化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的問(wèn)題與改革嘗試*

張　剛，涂軍令，傅小波，尹輝斌，周志林

(東莞理工學(xué)院能源與化工系，廣東　東莞　523808)

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化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的問(wèn)題與改革嘗試*

張剛，涂軍令，傅小波，尹輝斌，周志林

(東莞理工學(xué)院能源與化工系，廣東東莞523808)

化工設(shè)計(jì)是化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)非常重要的專(zhuān)業(yè)必修課，其教學(xué)的好壞直接影響到化工類(lèi)設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)。文章首先從教材選用、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法三個(gè)方面對(duì)化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，并闡明了教學(xué)改革的必要性，然后結(jié)合應(yīng)用型高校的特點(diǎn)，分別從學(xué)生工程意識(shí)的培養(yǎng)、現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)的應(yīng)用與綜合素質(zhì)的考核等方面對(duì)教學(xué)改革進(jìn)行了初步嘗試，進(jìn)一步提高了學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

化工設(shè)計(jì)；教學(xué)改革；嘗試

《化工設(shè)計(jì)》是針對(duì)化學(xué)工程與工藝類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課，是從化工過(guò)程分析、合成與設(shè)計(jì)出發(fā)，完成在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可行的工藝流程設(shè)計(jì)，以及化工設(shè)備的選擇、科學(xué)的管道布置和合理的工廠布局，是將科技轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)能力的重要環(huán)節(jié)[1]。化工設(shè)計(jì)課程內(nèi)容綜合性強(qiáng)，需要掌握多門(mén)專(zhuān)業(yè)課的基礎(chǔ)知識(shí)，包括化工工藝學(xué)、化工原理、化工設(shè)備和化工熱力學(xué)等，同時(shí)要求具有較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)根基；該課程還具有應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，目的是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用化工設(shè)計(jì)的技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，進(jìn)行化工廠、車(chē)間及設(shè)備設(shè)計(jì)等。由于該課程所運(yùn)用到的化工基礎(chǔ)知識(shí)寬泛，所以如何在目前短學(xué)時(shí)的教學(xué)要求下，改變傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)模式，加強(qiáng)化工設(shè)計(jì)教學(xué)改革與實(shí)踐，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值[2]。筆者結(jié)合近年來(lái)在化工設(shè)計(jì)課程的教學(xué)實(shí)踐，針對(duì)課程教學(xué)中存在的一些問(wèn)題，從學(xué)生工程意識(shí)的培養(yǎng)、現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)的應(yīng)用與綜合素質(zhì)的考核等方面對(duì)該課程的改革進(jìn)行了初步探索。

1　《化工設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.1沒(méi)有根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)和時(shí)代發(fā)展更新教材

目前選用的化工設(shè)計(jì)的教材一般都是幾年前的老教材，可能出現(xiàn)有些已經(jīng)落后、甚至被淘汰的設(shè)計(jì)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，但現(xiàn)在又沒(méi)有體現(xiàn)出先進(jìn)的化工設(shè)計(jì)技術(shù)。另外，可能有老師選擇教材的時(shí)候會(huì)依據(jù)自身專(zhuān)業(yè)背景和備課便利，而不是根據(jù)當(dāng)代學(xué)生的特點(diǎn)；只根據(jù)教材固有內(nèi)容進(jìn)行備課，沒(méi)有對(duì)內(nèi)容進(jìn)行精選，且沒(méi)有實(shí)時(shí)更新化工設(shè)計(jì)領(lǐng)域的新型技術(shù)與研究動(dòng)態(tài)，忽視理論與實(shí)踐結(jié)合，這樣不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性的調(diào)動(dòng)。

1.2理論與實(shí)踐脫節(jié)，教學(xué)內(nèi)容落后

學(xué)生對(duì)化工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)能夠理解清楚，對(duì)書(shū)本上的習(xí)題能夠解答，但不能將知識(shí)靈活運(yùn)用到實(shí)際化工廠與車(chē)間的工程設(shè)計(jì)，理論與實(shí)際脫離。另外，大多數(shù)老師對(duì)授課重點(diǎn)內(nèi)容的講解不夠深入簡(jiǎn)出，缺乏實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致有些教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)際不相符，一些先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)不能充分體現(xiàn)在教材中。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容只是在對(duì)一些基本方法和基本現(xiàn)象進(jìn)行驗(yàn)證，過(guò)于傳統(tǒng)和死板，不利于學(xué)生的工程素質(zhì)與創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。

1.3教學(xué)方法單調(diào)，教學(xué)模式傳統(tǒng)

該課程的綜合性強(qiáng)，知識(shí)要求高，學(xué)生普遍感到行業(yè)規(guī)范多、設(shè)計(jì)技術(shù)難度大，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也提不起來(lái)。主要是由于目前的教學(xué)仍基本沿襲傳統(tǒng)的面授式教學(xué)模式，大部分時(shí)間用來(lái)講授書(shū)本內(nèi)容，比較枯燥，這樣很容易喪失知識(shí)本身的趣味性。另外，沒(méi)有合理地使用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，主要體現(xiàn)在討論、多媒體展示、動(dòng)畫(huà)和錄像等多種教學(xué)手段沒(méi)有交叉運(yùn)用。更重要的是缺少與計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合的技能訓(xùn)練，無(wú)法促使學(xué)生利用所學(xué)的理論知識(shí)并結(jié)合計(jì)算機(jī)手段去進(jìn)行化工設(shè)計(jì)。

