水利水电工程数字设计工厂建设构想与实践

【目的】为了实现设计文档和信息的收集、加工、共享和发布,实时、动态、协同完成设计任务分解、接口提资、设校审以及产品交付等设计工作,【方法】在分析水利行业BIM应用现状基础上,以模块化设计为源头,研究并提出建设水利水电工程数字设计工厂的构想。采用无感采集设计过程多维数据的手段,结合模型资源库,并与三维建模环境双向映射的方法,构建从数据采集、存储、治理到应用的设计过程全链条技术架构。【结果】数字设计工厂可以与BIM、GIS、大数据、人工智能等信息技术深度融合,通过重构设计流程,实现从专业设计为主体的特例性工程设计到多专业实时协同的产品化设计;实现了统一平台下设计产品的交付与直观展示;实现设计参数同时驱动几何模型的造型和传统基于经验公式的数学计算。【结论】在数字设计工厂平台体系下,通过对设计过程控制与信息集成、专业模块化智能设计、大数据分析验证等应用的实践验证,有效解决了大数据多源复杂性、设计过程实时性和模块化的要求和难点,对实现水利水电工程从专业设计为主体的特例性设计到多专业协同的产品化设计具有重要的参考价值。

共创空间:高校创新教育“设计工厂”模式的案例分析——以新西兰怀卡托理工学院为例

深入推进和开展创新教育是高校发展的本真意蕴和应然路向。"设计工厂"是跨学科的学生团队与行业合作伙伴一起解决复杂问题的共创空间,是高校开展创新教育的有效模式,设计工厂的全球网络逐步形成,设计工厂活动已经遍布全球五大洲的大学或研究机构。新西兰怀卡托理工学院设计工厂是设计工厂全球网络的成员之一,该学院以"设计工厂"为平台载体实施创新教育,注重跨学科学生团队的融合、企业的深度参与和政府的大力支持,构建了高校、企业、社区、政府等多元主体参与的共创空间,形成了"问题、方法、技能、实践、文化"五位一体的良好创新教育生态体系,"设计工厂"模式给予我国开展创新创业教育很好的借鉴。

以“设计工厂”模式为样本的产学研合作研究

文章通过对上海师范大学"设计工厂"创意产业集聚区的建立及发展过程中相关运作模式的分析,建设性的提出,将创意产业、设计教学以及设计研发相结合的创新性设计教育产学研模式,并且就这一模式的长效发展提出相应策略。

抓住实践教学关键要素，构建设计工厂创新体系——高等职业教育图形图像制作专业实践性教学体系整体优化的研究与实践

“设计工厂”实践教学创新体系是引进了新加坡南洋理工学院“教学工厂”理念，结合图形图像制作专业自身特点构建的实践教学体系。本文针对构建“设计工厂”实践教学体系四个关键要素（who，what，where，how）进行研究和探讨，希望能对现代高职教育设计类专业有所帮助和借鉴。

新工科背景下食品专业OBE实践教学模式的改革——以“食品工厂设计实习”课程为例

“食品工厂设计实习”是食品专业重要的工程设计类实践课程。以“食品工厂设计实习”为例,探索在新工科背景下基于OBE理念的食品专业实践教学模式的改革,构建了“一中心、双导师、三阶段”的实践教学新模式。具体是以学生工程能力培养为中心,基于校企合作双导师,开展“项目设计—项目实施—项目运行”三阶段的项目式实践教学,将食品专业人才的工程能力培养目标及毕业要求融入实践教学全过程。实践表明,该模式的实施提高了实践课程教学质量,有利于培养学生创新设计能力与工程应用能力。

新农科背景下专业必修课混合式教学模式的探索与实践——以中国农业大学葡萄酒工厂设计课程为例

“新农科建设”为我国三农战略所需要的复合型、创新型人才培养指明了方向,中国农业大学葡萄与葡萄酒工程双一流本科专业必修课“葡萄酒工厂设计”顺应时代潮流,以新农科建设理念为导向,探索在课程教学中的改革与实践。通过混合式教学模式、多模态教学方式和互联网+的应用等,突出学科特色优势、构建全方位课程体系,取得了较好的教学效果,对满足新农科背景下社会对创新型农林人才的培养需求进行了有益的探讨。“New Agricultural Construction” points out the direction for the cultivation of compound and innovative talents required by the strategy of agriculture, rural areas, and farmers in China. The compulsory course “Wine Factory Design” of the double first-class undergraduate major of grape and wine Engineering in China Agricultural University conforms to the trend of The Times and explores the reform and practice in the course teaching guided by the concept of new agricultural construction. Through the application of mixed teaching mode, multi-modal teaching mode and Internet+, it has highlighted the characteristics and advantages of the subject, built a comprehensive curriculum system, and achieved good teaching results, and carried out a beneficial discussion on meeting the social demand for training innovative agricultural and forestry talents under the background of new agricultural science.

