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化学工程与设计范文

发布时间:2023-10-11 15:59:45

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化学工程与设计

篇1

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)15-0271-02

随着我国经济迅速发展,社会对对化工人才培养提出了更高的要求。本科院校工科教育的主要目标之一是培养高素质的工程技术人才,使学生在获得专业知识和技能的同时具备较高的综合素质和创新能力。教育部“卓越工程师培养计划”明确提出“……改革工程教育人才培养模式,提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力……”。强化学生工程能力的培养已成为高校工科专业人才培养的核心任务。化学工程与工艺专业肩负着培养高级化工人才的使命,专业工程性质突出。培养学生的工程能力,不仅要加强实践环节建设,更要重视理论课教学特别是专业课教学的指导作用。化学工程与工艺专业主要面向的工业部门是化学工业,属流程工业,往往涉及一系列物理、化学和生物加工过程。化工产品的生产是各种化学单元反应和化工单元操作的有机组合和综合应用。化工工艺学是根据化学、物理、物理化学、化学工程原理和其他科学的成就,研究综合利用各种原料生产化学产品的方法原理、操作条件、流程和设备,以创立技术先进、经济合理、安全环保的化工生产工艺的学科,被认为是架在实验室研究与工业生产中的一个桥梁。课程工程性强,存在许多与实践环节的关联点,是培养学生工程能力的适宜载体。关于化工工艺学课程教学已由不少报道。黄美英[1]等对强化课堂教学、加强实践与理论教学相结合以及强化学生工程观念等方面对《化工工艺学》课程教学方法的改革进行了探讨;邱玉娥等[2]指出该课程教学应加强工程意识和创新意识的培养,并尝试采用“传统型、技改型、创新型”案例教学法强化培养学生的技改创新意识。王钧伟等[3]认为可通过精选教材内容、强化实践教学、追踪学科发展、开设专题报告、加强绿色教育等方式,提高学生学习热情,锻炼学生的实际动手能力,培养学生的创新意识,增强教学效果。本文介绍了在化工工艺学的课程建设和教学中突出学生工程能力培养的一些新尝试。

一、课程教学目的再认识

从化工生产工艺角度出发,运用化工过程的基本原理,阐明化工工艺的基本概念和流程组织、物料衡算、热量衡算的通用方法,介绍典型产品的生产原理、典型流程、关键设备、工艺条件。典型产品生产工艺的讲解重点放在分析和讨论反应、分离部分的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等;同时对工艺路线、流程的经济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用及三废处理运作进行一定的论述。使学生获得广博的化学工艺知识,培养工程能力,以便在生产与研究开发工作中开拓思路,灵活运用,不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备,更好地满足社会需要。为强化工程能力培养,要重视本课程对专业实验、课程设计、生产实习等实践环节的指导作用,教学活动与实践环节有机关联,画龙点睛,有的放矢。

二、课程教学资源建设突出学生工程认知、工程设计、实验操作

依据课程实践性、综合性、复杂性,为提高学生的工程认知能力和感性认识,基于FLASH和网页制作等软件工具,开发了多功能的化工工艺学资源库,包括:例题分析、图形演示、生产装置实际录像和图片、实习现场实际教学录像和图片等。学生可随时通过网络观摩这些资源。学生将工业生产装置和工艺展示的视频看作理论联系实际的视觉纽带,访问的积极性高。《化学工艺学》中流程图较多,如果采用学生自己看书本中的流程图,然后老师讲解的教学方法,很容易让学生感觉枯燥无味,所以本课程特别重视直观、丰富多彩的多媒体教学方式的高效应用,课件可通过网课程络平台自由访问。在绘制工艺流程图时,尽量使用动态画面,如把物料的流动做成动画,管道、设备、阀门等做成立体图,不同的物料及公用工程用不同的颜色区分,力求逼真、醒目。固体燃料气化制备合成氨原料气的间歇造气过程的操作循环的动画演示就很受学生欢迎。在本课程的建设安排了课程设计,其中大约■的设计题目与授课内容直接相关,如合成氨、芳烃分离、天然气制甲醇等,着重培养学生分析问题、解决问题的综合能力,锻炼和提高其对工艺路线的设计、设备选型,以及车间布置和管道布置的能力,培养正确、熟练查阅工艺设计规范、手册及参考书的技能。将教师科研项目、社会正在建设的工程项目等引入教学,强化学生的应用意识和工程观念。化工专业综合实验中设置乙苯脱氢、反应精馏、喷雾干燥、空气分离等与化工工艺学授课内容直接相关的实验项目。

三、课程教学突出培养学生的“当代工程观”

