换热器课程设计总结范文

时间:2023-02-22 18:43:05

换热器课程设计总结

换热器课程设计总结范文第1篇

1课程设计前的调查与辅导

在开始化工原理课程设计之前,充分了解学生对前修课程如物理化学、化工热力学、化工原理等课程理论知识的掌握程度,了解学生查阅文献获取物性参数和相关公式的能力,了解学生是否具有一定的工程、经济观念,了解学生对计算机CAD绘图能力的掌握情况。上述内容均是在化工原理课程设计过程中学生应具备的知识与能力,通过课前调查,掌握学生的基础,进行适当的辅导与指导,使学生在开始课程设计之前提前进入状况,让学生建立信心,激发学生积极主动的完成将要开始的课程设计。

2课程设计教学过程

课程设计的任务(或题目)是教学的核心,也是能否培养和锻炼学生工程实践能力的关键。在教学过程中,为了全面的地锻炼学生的查阅文献、设计计算、实际分析和CAD绘图能力,课程设计的选题在符合教学大纲要求的前提下结合工业实际,设计结果有较好的参比性。

2.1任务布置

在分配任务时根据学生的理论知识基础和储备进行合理的搭配与分组,做到每组成员具有较均衡的知识能力。设计题目做到每人一题,尽量避免抄袭现象发生,如进行精馏塔设计时,所有学生都有自己的产量、馏出液组成、釜液组成、原料状况与组成、回流比等;组内成员具有个别不同的数据,根据计算结果可以对比不同条件对设计结果的影响,如回流比的不同、原料状况不同、馏出液组成不同、釜液组成不同等。如此一来,组内成员在进行设计计算时,都能积极参与到整个过程中来,每个人计算设计结果都是对比分析与工程评价的一部分,能够较好的提高学生的参与性、积极性,同时激发学生主动思考和创造。另外在课程设计开始之前,指导教师应仔细地讲解设计内容所对应的工艺流程,并将整个设计计算过程进行具体的说明,就设计计算过程中容易出错的位置进行重点指出。

2.2答疑与引导

在进行课程设计的过程中,方案设计是设计计算的重点,如在进行换热器设计时,如何选择合理的工艺流程和换热器的类型,需要根据加热介质和冷却介质的状况、换热器在整个工艺流程中的地位等因素来综合考虑,如进行精馏塔设计时,是选用板式精馏塔还是选用填料精馏塔,都需要根据物料的物性参数和实际工艺条件来共同决定。设计过程中应及时引导学生改进方案,组织学生讨论分析,通过对比综合选用较合适的设计方案。在课程设计的进行过程中,要及时了解与掌握学生设计的进度与状况。由于学生的知识基础和能力的差异,在获取基础数据、物性数据、方案设计、公式选用等方面都会有或多或少的困难,对学生遇到的问题可以通过以下三种方式进行解决:(1)对于个别同学遇到的个别问题,教学过程中采取一对一的答疑方式进行,就学生的问题进行个别解答和指导。如在换热器的设计过程中,就管程和壳程走何种流体,主要从介质的安排能够达到提高传热效率和节省材料的方面来考虑,易产生污垢、腐蚀性强、高温高压的介质走管程,粘度较大的介质走壳程;(2)对于大部分学生在课程设计过程中遇到的共性问题,采取集中详细讲解的方式进行,并对该设计过程进行中所涉及的知识点在实际工程中的影响进行引导与分析。如板式精馏塔的设计计算中,对于塔板数的计算,可以通过图解法和逐板计算法来进行,根据查阅文献获得的基础数据做出物系的平衡曲线或计算出物系的平均相对挥发度,再根据原料、馏出液、釜液的浓度和选择的适宜回流比获得精馏段、提馏段的操作线方程,由原料状况获得进料线方程,根据上述内容可以选择图解法或逐板法来进行计算;(3)对于设计过程中学生遇到的不了解设备形状和结构等方面造成的困难,指导教师通过实物、多媒体图片及动画的方式向学生展示说明,让学生充分了解设计中所选用设备的结构和特点。

2.3课程考核

化工原理课程设计的主要目的是进一步加强学生对理论知识的理解与掌握,同时培养学生综合运用专业知识的能力和处理实际工程问题的能力。因此,在课程的考核方面也主要从这些方面着手,课程考核主要通过如下三个方面来综合评定学生完成课程设计的成绩:(1)遵守课程设计纪律的情况,对基础数据的获取方式或途径,重点考察学生对前修理论课程的掌握情况;(2)考察学生在设计计算过程中,针对实际问题是否能够结合理论知识、实际经验和工程经济方面进行全面分析与预判;(3)分组合作过程中考察学生团队合作意识,课程设计总结与答辩过程中考察学生的语言组织及表达能力。

3总结与展望

化工原理课程设计的教学作为实践教学的一部分,能够强化学生的理论知识和锻炼学生的工程实践能力,在应用型人才培养中发挥的重要作用。近年来,课程教学方式和考核方式经过一系列的改革,从学生对知识的理解和掌握的程度以及完成课程设计的质量来看,改革达到了较好的教学效果和目的。但是,三本院校学生基础相对较差,青年教师的实际经验不够丰富,提高应用型本科院校学生的工程实践能力任重道远。

换热器课程设计总结范文第2篇

关键词:传热学;任务教学法;课程设计

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)23-0044-02

传热学是一门研究由温差引起的热量传递规律的科学,是现代科学技术中最重要的基础学科之一,它不仅是能源动力、交通运输、石油化工等专业本科生的一门重要专业基础课,而且在机械、电子、土木、航天航空和轻纺食品等工程技术领域里的应用也十分广泛。目前大连海洋大学(以下简称“我校”)该课程体系是由理论、实验、实习和课程设计四个环节所组成。其中传热学课程设计这个教学环节是紧接在传热学课程理论教学之后进行的一个综合性实践教学环节,也是学生综合运用传热学、换热器设计以及相关先修课程知识,联系实际生产和日常生活,以完成以某一特定设计任务为主的一次工程设计实践环节(包括自行完成主体设备的选型计算、材料选择及内部结构设计、工艺计算及主要尺寸设计,主要附属设备的选型设计,主体设备总图的绘制等,同时还要综合考虑制造成本、加工工艺难度、维护保养等因素)。因此,该课程设计在整个课程体系教学改革中的地位十分重要。[1-3]

一、传热学课程设计的现状与改革方向

目前高校的课程设计大多数是依附于理论课程而开设的,与理论教学同步并在授课计划范围内完成,通常课程设计的过程往往是学生仿照教师的设计过程和设计指导书上的步骤来进行。因此课程设计的核心主要是指导教师,学生按教师预先给定好的设计流程进行,被动地接受设计方案,丧失了主动参与课程设计的积极性和热情,而且在设计中发生问题也不能及时反馈。这样的结果,将大大降低学生的动手能力、分析和解决问题的能力,更谈不上对学生工程素质的培养了。

随着对培养工程素质人才的需求和对传统课程设计教学模式改革的呼声越来越高,一种“以学生为中心”的教学理念即“任务学习法”越来越受到教育工作者的重视。这种教学模式主要是体现“任务导向”和“学生主体、教师主导”的教学原则,引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,甚至于交流合作的能力,这同样也是当前培养知识、能力、素质综合发展的工程型人才的改革方向。[4,5]

二、基于任务型教学法的课程设计改革原则

为了将任务教学法成功而高效地运用于传热学课程设计这一实践教学环节,在改革之前必须制订某些行之有效的原则作为指导,以便使其更好地发挥功用。考虑到任务型教学法是一种以任务为核心单位计划和组织教学的途径,它强调在“做中学”,不仅吸收了以往多种教学方法的优点,而且和其他的教学方法并不排斥。因此,笔者在教学改革实施过程中根据此教学方法的特点提出了以下的课程设计原则。[6]

1.将较难的任务前置

大量的研究结果表明,学生在整个学习过程中的精力是有限的。根据笔者多年指导课程设计的教学经验,发现学生往往在学习过程的前半阶段思想最为活跃,精力也最为充沛。因此,在给定课程设计任务后,教师应有意识地把那些理论性强、需要花费大量精力才能掌握的较难的任务环节放在课程设计的前半阶段,例如对换热器的选型计算部分。这不仅仅是因为这些较难的学习任务往往更具有冒险性和创新性,而且这样的设置可以极大地激发学生的学习兴趣和好奇心,从实际教学反馈效果来看教学效果良好,也更有利于教师灵活地推动整个课程设计教学流程的进行。

2.将安静的教学任务前置

激烈的教学活动能让学生的大脑兴奋,特别是在课程设计的后半阶段,学生往往会感觉到疲惫,这个时候如果再进行安静的教学活动,学生的大脑就会处于一种抑制状态,从而影响整个课程设计的教学效果。因此,为了保证学生处于科学、合理的学习状态,指导教师应当把相对较为安静的教学任务安排在课程设计的前半阶段。

3.将整个课程设计连贯化

根据任务型教学法的指导思想,任务的设计是实施任务型教学法的关键和前提。因此,在课程设计正式开始之前,教师应指导每名学生根据分配的相关参数独立构建设计项目,每一项目均设计任务若干,在任务设计的过程中考虑行业发展、企业需求的实际情况,同时把传热学作为基础技能贯穿于任务环中,让学生提前对任务环的大体框架有一个较为清晰的了解。同时以任务为核心单位计划和组织教学,在“教中做”,在“做中学”,通过一系列的集体活动或个人活动来开展课程设计,最后对所涉及的全部教学内容进行整合并总结。总之,每一个教学环节都应该紧密相连,从教学设计角度保证课程设计的连贯性,并让学生能够获得最佳的学习效果。

三、课程设计的具体改革步骤

1.改革课程设计的教学大纲

课程设计中的教学目标和任务都是依据教学大纲提出的,而教学大纲中所提出的相关教学要求和教学任务就是开展课程设计的指挥棒,其作用不言而喻。显然,大纲中的这些目标和要求应该能够体现任务教学法的任务设计思想。

通过传热学课程设计这一实践环节,应该让学生掌握换热器设备设计的基本程序和方法,熟悉查阅技术资料、国家技术标准的途径,正确地选用公式和数据,加强工程计算和CAD绘图能力,初步形成工程优化意识,并能运用简洁的文字和工程语言正确表述设计思想和结果,从而培养学生的工程能力和创新能力。笔者在总结以往教改经验的基础上,将教学大纲作为前任务阶段进行改革,根据行业的发展趋势以及学生日后就业的企业需求,为每名学生都构建了不同的设计项目,引导学生自主地参与到任务设计环节中来。当学生对自身任务有了较为明确的认知后,就可以进入任务环阶段了。

2.课程设计题目的设定

在任务环阶段需要学生采用各种方法和手段去完成任务要求。如何能让学生从课程设计中既学到有用的知识和技能,同时又符合传热学课程设计的教学要求,这是课程设计题目设定的最根本原则。考虑到传热学课程设计最多一般也就两周的时间,同时受各种条件的限制,学生到现场测量考察换热器实物的可能性很小。如果设置的课程设计题目过大过深,学生可能会没有时间深入研究任务而只是忙于完成形式上的设计报告。因此,在设计题目的设定上,指导书中会尽量选取学生在学校和日常生活中能接触到的常见换热器类型,同时做到每名学生的初始设计参数都不一样,从而培养学生自主设计的独立工作意识。[7]

