非機械類專業(yè)化工機械基礎課程整體化教學模式的教學探討*

李慧芳

北京化工大學 北京 100029

1 引言

化工設備機械基礎是一門綜合性的機械類課程，內容幾乎涉及過程裝備與控制工程專業(yè)的全部專業(yè)基礎課和專業(yè)課[1]。由于該課程內容涉及廣泛，要真正學好這門課程，培養(yǎng)學生具有工程意識和創(chuàng)新能力，在實際教學中有一定的難度[1]。因此，應當適當變換教學思路，從課程建設體系出發(fā)，注重課程的整體化教學模式，從成套設備的整體化概念為切入點，加強在教學過程中的工程實踐，就有特別的意義。

2 目前化工機械基礎課程的教學模式

化工機械基礎課程在北京化工大學針對化工專業(yè)和材料專業(yè)的學生開設的，在編寫教材時考慮到學生對所修專業(yè)的適用性，將整本教材分成三部分：第一部分為工程力學篇，第二部分為化工設備設計基礎篇，第三部分為機械傳動篇。三部分相互獨立又相互聯系。但是關聯性不強，更像三門獨立的課程，只不過在后續(xù)的學習過程中要借用到前面的知識。這樣，學生在學習過程中總有一種不系統、凌亂的感覺。如何從培養(yǎng)學生工程觀點的角度更好地整合課程，優(yōu)化內容，是教學改革的一個重要方向。

3 整體化教學模式的改革

所謂整體化教學模式是指在教學過程中從成套設備概念入手，將成套設備的設計理念和設計方法貫穿在所講授的教材中，從而可以在教學過程中加深對所學內容的理解，培養(yǎng)學生工程實踐觀點，提高其創(chuàng)新思維。要系統地實施整體化教學模式，必須從三個方面入手：首先是教學內容整體化；其次是課堂教學和課程設計整體化；最后是課堂教學和實踐整體化。下面就提到的三個方面具體闡述。

3.1 教學內容整體化

考慮到目前教材編排上存在的一些問題，應在教學內容和編排順序上做適當的調整。

首先，應在緒論部分將化工和材料專業(yè)常用設備提出來，指導學生理解要完成成套設備的設計需要哪些東西？哪些東西是已經知道的？哪些東西是未知的，需要在未來的學習中進一步了解和掌握的？這樣學生首先對設備就有了一個感性的認識。

其次，在工程力學的介紹過程中要經常介紹一些典型設備的力學模型，介紹這些模型是如何根據力學知識簡化的，而不是干巴巴地介紹一些與設備脫節(jié)的桿件。這樣學生會覺得他們學習的力學知識是可以解決實際問題，可以理論聯系實際的。

再次，要開發(fā)一些與成套設備相關的計算機分析軟件，展示典型化工設備模型圖片、典型化工設備及制造現場照片、現行壓力容器和化工設備的設計標準、化工設備圖示例等[2]，對不宜在黑板上描述的工程實例進行現場計算和分析[3]。

最后，要在第二篇增加成套設備設計的內容，而不是目前教材上的設計理論。這樣學生就把工程力學的知識貫穿到設備設計中，同時又熟悉了設計理論和設計標準，對以后從事相關專業(yè)是一次很好的訓練。

3.2 課堂教學和課程設計整體化

將課程設計貫穿于理論教學中[4-5]，具體做法是將課程設計分解成計算和繪圖兩個步驟，其中計算步驟可以在課堂教學中完成。按照教學內容整體化的概念，在緒論部分提出課程設計的任務，課程設計的設計內容和設計過程，讓學生對課程設計有個了解，引起學生對設備設計的興趣。在第一部分工程力學介紹完后，學生根據所學力學知識，完善對設備力學模型的建立。學習化工設備設計基礎之后，學生針對設計條件選擇設備材料，確定筒體直徑和壁厚并根據工藝條件選擇相關的標準件。結合教學內容整體化中成套設備的設計，指導學生將設備設計部分的計算完成。在課程設計階段，讓學生把整個設計過程重新梳理一遍，完善設計過程，然后繪圖并整理課程設計說明書[4]。

3.3 課堂教學和實踐環(huán)節(jié)整體化

在傳統教學模式中，教學過程和實踐環(huán)節(jié)是脫節(jié)的，時間上存在一定的錯位。而化工機械基礎課程中將近有一半的知識涉及設備問題，而非機類學生直接接觸設備的機會不多，對工程問題認識上存在一些欠缺。所以必須努力為他們提供一切實習的機會，并將實習的過程穿插于教學中。將實習安排在教學中，可以將理論教學與實踐過程真正地聯系在一起，學生可以帶著課堂上問題參加實踐，或將實際的問題拿到課堂上去解決，這樣可以加深學生對化工設備結構的理解，培養(yǎng)他們對本課程的學習興趣[6]。

整體化教學模式在教學實踐過程中的實施正在逐步進行，相信通過這樣的改進可以進一步豐富學生的工程實踐觀點，充分發(fā)揮這門課程在后續(xù)學習中的作用，提高學生的學習積極性，改進教學效果。

[1]李慧芳.提高化工設備機械基礎課程教學效果的思考[J].中國現代教育裝備,2011(15):92-93.

[2]董俊華,趙斌,張及瑞.化工設備機械基礎課程設計教學改革探討[J].化工高等教育,2011(1):17-19.

[3]陳連,王元文.化工設備機械基礎教學改革的若干嘗試與實踐[J].化工高等教育,2007(1):128-129.

[4]董俊華,張及瑞,高炳軍.“化工設備機械基礎”課程設計教學改革的研究與實踐[J].廣州化工,2011,39(4):152-156.

[5]李慧芳.淺談工科院校非機械類專業(yè)機械基礎課程的教學改革[J].化工高等教育,2006(3):32-34.

[6]張允,路有昌,趙凌.《化工設備機械基礎》課程教學改革的探索[J].廣州化工,2012,40(4):122-123.