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化工課程設(shè)計(jì)總結(jié)大全11篇

時(shí)間:2022-08-14 07:13:17

緒論:寫(xiě)作既是個(gè)人情感的抒發(fā),也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇化工課程設(shè)計(jì)總結(jié)范文,希望它們能為您的寫(xiě)作提供參考和啟發(fā)。

化工課程設(shè)計(jì)總結(jié)

篇(1)

在開(kāi)始化工原理課程設(shè)計(jì)之前,充分了解學(xué)生對(duì)前修課程如物理化學(xué)、化工熱力學(xué)、化工原理等課程理論知識(shí)的掌握程度,了解學(xué)生查閱文獻(xiàn)獲取物性參數(shù)和相關(guān)公式的能力,了解學(xué)生是否具有一定的工程、經(jīng)濟(jì)觀念,了解學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)CAD繪圖能力的掌握情況。上述內(nèi)容均是在化工原理課程設(shè)計(jì)過(guò)程中學(xué)生應(yīng)具備的知識(shí)與能力,通過(guò)課前調(diào)查,掌握學(xué)生的基礎(chǔ),進(jìn)行適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo)與指導(dǎo),使學(xué)生在開(kāi)始課程設(shè)計(jì)之前提前進(jìn)入狀況,讓學(xué)生建立信心,激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)的完成將要開(kāi)始的課程設(shè)計(jì)。

2課程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程

課程設(shè)計(jì)的任務(wù)(或題目)是教學(xué)的核心,也是能否培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生工程實(shí)踐能力的關(guān)鍵。在教學(xué)過(guò)程中,為了全面的地鍛煉學(xué)生的查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)計(jì)算、實(shí)際分析和CAD繪圖能力,課程設(shè)計(jì)的選題在符合教學(xué)大綱要求的前提下結(jié)合工業(yè)實(shí)際,設(shè)計(jì)結(jié)果有較好的參比性。

2.1任務(wù)布置

在分配任務(wù)時(shí)根據(jù)學(xué)生的理論知識(shí)基礎(chǔ)和儲(chǔ)備進(jìn)行合理的搭配與分組,做到每組成員具有較均衡的知識(shí)能力。設(shè)計(jì)題目做到每人一題,盡量避免抄襲現(xiàn)象發(fā)生,如進(jìn)行精餾塔設(shè)計(jì)時(shí),所有學(xué)生都有自己的產(chǎn)量、餾出液組成、釜液組成、原料狀況與組成、回流比等;組內(nèi)成員具有個(gè)別不同的數(shù)據(jù),根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以對(duì)比不同條件對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的影響,如回流比的不同、原料狀況不同、餾出液組成不同、釜液組成不同等。如此一來(lái),組內(nèi)成員在進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),都能積極參與到整個(gè)過(guò)程中來(lái),每個(gè)人計(jì)算設(shè)計(jì)結(jié)果都是對(duì)比分析與工程評(píng)價(jià)的一部分,能夠較好的提高學(xué)生的參與性、積極性,同時(shí)激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考和創(chuàng)造。另外在課程設(shè)計(jì)開(kāi)始之前,指導(dǎo)教師應(yīng)仔細(xì)地講解設(shè)計(jì)內(nèi)容所對(duì)應(yīng)的工藝流程,并將整個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程進(jìn)行具體的說(shuō)明,就設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中容易出錯(cuò)的位置進(jìn)行重點(diǎn)指出。

2.2答疑與引導(dǎo)

在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中,方案設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)計(jì)算的重點(diǎn),如在進(jìn)行換熱器設(shè)計(jì)時(shí),如何選擇合理的工藝流程和換熱器的類型,需要根據(jù)加熱介質(zhì)和冷卻介質(zhì)的狀況、換熱器在整個(gè)工藝流程中的地位等因素來(lái)綜合考慮,如進(jìn)行精餾塔設(shè)計(jì)時(shí),是選用板式精餾塔還是選用填料精餾塔,都需要根據(jù)物料的物性參數(shù)和實(shí)際工藝條件來(lái)共同決定。設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)方案,組織學(xué)生討論分析,通過(guò)對(duì)比綜合選用較合適的設(shè)計(jì)方案。在課程設(shè)計(jì)的進(jìn)行過(guò)程中,要及時(shí)了解與掌握學(xué)生設(shè)計(jì)的進(jìn)度與狀況。由于學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和能力的差異,在獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、物性數(shù)據(jù)、方案設(shè)計(jì)、公式選用等方面都會(huì)有或多或少的困難,對(duì)學(xué)生遇到的問(wèn)題可以通過(guò)以下三種方式進(jìn)行解決:(1)對(duì)于個(gè)別同學(xué)遇到的個(gè)別問(wèn)題,教學(xué)過(guò)程中采取一對(duì)一的答疑方式進(jìn)行,就學(xué)生的問(wèn)題進(jìn)行個(gè)別解答和指導(dǎo)。如在換熱器的設(shè)計(jì)過(guò)程中,就管程和殼程走何種流體,主要從介質(zhì)的安排能夠達(dá)到提高傳熱效率和節(jié)省材料的方面來(lái)考慮,易產(chǎn)生污垢、腐蝕性強(qiáng)、高溫高壓的介質(zhì)走管程,粘度較大的介質(zhì)走殼程;(2)對(duì)于大部分學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的共性問(wèn)題,采取集中詳細(xì)講解的方式進(jìn)行,并對(duì)該設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行中所涉及的知識(shí)點(diǎn)在實(shí)際工程中的影響進(jìn)行引導(dǎo)與分析。如板式精餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算中,對(duì)于塔板數(shù)的計(jì)算,可以通過(guò)圖解法和逐板計(jì)算法來(lái)進(jìn)行,根據(jù)查閱文獻(xiàn)獲得的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)做出物系的平衡曲線或計(jì)算出物系的平均相對(duì)揮發(fā)度,再根據(jù)原料、餾出液、釜液的濃度和選擇的適宜回流比獲得精餾段、提餾段的操作線方程,由原料狀況獲得進(jìn)料線方程,根據(jù)上述內(nèi)容可以選擇圖解法或逐板法來(lái)進(jìn)行計(jì)算;(3)對(duì)于設(shè)計(jì)過(guò)程中學(xué)生遇到的不了解設(shè)備形狀和結(jié)構(gòu)等方面造成的困難,指導(dǎo)教師通過(guò)實(shí)物、多媒體圖片及動(dòng)畫(huà)的方式向?qū)W生展示說(shuō)明,讓學(xué)生充分了解設(shè)計(jì)中所選用設(shè)備的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。

2.3課程考核

化工原理課程設(shè)計(jì)的主要目的是進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解與掌握,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的能力和處理實(shí)際工程問(wèn)題的能力。因此,在課程的考核方面也主要從這些方面著手,課程考核主要通過(guò)如下三個(gè)方面來(lái)綜合評(píng)定學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)的成績(jī):(1)遵守課程設(shè)計(jì)紀(jì)律的情況,對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取方式或途徑,重點(diǎn)考察學(xué)生對(duì)前修理論課程的掌握情況;(2)考察學(xué)生在設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中,針對(duì)實(shí)際問(wèn)題是否能夠結(jié)合理論知識(shí)、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和工程經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行全面分析與預(yù)判;(3)分組合作過(guò)程中考察學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),課程設(shè)計(jì)總結(jié)與答辯過(guò)程中考察學(xué)生的語(yǔ)言組織及表達(dá)能力。

篇(2)

1課程設(shè)計(jì)形式

課程設(shè)計(jì)的形式采取學(xué)生分組的方式,每個(gè)小組分配一個(gè)設(shè)計(jì)題目,各個(gè)小組的設(shè)計(jì)題目大同小異,將學(xué)生分組的目的是要求每個(gè)小組組員之間都有明確的分工,讓每個(gè)同學(xué)都能參與整個(gè)課題的設(shè)計(jì),達(dá)到真正激勵(lì)每一個(gè)同學(xué)參與的目的。在對(duì)學(xué)生進(jìn)行課題分組之前,首先對(duì)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,了解學(xué)生的相關(guān)學(xué)習(xí)情況及個(gè)別學(xué)生在某些方面的專業(yè)特長(zhǎng),比如:繪圖或者計(jì)算方面的特長(zhǎng),這樣在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)分組時(shí),能較好搭配分組,讓學(xué)生的特長(zhǎng)得到很好的發(fā)揮。我們將一個(gè)自然班級(jí)分成5~6組,每組5~6人,小組內(nèi)成員有相應(yīng)的分工,每個(gè)小組選取一名組長(zhǎng),采取組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制,組長(zhǎng)的任務(wù)是給各個(gè)組員分配設(shè)計(jì)任務(wù),同時(shí)管理和協(xié)調(diào)小組的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。

2課程設(shè)計(jì)內(nèi)容

課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要根據(jù)各門(mén)課程的特點(diǎn)和課程的培養(yǎng)方案進(jìn)行設(shè)計(jì),課程設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)置必須符合教學(xué)大綱的要求。設(shè)計(jì)的內(nèi)容盡量選擇綜合性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)類題目,課程設(shè)計(jì)題目的設(shè)置要綜合考慮多門(mén)課程相關(guān)知識(shí)的綜合應(yīng)用,還要考慮課程設(shè)計(jì)題目對(duì)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。比如:在化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程中,分配課程設(shè)計(jì)題目———反應(yīng)釜設(shè)計(jì),在該課題設(shè)計(jì)中包含了化工原理、化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)、化工制圖及AutoCAD繪圖等多門(mén)課程內(nèi)容的綜合運(yùn)用;在化工制圖課程設(shè)計(jì)中,給學(xué)生分配化工模型及閥門(mén)等部件的設(shè)計(jì)及圖紙繪制,該課程設(shè)計(jì)也包含了化工制圖和計(jì)算機(jī)輔助繪圖等課程知識(shí)的運(yùn)用。因此,一個(gè)課程設(shè)計(jì)考核了學(xué)生多門(mén)課程知識(shí)的掌握情況,是對(duì)多門(mén)課程學(xué)習(xí)效果的很好的總結(jié)和應(yīng)用,對(duì)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力的綜合培養(yǎng)起到了很好的作用。課程設(shè)計(jì)的整個(gè)設(shè)置過(guò)程是通過(guò)教師下發(fā)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),學(xué)生小組在組長(zhǎng)的組織下按照設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求完成各項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容,各項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)的時(shí)間分配和完成地點(diǎn)由小組內(nèi)部協(xié)商決定,整個(gè)課程設(shè)計(jì)方式比較靈活,便于小組成員的協(xié)調(diào)合作與溝通。課程設(shè)計(jì)的評(píng)定包括學(xué)生小組提交設(shè)計(jì)成果和教師進(jìn)行課程設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)等部分。任務(wù)書(shū)中詳細(xì)說(shuō)明課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)目的、設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)內(nèi)容;設(shè)計(jì)成果包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)答辯PPT、圖紙等內(nèi)容。

3課程設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方式

學(xué)生小組完成設(shè)計(jì)題目后,除了提交設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中要求提交的設(shè)計(jì)成果外,還要準(zhǔn)備PPT進(jìn)行課程設(shè)計(jì)答辯。每個(gè)小組分配15min左右的答辯時(shí)間,首先由小組組長(zhǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)闡述,然后由教師提出問(wèn)題,小組成員進(jìn)行解答。教師根據(jù)小組設(shè)計(jì)完成情況和答辯情況綜合評(píng)定課程設(shè)計(jì)的總成績(jī)。因此,整個(gè)課程設(shè)計(jì)成果的評(píng)價(jià)方式由答辯闡述、設(shè)計(jì)完成情況和答辯表現(xiàn)三部分組成。整個(gè)課程設(shè)計(jì)答辯過(guò)程是各個(gè)設(shè)計(jì)小組展示設(shè)計(jì)成果的過(guò)程,在此過(guò)程中鍛煉了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)合作能力,同時(shí)也驗(yàn)證了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度。

4課程設(shè)計(jì)在期末成績(jī)中的占比

篇(3)

關(guān)鍵詞:

化工機(jī)械基礎(chǔ);課程設(shè)計(jì);教學(xué)改革;工程意識(shí)

化工機(jī)械基礎(chǔ)課程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的必修課程,涉及化學(xué)、化工、機(jī)械、材料、物理、力學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí)[1],具有學(xué)科交叉復(fù)雜、內(nèi)容豐富、理論聯(lián)系實(shí)際緊密、工程實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)[2]。通過(guò)課程學(xué)習(xí),學(xué)生可以掌握基礎(chǔ)的工程力學(xué)知識(shí),熟悉材料特性,學(xué)會(huì)常用化工裝置的設(shè)計(jì)方法,了解化工機(jī)械安全使用的檢驗(yàn)原理[3-5],對(duì)于提高化工專業(yè)學(xué)生設(shè)計(jì)水平,增強(qiáng)工程意識(shí),培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力具有重要的意義[6]?;C(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是繼該理論課程之后的一次集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)[7],能夠起到將機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)融會(huì)貫通,發(fā)揮理論與工程實(shí)際、基礎(chǔ)知識(shí)與專業(yè)技術(shù)之間的橋梁作用[8]。學(xué)生在設(shè)計(jì)化工裝置時(shí),既要基于學(xué)科理論,又要遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)定;既要裝置結(jié)構(gòu)合理,又要保證安全經(jīng)濟(jì),是多門(mén)學(xué)科知識(shí)綜合運(yùn)用,多種專業(yè)技能強(qiáng)化鍛煉的重要過(guò)程,為化工類學(xué)生更好地服務(wù)化工行業(yè)奠定良好的專業(yè)基礎(chǔ),因此,應(yīng)予以足夠的重視。

