化工原理实验总结报告(精选10篇)
时光匆匆流逝,转眼间,化工原理实验要结课了,两个学期共做了六个实验,每个实验都让我收益颇多,不仅加深了对化工原理课程理论知识的理解,还熟悉了实验流程、步骤,了解了一些实际操作中的问题。
在学习化工原理实验前,老师就告诉我们了它的的重要性,理论知识是离不开实验操作的,而实验操作又可以加深对理论知识的理解。做好化工原理实验对加深对化工原理这门课程的理解有着重要意义。
经过两年的实验经历,我了解到了做好化工原理实验的要点。首先就是在实验前进行一定的预习,了解实验原理、装置、步骤及需要注意的问题,由于有时候实验书上及上机模拟时的装置与实际实验室的装置不同,需要多注意,同时对无法解决的疑问等待老师的解答;
然后就是在实验时,要认真听老师的讲解,老师的讲解往往很详细,包含了原理,详细步骤,注意事项以及一些实验与实际生产的不同,对我们很有帮助。在实验的操作过程中,要有团队合作的意识,按照步骤,注意保护装置,认真记录数据,遇到无法解决的问题及时向老师或同学求助;
还有就是在认真完成数据处理,在数据处理是往往能让我们整体把握实验,加深对实验的理解,而且在数据处理课上老师会建议大家一些处理方法,以及教导大家一些需要用到的软件,对实验报告的完成及以后化工数据的处理很有益处。
对化工原理实验课程的意见:
希望老师在讲解时更为系统,适当压缩时间,或分段去讲。有的时候,老师的时间过长,以至于听到最后反而有些糊涂,最开始或中间的一些细节记忆模糊,希望老师以后可以注意。
我院化学工程与工艺专业为“河南省高等学校特色专业建设点”、“河南省高校专业综合改革试点”, 化工实验教学中心被确定为“河南省高等学校实验教学示范中心建设单位”, 因此化工原理实验的教学在我院具有十分重要的地位。为了提高化工原理实验教学的质量, 针对化工原理实验教学存在的问题, 结合我校在化工原理实验教学中的实际, 对化工原理实验教学的改革进行探讨。
1 教学中存在的问题
目前, 化工原理实验教学依旧采用传统的教学模式, 学生只能依照实验讲义在规定时间内进行规定的实验内容, 不能很好地培养学生自主研究的学习能力, 实验课授课效果不好;实验设备套数较少, 现场噪音大, 部分学生对实验的学习兴趣不高, 而且通常每8~9个人一组, 在实验进行中, 只有少数几个学生动手, 其它学生在一旁看, 并且注意力不集中, 不能很好的培养学生的动手能力;在实验成绩评定方面, 通常采用实验报告、实验操作及平时成绩相结合的方式, 这种考核方式最大的不足之处在于成绩中理论知识所占比重较大, 对学生的实际实验操作能力不能完全客观评价。这些问题的存在, 在一定程度上影响了实验课对学生能力和素质的培养。针对上述问题, 我们决定从以下几个方面进行改进。
2 加强实验前的学习
化工原理实验不同于无化化学实验、有机化学实验等基础实验课程, 其最显著的特点是工程实践性, 必须把化工原理“工程特点”的教育理念贯穿于教育活动的始终[1]。我院是在大二下学期开始化工原理理论课的学习, 在本学期的学习过程中, 我们安排了专业认识实习。通过学生到化工厂进行实地参观学习, 认识常用化工设备, 了解化学化工基础知识与化工工程实际的联系, 增加学习的兴趣, 认识到化工原理实验的重要性, 培养学生的工程观念。
在做实验前, 实验老师针对要进行的实验内容进行理论讲授, 使学生了解实验的目的, 掌握必要的理论知识, 同时, 布置一些与实验有关的思考题, 强化学生的预习环节。
3 强调实验过程的管理
化工原理实验设备一般都是大型设备, 投资较大, 对于我们这样的地方性院校购置较少, 且多是单台 (套) 。为了充分体现学生是学习的主体, 使学生得到了多方面训练, 缓解了实验资源紧张的矛盾, 我们尝试了开放式化工原理实验教学。开放式实验教学模式依托开放型的实验室, 进行实验时间、实验资源、实验内容、教学手段、教学评价等多方面的开放, 强调学生的主体地位和教师的主导作用, 赋予学生更大的独立性、自主性、探索性[2]。
以往的实验中, 学生在遇到问题时, 教师立即解答, 甚至对实验中遇到的问题亲自动手解决。这样虽然可以保证实验在规定的时间内完成, 但是学生的收获不大。因此, 我们采用了以下做法:在实验开始前, 对学生的预习效果进行检查;从实验的开始到实验结束, 每一步的操作都让学生动手完成, 老师在一旁进行监督指导;每一个实验过程, 都有很多个操作步骤, 让学生轮流操作, 增强学生的动手能力。实验结束后, 将表现较好的学生留下1~2名, 协助教师指导下一组学生实验, 当实验有问题时, 首先和学生助教讨论, 对不能解决的问题, 再由教师解决;教师在整个过程中主要起组织作用, 涉及到的知识点和操作主要由学生完成[3]。
对于我们这样的地方应用型本科院校, 我们要善于抓住每个机会培养学生的动手能力。我们实验室有一些20世纪80年代的老式化工原理实验设备, 这些老设备已经被新的设备代替, 但是我们让一些有兴趣的学生到实验室来把这些设备拆开再重新组装, 不仅培养了学生的动手能力, 还使学生更加了解设备的构造和化工流程, 为以后的一些课程学习打下基础和提高兴趣, 如《化工设备设计基础》等。
4 改革实验成绩的评定
学生实验成绩的评价, 注重的不仅是实验结果, 更应该强调对学生的实验全过程的考核, 通过对预习、操作、数据处理和综合分析等不同环节的全面考核和评价, 促使学生重视实验的各个环节, 以严谨认真的态度独立完成实验内容。通过建立和有效实施科学有效的考核体系, 激发学生自主学习和创新学习, 调动学生实验积极性, 提高分析问题、解决问题的能力, 达到较好的教学效果[4]。
实验报告是对实验过程的总结, 是成绩评定中不可缺少的一个重要组成部分。现有的实验报告格式高度统一化, 导致学生的实验报告内容重复率较高, 不利于学生综合能力的培养。由于化工原理实验已接触到实际的工程问题, 因此化工原理的实验报告可以按科研论文的要求来写, 提高学生独立工作的能力。要撰写一份符合规范的小论文形式的实验报告, 首先要应用的是语文知识, 要使报告严谨、完整, 需要严密的逻辑思维能力和推理能力, 在数据处理时, 要运用函数、曲线图、数学模型等数学知识, 在问题的分析、讨论中, 要用到有关化学、化工、自动化等相关知识[5,6]。通过小论文形式实验报告的撰写, 不仅可以培养学生的逻辑能力和概括能力, 还能提高学生的科技论文写作能力, 为以后得学习和工作打下基础。
5 着重实验教师队伍建设
一门好的实验课程, 不仅要有一系列性能优良的实验装置, 同时应该具有一支高素质的教师队伍, 以及一套科学的管理办法;在实验过程中, 教师起着领路人的角色, 学生许多新观念、新思路都源自于教师的点拨与指导, 这就需要指导教师不仅对实验内容十分熟悉, 同时对本专业的前沿技术、研究动向及学科交叉知识有所了解和掌握[7]。目前, 我院化工原理实验课教师有6名, 其中具有博士学位的教师2名, 硕士学位教师4名, 无论从人员层次、结构梯队, 还是专业方向和研究领域上都得到了极大的丰富与互补。我们的实验教师, 除了负责实验课程外, 还担任了我们专业的认识实习、生产实习和毕业实习指导老师, 经常与学生一起到工厂进行实际生产学习, 这为我们建设一支高素质实验教学队伍提供了条件。
6 结论
通过不断的改革与实践, 调动了学生的学习主动性、积极性, 树立了工程观念, 培养了学生的创新思维和创造能力, 提高了学生的综合素质。
摘要:化工原理实验是化工原理课程的一个重要教学环节, 也是化工、制药等专业教学计划中的一门必修课。针对化工原理实验教学现状, 分析了其中存在的问题, 结合化工原理实验教学经验, 提出了从实验前、实验中、试验后和实验教师队伍四个方面改革的有效途径和方法, 从而使实验教学质量有了明显提高。
关键词:化工原理实验,教学,改革
参考文献
[1]李书鹏, 李金龙.化工原理实验室建设中突出“工程特点”的探索与实践[J].化工时刊, 2013, 27 (8) :45-47.
