高職化工設備機械基礎課程的調整優化探究

尚建疆 張佳志 張新慧

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?依據人才培養方案的要求及課程特點，伊犁職業技術學院對化工類專業的化工設備機械基礎課程進行調整優化。介紹課程的重構過程，指出實踐過程中遇到的問題，并給出相應的對策。

[關 ? ?鍵 ? 詞] ?高職;化工設備機械基礎;課程;優化

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2019）27-0200-02

我國的高等職業教育經過不斷探索取得了矚目的成績[1]。近年來，伊犁職業技術學院（后稱伊職院）化工類專業以工學結合為指導思想，以課程改革和實訓基地（條件）建設為重點進行人才培養，取得了一些有益的成果。為了讓學生能力與用人單位的要求相適應，充分了解企業需求的基礎上，結合客觀教學條件，伊職院對化工類專業的課程體系建設進行了改革，高職化工類專業化工設備機械基礎課程的調整優化是其中一項完成度較高、效果較好的工作。

一、課程存在的問題

化工設備機械基礎是伊職院應用化工技術、煤化工技術、化工生物技術等高職專業的專業基礎課程之一，這門課程包含金屬工藝學、化工容器設計、化工設備等多門課程的內容，因此知識面廣，內容繁多，理論性和實踐性皆強。對這門課程的掌握程度，會對學生的理論和實踐水平提高產生影響。隨著專業人才培養方案的不斷修訂，伊職院的化工機械設備基礎由原來的96學業時減少到60學時，在學時減少的同時，教學質量還不能降低，這給教學帶來了困難。

工程力學是原本應是工程類專業必修的一門課程，但受到課程設置的影響，伊職院并未開設這門課程，沒有這門前置課程會對學生修習化工設備機械基礎的效果產生很大的影響。

與傳統本科教育以理論為主不同，高職教育強調理論和實踐訓練并重，其知識的講授是以“實用”“就業需要”為本，強調以就業和市場為導向，培養能適應生產一線的技術應用性人才，學生畢業后可以直接適應就業崗位[2]。因此原來的化工機械設備基礎課程理論性過強、實踐性不足。

化工機械設備基礎安排了兩周的化工容器設計的課程，在實踐過程中發現這個課程設計理論性過強、實用性不足、學生學習效果不理想。此外，伊職院在一些專業開設有一周的管路拆裝綜合實訓的課程。這門課程實用性很強，很多知識與化工機械設備基礎課程銜接，學生學習效果理想，用人單位反饋推薦。但該課程有一些教學內容與化工設備機械基礎課程重復，并且沒有在所有化工類專業開設，從一定程度上浪費了有限的課時，降低了課堂效率。

伊職院根據人才培養方案修訂了課程標準，相比之前對課程提出了更高的要求和目標，這都與原有的教學和課程體才產生諸多矛盾。比如在知識目標中，原為“了解工程力學基本知識”，變為“掌握基礎的工程力學和材料力學知識，并能進行一些簡單的力學計算”。新增“了解壓力容器的基本概念以及在生產中的應用”“掌握常用設備的操作特性”等。原課標未明確能力目標，在新課標中提出了具體要求，要培養學生學會如何全面了解、分析和解決實際問題，初步建立完整的壓力容器設計理念和思想。培養學生的形象和邏輯思維，以高等數學、工程力學原理、材料力學原理、計算機輔助等去解決實際工程問題。培養學生對典型化工機械和設備的認識，使其具備基本的設備設計、選型和操作能力。

二、課程的調整優化

調整優化后的化工機械設備基礎課程成為化工類專業一門實踐與理論緊密結合的綜合性基礎課程，包括5個模塊，共8個學習情境，每個學習情境又有若干個典型工作任務。通過學習，學生可以掌握力學基礎知識，了解化工設備常用材料，掌握壓力容器的設計與選型方法，了解常見化工設備的種類、結構和特點，掌握常用設備的操作特性等。

模塊一是力學基礎，講授物體的受力分析及其平衡條件、形變、應力應變及關系等，包括兩個學習情境。

情境1：靜力學基礎。講授的內容有：力矩的計算;力偶的合成;平面匯交力系的解析;力的平移定理;平面一般力的解析?？臻g力的解析。

情境2：工程力學基礎。講授的內容有：物體的基本形變;物體應力與應變的關系;物體的拉伸與壓縮;物體的剪切與擠壓;物體的扭轉;物體的彎曲。

模塊二是化工設備材料，講授化工常用材料的性能。

情境3：化工設備材料的性能與選擇。講授的內容有：常用材料的性能;碳鋼與鑄鐵、特種鋼、合金鋼、有色金屬材料、有機高分子材料、無機非金屬材料的性能與選擇等;化工設備的腐蝕特性及相應的防腐措施，此外還包括焊接基礎知識，如焊接種類特點、質量檢驗等。

模塊三是壓力容器，講授化工容器的設計與選型、壓力容器試驗、壓力容器附件選用原則、壓力容器附件維修與維護等。

情境4：化工容器的設計與選型。講授的內容有：化工容器結構分類;化工容器常用材料選用;構件的受力分析;壓力容器強度校核與壁厚計算;壓力容器封頭選用;壓力容器制造工藝選擇;壓力容器壓力實驗;法蘭、支座、開孔與附件等設計選用。

