使得污水实际处理量远远小于该系统能够甚至应该的处理量。

5结语

城市污水处理过程综合自动化系统的应用是经济发展的必然要求，虽然目前该系统在我国的应用受到阻碍，但是随着法律法规的健全、人们环保意识的增强以及法律执行力度的加大，该系统必然会得到广泛的应用。在技术方面仍应该不断更新以适应下一步的需要，同时应该尽可能的培养相关方面的应用型人才以适应技术的需要。

参考文献

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[3]杜彬，后宏良.我国城市污水处理面临的问题及解决对策.[A]环境管理2011（4）.

第13篇

化工机械基础课程设计是化工专业重要的实践教学环节，对于提高学生的装置设计水平，增强工程意识具有重要的意义。随着高等教育改革的深入，原有教学方法的弊端逐渐显现，课程设计急需改革。本文分析了课程设计面临的问题，以课程的教学目的为依据，提出在设计时间、设计题型、学科交叉、设计规范、成绩考核等方面的改革方案。通过教学改革，激发了学生的学习兴趣，提高了机械设计水平，起到了良好的教学效果。

关键词：

化工机械基础；课程设计；教学改革；工程意识

化工机械基础课程是化学工程与工艺专业的必修课程，涉及化学、化工、机械、材料、物理、力学、数学等学科知识[1]，具有学科交叉复杂、内容丰富、理论联系实际紧密、工程实践性强等特点[2]。通过课程学习，学生可以掌握基础的工程力学知识，熟悉材料特性，学会常用化工装置的设计方法，了解化工机械安全使用的检验原理[3-5]，对于提高化工专业学生设计水平，增强工程意识，培养分析问题、解决问题的能力具有重要的意义[6]。化工机械基础课程设计是继该理论课程之后的一次集中实践教学环节[7]，能够起到将机械设计知识融会贯通，发挥理论与工程实际、基础知识与专业技术之间的桥梁作用[8]。学生在设计化工装置时，既要基于学科理论，又要遵循国家标准和行业规定；既要装置结构合理，又要保证安全经济，是多门学科知识综合运用，多种专业技能强化锻炼的重要过程，为化工类学生更好地服务化工行业奠定良好的专业基础，因此，应予以足够的重视。

一、课程设计面临的问题

针对化工专业学生开设的化工机械基础课程设计开课于大三，这个阶段，学生刚接触专业课学习，对本专业知识体系还不熟悉，对专业设计更是知之甚少，急需专业教师悉心指导，同时，一直沿用的课程设计内容、课程安排及考核形式等都无法与高等教育改革的新形势相适应，课程设计急需改革。1.课程设计时间短，与理论课衔接不合理一般化工机械基础课程设计安排在理论课结束后一周内完成。要做好课程设计，学生要查阅相关装置的设计资料，熟悉涉及物料的性质，了解国家设计规范，选择合适的设备材料，合理设计装置内部结构，完成设计尺寸计算及强度、刚度、稳定性校核，绘制装置设备条件图，编制设计说明书[9]，设计工作量大，专业知识要求高，学生很难在一周时间内完成。而此时段，学生已完成理论课的学习，对于设计中用到的知识已经淡忘，需要重新查找复习，不利于理论知识的学以致用。同时课程设计处于期末考试阶段，考试压力较大，学生忙于准备考试，很容易出现应付或抄袭现象，无法真正起到增强学生工程意识、提高装置设计水平的作用。

2.课程设计题型少，装置结构简单以往的化工设备设计题型比较单一，只做一些压力容器设计，课本中有该类装置的设计例题，学生只需将设计条件带入，参考例题，按部就班地计算就可以完成，学生学习兴趣不大，完成质量也不高。设备一般不进行内部结构设计，只进行外部壳体计算，设计难度较小，无法激发学生的探索欲望，学习主动性较差[10]。

