化工原理課程設(shè)計范文

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化工原理課程設(shè)計

篇1

關(guān)鍵詞:化工原理課程設(shè)計;實踐;可行性

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)22-0205-02

《化工原理》是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的必修專業(yè)課程之一,理論課之后國內(nèi)大部分高校的本科人才培養(yǎng)計劃中安排了實踐教學(xué)環(huán)節(jié)――《化工原理》課程設(shè)計。我們學(xué)校的化學(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)計劃也如此?!痘ぴ怼氛n程設(shè)計是培養(yǎng)化工專業(yè)學(xué)生綜合運用所學(xué)的理論知識,樹立正確的設(shè)計思想,解決常規(guī)化工設(shè)計中一些實際問題的一項重要的實踐教學(xué)。其出發(fā)點是通過課程設(shè)計提高學(xué)生搜集資料、查閱文獻(xiàn)、計算機輔助繪圖、分析與思考解決實際生產(chǎn)問題等能力。筆者從事了3屆的課程設(shè)計教學(xué),從中總結(jié)了許多寶貴的經(jīng)驗和教學(xué)方法,以期提高教學(xué)效果?,F(xiàn)將筆者的教學(xué)體會作一介紹。

一、課程設(shè)計題目應(yīng)具有普遍性、代表性

我校化學(xué)工程與工藝專業(yè)的《化工原理》課程設(shè)計一般為二周時間。課程設(shè)計基本要求是通過這一設(shè)計過程使每個學(xué)生都受到一定程度的訓(xùn)練,使將來在不同崗位就業(yè)的學(xué)生都能受益,都能解決這類工程的實際問題,并可以舉一反三。所以課程設(shè)計的選題需要我們指導(dǎo)老師慎重,盡量選擇化工行業(yè)中最普遍且最具代表性的單元操作進(jìn)行設(shè)計。根據(jù)以往的教學(xué)的經(jīng)驗,題目的選取應(yīng)從以下幾個方面考慮:

1.課程設(shè)計題目盡可能接近實際生產(chǎn),截取現(xiàn)有的某化工項目中的某一操作單元為設(shè)計模型,比如某合成氨廠的傳熱單元的設(shè)計,流體輸送過程中離心泵的設(shè)計,管殼式換熱器等等。這樣學(xué)生在課程設(shè)計過程中有參照體系,不至于出現(xiàn)不合理的偏差。

2.課程設(shè)計題目應(yīng)該圍繞著常見的化工操作單元進(jìn)行展開,比如我們都知道在講授《化工原理》理論知識時其中的單元操作有流體輸送、傳熱、精餾、吸收、萃取等等。一個課程設(shè)計題目應(yīng)該包括2~3個常見的單元操作,從而實現(xiàn)某一簡單的化工任務(wù)。

3.課程設(shè)計題目中涉及的物質(zhì)盡可能常見易得。因為完成虛擬的生產(chǎn)任務(wù)過程中需要這些物質(zhì)的物性參數(shù)進(jìn)行核算,常見易得的物質(zhì)能夠降低學(xué)生在查閱參數(shù)方面的工作量。比如,如果我們設(shè)計分離任務(wù)盡量選擇苯-甲苯,或甲醇-水等這樣的體系,因為這些混合體系的參數(shù)大部分工具書能夠查到。

4.《化工原理》課程設(shè)計題目選擇還要兼顧后續(xù)的《化工機械設(shè)備》設(shè)計。根據(jù)我校的本科人才培養(yǎng)計劃,緊接《化工原理》課程設(shè)計是《化工機械設(shè)備》設(shè)計。這兩次的教學(xué)實踐緊密銜接,互相補充。《化工原理》課程設(shè)計的側(cè)重點為工藝流程及流程參數(shù)的確定、主要設(shè)備及管線的布線及選擇,而《化工機械設(shè)備》設(shè)計側(cè)重點為典型設(shè)備的選型、設(shè)備的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)的選用及操作參數(shù)范圍的確定等。所以《化工原理》課程設(shè)計題目設(shè)置時保證每個題目中包含2~3個典型設(shè)備,以備學(xué)生后續(xù)的《化工機械設(shè)備》課程設(shè)計。

二、指導(dǎo)教師對學(xué)生的進(jìn)行積極指導(dǎo)

根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)生接觸到課程設(shè)計課題題目的時候,猶如身置茫茫大海中,不知該如何開始。此時,我們指導(dǎo)教師的積極指導(dǎo)就起著相當(dāng)重要的作用。指導(dǎo)教師的指導(dǎo)猶如指路明燈,為學(xué)生撥開疑霧,給學(xué)生指明方向,讓學(xué)生知道如何順利完成接下來的課程設(shè)計。

1.積極引導(dǎo)學(xué)生查閱資料,培養(yǎng)學(xué)生的工程思維。指導(dǎo)教師首先講解一個完整的課程設(shè)計應(yīng)該包括哪些主要內(nèi)容,涉及哪些參數(shù)計算及相關(guān)文獻(xiàn)查閱,怎樣做才能更好地完成這些內(nèi)容。指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,從工藝和設(shè)備全方位考慮設(shè)計問題?!叭f事開頭難”,學(xué)生克服了開始之初的茫然后在老師指引下很快進(jìn)入角色。在設(shè)計過程中指導(dǎo)老師鼓勵學(xué)生多做深層次思考,綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、實用性、安全可靠性和先進(jìn)性,培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和創(chuàng)新能力。

2.引導(dǎo)學(xué)生利用計算機軟件輔助課程設(shè)計。計算機軟件的發(fā)展,為各行各業(yè)的發(fā)展提供了便利?,F(xiàn)如今的《化工原理》課程設(shè)計的要求和十幾年前比有了很大的提高。所以設(shè)計的過程中不可避免地應(yīng)用計算機對操作參數(shù)的計算、設(shè)備的繪制、工藝流程的繪制。這就要求學(xué)生在課程設(shè)計前就應(yīng)該熟悉部分專業(yè)軟件的學(xué)習(xí)如Chemoffice,AutoCAD,Mat Lab,Aspen Plus??紤]到后續(xù)的課程設(shè)計,《化工原理》理論授課的過程中授課老師要求學(xué)生課余學(xué)習(xí)課程涉及的相關(guān)軟件,部分課后習(xí)題作業(yè)要求學(xué)生編程計算,比如精餾塔塔板的逐板計算法。經(jīng)過一個學(xué)期的理論結(jié)合實際的學(xué)習(xí)后,大部分學(xué)生對相關(guān)計算機軟件有了了解。進(jìn)入課程設(shè)計階段,指導(dǎo)老師引導(dǎo)學(xué)生把學(xué)過的軟件應(yīng)用到課程設(shè)計中。計算機軟件輔助課程設(shè)計可以起到事半功倍的效果,幫助學(xué)生順利完成課程設(shè)計。

3.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作能力。在《化工原理》課程設(shè)計過程中,學(xué)生是以分組的形式進(jìn)行的,每組4~5人,并任命一名品學(xué)兼優(yōu)的學(xué)生為組長。為了方便工作的進(jìn)行,組長根據(jù)組員的特長進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆止ぃ热缬械耐瑢W(xué)負(fù)責(zé)查閱資料,編輯文檔,有的同學(xué)編程計算,有的同學(xué)負(fù)責(zé)繪圖。但是這并不意味著每個人的工作是獨立的,課程設(shè)計的工作一環(huán)扣一環(huán),相互關(guān)聯(lián),需要全組同學(xué)發(fā)揮出自己的特長,相互幫助,齊心協(xié)力合作完成。設(shè)計過程中每個同學(xué)都有自己的個性和特色,難免在處理一些問題的時候產(chǎn)生分歧。對同一個問題產(chǎn)生分歧的時候,作為指導(dǎo)老師要求大家采取公開討論的方法,相互傾聽對方的意見,然后對比各種方法,最后選擇最適合本設(shè)計的最佳方法。通過課程設(shè)計,團(tuán)隊中的每一位成員都經(jīng)歷了一次合作鍛煉,團(tuán)隊合作能力得到提高,這也是課程設(shè)計的另一寶貴收獲。

4.撰寫正規(guī)的課程設(shè)計說明書。為了達(dá)到鍛煉的目的,我們在設(shè)計之初就要求每組學(xué)生按著設(shè)計院或者設(shè)計公司的標(biāo)準(zhǔn),編制一份正規(guī)的設(shè)計說明書。說明書主要包括三大部分:設(shè)計的文字說明書、設(shè)計項目的流程圖、2~3個關(guān)鍵設(shè)備的剖視圖(A3圖紙)。課程設(shè)計結(jié)束時,每一個小組課程設(shè)計說明書都要裝訂成冊,之所以這樣要求,其目的是鍛煉學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。

三、鼓勵表現(xiàn)突出的團(tuán)隊參加設(shè)計比賽

結(jié)合現(xiàn)今高等教育的培養(yǎng)計劃,國內(nèi)化工學(xué)會每年都組織大型的化工類的課程設(shè)計大賽,參賽對象來自全國各大高校的化工專業(yè)。根據(jù)這一情況,我們指導(dǎo)老師從設(shè)計之初就鼓勵學(xué)生爭取把自己優(yōu)秀的作品展示給化工領(lǐng)域的專家和同齡人。到目前為止,我們指導(dǎo)的課程設(shè)計至少已經(jīng)有三屆學(xué)生參加過了國家級的設(shè)計大賽,并獲得了獎項。這說明課程設(shè)計是對學(xué)生獨立思考能力的一次綜合訓(xùn)練。

《化工原理》課程設(shè)計中,學(xué)生不僅認(rèn)識到了“扎實的基礎(chǔ)理論知識,良好的工程設(shè)計思維”的重要性,也從中學(xué)習(xí)到了“理論與實際融會貫通”的精髓。從老師的角度來看課程設(shè)計不僅培養(yǎng)了學(xué)生綜合運用知識的能力,同時也為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、生產(chǎn)實踐及畢業(yè)設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

[1]孫蘭義,張月明,李軍,等.Aspen Plus在化工原理課程設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用[J].廣東化工,2009,36(12):173-175.

篇2

目前化工原理課程設(shè)計通常是安排2周的時間,每個班安排2名指導(dǎo)教師,10~15人一個題目,每班安排3~4個題目。設(shè)計結(jié)束后通過設(shè)計答辯和設(shè)計說明書來評定成績,有時僅通過設(shè)計說明書評定成績。教師只對學(xué)生設(shè)計中出現(xiàn)的問題進(jìn)行解答和輔導(dǎo),一般不會對設(shè)計計算的正確性進(jìn)行檢驗[2]。這種課程設(shè)計的教學(xué)模式存在許多問題,特別是嚴(yán)重脫離了生產(chǎn)實際,不利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

2化工原理課程設(shè)計存在的問題

化工原理課程設(shè)計是實踐教學(xué)體系中的重要教學(xué)環(huán)節(jié),但目前化工原理課程設(shè)計教學(xué)中存在諸多問題,影響了學(xué)生實踐能力的提高和工程素質(zhì)的培養(yǎng),主要有以下幾方面。(1)學(xué)生接觸的都是理論知識,對工藝和設(shè)備的認(rèn)識只能通過書本得來,在進(jìn)行課程設(shè)計時缺少必要的工程意識,對于設(shè)計過程涉及的計算和公式并沒有真正理解,而且課程設(shè)計涉及的課程內(nèi)容較多,計算量又大,學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性又有很大差別,再加上設(shè)計答辯考察的問題及考察時間均有限,使一些學(xué)生很少主動創(chuàng)意發(fā)揮,只是機械的依葫蘆畫瓢,使課程設(shè)計失去原有的意義[3]。(2)課程設(shè)計教學(xué)活動一般集中安排在臨近學(xué)期期末,由于師資的不足,每位教師要同時指導(dǎo)幾十個學(xué)生,學(xué)生也面臨著期末考試、實習(xí)等壓力,造成師生及時溝通困難,一般是教師集中將設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計要求向?qū)W生詳細(xì)闡明后就基本放任不管。另外,學(xué)生缺少查閱工具書的意識,當(dāng)設(shè)計中遇到相關(guān)問題時就生搬硬抄教材,從而無法訓(xùn)練和提高學(xué)生分析和解決工程問題的能力[4]。(3)在化工原理課程設(shè)計中有很多參數(shù)需要由設(shè)計者合理選用,需要設(shè)計者選擇比較合適的值,以獲得更好的結(jié)果,故需要多次選擇參數(shù)值方可獲得滿意的結(jié)果。由于反復(fù)試算的計算量較大,很難實現(xiàn)通過改變設(shè)計參數(shù)進(jìn)行方案比較的設(shè)計性訓(xùn)練。另外,傳統(tǒng)的化工原理課程設(shè)計安排的題目都是沿用很多年的題目,很少與現(xiàn)在的工廠現(xiàn)狀相關(guān)聯(lián),使其脫離了與工程實踐的銜接。

