制药设备课程设计（精选8篇）
数学与计算机学院
移动设备课程设计
设计题目：ARM开发板上通过转换函数实现汉字显示
专 业 计算计科学与技术
班 级 1802
学 号 1801070108
姓 名 毛佳文
指导教师 易逵
2021 年 7 月5 日
开发板：iTOP-4412
操作系统：Windows 10
虚拟机：VMware Workstation Pro 15 Ubuntu12.04.2_V2.0
数据传输工具：Xshell 7
驱动软件：驱动精灵
ARM开发板上实现汉字显示
当前流行的字符编码格式有：US-ASCII、ISO-8859-1、UTF-8、UTF-16BE、UTF-16LE、UTF-16、GBK、GB2312等，其中GBK、GB2312是专门处理中文编码的。而libiconv是一个常用的编码转换库，支持常用的多种编码之间的转换。在Linux下，工具链gcc有专门的libiconv库，所有不用移植，但在arm-linux下就没那么幸运了，需要我们额外移植libiconv库，不过，过程还是比较简单的。
字符编码转换libiconv库介绍
Libiconv是一个常用的编码转换库，支持常用的多种编码之间的转换。
iconv_open是打开一个编码流，类似于打开一个编码管道（通道），出错则返回-1；
iconv用于具体输入的转换，如果出错，则返回-1，否则返回 0；
iconv_close是关闭该管道（通道）。
如果对于大量需要转换的编码，上述函数covert不适合该方式，一是内存的限制不能一次调用，二是若分多次调用会频繁打开一个编码管道（通道），导致资源浪费，最好的办法还是拆开该函数根据情况使用。
存在的问题
开发环境为ubuntu11.10,开发板为ARM开发板，交叉编译器版本为arm-linux-4.4.3.相同的C源程序，在ubuntu11.10上能够正常执行，而在ARM开发板则不能正常执行，调用iconv_open(“utf-8”, “gb2312”)返回失败，错误信息为“Invalid argument”.经过查询资料得知iconv相关函数为libc中的函数，初步分析得出结论为有可能是libc版本中
iconv相关函数的版本不同造成的，因此要更新iconv相关函数。
更新iconv相关函数有两种方法：
第一，更新libc库；
第二，更新libiconv库。
第一种方法更新libc库比较麻烦，因为我们用的是编译好的交叉编译器，这种方法需要重新编译生成交叉编译器，并且也需要使用新编译生成的交叉编译工具重新编译应用程序，因此本方法代价太大，因此我们采用第二种方法。
GBK对汉字的编码
GBK的中文编码是双字节来表示的，英文编码是用ASCII码表示的，既用单字节表示。但GBK编码表中也有英文字符的双字节表示形式，所以英文字母可以有2种GBK表示方式。为区分中文，将其最高位都定成1。英文单字节最高位都为0。当用GBK解码时，若高字节最高位为0，则用ASCII码表解码；若高字节最高位为1，则用GBK编码表解码。
字符有一字节和双字节编码，00–7F范围内是第一个字节，和ASCII保持一致，此范围内严格上说有96个文字和32个控制符号。之后的双字节中，前一字节是双字节的第一位。总体上说第一字节的范围是81–FE（也就是不含80和FF），第二字节的一部分领域在40–7E，其他领域在80–FE。
1.搭建实验环境
确保iTop-4412已经搭载了最小Linux子系统。
2.更新libiconv动态链接库
下载最新库文件并且编译安装: libiconv-1.14.tar.gz
tar-vxf libiconv-1.14.tar.gz //解压缩libiconv-1.14.tar.gz
cd jpeg-9d
./configure--host=arm-none-linux-gnueabi //配置交叉编译器
make //编译
make install //安装
将preloadable_libiconv.so 这个动态库安装在开发板的根目录下的 /lib文件夹下：
图1 libiconv编译后的lib库文件
图2 开发板下的 lib库文件
从虚拟机中将文件preloadable_libiconv.so cp iTopeet-4412/lib下
1，编写实验代码
文件结构如下：
图3 代码结构图
其中ascii.h、HZK16均为资源文件，而mode_print_CH_String.c才是最关键的文件（实现了本实验的全部功能：输入一串中文字符就可以在开发板屏幕上显示）
具体代码如下：
（1）ascii.h
图4 ascii.h源码部分截图
其中ascii_bitmaps[]的每16个数据元就存放一个ASCII字符的编码信息（前面有大量无法显示的字符，故为0x00）
（2）mode_print_CH_String.c
#include #include #include #include #include #include #include #include ”ascii.h“ #include #include #include int *fbmem;//数据帧缓存 unsigned char *hzkmem;汉字字符串缓存 int w, h; unsigned char *string = ”张多鱼国家排核废水 #define OUTLEN 128 void fb_point(int x, int y, int color)//画点函数 { fbmem[y * w + x] = color; } void fb_hline(int x1, int x2, int y, int color)//画线函数 { int i; for(i=x1;i fb_point(i, y, color); } void show_ascii(int x, int y, unsigned char c, int color) { /* 得到字符点阵在数组中的起始位置 */ // unsigned char *dots =(unsigned char *)&ascii_bitmaps[c*16]; unsigned