3.不同学科间知识交叉少，装置设计不完整化工装置的设计包括工艺设计和机械设计两部分[11]。工艺设计是根据设计任务提供的原始数据和生产工艺要求确定设备的主要尺寸；机械设计是根据工艺尺寸设计设备的结构、选择结构材料及进行强度、刚度和稳定性计算，给出设备与零部件的条件图。对于化工专业的学生来说，化工原理课程设计做的是工艺设计，化工机械基础课程设计做的是机械设计。教改之前，这两个设计没有交叉点，学生每门课程只做一部分设计，而没有化工装置设计的完整训练，不利于学生设计能力的提高[12]。学生提交的设备条件图，大多采用手画的形式，而不采用现行各设计院普遍采用的AutoCAD绘图软件，无法锻炼学生机械制图的能力。设备条件图绘制简单，各物料进出管口、自动控制方案都无法体现，化工设计及化工自动控制课程所学知识不能应用到化工机械基础课程设计中，学生综合运用所学知识的能力无法得到锻炼。

4.学生工程意识不强，设计不规范生产中使用的任何机器或设备的构件都应满足适用、安全和经济三个基本要求，其中，安全是核心。为了保证装置安全可靠运行，降低生产成本，提高劳动生产率，便于构件互换，国家和有关部门制定了各类化工装置设计的标准和规范[13]。学生对相关的标准与规范不熟悉，容易造成其无法将标准和规范应用到化工装置的设计中，与生产实践脱离。比如，计算容器的物料接口尺寸，很多学生计算出结果后没有规整，即使规整了，也没有查阅国家制定的各种钢管公称直径的规范，采用标准尺寸。在选择设备材料时，一般选择适用范围广，性能优异的材料，没有考虑会使设备成本大大提高的风险。在设计压力容器时，计算出的容器壳体壁厚与封头壁厚不一致，很多学生本着经济的原则，没有设计为相同尺寸，影响容器的焊接和安全。这些都是理论设计与生产实际偏离、工程意识不强的体现，没有达到强化工程概念的教学目的[14]。5.考核方式不合理，无法体现设计水平以往的课程设计是根据学生提交的设计报告给成绩，对学生的平时表现，设计的合理性、规范性及严谨程度没有体现[15]。设计报告抄袭或模仿现象严重，单纯凭借设计报告无法反映学生真实的设计水平，不能体现公平、公正、合理的考核原则。针对化工机械基础课程设计存在的这些问题，按照高等教育改革的要求，我们对课程设计进行了改革。

二、课程设计改革措施

1.提早布置课题，合理衔接理论教学针对课程设计时间短，与理论教学脱钩的问题，我们对课程设计时间安排进行改革。在完成第一章工程力学和第二章化工设备材料教学之后，我们便将每位学生的设计课题布置下去，理论课程结束后两周上交相关设计文件，进行考核。在布置课题时，利用两节课的时间，介绍各类装置设计的流程，每个环节用到的理论知识也事先向学生明确，使学生对课程设计有大致的了解，并对今后会对用到的知识引起重视。同时，理论课授课教师在今后介绍各类化工装置机械设计时也要对重点知识的应用加以说明，并结合课程设计详细讲解。学生了解设计课题之后即可随着理论课的讲解开始设计，学到的设计知识即刻能够应用到设计中，真正起到了学以致用的效果。在设计过程中，遇到困难，学生可以在理论课堂上提出，经过老师讲解得到解决，提高了设计效率，也方便指导教师掌握学生设计情况。由于设计时间由原来的一周延长为多半个学期，学生在理论课结束时便完成了大部分的设计计算及校核，利用两周时间整理数据，绘制装置图，撰写说明书，不会耽误期末考试复习，避免了应付抄袭现象的发生，真正锻炼了学生的机械设计能力，达到了课程设计的教学目的。2.增加设计题型，重视设备内件设计课程设计题型的选择关系着化工实践教学的效果。为了使学生熟悉各类化工装置，激发学生学习的主动性，锻炼化工设计能力，我们编制了多种化工装置的设计题型，包括压力容器设计、板式塔设计、填料塔设计、管壳式换热器设计和搅拌反应釜设计，共计五个设计题型。这些装置是化工生产中最常用的，体现了理论设计与生产实践的结合，同时，理论教学讲授的设计知识在这些装置的设计中能得到充分的应用，加深了学生对理论知识的理解，保障了装置设计的质量。对于装置的主要部件，比如板式塔的塔板、填料塔的填料层、反应釜的搅拌器等，也要求学生详细设计，并且给出部件的条件图。通过内部构件的选择、设计和校核，加深学生对化工装置的认识。

