以化工設計競賽促進化工過程模擬課程改革與實驗室建設

李江兵夏 明

（1石河子大學 化學化工學院 新疆 石河子 832000）

（2新疆石河子職業技術學院 新疆 石河子 832000）

化工設計競賽是培養大學生工程實踐能力的重要環節，競賽內容涵蓋“化工原理、化工設計、化工過程模擬”等多門課程的基礎知識，是一項以化工過程為主體，綜合環保、管理、經濟、機械等專業知識的綜合性設計競賽[1]。對當前本科生的創新能力、團隊合作和工程實踐能力提出了更高要求。創新精神與工程實踐能力的培養作為化工專業實驗室建設的重要任務[2]，化工過程模擬實驗室作為專業實驗室中開展工程實踐的主要場所，將專業實驗室建設與化工設計競賽結合，在培養化工本科生工程實踐能力方面起著重要的作用[3]。

一、化工涉及競賽拓寬化工過程模擬實驗室管理模式

1.化工設計競賽的特點

化工設計競賽涵蓋的基本理論和實踐知識涵蓋化學工程與技術學科的各個方面。這不僅要求學生具備堅實的專業基礎，還具備科學的創造性才能?；ぴO計競賽的題目實用性很強，每屆的化工設計競賽都源自化學工業實際案例，并先后獲得三井、中石化、東華科技等眾多大行化工企業的贊助，證明化工設計競賽的作品具有較強實踐意義的作品。

2.化工設計競賽對學生綜合能力的要求

大學生化工設計競賽已經不僅僅是一個比賽，更是一種在全國高?；ぴO計課程及理念的普及，將設計的思想注入每一位化工學子的心中，為化工行業的將來打下良好的基礎，同時選拔出一批優秀的人才繼續深造?；ぴO計競賽考察的不僅是學生對課本知識的掌握和運用知識的能力，更重要的是培養和考察學生的工程意識，競賽中需要每個成員充分發揮各自的主觀能動性，集思廣益，發揮好“集體”與“個人”的能力。

3.化工設計競賽對化工過程模擬課程的要求

大學生化工設計競賽旨在多方面培養大學生的創新思維和工程技能，培養團隊協作精神，增強大學生的工程設計與實踐能力，豐富校園科研與學術氛圍?；ぴO計競賽的比賽內容覆蓋面寬，設計內容復雜。參賽者首先要查閱大量文獻資料，通過對所選擇工藝的項目背景、區域經濟分析、廠址選定、生產規模、工藝技術方案、投資估算與技術經濟等方面進行分析，撰寫可行性研究報告。在接下來的初步設計中，物料衡算、質量衡算和工藝設備的設計校核

4.化工設計競賽對實驗室的要求

由于受到計算機發展的影響，化工設計競賽為學生創新能力培養創造了良好的機會，創新能力來自扎實的理論知識和良好的實踐能力的培養，實驗中心應為學生提供良好的實踐平臺，建立更符合區域人才培養的教學模式，從多方面培養學生的工程實踐能力。

二、培養化學工程與工藝專業本科生工程實踐能力為導向

1.貫徹“以學生為本，以工程為導向”的培養目標定位

以學生為本的教學方式要貫穿大學生實踐教學全過程[4]，培養學生在良好的預習效果基礎上，借助化工過程模擬網絡教學平臺以互動提問等放方式展開實驗教學。組織好學生開展“大學生創新實驗競賽、化工管路拆裝實訓、化工仿真實訓”等實踐活動，逐漸完善工程實踐培養方案，努力創造條件，積極拓寬專業競賽項目、參賽對象及內容，為參加區域及國家創辦的學科或專業競賽奠定基礎。

2.進一步推動化工過程模擬實驗室開放

化工設計競賽促進化工過程模擬課程及實驗室必須在以下方面進行改革：

（1）化工過程模擬實驗室硬件設施改革：同學可以自由選擇時間進入化工過程模擬實驗室，開放時間可以安排在晚自習或者周末的時間，期間學生可以使用相應的仿真、模擬、計算計、設計及優化的軟硬件工具；

（2）實踐教學內容、教學方法、管理舉措更加開放，將化工過程模擬課程學習的主動權交給學生本人，人學生成為學習的主人，體現個性化教育，借助化工過程模擬網絡教學平臺，讓學生根據自己的興趣和對知識點的掌握程度選擇部分實踐教學內容，利用智能監控、計算機后臺記錄軟硬件，最大限度的將開放式實踐教學的各項管理制度的實施落到實處。

3.化工過程模擬教學實驗項目開放

化工過程模擬實驗室除按培養方案完成正常教學工作外，在教學計劃外設置一定的開放項目，例如EDR、HYSYS、PINCH、DYNAMICS模塊的實驗教學，面向的學生是對課程內容掌握不夠、參加化工設計競賽或個人興趣等需要在教學計劃外進一步進行化工過程模擬實踐學習的學生。

三、積極建設網絡課程和仿真實訓實驗室

跟蹤化工過程模擬軟件和計算機平臺的發展，緊密結合自身化工過程模擬實驗教學領域需要，積極探索和建立適合化工設計競賽的模型庫，針對歷年化工設計競賽的題目探索合適優化算法，并將模型和算法應用到仿真實訓中去，借助仿真軟件，使化工過程模擬課程更加形象化，更貼近化工設計競賽；建立完善實驗教學網絡資源平臺，讓學生全天候都能自主學習和交流，提供良好的網絡開放學習條件。

四、結語

總之，化工設計競賽以培養大學生工程實踐能力為目標，給化工過程模擬課程和模擬仿真實驗室管理提出的更高要求?；み^程模擬網絡課程的建設給學生提供了一個自主學習的平臺，化工過程模擬實驗室的開放給學生提供了理論聯系實際、培養工程實踐能力的機會。大學生在教師指導下通過團隊協作完成化工設計競賽作品，既發揮了學生的聰明才智，又培養了學生綜合運用仿真模擬平臺的能力。由此可見，化工設計競賽在深化化工過程模擬教學改革、充分發揮開放式化工過程模擬實驗室的工程教育功能、全面提高學生綜合素質方面具有巨大推動作用。