導(dǎo)語：如何才能寫好一篇化工原理的課程設(shè)計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：化工原理；課程設(shè)計； 教學(xué)實踐；研究

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.225

0 引言

將先進(jìn)科學(xué)技術(shù)理論轉(zhuǎn)化到生產(chǎn)實踐中以實踐為核心，強(qiáng)化學(xué)生理論與實踐結(jié)合的能力正是化工原理課程基本目標(biāo)，也是培養(yǎng)科技成果轉(zhuǎn)化后備人員的具體要求。農(nóng)業(yè)院校中的化工原理課程設(shè)計教學(xué)一直是教學(xué)中的弱項，我們依據(jù)化工原理的課程的具體內(nèi)容結(jié)合農(nóng)業(yè)院校的特點和專業(yè)發(fā)展的特色進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)實踐。

1 教師的指導(dǎo)思想

在普通高等農(nóng)業(yè)院校，農(nóng)業(yè)工廠化要求學(xué)生必須具備有工程學(xué)方面的思想，而化工原理課程是學(xué)生在教師指導(dǎo)下的一個學(xué)習(xí)實踐過程。必須堅持以學(xué)生發(fā)展與創(chuàng)新思想為主，以教師引導(dǎo)為主體的指導(dǎo)思想，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)過程的獨立性，發(fā)揮主觀能動性，實現(xiàn)具體的教學(xué)目標(biāo)。就目前已經(jīng)實行的教師的指導(dǎo)方式來說，大致有以下幾種形式：

（1）課堂直接講解。將課程設(shè)計的步驟采用課堂講解教學(xué)的方式，利用適當(dāng)時間，集中給學(xué)生講解課程設(shè)計的機(jī)理和原理，同時講解機(jī)理與原理在相關(guān)實例的具體應(yīng)用。采用這種方法學(xué)生容易接受，參照實例完成設(shè)計比較順利、比較容易地進(jìn)入設(shè)計、出現(xiàn)問題較少，學(xué)生比較適應(yīng)該方法。不足之處是學(xué)生依賴性強(qiáng)，主動學(xué)習(xí)差。

（2）開放式。這種方法基本放棄課堂講授，學(xué)生通過提供的參考資料的學(xué)習(xí)，根據(jù)自己的思路來解決設(shè)計中涉及的每一個問題。它能最大限度地調(diào)動學(xué)生設(shè)計積極性與主動性，能很好地培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。當(dāng)然，這種做法對于大部分同學(xué)來說，教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變使他們難以接受，表現(xiàn)比較茫然，手足無措，通常在設(shè)計的第一天，同學(xué)們進(jìn)入實質(zhì)性設(shè)計的較少。直接請求教師給予相應(yīng)的指導(dǎo)，或者設(shè)計方案比較粗糙，不合理。這個過程花費(fèi)時間較多。教師需要耐心的將學(xué)生的被動性學(xué)習(xí)方式引導(dǎo)到主動性學(xué)習(xí)的過程中。

2 建設(shè)高水平的指導(dǎo)教師隊伍

提高化工原理課程設(shè)計水平的首要問題就是教學(xué)指導(dǎo)隊伍的建設(shè)問題，建立一支高素質(zhì)精通化工設(shè)計的高水平教師隊伍是保證課程效果的前提條件。因此，指導(dǎo)教師成員水平的提高和教學(xué)組的建設(shè)是十分必要的。我們引進(jìn)了從事一線設(shè)計工作多年，設(shè)計經(jīng)驗豐富的教師在學(xué)生課程實踐過程中，對學(xué)生在設(shè)計課程中常見問題給以解答，及時更正，良好的規(guī)范了學(xué)生在設(shè)計課程中操作。指導(dǎo)教師在學(xué)生設(shè)計過程中也不斷查漏補(bǔ)缺，對化工原理課程出現(xiàn)的新問題及時整理，并且在教學(xué)組中進(jìn)行相關(guān)討論進(jìn)行解決，不斷提高教師的指導(dǎo)能力和水平。

3 結(jié)合專業(yè)特色設(shè)計題目的設(shè)置

化工原理課程設(shè)計本身具有特殊性，學(xué)生要完成設(shè)計任務(wù)，必須對化工單元操作、生產(chǎn)工藝等有深刻了解，除了所應(yīng)具有較扎實的基礎(chǔ)理論知識和基本的設(shè)計技能，與課程設(shè)計相關(guān)的知識不可能完全通過課堂教學(xué)獲得，而必須通過生產(chǎn)與教學(xué)實習(xí)和學(xué)習(xí)，不斷實踐才能積累。因此，通過工廠現(xiàn)場教學(xué)，使學(xué)生對化工單元操作、生產(chǎn)工藝和設(shè)備銜接等有個初步的認(rèn)識。在課程設(shè)計教學(xué)過程中應(yīng)不強(qiáng)化向?qū)W生灌輸工程學(xué)觀點，提高學(xué)生工程實踐能力，讓學(xué)生認(rèn)識單元操作和工藝過程特點，善于全面面考察問題和分析解決設(shè)計中的問題。為今后畢業(yè)與走進(jìn)實際生產(chǎn)工作開展實際工程設(shè)計提供一次真實訓(xùn)練。在設(shè)計的過程中，學(xué)生不可避免地會遇到各種問題，應(yīng)盡可能讓學(xué)生發(fā)揮自己的主觀能動性，通過查閱相關(guān)資料，讓學(xué)生對問題進(jìn)行剖析、較深刻的認(rèn)識和理解。

4 課程設(shè)計的成績評定

通過引導(dǎo)學(xué)生對知識的積累和使用以及對工程觀點的深刻認(rèn)識是化工原理課程設(shè)計的主要目的。合理的對學(xué)生在化工原理課程設(shè)計采用綜合評價比較合適，為此我們采用評定課程設(shè)計有幾個部分：

（1）考查學(xué)生的課程設(shè)計過程：檢查學(xué)生對相關(guān)參考資料掌握情況，在設(shè)計室進(jìn)行設(shè)計活動，教師隨時隨地掌握不同學(xué)生的設(shè)計進(jìn)展和碰到的問題，彼此交流討論。通過學(xué)生的設(shè)計，了解每個學(xué)生的情況，對能按規(guī)定對學(xué)生進(jìn)行考勤，對能夠按照要求基本能獨立完成設(shè)計任務(wù)的計入平時成績。

（2）對學(xué)生撰寫課程報告的評定：學(xué)生完成課程設(shè)計后，必須撰寫課程報告，對設(shè)計及工過程進(jìn)行計算，并畫出單元設(shè)備裝備圖和工藝流程圖，得出設(shè)計結(jié)論并對課程設(shè)計進(jìn)行小結(jié)討論，提出設(shè)計過程不足之處和提出改進(jìn)途怪。該部分是考察學(xué)生綜合能力水平和學(xué)習(xí)態(tài)度與具體表現(xiàn)。

（3）考核學(xué)生在課程設(shè)計過程中的細(xì)節(jié)把握：在具體的課程設(shè)計過程中，學(xué)生是初次進(jìn)行工程類課程設(shè)計，所以我們通常都是要求學(xué)生在課程設(shè)計的過程中嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)范進(jìn)行。強(qiáng)化學(xué)生在課程設(shè)計中的規(guī)范性，減少隨意性。

5 結(jié)束語

根據(jù)社會發(fā)展要求與專業(yè)課程的需要，選擇符合專業(yè)特色恰當(dāng)?shù)幕ぴ显O(shè)計課題，加強(qiáng)專業(yè)特色、工程特點、知識的積累、學(xué)生自主性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性指導(dǎo)。提高了課程設(shè)計的效果，使學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力得到提高，提高了學(xué)生分析和解決工實際問題的能力，加強(qiáng)化工原理課程設(shè)計的教學(xué)效果。達(dá)到培養(yǎng)對社會有生產(chǎn)實踐與管理能力的工程技術(shù)人才的需求的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉瑞江，張業(yè)旺，李紅霞等.化工原理課程設(shè)計實踐教學(xué)研究[J]. 實驗科學(xué)與技術(shù)，2015，13（02）：92-94.

[2]王任芳.化工原理課程設(shè)計教學(xué)改革與實踐[J].長江大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，6（04）：325-326.

[3]裴秀中.化工原理課程設(shè)計改革實踐[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2003，20（02）：112.

篇2

關(guān)鍵詞:化工原理;課程設(shè)計;教學(xué)實踐;研究

將先進(jìn)科學(xué)技術(shù)理論轉(zhuǎn)化到生產(chǎn)實踐中以實踐為核心，強(qiáng)化學(xué)生理論與實踐結(jié)合的能力正是化工原理課程基本目標(biāo)，也是培養(yǎng)科技成果轉(zhuǎn)化后備人員的具體要求。農(nóng)業(yè)院校中的化工原理課程設(shè)計教學(xué)一直是教學(xué)中的弱項，我們依據(jù)化工原理的課程的具體內(nèi)容結(jié)合農(nóng)業(yè)院校的特點和專業(yè)發(fā)展的特色進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)實踐。

1教師的指導(dǎo)思想

在普通高等農(nóng)業(yè)院校，農(nóng)業(yè)工廠化要求學(xué)生必須具備有工程學(xué)方面的思想，而化工原理課程是學(xué)生在教師指導(dǎo)下的一個學(xué)習(xí)實踐過程。必須堅持以學(xué)生發(fā)展與創(chuàng)新思想為主，以教師引導(dǎo)為主體的指導(dǎo)思想，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)過程的獨立性，發(fā)揮主觀能動性，實現(xiàn)具體的教學(xué)目標(biāo)。就目前已經(jīng)實行的教師的指導(dǎo)方式來說，大致有以下幾種形式:（1）課堂直接講解。將課程設(shè)計的步驟采用課堂講解教學(xué)的方式，利用適當(dāng)時間，集中給學(xué)生講解課程設(shè)計的機(jī)理和原理，同時講解機(jī)理與原理在相關(guān)實例的具體應(yīng)用。采用這種方法學(xué)生容易接受，參照實例完成設(shè)計比較順利、比較容易地進(jìn)入設(shè)計、出現(xiàn)問題較少，學(xué)生比較適應(yīng)該方法。不足之處是學(xué)生依賴性強(qiáng)，主動學(xué)習(xí)差。（2）開放式。這種方法基本放棄課堂講授，學(xué)生通過提供的參考資料的學(xué)習(xí)，根據(jù)自己的思路來解決設(shè)計中涉及的每一個問題。它能最大限度地調(diào)動學(xué)生設(shè)計積極性與主動性，能很好地培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。當(dāng)然，這種做法對于大部分同學(xué)來說，教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變使他們難以接受，表現(xiàn)比較茫然，手足無措，通常在設(shè)計的第一天，同學(xué)們進(jìn)入實質(zhì)性設(shè)計的較少。直接請求教師給予相應(yīng)的指導(dǎo)，或者設(shè)計方案比較粗糙，不合理。這個過程花費(fèi)時間較多。教師需要耐心的將學(xué)生的被動性學(xué)習(xí)方式引導(dǎo)到主動性學(xué)習(xí)的過程中。

2建設(shè)高水平的指導(dǎo)教師隊伍

提高化工原理課程設(shè)計水平的首要問題就是教學(xué)指導(dǎo)隊伍的建設(shè)問題，建立一支高素質(zhì)精通化工設(shè)計的高水平教師隊伍是保證課程效果的前提條件。因此，指導(dǎo)教師成員水平的提高和教學(xué)組的建設(shè)是十分必要的。我們引進(jìn)了從事一線設(shè)計工作多年，設(shè)計經(jīng)驗豐富的教師在學(xué)生課程實踐過程中，對學(xué)生在設(shè)計課程中常見問題給以解答，及時更正，良好的規(guī)范了學(xué)生在設(shè)計課程中操作。指導(dǎo)教師在學(xué)生設(shè)計過程中也不斷查漏補(bǔ)缺，對化工原理課程出現(xiàn)的新問題及時整理，并且在教學(xué)組中進(jìn)行相關(guān)討論進(jìn)行解決，不斷提高教師的指導(dǎo)能力和水平。