3化工原理課程設(shè)計改革途徑

通過改革課程設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計指導(dǎo)過程和考核方式等,使化工原理課程設(shè)計作為應(yīng)用型人才培養(yǎng)計劃中重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)能夠充分發(fā)揮其作用[5-6]。(1)改革課程設(shè)計的內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和工程意識。課程設(shè)計內(nèi)容是課程設(shè)計的基礎(chǔ),內(nèi)容的好壞直接關(guān)系到教學(xué)目的的成敗,應(yīng)用型本科教育培養(yǎng)的應(yīng)是掌握了夠用的基本理論知識,懂得將高深知識或高新技術(shù)進(jìn)行實踐轉(zhuǎn)化,對生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)的各個環(huán)節(jié)有總體認(rèn)識的學(xué)生[7]。因此,設(shè)計內(nèi)容的選擇要結(jié)合學(xué)生的專業(yè)特點,使學(xué)生的設(shè)計既能將理論課程上所學(xué)的知識進(jìn)行綜合運用,又有較好的體現(xiàn)工業(yè)背景和具有典型性、實用性的特點。為了達(dá)到培養(yǎng)目的,一方面進(jìn)行廣泛的調(diào)研,選擇正確合理的實習(xí)企業(yè)。選擇產(chǎn)品較多、技術(shù)人才較強的大中型企業(yè),發(fā)展校企合作、校企互利關(guān)系,逐步建設(shè)成為穩(wěn)定的實習(xí)基地,讓學(xué)生通過實習(xí)建立對工藝和設(shè)備的感性認(rèn)識。在學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計之前,先去企業(yè)進(jìn)行實習(xí),加深對實際生產(chǎn)設(shè)備的感性認(rèn)識。另一方面拋棄傳統(tǒng)的假意設(shè)計,緊密聯(lián)系生產(chǎn)實際,立足生產(chǎn)前沿。依據(jù)實習(xí)基地,選擇適合的課程設(shè)計項目。例如:對現(xiàn)場生產(chǎn)過程進(jìn)行核查,評估生產(chǎn)能力;對生產(chǎn)過程及技術(shù)進(jìn)行改造等。(2)改革課程設(shè)計指導(dǎo)過程,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程問題的能力。課程設(shè)計過程涉及大量的工程性問題,對課程設(shè)計過程的指導(dǎo)直接關(guān)系到應(yīng)用型本科教育的人才培養(yǎng)質(zhì)量,對學(xué)生設(shè)計過程的指導(dǎo)應(yīng)從分析設(shè)計的目的和依據(jù)、主要設(shè)備的工藝設(shè)計這幾個方面著手,使學(xué)生掌握化工設(shè)計的基本程序和方法,從查閱資料、選用公式、搜集數(shù)據(jù)、化工制圖等方面強化學(xué)生的工程概念,提高學(xué)生分析和解決工程問題的能力。在課程設(shè)計的指導(dǎo)過程中,加強與實習(xí)企業(yè)的聯(lián)系,從企業(yè)聘請實踐經(jīng)驗豐富的工程技術(shù)人員和學(xué)校教師共同擔(dān)任指導(dǎo)老師,同時提高學(xué)生分析和解決工程問題的能力和對理論知識的應(yīng)用能力。(3)改革計算和制圖方式,強化學(xué)生的計算機應(yīng)用能力。近年來,隨著計算機的普及和計算軟件的開發(fā),計算機在化工設(shè)計、化工生產(chǎn)、化工科研和教學(xué)等方面的應(yīng)用越來越廣泛,應(yīng)用價值越來越被承認(rèn)。因此對于培養(yǎng)應(yīng)用型人才的高校而言,強化學(xué)生的計算機應(yīng)用能力尤其重要。將傳統(tǒng)的手工計算和手工繪圖與計算機相結(jié)合,提高學(xué)生的計算機應(yīng)用能力。(4)改革考核方式,將過程考核和能力考核相結(jié)合。設(shè)計成績的評價體系,直接關(guān)系到學(xué)生工程設(shè)計能力培養(yǎng)的效果,因此設(shè)立合適的評價方法至關(guān)重要。為了更好的實施以上四點,還需要編寫針對性的課程設(shè)計指導(dǎo)用書。目前使用的課程設(shè)計指導(dǎo)書大都按照課程內(nèi)容編寫,綜合性差,并且嚴(yán)重脫離生產(chǎn)實際,不適合應(yīng)用型人才的培養(yǎng),因此必須要編寫有針對性的課程設(shè)計指導(dǎo)書。根據(jù)不同專業(yè)特點選擇合適的設(shè)計項目,深入研究指導(dǎo)書的基本內(nèi)容,注重校企聯(lián)合編寫針對性的課程設(shè)計指導(dǎo)書??傊ぴ碚n程設(shè)計作為高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)中一次重要的實踐性教學(xué)活動,是培養(yǎng)學(xué)生成為工程技術(shù)人員必備的基本訓(xùn)練。根據(jù)高校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求,應(yīng)對課程設(shè)計教學(xué)過程進(jìn)行改革與實踐,著力提高學(xué)生獨立思考和工程實踐的能力。

4結(jié)語

篇3

關(guān)鍵詞:資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理;地理學(xué);課程設(shè)置

中圖分類號:G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)04-0154-03

地理學(xué)經(jīng)過長時間的學(xué)科建設(shè)和學(xué)科發(fā)展,教學(xué)課程體系早已相當(dāng)成熟。隨著全球性的資源環(huán)境問題、生態(tài)退化問題、城市化問題等的出現(xiàn),傳統(tǒng)的地理學(xué)已不適應(yīng)當(dāng)前的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技水平發(fā)展。國家教育部于1999年對高等院校的專業(yè)設(shè)置進(jìn)行了調(diào)整,地理學(xué)由原來以學(xué)科分化為特征的自然地理專業(yè)和人文地理專業(yè),調(diào)整為以學(xué)科層次為基礎(chǔ)、學(xué)科綜合為特征的地理科學(xué)專業(yè)、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)和地理信息系統(tǒng)三大專業(yè)。資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)的設(shè)置順應(yīng)了時展的要求,理論上可解決我國現(xiàn)階段城鄉(xiāng)發(fā)展過程中的資源配置和生態(tài)環(huán)境之間的矛盾。

一、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)發(fā)展介紹

資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)作為地理學(xué)的二級學(xué)科,其目的在于培養(yǎng)具有資源、環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理能力的綜合性人才。該專業(yè)設(shè)立的時間短,但開設(shè)的院校數(shù)量相當(dāng)多。據(jù)統(tǒng)計,自從1999年設(shè)立該專業(yè)開始至2006年底,開設(shè)該專業(yè)的學(xué)校已達(dá)125所。且開設(shè)的院校類型多樣化,既有綜合性大學(xué)、師范類院校、工程類院校,也有農(nóng)林類院校和建筑類院校。該專業(yè)主要是面向如何正確處理、協(xié)調(diào)資源、環(huán)境以及城鄉(xiāng)規(guī)劃三者間的關(guān)系。已有的高校多建立在自然地理類、人文地理類、資源環(huán)境類、城市規(guī)劃類、管理類等已有學(xué)科的平臺上,并密切結(jié)合了地理科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市規(guī)劃與管理科學(xué)的核心內(nèi)容,涵蓋知識面很廣。該專業(yè)的主要應(yīng)用方向有:土地利用與規(guī)劃管理、城市與區(qū)域規(guī)劃、房地產(chǎn)開發(fā)與經(jīng)營、地理信息系統(tǒng)原理及應(yīng)用等。涉及的應(yīng)用面相當(dāng)廣,且對學(xué)生的工程實踐能力要求越來越高,包括面向管理層的應(yīng)用——研究區(qū)域人口、資源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等的協(xié)調(diào)發(fā)展;面向操作層的應(yīng)用——工程化的趨勢。近年來,隨著城鄉(xiāng)規(guī)劃體系層次的發(fā)展需求不斷深化,相關(guān)學(xué)科知識交叉性的日趨增強,資環(huán)專業(yè)相關(guān)學(xué)科的研究領(lǐng)域也不斷拓廣、拓深,可研究范圍逐漸擴大、研究層面日益拓寬,具有特色的資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)逐漸顯示出其發(fā)展生命力。

二、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)發(fā)展存在的問題

受人才市場需求的影響,資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)發(fā)展速度迅猛,設(shè)置該專業(yè)的高校數(shù)量在1999年僅有32所,2002年達(dá)到55所,2006年則增至125所。在該專業(yè)快速發(fā)展的同時,也出現(xiàn)了不少問題。多年的辦學(xué)實踐經(jīng)驗和日趨嚴(yán)峻的學(xué)生就業(yè)壓力說明,資環(huán)專業(yè)的人才培養(yǎng)模式、專業(yè)課程體系的設(shè)置正受到多方面的挑戰(zhàn)。尤其是逐漸增加的就業(yè)難度和近似飽和的人才需求市場對該專業(yè)造成了相當(dāng)大的沖擊。該專業(yè)發(fā)展中存在的問題越來越凸顯:

1.資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè),厚基礎(chǔ)、寬口徑。開設(shè)該專業(yè)的院校類型多樣,如綜合性院校、理工院校、農(nóng)林院校、地礦院校。學(xué)校所依托的基礎(chǔ)平臺多元化,為了體現(xiàn)、突出學(xué)校特色,不少高校都基于優(yōu)勢學(xué)科和平臺開設(shè)了一些方向模塊課程,致使過早地脫離了地理科學(xué)這一專業(yè)的“母體”。但受傳統(tǒng)的、經(jīng)典的地理學(xué)專業(yè)課程體系的影響,多數(shù)院校在設(shè)立之初并無明顯特色。

2.資環(huán)專業(yè)開設(shè)時間較短,各高校專業(yè)人才不足,師資短缺現(xiàn)象較普遍。開設(shè)的基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程雜亂無章,專業(yè)培養(yǎng)方向不夠明確,課程教學(xué)體系結(jié)構(gòu)不盡合理,實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)相對薄弱。課程體系構(gòu)建較盲目和隨意,大多院校基本上采用類似的專業(yè)培養(yǎng)定位、人才培養(yǎng)目標(biāo)、人才培養(yǎng)模式、專業(yè)課程設(shè)置,將地理科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、管理科學(xué)作為專業(yè)主干課程,片面的追求專業(yè)主干課程的細(xì)而全。有些高校的特色方向與依托的平臺近似,并沒有形成分流培養(yǎng)的課程體系和教學(xué)機制。實踐性課程設(shè)置也大都依賴原有專業(yè)條件,缺乏實踐創(chuàng)新體系。

3.現(xiàn)行課程體系培養(yǎng)的畢業(yè)生就業(yè)去向不明確,學(xué)生就業(yè)形勢嚴(yán)峻。從專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)上看,資環(huán)專業(yè)的寬口徑,可使該專業(yè)的畢業(yè)生能在城市建設(shè)、國土資源、環(huán)境保護(hù)以及相關(guān)教學(xué)研究機構(gòu)等企事業(yè)單位就業(yè)。但由于該專業(yè)與其他專業(yè)有較大的專業(yè)課程重疊,致使該專業(yè)的畢業(yè)生與城市規(guī)劃等老牌專業(yè)的畢業(yè)生相比,專業(yè)基礎(chǔ)和實踐能力較為薄弱,競爭力不強。雖然不少學(xué)校設(shè)置了幾個特色專業(yè)方向,力圖將學(xué)生送往對口的部門工作,但效果不明顯,結(jié)果不盡如意,導(dǎo)致學(xué)生就業(yè)并沒有固定的行業(yè)領(lǐng)域。此外,隨著該專業(yè)就業(yè)對口單位對用人的學(xué)歷門檻、綜合素質(zhì)能力要求的不斷提高,社會對高校畢業(yè)生的需求存在很多不確定性因素,這更使得資環(huán)專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)問題愈加突顯。

據(jù)調(diào)查,全國該專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)去向多樣化,去除考上研究生要繼續(xù)深造的人數(shù)占較高比重外,其余的就業(yè)類型比例分布較均勻,分布在各類機關(guān)、企事業(yè)、科研設(shè)計單位、工程單位及部隊等,畢業(yè)生就業(yè)方向呈現(xiàn)出“滿天星”式的局面[3]。

三、當(dāng)前地理學(xué)新技術(shù)介紹

近年來,地理學(xué)受到大量新技術(shù)的沖擊,并逐漸與之相滲透、融合,逐步形成了有特色的專業(yè)方向[4]。新技術(shù)主要有:①地理信息系統(tǒng)(GIS)。地理信息系統(tǒng)以空間數(shù)據(jù)庫為平臺,可對地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)處理、空間分析及為各種與空間位置有關(guān)的實際應(yīng)用提供咨詢和輔助決策,是空間信息技術(shù)的主要部分。它以空間分析和地學(xué)應(yīng)用模型為支撐,實現(xiàn)各種信息的模擬與綜合分析。GIS使得地理學(xué)家更加便利的分析、挖掘已擁有的地理資源和信息,為進(jìn)一步的地理研究應(yīng)用提供強有力的輔助決策支持。②遙感。遙感技術(shù)是指在遠(yuǎn)距離不接觸目標(biāo)物體前提下,可根據(jù)接收到的物體所反射、發(fā)射的電磁波來判定、測量并分析探測目標(biāo)物體的性質(zhì)。從資源信息獲取、傳輸、處理,到實驗室分析,遙感都為地理學(xué)家提供了主要的數(shù)據(jù)信息來源。隨著遙感向“三高”(高空間分辨率、高時間分辨率、高輻射分辨率)的發(fā)展,大量復(fù)雜的地理問題都可直接或者間接地借助于遙感得以解決。③測量與地圖學(xué)。測量和地圖學(xué)提高了地理工作者對地理數(shù)據(jù)的獲取、分析和結(jié)果輸出等工作的效率,并對地理空間數(shù)據(jù)的深入分析和對數(shù)字制圖的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化等都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。④時間分析和空間分析。通過對長期積累的地理資料進(jìn)行時間序列的分析,可以獲得具有規(guī)律性的地理知識。空間分析是地理信息系統(tǒng)的核心功能,是GIS區(qū)別于其他類型系統(tǒng)的一個主要標(biāo)志,可為地理知識的空間表達(dá)提供重要的依據(jù)。⑤計量地理學(xué)。該學(xué)科運用多種數(shù)學(xué)統(tǒng)計的方法,從更高層次上來分析、理解、解釋地理現(xiàn)象,側(cè)重于用多種經(jīng)典數(shù)學(xué)模型來對地理學(xué)進(jìn)行定量表達(dá)。

