孫立強(qiáng) 王迪 朱紅波 高翔

摘 要：《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》是高職石油化工類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握機(jī)械技術(shù)的一門主要課程。本文介紹了該課程在教學(xué)過程和教學(xué)方法上進(jìn)行的教學(xué)改革和改進(jìn)及取得的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ);教學(xué)過程;教學(xué)方法;改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

高職石油化工類專業(yè)類學(xué)生有關(guān)機(jī)械部分的教學(xué)內(nèi)容安排的相對(duì)較少，使得石油化工類學(xué)生掌握的機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱，這一方面影響石油化工類學(xué)生工藝課程的學(xué)習(xí)，另一方面也制約了石油化工類學(xué)生畢業(yè)后在現(xiàn)場(chǎng)的操作能力和技術(shù)開發(fā)能力的拓展。因此，為石油化工類學(xué)生開設(shè)《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》課程，掌握機(jī)械技術(shù)方面的基本知識(shí)是十分必要的，也是必須的。[1]

1 提高對(duì)過程裝備的認(rèn)識(shí)

石油化工類學(xué)生的機(jī)械知識(shí)通常是在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)過程中獲得，對(duì)一般化工設(shè)備僅僅有了一個(gè)表面的認(rèn)識(shí)。對(duì)更深入的機(jī)械方面的缺乏了解，尤其是在基本機(jī)械原理和基本機(jī)械結(jié)構(gòu)上，缺乏機(jī)械理論方面的分析。[2，3]因此在教學(xué)過程中，需要不斷灌輸機(jī)械方面的知識(shí)，強(qiáng)化化工類專業(yè)學(xué)生對(duì)化工設(shè)備機(jī)械知識(shí)的掌握，提高學(xué)生對(duì)機(jī)械基本知識(shí)的認(rèn)識(shí)度。[4]

首先在教學(xué)過程中，讓學(xué)生清楚化工生產(chǎn)，化工過程，化工裝置，化工設(shè)備之間的關(guān)系。即化工生產(chǎn)是通過化工裝置實(shí)現(xiàn)的，化工過程是通過化工設(shè)備實(shí)現(xiàn)的?；ぱb置是由化工設(shè)備組成，化工設(shè)備包括了靜設(shè)”和動(dòng)設(shè)備。其次是在教學(xué)過程中廣泛地向?qū)W生介紹有關(guān)過程裝備的相關(guān)基本知識(shí)，使學(xué)生了解和認(rèn)識(shí)到過程裝備是一個(gè)非常廣泛的工業(yè)領(lǐng)域。此外，在教學(xué)試驗(yàn)中增加金屬材料方面的實(shí)驗(yàn)。通過這些教學(xué)內(nèi)容使學(xué)生了解機(jī)械技術(shù)方面的基本知識(shí)。最后，更深層次地，讓石油化工類學(xué)生認(rèn)識(shí)到過程工藝是依靠過程裝備實(shí)現(xiàn)的，是實(shí)現(xiàn)過程工藝的實(shí)體，過程裝備的任何技術(shù)進(jìn)步都可以大大地推動(dòng)過程工藝的進(jìn)步，兩者是密不可分的，相互依存的。過程工藝的復(fù)雜性、多樣性和系統(tǒng)的集成性導(dǎo)致了過程裝備的多樣性和復(fù)雜性，而且過程裝備的可靠性和安全性更是過程工藝實(shí)施的基本保證。

2 明確工藝與設(shè)備的相互關(guān)系

目前《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》課程的教學(xué)存在的一個(gè)主要問題是工藝課程與機(jī)械課程之間的脫節(jié)，兩者在教學(xué)過程中缺乏聯(lián)系，學(xué)生對(duì)工藝與設(shè)備的關(guān)系認(rèn)識(shí)模糊，甚至出現(xiàn)一些錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。所以有必要在教學(xué)過程中通過典型化工設(shè)備的教學(xué)，使學(xué)生明確工藝與設(shè)備的相互關(guān)系。通過工藝參數(shù)與機(jī)械參數(shù)的對(duì)比分析，表明兩者之間的關(guān)系和聯(lián)系;例如在講述塔設(shè)備設(shè)計(jì)過程中，重點(diǎn)講解設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度、介質(zhì)等具有雙重功能的參數(shù)，既是工藝參數(shù)又是機(jī)械參數(shù)，通過對(duì)比分析使學(xué)生認(rèn)識(shí)到工藝與設(shè)備的相互依存關(guān)系;進(jìn)一步通過機(jī)械參數(shù)的分析，如焊接、壁厚、人孔、支座等，使學(xué)生認(rèn)識(shí)過程裝備的制造與安裝的復(fù)雜性，并從機(jī)械技術(shù)的觀點(diǎn)分析過程設(shè)備;又如在換熱器的講授過程中，不是簡(jiǎn)單的講述換熱器的機(jī)械設(shè)計(jì)，而且要直接關(guān)聯(lián)工藝上的一些參數(shù)，考慮到學(xué)生已經(jīng)在化工原理教學(xué)過程中學(xué)習(xí)過換熱器的工藝設(shè)計(jì)，這樣在換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)中及時(shí)復(fù)習(xí)工藝設(shè)計(jì)中的一些參數(shù)，將這些參數(shù)運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，使工藝參數(shù)和機(jī)械參數(shù)有機(jī)的聯(lián)系在一起;通過拆裝換熱器的實(shí)物模型，讓學(xué)生了解設(shè)備是如何滿足工藝要求的。