2　《化工設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革嘗試

2.1精心挑選教材，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

化工設(shè)計(jì)出版的教材多而雜，為適應(yīng)我校高水平理工科大學(xué)的建設(shè)目標(biāo)，要求選擇先進(jìn)合理的教材，并能實(shí)時(shí)反映學(xué)科最新技術(shù)動(dòng)態(tài)。另外，吸取先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)先進(jìn)教學(xué)成果，充分體現(xiàn)如今科學(xué)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的新要求。因此，化工設(shè)計(jì)課程的教材選用“十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材——陳聲宗主編的《化工設(shè)計(jì)》(第三版)。該教材采用最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)前版本的內(nèi)容、圖形符號(hào)等進(jìn)行了全面修改，突出工程觀念和著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力，并在各章中通過(guò)實(shí)例介紹國(guó)內(nèi)外最為廣泛應(yīng)用的AspenPlus、pdmax等流程模擬和三維工廠設(shè)計(jì)軟件在化工設(shè)計(jì)中的使用方法和操作步驟，使學(xué)生畢業(yè)后能盡快適應(yīng)實(shí)際的化工設(shè)計(jì)工作。

目前我校所開(kāi)設(shè)的“化工設(shè)計(jì)”屬于32學(xué)時(shí)的短學(xué)時(shí)課程，若將內(nèi)容全部授完，課時(shí)明顯不夠。因此，為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和本科教育發(fā)展的需要，重新編排教學(xué)大綱，優(yōu)化調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，主要是將傳統(tǒng)理論知識(shí)和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行交叉結(jié)合，以傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法為重點(diǎn)教授內(nèi)容，穿插講述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的基本方法；同時(shí)，講授過(guò)程中，以應(yīng)用為目的，對(duì)復(fù)雜的知識(shí)結(jié)構(gòu)，不宜通過(guò)滿堂灌的方式進(jìn)行長(zhǎng)篇大論的講解，應(yīng)當(dāng)精簡(jiǎn)，對(duì)關(guān)鍵理論的講解，應(yīng)進(jìn)行結(jié)合例題進(jìn)行講述，便于學(xué)生掌握和運(yùn)用基本原理與設(shè)計(jì)方法[3]。

2.2注重理論與實(shí)踐結(jié)合，強(qiáng)化學(xué)生的工程意識(shí)

化工設(shè)計(jì)是一門(mén)綜合性很強(qiáng)的工程學(xué)科，以化工廠生產(chǎn)裝置建設(shè)為目的，在確保技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和安全可靠性的前提下，以設(shè)計(jì)最佳的工藝技術(shù)路線和優(yōu)化的工藝流程、工藝條件、設(shè)備選型等內(nèi)容為主的一門(mén)課程；因此，針對(duì)該課程應(yīng)用型強(qiáng)的特點(diǎn)，教師在教學(xué)過(guò)程中除了熟練教學(xué)內(nèi)容、細(xì)致備課外還必須進(jìn)行去企業(yè)進(jìn)行工程實(shí)踐能力的培訓(xùn)，授課過(guò)程中將實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)和理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使課堂教學(xué)更加豐富多彩，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情。列舉相關(guān)的工程實(shí)例，通過(guò)例子來(lái)驗(yàn)證基礎(chǔ)理論，這樣有助于學(xué)生更加透徹理解對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)和方法等理論知識(shí)，還可使學(xué)生更加深刻體會(huì)到實(shí)際工程應(yīng)用中設(shè)計(jì)技術(shù)的重要性[4]。

另外，積極鼓勵(lì)學(xué)生參與到工程實(shí)踐當(dāng)中，譬如鼓勵(lì)學(xué)生參加每年舉辦的全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽，作為學(xué)生這是將化工設(shè)計(jì)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中的最佳鍛煉機(jī)會(huì)?；ぴO(shè)計(jì)競(jìng)賽是一項(xiàng)綜合性的化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽，由學(xué)生圍繞主題自行擬題、自行選址、自行選擇合成線路進(jìn)行流程模擬和設(shè)備選型，自行設(shè)計(jì)廠區(qū)和進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析和市場(chǎng)預(yù)測(cè)等[2]。通過(guò)競(jìng)賽，學(xué)生不僅對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，如化工原理、化工反應(yīng)工程、化工分離工程等進(jìn)行了鞏固，而且鍛煉了工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)了學(xué)生在設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新思維能力[3]。

2.3改進(jìn)教學(xué)方法，充分利用現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)

