“化工设备机械基础”课程设计的教学改革思考

吕奕菊，姚金环，王桂霞，梁 军

(1.2.3.4.桂林理工大学 化学与生物工程学院，广西 桂林 541006)



“化工设备机械基础”课程设计的教学改革思考

吕奕菊1，姚金环2，王桂霞3，梁 军4

(1.2.3.4.桂林理工大学 化学与生物工程学院，广西 桂林 541006)

该文针对目前“化工设备机械基础”课程设计的现状，结合课程设计的特点及目的，提出改革措施，主要包括加强相关基础课程的基础知识，合理安排课程设计时间及任务书内容，完善考核方式，加强学生工程能力等。以提高课程设计的教学质量，使其在整个教学体系中更好地发挥作用。

化工设备机械基础；课程设计；教学改革；工程能力

“化工设备机械基础”是桂林理工大学化工类专业开设的一门专业基础课程，涉及多门学科[1-2]。主要的任务是使学生基本掌握化工设备常用金属材料的基本知识、中低压化工容器的规范设计知识、典型设备的受力和分析方法等[3-4]。“化工设备机械基础”课程设计是“化工设备机械基础”课后续的实践性教学环节，其任务是学生在完成化工单元工艺设计的基础上，进行单元过程典型设备的机械设计，使学生掌握设备选材、结构设计、强度设计、标准选用和工程绘图等基本设计方法，具有化工容器及设备设计的初步能力[5]。

1课程主要作用

化工专业学生的培养目标主要是为化工相关企业的生产和建设培养综合能力的人才，这就要求学生既要掌握相关体系的生产工艺流程，又要了解设备设计选型等相关的基本知识，懂得如何去操作、维护和管理所使用的设备[6]。化工厂的生产与设备息息相关，设备是生产的基础条件，化工专业的学生只学习相关专业课程的理论知识，没有到工厂参观、实习或者参与课程设计，没有具体了解设备的相关基础知识，很难建立工程意识。

“化工设备机械基础”课程设计开设的主要目的：第一，学以致用，培养学生把所学的“化工设备机械基础”“化工原理”“化工制图”及“化工设计”等课程的相关理论知识在本门课程设计中综合地加以运用，同时巩固和强化有关“化工设备机械基础”的基本理论和基本知识；第二，培养学生的工程意识，建立对化工设备设计的基本技能，学会独立分析问题、解决问题，树立正确的设计思想，掌握化工单元设备设计的基本方法和步骤，为今后设计化工设备打下一定的基础；第三，培养学生查阅、收集、归纳总结资料文献的能力，熟悉并综合运用各种相关的设计手册、安全技术规范、标准、图册等设计技术资料，学会对查阅的相关文献进行分类归纳总结；第四，让学生进行综合计算，培养他们具有绘图能力和文档编写能力，课程设计要求学生识图、制图、运算、编写设计说明书等，这就要求学生掌握相关的基本技能。然而，在目前教学实践指导中发现了一些问题，在一定程度上影响了教学质量。在此，分析目前教学实践中存在的问题，并针对这些问题探讨一下具体的改进方法。

2课程主要存在的问题

2.1课程安排时间不合理

“化工设备机械基础”是一门工程性较强的课程，学生修完“化工原理”“化工设备机械基础”等课程之后，虽然进行了系统的理论学习，对单元操作、典型设备、工艺设计计算有了一定的了解，但是对设备工程设计知识的掌握还是比较肤浅，学生基本还是处在对课本理论知识的理论认识上，对工程设计毫无基础[2]。进行“化工设备机械基础”课程设计，学生需要去学习查阅大量相关资料才能很好地完成任务，这就需要付出较多的时间和精力。桂林理工大学经过本科教学审核评估后，对学生的课程学时进行了压缩，“化工原理”及“化工设备”课程设计由原来的两周压缩到一周，时间比较紧凑，而且这两门课程设计是安排在学期末的最后两周，时间的压缩严重地影响到教学质量；此次课程设计是学生大学阶段的第一次课程设计，学生完全没有经验，都是从零开始，要学习查找较多的资料才能对设计的内容有所了解，才能进入设计环节；此外，课程安排在期末考试周，学生大部分心思放在课程复习上，学生压力非常大。所以，笔者认为对于课程设计的学时安排有待商量调整。

