换热器课程设计总结
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换热器课程设计总结范文第1篇
关键词：科研；教学；化工原理；教学质量
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0151-03
教学与科研是高等教育的两大核心内容，早在19世纪初，教育家威廉・冯・洪堡就提出“教学与科研统一”的大学理念，从而赋予大学新的职责，使得大学肩负起传播科学和发展科学的双重职能[1]。从总体上说，教学是培养社会所需人才的重要手段，科研则是在一定领域内促进人才成长的摇篮，两者相辅相成，互相依赖，相互促进，共同发展。高水平大学不仅体现在高水平的科研成果上，而且体现在高水平的本科教学中[2]。将科学研究融入教学过程，以科研促进教学，提高本科专业教学质量是培养社会所需人才的一个重要途径[3，4]。化工原理课程是化工类及其相关专业本科生学习的一门重要技术基础课，本课程涉及的各种单元操作来自化工生产实践，又面向化工生产实践，具有显著的工程性。它是运用数学、物理、化学等基础知识，研究实际化工物理过程中的客观规律的学科，本课程担负着承前启后、由理及工的桥梁作用。熟练掌握化工原理课程涉及内容，对学生后续各专业课程的顺利学习和加强学生的工程素质发挥着非常重要的作用[5]。因此，如何培养学生的工程观念，使学生快速接受工程学科的学习方法，激发学生学习化工原理的兴趣，提高化工原理教学质量，这是每位讲授这门课程的教师必须思考的问题。根据我们课题组多年从事化工原理课程的教学体会，本文阐述了以科研促进教学，提高化工原理教学质量的重要作用和做法。
一、科研与教学的关系
1.科研可以提高教师的教学水平。教师教学水平的提高是保证教学质量的基础，因为教师直接面向学生，是知识的直接转播者，更是学生行为的影响者，只有好的师资力量才能提高教学质量[6]。一个优秀的教师应该有着渊博的理论知识和丰富的工程实践经验，这一点对于工程学科的教师来说尤为重要。教师通过查阅大量文献资料，能够了解本学科最新的知识和发展动向，可以不断更新专业知识结构，从而拓宽教师的教学内容，提高自身的业务水平。通过科研，教师能够进一步强化自己的创新意识，不断提高自己的科学思维能力和分析问题的方法。对于工科教师，教师可以把科研活动与工厂企业合作，为企业解决实际存在的问题，进一步强化教师的工程意识和工程实践能力。教师具有一定的科研积累后，才能在教学过程中把“创新意识”和“工程观念”潜移默化地传递给学生，教师把理论知识和身边的实际工程有机结合起来，用风趣的语言讲授教学内容，不断激发学生的学习兴趣和创新意识，才能有效地提高教学质量。
2.科研可以充实教学内容，改进教学方法。工程类课程大多内容繁杂，难度较多，有基本的概念描述，也有枯燥的公式演绎，更有实践经验公式的选择等问题。要提高工程学科的教学质量，科研活动无疑就是一个最好的手段，因为科研本身就是一个不断探索、不断修正、不断分析和完善的过程，也是科研者对事物了解不断深入和认知的过程。如果没有老师对工程过程亲身实践的体会和理解，就很难达到一定的深度和广度，也不容易从中提炼出自己独到的见解，就容易变成教师简单照本宣科的教学模式，这种教学注定是不能引起学生的兴趣的。通过相关的科研实践，教师对教材有更深入的理解，能更准确地把握教学内容，做到深入浅出地教学。教师也能把自己在科研中遇到的问题在教学过程中让学生分析讨论来尝试着解决，使教学成为学习和科研的保证。教学中发现的疑难问题，也可以成为教师进行科学研究的课题。通过科研实践，老师的教学内容得到及时的补充和更新，老师把自己的科研思维转化为教学新方法，学生能够获得本学科前沿的新知识。这种教学模式让整个教学过程能够做到教学中有科研，科研中有教学，教学中有思考，科研中有答案，很容易提高学生的学习兴趣，使学生的学习模式由被动性向探索性和自主性转变，在教学中培养学生发现问题和分析问题的能力。
3.科研可以提高学生的学习兴趣和创新能力。本科教育的目标是培养学生“不仅要掌握扎实的基础知识，还要具有学习新知识的能力，创新能力和实践能力[7]。”这些目标的实现仅靠课堂上教师采取“灌输式”的教学方法难以完成。年轻学生最大的特点是好奇心强，求知欲旺盛，对于书本上抽象的理论论述往往缺乏兴趣。科研使教师的知识得到更新，本科教学内容得到充实，抽象的理论就可能变成一个个鲜活的工程实例出现在学生的眼前。凭借抽象的工程原理解决实际的工程问题，这会给学生留下很深的影响，对所学的理论就很容易吸收和消化。教师在科研过程中形成的独特的科研创新思维，分析解决问题的方法都会通过教学过程有形无形地传递给学生，从而使学生也具有了科研素质。同时，经过科研积累后，教师身上具有的热爱科学的态度和对科学问题积极求真的精神，也会在教学过程中反射到学生的身上，激发学生对科学的热爱和对科研者的敬意，提高学生对本课程的极大兴趣。多年教学实践证明，科研能力强的教师，教学水平相应的也比较好，在学生中间的认可度普遍也较高。
二、以科研促教学提高化工原理教学质量的措施
1.教师重视科研，将科研成果引入教学。化工原理课程具有很强的工程性，所涉及的许多设备会随着行业的发展而不断地更新，是和本学科最新研究动态密切相关的一门课程。根据化工原理课程特点，培养学生的工程观念和创新能力是化工原理教学承担的一个主要任务。因此，理论和具体实践结合将是提高化工原理教学质量的一个关键手段。教师是知识的转播者，也是科研的主导者，在理论教学过程中，教师必须加大学科理论和最新实践相结合的力度，引导学生学会跟踪学科前沿，树立和强化工程观念。大部分教师都有科研任务，这也是教师获得最新知识的最佳途径，授课老师可以把自己的最新科研内容与课程有关内容结合起来，通过实际案例进行教学来启发引导学生。如果学生在课堂中充分感受到所学知识有很大的用武之地，就会表现出更高的学习热情，收到意想不到的学习效果。例如，在研究“海泡石黏土处理有机废水的研究”项目里，我们以海泡石为吸附剂吸附有机废水中的有机物。海泡石具有良好的吸附性能，但海泡石颗粒极细，过滤较困难，使得再生成为一个新问题。经过努力，课题组通过加入硫酸钙晶须作助滤剂，使吸附剂容易过滤和再生，从而实现了吸附剂的循环使用，这个过程包括助滤剂选择、絮凝沉降、脱色沉降、废渣过滤等问题。合成氨生产工艺是化工类学生极其熟悉的一个工艺过程，在传热单元操作学习时，我们结合教师在研的项目和淮化集团的生产工艺过程，通过对工艺流程中换热器所在工艺位置的确定，让学生更深地了解传热单元操作在化工生产中的重要性，合成氨工艺流程中换热器是如何选型和设计的，整个工艺过程中为降低能耗而采取的进行热量回收利用的方法。把教师的科研融入教学，使枯燥的单元操作原理变成了一个个生动的实际问题，学生在解决问题的同时，学会了分析问题的思维方法，对化工原理课程产生了浓厚的兴趣，使得学生从“要我学”变成了“我要学”，极大提高了化工原理课堂的教学质量。
