基于问卷调查谈我校化工设备机械设计基础课程教学改革

罗 佳 蒲刚鹏 税正雷 肖 伦

(成都中医药大学，四川 成都 611137)

化工设备机械设计基础是为我校制药工程专业大三学生开设的一门综合性机械类课程，该课程综合了《理论力学》、《材料力学》、《金属学》、《化工容器与设备》及《机械设计》多门课程的部分内容［1，2］。为整体了解化工设备机械设计基础课程的教学状况，我们采用问卷调查的形式对已修过该课程的制药工程专业学生进行调查，对反馈的问卷进行整理，分析数据，总结调查结果，并提出化工设备机械设计基础课程的教学改革途径，以提升该课程的教学质量，构建具有特色的化工设备机械设计基础课教学新模式并提高制药工程专业学生的工学专业素质。

一、问卷调查的背景及必要性

四川素有“中医之乡，中药之库”的美称，拥有悠久的中医药文化底蕴、丰富的中药材资源。近年来，四川省委省政府也高度重视中医药产业的发展，把医药化工产业列为四川省的六大支柱产业之一，并先后颁布了一系列与中药产业发展有关的政策措施，大力扶持中医药产业。目前，在四川省超过180家的制药企业拥有中药品种，培育了地奥心血康、松龄血脉康、恩威洁尔阴等一批知名品牌。我校的传统优势学科为中医学和中药学，制药工程是在中药学基础上成长起来的新兴交叉专业，培养的学生为既具有中药学的基础和专业知识，又具备工程与工艺技术的综合性专业人才。我校中药制药工程专业的人才培养，对促进四川中药产业化的发展具有重要作用。

我校制药工程于1999年开始招生，是我校唯一的工科专业。化工设备机械设计基础课程作为该专业工程方面的核心课程，其课程内容较多，信息量很大，并含有很多的力学分析、公式推导和国家标准等。从已修过该课程的学生反映来看，大多数认为化工设备机械设计基础课程较难学习。我们从“以人为本”的角度出发，通过调查问卷了解学生对该课程的学习情况及想法，进而对课程的教学方式方法手段等提出改进的意见。

二、调查问卷的对象及回收情况

以我校制药工程专业2009级和2010级的全部在校生共116人为调查对象，采用自制问卷，由学生匿名填写。调查问卷包括了课程学习困难的原因、教学方式及手段、教学效果、学习主动性及相关就业意向几个大的方面。

本次共发放调查问卷116份，回收有效问卷108份，回收率与有效率均为93．1%。其中2009级学生54人，2010级学生54人，分别占调查总数的50%和50%。

三、调查问卷结果分析

1．化工设备机械设计基础课程学习困难的原因

在学生对化工设备机械设计基础课程学习困难的原因调查中，认为“化工设备机械设计基础”课程难度偏难的占37．04%，合适的占43．51%，偏易的占8．33%，不好说的占11．11%。在“化工设备机械设计基础”课程重要的基础课程中，物理学和高等数学被认为是较重要的基础课程，占到了87．04%和77．78%;其次为计算机，占 18．52%;英语、无机化学和有机化学分别占3．7%，3．7%和5．56%。学习“化工设备机械设计基础”课程困难的原因中，认为数学物理等基础不好的占53．70%，认为课程需要掌握的知识量较大的占37．04%，认为课程内容过于抽象占48．15%。由调查数据分析(1)“化工设备机械设计基础”课程的基础课程为物理和高等数学，这两门课程均开设在大学一年级的第一学期，课程学时数只有其他综合性院校制药工程专业的一半，所以教授的内容和难度都大大降低，加上学生刚入大学，学习和生活都有适应过程，这些因素造成了学生对物理和高等数学这两门课程掌握不好，而“化工设备机械设计基础”课程中需要用到很多物理力学的知识进行材料的力学分析以及高等数学进行公式的推导和方程的建立，因此数学物理等基础不好成为学习“化工设备机械设计基础”课程的主要困难。(2)“化工设备机械设计基础”课程内容包括工程力学和压力容器设计两部分，其中工程力学主要涉及了对材料内力的求解，而内力的分析比较抽象，不像重力、拉力、支承力等外力那么直观，所以学生对工程力学分析难以理解［3］。一些学生在调查问卷最后的建议一栏也提出希望形象教学。因此课程内容过于抽象成为学习“化工设备机械设计基础”课程困难的另一主要原因。(3)“化工设备机械设计基础”课程为36学时，课时数较少，在有限的课时内要讲授该课程的基本内容及重点，还要扩充机械设备设计的相关知识，这样也造成学生感觉需要掌握的知识量大，学习较为困难。

