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化工原理是等化工類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,在基礎(chǔ)課和專業(yè)課程之間,起著承上啟下、由理到工的橋梁作用。化工原理課程設(shè)計是化學(xué)化工及其相關(guān)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)化工原理課程必修的(化工原理理論課、化工原理實驗課及其化工原理課程設(shè)計)三大環(huán)節(jié)之一,是綜合應(yīng)用本門課程和有關(guān)先修課程所學(xué)的知識,完成某一單元操作為主的綜合設(shè)計性實踐。通過該教學(xué)環(huán)節(jié),可以使學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi),應(yīng)用專業(yè)知識進(jìn)行融會貫通的思考,分析和解決工程實際問題,得到化工工程設(shè)計的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),提高學(xué)生的獨立工作能力[1-2]。
一化工原理課程設(shè)計中存在的問題
地方高校,由于條件的限制,化工原理課程設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量受到了一定的影響。如:(1)設(shè)計選題題目陳舊、單調(diào)、雷同,學(xué)生基本上都是依葫蘆畫瓢,抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重;(2)學(xué)生缺少工程意識的培養(yǎng),與實際相結(jié)合太少,對工藝和設(shè)備的認(rèn)識比較膚淺,對設(shè)計過程涉及的計算和公式并不理解,同時由于計算量又大,設(shè)計時間安排比較緊,因而只能在給定的條件下根據(jù)例題進(jìn)行驗證性設(shè)計,欠缺對設(shè)計方案的綜合分析和優(yōu)化;(3)雙師型教師缺少,指導(dǎo)學(xué)生的能力有待不斷提高;(4)缺少合理的化工原理課程設(shè)計考核評價體系,學(xué)生缺乏鉆研精神、積極性和主動性難以調(diào)動起來。(5)學(xué)生計算機應(yīng)用能力和工程繪圖能力嚴(yán)重不足,多數(shù)學(xué)生無法在較短的時內(nèi)繪制出工藝流程圖或設(shè)備工藝條件圖,利用計算機處理文檔和進(jìn)行工藝計算的能力差等。
二化工原理課程設(shè)計教學(xué)改革措施
(一)采用校企結(jié)合,注重設(shè)計題目的實用性到生產(chǎn)一線選題,根據(jù)工廠情況涉及精餾、吸收、萃取、干燥等包含化工原理知識較多的單元操作,比如一個班的人有的是換熱器,有的是精餾塔,有的是填料塔等。注意盡量給定多樣化的物系以及操作條件,有利于學(xué)生獨立完成課程設(shè)計作業(yè),避免抄襲想象的發(fā)生。這樣在與工廠實際需要相結(jié)合的同時,可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生真正感到學(xué)以致用,學(xué)生在設(shè)計方案的選擇、物性數(shù)據(jù)的查找、公式及設(shè)計方法的選用、工藝流程圖以及設(shè)備工藝條件圖的繪制、設(shè)計說明書的編寫等方面的綜合能力得到訓(xùn)練。此外,還可以推動教師提高教學(xué)能力。(二)合理安排設(shè)計任務(wù),注重學(xué)生團結(jié)協(xié)作能力的培養(yǎng)按照精餾、吸收、干燥、萃取等單元操作的不同先分大類,然后對于每個大類按照體系、處理能力、操作條件、原料的組成以及產(chǎn)品規(guī)格的不同等進(jìn)行區(qū)分,保證學(xué)生一人一題,保證每位學(xué)生都得到一次工程設(shè)計的初步訓(xùn)練,完成課程設(shè)計,避免抄襲現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)問題時,學(xué)生之間可以互相討論,查找物性數(shù)據(jù)和發(fā)揮集體的智慧,有些問題不需要老師指導(dǎo),學(xué)生即可解決,學(xué)生在自己設(shè)計和共同討論的基礎(chǔ)上完成設(shè)計,團結(jié)協(xié)作能力得到增強,還可以體會到成就感。(三)注重現(xiàn)代設(shè)計理念、強化計算機輔助設(shè)計計算機在化工教學(xué)、化工設(shè)計以及化工生產(chǎn)方面的應(yīng)用越來越廣,計算機工程軟件的應(yīng)用價值已經(jīng)得到認(rèn)可。為了提高化工原理課程設(shè)計的質(zhì)量,必須強化強化工程軟件的應(yīng)用。化工原理課程設(shè)計的工藝計算中相平衡數(shù)據(jù)的求取、理論塔板數(shù)的確定、回流比的選擇、換熱器傳熱系數(shù)的選取等往往含有試差、大量的循環(huán)重復(fù)計算,計算工作量大,采用Excel和AspenPlus等工程軟件,可以大大減小計算量,提高計算效率和計算精度[3]。化工原理課程設(shè)計中的精餾塔負(fù)荷性能圖的繪制、工藝流程圖的繪制、精餾塔理論塔板數(shù)的圖解法求取等方面要求學(xué)生采用AutoCAD,并嚴(yán)格按照化工制圖的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,使學(xué)生得到一次化工設(shè)計的規(guī)范鍛煉。采用Excel、VisualBasic、Origin、AspenPlus和Auto-CAD等計算機軟件輔助化工原理課程設(shè)計,各種軟件各取所長,充分發(fā)揮其長處,能夠快速、準(zhǔn)確、直觀地得到計算結(jié)果,免去了復(fù)雜、繁瑣、耗時、粗糙的手工計算;避免了手工繪圖、手工擬合模型參數(shù)帶來的較大誤差,提高設(shè)計效率。工程軟件在化工原理課程設(shè)計中的圖例見圖1、圖2、圖3。(四)成績評定貫穿整個設(shè)計過程,促進(jìn)學(xué)生設(shè)計積極性的提高為促進(jìn)學(xué)生化工原理課程設(shè)計的積極性,可以制定出一套合理、貫穿整個設(shè)計過程的成績評定辦法[4-5]。課程設(shè)計計算書、設(shè)計說明書和圖紙的質(zhì)量占終評成績的40%;學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤率、創(chuàng)新思維和解決實際問題的能力占課程設(shè)計終評成績的30%;答辯考核占終評成績的30%。答辯環(huán)節(jié)可以考察學(xué)生對于設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計的思路的清楚與否;對于設(shè)計結(jié)果的評析、問題的回答正確與否,是否抄襲一清二楚。
多年教學(xué)延用同樣的題目,分組進(jìn)行設(shè)計,設(shè)計題目內(nèi)容在化工原理課程設(shè)計指導(dǎo)書、網(wǎng)絡(luò)或往屆同學(xué)存檔贈送的資料中都有較完整的設(shè)計模版。因此學(xué)生在設(shè)計過程中只要按部就班地照葫蘆畫瓢,基本都能在規(guī)定時間內(nèi)完成。由于題目陳舊和設(shè)計內(nèi)容格式化導(dǎo)致設(shè)計效果變成紙上談兵,流于形式,大部分學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高,不夠重視,設(shè)計質(zhì)量差,難以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。
2.設(shè)計手段單一
設(shè)計的初衷是為了提高學(xué)生的制圖能力、計算能力及相關(guān)設(shè)備選型等綜合能力,所以要求學(xué)生手工繪圖、手工計算。但通過多年設(shè)計經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),學(xué)生對基本的制圖規(guī)范如尺寸標(biāo)注、比例選定、局部刨面圖及俯視圖相關(guān)規(guī)范性方面仍不能較好掌握。同時手工計算存在計算量大,計算結(jié)果準(zhǔn)確度不高的問題,比如,塔板層數(shù)計算無論采用逐板計算法還是制圖法,其它如經(jīng)驗公式、經(jīng)驗參數(shù)選取和試差法的應(yīng)用等都可能出現(xiàn)以上問題,其計算結(jié)果必將影響后續(xù)設(shè)計內(nèi)容,嚴(yán)重者導(dǎo)致負(fù)荷性能圖檢驗不合格。這時按正常設(shè)計處理方法應(yīng)該從尾到頭逆向再檢查一遍,從出現(xiàn)問題處再重新計算設(shè)計。但這時學(xué)生一般都身心疲憊,失去信心和毅力;另一方面設(shè)計時間也難以保證,結(jié)果必然導(dǎo)致一部分學(xué)生掩蓋問題、私自篡改數(shù)據(jù),而不能面對問題靜心思考,實事求是地分析問題和解決問題,更不知小小數(shù)據(jù)的改動可能會給實際生產(chǎn)帶來非常嚴(yán)重的后果。
3.考核方式單一
以往教學(xué)中一般采取出勤、說明書和圖紙三部分相結(jié)合的評價體系。但在執(zhí)行中發(fā)現(xiàn)存在以下問題:比如,圖紙方面,由于上交的是“無聲”的書面成果形式,致使懶惰或制圖技能差的同學(xué)有機可乘,私自找別的同學(xué)替畫,指導(dǎo)老師卻無法核實;說明書若是電子版,則可以套用本組其他同學(xué)的作品,進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)、文字修改,這一點從部分說明書中出現(xiàn)錯誤的相同性得到驗證,這時問題雖然發(fā)現(xiàn)了,但指導(dǎo)教師仍很難判定是誰套用誰的,是誰替誰畫的,另外還可能是同組同學(xué)“分工合作”的結(jié)果,所有這些問題的出現(xiàn),必將對最終成績的評定帶來困難,也易導(dǎo)致該考核方式不能全面公正、公平地對學(xué)生做出考核的問題,也難以檢驗設(shè)計的質(zhì)量,同時助長了不良的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。
二、大學(xué)化工原理課程設(shè)計的教學(xué)改革措施
針對本課程教學(xué)過程中存在的問題,并結(jié)合我校及目前大環(huán)境下對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求,筆者結(jié)合近幾年教學(xué)實際經(jīng)驗針對性地試將一些實踐教學(xué)手段引入到本課程教學(xué)中,取得了較好的效果。
1.設(shè)計題目創(chuàng)新化、設(shè)計內(nèi)容多樣化,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性
針對課程特點及學(xué)生知識水平儲備的差異,以“提優(yōu)、促中、轉(zhuǎn)差”為原則,設(shè)計新穎題目及多樣化的設(shè)計內(nèi)容,重在從多角度、多方面鼓勵學(xué)生正確處理獨立完成和團隊合作的關(guān)系,提高對課程設(shè)計的重視程度。具體采取兩種措施進(jìn)行:常規(guī)設(shè)計和參加設(shè)計大賽設(shè)計,同時針對不同的設(shè)計對象,采取不同的設(shè)計題目和設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)。
(1)選題和內(nèi)容來源于生產(chǎn)實際。對于參加常規(guī)設(shè)計的同學(xué),為了克服以往教學(xué)中選題的不足進(jìn)行了慎重科學(xué)地選題,題目主要來源于生產(chǎn)實際,比如甲醇工段、甲醛工段、乙炔工段等單元操作,按組制定題目,同組同學(xué)分別承擔(dān)進(jìn)料組成、進(jìn)料狀態(tài)、進(jìn)料量或生產(chǎn)任務(wù)不同的設(shè)計內(nèi)容。