一、課程設(shè)計(jì)面臨的問(wèn)題

針對(duì)化工專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的化工機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)開(kāi)課于大三,這個(gè)階段,學(xué)生剛接觸專業(yè)課學(xué)習(xí),對(duì)本專業(yè)知識(shí)體系還不熟悉,對(duì)專業(yè)設(shè)計(jì)更是知之甚少,急需專業(yè)教師悉心指導(dǎo),同時(shí),一直沿用的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容、課程安排及考核形式等都無(wú)法與高等教育改革的新形勢(shì)相適應(yīng),課程設(shè)計(jì)急需改革。1.課程設(shè)計(jì)時(shí)間短,與理論課銜接不合理一般化工機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)安排在理論課結(jié)束后一周內(nèi)完成。要做好課程設(shè)計(jì),學(xué)生要查閱相關(guān)裝置的設(shè)計(jì)資料,熟悉涉及物料的性質(zhì),了解國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范,選擇合適的設(shè)備材料,合理設(shè)計(jì)裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu),完成設(shè)計(jì)尺寸計(jì)算及強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性校核,繪制裝置設(shè)備條件圖,編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)[9],設(shè)計(jì)工作量大,專業(yè)知識(shí)要求高,學(xué)生很難在一周時(shí)間內(nèi)完成。而此時(shí)段,學(xué)生已完成理論課的學(xué)習(xí),對(duì)于設(shè)計(jì)中用到的知識(shí)已經(jīng)淡忘,需要重新查找復(fù)習(xí),不利于理論知識(shí)的學(xué)以致用。同時(shí)課程設(shè)計(jì)處于期末考試階段,考試壓力較大,學(xué)生忙于準(zhǔn)備考試,很容易出現(xiàn)應(yīng)付或抄襲現(xiàn)象,無(wú)法真正起到增強(qiáng)學(xué)生工程意識(shí)、提高裝置設(shè)計(jì)水平的作用。

2.課程設(shè)計(jì)題型少,裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以往的化工設(shè)備設(shè)計(jì)題型比較單一,只做一些壓力容器設(shè)計(jì),課本中有該類裝置的設(shè)計(jì)例題,學(xué)生只需將設(shè)計(jì)條件帶入,參考例題,按部就班地計(jì)算就可以完成,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不大,完成質(zhì)量也不高。設(shè)備一般不進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),只進(jìn)行外部殼體計(jì)算,設(shè)計(jì)難度較小,無(wú)法激發(fā)學(xué)生的探索欲望,學(xué)習(xí)主動(dòng)性較差[10]。

3.不同學(xué)科間知識(shí)交叉少,裝置設(shè)計(jì)不完整化工裝置的設(shè)計(jì)包括工藝設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)兩部分[11]。工藝設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)提供的原始數(shù)據(jù)和生產(chǎn)工藝要求確定設(shè)備的主要尺寸;機(jī)械設(shè)計(jì)是根據(jù)工藝尺寸設(shè)計(jì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)材料及進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算,給出設(shè)備與零部件的條件圖。對(duì)于化工專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),化工原理課程設(shè)計(jì)做的是工藝設(shè)計(jì),化工機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)做的是機(jī)械設(shè)計(jì)。教改之前,這兩個(gè)設(shè)計(jì)沒(méi)有交叉點(diǎn),學(xué)生每門(mén)課程只做一部分設(shè)計(jì),而沒(méi)有化工裝置設(shè)計(jì)的完整訓(xùn)練,不利于學(xué)生設(shè)計(jì)能力的提高[12]。學(xué)生提交的設(shè)備條件圖,大多采用手畫(huà)的形式,而不采用現(xiàn)行各設(shè)計(jì)院普遍采用的AutoCAD繪圖軟件,無(wú)法鍛煉學(xué)生機(jī)械制圖的能力。設(shè)備條件圖繪制簡(jiǎn)單,各物料進(jìn)出管口、自動(dòng)控制方案都無(wú)法體現(xiàn),化工設(shè)計(jì)及化工自動(dòng)控制課程所學(xué)知識(shí)不能應(yīng)用到化工機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)中,學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力無(wú)法得到鍛煉。

4.學(xué)生工程意識(shí)不強(qiáng),設(shè)計(jì)不規(guī)范生產(chǎn)中使用的任何機(jī)器或設(shè)備的構(gòu)件都應(yīng)滿足適用、安全和經(jīng)濟(jì)三個(gè)基本要求,其中,安全是核心。為了保證裝置安全可靠運(yùn)行,降低生產(chǎn)成本,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,便于構(gòu)件互換,國(guó)家和有關(guān)部門(mén)制定了各類化工裝置設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范[13]。學(xué)生對(duì)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范不熟悉,容易造成其無(wú)法將標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范應(yīng)用到化工裝置的設(shè)計(jì)中,與生產(chǎn)實(shí)踐脫離。比如,計(jì)算容器的物料接口尺寸,很多學(xué)生計(jì)算出結(jié)果后沒(méi)有規(guī)整,即使規(guī)整了,也沒(méi)有查閱國(guó)家制定的各種鋼管公稱直徑的規(guī)范,采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸。在選擇設(shè)備材料時(shí),一般選擇適用范圍廣,性能優(yōu)異的材料,沒(méi)有考慮會(huì)使設(shè)備成本大大提高的風(fēng)險(xiǎn)。在設(shè)計(jì)壓力容器時(shí),計(jì)算出的容器殼體壁厚與封頭壁厚不一致,很多學(xué)生本著經(jīng)濟(jì)的原則,沒(méi)有設(shè)計(jì)為相同尺寸,影響容器的焊接和安全。這些都是理論設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)際偏離、工程意識(shí)不強(qiáng)的體現(xiàn),沒(méi)有達(dá)到強(qiáng)化工程概念的教學(xué)目的[14]。5.考核方式不合理,無(wú)法體現(xiàn)設(shè)計(jì)水平以往的課程設(shè)計(jì)是根據(jù)學(xué)生提交的設(shè)計(jì)報(bào)告給成績(jī),對(duì)學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn),設(shè)計(jì)的合理性、規(guī)范性及嚴(yán)謹(jǐn)程度沒(méi)有體現(xiàn)[15]。設(shè)計(jì)報(bào)告抄襲或模仿現(xiàn)象嚴(yán)重,單純憑借設(shè)計(jì)報(bào)告無(wú)法反映學(xué)生真實(shí)的設(shè)計(jì)水平,不能體現(xiàn)公平、公正、合理的考核原則。針對(duì)化工機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)存在的這些問(wèn)題,按照高等教育改革的要求,我們對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了改革。

二、課程設(shè)計(jì)改革措施

1.提早布置課題,合理銜接理論教學(xué)針對(duì)課程設(shè)計(jì)時(shí)間短,與理論教學(xué)脫鉤的問(wèn)題,我們對(duì)課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排進(jìn)行改革。在完成第一章工程力學(xué)和第二章化工設(shè)備材料教學(xué)之后,我們便將每位學(xué)生的設(shè)計(jì)課題布置下去,理論課程結(jié)束后兩周上交相關(guān)設(shè)計(jì)文件,進(jìn)行考核。在布置課題時(shí),利用兩節(jié)課的時(shí)間,介紹各類裝置設(shè)計(jì)的流程,每個(gè)環(huán)節(jié)用到的理論知識(shí)也事先向?qū)W生明確,使學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)有大致的了解,并對(duì)今后會(huì)對(duì)用到的知識(shí)引起重視。同時(shí),理論課授課教師在今后介紹各類化工裝置機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)也要對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的應(yīng)用加以說(shuō)明,并結(jié)合課程設(shè)計(jì)詳細(xì)講解。學(xué)生了解設(shè)計(jì)課題之后即可隨著理論課的講解開(kāi)始設(shè)計(jì),學(xué)到的設(shè)計(jì)知識(shí)即刻能夠應(yīng)用到設(shè)計(jì)中,真正起到了學(xué)以致用的效果。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,遇到困難,學(xué)生可以在理論課堂上提出,經(jīng)過(guò)老師講解得到解決,提高了設(shè)計(jì)效率,也方便指導(dǎo)教師掌握學(xué)生設(shè)計(jì)情況。由于設(shè)計(jì)時(shí)間由原來(lái)的一周延長(zhǎng)為多半個(gè)學(xué)期,學(xué)生在理論課結(jié)束時(shí)便完成了大部分的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核,利用兩周時(shí)間整理數(shù)據(jù),繪制裝置圖,撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū),不會(huì)耽誤期末考試復(fù)習(xí),避免了應(yīng)付抄襲現(xiàn)象的發(fā)生,真正鍛煉了學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力,達(dá)到了課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目的。2.增加設(shè)計(jì)題型,重視設(shè)備內(nèi)件設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題型的選擇關(guān)系著化工實(shí)踐教學(xué)的效果。為了使學(xué)生熟悉各類化工裝置,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,鍛煉化工設(shè)計(jì)能力,我們編制了多種化工裝置的設(shè)計(jì)題型,包括壓力容器設(shè)計(jì)、板式塔設(shè)計(jì)、填料塔設(shè)計(jì)、管殼式換熱器設(shè)計(jì)和攪拌反應(yīng)釜設(shè)計(jì),共計(jì)五個(gè)設(shè)計(jì)題型。這些裝置是化工生產(chǎn)中最常用的,體現(xiàn)了理論設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)合,同時(shí),理論教學(xué)講授的設(shè)計(jì)知識(shí)在這些裝置的設(shè)計(jì)中能得到充分的應(yīng)用,加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,保障了裝置設(shè)計(jì)的質(zhì)量。對(duì)于裝置的主要部件,比如板式塔的塔板、填料塔的填料層、反應(yīng)釜的攪拌器等,也要求學(xué)生詳細(xì)設(shè)計(jì),并且給出部件的條件圖。通過(guò)內(nèi)部構(gòu)件的選擇、設(shè)計(jì)和校核,加深學(xué)生對(duì)化工裝置的認(rèn)識(shí)。

將每個(gè)班的學(xué)生分成5組,每組負(fù)責(zé)一類裝置的設(shè)計(jì),并且同組學(xué)生的設(shè)計(jì)條件各不相同。學(xué)生要完成自己裝置的設(shè)計(jì),要查閱大量的文獻(xiàn)資料,搜集各種物料性質(zhì),學(xué)會(huì)各類裝置的機(jī)械設(shè)計(jì)方法,參考化工容器設(shè)計(jì)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),這種形式徹底改變了課程設(shè)計(jì)形同虛設(shè)的尷尬局面,鍛煉了學(xué)生查找科研資料,積極探索未知領(lǐng)域,不斷補(bǔ)充新知識(shí),獨(dú)立完成科研任務(wù)的能力,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),真正提高了化工裝置的設(shè)計(jì)水平。3.加強(qiáng)學(xué)科交叉訓(xùn)練,完善裝置設(shè)計(jì)流程化工裝置的工藝設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)是互相影響、密不可分的,工藝設(shè)計(jì)為機(jī)械設(shè)計(jì)提供工藝條件及設(shè)備主要尺寸,而機(jī)械設(shè)計(jì)的結(jié)果又反過(guò)來(lái)影響工藝設(shè)計(jì)。為了使學(xué)生對(duì)化工裝置設(shè)計(jì)有完整的設(shè)計(jì)體驗(yàn),我們聯(lián)合化工原理課程設(shè)計(jì),將這兩個(gè)設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合,學(xué)生在做完化工裝置的工藝設(shè)計(jì)之后,根據(jù)工藝條件及計(jì)算出的裝置尺寸,接著進(jìn)行化工裝置的機(jī)械設(shè)計(jì),使學(xué)生知道裝置的設(shè)計(jì)流程,為學(xué)生將來(lái)從事化工設(shè)計(jì)工作奠定了良好的基礎(chǔ)。對(duì)于學(xué)生提交的設(shè)備條件圖及主要內(nèi)件結(jié)構(gòu)圖,嚴(yán)格要求用AutoCAD繪制,并且標(biāo)出各接管及自動(dòng)控制儀表的安裝方位,在設(shè)備條件圖的右側(cè)表明工藝要求、安裝要求、各接管尺寸、材質(zhì)、采用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。

