化工機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)改革探索

周婷婷，李 楠，曹 玲

(昌吉學(xué)院 化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)系，新疆 昌吉 831100)

化工機(jī)械基礎(chǔ)是化工類各專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課之一，課程分為理論教學(xué)環(huán)節(jié)和課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，理論環(huán)節(jié)的內(nèi)容包括：化工機(jī)械所涉及的基本概念、力學(xué)基礎(chǔ)和機(jī)械設(shè)計(jì)的方法步驟及相關(guān)行業(yè)規(guī)定[1-2]。課程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容包括化工過程中各個(gè)單元中主要設(shè)備的設(shè)計(jì)，如：換熱器的設(shè)計(jì)、塔設(shè)備的設(shè)計(jì)、反應(yīng)器的設(shè)計(jì)等。課程設(shè)計(jì)是化工機(jī)械基礎(chǔ)課程的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)理論知識(shí)的應(yīng)用，也是理論聯(lián)系實(shí)際培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力的重要途徑。化工機(jī)械基礎(chǔ)課程是橫跨理論和實(shí)踐兩個(gè)領(lǐng)域的課程，因此需要學(xué)生有一定的理論聯(lián)系實(shí)際的能力，而且實(shí)踐能力也是化工類專業(yè)學(xué)生必備的素質(zhì)[3]。本文就目前化工機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)中存在的一些問題進(jìn)行分析，有針對(duì)性地提出一些改革方案，以期為提高本課程的教學(xué)效果提供一定的幫助。

1 目前教學(xué)中存在的一些問題

1.1 教學(xué)內(nèi)容過多

近幾年，在教學(xué)改革的過程中，本課程的理論學(xué)時(shí)逐漸被壓縮，目前本科類非機(jī)械專業(yè)的理論學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)，這對(duì)于化工機(jī)械基礎(chǔ)課程來說顯然是不夠的，那么如何選擇合適的教學(xué)內(nèi)容，就成了教學(xué)效果好壞的關(guān)鍵。化工機(jī)械基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)之一就是內(nèi)容多而雜，本課程的任務(wù)是為化工設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)服務(wù)，學(xué)完本課程后應(yīng)該達(dá)到學(xué)生可以獨(dú)立完成化工設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)任務(wù)的效果。所以與化工機(jī)械設(shè)計(jì)有關(guān)的知識(shí)在本課程中都有涉及，例如：材料學(xué)、力學(xué)、設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)范等方面的內(nèi)容[4-5]。要想在有限的學(xué)時(shí)中把所有的內(nèi)容都講完是不可能的，而且講的內(nèi)容過多勢(shì)必會(huì)影響課堂教學(xué)效果，所以一定要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理選擇。

1.2 理論知識(shí)與實(shí)踐的脫節(jié)

本課程的重點(diǎn)是要培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，也就是所謂的實(shí)踐能力，理論知識(shí)的學(xué)習(xí)最終目的是為工業(yè)實(shí)踐服務(wù)，但是目前課程教學(xué)的普遍問題是理論和實(shí)踐的脫節(jié)，學(xué)生雖然學(xué)會(huì)了書本上的理論知識(shí)，但是不知道怎么用學(xué)到的理論知識(shí)去分析實(shí)踐中的問題，不會(huì)學(xué)以致用。學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)時(shí)不知道理論知識(shí)在實(shí)踐中該如何應(yīng)用，自然就會(huì)覺得書本上的公式推導(dǎo)過程復(fù)雜且枯燥，失去了學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)習(xí)效果也就會(huì)大打折扣。

1.3 相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)更新不及時(shí)

化工機(jī)械設(shè)備的選材、設(shè)計(jì)需要參照相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，教科書里的標(biāo)準(zhǔn)可能已被新的標(biāo)準(zhǔn)代替，這個(gè)時(shí)候如果還按照舊的標(biāo)準(zhǔn)去講，那么就會(huì)造成學(xué)生的認(rèn)識(shí)跟不上企業(yè)的實(shí)際情況。

1.4 對(duì)課程設(shè)計(jì)的重視程度不夠

由于課時(shí)的限制，有些專業(yè)的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容被壓縮或者刪減，這使得教學(xué)效果大打折扣。雖然表面上學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的記憶和掌握有了提高，但是卻失去了鍛煉實(shí)踐能力的機(jī)會(huì)。學(xué)生畢業(yè)后到了相應(yīng)的工作崗位上還是不知道如何運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來分析解決問題，這就失去了本課程最大的作用。

