非机械类专业化工机械基础课程整体化教学模式的教学探讨*

李慧芳

北京化工大学 北京 100029

1 引言

化工设备机械基础是一门综合性的机械类课程，内容几乎涉及过程装备与控制工程专业的全部专业基础课和专业课[1]。由于该课程内容涉及广泛，要真正学好这门课程，培养学生具有工程意识和创新能力，在实际教学中有一定的难度[1]。因此，应当适当变换教学思路，从课程建设体系出发，注重课程的整体化教学模式，从成套设备的整体化概念为切入点，加强在教学过程中的工程实践，就有特别的意义。

2 目前化工机械基础课程的教学模式

化工机械基础课程在北京化工大学针对化工专业和材料专业的学生开设的，在编写教材时考虑到学生对所修专业的适用性，将整本教材分成三部分：第一部分为工程力学篇，第二部分为化工设备设计基础篇，第三部分为机械传动篇。三部分相互独立又相互联系。但是关联性不强，更像三门独立的课程，只不过在后续的学习过程中要借用到前面的知识。这样，学生在学习过程中总有一种不系统、凌乱的感觉。如何从培养学生工程观点的角度更好地整合课程，优化内容，是教学改革的一个重要方向。

3 整体化教学模式的改革

所谓整体化教学模式是指在教学过程中从成套设备概念入手，将成套设备的设计理念和设计方法贯穿在所讲授的教材中，从而可以在教学过程中加深对所学内容的理解，培养学生工程实践观点，提高其创新思维。要系统地实施整体化教学模式，必须从三个方面入手：首先是教学内容整体化；其次是课堂教学和课程设计整体化；最后是课堂教学和实践整体化。下面就提到的三个方面具体阐述。

3.1 教学内容整体化

考虑到目前教材编排上存在的一些问题，应在教学内容和编排顺序上做适当的调整。

首先，应在绪论部分将化工和材料专业常用设备提出来，指导学生理解要完成成套设备的设计需要哪些东西？哪些东西是已经知道的？哪些东西是未知的，需要在未来的学习中进一步了解和掌握的？这样学生首先对设备就有了一个感性的认识。

其次，在工程力学的介绍过程中要经常介绍一些典型设备的力学模型，介绍这些模型是如何根据力学知识简化的，而不是干巴巴地介绍一些与设备脱节的杆件。这样学生会觉得他们学习的力学知识是可以解决实际问题，可以理论联系实际的。

再次，要开发一些与成套设备相关的计算机分析软件，展示典型化工设备模型图片、典型化工设备及制造现场照片、现行压力容器和化工设备的设计标准、化工设备图示例等[2]，对不宜在黑板上描述的工程实例进行现场计算和分析[3]。

最后，要在第二篇增加成套设备设计的内容，而不是目前教材上的设计理论。这样学生就把工程力学的知识贯穿到设备设计中，同时又熟悉了设计理论和设计标准，对以后从事相关专业是一次很好的训练。

3.2 课堂教学和课程设计整体化

将课程设计贯穿于理论教学中[4-5]，具体做法是将课程设计分解成计算和绘图两个步骤，其中计算步骤可以在课堂教学中完成。按照教学内容整体化的概念，在绪论部分提出课程设计的任务，课程设计的设计内容和设计过程，让学生对课程设计有个了解，引起学生对设备设计的兴趣。在第一部分工程力学介绍完后，学生根据所学力学知识，完善对设备力学模型的建立。学习化工设备设计基础之后，学生针对设计条件选择设备材料，确定筒体直径和壁厚并根据工艺条件选择相关的标准件。结合教学内容整体化中成套设备的设计，指导学生将设备设计部分的计算完成。在课程设计阶段，让学生把整个设计过程重新梳理一遍，完善设计过程，然后绘图并整理课程设计说明书[4]。

3.3 课堂教学和实践环节整体化

在传统教学模式中，教学过程和实践环节是脱节的，时间上存在一定的错位。而化工机械基础课程中将近有一半的知识涉及设备问题，而非机类学生直接接触设备的机会不多，对工程问题认识上存在一些欠缺。所以必须努力为他们提供一切实习的机会，并将实习的过程穿插于教学中。将实习安排在教学中，可以将理论教学与实践过程真正地联系在一起，学生可以带着课堂上问题参加实践，或将实际的问题拿到课堂上去解决，这样可以加深学生对化工设备结构的理解，培养他们对本课程的学习兴趣[6]。

整体化教学模式在教学实践过程中的实施正在逐步进行，相信通过这样的改进可以进一步丰富学生的工程实践观点，充分发挥这门课程在后续学习中的作用，提高学生的学习积极性，改进教学效果。

[1]李慧芳.提高化工设备机械基础课程教学效果的思考[J].中国现代教育装备,2011(15):92-93.

[2]董俊华,赵斌,张及瑞.化工设备机械基础课程设计教学改革探讨[J].化工高等教育,2011(1):17-19.

[3]陈连,王元文.化工设备机械基础教学改革的若干尝试与实践[J].化工高等教育,2007(1):128-129.

[4]董俊华,张及瑞,高炳军.“化工设备机械基础”课程设计教学改革的研究与实践[J].广州化工,2011,39(4):152-156.

[5]李慧芳.浅谈工科院校非机械类专业机械基础课程的教学改革[J].化工高等教育,2006(3):32-34.

[6]张允,路有昌,赵凌.《化工设备机械基础》课程教学改革的探索[J].广州化工,2012,40(4):122-123.