《過程設備設計》教學與生產實習的結合探討

李美求 （長江大學機械工程學院，湖北 荊州434023）

《過程設備設計》是過程裝備與控制工程專業的核心課程，涉及內容多、綜合性強，是化工設備理論分析與設計的橋梁。目前，該課程普遍采用鄭津洋、董其伍、桑芝富主編的 《過程設備設計》（化學工業出版社），其內容主要包括壓力容器設計和典型化工設備2大部分：第1部分介紹壓力容器總體結構、應力分析模型、環境和時間對材料性能的影響、失效形式及各種設計方法等，目的在于提高學生在設計階段分析和解決壓力容器全壽命過程中安全問題的能力；第2部分介紹儲存設備、傳熱設備、塔設備和反應設備等典型過程設備，突出功能要求、結構特點與設計選用之間的聯系[1]。

第1部分具有較強的理論性，公式推導繁瑣，需要學生具有較強的力學和數學基礎，因此，在教學過程中，為了讓學生更好的掌握知識要點，務必降低教學速度，不斷幫助學生回憶前面所學的知識；同時，對于理論教學上還應注意理論與實際相結合，在對基本概念的講述過程中，注重介紹來源和應用，重點在于如何用于解決工程實際問題。因此，這些勢必導致教學課時增多，為后續部分教學帶來較大的壓力。

第2部分由于主要介紹典型化工設備，對于沒有經過生產實習環節的學生而言，結構過于抽象，難以理解和接受，雖然通過一些實驗對設備有所了解，但不足以了解設備的具體結構、功能特征及操作要求等。

針對上述問題，許多教育工作者提出了很多有效的辦法，充分運用多媒體技術開發網絡版教學課件[2]、提倡強化力學模型的建立和力學結果的分析，弱化過程中的數學推導和演繹，在課堂教學中，被簡化的推導求解過程留給有興趣的學生在課后自行完成[3]等教學方法，既為學生提供了新的學習平臺，又給學生留有較大的學習空間，克服了公式課堂推導、課外忘掉的問題。但這些對學生的自覺性要求較高，很多學生缺乏自我約束能力，并沒有較好的利用這些教學資源和手段。因此，除了利用好各種先進的教學方法和手段的同時，將與之相關的科研項目帶入教學課堂，從中讓學生了解如何提出問題、分析問題、解決問題?長江大學教學研究項目 （JY07027）。。這不僅結合了理論教學要求，也從實踐中掌握知識點的運用，提高學生的興趣。

1 將課本知識帶入實習環節

生產實習是工科院校本科學生必不可少的實踐性教學環節之一，它是理論教學與生產實踐的紐帶，也是本科學生走上工作崗位前的一次練兵，在教學計劃中具有極其重要的地位。目前對于長江大學過程裝備與控制專業的學生而言，在過程設備設計方面的生產實習安排主要內容如表1所示。

根據表1中實習內容，筆者通過教學和生產實習相結合，有效的將課本知識帶入實習環節，具體知識點分布如表2所示。在實習過程中，充分利用該環節，將對應的知識要點和生產實踐一一對應，不僅提高了學生的學習興趣，也加深了學生印象。尤其是對 《過程設備設計》第2部分內容，筆者通過在煉油廠實習過程中，詳細向學生介紹了各類設備的結構、功能、使用要求、注意事項等，讓學生對設備有了較為全面的了解和認識，因此在課堂教學上，大大縮短了該部分內容教學課時，簡化了教學過程。

表2 生產實習與教學內容的結合

2 教學過程與生產實習相結合

《過程設備設計》課時多，教學時間長，容易引起學生對課堂教學的厭煩，為了合理安排教學和實踐，結合實踐環節，可以根據 《過程設備設計》教學內容，以生產實習時間為界，將其分成2個過程。

第1個過程是生產實習前。主要講授 《過程設備設計》第1部分內容，該部分理論性強，主要要求學生掌握基本的設計方法、設計步驟及壓力容器的基本結構特征、使用要求等。在學生對壓力容器有了初步的認識和了解后進入生產實習環節。實習過程中，使學生進一步理解、消化課本知識。在完成實習要求的基礎上，對應表2內容，介紹過程設備結構形式、功能、工藝要求等。

第2個過程是生產實習后。由于生產實習中學生對過程設備結構有了較為詳細的結構認識，同時也基本了解了典型設備在化工工藝中的作用，因此，在該部分的教學過程中就不必要采用簡單的講授了，老師可以根據生產實習中的內容，采用多種教學方法，比如討論式、提問式等調動學生學習的積極性，將學習轉化到以學生為主體的方面，積極引導學生思索，加強對課本知識的理解與總結。

3 結 語

綜上分析，將 《過程設備設計》教學分階段進行，不僅避免了教學周期性長，使學生失去興趣等不足，而且有效地將課本知識具體化，生產實習目的明確化，使學與用都得到了共同的促進。

《過程設備設計》的教學是理論與實踐、課內與課外的綜合體，以課堂為基礎，分階段講授教學內容，逐步培養學生的創新意識和實踐能力。同時引入多種教學方式和手段，介紹過程裝備學科發展前沿，提高學生對本課程的學習興趣；充分利用生產實習與課堂教學的互補性，將其有效地融合為一體，在實習中鞏固知識，在學習中了解實際，為畢業參加工作做好充分的準備。

[1]鄭津洋，董其伍，桑芝富.過程設備設計[M].第2版.北京：化學工業出版社，2005.

[3]王勇，偶國富，馬吉鋼.《過程設備設計》課程教學方法探討[J].廣州化工，2010，38（10），227-228.