时间：2023-03-22 17:33:56
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇化工工艺论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
一般情况下化工生产均为流水线作业，并且整个生产流程无法可逆，在这种典型的机械化加工过程中显然会带来大量的能耗，同时这部分能耗也成为了化工生产成本当中的重要组成部分。正常情况下将化工生产能耗分为两大类，首先实际生产明显无法达到理论功的要求，这在很大程度上是受到了生产工艺本来的制约。另一方面在某些情况下由于生产期限所致，可能存在赶工或加速完成订单的情况，也就是说在实际生产过程中无法对推动力进行有效控制，或者说这部分能耗是客观存在的。其次是化工生产时由于人为操作不够规范或一些不合理的因素干扰使得工艺在原有基础上能耗更大，而对于这种能耗则可以通过改善工艺或改善管理进行调节，以此来降低损失。
2化工工艺当中节能设备分析
2.1热管换热器
热管换热器是化工工艺当中最为常见的节能设备，作为一种具备高导热性质的传热组件热管是基于在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来进行热量传递。由于上述特点使得热管具备了良好的等温性，并且冷热两侧的传热面积均可根据要求进行调节并能够实现远端传热，另外可对其进行温度控制。由于受到材质所限使得热管的耐高温性以及抗氧化能力均不够理想，为了弥补上述缺点可加入陶瓷换热器来进行完善。从经济角度来看热管的性价比较好，经济效益较高，安全性及稳定性都较为理想。在长期使用过程中热管换热器可能会出现堵灰问题，可预先对受热面积进行调节来预防此类情况出现。若生产过程中出现腐蚀性气体时，一般可对管壁温度进行调整，同时调节蒸发段与冷凝段接触面积来尽可能控制腐蚀情况。
2.2蓄热器
蓄热器多见于工业锅炉当中，它在供气系统当中可将多余热量储存起来即收集了一部分能量，当工业生产有所需求时则将这部分能量释放出来，从而达到能源循环的效果。在锅炉实际工作时会存在气量产生大幅波动的情况，这就会使得锅炉内部的气压受到影响，甚至还会带来水位浮动，在这种情况下会给锅炉操作带来较大的阻碍，同时会使得燃烧效率在一定程度上有所下降。针对于以上情况采取蓄热器便能够让锅炉获得稳定，对其负荷进行改善从而给予锅炉更好的运行条件，让锅炉可以保持相对较高的使用效率。从类型上来看蓄热器一般分为两种，一种是定压式蓄热器，另外一种是变压式蓄热器，其中定压式蓄热器在应用过程中能够保持恒压状态，给水蓄热器即为最常见的代表之一。当用汽量低比锅炉蒸发量还要低时，那么多余的蒸汽将被用于加热给水，然后将给水转变为饱和水在蓄热器当中储存。然而在汽量不断上升的过程中，蓄热器可将饱和水送入锅炉，以此来加大锅炉的蒸发量。相对而言给水蓄热器更加实用与小型锅炉，大型锅炉温度较高，会使得蓄热器的蓄热能力有所下降。蒸汽蓄热器的压力则会受到热量影响，热量增减时它也会随之出现变化。在锅炉蒸发量较汽量更大时，多余的蒸汽将进入至蓄热器当中并对饱和水进行加热，而蒸汽本身也凝结与其中，此时蓄热器压力也会在一定范围内提升。而汽量高于锅炉蒸发量时，也就是说蓄热器会产生加压，饱和水沸点下降，从而出现沸腾态，同时蓄热器将向锅炉提供蒸汽让锅炉负荷可维持不变。在这个过程中有一组自动阀门可对气压进行控制，从而让蓄热器以及锅炉的压力维持在正常态，在大型工业系统当中蒸汽蓄热器较为常见。
2.3热泵
热泵技术作为一种新型能源技术近年来受到了广泛关注。它的主要功能是将低位热源导向于高位热源。它主要是从自然界当中取得热能，然后以电力进行做功从而将其转变为高品位热能供用户使用。通常采取COP性能指数对热泵性能进行评价。大多数热泵制冷系数处于3至4范围内，换句话说热泵可将自身能量需求的3至4倍热能从低温物体导向于高温。事实上热泵是一种能量提升装置，工作时自身需消耗一部分电能，但经过转变提取的能量是消耗电能的数倍，因此带来了巨大的效益。在最新的报道中称最新的热泵制冷系数可达到6至8，若该技术可得到普及将能够大大地促进能源使用。
3节能降耗技术在化工工艺中应用建议
3.1加强催化技术使用
在大多数化学反应当中都需要利用催化剂来提升反应活性，特别是在规模化生产中催化剂有着十分重要的作用。通过使用催化剂不仅仅可以提升化学反应效率，同时可以降低化学反应条件，使得反应在低温低压条件下也可正常进行，这就大大地降低了能耗。在部分高效催化剂的作用下可以降低反应当中的副产物含量也就让原材料的使用量得到了有效控制。
3.2加强工艺自动化控制
在实际生产过程中通过投入自动化设备来对工艺进行控制，来提升工艺生产的稳定性以及安全性。例如将PLC应用在实际化工工艺控制当中便可实现化工生产自动化。PLC（ProgrammableLogicController）即为可编程逻辑控制器，它实质上是储存器但具有可编程功能，同时可实现逻辑计算、顺序控制并且可借助输出、输入手段对各类型生产过程进行调节。PLC系统通过数据采集对相关工艺进行控制，数据采集即按照自动化控制系统模数对精度进行转换，同时可对数据周期进行自动化扫描从而得到模块采样速度，然后利用各种方式如图表、文字等对数据进行表达从而将实时信息展示在相关工作者面前。工艺顺序控制则是对可选功能组级进行独立性的开启或停止工作，同时可满足单项控制需求。一旦出现特殊情况产生程序故障时，PLC将会直接对信号进行中断并关闭或停止相关程序，让自动化控制可保持安全态工作。自动化生产无疑较人为操作精确性更高，并且避免了人为操作错误，由此来达到能耗控制的目的。
