《流体输送与非均相分离》课程改革的教学设计

张裕萍　刘　媛

[摘 要]:本文对《流体输送与非均相分离》课程的教学改革进行了探索,从教学目标、教学内容、教学组织及考核方法等角度提出实施性意见。

[关键词]:流体输送 非均相分离 化工原理 课程改革

《流体输送与非均相分离》课程是《化工过程单元操作》与《化工设备》及《化工仪表及自动化》三门课程整合以后所分成的三个独立模块之一,课程主要介绍流体输送、沉降及过滤三个化工单元操作的工艺过程及影响因素、主要设备及操作、基本工艺计算及工艺过程优化等。因此,本课程是化工类专业学生的一门专业核心课程。

1 课程目标的设计

课程目标是教学目的的具体体现,是教学设计的依据。针对高等职业教育的性质及任务,通过对学生就业岗位群的调研分析,确定本课程的总体培养目标是使学生能够从事化工生产中流体输送岗位与非均相分离岗位的现场操作和技术管理工作。

1.课程的能力目标

1.1能够根据被输送物料的性质及工艺要求选用正确的流体输送方法、输送机械等;能够根据流体输送任务选用管路并进行合理布置;能够进行离心泵的选用和安装;

1.2能够进行动力输送、压力输送和真空抽料操作,并能够应用流体输送的基本理论分析和解决流体输送过程中的一般问题;

1.3能够在流体输送过程中正确使用液位计、流量计、压力表等仪表;

1.4能够根据工艺过程需要,利用网络或图书等资料查阅常用工程计算图表、手册、资料等;

1.5能够根据非均相物系的性质选用正确的分离方法和设备,并进行分离;能够应用非均相分离的基本理论分析解决沉降、过滤操作中的一般问题;

1.6能够绘制流体输送流程图并编写流体输送操作规程。

2.课程的知识目标

2.1掌握化工管路的基本知识;

2.2掌握流体的基本物理量、静力学基本方程式、连续性方程式、柏努利方程式、流体阻力的形成及计算等流体力学基本知识;

2.3掌握离心泵等主要流体输送设备的结构与操作原理;

2.4掌握沉降、过滤原理及基本计算;

2.5掌握沉降、过滤操作中常用设备的结构与操作原理;

2.6掌握一般化工操作安全技术和一般防止职业病技术;

2.7理解流体流动过程中的能量转换关系、流体的流动型态及判定、非圆形管路的当量直径等基本概念;

2.8了解常见流体输送操作、过滤操作过程中常见事故及其处理方法;

2.9了解化工常用仪表的使用方法;

2.10了解化工节能和环保技术;

2.11了解化工成本计算方法。

3.课程的社会能力与方法能力目标

3.1培养学生建立工程技术观念,应用工程技术观念来分析和解决化工生产中的一般问题;

3.2培养学生具有安全、规范、环保、节能的生产意识;

3.3培养学生敬业爱岗、严格遵守操作规程的职业道德;

3.4培养学生的团队合作精神;

3.5培养学生经济意识;

3.6培养学生自学能力;

3.7培养学生交流与沟通能力;

3.8培养学生总结、归纳能力。

2 课程内容与能力训练项目设计

课程的教学内容取决于课程目标,所确定的课程内容必须保证学生达到职业资格要求的能力目标和素质的全面发展。本课程内容以流体输送与非均相分离的设备、操作、技术应用为主线,理论知识以必须、够用为原则。本模块课程总学时约为64学时,其中实训不低于34学时。

1.《流体输送与非均相分离》课程的主线内容

1.1流体输送子模块:动力输送,压力输送,真空抽料,气体压缩与输送。

1.11化工管路的构成:贮槽、管子与管件、阀门等及其选用,管路的连接与管路布置。

1.12流体输送机械:离心泵的构造、选用、安装及操作,常见事故分析及处理,其它常见输送机械的构造与操作。常用化工仪表及流量自动控制:液位计、压力表、流量计、气动阀、电动阀等的使用与维护;常用电机与电器。

