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化工原理课程设计范文1
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
化工原理课程设计范文2
关键词::独立学院;化工设计;教学改革
化工设计是将一个系统(如工厂、一个车间或一套装置等)全部用工程制图的方法,描绘成图纸、表格及必要的文字说明,也就是把工艺流程、技术装备转化为工程语言的过程。化工设计是一门综合课程,需要四大基础化学知识,同时还必须具备化工原理、化工热力学、化工机械设备基础、化工仪表及其自动化、化学反应工程等各专业知识,其内容多,覆盖面广,实践性极强。
河北联合大学轻工学院是一所工科院校,化学工程与工艺专业主要为工业分析和煤化工两个方向,毕业生的就业方向大多以煤化工领域为主。因此,将化工专业基础设计课程与煤化工的知识穿插结合,加强化工专业基础设计课程建设和实践教学改革,能够为培养具有较强实践能力和创新精神的煤化工应用人才,奠定良好的基础。此外,为加强学院的品牌建设,加强学院化工专业毕业生的实践能力和适应能力,开展化工设计课程的实践教学改革是十分必要的。
一 独立学院开展化工设计课程教学存在的问题
1.目前,绝大多数高校为适应"厚基础,宽口径"的高等院校育人教育新模式的要求,将化工设计这门课定义为工程实践类课程,但实际运行过程中大部分高校由于专业课学时的压缩,普遍仅为32学时[1]。高校专业课程都有一定程度的可是压缩,造成课程学时有限,难以满足课程教学要求。教师在授课过程中往往依照理论课程的方式来讲述,条条理论多,上机练习少,仍然讲授一些设计的规定,通则、物料衡算和能量衡算等内容,使工程实践性质流于形式,不利于学生动手能力的培养,更谈不上工程能力的培养,常此以往不但影响学生工程能力的培养,而且也不利于教师教学能力的提高。目前,许多高校对此进行了一些改革探讨。例如浙江大学吴嘉老师在讲述化工设计课程时,每次尽一个小时的讲解,其余大多数时间让学生设计案例,以此来推动学生的学习兴趣和工程能力的训练,取得了较好的学习效果。
2.由于大多数学生高考第一志愿选择不是化工专业,而是从其它专业调剂过来,从入学时就对化工不感兴趣,觉得化工厂大多在郊区,工作环境差,待遇不高,有毒有害物质比较多,比较排斥化工专业的学习,许多学生觉得以后不愿从事化工行业,学得好不好都无所谓,得过且过心态严重。加之,课程中各类规定和国家准则、规范较多,内容较为枯燥,更使得学生的学习积极性较差。
3.化工设计课程具有实践性。因此化工设计课程的教学也应分为理论教学环节和实践环节。但大部分高校都未安排课程的实践环节。导致学生在课程学习中与实际结合不够紧密,无法对课程有良好的认知能力。
4.独立学院的大学生作为我国大学生的重要组成部分,既有一般大学生的共性,也有自身特点[2]。独立学院的生源质量偏低,学生的学习能力和自我管理能力也相对较差。特别是在综合素质方面,学生的综合实验能力和工程实践能力水平与一本、二本高校相比存在较大差距。如果在化工设计课程教学过程以"教师为主"传统教学模式来进行授课时,会更容易导致学生感到课程枯燥无味,无法发挥学生的主观能动性;学生仅仅是被动的接受一些概念的理论知识来应付考试,难以提高学生的工程设计能力,因此,达到预期的教学效果更是难上加难。
二 化工设计课程教学改革的几点建议
1.加强理论课程教学模式转化,注重学生工程观念培养。
化工设计的理论课程教学主要讲授化工设计的基础知识和基本技能,包括工艺流程设计、物料和能量衡算、设备的选型和计算以及车间布置设计等与实践密切相关的内容,教授的对象是已具备较强能力和自学能力的高年级大学生,这些教学因素决定了在化工设计理论教学中可以采用灵活的复合式教学模式。改变传统过程占主导地位,过于强调学生性接受学习的教学模式,引入发现式、启发式、自学式、掌握式等教学模式[3]。比如,在化工设计课程中,学习化工设备图、设备布置图、管道布置图的相关制图规范条款时,可给出典型的设计案例要求学生设计描