通過(guò)這些方式,學(xué)生熟悉了化工裝置的設(shè)計(jì)流程,將化工原理、化工機(jī)械基礎(chǔ)、化工制圖、化工設(shè)計(jì)、化工自動(dòng)控制等專業(yè)課所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通,綜合運(yùn)用,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,有利于設(shè)計(jì)能力的提升。4.嚴(yán)格規(guī)范設(shè)計(jì),強(qiáng)化工程意識(shí)作為一名合格的化工專業(yè)學(xué)生,必須了解國(guó)家制定的有關(guān)化工設(shè)計(jì)的各種行業(yè)規(guī)范和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在做任何裝置設(shè)計(jì)之前,都要先查找有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),絕不能閉門(mén)造車,無(wú)據(jù)可依。與化工機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有《鋼制壓力容器》《管殼式換熱器》《鋼制塔式容器》《塔器設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》《石油化工鋼制壓力容器》《石油化工自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)范》等。學(xué)生在做課程設(shè)計(jì)時(shí),遇到有關(guān)尺寸的確定、內(nèi)件的選擇等有疑問(wèn)的地方,一定要查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),養(yǎng)成良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ虘B(tài)度,做一個(gè)敢于擔(dān)當(dāng)、認(rèn)真負(fù)責(zé)的設(shè)計(jì)者。同時(shí),要注意適用、安全、經(jīng)濟(jì)相協(xié)調(diào)的原則,密切聯(lián)系工程實(shí)際,強(qiáng)化工程意識(shí)。5.完善考核體系,激發(fā)設(shè)計(jì)熱情考核對(duì)于課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量有著重要的導(dǎo)向作用,公平、公正、合理地對(duì)課程設(shè)計(jì)做出考核,對(duì)學(xué)生有著監(jiān)督、鼓勵(lì)和引導(dǎo)作用。實(shí)踐類課程的成績(jī)考核不同于理論課,決不能單純依據(jù)提交的設(shè)計(jì)報(bào)告定成績(jī)?;C(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的考核分為平時(shí)成績(jī)、設(shè)計(jì)報(bào)告質(zhì)量和答辯三部分,分別占總成績(jī)的10%、70%和20%比例。其中,平時(shí)成績(jī)包括出勤率、學(xué)習(xí)態(tài)度及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。設(shè)計(jì)報(bào)告質(zhì)量包括報(bào)告的完整性、設(shè)計(jì)的合理性、計(jì)算的準(zhǔn)確性、圖紙繪制的規(guī)范性等。答辯環(huán)節(jié)要求每位學(xué)生將設(shè)計(jì)內(nèi)容做成幻燈片,利用3分鐘的時(shí)間陳述工作內(nèi)容,然后由考核教師提問(wèn)有關(guān)問(wèn)題,學(xué)生作答。這種考核形式督促學(xué)生實(shí)實(shí)在在地做設(shè)計(jì),認(rèn)認(rèn)真真地抓質(zhì)量,只有付出努力,才能取得好成績(jī),激發(fā)了學(xué)生的設(shè)計(jì)熱情,杜絕了抄襲應(yīng)付現(xiàn)象,達(dá)到了教學(xué)目的。

三、總結(jié)

化工機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是化工專業(yè)學(xué)生重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),隨著高等教育改革的深入,原有教學(xué)方法的弊端日趨顯現(xiàn),課程設(shè)計(jì)急需改革。針對(duì)設(shè)計(jì)時(shí)間短的問(wèn)題,我們提早布置課題,與理論教學(xué)合理銜接,避免了抄襲應(yīng)付現(xiàn)象。增加設(shè)計(jì)題型,由原來(lái)的單一裝置設(shè)計(jì)增加為五種裝置設(shè)計(jì)題型,并且對(duì)裝置的主要部件也要進(jìn)行設(shè)計(jì)。加強(qiáng)與化工原理、機(jī)械制圖、化工設(shè)計(jì)等交叉學(xué)科的聯(lián)系,完善裝置設(shè)計(jì)流程。裝置設(shè)計(jì)要嚴(yán)格遵守國(guó)家規(guī)范和行業(yè)規(guī)定,注重適用、安全、經(jīng)濟(jì)相協(xié)調(diào)的原則,增強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí)。完善考核體系,公平、公正、合理的對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)教學(xué)改革,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,課程設(shè)計(jì)質(zhì)量得到提高,杜絕了抄襲應(yīng)付現(xiàn)象。學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,自覺(jué)依據(jù)國(guó)家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),將理論設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,增強(qiáng)了工程意識(shí),提高了機(jī)械設(shè)計(jì)水平,起到良好的教學(xué)效果。

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課程設(shè)計(jì)是高等學(xué)校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分,需學(xué)生具有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論、廣泛的專業(yè)知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)方法,才能進(jìn)行的強(qiáng)化實(shí)踐能力和綜合應(yīng)用能力的教學(xué)環(huán)節(jié)。對(duì)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成任務(wù)和初步形成科學(xué)研究的思維方法起著重要的作用[1-2]。在新的教育形勢(shì)下,越來(lái)越注重培養(yǎng)應(yīng)用型人才、培養(yǎng)一線工程師,因而本科生的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)顯得尤為重要。特別是課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),雖然教學(xué)用時(shí)少,但內(nèi)容卻相當(dāng)豐富,是與實(shí)際工程應(yīng)用結(jié)合最緊密的過(guò)渡性課程,而這種設(shè)計(jì)類的課程和教學(xué)在理工科教育中的地位更為突出。材料學(xué)科課程設(shè)計(jì)一般在2周左右,課程設(shè)計(jì)時(shí)間集中又短暫,因此要求設(shè)計(jì)針對(duì)性強(qiáng)。設(shè)計(jì)內(nèi)容一般包含工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備設(shè)計(jì)兩大類,而對(duì)于廠房、工藝布局等整體設(shè)計(jì)要求并不高。通常的設(shè)計(jì)任務(wù)是針對(duì)某一種材料生產(chǎn)過(guò)程的具體環(huán)節(jié)所需設(shè)備進(jìn)行計(jì)算,選型和設(shè)計(jì)。通過(guò)這樣的課程設(shè)計(jì),使學(xué)生深入理解一種材料的制備或加工方法、流程以及材料在制備加工過(guò)程中發(fā)生的變化,提高他們方案論證、分析比較以及使用網(wǎng)絡(luò)檢索和計(jì)算機(jī)繪圖等多方面能力,達(dá)到課程設(shè)計(jì)的最初目的[3]。而復(fù)合材料結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)與一般課程設(shè)計(jì)有很大的區(qū)別,課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)不是工藝和設(shè)備,而是材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算。因?yàn)閺?fù)合材料有著與常規(guī)材料完全不同的材料概念,它本質(zhì)上是結(jié)構(gòu)物[4]。因此復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也應(yīng)該有與常規(guī)材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同的觀念,使之更符合復(fù)合材料的特點(diǎn),這樣才有利于復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展。

1復(fù)合材料結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)流程與重點(diǎn)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)流程圖

如圖1所示,其中重點(diǎn)環(huán)節(jié)是選題、指導(dǎo)與管理、考核。其中選題是整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)能否完成并達(dá)到教學(xué)目的的關(guān)鍵;指導(dǎo)應(yīng)講究技巧,管理是過(guò)程控制,二者完美結(jié)合是課程設(shè)計(jì)順利進(jìn)行的保障;考核是對(duì)設(shè)計(jì)文本和作品最終的檢驗(yàn),考核結(jié)果也是該課程成績(jī)的直接體現(xiàn)。

1.1選題

課程設(shè)計(jì)的選題應(yīng)與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和課程教學(xué)要求相一致,并盡量與工程實(shí)際相結(jié)合,難易程度適中[5]。課題應(yīng)具有一定的可設(shè)計(jì)性、靈活性、挑戰(zhàn)性和趣味性,內(nèi)容難度要以中等水平的學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)努力能完成任務(wù)為依據(jù)。在多數(shù)課程設(shè)計(jì)中選題主要存在的問(wèn)題是設(shè)計(jì)題目雷同、枯燥、陳舊,與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)。如果小組間設(shè)計(jì)題目相似或歷年來(lái)變化不大,那么在設(shè)計(jì)過(guò)程中很容易讓某些學(xué)生偷懶,將別人或以往的設(shè)計(jì)結(jié)果在數(shù)據(jù)上加以修改即可完成自己的設(shè)計(jì),這樣便失去了該課程的意義;如果設(shè)計(jì)選題總是陳舊,不能與時(shí)俱進(jìn),學(xué)生做起來(lái)又會(huì)覺(jué)得很枯燥,毫無(wú)興趣,也就不能激發(fā)出學(xué)生的興致的潛能;如果選題僅僅是符合了教學(xué)任務(wù),卻與工程實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié),那么學(xué)生又會(huì)認(rèn)為該設(shè)計(jì)并不實(shí)用,沒(méi)有任何意義,導(dǎo)致學(xué)生消極對(duì)待。由于《復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》這門(mén)理論課程涉及的都是復(fù)雜的公式計(jì)算,確實(shí)枯燥無(wú)味,且復(fù)合材料是新學(xué)科,在我校尤其如此,還缺少詳細(xì)的全面的相關(guān)的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)材料和相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),所以在指導(dǎo)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)時(shí),作為指導(dǎo)老師我還在不斷地探索中前行。雖然我自身沒(méi)有復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程經(jīng)驗(yàn),對(duì)復(fù)合材料在常用領(lǐng)域航空航空器上的應(yīng)用理論基礎(chǔ)也不夠了解,但是化工專業(yè)出身的我對(duì)化工設(shè)備的應(yīng)用與設(shè)計(jì)還是有一定了解的。所以在從事復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)之初,我的設(shè)計(jì)選題多與化工儲(chǔ)罐相關(guān)。這樣即與工程應(yīng)用相關(guān),又能保證適當(dāng)?shù)碾y易程度,并有大量化工儲(chǔ)罐類設(shè)計(jì)指導(dǎo)材料作為依據(jù);此外,化工類儲(chǔ)罐又是復(fù)合材料專業(yè)學(xué)生接觸不多的設(shè)備,且看似簡(jiǎn)單的儲(chǔ)罐按容積大小和應(yīng)用形式不同又分為立式、臥式、拼裝式、兩支座、三支座等不同形式,設(shè)計(jì)計(jì)算方法就有很大差別,這樣既能保證了選題的合理性和難易程度,又具有了一定的可設(shè)計(jì)性、靈活性、挑戰(zhàn)性和趣味性。

1.2指導(dǎo)與管理

雖然課程設(shè)計(jì)的教學(xué)形式相對(duì)于理論課程具有極大有靈活性,但并不是分配任務(wù)完成即可,過(guò)程中還不能缺少相應(yīng)的指導(dǎo)和管理,目的是為了提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力,以發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性和創(chuàng)造性為出發(fā)點(diǎn),重在點(diǎn)撥,幫助學(xué)生理清思路,之后采取集中輔導(dǎo)和個(gè)別答疑相結(jié)合的指導(dǎo)方式。在指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)前指導(dǎo)老師應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備工作,構(gòu)思設(shè)計(jì)思路,擬定方案,并根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)確定設(shè)計(jì)內(nèi)容、步驟和重點(diǎn)、難點(diǎn),然后在布置設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí),連同成果要求、參考資料等向?qū)W生介紹清楚。導(dǎo)論環(huán)節(jié)做得好壞直接影響后續(xù)的設(shè)計(jì)進(jìn)程順利與否。對(duì)于“玻璃鋼化工儲(chǔ)罐”課程設(shè)計(jì)而言,設(shè)計(jì)目的在于掌握玻璃鋼制化工儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)方法,重點(diǎn)是儲(chǔ)罐殼壁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),即復(fù)合材料的鋪層設(shè)計(jì),難點(diǎn)在于力學(xué)分析和計(jì)算,為此,應(yīng)在這些方面給予側(cè)重。盡管第一次接觸復(fù)合材料結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)學(xué)生有很多茫然,但課程設(shè)計(jì)的過(guò)程還是要以發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性和潛力為主,而不應(yīng)是老師一步步教著做,照葫蘆畫(huà)瓢,做完了也沒(méi)有什么深刻的印象。這一課程上我個(gè)人很喜歡按照國(guó)外的教學(xué)方式,任務(wù)布置好了,由學(xué)生自己努力去完成,是一個(gè)很好的發(fā)掘潛力的過(guò)程。因此對(duì)課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)便是把共性問(wèn)題應(yīng)進(jìn)行集中輔導(dǎo),指出方向和思路,至于學(xué)生具體碰到的具體問(wèn)題再給予個(gè)別答疑。為保證在短期內(nèi)每一位學(xué)生都能完成設(shè)計(jì)任務(wù),課程設(shè)計(jì)的過(guò)程管理和時(shí)間節(jié)點(diǎn)的安排尤為重要。

