計算機在化學化工中的應用畢業(yè)論文

1、計算機在化學化工中的應用 摘要：隨著計算機在人類生活中的各個領域上的不斷深入、其價值越來越被人們承認。本文主要講述了計算機在化學化工中應用。主要從化工過程控制、繪圖、輔助工程設計和化學分析四個方面。關鍵詞: 化工過程控制; 繪圖; 輔助工程設計; 化學分析自從計算機的問世以來，人類生產的各個領域都受到了計算機的滲透。許多生產領域由于計算機的介入，其效率和成績取得了令人矚目的成績。化工領域也同樣受到了它的惠顧。尤其在近幾十年來，計算機在化學化工中的應用，發(fā)展突飛猛進。一、計算機在化學化工過程中的應用（一）計算機的應用化工生產過程中的微機應用, 將從目前的開發(fā)嘗試階段發(fā)展到提高、推廣應用新階段,

2、即開發(fā)水平不斷提高, 應用領域日益廣泛. 管理領域的變化: 從目前單一的信息存貯、單向通訊聯(lián)系, 發(fā)展到全面信息管理系統(tǒng)(CIMS) , 并將隨之帶來網絡技術、計算機與通訊技術等的應用和發(fā)展社會的開放, 企業(yè)的競, 信息所起的指導作用必將越來越顯著, 從而導致咨詢信息情報等企業(yè)的崛起。隨著計算機技術的飛速發(fā)展，它在化工設計中的應用范圍日益擴大，由局部輔助發(fā)展到全面輔助，計算機的發(fā)展對化工設計的影響也越來越重要性已成為必然的趨勢。對化工設計而言，從由分子結構出發(fā)預測物質的物性到工藝過程的設計、分析直至繪圖，均可由計算機完成，可用一句話簡單地概括計算機在化工設計中的作用：模擬計算和繪圖?；み^程所

3、涉及到的模擬包括微觀過程或結構分子模擬到研究宏觀過程的流程模擬。繪圖是計算機科學的一個重要分支，在工程設計中用計算機繪圖通常為計算機輔助設計，簡稱CAD?；ぴO計是一個系統(tǒng)工程，除了工藝路線設計、設備計算、繪圖等以外，還有環(huán)境評估，經濟效益，社會效益等大量的工作，這些都可以借助于計算機來完成。計算機與化工兩者互相影響、滲透與結合，已經并將繼續(xù)給化工設計帶來影響和改變。對企業(yè)本身而言, 時間的概念、“商品” 的質量、“ 資金” 的周轉等也必將提到重要議程上來, 改變過去生產脫離信息服務于權威等習慣領導方法的變更: 目前企業(yè)的生產和自我完善, 歸根到底是由上門主宰的。隨著商品經濟的崛起, 微電子的

4、發(fā)展, 必將沖擊目前的生產經營方式和領導管理模式封閉性指導思想, 從而推動整個社會的變革。1.企業(yè)的競爭, 迫使領導人要具有戰(zhàn)略眼光, 運用科學手段和技術來武裝和管理企業(yè)。2.人才的競爭和崛起, 也為決策者本身增添了競爭意識, 迫使其學習最新技術和改善管理方式。3.決策層之間的相互制約和職工素質的提高, 也為管理方式的變革奠定了基礎。自從20世紀五十年代末期，第一臺計算機被用于控制以來便開始了轟轟烈烈的計算機工業(yè)應用時代。但是當時由于計算機的造價高、功能低、運算速度很慢再加上硬件設施不過關可靠性差，不僅沒有給生產帶來幫助，而且偏離了生產的初衷。隨著科技的進步計算機的改進也加快了步伐，它在生產中

5、體現(xiàn)出來的優(yōu)越性也越來越明顯。70年代以，一些著名的計算機公司推出了計算機集散控制DCS系統(tǒng)，是計算機集中控制和直接數(shù)字控制得以在球迅速推廣應有。80年代計算機已經進入高一層次，可以進行PID控制，順序控制和能量控制。圖示功能得到增長，并能實現(xiàn)參數(shù)自控整定。90年代以來，發(fā)展更為迅速，RISC工作站使圖形更完善使操作更加方便。在化工過程遇到一些復雜的計算，如涉及到有關矩陣計算時，若使用VB 和C 等一般的程序語言進行編程，則編程會非常麻煩而且效率很低。而MATLAB 正提供了一種功能強大，編程簡單，又適合化工技術人員知識結構(專門的數(shù)學知識和計算機知識相對比較弱)的高級語言。例如普通的矩陣計算

