精馏实训总结范文

时间:2023-03-25 17:00:00

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精馏实训总结

篇1

关键词:精馏实训教学;任务驱动

实训是高等职业教育教学中的重要实践教学环节,它是为了熟练掌握某种技术或技能而在真实或仿真的环境中进行反复训练的活动,主要包括对学生进行单项能力和综合技术应用能力的训练,也包括职业岗位实践训练,其目的是使学生熟练掌握职业技术技能,并培养学生的职业素质。所以,实训教学的设计与实施对高职课程实施、提高人才培养效率、增强人才培养质量都有积极的意义。精馏操作单元是化工生产过程中最重要的单元过程之一,也是化工企业应用最广泛的单元过程之一,熟练地掌握其操作方法是化工类学生必备的基本技能。

一、精馏实训的特点

1.工程背景较强

在化学工业中,物质的分离是不可或缺的重要一环,而精馏则是应用十分广泛的一种物质分离提纯方法。精馏塔是化工厂的关键设备,它的操作直接影响整个工厂的产品质量、生产成本和利润,广泛用于化工、石油、石油化工、动力、冶金等工业部门,特别是在石油炼制和产品加工提纯工艺中,更是占有重要地位。可见,精馏是化工生产中必不可少的单元操作,对于化工及相关专业开设相关精馏单元过程的实训是必不可少的。

2.仿真与现场教学相结合

化工仿真实训是利用计算机模拟显示的操作控制环境,为实习受训人员提供安全、经济的离线训练条件,具有很强的实践性和可操作性。精馏塔仿真实训,主要包括精馏塔的冷态开车、正常停车、事故处理等过程的操作技能的培训。

学生可以在仿真系统中反复进行装置的开车、停车、正常操作等训练,还可以进行事故的设置与处理、工艺指标的调整等训练。学生可以从屏幕上感受到工艺参数,如温度、压力、流量、液位等的变化情况,有一种身临其境的感觉。仿真系统具有实际装置无法实现的开放性、灵活性、多样性和实时交互性等功能特点。因此,它是职业技能培训的理想平台。

3.现场精馏装置动手操作

学生除了通过仿真练习操作之外,还可以通过现场精馏装置亲自动手操作。通过近距离观察和操作,可以让学生了解精馏塔的结构和各部分的功能。通过亲自动手操作,可以增强学生的动手能力,并可以加深对理论的认识,比如,学生可以观察到液泛、气沫夹带等现象,了解回流比的改变对产品浓度的影响。

4.注重培养独立解决问题的能力

在实训过程中以小见大,及时捕捉或提出实际工程问题,探讨解决方法,是建立工程观念的一条有效途径。[1]实际工程问题可以在实训讲解时提出,也可以在实训操作过程中提出,关键是要让学生充分思考后,独立提出解决方法。如在精馏操作中,出现漏液现象应该如何排除?精馏塔出现液泛现象该怎么办?如何提高塔顶馏出液浓度?要求学生能根据精馏分离的物料性能和分离的工艺要求,对指定的精馏装置进行开车、停车操作,通过对工艺参数的调节和优化从而稳定整个操作的处理过程,能根据获取的各种操作数据正确判断精馏操作的发展趋势。在精馏过程出现故障时,能根据仪表显示的参数及时做出判断,并分析产生故障的原因,选择消除故障的正确操作措施。通过理论来指导实践,同时通过实践来加深对精馏的认识,这样逐步地在实训过程中通过各种各样的问题来引导学生分析现象,剖析原因,既能培养学生分析问题,解决问题的能力,同时也能够提高学生的工程意识。

二、实训教学的实施

1.布置预习任务

指导教师实训前要布置好实训任务,提出具体要求:(1)让学生明确实训的目的和要求――a、熟悉精馏流程及精馏塔的结构;b、掌握精馏塔的操作;c、分离酒精水溶液。(2)让学生自主熟悉现场装置,自己讲解整个装置及各部分的作用,并绘制出流程图。(3)复习操作原理,让学生明白操作原理以便更好地实践;让学生带着问题去观察传热设备,并思考、得出自己的结论,最后实训教师要对学生的结论进行点评并进行总结

2.任务驱动法教学

实训开始,以提问形式让学生熟悉现场装置的名称、作用、操作方法和注意事项,摸索工艺流程。视学生掌握的情况进行有针对的讲解,然后给学生下达任务。

本实训任务为操作精馏塔来分离提纯13%~15%乙醇水溶液,使其产品纯度在90%之上。这一大任务里再分为下面几个小任务:一、全回流操作稳定并测试数据;二、部分回流操作稳定并测试数据,然后是每个小任务又分为下面几个小部分。(1)熟悉工艺流程,了解各部分功能;(2)会开车、停车操作;(3)会正确记录数据;(4)仪表会调试;(5)会判断系统稳定性;(6)产品的质量能够达到分离指标要求。

任务布置下去以后,先让学生分组进行讨论,逐步摸索装置和设备,然后提出方案,教师根据学生的设计方案进行点评。整个过程采用讨论形式,当最后达成一致后,让学生动手完成此项目,并在学生解决任务的时候从旁辅助。采取“任务驱动”教学法组织实训教学,可以帮助学生明确训练目标,充分调动学生的积极性,使学生从被动应付转变为主动投入,真正让学生成为学习的主体,教师只是辅助。这样能从根本上改变一人做多人看的现象,有助于团队协作精神与创新意识的培养。通过任务驱动,在调动学生自主学习、激发学生创新意识的同时,用“任务”来控制课堂教学的程序,用“任务”来管理教学活动,能够保质保量地完成教学任务。

3.团队协作

在实验场所中,学生是学习的主人,始终处在主体地位,教师则是学生学习的组织者、导航者和服务者。学生自主协作学习,突破难点(如全回流如何向部分回流跨度),完成学习任务。在尊重学生自愿结合的基础上,根据男女性别、个性差异、能力强弱等情况进行分组,这样有利于学生的协作学习,有利于开展公平竞争。我们将根据精馏实训平台特点,给每个组分配一个大任务,然后学生自己考虑把任务再具体分解给每一个成员(如有的同学负责取样分析样品,有的同学负责控制现场的阀门,有的同学负责监控参数的变化,有的同学负责操作)。这样能从根本上改变一人做多人看的现象,还有助于培养团队内部的协作与小组之间的竞争意识。

三、实训效果的检查

实训教学的考核是确保实训质量的重要手段。应规范实训教学考核办法,保证实训教学质量。首先要制定实训教学考核办法及实训成绩评定办法等实训教学文件。实训考核重操作。考核分为两部分,一部分是基础知识问答,另一部分是操作题目。前者强调学生专业知识根基,后者强调实践能力,让学生学会把理论知识应用到实践中,培养和提高解决化学工业生产过程中的实际问题的能力。

四、结语

综上所述,通过在精馏单元过程实训中科学地组织和实施教学,激发了学生的学习热情和进行创造性思维的积极性,使学生所学的精馏理论知识得到了巩固,增强了理论联系实际的能力,培养了学生的工程意识,锻炼了学生处理化工实际问题的能力,有利于把学生培养成高素质的技术应用型人才。