基于学生能力达成的“食品工厂课程设计”形成性评价机制研究与实践

通过完善过程评价方式与手段,明确评价结果对课程目标的支撑,构建了基于学生能力达成的“食品工厂课程设计”形成性评价机制,实现了学生针对复杂工程问题进行课程设计的全程跟踪与反馈,以及学生能力达成程度和实践教学培养质量的有效评估。

年产2000 t红薯薄饼工厂设计

红薯薄饼使用的原物料为红薯,辅助物料为玉米淀粉、白砂糖、食盐、小苏打和食用油。执行了生产线结构的整个设计、物料衡算和生产机器型号挑选,并且对整个工厂和生产车间进行了概括性的安排,最后对工厂设计进行了利益衡算。此次工厂设计的年工作天数为250 d,每日工作一班次8 h工作时间,轮班产出和年度分别为8 t和2000 t,年净利润为6935.21万元,项目投资回获期为1.6年。

“制药工厂设计”情景化案例式“翻转课堂”教学探讨

针对“制药工厂设计”课程抽象性、实践性、逻辑性和连续性及学习难度较大的特点,为克服学生在传统教学模式下学习兴趣低、实践不足、学习效率和积极性较低的问题,将“以学生为中心”、“OBE”等教育理念和PBL教学方法融入到“制药工厂设计”课程教学之中,设计出符合学校生物制药专业特色的“情景化案例式翻转课堂”教学模式。该教学模式综合考虑专业工程教育与学生个人发展的需要,在团队协作、师生互动过程中培养学生分析问题、解决问题、学以致用的思想素养。

基于OBE理念的《食品工厂设计》课程说课设计——以“厂址选择”为例

说课可以推动课程教学目标的有效达成和教学质量的显著提升。本文以厂址选择知识点为例,从教学分析、教学策略、教学过程、教学反思等方面进行了食品工厂设计课程说课设计,把OBE理念融入课堂教学建设的全过程,以期推动课程不断取得新成效。

年产500t玉米低聚肽粉工厂设计

玉米低聚肽具有抗氧化、降血糖和保肝等生理功能,其在食品、医药和保健品等领域应用广泛。文章旨在设计年产500 t玉米低聚肽粉工厂,厂址选择在河南省驻马店市国际农产品加工产业园。采用超声辅助酶解、活性炭吸附、膜分离和喷雾干燥技术制备玉米低聚肽粉产品。确定了厂区总平面设计、工艺设计、物料衡算、设备选型、环境保护设计以及技术经济分析。最终得到该厂占地7221 m2,全厂65名工作人员,年产500 t玉米低聚肽粉,日产2.2 t,产品规格为10 kg/袋,市场定价为1400元/袋。该项目总投资为4131.22万元,年生产成本为3296.6万元,年销售额为9240万元,每年净利润约为2787.7万元,投资回收期较短,3.98年即能回收,工厂能够获得良好的经济效益。

新工科视域下“食品工厂设计”教学设计与实践

“食品工厂设计”是食品专业人才培养的重要课程之一,新工科建设对其课程教学提出了新要求。从“食品工厂设计”教学目前存在的问题、改革意义、改革措施及持续改进等方面出发,秉承“学生为主体,教师为主导”教学理念,构建“互联网+”混合式教学模式,创建“五位一体”网络教学平台,设计合理课程评价体系,持续改进等方式。用新思想、新技术、新知识解决新工科视域下“食品工厂设计”课程新问题,有效提升食品工程师人才培养质量。

“食品工厂设计”课程改革模式探索进展

“食品工厂设计”课程是专业性高、知识点广泛、内容复杂的一门实用性课程。为了有效提升食品科学与工程类专业人才培养质量,总结了“食品工厂设计”课程在教学中存在的诸多不足,并在此基础上提出解决对策,同时,为了更好地提高教学效果,总结了多个可供学习的教学模式,为该课程的教学改革提供思路。

