系统工程论文范文精选

1环境工程管理的现状及问题分析

当前环境工程管理之中问题较多，常见的诸如对于一些相关因素的评估不够科学和充分，并且相关优秀的管理技术人才缺乏等等，在今后要想真正意义上实现环境工程管理效益和质量的同步改革还应当加强对上述因素的重视程度，不断的树立起完善并且成熟的理念真正意义上实现相关事业的整改与发展。在我国，虽然公众环境意识有所提高，但公众对环境工程管理的认识仍然一知半解，即使各地出现了一些环境污染治理工程，但运行效果依然是个疑问。公众看法尚且如此，整个社会的认识也好不到哪里去，以各大高校环境工程专业设置为例，环境工程管理还没有形成独立的学科，这对环境工程管理人才的培养十分不利，因此缺乏优秀人才是环境工程管理中不容忽视的问题。我国还未能够对重大环境因素进行全面、系统以及科学的评估，这就直接导致在后期制定大环境因素的目标及指标的时候存在着一定的困难，继而在实施的过程中会形成较多的软指标。没有完善的环境工程管理体系作为保证，就很难从资金、方法、职责、机构、监督检测手段及必要程序文件等方面同实施细则做有效配合，同时也无法落实配套相关措施，从而不能确保它的统一性。

2建议及对策

根据上文针对当前环境工程管理的基本现状和实践工作之中

的主要问题等进行系统性的分析可以明确今后工作开展的原则和应当重点遵循的理念。下文将针对环境工程管理之中相关政策和思想等进行系统性的分析，旨在更好的实现事业的发展，实现工作制度的创新和相关工作机制的改革。

2.1加强环境工程管理体系的建设

体系化是使环境工程管理工作纳入正常轨道的关键步骤，应通过落实以下措施加以完善:a.所有涉及环境保护的宏观决策，都必须有环境保护部门参与，环境管理工作应渗透到社会经济的各个角落，在所有与环境相关的领域中都应体现环境意识。b.在进行区域开发、重大经济技术决定、产业结构调整等重要决策之前，必须先开展环境影响评价的试点工作。c.建立由党政领导、人大政协、环保部门共同参与的统一监管制度，应当加强对环境工程管理之中相关标准的建设，完善各有关部门分工负责、社会公众共同参与的运行机制，集合全社会的力量管好环境工程建设。

2.2加强环境工程管理人才的建设且促进市场机制的完善

1建筑工程管理系统化平台建设的研究背景与现实意义

1．1建筑工程管理系统化平台建设的研究背景

近几年来，国民经济增长迅速，城市进程的加快促进了建筑行业的飞速发展，出现了越来越多的大型建设项目，建筑工程日趋复杂化，对建筑工程项目的自我管理提出了新的要求和标准。建筑工程项目的管理不仅要符合市场经济的发展要求，还要保证工程质量，体现施工企业的优良服务，如此庞杂的项目想要全方位的做好各项工作，就需要工程项目管理向着更加高效精确的方向发展。信息沟通的程度决定了工程项目管理的高度，工程项目管理涉及的信息是庞杂巨大的，不仅数量多，类型多样，而且信息之间的交换往往需要耗费大量的人力物力，如此一来，无疑增加了生产成本。所以为了建设更加高效快速的工程项目管理模式，就需要施工企业不断提升自身的项目管理水平。政府有关部门也开始重视项目工程管理的信息化建设，对该项目的资金投入比例也逐年增加。政府的指导作用促进更多的社会力量投入到项目管理平台的研究中。

1．2建筑工程管理系统化平台建设的研究意义

项目管理的信息化是当今建筑行业项目管理的发展趋势，在提高项目管理的工作效率、管理水平，降低生产成本方面都起到了重要的作用。对工程项目的管理引进先进的信息技术之后，工作效率较之前的传统管理模式有了明显的提高。信息化平台建设的根本就是构建一个合理有序的信息网络，使项目管理中的各个环节都能够通过这个信息网络平台进行信息交流和日常管理［2］。有些建筑行业的佼佼者，已经开发了适应本企业的工程管理信息系统，利用先进的科学技术和科学的信息化管理提高了自身的管理水平，创造了更多的经济效益和社会效益。

2建筑工程管理系统信息化建设的研究思路和方法

2．1建筑工程管理系统信息化建设的研究思路

该课题的研究思路是通过参考一些现有的国内外相关研究成果和已有的理论基础，分析工程项目管理信息的具体分类，最终构建项目信息管理的集成网络。研究伊始最重要的一点就是就是大量查阅国内外有关工程项目管理的文献资料并进行系统分析，总结已有的一些研究成果和理论基础，对不同层次种类的信息分门别类，设计出科学系统的整体框架。对信息化管理中可能存在的风险进行分析，提出合理有效的风险规避措施。最后根据各个子系统之间的相互关系以及建筑工程项目管理的特点，设计最科学有效的工程管理系统。工程项目管理软件在实际安装过程中的实际效果则是验证理论的有效途径，对验证过程中出现的问题还要不断改进，以期构建更加合理适用的信息管理系统。