char *dots = &ascii_bitmaps[c*16]; int i,j; unsigned char byte; for(i = 0;i < 16;i ++){ /* 取出一个字节 */ byte = dots[i]; for(j = 7;j >= 0;j--) { if(byte &(1 << j)){ /* 传入参数的值是lcd要显示的起点坐标 这里每个点的坐标每描一个点要移动一次 */ fb_point(x + 7-j, y + i, color); } } } } void show_chinese(int x, int y, unsigned char *str,int d,int w,int color) //d w 分别是放大倍数和点阵密度倍数，两者需保持一致 可放大字体倍数 { unsigned int area = str[0]-0xa1; unsigned int where = str[1]-0xa1; unsigned char *dots = hzkmem +(area * 94 + where)* 32; unsigned char byte; // int i,j,k; int i, j, b,m,n; for(i = 0;i < 16;i++){ for(j = 0;j < 2;j++){ byte = dots[i*2 + j]; for(b = 7;b >=0;b--){ if(byte &(1< /* show 加粗显示*/ for(m=0;m< d;m++){ for(n=0;n fb_point((x+(7-b+j*8)*w)+m,(y+i*w)+n, color); }//for n }//for m } //if } } }/ x+=16*w+20;//按照行来显示，中间空20个pixs y+=0; } int main() { int i, j, k; int fd, fd_hzk; struct fb_var_screeninfo fb_var; struct stat hzk_stat; iconv_t cd; int inbuf_len = strlen(string); char outbuf[OUTLEN]; char *pin = string; char *pout = &outbuf[0];//用“pout=&outbuf” 会引发SIGSERV信号，导致段错误 int outbuf_len = OUTLEN; fd = open(“/dev/fb0”, O_RDWR);//打开缓冲设备 if(fd < 0){ printf(“open errorn”); return-1; } fd_hzk = open(“HZK16”, O_RDONLY);//打开字库文件 if(fd_hzk < 0) { printf(“cant open HZK16n”); return-1; } /* 得到这个件的统计信息当然也包含了大小 */ if(fstat(fd_hzk, &hzk_stat)) { printf(“cant get hzk_stat!n ”); return-1; } if(ioctl(fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &fb_var))/* 获得可变信息 */ { /* 正常获得信息的话 ioctl 会返回0 如果返回值不为0时表示出错 */ printf(“cant get var!n”); return-1; } w = fb_var.xres; h = fb_var.yres; k = fb_var.bits_per_pixel; printf(“framebuffer: %d * %d * %dn”, w, h, k); fbmem = mmap(0, w*h*4, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0); hzkmem =(unsigned char *)mmap(NULL, hzk_stat.st_size, PROT_READ, MAP_SHARED, fd_hzk, 0); memset(outbuf, 0, OUTLEN);//清空输出缓存，否则会有意外结果的 printf(“Originial Data:n”);//打印转换前的一些参数和信息，以进行比较 printf(“tpin str: %s, outbuf str:%sn”, pin, outbuf); printf(“tinbuf_len=%d, outbuf_len=%dn”, inbuf_len, outbuf_len); printf(“tstrlen(outbuf)= %dn”, strlen(outbuf)); cd = iconv_open(“GB2312”, “UTF-8”); if(cd == 0) return EXIT_FAILURE; int count = iconv(cd, &pin, &inbuf_len, &pout, &outbuf_len); printf(“iconv count : %dn”, count);//观察iconv返回值，理解不可逆转换含义 iconv_close(cd); printf(“After Converted Data:n”);//注意发生变化的变量 printf(“tpin str: %s, gb2312 str:%sn”, pin, outbuf); printf(“tinbuf_len=%d, outbuf_len=%dn”, inbuf_len, outbuf_len); printf(“tstrlen(outbuf)= %dn”, strlen(outbuf)); for(i = 0;i < strlen(outbuf);i += 2) { show_chinese(100+32*i, 300, outbuf+i,2,2, 0xffff00); //使用HZK16字库显示GB2312编码的中文点阵 } return 0; } |
