高職化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程的調(diào)整優(yōu)化探究

尚建疆 張佳志 張新慧

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?依據(jù)人才培養(yǎng)方案的要求及課程特點(diǎn)，伊犁職業(yè)技術(shù)學(xué)院對化工類專業(yè)的化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。介紹課程的重構(gòu)過程，指出實(shí)踐過程中遇到的問題，并給出相應(yīng)的對策。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?高職;化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ);課程;優(yōu)化

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2019）27-0200-02

我國的高等職業(yè)教育經(jīng)過不斷探索取得了矚目的成績[1]。近年來，伊犁職業(yè)技術(shù)學(xué)院（后稱伊職院）化工類專業(yè)以工學(xué)結(jié)合為指導(dǎo)思想，以課程改革和實(shí)訓(xùn)基地（條件）建設(shè)為重點(diǎn)進(jìn)行人才培養(yǎng)，取得了一些有益的成果。為了讓學(xué)生能力與用人單位的要求相適應(yīng)，充分了解企業(yè)需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合客觀教學(xué)條件，伊職院對化工類專業(yè)的課程體系建設(shè)進(jìn)行了改革，高職化工類專業(yè)化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程的調(diào)整優(yōu)化是其中一項(xiàng)完成度較高、效果較好的工作。

一、課程存在的問題

化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)是伊職院應(yīng)用化工技術(shù)、煤化工技術(shù)、化工生物技術(shù)等高職專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，這門課程包含金屬工藝學(xué)、化工容器設(shè)計(jì)、化工設(shè)備等多門課程的內(nèi)容，因此知識面廣，內(nèi)容繁多，理論性和實(shí)踐性皆強(qiáng)。對這門課程的掌握程度，會對學(xué)生的理論和實(shí)踐水平提高產(chǎn)生影響。隨著專業(yè)人才培養(yǎng)方案的不斷修訂，伊職院的化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)由原來的96學(xué)業(yè)時(shí)減少到60學(xué)時(shí)，在學(xué)時(shí)減少的同時(shí)，教學(xué)質(zhì)量還不能降低，這給教學(xué)帶來了困難。

工程力學(xué)是原本應(yīng)是工程類專業(yè)必修的一門課程，但受到課程設(shè)置的影響，伊職院并未開設(shè)這門課程，沒有這門前置課程會對學(xué)生修習(xí)化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)的效果產(chǎn)生很大的影響。

與傳統(tǒng)本科教育以理論為主不同，高職教育強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐訓(xùn)練并重，其知識的講授是以“實(shí)用”“就業(yè)需要”為本，強(qiáng)調(diào)以就業(yè)和市場為導(dǎo)向，培養(yǎng)能適應(yīng)生產(chǎn)一線的技術(shù)應(yīng)用性人才，學(xué)生畢業(yè)后可以直接適應(yīng)就業(yè)崗位[2]。因此原來的化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)課程理論性過強(qiáng)、實(shí)踐性不足。

化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)安排了兩周的化工容器設(shè)計(jì)的課程，在實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)這個(gè)課程設(shè)計(jì)理論性過強(qiáng)、實(shí)用性不足、學(xué)生學(xué)習(xí)效果不理想。此外，伊職院在一些專業(yè)開設(shè)有一周的管路拆裝綜合實(shí)訓(xùn)的課程。這門課程實(shí)用性很強(qiáng)，很多知識與化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)課程銜接，學(xué)生學(xué)習(xí)效果理想，用人單位反饋推薦。但該課程有一些教學(xué)內(nèi)容與化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程重復(fù)，并且沒有在所有化工類專業(yè)開設(shè)，從一定程度上浪費(fèi)了有限的課時(shí)，降低了課堂效率。

伊職院根據(jù)人才培養(yǎng)方案修訂了課程標(biāo)準(zhǔn)，相比之前對課程提出了更高的要求和目標(biāo)，這都與原有的教學(xué)和課程體才產(chǎn)生諸多矛盾。比如在知識目標(biāo)中，原為“了解工程力學(xué)基本知識”，變?yōu)椤罢莆栈A(chǔ)的工程力學(xué)和材料力學(xué)知識，并能進(jìn)行一些簡單的力學(xué)計(jì)算”。新增“了解壓力容器的基本概念以及在生產(chǎn)中的應(yīng)用”“掌握常用設(shè)備的操作特性”等。原課標(biāo)未明確能力目標(biāo)，在新課標(biāo)中提出了具體要求，要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會如何全面了解、分析和解決實(shí)際問題，初步建立完整的壓力容器設(shè)計(jì)理念和思想。培養(yǎng)學(xué)生的形象和邏輯思維，以高等數(shù)學(xué)、工程力學(xué)原理、材料力學(xué)原理、計(jì)算機(jī)輔助等去解決實(shí)際工程問題。培養(yǎng)學(xué)生對典型化工機(jī)械和設(shè)備的認(rèn)識，使其具備基本的設(shè)備設(shè)計(jì)、選型和操作能力。