3結(jié)合專業(yè)特色設(shè)計題目的設(shè)置

化工原理課程設(shè)計本身具有特殊性，學(xué)生要完成設(shè)計任務(wù)，必須對化工單元操作、生產(chǎn)工藝等有深刻了解，除了所應(yīng)具有較扎實的基礎(chǔ)理論知識和基本的設(shè)計技能，與課程設(shè)計相關(guān)的知識不可能完全通過課堂教學(xué)獲得，而必須通過生產(chǎn)與教學(xué)實習(xí)和學(xué)習(xí)，不斷實踐才能積累。因此，通過工廠現(xiàn)場教學(xué)，使學(xué)生對化工單元操作、生產(chǎn)工藝和設(shè)備銜接等有個初步的認(rèn)識。在課程設(shè)計教學(xué)過程中應(yīng)不強(qiáng)化向?qū)W生灌輸工程學(xué)觀點，提高學(xué)生工程實踐能力，讓學(xué)生認(rèn)識單元操作和工藝過程特點，善于全面面考察問題和分析解決設(shè)計中的問題。為今后畢業(yè)與走進(jìn)實際生產(chǎn)工作開展實際工程設(shè)計提供一次真實訓(xùn)練。在設(shè)計的過程中，學(xué)生不可避免地會遇到各種問題，應(yīng)盡可能讓學(xué)生發(fā)揮自己的主觀能動性，通過查閱相關(guān)資料，讓學(xué)生對問題進(jìn)行剖析、較深刻的認(rèn)識和理解。

4課程設(shè)計的成績評定

通過引導(dǎo)學(xué)生對知識的積累和使用以及對工程觀點的深刻認(rèn)識是化工原理課程設(shè)計的主要目的。合理的對學(xué)生在化工原理課程設(shè)計采用綜合評價比較合適，為此我們采用評定課程設(shè)計有幾個部分:（1）考查學(xué)生的課程設(shè)計過程：檢查學(xué)生對相關(guān)參考資料掌握情況，在設(shè)計室進(jìn)行設(shè)計活動，教師隨時隨地掌握不同學(xué)生的設(shè)計進(jìn)展和碰到的問題，彼此交流討論。通過學(xué)生的設(shè)計，了解每個學(xué)生的情況，對能按規(guī)定對學(xué)生進(jìn)行考勤，對能夠按照要求基本能獨立完成設(shè)計任務(wù)的計入平時成績。（2）對學(xué)生撰寫課程報告的評定:學(xué)生完成課程設(shè)計后，必須撰寫課程報告，對設(shè)計及工藝過程進(jìn)行計算，并畫出單元設(shè)備裝備圖和工藝流程圖，得出設(shè)計結(jié)論并對課程設(shè)計進(jìn)行小結(jié)討論，提出設(shè)計過程不足之處和提出改進(jìn)途怪。該部分是考察學(xué)生綜合能力水平和學(xué)習(xí)態(tài)度與具體表現(xiàn)。（3）考核學(xué)生在課程設(shè)計過程中的細(xì)節(jié)把握：在具體的課程設(shè)計過程中，學(xué)生是初次進(jìn)行工程類課程設(shè)計，所以我們通常都是要求學(xué)生在課程設(shè)計的過程中嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)范進(jìn)行。強(qiáng)化學(xué)生在課程設(shè)計中的規(guī)范性，減少隨意性。

5結(jié)束語

根據(jù)社會發(fā)展要求與專業(yè)課程的需要，選擇符合專業(yè)特色恰當(dāng)?shù)幕ぴ显O(shè)計課題，加強(qiáng)專業(yè)特色、工程特點、知識的積累、學(xué)生自主性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性指導(dǎo)。提高了課程設(shè)計的效果，使學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力得到提高，提高了學(xué)生分析和解決工實際問題的能力，加強(qiáng)化工原理課程設(shè)計的教學(xué)效果。達(dá)到培養(yǎng)對社會有生產(chǎn)實踐與管理能力的工程技術(shù)人才的需求的目標(biāo)。

作者:張建峰 朱學(xué)軍 張潔婧 胡可心 單位:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)

參考文獻(xiàn)：

[1]劉瑞江,張業(yè)旺,李紅霞等.化工原理課程設(shè)計實踐教學(xué)研究[J].實驗科學(xué)與技術(shù),2015,13(02):92-94.

[2]王任芳.化工原理課程設(shè)計教學(xué)改革與實踐[J].長江大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2009,6(04):325-326.

篇3

鑒于傳統(tǒng)的課程設(shè)計教學(xué)所存在的問題，經(jīng)過近幾年的嘗試，我們進(jìn)行了有針對性的改革與實踐，取得了一定成效。所采取的具體措施如下。

1調(diào)整課程設(shè)計時間

在以往的教學(xué)中，我校的化工原理課程設(shè)計都是在兩周的時間內(nèi)完成。每位教師要同時指導(dǎo)三十個左右的學(xué)生，難以對每個學(xué)生進(jìn)行及時的指導(dǎo)。同時，課程設(shè)計是綜合訓(xùn)練的過程，學(xué)生在短時間內(nèi)對先修課程的相關(guān)知識不能充分的復(fù)習(xí)或補(bǔ)充，加大了綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決工程問題的難度。另外，學(xué)生在短時間內(nèi)按照老師的指導(dǎo)快速完成任務(wù)，但沒有足夠的時間去思考，造成設(shè)計效果不夠理想。基于以上原因，我們改變了化工原理課程設(shè)計的時間安排，由以往的兩周時間改為在一個學(xué)期進(jìn)行，提前做好設(shè)計動員，將設(shè)計任務(wù)安排在與《化工原理》下冊的理論課程內(nèi)容同步進(jìn)行，要求學(xué)生利用課余時間有意識地根據(jù)設(shè)計題目的要求搜集有關(guān)資料，提前做好有關(guān)的各門先修課程的知識儲備。

增加設(shè)計時間后，使參加設(shè)計的學(xué)生有充足的時間來深入、詳盡地進(jìn)行課程設(shè)計，使課程設(shè)計任務(wù)的深度和廣度得以提高，使化工原理課程設(shè)計無論從內(nèi)容到質(zhì)量都更加完美、更有層次，并且可以培養(yǎng)學(xué)生樹立良好的工程設(shè)計意識。

2科學(xué)廣泛選題

化工原理課程設(shè)計是綜合性和實踐性較強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實際的橋梁，是使學(xué)生體察工程實際問題復(fù)雜性的初次嘗試。一次成功的課程設(shè)計，可以使學(xué)生掌握化工設(shè)計的主要程序和方法，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際工程問題的能力。選好課程設(shè)計題目，是完成上述教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵，在選題時應(yīng)注意以下幾點：

(1)應(yīng)確定較多的題目，讓學(xué)生有充分的選擇余地，題目之間既有聯(lián)系又有差別。每位同學(xué)在所做的題目中都會碰到一些技術(shù)問題，題目之間可以進(jìn)行對比、分析，這樣對每個人來說，題目的要求和特點是明確的，而總體來說題目又是多種多樣、豐富多彩的。同一題目既有相對的獨立性，又有內(nèi)在的聯(lián)系。

(2)題目盡可能來源于實際的化工生產(chǎn)過程，鼓勵指導(dǎo)教師將自己的科研項目和校企合作課題作為部分實際課題進(jìn)行設(shè)計。這樣一方面可以使學(xué)生感到題目來源的真實性，增加設(shè)計的興趣，另一方面更有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀點和創(chuàng)新思維。近幾年，我們將化工原理認(rèn)識實習(xí)安排在課程設(shè)計正式開始之前，在布置設(shè)計任務(wù)以后，學(xué)生進(jìn)入實習(xí)工廠，有意識地對要進(jìn)行設(shè)計的典型設(shè)備及過程進(jìn)行重點實習(xí)，根據(jù)工廠獲得的化工設(shè)備的生產(chǎn)參數(shù)作為設(shè)計依據(jù)來選擇題目，這種結(jié)合實際的設(shè)計題目，更有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決工程問題的能力。

(3)題目既要適合課程內(nèi)容的要求，又要適合學(xué)生的能力。為此必須對生產(chǎn)過程中獲得的題目進(jìn)行篩選和加工，對難度較大的題目，可適當(dāng)做一些簡化處理，使之與課本的內(nèi)容比較接近，同時又要考慮生產(chǎn)實際過程的復(fù)雜因素，這樣有利于充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力和潛力。

充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用

由于閱歷和經(jīng)驗的限制，在布置課程設(shè)計的題目以后，許多學(xué)生不知從何處入手。此時，教師的輔導(dǎo)和答疑就顯得非常重要。除了采用集中講課和答疑以外，也可以充分利用現(xiàn)代化通信手段進(jìn)行答疑，如電子郵件、微博、QQ等，從而適時地引導(dǎo)同學(xué)尋找解決難題的方法和途徑。在設(shè)計過程中，指導(dǎo)教師應(yīng)及時了解學(xué)生的計算結(jié)果和進(jìn)展情況，掌握學(xué)生在設(shè)計方案選擇上是否有新意。并促使同學(xué)不斷發(fā)現(xiàn)問題，完善設(shè)計?？傊?，為了使學(xué)生得到有效的培養(yǎng)，指導(dǎo)教師一定要不辭辛苦，真正發(fā)揮主導(dǎo)作用，促成與學(xué)生的良性互動。

改革成績評定方式

化工原理課程設(shè)計著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程實踐能力。因此成績評定應(yīng)貫穿整個設(shè)計過程。以往主要依據(jù)圖紙和說明書的質(zhì)量評定課程設(shè)計成績，但是如前文所說，設(shè)計雷同、抄襲現(xiàn)象時有發(fā)生，難以體現(xiàn)公平公正。針對這一問題，我們通過把設(shè)計過程、設(shè)計說明書和圖紙質(zhì)量、答辯以及創(chuàng)新性等幾個方面結(jié)合在一起對課程設(shè)計成績進(jìn)行評定。

(1)設(shè)計說明書和圖紙質(zhì)量作為最終成績考核的一個主要方面。除了看學(xué)生的報告內(nèi)容是否正確，設(shè)計目的有沒有達(dá)到，基本概念和原理是否掌握之外，還要考察圖紙標(biāo)注是否規(guī)范，表達(dá)是否準(zhǔn)確，報告結(jié)構(gòu)是否完整等。這部分成績占最終成績的40%。

(2)過程考核也作為一個評判標(biāo)準(zhǔn)，從學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)獨立性、學(xué)習(xí)能力等多個角度對學(xué)生進(jìn)行評價。對于提問積極的，學(xué)習(xí)主動的，在設(shè)計過程中能體現(xiàn)出解決問題的主動性、創(chuàng)造性的，能夠按時完成設(shè)計的都會給予加分。這部分成績占最終成績的10%。

(3)答辯成績是成績評定的另一個主要方面。答辯內(nèi)容涉及流程圖、裝配圖、設(shè)計說明書的各部分和流程模擬軟件計算設(shè)計及繪圖。首先每位學(xué)生隨機(jī)抽取1~2道題作答。提倡同組的學(xué)生相互補(bǔ)充答題，教師再根據(jù)每位學(xué)生的圖紙和說明書中的部分內(nèi)容提問，檢查是否是其本人獨立完成。答辯成績占總成績的40%。

