基于問卷調(diào)查談我?；ぴO(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)改革

羅 佳 蒲剛鵬 稅正雷 肖 倫

(成都中醫(yī)藥大學(xué)，四川 成都 611137)

化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)是為我校制藥工程專業(yè)大三學(xué)生開設(shè)的一門綜合性機(jī)械類課程，該課程綜合了《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《金屬學(xué)》、《化工容器與設(shè)備》及《機(jī)械設(shè)計》多門課程的部分內(nèi)容［1，2］。為整體了解化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)狀況，我們采用問卷調(diào)查的形式對已修過該課程的制藥工程專業(yè)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查，對反饋的問卷進(jìn)行整理，分析數(shù)據(jù)，總結(jié)調(diào)查結(jié)果，并提出化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革途徑，以提升該課程的教學(xué)質(zhì)量，構(gòu)建具有特色的化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課教學(xué)新模式并提高制藥工程專業(yè)學(xué)生的工學(xué)專業(yè)素質(zhì)。

一、問卷調(diào)查的背景及必要性

四川素有“中醫(yī)之鄉(xiāng)，中藥之庫”的美稱，擁有悠久的中醫(yī)藥文化底蘊(yùn)、豐富的中藥材資源。近年來，四川省委省政府也高度重視中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，把醫(yī)藥化工產(chǎn)業(yè)列為四川省的六大支柱產(chǎn)業(yè)之一，并先后頒布了一系列與中藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展有關(guān)的政策措施，大力扶持中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)。目前，在四川省超過180家的制藥企業(yè)擁有中藥品種，培育了地奧心血康、松齡血脈康、恩威潔爾陰等一批知名品牌。我校的傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科為中醫(yī)學(xué)和中藥學(xué)，制藥工程是在中藥學(xué)基礎(chǔ)上成長起來的新興交叉專業(yè)，培養(yǎng)的學(xué)生為既具有中藥學(xué)的基礎(chǔ)和專業(yè)知識，又具備工程與工藝技術(shù)的綜合性專業(yè)人才。我校中藥制藥工程專業(yè)的人才培養(yǎng)，對促進(jìn)四川中藥產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展具有重要作用。

我校制藥工程于1999年開始招生，是我校唯一的工科專業(yè)。化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程作為該專業(yè)工程方面的核心課程，其課程內(nèi)容較多，信息量很大，并含有很多的力學(xué)分析、公式推導(dǎo)和國家標(biāo)準(zhǔn)等。從已修過該課程的學(xué)生反映來看，大多數(shù)認(rèn)為化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程較難學(xué)習(xí)。我們從“以人為本”的角度出發(fā)，通過調(diào)查問卷了解學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)情況及想法，進(jìn)而對課程的教學(xué)方式方法手段等提出改進(jìn)的意見。

二、調(diào)查問卷的對象及回收情況

以我校制藥工程專業(yè)2009級和2010級的全部在校生共116人為調(diào)查對象，采用自制問卷，由學(xué)生匿名填寫。調(diào)查問卷包括了課程學(xué)習(xí)困難的原因、教學(xué)方式及手段、教學(xué)效果、學(xué)習(xí)主動性及相關(guān)就業(yè)意向幾個大的方面。

本次共發(fā)放調(diào)查問卷116份，回收有效問卷108份，回收率與有效率均為93．1%。其中2009級學(xué)生54人，2010級學(xué)生54人，分別占調(diào)查總數(shù)的50%和50%。