二、課程的調(diào)整優(yōu)化

調(diào)整優(yōu)化后的化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)課程成為化工類專業(yè)一門實(shí)踐與理論緊密結(jié)合的綜合性基礎(chǔ)課程，包括5個(gè)模塊，共8個(gè)學(xué)習(xí)情境，每個(gè)學(xué)習(xí)情境又有若干個(gè)典型工作任務(wù)。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生可以掌握力學(xué)基礎(chǔ)知識，了解化工設(shè)備常用材料，掌握壓力容器的設(shè)計(jì)與選型方法，了解常見化工設(shè)備的種類、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，掌握常用設(shè)備的操作特性等。

模塊一是力學(xué)基礎(chǔ)，講授物體的受力分析及其平衡條件、形變、應(yīng)力應(yīng)變及關(guān)系等，包括兩個(gè)學(xué)習(xí)情境。

情境1：靜力學(xué)基礎(chǔ)。講授的內(nèi)容有：力矩的計(jì)算;力偶的合成;平面匯交力系的解析;力的平移定理;平面一般力的解析。空間力的解析。

情境2：工程力學(xué)基礎(chǔ)。講授的內(nèi)容有：物體的基本形變;物體應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系;物體的拉伸與壓縮;物體的剪切與擠壓;物體的扭轉(zhuǎn);物體的彎曲。

模塊二是化工設(shè)備材料，講授化工常用材料的性能。

情境3：化工設(shè)備材料的性能與選擇。講授的內(nèi)容有：常用材料的性能;碳鋼與鑄鐵、特種鋼、合金鋼、有色金屬材料、有機(jī)高分子材料、無機(jī)非金屬材料的性能與選擇等;化工設(shè)備的腐蝕特性及相應(yīng)的防腐措施，此外還包括焊接基礎(chǔ)知識，如焊接種類特點(diǎn)、質(zhì)量檢驗(yàn)等。

模塊三是壓力容器，講授化工容器的設(shè)計(jì)與選型、壓力容器試驗(yàn)、壓力容器附件選用原則、壓力容器附件維修與維護(hù)等。

情境4：化工容器的設(shè)計(jì)與選型。講授的內(nèi)容有：化工容器結(jié)構(gòu)分類;化工容器常用材料選用;構(gòu)件的受力分析;壓力容器強(qiáng)度校核與壁厚計(jì)算;壓力容器封頭選用;壓力容器制造工藝選擇;壓力容器壓力實(shí)驗(yàn);法蘭、支座、開孔與附件等設(shè)計(jì)選用。

模塊四是典型設(shè)備，講授換熱器、塔設(shè)備、反應(yīng)釜等典型化工設(shè)備的種類、選用及操作特點(diǎn)等。

情境5：換熱器的種類、選用和特點(diǎn)。講授的內(nèi)容有：換熱器結(jié)構(gòu)分類;換熱器選用條件;換熱器零部件的作用;換熱器的耐壓實(shí)驗(yàn);換熱器的清洗;管殼式換熱器的檢修步驟。

情境6：塔設(shè)備的種類、選用和特點(diǎn)。講授的內(nèi)容有：塔設(shè)備結(jié)構(gòu)分類;填料塔和板式塔選用條件;塔設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件;塔設(shè)備的壓力試驗(yàn)實(shí)驗(yàn);塔設(shè)備的清洗;填料塔和板式塔的檢修步驟。

情境7：反應(yīng)設(shè)備的種類、選用和特點(diǎn)。講授的內(nèi)容有：反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)分類;反應(yīng)釜選用條件;反應(yīng)釜內(nèi)部構(gòu)件;反應(yīng)釜的壓力試驗(yàn)實(shí)驗(yàn);反應(yīng)釜的清洗;反應(yīng)釜檢修步驟;泵設(shè)備的結(jié)構(gòu)分類;泵設(shè)備選型與操作。

模塊五是管路拆裝，實(shí)踐流程圖的識讀，認(rèn)識管路并拆裝設(shè)備的管件。

情境8：管路、設(shè)備拆裝綜合實(shí)訓(xùn)。實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容有：化工工藝流程圖的識讀;管道、管件、閥門、儀表的規(guī)格型號及數(shù)量等的材料的認(rèn)識、設(shè)備;列出組裝管線所需的工具和易耗品等領(lǐng)件清單并正確領(lǐng)取工具和易耗品;管件、管路、泵、換熱器等設(shè)備的拆除與組裝;管道的試壓檢驗(yàn);設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)檢驗(yàn)。

三、實(shí)踐過程中存在的問題及對策

從課程確定調(diào)整之初到取得一定的成效過程中遇到了諸多問題。通過對問題規(guī)律的認(rèn)識，我們采取了一些相應(yīng)的對策，主要有以下幾個(gè)方面。

