高校化工原理课程设计教学改革思考

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摘要：化工原理课程设计是综合运用化工原理及相关基础知识的具有总结性和实践性的教学环节。文章指出了化工原理课程设计教学存在的问题，探讨了化工原理课程设计指导流程及考核模式，最后对化工原理课程设计从选题、过程指导、计算机应用、青年教师培养和“以赛促教”等的改革与思考，并指出了化工原理课程设计改革的方向。

关键词：化工原理课程设计；改革；工程意识

1化工原理课程设计教学存在的问题

化工原理课程设计目前存在诸多问题：一般专业未开设大多软件课程，学生不能进行模拟计算，设计效率低；学生缺少查阅工具书意识，且工具书有限，生搬硬抄教材较重，无法提高学生分析和解决工程问题能力；青年教师缺乏设计经验，指导能力尚需提高；教师指导人数多，学生面临末考压力，影响师生沟通；选题面窄，验证性设计题目多；学生缺乏工程观念，与工厂现状关联少，难以培养学生创新思维和工程意识；设计时间紧、任务重，完成质量不高；考核简单，多以说明书和图纸为评判依据，不能真实反映学生设计能力。基于以上原因，利用课程设计环节培养学生创新精神和解决实际问题能力的目的未能较好达到[3]。

2化工原理课程设计指导流程改革

现有化工原理课程设计指导流程一般是指导教师集中开动员会，下达并讲解任务指导书，课程设计要求，按学号进行分组，后续集中指导交流机会少，学生有问题得不到及时解答，入手难，设计进度缓慢等问题，就此对课程设计指导流程进行了细化改革。

2.1了解学生情况

在课程设计分组前，对学生情况了解非常重要。需对学生进行归类，如组织领导才能、有一定威望、学习成绩好、学习比较欠缺、计算能力较强、办公软件使用熟练、模拟绘图软件熟练操作等方面进行了解，此可避免各小组间较大差距，可充分调动小组积极性和团结协作，分工协作进而可减少指导教师工作量。

2.2提前动员准备

教师可将设计题目、设计框架穿插在化工原理理论课教学中，介绍设计思路和实际经验，有意识让学生积累工程素材，要求学生利用课余时间根据设计题目搜集资料，培养学生文献资料检索和搜集能力，学习CAD绘图等技能，提前做好初步动员，积极引导学生复习和补充设计所需的有关知识和技能，可合理分配利用时间，解决课程设计时间紧、任务重的问题。

2.3选题

在进行课程设计开始时，结合理论知识的基础，把控好设计的难易程度，也可根据工厂情况涉及各种单元操作与生产一线联合选题，设计与生产实际贴近的合理设计题目，选题符合本科教育要求，难度适中；符合学生实际知识水平和能力，经过努力能顺利完成设计任务。

2.4分组及选组长

指导教师了解学生基本情况后进行分组，学生可在一定前提下自由组合。学生推举组织协调能力较强的组长，指导教师与组长交流讨论，组长选择副组长，余下的同学自行选择组长，教师再根据小组成员不同特点进行适当调整。每个小组成员最好有专长，如工程计算、CAD绘图或模拟软件使用等，利用各组员长处承担相应设计任务，团队协作完成设计。

2.5设计任务书

正式开始设计前，召开全体学生动员会，集中将设计内容和要求详细阐明，并对设计任务书进行详细讲解。设计任务书是课程设计的方向和依据，一般包括以下内容：设计题目、设计参数、设计目的及内容、设计说明书内容、进度计划、考核方法等。设计任务书应详尽具体，让学生对课程设计所有内容一目了然，且难易程度与学生水平应相当。

2.6集中交流与过程考核

开展有效的辅导交流，可加强各小组交流学习，了解每个学生在团队中的表现，能强加过程考核，并督促把握各小组设计进度，还可很好解决指导教师不足问题。各小组围绕设计思路及进度、存在问题、后期方略开展单独交流。由组长总体介绍，每个组员分管工作介绍，检查学生设计思考情况，指出设计中的不足，以利于以后改进，提出后期工作安排。

2.7正确指导和监督

教师首先对设计思路进行引导，设计过程中确实遇到问题，先由小组内开展讨论分析，确定无法解决后，教师再从旁协助，引导启发，并解决问题。除约定时间集中答疑外，还可通过电话、短信、QQ及微信等手段进行辅导答疑，记录学生提问积极性以用于监督和考核。教师要及时掌握学生设计进度和动态，对设计过程中表现积极地学生适当加分。

2.8考核与答辩

根据学生在设计中综合表现进行考核评定，采取教师审定、小组互评、过程表现与答辩相结合的方式，成绩评定按百分制记分。通过答辩，考核学生设计思路和设计态度，设计方法是否掌握，是否有抄袭现象，对知识掌握及运用情况，主要考核解决工程实际问题的能力。