1系统功能分析

仿真系统其主要实现的功能是通过虚拟的空间，使得学生通过人机界面在系统中实现对虚拟的装配、制造等课程实训，从而提升自身在机械工程专业应用的能力。本文以本校作为实例，结合学校自身的专业情况，将该仿真软件的功能分为虚拟工厂、虚拟制造、虚拟装配和虚拟评价等不同的实训的功能模块。其具体的整体功能设计如图2所示。（1）虚拟工厂环境该模块主要向学生展示在机械设计、模具制造等过程中与工厂的实际相符合的相关背景，从而让学生通过仿真软件可置身在真实的工厂环境当中。同时该功能还提供如机床、量具等相关的模型。（2）虚拟装配该模块是让学生对简单的机械制造模具，如机床、刀具等进行装配，同时在该模块当中还包括简单的机械零部件。（3）虚拟制造该模块的功能则是在虚拟的三维工厂环境中，实现对相关的制造产品的加工、装配和调试。如学生选定轴承类的模具进行加工的时候，会涉及到相关的模具、刀具等的基本的参数，另外还包括其加工的工艺步骤等，系统则会根据其工艺的步骤，自动让学生对每个环节进行实际的操作和训练，从而直至完成对整个模具的加工。（4）学习评价本模块的功能是对学生在设计和操作过程进行评价，从而客观的反应学生在整个实训的过程中存在的问题和需要改善的环节，以此更好的促进学生对课程实训内容的理解。

2系统开发方案的制定

2.1开发软件

对仿真系统的开发软件有很多，在通常情况下都运用美国微软公司的MFC作为开发的基本框架，同时在开发后采用OpenGL软件对其进行三维立体的渲染，从而增强三维效果。但是采用该开发方式需要处理大量的代码的编辑工作，其设计出来后所得到的三维效果也比较差，因此，在本设计中采用Unity3D游戏引擎对软件进行开发。该软件的优势在于通过创建虚拟环境和实施动画等交换的方式，提供包括图像、文字、网络等的引擎支持，从而实现多功能的编辑器，并可在包括安卓、iOS、WindowS等在内的多个平台上运行，具有很强的优势。

2.2模型开发工具

在机械制造当中会涉及到的对模型的开发，包括对机床、刀具等。因此，需要采用专门的模型开发软件对这些基本的机械零件进行设计。在本设计，采用SPS软件公司开发的UG软件，该软件是集合CAM、CAD、CAE等为一体的计算机辅助机械设计系统，其在模型加工制造方面有着非常大的优势，并被应用航空、模具等制造业多年。其强大的曲面造型、虚拟装配、实体造型等功能呢，并可在对其进行设计的过程中运用有限元、机构运动、动力学等各种分析，因此大大的提高了软件设计的效果和可靠性。同时其简单的代码生成程序，使得在后续的开发中可节约大量的代码开发的时间，并且其提供的二次开发的语言具有简单和功能多等特点。而对三维模型的渲染则采用常用的3Dmax三维立体软件，该软件具有全功能的三维计算机图形开发功能，从而成为现阶段使用的最多的三维软件之一。