2.实行导师制，让学生参与教师的科研项目。爱因斯坦曾经说过：“兴趣是最好的老师，兴趣永远胜过责任感。”为了让学生能切身感受到科研的无穷魅力，提高学生学习和科研的积极性，学校让本科生参与到老师的科研项目中，这对提高教学质量和学生的科研创新能力都有很大的帮助。本科生导师制，已经在许多高校实施，并且显现出许多的优势，作为化工专业的学生深入到老师的科研活动中来就显得尤为重要。化工老师所承担的研究项目基本都能涉及到化工原理课程中的各种单元操作。学生利用课余时间，可以在导师的指导下参与完成部分或一个科研项目，这期间老师应该把项目中涉及的化工原理单元操作作为重点，有意识地引导学生进行实践、分析和总结，通过学生的亲自动手，把课程教学中较为抽象的理论变成易于理解和直观的实际过程，加深学生对所学概念和原理的掌握。同时，学生在科研过程中，也会遇到一些实际问题，通过查阅相关资料进行分析总结，制定合理的实施方案，进行多次反复的实际操作，最终解决所遇到的问题，甚至在解决老问题之后又有新的问题出现，再进行新的方案设计。通过这些步骤的训练，学生会对所学书本知识从实践上又有更深层的体会和理解，进一步加深对课程理论精髓的认识，从而提高对化工原理课程的兴趣。目前，我校应用化学专业已实行了科研实践周活动，让学生在科研实践周内熟悉所学课程的实际应用。学校还根据我校煤化工的特点，以讲座形式聘请知名人士做客座教授为学生授课，列举典型生产过程进行讲解和分析。实践证明，导师制的实施使学生在学习过程中具有很强的针对性，对提高化工原理教学质量起到了很大的辅助作用。
3.整合化工原理实验，培养学生工程观念和综合能力。实验环节是进行科研活动最好的途径之一，学生通过动手实验可以树立工程观念，了解工程问题，从而激发学习化工原理课程的兴趣，这是提高化工原理课程教学质量的一个有效手段，教师应该在这方面多下功夫。由于化工原理实验装置费用一般都较高，部分学校存在实验设备套数有限，学生动手机会少等问题，弱化了实验课的重要性。如果能对化工原理实验室中现有的各个实验进行全面整合，形成对于某一问题的综合性实验，则能达到事半功倍的良好效果。例如，在讲述流体流动机械关于离心泵章节中，要求学生掌握离心泵的工作原理、气缚现象和灌泵、气蚀现象和允许安装高度、离心泵的启动和流量调节等一系列问题。而实验室对这问题的讨论所对应的实验只有“离心泵特性曲线的测定”，单靠这一个实验远不能让学生深刻地领会这些概念。由于其他实验中也都有涉及到离心泵的应用，为此，我们在实验中把“流体阻力的测定”、“机械能转化的演示实验”和“离心泵特性曲线的测定”三个实验整合起来，加深学生对离心泵特性的理解。做实验前我们让学生先自行观察，找出各泵的安装位置，让同学们分析各泵为什么安装位置不同及安装高度如何确定。通过几个实验的对比，学生更清楚地认识到防止“气缚”现象才是灌泵的真正原因。通过这三个实验的整合，学生很快掌握了课堂上讲授的关于离心泵章节的内容，而且记忆深刻。在讲授传热章节时，为了让学生掌握不同类型的传热效果，我们实验室引进了两组传热实验装置，一组是有相变的“水蒸气―空气给热系数的测定”，一组是无相变的“冷―热空气给热系数的测定”。通过水蒸汽―空气这组实验，学生知道冷凝水在管道存在的原因和危害，实验过程要及时排除冷凝水管道里的冷凝水的重要性。通过实验操作弄清楚冷凝给热系数对总传热系数的影响可以忽略，在有相变传热实验里并、逆流对传热效果没有影响的原因。而在冷―热空气这组实验中，我们要求学生重点掌握总传热系数与冷热流体给热系数的关系，逆流和并流换热对传热效果的影响，以及实验过程中逆流和并流热换操作切换时应注意的事项。通过对两组实验的比较，学生很快对这两类传热问题有了正确的认识，对课程中涉及到的复杂繁多的给热系数经验公式的选择有了清晰的思路。通过对实验室现有实验的整合，不仅提高了化工原理理论教学，更能提高学生综合实验的能力，而且对学生树立事实求实、正确的科研观有很大的帮助。
4.科研引入课程设计，重视化工原理课程设计教学环节。化工原理课程设计是学生综合应用化工原理所学知识去完成一项设计任务的实践性训练，通过课程设计环节，学生可以学会如何运用化工单元操作的基本原理、基本规律及常用设备的知识去解决工程上的实际问题，培养学生正确树立工程观念和严谨的科学作风。目前，市面上有很多关于化工原理课程设计的参考书可以参考，有些学生就把它看成是一个简单的综合性大作业，不是很重视。针对这一现象，除部分传统的保留设计题目外，我们尝试着课程设计从教师的科研课题中选择确定。目前有部分设计题目来源于教师正在承担的纵向和横向科研项目中的其中一部分，如：“PVC厂废酸回收技术”、“生物质液化油分馏技术的研究”、“硫铵石灰石法烟气脱硫”及“氨法脱硫联产硫酸钙晶须的研究”等项目。我们把这些项目中涉及的相关换热器、精馏塔、干燥器、吸收塔及泵等部分内容作为学生化工原理设计课题，学生需要首先了解整个科研项目内容，根据项目内容选择所需设计的设备的大致类型，然后根据科研过程选择设计所需的有关参数和数据。比如在精馏塔的设计课题中，是应该选择板式塔还是填料塔，在板式塔设计中是用筛板塔还是浮阀塔，在换热器的设计中是用套管换热器还是列管换热器，都需要学生根据具体科研项目来确定。通过这样一个训练过程，学生能够进一步把所学理论和工程实践结合起来，在真实的课题研究中得到锻炼。许多同学在后面的研究生入学考试中，化工原理科目都能得到较好的成绩。
化工原理是一门工程性很强的课程，让学生在短时间内很快掌握并灵活运用并非易事。采用科研与教学相结合的方式，选择形式多样且适合化工原理课程教学的方法，以科研促进教学，以教学带动科研，教学科研共同发展，这些举措极大激发了学生学习化工原理课程的兴趣和创新能力，提高了我校化工原理理论教学质量。这种教学形式在化工原理教学活动中初步尝试并且取得了一定的效果，今后我们将进一步深化以科研促教学，提高化工原理课程教学质量改革的探索，为国家培养更多合格的有创新能力的化学工程人才。
参考文献：
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[5]谭天恩，窦梅.化工原理[M].第四版.北京：化学工业出版社，2013：1-2.