(2)選題和內(nèi)容來源于化工設(shè)計競賽。全國大學(xué)生化工設(shè)計競賽是由教育部、中國化工學(xué)會、中國化工教育學(xué)會在企業(yè)的贊助下舉辦的全國性競賽,參賽高校遍及全國各省市地區(qū),在培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維,提高化工工程設(shè)計與實踐能力方面發(fā)揮了積極作用。大賽題目每年均不同,并且與生產(chǎn)實際聯(lián)系更加緊密,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)勇于挑戰(zhàn)自我的精神,同時,采取積極宣傳和鼓勵的方式來引導(dǎo)同學(xué)自愿加入這一部分的課程設(shè)計。設(shè)計任務(wù)依據(jù)當(dāng)年的競賽下達(dá)任務(wù)條件而定。五人一組為一隊,設(shè)隊長一名。小組成員可以根據(jù)各自的特長和興趣來分工合作,執(zhí)行中采取“傳、幫、帶”的形式進(jìn)行。由于設(shè)計任務(wù)有一定的難度和復(fù)雜性,為了使學(xué)生較快“入戲”,請教有參賽經(jīng)驗的上屆學(xué)生“傳”授經(jīng)驗,主要包括團隊合作的要點、軟件的學(xué)習(xí)、方案的確定等方面;同組同學(xué)之間互相“幫”助解決實際問題及各組同學(xué)互相“幫”助解決共性難點問題。小組內(nèi)自學(xué)能力、自主能力強的同學(xué)“帶”動稍弱的同學(xué),整體相對較強的隊“帶”動較弱的隊進(jìn)行設(shè)計。采用不同的設(shè)計題目和內(nèi)容,符合了不同學(xué)生的“口味”,一方面提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、學(xué)習(xí)自信心和團隊協(xié)作能力;另一方面有效地避免了設(shè)計抄襲、代做的現(xiàn)象,形成以學(xué)生為主體,以教師為指導(dǎo)的良好設(shè)計氛圍。
2.采用靈活豐富的設(shè)計教學(xué)手段
由于常規(guī)的課程設(shè)計時間為兩周,若設(shè)計全部采用手工計算、手工制圖進(jìn)行,很難高質(zhì)量的完成設(shè)計任務(wù)。因此,構(gòu)建靈活豐富的設(shè)計教學(xué)手段是十分必要的。主要采取以下方式進(jìn)行教學(xué)改革實踐:
(1)提前下達(dá)任務(wù)讓學(xué)生做好早入手準(zhǔn)備,比如提前學(xué)習(xí)化工儀表及自動化和化工制圖等課程的部分內(nèi)容,能達(dá)到理解和會識圖的目的。并利用課余時間與學(xué)生交流,解決問題,引導(dǎo)正確的學(xué)習(xí)方法和增強自信心。
(2)在理論課教學(xué)中,注意結(jié)合課程設(shè)計相關(guān)知識采用案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法教學(xué),適當(dāng)訓(xùn)練計算能力,達(dá)到理論與實踐的有機結(jié)合;在實驗課教學(xué)中注重對現(xiàn)場設(shè)備儀表及工藝流程的觀察和指導(dǎo),從而使學(xué)生在理性和感性認(rèn)識上有一定提高,使學(xué)生感到題目來源的真實性,增加設(shè)計的興趣,而且更有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念,為課程設(shè)計做好鋪墊。
(3)有計劃、有步驟地指導(dǎo)學(xué)生關(guān)于AutoCAD、Aspenplus等相關(guān)計算機軟件的自主學(xué)習(xí)。布置輔導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)AutoCAD,網(wǎng)上下載教學(xué)視頻,提供幾個與課程設(shè)計有關(guān)的網(wǎng)站等。
(4)緊密聯(lián)系生活實際,引導(dǎo)學(xué)生觀察生活中身邊地現(xiàn)象,樹立工程意識。比如,教室里供熱的換熱器類型、結(jié)構(gòu)、適用條件、規(guī)格、安裝位置等是如何確定的;要保證教學(xué)主樓十樓在高峰期正常供水應(yīng)如何選泵等等。通過引入生活中息息相關(guān)的小例子,使學(xué)生進(jìn)一步意識到化工原理課程的重要性及實用性,提高學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、善于思考的良好習(xí)慣。通過在課程設(shè)計的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中采用靈活豐富的教學(xué)手段,削弱學(xué)生對設(shè)計的恐懼和依賴心理,增強了學(xué)生的求知欲望,從而大大提高實踐教學(xué)的效率,為學(xué)生按時完成課程設(shè)計提供保障條件。但要注意,要防止學(xué)生對軟件產(chǎn)生依賴心理,而忽視了對課本基本知識的掌握和計算基本能力的練習(xí)。
3.考核方式多元化,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高
針對以往考核方式存在的問題,依據(jù)過程與結(jié)果并重的原則,以重知識的綜合運用和“工程”觀念的設(shè)計能力培養(yǎng)為主,采用切實可行的多元化考核方案,使學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用能有機結(jié)合,提高教學(xué)質(zhì)量。
(1)針對同一題目不同設(shè)計任務(wù)的同學(xué),實行多方位、立體化綜合評價體系,設(shè)計期間定時及不定時地檢查設(shè)計進(jìn)度和內(nèi)容,達(dá)到及時發(fā)現(xiàn)問題及時解決和及時發(fā)現(xiàn)錯誤及時糾正的目的。一方面督促了設(shè)計進(jìn)程,另一方面檢驗了學(xué)生對知識的掌握和應(yīng)用情況。同時,通過當(dāng)面問答的形式避免了抄襲或替代設(shè)計的過程,對答辯成績采用“化整為零”的方式進(jìn)行評價,以“段段清”的方式進(jìn)行答辯考核成績評定,即將答辯環(huán)節(jié)滲透在設(shè)計的整個過程。最終結(jié)合學(xué)生平時學(xué)習(xí)主動性、積極性和圖紙、說明書情況給出總成績。
(2)針對參加化工競賽的同學(xué),考核方式采用“總分”結(jié)合的形式。“總”為小組作為一個整體總得分情況,主要從設(shè)計的系統(tǒng)性、完整性、規(guī)范性、創(chuàng)新性和最終團隊答辯情況而定。“分”為小組中每個學(xué)生獨立完成任務(wù)情況、參與積極性和個人答辯情況。答辯過程按照參賽標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,小組“總”成績占每個學(xué)生總成績的40%,學(xué)生獨立設(shè)計成績占學(xué)生總成績的40%。個人創(chuàng)新占學(xué)生總成績的20%,主要包括設(shè)計方案的確定、新技術(shù)、新材料的應(yīng)用、相關(guān)軟件應(yīng)用、節(jié)能環(huán)保及經(jīng)濟性評估等方面有創(chuàng)新或突破。針對不同設(shè)計任務(wù),采用的考核方式雖有所差異,但總體上均較合理、公平、公正地反映了學(xué)生的綜合成績,同時促進(jìn)了學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。通過近四年的教學(xué)實踐和改革,教學(xué)質(zhì)量得到了一定的提高。參加大賽同學(xué)取得了優(yōu)異的成績,得到了校、院領(lǐng)導(dǎo)的肯定,學(xué)生整體設(shè)計水平明顯提高,具備了一定的化工PID識圖、制圖能力,為后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。
中圖分類號:TQ021.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號:1674-9324(2016)22-0209-02
化工原理課程設(shè)計屬于化工原理的一個分支,是化工原理不可或缺的一個分支,是化工類專業(yè)的學(xué)生在校期間進(jìn)行的第一次設(shè)計,是化工原理課程理論教學(xué)結(jié)束后,針對化工生產(chǎn)過程中某一具體單元操作,利用大一、大二學(xué)過的機械制圖、計算機基礎(chǔ)、Auto CAD、物理化學(xué)、化工原理等相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)知識,在給定的工藝條件下,由學(xué)生獨立進(jìn)行的一次設(shè)計實踐[1]。
計算機科技的進(jìn)步是計算機軟件的應(yīng)用和發(fā)展突飛猛進(jìn),使現(xiàn)代工業(yè)飛快發(fā)展。由于化工原理課程設(shè)計所采用的公式多,計算工作量大,并且復(fù)雜,學(xué)生做起來費時費力。隨著工程軟件的發(fā)展,利用工程軟件進(jìn)行化工原理課程設(shè)計,可以給學(xué)生注入現(xiàn)代設(shè)計理念,使學(xué)生的計算量和計算強度大幅度降低,使學(xué)生的設(shè)計水平得到大大提到,以便適應(yīng)企業(yè)將來的需要[2-4]。
一、利用EXCEL軟件簡化計算
Excel是微軟公司辦公軟件Office的重要組成部分,Excel具有強大的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理能力,在分析、計算和優(yōu)化復(fù)雜工程問題時應(yīng)用較廣。例如,回歸分析試驗或統(tǒng)計數(shù)據(jù),求解多變量、非線型方程組,定量預(yù)測技術(shù)、經(jīng)濟可行性等。化工類專業(yè)的學(xué)生在大一學(xué)習(xí)過計算機基礎(chǔ),學(xué)生比較熟悉該軟件。Excel具有自動填充功能、簡單函數(shù)功能以及單變量求解功能,利用Excel的自動填充功能可以自動計算一些要逐板計算法或者圖解法求解的一些化工問題,該方法高效、準(zhǔn)確、簡便,減少學(xué)生的計算量,提高學(xué)生的積極性[5-6]。大多數(shù)院校的化工原理課程設(shè)計題目大多選擇的是精餾塔(含換熱器)的設(shè)計,對于精餾塔(含換熱器)的設(shè)計,需要多次的反復(fù)試差計算,再確定氣液兩相的相平衡關(guān)系;精餾塔塔頂、塔底的溫度的確定;理論塔板數(shù)的逐板計算和圖解計算;適宜回流比的確定;換熱器傳熱系數(shù)的選取與校核;精餾塔負(fù)荷性能圖的繪制等方面均可以使用Excel軟件,從而簡化很多煩瑣的計算,并且計算結(jié)果相對于手工計算更趨合理和可靠性,可使學(xué)生對Excel的功能有深層次的認(rèn)識和理解。
比如:利用逐板計算方法計算精餾塔的理論塔板數(shù),需要交替利用相平衡方程和操作線方程進(jìn)行多次重復(fù)計算,當(dāng)理論塔板數(shù)很多時,若是手工計算必將難以勝任的。而利用Excel具有循環(huán)功能,只需要輸入操作線方程和平鄉(xiāng)縣方程中所需要的判斷條件和參數(shù),精餾段理論板數(shù)、加料板位置以及全塔理論板數(shù)就能很快得到。
劉承先[7]進(jìn)行精餾塔理論板數(shù)的計算時使用了Excel,利用Excel軟件強大的數(shù)據(jù)處理能力,既顯示出利用手進(jìn)行逐板計算法的準(zhǔn)確,還顯示出各板汽液組成能算出的優(yōu)點,而且免去了煩瑣的逐板計算法,特別是在操作性計算類型中更顯示出優(yōu)越性。結(jié)果表明,Excel軟件無論是對簡單的二元精餾還是對多元物系復(fù)雜的精餾,均可減輕試差或計算的麻煩。
劉俏[8]等人在計算不同回流比下各個塔板上的汽-液平衡組成時也使用了利用Excel軟件,通過物系的溫度-組成數(shù)據(jù)表,求取各板上泡點液利用了其液相組成,即可快速找到不同回流比下最大泡點差所對應(yīng)的理論板――靈敏板。當(dāng)進(jìn)料組成及回流比發(fā)生波動時,既有助于控制精餾塔的正常運轉(zhuǎn),又穩(wěn)定了餾出液的組成。
二、利用Aspen Plus流程模擬軟件使設(shè)計變得高效、快捷
化工過程流程模擬就是將一個由許多過程組成的化工流程用數(shù)學(xué)模型表現(xiàn),用計算機求解描述整個化工生產(chǎn)過程的數(shù)學(xué)模型,得到有關(guān)該化工過程性能的信息。受數(shù)據(jù)可得性和手算可行性的限制,教師往往選擇簡單或簡化的化工原理課程設(shè)計題目,難以真正反映實際的化工設(shè)計過程,勢必使課程設(shè)計的效果受到影響。因此,有必要將先進(jìn)的計算機模擬技術(shù)引入計算過程中。
化工過程流程模擬軟件Aspen Plus的單元模塊類似于化工原理課程中的單元操作,都是將抽象出操作過程中的共性來進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,從而對計算問題進(jìn)行解決;但Aspen Plus軟件根據(jù)自己的算法建立了一系列的模型以適應(yīng)計算機計算的,用戶只要解決問題時,根據(jù)不同模型的特點選擇即可[9-12]。
