“課賽融合”模式在化工設計教學中的實踐

張宇，賈麗華，郭祥峰，陳朝暉，鄧慶芳

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“課賽融合”模式在化工設計教學中的實踐

張宇，賈麗華，郭祥峰，陳朝暉，鄧慶芳

（齊齊哈爾大學 化學與化學工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

介紹了“課賽融合”模式在化工設計教學中的實施情況．結果表明，通過整合課堂教學內容，合理設計課堂教學，以及完善課程考核制度，實現了化工設計教學過程中“教、學、賽”的一體化，學生的創新能力和工程實踐能力得到了顯著提高．

化工設計；課賽融合；實踐

隨著社會與科技的發展，現代化工行業迫切需求高素質的化學工程技術人才．而化學工程技術人才的高素質是指具有一定的創新能力和工程實踐能力，主要體現在化工生產過程中能夠創造新的技術成果，包括新產品和新技術的研發，新流程和新裝置的設計，新過程操作和運行方案等．

化工設計作為高等學校化工及相關專業的主干課程，是化工工程教育的本質和核心，是培養未來化學工程技術人才的主要途徑，也是理論聯系實際最主要的通道[1]，其掌握的好壞對于培養優秀工程技術人才起著至關重要的作用．為此，在化工設計課程教學中引入了“課賽融合”模式，取得了良好的教學效果．

1　“課賽融合”的界定

“課賽融合”中的“課”是指化工設計，它系統地闡述了現代化工工藝過程設計與化工廠整體設計的基本原理、基本程序與基本方法[2]．作為一門綜合性課程，化工設計既涉及廣泛的化工基礎知識，又具有很強的工程實踐性．它要求學生在具備扎實的化工專業知識的同時具有利用計算機進行工程計算、工程設計與工程制圖的能力．

“課賽融合”中的“賽”是指全國大學生化工設計競賽．該賽事由中國化工學會、中國化工教育協會和教育部高等學校化工類專業教學指導委員會主辦，目前已成為國內化工類級別最高、參賽隊伍最多、影響最大的比賽，分為學校初選、省賽選拔、賽區決賽和全國總決賽．賽事要求學生以利用原料或最終產品為設計基礎條件，從項目可行性論證、工藝流程設計、設備選型、車間設備布置設計、工廠總體布置設計以及經濟分析與評價等諸多方面對化工企業工程項目進行整體設計，考察學生的工程實踐能力、工藝設計理念和創新思維能力，培養學生的團隊協作精神．

所謂“課賽融合”模式的化工設計課程教學就是在原有化工設計課程教學的基礎上，引入全國大學生化工設計競賽內容，通過整合課堂教學內容，合理設計課堂教學和完善課程考核制度等工作．使學生在掌握專業理論知識的同時能夠將其應用于實際的化工項目設計中，構建一門全員主動學習化工設計知識，努力提高創新能力和工程實踐能力的課程．它看似在組織學生參加化工設計競賽，實際上是以競賽為導向，以競賽內容為驅動力，以賽促改，以賽促教，以賽促學[3]．

2　“課賽融合”化工設計課程教學的實施

2.1整合課堂教學內容

“課賽融合”不是單純地在化工設計教學中舉行化工設計競賽，而是將競賽內容滲入到教學的全過程，體現在教學目標、教學內容和教學方法的各個環節，課中有賽，賽中有課[4]．實施“課賽融合”模式教學，不能完全按照原有的教材實施教學，而是要立足于學生的化工學科工程技能訓練，并結合化工設計競賽內容，整合了課堂教學內容，將其劃分為11個章節，分別為化工設計程序和內容、工藝流程設計、物料衡算與能量衡算、Aspen Plus基本使用、流體輸送設備工藝設計、換熱設備工藝設計、分離設備工藝設計、反應設備工藝設計、車間布置設計、設計概算和技術經濟以及工廠選址及總布置設計．此外，授課教師充分利用學校網絡課程平臺，積極開拓課外輔助教學．建立和完善網上化工設計資料庫，便于學生在課下自主學習，這不僅突破了傳統學習方式的時空概念，而且還拓寬了學生之間交流的廣度和深度，也提高了對學習資源利用的效率．在上課初始，一般將學生按5人一組分為若干個設計小組，隨著課程的講授指導學生集體完成整個化工項目的全部設計工作，達到以賽代練的目的，同時培養學生的團隊合作精神．對于無意參加化工設計競賽的小組，指導學生按要求完成化工過程課程設計的教學環節，從而擴大化工設計競賽的受益面．

