張光浩

（河北聯(lián)合大學，河北 唐山063009）

隨著科學技術的迅猛發(fā)展，計算機技術已逐漸滲透到了高校教學的各個環(huán)節(jié)，本文站在過程裝備與控制工程專業(yè)的視角，介紹了計算機技術在專業(yè)教學中的應用情況。

1 多媒體教學

多媒體教學是指教學過程中，根據(jù)授課目的和授課目標以計算機為平臺，運用文字、圖片、視頻等多種媒體信息，并與傳統(tǒng)的教學手段相結合，合理優(yōu)化教學過程，從而使教學效果得到極大地提高。

1.1 直觀性

由于過控專業(yè)在教學中要介紹各種動設備和靜設備的結構，依靠多媒體教學可以很清晰地展示各種設備的結構及零部件之間的相對運動關系。

1.2 可重復性

通過多媒體，對于重點、難點或是沒講透徹的地方可以循環(huán)播放。

1.3 大容量性

相對于傳統(tǒng)教學，多媒體教學節(jié)省了寫板書的時間，可以增大課程的信息量。

1.4 激發(fā)學生的學習興趣

通過文字、圖片、動畫的有機的結合來增加授課過程的生動性，以激發(fā)學生學習的主動性、積極性。

2 模擬仿真

模擬仿真是指通過計算機系統(tǒng)來模擬機器設備的結構、運行或對其零部件進行受力分析。過控專業(yè)常用的仿真技術有繪圖、數(shù)值分析、工藝流程仿真。

2.1 繪圖

繪圖技術，通常意義上來講稱為CAD（Computer Aided Design），是通過計算機將設備以二維或三維圖的形式表達出來，從而避免了手工畫圖的不可修改性，過控專業(yè)所接觸到的典型零部件有封頭、法蘭、圓筒等，采用CAD 技術，可已將這些零部件參數(shù)化，減少簡單的重復勞動，縮短設計周期，極大地提高設計效率。但這類軟件僅僅表達的是設備的基本尺寸，而不能做相關的分析，屬于初級仿真軟件。

目前，全國高校的機械類專業(yè)都開設了相關的CAD 課程，例如，河北聯(lián)合大學開設的CAD/CAM/CAPP， 除此外還要求學生在畢業(yè)設計環(huán)節(jié)通過CAD 技術完成相關設計工作。

2.2 數(shù)值分析

數(shù)值分析技術指用計算機輔助求解分析復雜工程和產(chǎn)品結構的力學性能。 首先對所分析零部件或整體設備進行建模，然后根據(jù)實際受力狀況，完成相應的受力分析，為設備的生產(chǎn)制造提供技術支持，最終實現(xiàn)優(yōu)化結構性能的目的。

常用的數(shù)值分析軟件有ANSYS，ADINA、ABAQUS 等， 這些軟件的分析功能非常強大，可以進行流體、結構、電場、磁場、聲場等的分析， 另外還有一些專門應用于過控專業(yè)某個領域的仿真軟件， 例如CAESAR 軟件專門用于設備配管的受力分析。

目前，這類數(shù)值分析軟件大多應用于研究生階段，很多高校的研究生通過數(shù)值分析軟件完成畢業(yè)課題。

2.3 工藝流程仿真

作為過控專業(yè)的學生，不但要了解諸如泵、風機、離心機、塔器、換熱器、儲罐等單個設備的結構、性能，還要了解這些設備為滿足生產(chǎn)要求而組合到一起的工藝流程。 而對于現(xiàn)代化的工藝流程，其自動化程度越來越高，各類化工廠中均有控制中心，通過控制中心的實時監(jiān)測系統(tǒng)可以可以隨時掌握各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的運行情況，從而避免了人工檢測不能及時發(fā)現(xiàn)運行不正常的缺點，這正是得益于計算機技術的迅速發(fā)展。

高校中對學生的工藝流程實踐訓練也應該是集硬件和軟件于一體的訓練，硬件就是工藝流程設備，軟件即為控制系統(tǒng)。 目前，河北聯(lián)合大學購置的過程裝備與控制工程專業(yè)綜合實驗系統(tǒng)，就是基于計算機平臺，通過軟件編程來實時在線監(jiān)測工藝流程的運行，這僅僅是比較簡單的工藝，為了全面訓練學生的實踐能力，同時作為畢業(yè)實習的重要組成部分，最好模擬建造接近實際的生產(chǎn)工藝流程系統(tǒng)。