化工機械設計基礎范文

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第1篇

摘要：化工設備機械基礎課程設計是林產化工專業的一門實踐技能訓練課程。本文從理論教學與課程設計的結合、題目庫建立、加強實習實踐環節和改革考核方式等方面進行了探索與實踐。實踐表明，這些改革措施明顯提高了課程設計的質量，更好地培養了學生的工程意識和工程設計能力。

關鍵詞：化工設備機械基礎；課程設計；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）52-0113-02

化工設備機械基礎是我校林產化工專業必修的一門專業基礎課程，包括工程力學基礎、化工設備設計基礎以及機械傳動三部分內容[1]，各部分相對獨立，涉及到力學、材料學、化工生產過程、生產設備和機器、工程制圖等內容，具有很強的綜合性和實踐性。其課程設計是林產化工專業在其理論課結束后以學生為主體進行的第一次實踐設計課程，它起到融合幾門重要專業基礎理論知識、架起理論與工程實際、基礎與專業技術之間橋梁的作用，是培養林產品加工工程技術人才、訓練林產化工學生設計能力必不可少的環節[2]，是提高學生搜集與應用資料、繪圖、運算、計算機、獨立分析與思維等能力的一次實踐訓練[3]。目的是使學生從化工設備的理論計算、結構設計、材料及加工工藝選擇到設備制造、檢驗和驗收有一個全面的訓練[4]。

一、理論教學與課程設計有機結合

按照林產化工專業的教學計劃，化工設備機械基礎課程理論教學在第十周結束，課程設計一般安排在第18、19周，共兩周時間。除了教師集中講解、輔導、分配設計任務和設計期間學生考核匯報及查找資料等必要的準備工作，要在8―9天時間內完成全部設計，包括總體設計方案確定、設備及附件的強度、剛度、穩定性計算和結構設計，編寫設計說明書和繪制設備的零件圖、裝備圖，比較緊張[5]。而且第18、19周又是學校的考試周，林產化工專業這段時間的考試較多，學生根本就不可能把大部分時間和精力放在課程設計上，所以可以在授課過程中就把設計任務書分配下去，讓學生根據課堂進度提前按照課程設計的相關參數進行設計計算。例如，講壓力容器時，就可以讓學生根據自己的設計參數確定容器內徑和筒體壁厚；講完容器封頭設計就可以確定封頭形式和尺寸；講完容器零部件，就要求學生們為他們設計的容器正確選擇法蘭類型和具體尺寸、確定容器支座及其他容器附件；講完帶傳動后，就可以確定減速器V帶的截型、根數及帶輪的結構尺寸；講完齒輪傳動，就可以選擇齒輪材料、進行齒輪結構設計，等等。教學實踐表明，把課堂授課與課程設計有機結合在一起，不僅能加強課堂講授內容的側重點，激發學生的學習熱誠，同時學生也能有時間、有目的性地復習回顧其他先修課程和查找設計資料，為課程設計做好前期準備工作。

二、結合工程實際，建立設計題目庫

以前林產化工專業的化工設備機械基礎課程設計基本上是壓力容器或減速器的設計。設計題目單比較單一，而且現有這兩個方面的設計資料很多，學生大多按著資料上的步驟進行計算、設計及繪圖就能輕而易舉地完成設計任務。在整個課程設計過程中，學生獨立運用所學先修課程知識、設計理論并結合生產實際的知識，綜合地分析和解決生產實際問題的能力得不到提高。課程設計的選題應緊密結合工程實際，選用生產實際中的典型題目，搜集了生產實踐中的各類設計參數，建立塔器、容器、換熱器、反應釜、減速器等幾組設計題目的題目庫。另外，課程設計選題也可以與合作的化工企業的相關設計任務相結合，根據企業需求和實際參數進行選題，直接貼近生產實際，企業可能更加注重設計方案的工藝可行性和經濟效益，能提供許多計算相應生產成本的原始性資料，這樣學生也能獲得好的實戰設計訓練，使工程意識和工程設計能力得到提升[6]。同時，為照顧到學生設計計算能力以及理論知識水平的差別，設計題目又要成組具有相近性，以便學生間相互學習和幫助，提高課程設計的效率。題目設計好后，引導學生根據自己的興趣分組、分類進行合理選題，保證一人一題，題目各不相同。確保設計只能在獨立的基礎上完成，初步培養學生的獨立設計能力，樹立正確的設計思想，掌握化工設備機械設計的基本方法和步驟，為今后從事工程設計打下良好的基礎。

