化工設計課程教學中的問題與改革嘗試*

張　剛，涂軍令，傅小波，尹輝斌，周志林

(東莞理工學院能源與化工系，廣東　東莞　523808)

?

化工設計課程教學中的問題與改革嘗試*

張剛，涂軍令，傅小波，尹輝斌，周志林

(東莞理工學院能源與化工系，廣東東莞523808)

化工設計是化工類專業的一門非常重要的專業必修課，其教學的好壞直接影響到化工類設計人才的培養。文章首先從教材選用、教學內容與教學方法三個方面對化工設計課程教學中存在的問題進行了分析，并闡明了教學改革的必要性，然后結合應用型高校的特點，分別從學生工程意識的培養、現代化教學技術的應用與綜合素質的考核等方面對教學改革進行了初步嘗試，進一步提高了學生分析和解決實際工程問題的能力。

化工設計；教學改革；嘗試

《化工設計》是針對化學工程與工藝類專業開設的一門專業必修課，是從化工過程分析、合成與設計出發，完成在技術和經濟上可行的工藝流程設計，以及化工設備的選擇、科學的管道布置和合理的工廠布局，是將科技轉化為實際生產能力的重要環節[1]。化工設計課程內容綜合性強，需要掌握多門專業課的基礎知識，包括化工工藝學、化工原理、化工設備和化工熱力學等，同時要求具有較強的計算機根基；該課程還具有應用性強的特點，目的是培養學生應用化工設計的技術及標準規范，進行化工廠、車間及設備設計等。由于該課程所運用到的化工基礎知識寬泛，所以如何在目前短學時的教學要求下，改變傳統專業課教學模式，加強化工設計教學改革與實踐，加強學生創新能力的培養，具有重要的現實意義和實用價值[2]。筆者結合近年來在化工設計課程的教學實踐，針對課程教學中存在的一些問題，從學生工程意識的培養、現代化教學技術的應用與綜合素質的考核等方面對該課程的改革進行了初步探索。

1　《化工設計》課程教學中存在的問題

1.1沒有根據學生特點和時代發展更新教材

目前選用的化工設計的教材一般都是幾年前的老教材，可能出現有些已經落后、甚至被淘汰的設計技術與標準規范，但現在又沒有體現出先進的化工設計技術。另外，可能有老師選擇教材的時候會依據自身專業背景和備課便利，而不是根據當代學生的特點；只根據教材固有內容進行備課，沒有對內容進行精選，且沒有實時更新化工設計領域的新型技術與研究動態，忽視理論與實踐結合，這樣不利于學生的學習積極性的調動。

1.2理論與實踐脫節，教學內容落后

學生對化工設計的基礎知識能夠理解清楚，對書本上的習題能夠解答，但不能將知識靈活運用到實際化工廠與車間的工程設計，理論與實際脫離。另外，大多數老師對授課重點內容的講解不夠深入簡出，缺乏實際工程經驗，導致有些教學內容與工程實際不相符，一些先進設計技術不能充分體現在教材中。實驗教學內容只是在對一些基本方法和基本現象進行驗證，過于傳統和死板，不利于學生的工程素質與創造性思維的培養。

1.3教學方法單調，教學模式傳統

該課程的綜合性強，知識要求高，學生普遍感到行業規范多、設計技術難度大，學生的學習興趣也提不起來。主要是由于目前的教學仍基本沿襲傳統的面授式教學模式，大部分時間用來講授書本內容，比較枯燥，這樣很容易喪失知識本身的趣味性。另外，沒有合理地使用現代化的教學手段，主要體現在討論、多媒體展示、動畫和錄像等多種教學手段沒有交叉運用。更重要的是缺少與計算機技術緊密結合的技能訓練，無法促使學生利用所學的理論知識并結合計算機手段去進行化工設計。

2　《化工設計》課程教學改革嘗試

2.1精心挑選教材，優化教學內容

化工設計出版的教材多而雜，為適應我校高水平理工科大學的建設目標，要求選擇先進合理的教材，并能實時反映學科最新技術動態。另外，吸取先進教學經驗，學習先進教學成果，充分體現如今科學發展對人才培養的新要求。因此，化工設計課程的教材選用“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材——陳聲宗主編的《化工設計》(第三版)。該教材采用最新的國家標準和行業標準對前版本的內容、圖形符號等進行了全面修改，突出工程觀念和著重培養學生的實際工程設計能力和創新能力，并在各章中通過實例介紹國內外最為廣泛應用的AspenPlus、pdmax等流程模擬和三維工廠設計軟件在化工設計中的使用方法和操作步驟，使學生畢業后能盡快適應實際的化工設計工作。

目前我校所開設的“化工設計”屬于32學時的短學時課程，若將內容全部授完，課時明顯不夠。因此，為適應經濟社會發展和本科教育發展的需要，重新編排教學大綱，優化調整教學內容，主要是將傳統理論知識和計算機技術進行交叉結合，以傳統設計方法為重點教授內容，穿插講述計算機輔助設計技術的基本方法；同時，講授過程中，以應用為目的，對復雜的知識結構，不宜通過滿堂灌的方式進行長篇大論的講解，應當精簡，對關鍵理論的講解，應進行結合例題進行講述，便于學生掌握和運用基本原理與設計方法[3]。

2.2注重理論與實踐結合，強化學生的工程意識

化工設計是一門綜合性很強的工程學科，以化工廠生產裝置建設為目的，在確保技術、經濟、環境和安全可靠性的前提下，以設計最佳的工藝技術路線和優化的工藝流程、工藝條件、設備選型等內容為主的一門課程；因此，針對該課程應用型強的特點，教師在教學過程中除了熟練教學內容、細致備課外還必須進行去企業進行工程實踐能力的培訓，授課過程中將實際工業生產和理論知識有機結合起來，使課堂教學更加豐富多彩，充分調動學生的學習激情。列舉相關的工程實例，通過例子來驗證基礎理論，這樣有助于學生更加透徹理解對相關設計技術和方法等理論知識，還可使學生更加深刻體會到實際工程應用中設計技術的重要性[4]。