篇2

关键词:基于工作过程 化工设备机械基础 学习情境 设计

一、问题的提出

化工设备机械基础课程是化工类专业的核心技术课程之一,也是一门与生产密切相关的工学结合课程。但在课程的教学实践中,存在着诸多的问题,如学科体系编排的课程内容、课堂教学脱离生产实践的教学模式,重视知识记忆而忽视过程的评价方式,这些问题的存在偏离了本门课程的学习目标,也偏离了职业教育的培养目标。因此,必须对课程进行工作过程导向的重新构建,而工作过程导向的学习领域课程开发的重点就是学习情境设计,以设计出用于教学的职业活动情境。通过创设基于工作过程的学习情境,有效设计该课程的教学内容、教学载体、教学方式,从而提高学生职业能力,为学生的就业奠定坚实基础。

二、基于学科导向与基于工作导向的学习情境的比较

基于学科导向的课程,以学科逻辑为主线构架知识体系,以掌握学科知识为目的,其内容以学科知识点为主线,情境是传授式的课堂教学,教学方式以陈述说理为主,多以知识点的记忆或理解程度的书面考核作为评价。

基于工作过程的课程,以工作要求为主线构建学习情境,目的是掌握工作过程中必需的理论知识与实践技能,其内容以工作流程为框架,情境是理实一体的实践教学,评价主要考核必需知识与实践技能的掌握程度。

三、化工设备机械基础课程的学习情境设计

1.调研工作岗位,定位课程培养目标

化工设备机械基础课程主要培养学生具备基本的化工设备操作、维护和管理的专业能力,同时养成“科学操作、安全管理”的职业素养,为今后工作打下扎实的专业基础。

通过与合作企业共同探讨,以及对往届生就业的跟踪调查,学校医药化工类专业的主要就业岗位群定位为从事化学品生产领域的生产操作和化学分析岗位,生产操作岗位主要工种为化工总控工、有机合成工等。在化工生产岗位职责中,任何一项典型工作任务的完成都离不开化工设备和机械的操作、维护和管理。通过对本课程的学习,应达到以下课程目标。

(1)专业能力目标――能够正确认识工艺流程中常用设备的结构和功能,能够掌握化工设备的操作步骤和维护常识,能够具备化工设备管理的相关知识,能够查阅和应用相关技术资料,能够运用所学知识解决一些实际问题,以适应将来的工作岗位。

(2)方法能力目标――使学生具有一定的工程分析能力、运用知识的能力、分析解决问题的能力、信息处理能力、自我管理与发展能力。

(3)社会能力目标――使学生初步形成认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风,养成良好的职业素养。

2.分析职业能力,明确学习情境目标

课程必须与职业建立紧密的关系,才能满足企业对人才的要求。因此,课程要依据所面向的职业标准和能力要求进行开发和设计,把职业标准和能力要求转化成课程目标。学习领域是经职业工作过程分析,由职业行动体系中的职业“行动领域”导出的,致力于开发学生的职业行动能力。学习情境作为学习领域的具体化,应紧密围绕学习领域课程的学习目标、内容及总学时,进行具体化的分解和设计,进而形成每一个学习情境的明确的能力目标、内容要求和学时限制。学习情境的目标要以职业行动能力来描述,以职业能力分析为基础,面向整个工作过程,把职业需要的技能、知识、素质有机地整合到一起。

化工设备机械基础课程的功能是培养学生能够正确地使用化工设备进行操作,并且能进行安全维护、管理以及质量监控等,适应化工行业的发展的能力。根据职业岗位能力分析所确定的学习情境目标内容如下。

职业岗位:有机合成工、无机反应工、化工总控工。

职业能力:能认识常用化工设备的结构和功能,对设备进行操作和日常维护,能进行生产自动控制操作,对设备进行简单的故障分析及管理,具有一定的机械设备操作安全常识。

学习情境目标:能识读化工工艺流程图,能操作典型化工设备和机器,能根据工艺条件合理选用设备,能对常用化工设备进行日常维护,能进行简单故障分析和管理,能进行设备运行质量监控,能严格执行相关标准、工作程序与规范以及安全操作规程,有环保、安全、质量意识。

3.遵循认知顺序,重构课程学习内容

(1)基于学科导向的课程内容是以知识传授为目标,按照学科知识本身的内部逻辑结构展开的,体现的是以 “教”为中心的平行体系。在内容排序上,虽然在一定程度上考虑了学习者认知的心理顺序,但是知识排序的方式与学习者知识习得的方式是分割的、不一致的。基于工作过程的课程内容是以培养能力为目标,按工作过程的不同任务的相关性来实现知识和实践技能的整合的“串行”体系,体现的是以学生的“学”为中心。在内容排序上,依据行动顺序的每一个工作过程环节来传授相关的课程内容,使学生把循序渐进学习课程的过程,变成符合或接近企业工作过程的过程。

(2)基于工作导向重构课程学习内容,需要对教学内容进行选择和序化。我们使用任务调查法,通过对学生、一线工人、技术专家、行业专家几个层面的调查,结合相关的国家标准及学校的教学条件,在确定典型工作任务的基础上,确定工作任务中涉及的实践知识和理论知识,以及工作过程的排序,见表1。

表1 课程教学内容和排序的比较表

原有的课程内容和排序 基于工作过程的重构

第一章 化工设备基础知识 学习情境1:识读化工工艺流程图

第二章 化工设备结构(换热器、塔设备、反应釜、加热炉等) 学习情境2:化工设备操作

(换热器操作、精馏塔操作、反应釜操作等)

第三章 机械传动基础及运转设备 学习情境3:化工机器操作

(干燥器、离心机、泵等操作)

第四章 化工设备维护、维修与管理 学习情境4:流体输送

第五章 化工设备材料 学习情境5:化工设备安全

4.选择任务载体,创设工作学习情境

每个专业面向的是不同的岗位,每个学习领域内容又比较复杂,就需要承载学习领域的物质形体,也就是创设学习情境的载体。化工设备机械基础课程依据企业典型工艺流程及其工作过程,对教学内容进行整合序化,并转化为与职业岗位相适应的课程学习情境。学习情境既涵盖传统课程体系的知识点,又使学生在 “工作情境”下进行学习,以完成典型工作任务全过程为目标,以具体实际工艺为载体,教、学、做相结合,理论与实践一体化,实现由工作过程向教学过程的转化。本课程学习情境划分见表2。

表2 学习情境划分表

工作过程 学习情境 子情境 教学载体

认识设备 识读化工工艺

流程图 工艺识图 阿司匹林工艺流程

规范操作

简单维护

质量监控 化工设备操作 换热器

操作 乙苯气-反应混合气换热工艺

精馏塔

操作 酒精回收蒸馏工艺

反应釜

操作 合成氨工艺

蒸发设备 浓缩果汁工艺

结晶设备

操作 制盐工艺

化工机器操作 干燥器

操作 奶粉干燥工艺

离心机

操作 结晶砂糖分离工艺

泵、阀门操作 流体输送过程

事故预防 化工设备安全 化工设备防护 化工事故案例

5.理实一体教学,突出学生学习主体

基于工作过程的学习情境设计,目的就是培养学生的综合职业能力。传统的课堂教学很难将理论和实践紧密结合,理实一体的教学才能突出学生学习主体,有效地落实“做中学”,“学中做”的教学理念。为了使教学活动能够逐步有序展开并推进,化工设备机械基础课程的实施过程是理实一体的。教学实施主要是在模拟企业真实职业场景的校内化工仿真实训室和实训车间中进行。在教学活动中,首先通过视频、实物、仿真软件让学生获得与教学相关的工作环境感性认识,激发学生的学习兴趣,进而获得与工作岗位和工作过程相关的专业知识和技能。各学习情境的教学过程,真正体现学生作为学习主体的地位。学生带着任务和问题有目的地去学习,查阅相关资料,听取教师的理论讲解,与教师在进行交流的过程中获取资讯,在教师的帮助下进行决策。在计划、实施的过程中,教师给予学生适当的辅导,最后教师参与学生工作成果的检查与评估。学生在教学过程中,始终处于主体地位,通过真实的工作成果激发学生的学习积极性,改善教学效果。