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[3]赵清华, 白薇扬, 谭怀琴, 等.化工原理实验教学改革与实践[J].广州化工, 2012, 40 (6) :146-147.
[4]李媚, 廖安平, 吴如春, 等.化工原理实验中提高学生综合素质和创新能力[J].广州化工, 2013, 41 (8) :199-200.
[5]施小芳, 李微, 林述英, 等.化工原理实验教学的改革与实践[J].化工高等教育, 2006 (2) :46-49.
[6]蓝平, 谢涛, 钟磊, 等.高校化工原理实验教学的改革[J].广西民族大学学报:自然科学版, 2010, 16 (3) :97-100.
[关键词]化工原理 实验教学 改革与实践
化工原理实验是化工原理课程的一个重要组成部分和教学环节,通过化工原理实验,使学生对化工生产设备、管路、管件、仪表等有了第一次的感性认识,这对培养学生的工程实践能力及建立工程概念起着举足轻重的作用,也为今后专业课程的学习及毕业后从事化工及相关工作打下良好的基础。通过对实验现象的观察、分析和讨论来培养学生独立思考问题和解决问题的能力,使学生对化工原理课程中阐述的理论加深理解和巩固,培养学生解决工程问题的能力,使之掌握一定的实验操作技能。化工原理实验不同于其它的基础课程实验,属于工程实验范畴,其实验都是按各单元操作原理设置的,所以是化工及相关学科的重要实验课。随着化工学科的不断发展,化工原理实验在教学与学科建设上都需要进行改革和完善。
笔者从实验教学方法的改革、实验教学模式的改革、实验教学内容的改革及实验考核方式的改革等方面,总结了化工原理实验教学的改革与实践经验,通过实验教学改革,培养了学生的工程观念、创新能力、实践动手能力,和应用所学的化工原理理论知识分析、解决工程实际问题的能力,从而使实验教学质量有了明显的提高。
(一)实验教学方法的改革
以往的实验教学,教师讲解得过多,学生对教师过分依赖,缺乏独立思考的能力。实验操作教师怎么讲,学生就怎么做,使得学生的独立操作能力差,实验遗忘率较高。因此,实验课有必要采取先预习后实验操作的教学方式进行教学。
实验预习过程中,要求学生先对实验原理进行预习,做出预习报告。预习报告应包括:实验所需测量的参数及测量的方法,实验操作要点、注意事项,实验原理与数据处理的联系等。并且充分理解实验装置的结构特点、操作流程。
教学中,我们充分发挥学生在实验教学中的主体地位。教师在基础技术实验中以指导为主,训练学生对实验设备、实验操作方法的熟悉和掌握。从培养学生的动手能力,工程观念及创新精神出发,结合教师自己的教学、科研和工程实践经验,着力将培养具有实践能力和创新能力的教学改革思路渗透在实验装置的设计思想中。我们还组织安装了流体流动阻力测定、离心泵性能、过滤、给热、传热吸收、精馏、干燥等化工原理实验装置、并结合新建装置进行了开放式实验教学改革实践,取得了显著的教学效果。
(二)实验教学模式的改革
化工原理实验教学的传统模式是“预习—操作—写报告”。我们在实验教学准备中,引入与设备配套使用的计算机化工原理实验仿真软件,在进行实验预习的过程中,利用仿真軟件增加了学生对实验流程和设备的了解,掌握实验设备的使用方法、实验过程中实验参数的变化趋势,使学生基本了解实验操作过程和数据变化规律,加强了学生的实验准备工作。采用“预习—仿真—操作—写报告”的新模式,使实验教学取得了较好的效果。
(三)实验教学内容的改革
以往的化工原理实验往往是以验证原理、掌握操作技术为主。现在我们引入综合实验和设计型实验教学,大大充实和改进了实验教学内容。在综合实验中,不再对实验步骤进行详细介绍,而要求学生在预习时拟定详细的实验方案、数据点的选取方法及测试方法,注意分析实验数据的合理性,观察实验中的现象,若出现不正常现象时,自己分析原因、寻找解决的方法。
设计性实验的开发是提高学生素质、增强学生科研能力的重要手段。在设计性实验中,教师鼓励学生综合思维,充分发挥创造力,运用各方面的知识自行设计实验方案,自己探索,独立解决问题,遇到无法解决的问题时,才与教师一起探讨。设计性实验使学生掌握基本的科学研究过程,提高学生提出问题,解决问题的能力。
完成固定实验后,再利用较为先进的实验设备,认真筛选,确定一些可进行设计性实验的单元操作,指导学生进行选题、理论分析、实验设计、数据测量和结论分析,最后形成论文,使学生所学的理论知识应用在实际中,科研能力得到锻炼。
(四)实验考核方式的改革
为了全面反映学生的学习情况和实验技能,我们采用了分项积分的方式,综合评定学生的实验课成绩(如表1 所示)。
总之,以重点专业和重点课程建设为契机,对化工原理实验教学方法、内容、模式、考核进行全面的改革和建设,是提高实验教学质量的主要途径,对提升化工原理实验教学的硬件和软件环境大有好处。通过实验教学改革,加强了学生的预习环节;利用仿真实验教学,培养了学生对实验的兴趣,调动了学生参加实验的积极性;利用综合性实验与设计性实验,提高了学生的综合实验能力、实验技能和解决问题能力。同时,通过综合实验的教学改革,学生处理问题的综合能力得以加强,从而大大提高了实验课程的教学质量。
参考文献:
[1]郭延红.化工原理实验[M].西安:陕西科学技术出版社,2005.
