化工設(shè)計(jì)課程團(tuán)隊(duì)式教學(xué)新模式的探索與實(shí)踐*

時(shí)建偉，騰曉旭，徐建華,呂利平

(長(zhǎng)江師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，重慶 408100)

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化工設(shè)計(jì)課程團(tuán)隊(duì)式教學(xué)新模式的探索與實(shí)踐*

時(shí)建偉，騰曉旭，徐建華,呂利平

(長(zhǎng)江師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，重慶 408100)

化工設(shè)計(jì)課程在培養(yǎng)化工專業(yè)學(xué)生綜合能力方面起著重要的作用，將原來(lái)單人講授的化工設(shè)計(jì)課程改為5個(gè)教師組成的課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)分段教學(xué)，充分發(fā)揮每個(gè)教師的專業(yè)特長(zhǎng)，教學(xué)內(nèi)容有深度且與實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)。結(jié)合化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽，將課程考核方式由原來(lái)的試卷考核為主改為小組設(shè)計(jì)項(xiàng)目匯報(bào)為主。通過(guò)上述改革，不但充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性，提高了教學(xué)效果，而且為參加全國(guó)的化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽打下了良好基礎(chǔ)。

化工設(shè)計(jì)；教學(xué)改革；教學(xué)團(tuán)隊(duì)；化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽

化工設(shè)計(jì)課程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)專業(yè)主干課程之一，通常由課程教學(xué)和課程設(shè)計(jì)兩部分組成。課程的主要內(nèi)容包括工藝流程設(shè)計(jì)、物料衡算和能量衡算、設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)及化工設(shè)備圖、車間布置設(shè)計(jì)、管道布置設(shè)計(jì)、非工藝專業(yè)、工程設(shè)計(jì)概算及技術(shù)經(jīng)濟(jì)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生能掌握化工設(shè)計(jì)的基本原理、方法，在化工設(shè)計(jì)過(guò)程中綜合運(yùn)用化工原理、反應(yīng)工程、分離工程、化工設(shè)備、化工制圖以及化工安全、經(jīng)濟(jì)等方面的專業(yè)知識(shí)，結(jié)合工程學(xué)的基本過(guò)程與方法，為將來(lái)的化工工程設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)[1]。

隨著技術(shù)水平的發(fā)展，要求化工行業(yè)的從業(yè)人員具有更廣泛、深入的化工專業(yè)知識(shí)。化工設(shè)計(jì)課程是對(duì)所學(xué)化工專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用，學(xué)好化工設(shè)計(jì)課有助于學(xué)生了解工廠的實(shí)際運(yùn)行情況，工作后能迅速適應(yīng)工作崗位的要求，提高工作質(zhì)量。

1 化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)方式改革概述

化工設(shè)計(jì)是一門基于多專業(yè)基礎(chǔ)課知識(shí)的綜合性以及強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)工程運(yùn)用的實(shí)踐性的課程，在目前學(xué)時(shí)被大幅度壓縮和學(xué)生綜合學(xué)習(xí)素質(zhì)普遍下滑的情況下，如何更好的提高化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高水平的化工專業(yè)技術(shù)人才，許多高校的教師開展了這方面的教學(xué)改革探索與實(shí)踐。

徐秀梅等[2]將化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)與專業(yè)特色、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)四者有效統(tǒng)一起來(lái)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)行針對(duì)性改革，促進(jìn)了課堂教學(xué)水平的提高，提升了學(xué)生的專業(yè)工程設(shè)計(jì)實(shí)踐能力。

陳秀麗等[3]基于卓越工程師培養(yǎng)的要求，從激發(fā)學(xué)生主體性、增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)及實(shí)踐教學(xué)比例、強(qiáng)化設(shè)計(jì)軟件在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用以及加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)等方面進(jìn)行了化工設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)改革。

趙永華等[4]在化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，結(jié)合實(shí)際情況，從教學(xué)模式的轉(zhuǎn)化、考試方法的改革、強(qiáng)化計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用等方面探索課程改革，實(shí)現(xiàn)了更好的教學(xué)效果，培養(yǎng)出適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)需求的化工工程技術(shù)人才。