1.3考核

考核是對(duì)課程設(shè)計(jì)的最終檢驗(yàn),也直接決定著學(xué)生的成績(jī)。課程設(shè)計(jì)的評(píng)判不像考試試卷有標(biāo)準(zhǔn)答案,難以有著統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。由于是分小組合作完成,所以在評(píng)定時(shí)更是要考慮多方面因素,除了看設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的完成質(zhì)量外,還應(yīng)充分考慮到學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中的真實(shí)表現(xiàn)及對(duì)課程的掌握程度,盡量做到公平。因此,在課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定體系分為平時(shí)成績(jī)(30%)、設(shè)計(jì)文本(50%)和答辯(20%)三部分組成。平時(shí)成績(jī)主要從以下三個(gè)方面考核:出勤率、設(shè)計(jì)過(guò)程中的表現(xiàn)和每日進(jìn)度完成質(zhì)量。平時(shí)成績(jī)對(duì)督促懶惰學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)程有一定好處,同時(shí)也對(duì)是否表現(xiàn)認(rèn)真且獨(dú)立完成有一定的公平性判據(jù)。設(shè)計(jì)文本成績(jī)從以下幾個(gè)方面考核:設(shè)計(jì)思路是否正確,設(shè)計(jì)步驟安排是否合理;造型、選材及工藝是否合理,結(jié)構(gòu)計(jì)算是否準(zhǔn)確;設(shè)計(jì)圖紙是否規(guī)范、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)書(shū)寫(xiě)是否詳細(xì)清晰等。納入答辯環(huán)節(jié)便于更客觀、公正反映學(xué)生的實(shí)際水平和掌握程度。答辯中,學(xué)生通過(guò)與指導(dǎo)教師面對(duì)面交流,可以加深對(duì)設(shè)計(jì)的理解,對(duì)知識(shí)點(diǎn)上的盲點(diǎn)與誤區(qū)有更好的反饋和彌補(bǔ),并且答辯可以鍛煉學(xué)生表達(dá)與應(yīng)變能力;指導(dǎo)老師也可以通過(guò)答辯清楚了解學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)思路和方法的掌握情況,并且通過(guò)對(duì)學(xué)生的反饋信息加以整理,在以后的教學(xué)實(shí)踐中加以強(qiáng)化??己私Y(jié)果分為優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五等,對(duì)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)者和設(shè)計(jì)作品,予以表?yè)P(yáng)鼓勵(lì),以調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的積極性,對(duì)不認(rèn)真完成設(shè)計(jì)或未達(dá)目標(biāo)要求者要求其進(jìn)行整改或限期重做。

2復(fù)合材料結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)文本的基本內(nèi)容

以“**立方玻璃鋼臥式鹽酸儲(chǔ)罐為例”,設(shè)計(jì)的任務(wù)是確定產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和主要零部件,并編制必要的技術(shù)文件。故完整的設(shè)計(jì)文本應(yīng)包括以下內(nèi)容:封面設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)目錄前言(主要介紹設(shè)計(jì)的目的及復(fù)合材料儲(chǔ)罐的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)等)選型設(shè)計(jì)(依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)選定儲(chǔ)罐的基本造型、封頭、支座等,并確定筒體直徑、長(zhǎng)度、伸壁長(zhǎng)、跨距、封頭高度、支座寬度和包角等相應(yīng)的數(shù)值)性能設(shè)計(jì)(依據(jù)使用條件和各材料的性能選定材料,并明確該材料的性能參數(shù),如克重、模量、體積含量、許用值等)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(重點(diǎn)是載荷分析和計(jì)算,包括軸向應(yīng)力、剪應(yīng)力,環(huán)向應(yīng)力等,從而確定筒體及封頭的壁厚和鋪層數(shù),注意邊設(shè)計(jì)邊校核)工藝設(shè)計(jì)(根據(jù)以上設(shè)計(jì)的內(nèi)容選擇成型工藝方法,并完成具體的生產(chǎn)工藝流程等)零部件設(shè)計(jì)(主要指確定各種接管如人孔、進(jìn)料口、排氣口、液位計(jì)、出料口、排污口、壓力計(jì)、液封等的數(shù)量及尺寸等)安裝設(shè)計(jì)(確定各接口的安裝位置及儲(chǔ)罐整體的安裝等)制品檢驗(yàn)(制品的檢測(cè)方法)附圖(本課程設(shè)計(jì)只要求繪制總裝配圖,其中要把構(gòu)成產(chǎn)品的全部各種零件,部件,標(biāo)準(zhǔn)件,配套件等表示出來(lái),同時(shí)將局部放大的鋪層設(shè)計(jì)圖表示出來(lái)。

3復(fù)合材料結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)體會(huì)與改進(jìn)措施

經(jīng)過(guò)兩年來(lái)對(duì)該門(mén)課程的教學(xué)實(shí)踐,總結(jié)以下幾點(diǎn)體會(huì),以此為進(jìn)一步的教學(xué)改革與創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。(1)學(xué)生起初對(duì)課程設(shè)計(jì)雖然不夠了解,但了解后十分感興趣,說(shuō)明相對(duì)于枯燥的理論授課,學(xué)生更喜歡這種形式靈活的、能夠充分發(fā)揮個(gè)人能力的教學(xué)方式,因此,對(duì)于該類實(shí)踐課程應(yīng)加大重視,并投入精力去研究和改革。(2)課程設(shè)計(jì)的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠在短時(shí)間內(nèi)自主學(xué)習(xí)到更多的知識(shí),但設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)文獻(xiàn)資料的檢索收集能力不強(qiáng),融會(huì)貫通運(yùn)用知識(shí)的能力也較弱,以后教學(xué)中應(yīng)就此點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)化。并且,在布置任務(wù)初期,應(yīng)利用一定時(shí)間教授學(xué)生如何有效進(jìn)行文獻(xiàn)檢索和收集。(3)設(shè)計(jì)過(guò)程中,團(tuán)隊(duì)合作不僅能夠保證在有限的時(shí)間內(nèi)較好地完成設(shè)計(jì)任務(wù),而且還能夠充分鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),但仍有個(gè)別學(xué)生獨(dú)立性差,不愛(ài)動(dòng)腦思考,對(duì)團(tuán)隊(duì)成員的依賴性過(guò)大,有待于進(jìn)一步有效控制。具體可通過(guò)考勤、檢查設(shè)計(jì)草稿、及加大考核力度等措施進(jìn)行過(guò)程控制。(4)課程設(shè)計(jì)對(duì)指導(dǎo)老師是極大的挑戰(zhàn),需要豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),故“雙師型”教師更為合適。指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中還應(yīng)不斷思考,研究有效的教學(xué)方法和提升學(xué)生設(shè)計(jì)能力的途徑。與企業(yè)進(jìn)行友好的溝通與合作是一個(gè)直接有效的途徑(如邀請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)入課堂參加指導(dǎo))。(5)現(xiàn)有的課程設(shè)計(jì)形式雖然使學(xué)生在設(shè)計(jì)方面有了基礎(chǔ)的鍛煉,但已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要,如能配合復(fù)合材料結(jié)構(gòu)專用設(shè)計(jì)軟件的使用,不僅能提高學(xué)生的興趣和設(shè)計(jì)效率,進(jìn)而適當(dāng)擴(kuò)充設(shè)計(jì)內(nèi)容,而且更能與專業(yè)設(shè)計(jì)人員的工作接軌,對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型的大學(xué)生尤為重要。

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篇(5)

中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-3973(2013)005-175-02

《化工設(shè)備基礎(chǔ)》課程是化工技術(shù)專業(yè)的一門(mén)專業(yè)核心課,旨在培養(yǎng)和提高學(xué)生實(shí)際工作需要的知識(shí)、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(shí),對(duì)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(shí)還要了解和掌握常用機(jī)械機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(shí)。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(lái)的72學(xué)時(shí)改為60學(xué)時(shí),在學(xué)時(shí)減少、工程概念多、知識(shí)點(diǎn)零散的前提下,針對(duì)學(xué)生的自身特點(diǎn),我們對(duì)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(shí)踐,取得了較好的教學(xué)效果。

1 內(nèi)容精簡(jiǎn)、由淺入深、突出重點(diǎn)

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(diǎn)。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(shí)際的效果,我們?cè)诮滩膬?nèi)容的選取上廣泛的聽(tīng)取了專家及企業(yè)相關(guān)人員的意見(jiàn),并根據(jù)我們多年經(jīng)驗(yàn)的積累,對(duì)其進(jìn)行了精簡(jiǎn),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(kāi)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(gè)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(shí)際問(wèn)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(shí)踐、培養(yǎng)創(chuàng)新能力為中心

高職高專的教學(xué)的中心點(diǎn)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(guò)合適的教學(xué)方法使學(xué)生達(dá)到理論與實(shí)際相結(jié)合。鼓勵(lì)學(xué)生積極參與教學(xué)過(guò)程并且調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。積極采用了研討式、啟發(fā)式等生動(dòng)活潑的教學(xué)方法來(lái)代替過(guò)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(diǎn)要發(fā)動(dòng)學(xué)生開(kāi)展討論, 鼓勵(lì)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(guò)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(dòng)性得到加強(qiáng),同時(shí)也加深了對(duì)知識(shí)的理解。

由于《化工設(shè)備基礎(chǔ)》課程中抽象知識(shí)點(diǎn)比較多,關(guān)于機(jī)械方面的學(xué)生接觸的少,對(duì)于一些工程概念缺乏感性認(rèn)識(shí),所以我們采用多媒體作為教學(xué)手段,把在課堂上用語(yǔ)言表達(dá)難以理解的知識(shí)放在圖片上、動(dòng)畫(huà)上,使教學(xué)生動(dòng)形象,準(zhǔn)確明了,使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)獲得大量的信息。通過(guò)實(shí)踐證明,效果非常好。

對(duì)于我們非機(jī)械類的學(xué)生來(lái)說(shuō),視圖和空間想象能力相對(duì)較差,對(duì)某些復(fù)雜設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖看不懂或難以想象出來(lái)。為了解決這一情況,我們結(jié)合本課程的特點(diǎn),在教學(xué)中采取一系列的方法:組織學(xué)生到本系的實(shí)訓(xùn)中心進(jìn)行參觀,培養(yǎng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和抽象思維的結(jié)合能力,把學(xué)生帶到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行講解,使教學(xué)內(nèi)容實(shí)際化,讓學(xué)生真正的做到理論與實(shí)際相結(jié)合,做到知識(shí)點(diǎn)當(dāng)場(chǎng)理解消化。

3 教學(xué)手段——項(xiàng)目化教學(xué)

根據(jù)高職高專學(xué)生的基礎(chǔ)特點(diǎn),我們對(duì)教學(xué)手段進(jìn)行改革。由原來(lái)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(xiàng)目化教學(xué)。重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的理論和實(shí)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(shí)際水平和應(yīng)達(dá)到的知識(shí)層次,在講解基礎(chǔ)理論和基本分析方法的同時(shí),適當(dāng)?shù)匾煲恍?shí)際工程分析實(shí)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(jì)的主干上,同時(shí)注重每個(gè)模塊的連接。我們把內(nèi)容一共分為五個(gè)學(xué)習(xí)情境,每個(gè)學(xué)習(xí)情境都設(shè)計(jì)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(guò)完成任務(wù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。教師將任務(wù)、問(wèn)題布置給學(xué)生,學(xué)生帶著任務(wù)問(wèn)題深入到課程中去,針對(duì)任務(wù)通過(guò)學(xué)習(xí)、實(shí)施、實(shí)踐體驗(yàn)等環(huán)節(jié),完成任務(wù),通過(guò)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)完成所必需掌握的知識(shí)和技能,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

4 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)

4.1 進(jìn)一步加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

課程設(shè)計(jì)是教學(xué)中的一個(gè)必不可少的實(shí)踐環(huán)節(jié),是一次對(duì)知識(shí)應(yīng)用的實(shí)踐性教學(xué)活動(dòng)。其設(shè)計(jì)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(jì),目的在于,一方面通過(guò)課程設(shè)計(jì),使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)能夠達(dá)到融會(huì)貫通,培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題的能力和不斷創(chuàng)新的能力。為了使學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)提前有所了解,我們根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況以及設(shè)計(jì)內(nèi)容的要求,編制《化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》,從而提高課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量及規(guī)范性。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我們還可以結(jié)合《化工原理》的課程設(shè)計(jì)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(jì)算等,使學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的全過(guò)程有所掌握,使課程設(shè)計(jì)更加接近實(shí)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(guò)課程設(shè)計(jì),學(xué)生能夠根據(jù)相關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、圖冊(cè)等設(shè)計(jì)資料進(jìn)行規(guī)范化的設(shè)計(jì),使課程設(shè)計(jì)更加實(shí)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(shí),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(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)。在實(shí)習(xí)過(guò)程中,通過(guò)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(diǎn),使學(xué)生對(duì)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(shí)與實(shí)習(xí)中所見(jiàn)所聞的實(shí)際充分的結(jié)合起來(lái),能夠把書(shū)本的知識(shí)得到實(shí)際應(yīng)用,加深了對(duì)知識(shí)的理解,更能讓學(xué)生對(duì)本課程逐步增加學(xué)習(xí)的興趣。同時(shí),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(guò)實(shí)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(xiàng),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(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的全面測(cè)試。我們對(duì)學(xué)生的考核主要通過(guò)三個(gè)方面進(jìn)行:平時(shí)成績(jī)、課程設(shè)計(jì)成績(jī)和筆試成績(jī)。其中平時(shí)成績(jī)占30%,包括學(xué)生的出勤情況、課上參與情況以及針對(duì)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(jì)成績(jī)占30%,包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的書(shū)寫(xiě)情況、設(shè)計(jì)內(nèi)容完成情況以及最終設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的正確性;筆試成績(jī)占40%,我們采用閉卷的方式進(jìn)行考核,重點(diǎn)是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的測(cè)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(shí),也適當(dāng)?shù)奶岣吡嗣}的范圍,更加擴(kuò)充知識(shí)范圍,能夠使學(xué)生的筆試成績(jī)充分的反應(yīng)出對(duì)基本知識(shí)的掌握程度。