[2]施小芳.化工原理实验教学的改革与实践[J].化工高等教育,2006,(2):46~48.
[3]汪建新.化工原理实验教学改革与实践[J].高师理科学刊,2002,22(4):88~90.
一、实验目的⒈ 通过对空气—水蒸气简单套管换热器的实验研究,掌握对流传热系数i的测定方法,加深对其概念和影响因素的理解。并应用线性回归分析方法,确定关联式Nu=ARemPr0.4中常数A、m的值。
⒉ 通过对管程内部插有螺旋线圈的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究,测定其准数关联式Nu=BRem中常数B、m的值和强化比Nu/Nu0,了解强化传热的基本理论和基本方式。
⒊ 了解套管换热器的管内压降p和Nu之间的关系。
三、实验原理
⒈ 对流传热系数i的测定
对流传热系数i可以根据牛顿冷却定律,用实验来测定。因为i<<o,所以传热管内的对流传热系数i热冷流体间的总传热系数
iQi
tmSitmi(twti1)(twti2)(tti1)lnw(twti2)
因为换热器内管为紫铜管,其导热系数很大,且管壁很薄,故认为内壁温度、外壁温度和壁面平均温度近似相等,用tw 来表示,由于管外使用蒸汽,近似等于热流体的平均温度。管内换热面积:
由热量衡算式:
其中质量流量由下式求得:SidiLiQiWicpi(ti2ti1)
Vii
3600Wi
cpi和ρi可根据定性温度tm查得,Vi可采取一定的测量手段得到。tmti1ti22为冷流体进出口平均温度。ti1,ti2,tw,四,实验步骤1,接通电源总闸,设定加热电压,启动电加热器开关,开始加热。
2,一段时间后水沸腾,水蒸汽自行充入普通套管换热器外管,观察蒸汽排出口有恒量蒸汽排出,标志着实验可以开始。3,调节空气流量旁路阀的开度,使压差计的读数为所需的空气流量值(当旁路阀全开时,通过传热管的空气流量为所需的最小值,全关时为最大值)。稳定5-10分钟左右可转动各仪表选择开关读取t1,t2,E值.4,转化至强化管支路,重复步骤3内容,进行强化管换热器的实验。
环工0803 康芳
200812094
经过这一学期的理论课学习和相关的实验操作,我认识到化工原理实验属于工程实验的范畴,它是用自然科学的基本原理和工程实验方法来解决化工及相关领域的工程实际问题。它与一般化学实验的不同之处在于它具有明显的工程特点,研究对象和研究方法也与物理化学等基础学科明显不同。在基础学科中,较多的是以理想化的简单的过程或模型作为研究对象,如物体在真空中的自由降落运动,理想气体的行为等,研究的方法也是基于理想过程或模型的严密的数学推理方法;而工程实验则以实际工程问题为研究对象,对于化学工程问题,由于被加工的物料千变万化,设备大小和形状相差悬殊,涉及的变量繁多,实验研究的工作量之大之难是可想而知的,因此,面对实际的工程问题我们采用处理实际问题的工程实验方法。一个化工过程往往由很多单元过程和设备组成,为了进行完善的设计和有效的操作,我们必须掌握并正确判断有关设计或操作参数的可靠性,必须准确了解并把握设备的特性。化工过程的影响因素众多,有些重要工程因素的影响难以从理论上解释,还有些关键的设备特性和过程参数往往不能由理论计算而得,这些都必须通过实验加以研究解决。
另外我们还学习操作了计算机仿真技术,模拟真实的化工过程,运用全数字化动态模型深入了解化工过程系统的操作原理。在加深对实验原理理解的基础上,可通过反复操作,掌握实验步骤,为实际操作做好充分准备,同时培养了我们理论联系实际的能力,提高了独立思考和独立工作的能力。
本学期我们学习了三个验证实验和两个演示实验。验证实验包括:
(一)流体流动阻力的测定
认识和掌握流体流动阻力实验的一般实验方法,来测定直管的摩擦阻力系数λ和突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ,还有层流管的摩擦阻力与雷诺数Re的关系(λ=64/Re),同时验证湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺数Re和相对粗糙度的函数λ=f(Re,ε/d)。
(二)离性泵性能实验
通过实验了解离心泵的构造,并掌握其操作和调节方法,测定了离心泵在恒定转速下的特性曲线(He~Q,N轴~Q,η~Q),并却确定泵的最佳工作范围,熟悉了孔板流量计的构造,测定其孔流系数与雷诺数的关系,还测定了管路特性曲线。
(三)传热膜系数测定实验
通过实验掌握了传热膜系数α及传热系数K的测定方法,确定了传热膜系数准数关联式中的系数A和指数m,n的方法,通过实验加强对准数关系式的理解,并分析影响α的因素,了解工程上强化传热的措施。
演示实验包括:
(一)雷诺演示实验
通过实验建立对层流和湍流两种流动类型的直观感性认识,观测雷诺数与流体流动类型的相互关系,观察层流中流体质点的速度分布
(二)流体机械能转换演示实验
通过实测静止和流动的流体中各项压头及其相互转换,验证流体静力学原理和伯努利方程,还通过实测流速的变化与之相应的压头损失的变化,确定两者之间的关系。
通过这五个实验的学习,我学到最重要的一点就是:理论联系实际。它们将单元操作实验与实验技术的应用融为一体,实现了我们实验技术基本功的训练。三个验证试验也正是我们这学期化工原理理论课学习的重点内容,具体的实验操作让我们在理解理论的基础上加深了对化工操作的认识,这在工程理念上对我们以后从事科研或者工作都是一个很大的转折点。而且我发现我们学校的实验室设备相对其他工科高校来说是很齐全的,为我们提供了很好的实训环境,这在一定程度上大大提高了我们的操作能力竞争优势。
实验前的预习和准备对实验操作来说是不可小觑的,如果能做到像老师那样对操作步骤和实验原理了然于心,那么实验操作时必然能达到游刃有余的地步,我也始终觉得实验预习是非常重要的环节,也是思考范围最不受局限的阶段,可以带着各种问题和验证性的假设进入实验室并在自己动手之后得到答案,进而思考操作意义,还能获得老师的经验指导,我相信这对每一个实验员来说都是值得令人欣喜的事。所以对于进实验室的我们来说,“有备而来”是至关重要的。
实验中的数据处理也接近工程实验的范畴,我们采用了计算机处理,解决了实验数据量大繁杂及绘图技巧上的一系列问题。每次完成报告之前我都有尝试换一种方式,不看课本,就回想实验操作,根据每一步的操作来想实验原理,用自己的话陈述操作步骤,除了完成基本的报告要求,还会把实验创新方面的问题也提进来,可我总觉得有些使不上劲,不敢下笔,归结原因是自己理论知识还不够丰厚,这就提醒了我在以后的实验中需要做更多准备。