3.3控制生产动力损耗
在生产线上投入变频调速器并构建出有效的变速调节方案，以此对电机能源消耗进行控制。方案设定中要保证电机拖动系统可在输入过程中与输出过程中维持平衡态。相对而言化工生产装置的负荷率较低，因此采取节能变频技术可避免机器长时间处于工频运作状态，让电量得到有效控制。同时对于供热系统进行改良，在这个过程中可采取组合装置来实现系统优化，来提升冷热能源转化的效率，从而产生低热高勇的效果。对余热回收进行完善。在使用传统工艺生产的过程中大量余热会直接被浪费，事实上这部分余热涵盖了很大的能量，完全可以被再次回收、利用来进行生产。在部分高温反应当中便可采取特殊装置如蓄热器对余热进行回收利用以此来提升热效率同时控制生产成本。
3.4合理利用阻垢剂
在部分设备如锅炉等使用一段时间后，设备内部必然会出现结垢或锈蚀，这显然会对设备的传热带来影响，降低设备的换热效果，采取阻垢剂能够将这些结垢或锈蚀出去从而保证设备的换热系数处于正常状态当中，这不仅仅可以控制能耗同时也提升了设备的使用安全性。
3.5加入新工艺促进生产效率提升
化工生产效率的提升必然与新工艺的加入有着明显关系，化工企业在资金、条件、规模允许的情况下应当引进国内外先进工艺以及节能型设备，以此来将降低能耗，控制成本。对一些基础技术如结晶技术、蒸馏技术等进行优化，从而让整个生产流程整体上更加合理化，进一步控制消耗。
4对化工工艺生产管理进行完善
节能降耗技术的有效实施不仅仅需要设备支持，同时还需要管理工作相互配合。由于化工生产涉及面及规模较大，因此整个流程较为复杂，在一定程度上能源损耗也取决于环境因素以及管理因素等。因此在实际管理过程中需要对节能损耗给予充分重视，加强生产监督，并落实执行生产制度的执行力，对违规行为进行严惩。对于生产操作进行规范，同时对生产设备使用投入进行合理化组织，预防出现过负荷生产。在上述基础上加强设备维护工作，让设备维持正常状态投入到实际生产当中。
5结语
化学工程与工艺专业英语网站建设主要是为了利用网络这一现代化平台来丰富扩展专业英语知识的学习并实现资源共享。但遗憾的是，从目前的网络资源来看，英语网站相当多，但涉及到化工专业英语知识的网站几乎没有，或者要从大量英语资料中查找自己所需要的那一点化工专业英语资料，往往工作量较大。同时这些网站还存在如下几点问题:①导航不清晰;②与专业要求相比较，不够专业化;③形式和内容较多样性;④建设或者维护技术较复杂等问题。
2、化学工程与工艺专业英语网站设计的原则
为解决上述主要问题，在化工类专业英语网站建设中必须坚持以下原则。
2．1导航清晰，信息全面由于化工专业英语网站建设的初衷在于资源共享，这就注定其内容形式繁多。为了与普通英语学习类网站区别开来，应根据化工专业学生对专业英语的需求来设计网站内容及功能，因此网站导航应简洁清晰。在进行网站全局设计时，可采用网状结构进行设计，而局部性知识模块可采用树状结构进行设计，并用导航条、菜单等形式突出各关键模块内容。
2．2专业化风格网站风格是指，网站页面设计上的视觉元素组合在一起的整体形象，展现给人的直观感受。“整体形象”包括站点的版面布局、浏览方式、交互性、内容价值等等［2］。为体现网站的专业性，在风格采用上必须考虑化工课程的专业性。
2．3形式和内容统一性网站的建设是为了学习化工专业英语并达到学习资源共享的目的，而不单纯的只是简单的供给关系。因此，在一定形式的基础上，必须注重网站的内容以及功能，使网站的形式和内容相互统一。
2．4技术简单现在网络上较活跃的网站均是由专业化的技术人员完成，使得网站的综合风格越来越美观，功能越来越强大。但技术也越来越复杂。因此网站的维护对于普通的学生或者教师而言都存在一定难度。这种“技术”的要求不利于学生开发建立起适合自己需求的网站。所以要求技术简单化，这种简单化不是低级的代名词，而是指尽量摒弃不必要的一些网站设计，达到同等功能性的同时，尽可能多的人会使用的简单技术。
3、网站设计思路
3．1课程网站模式的确定网站建设有动态和静态之分，两种模式各有优缺点，静态网站较易被检索到，但文件交互功能较弱，不支持数据库，网站后期维护管理工作量较大。动态网站则弥补上静态网站上述缺点，但其缺点是不易被检索到、总体而言，为了达到资源共享的目的，动态网站更适合。
3．2网站建设软件的确定制作网站的软件非常多，本文主要介绍Dream-weaver8这款软件，非常适合初学者，该软件可以实现建设网站所需要的所有功能。Dreamweaver8是美国Macromedia公司开发的集网页制作和管理网站于一体的一款面向大众的网页制作软件。相对于其他网页制作软件，Dreamweaver8提供了设计者和代码编写者两种布局。而我们的网站建设和管理者主要都是本专业的普通学生和教师。设计者的布局让初学者也可以通过相关书籍介绍和软件教学视频等达到网页制作的目的。
1设备安装设计的重要性
化工工艺是将原材料进行一系列化学反应变化之后，使其转化成为最终的化工产品，在这个转化的过程中，就必须要借助化工设备来确保化工工艺能够顺利实现，并在保障化工安全生产上起到了重要作用，因此，在进行化工工艺设备安装设计的过程中必须要坚持科学合理的原则。在进行设备安装设计时，要对化工产品的各种特性加以充分考虑，并综合各种因素来完整设备的安装设计以及调整工作。化工生产中，势必会涉及到易燃、易爆以及腐蚀性有毒的化工生产原料以及半成品等，要考虑化工产品对设备的影响、化工产品所选用的原料、设备及萃取剂等，另外，设备的使用性能也会直接受到安装质量的影响，因此，设备设计在化工工艺中显得尤为重要。
