侯嘉

（遼東學(xué)院化工與機(jī)械學(xué)院，遼寧丹東 118003）

《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》作為化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)類(lèi)課程，是一門(mén)工程基礎(chǔ)課，具有很強(qiáng)的工程性和應(yīng)用性。它以前期的大學(xué)物理、工程制圖及CAD、化工原理等課程為基礎(chǔ)，是后期化工設(shè)計(jì)和畢業(yè)綜合訓(xùn)練的基礎(chǔ)。由于該課程是一門(mén)工科綜合基礎(chǔ)課程，包含了工程力學(xué)、金屬材料、壓力容器設(shè)計(jì)等內(nèi)容，知識(shí)點(diǎn)零散，而且，課程包括大量的公式推導(dǎo)、理論計(jì)算、工程圖，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式會(huì)使學(xué)生感到枯燥無(wú)趣。結(jié)合課程的特點(diǎn)，通過(guò)開(kāi)展線(xiàn)上+線(xiàn)下混合式教學(xué)[1-2]，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)的方法，改進(jìn)考核方式，對(duì)化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)進(jìn)行改革，目的在于增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新與實(shí)踐能力，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，實(shí)現(xiàn)工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)下人才培養(yǎng)的目標(biāo)[3-4]。

1 《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》課程的工程概念較多，實(shí)踐性強(qiáng)，課程內(nèi)容涉及到材料力學(xué)、化工、機(jī)械設(shè)計(jì)等多個(gè)學(xué)科。先修課程的理論知識(shí)包括：機(jī)械制圖、大學(xué)物理、化工原理等；課程內(nèi)容包含化工生產(chǎn)中的幾大設(shè)備及各種零部件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且種類(lèi)多，學(xué)生缺少感性認(rèn)識(shí)，很難理解設(shè)備的構(gòu)造；而且，設(shè)計(jì)過(guò)程需要大量的理論計(jì)算，內(nèi)容抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)感覺(jué)比較吃力[5]。

目前，《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》課程在教學(xué)過(guò)程中還存在以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）教學(xué)方式方法陳舊。臺(tái)上講，臺(tái)下聽(tīng)，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，很少參與到課堂之中，無(wú)法調(diào)動(dòng)課堂氛圍，學(xué)生缺少學(xué)習(xí)興趣。（2）教學(xué)內(nèi)容多，學(xué)時(shí)數(shù)少，滿(mǎn)足不了學(xué)生的認(rèn)知能力和動(dòng)手能力。（3）缺少教學(xué)互動(dòng)和反饋，教師不能掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生很難取得更好的學(xué)習(xí)結(jié)果。（4）理論教學(xué)、工程實(shí)踐相脫節(jié)，學(xué)生很難獲得化工生產(chǎn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

因此，通過(guò)對(duì)《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》課程進(jìn)行改革與創(chuàng)新，不斷提高學(xué)生分析能力、工程意識(shí)、解決工程設(shè)計(jì)及工程問(wèn)題的能力，達(dá)到工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)下人才培養(yǎng)目標(biāo)[6]，提升教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。

2 課程改革探索與實(shí)踐

2.1 教學(xué)內(nèi)容的改革

對(duì)于非機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的機(jī)械基礎(chǔ)較弱，該教師在講授課程內(nèi)容的同時(shí)需要補(bǔ)充一些相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，以及現(xiàn)在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的化工設(shè)備的相關(guān)介紹，便于學(xué)生更加深入的理解。教師在課堂教學(xué)時(shí)，要注重知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，以具體工程項(xiàng)目作為案例，提出用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的思路和方法。比如在講授化工設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，要以整體設(shè)計(jì)為思路，從容器罐體的設(shè)計(jì)到法蘭、支座、容器附件的選用，突出整體設(shè)計(jì)的概念，為后期的課程設(shè)計(jì)以及畢業(yè)綜合訓(xùn)練打好基礎(chǔ)。