化工原理課程設(shè)計的工藝計算中的部分環(huán)節(jié),如:獲得理想物系理論板數(shù)和回流比之間的關(guān)系可以利用流程模擬軟件Aspen Plus中的DSTWU這一簡捷法設(shè)計模塊[2];利用靈敏度分析工具可以優(yōu)化設(shè)計進(jìn)料板的位置,確定最適宜的進(jìn)料位置;獲得化工原理課程設(shè)計所需要的物性參數(shù);利用Aspen Plus中的嚴(yán)格精餾計算模塊RADFRAC和換熱計算HEATX模塊對冷凝器和再沸器的熱負(fù)荷以及換熱器面積和公用工程耗量進(jìn)行計算;充分挖掘Aspen Plus的各項功能可以計算總費用等等。通過Aspen Plus軟件可以全部完成化工原理課程設(shè)計中的工藝計算部分,這樣顯著提高設(shè)計的效率,避免手工計算的高工作量,而且設(shè)計結(jié)果更可靠,更貼近工程實際。
三、利用Auto CAD軟件強化學(xué)生工程意識
化工類專業(yè)一般開設(shè)有AutoCAD和化工原理兩門課,并且AutoCAD在化工原理課程之前先行開設(shè),為了強化學(xué)生的計算機應(yīng)用能力,在化工原理課程設(shè)計中可以要求學(xué)生利用AutoCAD來進(jìn)行畫圖,淘汰費時費力的手工畫圖。比如可以要求學(xué)生利用AUTOCAD解決如下問題:繪制相平衡曲線;圖解法求取理論塔板數(shù);不規(guī)則平衡線下的最小回流比的求取;板式塔的汽液負(fù)荷性能圖;工藝流程圖;工藝條件圖;裝配圖;吸收計算中利用CAD查詢法求取傳質(zhì)單元數(shù);三元物系萃取的圖解計算[13-16]。
由于AutoCAD的圖解過程直觀、簡單、精確,可以大大提高學(xué)生將計算機應(yīng)用于工程計算的能力,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識,為培養(yǎng)高水平應(yīng)用型人才目標(biāo)打下了一定的基礎(chǔ)。
例如:XD=0.95,XF=0.40,XW=0.05,R=1.6,q=1.22,α=2.92,精餾段操作線方程:y■=0.667x■+0.317;提餾段操作線方程:y■=1.44x■-0.022,泡點進(jìn)料,塔頂為全凝器,利用Auto CAD軟件求取理論塔板數(shù)的方法精餾塔的理論塔板數(shù)的求取見圖1。
四、結(jié)束語
將計算機技術(shù)與工程問題相結(jié)合,利用工程軟件輔助設(shè)計是提高化工原理課程設(shè)計質(zhì)量的有效方法,一次成功的化工原理課程設(shè)計訓(xùn)練,可以有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神科學(xué)和計算能力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,提高學(xué)生的工程觀念和綜合能力,從而培養(yǎng)出以工程軟件為工具的高等技術(shù)應(yīng)用型人才。
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DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.225
0 引言
將先進(jìn)科學(xué)技術(shù)理論轉(zhuǎn)化到生產(chǎn)實踐中以實踐為核心,強化學(xué)生理論與實踐結(jié)合的能力正是化工原理課程基本目標(biāo),也是培養(yǎng)科技成果轉(zhuǎn)化后備人員的具體要求。農(nóng)業(yè)院校中的化工原理課程設(shè)計教學(xué)一直是教學(xué)中的弱項,我們依據(jù)化工原理的課程的具體內(nèi)容結(jié)合農(nóng)業(yè)院校的特點和專業(yè)發(fā)展的特色進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)實踐。
1 教師的指導(dǎo)思想
在普通高等農(nóng)業(yè)院校,農(nóng)業(yè)工廠化要求學(xué)生必須具備有工程學(xué)方面的思想,而化工原理課程是學(xué)生在教師指導(dǎo)下的一個學(xué)習(xí)實踐過程。必須堅持以學(xué)生發(fā)展與創(chuàng)新思想為主,以教師引導(dǎo)為主體的指導(dǎo)思想,強化學(xué)生學(xué)習(xí)過程的獨立性,發(fā)揮主觀能動性,實現(xiàn)具體的教學(xué)目標(biāo)。就目前已經(jīng)實行的教師的指導(dǎo)方式來說,大致有以下幾種形式:
(1)課堂直接講解。將課程設(shè)計的步驟采用課堂講解教學(xué)的方式,利用適當(dāng)時間,集中給學(xué)生講解課程設(shè)計的機理和原理,同時講解機理與原理在相關(guān)實例的具體應(yīng)用。采用這種方法學(xué)生容易接受,參照實例完成設(shè)計比較順利、比較容易地進(jìn)入設(shè)計、出現(xiàn)問題較少,學(xué)生比較適應(yīng)該方法。不足之處是學(xué)生依賴性強,主動學(xué)習(xí)差。
(2)開放式。這種方法基本放棄課堂講授,學(xué)生通過提供的參考資料的學(xué)習(xí),根據(jù)自己的思路來解決設(shè)計中涉及的每一個問題。它能最大限度地調(diào)動學(xué)生設(shè)計積極性與主動性,能很好地培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。當(dāng)然,這種做法對于大部分同學(xué)來說,教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變使他們難以接受,表現(xiàn)比較茫然,手足無措,通常在設(shè)計的第一天,同學(xué)們進(jìn)入實質(zhì)性設(shè)計的較少。直接請求教師給予相應(yīng)的指導(dǎo),或者設(shè)計方案比較粗糙,不合理。這個過程花費時間較多。教師需要耐心的將學(xué)生的被動性學(xué)習(xí)方式引導(dǎo)到主動性學(xué)習(xí)的過程中。
2 建設(shè)高水平的指導(dǎo)教師隊伍
提高化工原理課程設(shè)計水平的首要問題就是教學(xué)指導(dǎo)隊伍的建設(shè)問題,建立一支高素質(zhì)精通化工設(shè)計的高水平教師隊伍是保證課程效果的前提條件。因此,指導(dǎo)教師成員水平的提高和教學(xué)組的建設(shè)是十分必要的。我們引進(jìn)了從事一線設(shè)計工作多年,設(shè)計經(jīng)驗豐富的教師在學(xué)生課程實踐過程中,對學(xué)生在設(shè)計課程中常見問題給以解答,及時更正,良好的規(guī)范了學(xué)生在設(shè)計課程中操作。指導(dǎo)教師在學(xué)生設(shè)計過程中也不斷查漏補缺,對化工原理課程出現(xiàn)的新問題及時整理,并且在教學(xué)組中進(jìn)行相關(guān)討論進(jìn)行解決,不斷提高教師的指導(dǎo)能力和水平。
3 結(jié)合專業(yè)特色設(shè)計題目的設(shè)置
化工原理課程設(shè)計本身具有特殊性,學(xué)生要完成設(shè)計任務(wù),必須對化工單元操作、生產(chǎn)工藝等有深刻了解,除了所應(yīng)具有較扎實的基礎(chǔ)理論知識和基本的設(shè)計技能,與課程設(shè)計相關(guān)的知識不可能完全通過課堂教學(xué)獲得,而必須通過生產(chǎn)與教學(xué)實習(xí)和學(xué)習(xí),不斷實踐才能積累。因此,通過工廠現(xiàn)場教學(xué),使學(xué)生對化工單元操作、生產(chǎn)工藝和設(shè)備銜接等有個初步的認(rèn)識。在課程設(shè)計教學(xué)過程中應(yīng)不強化向?qū)W生灌輸工程學(xué)觀點,提高學(xué)生工程實踐能力,讓學(xué)生認(rèn)識單元操作和工藝過程特點,善于全面面考察問題和分析解決設(shè)計中的問題。為今后畢業(yè)與走進(jìn)實際生產(chǎn)工作開展實際工程設(shè)計提供一次真實訓(xùn)練。在設(shè)計的過程中,學(xué)生不可避免地會遇到各種問題,應(yīng)盡可能讓學(xué)生發(fā)揮自己的主觀能動性,通過查閱相關(guān)資料,讓學(xué)生對問題進(jìn)行剖析、較深刻的認(rèn)識和理解。
4 課程設(shè)計的成績評定
通過引導(dǎo)學(xué)生對知識的積累和使用以及對工程觀點的深刻認(rèn)識是化工原理課程設(shè)計的主要目的。合理的對學(xué)生在化工原理課程設(shè)計采用綜合評價比較合適,為此我們采用評定課程設(shè)計有幾個部分:
(1)考查學(xué)生的課程設(shè)計過程:檢查學(xué)生對相關(guān)參考資料掌握情況,在設(shè)計室進(jìn)行設(shè)計活動,教師隨時隨地掌握不同學(xué)生的設(shè)計進(jìn)展和碰到的問題,彼此交流討論。通過學(xué)生的設(shè)計,了解每個學(xué)生的情況,對能按規(guī)定對學(xué)生進(jìn)行考勤,對能夠按照要求基本能獨立完成設(shè)計任務(wù)的計入平時成績。
(2)對學(xué)生撰寫課程報告的評定:學(xué)生完成課程設(shè)計后,必須撰寫課程報告,對設(shè)計及工過程進(jìn)行計算,并畫出單元設(shè)備裝備圖和工藝流程圖,得出設(shè)計結(jié)論并對課程設(shè)計進(jìn)行小結(jié)討論,提出設(shè)計過程不足之處和提出改進(jìn)途怪。該部分是考察學(xué)生綜合能力水平和學(xué)習(xí)態(tài)度與具體表現(xiàn)。
(3)考核學(xué)生在課程設(shè)計過程中的細(xì)節(jié)把握:在具體的課程設(shè)計過程中,學(xué)生是初次進(jìn)行工程類課程設(shè)計,所以我們通常都是要求學(xué)生在課程設(shè)計的過程中嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)范進(jìn)行。強化學(xué)生在課程設(shè)計中的規(guī)范性,減少隨意性。
5 結(jié)束語
根據(jù)社會發(fā)展要求與專業(yè)課程的需要,選擇符合專業(yè)特色恰當(dāng)?shù)幕ぴ显O(shè)計課題,加強專業(yè)特色、工程特點、知識的積累、學(xué)生自主性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性指導(dǎo)。提高了課程設(shè)計的效果,使學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力得到提高,提高了學(xué)生分析和解決工實際問題的能力,加強化工原理課程設(shè)計的教學(xué)效果。達(dá)到培養(yǎng)對社會有生產(chǎn)實踐與管理能力的工程技術(shù)人才的需求的目標(biāo)。
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中圖分類號:F113.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1005-913X(2012)07-0154-02
高等數(shù)學(xué)是理工科院校每個專業(yè)必修的理論基礎(chǔ)課,由于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育比較注重理論知識的傳授,忽視了數(shù)學(xué)技能和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。而各專業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步要求學(xué)生具備更高的數(shù)學(xué)素養(yǎng),這就為理工院校對大學(xué)生高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)效果提出了更高的要求,為此對高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化,使大一學(xué)生即奠定堅實的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ),還具備創(chuàng)新精神和實踐能力。為此高等數(shù)學(xué)課程針對教學(xué)對象的特點優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法,精心設(shè)計每個教學(xué)環(huán)節(jié)。
一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
