引論:我們?yōu)槟砹?3篇換熱器課程設(shè)計總結(jié)范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
1.1對甘油的要求
1.1.1處理量: 10~15kg/s
1.1.2壓強(qiáng)降:
1.1.3流入管口溫度:100~120℃
1.1.4流出管口溫度:40~50℃
1.2對冷卻水的要求
1.2.1壓強(qiáng)降:
1.2.2流入管口溫度:20~25℃
1.2.3流出管口溫度:30~35℃
2.設(shè)計中應(yīng)完成的任務(wù)
需完成設(shè)計任務(wù)如下:
按照設(shè)計的既定條件選用合適的換熱器型號,測算壓力降和換熱面積是否符合要求,完成殼體和管道以及殼體和管板之間的連接設(shè)計,計算出折流板的數(shù)目等。
3.設(shè)計中應(yīng)遵循的原則
3.1符合操作及工藝的要求
3.2符合經(jīng)濟(jì)的實際要求
3.3符合安全生產(chǎn)要求
三、設(shè)計流程
1.管束和管殼的分程設(shè)計
1.1管束分程
通常情況下?lián)Q熱器內(nèi)部增加管束就會引起傳熱系數(shù)和管內(nèi)流速的降低,因此在這種情況下可以進(jìn)行管束分程。這樣就應(yīng)在換熱器的管箱中鋪設(shè)相關(guān)的隔板,同時還要注意防止溫差應(yīng)力的產(chǎn)生。
1.2殼程分程
本文考慮到相關(guān)的制造困難,對于殼程的分程不超過2。
2.傳熱管的選擇
因本文所設(shè)計的換熱器傳熱系數(shù)并不高,故采用異形管進(jìn)行傳熱強(qiáng)化,以提高傳熱膜的相關(guān)系數(shù)。對管子進(jìn)行選擇時應(yīng)根據(jù)我國的現(xiàn)有管長的規(guī)格系列,合理使用管材減少了相關(guān)的浪費。
3.傳熱管的布置
在換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)將管子均勻而緊湊的放置在換熱器的截面上,并充分考慮流體的性質(zhì)和制造上的問題。
管子可以按照排列較緊湊利于表面?zhèn)鳠岬牡冗吶切涡螤钸M(jìn)行排列。
4.管板的選擇
在換熱器的設(shè)計中采用管板來固定換熱管和分隔管程、殼程。
用耐腐蝕材料的管板應(yīng)對腐蝕性流體,同時用薄型管板來承受高溫高壓并起到降低相關(guān)溫差應(yīng)力的作用和滿足高壓對機(jī)械應(yīng)力的要求。
5.傳熱管和管板的連接
在充分考慮到固定管板式列管式換熱器的連接處要承受一定的軸向力,采取相關(guān)的焊接措施避免因溫度變化較大產(chǎn)生熱應(yīng)力而致使管子從管板脫落。
6.折流板的設(shè)計
為了提高流體的對流傳熱系數(shù)以及獲得較好的傳熱效果,設(shè)計時須考慮到用折流板,且必須保證其尺寸和間距適中。通常情況下圓缺形擋板,易形成死區(qū),不利于傳熱,并產(chǎn)生流體阻力。一般而言切口的高度和直徑的比為:0.15~0.45,其中0.20和0.25兩種比較常見。經(jīng)計算切去的圓缺的高度為270mm,折流板數(shù)為29。
7.殼體直徑和厚度的設(shè)計
根據(jù)所計算出的管數(shù)、管徑、管中心距和管子的實際排列方法等,并用作圖法確定殼體的內(nèi)徑。為了將管子均勻排列,防止流體走‘短流”,可適當(dāng)增減一些管子。
8.固定管子的方法
通常情況下采取焊接和脹接的方式將管子固定在管板上。選擇這些方法的原則就是必須保證管子和管板能夠牢固地連接在一起并且使得連接處不產(chǎn)生泄漏。
9.材料的選擇
換熱器的材料須根據(jù)操作的壓強(qiáng)、溫度和流體的腐蝕性來選擇。一般材料在高溫下機(jī)械性能和抗腐蝕性能可能降低,并且比較少同時具備耐熱、高強(qiáng)度和耐腐蝕。所以選擇好的材料,也是首要的關(guān)鍵之一。
四、總結(jié)
換熱器的使用在現(xiàn)實的工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛,為了更好地符合現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的需求,本文通過對換熱器結(jié)構(gòu)的設(shè)計增進(jìn)對換熱器的了解。
參考文獻(xiàn)
[1]王國勝.化工原理課程設(shè)計[M]大連:大連理工大學(xué)出版社2006,8.
篇2
一、理論教學(xué)環(huán)節(jié)
化工原理在基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間,起著承上啟下,由理及工的橋梁作用。化工原理所涉及到的單元操作多,實踐性與應(yīng)用性強(qiáng),學(xué)生學(xué)習(xí)有難度,處理工程問題不知如何下手,因此在化工原理課程內(nèi)容設(shè)置中采用多維考核評價模式、強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的工程概念和工程意識及采用啟發(fā)式教學(xué),取得了較好的教學(xué)效果。
1.采用多維考核評價模式
課程采用多維考核評價模式,多維考核旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,多元評價學(xué)生知識、技能的掌握情況,同時注重學(xué)生能力的提高。
2.理論教學(xué)中注重工程觀點的培養(yǎng)
化工原理中的每一個操作單元從表面看似乎各自獨立,但實質(zhì)上是具有密切的內(nèi)在聯(lián)系的,以傳動、傳熱、傳質(zhì)的“三傳”主線貫穿于化工原理教學(xué)的始終,有助于學(xué)生從公式定律的層次提高到理論層次上來,把龐雜的知識系統(tǒng)化,有利于活躍學(xué)生的思維,開闊思路,培養(yǎng)縱觀全局、把握事物發(fā)展本質(zhì)的綜合能力。在授課過程中,教師始終貫穿工程觀點,與實際相結(jié)合,將理論與實踐緊密相連。如介紹間壁式換熱器,結(jié)合有機(jī)實驗用到的直管式換熱器,工廠中用到的列管式換熱器、浮頭式換熱器及板式換熱器等講解實驗室與工廠實際的相同點與異同點,提高了學(xué)生解決實際問題的能力。
3.采用啟發(fā)式教學(xué)
化工原理所涉及到的單元操作較多、原理較難,計算公式較多,如在教學(xué)過程中采用采用啟發(fā)式教學(xué),能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。比如,講解塔設(shè)備時,先介紹回收車間粗苯工段工藝流程后,提出終冷塔、洗苯塔、脫水塔、脫苯塔的原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否相同,為什么采用此種流程,如不設(shè)終冷塔或不設(shè)脫水塔可以嗎?然后講解傳熱、吸收、蒸餾等相關(guān)知識,用啟發(fā)式教學(xué)調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。
4.建立交流平臺
建立交流平臺可以成為課后輔助教學(xué)的手段。通過綜合利用網(wǎng)絡(luò)載體,運用E-mail、QQ(群)、微信等網(wǎng)絡(luò)交流載體,可以實現(xiàn)不受時間與地點限制,及時答疑解惑,同時在教學(xué)中,教學(xué)反饋及時,教師也可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)難點,調(diào)整教學(xué)進(jìn)程。
二、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
實踐性環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、提高學(xué)生實踐能力和綜合素質(zhì)的重要平臺。
1.認(rèn)識實習(xí)
認(rèn)識實習(xí)是課程的四大環(huán)節(jié)(課堂教學(xué)、實驗、實習(xí)、課程設(shè)計)之一。一般安排兩周,主要通過下廠實習(xí),給學(xué)生展示化工生產(chǎn)車間的實況,把離心泵、換熱器、精餾塔等一些常見設(shè)備及工藝流程展示給學(xué)生,簡單介紹它們在工業(yè)中的應(yīng)用,使學(xué)生意識到這門課程與化工生產(chǎn)密切相關(guān),產(chǎn)生濃厚興趣。介紹生產(chǎn)流程時說明一個產(chǎn)品的完成需要哪幾個單元操作過程,而化工原理課講解的正是這些單元操作。實習(xí)中安排學(xué)生了解各車間工藝及流程,用化工原理知識分析化工生產(chǎn)過程由哪些化工單元操作組合而成,各化工單元操作的作用和相互關(guān)系;用化工原理和化工機(jī)械的知識,分析生產(chǎn)中所用設(shè)備的結(jié)構(gòu)和作用;熟悉生產(chǎn)中所用的實際操作和手段等。當(dāng)遇到工廠中有閑置或待修的設(shè)備時,如換熱器,現(xiàn)場讓學(xué)生觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)并介紹其種類,內(nèi)部結(jié)構(gòu)的作用及其優(yōu)缺點,增加學(xué)生感性認(rèn)識,培養(yǎng)學(xué)生工程觀點。
我校為了保證更好的實習(xí)效果,在認(rèn)識實習(xí)方面積極支持,提供資金,而且實習(xí)具有穩(wěn)定的實習(xí)基地―鞍鋼股份公司煤化工產(chǎn)業(yè)事業(yè)部和鞍鋼股份公司煉焦總廠,該廠具備化工原理課程教學(xué)內(nèi)容所覆蓋的主要單元操作。主要依托實習(xí)基地,通過學(xué)校立項,自制開發(fā)實習(xí)課件,該課件優(yōu)點:
(1)針對性強(qiáng)
認(rèn)識實習(xí)是大學(xué)本科教學(xué)內(nèi)容中一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),是一個提高自身理論聯(lián)系實際能力的極好機(jī)會。但隨著企業(yè)的減員增效和學(xué)生的擴(kuò)招,再加上現(xiàn)場設(shè)備轟隆隆的運轉(zhuǎn)聲,雖然帶隊教師用最大的聲音進(jìn)行講解,但只有靠近的學(xué)生才能聽清楚,面對一張張求知的面孔,困惑的眼神,作為帶隊教師的我們一直在尋找出路。針對這種情況,在多年帶學(xué)生下廠實習(xí)的基礎(chǔ)上,將收集的大量資料(拍攝形式為自己動手)做成課件,在下廠前一天,將第二天將要實習(xí)的內(nèi)容用課件形式進(jìn)行講解,使同學(xué)們首先有一個感性認(rèn)識,并提出各種問題,讓同學(xué)們帶著問題去現(xiàn)場,這樣學(xué)生們有據(jù)可依,并將現(xiàn)場看到的自己解釋不通的問題反饋回來,大家共同探討,這樣達(dá)到了異想不到的效果。
(2)涵蓋的內(nèi)容多
它不僅涵蓋我們所要實習(xí)的鞍鋼股份公司煤化工產(chǎn)業(yè)事業(yè)部和鞍鋼股份公司煉焦總廠各車間的內(nèi)容,還有其他焦化企業(yè)的相關(guān)設(shè)備和流程。即使同是回收車間,它們的任務(wù)都是凈化煤氣和回收化學(xué)產(chǎn)品,但因為建設(shè)的年頭不同,工藝和設(shè)備有很大的差異,通過對照講解,讓學(xué)生了解到一個企業(yè)的技術(shù)改造時時刻刻都在進(jìn)行,要把知識學(xué)活,要不斷的創(chuàng)新才能立足。
(3)理論聯(lián)系實際
這個課件把理論知識與實踐很好地結(jié)合起來,很好地利用了鞍鋼豐富的設(shè)備和工藝資源,通過拍攝的設(shè)備實物再附上其內(nèi)部結(jié)構(gòu),將理論與工廠實際很好的聯(lián)系起來。
(4)對課程的學(xué)習(xí)起到較好的效果
課件對實習(xí)所遇到的各種主要單元操作原理及設(shè)備做了解釋和展示,不但加強(qiáng)了對學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)的理解,還能夠超出化工原理的范疇,結(jié)合實習(xí)工廠情況介紹了一些環(huán)保、材料、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)核算等方面的知識,拓展學(xué)生的視野。
2.實驗教學(xué)
化工原理實驗是一門綜合性實驗,是化學(xué)工程專業(yè)教學(xué)的一個組成部分,是本科學(xué)生在學(xué)習(xí)《化工原理》課程中理論聯(lián)系實際的重要環(huán)節(jié)。其目的是通過實驗增加感性認(rèn)識,用實驗數(shù)據(jù)驗證和應(yīng)用所學(xué)的理論,加強(qiáng)對理論的深入理解,達(dá)到對理論知識的進(jìn)一步鞏固和提高。更好地掌握實驗的基本原理與方法。在實驗基本技能和數(shù)據(jù)處理方面對學(xué)生進(jìn)行必要的工程師的基本訓(xùn)練,讓學(xué)生了解和熟悉有關(guān)的儀器、儀表的正確使用方法,學(xué)會單元操作,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和獨立工作的能力,使學(xué)生能夠具備運用科學(xué)方法進(jìn)行測試分析和科學(xué)研究的基本能力。
為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才,我校分別開設(shè)基礎(chǔ)性實驗與綜合性實驗,其中基礎(chǔ)性實驗是指用于培養(yǎng)學(xué)生基本技能的驗證性實驗項目,綜合性實驗是為了通過課程實驗,培養(yǎng)學(xué)生的工程綜合與應(yīng)用能力、理論與實際相結(jié)合的能力和創(chuàng)新研究能力。例如,在離心泵性能測定實驗中,給定一系列設(shè)計任務(wù),要求采用泵或出口閥門調(diào)節(jié)流量,同時合理選擇離心泵串聯(lián)或并聯(lián)操作,學(xué)生提交預(yù)習(xí)報告,經(jīng)教師檢查后進(jìn)行實驗,實驗結(jié)束后,對自己的實驗結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié),使學(xué)生對理論知識有了深層次的認(rèn)識,對實驗過程中存在的問題能夠自行解決,鍛煉他們分析問題和解決問題的能力。
3.課程設(shè)計
化工設(shè)計課程與設(shè)計是學(xué)生完成專業(yè)理論課程后必修的一個教學(xué)環(huán)節(jié),是在前期所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識,提高分析問題和解決問題能力的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)指導(dǎo)教師在機(jī)房統(tǒng)一進(jìn)行指導(dǎo)答疑,學(xué)生的任務(wù)書做到每人一題,避免學(xué)生之間抄襲,加強(qiáng)每個學(xué)生的實踐能力培養(yǎng),保證設(shè)計質(zhì)量。化工設(shè)計課程與設(shè)計過程涉及大量的工程性問題,對學(xué)生指導(dǎo)應(yīng)從設(shè)計的目的和依據(jù)、主要設(shè)備的工藝設(shè)計為指導(dǎo),使學(xué)生掌握化工設(shè)計的基本程序與方法,注重培養(yǎng)工程觀點。
三、結(jié)語
以上是我們在建立合理的化工原理課程體系中所做的一些探索性工作,從實際教學(xué)效果來看,取得了較滿意的效果。學(xué)生反映有助于工程觀點的樹立,對化學(xué)工程與工藝產(chǎn)生了較大興趣。
參考文獻(xiàn):
[1]茍建霞,解勝利.化工原理項目化教學(xué)改革探討[J].化工時刊,2010,24(8):69-71.
