羅 佳 蒲剛鵬 稅正雷 肖 倫

(成都中醫(yī)藥大學，四川 成都 611137)

化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)是為我校制藥工程專業(yè)大三學生開設(shè)的一門綜合性機械類課程，該課程綜合了《理論力學》、《材料力學》、《金屬學》、《化工容器與設(shè)備》及《機械設(shè)計》多門課程的部分內(nèi)容［1，2］。為整體了解化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學狀況，我們采用問卷調(diào)查的形式對已修過該課程的制藥工程專業(yè)學生進行調(diào)查，對反饋的問卷進行整理，分析數(shù)據(jù)，總結(jié)調(diào)查結(jié)果，并提出化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學改革途徑，以提升該課程的教學質(zhì)量，構(gòu)建具有特色的化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)課教學新模式并提高制藥工程專業(yè)學生的工學專業(yè)素質(zhì)。

一、問卷調(diào)查的背景及必要性

四川素有“中醫(yī)之鄉(xiāng)，中藥之庫”的美稱，擁有悠久的中醫(yī)藥文化底蘊、豐富的中藥材資源。近年來，四川省委省政府也高度重視中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，把醫(yī)藥化工產(chǎn)業(yè)列為四川省的六大支柱產(chǎn)業(yè)之一，并先后頒布了一系列與中藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展有關(guān)的政策措施，大力扶持中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)。目前，在四川省超過180家的制藥企業(yè)擁有中藥品種，培育了地奧心血康、松齡血脈康、恩威潔爾陰等一批知名品牌。我校的傳統(tǒng)優(yōu)勢學科為中醫(yī)學和中藥學，制藥工程是在中藥學基礎(chǔ)上成長起來的新興交叉專業(yè)，培養(yǎng)的學生為既具有中藥學的基礎(chǔ)和專業(yè)知識，又具備工程與工藝技術(shù)的綜合性專業(yè)人才。我校中藥制藥工程專業(yè)的人才培養(yǎng)，對促進四川中藥產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展具有重要作用。

我校制藥工程于1999年開始招生，是我校唯一的工科專業(yè)。化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)課程作為該專業(yè)工程方面的核心課程，其課程內(nèi)容較多，信息量很大，并含有很多的力學分析、公式推導和國家標準等。從已修過該課程的學生反映來看，大多數(shù)認為化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)課程較難學習。我們從“以人為本”的角度出發(fā)，通過調(diào)查問卷了解學生對該課程的學習情況及想法，進而對課程的教學方式方法手段等提出改進的意見。

二、調(diào)查問卷的對象及回收情況

以我校制藥工程專業(yè)2009級和2010級的全部在校生共116人為調(diào)查對象，采用自制問卷，由學生匿名填寫。調(diào)查問卷包括了課程學習困難的原因、教學方式及手段、教學效果、學習主動性及相關(guān)就業(yè)意向幾個大的方面。

本次共發(fā)放調(diào)查問卷116份，回收有效問卷108份，回收率與有效率均為93．1%。其中2009級學生54人，2010級學生54人，分別占調(diào)查總數(shù)的50%和50%。

三、調(diào)查問卷結(jié)果分析

1．化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)課程學習困難的原因

在學生對化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)課程學習困難的原因調(diào)查中，認為“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程難度偏難的占37．04%，合適的占43．51%，偏易的占8．33%，不好說的占11．11%。在“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程重要的基礎(chǔ)課程中，物理學和高等數(shù)學被認為是較重要的基礎(chǔ)課程，占到了87．04%和77．78%;其次為計算機，占 18．52%;英語、無機化學和有機化學分別占3．7%，3．7%和5．56%。學習“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程困難的原因中，認為數(shù)學物理等基礎(chǔ)不好的占53．70%，認為課程需要掌握的知識量較大的占37．04%，認為課程內(nèi)容過于抽象占48．15%。由調(diào)查數(shù)據(jù)分析(1)“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的基礎(chǔ)課程為物理和高等數(shù)學，這兩門課程均開設(shè)在大學一年級的第一學期，課程學時數(shù)只有其他綜合性院校制藥工程專業(yè)的一半，所以教授的內(nèi)容和難度都大大降低，加上學生剛?cè)氪髮W，學習和生活都有適應(yīng)過程，這些因素造成了學生對物理和高等數(shù)學這兩門課程掌握不好，而“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程中需要用到很多物理力學的知識進行材料的力學分析以及高等數(shù)學進行公式的推導和方程的建立，因此數(shù)學物理等基礎(chǔ)不好成為學習“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的主要困難。(2)“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程內(nèi)容包括工程力學和壓力容器設(shè)計兩部分，其中工程力學主要涉及了對材料內(nèi)力的求解，而內(nèi)力的分析比較抽象，不像重力、拉力、支承力等外力那么直觀，所以學生對工程力學分析難以理解［3］。一些學生在調(diào)查問卷最后的建議一欄也提出希望形象教學。因此課程內(nèi)容過于抽象成為學習“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程困難的另一主要原因。(3)“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程為36學時，課時數(shù)較少，在有限的課時內(nèi)要講授該課程的基本內(nèi)容及重點，還要擴充機械設(shè)備設(shè)計的相關(guān)知識，這樣也造成學生感覺需要掌握的知識量大，學習較為困難。

