“課賽融合”模式在化工設(shè)計(jì)教學(xué)中的實(shí)踐

張宇，賈麗華，郭祥峰，陳朝暉，鄧慶芳

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“課賽融合”模式在化工設(shè)計(jì)教學(xué)中的實(shí)踐

張宇，賈麗華，郭祥峰，陳朝暉，鄧慶芳

（齊齊哈爾大學(xué) 化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

介紹了“課賽融合”模式在化工設(shè)計(jì)教學(xué)中的實(shí)施情況．結(jié)果表明，通過整合課堂教學(xué)內(nèi)容，合理設(shè)計(jì)課堂教學(xué)，以及完善課程考核制度，實(shí)現(xiàn)了化工設(shè)計(jì)教學(xué)過程中“教、學(xué)、賽”的一體化，學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力得到了顯著提高．

化工設(shè)計(jì)；課賽融合；實(shí)踐

隨著社會(huì)與科技的發(fā)展，現(xiàn)代化工行業(yè)迫切需求高素質(zhì)的化學(xué)工程技術(shù)人才．而化學(xué)工程技術(shù)人才的高素質(zhì)是指具有一定的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力，主要體現(xiàn)在化工生產(chǎn)過程中能夠創(chuàng)造新的技術(shù)成果，包括新產(chǎn)品和新技術(shù)的研發(fā)，新流程和新裝置的設(shè)計(jì)，新過程操作和運(yùn)行方案等．

化工設(shè)計(jì)作為高等學(xué)?；ぜ跋嚓P(guān)專業(yè)的主干課程，是化工工程教育的本質(zhì)和核心，是培養(yǎng)未來化學(xué)工程技術(shù)人才的主要途徑，也是理論聯(lián)系實(shí)際最主要的通道[1]，其掌握的好壞對(duì)于培養(yǎng)優(yōu)秀工程技術(shù)人才起著至關(guān)重要的作用．為此，在化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)中引入了“課賽融合”模式，取得了良好的教學(xué)效果．

1　“課賽融合”的界定

“課賽融合”中的“課”是指化工設(shè)計(jì)，它系統(tǒng)地闡述了現(xiàn)代化工工藝過程設(shè)計(jì)與化工廠整體設(shè)計(jì)的基本原理、基本程序與基本方法[2]．作為一門綜合性課程，化工設(shè)計(jì)既涉及廣泛的化工基礎(chǔ)知識(shí)，又具有很強(qiáng)的工程實(shí)踐性．它要求學(xué)生在具備扎實(shí)的化工專業(yè)知識(shí)的同時(shí)具有利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工程計(jì)算、工程設(shè)計(jì)與工程制圖的能力．

“課賽融合”中的“賽”是指全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽．該賽事由中國化工學(xué)會(huì)、中國化工教育協(xié)會(huì)和教育部高等學(xué)?；ゎ悓I(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主辦，目前已成為國內(nèi)化工類級(jí)別最高、參賽隊(duì)伍最多、影響最大的比賽，分為學(xué)校初選、省賽選拔、賽區(qū)決賽和全國總決賽．賽事要求學(xué)生以利用原料或最終產(chǎn)品為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)條件，從項(xiàng)目可行性論證、工藝流程設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)、工廠總體布置設(shè)計(jì)以及經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)等諸多方面對(duì)化工企業(yè)工程項(xiàng)目進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，考察學(xué)生的工程實(shí)踐能力、工藝設(shè)計(jì)理念和創(chuàng)新思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神．

所謂“課賽融合”模式的化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)就是在原有化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)的基礎(chǔ)上，引入全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽內(nèi)容，通過整合課堂教學(xué)內(nèi)容，合理設(shè)計(jì)課堂教學(xué)和完善課程考核制度等工作．使學(xué)生在掌握專業(yè)理論知識(shí)的同時(shí)能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于實(shí)際的化工項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，構(gòu)建一門全員主動(dòng)學(xué)習(xí)化工設(shè)計(jì)知識(shí)，努力提高創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的課程．它看似在組織學(xué)生參加化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽，實(shí)際上是以競(jìng)賽為導(dǎo)向，以競(jìng)賽內(nèi)容為驅(qū)動(dòng)力，以賽促改，以賽促教，以賽促學(xué)[3]．

