王 硕,李亚萍,牛 晔,纪 桢
(安康学院 化学化工学院化工系,陕西 安康 725000)
在化工厂的建设中,无论是设计、施工,还是设备的制造、安装,或是生产过程中的试车、检修、技术改造,均离不开化工图样。化工制图就是专门研究化工图样的绘制和阅读的一门课程[1]。本课程是化学工程与工艺专业的一门专业基础课,通过对制图的投影基础、化工设备常用的表达方法和连接方法、化工设备零部件图、化工设备装配图和带控制点工艺流程图等内容的学习,为学生在后续课程的学习和从事化工方面的工作奠定基础。但是与传统制图课程的课时量相比,目前化工制图的课时量已大大缩减,要在短课时中提高教学质量,就必须对课程教学内容进行优化整合,因此对该课程进行教学改革显得十分重要。安康学院是一所地处陕南山区的普遍高等学校,化工类毕业生有一半将在生产一线从事化工设计、生产制造等工作,因此《化工制图》的教学改革需要结合本校的实际要求,更加注重学生基础知识和实践能力的培养[2]。
首先,自我院化学工程与工艺专业向精细化工(化妆品方向)转变以来,很多学生都会认为化工专业主要是研制化妆品的原料开发、配方设计、制备工艺等,而《化工制图》似乎是机械类的学生才需要学习的内容,所以学生对化妆品相关的知识较感兴趣,对化工工艺设计和工艺流程在思想上重视度不够。其次,本院《化工制图》这门课程开设在第六学期,正值考研复习黄金阶段,很多同学将大量精力花费在备考中,学生上课听讲及主动学习的积极性不高。
《化工制图》是一门主要培养学生空间想象能力和思维能力的课程,其理论性和实践性都很强[3]。但是在以前的教学过程中,对该课程主要是以讲授理论知识为主导,学生进行亲自绘图的机会少之又少,理论与实践严重脱轨。学生虽然掌握了基本的绘图知识,但实际操作起来还是困难重重,计算机绘图能力不强,不明白所绘制的图纸在实际化工生产中的应用。因此,应该注重加强学生的实践动手能力,最终达到“会画图、会看图”的目的。
我院对该课程的考核方法为平时成绩40%,理论考试成绩60%,理论考试采用闭卷笔试,但单纯的闭卷考试对《化工制图》这门课程来讲,存在众多的不足之处,绝大多数学生都是为了应付考试,对课本的理论知识死记硬背,而《化工制图》这门课程中的很多知识是需要通过基本知识的理解外,还需通过查阅图例亲自实践来掌握基本知识和灵活应用。因此,考核方式存在理论多而实际画图实践少的不足,卷面考试不能有效检验学习效果也不能发挥学生的自主创新能力。
基于教学过程中存在的上述问题,提出以下几方面的教学改革措施。
课堂中采用研讨式、启发式、互动式的教学方法[4],尽可能的让学生参与到教学活动中来,师生双向互动。学生自由组成小组完成一个简单的工艺流程设计,题目自拟,其中每位学生在设计中都负责相应的内容,汇报自己在设计中承担的设计工作以及完成的效果,边学边练习。而后与老师及同学进行研讨,指出不足的地方加以改正,这样就可以明显的改变学生的学习态度,促使学生由接受式的被动学习转变为主动的探究式学习,发现别人问题时自己的知识水平及绘图技能也得到了提升,充分调动了学生的学习积极性,培养了浓厚学习兴趣,同时也增强了团队协作能力。
《化工制图》是门实践性很强的课程,只有经过大量的绘图练习,才能更好的理解投影规律和熟练掌握绘图基本原则及技巧。目前使用的教材没有配套的绘图习题册,这就导致学生课后动手机会太少,无法将课堂上的理论知识和实际相结合。鉴于这种情况,要求学生以宿舍为小组进行了典型化工设备装配图,物料流程图、带控制点工艺流程图等图纸的绘制。其次,增加计算机绘图课时,让学生用Auto CAD绘图软件绘图,重点掌握图层的建立、基本绘图命令、编辑修改命令等[4]。最后,上课地点灵活化,根据上课内容教师可以灵活选择在普通教室还是机房上课。加强学生手绘和计算机绘图能力。例如:以小组为单位,采取竞赛的方式,让学生绘制本院化工原理综合实验室的设备布置图(精馏装置、板框式过滤机、吸收装置等),使所学的理论知识得到很好的应用。
利用多媒体教学为主,加大课堂教学信息量。在课件中使用大量的Flash动画来演示模型的剖切图和零件装配等内容,尽可能将复杂的零部件以可视化的方式形象生动的呈现给学生,使学生一目了然并引导学生举一反三。同时,教学信息由静止转变成动态显示,使教学内容直观,从而调动课堂气氛,培养和训练学生的空间想象能力,加深学生对投影规律的理解,提高课堂教学质量[5]。在课堂上增加随堂练习的时间,边讲变练,切实培养学生绘图、读图的能力。
随着教学内容和教学方式的改变,考核方式也必然发生变化。结合《化工制图》课程,把结果考核变为学习全过程的考核。总成绩由大作业(30%)、期末考试(50%)、平时成绩(20%)三部分组成。(1)布置综合性大作业,主要绘制化工设备零件图和装配图、物料流程图、带控制点工艺流程图、管道布置图、设备和车间布置图的绘制,占总评成绩的30%。(2)平时成绩由出勤、课堂练习和课堂表现三项构成,占总评成绩的20%。(3)期末考试成绩占总评成绩的50%,加大绘图、读图的相关考题,减少理论考试,尤其是死记硬背绘图原则。考核内容包含所学内容的各个章节,重点考察学生读图和画图的能力。
实施《化工制图》课程教学改革,有效地促使教师调整了教学过程的重点以及学生的学习重点,激发了学生学习兴趣和学习潜能,有效的调动了学生的学习积极性,极大丰富了学生的学习内容,提高了学生的沟通能力、团队协助精神和绘制化工图样的工程实际能力,取得了良好的效果。2018年我院学生组成团队参加第十二届全国大学生化工设计竞赛,其中“绿色蚂蚁”团队获得西北赛区二等奖。与之前的考核方式相比,改革后的考核方式更能够反映出学生的真实水平,实现了应用型人才的培养,为将来从事化工行业工作打下坚实的基础。