《化工設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革的歷史發(fā)展及未來展望

褚松茂 李青彬 韓永軍 王莉 田剛 徐伏 馮云曉

摘要：文章對(duì)過去20年《化工設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革的主要文獻(xiàn)進(jìn)行收集，對(duì)其教學(xué)改革發(fā)展脈絡(luò)進(jìn)行梳理?！痘ぴO(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革與我國(guó)化學(xué)工業(yè)快速發(fā)展對(duì)化工專業(yè)人才的需求密不可分。隨著全球工業(yè)革命浪潮的興起，我國(guó)工程教育也進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代，從傳授知識(shí)體系的完整性轉(zhuǎn)變到發(fā)展學(xué)生核心工程素質(zhì)與能力，是《化工設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革的必然方向。

關(guān)鍵詞：化工設(shè)計(jì);課程教學(xué)改革;新工業(yè)革命;工程素質(zhì)與能力

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）52-0107-02

在全球工業(yè)革命浪潮中，我國(guó)許多技術(shù)和產(chǎn)業(yè)處在從追隨、并跑到領(lǐng)跑的關(guān)鍵發(fā)展時(shí)期，這個(gè)過程的成功實(shí)現(xiàn)需要大量?jī)?yōu)秀的工程技術(shù)人才，對(duì)我國(guó)工程教育也提出新的要求?！痘ぴO(shè)計(jì)》課程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)本科生的專業(yè)核心課程，是培養(yǎng)我國(guó)學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力的核心課程之一，此課程學(xué)得好不好，比其他課程更能體現(xiàn)化工類專業(yè)本科生工程素質(zhì)的高低。

一、《化工設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革發(fā)展歷史

《化工設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革與我國(guó)化學(xué)工業(yè)快速發(fā)展對(duì)化工專業(yè)人才的需求密不可分。

吳嘉、黃仲九[1]（1998）最早對(duì)《化工設(shè)計(jì)》課程的人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行探討。他們認(rèn)為，應(yīng)培養(yǎng)高層次設(shè)計(jì)、開發(fā)人才，具備的素質(zhì)有：（1）較強(qiáng)的工程概念，即系統(tǒng)工程觀念、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和安全意識(shí)、政策與法規(guī);（2）設(shè)計(jì)、開發(fā)技能，即優(yōu)化組合的方法和技巧、設(shè)計(jì)和開發(fā)進(jìn)行的程序、解決每一程序的方法和技能。婁愛娟[2]（2003）根據(jù)我國(guó)化學(xué)工業(yè)快速發(fā)展?fàn)顩r，提出《化工設(shè)計(jì)》課程教學(xué)尚不能滿足社會(huì)對(duì)化工人才的需求，應(yīng)加大投入，優(yōu)化和整合有關(guān)環(huán)節(jié)，充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，盡快提高化工設(shè)計(jì)教學(xué)水平。王華等[3]（2005）認(rèn)為，化工工藝學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)提高學(xué)生的化工設(shè)計(jì)能力十分重要，并就如何進(jìn)行化工設(shè)計(jì)課程改革提出一些建議，如選用有生產(chǎn)、科研背景的設(shè)計(jì)題目，創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生動(dòng)手，盡量融合現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，更新考核方法等。史愛娥[4]（2008）在分析我國(guó)高校培養(yǎng)化工類人才方面存在的問題后，提出應(yīng)以化工設(shè)計(jì)課為基礎(chǔ)，以生產(chǎn)實(shí)習(xí)內(nèi)容為素材，開展真實(shí)有效的化工專業(yè)課程設(shè)計(jì)。顧雄毅等[5]（2009）指出，要將化工設(shè)計(jì)教學(xué)置于化工流程模擬系統(tǒng)平臺(tái)上。張亞濤等[6]（2010）強(qiáng)調(diào)了教學(xué)中將手工繪制流程圖和計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)相結(jié)合的重要性。祝鈴鈺等[7]（2012）以項(xiàng)目式教學(xué)在化學(xué)工程專業(yè)教學(xué)中的作用為核心，對(duì)《化工設(shè)計(jì)》多門課程進(jìn)行內(nèi)容整合。嚴(yán)宗誠(chéng)等[8]（2013）探索建立了面向工程實(shí)踐的課程模式，并創(chuàng)建與之相適應(yīng)的考核體系，提升化工設(shè)計(jì)課程的工程實(shí)踐性，獲得良好的教學(xué)效果。孫健等[9]（2016）探討了把化工設(shè)計(jì)大賽引入學(xué)校教學(xué)環(huán)節(jié)，通過組織學(xué)生參加比賽，將專業(yè)理論知識(shí)和實(shí)際化工設(shè)計(jì)很好地結(jié)合起來。劉俊劭等[10]（2017）探討了要應(yīng)用型高?；I(yè)的人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)到培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)技能型人才上。韓生等[11]（2018）認(rèn)為，應(yīng)以工程思維培養(yǎng)為基礎(chǔ)，充分借助化工模擬軟件和設(shè)計(jì)軟件，培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題的能力。趙升云等[12]（2018）提出，為適應(yīng)新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)對(duì)高素質(zhì)復(fù)合型“新工科”人才需求，以工程能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)為主線，融入過程模擬與優(yōu)化、仿真式案例化教學(xué)、化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽等實(shí)踐環(huán)節(jié)，推進(jìn)化工設(shè)計(jì)課程改革。