3.教学环境的改革

传统的课程设计教学环境已经不能很好地适应新形势下的课程设计教学要求。任务教学法就是要以学生为中心,创新教学模式和教学方法,建立以学生为主体、教师为主导的教学模式,通过组建课程设计小组,激发学生学习兴趣,引导学生通过组内分工、信息资源共享、技术难题攻关、组内讨论、组外交流等多种方式参与到教师的各个教学环节中去,鼓励每一名学生发挥自身特点,积极参与到设计团队的任务中,充分利用学生主观能动性,师生共同营造一个轻松热烈的教学环境。

基于以往的课程设计教学经验,采用灵活的情景式教学比较有利于任务教学法的开展,同时适当结合CDIO(构思、设计、实现、运作)模式等先进教学方法,展开对设计任务的团队讨论及研究模式,注重原理和应用相结合,强化以工程实例为载体的案例教学,将课程设计与工程体系有机结合,强化综合设计和工程实践训练。同时开展专题讨论,强化能力的培养。教学中增加一些专题讨论、工程案例、工程项目研究报告,有助于培养学生分析、解决问题的能力,创新意识和创新能力。

4.评价与考核方式的改革

从学生的长远发展来看,对学生的评价与考核不过是激励他们不断学习和进步的一种手段。既然实践环节的教学目的是侧重提高学生的动手实践能力,那么其评价考核方式就应与传统的理论教学有所区别,针对任务教学法更应如此。

由于任务教学法是以任务作为教学的主线,以学生实践作为中心,以老师作为辅导。因此,在考核方式上也应以学生为主体,以设计任务完成的质量作为考核依据,而不再以最终的课程设计报告作为终结性评价指标。每个学生作为个体既是自己任务的设计者,也是其他同学的“同行”,可以对其他同学的设计进行评价打分,因为学生在一起共同完成课程设计任务的同时,对彼此平时的表现也是最为了解的,这样可以提升评价考核的公平性与透明度,有效促进学生们的学习积极性。

四、结束语

总而言之,任务教学法有效地打破了传统的教学模式,最大限度地发挥了学生学习的积极性和主动性,不仅符合新形势下对高素质工程技术人才培养的需要,同时在教学实践中也取得了良好的教学效果。在教学中,教师要不断地总结实际经验,运用任务教学法,实现传热学课程设计教学效果的不断提高。

参考文献:

[1]杨世铭,陶文铨.传热学[M].第四版.北京:高等教育处出版社,

2006.

[2]于靖博,董丽娜, 赵兰英.《工程热力学与传热学》课程教学改革与实践[J].广州化工,2013,(11).

[3]顾丽莉,张登峰, 赵文波,等.关于化工原理课程设计的几点思考[A].2013年创新教育学术会议(CCE2013)论文集[C].2013.

[4]金华.运用任务驱动教学法的思考和实践[J].新课程(教研),

2010,(11).

[5]李广华,李华彦, 于靖博,等.“传热学”课程实践性教学环节的探索[J].中国电力教育,2010,(13).

[6]常宁.课程设计的要素[J].考试周刊,2011,(49).

换热器课程设计总结范文第3篇

关键词:高职院校 《化工原理》课程 课程改革

现代企业对人才的标准赋予了新的内涵,一是知识,二是能力,也就是我们所说的技能型人才。技能型人才不但具有理论和一定的专业知识,而且具有一定的实际操作技能,在实际生产中,他们不仅是关键生产环节的操作者,还是整个生产环节的组织者。《化工原理》课程是化工类专业的一门极为重要的专业基础课,其以化工生产中的物理加工过程为背景,依据操作原理的共性,分成若干单元操作过程,研究各单元操作的基本原理、基本计算和典型设备,它涉及化工生产中众多的操作和设备,要求综合运用数学、物理、化学等基础知识分析和解决化工生产过程中的工程问题,在培养化工生产技术人才中担负着由理及工、由基础到专业的过渡,在培养学生运用工程观点分析解决化工实际问题方面起着重要的作用。

2007年我院化工系组成毕业生调查小组,重点走访调查了湖南的数十家化工企业。他们对毕业生提出的要求是:具有熟练的操作技能,能运用专业理论分析、解决生产中的实际问题。面对企业需求,我院在教学课程、理论知识与化工企业生产知识衔接、实践技能教学等方面都作了大的改革,使培养的毕业生更符合企业技能型人才的要求。

1.《化工原理》课程的教学特点[1]

1.1涉及的知识面广泛。

学生需具有高等数学、制图、物理、化学及计算技术等必修课程的基础知识。

1.2工程实践性强。

要求学生对化工生产过程及设备有感性认识与了解。

1.3各单元操作过程相互独立。

遵循的原理和法则各不相同,每一单元操作均可独立讲授、单独使用。

1.4设备类型多种多样,且结构复杂。

为了便于学生理解和掌握,需配以大量的挂图或设备模型。

1.5各种操作现象抽象,学生难以理解。

教师授课时为解释清楚,需花费大量时间。

1.6大量利用公式、半经验公式或关联式进行计算,学生记忆困难。

2.化工原理课程教学模式的改革[1][2]

《化工原理》课程经过近百年的发展完善,形成了一套完整严密的理论体系,这给注重知识系统性和全面性的普通高等教育的教学带来了很大的方便,但这种完整的理论体系却不适合高职教育的培养目标要求。本着“以应用为目的,必需够用为度,加强针对性实用性”的教学理念,我们必须对该课程的传统内容实行必要的整合。根据高职高专的教学特点,我们将教学内容分为两个大模块,即基本理论知识模块及实践教学模块。

2.1实用的基本理论知识模块。

我们把《化工原理》课程的各个单元操作分解为一个模块,主要的单元操作如流体流动、流体输送、传热、蒸馏等都改为模块式教学,内容包括各单元操作的基本概念、定律、原理阐述、过程设备的基本计算。由于高职教学理论学时少,学生基础较薄,本模块对原来的理论内容进行了合理的精简,例如删除应用性不强的内容:传热中的热辐射、吸收中传质机理等;精简公式的理论推导,甚至直接写出公式,如简化伯努利方程推导,重点讲解该方程的应用和延伸。精简后的基本内容不脱离大纲要求,能够突出基本概念与共性规律。通过基本内容学习,要求学生掌握化工单元操作中最基本的共性规律知识。同时为了突出该课程的工程实践性,使学生学会用基础理论知识解决实际工程问题,拓宽知识面,可将与生产实际密切联系的内容适当补充进去,例如在传热中对换热器的类型和特点作主要分析,提出套管式换热器与列管式换热器的相同点与不同点,各有何主要特点,适合于哪种场合,在列管式换热器中还分哪几种,现在还有哪些新型换热器等问题。通过教师的讲授,使学生掌握换热器的种类、材质、价格、传热效率以及耗能等。在离心泵一节中,分析讨论:如何判断汽蚀的产生?离心泵打不上液体的原因有哪些?在传热一节中讨论:什么是换热器的“水锤”现象?生产中为什么不采用过热蒸汽加热?在精馏、吸收一节中分析讨论:进料量的大小对精馏塔操作有什么影响?温度或压力变化对塔的产品质量有什么影响?等等。这些内容既将理论联系实际,又是学生工作后要面对的操作问题,有很强的针对性和实用性,容易激发学生的学习兴趣。

2.2突出的实践教学模块。

高职教学实践课时多,理论教学与实践教学相互交叉且反复循环。这给学生提供了理论联系实际的极好机会:一方面实践可以加深对该课程理论内容的理解,另一方面可经常用所学理论知识认识实际,提高解决实际问题的能力。反复的实践活动能锻炼学生理论知识的纵向连贯性思考和横向分类思考,有利于培养学生良好的思维方式,使相关的理论知识转化为个体经验。为了强化学生实际操作的能力,我院《化工原理》课程的实践教学由三部分组成:化工单元操作仿真实训、化工单元操作实训、化工原理课程设计。

2.2.1化工单元操作仿真实训

我院采用北京东方仿真控制技术有限公司的TDC-3000培训系统,利用计算机真实地再现生产中的基本单元过程,使学生在一个与化工生产控制室一样的操作环境中,即在虚拟化工装置的环境下,通过键盘鼠标的操作,进行化工原理各单元过程的“仿真”操作。实践证明,化工单元仿真实训解决了学生到现场实习只能看不能动手,无法达到实习目的的问题。学生通过亲自动手,反复操作,将所学的理论知识与实际生产紧密地结合在一起,加深了对化工单元过程及设备的基本原理的理解,熟练掌握了各个单元过程的实际操作技能,提高了分析和解决生产操作中各种问题的能力,提高了学习兴趣和能动性,为毕业后能迅速上岗操作奠定了良好基础。

2.2.2化工单元操作实训

该过程在化工原理实验室内完成,我们在每个实验室都配备了先进的电脑系统,利用多媒体课件进行计算机辅助实验教学。课件详细介绍了与实验目的、原理、设备、操作步骤及与实验技能操作相关的思考题,逼真地再现了实验过程。化工单元操作实训的目的主要是使学生掌握化工单元过程设备的结构、原理,以及各种性能数据的测定方法和整理的方法,以便学生日后能根据不同的生产任务进行过程和设备的选择、调节,进而实现过程和设备的最优化操作,提高经济效益。学生进入实验室一般先通过多媒体课件,对照真实的实验设备,熟悉实验流程和学习操作方法,模拟进行实验操作。预习完毕就可以动手进行实验。在“技能实训”过程中,学生通过实际操作实验设备,将多次模拟过的操作技能发挥出来,从而更深刻地理解实验原理。

2.2.3化工原理课程设计

化工原理课程设计是综合应用化工原理和有关必修课程所学知识,以单元操作为主进行设计的实践环节。通过这一环节,学生可以掌握化工设计的基本程序和方法,并在查阅技术资料、选用公式和计算方法,用简洁文字、图表表示设计结果及化工制图等能力方面,得到一次基本的工程实践训练。在课程设计中,教师要把一些科研或生产中的实际问题作为题目,使学生有真实的感觉,而且许多生产实际的要求和书本理论有时并不完全相同,有很多实践经验的因素,这更能体现工程实际问题的特点。从工程实际出发,让学生学会分析解决工程技术问题,是《化工原理》课程教学的一项重要任务。

3.化工原理理论教学方法和手段的改革[1][3]

3.1引进课堂讨论。

传统的“填鸭式”教学方法往往把学生置于被动地位,阻碍了学生主观能动性及思维的发展。教学改革的主要目标之一是改变以教师为中心的教学模式,建构一种既能发挥教师的主导作用又能体现学生认知主体作用的新型教学模式,课堂讨论就是一种较好的模式。课堂讨论是指教师指导学生就某一专题内容进行学习、研讨、交流,让学生发现问题、讨论问题、解决问题,培养学生的自学能力。讨论课的教学一般应分四步:第一步,设问,设置一个讨论专题。第二步,讲解,学生上台阐述其对某问题的理解和看法。第三步,讨论,组织学生进行讨论,对解决问题的思路和方法等进行评议,发表新颖独创的观点。第四步,总结,依据讨论的结果,教师进行归纳总结。课堂讨论能使学生的注意力高度集中,激发学生的思维,活跃课堂的气氛,加强师生的联系,挖掘师生的内在潜力,提高教学效率。这种讨论可以在课堂上进行,也可以在虚拟世界中进行。