6、用一般的高級語言程序，需要十幾甚至幾十行語句，用MATLAB 最多幾行。隨著計算機的飛速發(fā)展，其在化工生產中的應用越來越廣泛，結合越來越緊密。大大的提高了生產力，安全因素得意提高是一些隱患及時被發(fā)現(xiàn)。生產過程中的自動化實現(xiàn)，能跟本改變勞動方式，一定程度上也是受了計算機在化工過程控制方面發(fā)展迅速的影響。二、計算機在化學化工繪圖中的應用（一）計算機在化工專業(yè)中的重要性如在化工中最常見的制圖為例，在計算機普及之前都是用手工繪制復雜的分子結構圖、試驗裝置圖和化工工藝流程圖等，既費時又費力，常常占用工作人員大量的時間和精力。而隨著計算機的普及，這些工作已經完全依靠計算機來完成，如在繪制分子結構圖方面常用

7、的化學軟件有Chew window、CSChew Draw、CSChew3D、Chem Sketch等。而化工工程人員和研究人員則利用更為專業(yè)的AutoCAD來繪制大型的試驗裝置圖和化工工藝流程圖等。利用計算機來繪制圖形不但省時省力，而且易于保存和傳閱。因此，化工專業(yè)的大學生在大學期間就應該掌握這些和化工有關的專業(yè)計算機知識，并隨著新的軟件和技術的出現(xiàn)，不斷更新現(xiàn)有的知識，才能真正適應社會的需要。（二）化工專業(yè)學生應掌握的基本計算機知識計算機在各行各業(yè)都得到了快速的發(fā)展，各種軟件也層出不窮，要想在大學期間學會所有的計算機方面的知識也不大現(xiàn)實，因此，如何選擇和化工相關的計算機知識，并能真正運用到

8、今后的工作當中，這也是化工專業(yè)大學生面臨的一個重要問題。根據(jù)目前計算機在化工領域的應用趨勢，本文提出如下一些化工專業(yè)學生應具備的基本計算機知識和技能。1.計算機基本知識主要包括學習計算機基本知識和基本操作技能，這也是所有非計算機專業(yè)的學生都應該掌握的知識。如了解計算機的基本工作原理；能夠靈活的使用Windows操作系統(tǒng)；能熟練掌握辦公自動化系列軟件（如Word文字處理、Excel電子表格設計軟件和Power point幻燈片制作軟件的使用方法等等）；了解掌握計算機網絡的基本概念、基本知識和Internet的信息服務，熟練應用互聯(lián)網進行網上交流、信息檢索。此外，化工類專業(yè)學生還應具備一定的編程能

9、力，學習一些常用的編程軟件，如VC+和VB等。這些基礎知識的學習，也是為以后進一步學習較為專業(yè)的計算機知識打好基礎1。2.計算機繪制圖形技能計算機在化工中一個重要的應用就是繪制各種化學、化工的專業(yè)圖形。AutoCAD（Auto Computer Aided Design）是美國Autodesk公司首次于1982年生產的自動計算機輔助設計軟件，用于二維繪圖、詳細繪制、設計文檔和基本三維設計。AutoCAD經過不斷的完善，目前最新版本為AutoCAD2008，現(xiàn)已經成為國際上廣為流行的繪圖工具。化工設計中，雖有各種專業(yè)的三維設計軟件出現(xiàn)，如PDS、PDMS等，但到目前為止，在各大化工設計院中，Au

10、toCAD仍是主流的設計軟件。因此學會如何使用AutoCAD，并使之更好地與化工設計相結合，也是化工專業(yè)學生應掌握的專業(yè)技能之一。 3.化學化工數(shù)據(jù)處理和分析技能處理收集的化學數(shù)據(jù)是使用計算機的主要優(yōu)勢之一。這不但要求學生具有一定的計算機應用能力，還應具有一定的數(shù)學知識背景。常用的數(shù)據(jù)處理方法及數(shù)學模型包括：最小二乘擬合、線性回歸分析、方差分析、插值、數(shù)據(jù)平滑、實驗設計等。目前兩款通用的軟件為： Origin和Sigma Plot。它們可根據(jù)需要對實驗數(shù)據(jù)進行數(shù)值計算、統(tǒng)計、傅里葉變換、曲線擬合以及制圖等等。另外，MATLAB由于其強大的數(shù)學處理能力也正日益受到化工分析領域的重視。Origin