工程观是人们关于工程活动的基本理念,是认识和进行工程活动的指南。工程观念的强弱和趋向直接影响着从业人员的实践能力。在当代学科交叉渗透的趋势下形成的当代工程观[4]是对传统工程观的扬弃和超越。当代工程观视生态环境为工程活动的内生因素,认为工程活动不但受生态环境的制约,而且应按照生态规律重塑生态活动的方式[4]。化工工艺学是培养学生工程意识的良好媒介。在绪论部分,我们强调工艺技术不同于实验室制备技术,工艺路线评价要突出理论上的正确性、技术上的可行性、操作上的安全性、经济上的合理性,还要突出环境及生态相容性。讲解具体产品的生产工艺过程中,将原子经济性(AE)[5]、环境商(EQ)[6,7]的概念进行具体计算、剖析。比如氯醇法与乙烯环氧化法制备环氧乙烷路线的比较就是用案例教学提高学生对可持续发展的责任意识和创新素质的生动素材。

四、授课过程强化与实践环节的联系

在授课过程中,我们适时引入后期开设的专业实验、课程设计的题目,提高学习的针对性,如介绍乙苯脱氢时让学生思考专业实验将重点考虑的问题:降低体系分压的方法、测定乙苯转化率和苯乙烯收率的方法、采用色谱定量时苯乙烯的出峰顺序等;在讲解物料衡算、热量衡算、工程图纸视图、流程组织时强调在课程设计、毕业设计中的实际应用;在介绍特殊设备布置时强调设计发展,如介绍合成氨工艺技术时引入废热锅炉的适度倾斜布置;适时介绍生产实习中遇到的工艺技术问题,并启发学生分析、解决这些问题,引导学生建立工程应用意识;授课期间带学生去观摩校内实验及中试装置,突出情景式教学,使理论学习与实践环节无缝统一、相互促进。

五、授课过程突出原理-条件-流程-设备一条主线

为强化工程意识,使学生形成做工程就是做细节的理念,在介绍氨、C8芳烃、甲醇、苯乙烯、环氧乙烷、丙烯腈、氯乙烯等产品制备技术时,用整体一条线的思想组织教学:按照产品性质、用途―生产原理(含主副反应、热力学和动力学分析)―催化剂选择―工艺条件讨论─工艺流程比较―设备分析的顺序,由浅入深,渐入佳境。

强化学生工程能力的培养已成为工科高校实践和理论教学的核心任务,通过化工工艺学教学培养学生工程能力是课程建设的内在要求。强化与工程认知、工程设计、实验操作相关教学资源建设,授课中贯彻当代工程观,授课过程与实践环节紧密结合,用原理-条件-流程-设备整体一条线组织教学等是在化工工艺学教学中培养学生工程能力的有效措施。

参考文献:

[1]黄美英,梁克中,赖庆柯.对《化工工艺学》教学改革的探讨[J].重庆三峡学院学报,2007,(3):122-124.

[2]邱玉娥,张秀玲,等.化工工艺学应注重工程素质和创新意识的培养[J].化学工程与装备,2009,(5):214-216.

[3]王钧伟,官叶斌,孔学军,等.《化学工艺学》教学改革探索与实践[J].广东化工,2012,(4):233-234.

[4]汪应洛.当代工程观与工程教育[J].中国工程科学,2008,10(3):17-20.

篇2

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)22-0153-02

随着我国科学技术和国民经济的迅猛发展,社会对化学类专业人才的要求已发生了很大的变化,对于综合性大学化学类专业学生的培养目标和教学改革都提出了新的更高要求。当前,为了配合国家的大众创业的要求,使得有关应用性质的工程技术类的课程已受到相应的重视,其教学内容的深度和广度也在不断地加强。化工过程开发与设计是我校应用化学专业和高分子材料科学与工程的培养计划中最后一门理论课程,作为大学四年学习的收官课程,在大学教学过程中,这门课对于培养学生在化工过程开发与设计方面,从事应用和开发研究能力起到了特定的作用。

由于现在招生规模的扩大,很多高校的实验设备的更新没有跟上,我校的情况也一样,使得一些实验性较强的课程内容受到影响,实验场地和仪器设备无法满足课程教学的要求,有些实验无法做到一人一台套,有些实验是两个人一起做,存在一人做一人看的情况,在没有办法的情况下,很多学校采取的是重视学生的基础理论知识的传授,注重在课堂上讲述课程理论,理论的系统性很强,但是工程实践性的训练较少,毕业生的知识点在基础理论研究方面具有明显的优势,但是毕业生缺乏现代工业生产所必需的工程技术知识,对生产设备、生产控制和生产管理了解甚少,使得其应用能力较弱的弊病依然普遍存在。故很多化学专业的毕业生在毕业分配后的相当长时间内无法适应所从事的技术类的工作。