对该文件进行交叉编译：
arm-none-linux-gnueabi-gcc mode_print_CH_String.c
2.配置preloadable_libiconv.so的环境变量
在超级终端在输入：
export LD_PRELOAD=/lib/preloadable_libiconv.so
五、实验运行
挂载
图5 挂载（将带有运行程序的TF卡挂载到/mnt/disk）
运行程序：
图6 运行程序：./mode_print_CH_String
运行结果截图
关键词：学科竞赛,全国大学生制药工程设计大赛,制药设备与工程设计,教学改革
1 学科竞赛在培养实践创新型人才中的作用
学科竞赛是高校推动教学与实践结合,提高学生创新能力和实践能力的一个重要方式,更是培养应用型专业人才的有效途径之一[1,2]。“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛由教育部高等学校药学类专业教学指导委员会主办,中国医药集团联合工程公司协办,宗旨是为了引导和激励学生结合现代医药工业的发展趋势和技术需求,综合应用所学知识开展工程设计实践活动,培养学生工程设计能力,强化学生的工程实践能力、工程创新能力和团队协作精神,发现和培养一批社会所需要的卓越工程师,推动中国大学制药工程和相关专业教育的发展。
在其他方面,学科竞赛增加了企业与高校之间的交流机会,引导学生利用所学知识去解决实际工程过程中遇到的问题,让学生有直面困难的勇气和能力,更有直面社会的能力。
2 课程教学现状
《制药设备与工程设计》是制药工程专业教学的一门专业核心课程[3]。该课程以专业课、专业基础课为基础,紧密联系生产实际,综合研究制剂生产实践的应用性工程学科[4,5]。其培养目标是加强学生工程实践能力,培养学生的工程技术能力、创新能力和创业能力。2014年和2015年,本校分别组织了第四届和第五届“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛。通过比赛,我们发现学生在面对竞赛题目时不知道如何下手,而且在设计过程中没有具体的思路。究其原因主要存在以下几个方面的问题。
2.1 培养工程意识欠缺
在教学过程中,教师主要着重于基本理论知识的讲解,忽略应用性和工程能力的培养,导致学生不能将理论与实际相结合,一旦遇到实际问题时不知从何处下手解决,也不会使用技术标准规范等工程工具、图表等工程语言来表达设计方案和工程技术思想,这也往往是许多用人单位不愿意录用应届大学生的原因。
2.2 课堂理论教学与实际生产需要存在差距
课程教材内容在编写上注重理论教学,重点讲授各个单元生产设备的结构、工作原理、工作过程及适用范围,都与生产实践有关,教学内容过于抽象和枯燥,学生又缺少实践经验,难以理解,导致学习兴趣不高,而且教材内容更新不及时,导致理论教学与实际制药生产需要之间存在着较大的差距,教师讲授起来很辛苦,学生学习起来也很费劲,导致教学效果不好。
2.3 学生对新型制药设备缺乏关注
随着科学技术日新月异的发展,GMP认证制度的不断推进,各种新型制药设备不断面世,车间设计的水平和要求不断提高,而现有的教材所涉及的大多数是传统的制药设备,以致学生较少关注有关药厂各种生产设备的发展变化,对新型制药设备缺乏了解,导致学生课堂所学知识与社会、与实践脱节。
2.4 课程内容多,实践性强,学生学习积极性差
由于《制药设备与工程设计》这门课程既有难度又有广度,涉及的知识内容很多,且都与生产实践密切相关,应用性强,而药厂实际生产过程中的情况又非常复杂,设备更新换代也很快,学生学习时感觉枯燥乏味,导致学习积极性差,甚至产生厌学情绪,以致课堂作业和课程设计都存在严重的抄袭现象。
2.5 师资力量薄弱
制药工程专业是药学与工程交叉发展的应用学科,既要具备药学的特色,又要体现工程性质的特点,而学校教师大多数是从一个学校到另一个学校,缺少工程技术类的教师,使得制药工程专业局限于药物合成、药物分析、生物药物、药物剂型等方面的研究。
3 基于学科竞赛的课程教学改革与创新
“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛作为各类学科竞赛中的重要赛事,它需要具备综合运用化工原理、化工制图、药剂学、GMP(《药品生产质量管理规范》)、制药工程原理、化学反应工程、安全、环保、经济评价等方面的专业知识,还应具备使用专业软件的能力,同时也需要综合考虑方案所涉及的政策、地理、人文、经济等多重因素,从而提出最佳方案并撰写工程技术文件,将理论转化为实践,充分发挥学生的创新和实践能力,这也正是培养创新型人才的有效途径[6]。为了提高学生工程设计和工程实践的能力,激发学生的学习兴趣,我们在《制药设备与工程设计》的课堂教学中以“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛为依托,以赛促学、以赛促教、以赛促改,从而对该课程进行针对性的教学改革与实践,全面提升了学生的专业素养和综合能力。
3.1 课堂教学改革
3.1.1 教学内容的改革
制药工程设计竞赛中往往包含一些新技术和新设备的设计,在课堂教学中完全可以把这些新技术、新设备作为课本知识的补充。如2015年第五届“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛中提出了一个新型三合一设备的设计和应用,让学生了解制剂技术和制药设备发展的前沿知识,充分掌握基本理论知识,培养学生的创新思维,开阔学生的视野。
同时,指导教师要积极参加教指委组织的相关会议,向有丰富实践经验的教师或企业工程师学习;同时指导教师团队也要定期开展教研活动,交流如何使竞赛优秀作品渗透到每个教学环节,渗透到每个教学时间,把学科竞赛变成可持续发展的教学手段,从而推动教学改革的深入进行。
3.1.2 教学方法的改革