11、是美國Origin Lab公司推出的數(shù)據(jù)分析和制圖軟件，是公認的簡單易學、操作靈活、功能強大的軟件，既可以滿足一般用戶的制圖需要，也可以滿足高級用戶數(shù)據(jù)分析、函數(shù)擬合的需要。目前最新版本為Origin7.5Origin7.5是功能強大的數(shù)據(jù)分析及科學繪圖軟件，利用其計算命令能夠非常方便地進行線形和非線形擬合、插值、微分、積分等數(shù)值計算，是解決化工動力學、熱力學、工藝優(yōu)化設計及化學分析中數(shù)值計算問題的有力工具。MATLAB是由Math Works公司開發(fā)的數(shù)學分析工具，目前，該軟件已經更新到MATLAB7.7。MATLAB是一種高性能數(shù)值計算的科學計算語言，它以矩陣作為基本數(shù)據(jù)單位，適用于線性代

12、數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)字信號處理、動態(tài)系統(tǒng)仿真、自動控制等領域。MATLAB在化工的數(shù)值計算和化工流程模擬等領域具有較大優(yōu)勢。MATLAB 在國內外控制工程界得到了廣泛使用，軟件中的通用數(shù)學模型和動態(tài)模擬軟件Simulink，擁有目前最新的數(shù)值計算技術和軟件開發(fā)工程技術。盡管該軟件中不包括化工流程和單元設計的內容，但我們可以設計出新的工具箱，以滿足我們的需要。例如，溫成濤等6在MATLAB/Simulink 環(huán)境下，開發(fā)出了一個化工單元操作工具箱，以此工具箱為基礎模擬化工過程，與ASPEN模擬計算結果基本吻合，表明該工具箱能成功用于模擬化工過程，并為化工過程可視化，面向對象建模提供了一個迅速、高效的

13、軟件開發(fā)環(huán)境。4.化學教育輔助軟件計算機在教育領域已經取得了巨大的成功，如我們常用的PPT教學以及各種教學仿真軟件等等。尤其在化工領域，由于涉及到復雜的化學結構和許多化學實驗，利用計算機及網絡等電子化教育大大增加了化學教育的形象性和直觀性，激發(fā)了學生的學習興趣，同時，這些教學性質的軟件也可應用于各種培訓和工程咨詢領域，因此，了解一些化工方面的專業(yè)教育軟件也是必備技能之一。2目前，最常用的教學和模擬實驗軟件是Chem Lab、Chem Sketch和MSV iewer等軟件。Chem Lab也就是虛擬化學實驗室。它是一個交互式的化學實驗模擬工具，可以像在實驗室做實驗一樣操作其中的各種儀器和設備來

14、進行各種預設的實驗，也可利用該軟件提供的實驗平臺進行用戶自己設計的實驗。Chem Lab使用戶可以用相對實際實驗很少的一部分時間來快速預習化學實驗，當實際實驗中我們就可以著重強調危險因素和實驗技術。它是預習實驗、演示實驗、準備實驗、進行危險實驗和由于時間原因不能進行的實驗的理想工具。是化學平面符號的錄入軟件。是加拿大ACD公司專門開發(fā)的用于編輯化學分子式、化學儀器等化學圖形的工具軟件?，F(xiàn)在可從該公司網站上得到免費的ACD/ChemSketch11.0。它主要解決有機化學，生物化學中常見的化學論文、化學試卷以及平面化學教學課件中化學符號、反應方程式、軌道反應方程式和結構式的構建與表達問題。并且提