将每个班的学生分成5组，每组负责一类装置的设计，并且同组学生的设计条件各不相同。学生要完成自己装置的设计，要查阅大量的文献资料，搜集各种物料性质，学会各类装置的机械设计方法，参考化工容器设计的国家标准，这种形式彻底改变了课程设计形同虚设的尴尬局面，锻炼了学生查找科研资料，积极探索未知领域，不断补充新知识，独立完成科研任务的能力，激发了学生的创新意识，真正提高了化工装置的设计水平。3.加强学科交叉训练，完善装置设计流程化工装置的工艺设计与机械设计是互相影响、密不可分的，工艺设计为机械设计提供工艺条件及设备主要尺寸，而机械设计的结果又反过来影响工艺设计。为了使学生对化工装置设计有完整的设计体验，我们联合化工原理课程设计，将这两个设计有机结合，学生在做完化工装置的工艺设计之后，根据工艺条件及计算出的装置尺寸，接着进行化工装置的机械设计，使学生知道装置的设计流程，为学生将来从事化工设计工作奠定了良好的基础。对于学生提交的设备条件图及主要内件结构图，严格要求用AutoCAD绘制，并且标出各接管及自动控制仪表的安装方位，在设备条件图的右侧表明工艺要求、安装要求、各接管尺寸、材质、采用的国家标准等。

通过这些方式，学生熟悉了化工装置的设计流程，将化工原理、化工机械基础、化工制图、化工设计、化工自动控制等专业课所学知识融会贯通，综合运用，提高了学生学习的积极性和主动性，有利于设计能力的提升。4.严格规范设计，强化工程意识作为一名合格的化工专业学生，必须了解国家制定的有关化工设计的各种行业规范和国家标准。在做任何装置设计之前，都要先查找有关规范和标准，绝不能闭门造车，无据可依。与化工机械基础课程设计相关的标准有《钢制压力容器》《管壳式换热器》《钢制塔式容器》《塔器设计技术规定》《石油化工钢制压力容器》《石油化工自动化仪表选型设计规范》等。学生在做课程设计时，遇到有关尺寸的确定、内件的选择等有疑问的地方，一定要查阅相关标准，养成良好的设计习惯和严谨的工程态度，做一个敢于担当、认真负责的设计者。同时，要注意适用、安全、经济相协调的原则，密切联系工程实际，强化工程意识。5.完善考核体系，激发设计热情考核对于课程设计的质量有着重要的导向作用，公平、公正、合理地对课程设计做出考核，对学生有着监督、鼓励和引导作用。实践类课程的成绩考核不同于理论课，决不能单纯依据提交的设计报告定成绩。化工机械基础课程设计的考核分为平时成绩、设计报告质量和答辩三部分，分别占总成绩的10%、70%和20%比例。其中，平时成绩包括出勤率、学习态度及团队协作能力。设计报告质量包括报告的完整性、设计的合理性、计算的准确性、图纸绘制的规范性等。答辩环节要求每位学生将设计内容做成幻灯片，利用3分钟的时间陈述工作内容，然后由考核教师提问有关问题，学生作答。这种考核形式督促学生实实在在地做设计，认认真真地抓质量，只有付出努力，才能取得好成绩，激发了学生的设计热情，杜绝了抄袭应付现象，达到了教学目的。

三、总结

化工机械基础课程设计是化工专业学生重要的实践教学环节，随着高等教育改革的深入，原有教学方法的弊端日趋显现，课程设计急需改革。针对设计时间短的问题，我们提早布置课题，与理论教学合理衔接，避免了抄袭应付现象。增加设计题型，由原来的单一装置设计增加为五种装置设计题型，并且对装置的主要部件也要进行设计。加强与化工原理、机械制图、化工设计等交叉学科的联系，完善装置设计流程。装置设计要严格遵守国家规范和行业规定，注重适用、安全、经济相协调的原则，增强学生的工程意识。完善考核体系，公平、公正、合理的对课程设计进行评价。通过教学改革，激发了学生学习的积极性，课程设计质量得到提高，杜绝了抄袭应付现象。学生在课程设计过程中，自觉依据国家设计标准，将理论设计与生产实际相结合，增强了工程意识，提高了机械设计水平，起到良好的教学效果。