2具体的设备安装工艺设计
在化工工艺设计中，设备安装涉及范围广，内容繁杂，是首先要考虑的重点设计。（1）车间设备的布置设计在进行化工设备安装设计中，保证车间设备科学布置特别重要，譬如吊装孔设备的设置，若化工厂房长度超过36m，那么吊装孔设备的地点就应当选在和厂房中间距离较近且靠近墙壁的位置；若厂房长度不长，建议将吊装孔设备设置地点靠近来靠近山墙一端，在进行吊装孔设备位置选择时还应当考虑一些其他因素。总而言之，设备安置要遵循化工生产线优化组合、能源就近利用以及安全性原则，为化工车间的生产经营营造一个宽敞整洁的环境。（2）操作台以及设备支架的设计支架是化工工艺设备安装过程中的必要设备，机械设备以及仪器等设备在安装的过程当中都需要借助不同类型的支架，通过支架的合理设置来保证设备安装后稳固牢靠。为保障设备安全运行，在进行支架设计时需要重点关注操作台以及支架的质量，充分考虑支架的承载质量能否满足设备需要，是否坚固耐用。（3）化工设备的保温在化工设备安装设计过程中，除了上述两点需要考虑之外，还必须要将设备所处的环境考虑在内，其中，设备保温就是十分重要一个方面。在生产过程中，若设备保温设计不合理，设备放置不当，外界的环境影响就会更加明显，若一旦超出环境温度的限值，就可能会导致设备出现功能减弱，进而影响化工设备的正常运行，降低化工设备的生产效率，严重情况还可能导致安全事故，因此，加强设备保温设计非常重要，在进行工艺设计的过程中必须要重视保温设计。（4）设备安装技术说明设计化工设备安装设计中，顺序非常关键，设备安装的固定和防治标准也很严格，因此，在安装过程中要对需要注意的地方做好解释说明，设计说明要简明达意，清晰明了，可操作性强。
3化工设备安装的工艺设计
设备安装设计是化工设备工艺设计的重点，是对各种资源进行整合利用，以创造一个整洁通畅的生产环境。在设备安装设计的吊装孔环节，必须综合考虑各种因素，具体分为：
3.1化工设备的吊装孔位置设计
（1）位置设计。在设计中，，必须考虑到安装厂房的实际构造，设备装置的吊装口必须设计相应的位置，要在后一层的布置设计中反映出吊装孔的位置，确保在相同位置垂直设置基础建筑；在不影响安装质量的前提下，缩短吊装孔与检修设备之间所处的位置。最后，一定不要忽略最底层的设备布置,吊装孔区域内不可以进行设备的设置,以便确保设备从这个地方出入方便。（2）构造形式设计。在设计中，可以将敞开式吊装和闭式吊装两种设备吊装口的方式组合运用，取长补短，不仅要方便上下联系，还要增加泄压面积，根据厂房具体情况而设计。
3.2规范进行设备安装检修
在进行设备安装设计中，,安装位置与水平运输通道的距离一定要全面的、准确的测量,以确保设备顺利得送入。在设备安装时要充分考虑该楼层的起吊位置与下一层需要安装设备的起吊位置之间的关系，为做好设备的检修工作留有余地，并确保其吊装设计安装的合理、科学。
综上所述，化工工艺设备安装设计中，设备的安装位置以及安装过程的设计非常重要，这是确保化工工艺顺利实现的前提保障，直接影响到设备的维修质量和效率，因此在进行化工设备安装工艺设计时需要综合各种因素，确保设备安装科学合理，保障化工生产安全有序的进行。
作者:夏刚 单位:江汉油田分公司盐化工总厂
参考文献：
工程数据的集成是通过业务流程驱动，实现飞机单架次EBOM、PBOM、MBOM、产品数模、工装数模、AO和仿真验证结果数据等信息在系统之间的传递，其主要实现方式如下所述。（1）EBOM、PBOM、产品数模、工装数模的集成。从工程数据集成管理平台导出整机或指定部件单架次的EBOM结构和产品数模及相应工装信息，数据格式包括zip包、Excel等。导出的EBOM和产品数模将导入数字化装配工艺设计与管理系统进行使用。（2）MBOM数据的集成。MBOM分为顶层MBOM和底层MBOM。三维数字化装配工艺设计与管理系统提供顶层MBOM结构导出功能，将三维工艺设计与管理系统完成的顶层MBOM结构文件以XML/Excel格式输出，并导入工程数据集成管理平台，在平台上生成顶层MBOM结构。在工程数据集成管理平台上对顶层MBOM结构进行管理，当发生更改后在工程数据集成管理平台的MBOM编辑器中进行维护。底层MBOM结构在AO中的零组件配套表完成审签后由系统自动解析生成。（3）AO和仿真验证结果数据的集成。通过三维数字化装配工艺设计与管理系统和工程数据集成管理平台的集成，使数字化装配工艺设计与管理系统新增三维AO输出功能。把通过工艺设计和仿真验证后的AO数据以zip包（包含工程数据集成管理平台现有AO编辑器定义XML格式文件、具有工艺指导性的视图及Process、SMG、AVI文件等）形式输出。
2顶层工艺规划与管理