3.2理论联系实际。

作为化工专业最重要的基础课程,《化工原理》理论教学必须联系实际,引导学生结合实际准确理解和掌握理论知识,强调应用,培养学生综合分析和解决实际问题的能力。教师可通过以下几种途径加强实践教学:紧密联系化工生产实际,到现代化工厂进行见习是理论联系实际最重要的环节;充分利用图表、模型、实物、录像和幻灯片等为教学联系实际创造条件;加强实验,帮助学生正确掌握化工概念,巩固和深化理论,提高实验技能;密切联系前续课的实验操作和仪器设备。

3.3使用数字化教学。

数字与化工整合的教学使用文字、图片、动画、视频、音频等多媒体课件,内容丰富,容易激发学生学习的兴趣,而兴趣始终是人们认识世界、激发创造力的源泉。数字化教学打破了传统课堂教学集体听课的局面,实现了个别化,强调教师教的界限,以学生为中心,强调学生的学。主要的措施有:在教学中推广多媒体CAI,运用现代教学手段,利用计算机多媒体技术的活动视频、动画、图像等进行教学,形象逼真地重现设备操作现象和设备内部结构,使得复杂结构直观化,抽象概念简单化,给学生一种很强的实物感,使课堂内容既生动又丰富。同时通过采用多媒体技术辅助教学,增大课堂信息量,促进教学内容的更新和发展,使学生有机会接触更多技术发展的新成果,扩大学生的知识面。与传统的教学模式相比,多媒体CAI教学学时可比原来缩减大约1/3,而学习效率可得到明显的提高。

4.结语

《化工原理》课程所研究的理论是学生进入化工生产实际必须掌握的基本知识,所应用的设备是生产中最基本的过程设备,它要求学生具备的能力是作为化工职业人员必须具备的基本技能。因此作为化工类专业一门极其重要的专业基础课程,《化工原理》课程改革的实效直接影响毕业生的职业素质和职业能力。我院《化工原理》课程进行了高职特色的教学改革,通过课程改革提高了学生的职业素质和职业能力。

参考文献:

[1]张晓冬等.建设校内化工认识实习基地,增强实践教学效果.化工高等教育,2004,(1).

[2]王明辉.化工单元过程课程设计.北京:化学工业出版社,2006.7.

换热器课程设计总结范文第4篇

关键词:中职;化工原理;教学策略

化工原理是从事化工行业人员必须要学习的课程,它对化工生产过程中所涉及的较为常见的单元操作规律进行了全面的揭示。化工原理课程是中职院校化工类专业基础课程的重要组成部门,是公共基础课到专业课的过渡,是“承上启下”的关键课程。化工原理课程的掌握程度对后续专业课程的学习有着重要的影响。教师应该采用有针对性的教学方法,使学生对专业基础知识有必要的掌握,尽快进入专业内容的学习,为学生日后的职业发展打下坚实的基础。

1 利用“化工环境背景”实施教学

中职化工原理课程的实践性要求很强,学生除了需要教师在课堂上讲解基础理论知识,还需要在教师的指引下完成实践操作。因此,教学过程不能仅限于教室,还应该在实验室中搭建教学环境,为学生营造具有化工背的教学场景。职业院校的培养目标是使学生具备从业技能,而技能型人才的培养不能脱离“化工环境”。一味地追求理论教学,忽略了实践技能的培养,将违背职业院校的教学目标。但是,技能要依靠理论的指导,不是熟练侧操作工。理论教学过程的确枯燥乏味,学生不易理解,老师教着费劲。因此,化工原理课程教学过程的有效实现,可以通过对教学内容和顺序的调整来完成,选取恰当的时机,对学生进行实验教学,在实验中遇到的问题时可先让学生讨论解决方案,然后再进行理论知识讲解,让学生理解理论知识的具体应用;在理论知识的指引下完善实验操作,加强学生对理论知识理解的同时,强化实操技能。这样使教学过程的有效性提升,实现了理论知识和实践技能的有机结合。

引用多媒体教学方法对教学过程来说起到了积极的促进作用。多媒体能够将“声、视、色、影”形象化,对“化工环境背景”的创造来说意义重大。在教学过程中,多媒体教学方法的合理运用,不仅可以凝聚学生的注意力,激发了学生对专业知识学习的兴趣,而且有效地缩短了课堂教学的时间,促进课堂教学的效率全面提升。在化工原理多媒体教学中应用较多的方法有:实验效果演示、课件讲解、仿真模拟等。例如蒸馏单元中两个较为重要的知识点,最小回流与全回流的讲解过程,教师不借助多媒体教学方式,也能够完成知识点的讲解,但是学生理解起来较为困难,教学效果不理想。多媒体课程教学,通过动画课件演示,清晰明了地将“从全回流到最小回流的梯级变化”呈现的学生面前,有助于学生的理解,使难点知识的学习变得简单轻松。

2 教学内容的设置要以学生为本

经典的化工操作过程及化工设备是化工原理课程讲授的主要内容。以现在职业学校学生的学习状态而言,化工原理教材章节的编排采用各种典型化工单元,教材理论会较深,学生的学习效果较差。完全打破长期形成的知识体系,在教材内容上来说也是不现实的。举一个传热单元的例子,教材的内容一般都是从传热的基本概念开始,接下来是传热速率、三种基本传热方式、总传热系数、传热推动力、传热面积、到换热器为止。在教学过程中,一般都是从基本的概念知识开始,在按照上面的顺序依次讲解三种传热方式的基本规律、计算方法等,最后讲到换热器。在当今的教学中,教师们已经习惯于这样顺序的教学。但是应用到实际教学中,针对现在中职学生的学习状况,学习效果并不好。我认为存在更好的讲授方法,在传统的教学顺序上,做出适当的改变。可以从换热器这一知识入手,将换热器作为学习传热这一整个单元的切入点。新的教学顺序是:①初步了解阶段:换热器的工业应用、结构、类型、传热原理等知识的讲授;②进一步加深印象阶段:组织观看录像、仿真模拟实验;③实验阶段:进入实验室操作,现场接触换热器,开始换热器的实验,学会换热器的操作,学习壁间两侧流体的不同流动方式,并为了下一次实验,记录下逆流、并流对换热度传热效果的原始数据,在实验结束后,学生之间进行对换热器的小结和讨论;④深层次学习阶段:选用或设计换热器。包含传热面积、传热推动力、传热速率、总传热系数等;⑤再次实验阶段:带第一次实验的原始数据,再次进入实验室,完成测定膜系数的传热实验;⑥总结:改变后的学习顺序,可以使得学生学习由浅入深、从易到难、循序渐进、反复渐进、反复强化难点。同时这样的学习方式既学习了理论的知识,又结合了实际实践,同时符合培养职业学习的特点。将换热器作为学习传热单元的切入点,从换热器入手,通过对换热器各项知识的深度学习,逐步完成对整个单元的学习。其他的单元也可以采用同样的学习方法,例如蒸馏单元,切入点就可以选用精馏塔和蒸馏釜。

3 搭建第二学期平台,激发学生潜在学习能力

除了加强课堂教学这一项可以提高学生化工原理这门课堂的效率外,也可以适当的延续课外教学,这一环节必不可少。为了进一步巩固知识课堂上的所学,最大可能激发高职学生的潜在学习能力,建立课外的化工原理学习平台势在必行。现在化工原理学习一对一结对帮扶活动和化工原理兴趣小组这两项课外活动发展较为成熟,通过课堂外的多样学习平台和学习模式,让课堂知识在课外得到延续和实践,在第二课堂的学习可以主要培养学生的自主管理能力和自组学习能力,做到以学生为主体的教学,进一步激发学生的潜在学习能力和调动学生的学习积极性。

4 建立课堂教学激励机制

激励方式的最终目的是将学生“要我学”思维发展成“我要学”思维,最大限度调动学生的学习积极性,让学生主动的加入到课堂内外的学习活动中。教师建立合理的激励机制,并引入到化工原理课堂教学,让学生有目的地带着问题参与知识教学中。而在整体教学中,要让学生真正成为课堂教学的主体,而教师起到指导鼓励作用。教师需要授课前将充分研究教学内容,找出教学难点。课堂上设计良好的教学环节,例如分组讨论、组间辩论等形式,做好教学的大方向把握。在课堂外,组织好学生的课外实验实践活动。对于重要难点的把握,避免直接将难点和方法指给学生,鼓励学生主动发现难点,并将其分析、简化,按照阶梯难度,循序渐进的方式教授给学生。这样多采用启发、鼓励的方式,将难点交给学生自己解决,可以加深学生的学习印象,更好地达到良好的学习效果。

5 总结

中职教育是技术型、实践型和职业专门化的高等教育,经过在教学过程中不断的探索和实践,已经能较好的处理基础课与专业课、专业技能与综合素质、理论教学与实践教学之间的关系,今后需要做到结合我国实际情况,进一步开展高层次人才培养模式,培养适应当今社会的一技多能型人才。

参考文献

[1]程圣国.基于实际工程课题的土力学实践教学改革探讨[J].现代阅读(教育版),2011,(09).

[2]吴桂明.中职院校“网络操作系统”课程教学改革方案探讨[J].新乡学院学报(自然科学版),2011,(3).

[3]张健.职业学校电脑美术设计专业教学改革初探[J].现代阅读(教育版),2011,(09).

[4]刘瑞江,张业旺,李红霞,柳春华. 化工原理课程设计实践教学研究[J]. 实验科学与技术,2015,02:92-95.

