化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程的教學(xué)探討

孫玉紅 司崇殿

摘 要 化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程是一門理論性、實(shí)踐性都非常強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程。在教學(xué)中從教學(xué)手段、課程設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)方法等方面進(jìn)行了探討研究，實(shí)踐證明能夠充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，更好地培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，提高了教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ) 教學(xué)手段 工程實(shí)踐能力

中圖分類號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

On Mechanical Basis of Chemical Equipment Course Teaching

SUN Yuhong， SI Chongdian

（College of Chemistry and Chemical Engineering， Jining University， Jining， Shandong 273155）

Abstract Mechanical Basis of Chemical Equipment was a Professional and technical course， having very strong theoretical and practical characteristics. From the teaching methods， curriculum design， evaluation method etc are discussed in teaching. The practice proved that these methods were able to stimulate students' interest in learning， enhancing their social sense of responsibility， developing the students' engineering practical ability， improving the teaching quality.

Key words Mechanical Basis of Chemical Equipment; teaching methods; engineering practical ability

化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)是一門理論性、實(shí)踐性都非常強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程，該課程設(shè)計(jì)的概念和公式都很多。在授課學(xué)時(shí)有限的情況，怎樣提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，加強(qiáng)他們對(duì)概念的理解能力和熟練運(yùn)用各種公式進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)的工程應(yīng)用能力就顯得非常重要。我們通過(guò)實(shí)際教學(xué)過(guò)程發(fā)現(xiàn)，采用多種教學(xué)手段、聯(lián)系學(xué)生的日常經(jīng)驗(yàn)、滲透思想教育、改革課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、改變?cè)u(píng)價(jià)方法、充分利用網(wǎng)絡(luò)育資源等措施，能夠充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，更好地培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，教學(xué)效果提高明顯。

1 采用多種教學(xué)手段，提高教學(xué)效果

人的認(rèn)識(shí)規(guī)律是從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的過(guò)程，化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容大多數(shù)涉及化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)，但是在學(xué)習(xí)本課程前，絕大多數(shù)同學(xué)都沒(méi)有見過(guò)化工設(shè)備，對(duì)一些基本概念認(rèn)知基本為零，所以很難理解很多結(jié)構(gòu)和概念。因此，讓學(xué)生對(duì)化工設(shè)備先形成感性認(rèn)識(shí)，有助于學(xué)生更深刻地理解所學(xué)的理論知識(shí)。

（1）把工廠見習(xí)安排在該課程開設(shè)之前進(jìn)行。這時(shí)也是大多數(shù)學(xué)生初次接觸工廠，教師配合見習(xí)過(guò)程把化工廠的重要硬件——化工設(shè)備給同學(xué)們做詳細(xì)的介紹，讓他們對(duì)化工設(shè)備的構(gòu)成和作用形成了一個(gè)直觀的印象。另外，通過(guò)和企業(yè)協(xié)商，在實(shí)習(xí)時(shí)可以拍攝相關(guān)設(shè)備的照片，在講解本課程時(shí)， 根據(jù)具體的授課內(nèi)容，展示拍攝的照片，這樣學(xué)生通過(guò)回憶結(jié)合當(dāng)時(shí)見習(xí)時(shí)的情景，極大提高了學(xué)生對(duì)本門課程的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化了教學(xué)效果。

（2）建立了化工設(shè)備模型室。為了讓學(xué)生更加直觀地、清晰地觀察化工模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，我們建立了化工設(shè)備模型室，并且全部是透明的模型。根據(jù)課程的內(nèi)容，有時(shí)把模型帶到課堂上，結(jié)合具體講授的設(shè)備展示給學(xué)生們。有時(shí)，讓學(xué)生分組進(jìn)入模型室，讓學(xué)生近距離地觀察各種化工設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有的設(shè)備還裝有電動(dòng)裝置，這樣接上電源之后，模型就能運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。比如，反應(yīng)釜，當(dāng)轉(zhuǎn)起來(lái)后，學(xué)生對(duì)反應(yīng)釜和攪拌器的作用和運(yùn)用原理就有了更為直觀、深刻的認(rèn)識(shí)，同時(shí)提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

（3）利用動(dòng)畫、視頻。有的概念和原理，僅僅通過(guò)理論講授比較枯燥、難懂，所以我們采用動(dòng)畫、視頻的方法。例如，在學(xué)習(xí)外壓容器的失穩(wěn)時(shí)，先讓學(xué)生觀看外壓容器失穩(wěn)的動(dòng)畫過(guò)程，最后和學(xué)生們一起分析外壓容器失穩(wěn)的原因、危害和預(yù)防方法。實(shí)踐證明，這樣充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的視覺(jué)、聽覺(jué)等多種感官，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握更加全面和深入，教學(xué)效果顯著。

2 結(jié)合學(xué)生的日常經(jīng)驗(yàn)，幫助學(xué)生掌握新概念

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者以原有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)新知識(shí)進(jìn)行選擇和加工的過(guò)程。化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程中很多概念和內(nèi)容，學(xué)生都是第一次接觸，所以接受起來(lái)有一定的難度。為了幫助學(xué)生更快地理解和掌握這些知識(shí)，在教學(xué)過(guò)程中，特別注意結(jié)合學(xué)生的日常經(jīng)驗(yàn)講授。例如在講授金屬材料在外力作用下，發(fā)生變形和破壞過(guò)程時(shí)，以大家熟悉的彈簧秤為例，學(xué)生很容易地掌握了金屬材料在外力作用下，發(fā)生彈性變形、彈塑性變形，最后斷裂的三個(gè)階段及各階段特點(diǎn)。