在三维数字化装配工艺设计与管理系统中进行顶层工艺规划与管理的主要工作包括PBOM的构建、顶层MBOM的构建。（1）PBOM的构建。PBOM是在EBOM的基础上，根据产品的特征和企业的制造能力，对产品的结构进行重组，使之符合企业的生产能力，为生产组织、布局、车间分工提供依据，保证生产的可行性、均衡性和经济性。飞机装配顶层工艺规划过程首先是对产品设计产生的EBOM进行重新组织形成PBOM，主要完成新建工艺组合件和划分工艺路线。PBOM在继承EBOM所有属性（产品结构、三维模型属性信息、3D链接路径信息）的基础上，增加了工艺路线、工艺组合件及备注等属性。首先利用制造资源库中每个单位所属的设备了解单位的生产能力，并在三维环境中查看企业生产单元布局，综合工艺专业类型和制造经济性构建工艺组合件；然后根据零部件类型，确定装配流程，结合各车间的业务分工和现有的任务量确定零部件需要流转的车间，进行工艺路线的划分。（2）顶层MBOM的构建。顶层MBOM由多层次的装配单元和AO编号构成。装配单元是装配件的总称，指在飞机装配过程中，可以独立组装达到工程设计尺寸与技术要求，并作为进一步装配的独立组件、部件或最终整机的一组构件。顶层MBOM构建的主要任务是根据产品的装配约束关系进行装配单元的划分，采用从大部件划分到小组件划分的顺序，将产品划分为若干个装配单元。装配单元是工序划分的基础。在PBOM的基础上，利用三维交互方式查看设计模型，分析装配约束关系，划分工艺分离面，将产品划分为几个大的装配单元，即大部件划分；再对大部件进行装配约束关系分析，在每个装配单元下确定并建立子装配单元；划分子装配体，完成顶层MBOM的构建。
3三维装配工艺设计与仿真
三维装配工艺设计与仿真主要包括底层MBOM构建、装配顺序规划、工装关联以及装配路径规划，并对工艺设计结果进行仿真和优化，将工艺设计结果形成的工艺数据（XML/Excel格式）和仿真文件等发送到工程数据集成管理平台进行统一管理。（1）装配工艺设计。利用数字化装配工艺设计与管理系统的三维可视化环境，针对具体装配单元包含的工序中零组件之间的装配约束关系，进行装配顺序调整，并对装配顺序规划的结果进行爆炸图仿真，及时发现不正确或不合理的工艺过程，进而进行装配顺序调整和优化，图2为某部件的装配工艺设计实例。然后以装配单元为基础建立AO件，并根据工位数量建立多个AO，定义AO代号和名称，确定AO对应装配单元在装配过程中所需要的装配工序，完善装配工序的基本信息，形成装配工艺，并关联各个装配工序的配套零组件、实现的装配约束、配套装配资源等信息。（2）装配工艺优化。飞机零部件尺寸大，精度要求高，装配过程需要协调的部位多，返工困难，为了避免在装配过程中因重点部位的误差叠加而导致装配精度问题的出现，需要在装配工艺准备阶段对装配精度进行预测，并对导致装配精度超差的工艺过程进行优化。直接影响产品装配精度的主要因素包括零件加工误差和产品装配工艺，现有飞机装配精度保证一般是通过测量和协调实现，不能在产品装配生产前实现对产品精度的控制。在MBD技术和数字化装配技术日趋成熟的情况下，为了缩短飞机研制周期，需要将精度控制技术融入装配工艺准备过程，实现基于精度控制的飞机装配工艺优化，确保装配工艺的可靠性。在装配工艺正式前，对产品进行整体装配精度预测（见图3），提前评估各关键特性的工艺能力。由于整体装配精度预测是在零件还未加工的情况下进行的，所以用位置公差（将尺寸公差转化为参考某基准的位置公差）作为输入。基于产品精度MBD模型，利用多维方向偏差搜索算法得出偏差传递路径，用蒙特卡洛算法将输入的位置公差转化为相应的偏差值（偏差值呈正态分布），利用上述的偏差值、传递路径、敏感度等信息来预测关键特性是否超差。在装配精度预测的基础上，通过分析预测结果，确定并优化导致精度超差的工艺因素，最终满足整体装配精度要求。如果预测出关键特性出现超差的情况，可以结合全要素的偏差贡献度分析和实际生产能力评估，确定工艺优化方案。如果该方案需要改变装配顺序、定位基准等工艺内容，则需要再进行装配工艺仿真。通过装配工艺仿真后的工艺优化方案为有效方案。为了避免飞机装配生产线生产瓶颈的出现，在装配工艺设计与仿真阶段，通过工序生产力平衡仿真，可以提前预测生产瓶颈和影响因素。通过对装配工序进行优化，可以在飞机装配生产前实现装配工序生产力平衡。对每个工序进行生产时间估算，评估每条工序任务链的生产时间，并进行生产力平衡，防止因部分工序任务链过长或过短导致生产瓶颈的出现，从而避免生产延误或等待的情况发生。
4三维装配工艺指令的生成与管理
装配工艺指令（AO）是用于规定生产管理单元的完整工艺流程和流程各环节的控制要求及记载生产过程中质量数据的工艺文件。在工程数据集成管理平台中，可获取完整的AO信息以及工艺模板，并自动创建AO。当AO完成审签流程后，系统将自动提取AO中的零组件配套表，将其关联到顶层MBOM结构中形成底层MBOM结构。（1）装配工艺文件编制。每个AO对应一道工序，将工艺组件关联至AO。在AO节点下创建工步，并添加工步属性和描述信息。将工艺组件中的零组件划分至工步，并根据要求将标准件和资源划分至工步。（2）三维工艺信息标注。根据三维信息标注规则，将工艺信息标注在三维仿真动画中，形成具有指导意义的工艺仿真文件。这些工艺信息描述关键的装配尺寸与公差范围、工装和精度要求等生产必需的工艺约束信息，以及在装配动画中无法表达的指导信息。三维工艺信息标注的主要方式包括：颜色、可见性、文本、局部放大等。（3）工艺指令。通过数字化装配工艺设计与管理系统生成AO数据包（Process、SMG、AVI、图片、XML格式的工艺文件等），将AO数据包传到工程数据集成管理平台，利用工程数据集成管理平台的AO编辑器将XML格式的工艺文件生成为AO文件，其余数据作为附件关联到AO，AO实例如图4所示。
5装配工艺知识管理