3化工原理课程设计的改革与探索

3.1精心选题，加强工程实践性

设计题目要能综合应用所学知识，依据实习基地和个人科研项目而选择合适项目，紧密联系化工生产实际和学科前沿。选题时要结合学生专业特点，在给定物系要求、操作条件、设备要求等方面做到多样化，且有一定难度与深度。通过课堂和工厂现场教学，加强学生工程实践能力锻炼，使其对单元操作、生产工艺和设备等有初步认识，而利于设计顺利完成。

3.2改革指导过程，加强监督

辅导答疑坚持以学生讨论为主，教师从旁协助原则。遇到问题先组内讨论，无法解决时教师再引导启发至解决问题。集中辅导时，教师将设计共性难疑点详细讲解；小组单独交流时，围绕设计思路及进度、存在问题、后期方略交流，还可通过网络等进行实时辅导。指导教师应了解各学生表现，实行阶段性检查，辅导过程以学生为主，培养其分析解决问题能力。

3.3加大计算机应用，强化软件应用能力

目前，课程设计手工计算较多，耗时费力，准确性不好，使用计算机辅助设计显得尤为重要。可利用Excel、Origin和Matlab等对数据选取、核算和绘图；利用Aspen、ChemCAD等对物性参数、热负荷等选取和计算；利用CAD、ChemCAD等绘制流程图、人流物流等；利用Plant、CADWorx等进行配管、三维图绘制等。对于工艺计算和绘图软件，教师应在课程设计前一学期介绍，学生平时加强自学练习，可充分发挥学生自主学习和独立思考精神，提高计算机运用技能和专业知识综合运用能力[4]。

3.4提高教师水平，锻炼指导能力

化工原理课程设计水平与指导教师直接相关，教师的实践教学能力是提高设计环节教学质量的关键。年轻教师工程实际训练少，教学经验不足，对工艺流程、设备结构、车间布置等不熟悉，故提高青年教师指导水平尤为重要，可利用暑期实践活动到学生实习化工企业进行历练，参加实践基地建设及校企项目合作，精选部分具有企业工作背景或设计经验的教师和优秀校友开展双导师制课程设计，不断提高教师的指导能力和水平。

3.5改革评价体系，体现公正

将小组互评、学生自评和教师审定相结合，平时讨论表现和答辩相结合，考核贯穿设计过程始终，最终成绩需考核学生知识掌握情况、分析解决问题能力、计算机应用及文字组织能力等。采取平时表现（5%）+过程考核（15%）+说明书（15%）+图纸质量（20%）+难度和创新性（5%）+答辩表现（40%）来评定学生成绩。从设计态度、考勤、学习表现、提问释疑情况，交流表现、资料掌握，说明书质量、图纸绘制及软件应用等审定。答辩时要求组员对自己工作做出说明，结合小组成绩和个人表现，给每位同学评定成绩，做到合理公平。

3.6鼓励参加设计大赛，以赛促教

积极鼓励学生参加各类科研活动及化工设计类实践和竞赛，“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛、“三井化学杯”全国大学生化工设计竞赛及省校级制药、化工类设计大赛，通过参加这些设计大赛，学生能很好地将理论和实际相结合，计算机水平显著提高，工程概念、创新意识和工程意识显著增强。

4结语

化工原理课程设计是对某个单元操作的工艺流程、设备设计及计算、图纸绘制的基本工程能力训练，其实践教学改革也是一项复杂和系统的工作。从合理精心选题、团队确定与分工合作、过程监督与考核、学生工程实践能力培养、计算机应用能力培养、青年教师指导能力的提高、考核评价方法等方面进行了思考，以期待不断提高并完善化工原理课程设计的质量和体系，指导教师也应提高自身业务水平能力，加强实践能力的锻炼，进行教学反思和总结理论联系实际，切实提高学生的工程设计实践能力，培养了学生创新意识，强化了学生计算机应用技能，为社会输送合格的工程应用人才。

参考文献

[1]陈桂,龚小娟,欧阳跃军,等.浅议创新创业教育与工程类课程设计[J].教育现代化,2018,5(37):50-52.

[2]韩淑萃,吕燕根.化工原理课程设计的教学改革探究[J].化学工程与装备,2018(09):335-336.

[3]李军,马占华,段红玲,等.“以学生为中心”的教学理念在化工原理课程设计教学中的实践[J].化工高等教育,2016,33(06):19-22.

作者：陈桂 袁叶 胡扬剑 李建华 单位：怀化学院化学与材料工程学院