化工设计课程团队式教学新模式的探索与实践*

时建伟，腾晓旭，徐建华,吕利平

(长江师范学院化学化工学院，重庆 408100)



化工设计课程团队式教学新模式的探索与实践*

时建伟，腾晓旭，徐建华,吕利平

(长江师范学院化学化工学院，重庆 408100)

化工设计课程在培养化工专业学生综合能力方面起着重要的作用，将原来单人讲授的化工设计课程改为5个教师组成的课程教学团队分段教学，充分发挥每个教师的专业特长，教学内容有深度且与实际应用密切相关。结合化工设计竞赛，将课程考核方式由原来的试卷考核为主改为小组设计项目汇报为主。通过上述改革，不但充分调动了学生的学习积极性、主动性，提高了教学效果，而且为参加全国的化工设计竞赛打下了良好基础。

化工设计；教学改革；教学团队；化工设计竞赛

化工设计课程是化学工程与工艺专业专业主干课程之一，通常由课程教学和课程设计两部分组成。课程的主要内容包括工艺流程设计、物料衡算和能量衡算、设备的工艺设计及化工设备图、车间布置设计、管道布置设计、非工艺专业、工程设计概算及技术经济。通过本课程的学习使学生能掌握化工设计的基本原理、方法，在化工设计过程中综合运用化工原理、反应工程、分离工程、化工设备、化工制图以及化工安全、经济等方面的专业知识，结合工程学的基本过程与方法，为将来的化工工程设计奠定基础[1]。

随着技术水平的发展，要求化工行业的从业人员具有更广泛、深入的化工专业知识。化工设计课程是对所学化工专业知识的综合应用，学好化工设计课有助于学生了解工厂的实际运行情况，工作后能迅速适应工作岗位的要求，提高工作质量。

1 化工设计课程教学方式改革概述

化工设计是一门基于多专业基础课知识的综合性以及强调基础知识工程运用的实践性的课程，在目前学时被大幅度压缩和学生综合学习素质普遍下滑的情况下，如何更好的提高化工设计课程教学质量，培养高水平的化工专业技术人才，许多高校的教师开展了这方面的教学改革探索与实践。

徐秀梅等[2]将化工设计课程教学与专业特色、实习环节、课程设计和毕业设计四者有效统一起来，对教学内容、教学方法和教学手段进行针对性改革，促进了课堂教学水平的提高，提升了学生的专业工程设计实践能力。

陈秀丽等[3]基于卓越工程师培养的要求，从激发学生主体性、增加实践教学环节及实践教学比例、强化设计软件在工程设计中的应用以及加强师资队伍建设等方面进行了化工设计教学环节改革。

赵永华等[4]在化工设计课程教学中，结合实际情况，从教学模式的转化、考试方法的改革、强化计算机技术的应用等方面探索课程改革，实现了更好的教学效果，培养出适应现代社会需求的化工工程技术人才。

佘启明[5]提出建立产学研一体校企合作办学体系, 以提高学生化工设计能力。通过强化实践教学、化工设计“第二课堂”的建设和校企联合实践教学平台逐步实施, 取得了良好的教学效果

靳治良等[6]借鉴三井杯大学生化工设计竞赛的指导模式，采取了在传授知识的同时力求能力的培养及非智力因素的发展、教学理论联系实际、强化工程能力及科学思维等方面的一些举措，提高了教学水平、增强了学生实践能力。

孙德等[7]对CDIO工程教育模式的考核方式与评价手段在化工设计课程中的应用做了深入探索与实践，提出考核内容合理性、开放性及考核方式多样性。

祝铃钰等[8]整合化工专业各门课程，设立化工设计课程群，采用项目式教学改革对多门相关课程进行内容整合，在各门课程中增加项目教学内容，着重培养学生对基础知识的综合运用和对实际问题的分析处理能力。

通过上述教学改革的实施，改善了化工设计课程的教学环境，在很大程度上提高了课程的教学质量。

2 传统教改突出不足之处

我们在借鉴前人化工设计课程先进的教学理念和教学方法的同时，通过实践与思考，发现现在的化工设计课程仍普遍存在如下突出不足。

2.1 教师工程实践能力缺乏，单人讲授化工设计课程深度不够

在我国的很多高校，即使是要求工程实践能力很强的理工专业，很多教师都是毕业直接当老师，相对擅长科学研究。但他们没有经过企业锻炼，很少参与工程实践，因而在教学中和实践的联系不够紧密，缺少工程思维和工程方法的传授。