飞机装配工艺准备所涉及的专业范围广，包含的信息量大，是一种经验性非常强的知识密集型工作。在装配工艺准备过程中，为了实现装配工艺知识的共享和重用，提高设计质量，缩短准备周期和避免设计资源的浪费，需要对装配工艺知识进行建模并构建知识库。飞机装配工艺知识是指在飞机装配工艺准备和实际装配生产过程中形成的，能够用于指导飞机装配工艺规划与仿真的抽象的数据表达。作为飞机三维工艺设计与管理系统的基础数据库，装配工艺知识库主要是存储和管理装配工艺实例、典型工艺模板和制造资源。首先构建3个库的分类结构，定义相应的属性，再将装配工艺实例、典型工艺模板和制造资源等分别放入对应的分类中。将装配工艺实例划分为典型工艺、典型工序和典型工步，并存入装配工艺实例库。典型工艺模版库存储已结构化、参数化的针对典型工艺特点的工艺知识，例如，根据工艺特点不同，将产品分为框类、壁板组件类、地板组件类、管路类和锻件类等，并按照不同类型的装配流程构建装配工艺模板，用于固化装配过程、组织典型装配模板数据。将飞机制造企业的生产资源以装配环境模型、虚拟人体模型、设备模型、工装模型、工具模型等形式进行三维建模，并赋予相应的参数信息，形成飞机制造资源知识。
6结束语
1.教学内容分析。《集成电路制造工艺》这门课是微电子技术专业的核心课程，是融工艺原理和操作技能为一体的理实一体化课程，本课程的内容主要包括：氧化、光刻、刻蚀、掺杂、薄膜五大工序，每个工序又分为：工艺原理、工艺流程、工艺实训三个教学模块。本次课是氧化工序的工艺流程模块，设置为2课时。2.学情分析。授课对象是微电子技术专业高职二年级学生，他们在知识基础、能力状态、学习心理特征、可能存在困难等方面的情况如下：（1）知识基础：已经具备了一定的集成电路制造基础知识，学过氧化原理和工艺概述，对设备的系统构成有一定了解。但还未接触实际工艺流程，需要进一步学习。（2）能力状态：对公式、流程、原理等理论内容学习起来比较吃力，但实践操作能力较强。（3）心理特征：对学习对象有很大的选择性，对于自己感兴趣的学习内容能够认真投入，对不感兴趣的东西则“不想听”。（4）存在困难：从往届学生的反映看，对着文字和图片来学习氧化工艺操作和设备运行知识，他们觉得抽象、烦琐、枯燥，教学效果差。结果导致后面的现场实训不敢动手，工艺流程操作的一次成功率较低。另外，设备内部的运行情况就算在企业现场也无法观察，这是教学上的一个难点。3.教学目标。根据教学内容和学情分析，参照国家半导体芯片制造工职业资格标准，设定本课题的知识、技能、素质三维教学目标：（1）知识目标-学生能熟记氧化工艺流程和操作方法，了解氧化设备运行情况；（2）技能目标-学生能选择正确的氧化工艺流程并完成操作；（3）素质目标：学生具有严格遵守净化室规章制度和工艺规范的意识。本次课的教学重点是：能正确完成氧化工艺操作。教学难点是：了解氧化设备运行情况。
二、策略选择
1.项目教学法。本次课采用项目教学法，设置创设情境、确定任务、实施任务、考核评价、拓展提高五个教学环节，充分体现学生在学习过程中的主体地位，教师应当成为学习活动的引导者、帮助者。2.信息化教学。为了克服传统教学中工艺操作方法和设备运行情况不够直观、信息量太过丰富不易掌握等制约因素，我们紧紧围绕具有自主知识产权的集成电路制造3D虚拟车间开展教学，在每个教学环节充分运用信息化教室、课程网站等信息化环境和多媒体课件、动画、视频等数字化资源，优化教学过程。
三、实施过程
课前回顾和预习：通知学生课前登陆《集成电路制造工艺》课程网站进行理论知识回顾，通过查看多媒体课件和化学反应动画，知识的复习显得快速高效。要求学生上网查阅相关资料，整理氧化工艺的详细工艺流程，通过课程网站发给老师。教师网上检查学生作业的递交情况。1.创设情境。新课的第一个环节是创设情境，利用信息化教室功能，学生登陆课程网站观看氧化环节的视频，初步了解更衣室、风淋室和净化车间的情况，配合教师的提问，激发学生的学习兴趣。然后教师进行集成电路制造3D虚拟车间的演示，教师通过广播系统演示软件操作方法，介绍更衣室规范要求和净化车间工作环境和设备，引出工艺操作这一学习主题。2.确定任务。教师总结点评学生上传的作业，整理出正确的氧化工艺流程，明确学习任务。3.实施任务。氧化工艺的全部流程可以分为“更衣室”“、清洗”、“氧化”“、测试‘四个环节。每个环节又包含多个工艺操作步骤。以氧化环节为例介绍学习的流程：氧化环节包含输入系统、货架取片、上料、下料四个工艺操作步骤，学生利用集成电路制造3D虚拟车间来完成学习任务，登陆软件选择教学模式，经过更衣室环节后，进入净化车间，选择氧化区域进行练习。在练习过程中，教师指导单个工艺操作的学习方法：（1）查看主菜单里面的工艺文件，了解工艺规范；（2）观看企业视频，学习操作要领；（3）进行虚拟操作，完成技能训练；（4）如果做错会有信息反馈，学生重新练习。氧化环节的货架取片、上料下料等操作也是用这样的方法学习的，其余工艺环节的所有操作训练均可在虚拟车间完成。在练习过程中，学生可以相互讨论，教师巡回指导，完成一个环节之后，学生总结操作要领，教师进行点评。这种学习方式教学内容呈现生动有趣，真正寓教于乐，学生学习的积极性和专注度明显提高。3D虚拟车间里面还整合了很多的数字化资源：比如清洗机构、氧化传片、测试传片的动画，克服了设备内部运行情况在企业现场也难以观察的困难，实现了对难点的突破。4.考核评价。最后一个教学环节是考核评价，学生选择考核模式进入，完成全套工艺流程。在考核模式中系统会有相关问题提出，学生作答。如果答错则会扣分，并会将正确答案显示在左下方。在工艺流程中如果选错流程，那么也会显示’步骤错误”并做正确提示。学生完成考核之后，可以即时看到得分和用时；通过软件统计分析，教师可以看到学生整体的掌握情况和每个知识点的正确率，获得及时的信息反馈，最后做总结点评。5.拓展提高。在前面实施任务过程中，学生可能把注意力集中在技能训练上了，要求他们关注车间墙壁上的工艺规范、员工守则、管理条例甚至急救方法等信息，在虚拟车间中实现环境育人，有利于学生职业素养的养成。