改進(jìn)教學(xué)方法是全面推進(jìn)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式改革工作的重要措施。應(yīng)改變學(xué)科傳統(tǒng)型教學(xué)方法，以項(xiàng)目教學(xué)法、案例教學(xué)法、技術(shù)規(guī)范教學(xué)法為新型教學(xué)方法，重點(diǎn)是采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)、模塊教學(xué)、項(xiàng)目導(dǎo)向、工學(xué)結(jié)合等多種方法的交叉融合，要求達(dá)到重難點(diǎn)突出、內(nèi)容精煉；學(xué)生可根據(jù)個(gè)人興趣進(jìn)行選題、查閱相關(guān)文獻(xiàn)，以小組形式對(duì)某個(gè)工程案例進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后以PPT的形式進(jìn)行案例分析報(bào)告；授課要起到引導(dǎo)性作用，適當(dāng)將先講理論、再講例題的常規(guī)方法改為“先例題、后理論”的方式；另外，要不斷對(duì)教師進(jìn)行崗位培訓(xùn)，讓教師深入企業(yè)，依據(jù)用人單位的需求和學(xué)生的實(shí)際情況，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念[5]。

科學(xué)利用現(xiàn)代教育教學(xué)理念和現(xiàn)代教育技術(shù)手段，提高教學(xué)效率，激發(fā)學(xué)生興趣。譬如，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享，給學(xué)生提供可以主動(dòng)學(xué)習(xí)的平臺(tái)，這樣學(xué)生可利用平臺(tái)自我預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)與考核；多使用動(dòng)畫(huà)、視頻、Flash等技術(shù)手段進(jìn)行動(dòng)態(tài)描述，以計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的活動(dòng)視頻、二維和三維動(dòng)畫(huà)等方式為教學(xué)媒介，避免生硬的板書(shū)和PPT教學(xué)，使課堂內(nèi)容活靈活現(xiàn)，有助于學(xué)生充分利用視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)去獲取知識(shí)。

2.4改良現(xiàn)有教學(xué)考核形式

一貫使用的期末考核方式是期末考試成績(jī)與平時(shí)成績(jī)分別占70%和30%，不能對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)進(jìn)行全面評(píng)估；這種考核考核機(jī)制的弊端就會(huì)促使教師只重視知識(shí)傳授而忽視綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，有的教師在考前給學(xué)生劃重點(diǎn)范圍，會(huì)使學(xué)生養(yǎng)成懶散的壞習(xí)慣，考前就臨時(shí)抱佛腳，死記硬背；只有改革現(xiàn)有考核機(jī)制，全面評(píng)估綜合素質(zhì)，不以最終卷面成績(jī)?yōu)槟康?，改革知識(shí)考核為素質(zhì)、知識(shí)、能力的綜合性全面考核[5]。在理論方面，應(yīng)考核學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度、運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力；在設(shè)計(jì)技術(shù)方面，應(yīng)考核計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)的操作方法和熟練程度，考查學(xué)生綜合運(yùn)用計(jì)算設(shè)計(jì)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力；應(yīng)將課堂表現(xiàn)與學(xué)習(xí)態(tài)度、工程案例的設(shè)計(jì)與報(bào)告、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技能以及期末理論考試等作為全面考核的評(píng)價(jià)依據(jù)，將結(jié)果導(dǎo)向型的考核方式，改革成重視學(xué)習(xí)過(guò)程，實(shí)行綜合素質(zhì)測(cè)試的考核[6]。

3　結(jié)　語(yǔ)

化工設(shè)計(jì)是一門(mén)綜合性和應(yīng)用性非常強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注重從學(xué)生工程意識(shí)的培養(yǎng)、現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)的應(yīng)用與綜合素質(zhì)的考核等方面的進(jìn)行改革探索，精選挑選適應(yīng)學(xué)生特點(diǎn)的教材，充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)技術(shù)，建立科學(xué)全面的考核機(jī)制，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

[1]隋國(guó)哲,李金龍,賈麗華,等.化工設(shè)計(jì)教學(xué)改革的探討[J].高師理科學(xué)刊,2010,30(1):115-116.

[2]王小艷,傅緒成,吳菊.淺談《化工設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革措施[J].廣州化工,2012,40(12):217-218.

[3]張剛,傅小波,陳佰滿,等.化工傳質(zhì)與分離過(guò)程教學(xué)改革與嘗試[J].廣東化工,2015,42(311):198-199.

[4]趙福真,陳勝慧,張愛(ài)清.化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的探討[J].廣州化工,2013,41(15):290-291.

[5]張宇,賈麗華,郭祥峰.化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].高師理科學(xué)刊,2014,34(2):110-112.

[6]劉輝,葉紅齊.化工設(shè)計(jì)類(lèi)課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)措施[J].高教論壇,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

東莞理工學(xué)院教育教學(xué)改革與研究項(xiàng)目(No:E1379108)。

張剛(1987-)，男，博士，講師，主要從事固廢資源化和《化工設(shè)計(jì)》的教學(xué)任務(wù)。

傅小波，博士，副教授。

G642

B

1001-9677(2016)06-0181-02