(4)創(chuàng)新性也是成績評定的一個標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計過程中，有的學(xué)生只是按部就班地按照書上的方法，按照常規(guī)的設(shè)備設(shè)計將設(shè)計題目完成；而有的同學(xué)是通過思考和翻閱資料，采用不同的計算方法進(jìn)行計算，選用新型的設(shè)備和構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計，這樣不同的設(shè)計思路在進(jìn)行成績評定的時候會加以區(qū)別。這部分成績占總成績的10%。實踐證明，這種考核方式是比較公正、合理的，充分調(diào)動了學(xué)生的設(shè)計主動性和積極性，對于提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識具有重要的推動作用。

結(jié)語

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【關(guān)鍵詞】汽輪機(jī);課程設(shè)計;計算機(jī)軟件

課程設(shè)計是很多工科專業(yè)提高學(xué)生實踐能力的重要環(huán)節(jié)。在全國開設(shè)動力機(jī)械及工程專業(yè)方向的高校中，很多都安排了“汽輪機(jī)原理課程設(shè)計”這一課程，旨在通過課程設(shè)計使學(xué)生應(yīng)用、鞏固、提高所學(xué)專業(yè)知識，加深對所學(xué)理論知識的理解，獲得與專業(yè)有關(guān)的實踐經(jīng)驗，培養(yǎng)專業(yè)技能以及綜合運(yùn)用理論知識分析和解決實際問題的能力。汽輪機(jī)原理課程設(shè)計是汽輪機(jī)原理教學(xué)的重要組成部分，是汽輪機(jī)原理課程理論教學(xué)結(jié)束后，針對汽輪機(jī)設(shè)計過程中某一具體環(huán)節(jié)，在指定的設(shè)計工況下由學(xué)生獨立進(jìn)行的一次系統(tǒng)地設(shè)計實踐。汽輪機(jī)設(shè)計包括熱力設(shè)計和強(qiáng)度設(shè)計，具有很強(qiáng)的綜合性和實踐性。設(shè)計過程中需要查閱大量的文獻(xiàn)資料和物性參數(shù)以及相關(guān)的設(shè)計手冊、標(biāo)準(zhǔn)，同時也需要進(jìn)行大量的設(shè)計計算和工程圖繪制，設(shè)計任務(wù)繁重，需要耗費(fèi)大量的時間和精力。在短時間內(nèi)完成這一設(shè)計過程，學(xué)生往往疲于應(yīng)對各種公式、運(yùn)算，而不能很好地理解掌握整個設(shè)計過程，使得課程設(shè)計的教學(xué)目的大打折扣。隨著計算機(jī)和軟件技術(shù)的發(fā)展，汽輪機(jī)原理和計算機(jī)軟件相結(jié)合，可有效地提高學(xué)生的運(yùn)算速度，克服上述問題，切實提高課程設(shè)計的教學(xué)效果。我們在汽輪機(jī)課程設(shè)計的教學(xué)實踐中，通過不斷摸索發(fā)現(xiàn)，計算機(jī)軟件和傳統(tǒng)課程相結(jié)合確實取得了良好的效果。

一、同Excel結(jié)合，簡化計算過程

Excel是MicrosoftOffice常用的辦公軟件，其強(qiáng)大的公式編輯和計算功能正好可以處理汽輪機(jī)原理課程設(shè)計中的大量計算工作。汽輪機(jī)原理課程設(shè)計的計算涉及參數(shù)的選擇、熱力系統(tǒng)的計算、通流部分的熱力計算和整機(jī)校核計算。設(shè)計過程涉及大量的公式和計算，有些參數(shù)可能需要反復(fù)迭代得到，計算工作量非常大。將Excel引入到設(shè)計過程，可以使計算過程簡化，提高計算效率。只要一次編輯公式，就能得到所要的結(jié)果，需要反復(fù)迭代的過程只需改變輸入?yún)?shù)即可。利用Excel軟件可以節(jié)約大量的計算時間，學(xué)生可以不用專注于繁瑣的計算過程，而有更多時間去消化理解公式和計算過程。

二、同ABAQUS結(jié)合，提高工程意識

ABAQUS被廣泛地認(rèn)為是功能最強(qiáng)的有限元軟件，可以分析復(fù)雜的固體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)系統(tǒng)，特別是能夠駕馭非常龐大復(fù)雜的問題和模擬高度非線性問題。ABAQUS不但可以做單一零件的力學(xué)和多物理場的分析，同時還可以做系統(tǒng)級的分析和研究。由于ABAQUS優(yōu)秀的分析能力和模擬復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性使得ABAQUS被各國的工業(yè)和研究中所廣泛地采用ABAQUS產(chǎn)品在大量的高科技產(chǎn)品研究中都發(fā)揮著巨大的作用。學(xué)生通過公式進(jìn)行的強(qiáng)度校核采用了一定的簡化和近似，得到的結(jié)果和工程實際有一定的差距，只適用于課堂教學(xué)，在工程實踐中幾乎不采用。為了培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，引入ABAQUS軟件，通過設(shè)計簡單的題目讓學(xué)生去進(jìn)行強(qiáng)度分析和校核。這一過程不但鍛煉了學(xué)生工程軟件的操作能力，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識，為學(xué)生踏入工作打下一定的基礎(chǔ)。

三、同AutoCAD結(jié)合，提高制圖規(guī)范

汽輪機(jī)原理課程設(shè)計通常要求學(xué)生在設(shè)計計算完成以后，將汽輪機(jī)的通流流道，以及某幾級的葉片葉型，通過工程圖紙的形式繪制出來。這時學(xué)生需要使用AutoCAD繪圖軟件將設(shè)計結(jié)果清晰地呈現(xiàn)出來，同時也要符合機(jī)械制圖規(guī)范。學(xué)生首先要去查閱相關(guān)的機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)，圖紙的頁面設(shè)計、標(biāo)題欄、明細(xì)欄等均需嚴(yán)格按照機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制；流道以及葉片型線的類型，標(biāo)注的線性均需按標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行。通過系統(tǒng)而嚴(yán)格的制圖過程，學(xué)生強(qiáng)化了工程規(guī)范意識，同時也提高了繪圖水平。通過汽輪機(jī)原理課程設(shè)計教學(xué)的不斷摸索和改革，我們將葉輪機(jī)械常用的設(shè)計軟件應(yīng)用到汽輪機(jī)原理課程設(shè)計的教學(xué)實踐，提高了學(xué)生的工程意識和軟件操作能力，同時也提高了汽輪機(jī)原理課程設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量，為葉輪機(jī)械專業(yè)人才的培養(yǎng)發(fā)揮了應(yīng)有的作用。

參考文獻(xiàn)：

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[2]賽慶毅.工科研究生提高能力的方法探討，課程教育研究[J]，2016.4:2-3

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關(guān)鍵詞： 項目教學(xué)法；化工原理；課程設(shè)計；理論與實踐結(jié)合

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.213

0 引言

項目教學(xué)法 （Project Based learning， PBL），是以項目為對象，將學(xué)生分組，然后各組學(xué)生圍繞各自的項目進(jìn)行討論、協(xié)作學(xué)習(xí)，最后進(jìn)行合理分工，共同完成項目，教師根據(jù)項目完成的情況來評價學(xué)生對知識的掌握程度是否達(dá)到了教學(xué)要求。

1 項目教學(xué)起源

項目教學(xué)法起源于16世紀(jì)末期的歐洲，是由意大利建筑教師要求學(xué)生進(jìn)行的設(shè)計教堂、紀(jì)念碑、宮殿等 建筑的“競賽”演變而來的，經(jīng)過100多年的發(fā)展改進(jìn)，到1763年，項目教學(xué)觀念正式成為學(xué)院派的教學(xué)方法。1765-1880 年，項目教學(xué)法成為常規(guī)的教學(xué)方法，并且由歐洲傳入美國，從最初的僅在建筑學(xué)中應(yīng)用發(fā)展到在工程學(xué)中廣泛應(yīng)用，從而掀起了項目教學(xué)法的第一次發(fā)展浪潮。1880-1915 年間，項目教學(xué)法在手工培訓(xùn)、工藝美術(shù)等學(xué)校中得到較廣泛的應(yīng)用，在這些學(xué)校中，學(xué)生必須完成“畢業(yè)項目”，并且獲得學(xué)校教師的認(rèn)可才可以拿到畢業(yè)證書。1915-1965 年，美國的教育家 Kilpatrick 發(fā)表了題為《項目教學(xué)法在教育過程中有目的的活動的應(yīng)用》論文，重新定義了項目教學(xué)法，引發(fā)了世界教育行業(yè)的廣泛關(guān)注與熱烈討論，掀起了第二次項目教學(xué)法理論與應(yīng)用研究的浪潮。1965 年以后，項目教學(xué)法再次進(jìn)入快速發(fā)展時期。教育家凱茲與查德撰寫了題為《啟迪孩童的心智：項目教學(xué)法》的專著，將項目教學(xué)法引入到兒童教育領(lǐng)域，掀開了項目教學(xué)法第三次研究的浪潮的序幕。在這一時期，項目教學(xué)法逐漸完善，成為了一種重要教育模式，并成為一種探究式學(xué)習(xí)形式被大力推廣，其學(xué)習(xí)理念從大學(xué)教育推廣到中小學(xué)教育。

2 項目教學(xué)法在國內(nèi)的應(yīng)用

項目教學(xué)法在我國廣泛應(yīng)用的時間比較晚，到本世紀(jì)初才開始研究，但是發(fā)展及其迅速。在化工原理課程設(shè)計中應(yīng)用項目教學(xué)法卻有很多優(yōu)點。下面我們以乙醇生產(chǎn)工藝設(shè)計為例來討論項目教學(xué)法在化工原理課程設(shè)計中的應(yīng)用。

發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇工藝一般包括原料粉碎，糊化，糖化，發(fā)酵，蒸餾五個主要工段，我們將每班30個學(xué)生分成A～E 5組，每個組拿到的設(shè)計任務(wù)都不相同，比如A組設(shè)計以木薯為原料年產(chǎn)10000噸乙醇的工藝，B組設(shè)計以玉米為原料年產(chǎn)8000噸乙醇的工藝。每組6名學(xué)生，選出一名學(xué)生作為組長，負(fù)責(zé)組織學(xué)生討論方案，任務(wù)分工，把握工作進(jìn)度，定期匯報等工作。學(xué)生按自己的意愿，按工段分工或按單元操作分工，組長組織組員列出完成本項目所需的所有工作，盡可能列的詳細(xì)，周全，然后提出任務(wù)分配方案供大家討論，根據(jù)組員意見做適當(dāng)修正，最終確定任務(wù)方案，如果項目進(jìn)行過程中出現(xiàn)預(yù)算外任務(wù)，組長負(fù)責(zé)合理的安排下去。這樣的過程可以鍛煉組長的領(lǐng)導(dǎo)組織能力，鍛煉團(tuán)隊成員的團(tuán)隊協(xié)作能力，語言表達(dá)能力，同時還可以鍛煉學(xué)生在意見不一致時處理問題的能力。一般情況下，為了分工清晰，學(xué)生會選擇按工段分配任務(wù)，五名學(xué)生各負(fù)責(zé)一個工段，組長負(fù)責(zé)輔助工段及各個工段直接的銜接工作，鑒于蒸餾工段任務(wù)量比^重，一般組長會幫忙做一部分輔助設(shè)計工作，比如再沸器，冷凝器的設(shè)計選型等。