换热器课程设计总结范文第2篇
[关键词] 化工设备基础；课程设计；教学质量；保证措施
[中图分类号] G642.0 [文献标志码] A [文章编号] 1005-4634（2014）04-0097-03
0 引言
化工设备基础课程设计是高等院校为化工类专业学生开设的一门极其重要的实践性教学环节，同其它工科课程设计一样，其目的在于培养学生的工程素养和综合运用所学知识解决工程实际问题的能力[1-6]。通过课程设计，还可以消除课程学习时存在的疑惑，强化学生对该课程知识点的理解和综合应用能力。具体言之，通过课程设计培养学生的以下能力：（1）查阅资料和使用工程手册及标准规范的能力；（2）运用工程思维分析和解决实际问题的能力；（3）工程分析、设计、计算、制图和表达的能力；（4）良好的职业道德和团队合作精神。尽管课程设计的培养目的很明确，但是由于现实教学条件存在系列问题，再加上化工设备基础课程设计自身的特殊性，很难取得上述培养目标。为了提高化工设备基础课程设计的教学质量，一些学者目前已开展了一定的研究，曾提出一些措施来改善课程设计的质量[1-6]。然而，由于问题相对复杂，不可能彻底解决。为进一步改善和提高课程设计的教学质量，本文依据常州大学现有的教学条件进行了教学改革，以确保教学目的良好地实现。
1 课程设计主客观影响因素分析
1.1 课程学时短、基础知识薄弱
随着本科教学改革的不断推进，与课程设计紧密相关的前期理论课程的学时不断地缩减，而本课程所涉及的知识点又纷繁复杂（如静力学、材料力学、工程材料和化工设备设计等内容），这极大地影响了学生对本课程知识点的理解和掌握程度。就常州大学而言，化工设备基础课程由2003年的56学时到后来的48学时、40学时，再到现在的32学时，学时的缩减直接导致课程讲授内容的删减、部分所授内容也不能讲深讲透，如工程材料部分和化工设备零部件部分各仅用2学时来讲解。这直接导致学生前期课程基础薄弱，不能灵活运用所学知识，仅仅是为了应付考试而死记硬背。
1.2 课程设计时间短且时间安排不合适
随着理论课程学时的不断缩减，课程设计时间也在不断压缩。常州大学化工设备基础课程设计学时由2003年的2周到后来的一周半，再到现在的1周。在1周即5天的时间内，学生要完成一台化工设备的设计，包括设备总体结构的设计、材料选择、强度计算、零部件选择、图纸绘制和设计说明书的编写，时间极其紧张。部分学生在这短暂的时间内，甚至连借来的设计手册和规范都来不及翻阅。另外，化工设备基础课程设计往往紧随化工原理的课程设计进行，理论上讲，这是非常科学的，便于将设备的工艺设计和结构及强度设计紧密联系在一起，让学生得到系统的训练。然而，弊端是由于目前课程设计的时间都非常紧张，前面化工原理课程设计如不能按时完成，往往会影响后面化工设备基础课程设计的进度和质量。
1.3 参考资料稀少且陈旧
不可否认，提供全面详细的参考资料（如各种设计手册和标准规范）对于工科学生（特别是化工设备设计相关的学生）课程设计和毕业设计质量的保证至关重要。然而由于学生规模不断的扩大和科技进步带来参考资料的不断更新，学校图书馆来不及更替和购买新资料，导致课程设计所需的参考资料（如各种设计手册和标准规范）严重短缺且陈旧。如遇到和过程装备与控制工程专业学生毕业设计一起开设时，更加剧了参考资料的短缺程度。旧标准和规范的使用，严重影响学生对现有知识的理解和应用能力，甚至会对学生将来的工作带来不良影响。
1.4 生师比大、教师任务重
学生规模的增加进一步扩大了生师比，教师教学任务加重，对同一个学生的关注次数减少。由于时间短促，学生之间来不及相互讨论和学习，有时同一个问题，教师需要回答数十次。教师在设计教室走一圈需要1～2小时左右。对学生关注次数的减少，直接影响了课程设计质量的好坏。
1.5 个别学生设计态度不端正、急功近利
受社会浮躁心态和就业趋势等因素的影响，个别学生学习态度不端正，他们对课程设计抱着敷衍了事的心态，明知图纸存在质量问题仍不予修改，急于答辩。有时，甚至会出现抄袭问题，内容上文不对题。这种恶劣的学习态度严重影响了课程设计质量，给预期培养目标的实现造成困难。
必须指出的是，上述问题绝不是化工设备基础课程设计独有的问题，其它课程设计（如机械设计和化工原理课程）同样存在学时短、前期基础知识薄弱、设计资料陈旧、生师比大等问题。为了克服上述弊端，必须给出应对措施。
2 课程设计质量保证措施
针对课程设计现有教学条件存在的问题，提出如下教学质量保证措施，详见图1。
2.1 因时制宜、合理出题
众所周知，化工设备种类繁多，常见的有塔设备、管壳式换热器、反应釜、立式或卧式储罐等。尽管这些均可选为课程设计题目，但不同的设备结构复杂程度不一，计算量、绘图量和各种技术要求差别较大。因此，选题时应根据实际情况加以区分。在早期，当课程设计学时为2周时，选塔设备或管壳式换热器作为设计题目；当学时缩为1.5周时，选大型卧式液化气（液化石油气、液氨、液氯等）储罐作为设计题目；目前学时减为1周时，选立式（空气、氮气、氨气等）储罐作为设计题目。而且这些题目由常州大学化工设备设计所提供，均为真实的工程设计项目，有真实的设备设计图纸。这为学生了解和掌握设备设计内涵（包括结构设计、材料选择、零部件选定、技术条件撰写、图纸绘制等）提供了极大的便利。
2.2 设计任务书和计划书的精心编制
为使学生能够保质保量完成课程设计任务，题目选定后必须明确给出设计参数（如储罐的公称容积、工作温度、工作压力、安装地点、管口表等参数）、设计任务（完成施工图的绘制和设计说明书的撰写工作）和设计步骤。图纸绘制必须按照正式工程图的要求来完成，图面应包括主视图、管口方位图、节点（或局部）放大图、设计参数、技术要求特性表、管口表、明细栏、标题栏等内容；说明书应包括封面、课程设计任务、计划书、目录、正文（包括设计参数确定、强度设计、材料选择、结构设计及其它技术说明）、参考文献和结束语等部分。对于立式储罐，设计步骤分为以下几步：a.明确介质物性（密度、腐蚀性、危害程度等）；b.确定设计温度、最大操作压力与设计压力；c.确定总体结构和尺寸（筒体直径和长度）；d.根据工作条件和介质特性进行材料选择；e.筒体与封头的厚度设计（含压力试验强度校核）；f.开孔补强结构设计及其计算；g.容器总质量分析计算；h.附件设计（包括人孔、液位计、铭牌、接管、法兰等）；i.支座的选择；j.绘制装配图草图；k.绘制正式装配图；l.撰写设计说明书。设计进度安排见表1。教师根据给定的时间节点来检查学生的完成情况，因此，给定详细设计任务和设计步骤对保证设计进度和设计质量具有极大的帮助作用。