参考文献：

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[14]李政辉，李庆生，姚忠.化工设备机械基础课程设计教学中存在的问题与改革[J].化工高等教育，2012（1）：47-49.

第14篇

现代计算机技术已经十分成熟了,其信息化的处理能力也有了很大的提高,CAD三维技术正向成熟和标准化的方向发展。应认真把握CAD技术的发展趋势,对我国CAD软件行业的开发与现代机械的设计生产都具有深远的意义。

关键词:

CAD技术；化工机械设计；应用

0引言

目前，我国正处于社会经济高速发展的阶段中，在电子行业、机械行业、化工行业等行业中，CAD三维技术获得了广泛的应用，大大的推动这些行业的快速发展。现如今CAD技术水平的高低已经象征着国家科学技术发展水平的象征。通过CAD技术的广泛应用，化工机械领域的生产效率和质量获得明显的提高，同时还促进了产品设计的优化和周期的缩短，该技术具有多方面的优点，综合性较强，含有较高水平的科学技术，同时效果明显，在我国企业技术的发展中发挥着重要的作用。本文主要针对CAD技术在化工机械设计中的应用进行综述。

1CAD技术应用于化工机械设计中的特点与模式

1.1CAD技术应用于化工机械设计中的特点

CAD技术在化工机械设计的设计过程中，有利于对设计效果进行优化，主要体现为以下几个特点：首先应用CAD技术设计化工机械产品的结构，能够优化设计效果，帮助分析所涉及的产品的结果；其次有利于实现设计人员的设计构想，帮助设计人员快速把设计构想绘制出来；最后采用CAD技术可以简化复杂繁琐的工程图纸绘制工作，加快设计过程，有利于设计人员利用更多的时间优化产品结构和质量方面。

1.2CAD技术应用于化工机械设计中的模式

在应用CAD技术设计化工机械产品的过程中，首先需要选择正确的图形模型。在采用CAD进行绘制之前，应当对不同维度的模型表达特点进行综合的考虑。一般情况下，常用的模型包括二维模型和三维模型，二维模型所占据的内存比较小，因此运行速度较快，但是难以全面地表达出图形的所有维度的特点；三维模型则相反，内存比较大，运行速度慢，但是能够全方位的描绘化工机械产品的特点。除了选择正确的图像模型以外，还需要选择有效的图纸软件实现模式。采用CAD技术设计化工机械产品，一般设备参数已经有所确定，能够在短时间内对产品的各个视图进行清楚的表达。在这个过程中应当对运行的速度和软件的完善性进行充分的考虑，根据CAD系统软件的特点和计算机的硬件特点来进行设计，选择适合于各个零件功能的模块，有利于加快设计的速度，并且保证工作的质量。

2CAD技术应用于化工机械设计中的现状

2.1CAD技术应用于化工机械产品的设计与开发

在设计化工机械产品的过程中，由于二维模型的设计和尺寸的标注具有一定的复杂性，容易导致一些错误的产生，这也是导致后期加工和生产浪费的重要原因所在。特别是绘制二维零件的装配图和不同零件之间的关联性方面，难以进行绘制，因此在检查方面也存在较大的难度。采用CAD技术来绘制化工机械产品，可以更加形象直观的表现出所绘制产品的特点，更有利于观察和分析。同时，设计人员还能够按照产品的实际模样来进行修改或者完善，能够发挥到良好的反馈作用，从而促进化工机械产品的更新和改进。特别是对于复杂零件的安装，通过CAD技术进行绘制可以全面的观察零件的配合情况，一旦发现错误，还能够及时进行修正。和二维模型对比，三维模型更加形象化、直观化和人性化，有利于降低设计人员的工作压力，提高工作的质量。

