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食品工程原理课程设计的建议

 论文栏目:课程设计论文     更新时间:2015/12/25 15:02:16   

课程设计是重要的实践性教学环节之一,是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一设计任务的训练。在教学全部计划中,它起着培养学生独立工作能力、创新能力、深化工程实践能力的重要作用。食品工程原理是食品科学与工程专业的一门重要的专业基础课,涵盖了多学科基础知识,包括多种单元操作和大量设备知识。食品工程原理课程设计是在本课程理论教学结束后,由学生独立对某一设计任务进行的工程设计工作,使学生初步掌握食品工程单元操作设计的基本程序和方法,熟悉查阅各种文献资料和国家技术标准的步骤和方法,正确选用计算公式和数据,巩固机械制图的原理和方法[1]。食品工程原理是食品科学与工程专业的一门专业基础课,它在整个专业课程体系中起着重要作用,学生们通过学习不同单元操作和设备的基础概念与专业知识,建立工程的思维、树立工程的观念,运用工程的想法分析问题、解决问题,为后续的食品工艺学、食品工厂设计、毕业设计等课程打下一个良好的基础,构建完整食品工程专业的知识体系。

1存在的问题

目前普通理工科院校食品工程原理课程设计的教学过程中普遍存在一些问题,从教师的方面上看,在课程设计的实际教学过程中,部分教师流于照本宣科,一贯使用基于化工原理的案例或例题,虽然一般都能做到一人一题,但大多数以变换产量为主,能体现设计性、综合性和创造性的课程设计题目欠缺。不能有效地体现食品工业的普通特点,而持续印有化工原理的烙迹[2]。从学生层面来看,由于食品工程原理本身课程知识点多,公式复杂难懂,涉及众多其他学科知识,学生都觉得难学,仅仅看一遍、学一遍是无法理解与掌握的。有时就会造成了学生的厌学情绪。另外,从教材方面来看,目前大多能够查到的课程设计书籍都是化工原理的课程设计案例,而专门的食品工程原理课程设计的专业书籍书非常少,这在一定程度上也增加了难度。以上问题都是摆在教学工作者面前的难题,根据多年的教学经验,我们摸索了一些规律,提出几点建议,主要针对普通理工科院校的食品工程原理课程设计,但教学往往是触类旁通的,相信对其他课程的课程设计教学也会有所裨益。

2改进措施

2.1做好课程设计总体介绍工作

一般来说,食品工程原理课程设计是学生们第一次接触课程设计,他们对设计的概念、深度及内容都可以说是一无所知。在这样的情形下,做好课程设计的事先介绍工作就显得的尤为重要。强调课程设计的重要性、下发任务书及布置题目、设计书及CAD绘图的规范等多方面内容,虽然这些问题在认真阅读规范的基础上可以完全弄明白,但还是需要重点强调。例如设计书的文本格式问题,看似这只不过是一个小问题,但是事实上如果没有一个事先的规定及强调,学生们上交的整个设计书就会小问题颇多,教师们就要花费大量时间修改,造成时间与精力上的浪费。这个问题同样还体现在图纸的绘制上,因为大多开设食品工程原理的时间都在大二,学生们已经修过工程制图课程,但是面对较复杂的CAD图,显然这些训练还是不够的,所以,我们在开设食品工程原理课程之前都会建议学生们提前学习AutoCAD软件,否则想在短短1~2周内完成设计书的同时,还要绘制图纸是相当困难的。