2.3网络通信实现

摘要：建筑智能化飞快发展，要全方位、全过程对工程项目进行监理，监理人员必须掌握和提高技能，才能做好建筑智能化工程监理工作。关键词：建筑智能监理智能建筑在我国进入了一个前所未有的发展阶段，它将计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机地结合在一起，通过对建设设备的自动控制，对建筑内信息资源的管理和对使用者的信息服务，并把设备的监控技术、资源管理和信息服务与建筑要求优化结合，使人们获得一个投资合理、适应、信息安全、高效、舒适、灵活、智能的建筑物变为可能。它使人们的工作效率、管理水平及生活质量进一步提高。随着现代智能化建筑的发展，怎样做好建筑智能化系统工程监理工作，摆在了广大监理人员面前。一、建筑智能系统工程建筑智能系统主要有楼宇自控系统、火灾自动报警与消防联动系统、综合布线系统、闭路电视监控系统、安防报警管理系统、有线广播系统、共用电视无线系统及计算机网络系统组成。而强电系统和弱电系统在计算机的有机结合下，实现了系统集成的有机整体，各子系统在中央计算机的控制下有条不紊地工作，实现智能建筑的各种功能。建筑智能系统是一个涉及多学科、多技术的综合性应用领域，而且由于用途、规模不同，所需要的功能系统也不同，它是一个复杂的系统工程，技术含量高，业主在工程实施过程中往往采用对智能化系统工程的总承包以及总价合同的形式，在很多招标和合同签订中存在缺少对技术方案以及工程量清单的详细描述，概念化内容较多，技术清单部分也只是一个粗框内容的总价。例如：在设备清单中的数量、型号、预算单价许多不准确，甚至不标明或者遗漏。建筑智能化系统从设计到施工集一家承包商，他们在设备选型、设备价格的制定、设备进场时间、工程量的测算往往偏重于自己的利益，主动权无形地转移到承包商手中，加大了业主的风险，智能化施工图纸质量不高，图纸会审不完善，也对工程产生许多不利因素，作为监理人员要维护业主的利益，必须熟悉掌握大量的相关技资料，了解智能化工程及各种设备的市场情况，同工程项目需要进行比较，推荐给业主。为了帮助工程监督、检测从业人员不断提高专业技术水平，二、建筑智能化系统工程的监理1、协助业主做好招标投标工作招标文件是投标人编制投标文件的依据，评标定标的依据，招标文件内容要力求完整、详尽，用词准确严谨，对于建筑智能化系统应重点从技术方案上提出要求。主要包括：总体要求；设计标准和规范；系统包括的内容和功能；主要设备、元件及其技术要求；设备清单；安装调试与验收。通过公开、公平、公正的招标、评标选择一个合格的、最适合本工程的承包商，使业主得到技术先进、质量可靠、交货准时、价格合理的产品。2、建筑智能化系统的管理监理人员在审核承包商的施工组织设计与服务承诺时，重点对技术方案；工程进度计划安排；保证系统能正常、安全、有效运行并达到合同约定的技术标准方法与措施；对于系统的所有设备、材料软件等的完整性和保证措施；需配合的具体事项及土建、安装的工作界面划分；用户培训计划；产品保护措施及维修保养服务计划等进行全面审核，主要看其对工程的针对性、合理性和适用性及质量管理体系和保证体系的有效性。3、监理要从维护业主的利益出发，有利于整体建设项目的实施根据监理规范的要求，采取旁站、巡视和平行检验等形式，对每一个分项工程、分部工程进行认真检查，并对施工中电气管线、设备经常与土建、给排水、消防、暖通、物流、气体等专业发生交叉、错位、碰撞的预控工作落实好。确保各系统安装到位、可靠运行。要求承包商在施工过程中严格按操作程序作业，对进场各种繁杂的多规格、多型号的施工材料、机械设备进行检验、复试，不合格的清理出场，减少偷工减料、浑水摸鱼等不正常行为，确保工程质量并建立完整、准确、详实的工程资料。4、工程变更工程项目在施工中会因工程的变化产生许多变更，或承包商在施工中发生的材料代用和局部变更，都必须有书面变更通知，业主签署明确的意见，监理如实详尽地记录因工程变更而造成的工程量增减情况和质量确认工作。并根据合同把大量的电子设备、材料、计算机网络设备受市场因素影响的价格做好记录，以控制工程变更价格。三、完善建筑智能化系统工程监理工作随着城市现代化建筑物的增多，建筑智能化的技术等级也在不断提高，技术含量迅猛增加，建筑智能正向数字化，无线网络远程化控制、人性化方向发展，监理要适应社会发展的趋势，提高监理能力，学习方方面面的技能，把项目参加各方，各自独立的经济利益和权力，同项目团队的利益相统一，协助解决共同目标与不同利益者目标之间的矛盾，在项目目标的实施和运行过程中取得项目的成功。要实现项目监理目标，监理必须是高效率的。从提高服务质量和降低成本考虑，对人员进行培养和培训，加深专业技术知识、招标投标、概预算、有关法律、法规方面的学习，使监理人员具有良好的职业素质和强烈的责任心，具备相关的理论知识和丰富的实践经验。并提出要求，让其在业余时间对建筑智能化系统工程控制进行全面学习，有的放矢地开展工作，促进项目目标的实现。提高监理人员素质，完善建筑智能化系统工程的监理，造就和培养综合性人才，全面提高监理服务质量，全方位、全过程开展监理工作。完成工程项目，把建筑智能化系统工程在设计、施工和操作过程的复杂问题统筹解决。四、结束语质量是建筑的生命，也是企业的生命，良好的监理业绩，精诚的服务态度来自高素质的监理队伍。建设工程需要大量的既懂技术又懂管理，既懂经济又懂法律，既掌握理论又善于实践的复合型监理人才，不断进取，为监理事业的发展做出应有的贡献。

1应用软件与传统软件

1.1传统软件的不足

传统软件开发过程的主要组成部分是其开发周期模型。软件生存期模型是软件工程思想的具体化，是跨越软件生存期的系统开发、运行、维护所实施的全部活动和任务的过程框架。传统典型的几种生命周期模型，包括瀑布模型、增量模型、演化模型和螺旋模型等多种。在软件应用开发过程中，每种模型都有其不足之处。其特性不符合软件应用开发的初始需求不明晰、快速开发、特性经常变化等特点。瀑布模型的优点是清楚地标识出了软件开发的阶段。它采用自顶向下逐步求精的方式把整个开发过程分成不同的阶段，每个阶段的工作都很明确，因此便于控制开发过程。当所有的阶段都完成之后，该软件的开发过程也随之结束。在软件应用开发方面，瀑布模型的缺点正是它自身的顺序性所导致的。实际的软件应用开发过程中，在需求阶段很难把用户的需求完全明确下来，因此，当需求变更时将会导致阶段反复，而且都要重复需求、设计、编码、测试等过程。

1.2软件应用模型更新

随着网络技术和Interact的迅速发展，大量系统都是基于www的。这些系统的开发、维护和管理需要新的方法，这些方法有别于传统的软件工程方法。传统软件工程方法和技术应用已经无法直接用到基于软件的系统开发中。当企业向面向对象的软件应用开发技术转向时，支持软件开发的活动也必然要有所改变，即意味要改变开发过程、资源和组织结构。面向对象的软件应用开发需要新的、符合其特点的软件工程过程。

2软件工程过程

2.1软件工程过程模型组成

针对软件工程应用的特点，以及软件应用系统的开发和传统软件开发的显著区别上，本文提出了软件工程过程模型，作为软件应用的开发框架。软件工程主要包括开发过程模型、项目管理模型及组织公共模型等组成部分。开发过程模型介绍了开发的生命周期；项目管理过程介绍了项目管理的基本流程、项目管理方法的建立，可以大大地增加组织在项目管理方面不断成功的可能性；二者交叉部分是组织的公共过程。项目管理过程贯穿软件开发过程的始终。

1项目建议书阶段的系统控制理论

环境工程设计的项目建议书阶段包含若干个子结构，是一个复杂的系统。如果缺乏系统思维，孤立、片面地理解系统控制理论，将定量分析和定性分析、动态特性和稳态特性等相关内容割裂开来，不能相互联系、相互融合以形成合理认知体系，则不能够全面、联系、突出重点地分析和解决问题。而利用思维树模型可培养系统思维能力，［6］强化系统控制理论在项目建议书阶段的应用，将一项工程所涉及的各个领域和角度清晰的表示出来(以城市污水处理厂为例，如下图1所示)。