四、效果特色
为了提高学生的学习效果及自我总结能力，每章增加不同类型的课后习题与思考题。包括石油产品有哪些分类及各自用途等基础性习题;冬天柴油车挂蜡如何处理等与实际生活相关的习题;如何根据油品的特性实现油品的安全管理等与实际生产相关的习题。学生即掌握了基础知识，又可以运用所学知识来分析和解决实际问题。另外每章结束后要求学生对本章重要知识点进行总结，再相互交流，把握主线，整体思路清晰。
2教学方法改革
2．1现代教育技术的应用多媒体教学课件以它图文并茂、动静结合的表现形式，达到增强了学生对抽象概念、图形性质和学科定理的理解与感受，从而极大地提高了课堂的教学效果。石油加工工艺学课程具有专业性强，需要良好的专业知识铺垫;知识综合性强，涉及内容广泛，内容复杂，新工艺技术、新标准繁多;应用性强，理论与实际密切结合等特点，决定了该课程的授课形式必须多样化，达到最好的教学效果。所以授课中把新工艺、新标准等以多媒体的形式讲授，既直观、形象、又便于学生了解掌握，节省教师画图、画表的时间，在有限的教学时间里实现了大容量、高效率的教学。运用视频将理论与专业实验、仿真素材等紧密联系起来，如对实沸点蒸馏先进行理论介绍，再播放视频，一动一静，将枯燥的理论以实际过程表现出来，提高学生的学习效果。课外学习平台也不断完善，包括授课视频、实验视频、课件、配套习题、实际问题解决方法等，用现代技术及丰富生动的内容吸引学生的学习兴趣，提高学生自主学习的能力。
2．2启发式与对比式教学相结合为了改变大学生在中学阶段养成的被动式、机械式的学习方式，变被动为主动，增加学习的积极性，提高对知识的渴望与兴趣，本课程的讲授过程中大量采用启发式教学。如在讲授清洁燃料生产时，先通过图片了解现在全球气候变化带来的影响，并给出具体数据，再讨论导致的原因。汽车尾气的排放就是源头之一，为了改善全球气候，减少汽车尾气排放的污染物是当务之急，这就要求提高燃料的质量，即生产清洁的汽油和柴油。应用启发式教学，从我们切实能体会到的事情出发，引导学生运用所学知识去解决实际问题，既可以把问题简单化，又增加了学生的学习积极性和兴趣。除了启发式教学外，还并用对比式教学方式，两者相互补充。如把汽油和柴油进行对比讲解，找出异同点，便于学生的理解与掌握。先指出汽油机与柴油机的虽然都是活塞式发动机，工作过程都是由进气、压缩、膨胀做功、排气4个过程构成，但两者的压缩比、进入气缸的气体、着火方式等不同，所以对燃料的要求不同。汽油和柴油在发动机中燃烧不正常时都会发生爆震，且爆震现象相同，但是产生爆震的原因及时期却完全不同，两者用不同的指标来表示其抗爆性，由此得出各自的理想组分。通过对比归纳，内容清晰，层次分明，相似的知识点不易混淆，便于理解与掌握，取得了良好的教学效果。
2．3小组讨论形式进入课堂为了提高学生的学习积极性，我们会不定期的提出一些与石油相关的问题，鼓励学生通过各种渠道(期刊、报刊、互联网、电视等)收集资料进行了解，之后在课堂上进行分组讨论，把枯燥乏味的理论知识结合到我们的生活中，学生积极性较高，课堂气氛高涨。比如绪论讲完之后提出问题:石油与你有多大关系，你一天消耗掉多少石油?在下次课中用部分时间进行分组讨论，在激烈的讨论中，同学们各抒己见，真正了解到了我们的衣食住行确实离不开石油，但石油又是什么，它又是如何加工成我们想要的产品呢?有了疑问和好奇心，增强对本课程的兴趣。
2．4培养独立查阅并加工文献的能力在授课过程中提出几个比较热门的课题，如原油价格对国民经济的影响?炼化企业如何实现清洁燃料的生产?现代炼油工业发展趋势?中国的能源安全及战略问题等。学生根据个人兴趣，选取某一个课题，独立查阅文献并经过整理完成一份报告，提高学生查阅加工文献的能力，为以后毕业论文奠定良好的基础，又加深对某一方面的深刻理解。
2．5加强工程意识与理论的联系石油加工工艺学是一门专业课，除讲授理论内容，还引入大量工业生产和科学研究案例，提升学生工程意识与理论联系实际的能力，真正做到理论与工业生产紧密相连。如以辽阳石化加工原油－俄罗斯原油为例，根据原油性质、实沸点蒸馏数据及直馏产品性质，确定加工方案;以辽阳石化550万t/a常减压装置为例，讲授常减压装置工艺流程、主要设备、直馏产品性质等，运用实测数据进行产品实沸点切割计算，分离精确度计算等;增加解决实际问题的环节，如当某一侧线产品出现头重尾轻的时候应如何调节操作?本专业定期聘请工厂有经验的专业技术人员到学校进行讲课，介绍工厂相关装置概况、原料及产品、市场需求、主要设备及生产工艺流程、从事化工行业要注意的安全事项等事项，使学生不但有了安全意识，也对实际生产过程有所了解，有利于理论知识的理解，引起学生对自己未来工作的兴趣，提高学习动力。专业实验最能反映专业特色，是与本专业学科发展关系最密的实践性教学环节，因此我们不断对专业实验教学环节进行改善，除了开设传统的验证性实验外，又增加了设计型、研究型实验;建设炼油化工与自动化仿真培训中心，强化学生的工程实践与运行能力;鼓励学生参加“中国石化－三井化学杯”大学生化工设计竞赛，聘请设计院人员与教师共同指导，培养学生的创新思维和工程技能，培养团队协作精神，增强学生的工程设计与实践能力，实现“卓越工程师教育培养计划”。