針對分層次教學(xué)的班級特點,分別制作不同的教學(xué)大綱、授課計劃。首先在不影響本課程知識體系完整性的條件下,適當(dāng)?shù)販p少、削弱理論性與難度,對高等數(shù)學(xué)課程各部分的學(xué)時分配,要在保證學(xué)時少的基礎(chǔ)上注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。層次A:學(xué)時分布調(diào)整為概率36學(xué)時,統(tǒng)計24學(xué)時,實驗4學(xué)時,使該層次側(cè)重理論的推導(dǎo)、數(shù)學(xué)思想的產(chǎn)生與拓展,大大提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)與技能。層次B:學(xué)時分布調(diào)整為概率32學(xué)時,統(tǒng)計26學(xué)時,實驗6學(xué)時,使該層次側(cè)重理論的應(yīng)用,使數(shù)學(xué)技能得以提高,將學(xué)到的知識活學(xué)活用。講授課程的過程中要從直觀性、趣味性和易于理解的角度來引進(jìn)有關(guān)微積分起源的經(jīng)典案例,同時增加與生活貼近的例子,例如與差分方程有關(guān)的教育投資問題、與微分方程有關(guān)的追擊問題等。
二、根據(jù)具體的教學(xué)情境,改進(jìn)教學(xué)方法
一是要學(xué)生不迷信教師,不迷信教材,敢于異想天開,勤于思考,敢于打破常規(guī),善于獨辟蹊徑,樂于新的組合。
二是培養(yǎng)學(xué)生直覺思維能力,鼓勵學(xué)生對問題進(jìn)行大膽猜想。解一道難題時,先對其結(jié)果作一種大概的估量和猜測,而不是先動手計算、論證。有些學(xué)生的思維不是一步一步的,喜歡跳躍,這跳躍就是猜,教師千萬不要和懶惰聯(lián)系起來,不僅要保護,而且要加強培養(yǎng)。
三是重視“過程”的教學(xué)。目前的數(shù)學(xué)教學(xué)忽視或壓縮數(shù)學(xué)過程而偏重于數(shù)學(xué)結(jié)果。其實被忽視或壓縮的數(shù)學(xué)過程正是突出數(shù)學(xué)思想、培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的好素材,因此教學(xué)中必須重視知識的建立、推廣、發(fā)展過程;數(shù)學(xué)概念、定理、公式的提出過程;解題思路的探索過程等等。教師要認(rèn)真鉆研數(shù)學(xué)科學(xué)史,了解基本概念、基本定理產(chǎn)生的根源,前后的繼承與發(fā)展、思想的演變,把數(shù)學(xué)家們發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造新知識的過程中蘊涵的思想方法和成功經(jīng)驗有機地滲透到教學(xué)中去,使學(xué)生得到數(shù)學(xué)思想的熏陶,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
四是教師加強一題多變、一題多解的教學(xué),讓學(xué)生從多方面探索解決問題的方法,從不同的角度去分析研究問題,打破思維定勢,提高思維的靈活性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力。
三、在每個教學(xué)環(huán)節(jié)中精細(xì)化教學(xué)設(shè)計
(一)向課堂教學(xué)藝術(shù)要質(zhì)量
教學(xué)中善于把個人的情感轉(zhuǎn)移給學(xué)生,激發(fā)其學(xué)習(xí)的興趣,鼓舞其學(xué)習(xí)的斗志;對知識方面要給學(xué)習(xí)者建立一個已知知識與未知知識之間最適應(yīng)學(xué)習(xí)的橋梁,教師本身要具有語言表達(dá)清晰、形象,聲音大小適中,富有幽默感和戲劇性。善于觀察學(xué)生,邊教學(xué)邊收集來自學(xué)生的各方面的信息,在不影響正常上課的基礎(chǔ)上,使那些“開小差”,“搞副業(yè)”的學(xué)生轉(zhuǎn)移到正確的“軌道上來”。
(二)向課的結(jié)構(gòu)要教學(xué)質(zhì)量
分析課的結(jié)構(gòu)是屬于以下哪種結(jié)構(gòu):檢查知識的課的結(jié)構(gòu),鞏固知識的課的結(jié)構(gòu),培養(yǎng)技能的課的結(jié)構(gòu)、還是傳授新知識的課的結(jié)構(gòu),分別針對具體的知識結(jié)構(gòu)創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)方法。
(三)向備課環(huán)節(jié)要教學(xué)質(zhì)量
備課的過程中主要考慮所教授內(nèi)容的知識體系是什么,他們可分成幾部分,教學(xué)大綱對該部分是如何要求的,他們之間的聯(lián)系是什么、學(xué)生學(xué)習(xí)的新概念舊概念與生活的概念之間是否有相似之處,如何區(qū)別它們的相似之處。例如一元函數(shù)中的最值與多元函數(shù)中最值的求法和實際生活中的最優(yōu)化問題之間的關(guān)系。更要準(zhǔn)備以下方面的內(nèi)容:本節(jié)課最適合培養(yǎng)學(xué)生哪些能力、科學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法?教師應(yīng)該怎樣架設(shè)認(rèn)知橋梁才能使學(xué)生學(xué)習(xí)起來最省力?考慮教材為學(xué)生鋪設(shè)的認(rèn)知橋梁怎樣?結(jié)合教材增加一些科技史、學(xué)科發(fā)展中的內(nèi)容,利用教材中的素材對學(xué)生實施辯證唯物主義和愛國主義的教育,注意提高學(xué)生的個人素質(zhì)。
(四)向課程引入要教學(xué)質(zhì)量
可以用事例引用、直觀引入、意義引用、設(shè)疑引用等方法使引言起到導(dǎo)出課題、激發(fā)興趣、集中注意力、形成學(xué)習(xí)動機、創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、承前啟后的作用。例如用熱鍋上的螞蟻問題引出方向?qū)?shù)。
(五)向講授例題要教學(xué)質(zhì)量
例題的設(shè)計以優(yōu)化教學(xué)為目的,設(shè)計那些具有鞏固作用、橋梁作用,具有訓(xùn)練性和啟發(fā)性、指錯性的例題。而且例題的選擇多要偏重于具有很強的應(yīng)用背景,數(shù)學(xué)思想鮮明的習(xí)題。例如鯊魚的捕食方向是血液濃度升高最快的方向與方向?qū)?shù)的問題緊密聯(lián)系的,如積分的過程可以理解成變化的高度在直線上的累加過程。
(六)向板書要教學(xué)質(zhì)量
利用良好的板書有利于對教師威信的形成從喜歡板書到喜歡教師教授的課程,使學(xué)生產(chǎn)生對教師的欽佩之情。板書的設(shè)計還要考慮學(xué)生感知存在的強度律、對比律、差異律、組合律和協(xié)同律。
(七)向總結(jié)要教學(xué)質(zhì)量
總結(jié)是去粗取精,把書從厚變薄的過程,授課結(jié)束之前可以對每一節(jié)學(xué)過的知識進(jìn)行提問總結(jié)、討論總結(jié)、練習(xí)歸納或者直接總結(jié)。例如講解導(dǎo)數(shù)的定義時就可以采取對變化時間上位移的分布情況進(jìn)行討論總結(jié)。
參考文獻(xiàn):
中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.03.048
On Independent Institute Electrical Engineering and
Automation Course Construction
XU Jiangling, YUAN Jinjuan
(Department of Electrical Automation, Faculty of Mechanical and Electrical Engineering,
Wuhan University of Science and Technology City College, Wuhan, Hubei 430083)
Abstract According to independent College of electrical engineering and automation majors teaching reform and practice of the construction of situations, the paper analyses the independent college majoring in electrical engineering and its automation problems in the teaching and curricula, and proposes appropriate solutions.
Key words reform in education; curricular system; practice teaching
0 引言
上世紀(jì)90年代末期,教育部對我國高校各大專業(yè)進(jìn)行了大范圍的重新調(diào)整。控制類本科專業(yè)調(diào)整為“自動化”和“電氣工程及其自動化”兩個方向。針對就業(yè)方向的不同,把自動化專業(yè)確定為弱電專業(yè),而電氣工程及其自動化專業(yè)確定為強電專業(yè)。在高校布局結(jié)束之后,首先要解決的問題就是設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,通俗一點講就是設(shè)置課程,課程的設(shè)置往往是教學(xué)的核心內(nèi)容。
獨立學(xué)院,是國家借鑒國外的先進(jìn)經(jīng)驗,利用國家機構(gòu)以外的社會組織或者個人的資本,以實施本科學(xué)歷為主的高等學(xué)校。通常,在國外,重點大學(xué)大多是私立大學(xué),他們的資金來源的主要是校友的捐款,少部分來自于政府撥款;而我們國恰恰相反,我國的重點大學(xué)都是公立大學(xué),它們的資金來源通常是財政撥款,幾乎沒有任何社會資金的投入。由于我們國家財力有限,很難滿足大部分高中畢業(yè)生生讀大學(xué)的需求,所以獨立學(xué)院就孕育而生了。獨立學(xué)院的開設(shè)則是完全采用社會資本辦學(xué),政府沒有一分錢投入,大大緩解了我國教育經(jīng)費嚴(yán)重短缺的問題,并且使很多之前根本無法上大學(xué)的高中畢業(yè)生提供了受教育的機會。而在獨立學(xué)院創(chuàng)辦初期,學(xué)科課程建設(shè)基本照搬申辦母體的做法,這是因為在獨立學(xué)院創(chuàng)辦初期,學(xué)校是沒有任何經(jīng)驗可循的,只能依靠母體。但也必須清醒認(rèn)識到,這只是權(quán)益之計。因為獨立學(xué)院的生態(tài)和母體學(xué)校有很大的區(qū)別,這就要及時地對母體學(xué)校的教學(xué)資源進(jìn)行創(chuàng)造性的改造,根據(jù)自身情況進(jìn)行響應(yīng)調(diào)整。
目前,獨立學(xué)院在我國的定位是應(yīng)用型本科,所以它要面向平民化、大眾化,學(xué)生的就業(yè)渠道主要面向基層。要使學(xué)生能夠減少適應(yīng)的工作的時間,這就需要從兩個方面入手。一是減少課程的內(nèi)容和降低課程的難度。因為,我們之前的大學(xué)教學(xué)主要是精英教學(xué),教學(xué)的內(nèi)容既多又難,而獨立學(xué)院學(xué)生的生源質(zhì)量偏低,如果按照傳統(tǒng)的教育方法無異于緣木求魚、刻舟求劍。二是必須增加學(xué)生實踐動手能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。因為,獨立學(xué)院的學(xué)生通常理論水平不高,但是很多同學(xué)實踐動手能力較強。另外,他們最后的就業(yè)面向基層,而基層的工作通常不需要很多理論知識,而特別重視實踐能力的培養(yǎng)。本文針對這兩個問題以所教學(xué)的電氣工程及其自動化專業(yè),進(jìn)行一些相關(guān)的探討。
1 減少理論課程數(shù)量
傳統(tǒng)的電氣工程及其自動化專業(yè)的理論課程主要包括電工技術(shù)、自動控制原理、電機與拖動基礎(chǔ)、控制電機、運動控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、可編程控制器、電力電子技術(shù)、傳感器與檢測技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、電工電子技術(shù)、電氣工程、專業(yè)英語等四十余門課程。在傳統(tǒng)的理論教學(xué)中,存在著課程數(shù)目多,面比較廣,不深入、難度大等缺陷。學(xué)生進(jìn)入大二之后,常常要在一周面臨著上28課時至32課時的情況,這對一本學(xué)生無可厚非。而獨立院校的學(xué)生由于普遍基礎(chǔ)較差,接受能力有限,從而造成了學(xué)生的負(fù)擔(dān)過重,教學(xué)效果不好,造成了老師與學(xué)生互相埋怨。仔細(xì)一想,很多理論課程都是有調(diào)整的空間的。在信息爆炸的今天,一些課程的設(shè)置就沒有太大的必要,甚至完全可以取消。以傳感器與檢測技術(shù)這門課程為例,這門課程多是介紹性的內(nèi)容,沒有任何公式推導(dǎo)以及分析計算,學(xué)生在工作遇到相應(yīng)的傳感器通過網(wǎng)上查閱資料即可。但是在理論教學(xué)過程中,不能一味地減少課程,要有保有壓。在教學(xué)過程中必須突出核心課程,進(jìn)行大量的訓(xùn)練。例如,單片機這門課程,就需要大大增強,很多高新企業(yè)招聘學(xué)生的過程中,常常要考查單片機的相關(guān)知識,但是在很多獨立院校中,單片機的課時得到不斷的壓縮,得不到相應(yīng)的重視。
