填料箱盖工艺课程设计

2024-04-28

填料箱盖工艺课程设计(精选6篇)

篇1:填料箱盖工艺课程设计

化学强化+悬浮填料活性污泥工艺设计

以上海市安亭中心镇污水处理厂为例,对化学一级强化处理工艺及悬浮填料活性污泥法作了介绍,并就这两种工艺组合成的.二级强化处理工艺的工程应用作了技术和经济分析.

作 者:熊建英 雷震珊 许晓天 曹达文 作者单位:熊建英,雷震珊(上海市政工程设计研究院,上海,92)

许晓天,曹达文(上海嘉定环境建设管理有限公司,上海,00)

刊 名:中国给水排水 ISTIC PKU英文刊名:CHINA WATER & WASTEWATER年,卷(期):21(1)分类号:X703.1关键词:城市污水处理 化学一级强化 悬浮填料活性污泥法

篇2:填料箱盖工艺课程设计

通过有害气体工程设计,进一步消化和巩固本门课程所学内容,并使所学知识系统化,培养学生运用所学理论知识进行气态污染工程设计的初步能力。通过设计,了解气态污染物工程设计的内容、方法和步骤,培养学生确定气态污染物控制系统的设计方案、设计计算、工程制图、实用技术资料、编写设计说明书等能力。

二、设计任务:

某燃煤电厂需对产生的烟气进行脱硫,以满足环境保护要求,要求设计的净化系统效果要好,操作方便,投资省,并且达到要求之排放标准。

三、设计资料 : 工艺流程:采用填料塔设计 2 烟气参数:

烟气流量: 2×106m3/h.烟气成分:SO2浓度5000mg/m

烟气平均分子量:30.5 烟气温度:150°C 烟气压力:1.01×105Pa 气膜传质分系数kG=1.89×10 kmol/m.s.kPa 3 吸收液参数:

采用5%(wt%)氢氧化钠水溶液,并假定NaOH与SO2发生极快不可逆反应。吸收塔进口液相吸收质浓度为0。

ρL=1000kg/ m3, =18kg/kmol(平均分子量)

ML 液膜传质分系数kL=3.54×10-4m/s 4 操作参数:泛点率:85% 液气比 L/G=4L/ m

3吸收反应温度:60°C 5 气象资料:气温 25°C ,1atm 6 填料性能:

50mm金属环鞍填料(乱堆)

填料比表面积σ:75m2/ m3 填料因子:110/m 单位体积填料层所提供的有效接触面积a=60.75 m/ m

237 设计要求:要求脱硫效率99.9%,计算出填料塔压降。画出填料塔的结构图,标出参数(包括填料塔的高度、直径)。

设计说明书:

一、填料塔

1.1 填料塔的概念及特点:

填料塔是气液互成逆流的连续微分接触式塔型。填料塔内装有各种型式的固体填充物,即填料。液相由塔顶的喷淋装置分布于填料层上,靠重力作用沿填料表面流下,气相则在压强差推动下穿过填料的间隙,由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触,其组成沿塔高连续变化。在塔内充填一定高度的填料,其下方有支承板,上方为填料压板及液体分布装置。气液两相间的传质通常是在填料表面的液体和气体间的相界面上进行的。

填料塔不仅结构简单,而且有阻力小和便于使用耐磨材料制造等优点,尤其对直径较小的塔处理有腐蚀性的物料时,填料塔都表现出明显的优越感。1.2 吸收的工艺流程图

采用常规逆流操作流程,流程如下:

1.3 填料塔的组成:

1、填料

对填料的基本要求:(1)要有较大的比表面积;(2)要求有较高的孔隙率;(3)经济、实用及可靠;

2、填料塔的附属结构

填料塔的附属结构主要有支承板、液体喷淋装置、液体再分布器和除雾器等。

(1)支承板:支承填料和填料上的持液量的,它应该有足够的强度,允许气体和液体能自由的通过。支承板的自由截面不应小于填料层的孔隙率。(2)液体喷淋装置:把液体均匀分布在填料层上的装置。(常用的有:管式喷淋器、莲蓬头是喷洒器、盘式分布器)

(3)液体再分布器:用来改善液体在填料层内的壁流效应的,每隔一定高度的填料层设置一个在分布器。

(4)除雾器:出去填料层上方逸出的气体中的雾滴。

(5)气体分布装置:使气体分布均匀,同时还能防止液体流入进气管。

(6)排液装置

为了克服液体流过填料层时向塔壁汇集的倾向,以使液体亦能充分润湿塔中心的填料,当填料层高度较大时,常将填料层分成若干段。为了使填料充分润湿,以避免出现干填料的状况,一般要求液体喷淋密度在10m3hm2以上,并力求喷淋均匀。为了克服塔壁效应,塔径与填料尺寸比值至少在8以上,每段填料层的高度应为塔径的3倍左右。

填料塔的空塔气速不宜过大,一般取0.5~1.5kPa/m,液气比(L/G)为0.5~2.0kg/kg(溶解度很小的气体除外)。

二、设计计算

2.1 烟气的设计计算

2.1.1 已知:烟气流量:Q02106m3/h

SO2浓度:C05000mg/m3 烟气的平均分子量:M030.5kg/kmol

烟气温度:T0150℃ 烟气压力:P01.01106Pa

2.1.2 进入吸收塔烟气的总摩尔流量:

VQ0273P021022.4622.4273T0101.325Pa273273150101101.325

计算得:V=57439.28kmol/h 烟气质量流量:

VVM057439.2830.5=1751898.04kg/h 烟气密度:

VVQ01751898.0421060.8759kg/m

3SO2的质量流量:

vQ0C0210m/h5000mg/m10000kg/h

1633进入吸收塔SO2烟气的摩尔流量:Vso22.2 吸收液的设计计算

V1MSO210000kg/h64g/mol156.25kmol/h

2.2.1 已知:吸收液密度:L1000kg/m

平均分子量:ML18kg/kmol 液气比:L/G=4L/m

2.2.2 吸收液的体积流量:VLL03

3GQ04210810L/h

63666吸收液的质量流量:LVLL810L/h1000kg/m810kg/h

吸收液的摩尔流量:VL2.3 填料塔工艺尺寸计算 LML810186=444444.44kmol/h 2.3.1 已知:气体质量流量:V1751898.04kg/h

烟气密度:V0.8759kg/m3

液体的质量流量:L8106kg/h

液体密度:L1000kg/m3

填料因子:110/m

液体粘度:L0.903mPas

重力加速度:g=9.81m/s2 液体校正系数:水液100010001

2.3.2 泛点气速的计算

采用埃克特关联图计算泛点气速

LV通用关联图的横坐标为VL0.52uV0.2L,纵坐标gL

通用关联图在左下方的线簇为乱堆填料层的等压降线,最上方的三条分别为弦栅、整砌拉西环及乱堆填料的泛点线,与泛点线相对应的纵坐标中空塔气速u应为泛点气速uF。若已知气液两相流量比及

各自的密度,则可算出图中横坐标的值,由此点作垂线与泛点线相交,再由交点做平行线至纵坐标,从而求得泛点气速uF。

LV0.5横坐标VL0.8759=1751898.04100081060.50.135

由设计要求可知,采用乱堆填料 查埃克特通用关联图得:

2uV0.2L=0.14 gL泛点气速:

uF0.14gL0.149.81100011010.87590.9030.2V0.2L=3.81m/s 则空塔气速:u=uF85%=3.24m/s 2.3.3 塔径的计算 塔径为:

D

圆整塔径,取15m 泛点率校核:

空塔气速:uVS24VSu421063.24360014.77m

21064D43.14m/s

1536002泛点率:

uuF3.143.8182.4%(<85%在允许范围内)

由设计资料可知:金属环鞍填料:d=50mm 填料规格的校核:Dd502.3.4 核算液体喷淋密度 150003008(在允许范围内)

因填料尺寸小于75mm,取LWmin0.08m/mh

3LWmin:最小润湿速率。所谓最小润湿速率,即指在塔的横截面积上,单位长度的填料周边上液体的体积流量。(对于直径不超过75mm的拉西环及其他填料,可取LW于直径大于75mm的环形填料,应取0.12m/mh。)

3min0.08m/mh;对5

填料的比表面积:75m2/m3

则:

最小喷淋密度:Umin0.08756m3/m2h 操作条件下的喷淋密度U:

U计算可知:U>Umin 所以,塔径选15m合理 2.3.5 填料层高度的计算

已知:进入吸收塔烟气的总摩尔流量:V=57439.28kmol/h

气象压强:P1atm 脱硫效率:99.9%

5%

L1000kg/mML18kg/kmol 单位体积填料层所提供的有效接触面积:a=60.75m2/m3

塔径:D=15m

52气膜传质分系数:kG1.8910kmol/mskPa

81010006415245.27m/mh

32液膜传质分系数kL3.54104m/s 进入吸收塔总烟气中SO2的摩尔分数:yA1VSO2V156.2557439.280.00272

烟气进口SO2分压:PAyAP00.00272101kPa0.27472kPa

11烟气出口SO2分压:

PA2PA1199.9%0.274720.0012.7472104kPa

液相总浓度:CTnVmMLVML10001855.56kmol/m

3塔顶处:CB21000LML1000ml/l5%1000kg/m18kg/kmol32.78kmol/m

3由设计资料可以知道,NaOH与SO2发生极快不可逆反应。吸收塔进口液相吸收质浓度CA0

2所以,进行即快速不可逆化学吸收,化学反应式为:

SO22NaOHNa2SO3H2O

由化学反应可知:b=2

用高浓度活性组分NaOH吸收时,物料衡算方程式为:

GPPAPA21bLCTCBCB2

代入已知数据得:

CB2.850.08PA 用此关系可求出塔底处CB:

1CB12.850.080.274722.83kmol/m 计算一下塔底和塔顶的临界浓度:令DADB 则在塔顶:

CkpkD1.8910kmol/msPa4bAGPA2212.747210kPa 4DBkL3.5410m/s55232计算得:

Ckp22.9310在塔底:

Ckpkmol/m

31kD1.8910kmol/mskPabAGPA1210.27472kPa 4DBkL3.5410m/s352计算得:

Ckp10.0293kmol/m

由此可见,无论是塔底还是塔顶,活性组分NaOH的浓度都超过了临界浓度,化学反应仅发生在界面上,因此可以认为全塔内均由气膜控制。传质速率方程为:

NAkGaPA kGa1.8910kLa3.54105460.751.151060.752.15103kmol/mskPaS132

气体摩尔流量:

GV4257439.28kmol/hD40.0903kmol/mS

215m22

所以填料层高度为:

hGP1PAAPdPAkGaPAGPkGa2lnPA1lnPA2

0.0903101.3251.15103

ln0.27472ln2.7472104

5.35m有计算可知,在纯水中加入大量的活性组分,发生极快速不可逆化学反应,使液相传质阻力下降为零,传质速率仅由气膜控制,使填料层高度大大降低。2.4 填料层压降的计算:

采用埃克特关联图计算填料层压降,根据已知数据,分别求出纵坐标和横坐标的值,将二者交汇于图中等压线上,即可从等压线上读出压降p/Z的值。空塔气速:u=3.14m/s 横坐标为:VLLV0.50.135

22uV0.23.1411100.8759L纵坐标:0.903g9.811000L20.08

由埃克特关联图可知:p/Z1209.81Pa/m 其中Z为填料层高度:5.35m 所以填料塔压降为:p1209.815.35Pa6298.02Pa 2.5填料塔实际高度的计算及设计图 2.5.1 塔上部空间高度,取h14m

塔釜液所占空间高度,取h28.65m

塔下部空间高度,取h35m

塔的实际高度:Hhh1h2h3h45.3548.6550.623.6m

填料塔直径:D=15m 填料层高度:h=5.35m 支承栅板高度:h4=0.6m 说明:为了使烟气与吸收液充分接触,塔釜液所占空间高度,应取大一点,故取8.65m;塔径是15m过大,填料层高度较小,为了克服塔壁效应故填料层不需要分层。2.5.2 根据以上参数画填料塔的设计图如下:

三、总结

经过一个星期的时间,终于完成了对填料塔的设计,在设计的过程中发现了许许多多在日常学习过程中没有发现的问题,对许多的概念有了深度的认识,一些参数的大小会对填料塔的脱硫效率或者会导致“范液现象”、“液封”等现象的发生。对于选择较好填料的填料塔,其单位面积填料所具有的表面积大,气体通过填料时的阻力较小。为了克服液体流过填料层时向塔壁汇集的倾向,以使液体亦能充分润湿塔中心的填料,当填料层高度较大时,常将填料层分成若干段。为了使填料充分润湿,以避免出现干填料的状况,一般要求液体喷淋密度在10m3hm以上,并力求喷淋

2均匀。为了克服塔壁效应,塔径与填料尺寸比值至少在8以上,每段填料层的高度应为塔径的3倍左右。填料塔的空塔气速不宜过大,一般取0.5~1.5kPa/m,液气比(L/G)为0.5~2.0kg/kg(溶解度很小的气体除外)。但在本次的课程设计中,烟气的流量非常的大,还要保证脱硫效率在99.9%。所以,所设计出的填料塔直径就非常大,原本填料层的高度是很大的,但由于塔径很大,所以填料层就不分层了。通过有害气体工程设计,能够进一步消化和巩固本门课程所学内容,也使所学知识系统化,达到学以致用的目的。培养我们运用所学理论知识进行气态污染工程设计的初步能力。通过设计,了解气态污染物工程设计的内容、方法和步骤,培养了我们确定气态污染物控制系统的设计方案、设计计算、工程制图、实用技术资料、编写设计说明书等能力。

当然,我觉得最重要的一点是,通过动手设计,在这个过程中才能发现问题,只有发现了问题的存在,然后通过查阅资料,通读课本文献,才能进一步找到解决问题的途径和方法。整个课程设计的过程对我来说是非常受用的,人生不正是这样吗?不断的发现问题,提出问题,解决问题,只有通过这样才能更加的完善。参考文献

篇3:填料箱盖工艺课程设计

[关键词]课程内容模块化案例式教学

[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2013)08-0107-02

一、教学内容的选择原则

(一)基础性原则

典型零件工艺设计课程在教学内容的选择上,舍弃了复杂的理论分析与计算,以理论够用为度,要求学生掌握机械加工与工装设计的基础知识与基本原理,熟悉机械加工与工装设计的基本技能,并且具备绿色制造与质量意识等基本理念,以期实现课程的有效教学。

(二)针对性原则

针对性原则是指在教学内容的选择上,充分听取并考虑学生的需求与建议,了解学生在学习过程中较难把握的内容,集中讲解,攻克难点,实现课程的拉动型教学。

(三)实效性原则

典型零件工艺设计课程在教学内容的选取上,强调学生应用能力的培养,力求使教学内容联系加工实际,贴近生产一线,强化综合运用,突出应用特色,了解机械制造的现状和发展趋势,使学生在毕业后能迅速胜任生产一线的技术岗位。

二、教学内容的取向

(一)用教材教而非教教材

把教学内容视为教材已经成为一种传统观点。许多人把教学内容看作学生应该习得的知识,而知识的传递以教材为依据。因此,工作的重心就落在了选择哪些学科知识编写教材。在这种情况下,教师变成了把教材中的内容照本宣科讲给学生的“搬运工”,教学过程固化为教师“教教材”,学生“学教材”的封闭状态。实际上,教师不应该只关注教材本身,而更应该注意教材和学生当前的需要和能力之间的相互作用。也就是说教师既要懂得教材,还要了解学生的需要和能力。