佘啟明[5]提出建立產(chǎn)學(xué)研一體校企合作辦學(xué)體系, 以提高學(xué)生化工設(shè)計(jì)能力。通過(guò)強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)、化工設(shè)計(jì)“第二課堂”的建設(shè)和校企聯(lián)合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)逐步實(shí)施, 取得了良好的教學(xué)效果

靳治良等[6]借鑒三井杯大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽的指導(dǎo)模式，采取了在傳授知識(shí)的同時(shí)力求能力的培養(yǎng)及非智力因素的發(fā)展、教學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際、強(qiáng)化工程能力及科學(xué)思維等方面的一些舉措，提高了教學(xué)水平、增強(qiáng)了學(xué)生實(shí)踐能力。

孫德等[7]對(duì)CDIO工程教育模式的考核方式與評(píng)價(jià)手段在化工設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用做了深入探索與實(shí)踐，提出考核內(nèi)容合理性、開放性及考核方式多樣性。

祝鈴鈺等[8]整合化工專業(yè)各門課程，設(shè)立化工設(shè)計(jì)課程群，采用項(xiàng)目式教學(xué)改革對(duì)多門相關(guān)課程進(jìn)行內(nèi)容整合，在各門課程中增加項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容，著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合運(yùn)用和對(duì)實(shí)際問(wèn)題的分析處理能力。

通過(guò)上述教學(xué)改革的實(shí)施，改善了化工設(shè)計(jì)課程的教學(xué)環(huán)境，在很大程度上提高了課程的教學(xué)質(zhì)量。

2 傳統(tǒng)教改突出不足之處

我們?cè)诮梃b前人化工設(shè)計(jì)課程先進(jìn)的教學(xué)理念和教學(xué)方法的同時(shí)，通過(guò)實(shí)踐與思考，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的化工設(shè)計(jì)課程仍普遍存在如下突出不足。

2.1 教師工程實(shí)踐能力缺乏，單人講授化工設(shè)計(jì)課程深度不夠

在我國(guó)的很多高校，即使是要求工程實(shí)踐能力很強(qiáng)的理工專業(yè)，很多教師都是畢業(yè)直接當(dāng)老師，相對(duì)擅長(zhǎng)科學(xué)研究。但他們沒(méi)有經(jīng)過(guò)企業(yè)鍛煉，很少參與工程實(shí)踐，因而在教學(xué)中和實(shí)踐的聯(lián)系不夠緊密，缺少工程思維和工程方法的傳授。

按現(xiàn)在大多數(shù)學(xué)校的排課規(guī)律，一門課就由一位教師講授，化工設(shè)計(jì)課程亦是如此。但化工設(shè)計(jì)課程區(qū)別于其它課程，是一門基于多專業(yè)基礎(chǔ)課知識(shí)的綜合性課程，涉及的內(nèi)容非常廣泛，教學(xué)內(nèi)容要求有一定的深度，并與工程實(shí)踐緊密相連。一位教師無(wú)論如何是不可能對(duì)化工設(shè)計(jì)課程涉及的教學(xué)內(nèi)容都有深入的研究，這就導(dǎo)致教學(xué)過(guò)程中教師主要教授自己熟悉的內(nèi)容，對(duì)其它的內(nèi)容只能是泛泛而談甚至是照本宣科，教學(xué)質(zhì)量難以保證。

2.2 講課課時(shí)較少和學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力較差

隨著人才培養(yǎng)目標(biāo)的轉(zhuǎn)變，目前大多數(shù)高校課程教學(xué)學(xué)時(shí)被不斷壓縮，尤其是專業(yè)課學(xué)時(shí)普便緊張，化工設(shè)計(jì)課程一般只有40個(gè)學(xué)時(shí)左右，要在如此短的時(shí)間內(nèi)教好這門課絕非易事。于是在授課過(guò)程中，教師往往采用一些純理論課程的教學(xué)方式，仍然重點(diǎn)講授一些設(shè)計(jì)的規(guī)定、規(guī)范、物料衡算和能量衡算等內(nèi)容。條條框框較多，與以前課程重復(fù)率高，而學(xué)生的實(shí)際操作較少。在此教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生只是被動(dòng)接受，不需要過(guò)多思考和動(dòng)手，不利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，更談不上培養(yǎng)工程實(shí)踐能力，難以滿足應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求。