在該課程的課程建設(shè)過(guò)程中，將課程思政元素融入，以培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立化工生產(chǎn)“安全至上，生態(tài)和諧”的意識(shí)為目標(biāo)[7]，注重提升創(chuàng)新、綠色、安全化工的職業(yè)素養(yǎng)。比如在講解“內(nèi)壓薄壁圓筒和球殼設(shè)計(jì)”這一節(jié)時(shí)，引入某化肥廠(chǎng)氨合成塔發(fā)生爆炸事故，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成安全意識(shí)，嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范進(jìn)行操作，嚴(yán)禁超過(guò)工藝規(guī)程允許范圍允許的意識(shí)，達(dá)到思政教育的效果。

2.2 教學(xué)方法的改革

2.2.1 建設(shè)課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

以《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》超星泛雅網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)課程建設(shè)為依托，實(shí)現(xiàn)課程的網(wǎng)絡(luò)共享。教師用視頻制作軟件和PPT 按照“微課”制作標(biāo)準(zhǔn)錄制課程教學(xué)視頻，時(shí)長(zhǎng)10 ～15 分鐘。教師通過(guò)移動(dòng)端或PC 端，把課程大綱、教學(xué)視頻、預(yù)習(xí)題等教學(xué)資源上傳到超星泛雅平臺(tái)（學(xué)習(xí)通）。資料庫(kù)中還包括一些優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)資源、常用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等。為后期化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)帶來(lái)了極大的方便。課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)不僅拓展了課堂教學(xué)內(nèi)容，而且通過(guò)增加學(xué)生和教師之間的交流與互動(dòng)活躍課堂氣氛，拓展學(xué)生知識(shí)面，增加了教學(xué)效果。

2.2.2 “線(xiàn)上+線(xiàn)下”混合式教學(xué)提高教學(xué)效果

課程采用“線(xiàn)上+線(xiàn)下”混合式教學(xué)模式，課前通過(guò)學(xué)習(xí)通PC 端向?qū)W生推送課程大綱、教學(xué)視頻、預(yù)習(xí)題等課程相關(guān)內(nèi)容，發(fā)布課前學(xué)習(xí)任務(wù)。微課、flash 等模式和技術(shù)可以將復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備構(gòu)造分解，便于學(xué)生了解和掌握化工設(shè)備內(nèi)部的構(gòu)件，更好地理解工作原理。這樣課前學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)并完成相應(yīng)的自測(cè)題，對(duì)教學(xué)內(nèi)容有一定的了解，課前在線(xiàn)學(xué)習(xí)中，學(xué)生將自己的學(xué)習(xí)收獲和疑惑發(fā)布到超星泛雅平臺(tái)（學(xué)習(xí)通）的討論區(qū)進(jìn)行交流。教師通過(guò)查看后臺(tái)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析學(xué)情，根據(jù)學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整課堂教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)，對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容適當(dāng)多安排一些課時(shí)，合理的安排授課時(shí)間。從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度和深度，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

課堂教學(xué)過(guò)程中要檢查學(xué)生課前學(xué)習(xí)效果。以在線(xiàn)搶答或限時(shí)作答的形式，在整個(gè)過(guò)程中，教師及時(shí)給予指導(dǎo)和總結(jié)。針對(duì)學(xué)生提出的疑惑，教師及時(shí)解答并通過(guò)相應(yīng)的習(xí)題強(qiáng)化，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，快速分析，這樣通過(guò)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)探索掌握知識(shí)點(diǎn)，使教學(xué)效果得到優(yōu)化。

課后教師針對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)出對(duì)應(yīng)習(xí)題，教師通過(guò)泛雅平臺(tái)（學(xué)習(xí)通）的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行學(xué)情分析，了解學(xué)生要獲得什么學(xué)習(xí)結(jié)果，及時(shí)調(diào)整課堂教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

2.2.3 強(qiáng)化實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)