三、調(diào)查問卷結(jié)果分析

1．化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)困難的原因

在學(xué)生對化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)困難的原因調(diào)查中，認(rèn)為“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程難度偏難的占37．04%，合適的占43．51%，偏易的占8．33%，不好說的占11．11%。在“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程重要的基礎(chǔ)課程中，物理學(xué)和高等數(shù)學(xué)被認(rèn)為是較重要的基礎(chǔ)課程，占到了87．04%和77．78%;其次為計算機(jī)，占 18．52%;英語、無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)分別占3．7%，3．7%和5．56%。學(xué)習(xí)“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程困難的原因中，認(rèn)為數(shù)學(xué)物理等基礎(chǔ)不好的占53．70%，認(rèn)為課程需要掌握的知識量較大的占37．04%，認(rèn)為課程內(nèi)容過于抽象占48．15%。由調(diào)查數(shù)據(jù)分析(1)“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的基礎(chǔ)課程為物理和高等數(shù)學(xué)，這兩門課程均開設(shè)在大學(xué)一年級的第一學(xué)期，課程學(xué)時數(shù)只有其他綜合性院校制藥工程專業(yè)的一半，所以教授的內(nèi)容和難度都大大降低，加上學(xué)生剛?cè)氪髮W(xué)，學(xué)習(xí)和生活都有適應(yīng)過程，這些因素造成了學(xué)生對物理和高等數(shù)學(xué)這兩門課程掌握不好，而“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程中需要用到很多物理力學(xué)的知識進(jìn)行材料的力學(xué)分析以及高等數(shù)學(xué)進(jìn)行公式的推導(dǎo)和方程的建立，因此數(shù)學(xué)物理等基礎(chǔ)不好成為學(xué)習(xí)“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的主要困難。(2)“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程內(nèi)容包括工程力學(xué)和壓力容器設(shè)計兩部分，其中工程力學(xué)主要涉及了對材料內(nèi)力的求解，而內(nèi)力的分析比較抽象，不像重力、拉力、支承力等外力那么直觀，所以學(xué)生對工程力學(xué)分析難以理解［3］。一些學(xué)生在調(diào)查問卷最后的建議一欄也提出希望形象教學(xué)。因此課程內(nèi)容過于抽象成為學(xué)習(xí)“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程困難的另一主要原因。(3)“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程為36學(xué)時，課時數(shù)較少，在有限的課時內(nèi)要講授該課程的基本內(nèi)容及重點，還要擴(kuò)充機(jī)械設(shè)備設(shè)計的相關(guān)知識，這樣也造成學(xué)生感覺需要掌握的知識量大，學(xué)習(xí)較為困難。

表1 學(xué)生對化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)困難的原因

2．學(xué)生對化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀的評價

(1)從學(xué)生對“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程應(yīng)該開設(shè)的學(xué)期意向來看，主要集中在大二第二學(xué)期和大三第一學(xué)期，分別為25．00%和24．07%。從學(xué)生對“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程與制藥工程其他專業(yè)課程之間的聯(lián)系是否緊密來看，認(rèn)為很緊密的占16．67%，認(rèn)為和其他專業(yè)課程有一些關(guān)系的占47．22%，認(rèn)為不緊密的占35．19%。由此分析，現(xiàn)在“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程開設(shè)在大三第一學(xué)期比較合理，符合學(xué)生的意向。學(xué)生在學(xué)習(xí)“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”的過程中能聯(lián)系之前所學(xué)過的工程專業(yè)課《化工原理》，以及在之后的《化工制圖》、《化工熱力學(xué)》、《制藥設(shè)備與車間工藝設(shè)計》等課程學(xué)習(xí)中能再聯(lián)系該課程所學(xué)知識。

(2)在教學(xué)方式多媒體課件教學(xué)的調(diào)查中，學(xué)生們看法集中在課件應(yīng)突出重點，給出講課內(nèi)容重點和難點，板書也應(yīng)盡量清晰、有條理，占到了70．37%。以上調(diào)查結(jié)果也和“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的特點有關(guān)，因為該課程含有較多的受力分析和公式推導(dǎo)，如果只在PPT上講解，學(xué)生不容易理解，而若老師在黑板上清晰的板書及畫圖，并在PPT上注明重點和難點，這樣能達(dá)到較好的教學(xué)效果。

(3)在授課內(nèi)容的調(diào)查中，54．63%的學(xué)生希望聯(lián)系制藥工程多講解專業(yè)知識，43．52%的希望聯(lián)系制藥工程的就業(yè)和考研，講些職業(yè)生涯規(guī)劃方面的內(nèi)容，僅有2．78%的學(xué)生希望只講課本知識。由此反映出學(xué)生希望在課堂上的學(xué)習(xí)中能得到一些和本專業(yè)相關(guān)的理論與實踐方面的信息。

