淺談《化工設備基礎》課程的教學改革

楊淑娟+張燕青

摘要：《化工設備基礎》是高職院校化工專業的必修課，近幾年理論課時逐步被壓縮，再加之學生缺乏工程概念，使得《化工設備基礎》課程的教學過程顯示出了一些問題。在分析教學現狀和不足之后，提出了課程的教學改革措施。

關鍵詞：《化工設備基礎》；多媒體；課程設計；實踐教學；課堂教學

中圖分類號：G642.0 一、《化工設備基礎》課程發展的歷史沿革

《化工設備基礎》課程是為化學工程與工藝專業本科生及應用化工技術專科生開設的一門專業基礎課。該課程的目的是強化化工類專業學生的機械知識和設計能力。

早在上世紀70年代末，有院校就開設了《化工設備基礎》課程。當時化工部教育司曾組織大專院校、設計與產業部門進行討論，認定化工工程與工藝專業學生應具有化工制圖基礎、材料力學、機械傳動、化工設備材料、化工設備設計及典型化工機械介紹等基礎理論知識。因此《化工設備基礎》課程包含了化工制圖基礎、材料力學、機械傳動、化工設備材料、化工設備設計及典型化工機械介紹等諸多內容。

到了80年代中期，隨著我國高等教育的發展，以及各專業分類步入正規，有些院校將《化工設備基礎》課程中的部分內容，如化工制圖基礎、材料力學、機械傳動歸納到基礎課中，并單獨設課，因此原來《化工設備基礎》課程的內容、教學體系已經不能適應教學需要。為此對原教學大綱進行了修改，《化工設備基礎》課程重點講授化工材料與設備設計內容，并可配合相應的課程設計。同時，組織編寫了與修改后教學大綱相適應的教材，為化學工程與工藝專業人才的培養奠定了基礎。

到90年代后期，隨著科學技術的發展及專業的調整以及教學體系的改革，化學工程與工藝專業修訂了教學計劃，將以往的《工程力學》和《化工設備基礎》的內容進行了整合，刪除了重疊的部分，增加了化工用非金屬材料和化工設備防腐的內容，并加強了容器設計基礎部分。落實了加強基礎知識教育，擴大了學生知識面的教學方案。但此時，多數學校一直將此課程作為選修課。

到本世紀初，面對21世紀的社會發展，各個專業領域不斷拓寬，學科間相互滲透，對本科生及專科生的要求越來越高。根據原國家教委《高等教育面向21世紀教學內容和課程體系改革計劃》中的《化工類專業人才培養方案及教學內容體系改革的研究與實踐》項目成果，在“厚基礎，寬專業”的教學指導方針下，明確了《化工設備基礎》課程作為化工類本科生和專科生必修課的地位。《化工設備基礎》為了適應培養跨世紀高級化工專業人才的需要，以“面向21世紀的教學內容和課程體系改革”為主導思想，以“面向21世紀對化工類專門人才的知識、能力、綜合素質培養目標”為宗旨，貫徹“加強基礎，拓寬專業知識，聯系實際，提高能力，便于自學”的原則，將授課內容定位于以傳授基礎理論和基本分析方法為重點。課程內容既要注重體現化工設備基礎的理論性和系統性，又要結合本科生和專科生的實際水平和應達到的知識層次。基礎理論要限定在工程力學和容器設計的主干上，即對工程力學和容器設計要做全面細致地介紹，具有代表性的容器設計過程可選取設備。該課程的目的是使學生具備基本工程力學的知識，了解化工設備的選材要求及常用材料的特性，了解和掌握化工設備的設計計算方法和過程及典型設備的結構設計與計算，強化化工類專業本科生和專科生對化工設備的機械知識和設計能力。

二、高職院校《化工設備基礎》的教學現狀及存在的問題

很多高職化工專業開設了《化工設備基礎》一課，由于高職教育要求培養技術型人才，所以學校加大了實訓課程的力度，而理論課程的學時數逐步被壓縮，從而多次修訂教學大綱，雖然在實踐教學效果方面取得了較大進步，但是仍存在一些問題。

1.理論課時少，與關聯課程脫節。近幾年，在《化工設備基礎》一課上給予的理論課時數為30～40課時，選擇的是由高安全主編的高職高專“十二五”規劃教材。由于已經考慮到高職學生重在應用的培養，所以教材已經在很大程度上刪減了力學方面的眾多知識點。基本上包括三大部分：化工材料、容器設計、化工設備。但是因為理論課時數較少，一般情況只能停留在前兩部分的介紹，對于化工設備一塊往往就是基礎認識，而與原本的設備設計有所違背。與先開設的《化工原理》、《化學反應過程》等課程完全脫節，沒有形成一個完整的課程群。