任務(wù)分配完畢以后，每個學(xué)生花費(fèi)1天的時間根據(jù)自己的任務(wù)提出設(shè)計方案，以及一些自己沒法解決或把握不準(zhǔn)的問題，準(zhǔn)備小組討論。第二天開工前組長組織討論各個工段的設(shè)計方案，組員積極參與討論，找出設(shè)計方案不合理的地方，并討論提出解決方案或者解決問題的方向。如果有實在無法解決的問題及時找老師討論。經(jīng)過論證，初步達(dá)成一致意見后與指導(dǎo)教師討論方案，并最終確定設(shè)計方案。從第三天開始進(jìn)入常規(guī)設(shè)計工作狀態(tài)，按計劃2周的課程設(shè)計通常有7天處于常規(guī)設(shè)計工作狀態(tài)。在這期間，每天開工前組長要組織半小時的開工會，每天工作結(jié)束前1小時各組組長向指導(dǎo)老師做當(dāng)天的工作匯報。開工會時討論當(dāng)天需要完成的工作及頭一天遇到的還沒有解決的疑難問題。開工會結(jié)束后各成員進(jìn)入工作狀態(tài)，遇到問題首先自己查資料文獻(xiàn)去解決，如果解決不了，則自由找人討論，可以找本組成員也可以找其他組成員討論。到收工前1.5小時仍然沒解決的問題組長匯總，在向指導(dǎo)導(dǎo)師做當(dāng)天組內(nèi)工作進(jìn)展報告時提出來。每天設(shè)計工作結(jié)束后各組組員需要向組長做一個工作進(jìn)展報告，匯報當(dāng)天自己所做的工作，包括設(shè)計方案，工作進(jìn)度，遇到的問題，需要提供的幫助等。之后，各組組長需要向指導(dǎo)老師做一個工作報告，匯報整個組的工作進(jìn)展，那些工作正按計劃進(jìn)行，那些工作已經(jīng)提前完成，哪些工作遇到問題比預(yù)期需要多花費(fèi)多少時間，明天準(zhǔn)備做哪些工作，有哪些問題需要老師幫助解決等。課程設(shè)計的最后一天，各組需要整理計算書、圖紙、工藝方案，然后總結(jié)本次設(shè)計所用到的知識如塔板計算理論，哪些設(shè)計理念如精餾塔選型時要綜合考慮效率、成本和技術(shù)實現(xiàn)難度等問題，秉承企業(yè)利潤最大化的原則來對精餾塔選型。最后，各組組長要向指導(dǎo)老師做這兩周實習(xí)的工作匯報，包括設(shè)計成果，設(shè)計過程中遇到的值借鑒推廣的處理問題的方案等。

3 結(jié)束語

以項目制的方式進(jìn)行化工原理課程設(shè)計不僅可以提高學(xué)生的工程意義，以便畢業(yè)后能更快的適應(yīng)企業(yè)管理模式，同時能使學(xué)生將所學(xué)知識綜合利用，融會貫通，能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊意識，增進(jìn)同學(xué)間感情。因每個同學(xué)的任務(wù)都不同，必須獨立完成，所以能提高學(xué)生自己解決問題的能力和語言表達(dá)能力。因此，項目教學(xué)法非常適宜用于化工原理課程設(shè)計。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞:課程設(shè)計;能力;培養(yǎng);工程設(shè)計

1課程設(shè)計形式

課程設(shè)計的形式采取學(xué)生分組的方式，每個小組分配一個設(shè)計題目，各個小組的設(shè)計題目大同小異，將學(xué)生分組的目的是要求每個小組組員之間都有明確的分工，讓每個同學(xué)都能參與整個課題的設(shè)計，達(dá)到真正激勵每一個同學(xué)參與的目的。在對學(xué)生進(jìn)行課題分組之前，首先對學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，了解學(xué)生的相關(guān)學(xué)習(xí)情況及個別學(xué)生在某些方面的專業(yè)特長，比如:繪圖或者計算方面的特長，這樣在進(jìn)行課程設(shè)計分組時，能較好搭配分組，讓學(xué)生的特長得到很好的發(fā)揮。我們將一個自然班級分成5～6組，每組5～6人，小組內(nèi)成員有相應(yīng)的分工，每個小組選取一名組長，采取組長負(fù)責(zé)制，組長的任務(wù)是給各個組員分配設(shè)計任務(wù)，同時管理和協(xié)調(diào)小組的整個設(shè)計過程。

2課程設(shè)計內(nèi)容

課程設(shè)計的內(nèi)容主要根據(jù)各門課程的特點和課程的培養(yǎng)方案進(jìn)行設(shè)計，課程設(shè)計內(nèi)容設(shè)置必須符合教學(xué)大綱的要求。設(shè)計的內(nèi)容盡量選擇綜合性較強(qiáng)的設(shè)計類題目，課程設(shè)計題目的設(shè)置要綜合考慮多門課程相關(guān)知識的綜合應(yīng)用，還要考慮課程設(shè)計題目對學(xué)生工程設(shè)計能力的培養(yǎng)。比如:在化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程中，分配課程設(shè)計題目———反應(yīng)釜設(shè)計，在該課題設(shè)計中包含了化工原理、化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)、化工制圖及AutoCAD繪圖等多門課程內(nèi)容的綜合運(yùn)用;在化工制圖課程設(shè)計中，給學(xué)生分配化工模型及閥門等部件的設(shè)計及圖紙繪制，該課程設(shè)計也包含了化工制圖和計算機(jī)輔助繪圖等課程知識的運(yùn)用。因此，一個課程設(shè)計考核了學(xué)生多門課程知識的掌握情況，是對多門課程學(xué)習(xí)效果的很好的總結(jié)和應(yīng)用，對學(xué)生工程設(shè)計能力的綜合培養(yǎng)起到了很好的作用。課程設(shè)計的整個設(shè)置過程是通過教師下發(fā)設(shè)計任務(wù)書，學(xué)生小組在組長的組織下按照設(shè)計任務(wù)書的要求完成各項設(shè)計內(nèi)容，各項設(shè)計任務(wù)的時間分配和完成地點由小組內(nèi)部協(xié)商決定，整個課程設(shè)計方式比較靈活，便于小組成員的協(xié)調(diào)合作與溝通。課程設(shè)計的評定包括學(xué)生小組提交設(shè)計成果和教師進(jìn)行課程設(shè)計評價等部分。任務(wù)書中詳細(xì)說明課程設(shè)計的設(shè)計目的、設(shè)計要求和設(shè)計內(nèi)容;設(shè)計成果包括設(shè)計說明書及設(shè)計答辯PPT、圖紙等內(nèi)容。

3課程設(shè)計評價方式

學(xué)生小組完成設(shè)計題目后，除了提交設(shè)計任務(wù)書中要求提交的設(shè)計成果外，還要準(zhǔn)備PPT進(jìn)行課程設(shè)計答辯。每個小組分配15min左右的答辯時間，首先由小組組長進(jìn)行設(shè)計闡述，然后由教師提出問題，小組成員進(jìn)行解答。教師根據(jù)小組設(shè)計完成情況和答辯情況綜合評定課程設(shè)計的總成績。因此，整個課程設(shè)計成果的評價方式由答辯闡述、設(shè)計完成情況和答辯表現(xiàn)三部分組成。整個課程設(shè)計答辯過程是各個設(shè)計小組展示設(shè)計成果的過程，在此過程中鍛煉了學(xué)生的語言表達(dá)能力和團(tuán)隊合作能力，同時也驗證了學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握程度。

4課程設(shè)計在期末成績中的占比

課程設(shè)計的進(jìn)行一般在每門課程的理論課結(jié)束后進(jìn)行，課程設(shè)計作為課程的一種形成性考核方式，在課程總成績中占有較大的比例。對于有實驗課的課程占據(jù)和實驗課成績大致相同的比例;對于沒有實驗課的課程占課程總成績的30%～40%。課程設(shè)計在一門課程中屬于課程綜合性評價的一種方式，也是檢驗課程學(xué)習(xí)效果的重要指標(biāo)。

篇7

1.設(shè)計題目陳舊，設(shè)計內(nèi)容格式化

多年教學(xué)延用同樣的題目，分組進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計題目內(nèi)容在化工原理課程設(shè)計指導(dǎo)書、網(wǎng)絡(luò)或往屆同學(xué)存檔贈送的資料中都有較完整的設(shè)計模版。因此學(xué)生在設(shè)計過程中只要按部就班地照葫蘆畫瓢，基本都能在規(guī)定時間內(nèi)完成。由于題目陳舊和設(shè)計內(nèi)容格式化導(dǎo)致設(shè)計效果變成紙上談兵，流于形式，大部分學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，不夠重視，設(shè)計質(zhì)量差，難以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

2.設(shè)計手段單一

設(shè)計的初衷是為了提高學(xué)生的制圖能力、計算能力及相關(guān)設(shè)備選型等綜合能力，所以要求學(xué)生手工繪圖、手工計算。但通過多年設(shè)計經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對基本的制圖規(guī)范如尺寸標(biāo)注、比例選定、局部刨面圖及俯視圖相關(guān)規(guī)范性方面仍不能較好掌握。同時手工計算存在計算量大，計算結(jié)果準(zhǔn)確度不高的問題，比如，塔板層數(shù)計算無論采用逐板計算法還是制圖法，其它如經(jīng)驗公式、經(jīng)驗參數(shù)選取和試差法的應(yīng)用等都可能出現(xiàn)以上問題，其計算結(jié)果必將影響后續(xù)設(shè)計內(nèi)容，嚴(yán)重者導(dǎo)致負(fù)荷性能圖檢驗不合格。這時按正常設(shè)計處理方法應(yīng)該從尾到頭逆向再檢查一遍，從出現(xiàn)問題處再重新計算設(shè)計。但這時學(xué)生一般都身心疲憊，失去信心和毅力；另一方面設(shè)計時間也難以保證，結(jié)果必然導(dǎo)致一部分學(xué)生掩蓋問題、私自篡改數(shù)據(jù)，而不能面對問題靜心思考，實事求是地分析問題和解決問題，更不知小小數(shù)據(jù)的改動可能會給實際生產(chǎn)帶來非常嚴(yán)重的后果。

3.考核方式單一

以往教學(xué)中一般采取出勤、說明書和圖紙三部分相結(jié)合的評價體系。但在執(zhí)行中發(fā)現(xiàn)存在以下問題：比如，圖紙方面，由于上交的是“無聲”的書面成果形式，致使懶惰或制圖技能差的同學(xué)有機(jī)可乘，私自找別的同學(xué)替畫，指導(dǎo)老師卻無法核實；說明書若是電子版，則可以套用本組其他同學(xué)的作品，進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)、文字修改，這一點從部分說明書中出現(xiàn)錯誤的相同性得到驗證，這時問題雖然發(fā)現(xiàn)了，但指導(dǎo)教師仍很難判定是誰套用誰的，是誰替誰畫的，另外還可能是同組同學(xué)“分工合作”的結(jié)果，所有這些問題的出現(xiàn)，必將對最終成績的評定帶來困難，也易導(dǎo)致該考核方式不能全面公正、公平地對學(xué)生做出考核的問題，也難以檢驗設(shè)計的質(zhì)量，同時助長了不良的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。

二、大學(xué)化工原理課程設(shè)計的教學(xué)改革措施

針對本課程教學(xué)過程中存在的問題，并結(jié)合我校及目前大環(huán)境下對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，筆者結(jié)合近幾年教學(xué)實際經(jīng)驗針對性地試將一些實踐教學(xué)手段引入到本課程教學(xué)中，取得了較好的效果。

