化工機械基礎課程教學改革研究

時間:2022-11-13 02:52:55

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化工機械基礎課程教學改革研究

摘要:化工機械基礎是化工類專業的一門技術基礎課程,本文對于該課程在教學過程中出現的普遍問題做了總結,并提出了針對性的建議,包括如何選擇教學內容、如何將工程問題與理論知識相結合、如何培養學生的自學能力等。目的是提高化工類專業學生對課程工程應用的理解,增強教學效果。

關鍵詞:化工機械基礎;教學內容;改革探索

化工機械基礎是化工類各專業的技術基礎課之一,課程分為理論教學環節和課程設計環節,理論環節的內容包括:化工機械所涉及的基本概念、力學基礎和機械設計的方法步驟及相關行業規定[1-2]。課程設計的基本內容包括化工過程中各個單元中主要設備的設計,如:換熱器的設計、塔設備的設計、反應器的設計等。課程設計是化工機械基礎課程的重要環節,是對理論知識的應用,也是理論聯系實際培養學生應用能力的重要途徑。化工機械基礎課程是橫跨理論和實踐兩個領域的課程,因此需要學生有一定的理論聯系實際的能力,而且實踐能力也是化工類專業學生必備的素質[3]。本文就目前化工機械基礎教學中存在的一些問題進行分析,有針對性地提出一些改革方案,以期為提高本課程的教學效果提供一定的幫助。

1目前教學中存在的一些問題

1.1教學內容過多。近幾年,在教學改革的過程中,本課程的理論學時逐漸被壓縮,目前本科類非機械專業的理論學時為48學時,這對于化工機械基礎課程來說顯然是不夠的,那么如何選擇合適的教學內容,就成了教學效果好壞的關鍵。化工機械基礎課程的特點之一就是內容多而雜,本課程的任務是為化工設備的機械設計服務,學完本課程后應該達到學生可以獨立完成化工設備的機械設計任務的效果。所以與化工機械設計有關的知識在本課程中都有涉及,例如:材料學、力學、設備設計規范等方面的內容[4-5]。要想在有限的學時中把所有的內容都講完是不可能的,而且講的內容過多勢必會影響課堂教學效果,所以一定要對教學內容進行合理選擇。1.2理論知識與實踐的脫節。本課程的重點是要培養學生理論聯系實際的能力,也就是所謂的實踐能力,理論知識的學習最終目的是為工業實踐服務,但是目前課程教學的普遍問題是理論和實踐的脫節,學生雖然學會了書本上的理論知識,但是不知道怎么用學到的理論知識去分析實踐中的問題,不會學以致用。學生在學習理論知識時不知道理論知識在實踐中該如何應用,自然就會覺得書本上的公式推導過程復雜且枯燥,失去了學習的興趣,學習效果也就會大打折扣。1.3相關的標準更新不及時。化工機械設備的選材、設計需要參照相關的國家標準和行業標準,教科書里的標準可能已被新的標準代替,這個時候如果還按照舊的標準去講,那么就會造成學生的認識跟不上企業的實際情況。1.4對課程設計的重視程度不夠由于課時的限制,有些專業的課程設計內容被壓縮或者刪減,這使得教學效果大打折扣。雖然表面上學生對基礎知識的記憶和掌握有了提高,但是卻失去了鍛煉實踐能力的機會。學生畢業后到了相應的工作崗位上還是不知道如何運用所學的知識來分析解決問題,這就失去了本課程最大的作用。

