化学反应过程与设备

化学反应过程与设备（精选十篇）

化学反应过程与设备 篇1

关键词：化学反应过程与设备,教学模式,教学手段,考核模式

《化学反应过程与设备》是高职高应用化工技术类专业的主干课程,它是一门涉及高等数学、物理化学、化工热力学、化工设备、化工仪表与自控等知识领域的综合学科[1,2,3],其主要教学目标是能正确选择、操作工业反应器,能分析和解决化学反应过程与设备常见的问题,能初步对反应过程进行优化。该课程具有显著的工程性,要解决的问题是多因素、多变量的综合性的工业实际问题。因此,分析和处理问题的观点和方法与学科式教学课程应有所不同。同时,它又是一门计算性较强的课程,需要通过一定量的习题和课程设计以得到工程计算的实际训练。

在我院应用化工技术专业中,《化学反应过程与设备》也一直是本专业的主干课程,但由于该课程所研究的理论比较抽象,并且综合性较强,同时还涉及到化工生产过程中基本设备的结构、使用及设计,因此,仅凭课堂讲授授课,对于学生来说比较枯燥乏味,学习缺乏积极性,教学效果一般。笔者经过多年的学习和教学发现,要想培养和提高学生的分析和解决化学反应过程与设备常见问题的能力,应积极进行教学改革,把课程的理论教学与实践教学相结合,并联系化工生产实际,借内容讲生产,借细节讲概念,借问题讲方法。

1 多元化的教学模式

1.1 诱导式教学模式[4,5]

对于新授课的教学,采用诱导式教学模式,即在学生预习的基础上,首先通过提问和讨论解决学生普遍存在的问题。这样避免了课堂中过于沉闷的教学气氛,同时也可使教师有针对性地解决个别存在的问题。讨论结束后,进行归纳总结,该环节要求学生能够在教师的帮助下自己得出规律性的结论。实际上,学生在预习过程中通过查阅资料等方式已经初步形成了自己的认识,因此这种教学环节的设计实质上是为了进一步巩固和加深认识,完善和纠正各种错误的观念和观点。

1.2 开放式教学模式[6]

在学习完一个单元后,采用开放式教学模式对本单元进行复习,目的是为了形成完整的知识体系和学会如何将知识应用于具体的问题解决活动,带有研究性和实验性。此种课型的学案所涉及的知识往往是一些高级知识,学案中设计的问题也往往具有开放性,甚至没有唯一正确答案,要求为学生介绍一些适当的科学研究方法,以利用学生充分发挥自己的创造性和想象力,培养学生的批判精神。在教学指导上常常采用合作学习和交互教学方式,教师一般扮演帮助者、启发者和指导者的角色,教师要充分为学生提供一个能够不受限制地发表自己的观点和见解的环境和机会(质疑),提供必要的探究条件和手段,让学生通过自己实践或试验验证所学的知识和所提出的解决问题方案。

2 多种教学手段并用

2.1 多媒体教学

在《化学反应过程与设备》的教学过程中采用多媒体授课,并配有图像清晰的DVD 教学影片及动画。DVD 影片主要选择了某些设备进行介绍,把这些设备进行拆卸后再进行安装,让学生更近一步地了解其内部结构;并介绍了某些设备在了实际操作中可能出现的事故现象及应急处理办法,让学生对生产实际了解更加深刻。教学动画主要对某些设备的运行进行了模拟,使学生能够直观地了解设备内部的运行状况。通过这些手段使教学变得直观、生动,极大地提高了学生的专业兴趣和学习积极性。

2.2 仿真及实操教学

我院建有大型仿真实训室,可进行化工生产单元及工段仿真操作。该实训中心可以让学生在电脑上模拟化工单元操作情境,模拟化工产品生产整个生产过程,弥补了化工生产在真实装置上操作受到限制的不利因素。在完成本课程某个任务的理论教学后,带领学生进行仿真操作实践教学,将理论与实践紧密地联系起来,极大地调动了学生对本课程的学习积极性。在操作过程中,学生可以大胆的设计参数、改变参数,教师可以设定故障,让学生以小组为单位分析、研讨、解决,较好的提高了学生分析、判断、解决问题的能力。

我院实习实训基地已经建成,并且配套了各种反应器,包括釜式反应器,管式反应器,固定床反应器、流化床反应器等,因此可以在理论教学的基础上,增加单元现场操作实验,使学生对生产设备具备实际操作流程各工序及相关技能得到训练,以便学生日后能对现行的工业生产过程进行管理,确保装置设备正常运转;

3 丰富教学内容

3.1 教学时数及分配

《化学反应过程与设备》所包含的内容比较广泛,因此现有的教学时数(总学时60)满足不了该课程的教学要求,应适当将教学时数加大,建议调整为周学时6,共90学时,适当增加实践性教学,争取做到理论教学与实践教学比例为3:1。

3.2 课程内容

理论知识模块应着重于反应器的设计计算,为毕业设计打好基础。建议学时58学时。

充分利用我院仿真实训基地,增加仿真实验内容,通过单元操作仿真,加强理论知识的理解和掌握,使学生掌握各个基本单元过程的操作控制和调节方法,培养分析和解决生产操作中各种工程技术问题的能力。仿真实验教学内容:

① 釜式反应器仿真实验(4学时);

② 管式反应器仿真实验(4学时);

③ 固定床反应器仿真实验(4学时);

④ 流化床反应器仿真实验(4学时)。

我院实习实训基地已经建成,并且配套了各种反应器,包括釜式反应器,管式反应器,固定床反应器、流化床反应器等,因此可以在理论教学的基础上,增加单元现场操作实验,使学生对生产设备具备实际操作流程各工序及相关技能得到训练,以便学生日后能对现行的工业生产过程进行管理,确保装置设备正常运转;

反应器操作实验教学内容:

① 釜式反应器技能操作(4学时);

② 固定床反应器技能操作(4学时);

③ 流化床反应器技能操作(4学时)。

4 创新考核方式

打破原有期末闭卷笔试的模式,采用半开卷笔试与实际操作相结合的考核方式。

(1)半开卷笔试(100分)

主要考察学生对反应器设计的理解与掌握能力。以试卷形式分两部分进行考核,理论知识部分闭卷笔试(50 min),反应器设计计算部分开卷笔试(50 min),给定学生一个设计项目,学生自我发挥,写出设计思路,并进行相应的计算。

(2)实际操作(100分)

主要考察学生单元操作过程的正常运行、操作调节、事故处理等能力。在我院实训基地进行考核。学生以3～5人为一组,随机抽题(包括釜式反应器,管式反应器,固定床反应器,流化床反应器技能操作),分工协作进行操作、测试数据,教师根据学生操作熟练程度及是否按照操作规程进行等打分。

学生期末成绩=半开卷笔试×60%+实际操作×40%

参考文献

[1]周国娥.化学反应过程与设备教学改革与实践[J].广东化工,2011,37(11):206-207.

[2]范明霞,徐保明.关于《化学反应工程》课程教学的研究与探讨[J].内蒙古石油化工,2011(4):76-77.