另外一点就是培养了我们独立思考的能力和团队合作的精神,比如实验中相关参数的确定都是需要综合考虑设备及环境因素来设定,还有汲取前人的实验经验,取哪段数据会得到更好的实验结果并且同时分析各因素之间的关系等等,实验操作时,尤其是流体阻力测定和离心泵性能测定需要组员的默契配合,才能完美的完成实验。这些要领和经验对于我们来说是很大的收获,对于我个人来说,更是一笔宝贵的财富,我有幸被选入了化学工程实验班,从下学期开始会接触更多工程上的东西,也包括企业化工实习的实战经历,所以非常感谢这门实验课在实验操作和工程理念上带给我的经验基础,也非常感谢老师的悉心指导。
化工原理实验给我的感觉就是与实际结合的太紧密了,仪器设备的使用基本可以看成实际生产的缩小版以及理论版。虽然在实际生产中会考虑很多的因素,但是在大型化工生产之前还是要以基础实验作为理论基础,然后才能大量化。
本学期我们总共接触了七个化工实验:雷诺实验、流体机械能转化实验、流体流动阻力测定实验、离心泵特性曲线测定实验、恒压过滤常数测定实验、空气—蒸汽对流传热系数实验以及填料塔精馏实验。总的感觉就是:
一、在实验之前若是不预习,你基本无从下手,站在仪器面前,面对着为数不多但是比较昂贵的设备,会生出胆怯的感觉,虽然是团队合作,可是没有预习的你根本不知道怎么融入到实验当中,最终跟着团队混一组数据;
二、因为有实验书为基础,有模板,对于每一个实验的操作都有详细的描述,所以做起实验来,只要你记得步骤,不要太莽撞,按部就班,操作很简单。但是,后续却比较繁琐,特别是数据处理。虽然我们本学期在学化工原理,及时我们的理论知识过关,但是在面对实验后面的问题时,若没有书中的提示,有的我们也只有望洋心叹了。我们需要考虑方方面面,种种影响因素,这样才能对一个问题进行正确处理。其实在此,我们就感觉到了实际生产的繁琐。具体如何繁琐,下面详谈。
三、实验分析不知道怎么写。首先,我们的理论知识不过关,导致我们看问题分析时不知道怎么分析;再者,考虑问题不仔细,忽略了许多重要的方面。
单看我们的实验报告就知道,实验处理的繁琐。虽然只有七个实验,但是每个实验报告所占篇幅都基本达到了三页。化工原理的原理部分与以往虽然有所不同,不过与分析化学实验、有机化学实验等比起来,它的重点以及精华部分在数据处理上。
从第一个实验—雷诺实验开始,我们就要考虑“忽次突主”——即忽略次要因素,或者影响不大的因素,对实验进行理论化,比如:雷诺实验中的流体流速,虽然流体中也有红墨水,但主要还是水,所以忽略它的影响。在离心泵特性曲线测定实验中:泵的轴功率=电动机的输入功率*电动机的效率*传动效率,其中的电动机效率根据实际操作,平时当做0.9处理;而传动效率基本看成1处理。再就是对数据的校正,针对公式Re=duρ/μ,由于在不同的温度下,水的密度以及黏度会有所不同,但是它们对实验的结果影响较大,所以必须校正。根据附录后面的实验数据拟合出来的方程,根据实际测的温度对其进行校正。接下来的实验当中,只要用到了雷诺数,都会依此校正。在空气—蒸汽对流传热系数实验中,空气的物性参数与温度息息相关,针对实验当中出现的密度、比热容、热导率、黏度,都需要根据附录后面的数据进行校正。
当基本需要数据处理完毕之后,我们需根据理论公式,对实验当中的问题进行处理。本学期的化工原理实验用的最多的数据处理工具是Excel,而在画图以及计算的时候也用到了曲线专家(Curve expert)以及Origin软件。虽然有根有据,但是处理起来确实较为繁琐,而且实验报告中出现最多的就是表格以及图形。针对“恒压过滤常数实验”,无论是低压过滤、中压过滤还是高压过滤,△q、q、△t/△q的计算,在计算完毕之后,还得绘制△t/△q~q的关系曲线,再进行线性拟合,继续处理。然而由于实验的操作不当,导致最后一组数据的偏差很大,没有出现预期的结果,所以必须删除这一项继续操作。
关键词:化工原理实验,问题,改革
化工原理实验是学习、掌握和运用化工原理理论知识必不可少的重要教学环节,它属于工程实验范畴,具有典型的工程特点,担负着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用;对化工类及相近专业学生的业务素质和工程能力的培养起着举足轻重的作用。笔者从事化工原理实验教学来,授课班级数量为14个,学生人数达540余人,教学本着“以学生为中心”原则,每个教学周期结束让学生写一份“对化工原理实验教学的建议”。通过对同行经验的借鉴[1,2,3]、学生建议的参考以及笔者个人的教学心得的总结。文章就化工原理实验教学过程中存在的问题以及如何提高实验教学质量做了一些思考。
1 化工原理实验教学中存在的问题
1.1 部分学生没有认识到化工原理实验的重要性,对化工原理实验教学不够重视
出现此现象的主要原因有以下几点:
(1)部分实验设备数量有限,导致实验分组人数较多,每4~5个人一组,只有1~2人真正动手,其余学生在旁观望,引发学生学习积极性降低;
(2) 一些学生对所学专业本身就不感兴趣;
(3)由于化工原理理论课程的公式、计算较多且复杂,学生存在畏难情绪;
1.2 实验课的内容设置不尽合理
长期以来,化工原理实验教学的教学模式主要是验证化工过程理沦,增强典型设备感性认识;在实验教学体系上,以验证性实验为主,以培养学生综合能力、创新思维能力的综合性实验为辅。验证性实验由教师事先设计好,学生只是按部就班,动动阀门、开关,读读温度、压力和流量,学生的兴趣不高,没能很好地开发学生的动手能力和创造能力,不利于培养创造性和具有独立工作能力的开拓性人才。比如流化床干燥实验,加完料之后就是计时、计压力,应该增加实验的操作内容,多改变操作参数,增加学习内容,提高教学效果。
1.3 传统的教学方法不合理
部分实验由于仪器的精密性及贵重性,实验操作老师讲的很精细,几乎是手把手的“保姆式”教学,老师操作演示一遍,学生再来操作,降低了学生的积极性,减少了学生的兴趣,教学效果不明显。
1.4 考核方法不合理
传统的化工原理实验成绩主要是由实验报告决定的,这导致学生普遍认为只要实验报告字迹工整,书写规范、实验结果好、页数多,就能得高分,有些同学甚至整个实验过程无所事事,而抄写其他同学的实验报告。 这样的考核方式存在很大的弊端,不仅不能客观地评价学生的成绩, 而且还打击了学生的学习积极性,势必会使学生产生重理论、轻实验的思想,使学生对实验课不认真,甚至看成是一种负担。