换热器课程设计总结范文第5篇

1.1各课程设计单独开展,之间缺乏必要的联系

以往课程设计的开展,分别在各课程结束时,作为一个总结性和综合性的教学环节来进行,不同学期、不同设计内容、不同课程间独立开展,导致相互之间缺乏必要的联系,学生进行的只是局部的训练,缺乏一个整体的概念。比如在化工原理课程设计时,学生对化工制图、材料、设备的强度计算、各设备元件的选择与设计及标准不是特别清晰,最后所得的工艺及工艺尺寸计算数据甚至被弃之一旁;而在化工设备课程设计时,则需要对化工工艺问题有一个整体把握,依据计算所得工艺参数及工艺尺寸来指导设备设计与选型,这些都要用到化工原理和化工工艺学的知识。

1.2各课程设计的时间安排较短,学生仓促而就

这四门课程作为化工类课程的重要组成,其教学内容繁重,在课程结束时留给课程设计的时间就显得极为有限。而每门课程设计对学生来说其工作量都是极大的,且对于化工类学生来说又都是极其重要的,是学以致用、理论结合工程实际的重要一环。在短短的1~2周的课程设计期间,教师首先要下达设计任务书(布置设计任务),而后进行设计课程的专题指导和答疑工作。接着学生要查阅、搜集相关文献资料及实际工程信息,准备相关化工标准、手册以备随时查阅。设计期间学生要完成的工艺流程图和主设备图各一张、复杂设备的不同视图、若干零件图及一份详细的设计说明书(包括设计工艺核算、设备设计及各零件计算)。学生要在短期内完成这一系列任务,时间仓促,难以对设计内容整体把握和系统思考,对于设计细节考虑不周,导致略微改动已有图样的情况有之,原图照抄照搬情况亦有之,完全没有达到课程设计与实际结合的训练目的。

1.3独立课程设计内容单薄,系统综合性差

由于要考虑时间安排的限制,以往的课程设计会选取化工单元操作的一小部分作为设计任务,以达到任务量与时间安排的匹配。这往往影响了学生对于化工生产过程整体性与系统性的掌握,在设计过程中难免会“一叶障目不见泰山”,难以加强学生在化工生产基本原理、工艺流程设计、单元操作设备及核算方法等方面的综合素质。以上问题影响了实际教学效果的强化提高,难以达到化工课程设计学以致用、由理论入实际化工生产过程、培养创新型化工人才的目的。

2整合四门课程设计,设立化工专业综合课程设计的可行性

2.1设立化工专业综合课程的必要性

化工原理、化工设备、化工制图和化工工艺学作为化工专业的重要专业基础课程,其侧重点不同,但在实际设计中紧密联系。化工工艺学主要研究原料化学反应的过程和方法[4],从化工热力学、动力学的角度分析反应原理、反应影响因素,据此确定其工艺条件;并据反应特点设计工艺流程。化工原理则是以单元操作为对象,讲述其能量传递、动量传递、物质传递的基本原理,以及其操作过程对管道、容器设备等的条件要求,为设计部门提供参考依据。这两门课讲述的是化工工艺方面的知识。化工设备课程的主要内容是介绍单元操作中所用设备及其设计过程[5]、设计方法,这些设备的结构、形式、尺寸直接决定了它们是否能达到工艺设计中所要求的条件参数。也就是说工艺设计以及工艺核算是化工设备设计的前提,化工设备设计又是保障工艺条件实现的基础,而化工制图是化工设备设计的直接手段。首先根据化工工艺学确定生产工艺,再由化工原理的知识进行选型论证后,经过工艺核算确定设备的型号,最后依据化工设备的知识并借助化工制图的手段拿出设备图。由此可看出,四门课程的紧密联系及其不可分割性,完成任何一个独立的课程设计都要交叉运用这四门课程所学知识,这就为整合四门课程设计提供了基础。

2.2时间安排集中,各科教师联合指导,避免短板,可极大提高教学实践效果

本校惯例,课程设计一般安排在每门课程结束之时,结课考试之前,时间短而分散,各科任课老师“各自为战”,如此仓促的开展课程设计其教学效果大打折扣。整合四门课程,设置化工综合课程设计后,时间可由原来的2周改为6周。课程设计时间大大延长,学生有充足的时间和精力来认真、从容、细致地对所学四门课程用课程设计的方式做一次有系统、有目的的大总结,避免了学生因时间紧而仓促开始草草收场的应付现象。整合开展化工类专业综合课程设计还便于四门课程教师开展协同教学、互补教学,弥补了化工原理、化工工艺老师对设备、制图方面的不足,化工设备、制图老师对工艺设计的生疏。在学生遇到问题时可及时有效地给予更专业、更全面的解答,极大的提高课程设计的效率和教学效果,真正地实现在课程设计实践中提高学生能力的目的。

2.3课程设计选题的针对性更强,学生课程设计训练的系统性更强

整合后,课程设计任务书的编写与下达可由四科教师共同讨论,综合考虑来完成。可以有目的的选取设计对象,对学生进行侧重训练;也可根据实际应用,灵活设置课题。在设计中引导学生深入思考,综合考量自己所做设计的可靠性、经济性和实际可行性。指导学生正确使用设计行业的规范和标准,准确查阅设计手册和资料。这可有效的避免以前课程设计选题的随意性与设计过程的不完整性,使学生在了解生产工艺流程的基础上,进行塔设备的设计和换热器(泵)选型,然后立即对该塔设备和换热器(泵)进行强度校核及图纸绘制,同时引入计算机编程、AutoCAD等软件锻炼学生利用计算机解决问题的能力,使学生经历一次完整的化工单元操作设计的全过程,有机会将所学知识得以实际综合应用,为后续毕业设计及走上工作岗位打下坚实的实践基础,并使学生深刻理解化工原理课程的工程性、实践性和应用价值。

2.4可协调四门课程与其它课程的开设时间及授课内容的关联性

考虑到学生对课程知识的遗忘性,有必要协调四门课程的开设时间,将四门课程调整到同一个学期来开设,在该学期结束时统一时间开展课程设计,这对于化工专业的课程设置来说是完全可行的。在授课内容上,平时的授课中可有意强化课程间的联系,增强学生的综合思考意识。

3结语

化工专业的课程设计是一个重要的总结性实践教学环节,对于学生工程实践能力的提高也甚为重要。针对目前化工专业单科、零散开展的课程设计环节,整合并设立化工专业综合课程设计的教学改革具有很重要的教学实践意义。化工专业综合课程设计的实施可统筹考虑化工专业课程设计的选题、设计、指导等环节,可极大提高教学效果,有利于培养学生的整体设计思想。

换热器课程设计总结范文第6篇

[关键词]独立院校;案例教学;毕业设计;互补作用

化工原理是化工及相关专业的核心专业基础课,具有由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用,在培养学生专业素质和工程能力方面有着不可或缺的地位,是考研和职业资格考试的必考科目。因此,化工原理的教学改革至关重要。

一、案例教学法在化工原理教学中的重要性

化工原理课程具有很强的工程性和实践性,要求学生对化工生产过程及设备有感性认识与了解。教学内容包括流体输送、沉降、过滤、搅拌、传热、蒸发、精馏、吸收、萃取、干燥、结晶等单元操作过程,它们相互独立,遵循的原理和法则各不相同。生活中常见与之相关的例子,如送水送气(动量传递)、吹风干燥(热量、质量传递)等[1]。考虑到学生的生活和实践经验较少,教学过程中如能适当引入工程案例,对提高授课质量、激发学生学习兴趣及培养学生的创新能力,将会具有十分显著的效果。工程案例教学法起源于20世纪20年代,是指在具有较强工程背景的课程教学中,教师通过精心组织,引入工程实际案例与学生进行分析和讨论,旨在培养学生的工程观念,提高学生综合分析和解决实际问题的能力,以期达到激励学生主动参与教学活动、提高教学效果、知行合一的目的[2]。化工原理案例教学能弥补教材内容相对固定与教学内容更新慢等不足,同时作为基本原理的稳定性与其应用不断发展之间的有效衔接,能较好地反映化学工程学科的发展与化工技术的进步[1]。经过多年的实践和探索,案例教学法的运用已日趋规范,工程案例教学法在高等院校日益受到重视,对我国高等教育的改革和发展起到了积极的促进作用。常见的化工原理案例教学包括开篇案例法、问题案例法和综合案例法。其中,综合案例法最为重要,即在每个单元操作的结尾,列举出该单元操作的工程设计(或工程改造)实例,提出需要解决的工程问题,引导学生综合利用本单元操作相关知识,解决该工程设计(或工程改造)中存在的问题[2]。综合案例法涉及的知识点较多,实践性较强,需要教师将多年教学经验、参与各项工程实践的收获与科研研究积累三者进行有机结合。三本院校在化工原理教学中更需要转变教育思想,根据应用型人才的培养定位,在保证基础知识传授的前提下,降低理论要求,多引入案例教学,突出实践技能的训练。笔者作为年轻教师,毕业后即从事大学教育工作,缺乏相对集中的企业实践经历和科研锻炼,缺少教学案例素材的积累,因此在化工原理教学中,一直探索如何能就地取材,把案例教学和本科毕业设计课题相结合,在毕业设计指导过程中收集案例来丰富自己的教学内容,使两者互为补充。

二、案例教学法和毕业设计相结合的可行性

在化工专业本科教学过程中,毕业设计是培养学生综合运用多种理论知识分析与解决实际工程问题的重要教学环节,也是最能体现学生工程实践能力和创新能力的环节[3]。毕业设计涉及化工原理、物理化学、化工分离工程、化学反应工程和过程装备设计等课程的知识,其中化工原理知识是学生使用最多的[4]。下面列举三个实例来说明如何将化工原理与毕业设计课题相结合,在化工原理教学过程中有的放矢地引入案例。

(一)农产品的热风干燥研究课题

这是一个实验型的研究课题,目的是对农产品在热风条件下的干燥特性进行研究。实际的生产加工过程中采用变动的干燥条件,而该实验采用洞道式干燥设备,用大量热空气对少量物料进行间歇干燥,并维持空气速度及与物料的接触方式不变,将变动干燥过程近似简化为恒定干燥过程,实验所得结论可用于指导实际生产。该课题涉及化工原理干燥单元操作的许多内容,如空气干燥的基本参数的意义和湿焓图、恒定干燥条件下等焓干燥的相关知识等。研究过程中要先根据实验数据绘出干燥曲线和干燥速率曲线,选择适宜干燥条件;再利用热量衡算进行节能优化,选择最佳能耗条件和废气循环比;另外为了深入考察影响因素,还需找到恒速段和降速段对流传热系数的不同计算方法,分析干燥过程对流传热系数的变化规律。因此在开题阶段,指导教师就会要求学生认真学习化工原理干燥一章的内容,牢固掌握基础知识,然后才能开始下一步的实验研究工作。该课题将复杂的工程问题进行了合理简化,体现了工程方法论的思想,并为讲授化工原理干燥单元操作提供了实例。讲授恒定条件下的干燥特性一节时引入农产品热风干燥数据、干燥曲线和干燥速率曲线图,有助于学生直观理解干燥的过程和分析方法,加深对干燥原理的理解。另外,实验能耗优化部分和废气循环讨论可用于干燥物料衡算、热量衡算及过程优化的教学。

(二)一硝基氯化苯生产车间硝化工段的设计课题

这是一个综合性比较强的经典题目,来源于实际工业生产。目前,生产工艺已比较成熟,一般用混酸作为硝化介质,以氯苯为原料,运用三釜串联在常压等温环境下进行连续硝化。该课题主要研究一硝基氯化苯的提纯精制,废酸与一硝基氯化苯的分离和循环利用,生产产生的废气、废液处理和硝化工段的生产装置。在课题研究过程中,学生首先根据题目搜集所需的资料和数据,进行工艺流程设计,然后对生产中各个设备进行物料衡算和热量衡算,对主要的设备进行工艺计算和选择,最终完成一个车间工段的设计工作。该课题涉及的专业内容比较全面,包括化工工艺设计、公用工程设计、外管设计、自动控制设计、环境安全评价及经济核算等。整个设计过程需要进行大量的计算,单纯的手工计算费时且准确度差,使用计算机辅助软件可让设计过程事半功倍,如使用Aspen plus、ChemCAD等进行物料衡算、热量衡算和工艺流程图绘制。工艺流程中除硝化反应外,其余均为物理过程,涉及流体输送、搅拌、传热、非均相分离等单元操作,还涉及安全环保、仪表控制、分析检测等。设备的计算和选型是设计的重点,包括配混酸工段的换热器设计、硝化反应釜的夹套换热器和蛇管换热器的选型、萃取釜和萃取分离器设计及附属流体输送设备的选型。化工原理教材中对换热器的讲解以列管式换热器为主,而该课题中多种换热器的设计和选型很好地补充了特殊间壁式换热器的知识;同时附属流体设备的选型可以作为日后教学中离心泵选型的案例,尤其是书本中谈及较少的耐腐蚀泵的选型案例。