15、供了模擬三維分子結構的工具以建立分子微觀三維立體結構，還可以按各種模式、各種角度隨意進行旋轉、觀察。MSV iewer是一個功能強大的三維化學空間結構的構建與表示軟件，該軟件是由Molecular Simulations公司生產的，能很好表現(xiàn)生化大分子的三維空間結構。其主要用于有機高分子、生物大分子和各類氨基酸、蛋白質立體空間的表示。該軟件自帶了一個復雜化學分子圖庫，其中有一些生化分子可供選擇。我們也可以利用該軟件制作具有三維結構的分子。制作好的分子可以查看其屬性（如分子式、分子量等），分子可以設置不同的顯示方式（如棍狀型、球狀型等），還可以隨時進行扭曲、放置縮放甚至讓其自轉進行不同角度的觀察

16、。若要重點觀察某一特殊基團，還可對其進行特殊著色處理等。換熱器是化工廠最常見的設備，需用量非常大。進行換熱器的設計工作，就是要求設計出能滿足工藝需求的并具有一定調節(jié)余量的換熱器。從工藝要求來看，主要是能夠利用工廠提供的冷媒或熱媒( 可稱公用工程) ，將需要冷卻或加熱的物流（可稱被處理物流)通過換熱調節(jié)到設定溫度。一般情況下，被處理物流的流量、進出口溫度、公用工程的進出口溫度都需要預先知道或設定。在設計過程中一般首先要算出公用工程用量，然后利用根據(jù)具體物流特性選取的一個合理的傳熱系數(shù)，算出換熱器的面積，最后根據(jù)面積進行具體的換熱器結構設計，設計完成后一般還需對傳熱系數(shù)進行校核，如果傳熱系數(shù)校核值

17、和選取值相差太大則需重新設計。使用新一代面向對象的Visual Basic6. 0 編程語言, 開發(fā)換熱器設計軟件, 以減少重復計算的工作量5。計算機在化學化工繪圖中的應用主要是AutoCAD當中。CAD重點突出了攝影的基本理論、物體的表達方法及化工圖樣的閱讀和基本畫圖方法等使用內容，將基本概念和基礎理論混入大量的實例中，突出了分析和解決問題的思路和方法。在工程技術中，按一定的投影方法和有關標準的規(guī)定，把物體的形狀用圖形畫在紙上或儲存磁盤等介質上，并用數(shù)字、文字和符號標注出物體的大小、材料和有關制造的技術要求、技術說明的圖稱為圖樣。隨著微電子技術的飛速發(fā)展。超大規(guī)模集成電路的成本不斷降低，圖形

18、輸出設備你的種類和功能日益增強，價格也不斷下降。圖形輸出設備按輸出平臺大體上可分為：圖形顯示器、數(shù)字化繪圖儀和打印機。目前，市場上有各種規(guī)模適合各種需要的計算機圖軟件出售，這些圖形往往具有交互功能。操作這可利用鼠標，鍵盤方便的與計算機進行對話（輸入和修改）。目前微機上，使用較多的一個通用圖形軟件是美國AutoDesk公司發(fā)布的AutoCAD。它適宜于一般CAD應用軟件的二次開發(fā)。現(xiàn)在越開越多的化工制圖都在使用這種軟件直接由計算機生成圖形。為增強軟件的直觀性，除了具有大量的文字與數(shù)據(jù)外，還需要配有大量的圖形顯示.C語言雖然有很強的圖形功能，但編制這樣的圖表和各類顯示圖也是很困難的.AutoCAD

19、繪圖軟件系統(tǒng)是一種強有力的繪圖輔助系統(tǒng)，他可以按照用戶的指令、迅速而準確的繪制出所需要的圖形。它具有容易校正繪圖誤差以及做較大的修改而不需重新繪制整個圖形的特點.因此，我們采用AutoCAD進行繪制本軟件所需要的大量圖表、圖形，利用AutoCAD的圖形交換文件DXF，作為C語言與AutoCAD的接口，兩者相互搭配，為化工企業(yè)做出很大的貢獻3。三、計算機輔助化工過程設計模擬系統(tǒng)的應用（一） 傳統(tǒng)實驗教學的模式傳統(tǒng)實驗模式是“預習操作總結”，其表現(xiàn)為以下幾個方面：1.在教學方式上，首先由教師講解實驗原理、實驗流程、操作步驟和方法、如何數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理；其次每次實驗前要求學生預習。雖然反復講解實驗