对此, 除了在思想上要教育和培养学生的学习兴趣, 强调课程及实验教学的重要性外, 必须采取相应的措施以提高化工原理实验的教学质量。
2 提高化工原理实验教学质量的措施
2.1 加强实验前预习
化工原理实验与其他实验不同, 它的特点是具有工艺性和工程性, 也是学生第一次接触工程装置的实验,因此,学生往往会感到既新鲜又好奇。实验前的预习可以使学生对实验内容有个总体的认识,尤其是对仪器设备有一些初步印象,减少陌生畏惧感。因而化工原理实验前的预习就显得特别重要。
在传统的化工原理实验教学中,实验预习只是让学生写一份预习报告,熟悉原理和操作步骤,而许多学生仅简单地抄一遍实验指导书,实验前提问则一无所知,预习非常不到位。
为了提高预习效果,首先应该充分利用网络资源,提供相关的实验内容和丰富的实验资料,挂到学校的网页上。主要内容包括实验装置、相关零部件照片及视频录像。其次,结合与实验相配套的仿真软件,让学生进行仿真实验,熟悉实验装置中各部件的用途以及在流程中的作用,掌握装置中各仪器仪表的工作原理和使用方法,了解实验的操作步骤和注意事项。学生可以不受时间和空间的限制,能很方便地预习到相关的实验内容,提高学习兴趣,增强对实验的感性认识,对实验指导教师的讲解收到事半功倍的效果,提高实验操作能力和处理实验异常现象的能力,提高分析问题、解决问题的能力。
同时,为了提高预习的效果,教师应该对每一个实验都进行问题的归纳总结,将重点问题编写成册,让同学们在思考问题中进行有针对性的预习,起到事半功倍的效果。比如液液转盘萃取实验中,Π管阀门的作用,怎么控制油水界面,控制原理是什么。
2.2 改革实验教学内容,适当增加综合设计型实验的比例
化工原理实验中的化工单元操作面对的是复杂的工程问题, 所以要注重学生处理工程问题能力的培养,教会学生处理工程问题的实验方法。而以往的化工原理实验往往是以验证原理、掌握操作技术为主,限制了学生探索知识的主动性。开展综合性、设计型实验,能让学生尽早接触工程或科研实际,培养或考察他们灵活运用所学知识解决实际问题的能力,尤其是创新能力。例如, 以往的流化床实验项目仅仅是通过调节气泵转速观察流化床现象,并由压差计测出流量及压差。实验内容较单薄,学生感觉操作性和设计性不强,没有达到一定的学习和教学效果。以后的教学中可以在实验内容中加入流化床的设计及性能测定,让学生自行设计各式流化床及流量测定方法,并在实验报告中附上设计简图和设计原理,从而可以提高学生的兴趣,并使学生的创新能力和思维得到锻炼。
此外要拓宽知识面,需要引入现代化工领域与化工原理单元操作有关的新知识、新理论,与化工交叉学科—材料、能源、环境、交通、生命科学的前沿热点,如膜分离、超临界萃取、分子蒸馏等,提高学生学习的积极性,拓宽知识面。
2.3 改变化工原理实验教学方式, 提高实验教学质量
传统的教学方式是由教师介绍实验流程、实验原理、实验步骤、操作方法、数据处理, 直至交代记录实验数据的表格,甘当“ 保姆“ 的注入式的教学方法,实验过程中学生一边看操作步骤一边做实验,按部就班地开关阀门、记录数据等,在实验过程中始终处于被动地位,实验完成后仍一知半解或印象不深,这无疑限制了学生的主动性。实验教学要培养学生的创新意识,必须首先培养学生的学习兴趣,注重学生的个性发展。为此,在实验内容和方法上树立以学生为中心的教学观念。化工原理实验教学,可以采用 “三不” 教学法[4],即不详细讲解设备的结构、不提供完整的操作步骤、碰到故障教师不动手。不详细讲解设备结构而让学生自己去了解掌握;不提供完整的操作步骤;而提出实验所依据的原理、实验的目的和简明扼要的操作方法,要求学生在预习时拟定详细的完整的实验方案、数据处理的方法等。允许学生犯错误, 让学生在实验中去动手、发现和思考。实验过程中,教师要勤于观察、指导,及时纠正学生的不当操作, 并经常提问以引导学生勤于思考, 鼓励学生勤于动手、勇于动手,比如在液液转盘萃取实验中,油水界面的稳定是通过Π管阀门的开度来控制的,很多同学最开始控制不好,有时候甚至水都进入装有萃余相的箱子中了,虽然操作错误,但是通过老师指导,学生对该实验的理解会更加深刻,从而使学生的思考能力、实验能力、分析和解决实际问题的能力得到锻炼。
2.4 改革实验成绩评定方式
以往的实验成绩评定主要看实验报告,但是在过去对实验报告的批改过程中我们会发现,大多数同学的都是应付形式,多数都是按照实验讲义的内容,抄袭现象极为严重。甚至有些同学的实验结果正确与否都没有看直接交上来了。因而难以根据学生的真实表现给出实验成绩,不利于公平考核,严重影响学生对待化工原理实验的积极性。
为了突出化工原理实验的工程性,体现学生应用知识和分析解决问题的能力,体现实验过程的创造性和探索性,需要建立起全方位综合的考核体系。即实验预习、实验操作、实验报告及笔试均在成绩中占有一定的比例。通过口试,让学生回答与实验
实验装置结构、流程、操作、原理等相关问题,理解实验预习、实验准备的情况,给定学生的实验预习成绩;在实验过程中,察学生的操作情况、数据获得情况、仪器仪表的使用方法、故障排除情况等等,以了解学生实验时的真实情况(包括实验数据的来源、学生的动手能力、解决问题的能力等),给定学生的实验操作成绩;通过评阅实验报告,来检查学生实验的结果是否正确、数据处理是否科学、解释是否合理,以及掌握学生回答思考题的情况,以此作出实验报告成绩的评定。笔试则在整个化工原理实验结束时,老师根据实验的重点和难点出一定数量的考题,让学生笔试, 并给出相应的成绩。这几项的比例各有侧重,具体可参考表1方法进行评价[5]。同时对个别实验的一些关键性问题的处理和解决非常优秀的同学可以在总成绩中格外加分,进一步调动学生对化工原理实验的积极性。
3 结 语
以上就是针对多年来我们化工原理实验教学所存在的问题以及改进措施提出的自己的看法。相信在我们师生的共同努力下,我校化工原理实验教学的质量一定可以迈向一个新的台阶,学生做实验的兴趣和积极性会大大提高,其能力也会得到全面提高。
参考文献
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[4]邱会东,刘火安.化工原理实验室建设与学生创新能力培养[J].重庆科技学院学报:社会科学版,2008(12):211-213.