2 具體改革措施

2.1 教學(xué)內(nèi)容的選擇

本課程的教學(xué)內(nèi)容多且雜，橫跨多個(gè)學(xué)科，表面上看上去內(nèi)容沒有規(guī)律可循，但是其中隱藏著一條暗線，就是每一章節(jié)的內(nèi)容都是為了最后的課程設(shè)計(jì)服務(wù)，我們的目的就是要設(shè)計(jì)出化工設(shè)備。要設(shè)計(jì)出一個(gè)設(shè)備所需要具備的知識(shí)是比較多的，但是由于課時(shí)的限制不是所有的知識(shí)都需要在課堂上進(jìn)行講授，課堂講授內(nèi)容的選擇首先要根據(jù)內(nèi)容的難易程度選擇，其次也要考慮到學(xué)生的專業(yè)背景。對(duì)于化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生來說前期的課程里沒有對(duì)金屬材料的各方面性能的介紹，所以材料方面的知識(shí)可能就比較薄弱，那么對(duì)于選材方面的知識(shí)還是要重點(diǎn)講解。講課內(nèi)容的選取也不能僅僅依賴教材，近年來，大學(xué)里的專業(yè)不斷細(xì)化，不同專業(yè)的學(xué)生的知識(shí)背景不同，所以教師在教授課程前要對(duì)學(xué)生的課程背景做好調(diào)查。例如，如果學(xué)生之前沒有學(xué)習(xí)過工程力學(xué)的相關(guān)知識(shí)，那么在學(xué)習(xí)薄膜應(yīng)力的分析前就必須加一些工程力學(xué)的基本知識(shí)，可以以介紹基本概念為主，內(nèi)容不必過多。

對(duì)于化工專業(yè)的學(xué)生來說，本課程一般是在大四的上學(xué)期進(jìn)行講授，此時(shí)的學(xué)生已經(jīng)有很強(qiáng)的自學(xué)能力，我們要安排一定的內(nèi)容讓學(xué)生自學(xué)，但是自學(xué)并不意味著教師對(duì)學(xué)生這部分的學(xué)習(xí)不去進(jìn)行監(jiān)管，在學(xué)期初要給學(xué)生列一個(gè)提綱，表明書本里的哪些知識(shí)是需要自學(xué)的，自學(xué)需要達(dá)到什么樣的效果，教師要在學(xué)期中對(duì)學(xué)生的自學(xué)情況加以調(diào)查。

2.2 將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合

在緒論的課程中對(duì)學(xué)生加以引導(dǎo)，將學(xué)生帶入到設(shè)備設(shè)計(jì)的情境中，說明我們學(xué)習(xí)本課程的最終目的就是要設(shè)計(jì)出一個(gè)化工設(shè)備，那么我們接下來所有課程內(nèi)容的講授都是為了完成這個(gè)任務(wù)，而設(shè)備設(shè)計(jì)的第一個(gè)步驟就是選材，所以我們將要學(xué)習(xí)化工設(shè)備材料及其選擇。這樣的情境的設(shè)定讓學(xué)生清楚地知道了自己學(xué)習(xí)這一章的目的，也就無形中讓學(xué)生有了學(xué)習(xí)的動(dòng)力。講課的過程中，在每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)講解前，都以一個(gè)工程實(shí)例來引入。例如，在講到筒壁上薄膜應(yīng)力的推導(dǎo)之前，以一個(gè)問題引入：為什么在工業(yè)實(shí)際中筒壁被破壞時(shí)都是沿著軸向被撕開？配合一些圖片展示，讓學(xué)生明白在工業(yè)上確實(shí)有這么一個(gè)現(xiàn)象，要解釋這個(gè)現(xiàn)象就必須進(jìn)行筒壁上的應(yīng)力的計(jì)算。到此為止學(xué)生的興趣就會(huì)被調(diào)動(dòng)起來，學(xué)習(xí)效果自然就會(huì)有所提高。

2.3 培養(yǎng)學(xué)生的查閱文獻(xiàn)的能力

本課程中應(yīng)安排一部分的自學(xué)內(nèi)容，包括培養(yǎng)學(xué)生自主查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)文件的能力。化工容器設(shè)計(jì)的內(nèi)容會(huì)隨著相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的改變而改變，為了使課堂上的講授與時(shí)俱進(jìn)，教師首先要做到及時(shí)關(guān)注最新的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，與此同時(shí)還要注重學(xué)生資料查閱能力的培養(yǎng)。將查閱最新的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)作為課堂作業(yè)布置給學(xué)生并且及時(shí)檢查。

2.4 將課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容貫穿課程的始終

由于課時(shí)數(shù)的限制，最后留給課程設(shè)計(jì)的時(shí)間不能保證。在此可以采取將課程設(shè)計(jì)貫穿課程始終的方法來完成課程設(shè)計(jì)。在學(xué)期初，教師可以在完成緒論的講解后，就將本學(xué)期的課程設(shè)計(jì)任務(wù)布置給學(xué)生，每完成一部分的理論講解，就要求學(xué)生完成相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)任務(wù)，例如：在講解完材料選擇的相關(guān)理論知識(shí)后，就要求學(xué)生完成各自所設(shè)計(jì)的設(shè)備的選材任務(wù)。如此便可以在有限的學(xué)時(shí)中完成課程設(shè)計(jì)，也更好地體現(xiàn)了理論知識(shí)的整體性。讓學(xué)生可以學(xué)以致用，更好地體現(xiàn)了本課程的實(shí)踐性。