为了进一步加强工程实践性教学,我们在2005年对应用化学专业开始开设了《化工过程开发与设计》这门课程,2011年开始在高分子材料科学与工程专业也开设这门课程,通过近10年的教学实践活动,我们在教学中边学习,边改革,逐步形成了一些自己特色的教学方法。

一、教师队伍建设

现在由于我校现在引进的博士教师基本上都是从高校到高校,理论知识较强,但是工程应用背景的教师很少,在化学工程领域研究的教师更少,从生产一线走出的教师没有,如何进行此门课程的教学,使学生在毕业前的最后一门课程中,对化工开发与设计有个较好的了解,我们积极采取各项措施,努力提高教师的教学水平。

1.聘请国内著名企业技术人员来我校进行讲学,我们请了九江石化的原总调度来我校对两个专业,4个班的学生进行讲学,结合他自己创办的超高分子聚乙烯工厂的办理过程,通过项目的过程,使大家了解一个从化学到化工的全过程,对从实验室到公司的流程有深刻的了解,明白化学和化工的不同,了解它们之间的差别,使得老师在课堂讲述上能够做到有的放矢,不会凭空想象。

2.选派青年教师到企业去参观考察,结成校企联合,教师通过和企业合作,了解企业的科研动态,和企业合作,完成企业的一些项目,在完成项目的过程中,进一步掌握化工开发的内容。这么多年,我们一共选派了5名教师到中石油、江西星火、宁国生力农化等国有大型企业、合资企业和独资企业进行进修,和企业联合搞研发,对企业的一些工艺进行改进,在充实自己的化工工艺知识外,还获得了很多横向项目,同时使企业的生产效率得到了很好的提高,实现了校企双赢。另外由于教师和企业的良好的沟通,使得我们两个专业的部分学生也在这些企业进行实习,有的还和这些公司签约了。

3.积极灵活引进具有工业背景知识的教师,当无法在招聘渠道上招到在企业从事过生产实践活动的教师的时候,我们采用聘请企业技术人员当我们的客座教授,或者访问学者等方式,来解决实践背景教师短缺问题。我们先后聘请了中石油和江西星火公司的高级工程师作为我们的客座教授,面对面地对此课程进行答疑,在课程快结束的时候,请他们过来,把同学们在这个课程中主讲教师没有讲述明白的内容进行集中解答,增加了学生和企业人员的互动。

二、教学内容建设

随着市场经济的发展,大量化学专业的毕业生进入厂矿企业从事应用性工作。如何提高毕业生的综合素质,特别是化学工程方面的综合能力,如生产设备、质量控制和生产管理,掌握化学新产品、新工艺和新技术的研究开发方法等,可以进一步增强他们对社会的适应能力。所以在教学过程中我们积极抓住应用关,在课程内容上融入应用意识,使学生明白,化学的本质还是在于应用,进一步加强了包括“化工过程开发与设计”课程在内的工程技术课程体系,以提高毕业生在化学领域内从事应用性工作的能力。

《化工过程开发与设计》讲述的主要内容有:绪论,开放放大方法,试验方法,技术经济,反应器的设计,工艺流程的合成与优化,投资、成本、折旧和盈利,市场预测和生产规模,概念设计和基础设计等内容。为了加强对学生联系生产实际分析问题和解决问题的能力的培养,重点讲述“工艺流程的合成与优化”和“概念设计和基础设计”。当然就化工过程开发与设计所涉及的内容而言,这课程仍然讲述的是一个概要,其重点也仍然只是介绍应用和开发与设计研究中一些最基础的思想方法,以加强技术、经济等观点的训练,也使学生初步了解化工厂从无到有的过程,心里有个大致的流程概念。

在教学内容上,选讲了若干应用实例,如在讲述化工过程开发步骤时,讲述了合成氨氮发展史、尼龙-66的开发以及我们研发的有机锰的研发过程与生产过程,使学生了解化工过程与开发的意义和艰苦性。在讲述试验一章时间,讲述了中空膜生物床处理生活污水的中试研究,全面介绍了膜的种类、价格以及生产地和使用寿命等,除了掌握实验的基本方法之外,还顺带讲述了资料的查找和市场的相应信息,使学生更加了解研发的过程。在讲述物料衡算和能量衡算时,对比讲述了有化学反应和无化学反应的操作过程的物料和能量问题,从中使学生明白化工开发与化学热力学和物理化学以及化工仪器与仪表的联系,更加了解各个学科的相关性等。在工艺流程与优化中,讲述了合成路线和操作方式的选择,全面介绍了工艺流程的合成与优化问题,从优化过程讲述到化工经济,使学生更容易接受,特别是在化工经济学方面,通过折旧等相关知识的介绍,使得学生对在化工开发过程中的经济效率有较好的印象,这些对于培养学生的市场经济观念、提高他们的工程技术素质都具有重要意义。