传统的课程教学大多都是通过PPT课件来展示教学内容,采用“满堂灌”和“一言堂”的讲授模式,使得课堂教学枯燥乏味,又缺乏实践经验。为了改变这种局面,我们结合“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛的特点,采取学生为主,教师为辅。在课堂教学过程中,将制药工程设计竞赛的某些问题与所授课程的知识有机结合起来,建立“理论课程-设计竞赛”之间的无缝对接,把竞赛有规划地引入到教学过程中来;在教学方式上,采用案例式教学法,多给学生一些具体案例分析,要求学生在规定时间内独立完成并把疑问记录下来,在下次的课堂上利用部分时间让学生进行交流和探讨,对于一些疑难问题由教师进行解答,培养学生自主学习和善于思考的能力。
3.1.3 教学手段改革
在课堂教学过程中,为了提高“教”与“学”的效率,教师将获奖作品、比赛现场录像等资料在课堂上展示,以丰富教学内容,让学生更早地了解工作中会遇到的问题,学会如何解决这些问题,提高学生学习兴趣,激发学生主动学习的欲望。此外,介绍一些制药工程设计竞赛中常用软件的应用,如Auto CAD、3DMAX等,使学生逐步掌握工程技术中常用软件的使用。通过这些实际竞赛作品的训练,加深学生对设备选型设计和工程设计的理解,增强学生的创新意识,营造一个良好的校园科技创新氛围。
3.2 实践方式的改革
3.2.1 毕业设计教学改革
毕业设计项目由原来的综述转变为工程设计,以历年制药工程设计竞赛题目为背景,将往年优秀竞赛作品的部分内容作为工程设计供学生毕业设计选用,可以是无菌车间设计、原料药车间设计、制剂车间设计、洁净厂房设计、自动控制设计、三维厂区动画设计等等,丰富了素材题目,提高了毕业设计题目的更新率,同时通过这些具体的工程工艺设计课题让学生积累了许多课堂教学上学不到的生活常识,培养学生的实践能力和创新能力。而且,由于“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛的能力要求一定程度上反映了行业对职业能力的要求[7],因此毕业设计能使学生的能力培养目标更为明确,更切合职业的需求。
3.2.2 增强校企合作
依托制药企业,“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛是以企业亟待解决的真实课题为竞赛题目,使学科竞赛的方向与社会、企业需求一致,使学生得到有针对性的、系统的训练,也为学生就业提供了与企业对接的平台。在竞赛期间,根据竞赛需要,聘请企业和设计院专家对学生竞赛作品进行点评;或引导企业参与,建立学科竞赛实践基地,强化学生工程意识和实践能力。
3.3 教学效果
教学过程中,我们根据“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛的特点,对《制药设备与工程设计》进行针对性的教学改革与实践,让学生在实践中加强对理论知识的理解和掌握,通过课外实践反哺课内理论知识学习,大大提高了“教”与“学”的效果,具体体现在四个方面:
(1)提高了学生学习的积极性和自信心。过去的教学将设备和工艺设计割裂开讲,知识点单一,且没有逻辑,学生觉得枯燥乏味,现在侧重如何进行工程设计之后,学生能将其课堂上所学知识放心地运用到作品设计中来,虽然也会出现错误,但通过查阅资料和请教指导教师进行主动学习,对设计作品反复修改和不断实践,最终能够很好地解决问题。
(2)提高了专业学习质量。改变了传统灌输式的教学方式,在课堂上解答准备参赛作品中遇到的问题,使学生们学习动力增加,变“要我学”为“我要学”,从而能够更深刻地理解和掌握课堂上教师传授的专业理论知识,通过竞赛作品的设计培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
(3)锻炼了学生的综合能力。学生在准备参赛作品的过程中,深刻体会到“台上一分钟,台下十年功”的含义。在做项目和参赛过程中不再是无从下手,而是能够理清思路,并不断地进行完善,同时能够学习别人的创新思维,了解学科前沿知识,开阔眼界,培养了学生的综合能力。
(4)提高了学生的参赛人数和学生的获奖率。2014年,我院组建了两支队伍参赛,每支队伍由6名学生和2名指导教师组成,分别获得三等奖和优胜奖;2015年,报名参赛的队伍增加到8支队伍,分别获得一等奖、二等奖、三等奖各一项。由此可见,学生参加“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛的总数逐渐递增,所得奖项数量和高级别奖项也明显增加,表明学生对参加“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛的热情和水平都有所提高。
4 结语
针对制药设备与工程设计课堂教学中存在的问题,我们以“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛为手段,着重从课堂教学和实践方式进行改革的探索与实践,取得了良好的教学效果,以后我们将逐步完善学科竞赛的保障机制,以学科竞赛为平台,以赛促改,不断整合和优化该课程的教学内容、教学手段与方法、实践模式,更加有效地提升学生的工程意识和实践能力,满足社会经济发展需求。
参考文献
[1]王晓勇,俞松坤.以学科竞赛引领创新人才培养[J].中国大学教学,2007(12):59-60.
[2]张瑞成,陈至坤,王福斌.学科竞赛内容向大学生实践教学转化的探讨[J].实验技术与管理,2010,27(7):130-132.
[3]邹祥.制药设备与工程设计课程教学改革与实践[J].微生物学通报,2006,33(4):179-181.
[4]朱宏吉.制药设备与工程设计[M].北京:化学工业出版社,2004:1-6.
[5]张珩,王存文.制药设备与工艺设计[M].北京:高等教育出版社,2008:1-4.
[6]丁珠玉,樊利,周胜灵.以科技竞赛为载体培养工科学生创新能力[J].西南师范大学学报(自然科学版),2012,37(4):205-208.
关键词：《食品机械与设备》课程 教学方法 新思路
1.引言