20、步驟，強調注意事項，可是在實驗過程中，總會出現(xiàn)錯誤，甚至損壞設備。個別學生面對實驗裝置時，仍茫然不知所措，有的則是一邊看實驗指導書，一邊進行操作，無法保證實驗教學效果。2.化工實驗具有工程實驗的特點，實驗裝置和流程比較復雜，有相當部分設備價格昂貴，體積巨大，學校無法購置，只能前往工廠實習，因此在實驗教學過程中受到時間、場地、設備等因素的限制。而且，實驗過程復雜，需要幾名同學協(xié)同合作，這樣每位同學就沒有完整操作設備的機會。3.化工過程的反應通常都在密閉條件下進行，學生既不能直接地觀察到裝置內部結構，也不能完全觀察到每一步實驗操作所產生的結果。為防止實驗設備的損壞和人員傷亡，一般不會進行臨界或極限

21、條件下的實驗，那些可能造成破壞性后果的非正常操作，更是明令禁止。學生實驗后，對整個過程的了解不是很全面，印象淡薄。計算機輔助化工過程設計模擬式一個知識系統(tǒng)。又稱專家系統(tǒng)。其在過程設計中的作用是不言而喻的。這是由化工過程的特性和及其設計活動的特點決定的。由于化工過程的復雜性、非線性及不確定性因素的存在。要想是其整個設計過程達到“規(guī)模化”，至少目前的技術滿意實現(xiàn)。而過程設計包括各種各樣的問題，如：過程綜合、方法選擇。嚴格的設計及規(guī)范的開發(fā)、經濟的評價，安全性及穩(wěn)定性分析等。這使得專家系統(tǒng)可以在許多方面用于支持過程設計，如：過程合成，選擇方法、使設計過程自動化，選擇材料，選擇熱力學模型機估算物理性質

22、等4。目前支持過程設計的專家系統(tǒng)還處于發(fā)展階段，有些屬于開發(fā)工具的范疇，如：DESIGNKIT、KNOD、CHEEST等。大多數(shù)過程專家系統(tǒng)集中于換熱網絡合成及分離過程合成等。分離系統(tǒng)級發(fā)表的研究大多數(shù)處于概念及原型階段。隨著知識和經驗在過程綜合中的作用專家系統(tǒng)在過細設計中的地位也得到重視和加強?，F(xiàn)正加強研究智能工程、思維科學及人工智能技術以達到模仿人類專家思維、推理和決策的過程從，而使這部分工作的計算機化能再上一個新臺階。（二）計算機仿真實驗模式仿真模擬實驗(Imitation Experiment)是將化工過程的數(shù)理模型導入計算機，通過計算機來模擬該模型所代表的工藝過程。人為改變其中任何參

23、數(shù)，根據(jù)數(shù)理模型就可以得到相應的反應過程和反應結果的變化值。計算機仿真實驗教學系統(tǒng)具備以下七個特點：1.真實反映工程裝備性能。隨著對化工反應過程的深入研究和準確的建立數(shù)學模型，計算機仿真實驗可真實的模擬反應過程和介質流動情況，可以達到讓學生快速、準確地掌握知識點，熟練掌握操作技能的目的。2.友好的人機交互式界面。目前的化工模擬軟件都遵循微軟公司的軟件設計規(guī)則，具有很好的工程界面，能夠很快熟悉相關操作，給人以輕松感，激發(fā)了學生的實驗興趣，調動了學生積極參與的能動性。并應用可視化設計理念，以圖表代表不同的多媒體對象，學生通過計算機的鼠標即可進行仿真操作，全面地模擬實驗操作過程。3.予知識與趣味性中

24、。對于在現(xiàn)實中易出現(xiàn)的事故操作，仿真系統(tǒng)中定義為錯誤操作。當操作有誤時發(fā)出警告，指出錯誤原因，演示錯誤后果，并提出正確的操作方法，從而加深對實驗現(xiàn)象和錯誤操作后果的理解，減少由于現(xiàn)場操作失誤造成的設備損壞，提高學生的工程素質。4.測試功能齊備。為了能夠準確地反映學生對實驗的掌握程度和操作水平，計算機仿真實驗軟件一般帶有網絡測試功能和題庫接口，能夠即時對學生每步操作情況給出綜合的成績，也使學生對自己實驗掌握程度有明確的了解，以鼓勵學生的學習熱情。5.具有數(shù)據(jù)處理功能?；嶒灲M數(shù)多、數(shù)據(jù)處理煩瑣，計算機不僅可以快速、準確地處理仿真實驗過程中采集的實驗數(shù)據(jù)，還可以處理傳統(tǒng)實驗操作過程中記錄的實驗數(shù)

