《化工設計》課程教學改革的歷史發展及未來展望

褚松茂 李青彬 韓永軍 王莉 田剛 徐伏 馮云曉

摘要：文章對過去20年《化工設計》課程教學改革的主要文獻進行收集，對其教學改革發展脈絡進行梳理。《化工設計》課程教學改革與我國化學工業快速發展對化工專業人才的需求密不可分。隨著全球工業革命浪潮的興起，我國工程教育也進入一個新的時代，從傳授知識體系的完整性轉變到發展學生核心工程素質與能力，是《化工設計》課程教學改革的必然方向。

關鍵詞：化工設計;課程教學改革;新工業革命;工程素質與能力

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）52-0107-02

在全球工業革命浪潮中，我國許多技術和產業處在從追隨、并跑到領跑的關鍵發展時期，這個過程的成功實現需要大量優秀的工程技術人才，對我國工程教育也提出新的要求。《化工設計》課程是化學工程與工藝專業本科生的專業核心課程，是培養我國學生工程能力和創新能力的核心課程之一，此課程學得好不好，比其他課程更能體現化工類專業本科生工程素質的高低。

一、《化工設計》課程教學改革發展歷史

《化工設計》課程教學改革與我國化學工業快速發展對化工專業人才的需求密不可分。

吳嘉、黃仲九[1]（1998）最早對《化工設計》課程的人才培養目標進行探討。他們認為，應培養高層次設計、開發人才，具備的素質有：（1）較強的工程概念，即系統工程觀念、技術經濟、環保和安全意識、政策與法規;（2）設計、開發技能，即優化組合的方法和技巧、設計和開發進行的程序、解決每一程序的方法和技能。婁愛娟[2]（2003）根據我國化學工業快速發展狀況，提出《化工設計》課程教學尚不能滿足社會對化工人才的需求，應加大投入，優化和整合有關環節，充分利用計算機技術，盡快提高化工設計教學水平。王華等[3]（2005）認為，化工工藝學教學環節對提高學生的化工設計能力十分重要，并就如何進行化工設計課程改革提出一些建議，如選用有生產、科研背景的設計題目，創造機會讓學生動手，盡量融合現代設計方法，更新考核方法等。史愛娥[4]（2008）在分析我國高校培養化工類人才方面存在的問題后，提出應以化工設計課為基礎，以生產實習內容為素材，開展真實有效的化工專業課程設計。顧雄毅等[5]（2009）指出，要將化工設計教學置于化工流程模擬系統平臺上。張亞濤等[6]（2010）強調了教學中將手工繪制流程圖和計算機輔助教學相結合的重要性。祝鈴鈺等[7]（2012）以項目式教學在化學工程專業教學中的作用為核心，對《化工設計》多門課程進行內容整合。嚴宗誠等[8]（2013）探索建立了面向工程實踐的課程模式，并創建與之相適應的考核體系，提升化工設計課程的工程實踐性，獲得良好的教學效果。孫健等[9]（2016）探討了把化工設計大賽引入學校教學環節，通過組織學生參加比賽，將專業理論知識和實際化工設計很好地結合起來。劉俊劭等[10]（2017）探討了要應用型高校化工專業的人才培養轉到培養應用型技術技能型人才上。韓生等[11]（2018）認為，應以工程思維培養為基礎，充分借助化工模擬軟件和設計軟件，培養學生解決工程問題的能力。趙升云等[12]（2018）提出，為適應新產業、新經濟對高素質復合型“新工科”人才需求，以工程能力和綜合素質培養為主線，融入過程模擬與優化、仿真式案例化教學、化工設計競賽等實踐環節，推進化工設計課程改革。

二、新工業時代背景下我國工程教育的特點

工程科學技術的高速發展，為滿足人類物質需求提供強有力的支撐，同時也對工程師提出更加嚴苛的要求。高等工程教育肩負培養未來工程師的重任，受到世界各國的高度重視。我國工程教育體量已居世界第一位，近年來，國家采取一系列強有力措施提高工程人才培養質量。

