Процессы и аппараты химической технологии. Учебнопрактическое пособие для самостоятельной работы студентов СанктПетербург 2017
 Скачать 7.73 Mb.
|
|
Н.П. МИДУКОВ, В.С.КУРОВ, А.О.НИКИФОРОВ Процессы и аппараты химической технологии Учебно-практическое пособие для самостоятельной работы студентов Санкт-Петербург 2017 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ДИЗАЙНА» ВЫСШАЯ ШКОЛА ТЕХНОЛОГИИ И ЭНЕРГЕТИКИ Н.П.Мидуков, В.С.Куров, А.О.Никифоров ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ Учебно-практическое пособие для самостоятельной работы студентов Санкт-Петербург 2017 2 УДК 66.1(076) ББК 35.11я7 М 578 Мидуков Н.П., Куров В.С., Никифоров А.О. Процессы и аппараты химической технологии: учебно-практическое пособие для самостоятельной работы студентов; ВШТЭ СПбГУПТД. – СПб., 2017.- 95 с. ISBN 978-5-91646-118-3 В учебно-практическом пособии излагаются основные материалы по оформлению самостоятельной работы студентов, даются данные для расчетов химических реакторов в рамках курсового проекта, описывается способ проектирования (в программе AutoCAD) и изготовления макета теплообменной аппаратуры (с использованием 3D принтера), представлены основные аппараты, использующиеся в химической промышленности. Учебно-практическое пособие предназначено для студентов и аспирантов технологических вузов, может быть полезно для научных и инженерно-технических работников. Рецензенты: Яблокова М.А., д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой инженерного проектирования Санкт-Петербургского государственного технологического университета (Технического университета); Александров А.В. - д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой машин автоматизированных систем ВШТЭ СПбГУПТД. Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом ВШТЭ СПбГУПТД в качестве учебного-практического пособия. Редактор и корректор Т.А. Смирнова Техн. редактор Л.Я. Титова Темплан 2017., поз.6 Подп. к печати 10.05.17. Формат 60х84/16. Бумага тип.№1. Печать офсетная. Объем 6,25 печ.л.; 6,25 уч. - изд. л. Изд. №6. Тираж 100 экз. Цена «С». Заказ Ризограф Высшей школы технологии и энергетики СПбГУПТД, 198095, Санкт- Петербург, ул. Ивана Черных, д.4. ISBN 978-5-91646-118-3 © Высшая школа технологии и энергетики СПбГУПТД, 2017 © Мидуков Н.П., Куров В.С., Никифоров А.О., 2017 3 ВВЕДЕНИЕ Самостоятельная работа - планируемая учебно-исследовательская, научно-исследовательская работа студентов, выполняемая во внеаудиторное (аудиторное) время по заданию и при методическом руководстве преподавателя. Формы самостоятельной работы студентов (CHC) разнообразны. Они включают в себя: - изучение и систематизацию официальных государственных документов - законов, постановлений, указов, нормативно-инструкционных и справочных материалов с использованием информационно-поисковых систем, глобальной сети Интернет; - изучение учебной, научной и методической литературы, материалов периодических изданий с привлечением электронных средств официальной, статистической, периодической и научной информации; - подготовку докладов и рефератов, написание курсовых и выпускных квалификационных работ; - участие в работе студенческих конференций, комплексных научных исследованиях. Самостоятельная работа приобщает студентов к научному творчеству, поиску и решению актуальных современных проблем. 4 1.ЗАДАЧИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ Целью самостоятельной работы студентов является овладение фундаментальными знаниями, профессиональными умениями и навыками деятельности по профилю, опытом творческой, исследовательской деятельности. Самостоятельная работа студентов способствует развитию ответственности и организованности, творческого подхода к решению проблем учебного и профессионального уровня. Задачами самостоятельной работы являются: - систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений студентов; - углубление и расширение теоретических знаний; - формирование умений использовать нормативную, правовую, справочную документацию и специальную литературу; - развитие познавательных способностей и активности студентов: творческой инициативы, самостоятельности, ответственности и организованности; - формирование самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации; - развитие исследовательских умений; - использование материала, собранного и полученного в ходе самостоятельных занятий на семинарах, на практических и лабораторных занятиях, при написании курсовых и выпускной квалификационной работ, для эффективной подготовки к итоговым зачетам и экзаменам. 