本学期顺利完成了化学工程与工艺专业共100名同学的化工原理课程设计,总体来看学生的工艺计算、过程设计及绘图等专业能力得到了真正有效的提高,可以较好地把理论学习中的分散知识点和实际生产操作有机结合起来,得到较为合理的设计成果,达到了课程综合训练的目的,提高了学生分析和解决化工实际问题的能力。同时,在设计过程中也存在者一些共性的问题,主要表现在:
一、设计中存在的问题
1.设计过程缺乏工程意识。
学生在做课程设计时所设计的结果没有与生产实际需要作参考,只是为了纯粹计算为设计,缺乏对问题的工程概念的解决方法。
2.学生对单元设备概念不强。
对化工制图、设备元件、材料与标准不熟悉,依葫芦画瓢的不在少数,没有达到课程设计与实际结合、强化“工程”概念的目的。绘图能力欠缺,如:带控制点工艺流程图图幅设置、比例及线型选取、文字编辑、尺寸标注以及设备、仪表、管件表示等绘制不规范。
3.物性参数选择以及计算。
在化工原理课程设计工程中首要的问题就是物性参数选择以及计算,然而学生该开始并不清楚需要计算哪些物性参数以及如何计算。这对这些问题,指导老师应在开课之初给学生讲一下每个单元操作所需的物性参数,每个物性参数查取方法以及混合物系物性参数的计算方法,还有如何确定体系的定性温度。
二、解决措施
1.加强工程意识。
设计过程中鼓励学生多做深层次思考,综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性,强化学生综合和创新能力的培养;引导学生积极查阅资料和复习有关教科书,学会正确使用标准和规范,强化学生的工程实践能力。为了增强学生的工程意识提出以下措施:一是在化工原理课程讲述过程中应加强对学生工程意识的培养,让同学明确什么是工程概念,比如:理论上的正确性,技术上的可行性,操作上的安全性,经济上的合 理性,了解工程问题的计算方法。比如试差法、因此分析法等。二是查阅文献或深入生产实际,了解现代化工生产单元设备作用原理以及设计理念,增强对设备的感性认识。三是应让学生明白工程问题的解决方法有多个实施方案,最后应综合考虑操作费用和经济费用以及安全性等多个方面来确定最优方案。
2.强化工程制图本领。
为了提高学生工程制图能力,应强化计算机应用。在课程设计开设之前应开设AutoCAD课程,利用AutoCAD软件绘图,即精确又快速,也有利于适应今后实际工程设计的新要求。此外利用计算机应用程序也可代替试差方法繁琐的人工计算。
3.引导学生学会统筹兼顾,从工艺和设备全方位考虑设计问题。
化工原理课程设计是一个即繁琐又费时的过程,这要求老师和学生都要有耐性,要客观的对待每一个步骤,不能想当然更不能为了凑结果而修改数据。应科学地对待每一个数据,经得起深究和考验。
但是化工原理实验教学改革却存在难点,化工原理实验装置各部件都是固定在一起的,无法随意拆卸与重新组合,并且在实验内容上较难有所扩展。另外化工原理实验装置部件大多是专用工业配件,价格较高,一旦出现损坏,往往会影响整套装置使用。为避免装置损坏,在实验前指导教师通常要用较长的时间详细地给学生介绍设备结构、工作原理、安全操作等方面的知识,在实验过程中也要随时指导与检查,这些措施对于维护实验室的正常运转是必须的,而且在较长一段时间内无法取消[5,6,7,8,9]。从以上分析可知,化工原理实验教学改革不能照搬某些实验改革的模式,必须针对化工原理实验的具体情况来探索一种有利于人才培养且可行的实验教改方案,我系在化工原理实验教学中做了以下改革尝试。
1 强调实验类型分类,对设计型实验进行项目化教学
将化工原理实验分为验证型实验、综合型实验和设计型实验。验证型实验主要包括理解实验原理、进行实验操作、综合分析讨论和实验报告的撰写的过程,基本上属于继承和接受前人的知识、技能,学习相关工作范畴,这是科学实验入门的基础训练。综合型实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验,其目的是培养学生灵活运用知识的能力和工程设计能力,提高综合实践能力和独立操作能力。设计型实验是指学生根据给定的实验任务,自行设计实验方案、组织实验系统、独立进行操作并得出结果的实验,旨在培养学生的创新意识和创新精神、提高学生分析问题和解决问题的能力。设计型实验具有实验技能的综合型、实验操作的独立性和实验过程的研究性的特点。因此,设计型实验在化工原理实验中具有重要的作用。在化工原理实验教学改革中,对于设计型实验我们实行项目化教学。
所谓项目化教学,就是学习过程围绕某个具体的项目,充分选择和利用最优化的学习资源,在实践体验和探索创新中获得较为完整和具体的知识,形成专门的技能[3]。
1. 1 确定相关 “项目” 的实验方案
在学生经过一定数量的基础性实验训练,掌握了较为系统的实验基本知识和基本技能之后,由教师对实验室现有实验设备能够提供的设计型实验项目进行筛选,从中确定适宜的实验项目。项目应体现综合性强、难度适中和操作性强等特点,确保学生在顺利完成实验的同时能够对本学科的内容产生浓厚的兴趣和自主学习的动力。每个小组由3 ~ 4个学生组成,每个小组在选定设计型实验项目后,查阅文献资料,了解该实验项目的国内外研究动态,并将查到的资料进行归纳整理,以小组讨论的方式确定实验方案。制订实验方案的主要任务是根据实验目的和实验任务的具体要求,寻求科学、可靠的有说服力的实验原理; 依据实验原理,拟定实验方法; 根据实验方法合理选择仪器,准备实验器材; 仔细分析实验过程中可能出现的各种问题,并拟定好消除或减少这些问题的措施和办法; 最后确定实验的具体步骤并提出实验实施中应注意的事项。设计方案完成后,交由指导教师审核合格后,学生既可进行实验。
1. 2 相关 “项目” 的实施
这是整个设计型实验实施的关键部分,也是实验的主体阶段。学生根据自己最佳的设计方案来安排实验,独立完成药品的配制、仪器的准备和仪器的安装与调试; 根据拟定的实验步骤进行实验操作,观察实验现象,准确无误地记录实验数据。指导教师应全程跟踪学生的实验过程,以便及时发现和解决实验过程中遇到的各种问题,正确引导学生顺利完成实验。
在上述化工原理实验教学改革中,化工原理实验从单一的验证型实验向验证型、综合型、设计型实验三者共存转变。并在将设计型实验进行项目化的过程中充分发挥了学生的主观能动性。学生为了完成一个实验任务即“项目”,主动查阅相关资料,制定实验计划,写出步骤等,这个过程实际是学生逐步建立工程概念、运用已有知识解决问题,并对未知领域进行探索的过程[4]。学生个体知识和思维的不同会提出不同的实验计划和实验步骤,这样就对指导老师的专业素质和综合能力提出了更高的要求,同时师生可以相互学习,所以在化工原理实验教学中师生可以真正互动,真正做到教学相长。
2 增加计算机在实验数据处理中的应用
利用Excel、Origin等计算机软件对实验数据进行处理,不但可以提高数据处理的准确性,而且还可以提高实验报告的完成质量。学生在这一过程中学会用计算机相关软件进行数据拟合、绘制复杂图的方法技巧,提高了计算机运用能力,同时实验课的教学质量也得到了提高。
3 成绩评定方式的探索