[3]李金龙,贾丽华,隋国哲,等.化学反应工程教学改革探讨[J].高师理科学刊,2005(3):105-107.

[4]王莉,秦德志,冯云晓,等.改革化学反应工程实验教学模式[J].广州化工,2010,38(2):126-127.

[5]刘其海,周新华,尹国强.化学反应工程课程教学方法创新探讨[J].广州化工,2010,38(7):256-258.

化学反应过程与设备 篇2

公司安装工序分为施工准备、安装、试运转及竣工验收等几个阶段。施工准备阶段

准备工作主要包括:了解甲方要求的工期情况;了解施工单位的人力、安装工具配备情况;了解制造厂设备的发货情况;了解施工现场的电、水、气、行车等的供应情况。根据所掌握的确切资料,编制施工组织设计和施工方案。此阶段应注意以下几个环节:

1.1 图纸会审

一般为甲方召集的设计单位与施工单位的技术交流，其主要内容有:

(1)安装图纸、安装说明书等与安装有关的技术文件是否齐全;

(2)设计单位对于施工单位在安装工艺上存在的问题进行相关解答;

(3)与安装相关的各部门之间的协调工作。

1.2 施工组织设计的编制

施工组织设计的编制其核心内容即为工期的控制，这需要从以下几个方面进行综合性的考虑：

(1)设计单位的设计完成情况;

(2)施工单位的人力、安装工具、材料等准备情况;

(3)所需安装的设备制造情况;

(4)土建基础的施工情况;

(5)甲方现场条件的准备情况。

设备安装的一般程序

2.1 设备开箱与清点

在设备交付现场安装前，由总承包方负责与业主(或其代表)或供货商共同按设备装箱清单和设备技术文件对安装的机械设备逐一清点、登记和检查，对其中的重要零部件还需按质量标准进行检查验收，查验后，双方签字鉴证、移交。

2.2 设备基础检验

(1)基础施工单位应提供设备基础质量合格证明书：主要检查其混凝土配比、混凝土养护及混凝土强度是否符合设计要求。

(2)如果对设备基础的强度有怀疑，可用回弹仪或钢珠撞痕法等对基础的强度进行复测。

(3)对基础的外观检查：主要察看基础表面有无蜂窝、麻面等质量缺陷。

(4)对基础的位置、几何尺寸的测量检查：检查的主要项目有基础的坐标位置，不同平面的标高，平面外形尺寸，凸台上平面外形尺寸，凹穴尺寸，平面的水平程度，基础的铅垂程度，预埋地脚螺栓的标高和中心距，预埋地脚螺栓孔的中心位置、深度和孔壁铅垂程度，预埋活动地脚螺栓锚板的标高、中心位置、带槽锚板和带螺纹锚板的水平程度等。

(5)对重型设备基础的预压试验是为了防止重型设备安装后由于基础的不均匀下沉造成设备安装的不合格而采取的预防措施。基础预压试验的预压力应不小于设备满负荷运转作用在设备基础上力的总和，观测基准点应不受基础沉降的影响，观测点在基础周围不少于均布的四点。观测应定时并应直到基础基本稳定为止。观测期间应有详细记录。对安装水平要求不太高的重型设备在安装前不做基础预压试验，而只在设备试运转时进行基础的沉降观测。

2.3 基础放线

依据设备布置图和有关建筑物的轴线或边沿线和标高线，划定安装基准 2

线。互相有连接、衔接或排列关系的设备，应放出共同的安装基准线;必要时应埋设一般的或永久的标板或基准点;设置具体基础位置线及基础标高线。

2.4 设备就位、找正

2.4.1 设备就位

在安装设备前,因先根据现场情况确定吊装方式和临时堆放场地。在吊运设备时,绳索应拴在设备适合受力的位置上,在绳索与设备表面接触部位应垫上木垫板,以防损坏其油漆表面或已经过加工的表面。

2.4.2 设备找正

指设备的纵横中心线与基础上的中心线对正。根据安装图定位，中心线可以使用激光经纬仪校对。

2.5 设备的找正和灌装浆

2.5.1 设备的初平

先用水平仪粗调，然后在设备精加工水平面上用框式水平仪测量精调。测量前,应先将放置标尺或水平仪的设备表面清理平整。

2.5.2 设备的灌浆

采用细石混凝土或水泥砂浆进行地脚螺栓孔灌浆,其标号至少要比基础混凝土高一级(≮ C 15)。灌浆前,应将螺栓孔内的泥土、油污清理干净;安装地脚螺栓灌浆捣固时,为了确保地脚螺栓的垂直度偏差≯1 % ,应在其四周均匀捣固。

机械设备试运转阶段

试运转的目的是检查设备可能存在的缺陷,并进行使用前最后的调整,使设备最终能够满足使用要求。试运转的步骤是:先空载,后负荷;先单机,后联动。3

必须在上一步骤检查合格后,才能进行下一步骤的运转。试运转中应注意以下几点:

(1)设备正常运转时声音是均匀、平稳的,反之会发出各种杂音。

(2)需要测量的温度主要有摩擦部位的温度及油温、冷却水温,对空气压缩机还需测量其出口温度。滚动轴承的温度应≯ 70 ℃,温升≯ 40 ℃;滑动轴承的温度应≯60 ℃,温升≯30 ℃。

(3)在考核设备运转情况的同时,更要注意考核系统的整体效果。4 竣工验收

竣工验收的主要依据有:冶金部颁布的安装规范，签订的技术协议与设备制造厂的安装标准。施工单位应提供所有设备的详细安装记录，对于设备需要修改的地方，需要有设计方的修改通知单。试运行结束后，经甲方认同，设备满足使用要求，可办理竣工验收。机械设备安装工程作为一个分部工程,既可以与管道、电气、通风等相关工程组成一个单位工程进行竣工验收,也可以单独进行竣工验收。

晋中开发区华德净化技术有限公司

化学解题中目标分解与过程化 篇3

【关键词】 习题解答 目标分解 有效选择

【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772（2012）11-074-01

纵观近几年中考化学试卷，大部分都是通过中学化学中最常见的知识，突出考查学生的分析判断能力、联系实境能力、创新思维能力、学科融合能力、综合应用能力。学生在解题过程中需要对题目的信息有充分的感知，需要将问题信息与大脑里贮存有关化学基本知识相互作用，进行科学的决策，然后对决策加以实施，并通过严格的推演、计算，得出正确的结论。树立求解过程的目标指向与分解，积极加强思维过程有意识的监控是作出选择的两个重要原则。目标明确之后，需要解答者对目标的实现过程进行监控、分析，适当的调节，保证整个解题过程的思维处于一种自觉、积极和有序的状态，这就是解题过程中思维的监控。下面结合具体例题谈谈如何确定目标分解，以及怎样实行其思维的过程化。

一、目标较远的问题

如果问题中要求解的目标不容易一步实现，应该将目标分解为几个子目标，分阶段来逐一实现，在确定子目标的时候，每一个子目标的求解过程都要及时进行思维监控。著名数学家华罗庚教授曾经说过：“把一个较复杂的问题‘退’成最简单、最原始的问题，把这最简单、最原始的问题想通了，想透了……”然后各个击破，复杂问题也就迎刃而解，不攻自破了。这种“退”中求进的思维策略常被用于解决复杂的化学问题。