按现在大多数学校的排课规律，一门课就由一位教师讲授，化工设计课程亦是如此。但化工设计课程区别于其它课程，是一门基于多专业基础课知识的综合性课程，涉及的内容非常广泛，教学内容要求有一定的深度，并与工程实践紧密相连。一位教师无论如何是不可能对化工设计课程涉及的教学内容都有深入的研究，这就导致教学过程中教师主要教授自己熟悉的内容，对其它的内容只能是泛泛而谈甚至是照本宣科，教学质量难以保证。

2.2 讲课课时较少和学生自主学习能力较差

随着人才培养目标的转变，目前大多数高校课程教学学时被不断压缩，尤其是专业课学时普便紧张，化工设计课程一般只有40个学时左右，要在如此短的时间内教好这门课绝非易事。于是在授课过程中，教师往往采用一些纯理论课程的教学方式，仍然重点讲授一些设计的规定、规范、物料衡算和能量衡算等内容。条条框框较多，与以前课程重复率高，而学生的实际操作较少。在此教学过程中，学生只是被动接受，不需要过多思考和动手，不利于培养学生的动手操作能力，更谈不上培养工程实践能力，难以满足应用型人才的培养要求。

2.3 课程的评价指标不合理

很多高校的化工设计课程还是主要以期末考试成绩作为评价指标，但面向化工生产的化工设计更注重可行性经济性，考试的时限性并不能真正体现化工设计的水平，且化工设计突出的是整体性的把握，再好的工程师都不可能记住所有知识点，不查阅资料只靠记忆做设计。因此对于具有很强实践性的化工设计课程来讲，一卷定成绩过于片面。

如果只是理论知识点的考试，一些学生通常会忽略平时的学习，在课程考试前几周临阵冲刺，以应付期末考核，这样的学生只会背书根本不会用书。

3 我校的教改措施

针对上述化工设计课程仍普遍存在的三方面不足，我们做了如下改革探索。

3.1 组建教学团队

团队式教学模式就是由不同的教师组成教学团队共同完成一门课程的教学任务，在此教学团队中根据团员各自专业研究的特长来安排教学任务。我们在借鉴他人经验，设立化工设计课程群，采用项目式教学的基础之上，组成化工设计课程教学团队，将原来单人讲授的化工设计课程改为5个教师分段教学，充分发挥每个教师的专业特长。

徐建华老师讲授化工原理课程，在化工设计课程里主要承担物料衡算、能量衡算和设备选型等方面的内容；腾晓旭老师讲授化工工艺学和化工仪表及自动化课程，主要承担工艺流程设计、化工仪表选型等方面的内容；周邦智老师讲授化工设备机械基础和化工反应工程课程，主要承担设备的工艺设计及化工设备图、设备选材等方面的内容；吕利平老师主要讲授化工制图和计算机在化工中的应用，主要承担车间布置、管道布置、软件模拟、CAD绘图等方面的内容；时建伟老师曾大连PX工厂工作5年，经历了工厂从项目申报、设计招标、施工建造及开车运行的全过程，对化工厂的建设过程有着丰富的经验，主要负责非工艺专业、工程设计概算及技术经济等方面的内容。

通过课程教学团队的组建，充分发挥了每个教师的专业特长，教学内容有深度且与实际应用密切相关。

3.2 教学内容

化工设计课程是多门专业基础课知识的综合，由于教师间信息沟通不畅，很多的教学课时就是将前面各专业基础课讲过的内容再重复一遍，在有限的课时内造成有用的知识讲的很少或根本没有涉及，简单易懂的多次重复学习。同时化工设计课程的教学内容是互相衔接的有机整体，如果教师各自为战，依然起不到好的教学效果。

为此，课程教学团队的教师在开课前召开专题研讨会，明确化工设计课程教学目的和任务、教学深度和教学效果，每个教师教学内容如何前后衔接等。由于每个教师以前都讲过对应的专业基础课，对与化工设计课程中此部分要求差距有深入了解，对于简单易懂的内容主要安排学生自学，对实际化工设计有用、课本未涉及的和难以理解的内容进行重点讲授。最后由时建伟老师将化工设计的整个过程进行系统归纳，以化工设计竞赛培训会的形式对学生进行化工设计课程的总结。

3.3 教学方法

为了真正体现教学效果，我们将校级的化工设计竞赛融合到化工设计课程的考核中。校级的化工设计竞赛不但作为化工设计课程考核成绩的主要依据，还是参加省市和全国化工设计竞赛的预赛。

校级的化工设计竞赛所有化工专业的学生都要参加，组织形式、评分标准、答辩过程也参考全国化工竞赛要求。通过参加校级的化工设计竞赛使全体化工专业学生的表达能力、协作精神都得到锻炼，选拔出优秀的学生团队参加高水平竞赛[9]。