1.2非均相分离子模块:沉降操作,过滤操作。

非均相物系的主要分离方法,过滤、沉降工艺过程、设备及其操作,常见事故分析及处理。

2.《流体输送与非均相分离》课程的教学能力训练项目:

3 教学组织设计

课程内容确定后,课程组织的科学性将是课程目标实现的关键。课程组织包括课程内容组织与教学过程组织。

1.课程内容组织

关于课程内容组织,有三个最为基本的问题:一是课程组织的纵向组织与横向组织问题;二是课程组织的逻辑顺序与心理顺序问题;三是课程组织的直线式与螺旋式问题。在综合考虑这三方面问题的基础上,确定以学生心理认知顺序为准绳,以项目技能发展为主线,兼顾知识的逻辑顺序并使其在应用过程中逐步拓展及加深,进行课程内容的组织,并在此基础上出版了适合本教学内容的特色教材。

2.教学过程组织

教学组织是整个教学过程的核心,是决定教学效果的关键因素。

2.1教学程序:本课程教学程序由“认”——“做”——“学”——“用”四个环节构成。“认”是指认识设备、装置与流程;“做”是指完成项目任务与动手操作,进行训练技能;“学”是指掌握必要的理论知识;“用”是指将理论与技能结合形成技术。综合来讲,就是将必要的理论知识贯穿在实践教学过程中,使学生在掌握基本操作技能的同时掌握必要的理论知识,进而具有改进生产工艺、优化生产操作等技术应用能力。

2.2教学手段:目标驱动,调动学生的学习情绪。在教学过程中设置真实的化工生产实例作为学习情景,布置若干个以工作过程为线索的目标任务,让学生通过查阅课本、书籍及网络资源,归纳总结,完成任务,教师给予必要的咨询和解释。在完成任务的过程中,鼓励学生探究他们自己感兴趣的问题并自主解决问题,让学生体会成功,增强自信,从而激发学习兴趣。例如,在培养学生离心泵的选用能力时,布置这样一个任务:核算实训装置上离心泵的电机功率,已知条件由学生自己在实训装置上找。通过这个任务,一方面能使学生体验到所学的柏努利方程、流体阻力计算的实际应用价值,从而对学习理论知识更有兴趣;另一方面能使学生在寻找已知条件的过程中拓宽知识面,掌握更多交叉学科的知识。

2.3开放式教学:所有的教学资源对学生开放,学生可以利用空余时间咨询教师、进行实训、查阅资料等;提倡和鼓励学生自主学习,形成良好风气,提高教学效果。

4 考核方法设计

考核是课程教学的重要组成部分。科学的考核体系是实现课程目标的重要保障。本课程的评价应根据课程目标和要求,实施对教学全过程和结果的有效监控。通过考核,使学生在课程的学习过程中不断体验进步与成功,认识自我,建立自信,促进学生综合应用能力的发展。同时,使教师获取课程教学的反馈信息,对自己的教学行为进行反思和适当的调整,促进教师不断提高教育教学水平。

本课程的考核体系由两块组成:一是过程考核,二是终结性考核。

1.过程考核。过程考核是对学生日常学习过程中的表现、所取得的成绩以及所反映出的情感、态度、策略等方面做出的考核。其目的是激励学生学习,帮助学生有效调控自己的学习过程,使学生获得成就感,增强自信心,培养合作精神。过程考核的内容有:(1)项目任务完成质量;(2)汇报与互评情况;(3)学习态度(包括考勤、自评和小组评价);(4)语言表达能力;(5)团队合作及安全环保意识。

2.终结性考核。终结性考核的任务是对学生的综合应用能力进行评价。其目的是检测学生课程的综合应用能力,也是反映教学效果、学校办学质量的重要指标途径之一。终结性考核的内容有:(1)操作技能考核;(2)知识应用能力考核(以笔试为主)。

[基金项目]常州工程职业技术学院2009年院级教育研究重点课题《基于工作过程系统化的〈化工单元操作〉课程项目化改革探索与实施》部分成果,课题编号:09JY018。