應(yīng)用型本科化工機(jī)械設(shè)備教學(xué)改革研究*

顧雪梅，程天來(lái)，陳若思，楊紅艷，周 蘭，楊 姍

(1貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，貴州 畢節(jié) 551700; 2 貴州省化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)

示范中心，貴州 畢節(jié) 551700；3 河南省洛陽(yáng)市黎明化工研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，河南 洛陽(yáng) 471000)

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應(yīng)用型本科化工機(jī)械設(shè)備教學(xué)改革研究*

顧雪梅1,2，程天來(lái)3，陳若思3，楊紅艷1,2，周 蘭1,2，楊 姍1,2

(1貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，貴州 畢節(jié) 551700; 2 貴州省化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)

示范中心，貴州 畢節(jié) 551700；3 河南省洛陽(yáng)市黎明化工研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，河南 洛陽(yáng) 471000)

《化工機(jī)械設(shè)備》課程是面向應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程與工藝等化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程，以培養(yǎng)直接面向市場(chǎng)和生產(chǎn)第一線的高級(jí)創(chuàng)新應(yīng)用型人才為目標(biāo)，結(jié)合學(xué)校、學(xué)生、教師實(shí)際特點(diǎn)，對(duì)《化工機(jī)械設(shè)備》的教學(xué)內(nèi)容、師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)方法和手段進(jìn)行了深入的研究與實(shí)踐。結(jié)果表明，改革有利于提高學(xué)生理論學(xué)習(xí)能力、社會(huì)實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力、應(yīng)用創(chuàng)新能力，對(duì)培養(yǎng)具有工程思維的應(yīng)用型人才具有重要作用。

應(yīng)用型；化工機(jī)械設(shè)備；教學(xué)實(shí)踐；教學(xué)改革

近幾年，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需求與日俱增，應(yīng)用型本科教育由理論研究逐漸向教學(xué)實(shí)踐轉(zhuǎn)變。根據(jù)教育部“卓越工程教育培養(yǎng)計(jì)劃”和“本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”有關(guān)精神[1]，為進(jìn)一步深化本科教育教學(xué)改革，提高本科教育教學(xué)質(zhì)量，大力提升人才培養(yǎng)水平，我校于2014年成功更名并轉(zhuǎn)型成為應(yīng)用型本科院校。轉(zhuǎn)型后明確指出，未來(lái)的辦學(xué)目標(biāo)將定位于應(yīng)用型本科院校，實(shí)施素質(zhì)教育，以培養(yǎng)服務(wù)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化建設(shè)等需要的一線工程師為目標(biāo)，立足地方、面向全國(guó)，不斷深化產(chǎn)教融合、校企合作，深化教學(xué)改革、提升教學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平，努力建設(shè)特色鮮明的高水平應(yīng)用技術(shù)大學(xué)，為實(shí)現(xiàn)與全國(guó)同步全面建成小康社會(huì)作出更大貢獻(xiàn)。

1 應(yīng)用型本科院校特點(diǎn)

二本院校學(xué)生不管在知識(shí)儲(chǔ)備、自身素質(zhì)還是認(rèn)知水平上與一本院校學(xué)生都有一定的差距，他們大部分基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱、對(duì)理論知識(shí)的理解能力較差、對(duì)專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)不到位、學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確、缺乏學(xué)習(xí)興趣，但與此同時(shí)，他們興趣廣泛、思想活躍、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作能力相對(duì)較強(qiáng)，基于二本院校學(xué)生不善于學(xué)習(xí)枯燥的理論知識(shí)，樂(lè)于實(shí)踐的特點(diǎn)，作為教育者來(lái)講，如果教學(xué)有針對(duì)性地進(jìn)行引導(dǎo)，可以充分發(fā)揮學(xué)生的潛力。

學(xué)校的轉(zhuǎn)型對(duì)教師的要求進(jìn)一步提升，對(duì)于資深老教師而言，需要將傳統(tǒng)的教育思維向創(chuàng)新、應(yīng)用型轉(zhuǎn)變，對(duì)于年輕新近教師，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足是一大問(wèn)題，因此，針對(duì)以上問(wèn)題，對(duì)化工機(jī)械設(shè)備教學(xué)進(jìn)行改革是本文探討的重點(diǎn)。