2可行性研究阶段的系统控制理论

可行性研究是在项目建议书被批准后，对项目在技术上和经济上是否可行所进行的科学分析和论证。这一阶段包括工程概述、工程方案、工程投资估算及资金筹措、工程近远期结合问题、工程效益分析、工程进度安排、存在问题及建议以及附图附件等内容。在这一系统中，用最优化分析解决问题，即在本系统的运筹中，控制策略要使工程净效益最大，而费用尽可能地小(可视为负效益)。为了尽可能地减少这种负效益，必须在一定的工程规律和条件的约束下，按照最优化原则，结合工程分析考虑工程方案必选优化，对整个工程系统进行科学的管理，不求负效益最小，而只要求负效益尽可能减少。这是由于在环境工程设计中，最优解并不一定是最理想的。［7］

3工程设计阶段的系统控制理论

在此阶段，环境工程设计可分为方案设计、初步设计、施工图设计三个阶段，每个阶段都是一个复杂系统，可将系统控制的重点分别集中在组织系统的输入、转换过程和输出3个阶段，由此形成3种不同的控制类型:前馈控制、同步控制和反馈控制。［8］

3．1前馈控制

前馈控制也称预先控制，是指在整个过程中预先集中于系统输入端的控制，其目的是通过事前考虑各种可能的功能障碍来预测并预防偏差的出现。其在环境工程设计的方案设计阶段起着重要作用，主要体现在以下几方面:

1、工作过程系统化课程的概念及意义

1.1工作过程系统化课程的概念

工作过程系统化课程是以典型的真实的工作过程为基础的，通过对传统的课程的解构，将从学科体系中提取出来的适度的够用的知识，与工作过程结合，通过系统化和结构化整合设计的工程过程教学课程。该课程整体的培训过程是指导学生逐步经历获取信息、比较决策、拟定计划、实施行动、检查校验和评价反思，具有较完善的系统性。

1.2工作过程系统化课程开发的意义

工作过程系统化课程将理论和实践有效的结合在一起，目前受到广大中高职学校的关注，并得到了广泛的应用。工作过程系统化课程是顺应社会的发展需要的产物，它主要为社会培养技术型、应用型的人才，并且已经广泛应用于制造类、服务类、管理类和农业类等专业的教学过程中。工作过程系统化课程的开展具有重大的现实意义，它为职业教育课程确定理念，促进教育课题的社会化，以及凸显职业院校的社会功能。

2、工作过程系统化课程开发的方法及相关问题

2.1工作过程系统化课程开发的方法

相对于理论，工作过程系统化课程更加注重与实践。课程的开发需要具有专业水平的教师进行。开发课程的专业应该涉及到该行业、企业和事业单位的真实情况，并能够模拟出真实岗位的工作任务和工作过程的数据，只有这样，情境才逼真，课程设计才合格。相关数据的获得可以通过问卷、访谈、实践专家研讨会和查询文献等多种方式进行。课程的设计需要根据典型的工作任务来进行，并在设计完成后，进一步设计教学过程和编写学生学习材料以及考核方式等。由此建立起的教学体系才够完善健全。