第一，目前高職高專規(guī)劃教材中沒有一本與之完全配套的教材，因此選擇了大連理工大學(xué)出版社的《化工設(shè)備與機(jī)械基礎(chǔ)》，由喻健良主編。該教材原為化學(xué)工程類本科專業(yè)推薦，但內(nèi)容基本覆蓋所要教授的教學(xué)內(nèi)容。如若要完全滿足課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，最好還是編寫一本與教學(xué)要求完全一致的教材。

第二，學(xué)習(xí)本課程需要有較好的物理與高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，尤其課程的前半部分主要是工程力學(xué)知識，相當(dāng)多的學(xué)生在學(xué)習(xí)初就產(chǎn)生了畏難情緒。為此，課程精簡了部分內(nèi)容，例如工程力學(xué)部分只保留了物體的受力分析及其平衡條件、四大形變等主干內(nèi)容。同時(shí)不斷地豐富教學(xué)手段，通過多媒體、實(shí)物演示、實(shí)際操作等手段盡量提高學(xué)習(xí)效果。比如在課程的后一部分，采用“理實(shí)一體”的方式，經(jīng)常會將課堂設(shè)置在實(shí)訓(xùn)室內(nèi)，通過對設(shè)備的實(shí)物觀察、實(shí)際操作、故障排除等方式進(jìn)行授課。

第三，本課程原采用傳統(tǒng)的期末筆試考核方式，考試題為題庫隨機(jī)組合，試題缺乏創(chuàng)新性，影響學(xué)生參與學(xué)習(xí)過程的積極性。因此，課程改革了考試形式，將平時(shí)成績占總評成績的比重提高到60%，并豐富了平時(shí)的考核方式，比如定時(shí)安排一些啟發(fā)性的綜合作業(yè)，就可以對學(xué)生查閱資料、繪圖能力、計(jì)算能力、學(xué)習(xí)態(tài)度等進(jìn)行綜合評定。同時(shí)重新編寫了考試題庫，增加了題庫的試題數(shù)量，提高了試題的創(chuàng)新性、主觀性和實(shí)用性。

四、實(shí)踐的效果

該課程已在伊職院2015、2016、2017級應(yīng)用化工技術(shù)高職專業(yè)連續(xù)開設(shè)了三次，經(jīng)過不斷優(yōu)化，總體上獲得了較為滿意的成果。

1.經(jīng)重構(gòu)后的化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程，理論學(xué)習(xí)壓縮為60學(xué)時(shí)，取消了化工容器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（2周，60學(xué)時(shí)），整合了管路拆裝實(shí)訓(xùn)（1周，30學(xué)時(shí)），從而整體上比以往節(jié)約了66學(xué)時(shí)，符合課標(biāo)的要求。因此，為實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)方案的課程設(shè)置的調(diào)整做出了貢獻(xiàn)，課堂效率顯著提高。

2.通過如“理實(shí)一體”之類靈活高效的授課方式，充分調(diào)動了學(xué)生參與教學(xué)的積極性。將教學(xué)與實(shí)踐融為一體，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中實(shí)踐，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)訓(xùn)練的過程中更深地理解理論知識和掌握操作技能。學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣增強(qiáng)，最終達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。

3.課程的教學(xué)設(shè)計(jì)的改變、教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整優(yōu)化及考核方式的改革使學(xué)生更加主動地參與到了學(xué)習(xí)的過程中，改變了以往死記硬背、應(yīng)付考試的學(xué)習(xí)模式。通過學(xué)習(xí)過程的深入?yún)⑴c，學(xué)生掌握了更深層次的理論知識，強(qiáng)化的動手能力，同時(shí)開拓了創(chuàng)新思維。近年來，學(xué)生的實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力顯著加強(qiáng)，伊職院相關(guān)專業(yè)參與到各種層次的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽和技能大賽的學(xué)生逐漸增多。

4.對學(xué)生實(shí)習(xí)和就業(yè)產(chǎn)生一定的積極影響。通過連續(xù)三年對應(yīng)用化工技術(shù)高職專業(yè)畢業(yè)生進(jìn)行跟蹤設(shè)查，該專業(yè)的學(xué)生就業(yè)率達(dá)到95%以上，且專業(yè)對口率保持在75%左右，單位對畢業(yè)的工作能力和專業(yè)知識評價(jià)優(yōu)秀率達(dá)到60%，良好率100%。同樣經(jīng)頂崗或協(xié)崗實(shí)習(xí)單位的反饋，實(shí)習(xí)學(xué)生的綜合素質(zhì)逐年增強(qiáng)，有40%左右的學(xué)生畢業(yè)后直接留廠就業(yè)。

五、結(jié)語

對現(xiàn)有的化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程進(jìn)行重構(gòu)、整合和優(yōu)化，可以在課時(shí)縮減的同時(shí)，不降低教學(xué)質(zhì)量，提高知識結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性，對學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及實(shí)習(xí)就業(yè)都會產(chǎn)生積極的影響。經(jīng)過實(shí)踐表明這種課程改革是有效的，可對其他課程的改革提供一定參考。

參考文獻(xiàn)：

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編輯 陳鮮艷