2.學生的感性認識少，工程概念難建立。學生對化工產品的認知較容易，而對化工廠的認知就比較難了。一般化工廠都會遠離市中心，遠離普通人的視野。所以對于學習化工的學生來說，提起化工廠中的種種危險，大家只能從化學品本身的理論危害性去理解，因為他們很少見過工廠里面化學品是如何運用的，因此對于一臺設備的認識就更困難了，單純在理論知識中對于設備的形容，很難在學生腦子中形成完整的概念。

3.高職院校中《化工設備基礎》缺乏課程設計的要求。在很多的本科院校，一般在學期末或者畢業時都會加入課程設計一塊內容，目的是給學生搭起“學”與“用”之間的橋梁。雖然學生在課堂上系統學習了有關化工設備的理論知識，但是在工程設計時卻不知如何應用。而課程設計是一個復雜的學用結合的過程，他可以讓學生體會到通過多門課程的學習，然后去解決一個工程問題的樂趣，而且也會讓部分同學對書本知識無用的看法有所改觀，反而認為自己學得太少、太膚淺。但在大多高職院校中對于《化工設備基礎》的課程設計還是很少的。

三、《化工設備基礎》的教學改革措施

1.精心組織課堂教學，采用多媒體教學手段，提高教學效果。目前使用的教材中包括的三部分內容彼此相對獨立，內容較多，因此在組織課堂教學時應該注重知識的橫向聯系，以化工工程實例為背景，提出工程概念。比如在講解“化工材料”時，可以結合實際應用中化工廠材料的選擇講解。在講解“化工設備設計”的時候，應該從容器筒體、封頭講到法蘭、支座、人孔、手孔等零部件的選擇及設計，突出化工設備整體的設計。由于《化工設備基礎》課程有大量的數據圖表和結構示意圖，利用多媒體教學可以直觀的為學生分析講授，節約時間，提高教學效率。例如在講解“化工設備”時，由于學生沒有見過工廠中的設備，為了可以使學生形成基本的設備概念，我們可以通過工廠實際設備的照片以及形象的三維動畫多方面展示化工設備，并且通過設備素材庫的應用，讓學生很好地掌握化工設備基本工作原理和作用。endprint

2.明確認識實習和生產實習的作用，將理論教學和實踐教學緊密聯系起來。《化工設備基礎》課程中涉及的很多設備，由于學生沒有實踐經驗，所以對于設備的結構情況很難理解。而學生的認識實習和生產實習是有機會接觸工廠中設備的一個重要環節。傳統的教學模式是將教學和實習分別獨立進行的，理論教學之后很長時間才會進行實習，所以使得學生所學的理論知識在短時間內沒有被應用，當再接觸時或許早已忘記理論教學中的內容，還得花時間和精力重新學習。這種時間上的錯位，導致理論教學和實踐教學的效果都下降。因此，我們應該將認識實習安排在學期初，在學習《化工設備基礎》一課之前，由教師將課程中的典型化工設備結構、性質進行講解，使得學生對于典型的化工設備有個基本的認識，做好上課前的準備。生產實習應該穿插于課程理論教學當中，安排在學期中，將理論教學和實踐教學真正聯系起來，加深學生對于化工設備的理解，培養他們的學習興趣，提高教學效率。

3.嘗試開設《化工設備基礎》的課程設計，加強課課間的聯系。課程設計是工科教學中的重要部分，它可以使學生將所學知識融會貫通，培養學生綜合分析問題和解決問題的能力。《化工原理》、《化工制圖》都是在學習《化工設備基礎》之前單獨開出的課程，所以有必要在學習完《化工設備基礎》課程之后，留出一周的時間做一個課程設計，運用以上三門課程所學內容，先根據實際生產需要，設計生產工藝參數，包括溫度、壓力、時間等。然后再進一步確定生產設備的材料、容積大小、內部結構及相關零部件。最后通過化工制圖完成一個設備的設計。這樣既可以提高學生主動解決問題的積極性，而且也讓他們體會到所學知識的連貫性，還培養了他們的工程概念，為以后走入工作崗位奠定基礎，樹立自信。

四、結語

綜上所述，《化工設備基礎》是一門化工專業學生必學的專業課。在有限的理論教學過程中，加強多媒體教學可以形象生動的為學生展示沒有見過的化工設備，使課堂教學效率提高；推進實踐教學的開展，徹底剔除傳統的理論教學與實踐教學的時間錯位現象，將理論與實踐緊密結合起來；通過課程設計可以培養學生的獨立運用所學知識解決生產實際問題的能力，培養學生的工程素質。

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作者簡介：楊淑娟（1980-），女，內蒙古烏蘭察布人，工學碩士，畢業于內蒙古工業大學，現就職于呼和浩特職業學院生物化學工程學院講師，研究方向：化學工藝。文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）05-0047-02endprint