2 改善實踐教學(xué)
2.1 減少驗證性實驗內(nèi)容,增加設(shè)計性實驗內(nèi)容
傳統(tǒng)的實驗教學(xué)大多數(shù)是驗證性的,主要讓學(xué)生通過實驗驗證某一物理定律和物理現(xiàn)象。這種教學(xué)方式學(xué)生沒有任何的主觀能動性,只是按照老師所給的圖紙進(jìn)行接線、通電,最后得出實驗結(jié)果。這種實驗教學(xué)的缺陷在于結(jié)論已知,沒有任何神秘感。很多學(xué)生在沒有做出實驗結(jié)果的情況下,編造或者抄襲數(shù)據(jù),造成老師無法判斷學(xué)生成績的混亂境地。在教學(xué)過程應(yīng)該逐步用一些設(shè)計性、綜合性的實驗項目取代簡單驗證性實驗。這些設(shè)計性、綜合性的實驗由于實驗結(jié)果未知,會增加學(xué)生的興趣,提高了學(xué)生自身分析問題、解決問題的能力,使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到充分的發(fā)揮。
2.2 用仿真實驗來代替現(xiàn)實實驗
使用教學(xué)仿真軟件有很多好處。一方面可以在一臺電腦中做多個仿真實驗,減少由于實際實驗過程中造成的元件損耗,大幅度降低教學(xué)成本。另外一方面可以利用仿真軟件對實驗結(jié)果進(jìn)行處理很分析,并根據(jù)實際需要自動繪制出系統(tǒng)的特性曲線,大大減輕了學(xué)生的工作量,例如在電氣工程及其自動化專業(yè),組態(tài)王仿真軟件就得到了師生的好評,很多學(xué)校都開展了工控組態(tài)的實驗教學(xué)。
2.3 嚴(yán)抓實訓(xùn)教學(xué)考核
實訓(xùn)和實驗不同,實驗通常是驗證某一存在的物理定律和物理現(xiàn)象,而實訓(xùn)通常是完成某一任務(wù),來達(dá)到訓(xùn)練的目的。實訓(xùn)成績的考核是擺在我們面前比較重要的問題之一。針對學(xué)生普通反映出的實訓(xùn)教學(xué)的打分隨意,彈性大的缺點,通過在實訓(xùn)教學(xué)過程中采用過程考核的方法,把一個實訓(xùn)教學(xué)課程分成若個的子項目,每個子項目又分成若干個子子項目,每個子子項目都有相應(yīng)的權(quán)重。每完成某個子項目就打相應(yīng)的分?jǐn)?shù),最大程度上保證實訓(xùn)教學(xué)考核科學(xué)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。
2.4 取消課程設(shè)計環(huán)節(jié),以相應(yīng)的實訓(xùn)環(huán)節(jié)來代替
以筆者個人的求學(xué)經(jīng)歷和教學(xué)經(jīng)歷來說,絕大部分的學(xué)科的課程設(shè)計環(huán)節(jié)是失敗的,至少是不成功的。傳統(tǒng)的課程設(shè)計,是在該門課程結(jié)束后,根據(jù)課程要求,與實際應(yīng)用相結(jié)合,出一些設(shè)計題目,讓學(xué)生自己完成。例如在學(xué)習(xí)完單片機課程后,通過安排學(xué)生兩周的時間內(nèi),按照要求,設(shè)計出一種用單片機控制的實際電路,并把它制作出來,通電調(diào)試、運行,寫出規(guī)范的設(shè)計報告交老師。然而在實際的操作過程中常常變味了,具體的做法是把學(xué)生圈禁在一個帶有電腦的大教室里面,給學(xué)生布置一個題目,學(xué)生在這個教師里面完成課程設(shè)計報告即可,其中沒有任何學(xué)生實際動手的內(nèi)容,這樣的課程設(shè)計對學(xué)生的鍛煉是極其有限的。學(xué)生通常互相抄襲課程設(shè)計報告是常事,老師也沒有一些比較好的方法來制止這種行為。
針對這種情況,筆者認(rèn)為應(yīng)該取消課程設(shè)計,取而代之的是一些與課程對應(yīng)的實訓(xùn)環(huán)節(jié)。作為獨立學(xué)院的學(xué)生,課程設(shè)計對他們來說不現(xiàn)實,在以后的工作中,企業(yè)也很難有機會讓獨立學(xué)院的學(xué)生做設(shè)計,給他們安排的工作往往是實際操作。與其效果不好,還不如讓學(xué)生多做實訓(xùn)練練手。比如在完成了電子電路設(shè)計理論課程之后,安排學(xué)生做相應(yīng)課程的實訓(xùn)環(huán)節(jié),在規(guī)定的時間按照圖紙安裝、調(diào)試出一個萬能充電器,寫出實訓(xùn)報告即可。
2.5 取消畢業(yè)論文環(huán)節(jié),以頂崗實習(xí)報告來代替
我國本科生的畢業(yè)論文環(huán)節(jié)一直被教育專家所詬病,關(guān)于畢業(yè)論文的存廢一直存在較大的爭議,一定程度上這不是一個學(xué)術(shù)問題,而是一個利益問題。通常來說,一個本科生的畢業(yè)設(shè)計按照工作量計算10個學(xué)時,一般的教師帶10~15個學(xué)生,這就是100~150學(xué)時,而老師一學(xué)期的基本教學(xué)任務(wù)就在200學(xué)時左右。如果取消了畢業(yè)論文,老師的利益會受到影響,高校老師肯定會反對。而且,畢業(yè)設(shè)計不僅僅對老師有利益瓜葛,而且對學(xué)校中的打印社有巨大的經(jīng)濟利益。按照一個學(xué)生打印的費用為100元計算(包括初稿和終稿),按學(xué)校有3000學(xué)生來計算,這就有30萬元的經(jīng)濟利益,由學(xué)校的幾家打印社瓜分。所以,作為利益共同體,學(xué)校的打印社也不希望取消畢業(yè)論文。
畢業(yè)設(shè)計到底對學(xué)生多大好處呢?畢業(yè)設(shè)計的全過程一般是這樣的:通常在大四上學(xué)期期末給學(xué)生布置畢業(yè)論文題目之后,學(xué)生就去企業(yè)頂崗實習(xí)了,根本沒有時間寫所謂的畢業(yè)論文。到了來年的4月底5月初的時候,學(xué)校會通知學(xué)生返校交論文,并且安排五月中旬答辯。大部分學(xué)生寫畢業(yè)論文的時間在五月初,寫畢業(yè)論文的時間都在1~2周。這樣的畢業(yè)論文到底有什么意義?大家心知肚明。除了浪費紙張擴大內(nèi)需以外,一點用處也沒有。所以筆者建議在一本以下的學(xué)校都取消畢業(yè)設(shè)計,取而代之的是頂崗實習(xí)報告。頂崗實習(xí)報告主要讓學(xué)生寫一下在企業(yè)中實習(xí)內(nèi)容以及感想,同樣也可以安排答辯。筆者經(jīng)過調(diào)查,大部分學(xué)生均可以接受頂崗實習(xí)報告,它具有可操作性。
2.6 加強第二課堂的教學(xué)
加強第二課堂的教學(xué)工作,以申請實驗室的契機,在校內(nèi)開展一些諸如電工實訓(xùn)技能大賽的活動,提高學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)的興趣。另外,挑選那些對專業(yè)有興趣的學(xué)生,組隊參加電子設(shè)計大賽、數(shù)學(xué)建模大賽和挑戰(zhàn)杯等等。總之,通過這些比賽,引導(dǎo)學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)的熱情和興趣,幫助和指導(dǎo)學(xué)生開展科研活動,探討通過所學(xué)職業(yè)知識解決實際問題的思路和方法。通過這些活動,提高學(xué)生的實際動手能力,造成一種崇尚科學(xué)、追求真理、勇于探索的學(xué)習(xí)氛圍,激勵學(xué)生創(chuàng)新思想火花的碰撞,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思想、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新觀念。
4 結(jié)語
獨立學(xué)院的產(chǎn)生,不可否認(rèn)帶來很多積極的作用,它讓很多人獲得了受教育的機會,提高了我們國家國民的整體素質(zhì)。但是由于成立時間較短,在教學(xué)過程中存在很多問題,需要進(jìn)行一定的改革。這樣的改革單靠高校教師個人呼吁作用不大,需要教育部門根據(jù)獨立學(xué)院的實際情況做頂層設(shè)計,突破部門利益的藩籬,使獨立學(xué)院的專業(yè)建設(shè)和課程設(shè)置更加貼近于市場的需要。
1 高職院校《會展策劃與管理》課程教學(xué)設(shè)計的特點
1.1 基于工作過程的實踐性教學(xué) 在工作過程的實踐性課程中,實踐性是這一課程的中心屬性,工作過程導(dǎo)向的實踐性課程,就是以工作任務(wù)為中心構(gòu)建一定的學(xué)習(xí)情境,圍繞工作任務(wù)的實施來展開學(xué)習(xí)。《會展策劃與管理》是會展策劃與管理專業(yè)的核心課程。《會展策劃與管理》課程是一門學(xué)生學(xué)習(xí)“如何去策劃會展”的專業(yè)課程,其重點通過對會展策劃原理及會展策劃與管理流程的闡述,激發(fā)學(xué)生在會展策劃中的創(chuàng)意和創(chuàng)新,使學(xué)生較為全面和熟練的掌握會展策劃的基本操作技能,熟悉現(xiàn)代會展的策劃運作。《會展策劃與管理》課程的內(nèi)容決定了應(yīng)該打破傳統(tǒng)課程中按照知識體系來劃分教學(xué)單元、組織教學(xué)體系的模式,而是在對崗位工作的知識、技能及工作過程進(jìn)行系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,通過項目建立知識與工作任務(wù)之間的聯(lián)系,以工作過程組織課程內(nèi)容,并以項目推動教學(xué)的課程模式,其目的在于加強課程內(nèi)容與工作之間的相關(guān)性,整合理論與實踐,提高學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的效率。
1.2 “項目導(dǎo)向——任務(wù)驅(qū)動”學(xué)做一體的教學(xué)模式 項目導(dǎo)向與任務(wù)驅(qū)動是兩種不同層次的教學(xué)方法。任務(wù)驅(qū)動法是指教師圍繞教學(xué)目標(biāo),設(shè)計若干個具體任務(wù),以任務(wù)為驅(qū)動,提出問題,通過學(xué)生自主性的學(xué)習(xí),掌握教學(xué)內(nèi)容和技能,完成教學(xué)目標(biāo)要求的教學(xué)方法。項目引導(dǎo)教學(xué)法是以小組合作的形式,由學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和技能,通過信息采集、方案設(shè)計、項目實施等過程,分析項目,解決問題,最終完成一個完整的項目工作而進(jìn)行的教學(xué)。二者都是體現(xiàn)以學(xué)生為中心的“學(xué)中做、做中學(xué)”的學(xué)做一體教學(xué)模式。任務(wù)驅(qū)動的任務(wù)是具體的、持續(xù)時間較短的、圍繞一個具體教學(xué)內(nèi)容或者技能的;項目驅(qū)動的項目是綜合性、持續(xù)時間長的、體現(xiàn)學(xué)生分析問題、解決問題及創(chuàng)新工作的復(fù)雜過程。任務(wù)驅(qū)動主要在課堂內(nèi)組織,項目教學(xué)則延續(xù)到課外。
1.3 以學(xué)生為主體的合作探究式學(xué)習(xí) 無論是項目導(dǎo)向還是任務(wù)驅(qū)動,都以學(xué)生為教學(xué)活動的主體,發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生在完成任務(wù)和項目的過程中,帶著問題思考,并且不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。同時,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)也不是單一的個體,而是以小組為單位,承擔(dān)不同的項目(任務(wù))角色,通過開展討論、交流、協(xié)調(diào)、統(tǒng)籌等合作方式來共同實施項目、完成項目、總結(jié)項目。在這個過程中,學(xué)生在合作中學(xué)習(xí)知識、學(xué)習(xí)技能,在合作中創(chuàng)新和完成項目(任務(wù)),改變傳統(tǒng)的單一被動式的教學(xué),提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,也培養(yǎng)了學(xué)生團隊協(xié)作、與人溝通的實際能力。
