計算機輔助化工設(shè)計課程建設(shè)初探

吳世彪

內(nèi)容摘要：《計算機輔助化工設(shè)計》課程在安徽建筑工業(yè)學院材化學院化工系本科專業(yè)開設(shè)，是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。作為學校的重點建設(shè)課程，本課程得到了廣泛關(guān)注。本文介紹了校級重點建設(shè)課程《計算機輔助化工設(shè)計》的建設(shè)特色、思路與成果，并對課程建設(shè)提出了進一步的發(fā)展思路。

關(guān)鍵詞：計算機 化工 設(shè)計

1.課程建設(shè)的基本思路

在今后的《計算機輔助化工設(shè)計》課程教學工作中，教師要注意把最新教學研究成果和學科最新發(fā)展成果引入教學環(huán)節(jié);要以現(xiàn)代的眼光審視、選擇和組合好教學內(nèi)容，課程內(nèi)容的基礎(chǔ)性和先進性關(guān)系要處理得當;在教學過程中，教師要理論聯(lián)系實際，融知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體，提高教書育人效果。

2.項目建設(shè)目標

2.1總體目標：以全面推進素質(zhì)教育為目標，以培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識、提高學生實踐能力為重點，構(gòu)建計算機輔助化工設(shè)計課程新的教學體系，力求將課程質(zhì)量和教學質(zhì)量達到一個嶄新的高度。

2.2階段目標：進一步增強學生對化工過程進行數(shù)學建模的能力;進一步增強學生編制、調(diào)試計算機程序的能力;進一步增強學生應(yīng)用和開發(fā)化工模擬軟件Aspen Plus[1]、Pro II[2]、ChemCAD[3]等的技能和能力;進一步增強學生使用化工計算機集散控制系統(tǒng)（DCS）[4]仿真軟件的能力。

2.3預(yù)期成果：課程理論、實驗教學內(nèi)容更新完成，開設(shè)網(wǎng)絡(luò)課堂;完善教學大綱、電子教案、習題集、試卷庫、上機實驗指導(dǎo)書。

課程建設(shè)完成后，不僅可以為化工專業(yè)學生服務(wù)，也可以為其他相關(guān)專業(yè)：如過程裝備與控制專業(yè)、無機非金屬材料工程專業(yè)和應(yīng)化專業(yè)服務(wù)，還可以為社會用戶提供工廠流程仿真軟件的培訓服務(wù)。

2.4建設(shè)內(nèi)容

2.4.1理論教學內(nèi)容：主要分為三大部分，一部分是計算數(shù)學的部分內(nèi)容，包括方程求根、線性方程組求解、插值法、曲線擬合法、數(shù)值微分、數(shù)值積分等，另一部分包括各單元操作（如流體輸送、傳熱、精餾、吸收與分離等）、化學反應(yīng)器的計算機編程設(shè)計和計算。第三部分是化工專業(yè)軟件介紹。第三部分需要新編講義和課件。

2.4.2實驗教學內(nèi)容：主要分為三部分。一是matlab語言[5]程序上機實驗。結(jié)合理論教學的內(nèi)容，在實驗教學中注重讓學生正確掌握matlab語言程序上機實驗的基本方法和基本技能，加深學生對計算機輔助化工設(shè)計理論教學內(nèi)容的理解，增強學生動手編程的能力，并培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和良好的上機實驗作風。二是化工模擬軟件Aspen Plus、Pro II、ChemCAD等的使用技能上機訓練。結(jié)合理論教學的內(nèi)容，加強綜合性、探索性的模擬軟件流程的上機實驗訓練，培養(yǎng)學生的科研能力，使學生了解化工領(lǐng)域更多的最新研究成果。三是化工廠的計算機集散控制系統(tǒng)（DCS）仿真操作訓練。在學生掌握Aspen Plus軟件的穩(wěn)態(tài)流程使用技能的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學生上機使用動態(tài)化工流程的計算機仿真軟件技能，培養(yǎng)學生操縱化工廠集散控制系統(tǒng)（DCS）計算機界面能力，提高學生實時處置復(fù)雜動態(tài)流程的技能。

2.4.3改善革新教學方式是本課程建設(shè)的重點。a.教學過程不只是一個教師講、學生聽的過程，還要加強師生思想溝通、感情交流，做到教學相長。b.完善現(xiàn)有的多媒體教學方式，提高學生的學習興趣和學習主動性;實現(xiàn)課程上網(wǎng)，盡快實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互動教學。c.理論教學與實驗教學相結(jié)合，更注重通過綜合性、探索性實驗教學環(huán)節(jié)提高學生的質(zhì)疑能力、分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性，訓練學生的科研能力。

2.4.4本課程建設(shè)的特色如下：1）建立了全新的課程體系。本課程系根據(jù)我院工科院校的性質(zhì)，針對各專業(yè)的特點，通過三年的教學實踐，優(yōu)化了教學內(nèi)容，完善了課程體系，提高了教學效果。2）教學指導(dǎo)思想明確，教學力量較強。緊密結(jié)合專業(yè)需求，針對性開展教學和教研活動;師資隊伍職稱結(jié)構(gòu)、學歷結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)合理。3）教學手段和方法多種化。初步建立計算機輔助化工設(shè)計立體教學體系，充分運用現(xiàn)代教學手段，推動教學改革，提高教學質(zhì)量。4）注重理論教學與實驗教學的呼應(yīng)，強化上機實驗教學對理論教學的促進作用。

3.總結(jié)

在今后的《計算機輔助化工設(shè)計》課程教學工作中，還需要不斷完善普通化學實驗室的軟硬件設(shè)施和條件，提高任課教師參與實驗教學的積極性，克服擴招后專職實驗人員數(shù)量相對短缺的問題。

教師要注意把最新教學研究成果和學科最新發(fā)展成果引入教學環(huán)節(jié);要以現(xiàn)代的眼光審視、選擇和組合好教學內(nèi)容，課程內(nèi)容的基礎(chǔ)性和先進性關(guān)系要處理得當;在教學過程中，教師要理論聯(lián)系實際，融知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體，提高教書育人效果。

參考文獻

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（作者單位：安徽建筑大學材料與化學工程學院）