空调课程设计总结范文
时间:2023-03-16 10:14:26
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篇1
关键词:建筑环境与能源应用工程;课程设计;组织;问题
中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)09-0071-02
一、课程设计的目的
“建筑环境与能源应用工程专业”是与实际工程紧密相关的专业学科,学生仅仅通过在校期间理论知识的学习,对于本专业知识的理解和应用是远远不够的。课程设计这一教学环节的设置意在指导学生将理论知识与实际工程相结合,将自己所学知识融会贯通;与此同时,结合实际的工程设计,了解设计的内容、方法和步骤,增强收集资料、理论联系实际的能力。最后,以小组的方式进行的课程设计,能够在培养学生独立分析和解决工程实际问题的能力的同时,也培养学生的创新精神和团队合作意识,提高对未来工作的适应能力。
二、课程设计的教学组织
北京工业大学建环专业本科生课程设计安排在大四上学期第四周至十六周共14周,成绩总计分。课程设计内容主要以“空气制冷”、“供热锅炉”课程的教学内容为基础,要求学生以小组形式分工合作,完成从冷热源到末端的供暖空调系统的设计。
(一)课程设计步骤
(1)布置设计任务。北京工业大学建环专业的教师团队共同商讨确定课程设计的题目以及内容要求,针对以往同学们出现的问题进行改进,细化设计任务,制定详细的综合课程设计指南及任务书,并且为学生们提供必要的设计参数,设计对象为某高校办公楼供暖空调系统设计。
(2)授课讲座答疑。在课程设计过程中,针对学生在课设中出现的问题,围绕课程设计的重点、难点,分阶段集中不定期安排几次专题讲座,如典型建筑暖通空调设计方法、计算机辅助软件应用、工程案例剖析等。通过专题讲座解决学生设计过程中存在的问题,引导学生将理论知识贯穿在整个设计过程中,并能熟练使用标准、规范和设计手册等资料。
(3)导师监督考核。为了做到因材施教,努力发挥学生的积极性并且及时解决问题,提高设计效率,同时锻炼良好的团队合作精神,采取分组导师制度,每位教师负责3~4名学生。
(4)课程设计答辩。课程设计答辩时间安排在第11周以及第17周,分别进行供暖和空调设计答辩,答辩方式为集中答辩,所有教师分组根据学生答辩情况提问,独立给分,最后全体教师汇总给出综合答辩成绩。
(二)课程设计讲座与内容
为了使学生了解整个课程设计时间安排并且增加对内容的了解,由课程设计负责老师安排一次课程设计动员及任务布置,选择两名研究生作为助教,由于他们对本专业内容熟知,并且熟悉课程设计流程以及内容,易于引导学生更快的从理论知识转化成实践设计中,建立学生与教师之间有效地沟通机制。具体的授课讲座内容分为以下五个部分。
(1)采暖空调系统设计引论。综述本科生在前三年里学习的专业知识以及相关的专业课程,针对暖通空调设计基本常识,让学生讲理论知识转化为实践中,同时介绍在设计中基本注意事项,避免出现设计失误。
(2)采暖负荷计算及常规设备选型。首先回顾学过的《供热工程》等相关课程,提出设计必须遵循行业规范,让学生逐步从学习转向设计,讲座教师介绍采暖设计步骤,为学生们详细讲解采暖中走廊、卫生间、楼梯间等供暖常见问题,避免学生走进误区。
(3)锅炉房设计。结合《锅炉与锅炉房设备》课程以及锅炉房设计规范,从锅炉容量、循环泵流量、扬程确定、软化水系统、补水系统、定压系统以及送引风系统等各个方面介绍锅炉房设计的步骤。
(4)空调系统设计及设备选型。结合《空气调节》课程,以及前面关于供暖设计的相关讲座,学生独立完成空调系统的设计,让学生在设计中体会到设计与理论知识的不同,设计中应当结合建筑中各领域的要求,融合到一起,完成设计要求。
(三)课程设计考核方式
课程设计的考核方式分为导师考核和集体答辩两个方面,各个设计阶段的考核,由各位指导教师灵活安排、分工负责。集体答辩分为两个部分:供暖设计以及空调设计。组织全学科部教师分组答辩,每次答辩每位学生限时15分钟,学生汇报8分钟,教师提问7分钟。最终的考核成绩总分为100分,学分为分。
三、课程设计的效果分析
通过一学期的课程设计,学生在各个方面都有了很大的提高,主要表现有:
(1)学生能将自己的专业知识与理论进行有效的结合。在课程设计初期,学生由于没有经验,对于工程会犯一些常识性问题,比如管道的设计中,没有考虑阀门的分类和使用。经过锻炼,学生能够很好的更加全面的考虑问题,考虑实际工程的需要,将自己的理论知识与实际工程更好的结合。
(2)自主学习以及分析问题解决问题的能力提高。学生在校期间学习的理论知识都是书本上的,而实际的项目中会遇到许许多多的意想不到的问题,学生通过自己动手,通过收集资料,查阅规范,与同学探讨等方式,不仅仅加深了对专业知识与行业规范的了解,更加加强了自己独立分析和解决问题的能力。
(3)培养了团队合作能力与教师的沟通能力。得益于团队合作的教学方式,学生通过团队合作,使得学生能够更好的培养团队意识;教师的直接指导,加强了学生与老师之间的交流,使得学生与教师共同学习,交流,增强了他们的表达能力。
四、问题分析及解决方法探讨
通过本次的课程设计,可以看出大部分同学能够对整个暖通设计的流程及基本的设计问题有比较清晰的认识和把握,但从平时的答疑、课程设计讲座的提问及答辩的情况来看,很多同学的课程设计还是存在着一些不足,现主要提出以下几点:
(1)设计手册及节能规范的熟知度不够。工程设计手册及国家、地方行业规范、标准作为暖通工程设计的基本依据,理应是最为重要的参考资料,理论教学难以涵盖工程设计的各个方面,需要从这些参考资料中寻求答案。由此看出,面对诸多暖通行业的参考资料,在理论教学中进行适当的解读与学习很有必要。
(2)系统方案的确定缺乏深入的思考和有力的依据。供暖、空调系统形式的确定是整个课程设计中最重要的环节。很多同学在系统形式确定这一环节只懂得选用而不懂得比较。从最终课程设计的结果可以看出,在方案确定这一环节,不同方案的思考与评比这一内容还有待完善。
(3)水力计算部分有所不足。风系统及水系统合理的水力计算不仅关系到冷热源部分所输出的冷热量能否按需分配到末端用户,更关系到整个系统的运行是否稳定、有效、节能。水力计算的理论学习往往是最难掌握的部分,一个简单的小系统就需要很大的计算量,不同的系统形式往往有多种不同的计算方法,并且计算步骤繁杂,虽然很多同学的水力计算部分能够完成,但其中的步骤并不明晰。如何寻求理论设计与软件辅助设计的平衡变得极为重要。
(4)分类设计理念不强。同一建筑往往有不同形式、不同使用功能的房间,尤其对于综合性建筑,很多房间的使用时间不一,所以,对不同的房间、空间,应有不同的分类,同时应划分不同的系统。通过本次课程设计的情况来看,系统划分单一。另外,对各类型房间的供暖、空调的形式不明确,对特殊类型空间如走廊、楼梯间、卫生间、地下车库、门厅的设计知识缺乏,是普遍存在的又一问题。无论在参考书籍还是在理论教学中,往往重视供暖、空调的共性而忽视适用于不同类型空间的个性。所以,此方面理论的学习与指导还有待加强。
(5)对系统的认识缺乏整体性。无论是空调系统还是供暖系统,都是与冷热源机房相连。所以,冷热源侧与用户侧是不可分割的整体,系统设计应该有整体的理念。但很多同学只知道供暖系统需要补水定压而不知锅炉房需要有补水定压装置,只知道供暖系统需要补水定压而不知空调系统需要补水定压,只知道用户侧需要水力计算而不会机房侧的管路平衡与确定。多数时候,理论教学教授的是共性的知识,但往往,这种共性没有推广到个性中去,这同样是理论教学有待完善的重要内容。
五、结语
通过专业课程设计的学习,学生不仅仅对于专业知识有了更深的了解,同时对于将来从事的行业,有了更近一步的认识,根据课程设计过程中反映的问题,教学工作还需要从以下几方面进行改进:
(1)在平时的教学中,注重将实际与理论相结合。学生在课程设计中,尤其对于工程知识,会犯一些常识性错误。这就要求在平时的教学过程中,教师能够针对一些重要的工程常识性问题进行归纳总结和讲解。
(2)在课程设计过程中,给予及时有效的指导。学生对于一个完整的设计,缺乏整体的认识,指导老师应当给予及时有效的指导。这需要指导教师和学生能够进行密切的联系,良好的沟通,使老师能够及时了解学生的问题,并给与恰当的指导。
(3)课程设计完成后,及时进行总结。由于课程设计中会遇到很多意想不到的问题,学生需要多次进行修正和完善,这就需要在每一个阶段学生和指导老师都需要进行设计的总结,通过总结,学生能够学会如何更好的解决问题,避免类似错误的出现,老师能够总结经验,对今后的教学进行更好的指导。
参考文献
[1]陈超,蔺洁,李俊梅,等.课程设计・毕业设计指南(第二版)[M].江苏凤凰出版传媒股份有限公司,2013.