另外，積極鼓勵學生參與到工程實踐當中，譬如鼓勵學生參加每年舉辦的全國大學生化工設計競賽，作為學生這是將化工設計知識應用到實踐中的最佳鍛煉機會。化工設計競賽是一項綜合性的化工設計競賽，由學生圍繞主題自行擬題、自行選址、自行選擇合成線路進行流程模擬和設備選型，自行設計廠區和進行經濟分析和市場預測等[2]。通過競賽，學生不僅對所學專業知識，如化工原理、化工反應工程、化工分離工程等進行了鞏固，而且鍛煉了工程實踐能力，培養了學生在設計方面的創新思維能力[3]。

2.3改進教學方法，充分利用現代化教學技術

改進教學方法是全面推進應用型本科人才培養模式改革工作的重要措施。應改變學科傳統型教學方法，以項目教學法、案例教學法、技術規范教學法為新型教學方法，重點是采用任務驅動、模塊教學、項目導向、工學結合等多種方法的交叉融合，要求達到重難點突出、內容精煉；學生可根據個人興趣進行選題、查閱相關文獻，以小組形式對某個工程案例進行設計，最后以PPT的形式進行案例分析報告；授課要起到引導性作用，適當將先講理論、再講例題的常規方法改為“先例題、后理論”的方式；另外，要不斷對教師進行崗位培訓，讓教師深入企業，依據用人單位的需求和學生的實際情況，轉變教學觀念[5]。

科學利用現代教育教學理念和現代教育技術手段，提高教學效率，激發學生興趣。譬如，通過網絡共享，給學生提供可以主動學習的平臺，這樣學生可利用平臺自我預習、復習與考核；多使用動畫、視頻、Flash等技術手段進行動態描述，以計算機多媒體技術的活動視頻、二維和三維動畫等方式為教學媒介，避免生硬的板書和PPT教學，使課堂內容活靈活現，有助于學生充分利用視覺和聽覺去獲取知識。

2.4改良現有教學考核形式

一貫使用的期末考核方式是期末考試成績與平時成績分別占70%和30%，不能對學生的綜合素質進行全面評估；這種考核考核機制的弊端就會促使教師只重視知識傳授而忽視綜合素質的培養，有的教師在考前給學生劃重點范圍，會使學生養成懶散的壞習慣，考前就臨時抱佛腳，死記硬背；只有改革現有考核機制，全面評估綜合素質，不以最終卷面成績為目的，改革知識考核為素質、知識、能力的綜合性全面考核[5]。在理論方面，應考核學生基礎知識的掌握程度、運用理論知識解決實際工程問題的能力；在設計技術方面，應考核計算機設計技術的操作方法和熟練程度，考查學生綜合運用計算設計技術解決實際問題的能力；應將課堂表現與學習態度、工程案例的設計與報告、計算機設計技能以及期末理論考試等作為全面考核的評價依據，將結果導向型的考核方式，改革成重視學習過程，實行綜合素質測試的考核[6]。

3　結　語

化工設計是一門綜合性和應用性非常強的專業課，在教學過程中應注重從學生工程意識的培養、現代化教學技術的應用與綜合素質的考核等方面的進行改革探索，精選挑選適應學生特點的教材，充分利用現代化的教學技術，建立科學全面的考核機制，培養學生分析和解決實際工程問題的能力。

[1]隋國哲,李金龍,賈麗華,等.化工設計教學改革的探討[J].高師理科學刊,2010,30(1):115-116.

[2]王小艷,傅緒成,吳菊.淺談《化工設計》課程教學改革措施[J].廣州化工,2012,40(12):217-218.

[3]張剛,傅小波,陳佰滿,等.化工傳質與分離過程教學改革與嘗試[J].廣東化工,2015,42(311):198-199.

[4]趙福真,陳勝慧,張愛清.化工設計課程教學改革的探討[J].廣州化工,2013,41(15):290-291.

[5]張宇,賈麗華,郭祥峰.化工設計課程教學改革研究與實踐[J].高師理科學刊,2014,34(2):110-112.

[6]劉輝,葉紅齊.化工設計類課程教學改革的幾點措施[J].高教論壇,2008,6(3):62-64.

Study on Teaching Reform of Chemical Engineering Design Course*

ZHANG Gang,TU Jun-lin,FU Xiao-bo,YIN Hui-bin,ZHOU Zhi-lin

(Department of Energy and Chmical Engineering,Dongguan Universityof Technology,Guangdong Donguan 523808,China)

The course of Chemical Engineering Design,which is extremely important for developing chemical design talents,is an important required major course for chemical engineering and technology specialty.The problems in textbook selection,teaching contents,as well as teaching methods,were analyzed.The necessity of teaching reform was illuminated.Combining with the features of applied universities,the preliminary attempt of teaching reform was made in these aspects which were the cultivation of project consciousness,the application of modern teaching technology,the comprehensive quality assessment,and so on,in order to improve the ability of analyzing and solving the concrete engineering problems.

Chemical Engineering Design；teaching reform；attempt

東莞理工學院教育教學改革與研究項目(No:E1379108)。

張剛(1987-)，男，博士，講師，主要從事固廢資源化和《化工設計》的教學任務。

傅小波，博士，副教授。

G642

B

1001-9677(2016)06-0181-02