表1 学生对化工设备机械设计基础课程学习困难的原因

2．学生对化工设备机械设计基础课程教学现状的评价

(1)从学生对“化工设备机械设计基础”课程应该开设的学期意向来看，主要集中在大二第二学期和大三第一学期，分别为25．00%和24．07%。从学生对“化工设备机械设计基础”课程与制药工程其他专业课程之间的联系是否紧密来看，认为很紧密的占16．67%，认为和其他专业课程有一些关系的占47．22%，认为不紧密的占35．19%。由此分析，现在“化工设备机械设计基础”课程开设在大三第一学期比较合理，符合学生的意向。学生在学习“化工设备机械设计基础”的过程中能联系之前所学过的工程专业课《化工原理》，以及在之后的《化工制图》、《化工热力学》、《制药设备与车间工艺设计》等课程学习中能再联系该课程所学知识。

(2)在教学方式多媒体课件教学的调查中，学生们看法集中在课件应突出重点，给出讲课内容重点和难点，板书也应尽量清晰、有条理，占到了70．37%。以上调查结果也和“化工设备机械设计基础”课程的特点有关，因为该课程含有较多的受力分析和公式推导，如果只在PPT上讲解，学生不容易理解，而若老师在黑板上清晰的板书及画图，并在PPT上注明重点和难点，这样能达到较好的教学效果。

(3)在授课内容的调查中，54．63%的学生希望联系制药工程多讲解专业知识，43．52%的希望联系制药工程的就业和考研，讲些职业生涯规划方面的内容，仅有2．78%的学生希望只讲课本知识。由此反映出学生希望在课堂上的学习中能得到一些和本专业相关的理论与实践方面的信息。

(4)从教学效果的调查来看，基本掌握教学内容和重点内容的占43．52%，了解了课程研究内容和基本方法占53．70%，工科思维得到了训练60．12%，对所学内容无太多印象占20．37%。由此，“化工设备机械设计基础”课程教学基本达到了教学的目的。

3．学生学习化工设备机械设计基础课程的主动性

从课后作业的布置情况来看，94．44%的学生认为有必要布置作业，仅5．56%的学生认为没有必要布置。33．33%的学生希望每章都布置作业，61．11%的学生希望只重点章节布置作业，其他章节不用布置。课后作业的评讲，75%的学生认为错的比较集中的题才需要评讲，23．15%的学生认为布置的每道题都需要评讲，仅有2．78%的认为不用评讲。课后作业是一阶段学习完成后，对所学知识的复习和应用。需要学生在课后完成，同时也占用了学生的空闲时间。从调查结果来看，学生对“化工设备机械设计基础”课程的学习态度很积极，大多数都能在课后完成作业，并同时也希望老师对作业进行评讲。但学生在课后仅限完成作业，从不预习复习，考试时才复习的占到了46．30%，偶尔预习复习的占30．56%，定时预习复习的占22．22%。这说明学生学习的自主性还需要加强。

表2 学生对化工设备机械设计基础课程教学现状的评价

表3 学生学习化工设备机械设计基础课程的主动性

4．学生对毕业后从事化工设备设计方面工作的意向

在毕业后，是否会从事化工设备设计方面的工作的调查看，62．04%的学生表示不会从事化工设备设计工作，9．03%的学生会从事化工设备设计工作，28．70%的学生想从事化工设备设计工作，但不知道怎样才能应聘到相关公司和研究院。在不会从事化工设备设计工作的学生里，64．18%的认为从事化工设备设计工作，对专业知识要求较高，而学校学习的知识太基础;44．78%的对从事化工设备设计工作不感兴趣;28．34%的不清楚化工设备设计工作具体是做什么的。