典型零件工艺设计课程虽然编写了授课教材,但在具体教学过程中,教师并非按照教材照本宣科,而是仅仅把教材作为辅助教材的工具。比如在讲授“六点定位原理”时,任何一本教材讲的都是六点定位的原理,即用六个点就可以限制工件的六个自由度,然后讲授常用定位元件。而学习者实际进行定位方案设计时,最需要掌握的知识是工件本道工序应该限制的自由度,这在教材里边都没有讲述。所以,在讲授本节内容时,需要介绍大量的工件工序简图,根据本工序加工要求,分析应该限制的自由度,这样,学生才能更好地掌握或理解六点定位原理,在定位方案设计时,才会运用六点定位原理,也才能很好地掌握完全定位、过定位和欠定位等概念。教师在教学过程中用教材提供刺激学生的反应和指导学生学习过程的环境。教师用教材改变刺激环境,以便学生形成良好的智力和情绪倾向。

(二)紧密结合工程实际

教育最初是为了把人类社会生活的内容教给年青一代而出现的,教育的本质决定了教学内容与社会生活存在密不可分的联系。然而目前学校中的教学与社会群体的习惯与理想之间联系的纽带被伪装甚至掩盖,两者之间的联结变得松散,似乎毫无联系。最终,教学内容变成只为自己存在的僵化的知识。学生只需要去掌握它而不考虑其社会价值。在这种情况下,教育的本质被歪曲误解。

“典型零件工艺设计”课程在教学内容设计上,充分考虑了教学内容与工程实际的关系,以机械和工装设计生产一线的实际案例作为教学导入,在教学内容设计上,以应用为目的,使学生能够在课程结束后,运用所学的机械加工知识,针对现场实际,解决生产一线零件工艺编制及工装设计等问题。本课程以工程实际中经常遇到的轴类、套筒类、箱体类、齿轮类、叉杆类零件为研究对象,介绍其加工工艺及工艺装备。同时,教学内容还坚持与时俱进,及时向学生介绍工装设计、零件加工新工艺、新技术、新方法等,保证学生了解目前机械加工和工装设计的前沿动态。

(三)强调学习者的主体经验

强调学习者的主体经验包括两个方面:第一,尊重学生的主体地位。典型零件工艺设计课程在教学内容设计上注意给学生更多的独立思维空间,舍去了复杂的理论分析和计算,内容层次清晰,循序渐进,适合学生自主探究学习的需要;第二,关注学生的经验获取。经验包含着一个主动因素和一个被动因素,这两个因素以特有的形式相结合。在主动的方面,经验就是尝试,在被动的方面,经验就是承受结果。典型零件工艺设计课程以典型零件的加工为研究对象,使学生获得常见零件加工顺序合理安排、工艺参数确定和典型夹具设计的经验和知识。一个零件的加工工艺是多样的,不是一成不变的,永远是“硬件”(生产条件)决定“软件”(机械加工工艺规程),所以又要使得学生灵活运用所获得的知识和经验。同时,为学生安排了充分的课程设计、实习环节,为学生主动尝试与试误中总结经验创设了丰富的环境。

三、教学内容的模块化设计

(一)理论依据

教学内容的模块化设计借助了计算机科学的概念。计算机科学中的模块化指解决一个复杂问题时自顶向下,逐层把系统划分成若干模块的过程,模块是可组合、分解和更换的单元。教学内容的模块化有两方面的含义,一方面各模块自成体系,能够解释或解决一类特定问题,另一方面各模块之间又有一定接口,能够根据需要灵活组合。

(二)设计原则

1.整体化原则

各教学内容模块以基础知识、基本技能、基本理念为依托,反映典型零件工艺设计课程完整的理论框架和清晰的结构,整理出教学内容的主线,揭示不同模块之间的联系,让学生对课程的知识体系有一个整体的把握。

2.体系化原则

每个教学内容模块的构成体系包括三个部分:导入部分、核心部分和拓展部分。同时,每个教学内容模块自成体系,围绕一个或几个问题,从描述现象,提出问题,建立概念到通过演绎或归纳得出方法,目的在于能够解释或解决这类问题,最后将概念和方法应用于实际问题的解决中。

(三)各模块简介

典型零件工艺设计课程的教学内容具体分成八个模块。模块一是绪论,讲述机械制造技术的发展和课程导读;模块二是机械加工工艺规程制订基本知识;模块三是机床夹具设计;模块四是常见典型零件加工工艺及夹具分析;模块五是齿轮加工工艺及精度分析;模块六是连杆加工工艺及夹具分析;模块七是活塞加工工艺及夹具分析;模块八是拨叉加工工艺及夹具分析。

四、基于模块的教学设计

(一)教学内容的动态调整

教师在教学过程中可以结合教学内容选择的针对性与时效性原则,动态组合教学内容。首先,各模块的内容深度可以相机调整,教学中只涉及该模块的基本内容,或深入到该模块的拓展部分,也可以根据针对性原则和时效性原则做出选择。其次,各模块的课时可以动态调整。教学中是以加工工艺规程制定为主还是以机床夹具设计为主,是以基本理论为重还是以实践应用为重,可根据学生已学课程和自身特点进行选择。

(二)教学内容的灵活导入

教学过程中一定要激发学生的学习兴趣,而教学内容的导入方式对激发学生学习兴趣有着至关重要的作用。根据模块的不同特点,采取不同的导入方式。理论性强的模块,采用问题导入法;应用强的模块,采用案例导入法,案例都具有典型性,使学生有深入探究的意愿。