[2]谢静超,刁彦华,毕月虹,赵耀华.探讨科研与教学结合的必要性[A].土木建筑教育改革理论与实践(第12卷)[C].2010.
篇2
关键词:建筑环境与设备工程专业;创新能力;人才
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0092-03
能力即利用已获得的知识和经验,经过科学的思维加工和再造,产生新知识、新思想、新方法和新成果的能力。建环专业具有很强的实践性,要求该专业学生在基础理论、基本知识等专业知识方面均有一定掌握,并在此基础上进行各种实践环节教学,需要通过工程实践锻炼、进一步了解本专业的设计、生产和组织等技能,使理论、实践有机结合,从而增强学生的感性认识,培养学生分析问题和解决问题的能力,提高学生的实践工作能力和创新的能力。[1]而目前对各高校建环专业而言,通过培养大批具有创新精神和创新能力的优秀专业人才服务于社会的相关建筑行业,是专业本身发展的必然要求,也是高校教育中人才培养的发展方向。建筑环境与设备工程专业(原暖通空调专业)目标是培养具有室内环境系统与设备及建筑公共设施系统的设计、安装调试、运行管理的高素质工程技术人才,随着建筑节能的要求以及暖通空调行业的发展,出现了许多新技术、新工艺,需要相关的专业知识,也对学生的创新能力的培养提出了更高的要求。本文将针对目前高校建筑环境与设备工程专业教育中创新能力培养存在的问题进行分析,探讨培养学生创新能力以适应行业发展的方案及策略。
一、建筑建筑环境与设备工程专业培养学生创新能力存在的问题
1.高校课程设置不能适应专业的变化。自从1998年建筑环境与设备工程专业(以下简称建环专业)范围从之前的暖通空调设备扩展到建筑设备、燃气工程、建筑环境三个方面的内容之后,一般院校建环专业在课程设置体系中没有及时适应专业领域的变化,在专业基础课和专业课之间并没有按照新专业体系重新定位。专业基础课按照新专业体系的要求开设了工程热力学、传热学、流体力学、建筑环境学、流体输配管网和热质交换原理与设备等课程,而专业课却沿用老的专业课程体系,继续开设供热工程、空调工程、通风工程、空调用制冷技术和燃气输配等课程,这样使专业基础课程和专业课程之间内容有很多重复,教学方式没有及时更新,这在很大程度上影响到建环专业创新能力的培养,更影响教学组织和教学效果。[2]建环专业的核心基础课程是建筑环境学,建筑环境学属于工程技术学科,具有实践性、综合性和创造性。[3]因此,创新能力的培养是高校建环专业培养的关键所在。但是目前大部分高校的建环专业培养方式都达不到设置要求,没有及时更新专业基础课和专业课课程设置并突出建筑环境学基础学科的关键地位,不能对学生的创新能力的培养产生应有的促进作用。
2.专业课程教材内容更不上行业技术发展,教学模式单一。教材是老师授课的依据,也是学生接受大部分专业知识的主要途径。新的教学内容不仅对学生的素质教育、知识构成、创新能力等方面产生巨大的影响,使学生在本科学习阶段就能接触到当今世界相关领域研究和应用的前沿。然而就现状而言,高校采用的教材很多都是多年之前一直沿用的,甚至是上世纪出版的,这些远远不能跟上专业领域新知识迅速发展,与当前行业发展和技术应用现状存在很大的脱节。在课堂教学环节,专业课一般主要以课堂讲解方式传授专业知识,这种教学方式约束了学生的个性发展,培养出来的学生知识结构相近、思维模式比较呆板,缺乏对专业前沿和新技术的了解,更不会有很大创新。
3.课程设计和毕业设计环节内容更新慢。课程设计和毕业设计阶段是开展实践性教学的重要环节,是培养专业创新人才的有效手段,是理论过渡到实践的关键环节,应该引起师生足够的重视。然而大学建环专业在安排学生课程设计(如空调设计、制冷设计、供热工程课设等)时老师为方便指导,会连续好几届选用类似甚至相同的设计题目,他们自认为工程中遇到的问题都是“换汤不换药”,学生只需要掌握一般的设计思路就可以,殊不知这样做的后果会使学生的设计思路局限起来,只会按部就班地按着常规思路进行,甚至有些学生直接在之前师兄师姐设计的基础上直接将参数数据替换一下,自己根本不去思考为什么用这个标准或公式,这样会直接影响学生的责任感、独立分析解决问题的能力和勇于创新精神的培养和提升。
4.学校缺乏对培养学生创新能力的号召能力和激励机制。大学生朝气蓬勃,具有极大的可塑性和创造性。实现对其创新能力的塑造,学校方面若无法提供良好的发展沃土,若仅设置基本的奖学金制度,达不到对所有学生能力培养的要求,甚至让某些具有很强的创新能力但是文化课成绩却不是特别好的学生的创新能力受到压制,竞争意识也会因此下降,甚至会对学习失去兴趣,这完全违背了高校对人才的培养方案的要求。其原因与学校对学生创新等多种能力的发掘和鼓励力度欠缺有关。对我们建环专业也如此,高校专业负责人在制定新时期建环专业学生培养计划时,往往对学生基础知识过于重视,而忽视了对学生创新能力的培养,而这创新能力对其人生发展更为重要。也因此建环专业学生普遍创新能力不够强,这会对以后步入工作岗位独立承担一定的工作任务有很大挑战性。
二、建环专业培养学生创新能力建设性方案
目前不少高校都在努力建设研究型大学,而建设过程中一项紧迫而艰巨的任务就是尽快提高学生的创新能力。通过分析以上导致建环专业学生创新能力普遍较低的各方面的因素,各高校应该对症下药,针对自身专业发展现状和发展方向提出不同的解决方案,笔者经过分析不同原因总结出以下几点建环专业创新能力的培养途径。
1.及时调整建环专业各课程的设置。要提高建环专业的学生的创新能力,需改变传统的课程体系设置,加强基础并拓宽口径,优化本学科专业基础课程,构建综合能力培养体系,突出建筑环境学在学科建设的关键性地位和核心基础的专业特色,从而通过新的学科建设体制加强对学生创新意识和实践能力的培养,加强学生运用所学知识解决实际问题的能力。在实际教学过程中,老师应该将知识传授、创新能力培养和综合素质提高重视起来,并紧跟学科前沿及新技术,如:暖通空调热泵技术、高层建筑暖通设计、建筑节能技术以及可再生能源理论等新的领域,这样会加强学生对本行业的发展方向的了解和兴趣,激发学生的创新兴趣。
2.更新教材版本和教学模式,紧跟专业发展的步伐。教材是学生在校期间接触专业知识的媒介,各学校要充分分析目前专业的发展动态,选择教材要紧跟本领域的发展方向,这可以让学生能够更早地接触专业中较新的东西,不仅促进学生的创新能力培养,而且对以后更快适应工作岗位也有促进作用。教学模式要及时更新,加强学生在课堂教学的地位,增加师生之间的互动环节,活跃其思维方式。在实验教学中,淘汰过时的仪器,及时引进新的精度高的实验装置,这会使学生增加对实验结果的信任程度,从而有效验证一些基本规律的正确性。另外,要在实验过程中有意识地锻炼学生独立操作能力和独立分析问题的能力,要求学生独立设计实验方案,自拟测试方案和实验报告,自己设计并搭建实验台。这样在实施的过程中学生思考和解决实际问题的能力自然就得到了锻炼,从而有效地提高学生的创新能力。
3.对建环专业课程设计和毕业设计环节的模式加以改进。改革课程设计和毕业设计模式主要是改变设计选题,将课程设计进行深化和拓宽要求学生提出自己的设计思路和方法,使学生在设计过程中能主动寻找问题、发现问题、解决问题。这有效地提高了学生综合分析问题和运用所学知识解决实际问题的能力。[4]而且教师在设计选题时,可以提供一些比较新颖的设计项目,以发散学生创造思维,增强其创新能力。
4.采取鼓励措施或其他方式加强培养学生的创新能力。设置不同的鼓励奖项并颁发给具有不同素质能力的学生会激发学生的进取精神和创新意识,从而鼓励学生向多方向全面发展。学校可以组织学生参加一些实践、创新的活动,如给定一非常规的建筑,组织学生对此进行不同形式的空调系统、供暖系统、冷热源系统或防排烟系统的创新性设计,最后由相关老师对学生不同设计进行评价并对创新性强的设计同学给以嘉奖,这会有助于增强学生的创新意识。
建环专业必须重视学生的创新能力培养以适应未来专业发展方向和行业技术进步需求。高校在重视学生创新能力培养基础上要在教材建设、课程设置、实践环节以及课内和课外协调方面采去有效措施,促进高素质的创新型人才人才,为暖通空调领域的发展以及推行建筑节能国策做出应有的贡献。
参考文献:
[1]韩宇涛,胥海伦,邹国荣.建筑环境与设备工程专业生产实习的探讨[J].湖北教育学院学报,2005,22(5):80-81.
[2]杨吉民,李清清,张照辉.建筑环境与设备工程专业应用型人才培养体系构建[J].高等建筑教育,2009,18(6):18-21.
[3]陈劲,胡建雄.面向创新型国家的工程教育改革研究[M].北京:中国人民大学出版社,2006,12.
[4]王林,马爱华,谈莹莹.建筑环境与设备工程专业学生创新能力培养模式探索——以河南科技大学为例[J].中国电力教育,2011,(19):19-21.
