基于“卓越工程師”培養計劃的化工設備機械基礎教學改革

于文鑫 王麗慧 胡大鵬

摘要：吉林化工學院作為吉林省唯一一所化工類大學，響應國家號召，率先在過程裝備與控制和化學與工藝兩個專業開設“卓越工程師教育培養計劃”。為培養造就一批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量化工行業的工程技術人才，有必要對工科專業的化工設備機械基礎進行教學改革，結合現有教學經驗，提出改革方案，調整教學手段、模式，積極開展實踐教學環節，培養學生的創新能力和實際動手能力。

關鍵詞：卓越工程師 教學改革 化工設備機械基礎

中圖分類號：TQ05文獻標識碼：A文章編號：1009-5349（2017）15-0145-02

《化工設備機械基礎》課程是化學與工藝專業本科學生開設的主要技術基礎課程，選用化工出版社“十一五”國家級規劃教材。該課程的特點是實踐性強，貼近于現場工程實踐，內容涉及面廣，包括工程力學篇、化工設備設計基礎篇、機械傳動篇；內容豐富，知識面的擴展，使學生對知識的掌握難度加大。

一、化工設備機械基礎課程現狀

要提升化工設備機械基礎課程的教與學，理論服務于實踐，首先選擇教材是關鍵。結合吉林化工學院的特點，選擇化工出版社趙軍教授主編的《化工設備機械基礎》教材。該教材簡潔明了，知識點清晰，解釋全面，具有深入淺出的特點。由于總教學課時壓縮，需對教學內容進行合理選擇，依據學科特點重點教授工程力學篇和化工設基礎篇，對于機械傳動篇，簡單介紹了解，適當增加典型化工設備機械基礎課程設計案例和基本的工程材料知識。

二、化工設備機械基礎課程教學體系改革

對于化工設備機械基礎課程中的工程力學篇，可以優化內容體系。理論力學：從靜力學的基本概念、物體的受力分析、力系簡化理論、力系平衡理論展開，采用從一般到特殊的講解方式。對于材料力學部分，改革傳統的“以四大基本變形為主線”的教學體系，因為按基本變形為主線的內容體系，內容重復多，花費學時量大，教學過程缺乏新意，難以激發學生的學習興趣。應建立以桿件的平衡內力分析、四大變形的應力與強度計算、變形與剛度計算、應力狀態與應變狀態分析、壓桿的穩定、動載荷和交變應力、能量法等為主線的新體系。運用啟發式和討論式教學代替灌輸式教學，分小組討論講授，以實際工程實例剖析，加強材料力學實驗動手能力，采用能力培養、學生自主學習的教學模式，提高學生的自主學習能力。

對于化工設備設計篇，從容器的分類介紹、內壓薄壁容器設計基礎、圓筒和球殼設計、封頭設計到容器零部件介紹，從整體設計到部分設計再到零件的選擇，運用課程設計的典型案例，使學生對薄壁容器的設計過程有更好的體會。結合實地化工企業，參觀多家大中型化工企業的化工設備——內壓容器、反應釜、換熱器等，從實踐中認識化工設備的結構，從書本走向實際，以激發學生的自我學習意識，也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措，旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務，對促進高等教育面向社會需求培養人才，全面提高工程教育人才培養質量具有十分重要的示范和引導作用。

三、化工設備機械基礎課程教學方法改革

精選課程內容，突出主干內容。化工設備機械基礎課程內容相對較多，要在有限的學時內，熟練運用、掌握容器設計中的知識是比較困難的。對于“卓越工程師培養計劃”我們應該提高化工設備機械基礎課程的起點，降低對次要內容的要求，增加與工程實際相結合的例題和習題。注重對學生處理工程實際問題、建立力學模型、研究創新能力的培養。[3]在有限學時中，教學環節向實踐進行傾斜，把學生帶入實驗室，充分發揮省級、校級的機械設計大賽、3D大賽、大創項目等平臺，將理論與實踐結合，發揮“大化工”的鮮明特色，不斷從實踐、實驗中，學習化工設備機械的相關知識，不斷調整對于“卓越工程師”的培養計劃。

合理利用多媒體資源，提高課堂質量。充分利用多媒體資源，為學生學習化工設備機械基礎課程提供有利條件。利用微課、慕課等手段，全方位提供教學資源，提高學生的課堂學習興趣，調動學生學習的積極主動性。利用“互聯網+課堂”的條件，不斷更新國內外的化工容器的發展現狀和先進的設計理念，學習化工設備設計的行業軟件，學習化工設備生產過程中的成形工藝，學習化工設備在化工原料生產運行過程中的維護、維修的先進性手段。

理論聯系實際，從實踐中培養卓越工程師。化工設備機械基礎為卓越工程師的培養提供了很好的理論基礎，卓越工程師的培養要切合實際、實踐生產技術要求。化工設備機械基礎理論教學很好地介紹了化工容器的分類和化工容器的技術要求，使學生能在生活生產中很好地辨識實際生產中的各種化工容器設備。化工設備機械基礎中的工程力學篇和機械基礎篇很好地介紹了化工設備的設計、生產、運行、維護等各方面的技術指標要求，介紹了嚴格的國家和行業相關標準，為化工行業卓越工程師的培養打下堅實的基礎。

從實際生產實踐出發，通過學校校企合作平臺的完善，卓越工程師培訓從課堂走到工廠，從理論走到實踐。與京博控股集團形成完美對接，卓越工程師形成為期2個月的企業教學與實踐經歷。在生產實習中發現不足，在理論教學中不斷探索，形成了理論指導實踐，實踐反饋理論的過程。

四、結語

在“卓越工程師”的培養過程中，只有通過不斷的教學改革、不斷的改革創新，才能適應新時代的社會和生產一線的需要。只有理論緊密聯系實踐，才能使得學生提高學習理論的興趣，提高理論教學效果。根據“卓越工程師”培養要求，不斷調整化工設備機械基礎的課程教學改革，不斷完善教學手段，加強校企合作，才能緊密聯系實際生產，才能培養出具有扎實基礎、技術能力強、素質高、有創造力的化工行業的高等技術人才。

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責任編輯：楊國棟