下面以精馏塔操作学习情境为例。

学习子情境:精馏塔操作,学时:10课时。

学习目标:熟悉塔设备的结构、功能和使用原理;理解各类塔设备的工作特点和适用场合;掌握塔设备操作规程及DCS质量监控;初步进行简单故障分析和安全事故

分析。

教学任务:通过教师引导、学生自学、讨论等方式理解塔设备的结构和工作原理;理解各类塔设备的结构特点和使用特点;能根据工艺条件,合理选用塔设备;利用仿真软件,掌握塔设备操作规程及DCS质量监控。

步骤:

(1)资讯――了解酒精回收蒸馏工艺,熟悉精馏塔结构,掌握工作原理。

(2)决策――分析精馏塔工作时的工艺条件,理解精馏塔的操作规程,并对相关故障和安全案例进行分析。

(3)计划――讨论操作规程,事故案例分析。

(4)实施――每组设置不同工艺参数,进行仿真操作,实训操作,并对工作过程进行质量监控。

(5)检查――实训过程反馈和控制。

(6)评价――根据学生的实训情况、学习态度、参与程度,对学生进行评价,教师进行总结和指导。

在职业教育过程中,只有严格按照基于工作导向学习情境创设的标准,才能更好地实施基于工作导向的课程改革,使学生在学习情境下,能够对工作过程有一个完整而深刻的体验,从而培养学生的职业技能,形成终身受益的职业素养,完成知识能力的建构与迁移。

参考文献:

[1]严中华.职业教育课程开发与实施[M].北京:清华大学出版社,2009.

篇3

关键词:中职;化工原理;教学;策略

化工原理课程是化工及相关专业都开设的一门重要的专业基础课。它综合运用基础知识,分析和解决化工生产过程中各种物理操作问题的技术基础课[1]。其教学的目的使学生了解、掌握化工生产中各单元操作的基本原理、典型设备的结构、操作及计算方法,帮助学生树立牢固的工程观念,培养学生解决工程实际问题的综合能力,为即将进行的专业课学习打下坚实的基础[2]。对学生来说,只要将来从事化工技术工作,无论在什么样的岗位,都不可避免地会遇到各种单元操作问题,这就要求学生必须熟练掌握各类典型的化工单元操作。

笔者在化工原理教学的过程中不断地探索如何把化工原理教学与职业教育有机结合起来,使学生真正掌握各类典型化工单元的操作,从而使学生很好地服务于化工行业。本文从化工原理教学实际出发,就化工原理的教学策略进行了探讨。

一、准确定位,以培养技能型人才为目标从本质上来讲,社会所需的人才可分为两大类:一类是认识世界本质属性及其客观规律的学术型人才;另一类是改造世界即利用客观规律服务于社会实践的技能型人才。中等职业教育应当以培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的技能型专门人才为根本任务。只有定位准确,才能满足社会对各类人才的需求。也就是说,职业教育的办学定位应该是为区域经济和社会发展服务。培养目标定位应该是技能型专门人才。另外,本人在与企业接触的过程中,针对企业需要的人才类型和对技能型人才的全面要求进行了深入调研,并结合中职教育的特点,在教学的过程中尽量把握与生产实际结合紧密的设备、原理、操作、故障及预防措施等知识点,多下功夫,下大功夫,一定要让学生真正地掌握;而对学生掌握起来难度较大的理论推导和不必要的计算要求要降下来,结合实际内容巧妙地简化处理,让学生掌握理论推导和此类计算的目的即可,这样做的目的是要培养学生分析问题和解决问题的思路;在考试这个环节上,应该“学”“考”结合,理论性很强的计算尽量不出或者少出,多出与实践相关的知识点,不给学生造成误导或困惑。

我认为这样更贴近中职教育的目标,如此培养的学生才能更好地立足于实际的工作岗位,并为将来走向工作岗位后的快速成长和长足发展打下坚实的基础。

二、改变教法,尽力体现以学生为本温总理指出:“教育是心灵与心灵的沟通,是灵魂与灵魂的交融,是人格与人格的对话。”中职教师在专业课授课时必须充分了解并认识中职学生的特点。中职学校的招生实施的是注册式入学,入学门槛很低,学生的文化基础很弱,再加上传统思想的影响,对他们形成了他们是“差生”的心理暗示。在一些地区的普通高中的光荣榜上,考上高职的学生名字是不会登在光荣榜上的,甚至一些地区计算升学率的时候,高职也不在计算范围。高职尚且如此,中职教育在传统观念中的地位可想而知。在这种情况下,中职化工原理的教学要想达到温总理所描述的境界,就必须突破传统单一的教学方法。笔者在教学实践中尝试了几种方法,并把综合运用,收到了良好的效果。

1实验

化工原理课程中涉及很多单元操作对应的设备,对这些设备的工作原理、部件和规范操作是中职教学的重点之一。在讲解到此类内容时,把上课的地点选在实验室,经过观察发现,学生进到实验室后学习的状态和在教室明显不同,他们精神焕发,积极性强,自主观察和归纳总结的能力很强。比如在讲到离心泵时,带学生进实验室,通过观看模具,不但让学生了解了离心泵的外部特征、进出口位置,更让学生清楚地看见离心泵内部叶轮是什么样子的,泵壳的形状是什么样子的。通过直观的感知后,自发或在老师的启发下进行归纳总结:进出口的位置为什么那样设计,不同的叶轮有什么应用上的区别,泵壳为什么做成蜗壳状,等等。学生再次进到离心泵的特性曲线及流动阻力实验室,进行实验时,盲目性就小了很多。知识的积累过程也是兴趣很浓的积极探索过程。通过这个教学过程的奠定,在后续环节的教学效果明显改善。

2多媒体

在教学过程中如果遇到了实验室或者是模具室受到资源或者效果的局限,一时无法开展内容,而单纯的理论讲授又无法很好地令学生掌握知识点的问题时,可以采用多媒体教学。比如,各种各样的阀门汇总、填料类型、换热器、离心泵的不正常操作现象,精馏塔的液泛现象、漏液现象等。通过多媒体的模拟、三维演示或者真实运行的录像等的播放,让学生生动直观地掌握知识或者对某些理论知识进行有效的巩固。实践证明,运用多媒体技术进行化工原理的教学,在老师层面上看,与单纯粉笔加黑板的讲授相比,工作量和难度都可大大降低;对学生来讲,则有效地降低了知识的难度。演示更加直观生动,浅显易懂,深受广大学生的欢迎。