1.設(shè)計題目創(chuàng)新化、設(shè)計內(nèi)容多樣化，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

針對課程特點及學(xué)生知識水平儲備的差異，以“提優(yōu)、促中、轉(zhuǎn)差”為原則，設(shè)計新穎題目及多樣化的設(shè)計內(nèi)容，重在從多角度、多方面鼓勵學(xué)生正確處理獨立完成和團(tuán)隊合作的關(guān)系，提高對課程設(shè)計的重視程度。具體采取兩種措施進(jìn)行：常規(guī)設(shè)計和參加設(shè)計大賽設(shè)計，同時針對不同的設(shè)計對象，采取不同的設(shè)計題目和設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)。

（1）選題和內(nèi)容來源于生產(chǎn)實際。對于參加常規(guī)設(shè)計的同學(xué)，為了克服以往教學(xué)中選題的不足進(jìn)行了慎重科學(xué)地選題，題目主要來源于生產(chǎn)實際，比如甲醇工段、甲醛工段、乙炔工段等單元操作，按組制定題目，同組同學(xué)分別承擔(dān)進(jìn)料組成、進(jìn)料狀態(tài)、進(jìn)料量或生產(chǎn)任務(wù)不同的設(shè)計內(nèi)容。

（2）選題和內(nèi)容來源于化工設(shè)計競賽。全國大學(xué)生化工設(shè)計競賽是由教育部、中國化工學(xué)會、中國化工教育學(xué)會在企業(yè)的贊助下舉辦的全國性競賽，參賽高校遍及全國各省市地區(qū)，在培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維，提高化工工程設(shè)計與實踐能力方面發(fā)揮了積極作用。大賽題目每年均不同，并且與生產(chǎn)實際聯(lián)系更加緊密，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)勇于挑戰(zhàn)自我的精神，同時，采取積極宣傳和鼓勵的方式來引導(dǎo)同學(xué)自愿加入這一部分的課程設(shè)計。設(shè)計任務(wù)依據(jù)當(dāng)年的競賽下達(dá)任務(wù)條件而定。五人一組為一隊，設(shè)隊長一名。小組成員可以根據(jù)各自的特長和興趣來分工合作，執(zhí)行中采取“傳、幫、帶”的形式進(jìn)行。由于設(shè)計任務(wù)有一定的難度和復(fù)雜性，為了使學(xué)生較快“入戲”，請教有參賽經(jīng)驗的上屆學(xué)生“傳”授經(jīng)驗，主要包括團(tuán)隊合作的要點、軟件的學(xué)習(xí)、方案的確定等方面；同組同學(xué)之間互相“幫”助解決實際問題及各組同學(xué)互相“幫”助解決共性難點問題。小組內(nèi)自學(xué)能力、自主能力強(qiáng)的同學(xué)“帶”動稍弱的同學(xué)，整體相對較強(qiáng)的隊“帶”動較弱的隊進(jìn)行設(shè)計。采用不同的設(shè)計題目和內(nèi)容，符合了不同學(xué)生的“口味”，一方面提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、學(xué)習(xí)自信心和團(tuán)隊協(xié)作能力；另一方面有效地避免了設(shè)計抄襲、代做的現(xiàn)象，形成以學(xué)生為主體，以教師為指導(dǎo)的良好設(shè)計氛圍。

2.采用靈活豐富的設(shè)計教學(xué)手段

由于常規(guī)的課程設(shè)計時間為兩周，若設(shè)計全部采用手工計算、手工制圖進(jìn)行，很難高質(zhì)量的完成設(shè)計任務(wù)。因此，構(gòu)建靈活豐富的設(shè)計教學(xué)手段是十分必要的。主要采取以下方式進(jìn)行教學(xué)改革實踐：

（1）提前下達(dá)任務(wù)讓學(xué)生做好早入手準(zhǔn)備，比如提前學(xué)習(xí)化工儀表及自動化和化工制圖等課程的部分內(nèi)容，能達(dá)到理解和會識圖的目的。并利用課余時間與學(xué)生交流，解決問題，引導(dǎo)正確的學(xué)習(xí)方法和增強(qiáng)自信心。

（2）在理論課教學(xué)中，注意結(jié)合課程設(shè)計相關(guān)知識采用案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法教學(xué)，適當(dāng)訓(xùn)練計算能力，達(dá)到理論與實踐的有機(jī)結(jié)合；在實驗課教學(xué)中注重對現(xiàn)場設(shè)備儀表及工藝流程的觀察和指導(dǎo)，從而使學(xué)生在理性和感性認(rèn)識上有一定提高，使學(xué)生感到題目來源的真實性，增加設(shè)計的興趣，而且更有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念，為課程設(shè)計做好鋪墊。

（3）有計劃、有步驟地指導(dǎo)學(xué)生關(guān)于AutoCAD、Aspenplus等相關(guān)計算機(jī)軟件的自主學(xué)習(xí)。布置輔導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)AutoCAD，網(wǎng)上下載教學(xué)視頻，提供幾個與課程設(shè)計有關(guān)的網(wǎng)站等。

（4）緊密聯(lián)系生活實際，引導(dǎo)學(xué)生觀察生活中身邊地現(xiàn)象，樹立工程意識。比如，教室里供熱的換熱器類型、結(jié)構(gòu)、適用條件、規(guī)格、安裝位置等是如何確定的；要保證教學(xué)主樓十樓在高峰期正常供水應(yīng)如何選泵等等。通過引入生活中息息相關(guān)的小例子，使學(xué)生進(jìn)一步意識到化工原理課程的重要性及實用性，提高學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、善于思考的良好習(xí)慣。通過在課程設(shè)計的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中采用靈活豐富的教學(xué)手段，削弱學(xué)生對設(shè)計的恐懼和依賴心理，增強(qiáng)了學(xué)生的求知欲望，從而大大提高實踐教學(xué)的效率，為學(xué)生按時完成課程設(shè)計提供保障條件。但要注意，要防止學(xué)生對軟件產(chǎn)生依賴心理，而忽視了對課本基本知識的掌握和計算基本能力的練習(xí)。

3.考核方式多元化，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高

針對以往考核方式存在的問題，依據(jù)過程與結(jié)果并重的原則，以重知識的綜合運(yùn)用和“工程”觀念的設(shè)計能力培養(yǎng)為主，采用切實可行的多元化考核方案，使學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用能有機(jī)結(jié)合，提高教學(xué)質(zhì)量。

（1）針對同一題目不同設(shè)計任務(wù)的同學(xué)，實行多方位、立體化綜合評價體系，設(shè)計期間定時及不定時地檢查設(shè)計進(jìn)度和內(nèi)容，達(dá)到及時發(fā)現(xiàn)問題及時解決和及時發(fā)現(xiàn)錯誤及時糾正的目的。一方面督促了設(shè)計進(jìn)程，另一方面檢驗了學(xué)生對知識的掌握和應(yīng)用情況。同時，通過當(dāng)面問答的形式避免了抄襲或替代設(shè)計的過程，對答辯成績采用“化整為零”的方式進(jìn)行評價，以“段段清”的方式進(jìn)行答辯考核成績評定，即將答辯環(huán)節(jié)滲透在設(shè)計的整個過程。最終結(jié)合學(xué)生平時學(xué)習(xí)主動性、積極性和圖紙、說明書情況給出總成績。

（2）針對參加化工競賽的同學(xué)，考核方式采用“總分”結(jié)合的形式。“總”為小組作為一個整體總得分情況，主要從設(shè)計的系統(tǒng)性、完整性、規(guī)范性、創(chuàng)新性和最終團(tuán)隊答辯情況而定。“分”為小組中每個學(xué)生獨立完成任務(wù)情況、參與積極性和個人答辯情況。答辯過程按照參賽標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，小組“總”成績占每個學(xué)生總成績的40%，學(xué)生獨立設(shè)計成績占學(xué)生總成績的40%。個人創(chuàng)新占學(xué)生總成績的20%，主要包括設(shè)計方案的確定、新技術(shù)、新材料的應(yīng)用、相關(guān)軟件應(yīng)用、節(jié)能環(huán)保及經(jīng)濟(jì)性評估等方面有創(chuàng)新或突破。針對不同設(shè)計任務(wù)，采用的考核方式雖有所差異，但總體上均較合理、公平、公正地反映了學(xué)生的綜合成績，同時促進(jìn)了學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。通過近四年的教學(xué)實踐和改革，教學(xué)質(zhì)量得到了一定的提高。參加大賽同學(xué)取得了優(yōu)異的成績，得到了校、院領(lǐng)導(dǎo)的肯定，學(xué)生整體設(shè)計水平明顯提高，具備了一定的化工PID識圖、制圖能力，為后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

三、結(jié)束語

篇8

關(guān)鍵詞：Aspen Plus；化工設(shè)計；教學(xué)實踐

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-0568（2012）23-0093-02

一、引言

化工設(shè)計是指對化工過程的設(shè)計，通過設(shè)計一系列的單元設(shè)備操作，將其合理地組合起來，從而實現(xiàn)從原料的輸入到產(chǎn)品的輸出。[1]化工設(shè)計課程是高?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)的一門重要的專業(yè)必修課，是在學(xué)生學(xué)完專業(yè)基礎(chǔ)理論課《化工原理》、《化學(xué)反應(yīng)工程》、《化工熱力學(xué)》及主要專業(yè)課《化工工藝學(xué)》、《化工儀表自動化》、《化工設(shè)備》后，所開設(shè)的一門綜合性實踐教學(xué)課程。

近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)在化工生產(chǎn)及過程設(shè)計應(yīng)用上的快速發(fā)展，掌握先進(jìn)的計算機(jī)控制與設(shè)計技術(shù)，以適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展，顯得尤為重要。Aspen Plus是一種適應(yīng)化工工程日益綜合化、大型化、復(fù)雜化趨勢，已全方位應(yīng)用于化工過程研究、開發(fā)、設(shè)計、仿真、生產(chǎn)過程控制、優(yōu)化及技術(shù)改造等的大型軟件，具有最適用于工業(yè)、且最完備的物性系統(tǒng)。它計算精準(zhǔn)，是目前國內(nèi)外化工設(shè)計院使用的主流軟件。[2]將Aspen Plus應(yīng)用于化工設(shè)計課程教學(xué)，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和計算機(jī)應(yīng)用能力，而且為學(xué)生將來從事相關(guān)行業(yè)的工作打下堅實的基礎(chǔ)。

Aspen Plus是一款針對以化工為代表的過程系統(tǒng)模擬軟件，其設(shè)計基礎(chǔ)是以“三傳一反”和化工系統(tǒng)工程為核心的化工專業(yè)知識，本文結(jié)合Aspen Plus在化工設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用實踐粗談教學(xué)體會。

二、教學(xué)現(xiàn)狀分析

中國礦業(yè)大學(xué)（以下簡稱“我校”）化學(xué)工程與工藝專業(yè)的本科生培養(yǎng)方案中，主要在第五和第六學(xué)期開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)理論課和重要的專業(yè)課程，如《化工原理》、《化學(xué)反應(yīng)工程》、《化工熱力學(xué)》和《化工分離工程》等。在第六學(xué)期開設(shè)《計算機(jī)化工應(yīng)用》，通過對Aspen Plus軟件的理論學(xué)習(xí)與上機(jī)實踐，讓學(xué)生掌握流體輸送單元、傳熱單元、分離單元等單元操作的仿真設(shè)計和流程模擬；通過學(xué)期末的《化工原理課程設(shè)計》的手工計算，讓學(xué)生熟悉和掌握化工設(shè)計的基本原理和方法，并輔以Aspen Plus軟件進(jìn)行流程模擬，劉保柱等]和孫蘭義等將軟件用于化工原理課程設(shè)計教學(xué)中取得了很好的效果。[3,4]在第七學(xué)期開設(shè)的《化工專業(yè)綜合設(shè)計》和第八學(xué)期的畢設(shè)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生設(shè)計化工廠，針對指定的化工生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行模擬和優(yōu)化。通過這一系列課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生從簡單的單元操作模塊模擬，過渡到對整個化工生產(chǎn)系統(tǒng)的模擬和優(yōu)化；從基礎(chǔ)的計算機(jī)操作的學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)向解決設(shè)計型和綜合型的復(fù)雜問題；從理論知識的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向工程實踐能力的培養(yǎng)，最終達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)理論知識和計算機(jī)技術(shù)解決實際工程問題的能力的目的。