(三)教学内容的合理展开

教学中实现有效教学的关键是发挥学生的学习主动性。围绕每个模块要解决的核心问题,采用现象或案例为引子,以问题为导向,以学生为主体的探究式教学方法组织教学内容。首先,在模块的导入部分,教师创设学习情境,选择案例,结合多媒体手段展示给学生,再提出问题,解决问题。其次,在模块的核心部分以学生为主体,在教师的引导下,实现师生之间、生生之间的互动,共同寻求问题的解答,归纳出模块的关键概念和重要原理;最后,在模块的拓展部分,结合生产实际和典型案例,以学生为主导来解释或解决问题,鼓励学生课后查阅资料,咨询专家,互相探讨深化问题。

基于上述教学过程,各模块的教学内容是在学生不断思考中,如同剥笋一样层层展开,最后露出核心。通过这样的方式展开教学内容,不仅使学生掌握了关键概念和基本原理,更重要的是教会了学生思考问题,探索求解的方法。

(四)多样化的习题形式

“典型零件工艺设计”课程的教学目标,既要学生掌握该课程的关键概念和基本原理,也要求学生具备一定的应用能力,能够解决生产一线的实际问题。根据各模块的不同特点,在习题形式上采用多样化的呈现方式。偏重于理论的模块,习题主要强调概念的记忆和原理的理解;偏重于应用的模块,习题则主要强调解决实际问题的能力。

[参考文献]

[1]皇甫全,王本陆.现代教学论课程[M].北京:教育科学出版社,2003.

[2]吕达.杜威教育文集(第2卷)[M].北京:人民教育出版社,2008.

[3]白海清.典型零件工艺设计[M].北京:北京大学出版社,2012.

[责任编辑:碧瑶]

篇4:一堂“甲胺工艺”课程的教学设计

关键词:职业教育;教学;设计;观念

课程教学是教育最直接作用于学生的一个环节,一所学校的办学理念、办学定位和先进的教育观念都要通过课程的传递来形成和实现,最终形成学校比较持久、稳定的发展方式和被社会公认的、独特的、优良的办学特征。课程教学的根本任务是灵活应用各种教学方法和媒体完成既定教学内容任务,实现知识、技能、观念及意识的传授。精心设计好每一堂课程是教师应尽的职责,教学设计能力是教师必备的职业素质。一堂课程的教学设计指设计一门课程的一个单元,其内容主要包括备学员、备内容、备教法、备媒体、备教学过程等。

一、教学设计的理论基础

现代教学理论是教学设计的理论基础,从斯金纳的行为主义、布鲁纳为代表的认知派,到罗杰斯的人本主义和皮亚杰的建构主义教学理论,都能为我们不同特点课程的教学设计提供理论支撑。比如,行为主义的教学理论认为教学过程只涉及教学操纵和结果操纵两个因素。结果操纵由教学操纵直接决定,学习的结果是由强化的历程所控制的。这一理论就为我们呈现了“程序教学”和“掌握学习”等教学模式,可以应用于那些突出强化动作技能课程的教学。这一教学理论对于那些针对现实问题的开放式的课程具有很好的指导作用。关于教学的理论和模式有很多,没有一种是万能的,要善于吸取各种理论的可取之处。

二、优秀的教学设计应体现先进的教学观念

在进行教学设计前首先应该明确学校自身的办学理念和办学定位,并将其融入教学设计中。办学理念是在正确的办学思想指导下理性的、创新思考的结果,它明确了学校的价值取向、发展目标和行为方式等,具有导向性和激励性。办学定位是学校在国家确立的同类教育制度下所处的恰当的位置,它主要包括办学类型层次、培养目标、专业体系以及服务面向等。优秀的教学设计应该能够满足“视觉型”、“听觉型”、“动觉、触觉型”等不同风格学习者的需求,应该体现先进的教学观念。作为高等职业教育的教学设计就应该体现“成人学习准则”这一先进的教学观念。“成人学习准则”是澳大利亚成人培训署经过科学实践研究的成果,凝练了成人学习的8大基本准则。

①积极参与。成人在积极参与某项活动时,学习效果最好。换言之,成人学习适合安排既动手也动脑的学习活动,同时还需要热情参与。②有意义的学习。成人学习需要知道学有所用,特别要与其工作或生活相关。③全面的学习。成人希望先知道所学知识属于哪一部分,他们希望先了解整个知识的结构,再深入到具体的细节。④多种感观的学习。每个人都有五个感觉器官——视觉、听觉、味觉、嗅觉及触觉,在学习活动中调用其2~3种感观可以增加学习者的理解能力及掌握知识的效果。⑤关心最初的印象和最后的印象。学习者会对最初和最后的记忆最清楚。要重视对新课的引入,有效地抓住学习者的注意力。新课结束后,要进行归纳总结,使学习者对自己的学习有成功感,特别记住要对重难点的再次强调。⑥实践与巩固。学习者需要适当的时间和机会进行实作,且通过实作反思他们所学的内容,并将其运用于工作环境中。实践能够进一步扩展学习者的知识,加强其技能,并提高其整体素质。⑦有规律的、有价值的反馈。学习者喜欢并希望随时知道自己的学习效果。信息反馈得越早,学习者学习的效果巩固得越好。一定要注意提供反馈信息的方式,始终保持积极的态度,不能有任何打击学习者学习积极性的言语和行为。⑧不断地鼓励。学习者总是希望得到肯定,要不断激励学习者。