3化工仿真技术

化工仿真是利用先进的计算机仿真技术在线典型化工生产流程和操作的过程。该系统可模拟生产中的各种数据的生成和变化,使学生在非常逼真的环境下进行练习,可以让学生不进工厂就能了解到化工生产装置的生产过程,通过实际动手操作,完成对生产装置实际操作的培训,巩固所学理论知识,将理论与实践统一起来[3]。通过此阶段的练习,做到了理论与实际的紧密结合,一方面提高了学生的学习兴趣,另一方面加深了学生对所学理论知识的理解和掌握。无论是本人的实践,还是同行的经验[4]均可以证明,化工仿真教学是具有综合作用的教育手段,教学中教师利用各种方法可以帮助学生掌握理解教学内容。学生置于仿真环境中,可以充分调动感观通道、运动通道和思维通道的学习机能,有效地提高学习效率。

新疆轻工职业技术学院化工学院(以下简称“我院”)的化工单元仿真包括离心泵、换热器、精馏、吸收解吸、干燥等单元。在化工仿真教学中,学生可以通过仿真软件实现对装置的冷态开车、正常运行故障的处理和正常停车等操作,真实的再现生产过程,使学生不进工厂就能实际了解化工生产装置的生产和操作,完成对生产装置实际操作的训练,实现了理论学习与实践的统一。从学生的感受来说,化工仿真软件贴近真实生产操作,还具有很明显的交互性和重复性,在仿真系统上可反复进行开车、停车训练。学生可根据自身需要有选择性地学习,灵活掌握学习进度,体现了以学生为本的个性化教学,同时在事故训练环节,不但培养学生通过技术参数的波动对事故原因的定性能力,同时也强化学生的工程意识和安全操作意识。

4实训

通过了以上各个环节的教学之后,学生对于该掌握的知识有了相当的了解,并具备了简单应用的基础,要想与企业的实际生产更加贴近,实训成为化工原理教学中颇具代表性的教学环节。在实际教学中若采用仿真教学与现场实训一体化,对培养学生的职业技能来说是最理想最有效的办法。我院的实训装置将DCS系统与现场的精馏塔单元、吸收解析单元、离心泵-换热器-液位控制综合单元相结合,实现了与企业化工总控装置基本一致的仿真、现场实训一体化体系。实训教学中,实训室制订了严格的规章制度、生产指标,操作目标明确,因材施教,循序渐进,让每一个学生从认识装置到摸管线、最后实现独立熟练地完成装置的开、停车、工艺参数的调整等操作。参加训练的学生不但加深了对理论知识的理解,而且在操作技能上有了质的飞跃,工作后能很快适应工作环境,深受用人单位青睐。

此外,在实训的过程中,根据班级人数的多少和知识水平的差异,可以因材施教,尝试项目化教学和行动导向教学以及小组教学模式。这不仅有利于知识的掌握,还培养了学生的分工、合作意识、团队精神等,有利于学生情商的发展,也为以后职业生涯的规划和发展奠定基础。

三、及时激励,激发学生的学习兴趣托尔斯泰曾经说过:“成功的教学,不是强制,而是激发学生的兴趣。”中职的学生,入学时年龄普遍在十五六岁左右,处于青春期后期,著名的心理学研究专家埃里克森也认为:“处于这一阶段的人需要一种不断增强的自信心,一种在经历中形成的内在持续性和同一感(一个人心理上的自我)。如果这种自我感觉与一个人在他人心目中的感觉相称,很明显这将为一个人的生涯增添绚丽的色彩。”所以,抓住这一时期学生的心理特点实施有效的激励,不仅对专业知识的掌握十分有利,同时对学生的心理健康乃至整个人生都有深远的影响。笔者说的激励主要是在精神层面上由于学生的自我努力而得到的认可。笔者在教学的过程中认真观察学生的举止,就算从他们的眼神中发现其小的进步,也会进行口头上的表扬;在实验或者实训过程中为他的团队合作精神和独立的思维而加平时分并告知于他们;在学习的任一环节都为他们的一点小进步而及时的鼓励,有时哪怕只是一个肯定的眼神。

在得到及时的肯定和激励后,学生感觉到了同学与同学之间共同进步的喜悦,更感受到了与老师心灵与心灵上的沟通,学习兴趣随之而来,学习逐渐变成了一个十分愉悦的过程,学习的质量和效果大大提高了。

四、结语总之,在化工原理的教学中只有牢牢把握住中等职业教育的特点,才能准确定位,才能在教学的过程中做到有的放矢。在教学实施环节,要注意各个环节间的配合,每一次配合都可以看成是理论指导了实践,又通过实践加深了理论的理解和记忆,而且这种建立在理解之上的记忆才更加深刻和持久,真正让学生做到了“在学中做,在做中学”。这样才能进一步提高学习的质量,把德育教学和素质教育隐形到了化工原理的教学过程中,从而促成了学生和老师的双赢局面。

参考文献:

〖=1〗夏清,贾绍义.化工原理:上册(第2版)〖=M〗.北京:化学工业出版社,2012.

〖=2〗丁帮文.化工原理教学改革中的几点经验与体会〖=J〗.化学工程与装备,2009(09):198―199.

篇4

【关键词】高职应用化工专业;实训教学;问题;对策

呼伦贝尔职业技术学院应用化工专业,注重学生实践能力的培养,实训教学设施齐全,实习实训设备总值达1000余万元,实验场地面积2300平方米,具有适应教学要求与各种技能培训的实验室与实习实训场所,有现代化的校内“能源化工实训中心”和校外实习工厂,能基本满足应用化工技术专业人才培养的需求,为培养技能型人才奠定了雄厚的物质基础。

但实训基地建设是综合的系统建设,实训设备的购置和实验室的建立只是具备了实践教学的基础条件。要真正发挥实验设备和实训室在实践教学中的作用,其内涵建设是关键因素。本文对我院的应用化工技术专业实训教学中存在的问题进行分析并提出对策。

一、我院在实训室的建设中存在的问题

(一)实训项目开发不足

目前,我院的实训中心现有化学分析实训室、仪器分析实训室、化工仪表实训室、化工仿真实训室、化工单元实训室、合成氨、尿素生产系统实训室。实训专业比较全面,但在实训教学过程中仍有些不足。

化工单元实训室共有流体输送、传热、蒸发、过滤、精馏、干燥、吸收解析、萃取8个实训单元,8个实训单元仿照化工生产的基本单元,生产过程真实,项目设置完整,运行情况良好,使学生能亲手将生产系统运行起来,能更好的理解和掌握常见单元操作的基本原理及其相关设备的结构、功能和使用。但化工单元实训设备运行仍有不足,一是能操作的实训教师少,学生多,管理困难,不能做到每个学生都能动手操作。二是系统设置了一些故障点的技能训练,但由于设备原因还有人员培训不到位,故障点的操作常常不能实现。

合成氨和尿素系统实训设备完好的模拟了合成氨和尿素的生产过程,但过程控制系统安装的并不完整,不能使设备正常运行起来。

(二)师资力量不足

我院在实训教学师资建设中做了不少工作,进行了多次培训,但仍存在:

1、实训教师少,管理难度大,学生动手操作次数少。

由于能带实训教学的老师少,学生多,老师管理的难度大,不能使多数学生都亲自动手操作,因此实训教学虽然使用了教学设备,但往往局限在演示或个别学生动手的现象。

2、实训教师都是边学边做。

实训教师大多数没有经过系统的和一定深度的培训,能简单的操作设备但对设备故障,生产过程分析仍不能很好的解决。

(三)实训教材不足

在传统教学模式中,实训仅作为一个教学环节,居于从属地位,实训教学几乎没有规范的实训教材,实训教学以口口相传的方式传授,教师之间不方便学习,学生学习没有系统性。

(四)校企合作不足

长期以来,我院一直积极探索校企合作之路,与呼伦贝尔金新化工有限公司、大唐呼伦贝尔化肥有限公司、内蒙古宏裕科技股份有限公司、呼伦贝尔东能化工有限公司、呼伦贝尔东北阜丰生物科技有限公司、呼伦贝尔驰宏矿业有限公司等多家企业建立了长期稳定的校企合作关系。但学生没有操作基础,企业对校企合作实训教学并不积极,并且企业考虑到学生安全问题和企业的生产,不愿让学生真正动手进行操作,往往把学生安排到一些不重要的岗位进行实习,使学生的实习成为体力活。学生失去了实习兴趣,往往流失很大。

二、加强实训教学的应对策略

(一)加强实训基地的建设,确保实训教学的需要

化学分析实训室和仪器分析实训室结合实训设备和实训内容的要求,配备相应的仪器,配件、药品,购买蒸馏水制备仪器,保证化学分析实训室和仪器分析实训室能够正常运行。

合成氨和尿素生产系统,由于厂家的原因,自动控制部分始终不能完好运行,要求厂家将设备的配套装置完善,达到设备的运行效果。

(二)加强师资队伍建设,提高教师实训教学能力

我院在师资队伍建设过程中,近三年来每年派教师参加国家级企业顶岗培训,利用寒暑假到全国高职高专师资培训基地参加培训和进修提高。鼓励专业课教师积极参加国家职业资格证考试,获得相应的职业资格证书。虽然培训较多,但多数是参观形式,教师掌握不了实际操作技能,往往流于形式。本人经过几年的实训教学,认为到购买实训教学的设备厂家学习是最好的培训,针对实训内容,实训设备有目标去学习,教师能够掌握设备的使用、操作、故障维修,并能灵活运用到具体教学过程中。

另外要增加教师培训的数量,并做好传帮带,使大量的教师成为既有理论基础又能实训教学的“双师”型教师。

(三)加强实训教材的编写,符合实训内容的需要

随着实训教学的不断开展,实训教材既不能用以往的理论课本,也不能简单的用实训设备的操作规程,实训教师应将自身扎实的理论功底和严谨的学科体系和企业专家的丰富的工作经验和超强的操作能力二者结合,这样编制的教材更具针对性、操作性和适用性,编写成实训指导校本教材,运用到实训教学中。

(四)加强校企合作的组织与管理,提高校外实习的效果。

校企合作要运行良好,需建立长期稳定的校企合作人才培养机制,签订校企合作实训协议与人才订单培养协议,并建立合作委员会,通过会议协商确定校企合作实训中各方的权利和义务,使校企合作实训能够实现双赢,避免损害任何一方的利益。

总之,市场和企业是高职教育的命根子,技能是高职院校学生参与社会竞争的武器。教育和生产实践相结合是高职教育制胜的法宝。高职院校只有深入推进教学改革,加大实训教学力度,正视实训教学中亟待解决的问题,高职教育就一定能够开创新局面。

参考文献:

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关键词 :高职;自动化专业;工程化;综合实训装置

中图分类号:G718 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)03-0105-03

自动化工程领域需要“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的复合型人才,这也对实验教学过程提出了更高的要求。如何进一步推进高职教育,深化教育教学改革,培养学生的实践能力和创新能力,满足我国经济社会发展对人才的迫切需要,已成为当务之急。笔者对重庆化工职业学院生产过程自动化技术专业核心课程“控制装置与系统”实践教学模式进行了改革,对工程应用性较强的综合实训装置进行了探索和实践。

工程化综合实训装置的内涵和背景

工程技术人员不但要具备一定的理论基础和较宽的知识面,还要具有创新精神、创新能力和工程实践能力。高等院校工程教育的工程化改革方向成为国际工程教育改革的共同选择。“工程化”意味着在审视工程教育的人才培养模式时,用工程实践活动的本质和特点来对其进行衡量、要求和评价;课程目标的转向是工程的而不是学科的,课程内容的转向是集成的而不是割裂的,课程次序的转向是多维的而不是单向的。我院自动化工程系对自动化专业建设进行了深入研究,解析职业岗位(群)的能力结构,基于工程化实践教学模式,重构课程体系,开发实训装置,构建任务型学习情境,目的是培养适应职业岗位能力需求的高技能创新人才(如图1所示)。

目前,我院的生产过程自动化技术专业是重庆高职院校唯一设置且具有石油化工行业背景的宽口径专业。专业核心课程体系以“单元耦合、工程实训、系统构建”为特色。实训基地于2008年被中国石油和化学工业协会、中国化工教育协会确定为全国示范实训基地,并获得重庆市教育委员会2012年高职院校市级实训基地建设专项资金。生产过程自动化技术专业是学院精品专业。

“单元耦合”指横向概括了三门专业核心课程“传感检测与系统”、“控制装置与系统”、“执行驱动与系统”之间“开环”、“闭环”结构的关联,纵向概括了国家化工仪表维修工“中级工、高级工、技师”层次的关系;“工程实训”是依据工程实践进行教学设计,将知识和技能重新整合序化,构建真实情景的教学环境;“系统构建”是以职业岗位能力培养为主线,按真实职业活动从应用设计、系统配置、安装调试、运行维护、技术改造到工程管理等完整的项目内容,解析职业岗位能力要素并全部融入工程训练,按单项能力、综合能力、创新能力的递进关系展开实训教学,以实训装置为载体促进人才培养。

工程化综合实训装置设计

高素质应用型人才的匮乏严重阻碍着我国制造业的发展。究其原因,国内自动化相关专业教学基本停留在传统的学科型人才培养模式中,普遍缺少针对学生工程能力和职业素质的训练,同时缺乏所需的教学环境。工程化实践教学是学生在校期间获得工程技术应用能力的唯一途径,实训装置的合理架构和科学设计则直接关系到应用型高技能创新人才的培养质量。结合化工仪表维修工职业标准的要求,“控制装置与系统”课程应该达到高级工标准的工程训练目标,能对串级、比值、均匀、分程、选择、前馈等复杂控制系统进行维护,对智能仪表进行参数设置和维护,对计算机控制系统的各类卡件进行维护。配套实训装置主要涉及智能调节器和DCS控制装置的控制规律、控制原理、调试方法,以及控制系统的性能指标、工程整定、系统投运等专业知识;具有自动控制系统的应用设计、系统组态、安装调试、运行维护等基本技能,从简单控制到复杂控制的构建,注重工程意识、工程观念等职业素质的培养,达到高级工以上技术水平,满足职业岗位、工程实训、工程创新、资源共享等方面的需求。