篇3
教學(xué)與科研是高等教育的兩大核心內(nèi)容,早在19世紀(jì)初,教育家威廉?馮?洪堡就提出“教學(xué)與科研統(tǒng)一”的大學(xué)理念,從而賦予大學(xué)新的職責(zé),使得大學(xué)肩負(fù)起傳播科學(xué)和發(fā)展科學(xué)的雙重職能[1]。從總體上說,教學(xué)是培養(yǎng)社會所需人才的重要手段,科研則是在一定領(lǐng)域內(nèi)促進(jìn)人才成長的搖籃,兩者相輔相成,互相依賴,相互促進(jìn),共同發(fā)展。高水平大學(xué)不僅體現(xiàn)在高水平的科研成果上,而且體現(xiàn)在高水平的本科教學(xué)中[2]。將科學(xué)研究融入教學(xué)過程,以科研促進(jìn)教學(xué),提高本科專業(yè)教學(xué)質(zhì)量是培養(yǎng)社會所需人才的一個重要途徑[3,4]。化工原理課程是化工類及其相關(guān)專業(yè)本科生學(xué)習(xí)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課,本課程涉及的各種單元操作來自化工生產(chǎn)實踐,又面向化工生產(chǎn)實踐,具有顯著的工程性。它是運用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)知識,研究實際化工物理過程中的客觀規(guī)律的學(xué)科,本課程擔(dān)負(fù)著承前啟后、由理及工的橋梁作用。熟練掌握化工原理課程涉及內(nèi)容,對學(xué)生后續(xù)各專業(yè)課程的順利學(xué)習(xí)和加強(qiáng)學(xué)生的工程素質(zhì)發(fā)揮著非常重要的作用[5]。因此,如何培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念,使學(xué)生快速接受工程學(xué)科的學(xué)習(xí)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化工原理的興趣,提高化工原理教學(xué)質(zhì)量,這是每位講授這門課程的教師必須思考的問題。根據(jù)我們課題組多年從事化工原理課程的教學(xué)體會,本文闡述了以科研促進(jìn)教學(xué),提高化工原理教學(xué)質(zhì)量的重要作用和做法。
一、科研與教學(xué)的關(guān)系
1.科研可以提高教師的教學(xué)水平。教師教學(xué)水平的提高是保證教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ),因為教師直接面向?qū)W生,是知識的直接轉(zhuǎn)播者,更是學(xué)生行為的影響者,只有好的師資力量才能提高教學(xué)質(zhì)量[6]。一個優(yōu)秀的教師應(yīng)該有著淵博的理論知識和豐富的工程實踐經(jīng)驗,這一點對于工程學(xué)科的教師來說尤為重要。教師通過查閱大量文獻(xiàn)資料,能夠了解本學(xué)科最新的知識和發(fā)展動向,可以不斷更新專業(yè)知識結(jié)構(gòu),從而拓寬教師的教學(xué)內(nèi)容,提高自身的業(yè)務(wù)水平。通過科研,教師能夠進(jìn)一步強(qiáng)化自己的創(chuàng)新意識,不斷提高自己的科學(xué)思維能力和分析問題的方法。對于工科教師,教師可以把科研活動與工廠企業(yè)合作,為企業(yè)解決實際存在的問題,進(jìn)一步強(qiáng)化教師的工程意識和工程實踐能力。教師具有一定的科研積累后,才能在教學(xué)過程中把“創(chuàng)新意識”和“工程觀念”潛移默化地傳遞給學(xué)生,教師把理論知識和身邊的實際工程有機(jī)結(jié)合起來,用風(fēng)趣的語言講授教學(xué)內(nèi)容,不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識,才能有效地提高教學(xué)質(zhì)量。
2.科研可以充實教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法。工程類課程大多內(nèi)容繁雜,難度較多,有基本的概念描述,也有枯燥的公式演繹,更有實踐經(jīng)驗公式的選擇等問題。要提高工程學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量,科研活動無疑就是一個最好的手段,因為科研本身就是一個不斷探索、不斷修正、不斷分析和完善的過程,也是科研者對事物了解不斷深入和認(rèn)知的過程。如果沒有老師對工程過程親身實踐的體會和理解,就很難達(dá)到一定的深度和廣度,也不容易從中提煉出自己獨到的見解,就容易變成教師簡單照本宣科的教學(xué)模式,這種教學(xué)注定是不能引起學(xué)生的興趣的。通過相關(guān)的科研實踐,教師對教材有更深入的理解,能更準(zhǔn)確地把握教學(xué)內(nèi)容,做到深入淺出地教學(xué)。教師也能把自己在科研中遇到的問題在教學(xué)過程中讓學(xué)生分析討論來嘗試著解決,使教學(xué)成為學(xué)習(xí)和科研的保證。教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的疑難問題,也可以成為教師進(jìn)行科學(xué)研究的課題。通過科研實踐,老師的教學(xué)內(nèi)容得到及時的補(bǔ)充和更新,老師把自己的科研思維轉(zhuǎn)化為教學(xué)新方法,學(xué)生能夠獲得本學(xué)科前沿的新知識。這種教學(xué)模式讓整個教學(xué)過程能夠做到教學(xué)中有科研,科研中有教學(xué),教學(xué)中有思考,科研中有答案,很容易提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生的學(xué)習(xí)模式由被動性向探索性和自主性轉(zhuǎn)變,在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和分析問題的能力。
3.科研可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力。本科教育的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生“不僅要掌握扎實的基礎(chǔ)知識,還要具有學(xué)習(xí)新知識的能力,創(chuàng)新能力和實踐能力[7]。”這些目標(biāo)的實現(xiàn)僅靠課堂上教師采取“灌輸式”的教學(xué)方法難以完成。年輕學(xué)生最大的特點是好奇心強(qiáng),求知欲旺盛,對于書本上抽象的理論論述往往缺乏興趣。科研使教師的知識得到更新,本科教學(xué)內(nèi)容得到充實,抽象的理論就可能變成一個個鮮活的工程實例出現(xiàn)在學(xué)生的眼前。憑借抽象的工程原理解決實際的工程問題,這會給學(xué)生留下很深的影響,對所學(xué)的理論就很容易吸收和消化。教師在科研過程中形成的獨特的科研創(chuàng)新思維,分析解決問題的方法都會通過教學(xué)過程有形無形地傳遞給學(xué)生,從而使學(xué)生也具有了科研素質(zhì)。同時,經(jīng)過科研積累后,教師身上具有的熱愛科學(xué)的態(tài)度和對科學(xué)問題積極求真的精神,也會在教學(xué)過程中反射到學(xué)生的身上,激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的熱愛和對科研者的敬意,提高學(xué)生對本課程的極大興趣。多年教學(xué)實踐證明,科研能力強(qiáng)的教師,教學(xué)水平相應(yīng)的也比較好,在學(xué)生中間的認(rèn)可度普遍也較高。
二、以科研促教學(xué)提高化工原理教學(xué)質(zhì)量的措施
1.教師重視科研,將科研成果引入教學(xué)。化工原理課程具有很強(qiáng)的工程性,所涉及的許多設(shè)備會隨著行業(yè)的發(fā)展而不斷地更新,是和本學(xué)科最新研究動態(tài)密切相關(guān)的一門課程。根據(jù)化工原理課程特點,培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念和創(chuàng)新能力是化工原理教學(xué)承擔(dān)的一個主要任務(wù)。因此,理論和具體實踐結(jié)合將是提高化工原理教學(xué)質(zhì)量的一個關(guān)鍵手段。教師是知識的轉(zhuǎn)播者,也是科研的主導(dǎo)者,在理論教學(xué)過程中,教師必須加大學(xué)科理論和最新實踐相結(jié)合的力度,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會跟蹤學(xué)科前沿,樹立和強(qiáng)化工程觀念。大部分教師都有科研任務(wù),這也是教師獲得最新知識的最佳途徑,授課老師可以把自己的最新科研內(nèi)容與課程有關(guān)內(nèi)容結(jié)合起來,通過實際案例進(jìn)行教學(xué)來啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生。如果學(xué)生在課堂中充分感受到所學(xué)知識有很大的用武之地,就會表現(xiàn)出更高的學(xué)習(xí)熱情,收到意想不到的學(xué)習(xí)效果。例如,在研究“海泡石黏土處理有機(jī)廢水的研究”項目里,我們以海泡石為吸附劑吸附有機(jī)廢水中的有機(jī)物。海泡石具有良好的吸附性能,但海泡石顆粒極細(xì),過濾較困難,使得再生成為一個新問題。經(jīng)過努力,課題組通過加入硫酸鈣晶須作助濾劑,使吸附劑容易過濾和再生,從而實現(xiàn)了吸附劑的循環(huán)使用,這個過程包括助濾劑選擇、絮凝沉降、脫色沉降、廢渣過濾等問題。合成氨生產(chǎn)工藝是化工類學(xué)生極其熟悉的一個工藝過程,在傳熱單元操作學(xué)習(xí)時,我們結(jié)合教師在研的項目和淮化集團(tuán)的生產(chǎn)工藝過程,通過對工藝流程中換熱器所在工藝位置的確定,讓學(xué)生更深地了解傳熱單元操作在化工生產(chǎn)中的重要性,合成氨工藝流程中換熱器是如何選型和設(shè)計的,整個工藝過程中為降低能耗而采取的進(jìn)行熱量回收利用的方法。把教師的科研融入教學(xué),使枯燥的單元操作原理變成了一個個生動的實際問題,學(xué)生在解決問題的同時,學(xué)會了分析問題的思維方法,對化工原理課程產(chǎn)生了濃厚的興趣,使得學(xué)生從“要我學(xué)”變成了“我要學(xué)”,極大提高了化工原理課堂的教學(xué)質(zhì)量。
2.實行導(dǎo)師制,讓學(xué)生參與教師的科研項目。愛因斯坦曾經(jīng)說過:“興趣是最好的老師,興趣永遠(yuǎn)勝過責(zé)任感。”為了讓學(xué)生能切身感受到科研的無窮魅力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)和科研的積極性,學(xué)校讓本科生參與到老師的科研項目中,這對提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的科研創(chuàng)新能力都有很大的幫助。本科生導(dǎo)師制,已經(jīng)在許多高校實施,并且顯現(xiàn)出許多的優(yōu)勢,作為化工專業(yè)的學(xué)生深入到老師的科研活動中來就顯得尤為重要。化工老師所承擔(dān)的研究項目基本都能涉及到化工原理課程中的各種單元操作。學(xué)生利用課余時間,可以在導(dǎo)師的指導(dǎo)下參與完成部分或一個科研項目,這期間老師應(yīng)該把項目中涉及的化工原理單元操作作為重點,有意識地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實踐、分析和總結(jié),通過學(xué)生的親自動手,把課程教學(xué)中較為抽象的理論變成易于理解和直觀的實際過程,加深學(xué)生對所學(xué)概念和原理的掌握。同時,學(xué)生在科研過程中,也會遇到一些實際問題,通過查閱相關(guān)資料進(jìn)行分析總結(jié),制定合理的實施方案,進(jìn)行多次反復(fù)的實際操作,最終解決所遇到的問題,甚至在解決老問題之后又有新的問題出現(xiàn),再進(jìn)行新的方案設(shè)計。通過這些步驟的訓(xùn)練,學(xué)生會對所學(xué)書本知識從實踐上又有更深層的體會和理解,進(jìn)一步加深對課程理論精髓的認(rèn)識,從而提高對化工原理課程的興趣。目前,我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)已實行了科研實踐周活動,讓學(xué)生在科研實踐周內(nèi)熟悉所學(xué)課程的實際應(yīng)用。學(xué)校還根據(jù)我校煤化工的特點,以講座形式聘請知名人士做客座教授為學(xué)生授課,列舉典型生產(chǎn)過程進(jìn)行講解和分析。實踐證明,導(dǎo)師制的實施使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中具有很強(qiáng)的針對性,對提高化工原理教學(xué)質(zhì)量起到了很大的輔助作用。
3.整合化工原理實驗,培養(yǎng)學(xué)生工程觀念和綜合能力。實驗環(huán)節(jié)是進(jìn)行科研活動最好的途徑之一,學(xué)生通過動手實驗可以樹立工程觀念,了解工程問題,從而激發(fā)學(xué)習(xí)化工原理課程的興趣,這是提高化工原理課程教學(xué)質(zhì)量的一個有效手段,教師應(yīng)該在這方面多下功夫。由于化工原理實驗裝置費用一般都較高,部分學(xué)校存在實驗設(shè)備套數(shù)有限,學(xué)生動手機(jī)會少等問題,弱化了實驗課的重要性。如果能對化工原理實驗室中現(xiàn)有的各個實驗進(jìn)行全面整合,形成對于某一問題的綜合性實驗,則能達(dá)到事半功倍的良好效果。例如,在講述流體流動機(jī)械關(guān)于離心泵章節(jié)中,要求學(xué)生掌握離心泵的工作原理、氣縛現(xiàn)象和灌泵、氣蝕現(xiàn)象和允許安裝高度、離心泵的啟動和流量調(diào)節(jié)等一系列問題。而實驗室對這問題的討論所對應(yīng)的實驗只有“離心泵特性曲線的測定”,單靠這一個實驗遠(yuǎn)不能讓學(xué)生深刻地領(lǐng)會這些概念。由于其他實驗中也都有涉及到離心泵的應(yīng)用,為此,我們在實驗中把“流體阻力的測定”、“機(jī)械能轉(zhuǎn)化的演示實驗”和“離心泵特性曲線的測定”三個實驗整合起來,加深學(xué)生對離心泵特性的理解。做實驗前我們讓學(xué)生先自行觀察,找出各泵的安裝位置,讓同學(xué)們分析各泵為什么安裝位置不同及安裝高度如何確定。通過幾個實驗的對比,學(xué)生更清楚地認(rèn)識到防止“氣縛”現(xiàn)象才是灌泵的真正原因。通過這三個實驗的整合,學(xué)生很快掌握了課堂上講授的關(guān)于離心泵章節(jié)的內(nèi)容,而且記憶深刻。在講授傳熱章節(jié)時,為了讓學(xué)生掌握不同類型的傳熱效果,我們實驗室引進(jìn)了兩組傳熱實驗裝置,一組是有相變的“水蒸氣―空氣給熱系數(shù)的測定”,一組是無相變的“冷―熱空氣給熱系數(shù)的測定”。通過水蒸汽―空氣這組實驗,學(xué)生知道冷凝水在管道存在的原因和危害,實驗過程要及時排除冷凝水管道里的冷凝水的重要性。通過實驗操作弄清楚冷凝給熱系數(shù)對總傳熱系數(shù)的影響可以忽略,在有相變傳熱實驗里并、逆流對傳熱效果沒有影響的原因。而在冷―熱空氣這組實驗中,我們要求學(xué)生重點掌握總傳熱系數(shù)與冷熱流體給熱系數(shù)的關(guān)系,逆流和并流換熱對傳熱效果的影響,以及實驗過程中逆流和并流熱換操作切換時應(yīng)注意的事項。通過對兩組實驗的比較,學(xué)生很快對這兩類傳熱問題有了正確的認(rèn)識,對課程中涉及到的復(fù)雜繁多的給熱系數(shù)經(jīng)驗公式的選擇有了清晰的思路。通過對實驗室現(xiàn)有實驗的整合,不僅提高了化工原理理論教學(xué),更能提高學(xué)生綜合實驗的能力,而且對學(xué)生樹立事實求實、正確的科研觀有很大的幫助。
4.科研引入課程設(shè)計,重視化工原理課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)。化工原理課程設(shè)計是學(xué)生綜合應(yīng)用化工原理所學(xué)知識去完成一項設(shè)計任務(wù)的實踐性訓(xùn)練,通過課程設(shè)計環(huán)節(jié),學(xué)生可以學(xué)會如何運用化工單元操作的基本原理、基本規(guī)律及常用設(shè)備的知識去解決工程上的實際問題,培養(yǎng)學(xué)生正確樹立工程觀念和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。目前,市面上有很多關(guān)于化工原理課程設(shè)計的參考書可以參考,有些學(xué)生就把它看成是一個簡單的綜合性大作業(yè),不是很重視。針對這一現(xiàn)象,除部分傳統(tǒng)的保留設(shè)計題目外,我們嘗試著課程設(shè)計從教師的科研課題中選擇確定。目前有部分設(shè)計題目來源于教師正在承擔(dān)的縱向和橫向科研項目中的其中一部分,如:“PVC廠廢酸回收技術(shù)”、“生物質(zhì)液化油分餾技術(shù)的研究”、“硫銨石灰石法煙氣脫硫”及“氨法脫硫聯(lián)產(chǎn)硫酸鈣晶須的研究”等項目。我們把這些項目中涉及的相關(guān)換熱器、精餾塔、干燥器、吸收塔及泵等部分內(nèi)容作為學(xué)生化工原理設(shè)計課題,學(xué)生需要首先了解整個科研項目內(nèi)容,根據(jù)項目內(nèi)容選擇所需設(shè)計的設(shè)備的大致類型,然后根據(jù)科研過程選擇設(shè)計所需的有關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)。比如在精餾塔的設(shè)計課題中,是應(yīng)該選擇板式塔還是填料塔,在板式塔設(shè)計中是用篩板塔還是浮閥塔,在換熱器的設(shè)計中是用套管換熱器還是列管換熱器,都需要學(xué)生根據(jù)具體科研項目來確定。通過這樣一個訓(xùn)練過程,學(xué)生能夠進(jìn)一步把所學(xué)理論和工程實踐結(jié)合起來,在真實的課題研究中得到鍛煉。許多同學(xué)在后面的研究生入學(xué)考試中,化工原理科目都能得到較好的成績。