2.2合理設計課堂教學

“課賽融合”模式打破了傳統的課堂講授教學模式，它是以情景教學為導向，實現了“賽中學、學中賽”的教學模式．如在項目可行性研究的講授過程中，授課教師可以從2016年競賽題目“丙烷資源化利用”入手，指導學生進行產品市場調研，確定生產規模及產品方案，選擇適當廠址等，初步完成可行性報告的撰寫．在工藝路線選擇的講授過程中，授課教師可以根據學生選定的設計路線“丙烷脫氫制丙烯工藝”，通過分析Oleflex、Catofin和Star等幾種工藝路線在國內外采用的現狀及發展趨勢，產品質量和規格，生產能力，原材料及能量消耗，綜合利用及三廢處理，建廠投資及產品成本等指標，指導學生對生產方法進行技術、經濟和安全性等方面的全面比較，并對選定的工藝路線進行適當修改以滿足實際生產需要．而在設備工藝設計的講授過程中，授課教師采用多媒體課件配合化工設計軟件實時演示的教學模式，將基于計算機過程模擬技術的現代化工設計方法引入課堂教學，從學習先進的過程模擬軟件工具入手，結合競賽項目設計進行實際運用能力的訓練，使學生真正具備從事現代化工設計的基礎[5]．由于整個教學環節將“教、學、賽”有機地融為一體，因此授課教師需要轉變自身的角色，成為課堂的組織者、指導者和管理者．教師的主要職責則轉變為引導學生開展自主學習，為學生獨立性和創造性的培養創造條件．

2.3完善課程考核制度

化工設計課程考核不能僅以期末成績作為終結性的評價標準，而是要突出創新能力和工程實踐能力的考核，從整體上考核學生真實的化工設計水平，從而避免學生為應對考試而寄希望于考前突擊的現象．為此，化工設計課程的總成績分為3部分：第一部分為平時成績，占20%；第二部分為考試成績，占30%；第三部分為項目設計成績，占50%．其中項目設計的考核以設計小組為單位進行，各組的考核分數由指導教師和各組組長根據各組項目完成的質量進行評分，組內各成員的成績由組內成員互評．這種考核方式對提高化工設計課程的教學質量起到了積極的作用．

總之，將“課賽融合”的教學模式引入到課堂教學，以化工設計競賽為導向開展的化工設計課程教學改革實現了教學過程中“教、學、賽”的一體化．通過實際化工項目設計，使學生明確了學習目的，實現了學有所用、學有所獲．學生的學習主觀能動性得到了顯著增強，其工程意識、創新思維和創新精神得到了明顯強化，從而提高了學生的創新能力和工程實踐能力，使其能夠很好地適應現代化工行業對高素質化學工程技術人才的需要．

[1] 韓生，高峰．淺談化工設計課程教學改革[J]．廣州化工，2010（12）：262-263

[2] 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

[3] 程代娣．“網頁設計與制作”課賽融合教學模式研究[J]．安慶師范學院學報：自然科學版，2016（1）：142-145

[4] 王悅．“課賽融合”模式在高職公共英語教學中的實踐[J]．遼寧高職學報，2014（8）：76-78

[5] 張軍，曹俊雅，解強．立足“煤化工”特色的《化工專業基礎綜合設計》課程建設和實踐教學改革[J]．新課程研究：中旬刊，2011（4）：68-70

The practice of class-competition combination mode in the classroom teaching of chemical engineering design

ZHANG Yu，JIA Li-hua，GUO Xiang-feng，CHEN Zhao-hui，DENG Qing-fang

（School of Chemistry and Chemical Engineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China）

The practice of class-competition combination mode in the classroom teaching of chemical engineering design was introduced．The results showed that the integration of teaching，learning and competition in the teaching process of chemical engineering design was realized through the integration of classroom teaching content，the rational design of classroom teaching，and the improvement of the curriculum evaluation system．And the innovation ability and the engineering practice ability of students were significantly strengthened．

chemical engineering design；class-competition combination；practice

1007-9831（2016）11-0091-03

O6-0∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2016.11.025

2016-08-03

齊齊哈爾大學教育科學研究項目（2015082）

張宇（1979-），男，黑龍江哈爾濱人，副教授，博士，主要從事化學工程方面的研究．E-mail：zhangyu7901@163.com