【例1】向1000g未知溶质质量分数的硫酸铜溶液中加入一定量的氢氧化钠溶液，过滤、干燥后得到蓝色固体19.6g.在所得滤液中加入过量铁粉，充分反应后，再加入足量盐酸，最后得到6.4g固体，求原溶液中硫酸铜的质量分数。

【分析】这是一道综合性题目，要求学生熟悉硫酸铜和氢氧化钠的反应，并判断硫酸铜是否全参加反应，如果有剩余会和剩下的铁粉反应。知道加入盐酸的目的。根据题意，可将该题分解成容易作答的四个小题（化复杂为简单）：

（1）得到19.6g氢氧化铜，有多少克硫酸铜参加了反应？ （32g）

（2）与铁粉反应生成6.4g铜，多少克硫酸铜参加了反应？（16g）

（3）（1）、（2）中硫酸铜的总质量是多少克？（48g）

（4）根据（3）的结果，原溶液中硫酸铜的质量分数是多少？（4.8%）

将一定难度的综合题分解为数个简单题，实现由繁到简，由难到易的分解，使本来感觉很难的题目变成了简单易做的题目。这样做，易学易懂，不仅学会了思考问题的方法，更重要的是增强了克服困难的勇气和信心，对后继化学课程的学习将产生深远的影响。

【思维监控】我们要把复杂的过程拆解，把它变成一个个我们熟悉的化学过程。建立小模型，就能化难为易，化繁为简。

二、目标模糊的问题

对于条件隐蔽、求解目标比较模糊的问题， 识别和分析化学计算问题的能力相当重要 。这种能力是指正确理解题意、 善于发现问题中的隐含条件，恰当选择研究对象、 正确分析研究对象所受到环境的影响及理解化学变化过程的能力 。此时应该利用思维监控对问题进行具体分析， 提出一些辅助性的问题 ，使隐蔽条件显现出来，有些题目从表面看来似缺条件而无法求解，实际上解题条件就隐含在语言叙述、化学现象、化学原理之中。解答此类题目的关键，是充分挖掘题中的隐含条件，化隐为显，架设由未知到已知的“桥梁”。

【例2】将镁粉和碳酸镁的混合物置于氧气中灼烧，直到质量不再改变为止。经测定，灼烧后所得固体质量与原混合物质量相同，求原混合物中镁粉和碳酸镁的质量比。

【分析】整个题目全用文字叙述，没有一个可供直接利用的具体数据。仔细审视题意，抓住关键词语，将“灼烧后所得固体质量与原混合物质量相同”转化为（化隐含为显露）“Mg吸收的O2质量等于MgCO3分解放出的CO2质量”，即可由2Mg——O2和MgCO3——CO2，导出44Mg——16MgCO3。这一关系式表明，在原混合物中镁粉与碳酸镁的质量比是44×24∶16×84=11∶14。

【思维监控】理解题意，环境分析，分析化学反应的过程，然后解题。

三、目标陌生的问题

在解题过程中，当接触到一个难以解决的陌生问题时，要以已有知识为依据，将所要求解的问题与已有知识进行比较、联系，异中求同，同中求异，将陌生转化为熟悉，再利用旧知识，解决新问题。

【例 3】现有25℃的硫酸铜饱和溶液300g，加热蒸发掉80g水后，再冷却到原来的温度，求析出CuSO4·5H2O多少克？ （已知25℃时，CuSO4的溶解度为20g）

【分析】结晶水合物的析晶计算难度大，是由于带有结晶水晶体的析出，会导致溶剂水量的减少，从而使结晶水合物继续从饱和溶液中析出，这样依次重复，最终使晶体的总量趋向于定值。由此可见，结晶水合物的析出过程是无数次结晶的总结果。作为一个数学问题，这类题目可以应用无穷递缩等比数列求和知识解决。但初中学生尚未学过，故对于学生来说是陌生的。若仔细分析题意，抓住析晶后的溶液仍为饱和溶液这一信息则可得出溶质的质量分数和溶解度之间的关系为S100+S=m溶质m溶液（化陌生为熟悉）。

【思维监控】找出熟悉的知识点，反馈相关信息，利用这些信息解题。

化学反应过程与设备 篇4

机施集团的大型施工设备主要有以下几个特点:

1) “专业性”—配置与集团工程实际需求和专业施工领域发展方向相吻合的施工装备;

2) “先进性”—配置国内外专业施工领域先进国家、先进地区成熟的技术和装备;

3) “差异化”—配置国内市场没有的、大型的、具有垄断地位的专业施工装备。

机施集团近几年来持续保持对大型施工装备的投入力度, 大大提升了施工装备的实力, 在大型施工重装备领域保持了设备优势, 给机施集团在超高层钢结构、地铁盾构、大型深基础施工业务领域竞争带来了较大的装备优势。

随着机施集团的生产规模不断扩大, 大型、特大型工程越来越多, 多台大型施工机械在某一大工程集中使用的情况也逐步增加, 以632米高的上海中心大厦钢结构工程为例, 集中了特大型内爬塔机4台 (2700tm一台、2450tm三台) , 300吨履带式起重机2台, 130吨、50吨汽车式起重机各1台, 设备总价1.7亿元。

如何“管好”、“用好”这些价值上亿元的施工设备, 确保设备在工程施工中始终处于受控状态, 安全、高效地为工程施工服务, 是我们的首要任务。

1 注重前期策划, 制订合理有效的技术方案和管理规定

以上海中心大厦钢结构工程为例, 根据施工所需要的塔机型号、数量和塔机作业条件以及作业要求, 我们进行了施工前期的周密策划, 分别编制了大型内爬塔机安装、爬升、平移等多项设备专项技术方案;针对上海中心大厦钢结构工程施工用4台大型内爬塔机集中在一起使用, 工作时存在相互干预的问题, 根据《群塔作业安全使用管理规定》, 并吸收了上海世博会中国国家馆钢结构工程群塔施工的成功管理经验, 编制了上海中心大厦群塔施工管理专项方案, 从而在技术上和制度上保证了设备的安全使用。

2 严把设备准入与现场验收关

有了合理有效的技术方案和管理规定, 设备能否安全、高效地为工程施工服务, 设备本身和安装好坏是关键, 机施集团设备管理部门和项目体高度重视, 严把设备进场验收关。

首先对外来设备实行了严格的设备准入管理, 租赁设备必须是集团合格租赁单位、允许品牌设备才能进入, 而且必须取得机施集团设备部门办法的“机械设备准入证”方可进入我们的工地。设备管理人员不定期到工地现场检查、指导大型内爬塔机及其它大型设备的安装、调试与验收工作。

3 加强设备使用中的过程管控

有了好的技术方案和管理规定, 设备本身的现场安装和拆除安全有效, 施工过程中设备的安全使用就成了关键, 集团设备管理部门和项目体为此加强了设备在施工过程中的安全管控。