3 滲透思想教育，提高學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感

“教書育人”，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和道德素養(yǎng)是每一位教師應(yīng)盡的責(zé)任。在教學(xué)工程中，課程組教師非常重視學(xué)生的思想教育?；ぴO(shè)備是每一個(gè)化工生產(chǎn)企業(yè)都必需的裝備，而設(shè)備設(shè)計(jì)和制作的質(zhì)量，直接影響著企業(yè)能否安全生產(chǎn)，關(guān)系著環(huán)境污染問(wèn)題，關(guān)系著生產(chǎn)人員及周邊人員的生命安全問(wèn)題。所以，學(xué)習(xí)本課程時(shí)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，講授生動(dòng)案例。這樣，讓學(xué)生從慘痛的教訓(xùn)中提高社會(huì)責(zé)任感，養(yǎng)成嚴(yán)肅、認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)化工設(shè)備的每一個(gè)零部件。例如，在講授內(nèi)壓容器的強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)，就通過(guò)圖片、視頻的方式，向?qū)W生展 示了最近一起因容器強(qiáng)度設(shè)計(jì)不合格造成的爆炸事件，學(xué)生們?cè)趯?duì)事故進(jìn)行分析、討論的過(guò)程中，增加了學(xué)習(xí)好本課程的社會(huì)責(zé)任感和使命感，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)動(dòng)力。

4 注重培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力，提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力

因?yàn)榛ぴO(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)不是一門純理論的課程，它的工程性和應(yīng)用性都很強(qiáng)，所以課程設(shè)計(jì)是教學(xué)中的一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)是一次綜合性的實(shí)踐性教學(xué)活動(dòng)，其目的是通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。為此，我們采取了以下措施。

（1）注重和化工原理課程的橫向聯(lián)系。對(duì)于化工類本科生來(lái)說(shuō)，化工工藝和化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)是兩項(xiàng)重要的內(nèi)容。工藝設(shè)計(jì)是根據(jù)化工生產(chǎn)任務(wù)提供的工藝條件：包括壓力、溫度、產(chǎn)量物料性能等，通過(guò)化工工藝計(jì)算和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)確定設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式、設(shè)備總體尺寸及管口尺寸和方位;機(jī)械設(shè)計(jì)則是在工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性設(shè)計(jì)或校核計(jì)算，對(duì)設(shè)備的內(nèi)外附件進(jìn)行選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，最后繪制設(shè)備的裝配圖和零部件圖。經(jīng)過(guò)充分的調(diào)查研究和論證，在和化工原理教師溝通和協(xié)調(diào)后，把化工原理和化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)，學(xué)生在化工原理課程設(shè)計(jì)中，通過(guò)工藝計(jì)算將化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)所需要的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算出來(lái)，然后進(jìn)行化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)。首先根據(jù)化工原理課程設(shè)計(jì)提供的參數(shù)選擇材料，然后進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì)厚度等，使學(xué)生練習(xí)掌握設(shè)備設(shè)計(jì)的全過(guò)程，這樣更接近工程實(shí)際，對(duì)學(xué)生的綜合能力和工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)非常有益。

（2）聘請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院專家親自講授指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)。為了使課程設(shè)計(jì)更接近于工程實(shí)際，我們專門聘請(qǐng)濟(jì)寧化工設(shè)計(jì)院的專家來(lái)講授和指導(dǎo)。他們通過(guò)自己豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)學(xué)生的設(shè)計(jì)，及時(shí)解決學(xué)生遇到的問(wèn)題，這樣讓學(xué)生更能真切地處在實(shí)際工程環(huán)境中，增強(qiáng)了完成設(shè)計(jì)任務(wù)的緊迫感和成就感，充分提高了學(xué)生的工程實(shí)踐水平。

5 充分利用網(wǎng)絡(luò)資源

以精品課程建設(shè)為平臺(tái)，充分利用網(wǎng)絡(luò)。由于本課程存在內(nèi)容多和課時(shí)少的矛盾，所以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源就成為解決這一矛盾的有效途徑。利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)可以有效避免課堂教學(xué)在時(shí)間、地點(diǎn)方面的限制，學(xué)生和學(xué)生之間、學(xué)生和教師之間進(jìn)行討論、互動(dòng)，在辯論中加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握。但是要想充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源的作用，必須采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)技術(shù)，同時(shí)提供教學(xué)視頻、習(xí)題庫(kù)、試題庫(kù)等多媒體資源，并且要及時(shí)更新網(wǎng)頁(yè)信息，讓學(xué)生了解國(guó)內(nèi)外最新的行業(yè)信息，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果。

6 形成性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力

以前化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程實(shí)行的是由任課教師命題的閉卷考試，考試的成績(jī)占100%。由于本門課程不屬于考研課程，所以有不少學(xué)生平常曠課，或者即使上課也不聽課而看考研課程資料的情況。這種一考定成績(jī)的模式，造成了有的學(xué)生平常不學(xué)，在考試前突擊學(xué)習(xí)，考后立即遺忘的情況。針對(duì)這種情況，我們改變了評(píng)價(jià)模式，現(xiàn)在采用期終考試成績(jī)占70%，平時(shí)成績(jī)占30%的模式，平時(shí)成績(jī)包括出勤、課堂練習(xí)、作業(yè)等幾個(gè)方面，通過(guò)形成性評(píng)價(jià)，可以不斷督促學(xué)生，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，及時(shí)復(fù)習(xí)、鞏固所學(xué)的知識(shí)。實(shí)踐證明，改變?cè)u(píng)價(jià)方式后，學(xué)生的出勤率和課堂學(xué)習(xí)、作業(yè)、課程設(shè)計(jì)等方面都有了很大的改善。

基金項(xiàng)目：濟(jì)寧學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目：2012JX33;2012JX 35;2013JX03

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