2011年，我校購買了用于教學(xué)的Aspen公司的“University package for Process Engineering”5年使用權(quán)（可同時使用150人），給學(xué)生提供了學(xué)習(xí)先進(jìn)設(shè)計工具的機(jī)會，也給《計算機(jī)化工應(yīng)用》課程提供了上機(jī)保證，使我?；I(yè)的設(shè)計軟件與國際接軌，提高了學(xué)生的競爭力。

Aspen Plus是一個功能強(qiáng)大的通用過程仿真軟件，但要靈活掌握、使用軟件，學(xué)習(xí)起來仍有相當(dāng)難度。軟件是全英文的操作界面，對學(xué)生的專業(yè)英語水平也提出了更高的要求。為了使學(xué)生能在給定時間內(nèi)掌握軟件的基本用法并利用它完成設(shè)計任務(wù)，利用有限學(xué)時，在教學(xué)環(huán)節(jié)介紹軟件的使用步驟、用戶界面；物性計算模型的選擇；流體輸送單元選擇pump和valve；傳熱單元選擇heater和heatX；分離器選擇flash2和sep；塔器選擇DSTWU和RadFrac；反應(yīng)器選擇RStoic、Rplug和RCSTR等典型的單元模塊進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)典型單元模塊的基本設(shè)置方法，通過單元模塊的仿真模擬，掌握軟件的工作原理，學(xué)會分析仿真模擬結(jié)果，并結(jié)合化工原理課程設(shè)計中的手工計算結(jié)果，進(jìn)行對比分析。在教學(xué)環(huán)節(jié)中，通過屏幕捕捉軟件制作單元操作模擬視頻，通過軟件的Next專家導(dǎo)航系統(tǒng)和強(qiáng)大的在線幫助功能，可以使學(xué)生較快地掌握軟件的基本使用功能。需要注意的是，在用軟件模擬仿真之前，要求學(xué)生掌握手工計算的方法和原理，通過對比手工計算和軟件模擬的差異學(xué)會分析原因。

三、教學(xué)實例探討

以精餾模擬為例，模擬對象是乙苯——苯乙烯系統(tǒng)一級精餾塔，進(jìn)料條件為：乙苯28.4％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），苯乙烯71.6％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），流率1000 kg/h，壓力0.12 MPa，溫度30 ?C；精餾塔塔壓0.02 MPa；要求99.8%的乙苯從塔頂排出，99.9%的苯乙烯從塔底排出，確定精餾塔的理論板數(shù)、回流比和最佳進(jìn)料板位置。首先用DSTWU模塊進(jìn)行精餾塔的簡捷計算，確定出回流比、理論板數(shù)等基本參數(shù)，模擬流程圖見圖1。

圖1 精餾分離乙苯-苯乙烯模擬流程圖（DSTWU）

添加完物流后即完成了基本的流程輸入；從數(shù)據(jù)庫中添加本模型所需的乙苯和苯乙烯組分；物性方法選擇NRTL模型；定義進(jìn)料物料流股，操作單元模塊定義時初選回流比為最小回流比的1.5倍，輸入流出物和塔釜液的產(chǎn)品回收率，即可完成數(shù)據(jù)的輸入，進(jìn)行模擬。計算的物流結(jié)果見表1，最小回流比為12.13，最小理論板數(shù)為55塊，進(jìn)料板為第48塊。

表1 塔計算結(jié)果（DSTWU）

將計算選項中選擇“生成回流比——理論板數(shù)關(guān)系表”，此結(jié)果對選取合理的理論板數(shù)很有參考價值；然后通過“plo”進(jìn)行繪圖，見圖2，合理的理論板數(shù)可在圖中曲線斜率絕對值較小的區(qū)域（80～0之間）選擇，回流比選擇為25，理論板數(shù)選為85。

篇9

關(guān)鍵詞:化工工藝設(shè)計;實踐環(huán)節(jié);教學(xué)改革

為適應(yīng)國家戰(zhàn)略發(fā)展需要，2013年教育部、中國工程院聯(lián)合出臺了《卓越工程師教育培養(yǎng)計劃通用標(biāo)準(zhǔn)》，為高等院校培育工程技術(shù)人才提出了新的標(biāo)桿，也提供了新的契機(jī)。在眾多工科專業(yè)中，化工專業(yè)涵蓋過程工業(yè)的各個部門，對高質(zhì)量各類型的工程技術(shù)人才需求十分迫切。化工工藝設(shè)計課便是培養(yǎng)化工專業(yè)優(yōu)秀工程技術(shù)人才的一門不可多得的課程，在高等工程教育的深化改革中越發(fā)展現(xiàn)出其在本科教學(xué)課程體系中無可替代的作用和地位。

1化工工藝設(shè)計課簡介

化工工藝設(shè)計課(以下簡稱“工藝設(shè)計課”)目前在國內(nèi)大多數(shù)設(shè)立化學(xué)工程與工藝專業(yè)的院校都有開設(shè)，一般安排在本科四年級，是在學(xué)生學(xué)完專業(yè)基礎(chǔ)課之后，綜合運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)課、制圖以及經(jīng)濟(jì)、安全等方面的專業(yè)知識解決問題的一次訓(xùn)練，更能夠迫使學(xué)生從做題的情境切換到工程實際的情境，因而能加快學(xué)生的思維向工程思維轉(zhuǎn)變，能切實提高學(xué)生處理工程實際問題的能力。因此，與本專業(yè)的理論課相比，工藝設(shè)計課在優(yōu)秀工程技術(shù)人才的培養(yǎng)方面具有獨特的優(yōu)勢。然而，由于多種原因，工藝設(shè)計課還存在著不少問題，這門課的優(yōu)勢還遠(yuǎn)未被充分發(fā)掘，應(yīng)有的教學(xué)效果還遠(yuǎn)未達(dá)到。

2工藝設(shè)計課存在的問題及原因剖析

縱觀國內(nèi)開展工藝設(shè)計課的高等院校，目前該課程教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的主要問題可歸納為以下五點。

2.1設(shè)計要求和難度一降再降

工藝設(shè)計課教學(xué)效果難以達(dá)到預(yù)期，很大程度上源于設(shè)計要求和難度的一降再降。一方面，信息時代生活節(jié)奏越來越快，壓力越來越大，很多本科生為了提高自己的競爭力，不得不分心考研、考證、實習(xí)、聯(lián)系出國、進(jìn)實驗室、參加學(xué)生工作和社會實踐，難以專注于專業(yè)課程學(xué)習(xí)本身。因此，學(xué)生們能真正投入到工藝設(shè)計課中的時間越來越少。例如，每年都有大量學(xué)生參加考研，考研之后緊接著就是畢業(yè)設(shè)計，使得學(xué)生很難充分重視工藝設(shè)計這門課。另一方面，化工設(shè)計工作量巨大，真正的設(shè)計從來都是團(tuán)隊共同作業(yè)才能完成。但在實際教學(xué)中，為防止學(xué)生抄襲而催生的“一人一題”的強(qiáng)制要求，也使得教師很難提出由多人共同完成一個設(shè)計任務(wù)的設(shè)想，因而也不得不降低對個人的要求和難度。

2.2設(shè)計題目缺乏精心設(shè)計

設(shè)計題目的合適與否對教學(xué)效果影響甚大，但從目前情況看，不少設(shè)計題目缺乏精心設(shè)計，衍生出如下幾類問題。(1)與《化工原理》、《反應(yīng)工程》等經(jīng)典先修課程脫節(jié)嚴(yán)重。近年來，有一部分帶設(shè)計課的指導(dǎo)教師認(rèn)為，設(shè)計應(yīng)該做真題，不應(yīng)該做所謂的“假題”，甚至于設(shè)計題目就是指導(dǎo)教師團(tuán)隊正在做的工程項目。這就使得設(shè)計題目中所涉及的核心反應(yīng)和分離單元經(jīng)常不是經(jīng)典的反應(yīng)器和單元操作(如吸收、精餾)，有時會大量涉及氣體吸附、膜分離、結(jié)晶、離子交換等非傳統(tǒng)的化工的單元操作，有時甚至還因為新技術(shù)保護(hù)的原因無法獲得設(shè)計所必需的數(shù)據(jù)。此外，即便有些題目來源于經(jīng)典的傳統(tǒng)化工工藝，但如完全忠實于實際項目，沒有必要的簡化處理，也必會造成工藝系統(tǒng)過于龐大、題目過于復(fù)雜，使學(xué)生感到一下子難以承受，不利于短學(xué)時性質(zhì)的工藝設(shè)計教學(xué)。(2)“一人一題”設(shè)計的考慮不夠周全?！耙蝗艘活}”的初衷是限制學(xué)生抄襲。然而，很多設(shè)計題目，設(shè)計變量很少，甚至只有生產(chǎn)強(qiáng)度一個變量，使得學(xué)生的設(shè)計題目之間沒有本質(zhì)區(qū)別，無法杜絕學(xué)生抄襲。只要有個別學(xué)生做出來，其他學(xué)生只需簡單地線性變換，仍可效仿，無需經(jīng)過足夠的個人思考。(3)未充分體現(xiàn)“整體設(shè)計”，僅是單元操作的簡單組合。工藝設(shè)計課的工藝計算過程，應(yīng)充分體現(xiàn)過程、工藝的整體設(shè)計。然而，目前的許多設(shè)計題目，其設(shè)計條件沒有涉及單元之間的耦合，使得學(xué)生無需深刻認(rèn)識過程和全流程，便可迅速進(jìn)入到各個單元操作的計算階段，其教學(xué)效果約等于化工原理課程設(shè)計，缺失了對學(xué)生大局觀的培養(yǎng)。

2.3缺乏高效的“過程管理”

目前很多院校完全采用“結(jié)果管理”的教學(xué)模式，存在很大問題。所謂完全采用“結(jié)果管理”，即設(shè)計開始階段做一次較為充分的宣講，對設(shè)計過程不甚關(guān)心，完全以最終的報告和圖紙定成績。有些教師迫于科研壓力，不愿在設(shè)計課上投入時間精力實施過程管理，甚至以“設(shè)計課以學(xué)生為主、學(xué)生自己完成”為理由，過度精簡了設(shè)計過程中的師生互動環(huán)節(jié)。當(dāng)然，也有很多教師非常重視過程管理，投入了大量的精力，但效率不高，其重要原因就是容許學(xué)生自由發(fā)揮的地方過多，學(xué)生的設(shè)計計算結(jié)果五花八門，教師很難對學(xué)生的階段性進(jìn)展做出高效反饋，甚至?xí)驌羟嗄杲處煹男判?。誠然，設(shè)計沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，充分開放的設(shè)計題目更有利于啟發(fā)學(xué)生，但這更多是針對設(shè)計大賽或是畢業(yè)設(shè)計。對于學(xué)時有限的工藝設(shè)計課教學(xué)，筆者不敢茍同。