表1 學生對化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)課程學習困難的原因

2．學生對化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學現(xiàn)狀的評價

(1)從學生對“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程應(yīng)該開設(shè)的學期意向來看，主要集中在大二第二學期和大三第一學期，分別為25．00%和24．07%。從學生對“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程與制藥工程其他專業(yè)課程之間的聯(lián)系是否緊密來看，認為很緊密的占16．67%，認為和其他專業(yè)課程有一些關(guān)系的占47．22%，認為不緊密的占35．19%。由此分析，現(xiàn)在“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程開設(shè)在大三第一學期比較合理，符合學生的意向。學生在學習“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”的過程中能聯(lián)系之前所學過的工程專業(yè)課《化工原理》，以及在之后的《化工制圖》、《化工熱力學》、《制藥設(shè)備與車間工藝設(shè)計》等課程學習中能再聯(lián)系該課程所學知識。

(2)在教學方式多媒體課件教學的調(diào)查中，學生們看法集中在課件應(yīng)突出重點，給出講課內(nèi)容重點和難點，板書也應(yīng)盡量清晰、有條理，占到了70．37%。以上調(diào)查結(jié)果也和“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的特點有關(guān)，因為該課程含有較多的受力分析和公式推導，如果只在PPT上講解，學生不容易理解，而若老師在黑板上清晰的板書及畫圖，并在PPT上注明重點和難點，這樣能達到較好的教學效果。

(3)在授課內(nèi)容的調(diào)查中，54．63%的學生希望聯(lián)系制藥工程多講解專業(yè)知識，43．52%的希望聯(lián)系制藥工程的就業(yè)和考研，講些職業(yè)生涯規(guī)劃方面的內(nèi)容，僅有2．78%的學生希望只講課本知識。由此反映出學生希望在課堂上的學習中能得到一些和本專業(yè)相關(guān)的理論與實踐方面的信息。

(4)從教學效果的調(diào)查來看，基本掌握教學內(nèi)容和重點內(nèi)容的占43．52%，了解了課程研究內(nèi)容和基本方法占53．70%，工科思維得到了訓練60．12%，對所學內(nèi)容無太多印象占20．37%。由此，“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程教學基本達到了教學的目的。

3．學生學習化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的主動性

從課后作業(yè)的布置情況來看，94．44%的學生認為有必要布置作業(yè)，僅5．56%的學生認為沒有必要布置。33．33%的學生希望每章都布置作業(yè)，61．11%的學生希望只重點章節(jié)布置作業(yè)，其他章節(jié)不用布置。課后作業(yè)的評講，75%的學生認為錯的比較集中的題才需要評講，23．15%的學生認為布置的每道題都需要評講，僅有2．78%的認為不用評講。課后作業(yè)是一階段學習完成后，對所學知識的復(fù)習和應(yīng)用。需要學生在課后完成，同時也占用了學生的空閑時間。從調(diào)查結(jié)果來看，學生對“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的學習態(tài)度很積極，大多數(shù)都能在課后完成作業(yè)，并同時也希望老師對作業(yè)進行評講。但學生在課后僅限完成作業(yè)，從不預(yù)習復(fù)習，考試時才復(fù)習的占到了46．30%，偶爾預(yù)習復(fù)習的占30．56%，定時預(yù)習復(fù)習的占22．22%。這說明學生學習的自主性還需要加強。

表2 學生對化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學現(xiàn)狀的評價

表3 學生學習化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的主動性

4．學生對畢業(yè)后從事化工設(shè)備設(shè)計方面工作的意向

在畢業(yè)后，是否會從事化工設(shè)備設(shè)計方面的工作的調(diào)查看，62．04%的學生表示不會從事化工設(shè)備設(shè)計工作，9．03%的學生會從事化工設(shè)備設(shè)計工作，28．70%的學生想從事化工設(shè)備設(shè)計工作，但不知道怎樣才能應(yīng)聘到相關(guān)公司和研究院。在不會從事化工設(shè)備設(shè)計工作的學生里，64．18%的認為從事化工設(shè)備設(shè)計工作，對專業(yè)知識要求較高，而學校學習的知識太基礎(chǔ);44．78%的對從事化工設(shè)備設(shè)計工作不感興趣;28．34%的不清楚化工設(shè)備設(shè)計工作具體是做什么的。