基于职业岗位的需要,设置层次分明、架构合理的实训内容 实训装置基于职业能力的需要,以单体仪表操作为基础,以控制系统构建为目标,以信号耦合为纽带,实施真实职业活动的高技能人才培养。围绕石油化工行业典型的流体传送、传热设备、精馏塔、反应器等设备的控制方案确定合适的对象,按功能划分为“(常规)仪表控制系统的构建、DCS控制系统的构建、(综合)过程控制系统的构建”等三个板块,如图2所示。具体要求如下:(1)(常规)仪表控制系统的构建,定位于技术服务型公司仪表施工技术岗位。功能描述:实现仪表选型、仪表安装、管线连接、参数配置、运行调试等职业岗位能力的技能训练,并完成控制系统的构建。(2)DCS控制系统的构建,定位于国内外的生产型企业DCS控制技术岗位。功能描述:实现常规控制组态、自定义组态控制方案组态(含功能块图/梯形图/顺控图/ST语言)等多种方法的组态,还包括管线敷设、调试运行等内容,完成控制系统的构建。(3)(综合)过程控制系统的构建,定位于企事业单位化工仪表维修技师、高级技师、安装调试工程师、仪表控制工程师、DCS控制工程师等自动化应用技术岗位。功能描述:能根据工艺要求,选择合适的控制仪表或装置,构建控制系统,实现控制方案;能完成工业过程控制系统应用设计(包括控制方案设计、仪表选型、图纸绘制、系统组态等)、仪表工程施工(包括仪表、仪表柜、操作台、配电箱的安装,线槽桥架、信号对点、试车、交工和验收等),实现工程观念、综合技能、应用创新、团队协作等综合素质的培养。

基于工程实训的需要,解决自动化装置在教学和工程应用的差异性 工程实训要紧密结合工程实际,立足于企业的实际情况,由积木式系统集成、安装调试等内容实现课程目标。通过多方调研,研究自动化装置在实训教学和工程应用的差异。企业自动化技术人员要完成安装、布线、调试、运行、维护等完整的仪表工程施工技术,学校很多是由单体仪表的校验和拆装直接过渡到系统的组态和调试;因为实训装置无法承载反复拆装来满足不同年级不同班级学生的需求,缺乏仪表安装训练;因为没有单体仪表组建系统的综合布线经历,挂件式综合实训装置的接线让很多学生到企业就束手无策,缺乏完整能力的训练;因为不同的企业单位采用着不同国家、不同厂商、不同系列、不同型号的自动化仪表及装置,自动化技术的发展日新月异,使学生不能快速适应工作岗位,学校缺乏共性能力的培养。对策之一,自主设计连接模块,既可满足拆装训练,完善仪表保护措施,又能使仪表承载高频率线路拆装的需求。对策之二,仪表控制系统的构建,将变送器、显示器、报警器、记录仪、调节器、执行器、安全栅、电源等智能仪表及附属装置,按照由易到难、由局部到整体的认知规律排列任务顺序,有针对性地依次融入实训任务,按照施工规范进行线槽桥架的管线敷设,侧重于硬件组态,强化参数整定的技巧。对策之三,学习的唯一方法就是寻找共性,研究仪表的输入输出特性,为了快速掌握新仪表的应用技巧,总结归纳了“四步法”:第1步,获取铭牌信息,分析名称、作用、型号;第2步,完成管线连接,分析电源、输入、输出;第3步,进行参数设置,分析类型、范围、零点等主要参数;第4步,根据信号关系排查故障。通过这些措施,可以有效地解决工程差异性问题。综合实训装置以控制系统构建为目标,根据工艺要求积木式系统集成,敢于实现仪表施工技术的训练,填补仪表拆装、综合布线等教学真空环节,实施从应用设计到工程验收完整工程项目的综合训练,实现学校与企业的无缝对接。

基于工程创新的需要,建立真实情景化实训环境,激发学习主动性和积极性 实训装置集工程教学训练和工程创新应用为一体,构建真实情景的职业环境,开展实践教学,有效提高学生的综合能力。以“液位控制系统的构建”实训项目为例,源自重庆某化工企业的真实生产过程中分别控制进水阀和出水阀的两个液位控制系统,以企业图片还原真实场景,以工艺要求提出控制要求,让学生自主选择分组完成系统的构建。实训内容以任务驱动的生动性、兴趣性能最大限度激发学生的学习主动性和积极性为目的,以促进学生知识与技能的融合,让学生体会到相同的设备在不同的地方满足不同的应用需要,相同的工艺要求采用不同的控制设备,可激活工程意识、升华工程观念、强化团队合作、提高应用创新能力。

基于资源共享的需要,实现实训功能多样化,满足教、学、研、训、赛需求 工程化实训装置离不开企业专业的参与,将国家标准、行业标准、企业标准融入课程,还要将全国技能大赛的内容和评分标准融入实训。既能满足“仪表维修工”、“化工自动化”等全国技能大赛的项目训练,又能满足“自动化仪表应用”等校级竞赛的需求,以赛促教,以赛促改,提高学生的积极性,提升教师的“双师”素质。为学生服务,满足教学需求;为教师服务,满足科研需求;在保证人才培养任务情况下,还应该为社会服务,满足企业员工培训需求,依托高校的人才、知识、实训设备等方面优势促进经济和社会发展。实训功能需要梯次配置,科学规划,合理布局,尽量满足不同企业、不同专业、不同深度的需求,才能最大限度地发挥资源共享的作用,达到融教、学、研、训、赛为一体的综合功能要求。

在综合实训装置的建设和规划过程中,在遵循实训基地架构统一设计思路的前提下,结合专业自身特色,联合企业共同设计,满足职业岗位的能力需求,以实现课程体系的目标。近三年的改革实践,工程化实训基地的建设初具规模,改革的研究取得了一定效果。而进一步完善工程实践教学模式、优化教学过程、完成配套教材等问题,还需要我们深入研究和探索。

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[关键词]创新意识;应用型;化工仪表及自动化;教学方式;改革

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.40.171

2016年4月15号,在高等教育改革创新座谈会上作重要讲话,指出教育是国家发展的基础,关系民族的未来,高水平教育是国家综合竞争力的重要体现。应该让学校办出特色,分类发展,不能搞一个模式。这都是和创新紧密相连的。现在我们同质化的倾向比较普遍,学校应该有学校的特色。关键还是要有创新的意识,要有实践的能力。

沈阳工业大学辽阳校区多年来在办学过程中,始终坚持石油化工的专业特色和行业特色。目前校区有七个获批的应用型转型专业,针对沈阳工业大学辽阳校区(下简称我校)的应用型转型人才培养方向,在总结前期教学经验的基础上,对校区高分子材料与工程、油气储运工程等几个转型专业的化工仪表及自动化教学现状进行了思考与探索,包括如何加强化工仪表及自动化教学效果;强调课程的特色性,以工程的视角与化工生产实际接轨,提高学生的实践能力;怎样培养具有创新意识的工程技术人才,这些问题亟待解决。

1 化工仪表及自动化课程目前地位与现状

现代社会工业化水平不断提高,大规模、高效率、连续生产、综合利用的石油化工生产过程已成常态,技术人员需要有较高的在线检测与实时控制技术。所以,化工工艺类及设备类专业学生掌握化工生产过程中参数检测与控制技术是满足行业发展的必然要求。