5 Внеаудиторная самостоятельная работа выполняется студентом по заданию преподавателя, но без его непосредственного участия. Основными видами самостоятельной работы студентов без участия преподавателей являются: - формирование и усвоение содержания конспекта лекций или учебного пособия на базе рекомендованной лектором учебной литературы, включая образовательные ресурсы (электронные учебники, электронные библиотеки и др.); - написание рефератов; - подготовка к семинарам и лабораторным работам, их оформление; - составление аннотированного списка статей из соответствующих журналов по отраслям знаний (педагогических, психологических, методических и др.); - подготовка рецензий на статью, пособие; - выполнение микроисследований; - подготовка практических разработок; - выполнение домашних заданий в виде решения отдельных задач, проведения типовых расчетов, расчетно-компьютерных и индивидуальных работ по отдельным разделам содержания дисциплин и т.д.; - компьютерный текущий самоконтроль и контроль успеваемости на базе электронных обучающих и аттестующих тестов. Основными видами самостоятельной работы студентов с участием преподавателей являются: - текущие консультации; 6 - коллоквиум как форма контроля освоения теоретического содержания дисциплин (в часы консультаций, предусмотренных учебным планом); - прием и разбор домашних заданий (в часы практических занятий); - прием и защита лабораторных работ (во время проведения лаб.работ); - выполнение курсовых работ (проектов) в рамках дисциплин (руководство, консультирование и защита курсовых работ (в часы, предусмотренные учебным планом); - выполнение учебно-исследовательской работы (руководство, консультирование и защита); - прохождение и оформление результатов практик (руководство и оценка уровня сформированности профессиональных умений и навыков); - выполнение выпускной квалификационной работы (руководство, консультирование и защита выпускных квалификационных работ). Процесс организации самостоятельной работы студентов включает в себя следующие этапы: - подготовительный (определение целей, составление программы, подготовка методического обеспечения, подготовка оборудования); - основной (реализация программы, использование приемов поиска информации, усвоения, переработки, применения, передачи знаний, фиксирование результатов, самоорганизация процесса работы); - заключительный (оценка значимости и анализ результатов, их систематизация, оценка эффективности программы и приемов работы, выводы о направлениях оптимизации труда). 7 Рассмотрим общие рекомендации по организации самостоятельной работы студентов на примерах по изучению дисциплин, преподаваемых на кафедре процессов и аппаратов. 2. РАБОТА С КНИГОЙ При работе с книгой необходимо подобрать литературу, научиться правильно ее читать, вести записи. Для подбора литературы в библиотеке используются алфавитный и систематический каталоги. Важно помнить, что работа с книгой - это всегда большая экономия времени и сил. Правильный подбор учебников рекомендуется преподавателем, читающим лекционный курс. Необходимая литература может быть также указана в методических разработках по данному курсу. Изучая материал по учебнику, следует переходить к следующему вопросу только после правильного уяснения предыдущего, описывая на бумаге все выкладки и вычисления (в том числе те, которые в учебнике опущены или на лекции даны для самостоятельного вывода). При изучении любой дисциплины важную роль играет самостоятельная индивидуальная работа. Особое внимание следует обратить на определение основных понятий курса. Студент должен подробно разбирать примеры, которые поясняют такие определения, и уметь строить аналогичные примеры самостоятельно. Нужно добиваться точного представления о том, что изучаешь. Полезно составлять опорные конспекты. При изучении материала по учебнику полезно в тетради (на специально отведенных полях) дополнять конспект лекций. Там же следует отмечать вопросы, выделенные студентом для консультации с преподавателем. Выводы, полученные в результате изучения, рекомендуется в конспекте выделять, чтобы при перечитывании записей лучше запоминались. 8 Опыт показывает, что многим студентам помогает составление листа опорных сигналов, содержащего важнейшие и наиболее часто употребляемые формулы и понятия. Такой лист помогает запомнить формулы, основные положения лекции, а также может служить постоянным справочником для студента. Различают два вида чтения; первичное и вторичное. Первичное - это внимательное, неторопливое чтение, при котором можно остановиться на трудных местах. После него не должно остаться ни одного непонятного слова. Содержание не всегда может быть понятно после первичного чтения. Задача вторичного чтения полное усвоение смысла целого (по счету это чтение может быть и не вторым, а третьим или четвертым). 