三、如何体现成人学习准则,设计一堂课程的教学

以高职应用化工技术专业的一堂“甲胺工艺”课程为例进行分析。

1.备学员。分析学员的知识、技能基础、曾经工作学习的背景等。

2.备内容,同时备教法。分析教学内容的特点,分析计划教学部分的内容在整体内容中的地位和作用,确定本节教学内容的范围与深度、重点与难点。研究显示,在一个时间段,人们普遍只能在自己的短期记忆中存储3~5个信息块,最好在一个时间内将信息划分限制在3~5部分。因此,一般安排5个以内的信息板块,学习者学习效果最好。同时,体现“有意义的学习”、“全面的学习”的准则,在设计一堂“甲胺工艺”课程的内容时,划分为甲胺概述、甲胺合成的工艺条件分析、甲胺合成流程简介、生产过程常见事故分析处理四个部分。第一部分甲胺概述。主要解决三个问题:甲胺(一甲胺、二甲胺、三甲胺的总称)的化学制备;甲胺的理化特性和危险特性;甲胺的工业应用。这部分内容主要由学生互助学习完成,采用探究法、自主法、提问法等。第二部分甲胺合成的工艺条件分析。甲胺的合成是用甲醇和液氨为原料,按一定比例在一定温度和压力下,通过触媒经气相催化反应而得到一甲胺、二甲胺、三甲胺,同时发生一系列副反应。引导学生利用前修课程的知识,从化学热力学和反应动力学的角度分析甲胺合成这一复杂的可逆的放热化学反应过程的主要工艺条件——温度、压力、空速、配比等。使学生明确正确分析和控制这些工艺条件,可实现三种甲胺的生产比例及产量最优化,工艺流程和设备简化,操作方便,安全可靠,原材料动力消耗定额低,使生产和安全和谐统一等目标。这部分内容为本堂课程的重点内容,主要通过教师讲授来完成,同时采用启发法和掌握学习法等进行强化。第三部分甲胺合成流程简介。教师和学生一起梳理甲胺合成工艺流程,使学生能读懂工艺流程图,能独立画出工艺流程简图。这部分内容可采用发现法、讲练法进行教学。第四部分生产过程常见事故分析及处理。教师将甲胺合成生产过程常见事故:合成泵不打料;反应温度不稳定;超温;汽化器积料;超压;流量波动等逐一进行假设,组织学生进行分组讨论学习,寻求解决处理事故的方案,教师最后有总结评价,体现“有规律的、有价值的反馈”和“不断的鼓励”的学习准则。本部分是本堂教学的难点,可采用启发法、提问法、讨论法、探究法、自主法、行为引导法等进行难点的突破。

3.备媒体。教学媒体指传播知识或技能过程中显示信息的手段或工具。传统教学媒体有:书本、黑板和图片;现代教学媒体有:录音、录像、投影、电脑、多媒体课件等。体现“多种感观的学习”、“实践与巩固”准则,本堂教学媒体可选用书本、语言、黑板、投影、电脑、多媒体课件等,调动学生的视觉、听觉、触觉(学生动笔练习、画图)三种感官,效果较好。

4.备教学过程。主要包括引入新课、新课教学、课堂小结等过程。教师在引入新课和课堂小结时值得耗费大量的精力去收集素材,体现“关心最初的印象和最后的印象”准则。在引入新课时以一个甲胺泄漏的事故案例来抓住学生的注意力,刺激学生对本堂课的学习兴趣和重视。课堂小结时总结甲胺合成的适宜工艺条件,简短、明快、切题,突出本堂课程的重点,使学生记忆深刻。

“教无定法”是教学的一种境界,但“教”绝不能“无法”。不断研究教学理论,汲取国内外先进教学观念,并将其灵活应用于教学活动中是教师的必修课。唯有不断改革与创新,才能提高教学质量。

参考文献:

[1]吕红.中等职业学校教学设计与组织[J].重庆电子工程职业学院,2008.

篇5:填料箱盖工艺课程设计

【关键词】高职 零件加工工艺及工装设计 教学设计

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2012)03C-0186-02

零件加工工艺及工装设计是传统课程机械制造工艺与夹具设计以工学结合人才培养模式为基础开发的一门课程,是面向汽车、机械等零部件生产企业从事生产技术工作的高职学生必须掌握的一门专业技术课程。因为该课程具有实践性强、涉及面广、内容丰富、灵活性大的特点,所以要提高教学效果,在教学过程中必须注重教学环节的设置和教学方法的改进。本文就该课程的教学方法和经验进行分析。

一、课程定位

零件加工工艺及工装设计课程的核心内容是典型零件机械加工工艺规程编制及专用夹具设计,重点在于培养学生具备典型零件工艺规程编制能力、进行简单夹具设计的初步能力,为从事生产技术工作打下基础。同时,它也是对前续机械制图与测绘、机械结构分析与设计等课程在分析和解决生产实际工艺问题方面的综合应用,又为同期的零件普通车削加工、零件数控车削加工和后期的专业顶岗实习、计算机辅助设计与制造、毕业设计与制作等课程的实施与教学奠定基础。

二、教学思路

(一)充分利用资源

柳州职业技术学院拥有机电技术研究所、机械工厂。机械工厂拥有各类机械制造设备达200多台,承担东风柳汽、玉柴公司、柳工集团等企业的技术开发与产品加工。柳州职业技术学院与桂林福达公司、柳州福臻公司、柳州商泰公司等企业建立了良好的互惠双赢校企合作关系,校企联合组织学生进行专业顶岗实习。该课程与企业通过专业工作分析确定的职业能力,共同确定典型的工作任务和职业能力,共同明确教学目标、制定考核标准等。

