《無(wú)機(jī)材料工廠工藝設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)的改革探索

葉昌 夏清 成茵

摘 ? 要：無(wú)機(jī)材料工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)一門重要的實(shí)踐教學(xué)課程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力起著十分重要的作用。本文就如何提高無(wú)機(jī)材料工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量，從選題、指導(dǎo)、計(jì)算機(jī)繪圖、綜合答辯四個(gè)方面提出了教學(xué)改革的思路和措施。

關(guān)鍵詞：課程設(shè)計(jì) ?無(wú)機(jī)材料工廠工藝設(shè)計(jì) ?教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）02（b）-0222-02

課程設(shè)計(jì)是在一定目標(biāo)要求下，將理論課程知識(shí)內(nèi)容應(yīng)用在具體的工業(yè)設(shè)計(jì)中，是高校理工科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系中的組成部分，是高校培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力的重要平臺(tái)[1-3]?！稛o(wú)機(jī)材料工廠工藝設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生運(yùn)用先修課程《工程制圖》、《無(wú)機(jī)材料工學(xué)》、《無(wú)機(jī)材料熱工基礎(chǔ)及設(shè)備》，《建筑材料學(xué)》，《無(wú)機(jī)材料機(jī)械設(shè)備》等知識(shí)后，獨(dú)立完成一個(gè)無(wú)機(jī)材料生產(chǎn)企業(yè)的工藝及主要生產(chǎn)車間的設(shè)計(jì)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，著力培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，提高分析和解決設(shè)計(jì)無(wú)機(jī)非金屬材料生產(chǎn)企業(yè)的工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)無(wú)機(jī)非金屬材料制品工廠工藝設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，是對(duì)學(xué)生的應(yīng)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的一次重要訓(xùn)練[4]，同時(shí)對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）以及今后的工作都具有重要影響。

近年來(lái)，新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方興未艾，對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出了很大的挑戰(zhàn)。無(wú)機(jī)材料制品生產(chǎn)技術(shù)、工藝與設(shè)備也由傳統(tǒng)型向現(xiàn)代型轉(zhuǎn)變，涌現(xiàn)了很多新技術(shù)、新工藝與新設(shè)計(jì)方法，社會(huì)對(duì)專業(yè)工程設(shè)計(jì)人員提出了更新更高的要求，因此傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)材料工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和方法必須要進(jìn)行改革。筆者根據(jù)多年指導(dǎo)無(wú)機(jī)材料工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐以及其他課程設(shè)計(jì)教學(xué)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)無(wú)機(jī)材料工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革做出了初步探索。

1 ?改革的思路與措施

1.1 根據(jù)學(xué)生就業(yè)和專業(yè)方向，結(jié)合實(shí)際選題

無(wú)機(jī)材料工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是我校無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)設(shè)置的一門必修課程，以前，無(wú)機(jī)材料工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)基本上都選擇單一的無(wú)機(jī)材料制品生產(chǎn)工廠作為題目，選題和設(shè)計(jì)內(nèi)容大多圍繞傳統(tǒng)的水泥、玻璃與陶瓷的工廠設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)備及工藝流程進(jìn)行，設(shè)計(jì)的題目都是教師指定給學(xué)生，沒(méi)有考慮學(xué)生所選的專業(yè)方向和就業(yè)方向，往往對(duì)部分學(xué)生因?yàn)樵O(shè)計(jì)題目與專業(yè)方向和以后就業(yè)的針對(duì)性不強(qiáng)，學(xué)生做課程設(shè)計(jì)的興趣和積極性不高。為此在改革中，我們?cè)谡n程設(shè)計(jì)任務(wù)、選題和內(nèi)容上在把握行業(yè)發(fā)展方向基礎(chǔ)上，結(jié)合近幾年本專業(yè)學(xué)生就業(yè)行業(yè)的工作實(shí)際和學(xué)生所選的專業(yè)方向，提出課程設(shè)計(jì)的題目。選取的題目要求具有針對(duì)性、先進(jìn)性和多樣性，即對(duì)課程設(shè)計(jì)的題目提出了更高的要求，具體是教師給出幾個(gè)方向的題目。如：建筑工程材料方向的“混凝土攪拌站工藝設(shè)計(jì)”、“預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁廠工藝設(shè)計(jì)”;建筑制品方向的“浮法玻璃生產(chǎn)線工藝設(shè)計(jì)”、“道路標(biāo)線涂料工廠工藝設(shè)計(jì)”、“預(yù)應(yīng)力混凝土電桿廠工藝設(shè)計(jì)”;陶瓷與裝飾材料方向的“仿古磚生產(chǎn)線工藝設(shè)計(jì)”、“建筑涂料工廠工藝設(shè)計(jì)”;粉體工程方向的“52.5普通硅酸鹽水泥廠原料車間工藝設(shè)計(jì)”、“52.5普通硅酸鹽水泥廠水泥粉磨車間工藝設(shè)計(jì)”;功能材料方向可根據(jù)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)，提出相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)題目，如“高性能結(jié)構(gòu)陶瓷生產(chǎn)線工藝設(shè)計(jì)”、“先進(jìn)鋰電生產(chǎn)線工藝設(shè)計(jì)”等。學(xué)生可根據(jù)自己就業(yè)簽約的工作性質(zhì)和興趣自主選擇大題，強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主創(chuàng)新，包括廠址的選擇、工藝流程和技術(shù)的選擇，指導(dǎo)教師只給出指導(dǎo)性意見(jiàn)。這樣的選題改革學(xué)生普遍比較感興趣，既滿足了教學(xué)大綱對(duì)于課程設(shè)計(jì)的要求，又與學(xué)生的專業(yè)方向和就業(yè)實(shí)際緊密聯(lián)系，提高了學(xué)生做課程設(shè)計(jì)的積極性。