篇3
论文摘要:从办学思路、教材设置、师资结构等方面讨论了目前高校建筑环境与设备工程专业中出现的问题和应改革的内容;结合中南大学建筑环境与设备工程专业教学实践,提出了明确办学思路、强调专业特色、加强实践环节等方面的专业教学体系改革的思路。
科学技术是第一生产力,是推动社会进步的巨大动力。人是从事科学技术的主体,因此当今社会的竞争就是人才的竞争。而人才核心竞争力的培养,主要来源于大学教育。为了适应社会的发展,教育部在上世纪末对大学很多专业都进行了调整,包括建筑环境与设备专业。建筑环境与设备工程专业是根据教育部1998年颁布的全国普通高等学校本科专业目录,将“供热通风与空调工程”和“燃气工程”两专业合并,调整、拓宽组建而成的新专业[1]。该专业以培养从事工业与民用建筑室内环境及建筑设备、公共设施、建筑热能供应系统的设计和建筑自动化与能源管理工作的人才为目标。这次调整,不是简单的合并,而是产生了一个面向21世纪新的专业学科。近年来,该专业如雨后春笋般在全国范围91所各类众多高校中涌现出来,问题也随之凸现。笔者认为有必要进行深入的、切实可行的教学改革。
一、主要凸现的问题
(一)办学思路不清晰
虽然很多学校秉承了“厚基础、宽口径”的办学思想,在教学内容上增加了建筑环境、建筑热能供应以及建筑自动化等方面的知识,并把建筑环境学列为了专业的平台,搭建了新的本科专业的框架体系。但是“厚而宽”不是“大而全”。知识口径的拓宽不是各种知识的堆积和罗列。专业的办学首先要服从于所在大学的办学思路,即学校的定位。一般院校和重点院校不同,创新型大学与研究型大学和综合型大学也不同。如果全国九十一所建筑环境与设备专业的教学体系都参照某一两个名牌大学的教学体系,那么这样的后果是显而易见的:一,专业建设没有或者散失了原有专业的特色;二,专业培养出来的人才也没有特色。
(二)教材建设的质量不容乐观
目前围绕建筑环境与设备专业的教材种类繁多,质量参差不一。教材是教学内容的具体体现,教学体系中的教材应该具有知识的系统性、延续性和完整性。而不是各个知识块之间简单的粘贴或移动的关系。以《暖通空调》为例,集结了原来供热、供燃气及通风空调工程专业的主要专业课:《空气调节》、《工业通风》以及《供热工程》的主要内容。剔出了三门课管网输配的交叉部分,而另设了一门课:《流体输配管网》。但就这两门课程的教材来看,共同的缺点是把原来空调、通风和供热三门课的三个系统简单地归类总结,系统总结有余,阐述不足。使得在具体教学过程中,出现老师觉得不好讲,学生不易接受的情况。
(三)配套的师资队伍结构有待改善
由于建筑环境与设备专业由原来的暖通空调专业或燃气专业演变而来,因此师资基本上是暖通空调或燃气专业的。但是专业的领域已经扩充到建筑室内环境、建筑设备、公用设备和智能建筑等方面。专业的内涵已经由原来的设备或系统扩充到既包括设备、系统,也包括智能建筑。其中的弱势部分是智能建筑。因为智能建筑技术也是一门交叉学科,而大部分搞自动控制的人才是自动化专业、电气工程及其自动化专业或计算机专业的人员。对智能建筑、智能化系统及设备缺乏全面的了解和掌握,缺乏建筑结构、建筑设备、供热空调等方面的专业知识和理解。另一方面,搞设备的人才又缺少对建筑自动化、BAS功能科学要求的理解,缺少有效的上层控制管理逻辑与算法。两方面人才又缺少“接口”,从而制约了智能建筑技术的发展[2]。因此合理搭配师资,在教学安排方面与其它专业知识交叉融合,才能培养出新时代的建筑环境与设备复合型人才。
二、改革的内容
(一)明确办学思路,办出专业特色[3]
明确办学思路是确定专业人才培养目标和教学体系的前提和基础。是以科研人才为主,还是以工程技术人员为主,不仅与专业本身的内涵有关,更重要的是与专业所在大学的性质有关。这样才能形成专业建设和发展的良性竞争。办学思路还与专业特色有着密切联系。专业特色与专业在多年的建设发展过程中的教学和科研历史有关,如有的学校在暖通空调的系统工程方面是强项,而有的学校在制冷空调设备的研究与开发方面是强项。那么在培养人才方面,这些特色就应该很好的继承和发挥,在课程设置和训练中要体现出来。
(二)稳固基础知识,拓宽专业口径
建筑环境与设备专业是一门跨学科的工科专业,学生基础知识应包括数理方面、工程热物理方面、流体机械方面、建筑热物理方面和自动化控制的知识。只有牢固的基础知识, 学生才能深刻地理解专业课程,拓宽本专业的服务领域。当然,正如前面强调的,专业办学的前提是要继承和发扬本专业的特色。这些基础知识本身就是属于很多领域,要与专业在建设和发展过程中的特色结合起来,构造和稳固所必需的专业基础知识。
专业知识的拓宽,是构架新时代建筑环境与设备专业教学体系的重要部分。专业教学体系不仅仅局限于暖通空调,或是供热供燃气,或是把这两方面的课程全部笼统地包括进去,或是把建筑环境、公用设备和智能建筑方面的知识硬塞进去。在专业学时有限的条件下,很有可能会造成各种知识的七拼八凑。因此,要有侧重点地把某些方面作为原本专业特色的延伸和发展,切忌一口吃成一个胖子的思想,盲目地贪大。
(三)编制优秀的教材,配备合理的师资队伍
正如前面所说,由于原有专业教学体系架构的割断和组合,使得最近几年采用的教材在编制上都有这样或那样的问题,因此在教材的建设方面还必需投入更多的精力。而选用合适的优秀教材的基础正是现在的教学体系的完善,必需从根本上理解和制定本专业的教学体系和知识模块。
师资的知识结构要分布合理,除了保留原来专业特色的知识结构以外,还要补充新的知识,如智能建筑和建筑环境方面的知识结构。师资的梯队建设也很重要。教学梯队的形成有利于知识传授的传承和不断更新。每个专业知识模块,也就是我们所说的课群下面,形成以教授为龙头,教授副教授主讲,青年教师为重要组成的教学梯队。
三、我校建筑环境与设备专业教学体系改革的几点思路
中南大学建筑环境与设备工程专业主要源于长沙铁道学院的制冷空调学科。长沙铁道学院从上世纪70年代起,就开展了制冷空调及冷藏运输方面的研究工作, 1985年在机车车辆系成立制冷空调教研室,并开始招收制冷空调专业专科学生; 1989年开始招收供热通风与空调专业本科学生; 1998年根据教育部文件调整为建筑环境与设备专业。因此,在二十多年的建设中,形成了制冷与暖调、系统与设备并重的特色。我专业在调整后修订了教学计划,增加了供燃气、建筑环境和建筑自动化方面的知识模块,保留了原来的制冷方面的知识模块,包括有制冷原理、制冷压缩机和铁路车辆制冷、制冷装置自动化等课程。 转贴于
目前已拟定完2008级新的教学体系和教学计划,主要的思路有如下几点。
(一)明确办学思路,与学校的定位一致。
我专业隶属于以本科生、研究生教育为主的高层次综合性大学——中南大学,学校的定位是立足湖南,面向全国,放眼世界,努力建设国内一流、国际上有重要影响的高水平、综合性、研究型、创新型大学[4]。因此,我专业的办学思路是以创新素质教育为核心,坚持全面发展的人才培养标准,面向社会主义市场经济的人才需求,培养出具有实践能力、创新能力,既懂技术又懂管理的复合型人才。
(二)继承和发扬专业特色,整合知识架构。
充分利用能源知识的平台。从2008年开始本专业与同属能源科学与工程学院的热能专业进行能源与动力大类招生,使学生在低年级的时候的基础知识面广,起到“厚基础、宽口径”的作用。
继续保留专业的特色之一:制冷模块。从毕业生就业的反馈来看,用人单位对既懂制冷,又懂暖通,既了解系统,又了解设备的人才非常欢迎。
加强暖通和建筑环境的优势。把空调、供热、通风和建筑环境的节能、环保、热舒适与空气品质结合起来,也是当前时展的需求。
减弱供燃气和燃烧模块。从本系教师多年从事的科研工作来看,燃气和燃烧模块并没有形成特色,因此可以适当减少其份额,作为选修课程开设。
加强智能建筑模块。智能建筑是楼宇发展的重要方向。本系在制冷和空调系统的自动化控制方面有着多年的研究和实 践经验。可以在此基础上进一步扩充相关领域的知识内容。
(四)加强实践环节,培养创新人才
实践环节包括实习、课程设计和毕业设计。实践环节应受到更多的重视。既保证实践环节的“量”,又要保证实践环节的“质”。即:实践环节的课时量必需严格保证,同时要求学生在实践环节动手、动脑,培养其综合运用所学知识和创新能力。
毕业设计从选题开始抓起,选题来源于教师的科研课题或工程实际,具有很强的实际意义和理论研究价值,有利于培养学生的综合能力。
严格把握好实践环节的考核。本系在近两年所有的专业实践环节考核中都涵盖有答辩部分的考核,既锻炼了学生的胆量、自信和表达能力,又能很客观地反映实际的情况。
参考文献
[1]肖勇全,李岱森.建筑环境与设备工程专业[J].高等建筑教育,2002, (2).
