“化工容器與設備”課程教學創(chuàng)新改革及實踐

陳衛(wèi)東 陳艷麗

摘 要：根據(jù)高職高專教學的特點和目標，對“化工容器與設備”課程內(nèi)容和教學進行了改革，在課程內(nèi)容上進行了刪減和重構(gòu)，在教學手段上利用現(xiàn)代多媒體、模型和實物設備實施教學，在教學方法上采用互動案例、實例教學，調(diào)動了學生學習動力，加強了教與學的和諧互動，激發(fā)了學生的思維能力，引導了學生合作探究、自主探究，使學生在此基礎上產(chǎn)生思維碰撞，真正實現(xiàn)培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的目標。

關鍵詞：“化工容器與設備”;教學改革;課程開發(fā)

高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標是以服務為宗旨，以就業(yè)為導向，培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設、管理、服務等一線崗位，“下得去、留得住、用得上”，實踐能力強，具有良好職業(yè)道德的高技能技術性人才。“化工容器與設備”是高職高專化工設備專業(yè)的專業(yè)課程之一，課程內(nèi)容主要是對化工生產(chǎn)中常用的設備及其主要零部件，從結(jié)構(gòu)特點、作用原理、選用、安全使用與維護等方面進行介紹[1]。為了在短時間內(nèi)完成高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標，本研究對“化工容器與設備”課程內(nèi)容和教學進行了改革，在課程內(nèi)容上進行了刪減和重構(gòu)，在教學手段上利用現(xiàn)代多媒體、模型和實物設備實施教學，在教學方法上采用互動案例、實例教學[1-3]。

1 ? ?刪減和重構(gòu)教材內(nèi)容

“化工容器與設備”課程內(nèi)容分為壓力容器、換熱設備、反應設備、塔設備、儲存設備、化工管路閥門6個知識模塊。為了突出實用性和先進性，以工程觀念及標準、規(guī)范的應用為主，突出工學結(jié)合的特色，以工作崗位知識技能需求為依據(jù)，對講課內(nèi)容進行了精選和改進，模塊一壓力容器的公式推導計算比較多，如內(nèi)壓薄壁殼體的應力、內(nèi)壓薄壁殼體厚度和強度、開孔補強計算等。由于學生畢業(yè)以后的工作崗位是操作工，不需要設備設計理論知識，且學生理論基礎知識匱乏，部分學生是文科生，對課程內(nèi)容進行了刪減。

模塊三的反應設備是本門課程的重點，而且反應設備在化工企業(yè)設備中屬于最核心的部分。但教材中只重點介紹了反應釜，對管式反應器、流化床反應器、固定床反應器的介紹很少。在授課過程中，對這3種反應器增加了崗位知識和討論環(huán)節(jié)，讓學生可以討論這些反應器的結(jié)構(gòu)特點、適用范圍、不同點等。模塊五的儲存設備在化工設備中也非常重要，但課本上對實用性知識的介紹較少，因而增加了立式儲罐的種類（因為立式儲存設備應用比較廣泛）、儲存設備的清洗過程、儲存設備的安全管理等內(nèi)容，與以后的工作崗位需求更相符。模塊六的化工管路與閥門中增加了化工管路的顏色等知識，因為這些知識在以后的工作過程中非常實用。

2 ? ?充分利用多媒體技術，使情景教學更為方便，增強學生的感性認識

“化工容器與設備”這門課程比較特殊，簡單的板書授課根本不能滿足學生對知識的需求，一些設備的外形圖片、內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖片、運行操作的視頻可通過多媒體技術充分展示出來。利用現(xiàn)代網(wǎng)絡資源，讓學生在課堂上觀摩視頻材料，像工作現(xiàn)場、檢修方法的視頻材料，如管道安裝、閥門維護及更換、塔設備內(nèi)部構(gòu)造及運行、管式換熱器的防腐工作、釜式反應器的操作過程等。將化工生產(chǎn)工作呈現(xiàn)于課堂上，讓學生身在教室、心在工廠，這種模擬實踐情景的教學方法，不但可以緩解課堂上的沉悶、乏味，還可以激發(fā)學生的學習興趣和熱情[2]。

3 ? ?運用設備模型和實物實施教學，增加動手環(huán)節(jié)

學校采購了一些設備模型，如各種法蘭、4種管式換熱器、塔設備、8種閥門等，這些設備模型在課堂上既有利于教學，也可以讓學生更直觀地看清外形和內(nèi)部構(gòu)造，而且有些可以現(xiàn)場操作。同時，在附近化工企業(yè)回收采購了一些設備及零部件，如各種閥門、填料、設備上的銘牌、管道、壓力表等。一般會將課堂設在室外，讓學生穿上工裝，分組清洗閥門和拆裝閥門，既鍛煉了學生的動手能力和協(xié)作能力，也增強了學生的實戰(zhàn)能力。在講到法蘭墊片時，會讓學生自己動手裁剪墊片。