2 化工機(jī)械設(shè)備教學(xué)改革

2.1 明確培養(yǎng)目標(biāo)、清晰課程定位

《化工機(jī)械設(shè)備》課程是面向應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程與工藝等化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)主干必修課，課程開(kāi)設(shè)在大三上學(xué)期，服務(wù)于后續(xù)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，主要包括三大知識(shí)模塊：工程力學(xué)、化工設(shè)備材料和化工容器設(shè)計(jì)[2]，是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合的課程，通過(guò)對(duì)課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生了解化工設(shè)備的材料要求和常用材料的特點(diǎn)，了解和掌握化工設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和過(guò)程，以及典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算，加強(qiáng)化工專(zhuān)業(yè)學(xué)生的機(jī)械知識(shí)和設(shè)計(jì)能力，有利于工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)和現(xiàn)代化工專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)為畢業(yè)后從事化工生產(chǎn)工作奠定基礎(chǔ)[3]。

2.2 整合教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)資源

《化工機(jī)械設(shè)備》課程的教材選用陳國(guó)桓主編面向21世紀(jì)課程教材“化工機(jī)械基礎(chǔ)”，內(nèi)容包括了力學(xué)、材料學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和常用化工設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算，基礎(chǔ)知識(shí)與專(zhuān)業(yè)知識(shí)循序漸進(jìn)，符合學(xué)生的接受能力；但涉及內(nèi)容多，知識(shí)面廣，信息量大，無(wú)法在學(xué)時(shí)數(shù)少的情況下將全部?jī)?nèi)容傳授給學(xué)生， 因此我們圍繞“重基礎(chǔ)、突應(yīng)用”的原則，對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容上進(jìn)行了取舍，確定出本課程學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)。教學(xué)以工程力學(xué)、化工容器設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，過(guò)程中弱化公式推導(dǎo)，強(qiáng)化公式的工程應(yīng)用，講透構(gòu)件在載荷作用下的四大形變，化工常用設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算，強(qiáng)調(diào)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的重要性；而對(duì)于化工設(shè)備材料可由學(xué)生自學(xué)為主、教師總結(jié)概述為輔。 根據(jù)行業(yè)特色，增添塔設(shè)備、換熱器、泵日常管理、維護(hù)知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生安全意識(shí)，工程意識(shí)，介紹國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，突出規(guī)范意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生遵守規(guī)范的職業(yè)習(xí)慣。

為了使學(xué)生對(duì)這門(mén)課程了解更透徹，學(xué)習(xí)更深入，我們還提供趙軍[4]主編的《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》等作為參考教材；為學(xué)生提供課程資料庫(kù)，包括講授PPT、視頻動(dòng)畫(huà)、習(xí)題庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)等；教會(huì)學(xué)生使用小木蟲(chóng)、數(shù)字圖書(shū)館等進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)查閱；同時(shí)，開(kāi)放化工實(shí)驗(yàn)室和化工實(shí)訓(xùn)室供學(xué)生參觀學(xué)習(xí)各種小型化工設(shè)備，提升學(xué)生的感官認(rèn)識(shí)，從而達(dá)到有效改善學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的作用。

2.3 改進(jìn)教學(xué)方法、提升師資力量

要提升教學(xué)效果，使學(xué)生真正學(xué)到知識(shí)，充分條件是合理施教，必要條件則是科學(xué)的教學(xué)方法了。教學(xué)中圍繞“教中學(xué)、學(xué)中做、做中教”教學(xué)做一體化模式展開(kāi)。傳統(tǒng)教學(xué)模式下教學(xué)方法主要是教師講授法，這種方法節(jié)奏慢，知識(shí)點(diǎn)能慢慢得到滲透，但在一定意義上顯得古板，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，因此在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，教學(xué)過(guò)程中添加了如下教學(xué)方法：首先，采用多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段，可以通過(guò)大量圖片、視頻展示，甚至親臨化工企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，讓學(xué)生對(duì)化工設(shè)備材料的性質(zhì)、構(gòu)造認(rèn)識(shí)具體、深刻，彌補(bǔ)了學(xué)生視圖和空間想象能力不強(qiáng)的問(wèn)題，同時(shí)可邀請(qǐng)具有化工機(jī)械相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)工程師給學(xué)生做專(zhuān)題講座，通過(guò)與實(shí)際生活的聯(lián)系，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。其次，運(yùn)用分組試教法督促學(xué)生自主學(xué)習(xí)、加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。比如第八章化工設(shè)備材料，主要包括材料的分類(lèi)、材料的性能等內(nèi)容，幾乎是文字，學(xué)生會(huì)覺(jué)得枯燥，可將學(xué)生分組進(jìn)行自學(xué)總結(jié)，最后進(jìn)行PPT匯報(bào)，這樣學(xué)生可由被動(dòng)接受知識(shí)的工具轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)的主人，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶和理解，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)、說(shuō)的能力。再有，實(shí)施“理論與設(shè)計(jì)”同步法，如圖1所示。