[2]刘春蕾,赵三元,海.智能建筑相关专业课程体系建设研究[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版), 2004, (4).
篇4
关键词:工作过程;汽车电器设备检修;课程设计
中国分类法:G423
1 引言
根据我国的国情,高职高专的课程改革势在必行,这样才能比较有效的提高高职高专学生的动手能力,这也是改革的最终目的。对汽车类的高职学生来说,对其动手能力的要求更高,这就要求课程改革一定要到位,能够达到提高学生动手能力的最佳效果。下面就以汽车类高职高专的一门核心课程――汽车电器设备检修的一个任务单元――汽车交流发电机的检修为例介绍基于工作过程的课程改革的设计方法。
2 学习情境与任务单元的设计
将汽车电器设备检修这门课程设计八个学习情境,分别为:蓄电池的检修;交流发电机的检修;起动机的检修;点火系的检修;照明与信号系统的检修;仪表与报警系统的检修;安全与舒适系统的检修;空调系统的检修。每个学习情境又下分几个任务单元,比如交流发电机的检修这个学习情境,分为如下的5个任务单元:转子总成的检修、定子总成的检修;整流器的检修;电刷组件的检修;带轮与风扇的检修。
3 课程的实施过程
3.1 案例导入
实际的案例的导入,充电指示灯常亮的原因是什么?经过分析,最可能的原因是交流发电机出现了故障,就需要对交流发电机进行相应的故障诊断。因此我们要进入第二步教学的实施过程――相关知识的学习。
3.2 相关知识的学习
交流发电机的总体结构,由下列部件组成:转子总成、定子总成、整流器、电刷组件、带轮与风扇,各个部件的作用如何。
交流发电机的工作过程:磁场的产生、整流过程、励磁过程。
这部分的学习主要是通过教师的讲解来完成,教师可以借助现代化的教具,比如多媒体来完成这部分的教学工作。
3.3 示范教学
教师通过实物示范描述交流发电机的工作过程并拆装各组成部件,之后示范交流发电机的故障诊断的方法。下面简单介绍一下交流发电机的故障诊断方法。
3.4 小组实施
学生分组讨论、分析、总结,教师跟踪释疑。学生首先对交流发电机进行拆装操作,在拆装过程中,使学生掌握各个组成部件之间的位置关系,同时进一步掌握各个组成部件的作用。然后再进行故障的诊断,要求学生能够正确使用故障诊断的工具,也能够根据所测得的结果判断出交流发电机具体出现什么样的故障或者是正常的。同时学生在实施过程中要相应完成任务工单。
3.5 师生点评
学生完成任务工单,小组自评、互评,教师进行总评。提出本次任务完成的总体效果,学生之间进行自我评价与互相评价,优势都有哪些,以后继续保持,不足有哪些,加以改进。这样更加有助于学生对所学内容的掌握,而且可以为提高学生实际操作动手的能力提供一个学生自己反思的过程。教师进行的总体评价可以让学生更进一步的知道自己以后应该如何去做,动手能力会得到更进一步的提高。
篇5
【关键词】:兴趣;项目;教学改革;燃气输配
随着国家对高等职业教育的投入力度的不断加大,高职院校也要不断的适应这种新的环境,课程改革就是其中重中之重的环节。《燃气输配工程》是供热通风与空调工程专业的重点专业课程,课程体系较广,涉及面大,知识点多,其中最显著的一个特点就是实践性教学所占比例偏大,学生通过该课程的学习,如果理论联系实际,既可以通过实践性教学来补充理论教学,又能通过理论教学指导实践性教学,最终取得最佳的教学效果。
1 概述
“兴趣+项目模式”教学模式的总体目标就是紧密围绕高职专业人才培养目标,遵循高职专业人才培养规律,通过积极构建职业“情境”,通过有效的教学课程体系重构,促进教学手段和方法改革,以学生为中心展开教学活动,引导学生主动感受、体验、认知、总结、提升,有效培养学生过硬的职业知识和技能、培养良好的人品和开拓技能。
2 “兴趣+项目模式”教学模式的整体思路
2.1 课程体系设计:依据专业人才培养目标和规格描述,具体描述各职业能力培养要求,按照职业能力开发职业课程模块,以突出应用性、实践性的原则重组课程结构,更新课程教学内容,引导课程结构化、模块化。
2.2 课程设计:每个职业能力都由相应的课程模块来支撑。因此,课程设计的重点在于设计“项目”和“兴趣”。首先从培养学生的职业能力为出发点,通过将工程实践项目和虚拟开发项目贯穿于教学的始终,用“项目”进行新知识的引入;在“项目”设计的基础上,按照项目实施过程,将项目划分为一个个具体的、较容易掌握的任务,将知识点隐含在每个任务中,以完成一个个具体的“任务”为线索来组织课堂教学。
2.3 教学过程:整个教学过程的主线就是整个项目中各任务的实施,也就是以学生为主体,接受“任务”即“项目”,发现和提出任务中的问题、团队思考和老师指导、探索和解决问题、总结和提升的过程。
3 “兴趣+项目模式”教学模式
就是通过将工程实践项目和虚拟开发项目贯穿于教学的始终,用项目进行新知识的引入,激发学生的学习兴趣和动力;传授知识时紧密结合工程实践项目,让学生学有所用;由学生亲自进行项目设计、管理、开发和制作,做到学以致用;让学生通过工程实践项目相关内容的开发和设计,在实践中巩固所学理论知识,并做到融会贯通;最终通过项目的设计、管理、开发和制作,使学生获得成功的体验,培养理论与实践的综合应用能力和分析问题、解决问题能力,真正全面提高学生综合职业素质。
《燃气输配工程》“兴趣”与“项目”的设计
4 构建“情境”氛围,以“学生为中心”,将教育教学过程和内容无限延伸
整个教学实施过程中,学生绝对是“主角”,这是课程教学效果的保证,也是学生能力掌握和学习能力构建的保证。学习态度决定一切,而学习兴趣决定了学习态度。
4.1 充分改革教学组织形式和手段,激励学生主动参与教学。整个课程教学设计中,重点以“优胜劣汰”、“段段清”考核过关、公开项目演示和答辩等措施激励学生主动投入到课程教学中;更重要的是,通过一系列教学新措施的引入以及“项目导入、任务驱动”法贯穿到教学过程中,充分直接激发了学生的学习欲望和兴趣。由于采用项目组形式组织教学,项目组成员间的密切配合和充分研讨、交流并共同学习是保证项目成功的关键,同时也达到了学习过程中暂时落后的同学能够有随时、方便的学习和交流对象,间接地使得学生在项目实践中尝到了学习的乐趣。
4.2 充分理解和掌握教学对象个体特点,在教学活动中因材施教。由于教学对象个体的差异,课程学习能力和效果必然存在差异。而如果让教师面向每一位学生逐个辅导、逐个过关,要保证让每位同学同步掌握过硬的课程能力,则工作量可想而知,实践中很难保证效果。在本课程教学中,通过项目组分组实践教学这种分层次、分阶段的实施策略,取得了比较好的实践效果。一方面,按照学生学习能力和基础能力的差异进行合理分组,每组的项目负责人基本上都是责任感强、学习能力和基础都比较扎实的同学,由此项目组本身就是一个很好的学习团队和互助团队,配合教师的教学和课余辅导,基本上保证每位同学都能及时掌握各阶段知识;另一方面,四个教学阶段逐一过关本身既是一种考核手段,实质上更是一种学习激励手段,保障了教学各个阶段效果。
4.3 整个课程教学组织营造了宽松的学习环境,使得教学过程和内容都无限延伸。在教学过程中,所培育的学生兴趣点有望使得学生学习、实践的冲动和成就感“一发而不可收拾”,学生学习的主动性、创造性和个性同样得以最大限度的保障,学习和实践的空间和时间由课堂延伸到学生学习生活的任何地点、任何时间。随着学生学习、实践的不断深入,所涉及的知识面越来越广,所遇到的问题也越来越多,对于专业知识的探知欲使得学习内容也得以无限延伸。这种依靠学生自身的教学过程和内容的无限延伸,让学生在“做中学”的过程中架构起了他们的知识框架和学习能力。
5 结束语
“兴趣+项目模式”教学模式充分体现了当代高职教育的职业性、社会性、实践性和开放性,真正体现了一体化课程设计的特点:把课程从知识型讲授为主,变为知识应用型为主;把课程从理论思维为主,变为以能力训练为主;把课程以知识、概念、定律、逻辑推导为载体,变为以完成项目任务为载体;把课程从学生被动听讲,变为学生主动参与操作,积极参与新知探索;把课程从教师讲解为主,变为由教师积极引导、创造学习的环境条件为主。实践证明:“兴趣+项目模式”是行之有效的技能型人才培养模式。
参考文献
[1]周毅,向明著。爱满天下-陶行知文学传记[M].江苏教育出版社,1991
[2]戴士弘著。职业教育课程教学改革[M].清华大学出版社,2007
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东风雪铁龙销售服务有限公司是一个拥有东风雪铁龙定点、配套直接提供的一流维修设备:举升机、轮胎动平衡机、车身校正架、烤漆房等,使用于维修业务的计算机网络。宽敞、整洁的业务接待大厅,宽敞的维修车间,设置24个标准工位充分满足维修作业的需要。规格齐全,优质纯正的配件是雪铁龙系列车辆运行的安全保证。东风雪铁龙销售服务有限公司是一个大型的四S店,销售服务的车型有富康、爱丽舍,赛纳,世嘉,萨拉毕加索,凯旋、C2,C4,C5,共九种车型
1.通过生产实习加深对汽车专业在国民经济中所处地位和作用的认识,巩固专业思想,激发学习热情。
2.熟悉汽车修理环境、修理工具。为以后走上工作岗位积累一定的知识与经验
3,开拓我们的视野,增强专业意识,巩固和理解专业课程
3.通过现场维修实习和企业员工的交流指导,理论联系实际,把所学的理论知识加以印证、深化、巩固和充实,培养分析、解决工程实际问题的能力,为后继专业知识的学习、课程设计和毕业设计打下坚实的基础。
布线