表1 设计进度安排
时间 周一 周二 周三 周四和周五 周六 周日
步骤 步骤a-d 步骤e-f 步骤g-i 步骤j-k 步骤l 答辩
2.3 参考资料的搜集和整理
正如前所述，提供准确详尽的参考资料对学生完成课程设计和理解设计内容至关重要。有了详尽参考资料的查阅，学生对设计内容可做到有理有据、心中有数。为了避免学校图书馆资料短缺和陈旧的弊病，教师及时在网上搜集课程设计所用到的最新的标准和手册（如GB150-2011、HG20592-2009、JB/T4712-2007、TSGR0004-2009、HG/T20580（20581、20582、20583）-2011、GB/T 25198-2010、TCED41002-2000等），将其整理好转给每位学生、并指导其查阅。另外，也将常用的数据（如钢板负偏差、腐蚀裕量、焊接接头系数、容器类别判别表等重要数据）汇编成册，印发给学生，便于其查阅。学生对新标准和新手册的使用和熟悉为其将来工作涉及到真实的工程设计奠定了一定的基础。这实际上很好地促进了课程设计培养目的实现。
2.4 及时发现错误、及时更正
课程设计时间的大大缩减，极大地增加学生对教师的依赖程度。如无老师及时指导，面对所提供的手册学生将束手无策，不知如何使用，也就很难在短暂的时间内对教师所提供的资料进行逐一了解和查阅。因此，为了让学生顺利完成课程设计、少走弯路和提高设计质量，从设计开始到结束，教师应尽可能留在教室指导学生课程设计，及时解决学生提出的问题和订正学生存在的错误。特别是图纸绘制开始时，教师应经常“穿梭”在设计教室，及时发现图纸上存在的问题，及时提醒以便及时更正。这对课程设计质量的提高具有重大帮助。
2.5 建立合理的评价体系
为了提高学生课程设计的积极性，保证课程设计质量，提出如下课程设计成绩评价体系，即：
课程设计成绩=平时成绩？5%+说明书成绩？5%+图面成绩？5%+答辩成绩？5%
平时成绩考虑学生的出勤率、提问问题情况和设计态度；说明书成绩考虑计算准确程度、格式是否规范、内容是否全面、书写是否清晰流畅；图面成绩考虑图面整洁程度、比例是否合适、绘图是否正确和规范、明细表以及技术特性表填写的规范性和完整性；答辩成绩考虑对所绘图纸和所编写说明书的理解情况、回答问题情况。尽可能调动学生学习的积极性，并做到公平、公正、合理评价每个学生的设计作品，杜绝抄袭现象、让每个学生能学有所获。
尽管化工设备基础课程设计与其它课程设计（如机械设计和化工原理课程）具有一定的区别，如前者设计内容多样，所涉及的内容（如计算参数确定、壁厚确定、材料选择、结构设计、零部件选型、设备成型、技术要求编制等）必须按照国家标准严格进行；但同属为工科课程设计，它们也具有一定的联系，如均会涉及到工程计算和工程制图问题，它们的设计步骤和评价体系也类似。因此，上述教学质量保证措施对其它工科课程设计教学质量的保证也具有一定的参考价值，相关工科课程设计也可以沿着设计步骤的精心编排、参考资料的全面收集和提供、细心的指导、错误及时更正和评价体系的合理建立这条思路进行。
3 结束语
毫无疑问，学生规模的扩大、学时的缩减和设计资料的短缺，无疑对课程设计质量造成严重困扰。为了应对课程设计教学条件存在的困难和弊病、保证课程设计质量，达到课程设计开设的目的，提出上述应对措施，通过实践证明，效果较好。大部分学生在说明书结束语里提到“虽然设计时间短暂，但内心充实、收获颇丰”。作为一名教师，应竭尽所能不让课程设计成为一种摆设，应让学生在短暂的时间内领会工程设计的内涵、能有所收获，充满自信地走向工作岗位。为了进一步提高课程设计教学质量，真正实现当代工程教育提出的目标和要求，让每个学生实现自我成长，这需要相关教师不断地探索、努力和总结。
参考文献
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换热器课程设计总结范文第3篇
关键词： 化工原理课程；教学改革；立体化教学
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）07-0213-03
0引言
一般而言，人才类型主要有两种：学术型（研究型）人才和应用型人才。应用型人才是指能将专业知识和技能应用于所从事的专业社会实践的一种专门的人才类型，是熟练掌握社会生产或社会活动一线的基础知识和基本技能，主要从事一线生产的技术或专业人才。
高等教育必须适应社会的发展，随着科技水平的不断提高，社会经济的快速发展、产业结构调整加快，社会对应用型人才的需要显得尤为迫切与紧要。因此，大众化教育和人才市场需求状况赋予了高等教育新的历史使命。
教育必须为社会主义现代化建设服务?因此，普通高等工程本科教育所培养的学生，应具有较宽厚的理论基础、系统的专业知识和相关知识；掌握科学的研究方法和实验技能；在新产品、新工艺的研究、开发、设计方面有较大的潜力与后劲[1]，以满足社会对应用型人才的需求。
目前我国高等教育存在高校定位不清、特色不明、培养目标含糊、教育观念和教学内容陈旧、教育模式落后等诸多问题，致使人才培养与社会及市场需求有较大出入，大力实施应用型人才培养模式及课程教学的改革已迫在眉睫。