机施集团和工程公司二级设备管理部门平均每月派专职设备管理人员到各工程进行设备检查二次, 施工现场项目体机管员每天进行设备巡查, 主要检查施工现场设备的状况, 特别是安全装置是否完好有效, 设备例行保养、定期保养工作是否到位, 通过检查, 发现设备在使用中存在的问题, 有针对性地提出整改意见和措施, 并加以落实、整改, 消除了安全隐患, 确保了设备在生产过程中始终处于受控状态, 安全、高效地完成生产任务。

4 提供强有力的设备保障体系

为了“管好”、“用好”施工设备, 机施集团和工程公司二级设备管理部门除了加强日常督促检查外, 还为工程提供强有力的设备保障体系。

1) 人员保障现场每台塔机各配备了4名操作司机, 并且选派有丰富经验的塔机司机担任每台塔机的机长。选派熟悉设备和电气, 年富力强的青年技师担任现场设备机管员, 总管现场设备;选派具有丰富经验的塔机机长, 专门负责塔机的爬升工作;公司和分公司二级设备管理部门派专人每次参加塔机爬升、平移工作。

2) 设备维修能力保障项目体专门配备机械维修工、电工各1名, 负责现场设备的维护、保养。工程公司维修车间配备专业维修人员和设备常用易损、易耗配件。机施集团与塔机生产厂家建立良好合作关系, 生产厂家或派专人驻扎工地或配备塔机重要零部件, 随时待命。

“用好”、“管好”公司价值几亿元的大型施工设备, 关键在人, 特别是设备一线操作人员, 他们的操作技能、工作责任心和工作态度将直接关系到设备能否安全、高效运行。

随着企业生产规模的不断扩大, 企业人员队伍不断变化, 我机施集团设备一线操作人员的数量、年龄结构均出现了跟不上形势发展的要求, 为了稳定设备一线操作人员队伍, 加强企业机械专业技能人才队伍建设, 进一步发挥技能人才在公司生产、技术活动中的作用, 提高设备一线操作工人的工作积极性, 机施集团于2009年底首次在大型机械设备的操作人员中, 尤其是机长开展了内部评聘专业机械技师的工作。在25名机械技师中评选并树立了5名标杆机械技师。

机械技师评聘和标杆机械技师树立, 为企业技术工人创建了发展自我、展示自我的平台, 对全公司技术工人的促动很大, 大大激发了他们学习知识, 钻研技术的积极性, 增强了他们对岗位的认同感和荣誉感。

作为全国知名的机械化施工企业, 建设一支高素质、多专业的技能人才队伍非常重要。集团在电气、机械维修、焊接、起重、测量等专业领域的技术工人都迫切需要推广专业技师等级评聘办法, 最终形成集团各专业技术工人在各自专业领域的职业技能、工作业绩、收入水平都有不断向上的各自通道。

化学反应过程与设备 篇5

初中化学概念新授课是根据初中化学基本概念的教学特点、学生的认知水平和认知规律，针对某一知识片断或章节内容而进行教学的一种新型课型。新授课中化学基本概念的教学，应符合学生形成和掌握概念的共同特点，即列宁所说的“从生动的直观到抽象的思维，从抽象的思维到实践”这样一条形成概念的辨证途径。

我认为在教学中应该.联系实际，培养能力

初中化学基本概念是人类对化学科学的实践经验总结，是间接经验。学生获得这些概念的过程，也就是学生的实验能力、观察能力、想象能力，以及分析、综合、分类、对比、抽象、概括等能力的培养、提高和发展的过程。学生的思维想象等能力得到提高，他们对较抽象，难度较大的化学理论的学习，也将领会较快，掌握较好。基础知识和能力的提高是相互联系、相互促进、相辅相成的。因此，教师在讲授时，应该重视联系教学实际，培养学生各方面的能力。

例如：要使学生掌握“置换反应”这个概念，首先是让他们仔细观察金属与酸或金属与盐发生反应的现象，比较反应前后物质的形态和性质有什么不同，同时进行观察能力的培养；然后在引导学生分析比较，发现置换反应的特征，即生成的产物一种是单质，另一种是化合物，通过概括置换反应定义的过程，培养学生的思维能力。

化学反应过程与设备 篇6

【摘 要】《化工过程及设备》是中职院校轻工类专业必修的一门基础课程，流体流动与输送章节中的伯努利方程是其重点和难点。本文结合教学实践，分析了流体流动与输送教学中存在的问题，阐述了如何对伯努利方程进行讲解，并结合自行设计的实验加深学生对伯努利方程的理解。

【关键词】伯努利方程 《化工过程及设备》 流体流动与输运

《化工过程及设备》是中职学校轻工类专业必修的一门基础课程。课程开设的意义在于使学生掌握一些化工单元操作的基本原理，比如流体流动与输送、过滤、传热、蒸发、萃取、干燥等， 了解其典型设备的内部结构，以及利用公式进行工艺尺寸的计算与设备选型。因此，《化工过程及设备》是一门实践性课程，笔者认为在教学过程中不宜侧重纯理论教学， 而应采用理论与实际相结合的方法。《化工过程及设备》教材中，流体流动与输送一直被认为是贯穿整个教学过程的重要章节，很多单元操作都是围绕流体的力学特性展开的，而伯努利方程及其应用是流体流动与输送章节中的重点和难点。因此，作为定量描述流体流动规律的伯努利方程，其重要性是显而易见的。

一、流体流动与输送教学中存在的问题

在几年的教学生涯中，笔者发现相比较过滤、蒸发和干燥等单元操作，在讲授“伯努利方程”这一节时，学生更难于接受。究其原因， 可能存在以下几方面因素：

第一，中职学生很多都是初中毕业就直接来中职学校就读，他们当中很多人都没有学过高中物理，这就造成理论的脱节，因为伯努利方程很多方面涉及高中物理关于能量推导的基础知识。

第二，学生在学习《化工过程及设备》这门课程之前并没有接触过关于流体特性方面的知识， 因而不容易理解伯努利方程的意义。

第三，教师在教学上往往采用传统的讲解方法，只注重对过程的讲授，而且教学手段也比较落后， 这就形成了教师在课堂上讲得天花乱坠，学生在底下听得昏昏欲睡，听后也不明白讲了些什么的怪现象。因此在讲课时，我们应该采用多媒体，引入模型、实物等多种手段相结合，使伯努利方程问题具体化、形象化。

第四，《化工过程及设备》教材中伯努利方程所表达的内容较多，有很多子公式，中职学生很难记住这些公式。这就需要教师耐心讲解伯努利方程中各个子公式符号所代表的物理意义。

二、关于伯努利方程的讲解

由于中职生化工基础知识普遍薄弱，对他们不必像对大专生那样要求掌握伯努利方程的推导过程。对于中职生，只要求他们理解伯努利方程的物理意义，熟悉该方程的实际应用，懂得解决一些实际遇到的简单问题就可以了。对伯努利方程的讲解如下。