(二)注重课程衔接

与先修课程机械制图与测绘、机械结构分析与设计的项目测绘与设计(即二级减速器)相统一,与零件普通车削加工和零件数控车削加工等实训课程同步。即在测绘和设计出典型零件(如阶梯轴、齿轮等)的基础上该课程与实训课程实现一体化教学,与专业顶岗实习结合,做到理论与实践、知识与应用的整合发展。

三、内容设计

(一)学习情境的设置

在教学内容上设计了五个学习情境:

第一个学习情境“机械制造工艺理论知识”以系部现有的教具减速器的轴和齿轮等为载体,掌握机制工艺基础理论知识、相关概念、零件加工工艺分析与计算,并能识读工艺规程卡、机床夹具总装图。在此基础上结合零件普通车削加工等实训课程完成零件的加工,实现一体化教学,对学生初步理解理论知识及应用知识解决问题奠定基础。

第二个学习情境“轴类零件工艺规程编制及夹具设计”以校企合作企业东风柳汽生产的汽车传动轴等轴类零件为载体,让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计,并与实际生产文件对照。掌握轴类零件工艺编制及夹具设计。

第三个学习情境“齿轮类零件工艺规程编制及夹具设计”以学院机械厂为柳工公司加工的变速齿轮为载体,让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计,并与实际生产文件对照。掌握齿轮类零件工艺编制及夹具设计。

第四个学习情境“箱体类零件工艺规程编制及夹具设计”以校企合作企业玉柴公司连杆生产厂家柳州通用机械厂的连杆为载体,让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计,并与实际生产文件对照,掌握齿轮类零件工艺编制及夹具设计。

第五个学习情境“叉架类零件工艺规程编制及夹具设计”以校企合作企业柳州五菱公司微型汽车发动机的箱体为载体,让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计,并与实际生产文件对照。掌握叉架类零件工艺编制及夹具设计

(二)学习内容的延伸

在随后的专业顶岗实习阶段将学生有计划地安排在学院机械厂齿轮加工组、轴类加工组、柳州商泰公司、东风柳州汽车公司和柳工公司等企业的连杆、箱体加工车间,以论文形式要求对岗位生产的产品进行技术分析、现场解决工艺问题的方法等进行汇报,培养学生的综合技能和职业素质,提高职业岗位竞争力。

(三)教学内容的实用

轴类、齒轮类、叉架类和箱体类四大类零件是机器的典型零件,机械加工中常见,教学载体的选取完全来自实际的生产,教学内容从企业需求和完成职业岗位实际工作任务的需要来设定,有针对性地训练学生的技能,提高学生的岗位适应能力,为学生的就业和持续发展奠定基础。

四、教学组织安排

(一)总体思路

在零件加工工艺及工装设计课程的理论学习中,学生应在会编制零件工艺规程的基础上,与实训课、专业顶岗实习结合,掌握零件加工过程中各种装备的选择和使用、零件的加工方法及零件加工质量的检测与分析。如图1所示,针对不同结构的载体零件,从易到难逐个进行工艺制定一装备设计-工件加工-质量分析的模块训练,从而实现从学徒工到熟练工、从操作员到技术人员的转变。

(二)学习情境内容组织

图2是学习情境内容组织框图。从图2中可见每个教学项目以“零件工艺性分析-工艺规程编制-专有夹具设计-加工-质量分析”步骤来组织实施。本着“学中做,做中学”的理念,通过小组合作、一体化教学等方式教学,在学习中工作,培养学生合作交流、相互沟通、自我学习的能力,提高他们的职业岗位能力和社会生存能力,从而培养学生在职场上的可持续发展能力。

(三)教学评价

可采用课程总成绩=平时表现10%+作业/项目50%+期末理论笔试的形式40%。平时表现主要考核出勤、纪律、态度、团队协作方面。作业,项目重点考核学生据零件结构与精度要求,合理编制工艺规程及专有夹具设计的能力(考核结果可从与设计说明书、实际产生工艺卡的对比获得结果)。期末理论笔试则是在规定的时间内完成工艺编制与夹具设计基本理论知识的考核。

篇6:填料箱盖工艺课程设计

【关键词】冷冲压;模具设计;课程设计;教学总结

《冷冲压工艺与模具设计》是高职模具设计与制造专业的专业核心课程之一,冷冲压模具课程设计是从理论知识向实际产品的模具设计过渡的重要环节,其目的是使学生初步掌握模具设计的基本方法和步骤,使学生具备独立查阅模具设计手册等工具书的能力,以及培养学生综合运用所学知识来设计冷冲压模具的能力等。

我在指导学生进行《冷冲压工艺与模具设计》课程设计时,发现学生存在这样一些问题:一是学生的水平参差不齐,对理论知识理解掌握的差异较大,尤其是综合应用所学知识解决实际问题的能力普遍较差;二是钻研精神不够,主动性差,遇到一些困难,不愿意自己查阅资料,过于依赖教师的辅导;三是对自己信心不足,每做完一小部分都要教师的确认,才敢进行下一步的设计。为了改变这种状况,我对课程设计的选题、组织实施以及成绩评定等环节做了一些积极的探索,收到了良好的效果。