(4)從教學(xué)效果的調(diào)查來看，基本掌握教學(xué)內(nèi)容和重點內(nèi)容的占43．52%，了解了課程研究內(nèi)容和基本方法占53．70%，工科思維得到了訓(xùn)練60．12%，對所學(xué)內(nèi)容無太多印象占20．37%。由此，“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程教學(xué)基本達(dá)到了教學(xué)的目的。

3．學(xué)生學(xué)習(xí)化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的主動性

從課后作業(yè)的布置情況來看，94．44%的學(xué)生認(rèn)為有必要布置作業(yè)，僅5．56%的學(xué)生認(rèn)為沒有必要布置。33．33%的學(xué)生希望每章都布置作業(yè)，61．11%的學(xué)生希望只重點章節(jié)布置作業(yè)，其他章節(jié)不用布置。課后作業(yè)的評講，75%的學(xué)生認(rèn)為錯的比較集中的題才需要評講，23．15%的學(xué)生認(rèn)為布置的每道題都需要評講，僅有2．78%的認(rèn)為不用評講。課后作業(yè)是一階段學(xué)習(xí)完成后，對所學(xué)知識的復(fù)習(xí)和應(yīng)用。需要學(xué)生在課后完成，同時也占用了學(xué)生的空閑時間。從調(diào)查結(jié)果來看，學(xué)生對“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的學(xué)習(xí)態(tài)度很積極，大多數(shù)都能在課后完成作業(yè)，并同時也希望老師對作業(yè)進(jìn)行評講。但學(xué)生在課后僅限完成作業(yè)，從不預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)，考試時才復(fù)習(xí)的占到了46．30%，偶爾預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)的占30．56%，定時預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)的占22．22%。這說明學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性還需要加強(qiáng)。

表2 學(xué)生對化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀的評價

表3 學(xué)生學(xué)習(xí)化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的主動性

4．學(xué)生對畢業(yè)后從事化工設(shè)備設(shè)計方面工作的意向

在畢業(yè)后，是否會從事化工設(shè)備設(shè)計方面的工作的調(diào)查看，62．04%的學(xué)生表示不會從事化工設(shè)備設(shè)計工作，9．03%的學(xué)生會從事化工設(shè)備設(shè)計工作，28．70%的學(xué)生想從事化工設(shè)備設(shè)計工作，但不知道怎樣才能應(yīng)聘到相關(guān)公司和研究院。在不會從事化工設(shè)備設(shè)計工作的學(xué)生里，64．18%的認(rèn)為從事化工設(shè)備設(shè)計工作，對專業(yè)知識要求較高，而學(xué)校學(xué)習(xí)的知識太基礎(chǔ);44．78%的對從事化工設(shè)備設(shè)計工作不感興趣;28．34%的不清楚化工設(shè)備設(shè)計工作具體是做什么的。

表4 學(xué)生對畢業(yè)后從事化工設(shè)備設(shè)計方面工作的意向

四、課程的改革途徑

通過對上述調(diào)查結(jié)果的分析，對“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的教學(xué)提出以下幾點改革建議:

1．改進(jìn)教學(xué)手段和方法，形象化教學(xué)

(1)理論聯(lián)系實際

“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程中有很多的工程術(shù)語，比如塑性、應(yīng)力腐蝕、低碳鋼等等。按照字面上的意思進(jìn)行講解，學(xué)生覺得很枯燥，不容易記住。如果結(jié)合生活中大家都知道的例子進(jìn)行講解，學(xué)生聽課注意力很集中，也容易記住這些術(shù)語。比如材料的冷脆這一概念，它是指某些材料在低溫下，韌性明顯下降，材料由塑性轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈?。在講解時，可結(jié)合泰坦尼克號海難，先給學(xué)生看泰坦尼克號電影里船失事的情景，再講在低溫的冰洋中，鋼材則因韌性降低遭到冰山撞擊后很快斷裂。這樣教學(xué)即生動，學(xué)生又感興趣。