化工原理是一門工程性很強(qiáng)的課程,讓學(xué)生在短時間內(nèi)很快掌握并靈活運用并非易事。采用科研與教學(xué)相結(jié)合的方式,選擇形式多樣且適合化工原理課程教學(xué)的方法,以科研促進(jìn)教學(xué),以教學(xué)帶動科研,教學(xué)科研共同發(fā)展,這些舉措極大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化工原理課程的興趣和創(chuàng)新能力,提高了我校化工原理理論教學(xué)質(zhì)量。這種教學(xué)形式在化工原理教學(xué)活動中初步嘗試并且取得了一定的效果,今后我們將進(jìn)一步深化以科研促教學(xué),提高化工原理課程教學(xué)質(zhì)量改革的探索,為國家培養(yǎng)更多合格的有創(chuàng)新能力的化學(xué)工程人才。
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篇4
《化工設(shè)備基礎(chǔ)》課程是化工技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課,旨在培養(yǎng)和提高學(xué)生實際工作需要的知識、能力與素養(yǎng),比較符合培養(yǎng)復(fù)合型人才的需要。其主要目的是培養(yǎng)學(xué)生掌握化工設(shè)備基礎(chǔ)知識,對壓力容器、化工管路、塔設(shè)備、換熱設(shè)備、反應(yīng)器等典型化工設(shè)備有基本了解;同時還要了解和掌握常用機(jī)械機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點與工作原理;初步掌握液塔設(shè)備、換熱器以及反應(yīng)攪拌釜的基本原理與應(yīng)用等專業(yè)知識。隨著當(dāng)今高職教育的人才培養(yǎng)模式改革的深入,本課程由原來的72學(xué)時改為60學(xué)時,在學(xué)時減少、工程概念多、知識點零散的前提下,針對學(xué)生的自身特點,我們對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等進(jìn)行了教學(xué)改革和實踐,取得了較好的教學(xué)效果。
1 內(nèi)容精簡、由淺入深、突出重點
教材是進(jìn)行教學(xué)的基本工具,教材所選取的內(nèi)容直接決定授課的內(nèi)容、重點。教材內(nèi)容的選取也是深化教學(xué)改革、促進(jìn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要表現(xiàn)。為了突出教學(xué)的改革的深度,使教學(xué)內(nèi)容能夠完全是學(xué)生達(dá)到理論聯(lián)系實際的效果,我們在教材內(nèi)容的選取上廣泛的聽取了專家及企業(yè)相關(guān)人員的意見,并根據(jù)我們多年經(jīng)驗的積累,對其進(jìn)行了精簡,適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
根據(jù)我院化工專業(yè)的課程改革的需要,從選取的內(nèi)容上,我們做了重新的改革,以開始的化工設(shè)備常用材料到化工設(shè)備力學(xué)基礎(chǔ)、壓力容器、塔設(shè)備、換熱器、攪拌反應(yīng)釜、化工管路及設(shè)備故障診斷一共七個模塊進(jìn)行教學(xué),為學(xué)生學(xué)習(xí)其它專業(yè)課和新的科學(xué)技術(shù)打好基礎(chǔ),為解決生產(chǎn)實際問題和技術(shù)改造工作打好基礎(chǔ)。
2 教學(xué)方法以理論聯(lián)系實踐、培養(yǎng)創(chuàng)新能力為中心
高職高專的教學(xué)的中心點是學(xué)生,以學(xué)生為主體,在教學(xué)中能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造力,通過合適的教學(xué)方法使學(xué)生達(dá)到理論與實際相結(jié)合。鼓勵學(xué)生積極參與教學(xué)過程并且調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。積極采用了研討式、啟發(fā)式等生動活潑的教學(xué)方法來代替過去的死板的教學(xué)方法,學(xué)習(xí)中形成一種師生共同積極思考的課堂氛圍。授課中遇到難點要發(fā)動學(xué)生開展討論, 鼓勵學(xué)生做橫向思考, 使學(xué)生養(yǎng)成總結(jié)歸納的學(xué)習(xí)方法。在研討過程中,學(xué)生思維活躍,集思廣益, 加以老師的正確指導(dǎo),學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性得到加強(qiáng),同時也加深了對知識的理解。
由于《化工設(shè)備基礎(chǔ)》課程中抽象知識點比較多,關(guān)于機(jī)械方面的學(xué)生接觸的少,對于一些工程概念缺乏感性認(rèn)識,所以我們采用多媒體作為教學(xué)手段,把在課堂上用語言表達(dá)難以理解的知識放在圖片上、動畫上,使教學(xué)生動形象,準(zhǔn)確明了,使學(xué)生在短時間內(nèi)獲得大量的信息。通過實踐證明,效果非常好。
對于我們非機(jī)械類的學(xué)生來說,視圖和空間想象能力相對較差,對某些復(fù)雜設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖看不懂或難以想象出來。為了解決這一情況,我們結(jié)合本課程的特點,在教學(xué)中采取一系列的方法:組織學(xué)生到本系的實訓(xùn)中心進(jìn)行參觀,培養(yǎng)學(xué)生的感性認(rèn)識和抽象思維的結(jié)合能力,把學(xué)生帶到現(xiàn)場進(jìn)行講解,使教學(xué)內(nèi)容實際化,讓學(xué)生真正的做到理論與實際相結(jié)合,做到知識點當(dāng)場理解消化。
3 教學(xué)手段——項目化教學(xué)
根據(jù)高職高專學(xué)生的基礎(chǔ)特點,我們對教學(xué)手段進(jìn)行改革。由原來的純理論教學(xué)模式改為以學(xué)生為主、以教師為主導(dǎo)的項目化教學(xué)。重點培養(yǎng)學(xué)生的理論和實踐相結(jié)合的能力。課程內(nèi)容既要注重體現(xiàn)化工機(jī)械基礎(chǔ)的理論性和系統(tǒng)性,又要結(jié)合學(xué)生的實際水平和應(yīng)達(dá)到的知識層次,在講解基礎(chǔ)理論和基本分析方法的同時,適當(dāng)?shù)匾煲恍嶋H工程分析實例。將基本原理和方法講明講透,并使基礎(chǔ)理論要限定在工程力學(xué)和容器設(shè)計的主干上,同時注重每個模塊的連接。我們把內(nèi)容一共分為五個學(xué)習(xí)情境,每個學(xué)習(xí)情境都設(shè)計了與典型工作任務(wù)結(jié)合的學(xué)習(xí)任務(wù),在教師的指導(dǎo)下,通過完成任務(wù)實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。教師將任務(wù)、問題布置給學(xué)生,學(xué)生帶著任務(wù)問題深入到課程中去,針對任務(wù)通過學(xué)習(xí)、實施、實踐體驗等環(huán)節(jié),完成任務(wù),通過任務(wù)的實現(xiàn)完成所必需掌握的知識和技能,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和分析問題、解決問題的能力。
4 加強(qiáng)實踐教學(xué)
4.1 進(jìn)一步加強(qiáng)課程設(shè)計指導(dǎo),不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新能力
課程設(shè)計是教學(xué)中的一個必不可少的實踐環(huán)節(jié),是一次對知識應(yīng)用的實踐性教學(xué)活動。其設(shè)計內(nèi)容主要是進(jìn)行化工工藝和化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計,目的在于,一方面通過課程設(shè)計,使學(xué)生對所學(xué)知識能夠達(dá)到融會貫通,培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題、解決實際問題的能力和不斷創(chuàng)新的能力。為了使學(xué)生對設(shè)計提前有所了解,我們根據(jù)學(xué)生的實際情況以及設(shè)計內(nèi)容的要求,編制《化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》,從而提高課程設(shè)計的質(zhì)量及規(guī)范性。在設(shè)計的過程中,我們還可以結(jié)合《化工原理》的課程設(shè)計進(jìn)行完成任務(wù)。比如,根據(jù)提供的工藝條件如何選擇材料,進(jìn)行相關(guān)的計算等,使學(xué)生對設(shè)計的全過程有所掌握,使課程設(shè)計更加接近實際,有利于提高學(xué)生綜合能力和工程素質(zhì)的培養(yǎng)。另一方面,通過課程設(shè)計,學(xué)生能夠根據(jù)相關(guān)手冊、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、圖冊等設(shè)計資料進(jìn)行規(guī)范化的設(shè)計,使課程設(shè)計更加實際化。
4.2 校外化工企業(yè)的定向?qū)嵙?xí)
為了提高學(xué)生的感性認(rèn)識,由于我們學(xué)院的地理位置具有優(yōu)越性,我們組織學(xué)生到校外的化工企業(yè)進(jìn)行認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)。在實習(xí)過程中,通過工人的詳細(xì)講解生產(chǎn)流程以及設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點,使學(xué)生對各種化工設(shè)備的名稱、結(jié)構(gòu)、原理以及用途等形成最基礎(chǔ)的了解,更有助于學(xué)生把課堂所掌握的理論知識與實習(xí)中所見所聞的實際充分的結(jié)合起來,能夠把書本的知識得到實際應(yīng)用,加深了對知識的理解,更能讓學(xué)生對本課程逐步增加學(xué)習(xí)的興趣。同時,使學(xué)生接觸企業(yè),了解化工工廠,走近崗位,能夠提前做好參加工作的準(zhǔn)備。通過實習(xí),掌握一些重要設(shè)備的常規(guī)操作要領(lǐng),了解安全注意事項,提高工程思想,初步達(dá)到職業(yè)化的要求。
5 考核方式的改革
考核是我們對學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的全面測試。我們對學(xué)生的考核主要通過三個方面進(jìn)行:平時成績、課程設(shè)計成績和筆試成績。其中平時成績占30%,包括學(xué)生的出勤情況、課上參與情況以及針對教師布置的任務(wù)是否按要求完成以及完成的效果;課程設(shè)計成績占30%,包括設(shè)計說明書的書寫情況、設(shè)計內(nèi)容完成情況以及最終設(shè)計數(shù)據(jù)的正確性;筆試成績占40%,我們采用閉卷的方式進(jìn)行考核,重點是對基礎(chǔ)知識的測試,適當(dāng)?shù)脑黾右恍├碚撏茖?dǎo),不僅可以強(qiáng)化了學(xué)生的基礎(chǔ)知識,也適當(dāng)?shù)奶岣吡嗣}的范圍,更加擴(kuò)充知識范圍,能夠使學(xué)生的筆試成績充分的反應(yīng)出對基本知識的掌握程度。
6 課程改革的實施效果
《化工設(shè)備基礎(chǔ)》課程經(jīng)過了課程建設(shè)與改革,課程建設(shè)組成員針對該課程及本院學(xué)生的特點,嘗試從教材、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和綜合課程設(shè)計等方面進(jìn)行了改革,積極探索符合該課程特點的教學(xué)方法。經(jīng)過實踐表明,改革之后對提高本課程的教學(xué)質(zhì)量、提高學(xué)生的實踐動手能力、培養(yǎng)學(xué)生解決工程實際問題能力都起到了很大的作用,為學(xué)生后期的畢業(yè)設(shè)計鋪路,同時也提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
參考文獻(xiàn):
篇5
(二)改革與建議
基于大氣污染控制工程課程設(shè)計綜合性強(qiáng)的特點,針對以上發(fā)現(xiàn)的問題,提出相應(yīng)的建議。
1.進(jìn)一步明確設(shè)計任務(wù),避免學(xué)生因時間緊降低核心部分的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。明確要求核心設(shè)備的核心部件(或區(qū)域)的設(shè)計采用經(jīng)典理論模型準(zhǔn)確進(jìn)行,輔助部件或系統(tǒng)的設(shè)計可根據(jù)工程經(jīng)驗值核算完成。比如脫硫塔的整體設(shè)計中包括了脫硫塔本體的設(shè)計、除霧器的設(shè)計以及強(qiáng)制氧化區(qū)空氣噴槍和攪拌器的設(shè)計,其中脫硫塔本體的設(shè)計是非常重要的,任務(wù)書中應(yīng)明確要求學(xué)生用吸收的基本理論模型來設(shè)計吸收區(qū)的高度,而不能簡單利用一般的煙氣的流速和一般的停留時間來確定其高度。而對于通用的設(shè)備,比如除霧器,簡單核算給出設(shè)計結(jié)果即可。
2.合理安排設(shè)計任務(wù),使任務(wù)來源多樣化。鼓勵一些學(xué)有余力的學(xué)生自己命題,命題的范圍必須是與課程相關(guān)的,在實際生產(chǎn)過程中普遍存在的或典型的問題,這樣能充分調(diào)動學(xué)生的積極性,避免學(xué)生因題目相近而抄襲。同時鼓勵學(xué)生在指導(dǎo)老師所承擔(dān)的技術(shù)服務(wù)項目或課題中選取能夠獨立完成的任務(wù),當(dāng)然這些任務(wù)務(wù)必與該課程設(shè)計環(huán)節(jié)要求契合,在保質(zhì)保量完成該環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)任務(wù)的同時,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和創(chuàng)造性思維。
二、實施過程
(一)現(xiàn)狀與不足
1.《大氣污染控制工程》課程設(shè)計具有綜合性的特點,在設(shè)計過程中涉及的知識源于流體力學(xué)、化工設(shè)備、材料以及土建等。而教師在課堂教學(xué)中難以對每部分知識進(jìn)行充分的講解。因此,學(xué)生總是在設(shè)計的過程才發(fā)現(xiàn)對某部分內(nèi)容不熟悉,臨時去查找資料進(jìn)行學(xué)習(xí)或是復(fù)習(xí),耽誤時間。
2.現(xiàn)在大多數(shù)的年輕教師沒有在生產(chǎn)現(xiàn)場工作的經(jīng)歷,普遍缺乏工程實際的相關(guān)知識,在教學(xué)中難以融入生產(chǎn)實際的相關(guān)內(nèi)容。如在除塵和脫硫技術(shù)的講解中,教師只講解一般的工藝原理和設(shè)備原理,對具體的除塵或脫硫等工藝的結(jié)構(gòu)和設(shè)備尺寸的介紹不足。因此,學(xué)生在設(shè)計中只能依據(jù)設(shè)計手冊和資料模仿設(shè)計,設(shè)計方案的制定無工程理念與依據(jù)。設(shè)計過程中可能出現(xiàn)毫無判斷地使用某些數(shù)據(jù),而這些數(shù)據(jù)源于另一個完全不同背景的設(shè)計中,最終導(dǎo)致設(shè)計結(jié)果與實際差距過大。
(二)改革與建議
1.在《大氣污染控制工程》課程教學(xué)過程中盡可能多地融入實踐性內(nèi)容,并在理論課講解的過程中就提示學(xué)生在之后的課程設(shè)計中會遇到那些問題,提前做好準(zhǔn)備。
2.改變課程設(shè)計僅在教室進(jìn)行的現(xiàn)狀。在設(shè)計任務(wù)布置下去后,先讓同學(xué)們熟悉設(shè)計流程,找到設(shè)計中可能遇到的難以通過資料查找而解決的問題。之后組織學(xué)生到相應(yīng)的企業(yè)參觀實習(xí),讓學(xué)生了解除塵或脫硫系統(tǒng)的性能特點、結(jié)構(gòu)、設(shè)計基礎(chǔ)知識以及主要設(shè)備在實際工程中的運用,即帶著問題去學(xué)習(xí)。或是從企業(yè)中聘請有實踐經(jīng)驗的工程師或是技術(shù)人員來學(xué)校進(jìn)行系統(tǒng)和設(shè)備的講解,為同學(xué)們集中答疑,解決設(shè)計過程中涉及的工程問題。
三、考核與評價
(一)現(xiàn)狀與不足
1.課程設(shè)計通常采用考查方式評價,因此很多學(xué)生對其重視程度不夠,認(rèn)為這個環(huán)節(jié)只是對《大氣污染控制工程》理論課程的簡單加強(qiáng),缺乏積極性和主動性。部分學(xué)生中存在敷衍了事,甚至抄襲其他同學(xué)設(shè)計內(nèi)容的現(xiàn)象。
2.目前課程設(shè)計的考核方法缺乏剛性的標(biāo)準(zhǔn),通常由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生提交的設(shè)計說明書、圖紙和答辯情況來評定成績,通常以“優(yōu)、良、中、差”來給成績,過于籠統(tǒng),區(qū)分度差。
3.該環(huán)節(jié)完成后,對學(xué)生在設(shè)計中存在的不足與錯誤,未能充分反饋給學(xué)生。這種單一單向的考核評價方式不能真實客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,影響了課程設(shè)計評定的公平性,抑制了學(xué)生的積極性。
