《过程装备基础》第三版的修订思路与主要特色
朱孝钦1 宋鹏云1 刘俊明2
(1昆明理工大学化学工程学院 云南昆明 650500;2太原理工大学化学工程学院 山西太原 030024)
【摘要】 “过程装备基础”教材2006年8月出版,2011年8月修订出版第二版。该教材现已在国内多所院校得到使用,受到了使用院校师生的肯定,同时也提出了许多建设性的意见和建议。近几年来,随着过程装备技术的不断发展,相应的技术标准发生了较大的改变,有必要对该教材第二版进行修订。本文针对新形势下工艺类专业的“过程装备基础”课程教学及教改需要,总结了该教材第二版在课程教学中的成效与不足,结合过程装备技术的最新发展,从教材编排结构、体系和内容的优化整合等方面介绍了教材第三版修订的有关情况。
【关键词】 过程装备基础;教材修订;教材内容;知识结构;优化整合
1 引言
“过程装备基础”是高等工科院校化学工程与工艺、能源化工、轻化工程、食品科学与工程、生物工程和制药工程等工艺类专业的重要专业基础课程之一,该课程一直为必修的综合性课程。由于涉及面广、知识点相对零散和工程概念多,在以前多年的理论教学过程中教学学时数根据不同工艺类专业的具体要求一般均控制在80~120学时,另外还安排两周的课程设计时间。然而,近些年随着高等工科院校教学改革的深入和需要,该课程的教学学时数进行了大幅度的削减,虽然两周课程设计的时间没有改变,但国内大多数院校工艺类专业的教学计划中安排该课程的教学学时数均减少为32~64学时。面对这样少的教学学时,如何组织该课程的教学?在该课程教学学时数大幅度减少的情况下怎样才能保证重要的教学内容和教学质量?2006年8月在化学工业出版社出版的“过程装备基础”教材,特别是2011年8月修订出版的第二版教材,对于这些问题的有效解决进行了积极的尝试。
《过程装备基础》现已在国内多所院校得到使用,受到了使用院校师生的肯定,同时也为这些院校“过程装备基础”的课程教学或相近课程的教学改革起到了一定的作用。然而,随着高等学校工程教育进行的教学改革更为全面、不断深入,“过程装备基础”课程的教学学时数进一步减少,以及在该课程的教学过程中也发现了教材存在的一些不足,特别是随着过程装备技术的不断发展,相应的技术标准发生了较大的改变,因此,有必要对该教材第二版进行修订。“过程装备基础”教材建设课题组正是在这样的新形势下,积极探索、齐心协力和团结合作,通过对国内多所使用该教材院校的课程教学情况的了解,收集了各院校师生对教材第三版修订的意见和建议,总结了该教材第二版在课程教学中的成效与不足,结合过程装备技术的最新发展,目前正在进行“过程装备基础”教材第三版的修订工作,新的第三版教材预计将在明年内出版。为了便于大家了解“过程装备基础”教材第三版修订的有关情况,下面就介绍教材第三版的总体思路、内容编排和主要特色。
2 《过程装备基础》第三版修订的总体思路
鉴于“过程装备基础”课程是工艺类专业学生学习机械类知识的唯一的一门课程,要求向工艺类学生介绍整个过程装备方面的基础理论和工程应用知识,因而要求面面俱到、把所有问题的所以然都讲清楚是不现实的。《过程装备基础》第三版修订的总体思路是在篇幅不变(约45万字)的基础上,除了保留教材第二版的特色——强化基础、分散难点和注意知识的覆盖面之外,还能够强化学生工程能力的培养,使教材第三版能够兼有“过程装备基础”课程设计指导的作用。在《过程装备基础》第三版的内容编排上,仍然保留了教材第二版的六篇内容,即包括过程装备力学基础、工程材料、机械设计基础、压力容器及压力管道、过程设备概论,但进行了如下修改和补充。
(1)对于第1篇过程装备力学基础的修订相对较小,主要是在该教材第二版的基础上进行较小的修改,以便使表述更为精练、内容更为完整些,强调的是工程力学基础知识及其解决工程实际问题能力的培养,并为随后各章内容的学习奠定坚实的基础。
(2)对于第2篇工程材料的修订也相对较小,主要是在该教材第二版的基础上,根据最新版本的GB 150和有关材料的新标准进行较小的修改,便于学生根据不同的生产条件选择不同的结构材料,并熟悉常用材料的品种、性能、牌号、用途等基础知识。