化工原理课程是化工及其相关专业学生必修的一门技术基础课，是自然科学领域的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程。现行的化工原理课程教学过程包括三个环节：理论课程教学、实验课程教学和课程设计。理论课程的主要任务是介绍流体流动过程、传热过程、传质过程（动量传递、热量传递、质量传递）的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、过程计算、设备选型及实验研究方法等。实验课与理论课同步进行，目的是培养学生针对工程性设备动手能力、观察能力、分析问题和处理问题的能力。课程程设计是一个总结性的教学环节，针对化工厂中一个实际的化工单元操作，完成主体设备的工艺设计，附属设备的选型设计，主体设备总图的绘制。由于化工原理课程已经形成了较为完整的课程体系，因而在教学内容和教学模式上也比较固定。随着化工领域技术的飞速发展，教学环境与认知理念的不断更新，传统化工原理课程多年来一成不变的教学体系和教学方式在诸多方面逐渐呈现出许多弊端。如感性认识与理性认识的脱节、理论与实践的脱节等等，这种单一的教学模式将使学生在学习化工原理课程的过程中遇到各种困难，以致严重影响学生的学习兴趣和课程的教学效果。因此，打破传统知识灌输的单一模式，强化化工原理课程的教学改革，显得非常必要与迫切。
基于现代教育学理念和现代社会对人才培养的要求，根据化工原理课程的教学实践与体会，提出以化工原理课程三个教学环节为基础，充分结合现代信息化教学技术，数字化学习资源、虚拟化网络空间，以及丰富的第二课堂教学活动，构建有一定深度和广度的化工原理学习空间，引导学生通过通过多元化的教学方式，进行自主性、探索式学习，以实现化工原理课程的抽象内容具体化、复杂过程简单化、教学方式多样化、教学目标全面化，构建化工原理课程的立体化教学模式[2,3]，实现教与学的立体交融。
1理论课程教学的立体化
根据专业的特点和需求，科学地安排理论课程教学计划与教学内容，构建课堂教学——现代教育技术——现代信息技术——多媒体教学资源——精品课程网站——企业实习基地有机结合的多元化、立体化教学形式。理论课立体化教学体系如下：
1.1 改革教学计划，拓展教学立体空间理论课程教学环节是化工原理课程教学的核心，是学生学习掌握课程知识的主要渠道，因此理论课程教学的质量与效果是决定化工原理课程教学成败的关键。因此，保证教学质量、提高教学效果也就成为化工原理课程教学改革的主要内容与目的。教学质量与教学效果的好坏，不仅取决于任课教师的基本素质，教学过程的设计与设置对教学质量与教学效果有着举足轻重的影响。
化工原理课程是工科类相关专业的主要专业基础课，涉及的专业非常广，不同的专业对课程的教学内容的要求也有较大的区别。由于各高校各专业化工原理课程的教学学时被不同程度地压缩，因此，根据专业的特点进行课程内容的筛选显得十分重要。
化工原理是一门介绍化工过程单元操作的原理以及设备的课程，是一门紧密联系实际的课程。因此，在课程教学计划中应该为学生提供广阔互动空间与认知空间，在有限的教学学时中合理地安排一些教师与学生、学生与学生、学校与企业等一系列互动元素[4]，以强化学习过程中的深入理解以及理性认识与感性认识相结合。
1.1.1 利用微格教学增加互动空间[5,6]在教学计划中加入微格教学环节，让学生针对课程中某一概念、原理或某一过程进行深入讨论，然后通过微格教学形式去表达自己的理解、认识与观点，最后由教师点评为结束。
微格教学环节为教学过程提供了良好的师生之间、学生与学生间的互动空间，对提高学生学习兴趣、强化教学内容的理解与掌握具有很好的促进作用。
1.1.2 利用工厂见习突出理论联系实际由于化工原理课程的教学内容与工厂企业的设备流程密切相关，因此化工原理课程教学过程中的认识实习环节应成为重要的教学环节[7,8]，而这个主要环节却往往被多数学校所忽视。
在教学计划中加入化工原理见习教学环节，请车间的技术人员针对各单元操作介绍具体操作过程中的经验和体会，使学生对单元操作的基本原理、流程以及典型设备的结构、性能及操作原理有了充分的感性认识，可为学生更好地理解掌握理论课程的内容奠定坚实基础。
1.1.3 利用教学录像强化感性认识化工原理课程中涉及到许多在课堂上难以直观表达的内容，如各种换热器的构造、各种类型塔板的结构、离心泵的气缚与气蚀现象、板式塔的气液接触状态、板式塔降液管液泛与淹塔等。借助教学录像的实况播放及讲解，可以将离心泵、换热器、塔设备、液液萃取等单元操作的原理、设备结构、操作现象等内容直观地展现给学生。因此，在教学计划中加入化工原理教学录像播放环节，将为学生拓展学习空间的提供重要途径。
换热器课程设计总结范文第4篇
关键词：课程教学；专业教学；素质教育；教学质量
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）52-0073-02
我国高等教育由“精英教育”转向“大众教育”以来，很多高校在办学过程中除了注重学科发展、科研水平之外，越来越关注招生的生源质量和教学质量。如何在教育教学过程中，提高不同专业的培养质量，突出办学特色，是一个值得探讨的永恒话题。现在，很多高校更多的教学仅仅停留在表面，学生只是学会了书本上的知识，对于各个专业的要求及未来的发展仍然知之甚少，以至于大三、大四的学生还是没有明确的专业思想和专业目的，是否热爱该专业就跟无从谈起。在高校专业教学过程中，课程教学起到关键的作用，在专业教学过程中如何做到：重视专业思想教育，提前培养专业目标；丰富课程教学方法，提高专业教学质量；强化实践技能锻炼，突出创新训练成果；改进专业培养模式，提高专业培养质量等问题值得思考。为此，“以课程教学为载体，强化专业素质教育”等一系列的课题有必要深入探讨。
一、合理组织教学内容，做到重点突出