(二)改革與建議
1.出臺詳細(xì)的“課程設(shè)計成績評定細(xì)則”,以加強(qiáng)課程設(shè)計的過程管理,一方面規(guī)范指導(dǎo)教師的教學(xué)和成績評定方法,另一方面對課程設(shè)計的進(jìn)行過程給予嚴(yán)格考察。發(fā)現(xiàn)抄襲嚴(yán)重的課程設(shè)計以“作弊”給予相應(yīng)處理。
2.將評分方案設(shè)定為:考勤占10%,設(shè)計表現(xiàn)和積極性占10%,考核答辯占30%,計設(shè)說明書和圖紙成績占50%。使得絕大多數(shù)學(xué)生在課程設(shè)計中積極主動地進(jìn)行思考和設(shè)計,提高課程設(shè)計質(zhì)量。
3.開設(shè)課程設(shè)計的總結(jié)交流會,讓學(xué)生就課程設(shè)計的過程發(fā)言,并了解自己的設(shè)計的評判情況和不足之處。
篇6
0 引言
化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計是高等院校為化工類專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門極其重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),同其它工科課程設(shè)計一樣,其目的在于培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)和綜合運用所學(xué)知識解決工程實際問題的能力[1-6]。通過課程設(shè)計,還可以消除課程學(xué)習(xí)時存在的疑惑,強(qiáng)化學(xué)生對該課程知識點的理解和綜合應(yīng)用能力。具體言之,通過課程設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生的以下能力:(1)查閱資料和使用工程手冊及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的能力;(2)運用工程思維分析和解決實際問題的能力;(3)工程分析、設(shè)計、計算、制圖和表達(dá)的能力;(4)良好的職業(yè)道德和團(tuán)隊合作精神。盡管課程設(shè)計的培養(yǎng)目的很明確,但是由于現(xiàn)實教學(xué)條件存在系列問題,再加上化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計自身的特殊性,很難取得上述培養(yǎng)目標(biāo)。為了提高化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量,一些學(xué)者目前已開展了一定的研究,曾提出一些措施來改善課程設(shè)計的質(zhì)量[1-6]。然而,由于問題相對復(fù)雜,不可能徹底解決。為進(jìn)一步改善和提高課程設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量,本文依據(jù)常州大學(xué)現(xiàn)有的教學(xué)條件進(jìn)行了教學(xué)改革,以確保教學(xué)目的良好地實現(xiàn)。
1 課程設(shè)計主客觀影響因素分析
1.1 課程學(xué)時短、基礎(chǔ)知識薄弱
隨著本科教學(xué)改革的不斷推進(jìn),與課程設(shè)計緊密相關(guān)的前期理論課程的學(xué)時不斷地縮減,而本課程所涉及的知識點又紛繁復(fù)雜(如靜力學(xué)、材料力學(xué)、工程材料和化工設(shè)備設(shè)計等內(nèi)容),這極大地影響了學(xué)生對本課程知識點的理解和掌握程度。就常州大學(xué)而言,化工設(shè)備基礎(chǔ)課程由2003年的56學(xué)時到后來的48學(xué)時、40學(xué)時,再到現(xiàn)在的32學(xué)時,學(xué)時的縮減直接導(dǎo)致課程講授內(nèi)容的刪減、部分所授內(nèi)容也不能講深講透,如工程材料部分和化工設(shè)備零部件部分各僅用2學(xué)時來講解。這直接導(dǎo)致學(xué)生前期課程基礎(chǔ)薄弱,不能靈活運用所學(xué)知識,僅僅是為了應(yīng)付考試而死記硬背。
1.2 課程設(shè)計時間短且時間安排不合適
隨著理論課程學(xué)時的不斷縮減,課程設(shè)計時間也在不斷壓縮。常州大學(xué)化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計學(xué)時由2003年的2周到后來的一周半,再到現(xiàn)在的1周。在1周即5天的時間內(nèi),學(xué)生要完成一臺化工設(shè)備的設(shè)計,包括設(shè)備總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計、材料選擇、強(qiáng)度計算、零部件選擇、圖紙繪制和設(shè)計說明書的編寫,時間極其緊張。部分學(xué)生在這短暫的時間內(nèi),甚至連借來的設(shè)計手冊和規(guī)范都來不及翻閱。另外,化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計往往緊隨化工原理的課程設(shè)計進(jìn)行,理論上講,這是非常科學(xué)的,便于將設(shè)備的工藝設(shè)計和結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度設(shè)計緊密聯(lián)系在一起,讓學(xué)生得到系統(tǒng)的訓(xùn)練。然而,弊端是由于目前課程設(shè)計的時間都非常緊張,前面化工原理課程設(shè)計如不能按時完成,往往會影響后面化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計的進(jìn)度和質(zhì)量。
1.3 參考資料稀少且陳舊
不可否認(rèn),提供全面詳細(xì)的參考資料(如各種設(shè)計手冊和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范)對于工科學(xué)生(特別是化工設(shè)備設(shè)計相關(guān)的學(xué)生)課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的保證至關(guān)重要。然而由于學(xué)生規(guī)模不斷的擴(kuò)大和科技進(jìn)步帶來參考資料的不斷更新,學(xué)校圖書館來不及更替和購買新資料,導(dǎo)致課程設(shè)計所需的參考資料(如各種設(shè)計手冊和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范)嚴(yán)重短缺且陳舊。如遇到和過程裝備與控制工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計一起開設(shè)時,更加劇了參考資料的短缺程度。舊標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的使用,嚴(yán)重影響學(xué)生對現(xiàn)有知識的理解和應(yīng)用能力,甚至?xí)W(xué)生將來的工作帶來不良影響。
1.4 生師比大、教師任務(wù)重
學(xué)生規(guī)模的增加進(jìn)一步擴(kuò)大了生師比,教師教學(xué)任務(wù)加重,對同一個學(xué)生的關(guān)注次數(shù)減少。由于時間短促,學(xué)生之間來不及相互討論和學(xué)習(xí),有時同一個問題,教師需要回答數(shù)十次。教師在設(shè)計教室走一圈需要1~2小時左右。對學(xué)生關(guān)注次數(shù)的減少,直接影響了課程設(shè)計質(zhì)量的好壞。
1.5 個別學(xué)生設(shè)計態(tài)度不端正、急功近利
受社會浮躁心態(tài)和就業(yè)趨勢等因素的影響,個別學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不端正,他們對課程設(shè)計抱著敷衍了事的心態(tài),明知圖紙存在質(zhì)量問題仍不予修改,急于答辯。有時,甚至?xí)霈F(xiàn)抄襲問題,內(nèi)容上文不對題。這種惡劣的學(xué)習(xí)態(tài)度嚴(yán)重影響了課程設(shè)計質(zhì)量,給預(yù)期培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)造成困難。
必須指出的是,上述問題絕不是化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計獨有的問題,其它課程設(shè)計(如機(jī)械設(shè)計和化工原理課程)同樣存在學(xué)時短、前期基礎(chǔ)知識薄弱、設(shè)計資料陳舊、生師比大等問題。為了克服上述弊端,必須給出應(yīng)對措施。
2 課程設(shè)計質(zhì)量保證措施
針對課程設(shè)計現(xiàn)有教學(xué)條件存在的問題,提出如下教學(xué)質(zhì)量保證措施,詳見圖1。
2.1 因時制宜、合理出題
眾所周知,化工設(shè)備種類繁多,常見的有塔設(shè)備、管殼式換熱器、反應(yīng)釜、立式或臥式儲罐等。盡管這些均可選為課程設(shè)計題目,但不同的設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不一,計算量、繪圖量和各種技術(shù)要求差別較大。因此,選題時應(yīng)根據(jù)實際情況加以區(qū)分。在早期,當(dāng)課程設(shè)計學(xué)時為2周時,選塔設(shè)備或管殼式換熱器作為設(shè)計題目;當(dāng)學(xué)時縮為1.5周時,選大型臥式液化氣(液化石油氣、液氨、液氯等)儲罐作為設(shè)計題目;目前學(xué)時減為1周時,選立式(空氣、氮氣、氨氣等)儲罐作為設(shè)計題目。而且這些題目由常州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計所提供,均為真實的工程設(shè)計項目,有真實的設(shè)備設(shè)計圖紙。這為學(xué)生了解和掌握設(shè)備設(shè)計內(nèi)涵(包括結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、零部件選定、技術(shù)條件撰寫、圖紙繪制等)提供了極大的便利。
2.2 設(shè)計任務(wù)書和計劃書的精心編制
為使學(xué)生能夠保質(zhì)保量完成課程設(shè)計任務(wù),題目選定后必須明確給出設(shè)計參數(shù)(如儲罐的公稱容積、工作溫度、工作壓力、安裝地點、管口表等參數(shù))、設(shè)計任務(wù)(完成施工圖的繪制和設(shè)計說明書的撰寫工作)和設(shè)計步驟。圖紙繪制必須按照正式工程圖的要求來完成,圖面應(yīng)包括主視圖、管口方位圖、節(jié)點(或局部)放大圖、設(shè)計參數(shù)、技術(shù)要求特性表、管口表、明細(xì)欄、標(biāo)題欄等內(nèi)容;說明書應(yīng)包括封面、課程設(shè)計任務(wù)、計劃書、目錄、正文(包括設(shè)計參數(shù)確定、強(qiáng)度設(shè)計、材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計及其它技術(shù)說明)、參考文獻(xiàn)和結(jié)束語等部分。對于立式儲罐,設(shè)計步驟分為以下幾步:a.明確介質(zhì)物性(密度、腐蝕性、危害程度等);b.確定設(shè)計溫度、最大操作壓力與設(shè)計壓力;c.確定總體結(jié)構(gòu)和尺寸(筒體直徑和長度);d.根據(jù)工作條件和介質(zhì)特性進(jìn)行材料選擇;e.筒體與封頭的厚度設(shè)計(含壓力試驗強(qiáng)度校核);f.開孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計及其計算;g.容器總質(zhì)量分析計算;h.附件設(shè)計(包括人孔、液位計、銘牌、接管、法蘭等);i.支座的選擇;j.繪制裝配圖草圖;k.繪制正式裝配圖;l.撰寫設(shè)計說明書。設(shè)計進(jìn)度安排見表1。教師根據(jù)給定的時間節(jié)點來檢查學(xué)生的完成情況,因此,給定詳細(xì)設(shè)計任務(wù)和設(shè)計步驟對保證設(shè)計進(jìn)度和設(shè)計質(zhì)量具有極大的幫助作用。
表1 設(shè)計進(jìn)度安排
時間 周一 周二 周三 周四和周五 周六 周日
步驟 步驟a-d 步驟e-f 步驟g-i 步驟j-k 步驟l 答辯
2.3 參考資料的搜集和整理
正如前所述,提供準(zhǔn)確詳盡的參考資料對學(xué)生完成課程設(shè)計和理解設(shè)計內(nèi)容至關(guān)重要。有了詳盡參考資料的查閱,學(xué)生對設(shè)計內(nèi)容可做到有理有據(jù)、心中有數(shù)。為了避免學(xué)校圖書館資料短缺和陳舊的弊病,教師及時在網(wǎng)上搜集課程設(shè)計所用到的最新的標(biāo)準(zhǔn)和手冊(如GB150-2011、HG20592-2009、JB/T4712-2007、TSGR0004-2009、HG/T20580(20581、20582、20583)-2011、GB/T 25198-2010、TCED41002-2000等),將其整理好轉(zhuǎn)給每位學(xué)生、并指導(dǎo)其查閱。另外,也將常用的數(shù)據(jù)(如鋼板負(fù)偏差、腐蝕裕量、焊接接頭系數(shù)、容器類別判別表等重要數(shù)據(jù))匯編成冊,印發(fā)給學(xué)生,便于其查閱。學(xué)生對新標(biāo)準(zhǔn)和新手冊的使用和熟悉為其將來工作涉及到真實的工程設(shè)計奠定了一定的基礎(chǔ)。這實際上很好地促進(jìn)了課程設(shè)計培養(yǎng)目的實現(xiàn)。
2.4 及時發(fā)現(xiàn)錯誤、及時更正
課程設(shè)計時間的大大縮減,極大地增加學(xué)生對教師的依賴程度。如無老師及時指導(dǎo),面對所提供的手冊學(xué)生將束手無策,不知如何使用,也就很難在短暫的時間內(nèi)對教師所提供的資料進(jìn)行逐一了解和查閱。因此,為了讓學(xué)生順利完成課程設(shè)計、少走彎路和提高設(shè)計質(zhì)量,從設(shè)計開始到結(jié)束,教師應(yīng)盡可能留在教室指導(dǎo)學(xué)生課程設(shè)計,及時解決學(xué)生提出的問題和訂正學(xué)生存在的錯誤。特別是圖紙繪制開始時,教師應(yīng)經(jīng)常“穿梭”在設(shè)計教室,及時發(fā)現(xiàn)圖紙上存在的問題,及時提醒以便及時更正。這對課程設(shè)計質(zhì)量的提高具有重大幫助。
2.5 建立合理的評價體系
為了提高學(xué)生課程設(shè)計的積極性,保證課程設(shè)計質(zhì)量,提出如下課程設(shè)計成績評價體系,即:
課程設(shè)計成績=平時成績?5%+說明書成績?5%+圖面成績?5%+答辯成績?5%
平時成績考慮學(xué)生的出勤率、提問問題情況和設(shè)計態(tài)度;說明書成績考慮計算準(zhǔn)確程度、格式是否規(guī)范、內(nèi)容是否全面、書寫是否清晰流暢;圖面成績考慮圖面整潔程度、比例是否合適、繪圖是否正確和規(guī)范、明細(xì)表以及技術(shù)特性表填寫的規(guī)范性和完整性;答辯成績考慮對所繪圖紙和所編寫說明書的理解情況、回答問題情況。盡可能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,并做到公平、公正、合理評價每個學(xué)生的設(shè)計作品,杜絕抄襲現(xiàn)象、讓每個學(xué)生能學(xué)有所獲。
盡管化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計與其它課程設(shè)計(如機(jī)械設(shè)計和化工原理課程)具有一定的區(qū)別,如前者設(shè)計內(nèi)容多樣,所涉及的內(nèi)容(如計算參數(shù)確定、壁厚確定、材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計、零部件選型、設(shè)備成型、技術(shù)要求編制等)必須按照國家標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格進(jìn)行;但同屬為工科課程設(shè)計,它們也具有一定的聯(lián)系,如均會涉及到工程計算和工程制圖問題,它們的設(shè)計步驟和評價體系也類似。因此,上述教學(xué)質(zhì)量保證措施對其它工科課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量的保證也具有一定的參考價值,相關(guān)工科課程設(shè)計也可以沿著設(shè)計步驟的精心編排、參考資料的全面收集和提供、細(xì)心的指導(dǎo)、錯誤及時更正和評價體系的合理建立這條思路進(jìn)行。
3 結(jié)束語
毫無疑問,學(xué)生規(guī)模的擴(kuò)大、學(xué)時的縮減和設(shè)計資料的短缺,無疑對課程設(shè)計質(zhì)量造成嚴(yán)重困擾。為了應(yīng)對課程設(shè)計教學(xué)條件存在的困難和弊病、保證課程設(shè)計質(zhì)量,達(dá)到課程設(shè)計開設(shè)的目的,提出上述應(yīng)對措施,通過實踐證明,效果較好。大部分學(xué)生在說明書結(jié)束語里提到“雖然設(shè)計時間短暫,但內(nèi)心充實、收獲頗豐”。作為一名教師,應(yīng)竭盡所能不讓課程設(shè)計成為一種擺設(shè),應(yīng)讓學(xué)生在短暫的時間內(nèi)領(lǐng)會工程設(shè)計的內(nèi)涵、能有所收獲,充滿自信地走向工作崗位。為了進(jìn)一步提高課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量,真正實現(xiàn)當(dāng)代工程教育提出的目標(biāo)和要求,讓每個學(xué)生實現(xiàn)自我成長,這需要相關(guān)教師不斷地探索、努力和總結(jié)。