2.3 課程的評(píng)價(jià)指標(biāo)不合理

很多高校的化工設(shè)計(jì)課程還是主要以期末考試成績(jī)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，但面向化工生產(chǎn)的化工設(shè)計(jì)更注重可行性經(jīng)濟(jì)性，考試的時(shí)限性并不能真正體現(xiàn)化工設(shè)計(jì)的水平，且化工設(shè)計(jì)突出的是整體性的把握，再好的工程師都不可能記住所有知識(shí)點(diǎn)，不查閱資料只靠記憶做設(shè)計(jì)。因此對(duì)于具有很強(qiáng)實(shí)踐性的化工設(shè)計(jì)課程來(lái)講，一卷定成績(jī)過(guò)于片面。

如果只是理論知識(shí)點(diǎn)的考試，一些學(xué)生通常會(huì)忽略平時(shí)的學(xué)習(xí)，在課程考試前幾周臨陣沖刺，以應(yīng)付期末考核，這樣的學(xué)生只會(huì)背書根本不會(huì)用書。

3 我校的教改措施

針對(duì)上述化工設(shè)計(jì)課程仍普遍存在的三方面不足，我們做了如下改革探索。

3.1 組建教學(xué)團(tuán)隊(duì)

團(tuán)隊(duì)式教學(xué)模式就是由不同的教師組成教學(xué)團(tuán)隊(duì)共同完成一門課程的教學(xué)任務(wù)，在此教學(xué)團(tuán)隊(duì)中根據(jù)團(tuán)員各自專業(yè)研究的特長(zhǎng)來(lái)安排教學(xué)任務(wù)。我們?cè)诮梃b他人經(jīng)驗(yàn)，設(shè)立化工設(shè)計(jì)課程群，采用項(xiàng)目式教學(xué)的基礎(chǔ)之上，組成化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，將原來(lái)單人講授的化工設(shè)計(jì)課程改為5個(gè)教師分段教學(xué)，充分發(fā)揮每個(gè)教師的專業(yè)特長(zhǎng)。

徐建華老師講授化工原理課程，在化工設(shè)計(jì)課程里主要承擔(dān)物料衡算、能量衡算和設(shè)備選型等方面的內(nèi)容；騰曉旭老師講授化工工藝學(xué)和化工儀表及自動(dòng)化課程，主要承擔(dān)工藝流程設(shè)計(jì)、化工儀表選型等方面的內(nèi)容；周邦智老師講授化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)和化工反應(yīng)工程課程，主要承擔(dān)設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)及化工設(shè)備圖、設(shè)備選材等方面的內(nèi)容；呂利平老師主要講授化工制圖和計(jì)算機(jī)在化工中的應(yīng)用，主要承擔(dān)車間布置、管道布置、軟件模擬、CAD繪圖等方面的內(nèi)容；時(shí)建偉老師曾大連PX工廠工作5年，經(jīng)歷了工廠從項(xiàng)目申報(bào)、設(shè)計(jì)招標(biāo)、施工建造及開車運(yùn)行的全過(guò)程，對(duì)化工廠的建設(shè)過(guò)程有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，主要負(fù)責(zé)非工藝專業(yè)、工程設(shè)計(jì)概算及技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面的內(nèi)容。

通過(guò)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)的組建，充分發(fā)揮了每個(gè)教師的專業(yè)特長(zhǎng)，教學(xué)內(nèi)容有深度且與實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)。

