鄭文濤

(鹽城師范學(xué)院，江蘇 鹽城 224007)

《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》是我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)開設(shè)的一門涉及力學(xué)、材料學(xué)、化工設(shè)備等專業(yè)知識的選修課，課時量為32課時。目前我們鹽城師范學(xué)院使用的是董大勤、高炳軍編寫的第5版教材。課程包括力學(xué)基礎(chǔ)、壓力容器以及典型化工設(shè)備三大篇，內(nèi)容涵蓋了剛體的受力分析及平衡規(guī)律、金屬的力學(xué)性能、直梁的彎曲、化工設(shè)備常用材料以及壓力容器的應(yīng)力計算等等[1]，內(nèi)容豐富，涵蓋面廣。特別地，本課程具有大量的工程圖表和繁冗的計算公式。在傳統(tǒng)的課堂里，學(xué)生往往會感到枯燥、無趣、晦澀難懂。因此，就這一門課程而言，如何使豐富夯實但乏味晦澀的內(nèi)容在32個課時內(nèi)被學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握，是擺在任課教師面前的一大難題。即：如何通過教學(xué)改革，保證和提高這一課程的教學(xué)質(zhì)量成為我們亟待解決的問題。針對這一問題，筆者嘗試了多種教學(xué)方法的改革。以下是具體的教學(xué)實踐和體會。

1 聯(lián)系影視資料，激發(fā)學(xué)生興趣

興趣是最好的老師。前面提到，《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》這門課程包括很多晦澀難懂的內(nèi)容，例如應(yīng)力松弛、鋼材的熱處理等。對于這些內(nèi)容，如果教師按照傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)，學(xué)生的注意力是很難集中的。于是，如何提高和激發(fā)學(xué)生興趣成為提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。這一課程的開課時間是第3學(xué)期，即大二上學(xué)期。大二學(xué)生的年齡普遍在20～21歲，正是對古裝劇以及武俠劇感興趣的階段。以鋼材的熱處理--淬火為例，筆者嘗試聯(lián)系古裝電視劇中的打鐵過程對學(xué)生進行講解。許多學(xué)生看見過將燒紅的刀劍放到水中使其驟然冷卻的過程等相關(guān)影視作品，因此在筆者講解時，學(xué)生們很快就能夠理解淬火的概念，并且很容易想到水是一種常見的淬火劑。在強調(diào)淬火的重要性時，筆者聯(lián)系了金庸先生的《倚天屠龍記》。倚天劍和屠龍刀之所以能夠號令武林，就是因為淬火處理得好。淬火賦予刀劍以靈魂。通過這樣的講解，筆者發(fā)現(xiàn)課堂氣氛熱烈，學(xué)生積極發(fā)言，樂于討論，他們對淬火的理解和掌握有了顯著提升。

2 善用多媒體與繪圖軟件輔助，克服講解難度

工科理論課程與實際工業(yè)往往密切相關(guān)[2-3]。前面提到本課程涵蓋了壓力容器以及典型的化工設(shè)備等內(nèi)容。這些設(shè)備在工廠里常見，但在平時生活中卻很難接觸到。然而，由于實際條件的限制，我們很難讓學(xué)生在工廠學(xué)習(xí)這些課程。學(xué)生實踐經(jīng)驗不足，加上化工設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)繁雜，學(xué)生只通過教師口頭講解很難準(zhǔn)確把握這部分內(nèi)容。為此，筆者提出可以充分利用多媒體輔助教學(xué)。例如，在講解容器的組成這一部分時，可以向同學(xué)們展示儲罐的3D圖片，一一講解筒體、封頭、人孔、手孔、試鏡等。此外，還可以利用autoCAD這一作圖軟件畫出儲罐。如此，學(xué)生便可知道容器每一部分的形狀以及相對大小，甚至他們還可以掌握autoCAD的作圖方法，可謂一舉兩得。再例如，在講解內(nèi)壓容器的薄膜應(yīng)力時，學(xué)生們很難想象出圓筒型容器所受的環(huán)向薄膜應(yīng)力和徑向薄膜應(yīng)力。筆者在講這一部分時，通過計算機里的模擬軟件，可以將兩種應(yīng)力的方向在投影儀屏幕上形象的呈現(xiàn)出來。與傳統(tǒng)的口頭講述相比，這些講解方法更形象、具體，更容易吸引學(xué)生眼球，達到較好的教學(xué)效果。

3 與中學(xué)物理知識相結(jié)合，上位學(xué)習(xí)

第一篇力學(xué)基礎(chǔ)是學(xué)習(xí)掌握《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》這門課程的關(guān)鍵。與中學(xué)物理相比，這門課程所涉及的力學(xué)內(nèi)容更為深入，學(xué)生接受起來比較困難。然而筆者發(fā)現(xiàn)，如果能將這部分內(nèi)容與中學(xué)物理聯(lián)系起來，學(xué)生的接受程度則大大提升。例如，在講解平面匯交力系的概念時，如果只是單純的給學(xué)生講平面匯交力系的定義是剛體所受的所有力在一個平面內(nèi)且匯交于一點，此時學(xué)生對該力系的理解只是停留在文字表面，效果很差。筆者曾經(jīng)設(shè)置課堂提問讓學(xué)生判斷哪一些力系屬于

平面匯交力系，學(xué)生的回答情況并不理想。于是筆者嘗試讓學(xué)生回憶中學(xué)時學(xué)過的水平地面以及斜坡上的小木塊受力分析圖，這些小木塊的受力圖都匯交于小木塊的中心，所有力都畫在一個平面內(nèi)，那么這就構(gòu)成一個平面匯交力系。然后筆者再根據(jù)力的可移動性將上述概念引申，從而得出本課程涵蓋面更為廣泛的平面匯交力系。通過這種上位學(xué)習(xí)方式，學(xué)生接受平面匯交力系就變得容易得多。再例如，學(xué)習(xí)力矩時提到，單個力作用在剛體上，只會引起移動效應(yīng)；若想要引起轉(zhuǎn)動效應(yīng)，則必須有個支點。通過這種單純的講述，學(xué)生經(jīng)常會忽視支點的重要性。于是，筆者引用了阿基米德的經(jīng)典名言 “給我一個支點，我就能撬動地球！”，通過解釋這句話加深學(xué)生們對支點的認識。這句名言大多數(shù)學(xué)生在中學(xué)就已經(jīng)耳熟能詳，阿基米德也是他們相對熟悉的物理學(xué)家。通過這種與中學(xué)知識聯(lián)系起來的教學(xué)方法，可以讓學(xué)生更容易掌握新的內(nèi)容。

教學(xué)改革是一項艱巨的任務(wù)，需要教育界各位同仁共同為之努力。以上內(nèi)容為筆者摸索出來的一點教學(xué)方法，以期獲得拋磚引玉的作用，共同為《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》這門課程的教學(xué)改革貢獻出自己的一份力量。