1在化工原理教学中的应用

化工原理系列课程包括：理论课、实验课、生产或仿真实习和课程设计四个环节。其中化工单元操作过程设计方法、操作原理及其计算是理论课程教学的重要内容，而迅速准确地进行工程计算是课程设计的基础，所以组织好化工原理理论课程教学是落实化工原理整体教学的关键。目前，化工原理主要授课内容：流体流动、流体输送机械、非均相物系的分离和固体流态化、传热、精馏、吸收、萃取、干燥等单元的基本概念、原理和工程计算方法，而通用过程模拟软件中几乎包括所有常见的化工单元基本模块，在讲课过程中，教师可以在讲授基本原理后，使用软件中的相关计算模块对其工作特性进行模拟展示。东南大学化学化工学院肖国民、李浩扬等，利用Fluent、Aspenplus软件应用于讲授和解决“三传”问题。其中利用Fluent软件，对固定床反应器进行动量模拟，结合反应动力学模型和对流传热模型等，研究反应器内一氧化碳与硝酸二乙酯偶联反应，从而获得反应器内速度、温度和各物质浓度的分布情况，模拟结果与实验数据吻合良好。这一过程给学生清晰的展示了：不仅固定床反应器内部的“三传”均和反应的进行程度相辅相成，而且若想准确计算、设计或优化一个单元操作过程，实验情况与计算模拟必须相互反馈，相得益彰。利用Aspenplus软件对二苯基甲烷二异氰酸酯换热器进行设计和工程开发，与传统的换热器设计计算方法相比，结果具有可靠性高、计算用时少、绘图快、和各专业集成效应强等优势。通过对甲醇—水精馏过程模拟，说明该软件可用于质量传递方面的计算。教学实践证明，该方法不仅可以全面反映塔内物料组成、质量分布状况等工艺计算结果，而且还可通过系统内置板式塔或填料塔的各种塔内件参数，得到塔结构详细设计，另外学生还可以通过改变模拟计算条件，综合考察各因素对分离效果的影响，便于教学。中国石油大学（华东）化学工程学院刘相、王兰娟利用软件：Mathcad、Aspenplus和AutoCAD与传统的课程设计相结合的教学方式，简化繁琐的计算过程，强化学生的工程意识和制图规范，使化工原理课程设计逐步走入规范化轨道。中国石油大学（华东）化学工程学院孙兰义，张月明等，选择烯烃分离装置作为研究对象应用于化工原理课程设计教学之中，利用Aspenplus、ProII获得了最佳回流比、理论板数等重要数据，计算机教学的引入为化工原理课程设计教学注入了新的活力。江苏技术师范学院化学与环境工程学院张春勇，郑纯智等利用Aspenplus软件在流体流动和输送机械、传热、精馏、吸收与脱吸中应用，在教学过程中使学生看到的都是工程实例，充分践行了理论联系实际这一教学原则。嘉兴学院生物与化学工程学院韦晓燕，谭军等，山东科技大学化学与环境工程学院张治山、高军[21]等将Aspenplus过程模拟系统有目、有步骤地应用于化工原理系列课程教学，通过单元模型操作型问题、实际案例分析和课程设计三个阶段的训练，使学生加深对化工单元设计的理解，达到培养“知识”+“能力”型人才的目的。另外，北京石油化工学院化学工程系葛明兰，李翠清等和安阳大学化工系李安林，张换平等将ChemCAD软件应用与化工课程设计和简捷精馏模型，青海大学化工学院李晓昆，张宏等将ECSS软件应用在板式精馏塔工艺计算中。华南理工大学化学与化工学院郑秀玉，李琼还将过程模拟系统应用于化工仿真实习教学的改革与实践当中，取得了宝贵的教学经验。实际工程问题的解决方案通常是多方面因素综合，且呈非线性关系作用的结果，解答需要经过多次运算与讨论分析。如操作型计算，尽管与设计型应用的原理是一样的，但是因为思考问题的角度不同，使得此类问题复杂、灵活，综合条件的选择计算不是一次完成，而是需要多次试算，反复迭代，加之公式复杂，计算步骤繁多，计算量很大。模拟软件的应用是解决这类问题行之有效的捷径，既帮助学生加深了对各化工单元的认识与理解，又培养了他们解决实际工程问题的能力。

2在化学反应工程、分离工程教学中的应用

化学反应工程和化工分离工程皆为化学工程与工艺专业本科生必修的专业基础课程。其主要研究内容的共性为过程开发、工艺设计以及实际生产操作过程中遇到的工程问题。在化工生产过程中，化学反应是生产的核心，而分离过程则是其前的原料净化和其后的产品精制，一般来说分离装置的费用占总投资的70%以上。过程模拟系统中，基本上包含了教学过程中所包含的各式反应器模型，另外系统还集成了用户自定义模块，用户可根据实际需求二次开发反应器模块子程序。而对于化工分离过程的模拟无论是从可模拟介质的种类和塔器的形式上，还是从模拟结果的精度上，都堪称化工模拟技术发展的代表。如：在AspenPlus中用于模拟所有类型的多级汽-液、液-液平衡为例，其计算分为简捷、严格法两种。简捷法计算单元模块库有三类：简捷法精馏设计、简捷法精馏核算和石油简捷蒸馏。严格法计算单元模块库有六类：严格精馏、复杂塔严格精馏、石油严格蒸馏、基于质量传递速率蒸馏、严格间歇蒸馏和严格液-液萃取，每一类单元模块库中又有多个以进料、加热器（冷凝器）和侧线物流等不同组合形式，如：严格精馏不仅可用于两相(汽-液)计算，还可用于三相(汽-液-液)计算，即可模拟：普通蒸馏、吸收、再沸吸收、萃取、再沸萃取、抽提、共沸精馏、平衡和反应比例控制蒸馏等工艺过程，而石油严格蒸馏库中就有近50种形式可选，所以过程模拟系统不仅可以满足化工分离工程课程主要内容的需要，而且对其后继石化、炼化等工艺课程，也有较大的帮助。天津科技大学王彦飞，朱亮等采用教学内容与AspenPlus软件相结合以提高教学质量，讨论环氧丙烷水解绝热连续搅拌釜式反应器模型的多解性，在课堂上非常快速直观的让学生清楚了解多定态现象以及产生的原因，有助于学生对反应过程的理解，并通过软件使用可以回答，“如果改变某些条件，那么对于结果有哪些影响？”这样的问题。南京化工职业技术学院化工系戴斌，徐宏利用化工过程模拟系统ChemCAD二次开发工具，在SO2转化反应器的工艺设计上，通过使用VBA语言编程，实现有复杂反应动力学方程的反应器工艺设计。变换不同的SO2转化工艺条件，计算得到与之对应的反应器体积，从而为装置技改、去瓶颈和优化提供依据。上海应用技术学院吴锡慧，郁平等对化学反应工程教学改革和实践，在实验中引入AspenPlus软件强化计算机应用，提高了学生们的设计和综合分析能力。该软件也正被学生用在大学生化工设计竞赛、毕业设计和科技创新等环节。天津大学化工学院李士雨，齐向娟给出了应用ChemCAD模拟软件更新分离过程教学内容的初步方案包括：分离过程热力学、自由度分析的原理和方法、单级平衡和多级平衡模拟计算等。得出：无论从国内外化工分离过程教学内容的更新趋势上看，还是从工业界对分离过程教学内容需求的变化上看，在分离过程教学内容中增加计算机模拟分析方法是大势所趋。华东理工大学化工学院李伟，朱家文等采用模拟软件ProII在化工分离习题课上，同时改变热力学方法、闪蒸条件、压力等，完成不同条件下的多种闪蒸计算。进行丙烯精制塔精确计算可对塔操作参数进行多方案计算和比较，实现整体优化；通过调节操作参数实现产品的纯度和塔的能耗比较，在其之间建立量化概念，这对于思考许多分离基本问题是十分有益的。江苏石油化工学院朱建军、林西平等利用AspenPlus软件对醋酸与乙醇催化反应精馏塔进行模拟，回流比、进料组成、进料位置等对醋酸与乙醇收率的影响进行了分析，结果表明：运用AspenPlus软件可以有效、快捷、方便地模拟脂化反应精馏过程，结果可靠,精度高。江汉大学化学与环境工程学院吴宇琼将AspenPlus软件引入分离工程课程及实验教学中。通过演示软件操作录像、学习模拟经典实例等方法，使学生迅速掌握并使用软件，借此求解泡、露点及塔板数等。广西大学化学化工学院秦祖赠，葛利等利用ProII对膨胀器的气体加工装置进行模拟，福建农林大学材料工程学院卢泽湘，范立维等利用AspenPlus对甲基叔丁基醚(MTBE)的催化反应精馏工艺进行模拟，并进行教学演示和讲解。着重在混合物热力学性质的计算、多组分平衡分离过程计算上，真正做到了“严格计算”。同时指出软件对化工热力学、化工设计等课程的学习也会有较大的帮助，连续三年化工专业本科生对过程模拟系统的学习兴趣调查中“，学习兴趣强烈”的分别占到总人数：72.8%、83.2%、86.8%。将过程模拟系统应用于化学反应工程教学，避免了大量计算公式推导、复杂数值计算等问题，可以在少用课时的情况下，尽量全面地展示化学反应工程的核心内容。多组分多平衡级分离的严格计算，是设计分离设备和优化操作过程的必要计算手段，也是化工分离工程教学的主要内容。使用过程模拟系统，在进行MESH方程推导及基本算法介绍的同时，使得塔的精确计算和将热力学中相对独立的知识运用到具体的分离过程中，解决其工程实际问题成为可能，并且可以对塔的操作参数、分离要求和设备投资、运行费用等问题进行分析计算，极大地提高了学习的深度与广度，使学生更加主动积极，综合分析和解决实际工程问题的能力明显提高。