參考文獻(xiàn)
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篇7
1.1 遵循認(rèn)知規(guī)律,注重課程聯(lián)系
美國教育家奧蘇伯爾認(rèn)為:“在教學(xué)過程中,學(xué)習(xí)活動是否有效,主要看新的學(xué)習(xí)內(nèi)容能否與學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的恰當(dāng)?shù)闹R系統(tǒng)建立實質(zhì)性的聯(lián)系”。新的學(xué)習(xí)過程實質(zhì)就是學(xué)習(xí)者在新舊體系相互碰撞過程中構(gòu)建產(chǎn)生的[1]。對大學(xué)生而言,化工制圖是一門新知識體系。但是,學(xué)生在接受過程中會不由自主地和所認(rèn)知的高中開設(shè)的立體幾何以及平面解析幾何課程等相聯(lián)系。因此在教學(xué)過程中教師應(yīng)該極力引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識關(guān)聯(lián),即將新體系與原有的經(jīng)驗及知識儲備交叉聯(lián)系,促使學(xué)生調(diào)整自我學(xué)習(xí)方法,定期整理新舊知識體系。學(xué)生能對原有知識體系不斷修葺,同時又不斷萌發(fā)新枝,在自我構(gòu)建知識體系過程,不斷激發(fā)學(xué)習(xí)的主觀能動性和興趣原動力,從而使新知識在最佳時機(jī)科學(xué)高效地進(jìn)入已有知識的區(qū)域,并激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。教師在組織學(xué)生學(xué)習(xí)過程中,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生如何理清新舊知識的關(guān)聯(lián),使新知識被舊知識同化發(fā)展,應(yīng)由易到難循序漸進(jìn)進(jìn)行,使學(xué)習(xí)的知識能在新的情境中運用和遷移。如示例1和2。
示例1,在學(xué)習(xí)直角投影定理部分,通常直接講授投影規(guī)律及其應(yīng)用。但如果提出問題:定理如何證明讓學(xué)生去主動思考,這樣就將立體幾何課程相關(guān)知識與這里提出的問題進(jìn)行了有效聯(lián)系。在此基礎(chǔ)上,再進(jìn)一步提問,逆定理成立么?多維空間中,定理成立么?除此之外,你還能得出什么結(jié)論呢?從而引導(dǎo)學(xué)生一步一步向深層次思考,在此過程中不能跳躍太大,這樣反而會使學(xué)生望而卻步,適得其反。
示例2,在學(xué)習(xí)化工設(shè)備圖-換熱器部分,學(xué)生通常對換熱器內(nèi)部構(gòu)造出現(xiàn)的線條很模糊。但如果問題轉(zhuǎn)為:換熱器的熱冷流體是如何從進(jìn)口接管到出口接管的?流體應(yīng)該經(jīng)過哪些部件才合理呢?從而將化工原理課程相關(guān)知識聯(lián)系在一起了。如果再進(jìn)一步設(shè)疑,化工生產(chǎn)中,換熱流體經(jīng)過的部分在其它化工設(shè)備中能否重復(fù)出現(xiàn)?有哪些設(shè)備呢?這樣就自然的引入了標(biāo)準(zhǔn)件這一概念,也將其與化工原理課程設(shè)計相關(guān)知識連為一體。
1.2 選定合適教材,整合傳統(tǒng)的制圖內(nèi)容體系
教材是教學(xué)的依據(jù)和“藍(lán)圖”,能夠體現(xiàn)符合時代特征的教育理念。新形勢下,國內(nèi)很多高職院校推廣了“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”,其有效實施很大程度上依賴“任務(wù)驅(qū)動型”教材的開發(fā)與應(yīng)用[2,3]。化工制圖課程經(jīng)過多年的發(fā)展,教材種類繁多,但基本是屬于機(jī)械制圖課程的“兼容”書,需要將原有模式教材轉(zhuǎn)型整合。因此,編輯一本實際需要的課本至關(guān)重要,進(jìn)行整編化工制圖教材中的具體做法是,將機(jī)械制圖和化工制圖課程中的公共部分知識(畫法幾何章節(jié))保留,去除機(jī)械制圖中機(jī)械圖和裝配圖等章節(jié),添加化工制圖中設(shè)備圖和化工工藝圖等。授課任務(wù)內(nèi)容整理成表1。同時在實踐教學(xué)過程中,根據(jù)年度考核效果和學(xué)生反饋意見,定期同步調(diào)整相關(guān)內(nèi)容和進(jìn)度,根據(jù)教學(xué)反饋做擴(kuò)展講義,以期達(dá)到適合本專業(yè)的最優(yōu)學(xué)習(xí)內(nèi)容構(gòu)造。
1.3 提高學(xué)習(xí)熱情,充分利用課外的學(xué)習(xí)空間
當(dāng)前高等院校壓縮課時呈現(xiàn)大趨勢,為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和源動力,發(fā)揮其主觀能動性,教學(xué)設(shè)計應(yīng)著重從“心理”和“情感”兩方面促發(fā)其認(rèn)同感,相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計應(yīng)圍繞“自主學(xué)習(xí)策略”和“學(xué)習(xí)環(huán)境”兩個方面進(jìn)行[4,5]。自主學(xué)習(xí)策略的核心是"自主探索自主創(chuàng)新"。它是整個教學(xué)設(shè)計的核心,也是提高學(xué)習(xí)熱情的內(nèi)因。目前國內(nèi)外常用的自主學(xué)習(xí)策略有“支架式”、“拋錨式”、“自我反饋式”、“啟發(fā)式”和“網(wǎng)絡(luò)交流式”等多種。化工制圖課程教學(xué)中教師可針對項目實施內(nèi)容進(jìn)行精心準(zhǔn)備和設(shè)計,使多樣的教學(xué)模式貫穿于教學(xué)過程中。另外,學(xué)習(xí)環(huán)境由情境、協(xié)作、交流和意義四個部分構(gòu)建。其中,情境是創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)習(xí)者環(huán)境的最重要的環(huán)節(jié)。其功能不僅能夠直接體現(xiàn)學(xué)習(xí)者的實踐活動素材,而且反饋出學(xué)習(xí)者的認(rèn)知和情感變化。例如在學(xué)習(xí)化工設(shè)備圖時,可以借助國內(nèi)外知名化工公司(如拜耳、巴斯夫、道化學(xué)、中國石化等)的大量廠景圖片,讓其身臨其境地感受到化工設(shè)備的宏偉和壯觀,從而激發(fā)他們對化工設(shè)備及圖樣的探究興趣。
2 如何緩解就業(yè)壓力
2.1 建立科學(xué)的課程評價體系,調(diào)整學(xué)習(xí)心態(tài)和目標(biāo),定位社會需求
課程評價體系起著激勵和監(jiān)控的雙重作用,一方面有效改變了學(xué)生只看考試結(jié)果的錯誤態(tài)度,激勵他們主動地為自己而學(xué),全面提高其綜合素質(zhì);另一方面,有助于提高任課老師的業(yè)務(wù)素質(zhì),讓其不斷提高課程實踐能力,深化了課程改革。當(dāng)今現(xiàn)代企業(yè)對學(xué)生的動手能力,活學(xué)活用以及創(chuàng)新的能力提出了很高的要求,針對這一現(xiàn)狀,學(xué)校應(yīng)以強(qiáng)化素質(zhì)和技能培養(yǎng)為目標(biāo),建立起科學(xué)的項目化課程評價體系,經(jīng)過多年的教學(xué)實踐,擬定了一套適合本課程的評價體系,其評價體系是一個多元素考核的綜合體,以等級(A,B,C,D)代替考試分?jǐn)?shù),弱化分?jǐn)?shù)的高低差距。綜合評價等級(加權(quán)平均分)由四項指標(biāo)組成,即項目化設(shè)計評價,過程價值評價,知識技能測試評價,附加評價。其中附加評價部分每月進(jìn)行一次評比,以2-4人的組隊形式出現(xiàn),此評價體系強(qiáng)化團(tuán)隊的配合,鼓勵個體積極參與思考和創(chuàng)新。
2.2 注重理論聯(lián)系實際,加強(qiáng)實踐性環(huán)節(jié),滿足企業(yè)需求
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一、選擇合適的教材
我校屬于一所工科院校,以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應(yīng)用型人才為目標(biāo),學(xué)生畢業(yè)后將大部分服務(wù)于生產(chǎn)一線。根據(jù)這一實際特點,我們在教學(xué)中教材的選擇便有了針對性。為了更加重視學(xué)生理論的應(yīng)用,我們選擇了“普通高等教育十一五國家級規(guī)劃教材”,并有效且合理地利用多媒體課件將主要知識點通過動畫效果展示、工程案例分析、教材習(xí)題講解的方式與理論教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來,針對學(xué)生層次,因材施教。未來兩個月內(nèi),我們將增添新的實驗設(shè)備,如氣體吸收、液體蒸餾、液液萃取等實驗裝置。這又是一個可以更全面地讓學(xué)生在實驗中獲得知識,開拓學(xué)生視野,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和應(yīng)用能力的舉措。
另外,深刻考慮到課程設(shè)計對化工原理課程的重要性和學(xué)生設(shè)計過程中遇到的諸多困難。我們主編了課程設(shè)計的輔導(dǎo)教材及計算機(jī)輔助繪圖教材,更好地讓學(xué)生在設(shè)計中深刻認(rèn)識本課程內(nèi)容的突出特點,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的多方面的能力。
二、做好課堂教學(xué)的創(chuàng)新
學(xué)生進(jìn)入了大學(xué)教育,而以往大多認(rèn)識僅限于書本教育,完全沒有工程方面的認(rèn)識,學(xué)習(xí)本課程時很難和實際生產(chǎn)情況結(jié)合,而且這門課涉及的工程計算多,概念較為復(fù)雜。學(xué)生普遍會因不得把握學(xué)習(xí)過程而感到頭痛。針對以上問題的存在,我們研究后在教學(xué)過程中做了創(chuàng)新,從工廠中引入設(shè)備等實物作為輔助教具。課堂講解時突出重點,列舉生活中學(xué)生能常見的一些例子。實踐課上讓學(xué)生聯(lián)系實物直觀地感受,前后相互聯(lián)系,章節(jié)相互貫穿。這樣的方法,使學(xué)生對化工原理的學(xué)習(xí)有了足夠的興趣,學(xué)習(xí)氛圍也更加和諧了。以往不愛學(xué)習(xí)的學(xué)生不僅主動問問題,甚至?xí)?lián)系家鄉(xiāng)的生產(chǎn)中看到的問題來一起討論,教師在討論過程中做好引導(dǎo),并在結(jié)束后做出總結(jié),學(xué)生分析問題的能力在緊密的討論后得到提高。這樣的做法充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,起到了舉一反三的作用。
三、完善和重視實驗教學(xué)
化工原理實驗是本課程學(xué)習(xí)不可缺少的有針對性的課程。該課程起到了對本課程的一個實踐作用和驗證理論的方法。完善本課程的實驗教學(xué), 可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中學(xué)到理論課上無法得到,無法感受到的東西。學(xué)生喜歡多摸多看, 這樣更有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和解決實際生產(chǎn)問題的能力。我們設(shè)置的化工原理實驗有流體流動實驗、離心泵性能測試實驗、套管換熱器傳熱實驗、氣體吸收實驗、液體精餾、萃取實驗和固體干燥實驗。學(xué)生在實驗前須提前預(yù)習(xí)實驗講義,課前教師告訴學(xué)生實驗注意事項, 接著將實驗流程、實驗原理詳細(xì)講解,最后按學(xué)號讓學(xué)生進(jìn)行分組實驗。在這種實驗過程中, 學(xué)生仔細(xì)預(yù)習(xí)、認(rèn)真聽講、謹(jǐn)慎實驗, 得到的實驗數(shù)據(jù)更真實可靠,最后出色地完成實驗報告。今后,我們在實驗設(shè)備上也將及時引入更先進(jìn)、更精準(zhǔn)的設(shè)備和儀器,不斷完善本課程的實驗室教學(xué)。
四、完善和重視實驗教學(xué)
高職院校的《化工原理》課程改革,必須轉(zhuǎn)變教育思想,從根本上打破學(xué)科教育的模式,針對學(xué)生基礎(chǔ)普遍較薄弱的特點,降低理論要求,建立以職業(yè)能力培養(yǎng)為根本的課程體系,打破理論課程與實踐課程的界限,加大實踐教學(xué)比例,突出實踐技能的培養(yǎng)。化工原理是化工及近化類專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎(chǔ)課,是引導(dǎo)學(xué)生由純理論學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向?qū)嵺`性、工程化的開始,擔(dān)當(dāng)著從理論到實踐的橋梁作用。針對化工原理課程的這一特點,必須強(qiáng)化工程觀念、加強(qiáng)感性認(rèn)識、突出共性、加強(qiáng)實驗和課程設(shè)計等環(huán)節(jié),對化工原理課程的教學(xué)進(jìn)行全面改革,進(jìn)而促進(jìn)課程體系建設(shè)。
《化工原理》課程的技術(shù)內(nèi)涵應(yīng)用十分廣泛,涉及到化學(xué)、醫(yī)藥、食品、建材等多種行業(yè),因此成為職業(yè)技術(shù)院校的基礎(chǔ)課程之一。基于高職院校就學(xué)學(xué)生的不同特點,本課程的教學(xué)改革,要充分考慮學(xué)生基礎(chǔ)薄弱的特點,從教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、課程體系等方面進(jìn)行改革。突出該課程的應(yīng)用性特色,重點應(yīng)放在培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念、創(chuàng)新能力、實踐動手能力和應(yīng)用所學(xué)的化工原理理論知識分析、解決工程實際問題的能力,并力求形成鉆研與創(chuàng)新的素質(zhì)水平。
參考文獻(xiàn):
[1] 劉琨,《新世紀(jì)我校化工原理課程改革的實踐與思考》[J],《廣西大學(xué)學(xué)報》,2000
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0引言
一般而言,人才類型主要有兩種:學(xué)術(shù)型(研究型)人才和應(yīng)用型人才。應(yīng)用型人才是指能將專業(yè)知識和技能應(yīng)用于所從事的專業(yè)社會實踐的一種專門的人才類型,是熟練掌握社會生產(chǎn)或社會活動一線的基礎(chǔ)知識和基本技能,主要從事一線生產(chǎn)的技術(shù)或?qū)I(yè)人才。
高等教育必須適應(yīng)社會的發(fā)展,隨著科技水平的不斷提高,社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整加快,社會對應(yīng)用型人才的需要顯得尤為迫切與緊要。因此,大眾化教育和人才市場需求狀況賦予了高等教育新的歷史使命。
教育必須為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)?因此,普通高等工程本科教育所培養(yǎng)的學(xué)生,應(yīng)具有較寬厚的理論基礎(chǔ)、系統(tǒng)的專業(yè)知識和相關(guān)知識;掌握科學(xué)的研究方法和實驗技能;在新產(chǎn)品、新工藝的研究、開發(fā)、設(shè)計方面有較大的潛力與后勁[1],以滿足社會對應(yīng)用型人才的需求。
目前我國高等教育存在高校定位不清、特色不明、培養(yǎng)目標(biāo)含糊、教育觀念和教學(xué)內(nèi)容陳舊、教育模式落后等諸多問題,致使人才培養(yǎng)與社會及市場需求有較大出入,大力實施應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式及課程教學(xué)的改革已迫在眉睫。
化工原理課程是化工及其相關(guān)專業(yè)學(xué)生必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課,是自然科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)課向工程科學(xué)的專業(yè)課過渡的入門課程。現(xiàn)行的化工原理課程教學(xué)過程包括三個環(huán)節(jié):理論課程教學(xué)、實驗課程教學(xué)和課程設(shè)計。理論課程的主要任務(wù)是介紹流體流動過程、傳熱過程、傳質(zhì)過程(動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞)的基本原理及主要單元操作的典型設(shè)備構(gòu)造、操作原理、過程計算、設(shè)備選型及實驗研究方法等。實驗課與理論課同步進(jìn)行,目的是培養(yǎng)學(xué)生針對工程性設(shè)備動手能力、觀察能力、分析問題和處理問題的能力。課程程設(shè)計是一個總結(jié)性的教學(xué)環(huán)節(jié),針對化工廠中一個實際的化工單元操作,完成主體設(shè)備的工藝設(shè)計,附屬設(shè)備的選型設(shè)計,主體設(shè)備總圖的繪制。由于化工原理課程已經(jīng)形成了較為完整的課程體系,因而在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式上也比較固定。隨著化工領(lǐng)域技術(shù)的飛速發(fā)展,教學(xué)環(huán)境與認(rèn)知理念的不斷更新,傳統(tǒng)化工原理課程多年來一成不變的教學(xué)體系和教學(xué)方式在諸多方面逐漸呈現(xiàn)出許多弊端。如感性認(rèn)識與理性認(rèn)識的脫節(jié)、理論與實踐的脫節(jié)等等,這種單一的教學(xué)模式將使學(xué)生在學(xué)習(xí)化工原理課程的過程中遇到各種困難,以致嚴(yán)重影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課程的教學(xué)效果。因此,打破傳統(tǒng)知識灌輸?shù)膯我荒J剑瑥?qiáng)化化工原理課程的教學(xué)改革,顯得非常必要與迫切。