《食品机械与设备》是食品专业重要的专业课程之一，也是食品加工类专业的一门应用性工程学科；是一门以实践操作技能为主的实践性专业课程；是保证学生将来在食品企业生产岗位上正确、安全使用食品加工机械与设备的基础保证课程，是食品加工类各职业工种的共同基础课程。因此，如何激发学生对设备学习的兴趣，提高技能学习效果并确保实训操作安全，如何使学生通过本课程的学习掌握食品生产企业常用设备的操作和常规维修技能，尽快适应岗位需求，是本人总结多年教学经验，改进该课程教学设计的新思路。
2.教学中普遍存在的问题与难题
由于种种原因，现有的食品科学与工程专业在人才培养过程中“重科学、轻工程”的现象非常普遍，导致培养出的学生不能满足食品工业对人才的需求。出现这种情况主要是由以下原因造成的。
2.1基础学科教学课时不足
宽口径的教育思想，虽然扩大了学生的知识面、增加了学生的就业机会，但是许多基础课学时削减，造成学生对专业课的理解难度加大。就本专业而言，将机械制图、机械设计（机械原理和机械零件）学时的缩减，造成学生空间想象力变差，对食品机械的内部构造、工作原理和机械性能等难以理解。
2.2课程安排脱离工作流程
该课程设立在本专业的主干课程— — 食品工艺学之前，针对我院食品检验专业的学生来说，学生没有掌握过多的食品加工工艺技术的知识。因此，很难了解某一食品加工单机在食品生产线中的作用、单机的性能及比较出同类设备在应用中的差别。即使在食品工艺学之后开设，那么运用知识能力较弱的学生也存在上述学习困难。
2.3实习设备不能满足教学
食品加工的种类非常多，涉及到的食品机械与设备的类型也非常多，作为学校，不可能在有限的課堂教学中讲解各种机械和设备，也不可能添置所有的食品加工机械设备以供学生实习。
3.建立理论联系实践的课程设计新思路
《食品机械与设备》是一门实践性很强的专业课，为达到课程教学目标， 我们注重理论联系实践有机地融合在一起，强调理论指导实践，通过实践验证理论知识，注重知识应用能力的培养同时塑造其人格魅力。
3.1打造“一、二、三、四、五”学习目标
在教学中，对学生应该达到的学习目标进行了概括，提出“一二三四五”学习目标。
一强：强化“三不伤害” 安全意识。严守实训纪律和操作规程，杜绝触电事故与机械伤害，确保人身安全；禁止盲目操作与野蛮操作，确保设备安全。
二成：养成胆大心细、严谨认真，勤于思考、敢于动手的作风；养成团队合作、坦诚配合、善于协作，勇于负责的精神。
三会：会操作使用、会维护保养、会排除故障一能按照操作规范正确、安全使用和合理选择制药设备；能进行常规的维护保养；能对因操作失误造成的问题或一般性故障分析产生原因、找到解决方法、排除机器故障。
四懂：懂结构、懂原理、懂性能、懂用途——对照具体机器能说清讲明设备的结构、原理、性能、用途。
五融入：融入学科、融入集体、融入企业、融入人际关系、融入社会。现在的学生缺乏爱一行钻一行的信心，团体意识模糊，不懂企业文化，人际关系淡薄，不能很好的去适应环境和社会，这就要求教师要做好全面手，真正的向课堂45分钟要实效。
3.2在理论学习中强化学生的自学能力
正确处理理论知识传授和自学能力培养的关系，注重学生学习方法的培养，在尽可能的情况下，采用实物图、原理图、结构图同时讲解，部分细节进行放大，让学生能够充分对比了解机器的内部结构；对结构或原理比较复杂的食品机械和设备，利用多媒体技术编制动画，真实形象地展示食品机械的工作过程；利用讲座与自学的形式，对典型的食品工艺流程、生产线进行介绍，增加对单机功能与应用的理解。学生掌握正确的分析方法后，就能对教材中出现的具体机械与设备的例子做到举一反三，融会贯通。
3.3在实践教学中锻炼学生的动手能力
课程主讲教师从不同的角度，培养学生对食品机械单机功能与用途的理解；充分利用现有的专业实验室与合作企业的设备资源，增加试验与实习的机会，提高学生的空间思维能力；充分利用企业商业网络、食品机械专业行业网站资源，了解食品机械最新发展动态，丰富本专业的知识层面；积极联系食品加工企业，引领学生积极投身于课外科技创新活动，围绕主题开展活动，调动学生操作积极性，提高学生动手能力。
3.4保持不断完善与创新的积极态度
作为一门工科专业，《食品机械与设备》课程是一门紧跟科技发展的学科，若想在教学中取得卓有成效的结果，就必须保持不断完善与创新的工作态度。
根据教学情况，完善课程内容。针对机械类课程设置较少的情况，在教学计划中，增加食品机械设计、食品机械构造、食品机械自动控制等内容。扩大学生的知识面。
充分利用学校资源，完善校企合作机制，与企业签订学生培养与招聘意向书，根据企业需要，设计食品工程课程群，突出食品加工、食品科学、食品工程、食品安全法规与管理等核心内容。安排学生分批分阶段进入企业车间实习，提高学生在学用结合方面的认识，增强学生的动手能力与实践操作能力。同时，企业可以近距离地了解学生的学习与工作状态，可以多角度地考察、选择适合的新员工。
4.结论
经过三年来教学效果的跟踪与反馈。在课程设计新思路的指导之下，教学应用收到了较为显著的成效。第一，活跃了课堂气氛，激发了学生积极上进的信心，提高了学习兴趣。第二，实操课与自主学习习惯的培养，充分调动了学生的好学天性，在快乐与成就中，促进形象思维向抽象思维的转化，提高了学习成绩。第三，在坚持理论联系实践的教学风气的影响下，学生的创造潜能与解决问题能力得到提高，团队协作意识得到强化，职业素养得到提升，提升了毕业生的就业率。
参考文献：
[1]陈芬.高职食品分析课程实施项目教学的研究[J].中国职业技术教育，2007（28）.
一、题目：解热镇痛药阿司匹林的合成工艺初步设计
二、班级：09化学制药
三、时间：2011.11.14——2011.11.18（第12周）
四、指导教师：刘文彦
五、内容与要求：
（一）内容：
1.解热镇痛药阿司匹林的合成工艺概述；
2.解热镇痛药阿司匹林的合成工艺流程的选择说明（生产路线的确定）； 3.解热镇痛药阿司匹林的合成工艺流程（工艺流程框图）； 4.解热镇痛药阿司匹林的合成工艺过程说明；
5.解热镇痛药阿司匹林的合成工艺过程的初步设计（配料比、主要设备介绍、管道设计、操作步骤等）；
6.解热镇痛药阿司匹林的合成工艺GMP认证对厂房的要求；
（二）要求：
1.设计说明书不得少于3200字；
2.设计说明书用A4纸打印，附封面、目录装订；