3结语

通过对以上课程的学习及过程模拟系统的应用，为接下来学好化工过程合成与分析创造了条件，为化工设计打下了基础，同时这两门课程对过程模拟系统的应用又是不可或缺的。由此可见，过程模拟系统是化学工程与工艺专业核心知识点有机综合、相互贯通而成的产物，是新时期培养具有过程科学和工程知识背景的计算机应用人才的利器。在高等教育日趋大众化，呈现多样性的今天，强调核心知识点在专业规范上的统一性特征，是最终形成专业特色多样性的前提和保证，而在教学中推广应用过程模拟系统无疑是这一特征的具体体现。

作者：李晓昆 张宏 闫志强 汤强 张鹏宇 单位：青海大学

1电力系统工作经历提升教师自身的专业水平

理论联系实际，在实践工作中检验理论、提升理论，是企业对毕业生的要求。理论指导实践，在实践工作中运用科学的理论指导实践，是企业对工程技术人员的要求。作者曾在电力系统就职，体会比较深刻。对于变电站而言变压器检修经常要做空载和短路试验，工程上变压器空载试验方法采用调压器在低压侧加压，空载容量应小于调压器容量的50％，试验电流为额定电流的1‰～1%,以测量变压器的铁损。一般电力变压器在额定电压时，空载损耗约为额定容量的0.1%~1%。变压器短路试验用自耦变压器调节原边电压，原边电流达到额定值时，测量变压器铜损。通常电力变压器在额定电流下的短路损耗约为额定容量的0.4%~4%。通过亲自动手做压器空载、短路试验及观察实验现象，联系《电路》、《电机学》中关于变压器的相关知识，加深了对变压器的学习与理解。发电厂自动化控制是电力系统的发展趋势与要求，已投产和在建的大型发电厂的自动化控制水平非常高，已达到“无人值守，少人值班”管理模式。发电机组的自动开停机、自动同期并网技术验证了《自动控制理论》、《继电保护》等相关理论知识。在电力系统工作的4年中，笔者的理论知识在工作实践中不断得到深化和提升。

2电力系统工作经历对电气工程本科教学起到的积极作用

2.1教材选用目的更加明确

教材是高校实施培养计划的重要介质，直接影响着教学质量和人才。高质量、合理化的教材是提高教学质量与水平、完成人才培养计划与目标的保证。作者在施教时参照自身的工作经验，选用更具有方向性与实践性的教材，提高毕业生与企业之间的契合度。智能电网、数字化电站是电力系统的发展趋势，其要求电网信息化、自动化程度更高。因为这一目的，可编程控制器（ProgrammableLogicController，PLC）被广泛应用到电力系统中，目前国内应用的PLC有西门子（SIEMENS）公司生产的S7系列、施耐德公司生产的Quantum等系列、三菱公司生产的FX3G系列等。随着日系PLC退出中国市场，西门子PLC被普遍应用于电力系统自动化控制。例如三峡电厂、葛洲坝电厂、溪洛渡电厂等大型水电站使用PLC对发电机组、辅助设备系统等设备进行控制。因此在向电气工程与自动化专业教授《电器与可编程控制器》这门课程时，应该选用以西门子PLC为基础讲述电厂及电网自动化控制的教材，教学内容更接近电力系统工作实践，使电气工程及自动化专业毕业生在走上工作岗位时具有更强的适应能力。