模塊四是典型設備，講授換熱器、塔設備、反應釜等典型化工設備的種類、選用及操作特點等。

情境5：換熱器的種類、選用和特點。講授的內容有：換熱器結構分類;換熱器選用條件;換熱器零部件的作用;換熱器的耐壓實驗;換熱器的清洗;管殼式換熱器的檢修步驟。

情境6：塔設備的種類、選用和特點。講授的內容有：塔設備結構分類;填料塔和板式塔選用條件;塔設備內部構件;塔設備的壓力試驗實驗;塔設備的清洗;填料塔和板式塔的檢修步驟。

情境7：反應設備的種類、選用和特點。講授的內容有：反應釜結構分類;反應釜選用條件;反應釜內部構件;反應釜的壓力試驗實驗;反應釜的清洗;反應釜檢修步驟;泵設備的結構分類;泵設備選型與操作。

模塊五是管路拆裝，實踐流程圖的識讀，認識管路并拆裝設備的管件。

情境8：管路、設備拆裝綜合實訓。實訓的內容有：化工工藝流程圖的識讀;管道、管件、閥門、儀表的規格型號及數量等的材料的認識、設備;列出組裝管線所需的工具和易耗品等領件清單并正確領取工具和易耗品;管件、管路、泵、換熱器等設備的拆除與組裝;管道的試壓檢驗;設備的運轉檢驗。

三、實踐過程中存在的問題及對策

從課程確定調整之初到取得一定的成效過程中遇到了諸多問題。通過對問題規律的認識，我們采取了一些相應的對策，主要有以下幾個方面。

第一，目前高職高專規劃教材中沒有一本與之完全配套的教材，因此選擇了大連理工大學出版社的《化工設備與機械基礎》，由喻健良主編。該教材原為化學工程類本科專業推薦，但內容基本覆蓋所要教授的教學內容。如若要完全滿足課程標準的要求，最好還是編寫一本與教學要求完全一致的教材。

第二，學習本課程需要有較好的物理與高等數學基礎，尤其課程的前半部分主要是工程力學知識，相當多的學生在學習初就產生了畏難情緒。為此，課程精簡了部分內容，例如工程力學部分只保留了物體的受力分析及其平衡條件、四大形變等主干內容。同時不斷地豐富教學手段，通過多媒體、實物演示、實際操作等手段盡量提高學習效果。比如在課程的后一部分，采用“理實一體”的方式，經常會將課堂設置在實訓室內，通過對設備的實物觀察、實際操作、故障排除等方式進行授課。

第三，本課程原采用傳統的期末筆試考核方式，考試題為題庫隨機組合，試題缺乏創新性，影響學生參與學習過程的積極性。因此，課程改革了考試形式，將平時成績占總評成績的比重提高到60%，并豐富了平時的考核方式，比如定時安排一些啟發性的綜合作業，就可以對學生查閱資料、繪圖能力、計算能力、學習態度等進行綜合評定。同時重新編寫了考試題庫，增加了題庫的試題數量，提高了試題的創新性、主觀性和實用性。

四、實踐的效果

該課程已在伊職院2015、2016、2017級應用化工技術高職專業連續開設了三次，經過不斷優化，總體上獲得了較為滿意的成果。

1.經重構后的化工設備機械基礎課程，理論學習壓縮為60學時，取消了化工容器設計課程設計（2周，60學時），整合了管路拆裝實訓（1周，30學時），從而整體上比以往節約了66學時，符合課標的要求。因此，為實現人才培養方案的課程設置的調整做出了貢獻，課堂效率顯著提高。

2.通過如“理實一體”之類靈活高效的授課方式，充分調動了學生參與教學的積極性。將教學與實踐融為一體，讓學生在學習中實踐，在實踐中學習，在學習訓練的過程中更深地理解理論知識和掌握操作技能。學生的學習熱情和興趣增強，最終達到事半功倍的教學效果。

3.課程的教學設計的改變、教學內容的調整優化及考核方式的改革使學生更加主動地參與到了學習的過程中，改變了以往死記硬背、應付考試的學習模式。通過學習過程的深入參與，學生掌握了更深層次的理論知識，強化的動手能力，同時開拓了創新思維。近年來，學生的實踐技能和創新能力顯著加強，伊職院相關專業參與到各種層次的創新創業大賽和技能大賽的學生逐漸增多。

4.對學生實習和就業產生一定的積極影響。通過連續三年對應用化工技術高職專業畢業生進行跟蹤設查，該專業的學生就業率達到95%以上，且專業對口率保持在75%左右，單位對畢業的工作能力和專業知識評價優秀率達到60%，良好率100%。同樣經頂崗或協崗實習單位的反饋，實習學生的綜合素質逐年增強，有40%左右的學生畢業后直接留廠就業。

五、結語

對現有的化工設備機械基礎課程進行重構、整合和優化，可以在課時縮減的同時，不降低教學質量，提高知識結構的系統性，對學生學習后續課程以及實習就業都會產生積極的影響。經過實踐表明這種課程改革是有效的，可對其他課程的改革提供一定參考。

參考文獻：

[1]唐文忠.中國高等職業教育發展的經濟學研究[D].福州：福建師范大學，2015.

[2]劉法虎，宋靜輝，劉春，等.技術本科教育的理論與實踐探析：以無錫為例[J].機械職業教育，2018（5）：15-17.

編輯 陳鮮艷