基于現(xiàn)代教育學(xué)理念和現(xiàn)代社會對人才培養(yǎng)的要求,根據(jù)化工原理課程的教學(xué)實踐與體會,提出以化工原理課程三個教學(xué)環(huán)節(jié)為基礎(chǔ),充分結(jié)合現(xiàn)代信息化教學(xué)技術(shù),數(shù)字化學(xué)習(xí)資源、虛擬化網(wǎng)絡(luò)空間,以及豐富的第二課堂教學(xué)活動,構(gòu)建有一定深度和廣度的化工原理學(xué)習(xí)空間,引導(dǎo)學(xué)生通過通過多元化的教學(xué)方式,進(jìn)行自主性、探索式學(xué)習(xí),以實現(xiàn)化工原理課程的抽象內(nèi)容具體化、復(fù)雜過程簡單化、教學(xué)方式多樣化、教學(xué)目標(biāo)全面化,構(gòu)建化工原理課程的立體化教學(xué)模式[2,3],實現(xiàn)教與學(xué)的立體交融。
1理論課程教學(xué)的立體化
根據(jù)專業(yè)的特點和需求,科學(xué)地安排理論課程教學(xué)計劃與教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建課堂教學(xué)——現(xiàn)代教育技術(shù)——現(xiàn)代信息技術(shù)——多媒體教學(xué)資源——精品課程網(wǎng)站——企業(yè)實習(xí)基地有機(jī)結(jié)合的多元化、立體化教學(xué)形式。理論課立體化教學(xué)體系如下:
1.1 改革教學(xué)計劃,拓展教學(xué)立體空間理論課程教學(xué)環(huán)節(jié)是化工原理課程教學(xué)的核心,是學(xué)生學(xué)習(xí)掌握課程知識的主要渠道,因此理論課程教學(xué)的質(zhì)量與效果是決定化工原理課程教學(xué)成敗的關(guān)鍵。因此,保證教學(xué)質(zhì)量、提高教學(xué)效果也就成為化工原理課程教學(xué)改革的主要內(nèi)容與目的。教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果的好壞,不僅取決于任課教師的基本素質(zhì),教學(xué)過程的設(shè)計與設(shè)置對教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果有著舉足輕重的影響。
化工原理課程是工科類相關(guān)專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課,涉及的專業(yè)非常廣,不同的專業(yè)對課程的教學(xué)內(nèi)容的要求也有較大的區(qū)別。由于各高校各專業(yè)化工原理課程的教學(xué)學(xué)時被不同程度地壓縮,因此,根據(jù)專業(yè)的特點進(jìn)行課程內(nèi)容的篩選顯得十分重要。
化工原理是一門介紹化工過程單元操作的原理以及設(shè)備的課程,是一門緊密聯(lián)系實際的課程。因此,在課程教學(xué)計劃中應(yīng)該為學(xué)生提供廣闊互動空間與認(rèn)知空間,在有限的教學(xué)學(xué)時中合理地安排一些教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生、學(xué)校與企業(yè)等一系列互動元素[4],以強(qiáng)化學(xué)習(xí)過程中的深入理解以及理性認(rèn)識與感性認(rèn)識相結(jié)合。
1.1.1 利用微格教學(xué)增加互動空間[5,6]在教學(xué)計劃中加入微格教學(xué)環(huán)節(jié),讓學(xué)生針對課程中某一概念、原理或某一過程進(jìn)行深入討論,然后通過微格教學(xué)形式去表達(dá)自己的理解、認(rèn)識與觀點,最后由教師點評為結(jié)束。
微格教學(xué)環(huán)節(jié)為教學(xué)過程提供了良好的師生之間、學(xué)生與學(xué)生間的互動空間,對提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、強(qiáng)化教學(xué)內(nèi)容的理解與掌握具有很好的促進(jìn)作用。
1.1.2 利用工廠見習(xí)突出理論聯(lián)系實際由于化工原理課程的教學(xué)內(nèi)容與工廠企業(yè)的設(shè)備流程密切相關(guān),因此化工原理課程教學(xué)過程中的認(rèn)識實習(xí)環(huán)節(jié)應(yīng)成為重要的教學(xué)環(huán)節(jié)[7,8],而這個主要環(huán)節(jié)卻往往被多數(shù)學(xué)校所忽視。
在教學(xué)計劃中加入化工原理見習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié),請車間的技術(shù)人員針對各單元操作介紹具體操作過程中的經(jīng)驗和體會,使學(xué)生對單元操作的基本原理、流程以及典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能及操作原理有了充分的感性認(rèn)識,可為學(xué)生更好地理解掌握理論課程的內(nèi)容奠定堅實基礎(chǔ)。
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隨著社會科技的飛速發(fā)展,化工行業(yè)對工程技術(shù)人才的要求越來越高。化學(xué)工程專業(yè)作為理工科專業(yè)之一,實施 CDIO 教育模式成為化工專業(yè)教學(xué)改革的重要方向之一[1]。化工實踐教學(xué)是化工專業(yè)課程體系中的重要組成部分,其內(nèi)容包含化工實訓(xùn)、化工仿真、化工認(rèn)識實習(xí)、化工生產(chǎn)實習(xí)、本科生科研立項、專業(yè)課程設(shè)計、化學(xué)反應(yīng)工程實驗、化工原理實驗及畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)。進(jìn)行化工專業(yè)實踐教學(xué)的CDIO 模式改革,不僅可以提高教學(xué)質(zhì)量,而且可以培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、創(chuàng)新意識和團(tuán)隊意識,提高就業(yè)競爭力。
1基于CDIO教育理念構(gòu)建化工專業(yè)實踐教學(xué)體系按照 CDIO 工程教育模式要求,教學(xué)過程要以學(xué)生為主體,教學(xué)內(nèi)容安排設(shè)計型及綜合型內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí),提供更多的實踐動手機(jī)會[2]。基于燕山大學(xué)省級化學(xué)實驗教學(xué)示范中心的化工實踐教學(xué)體系,是按照CDIO的工程理念對實踐教學(xué)內(nèi)容重新整合設(shè)計,構(gòu)建了課程教學(xué)演示、化工仿真操作、實訓(xùn)綜合、化工設(shè)計、科研創(chuàng)新5個層次的化工實踐教學(xué)體系平臺,兼顧基礎(chǔ)性、綜合性、研究性,如圖1所示。1.1基礎(chǔ)型
基礎(chǔ)型包括教學(xué)演示和仿真操作。教學(xué)演示是使用化工設(shè)備多媒體素材庫及化工原理實驗仿真軟件, 以真實直觀的仿真界面和豐富的資料展示實際過程;仿真操作內(nèi)容使用了“聚丙烯聚合工段仿真系統(tǒng)”和“苯胺生產(chǎn)3D虛擬仿真系統(tǒng)”等仿真系統(tǒng)[3],可以在計算機(jī)上真實地再現(xiàn)化工生產(chǎn)過程。仿真操作是學(xué)生在掌握化工產(chǎn)品的工藝流程及操作步驟的基礎(chǔ)上,用計算機(jī)模擬化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的開車、停車、正常運行及事故處理,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實習(xí)學(xué)生無法親自動手操作的不足。通過局域網(wǎng)互聯(lián)的教師站,教師可以實時修改培訓(xùn)內(nèi)容,匯總并分析學(xué)生成績等。
1.2綜合型
綜合型內(nèi)容由化工實訓(xùn)基地的多套化工實驗裝置組成,如圖 1所示,這些實驗裝置的操作幫助學(xué)生樹立工程實踐概念,使其在完成化工產(chǎn)品的生產(chǎn)操作的同時在化工過程基本原理和化工實踐之間建立起緊密聯(lián)系。例如,在“化工生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化實驗裝置”的實訓(xùn)過程中,要求學(xué)生通過仿真DCS控制系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)操作,由原料乙烯、氧氣及冰醋酸經(jīng)過換熱器預(yù)熱,在氣固相管式反應(yīng)器中反應(yīng)生成產(chǎn)品醋酸乙烯酯,粗產(chǎn)品經(jīng)過水洗釜、氣液分離器分離后進(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾,得到的純醋酸乙烯酯在聚合反應(yīng)釜中發(fā)生聚合反應(yīng)得到聚醋酸乙烯酯。該項目要求學(xué)生在掌握“三傳一反”基本原理基礎(chǔ)上,學(xué)會熟練操作并完成各項工藝參數(shù)的控制。該項目的實訓(xùn)操作不僅使學(xué)生理解了氣固相催化反應(yīng)器、氣液分離器、醋酸乙烯酯精餾塔及聚合釜等化工單元設(shè)備的基本原理,而且可以培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力,實現(xiàn)基本理論與工程實踐的結(jié)合。
科研創(chuàng)新型主要是在化工設(shè)計和科研方面。化工設(shè)計型按照CDIO的工程理念及教育模式要求,將本科生第6學(xué)期的化工原理課程設(shè)計、第7學(xué)期的專業(yè)課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)整合到一起,由點到面,從局部到整體,對學(xué)生的分析和解決問題能力、創(chuàng)新意識和團(tuán)隊意識進(jìn)一步訓(xùn)練。例如“丙烯腈合成工段設(shè)計”題目中,在化工原理課程設(shè)計中,要求學(xué)生在掌握化工過程基本原理后,根據(jù)老師給定的設(shè)計任務(wù)完成氨中和塔、空氣飽和塔或反應(yīng)器等某一化工單元的設(shè)計計算,而在專業(yè)課程設(shè)計中,要求學(xué)生在完成某一化工單元的設(shè)計任務(wù)基礎(chǔ)上完成丙烯腈合成工段的初步設(shè)計與計算及工藝流程圖的繪制,在畢業(yè)設(shè)計時候,則要求學(xué)生在專業(yè)課程設(shè)計基礎(chǔ)上進(jìn)行完整的工藝設(shè)計,包括主要設(shè)備的工藝計算、工藝設(shè)備、原料消耗、能耗表、排出物表及帶控制點的工藝流程圖等。
科研型是鼓勵學(xué)生自主創(chuàng)新,積極參加創(chuàng)新與設(shè)計競賽等。例如,學(xué)生在教師的指導(dǎo)與帶領(lǐng)下,完成了“基于Aspen plus的聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝流程仿真及優(yōu)化”和“平推流與全混流反應(yīng)器系統(tǒng)仿真”等創(chuàng)新項目,并在由中國化工學(xué)會、中國化工教育協(xié)會、教育部高等學(xué)校化工類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會主辦的第九屆全國大學(xué)生化工設(shè)計競賽中榮獲全國二等獎、華北賽區(qū)一等獎的優(yōu)異成績。
2基于CDIO模式的化工實踐教學(xué)體系改革與實踐2.1改革實訓(xùn)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力
1)課堂教學(xué)引入討論環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生工程分析能力。 按照CDIO的教育理念,課程的教學(xué)過程應(yīng)圍繞著設(shè)計項目展開。在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)實踐過程中,分別針對課程重點內(nèi)容“均相反應(yīng)過程”和“氣固催化反應(yīng)工程”燒擄才帕肆醬翁致劭危由教師指定兩章的討論選題內(nèi)容。例如,針對“氣固催化反應(yīng)工程”中的難點“固定床反應(yīng)器計算”,要求學(xué)生在擬均相模型求解算法和Aspen Plus反應(yīng)器計算中選題,學(xué)生在討論課前需進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)資料的查閱整理,討論完后由小組派出代表進(jìn)行主題發(fā)言,其他同學(xué)討論主題發(fā)言同學(xué)的意見,最后由教師進(jìn)行總結(jié)。討論課使學(xué)生的綜合能力、創(chuàng)新能力及團(tuán)結(jié)協(xié)作能力都得到了加強(qiáng)和鍛煉。
2)采用3D虛擬現(xiàn)實仿真,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。CDIO的教育理念倡導(dǎo)“做中學(xué)”的教學(xué)方法,讓學(xué)生在知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用之間形成良性互動。3D虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)[4]營造了“自主學(xué)習(xí)”的環(huán)境,學(xué)習(xí)者可以通過自身與信息環(huán)境的相互作用獲得知識與技能。在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)實踐中[5],使用了“苯胺生產(chǎn)3D虛擬仿真軟件”等仿真系統(tǒng)。如圖2所示,學(xué)生在掌握了苯胺生產(chǎn)的工藝流程及流化床反應(yīng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,在3D虛擬生產(chǎn)環(huán)境中貼近真實地體驗實際操作的感受,在激發(fā)了濃厚學(xué)習(xí)興趣的同時更深刻理解了所學(xué)的專業(yè)知識,提高了學(xué)生分析和解決生產(chǎn)操作中各種問題的能力。
2.2采用項目式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計創(chuàng)新能力和團(tuán)隊協(xié)作能力CDIO倡導(dǎo)“基于項目的教育與學(xué)習(xí)”。在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)實踐過程中引入了Aspen Plus工藝軟件進(jìn)行三級項目設(shè)計[5]。項目要求學(xué)生結(jié)合實際問題從Aspen Plus反應(yīng)器模塊中進(jìn)行選題,學(xué)生要采用類似討論課的方式分組完成反應(yīng)器的選型及計算模塊選擇、物性方法及參數(shù)的設(shè)定、計算過程和結(jié)果輸出、項目報告及答辯等工作,以答辯的形式進(jìn)行驗收。
三級項目的實施為后續(xù)的專業(yè)課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)打下了良好的基礎(chǔ),學(xué)生通過對反應(yīng)器模塊設(shè)計的熟練運用,掌握了分析和設(shè)計化工過程的基本技能,同時也加深了對反應(yīng)器設(shè)計基礎(chǔ)知識的理解。例如,在“乙烯法生產(chǎn)聚醋酸乙烯酯工藝設(shè)計”畢業(yè)設(shè)計題目中,學(xué)生按設(shè)計任務(wù)對氣固相催化反應(yīng)器、油水分離器、醋酸乙烯酯產(chǎn)品精餾塔、水洗釜及聚合釜等化工生產(chǎn)單元進(jìn)行分析,在完成設(shè)計計算后通過操作“化工生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化實驗裝置”來驗證計算結(jié)果。此類項目設(shè)計與實施是對學(xué)生的工程設(shè)計能力和團(tuán)隊協(xié)作能力的進(jìn)一步提高。
2.3利用化工實踐教學(xué)平臺,培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力CDIO的含義為構(gòu)思―設(shè)計―實現(xiàn)―運作[6]。將這一理論應(yīng)用到化工實踐過程上,就是化工過程的合成、設(shè)計、分析、評估和實現(xiàn)。利用圖 1所示的綜合型化工實訓(xùn)裝置,選擇具有實際應(yīng)用背景的產(chǎn)品開發(fā)項目,企業(yè)工程技術(shù)人員和校內(nèi)教師作為指導(dǎo)教師相互協(xié)作,指導(dǎo)學(xué)生組成團(tuán)隊合作完成設(shè)計案例。例如,在“聚乙烯醇合成工段工藝”設(shè)計題目案例中,以“化工生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化實驗裝置”為基礎(chǔ)進(jìn)行二次開發(fā),利用Aspen Plus工藝軟件設(shè)計了以聚醋酸乙烯酯為原料合成聚乙烯醇的工藝方案,初步完成了聚乙烯醇合成工段工藝設(shè)計計算、主要設(shè)備計算選型及工藝流程優(yōu)化等工作。