3.4 考核形式

考核成绩是教学成果的重要体现，为了真实衡量学生对知识的掌握程度和应用能力，反馈教师的教学效果，结合校级化工设计竞赛，将课程考核方式改为由如下四部分组成。

表1 化工设计课程成绩考核评定内容

由于化工行业的危险性，任何从事化工的人员必须严格遵守相关的规章制度，平时成绩主要考查学生的出勤、上课表现等尊规守纪方面。期末考试考查学生对化工设计理论、方法、公式等基本知识点的掌握程度，根据卷面成绩给分。设计作品及答辩考查学生协调创新的工作作风和基本设计技能，运用所学知识去分析问题、解决问题的能力及综合素质，答辩小组根据作品及答辩质量给分。加入学生互评环节是我们的一个创新，实验学生从参与者到管理者转变。为了做好评委，学生通过各种途径广泛学习知识，自主学习热情非常高，学习主动性提高。

通过上述组合型考核方式，使学生的思维习惯由单学科、封闭式向跨学科、开放式转变, 工作方式由个体劳动向团队合作转变,工作心态由学生向工作者转变。

4 结 论

虽然我校化学工程与工艺专业新开办不久，师资力量相对

薄弱，教学经验不足，但经过在化工设计课程上3年左右的探索与实践，锻炼了教师队伍，改善的课程学风，提高了教学质量，并为学生施展才能提供了契机，综合素质都有很大的提升。我校代表队参加全国“三井杯”化工设计大赛成绩也逐年提高，从2012年三等奖到2013年二等奖再到2014年二等奖。化工专业的学生以扎实的基本功、丰富的专业知识及乐观向上的精神风貌得到了用人单位好评。

[1] 晋梅, 王晋黄, 李忠铭. 化工设计竞赛对化工专业教学的启示[J]. 江汉大学学报, 2013(3): 102-104,112.

[2] 徐秀梅, 景介辉. 化工专业化工设计课程教学改革的探索[J]. 广东化工, 2014(1): 182-182, 192.

[3] 陈秀丽, 邹长军. 基于卓越工程师培养的要求, 深化化工设计教学环节改革[J].化工高等教育, 2013, 30(4): 42-45.

[4] 赵永华, 周艳军, 齐平, 等. 化工设计课程的教学改革与实践[J]. 石油教育, 2014(2): 32-34.

[5] 佘启明. “化工设计”课程产学研一体化校企合作办学体系的构建[J]. 通化师范学院学报, 2013, 34(6): 81-83.

[6] 靳治良, 杨晋, 朱桂华, 等. “中国石化-三井化学杯”大学生化工设计竞赛模式在我校化工设计课程教学改革中的借鉴与实践[J]. 化工高等教育, 2013, 30(3): 28-31.

[7] 孙德, 李冰冰, 杜长海, 等. 化工类专业课考核方法的研究与实践-以《化工设计》课程为例[J]. 山东化工, 2015, 44(5): 139-140.

[8] 祝铃钰, 许轶, 姚克俭. 化工设计课程群的项目式教学改革探讨[J]. 化工高等教育, 2012, 29(2): 37-40.

[9] 梁克中, 黄美英, 赖庆柯, 等. 大学生化工设计竞赛对化工设计课程教学改革的促进作用[J]. 职业时空, 2014(8): 76-77.

Exploration and Practice on New Team Teaching Method of Chemical Engineering Design*

SHIJian-wei,TENGXiao-xu,XUJian-hua,LVLi-ping

(Yangtze Normal University, Chongqing 408100, China)

Chemical Engineering Design course plays an important role in nurturing Chemical Engineering specialized comprehensive capacity of students. The course had been changed from the original single chemical teaching to teaching team consisting of five teachers to divide, which could give full play to each teacher’s professional expertise, and the teaching content would be insightful and closely related to the practical application. Combining with chemical design competition, the course examination papers was turned to the original assessment-based approach to team-based design project report. Through these reforms, not only the students’ learning initiative and teaching effectiveness were improved, but also a good foundation had been laid to participate the CEDC(Chemical Engineering Design Competition).

Chemical Engineering Design; teaching reform; team teaching; Chemical Engineering Design Competition

长江师范学院教改项目(JG2012018)；校级化工人才培养模式示范区资助。

时建伟，长江师范学院化学化工实验室主任，讲师，化工硕士，主要从事化工设备、仪表教学与研究。

腾晓旭，长江师范学院化工系主任，副教授，精细化工博士，主要从事化工工艺教学与研究。

G642.0

A

1001-9677(2016)020-0173-03