2.2培养学生更具有方向性

现代电力企业对高校毕业生有着严格的职业要求。扎实的专业能力、较强的实践动手能力以及必要的公文写作能力是毕业生就职于电力企业所必须具有的素质。电力系统设备分为一次设备、二次设备两大类。就发电厂而言，从事电气一次设备的检修、维护及管理工作需要毕业生熟练掌握《发电厂电气主系统》、《电力系统继电保护》、《电机学》等专业课程的内容，熟悉电机、开关电器、载流导体、电抗器、补偿设备、避雷器、继电保护系统相关知识，这些是为适应发电厂工作而储备的理论知识。从事电气二次系统工作的毕业生则必须重点掌握《自动控制理论》、《电力系统继电保护》、《电子技术》、《电器与可编程控制器》的相应内容。因此拥有扎实、丰富的专业知识来服务电力企业，是电气工程及自动化专业的培养目标。实践动手能力在促使毕业生快速融入到企业生产工作中扮演着积极、重要的作用。发电厂电气设备维修工作需要毕业生有较强的电气二次配线、布线及PLC编程能力。发电厂中大量布置电气二次控制盘柜，实际的检修与维护工作需要高强度的控制回路布线与配线工作，电力系统高度自动化则需要毕业生具备基于PLC的自动化程序读写能力。公文写作能力是现代化大型企业对职工的基本要求。我国各级电力系统的运营、管理、维护已经实现了规范化、制度化、标准化。实际的工作中需要职工撰写大量的公文，例如对发电厂而言，每个月要写电厂运营报告、机组检修报告、技术改造方案等，特别是实行工作票制度后，每天都要写设备缺陷处理报告及巡检报告。这些工作要求职工具有一定的公文写作能力。对于毕业生而言，必要的公文写作能力在求职及就职中有着不可替代的优越性。

2.3将工作经验融入教学

1在化工原理教学中的应用

以化工原理为代表的化工原理系列课程是化学工程与工艺专业本科生必修的专业基础课中最重要的课程，起着由“理”及“工”承上启下的桥梁作用，其教学目的就是培养学生运用所学知识分析和解决化工单元操作中实际工程问题的能力。化工原理系列课程包括：理论课、实验课、生产或仿真实习和课程设计四个环节。其中化工单元操作过程设计方法、操作原理及其计算是理论课程教学的重要内容，而迅速准确地进行工程计算是课程设计的基础，所以组织好化工原理理论课程教学是落实化工原理整体教学的关键。目前，化工原理主要授课内容：流体流动、流体输送机械、非均相物系的分离和固体流态化、传热、精馏、吸收、萃取、干燥等单元的基本概念、原理和工程计算方法，而通用过程模拟软件中几乎包括所有常见的化工单元基本模块，在讲课过程中，教师可以在讲授基本原理后，使用软件中的相关计算模块对其工作特性进行模拟展示。

东南大学化学化工学院肖国民、李浩扬[3]等，利用Fluent、Aspenplus软件应用于讲授和解决“三传”问题。其中利用Fluent软件，对固定床反应器进行动量模拟，结合反应动力学模型和对流传热模型等，研究反应器内一氧化碳与硝酸二乙酯偶联反应，从而获得反应器内速度、温度和各物质浓度的分布情况，模拟结果与实验数据吻合良好。这一过程给学生清晰的展示了：不仅固定床反应器内部的“三传”均和反应的进行程度相辅相成，而且若想准确计算、设计或优化一个单元操作过程，实验情况与计算模拟必须相互反馈，相得益彰。利用Aspenplus软件对二苯基甲烷二异氰酸酯换热器进行设计和工程开发，与传统的换热器设计计算方法相比，结果具有可靠性高、计算用时少、绘图快、和各专业集成效应强等优势。通过对甲醇—水精馏过程模拟，说明该软件可用于质量传递方面的计算。教学实践证明，该方法不仅可以全面反映塔内物料组成、质量分布状况等工艺计算结果，而且还可通过系统内置板式塔或填料塔的各种塔内件参数，得到塔结构详细设计，另外学生还可以通过改变模拟计算条件，综合考察各因素对分离效果的影响，便于教学。

