，，

(安陽(yáng)工學(xué)院，河南 安陽(yáng) 455000)

1 課題研究背景

化工設(shè)計(jì)課程是高分子材料與工程、化學(xué)工程與工藝等專業(yè)的主干課程，是提高學(xué)生工程能力的一門重要課程，對(duì)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工程問(wèn)題非常重要[1-2]。本課程要求學(xué)生掌握扎實(shí)的化工理論基礎(chǔ)知識(shí)，具有實(shí)際化工過(guò)程分析解決問(wèn)題能力，是大學(xué)生通向工程師一種橋梁?；ぴO(shè)計(jì)課程教學(xué)與化工原理、化工工藝學(xué)、化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)、化工熱力學(xué)、化工反應(yīng)工程、以及化工CAD等課程的知識(shí)關(guān)聯(lián)度大，教學(xué)難度大，傳統(tǒng)的教學(xué)方法培養(yǎng)的學(xué)生創(chuàng)新思維不夠，工程能力欠缺、動(dòng)手能力不足，學(xué)生畢業(yè)后不能很快的適應(yīng)企業(yè)對(duì)大學(xué)生能力要求，制約學(xué)生快速發(fā)展。目前化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)普遍存在問(wèn)題有教師團(tuán)隊(duì)實(shí)踐知識(shí)薄弱，雙師型教師少；教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際情況脫節(jié)；實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)少；計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)用能力差；教材選取困難等。本論文結(jié)合化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)過(guò)程實(shí)際存在的問(wèn)題，從師資隊(duì)伍的建設(shè)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)鍛練、化工CAD學(xué)習(xí)等方面進(jìn)行教學(xué)改革方法的探討。

2 加強(qiáng)課程隊(duì)伍建設(shè)

課程教學(xué)效果的好壞取決于課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)的整體素質(zhì)，化工設(shè)計(jì)課程對(duì)師資隊(duì)伍的工程經(jīng)驗(yàn)要求較高，最好具有工廠或設(shè)計(jì)單位工作經(jīng)歷，目前本科學(xué)校引進(jìn)教師要求具有博士研究生學(xué)歷，但是高學(xué)歷的教師多數(shù)理論基礎(chǔ)扎實(shí)但是實(shí)踐能力明顯不足，授課顯得力不從心，易于紙上談兵、照本宣科，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情難以激發(fā)，教學(xué)效果不佳。為提高化工設(shè)計(jì)教學(xué)水平，提高學(xué)生工程能力，建設(shè)高水平的課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)非常必要。具體方法：拓寬視野，積極鼓勵(lì)廣大教師參加各類實(shí)踐教學(xué)研討，參加化工軟件如Aspen Plus軟件，ProⅡ軟件及Chem CAD軟件學(xué)習(xí)，提升實(shí)踐教學(xué)知識(shí)，彌補(bǔ)實(shí)踐知識(shí)的不足；建立健全校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)裝置、可拆卸設(shè)備模型、工藝流程模擬裝置等學(xué)習(xí)平臺(tái)，充分利用這些學(xué)習(xí)資源，要求從事化工設(shè)計(jì)教學(xué)的專業(yè)教師全部參與到實(shí)訓(xùn)裝置學(xué)習(xí)中，切實(shí)把工藝過(guò)程中涉及到的所有設(shè)備包括計(jì)算、繪圖、控制、工藝、閥件等非常熟悉的掌握，盡可能提高設(shè)計(jì)水平；加強(qiáng)教師團(tuán)隊(duì)間的互相交流、切磋教學(xué)技能，老教師對(duì)新教師進(jìn)行系統(tǒng)傳道授業(yè)，幫助年輕教師指導(dǎo)課程及全國(guó)性的化工設(shè)計(jì)、化工原理、國(guó)藥杯大學(xué)生知識(shí)競(jìng)賽，在學(xué)習(xí)指導(dǎo)過(guò)程中領(lǐng)會(huì)實(shí)踐型教學(xué)模式的要旨；與企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作，通過(guò)科研課題合作，豐富教師實(shí)踐閱歷；聘請(qǐng)有企業(yè)工作背景的兼職教師參與課程授課，增加課程建設(shè)效果。

3 創(chuàng)新教學(xué)方法，多種教學(xué)模式相結(jié)合

3.1 課程教學(xué)大綱制定

專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)由人才培養(yǎng)方案體現(xiàn)，各種培養(yǎng)能力要有課程來(lái)支撐，課程教學(xué)大綱是最基本的要素，課程教學(xué)大綱制定主要通過(guò)對(duì)用人單位人力資源部門、技術(shù)負(fù)責(zé)部門、生產(chǎn)管理部門需求調(diào)查，了解實(shí)際需要和理論教學(xué)差距；對(duì)畢業(yè)生追蹤調(diào)查，了解其在學(xué)校所學(xué)課程在實(shí)際工作中使用情況，接受他們對(duì)課程學(xué)習(xí)改革的建議；多到應(yīng)用性本科同行院校交流學(xué)習(xí)，用其所長(zhǎng)，克己之短，通過(guò)實(shí)際調(diào)研制定出符合應(yīng)用型培養(yǎng)的化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)大綱。