现在越高档的车,其电控部分越复杂,传感器越多,其线路非常繁多。在安装时要特别注意其走向和每条线束的用途。否则就会出现线束太短或过长等问题。这要求修车师傅对车的线路走向要非常熟悉。在接插线合时要特别注意观察对接两个插头孔的大小、孔位、颜色等特征。
装仪表和工作台
仪表总成的电路是现代集成电路,只需要将相应的插头插在上面即可。工作台上要安装空调风量控制口、负驾驶位置安全气囊和固定工作台的支架等部件。
实习收获及总结
总的来说这次实习给了我两个方面的收获:工作环境的适应与社交;理论与实践的结合。
从以开始到维修车间,跟我本家的师傅的微笑就给了我实习的以个良好的开始,在整个实习过程中我除了几次特殊情况外,每天都按时上班、下班,经常参加早会,跟大多师傅相处比较融洽,
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《汽车维护与保养》是汽车检测与维修技术专业的一门专业核心课程。是在完成《汽车发动机检修》、《汽车传动系统检修》等专业基础课后开设,为后续的《汽车故障诊断与检测技术》、《汽车维修业务接待实务》等课程搭建专业技术平台。本课程在专业课程设置中纵向起到承上启下的作用,在企业岗位工作中横向可借助本课程学习完成独立的汽车维护与保养相关工作任务,为其后的课程学习及毕业后的实践工作提供直接的理论和实践基础。
二、课程改革概述
《汽车维护与保养》于2014年1月立项,按照课程改革实施方案课程先后完成了课程改革的调研阶段、校企合作开发课程标准、设计教学情境工作、开发工学结合特色教材、教学资源开发工作,并于2015年3月开始进行课改试点工作,现课程已按照立项书的承诺完成全部任务,进入到最后的验收阶段。
三、课程改革取得的成效
汽车维护与保养课程经过课程改革,已完成项目立项书中的全部任务,并进行了试点实施工作,取得了较好的改革效果,现将课程改革的具体成效总结如下:
(一)更新了教学理念
1.育人为本、德育为先的育人理念
为保证以学生为中心,促进其全面发展,汽车维护与保养课程设计上不但重视学生的理论和实践水平,更注重提高其社会适应能力与沟通能力,使学生具备良好的职业道德和素养。育人以德育为先,“十年树木,百年树人”,全面发展的毕业生才能适合社会需求。在课改过程中,我们深入贯彻先进的教育教学理念。
2.以工作过程为导向的课程开发理念
课程改革小组认真学习德国先进的职业教育理念,基于汽车维护保养工人工作过程的课程开发理念保证了学生能够适应将来所从事的工作,因此,课程内容选取上,我们突出使学生获取完成此工作的过程性知识为主。
3.以就业为导向的课程建设理念
校企合作共同开发课程与人才培养方案的理念,德国已采用并获得了良好成效,高职教育的培养目标具有较强的针对性,人才培养质量需经企业检验,只有通过校企合作进行开放式办学,使企业主动参与人才培养的全过程,才能培养出企业真正需求的高技能人才。
4.以学生主体为导向的课程教学设计理念
设计开发了职业氛围浓厚、工作任务明确的一体化教学情境,学生为主体,教师为主导,使学生在真实的或“摸拟真实”的情境中完成课程学习,有效地提高了学生的学习能动性。
5.以行动为导向的课程实施理念
我们努力构建基于工作过程来进行行动导向的课程结构,使教、学、做一体化,以体现出课程设计的实践性,让学生在学中做、做中学。
(二)改进了教学方法
在课程改革实施中,我们针对不同的学习情境和学习任务采取不同的教学方法,有效的提高了课堂的学习效果。在制订实际检测任务计划和决策的教学环节中,通过师生、学生间的互动与合作,建立学习的共同体,以小组为单位,进行辩论和对话,产生思想的碰撞和观点的交锋,最终达成思想上的共识。
在每一个学习任务中我们都采取任务驱动法,即以任务为导向,基于工作过程的教学法,采取以学生为中心的教学组织形式,倡导“以人为本”。教学与活动结合起来,让学生在活动中自主学习,通过活动引导学生将书本知识与实践活动相结合,以加深对知识的理解和运用。在活动中培养学生的个性,使学生的创新意识和创新能力得到充分的发挥和提高。
(三)开发了新的课程标准
根据汽车检测与维修技术专业课程体系的构建和高级汽车修理工证书、汽车维护保养技师证书、配件营销员证书等考核内容,结合企业典型案例,开发了包括课程定位、课程设计理念、课程目标、课程内容和要求、学习情境、教学模式、评价方法、实施建议内容在内的课程标准。
(四)开发了特色教材和教学资源
课程改革过程中,我们在企业技术专家和校内高职教育专家的指导下开发了工学结合的校本教材一本,并在人民邮电出版社出版了工业和信息化高职高专“十二五”规划教材立项项目,职业院校汽车类“十二五”规划教材《汽车美容与保养》一本。课程资源包括教学录像、特色课件、演示动画、维修资料、图片、企业案例组成;还包括与每个教学情境相匹配的任务工单、学习手册和特色校本教材。
(五)“学中做”、“做中学”提高了学生学习的主动性和参与性
通过对企业的调研,了解企业的需求,按照基于工作过程的课程设计,我们设置了不同的教学情境,每个教学情境中设置不同的任务,在每次课中给学生分派任务,采取任务驱动的教学方法,学生为了完成这些任务而学习,这就增强了学生的学习主动性和参与性,也培养和锻炼了他们解决问题的能力。在这个过程中我会对每个小组解决不了的问题进行提示引导,最终帮助他们一起解决问题,学生从中体会到学习的成就感和乐趣。
(六)学生参加大赛获奖和教师参加比赛获奖增多
2012年参加“风向标”杯黑龙江省高职院校汽车检测与维修技能大赛团体二等奖、单项一、二等奖;2012年“依维柯”杯全国高等学校汽车专业学生职业技能大赛汽检团体一等奖、单项一等奖,代表黑龙江参加2012年全国职业院校技能大赛,获场地赛汽车故障快速诊断项目全国第一名;2013年黑龙江省高职院校汽车检测与维修技能大赛团体二等奖、单项一、二等奖。
课改小组教师在2013年全国职业院校现代化制造及自动化技术教师大赛中荣获全国二等奖;同时获得全国机械职业教育实践性教学成果二等奖;获得“全国机械职业院校实践教学能手”荣誉称号。
(七)课程改革提高了年轻教师的科研和教学研究水平
通过课程改革项目的建设和完成,年轻教师的实践教学水平和科研能力得到了很好的锻炼和提高,现《汽车维护与保养》课改小组共发表课改相关论文3篇,申请立项哈尔滨市青年科技人才创新基金项目两项;教改立项1项;申请实用新型专利4项。
四、课程改革取得的不足之处
在课程改革的过程中,让我们觉得很有压力,也正式这些压力给我带来强大的动力,激励着我们一定要把课程改革进行好。通过试点实施并与对比班级比较,我们的课程改革确实很有效果,但在实施的过程中也发现了一些仍需改进的地方,我们也进行深入的反思和总结了,关于课程改革提出如下建议:
1.实训耗材损耗严重
在我们实施过程中发现,实训室的耗材如汽车使用的各种油液包括:油、变速器油、制动液、转向助力液、发动机冷却液等,汽车空气滤清器、空调滤清器、机油滤清器、汽油滤清器等由于学生反复操作练习,包括课下很多同学在晚上或者节假日仍到实训室练习,使用频率的增加使得我们的实训耗材损耗严重,在实车的很多螺栓、拉筋等很快就坏掉了。我们建议增加实训工位数量,加大对实训耗材的投入,同时满足学生的练习需求。
2.网络资源开发薄弱
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一、制药工程教改历程
华东理工大学是教育部所属重点院校中最早设立工科类药学专业的学校。制药工程专业的前身化学制药工学专业始建于1952年,1953年开始招生。制药工程课程的开设和讲授与制药工程专业结伴成长。乘学校课程建设的春风,制药工程在多年积累的基础上开始进行深入的课程建设与改革。2005年至2006年,学校对制药工程进行了重点课程建设立项资助。2007年至2009年进行了校精品课程建设,同年获得上海市重点课程建设支持。经过一系列的课程建设项目,课程从教学内容、教学大纲、教学手段到配套管理等方面有了长足进步,完善了课程的教学目标,构建了课程完整的知识体系,优化了教学内容,提高了任课教师自身水平。
二、构建与时俱进的制药工程课程内容
(一)紧跟制药行业发展脚步,增加新工艺、新方法的介绍
目前,我们本科的制药工程课程主要分为两部分内容来进行讲授:药厂反应设备和车间工艺设计。药厂反应设备部分根据制药工程专业的需要,吸取化学反应工程学的基本理论,结合反应器的经验计算方法,以反应器的结构型式为线索,摆脱繁复的数学推导,着重于基本规律的讲解;阐明了理想反应器、反应器型式及操作方式的选择、停留时间分布及测定等概念;重点讲述釜式反应器的混合机理和效果,搅拌器的选型与放大、搅拌釜的传热及工艺计算;对管式反应器、气液反应器、气固反应器、流化床反应器等反应器理论和设备设计进行介绍。车间工艺设计部分主要讲述车间工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、车间布置设计和非工艺设计基础等内容,力求使学生掌握药厂车间工艺设计的基本技能。制药工程是一门药物从实验室走向大规模工业化生产的学科。因此,其在与实验室研究结合的基础上还有适应市场、客户及控制成本的需求,要求专业人员及时更新设计观念、设计方法和科技知识,更要求课程教师根据行业内工程的发展,对教学计划和内容不断进行调整。例如,增加目前正处于研究高峰期的超临界萃取装置、有广阔发展前景的膜蒸发设备及分子蒸馏设备、膜反应器及生物反应器、先进的流化床技术及流化床装置、先进的三相床反应器研究、制药洁净厂房空调净化系统、药厂节能措施和现代“精烘包”工序设计等内容。
(二)引入GMP理念,强化药品生产管理意识