四、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)課程體系設(shè)置與優(yōu)化

當(dāng)前,關(guān)于資環(huán)專業(yè)課程體系設(shè)置與優(yōu)化的研究并不多。要對資環(huán)專業(yè)課程體系的改革,必須認(rèn)真分析社會人才需求、客觀分析專業(yè)定位,要突出專業(yè)方向,體現(xiàn)學(xué)科特色。按照“厚基礎(chǔ)、寬口徑、適應(yīng)面廣”的原則培養(yǎng)具備資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理基本理論、基本知識和基本技能的專門人才,結(jié)合現(xiàn)在通用的“平臺+模塊”的課程體系結(jié)構(gòu),在上述地理學(xué)科新技術(shù)支撐下,采取了相關(guān)優(yōu)化措施。

1.調(diào)整課程結(jié)構(gòu)。開設(shè)了該專業(yè)的高等院校,普遍存在選修課數(shù)量偏少、范圍偏窄,在教學(xué)計劃中占分值比重偏小的現(xiàn)狀。應(yīng)考慮適當(dāng)壓縮專業(yè)必修課的比重,加強專業(yè)選修課的比重,提高選修課在教學(xué)計劃中所占的比重。經(jīng)綜合考慮,各類課程的學(xué)分結(jié)構(gòu)可調(diào)整為:必修課(基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課)占60%~65%,選修課占35%~40%。選修課在專業(yè)培養(yǎng)中地位十分重要。

2.基礎(chǔ)課模塊?;A(chǔ)層次課程主要是讓學(xué)生對專業(yè)有明了、宏觀的認(rèn)識。基礎(chǔ)課程可為其他課程的開設(shè)提供鋪墊,基礎(chǔ)課程的開設(shè)對專業(yè)的建設(shè)方向意義重大。基礎(chǔ)課主要有自然地理學(xué)、地圖學(xué)、管理科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、地球信息科學(xué)、測量學(xué)等。

3.專業(yè)必修課模塊。資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理綜合性很強,其主干學(xué)科為地理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地球信息科學(xué)。為了明確專業(yè)定位,反映學(xué)科特點,突出專業(yè)特色,專業(yè)必修課模塊應(yīng)包含自然地理學(xué)、地理信息系統(tǒng)原理與方法、遙感技術(shù)與應(yīng)用、地圖學(xué)、經(jīng)濟(jì)地理學(xué)、人文地理學(xué)、區(qū)域分析與規(guī)劃、生態(tài)學(xué)、管理學(xué)、GPS原理與應(yīng)用、計量地理學(xué)等課程。突出地理科學(xué)和生態(tài)科學(xué)及相關(guān)科學(xué)的地位,培養(yǎng)學(xué)生基于人地關(guān)系和區(qū)域規(guī)劃視角下對資源、環(huán)境等全面觀察、深刻思考的能力。在信息技術(shù)時代,更應(yīng)充分利用信息科學(xué)技術(shù)和地理信息系統(tǒng)、遙感、全球定位系統(tǒng)等“3S”技術(shù),培養(yǎng)綜合能力型人才,以適應(yīng)社會快速發(fā)展的需要。

4.專業(yè)選修課模塊。高??筛鶕?jù)已有的基礎(chǔ)條件、學(xué)生對課程的多種客觀需求以及社會對畢業(yè)生不斷變化的需求狀況,靈活開設(shè)“課程超市”,讓學(xué)生有更多的課程選擇范圍。課程應(yīng)多樣化,明確方向性和靈活性,以拓寬學(xué)生的選擇空間,讓學(xué)生進(jìn)行“自助式”的課程消費。

5.教學(xué)實踐環(huán)節(jié)。教學(xué)實踐環(huán)節(jié)是專業(yè)教學(xué)過程中非常重要的環(huán)節(jié)。實踐環(huán)節(jié)主要包括分散性實習(xí)、集中性實習(xí)、教學(xué)實習(xí)、野外實習(xí)、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)論文。其中社會實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)均在企事業(yè)和政府部門中進(jìn)行。學(xué)生通過在不同階段的實習(xí),將城鄉(xiāng)規(guī)劃與管理理論知識應(yīng)用于實踐,提高其綜合運用知識的能力;通過各項實習(xí)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的敬業(yè)精神、分析能力、溝通交流能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力和表達(dá)能力等。還可以酌情對興趣濃厚、獨立能力較強的學(xué)生增設(shè)具有高難度訓(xùn)練和科研雙重性質(zhì)的第二課堂,經(jīng)過多層次多角度的全方位訓(xùn)練,培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合素養(yǎng),增長見識,拓展視野。

資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè),在專業(yè)培養(yǎng)、課程設(shè)置、技能培養(yǎng)等環(huán)節(jié)都大量的借助于地理信息系統(tǒng)、遙感、測量與地圖學(xué)、計量地理學(xué)等地理學(xué)新技術(shù)的支撐。以社會市場對人才需求為導(dǎo)向,按照現(xiàn)代社會綜合素質(zhì)人才質(zhì)量觀,以“3S”技術(shù)應(yīng)用和物質(zhì)層面上的城鄉(xiāng)規(guī)劃管理為重點,將多專業(yè)學(xué)科交叉滲透、互相支撐、協(xié)調(diào)發(fā)展。為了培養(yǎng)既擁有扎實的地理學(xué)專業(yè)思想內(nèi)核,又能掌握城鄉(xiāng)規(guī)劃管理基本知識、基本技能和應(yīng)用能力的綜合素質(zhì)較高的復(fù)合型高級技術(shù)人才,在專業(yè)課程設(shè)置時,可以基于突出地理學(xué)科新技術(shù),優(yōu)化課程設(shè)置,建立多學(xué)科融合、分層次、多模塊的教學(xué)體系,探索人才培養(yǎng)與生產(chǎn)實踐、工程項目相結(jié)合的培養(yǎng)模式。

參考文獻(xiàn):

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篇4

鑒于傳統(tǒng)的課程設(shè)計教學(xué)所存在的問題,經(jīng)過近幾年的嘗試,我們進(jìn)行了有針對性的改革與實踐,取得了一定成效。所采取的具體措施如下。

1調(diào)整課程設(shè)計時間

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?;谝陨显?,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。

2科學(xué)廣泛選題

化工原理課程設(shè)計是綜合性和實踐性較強的教學(xué)環(huán)節(jié),是理論聯(lián)系實際的橋梁,是使學(xué)生體察工程實際問題復(fù)雜性的初次嘗試。一次成功的課程設(shè)計,可以使學(xué)生掌握化工設(shè)計的主要程序和方法,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際工程問題的能力。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

由于閱歷和經(jīng)驗的限制,在布置課程設(shè)計的題目以后,許多學(xué)生不知從何處入手。此時,教師的輔導(dǎo)和答疑就顯得非常重要。除了采用集中講課和答疑以外,也可以充分利用現(xiàn)代化通信手段進(jìn)行答疑,如電子郵件、微博、QQ等,從而適時地引導(dǎo)同學(xué)尋找解決難題的方法和途徑。在設(shè)計過程中,指導(dǎo)教師應(yīng)及時了解學(xué)生的計算結(jié)果和進(jìn)展情況,掌握學(xué)生在設(shè)計方案選擇上是否有新意。并促使同學(xué)不斷發(fā)現(xiàn)問題,完善設(shè)計??傊瑸榱耸箤W(xué)生得到有效的培養(yǎng),指導(dǎo)教師一定要不辭辛苦,真正發(fā)揮主導(dǎo)作用,促成與學(xué)生的良性互動。

改革成績評定方式

化工原理課程設(shè)計著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程實踐能力。因此成績評定應(yīng)貫穿整個設(shè)計過程。以往主要依據(jù)圖紙和說明書的質(zhì)量評定課程設(shè)計成績,但是如前文所說,設(shè)計雷同、抄襲現(xiàn)象時有發(fā)生,難以體現(xiàn)公平公正。針對這一問題,我們通過把設(shè)計過程、設(shè)計說明書和圖紙質(zhì)量、答辯以及創(chuàng)新性等幾個方面結(jié)合在一起對課程設(shè)計成績進(jìn)行評定。

(1)設(shè)計說明書和圖紙質(zhì)量作為最終成績考核的一個主要方面。除了看學(xué)生的報告內(nèi)容是否正確,設(shè)計目的有沒有達(dá)到,基本概念和原理是否掌握之外,還要考察圖紙標(biāo)注是否規(guī)范,表達(dá)是否準(zhǔn)確,報告結(jié)構(gòu)是否完整等。這部分成績占最終成績的40%。

(2)過程考核也作為一個評判標(biāo)準(zhǔn),從學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)獨立性、學(xué)習(xí)能力等多個角度對學(xué)生進(jìn)行評價。對于提問積極的,學(xué)習(xí)主動的,在設(shè)計過程中能體現(xiàn)出解決問題的主動性、創(chuàng)造性的,能夠按時完成設(shè)計的都會給予加分。這部分成績占最終成績的10%。

(3)答辯成績是成績評定的另一個主要方面。答辯內(nèi)容涉及流程圖、裝配圖、設(shè)計說明書的各部分和流程模擬軟件計算設(shè)計及繪圖。首先每位學(xué)生隨機抽取1~2道題作答。提倡同組的學(xué)生相互補充答題,教師再根據(jù)每位學(xué)生的圖紙和說明書中的部分內(nèi)容提問,檢查是否是其本人獨立完成。答辯成績占總成績的40%。

(4)創(chuàng)新性也是成績評定的一個標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計過程中,有的學(xué)生只是按部就班地按照書上的方法,按照常規(guī)的設(shè)備設(shè)計將設(shè)計題目完成;而有的同學(xué)是通過思考和翻閱資料,采用不同的計算方法進(jìn)行計算,選用新型的設(shè)備和構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計,這樣不同的設(shè)計思路在進(jìn)行成績評定的時候會加以區(qū)別。這部分成績占總成績的10%。實踐證明,這種考核方式是比較公正、合理的,充分調(diào)動了學(xué)生的設(shè)計主動性和積極性,對于提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識具有重要的推動作用。

結(jié)語

篇5

關(guān)鍵詞: 中職校 《化工原理》 教學(xué)改革

《化工原理》是中職化工及相近專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,也是一門工程應(yīng)用觀念很強的技術(shù)課程。內(nèi)容涉及動量傳遞過程及設(shè)備、熱量傳遞過程及設(shè)備、質(zhì)量傳遞過程及設(shè)備等。在《化工原理》教學(xué)環(huán)節(jié)中,將理論教學(xué)、實踐教學(xué)和計算機仿真教學(xué)有機地結(jié)合在一起,符合培養(yǎng)技能型人才的要求。因此,《化工原理》課程進(jìn)行教學(xué)改革勢在必行。

一、改革教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法

化工原理是化學(xué)工程學(xué)科的一門主干課程,主要討論比較重要又比較常用的一些單元操作。主要內(nèi)容包括:流體力學(xué)如流體輸送、沉降、過濾、離心分離、攪拌、固體流態(tài)化等;熱量傳遞如加熱、冷卻、蒸發(fā)等;質(zhì)量傳遞如蒸餾、吸收、萃取、干燥、結(jié)晶、膜分離等?;瘜W(xué)工程師的主要任務(wù)是開發(fā)、設(shè)計與操作,即探索最佳的流程與設(shè)備,定出最佳的操作條件;規(guī)定設(shè)備應(yīng)具有的性能,選出合適的形式并確定其主要尺寸;對日常生產(chǎn)過程進(jìn)行管理并使設(shè)備能正常運轉(zhuǎn),對現(xiàn)行的生產(chǎn)過程與設(shè)備作改進(jìn),提高效率。所有工作都要求對各個單元操作有比較充分的了解,理論與實際緊密結(jié)合。由此可見,化工原理課程內(nèi)容多,涉及面廣,容易造成教學(xué)形式枯燥單調(diào),學(xué)生不易產(chǎn)生興趣,被動學(xué)習(xí)的局面。如何在有限的課時內(nèi)講授化工生產(chǎn)中比較重要的單元操作,達(dá)到不僅讓學(xué)生熟練掌握基本原理,而且掌握設(shè)備的有關(guān)知識,樹立工程觀念和經(jīng)濟(jì)觀念的目的,是本課程改革的關(guān)鍵。

1.以培養(yǎng)學(xué)生的能力為目的,聯(lián)系實際不斷提出問題。

改革教學(xué)方法要貫徹培養(yǎng)能力、啟迪悟性、挖掘潛能的原則,要讓學(xué)生從知識的被動接受者變?yōu)橹鲃訁⑴c者和積極探索者。如何激發(fā)學(xué)生對知識及課程的興趣,是科學(xué)素質(zhì)教育的組成部分。為了使學(xué)生積極思維,在課堂上結(jié)合生產(chǎn)實際不斷提出問題供學(xué)生分析討論,牽動學(xué)生的思路,提高學(xué)生分析問題的能力。比如在“流體流動”一章中,提問為什么一般液體在管內(nèi)的流動速度范圍是“0.5~3m/s”?為什么液體在長距離輸送時要設(shè)中間增壓泵?等等。通過提出問題和課堂討論,有助于學(xué)生加深理解,從而取得良好的效果。

2.定期安排討論課。

那種試圖通過課堂上講細(xì)講透“幫助”學(xué)生學(xué)習(xí)的想法和做法,不僅不能擴大課堂信息量,反而會助長學(xué)生學(xué)習(xí)依賴心理,嚴(yán)重阻礙創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我們主張把習(xí)題課改為討論課,促使學(xué)生主動參與、積極探索,提高教師備課質(zhì)量。因為只有那些在課后查閱資料、反復(fù)推敲、充分準(zhǔn)備的教師,才能在討論課上從容應(yīng)對學(xué)生提出的一些頗有新意的議題,給予學(xué)生滿意的答復(fù)。

3.重視實驗課。

化工原理實驗是化工原理教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié),注重學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。針對不同專業(yè)、不同層次的學(xué)生講授不同層次的實驗教學(xué)內(nèi)容。我們采用單獨設(shè)課的方式,實驗內(nèi)容按專業(yè)功能分為四個層次:演示實驗、一般綜合性實驗、提高實驗和創(chuàng)新實驗。通過實驗理論課、實驗預(yù)習(xí)、實驗操作、撰寫實驗報告和實驗課考核等環(huán)節(jié)保證教學(xué)質(zhì)量。