图。通过描图,让学生很快的熟悉工程制图中各个图例和符号表示的意义,了解各类制图规范,转变学生被动接受的学习模式。
工程观念是指从工程实际的角度思考问题和解决问题。化工设计是理论联系实际非常紧密的一门课程,在教学过程中应把书本知识与生产实际过程相结合,使学生在掌握基本理论知识的同时,学会应用理论解决实际问题。这符合工程观念培养化工人才的目的。作为一门应用学科,化工设计课程教学中应时刻重视培养学生的工程观念,以培养工程观念为导向,结合化工设计课程自身综合性特点,在化工设计理论课程的讲授中,应充分重视设计实例与理论知识的结合。从设计实例出发,结合开展课堂下的讨论,激发学生的学习积极性,增强学生实际应用能力。
2.利用现代化手段,培养学生理论联系实际的能力。
工科学生应该具备一定的计算机应用能力,而这种能力的培养不只是单纯的学习某门课程,而是要将计算机知识真正用到解决实际问题上,更好利用现代化手段科学地解决专业问题[4]。计算机应用是《化工设计》课程教授的一部分,目前,化工设计有相当大比例的工作需要依赖于计算机技术,例如autocad、aspenplus、pro(ii)、smart3d等。独立学院的学生尽管基础较差,但是具有较强的动手能力,同时,在计算机操作上具有浓厚兴趣。但是,在化工设计课程学时教学安排上往往忽略了计算机教学这一点。因此,在教学安排中应加大计算机软件教学的比重,不仅可以提高学生动手能力和理论联系实际的能力,而且还可以调动学生学习的积极性,促进基础知识的掌握和理解。例如,利用化工单元仿真模拟软件,使学生掌握典型工艺的流程和典型设备的配置,使学生熟悉操作流程,清楚各个单元的操作原理,对实际设备有了感性的认识。利用aspenplus、pro(ii)等软件,使学生明确塔、换热器等化工设备的具体构造和应用范围。
3.充分利用资源 开展多方位立体化实践教学。
学校的资源相对比较丰富例,如纸质和电子版的图书、专业期刊,开放式的网络课程教学,教师可通过布置设计任务,使学生通过利用各类资源完成作业,丰富专业知识。学校与多家煤化工企业合作,建立了化工专业实践基地,授课教师可依据实际情况讲解实际典型案例,并在课外课程实践环节当中,带领学生从授课案例深入分析,使学生加深理解,增强学生理论联系实践能力,掌握煤化工方向主要工艺设计和车间布局,为今后毕业从事煤化工专业工作奠定基础。
此外,结合独立学院学生实际情况,在课程教授过程中建议实施小组教学法和项目教学法进行教学[5]。小组教学法即通过将学生分成讨论小组,教师布置设计任务后,小组成员通过团队合作,群策群力,解决实际问题,培养学生团队协作和沟通的能力。项目教学法即通过典型化工设计项目的分析,从项目的设计任务书撰写、工艺流程设计、工艺计算及车间布局设计等,使学生由实战中掌握基础知识,提高学习能力。
三 结束语
通过上述方法的改革与实践,学生能够把化工设计理论知识与实际生产知识有机结合起来,达到综合素质提升的目的,提高了动手能力和解决问题的能力,培养了团结协作精神和创新精神,同时,对授课教师素质的提高也起到了积极的作用,促使教师不断拓展知识面,更新和补充相关实际生产知识。化工设计课程的教学改革还任重道远,需要不断的实践和探索。
参考文献
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化工原理课程设计范文3
