ug仿真教学在食品加工装备相关课程教学中应用

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1、UG仿真教学在食品加工装备相关课程教学中应用摘要：仿真教学作为课堂教学向实践教学环节过渡的一种教学手段越来越受到人们的重视，特别是随着国内高校软硬件实力的快速提升，基于计算机的仿真技术在教学中得到了广泛的应用。本文阐述了利用UG仿真模块的强大功能，在过程装备与控制工程专业的相关食品装备课程的教学中进行UG仿真教学的方法和作用，并列举了UG仿真教学在制粒机的单机食品装备的教学中的步骤，结果表明该方法在实际的教学中产生很好的教学效果。关键词：仿真教学；食品加工装备；UG仿真仿真教学是介于课堂内的理论教学与课堂外的实践教学环节之间的一种新的教学方式，是利用计算机技术对现实世界中的实物进行模拟的教学

2、。在过程装备与控制工程专业食品加工装备相关课程的UG仿真教学中，模拟的实物可以是单个的零件、多个零件组成的组件、产品或多个单机构成的系统。单机包括上料机、输送机、搅拌机、粉粹机、螺杆挤压机、制粒机、包装机等等，同时这些单机中的一部分进行组合，可以实现特定加工功能的食品加工制造系统。UG仿真模块通过对单机或系统的模拟，加快课堂教学或者实验教学中学生对相关食品加工装备知识的理解和消化吸收。一、基于UG仿真教学的特点及作用1.节约了更换维护实验仪器的成本。相比于实验教学,仿真教学无需购买大型的昂贵的实验仪器设备，只需购买计算机和软件，在一次性成本投入上比较低，而且，计算机的后期维修成本相比于逆流提

3、取、微波耦合干燥、质构仪、粒度仪、造粒机、搅拌机、粉粹机等食品加工装备的维护成本是非常低的。2.提高了教学的效率。大多数的实验教学设备比较贵,而且受到教学场地的限制，往往一个教学班级难以一次性完成一个实验教学项目，要分多组多个教学时间段完成一个实验教学项目，教学任务完成的效率较低，而利用仿真教学，借助于高校大面积的建设机房，可以多个班级一次性完成实验教学项目。3.UG仿真模块的强大的交互功能使学生非常方便地进行运动机构的参数设置和修改，非常容易地模拟真实的机构运动的条件，部分实现了原来实验样机的功能。4.便于实现资源的共享。UG仿真模块建立的仿真教学资源库可以很方便地应用于过程装备与控制工程

4、的各个教学环节中，如“过程机械设计"、'‘食品加工装备原理与设计”、“食品工程设计概论”、“食品加工装备原理与设计”、“食品工业成套装备应用技术”等多个课程可以共享一些UG仿真资源。5.便于学生进行自主学习。借助于计算机网络，学生可以随时随地进行基于UG仿真的实验教学项目。而目前的开放实验室，受到时间和空间的限制以及安全性方面的考虑，学生进行自主实验受到了很大程度的限制。二、采用UG仿真教学须注意的问题1、仿真教学不利于学生动手能力的培养。仿真教学虽然也可以增加学生对食品装备加工操作过程的认识，但由于整个加工操作模拟过程都是利用鼠标操作模拟的系统实现，因此学生缺少实际操作的动手能力训练。因此

5、在利用仿真资源进行实验教学时，要结合实践环节，如金工实习、企业的工程项目等，增加学生实践能力的培养。2、基于UG的仿真教学对学生的计算机及UG软件的操作技能要求较高。UG仿真资源在过程装备与控制工程的相关课程教学中的使用需要学生本人进行相关资源的制作，这样可以使学生更加深入地理解具体某个食品加工装备的工作机理，加深学生对相关课程教学内容的吸收，有助于学生食品装备创新设计能力的培养。3、UG仿真是对实物的近似模拟，其近似程度依赖于所建UG模型的仿真程度。利用UG的仿真模块进行食品装备的单机或系统的模拟往往是一种近似模拟，仿真教学的效果受到模拟程度的影响，这就要求教师充分了解相关装备的工作原理及

6、结构细节，并熟练掌握UG的仿真功能模块，二者相结合产生适合过程装备与控制工程相关课程课堂教学的UG仿真资源，便于学生在课堂教学的学习中和自主学习中使用。三、基于UG的仿真教学方法在过程装备与控制工程专业的实现途径1、构建食品加工装备单机和系统的典型工作的UG运动仿真库，充实课堂教学的仿真教学。食品加工装备的典型单机设备包括上料机、输送机、混合搅拌机、粉粹机、制粒机等，而每一个单机设备根据不同的加工原理又可以分为一些典型的结构形式。利用UG的仿真模块每一种单机每一典型结构形式的运动仿真动画，同时可以完成部分单机的组合系统的动画，这些UG仿真视频可以作为过程装备与控制工程的相关课程的课堂教学素材

7、。以食品装备产品-制粒机为例,其产品组成较为复杂，整个系统由喂料、搅拌、制粒、传动、过载保护五个子系统组成，如果利用传统的课堂教学，利用产品的平面示意图（见图1）结合理论讲解难以让学生了解复杂系统的内部结构及工作原理，去生产企业进行生产实习，受到企业条件的限制，也难以进行产品结构的解剖讲解。利用UG仿真进行制粒机的仿真教学可以加速学生对制粒机的结构及功能的了解。具体仿真教学的步骤如下。图1制粒机系统平面示意图