《過程裝備成套技術》教學實踐與思考

馮子明

（東北石油大學 機械科學與工程學院，黑龍江 大慶 163318）

過程裝備與控制工程（簡稱過控）專業是適應過程工業現代化發展而出現的，石化、電力、冶金、造紙、醫藥、食品等行業的迅猛發展也帶動了過控專業發展，同時也對過控提出更高的要求.該專業是以過程裝備設計基礎為主體，過程原理與裝備控制技術應用為兩翼的學科交叉型專業.為提高學生的工程技術基本素質和綜合能力，《過程裝備成套技術》便應時而出現，本課程是本專業學生的必修專業課，該課程基礎理論知識涵蓋廣，實踐性強，涉及的其他學科知識比較多.該課程主要是貫通各課程之間的聯系與區別，澄清交叉知識點的模糊性，彌補以往其它學習內容的不足.

講授《過程裝備成套技術》課程，在理論基礎扎實的前提下，最好由具有較豐富的工作實踐經驗的人員來授課，但由于課程內容涵蓋廣，例如產品開發與評價、經濟性分析、工藝設計、設備選配、管線與管件、電氣與儀表、土建、安裝、試車、公共工程設計等，在工廠只有高層技術管理人員才有機會掌握的橫跨多個學科的綜合知識和能力，這需要多年的實踐鍛煉和堅持不懈的學習才能熟練掌握.因此本文結合教學實踐的體會感悟，以教學大綱為指導思想，分別從以下幾個方面進行《過程裝備成套技術》課程的教學方法探討.

1 復習基礎學科的基本概念和理論，用基礎學科知識加強對《過程裝備成套技術》課程的理解

厚積薄發,只有掌握堅實的理論基礎才能打造頂尖的專業知識技能.反之，掌握了一定的專業知識技能又能促使對理論基礎的理解和提升，從而使得綜合專業素質朝著更全面、更卓越的方向發展[1].因而基礎課與專業課是不可分割的有機整體,在教學中應該是密切相連不可分割的.隨著現代化過程工業的飛速發展，要求大專院校畢業的學生具有運用所學專業知識進行產品研發和不斷創新的能力.實際上授課教師應該具有把自已的科研成果，現代科研進展及發展趨勢等一些思想無縫的嵌入到教學內容中，在不破壞整體教學目標情況下，加深學生對課程的理解，激發學生學習本課程的興趣.基礎課與專業課是緊密相連的，雖然學生接受的是專業知識系統化學習，但由于各課程都是獨立授課并課時量大，本科生也沒有時間和機會探索各科目交叉應用后的相互聯系與制約，因此單單靠學生自知自覺是達不到預期的良好效果的.這就對授課教師提出了很高的要求；教師不但自己要有扎實的基礎知識理論體系，還應具有引導學生復習基礎理論（特別是要強化對基本概念和定律的理解），及融匯貫通基礎課與專業課的能力.一些基礎課，如機械制圖、機械設計原理、材料力學，工程流體力學等基礎課程對增強本課程內容的理解具有很重要的作用.比如流體力學中的三大定律，質量守恒、動量守恒和能量守恒，對設計和選擇管道、管件及閥門和對理解SH和HG標準內的條款都有很大幫助.例如彎管是管道系統中的常用部件,由于彎管處流體運動狀態的急劇變化使管道系統產生振動和噪聲,這不僅降低管道系統工作的可靠性,也對周圍環境產生不良影響[2].用能量守恒原理解釋彎管處的流場分布，就很容易讓學生接受在彎管處增加導流板的必要性，也激發了學生求知的興趣和進一步深造的愿望.

2 多媒體教學與傳統教學靈活結合，網絡傳媒方式綜合利用，提高教學可視化效果

多媒體技術是利用計算機對文本、圖形、圖像、聲音、動畫、視頻等多種信息綜合處理、建立邏輯關系和人機交互作用的技術.美國教育學家布魯納說:“學習的最好刺激，乃是對所學材料的愛好”.愛好的力量是巨大的.多媒體技術使得課堂變得絢麗多彩，大大優化了教學氛圍，使師生之間的信息交流環境變得豐富而生動，學生置身于這樣一個合諧的教學情境，學習愛好將得到極大的提高.