同时在课后,我们精选了一定量和课程内容相关的习题,通过习题的训练帮助学生学习和掌握本教材的内容,以便于教学。在每一章的结尾都附有参考文献,以便学生进行深入探讨时参考,通过老师的努力,拿到了一些企业的从筹建到生产的相关文献,让同学们了解企业发展的历程,树立创办企业的信心。

三、采用不同的教学方法

在教学上,我们采用多种模式,以课堂教学为主,同时也以专题报告、课堂讨论和大学生课外活动为辅,积极通过许多个案来提高学生的学习积极性,培养学生的创新性思维能力,通过许多真实的个案的讲解,使得学生明白化工过程开发与设计的苦与乐,给学生播下化工创业的种子,同时又提醒了在以后创业道路上的艰难。

同时利用化工仿真软件进行辅助教学,我们购买了几种不同的化工仿真软件,可以模仿合成氨、硝化制硝基氯苯、高纯氯乙酸制备等,学生可以在仿真软件商设计不同的工艺参数,模仿不同的工况条件下的化工反应过程,根据这些反应条件来对反应全过程进行开发设计。

把一部分见习内容安排在课程中间,本课程安排在2个时间段进行,先上2周左右的概念课,使学生对化工过程有个大概的感性认识,然后到工厂进行实习和见习1周,我们有段时间挑选的工厂是刚刚成立的公司,规模不大的精细化工公司,可以使学生对工厂的总体布局一目了然,从而使学生对一般的精细化工开发过程有较深的了解,在此期间把要进行的毕业设计安排下去,使学生带着问题继续下面的课程。

四、课题设计教学

对于实践性很强的化工过程开发与设计这样的课程,课题设计实验是对理论课程最好的注释,为了加强学生对课程内容的理解,我们采用“校企联合”的授课方式,根据企业化工开发过程中存在的一些技术难题,把此问题作为专业实验课题,设计了系列特色的专业实验,如为中石油进行理论年产10000吨磺酸钙的设计、为星火公司进行了年产10吨金属致钝剂的小型工艺优化设计,并且把筛选好的个别设计方法中的某个工艺在这些企业中进行中试。

我们开设的此门课程在近10年来的教学过程中,逐步形成了“以企业课题为研发点,以综合开发性为目标,培养创新型人才体系”的课堂内外教学模式,受到大部分学生的欢迎,根据同学们的建议,把开始的24节课提高到了32节课。

参考文献:

篇3

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2017)02-0027-02

“轻化工设备与设计”课程是一门研究与轻化工相关的工业生产建设过程的课程,它包括研究选择技术上可行、经济上合理的工艺路线,完成相关的化工计算和设备的选型,以及进行科学的管道布置设计和合理的工厂布局设计等内容,是将实验室研究成果转化成工业生产的必经步骤。通过对该课程的学习与训练,可增强学生的工程意识,培养学生树立正确的设计思想和实事求是精神,严谨负责协调创新的工作作风和基本设计技

能,提高综合运用所学知识分析、解决实际工程问题能力。因此,众多高校将“轻化工设备与设计”课程列为教学计划的主要内容,是轻化工程专业的主干课程之一。

“轻化工设备与设计”课程涉及的专业基础知识覆盖面广,理论与实践联系紧密,学生在学习过程中感到枯燥乏味,导致学习效果差。本文根据课程内容和特点对实际教学过程中存在的问题进行分析讨论,并通过笔者近几年的教学经历提出几点改革意见。

一、“轻化工设备与设计”课程的特点

“轻化工设备与设计”是根据一个化学反应或过程设计出一个生产流程,并研究流程的合理性、先进性、可靠性和经济的可行性,再根据工艺流程及条件选择合适的生产设备、管道及仪表等,进行合理的工厂布局设计以满足生产的要求,工艺专业与有关非工艺专业进行密切设计合作,最终使这个工厂建成投产[1]。该课程主要讲授工艺流程设计、化工计算、轻化工业设备设计与选型、车间布置设计、管路布置设计、非工艺专业设计等内容,其中涉及物理化学、化工原理、化工O备、化工热力学和轻化产品合成与分离等相关专业知识[2]。课程内容复杂多样,具有知识面广、知识点多,理论与实际紧密联系的特点,设计结果直接关系到企业的产品质量、安全生产、经济效益等方面。因此,“轻化工设备与设计”是一门综合性、实践性和应用性都很强的专业课,并与国家政策、行业标准、市场需求等领域密切相关。

