專業(yè)認(rèn)證背景下化工設(shè)計(jì)課程體系的構(gòu)建與實(shí)施

王 麗，陳 宏，付 文，吳世逵

（廣東石油化工學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院，廣東茂名 525000）

1 概述

隨著社會(huì)與科技的飛速發(fā)展，化工行業(yè)對(duì)工程技術(shù)人才的要求越來(lái)越高。而工程技術(shù)人才的創(chuàng)新能力集中體現(xiàn)在工程實(shí)踐活動(dòng)中創(chuàng)造新的技術(shù)成果的能力，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)，新的工廠生產(chǎn)過(guò)程操作運(yùn)行方案等。

為了多方面培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程技能，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，增強(qiáng)大學(xué)生的工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力，實(shí)踐“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，人才培養(yǎng)方案中《化工設(shè)計(jì)》課程的開(kāi)設(shè)就顯得至關(guān)重要，而科學(xué)的構(gòu)建化工設(shè)計(jì)課程體系并落實(shí)在學(xué)生教學(xué)過(guò)程中是課程目標(biāo)達(dá)成的關(guān)鍵所在。

化工設(shè)計(jì)是一門面向?qū)嶋H化工工藝設(shè)計(jì)、化工廠設(shè)計(jì)的工程運(yùn)用課程，具有綜合性、應(yīng)用性的特點(diǎn)。它是以化工廠生產(chǎn)裝置的建設(shè)為目的，在確保技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和安全可靠性的前提下，設(shè)計(jì)最佳的工藝技術(shù)路線，通過(guò)工藝軟件的模擬分析，確定優(yōu)化的工藝流程、工藝條件、設(shè)備選型、車間布置與全廠布局等內(nèi)容的課程。

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能夠做到：

1）針對(duì)化工過(guò)程復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行可行性分析、優(yōu)選工藝技術(shù)路線，撰寫項(xiàng)目可行性報(bào)告；

2）設(shè)計(jì)滿足化工過(guò)程特定需求的工藝流程，完成單元設(shè)計(jì)，并能夠體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。

3）用Aspen Plus對(duì)化工流程和換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測(cè)、模擬與優(yōu)化，并能理解Aspen Plus的局限性。

4）能在完成化工設(shè)計(jì)任務(wù)過(guò)程中，運(yùn)用工程管理與經(jīng)濟(jì)決策方法，使設(shè)計(jì)結(jié)果經(jīng)濟(jì)、合理。

2 《化工設(shè)計(jì)》課程體系構(gòu)建

將化工設(shè)計(jì)課程劃分為10個(gè)模塊，如表1所示：

表1 化工設(shè)計(jì)課程模塊劃分及學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果和評(píng)價(jià)依據(jù)

續(xù)表

1）緒論；

2）化工工藝設(shè)計(jì)各階段的主要內(nèi)容；

3）工藝流程設(shè)計(jì)（流程分析與組織）；

4）物料衡算與能量衡算；

5）換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化在計(jì)算中的應(yīng)用；

6）設(shè)計(jì)大賽中期檢查；

7）設(shè)備工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備圖；

8）車間布置設(shè)計(jì)；

9）安全衛(wèi)生及三廢環(huán)保；

10）期末答辯（校內(nèi)化工設(shè)計(jì)大賽初賽答辯）。

3 《化工設(shè)計(jì)》課程組織與實(shí)施

在“專業(yè)認(rèn)證”人才培養(yǎng)改革項(xiàng)目的推動(dòng)下，為了貫徹實(shí)施教育部“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”，全面推動(dòng)本科生素質(zhì)教育工作的進(jìn)程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程能力，激發(fā)化工學(xué)生科技創(chuàng)業(yè)、實(shí)踐成才的熱情，鼓勵(lì)化工學(xué)子成長(zhǎng)為牢固掌握核心專業(yè)知識(shí)、熟悉交叉新興學(xué)科知識(shí)、善于將科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力及開(kāi)拓廣闊市場(chǎng)的復(fù)合應(yīng)用型人才，《化工設(shè)計(jì)》課程采用“項(xiàng)目式”教學(xué)方法，即在開(kāi)課之初，學(xué)生5個(gè)人一組自由組隊(duì)，由教師給定化工設(shè)計(jì)項(xiàng)目題目，學(xué)生自由選擇，每個(gè)組的同學(xué)以項(xiàng)目的形式完成課程考核，老師每講授完一個(gè)模塊，學(xué)生就完成相應(yīng)的模塊，課程項(xiàng)目設(shè)置中期答辯和期末答辯考核，最后以答辯成績(jī)和平時(shí)表現(xiàn)綜合評(píng)定學(xué)生成績(jī)。平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的30%，課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)結(jié)果考核成績(jī)占總成績(jī)的70%，而項(xiàng)目設(shè)計(jì)結(jié)果考核成績(jī)由階段檢查答辯和期末考核成績(jī)兩部分組成，綜合考慮小組提交的項(xiàng)目可行性報(bào)告、設(shè)計(jì)說(shuō)明書等相關(guān)文檔質(zhì)量、期末答辯、答辯后修改等給定期末考核成績(jī)。由于設(shè)計(jì)結(jié)果考核成績(jī)均是考核各個(gè)設(shè)計(jì)小組的整體成績(jī)，每個(gè)設(shè)計(jì)小組由5～7名同學(xué)組隊(duì)，每位同學(xué)的成績(jī)以所在小組的整體成績(jī)?yōu)榛A(chǔ)，再根據(jù)各自在小組內(nèi)的貢獻(xiàn)度進(jìn)行調(diào)整。

4 《化工設(shè)計(jì)》課程實(shí)施效果

課程通過(guò)項(xiàng)目式教學(xué)，學(xué)生作品質(zhì)量提高明顯，學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力得到有效提高，學(xué)生以校內(nèi)化工設(shè)計(jì)項(xiàng)目大賽形式進(jìn)行組隊(duì)實(shí)施，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變到“我要學(xué)”，效果良好，學(xué)生及帶隊(duì)教師普遍反映理論與實(shí)踐得到完美融合。我校參賽學(xué)生已連續(xù)7a獲得“全國(guó)化工設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)”。