自從多媒體技術引入到課題之后，受到學生和老師的極大喜愛，確實增加了學生學習的興趣.但有些課程抑或有些授課章節并不適合運用多媒體教學，將課題板書、傳統教學方法放棄反而不利于學生對知識點的理解.比如有理論公式推導的部分，一般是不適宜用PPT來展現公式的，使用傳統板書教學效果更好.但也不能否認實物圖片、動畫演示、現場錄像視頻對理解知識點的作用.演示素材一般有以下獲取方式；生產現場采取，網絡搜索，專業仿真公司提供的商業性素材、自創作的圖片和動畫素材、或從研究生哪里獲得的用有限元軟件計算的仿真圖片和動畫等.在使用這些素材時要注意，素材是輔助，教師才是講授課程的主角.所以在選擇素材時應該“宜精不宜多”，充分發揮教師的主導作用.

現代網絡的發展速度非常快，新興媒體傳播方式極大地方便了我們的工作生活，在教學方面也有必要緊跟現代網絡科技的發展，提高我們的教學質量.網絡教學主要實現手段有：視頻廣播、WEB教材、視頻會議、多媒體課件、BBS論壇、聊天室、e-mail等.網絡教學打破了傳統的時空限制，隨著教育信息化進程的推進以及網絡教學技術的不斷發展，網絡教學滿足教學的需要而將成為21世紀主流的教學方式.例如老師可以利用網絡共享授課的PPT和講稿，讓學生及時預習與復習；利用微博及時發布信息；利用云共享同步技術及時把對重點和難點的講解視頻共享給同學們.

3 聯合授課，增強知識融匯點，避免空洞式教學

聯合授課，就是兩個或多個學校或組織各自出幾名老師，共同負責一期的課程，具體課程安排共同商定.目的是培養學生多元發展，并且能增進學校或組織之間的產學研交流.聯合授課的幾位教師都有各自的特長，在教學時可以取長補短，目前來說聯合授課在英語教學中開展較好，中外教師合作共同授課，中文教師講授基本語法等理論內容，外援教師主要教口語，增加學生實踐過程，效果確實不錯.《過程裝備成套技術》課程涵蓋內容很廣，靠一名教師很難把整個課程都講好，完全可以選擇本院多個系教師，不同院系教師和公司、工廠的有經驗工程師聯合分工，共同講授課程.比如工藝開發與工藝設計部分，聘請相關公司有豐富設計實戰經驗的高級技術人員進行現身說法，會特別有說服力，讓學生了解實踐與理論的聯系和區別.閥門、泵、風機等設備的選擇部分可以由流體機械專業教師講授，管道部分由配管專業教師講授.不同的教師，不同的授課風格，不同的內容，讓學生保持新鮮的感覺，各專業知識的融匯碰撞可以激發學生的極大求知欲望，達到事半功倍的效果.

4 引入合作學習機制，傳授合作學習技能，提高學習興趣

合作學習 (Cooperative Learning)是20世紀70年代初興起于美國，并在70年代中期至80年代中期取得實質性進展的一種富有創意和實效的教學理論與策略.由于它在改善課堂內的社會心理氣氛，大面積提高學生的學業成績，促進學生形成良好非認知品質等方面實效顯著，很快引起了世界各國的關注，并成為當代主流教學理論與策略之一，被人們譽為“近十幾年來最重要和最成功的教學改革.