众所周知， 伯努利方程是从能量守恒定律推导而来的。物质的总能量分为机械能和内能两部分。对于理想流体， 由于密度不变，温度也没有变化，且在流动过程中没有吸收或释放热量， 其内能可近似看作不变，那么只有机械能之间发生转化， 即在流体任一截面上的机械能总和为一不变的常数，机械能包括位能、静压能和动能， 那么伯努利方程可表示为：

其中E为总机械能，mgz表示位能， m表示静压能，表示动能。再由能量守恒定律， 在理想流体的连续稳态流动系统中， 任取两个截面， 其总机械能应当相等，即E1=E2，因此：

两边同时除以质量m得：

此式即为理想流体的伯努利方程式。

三、理论与实际相结合，加深学生对伯努利方程的理解

为了加深学生对伯努利方程的理解，笔者设计了一套简单的实验装置（如下图），首先准备一根T形管，可以是玻璃的，也可以是塑料的，里面密封一个漏斗，漏斗的尾部不能超过T形管的进气口，进气口的另一端连接抽滤瓶，可供抽滤溶液之用。当我们做抽滤实验时，让自来水直接从T形管上部流入，经过漏斗大口端，然后从尾部流出，这时，我们会发现抽滤瓶的压强有所降低，滤液下降得很快。怎样解释这种现象呢？我们可以用伯努利方程来解释。

在这个实验中，我们可以将空气和水都看作是不可压缩的理想流体。那么根据理想状态下的伯努利方程，我们得出这样的规律：gz+常数。如果两边同时乘以密度p，得到pgz+常数。在本实验中，对于空气的流动，高度差z的影响较少，伯努利方程可表达为常数。从上式可知，在流动的流体中，压强p和流速u成反比，流速u大的地方压强p小，流速u小的地方压强p大。

知道了压强和流速的关系后，就可以解释出现上述实验装置的现象了：自来水从漏斗大口端流入，从漏斗尾部流出时，流速u大大增加，从而使附近的空气压强p降低，这样就使T形管的进气口所接抽滤瓶中的空气流出，达到抽气的目的。

化学反应过程与设备 篇7

一、课程开发的步骤与方法

本课程将按照高职课程改革的要求, 打破原有学科课程体系, 使之成为富有空乘职业教育特色的学习领域课程体系的有机组成部分。

1、分析空乘专业典型工作任务。召开实践专家座谈会, 通过对空乘岗位服务过程所涉及到的工作任务进行调查, 分析出空乘专业的典型工作任务, 在诸多典型工作任务中, 客舱设备安全操作技能是最基本、最重要的乘务员工作技能之一, 《客舱设备运行》正是依据这一典型工作任务开设的。

2、从典型工作任务转换到学习领域。运用教学论的基本原理, 进行典型工作任务到学习领域的转换, 强调开设《客舱设备运行》课程的行业依据。

3、具体设计《客舱设备运行》。按照行动导向的教学方法, 对学习领域课程《客舱设备运行》进行具体设计。在该学习领域框架内, 划分设计学习情境, 即单个的小型学习单元。

4、《客舱设备运行》课程的课业设计。以传统的教师指导和学生自主建构有机融合的教学原则, 进行《客舱设备运行》课程的课业设计。包括教师设计的指导性课业文本、课业学习评价标准和学生整理的课业工作页等。

二、课程整体教学设计

课程设计要完成从策划《客舱设备运行》课程知识体系的框架到具体设计课程的课业文本中涉及到的多项任务, 包括设计课程目标、教学内容、教学环节的组织形式、活动方式、制作课件等。课程设计是《客舱设备运行》课程开发的核心部分。

《客舱设备运行》依据空乘专业客舱设备操作的典型工作任务, 选用我国使用最多的机型之一———波音737-800作为通用机型, 设置学习情境, 安排教学单元。基本框架结构如下 (见表1—表4) 。

三、《客舱设备运行》课程学习情境设计

依照职业成长和认知规律, 以工作过程不变、学习难度逐步递增、教师讲授的内容逐步递减、学生自主能力逐步增强的原则, 划分设计学习情境, 即若干小型学习单元。将《客舱设备运行》课程设计为四个学习情境:自备梯、机门和出口操作, 客舱服务设备操作, 客舱应急设备操作, 其他机型客舱设备运行 (见表5) 。

《客舱设备运行》选用我国使用最多的机型之一———波音737-800作为通用机型, 正好与学院现有模拟客舱的机型一致, 便于学生操作练习。其中, 学习情境1完全由教师使用多媒体课件进行讲授, 因为学院不可能提供真实的飞机供学生操作, 只能通过大量的图片和场景展示真实工作步骤及方法, 并通过CBT实训室进行虚拟操作。学习情境2则由教师讲授为主过渡到学生自主学习为主, 充分利用现有模拟客舱设备进行操作训练。学习情境3由于部分应急设备过于贵重, 只能一次性使用, 所以贵重设备只能采用多媒体图片展示, 而能够多次使用的设备。比如氧气面罩、救生衣、安全带、安全须知等, 则要求学生自主学习、反复练习。学习情境4是在学习情境1、2、3的基础上进行的拓展学习, 迁移到其他机型 (A320、A340、B747等, 随着将来A380的推广使用, 将增设空客380客舱设备运行第五个学习情境) , 教师布置学生比较不同机型客舱设备的差异, 学生在比较中领悟客舱设备操作的一般规律, 从而触类旁通、举一反三, 这一阶段以学生自主学习为主。通过四个学习情境的学习, 使与空乘职业紧密相关的职业工作任务在行动情境中充分体现, 并通过教学过程得以充分展示。

四、《客舱设备运行》的课业文本设计

课业设计是学习领域课程实施的关键环节, 课业是教师根据学习领域课程计划中的学习情境设计的学生自主完成的综合性学习任务。《客舱设备运行》课程的课业设计是根据设置的四个学习情境进行安排的。

根据这些学习情境, 进行《客舱设备运行》的课业设计, 使学生在教师指导下自主完成综合性学习任务。课程教学采用六步教法, 学生通过资讯、决策、计划、实施、检查、评估这六个工作步骤的学习与实践, 逐步掌握空乘的基本工作方法, 达到提高学生职业能力的课程目标。在实施工作过程导向的课程教学时, 注重通过理论与实践一体化的教学手段 (尤其是现代化教学方法和手段) 的运用与实训, 使学生了解各种主要机型客舱服务设备的设置及使用方法、客舱应急设备的配备;掌握客舱设备的使用与维护、尤其是应急设备的使用等操作技能;在学生自主学习中注重强化学生的职业道德与安全文明服务意识, 培养能适应民航市场需求的高素质技能型应用人才。

下面是《客舱设备运行》学习领域课程的课业文本设计举例。根据学习情境2———“客舱服务设备操作”设计课业文本 (见表6) 。

总之, 《客舱设备运行》学习领域课程的开发, 尤其是教学整体设计、学习情境和课业文本设计都是基于空乘专业典型工作任务进行课程改革的初步成果, 这些设计内容正在我院的空乘专业课程实施中不断查漏补缺, 逐步完善。随着专业课程改革的实施, 将培养出更多适应民航服务业需求的高技能人才。

摘要：本文在高等职业教育空乘专业课程改革的基础上, 对基于工作过程的学习领域课程《客舱设备运行》的开发进行了初步探讨, 给出了整体教学设计和课程单元设计方面的初步成果。

关键词：工作过程,学习情境,课业文本

参考文献

[1]董静、张友芳:“学习领域”课程模式的试验与研究[J].职教论坛, 2006 (9) .