3.设计说明书装订次序为：封面、目录、任务书、正文、评阅意见表、封底；
4.设计说明书于2010.11.18下午5：00交指导教师；
化工系 2011.11.9
《化学制药工艺实训》任务书
一、题目：解热镇痛药阿司匹林的合成工艺初步设计
二、班级：09化学制药
三、时间：2011.11.14——2011.11.18（第12周）
四、指导教师：刘文彦
五、内容与要求：
（一）内容：
1.解热镇痛药阿司匹林的合成工艺概述；
2.解热镇痛药阿司匹林的合成工艺流程的选择说明（生产路线的确定）； 3.解热镇痛药阿司匹林的合成工艺流程（工艺流程框图）； 4.解热镇痛药阿司匹林的合成工艺过程说明；
5.解热镇痛药阿司匹林的合成工艺过程的初步设计（配料比、主要设备介绍、管道设计、操作步骤等）；
6.解热镇痛药阿司匹林的合成工艺GMP认证对厂房的要求；
（二）要求：
1.设计说明书不得少于3200字；
2.设计说明书用A4纸打印，附封面、目录装订；
3.设计说明书装订次序为：封面、目录、任务书、正文、评阅意见表、封底；
4.设计说明书于2010.11.18下午5：00交指导教师；
一、课程的定位研究日程
1.1、《建筑设备工程》是我院建筑工程技术的一门实践性很强的职业技术课程，也是我院2009年的精品课程，课程开设在我院已有十年的历史。（1）岗位与职业能力分析
主要是培养建设行业现场施工和管理人员，建筑行业的“五大员”。他们的工作并不涉及建筑设备工程的安装施工与工程管理。
故课程教学侧重于掌握设备施工图的识读能力，施工与设备各工种协调问题等内容。该专业毕业生就业后的行动领域将是：识读建筑主体工程的结构施工图、运用所学专业知识，组织、安排、实施建筑主体的施工，并要能识读相关建筑设备工程的施工图纸，为建筑设备工程的开展提供服务，并配合其他各方面的工作。1.2、本课程是培养学生职业素养的重要课程。
通过对本课程的实训各个环节，对学生进行养成性训练，督促学生严格执行国家现行的相关规范、行业标准、工艺要求和质量标准，培养学生的诚实守信意识和严谨细致，认真务实的职业精神；并通过对学生严格考勤，任务分配，成果点评等形式，仿真职业环境，培养其敬业精神；通过完成综合性实训项目，培养学生刻苦钻研，勇攀高峰的创新精神，从而强化学生职业素质，提高其综合能力。
在设计的实训项目中，既有学生独立完成的内容，又有相互合作共同完成的部分，还有外出接触社会的部分，逐步培养学生的团队意识和团结协作精神，培养其与人沟通的能力。1.3、前导后续课程的衔接及作用
是建筑类各专业的一门必不可少的课程。对于高职教育完善知识结构，提高专业综合应用能力等方面起到十分重要的“承前启后”作用，本课程所需的前续课程基础是建筑识图能力、建筑构造基础知识以及对建筑功能的理解。主干专业课，开设在第三学期。
先修课程：建筑识图、建筑构造基础知识、建筑工程测量。本课程的后继服务范围：
其一是建筑、装饰、和电气工程专业在设计中各专业协调功能；
其二是为建筑施工、装饰施工、电气施工和监理的施工现场管理提供各工种配合的基本知识和能力；
其三是为建筑造价专业提供工程量计算时，设备专业识图能力的训练。
二、教学内容 2.1教学内容的选取
1、针对建筑工程技术专业岗位工作任务选取教学内容
由于对施工现场对各工种协调配套等有一定的要求，要求会看设备施工图和处理现场各专业间的相互关系，所以在教学组织围绕施工图识读后，结合建筑结构的预留孔洞、套管预理，工种配套以及施工质量等等。在识图报告的编制和考试中也强调了相应的内容，使学生进一步明了现场施工各工程配套的注意事项。
2、适应岗位要求选取教学内容 重新对该课程三专业内容进行了重新编排，提取上述分析中的必要知识点和技能点，划分其重要程度，并围绕它们进行了补充和删减。把教材的地位降为学习、培养知识点和技能点时的文字讲义。
先学“水电”，再学“暖”。以应用性为目的。着力体现职业岗位需要什么就教学生学什么做什么的职业教育教学思想。
3、按照可持续发展设置课程内容
在教学内容上，不仅满足学生基本施工专业协调能力，使学生有“经验”，还有“策略”，不仅知道“怎样做”，还知道“怎样做更好”，具备可持续发展的良好基础。
针对该专业对本课程最需要掌握的内容—识图，使用较为典型的实际工程案例的建筑设备施工图纸，以补充教材中的不足。2.2教学内容的组织与安排
教学内容的组织与安排上，以真实的工程项目为载体，以工作过程为主线，以实训为手段。分解成3个单元。
全课程共计46学时，课堂教学36学时，课内实践10学时。具体分配如下：讲授36学时、实训10学时。0901/58人；N102/N203;0902/56人；N206/N205;0903/57人；N304/N1013、实践性教学
本实践教学主要是是校内实践教学，在建项目和已完工项目，时间根据现场条件灵活安排。2.3教学内容的具体表达形式
1、本课程目前使用的教材是：马铁椿主编的普通高等教育“十一五”国家级规划教材、高等教育出版社。
参编教材：课题组教师范一鸣参编教材：合工大出版社
2、配套实训资料。编写配套的实训项目单、任务书。并将国家验收规范、图集等形成补充材料。
3、相关教学资料：图书馆、专业图书资料室、教学录像。
4、课程网站。基本建成。
三、教学方法与手段
目前学生的学习基础差，学习能力偏低，文科生约有三分之一，而现在教材内容比较综合，作为教师要针对学生的现状，选择合理的教学内容，用简单易懂的方法教学生，使学生容易理解、容易掌握，并将所学内容运用到实际工程中。
本课程的教学方法采取以传统的教学方法为主，现代教育技术为辅的有机结合方式。由于传统教学方法经一个相当长的时期发展总结，仍具有强大的生命力，教师的口头讲授以及板书形式久为学生熟悉并相对易于接受，具有较明显的亲和力，所以在教学中仍有必要继续运用并加以不断改进提高。多媒体教学和计算机辅助教学等方法的加入，则有助于提高传统教学方法的效率和效果。
其一，根建构教学内容，确定教学方法。不拘一格，实事求是，根据教学内容和学生状况灵活运用各种教学方法，追求最佳的教学效果。