(三)间壁精馏塔的流程模拟优化与水力学冷模实验研究课题

本课题是对三元物系分离的创新型设备———间壁式精馏塔的设计和研究。常规精馏操作需要用两个塔顺序分离才能得到三种不同的纯组分,而分壁塔中只需要一个单塔就可以同时得到所有组分,并能达到指定的精密分离要求。因此,间壁塔可以显著提高精馏的热力学效率,降低能耗,节省设备购置费用,且适用于传统旧式精馏塔的改造。为了较好地实现塔内分隔板两侧的气液分配,现在工业上使用的间壁塔一般会通过设计使用特殊的内构件来改变塔内压降,从而达到调节气液分配的目的;或者是将分隔板在塔内偏心放置,通过改变分隔板两侧的横截面积,来改变分隔板两侧气液分配。为了探究分壁的气液分布规律,掌握其运行控制的关键技术,毕业设计中会通过冷模实验、经验关联公式计算和数值模拟的方法对其气液分布规律进行研究。因研究内容较多,故该课题可拆分为三个子课题,分别是:1.设计间壁精馏塔冷模实验装置并观察气液负荷在设计范围内变化对气液流量控制效果的影响;2.验证新型气体分配控制专利技术的特性和改进空间,分析总结气相分配规律及变化机理;3.运用Mathcad软件进行塔板设计、水力学计算和核算,采用Aspen Plus、ProcessⅡ软件进行精馏塔的简捷计算,并进一步对流程做静态和动态模拟,针对产品的质量和能耗,进行可调节的自由度优化分析。该课题主要涉及化工原理的精馏单元操作和塔设备设计,这部分的教学中如能适当融入一些本领域的最新发展动向和创新成果,进一步拓宽教学内容,会取得更好的效果。将间壁塔课题作为新型结构塔的实例引入精馏塔设计教学中,可以极大地提高学生的学习兴趣,帮助学生了解最新的前沿分离技术,还可以作为化工原理课程设计中精馏塔设计任务的扩展,进一步锻炼学生的设计能力。

三、结语

以上是笔者结合化工原理教学和毕业设计指导工作,对加强案例教学的一点心得。通过加强案例教学法,化工原理课的教学质量有了明显改善,学生的工程思想得到了充分锻炼,这为学生将来从事毕业设计工作打下了良好基础。同时毕业设计又为化工原理案例教学提供了大量素材,指明了化工原理的工程应用和创新方向。两者可谓相辅相成,相得益彰。经过几年的实践,我系学生的专业水平有了质的飞跃。在“三井杯”全国大学生化工设计大赛中,学生取得累累硕果,多次获得全国一、二、三等奖等优异名次。一些优秀毕业生由于工作能力强,短时间内就能担起重任,已成为企事业单位相关部门的业务骨干。

换热器课程设计总结范文第7篇

关键词:高职高专 理论结合实际 教学改革

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)005-175-02

《化工设备基础》课程是化工技术专业的一门专业核心课,旨在培养和提高学生实际工作需要的知识、能力与素养,比较符合培养复合型人才的需要。其主要目的是培养学生掌握化工设备基础知识,对压力容器、化工管路、塔设备、换热设备、反应器等典型化工设备有基本了解;同时还要了解和掌握常用机械机构的结构特点与工作原理;初步掌握液塔设备、换热器以及反应搅拌釜的基本原理与应用等专业知识。随着当今高职教育的人才培养模式改革的深入,本课程由原来的72学时改为60学时,在学时减少、工程概念多、知识点零散的前提下,针对学生的自身特点,我们对教学内容、教学方法、教学手段等进行了教学改革和实践,取得了较好的教学效果。

1 内容精简、由浅入深、突出重点

教材是进行教学的基本工具,教材所选取的内容直接决定授课的内容、重点。教材内容的选取也是深化教学改革、促进创新型人才培养的重要表现。为了突出教学的改革的深度,使教学内容能够完全是学生达到理论联系实际的效果,我们在教材内容的选取上广泛的听取了专家及企业相关人员的意见,并根据我们多年经验的积累,对其进行了精简,适当的调整。

根据我院化工专业的课程改革的需要,从选取的内容上,我们做了重新的改革,以开始的化工设备常用材料到化工设备力学基础、压力容器、塔设备、换热器、搅拌反应釜、化工管路及设备故障诊断一共七个模块进行教学,为学生学习其它专业课和新的科学技术打好基础,为解决生产实际问题和技术改造工作打好基础。

2 教学方法以理论联系实践、培养创新能力为中心

高职高专的教学的中心点是学生,以学生为主体,在教学中能够激发学生的学习积极性和创造力,通过合适的教学方法使学生达到理论与实际相结合。鼓励学生积极参与教学过程并且调动学生学习的主观能动性。积极采用了研讨式、启发式等生动活泼的教学方法来代替过去的死板的教学方法,学习中形成一种师生共同积极思考的课堂氛围。授课中遇到难点要发动学生开展讨论, 鼓励学生做横向思考, 使学生养成总结归纳的学习方法。在研讨过程中,学生思维活跃,集思广益, 加以老师的正确指导,学生学习的主动性得到加强,同时也加深了对知识的理解。

由于《化工设备基础》课程中抽象知识点比较多,关于机械方面的学生接触的少,对于一些工程概念缺乏感性认识,所以我们采用多媒体作为教学手段,把在课堂上用语言表达难以理解的知识放在图片上、动画上,使教学生动形象,准确明了,使学生在短时间内获得大量的信息。通过实践证明,效果非常好。

对于我们非机械类的学生来说,视图和空间想象能力相对较差,对某些复杂设备的结构图看不懂或难以想象出来。为了解决这一情况,我们结合本课程的特点,在教学中采取一系列的方法:组织学生到本系的实训中心进行参观,培养学生的感性认识和抽象思维的结合能力,把学生带到现场进行讲解,使教学内容实际化,让学生真正的做到理论与实际相结合,做到知识点当场理解消化。

3 教学手段——项目化教学

根据高职高专学生的基础特点,我们对教学手段进行改革。由原来的纯理论教学模式改为以学生为主、以教师为主导的项目化教学。重点培养学生的理论和实践相结合的能力。课程内容既要注重体现化工机械基础的理论性和系统性,又要结合学生的实际水平和应达到的知识层次,在讲解基础理论和基本分析方法的同时,适当地引伸一些实际工程分析实例。将基本原理和方法讲明讲透,并使基础理论要限定在工程力学和容器设计的主干上,同时注重每个模块的连接。我们把内容一共分为五个学习情境,每个学习情境都设计了与典型工作任务结合的学习任务,在教师的指导下,通过完成任务实现教学目标。教师将任务、问题布置给学生,学生带着任务问题深入到课程中去,针对任务通过学习、实施、实践体验等环节,完成任务,通过任务的实现完成所必需掌握的知识和技能,有利于培养学生的创新能力和分析问题、解决问题的能力。

4 加强实践教学

4.1 进一步加强课程设计指导,不断提高学生的创新能力

课程设计是教学中的一个必不可少的实践环节,是一次对知识应用的实践性教学活动。其设计内容主要是进行化工工艺和化工设备机械设计,目的在于,一方面通过课程设计,使学生对所学知识能够达到融会贯通,培养学生综合分析问题、解决实际问题的能力和不断创新的能力。为了使学生对设计提前有所了解,我们根据学生的实际情况以及设计内容的要求,编制《化工设备基础课程设计指导书》,从而提高课程设计的质量及规范性。在设计的过程中,我们还可以结合《化工原理》的课程设计进行完成任务。比如,根据提供的工艺条件如何选择材料,进行相关的计算等,使学生对设计的全过程有所掌握,使课程设计更加接近实际,有利于提高学生综合能力和工程素质的培养。另一方面,通过课程设计,学生能够根据相关手册、规范、标准、图册等设计资料进行规范化的设计,使课程设计更加实际化。

4.2 校外化工企业的定向实习

为了提高学生的感性认识,由于我们学院的地理位置具有优越性,我们组织学生到校外的化工企业进行认识实习和生产实习。在实习过程中,通过工人的详细讲解生产流程以及设备的结构特点,使学生对各种化工设备的名称、结构、原理以及用途等形成最基础的了解,更有助于学生把课堂所掌握的理论知识与实习中所见所闻的实际充分的结合起来,能够把书本的知识得到实际应用,加深了对知识的理解,更能让学生对本课程逐步增加学习的兴趣。同时,使学生接触企业,了解化工工厂,走近岗位,能够提前做好参加工作的准备。通过实习,掌握一些重要设备的常规操作要领,了解安全注意事项,提高工程思想,初步达到职业化的要求。

5 考核方式的改革

考核是我们对学生学习结果的全面测试。我们对学生的考核主要通过三个方面进行:平时成绩、课程设计成绩和笔试成绩。其中平时成绩占30%,包括学生的出勤情况、课上参与情况以及针对教师布置的任务是否按要求完成以及完成的效果;课程设计成绩占30%,包括设计说明书的书写情况、设计内容完成情况以及最终设计数据的正确性;笔试成绩占40%,我们采用闭卷的方式进行考核,重点是对基础知识的测试,适当的增加一些理论推导,不仅可以强化了学生的基础知识,也适当的提高了命题的范围,更加扩充知识范围,能够使学生的笔试成绩充分的反应出对基本知识的掌握程度。

6 课程改革的实施效果

《化工设备基础》课程经过了课程建设与改革,课程建设组成员针对该课程及本院学生的特点,尝试从教材、教学内容、教学手段和综合课程设计等方面进行了改革,积极探索符合该课程特点的教学方法。经过实践表明,改革之后对提高本课程的教学质量、提高学生的实践动手能力、培养学生解决工程实际问题能力都起到了很大的作用,为学生后期的毕业设计铺路,同时也提高了学生的创新思维能力,提高学生的综合素质。

参考文献:

[1] 陈连,王文元.化工设备机械基础教学改革的若干尝试与实践[J].化工高等教育,2007,24(1):19-21.

[2] 蔡纪宁.化工设备机械基础课程设计指导书[M].北京:化学工业出版社,2007.