6 課程改革的實(shí)施效果

《化工設(shè)備基礎(chǔ)》課程經(jīng)過(guò)了課程建設(shè)與改革,課程建設(shè)組成員針對(duì)該課程及本院學(xué)生的特點(diǎn),嘗試從教材、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和綜合課程設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了改革,積極探索符合該課程特點(diǎn)的教學(xué)方法。經(jīng)過(guò)實(shí)踐表明,改革之后對(duì)提高本課程的教學(xué)質(zhì)量、提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)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(jì)鋪路,同時(shí)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(6)

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)23-0044-02

傳熱學(xué)是一門(mén)研究由溫差引起的熱量傳遞規(guī)律的科學(xué),是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中最重要的基礎(chǔ)學(xué)科之一,它不僅是能源動(dòng)力、交通運(yùn)輸、石油化工等專業(yè)本科生的一門(mén)重要專業(yè)基礎(chǔ)課,而且在機(jī)械、電子、土木、航天航空和輕紡食品等工程技術(shù)領(lǐng)域里的應(yīng)用也十分廣泛。目前大連海洋大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我?!保┰撜n程體系是由理論、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)四個(gè)環(huán)節(jié)所組成。其中傳熱學(xué)課程設(shè)計(jì)這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)是緊接在傳熱學(xué)課程理論教學(xué)之后進(jìn)行的一個(gè)綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),也是學(xué)生綜合運(yùn)用傳熱學(xué)、換熱器設(shè)計(jì)以及相關(guān)先修課程知識(shí),聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)和日常生活,以完成以某一特定設(shè)計(jì)任務(wù)為主的一次工程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)(包括自行完成主體設(shè)備的選型計(jì)算、材料選擇及內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝計(jì)算及主要尺寸設(shè)計(jì),主要附屬設(shè)備的選型設(shè)計(jì),主體設(shè)備總圖的繪制等,同時(shí)還要綜合考慮制造成本、加工工藝難度、維護(hù)保養(yǎng)等因素)。因此,該課程設(shè)計(jì)在整個(gè)課程體系教學(xué)改革中的地位十分重要。[1-3]

一、傳熱學(xué)課程設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與改革方向

目前高校的課程設(shè)計(jì)大多數(shù)是依附于理論課程而開(kāi)設(shè)的,與理論教學(xué)同步并在授課計(jì)劃范圍內(nèi)完成,通常課程設(shè)計(jì)的過(guò)程往往是學(xué)生仿照教師的設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)上的步驟來(lái)進(jìn)行。因此課程設(shè)計(jì)的核心主要是指導(dǎo)教師,學(xué)生按教師預(yù)先給定好的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行,被動(dòng)地接受設(shè)計(jì)方案,喪失了主動(dòng)參與課程設(shè)計(jì)的積極性和熱情,而且在設(shè)計(jì)中發(fā)生問(wèn)題也不能及時(shí)反饋。這樣的結(jié)果,將大大降低學(xué)生的動(dòng)手能力、分析和解決問(wèn)題的能力,更談不上對(duì)學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)了。

隨著對(duì)培養(yǎng)工程素質(zhì)人才的需求和對(duì)傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式改革的呼聲越來(lái)越高,一種“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念即“任務(wù)學(xué)習(xí)法”越來(lái)越受到教育工作者的重視。這種教學(xué)模式主要是體現(xiàn)“任務(wù)導(dǎo)向”和“學(xué)生主體、教師主導(dǎo)”的教學(xué)原則,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手,培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力,甚至于交流合作的能力,這同樣也是當(dāng)前培養(yǎng)知識(shí)、能力、素質(zhì)綜合發(fā)展的工程型人才的改革方向。[4,5]

二、基于任務(wù)型教學(xué)法的課程設(shè)計(jì)改革原則

為了將任務(wù)教學(xué)法成功而高效地運(yùn)用于傳熱學(xué)課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),在改革之前必須制訂某些行之有效的原則作為指導(dǎo),以便使其更好地發(fā)揮功用。考慮到任務(wù)型教學(xué)法是一種以任務(wù)為核心單位計(jì)劃和組織教學(xué)的途徑,它強(qiáng)調(diào)在“做中學(xué)”,不僅吸收了以往多種教學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn),而且和其他的教學(xué)方法并不排斥。因此,筆者在教學(xué)改革實(shí)施過(guò)程中根據(jù)此教學(xué)方法的特點(diǎn)提出了以下的課程設(shè)計(jì)原則。[6]

1.將較難的任務(wù)前置

大量的研究結(jié)果表明,學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中的精力是有限的。根據(jù)筆者多年指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)學(xué)生往往在學(xué)習(xí)過(guò)程的前半階段思想最為活躍,精力也最為充沛。因此,在給定課程設(shè)計(jì)任務(wù)后,教師應(yīng)有意識(shí)地把那些理論性強(qiáng)、需要花費(fèi)大量精力才能掌握的較難的任務(wù)環(huán)節(jié)放在課程設(shè)計(jì)的前半階段,例如對(duì)換熱器的選型計(jì)算部分。這不僅僅是因?yàn)檫@些較難的學(xué)習(xí)任務(wù)往往更具有冒險(xiǎn)性和創(chuàng)新性,而且這樣的設(shè)置可以極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心,從實(shí)際教學(xué)反饋效果來(lái)看教學(xué)效果良好,也更有利于教師靈活地推動(dòng)整個(gè)課程設(shè)計(jì)教學(xué)流程的進(jìn)行。

2.將安靜的教學(xué)任務(wù)前置

激烈的教學(xué)活動(dòng)能讓學(xué)生的大腦興奮,特別是在課程設(shè)計(jì)的后半階段,學(xué)生往往會(huì)感覺(jué)到疲憊,這個(gè)時(shí)候如果再進(jìn)行安靜的教學(xué)活動(dòng),學(xué)生的大腦就會(huì)處于一種抑制狀態(tài),從而影響整個(gè)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)效果。因此,為了保證學(xué)生處于科學(xué)、合理的學(xué)習(xí)狀態(tài),指導(dǎo)教師應(yīng)當(dāng)把相對(duì)較為安靜的教學(xué)任務(wù)安排在課程設(shè)計(jì)的前半階段。

3.將整個(gè)課程設(shè)計(jì)連貫化

根據(jù)任務(wù)型教學(xué)法的指導(dǎo)思想,任務(wù)的設(shè)計(jì)是實(shí)施任務(wù)型教學(xué)法的關(guān)鍵和前提。因此,在課程設(shè)計(jì)正式開(kāi)始之前,教師應(yīng)指導(dǎo)每名學(xué)生根據(jù)分配的相關(guān)參數(shù)獨(dú)立構(gòu)建設(shè)計(jì)項(xiàng)目,每一項(xiàng)目均設(shè)計(jì)任務(wù)若干,在任務(wù)設(shè)計(jì)的過(guò)程中考慮行業(yè)發(fā)展、企業(yè)需求的實(shí)際情況,同時(shí)把傳熱學(xué)作為基礎(chǔ)技能貫穿于任務(wù)環(huán)中,讓學(xué)生提前對(duì)任務(wù)環(huán)的大體框架有一個(gè)較為清晰的了解。同時(shí)以任務(wù)為核心單位計(jì)劃和組織教學(xué),在“教中做”,在“做中學(xué)”,通過(guò)一系列的集體活動(dòng)或個(gè)人活動(dòng)來(lái)開(kāi)展課程設(shè)計(jì),最后對(duì)所涉及的全部教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合并總結(jié)??傊?,每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都應(yīng)該緊密相連,從教學(xué)設(shè)計(jì)角度保證課程設(shè)計(jì)的連貫性,并讓學(xué)生能夠獲得最佳的學(xué)習(xí)效果。

三、課程設(shè)計(jì)的具體改革步驟

1.改革課程設(shè)計(jì)的教學(xué)大綱

課程設(shè)計(jì)中的教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)都是依據(jù)教學(xué)大綱提出的,而教學(xué)大綱中所提出的相關(guān)教學(xué)要求和教學(xué)任務(wù)就是開(kāi)展課程設(shè)計(jì)的指揮棒,其作用不言而喻。顯然,大綱中的這些目標(biāo)和要求應(yīng)該能夠體現(xiàn)任務(wù)教學(xué)法的任務(wù)設(shè)計(jì)思想。

通過(guò)傳熱學(xué)課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐環(huán)節(jié),應(yīng)該讓學(xué)生掌握換熱器設(shè)備設(shè)計(jì)的基本程序和方法,熟悉查閱技術(shù)資料、國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的途徑,正確地選用公式和數(shù)據(jù),加強(qiáng)工程計(jì)算和CAD繪圖能力,初步形成工程優(yōu)化意識(shí),并能運(yùn)用簡(jiǎn)潔的文字和工程語(yǔ)言正確表述設(shè)計(jì)思想和結(jié)果,從而培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。筆者在總結(jié)以往教改經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,將教學(xué)大綱作為前任務(wù)階段進(jìn)行改革,根據(jù)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)以及學(xué)生日后就業(yè)的企業(yè)需求,為每名學(xué)生都構(gòu)建了不同的設(shè)計(jì)項(xiàng)目,引導(dǎo)學(xué)生自主地參與到任務(wù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中來(lái)。當(dāng)學(xué)生對(duì)自身任務(wù)有了較為明確的認(rèn)知后,就可以進(jìn)入任務(wù)環(huán)階段了。

2.課程設(shè)計(jì)題目的設(shè)定

在任務(wù)環(huán)階段需要學(xué)生采用各種方法和手段去完成任務(wù)要求。如何能讓學(xué)生從課程設(shè)計(jì)中既學(xué)到有用的知識(shí)和技能,同時(shí)又符合傳熱學(xué)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)要求,這是課程設(shè)計(jì)題目設(shè)定的最根本原則??紤]到傳熱學(xué)課程設(shè)計(jì)最多一般也就兩周的時(shí)間,同時(shí)受各種條件的限制,學(xué)生到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量考察換熱器實(shí)物的可能性很小。如果設(shè)置的課程設(shè)計(jì)題目過(guò)大過(guò)深,學(xué)生可能會(huì)沒(méi)有時(shí)間深入研究任務(wù)而只是忙于完成形式上的設(shè)計(jì)報(bào)告。因此,在設(shè)計(jì)題目的設(shè)定上,指導(dǎo)書(shū)中會(huì)盡量選取學(xué)生在學(xué)校和日常生活中能接觸到的常見(jiàn)換熱器類型,同時(shí)做到每名學(xué)生的初始設(shè)計(jì)參數(shù)都不一樣,從而培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)的獨(dú)立工作意識(shí)。[7]

3.教學(xué)環(huán)境的改革

傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)境已經(jīng)不能很好地適應(yīng)新形勢(shì)下的課程設(shè)計(jì)教學(xué)要求。任務(wù)教學(xué)法就是要以學(xué)生為中心,創(chuàng)新教學(xué)模式和教學(xué)方法,建立以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式,通過(guò)組建課程設(shè)計(jì)小組,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)組內(nèi)分工、信息資源共享、技術(shù)難題攻關(guān)、組內(nèi)討論、組外交流等多種方式參與到教師的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中去,鼓勵(lì)每一名學(xué)生發(fā)揮自身特點(diǎn),積極參與到設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的任務(wù)中,充分利用學(xué)生主觀能動(dòng)性,師生共同營(yíng)造一個(gè)輕松熱烈的教學(xué)環(huán)境。

基于以往的課程設(shè)計(jì)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),采用靈活的情景式教學(xué)比較有利于任務(wù)教學(xué)法的開(kāi)展,同時(shí)適當(dāng)結(jié)合CDIO(構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作)模式等先進(jìn)教學(xué)方法,展開(kāi)對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的團(tuán)隊(duì)討論及研究模式,注重原理和應(yīng)用相結(jié)合,強(qiáng)化以工程實(shí)例為載體的案例教學(xué),將課程設(shè)計(jì)與工程體系有機(jī)結(jié)合,強(qiáng)化綜合設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐訓(xùn)練。同時(shí)開(kāi)展專題討論,強(qiáng)化能力的培養(yǎng)。教學(xué)中增加一些專題討論、工程案例、工程項(xiàng)目研究報(bào)告,有助于培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力,創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

4.評(píng)價(jià)與考核方式的改革

從學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看,對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)與考核不過(guò)是激勵(lì)他們不斷學(xué)習(xí)和進(jìn)步的一種手段。既然實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)目的是側(cè)重提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,那么其評(píng)價(jià)考核方式就應(yīng)與傳統(tǒng)的理論教學(xué)有所區(qū)別,針對(duì)任務(wù)教學(xué)法更應(yīng)如此。

