非機(jī)械類專業(yè)化工機(jī)械基礎(chǔ)課程整體化教學(xué)模式的教學(xué)探討*

李慧芳

北京化工大學(xué) 北京 100029

1 引言

化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)是一門綜合性的機(jī)械類課程，內(nèi)容幾乎涉及過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)的全部專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課[1]。由于該課程內(nèi)容涉及廣泛，要真正學(xué)好這門課程，培養(yǎng)學(xué)生具有工程意識(shí)和創(chuàng)新能力，在實(shí)際教學(xué)中有一定的難度[1]。因此，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)變換教學(xué)思路，從課程建設(shè)體系出發(fā)，注重課程的整體化教學(xué)模式，從成套設(shè)備的整體化概念為切入點(diǎn)，加強(qiáng)在教學(xué)過(guò)程中的工程實(shí)踐，就有特別的意義。

2 目前化工機(jī)械基礎(chǔ)課程的教學(xué)模式

化工機(jī)械基礎(chǔ)課程在北京化工大學(xué)針對(duì)化工專業(yè)和材料專業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)的，在編寫教材時(shí)考慮到學(xué)生對(duì)所修專業(yè)的適用性，將整本教材分成三部分：第一部分為工程力學(xué)篇，第二部分為化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)篇，第三部分為機(jī)械傳動(dòng)篇。三部分相互獨(dú)立又相互聯(lián)系。但是關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，更像三門獨(dú)立的課程，只不過(guò)在后續(xù)的學(xué)習(xí)過(guò)程中要借用到前面的知識(shí)。這樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中總有一種不系統(tǒng)、凌亂的感覺(jué)。如何從培養(yǎng)學(xué)生工程觀點(diǎn)的角度更好地整合課程，優(yōu)化內(nèi)容，是教學(xué)改革的一個(gè)重要方向。

3 整體化教學(xué)模式的改革

所謂整體化教學(xué)模式是指在教學(xué)過(guò)程中從成套設(shè)備概念入手，將成套設(shè)備的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法貫穿在所講授的教材中，從而可以在教學(xué)過(guò)程中加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐觀點(diǎn)，提高其創(chuàng)新思維。要系統(tǒng)地實(shí)施整體化教學(xué)模式，必須從三個(gè)方面入手：首先是教學(xué)內(nèi)容整體化；其次是課堂教學(xué)和課程設(shè)計(jì)整體化；最后是課堂教學(xué)和實(shí)踐整體化。下面就提到的三個(gè)方面具體闡述。

3.1 教學(xué)內(nèi)容整體化

考慮到目前教材編排上存在的一些問(wèn)題，應(yīng)在教學(xué)內(nèi)容和編排順序上做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

首先，應(yīng)在緒論部分將化工和材料專業(yè)常用設(shè)備提出來(lái)，指導(dǎo)學(xué)生理解要完成成套設(shè)備的設(shè)計(jì)需要哪些東西？哪些東西是已經(jīng)知道的？哪些東西是未知的，需要在未來(lái)的學(xué)習(xí)中進(jìn)一步了解和掌握的？這樣學(xué)生首先對(duì)設(shè)備就有了一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。

其次，在工程力學(xué)的介紹過(guò)程中要經(jīng)常介紹一些典型設(shè)備的力學(xué)模型，介紹這些模型是如何根據(jù)力學(xué)知識(shí)簡(jiǎn)化的，而不是干巴巴地介紹一些與設(shè)備脫節(jié)的桿件。這樣學(xué)生會(huì)覺(jué)得他們學(xué)習(xí)的力學(xué)知識(shí)是可以解決實(shí)際問(wèn)題，可以理論聯(lián)系實(shí)際的。

再次，要開(kāi)發(fā)一些與成套設(shè)備相關(guān)的計(jì)算機(jī)分析軟件，展示典型化工設(shè)備模型圖片、典型化工設(shè)備及制造現(xiàn)場(chǎng)照片、現(xiàn)行壓力容器和化工設(shè)備的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、化工設(shè)備圖示例等[2]，對(duì)不宜在黑板上描述的工程實(shí)例進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算和分析[3]。