换热器课程设计总结范文第8篇

[论文关键词]化工原理 “教学做”一体化 项目化教学 实训基地建设

“化工原理”课程是研究化工单元操作过程规律,进行设计优化和操作优化的一门重要的实践性、工程性、应用性的化工专业主干核心课程。通过该课程的学习,对于高职化工专业学生的综合职业技能培养和职业素质培养起着主要支撑功能。高职“化工原理”课程的设计理念与思路:以职业能力培养为重点,与行业企业合作进行基于工作过程的课程开发与设计,充分体现职业性、实践性和开放性的要求;课程设计基于多元智能的人才观,能力本位的教育观,工作过程导向的课程观,行动导向的教学观,学习情境的建设观,工学结合、校企合作的课程开发观等现代职业教育理念;借助建构主义学习理论,突出化工行业特色,建立“以化工项目任务为载体,以行动为导向,以完成综合性工作任务为目标,教学做一体化的职教模式”。

一、基于工作过程导向,重构课程内容体系,全面实施“项目化教学”

“化工原理”课程遵循学生职业能力培养的基本规律,打破学科体系,重新构建教学内容。以真实工作任务及其工作过程为依据,整合序化教学内容,与行业企业合作进行基于工作过程的项目化课程开发与设计,全面实施“项目化教学”,把整个学习内容归纳分解为“流体输送系统的认识”“液体的压力测量”“管子的连接和阀门的安装及使用”“列管换热器的选型”等16个项目,科学引导学生对知识的掌握和强化应用能力的训练,突出本课程的应用性、工程性特点,激发学生学习本课程的积极性。“项目化教学”是以项目为载体,工作任务为驱动,工作过程为行动导向,以能力为目标,以学生为主体,将理论与实践有机结合,“教、学、做”一体化,使学生在完成任务的过程中掌握知识和技能。

通过教师到企业生产岗位调查,对企业一线技术骨干、工程技术人员和管理人员的访谈,完成化工单元操作岗位核心能力工作分析表,然后在企业人员共同参与的情况下,针对工作分析表分解出任务表,确定化工单元操作的工作过程作为课程的主线,并据此设计教学项目和学习任务。它是从生产实际出发,选择典型事例作为教学的主题,以实践为导向,教师为主导,学生为主体,师生通过共同实施一个完整的项目工作,并且共同评价项目工作成果而进行的教学活动。遵循“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”这一“行动导向的教学观”进行教学设计。本课程采用“教、学、做”合一的职教模式,在理实一体多媒体教室,实施开放式的教学方式,采取分组教学,发挥学生的主体作用,学生自主设计、策划、完成、评价整个工作任务。学生为完成工作任务,在获取信息、设计方案、制定操作规程、操作等完整实践过程中“做中学,学中做”,从而掌握职业技能、获得专业知识。根据“行为导向”原则,使学生在完成工作任务的同时,构建自己的经验和知识体系,运用新学习的知识与技能解决过去从未遇到的问题。在每个项目教学内容完成后,选用实际工程案例对其综合分析、解剖和总结,由此巩固学生所学知识和增强工程应用的意识。

基于建构主义的项目教学法与传统的教学法相比,有很大的区别,主要表现在改变了传统的三个中心:由以教师为中心转变为以学生为中心,由以课本为中心转变为以“项目”为中心,由以课堂为中心转变为以实际经验为中心。课程追踪企业对岗位人员的考核评价标准,根据行业技术水平的不断发展,定期开展岗位工作调查,进行典型工作任务分析,努力追求工作过程系统化的课程教学模式,以满足不断提高的技术对从业人员的要求。

二、建立基于行动导向的“教学做”一体化职教模式

本课程主要是将“项目化教学”“案例教学”“多媒体教学”“化工单元操作综合实训”“化工单元操作课程设计”“计算机化工单元仿真实训”“参观实习”“生产性实训”“企业顶岗实习”“先进辅助教学手段”“网络教学技术”等多种教学方式有机地结合起来,融专业知识培养和素质教育、教学和生产实践为一体。构建全面提高学生职业素质,突出实践能力的“教、学、做”一体化的技能培养模式。

以培养学生具备基本职业素养和技能为目标,把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点。科学设计学习性工作任务,改革教学方法和手段,合理设计实训、实习等教学环节,融“教、学、做”为一体,强化学生能力的培养。进行化工单元操作实验,探索学生校内学习与实际工作的一致性,课堂与实习地点的一体化。化工课程设计包括:列管式换热器设计、填料吸收塔工艺设计、板式精馏塔工艺设计等。计算机化工仿真实训技术,开发了虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验。加强优质教学资源和网络信息资源的利用,把现代信息技术作为提高教学质量的重要手段,不断推进教学资源的共建共享,扩大受益面。

1 化工单元操作综合实训室。学院投资300万元建成了“化工生产实训基地”,包括化工单元操作实训室、化工校内实训基地,总建筑面积达2000平方米,拥有雷诺实验、柏努利实验、流体流动综合实训装置、阻力综合实训装置、离心泵性能综合实训装置、管路拆装实训装置、传热综合实训装置、过滤综合实训装置、精馏操作综合实训装置、吸收操作综合实训装置、干燥综合实训装置、流态化干燥综合实训装置、气体膜分离综合实训装置、洞道干燥实验装置、板框过滤机及过滤实验装置、双锥回转真空干燥器、箱式干燥器、水环式真空泵、结晶器、DCS化工过程控制系统等实验实训装置一百多台套。经过多年的建设,综合实训室现具有符合要求的各种设备,功能齐全,实训效果良好,能够满足化工原理“教、学、做”一体化教学的要求。

2 化工仿真实训室。学院建设了化工单元仿真实训室及化工装置仿真实训室,配置了200台计算机和北京东方仿真公司的化工仿真实训软件。通过形象、科学、简易、安全、经济、有效的化工仿真模拟技术,可进行化工单元仿真实训和模拟真实的化工生产操作。化工单元仿真实训包括:离心泵、精馏塔、换热器、液位控制、吸收解吸、固定床反应器、流化床反应器、压缩机等。化工生产仿真实训操作包括:乙烯、聚丙烯、乙醛氧化制醋酸、催化裂化、催化重整等装置,具有模拟工厂开车、停车、正常运行和各种事故现象的处理,再现真实生产过程的实施动态特性。达到了既能对生产实际有一个很好的认识,又能亲自动手进行反复操作,更全面、具体、安全和深入地了解不同的化工生产操作,锻炼提高了学生的专业应用技能。

3 先进辅助教学手段和网络教学资源。配套了先进的辅助教学设施,如教学课件、教学录像片以及教学模型等。围绕教学内容制作课程的ppt、Flas素材、CAI教学短片,以及网络教程和习题训练等,利用人机相交界面的多媒体效果,拓展学生视野,提高了学生的学习积极性、学习兴趣和学习效果。同时提升了教学团队应用现代教育技术设施的能力,显示了利用现代教育技术和教学设施开展专业课教学的优势和成果。《化工原理》课程配套的课程标准、授课计划、教案、习题、授课录像、实训指导书及参考文献目录等都已经在校园网上开放,初步实现了优质教育资源共享。

三、大力推进工学结合,校企合作,培养高素质技能型人才

1 校外实习基地的建设与利用。加强建设实训实习基地是彰显高职办学特色、提高教学质量的重点。学院大力开展校内实训基地建设,不断改善实训实习条件,建成中央财政支持的校内生产性实训实习基地;并且根据化工技术专业的人才培养要求,充分利用泸天化、四川天华等二十多家大型化工企业,建设适合化工专业人才培养要求的校外实训实习基地。校企共建“校中厂、厂中校”实训实习基地。以校企合作为模式,进行参观实习,师生共同参与校内外生产性实训和企业顶岗实习,提高了学生的实际动手能力,强化了学生能力的培养。并且建立了完整的教学质量保证体系和“多元性”的考核评价体系,取得了良好的教学效果。

2 建设具有双师素质的教学团队。本课程教学队伍的建设和配置,充分考虑了专业教学对双师素质、校企合作、工学结合的基本要求,建成有专兼职教师组成的教学队伍。安排专任教师到企业顶岗实践,积累实际工作经历,提高实践教学能力,使专任教师都成为“双师型”教师。并且聘请20位校外兼职老师,他们具有专业理论基础和丰富的实践经验,能胜任本课程的实训实习的指导、课堂教学、项目开发等工作任务,为课程“教、学、做”一体化的实施提供了有力的保障。

3 推行“双证”直通车,把职业资格证书和行业标准融入教学的全过程。借助多元智能理论的学生观,以学生为主体,教师为主导,因材施教,推行双证,把职业资格证书和行业标准融入教学实施的全过程。职业资格准入是我国现阶段引入的国际通用惯例。为了适应时展的这一要求,在专业人才培养方案中,将学生获得职业资格取证纳入专业正式的教学过程。学院建立职业技能鉴定机构,开展职业技能鉴定工作,推行“双证书”制度,强化了学生职业能力的培养。

换热器课程设计总结范文第9篇

化工机械基础课程设计是化工专业重要的实践教学环节,对于提高学生的装置设计水平,增强工程意识具有重要的意义。随着高等教育改革的深入,原有教学方法的弊端逐渐显现,课程设计急需改革。本文分析了课程设计面临的问题,以课程的教学目的为依据,提出在设计时间、设计题型、学科交叉、设计规范、成绩考核等方面的改革方案。通过教学改革,激发了学生的学习兴趣,提高了机械设计水平,起到了良好的教学效果。

关键词:

化工机械基础;课程设计;教学改革;工程意识

化工机械基础课程是化学工程与工艺专业的必修课程,涉及化学、化工、机械、材料、物理、力学、数学等学科知识[1],具有学科交叉复杂、内容丰富、理论联系实际紧密、工程实践性强等特点[2]。通过课程学习,学生可以掌握基础的工程力学知识,熟悉材料特性,学会常用化工装置的设计方法,了解化工机械安全使用的检验原理[3-5],对于提高化工专业学生设计水平,增强工程意识,培养分析问题、解决问题的能力具有重要的意义[6]。化工机械基础课程设计是继该理论课程之后的一次集中实践教学环节[7],能够起到将机械设计知识融会贯通,发挥理论与工程实际、基础知识与专业技术之间的桥梁作用[8]。学生在设计化工装置时,既要基于学科理论,又要遵循国家标准和行业规定;既要装置结构合理,又要保证安全经济,是多门学科知识综合运用,多种专业技能强化锻炼的重要过程,为化工类学生更好地服务化工行业奠定良好的专业基础,因此,应予以足够的重视。

一、课程设计面临的问题

针对化工专业学生开设的化工机械基础课程设计开课于大三,这个阶段,学生刚接触专业课学习,对本专业知识体系还不熟悉,对专业设计更是知之甚少,急需专业教师悉心指导,同时,一直沿用的课程设计内容、课程安排及考核形式等都无法与高等教育改革的新形势相适应,课程设计急需改革。1.课程设计时间短,与理论课衔接不合理一般化工机械基础课程设计安排在理论课结束后一周内完成。要做好课程设计,学生要查阅相关装置的设计资料,熟悉涉及物料的性质,了解国家设计规范,选择合适的设备材料,合理设计装置内部结构,完成设计尺寸计算及强度、刚度、稳定性校核,绘制装置设备条件图,编制设计说明书[9],设计工作量大,专业知识要求高,学生很难在一周时间内完成。而此时段,学生已完成理论课的学习,对于设计中用到的知识已经淡忘,需要重新查找复习,不利于理论知识的学以致用。同时课程设计处于期末考试阶段,考试压力较大,学生忙于准备考试,很容易出现应付或抄袭现象,无法真正起到增强学生工程意识、提高装置设计水平的作用。

2.课程设计题型少,装置结构简单以往的化工设备设计题型比较单一,只做一些压力容器设计,课本中有该类装置的设计例题,学生只需将设计条件带入,参考例题,按部就班地计算就可以完成,学生学习兴趣不大,完成质量也不高。设备一般不进行内部结构设计,只进行外部壳体计算,设计难度较小,无法激发学生的探索欲望,学习主动性较差[10]。