由于任務(wù)教學(xué)法是以任務(wù)作為教學(xué)的主線,以學(xué)生實(shí)踐作為中心,以老師作為輔導(dǎo)。因此,在考核方式上也應(yīng)以學(xué)生為主體,以設(shè)計(jì)任務(wù)完成的質(zhì)量作為考核依據(jù),而不再以最終的課程設(shè)計(jì)報(bào)告作為終結(jié)性評(píng)價(jià)指標(biāo)。每個(gè)學(xué)生作為個(gè)體既是自己任務(wù)的設(shè)計(jì)者,也是其他同學(xué)的“同行”,可以對(duì)其他同學(xué)的設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)打分,因?yàn)閷W(xué)生在一起共同完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)的同時(shí),對(duì)彼此平時(shí)的表現(xiàn)也是最為了解的,這樣可以提升評(píng)價(jià)考核的公平性與透明度,有效促進(jìn)學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之,任務(wù)教學(xué)法有效地打破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式,最大限度地發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,不僅符合新形勢(shì)下對(duì)高素質(zhì)工程技術(shù)人才培養(yǎng)的需要,同時(shí)在教學(xué)實(shí)踐中也取得了良好的教學(xué)效果。在教學(xué)中,教師要不斷地總結(jié)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),運(yùn)用任務(wù)教學(xué)法,實(shí)現(xiàn)傳熱學(xué)課程設(shè)計(jì)教學(xué)效果的不斷提高。

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篇(7)

二、設(shè)計(jì)過(guò)程嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)

1.課程設(shè)計(jì)資料管理:以往采用電子文檔形式提交計(jì)算書(shū)和圖紙,雖方便了教師對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)管理和文檔保存。但往屆學(xué)生的設(shè)計(jì)資料文檔一旦流入下屆學(xué)生手中,就會(huì)變成進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的模板。一部分學(xué)生將模板的設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)和圖紙中的相關(guān)數(shù)據(jù)直接修改成自己的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),根本不關(guān)心設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、所用計(jì)算公式的含義、相關(guān)規(guī)范的選用和化工制圖的規(guī)范表達(dá)等設(shè)計(jì)的基本程序。故課程設(shè)計(jì)資料不能電子化成為栓桔學(xué)生思想的枷鎖。設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該明確計(jì)算書(shū)必須手算完成,圖紙只能采用手繪而不允許采用專業(yè)軟件。

2.強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位我們分組設(shè)計(jì)不同的題目,每5人分成一個(gè)小組并指定小組長(zhǎng)。每組的過(guò)程設(shè)備的尺寸和材料各不相同但總體方案是可以相互借鑒的。小組成員可在一塊查找與設(shè)計(jì)有關(guān)的書(shū)籍、資料,碰到問(wèn)題互相討論、學(xué)習(xí),先在小組里解決掉一部分設(shè)計(jì)疑問(wèn)。剩余小組中不能解決的問(wèn)題小組總結(jié)出來(lái),教師再予以指導(dǎo),加強(qiáng)了指導(dǎo)的針對(duì)性。

3.發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用設(shè)計(jì)全過(guò)程教師只是發(fā)揮引導(dǎo)作用應(yīng)以學(xué)生自主設(shè)計(jì)為中心。引導(dǎo)學(xué)生清楚設(shè)計(jì)步驟提高獨(dú)立分析、解決問(wèn)題的能力教師不能只止步于讓學(xué)生“學(xué)會(huì)”而是應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生“會(huì)學(xué)”;遇到疑難問(wèn)題時(shí),教師應(yīng)通過(guò)典型案例分析,形象地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)基本理論知識(shí)的理解啟發(fā)學(xué)生的思路,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)。改變以往教師全盤(pán)托出、學(xué)生依葫蘆畫(huà)瓢的傳統(tǒng)方法。

4.重視課程設(shè)計(jì)總結(jié)與提高:課程設(shè)計(jì)后期組織學(xué)生開(kāi)一個(gè)課程設(shè)計(jì)總結(jié)交流會(huì),讓每個(gè)小組說(shuō)出自己在課程設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題及解決的方法、收獲與體會(huì)設(shè)計(jì)中需進(jìn)一步完善之處各組之間相互探討教師作適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)評(píng)。通過(guò)交流使學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容的理解更加深刻對(duì)工程設(shè)計(jì)的方法更加清晰。

三、設(shè)計(jì)時(shí)間合理安排

原課程設(shè)計(jì)安排在理論課結(jié)束后的兩周進(jìn)行,此時(shí)其他專業(yè)課程也即將結(jié)課學(xué)生既要進(jìn)行高強(qiáng)度的課程設(shè)計(jì)又要分心復(fù)習(xí)其他課程的考試。急于完成設(shè)計(jì)任務(wù)段有足夠的思考時(shí)間甚至出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象等??紤]到同其他課程在時(shí)間上的協(xié)調(diào),我們將這門(mén)課程設(shè)計(jì)安排到第六學(xué)期所有課程考試結(jié)束后的兩周時(shí)間。

四、完善課程設(shè)計(jì)考核方法

以前主要是根據(jù)學(xué)生在設(shè)計(jì)期間的表現(xiàn),計(jì)算書(shū)和圖紙的完成情況答辯時(shí)對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)等的掌握程度最終給出學(xué)生的成績(jī)。這種考核方式存在一定的弊病廠方面冷別同學(xué)抄襲、甚至拷貝同組的計(jì)算書(shū)和圖紙并經(jīng)重新整理后版面比原創(chuàng)者編寫(xiě)的更規(guī)整;另一方面,只有兩周時(shí)間的課程設(shè)計(jì)某位學(xué)生是積極設(shè)計(jì)還是應(yīng)付差事教師難以精確把握。會(huì)得出一些不公正的結(jié)果使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性受到挫傷。故我們?cè)诳己酥胁捎昧艘韵略u(píng)定方式。

篇(8)

2課程設(shè)計(jì)組織與實(shí)施

我校環(huán)境工程專業(yè)共有兩個(gè)班,課程設(shè)計(jì)分為四個(gè)大組,15人一組,每組由一名教師指導(dǎo),承擔(dān)一套裝置的工程分析專題。課程組在已經(jīng)完成的石油石化項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告書(shū)中,選取了10套典型裝置的工程分析章節(jié),經(jīng)統(tǒng)一整理后設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)題庫(kù)供課程設(shè)計(jì)使用。在課程設(shè)計(jì)開(kāi)始之前,首先由指導(dǎo)教師進(jìn)行石油石化類項(xiàng)目環(huán)評(píng)內(nèi)容及要點(diǎn)的講座,對(duì)即將進(jìn)行設(shè)計(jì)的幾套裝置的主要特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹,對(duì)課程設(shè)計(jì)中可能涉及的問(wèn)題予以提醒和澄清,從而使學(xué)生們掌握石油石化項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)工程分析專題的編制格式及要點(diǎn),在設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠做到有的放矢。然后由指導(dǎo)教師給學(xué)生發(fā)放相關(guān)裝置的可行性研究報(bào)告,并布置前期工作要求:(1)查閱相關(guān)法律法規(guī)、環(huán)評(píng)導(dǎo)則及標(biāo)準(zhǔn),列出工程分析專題所需的各項(xiàng)內(nèi)容;(2)熟悉AutoCAD繪圖軟件的用法;參考裝置的可行性研究報(bào)告,熟悉裝置的工藝原理、工藝流程、污染源及污染物;(3)查閱石油石化裝置物料平衡、硫平衡、水平衡的計(jì)算方法;(4)查閱石油石化裝置涉及的污染治理措施。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,各組每隔兩天進(jìn)行一次集體討論和答疑,在討論過(guò)程中,指導(dǎo)教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生把自己在課程設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題、解決的方法、收獲體會(huì)以及不完善之處及時(shí)進(jìn)行總結(jié),同時(shí)教師利用提問(wèn)等方式,及時(shí)掌握學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)展和存在的問(wèn)題。最終上交的課程設(shè)計(jì)成果包括裝置的工程分析專題報(bào)告和應(yīng)用AutoCAD軟件繪制的裝置工藝流程及污染源位置圖。工程分析專題報(bào)告的具體內(nèi)容包括:(1)裝置規(guī)模及組成;(2)原料及產(chǎn)品方案;(3)工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)分析(一圖一表);(4)污染源源強(qiáng)分析與核算過(guò)程;(5)裝置平衡性分析(物料平衡、硫平衡和水平衡);(6)裝置的污染源、污染物及治理措施。

3課程設(shè)計(jì)過(guò)程中需要進(jìn)一步完善的問(wèn)題

3.1加強(qiáng)學(xué)生的讀圖能力和繪圖能力

裝置的可行性研究報(bào)告中給出的是裝置的工程設(shè)計(jì)工藝流程圖,而環(huán)評(píng)報(bào)告中需要的是裝置的工藝流程及污染源位置圖,重點(diǎn)關(guān)注工藝過(guò)程中產(chǎn)生污染物的具體部位、污染物的種類和數(shù)量。這就需要學(xué)生首先會(huì)讀圖,把工程設(shè)計(jì)工藝流程圖中的設(shè)備及物料進(jìn)出情況摸清,然后將流程進(jìn)行相應(yīng)簡(jiǎn)化,突出污染源分布情況,同時(shí)要保證流程的完整性,最后應(yīng)用AutoCAD軟件完成裝置的工藝流程及污染源位置圖。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),有些同學(xué)在讀圖方面存在一定困難,而有些同學(xué)對(duì)AutoCAD繪圖軟件操作不熟練,繪圖速度較慢。因此需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生讀圖能力的培養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力,使學(xué)生具有較強(qiáng)的構(gòu)思草圖的能力,同時(shí)應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生掌握AutoCAD軟件繪圖的基礎(chǔ)知識(shí),這樣才能保證課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。

3.2培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力和創(chuàng)新的能力

學(xué)生查閱文獻(xiàn)的過(guò)程中,不僅要高質(zhì)量地完成老師布置的任務(wù),還應(yīng)拓展與課程設(shè)計(jì)相關(guān)的知識(shí)面,提高自身的綜合素質(zhì),這不僅需要學(xué)生自己的努力,也需要指導(dǎo)教師的配合。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生積極查閱資料和復(fù)習(xí)有關(guān)教科書(shū),學(xué)會(huì)正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐能力。設(shè)計(jì)過(guò)程中鼓勵(lì)學(xué)生多做深層次思考,綜合考慮環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性,強(qiáng)化學(xué)生綜合和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時(shí),學(xué)生過(guò)于依賴互聯(lián)網(wǎng),對(duì)信息的來(lái)源往往缺乏考證,指導(dǎo)教師應(yīng)加強(qiáng)這方面的督導(dǎo),要強(qiáng)調(diào)信息的權(quán)威性。

3.3保證課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定的公平性

由于課程設(shè)計(jì)每組參與同學(xué)較多,指導(dǎo)老師有限,設(shè)計(jì)內(nèi)容相同,造成部分同學(xué)以逸待勞,提交的課程設(shè)計(jì)報(bào)告和繪圖存在抄襲現(xiàn)象。針對(duì)此問(wèn)題,指導(dǎo)教師應(yīng)合理分配學(xué)生的任務(wù),保證任務(wù)的交叉性和獨(dú)特性;應(yīng)完善課程管理,根據(jù)學(xué)生討論發(fā)言情況、文獻(xiàn)查閱情況等,加大平時(shí)成績(jī)所占比例,同時(shí)在課程設(shè)計(jì)完成后增加答辯環(huán)節(jié),每組學(xué)生需要面向兩位以上指導(dǎo)教師組成的評(píng)審小組進(jìn)行匯報(bào)和答辯,從而斷絕環(huán)評(píng)報(bào)告的抄襲現(xiàn)象,保證課程設(shè)計(jì)成績(jī)的公平性。

篇(9)

與《流體力學(xué)》和《化工原理》等傳統(tǒng)科目的經(jīng)典的設(shè)計(jì)任務(wù)相比,《大氣污染控制工程》課程設(shè)計(jì)的任務(wù)更具綜合性。比如說(shuō),《化工原理》課程設(shè)計(jì)的任務(wù)可能是設(shè)計(jì)一個(gè)換熱器或是一個(gè)精餾塔,是針對(duì)具體設(shè)備的設(shè)計(jì),而《大氣污染控制工程》課程設(shè)計(jì)比較典型的任務(wù),如“脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”,不僅僅是對(duì)脫硫塔設(shè)備的設(shè)計(jì),同時(shí)要對(duì)煙氣連接的管路、脫硫劑的制備以及煙囪進(jìn)行設(shè)計(jì)。綜合性的設(shè)計(jì)任務(wù)對(duì)指導(dǎo)教師與學(xué)生均提出較高要求。在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題:(1)學(xué)生對(duì)細(xì)節(jié)的把握不到位,設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中描述性的內(nèi)容較多,合理準(zhǔn)確的參數(shù)設(shè)計(jì)模型與量化數(shù)據(jù)不足。(2)指導(dǎo)老師對(duì)工程資料掌握的不充分,課程設(shè)計(jì)的選題內(nèi)容比較局限,一些老師為了追求設(shè)計(jì)任務(wù)的區(qū)分度,僅是改變一些參數(shù),帶來(lái)部分不積極的學(xué)生在設(shè)計(jì)的過(guò)程中抄襲,或者在別的同學(xué)的設(shè)計(jì)結(jié)果上機(jī)械性修改數(shù)據(jù)。

(二)改革與建議

基于大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)綜合性強(qiáng)的特點(diǎn),針對(duì)以上發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,提出相應(yīng)的建議。