3.2 教學(xué)內(nèi)容

化工設(shè)計(jì)課程是多門專業(yè)基礎(chǔ)課知識(shí)的綜合，由于教師間信息溝通不暢，很多的教學(xué)課時(shí)就是將前面各專業(yè)基礎(chǔ)課講過(guò)的內(nèi)容再重復(fù)一遍，在有限的課時(shí)內(nèi)造成有用的知識(shí)講的很少或根本沒(méi)有涉及，簡(jiǎn)單易懂的多次重復(fù)學(xué)習(xí)。同時(shí)化工設(shè)計(jì)課程的教學(xué)內(nèi)容是互相銜接的有機(jī)整體，如果教師各自為戰(zhàn)，依然起不到好的教學(xué)效果。

為此，課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教師在開課前召開專題研討會(huì)，明確化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)目的和任務(wù)、教學(xué)深度和教學(xué)效果，每個(gè)教師教學(xué)內(nèi)容如何前后銜接等。由于每個(gè)教師以前都講過(guò)對(duì)應(yīng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)與化工設(shè)計(jì)課程中此部分要求差距有深入了解，對(duì)于簡(jiǎn)單易懂的內(nèi)容主要安排學(xué)生自學(xué)，對(duì)實(shí)際化工設(shè)計(jì)有用、課本未涉及的和難以理解的內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)講授。最后由時(shí)建偉老師將化工設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)歸納，以化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)會(huì)的形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行化工設(shè)計(jì)課程的總結(jié)。

3.3 教學(xué)方法

為了真正體現(xiàn)教學(xué)效果，我們將校級(jí)的化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽融合到化工設(shè)計(jì)課程的考核中。校級(jí)的化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽不但作為化工設(shè)計(jì)課程考核成績(jī)的主要依據(jù)，還是參加省市和全國(guó)化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽的預(yù)賽。

校級(jí)的化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽所有化工專業(yè)的學(xué)生都要參加，組織形式、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、答辯過(guò)程也參考全國(guó)化工競(jìng)賽要求。通過(guò)參加校級(jí)的化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽使全體化工專業(yè)學(xué)生的表達(dá)能力、協(xié)作精神都得到鍛煉，選拔出優(yōu)秀的學(xué)生團(tuán)隊(duì)參加高水平競(jìng)賽[9]。

3.4 考核形式

考核成績(jī)是教學(xué)成果的重要體現(xiàn)，為了真實(shí)衡量學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度和應(yīng)用能力，反饋教師的教學(xué)效果，結(jié)合校級(jí)化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽，將課程考核方式改為由如下四部分組成。

表1 化工設(shè)計(jì)課程成績(jī)考核評(píng)定內(nèi)容

由于化工行業(yè)的危險(xiǎn)性，任何從事化工的人員必須嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)章制度，平時(shí)成績(jī)主要考查學(xué)生的出勤、上課表現(xiàn)等尊規(guī)守紀(jì)方面。期末考試考查學(xué)生對(duì)化工設(shè)計(jì)理論、方法、公式等基本知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，根據(jù)卷面成績(jī)給分。設(shè)計(jì)作品及答辯考查學(xué)生協(xié)調(diào)創(chuàng)新的工作作風(fēng)和基本設(shè)計(jì)技能，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力及綜合素質(zhì)，答辯小組根據(jù)作品及答辯質(zhì)量給分。加入學(xué)生互評(píng)環(huán)節(jié)是我們的一個(gè)創(chuàng)新，實(shí)驗(yàn)學(xué)生從參與者到管理者轉(zhuǎn)變。為了做好評(píng)委，學(xué)生通過(guò)各種途徑廣泛學(xué)習(xí)知識(shí)，自主學(xué)習(xí)熱情非常高，學(xué)習(xí)主動(dòng)性提高。

通過(guò)上述組合型考核方式，使學(xué)生的思維習(xí)慣由單學(xué)科、封閉式向跨學(xué)科、開放式轉(zhuǎn)變, 工作方式由個(gè)體勞動(dòng)向團(tuán)隊(duì)合作轉(zhuǎn)變,工作心態(tài)由學(xué)生向工作者轉(zhuǎn)變。

4 結(jié) 論

雖然我?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)新開辦不久，師資力量相對(duì)