2.2CAD技术应用于机械化工设计技术的交流中

产品技术交流一般包括两种情况，一种是产品销售技术交流，另一种是产品生产技术交流。在产品设计中应用计算机技术，需要基于所有部门的有效信息交流和传递的基础上。二维模型和三维模型是整个流程广泛接受的模型，充当着设计部门、生产部门、厂家和消费者之间技术信息交流和传递的桥梁。现如今，随着我国市场经济的发展越来越好，我国市场经济竞争也越来越激烈，有效地介绍和宣传产品，是在激烈的竞争市场中获取市场优势的必然措施之一。过去二维模型是实现产品介绍和宣传的主要途径，难以从全方位的角度来了解产品的特点，存在一定的缺陷。但是，采用CAD技术则可以解决这方面的问题，能够更加直观形象的介绍和宣传产品，突出产品的优点，具有逼真的效果，也更加让消费者信服。

3CAD技术应用于化工机械中的技巧

3.1CAD设计绘图设置的技巧

在采用CAD技术设计的过程中，首先应该正确分配图层和存储的空间，这和设计方案的质量密切相关。因此，应当按照以下几点原则进行设计：（1）在绘制前，合理计算图层的数量和顺序，尽量减少不必要的图层，同时又能够全面地表达设计的构想。同种的图层可以放在同一个层面上，尽量保持图层安排具有秩序，有利于避免降低硬件的运行速度。（2）在绘制的过程中，采用系统本身自带的色彩，避免彩绘，避免颜色混乱，不利于观察。

3.2CAD技术比例

因为计算机功能较为强大，同时属于一种虚拟技术，图纸和标线都不是真实的，能够根据需要进行调整，因此在理论上具有无限性的特点。因此，在采用CAD技术进行绘制的时候，必须采用实际的比例进行绘制和设计，也就是采用1：1的比例尺寸来进行绘制合适。采用实际的尺寸进行设计，能够避免尺寸比例换算的过程，同时还可以等比扩大缩小进行观察和分析。

综上，化工机械产品的设计需要具备较高的精密度，属于一项严谨的工作。采用CAD技术进行设计，只是为了更好更快速地绘制出设计人员的设计构想，而设计的构想需要设计人员自身根据实际的需要和自身的经验进行思索的，熟练的掌握CAD技术，有利于设计人员更加准确、形象、直观的传达自身的设计构想，未来该技术将会发展得更加智能化与人性化。

作者：韩勇 单位：宁夏宝塔化工装备制造有限公司

参考文献：

[1]周旭妮,周阳.机械设计中的材料选择和应用探讨[J].硅谷,2015(02).

[2]周丽欣,高庆国.现代机械设计的创新方法研究[J].现代经济信息,2015(07).

[3]邝光照.浅谈机械设计中材料的选择方法[J].山东工业技术,2015(06).

第15篇

关键词：化工机械 自然环境 和谐发展

近些年以来，因为化工机械的生产行业所特有的生产条件，很容易会对自然环境造成负面的影响，所以在国家的环境保护和生态保持工作中的重要管理对象。自上个世纪晚期以来，化工机械生产行业开展了一系列的有关环境保护的工作，如“无泄漏工厂”等。通过以上工作的开展和一些先进科学技术的运用，使化工机械生产行业的污染处理能力得到很大的提高，产生了良好的效果。然而，进入新世纪以来，伴随着社会经济的飞速发展，和各种建设生产活动规模的不断扩大，环境问题也随之加重。随着全球范围内对环境问题关注程度的不断提高，化工行业自然就成为了其中最为关注的领域。当前，经济发展与环境保护的协调发展理念，已经成为了主要的发展方向，化工机械生产行业也就更加应该全面考虑自身发展与环境保护之间的关系，并找到一条和谐发展的新途径。

