高职化工设备机械基础课程的调整优化探究
来源:用户上传
作者:尚建疆 张佳志 张新慧
[摘 要] 依据人才培养方案的要求及课程特点，伊犁职业技术学院对化工类专业的化工设备机械基础课程进行调整优化。介绍课程的重构过程，指出实践过程中遇到的问题，并给出相应的对策。
[关 键 词] 高职;化工设备机械基础;课程;优化
[中图分类号] G712 [文獻标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）27-0200-02
我国的高等职业教育经过不断探索取得了瞩目的成绩[1]。近年来，伊犁职业技术学院（后称伊职院）化工类专业以工学结合为指导思想，以课程改革和实训基地（条件）建设为重点进行人才培养，取得了一些有益的成果。为了让学生能力与用人单位的要求相适应，充分了解企业需求的基础上，结合客观教学条件，伊职院对化工类专业的课程体系建设进行了改革，高职化工类专业化工设备机械基础课程的调整优化是其中一项完成度较高、效果较好的工作。
一、课程存在的问题
化工设备机械基础是伊职院应用化工技术、煤化工技术、化工生物技术等高职专业的专业基础课程之一，这门课程包含金属工艺学、化工容器设计、化工设备等多门课程的内容，因此知识面广，内容繁多，理论性和实践性皆强。对这门课程的掌握程度，会对学生的理论和实践水平提高产生影响。随着专业人才培养方案的不断修订，伊职院的化工机械设备基础由原来的96学业时减少到60学时，在学时减少的同时，教学质量还不能降低，这给教学带来了困难。
工程力学是原本应是工程类专业必修的一门课程，但受到课程设置的影响，伊职院并未开设这门课程，没有这门前置课程会对学生修习化工设备机械基础的效果产生很大的影响。
与传统本科教育以理论为主不同，高职教育强调理论和实践训练并重，其知识的讲授是以“实用”“就业需要”为本，强调以就业和市场为导向，培养能适应生产一线的技术应用性人才，学生毕业后可以直接适应就业岗位[2]。因此原来的化工机械设备基础课程理论性过强、实践性不足。
化工机械设备基础安排了两周的化工容器设计的课程，在实践过程中发现这个课程设计理论性过强、实用性不足、学生学习效果不理想。此外，伊职院在一些专业开设有一周的管路拆装综合实训的课程。这门课程实用性很强，很多知识与化工机械设备基础课程衔接，学生学习效果理想，用人单位反馈推荐。但该课程有一些教学内容与化工设备机械基础课程重复，并且没有在所有化工类专业开设，从一定程度上浪费了有限的课时，降低了课堂效率。
伊职院根据人才培养方案修订了课程标准，相比之前对课程提出了更高的要求和目标，这都与原有的教学和课程体才产生诸多矛盾。比如在知识目标中，原为“了解工程力学基本知识”，变为“掌握基础的工程力学和材料力学知识，并能进行一些简单的力学计算”。新增“了解压力容器的基本概念以及在生产中的应用”“掌握常用设备的操作特性”等。原课标未明确能力目标，在新课标中提出了具体要求，要培养学生学会如何全面了解、分析和解决实际问题，初步建立完整的压力容器设计理念和思想。培养学生的形象和逻辑思维，以高等数学、工程力学原理、材料力学原理、计算机辅助等去解决实际工程问题。培养学生对典型化工机械和设备的认识，使其具备基本的设备设计、选型和操作能力。
二、课程的调整优化
调整优化后的化工机械设备基础课程成为化工类专业一门实践与理论紧密结合的综合性基础课程，包括5个模块，共8个学习情境，每个学习情境又有若干个典型工作任务。通过学习，学生可以掌握力学基础知识，了解化工设备常用材料，掌握压力容器的设计与选型方法，了解常见化工设备的种类、结构和特点，掌握常用设备的操作特性等。
模块一是力学基础，讲授物体的受力分析及其平衡条件、形变、应力应变及关系等，包括两个学习情境。
情境1：静力学基础。讲授的内容有：力矩的计算;力偶的合成;平面汇交力系的解析;力的平移定理;平面一般力的解析。空间力的解析。
情境2：工程力学基础。讲授的内容有：物体的基本形变;物体应力与应变的关系;物体的拉伸与压缩;物体的剪切与挤压;物体的扭转;物体的弯曲。
模块二是化工设备材料，讲授化工常用材料的性能。
情境3：化工设备材料的性能与选择。讲授的内容有：常用材料的性能;碳钢与铸铁、特种钢、合金钢、有色金属材料、有机高分子材料、无机非金属材料的性能与选择等;化工设备的腐蚀特性及相应的防腐措施，此外还包括焊接基础知识，如焊接种类特点、质量检验等。
模块三是压力容器，讲授化工容器的设计与选型、压力容器试验、压力容器附件选用原则、压力容器附件维修与维护等。
情境4：化工容器的设计与选型。讲授的内容有：化工容器结构分类;化工容器常用材料选用;构件的受力分析;压力容器强度校核与壁厚计算;压力容器封头选用;压力容器制造工艺选择;压力容器压力实验;法兰、支座、开孔与附件等设计选用。
