化工设计课程教学中的问题与改革尝试*

张　刚，涂军令，傅小波，尹辉斌，周志林

(东莞理工学院能源与化工系，广东　东莞　523808)



化工设计课程教学中的问题与改革尝试*

张刚，涂军令，傅小波，尹辉斌，周志林

(东莞理工学院能源与化工系，广东东莞523808)

化工设计是化工类专业的一门非常重要的专业必修课，其教学的好坏直接影响到化工类设计人才的培养。文章首先从教材选用、教学内容与教学方法三个方面对化工设计课程教学中存在的问题进行了分析，并阐明了教学改革的必要性，然后结合应用型高校的特点，分别从学生工程意识的培养、现代化教学技术的应用与综合素质的考核等方面对教学改革进行了初步尝试，进一步提高了学生分析和解决实际工程问题的能力。

化工设计；教学改革；尝试

《化工设计》是针对化学工程与工艺类专业开设的一门专业必修课，是从化工过程分析、合成与设计出发，完成在技术和经济上可行的工艺流程设计，以及化工设备的选择、科学的管道布置和合理的工厂布局，是将科技转化为实际生产能力的重要环节[1]。化工设计课程内容综合性强，需要掌握多门专业课的基础知识，包括化工工艺学、化工原理、化工设备和化工热力学等，同时要求具有较强的计算机根基；该课程还具有应用性强的特点，目的是培养学生应用化工设计的技术及标准规范，进行化工厂、车间及设备设计等。由于该课程所运用到的化工基础知识宽泛，所以如何在目前短学时的教学要求下，改变传统专业课教学模式，加强化工设计教学改革与实践，加强学生创新能力的培养，具有重要的现实意义和实用价值[2]。笔者结合近年来在化工设计课程的教学实践，针对课程教学中存在的一些问题，从学生工程意识的培养、现代化教学技术的应用与综合素质的考核等方面对该课程的改革进行了初步探索。

1　《化工设计》课程教学中存在的问题

1.1没有根据学生特点和时代发展更新教材

目前选用的化工设计的教材一般都是几年前的老教材，可能出现有些已经落后、甚至被淘汰的设计技术与标准规范，但现在又没有体现出先进的化工设计技术。另外，可能有老师选择教材的时候会依据自身专业背景和备课便利，而不是根据当代学生的特点；只根据教材固有内容进行备课，没有对内容进行精选，且没有实时更新化工设计领域的新型技术与研究动态，忽视理论与实践结合，这样不利于学生的学习积极性的调动。

1.2理论与实践脱节，教学内容落后

学生对化工设计的基础知识能够理解清楚，对书本上的习题能够解答，但不能将知识灵活运用到实际化工厂与车间的工程设计，理论与实际脱离。另外，大多数老师对授课重点内容的讲解不够深入简出，缺乏实际工程经验，导致有些教学内容与工程实际不相符，一些先进设计技术不能充分体现在教材中。实验教学内容只是在对一些基本方法和基本现象进行验证，过于传统和死板，不利于学生的工程素质与创造性思维的培养。

1.3教学方法单调，教学模式传统

该课程的综合性强，知识要求高，学生普遍感到行业规范多、设计技术难度大，学生的学习兴趣也提不起来。主要是由于目前的教学仍基本沿袭传统的面授式教学模式，大部分时间用来讲授书本内容，比较枯燥，这样很容易丧失知识本身的趣味性。另外，没有合理地使用现代化的教学手段，主要体现在讨论、多媒体展示、动画和录像等多种教学手段没有交叉运用。更重要的是缺少与计算机技术紧密结合的技能训练，无法促使学生利用所学的理论知识并结合计算机手段去进行化工设计。

2　《化工设计》课程教学改革尝试

2.1精心挑选教材，优化教学内容

化工设计出版的教材多而杂，为适应我校高水平理工科大学的建设目标，要求选择先进合理的教材，并能实时反映学科最新技术动态。另外，吸取先进教学经验，学习先进教学成果，充分体现如今科学发展对人才培养的新要求。因此，化工设计课程的教材选用“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材——陈声宗主编的《化工设计》(第三版)。该教材采用最新的国家标准和行业标准对前版本的内容、图形符号等进行了全面修改，突出工程观念和着重培养学生的实际工程设计能力和创新能力，并在各章中通过实例介绍国内外最为广泛应用的AspenPlus、pdmax等流程模拟和三维工厂设计软件在化工设计中的使用方法和操作步骤，使学生毕业后能尽快适应实际的化工设计工作。

目前我校所开设的“化工设计”属于32学时的短学时课程，若将内容全部授完，课时明显不够。因此，为适应经济社会发展和本科教育发展的需要，重新编排教学大纲，优化调整教学内容，主要是将传统理论知识和计算机技术进行交叉结合，以传统设计方法为重点教授内容，穿插讲述计算机辅助设计技术的基本方法；同时，讲授过程中，以应用为目的，对复杂的知识结构，不宜通过满堂灌的方式进行长篇大论的讲解，应当精简，对关键理论的讲解，应进行结合例题进行讲述，便于学生掌握和运用基本原理与设计方法[3]。

