以化工设计竞赛促进化工过程模拟课程改革与实验室建设

李江兵夏 明

（1石河子大学 化学化工学院 新疆 石河子 832000）

（2新疆石河子职业技术学院 新疆 石河子 832000）

化工设计竞赛是培养大学生工程实践能力的重要环节，竞赛内容涵盖“化工原理、化工设计、化工过程模拟”等多门课程的基础知识，是一项以化工过程为主体，综合环保、管理、经济、机械等专业知识的综合性设计竞赛[1]。对当前本科生的创新能力、团队合作和工程实践能力提出了更高要求。创新精神与工程实践能力的培养作为化工专业实验室建设的重要任务[2]，化工过程模拟实验室作为专业实验室中开展工程实践的主要场所，将专业实验室建设与化工设计竞赛结合，在培养化工本科生工程实践能力方面起着重要的作用[3]。

一、化工涉及竞赛拓宽化工过程模拟实验室管理模式

1.化工设计竞赛的特点

化工设计竞赛涵盖的基本理论和实践知识涵盖化学工程与技术学科的各个方面。这不仅要求学生具备坚实的专业基础，还具备科学的创造性才能。化工设计竞赛的题目实用性很强，每届的化工设计竞赛都源自化学工业实际案例，并先后获得三井、中石化、东华科技等众多大行化工企业的赞助，证明化工设计竞赛的作品具有较强实践意义的作品。

2.化工设计竞赛对学生综合能力的要求

大学生化工设计竞赛已经不仅仅是一个比赛，更是一种在全国高校化工设计课程及理念的普及，将设计的思想注入每一位化工学子的心中，为化工行业的将来打下良好的基础，同时选拔出一批优秀的人才继续深造。化工设计竞赛考察的不仅是学生对课本知识的掌握和运用知识的能力，更重要的是培养和考察学生的工程意识，竞赛中需要每个成员充分发挥各自的主观能动性，集思广益，发挥好“集体”与“个人”的能力。

3.化工设计竞赛对化工过程模拟课程的要求

大学生化工设计竞赛旨在多方面培养大学生的创新思维和工程技能，培养团队协作精神，增强大学生的工程设计与实践能力，丰富校园科研与学术氛围。化工设计竞赛的比赛内容覆盖面宽，设计内容复杂。参赛者首先要查阅大量文献资料，通过对所选择工艺的项目背景、区域经济分析、厂址选定、生产规模、工艺技术方案、投资估算与技术经济等方面进行分析，撰写可行性研究报告。在接下来的初步设计中，物料衡算、质量衡算和工艺设备的设计校核

4.化工设计竞赛对实验室的要求

由于受到计算机发展的影响，化工设计竞赛为学生创新能力培养创造了良好的机会，创新能力来自扎实的理论知识和良好的实践能力的培养，实验中心应为学生提供良好的实践平台，建立更符合区域人才培养的教学模式，从多方面培养学生的工程实践能力。

二、培养化学工程与工艺专业本科生工程实践能力为导向

1.贯彻“以学生为本，以工程为导向”的培养目标定位

以学生为本的教学方式要贯穿大学生实践教学全过程[4]，培养学生在良好的预习效果基础上，借助化工过程模拟网络教学平台以互动提问等放方式展开实验教学。组织好学生开展“大学生创新实验竞赛、化工管路拆装实训、化工仿真实训”等实践活动，逐渐完善工程实践培养方案，努力创造条件，积极拓宽专业竞赛项目、参赛对象及内容，为参加区域及国家创办的学科或专业竞赛奠定基础。

2.进一步推动化工过程模拟实验室开放

化工设计竞赛促进化工过程模拟课程及实验室必须在以下方面进行改革：

（1）化工过程模拟实验室硬件设施改革：同学可以自由选择时间进入化工过程模拟实验室，开放时间可以安排在晚自习或者周末的时间，期间学生可以使用相应的仿真、模拟、计算计、设计及优化的软硬件工具；

（2）实践教学内容、教学方法、管理举措更加开放，将化工过程模拟课程学习的主动权交给学生本人，人学生成为学习的主人，体现个性化教育，借助化工过程模拟网络教学平台，让学生根据自己的兴趣和对知识点的掌握程度选择部分实践教学内容，利用智能监控、计算机后台记录软硬件，最大限度的将开放式实践教学的各项管理制度的实施落到实处。

3.化工过程模拟教学实验项目开放

化工过程模拟实验室除按培养方案完成正常教学工作外，在教学计划外设置一定的开放项目，例如EDR、HYSYS、PINCH、DYNAMICS模块的实验教学，面向的学生是对课程内容掌握不够、参加化工设计竞赛或个人兴趣等需要在教学计划外进一步进行化工过程模拟实践学习的学生。

三、积极建设网络课程和仿真实训实验室

跟踪化工过程模拟软件和计算机平台的发展，紧密结合自身化工过程模拟实验教学领域需要，积极探索和建立适合化工设计竞赛的模型库，针对历年化工设计竞赛的题目探索合适优化算法，并将模型和算法应用到仿真实训中去，借助仿真软件，使化工过程模拟课程更加形象化，更贴近化工设计竞赛；建立完善实验教学网络资源平台，让学生全天候都能自主学习和交流，提供良好的网络开放学习条件。

四、结语

总之，化工设计竞赛以培养大学生工程实践能力为目标，给化工过程模拟课程和模拟仿真实验室管理提出的更高要求。化工过程模拟网络课程的建设给学生提供了一个自主学习的平台，化工过程模拟实验室的开放给学生提供了理论联系实际、培养工程实践能力的机会。大学生在教师指导下通过团队协作完成化工设计竞赛作品，既发挥了学生的聪明才智，又培养了学生综合运用仿真模拟平台的能力。由此可见，化工设计竞赛在深化化工过程模拟教学改革、充分发挥开放式化工过程模拟实验室的工程教育功能、全面提高学生综合素质方面具有巨大推动作用。