国家应用型大学转型发展试点下我校化工设计课程教学改革的探索与实践

亢玉红　李健　慕苗　闫龙　王爱民　陈锦中　马亚军

摘 要：深入把握国家应用型大学转型发展的试点内涵，以国家能源化工基地建设为纽带，借鉴“全国大学生化工设计竞赛”的指导模式，分析总结化工设计课程教学与改革中存在的共性问题，提出了具有鲜明地方特色的多元化耦合模块的教学改革创新模式。化工设计课程教学改革通过准确把握过程设计的切入点，促进学生团队协作、互动交流、创新设计和系统掌控等工程素质的全面提升，实现了学生综合工程应用能力的培养，初步完成了国家应用型大学转型发展试点下地方本科院校工程类实践课程的教学模式的改革，取得了良好的效果。

关键词：应用型大学 转型试点 化工设计 教学改革

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）01（c）-0205-03

Abstract： Deeply hold the transformation development trial of national application-oriented university， with the link of national energy chemical industry base construction， based on the mode of the national university student chemical engineering design competition， analysis summary the common problems existed in the teaching reform process of chemical engineering design and put forward the innovation model of teaching reform with diversified coupling module with local characteristics. Chemical engineering design course teaching reform， through accurate grasp the breakthrough point of the process design， to promote students' teamwork， interactive， innovative design and system control of the comprehensive promotion of engineering quality， realizes the cultivation of students' comprehensive application ability， preliminary finished state under the transformation of an applied university development pilot local undergraduate colleges and universities of engineering practice teaching mode reform， has obtained the good effect.

Key Words： Application-oriented University； Transformation Trial； Chemical Engineering Design； Teaching Reform

近年來，随着我国经济社会的飞速发展和科学技术日新月异的进步，相关社会行业对工程技术人才质量的要求也越来越高，培养具有创新能力、适应经济社会发展需求的高质量工程技术人才，为创新型工业化与现代化国家建设奠定坚实的人力资源优势，以求增强我国的核心竞争力和综合国力。国家应用型大学转型发展建设提出，明确了部分地方本科高校向应用型转变，通过调整培养人才的结构模式，切实解决实际人才供需间的矛盾，全面提高应用型本科院校人才培养质量，推动地方本科院校教育教学改革，在应用型工程技术人才培养方面起到重要的示范和引导作用。

榆林地处能源“金三角”腹地，煤、油、气、盐资源富集，是国家级能源化工基地，而榆林学院作为地方唯一一所以能源化工为主的本科院校，承担着国家级应用型大学转型发展试点的使命。探索化学工程与工艺专业应用型工程技术人才培养模式，打通理论学习与工程实践间的“最后一公里”，对充分发挥我校服务地方产业发展的功效，进一步提升区域经济的建设水平具有重要的支撑作用。

化学工程与工艺专业旨在培养能够在化工、能源、环保、生化、制药、冶金以及军工等行业部门从事工程设计、技术开发、生产管理和科学研究等方面工作的工程技术人才，而在专业工程人才培养的实际过程中，本质上存在着从理论基础到工程实践的跨越。化工设计课程在化学工程与工艺专业培养中涉及了化工原理、物理化学、化工热力学、化工分离过程、化学反应工程和化工工艺学等理论基础知识，同时要求学生掌握化工过程设计的原理、方法和步骤，并能将现代先进设计技术软件应用到工程实践中去，是实现化工新产品和新技术的研发、新流程和新装置的设计以及新工厂操作运行方案的设计，也是综合化工专业知识培养未来化工工程师的思维和工作方式的手段。

结合地方能源化工产业发展实际与新形势下国家应用型大学转型发展的要求，我院化工设计课程着重专业学生工程实践能力的培养，从课程建设、教学模块、教学方法与手段、考核方式等方面进行了全方位的改革，实现了化工设计教学水平高度的提升，并取得了一定的成果。近年来，专业学生教学质量及工程素质得到了长足的提升，在不同级别的大型央企、国企中就业的学生占专业学生总数的一半以上，考研率稳定在20%以上；学科竞赛成绩优异，前后参加的四届全国大学生化工设计竞赛中，获全国一等奖3项，二等奖4项，西北赛区特等奖4项。但是，工程思维及应用能力的培养并非一蹴而就，借助化工设计课程这一联系工程理论与实践鸿沟的桥梁，探索地方应用型本科院校化工设计课程传统教学过程中存在的共性问题，采取了以下几方面可操作性教学改革措施。

1 课程教学改革

在知识经济时代发展的特定背景下，结合我校地缘特色优势，充分发挥地方本科院校服务区域产业的功效，通过工程化、模块化教学理念的引导，重新认识化工设计课程改革对学生知识、能力、思维及意识能力的要求，培养具有创新意识和创新能力的高素质工程技术人才。

1.1 教学方案改革

按照化学工程与工艺专业对课程教学目标的要求，本次教学改革将课程分为理论教学与课程设计两大模块。在理论教学方面，围绕化工设计过程主线，按照“模块化”分段组织课程教学内容，通过模块课堂教学、工程化专题设计讨论和综合实践训练等教学环节，构建与培养目标相适应的多维教学体系。安排6个课时，着重阐述化工设计的框架内容、课程特点、专业地位以及现代发展现状，明确化学工程设计的共性知识、程序、方法与步骤，展示现代化工设计的实践与创造成果。在课程设计方面，设计题目按初步设计内容要求，紧贴地方能源化工产业发展实际，在两周时间内，学生通过分组协作完成设计并通过PPT形式展现设计成果，培养学生的初步工程设计能力，为进入工程实践岗位打好基础。