2 《會展策劃與管理》課程基于工作過程的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計
所謂“工作過程”,是指在企業(yè)里為完成一件工作任務(wù)并獲得工作成果而進(jìn)行的一個完整的工作程序。工作過程“是一個綜合的、時刻處于運動狀態(tài)之中但結(jié)構(gòu)相對固定的系統(tǒng)”。工作過程導(dǎo)向課程是根據(jù)產(chǎn)品或提供服務(wù)的“工作過程系統(tǒng)”確定學(xué)習(xí)任務(wù)后,以學(xué)生為中心而設(shè)計的一種課程方案。根據(jù)對會展策劃與管理相關(guān)工作崗位的調(diào)研以及參照了國家關(guān)于會展策劃師等崗位的描述和職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),從事會展策劃與管理崗位的工作內(nèi)容主要包括:①會展(會議、展覽、節(jié)事活動、場館租賃、獎勵旅游等)項目的市場調(diào)研;②會展的立項、主題、招商、招展、預(yù)算、運營管理及相關(guān)活動等方案的策劃;③會展項目的銷售;④會展的現(xiàn)場運營管理。⑤展會活動的全程策劃協(xié)調(diào)。在此基礎(chǔ)上,建立了課程教學(xué)內(nèi)容與工作過程典型任務(wù)的對應(yīng)關(guān)系。(圖1)
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根據(jù)圖1的分析,將課程教學(xué)內(nèi)容按照會展策劃前的計劃——會展立項策劃方案的形成——會展策劃的具體運行與實施——會展策劃的評估的工作基本過程進(jìn)行組織,使學(xué)習(xí)的過程就是在了解熟悉會展策劃與管理的工作過程。在實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的工作過程化基礎(chǔ)上,結(jié)合會展活動的四個主要類型——展覽、會議、節(jié)事活動、獎勵旅游,設(shè)計了四個項目(學(xué)習(xí)情境)。每個項目里設(shè)計了4-5工作任務(wù)(子情境),涵蓋了會展策劃與管理的完整工作過程,且每個項目中工作過程是基本一致的。這樣,在教學(xué)中,學(xué)生通過在每個具體的會展項目中都反復(fù)學(xué)習(xí)會展策劃與管理工作的基本流程,盡管工作過程是重復(fù)的,但由于項目不同,具體內(nèi)容是不會重復(fù)的。隨著項目的推進(jìn), 學(xué)生的會展策劃與管理的能力得以不斷強化和提升。
3 《會展策劃與管理》課程的教學(xué)過程設(shè)計
3.1 知識目標(biāo) 《會展策劃與管理》課程的知識目標(biāo)是:熟悉會展策劃與管理的基本要素與原則;熟悉會展策劃與管理的基本流程;掌握會展策劃與管理的技能。
3.2 能力目標(biāo) 《會展策劃與管理》課程的知識目標(biāo)是:能夠?qū)δ骋粫鬼椖窟M(jìn)行市場調(diào)研和可行性分析;能夠與團隊合作完成會展活動的策劃方案;能夠圍繞會展策劃方案開展推廣和實施工作;能夠有效地對會展項目實施管理和評估。
3.3 素質(zhì)目標(biāo) 《會展策劃與管理》課程的知識目標(biāo)是:培養(yǎng)學(xué)生具備良好的職業(yè)道德、職業(yè)觀念、職業(yè)精神;培訓(xùn)學(xué)生的團隊合作精神;培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、開拓精神;培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)與實踐并重的意識和能力,引導(dǎo)學(xué)生樹立踏實肯干,執(zhí)著敬業(yè)的價值觀和處世的態(tài)度。
3.4 整體教學(xué)過程設(shè)計 根據(jù)《會展策劃與管理》課程教學(xué)目標(biāo),在對該課程進(jìn)行了基于工作過程的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計基礎(chǔ)上,在整體教學(xué)活動中將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步細(xì)化,對每一個工作任務(wù)都提出了對應(yīng)的能力和知識目標(biāo),使得各個教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計有了標(biāo)準(zhǔn)參照,更加科學(xué),也保障了整體教學(xué)的有效進(jìn)行。
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4 《會展策劃與管理》課程教學(xué)設(shè)計實施的保障
4.1 雙師結(jié)構(gòu)教學(xué)團隊的建設(shè) 基于工作過程而設(shè)計的《會展策劃與管理》項目課程,以真實的會展活動框架,按照會展活動策劃與管理的工作流程組織開展教學(xué)活動。這種教學(xué)設(shè)計,要求教師必須對課程有全面的掌控,具備豐富的理論和實踐指導(dǎo)能力。所以,為配合課程的有效進(jìn)行,必須圍繞課程打造一支既有理論水平又有實踐經(jīng)驗的雙師結(jié)構(gòu)教學(xué)團隊。
4.2 模塊化教學(xué) 在課程的具體安排上,為保證課程內(nèi)容的連續(xù)性以及工作任務(wù)的有效開展,該課程的時數(shù)安排必須打破2課時為單位的組織,按照內(nèi)容,可設(shè)計3~4課時為一單元,靈活實現(xiàn)地的模塊化課程教學(xué)。
4.3 教學(xué)場所 在《會展策劃與管理》課程教學(xué)設(shè)計中,每個項目的完成都以某個會展活動形式的完整舉辦貫穿始終,所以在實施教學(xué)過程中,必須依托會展專業(yè)的實訓(xùn)場所和實訓(xùn)條件,來輔助完成教學(xué)目標(biāo)。
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以往課程設(shè)計的開展,分別在各課程結(jié)束時,作為一個總結(jié)性和綜合性的教學(xué)環(huán)節(jié)來進(jìn)行,不同學(xué)期、不同設(shè)計內(nèi)容、不同課程間獨立開展,導(dǎo)致相互之間缺乏必要的聯(lián)系,學(xué)生進(jìn)行的只是局部的訓(xùn)練,缺乏一個整體的概念。比如在化工原理課程設(shè)計時,學(xué)生對化工制圖、材料、設(shè)備的強度計算、各設(shè)備元件的選擇與設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)不是特別清晰,最后所得的工藝及工藝尺寸計算數(shù)據(jù)甚至被棄之一旁;而在化工設(shè)備課程設(shè)計時,則需要對化工工藝問題有一個整體把握,依據(jù)計算所得工藝參數(shù)及工藝尺寸來指導(dǎo)設(shè)備設(shè)計與選型,這些都要用到化工原理和化工工藝學(xué)的知識。
1.2各課程設(shè)計的時間安排較短,學(xué)生倉促而就
這四門課程作為化工類課程的重要組成,其教學(xué)內(nèi)容繁重,在課程結(jié)束時留給課程設(shè)計的時間就顯得極為有限。而每門課程設(shè)計對學(xué)生來說其工作量都是極大的,且對于化工類學(xué)生來說又都是極其重要的,是學(xué)以致用、理論結(jié)合工程實際的重要一環(huán)。在短短的1~2周的課程設(shè)計期間,教師首先要下達(dá)設(shè)計任務(wù)書(布置設(shè)計任務(wù)),而后進(jìn)行設(shè)計課程的專題指導(dǎo)和答疑工作。接著學(xué)生要查閱、搜集相關(guān)文獻(xiàn)資料及實際工程信息,準(zhǔn)備相關(guān)化工標(biāo)準(zhǔn)、手冊以備隨時查閱。設(shè)計期間學(xué)生要完成的工藝流程圖和主設(shè)備圖各一張、復(fù)雜設(shè)備的不同視圖、若干零件圖及一份詳細(xì)的設(shè)計說明書(包括設(shè)計工藝核算、設(shè)備設(shè)計及各零件計算)。學(xué)生要在短期內(nèi)完成這一系列任務(wù),時間倉促,難以對設(shè)計內(nèi)容整體把握和系統(tǒng)思考,對于設(shè)計細(xì)節(jié)考慮不周,導(dǎo)致略微改動已有圖樣的情況有之,原圖照抄照搬情況亦有之,完全沒有達(dá)到課程設(shè)計與實際結(jié)合的訓(xùn)練目的。
1.3獨立課程設(shè)計內(nèi)容單薄,系統(tǒng)綜合性差
由于要考慮時間安排的限制,以往的課程設(shè)計會選取化工單元操作的一小部分作為設(shè)計任務(wù),以達(dá)到任務(wù)量與時間安排的匹配。這往往影響了學(xué)生對于化工生產(chǎn)過程整體性與系統(tǒng)性的掌握,在設(shè)計過程中難免會“一葉障目不見泰山”,難以加強學(xué)生在化工生產(chǎn)基本原理、工藝流程設(shè)計、單元操作設(shè)備及核算方法等方面的綜合素質(zhì)。以上問題影響了實際教學(xué)效果的強化提高,難以達(dá)到化工課程設(shè)計學(xué)以致用、由理論入實際化工生產(chǎn)過程、培養(yǎng)創(chuàng)新型化工人才的目的。
2整合四門課程設(shè)計,設(shè)立化工專業(yè)綜合課程設(shè)計的可行性
2.1設(shè)立化工專業(yè)綜合課程的必要性
化工原理、化工設(shè)備、化工制圖和化工工藝學(xué)作為化工專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,其側(cè)重點不同,但在實際設(shè)計中緊密聯(lián)系。化工工藝學(xué)主要研究原料化學(xué)反應(yīng)的過程和方法[4],從化工熱力學(xué)、動力學(xué)的角度分析反應(yīng)原理、反應(yīng)影響因素,據(jù)此確定其工藝條件;并據(jù)反應(yīng)特點設(shè)計工藝流程。化工原理則是以單元操作為對象,講述其能量傳遞、動量傳遞、物質(zhì)傳遞的基本原理,以及其操作過程對管道、容器設(shè)備等的條件要求,為設(shè)計部門提供參考依據(jù)。這兩門課講述的是化工工藝方面的知識。化工設(shè)備課程的主要內(nèi)容是介紹單元操作中所用設(shè)備及其設(shè)計過程[5]、設(shè)計方法,這些設(shè)備的結(jié)構(gòu)、形式、尺寸直接決定了它們是否能達(dá)到工藝設(shè)計中所要求的條件參數(shù)。也就是說工藝設(shè)計以及工藝核算是化工設(shè)備設(shè)計的前提,化工設(shè)備設(shè)計又是保障工藝條件實現(xiàn)的基礎(chǔ),而化工制圖是化工設(shè)備設(shè)計的直接手段。首先根據(jù)化工工藝學(xué)確定生產(chǎn)工藝,再由化工原理的知識進(jìn)行選型論證后,經(jīng)過工藝核算確定設(shè)備的型號,最后依據(jù)化工設(shè)備的知識并借助化工制圖的手段拿出設(shè)備圖。由此可看出,四門課程的緊密聯(lián)系及其不可分割性,完成任何一個獨立的課程設(shè)計都要交叉運用這四門課程所學(xué)知識,這就為整合四門課程設(shè)計提供了基礎(chǔ)。
2.2時間安排集中,各科教師聯(lián)合指導(dǎo),避免短板,可極大提高教學(xué)實踐效果
本校慣例,課程設(shè)計一般安排在每門課程結(jié)束之時,結(jié)課考試之前,時間短而分散,各科任課老師“各自為戰(zhàn)”,如此倉促的開展課程設(shè)計其教學(xué)效果大打折扣。整合四門課程,設(shè)置化工綜合課程設(shè)計后,時間可由原來的2周改為6周。課程設(shè)計時間大大延長,學(xué)生有充足的時間和精力來認(rèn)真、從容、細(xì)致地對所學(xué)四門課程用課程設(shè)計的方式做一次有系統(tǒng)、有目的的大總結(jié),避免了學(xué)生因時間緊而倉促開始草草收場的應(yīng)付現(xiàn)象。整合開展化工類專業(yè)綜合課程設(shè)計還便于四門課程教師開展協(xié)同教學(xué)、互補教學(xué),彌補了化工原理、化工工藝?yán)蠋煂υO(shè)備、制圖方面的不足,化工設(shè)備、制圖老師對工藝設(shè)計的生疏。在學(xué)生遇到問題時可及時有效地給予更專業(yè)、更全面的解答,極大的提高課程設(shè)計的效率和教學(xué)效果,真正地實現(xiàn)在課程設(shè)計實踐中提高學(xué)生能力的目的。
2.3課程設(shè)計選題的針對性更強,學(xué)生課程設(shè)計訓(xùn)練的系統(tǒng)性更強