有研究对国内院校化工类专业的化工仪表及自动化课程教学情况做了调研,也调查了一些毕业生和高年级学生。从反馈信息来看,多数学生感到内容陈旧,与专业结合不够密切,要用的知识没有讲透,专业方向的应用方面讲得不多。一般情况下,大部分工艺专业的毕业生在工艺岗位从事设计、操作、控制及与其相关的工艺工作,这些工作都要和仪表打交道,所以要求能够正确使用和选择仪表。作为工艺技术人员,具有一定的仪表知识,无论在技术设计和正常运行中,都可以同自控专业人员迅速配合、正确处理有关问题。但是,没必要要求他们具有与自控人员同样的水平。所以,化工仪表及自动化应以实际工作应用为主旨,即满足实际工作对工艺专业学生在仪表及自动化方面的要求,主要考虑学生在工艺类专业相关工作岗位对仪表知识及能力的需要。

我校化工仪表及自动化课程的特点是:内容多,知识面广,内容更新速度快,跨度较大。由于化工工艺类及设备类学生对电学、自动控制原理等基础知识了解较少,学习中会感到难度较大,加之教学学时少,使得本课程的授课更是难上加难。该课程采用的是纯理论的讲授教学方法,使学生感觉内容枯燥乏味,而该课程又没有实验学时,无法在有限的课堂时间里,提高学生的感性认识,又很难加深学生对理性知识的理解,所以难以达到理想的教学效果。

2 课程改革的几点想法

2.1 理论教学部分

由于专业培养计划设置,总学时为32学时,要把教材全部内容讲得清晰透彻是较困难的,故教学过程中只给学生讲最基本的内容,对仪表基本原理、使用、安装和维护进行介绍,而不讲如何制造仪表和设计控制系统。同时,不需要把所有的检测仪表、控制技术全部讲解,而是对基础的测量方法、检测仪表进行讲授,触类旁通,让学生掌握一定的理论知识以适应新的控制技术和新型检测仪表。

在教学内容中,避开一些已经在行业中被淘汰的仪表类型,增加实际常用的类型。例如在物位检测及仪表这一节中,按现有教学大纲的要求,主要介绍差压式液位变送器的原理及零点迁移内容,其他物位计在大纲中并未体现。而实际上随着化工行业的不断发展,对物料仪表的精度提出更高要求,精度较高的磁致伸缩式(0.05%)、雷达式(0.3%)和矩阵涡流式(±1mm)液位计应用广泛。对于应用广泛的物位仪表在大纲中需增加这部分内容。

例如计算机控制系统的部分内容,在企业实际生产应用中,工艺类人员(非程序设计人员)的主要任务是面对控制界面,了解、掌握及会操作这些软件程序,而不是去掌握计算机控制系统的制作和核心原理。在工作过程中能理解该部分软件的说明书和操作程序,按要求操作即可。所以,在大纲中应删减一些过于高端理论化知识章节。

在应用型转型下化工仪表及自动化教学改革的首要任务是调整教学内容,强调教学内容的应用,适当降低理论要求,着重讲清结构、工作原理及选用方法,减少微观深度分析,注重外部特性及应用。

2.2 课堂教学方式

由于该课程内容多而杂的特点,宜采用多媒体和板书相结合进行课堂教学。利用多媒体技术,将知识点、仪表图片、动作状态等多种信息结合起来,将各类型仪表结构原理以及工作状态生动地表现出来。例如,在讲解弹簧管压力计时,以动画形式演示弹性元件的工作形态,内部结构的动作过程,再利用图片展示在实际设备上的应用。多媒体教学的同时再配合板书教学,既加强了直观性,又调动了学生的主动性。同时提高在有限学时中的课程容量和质量,弥补少学时所带来的缺失。

2.3 实践教学部分

化工仪表及自动化的教学应以实践应用为目的,缺乏实验和实践环节会严重影响教学效果。校区面临着现有实验室资源有限,所以应想方设法克服困难,加强实践环节的教学。

首先,认知实践,联系本专业其他实验课程上所用到的与仪表及自动化相关的仪器设备,让同学们回忆或在做实验时特别留意所接触到的有关检测仪表与自动控制系统的实物及其工作原理。

其次,仿真实践,利用教学仿真软件系统搭建的仿真平台,在模拟教学过程中,学生根据软件的提示,发现和掌握控制规律,在模拟环境下实验,提高学生对化工仪表及自动控制专业知识的理解能力,充分培养学生的创新能力,为应用型、具有创新意识的人才培养提供一种理想的学习平台。

再次,组装设计实践,利用有限资源设计出实验室能够实施的实验,尽量做到实验与所学紧密结合,学以致用,通过实验进一步理解消化理论知识。例如,鼓励学生利用简单热电阻或热电偶等动手组装和检验恒温水槽,通过设计实验增强学生的实际动手能力,提高学生的学习兴趣,进而掌握所学知识。

最后,加强与专业课实践环节的结合,提高实践时效,为综合并联实践。例如,学校最近引进浙江中控的化工仪表自动控制装置及精细化工实训装置各一套,本课程与专业课程设计和实训结合,在课程设计或实训中增加少量学时,让学生利用做大作业的时间完成子作业,比如要求学生总结在常减压精馏实训过程中所使用的各类检测仪表及控制系统。要求学生从自己选择的某一段工艺流程出发,总结所用的简单控制系统,其内容必须明确指出被控对象,对象特性分析,在工艺流程中的作用;被控变量的确定,测量元件变送器的确定,控制器及其控制规律的分析和确定;执行器的选择确定;操纵变量的选择确定;以及当被控变量偏离给定值时,自动控制系统使其恢复到给定值的控制过程分析。

实践教学分几个主要组成部分,所占比例如下图所示。

实践环节各组成部分

缩减理论教学学时,加强实验及实践环节学时。若增加8学时实践课时,其中应包括水箱液位简单控制系统的实践与认知2学时,利用Cu50热电阻组装并检验超级恒温水箱2学时,化工过程控制仿真实验室典型化工单元的仿真实验2学时,综合实践对专业实训中仪表及控制系统的使用总结分析2学时。只有强调学生动手,将所学知识与实践相结合,才有利于提高学生的自我学习能力,激发学生学习兴趣,从而为培养应用型人才打下良好的基础。

2.4 考核方式

我校的化工仪表及自动化课程,目前的评价考核体系大多采取规范的卷面考核方式。为了适应应用型转型下的课程要求,提高学生的学习兴趣及主动性,激发学生的创新能力,必须对考核方式进行改革。采取多种形式的“3+3+2+2”为“随堂测验+大作业+实验表现+平时表现”考核方式,通过考核方式的改变,旨在调动学生学习的主动性,改变以往平时不学习、期末突击复习的现象,加深学生对基本知识的掌握。

为了验证课堂上基础知识的掌握情况,仍需对课程必要的知识进行考核,采用随堂测验的形式,题量及占用比重减少,同时增加实践环节的考核和占用比重。另外结合专业课程设计(同上小节中内容),增加大作业,这个作业是结合专业课程设计一起分组进行,不同组的学生题目不同,所需的仪表和控制系统也不同,如果时间充足,还可以进行课堂讨论,形成良好的课堂氛围和教学互动。同时对整个课程复习与回顾,学生在完成作业的同时,就完成了对课程的复习和所有知识的融会贯通,形成了对自动控制系统的全面理解。这种考核方式能促使学生主动理论联系实际,将课程与工艺过程联系起来,培养良好工程意识。