2.2合理确定课程设计题目

合理是结果,怎样选题、选什么题目是关键。目前,普通理工科院校的食品工程原理的课程设计要求做到一人一题,但事实上在确定题目时,大多数是同样的设计,以变换设备处理量为主,而且一贯使用基于化工原理的案例或例题,学生照搬网络上的现成例子或者是化工原理设计书的例子,不断的套用公式,照搬照抄,课程设计的抄袭现象很严重。面对这样的问题,我们需要的是能体现设计性、综合性和创造性的课程设计题目,能够有效地体现食品工业的普遍特点,需要以工程实践为基础进行选题。例如将物料设定成不同的食品原料,剔除食品工业中不普遍使用的设备设计等,增加新技术的设备题目的设计如膜分离技术、离子交换树脂等设备的设计。另外,一般的课程设计都是简单的单个单元操作设备的设计如换热器、喷雾干燥塔等,而这样的题目设定不能体现整个食品工艺流程的特点。因此可以考虑多个学生为一组设计一套工艺生产线中的不同设备,构成整体食品工艺流程的方法,增加学生的对多个单元操作的理解与掌握。以设计团队为核心,完成一个生产线的设计,每个学生设计本人的设备用到的数据可能是来自上一位同学的计算结果,同时自己的设计结果也影响着下一个设备的设计,这在很大程度上提高了学生的学习兴趣,使学生觉得自己所设计的内容并不是无用的。虽然将工艺流程中不同设备的设计引入提高了课程设计的难度,使学生面临更大的挑战性,但通过搜集和查阅大量的研究资料,合理确定设计方案,不断地克服困难,使学生通过感受工程设计工作的繁杂,也正好达到了课程设计的目标。同时,这样的选题方式也可与教师的科研相结合,使题目更贴近实际,切实调动了学生的积极性。

2.3强化绘图软件的应用

设计要与工厂实际和科研需求相结合,引导学生不管是课程设计的绘图,还是认知实习、生产实习、毕业设计等都需要采用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。在绘图的环节中,不仅能培养学生熟练的使用绘图软件,更重要的是锻炼他们严谨的学习与工作态度,真正的沉下心来,一点一点的钻研,是一次综合的学习与锻炼。学生在进行课程设计之前基本已经学过工程制图的课程,但大多数都是以手绘制图为主,即使是有计算机绘图的内容也只是占了比较少的部分,要想在食品工程原理课程设计中采用AutoCAD软件绘图完成难度较大的图纸是相当困难的。所以我们建议学生在之前就要学习软件或者考取AutoCAD证书,不仅能保证课程设计的顺利开展,也能让学生们多一门技能。

2.4加强教师的辅导及学生的讨论

由于之前没有接受过工程训练,不具备工程的观点,不会使用工程手册及工程上的实际经验数据,所以提出的设备不合理、不规范。设计书与图纸也会有许多一题,这就要求教师认真指导与批改,合理确定评分的标准,积极与学生沟通。通过学生答辩来进行一对一的交流,在此过程中能让教师更好的发现学生的问题,加以纠正。不能简单的根据学生最后上交的设计图纸和说明书来评定,导致成绩评定不够公平公正,难以调动学生的主观能动性。有学生曾向教师反映过,第一次做课程设计时自己真的很认真与努力的完成所有的任务,但是却没有在老师那里得到反馈,让他觉得自己认真做这个没有什么用,以致于后来的设计都是以对付的心态来完成。因此,教师认真的对待食品工程原理设与有对学生意识的进行工程素质的培训,是教师在整个课程设计指导中应该发挥的最大作用。另外,学生间的讨论也是整个课程设计过程中必不可少的一个环节,加强学生的讨论与交流、,互相帮助、互相鼓励都将会成为学习的动力。在课程设计的1~2周时间内,组织学生在绘图室进行集中讨论与学习,学生有问题可以及时与同学交流或者向老师请教,这一做法在课程设计过程中收到了良好的效果。

3总结

工程设计能力是一个由浅入深、由简趋繁的过程,学生们首次接触到工程问题,因此,打下一个良好的基础对接下来的各种挑战对他们来说非常重要。食品工程原理的课程设计应该更多的考虑本专业的特点,细化课程设计的各个环节,培养学生的工程概念、培养学生严谨的工作与学习态度、树立学生的学习信心。在这里我们提了关于食品工程原理课程设计教学的几点建议,希望能促进同行交流,取得理想的教学效果。

作者:李飞 隋新 单位:吉林化工学院 生物与食品工程学院

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