4.完成課程設(shè)計。

在教學(xué)過程中,要做到將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維、意識及能力放在首位,就要讓學(xué)生養(yǎng)成用“工藝頭腦”觀察問題、提出問題和思考問題的習(xí)慣,課程設(shè)計不失為良好的培養(yǎng)手段。

課程設(shè)計是化工原理課程教學(xué)中綜合性和實踐性較強的教學(xué)環(huán)節(jié),是理論聯(lián)系實際的橋梁,是使學(xué)生體察工程問題復(fù)雜性的初次嘗試。通過化工原理課程設(shè)計,要求學(xué)生能綜合運用本課程和前修課程的基本知識,進(jìn)行融會貫通的獨立思考,在規(guī)定的時間內(nèi)完成指定的化工設(shè)計任務(wù),從而得到化工工程設(shè)計的初步訓(xùn)練。通過課程設(shè)計,要求學(xué)生了解工程設(shè)計的基本內(nèi)容,掌握化工設(shè)計的主要程序和方法,培養(yǎng)分析和解決工程實際問題的能力。同時,通過課程設(shè)計,還可以使學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想,培養(yǎng)實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)。

二、反思與建議

傳統(tǒng)習(xí)慣與當(dāng)代教育教學(xué)理念仍然存在沖突,阻礙現(xiàn)代教育理念的順利實施。表現(xiàn)在:(1)教學(xué)內(nèi)容陳舊,學(xué)科體系難以打破。(2)教學(xué)模式傳統(tǒng)單一。教師并沒有完全拋棄注重教的思維習(xí)慣,沒有真正貫徹以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)的現(xiàn)代教育理念。過多研究教師教法,較少研究學(xué)生學(xué)法。(3)職業(yè)學(xué)校要以培養(yǎng)技能型畢業(yè)生為目標(biāo)。但是,許多課程并沒有與職業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合,沒有遵循職業(yè)學(xué)校的教學(xué)規(guī)律。(4)教育教學(xué)資金投入不足,不能滿足教學(xué)需要。將現(xiàn)代教育技術(shù)運用于課堂教學(xué)中,實現(xiàn)學(xué)生、教師、媒體的多向交互過程的現(xiàn)代教育過程還停留在可望而不可即的理想狀態(tài)。

以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)的教育理念,是當(dāng)代教師教育教學(xué)行為的主導(dǎo)思想。修訂教學(xué)內(nèi)容,打破學(xué)科體系,用生產(chǎn)實際或教學(xué)實驗項目帶動理論教學(xué),應(yīng)該成為職業(yè)學(xué)校課程改革的方向。教學(xué)過程應(yīng)該是學(xué)生、教師、媒體的多向交互過程,應(yīng)該遵循職業(yè)學(xué)校的教學(xué)規(guī)律。

綜上所述,在化工原理課程教學(xué)中,教師應(yīng)該注重實踐,尤其要注重理論與實踐的結(jié)合;要找準(zhǔn)教學(xué)切入點,認(rèn)真設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié),合理分解教學(xué)難點;要充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,運用各種手段調(diào)整學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)。這樣,不僅有利于學(xué)生順利學(xué)好化工原理課程,還有利于促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,為學(xué)生今后的發(fā)展打下基礎(chǔ)。

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[5]宋國利,蓋功琪.開放式實驗教學(xué)模式的研究與實踐[J].實驗室研究與探索,2010(02).

篇6

論文摘要:文章結(jié)合化工原理課程的特點,通過合理安排認(rèn)識實習(xí)、實驗、課程設(shè)計等實訓(xùn)環(huán)節(jié),促進(jìn)理論教學(xué)。采用類比法、多媒體輔助等多種靈活多樣的教學(xué)方法和手段,以提高課堂教學(xué)效果,使化工原理教學(xué)質(zhì)量整體得以提高。

化工原理是化學(xué)工程與工藝及相關(guān)專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,主要講授化工單元操作的過程和設(shè)備[f}),是學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)。課程內(nèi)容既包含了較深的基礎(chǔ)理論,又有很強的實踐性,歷來被認(rèn)為是一門難學(xué)又難教的課程。筆者根據(jù)多年來的教學(xué)實踐,現(xiàn)就提高化工原理課程教學(xué)質(zhì)量的方法淺談如下。

1.合理安排認(rèn)識實習(xí),提高學(xué)生對設(shè)備的感性認(rèn)識

化工原理包括許多單元操作過程,但就其內(nèi)容來講,可將它分為兩部分:操作原理和設(shè)備介紹。對設(shè)備的類型、結(jié)構(gòu)、特點,通過實物了解既直觀,效果又好。因此筆者對培養(yǎng)方案進(jìn)行了修訂,在開課前和課程設(shè)計前分別進(jìn)行一次認(rèn)識實習(xí)。經(jīng)驗是必須抓好開課后的第一次認(rèn)識實習(xí),利用這次機會,使學(xué)生獲取了解設(shè)備的第一手資料。此次認(rèn)識實習(xí)應(yīng)做到以下兩點:第一,由化工原理主講教師制訂實習(xí)計劃。使學(xué)生了解化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,以及此次實習(xí)對化工原理及其后續(xù)課程學(xué)習(xí)的作用,對化工原理中所涉及的重要設(shè)備,如塔、換熱器、泵等,對其結(jié)構(gòu)要做詳細(xì)介紹,使學(xué)生對常見設(shè)備有一個初步了解。第二,實習(xí)期間,要求學(xué)生結(jié)合教材對重要設(shè)備,結(jié)合實物圖認(rèn)真分析,熟悉結(jié)構(gòu),為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。實踐證明,在了解設(shè)備的基礎(chǔ)上講授操作原理,有助于理論知識的學(xué)習(xí)和掌握。

2精心設(shè)計實驗教學(xué),加深對理論知識的理解和掌握

化工原理實驗教學(xué)不同于其他課程實驗,它是針對每個單元操作過程開設(shè)的,主要是幫助學(xué)生理解和驗證所學(xué)的定理、公式。每個實驗都是對某一個知識點的綜合應(yīng)用。如圓形直管氣體傳熱膜系數(shù)的測定。主要測定空氣在圓形直管內(nèi)強制湍流的傳熱膜系數(shù),并用準(zhǔn)數(shù)方程整理經(jīng)驗公式。學(xué)生在學(xué)習(xí)對流傳熱系數(shù)這一節(jié)時,由于公式特別多,學(xué)生往往不知從何下手,但實際生產(chǎn)中常遇到的是圓形直管內(nèi)強制湍流,因此在眾多的公式中,學(xué)生重點掌握的也是圓形直管內(nèi)強制湍流給熱系數(shù)的計算,而傳熱實驗恰恰強化的就是這個知識點。學(xué)生處理完實驗數(shù)據(jù)后,可以熟練掌握相關(guān)的公式和使用條件。再如離心泵性能測定、填料塔中液相傳質(zhì)系數(shù)的測定等都是為某個單元操作和某個知識點的綜合應(yīng)用。如何通過化工原理實驗教學(xué)來促進(jìn)理論教學(xué)的學(xué)習(xí),筆者認(rèn)為在學(xué)習(xí)每章理論課的同時,把實驗課程穿去,并要求學(xué)生做好實驗前的預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備工作。高質(zhì)量的完成化原理實驗不僅能夠加深所學(xué)的理論知識,同時也培養(yǎng)了學(xué)生在實驗技能和綜用知識方面解決間題的能力。

3通過課程設(shè)計綜合訓(xùn)練,增強學(xué)生工程意識

綜合考慮操作費和設(shè)備費是貫穿于化工原理每個章節(jié)中的一個重要內(nèi)容,不斷增強學(xué)生工程意識,為解決實際問題打下基礎(chǔ)?;ぴ碚n程設(shè)計是為培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力而設(shè)置的一個教學(xué)實踐環(huán)節(jié),也是學(xué)生完成從理論到實踐過渡的重要一環(huán)。通過課程設(shè)計的綜合訓(xùn)練強化學(xué)生工程觀念,從而提高化工原理教學(xué)質(zhì)量。在精餾塔設(shè)計中,回流比R的確定是設(shè)計中很關(guān)鍵的一步,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全操作方面考慮,把課堂上反復(fù)強調(diào)回流比R對操作費和設(shè)備費的影響應(yīng)用到實際設(shè)計中,實現(xiàn)精餾過程的優(yōu)化設(shè)計。在塔頂冷凝器設(shè)計中,若以水為冷卻介質(zhì),提示學(xué)生盡管出口溫度升高可以減少用水量,降低操作費,但出口溫度過高管子容易結(jié)垢導(dǎo)致傳熱效率降低,甚至堵塞管路無法使用。在泵設(shè)計中,有的學(xué)生喜歡選用型號大一些的泵,總認(rèn)為這樣做保險,很少注意從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)周期等方面進(jìn)行綜合考慮。因此要想提高設(shè)計質(zhì)量,必須從課堂教學(xué)抓起,同時通過課程設(shè)計促進(jìn)課堂教學(xué),提高化工原理教學(xué)質(zhì)量。

4采用靈活多樣的教學(xué)方法和手段,提高課堂教學(xué)質(zhì)量

4.1引入類比教學(xué)法,使復(fù)雜問題簡單化

類比法是尋找研究對象的貌異質(zhì)同的思維方式,它是一種比較重要的邏輯推理方法,由于化工原理中的動量傳遞、質(zhì)量傳遞、熱量傳遞三種過程中存在著類似的規(guī)律和內(nèi)在的聯(lián)系,可將相對簡單且較成熟的熱量傳遞的研究成果,推廣到較復(fù)雜的質(zhì)量傳遞過程中去。在講授傳質(zhì)過程中,將傳質(zhì)與傳熱進(jìn)行對照講解,可使復(fù)雜問題簡單化,幫助學(xué)生理解記憶。如傳質(zhì)中的分子擴散、對流擴散與傳熱中的傳導(dǎo)、對流傳熱類似。在講解對流擴散的傳質(zhì)機理和傳質(zhì)速率時,可以仿照對流傳熱,引入虛擬傳熱膜厚,流體側(cè)的溫差、熱阻都完全集中于此,而傳熱方式主要是分子熱傳導(dǎo),傳熱速率仿照傅立葉定律計算,從而引出牛頓冷卻定律。傳質(zhì)中引出虛擬傳質(zhì)膜厚,流體側(cè)的濃度差和阻力全部集于此,而傳質(zhì)方式主要是分子擴散,傳質(zhì)速率可仿照菲克定律求出。很難理解的對流傳質(zhì)過程,利用類比法,用較短時間就能被學(xué)生所接受,加深了學(xué)生對傳質(zhì)過程的理解。吸收中的最小液氣比與精餾中的最小回流比,傳熱中的對數(shù)平均溫差與吸收中的對數(shù)平均推動力,牛頓粘性定律、傅里葉定律、菲克定律等,在講授過程中都可以通過類比的方法進(jìn)行講解,通過類比把復(fù)雜問題簡單化。

4.2采用多媒體等輔助手段,提高課堂教學(xué)效果

化工原理是一門實踐性很強的工程學(xué)科,單元操作的研究內(nèi)容包括“過程”和“設(shè)備“兩個方面[[3]。而學(xué)生沒有工程概念和感性認(rèn)識,如果單純的用“黑板加粉筆”的教學(xué)模式,一些操作過程很難表達(dá)清楚,學(xué)生會感到枯燥乏味,無法滿足現(xiàn)代教學(xué)要求。為此,在教學(xué)過程中需通過合理安排實習(xí)、實驗來增加學(xué)生感性認(rèn)識,同時還需要借助多媒體教學(xué)、設(shè)備模型等手段,把教學(xué)信息轉(zhuǎn)化為可視信號,從而提高教學(xué)效果。如列管換熱器的結(jié)構(gòu)表述,什么是多管程、多殼程,熱、冷流體如何進(jìn)行換熱,如果只在黑板上用畫圖來表示,很難把這一個動態(tài)過程表達(dá)清楚。

現(xiàn)在借助多媒體教學(xué),通過三維動畫,很容易的把這一過程清晰生動地顯示出來,使學(xué)生更易理解。在講解浮閥塔的操作性能時,用透明有機玻璃模型,形象清晰地展示了塔設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和整體特征,加深了學(xué)生對設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和工作原理的理解?;ぴ淼牧硪惶攸c是計算性強,計算內(nèi)容從基本概念到實際問題,內(nèi)涵非常豐富,特別是那些在分析過程機理的基礎(chǔ)上建立的數(shù)學(xué)模型,往往是非線性的、多變量的,計算過程絮雜。如確定板式塔塔板需要逐板計算,重復(fù)利用操作線和平衡線方程。如果筆算工作量大,耗時較多。若采用計算機輔助教學(xué),進(jìn)行簡單編程,這些問題便能很容易解決,在編程過程中還能鞏固和深化教學(xué)內(nèi)容。通過這些輔助的教學(xué)方式,幫助學(xué)生深人理解單元操作過程的原理、形象直觀地了解和掌握設(shè)備原理與結(jié)構(gòu),既培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又加深了學(xué)生的理解和記憶。

4.3通過課堂討論的形式組織教學(xué),加深學(xué)生對概念的理解和記憶

通過課堂討論形式來理解某個概念、公式,比單純的講解效果要好得多。這種教學(xué)方法,一般多用于傳熱、傳質(zhì)過程,由于公式多,難記憶,易于混淆。教師可以針對某些內(nèi)容首先讓學(xué)生在課下準(zhǔn)備,然后組織一堂討論課。如傳熱過程中,傅里葉定律、牛頓冷卻定律、斯蒂芬一波爾滋曼定律、傳熱基本方程,這幾個方程表示不同幣毫熱方式的傳熱速率,都與溫差成正比,但溫差不同,可以通過討論形式幫助學(xué)生加深概念的理解和記憶。

