“化工容器与设备”课程教学创新改革及实践

陈卫东 陈艳丽

摘 要：根据高职高专教学的特点和目标，对“化工容器与设备”课程内容和教学进行了改革，在课程内容上进行了删减和重构，在教学手段上利用现代多媒体、模型和实物设备实施教学，在教学方法上采用互动案例、实例教学，调动了学生学习动力，加强了教与学的和谐互动，激发了学生的思维能力，引导了学生合作探究、自主探究，使学生在此基础上产生思维碰撞，真正实现培养学生科学素养和人文素养的目标。

关键词：“化工容器与设备”;教学改革;课程开发

高等职业教育的培养目标是以服务为宗旨，以就业为导向，培养面向生产、建设、管理、服务等一線岗位，“下得去、留得住、用得上”，实践能力强，具有良好职业道德的高技能技术性人才。“化工容器与设备”是高职高专化工设备专业的专业课程之一，课程内容主要是对化工生产中常用的设备及其主要零部件，从结构特点、作用原理、选用、安全使用与维护等方面进行介绍[1]。为了在短时间内完成高等职业教育的培养目标，本研究对“化工容器与设备”课程内容和教学进行了改革，在课程内容上进行了删减和重构，在教学手段上利用现代多媒体、模型和实物设备实施教学，在教学方法上采用互动案例、实例教学[1-3]。

1    删减和重构教材内容

“化工容器与设备”课程内容分为压力容器、换热设备、反应设备、塔设备、储存设备、化工管路阀门6个知识模块。为了突出实用性和先进性，以工程观念及标准、规范的应用为主，突出工学结合的特色，以工作岗位知识技能需求为依据，对讲课内容进行了精选和改进，模块一压力容器的公式推导计算比较多，如内压薄壁壳体的应力、内压薄壁壳体厚度和强度、开孔补强计算等。由于学生毕业以后的工作岗位是操作工，不需要设备设计理论知识，且学生理论基础知识匮乏，部分学生是文科生，对课程内容进行了删减。

模块三的反应设备是本门课程的重点，而且反应设备在化工企业设备中属于最核心的部分。但教材中只重点介绍了反应釜，对管式反应器、流化床反应器、固定床反应器的介绍很少。在授课过程中，对这3种反应器增加了岗位知识和讨论环节，让学生可以讨论这些反应器的结构特点、适用范围、不同点等。模块五的储存设备在化工设备中也非常重要，但课本上对实用性知识的介绍较少，因而增加了立式储罐的种类（因为立式储存设备应用比较广泛）、储存设备的清洗过程、储存设备的安全管理等内容，与以后的工作岗位需求更相符。模块六的化工管路与阀门中增加了化工管路的颜色等知识，因为这些知识在以后的工作过程中非常实用。

2    充分利用多媒体技术，使情景教学更为方便，增强学生的感性认识

“化工容器与设备”这门课程比较特殊，简单的板书授课根本不能满足学生对知识的需求，一些设备的外形图片、内部结构图片、运行操作的视频可通过多媒体技术充分展示出来。利用现代网络资源，让学生在课堂上观摩视频材料，像工作现场、检修方法的视频材料，如管道安装、阀门维护及更换、塔设备内部构造及运行、管式换热器的防腐工作、釜式反应器的操作过程等。将化工生产工作呈现于课堂上，让学生身在教室、心在工厂，这种模拟实践情景的教学方法，不但可以缓解课堂上的沉闷、乏味，还可以激发学生的学习兴趣和热情[2]。

3    运用设备模型和实物实施教学，增加动手环节

学校采购了一些设备模型，如各种法兰、4种管式换热器、塔设备、8种阀门等，这些设备模型在课堂上既有利于教学，也可以让学生更直观地看清外形和内部构造，而且有些可以现场操作。同时，在附近化工企业回收采购了一些设备及零部件，如各种阀门、填料、设备上的铭牌、管道、压力表等。一般会将课堂设在室外，让学生穿上工装，分组清洗阀门和拆装阀门，既锻炼了学生的动手能力和协作能力，也增强了学生的实战能力。在讲到法兰垫片时，会让学生自己动手裁剪垫片。

4    加强参观见习和技能训练

要想让学生真正做到学中做、做中学，还需要深入各化工企业参观见习。参观见习环节是教学计划的重要组成部分，是使学生获得生产实践知识、学习生产组织管理、培养学生理论联系实际的能力、树立重视实践与参与实践观念的重要途径。学校每年都会组织一次化工企业参观见习（如2013年新川化工，2015年金川公司化工厂，2016年全维化工）。通过参观见习，让学生进一步了解和熟悉每个车间的工艺流程和工艺路线，即每个工艺的工艺指标、工艺操作规程、设备结构、设备布置和管路布置。同时通过实习，强化所学的专业知识，提升专业技能，为以后的深入学习打下基础。