3教师实践能力的提高
作为石油加工工艺学课程的老师，本人除了具有丰富的理论教学经验，也具有实际生产经历，曾在中石化沧州炼油厂催化裂化装置工作两年，每年参加知道学生下厂生产实习实践教学环节，并于2012年在辽阳石化炼油厂进行为期一个月的实践培训，因此对炼油加工工艺过程及主要生产设备的操作及工作原理颇为了解。在理论教学过程中，能够将实际生产与理论知识结合在一起，并对生产中遇到的问题作为实例进行分析、讲解，提高了学生的学习积极性及理论联系实际，分析问题和解决问题的能力。从事石油加工工艺学课程的教师除了担任理论教学外，还担任专业实验、毕业设计论文、生产实习及实践教学环节的指导工作。在学校、学院的推荐下，每年都有青年教师到中石油辽阳石化公司的生产一线进行实习，并派专业教师参加相应的技能培训，定期聘请工厂专业技术人员到学校进行讲座，以提高青年教师的工程实践能力。
4结束语
人们往往有这样的感受，某些有特色的城市会给人们留下深刻印象，并能引发一种精神上的慰藉，随着时间的推移，城市环境感受、城市标识、空间色彩，甚至某些细节还印在脑海中。中国城市特色明显，不同的人工构成物都可构成城市的不同特色。不过，随着某些城市的过度开发，其出现了特色不明、趋同的现象。城市飞速发展，成为一个巨大的综合体，重塑城市形象、整合城市功能显得迫在眉睫。因此，做好公共艺术设计，对塑造城市形象、改善城市环境、提升城市品位、打造城市特色有着重要的作用。
二、益阳市历史文化脉络分析
作为湘北洞庭湖区域重要城市之一的益阳，背靠雪峰山，怀抱洞庭湖，是“长株潭”城市群的重要组成部分，自古以来就有“鱼米之乡”的美称，也是湖南农业比重较大的城市。在“绿色发展”理念背景下，益阳市在经济、人文、城市面貌、品牌创建等方面面临巨大的机遇和挑战。益阳市内名胜古迹裴公亭上有一幅楹联“裴亭有色树添色，资水无香士溢香”，它印证了益阳自古以来就“因广木而彰声，因人杰而地灵”的区域特质。近年来，益阳努力围绕“绿色发展”这一主题，在建设资源节约型与环境友好型社会的背景下，把山、水、林与湖湘文化结合起来，以生态、环保为目的，打造市民宜居的生态之都，以期最终将益阳建设成为生态宜居的现代化山水城市。
三、益阳市公共艺术设计分析
公共艺术以多种艺术形式存在于城市空间，雕塑、壁画作为早期的艺术形式对城市起着装饰作用，内容也往往反映城市的历史文化、人文背景，公共设施更是为方便市民生活而慢慢发展起来。长期以来，市民对于益阳市的印象，大多是一些地方缺乏良好的规划，如一些街道、小区、公园广场等，出现一些脏、乱、差等问题，道路、公共健身设施需要维护等。因此，要为市民创造一个美的环境，就要尽量改善这样的现状。第一，公共艺术设计除了设计人们了解的城市雕塑、壁画、公共设施、绿化外，还有重要的一点，就是公共艺术观念应该深入城市建设以及市民审美精神层面。公共艺术并不是简单在公共空间加几个雕塑、设施之类的艺术品就可以了，城市公共艺术最终应该追求人、环境、艺术的和谐，应该与市内建筑、绿化、历史、人文环境等发生对应关系，设计者要根据整体的环境规划设计公共设施，将周围景观要素的形态、色彩以及环境统一考虑，发挥自然特色，增加景观设计，借此提升城市的形象和品位。第二，从城市雕塑艺术方面说，益阳目前没有一件经典的、标志性的城市雕塑作为形象代表。城市雕塑就像城市的眼睛，如，说起纽约，大家都会想到典雅的自由女神像；说起美人鱼雕塑，大家都会想到浪漫柔美、充满童话色彩的哥本哈根……这些标志性的雕塑有着丰富的文化内涵，既是经典造型，又成为该城市的地标形象之一。益阳作为有着悠久历史文化的古城，也应该结合本地鲜明的人文特色，如桃花江传说、竹文化、蚩尤与梅山文化，创作原创性经典雕塑形象以代表益阳的形象。第三，市内的公共设施需更加完善并服务于大众。益阳城市公共设施存在配套不足的现象，部分公共设施存在安全隐患以及盲目引进、照搬、过于程式化的问题，一些地方的无障碍公共设施成为摆设，人性化设计不足，这些城市建设中的细节影响着城市的形象。一座城市的文明，往往体现在这些方便于民的细节之中，这些细节如果做不好，会破坏城市在人们心目中的整体印象，更谈不上绿色宜居。在考虑设计公共环境设施的时候，设计者应从功能、审美角度出发，从人的需求出发，设计出能引发市民共鸣的好作品。同时，还要因地制宜，根据本地的环境、风土人情、地方特色规划公共设施，以形成当地的风格特征，引起市民对地域的热爱。目前，国内众多城市已充分意识到公共艺术的重要性，积极通过公共艺术设计改善城市环境氛围。益阳也应该紧跟时代的步伐，根据本市的实际发展情况，把自身打造成具有标志性意义的城市品牌，提升城市的知名度，打造成绿色宜居城市，重塑绿色特色、生态特色的新形象。
四、结语