一、课程设计的选题

课程设计的选题要有一定的实际应用价值,应直接来源于生产实际或具有明确的应用领域,其设计的结果也将作为《模具制造工艺学》和《模具钳工工艺学》的实训项目。我精心挑选了啤酒瓶开启器、方形接触片、蚊香支架、金属瓶盖等都可以作为设计的选题。考虑到学生水平参差不齐,同一班级中的学生之间存在较大差距,为了使设计课题的难易程度和工作量大小与学生的水平和能力相适应,既让每个学生都能顺利地完成设计任务,又能充分发挥优秀学生的潜能,我确定了复杂程度不同、工作量不同的设计课题,供不同层次的学生完成。学习成绩一般或较差的学生,所要完成的设计课题是“单工序模”的设计,其难度不大,设计工作量适中;难度和设计工作量都较大的“復合模”和“级进模”两个设计课题,供学习成绩好、能力强、肯钻研的优秀学生选择。

二、课程设计任务的组织实施

提前布置设计任务,把课程设计融合到理论教学之中。以前的做法是把课程设计放在理论教学课程全部结束后进行的。我在辅导学生设计时发现,有不少学生对设计时所要用到的理论知识和基本方法,都不会应用,有的甚至已经忘记了,辅导时很费力气,影响课程设计的顺利进行。为了改变这种状况,我采取了提前布置设计任务的做法,把课程设计融合到课程的理论教学之中。在某个模块之前把课程设计的任务书与课程的授课计划一起发给学生,让学生从学习本课程开始,就接触设计课题,在学习理论知识的过程中逐步熟悉设计课题。以“方形接触片的冲裁模设计”为例,把设计的任务分解成产品的工艺性分析、冲压工艺方案确定、模具结构总体方案的确定、冲压工艺计算、模具结构总体设计、模具零部件结构设计、选定冲压设备、绘制总装图和零件图等八个部分。把这八个部分融入到有关章节的理论教学中去,学习完有关章节后,把相应任务作为课外练习布置给学生课后完成。由于这些课外作业与课程设计联系紧密,学生大多十分重视,积极性很高。到进行课程设计时,设计任务中的绝大部分已经经过了一次演练,大多数学生对设计计算的方法和步骤已经不再陌生,只需将所作过的资料进行修改、连接整理,便可以较顺利地完成设计计算说明书的编写,把主要精力和时间用于结构设计和绘图,从而使绝大多数学生都能够顺利地按时完成设计任务。

为保证每个学生都能积极参与课程设计并有所收获,我采取了以下措施:一是分组进行,每个设计小组一般为两人。每个小组之间选题不同或原始设计数据不相同,这样可以避免小组之间相互抄袭。并在小组内把设计任务分解到人,小组成员之间既相互合作,又都有自己的任务,人人都必须自己动手、相互督促才能按时完成。二是在设计过程中,强化过程性考核,每天检查各小组的设计进度及完成的情况,将过程性考核纳入学生设计的总评成绩中。三是准确把握设计工作量,在给每个学生分配设计任务时,根据能力不同区别对待,既做到任务充足,又保证每个学生只要抓紧时间都能按时完成。四是指导注重培养能力,对于大多数学生,指导的重点是设计的基本方法和步骤以及如何查阅设计资料和工具书;对基础较差的学生则以答疑的形式进行个别辅导。对于学生问得比较多的问题,我们就集中讲解。

计算机绘图是我专业学生必备的技能,为了进一步提高学生的计算机绘图能力,我们要求学生所设计的图纸必须用计算机绘制,学生可以根据自己的实际情况选择用相应的软件,如AutoCAD绘制、UG或Pro/E造型再生成工程图打印出来。通过实践,我觉得这样做有三点益处:一是与实际接轨,现在工厂设计人员都是采用计算机绘图;二是在计算机绘图便于修改,图纸干净整齐,线条粗细均匀,学生把自己绘制的图纸打印出来,容易产生成就感,有利于增强学生的自信心;三是给学生提供了一次把所学软件技能应用于设计的机会,对进一步提高学生的计算机绘图技能大有益处。

三、成绩评定

我在评阅设计资料时强化了答辩环节,通常给每个学生安排5到10分钟的答辩时间,答辩环节可以发现学生在设计过程中存在的问题,促使学生对自己设计的结果进行反思、改进。学生的设计成绩由两部分组成:一是答辩教师在仔细审阅学生的设计资料的基础上,结合学生的答辩情况和设计课题的难易程度给出成绩,此成绩占设计成绩的70%;另一部分是平时考核成绩,由指导教师根据学生在设计过程中的表现,如遵守作息时间情况、是否按时独立完成等评定,占设计成绩的30%。

实践表明,以上做法能够较好地适应当前绝大多数学生的实际情况,充分调动学生的积极性,课程设计效果有了明显的提高。效果主要表现在三个方面:一是针对每个学生的实际水平分配不同的设计任务,使每个学生都必须认真去做,避免了以前基础差的学生无从下手的弊端。现在学习较差的学生也可以自己去完成设计任务,和其他学生一样得到了锻炼,看到了自己的成绩,感受到成功的快乐,有利于增强他们的自信,对他们以后的进步大有益处。二是把课程设计贯穿到课程理论教学中,体现了理论联系实际的教学原则。三是把课程设计与绘图软件相结合,体现了学以致用,学有所用的原则。

参考文献:

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