浅谈化学过程与石油冶炼 篇8

引火熟食是人类有史以来的一个了不起的进步, 等到炙制药物、酿酒制醋、烧陶制砖、炼铜冶铁、熬油造漆、纺织印染、造纸印刷等化学加工技艺相继出现的时候, 历史已流逝了几十万年。这些技艺的积累, 创造了从古代到中世纪的宝贵遗产, 并且也为化学工业的形成, 奠定了基础。

1 化学反应过程极其作用

凡运用化学方法改变物质组成或结构、或合成新物质的, 都属于化学生产技术, 也就是化学工艺。所得产品被称为化学品或化工产品。化学工艺使许多自然界没有的物质被源源不断地创制出来。最早生产这类产品的是手工作坊, 后来演变为工厂, 并逐渐形成了一个特定的生产部门, 即化学工业。随着生产力的发展, 有些生产部门, 如冶金、炼油、造纸、制革等, 已作为独立的生产部门从化学工业中划分出来。当大规模石油炼制工业和石油化工蓬勃发展之后, 以化学、物理学、数学为基础并结合其他工程技术, 研究化工生产过程的共同规律, 解决规模放大和大型化中出现的诸多工程技术问题的学科———化学工程, 得到了进一步完善。

化学反应过程是指物质发生化学变化的反应过程, 如柴油的催化裂化制备高辛烷值汽油是一个化学反应过程。化学过程反应通常是非常复杂的, 主要表现是过程本身的复杂性、物系的复杂性及物系流动时边界的复杂性。它们之间既有化学又有物理的联系, 并且两者时常同时发生, 相互影响。物系的复杂性:既有流体 (气体和液体) 又有固体, 时常多相共存。流体性质可有大幅度变化, 如低粘度和高粘度、牛顿型和非牛顿型等。有时, 在过程进行中有物性显著改变, 如聚合过程中反应物系从低粘度向高粘度的转变。物系流动时边界的复杂性:由于设备 (如塔板、搅拌桨、档板等) 的几何形状是多变的, 填充物 (如催化剂、填料等) 的外形也是多变的, 使流动边界复杂且难以确定和描述。

物理过程系指物质不经化学反应而发生的组成、性质、状态、能量变化过程, 如原油经过蒸馏的分离而得到汽油、柴油、煤油等产品。至于其他一些领域, 诸如矿石冶炼, 燃料燃烧, 生物发酵, 皮革制造, 海水淡化等等, 虽然过程的表现形式多种多样, 但均可以分解为上述化学过程和物理过程。实际上, 化学过程往往和物理过程同时发生。例如催化裂化是一个典型的化学过程, 但辅有加热、冷却和分离, 并且在反应进行过程中, 也必伴随有流动、传热和传质。

化学在保证和提高人类生活质量、保护自然环境以及增强化学工业的竞争力方面均起着关键作用。化学科学的研究成果和化学知识的应用, 创造了无数的新产品进入每一个普通家庭的生活, 使我们衣食住行各个方面都受益匪浅, 从香水、化妆品到橡胶、汽油, 从人工的血管、皮肤到航天用的隐身材料等等, 这些都是化工产品, 还有化学药物对人们防病祛疾、延年益寿、更高质量地享受生活等方面起到的作用。从“衣”来说, 我国的“衣”首先是由化纤工业来支撑的, 大量的化纤产品, 包括包装品, 都需要化学工业来制造完成。从“食”来说, 农业的发展离不开高效的化肥, 如尿素、合成氨等。从“住”来说, 如对于涂料的要求, 对于节能、隔音、隔热等材料的要求, 都需要化学工业来解决。从“行”来说, 汽车产业发展的核心, 其基础还是化学工业, 如钢铁、橡胶、涂料等等, 都与化学工业息息相关。

总的来说, 化学工业的重要作用可以用这样的几句话来概括:它即是工业革命的助手, 农业发展的支柱, 又是战胜疾病的武器和改善生活的手段。

2 我国石油冶炼的发展

大家知道, 石油是一种能源。能源可以分为一次能源和二次能源。一次能源系指从自然界获得、而且可以直接应用的热能或动力, 通常包括煤、石油、天然气等化石燃料以及水能、核能等。消耗量十分巨大的世界能源, 主要是化石燃料。二次能源 (除电外) 通常是指从一次能源 (主要是化石燃料) 经过各种化工过程加工制得的、使用价值更高的燃料。例如:由石油炼制获得的汽油、喷气燃料、柴油、重油等液体燃料。

化工与能源的关系非常密切, 还表现在化石燃料及其衍生的产品不仅是能源, 而且还是化学工业的重要原料。以石油为基础, 形成了现代化的强大的石油化学工业, 生产出成千上万种石油化工产品。在化工生产中, 有些物料既是某种加工过程 (如合成气生产) 中的燃料, 同时又是原料, 两者合而为一。所以化工生产既是生产二次能源的部门。

石油工业的一个重要组成部分, 是把原油通过石油炼制过程加工为各种石油产品的工业。包括石油炼厂、石油炼制的研究和设计机构等, 石油炼厂中的主要生产装置通常有:原油蒸馏 (常、减压蒸馏) 、热裂化、催化裂化、加氢裂化、石油焦化、催化重整以及炼厂气加工、石油产品精制等, 主要生产汽油、喷气燃料、煤油、柴油、燃料油、润滑油、石油蜡、石油沥青、石油焦和各种石油化工原料。

石油炼制工业和国民经济的发展十分密切, 无论工业、农业、交通运输和国防建设都离不开石油产品。石油燃料是使用方便、较洁净、能量利用效率较高的液体燃料。各种高速度、大功率的交通运输工具和军用机动设备, 如飞机、汽车、内燃机车、拖拉机、坦克、船舶和舰艇, 它们的燃料主要都是石油炼制工业提供的。

我国是最早发现和利用石油的国家之一 (见石油炼制工业发展史) , 但近代石油炼制工业是在中华人民共和国成立后, 随着大庆油田的开发和原油产量的增长才得到迅速发展的。

化学反应过程与设备 篇9

一、焊接技术及自动化专业课程体系从基于职业岗位能力到工作过程的过渡

目前大多数高职学院的焊接专业沿用的是在学历教育简化或浓缩基础上添加了“岗位驱动”或“项目驱动”的模块式课程体系, 从职业教育的本质特征来说, 这种理念的课程体系与其对人才培养目标之间是有很大差距的。以长沙航空职业技术学院焊接专业为例, 目前采用的是基于职业岗位能力的模块式焊接技术及自动化专业课程体系, 主要包括公共基础模块, 机电基础模块, 焊接设备及材料模块, 焊接工艺训练模块等, 其专业人才培养目标是培养德、智、体、美等全面发展的、具有较扎实的焊接技术及自动化专业基础理论知识, 具有较强的焊接结构制造工艺及夹具设计、实施能力, 焊接操作、调整、检验、维修等专业实践技能和较高综合素质, 主要在工程机械, 汽车制造, 压力容器等产业或产业群, 从事焊接设备的操作及维护, 焊接检验, 焊接工艺编制与夹具设计, 焊接设备与材料的维护以及技术管理等职业岗位或者岗位群工作的高素质技能型专门人才。