1.進(jìn)一步明確設(shè)計(jì)任務(wù),避免學(xué)生因時(shí)間緊降低核心部分的設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)可根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)值核算完成。比如脫硫塔的整體設(shè)計(jì)中包括了脫硫塔本體的設(shè)計(jì)、除霧器的設(shè)計(jì)以及強(qiáng)制氧化區(qū)空氣噴槍和攪拌器的設(shè)計(jì),其中脫硫塔本體的設(shè)計(jì)是非常重要的,任務(wù)書(shū)中應(yīng)明確要求學(xué)生用吸收的基本理論模型來(lái)設(shè)計(jì)吸收區(qū)的高度,而不能簡(jiǎn)單利用一般的煙氣的流速和一般的停留時(shí)間來(lái)確定其高度。而對(duì)于通用的設(shè)備,比如除霧器,簡(jiǎn)單核算給出設(shè)計(jì)結(jié)果即可。

2.合理安排設(shè)計(jì)任務(wù),使任務(wù)來(lái)源多樣化。鼓勵(lì)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(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中普遍存在的或典型的問(wèn)題,這樣能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,避免學(xué)生因題目相近而抄襲。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生在指導(dǎo)老師所承擔(dān)的技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目或課題中選取能夠獨(dú)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(jì)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(shí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和創(chuàng)造性思維。

二、實(shí)施過(guò)程

(一)現(xiàn)狀與不足

1.《大氣污染控制工程》課程設(shè)計(jì)具有綜合性的特點(diǎn),在設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的知識(shí)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(duì)每部分知識(shí)進(jìn)行充分的講解。因此,學(xué)生總是在設(shè)計(jì)的過(guò)程才發(fā)現(xiàn)對(duì)某部分內(nèi)容不熟悉,臨時(shí)去查找資料進(jìn)行學(xué)習(xí)或是復(fù)習(xí),耽誤時(shí)間。

2.現(xiàn)在大多數(shù)的年輕教師沒(méi)有在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工作的經(jīng)歷,普遍缺乏工程實(shí)際的相關(guān)知識(shí),在教學(xué)中難以融入生產(chǎn)實(shí)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(duì)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(jì)中只能依據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)和資料模仿設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)方案的制定無(wú)工程理念與依據(jù)。設(shè)計(jì)過(guò)程中可能出現(xiàn)毫無(wú)判斷地使用某些數(shù)據(jù),而這些數(shù)據(jù)源于另一個(gè)完全不同背景的設(shè)計(jì)中,最終導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)果與實(shí)際差距過(guò)大。

(二)改革與建議

1.在《大氣污染控制工程》課程教學(xué)過(guò)程中盡可能多地融入實(shí)踐性內(nèi)容,并在理論課講解的過(guò)程中就提示學(xué)生在之后的課程設(shè)計(jì)中會(huì)遇到那些問(wèn)題,提前做好準(zhǔn)備。

2.改變課程設(shè)計(jì)僅在教室進(jìn)行的現(xiàn)狀。在設(shè)計(jì)任務(wù)布置下去后,先讓同學(xué)們熟悉設(shè)計(jì)流程,找到設(shè)計(jì)中可能遇到的難以通過(guò)資料查找而解決的問(wèn)題。之后組織學(xué)生到相應(yīng)的企業(yè)參觀實(shí)習(xí),讓學(xué)生了解除塵或脫硫系統(tǒng)的性能特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)以及主要設(shè)備在實(shí)際工程中的運(yùn)用,即帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)?;蚴菑钠髽I(yè)中聘請(qǐng)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師或是技術(shù)人員來(lái)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(jì)過(guò)程中涉及的工程問(wèn)題。

三、考核與評(píng)價(jià)

(一)現(xiàn)狀與不足

1.課程設(shè)計(jì)通常采用考查方式評(píng)價(jià),因此很多學(xué)生對(duì)其重視程度不夠,認(rèn)為這個(gè)環(huán)節(jié)只是對(duì)《大氣污染控制工程》理論課程的簡(jiǎn)單加強(qiáng),缺乏積極性和主動(dòng)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(jì)內(nèi)容的現(xiàn)象。

2.目前課程設(shè)計(jì)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(jì)說(shuō)明書(shū)、圖紙和答辯情況來(lái)評(píng)定成績(jī),通常以“優(yōu)、良、中、差”來(lái)給成績(jī),過(guò)于籠統(tǒng),區(qū)分度差。

3.該環(huán)節(jié)完成后,對(duì)學(xué)生在設(shè)計(jì)中存在的不足與錯(cuò)誤,未能充分反饋給學(xué)生。這種單一單向的考核評(píng)價(jià)方式不能真實(shí)客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,影響了課程設(shè)計(jì)評(píng)定的公平性,抑制了學(xué)生的積極性。

(二)改革與建議

1.出臺(tái)詳細(xì)的“課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定細(xì)則”,以加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程管理,一方面規(guī)范指導(dǎo)教師的教學(xué)和成績(jī)?cè)u(píng)定方法,另一方面對(duì)課程設(shè)計(jì)的進(jìn)行過(guò)程給予嚴(yán)格考察。發(fā)現(xiàn)抄襲嚴(yán)重的課程設(shè)計(jì)以“作弊”給予相應(yīng)處理。

2.將評(píng)分方案設(shè)定為:考勤占10%,設(shè)計(jì)表現(xiàn)和積極性占10%,考核答辯占30%,計(jì)設(shè)說(shuō)明書(shū)和圖紙成績(jī)占50%。使得絕大多數(shù)學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中積極主動(dòng)地進(jìn)行思考和設(shè)計(jì),提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.開(kāi)設(shè)課程設(shè)計(jì)的總結(jié)交流會(huì),讓學(xué)生就課程設(shè)計(jì)的過(guò)程發(fā)言,并了解自己的設(shè)計(jì)的評(píng)判情況和不足之處。

篇(10)

(1)課程問(wèn)題。包括數(shù)量與質(zhì)量?jī)蓚€(gè)維度,從數(shù)量維度而言,盡管實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程學(xué)時(shí)有限。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程通常安排在學(xué)期最后三周以及一些任課教師的課程實(shí)驗(yàn),由于學(xué)生數(shù)量較多,學(xué)時(shí)數(shù)、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地受限等因素,個(gè)人缺乏足夠的動(dòng)手機(jī)會(huì)與時(shí)間。學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)僅存在初步感性認(rèn)識(shí),缺乏深刻的理性思考。從質(zhì)量維度而言,實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程最大的問(wèn)題并非內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),而是缺乏設(shè)計(jì),不同實(shí)驗(yàn)之間缺乏邏輯性,與實(shí)際企業(yè)應(yīng)用脫節(jié)明顯。從而直接導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的目的性不清,并不了解為何要做這項(xiàng)實(shí)驗(yàn),當(dāng)然也無(wú)法發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

(2)參與主體問(wèn)題。包括教師與學(xué)生兩個(gè)維度。從教師維度而言,由于化工物流實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程的專業(yè)性較強(qiáng),儀器設(shè)備使用較多,因而對(duì)于教師的理工類理論實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ筝^高。此外實(shí)驗(yàn)設(shè)備由于使用損耗而導(dǎo)致測(cè)試性能不佳也會(huì)增加教師的授課難度。這都要求開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程的教師團(tuán)隊(duì)制定完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手冊(cè),對(duì)于相關(guān)設(shè)備原理以及現(xiàn)場(chǎng)操作過(guò)程中問(wèn)題有所了解。從學(xué)生維度而言,物流管理專業(yè)屬于經(jīng)管領(lǐng)域的學(xué)科,學(xué)生中文科生占比較高,化學(xué)基礎(chǔ)本身就比較薄弱,而前置課程中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用并未完全體現(xiàn)。這也導(dǎo)致了部分學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)難度的估計(jì)存在過(guò)度現(xiàn)象。

(3)考核問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程的考核方式歷來(lái)是個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中通常按照出勤率、教師的主觀評(píng)判給定學(xué)生最終考核結(jié)果,因此偶有同學(xué)因缺勤導(dǎo)致課程不及格,而通過(guò)率還是很高。這種考核體制客觀上也使得學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程的重視程度遠(yuǎn)低于理論考試課程。

2實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐的思路

結(jié)合本院物流管理專業(yè)(化工物流方向)正在開(kāi)展的專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程教改實(shí)例,對(duì)本專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程設(shè)計(jì)思路進(jìn)行探討與分析,包括課程設(shè)計(jì)、教學(xué)手段、考核方法、信息反饋四項(xiàng)模塊,其中又以課程設(shè)計(jì)為重中之重。

2.1課程設(shè)計(jì)模塊—基于事件邏輯的發(fā)展原理

實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程中最大的問(wèn)題存在于不同實(shí)驗(yàn)之間邏輯性不強(qiáng),割裂明顯。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中對(duì)于開(kāi)展的幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn)并不明確其目的。因此在本次實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程改革中,重點(diǎn)放在了課程設(shè)計(jì)模塊上,設(shè)計(jì)原理基于事件邏輯的發(fā)展順序。本團(tuán)隊(duì)通過(guò)測(cè)定某種待運(yùn)物資運(yùn)輸前后基本理化性質(zhì),讓學(xué)生了解到該物資在運(yùn)輸過(guò)程中涉及化工物流安全的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。本文以某一組實(shí)驗(yàn)群為例進(jìn)行說(shuō)明,整個(gè)實(shí)驗(yàn)的步驟、測(cè)試內(nèi)容以及所需實(shí)驗(yàn)設(shè)備,如圖2所示,可以清楚的看到該化工物流全過(guò)程實(shí)驗(yàn)具備清晰的邏輯性特征。考慮到實(shí)驗(yàn)室設(shè)在中外運(yùn)化工物流公司中,基于安全環(huán)保健康的因素,因此選擇了實(shí)驗(yàn)樣品為普通某類油品。將該油品先行測(cè)定粘度指標(biāo)后,放置于振動(dòng)平臺(tái),通過(guò)水平垂直雙軸振動(dòng),模擬實(shí)際路況。在振動(dòng)過(guò)程中,采用積分平均聲級(jí)計(jì)對(duì)該樣品在機(jī)械振動(dòng)中噪音進(jìn)行測(cè)定;利用非接觸式溫度測(cè)量等設(shè)備對(duì)于振幅過(guò)程中的熱輻射進(jìn)行定量測(cè)試;利用手持式揮發(fā)性有機(jī)化合物檢測(cè)儀對(duì)于振動(dòng)過(guò)程中局部受熱而釋放的氣體進(jìn)行定性測(cè)定;振動(dòng)結(jié)束后可采用靜電儀和氧指數(shù)測(cè)試儀對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),同時(shí)對(duì)于模擬路況振動(dòng)后的原樣進(jìn)行粘度測(cè)定,通過(guò)兩次的粘度值的比較,了解并分析物流運(yùn)輸過(guò)程對(duì)于樣品的影響因素。圖2的實(shí)驗(yàn)群具有清晰的邏輯順序,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)過(guò)程中目的性將得到了有效的提升,對(duì)于?;肺锪鬟^(guò)程中存在的安全隱患也有了深刻印象。這一類的實(shí)驗(yàn)群設(shè)計(jì),不僅僅可應(yīng)用于常規(guī)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程,也可以納入到多門(mén)主干課程的理論學(xué)習(xí)中,包括物流化工基礎(chǔ)、安全科學(xué)原理、環(huán)境健康安全等課程。

2.2教學(xué)手段模塊—結(jié)合實(shí)驗(yàn)與實(shí)地的“雙實(shí)”教學(xué)方式

物流管理專業(yè)是一門(mén)實(shí)踐性比較強(qiáng)學(xué)科,化工物流管理又是將管理學(xué)、工學(xué)、理學(xué)多學(xué)科融合的一個(gè)方向。在本科階段的學(xué)習(xí)中,實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程的重要性尤為明顯。然而當(dāng)前不僅僅是學(xué)生,包括部分教師在內(nèi)存在著重理論、輕實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)教育思想,與本專業(yè)的特性與發(fā)展存在差距。本團(tuán)隊(duì)在深刻探究物流管理專業(yè)的發(fā)展規(guī)律,特別是結(jié)合本?;の锪鬟@一特色專業(yè),提出了結(jié)合實(shí)驗(yàn)與實(shí)地教學(xué)的“雙實(shí)”方式:即通過(guò)學(xué)院長(zhǎng)期產(chǎn)學(xué)研合作單位中國(guó)外運(yùn)化工物流有限公司的現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)本專業(yè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)不僅僅完善了物流管理專業(yè)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)培訓(xùn)機(jī)制,更有利于促進(jìn)提高本專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力。讓學(xué)生在企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)看到見(jiàn)、摸得著,從而對(duì)于企業(yè)發(fā)展過(guò)程中實(shí)際的問(wèn)題深入思考。在雙實(shí)的教學(xué)方式下,實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地的發(fā)展能及時(shí)吸納企業(yè)層面的意見(jiàn)與建議,逐步增加新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,包括新建的物流振動(dòng)試驗(yàn)平臺(tái)以及物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)中心。此外,雙實(shí)的教學(xué)方法也有利于教師進(jìn)行特殊品運(yùn)輸安全的科學(xué)研究。