2.2注重理论与实践结合，强化学生的工程意识

化工设计是一门综合性很强的工程学科，以化工厂生产装置建设为目的，在确保技术、经济、环境和安全可靠性的前提下，以设计最佳的工艺技术路线和优化的工艺流程、工艺条件、设备选型等内容为主的一门课程；因此，针对该课程应用型强的特点，教师在教学过程中除了熟练教学内容、细致备课外还必须进行去企业进行工程实践能力的培训，授课过程中将实际工业生产和理论知识有机结合起来，使课堂教学更加丰富多彩，充分调动学生的学习激情。列举相关的工程实例，通过例子来验证基础理论，这样有助于学生更加透彻理解对相关设计技术和方法等理论知识，还可使学生更加深刻体会到实际工程应用中设计技术的重要性[4]。

另外，积极鼓励学生参与到工程实践当中，譬如鼓励学生参加每年举办的全国大学生化工设计竞赛，作为学生这是将化工设计知识应用到实践中的最佳锻炼机会。化工设计竞赛是一项综合性的化工设计竞赛，由学生围绕主题自行拟题、自行选址、自行选择合成线路进行流程模拟和设备选型，自行设计厂区和进行经济分析和市场预测等[2]。通过竞赛，学生不仅对所学专业知识，如化工原理、化工反应工程、化工分离工程等进行了巩固，而且锻炼了工程实践能力，培养了学生在设计方面的创新思维能力[3]。

2.3改进教学方法，充分利用现代化教学技术

改进教学方法是全面推进应用型本科人才培养模式改革工作的重要措施。应改变学科传统型教学方法，以项目教学法、案例教学法、技术规范教学法为新型教学方法，重点是采用任务驱动、模块教学、项目导向、工学结合等多种方法的交叉融合，要求达到重难点突出、内容精炼；学生可根据个人兴趣进行选题、查阅相关文献，以小组形式对某个工程案例进行设计，最后以PPT的形式进行案例分析报告；授课要起到引导性作用，适当将先讲理论、再讲例题的常规方法改为“先例题、后理论”的方式；另外，要不断对教师进行岗位培训，让教师深入企业，依据用人单位的需求和学生的实际情况，转变教学观念[5]。

科学利用现代教育教学理念和现代教育技术手段，提高教学效率，激发学生兴趣。譬如，通过网络共享，给学生提供可以主动学习的平台，这样学生可利用平台自我预习、复习与考核；多使用动画、视频、Flash等技术手段进行动态描述，以计算机多媒体技术的活动视频、二维和三维动画等方式为教学媒介，避免生硬的板书和PPT教学，使课堂内容活灵活现，有助于学生充分利用视觉和听觉去获取知识。

2.4改良现有教学考核形式

一贯使用的期末考核方式是期末考试成绩与平时成绩分别占70%和30%，不能对学生的综合素质进行全面评估；这种考核考核机制的弊端就会促使教师只重视知识传授而忽视综合素质的培养，有的教师在考前给学生划重点范围，会使学生养成懒散的坏习惯，考前就临时抱佛脚，死记硬背；只有改革现有考核机制，全面评估综合素质，不以最终卷面成绩为目的，改革知识考核为素质、知识、能力的综合性全面考核[5]。在理论方面，应考核学生基础知识的掌握程度、运用理论知识解决实际工程问题的能力；在设计技术方面，应考核计算机设计技术的操作方法和熟练程度，考查学生综合运用计算设计技术解决实际问题的能力；应将课堂表现与学习态度、工程案例的设计与报告、计算机设计技能以及期末理论考试等作为全面考核的评价依据，将结果导向型的考核方式，改革成重视学习过程，实行综合素质测试的考核[6]。

3　结　语

化工设计是一门综合性和应用性非常强的专业课，在教学过程中应注重从学生工程意识的培养、现代化教学技术的应用与综合素质的考核等方面的进行改革探索，精选挑选适应学生特点的教材，充分利用现代化的教学技术，建立科学全面的考核机制，培养学生分析和解决实际工程问题的能力。

[1]隋国哲,李金龙,贾丽华,等.化工设计教学改革的探讨[J].高师理科学刊,2010,30(1):115-116.

[2]王小艳,傅绪成,吴菊.浅谈《化工设计》课程教学改革措施[J].广州化工,2012,40(12):217-218.

[3]张刚,傅小波,陈佰满,等.化工传质与分离过程教学改革与尝试[J].广东化工,2015,42(311):198-199.

[4]赵福真,陈胜慧,张爱清.化工设计课程教学改革的探讨[J].广州化工,2013,41(15):290-291.

[5]张宇,贾丽华,郭祥峰.化工设计课程教学改革研究与实践[J].高师理科学刊,2014,34(2):110-112.

[6]刘辉,叶红齐.化工设计类课程教学改革的几点措施[J].高教论坛,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

东莞理工学院教育教学改革与研究项目(No:E1379108)。

张刚(1987-)，男，博士，讲师，主要从事固废资源化和《化工设计》的教学任务。

傅小波，博士，副教授。

G642

B

1001-9677(2016)06-0181-02