三、加強與生產過程的結合，提高學生的工程意識和工程設計能力

林產化工專業教學要以實際生產過程需要為總體目標，不但強調對所學專業知識的熟練掌握和應用，更加強調與生產過程的結合，強調課程教學與生產實際相結合[7]。本課程設計與工業生產設備、機器、材料及加工工藝等密切相關，因此在課程進行的第七周穿插了一周針對化工設備機械基礎課程和化工儀表及自動化的工廠認識參觀實習。在此實習過程中，指導教師要現場結合實際生產工藝，分析某些關鍵性設備在流程中的作用和具體結構，介紹這些化工設備的設計原則及注意事項，使學生了解設計與制造工藝是緊密結合不可分割的，獲得設備的有關制造工藝知識，加深同學們對所學知識的理解，以便在設計過程中能靈活應用。例如，在楊凌馥稷生物科技有限公司實習時就重點為學生介紹反應釜、干燥器、再沸器、冷凝器、精餾塔、液體貯槽、氣體儲罐和減速器等的作用和結構，加深學生對這些設備和機器的感性認識。指導教師在指導中強化對學生工程意識的影響，使學生能夠熟悉和運用設計資料，如有關國家標準、手冊、圖冊、規范等，以完成作為工程技術人員在設計方面所必備的基本訓練。

四、改革考核方式，激發學生學習熱誠

考核是課程教學中重要的內容，公正合理的考核方式是提高課程設計水平直接有效的措施。為了真實、合理地反映實際設計水平，一方面要力求設計題目、設計參數多樣化，另一方面就需要加強現場答疑，增加階段性的學生匯報和抽查考核。并建立課程設計QQ群，學生有問題可以隨時討論，老師也可在群里對一些帶普遍性的問題進行指導解答，并可隨時隨機檢查學生的設計情況和設計進度，這樣學生在課程設計中出現的問題就能及時的得到指正和總結。將學生在設計過程中匯報、抽查成績、設計說明書質量、零件圖和裝配圖質量、答辯情況等作為主要的考核依據。另外，要求學生盡可能地使用AutoCAD繪圖，強化學生計算機繪圖能力。而設計說明書要求手工書寫，這樣可以有效避免課程設計中出現抄襲現象。這些考核方式可以在一定程度上激發學生的學習熱誠，提高實踐教學效果。

作為實踐性和綜合性非常強的化工設備機械基礎課程設計是培養學生工程意識和工程設計能力的重要實踐性教學環節，是林產化工專業必不可少的專業教學內容。本文提出從理論教學與課程設計的有機結合、題目庫建立、加強實習實踐環節和改革考核方式等幾個方面來進行課程設計教學改革探索，以期達到課程設計訓練的目的。實踐表明，通過化工設備機械基礎課程設計，初步樹立了學生正確的設計思想，培養了積極主動的學習態度和嚴肅負責的工作作風，為后繼工程設計的學習奠定了基礎，為培養工程類應用型人才發揮了積極的作用。

參考文獻：

[1]趙軍，張有忱，段成紅.化工設備機械基礎（第二版）[M].化學工業出版社，北京，2007.

[2]李紅，孫虹雁，劉利國，馬方偉.化工設備機械基礎課程設計改革的研究與實踐[J].黑龍江教育，2008，（10）：41-42.

[3]李政x，李慶生，姚忠.化工設備機械基礎課程設計教學中存在的問題與改革[J].2012，1（123）：47-50.

[4]董俊華，趙斌，張及瑞.化工設備機械基礎課程設計教學改革探討[J].化工高等教育，2011，3（119）：17-19.

[5]張琳.化工設備機械基礎課程設計的改革[J].化工高等教育，2002，2（72）：54-55.

第2篇

關鍵詞：高職教育 課程建設 教學內容設計 教學效果

化工設備機械基礎課程是高職化工類專業學生所學的唯一涉及材料、力學、機械零件、設備等相關知識“量大面廣”的專業基礎課，涉及內容為化工類專業人才必不可少的知識結構。課程面向大多數非機專業化工類學生，是在我院設置的專業基礎課中學生人數最多的課程之一。目前，隨著專業發展的需要和改革的深入，課程學時數幾乎縮減至原來的一半（50學時左右）。為了保證教學質量、提高教學效果，著重培養學生的綜合素質和職業能力，筆者所在院校不斷加強師資隊伍和教學條件建設，對教學內容、教學方法進行了改革與實踐。