3.2 教材創(chuàng)新

與基礎(chǔ)理論課程教材不同，從工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容、非工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容、工藝流程的選擇及自動(dòng)控制分析、物料衡算及熱量衡算選擇實(shí)例、設(shè)備的工藝計(jì)算到車間布置等化工設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜多樣，不同學(xué)校、不同出版社的教材內(nèi)容千差萬(wàn)別，針對(duì)目前所用的幾本教材，根據(jù)國(guó)內(nèi)外化工設(shè)計(jì)教材的特點(diǎn)，整合《化工設(shè)計(jì)概論》《化工計(jì)算》《文獻(xiàn)檢索》等教材，以熟悉的企業(yè)實(shí)際例子為背景，編寫適用地方經(jīng)濟(jì)特色的化工設(shè)計(jì)教材，輔助教材可以選擇一些經(jīng)典的理論性較強(qiáng)的教材?；ぜ夹g(shù)發(fā)展日新月異，新產(chǎn)品新工藝不斷涌現(xiàn)，原料來(lái)源途徑不斷更新，以前先進(jìn)的技術(shù)現(xiàn)在可能落后，先進(jìn)的設(shè)備可能變得效率低下，工藝流程三廢處理可以滿足排放，在新的時(shí)期環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)更高，三廢排放標(biāo)準(zhǔn)提高，三廢治理的技術(shù)可能面臨淘汰，教材內(nèi)容應(yīng)該不斷充實(shí)，不斷補(bǔ)充，不斷創(chuàng)新。

3.3 密切與專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的聯(lián)系

化工設(shè)計(jì)課程特殊，與化工類專業(yè)課有著密不可分、相互相承的聯(lián)系。工藝流程的設(shè)計(jì)和選擇與工藝學(xué)課程、化工CAD課程；帶控制點(diǎn)工藝流程圖與化工儀表及自動(dòng)化課程；物料衡算、熱量衡算與化工原理、化工計(jì)算課程；化工設(shè)備選擇和計(jì)算與化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)息息相關(guān)；管路輸送、精餾、反應(yīng)、吸收、干燥等都是化工生產(chǎn)常見(jiàn)的操作單元，這些理論知識(shí)都是化學(xué)反應(yīng)工程、化工分離工程等課程重點(diǎn)內(nèi)容[3]。設(shè)計(jì)從設(shè)備選型、工藝計(jì)算到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)也是專業(yè)課程內(nèi)容的進(jìn)一步升華。采用化工設(shè)計(jì)獨(dú)特經(jīng)驗(yàn)算法與原來(lái)學(xué)習(xí)比較，能進(jìn)一步加深學(xué)生的工程設(shè)計(jì)的概念，提高培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)。

3.4 校內(nèi)實(shí)訓(xùn)設(shè)備與實(shí)訓(xùn)環(huán)境及校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè)與利用

校內(nèi)有化工工藝仿真實(shí)驗(yàn)室和合成氨生產(chǎn)工藝流程模型，建有乙酸乙酯實(shí)訓(xùn)裝置，在化工設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中充分利用這些有利的教學(xué)資源，讓學(xué)生充分理解工藝實(shí)際過(guò)程，觀摩乙酸乙酯實(shí)訓(xùn)裝置，學(xué)習(xí)裝置中涉及到的儀表原理、各類設(shè)備的結(jié)構(gòu)、設(shè)備的布置，管道的連接，閥門的操作，這些內(nèi)容對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)化工設(shè)計(jì)內(nèi)容有很大的幫助。生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)間較長(zhǎng)，合理利用實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)。把化工生產(chǎn)實(shí)習(xí)與化工設(shè)計(jì)教學(xué)學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，到停產(chǎn)檢修的化工廠實(shí)習(xí)，可以現(xiàn)場(chǎng)看到所拆卸的化工設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)、管道的維護(hù)和修理。例如：泵的啟動(dòng)以及倒泵的步驟；開(kāi)停車的步驟，加卸催化劑的過(guò)程，反應(yīng)器反應(yīng)過(guò)程，冷凝器的冷凝處理，精餾塔的精餾原理，蒸發(fā)器的使用等等，這樣學(xué)生對(duì)化工廠的整體了解和工程概念的建立會(huì)有很大的提高。

