《食品工程原理》课程设计的探索与实践
2012-08-15解新安
解新安 李 雁 李 璐
华南农业大学食品学院, 广东 广州 510642
《食品工程原理》课程设计的探索与实践
解新安 李 雁 李 璐
华南农业大学食品学院, 广东 广州 510642
根据食品工程原理课程设计的特点,通过对设计题目每人一题,鼓励学生自己编程,采用计算机绘图,完善考核办法等措施,提高课程设计的效果,使学生巩固理论知识,逐步增强工程意识,为今后的工作打下坚实的基础。
食品工程原理;课程设计;教学实践
前言
食品工程原理课程设计是在学生完成了食品工程原理课程的理论教学后,由学生独立进行的工程设计工作,是培养学生工程素质的重要实践教学环节。通过这一环节,使学生初步掌握化工单元操作设计的基本程序和方法,熟悉查阅技术资料、国家技术标准,正确选用公式及数据,运用简洁的文字和工程语言正确表述设计思想和结果;并在此过程中培养学生实事求是的科学态度,使之逐步树立正确的设计思想和严谨、认真的工作作风,提高学生综合运用所学知识,独立解决实际工程问题的能力。
为了达到上述的教学目的,我们进行了一系列的尝试,并取得了一定的效果。我们从以下几个方面来保证设计的有效完成。
1 设计题目每人一题
考虑到设计题目应与食品工程原理理论教学和工业实际相结合,题目的选取既要有普遍性,又要有典型性和实用性,因此,我们选取了传热过程的重要单元设备—管壳式换热器作为设计题目。为防止抄袭和照搬照抄的情况发生,达到加深理论知识的理解,掌握单元设备设计的基本程序的目的,我们规定每个学生设计的换热器的换热量按学号尾数的倍数来确定,因设计参数不同,设计的换热器的总体尺寸、经验参数的选取、设备的选型、设计方案等都有不同。通过这种方式,提高了学生独立思考,自主设计方案,综合运用知识,独立解决工程实际问题的能力。
2 鼓励学生自己编辑程序完成设计中的计算
换热器的设计过程中涉及管、壳程结构及管、壳程计算,阻力计算,传热面积计算,方案论证等等,计算量很大,计算过程繁琐,如果采用手工计算费时费力,准确性也差。而采用程序来计算,将大大提高效率,确保计算准确性,缩短设计时间,同时可以避免反复计算,使方案的优选和优化更加快捷。鼓励学生自己编程,可以激发学生的学习兴趣,增强学习的主动性,提高计算机应用水平和能力。
3 采用计算机绘图
目前,计算机技术已经渗入我们学习的各个方面,计算机绘图作为一种现代化的绘图工具是现代工程技术人员必备的基本技能。目前,在工程设计中普遍使用的是AutoCAD绘图软件,因此,我们要求学生自学计算机绘图,并将其应用于设计中。通过采用AutoCAD软件绘图,使学生掌握图幅设置、比例及线型选取、文字编辑、尺寸标注以及设备、仪表、管件表示等绘图技能,同时提高计算机水平,以适应今后实际工程设计的需要。
4 强调以学生为主,教师为辅的原则
在整个设计过程中,贯穿以学生为主,教师为辅的原则。对于学生来说,他们是第一次接触工程设计,自然有许多不懂的问题。对学生提出的问题,教师应先让学生谈谈自己的看法,然后再对学生的看法加以剖析,启发学生的思维,或将有关资料介绍给学生,让他们自己通过资料寻找答案,以逐步提高学生独立解决问题的能力。在学生完成设计的初稿以后,我们采用让每个学生陈述自己的设计内容,其他同学对设计过程中的方案、计算等提出问题。相互补充、完善。最后,再由老师评讲学生设计中普遍存在的因考虑不周而产生的问题,或者一些原则性的错误,学生再修改,从而完善设计内容和质量。
5 安排恰当的时间,确保设计任务的完成
由于食品工程原理课程设计涉及了工程设计的许多基本理论,以及化工单元操作设计的基本程序、国家技术标准等方面的内容,学生需要充足的时间去收集资料、论证方案、选取设备、编程计算、绘制图纸、编制说明书,因此,在时间上,安排两周来完成设计任务,以避免因时间紧,任务重,赶进度,而保证不了课程设计的质量。
6 完善考核办法
课程设计的成绩包括平时成绩、答辩成绩、设计说明书及图纸成绩。在成绩的考核过程中,既要考查设计说明书及图纸成绩,又要考查平时成绩和答辩成绩,使给出的成绩尽量符合学生的实际水平。设计完成后的公开答辩,对学生的语言表达能力和应对能力都是一种很好的考查方式。它要求答辩人通过制作的PowerPoint演示课件, 在规定时间内着重讲解整个设计过程以及自己的设计特点,突出自己的创造性,回答老师和同学对难题的提问,并对设计结果进行经济技术分析。这种开放式的考核方式,增强了学生的学习积极性与主动性,提高了他们解决问题的能力,使学生在评讲的过程中,取长补短,互相学习,共同提高。
7 结语
通过几年的课程设计,我们不断改进教学方式。实践证明:通过多种方式的改革,充分调动了学生的积极性和主动性,使学生能够自觉去查阅相关资料,查阅设计图纸,了解设计流程。改革后的设计过程,对教师和学生都是一种学习过程。学生通过这种学习方式,开阔了思路,扩大了视野;老师在这个过程中则加深了教学与科研的内容。这种教学相长的形式,促进了老师与学生之间的思想交流,充分挖掘了师生两方面的潜力,即有利于提高学生的工程设计能力,又有利于提升教师的业务水平与科研能力。
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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.05.080