1、課程定位是基礎

化工設備機械基礎課程的定位應符合高職教育課程的特點，即具有職業性、針對性和應用性，突出“以能力培養為目標”的教育理念，考慮授課對象的實際情況，基于崗位需求，注重職業素質和能力的培養。通過校企合作進行課程建設，企業參與課程標準的制定與審核，將企業文化、行業標準直接滲透到課程建設中。通過該課程的學習，使學生掌握化工設備機械基礎知識和操作維護方法，具備基本的機械設計能力，培養學生的工程觀念，提高其分析問題和解決實際問題的能力。

2、教學內容設計是重點

教學內容是課程建設的核心，是打造精品、提升質量的先導。根據化工行業對從業人員的要求、專業培養目標、崗位職業能力的基本要求，與行業企業密切合作，完成化工崗位所需要的知識、能力、素質要求來選取《化工設備機械基礎》課程的教學內容，并為學生可持續發展奠定良好的基礎。

本課程是一門實用性極強的課程，課程內容設計打破傳統的模式，以模塊、項目取代章節。注重理論聯系實際，遵循崗位職業能力培養的基本規律，重組和整合教學內容，融知識傳授與能力培養為一體。注重教學過程的實踐性、開放性和職業性，加大實踐教學環節的比重。確定理論和實踐教學內容，將知識點、技能要求與具體工作任務聯系起來，突出知識與技能要求的崗位針對性。

教學內容設計采用“認識――深入――強化”三段式展開。

課程認識階段：主要以感性的認識為主，以參觀、圖片展示、討論等活動為手段，讓學生了解課程概論和一些淺顯的專業知識，引發學生學習該課程的興趣。例如，化工容器結構這一節內容，可以采取現場教學得到感性認識，再輔以圖片進一步了解內部結構，使學生易于接受。

課程深入階段：主要通過創設工作情境、項目實訓等多種方式，使學生在工作情境中學習專業知識，不斷鞏固上一階段對該課程建立起來的興趣，并通過項目、任務演練初步嘗試成功，增強學生學習的信心、掌握相關的專業技能。利用學院的化工實訓基地和煤化工實訓基地，讓學生在仿工廠情境化環境中學習，通過創設模擬的現場實訓教學環境，進行基于工作過程的實訓項目的訓練，強化職業技能和職業素質的培養。例如，通過閥門的認識與拆裝項目，學生以小組為單位在創設好的工作情境中學習，不僅增強了學習興趣和信心，掌握了職業技能，而且通過團隊合作鍛煉了同學們的溝通交流能力、語言表達能力和團隊協作意識。

課程強化階段：通過操作性強的項目或任務，培養學生分析、解決問題的能力，使學生逐步建立起工程概念。例如，學生在完成換熱器拆裝、試壓綜合項目中，已經對換熱器結構、性能、壓力試驗、拆裝操作規程等知識都有了較全面的學習，通過項目訓練，將理論與實踐結合起來，進一步強化職業技能，獲得相關的“工作經驗”和“工作訣竅”，培養學生綜合分析和處理實際問題的能力。在此階段，充分發揮學院化工單元操作裝置、仿真實訓、模擬工廠化情境的實訓車間以及校外實訓基地在人才培養中的重要作用，開發利用好校內外資源。

3、教學團隊建設是關鍵

化工設備機械基礎課程所涉及的理論知識面寬（包括多門學科）、實踐性強，因此對教師的要求較高，不僅要求教師具備扎實的專業功底，而且還要求教師具備相當的實踐經驗，將理論知識靈活應用到實踐當中去。我院近幾年通過骨干教師培養、雙師素質教師培養、新老教師結對子工程、兼職教師隊伍建設不斷提高教師團隊的專業技能和實踐經驗。組織專業教師參加教育部高職高專師資培訓基地培訓、行業組織的相關技術類培訓、精品課程師資培訓、相關實訓基地設備使用和教學功能開發等各級各類教師培訓。新、老教師結對子，起到了老教師“傳、幫、帶”的作用，使得新教師迅速成長，增強了教學團隊的競爭力。此外，學院不斷加強與行業企業的合作，聘請企業技術人員和能工巧匠作為兼職教師指導學生生產性實訓和實習，培養學生職業技能。通過以上舉措，大大提高了教學團隊的教學實力，為課程建設提供了強有力的支持。

