TW-HY120/II數(shù)字型篩板塔精餾實(shí)驗(yàn)裝置
《TW-HY120/II數(shù)字型篩板塔精餾實(shí)驗(yàn)裝置在教學(xué)中的應(yīng)用探究》
一、TW-HY120/II數(shù)字型篩板塔精餾實(shí)驗(yàn)裝置概述
作為一名長(zhǎng)期從事化工專業(yè)教學(xué)的職校教師，我深刻體會(huì)到優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要性。今天我要向大家介紹的TW-HY120/II數(shù)字型篩板塔精餾實(shí)驗(yàn)裝置，就是我們系近年來引進(jìn)的一款非常出色的教學(xué)設(shè)備。
TW-HY120/II數(shù)字型篩板塔精餾實(shí)驗(yàn)裝置是一款專門為職業(yè)院校化工類專業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)設(shè)備，它采用了先進(jìn)的數(shù)字控制技術(shù)，能夠完整模擬工業(yè)精餾過程。這套裝置由精餾塔主體、加熱系統(tǒng)、冷凝系統(tǒng)、進(jìn)料系統(tǒng)、產(chǎn)品收集系統(tǒng)以及數(shù)字控制系統(tǒng)等主要部件組成。其中精餾塔采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材質(zhì)制造，塔內(nèi)設(shè)置有多層篩板，塔徑120mm，塔高約2000mm，整體設(shè)計(jì)既符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，又適合教學(xué)演示。
與傳統(tǒng)精餾實(shí)驗(yàn)裝置相比，TW-HY120/II的最大特點(diǎn)在于其數(shù)字化控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄塔內(nèi)溫度、壓力、流量等關(guān)鍵參數(shù)，并通過觸摸屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。學(xué)生可以通過控制系統(tǒng)調(diào)整回流比、進(jìn)料速度等操作參數(shù)，直觀地觀察參數(shù)變化對(duì)精餾效果的影響。
二、裝置的主要技術(shù)特點(diǎn)與教學(xué)優(yōu)勢(shì)
在教學(xué)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)TW-HY120/II具有幾個(gè)突出的技術(shù)特點(diǎn)：首先，它的數(shù)字控制系統(tǒng)非常穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)采集精度高，這為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。其次，裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，各個(gè)部件拆卸方便，有利于學(xué)生理解設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理。再者，裝置運(yùn)行噪音低，能耗較小，符合現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室的環(huán)保要求。
從教學(xué)角度看，這套裝置的優(yōu)勢(shì)更加明顯。它能夠很好地滿足《化工原理》《化工單元操作》等課程的實(shí)驗(yàn)要求。通過實(shí)際操作，學(xué)生可以掌握精餾過程的基本原理、操作技能以及故障處理方法。裝置配備的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還能培養(yǎng)學(xué)生的信息化素養(yǎng)，為他們將來從事現(xiàn)代化工生產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)。
特別值得一提的是，TW-HY120/II的安全性能非常出色。裝置設(shè)有過熱保護(hù)、過壓保護(hù)等多重安全措施，確保教學(xué)過程中的安全性。這對(duì)于初次接觸化工設(shè)備的學(xué)生來說尤為重要。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)與實(shí)施建議
基于TW-HY120/II數(shù)字型篩板塔精餾實(shí)驗(yàn)裝置，我們?cè)O(shè)計(jì)了一系列循序漸進(jìn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。對(duì)于初學(xué)者，我們首先安排"認(rèn)識(shí)精餾裝置結(jié)構(gòu)"的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生熟悉設(shè)備各部件名稱和功能。然后進(jìn)行"全回流精餾操作"，這是最基礎(chǔ)的精餾實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以觀察塔內(nèi)氣液傳質(zhì)過程。
隨著學(xué)生技能的提升，我們會(huì)開展"部分回流精餾操作"、"不同進(jìn)料位置的比較"等進(jìn)階實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生記錄并分析塔頂、塔釜產(chǎn)品的組成變化，理解回流比對(duì)分離效果的影響。對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生，我們還設(shè)計(jì)了"故障設(shè)置與排除"實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)他們的問題解決能力。
在教學(xué)實(shí)施過程中，我建議采用"講解-示范-練習(xí)-總結(jié)"的四步教學(xué)法。首先由教師講解實(shí)驗(yàn)原理和操作要點(diǎn)，然后進(jìn)行規(guī)范操作示范。學(xué)生分組練習(xí)時(shí)，教師要巡回指導(dǎo)，及時(shí)糾正不當(dāng)操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，組織學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與討論，深化理論認(rèn)識(shí)。
四、教學(xué)效果評(píng)估與反思
經(jīng)過兩年的教學(xué)實(shí)踐，TW-HY120/II數(shù)字型篩板塔精餾實(shí)驗(yàn)裝置取得了顯著的教學(xué)效果。學(xué)生的操作規(guī)范性明顯提高，對(duì)精餾原理的理解也更加深入。在最近的技能鑒定中，我系學(xué)生的通過率提升了15個(gè)百分點(diǎn)，這很大程度上得益于這套先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn)。
當(dāng)然，在教學(xué)過程中我們也發(fā)現(xiàn)了一些需要改進(jìn)的地方。例如，部分學(xué)生對(duì)數(shù)字化控制系統(tǒng)的操作還不夠熟練，需要加強(qiáng)相關(guān)培訓(xùn)。另外，實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)也需要強(qiáng)化，確保學(xué)生帶著問題來做實(shí)驗(yàn)。
總的來說，TW-HY120/II數(shù)字型篩板塔精餾實(shí)驗(yàn)裝置是一款非常適合職業(yè)院?；I(yè)教學(xué)的設(shè)備。它不僅功能完善、安全可靠，而且能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和職業(yè)素養(yǎng)。我相信，隨著教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累，這套裝置將在培養(yǎng)高素質(zhì)化工技能人才方面發(fā)揮更大作用。
作為一線教師，我期待與更多同行交流使用這類數(shù)字化教學(xué)設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)，共同提升化工專業(yè)教學(xué)質(zhì)量，為行業(yè)培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才。
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