化工原理課程設計教學(xué)論文

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　　摘要:化工原理課程設計對培養應用型本科人才具有重要的作用，傳統的課程設計因其設計題目單調易雷同、師生缺少工程意識、設計方法單一以及考核體系不科學(xué)等因素制約了學(xué)生的學(xué)習。文章對此課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探索，通過(guò)精心選題、加強工程實(shí)踐性、強化計算機輔助技術(shù)的應用以及改革考核方式，培養了學(xué)生的工程應用實(shí)踐能力，使教學(xué)達到了更好的效果。

　　關(guān)鍵詞:化工原理;課程設計;教學(xué)改革

　　應用型本科人才培養是指以學(xué)科為基礎，以經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展需求為導向，以能力培養為核心，培養的人才應具有較強的動(dòng)手能力、技術(shù)思維能力，能夠解決生產(chǎn)中出現的技術(shù)問(wèn)題，其培養模式的特征就是“應用性、行業(yè)性、實(shí)踐性”［1－3］�；�工原理課程設計是應用型本科高等學(xué)�；瘜W(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課。目前，化工原理課程設計教學(xué)中存在著(zhù)一些不容忽視的問(wèn)題，不利于應用型本科人才的培養。本文結合鄂爾多斯應用技術(shù)學(xué)院化工原理課程設計教學(xué)的實(shí)際，根據應用型本科人才培養的目標，通過(guò)認真分析傳統化工原理課程設計中存在的問(wèn)題，探討化工原理課程設計改革方向。

　　1化工原理課程設計的作用和內容

　　通過(guò)化工原理課程設計的學(xué)習，使學(xué)生系統地獲得化工原理課程設計(理論、規定、程序和方法)的基本知識和基本方法。培養學(xué)生樹(shù)立正確的設計思想和求是精神，嚴謹負責協(xié)調創(chuàng )新的工作作風(fēng)和基本設計技能，提高綜合運用所學(xué)知識去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。同時(shí)是提高學(xué)生綜合素質(zhì)，使大學(xué)生向工程師轉化的一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節，是本科生學(xué)習完高等數學(xué)、普通物理、機械制圖、計算機技術(shù)、化工原理、反應工程等課程后的一門(mén)必修課。該課程強調工程觀(guān)點(diǎn)、定量運算和設計能力的訓練，強調理論與實(shí)踐的結合，可以提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力�；�工原理課程設計的內容是根據教師提供的設計任務(wù)進(jìn)行設計，主要有:①選擇適宜的設備并進(jìn)行計(核)算，對確定的換熱器類(lèi)型進(jìn)行簡(jiǎn)要論述，對設備進(jìn)行包括確定物性數據、估算傳熱面積、工藝結構尺寸等的工藝計算以及設備的機械設計;②繪制設備的裝配圖(包括技術(shù)特性表、管口表、部件明細欄，A1圖紙、打印);③編寫(xiě)課程設計說(shuō)明書(shū)。

　　2化工原理課程設計存在的問(wèn)題

　　2．1設計題目單調易雷同

　　化工原理課程設計題目選擇范圍窄，由教師布置具體設計內容與要求。設計題目陳舊，設計內容格式化，并且多年來(lái)一成不變，或者只對其中的產(chǎn)量進(jìn)行簡(jiǎn)單地改動(dòng)。設計過(guò)程有現成的模式，學(xué)生所做的工作主要是套用公式，依葫蘆畫(huà)瓢，難以避免學(xué)生的抄襲現象，設計成果也近乎千篇一律，過(guò)程流于形式。大部分學(xué)生學(xué)習積極性不高，不夠重視，設計質(zhì)量差，難以達到教學(xué)目標。