3.不同学科间知识交叉少,装置设计不完整化工装置的设计包括工艺设计和机械设计两部分[11]。工艺设计是根据设计任务提供的原始数据和生产工艺要求确定设备的主要尺寸;机械设计是根据工艺尺寸设计设备的结构、选择结构材料及进行强度、刚度和稳定性计算,给出设备与零部件的条件图。对于化工专业的学生来说,化工原理课程设计做的是工艺设计,化工机械基础课程设计做的是机械设计。教改之前,这两个设计没有交叉点,学生每门课程只做一部分设计,而没有化工装置设计的完整训练,不利于学生设计能力的提高[12]。学生提交的设备条件图,大多采用手画的形式,而不采用现行各设计院普遍采用的AutoCAD绘图软件,无法锻炼学生机械制图的能力。设备条件图绘制简单,各物料进出管口、自动控制方案都无法体现,化工设计及化工自动控制课程所学知识不能应用到化工机械基础课程设计中,学生综合运用所学知识的能力无法得到锻炼。

4.学生工程意识不强,设计不规范生产中使用的任何机器或设备的构件都应满足适用、安全和经济三个基本要求,其中,安全是核心。为了保证装置安全可靠运行,降低生产成本,提高劳动生产率,便于构件互换,国家和有关部门制定了各类化工装置设计的标准和规范[13]。学生对相关的标准与规范不熟悉,容易造成其无法将标准和规范应用到化工装置的设计中,与生产实践脱离。比如,计算容器的物料接口尺寸,很多学生计算出结果后没有规整,即使规整了,也没有查阅国家制定的各种钢管公称直径的规范,采用标准尺寸。在选择设备材料时,一般选择适用范围广,性能优异的材料,没有考虑会使设备成本大大提高的风险。在设计压力容器时,计算出的容器壳体壁厚与封头壁厚不一致,很多学生本着经济的原则,没有设计为相同尺寸,影响容器的焊接和安全。这些都是理论设计与生产实际偏离、工程意识不强的体现,没有达到强化工程概念的教学目的[14]。5.考核方式不合理,无法体现设计水平以往的课程设计是根据学生提交的设计报告给成绩,对学生的平时表现,设计的合理性、规范性及严谨程度没有体现[15]。设计报告抄袭或模仿现象严重,单纯凭借设计报告无法反映学生真实的设计水平,不能体现公平、公正、合理的考核原则。针对化工机械基础课程设计存在的这些问题,按照高等教育改革的要求,我们对课程设计进行了改革。

二、课程设计改革措施

1.提早布置课题,合理衔接理论教学针对课程设计时间短,与理论教学脱钩的问题,我们对课程设计时间安排进行改革。在完成第一章工程力学和第二章化工设备材料教学之后,我们便将每位学生的设计课题布置下去,理论课程结束后两周上交相关设计文件,进行考核。在布置课题时,利用两节课的时间,介绍各类装置设计的流程,每个环节用到的理论知识也事先向学生明确,使学生对课程设计有大致的了解,并对今后会对用到的知识引起重视。同时,理论课授课教师在今后介绍各类化工装置机械设计时也要对重点知识的应用加以说明,并结合课程设计详细讲解。学生了解设计课题之后即可随着理论课的讲解开始设计,学到的设计知识即刻能够应用到设计中,真正起到了学以致用的效果。在设计过程中,遇到困难,学生可以在理论课堂上提出,经过老师讲解得到解决,提高了设计效率,也方便指导教师掌握学生设计情况。由于设计时间由原来的一周延长为多半个学期,学生在理论课结束时便完成了大部分的设计计算及校核,利用两周时间整理数据,绘制装置图,撰写说明书,不会耽误期末考试复习,避免了应付抄袭现象的发生,真正锻炼了学生的机械设计能力,达到了课程设计的教学目的。2.增加设计题型,重视设备内件设计课程设计题型的选择关系着化工实践教学的效果。为了使学生熟悉各类化工装置,激发学生学习的主动性,锻炼化工设计能力,我们编制了多种化工装置的设计题型,包括压力容器设计、板式塔设计、填料塔设计、管壳式换热器设计和搅拌反应釜设计,共计五个设计题型。这些装置是化工生产中最常用的,体现了理论设计与生产实践的结合,同时,理论教学讲授的设计知识在这些装置的设计中能得到充分的应用,加深了学生对理论知识的理解,保障了装置设计的质量。对于装置的主要部件,比如板式塔的塔板、填料塔的填料层、反应釜的搅拌器等,也要求学生详细设计,并且给出部件的条件图。通过内部构件的选择、设计和校核,加深学生对化工装置的认识。

将每个班的学生分成5组,每组负责一类装置的设计,并且同组学生的设计条件各不相同。学生要完成自己装置的设计,要查阅大量的文献资料,搜集各种物料性质,学会各类装置的机械设计方法,参考化工容器设计的国家标准,这种形式彻底改变了课程设计形同虚设的尴尬局面,锻炼了学生查找科研资料,积极探索未知领域,不断补充新知识,独立完成科研任务的能力,激发了学生的创新意识,真正提高了化工装置的设计水平。3.加强学科交叉训练,完善装置设计流程化工装置的工艺设计与机械设计是互相影响、密不可分的,工艺设计为机械设计提供工艺条件及设备主要尺寸,而机械设计的结果又反过来影响工艺设计。为了使学生对化工装置设计有完整的设计体验,我们联合化工原理课程设计,将这两个设计有机结合,学生在做完化工装置的工艺设计之后,根据工艺条件及计算出的装置尺寸,接着进行化工装置的机械设计,使学生知道装置的设计流程,为学生将来从事化工设计工作奠定了良好的基础。对于学生提交的设备条件图及主要内件结构图,严格要求用AutoCAD绘制,并且标出各接管及自动控制仪表的安装方位,在设备条件图的右侧表明工艺要求、安装要求、各接管尺寸、材质、采用的国家标准等。

通过这些方式,学生熟悉了化工装置的设计流程,将化工原理、化工机械基础、化工制图、化工设计、化工自动控制等专业课所学知识融会贯通,综合运用,提高了学生学习的积极性和主动性,有利于设计能力的提升。4.严格规范设计,强化工程意识作为一名合格的化工专业学生,必须了解国家制定的有关化工设计的各种行业规范和国家标准。在做任何装置设计之前,都要先查找有关规范和标准,绝不能闭门造车,无据可依。与化工机械基础课程设计相关的标准有《钢制压力容器》《管壳式换热器》《钢制塔式容器》《塔器设计技术规定》《石油化工钢制压力容器》《石油化工自动化仪表选型设计规范》等。学生在做课程设计时,遇到有关尺寸的确定、内件的选择等有疑问的地方,一定要查阅相关标准,养成良好的设计习惯和严谨的工程态度,做一个敢于担当、认真负责的设计者。同时,要注意适用、安全、经济相协调的原则,密切联系工程实际,强化工程意识。5.完善考核体系,激发设计热情考核对于课程设计的质量有着重要的导向作用,公平、公正、合理地对课程设计做出考核,对学生有着监督、鼓励和引导作用。实践类课程的成绩考核不同于理论课,决不能单纯依据提交的设计报告定成绩。化工机械基础课程设计的考核分为平时成绩、设计报告质量和答辩三部分,分别占总成绩的10%、70%和20%比例。其中,平时成绩包括出勤率、学习态度及团队协作能力。设计报告质量包括报告的完整性、设计的合理性、计算的准确性、图纸绘制的规范性等。答辩环节要求每位学生将设计内容做成幻灯片,利用3分钟的时间陈述工作内容,然后由考核教师提问有关问题,学生作答。这种考核形式督促学生实实在在地做设计,认认真真地抓质量,只有付出努力,才能取得好成绩,激发了学生的设计热情,杜绝了抄袭应付现象,达到了教学目的。

三、总结

化工机械基础课程设计是化工专业学生重要的实践教学环节,随着高等教育改革的深入,原有教学方法的弊端日趋显现,课程设计急需改革。针对设计时间短的问题,我们提早布置课题,与理论教学合理衔接,避免了抄袭应付现象。增加设计题型,由原来的单一装置设计增加为五种装置设计题型,并且对装置的主要部件也要进行设计。加强与化工原理、机械制图、化工设计等交叉学科的联系,完善装置设计流程。装置设计要严格遵守国家规范和行业规定,注重适用、安全、经济相协调的原则,增强学生的工程意识。完善考核体系,公平、公正、合理的对课程设计进行评价。通过教学改革,激发了学生学习的积极性,课程设计质量得到提高,杜绝了抄袭应付现象。学生在课程设计过程中,自觉依据国家设计标准,将理论设计与生产实际相结合,增强了工程意识,提高了机械设计水平,起到良好的教学效果。

参考文献:

[1]张允,路有昌,赵凌.《化工设备机械基础》课程教学改革的探索[J].广州化工,2012,40(4):122-123.

[2]王元文,陈连.化工设备机械基础课程教学改革探讨[J].广州化工,2006,33(153):69-70.

[3]刘理华,刘书群.化工设备机械基础课程教学改革研究[J].广州化工,2012,40(19):145-146.

[4]谭蔚.化工设备设计基础[M].天津:天津大学出版社,2007.

[5]董大勤,高炳军,董俊华.化工设备机械基础[M].北京:化学工业出版社,2011.

[6]徐想娥.化工设备机械基础教学改革的探索[J].襄樊学院学报,2007,28(8):83-85.

[7]江华生,陈树大.基于CDIO模式的《化工设备机械基础》课程设计教学改革[J].化工时刊,2013,27(3):56-58.

[8]李红,孙虹雁,刘利国,等.化工设备机械基础课程设计改革的研究与实践[J].黑龙江教育,2008(10):41-42.

[9]董俊华,张及瑞,高炳军.“化工设备机械基础”课程设计教学改革的研究与实践[J].广州化工,2011,39(14):152-156.

[10]董俊华,赵斌,张及瑞.化工设备机械基础课程设计教学改革探讨[J].化工高等教育,2011(3):17-19.

[11]张琳.化工设备机械基础课程设计的改革[J].化工高等教育,2002(2):54-55.

[12]孙保帅,朱春山,李东光.化工专业课程设计教学环节的改革与探索[J].广东化工,2010,37(8):218-225.

[13]陈连.化工设备机械基础教学改革的若干尝试与实践[J].化工高等教育,2007(1):19-21.

[14]李政辉,李庆生,姚忠.化工设备机械基础课程设计教学中存在的问题与改革[J].化工高等教育,2012(1):47-49.

[15]帅群,邓仕英.化工设备机械基础课程设计教学改革研究[J].黑龙江教育,2012(5):13-14.