一、化工机械与环境之间的关系

总结化工机械与环境之间的关系，在大体上可以归纳为两个层面：首先，就是化工机械在生产过程中，对自然环境产生的负面影响。其次，就是化工机械产品在实际应用中，对自然环境造成的不利影响。而在化工机械的生产环节，自然环境也要为其承担原材料的供应和生产用地等条件，尤其是化工机械产品生产用地选择的环节，不但在机械生产过程中会对自然环境产生影响，而且由于生产过程中对环境的改变，即使是生产行为结束之后，也会长期存在有不利的影响。

在追求可持续性发展战略的今天，对于化工机械与环境之间的关系必须要给予足够的关注，通过对国际上先进经验的学习和对科学技术的提高与掌握，力求做到化工机械与环境的和谐发展。在发展经济效益的同时，也达到对自然环境的保护。具体来说，要实现以上的目的需要从绿色设计、绿色制造等技术进行控制。

二、实现化工机械与环境的和谐关系

1.化工机械绿色设计

所谓化工机械绿色设计，就是对机械化产业生命周期中全部设计信息进行收集，并且与当前最为科学和先进的设计理念相结合，从而达到机械设计的高度的经济性和技术性并以此与环境达到高度的协调。通常在实际的操作中，此项技术也被叫做生态化工机械设计。对此设计方式进行推广，能够有效的实现机械设计生态化，相对以往的设计形式，更加能够达到节约能源和保护环境的目的。具体来说，实现绿色化工设计，需要掌握以下一些重点：（1）技术性原则，进行行之有效的绿色设计，首先是要建立在先进的科学技术的基础之上，所采用技术的先进程度，决定着化工机械设计消耗的原材料等资源越少，相应的就会极大的减少废料的产生，达到节约能源和减少排放的目的。（2）在化工机械绿色设计进行时，要自始至终都要以与生态环境相协调为指导原则，只有这样才能最好的体现出绿色生产理念，才是真正对绿色设计的诠释。（3）对需资源和区域资源水平进行全面掌握和合理调配，力求做到最大程度的物尽其用，创造最高的综合效益。

2.化工机械绿色制造

绿色制造通常也被称为清洁生产，绿色制造以及绿色设计共同构筑成化工机械全部运转过程中，与环境保护相协调的行为系统。通过绿色制造不仅能够实现对生产者的健康保护，更加能够向社会供应卫生清洁的商品。实现化工机械的绿色制造，必须要经过几下的重要环节：

2.1先进化和绿色化原则

实现化工机械的绿色制造，离不开现代化科学技术的扶持。通过先进科学技术的支持实现节约原则和绿色原则，达到减少能源消耗和协调自然生态的目的。尤其是在当前全世界范围内能源紧张的大环境下，一定要在机械的制造过程中，体现出对资源的节约，才是与当前实现可持续性发展战略相符合的。

2.2绿色制造的主要技术

在机械制造的先进技术中，数字化技术在其中占有着重要的比重，通过在化工机械生产过程中计算机应用的日渐广泛，数字化一定会成为其中的生产主力。在节约人力的同时，也能够对能源的节约提供更大的技术性支持。

生产自动化，是化工机械生产同信息化技术良好结合的生产方式，通过对自动化生产方式的运用，达到更大规模生产的能力，使行业竞争力得到提升。从当前来看，自动化生产已经早以超越过去的技术水平，实现了自动维护和自动维护等能力。

生产技术集成化，也就是指与化工机械制造行业相关的各项技术的完美结合，其中包括管理运行方式的集合以及技术能力的集合。通过多种技术的高度集合，使化工机械的生产效能得到更大水平的发挥。

网络化生产方式，网络化生产方式是以信息技术与通信技术为依托，在此基础上建立起来的，通过网络化的管理和运行，使人们更加方便的对化工机械的全部生产流程进行即时性的管理和掌握。提高了对生产过程中出现问题的发现与处理效率。

三、结论

综上所述，在化学工业快速扩张的今天，污染问题已经成为了全世界广泛关注的重要课题。在这样的条件下，化工机械制造行业，为了实现持续的稳定发展，就必须要与自然环境和生态系统的保护、保持相协调。从而在创造经济利益的同时，取得更大的社会效益。

参考文献

[1]郑品森，化工机械制造工艺与安装修理[J]化工机械，2012（03）135.