其二，更新教学理念，拓宽教学模式，充分发挥教师讲课的艺术。教学是师生互动的过程，教师作为传道、授业、解惑的人，在教学过程中始终处于主导的地位。教学质量的好坏，2 往往取决于教师教学水平的高低，取决于教师讲课的艺术。对此，经常研究传统的启发式教学模式和各种现代教学模式，不断进行教学方法的优化与创新，努力提高自己的教学艺术。
其三，树立以学生为本的观念，调动学生学习的主动性和积极性。教学活动的最终目标是要落实在学生身上。故学生在教学过程中也处于很重要的地位。如果忽视了这种情况，让学生总是处于被动的地位，对教学实际上是很不利的。基于这种认识，提倡自主学习与合作学习的理念，鼓励学生独立思考，自主学习。
四、教学环境 4.1.实践性教学环境：
这几年利用校园建筑大发展时期，本课程实践教学主要在校内进行。内容分三个方面：
一、教师向学生贯彻考察内容、考察目的，布置考察任务；
二、学生实地参观考察；三，考察结束后，学生向老师提交实践教学考察报告并计入学习成绩。实践教学对提高学生的监理知识、增强专业兴趣都有非常重要的意义。4.2.教学环境
采用多媒体教学和黑板讲解相结合。目前本人教学大纲、授课教案、习题、教学参考资料电子版基本形成，并根据教学的实际情况，及时进行补充或调整，适时而又适用。通过QQ和电子信箱等便捷途径，通过这种教学形式，必将较之以往教学取得良好的效果。
五、考试分析
5.1.试卷难度分析：
试卷整体难度适中，并主要考核建筑设备的基本概念、基本原理和基本方法等内容，重视理论知识和实践操作相结合的内容和知识点的考核。
按照难、中、易来划分，各类题目所占分数比例大致为1：3：1。5.2.学生错误率较高的知识点分布及原因：
主要集中在工程施工技术问题。分析原因主要是这些内容本身有一定的难度，知识点多。学生对这些内容的掌握程度不够，理解不深。该班人数较多，理科生基础不太好，学习主动性不太强，高分较少。
5.3.改进措施和建议：
1、改进课堂教学方式，突出重点、难点内容。
2、适当增加习题课、课堂讨论等形式，提高课堂教学效果。
根据《物流设施与设备》课程的主要知识内容，结合我院物流工程实训车间的实训条件，拟将《物流设施与设备》课程考核分为理论和实训操作两部分，其中理论考核占总成绩的40%，实训考核占总成绩的60%。对实训车间不具备的那些物流设施与设备大类侧重理论考核，对实训车间具备的设施与设备侧重实训操作考核。
一、理论考核的主要内容
1、运输设施与设备
2、物流信息采集与传输设备
3、流通加工设施与设备
4、其他物流设施与设备需要掌握的理论知识
主要考核这些设施与设备的基本知识，如操作原理、主要类型、维护与保养方法等。学期末以试卷考试的形式进行。
二、实训操作考核的主要内容
1、包装设备操作
2、电动搬运车操作
3、堆高车操作
4、自动化立体库出入库操作
5、电子辅助拣选系统操作
1选修课程体系改革的背景与基本思路
行业是学生最终服务的对象, 也是其展示能力的舞台。选修课程体系要想有自己的鲜明特色, 就必须与行业紧密结合。我们以行业特征为切入点筛选课程, 以行业关联确定方向, 以行业入门选择内容, 以行业深入确定范围, 构建具有行业特色的制药类专业选修课程。
2建立特色选修课程体系, 推动专业教育整体设计
2.1选修课程在人才培养中的地位
选修课程贯穿人才培养方案所有教学环节, 与主课程具有相互融合、互为基础和相互支撑的关系。在江苏省五年制高职实行“4.5+0.5”学制的大背景下, 我们要设计建立一个以提高职业素养为核心、覆盖制药行业各个层面的全新选修课程体系, 做到既满足学生对某些社会技能的学习兴趣, 又能加深其对行业领域及行业技能知识的了解, 同时还使学有余力的学生为进入行业细分岗位做好准备。选修课定性、定量及定格描述见图1。
2.2具有行业特色的选修课程体系整体设计
明确人才培养方案中各阶段教学目标, 按照“深化制药生产内涵, 拓展上下游行业外延”思路整体设计选修课程体系。对制药类工作内容进行深化, 对工作范围进行拓展。制药类专业特色选修课程整体设计见表1。
按照“两类方向、三个层面”将选修课嵌入人才培养方案。两类方向指职业素质与职业技能培养, 行业嵌入点有3个层面, 分别是行业接触、探究及深入。
2.3知识建构型选修课程设计
以中间体放大生产课程为例进行课程设计。该课程以培养学生创新性为目的 (于第九学期开课, 拟定学时为36学时, 班级人数限定为20人, 选修对象为制药类专业学生, 教师要求具备中试实践经验) , 课程的整体设计见表2、3。
3特色选修课程的实施保障
选修课程很大程度上依学生的主观意愿而存在, 能否获得预期效果, 开设条件非常关键, 而开设后的管理又是选修课顺利进行的保障。因此, 选修课程规划是否合理、管理是否得当, 直接关系到选修课程的存在状况。
3.1建立选修课指导制度
每学期开设3~4门课程供学生选择, 编写选修课程指南并配以指导教师。选修课程指南内容包括选课制度和选修课简介, 作为学生选修课程的依据。指导教师要从学生的专业、兴趣爱好出发, 帮助学生明确自己的优势、兴趣所在, 避免选课的盲目性, 形成连续的、个性化的选修课程指导体系。
3.2改善校内外实践条件
开发上下游行业生产配套的校内外实践条件, 探索校企互惠互利、优势互补的运行机制, 与企业建立长期合作关系, 为学生寻求课程实践场所。
3.3保障选修课程师资力量
选修课程对教师学科知识的广度和深度都有要求。在加强中青年教师培养的同时, 通过邀请区域教育专家、学科领袖、行业专家或者请企业技术人员参与指导实践等方式加强师资力量。
3.4开发特色选修课程相应的教材
教材是课程内容的重要载体, 是课程实施的基本依据。由于选修课程具有多样性、灵活性、开放性的特点, 教材也应在体系、风格、侧重点、深度、广度等方面具备多样性, 可以根据课程实际编写活页教材。
3.5做好前期课程的铺垫工作
依托学校优势资源, 开展课外科研小组活动, 针对研究型课程对学生的特殊要求, 集中安排科研能力训练课程, 对学生进行必要的引导。
3.6建立特色课程评价体系
选修课程的作用在于拓展学生视野, 深化学科知识, 满足学生专业兴趣, 发展学生个性与特长, 故其教学评价应有别于必修课程。评价应关注教学过程中教师是否调动学生的主动性, 是否关注学生的兴趣、需要, 是否关注行业前沿动态, 是否引入社会现实问题;对学生的评价除了显性的外部成果外, 还要关注其学习方式与内在感受、学习兴趣、积极性、创造性。