二、“轻化工设备与设计”课程教学现状

通过近几年的实际教学,笔者认为目前在“轻化工设备与设计”课程的教学过程主要存在以下问题。

(一)学时少,内容多

教师在课堂教学时间里主要讲授相关内容、标准和规定,与学生缺乏充分的交流互动,导致学生在短时间内不能理解掌握足够的设计知识,难以满足教学大纲规定的教学要求。

(二)方法单一

课堂上,教师从头讲到尾,多采用板书与多媒体的方式,内容枯燥,不能充分调动学生的兴趣,学生的学习效率不高。

(三)理论课时多,实践课时少

“轻化工设备与设计”课程是与工程实际结合最紧密的课程之一,但目前的教学安排中单纯的理论课占据了绝大部分课时,缺乏足够的动手实践设计时间,导致学生无法对课程有良好认知,在学习过程中很难做到理论联系实际,进而无法很好地运用所学知识解决实际设计问题,更谈不上对学生工程实践能力的培养,难以满足教学要求。

(四)教师实践指导弱

我国高校中现任教师很多都是研究生毕业直接进入教学岗位,他们具有丰富的理论知识,擅长科学研究,但由于他们没有进过企业,很少参与实际工程设计,因

此缺乏足够的实际设计经验,对学生设计过程中遇到的问题不能及时解决,而且在教学中缺少工程思维和工程方法的传授,使理论和实际脱节。

(五)考核方式简单

据调研大部分学校该课程多以平时成绩结合期末考试成绩作为评价学生学习效果的指标,但由于期末考试成绩占综合评定成绩的比例高达80%―90%,而该课程又具有较强的实践性,因此,这种单一的卷面考核方式过于片面,导致一些学生忽略对平时的学习,在考前突击复习,以应付期末考试,所以难以对学生的学习效果做出公平公正的判断。

三、“轻化工设备与设计”课程教学改革的建议

针对该课程教学中目前存在的上述问题,为适应新形势下对轻化工程专业人才的需求,需要对该课程现有的教学方式进行改革,使学生能够将理论学习和实践设计相结合,提高综合设计能力。笔者根据几年教学实践,提出改变教学方式、加强实践环节、完善考核方式、提高教师水平等建议[3-5]。

(一)改变教学方式

“轻化工设备与设计”课程是一门涉及多个学科知识领域的综合性课程,在教学中要改变传统教学过程中“教师主动教,学生被动学”的填鸭式教学方式,应发挥学生的主观能动性,采用灵活多变的教学方式,如抛锚式、讨论式、自学式等。

针对课程课时少的现状,教师要合理安排时间,重视备课环节,搜集典型工程设计实例,将工程实例与课堂内容相结合,突出重点难点。笔者采用“先实例,后讲解”的抛锚式教学方式,在每章开始就给出一个涉及本章内容的实例,然后从这个例子出发逐步引出本章的理论内容。实践证明,这种方式明显激发了学生主动学习的欲望,课堂上学生主动寻找实例中涉及的概念或知识点,并发现问题探索解决办法,这样就提高了课堂效率,增加了学生对知识的感性认识,强化了学生对知识的理解,使理论很好地与实践结合。

(二)加强实践环节

“轻化工设备与设计”课程是实践性较强的课程,因此,加强实践设计环节势在必行。笔者在学校完善课程体系建设之际,提出了增加该课程的设计学时的建议并被采纳。实际设计环节中,笔者结合生产实际和科研项目,将学生分为每五人一组,每组安排一个不同的设计题目,几乎涵盖了“轻化工设备与设计课程”所学全部内容,整个设计过程分为几个阶段与理论教学穿行,使学生在“学习中设计、设计中学习”,学以致用,设计完成之后安排1―2学时进行汇报点评,这样极大地提高了学生的学习兴趣,培养了学生分析、合作、交流、沟通的能力,真正做到了理论联系实际,收到了极佳的教学效果。

生产实习也是理论联系实际的重要载体之一,是提高学生工程意识和实践能力的重要手段。结合包头本地实际,笔者带领学生进入制药、酿酒、生物质加工等企业进行生产实习。通过实习,学生可以熟悉相关产业的实际生产流程、工艺路线及设备等。生产实习是学生对“轻化工设备与设计”课程内容的深化和提高,学生通过实习能够进一步提高其工程意识。