篇7

關(guān)鍵詞:獨立學(xué)院;化工原理;優(yōu)秀課程建設(shè)

中圖分類號:G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.33.151

化工原理課程是我?;は祷瘜W(xué)工程與工藝,過程裝備與控制專業(yè)的一門主干課,它是綜合運用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、計算技術(shù)等基礎(chǔ)知識,分析和解決化工類生產(chǎn)過程中各種物理操作問題的技術(shù)基礎(chǔ)課。為適應(yīng)我?!皯?yīng)用型高?!钡霓k學(xué)定位,“高素質(zhì)應(yīng)用人才”培養(yǎng)目標(biāo),按照“?;A(chǔ)(基礎(chǔ)知識,基本原理,基本技術(shù)或方法)、強實踐、重創(chuàng)新、分流培養(yǎng)”的人才培養(yǎng)思路,再考慮我校生源的實際情況,對化工原理這門課進(jìn)行建設(shè)與改革,具有十分重大的意義。

對于化工原理這門課的優(yōu)秀課程建設(shè),我們主要做了以下方面工作。

1 教學(xué)環(huán)節(jié)安排及教學(xué)方法的改革

《化工原理》這門課在我校的教學(xué)安排包括上冊教學(xué)64學(xué)時,下冊教學(xué)56學(xué)時,化工原理課程設(shè)計一32學(xué)時,化工原理課程設(shè)計二48學(xué)時和化工原理實驗48學(xué)時,共計248學(xué)時。

《化工原理》課程強調(diào)工程觀點和創(chuàng)新能力、定量運算、實驗技能和工程設(shè)計能力的培養(yǎng),要求學(xué)生掌握各單元操作的基本原理,了解各典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點、完成設(shè)備工藝尺寸的計算及設(shè)備的選型。教學(xué)中要理論聯(lián)系實際、把課堂講授與課堂討論相結(jié)合,采用啟發(fā)式教學(xué),不斷改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段,使教學(xué)質(zhì)量不斷提高。

下面以《化工原理》下冊為例展開討論。下冊書主要介紹傳質(zhì)分離過程,我校一共講授四個單元操作,分別是精餾,吸收,萃取和干燥。其特點是“共性多,個性少”。共性體現(xiàn)在各章均以各單元操作的基本原理為起點,依次討論平衡關(guān)系、物料衡算、設(shè)備主體尺寸計算、過程影響因素分析、操作參數(shù)的選擇與調(diào)節(jié)、過程強化等內(nèi)容,這些共性體現(xiàn)了相同的規(guī)律和相似的研究方法。因此在講每一章時要先講簡化模型,精餾為例,其簡化模型中,物系的相對揮發(fā)度應(yīng)為常數(shù)(理想物系),傳質(zhì)過程為恒摩爾流,設(shè)備為理論板(精餾操作實現(xiàn)的場所)。而由理想模型到實際塔板是通過總板效率校正得到的。因此,在講傳質(zhì)分離的每一個單元操作時,可以遵循的共性主線為分離原理平衡關(guān)系速率關(guān)系衡算設(shè)備主體尺寸。

“個性”體現(xiàn)在精餾和吸收的平衡關(guān)系看似都是氣液平衡,精餾的汽相為自身加熱產(chǎn)生的,而吸收則需要外界引入液相。精餾實則液氣平衡關(guān)系,而吸收則是氣液平衡。對于組成的表達(dá)方式也有不同,精餾采用x,y,為質(zhì)量分?jǐn)?shù),而吸收采用X,Y,為質(zhì)量比,這些都是服從于簡化模型的。

教學(xué)改革過程中要不斷吸納本課程領(lǐng)域的最新成果,更新教學(xué)大綱和教案,例如不斷地發(fā)展出新的單元操作或化工技術(shù),如膜分離、參數(shù)泵分離、超臨界技術(shù)等。以節(jié)約能耗、提高效率或潔凈生產(chǎn)為特點的集成化工藝(如反應(yīng)精餾、反應(yīng)膜分離、多塔精餾系統(tǒng)的優(yōu)化集成等)。

2 現(xiàn)場實踐與仿真練習(xí)的有機結(jié)合

化工仿真實習(xí)是高?;ゎ悓W(xué)生的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)??梢宰屚瑢W(xué)們最直觀地體會《化工原理》中各個單元操作的概念,對于加強學(xué)生理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力以及動手能力起著重要的作用。然而,這種教學(xué)過程在實施中存在一些問題,如學(xué)生下廠實習(xí),只能在現(xiàn)場摸摸流程,被動地看和聽,難以深入實際;不能在控制室長時間停留,不能分析和處理生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題,學(xué)生的相應(yīng)能力就得不到訓(xùn)練;不允許學(xué)生動手操作,無法讓學(xué)生親身體驗工業(yè)裝置的開停車與事故處理,學(xué)生的動手能力得不到訓(xùn)練等等。

我校利用先進(jìn)的計算機仿真技術(shù)開發(fā)具有虛擬化工生產(chǎn)、仿真操作、典型化工生產(chǎn)工藝流程與設(shè)備介紹等功能的系列多媒體課件,以增強學(xué)生如下能力:(1)以具有代表性的真實生產(chǎn)工程流程的仿真。營造類似于工廠控制室的教學(xué)環(huán)境,訓(xùn)練學(xué)生分析問題、解決問題和故障處理能力,訓(xùn)練學(xué)生利用物料衡算、能量衡算的方法對工業(yè)過程進(jìn)行評估與優(yōu)化的能力,并了解過程監(jiān)控的方法。(2)以典型工業(yè)實例,訓(xùn)練學(xué)生開、停車的操作能力,包括簡單裝置的開、停車和復(fù)雜裝置開、停車。(3)通過工藝與設(shè)備介紹使學(xué)生建立典型工業(yè)過程的背景知識,包括工藝流程、設(shè)備、控制方案、操作參數(shù)等,透徹了解生產(chǎn)過程與設(shè)備工作原理。從而對化工原理課程的教學(xué)起到鞏固和促進(jìn)的作用。

3 逐步建立和充實化工原理教學(xué)資源庫

教學(xué)資料的收集包括教材,試題庫以及課程設(shè)計優(yōu)秀作品庫幾個方面。

目前我校使用的教材是天津大學(xué)出版的《化工原理》上下冊,除此之外,我們還收集了北京化工、大B理工、華東理工、華南理工、清華大學(xué)等國內(nèi)各具特色的化工原理教材,以及Unit Operations of Chemical Engineering等國外著名教材。已經(jīng)購買教學(xué)輔導(dǎo)資料三套,并計劃逐步添置國內(nèi)知名教授編著的化工原理輔導(dǎo)書和習(xí)題集。課程設(shè)計指導(dǎo)書已有天津大學(xué)編著的兩套,Aspen Plus教程一套。試題庫包括天津大學(xué)歷年考研試卷,天津大學(xué)工程碩士考卷以及往年華北賽區(qū)化工原理競賽的試題。目前已分章節(jié)建立化工原理考試題庫,每章題目分別為填空、選擇和大題,每章題目數(shù)目在50~80題。已建立的化工原理課程設(shè)計優(yōu)秀作品庫收集了2008級至2012級學(xué)生的優(yōu)秀作品12件。

4 考核內(nèi)容和方式的改革

以往的《化工原理》考核辦法采用卷面考試的形式,滿分100分,得分作為學(xué)生的期末成績。這種方式雖然能夠反映學(xué)生對知識的掌握情況,但也具有一定局限性。相當(dāng)一部分同學(xué)抱有“突擊一下”就能考過的僥幸心理。因此我們對考核方法進(jìn)行了改革,將成績分為三個部分:平時分30%,包括上課出勤,課堂表現(xiàn),作業(yè)情況;口試分20%,口試采用教師學(xué)生一對一的形式,學(xué)生隨機抽取題目作答,由老師當(dāng)場給出成績;卷面分50%。

改革后的考核辦法能夠反映出學(xué)生平時的學(xué)習(xí)狀態(tài),特別是口試環(huán)節(jié),教師可以與學(xué)生正面交流,對一些卷面無法考察的內(nèi)容可以通過口試考察,例如干燥一章,濕焓圖的應(yīng)用,口試時可將圖紙打印出來,標(biāo)明狀態(tài)點,讓同學(xué)們讀取濕空氣的狀態(tài)參數(shù)。通過口試可以更為直觀地了解學(xué)生們對知識點的掌握情況,對今后的教學(xué)也是十分有幫助的。

同時,我們對化工原理實驗的考核也進(jìn)行了改革,以往只憑實驗報告給成績,改革后預(yù)習(xí)報告10%,出勤不遲到10%,回答問題10%,實驗操作10%,實驗報告60%。這樣,從預(yù)習(xí)到操作再到最后實驗數(shù)據(jù)的處理,都能夠從這些環(huán)節(jié)的得分反映學(xué)生的完成情況。

5 學(xué)生對課程建設(shè)的評價

我們對2013級學(xué)生進(jìn)行了課程問卷調(diào)查,本次調(diào)查問卷共發(fā)放152份,其中包括工藝學(xué)生77份,過控學(xué)生75份。問卷主要包括以下幾個方面:

5.1 對化工原理這門課現(xiàn)狀的認(rèn)識

85%的同學(xué)認(rèn)為化工原理這門課很重要,因為它是重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,也是考研專業(yè)課。對化原期末考試,75%的同學(xué)認(rèn)為需要平時努力學(xué)習(xí),才能順利通過期末考試。假如考試不及格,認(rèn)為自己學(xué)習(xí)方法不適當(dāng)?shù)膶W(xué)生占26%,平時不努力的占30%,對化工原理這門課不感興趣的占11%,認(rèn)為缺少實踐機會的占6%,期末沒有好好復(fù)習(xí)的學(xué)生占24%。

分析:大部分同學(xué)認(rèn)可化工原理課程在專業(yè)基礎(chǔ)課中的核心地位,成績不理想的同學(xué)也意識到跟自己平時不用功有關(guān)。也有同學(xué)提出化工原理課要結(jié)合工程實例才更吸引人的有效建議。

5.2 學(xué)生對于化工原理課程的學(xué)習(xí)積極性調(diào)查

對于上課睡覺或玩手機的現(xiàn)象,偶爾有的學(xué)生占60%,經(jīng)常有的占29%。對于老師課后布置的作業(yè),每次都認(rèn)真獨立按時完成的占16%,經(jīng)常借鑒他人成果的占50%,大多數(shù)時候都認(rèn)真獨立按時完成的占33%。對于課后作業(yè)題的講解,認(rèn)為錯的比較集中的題需要講評的占43%,每一道作業(yè)題都需要講評占48%,不需要講評的占9%。

分析:從調(diào)查數(shù)據(jù)看,學(xué)生們對學(xué)習(xí)化工原理課程的學(xué)習(xí)積極性有待進(jìn)一步提高,而這部分工作要結(jié)合加強學(xué)風(fēng)建設(shè)則更為有效,例如:每次課前把學(xué)生的手機統(tǒng)一收齊,做到課堂無手機。

5.3 學(xué)生對課程建設(shè)與教學(xué)改革的看法調(diào)查

對目前實施的化工原理優(yōu)秀課程建設(shè),50%的同學(xué)態(tài)度為積極參與,34%的同學(xué)認(rèn)為無所謂。對于老師是否應(yīng)該在課后布置一些延伸作業(yè)(如論文,學(xué)習(xí)報告等),38%的同學(xué)認(rèn)為有必要,62%的同學(xué)認(rèn)為無必要。對《化工原理》課程的考核方式結(jié)合口試會帶來的效果,64%的同學(xué)認(rèn)為比單純筆試更難了,需要更加努力學(xué)習(xí)。

分析:可以看出,同學(xué)們對課程建設(shè)和教學(xué)改革有一定的配合意愿,對老師提出的教改方案能夠認(rèn)可,對化工原理這門課的課程建設(shè)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,端正學(xué)習(xí)態(tài)度,更努力地學(xué)習(xí)專業(yè)課。

6 結(jié)語

我們對化工原理這門課的課程建設(shè)思想是:堅持以學(xué)生為本,以加強基礎(chǔ),提高學(xué)生工程能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識為宗旨,積極深入探索適應(yīng)于應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)定位的課程體系,教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。以改革創(chuàng)新培育特色,力求教學(xué)和質(zhì)量達(dá)優(yōu)秀,向獨立院校中優(yōu)秀課程的目標(biāo)而努力。

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篇8

本文簡述了高校培養(yǎng)安全工程專業(yè)化工安全方向復(fù)合型人才的重要性,從教法、培養(yǎng)模式和多元化考核三方面深入探討了該方向的教學(xué)改革方案,以期為化工行業(yè)培養(yǎng)具有扎實工程基礎(chǔ)的安全工程專業(yè)復(fù)合型高級人才。

[關(guān)鍵詞]

安全工程;化工;教學(xué);復(fù)合型人才

隨著新技術(shù)、新工藝的開發(fā)與運用,化工生產(chǎn)工藝流程變得越來越復(fù)雜,自動化程度也越來越高,生產(chǎn)過程正朝著綜合利用的方向發(fā)展。然而對于一個化工企業(yè)而言,安全生產(chǎn)是企業(yè)發(fā)展的根本保障,是在生產(chǎn)經(jīng)營中需要貫徹的一個重要理念。[1]這就對安全生產(chǎn)相關(guān)人員提出了更高要求,尤其是安全工程專業(yè)技術(shù)人才。因此,掌握化工過程及安全技術(shù)相關(guān)知識是安全工程專業(yè)學(xué)生從事該行業(yè)生產(chǎn)與管理工作必不可少的職業(yè)技能。安全工程專業(yè)化工安全方向作為一門專業(yè)學(xué)科,具有內(nèi)容涉及面廣、知識點多、實踐性強的特點。對于安全工程專業(yè)的教師而言,如何讓學(xué)生在有限的校園學(xué)習(xí)階段較好地掌握化工安全方向相關(guān)知識,[2]如何將安全工程專業(yè)特點融合到化工生產(chǎn)的教學(xué)中去,是教學(xué)的難點。本文以培養(yǎng)安全工程專業(yè)復(fù)合型人才為立足點,探討如何推進(jìn)安全工程專業(yè)化工安全方向的教學(xué)問題。