4 ? ?加強參觀見習和技能訓練

要想讓學生真正做到學中做、做中學，還需要深入各化工企業(yè)參觀見習。參觀見習環(huán)節(jié)是教學計劃的重要組成部分，是使學生獲得生產(chǎn)實踐知識、學習生產(chǎn)組織管理、培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力、樹立重視實踐與參與實踐觀念的重要途徑。學校每年都會組織一次化工企業(yè)參觀見習（如2013年新川化工，2015年金川公司化工廠，2016年全維化工）。通過參觀見習，讓學生進一步了解和熟悉每個車間的工藝流程和工藝路線，即每個工藝的工藝指標、工藝操作規(guī)程、設備結(jié)構(gòu)、設備布置和管路布置。同時通過實習，強化所學的專業(yè)知識，提升專業(yè)技能，為以后的深入學習打下基礎。

為了增強學生的操作實訓技能，采購了化工單元操作仿真模擬軟件和3D認知實訓仿真模擬軟件，通過間歇反應釜仿真單元、離心泵、列管換熱器單元仿真、化工仿真實訓-精餾塔、吸收解吸等單元操作，讓學生學習設備的操作和控制，并對整個化工企業(yè)的所有設備及零部件形成理性和感性認識。此外，學院還設有國家第八職業(yè)技能鑒定所，可對化工設備專業(yè)的學生進行初級化工總控工工種的鑒定。

5 ? ?多設置問題，增強課堂互動

課堂提問在教學中也是一種不可缺少的重要教學手段。恰到好處的提問可以提高教師的教學質(zhì)量，激發(fā)學生的學習興趣，啟迪學生的思維，檢查學生習得知識的情況，還可以調(diào)節(jié)課程氣氛，溝通師生感情，吸引學生的注意力。由于“化工容器與設備”課程的特殊性，通常在課堂上設置的問題比較多，全班學生基本上都會被提問一次，如講到閥門時，會展示一些在化工廠拍攝的閥門照片，讓學生回答這是什么閥門以及怎么判斷，真正讓學生了解設備。采用對比、總結(jié)、歸納的方法，加深學生的印象，如固定床和流化床與夾套和蛇管有什么相同點和不同點，讓學生自己看圖片找答案。

6 ? ?加強實際設備管理、故障分析的案例互動

在課堂中也要精心篩選一些案例展示給學生，吸引學生的注意力，激發(fā)學生探究案例的熱情，讓學生帶著案例去探討知識。如講到列管換熱器時，會設置以下問題：如果管板和管子連接的地方生銹了，如何除銹，如何做好防腐工作。如果換熱器或釜式反應器內(nèi)有異常雜音如何處置。反應釜在使用完后，需要做哪些工作。如果有人在塔設備內(nèi)暈倒，如何施救。如果車間設備有毒氣泄露如何處置。

7 ? ?課堂內(nèi)容延伸到畢業(yè)設計與課外活動中去

將課堂內(nèi)容延伸到畢業(yè)設計與課外活動中去。通過設計相關的畢業(yè)設計（論文）題目，可以讓學生進一步消化課堂內(nèi)容，擴大專業(yè)知識面，培養(yǎng)學生獨立思考、獨立獲取知識和自主探究的能力。如新型板式塔的設計、新型加濕除醛裝置的設計、板式塔的清洗、化工設備的防腐、新型閥門的設計等題目。其中，新型加濕除醛裝置的設計還獲得過院級優(yōu)秀畢業(yè)論文。學生可通過所學的知識，設計制作一些小產(chǎn)品來參加挑戰(zhàn)杯或創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等項目，既可以展示自己的產(chǎn)品，也可以相互學習并不斷改進。

[參考文獻]

[1]馬秉騫.“化工容器與設備”課程理實一體化教學的改革實踐[J].機械職業(yè)教育，2014（9）：39-40.

[2]楊輝.“化工容器及設備”課程教學改革探討[J].中國科技創(chuàng)新導刊，2009（20）：34.

[3]韓雅楠.應用化工專業(yè)教學課程改革與實踐研究—評《化工生產(chǎn)與安全技術》[J].熱固性樹脂，2020（4）：71.

Reform and practice of teaching innovation of “Chemical Containers and Equipment”

Chen Weidong， Chen Yanli

（Gansu Vocational & Technical College of ?Nonferrous Metallurgy， Jinchang 737100， China）

Abstract：According to the characteristics and objectives of higher vocational teaching， the course content and teaching of “Chemical Containers and Equipment” were reformed. The course content was deleted and reconstructed. The modern multimedia， model and physical equipment were used to implement teaching. The interactive case and example teaching methods were used to mobilize the students learning motivation， strengthen the harmonious interaction between teaching and learning， improve the students thinking ability， and guide the students to cooperate in exploration and self-learning， to make students have thinking collision on this basis， and truly achieve the goal of cultivating students scientific literacy and humanistic literacy.

Key words：“Chemical Containers and Equipment”; teaching reform; course development

基金項目：甘肅省科技廳2017年儀器共享平臺項目;甘肅省科技廳2018年儀器共享平臺項目;甘肅省科技廳2017年創(chuàng)新基地和人才計劃（第二至第六批）項目（17CX2JA016）;甘肅省科技廳2018年甘肅省科技計劃（技術創(chuàng)新引導計劃第六批）項目（18CX6JA024）;甘肅省委組織部2018年度重點人才項目;甘肅省教育廳2020年大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目;2018年甘肅省職業(yè)教育名師工作室項目;2018年甘肅省大學生新時代科普志愿者先鋒引領行動項目

作者簡介：陳衛(wèi)東（1986— ），男，山東肥城人，碩士;研究方向：化學教育與研究。