4、教學條件建設是支撐

實踐性教學的重要性在高職教育中的地位日益凸顯。教學條件的建設成為課程建設的重要支撐。我院化工實訓基地集實習實訓、仿真、培訓、技能考核和科研于一體，擁有精餾、流體輸送、傳熱、干燥、吸收解析、過濾、管路拆裝、純水制備、固定床反應器、流化床反應器、釜式反應器等設備，通過教師們的努力，開發出配套的實訓項目，編制了相應的實習、實訓講義，制定出設備的操作規程和規范，為課程改革打下了良好的基礎。

我院在加大院內實訓基地建設的同時，不斷深入校企合作，與神華煤制油公司合作共建“校中廠”――煤化工教學工廠，仿現代化煤化工企業程度高、融入了企業管理文化，擁有煤制甲醇典型裝置、模擬生產、DCS自動化控制，可以進行開車、運行、停車、設備維護保養、事故判斷處理、崗位管理等實訓。為課程教學提供了可靠的保障。

5、教學方式靈活多樣

采用多媒體教學、現場教學、模型演示等教學手段，增強了教學的直觀性、生動性、互動性，大大增加了課程的信息量，便于學生理解，提高了教學效率。例如，在講授常見化工設備的過程中，組織學生到我院化工實訓基地進行現場教學，建立起感性認識后，利用多媒體教學進行深入講解，并不斷引導學生獨立思考，將同類設備進行對比分析，探索內在聯系與規律，培養學生分析問題和解決問題的能力。

采用小組討論法、案例教學法、總結歸納法、頭腦風暴法等教學方法，引導學生自主學習的積極性，鼓勵學生參與討論、分析和思考，要適時地給予學生必要的肯定。在這個教學過程中，教師不再是知識的傳播者，而是教學活動的設計者和激勵者，教學過程不是授之以“魚”應是授之以“漁”。

6、實施效果

在《化工設備機械基礎》課程的教學過程中，嘗試從課程定位、教學內容設計、教學團隊合作、教學條件的充分利用和教學方式的改革等方面入手，積極開展課程的建設與研究。實踐表明，這些措施改進和提高了該課程的教學效果，開闊了學生視野，培養了學生運用所學知識分析解決工程實際問題的能力，提高了學生的綜合素質。

基金項目：本文為2011年度高等學校科學研究項目《化工設備機械基礎課程建設研究與實踐》的部分成果（項目編號NJC11256）。

參考文獻：

[1]姜大源．職業教育學研究新論[M]．北京：教育科學出版社，2007．

第3篇

中等職業技術學校機械專業擔負著為地方經濟建設培養具有機械專業基礎知識、技能的初、中級技術工人的重任，開展本專業教學活動是順利完成這一任務的根本途徑。但是，機械類課程專業性強、教學內容枯燥乏味、學習難度大等特點卻使本課程教學中出現了教師教學難、學生學習難的“二難”問題，導致教師厭教、學生厭學的“二厭”現象，從而影響了本專業教學根本任務的順利實現。因此，在機械專業課程教學中，應合理使用互動性教學原則，創設課堂情境，增加師生情感交流，激發學生的學習興趣，挖掘學生的內在潛能。

一互動性教學的內涵

所謂互動，是指教學過程中教師與學生之間相互聯系的活動方式與途徑。互動突出師生間的合作，強調教與學的統一，是為了達到具體教學目標而采取的共同活動。互動性一方面包括教師對教學過程的組織與信息的傳遞，對學生的啟發、輔導及控制，另一方面包括學生獲得信息、制定方法、實施計劃、檢驗總結、創新想象、發展思維等內容。在教學過程中，應強調學生主動、獨立的學習方式，合理安排教師活動、學生活動的比例，堅持以學生為主體，以教師為主導，實現課堂教學的優化組合，圍繞教學目標以多種手段開展教學。

二開展互動性教學的必要性

互動性教學作為一種教學方法在教學中被很多教師廣泛采用，取得了一定的成效。與其他教學方法一樣，在中職機械專業理論教學中合理應用互動性手段顯得非常重要。

學生認知的需要中職學生文化基礎較為薄弱，有的還有厭學情緒。初中畢業后接受職業教育，學生在開始時往往比較活躍，好奇心強，對專業學習有一定的興趣。此時教師應加以引導，對機械專業課的教學進行精心設計，根據學生的認知要求與自身發展方向，培養師生感情，增強師生間的合作，通過共同活動讓學生積極參與，享受學習的快樂，激發學習機械專業的熱情。如果仍舊實行“一言堂”，學生會對抽象、枯燥的機械專業理論產生厭倦，久而久之，對專業學習會失去信心甚至厭惡，導致教師厭教、學生厭學的“兩厭”現象。

