非機械類專業化工機械基礎課程整體化教學模式的教學探討*

李慧芳

北京化工大學 北京 100029

1 引言

化工設備機械基礎是一門綜合性的機械類課程，內容幾乎涉及過程裝備與控制工程專業的全部專業基礎課和專業課[1]。由于該課程內容涉及廣泛，要真正學好這門課程，培養學生具有工程意識和創新能力，在實際教學中有一定的難度[1]。因此，應當適當變換教學思路，從課程建設體系出發，注重課程的整體化教學模式，從成套設備的整體化概念為切入點，加強在教學過程中的工程實踐，就有特別的意義。

2 目前化工機械基礎課程的教學模式

化工機械基礎課程在北京化工大學針對化工專業和材料專業的學生開設的，在編寫教材時考慮到學生對所修專業的適用性，將整本教材分成三部分：第一部分為工程力學篇，第二部分為化工設備設計基礎篇，第三部分為機械傳動篇。三部分相互獨立又相互聯系。但是關聯性不強，更像三門獨立的課程，只不過在后續的學習過程中要借用到前面的知識。這樣，學生在學習過程中總有一種不系統、凌亂的感覺。如何從培養學生工程觀點的角度更好地整合課程，優化內容，是教學改革的一個重要方向。

3 整體化教學模式的改革

所謂整體化教學模式是指在教學過程中從成套設備概念入手，將成套設備的設計理念和設計方法貫穿在所講授的教材中，從而可以在教學過程中加深對所學內容的理解，培養學生工程實踐觀點，提高其創新思維。要系統地實施整體化教學模式，必須從三個方面入手：首先是教學內容整體化；其次是課堂教學和課程設計整體化；最后是課堂教學和實踐整體化。下面就提到的三個方面具體闡述。

3.1 教學內容整體化

考慮到目前教材編排上存在的一些問題，應在教學內容和編排順序上做適當的調整。

首先，應在緒論部分將化工和材料專業常用設備提出來，指導學生理解要完成成套設備的設計需要哪些東西？哪些東西是已經知道的？哪些東西是未知的，需要在未來的學習中進一步了解和掌握的？這樣學生首先對設備就有了一個感性的認識。

其次，在工程力學的介紹過程中要經常介紹一些典型設備的力學模型，介紹這些模型是如何根據力學知識簡化的，而不是干巴巴地介紹一些與設備脫節的桿件。這樣學生會覺得他們學習的力學知識是可以解決實際問題，可以理論聯系實際的。

再次，要開發一些與成套設備相關的計算機分析軟件，展示典型化工設備模型圖片、典型化工設備及制造現場照片、現行壓力容器和化工設備的設計標準、化工設備圖示例等[2]，對不宜在黑板上描述的工程實例進行現場計算和分析[3]。

最后，要在第二篇增加成套設備設計的內容，而不是目前教材上的設計理論。這樣學生就把工程力學的知識貫穿到設備設計中，同時又熟悉了設計理論和設計標準，對以后從事相關專業是一次很好的訓練。

3.2 課堂教學和課程設計整體化

將課程設計貫穿于理論教學中[4-5]，具體做法是將課程設計分解成計算和繪圖兩個步驟，其中計算步驟可以在課堂教學中完成。按照教學內容整體化的概念，在緒論部分提出課程設計的任務，課程設計的設計內容和設計過程，讓學生對課程設計有個了解，引起學生對設備設計的興趣。在第一部分工程力學介紹完后，學生根據所學力學知識，完善對設備力學模型的建立。學習化工設備設計基礎之后，學生針對設計條件選擇設備材料，確定筒體直徑和壁厚并根據工藝條件選擇相關的標準件。結合教學內容整體化中成套設備的設計，指導學生將設備設計部分的計算完成。在課程設計階段，讓學生把整個設計過程重新梳理一遍，完善設計過程，然后繪圖并整理課程設計說明書[4]。

3.3 課堂教學和實踐環節整體化

在傳統教學模式中，教學過程和實踐環節是脫節的，時間上存在一定的錯位。而化工機械基礎課程中將近有一半的知識涉及設備問題，而非機類學生直接接觸設備的機會不多，對工程問題認識上存在一些欠缺。所以必須努力為他們提供一切實習的機會，并將實習的過程穿插于教學中。將實習安排在教學中，可以將理論教學與實踐過程真正地聯系在一起，學生可以帶著課堂上問題參加實踐，或將實際的問題拿到課堂上去解決，這樣可以加深學生對化工設備結構的理解，培養他們對本課程的學習興趣[6]。

整體化教學模式在教學實踐過程中的實施正在逐步進行，相信通過這樣的改進可以進一步豐富學生的工程實踐觀點，充分發揮這門課程在后續學習中的作用，提高學生的學習積極性，改進教學效果。

[1]李慧芳.提高化工設備機械基礎課程教學效果的思考[J].中國現代教育裝備,2011(15):92-93.

[2]董俊華,趙斌,張及瑞.化工設備機械基礎課程設計教學改革探討[J].化工高等教育,2011(1):17-19.

[3]陳連,王元文.化工設備機械基礎教學改革的若干嘗試與實踐[J].化工高等教育,2007(1):128-129.

[4]董俊華,張及瑞,高炳軍.“化工設備機械基礎”課程設計教學改革的研究與實踐[J].廣州化工,2011,39(4):152-156.

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

[6]張允,路有昌,趙凌.《化工設備機械基礎》課程教學改革的探索[J].廣州化工,2012,40(4):122-123.