2.2学生相关基础课程学习过于肤浅

顺利完成“化工设备机械基础”课程设计，并不是学习了该门课程的理论知识就能很好地完成，课程设计涉及的基础课程较多，学生除了说明书的编写，还要绘制图纸，这就要求学生在此之前对工程图纸的绘制有一定的了解。从目前学生上交的作品来看，多数学生对于选修课程中应掌握的许多设计规范和结构设计中的细节问题概念模糊，在课程设计中无法正确应用。学生做设计相关的基础课程学习教学过于简单，在做课程设计前还没有具备画图的基本功底，学生反馈只是简单地学习了机械制图，主要包括简单图形的绘制，左视图、右视图、俯视图等基础知识。对于图纸的基本要求及设计毫无概念，所以递交上来的图纸格式千奇百样，对于俯视图、左视图以及设计要求说明等位置的摆放，他们的出发点是摆放在空置的地方，标题栏、明细栏、尺寸标注也相当随意。由于该课程设计只有一周的时间，学生要复习期末考试的课程，查找资料，确定设计的方案，编写设计说明书，绘制图纸，而且是期末的最后一周，根本没有时间让他们重新绘制图纸，导致图纸质量普遍较差。

2.3考核方法有待完善

由于“化工设备机械基础”课程设计体系存在的诸多不足之处，学生上交的作品，出现雷同的现象比较严重，或者照搬例题[7]。课程设计时间缩短为一周，时间非常紧迫，目前的考核只能通过学生上交的设计说明书和图纸进行评定，在检查作品时发现，有些同学根本不明白为什么要做这一块内容，做这个的依据是什么，只是在网上找一个范本，依葫芦画瓢。例如别人做了开孔补强，他也照着做，对于做这一项内容的主要目的及依据根本不清楚，没有太多时间进行系统消化和思考，许多问题还来不及思考就在匆忙中完成课程设计，学生的设计理念没有得到发挥，更谈不上创新性设计。很多数据来源搞不清楚，没有选择的依据，只是抄袭别人的，没有很好地去查相关的工程设计手册，也没有去查阅课题的相关依据，或者去了解工厂中常用数据的依据，比如合成氨管道设计时，流速的选择依据是什么？该课程设计安排的时间较短，短时间内达不到课程设计与实际结合及强化“工程”概念的教学目的，再加上目前的考核办法只能是通过说明书和图纸，无法真正了解学生掌握的程度，所以应在确保学生课程设计时间的同时，完善考核方法。

3课程教学改革的措施

实践教学环节对学生综合能力和工程素质的培养起着重要作用，因此，提高其教学质量是工程类专业课程教学改革的一个趋势[1]。针对上面提到的目前化工设备机械基础课程设计中存在的问题，结合实际的情况以及教学经验，笔者对本课程设计的教学改革提出以下几点建议。

3.1合理安排课程设计的时间

为了提高本课程设计的质量，达到课程的教学目的，教务处在安排课程设计的时候应综合考虑课程安排的时间，不应把课程设计安排在学生期末考试的高峰期，在课程设计的时间内不安排其他课程，确保课程时间的分配，让学生全身心的投入到课程设计中，发挥潜能，很好地完成课程设计的任务。此外，教师根据学生的实际情况，适当调整课程设计的任务书内容，综合考虑学生的基础及可以投入的时间和精力，让学生能在规定的时间内很好地完成所布置的内容，提高教学质量，达到课程开设的目的。

