过程装备控制技术及应用(第三版)
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第一版序

按照国际标准化组织的认定(ISO/DIS 9000:2000),社会经济过程中的全部产品通常分为四类,即硬件产品(hardware)、软件产品(software)、流程性材料产品(processed material)和服务型产品(service)。在新世纪初,世界上各主要发达国家和我国都已把“先进制造技术”列为优先发展的战略性高技术之一。先进制造技术主要是指硬件产品的先进制造技术和流程性材料产品的先进制造技术。所谓“流程性材料”是指以流体(气、液、粉粒体等)形态为主的材料。

过程工业是加工制造流程性材料产品的现代国民经济的支柱产业之一。成套过程装置则是组成过程工业的工作母机群,它通常是由一系列的过程机器和过程设备,按一定的流程方式用管道、阀门等连接起来的一个独立的密闭连续系统,再配以必要的控制仪表和设备,即能平稳连续地把以流体为主的各种流程性材料,让其在装置内部经历必要的物理化学过程,制造出人们需要的新的流程性材料产品。单元过程设备(如塔、换热器、反应器与储罐等)与单元过程机器(如压缩机、泵与分离机等)二者的统称为过程装备。为此,有关涉及流程性材料产品先进制造技术的主要研究发展领域应该包括以下几个方面:①过程原理与技术的创新;②成套装置流程技术的创新;③过程设备与过程机器——过程装备技术的创新;④过程控制技术的创新。于是把过程工业需要实现的最佳技术经济指标:高效、节能、清洁和安全不断推向新的技术水平,确保该产业在国际上的竞争力。

过程装备技术的创新,其关键首先应着重于装备内件技术的创新,而其内件技术的创新又与过程原理和技术的创新以及成套装置工艺流程技术的创新密不可分,它们互为依托,相辅相成。这一切也是流程性产品先进制造技术与一般硬件产品的先进制造技术的重大区别所在。另外,这两类不同的先进制造技术的理论基础也有着重大的区别,前者的理论基础主要是化学、固体力学、流体力学、热力学、机械学、化学工程与工艺学、电工电子学和信息技术科学等,而后者则主要侧重于固体力学、材料与加工学、机械机构学、电工电子学和信息技术科学等。

“过程装备与控制工程”本科专业在新世纪的根本任务是为国民经济培养大批优秀的能够掌握流程性材料产品先进制造技术的高级专业人才。

四年多来,教学指导委员会以邓小平同志提出的“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”的思想为指针,在广泛调查研讨的基础上,分析了国内外化工类与机械类高等教育的现状、存在的问题和未来的发展,向教育部提出了把原“化工设备与机械”本科专业改造建设为“过程装备与控制工程”本科专业的总体设想和专业发展规划建议书,于1998年3月获得教育部的正式批准,设立了“过程装备与控制工程”本科专业。以此为契机,教学指导委员会制订了“高等教育面向21世纪‘过程装备与控制工程’本科专业建设与人才培养的总体思路”,要求各院校从转变传统教育思想出发,拓宽专业范围,以培养学生的素质、知识与能力为目标,以发展先进制造技术作为本专业改革发展的出发点,重组课程体系,在加强通用基础理论与实践环节教学的同时,强化专业技术基础理论的教学,削减专业课程的分量,淡化专业技术教学,从而较大幅度地减少总的授课时数,以加强学生自学、自由探讨和发展的空间,以有利于逐步树立本科学生勇于思考与创新的精神。

高质量的教材是培养高素质人才的重要基础,因此组织编写面向21世纪的6种迫切需要的核心课程教材,是专业建设的重要内容。同时,还编写了6种选修课程教材。教学指导委员会明确要求教材作者以“教改”精神为指导,力求新教材从认知规律出发,阐明本课程的基本理论与应用及其现代进展,做到新体系、厚基础、重实践、易自学、引思考。新教材的编写实施主编负责制,主编都经过了投标竞聘,专家择优选定的过程,核心课程教材在完成主审程序后,还增设了审定制度。为确保教材编写质量,在开始编写时,主编、教学指导委员会和化学工业出版社三方面签订了正式出版合同,明确了各自的责、权、利。

“过程装备与控制工程”本科专业的建设将是一项长期的任务,以上所列工作只是一个开端。尽管我们在这套教材中,力求在内容和体系上能够体现创新,注重拓宽基础,强调能力培养,但是由于我们目前对教学改革的研究深度和认识水平所限,必然会有许多不妥之处。为此,恳请广大读者予以批评和指正。

全国高等学校化工类及相关专业教学指导委员会

副主任委员兼化工装备教学指导组组长

大连理工大学 博士生导师

丁信伟教授

2001年3月于大连