教师在承担具体课程教学的过程中，除了注重课程的理论教学部分外，更要注重每一个课程的实践性环节的教学指导，特别要注重发挥学生学习的能动性。如在承担《过程设备原理》、《过程设备腐蚀与防护》等课程的教学中，教师要通过合理组织教学内容，做到重点突出，提高教学效果。那么如何搞好《过程设备原理》的教学，使学生更好地掌握该门课程的知识呢？《过程设备原理》这门课程理论性较强，习题类型多，课程内容多而散，经验介绍、工作实际问题分析较多，涉及大量的工艺流程、机械设备等内容，学生学习起来普遍感觉难度较大。教师要教好这门课程，需要丰富的课堂教学经验和现场实践知识，只有使课堂教学形式丰富多彩，才能使学生不感到枯燥乏味。教师要根据课程特点，在教学中注意合理组织教学内容，重点介绍单元操作技术，减少理论公式推导，强化公式记忆和相关的训练。从实际出发，引入物理量的概念和设备工作原理，用生活、生产实例介绍公式的应用，重点描述过程的规律，定性分析影响过程的因素，突出教学重点。同时，注重培养学生查图表、手册等技术资料的能力，并以此为原则组织教学内容，掌握增删尺度。如“换热器”的设计以选型核算为主要内容，应增加传热系数K的测定方法的讨论；在“精馏”一章中，减少对双组分的气液相平衡等物化知识的介绍，重点在过程的操作分析，适当增加一些强化精馏过程途径的讨论分析等。
二、改进教学方法，提高课堂教学质量。
在教学过程中，教师首先要通过详细备课，合理组织，丰富教学内容，做到重点突出，提高教学质量，以使学生乐于学习本门课程。如《过程设备原理》课程教学，具有概念多、经验公式多、例题多等特点，包括理论教学、实验教学、课程设计、认识实习等四大部分。对于理论教学，在可能的基础上，适当增加习题课、讨论课，启发开阔学生思路。也可让学生做“临时教师”，即根据教学大纲、授课计划的要求，节选出教材的某些章节，由学生提前预习，写出相应的教案，然后由学生自己上课，这样，可以激发学生的兴趣，提高认识。在教学过程中引入先进辅助教学手段，是课程教学改革的关键。过去常用的挂图、幻灯、录像片有待于进一步修改与创新。如实物模型的应用，动态幻灯投影片的应用等。同时还应将原有的系列教学录像片进一步剪辑，并增补一些新内容，特别是塔设备部分，以便更适用于教学。在授课时，教师要注意创造一个活泼的学习气氛，每当讲一个新章节时，总是先启发学生思考有关问题，使学生产生兴趣，主动参与学习。如在讲“传热”章节时，首先让学生分析生活中的传热现象，然后再讲授其中的传热机理，以使学生在理解的基础上记忆。同时，充分运用多种教学形式，使学生对较抽象的教学内容有一个全面、深入地了解，使其能更好地掌握所学内容。在课堂教学中，教师必须采取灵活多样的教学方法，才能有效地提高课堂教学质量。
三、采取多种教学形式，加强实践性环节的教学
在课程实验、课程设计等实践性环节的教学过程中，教师要通过启发式教学，发挥学生的学习主动性、自觉性，提倡学生自主学习的同时，注重学生的动手能力和创新能力培养。如化工单元操作过程都涉及化工生产装置、生产过程及工艺流程等，而学生很少有现场方面的知识，这就给教学带来了相当的难度。对于实验教学，除了应探讨实验功能及实验室建设标准外，还应探讨实验教学法问题，如何更有效地培养学生动手能力，是实验教学的一个关键。如《过程设备原理》实验教学中，要求学生学会如何测量数据、整理数据、计算及结果分析等，更重要的是学习该课程实验教学的特殊要求，通过实验进一步了解化工生产中一般常用设备的操作方法。课程设计是课程教学中具有总结性的教学环节，是衡量课程教学质量的一个重要方面，课程设计的选题应能进行综合考核，且能有一定的实用性。从而使学生通过课程设计过程，逐步培养工程设计的初步能力，学会应用微机来进行辅助设计。值得一提的是，教学计划中列入认识实习作为教学的一种补充手段。由于学生都是由学校进入学校，对工程实际缺乏了解，因而专业课程教学之前，穿插l～2周的认识实习，能使学生了解生产的一般工艺过程及特点，主要设备及操作等情况，获得必要的感性认识。同时，在教学过程中，教师要十分注重采取多种教学形式，加强实践性环节的教学，并借此促进、提高教学质量。从而锻炼学生解决工程实际问题的能力。
四、在教学过程中加强德育教育，做到教书育人
当然，在课程教改中教师的作用不容忽视，毕竟任何一门课程的整体教学效果的提高，必须依赖于教师的基本素质的提高，专业课程教学质量的综合提高是教改的关键，而师资队伍基本素质的综合提高是必要的保证，是培养高质量的专业人才的前提。身为教师，必须在教学过程中加强德育教育，真正做到“教书育人”，才能使学生在学习理论课程的同时，受到良好的职业道德、思想品德等方面的教育。在组织教学内容的同时，充分挖掘教材中的德育因素，突出教材的科学性、思想性，培养学生严谨的作风和科学的态度，特别是在实践性环节的教学过程中，注重理论知识与专业知识的衔接教育，加强职业道德等方面的教育。总之，教师除了具有专业知识外，还必须不断拓宽自己的知识面以适应新时期对教师的基本要求。必须在教学过程中，切实通过采用多种教学形式，改进教学方法、教学手段，不断改进提高课堂教学、实践性环节教学的质量，真正做到“教书育人”，促进学生德、智、体、美、劳等全面发展。
任何一门课程的改革都必须依附于专业改革。不同的课程应针对不同专业对该课程的需要，相继完善自己的理论教学体系和实践教学体系，综合考虑主要教学因素和其他附加因素（如社会环境、学校环境、教师的职业品质等），提出本课程的综合配套改革方案并推广实施。在高校人才培养过程中，不同的高校都有自己的特色与做法，以课程教学为载体，强化专业素质教育，是一个需要长期探讨的问题。
换热器课程设计总结范文第5篇
关键词： 化工设备基础；项目化；课程目标；教学设计；
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）11（a）-0000-00
Chemical equipment based on the teaching reform of curriculum
（Hou Guoan Zhou kai Li Bei ）
（Institute of Petroleum and Chemical，College of Energy Resources of Yinchuan ，Yinchuan，Ningxia 750015，China）.
