科研成果进课堂

科研成果进课堂、进教材、进实验室

基于项目的学习依托动力工程与工程热物理一级学科博士点以及化工过程机械

国家重点学科，在科研上具有很强的实力，近五年来教学团队承担了国家自然科学基金、863、973、科技攻关以及中石化、中石油、中核总等大型企业的许多重大科研项目，获得国家科技进步奖二等奖2项，省部级奖3项。

著名专家学者，如长江学者涂善东教授、特聘讲座教授Chris Zhang教授（加拿大萨斯喀彻温大学）、国际著名学者G C Sih教授（美国里海大学）等亲自为本科生上课和开设讲座。另一方面，教授和研究生导师尝试将科研理念和工程案例融入课堂、实验教学和教材中，保障了全过程、多方位的科研反哺教学。如国家科技进步获得者王正东等教授结合项目指导本科生圆满地完成毕业论文，大大提高了学生创新能力和实践能力。

1将科研理念和工程案例融入课堂教学

近年来，学院教师积极在这一方面开展了尝试和探索，并取得了显著的效果和成绩。如：

（1）潘家祯教授组建了包括涂善东、惠虎、安源胜、王学生五位博士在内的研究、教学团队，共同承担“压力容器设计”课程。在“压力容器设计”课堂教学中，教师结合科研项目将一些典型案例及时补充到课堂教学中。如，教师承担了武汉核动力运行研究所的《含缺陷核电蒸发器传热管强度研究》，该项目是为我国核电建立蒸发器传热管判废标准所进行的前期预研究工作。在该项研究中，教师采用了理论分析、数值模拟以及实验等多种手段展开了研究，提出了含缺陷蒸发器传热管两级曲线评判标准，采用该方法能更有效的挖掘传热管的潜力，并且该方法补充了ASME中的相关内容，得到企业的高度评价。此项研究成果在国际上著名的SMiRT 18（第18届国际核反应堆结构力学会议）会议上发表，与教学内容如何关联，教师也专门撰写了文章，在《第十届全国过程装备与控制工程专业教学研讨会论文集》上发表。通过将这些科研成果及时地整理成教案，为了使同学们加深对专业知识的理解及对知识应用的认识，提高学生分析问题和解决工程实际问题的能力。

（2）王正东教授在承担“微系统的设计与制造”课程讲授过程中，充分利用了研究室的微化学机械系统（Micro-Chemo-Mechanical System, MCMS）研究方向和微细加工方面的特色优势。在课堂中把一些研究成果如：微传递及微反应工程、反应表面的催化剂涂层技术、系统封装技术及可靠性测试、微型化氢源系统、生物柴油微小型制备系统、全连续芯片微反应器技术等等融入了课堂内容。使学生有机会了解到“211工程”重点支持建立的微加工中心的一批先进仪器，如光刻机、微机械加工中心、真空扩散焊等先进加工设备和测试仪器。

（3）周邵萍副教授在“状态监测与控制”课堂教学中，教师结合科研项目将一些典型案例及时补充到课堂教学中。教师承担了胜利油田的YLII-4000J型烟气轮机组

振动诊断、上海石化股份有限公司二号乙烯装置E-GB110号风机故障诊断、上海石化股份有限公司二号乙烯装置EGT2140A离心泵机组的诊断、洛阳石化汽轮发电机组的故障诊断、上海石化股份有限公司二号炼油压缩机机组振动诊断等横向项目，获得企业的高度评价，在《动力工程》、《华东理工大学学报》、《流体机械》等核心期刊发表了相关科研论文数篇。同时，将这些科研成果及时地整理成教案，以给设备“看病”的方式讲解这些案例，使得学生掌握故障机理、诊断方式、诊断手段、原因的分析、改造措施等，提高学生分析问题和解决工程实际问题的能力，见图1。在华东理工大学名师风范杯获得最佳课堂教学案例奖。

图1结合案例教学的《状态监测与控制》课

（4）机械设计研究室安琦教授将现代机械产品开发研究、现代设计方法研究、流体润滑及密封技术研究、转子动力学研究、新型摩擦材料研究与“机械设计”课程有机结合。将科研辅助教学看着十分重要的工作环节，从1999年开始，每年组织开展面向生产实际的创新机械设计活动，每年参加的本科学生达到250余名，到目前为止，已经产生各种应用型专利9项，参加国内外针对本科学生的创新比赛获奖20余项，为提高本科教学质量发挥了重要的促进作用。

2.2 将科研理念和工程案例融入教材

另一方面，团队教师积极把科研成果融入教材当中，使得教学内容得到及时更新。“化工容器设计”是由我院王志文、蔡仁良和王正东等编写全国品牌教材，近年来多位教授在在原化工部全国高等学校化工设备及机械教学指导委员会审定的编写大纲而编的教材－－化工容器设计的第一版（1996年化工部优秀教材）基础上，依据编者及合作者近年来在承担国家科技攻关项目、国家自然科学基金项目以及大量企业科技研发项目的研究心得，纳入了“压力容器安全保障评估体系的平台建设及应用”上海市科技进步一等奖（2004），“含缺陷结构断裂参量计算与断裂评定新方法”上海市自

然科学一等奖（2002）等研究成果，增加了压力容器技术的新进展、新的标准规范制订及该教材在教学上使用的经验，进行修编受到全国高校有关专业本科生教学的广泛使用。

2.3将科研理念和工程案例融入实验教学

同时，开展了科研成果和理念融入了实验教学的尝试。在“压力容器设计”课程实验中，团队成员以培养学生压力容器的安全设计知识为目标，基于国家十五科技攻关项“在役重要压力容器寿命预测与安全保障技术研究”内容实施和研究成果，设计了容器外压失稳、高压厚壁容器爆破实验、压力容器应力测试试验、压力容器综合性能实验等一系列内容。重点是通过学生对压力容器的典型失效模式和失效过程的掌握和认识，增加课堂理论内容和知识的再认知过程。使得课程实验一方面与工程实际相结合，提高了学生设计的技术基础；一方面与领域前沿相结合，传授压力容器设计的最新理念和实验技能。

团队已退休的经树栋教授承担的“计算机数值分析方法实验”则结合了过程装备的强度设计要求，系统安排了孔边的应力计算、板的挠度和应力计算、筒体和封头上的应力计算、圆柱体上接管的应力分布、温度应力计算和应力线性化处理等内容。并结合国家自然科学基金项目的研究成果，安排学生开展了蠕变损伤分析和基于软件平台的用户子程序编制，使学生在掌握常规分析方法的基础上，进一步了解接触到先进算法，提高了实验课堂的趣味性和知识性。