3 課程內(nèi)容的選定和教學(xué)過程的改進(jìn)

目前《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》的相關(guān)教材較多，內(nèi)容基本相同，主要包括工程力學(xué)、工程材料、機(jī)械設(shè)計(jì)、容器設(shè)計(jì)四部分。在課程內(nèi)容安排上將工程力學(xué)和容器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)作為基礎(chǔ)內(nèi)容，金屬材料和機(jī)械設(shè)計(jì)作為輔助內(nèi)容。教學(xué)過程中，注意內(nèi)容實(shí)用，注重應(yīng)用，濃縮以往課程的精華又適當(dāng)補(bǔ)充新的前沿知識(shí)。例如：工程力學(xué)內(nèi)容中，復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)及強(qiáng)度理論的學(xué)時(shí)減少，主要介紹強(qiáng)度理論及其應(yīng)用，為壓力容器設(shè)計(jì)提供必要的理論基礎(chǔ);在壓力容器設(shè)計(jì)內(nèi)容中，精講內(nèi)壓容器和外壓容器設(shè)計(jì)過程和方法，開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算，省略復(fù)雜的不切實(shí)際的計(jì)算過程;同時(shí)根據(jù)石油化工類的特點(diǎn)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的需要，適當(dāng)補(bǔ)充壓力容器中的焊接結(jié)構(gòu)與壓力容器的使用與管理，國(guó)內(nèi)外壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范;在講解壓力容器常用材料內(nèi)容時(shí)，以實(shí)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(nèi)容作為學(xué)生自學(xué)的內(nèi)容;另外，考慮到石油化工類學(xué)生將來工作去向，增加了高壓容器知識(shí)簡(jiǎn)介，設(shè)備制造技術(shù)簡(jiǎn)介等內(nèi)容;在典型設(shè)備設(shè)計(jì)上更注重介紹過程設(shè)備的功能和選用，突出實(shí)用性。

課堂教學(xué)以精、寬為原則，注重講重點(diǎn)、難點(diǎn)、思路、方法與工程應(yīng)用，將基本原理和方法講透，并使基礎(chǔ)理論限定在工程力學(xué)和容器設(shè)計(jì)的主干上，同時(shí)注重每個(gè)模塊的連接，使學(xué)生的學(xué)習(xí)由淺入深、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，思路非常清晰，易于接受。考慮到課程內(nèi)容實(shí)踐性強(qiáng)而石油化工類學(xué)生對(duì)各類型設(shè)備又缺少必要的感性認(rèn)識(shí)的情況。如果僅依靠教師口頭描述化工設(shè)備，很難讓學(xué)生理解其結(jié)構(gòu)形式和工作原理。因此在教學(xué)過程中，制作了一批介紹典型過程設(shè)備的圖片庫(kù)，收集大量壓力容器零部件的圖紙，展示各類復(fù)雜設(shè)備及零部件的結(jié)構(gòu)特征與內(nèi)部細(xì)節(jié)，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的記憶。

4 結(jié)語(yǔ)

“化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”是培養(yǎng)石油化工類高技能人才不可或缺的課程，本文針對(duì)目前教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，從提高對(duì)過程裝備的認(rèn)識(shí)、明確工藝與設(shè)備的關(guān)系、課程內(nèi)容和教學(xué)過程改進(jìn)三個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)改革的嘗試，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果，人才培養(yǎng)質(zhì)量得到較為明顯的改善。

參考文獻(xiàn)：

[1]董大勤.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)[M].北京：化工工業(yè)出版社，2003：1-4.

[2]李倩，蘇清.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)的教與學(xué)[J].廣州化工，2018，46（23）：143-144.

[3]王杰.高職化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程改革與實(shí)踐[J].職業(yè)，2018（33）：45-46.

[4]劉愛玲.化工類專業(yè)《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》教學(xué)改革初探[J].廣東化工，2016，43（22）：165.