[abstract] according to the problems existing in the reform of higher vocational education， the article puts forward the reform ideas on curriculum by project， and based on chemical equipment course as an example， discusses how to through the reform of project， to build the discipline curriculum mode to project curriculum model， gradually raise the level of the teaching， improve students' ability in post vocational work.
[key words] chemical equipment foundation； Project； Objective； The teaching design；
1前言
《化工设备基础》是高职高专石油化工生产技术、煤化工生产技术等专业开设的专业技术课程。对于现代企业生产技术，离不开三方面知识构架：一是生产工艺；二是生产设备；三是过程控制。《化工设备基础》课程就是要让学生熟悉和掌握企业生产设备方面的基础知识。上世纪70年代，化工部教育司组织大专院校、相关企业进行研讨，认定《化工设备基础》课程应从企业生产实际需要出发，包含材料、机械传动、力学、化工制图等知识。后来，随着高等教育发展，专业分类日益细化，《化工设备基础》中的一些内容逐渐分离开来，独立成课，如：机械传动、化工制图等。《化工设备基础》课程主要有典型化工设备结构和化工材料简单介绍等内容。到了90年代，许多高校教学体系进行了重新构建、专业也进行了相应调整，将《化工设备基础》和《工程力学》的一些内容进行了增删，增加了设备防腐知识[1]。到本世纪初，为了培养具有知识能力、实践能力、综合素质能力的化工类人才，许多高校对《化工设备基础》课程进行了重新定位。该课程要使学生具备化工设备基础知识，了解常用化工材料的特性和化工设备的选材，了解和掌握化工典型设备的结构设计及计算方法[2]。
2 高职教学现状及存在的问题
2.1 高职学生的特点
高职的学生，大多都是高考成绩不太好的学生，一部分希望能通过学习，有一技之长，将来好就业，一部分就是为了虚度光阴混个毕业证。对于前者，我们要在教学中，因材施教，教学方法适当，激发这部分学生学习兴趣，踏踏实实学到实用知识，将来进入企业后可以成为技术型人才；对于后者，我们要在教学中加大实践教学，培养他们的实践动手能力，将来能有一技之长。通过几年的教学，我们发现只要方法得当，引导合理、加大实践训练， 可以使学生在技能操作方面形成自己的特长，满足社会对技能型人才的需求。
2.2 学生对企业中的化工设备缺乏感性认识
高职的学生很大一部分来自农村，他们经常见到的是农田，干的是农活，很少有机会接触到企业，更别说深入企业了解化工设备的结构了；就是生活在城里的学生，也很少有机会能去企业了解，大多只是从公交车上路过时看看企业高高竖立的烟囱，对于企业都有哪些化工设备，这些化工设备的结构、工作原理是什么，就知之甚少了。在学校里学习理论知识，缺乏感性认识，使学生们在脑子里很难形成完整的认识。
2.3 《化工设备基础》课程特点
化工设备课程一方面知识点较多，研究的范围比较广（ 储罐、换热器、塔设备、反应釜等），理论程度比较大，涉及到机械制图、化工制图、机械设计、工程力学等基本知识，用到的公式及参数较多，对高职的学生来说，会有种枯燥、繁琐、难的感觉；另一方面该课程的实践性比较强，和工程实践联系较为紧密 ；这就要求我们要合理的设计课程教学。目前高职院校开设的化工设备课程，多以化工设备的检修为主，但结合教学效果、本学院的条件及学生的发展前景，对典型设备的设计也做了重点强调。在课程的设计中，以来源真实生产的典型设计案例为载体，使学生真正感受到理论知识的实际应用。同时借助企业的资源，使学生掌握典型化工设备的设计、生产制造、检查、验收等一套工艺流程，并积极创造条件使学生融入其中。
2.4 《化工设备基础》理论知识多，缺乏实践性的课程设计
课程设计是学与用相结合的过程，在校的学生通过一学期的理论知识学习，对化工设备整个知识体系有了大致的了解，然后在学期末进行一次n程设计，使学生应用许多课程知识综合解决一项工程问题，一学期所学的知识，可能在几个月或者几年间都忘记了，或者只是有个模糊的印象，但这次课程设计的整个过程却可以让学生牢牢死一辈子，通过课程设计，使学生真切感受到了理论知识在实践中的应用，并且终身难忘。但是对于高职院校来说，学时少，《化工设备基础》课程内容多，课程设计的时间往往很少，有的学校或者在课程的学习中，只是理论讲解，更本就没有时间去进行课程设计，往往使职业学校的学生的实践能力得不到锻炼。
3具体教学的实施
3.1 课程定位是基础
《化工设备基础》课程应强调以学生职业能力的培养为目标，根据职业学生的特点，从工作岗位实际要求出发，培养学生的职业素养和实际工作能力。《化工设备基础》课程的定位必需符合职业教育的特点， 要具有针对性、职业性和应用性。职业学校的学生毕业出来后大多进入企业工作，所以课程建设以及课程标准的制定一定要有企业的参与，课程建设中一定要体现出行业标准和企业文化[3]。
3.2 教学内容设计是重点