(3)对于第3篇机械设计基础的修订,保留螺纹连接、轴与轴承、轮系及减速器三部分内容并适当补充过程工业常用减速器的型号和结构,但将带传动及链传动、齿轮传动及蜗杆传动两部分内容合并为常用机械传动并进行精简,以便为第4篇压力容器及压力管道和第5篇过程设备概论增加内容而节省篇幅。
(4)对于第4篇压力容器及压力管道进行较大的改动,其中压力容器设计部分是修订的重点,这部分除了需要按照GB 150和有关的新标准进行修改、完善之外,其工程实例将全部换成与“过程装备基础”课程设计相关的设计实例,这样就便于学生通过这部分内容的学习,为随后的课程设计奠定良好的基础。至于压力容器的制造、使用与管理、压力管道两部分内容则主要是根据有关的新标准进行修订、完善和补充。
(5)对于第6篇过程设备概论的修订,则是在该教材第二版的基础上进行适当补充和完善,特别是与课程设计相关的内容,强化学生对过程设备结构及其设计方面的知识,从而便于学生掌握常用过程设备的基本结构、工作原理和工程应用。
此外,一是在教材末尾增加1~2个过程设备的装配图示例,便于学生在进行“过程装备基础”课程设计时可以参考;二是在制作与“过程装备基础”教材第三版配套的多媒体课件时,将会增加“过程装备基础”课程设计的教学内容、设计指导和工程实例,便于教师进行指导、学生进行学习。
3 《过程装备基础》第三版主要特色
目前“过程装备基础”教材建设课题组正在对《过程装备基础》第三版进行修订,主要特色如下。
3.1 知识量大、涉及面广
《过程装备基础》第三版在修订过程中注意博采众长、面广而精,虽然该教材的篇幅仅有45万字,但知识量大、涉及面广,涉及了整个过程装备的相关基础和专业知识,包括了过程装备力学基础、工程材料、机械设计基础、压力容器及压力管道、过程设备概论等内容,非常适合作为教学学时数在32~80学时的工艺类及相关非机械专业“过程装备基础”课程的教材。
3.2 强化基础、分散难点和注意知识的覆盖面
鉴于“过程装备基础”课程涉及面广、知识点相对零散和工程概念多,为了便于学生学习该课程,《过程装备基础》第三版在修订过程中仍然保留了第二版的主要特色——强化基础、分散难点和注意知识的覆盖面,从而使工艺类专业的学生易于学习,有利于学生更为全面地掌握过程装备的相关基础和专业知识。
3.3 突出教材中各篇(章)内容的相对独立和完整性
考虑到工艺类的不同学科专业,随着教学改革的不断深入,其教学要求、教学内容和教学学时也有所不同,虽然《过程装备基础》第三版仍然基本保持了第二版的编排结构和体系,但对教材内容及其安排进行了较大幅度的调整,更加强调教学内容的科学性、综合性和实用性,突出教材中各篇(章)内容的相对独立和完整性,从而使教师能够根据不同学科专业的教学要求、不同学时情况选择相应的教学内容,使教材在使用中具有更大的灵活性,便于教师在教学中的取舍,同时学生在学习中也能根据自身需要有较大的选择余地。
3.4 强化学生工程素质、应用能力的培养
“过程装备基础”是实践与理论相结合的课程,因此,该教材在系统介绍过程装备基础理论的同时,结合工科的特点,穿插介绍了有关的标准、规范,恰当地与工程实际相结合,并通过例题、思考题和习题等让学生学会利用所学理论知识解决工程实际问题的方法。这样,既可加深对理论知识的理解、巩固所学知识,而且可提高学生的学习兴趣,培养其工程素质和实际应用的能力。
3.5 具有良好的教学适用性
《过程装备基础》的体系结构较为合理,选材得当,内容深广度适宜;教材文字简洁,表述严谨;教材的主线清晰,适用性广泛。此外,开发制作的与教材配套的多媒体课件、习题库和试题库等辅助教学资料,有利于任课教师有的放矢地组织教学、把握教学的重点和难点,从而必定会使教材具有更好的可读性和可教性。
4 总结与展望
《过程装备基础》第三版总结了第二版在课程教学中的成效与不足,充分吸取了各使用院校师生对教材第三版修订的建设性意见和建议,结合过程装备技术的最新发展,精心修订而成。此外,我们目前也正在进行与“过程装备基础”教材第三版配套的多媒体课件、课程习题库和课程试题库等的各项建设工作。可以相信,随着这些建设工作的顺利完成,希望能够对采用“过程装备基础”教材第三版进行课程教学有所支持和帮助。
参考文献
[1] 朱孝钦.过程装备基础[M].北京:化学工业出版社,2006.
[2] 朱孝钦,刘俊明.过程装备基础[M].第二版.北京:化学工业出版社,2011.