1.2 教学方法与手段改革

结合课程特点与地方本科院校学生学习的实际基础，改变传统“灌输式”的教学模式，充分发挥现代教学技术的优势，利用CAI高效完成教学内容，缩短教学课时，完善以教学目标为根本的教学方法与教学手段的课程改革。通过“模块化”分段理论教学与课程设计能力强化提升相结合的模式，分别对工艺流程设计与计算、设备工艺设计与选型、车间布置设计、化工管道设计、非工艺设计以及设计概算与技术经济六大模块进行讨论应用式学习，中间过程注重遵循国家标准和行业标准，规范过程设计。在教与学的过程中，以工程设计实际出发，在完善教学目标的同时注重学生能力的培养与非智力因素的发展，体现“工程方法论”教学，强化工程思维、科学思维、工程分析能力与工程设计能力。

1.3 成绩考核与评定

化工设计课程学生的成绩考核与评定遵循课程实际，注重学生能力的培养，将总成绩分为平时成绩、考试成绩与课程设计成绩三个部分。其中平时成绩、考试成绩和课程设计成绩分别占总成绩的20%、50%和30%，解决期末一次考试定成绩的某些弊端，多种手段和方式结合的考核方式，更能切实反映学生的学习情况，有利于进一步提升化工设计课程的教学质量。

2 课程体系支撑

2.1 理论体系

化工设计是一门专业综合性很强的课程，在课程的学习过程中涉及到多门专业理论、专业实践以及工程计算模拟课程。课程体系设计在化工原理、化工设备机械基础、机械制图等课程中开设课程设计，加强专业学生对设备类设计与绘制的实践基础；优化物理化学、化工热力学、化工分离过程、化学反应工程和化工工艺学等理论基础知识，在缩减课时的实际下提升学生实际学习效果，强化学生的基础理论知识；选择性开设化工流程模拟实训-Aspen Plus教程、化工过程的安全评价、化工计算导论等模拟计算与工程安全课程，增强学生对过程设计与工程安全的理论与实践认知。

2.2 实践体系

学校利用欧元贷款项目于2015年建成全国首套全流程煤制甲醇实训工厂，同时建成化工单元、仪表自动化多套实训装置。完备的实践教学体系对培养学生化工设计的工程素质能力具有重要的作用，在工厂化的实训体系中，学生对现代化工系统中OTS、DCS和ESD等诸多仿真系统有了更深层次的认识，对化工设计中涉及的设备设计、管道设计以及车间布置等内容有了立体化的感知，有利于学生对化工设计课程进行“反馈式”学习，增强了学生的工程设计能力。

3 学科竞赛引导

借助全国大学生化工设计竞赛的引导模式与社会效应，鼓励并组织专业学生组队参与竞赛。在竞赛平台上，通过一个与化工行业发展相适应的现实性竞赛题目，组织学生学习开展工程设计，巩固学生对化工设计基础知识与设计的内容、程序、方法和步骤的掌握，学会以合理性、可靠性与经济性等原则对工艺路线的论证与选择，掌握工艺过程计算与工程图纸与设备图纸的绘制，加强对车间布置与管道布置设计理念的认识与实践，学会对设计项目進行经济核算，最终项目作品以文档、工程图纸、现代设计方法与数据进行呈现，学生通过PPT汇报的方式对自我作品进行答辩，邀请地方能源化工行业的总工程师对项目作品进行评审并提出建议。

通过上述这种学科引导模式，激发了学生对化工设计的兴趣，培养了学生初步的工程设计能力与团队协作能力。近年来组队参与化工设计的学生受到地方大型能源化工企业的青睐，在全国大学生化工设计竞赛的成绩优异，前后参加的四届全国大学生化工设计竞赛中，获全国一等奖3项，二等奖4项，西北赛区特等奖4项。

4 地方产业发展实际要求

榆林作为国家级能源化工基地，数个规模级能源化工企业入驻榆林，具有工程设计和工程实践能力的专业技术人才缺口巨大。引入人才的不稳定性严重困扰着企业的发展，榆林学院作为地方唯一一所以能源化工为办学特色的地方本科院校，培养应用型化工类工程技术人才对地方企业的发展具有极其重要的现实意义，而加强化工设计课程的教学改革，耦合多途径理论与实践实际，全面培养学生的化工设计能力是实现化学工程人才培养的一个捷径，也是地方应用型本科院校服务地方经济的任务。

5 结语

经过近5年的不懈努力，我校的化工设计教学改革取得了一定的成绩，学生工程实践能力显著提升，但是距离国家要求的具有应用能力的高素质工程技术人才还有一定的差距。学院仍将继续坚持化工设计课程工程实践的准确定位，找准理论教学与实践教学的切入点，整合专业资源，通过校企合作与产教融合等手段，借助企业与学校良好的实践体系，通过全国大学生化工设计竞赛平台，进一步拓展学生化工设计能力、工程实践能力和团队协作能力，促进专业学生智力与非智力因素的发展，探索适合国家应用型大学转型发展试点下化工设计课程的教学改革与实践。

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