薄弱，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足，但經(jīng)過(guò)在化工設(shè)計(jì)課程上3年左右的探索與實(shí)踐，鍛煉了教師隊(duì)伍，改善的課程學(xué)風(fēng)，提高了教學(xué)質(zhì)量，并為學(xué)生施展才能提供了契機(jī)，綜合素質(zhì)都有很大的提升。我校代表隊(duì)參加全國(guó)“三井杯”化工設(shè)計(jì)大賽成績(jī)也逐年提高，從2012年三等獎(jiǎng)到2013年二等獎(jiǎng)再到2014年二等獎(jiǎng)?；I(yè)的學(xué)生以扎實(shí)的基本功、豐富的專業(yè)知識(shí)及樂(lè)觀向上的精神風(fēng)貌得到了用人單位好評(píng)。

[1] 晉梅, 王晉黃, 李忠銘. 化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽對(duì)化工專業(yè)教學(xué)的啟示[J]. 江漢大學(xué)學(xué)報(bào), 2013(3): 102-104,112.

[2] 徐秀梅, 景介輝. 化工專業(yè)化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的探索[J]. 廣東化工, 2014(1): 182-182, 192.

[3] 陳秀麗, 鄒長(zhǎng)軍. 基于卓越工程師培養(yǎng)的要求, 深化化工設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)改革[J].化工高等教育, 2013, 30(4): 42-45.

[4] 趙永華, 周艷軍, 齊平, 等. 化工設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革與實(shí)踐[J]. 石油教育, 2014(2): 32-34.

[5] 佘啟明. “化工設(shè)計(jì)”課程產(chǎn)學(xué)研一體化校企合作辦學(xué)體系的構(gòu)建[J]. 通化師范學(xué)院學(xué)報(bào), 2013, 34(6): 81-83.

[6] 靳治良, 楊晉, 朱桂華, 等. “中國(guó)石化-三井化學(xué)杯”大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽模式在我校化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革中的借鑒與實(shí)踐[J]. 化工高等教育, 2013, 30(3): 28-31.

[7] 孫德, 李冰冰, 杜長(zhǎng)海, 等. 化工類專業(yè)課考核方法的研究與實(shí)踐-以《化工設(shè)計(jì)》課程為例[J]. 山東化工, 2015, 44(5): 139-140.

[8] 祝鈴鈺, 許軼, 姚克儉. 化工設(shè)計(jì)課程群的項(xiàng)目式教學(xué)改革探討[J]. 化工高等教育, 2012, 29(2): 37-40.

[9] 梁克中, 黃美英, 賴慶柯, 等. 大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽對(duì)化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的促進(jìn)作用[J]. 職業(yè)時(shí)空, 2014(8): 76-77.

Exploration and Practice on New Team Teaching Method of Chemical Engineering Design*

SHIJian-wei,TENGXiao-xu,XUJian-hua,LVLi-ping

(Yangtze Normal University, Chongqing 408100, China)

Chemical Engineering Design course plays an important role in nurturing Chemical Engineering specialized comprehensive capacity of students. The course had been changed from the original single chemical teaching to teaching team consisting of five teachers to divide, which could give full play to each teacher’s professional expertise, and the teaching content would be insightful and closely related to the practical application. Combining with chemical design competition, the course examination papers was turned to the original assessment-based approach to team-based design project report. Through these reforms, not only the students’ learning initiative and teaching effectiveness were improved, but also a good foundation had been laid to participate the CEDC(Chemical Engineering Design Competition).

Chemical Engineering Design; teaching reform; team teaching; Chemical Engineering Design Competition

長(zhǎng)江師范學(xué)院教改項(xiàng)目(JG2012018)；校級(jí)化工人才培養(yǎng)模式示范區(qū)資助。

時(shí)建偉，長(zhǎng)江師范學(xué)院化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室主任，講師，化工碩士，主要從事化工設(shè)備、儀表教學(xué)與研究。

騰曉旭，長(zhǎng)江師范學(xué)院化工系主任，副教授，精細(xì)化工博士，主要從事化工工藝教學(xué)與研究。

G642.0

A

1001-9677(2016)020-0173-03