为了增强学生的操作实训技能，采购了化工单元操作仿真模拟软件和3D认知实训仿真模拟软件，通过间歇反应釜仿真单元、离心泵、列管换热器单元仿真、化工仿真实训-精馏塔、吸收解吸等单元操作，让学生学习设备的操作和控制，并对整个化工企业的所有设备及零部件形成理性和感性认识。此外，学院还设有国家第八职业技能鉴定所，可对化工设备专业的学生进行初级化工总控工工种的鉴定。

5    多设置问题，增强课堂互动

课堂提问在教学中也是一种不可缺少的重要教学手段。恰到好处的提问可以提高教师的教学质量，激发学生的学习兴趣，启迪学生的思维，检查学生习得知识的情况，还可以调节课程气氛，沟通师生感情，吸引学生的注意力。由于“化工容器与设备”课程的特殊性，通常在课堂上设置的问题比较多，全班学生基本上都会被提问一次，如讲到阀门时，会展示一些在化工厂拍摄的阀门照片，让学生回答这是什么阀门以及怎么判断，真正让学生了解设备。采用对比、总结、归纳的方法，加深学生的印象，如固定床和流化床与夹套和蛇管有什么相同点和不同点，让学生自己看图片找答案。

6    加强实际设备管理、故障分析的案例互动

在课堂中也要精心筛选一些案例展示给学生，吸引学生的注意力，激发学生探究案例的热情，让学生带着案例去探讨知识。如讲到列管换热器时，会设置以下问题：如果管板和管子连接的地方生锈了，如何除锈，如何做好防腐工作。如果换热器或釜式反应器内有异常杂音如何处置。反应釜在使用完后，需要做哪些工作。如果有人在塔设备内晕倒，如何施救。如果车间设备有毒气泄露如何处置。

7    课堂内容延伸到毕业设计与课外活动中去

将课堂内容延伸到毕业设计与课外活动中去。通过设计相关的毕业设计（论文）题目，可以让学生进一步消化课堂内容，扩大专业知识面，培养学生独立思考、独立获取知识和自主探究的能力。如新型板式塔的设计、新型加湿除醛装置的设计、板式塔的清洗、化工设备的防腐、新型阀门的设计等题目。其中，新型加湿除醛装置的设计还获得过院级优秀毕业论文。学生可通过所学的知识，设计制作一些小产品来参加挑战杯或创新创业大赛等项目，既可以展示自己的产品，也可以相互学习并不断改进。

[参考文献]

[1]马秉骞.“化工容器与设备”课程理实一体化教学的改革实践[J].机械职业教育，2014（9）：39-40.

[2]杨辉.“化工容器及设备”课程教学改革探讨[J].中国科技创新导刊，2009（20）：34.

[3]韩雅楠.应用化工专业教学课程改革与实践研究—评《化工生产与安全技术》[J].热固性树脂，2020（4）：71.

Reform and practice of teaching innovation of “Chemical Containers and Equipment”

Chen Weidong， Chen Yanli

（Gansu Vocational & Technical College of  Nonferrous Metallurgy， Jinchang 737100， China）

Abstract：According to the characteristics and objectives of higher vocational teaching， the course content and teaching of “Chemical Containers and Equipment” were reformed. The course content was deleted and reconstructed. The modern multimedia， model and physical equipment were used to implement teaching. The interactive case and example teaching methods were used to mobilize the students learning motivation， strengthen the harmonious interaction between teaching and learning， improve the students thinking ability， and guide the students to cooperate in exploration and self-learning， to make students have thinking collision on this basis， and truly achieve the goal of cultivating students scientific literacy and humanistic literacy.

Key words：“Chemical Containers and Equipment”; teaching reform; course development

基金項目：甘肃省科技厅2017年仪器共享平台项目;甘肃省科技厅2018年仪器共享平台项目;甘肃省科技厅2017年创新基地和人才计划（第二至第六批）项目（17CX2JA016）;甘肃省科技厅2018年甘肃省科技计划（技术创新引导计划第六批）项目（18CX6JA024）;甘肃省委组织部2018年度重点人才项目;甘肃省教育厅2020年大学生创新创业训练计划项目;2018年甘肃省职业教育名师工作室项目;2018年甘肃省大学生新时代科普志愿者先锋引领行动项目

作者简介：陈卫东（1986— ），男，山东肥城人，硕士;研究方向：化学教育与研究。