隨著全球工業革命浪潮的到來，美國提出“國家先進制造戰略計劃”，德國實施“工業4.0”，中國推進“中國制造2025”。新工業革命要求工程人才具有全球視野、工程倫理意識、創新意識、合作意識、發展意識和服務意識，特別需要具備跨界創新能力的創新型工程人才。為滿足新工業革命要求，我國工程教育亟須建立一種新的工程教育范式，以此指導工程教育改革創新。

2016年6月2日，中國工程教育正式成為《華盛頓協議》成員國。為深化工程教育改革，2017年2月，教育部[13]公布“復旦共識”、“天大行動”、“北京指南”三部曲，并發布《教育部高等教育司關于開展“新工科”研究與實踐的通知》，引出“新工科”的概念，給我國工程教育賦予新的內涵。這為高等院校工程教育課程教育研究提供了新的領域和思路，也為相關課程教學改革提出要求。

三、《化工設計》課程教學改革的未來展望

國際《工程教育認證標準》對工程專業本科畢業生提出12條要求，比較全面地闡述現代工程師應具備的綜合能力。教育部2018年1月30日發布《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》（簡稱“國標”），其中《化工與制藥類教學質量國家標準（化工類專業）》對化工專業本科畢業生的設計能力提出明確要求。

化工設計過程要用到化工專業本科四年所學的幾乎所有課程知識。化工設計課程實際上承擔將本科四年各門課程零散的知識點串接起來，為學生進行“總復習”的紐帶作用。所以，化工設計是學生理論聯系實際的重要通道，是幫助學生從課堂走向工程實際、從大學生轉化為工程師的橋梁。

《化工設計》課程教學直接受學校定位與發展方向的影響。以應用型本科高校為例，其人才培養目標定位主要是培養從事服務區域經濟社會發展的高級應用型人才，這決定了其辦學模式要走產教融合、校企合作之路。

四、小結

工程教育培養的是工程人才，它培養強調人才培養過程必須與工程實踐相結合，是工程邏輯與教育規律的結合。像《化工設計》這樣實踐性很強的課程，應緊緊圍繞提高應用型人才培養質量這個核心推進課程教學改革，從強調傳授知識體系的完整性轉變到發展學生核心素質與工程能力上來。

參考文獻：

[1]吳嘉，黃仲九.化工設計課程教學改革初探[J].化工高等教育，1998，（03）.

[2]婁愛娟.化工設計教學改革的思考[J].化工高等教育，2003，（02）.

[3]王華，韓金玉，馬新賓，王勝平.提高學生化工設計能力的探討[J].化學工業與工程，2005，（S1）.

[4]史愛娥.從化工人才培養談化工設計課與實踐教學改革[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2008，（11）.

[5]顧雄毅，沈榮春，朱開宏.流程模擬系統在化工設計教學中的應用[J].化工高等教育，2009，26（02）.

[6]張亞濤，張文輝，陳衛航.化工類專業化工設計教學的改革與實踐[J].化工高等教育，2010，27（05）.

[7]祝鈴鈺，許軼，姚克儉.化工設計課程群的項目式教學改革探討[J].化工高等教育，2012，29（02）.

[8]嚴宗誠，陳礪，王紅林.提升化工設計實踐性的課程教學探索[J].化工高等教育，2013，30（02）.

[9]孫健，黃嘉晉，張啟揚，滕俊江，戴黎蓉.工程教育視域下全國大學生化工設計競賽校園創新關注度分析[J].化工高等教育，2016，33（05）.

[10]劉俊劭，陳培珍，范榮玉，吳方棣，謝文菊.應用型人才培養模式下的化工設計課程群建設初探[J].化工高等教育，2017，34（03）.

[11]韓生，藺華林，薛原，常哲馨，盧德力，高峰.基于工程思維培養推動化工設計課程改革的探索[J].化工高等教育，2018，35（05）.

[12]趙升云，范榮玉，吳方棣，謝文菊，孫興燊.基于新工科理念的化工設計課程改革與實踐[J].高教學刊，2018，（23）.

[13]教育部：《教育部關于“十三五”時期高等學校設置工作的意見》，教發[2017]3號，2017年1月25日[Z].