二、新工業(yè)時(shí)代背景下我國(guó)工程教育的特點(diǎn)

工程科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，為滿足人類物質(zhì)需求提供強(qiáng)有力的支撐，同時(shí)也對(duì)工程師提出更加嚴(yán)苛的要求。高等工程教育肩負(fù)培養(yǎng)未來工程師的重任，受到世界各國(guó)的高度重視。我國(guó)工程教育體量已居世界第一位，近年來，國(guó)家采取一系列強(qiáng)有力措施提高工程人才培養(yǎng)質(zhì)量。

隨著全球工業(yè)革命浪潮的到來，美國(guó)提出“國(guó)家先進(jìn)制造戰(zhàn)略計(jì)劃”，德國(guó)實(shí)施“工業(yè)4.0”，中國(guó)推進(jìn)“中國(guó)制造2025”。新工業(yè)革命要求工程人才具有全球視野、工程倫理意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)、合作意識(shí)、發(fā)展意識(shí)和服務(wù)意識(shí)，特別需要具備跨界創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型工程人才。為滿足新工業(yè)革命要求，我國(guó)工程教育亟須建立一種新的工程教育范式，以此指導(dǎo)工程教育改革創(chuàng)新。

2016年6月2日，中國(guó)工程教育正式成為《華盛頓協(xié)議》成員國(guó)。為深化工程教育改革，2017年2月，教育部[13]公布“復(fù)旦共識(shí)”、“天大行動(dòng)”、“北京指南”三部曲，并發(fā)布《教育部高等教育司關(guān)于開展“新工科”研究與實(shí)踐的通知》，引出“新工科”的概念，給我國(guó)工程教育賦予新的內(nèi)涵。這為高等院校工程教育課程教育研究提供了新的領(lǐng)域和思路，也為相關(guān)課程教學(xué)改革提出要求。

三、《化工設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革的未來展望

國(guó)際《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)工程專業(yè)本科畢業(yè)生提出12條要求，比較全面地闡述現(xiàn)代工程師應(yīng)具備的綜合能力。教育部2018年1月30日發(fā)布《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》（簡(jiǎn)稱“國(guó)標(biāo)”），其中《化工與制藥類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（化工類專業(yè)）》對(duì)化工專業(yè)本科畢業(yè)生的設(shè)計(jì)能力提出明確要求。

化工設(shè)計(jì)過程要用到化工專業(yè)本科四年所學(xué)的幾乎所有課程知識(shí)?；ぴO(shè)計(jì)課程實(shí)際上承擔(dān)將本科四年各門課程零散的知識(shí)點(diǎn)串接起來，為學(xué)生進(jìn)行“總復(fù)習(xí)”的紐帶作用。所以，化工設(shè)計(jì)是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的重要通道，是幫助學(xué)生從課堂走向工程實(shí)際、從大學(xué)生轉(zhuǎn)化為工程師的橋梁。

《化工設(shè)計(jì)》課程教學(xué)直接受學(xué)校定位與發(fā)展方向的影響。以應(yīng)用型本科高校為例，其人才培養(yǎng)目標(biāo)定位主要是培養(yǎng)從事服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的高級(jí)應(yīng)用型人才，這決定了其辦學(xué)模式要走產(chǎn)教融合、校企合作之路。

四、小結(jié)

工程教育培養(yǎng)的是工程人才，它培養(yǎng)強(qiáng)調(diào)人才培養(yǎng)過程必須與工程實(shí)踐相結(jié)合，是工程邏輯與教育規(guī)律的結(jié)合。像《化工設(shè)計(jì)》這樣實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，應(yīng)緊緊圍繞提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量這個(gè)核心推進(jìn)課程教學(xué)改革，從強(qiáng)調(diào)傳授知識(shí)體系的完整性轉(zhuǎn)變到發(fā)展學(xué)生核心素質(zhì)與工程能力上來。

參考文獻(xiàn)：

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