2.1. ПРАВИЛА САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ С ЛИТЕРАТУРОЙ Как уже отмечалось, самостоятельная работа с учебниками и книгами (а также самостоятельное теоретическое исследование проблем, обозначенных преподавателем на лекциях) – это важнейшее условие формирования научного способа познания. Основные советы здесь можно свести к следующим: - составить перечень книг, с которыми Вам следует познакомиться. Такой перечень должен быть систематизированным (что необходимо для семинаров, что для экзаменов, что пригодится для написания курсовых и дипломных работ, а что Вас интересует за рамками официальной учебной деятельности, т.е. что может расширить Вашу общую культур); - обязательно выписывать все выходные данные по каждой книге (при написании курсовых и дипломных работ это позволит очень сэкономить время); - разобраться для себя, какие книги (или какие главы книг) следует прочитать более внимательно, а какие – просто просмотреть. 9 При составлении перечней литературы следует посоветоваться с преподавателями и научными руководителями (или даже с более подготовленными и эрудированными сокурсниками), которые помогут Вам лучше сориентироваться, на что стоит обратить большее внимание, а на что вообще не стоит тратить время. Естественно, все прочитанные книги, учебники и статьи следует конспектировать, но это не означает, что надо конспектировать «все подряд»: можно выписывать кратко основные идеи автора и иногда приводить наиболее яркие и показательные цитаты (с указанием страниц). Если книга – Ваша собственная, то допускается делать на полях книги краткие пометки или же в конце книги, на пустых страницах просто сделать свой «предметный указатель», где отмечаются наиболее интересные для Вас мысли и обязательно указываются страницы в тексте автора (это очень хороший совет, позволяющий экономить время и быстро находить «избранные» места в самых разных книгах). Если Вы раньше мало работали с научной литературой, то следует выработать в себе способность «воспринимать» сложные тексты; для этого лучший прием – научиться «читать медленно», когда Вам понятно каждое прочитанное слово (а если слово незнакомое, то либо с помощью словаря, либо с помощью преподавателя обязательно его узнать), и это может занять немалое время (у кого-то – до нескольких недель и даже месяцев. Есть еще один эффективный способ оптимизировать знакомство с научной литературой – следует увлечься какой-то идеей и все книги просматривать с точки зрения данной идеи. В этом случае студент (или молодой ученый) будет как бы искать аргументы «за» или «против» интересующей его идеи, и одновременно он будет как бы общаться с авторами этих книг по поводу своих идей и размышлений. Чтение научного текста является частью познавательной деятельности – извлечение из текста необходимой информации. От того, насколько осознана читающим собственная внутренняя установка при обращении к 10 печатному слову (найти нужные сведения, усвоить информацию полностью или частично, критически проанализировать материал и т.п.) - во многом зависит эффективность осуществляемого действия. Выделяют четыре основные установки в чтении научного текста: 1. Информационно-поисковый (задача – найти, выделить искомую информацию) 2. Усваивающая (усилия читателя направлены на то, чтобы как можно полнее осознать и запомнить как сами сведения, излагаемые автором, так и всю логику его рассуждений) 3. Аналитико-критическая (читатель стремится критически осмыслить материал, проанализировав его, определив свое отношение к нему) 4. Творческая (создает у читателя готовность в том или ином виде – как отправной пункт для своих рассуждений, как образ для действия по аналогии и т.п. – использовать суждения автора, ход его мыслей, результат наблюдения, разработанную методику, дополнить их, подвергнуть новой проверке). С наличием различных установок обращения к научному тексту связано существование и нескольких видов чтения: - библиографическое – просматривание карточек каталога, рекомендательных списков, сводных списков журналов и статей за год и т.п.; - просмотровое – используется для поиска материалов, содержащих нужную информацию, обычно к нему прибегают сразу после работы со списками литературы и каталогами, в результате такого просмотра читатель устанавливает, какие из источников будут использованы в дальнейшей работе; - ознакомительное – подразумевает сплошное, достаточно подробное прочтение отобранных статей, глав, отдельных страниц, цель – 11 познакомиться с характером информации, узнать, какие вопросы вынесены автором на рассмотрение, провести сортировку материала; - изучающее – предполагает доскональное освоение материала; в ходе такого чтения проявляется доверие читателя к автору, готовность принять изложенную информацию, реализуется установка на предельно полное понимание материала; - аналитико-критическое и творческое чтение – два вида чтения, близкие