(三)完善考核方式

考核是教学活动的重要环节,通过考核可以衡量学生对知识的掌握程度和应用能力,同时也能够反馈教师的教学效果。考核方式的选取及考核结果的好坏对学生有重要影响,在某种程度上也能够指导他们的学习方

式。基于“轻化工设备与设计”课程具有知识多、涉及面广和实践性强的特点,单一的期末理论课考试方式不能全面真实地反映学生对课程内容的掌握与应用程度,因此往往也不能对学生成绩做出公平公正的判断。为了体现实践性教学在该课程教学中的作用,培养学生树立正确的思想和实事求是的精神,提高学生运用所学知识分析、解决实际问题的能力,笔者建议采用灵活多样的考核方式以最大程度地提高学生的主观能动性。

在实际教学过程中,笔者将该课程的考核方式确定为“平时成绩+课程设计+期末考试”的形式。其中,平时成绩占20%,包括出勤情况、课堂表现、回答问题、作业完成情况等,根据一学期情况综合评定。课程设计占30%,根据每位学生在设计过程中的表现,小组上交的设计作品及最后报告质量给分。期末考试占50%,采用闭卷的考核方式,主要考查学生对设计的基本概念、原理、程序及内容的掌握程度,根据卷面成绩给分。

通过以上考核方式的改革,首先,学生的课堂表现更加积极认真,更加注重平时的学习,解决了为应付期末考试而突击背书的问题。其次,课程设计的引入,提高了学生实际动手设计的能力,体现了该课程学以致用、实践性强的特点。最后,学生通过撰写说明书和绘制设计图纸,进一步强化了学生对相关办公软件和绘图软件的应用,提高了他们的计算机使用能力。

(四)提高教师水平

一门课程教学效果的好坏与教师的整体水平密不可分,这一点对于涉及多个知识领域的“轻化工设备与设计”课程显得尤为突出。该门课程不仅要求任课教师具有较强的理论水平,同时还要求其具有较强的动手和实践经验。因此,首先应提高教师的理论水平,鼓励教师继续进修,提高业务水平。其次,发挥老教师教学设计经验丰富的特长,通过传、帮、带的方式培养和提高青年教师的教学能力,建立可持续发展的教学团队。最后,采用“走出去、请进来”的方式,鼓励教师特别是具有较高学历却缺乏实际设计经验的青年教师,深入企业生产一

,参与工程设计,必要时可聘请有丰富理论与实践经验的设计人员来校参与课程教学或开展讲座。

总的来说,“轻化工设备与设计”课程是一门具有较深专业理论知识和较强动手实践的课程,对教师业务能力要求较高。学生通过对该门课程的学习,能够巩固专业基础知识,提高综合应用知识的能力和水平,培养其创新意识和工程意识。因此,笔者结合自己的教学经历提出几点建议,同时还有必要不断地对该课程的教学进行改革和探索,如此才能为学生走向工作岗位奠定坚实基础,最终达到课程学习的目的。

参考文献:

[1]娄爱娟,吴志泉,吴叙美.化工设计[M].上海:华东理工 大学出版社,2002:1-21.

[2]张颖,郝东升.化工设计[M].呼和浩特:内蒙古大学出版 社,2002:9-15.

篇4

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2013)07C-0051-02

《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》明确提出:“人才培养模式改革的重点是教学过程的实践性、开放性和职业性,实验、实训、实习是三个关键环节。”“要重视学生校内学习与实际工作的一致性。”基于工作过程的项目化课程教学是以工作过程为出发点,以工作项目为载体,以技能项目训练为主线,以完成项目任务为教学活动的目标。因此,高职院校的课程教学设计要遵循基于工作过程为导向的原则,以完成项目任务所需的知识、技能来整合教学内容,配置教学资源。本文以广西生态工程职业技术学院园林工程技术专业综合实训课程为例,探讨基于工作过程的项目化课程教学设计与实践。

一、课程教学整体设计

综合实训是园林工程技术专业综合性较强的一门专业实践课程。是学生在完成主要专业课程的理论学习和专项技能训练后,综合运用所学的专业知识和专项技能,在校内集中进行的岗位能力和职业素质系统化、综合性训练。本课程在第五学期安排8周的时间进行,模拟园林企业实境的综合实训既是前4个学期专业知识和技能的综合运用,又为学生顶岗实习及就业奠定了扎实的基础,实现学习与就业“零距离”接轨。

(一)课程教学任务设计

本课程以园林工程建设项目为载体,以完成“方案设计―施工图设计―园林工程招投标与概预算―现场施工及竣工验收”四个工作任务为教学活动目标(见表1),四个任务按照一定的行业规则联系起来,构成了一条完整的园林工程生产流水线。课程为实训课,总课时为240学时(8周)。其中方案设计为60学时、施工图设计为30学时、园林工程招投标与概预算为60学时、现场施工及竣工验收90学时。