25、據(jù)。6.實驗內容擴展較多。計算機仿真實驗裝備簡潔明了、圖文并茂，易于操作，具有使用方便、內容充實的實驗幫助系統(tǒng)，可以提供課程內容和實驗設備、儀表等相關知識的幫助，不僅可閱覽、熟悉所做實驗的各項內容，而且還對實驗操作步驟作了詳細的說明，遇到難點和不解，可隨時進行閱覽，便于掌握實驗操作要點。 (7)傳統(tǒng)實驗手段的有效補充。通過傳統(tǒng)實驗手段與計算機仿真實驗相互結合，以模擬的方式演示在實驗室教學中難以觀察到的現(xiàn)象、過程和規(guī)律；還可以做一些由于客觀條件不具備而開不出的實驗，更進一步加深對實驗內容的理解。綜上所述，在化工類課程教學中計算機的引入帶來了諸多好處，計算機仿真實驗使學生接觸了一種全新的實驗手段，

26、激發(fā)學生學習的積極性和主動性，有利于學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，能夠提高整體教學質量。通過模擬實驗，學生能夠學會使用本學科領域內常用的一些工程軟件，并能用它們解決一些專業(yè)問題，這對于大學階段的課程學習和走上工作崗位后的專業(yè)技術工作都是十分有益的。四、計算機在化學分析方面的應用古老的化學分析方法盡管有自身的特,但主要應用于常量分析, 在分析速度、靈敏度等方面常不能達到要求。近幾年來, 計算機與有關儀器聯(lián)用, 進行物質的定性、定量測定, 取得了很大的進展。絕大多數(shù)儀器是將被測組分的濃度變化或物理性質變化轉變成某種電性能（如電阻、電導、電位、電容、電流等,實現(xiàn)了自動化和連接電子計算機,能夠進行微量組分、痕量

27、組分的測定。改革前的課程從教學內容上分為理論講述和上機實習兩個環(huán)節(jié)，學時分配為理論講述約占總學時的2/3，上機實習占1/3?，F(xiàn)在出于鼓勵學生自主、協(xié)作和研究學習的目的, 調整為理論講述和上機操作各占一半。教學方法上，由于大量的計算機命令以及這些命令的執(zhí)行結果需要進行描述，大量網絡工具的使用方法和效果需要根據(jù)物性數(shù)據(jù)，假設K 初值, 計算換熱面積, 然后根據(jù)面積進行具體的換熱器結構設計，最后考慮殼程、管內、污垢熱阻、管壁熱阻等因素, 對總傳熱系數(shù)K 進行校核； 若不符合要求,再次假設K 值, 進行計算, 直到合適。對此, 用VB6. 0 編程進行設計計算,其計算程序框圖如圖2 所示。源程序及其運

28、行界面在此不作贅述。當然，以上這些只是作者本人在學習過程中設計的簡單程序，還有很多不完善的地方，比如換熱器的設計軟件如果能與數(shù)據(jù)庫結合起來，那么功能將會更強大，計算過程會更簡單，真正地實采用彩色圖形甚至動畫說明，某些程序的說明和程序的運行結果也需要進行詳細描述，所以采用傳統(tǒng)的講述加板書的教學方式很難進行清楚地表達，難以得到好的教學效果。針對上述特點，我們利用全課時的多媒體網絡化教學，所有課時均在計算機房上課，采用邊演示邊講述的方法，不僅克服了授課教師講述上的困難，并且能夠激發(fā)學生的興趣，提高教學效果。學生上機練習是教授該課程的重要環(huán)節(jié)，對于常用的計算機命令和網絡的基本工具，必須通過反復練習才能

