樊凱奇

(鄭州輕工業(yè)學院 材料與化學工程學院 ， 河南 鄭州　450002 )

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?化工教育?

精細化工專業(yè)化工設備機械基礎課程教學改革研究

樊凱奇

(鄭州輕工業(yè)學院 材料與化學工程學院 ， 河南 鄭州450002 )

為滿足現(xiàn)代精細化工行業(yè)的需求，培養(yǎng)應用創(chuàng)新型人才，針對精細化工專業(yè)的發(fā)展趨勢與培養(yǎng)目標，結(jié)合化工設備機械基礎課程應用性強的特點，分別從精選課程內(nèi)容、改革教學方法、改進考核方式等方面對課程教學改革進行探索。通過相應的改革措施構(gòu)建啟迪式教學模式，進而提高學生的自主學習能力、化學工程設計能力及創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生解決實際工程問題的能力，取得了良好的教學效果。

化工設備機械基礎 ； 教學改革 ； 精細化工專業(yè)

化工設備機械基礎是精細化工專業(yè)的必修課。通過學習該課程，可以使精細化工專業(yè)的學生了解和掌握化工設備的選材要求及化工設備的設計計算方法，提高學生對現(xiàn)代化工的基本認識，滿足后續(xù)的有關化工生產(chǎn)崗位的需求，為畢業(yè)后的穩(wěn)定就業(yè)奠定基礎。課程主要內(nèi)容包括：力學、金屬材料學、低壓容器設計及選型、設備強度及穩(wěn)定性校核等方面的知識[1]。該課程有如下教學特點：①內(nèi)容涉及面廣。學生需具有材料學、機械制圖、化學工藝設計、化工原理等先修課程的基礎知識。②設備及零部件種類多，且結(jié)構(gòu)復雜。在課堂教學中需配以大量的實物模型。③涉及大量的公式推導及理論計算，內(nèi)容抽象，學生學習起來感覺比較吃力。

隨著科技的發(fā)展和新技術的應用，精細化工行業(yè)逐漸涌現(xiàn)了以特色精細化學品、表面活性劑和醫(yī)藥化學品為代表的前沿性研究課題。

1　突顯應用，改革教學內(nèi)容

1.1結(jié)合精細化工特點，改革教學內(nèi)容

精細化工專業(yè)化工設備機械基礎課程需重點講解夾套式反應釜、攪拌器等精細化工常見設備的設計方法及設計內(nèi)容。首先，以薄膜應力理論為基礎，精講外壓容器設計、內(nèi)壓薄壁容器設計計算，同時注重與實踐相結(jié)合，盡量省略繁雜的理論公式推導，強化工程設計思路及經(jīng)驗公式的實際應用，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。其次，在講解外壓容器壁厚與容器封頭壁厚的設計計算時，例舉圓柱形、球形、標準橢圓形、圓錐形封頭的計算公式，進而將其進行對比分析，利用直觀的特定系數(shù)，并結(jié)合實際的工程設備壁厚計算結(jié)果，培養(yǎng)學生實際的工程設計理念。另外，在講解內(nèi)壓和外壓薄壁容器的設計時，重點突出各個設備的設計流程與設計原則，例如壓力容器設計包括主要受壓部件(筒體、封頭等)的設計以及零部件的選用(法蘭、支座、墊片、人孔和手孔等)。最后，通過分析具體的工程設計案例，強調(diào)設備設計所參考的規(guī)范化標準，使學生認識到在以后工作中遵守相應規(guī)范的重要性。通過教學實踐表明，這樣即可以突出教學重點又可以兼顧精細化工專業(yè)學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)要求。

1.2注重理論聯(lián)系實際，提高專業(yè)技能

化工設備機械基礎課程教學與生產(chǎn)實踐聯(lián)系密切，內(nèi)容比較抽象，學習起來難免枯燥。為此，在教學中分析一些典型化工設備的開發(fā)思路；適時增加行業(yè)知名企業(yè)的介紹；剖析一些社會事件，如：某化工企業(yè)反應釜爆炸事故及管道泄漏事故等。這些改革措施可以培養(yǎng)學生學習專業(yè)知識的興趣，整體把握典型精細化工設備的設計要求以及認識精細化工專業(yè)發(fā)展的前景。另一方面，在專業(yè)課程實習中，安排學生到公司實習，學生可以更直觀地了解課程中所涉及的精細化工設備產(chǎn)品與制備工藝。通過具體的實習和實踐環(huán)節(jié)，學生可以更好地將理論與實際相結(jié)合，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。此外，為了對課堂教學進行補充，開闊學生視野，還搜集了一些知名藥物和化妝品企業(yè)的先進設備資料，以完善教學內(nèi)容。