整合后,課程設(shè)計任務(wù)書的編寫與下達(dá)可由四科教師共同討論,綜合考慮來完成。可以有目的的選取設(shè)計對象,對學(xué)生進(jìn)行側(cè)重訓(xùn)練;也可根據(jù)實際應(yīng)用,靈活設(shè)置課題。在設(shè)計中引導(dǎo)學(xué)生深入思考,綜合考量自己所做設(shè)計的可靠性、經(jīng)濟性和實際可行性。指導(dǎo)學(xué)生正確使用設(shè)計行業(yè)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),準(zhǔn)確查閱設(shè)計手冊和資料。這可有效的避免以前課程設(shè)計選題的隨意性與設(shè)計過程的不完整性,使學(xué)生在了解生產(chǎn)工藝流程的基礎(chǔ)上,進(jìn)行塔設(shè)備的設(shè)計和換熱器(泵)選型,然后立即對該塔設(shè)備和換熱器(泵)進(jìn)行強度校核及圖紙繪制,同時引入計算機編程、AutoCAD等軟件鍛煉學(xué)生利用計算機解決問題的能力,使學(xué)生經(jīng)歷一次完整的化工單元操作設(shè)計的全過程,有機會將所學(xué)知識得以實際綜合應(yīng)用,為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計及走上工作崗位打下堅實的實踐基礎(chǔ),并使學(xué)生深刻理解化工原理課程的工程性、實踐性和應(yīng)用價值。
2.4可協(xié)調(diào)四門課程與其它課程的開設(shè)時間及授課內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性
考慮到學(xué)生對課程知識的遺忘性,有必要協(xié)調(diào)四門課程的開設(shè)時間,將四門課程調(diào)整到同一個學(xué)期來開設(shè),在該學(xué)期結(jié)束時統(tǒng)一時間開展課程設(shè)計,這對于化工專業(yè)的課程設(shè)置來說是完全可行的。在授課內(nèi)容上,平時的授課中可有意強化課程間的聯(lián)系,增強學(xué)生的綜合思考意識。
化工原理課程設(shè)計是對化工原理課程中學(xué)到的單元操作進(jìn)行工藝設(shè)計,主要有泵、換熱器、塔、干燥器等,通常由教師提出給定生產(chǎn)任務(wù),學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料后在教師的指導(dǎo)下完成,提高了學(xué)生的工藝計算能力;化工設(shè)備課程設(shè)計在化工設(shè)備設(shè)計課程結(jié)束后開設(shè),主要進(jìn)行設(shè)備的選材、強度及穩(wěn)度設(shè)計,學(xué)生由教師指定工藝條件與參數(shù),完成設(shè)備的結(jié)構(gòu)、強度和穩(wěn)度等的設(shè)計,提高了學(xué)生的化工設(shè)備設(shè)計能力。兩門課程設(shè)計的開設(shè)使學(xué)生初步掌握了化工設(shè)備設(shè)計的過程與方法,幫助了學(xué)生完成從理論到實際的轉(zhuǎn)變,對培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力具有不可替代的作用。
為了培養(yǎng)學(xué)生的整體設(shè)計思想,需要將兩門課程設(shè)計進(jìn)行有效整合。近年來,不少教師作了將這兩門課程設(shè)計整合的嘗試,貴州工學(xué)院的何焜等給學(xué)生安排進(jìn)行了換熱器和蒸發(fā)器的工藝與設(shè)備的全設(shè)計,使學(xué)生對換熱器和蒸發(fā)器的設(shè)計全程、步驟與要求有了較全面的了解。南京工業(yè)大學(xué)的蔡銳等對整合兩門課程設(shè)計進(jìn)行了有益的實踐。我們在學(xué)生的課程設(shè)計中安排了換熱器、精餾和吸收塔設(shè)備的工藝設(shè)計和機械設(shè)計,取得了較好的效果。
將兩門課程結(jié)合在一起的實踐說明了將兩門課程設(shè)計進(jìn)行整合是可行的。但在整合過程中還存在一些問題,如設(shè)計課題大多還是虛擬課題,有些常見的單元設(shè)備如蒸發(fā)器、萃取器、干燥器等的設(shè)計指導(dǎo)資料不足等。
對課程設(shè)計整合的思考
課程安排要合理,化工原理與化工設(shè)備設(shè)計應(yīng)在同一學(xué)期結(jié)束,化工原理課程設(shè)計與化工設(shè)備課程設(shè)計時間的安排要銜接。兩門課程的任課老師要統(tǒng)籌考慮課程設(shè)計,從選題、設(shè)計的進(jìn)行、設(shè)計的指導(dǎo)等方面互相溝通協(xié)調(diào),兩門課程設(shè)計的題目相同而要求不同,在設(shè)計結(jié)果上,化工原理課程設(shè)計要求出工藝條件圖,而化工設(shè)備課程設(shè)計要求出設(shè)備裝配圖。兩門課程的任課教師協(xié)調(diào)一致有利于培養(yǎng)學(xué)生的整體設(shè)計思想。
在以往的教學(xué)中,我校的化工原理課程設(shè)計都是在兩周的時間內(nèi)完成。每位教師要同時指導(dǎo)三十個左右的學(xué)生,難以對每個學(xué)生進(jìn)行及時的指導(dǎo)。同時,課程設(shè)計是綜合訓(xùn)練的過程,學(xué)生在短時間內(nèi)對先修課程的相關(guān)知識不能充分的復(fù)習(xí)或補充,加大了綜合運用所學(xué)知識解決工程問題的難度。另外,學(xué)生在短時間內(nèi)按照老師的指導(dǎo)快速完成任務(wù),但沒有足夠的時間去思考,造成設(shè)計效果不夠理想。基于以上原因,我們改變了化工原理課程設(shè)計的時間安排,由以往的兩周時間改為在一個學(xué)期進(jìn)行,提前做好設(shè)計動員,將設(shè)計任務(wù)安排在與《化工原理》下冊的理論課程內(nèi)容同步進(jìn)行,要求學(xué)生利用課余時間有意識地根據(jù)設(shè)計題目的要求搜集有關(guān)資料,提前做好有關(guān)的各門先修課程的知識儲備。增加設(shè)計時間后,使參加設(shè)計的學(xué)生有充足的時間來深入、詳盡地進(jìn)行課程設(shè)計,使課程設(shè)計任務(wù)的深度和廣度得以提高,使化工原理課程設(shè)計無論從內(nèi)容到質(zhì)量都更加完美、更有層次,并且可以培養(yǎng)學(xué)生樹立良好的工程設(shè)計意識。
科學(xué)廣泛選題
選好課程設(shè)計題目,是完成上述教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵,在選題時應(yīng)注意以下幾點:(1)應(yīng)確定較多的題目,讓學(xué)生有充分的選擇余地,題目之間既有聯(lián)系又有差別。每位同學(xué)在所做的題目中都會碰到一些技術(shù)問題,題目之間可以進(jìn)行對比、分析,這樣對每個人來說,題目的要求和特點是明確的,而總體來說題目又是多種多樣、豐富多彩的。同一題目既有相對的獨立性,又有內(nèi)在的聯(lián)系。(2)題目盡可能來源于實際的化工生產(chǎn)過程,鼓勵指導(dǎo)教師將自己的科研項目和校企合作課題作為部分實際課題進(jìn)行設(shè)計。這樣一方面可以使學(xué)生感到題目來源的真實性,增加設(shè)計的興趣,另一方面更有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀點和創(chuàng)新思維。近幾年,我們將化工原理認(rèn)識實習(xí)安排在課程設(shè)計正式開始之前,在布置設(shè)計任務(wù)以后,學(xué)生進(jìn)入實習(xí)工廠,有意識地對要進(jìn)行設(shè)計的典型設(shè)備及過程進(jìn)行重點實習(xí),根據(jù)工廠獲得的化工設(shè)備的生產(chǎn)參數(shù)作為設(shè)計依據(jù)來選擇題目,這種結(jié)合實際的設(shè)計題目,更有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決工程問題的能力。(3)題目既要適合課程內(nèi)容的要求,又要適合學(xué)生的能力。為此必須對生產(chǎn)過程中獲得的題目進(jìn)行篩選和加工,對難度較大的題目,可適當(dāng)做一些簡化處理,使之與課本的內(nèi)容比較接近,同時又要考慮生產(chǎn)實際過程的復(fù)雜因素,這樣有利于充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力和潛力。
充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用
[中圖分類號] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 1005-4634(2014)04-0097-03
0 引言
化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計是高等院校為化工類專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門極其重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),同其它工科課程設(shè)計一樣,其目的在于培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)和綜合運用所學(xué)知識解決工程實際問題的能力[1-6]。通過課程設(shè)計,還可以消除課程學(xué)習(xí)時存在的疑惑,強化學(xué)生對該課程知識點的理解和綜合應(yīng)用能力。具體言之,通過課程設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生的以下能力:(1)查閱資料和使用工程手冊及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的能力;(2)運用工程思維分析和解決實際問題的能力;(3)工程分析、設(shè)計、計算、制圖和表達(dá)的能力;(4)良好的職業(yè)道德和團隊合作精神。盡管課程設(shè)計的培養(yǎng)目的很明確,但是由于現(xiàn)實教學(xué)條件存在系列問題,再加上化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計自身的特殊性,很難取得上述培養(yǎng)目標(biāo)。為了提高化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量,一些學(xué)者目前已開展了一定的研究,曾提出一些措施來改善課程設(shè)計的質(zhì)量[1-6]。然而,由于問題相對復(fù)雜,不可能徹底解決。為進(jìn)一步改善和提高課程設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量,本文依據(jù)常州大學(xué)現(xiàn)有的教學(xué)條件進(jìn)行了教學(xué)改革,以確保教學(xué)目的良好地實現(xiàn)。
1 課程設(shè)計主客觀影響因素分析
1.1 課程學(xué)時短、基礎(chǔ)知識薄弱
隨著本科教學(xué)改革的不斷推進(jìn),與課程設(shè)計緊密相關(guān)的前期理論課程的學(xué)時不斷地縮減,而本課程所涉及的知識點又紛繁復(fù)雜(如靜力學(xué)、材料力學(xué)、工程材料和化工設(shè)備設(shè)計等內(nèi)容),這極大地影響了學(xué)生對本課程知識點的理解和掌握程度。就常州大學(xué)而言,化工設(shè)備基礎(chǔ)課程由2003年的56學(xué)時到后來的48學(xué)時、40學(xué)時,再到現(xiàn)在的32學(xué)時,學(xué)時的縮減直接導(dǎo)致課程講授內(nèi)容的刪減、部分所授內(nèi)容也不能講深講透,如工程材料部分和化工設(shè)備零部件部分各僅用2學(xué)時來講解。這直接導(dǎo)致學(xué)生前期課程基礎(chǔ)薄弱,不能靈活運用所學(xué)知識,僅僅是為了應(yīng)付考試而死記硬背。
1.2 課程設(shè)計時間短且時間安排不合適
隨著理論課程學(xué)時的不斷縮減,課程設(shè)計時間也在不斷壓縮。常州大學(xué)化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計學(xué)時由2003年的2周到后來的一周半,再到現(xiàn)在的1周。在1周即5天的時間內(nèi),學(xué)生要完成一臺化工設(shè)備的設(shè)計,包括設(shè)備總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計、材料選擇、強度計算、零部件選擇、圖紙繪制和設(shè)計說明書的編寫,時間極其緊張。部分學(xué)生在這短暫的時間內(nèi),甚至連借來的設(shè)計手冊和規(guī)范都來不及翻閱。另外,化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計往往緊隨化工原理的課程設(shè)計進(jìn)行,理論上講,這是非常科學(xué)的,便于將設(shè)備的工藝設(shè)計和結(jié)構(gòu)及強度設(shè)計緊密聯(lián)系在一起,讓學(xué)生得到系統(tǒng)的訓(xùn)練。然而,弊端是由于目前課程設(shè)計的時間都非常緊張,前面化工原理課程設(shè)計如不能按時完成,往往會影響后面化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計的進(jìn)度和質(zhì)量。
