化工机械基础课程教学改革探索

周婷婷，李 楠，曹 玲

(昌吉学院 化学与应用化学系，新疆 昌吉 831100)

化工机械基础是化工类各专业的技术基础课之一，课程分为理论教学环节和课程设计环节，理论环节的内容包括：化工机械所涉及的基本概念、力学基础和机械设计的方法步骤及相关行业规定[1-2]。课程设计的基本内容包括化工过程中各个单元中主要设备的设计，如：换热器的设计、塔设备的设计、反应器的设计等。课程设计是化工机械基础课程的重要环节，是对理论知识的应用，也是理论联系实际培养学生应用能力的重要途径。化工机械基础课程是横跨理论和实践两个领域的课程，因此需要学生有一定的理论联系实际的能力，而且实践能力也是化工类专业学生必备的素质[3]。本文就目前化工机械基础教学中存在的一些问题进行分析，有针对性地提出一些改革方案，以期为提高本课程的教学效果提供一定的帮助。

1 目前教学中存在的一些问题

1.1 教学内容过多

近几年，在教学改革的过程中，本课程的理论学时逐渐被压缩，目前本科类非机械专业的理论学时为48学时，这对于化工机械基础课程来说显然是不够的，那么如何选择合适的教学内容，就成了教学效果好坏的关键。化工机械基础课程的特点之一就是内容多而杂，本课程的任务是为化工设备的机械设计服务，学完本课程后应该达到学生可以独立完成化工设备的机械设计任务的效果。所以与化工机械设计有关的知识在本课程中都有涉及，例如：材料学、力学、设备设计规范等方面的内容[4-5]。要想在有限的学时中把所有的内容都讲完是不可能的，而且讲的内容过多势必会影响课堂教学效果，所以一定要对教学内容进行合理选择。

1.2 理论知识与实践的脱节

本课程的重点是要培养学生理论联系实际的能力，也就是所谓的实践能力，理论知识的学习最终目的是为工业实践服务，但是目前课程教学的普遍问题是理论和实践的脱节，学生虽然学会了书本上的理论知识，但是不知道怎么用学到的理论知识去分析实践中的问题，不会学以致用。学生在学习理论知识时不知道理论知识在实践中该如何应用，自然就会觉得书本上的公式推导过程复杂且枯燥，失去了学习的兴趣，学习效果也就会大打折扣。

1.3 相关的标准更新不及时

化工机械设备的选材、设计需要参照相关的国家标准和行业标准，教科书里的标准可能已被新的标准代替，这个时候如果还按照旧的标准去讲，那么就会造成学生的认识跟不上企业的实际情况。

1.4 对课程设计的重视程度不够

由于课时的限制，有些专业的课程设计内容被压缩或者删减，这使得教学效果大打折扣。虽然表面上学生对基础知识的记忆和掌握有了提高，但是却失去了锻炼实践能力的机会。学生毕业后到了相应的工作岗位上还是不知道如何运用所学的知识来分析解决问题，这就失去了本课程最大的作用。

2 具体改革措施

2.1 教学内容的选择

本课程的教学内容多且杂，横跨多个学科，表面上看上去内容没有规律可循，但是其中隐藏着一条暗线，就是每一章节的内容都是为了最后的课程设计服务，我们的目的就是要设计出化工设备。要设计出一个设备所需要具备的知识是比较多的，但是由于课时的限制不是所有的知识都需要在课堂上进行讲授，课堂讲授内容的选择首先要根据内容的难易程度选择，其次也要考虑到学生的专业背景。对于化学工程与工艺专业的学生来说前期的课程里没有对金属材料的各方面性能的介绍，所以材料方面的知识可能就比较薄弱，那么对于选材方面的知识还是要重点讲解。讲课内容的选取也不能仅仅依赖教材，近年来，大学里的专业不断细化，不同专业的学生的知识背景不同，所以教师在教授课程前要对学生的课程背景做好调查。例如，如果学生之前没有学习过工程力学的相关知识，那么在学习薄膜应力的分析前就必须加一些工程力学的基本知识，可以以介绍基本概念为主，内容不必过多。

对于化工专业的学生来说，本课程一般是在大四的上学期进行讲授，此时的学生已经有很强的自学能力，我们要安排一定的内容让学生自学，但是自学并不意味着教师对学生这部分的学习不去进行监管，在学期初要给学生列一个提纲，表明书本里的哪些知识是需要自学的，自学需要达到什么样的效果，教师要在学期中对学生的自学情况加以调查。

2.2 将理论知识与实践相结合

在绪论的课程中对学生加以引导，将学生带入到设备设计的情境中，说明我们学习本课程的最终目的就是要设计出一个化工设备，那么我们接下来所有课程内容的讲授都是为了完成这个任务，而设备设计的第一个步骤就是选材，所以我们将要学习化工设备材料及其选择。这样的情境的设定让学生清楚地知道了自己学习这一章的目的，也就无形中让学生有了学习的动力。讲课的过程中，在每一个知识点讲解前，都以一个工程实例来引入。例如，在讲到筒壁上薄膜应力的推导之前，以一个问题引入：为什么在工业实际中筒壁被破坏时都是沿着轴向被撕开？配合一些图片展示，让学生明白在工业上确实有这么一个现象，要解释这个现象就必须进行筒壁上的应力的计算。到此为止学生的兴趣就会被调动起来，学习效果自然就会有所提高。

2.3 培养学生的查阅文献的能力

本课程中应安排一部分的自学内容，包括培养学生自主查阅相关标准文件的能力。化工容器设计的内容会随着相关国家标准和行业标准的改变而改变，为了使课堂上的讲授与时俱进，教师首先要做到及时关注最新的设计标准，与此同时还要注重学生资料查阅能力的培养。将查阅最新的设计标准作为课堂作业布置给学生并且及时检查。

2.4 将课程设计的内容贯穿课程的始终

由于课时数的限制，最后留给课程设计的时间不能保证。在此可以采取将课程设计贯穿课程始终的方法来完成课程设计。在学期初，教师可以在完成绪论的讲解后，就将本学期的课程设计任务布置给学生，每完成一部分的理论讲解，就要求学生完成相应的课程设计任务，例如：在讲解完材料选择的相关理论知识后，就要求学生完成各自所设计的设备的选材任务。如此便可以在有限的学时中完成课程设计，也更好地体现了理论知识的整体性。让学生可以学以致用，更好地体现了本课程的实践性。