香港政府推动公共艺术发展始于上世纪80年代末，时值城市面貌沧桑巨变，维港两岸高楼笋立，博物馆、文化中心等文化设施相继竣工。此时香港公共艺术之发展，显得步履迟缓，尤乏点睛之笔以彰显城市风采。1989年，民政局下属之香港美术馆新馆举行户外雕塑比赛，6件作品获奖，是为第一次通过政府牵头征集公共艺术作品。同年，九龙公园内安置展示雕塑作品23件。1994年，市政局举办雕塑展，为又一大型公共艺术项目。1995年成立之香港艺术发展局，致力于资助各类香港艺术项目，包括公共艺术以及公共艺术教育。1999年，“公共艺术计划”正式启动，定期举办，征集全港优秀公共艺术，安置于各种类型的城市空间中，以此鼓励各类机构、商业公司、个人参与支持公共艺术品之创作，以丰富城市景观。2001年，政府“康文署”下设艺术推广办公室，专门从事城市公共空间艺术风景的设计。此外，政府之房屋署、市区重建局等亦有结合各类建设项目，委任艺术家创作置于公共空间的雕塑作品。非牟利文化组织，如香港公共艺术、香港社区文化中心、“艺术在医院”、“文化葫芦”等亦积极参与。开发商及私人公司则以太古集团、香港地铁最热衷于公共艺术的发展。2003年以后，文化创意产业被列为香港六大支柱产业之一，公共艺术亦进入政府视线。2004年完成之《香港公共艺术研究》报告，是首份针对香港的公共艺术现状及发展的政府委托之专门研究，对当时香港的公共艺术作了普查，并对今后之发展提出展望。该报告指出，香港缺乏专门的公共艺术教育课程，建议今后将公共艺术纳入学校正规教育中，并推行广泛的教育活动，以提高公共艺术的创作与欣赏水平。十年来，政府推动公共艺术初见成效，虽仍未形成城市艺术风景线，但亦妙作迭出，悄然点缀于街头巷尾，增添空间趣味，营造文化氛围。作品题材大都贴民生活，抑或包含纪念意义，阐释人文与地方之联系。例如，市区重建局于中环街市外墙所绘之“漫游中环”壁画，中有一巨型偃卧之漫画人像，寓意中环为香港之金融政治中心，驱车驱马，过客匆匆。然而，生活本当有张有弛，何不浮生半日，偷闲一刻？另外,艺术推广办公室在旺角上海街一历史公共厕所外墙绘上装饰性传统图案，颠覆了公共厕所的传统形象。另一方面，香港一向具有中西包容的开放城市心态，以及高度的民间文化自觉性，因此也出现了表现手法前卫、内容富有争议的公共艺术作品。这类作品大多出现在雕塑展览中，部分亦活跃于社区空间里。前者如2013年，西九龙充气雕塑展中展出了数件作品，其中PaulMccarthy的“狗屎”将一堆真实的狗屎放大250倍，且表现逼真。虽此作品非开“狗屎”主题之先例，但仍因其外观不雅，成为众矢之的。另一件作品，以“烤乳猪”为艺术表现形式，令游人穿梭“猪肚”。社区艺术典型者，有在社区收集旧物，将其转变成所谓艺术作品。围绕这些作品，往往疑云重重，意见不一，从而引发公众对于香港公共艺术的思考。例如，如何理解公共艺术？外观丑陋的作品是否是劣作？民间自发与政府主导的公共艺术差异何在？社区文化的发展需要哪些条件？政府当如何支持社区艺术之发展？香港的公共艺术管理体系是否完善？这些疑惑一方面反映出公共艺术日益受到社会关注；另一方面亦显示公共艺术教育之不足，相关知识有欠普及。
二、香港的公共艺术教育
在此背景之下，近年来香港公共艺术教育有所发展。提供公共艺术及相关课程的教育机构与课程包括香港理工大学设计系、香港中文大学艺术系、中文大学文化管理课程、中大继续教育学院文化管理课程等。其中，理大设计系与中大艺术系，培养公共艺术创作人才。学生作品在香港艺术展中屡获佳绩。中大继续教育学院文化管理课程则从公共艺术历史及评论的角度，教授学生观察及评论公共艺术的方法。因该课程针对副学士学位学生，理论程度相对较浅。香港中文大学文化管理文学士课程于2012年成立，旨在配合政府的文化及创意产业政策培养人才。其中，“公共及社区艺术”一课为该课程三年级选修课，阐释公共艺术之含义，介绍公共艺术评估之方法，引导学生以文化批判之眼光审视公权力与纪念雕塑之关系，并培育学生策划公共艺术、管理公共艺术，为公共艺术设计场地，以及设计扶持社区艺术政策之实践能力，实为跨学科、系统教授公共及社区艺术之课程。该课程的另一亮点，是课程设计力求寓教于乐，形式生动，并且融知识与实践于一体，创造性采用虚拟场景、实战演练之新颖教学方法。课程围绕一个虚拟项目展开：假设香港政府决计于2020年前，拆除目前除立法会大楼外所有建筑，重建中环。香港艺术推广办公室受命，规划并发展新中环之公共及社区艺术，委托三家咨询公司从事研究，提供咨询报告。在2013年秋季课程中，学生自由组合，成立三家公共艺术咨询公司，分别取名PaisanoCultureandDevelopmentConsultancyLtd.,HashtagCulturalManagementCoLtd.，以及APlusCulturalManagementConsultancyCo.Ltd.，担当为政府提供咨询之重任。各组成员扮演不同专业角色，包括项目研究兼公司总裁、公共艺术规划咨询师、公共艺术管理咨询师、城市设计师，以及公共或社区艺术家等。课程分两部分，完成前五讲后，各组前往中环，展开中环公共艺术之调研，鉴别艺术品之类别，评估艺术品之公共性（publicness）及有效性（effectiveness）。在此基础上，发觉不足，从而提出新中环公共及社区艺术发展之目标。课程后半部分，配合各专题，公司成员各司其职，逐项完成公共及社区艺术规划、管理之咨询、城市设计，以及艺术品之创作。课程亦包含设计软件技术培训，学生学会运用Sketchup8基本功能，完成设计，并制作艺术品模型。课程于期末报告会上达到，学生基于课堂知识，提出不少有益于启发本港公共艺术发展之建议，例如，创设公共艺术规划办公室、设立艺术家道德保护法、改革赋税以资公共艺术项目、建设香港雕塑公园和公共艺术长廊等。本课程与“项目委托方”艺术推广办公室合作密切，艺推办官员于期中亲临课堂，介绍业务，并出席学生期末报告会，聆听学生所提咨询方案。期末报告会与会者另有小区艺术家、表演艺术家等多人。
三、总结
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