《药品生产管理规范》(Good ManufacturingPractice,简称GMP)是药品生产和质量管理的基本准则,适用于药品制剂生产的全过程、原料药生产中影响产品质量的关键工序。[3]医药产品品种多、更新快,产量差别悬殊,药品生产的路线也是日新月异。因此,制药车间设计的水平和要求不断提高。现有的课程中制药车间工艺设计部分内容体系已经落后于制药工业的发展,有些已经被淘汰或不符合GMP的要求。我们根据行业发展现状,将GMP的理念引入到课程中,让学生逐渐强化GMP概念,认识到符合GMP要求是制药工业的发展准则。例如,《药品生产管理规范》的第一章总则第二条明确提出了热敏性药物设备的规定。教师在授课中与学生进行讨论,使学生了解到抗生素药物的结晶应该使用冷却结晶器或喷雾结晶器,也可以采用真空结晶操作,这主要是为了避免药物分解降低结晶温度。学生在后期进行此类原料药车间工艺设计时,就能注意到这种特殊情况,并对此类药品的结晶工艺做出正确的选择;以前的设计中对周围的环境因素考虑不多,而现在的药品生产企业必须具有整洁的生产环境,所处环境的空气、场地、水质都要符合生产要求,生产厂房及周围应无污染源;设计车间不同生产区域时,我们要求学生要严格按照GMP提出的非无菌原料药的生产要求执行,除粗品或浓缩液、活性炭、溶剂、外包装及其清理等置于一般区域外,其余工序均应设在30万级区域内(即:过滤、结晶、分离、干燥、过筛、混粉、内包装等);生产避孕药品时,根据GMP要求,厂房应安装独立的空气净化系统,并与其他药品生产厂房分开,气体排放还需经净化处理。[4]
(三)案例教学,教学相长
硝化是制药中的一个典型反应类型,为使同学对这一反应类型有深入的了解,我们在硝化车间实习基础上,设计了乙苯硝化生成对硝基乙苯———对硝基乙苯分离———对硝基苯乙酮氧化的大设计题目,并拆分成几个小的分题目分组进行设计。答辩时将大题目组的同学统一进行答辩,以使学生对分题目有深入的了解,对原料药的整个生产过程有整体性认知。我们还在前期学生设计内容的基础上,列出了针对一些产销量小、新药的中试和放大的设计课题。例如,磺胺多辛车间工艺设计中增加多功能车间设计部分,使学生不拘泥于具体生产品种和规模,而是按照制药工业常用的化学反应和单元操作,选择不同规模的反应器、换热器、塔以及离心机、计量槽等通用设备,更新了学生药品生产及工艺设计的理念和思路。这类新型的设计题目对教师的理论和实践经验要求较高,教师要先于学生进行设计题目的考察和复核。尽管工作量增加了很多,但在复核及讨论过程中,教师自身的工程设计思路也更加明晰,知识也得到了扩充。
三、将“大工程”观念引入制药工程教学中来
大工程观课程体系的“工程”指实践性和创新性教学环节,即实验、实习、课程设计、毕业环节等课程。而高等工程教育的本质特征则由综合性、系统性、实践性和创新性构成。[5]课程根据培养药品制造工程技术人才的目标,结合工科院校特点,逐步形成了制药工程课程体系。该体系结构为:课堂理论教学—校外实习(实践教学)—毕业设计(课程完成后的总结性教学)三大板块。
(一)与生产紧密结合的实践教学
工程类课程教学要以一线生产的实际需要为核心目标,在强调对基本知识的熟练掌握和灵活应用的同时,更加强调与一线生产实际的结合,实习通常作为学生贯通专业知识和集合专业技能的重要教学活动。[6]作为工程类课程,我们非常重视实习这个教学环节。为此,我们设立了两个阶段的校外实习。其中认识实习是在学生学过基础课程但尚未学习制药工程前进行的。在这个阶段,学生对制药过程不熟悉,通过认识实习可以对原料药车间的各种单元操作、车间布置直观接触,为后面的制药工程课程学习奠定基础,激发课程学习的兴趣。第二个阶段为毕业实习阶段。此时,学生已经具备了一定的理论知识,教师在生产实习过程中会有意识地提出药厂生产涉及的工艺路线、原料和设备选择、产品精制、车间管理等问题,引导学生观察现代化药厂的生产和精制设施与装备,关注原料药质量生产管理规范在工厂的具体实施情况,有机会时还会要求学生自己动手进行生产操作,使课堂内容在实际的经验中得到加深和升华。学生通过对典型的原料药生产车间的生产流程、生产管路的排摸,绘制工艺流程图和设备流程图,尽可能多地收集制药工程课程设计数据,并对现代化制药车间布置获得初步认知。在学生收集到的生产现场数据基础上,教师归纳提炼出设计题目,要求学生将生产实习中的内容与工艺设计相结合,作为设计阶段的实际任务。
(二)强化课程设计,引入工程软件
近年来,一些院校的制药专业学生的毕业环节内容都以参与教师的药物合成科研课题为主,学生在完成论文的过程中缺少工程设计的训练。而进行物料、能量衡算和工艺设备选型、绘制出初步设计阶段的带控制点的工艺流程图、车间布置图、设备装配图等工作是工程应用型人才所必备的基本能力。为此,我校专业培养方案在第七学期安排为期4周的小设计,在第八学期安排为期22周的毕业大设计与制药工程课程相配套,形成“大论文小设计”或者“小论文大设计”的格局,学生同时得到药学科研及工程设计的全面训练。
无论大设计或者小设计都是在学生完成专业理论课程后才安排的教学环节,是在前期所学的基础理论和专业知识的基础上,帮助学生在真实的原料药车间工艺设计过程中将工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、车间的“精烘包”设计和管道设计等知识融会贯通。毕业设计是同学们在原料药厂毕业实习后进入的,由指导教师根据实习内容或自拟设计题目布置设计任务书。学生先进行文献查阅、外文翻译等前期准备工作,在第七学期寒假前进入课题工作阶段。承担制药工程课的教师都会参与指导学生设计工作,在教学过程中有针对性地加强课程设计内容讲解,重申课程中的有关概念,着重培养学生应具备的工程制图能力,使设计与课程相互呼应,相辅相成。学生通过设计环节的锻炼,加深理解制药工程的理论,并将之运用到实践中去,工程实践和创新能力得到了大幅度提高。
制药工程设计可以借助计算机来辅助教学。应用多种工程软件可以较好地解决制药过程研究、开发、设计、生产中的问题。设计中一般会使用到PROII、AutoCAD等工程计算、设计和绘图软件。CAD绘图软件在设计中引入得比较早,前期也有相应的课程作为应用基础。目前在毕业设计阶段,同学们都使用CAD软件来绘制带控制点的工艺流程图、重点设备装配图和车间布置图。而针对塔设备或一些带循环控制的计算,他们也会应用PROII等计算软件。这些软件的应用可以使学生以较少的精力去完成较复杂的计算和绘图任务,而将主要精力集中于解决工程问题上。
答辩是这一设计环节的主要考核手段。原有的答辩方式主要是教师问学生答,后逐步改为全体学生参加,由学生自己叙述在设计过程中应用到的公式和原理,给出选用手册和参考资料,并对照设计说明书及设计图纸,完整表达自己的设计方案,讲解自己设计的特点,重点突出自己的创新性,根据设计中给出的成本核算,对设计的车间进行经济分析。这种答辩方式能充分调动学生的积极性,使学生在设计后期仍然可再进行方案比较,大大增强了学习主动性,也使学生能在正式进入生产企业工作时更快融入,工作更有开创性。
四、教学手段的综合利用
本课程的教学内容与制药生产实践密切相关,并涉及大量的制药生产设备的相关知识。学生此前从未接触过药品生产,文字性质的描述或者图示的方法不能有效地提供工程信息,学生对工程设备的操作状态及结构没有直观的认识。教学实践证明,使用多媒体教学课件,将教学内容形象、直观地展示在屏幕上,可以最大限度弥补学生工程观念不足的问题。本课程组织任课教师对上海及外省一些大型制药企业进行调研,并以工程为主线结合制药理论制作了多媒体课件,为原本枯燥的课堂教学带来了新鲜的内容。课件使用动画演示各种制药设备的原理,可使学生看得清、搞得懂。比如,新型的膜蒸发设备采用动画演示,学生先前通过图片了解了设备的主体结构,再看动画,就会感到复杂的机械原理变得浅显易懂了。我们还将药品生产企业原料药生产的实际操作过程以及车间的布置穿插在课程教学中,使学生获得身临其境的感觉,提高了“教”与“学”的效率。
五、加强教师队伍建设
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[关键词] 毕业(论文)设计教学环节;工程特色;科学训练方法;生产工艺;车间设计
[中图分类号] G64[文献标识码]C [文章编号]1673-7210(2010)02(c)-124-02
Teaching contents and method discussion of pharmaceutical engineering graduation (thesis) design
LIU Xianjin, LI Jiaming,LI Chuanrun
(College of Pharmacy, Anhui College of Traditional Chinese Medicine,Hefei230031,China)
[Abstract] The graduation (thesis) design as an important teaching link of pharmaceutical engineering is the bottleneck in teaching results. Contents and methods of the graduation (thesis) design are discussed respectively in the fields of concept innovation, design innovation and methodology innovation.