2　“課賽融合”化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)的實(shí)施

2.1整合課堂教學(xué)內(nèi)容

“課賽融合”不是單純地在化工設(shè)計(jì)教學(xué)中舉行化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽，而是將競(jìng)賽內(nèi)容滲入到教學(xué)的全過程，體現(xiàn)在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的各個(gè)環(huán)節(jié)，課中有賽，賽中有課[4]．實(shí)施“課賽融合”模式教學(xué)，不能完全按照原有的教材實(shí)施教學(xué)，而是要立足于學(xué)生的化工學(xué)科工程技能訓(xùn)練，并結(jié)合化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽內(nèi)容，整合了課堂教學(xué)內(nèi)容，將其劃分為11個(gè)章節(jié)，分別為化工設(shè)計(jì)程序和內(nèi)容、工藝流程設(shè)計(jì)、物料衡算與能量衡算、Aspen Plus基本使用、流體輸送設(shè)備工藝設(shè)計(jì)、換熱設(shè)備工藝設(shè)計(jì)、分離設(shè)備工藝設(shè)計(jì)、反應(yīng)設(shè)備工藝設(shè)計(jì)、車間布置設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)概算和技術(shù)經(jīng)濟(jì)以及工廠選址及總布置設(shè)計(jì)．此外，授課教師充分利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)，積極開拓課外輔助教學(xué)．建立和完善網(wǎng)上化工設(shè)計(jì)資料庫，便于學(xué)生在課下自主學(xué)習(xí)，這不僅突破了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的時(shí)空概念，而且還拓寬了學(xué)生之間交流的廣度和深度，也提高了對(duì)學(xué)習(xí)資源利用的效率．在上課初始，一般將學(xué)生按5人一組分為若干個(gè)設(shè)計(jì)小組，隨著課程的講授指導(dǎo)學(xué)生集體完成整個(gè)化工項(xiàng)目的全部設(shè)計(jì)工作，達(dá)到以賽代練的目的，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神．對(duì)于無意參加化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽的小組，指導(dǎo)學(xué)生按要求完成化工過程課程設(shè)計(jì)的教學(xué)環(huán)節(jié)，從而擴(kuò)大化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽的受益面．

2.2合理設(shè)計(jì)課堂教學(xué)

“課賽融合”模式打破了傳統(tǒng)的課堂講授教學(xué)模式，它是以情景教學(xué)為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)了“賽中學(xué)、學(xué)中賽”的教學(xué)模式．如在項(xiàng)目可行性研究的講授過程中，授課教師可以從2016年競(jìng)賽題目“丙烷資源化利用”入手，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行產(chǎn)品市場(chǎng)調(diào)研，確定生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案，選擇適當(dāng)廠址等，初步完成可行性報(bào)告的撰寫．在工藝路線選擇的講授過程中，授課教師可以根據(jù)學(xué)生選定的設(shè)計(jì)路線“丙烷脫氫制丙烯工藝”，通過分析Oleflex、Catofin和Star等幾種工藝路線在國內(nèi)外采用的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，產(chǎn)品質(zhì)量和規(guī)格，生產(chǎn)能力，原材料及能量消耗，綜合利用及三廢處理，建廠投資及產(chǎn)品成本等指標(biāo)，指導(dǎo)學(xué)生對(duì)生產(chǎn)方法進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和安全性等方面的全面比較，并對(duì)選定的工藝路線進(jìn)行適當(dāng)修改以滿足實(shí)際生產(chǎn)需要．而在設(shè)備工藝設(shè)計(jì)的講授過程中，授課教師采用多媒體課件配合化工設(shè)計(jì)軟件實(shí)時(shí)演示的教學(xué)模式，將基于計(jì)算機(jī)過程模擬技術(shù)的現(xiàn)代化工設(shè)計(jì)方法引入課堂教學(xué)，從學(xué)習(xí)先進(jìn)的過程模擬軟件工具入手，結(jié)合競(jìng)賽項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用能力的訓(xùn)練，使學(xué)生真正具備從事現(xiàn)代化工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)[5]．由于整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)將“教、學(xué)、賽”有機(jī)地融為一體，因此授課教師需要轉(zhuǎn)變自身的角色，成為課堂的組織者、指導(dǎo)者和管理者．教師的主要職責(zé)則轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)，為學(xué)生獨(dú)立性和創(chuàng)造性的培養(yǎng)創(chuàng)造條件．