　　2．2師生缺少工程意識

　　化工原理課程設計大多是在課堂教學(xué)和教師指導下進(jìn)行，學(xué)生沒(méi)有機會(huì )深入相關(guān)企業(yè)，缺少工程意識的培養，工程意識薄弱，對工藝和設備的認識比較膚淺。學(xué)生對于設計過(guò)程涉及的計算和公式并沒(méi)有真正理解，設計出的單元設備常常不規范也不合理，缺乏運用所學(xué)知識分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)由于青年教師普遍缺乏實(shí)踐經(jīng)驗，指導學(xué)生的能力不足，需要利用業(yè)余時(shí)間到工廠(chǎng)企業(yè)進(jìn)行鍛煉。部分高校在設計過(guò)程中也安排學(xué)生到一些化工廠(chǎng)參觀(guān)，但主要的教學(xué)形式仍是課堂教學(xué)。

　　2．3設計方法單一

　　傳統的設計方式單一，多采用手工計算和手工繪圖。在設計中有很多參數需要由學(xué)生合理選用，故需要多次選擇參數值方可獲得滿(mǎn)意的結果。由于反復試算的計算量較大，計算結果準確度不高，若參數選擇不合適，中途出現不合理的計算結果，需按正常設計處理方法從尾到頭逆向再檢查一遍，從出現問(wèn)題處再重新計算設計，很難實(shí)現通過(guò)改變設計參數進(jìn)行方案比較的設計性訓練。手工繪制工藝流程圖和設備工藝條件圖的準確度較差。

　　2．4考核體系不科學(xué)

　　化工原理課程設計的考核評價(jià)體系不科學(xué)，制度不嚴格，多采取重結果、輕過(guò)程的模式，難以調動(dòng)學(xué)生的設計積極性，也難以檢驗設計的質(zhì)量。造成學(xué)生間抄襲現象嚴重，同時(shí)助長(cháng)了不良的學(xué)習風(fēng)氣。

　　3應用型本科高�；�工設計課程教學(xué)改革途徑

　　針對在化工原理課程設計中存在的一些問(wèn)題，作者根據教學(xué)實(shí)踐，提出了以下幾點(diǎn)改革途徑。

　　3．1精心選題

　　應用型本科教育培養的應是掌握了夠用的基本理論知識，懂得將高深知識或高新技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐轉化，對生產(chǎn)、建設、管理和服務(wù)的各個(gè)環(huán)節有總體認識的學(xué)生［4］。因此，設計內容的選擇既要能滿(mǎn)足課程設計教學(xué)大綱的要求，又要選擇具有普遍指導意義的設計內容。針對課程特點(diǎn)及學(xué)生知識水平儲備的差異，以“提優(yōu)、促中、轉差”為原則，設計新穎題目及多樣化的設計內容，同時(shí)拓寬選題范圍，把理論課教學(xué)涉及的重要單元設備列入課程設計選題范圍，避免較多學(xué)生進(jìn)行同一設計的現象，從而減少抄襲現象。在教學(xué)中鼓勵指導教師根據自己的科研項目和廠(chǎng)校聯(lián)合開(kāi)發(fā)課題進(jìn)行部分實(shí)際課題的設計，這樣可以調動(dòng)學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性和增加題目的新穎性。另一方面，物性數據要從文獻中獲取，符合可行性原則。所需物性數據要求能直接從文獻上查得或能預測出來(lái)，否則學(xué)生將不能完成設計任務(wù)。