4存在的问题与解决思路
关键词：锅炉设备及运行 锅炉原理 本科教学 课程建设
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：
引言
上海理工大学（以下简称“我校”）热能与动力工程专业（能源与环境工程方向）源于20世纪50年代创办的锅炉专业（后来改名为热能工程），有悠久的发展历史。经过几十年发展，我校热能工程专业形成了偏重于锅炉设计与制造方向的特色。因而，集锅炉理论、设计及计算为一体的“锅炉原理”课程始终是本专业最主要的专业课程[1， 2]。但随着社会经济发展和制造业生产效率提高，锅炉制造企业的用人需求趋于减少，而火电厂等锅炉运行单位的用人需求趋于增多。此外，随着全社会对节能减排工作的日益重视，社会上涌现出大量的能源科技服务企业。因而，为适应新形势下本专业人才培养的新需求，2013年我校将“锅炉原理”课程的名称改为了“锅炉设备及运行”，同时对其教学内容做了调整。本文对这一项课程改革工作进行了总结和说明。
1.教学内容及学时分配
经研究，提出将64学时“锅炉设备及运行”课程（以下简称“本课程”）的教学内容划分为8个知识模块，各知识模块的教学内容及学时分配如下：
（1） 锅炉基础知识：锅炉概论、燃料、燃烧产物、烟气特性及热平衡。（4学时）
（2） 锅炉燃烧设备：层状燃烧、流态化燃烧、煤粉（制备）燃烧、油（气）燃烧原理与设备。（12学时）
（3） 锅炉受热面：水冷壁（炉膛）、过热器再热器、省煤器、空气预热器的结构、工作特性及设计，以及受热面烟气侧污染、腐蚀和磨损。（10学时）
（4） 锅炉水动力：气液两相流基础，沸腾换热及传热恶化，自然循环、强制循环、直流锅炉原理及工作特性。（10学时）
（5） 锅炉总体设计与布置：单级受热面、锅炉总体热力计算程序，锅炉主要设计参数的选择，锅炉典型布置及其特点。（4学时）
（6） 锅炉水处理：锅炉水质指标，水处理方法，工质侧腐蚀原理与防止，汽包锅炉炉水水质与蒸汽品质控制。（8学时）
（7） 锅炉运行：汽包、直流锅炉启动和停运，单元机组负荷调节及运行，煤粉炉制粉系统运行与燃烧调整，锅炉事故及其处理。（8学时）
（8） 锅炉技术专题讲座：超（超）临界发电及其锅炉、大型循环流化床锅炉、生物质锅炉、联合循环发电系统余热锅炉。（8学时）
2.教学内容设计说明及探讨
与以往的“锅炉原理”教学内容相比，本课程教学内容有以下特点：
（1）充分注意与相关课程的内容衔接，避免不同课程重复讲授相同或相似内容。
因已有“工程燃烧学”为“锅炉原理”的前修课程，因此在本课程教学内容中不再专门介绍基础燃烧理论，但强调以燃烧理论为基础深入讲解各类锅炉燃烧设备的技术原理和工作特性。此外，鉴于与能源利用有关的环境问题日益突出，我校设置有“大气污染控制工程”选修课程，本专业学生一般都会选修此课程。因此，在本课程中不再介绍“燃烧污染物减排与控制”相关内容。但对那些属于锅炉重要工作过程，而在其它课程中未有涉及的理论知识点（如锅炉水动力模块中的气液两相流），仍在本课程中重点讲授，以使教学内容具有与本科教育相适应的理论深度。
（2）减少锅炉设计计算方法的学时，从而拓展课程知识面。
随着本科专业向宽口径培养方向的推进以及对大学本科通识教育的日益重视，专业课课时不断减少。需对以往的“锅炉原理”教学内容进行合理取舍，从而在少学时条件下仍保证专业课程的培养质量。为此，本课程大幅减少了锅炉热力计算的学时，只在锅炉总体设计与布置模块中用2学时讲授其基本计算原理、特点及程序。在后续的实践课程“锅炉课程设计”中，学生可在指导教师的辅助下进一步领会锅炉热力计算方法及其应用。由此，可节余出一些课时用于拓展课程知识面，同时也培养了学生独立自学并完成工程设计计算的能力。
（3）拓展和强化了锅炉水处理方面的教学内容。
水是人类最宝贵的资源，我国是极度缺水国家。绝大多数的工业生产过程都会耗水，与锅炉设备密切相关的火电行业更是所有工业行业中的第一耗水大户。因而，笔者认为以“卓越工程师”为培养目标的工科大学生，应该了解和掌握一些必需的水科学知识和水处理技术。然而在多数院校的本专业培养计划中，未有设置“工业水处理”相关课程，我校亦是如此。为此，在本课程教学内容中加大了锅炉水处理模块的教学学时，以期以锅炉水处理为载体，深化学生对水科学和水处理技术的认识。
（4）拓展和强化了锅炉运行及事故方面的教学内容。
在我校以往的“锅炉原理”教学中，有关锅炉运行的教学课时较少（一般为2～4学时），因而学生对相关知识点了解不深，知识面也较窄。正如“引言”中所述在新形势下，本课程教学中有必要进一步拓展和强化锅炉运行及事故方面的内容。为突出这种变化，课程名称由“锅炉原理”改为了“锅炉设备及运行”。同时，授课内容也由以往的“锅炉启停及运行”，拓展至了“锅炉调整和锅爐事故”。
（5）增加了锅炉技术专题讲座模块，以拓展学生视野。
随着清洁高效发电技术的发展和可持续能源研究的兴起，与之密切相关的锅炉技术也在不断更新和发展。为使学生了解锅炉技术的典型应用和最新进展，在本课程中增加了锅炉技术专题讲座模块，讲授四类典型的主流锅炉技术。该模块主要讲授各专题的关键技术与最新进展，对教师的授课准备提出了更高的要求，但有利于提高学生专业综合素质，为学生就业或进一步深造学习打下较好的基础。
3.总结
本文对我校热能与动力工程专业64学时本科课程“锅炉设备及运行”的教学内容进行了设计，并进行了必要的设计说明和讨论。新的“锅炉设备及运行”教学内容注意与相关课程的内容衔接，避免了不同课程重复讲授相同或相似内容。同时拓展了课程知识面，强化了锅炉水处理与锅炉运行方面的教学内容，新增了锅炉技术专题讲座模块。这些尝试对相关院校热能与动力工程专业“锅炉原理”课程的进一步改革具有参考意义。
参考文献：
[1]王波.浅谈“锅炉原理”课程教学中的若干问题.中国电力教育，2011，（211）：196-197.
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