高職《化工設備機械基礎》課程教學改革的探討

孫立強 王迪 朱紅波 高翔

摘 要：《化工設備機械基礎》是高職石油化工類專業學生學習和掌握機械技術的一門主要課程。本文介紹了該課程在教學過程和教學方法上進行的教學改革和改進及取得的教學效果。

關鍵詞：化工設備機械基礎;教學過程;教學方法;改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A

高職石油化工類專業類學生有關機械部分的教學內容安排的相對較少，使得石油化工類學生掌握的機械技術基礎知識相對薄弱，這一方面影響石油化工類學生工藝課程的學習，另一方面也制約了石油化工類學生畢業后在現場的操作能力和技術開發能力的拓展。因此，為石油化工類學生開設《化工設備機械基礎》課程，掌握機械技術方面的基本知識是十分必要的，也是必須的。[1]

1 提高對過程裝備的認識

石油化工類學生的機械知識通常是在認識實習過程中獲得，對一般化工設備僅僅有了一個表面的認識。對更深入的機械方面的缺乏了解，尤其是在基本機械原理和基本機械結構上，缺乏機械理論方面的分析。[2，3]因此在教學過程中，需要不斷灌輸機械方面的知識，強化化工類專業學生對化工設備機械知識的掌握，提高學生對機械基本知識的認識度。[4]

首先在教學過程中，讓學生清楚化工生產，化工過程，化工裝置，化工設備之間的關系。即化工生產是通過化工裝置實現的，化工過程是通過化工設備實現的。化工裝置是由化工設備組成，化工設備包括了靜設”和動設備。其次是在教學過程中廣泛地向學生介紹有關過程裝備的相關基本知識，使學生了解和認識到過程裝備是一個非常廣泛的工業領域。此外，在教學試驗中增加金屬材料方面的實驗。通過這些教學內容使學生了解機械技術方面的基本知識。最后，更深層次地，讓石油化工類學生認識到過程工藝是依靠過程裝備實現的，是實現過程工藝的實體，過程裝備的任何技術進步都可以大大地推動過程工藝的進步，兩者是密不可分的，相互依存的。過程工藝的復雜性、多樣性和系統的集成性導致了過程裝備的多樣性和復雜性，而且過程裝備的可靠性和安全性更是過程工藝實施的基本保證。

2 明確工藝與設備的相互關系

目前《化工設備機械基礎》課程的教學存在的一個主要問題是工藝課程與機械課程之間的脫節，兩者在教學過程中缺乏聯系，學生對工藝與設備的關系認識模糊，甚至出現一些錯誤的認識。所以有必要在教學過程中通過典型化工設備的教學，使學生明確工藝與設備的相互關系。通過工藝參數與機械參數的對比分析，表明兩者之間的關系和聯系;例如在講述塔設備設計過程中，重點講解設計壓力、設計溫度、介質等具有雙重功能的參數，既是工藝參數又是機械參數，通過對比分析使學生認識到工藝與設備的相互依存關系;進一步通過機械參數的分析，如焊接、壁厚、人孔、支座等，使學生認識過程裝備的制造與安裝的復雜性，并從機械技術的觀點分析過程設備;又如在換熱器的講授過程中，不是簡單的講述換熱器的機械設計，而且要直接關聯工藝上的一些參數，考慮到學生已經在化工原理教學過程中學習過換熱器的工藝設計，這樣在換熱器的結構設計和強度設計中及時復習工藝設計中的一些參數，將這些參數運用到機械設計過程中，使工藝參數和機械參數有機的聯系在一起;通過拆裝換熱器的實物模型，讓學生了解設備是如何滿足工藝要求的。

3 課程內容的選定和教學過程的改進

目前《化工設備機械基礎》的相關教材較多，內容基本相同，主要包括工程力學、工程材料、機械設計、容器設計四部分。在課程內容安排上將工程力學和容器設計的基礎知識作為基礎內容，金屬材料和機械設計作為輔助內容。教學過程中，注意內容實用，注重應用，濃縮以往課程的精華又適當補充新的前沿知識。例如：工程力學內容中，復雜應力狀態及強度理論的學時減少，主要介紹強度理論及其應用，為壓力容器設計提供必要的理論基礎;在壓力容器設計內容中，精講內壓容器和外壓容器設計過程和方法，開孔補強計算，省略復雜的不切實際的計算過程;同時根據石油化工類的特點結合生產實際的需要，適當補充壓力容器中的焊接結構與壓力容器的使用與管理，國內外壓力容器設計規范;在講解壓力容器常用材料內容時，以實用為原則，精講金屬材料中的碳鋼和合金鋼，而將非金屬材料、有色金屬及其合金的內容作為學生自學的內容;另外，考慮到石油化工類學生將來工作去向，增加了高壓容器知識簡介，設備制造技術簡介等內容;在典型設備設計上更注重介紹過程設備的功能和選用，突出實用性。

課堂教學以精、寬為原則，注重講重點、難點、思路、方法與工程應用，將基本原理和方法講透，并使基礎理論限定在工程力學和容器設計的主干上，同時注重每個模塊的連接，使學生的學習由淺入深、由簡單到復雜，思路非常清晰，易于接受。考慮到課程內容實踐性強而石油化工類學生對各類型設備又缺少必要的感性認識的情況。如果僅依靠教師口頭描述化工設備，很難讓學生理解其結構形式和工作原理。因此在教學過程中，制作了一批介紹典型過程設備的圖片庫，收集大量壓力容器零部件的圖紙，展示各類復雜設備及零部件的結構特征與內部細節，豐富課堂教學內容，加深學生對課程內容的記憶。

4 結語

“化工設備機械基礎”是培養石油化工類高技能人才不可或缺的課程，本文針對目前教學過程中發現的問題，從提高對過程裝備的認識、明確工藝與設備的關系、課程內容和教學過程改進三個方面進行教學改革的嘗試，提高了學生的學習效率和學習效果，人才培養質量得到較為明顯的改善。

參考文獻：

[1]董大勤.化工設備機械基礎[M].北京：化工工業出版社，2003：1-4.

[2]李倩，蘇清.化工設備機械基礎的教與學[J].廣州化工，2018，46（23）：143-144.

[3]王杰.高職化工設備機械基礎課程改革與實踐[J].職業，2018（33）：45-46.

[4]劉愛玲.化工類專業《化工設備機械基礎》教學改革初探[J].廣東化工，2016，43（22）：165.