3.2完善考核制度

当代大学生，对于课程的学习很多持应付态度，目标是取得该门课程的学分，而不是真正想掌握该门课程的要领，对于考核制度的制定无非起到了鞭笞的作用，所以，应制定合理的考核制度。对于学生课程的考核制度，笔者建议在以后的课程设计中，在时间允许的情况下，最终课程设计的考核，除了设计说明书及图纸外，应该增设答辩环节，让学生在脑海里面清楚为什么要做这一块内容，依据是什么，而不是为了拿学分，照着范本做上交完成任务而已。同时能提高学生的表达能力，为参加化工设计大赛及以后的就业打下良好的基础。

3.3加强学生的课程设计基础

通过前期的课程设计发现，学生对相关基础理论课程学习的掌握情况不佳，笔者认为，针对课程设计中学生基础薄弱这个问题，除了在化工设备机械基础理论课程中加强学生课程设计的意识以及对课程设计的相关基础知识的学习外，建议对于机械制图的课程学习能够相对扩展一些绘图知识，让学生了解最基本的图纸设置要求，例如绘图设置所包含的内容、怎么设置图的位置、尺寸如何标注、线条的粗细要求等。同时尽可能让学生先修“化工设计”“CAD制图”等课程，夯实学生的设计基础，为参加化工设计大赛做好准备。

3.4加强学生的工程能力

目前，学生课程设计总体状态不佳，除了上述的客观原因外，学生自身的工程能力不强也对本课程设计的效果产生较大的影响，笔者认为，在教学设置中应该着重加强学生的工程能力。由于参与该课程设计的一般为大学三年级学生，还没参与生产实习课程，可在“化工设备机械基础”等理论课程中加入参观实习环节，让学生对所学的知识有感性的认识，而不是停留在理论知识层面上。此外，让学生深入虚拟仿真实验中心，实现理论与实际相结合，进一步提升学生的工程应用能力。

4结束语

“化工设备机械基础”课程设计是培养化工类高级人才不可或缺的实践教学环节[8]，但目前仍存在一些问题，应及时合理调整并进行教学改造。本论文从教学安排、课程设计任务书、基础课程的学习以及考核办法、工程能力等方面提出了改革的方向。希望学生通过本课程设计能够提升分析及创新能力、工程意识、解决工程设计及工程问题的能力，能自主学习新的知识，提高他们对课程学习的兴趣，进一步提升他们的自学能力。此外，提高课程设计的质量，达到课程安排的目的，为培养高质量的化工学子打下良好的基础。

[1]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(3):17-19.

[2]李红，孙虹雁，刘利国，等.化工设备机械基础课程设计改革的研究与实践[J].黑龙江教育：高教研究与评估,2008(10):41-42.

[3]张琳.化工设备机械基础课程设计的改革[J].化工高等教育,2002(2):54-55.

[4]吕海霞，张华星.独立学院化工设备机械基础教学改革的探索[J].化工高等教育,2012(1):95-97.

[5]李政辉，李庆生，姚忠.化工设备机械基础课程设计教学中存在的问题与改革[J].化工高等教育,2012(1):47-49.

[6]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(14):152-153.

[7]李芳，王芬华，唐定兴，等.普通高校化工设备课程设计的教学[J].高师理科学刊,2010(4):83.

[8]蔡锐，周剑秋，武文良，等.化工原理和化工设备机械基础两门课课程设计结合的思考与实践[J].化工高等教育,2010(3):23-25.

(责任编辑：覃华巧)

2016-03-28

2015年广西高等教育教学改革工程重点项目(2015JGZ129)

TQ05-4

A

1673-8535(2016)03-0074-04

吕奕菊(1986-)，女，广西陆川人，桂林理工大学化学与生物工程学院博士，研究方向：湿法冶金与电极材料。

姚金环(1980-)，女，辽宁大连人，桂林理工大学化学与生物工程学院副教授，硕导，研究方向：化工冶金与电池电化学。

王桂霞(1976-)，女，河北沧州人，桂林理工大学化学与生物工程学院副教授，硕导，研究方向：有机功能材料和水溶性高分子材料的合成。

梁军(1969-)，男，广东高州人，桂林理工大学化学与生物工程学院党委书记，教授，硕导，研究方向：教育管理。