《過程裝備成套技術》也有必要引入合作學習來培養學生的交往能力、合作意識和團隊精神.而且本課程的內容相關知識延伸點較多，單靠一位學生做好一個課程設計任務是很困難的，因此有必要設計一個完整的團隊合作的方案，讓學生之間達成任務分工，協作完成總任務，部分內容學生可以求助研究生和外專業學生等幫助，充分培養學生的社交能力及專業設計能力，為卓越工程師的培養提供一個有效的教育方式.例如設計一套合成氨變換工段的總體設計[4]，工藝流程設計，加熱器、塔、泵、爐等設備的設計，可以分成幾個小組，每個小組自行邀請相關教師指導，任務開始時各小組都提出一個總體方案，然后合議確定一個最終方案.任務執行過程中各小組去化工廠實地考察，聽取現場工程師的建議，涉及外專業內容時要會求助，求助不是請人完成任務，而是獲得有益的建議和專業的指導.比如工藝流程設計可以與化工專業合作，用Chem-CAD來完成；靜設備與動設備應力計算可以請教研究生用有限元軟件和CFD軟件來完成.合作學習過程中避免表面熱熱鬧鬧，少數人辛辛苦苦，多數人保持沉默的情況出現[3].同時作為老師也應該注意放羊式的指導方式，如果教師過于弱化自己的作用，應該全程跟進，注意收集進展情況，用啟發的方式保證學生盡量少走彎路.

5 堅持賞識教育，關心學生成長，培養人格健全的卓越人才

《過程裝備成套技術》是在大學四年級開課，一些學生還有逆反心理，喜歡出風頭，逗大家樂，擾亂課堂，還沾沾自喜.在授課過程中，面對這些學生，我們可能更多的是呵斥.這是因為這些學生缺少成就感，感受不到積累知識帶來的快樂，其實他們內心還是渴望個體價值得到承認.美國心理學家威譜·詹姆斯有句名言：“人性最深刻的原則就是希望別人對自己的加以賞識”.老師的贊許目光、言語有著特別良性的影響.賞識就是要充分肯定學生，通過心理暗示，不斷培養學生的自尊心和自信心，從而使其不僅有勇于進取的信心，也能有不斷進取的動力[5].

自信是一個人活得成功的基石，在授課過程中，教師不應該按統一的高標準來要求學生的一言一行，要學會忽視學生身上那些無關緊要的缺點，努力發現他們身上的個性“閃光點”，盡量用表揚和激勵的語言幫助學生樹立自信.《過程裝備成套技術》課程確實有許多知識難點，需要教師重點講解，但也總有許多易于理解的內容，可以有針對性地對學生設立問題，對于有了良好互動的學生要在適當的時機及時表揚或贊賞，在最佳時機肯定學生上進的表現，強化和鞏固他們的上進愿望，讓學生充分展示自己的個性才華，創造性地發揮自己的潛力，擁有積極爭取成功的心態.例如工廠的地理位置對于企業的成敗具有重大的影響，廠址的選擇對工廠建設進度、投資數量、經濟效益以及環境保護等方面有重大影響，可以繪制一個較形象的地貌地形圖，讓大家邊思考，邊回答廠址選擇的理由，此問題易于理解，與其他學科聯系較少，可多多嘗試讓不愛聽課的學生回答，以此來激發學生個性表現的渴望力.同時教師即時的真誠的贊許會起到很好的促進學生學習的目的.

總之，結合《過程裝備成套技術》課程特點與教學大綱要求，在充分利用師資資源和人脈資源的情況下，發揮各教學方法的優勢，因勢利導各教學方式分時段分內容授課，以達到最好的教學效果，努力培養出真正的卓越工程師.

〔1〕于艷鑫，宋雪，常雪.淺析通信專業課與基礎課在新時期下的關系[J].科技咨詢，2011（35）：196.

〔2〕賈興豪，彭向和，龍血松.導流板改善彎管流場的數值模擬與優化 [J].西南大學學報，2011，33(3)：139-143.

〔3〕孫天華，張濟洲.課題合作學習“失真”與“歸真”[J].教育學術月刊，2012（5）:101-103.

〔4〕黃振仁，魏新利.過程裝備成套技術[M].化學工業出版社，2008,05.43-44.

〔5〕繆慶賀.賞識教育的魅力[J].讀與寫雜志，2011,8(3):125.