圖1 理論與設(shè)計(jì)同步方案

Fig.1 Programme of theory and design synchronization

為了培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，本課程教學(xué)完成后有為期一周的《化工機(jī)械設(shè)備課程設(shè)計(jì)》，理論與設(shè)計(jì)同步法即是在理論教學(xué)前下發(fā)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，由學(xué)生自主查閱相關(guān)資料，找出設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行理論知識(shí)學(xué)習(xí)，通過(guò)課后練習(xí)、歸納總結(jié)整合出設(shè)計(jì)所需的知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用于《化工機(jī)械設(shè)備課程設(shè)計(jì)》中，真正意義上的實(shí)現(xiàn)在“教中學(xué)、學(xué)中做、做中教”。

化工機(jī)械設(shè)備是集工程力學(xué)、化工材料、化工設(shè)備等多方面知識(shí)點(diǎn)于一體的課程，具有較強(qiáng)理論性和實(shí)踐性。工科教師要搞好該門(mén)課程的教學(xué)除了運(yùn)用獨(dú)到的教學(xué)方法外還應(yīng)從自身水平提升方面下功夫。首先要將基本功打扎實(shí)，可定期與教研組的其他成員開(kāi)展教研活動(dòng)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、方法、教學(xué)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行討論分析，發(fā)揮教學(xué)團(tuán)隊(duì)的力量；對(duì)于新進(jìn)教師，可以通過(guò)導(dǎo)師制，即老教師帶新教師，盡快讓新教師熟悉業(yè)務(wù)[5]。其次，作為一門(mén)與生產(chǎn)實(shí)踐緊密聯(lián)系的課程，教師需要積極尋找機(jī)會(huì)去相關(guān)的大型化工企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐鍛煉，通過(guò)教師下企業(yè)學(xué)習(xí)、帶學(xué)生實(shí)習(xí)等實(shí)踐過(guò)程，或者以申報(bào)課題的方式開(kāi)展合作研究，不斷加強(qiáng)理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合，很大程度上可以提高教師的工程素養(yǎng)和思維，也為該課程的教學(xué)提供了豐富的新素材。為了使課程改革研究更具有針對(duì)性和適應(yīng)性，筆者經(jīng)申請(qǐng)到甕福集團(tuán)進(jìn)行了為期2個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)踐學(xué)習(xí)，主要針對(duì)化工機(jī)械設(shè)備實(shí)際應(yīng)用和化學(xué)工藝流程。經(jīng)過(guò)此次學(xué)習(xí)，目前已對(duì)當(dāng)前化工生產(chǎn)企業(yè)中相關(guān)設(shè)備及生產(chǎn)流程較為熟悉，在課程講授過(guò)程中能列舉出形象具體的例子讓學(xué)生快速掌握所學(xué)知識(shí)，并對(duì)理論知識(shí)的應(yīng)用有明確的了解。對(duì)今后從事化工行業(yè)打下了良好的實(shí)踐基礎(chǔ)。

3 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)3年的教學(xué)實(shí)踐和改進(jìn)，課程改革取得了一定成績(jī)。

學(xué)生學(xué)習(xí)課程熱情被激發(fā)。形成自發(fā)學(xué)習(xí)、鉆研課程良好學(xué)習(xí)氛圍和局面， 理論知識(shí)考試一次性通過(guò)率逐漸提升，2011級(jí)、2012級(jí)、2013級(jí)通過(guò)率由81%提高到94%。