2.4指導(dǎo)教師與真實設(shè)計資料的接觸非常有限

近年來入職的青年教師，受到目前高等院校大環(huán)境影響，學(xué)術(shù)型的居多，大多沒有經(jīng)歷過多少設(shè)計實踐，自身工程設(shè)計底子薄。即使是有一定經(jīng)驗的教師，也有很多沒接觸過真正的、有代表性的設(shè)計資料。筆者所在的教研室只是收藏了一些早期的紙質(zhì)版的圖紙供學(xué)生學(xué)習(xí)，能反映當(dāng)今化工廠、化工車間設(shè)計成果的圖紙(特別是CAD電子版的圖紙)還非常有限。學(xué)生們從未見過規(guī)范的設(shè)計文件和圖紙，他們上交的報告和圖紙都與行業(yè)規(guī)范相差甚遠(yuǎn)。

2.5先修課程缺乏對工藝設(shè)計課的鋪墊

工藝設(shè)計課是一門綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識的實踐性課程，應(yīng)該讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)過程中將所學(xué)知識充分用到解決實際問題中去，這樣會激發(fā)學(xué)生內(nèi)心中的成就感，更加明白終身學(xué)習(xí)的重要性。然而，從目前看，學(xué)生學(xué)過的先修專業(yè)課程，對工藝設(shè)計課的鋪墊不夠，常常與設(shè)計題目脫節(jié)嚴(yán)重，這會使得“大學(xué)上的課沒用”的思潮抬頭，學(xué)生聽課的積極性大減。例如，《化工工藝學(xué)》和《化工設(shè)計》這兩門課是工藝設(shè)計課的直接先修課，但這些課程間的溝通合作還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，從而不能將工藝設(shè)計題目中涉及的工藝流程在這些先修課上有所伏筆，提高了學(xué)生們面對工藝設(shè)計題目時要邁過的門檻。又如，認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)等實習(xí)環(huán)節(jié)，也是理論與實際聯(lián)系的重要橋梁，但也很少跟工藝設(shè)計課之間建立緊密的關(guān)聯(lián)［5］。我們常常不能將工藝設(shè)計題目中涉及的過程、車間和設(shè)備在實習(xí)階段就讓學(xué)生有所了解，這就使得工藝設(shè)計只能停留在課堂教學(xué)而沒有實習(xí)支撐。

3改進(jìn)工藝設(shè)計課的若干措施

筆者結(jié)合自己的教學(xué)實踐以及在學(xué)生階段的一些設(shè)計經(jīng)歷，嘗試總結(jié)了一些可能對解決上述問題有所改善的措施，分五點陳述如下。

3.1精心安排設(shè)計時間

(1)盡早動員，盡早布置題目?！痘すに囋O(shè)計》的全員動員應(yīng)在四年級上學(xué)期開學(xué)即進(jìn)行，最好能和另一門設(shè)計類實踐課《化工原理課程設(shè)計》的全員動員合并進(jìn)行。這樣做好處有二:①學(xué)生通過一次集合就知曉大四的設(shè)計開課整體情況，便于其合理安排時間;②這樣安排可以使得在《化工原理課程設(shè)計》結(jié)束后順理成章地布置《化工工藝設(shè)計》的題目，給學(xué)生更多的準(zhǔn)備時間應(yīng)對難度更大的《化工工藝設(shè)計》。

(2)盡量避開考研沖刺期?？煽紤]將官方的開課時間定在春季學(xué)期，實際教學(xué)則可以跨年度。具體地說，是從考研結(jié)束之后那一周算起，完整進(jìn)行4～5個自然周。筆者所在教研室一直推行這個方針，最大限度地減少了考研對工藝設(shè)計課的影響。

(3)給學(xué)生較為充足的報告撰寫時間。在教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)束后，推遲1～2周(甚至整個寒假)收繳報告和圖紙，給學(xué)生充足的報告撰寫時間。如果寒假之前時間不夠，則順延到年后，但無論是否順延，都統(tǒng)一在春季學(xué)期的第一周做完并上交報告，以減少對《畢業(yè)設(shè)計》環(huán)節(jié)的干擾。

3.2精心制定設(shè)計題目

(1)設(shè)計題目應(yīng)更強(qiáng)調(diào)過程和整體。應(yīng)通過設(shè)計條件的合理設(shè)定，使得任何一個單元操作都不可能獨立求解，籍此強(qiáng)化過程物料衡算和過程設(shè)計的概念，使學(xué)生認(rèn)識到過程設(shè)計不是單元操作設(shè)計的簡單加和，有利于培養(yǎng)學(xué)生的大局觀和主人翁意識。

(2)拉開“一人一題”設(shè)計條件的差異。通過設(shè)置不同的設(shè)計條件參數(shù)，對設(shè)計題目分組，使組與組之間在一開始便存在較大差別。這樣即便無法完全杜絕抄襲，但也增加了抄襲的難度，迫使試圖“偷懶”的學(xué)生不得不思考別人的結(jié)果哪些可以借鑒，哪些不能簡單照搬，在這樣的“詢問他人+自我思考”中也潛移默化地達(dá)到了教學(xué)的目的，“少數(shù)人栽樹、多數(shù)人乘涼”的狀態(tài)得到有效的遏制。

(3)設(shè)計的前期計算應(yīng)有相對確定的參考答案。設(shè)計的物料衡算、熱量衡算和設(shè)備工藝尺寸計算部分，應(yīng)有相對確定的參考答案，作為指導(dǎo)教師進(jìn)行過程控制的重要依據(jù)。原因有四:①由答案反推過程，有利于及時糾正低級錯誤，有利于引導(dǎo)學(xué)生主動思考;②結(jié)合結(jié)果控制的管理，當(dāng)有嚴(yán)格時間限制時，往往比純過程控制效果更好;③能提高當(dāng)面交流的效率，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，也有助于提升青年教師信心，使其快速成長;④設(shè)計的開放性體現(xiàn)在多個方面，諸如PID設(shè)計就能充分訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維，沒必要從工藝計算就開始發(fā)散。

(4)避免重復(fù)訓(xùn)練。設(shè)計題目最好應(yīng)包括反應(yīng)器設(shè)計。如果沒有反應(yīng)器，指導(dǎo)教師還應(yīng)充分注意所帶班級《化工原理課程設(shè)計》的題目，使得核心單元操作與《化工原理課程設(shè)計》有所區(qū)別。

3.3完善成績評定方式

最終成績應(yīng)是設(shè)計步驟(設(shè)計過程)、答辯(測驗)、說明書撰寫、圖紙繪制等環(huán)節(jié)的成績總和。其中，設(shè)計步驟(設(shè)計過程)環(huán)節(jié)是過程監(jiān)控性質(zhì)的，應(yīng)規(guī)定學(xué)生在每個節(jié)點必須完成的任務(wù)，且對其完成情況作出快速、準(zhǔn)確的評估;答辯(測驗)環(huán)節(jié)也是過程監(jiān)控性質(zhì)的，是教師了解學(xué)生投入情況的另一個重要窗口，是對抄襲行為的必要威懾。

3.4加強(qiáng)設(shè)計類課程的中青年教師培養(yǎng)

(1)提高準(zhǔn)入門檻。首先，從事化工設(shè)計實踐環(huán)節(jié)教學(xué)的教師，必須有化學(xué)工程與工藝的專業(yè)背景，最好是參加過設(shè)計大賽或本科畢業(yè)設(shè)計題目為設(shè)計型題目。其次，青年教師接手設(shè)計課也必須有聽課、助課等自我修煉的過程，特別是沒有時間較長、強(qiáng)度較大的實踐經(jīng)歷的青年教師。

(2)鼓勵設(shè)計課相關(guān)的教師“走出去”訪問學(xué)習(xí)。鼓勵工藝設(shè)計課相關(guān)的教師，包括從事《化工設(shè)計》理論課教學(xué)的老師，多去化工專業(yè)排名前列的院校走訪，聽聽那些口碑較好的老師的《化工設(shè)計》理論課，了解其授課內(nèi)容，學(xué)習(xí)其先進(jìn)的課堂組織方式和授課方式。筆者本科階段上過天津大學(xué)王靜康院士負(fù)責(zé)的《化工設(shè)計》課，深刻體會到:把《化工設(shè)計》理論課上好，是調(diào)動學(xué)生興趣的第一步;否則，學(xué)生就會本能地對設(shè)計實踐課產(chǎn)生抵觸情緒，很難談得上有興趣。

(3)下大力氣收集、整理真實的設(shè)計案例。學(xué)院和教研室應(yīng)設(shè)法為一部分指導(dǎo)教師創(chuàng)造去設(shè)計院實訓(xùn)的機(jī)會，積累一些真實的設(shè)計案例，至少是獲得一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的PID、平立面布置、設(shè)備、配管設(shè)計等圖紙，加以分類，做好資源共享管理。

3.5加強(qiáng)不同專業(yè)課教師之間的溝通、協(xié)作

在此筆者有兩個特別建議:

①特別建議帶設(shè)計的指導(dǎo)教師參加實習(xí)。比如，在生產(chǎn)實習(xí)過程中，要求學(xué)生認(rèn)真體會工藝設(shè)計相關(guān)的工藝和單元操作，了解廠區(qū)總圖布置、設(shè)備布置、管線走向、監(jiān)控室設(shè)計等，學(xué)習(xí)工程實際中的反應(yīng)器和多組分分離系統(tǒng)。

②特別建議《化工工藝設(shè)計》的指導(dǎo)教師也從事《化工原理課程設(shè)計》的教學(xué)，甚至是帶同一個班。同一位老師帶班，更有利于講清楚這兩門設(shè)計課的相通點和不同之處，使得工藝設(shè)計課能夠盡量多涉及過程和整體，避免在單元操作的局部中糾纏不清。筆者已通過這種模式連續(xù)帶班了2屆學(xué)生，效果良好。

4結(jié)語

工藝設(shè)計課是化工專業(yè)設(shè)計類實踐環(huán)節(jié)的典型代表，綜合性和應(yīng)用性都很強(qiáng)。在高等工程教育深化改革方面，工藝設(shè)計課是大有可為的，應(yīng)引起相關(guān)專業(yè)、相關(guān)院校和相關(guān)部門的高度重視。一方面，必須從學(xué)校、學(xué)院和教研室層面重視起來，為支持設(shè)計課的發(fā)展、構(gòu)筑合理的專業(yè)培養(yǎng)體系精心謀劃、大膽創(chuàng)新;另一方面，這門課以及化工設(shè)計相關(guān)的指導(dǎo)教師應(yīng)當(dāng)意識到自己身上的責(zé)任和使命，下大力氣提高組織教學(xué)的水平和業(yè)務(wù)水平。如此經(jīng)過全方位多角度的改進(jìn)，工藝設(shè)計課的教學(xué)質(zhì)量才會不斷提高，才會在培養(yǎng)高層次工程技術(shù)人才方面發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)

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篇10

關(guān)鍵詞：化工原理；課程；教學(xué)改革；工程

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）01-0098-02

《化工原理》課程是化工、制藥、生物、環(huán)境等類專業(yè)的一門主要課，是一門工程觀念很強(qiáng)的課程，該課程承擔(dān)著從基本理論到實踐工程、從基礎(chǔ)理論到專業(yè)知識的紐帶作用。該課程教學(xué)理念的先進(jìn)與落后直接影響學(xué)生的業(yè)務(wù)素質(zhì)和工程能力。