>> 地方本科院校金融学专业立体化实训内容体系的构建 会计实训课程立体化教学改革探索 高职院校《C语言程序设计》课程多元立体化教学的研究 构建“立体化”校外实训基地的探索 网页设计立体化教材的设计与实践 浅谈《网页设计与制作》课程的实训教学 信息化项目教学法在网页设计与制作实训课程中的应用 基于工学结合的图形处理立体化实训开发 基于SimTrade外贸实习平台构建立体化的外贸实训模式 构建高职会计专业校内“立体化实训”模式的研究 立体化实训在高职会计专业的实践 浅议小学语文教学的立体化 技工院校PLC实训装置的设计与制作 高校经济法学课程立体化教学考评的设计与运用 基于立体化教学的机械制图课程实践平台设计 对技工院校网页设计课程建设的思考 浅谈高职院校实训类课程的教学设计 强理论课程的立体化教学 基于工作过程的《网页综合实训》课程教学设计 技工院校导游实训教学模式的构建探究 常见问题解答 当前所在位置:l,内容自定。要求使用表格布局页面。页面要求:①有页面标题、页眉、导航栏、主内容区、页脚。②版面布局合理,内容安排有序。
然后在本地站点文件夹D:\myweb中创建3个网页文件,一级页面web53.html,二级页面web531.html、web532.html,内容自定。要求使用APDiv布局页面。页面要求:①有页面标题、页眉、导航栏、主内容区、页脚。②版面布局合理,颜色设置符合美学原理,使用部分图像增强表现效果。③要求网页链接层次至少2层,完成一、二级页面的链接,并且各页面之间有统一的导航机制。
最后创建一个框架网页文件web55.html,按要求给每个框架设置初始显示网页。其中左侧框架设置为导航页,被链接文件可以使用以前制作好的网页。这样就使得学生的学不再是盲目、被动地学,而是知道如何学、练、做,从而真正实现立体化教学。
化工原理课程设计范文4
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。
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化工原理课程设计范文5
化工原理实践教学是化工原理课程体系中的重要组成部分,其中又包含了化工见习、化工原理实验及化工原理课程设计。通过这三个环节的学习,学生可以将化工原理的单元操作基本理论知识更为深入的理解和掌握。当前大部分院校化工原理实践环节的教学基本上还是围绕着化工原理理论课程开设,而化工原理的理论内容涉及面广,内涵丰富,并且在教学过程中往往“重过程、轻设备”,这就造成了学生工程观念淡薄,对设备的选择应用能力较低。同时,由于课时安排,化工原理课堂教学内容、教学时间有限,没有充分调动学生的课外学习主动性和自主性。化工见习时间安排大多集中在学期末,学生理论知识都已学完,这样虽然有助于学生理解见习过程中见到的操作要求及原理,但由于和理论教学时间上脱节,学生知识遗忘严重,见结不够深入和全面,学生不能深入的分析遇到的问题和现象,工程意识培养不足,知识收获能力提高有限。在化工原理实验中,目前国内高校实验安排大多为验证性实验,重点培养了学生设备仪器分析操作的能力,记录、分析及处理数据的能力,在综合性、研究性及创新设计实验方面严重不足,这就造成在课本上一直强调的工程观念、经济观念没有在实践中得以很好的应用,学生无法将复杂的真实设备与工艺过程与课堂理论进行联系,高等化工科技人才应具有的工程能力和素质培养没有体现。化工原理课程设计主要内容包含化工换热器、吸收塔、精馏塔以及干燥器的设计,偏重于理论计算,而与实际工厂应用偏差较大,最新的研究成果也没有得以体现。总体而言,在化工原理的实践教学过程中,学生的创新能力、工程意识及团队协作意识没有得到很好的锻炼。
2基于CDIO工程教育理念的化工原理实践教学探索
2.1化工见习与理论课程紧密结合,增强学生的工程实践能力
基于化工见习在化工专业培养中的重要地位,并与理论教学内容紧密结合,因此建议规划在不同时期分别进行3~5次化工生产企业的见习活动,每次活动侧重点不同。见习前要求学生对化工生产企业的工艺流程加以了解和认识,并对相关单元操作内容进行分析;见习过程中仔细观察实际设备及操作,认真听取工厂企业老师的讲解,积极思考问题并能提出问题;在见习结束后能够及时进行总结,写出感受。教师在课堂上针对见习中的现象和问题引导学生进行深入学习基本理论和操作。例如在西安创业水务有限公司的见习活动中,要求学生掌握污水处理的工艺流程,积极思考在污水处理过程中所涉及到的基本理论。