产教融合模式下《化工设备设计基础》教学改革与实践

胡晶晶

(齐鲁理工学院，山东 济南 250200)

摘  要：“校企融合”旨在实现企业中的“产”与学校的“教”的有机融合，构建教育部门和企业生产部门的紧密合作体系。《化工设备设计基础》是一门集实践性和理论性于一体的重要课程，在培养具备实际创新能力的化工设备专业人才方面发挥着不可或缺的作用。本文从五个方面进行《化工设备设计基础》教学改革意义与措施的论述，通过有效改革措施的实施，激发学生的学习兴趣，使学生掌握必要理论知识的同时，增强实际操作技能和工程设计能力，为培养卓越的工程技术人才奠定基础。

关键词：校企融合；实践；化工设备设计基础；教学改革

引言

《化工设备设计基础》课程主要介绍化工设备的基本理论和实际应用，旨在化学工程师和机械工程师的相关理论之间建立桥梁和纽带^[1]。其任务是使化学工程与工艺专业学生掌握机械基础的基本知识、基本理论及化工设备设计的方法和要求，了解化工容器的类型和结构特点，掌握容器设计计算的方法和要求，为从事实际的化工设备的设计、使用、管理和维护等工作打下基础。

《化工设备设计基础》课程的知识范围涵盖了力学、材料学、机械工程、化学工程等多个学科领域。其中包括压力容器、换热器、塔设备、搅拌器等常见的化工设备。要想让学生对化工设备有更直观、深入的了解，更加注重实地实践是至关重要的。然而，目前传统的教学方法明显无法满足学生对实地参观和实际体验的需求，有一定的弊端，甚至学生会感到枯燥，难于理解，影响学生的学习积极性。

在教育部印发的《关于深化职业教育教学改革全面提高人才培养质量的若干意见》中，强调了坚持产教融合和校企合作的重要性。校企融合强调学校与企业之间充分合作，发挥各自的优势^[2]。为了提高学生的学习效率，培养出色的化工设备技术从业者，以及为我国社会经济发展输送大量实际应用型的技能人才，《化工设备设计基础》的“产教融合”教学改革势在必行。

1 理论教学内容充分结合工程实际

在传统的教学模式下，教师通常扮演主导角色，进行知识传授，而学生则被动地接受信息，缺乏自主学习和独立思考的机会。同时，传统教学常过于侧重理论知识的灌输，忽视了实际应用环节，导致理论与实践之间的脱节，从而削弱了教学效果。《化工设备设计基础》这门课程内容繁多，要求学生不仅要熟练掌握设备设计的基础理论知识，还需要将这些理论知识应用到实际设备设计中，这是比较困难的。为此，我们可以优化课程内容，选择关键的知识点，并增加与工程实践密切相关的课堂内容^[3]。在有限的教学时间内，更加倾向于将学生引入生产现场，让学生见到“实物”、动手“实操”。这有助于培养学生解决工程实际问题的能力，帮助他们建立力学模型，培养创新思维。特别是在化工装置检修期间，设备处于“拆开”的状态，学生可以直接观察到换热器的内部结构是怎样排列的，塔设备的内件是怎样的形貌，法兰是怎样连接的，阀门一般安装位置在哪里等等，这些都是在课本中难以如此直观感受到的。因此，我们应充分利用化工企业的实训平台，借助先进的设计理念和化工企业现有的设备，帮助学生了解化工设备发展状况和生产工艺，学习化工设备在化工产品生产过程中的维护和修复方法。通过这样的教学方式，学生将能够更好地将所学的知识运用于实际工作中，为将来的工作奠定坚实的基础^[4]。

2 “双师”授课促进课堂理论深入化理解

进行“产教融合”的教学改革，不仅能够增强学生的实践能力，同时能够帮助学生更好的理解课堂理论内容。在进行《化工设备设计基础》课程的教学改革时，采用了一系列有效的措施，以确保理论与实践的紧密结合，使学生能够更深入地理解化工设备的相关知识。“产教融合”的《化工设备设计基础》授课采用“双师”模式，由学校教师教授理论知识，企业教师则负责实践课程的教学。这种模式能够让学生在课堂中更好地理解化工设备的结构、工作原理和设备用途，将抽象的理论知识与实际生产装置相结合，在实践中将课堂理论知识内化，使课堂内容更加深入和直观。

多数学生在学习本课程之前对化工设备的要求和工作原理了解有限，企业教师在生产现场授课时，结合生产装置典型的化工过程和设备进行讲述，包括设备结构、工作原理、生产用途和要求等方面的知识。这种直观的展现有助于学生更好地理解课堂中的理论内容，此时，课本中的“平面文字”变得“立体化”，学校教师的授课内容能够在学生大脑中产生图像，激发他们的学习兴趣，培养工程素质。

3 实践反馈理论，促进理论教学改革完善

《化工设备设计基础》教学改革，不仅体现在“产教融合”模式上的改革，更应该在实训中发现教学内容和教学设计的不足，在理论教学中不断探索，形成理论指导实践，实践反馈理论的过程。