該課程在我國大學(xué)現(xiàn)行教學(xué)方法以講授為主，其主要特征是教師講授灌輸多，大學(xué)生獨立學(xué)習(xí)活動少。[1]這主要表現(xiàn)在：課程學(xué)時方面，用于上課的總學(xué)時多，大學(xué)生獨立學(xué)習(xí)時間少；知識獲取方面，學(xué)生是靠被動“聽”，而不是靠主動“理解”；教學(xué)方法方面，單一講授方法多，而多種有利于大學(xué)生能力提高的獨立學(xué)習(xí)方法少，如自學(xué)、獨立實驗方法、社會調(diào)查方法、討論方法和研究的方法較少；教學(xué)思想方面，“兩個忽視”集中體現(xiàn)，一是在知識與能力關(guān)系上，忽視大學(xué)生能力培養(yǎng)，二是在教與學(xué)關(guān)系上，忽視大學(xué)生學(xué)習(xí)獨立性的培養(yǎng)。同時，在新的該課程體系中，教學(xué)內(nèi)容增加，而課時減少，要在有限課時內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，保證教學(xué)質(zhì)量不下降，就要對現(xiàn)行的課程教學(xué)進(jìn)行改革。

要在有限課時內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，保證教學(xué)質(zhì)量不下降，就要在教學(xué)過程中強(qiáng)化學(xué)生工程觀點。[2]學(xué)生對工程特點及對工程實際問題處理方法等知識了解甚少，因此，在該課程教學(xué)中，需要培養(yǎng)學(xué)生工程意識，突出工程觀點；在教學(xué)方法上強(qiáng)調(diào)工程觀點；[3]在教學(xué)評價體系中以工程為核心。這樣可以加深學(xué)生對課堂內(nèi)容的理解，鞏固課程理論知識，而且使學(xué)生把所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行理論聯(lián)系實際、提高了學(xué)生的分析和解決問題能力，開拓了學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力。

一、在教學(xué)過程中突出工程的觀點

《化工原理》這門課程要求學(xué)生在學(xué)習(xí)完后，具備單元操作和設(shè)備選擇的能力、工程設(shè)計能力、操作和調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程的能力以及過程開發(fā)或科學(xué)研究能力。要使學(xué)生具備上述能力，這就要求教師在上課傳授知識時，在教學(xué)內(nèi)容中突出工程的觀點。

在《化工原理》的教學(xué)內(nèi)容中，每個單元操作都可分解為動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞這三種傳遞過程或者它們的結(jié)合。[4]傳遞的快慢直接影響生產(chǎn)效率的高低，也影響工程上的經(jīng)濟(jì)性。這三種傳遞的快慢是用“速率”表示的，因此，“速率”的觀點在教學(xué)過程中應(yīng)得到加強(qiáng)。

在應(yīng)用《化工原理》課程解決工程問題時，不僅需要從理論上探討解決問題的可能性，還需要考慮技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性，這就要求學(xué)生在設(shè)備選型、設(shè)計及操作時獲得更有利于生產(chǎn)實際的參數(shù)，如流體最佳流動速度的確定，合適管徑的選擇，其他最佳操作參數(shù)的確定等。要解決這類問題，就要用到“優(yōu)化”的觀點，所以，“優(yōu)化”的觀點在教學(xué)過程中也應(yīng)得到重視。

在《化工原理》的教學(xué)內(nèi)容中，除了上述工程觀點外，還有解決更復(fù)雜問題的因次分析法、數(shù)學(xué)模型法、參數(shù)綜合法和過程分解法等等，[5]這些工程觀點在解決實際生產(chǎn)問題時相當(dāng)重要，也是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中最不容易理解掌握的內(nèi)容，這部分內(nèi)容在教學(xué)過程中應(yīng)得到加強(qiáng)和重視。

二、在教學(xué)方法上強(qiáng)調(diào)工程

教學(xué)方法是不斷發(fā)展，更新的。教學(xué)方法的發(fā)展和更新是社會發(fā)展對人才質(zhì)量要求的結(jié)果；是科學(xué)技術(shù)發(fā)展促進(jìn)教學(xué)手段改進(jìn)的結(jié)果；也是知識更新速度加快的結(jié)果?！痘ぴ怼肥枪こ绦院軓?qiáng)的一門課程，課程涉及的教學(xué)內(nèi)容多、復(fù)雜而且抽象，學(xué)生不易理解，教學(xué)難度大。教師在有限的時間里傳授學(xué)生更多的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生在有限的時間里掌握更豐富的內(nèi)容，這就要求在教學(xué)方法上進(jìn)行改進(jìn)，在教學(xué)過程中結(jié)合工程實例，強(qiáng)化學(xué)生工程意識，讓學(xué)生感到學(xué)有所用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.采用新的教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生工程意識。該課程實踐性強(qiáng)，其研究對象是單元操作。其理論內(nèi)容包括設(shè)備中所發(fā)生的物理過程；所涉及機(jī)械的基本結(jié)構(gòu)、工作原理；各種氣液、液液、氣固、液固間的傳熱、傳質(zhì)過程和各種操作狀況。這些理論內(nèi)容往往抽象難懂，為使學(xué)生掌握這些內(nèi)容，就需要很強(qiáng)的直觀、具體、形象的教學(xué)要求。常用的傳統(tǒng)板書教學(xué)采用的是靜止、平面、抽象的教學(xué)方式，該方式無法形象、逼真地展現(xiàn)單元操作中的現(xiàn)象和設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理，學(xué)生難于理解并掌握上述教學(xué)內(nèi)容，也就談不上對教學(xué)內(nèi)容的靈活應(yīng)用?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為傳統(tǒng)教學(xué)方法缺陷的改進(jìn)提供了技術(shù)手段。計算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）是傳統(tǒng)教學(xué)方法缺陷改進(jìn)的技術(shù)手段之一。在該課程教學(xué)中，把難于用板書表現(xiàn)的生產(chǎn)過程，設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理可以通過計算機(jī)多媒體技術(shù)視頻、動畫、圖像等手段進(jìn)行表達(dá)，這樣使得教學(xué)內(nèi)容在課堂有很強(qiáng)的實物感，既增加課堂的信息量，使課堂內(nèi)容豐富生動，又使抽象的教學(xué)內(nèi)容易于理解，對教學(xué)質(zhì)量的提高有著極為重要的意義。尤其是某些花費(fèi)較高和難于理解的實驗、如流體流動現(xiàn)象和不正常的操作現(xiàn)象都可以在計算機(jī)上多次再現(xiàn)，比如雷諾實驗、泵的氣蝕、氣縛現(xiàn)象、非牛頓流體特性及換熱器的傳熱過程等。

2.選擇新課型，增強(qiáng)學(xué)生工程意識。在教與學(xué)的關(guān)系上，既要肯定教師的主導(dǎo)作用，也要肯定學(xué)生既是受教育的對象，又是具有主觀能動性的認(rèn)識的主體。教學(xué)的目標(biāo)是使學(xué)生具有獨立獲得知識，分析和解決問題的能力。在傳統(tǒng)板書的教學(xué)過程中，只重視知識傳授，忽視學(xué)生學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)，片面強(qiáng)調(diào)教師作用，忽視學(xué)生學(xué)習(xí)獨立性，必然阻礙學(xué)生能力的提高。因此，在教學(xué)實踐上，改革現(xiàn)行的教學(xué)模式便成為一項十分緊迫的任務(wù)。在教與學(xué)的課型體系中，有不同課型的基本理論和教學(xué)模式，如“參與型”、“研究型”、“辯論型”、“案例型”和“咨詢型”等。在實際教學(xué)過程中可依據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選擇。

在“參與型”課型中，讓學(xué)生參與到教學(xué)活動中，使學(xué)生感到自己是學(xué)習(xí)的主人，在參與過程中掌握知識。在“研究型”課型中，注重學(xué)生依據(jù)所學(xué)知識對未知問題的探索能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。在“案例型”課型中，通過工程實例，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識分析、解決問題的能力，在此過程中以掌握技能為中心。在“辯論型”課型中，允許學(xué)生對所學(xué)知識發(fā)表自己的觀點，學(xué)生在辯論中對模糊的知識點明確。在“咨詢型”課型中，以學(xué)生自學(xué)為主，教師起引導(dǎo)作用，提高學(xué)生的自學(xué)能力。學(xué)生在這些教學(xué)活動中學(xué)習(xí)積極性得到加強(qiáng)，也提高了學(xué)生的工程意識。

3.實驗教學(xué)過程中提升學(xué)生工程意識。化工原理課程實驗工程性較強(qiáng)，設(shè)備及工藝流程復(fù)雜。為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生工程實踐能力，就需改革和完善現(xiàn)行的實驗教學(xué)，提升學(xué)生工程意識。在實驗教學(xué)內(nèi)容上，除了原理驗證性實驗外，應(yīng)增加設(shè)計性實驗和綜合性實驗，把實驗內(nèi)容和加工過程中的生產(chǎn)技術(shù)相結(jié)合，和科學(xué)研究內(nèi)容相結(jié)合。在實驗教學(xué)手段上，運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)把不易開設(shè)的實驗進(jìn)行多媒體直觀演示。把學(xué)生參加的課外科研活動和實驗教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生工程意識。

4.在課程設(shè)計中實踐工程觀點。課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用課程基本理論和知識解決實際問題，按照科學(xué)的研究方法，建立正確設(shè)計思想，提高分析、解決問題能力的重要教學(xué)實踐活動。我們應(yīng)該在在設(shè)計過程中采用“少講、多練和勤思考”的原則，讓學(xué)生自己動手，教師進(jìn)行引導(dǎo)。加強(qiáng)學(xué)生工程基本技能的訓(xùn)練，如繪圖、工藝流程的選擇、工程計算、設(shè)備選型和經(jīng)濟(jì)評價等。這促進(jìn)了學(xué)生的思維能力、分析判斷和設(shè)計能力的培養(yǎng)，為后續(xù)專業(yè)課課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計奠定了良好基礎(chǔ)。

三、在教學(xué)評價體系中以工程為核心

化工原理課程是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，其中很重要的作用，是培養(yǎng)學(xué)生樹立工程概念，具有綜合應(yīng)用所學(xué)知識，解決實際問題的能力，而不是通過突擊復(fù)習(xí)應(yīng)付考試。因此《化工原理》這門課程的教學(xué)評價體系應(yīng)以工程為核心進(jìn)行考核。

在評價學(xué)生對化工原理課程掌握程度時，我們之前采用的是傳統(tǒng)純知識記憶考試方式以及終結(jié)考評形式進(jìn)行考查，這種考查形式會在一定程度上約束學(xué)生思維的模式，挫傷其學(xué)習(xí)的積極性。

該課程既包含了許多屬于知識記憶性的內(nèi)容，如基本概念、基本理論，同時也包含了許多技能技巧性的應(yīng)用內(nèi)容。在閉卷試題類型上偏重于對知識的理解能力和工程應(yīng)用能力。開卷試題圍繞解決某一個問題，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的能力，開卷試題也有可能是一個大作業(yè)。

對化工原理課程進(jìn)行教學(xué)評價時，在最終成績評定過程中，把以前的終結(jié)考評變成為形成性考評，提高平時成績在總評成績中的比例。筆者嘗試了化工原理課程的教學(xué)評價，方法是評價時以工程為核心，在每章講授結(jié)束后，給學(xué)生布置一道綜合題或總結(jié)題，要求學(xué)生限時獨立完成，對上交的內(nèi)容進(jìn)行考查、評價，把成績計入總分。由于該方法加強(qiáng)了學(xué)生平時學(xué)習(xí)，利于基本知識的積累，學(xué)生不再進(jìn)行臨時突擊，減輕期末考試的壓力，也改變了以前學(xué)生成績分布不均勻的狀況，起到了良好的效果。

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