在整个污水处理过程中,只有提升井处提供整个工艺过程中的流体流动能量,这一过程加深了学生对柏努力能量守恒深入理解;通过观察和学习,要能掌握有关泵的相关知识及操作,包括泵的选择、开启泵及关闭泵需要注意事项,泵的流量调节等;见习内容原理除了涉及流体流动及输送机械外,还涉及了非均相物系的分离,包括浮选、沉降,压滤等内容,有的内容在化工原理课本上并没有详细的讲解,但可以引导学生去进行对比分析,去构思讨论有无其他更好的处理方式或设备操作,这样既加深了对理论的掌握,又能为将来的工程设计做好准备工作。在西安热电厂见习过程中,重点对传热及蒸发的内容进行深入理解和掌握,通过预习,提出问题——如何有效的传热及节约能耗,工程经济性的原则在工厂中是如何体现的?在实践中观察实际设备的具体操作,能够对问题进行分析,并提出自己的解决方案。在南风日化见习过程中,重点要了解精细化学品生产的特点,并对搅拌过程、离心过程、干燥过程及产品分析检测、包装过程进行学习,为后期的设计性试验奠定了基础。通过这一系列的活动,架通了枯燥理论与生产实践间的桥梁,使学生认识到所学知识的重要性,同时积极思考进行创新,为将来进一步学习和工作积极准备。
2.2化工综合性、设计性实验的开发,锻炼团队协作能力,调动学习自主创新性
化工原理实验大多为验证性实验,项目组在此基础上提出了综合性实验及设计性试验要求。要求学生根据现有的实验条件及设备进行产品项目的开发,从构思产品项目、设计工艺流程,具体实施及开展操作都按照化工标准规范进行,从查阅资料、绘制流程图,实验操作、检测分析、数据处理及分析、团队协调等多个角度锻炼了学生的能力。例如针对串联流动反应器停留时间分布测定实验装置,引导学生对间歇操作产品进行设计,给出设计题目-洗涤剂生产,并提出针对反应釜如何确定该设备的最大生产能力,要求学生去完成该项目。首先查阅资料,备齐生产的基本原料,然后确定工艺路线及配方,最后进行生产操作;要确定间歇釜的最大生产能力需要测定化学反应的速率常数,即要清楚化学反应的宏观动力学方程及本征动力学方程,应用已有设备,通过电导率数值的变化来测定反应的速率,问题逐步解决。这一过程既体现了学生的自主创新性,又激发了学生的学习兴趣,加深了对理论的理解。在综合性实验方面分别进行了以下的工作,内容见表1。在综合性试验中,一方面要求学生提前做好相关准备工作,在有限的时间内合理安排实验;另一方面要求老师付出更多的时间和精力去指导;再次要求不同小组学生间进行合理的任务分解,分别在不同时间教学环节中完成,然后分组讨论给出相应的结论,这样进一步增加了学生间的交流,有助于培养团队协作能力。
2.3基于工程创新的化工原理课程设计环节
课程设计是对学生的综合能力的锻炼环节,培养学生的工程理念及写作技能,为将来的毕业论文(设计)打下基础,为进入生产企业储备技能。因此,该环节要充分调动学生的积极性,可以给定某范围或某一个生产实际问题,让学生就感兴趣的某一方面进行设计,例如在前面提到过的污水处理过程,热电厂蒸汽利用过程进行设计,设计内容包括工艺流程、主要设备及操作条件。同时,对说明书的规范给予严格要求,以便能够达到工程技术的基本要求。另外,学校领导和相关教师要了解生产,积极与企业进行合作,选题尽可能与当地一线化工生产企业结合。
3结束语
化工原理课程设计范文6
关键词:课堂创新 实践教学
化工原理课程教学主要是以研究和解决实际工程问题为目的。单元操作为研究对象,在计算和分析单元操作的问题时,用四个基本概念和一个核算观点作为理论依据,即物料衡算、能量衡算、过程平衡、过程速率、经济核算观点。它明显不同于有机化学、无机化学、物理化学等基础学科,不能用理想事物作为研究对象。由于化工行业生产的化工产品种类繁多,操作方法千差万别,生产设备形状各异,所以涉及化工生产的问题是非常复杂的。这就要求在化工原理教学中要求学生须掌握在不同情况下处理问题的工程方法,抓好四个关键环节,完成“理论原理指导生产实践”“书本到实际”的转变。
一、选择合适的教材