將認(rèn)識實習(xí)和“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程教學(xué)相結(jié)合，提高學(xué)生的感性認(rèn)識。“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程大多數(shù)內(nèi)容涉及到化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)，因?qū)W生實踐經(jīng)驗不足，對大多數(shù)結(jié)構(gòu)很難理解，所以在教學(xué)過程中要注重理論聯(lián)系實踐。認(rèn)識實習(xí)是學(xué)生真正認(rèn)識工廠，接觸工廠，了解工廠各種設(shè)備的一個重要環(huán)節(jié)，可以將認(rèn)識實習(xí)和“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程穿插起來。比如講容器零部件這一章時，就可以在工廠車間里進(jìn)行，對照著設(shè)備的實物，向?qū)W生們介紹法蘭、支座、視鏡等，可讓學(xué)生們對化工設(shè)備結(jié)構(gòu)有個形象化的認(rèn)知，大大強(qiáng)化了教學(xué)效果。

(2)合理使用多媒體教學(xué)

在工程力學(xué)受力分析中，受力圖多是二維圖形，學(xué)生的空間想象力和抽象思維不強(qiáng)的話，就很難理解設(shè)備和零部件是如何受力的。這樣老師可以應(yīng)用autucad軟件，將二維圖形制作成動態(tài)的三維圖形，學(xué)生可以從全方位清楚觀察設(shè)備和零部件受力分析，直觀準(zhǔn)確，生動形象。

2．聯(lián)系制藥工程其他專業(yè)課程，形成系統(tǒng)的工程學(xué)習(xí)體系

針對學(xué)生們認(rèn)為“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程學(xué)習(xí)困難最大原因在于數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)課程沒學(xué)好，老師應(yīng)該在“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的第一次課上，就簡要的介紹學(xué)習(xí)該課程需要用到的物理和高等數(shù)學(xué)的知識，請學(xué)生們在課后查漏補(bǔ)缺，鞏固專業(yè)基礎(chǔ)課。

在“化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”課程理論學(xué)習(xí)結(jié)束后增加一個課程設(shè)計的環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)中，進(jìn)行多門工科課程的交叉和整合，將化工制圖、化工原理和化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)綜合在一起，進(jìn)行一些常用化工設(shè)備的設(shè)計，如反應(yīng)釜、精餾塔等。由學(xué)生提出設(shè)計方案，實施步驟、分析結(jié)果，寫出設(shè)計報告，老師在整個過程中進(jìn)行指導(dǎo)，給出建議。課程設(shè)計使學(xué)生掌握非標(biāo)設(shè)備設(shè)計的全過程，更接近工程實際，對學(xué)生的綜合能力和工程素質(zhì)培養(yǎng)都非常有益。

3．增加化工設(shè)備設(shè)計方面的就業(yè)指導(dǎo)

在學(xué)生對畢業(yè)后從事化工設(shè)備設(shè)計方面工作的意向中，62．04%的學(xué)生表示不會從事化工設(shè)備設(shè)計工作，而主要原因是認(rèn)為從事化工設(shè)備設(shè)計工作，對專業(yè)知識要求較高，而學(xué)校學(xué)習(xí)的知識太基礎(chǔ)。據(jù)此，老師可在課堂上對化工設(shè)備設(shè)計研究院或公司及其各部門工作性質(zhì)和用人要求進(jìn)行簡要介紹，并請學(xué)生時常關(guān)注這些單位的招聘信息。老師也可通過學(xué)校和化工設(shè)備設(shè)計研究院及公司溝通，使學(xué)生獲得一些實習(xí)的機(jī)會，增加化工設(shè)備設(shè)計方面工作經(jīng)驗，在畢業(yè)后更有機(jī)會進(jìn)入化工設(shè)備設(shè)計領(lǐng)域工作，為中藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化增添一份力量。

［1］ 徐想娥．化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)改革的探索 ［J］．襄樊學(xué)院學(xué)報，2007，28(8):83～85．

［2］ 張錫蘭，等．淺談化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革［J］．化工高等教育，2007，(5):9～10．

［3］ 陳連，等．化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)改革的若干嘗試與實踐［J］．化工高等教育，2007，(1):19～21．