2.3考核方法模塊—培養(yǎng)教師及學(xué)生的團(tuán)隊(duì)考核策略

過(guò)去的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程作為考核課程,考核對(duì)象是本專業(yè)的學(xué)生,并且未采用試卷的方式,納入到學(xué)校考試周。本團(tuán)隊(duì)嘗試將考核對(duì)象拓展到課程的主客體,即包括授課主體(教師)以及上課對(duì)象(學(xué)生)。一方面,教師層面將現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行匯總,要求每位教師根據(jù)自己課程選擇若干項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,進(jìn)行針對(duì)性學(xué)習(xí);同時(shí)教師間進(jìn)行課程設(shè)計(jì),構(gòu)建關(guān)聯(lián)性實(shí)驗(yàn)群。另一方面,學(xué)生層面根據(jù)學(xué)生文理學(xué)科背景、性別等因素進(jìn)行分組,以組的形式完成設(shè)計(jì)好的某一項(xiàng)或者幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn)群。這是考慮到本文中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)群中實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量與質(zhì)量并不低,學(xué)生以組的形式,發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,也有效提高時(shí)效性,避免一位學(xué)生一臺(tái)設(shè)備,其他人邊上排隊(duì)的現(xiàn)象發(fā)生。

2.4信息反饋模塊—收集企業(yè)學(xué)生教師的反饋意見(jiàn)

在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程的設(shè)計(jì)與推進(jìn)過(guò)程中,能否及時(shí)收集并吸納企業(yè)、學(xué)生以及教師的反饋意見(jiàn)是教改重要保障。過(guò)去的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程,對(duì)于授課主體(教師)以及授課對(duì)象(學(xué)生)的考量因素占據(jù)主要地位,而企業(yè)信息反饋稍顯不足,這與實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程的定位與培養(yǎng)目的存在偏差,這也是學(xué)生在此類課程中目的性不強(qiáng),重視程度不夠的因素之一。在教學(xué)手段模塊中采用了“雙實(shí)”的方法,讓企業(yè)與教師、學(xué)生呈現(xiàn)零距離,有利于本團(tuán)隊(duì)及時(shí)了解企業(yè)一線員工對(duì)于實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程中開(kāi)展的項(xiàng)目的意見(jiàn)與建議。此外,教師通過(guò)上海市教委產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目,深入企業(yè)一線,當(dāng)企業(yè)、學(xué)生與教師三大主體的意見(jiàn)出現(xiàn)相交,便是實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程需要重點(diǎn)修正的地方。當(dāng)然,企業(yè)更關(guān)注的是當(dāng)前實(shí)際碰到的問(wèn)題的解決方式,即怎么做的問(wèn)題,學(xué)生則關(guān)注的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程能夠?qū)W到哪些知識(shí),即為什么要做的問(wèn)題,而教師需要兼顧到理論與實(shí)際,既要有學(xué)科研究的超前性,也要體現(xiàn)出實(shí)際應(yīng)用性,兼顧到學(xué)生與企業(yè)兩者的需求。信息反饋模塊正是為我們提供課程設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要一環(huán)。

篇(11)

[中圖分類號(hào)]G642.4[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]10054634(2016)060097040引言

隨著社會(huì)科技的飛速發(fā)展,化工行業(yè)對(duì)工程技術(shù)人才的要求越來(lái)越高?;瘜W(xué)工程專業(yè)作為理工科專業(yè)之一,實(shí)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]?;?shí)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(shí)訓(xùn)、化工仿真、化工認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、化工生產(chǎn)實(shí)習(xí)、本科生科研立項(xiàng)、專業(yè)課程設(shè)計(jì)、化學(xué)反應(yīng)工程實(shí)驗(yàn)、化工原理實(shí)驗(yàn)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)。進(jìn)行化工專業(yè)實(shí)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(shí)和團(tuán)隊(duì)意識(shí),提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

1基于CDIO教育理念構(gòu)建化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系按照 CDIO 工程教育模式要求,教學(xué)過(guò)程要以學(xué)生為主體,教學(xué)內(nèi)容安排設(shè)計(jì)型及綜合型內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),提供更多的實(shí)踐動(dòng)手機(jī)會(huì)[2]?;谘嗌酱髮W(xué)省級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的化工實(shí)踐教學(xué)體系,是按照CDIO的工程理念對(duì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容重新整合設(shè)計(jì),構(gòu)建了課程教學(xué)演示、化工仿真操作、實(shí)訓(xùn)綜合、化工設(shè)計(jì)、科研創(chuàng)新5個(gè)層次的化工實(shí)踐教學(xué)體系平臺(tái),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(kù)及化工原理實(shí)驗(yàn)仿真軟件, 以真實(shí)直觀的仿真界面和豐富的資料展示實(shí)際過(guò)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(jì)算機(jī)上真實(shí)地再現(xiàn)化工生產(chǎn)過(guò)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(jì)算機(jī)模擬化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的開(kāi)車、停車、正常運(yùn)行及事故處理,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)習(xí)學(xué)生無(wú)法親自動(dòng)手操作的不足。通過(guò)局域網(wǎng)互聯(lián)的教師站,教師可以實(shí)時(shí)修改培訓(xùn)內(nèi)容,匯總并分析學(xué)生成績(jī)等。

1.2綜合型

綜合型內(nèi)容由化工實(shí)訓(xùn)基地的多套化工實(shí)驗(yàn)裝置組成,如圖 1所示,這些實(shí)驗(yàn)裝置的操作幫助學(xué)生樹(shù)立工程實(shí)踐概念,使其在完成化工產(chǎn)品的生產(chǎn)操作的同時(shí)在化工過(guò)程基本原理和化工實(shí)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(shí)驗(yàn)裝置”的實(shí)訓(xùn)過(guò)程中,要求學(xué)生通過(guò)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(guò)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(guò)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(xiàng)目要求學(xué)生在掌握“三傳一反”基本原理基礎(chǔ)上,學(xué)會(huì)熟練操作并完成各項(xiàng)工藝參數(shù)的控制。該項(xiàng)目的實(shí)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(shí)踐能力,實(shí)現(xiàn)基本理論與工程實(shí)踐的結(jié)合。

科研創(chuàng)新型主要是在化工設(shè)計(jì)和科研方面?;ぴO(shè)計(jì)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(jì)、第7學(xué)期的專業(yè)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)整合到一起,由點(diǎn)到面,從局部到整體,對(duì)學(xué)生的分析和解決問(wèn)題能力、創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)意識(shí)進(jìn)一步訓(xùn)練。例如“丙烯腈合成工段設(shè)計(jì)”題目中,在化工原理課程設(shè)計(jì)中,要求學(xué)生在掌握化工過(guò)程基本原理后,根據(jù)老師給定的設(shè)計(jì)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(jì)計(jì)算,而在專業(yè)課程設(shè)計(jì)中,要求學(xué)生在完成某一化工單元的設(shè)計(jì)任務(wù)基礎(chǔ)上完成丙烯腈合成工段的初步設(shè)計(jì)與計(jì)算及工藝流程圖的繪制,在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)候,則要求學(xué)生在專業(yè)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行完整的工藝設(shè)計(jì),包括主要設(shè)備的工藝計(jì)算、工藝設(shè)備、原料消耗、能耗表、排出物表及帶控制點(diǎn)的工藝流程圖等。

科研型是鼓勵(lì)學(xué)生自主創(chuàng)新,積極參加創(chuàng)新與設(shè)計(jì)競(jìng)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(xiàng)目,并在由中國(guó)化工學(xué)會(huì)、中國(guó)化工教育協(xié)會(huì)、教育部高等學(xué)?;ゎ悓I(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主辦的第九屆全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽中榮獲全國(guó)二等獎(jiǎng)、華北賽區(qū)一等獎(jiǎng)的優(yōu)異成績(jī)。

2基于CDIO模式的化工實(shí)踐教學(xué)體系改革與實(shí)踐2.1改革實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)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(guò)程應(yīng)圍繞著設(shè)計(jì)項(xiàng)目展開(kāi)。在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,分別針對(duì)課程重點(diǎn)內(nèi)容“均相反應(yīng)過(guò)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(duì)“氣固催化反應(yīng)工程”中的難點(diǎn)“固定床反應(yīng)器計(jì)算”,要求學(xué)生在擬均相模型求解算法和Aspen Plus反應(yīng)器計(jì)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(jiàn),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(shí)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(shí)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用之間形成良性互動(dòng)。3D虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)[4]營(yíng)造了“自主學(xué)習(xí)”的環(huán)境,學(xué)習(xí)者可以通過(guò)自身與信息環(huán)境的相互作用獲得知識(shí)與技能。在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)實(shí)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(shí)地體驗(yàn)實(shí)際操作的感受,在激發(fā)了濃厚學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)更深刻理解了所學(xué)的專業(yè)知識(shí),提高了學(xué)生分析和解決生產(chǎn)操作中各種問(wèn)題的能力。

2.2采用項(xiàng)目式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力CDIO倡導(dǎo)“基于項(xiàng)目的教育與學(xué)習(xí)”。在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中引入了Aspen Plus工藝軟件進(jìn)行三級(jí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)[5]。項(xiàng)目要求學(xué)生結(jié)合實(shí)際問(wèn)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(jì)算模塊選擇、物性方法及參數(shù)的設(shè)定、計(jì)算過(guò)程和結(jié)果輸出、項(xiàng)目報(bào)告及答辯等工作,以答辯的形式進(jìn)行驗(yàn)收。

三級(jí)項(xiàng)目的實(shí)施為后續(xù)的專業(yè)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)打下了良好的基礎(chǔ),學(xué)生通過(guò)對(duì)反應(yīng)器模塊設(shè)計(jì)的熟練運(yùn)用,掌握了分析和設(shè)計(jì)化工過(guò)程的基本技能,同時(shí)也加深了對(duì)反應(yīng)器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解。例如,在“乙烯法生產(chǎn)聚醋酸乙烯酯工藝設(shè)計(jì)”畢業(yè)設(shè)計(jì)題目中,學(xué)生按設(shè)計(jì)任務(wù)對(duì)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(jì)計(jì)算后通過(guò)操作“化工生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化實(shí)驗(yàn)裝置”來(lái)驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果。此類項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施是對(duì)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的進(jìn)一步提高。

2.3利用化工實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力CDIO的含義為構(gòu)思―設(shè)計(jì)―實(shí)現(xiàn)―運(yùn)作[6]。將這一理論應(yīng)用到化工實(shí)踐過(guò)程上,就是化工過(guò)程的合成、設(shè)計(jì)、分析、評(píng)估和實(shí)現(xiàn)。利用圖 1所示的綜合型化工實(shí)訓(xùn)裝置,選擇具有實(shí)際應(yīng)用背景的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)項(xiàng)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(duì)合作完成設(shè)計(jì)案例。例如,在“聚乙烯醇合成工段工藝”設(shè)計(jì)題目案例中,以“化工生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化實(shí)驗(yàn)裝置”為基礎(chǔ)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),利用Aspen Plus工藝軟件設(shè)計(jì)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(jì)計(jì)算、主要設(shè)備計(jì)算選型及工藝流程優(yōu)化等工作。

2.4成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系的改革

在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)實(shí)踐中,按照CDIO的教育理念,建立了一套完整實(shí)踐考核體系[5],依據(jù)全程監(jiān)控的理念從7個(gè)方面進(jìn)行考核,見(jiàn)表 1。其中,討論課、仿真操作及項(xiàng)目設(shè)計(jì)是考核的主要內(nèi)容,學(xué)生在鞏固反應(yīng)器基本知識(shí)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(jì)的基本內(nèi)容,并通過(guò)平推流和全混流反應(yīng)器的實(shí)驗(yàn)操作做到了理論和實(shí)踐的結(jié)合,真正實(shí)現(xiàn)了“做中學(xué)”。期末的閉卷考試只占總成績(jī)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(shí)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(shí)現(xiàn)化工專業(yè)實(shí)踐與科學(xué)研究、工程實(shí)際及社會(huì)應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合,而且對(duì)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(guó)阿拉伯化肥有限公司建立了長(zhǎng)期的合作關(guān)系,積極推進(jìn)校企共建平臺(tái)建設(shè),利用學(xué)?,F(xiàn)有的科研平臺(tái)及信息資源等主動(dòng)服務(wù)于企業(yè),幫助企業(yè)解決實(shí)際問(wèn)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(lái)完成項(xiàng)目案例,保障實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施。

表1化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)實(shí)踐成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)

序號(hào)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(bào)告及PPT4仿真操作10仿真在線測(cè)試5項(xiàng)目設(shè)計(jì)10分組答辯、報(bào)告及PPT6實(shí)驗(yàn)10分組操作表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告7期末考試50閉卷考試3結(jié)束語(yǔ)

基于CDIO教育理念的化工實(shí)踐教學(xué)體系,在實(shí)踐教學(xué)的過(guò)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(duì)意識(shí)。結(jié)合學(xué)校的人才培養(yǎng)和教學(xué)理念,在化工實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建與實(shí)踐過(guò)程中,不斷深化CDIO工程教育改革,繼續(xù)構(gòu)思與設(shè)計(jì)以構(gòu)建實(shí)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

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