我校属于一所工科院校,以培养具有创新精神和实践能力的应用型人才为目标,学生毕业后将大部分服务于生产一线。根据这一实际特点,我们在教学中教材的选择便有了针对性。为了更加重视学生理论的应用,我们选择了“普通高等教育十一五国家级规划教材”,并有效且合理地利用多媒体课件将主要知识点通过动画效果展示、工程案例分析、教材习题讲解的方式与理论教学有机地结合起来,针对学生层次,因材施教。未来两个月内,我们将增添新的实验设备,如气体吸收、液体蒸馏、液液萃取等实验装置。这又是一个可以更全面地让学生在实验中获得知识,开拓学生视野,培养创新思维和应用能力的举措。
另外,深刻考虑到课程设计对化工原理课程的重要性和学生设计过程中遇到的诸多困难。我们主编了课程设计的辅导教材及计算机辅助绘图教材,更好地让学生在设计中深刻认识本课程内容的突出特点,提高学生学习兴趣,培养学生的多方面的能力。
二、做好课堂教学的创新
学生进入了大学教育,而以往大多认识仅限于书本教育,完全没有工程方面的认识,学习本课程时很难和实际生产情况结合,而且这门课涉及的工程计算多,概念较为复杂。学生普遍会因不得把握学习过程而感到头痛。针对以上问题的存在,我们研究后在教学过程中做了创新,从工厂中引入设备等实物作为辅助教具。课堂讲解时突出重点,列举生活中学生能常见的一些例子。实践课上让学生联系实物直观地感受,前后相互联系,章节相互贯穿。这样的方法,使学生对化工原理的学习有了足够的兴趣,学习氛围也更加和谐了。以往不爱学习的学生不仅主动问问题,甚至会联系家乡的生产中看到的问题来一起讨论,教师在讨论过程中做好引导,并在结束后做出总结,学生分析问题的能力在紧密的讨论后得到提高。这样的做法充分调动了学生学习积极性,起到了举一反三的作用。
三、完善和重视实验教学
化工原理实验是本课程学习不可缺少的有针对性的课程。该课程起到了对本课程的一个实践作用和验证理论的方法。完善本课程的实验教学, 可以让学生在学习过程中学到理论课上无法得到,无法感受到的东西。学生喜欢多摸多看, 这样更有利于培养学生创造性思维和解决实际生产问题的能力。我们设置的化工原理实验有流体流动实验、离心泵性能测试实验、套管换热器传热实验、气体吸收实验、液体精馏、萃取实验和固体干燥实验。学生在实验前须提前预习实验讲义,课前教师告诉学生实验注意事项, 接着将实验流程、实验原理详细讲解,最后按学号让学生进行分组实验。在这种实验过程中, 学生仔细预习、认真听讲、谨慎实验, 得到的实验数据更真实可靠,最后出色地完成实验报告。今后,我们在实验设备上也将及时引入更先进、更精准的设备和仪器,不断完善本课程的实验室教学。
四、完善和重视实验教学
高职院校的《化工原理》课程改革,必须转变教育思想,从根本上打破学科教育的模式,针对学生基础普遍较薄弱的特点,降低理论要求,建立以职业能力培养为根本的课程体系,打破理论课程与实践课程的界限,加大实践教学比例,突出实践技能的培养。化工原理是化工及近化类专业的一门主要专业基础课,是引导学生由纯理论学习转向实践性、工程化的开始,担当着从理论到实践的桥梁作用。针对化工原理课程的这一特点,必须强化工程观念、加强感性认识、突出共性、加强实验和课程设计等环节,对化工原理课程的教学进行全面改革,进而促进课程体系建设。
《化工原理》课程的技术内涵应用十分广泛,涉及到化学、医药、食品、建材等多种行业,因此成为职业技术院校的基础课程之一。基于高职院校就学学生的不同特点,本课程的教学改革,要充分考虑学生基础薄弱的特点,从教学方法、教学内容、教学手段、课程体系等方面进行改革。突出该课程的应用性特色,重点应放在培养学生的工程观念、创新能力、实践动手能力和应用所学的化工原理理论知识分析、解决工程实际问题的能力,并力求形成钻研与创新的素质水平。
参考文献:
[1] 刘琨,《新世纪我校化工原理课程改革的实践与思考》[J],《广西大学学报》,2000
[2] 常桂霞,《谈化工原理课程改革与实验创新》[J],《辽宁高职学报》,2003