1.3追蹤學科前沿，反映最新成果

在董大勤等編著的《化工設備機械基礎》中，所講述的基本概念、基本理論和基本方法都是非常經(jīng)典的，同時其也注重與生產(chǎn)實用方面緊密結(jié)合，符合行業(yè)規(guī)范的要求，但該書內(nèi)容相對陳舊(2004年出版)。隨著精細化工行業(yè)的迅速發(fā)展，相關的設備技術不斷發(fā)展和改進。因此，為了縮小生產(chǎn)實踐與課程學習的差距，在課堂教學中需及時更新教學內(nèi)容，補充學科前沿的研究成果。例如，在講解化工容器設計部分時，針對高壓、強腐、超低溫容器的應用案例分析，引入新型高性能復合材料的相關知識，突出教學內(nèi)容的時效性和新穎性，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。此外，通過聘請工廠的高級工程師、設備設計工程師來我校進行專題講座，提高學生學習興趣，使學生把握最新的科學技術與生產(chǎn)工藝，緊跟科技發(fā)展步伐。通過學生—工廠這種面對面的交流，可以開闊視野，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。

2　化零為整，改革教學手段

2.1項目帶動教學，發(fā)揮學生的主觀能動性

傳統(tǒng)教學模式中，教師講什么，學生學什么，并沒有發(fā)揮學生的主觀能動性，導致學生缺乏獨立思考能力[2]。作者提出以項目帶動教學，進而培養(yǎng)學生的主觀能動性。例如教師可以首先擬好課題，并要求學生在課下查閱相關資料。此時，學生在進入課堂之前就會帶著問題來，具有針對性地聽講，使學生從傳統(tǒng)的被動學習變?yōu)樘岢鰡栴}、主動思考、主動學習，知識更加系統(tǒng)、連貫。這樣在課題講解過程中，學生將所學的相關知識應用到課題中，實現(xiàn)了教學目標。另外，鼓勵學生參加開放項目、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等，在項目中鍛煉學生的動手能力，訓練學生的工程基本技能和基本素質(zhì)，提高學生學習興趣與創(chuàng)新能力，增強其學習的自主性，擴大知識視野。

2.2實踐教學，培養(yǎng)學生的觀察能力

化工設備機械基礎是一門實踐性很強的課程，由于缺乏實踐經(jīng)驗，導致學生們對精細化工設備的工程結(jié)構(gòu)、工作原理等難以理解。因此，在教學過程中安排學生參觀學習就近的工廠、建筑機構(gòu)、污水處理廠、玻璃廠等與化工相關的企業(yè)，這樣有利于學生進一步消化、補充和鞏固已學到的專業(yè)理論，進而將學到的理論知識運用到實際生產(chǎn)中，使學生對所學專業(yè)有更全面的認識，促進學生理論與實踐相結(jié)合，鍛煉學生專業(yè)工作能力。另外，在課堂教學中可以將各類化工設備及附件的圖片和模型引進來，如封頭、液面計、反應釜、鞍座、換熱器、儲罐等，通過實物輔助的理論教學，取得了顯著的教學效果。

3　多措并舉，改革考核方式

傳統(tǒng)的課程考核方式是以期末考試卷面成績?yōu)橹?。這種評價方式在一定程度上僅強調(diào)對書本知識的記憶和理解，不利于學生個性化和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，作者認為課程的考核及評價方式需綜合性評價學生成績。具體的措施是將各個項按不同權重加權求和(其中包括：平時考核、期末成績、小組項目等)。平時考核主要包括學生的出勤率(10%)、課堂表現(xiàn)(10%)、平時作業(yè)(10%)等情況，期末考試成績的權重為50%，在體現(xiàn)學生理論水平與綜合能力的基礎上，增加分析題比重，額外增加綜合題，減少客觀題，注重理論基礎和實際應用相結(jié)合。課堂小組討論項目的權重為20%，考察學生構(gòu)思產(chǎn)品、設計產(chǎn)品時的能力，該能力具體體現(xiàn)在該產(chǎn)品的創(chuàng)新性及實用性，要求多個評委現(xiàn)場打分，進而綜合評價學生的創(chuàng)新能力。

4　結(jié)語

化工設備機械基礎課程作為精細化工專業(yè)專業(yè)課程之一，課題組成員針對該課程特點，嘗試從教學內(nèi)容、教學手段和考試方式進行了一些行之有效的教學改革，對培養(yǎng)學生主觀能動性、增強學生解決實際工程問題的能力都有明顯的效果，為培養(yǎng)本專業(yè)學生的工程設計能力、工程實踐能力與工程創(chuàng)新能力打下一個良好基礎。當前，開發(fā)利用具有特殊用途的精細化學品成為國際前沿課題。因此，通過教師不斷深入地對化工設備機械基礎課程進行教學改革，可以為我國精細化工行業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的專業(yè)人才。

[1]張琳.化工設備機械基礎課程設計的改革[J].化工高等教育,2002(2):54- 55.

[2]李永紅.非化工設備專業(yè)化工設備機械基礎課程的教法探討[J].遼寧高職學報,2002(2):39- 40.

1003-3467(2016)07-0058-02

2016-05-09

河南省科技攻關項目(152102210358)；河南省高等學校重點科研項目計劃(16A530010)。

樊凱奇(1985-)，男，講師，研究方向是化工工藝，電話：15638238515。

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