模块四是典型设备，讲授换热器、塔设备、反应釜等典型化工设备的种类、选用及操作特点等。
情境5：换热器的种类、选用和特点。讲授的内容有：换热器结构分类;换热器选用条件;换热器零部件的作用;换热器的耐压实验;换热器的清洗;管壳式换热器的检修步骤。 情境6：塔设备的种类、选用和特点。讲授的内容有：塔设备结构分类;填料塔和板式塔选用条件;塔设备内部构件;塔设备的压力试验实验;塔设备的清洗;填料塔和板式塔的检修步骤。
情境7：反应设备的种类、选用和特点。讲授的内容有：反应釜结构分类;反应釜选用条件;反应釜内部构件;反应釜的压力试验实验;反应釜的清洗;反应釜检修步骤;泵设备的结构分类;泵设备选型与操作。
模块五是管路拆装，实践流程图的识读，认识管路并拆装设备的管件。
情境8：管路、设备拆装综合实训。实训的内容有：化工工艺流程图的识读;管道、管件、阀门、仪表的规格型号及数量等的材料的认识、设备;列出组装管线所需的工具和易耗品等领件清单并正确领取工具和易耗品;管件、管路、泵、换热器等设备的拆除与组装;管道的试压检验;设备的运转检验。
三、实践过程中存在的问题及对策
从课程确定调整之初到取得一定的成效过程中遇到了诸多问题。通过对问题规律的认识，我们采取了一些相应的对策，主要有以下几个方面。
第一，目前高职高专规划教材中没有一本与之完全配套的教材，因此选择了大连理工大学出版社的《化工设备与机械基础》，由喻健良主编。该教材原为化学工程类本科专业推荐，但内容基本覆盖所要教授的教学内容。如若要完全满足课程标准的要求，最好还是编写一本与教学要求完全一致的教材。
第二，学习本课程需要有较好的物理与高等数学基础，尤其课程的前半部分主要是工程力学知识，相当多的学生在学习初就产生了畏难情绪。为此，课程精简了部分内容，例如工程力学部分只保留了物体的受力分析及其平衡条件、四大形变等主干内容。同时不断地丰富教学手段，通过多媒体、实物演示、实际操作等手段尽量提高学习效果。比如在课程的后一部分，采用“理实一体”的方式，经常会将课堂设置在实训室内，通过对设备的实物观察、实际操作、故障排除等方式进行授课。
第三，本课程原采用传统的期末笔试考核方式，考试题为题库随机组合，试题缺乏创新性，影响学生参与学习过程的积极性。因此，课程改革了考试形式，将平时成绩占总评成绩的比重提高到60%，并丰富了平時的考核方式，比如定时安排一些启发性的综合作业，就可以对学生查阅资料、绘图能力、计算能力、学习态度等进行综合评定。同时重新编写了考试题库，增加了题库的试题数量，提高了试题的创新性、主观性和实用性。
四、实践的效果
该课程已在伊职院2015、2016、2017级应用化工技术高职专业连续开设了三次，经过不断优化，总体上获得了较为满意的成果。
1.经重构后的化工设备机械基础课程，理论学习压缩为60学时，取消了化工容器设计课程设计（2周，60学时），整合了管路拆装实训（1周，30学时），从而整体上比以往节约了66学时，符合课标的要求。因此，为实现人才培养方案的课程设置的调整做出了贡献，课堂效率显著提高。
2.通过如“理实一体”之类灵活高效的授课方式，充分调动了学生参与教学的积极性。将教学与实践融为一体，让学生在学习中实践，在实践中学习，在学习训练的过程中更深地理解理论知识和掌握操作技能。学生的学习热情和兴趣增强，最终达到事半功倍的教学效果。
3.课程的教学设计的改变、教学内容的调整优化及考核方式的改革使学生更加主动地参与到了学习的过程中，改变了以往死记硬背、应付考试的学习模式。通过学习过程的深入参与，学生掌握了更深层次的理论知识，强化的动手能力，同时开拓了创新思维。近年来，学生的实践技能和创新能力显著加强，伊职院相关专业参与到各种层次的创新创业大赛和技能大赛的学生逐渐增多。
4.对学生实习和就业产生一定的积极影响。通过连续三年对应用化工技术高职专业毕业生进行跟踪设查，该专业的学生就业率达到95%以上，且专业对口率保持在75%左右，单位对毕业的工作能力和专业知识评价优秀率达到60%，良好率100%。同样经顶岗或协岗实习单位的反馈，实习学生的综合素质逐年增强，有40%左右的学生毕业后直接留厂就业。
五、结语
对现有的化工设备机械基础课程进行重构、整合和优化，可以在课时缩减的同时，不降低教学质量，提高知识结构的系统性，对学生学习后续课程以及实习就业都会产生积极的影响。经过实践表明这种课程改革是有效的，可对其他课程的改革提供一定参考。
参考文献：
[1]唐文忠.中国高等职业教育发展的经济学研究[D].福州：福建师范大学，2015.
[2]刘法虎，宋静辉，刘春，等.技术本科教育的理论与实践探析：以无锡为例[J].机械职业教育，2018（5）：15-17.
编辑 陈鲜艳
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15058809.htm