2具體改革措施

2.1教學內容的選擇。本課程的教學內容多且雜,橫跨多個學科,表面上看上去內容沒有規律可循,但是其中隱藏著一條暗線,就是每一章節的內容都是為了最后的課程設計服務,我們的目的就是要設計出化工設備。要設計出一個設備所需要具備的知識是比較多的,但是由于課時的限制不是所有的知識都需要在課堂上進行講授,課堂講授內容的選擇首先要根據內容的難易程度選擇,其次也要考慮到學生的專業背景。對于化學工程與工藝專業的學生來說前期的課程里沒有對金屬材料的各方面性能的介紹,所以材料方面的知識可能就比較薄弱,那么對于選材方面的知識還是要重點講解。講課內容的選取也不能僅僅依賴教材,近年來,大學里的專業不斷細化,不同專業的學生的知識背景不同,所以教師在教授課程前要對學生的課程背景做好調查。例如,如果學生之前沒有學習過工程力學的相關知識,那么在學習薄膜應力的分析前就必須加一些工程力學的基本知識,可以以介紹基本概念為主,內容不必過多。對于化工專業的學生來說,本課程一般是在大四的上學期進行講授,此時的學生已經有很強的自學能力,我們要安排一定的內容讓學生自學,但是自學并不意味著教師對學生這部分的學習不去進行監管,在學期初要給學生列一個提綱,表明書本里的哪些知識是需要自學的,自學需要達到什么樣的效果,教師要在學期中對學生的自學情況加以調查。2.2將理論知識與實踐相結合。在緒論的課程中對學生加以引導,將學生帶入到設備設計的情境中,說明我們學習本課程的最終目的就是要設計出一個化工設備,那么我們接下來所有課程內容的講授都是為了完成這個任務,而設備設計的第一個步驟就是選材,所以我們將要學習化工設備材料及其選擇。這樣的情境的設定讓學生清楚地知道了自己學習這一章的目的,也就無形中讓學生有了學習的動力。講課的過程中,在每一個知識點講解前,都以一個工程實例來引入。例如,在講到筒壁上薄膜應力的推導之前,以(上接第201頁)一個問題引入:為什么在工業實際中筒壁被破壞時都是沿著軸向被撕開?配合一些圖片展示,讓學生明白在工業上確實有這么一個現象,要解釋這個現象就必須進行筒壁上的應力的計算。到此為止學生的興趣就會被調動起來,學習效果自然就會有所提高。2.3培養學生的查閱文獻的能力。本課程中應安排一部分的自學內容,包括培養學生自主查閱相關標準文件的能力。化工容器設計的內容會隨著相關國家標準和行業標準的改變而改變,為了使課堂上的講授與時俱進,教師首先要做到及時關注最新的設計標準,與此同時還要注重學生資料查閱能力的培養。將查閱最新的設計標準作為課堂作業布置給學生并且及時檢查。2.4將課程設計的內容貫穿課程的始終。由于課時數的限制,最后留給課程設計的時間不能保證。在此可以采取將課程設計貫穿課程始終的方法來完成課程設計。在學期初,教師可以在完成緒論的講解后,就將本學期的課程設計任務布置給學生,每完成一部分的理論講解,就要求學生完成相應的課程設計任務,例如:在講解完材料選擇的相關理論知識后,就要求學生完成各自所設計的設備的選材任務。如此便可以在有限的學時中完成課程設計,也更好地體現了理論知識的整體性。讓學生可以學以致用,更好地體現了本課程的實踐性。

參考文獻

[1]喻建良.化工設備機械基礎[M].大連:大連理工大學出版社,2013.

[2]胡建波.新工科背景下“化工設備機械基礎”課程教學改革初探[J].科教導刊(上旬刊),2019(12):99-100.

[3]李慧芳.提高化工設備機械基礎課程教學效果的思考[J].中國現代教育裝備,2011(15):92-93.

[4]鄭文濤.《化工設備機械基礎》課程教學方法改革的若干嘗試[J].山東化工,2020,49(7):227-229.

[5]谷德銀,劉作華.化工設備機械基礎課程教學改革與探索[J].廣東化工,2020,47(2):171.

[6]李慧芳.淺談工科院校非機械類專業機械基礎課程的教學改革[J].化工高等教育,2006(3):32-34.

作者:周婷婷 李楠 曹玲 單位:昌吉學院化學與應用化學系