基于CDIO理念学生设计思维与实践能力培养探索——以食品工厂设计为例

在“新工科”建设和工程教育专业认证背景下,“工科学生理科化”的现象对工科类课程建设和学生培养模式提出了新的挑战。“食品工厂设计”作为食品类专业的学科基础课,基于构思—设计—实现—运作(CDIO)理念,从计算机应用能力培养、任务驱动式作业设置、“慕课西行”丰富知识来源渠道、工厂建筑沙盘模型、学科竞赛5个方面,探索课程改革方式,以期为“新工科”课程建设和工科学生创新设计思维及实践动手能力的培养,提供理论依据和实践参考。

“食品工厂设计”SPOC混合教学模式的实践探索

探索了采用SPOC混合教学模式的“食品工厂设计”课程实践,包括建设教学资源、实施混合教学等,以提高教学质量,实现全员、全程、全方位的三全育人。通过跟踪与分析学生的学习成绩,结果表明采用SPOC混合教学模式的“食品工厂设计”课程,学生的学习成绩和学习兴趣得到明显提高,为“食品工厂设计”课程教学提供了一种有效的指导思路。

石化智能工厂设计思考与探索

通过对国内外石化智能工厂建设情况的调研,分析了国内智能工厂建设存在的问题,创新提出了智能工厂设计新模式,即融入“生产运行智能化需求”的智能工厂工程设计。将工厂智能化要求充分融入工程设计中,各专业根据智能工厂建设分级要求从全面感知、工艺优化、自动控制和无人操作等方面开展智能工厂的设计,从设计源头打造智能工厂优秀基因。通过数字化交付将工程设计阶段的成果无缝流转到工厂运行阶段,实现最低成本最高效率的全生命周期智能工厂建设。

智慧教室和THEOL网络教学综合平台建设背景下“食品工厂设计”教学新模式探索与实践

智慧教室是一种新型的教育形式,搭载现代化手段融入课堂教学全过程,赋能课堂简单化、高效化和智能化,极大地提升了学生使用工具能力与自主学习能力。THEOL网络教学综合平台是中国高校混合式教学创新改革的重要载体,具有资源共享性、开放性及多元化等多项优势。以智慧教室和THEOL网络教学平台的建设为依托的“互联网+”技术正积极促使“食品工厂设计”教学效果丰富、有趣、生动。实践证明,依靠智慧教室和THEOL网络教学平台进行课堂课下混合式教学新模式,将传统课堂抽象、枯燥、分散的理论以直观、形象、系统化的方式呈现,极大地增加了学生学习的积极性、主动性和理解力,达到了提高教学效果的目的。

基于培养解决CEP能力的“食品工厂课程设计”教学改革

复杂工程问题(complex engineering problems,CEP)是工程教育专业认证中的核心指标。“食品工厂课程设计”是食品专业中重点突出CEP特征的综合性实践教学课程。项目在工程教育认证背景下围绕CEP的技术因素进行了重点拆分,以OBE教育理念“反向设计—正向实施—持续改进”为核心,从扩展内外工程实践资源、优化教学内容、完善考核评估等方面探索了课程教学改革,以期提升学生解决CEP的能力和培养工程伦理教育水平,以提高对毕业要求达成的支撑。

“发酵工厂设计”课程改革与探索

“发酵工厂设计”课程涉及面广,实践性强,计算量大,传统的教学方式不利于“培养符合新时代生物发酵产业需求的人才”课程目标的实现。为了在有限的课时内调动学生学习积极性,使其有效掌握发酵工厂设计的理论体系以及提高动手能力,笔者根据多年教学经验,结合培养目标对教学内容进行了精简和强化。采用多媒体教学、案例教学、实践教学等教学手段,同时融入了GMP等相关知识,对培养符合未来生产科研等工作需求的合格人才具有一定意义。

视觉传达设计理论在化工工厂设计中的应用——评《轻化工工厂设计概论》

轻化工业是我国国民经济的重要组成,是传统优势产业,在促进消费、保障就业、激发经济活力等方面发挥着关键作用。在轻化工业发展中,工厂设计与建设是基础部分,也是关乎产业整体健康发展的重要环节。轻化工工厂设计既要考虑工厂生产活动的实际需要,也要体现出便捷性,还要考虑工厂设计的美观,对设计人员提出了较高要求。《轻化工工厂设计概论》一书,是周镇江编著,2023年8月由中国轻工业出版社出版的图书。