《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》課程主要介紹化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)，由于理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相脫節(jié)，學(xué)生對(duì)化工設(shè)備的感知和認(rèn)知不強(qiáng)，對(duì)大多數(shù)的設(shè)備結(jié)構(gòu)很難理解，這就大大降低了學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，被動(dòng)學(xué)習(xí)。所以，教師在教學(xué)過(guò)程中需注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，適當(dāng)增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，真正做到在“做”中“學(xué)”。比如在介紹金屬材料的基本性能時(shí)，讓學(xué)生到工廠(chǎng)真實(shí)的感受到圓筒制備的過(guò)程、低碳鋼拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)等，使學(xué)生真正接觸工廠(chǎng)，了解各種設(shè)備，加深學(xué)生對(duì)化工設(shè)備的了解，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。

2.3 考核方式的改革

對(duì)于這樣一門(mén)知識(shí)點(diǎn)多且零散的課程，需要改變以往的考試形式。將期末考試調(diào)整為兩次過(guò)程考核，過(guò)程考核著重對(duì)所學(xué)學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的考察，而期末以課程設(shè)計(jì)的形式全面考察學(xué)生的課程整體的掌握和知識(shí)點(diǎn)的運(yùn)用。

課程設(shè)計(jì)包括設(shè)備結(jié)構(gòu)的計(jì)算、標(biāo)準(zhǔn)的查找、設(shè)備的設(shè)計(jì)、附件的選取、設(shè)備強(qiáng)度的計(jì)算，要完成化工設(shè)備圖紙繪制，AUTOCAD 軟件繪圖。任務(wù)多且時(shí)間緊，因此采取以下措施：第一，豐富課程設(shè)計(jì)題庫(kù)，涉及內(nèi)容廣泛，包括儲(chǔ)罐、攪拌式反應(yīng)釜、換熱器、塔設(shè)備等，與生產(chǎn)實(shí)際密切聯(lián)系。第二，將學(xué)生進(jìn)行分組，2 ～3 人一組，每人一題，學(xué)生之間分工合作，發(fā)揮個(gè)人的優(yōu)勢(shì)，相互配合完成設(shè)計(jì)任務(wù)，通過(guò)理論計(jì)算、查閱資料給出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，教師對(duì)每組學(xué)生進(jìn)行答疑、指導(dǎo)，完善設(shè)計(jì)的步驟，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力[8]。第三，通過(guò)思維導(dǎo)圖的方式，提交最經(jīng)濟(jì)合理的方案，方案中要求學(xué)生明確設(shè)計(jì)工藝，設(shè)備結(jié)構(gòu)要求，結(jié)合理論計(jì)算，要準(zhǔn)確的將計(jì)算結(jié)果使用到附件的選取、結(jié)構(gòu)、加工和工藝要求中。

此外，超星泛雅平臺(tái)（學(xué)習(xí)通）的大數(shù)據(jù)功能，能夠以量化分?jǐn)?shù)的形式實(shí)時(shí)記錄學(xué)生在線(xiàn)學(xué)習(xí)情況，教師時(shí)事追蹤學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，起到學(xué)習(xí)過(guò)程監(jiān)控主導(dǎo)作用，在加強(qiáng)對(duì)學(xué)生過(guò)程考核，全方位綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的同時(shí)，把理論知識(shí)和工程實(shí)踐緊密結(jié)合，更好地實(shí)現(xiàn)工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)下人才培養(yǎng)目標(biāo)。

3 結(jié)語(yǔ)

在《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》這門(mén)課程的教學(xué)改革中，要堅(jiān)持理論與實(shí)際相聯(lián)系。在課程的不斷改革和創(chuàng)新中提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題。教師通過(guò)課堂和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行教學(xué)全過(guò)程監(jiān)控，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不斷激發(fā)主動(dòng)性、調(diào)動(dòng)積極性和提高創(chuàng)造性；另一方面，在教學(xué)中逐步進(jìn)行“課程以教師為中心，教學(xué)以學(xué)生為中心”的新型教學(xué)模式的探索和改革，達(dá)到工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)下人才培養(yǎng)目標(biāo)，為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用技術(shù)型人才奠定了基礎(chǔ)。