2.3完善課程考核制度

化工設(shè)計(jì)課程考核不能僅以期末成績作為終結(jié)性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，而是要突出創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的考核，從整體上考核學(xué)生真實(shí)的化工設(shè)計(jì)水平，從而避免學(xué)生為應(yīng)對(duì)考試而寄希望于考前突擊的現(xiàn)象．為此，化工設(shè)計(jì)課程的總成績分為3部分：第一部分為平時(shí)成績，占20%；第二部分為考試成績，占30%；第三部分為項(xiàng)目設(shè)計(jì)成績，占50%．其中項(xiàng)目設(shè)計(jì)的考核以設(shè)計(jì)小組為單位進(jìn)行，各組的考核分?jǐn)?shù)由指導(dǎo)教師和各組組長根據(jù)各組項(xiàng)目完成的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分，組內(nèi)各成員的成績由組內(nèi)成員互評(píng)．這種考核方式對(duì)提高化工設(shè)計(jì)課程的教學(xué)質(zhì)量起到了積極的作用．

總之，將“課賽融合”的教學(xué)模式引入到課堂教學(xué)，以化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽為導(dǎo)向開展的化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革實(shí)現(xiàn)了教學(xué)過程中“教、學(xué)、賽”的一體化．通過實(shí)際化工項(xiàng)目設(shè)計(jì)，使學(xué)生明確了學(xué)習(xí)目的，實(shí)現(xiàn)了學(xué)有所用、學(xué)有所獲．學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性得到了顯著增強(qiáng)，其工程意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神得到了明顯強(qiáng)化，從而提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力，使其能夠很好地適應(yīng)現(xiàn)代化工行業(yè)對(duì)高素質(zhì)化學(xué)工程技術(shù)人才的需要．

[1] 韓生，高峰．淺談化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革[J]．廣州化工，2010（12）：262-263

[2] 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

[3] 程代娣．“網(wǎng)頁設(shè)計(jì)與制作”課賽融合教學(xué)模式研究[J]．安慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2016（1）：142-145

[4] 王悅．“課賽融合”模式在高職公共英語教學(xué)中的實(shí)踐[J]．遼寧高職學(xué)報(bào)，2014（8）：76-78

[5] 張軍，曹俊雅，解強(qiáng)．立足“煤化工”特色的《化工專業(yè)基礎(chǔ)綜合設(shè)計(jì)》課程建設(shè)和實(shí)踐教學(xué)改革[J]．新課程研究：中旬刊，2011（4）：68-70

The practice of class-competition combination mode in the classroom teaching of chemical engineering design

ZHANG Yu，JIA Li-hua，GUO Xiang-feng，CHEN Zhao-hui，DENG Qing-fang

（School of Chemistry and Chemical Engineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China）

The practice of class-competition combination mode in the classroom teaching of chemical engineering design was introduced．The results showed that the integration of teaching，learning and competition in the teaching process of chemical engineering design was realized through the integration of classroom teaching content，the rational design of classroom teaching，and the improvement of the curriculum evaluation system．And the innovation ability and the engineering practice ability of students were significantly strengthened．

chemical engineering design；class-competition combination；practice

1007-9831（2016）11-0091-03

O6-0∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2016.11.025

2016-08-03

齊齊哈爾大學(xué)教育科學(xué)研究項(xiàng)目（2015082）

張宇（1979-），男，黑龍江哈爾濱人，副教授，博士，主要從事化學(xué)工程方面的研究．E-mail：zhangyu7901@163.com