　　3．2加強工程實(shí)踐性

　　課程設計教學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行工程教育直接關(guān)系到應用型本科教育的人才培養質(zhì)量。對學(xué)生進(jìn)行工程理念和工程觀(guān)點(diǎn)的培養，有利于提高學(xué)生運用化工基本知識的能力。以往的課程設計時(shí)間大多為兩周，設計時(shí)間短，同時(shí)由于指導教師實(shí)踐經(jīng)驗有限，我們對設計時(shí)間進(jìn)行了調整。在進(jìn)行課程設計之前，安排為期兩周的生產(chǎn)實(shí)習，通過(guò)企業(yè)的現場(chǎng)實(shí)習，加深對實(shí)際單元操作設備的感性認識。在學(xué)生實(shí)習之前，公布課程設計擬進(jìn)行的單元過(guò)程與單元設備，讓學(xué)生帶著(zhù)問(wèn)題有目的地進(jìn)行實(shí)習。實(shí)習結束后，再把自己在企業(yè)里的所見(jiàn)所聞與理論相結合，用來(lái)指導自己的課程設計。另一方面，化工系青年教師利用假期和課余時(shí)間直接到附近的建元煤化工有限公司、中煤集團、內蒙古蘇里格天然氣化工股份有限公司等一批化工企業(yè)進(jìn)行工作鍛煉和學(xué)習，同時(shí)積極參加實(shí)踐教學(xué)基地建設以及與工廠(chǎng)企業(yè)的橫向合作項目，提高自己的業(yè)務(wù)水平和實(shí)踐經(jīng)驗。

　　3．3強化計算機輔助技術(shù)的應用

　　由于常規的課程設計時(shí)間為兩周，化工原理課程設計包括化工原理、工程設計、機械制圖、設備選型等內容，計算步驟繁多，公式復雜，還經(jīng)常采用試差法反復計算，設計計算任務(wù)繁重，往往占用大量時(shí)間［5］，因此，若設計全部采用手工計算、手工制圖進(jìn)行，很難高質(zhì)量的完成設計任務(wù)。計算機模擬軟件如AspenPlus、PＲO/II、AutoCAD、MATLAB、Office、Excel、PowerPoint等可極大地降低學(xué)生的手算負擔。計算機在化工原理課程設計中主要有工藝計算和制圖兩方面的應用，利用計算機編程計算如Excel和MATLAB對設備化工過(guò)程系數的選取進(jìn)行核算，可以節省時(shí)間，增加準確度。利用AutoCAD軟件繪出設備的裝配圖，不僅使圖紙整潔、美觀(guān)，而且能將設計與計算機應用知識緊密結合，充分調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的積極性，培養他們掌握現代科學(xué)技術(shù)解決工程問(wèn)題的能力［6］。

　　3．4改革考核方式

　　傳統化工原理課程設計考核方式只注重設計說(shuō)明書(shū)和裝配圖，這樣無(wú)法識別學(xué)生的抄襲現象。鑒于此，我們將考核方式分為以下三個(gè)方面。①根據化工原理課程設計說(shuō)明書(shū)和圖紙的質(zhì)量評定成績(jì)，其結果占終評成績(jì)的40%;②過(guò)程中的考核(平時(shí)成績(jì))占終評成績(jì)的40%。在設計期間定時(shí)及不定時(shí)地檢查設計進(jìn)度和內容，對設計過(guò)程中表現積極的學(xué)生適當加分，達到及時(shí)發(fā)現問(wèn)題及時(shí)解決和及時(shí)發(fā)現錯誤及時(shí)糾正的目的;③答辯成績(jì)占總成績(jì)的20%，采用開(kāi)放式答辯形式，先由答辯學(xué)生闡述設計過(guò)程，在過(guò)程中遇到的困難以及解決困難的途徑，教師及其他同學(xué)均可針對學(xué)生的設計提出問(wèn)題，由該學(xué)生回答。答辯結束時(shí)，教師作出恰當的點(diǎn)評，指正設計錯誤。這樣使得學(xué)生對設計的理解更為深刻，同時(shí)也避免了抄襲現象。

　　4結語(yǔ)

　　通過(guò)精心選題、加強工程實(shí)踐性、強化計算機輔助技術(shù)的應用以及改革考核方式，使學(xué)生能夠把理論知識與實(shí)踐生產(chǎn)知識有機地結合起來(lái)，提高了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養了學(xué)生的工程應用實(shí)踐能力，達到了由培養知識型人才轉向應用型人才的目的。

　　作者:王云飛 楊晨霞 段毅文 單位:鄂爾多斯應用技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程系

　　［參考文獻］

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