化工原理实验课成绩评定的合理化、规范化和科学化能激励学生的学习积极性和主动性,保证教学活动的正常开展并促进教学质量的提高。我们在教学改革中采取以下成绩评定方式,总成绩 = 实验预习成绩 + 实验操作成绩 + 实验报告成绩 +实验操作考试成绩。
3. 1 实验预习报告考查
实验预习成绩是由学生完成的预习报告和通过预习对实验装置的了解程度来决定,这项举措促进了学生对实验预习的重视,由于课前学生进行了较好的预习,因此实验内容、流程、步骤、相关理论等可以略讲或不讲,而采用提问的方式请学生讲。如能量转化实验,可以先请一位同学介绍流程。待同学讲完后重点强调操作难点和重点,促进了学生学习的主动性。
3. 2 实验操作成绩
实验操作成绩主要由学生在实验过程中对设备的操作情况、数据获得情况、仪器仪表的使用方法和故障排除情况等来决定。为了考查每个学生对实验的整体掌握程度、实验操作的正确性、实验过程中的动手能力以及实验态度,教师在实验过程中要勤走动,细观察,随时把握学生的状况,并对学生的相关实验的操作要点进行提问和详细记录。
3. 3 实验操作考核
在每次上课前不仅要对本次的实验预习情况进行提问,还要对上次实验操作要点进行操作考核,并记录考核成绩,以此激励学生学习和实验操作的主动性并及时了解学生的掌握情况; 学期末进行的实验操作考试采取抽签决定考核实验项目的办法,学生按老师的要求完成相应的操作并回答老师提出的与实验装置结构、流程、操作、原理等相关问题,由考核教师给出学生的实验操作考试成绩。实验考核的综合评分制度在成绩评定上保证学生的实验主体地位,发挥他们主观能动性,提高学生发现和解决问题的能力,有利于学生创新能力的培养和提高。
3. 4 实验报告考核
实验报告是所完成实验的全面总结和系统概括,是实验工作不可缺少的环节之一,也是表达实验过程和结果的文字材料。因数据处理较为繁琐,因而学生最易抄袭数据处理过程。为此要求至少列出一组原始数据的数据处理过程,包含指明哪组数据、完整的计算式、代入数据及计算结果。在每次上课前并要求其上交上次实验报告,抽查重点数据处理过程,避免抄袭数据处理过程。
4 结 语
化工原理实验是一门实践性、工程性极强的主干课程,在我们的教学改革中,整个实验过程既注重学生基本技能的训练,培养其独立分析问题和解决问题的能力,又考虑到创新性,促进学生进行科学创新,激发学生的学习兴趣,有利于提高学生的动手能力、解决实际工程问题的能力,不断提高教学质量,提高学生的综合能力。
摘要:结合《化工原理实验》课程的特点,本文介绍了对《化工原理实验》进行的教学改革,即通过强调实验类型分类、对设计型实验进行项目化教学、增加计算机在实验数据处理中的应用和探索成绩评定方式,激励学生的学习积极性和主动性,培养学生的工程概念和工程意识,促进学生实践能力和创新能力的发展。
关键词:化工原理实验,教学改革,项目化
参考文献
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【超齐全+详细】
本报告包含详细的【专业工具实训报告】: 1.Protel实验报告 2.Visio实验报告 3.EDA实验报告
4.收音机工作原理+电路图 5.三相异步电动机工作原理
6.三相交流异步电动机能耗制动控制电路
实践报告
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一、实践的目的及意义.1、训练目的。
专业工具训练的目的主要是培养我们熟悉以后用到的软件,(主要为Protel软件的熟悉)以及了解最常见的元器件,通过这段时间的训练使我们自身具备:
① 绘制Protel原理图。② 绘制PCB图。③ 电子电路读图能力。
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④ 培养编写实习报告的能力。
2、训练要求
建立在这些能力上,我们要达到能够:
① 掌握安装Protel软件,以此触类旁通安装其它软件,如Microsoft Office Visio。② 学会识别常用电子器件。
③ 掌握用Protel和Microsoft Office Visio来绘制简单的电路原理图。
④ 了解阅读电子电路的方法。⑤ 掌握编写实验报告的方法。
3、训练的意义
随着科学技术和电子工业日新月异地发展,越来越多复杂的电子电路向电子设计自动化(EDA)技术提出了新的要求,各种EDA软件应运而生。对于我们电气类从事于电气电子电路的设计的学生,要掌握一门能够在实际应用中方便简单的电子设计自动化(EDA)技术的应用软件,显得尤为重要。
专业工具训练是我们在学习自动化专业的一个重要环节,这次实践就起到一个桥梁将理论与实践沟通的作用,主要是为了使我们对自动化专业在深入学习过程中所用到的工具有一定的了解和掌握。对于电类专业的学生,通过训
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练后,能掌握一些电子产品的基础知识以及工具软件的熟悉。为今后技术基础课和专业课程的学习建立初步的感性认识并提高自身的工程实践能力。
二、原理及其分析。
(1)如下图所示,为收音机R-858 电路原理图(SCH)
L14.5TOSCOSCC11042.55C31042.69C61812.44C8331C12104C15104C16SPEAKERR5R810C2110410HR1MUTE3LOOP7CLP12.472.471013CLP2XLIM470uFGND3VC7332MINC4202RESETS2C14S1C13D1R35.6K5OSCUD4VIIF918C18104C1920227364UCC5220uFBATTERYR7560C20103C22UCCTDA28221.67KTIMED3SETONALARMOFF16TUNECD9088CBVDIF8IFFBC2315CAP2.12VIRF11VIRF12332C17104GND14VOAF4712R1R610kL27.5TC982R10C10250.91C11221R22.2K20222KC2GND50KRV1GNDC******1323334351.5kR9470uF683RUNC56R11C24Q1901810120kQ29018L4C2520UCCUCC***312SC3610D***0kOSCC23OSCC27123451234520XL20R126.8KC26LCD screen 2L3Q39014斑马纸GNDXL1
Ⅰ、调幅(AM)工作原理
调幅收音机由输入回路、本振回路、混频电路、检波电路、自动增益控制电路(AGC)及音频功率放大电路组成,本振信号经内部混频器,与输入信号相混合。混频信号经中周和455kHz陶瓷滤波器构成的中频选择回路得到中频
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信号。至此,电台的信号就变成了以中频455kHz为载波的调幅波。如图所示。
Ⅱ、调频(FM)工作原理