表4 學生對畢業(yè)后從事化工設(shè)備設(shè)計方面工作的意向

四、課程的改革途徑

通過對上述調(diào)查結(jié)果的分析，對“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的教學提出以下幾點改革建議:

1．改進教學手段和方法，形象化教學

(1)理論聯(lián)系實際

“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程中有很多的工程術(shù)語，比如塑性、應(yīng)力腐蝕、低碳鋼等等。按照字面上的意思進行講解，學生覺得很枯燥，不容易記住。如果結(jié)合生活中大家都知道的例子進行講解，學生聽課注意力很集中，也容易記住這些術(shù)語。比如材料的冷脆這一概念，它是指某些材料在低溫下，韌性明顯下降，材料由塑性轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈?。在講解時，可結(jié)合泰坦尼克號海難，先給學生看泰坦尼克號電影里船失事的情景，再講在低溫的冰洋中，鋼材則因韌性降低遭到冰山撞擊后很快斷裂。這樣教學即生動，學生又感興趣。

將認識實習和“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程教學相結(jié)合，提高學生的感性認識。“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程大多數(shù)內(nèi)容涉及到化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)，因?qū)W生實踐經(jīng)驗不足，對大多數(shù)結(jié)構(gòu)很難理解，所以在教學過程中要注重理論聯(lián)系實踐。認識實習是學生真正認識工廠，接觸工廠，了解工廠各種設(shè)備的一個重要環(huán)節(jié)，可以將認識實習和“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程穿插起來。比如講容器零部件這一章時，就可以在工廠車間里進行，對照著設(shè)備的實物，向?qū)W生們介紹法蘭、支座、視鏡等，可讓學生們對化工設(shè)備結(jié)構(gòu)有個形象化的認知，大大強化了教學效果。

(2)合理使用多媒體教學

在工程力學受力分析中，受力圖多是二維圖形，學生的空間想象力和抽象思維不強的話，就很難理解設(shè)備和零部件是如何受力的。這樣老師可以應(yīng)用autucad軟件，將二維圖形制作成動態(tài)的三維圖形，學生可以從全方位清楚觀察設(shè)備和零部件受力分析，直觀準確，生動形象。

2．聯(lián)系制藥工程其他專業(yè)課程，形成系統(tǒng)的工程學習體系

針對學生們認為“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程學習困難最大原因在于數(shù)學物理基礎(chǔ)課程沒學好，老師應(yīng)該在“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的第一次課上，就簡要的介紹學習該課程需要用到的物理和高等數(shù)學的知識，請學生們在課后查漏補缺，鞏固專業(yè)基礎(chǔ)課。

在“化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程理論學習結(jié)束后增加一個課程設(shè)計的環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)中，進行多門工科課程的交叉和整合，將化工制圖、化工原理和化工設(shè)備機械設(shè)計基礎(chǔ)綜合在一起，進行一些常用化工設(shè)備的設(shè)計，如反應(yīng)釜、精餾塔等。由學生提出設(shè)計方案，實施步驟、分析結(jié)果，寫出設(shè)計報告，老師在整個過程中進行指導，給出建議。課程設(shè)計使學生掌握非標設(shè)備設(shè)計的全過程，更接近工程實際，對學生的綜合能力和工程素質(zhì)培養(yǎng)都非常有益。

3．增加化工設(shè)備設(shè)計方面的就業(yè)指導

在學生對畢業(yè)后從事化工設(shè)備設(shè)計方面工作的意向中，62．04%的學生表示不會從事化工設(shè)備設(shè)計工作，而主要原因是認為從事化工設(shè)備設(shè)計工作，對專業(yè)知識要求較高，而學校學習的知識太基礎(chǔ)。據(jù)此，老師可在課堂上對化工設(shè)備設(shè)計研究院或公司及其各部門工作性質(zhì)和用人要求進行簡要介紹，并請學生時常關(guān)注這些單位的招聘信息。老師也可通過學校和化工設(shè)備設(shè)計研究院及公司溝通，使學生獲得一些實習的機會，增加化工設(shè)備設(shè)計方面工作經(jīng)驗，在畢業(yè)后更有機會進入化工設(shè)備設(shè)計領(lǐng)域工作，為中藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化增添一份力量。

［1］ 徐想娥．化工設(shè)備機械基礎(chǔ)教學改革的探索 ［J］．襄樊學院學報，2007，28(8):83～85．

［2］ 張錫蘭，等．淺談化工設(shè)備機械基礎(chǔ)課程的教學改革［J］．化工高等教育，2007，(5):9～10．

［3］ 陳連，等．化工設(shè)備機械基礎(chǔ)教學改革的若干嘗試與實踐［J］．化工高等教育，2007，(1):19～21．