一、教法探討

(一)教學(xué)觀念的改革

要提高教學(xué)效果,更新教師的教學(xué)觀念是根本。隨著科技的進(jìn)步及社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)已成為人們生產(chǎn)生活中密不可分的重要部分,這也給人們帶來了各方面的信息資源,教師已不再是學(xué)生獲得專業(yè)信息的唯一有效途徑。與幾年前相比,同一年齡層次學(xué)生的心智、儲備的信息量及獲取知識的途徑已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越以往的學(xué)生。以90后學(xué)生群為例,他們在課堂上更具活力和自主性,有很強的表現(xiàn)欲和求知欲,對于知識的前沿性和綜合性有更高期待。“教師講,學(xué)生聽”的常態(tài)上課模式已不能完全滿足學(xué)生的需求。學(xué)生的整體知識結(jié)構(gòu)水平不斷提高,而教師依舊采用同樣的教學(xué)模式,這勢必使師生產(chǎn)生代溝。因此,教師應(yīng)不斷更新教學(xué)理念,充分尊重學(xué)生的選擇權(quán)和自,樹立順應(yīng)時展的教學(xué)理念,從以教師為主變成以學(xué)生為主,從灌輸式變?yōu)橐龑?dǎo)式,從以理論學(xué)習(xí)為主向?qū)嵺`教學(xué)為主轉(zhuǎn)變,扮演好引導(dǎo)者、合作者的角色,讓學(xué)生在全新的教學(xué)模式下激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

(二)教學(xué)技能的提升

化工專業(yè)課程內(nèi)容相對抽象,習(xí)題教學(xué)更是枯燥、乏味,且單憑文字和公式的闡述難以形象表達(dá)具體的科學(xué)過程,難以加深學(xué)生的理解。這就要求教師在教學(xué)方式和方法上進(jìn)行創(chuàng)新,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮其自主性和能動性。以化工原理課程為例,它以化工過程中的單元操作為研究對象,是引導(dǎo)學(xué)生由純理論學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向?qū)嵺`性和工程性學(xué)習(xí)的一門工程技術(shù)基礎(chǔ)課,包涵了大量的專業(yè)術(shù)語和計算公式。從以往的教學(xué)回訪來看,學(xué)生認(rèn)為老師的講授太過抽象和枯燥,自己難以在短時間內(nèi)理解和掌握相關(guān)概念和公式,學(xué)習(xí)的積極性受到了極大的影響。因此,筆者認(rèn)為可從以下幾個方面提升教學(xué)質(zhì)量。第一,重視緒論的講解,引領(lǐng)學(xué)生入門。緒論是一門學(xué)科的開篇,也是學(xué)生開啟學(xué)習(xí)興趣的一把鑰匙。教師需要在緒論課上多做功課,將化工原理這門課程與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性、前沿性及化工工藝過程的危險性聯(lián)系起來,對學(xué)生熟知和比較關(guān)注的熱點案例進(jìn)行歸納和講解,讓學(xué)生還沒開始相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí),便已產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。第二,精選教學(xué)內(nèi)容,教與學(xué)相結(jié)合。對于少學(xué)時課程而言,課堂教學(xué)時給學(xué)生講得過多、過細(xì)會造成學(xué)生過分依賴教師的局面,學(xué)生的獨立思考與創(chuàng)新能力得不到發(fā)揮,克服困難與創(chuàng)新的精神也顯得不足。教師在教學(xué)過程中應(yīng)重概念理解,抓理論本質(zhì);優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,針對重點內(nèi)容開展有層次的教學(xué);合理精簡理論內(nèi)容,突出基本概念與共性規(guī)律,抓主線和重點,對非重點問題采用監(jiān)督自學(xué)的形式,做到少而精。如教師將課堂提問的形式引入教學(xué),針對關(guān)鍵內(nèi)容、難懂內(nèi)容及易犯錯的內(nèi)容進(jìn)行提問,注重讓學(xué)生用自己學(xué)過的知識來解決遇到的新問題,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生思考問題和解決問題的能力。第三,采用科學(xué)的教學(xué)方法。教師應(yīng)從單純的書本知識灌輸轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾轿?、多角度的教學(xué),將知識的傳授過渡到培養(yǎng)學(xué)生的能力和素質(zhì)上,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的基礎(chǔ)上樹立工程觀念,培養(yǎng)工程思維能力,用工程觀念分析和解決工程問題。[3]此外,教學(xué)工具也是非常重要的。多媒體和板書相結(jié)合、PPT中融入生動的flash及視頻等方式,[4]可有效地幫助學(xué)生理解知識,提高教學(xué)效果。開展課堂輔助案例教學(xué)、分組主題討論并結(jié)合學(xué)生自主講解,能夠讓課堂教學(xué)更立體、更直觀,同時能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力。第四,加強與學(xué)生的互動。教師自身的文化素養(yǎng)和科學(xué)研究方法論意識是師生進(jìn)行互動的重要基礎(chǔ)。教師要經(jīng)常下企業(yè)接觸實際生產(chǎn),豐富自身的化工領(lǐng)域知識體系,將安全工程專業(yè)與化工專業(yè)知識體系融合起來,及時更新課程內(nèi)容,避免教學(xué)與實際生產(chǎn)部分脫節(jié)。教學(xué)過程中倡導(dǎo)師生合作、生生合作、共同探究創(chuàng)新的教學(xué)模式,鼓勵教師在求異創(chuàng)新中主動構(gòu)建自己的知識體系。如教師課上可采取提問題、做游戲、小組討論的方式與學(xué)生進(jìn)行互動,增強課程的趣味性與學(xué)生的自主性;課下多與學(xué)生溝通交流,征求學(xué)生意見,及時獲得教學(xué)反饋,掌握教學(xué)效果,以便根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容及方法。

二、培養(yǎng)模式

(一)漸進(jìn)式課程群結(jié)構(gòu)

處理化學(xué)工程問題常常要求把簡單問題做嚴(yán)格的數(shù)學(xué)處理,復(fù)雜問題進(jìn)行簡單的數(shù)學(xué)處理。在教學(xué)過程中,我們應(yīng)遵循此規(guī)律,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。[5-6]由于化工知識體系龐大,非化工專業(yè)學(xué)生想要在短時間內(nèi)掌握專業(yè)相關(guān)知識,難度很大。以我校安全工程專業(yè)為例,為了讓學(xué)生在掌握安全工程專業(yè)知識的同時,逐步消化和深入學(xué)習(xí)化工知識,我們從大一到大四遞進(jìn)式安排了學(xué)生的化學(xué)化工相關(guān)教學(xué)課程(見表1)?;ぐ踩较蛞詿o機及分析化學(xué)為入門課程,以化工原理、流體力學(xué)與流體機械、化工安全工程三門主干課為基礎(chǔ),以危險化學(xué)品管理、設(shè)備腐蝕與防護(hù)、燃燒與爆炸學(xué)等限選課為輔,結(jié)合實驗、課程設(shè)計和實習(xí),以化工過程中的單元操作為研究對象,引導(dǎo)學(xué)生由純理論學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向?qū)嵺`性和工程性學(xué)習(xí),將安全工程管理與技術(shù)融合到化工知識的學(xué)習(xí)中。種遞進(jìn)式的課程安排實現(xiàn)了由點到面的過渡,學(xué)生對化工知識掌握得較好,教學(xué)效果顯著。

(二)實踐教學(xué)

相對于理論教學(xué),實踐教學(xué)更具直觀性、綜合性和創(chuàng)新性,更能激勵學(xué)生的好奇心和創(chuàng)造性,能使學(xué)生初步掌握科學(xué)研究的方法,是培養(yǎng)學(xué)生崗位工作能力的重要途徑,是理論聯(lián)系實際的一個重要環(huán)節(jié),能為學(xué)生盡快適應(yīng)工作崗位打下堅實基礎(chǔ)。[7]對于安全工程專業(yè)的學(xué)生而言,動手操作能力顯得尤為重要。我校安全工程專業(yè)化工安全方向的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括基礎(chǔ)實驗、教學(xué)實習(xí)、仿真實訓(xùn)、課程設(shè)計、工廠實習(xí)、創(chuàng)新性項目及畢業(yè)設(shè)計(論文)?;A(chǔ)實驗是針對專業(yè)基礎(chǔ)理論課程的實踐教學(xué)。我們根據(jù)理論課程各章節(jié)的內(nèi)容,有針對性地設(shè)計了多個系統(tǒng)性實驗。以化工安全工程基礎(chǔ)實驗為例,我們針對化工安全工程理論課程中的危險化學(xué)品安全管理、化工燃燒爆炸及控制措施和化工單元操作安全技術(shù)這三章重點內(nèi)容,分別開設(shè)了物質(zhì)自燃點的測定實驗、氣體/粉塵的爆炸特性參數(shù)測定、易燃建筑材料的燃燒性及危險性分析實驗及流化床干燥過程的安全技術(shù)分析實驗等。課程設(shè)計是學(xué)生學(xué)完課程后,綜合利用所學(xué)知識進(jìn)行設(shè)計的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),由教師出題,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計。通過課程設(shè)計,學(xué)生的工藝計算、繪圖等能力得到了真正提高,能夠把零散分布在各門課程中的知識有機結(jié)合起來,創(chuàng)造出有自己特色的設(shè)計成果。課程設(shè)計達(dá)到了綜合訓(xùn)練的目的,提高了學(xué)生分析和解決化工實際問題的能力。[8]化工安全工程課程設(shè)計要求學(xué)生對某硫酸廠的廠區(qū)平面布置及特定工藝進(jìn)行設(shè)計、計算和繪圖,并從安全管理、安全技術(shù)措施、事故應(yīng)急管理等方面提出安全對策。在整個設(shè)計過程中,學(xué)生以安全學(xué)原理和技術(shù)指導(dǎo)硫酸化工廠的設(shè)計,在化工工藝流程的布置過程中進(jìn)一步加深了對化工安全知識的理解。教學(xué)實習(xí)安排在理論課程結(jié)束后,學(xué)生到相關(guān)廠礦企業(yè)進(jìn)行為期一周的教學(xué)參觀,例如參觀中糧可口可樂有限公司的生產(chǎn)車間,了解該公司的廠區(qū)布置及安全管理模式等。教學(xué)實習(xí)以參觀為主,專業(yè)工作人員帶領(lǐng)學(xué)生參觀,并進(jìn)行演示和講解。該環(huán)節(jié)可調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高其感性認(rèn)識,使其進(jìn)一步將理論知識與實際生產(chǎn)應(yīng)用聯(lián)系起來。仿真實訓(xùn)是在計算機上直接操作,模擬化工生產(chǎn)過程。以精餾過程為例,學(xué)生可任意改變參數(shù),主動引發(fā)生產(chǎn)事故,進(jìn)行探索性試驗,但不會造成實際的損失。學(xué)生通過仿真實訓(xùn)可汲取教訓(xùn),及時更正操作,強化安全意識。工廠實習(xí)是在專業(yè)主干課程之后開設(shè)的為期一個月的進(jìn)廠跟班實習(xí)。工廠實習(xí)能加深學(xué)生對相關(guān)工藝技術(shù)流程的基本認(rèn)識和理解。工廠實習(xí)不僅要求學(xué)生全面了解化工生產(chǎn)類別,熟悉工藝參數(shù)、單元操作、設(shè)備操作與管理,掌握化工的工藝流程,懂得分析和控制設(shè)備的原理,而且要求學(xué)生能夠辨識化工廠車間危險源并提出安全對策,強化自己對化工生產(chǎn)的認(rèn)識,明白安全生產(chǎn)與管理對于企業(yè)生存的重要性。通過實習(xí),學(xué)生能直觀地接觸化工生產(chǎn)過程,真正體會到安全生產(chǎn)、安全管理與技術(shù)在化工行業(yè)中的重要地位,實現(xiàn)理論與實際的進(jìn)一步緊密銜接。

三、多元化考核

社會發(fā)展要求人才具有良好的動手能力、表達(dá)能力和創(chuàng)新能力。在教學(xué)過程中,我們注重智商和情商的共同發(fā)展及科學(xué)思維方法的培養(yǎng)。我們將考核形式多樣化,減少應(yīng)試閉卷考核,引入論文寫作、動手操作、答辯等多種考核手段,使學(xué)生注重知識的探索與運用,并非單純?yōu)榱丝荚嚥艑W(xué)習(xí),從而與社會對人才的能力需求接軌。以化工實驗考核為例,根據(jù)前期實驗內(nèi)容,老師擬定數(shù)個實驗考核項目,學(xué)生隨機抽取考核內(nèi)容,進(jìn)入考核現(xiàn)場獨立完成實驗,并離開現(xiàn)場??己擞涩F(xiàn)場實驗操作技能和實驗報告撰寫兩部分內(nèi)容組成。操作技能包含實驗預(yù)習(xí)情況、實驗記錄、操作手法及實驗臺面整潔程度;實驗報告撰寫包含實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析和實驗報告的規(guī)范性。操作過程中教師還需對學(xué)生解決問題的能力、實驗室工作習(xí)慣等進(jìn)行考核。這樣的考核方式使學(xué)生在前期實驗教學(xué)過程中由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí),同時提升了學(xué)生實驗操作的獨立性,培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。實習(xí)的考核也分為兩部分內(nèi)容,一是當(dāng)日主題答辯及當(dāng)日工作總結(jié),二是實習(xí)報告的撰寫。在石油化工企業(yè)實習(xí)過程中,老師根據(jù)工作性質(zhì),每天布置實習(xí)任務(wù),采取“師傅引導(dǎo)制”,使學(xué)生在工人師傅的監(jiān)督和指導(dǎo)下,完成工作任務(wù);學(xué)生下班后撰寫當(dāng)日工作總結(jié)并答辯。在答辯環(huán)節(jié)中,老師對學(xué)生遇到的問題和困惑進(jìn)行正確引導(dǎo),對于優(yōu)秀的實習(xí)成果給予肯定和表揚,及時指出學(xué)生實習(xí)中存在的不足之處并分析原因。通過這種考核方式,學(xué)生在下廠工作和后期答辯過程中會注意對所發(fā)現(xiàn)的生產(chǎn)薄弱環(huán)節(jié)及存在的安全風(fēng)險提出改進(jìn)意見。這樣既提升了實習(xí)成效,也讓學(xué)生真正懂得了如何處理現(xiàn)場突況及提出安全防范對策等。通過將安全科學(xué)知識與化工生產(chǎn)過程融為一體,學(xué)生的綜合工程素質(zhì)及工作競爭能力均得到了提升。