在生产现场实训后，发现问题，找出理论教学与实际生产的脱节部分、不足之处，紧跟现代化工设备的更新换代与最新技术发展，总结出理论课程内容中应调整的设备发展现状等知识模块，应完善的在实际生产中有重要应用的知识内容，应改进的与最新设备技术脱节的教材教案。例如，在实际生产过程中，固定床反应器和流化床反应器占据十分重要的地位，不论是在石油炼制工业还是有机化工中都具有广泛的应用。但是在本校所用《化工设备设计基础》教材中，仅有对搅拌釜的介绍，并未涉及固定床、流化床等反应器，这不仅导致学生在课程设计、毕业设计时缺乏固定床、流化床反应器设计与计算的知识，还导致学生在实训、乃至将来工作时要重新学习相关反应器。只有结合着生产实践不断的改革教学、不断的优化创新，才能适应新时代的社会和生产一线的需要^[5]，为学生的职业发展和社会需求提供更好的匹配，实现学校与企业的深度合作，使教学阶段与职业工作阶段实现无缝对接。

4 引入新型项目化教学--以解决生产设备问题为小组任务

为了更好地培养学生的工程思维和创新能力，以满足新工科的要求，在《化工设备设计基础》课程教学中引入项目化教学，将它们与小组任务紧密结合，以激发学生学习的积极性和主动性^[6]。

教学过程中采用项目驱动的方式，充分强调学生的主体地位。通过项目任务的布置，将教学过程中的理论学习与实践应用相结合，强调“做中学”和“学中做”的理念。项目来源于企业生产过程中设备存在的实际问题，例如，某生产装置中设备出现“跑”、“冒”、“滴”、“漏”的现象，让学生观察设备，记录运行参数和设备参数，找出现象发生的原因，并进行设备的改进设计。学生以小组形式，结合实训所在化工企业的实际工艺流程和生产参数要求，优化设备设计，完成任务。这不仅促进了学生解决问题的动力，还可为企业设备优化提供参考，具备一定地经济价值。这种“以生产实际问题为任务”的项目化教学模式有助于学生培养分析问题、解决问题、协同合作的能力，同时也促进了工程思维和创新能力的培养。这一教学模式将理论与实践有机结合，为学生提供了更好的学习体验和职业发展机会。

5 课程考核强调全过程评价方式 

对《化工设备设计基础》课程的考核方式和评价方式进行改革，能够更全面、科学、客观地评估学生的学习效果，特别是他们的创新能力和综合素质评价^[7]。首先，摒弃传统的终结性评价方式，强调过程性评价的重要性。将考核内容分为多个方面，包括平时表现、阶段性测验、小组项目和期末考试。这些方面的考核内容将按照不同的权重加权求和，权重分配及评价结果由学校教师与企业教师共同核定，以确保全面评价学生的综合素质。

平时表现包括理论课堂表现和实训实践表现。理论课堂表现包括提问互动、随堂练习、作业、主题讨论等内容，考查学生的课堂参与度与基础知识掌握情况；实训表现包括不同类型设备的准确识别、简单小型设备的拆装、设备的维护、设备简单问题的排查等。课程包含四次阶段性测验，每次测验都包含基本理论知识与实践应用知识，使学生形成理论与应用相结合的思维。小组项目在考核中占据重要地位，因为它能够全面考查学生的基础理论掌握情况、资料收集能力、问题分析和解决能力、创新能力以及团队协作能力等方面的表现。小组项目的评价将包括学生自我评价、小组间互评、学校教师评价和企业教师评价，这样的多元评价方式可以更准确地反映学生的综合表现。期末考试仍然是一项重要的考核方式，但需对考试内容进行调整，以更好地兼顾理论知识和工程实践。期末考试形式包括书面考核与实际操作考核，这样的考试模式将有助于评估学生的理论知识掌握情况以及他们在实际工程项目中的运用能力。

通过全过程评价方式的改革，强调过程教学，将化工企业实训平台的内容纳入评价范围，充分考虑学生实践能力的评价。这种改革将鼓励学生更加积极主动地学习，培养工程思维和创新能力，以满足化工行业对高素质应用型人才的需求。

结语

产教融合模式下《化工设备设计基础》教学改革依托合作化工企业教学实训与科研平台，引入企业资源和工程经验，将化工企业生产工艺与典型设备案例引入课堂，通过实际观察、设计化工设备—内压容器、反应釜、换热器、塔设备等，从实践中认识化工设备，从书本走向实际，以激发学生的自我学习意识，将《化工设备设计基础》这门课程立体化、深入化理解，并提高《化工设备设计基础》课程应用能力，非常扎实的学好化工设备的相关知识，为自己以后的工作打下坚实的基础。通过《化工设备设计基础》课程的改革，努力培养出创新能力强、适应社会需求的高质量工程技术人才，为我国的工程教育事业贡献一份力量。

参考文献

[1] 武海棠. ANSYS 在化工设备机械基础课程教学中的应用研究[J]. 黑龙江农业科学, 2016(8): 132-134.

[2] 王战辉. 产教融合模式下化工设备类课程建设研究[J]. 价值工程, 2018(6): 257-258. 

[3] 范培. 化工专业化工设备机械基础课程教学的改革与实践[J]. 化学工程与装备, 2020(12): 339-340.

[4] 徐巧月. 校企合作的“教学工厂”运行模式研究[J]. 林区教学, 2016(11): 21-22. 

[5] 黄振德. 基于产教融合的《有机化工生产技术》课程教改[J]. 大众科技, 2017(11): 101-103. 

[6] 胡建波. 新工科背景下“化工设备机械基础”课程教学改革初探[J]. 科教导刊, 2019(34): 99-100. 

[7] 王忠兵, 张大伟, 张卫新, 等. 校企深度融合的化工类专业实习教学方式的探索与实践[J]. 安徽化工, 2021(5): 99-101.