[Key words] The teaching link of graduation (thesis) design; Project features; Scientific training methods;Production process;Workshop design
制药工程专业的毕业(论文)设计是其教学计划中最重要的实践性教学环节之一,它的基本要求是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和专业技能,分析、解决制药过程中的工程、科研、社会实际问题的能力,使学生得到工程设计方法和科研能力的初步训练,还能够培养学生正确思考、处理问题的方法和严谨的学习及工作态度。毕业(论文)设计也是学生即将完成学业的最后一个环节,它既是对所学知识的全面检验、总结和综合应用,又为今后走向社会的实际工作奠定一个良好的开端[2]。笔者将对制药工程专业毕业(论文)设计教学环节的内容和方法从理念创新[1]、设计创新、方法创新三个层面上进行探讨,力求完善制药工程创新人才的培养体系。
1 教学理念上注重创新能力的培养
1.1 在教学理念上
以新的“学生―医药工业发展―医药工业实践” 三个中心代替旧的“老师―书本―课堂” 三个中心。改革教学方式,鼓励以学生为主导的自助式学习方式,培养学生分析问题、解决问题的能力,培养学生们的创新意识。
1.2 培养创新意识是工程能力提高的核心
毕业(论文)设计教学的每个环节都有创造性的思维可发掘。教师指导作用是引导学生突破对实习产品的思维定势,鼓励设计创新。优秀的毕业设计充分体现了学生对知识掌握和运用的熟练程度,并可以使学生的设计思路和创新理念得到很好的展现。优秀的设计方案还能够推广应用。
2 选题注重突出工程特色
经过多年的教学实践,全国制药工程教学领域的工作者在教学各环节都摸索出一些行之有效的经验。然而,根据2009年全国制药工程教学研讨会获悉的信息,也发现存在如下的一些共性问题:即制药工程专业毕业(论文)设计教学环节的工程特色不够突出,生产实习靠短期见习完成;既具有工程教育背景,又具有工程实践经验的教师数量偏少;在毕业(论文)设计教学环节中,学生做工程设计的比例偏少,仅20%左右;多数进行专题实验,依据实验数据,撰写毕业论文等。诸多问题主要归纳为毕业(论文)设计教学环节的质量不高而使得制药工程专业的工程特色不够突出这一严重问题。由此可知,制药工程专业的毕业(论文)设计教学环节是目前严重束缚制药工程专业教学效果的瓶颈。因此笔者认为必须从以下几点对制药工程专业的毕业(论文)设计教学环节进行具体的尝试和改进:
2.1 确定提高学生工程能力主题思想是毕业实习的根本出发点
制药工程专业开设的专业课及专业基础课有化工制图、化工原理、药用高分子材料、药剂学、制药工程、药物分离技术、药物合成反应、化学制药工艺学等等。然而,笔者认为制药工程专业学生通过毕业(论文)设计中的工程设计过程是巩固和获取各专业课及专业基础课知识及相互联系,提高学生工程能力的重要途径。因此,笔者建议在师资力量允许的情况下,制药工程专业的毕业(论文)设计应全部进行工程设计。将课程设计、生产实习和毕业设计紧密结合,以实际应用问题推动设计创新,邀请药厂工程技术人员和设计专家到校任兼职教师,一起指导毕业设计。在毕业(论文)设计教学中培养学生的工程素质,使学生逐步树立工程观点,提高工程能力。
2.2 狠抓工艺和设备两条主线是提高工程能力的科学训练方法
在毕业(论文)设计教学内容中构架新的知识体系,坚持选题科学性、内容系统性、知识前沿性、理论新颖性和原则规范性,构建优化的工艺设计知识结构。选题与过程应理论联系实际,结合工程实例培养、训练学生使用工程理论解决工程问题的能力。工程设计方面的选题主要有:某药物成分的提取、分离、合成工艺设计;某药品剂型的工艺设计;某药品剂型生产设备及厂房设计;某药品生产设备的再验证等。通常,制药工程专业学生从大四下学期开始,本科生集中进入毕业(论文)设计阶段,一般学校都安排16周左右。以具体的产品为载体,按照药品生产过程的工艺流程及单元操作过程,开设综合性、创新性实践,使学生掌握不同药品的生产工艺及工艺控制要点,培养学生实际分析问题和解决问题的能力。
2.3 突破重点、难点和薄弱点是提高学生工程能力的关键
通过各种工程设计的选题,要求学生掌握、串联和突破各专业课的知识重点,通过工程数据的计算、训练来化解工程计算这一知识难点,通过工程中的非工艺设计条件的处理和解决,弥补交叉、边缘知识的薄弱点。注重讨论式和参与式教学方式,注重实践性教学方法。训练和提高制药工程专业学生的工程能力。
2.4培养动手、观察、分析、综述四种能力,促使工程能力的提高落到实处
在工程设计的所有题目中,有关某个药品的生产工艺及车间设计方面的题目所涉及的专业课内容最多,因此,笔者以年产一亿粒胃康灵胶囊的生产工艺及车间初步设计为例重点介绍其设计的基本程序及涉及到的专业课。
2.4.1 胃康灵胶囊是一种中药复方制剂,其生产工艺包括前期的中药预处理和剂型生产两大工艺内容。在生产工艺设计过程中,要进行充分比较,尤其注重前沿工艺技术的应用。最终确定最优工艺路线。专业课涉及到中药学、中药炮制学、药剂学、药物分离技术、制药工艺学等课程内容。
2.4.2 根据确定的生产工艺,选择各工艺所需设备。在此过程中,要求学生重点掌握选型原则,掌握所用药物的物料衡算和所选设备的能量衡算,学会依据选型原则中的计算数据和GMP中的具体规定,择优选择所需设备。画出工艺布置框图、设备布置图。专业课涉及到化工制图、化工原理、制药工程原理及设备、药事法规等课程内容。
2.4.3 根据已选工艺和设备,确定所用车间的整体布局。在此过程中,要求学生重点掌握车间布局的原则,学习管路设计,学习空调系统的选取,学习空调净化系统设计,熟悉药品生产过程中的三废处理,画出车间布置图、车间风管布置图。专业课涉及到化工制图、制药工程原理及设备、药事法规、化工原理、三废处理等课程内容。
通过上述工程设计课题的完成,学生们复习、掌握了专业课的知识,掌握了各专业课在工程设计中的地位及相互间的联系,明确了制药工程专业的学习重点和今后实际工作的重点,将制药工程专业的工程特色落到实处。
3 教学途径、手段多样化,实习、参观与论文同步进行
在进行工程设计的过程中,根据选题,确定基本思路,通过互联网,获取丰富的资料。
3.1 校内论文
50%学生在校内由导师的科研项目组进行以基础和应用基础研究为主的毕业论文工作。在老师的指导下,通过学校的各项实验设备,完成药物合成、提取、分离等工艺过程及各种剂型的工艺和车间设计。融会贯通专业知识,熟练使用计算机、互联网,熟练使用CAD画出生产工艺图、设备布置图、管路布置图、车间布置图。在论文开题报告和答辩环节,要求学生将设计内容做成课件,通过多媒体系统演示并表述设计全过程,通过自己归纳、介绍及评委和听众点评、提问,完善、巩固专业知识。实现毕业(论文)设计教学环节有创新性成果。
3.2 校企结合
还有50%左右学生因已与就业单位签约,本人及就业单位都希望先期进入应聘单位实习工作,就采用校企结合的方式,在就业与实践教学基地(科研院所或制药企业)进行制药过程的研发与应用方面的毕业设计工作,由校内和科研院所或企业组成双师型论文指导教师队伍。这部分学生在老师的指导下,根据就业或实习单位的生产情况,选择有关的工程设计题目,在就业单位一边工作,一边理论结合实际,完成设计。这部分学生普遍积极性高、论文的针对性强,既使得论文数据具体、设备及设施真实,又借助老师的帮助,提前进入工作状态,增强了学生的适应能力和创新能力。
3.3 组织参观
为了强化制药工程专业的工程特色,在毕业(论文)设计教学过程中,当客观条件允许的情况下,还应组织制药工程专业学生参观各种设备一应齐全的全国性制药机械展览会和具有一定特色的药品剂型展览会。使学生们对专业课中学过的制药设备及工程设计中用到的制药设备的工作原理、应用范围及操作方法有一个更深、更全面的了解。以便学生们进入不同制药企业时,适应能力强,专业特色鲜明,角色投入迅速,能较快适应用人单位的要求。
4 结语
笔者按照以上程序和内容指导了若干届制药工程专业学生的工程设计,学生们普遍感到收获很大,各门专业课不同的知识点通过工程设计有机地串联起来。并且通过论文撰写,掌握和总结了大型工程设计的思考方法和程序。增强和提高了制药工程专业毕业生的适应能力和工程素质。
制药工程专业是一个正在发展中的专业,有着美好的发展前途,对发展制药行业具有重要的促进作用,也会对提高人类的健康水平作出贡献。我们所有从事该专业教学的工作者必须认真对待在专业发展过程中毕业(论文)设计教学环节出现的各种问题,我们将努力探索、不断改进。相信只有作好充分准备,制订切实可行的对策,才能确保制药工程专业向着我们预定的目标走上成功之路,越办越好,越来越受到社会的认可。
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[3]欧阳臻,宁德刚,徐卫东,等. 制药工程专业实验和实践环节教学改革的探讨[J]. 江苏大学学报(高教研究版),2004,26(4):71.