между собой тем, что участвуют в решении исследовательских задач. Первое из них предполагает направленный критический анализ как самой информации, так и способов ее получения и подачи автором; второе – поиск тех суждений, фактов, по которым или в связи с которыми, читатель считает нужным высказать собственные мысли. Из всех рассмотренных видов чтения основным для студентов является изучающее – именно оно позволяет в работе с учебной литературой накапливать знания в различных областях. Вот почему именно этот вид чтения в рамках учебной деятельности должен быть освоен в первую очередь. Кроме того, при овладении данным видом чтения формируются основные приемы, повышающие эффективность работы с научным текстом. 2.2. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ СИСТЕМАТИЗИРОВАННОЙ ЗАПИСИ ПРОЧИТАННОГО 1. Аннотирование – предельно краткое связное описание просмотренной или прочитанной книги (статьи), ее содержания, источников, характера и назначения. 2. Планирование – краткая логическая организация текста, раскрывающая содержание и структуру изучаемого материала. 3. Тезирование – лаконичное воспроизведение основных утверждений автора без привлечения фактического материала. 12 4. Цитирование – дословное выписывание из текста выдержек, извлечений, наиболее существенно отражающих ту или иную мысль автора. 5. Конспектирование – краткое и последовательное изложение содержания прочитанного. Конспект – сложный способ изложения содержания книги или статьи в логической последовательности. Конспект аккумулирует в себе предыдущие виды записи, позволяет всесторонне охватить содержание книги, статьи. Поэтому умение составлять план, тезисы, делать выписки и другие записи определяет и технологию составления конспекта. 2.3. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СОСТАВЛЕНИЮ КОНСПЕКТА 1. Внимательно прочитайте текст. Уточните в справочной литературе непонятные слова. При записи не забудьте вынести справочные данные на поля конспекта. 2. Выделите главное, составьте план. 3. Кратко сформулируйте основные положения текста, отметьте аргументацию автора. 4. Законспектируйте материал, четко следуя пунктам плана. При конспектировании старайтесь выразить мысль своими словами. Записи следует вести четко, ясно. 5. Грамотно записывайте цитаты. Цитируя, учитывайте лаконичность, значимость мысли. В тексте конспекта желательно приводить не только тезисные положения, но и их доказательства. При оформлении конспекта необходимо стремиться к емкости каждого предложения. Мысли автора книги следует излагать кратко, заботясь о стиле и выразительности написанного. Число дополнительных элементов конспекта должно быть логически 13 обоснованным, записи должны распределяться в определенной последовательности, отвечающей логической структуре произведения. Для уточнения и дополнения необходимо оставлять поля. Овладение навыками конспектирования требует от студента целеустремленности, повседневной самостоятельной работы. 3. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ Для того чтобы практические занятия приносили максимальную пользу, необходимо помнить, что упражнения и решение задач проводятся по вычитанному на лекциях материалу и связаны, как правило, с детальным разбором отдельных вопросов лекционного курса. Следует подчеркнуть, что только после усвоения лекционного материала с определенной точки зрения (а именно с той, с которой он излагается на лекциях) он будет закрепляться на практических занятиях как в результате обсуждения и анализа лекционного материала, так и с помощью решения сложных вопросов. При этих условиях студент не только хорошо усвоит материал, но и научится применять его на практике, а также получит дополнительный стимул (и это очень важно) для активной проработки лекции. При самостоятельном решении задач нужно обосновывать каждый этап решения, исходя из теоретических положений курса. Если студент видит несколько путей решения проблемы (задачи), то нужно сравнить их и выбрать самый рациональный. Полезно до начала вычислений составить краткий план решения проблемы (задачи). Решение проблемных задач или примеров следует излагать подробно, вычисления располагать в строгом порядке, отделяя вспомогательные вычисления от основных. Решения при необходимости нужно сопровождать комментариями, схемами, чертежами и рисунками. Следует помнить, что решение каждой учебной задачи должно доводиться до окончательного логического ответа, которого требует условие, 14 и по возможности с выводом. Полученный ответ следует проверить способами, вытекающими из существа данной задачи. Полезно также (если возможно) решать несколькими способами и сравнить полученные результаты. Решение задач данного типа нужно продолжать до приобретения твердых навыков в их решении. |