學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，解決實(shí)際問(wèn)題能力得到很大提高，特別是學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)工程計(jì)算、繪圖、數(shù)據(jù)檢索、文獻(xiàn)查閱的鍛煉，已能自主進(jìn)行化工的常用典型設(shè)備的設(shè)計(jì)。 為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和工作打下了良好基礎(chǔ)。

形成了老中青結(jié)構(gòu)合理、具有工科背景的課程教育團(tuán)隊(duì)。 課程教學(xué)小組共有 8 名教師，副高職稱(chēng)教師3名，中級(jí)職稱(chēng)2名，初級(jí)職稱(chēng)3名。40～50歲1名，30～40歲3名，20～30歲4名。其中博士3名，碩士5名，已有5名教師有化工企業(yè)實(shí)踐鍛煉經(jīng)歷。

課程改革是推進(jìn)教育創(chuàng)新、全面提高教學(xué)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的有效途徑。本論文提出學(xué)校與企業(yè)相結(jié)合的方式，通過(guò)教師企業(yè)學(xué)習(xí)過(guò)程不斷提升自身教學(xué)能力，改進(jìn)教學(xué)方法，有效提高了學(xué)生理論學(xué)習(xí)能力、社會(huì)實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力、應(yīng)用創(chuàng)新能力，對(duì)培養(yǎng)具有工程思維的應(yīng)用型人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。然而深入改革的漫漫長(zhǎng)路還得不斷進(jìn)行，對(duì)今后的教學(xué)還需進(jìn)一步加大實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)力度：聯(lián)系實(shí)訓(xùn)基地、為學(xué)生提供針對(duì)本門(mén)課程的工廠實(shí)習(xí)等機(jī)會(huì)；解決后續(xù)課程設(shè)計(jì)單一、時(shí)間短等問(wèn)題：可考慮將化工原理課程設(shè)計(jì)與該課程設(shè)計(jì)合并，延長(zhǎng)設(shè)計(jì)時(shí)間，使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)得到整合，真正實(shí)現(xiàn)在實(shí)踐中提高學(xué)生能力的目的。

[1] 林健.談實(shí)施“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”引發(fā)的若干變革[J].中國(guó)高等教育,2010(17):30-32.

[2] 陳國(guó)恒.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006:1-2.

[3] 趙斌,張及瑞.《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革的思考[J].河北工業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)報(bào),2005,20(2):45-47.

[4] 趙軍.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.

[5] 林健.勝任卓越工程師培養(yǎng)的工科教師隊(duì)伍建設(shè)[J].高等工程教育研究,2012(1):1-14.

Teaching Reform on Chemical Mechanical Equipment for Applied Undergraduates*

GU Xue-mei1,2, CHENG Tian-lai3, CHEN Ruo-si3, YANG Hong-yan1,2,ZHOU Lan1,2, YANG Shan1,2

(1Experiment Teaching Center for Chemistry and Chemical Engineering, Guizhou Bijie 551700; 2 Guizhou University of Engineering Science & Guizhou Chemistry Experiment Teaching Demonstration Center, Guizhou Bijie 551700; 3 Liming Research & Design Institute of Chemical Industry Co., Ltd., Henan Luoyang 471000, China)

Chemical Machinery and Equipment is a professional curriculum for Applied Chemistry. In order to develop a high level of innovative applied talents directly to the market and production of the first line, combined with the practical characteristics of schools, students, teachers, the teaching content of Chemical Machinery and Equipment, the construction of teaching staff, teaching methods and teaching means were in-depth studied and practiced. The results showed that the theory of reform improved students’ learning ability, social practice ability, engineering design ability and application innovation ability, it was greatly useful to train applied talents with engineering thinking.

applied; Chemical Machinery and Equipment; practice on teaching; reform in education

貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院教學(xué)改革與研究項(xiàng)目(JG2015027)；貴州省本科教學(xué)工程項(xiàng)目(基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的大化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)綜合改革)。

顧雪梅(1987-)，女，碩士，主要從事化工機(jī)械設(shè)備教學(xué)，高分子復(fù)合材料研究。

G642.0

A

1001-9677(2016)023-0149-03