1.3 參考資料稀少且陳舊
不可否認(rèn),提供全面詳細(xì)的參考資料(如各種設(shè)計手冊和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范)對于工科學(xué)生(特別是化工設(shè)備設(shè)計相關(guān)的學(xué)生)課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的保證至關(guān)重要。然而由于學(xué)生規(guī)模不斷的擴大和科技進(jìn)步帶來參考資料的不斷更新,學(xué)校圖書館來不及更替和購買新資料,導(dǎo)致課程設(shè)計所需的參考資料(如各種設(shè)計手冊和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范)嚴(yán)重短缺且陳舊。如遇到和過程裝備與控制工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計一起開設(shè)時,更加劇了參考資料的短缺程度。舊標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的使用,嚴(yán)重影響學(xué)生對現(xiàn)有知識的理解和應(yīng)用能力,甚至?xí)W(xué)生將來的工作帶來不良影響。
1.4 生師比大、教師任務(wù)重
學(xué)生規(guī)模的增加進(jìn)一步擴大了生師比,教師教學(xué)任務(wù)加重,對同一個學(xué)生的關(guān)注次數(shù)減少。由于時間短促,學(xué)生之間來不及相互討論和學(xué)習(xí),有時同一個問題,教師需要回答數(shù)十次。教師在設(shè)計教室走一圈需要1~2小時左右。對學(xué)生關(guān)注次數(shù)的減少,直接影響了課程設(shè)計質(zhì)量的好壞。
1.5 個別學(xué)生設(shè)計態(tài)度不端正、急功近利
受社會浮躁心態(tài)和就業(yè)趨勢等因素的影響,個別學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不端正,他們對課程設(shè)計抱著敷衍了事的心態(tài),明知圖紙存在質(zhì)量問題仍不予修改,急于答辯。有時,甚至?xí)霈F(xiàn)抄襲問題,內(nèi)容上文不對題。這種惡劣的學(xué)習(xí)態(tài)度嚴(yán)重影響了課程設(shè)計質(zhì)量,給預(yù)期培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)造成困難。
必須指出的是,上述問題絕不是化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計獨有的問題,其它課程設(shè)計(如機械設(shè)計和化工原理課程)同樣存在學(xué)時短、前期基礎(chǔ)知識薄弱、設(shè)計資料陳舊、生師比大等問題。為了克服上述弊端,必須給出應(yīng)對措施。
2 課程設(shè)計質(zhì)量保證措施
針對課程設(shè)計現(xiàn)有教學(xué)條件存在的問題,提出如下教學(xué)質(zhì)量保證措施,詳見圖1。
2.1 因時制宜、合理出題
眾所周知,化工設(shè)備種類繁多,常見的有塔設(shè)備、管殼式換熱器、反應(yīng)釜、立式或臥式儲罐等。盡管這些均可選為課程設(shè)計題目,但不同的設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不一,計算量、繪圖量和各種技術(shù)要求差別較大。因此,選題時應(yīng)根據(jù)實際情況加以區(qū)分。在早期,當(dāng)課程設(shè)計學(xué)時為2周時,選塔設(shè)備或管殼式換熱器作為設(shè)計題目;當(dāng)學(xué)時縮為1.5周時,選大型臥式液化氣(液化石油氣、液氨、液氯等)儲罐作為設(shè)計題目;目前學(xué)時減為1周時,選立式(空氣、氮氣、氨氣等)儲罐作為設(shè)計題目。而且這些題目由常州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計所提供,均為真實的工程設(shè)計項目,有真實的設(shè)備設(shè)計圖紙。這為學(xué)生了解和掌握設(shè)備設(shè)計內(nèi)涵(包括結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、零部件選定、技術(shù)條件撰寫、圖紙繪制等)提供了極大的便利。
2.2 設(shè)計任務(wù)書和計劃書的精心編制
為使學(xué)生能夠保質(zhì)保量完成課程設(shè)計任務(wù),題目選定后必須明確給出設(shè)計參數(shù)(如儲罐的公稱容積、工作溫度、工作壓力、安裝地點、管口表等參數(shù))、設(shè)計任務(wù)(完成施工圖的繪制和設(shè)計說明書的撰寫工作)和設(shè)計步驟。圖紙繪制必須按照正式工程圖的要求來完成,圖面應(yīng)包括主視圖、管口方位圖、節(jié)點(或局部)放大圖、設(shè)計參數(shù)、技術(shù)要求特性表、管口表、明細(xì)欄、標(biāo)題欄等內(nèi)容;說明書應(yīng)包括封面、課程設(shè)計任務(wù)、計劃書、目錄、正文(包括設(shè)計參數(shù)確定、強度設(shè)計、材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計及其它技術(shù)說明)、參考文獻(xiàn)和結(jié)束語等部分。對于立式儲罐,設(shè)計步驟分為以下幾步:a.明確介質(zhì)物性(密度、腐蝕性、危害程度等);b.確定設(shè)計溫度、最大操作壓力與設(shè)計壓力;c.確定總體結(jié)構(gòu)和尺寸(筒體直徑和長度);d.根據(jù)工作條件和介質(zhì)特性進(jìn)行材料選擇;e.筒體與封頭的厚度設(shè)計(含壓力試驗強度校核);f.開孔補強結(jié)構(gòu)設(shè)計及其計算;g.容器總質(zhì)量分析計算;h.附件設(shè)計(包括人孔、液位計、銘牌、接管、法蘭等);i.支座的選擇;j.繪制裝配圖草圖;k.繪制正式裝配圖;l.撰寫設(shè)計說明書。設(shè)計進(jìn)度安排見表1。教師根據(jù)給定的時間節(jié)點來檢查學(xué)生的完成情況,因此,給定詳細(xì)設(shè)計任務(wù)和設(shè)計步驟對保證設(shè)計進(jìn)度和設(shè)計質(zhì)量具有極大的幫助作用。
表1 設(shè)計進(jìn)度安排
時間 周一 周二 周三 周四和周五 周六 周日
步驟 步驟a-d 步驟e-f 步驟g-i 步驟j-k 步驟l 答辯
2.3 參考資料的搜集和整理
正如前所述,提供準(zhǔn)確詳盡的參考資料對學(xué)生完成課程設(shè)計和理解設(shè)計內(nèi)容至關(guān)重要。有了詳盡參考資料的查閱,學(xué)生對設(shè)計內(nèi)容可做到有理有據(jù)、心中有數(shù)。為了避免學(xué)校圖書館資料短缺和陳舊的弊病,教師及時在網(wǎng)上搜集課程設(shè)計所用到的最新的標(biāo)準(zhǔn)和手冊(如GB150-2011、HG20592-2009、JB/T4712-2007、TSGR0004-2009、HG/T20580(20581、20582、20583)-2011、GB/T 25198-2010、TCED41002-2000等),將其整理好轉(zhuǎn)給每位學(xué)生、并指導(dǎo)其查閱。另外,也將常用的數(shù)據(jù)(如鋼板負(fù)偏差、腐蝕裕量、焊接接頭系數(shù)、容器類別判別表等重要數(shù)據(jù))匯編成冊,印發(fā)給學(xué)生,便于其查閱。學(xué)生對新標(biāo)準(zhǔn)和新手冊的使用和熟悉為其將來工作涉及到真實的工程設(shè)計奠定了一定的基礎(chǔ)。這實際上很好地促進(jìn)了課程設(shè)計培養(yǎng)目的實現(xiàn)。
2.4 及時發(fā)現(xiàn)錯誤、及時更正
課程設(shè)計時間的大大縮減,極大地增加學(xué)生對教師的依賴程度。如無老師及時指導(dǎo),面對所提供的手冊學(xué)生將束手無策,不知如何使用,也就很難在短暫的時間內(nèi)對教師所提供的資料進(jìn)行逐一了解和查閱。因此,為了讓學(xué)生順利完成課程設(shè)計、少走彎路和提高設(shè)計質(zhì)量,從設(shè)計開始到結(jié)束,教師應(yīng)盡可能留在教室指導(dǎo)學(xué)生課程設(shè)計,及時解決學(xué)生提出的問題和訂正學(xué)生存在的錯誤。特別是圖紙繪制開始時,教師應(yīng)經(jīng)常“穿梭”在設(shè)計教室,及時發(fā)現(xiàn)圖紙上存在的問題,及時提醒以便及時更正。這對課程設(shè)計質(zhì)量的提高具有重大幫助。
2.5 建立合理的評價體系
為了提高學(xué)生課程設(shè)計的積極性,保證課程設(shè)計質(zhì)量,提出如下課程設(shè)計成績評價體系,即:
課程設(shè)計成績=平時成績?5%+說明書成績?5%+圖面成績?5%+答辯成績?5%
平時成績考慮學(xué)生的出勤率、提問問題情況和設(shè)計態(tài)度;說明書成績考慮計算準(zhǔn)確程度、格式是否規(guī)范、內(nèi)容是否全面、書寫是否清晰流暢;圖面成績考慮圖面整潔程度、比例是否合適、繪圖是否正確和規(guī)范、明細(xì)表以及技術(shù)特性表填寫的規(guī)范性和完整性;答辯成績考慮對所繪圖紙和所編寫說明書的理解情況、回答問題情況。盡可能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,并做到公平、公正、合理評價每個學(xué)生的設(shè)計作品,杜絕抄襲現(xiàn)象、讓每個學(xué)生能學(xué)有所獲。
盡管化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計與其它課程設(shè)計(如機械設(shè)計和化工原理課程)具有一定的區(qū)別,如前者設(shè)計內(nèi)容多樣,所涉及的內(nèi)容(如計算參數(shù)確定、壁厚確定、材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計、零部件選型、設(shè)備成型、技術(shù)要求編制等)必須按照國家標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格進(jìn)行;但同屬為工科課程設(shè)計,它們也具有一定的聯(lián)系,如均會涉及到工程計算和工程制圖問題,它們的設(shè)計步驟和評價體系也類似。因此,上述教學(xué)質(zhì)量保證措施對其它工科課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量的保證也具有一定的參考價值,相關(guān)工科課程設(shè)計也可以沿著設(shè)計步驟的精心編排、參考資料的全面收集和提供、細(xì)心的指導(dǎo)、錯誤及時更正和評價體系的合理建立這條思路進(jìn)行。
3 結(jié)束語
毫無疑問,學(xué)生規(guī)模的擴大、學(xué)時的縮減和設(shè)計資料的短缺,無疑對課程設(shè)計質(zhì)量造成嚴(yán)重困擾。為了應(yīng)對課程設(shè)計教學(xué)條件存在的困難和弊病、保證課程設(shè)計質(zhì)量,達(dá)到課程設(shè)計開設(shè)的目的,提出上述應(yīng)對措施,通過實踐證明,效果較好。大部分學(xué)生在說明書結(jié)束語里提到“雖然設(shè)計時間短暫,但內(nèi)心充實、收獲頗豐”。作為一名教師,應(yīng)竭盡所能不讓課程設(shè)計成為一種擺設(shè),應(yīng)讓學(xué)生在短暫的時間內(nèi)領(lǐng)會工程設(shè)計的內(nèi)涵、能有所收獲,充滿自信地走向工作崗位。為了進(jìn)一步提高課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量,真正實現(xiàn)當(dāng)代工程教育提出的目標(biāo)和要求,讓每個學(xué)生實現(xiàn)自我成長,這需要相關(guān)教師不斷地探索、努力和總結(jié)。
參考文獻(xiàn)
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