2.4成績評價體系的改革
在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)實踐中,按照CDIO的教育理念,建立了一套完整實踐考核體系[5],依據(jù)全程監(jiān)控的理念從7個方面進(jìn)行考核,見表 1。其中,討論課、仿真操作及項目設(shè)計是考核的主要內(nèi)容,學(xué)生在鞏固反應(yīng)器基本知識的基礎(chǔ)上,又熟悉了應(yīng)用Aspen Plus軟件進(jìn)行反應(yīng)器設(shè)計的基本內(nèi)容,并通過平推流和全混流反應(yīng)器的實驗操作做到了理論和實踐的結(jié)合,真正實現(xiàn)了“做中學(xué)”。期末的閉卷考試只占總成績的50%,閉卷考試分值的弱化也避免了以往學(xué)生考試突擊及作弊的現(xiàn)象。
2.5加強(qiáng)校企合作,突出教師工程素質(zhì)培養(yǎng)
校企合作及企業(yè)的參與是真正實現(xiàn)CDIO 工程教育模式的關(guān)鍵途徑。全方位的校企合作不僅可以實現(xiàn)化工專業(yè)實踐與科學(xué)研究、工程實際及社會應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合,而且對教師的工程素質(zhì)的提高有很大幫助。學(xué)校和秦皇島華瀛磷酸有限公司及中國阿拉伯化肥有限公司建立了長期的合作關(guān)系,積極推進(jìn)校企共建平臺建設(shè),利用學(xué)校現(xiàn)有的科研平臺及信息資源等主動服務(wù)于企業(yè),幫助企業(yè)解決實際問題,加大企業(yè)參c高校人才培養(yǎng)的步伐,并由企業(yè)工程技術(shù)人員和校內(nèi)教師共同指導(dǎo)學(xué)生來完成項目案例,保障實踐教學(xué)的實施。
表1化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)實踐成績評價
序號內(nèi)容比例%考核方式1出勤5簽到2作業(yè)5作業(yè)內(nèi)容及完成情況3討論10分組答辯、報告及PPT4仿真操作10仿真在線測試5項目設(shè)計10分組答辯、報告及PPT6實驗10分組操作表現(xiàn)及實驗報告7期末考試50閉卷考試3結(jié)束語
基于CDIO教育理念的化工實踐教學(xué)體系,在實踐教學(xué)的過程中效果明顯,提高了化工專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生的工程創(chuàng)新能力和團(tuán)隊意識。結(jié)合學(xué)校的人才培養(yǎng)和教學(xué)理念,在化工實踐教學(xué)體系構(gòu)建與實踐過程中,不斷深化CDIO工程教育改革,繼續(xù)構(gòu)思與設(shè)計以構(gòu)建實施新的人才培養(yǎng)方案。
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Construction and exploration of chemical engineering practice system
teaching based on the concept of CDIO education
Li Jianjun,Zhang Yongqiang
篇11
【中圖分類號】G423.02 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)09-0244-02
食品工程原理是食品科學(xué)與工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程主要介紹食品生產(chǎn)加工過程中的“三傳理論”(即熱量傳遞理論、質(zhì)量傳遞理論和動量傳遞理論)及常用單元操作中典型設(shè)備的工作原理、基本構(gòu)造和設(shè)計計算等知識[1],培養(yǎng)學(xué)生運用工程理論,分析解決工程設(shè)計及生產(chǎn)操作中各類實際問題的能力。食品工程原理這門課程的理論性和邏輯性極強(qiáng),涉及基礎(chǔ)課程較多,相對其他專業(yè)課而言較為枯燥繁瑣,學(xué)生普遍認(rèn)為這門課程較難。教學(xué)方法是為了完成教學(xué)任務(wù)而采用的方法。它包括教師教的方法和學(xué)生學(xué)的方法,是教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握知識、技能,獲得身心發(fā)展的一種師生共同的活動方法[2]。食品工程原理如果通過有效地教學(xué)方法教授,則能夠解決學(xué)生“學(xué)習(xí)難”的問題。因此,通過有效的教學(xué)方法來改善食品工程原理這門課程的學(xué)習(xí)是非常有必要的。
本文擬從理論教學(xué)、實驗教學(xué)、實踐教學(xué)等方面,對食品工程原理課程教學(xué)方法進(jìn)行簡單討論和探索,以期有益于教學(xué)質(zhì)量的提高和教學(xué)模式的多樣化。
一、提高理論教學(xué)質(zhì)量,調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)積極性
食品工程原理不同于基礎(chǔ)理論課程,它要解決的是復(fù)雜的工程實際問題,由于物料物理性質(zhì)復(fù)雜多樣和食品加工設(shè)備形狀各異,使得研究對象的影響因素非常多,如果學(xué)生在數(shù)學(xué)和物理方面的基礎(chǔ)薄弱,則對本課程內(nèi)容的理解就會較困難, 由于學(xué)習(xí)困難,導(dǎo)致失去學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)工作難度較大。因此,提高理論教學(xué)質(zhì)量,調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)積極性非常重要。
食品工程原理這門課程在內(nèi)容上有很多理論推導(dǎo),大量的經(jīng)驗、半經(jīng)驗公式和圖表,學(xué)生感到內(nèi)容很多。因此,教師如能幫助學(xué)生理清思路,掌握每章的重點、難點就容易多了。傳統(tǒng)的“教師教、學(xué)生學(xué)”教學(xué)方法[3]不能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,只能被動地接受教師所灌輸?shù)闹R,大大忽略了學(xué)生的潛能,影響了教學(xué)效果[4]。
我們在講授過程中采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合的方法。通過教師系統(tǒng)條理清晰地講授,把課程的基本知識結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)給學(xué)生,對于基本公式的推導(dǎo)、計算和設(shè)計問題的分析求解,利用板書的形式,使學(xué)生和老師思維保持同步,保持思路的連續(xù)性。通過多媒體輔助設(shè)施將本課程中設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理采用圖片、視頻和動畫等形式表達(dá),把教師與多媒體的優(yōu)勢同時充分發(fā)揮出來,把多媒體輔助教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)完美地結(jié)合在一起,并且貫穿于教學(xué)的始終。
孔子說:“不憤不啟,不悱不發(fā)。舉一隅不以三隅反,則不復(fù)也[5]。”在上課過程中,教師要充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,使學(xué)生的思維處于積極的亢奮狀態(tài),并讓學(xué)生的智力活動真正進(jìn)入課堂教學(xué)中來,使學(xué)生的思路與教師的講解、分析交融在一起。引導(dǎo)學(xué)生對本門課產(chǎn)生興趣。著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說過:“有了興趣就會樂此不疲,好之不倦,因而也就會擠時間來學(xué)習(xí)了。”通過教師循循引導(dǎo),條理清晰的板書,敏捷的思維,精彩的講解,學(xué)生積極參與的表揚肯定,以及PBL(Problem Based Learning) 教學(xué),網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等教學(xué)方法,逐步提高學(xué)生學(xué)習(xí)本門課的興趣。PBL是由國外引進(jìn)的一種先進(jìn)的醫(yī)學(xué)教學(xué)方法。研究表明,PBL教學(xué)法在臨床教學(xué)中優(yōu)于傳統(tǒng)的講授教學(xué)法[6]。PBL教學(xué)模式完整的概念由美國南伊利諾斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Barrows提出,是一種以學(xué)生為中心,圍繞臨床問題進(jìn)行討論的教學(xué)形式。學(xué)生們制定學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容,通過獨立自學(xué)、小組討論和合作,使學(xué)生們對已學(xué)的知識進(jìn)行反思和整合,對隱藏在問題背后的知識進(jìn)行探求和學(xué)習(xí),形成解決問題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力[7]。隨著教育改革的深入和PBL優(yōu)點的體現(xiàn)。越來越多的其他學(xué)科領(lǐng)域都開始采用這種方法。PBL應(yīng)用于食品工程原理教學(xué)中就是將其改進(jìn)為問題式教學(xué)方法、合作學(xué)習(xí)、小組討論三種新型學(xué)習(xí)方式的結(jié)合,教師提出有針對性的問題,小組合作學(xué)習(xí),并進(jìn)行討論。這種結(jié)合使學(xué)習(xí)者理解透徹且不易遺忘,對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高有很大的幫助。通過這種學(xué)習(xí)方法的改進(jìn)不僅能促進(jìn)學(xué)生掌握知識,還能培養(yǎng)學(xué)生一些重要的能力。比如文獻(xiàn)檢索能力、交流溝通能力、團(tuán)隊協(xié)作能力,解決問題的策略,自主學(xué)習(xí)的意識,以及學(xué)會和別人分享所學(xué)等。極大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)了同學(xué)情誼。如果提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,則即使在學(xué)習(xí)中遇到了難題也會努力想辦法克服,攻克了難關(guān),學(xué)習(xí)這門課程的熱情將百倍增加,學(xué)好這門課就成了非常簡單的問題。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在食品工程原理這門課程中的應(yīng)用對學(xué)生學(xué)好這門課也大有裨益。利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺,通過“教學(xué)資料”、“課程作業(yè)”、“試題庫”、“在線測試”、“課程管理”、“教學(xué)信箱”等網(wǎng)上資源,為學(xué)生實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)課程資源、網(wǎng)絡(luò)測試、網(wǎng)絡(luò)交流,提高學(xué)生的自學(xué)能力。教師留的作業(yè),學(xué)生完成后通過網(wǎng)絡(luò)作業(yè)反饋,教師選擇有代表性錯誤和正確解法的同學(xué)分別進(jìn)行講解,分析錯誤產(chǎn)生的原因及正確解法和解題技巧。通過學(xué)生自己講解,加深了理論知識的學(xué)習(xí),強(qiáng)化了概念、公式等基本理論。這種及時的反饋,使教師對學(xué)生知識掌握的情況有所了解,及時解決學(xué)生學(xué)習(xí)中進(jìn)入的誤區(qū)。教學(xué)資料的共享,使學(xué)生能夠更好的復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)所學(xué)知識,鞏固并深刻理解所學(xué)理論。
二、重視實驗教學(xué),提高學(xué)生理論聯(lián)系實際,分析問題,解決問題的能力
實驗課是食品工程原理課程不可缺少的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié),通過實驗課來驗證課堂教學(xué)的理論,使學(xué)生加深理解、鞏固食品工程過程的規(guī)律和基礎(chǔ)理論并樹立學(xué)生工程觀點,培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力,同時培養(yǎng)學(xué)生開展科學(xué)研究的能力。本校教師利用計算機(jī)仿真演示實驗教學(xué)軟件,對每個實驗的實驗流程進(jìn)行介紹,演示實驗過程,強(qiáng)調(diào)操作過程中需要注意的問題,并對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和結(jié)果分析,把每個實驗需要完成的基本任務(wù)布置給學(xué)生。教師還根據(jù)實驗內(nèi)容提出擴(kuò)展性問題,要求學(xué)生在實驗過程中對課程理論進(jìn)行思考。如離心泵特性曲線的測定實驗中,要求學(xué)生通過實驗說明揚程、功率、效率與流量的關(guān)系,找到離心泵工作效率的最高點;離心泵啟動前為什么必須灌水排氣?當(dāng)離心泵葉輪入口處壓強(qiáng)等于被輸送流體在該溫度下的飽和蒸氣壓時,會產(chǎn)生什么現(xiàn)象?怎樣解決?在實驗過程中學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康模斫饬藢嶒炘恚莆樟藢嶒炑b置及相關(guān)儀器設(shè)備的性能和操作方法,弄清了操作流程、取樣點的位置,熟悉了測量和分析方法等。在實驗過程中,學(xué)生通過對實驗現(xiàn)象的觀察與分析、數(shù)據(jù)測取和整理、實驗報告的完成,鞏固、拓寬了課堂所學(xué)內(nèi)容,了解了科研的基本過程及培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,培養(yǎng)了理論聯(lián)系實際、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。配合食品工程原理這門課程還增設(shè)了創(chuàng)新性實驗課程設(shè)計。創(chuàng)新性實驗課程設(shè)計將課堂理論與課外文獻(xiàn)、實驗教學(xué)、興趣試驗相結(jié)合。積極鼓勵、支持學(xué)生參與創(chuàng)新性實驗課程設(shè)計并參加教師的科研工作。在創(chuàng)新性實驗課程設(shè)計中學(xué)生將流體流動、熱量傳遞、蒸餾、干燥等基本理論與所需生產(chǎn)產(chǎn)品工藝相聯(lián)系,解決生產(chǎn)實際問題。如在果汁、酸奶、酒、奶粉等產(chǎn)品生產(chǎn)流程中,根據(jù)流量選擇合適的管徑;依據(jù)柏努力方程計算泵的壓頭;根據(jù)流量和壓頭選擇合適的泵;根據(jù)熱量恒算來選擇換熱器等等。利用所學(xué)理論知識,設(shè)計并計算,解決實際生產(chǎn)問題。通過創(chuàng)新性實驗課程設(shè)計將學(xué)生所學(xué)理論進(jìn)行了貫通,加深了對理論知識的理解,實現(xiàn)了企業(yè)對人才需要的培養(yǎng)。
三、理論聯(lián)系實際,通過食品工程原理實踐教學(xué)促進(jìn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)
食品工程原理的教學(xué)是以各種食品加工和制造工藝所共有的基本環(huán)節(jié)或步驟(單元操作)為核心的,培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握食品生產(chǎn)過程中各項單元操作并將這些操作有效結(jié)合成一個整體。開設(shè)這門課程的主要目的就是要提高工科學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力,培養(yǎng)學(xué)生的工程概念、工程意識、分析和解決工程問題的能力。因此,學(xué)生在食品企業(yè)參觀、實習(xí)的實踐過程中,在參與到教師科研工作中,通過理論內(nèi)容與生產(chǎn)實際的結(jié)合,調(diào)動和激發(fā)學(xué)生對食品工程原理課程學(xué)習(xí)的興趣和渴求,讓學(xué)生盡可能真正作為主體參與實踐活動的各個環(huán)節(jié)。在主動實踐的過程中,包括實踐方案的制定、理論實踐結(jié)合的分析以及問題質(zhì)疑、總結(jié)等工作的完成,學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力、團(tuán)隊合作精神等素質(zhì)都能得到提高,個性得到發(fā)揮。通過實踐教學(xué)完全能夠強(qiáng)化學(xué)生對食品工程原理課程理論學(xué)習(xí)的的工程觀點、工程思維及工程能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練,引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為運用規(guī)律、解決實際工程問題的能力,使學(xué)生的工程素質(zhì)得到提高,來適應(yīng)新的經(jīng)濟(jì)形式下社會對人才的要求和需求!