最后，要在第二篇增加成套設(shè)備設(shè)計(jì)的內(nèi)容，而不是目前教材上的設(shè)計(jì)理論。這樣學(xué)生就把工程力學(xué)的知識(shí)貫穿到設(shè)備設(shè)計(jì)中，同時(shí)又熟悉了設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)以后從事相關(guān)專業(yè)是一次很好的訓(xùn)練。

3.2 課堂教學(xué)和課程設(shè)計(jì)整體化

將課程設(shè)計(jì)貫穿于理論教學(xué)中[4-5]，具體做法是將課程設(shè)計(jì)分解成計(jì)算和繪圖兩個(gè)步驟，其中計(jì)算步驟可以在課堂教學(xué)中完成。按照教學(xué)內(nèi)容整體化的概念，在緒論部分提出課程設(shè)計(jì)的任務(wù)，課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)過(guò)程，讓學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)有個(gè)了解，引起學(xué)生對(duì)設(shè)備設(shè)計(jì)的興趣。在第一部分工程力學(xué)介紹完后，學(xué)生根據(jù)所學(xué)力學(xué)知識(shí)，完善對(duì)設(shè)備力學(xué)模型的建立。學(xué)習(xí)化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之后，學(xué)生針對(duì)設(shè)計(jì)條件選擇設(shè)備材料，確定筒體直徑和壁厚并根據(jù)工藝條件選擇相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)件。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容整體化中成套設(shè)備的設(shè)計(jì)，指導(dǎo)學(xué)生將設(shè)備設(shè)計(jì)部分的計(jì)算完成。在課程設(shè)計(jì)階段，讓學(xué)生把整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程重新梳理一遍，完善設(shè)計(jì)過(guò)程，然后繪圖并整理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書[4]。

3.3 課堂教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)整體化

在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教學(xué)過(guò)程和實(shí)踐環(huán)節(jié)是脫節(jié)的，時(shí)間上存在一定的錯(cuò)位。而化工機(jī)械基礎(chǔ)課程中將近有一半的知識(shí)涉及設(shè)備問(wèn)題，而非機(jī)類學(xué)生直接接觸設(shè)備的機(jī)會(huì)不多，對(duì)工程問(wèn)題認(rèn)識(shí)上存在一些欠缺。所以必須努力為他們提供一切實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，并將實(shí)習(xí)的過(guò)程穿插于教學(xué)中。將實(shí)習(xí)安排在教學(xué)中，可以將理論教學(xué)與實(shí)踐過(guò)程真正地聯(lián)系在一起，學(xué)生可以帶著課堂上問(wèn)題參加實(shí)踐，或?qū)?shí)際的問(wèn)題拿到課堂上去解決，這樣可以加深學(xué)生對(duì)化工設(shè)備結(jié)構(gòu)的理解，培養(yǎng)他們對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣[6]。

整體化教學(xué)模式在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中的實(shí)施正在逐步進(jìn)行，相信通過(guò)這樣的改進(jìn)可以進(jìn)一步豐富學(xué)生的工程實(shí)踐觀點(diǎn)，充分發(fā)揮這門課程在后續(xù)學(xué)習(xí)中的作用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，改進(jìn)教學(xué)效果。

[1]李慧芳.提高化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)效果的思考[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2011(15):92-93.

[2]董俊華,趙斌,張及瑞.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革探討[J].化工高等教育,2011(1):17-19.

[3]陳連,王元文.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)改革的若干嘗試與實(shí)踐[J].化工高等教育,2007(1):128-129.

[4]董俊華,張及瑞,高炳軍.“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革的研究與實(shí)踐[J].廣州化工,2011,39(4):152-156.

[5]李慧芳.淺談工科院校非機(jī)械類專業(yè)機(jī)械基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革[J].化工高等教育,2006(3):32-34.

[6]張?jiān)?路有昌,趙凌.《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革的探索[J].廣州化工,2012,40(4):122-123.