模块化课程体系的优点, 是便于根据需要进行课程组合, 利于对本专业的各个方向侧重培养人才, 缺点在于课程的内容本质和授课方式并无实质性变化, 可谓“换汤不换药”。从近三年的人才培养质量和从企业一线的人才需求调研数据显示, 此课程体系培养出来的焊接专业人才无法“零距离上岗”。学生普遍认为在校期间学习和训练的内容与工作过程有较大距离, 企业一线则反映焊接专业毕业生对工作环境熟悉不够, 工作素养很薄弱。在上述矛盾情势下, 基于工作过程的课程开发就应运而生了。

工作过程是一个内涵丰富的概念, 并不仅仅指工作中的一系列工作流程和任务, 同时还包括工作实施的条件、环境及背景, 工作所需要的能力和其他相关条件等等, 这些都是在未来工作岗位中所需要认知、熟悉以及具备的。基于工作过程的课程体系必须是建立在行为主义构建的学习理论基础之上, 体现“教学做合一”的思想。从本质特征上讲, 工作过程导向的焊接专业课程体系更适合职业教育的培养目标。因此, 课程体系的构建理念从基于职业岗位能力向基于工作过程过渡, 是大势所趋, 也是本质的回归。

二、基于工作过程的焊接方法与设备课程开发原则

高等职业教育课程的本质特征有二:其一, 学习的内容是工作;其二, 通过工作实现学习。其学习对象是工作岗位中所需要的知识、能力和技巧, 甚至包括思维方法, 这一属性和特点已经决定了高职教育课程应该打破学科体系, 以工作过程为导向。因此, 基于工作过程的课程体系最主要的任务是实现在行为活动中获取知识和技能以及综合职业能力的全面培养。其核心课程的开发应该遵循一定的原则。

以焊接方法与设备课程为例, 作为高职院校焊接专业的核心专业课程, 其主要任务是让学生掌握各种焊接方法的过程本质和质量控制, 了解常用焊接设备的构成和工作原理, 为后续课程的学习及生产实践打下坚实的基础。因此, 焊接方法与设备课程开发的设计思路和原则包括以下四个方面:

1. 课程设计必须是以综合职业能力的培养和发展为目标;

2. 课程内容必须与职业能力要求相结合;

3. 课程内容的体系与序化基于典型工作任务和专业能力的分析与研究;

4. 基于行动导向和“理实一体化”的教学原则来选择和设计教学方式。

三、基于工作过程的焊接方法与设备学习领域 (课程) 内容构建

基于工作过程的课程, 是以典型工作任务为中心, 构建一定的教学情境, 围绕职业群、行业 (职业) 调研、职业资格研究, 分析行动领域典型工作任务, 构建学习领域, 设计学习情境, 最后进行教学组织设计与实施。其重点是典型工作任务的分析和学习领域的构建与实施。

1. 课程内容选择与典型工作任务分析

根据知识目标和能力目标, 焊接方法与设备课程的主要内容包括各种常用焊接方法的原理、应用、设备操作等。常用焊接方法包括:焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、钨极惰性气体保护焊、气焊与气割、等离子弧焊接与切割、电阻焊、其他焊接方法等。典型工作任务经过分析, 包括: (1) 各种常用焊接方法过程本质的理解。 (2) 各种常用焊接方法的设备、工具的操作与维护。 (3) 焊接材料的选择与工艺编制, 现场焊接工艺参数的调整。

2. 体现“教、学、做”合一的学习领域设计

考虑到各种焊接方法在企业一线的应用情况和需求, 将常用的7种焊接方法重点突出, 设计了7个学习领域, 如表1所示。

四、基于工作过程的焊接方法与设备学习情境的设计与实施

1.“教学做”合一五大学习情境设计

高职焊接专业人才的培养主要定位于一线焊接操作人员, 通过对企业一线使用焊接方法的调研和统计, 对最常用的5种焊接方法进行了学习情境设计。在设计学习情境时, 重点突出工作与学习相统一, 理论与实践环节的学时比例不小于2:1, 力求使学生通过实践操作训练来领会焊接方法的原理和过程本质, 并在技能训练的过程中注重良好的工作习惯和综合职业能力的培养。

在授课过程中, 有以下几个方面需要注重:

(1) 在课堂教学中, 充分利用多媒体。视频、Flash以及文字材料 (PDF文档及PPT文档等) 对本课程的说明、加深和拓展具有一定的作用, 可以让学生对焊接基本理论知识产生亲切感, 对焊接方法与设备产生熟悉感, 从而提高学习兴趣, 增强学生学习的积极性和创造性。此外, 紧跟技术发展前沿, 将目前一些企业中应用先进的焊接教学素材融入到教学中, 提高教学内容的先进性和实用性, 以求获得更好的教学效果。

(2) 采用问题引入式教学法, 激发学生的学习兴趣和主动性。从一个问题的提出来引入学习领域, 注重对知识点的理论实践结合, 注意前后学习内容的连贯性, 并且对不同的焊接方法与设备进行对比, 加深学生对焊接方法与设备特点的理解和掌握。

(3) 教学必须重视联系生产实际和综合运用相关课程有关方面的知识, 同时注意将现场教学、实验课、习题讨论课等实践性教学环节有机结合起来, 为培养学生的综合职业能力打下基础。

2. 考核方案设计

考核方式采用单项考核与综合考核、形成性考核与终结性考核相结合的方式。学生成绩包括平时表现 (课堂提问, 参与讨论, 开创性思维等) 20%、课程作业10%、阶段性理论考试20%、综合性理论考试50%等方面。

通过对焊接专业核心课程焊接方法与设备的学习内容和典型工作任务进行分析, 设计了工作过程学习领域和学习情境, 并付诸教学实践, 经过对两届学生的毕业调研和信息反馈, 证明取得了较好的教学效果。

参考文献

[1]赵志群.学习领域课程开发手册[M].高等教育出版社.

[2]姜大源.工作过程导向的高职课程开发探索与实践[M].高等教育出版杜, 2008.

[3]李兴会.谈焊接专业教学[J].职业教育研究, 2003, (3) .

[4]马文姝, 白凤臣.高职焊接专业课程体系的构建[J].职业技术教育, 2007, (17) .

[5]郭吉刚.焊接专业整体化教学中的问题及解决措施[J].焊接技术, 2007, (3) .