總之,在食品工程原理課程教學(xué)中以先進(jìn)的教學(xué)思想作為指導(dǎo)理念,注重學(xué)生的主體地位,促進(jìn)學(xué)生的智商和情商的發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生參與、探索、合作意識,掌握課程特點和教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí),從而有效提高教學(xué)水平,提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。
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篇12
我國高等教育由“精英教育”轉(zhuǎn)向“大眾教育”以來,很多高校在辦學(xué)過程中除了注重學(xué)科發(fā)展、科研水平之外,越來越關(guān)注招生的生源質(zhì)量和教學(xué)質(zhì)量。如何在教育教學(xué)過程中,提高不同專業(yè)的培養(yǎng)質(zhì)量,突出辦學(xué)特色,是一個值得探討的永恒話題。現(xiàn)在,很多高校更多的教學(xué)僅僅停留在表面,學(xué)生只是學(xué)會了書本上的知識,對于各個專業(yè)的要求及未來的發(fā)展仍然知之甚少,以至于大三、大四的學(xué)生還是沒有明確的專業(yè)思想和專業(yè)目的,是否熱愛該專業(yè)就跟無從談起。在高校專業(yè)教學(xué)過程中,課程教學(xué)起到關(guān)鍵的作用,在專業(yè)教學(xué)過程中如何做到:重視專業(yè)思想教育,提前培養(yǎng)專業(yè)目標(biāo);豐富課程教學(xué)方法,提高專業(yè)教學(xué)質(zhì)量;強(qiáng)化實踐技能鍛煉,突出創(chuàng)新訓(xùn)練成果;改進(jìn)專業(yè)培養(yǎng)模式,提高專業(yè)培養(yǎng)質(zhì)量等問題值得思考。為此,“以課程教學(xué)為載體,強(qiáng)化專業(yè)素質(zhì)教育”等一系列的課題有必要深入探討。
一、合理組織教學(xué)內(nèi)容,做到重點突出
教師在承擔(dān)具體課程教學(xué)的過程中,除了注重課程的理論教學(xué)部分外,更要注重每一個課程的實踐性環(huán)節(jié)的教學(xué)指導(dǎo),特別要注重發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的能動性。如在承擔(dān)《過程設(shè)備原理》、《過程設(shè)備腐蝕與防護(hù)》等課程的教學(xué)中,教師要通過合理組織教學(xué)內(nèi)容,做到重點突出,提高教學(xué)效果。那么如何搞好《過程設(shè)備原理》的教學(xué),使學(xué)生更好地掌握該門課程的知識呢?《過程設(shè)備原理》這門課程理論性較強(qiáng),習(xí)題類型多,課程內(nèi)容多而散,經(jīng)驗介紹、工作實際問題分析較多,涉及大量的工藝流程、機(jī)械設(shè)備等內(nèi)容,學(xué)生學(xué)習(xí)起來普遍感覺難度較大。教師要教好這門課程,需要豐富的課堂教學(xué)經(jīng)驗和現(xiàn)場實踐知識,只有使課堂教學(xué)形式豐富多彩,才能使學(xué)生不感到枯燥乏味。教師要根據(jù)課程特點,在教學(xué)中注意合理組織教學(xué)內(nèi)容,重點介紹單元操作技術(shù),減少理論公式推導(dǎo),強(qiáng)化公式記憶和相關(guān)的訓(xùn)練。從實際出發(fā),引入物理量的概念和設(shè)備工作原理,用生活、生產(chǎn)實例介紹公式的應(yīng)用,重點描述過程的規(guī)律,定性分析影響過程的因素,突出教學(xué)重點。同時,注重培養(yǎng)學(xué)生查圖表、手冊等技術(shù)資料的能力,并以此為原則組織教學(xué)內(nèi)容,掌握增刪尺度。如“換熱器”的設(shè)計以選型核算為主要內(nèi)容,應(yīng)增加傳熱系數(shù)K的測定方法的討論;在“精餾”一章中,減少對雙組分的氣液相平衡等物化知識的介紹,重點在過程的操作分析,適當(dāng)增加一些強(qiáng)化精餾過程途徑的討論分析等。
二、改進(jìn)教學(xué)方法,提高課堂教學(xué)質(zhì)量。
在教學(xué)過程中,教師首先要通過詳細(xì)備課,合理組織,豐富教學(xué)內(nèi)容,做到重點突出,提高教學(xué)質(zhì)量,以使學(xué)生樂于學(xué)習(xí)本門課程。如《過程設(shè)備原理》課程教學(xué),具有概念多、經(jīng)驗公式多、例題多等特點,包括理論教學(xué)、實驗教學(xué)、課程設(shè)計、認(rèn)識實習(xí)等四大部分。對于理論教學(xué),在可能的基礎(chǔ)上,適當(dāng)增加習(xí)題課、討論課,啟發(fā)開闊學(xué)生思路。也可讓學(xué)生做“臨時教師”,即根據(jù)教學(xué)大綱、授課計劃的要求,節(jié)選出教材的某些章節(jié),由學(xué)生提前預(yù)習(xí),寫出相應(yīng)的教案,然后由學(xué)生自己上課,這樣,可以激發(fā)學(xué)生的興趣,提高認(rèn)識。在教學(xué)過程中引入先進(jìn)輔助教學(xué)手段,是課程教學(xué)改革的關(guān)鍵。過去常用的掛圖、幻燈、錄像片有待于進(jìn)一步修改與創(chuàng)新。如實物模型的應(yīng)用,動態(tài)幻燈投影片的應(yīng)用等。同時還應(yīng)將原有的系列教學(xué)錄像片進(jìn)一步剪輯,并增補(bǔ)一些新內(nèi)容,特別是塔設(shè)備部分,以便更適用于教學(xué)。在授課時,教師要注意創(chuàng)造一個活潑的學(xué)習(xí)氣氛,每當(dāng)講一個新章節(jié)時,總是先啟發(fā)學(xué)生思考有關(guān)問題,使學(xué)生產(chǎn)生興趣,主動參與學(xué)習(xí)。如在講“傳熱”章節(jié)時,首先讓學(xué)生分析生活中的傳熱現(xiàn)象,然后再講授其中的傳熱機(jī)理,以使學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上記憶。同時,充分運用多種教學(xué)形式,使學(xué)生對較抽象的教學(xué)內(nèi)容有一個全面、深入地了解,使其能更好地掌握所學(xué)內(nèi)容。在課堂教學(xué)中,教師必須采取靈活多樣的教學(xué)方法,才能有效地提高課堂教學(xué)質(zhì)量。
三、采取多種教學(xué)形式,加強(qiáng)實踐性環(huán)節(jié)的教學(xué)
在課程實驗、課程設(shè)計等實踐性環(huán)節(jié)的教學(xué)過程中,教師要通過啟發(fā)式教學(xué),發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、自覺性,提倡學(xué)生自主學(xué)習(xí)的同時,注重學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。如化工單元操作過程都涉及化工生產(chǎn)裝置、生產(chǎn)過程及工藝流程等,而學(xué)生很少有現(xiàn)場方面的知識,這就給教學(xué)帶來了相當(dāng)?shù)碾y度。對于實驗教學(xué),除了應(yīng)探討實驗功能及實驗室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)外,還應(yīng)探討實驗教學(xué)法問題,如何更有效地培養(yǎng)學(xué)生動手能力,是實驗教學(xué)的一個關(guān)鍵。如《過程設(shè)備原理》實驗教學(xué)中,要求學(xué)生學(xué)會如何測量數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、計算及結(jié)果分析等,更重要的是學(xué)習(xí)該課程實驗教學(xué)的特殊要求,通過實驗進(jìn)一步了解化工生產(chǎn)中一般常用設(shè)備的操作方法。課程設(shè)計是課程教學(xué)中具有總結(jié)性的教學(xué)環(huán)節(jié),是衡量課程教學(xué)質(zhì)量的一個重要方面,課程設(shè)計的選題應(yīng)能進(jìn)行綜合考核,且能有一定的實用性。從而使學(xué)生通過課程設(shè)計過程,逐步培養(yǎng)工程設(shè)計的初步能力,學(xué)會應(yīng)用微機(jī)來進(jìn)行輔助設(shè)計。值得一提的是,教學(xué)計劃中列入認(rèn)識實習(xí)作為教學(xué)的一種補(bǔ)充手段。由于學(xué)生都是由學(xué)校進(jìn)入學(xué)校,對工程實際缺乏了解,因而專業(yè)課程教學(xué)之前,穿插l~2周的認(rèn)識實習(xí),能使學(xué)生了解生產(chǎn)的一般工藝過程及特點,主要設(shè)備及操作等情況,獲得必要的感性認(rèn)識。同時,在教學(xué)過程中,教師要十分注重采取多種教學(xué)形式,加強(qiáng)實踐性環(huán)節(jié)的教學(xué),并借此促進(jìn)、提高教學(xué)質(zhì)量。從而鍛煉學(xué)生解決工程實際問題的能力。
四、在教學(xué)過程中加強(qiáng)德育教育,做到教書育人
當(dāng)然,在課程教改中教師的作用不容忽視,畢竟任何一門課程的整體教學(xué)效果的提高,必須依賴于教師的基本素質(zhì)的提高,專業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量的綜合提高是教改的關(guān)鍵,而師資隊伍基本素質(zhì)的綜合提高是必要的保證,是培養(yǎng)高質(zhì)量的專業(yè)人才的前提。身為教師,必須在教學(xué)過程中加強(qiáng)德育教育,真正做到“教書育人”,才能使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論課程的同時,受到良好的職業(yè)道德、思想品德等方面的教育。在組織教學(xué)內(nèi)容的同時,充分挖掘教材中的德育因素,突出教材的科學(xué)性、思想性,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和科學(xué)的態(tài)度,特別是在實踐性環(huán)節(jié)的教學(xué)過程中,注重理論知識與專業(yè)知識的銜接教育,加強(qiáng)職業(yè)道德等方面的教育。總之,教師除了具有專業(yè)知識外,還必須不斷拓寬自己的知識面以適應(yīng)新時期對教師的基本要求。必須在教學(xué)過程中,切實通過采用多種教學(xué)形式,改進(jìn)教學(xué)方法、教學(xué)手段,不斷改進(jìn)提高課堂教學(xué)、實踐性環(huán)節(jié)教學(xué)的質(zhì)量,真正做到“教書育人”,促進(jìn)學(xué)生德、智、體、美、勞等全面發(fā)展。
篇13
目前學(xué)生普遍存在對畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)積極性不高的問題,通過調(diào)查分析,一部分學(xué)生對本專業(yè)不感興趣,將來也不愿意從事本專業(yè)方面的工作,另一部分打算將來考公務(wù)員或考特崗教師,所以,對畢業(yè)設(shè)計只是參與而沒有積極性,特別是在民族學(xué)生中這種現(xiàn)象普遍存在。針對這些問題,指導(dǎo)教師應(yīng)該從新疆大化工大石油的角度,特別是我國的能源建設(shè),從政策、資金等方面已向新疆傾斜的現(xiàn)實出發(fā),向?qū)W生講明本專業(yè)在新疆經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要性,鼓勵學(xué)生去化工企業(yè)就業(yè),并向?qū)W生介紹新疆的化工企業(yè),從思想上轉(zhuǎn)變學(xué)生的就業(yè)觀,從而激發(fā)學(xué)生對本專業(yè)感興趣,進(jìn)而提高對本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的重視。如果條件允許,應(yīng)該請化工企業(yè)的技術(shù)人員到學(xué)校向?qū)W生做專業(yè)方面的宣講,讓學(xué)生聽一聽來自生產(chǎn)一線的最新信息。目前,在新疆境內(nèi)只有新疆大學(xué)開設(shè)有過程設(shè)備與控制工程本科專業(yè),每年畢業(yè)一個民族班一個漢族約60名學(xué)生,而新疆境內(nèi)的化工、石油、煤化工等國有及民營企業(yè)正不斷發(fā)展壯大,人才應(yīng)該是供不應(yīng)求。2014年新疆大學(xué)過程裝備與控制工程專業(yè)被評為新疆緊缺專業(yè),投入400萬元資金作為專業(yè)建設(shè)經(jīng)費,因此,不論從外部環(huán)境,還是從學(xué)校內(nèi)部環(huán)境,本專業(yè)的發(fā)展都有廣闊的前景。作為畢業(yè)設(shè)計教師應(yīng)該把這些優(yōu)勢向?qū)W生講清楚,教師本人也應(yīng)該身體力行,積極主動尋找有實踐背景的設(shè)計題目,使學(xué)生畢業(yè)后能迅速適應(yīng)企業(yè)的工作環(huán)境。
3校企聯(lián)合指導(dǎo)畢業(yè)生的構(gòu)想
在實踐教學(xué)基礎(chǔ)上,應(yīng)該聘請企業(yè)工程人員與學(xué)校教師共同指導(dǎo)畢業(yè)生,使理論與實踐有機(jī)結(jié)合起來,課堂知識與實踐知識不至于產(chǎn)生脫節(jié),使學(xué)生的理論水平與實踐技能得到同步提高。如果畢業(yè)設(shè)計題目是源于生產(chǎn)實際的題目,企業(yè)指導(dǎo)教師提供的資料和文件都是企業(yè)經(jīng)過多方調(diào)研或從生產(chǎn)實踐總結(jié)的內(nèi)部資料,學(xué)生知道題目的真實性又與今后的工作有密切聯(lián)系,則會使學(xué)生更加熱愛真刀真槍地鍛煉,通過畢業(yè)設(shè)計可以深入企業(yè)調(diào)研和實踐,可大大提高學(xué)生的工程實踐能力。
4指導(dǎo)教師言行對學(xué)生選擇畢業(yè)設(shè)計的影響
我校過程裝備與控制工程專業(yè),每年由指導(dǎo)教師出畢業(yè)題目,再由學(xué)生選擇題目和指導(dǎo)教師,平時給學(xué)生印象較好的教師,比較容易得到學(xué)生的青睞,學(xué)生比較跟這類教師做畢業(yè)設(shè)計,相反,學(xué)生不太喜歡平時講課平淡或?qū)W(xué)生要求及其嚴(yán)格的教師,學(xué)生的這種心理是可以理解的,學(xué)生就怕設(shè)計不過關(guān),拿不上畢業(yè)證。因此指導(dǎo)教師應(yīng)該不斷提高自己的業(yè)務(wù)水平和改善自己的管理水平,做到為人師表,人性化管理,充分參與到學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計工作中,不能認(rèn)為為難學(xué)生,特別是民族學(xué)生,由于漢語水平較低,普遍存在懼怕畢業(yè)設(shè)計的心理狀態(tài)。
5指導(dǎo)教師職稱職務(wù)對學(xué)生選擇畢業(yè)設(shè)計的影響
學(xué)生中普遍存在愿意選擇職稱高、學(xué)歷高的教師做為自己的指導(dǎo)教師的現(xiàn)象,我校化學(xué)與化工學(xué)院過程裝備與控制工程專業(yè)目前有9名教師,其中副教授3名,講師4名,實驗員1名,學(xué)歷均為本科及碩士,總體來說,本教研室教師學(xué)歷和職稱偏低,所以,教師應(yīng)有一種緊迫感,爭取盡快晉升職稱,才能取得學(xué)生的進(jìn)一步認(rèn)可和信任,更好地為教學(xué)服務(wù)。