四、結(jié)語

我們以教學(xué)方法、培養(yǎng)模式、考核方式為教改切入口,充分利用科技發(fā)展和教改帶來的機遇,加強安全工程和化學(xué)工程的結(jié)合,讓安全工程專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)和實踐中感受化工過程理論指導(dǎo)實踐的重要地位,建立工程意識,樹立工程觀念,掌握化工安全方面的知識和技能,以期為國家培養(yǎng)更多敢于探索、勇于創(chuàng)新的安全工程專業(yè)化工安全方向的復(fù)合型人才,為有效促進(jìn)化工行業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展輸送力量。

作者:廖嬋娟 魏祥東 盧麗麗 蘇龍 蔣嬌蓮 楊冕 單位:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院

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篇9

關(guān)鍵詞:生物工程;制圖課程;教改

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)46-0139-02

工程制圖是工科專業(yè)學(xué)生的一門學(xué)科基礎(chǔ)課[1],是研究圖形與實物之間相互轉(zhuǎn)化的學(xué)科,是工程師必須掌握的一門工程技術(shù)界的交流語言,要成為一名合格工程技術(shù)人才,就必須掌握這種“語言”。工程制圖課程一般分為機械類、土建類、非機械類(近機類)等。對于機械類、土建類制圖課程,在我校機械類制圖課程主要涉及機械制造專業(yè)及機械電子工程專業(yè),土建類制圖課程主要涉及土木工程專業(yè)、道橋?qū)I(yè)、道橋?qū)I(yè)和給排水、環(huán)境專業(yè),我校一直致力于深化此兩類制圖課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方法等方面的教學(xué)改革。非機械類(近機類)制圖課涉及的專業(yè)范圍較廣,如生物工程、環(huán)境工程、給排水工程等。

目前各高校將“掌握生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化的科學(xué)原理、工藝技術(shù)過程和工程設(shè)計等基礎(chǔ)理論,基本技能,能在生物技術(shù)與工程領(lǐng)域從事設(shè)計生產(chǎn)管理和新技術(shù)研究、新產(chǎn)品開發(fā)的工程技術(shù)人才”作為生物工程專業(yè)本科生人才培養(yǎng)目標(biāo)[2]。

一、我校生物工程專業(yè)制圖課程教學(xué)現(xiàn)狀

目前每年我校生物工程專業(yè)招生人數(shù)為35人左右,僅1個自然班。由于歷史師資原因,生物工程制圖課程開展模式為:大一第一學(xué)期開設(shè)近機類專業(yè)《機械制圖》課程,64學(xué)時,考核方式為考試(考試成績占70%,平時成績占30%);大二第一學(xué)期開設(shè)《計算機輔助機械制圖》課程,32學(xué)時,考核方式為考查(要求學(xué)生獨自完成課程內(nèi)要求作業(yè))。

《機械制圖》主要包括畫法幾何、制圖基礎(chǔ)和機械圖樣等內(nèi)容?!队嬎銠C輔助機械制圖》主要講授基于AutoCAD軟件的計算機輔助繪制二維幾何圖形、機械零件圖及裝配圖。對于屬于交叉學(xué)科、復(fù)合型專業(yè)的生物工程來說,當(dāng)前的制圖課程存在許多不足。

首先,生物工程專業(yè)學(xué)生在大學(xué)期間所學(xué)的課程門類較多,包括機械類、化學(xué)類和生物類諸多課程,經(jīng)過《機械制圖》和《計算機輔助機械制圖》兩門課程的學(xué)習(xí),雖然制圖基礎(chǔ)知識、機械圖樣相關(guān)知識學(xué)了很多,因為不講化工制圖,學(xué)生在啤酒廠見習(xí)時需要補充學(xué)習(xí)工藝流程圖的知識,做化工原理課程設(shè)計作業(yè)時需要補充學(xué)習(xí)化工設(shè)備圖的知識,而講授《化工原理》的老師及帶見習(xí)實習(xí)的老師,由于學(xué)時原因認(rèn)為學(xué)生已經(jīng)上過相關(guān)制圖課程,在見習(xí)和課程設(shè)計輔導(dǎo)的過程中就省略了相關(guān)化工制圖的講解,導(dǎo)致學(xué)生在完成相關(guān)課程設(shè)計作業(yè)時完全按照指導(dǎo)老師提供圖紙抄繪,不明白相關(guān)工藝流程圖、化工設(shè)備圖的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及知識,最終導(dǎo)致課程設(shè)計和實習(xí)作業(yè)圖紙質(zhì)量不高。其次,生物工程專業(yè)課程開設(shè)了許多化工類課程,學(xué)生今后實習(xí)與就業(yè)也多在化工類行業(yè),而化工專業(yè)類的化工制圖除了必須遵循《技術(shù)制圖》國家標(biāo)準(zhǔn)外,一些圖示方法、圖標(biāo)、符號有著自己的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),而目前開設(shè)的《機械制圖》課程主要講授機械制圖及《機械制圖》國家標(biāo)準(zhǔn),脫離化工生產(chǎn)實際,不利于學(xué)生行業(yè)工程意識的培養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提高。再者,《機械制圖》課程面向大一學(xué)生授課,在畫法幾何部分內(nèi)容安排12學(xué)時,學(xué)時較多,這部分要求學(xué)生具有較高的空間思維想象能力,是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點,而此部分知識在學(xué)生今后工作中利用率很低;機械圖部分內(nèi)容比較龐雜,許多知識與實際機械領(lǐng)域加工和生產(chǎn)緊密聯(lián)系,需要記憶的內(nèi)容也很多,學(xué)生經(jīng)常反映此部分內(nèi)容難于理解。最后,《機械制圖》是一門應(yīng)用性和實踐性很強的課程,目前,學(xué)生的課程綜合成績主要來自于課堂提問、課后作業(yè)和閉卷考試,且閉卷考試成績占70%。這種考核方式無法滿足企業(yè)及用人單位對生物工程專業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)生的技術(shù)要求,考試成績具有較大的片面性。

二、教學(xué)實踐與探索

結(jié)合生物工程專業(yè)需求及學(xué)?!皯?yīng)用型人才”培養(yǎng)方針,將原有《機械制圖》、《計算機輔助機械制圖》兩門課程,改為《工程制圖》與《計算機輔助化工制圖》兩門課。

《工程制圖》在大一第一學(xué)期開課,40學(xué)時,課程著重講授投影的基本理論和方法,基本體及組合體的投影,機件常用的表達(dá)方法,標(biāo)準(zhǔn)件和常用件以及機械圖樣的基本知識等,將較為抽象的、此前學(xué)生感覺比較難學(xué)的畫法幾何部分知識學(xué)時減少,適用于非機類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí),同時它為學(xué)生完成后續(xù)課程、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計以及今后從事專業(yè)技術(shù)工作提供必要的基礎(chǔ),此課程以課堂授課為主,習(xí)題課小組討論和教師巡回輔導(dǎo)為輔的教學(xué)方式,考核方式為考試(考試成績70%,課堂表現(xiàn)及課堂考勤10%,課后作業(yè)20%),課后作業(yè)主要為手工繪圖作業(yè),主要培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生尺規(guī)繪圖能力?!队嬎銠C輔助化工制圖》在大三第一學(xué)期開課,32學(xué)時,課程結(jié)合生物工程專業(yè)需求,著重講授突出專業(yè)特點的零件圖、裝配圖、化工設(shè)備圖、生產(chǎn)工藝流程圖和車間設(shè)備布置圖,并與計算機繪圖相結(jié)合,按照實踐環(huán)節(jié)課程安排,采取以上機實踐和課堂教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式,課堂講授16學(xué)時,上機實踐16學(xué)時,授課和上機交叉進(jìn)行。其次,學(xué)校以應(yīng)用型人才為目標(biāo),更加注重實踐能力的培養(yǎng)。將更加貼合生物工程專業(yè)需求的化工制圖與AutoCAD繪圖相結(jié)合,利用CAD軟件來繪制化工圖樣,教學(xué)過程中學(xué)與練同步,學(xué)生的動手能力得到進(jìn)一步提高,《計算機輔助化工制圖》課程性質(zhì)為考查課,以過程考核為主,過程成績70%(課堂考勤10%,課堂提問及表現(xiàn)10%,平時作業(yè)50%),課程結(jié)束大作業(yè)30%,考核方式更加合理。再次,《工程制圖》作為專業(yè)基礎(chǔ)課安排在大一第一學(xué)期開課,《計算機輔助化工制圖》作為學(xué)科課程安排在大三第一學(xué)期開課,從課程安排上來說更加貼合學(xué)生學(xué)習(xí)需求,掌握了一定專業(yè)相關(guān)知識,有了一定專業(yè)基礎(chǔ),再學(xué)習(xí)化工制圖,對圖中的特有的圖示、圖標(biāo)及符號和專業(yè)術(shù)語的學(xué)習(xí)將更加容易。最后,我校從2013級生物工程專業(yè)學(xué)生開始制圖課程的教改,經(jīng)過這三年的教學(xué)實踐,逐步完善了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式。實踐證明,針對生物工程交叉復(fù)合型專業(yè)特點,開設(shè)工程圖學(xué)領(lǐng)域普識性的《工程制圖》課程與具有專業(yè)針對性的《計算機輔助化工制圖》課程,有效地提高了學(xué)習(xí)效率,學(xué)生在掌握制圖基本知識的同時,空間想象力、閱讀和繪制專業(yè)圖樣的能力得到更好培養(yǎng),收到了較好的教學(xué)效果,達(dá)到了教改的預(yù)期目標(biāo)。

三、教學(xué)思考

首先,在講授《計算機輔助化工制圖》課程中,化工制圖是一門標(biāo)準(zhǔn)性很強的課程,一些圖示方法、圖標(biāo)、符號都有相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在繪圖過程中需要查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),是此門課程學(xué)生需要掌握的重要內(nèi)容之一[3],由于學(xué)時原因,部分學(xué)生在完成化工設(shè)備圖和化工工藝布置圖時,沒有足夠的時間和耐心查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),這對培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計思想、工程設(shè)計理念和全面樹立學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)化意識方面,是不足的。因此,我們與專業(yè)課程老師溝通,考慮今后在《化工原理課程設(shè)計》輔導(dǎo)過程中,增設(shè)一次化工制圖相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)查閱輔導(dǎo),通過課程設(shè)計實際動手操作,使學(xué)生對機械設(shè)備、工藝流程和國家標(biāo)準(zhǔn)等系列知識有更為全面和系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。其次,《計算機輔助化工制圖》既需要講授化工制圖的理論知識,又要與CAD相結(jié)合講授計算機繪圖的內(nèi)容,并帶領(lǐng)學(xué)生完成相關(guān)課堂作業(yè),課時少而內(nèi)容多,如果要講解教材中的所有內(nèi)容,很難講解透徹與深入,學(xué)生在處理實際問題時也會出現(xiàn)好像見過但無從下手的狀況。之后需要考慮如何進(jìn)一步優(yōu)化《計算機輔助化工制圖》的教學(xué)內(nèi)容,突出教學(xué)重難點,使其滿足生物工程專業(yè)需求,如果項目成果今后在環(huán)境工程、給排水專業(yè)制圖課程中實施,也需要調(diào)整相關(guān)化工制圖的教學(xué)內(nèi)容,如環(huán)境專業(yè)需要更多講授環(huán)?;ぴO(shè)備圖及設(shè)備布置圖;給排水專業(yè)需要更多講授管道布置圖。

四、結(jié)束語

針對學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)方針,重新構(gòu)建生物工程專業(yè)的《工程制圖》和《計算機輔助化工制圖》制圖課程,進(jìn)行教學(xué)改革,取得了較好的教學(xué)效果,提高了學(xué)生閱讀和繪制專業(yè)圖樣的能力,將化工制圖與計算機繪圖相結(jié)合,強化了實踐環(huán)節(jié),有利于應(yīng)用型人才培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn):

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篇10

信息技術(shù)的推廣和工業(yè)設(shè)計、制造技術(shù)的發(fā)展,對高校實踐課程提出了新的要求。針對當(dāng)前機械專業(yè)機械設(shè)計課程設(shè)計的教學(xué)模式的不足,提出了課程內(nèi)容與形式改革措施。為有效提升學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新思維能力,將模型3D繪圖與加工制造引入機械設(shè)計課程設(shè)計中,探索理論計算、設(shè)計繪圖、加工制造“三位一體”的教學(xué)模式。經(jīng)實踐證明,新模式下教學(xué)效果突出。