2.5 外部环境的激励

为进一步提高学生对实际知识应用,本课程不应只局限于课堂和实验室教学,更应该走出课堂。

根据我校服务地方经济社会全面发展的要求,面向辽阳地方化工企业实际生产控制过程,校企合作,引企入校,将教学搬进化工仪表及自动化实训中心或化工生产企业。基于化工生产过程,按照参数检测的实际结果,对企业目前存在的问题,引导学生讨论,为企业出谋划策,激发学生学习兴趣,巩固所学的知识,突出以培养应用型化工人才为目的的教学特色,为地方化工企业服务。

同时,近年来兴起的全国性化学工业设计大赛,我校学生在大赛中也取得较好的成绩,这对“化工仪表及自动化”的学习带来直接的好处,将所学的化工仪表与自动控制原理及知识应用于化工设计软件中,参与化工设计。通过这种外部激励,激发学生的学习兴趣,提高学生对化工仪表及自动化知识的进一步了解和应用,为以后工作中的应用打下基础。

3 结 论

应用型本科高校作为培养优秀技术人才的摇篮,也面临着教育改革的艰巨任务。在应用型转型下我校正面临着前所未有的机遇和挑战,为适应学校“培养高素质应用型人才,服务地方经济”的要求,化工仪表及自动化课程在教学中,只有以岗位需求为导向,优化教学内容,突出工程应用,加强实践环节,建立以能力考核为本的灵活考核模式,才能着力培养具有创新意识的应用型人才,才能切实提升学生的实践能力、就业能力和创新能力。

参考文献:

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篇7

新世纪以来,随着我国高校的扩招,中国培养的工科类毕业生的总量逐年增加,我国已经成为高等工程教育大国。据统计,我国工科专业毕业生占总体毕业生总量的比例已经接近1/3,占世界工科毕业生总数的比例也已超过1/3。然而,我国工科毕业生仅有一成能够快速胜任工作,而美国可以达到八成左右[1]。事实证明我们现行的工科高等教育与社会需求存在较大脱节,学生实践和创新能力薄弱的问题凸显。为推进我国化学工程与工艺专业本科教育改革,建设更合理的化学工程与工艺专业教育体系,化学工程与工艺专业的工程认证工作已于2006年正式启动。2016年6月2日,在马来西亚吉隆坡举行的国际工程联盟大会上,我国成为《华盛顿协议》第18个正式成员,使我国高等工程教育质量保障体系得到国际认可[2]。目前,我校已经向中国工程教育专业认证协会提交了化学工程与工艺专业认证申请,积极准备该专业的工程教育认证工作。《化工设计》是化工过程开发中科技转化为生产力的重要环节,作为化学工程与工艺专业的主干课程,具有很强的工程实践性。《化工设计》是指设计一系列的单元操作及设备,并将其合理地串联和组合起来,进而实现从化工原料到化工产品的转变,涉及的基础专业知识广泛,可认为是对整个化学工程与工艺专业课程的总结与综合运用[3]。因此,《化工设计》课程掌握的好坏对培养优秀化工人才起着至关重要的作用。然而,目前我国高校《化工设计》课程教学思想和教学手段还相对较为陈旧,学生难以得到应有的训练和培养,无法满足社会对高层次的化工人才的要求。我校地处经济特区福建省厦门市,目前石化产业已经跃升为福建三大支柱产业之一[4],为地方经济发展培养高素质的化工专业人才已成为我校今后发展的重要任务之一。基于《化工设计》课程在培养化工人才中所起的重要作用,改变落后的传统教学方法和模式亟待进行。针对我校《化工设计》课程开设的情况,提出以下几点课程教学改革意见与措施。

一、精选课程内容,完善课程体系建设

《化工设计》是一门综合性课程,涉及的专业基础知识范围广,它要求学生具备四大基础化学知识的同时,必须掌握《化工原理》、《化工仪表及自动化》、《化工热力学》、《化工工艺学》、《化工分离工程》和《化学反应工程》等课程的专业知识。鉴于课程内容的丰富性、复杂性与教学学时限制的矛盾,选择一本合适的教材并结合本校教学实际对教学内容进行适当调整显得尤为重要。考虑到我校《化工设计》理论课只有2个学分,选择教育部高等学校化学工程与工艺专业教学指导委员会推荐教材――李国庭等编著、化学工业出版社出版的《化工设计概论》作为本课程教学的教材。在具体的教学内容上还要结合相关课程(如《化工原理》、《化工原理课程设计》和《化工技术经济分析》等)的讲授情况进行选择和取舍。例如,对《化工原理》和《化工原理课程设计》等课程已重点讲授的化工设备(如换热器、精馏塔、过滤机等)的设计与选型仅做简单介绍,而化工设计概算和技术经济这部分内容由于与《化工技术经济分析》课程重合,则由学生自学。相反,对教材中未专门提及的固定床反应器、流化床反应器的设计则加以补充介绍。为了满足工程教育认证的要求,在《化工设计》相关的课程体系建设方面,在大三上学期开设《化工原理一》、《化工技术经济分析》、《化工仪表与自动化》、《化工热力学》、《计算机在化工中的应用》等课程;在大三下学期开设《化工原理二》、《化工分离工程》、《化学反应工程》、《化工过程分析与合成》、《化工安全与环保》等课程;在大四上学期开设《化工设计》和《化工过程课程设计》课程;在大四下学期开设《毕业设计》。其中,《化工设计》课程进行化工设计程序、化工设备选型和计算、车间设计、非工艺专业设计、工程经济学和施工图设计等内容的教学,侧重于与化工设计相关的理论知识的串联与综合。而《化工过程课程设计》和《毕业设计》,则更为强调实践性,学生将综合运用学到的知识,利用计算机软件完成一个具体的、完整的化工设计任务。

二、改善课堂教学形式,加强教师和学生的交流及学生之间的交流

传统的课堂教学通常采用“教师讲、学生听”这种模式,学生缺乏学习的积极主动性,不利于学生终身学习能力、社会适应能力和创新能力的培养和提高。我校在《化工设计》课程教学过程中,根据教学进度,在可行性研究和工艺路线选择等环节,拟定若干个不同的题目,学生5人为一组,选择一个题目并围绕各主题进行资料查找、分析与讨论。工作完成后,各小组通过PPT展示介绍本组的设计工作,其他同学积极参加讨论,分析该工艺过程的优缺点并提出改进意见,最后由任课教师进行总结。通过这种教学形式,较大程度地提高了学生的主观能动性,增强了学生分析问题和解决问题的能力,学生的工程实践能力和团结协作能力也得到了锻炼和提高。

三、强化计算机在化工设计中的应用

当前,计算机在化工设计中已成为一种不可或缺的基本工具。在化工设计过程中,工艺过程的设计、设备的设计计算、3D工厂设计、工艺流程图的绘制均离不开计算机。我校在《计算机在化工中的应用》课程中重点介绍运用AutoCAD软件进行工艺流程图的设计、运用Excel软件进行化工过程的物料衡算和能量衡算、运用ASPEN Plus进行流程模拟。而利用CADWorx软件进行3D工厂设计则是在参加全国化工设计大赛以及《化工过程课程设计》中得到实际应用。

四、加强化工设计实践训练,理论联系实际