换热器课程设计总结范文第10篇

[关键词] 化工设备基础;课程设计;教学质量;保证措施

[中图分类号] G642.0 [文献标志码] A [文章编号] 1005-4634(2014)04-0097-03

0 引言

化工设备基础课程设计是高等院校为化工类专业学生开设的一门极其重要的实践性教学环节,同其它工科课程设计一样,其目的在于培养学生的工程素养和综合运用所学知识解决工程实际问题的能力[1-6]。通过课程设计,还可以消除课程学习时存在的疑惑,强化学生对该课程知识点的理解和综合应用能力。具体言之,通过课程设计培养学生的以下能力:(1)查阅资料和使用工程手册及标准规范的能力;(2)运用工程思维分析和解决实际问题的能力;(3)工程分析、设计、计算、制图和表达的能力;(4)良好的职业道德和团队合作精神。尽管课程设计的培养目的很明确,但是由于现实教学条件存在系列问题,再加上化工设备基础课程设计自身的特殊性,很难取得上述培养目标。为了提高化工设备基础课程设计的教学质量,一些学者目前已开展了一定的研究,曾提出一些措施来改善课程设计的质量[1-6]。然而,由于问题相对复杂,不可能彻底解决。为进一步改善和提高课程设计的教学质量,本文依据常州大学现有的教学条件进行了教学改革,以确保教学目的良好地实现。

1 课程设计主客观影响因素分析

1.1 课程学时短、基础知识薄弱

随着本科教学改革的不断推进,与课程设计紧密相关的前期理论课程的学时不断地缩减,而本课程所涉及的知识点又纷繁复杂(如静力学、材料力学、工程材料和化工设备设计等内容),这极大地影响了学生对本课程知识点的理解和掌握程度。就常州大学而言,化工设备基础课程由2003年的56学时到后来的48学时、40学时,再到现在的32学时,学时的缩减直接导致课程讲授内容的删减、部分所授内容也不能讲深讲透,如工程材料部分和化工设备零部件部分各仅用2学时来讲解。这直接导致学生前期课程基础薄弱,不能灵活运用所学知识,仅仅是为了应付考试而死记硬背。

1.2 课程设计时间短且时间安排不合适

随着理论课程学时的不断缩减,课程设计时间也在不断压缩。常州大学化工设备基础课程设计学时由2003年的2周到后来的一周半,再到现在的1周。在1周即5天的时间内,学生要完成一台化工设备的设计,包括设备总体结构的设计、材料选择、强度计算、零部件选择、图纸绘制和设计说明书的编写,时间极其紧张。部分学生在这短暂的时间内,甚至连借来的设计手册和规范都来不及翻阅。另外,化工设备基础课程设计往往紧随化工原理的课程设计进行,理论上讲,这是非常科学的,便于将设备的工艺设计和结构及强度设计紧密联系在一起,让学生得到系统的训练。然而,弊端是由于目前课程设计的时间都非常紧张,前面化工原理课程设计如不能按时完成,往往会影响后面化工设备基础课程设计的进度和质量。

1.3 参考资料稀少且陈旧

不可否认,提供全面详细的参考资料(如各种设计手册和标准规范)对于工科学生(特别是化工设备设计相关的学生)课程设计和毕业设计质量的保证至关重要。然而由于学生规模不断的扩大和科技进步带来参考资料的不断更新,学校图书馆来不及更替和购买新资料,导致课程设计所需的参考资料(如各种设计手册和标准规范)严重短缺且陈旧。如遇到和过程装备与控制工程专业学生毕业设计一起开设时,更加剧了参考资料的短缺程度。旧标准和规范的使用,严重影响学生对现有知识的理解和应用能力,甚至会对学生将来的工作带来不良影响。

1.4 生师比大、教师任务重

学生规模的增加进一步扩大了生师比,教师教学任务加重,对同一个学生的关注次数减少。由于时间短促,学生之间来不及相互讨论和学习,有时同一个问题,教师需要回答数十次。教师在设计教室走一圈需要1~2小时左右。对学生关注次数的减少,直接影响了课程设计质量的好坏。

1.5 个别学生设计态度不端正、急功近利

受社会浮躁心态和就业趋势等因素的影响,个别学生学习态度不端正,他们对课程设计抱着敷衍了事的心态,明知图纸存在质量问题仍不予修改,急于答辩。有时,甚至会出现抄袭问题,内容上文不对题。这种恶劣的学习态度严重影响了课程设计质量,给预期培养目标的实现造成困难。

必须指出的是,上述问题绝不是化工设备基础课程设计独有的问题,其它课程设计(如机械设计和化工原理课程)同样存在学时短、前期基础知识薄弱、设计资料陈旧、生师比大等问题。为了克服上述弊端,必须给出应对措施。

2 课程设计质量保证措施

针对课程设计现有教学条件存在的问题,提出如下教学质量保证措施,详见图1。

2.1 因时制宜、合理出题

众所周知,化工设备种类繁多,常见的有塔设备、管壳式换热器、反应釜、立式或卧式储罐等。尽管这些均可选为课程设计题目,但不同的设备结构复杂程度不一,计算量、绘图量和各种技术要求差别较大。因此,选题时应根据实际情况加以区分。在早期,当课程设计学时为2周时,选塔设备或管壳式换热器作为设计题目;当学时缩为1.5周时,选大型卧式液化气(液化石油气、液氨、液氯等)储罐作为设计题目;目前学时减为1周时,选立式(空气、氮气、氨气等)储罐作为设计题目。而且这些题目由常州大学化工设备设计所提供,均为真实的工程设计项目,有真实的设备设计图纸。这为学生了解和掌握设备设计内涵(包括结构设计、材料选择、零部件选定、技术条件撰写、图纸绘制等)提供了极大的便利。

2.2 设计任务书和计划书的精心编制

为使学生能够保质保量完成课程设计任务,题目选定后必须明确给出设计参数(如储罐的公称容积、工作温度、工作压力、安装地点、管口表等参数)、设计任务(完成施工图的绘制和设计说明书的撰写工作)和设计步骤。图纸绘制必须按照正式工程图的要求来完成,图面应包括主视图、管口方位图、节点(或局部)放大图、设计参数、技术要求特性表、管口表、明细栏、标题栏等内容;说明书应包括封面、课程设计任务、计划书、目录、正文(包括设计参数确定、强度设计、材料选择、结构设计及其它技术说明)、参考文献和结束语等部分。对于立式储罐,设计步骤分为以下几步:a.明确介质物性(密度、腐蚀性、危害程度等);b.确定设计温度、最大操作压力与设计压力;c.确定总体结构和尺寸(筒体直径和长度);d.根据工作条件和介质特性进行材料选择;e.筒体与封头的厚度设计(含压力试验强度校核);f.开孔补强结构设计及其计算;g.容器总质量分析计算;h.附件设计(包括人孔、液位计、铭牌、接管、法兰等);i.支座的选择;j.绘制装配图草图;k.绘制正式装配图;l.撰写设计说明书。设计进度安排见表1。教师根据给定的时间节点来检查学生的完成情况,因此,给定详细设计任务和设计步骤对保证设计进度和设计质量具有极大的帮助作用。

表1 设计进度安排

时间 周一 周二 周三 周四和周五 周六 周日

步骤 步骤a-d 步骤e-f 步骤g-i 步骤j-k 步骤l 答辩

2.3 参考资料的搜集和整理

正如前所述,提供准确详尽的参考资料对学生完成课程设计和理解设计内容至关重要。有了详尽参考资料的查阅,学生对设计内容可做到有理有据、心中有数。为了避免学校图书馆资料短缺和陈旧的弊病,教师及时在网上搜集课程设计所用到的最新的标准和手册(如GB150-2011、HG20592-2009、JB/T4712-2007、TSGR0004-2009、HG/T20580(20581、20582、20583)-2011、GB/T 25198-2010、TCED41002-2000等),将其整理好转给每位学生、并指导其查阅。另外,也将常用的数据(如钢板负偏差、腐蚀裕量、焊接接头系数、容器类别判别表等重要数据)汇编成册,印发给学生,便于其查阅。学生对新标准和新手册的使用和熟悉为其将来工作涉及到真实的工程设计奠定了一定的基础。这实际上很好地促进了课程设计培养目的实现。

2.4 及时发现错误、及时更正

课程设计时间的大大缩减,极大地增加学生对教师的依赖程度。如无老师及时指导,面对所提供的手册学生将束手无策,不知如何使用,也就很难在短暂的时间内对教师所提供的资料进行逐一了解和查阅。因此,为了让学生顺利完成课程设计、少走弯路和提高设计质量,从设计开始到结束,教师应尽可能留在教室指导学生课程设计,及时解决学生提出的问题和订正学生存在的错误。特别是图纸绘制开始时,教师应经常“穿梭”在设计教室,及时发现图纸上存在的问题,及时提醒以便及时更正。这对课程设计质量的提高具有重大帮助。

2.5 建立合理的评价体系

为了提高学生课程设计的积极性,保证课程设计质量,提出如下课程设计成绩评价体系,即:

课程设计成绩=平时成绩?5%+说明书成绩?5%+图面成绩?5%+答辩成绩?5%

平时成绩考虑学生的出勤率、提问问题情况和设计态度;说明书成绩考虑计算准确程度、格式是否规范、内容是否全面、书写是否清晰流畅;图面成绩考虑图面整洁程度、比例是否合适、绘图是否正确和规范、明细表以及技术特性表填写的规范性和完整性;答辩成绩考虑对所绘图纸和所编写说明书的理解情况、回答问题情况。尽可能调动学生学习的积极性,并做到公平、公正、合理评价每个学生的设计作品,杜绝抄袭现象、让每个学生能学有所获。

尽管化工设备基础课程设计与其它课程设计(如机械设计和化工原理课程)具有一定的区别,如前者设计内容多样,所涉及的内容(如计算参数确定、壁厚确定、材料选择、结构设计、零部件选型、设备成型、技术要求编制等)必须按照国家标准严格进行;但同属为工科课程设计,它们也具有一定的联系,如均会涉及到工程计算和工程制图问题,它们的设计步骤和评价体系也类似。因此,上述教学质量保证措施对其它工科课程设计教学质量的保证也具有一定的参考价值,相关工科课程设计也可以沿着设计步骤的精心编排、参考资料的全面收集和提供、细心的指导、错误及时更正和评价体系的合理建立这条思路进行。

3 结束语

毫无疑问,学生规模的扩大、学时的缩减和设计资料的短缺,无疑对课程设计质量造成严重困扰。为了应对课程设计教学条件存在的困难和弊病、保证课程设计质量,达到课程设计开设的目的,提出上述应对措施,通过实践证明,效果较好。大部分学生在说明书结束语里提到“虽然设计时间短暂,但内心充实、收获颇丰”。作为一名教师,应竭尽所能不让课程设计成为一种摆设,应让学生在短暂的时间内领会工程设计的内涵、能有所收获,充满自信地走向工作岗位。为了进一步提高课程设计教学质量,真正实现当代工程教育提出的目标和要求,让每个学生实现自我成长,这需要相关教师不断地探索、努力和总结。

参考文献

[1]江华生,陈树大.基于CDIO模式的化工设备机械基础课程设计教学改革[J].化工时刊,2013,27(3):56-58.

[2]李政辉,李庆生,姚忠. 化工设备机械基础课程设计教学中存在的问题与改革[J].化工高等教育,2012,(1):47-49.

[3]董俊华,赵斌,张及瑞.化工设备机械基础课程设计教学改革讨论[J].化工高等教育,2011,(3):17-19.

[4]蔡锐,周剑秋,武文良,等.化工原理和化工设备机械基础两门课课程设计结合的思考与实践[J].化工高等教育,2010,(3):23-25.

[5]李红,孙虹雁,刘利国,等.化工设备机械基础课程设计改革的研究与实践[J].黑龙江教育,2008,(10):41-42.

上一篇:给排水课程设计总结范文 下一篇:计算机课程设计总结范文