3.5 采用先進(jìn)的教學(xué)手段，強(qiáng)化計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，繪圖、計(jì)算等計(jì)算機(jī)技術(shù)全面貫穿于化工設(shè)計(jì)中，對(duì)于復(fù)雜的化工設(shè)計(jì)及計(jì)算特點(diǎn)，采用計(jì)算機(jī)輔助手段完善化工設(shè)計(jì)過(guò)程已經(jīng)成為化工設(shè)計(jì)的重點(diǎn)[4-5]?；ぼ浖睦碚搶W(xué)習(xí)、實(shí)際上機(jī)操作，在練習(xí)軟件過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在全面掌握設(shè)計(jì)基本理論知識(shí)的基礎(chǔ)上用Excel、Origin等軟件來(lái)完成物料衡算和熱量衡算過(guò)程，用ProcessⅡ、Aspen Plus等化工流程模擬計(jì)算軟件進(jìn)行工藝流程的模擬和物性的計(jì)算等。采用AutoCAD進(jìn)行圖紙的繪制，利用PdMax和3DMax進(jìn)行三維車間的繪制。如何將計(jì)算機(jī)軟件教學(xué)在課堂教學(xué)落實(shí)，對(duì)提升化工設(shè)計(jì)效果，提高學(xué)生實(shí)際使用軟件的能力至關(guān)重要。

3.6 參加化工設(shè)計(jì)大賽，提高學(xué)生實(shí)際工程設(shè)計(jì)能力

化工設(shè)計(jì)大賽是中國(guó)化工學(xué)會(huì)等主辦由各重點(diǎn)高校承辦的全國(guó)大學(xué)生在化工設(shè)計(jì)領(lǐng)域規(guī)模和水平最高的設(shè)計(jì)大賽，比賽包含的內(nèi)容非常廣泛，綜合利用化工原理、化工儀表及自動(dòng)化、化工CAD、化工機(jī)械設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)等課程知識(shí)，需要查閱大量的文獻(xiàn)資料，以解決實(shí)際工程設(shè)計(jì)問(wèn)題[6]。例如在“脫硫再利用項(xiàng)目”設(shè)計(jì)題目中，包含了項(xiàng)目背景二氧化硫污染現(xiàn)狀，產(chǎn)品的現(xiàn)狀及市場(chǎng)調(diào)研；原料路線和工藝路線的概況與選定，脫硫工藝流程特點(diǎn)介紹，創(chuàng)新方法離子液脫硫工藝介紹；設(shè)備分類、設(shè)計(jì)與選型，塔設(shè)備設(shè)計(jì)及校核，各類換熱器設(shè)計(jì)及校核，泵選型，儲(chǔ)罐選型；自動(dòng)化控制方案，控制方法，非標(biāo)設(shè)備的自控方案，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的自控方案；這些環(huán)節(jié)涉及到的每個(gè)細(xì)節(jié)都需要仔細(xì)深入考慮，團(tuán)隊(duì)成員分工協(xié)作，互相交流、互相支持，最終完成設(shè)計(jì)作品。教師在指導(dǎo)過(guò)程中提高了業(yè)務(wù)素質(zhì)，學(xué)生在參加過(guò)程中綜合實(shí)踐能力得到了提升。

3.7 教學(xué)評(píng)價(jià)的改革

化工設(shè)計(jì)課程與一般的化工專業(yè)基礎(chǔ)課相比具有獨(dú)特特性，帶有很強(qiáng)的實(shí)踐性，采用單一的考核考查方式很難準(zhǔn)確反映學(xué)生成績(jī)的好壞，靈活的多樣考核方式能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化工設(shè)計(jì)課程的主觀能動(dòng)性，同時(shí)教師充分利用靈活多樣考核手段也能達(dá)到好的教學(xué)效果。

1)考試：期末考試是考核學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一個(gè)重要途徑，主要對(duì)化工設(shè)計(jì)基本概念、基本設(shè)計(jì)程序、工藝流程識(shí)圖、化工設(shè)備設(shè)計(jì)程序、化工計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行考核，要求學(xué)生全面系統(tǒng)掌握化工設(shè)計(jì)的步驟。

2)設(shè)計(jì)大作業(yè)：不限制題材，讓學(xué)生繪制一個(gè)典型的帶控制點(diǎn)工藝流程圖和某一化工設(shè)備圖，采用集中答辯考核學(xué)生對(duì)流程圖及設(shè)備圖的熟悉和掌握，這樣可以考查學(xué)生繪圖能力、查閱資料的能力，能實(shí)實(shí)在在的反映學(xué)生學(xué)習(xí)效果，給出的課程成績(jī)客觀公正，有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性的提高。

4 總結(jié)語(yǔ)

化工設(shè)計(jì)課程是化工類專業(yè)及相關(guān)專業(yè)重要課程，是培養(yǎng)學(xué)生分析化工過(guò)程工藝、設(shè)備、儀表等工程設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)多年的教學(xué)經(jīng)歷，對(duì)化工設(shè)計(jì)基課程的教學(xué)從師資隊(duì)伍建設(shè)、教材建設(shè)、課程的銜接、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)利用及參加化工設(shè)計(jì)大賽等方面進(jìn)行了教學(xué)方法的探索，旨在努力提高學(xué)生化工設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)效果，使學(xué)生掌握更多實(shí)踐知識(shí)，加快大學(xué)生向工程師轉(zhuǎn)變。