課程內容的需要機械專業課程很多內容是比較抽象枯燥的，學生很難接受。因此，教師要精心設計教學內容，組織、傳遞信息，鼓勵學生捕捉生活、實習中的旁類信息，認真思考，及時反饋正確信息，教師對反饋信息再次加以組織、傳遞，最終使學生真正掌握教學內容，掌握專業知識，在合作、共同活動中完成教學任務。學生剛開始學習《機械制圖》時，受平面幾何的影響，對空間概念缺乏理解，即使教師采用直觀性教學，通過模型展示，對點、線、面分析較為透徹，由于學生缺乏參與，效果仍然不理想。此時教師應鼓勵學生細心觀察，大膽提問，把教師的分析過程轉化為學生主動發現、理解、解決問題的過程，學生對通過親身體驗得來的知識掌握得會更加牢固。

教學方法的需要對機械專業課的教學，教師應綜合考慮，采用多種教學方法，注重手段間的聯絡，互相補充、促進，以達到最佳的教學效果。《機械原理》中關于“齒輪嚙合特性”的內容，可采用教具模型或實物進行直觀教學，增加學生的感性認識。對其中的四個知識點，如果教師自行分析講解，學生只能被動接受，雖有感性認識，但對專業理論知識理解不夠深刻。因此應鼓勵學生主動參與，圍繞教學目標，讓學生主動探究其中的原理，與教師共同合作完成任務，體現學生的主體性，使學生不僅知道“是什么”，更清楚“為什么”，從中體驗“做中學”的快樂。

課程改革的需要新課程改革要求更新教學理念，轉變教學觀念，采用先進的教學方法，注重以學生為本位，強調以能力培養為導向。中職生是一個基礎薄弱的學生群體，但也有可塑性的一面，有可挖掘的潛能。教師要循序漸進，因勢利導，營造良好的教學氣氛，通過師生合作，共同解決問題、完成任務，使學生感受到學習的快樂，增強信心，消除初中學習失敗的影響，從自卑中走出來，在教師的引導、幫助下，掌握更多、更好的學習專業課的方法，從而增強自主、獨立的學習能力，運用所學知識，提高創新、創造能力。

自我發展的需要中職生經過三年的專業理論學習與技能培訓后，面臨上崗就業。但部分學生性格孤僻，不喜歡參與群體活動，這對他們將來的就業是一大障礙。互動教學可以讓學生享受群體活動的快樂，懂得參與活動的意義，理解合作精神的內涵，培養解決問題的毅力和勇氣。學會與他人合作，共同解決問題，既是一種能力，更是一種精神品質，學會合作，有利于學生將來的自我發展。

三互動性教學的應用誤區

在機械專業課程教學改革中，很多教師對教學方法進行了深入思考，采用直觀性、討論式、實驗法等教學方法，收到了一定的效果，但對互動性教學理解不夠，認為有學生參與教學過程，課堂氣氛活躍，教師有提問，學生有回答，就是實現了師生互動，因而在教學中應用互動性原則時陷入誤區。

簡單問答式互動的誤區有部分教師為片面追求師生互動效果，把重點放在學生回答問題次數的設計上，以學生回答問題次數的多少體現互動效果，其實際后果是浪費了教學時間，降低了課堂效率，學生只是機械地對知識內容進行接受、反饋，沒有機會對知識進行延伸性思考，雖然突出了學生的主體地位，但對學生潛能的挖掘與能力的培養未能產生預想效果。

問題討論式互動的誤區教師根據教學目標設計一些基本問題，對學生不加疏導，把教學時間完全留給學生，看似突出了學生的主體行為，讓學生展開討論、交流，但師生合作、共同活動的氛圍并不濃，一節課自始至終教師活動偏少。

四實施互動性教學需注意的問題

合理科學地設計問題機械專業課內容具有很強的知識性，每節教學內容都有一定的難點和重點，教師要在重點上作強調，在難點上尋突破，找準知識傳授的切入點，合理、科學地設計問題。要按照學生的認知能力、學科的知識特點與活動的目標精心設計層次性問題，培養學生分析問題、解決問題的能力，培養學生的創新、創造能力。要合理分配活動時間，合理設定活動內容，合理選擇活動方式，對活動進行科學評估，使學生對機械專業知識樂學、活學，鉆研探討，學以致用，真正掌握專業理論，為專業技能培訓打下扎實的理論基礎。