化学反应过程与设备 篇10

基于工作过程的课程开发步骤

通过分析数控设备维修的实际工作过程, 笔者分析了企业维修员工由初学者到专家的职业成长过程, 按照从易到难、由浅入深的认知规律, 确定合适的载体, 运用教学论、方法论方式分析处理后, 参照企业中数控设备维修的典型工作过程和工作情境, 进行课程教学的设计和规划。 (1) 邀请企业专家参加研讨会, 通过对企业的典型数控设备维修过程所涉及的工作任务进行调查, 分析出几个关联紧密的工作任务, 由这些工作任务集合构成本专业的典型工作任务; (2) 对典型工作任务的职业行动、目标及具体内容进行分析、归纳, 整理出典型工作任务描述表; (3) 运用教学论的基本原理进行典型工作任务到学习领域的配置转换, 确定需要开设的课程门类; (4) 按照行动导向的教学方法, 对学习领域课程进行具体设计, 即依照职业成长和认知规律, 以工作过程结构不变、学习难度逐步递增、学生自主能力逐步增强的原则划分、设计学习情境; (5) 按照传统的教师指导与学生自主建构有机融合的教学原则进行学习领域课程的课业设计。

数维专业基于工作过程课程开发的前期调研

职业岗位人才需求调研

为了满足我国航空工业和湖南省长株潭机械制造行业升级和发展的人才需求, 我院数维专业以航空企业为核心、以“长株潭特区”为重点、开展了人才需要调研活动, 以此作为专业建设的依据。调查结果显示, 数控设备维护、管理、调试、维修岗位一年的人才需求量为650人, 而全省本专业每年毕业生约500人, 考虑到高职院校的就业范围和渠道各不相同, 可以得出数维专业人才存在一定缺口、就业前景看好的结论。

数维专业典型工作任务分析

通过与企业多个层面专家面谈、召开实践专家研讨会等多种形式, 我们对数维专业的工作过程及其相关岗位的主要工作任务进行分析, 确定了本专业的典型工作任务。下面是我们对伺服系统常见故障诊断与排除这一典型工作任务得到的职业行动和内容的描述情况。典型工作任务名称:伺服系统常见故障诊断与排除 (FANUC 0i-MA数控系统) 。典型工作任务描述:数控机床维修人员根据软件报警信息与硬件报警情况, 分析产生故障的原因, 找出故障点, 再排除故障。故障维修流程:操作人员发现设备出现故障后, 保持故障现场不变, 并向车间主任汇报, 车间主任通知数控维修人员, 数控维修人员询问操作人员故障发生时的情况、查看报警号与报警说明、观察设备情况。数控维修班组分析可能的故障原因, 逐一排除, 直到找出真正的故障点, 再排除故障。工作对象:车间主任、操作人员、经济效益、伺服报警信息、故障诊断工具及诊断方法。工具材料:数控设备编程、操作与维修说明书、故障检测工具、操作工具和量具、维修规程。工作要求:能熟练地与相关人员沟通, 了解故障报警信息的含义、能熟练进行伺服系统的连接与调整, 能熟练使用故障诊断工具进行故障排除, 能自觉遵循“5S”管理规范, 具备安全生产和环保意识, 具有数控装调维修工中级职业资格。

学习领域的确定

(课程门类的重构) 在进行职业岗位典型工作任务分析的基础上, 笔者根据相应的专业能力、方法能力及社会能力的要求, 用教学论进行加工, 将企业中实际工作任务转化为学习型工作任务。并依照职业成长和认知规律, 以能力为本位, 以工作过程为导向, 配置转换成学习领域的课程, 重构专业课程体系。经过研究, 笔者确定其专业核心课程为以下六门课程:《数控机床电气控制系统安装与调试》、《数控机床PLC控制与调试》、《数控系统连接与调试》、《数控机床机械部件装配与调整》、《数控机床整机性能检测与调试》以及《数控机床维修》。

数维专业基于工作过程的课程开发实践

设计学习领域核心课程的内容

《数控机床维修》是数维专业学习领域的核心课程, 本文选择其中的一个模块———伺服系统常见故障诊断与排除作为研究对象, 设计其学习目标、学习内容、使用工具等内容。学习目标:熟练掌握机床操作方法、伺服系统连接方法、伺服报警含义、伺服系统参数的调整, 能进行伺服系统的调试, 能独立完成伺服系统常见故障诊断与排除。学习内容:数控机床操作, 基本电路的连接, 伺服系统报警的含义, 故障诊断方法, 维修工具使用方法, 调试软件和数据传输软件的正确使用, 伺服系统故障排除技术, 质量控制、生产组织与管理。使用工具:装备有FANUC0i-MA数控系统的机电综合实训装置、常用拆卸工具、数字万用表、示波器等电子仪器仪表, 还装备了数据传输软件及通讯电缆、伺服系统调试软件。

设计学习领域核心课程的学习情境

依照职业成长和认知规律, 以工作过程结构不变、学习难度逐步递增、教师讲授的内容逐步递减、学生自主能力逐步增强为原则, 对学习领域的学习情境进行设计。我们对“伺服系统常见故障诊断与排除”这一学习领域共设计了七个学习情境, 分别是伺服系统组成与连接实验、伺服系统报警与排除实验、伺服系统参数显示与传输及调试实验、伺服驱动调试工具软件使用实验、伺服系统单一常见故障排除实验、伺服系统综合常见故障诊断与排除以及伺服系统不常见故障排除实验。

设计学习领域课程的课业

课业是教师根据学习情境设计的、在教师指导下学生自主完成的综合性学习任务。下面是对学习情境———伺服系统综合常见故障诊断与排除采用六步工作法开展工作过程导向的教学设计的部分内容。资讯:以伺服系统为载体, 收集故障现象, 询问故障发生时的异常情况, 收集故障诊断案例。计划:依据资讯内容, 讨论故障产生的原因并列表显示, 讨论故障诊断方法和顺序, 选择故障诊断工具。决策:教师审核学生所列出的故障原因、故障诊断方法和顺序, 按故障诊断顺序制定解决方案。实施:按照决策内容, 学生分组实施。按照诊断顺序逐一实施, 直到找出故障点并修复。检查:机电通电, 检查伺服系统, 观察机床运行状况, 加工零件, 检测数控设备是否真正修复。评估:根据检查结果, 教师评估故障诊断方案优劣, 按照评价标准评定学生的成绩。

我院采用基于工作过程的课程理念对数维专业进行了开发与研究, 选择了一门核心课程《数控机床维修》进行了实验, 取得了很好的教学效果。学生的学习热情高涨, 故障诊断能力大幅提高, 通过实践, 也积累了不少经验。在总结经验的基础上, 对已有的研究成果进行进一步的改进和完善, 将是另一个重要的课题。

摘要：以数控设备应用与维护专业的典型工作任务——伺服系统常见故障诊断与排除为研究对象, 本文分析了基于工作过程的专业课程开发的流程与方法。

关键词：工作过程,数控设备应用与维护专业,课程开发

参考文献

[1]姚和芳, 首珩.基于工作过程数控技术专业学习领域课程方案开发与设计[M].北京:高等教育出版社, 2008.

[2]詹华西, 姜新桥, 等.数控技术专业基于工作过程的课程开发实践[J].武汉职业技术学院学报, 2008, (2) .

[3]姜大源.职业教育学基本问题的思考 (一) [J].职业技术教育, 2006, (1) .