關(guān)鍵詞:機械設(shè)計;課程設(shè)計;模式;探索

隨著我國社會結(jié)構(gòu)的變化,催生高等教育教學(xué)結(jié)構(gòu)與形式轉(zhuǎn)型,國內(nèi)地方高校在不斷探索應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式與體系。機械設(shè)計課程設(shè)計融合了機械設(shè)計基礎(chǔ)、機械制圖、機械制造基礎(chǔ)、極限配合與測量技術(shù)等課程的知識,是機械類專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生機械設(shè)計能力與創(chuàng)新能力的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。因此,機械設(shè)計課程設(shè)計在培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的機類和近機類高校實踐教學(xué)中具有十分重要的作用。當(dāng)前,機械設(shè)計課程設(shè)計仍為減速器的理論設(shè)計計算為主,輔以二維圖紙表達(dá),致使實踐性課程缺乏足夠的實踐環(huán)節(jié)。為此,以提高學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新思維能力為目標(biāo),將模型3D繪圖與加工制造引入機械設(shè)計課程設(shè)計中,探索理論計算、設(shè)計繪圖、加工制造三位一體的教學(xué)模式。

1機械設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)教學(xué)模式將機械設(shè)計課程設(shè)計的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為著重培養(yǎng)學(xué)生機械制造與設(shè)計的系統(tǒng)化設(shè)計思維,其是在機械原理與機械設(shè)計課程中機械零部件設(shè)計方法的基礎(chǔ)上設(shè)計機械裝置,進(jìn)行機械機構(gòu)選擇與方案設(shè)計、總體布置、總裝配圖設(shè)計、主要零件設(shè)計及設(shè)計計算說明書編寫等訓(xùn)練。機械設(shè)計課程設(shè)計選擇最具代表性的機械裝置“減速器”作為設(shè)計題目,其課程學(xué)習(xí)要求包括以下3點:①要求學(xué)生熟悉減速器的工作原理、各零部件裝配裝配關(guān)系和箱體類結(jié)構(gòu)設(shè)計等知識與技能;②著重要求學(xué)生掌握齒輪機構(gòu)、軸、螺栓組件、軸承、鍵、銷等零部件的設(shè)計計算與選擇;③要求學(xué)生熟練應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖表和設(shè)計資料。以采用塔里木大學(xué)機械電氣化工程學(xué)院機械設(shè)計課程設(shè)計為例,其教學(xué)模式采用傳統(tǒng)教學(xué)模式,在完成88學(xué)時的機械設(shè)計理論學(xué)習(xí)后,再開展為期2至3周的機械設(shè)計課程設(shè)計,學(xué)生以4~6人為一小組合作完成減速器理論設(shè)計、計算及二維圖繪制。在課程設(shè)計時間段內(nèi),學(xué)生對減速器的設(shè)計僅停留方案構(gòu)思、機械零部件和機械總成的結(jié)構(gòu)布置與設(shè)計,均屬理論設(shè)計與繪圖,回顧以往的課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)與學(xué)生反饋信息,發(fā)現(xiàn)在課程設(shè)計過程中體現(xiàn)出以下弊?。?/p>

(1)多數(shù)學(xué)生對綜合應(yīng)用所學(xué)知識與技能解決實際問題的能力較差,對減速器的結(jié)構(gòu)缺乏認(rèn)識;

(2)學(xué)生對課程設(shè)計興趣不夠濃厚,缺乏自我設(shè)計與創(chuàng)新主動性,且過度依賴指導(dǎo)教師指引;

(3)在減速器的設(shè)計過程中,設(shè)計計算生硬套搬設(shè)計步驟,照抄設(shè)計手冊和減速器圖冊的減速器圖樣與尺寸;同時,在此教學(xué)模式下學(xué)生以完成作業(yè)任務(wù)式的心態(tài)對待課程設(shè)計,導(dǎo)致課程設(shè)計抄襲現(xiàn)象,亦無法達(dá)到課程設(shè)計原本教學(xué)要求。該模式下無法體現(xiàn)出設(shè)計創(chuàng)新與實踐教學(xué),對培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新設(shè)計作用微乎其微。

2機械設(shè)計課程設(shè)計改革措施

現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展要求高校培育的人才能運用專業(yè)知識解決工程實際問題和探索問題的能力。機械設(shè)計課程設(shè)計作為一門機械專業(yè)機械設(shè)計綜合知識與技能應(yīng)用的平臺,是提高學(xué)生機械設(shè)計與工程素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。機械設(shè)計課程設(shè)計的教學(xué)目標(biāo)不僅是為培養(yǎng)學(xué)生機械制造與設(shè)計的設(shè)計過程,也是在培育學(xué)生掌握機械產(chǎn)品或機械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計思維,以及培養(yǎng)學(xué)生對現(xiàn)代機械產(chǎn)品的自主創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)工作的適應(yīng)能力。針對傳統(tǒng)課程設(shè)計的不足,基于培育具備理論設(shè)計、實踐加工、理念創(chuàng)新的新型機械設(shè)計人才,對機械設(shè)計課程設(shè)計的實踐教學(xué)體系進(jìn)行探索性改革,具體措施如下:

(1)重組機械設(shè)計課程的實踐教學(xué)體系。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,機械設(shè)計的實驗課程開設(shè)認(rèn)識性或驗證性的實驗,主要包括機械零件結(jié)構(gòu)認(rèn)識現(xiàn)場教學(xué)實驗、帶傳動實驗、液壓滑動軸承實驗、軸系部件設(shè)計實驗、減速器拆裝實驗等項目。以培養(yǎng)機械設(shè)計與制造能力為主線,重組機械設(shè)計課程的實踐教學(xué)體系,增設(shè)實操性實驗,制定新的教學(xué)計劃。基于傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,對已有實驗項目做改進(jìn)增設(shè)實踐操作性內(nèi)容。以帶傳動試驗為例,以往實驗要求學(xué)生觀察帶傳動彈性滑動和打滑現(xiàn)象,計算帶傳動的參數(shù),新教學(xué)體系在此基礎(chǔ)上增設(shè)帶與帶輪的安裝和拆卸。

(2)課程設(shè)計內(nèi)容改革。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,機械設(shè)計課程設(shè)計以設(shè)計二級減速器為主,設(shè)計內(nèi)容以理論設(shè)計計算為核心。針對課程設(shè)計內(nèi)容實踐性環(huán)節(jié)不足,課程設(shè)計選擇相對較為簡單的一級減速器作為設(shè)計內(nèi)容,增設(shè)減速器3D繪圖和模型加工部分。減速器3D繪圖采用UG、SOLID-WORKS等軟件繪制,此項內(nèi)容增設(shè)依據(jù)新大綱模式下機械制圖、三維制圖課程整合為一體。減速器模型加工采用優(yōu)耐美、謝蘭微型模具加工機床加工。在新課程設(shè)計內(nèi)容與模式下,安排學(xué)生開展為期3周的機械設(shè)計課程設(shè)計,學(xué)生以6~8人為一小組合作完成一級減速器理論設(shè)計計算、二維和三維圖繪制、模型制作。新課程設(shè)計模式大幅增加了課程設(shè)計實踐性環(huán)節(jié),不僅促進(jìn)了學(xué)生課程設(shè)計的興趣,也消除了課程設(shè)計片面最求負(fù)責(zé)機構(gòu)設(shè)計而教學(xué)效果不良的現(xiàn)象。

(3)創(chuàng)新環(huán)節(jié)。課程設(shè)計選題采取多樣性、靈活性原則,將固定式的減速器設(shè)計改變?yōu)閯?chuàng)新與思考結(jié)合的裝置設(shè)計?;诖藶橥怀稣n程設(shè)計的創(chuàng)新性,開展創(chuàng)新設(shè)計項目的調(diào)研、機械裝置設(shè)計方面專利文獻(xiàn)資料的檢索與收集、裝置設(shè)計方案構(gòu)思。課程設(shè)計內(nèi)容應(yīng)涉及機械設(shè)計課程中所學(xué)的機構(gòu)與傳動方式。設(shè)計任務(wù)確定為每組按照所選定的設(shè)計題目,綜合運用機械設(shè)計課程以及其他先修課程的理論和技能,運用合理的方法設(shè)計出方案。學(xué)生小組可選擇指導(dǎo)教師擬定設(shè)計題目,學(xué)生小組也可自行擬定確定設(shè)計題目,但需指導(dǎo)教師審核。

3設(shè)計模型加工

模型作為設(shè)計理念的具體表達(dá),具有三維直觀、真實準(zhǔn)確的特點,是產(chǎn)品設(shè)計最終的設(shè)計表達(dá)形式。對于機械設(shè)計專業(yè)的學(xué)生,模型制作不僅有助于分析和掌握產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、材料、工藝等,還能夠啟發(fā)設(shè)計靈感,開拓設(shè)計思維。在機械設(shè)計課程設(shè)計中增設(shè)模具加工環(huán)節(jié),可提升機械設(shè)計與制造專業(yè)學(xué)生的設(shè)計思維與動手能力,也可有效融合機械制圖、二維制圖、三維制圖、機械原理和機械設(shè)計等多門專業(yè)課程的知識。機械設(shè)計的創(chuàng)新離不開模型設(shè)計加工工具與設(shè)備;優(yōu)耐美(奧地利進(jìn)口)、謝蘭(美國進(jìn)口)微型模具加工機床是模具設(shè)計的創(chuàng)新平臺,其安全、穩(wěn)定的性能是培養(yǎng)動手能力優(yōu)良設(shè)備。國內(nèi)部分高校已開設(shè)微型模具設(shè)計加工課程應(yīng)用于學(xué)生實踐操作技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程。微型模具加工機床采用模塊式結(jié)構(gòu),機體微型輕巧,組裝、操作簡單,由鋸床、車床、磨床、鉆床、銑床、銑齒床六大類機床組成,可對木質(zhì)、軟質(zhì)金屬、樹脂膠板等材料進(jìn)行切、削、磨、銑、鉆等加工功能。據(jù)課程試驗性操作證明,微型加工機床可以車軸(木質(zhì)、鋁質(zhì)等材料)、銑齒輪、鉆孔、裁切板材、磨削毛坯等。在機械設(shè)計課程設(shè)計中引入微型模具加工,極大的提升了學(xué)生課程設(shè)計的興趣,也有效提升了學(xué)生的動手操作能力,也為了數(shù)控加工課程的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

4“三位一體”模式構(gòu)建

在1979年,北京科技大學(xué)“機械設(shè)計制圖”課程教學(xué)團(tuán)隊對非機械類機械基礎(chǔ)系列課程進(jìn)行了改革試驗,把“畫法幾何及機械制圖”、“機械原理”、“機械零件”三門課程有機地整合為一門課,在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)方法上進(jìn)行了改革創(chuàng)新,并多次獲得教學(xué)成果獎。國內(nèi)諸多教學(xué)工作者開展了二維教學(xué)模式向三維立體教學(xué)模式的轉(zhuǎn)化與融合的嘗試,提出了工程制圖三維化教學(xué)模式。舒宏等提出CAD制圖內(nèi)容穿插在制圖教學(xué)中開展。在制圖課程中融入形體、零件三維建模,部件的裝配與驅(qū)動關(guān)系,直觀地理解零件的形狀、配合、部件的工作原理等。三維CAD教學(xué)從產(chǎn)品設(shè)計的角度,以三維產(chǎn)品設(shè)計到二維工程圖為主線。機械制圖、三維實體設(shè)計、機械設(shè)計三門課程的內(nèi)容相互聯(lián)系緊密,國內(nèi)外諸多教育工作者試圖將此三門課程融合為一體。而此三門課程內(nèi)容在機械設(shè)計課程設(shè)計的設(shè)計內(nèi)容中得到綜合體現(xiàn)與應(yīng)用,將設(shè)計與加工制造結(jié)合可將設(shè)計思維正確與否得到準(zhǔn)確的驗證。故探索將模型3D繪圖與加工制造引入機械設(shè)計課程設(shè)計中,探索理論計算、設(shè)計繪圖、加工制造“三位一體”的教學(xué)模式。在此教學(xué)模式中,學(xué)生的課程設(shè)計不在單純意義上的設(shè)計計算,設(shè)計模型加工與制造是課程設(shè)計重要的組成部分。以往依據(jù)理論計算,確定零件尺寸與裝配關(guān)系,依據(jù)選材校核零部件的強度與剛度。現(xiàn)在需要依據(jù)加工單元與材料來考慮所設(shè)計裝置各零件形狀與尺寸,形成了由零件加工形式、模型裝配、零件設(shè)計計算等一體化的設(shè)計加工模式。以一級減速器設(shè)計模型為例,新教學(xué)模式下齒輪、軸的模型設(shè)計需要依據(jù)微型模具加工機床加工范圍來設(shè)計計算零件的尺寸與材料,箱體模型采用木板裁切、粘拼而成,螺栓組件、軸承、鍵、銷等標(biāo)準(zhǔn)零部件可選配或采用其他材料替代。零部件理論設(shè)計計算、裝置傳動效率計算過程不再是單純的搬套,裝置二維或三維圖形繪制亦無從過度復(fù)制粘帖,且在整個設(shè)計過程中需要多位同學(xué)協(xié)同完成設(shè)計。

5實踐效果

2014年,在機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)單班的課程設(shè)計中應(yīng)用新的教學(xué)模式,課程設(shè)計期間學(xué)生無缺勤現(xiàn)象,且改變了以往小組內(nèi)“吃大鍋飯”的現(xiàn)象,整個小組內(nèi)按照設(shè)計要求分工任務(wù)。經(jīng)問卷調(diào)查表明,學(xué)生對新模式下的機械設(shè)計課程設(shè)計滿意度極高。同時,機械設(shè)計課程設(shè)計的改革也為后期學(xué)生開展大學(xué)生創(chuàng)新試驗與設(shè)計奠定了良好的基礎(chǔ)。機械設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)改革以來,有效促進(jìn)了機械設(shè)計課程設(shè)計的建設(shè)與發(fā)展,有效提升了學(xué)校教學(xué)質(zhì)量,逐步形成了以設(shè)計項目為主線組織設(shè)計計算、繪圖、模型制作“三位一體”的新模式。

參考文獻(xiàn)

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