篇10
关键词:计算机实验室;布局;建设
中图分类号:TP308 文献标识码:A 文章编号:1007—9599 (2012) 14—0000—02
一、引言
目前,高校计算机实验室已非常普及,甚至二级学院根据本专业性质也建立面向本学科的计算机实验室。建设中以兄弟院系实验室布局为参考蓝本,重点介绍自建公共计算机实验室的情况,从实验室房屋结构合理化利用、布局设计、信息点布置、安全性、经济效益一整套建设思路展开论述,最终完成自建公共计算机实验室。
二、建设工作思路
(一)明确目的,分析难点
信息工程学院下设两个系5个专业,拥有计算机实验室5个,专职实验人员2人,计算机196台,承担全部专业的公共基础、部分专业课及课程设计实验任务,开设课程任务繁重。为此,计算机实验室急需解决二个问题:第一、尽快将学校新招标到的64台计算机投入实际使用,解决全部课程设计场所问题;第二、在人员、经费紧张的提前下,设法改变实验室紧张的局面。于是,作为专职实验人员,有机会全权负责,自己动手建设计算机实验室,时间为两周。综上分析,认为公共计算机实验室建设的难点应放在精心布局设计和实施上,只有这样,才能保证把64台计算机布置在一个面积相对狭小的实验室内,使其要满足容纳学生多、实验环境好、人员和设备安全性高的要求。
(二)走访调查,理清思路
为保证实验室的建设工作高质量的完成,精心组织了自建小组:选择4名学生志愿者加入。为此,专门抽出1天时间到兄弟院系去参观走访,以获得更多的经验。经过走访,收获颇多,但也了解到自建计算机实验室未有先例可循,都是承包于网络公司。现在要依靠自己的努力去完成,理清思路,有计划实施是必要的。为此,特制定了实施计划,如图1所示。
(三)测量场地,确定布局
通过院系走访,结合工作积累,对建设计算机实验有了整体思路。接着便是按计划有效实施。完成场地测量后,结合实际面积考虑布局是必要的。
计算机实验室的布局方式取决于电脑桌的摆放位置,电脑桌位置的合理性决定了实验室的整齐性、可容纳学生数量的多少、实验环境的好坏、人员和设备的安全系数。目前,一般公共计算机实验室布局方式主要有两种:纵排式和横排式。
1.纵排式布局。纵排式布局方法是公共基础实验室的常见方法,尤其是空间上比较小的实验室,这是一种有效的合理布局。具体表现为:教师用机摆放在实验室的最前面,每排由若干张电脑桌串联组成,如图2所示。
2.横排式布局。横排式布局方法也是公共基础实验室常见的。适合于有较大空间的实验室,这种排列方式的优点是学生都面向教师而坐,授课非常方便。所有的电脑桌摆放都与讲台平行,如图3所示。
综合分析,纵排式和横排式布局在教学辅导、空间利用率、布线难易度、美观度、辐射性、过道设置等方面各有优缺点,但结合具体实际,只有选择纵排式布局方式,才能满足实验室整齐性好、可容纳学生数量多、实验环境好、人员和设备的安全系数高、空调设备安装位置便宜的要求。最终布局效果如图4所示。
(四)精心定制,充分计算
确定了布局方式,就要考虑实验室中重要设施电脑桌的定制。结合实验室房间结构、面积、电脑主机尺寸、电脑桌易发故障及计算机维修的方便性,精心设计了电脑桌。具体表现为:对电脑桌尺寸进行适当缩小,采用一托二1500mm(长)×600mm(宽)×750mm(高)规格;键盘托架采用优质钢珠滑道;实验桌改用桌面预留150mm(宽)×150mm(深)线槽和合适位置开Ф150mm圆孔,每个对应机位加盖板,且采用直接外翻式合页装置,可以不用移动电脑桌翻开盖板进行线缆装、修;鼠标位置进行磨砂处理。
布线中离不开线槽,尤其在汇聚处更是会有多根线缆汇合。考虑美观及线缆被踏坏的可能性,专门定制了两侧带耳朵的150mm(宽)×50mm(高)“n”形不锈钢槽。
电源线、插线板、空气开关动力供应装置是不可或缺的。必须根据计算机工作负荷和布线方式,考虑线缆、空气开关、插线板等的规格及用量,经参阅《电子信息系统机房设计规范》(GB50174—2008)、《电工技术手册》及向电工房专业人员交流最终选择:线缆采用熊猫牌国标BV4平方单芯铜线50米/卷装,红、蓝、双色各1卷(用于主干线)、BV2.5平方单芯铜线100米/卷装,红、蓝、双色各1卷(用于插线板);插线板采用子弹头牌TS—401(20A)三芯无线五位插孔32个;空气开关采用正泰牌NB1—63(改型后)4P C63 6KA 1个(用于总电源控制)、DZ47 2P 40A5个(用于控制每一排计算机及交换机)。
网线、交换机、机柜是组成局域网络的重要设备。经调研产品性价,最终选择TCL305m/箱网线5箱、H3C S1024R系列24换机3台、普通450mm(长)×600mm(宽)×750mm(高)四层机柜一个。
(五)准备就绪,精心施工
在建设计算机实验室过程中,应根据计算机摆放位置确定信息点的位置,充分考虑电源线、网线布线的合理性、安全性、可靠性,因为线缆的敷设直接关系到计算机实验室建设的质量。
1.电源布线。电源布线采用分组点接法并对其加以改进。实验室电源线路可分为4组,每组由一个空气开关控制16台计算机,在串联的电脑桌线槽中每隔1.5米左右接入一个插线板,连接处用嘴钳将线缆绕实,并用150W外热式烙铁将连接处焊接,之后用绝缘胶布包扎,最后将插线板固定于电脑桌线槽中,这样便可通过实验桌圆孔连接计算机电源线,注意拉向电源总控处要预留一定冗余。
2.网络布线。网络线的布设首先要考虑的是对交换机采用何种方法管理。现在计算机实验室一般都将交换机集中摆放在一个专门机柜内,这样可大大方便管理。布线时网线的两端贴上清晰的标签,标明始端和终端位置以及信息点的编号。另外,网线两端的RJ—45头一定要按照标准制作,便于日后网络维护。考虑到网头易坏的特点,不仅对每个信息接入点多留30cm左右的冗余,而且还要预留备份网络,每组增加2根,以最大距离进行保留,以备万一。
3.线缆测试。在钢槽扣线之前,必须对线缆进行连通性测试。用万用表测试每个插线板连通状况及主干线的连通性,不合格者严格排除;用测线仪测试每个信息点的网线,确保网络畅通,为计算机系统的网络同传打下基础。测试工作完成以后,进行线槽安装固定,考虑钢槽拐角锋利,对线缆采用布条包实,防止划伤线皮。然后安装配线盒、空气开关,并按正确控制排号连接动力线缆。
4.系统调试。电源开通,进一步对电源动力进行检查,用电笔测试每个插线板孔。顺利通过电力测试,随即,将64台新计算机全部安装到位,用事先准备好的母机借助网络同传功能完成计算机系统的安装,最终,64台计算机系统均可正确工作。至此,一个计算机实验室的建设工作已经完成。
三、总结
实践证明,只要重视每个环节,自己动手也可以建设一个合理、高效、可利用的实验室。经过市场调研,自己动手建设计算机实验室不仅可以有效的节约成本,同时也可以锻炼学生的实际动手能力。
参考文献:
[1]谭建伟,王若霞.局域网组网技术与实践[M].北京:高等教育出版社,2010:1—60
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[3]刘伟.计算机房的优化管理设计与应用[J].实验室研究与探索,2005,24(3):109—110