1.2 精心指導(dǎo)，著力改變學(xué)生的設(shè)計(jì)方式

以往的課程設(shè)計(jì)往往是指導(dǎo)教師給定一個(gè)題目，學(xué)生按要求查閱資料，翻手冊(cè)，照搬一些參考書的知識(shí)，進(jìn)行相應(yīng)的理論計(jì)算和繪圖繪制，設(shè)計(jì)過(guò)程大多是紙上談兵，甚至是依葫蘆畫瓢，與當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)需求、工廠實(shí)際和創(chuàng)新基本脫鉤。因此我們改革課程設(shè)計(jì)題目的來(lái)源，要求設(shè)計(jì)的題目和內(nèi)容要求都是產(chǎn)業(yè)前沿的，具有前瞻性，是動(dòng)態(tài)的，這就需要學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中更多的運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)收集無(wú)機(jī)材料生產(chǎn)先進(jìn)企業(yè)的信息和數(shù)據(jù)，根據(jù)真實(shí)的企業(yè)環(huán)境，采用分析、研討方式進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。這一過(guò)程具體是要求學(xué)生根據(jù)現(xiàn)代企業(yè)要求對(duì)課程設(shè)計(jì)的目的和背景、廠址的合理選擇、方案的可行性（包括環(huán)境評(píng)價(jià)）進(jìn)行分析討論，對(duì)選用的各種工藝流程及技術(shù)方案要根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)收集的信息和數(shù)據(jù)與指導(dǎo)教師一起進(jìn)行優(yōu)劣比較，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，積極思考，從根本上改變過(guò)去照搬照抄的模仿型設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力[4]。

課程設(shè)計(jì)中除了方案的中廠址選擇，生產(chǎn)工藝流程和技術(shù)路線確定以外，還包括產(chǎn)品的配方設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)和工作制度確定，全廠物料衡算、全廠設(shè)備選型計(jì)算、堆場(chǎng)及儲(chǔ)庫(kù)（料倉(cāng)）的計(jì)算，工藝布置，繪制全廠總平面布置圖和工藝布置圖，編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書等幾個(gè)階段，其中，全廠物料衡算、設(shè)備選型計(jì)算、工藝布置方式都是圖紙繪制的基礎(chǔ)。由于學(xué)生對(duì)產(chǎn)品制備過(guò)程中各工序的感性認(rèn)識(shí)往往不強(qiáng)、未涉及到生產(chǎn)各工序半成品合格率，雖已完成認(rèn)識(shí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)，但由于不夠深入，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備選型和工藝布置無(wú)從下手，因此學(xué)生在具體布置上感到繪圖困難，設(shè)計(jì)錯(cuò)誤相對(duì)較多。針對(duì)此過(guò)程的學(xué)習(xí)情況，我們?cè)谡n程設(shè)計(jì)前期就著重要求指導(dǎo)教師深入先進(jìn)生產(chǎn)企業(yè)，了解和掌握企業(yè)的生產(chǎn)新技術(shù)、新工藝、新裝備，并實(shí)地拍攝相應(yīng)的教學(xué)視頻，作為課程設(shè)計(jì)的教學(xué)資源。直觀的視頻資料，再經(jīng)過(guò)指導(dǎo)教師應(yīng)悉心講解指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生抓設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，樹立工藝和設(shè)備整體設(shè)計(jì)的理念，使得這一階段課程設(shè)計(jì)事半功倍，課程設(shè)計(jì)質(zhì)量得到了明顯的提高 。