29、掌握，也只有通過瀏覽大量的網絡資源，才能讓學生了解網絡中豐富的化學化工資源。所以為了鞏固課堂教學效果，上機之前給學生布置具體的預習任務，讓學生充分利用上機的時間，做到有的放矢。學生在預先完成一個個典型任務的過程中，有了感性認識, 再通過課堂上教師的分析、總結, 可鞏固所學知識, 融匯貫通。當學生利用所學知識獨立地完成了化學化工問題的計算后, 可以產生強烈的成就感，極大地激發(fā)了學生的學習興趣。通過傳統(tǒng)實驗手段與計算機仿真實驗相互結合，以模擬的方式演示在實驗室教學中難以觀察到的現(xiàn)象、過程和規(guī)律；還可以做一些由于客觀條件不具備而開不出的實驗，更進一步加深對實驗內容的理解。隨著科技的進步計算機的改進也

30、加快了步伐，它在生產中體現(xiàn)出來的優(yōu)越性也越來越明顯。70年代以，一些著名的計算機公司推出了計算機集散控制DCS系統(tǒng)，是計算機集中控制和直接數(shù)字控制得以在球迅速推廣應有。80年代計算機已經進入高一層次，可以進行PID控制，順序控制和能量控制。圖示功能得到增長，并能實現(xiàn)參數(shù)自控整定。90年代以來，發(fā)展更為迅速，RISC工作站使圖形更完善使操作更加方便。在化工過程遇到一些復雜的計算，如涉及到有關矩陣計算時，若使用VB 和C 等一般的程序語言進行編程，則編程會非常麻煩而且效率很低。而MATLAB 正提供了一種功能強大，編程簡單，又適合化工技術人員知識結構(專門的數(shù)學知識和計算機知識相對比較弱)的高級語

31、言。例如普通的矩陣計算用一般的高級語言程序，需要十幾甚至幾十行語句，用MATLAB 最多幾行。因此具有檢測限低、快速、靈敏、操作簡單等一系列優(yōu)點。比如在進行有機化合物結構分析的時候, 近年來發(fā)展了核磁共振波譜分析, 使物質進入磁場后,改變磁場強度進掃描運用計算機手段繪出核磁共振譜對譜圖進行分析就可以得到有機化合物的結構信息。在氣相色譜中, 通過計算機對各組分進行分離、分析、繪色譜圖,甚至直接運用計算機軟件對圖形進行處理, 為分析員提供了很多便利?，F(xiàn)在, 運用自動化進行有關物質的定性、定量分析的發(fā)展越來越快, 解決了許多以前分析中難以解決的問題, 為化工分析帶來了很大方便。可以想象, 自動化應用

32、于化工分析, 仍有很大的發(fā)展空間。化工教學中常常涉及到一些具體的工程設備、工藝流程、設備原理等，傳統(tǒng)的教學方法是采用掛圖和實物微縮教具來進行講解，只能演示設備靜態(tài)，講授過程枯燥，不生動。同時教具和掛圖受到成本和便攜要求的限制，尺寸一般不會太大，在合堂教室學生人數(shù)多時效果較差。使用flash 技術制作的動畫可以有效的替代掛圖的作用，并且可以演示設備的動態(tài)，形象生動，有助于學生對設備工作原理的理解，能夠極大的提高學生的學習興趣。此外，使用3D 技術繪制的設備圖形象逼真，能夠在空間任意旋轉，方便學生在各個角度觀察設備或工藝。同時，這些圖像能夠通過投影儀投射到幕布上，滿足大教室教學的需要。五、計算機在

33、涂料、橡膠等配方上的應用電子計算機在涂料工業(yè)中也有應用，目前主要表現(xiàn)在以下幾個方面：優(yōu)化配方（包括合成樹脂、溶劑、磁漆等）的設計?？傊?，隨著計算機技術的發(fā)展，計算機技術已滲透到化學化工專業(yè)的各個領域。改革后的計算機在化學化工中的應用課程體系強調介紹與化學化工相關軟件的基本應用，強化學生計算機實際應用能力的培養(yǎng)。對教學內容進行了優(yōu)化與整合，以初步培養(yǎng)學生的建模能力，提高學生的實驗數(shù)據(jù)處理能力，初步培養(yǎng)學生的工程設計能力和專業(yè)圖形圖象繪制能力，也提高了學生利用因特網獲取化學化工信息的能力。教學方法上，運用現(xiàn)代化教學理念指導教學全過程，將該課程設計為以上機為主的實踐性課程，激發(fā)了學生的學習興趣。改革后的計算機在化學化工中的應用課程受到學生的普遍歡迎，學生的計算機實際應用能力有較大提高，教