在课程建设中，教学内容的建设是非常重要的。《化工设备基础》课程的教学内容要符合化工行业对技术人员的专业培养目标，符合技术人员岗位职业能力的要求[4]。从实际工作岗位应达到的知识水平、职业能力、综合素质等方面来选取教学内容，所学习的知识必需是将来学生所用到的，同时还要考虑为学生的可持续发展打下一定的基础。《化工设备基础》课程实际应用性很强，但传统的课程体系是以理论知识的学习为构架，不能很好的适应学生实际职业能力的培养，所以在课程体系上进行改革，以知识内容的项目化取代单纯理论的学习，通过一个个项目，让学生在完成一个个项目的过程中，实际体会到理论知识的应用，注重教学的实践性、职业性，加大实践教学比重，将课程知识、实践技能、具体项目三者相结合，体现教学对岗位能力培养的针对性。
教学内容设计首先从感性认识开始，组织学生观看化工设备图片、化工设备视频、化工设备结、工作原理的动画以及组织大家讨论等活动，使学生对各种化工设备的结构、工作原理有所了解，激发学生的学习兴趣。随着课程的深入，利用学院的化工实验实训设备以及带领学生去企业认识实习，建立现场实训教学环境，通过实际工作过程的项目训练，培养学生的职业技能和素养[5]。如阀门这一项目实训，可以带领学生去实训室现场拆装各种阀门，在讲解中训练，在训练中讲解，激发学生的学习兴趣和锻炼学生的实践动手能力，并通过团队合作，锻炼了学生语言表达能力、相互沟通能力和团队协作能力。随着学生对化工设备的熟悉，就进入了课程强化阶段。通过实践性很强的项目，培养学生综合分析及解决问题的能力，使学生逐步建立起大工程的概念。如在压力容器综合实训项目中，学生可以进行容器的内压外压实训，了解真实工作过程的步骤，还可以进行理论计算，讨论理论计算和真实实验之间数据的差距，找出原因，探讨改进方法。通过理论和实践的相结合，强化职业技能，培养了学实际工作的能力。
3.3 教学团队建设是关键
《化工设备基础》课程实践性很强，要教好这门课程，对老师的要求相当高，老师不但要有扎实的专业理论知识，而且要有丰富的企业工作经验，能将理论知识充分的应用到实践中去[6]。这可以说是职业院校课程实训的关键，也可以说是职业院校课程实训的短板，职业院校的老师很多都是从大学毕业又直接进入了大学，缺乏企业工作的经历，不能把课程中的理论知识和实践很好的结合起来。我院经过近几年安排老师下企业锻炼，送老师到高校培训，扩大企业兼职教师比例，以老带新帮扶计划等方法，逐渐提高了教师团队的教学实力和实践经验，为课程建设提供了有力支持。
3.4 教学条件建设是支撑
高职教育最显著的特点就是实践性教学，要能很好的完成实践性教学，就必需具备良好的实验实训设备，所以在课程建设过程中，教学条件是其重要支撑。我们学院有较完备的实验实训室，还有仿真室、模型室，有与一些企业合办的实训基地等，可以说集实验实训、技能考核、技能培训于一体，拥有内外压、管路拆装、流化床反应器、过滤、传热等等设备。老师对相应的实习、实训等都编了讲义，对设备的操作制定出一定的规程。在加大学院实训设备的同时，我们还与宝塔石化等企业建立联系，学生可以去企业现场进行实习，保障课程教学的顺利施实。
3.5 采用灵活多样的教学方式
在教学过程中，我们应用很多种手段来增强课程的生动性、真观性，使学生更好的理解和掌握教学内容，教学效率明显提高，比如：模型动画演示、现场教学、采用多媒体等[7]。例如在化工设备基础课程中的阀门这一项目中，我们可以带学生到实训室进行现场教学，让学生拆装各种阀门，能过现场拆装，学生很容易就理解了阀门的结构，并锻炼了学生实际动手能力。在压力容器这一项目实施中，我们可以组织学生去实训室做内压外压实验，让学生体会压力容器进行水压试验的过程和步骤，并分析容器各点应力的分布规律，引发学生独立思考，培养学生实际分析问题和解决问题的能力。在教学过程中，我们还采用总结归纳法、小组讨论法、案例法等，创造条件让学重大贡献参与讨论，进行思考，诱发学生学习的积极性。
3.6 建设具有地方经济特色的高职教材
传统的教材大多偏于理论，知识陈旧，地方经济特点体现不出来，并且学生的实训项目设计很少，所以建设具有地方经济特点的教材是非常重要的，切合职业学校办学的方针的。高职院校是以就业为导向的，注重学生职业培训能力的培养，就要求教材围绕着这个方向进行编写[8]。我们对宁夏都有哪些企业，这些企业都有哪些化工设备，都需要哪些技术型应用人才进行了调查研究，明确了地方化工类技术人才需要了解和掌握哪些化工设备知识，依托项目对教材过行编写，使学生能够了解企业一线上常见设备的工作原理、结构以及使用与维护，能够对设备按操作规程进行操作，并为学生可持续发展打下一定的基础。
4结束语
在《化工设备基础》课程项目化教学过程中，我们从课程定位、教学内容设计、多程教学手段结合、教学团队合作等方面进行改革，通过几年的实践，项目化教学提高了教学效果，使学生视野得到了开阔，培养、锻炼了学生应用综合知识分析解决工程实际问题的能力，学生的综合素质得到了明显搞高。
参考文献
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[2] 欧阳曙光，王世杰，韩军等. 工程力学与化工设备机械基础课程整合[J].广州化工，2011，39（23）：169-170.
[3] 俞步松.略论高职院校文化素质教育课程开发与设计[J].中国职业技术教育，2010（32）：11-13.
[4] 刘伟.中等职业院校基础会计精品课程建设探讨[J].职业技术，2014（05）：53.
[5] 丽娟.化工专业实践教学的改革.内蒙古教育，2013（02）：45-46.
[6] 安改娣.高职化工设备机械基础课程建设研究[J].现代企业教育，2011（11）：46-47.