(二)课程教学进度设计

基于行业规则、学生循序渐进的认识规律、项目化教学特点,将课程教学分成三个阶段:一是设计阶段,需要完成方案设计、施工图设计两大工作任务;二是园林工程招投标与概预算阶段,需要完成园林工程招投标文件的编制;三是施工阶段,需要完成园林工程项目的现场施工及竣工验收。该课程由专业带头人负责牵头,组织所有任课教师根据课程目标、任务安排进行课程教学进度设计(见表2)。

二、课程考核方案设计

综合实训的考核是对学生整个实训效果的检验,要对学生的实训态度、动手能力、解决问题能力、应变能力等进行综合考评,考核机制要全面、客观。根据专业人才培养目标及课程标准要求,本课程每个项目任务主要从以下三方面对学生进行考核,成绩评定采用百分制。考核内容及权重如下:职业素养考核(30%):主要考核学生的实训态度、精神风貌、团队协作等内容,通过观察学生的日常表现、职业习惯等获得结果;职业能力考核(50%):主要考核学生对项目任务分析、讨论、制订工作方案、完成任务的能力,可以根据学生完成任务的质量和效率来评定;应变能力考核(20%):主要考核学生在实训项目任务过程中的应变能力,根据学生回答教师的提问,学生对现场突发事件的应变情况等来考核。

综合实训总成绩评定采用百分制,所有项目成绩所占的权重相加则为总成绩,即总成绩=方案设计*25%+施工图设计*10%+园林工程招投标与概预算*25%+现场施工及竣工验收*40%。

三、课程教学实践

在教学实施前,首先进行实训准备工作,如实训设施设备、实训耗材、实训工具用书等硬件资源配置;其次由专业带头人、专业教研室主任负责主持召开综合实训动员大会,介绍实训目的、要求、注意事项等,要求全体专业教师、专业学生、辅导员等参加;最后,为了保证实训效果,根据实训规模、项目任务,对班级学生进行分组,每组设定一名组长,负责统筹安排工作及分工。

在实训过程中,严格按课程教学整体设计来开展教学活动。针对每个项目任务,明确授课教师与学生的关系,教师主要负责布置任务、设置问题、解答疑难、项目评估及总结等。学生小组先接受任务、分析讨论、制订工作方案、安排工作、成员分工等;然后实施项目任务;其次制作PPT,以图文并茂的形式将小组实训项目成果汇报、演示给全班同学,并详细解答教师或同学的质疑。最后,学生小组进行自评和互评,讨论实训体会并撰写实训报告。

综合实训课程的教学实践性强,各项目任务的开展均以学生为主,教师为辅。教学考核按考核方案进行,改以教师为主的评价模式为以学生为主教师为辅的评价模式(见表3),充分调动学生在评价考核中的主动性和积极性,培养学生自主发现问题的能力。

四、效果检验与评价

为了了解基于工作过程的项目化课程教学设计与实践的实际效果,园林工程技术教学团队对该项工作进行了评估。教学团队采取分层随机抽样的方法,对毕业生、在校生(刚完成综合实训)、用人单位三种类型进行了问卷调查和访谈,主要是针对开设基于工作过程的项目化综合实训课程的态度问题。调查共发放问卷450份,回收439份,有效问卷435份,有效率97%。

对开设综合实训课程的态度调查,91%的用人单位给予了充分的肯定,认为开设该课程很有必要,毕业生经过专业综合实训后,专业知识和技能再次得到巩固和强化,毕业后就能直接上岗从事专业岗位工作,工作态度端正,团队协作意识强,可持续培养潜力大,是企业真正需要的高素质技术技能型人才;对曾经参加过综合实训的毕业生而言,有87%的人认为学校开设本课程是很有必要的,有利于他们上岗后“上手快,适应期短,应变能力强”,有利于增强工作信心和可持续就业能力;75%的在校生感觉这种综合性和针对性强、极具实战性的项目任务训练,充分发挥了他们的积极主动性和创造性,激发了学习热情,使他们更加了解今后职业岗位的工作环境、程序和对专业技能的要求,同时也锻炼了他们的实践动手能力、综合分析和解决问题能力、创新能力,强化了团队合作精神,为顶岗实习和就业奠定了良好的基础。

五、结语

基于工作过程的项目化综合实训课程教学设计与实践的灵魂在于按照职业岗位需求,应用仿真模拟、理论实践一体的教学方法,综合运用专业知识和技能来训练学生。学生通过综合实训提高了专业技能,增强了实际操作能力、综合分析判断能力、就业竞争能力等;同时教师指导学生参加综合实训,也是一个教学方法不断改革、知识技能不断更新、自身业务水平不断提高的过程,有利于今后培养更多更优秀符合社会需求的高素质技能型人才。