调频(FM)收音机由输入回路、高放回路、本振回路、混频回路、中放回路、鉴频回路和音频功率放大器组成。信号与本地振荡器产生的本振信号进行FM混频,混频后输出。FM混频信号由FM中频回路进行选择,提取以中频10.7MHz为载波的调频波。该中频选择回路由10.7MHz滤波器构成。中频调制波经中放电路进行中频放大,然后进行鉴频得到音频信号,经功率放大输出,耦合到扬声器,还原为声音。如图所示。
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通过输入回路先将电台高频调制波接收下来,和本地振荡回路产生的本地信号一并送入混频器,再经中频回路进行频率选择,得到一固定的中频载波调制波(调幅中频国际上统一为465KHz或455KHz)。
1.声波:人们说话时,声带的振动引起周围空气共振,并以340米/秒的速度向四周传播,称为声波。
2.声波频率:人能够听到声波在20Hz—20kHz范围内 3.声波传递途径:声波在媒质中传播产生发射的散射,声音强度随距离增大而衰减,远距离声波传送必须依靠载体来完成,这个载体就是电磁波。
4.电磁波:电磁波是电磁振荡电路产生的,通过天线传到空中去,即为无线电波。电磁波的传送速度为光速(3×108米/秒)。选择电磁波作为载体是非常理想的。
5.无线电的发射:声波经过电声器件转换成声频电信号,调制器使高频等幅振荡信号被声频信号所调制;已调制的高频振荡信号经放大后送入发射天线,转换成无线电波辐射出去。
超外差式收音机具有以下优点:1.接收高低端电台(不同载波频率)的灵敏度一致;2.灵敏度高;3.选择性好(不易串台)。
用同轴双联可变电容,使输入回路电容C1-2和本振回
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路电容C1-1同步变化,从而使频率差值始终保持近似一致,其差值即为中频,即:f本振-f信号=f中频 如接收信号频率是:
600kHz,则本振频率是1055kHz; 1000kHz,则本振频率是1455kHz; 1500kHz,则本振频率是1955kHz;
(2)下图为绕线转子三相交流异步电动机能耗制动控制电路。
RsTQS1I>I>I>I>QS2KA4FUKM30KV12SA0KA4SA1SA2SA3KA1KM~3KM3R3KMKMKM1KA1KMM3KT1KA2KM3KT2~KM3KM2R2KM1R1KTKT1KT2KA3KVKMKM1KM2KM3By 我是痕痕的弟弟
Ⅰ、三相异步电动机的制动原理。
当向三相定子绕组中通入对称的三相电流时,就产生了一个以异步转速n1沿定子和转子内圆空间顺时针旋转磁场,由于旋转磁场以n1转速旋转,转子导体开始时是静止的,故转子导体将切割定子旋转磁场,而产生感应电流。转子的载流导体在定子磁场中受到磁场力的作用。电磁力对于转子轴电磁转矩,驱动转子沿着磁场方向旋转。
通过以上分析,电动机的工作原理为:当电动机的三相定子绕组各相相差120度电角度,通入三相对称交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割电子绕组,从而在电子绕组中产生感应电流,载流的电子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机转动,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。
Ⅱ、能耗制动工作原理:当定子绕组通入直流电源时,在电动机中将产生一个恒定磁场,转子因机械惯性继续旋转时,转子导体切割恒定磁场,在转子绕组中产生感应电动势和电流,转子电流和恒定磁场作用产生电磁转矩,据右手定则可知,电磁转矩方向与转子转动方向相反,为制动转矩。在制动转矩作用下,转子转速迅速下降,当n=0时,T=0,By 我是痕痕的弟弟
制动过程结束。这种方法是将转子的动能转变为电能,消耗在电子回路的电阻上,所以称能耗制动。
三、实践心得体会
通过对课题“电路设计”的几个星期的学习,在使用Protel 99SE和Microsoft Office Visio 2003我学会并掌握了一些绘制、编辑基本电路原理图的方法和技巧,并能处理一些常见问题。这对于自己在今后的专业知识的认知与学习上起到了重要的辅助作用。
对于我们自动化专业,Protel 99SE的重要性不言而喻。Protel的软件包含有原理图设计软件Protel Advanced Schematic、电路板设计软件Protel Advanced PCB 99SE、用于PCB自动布线的Protel Advanced Route 99SE等多个模块。
在学习过程中,首先是对收音机R-858电路原理图的绘制。
在亲自实践前,我先是阅读了一些有关该软件的资料书籍,对于基本的界面,操作程序及流程有所大致了解。绘制原理图时,首先要创建一个新的Schematic Document界面,By 我是痕痕的弟弟
然后就是加载原件库,当遇到库中所没有的元器件时,我们就要自己动手编辑电路原件了。
由于开始对软件的陌生,不论是Protel 99SE还是Microsoft Office Visio使得自己经常找不到所需器件或是某项绘图功能,在后面的一步步摸索中,才对软件的操作比较明了化。于是制图便变得简单清晰化。但在绘图中,必须做到耐心,细心,稍不留意就会连错某些导线,或是选错相近的器件,这都是值得我们关注的。
几个礼拜的学习虽然短暂,学到的东西也有限,但却受益匪浅,以下是我在实践中我学习到:
1、Protel软件。是目前国内电子行业使用最广泛的电子电路设计软件。应用于电路原理图设计、电路板设计等,他基于Windows环境,功能强大,人机界面友好,能让人们在具有最完整的功能环境下,提升设计上的品质和效率。
2、Protel99SE由五大系统构成:
①原理图设计系统 ②印刷电路板设计系统 ③信号模拟仿真系统 ④可编程逻辑设计系统 ⑤Protel99SE内置编辑器
3、用Protel99SE和Microsoft Office Visio进行电路设计时,都应该遵循以下大致的基本步骤:①设置原理图设计环境 ②放置元件 ③原理图布线 ④ 编辑和调整 ⑤检查原理
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图 ⑥ 生成网络表。
通过这次实习,我基本掌握了PROTEL 99的操作流程,对Microsoft Office Visio也有所涉及了解学习,并且能够处理注意事项中的常见问题。虽然我对这些软件还只是入门,但现在已经对它产生了浓厚的兴趣,我想,掌握必要的技术,继续探索,对于今后从事专业对口的工作是大有好处。作为自动化专业的学生来说,懂得如何使用这些电路设计软件是必要的学习任务,它能让我们在以后的竞争中站稳脚跟。
当今科学技术飞速发展,所谓,物竞天择、适者生存。因此,我认为,应该坚持不断发现、探索与学习的精神,才能紧随时代潮流,不会被淘汰!
电气与控制工程学院
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