中国石油大学（华东）化学工程学院刘相、王兰娟[16]利用软件：Mathcad、Aspenplus和AutoCAD与传统的课程设计相结合的教学方式，简化繁琐的计算过程，强化学生的工程意识和制图规范，使化工原理课程设计逐步走入规范化轨道。中国石油大学（华东）化学工程学院孙兰义，张月明[17,18]等，选择烯烃分离装置作为研究对象应用于化工原理课程设计教学之中，利用Aspenplus、ProII获得了最佳回流比、理论板数等重要数据，计算机教学的引入为化工原理课程设计教学注入了新的活力。江苏技术师范学院化学与环境工程学院张春勇，郑纯智[19]等利用Aspenplus软件在流体流动和输送机械、传热、精馏、吸收与脱吸中应用，在教学过程中使学生看到的都是工程实例，充分践行了理论联系实际这一教学原则。嘉兴学院生物与化学工程学院韦晓燕，谭军[20]等，山东科技大学化学与环境工程学院张治山、高军[21]等将Aspenplus过程模拟系统有目、有步骤地应用于化工原理系列课程教学，通过单元模型操作型问题、实际案例分析和课程设计三个阶段的训练，使学生加深对化工单元设计的理解，达到培养“知识”+“能力”型人才的目的。另外，北京石油化工学院化学工程系葛明兰，李翠清[22]等和安阳大学化工系李安林，张换平[23]等将ChemCAD软件应用与化工课程设计和简捷精馏模型，青海大学化工学院李晓昆，张宏[24]等将ECSS软件应用在板式精馏塔工艺计算中。华南理工大学化学与化工学院郑秀玉，李琼[25]还将过程模拟系统应用于化工仿真实习教学的改革与实践当中，取得了宝贵的教学经验。实际工程问题的解决方案通常是多方面因素综合，且呈非线性关系作用的结果，解答需要经过多次运算与讨论分析。如操作型计算，尽管与设计型应用的原理是一样的，但是因为思考问题的角度不同，使得此类问题复杂、灵活，综合条件的选择计算不是一次完成，而是需要多次试算，反复迭代，加之公式复杂，计算步骤繁多，计算量很大。模拟软件的应用是解决这类问题行之有效的捷径，既帮助学生加深了对各化工单元的认识与理解，又培养了他们解决实际工程问题的能力。

2在化学反应工程、分离工程教学中的应用

化学反应工程和化工分离工程皆为化学工程与工艺专业本科生必修的专业基础课程。其主要研究内容的共性为过程开发、工艺设计以及实际生产操作过程中遇到的工程问题。在化工生产过程中，化学反应是生产的核心，而分离过程则是其前的原料净化和其后的产品精制，一般来说分离装置的费用占总投资的70%以上。过程模拟系统中，基本上包含了教学过程中所包含的各式反应器模型，另外系统还集成了用户自定义模块，用户可根据实际需求二次开发反应器模块子程序。而对于化工分离过程的模拟无论是从可模拟介质的种类和塔器的形式上，还是从模拟结果的精度上，都堪称化工模拟技术发展的代表。如：在AspenPlus中用于模拟所有类型的多级汽-液、液-液平衡为例，其计算分为简捷、严格法两种。简捷法计算单元模块库有三类：简捷法精馏设计、简捷法精馏核算和石油简捷蒸馏。

严格法计算单元模块库有六类：严格精馏、复杂塔严格精馏、石油严格蒸馏、基于质量传递速率蒸馏、严格间歇蒸馏和严格液-液萃取，每一类单元模块库中又有多个以进料、加热器（冷凝器）和侧线物流等不同组合形式，如：严格精馏不仅可用于两相(汽-液)计算，还可用于三相(汽-液-液)计算，即可模拟：普通蒸馏、吸收、再沸吸收、萃取、再沸萃取、抽提、共沸精馏、平衡和反应比例控制蒸馏等工艺过程，而石油严格蒸馏库中就有近50种形式可选，所以过程模拟系统不仅可以满足化工分离工程课程主要内容的需要，而且对其后继石化、炼化等工艺课程，也有较大的帮助。天津科技大学王彦飞，朱亮等采用教学内容与AspenPlus软件相结合以提高教学质量，讨论环氧丙烷水解绝热连续搅拌釜式反应器模型的多解性，在课堂上非常快速直观的让学生清楚了解多定态现象以及产生的原因，有助于学生对反应过程的理解，并通过软件使用可以回答，“如果改变某些条件，那么对于结果有哪些影响？”这样的问题。南京化工职业技术学院化工系戴斌，徐宏利用化工过程模拟系统ChemCAD二次开发工具，在SO2转化反应器的工艺设计上，通过使用VBA语言编程，实现有复杂反应动力学方程的反应器工艺设计。变换不同的SO2转化工艺条件，计算得到与之对应的反应器体积，从而为装置技改、去瓶颈和优化提供依据。上海应用技术学院吴锡慧，郁平等对化学反应工程教学改革和实践，在实验中引入AspenPlus软件强化计算机应用，提高了学生们的设计和综合分析能力。该软件也正被学生用在大学生化工设计竞赛、毕业设计和科技创新等环节。

天津大学化工学院李士雨，齐向娟给出了应用ChemCAD模拟软件更新分离过程教学内容的初步方案包括：分离过程热力学、自由度分析的原理和方法、单级平衡和多级平衡模拟计算等。得出：无论从国内外化工分离过程教学内容的更新趋势上看，还是从工业界对分离过程教学内容需求的变化上看，在分离过程教学内容中增加计算机模拟分析方法是大势所趋。华东理工大学化工学院李伟，朱家文等采用模拟软件ProII在化工分离习题课上，同时改变热力学方法、闪蒸条件、压力等，完成不同条件下的多种闪蒸计算。进行丙烯精制塔精确计算可对塔操作参数进行多方案计算和比较，实现整体优化；通过调节操作参数实现产品的纯度和塔的能耗比较，在其之间建立量化概念，这对于思考许多分离基本问题是十分有益的。江苏石油化工学院朱建军、林西平等利用AspenPlus软件对醋酸与乙醇催化反应精馏塔进行模拟，回流比、进料组成、进料位置等对醋酸与乙醇收率的影响进行了分析，结果表明：运用AspenPlus软件可以有效、快捷、方便地模拟脂化反应精馏过程，结果可靠,精度高。江汉大学化学与环境工程学院吴宇琼将AspenPlus软件引入分离工程课程及实验教学中。通过演示软件操作录像、学习模拟经典实例等方法，使学生迅速掌握并使用软件，借此求解泡、露点及塔板数等。