【参考文献】

[1]吴卫荣,丁慎平,王寿斌.基于工作过程的项目化课程教学设计与实践[J].职业技术教育,2012(23)

[2]王寿斌.高职课程项目化考核的研究与实践[J].中国职业技术教育,2009(35)

[3]孟祥霓,白霄丽,张强.电子设计综合实训教学体系的改革与实践[J].实验技术与管理,2011(2)

篇5

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)18-0132-02

引言:

“精细化工工艺课程设计”是在学生完成了“精细有机合成”和“化工原理”的理论课程学习之后开设的综合性实践课程,课时1周,是东北石油大学化学化工学院应用化学专业“四位一体”模块化实践教学体系中第二层次的教学模块。该课程要求学生自主学习、构思设计一个精细化学品工艺设计为主的课题。需要经过资料查阅、合成路线设计、反应系统工艺设计、反应器工艺设计、答辩验收等过程,最终完成课程的学习和实践。教学过程中通过师生交流、学生自主学习和独立设计,对学生的知识获取、规划设计、工程技能、知识综合应用进行系统全面培养。截至目前,该课程已经开设7届,已经成为理论课和工程实践之间最重要的纽带。

一、课程的规划

东北石油大学是一所以工学为主的综合类院校,学校重视科学研究与实践应用,课程设置方面要求所有专业开设课程设计等实践类课程。应用化学专业的一个专业培养方向是精细化工,所以精细化工工艺学课程设计是我专业学生的必修课之一。该课程以《化工原理》和《精细有机合成化学与工艺学》的理论知识为基本点,综合应用专业知识,突出工程意识和创新意识,提高学生的综合设计能力,培养学生解决实际工程问题的技能。

在课程开设之初,由于缺乏实践经验,课程设计题目单调,应用型不强,而且学生对工艺和设备的结构与原理认识肤浅,学生的工程素质和工程实践技能没有得到应有的锻炼。通过多年的教学实践,在笔者及所在专业教师的共同努力下,对精细化工工艺课程设计的时间安排、前期课程的内容设置进行了合理衔接,起到了承上启下、融会贯通的良好效果。

该课程设计隶属于精细化工方向的教学集合体系,时间及内容安排顺序是同时开设《化工原理》和《精细有机合成化学与工艺学》,前者着重于介绍单元操作、工艺流程操作条件优化和设定,而后者着重于介绍精细化学品的合成工艺路线和单元反应的合成条件优化设计。然后开设《精细化工工艺设计》,它是将化工设计知识和精细化学品生产工艺融为一体的综合性教学环节,通过设计使学生深刻理解精细化学品的生产理论知识,明确所学课程知识的实际用途,并综合培养学生思考和解决问题的能力。由于课程设计时间为一周,在此期间,学生需要完成资料查阅、物料衡算、热量衡算、反应釜设计、流程图绘制、反应釜绘制等内容,工作量相对较大,所以理论课程教师在教学过程中需要预安排设计内容,学生在学习理论知识的同时进行课程设计准备工作,学习效果更好。

二、课程内容及教学实施

《精细化工工艺设计》的任务设置紧紧结合教学实际。精细化学品种类繁多,大多采用间歇操作,多步骤生产,而我校紧靠大庆油田,学生对油田化学剂,尤其是驱油用表面活性剂、缓蚀剂、破乳剂等精细化学品的接触了解较为深入。此外,前期课程设置了认识实习,学生对油田用精细化学品的生产流程具有初步认知。所以,在任务设置上,侧重于油田化学剂产品的生产工艺设计。

课程设计教学在多媒体教室进行,主要用于指导教师全方位讲解课程设计的任务安排和设计要求。教师在授课前备齐参考资料和工具用书,指导学生人数不超过15人。课程设计过程以学生为主体,教师进行针对性辅导,并根据学生遇到的问题组织课堂讨论,加深对知识的理解和熟练运用。为督促培养学生个人能力和团队合作精神,按照每组2人进行任务分配。课程结束后,由学生提交手写设计说明书一份,要求按照章节依次详细写出计算过程,并提交反应釜的设计图纸、反应车间的布局图纸等关键附图说明。最后,学生根据自己的设计内容,以小组为单位,进行公开答辩,根据学生的答辩情况及平时的指导情况,指导教师可以判断设计任务的完成效果,便于公平公正地进行成绩评定。

三、应用化学专业开设课程设计的教学体会

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