表4 学生对毕业后从事化工设备设计方面工作的意向

四、课程的改革途径

通过对上述调查结果的分析，对“化工设备机械设计基础”课程的教学提出以下几点改革建议:

1．改进教学手段和方法，形象化教学

(1)理论联系实际

“化工设备机械设计基础”课程中有很多的工程术语，比如塑性、应力腐蚀、低碳钢等等。按照字面上的意思进行讲解，学生觉得很枯燥，不容易记住。如果结合生活中大家都知道的例子进行讲解，学生听课注意力很集中，也容易记住这些术语。比如材料的冷脆这一概念，它是指某些材料在低温下，韧性明显下降，材料由塑性转变为脆性。在讲解时，可结合泰坦尼克号海难，先给学生看泰坦尼克号电影里船失事的情景，再讲在低温的冰洋中，钢材则因韧性降低遭到冰山撞击后很快断裂。这样教学即生动，学生又感兴趣。

将认识实习和“化工设备机械设计基础”课程教学相结合，提高学生的感性认识。“化工设备机械设计基础”课程大多数内容涉及到化工设备的结构，因学生实践经验不足，对大多数结构很难理解，所以在教学过程中要注重理论联系实践。认识实习是学生真正认识工厂，接触工厂，了解工厂各种设备的一个重要环节，可以将认识实习和“化工设备机械设计基础”课程穿插起来。比如讲容器零部件这一章时，就可以在工厂车间里进行，对照着设备的实物，向学生们介绍法兰、支座、视镜等，可让学生们对化工设备结构有个形象化的认知，大大强化了教学效果。

(2)合理使用多媒体教学

在工程力学受力分析中，受力图多是二维图形，学生的空间想象力和抽象思维不强的话，就很难理解设备和零部件是如何受力的。这样老师可以应用autucad软件，将二维图形制作成动态的三维图形，学生可以从全方位清楚观察设备和零部件受力分析，直观准确，生动形象。

2．联系制药工程其他专业课程，形成系统的工程学习体系

针对学生们认为“化工设备机械设计基础”课程学习困难最大原因在于数学物理基础课程没学好，老师应该在“化工设备机械设计基础”课程的第一次课上，就简要的介绍学习该课程需要用到的物理和高等数学的知识，请学生们在课后查漏补缺，巩固专业基础课。

在“化工设备机械设计基础”课程理论学习结束后增加一个课程设计的环节。在这一环节中，进行多门工科课程的交叉和整合，将化工制图、化工原理和化工设备机械设计基础综合在一起，进行一些常用化工设备的设计，如反应釜、精馏塔等。由学生提出设计方案，实施步骤、分析结果，写出设计报告，老师在整个过程中进行指导，给出建议。课程设计使学生掌握非标设备设计的全过程，更接近工程实际，对学生的综合能力和工程素质培养都非常有益。

3．增加化工设备设计方面的就业指导

在学生对毕业后从事化工设备设计方面工作的意向中，62．04%的学生表示不会从事化工设备设计工作，而主要原因是认为从事化工设备设计工作，对专业知识要求较高，而学校学习的知识太基础。据此，老师可在课堂上对化工设备设计研究院或公司及其各部门工作性质和用人要求进行简要介绍，并请学生时常关注这些单位的招聘信息。老师也可通过学校和化工设备设计研究院及公司沟通，使学生获得一些实习的机会，增加化工设备设计方面工作经验，在毕业后更有机会进入化工设备设计领域工作，为中药产业现代化增添一份力量。

［1］ 徐想娥．化工设备机械基础教学改革的探索 ［J］．襄樊学院学报，2007，28(8):83～85．

［2］ 张锡兰，等．浅谈化工设备机械基础课程的教学改革［J］．化工高等教育，2007，(5):9～10．

［3］ 陈连，等．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):19～21．