化工原理課程設計教學論文模板
摘要:化工原理課程設計對培養應用型本科人才具有重要的作用，傳統的課程設計因其設計題目單調易雷同、師生缺少工程意識、設計方法單一以及考核體系不科學等因素制約了學生的學習。文章對此課程的教學改革進行了探索，透過精心選題、加強工程實踐性、強化計算機輔助技術的應用以及改革考核方式，培養了學生的工程應用實踐能力，使教學達到了更好的效果。
關鍵詞:化工原理;課程設計;教學改革
應用型本科人才培養是指以學科為基礎，以經濟社會發展需求為導向，以能力培養為核心，培養的人才應具有較強的動手能力、技術思維能力，能夠解決生產中出現的技術問題，其培養模式的特徵就是“應用性、行業性、實踐性”［1－3］。化工原理課程設計是應用型本科高等學校化學工程與工藝專業的一門專業必修課。目前，化工原理課程設計教學中存在著一些不容忽視的問題，不利於應用型本科人才的培養。本文結合鄂爾多斯應用技術學院化工原理課程設計教學的實際，根據應用型本科人才培養的目標，透過認真分析傳統化工原理課程設計中存在的問題，探討化工原理課程設計改革方向。
1化工原理課程設計的作用和內容
透過化工原理課程設計的學習，使學生系統地獲得化工原理課程設計(理論、規定、程式和方法)的基本知識和基本方法。培養學生樹立正確的設計思想和求是精神，嚴謹負責協調創新的工作作風和基本設計技能，提高綜合運用所學知識去分析問題、解決問題的能力。同時是提高學生綜合素質，使大學生向工程師轉化的一個重要的教學環節，是本科生學習完高等數學、普通物理、機械製圖、計算機技術、化工原理、反應工程等課程後的一門必修課。該課程強調工程觀點、定量運算和設計能力的訓練，強調理論與實踐的結合，可以提高學生分析問題、解決問題的能力。化工原理課程設計的內容是根據教師提供的設計任務進行設計，主要有:①選擇適宜的裝置並進行計(核)算，對確定的換熱器型別進行簡要論述，對裝置進行包括確定物性資料、估算傳熱面積、工藝結構尺寸等的工藝計算以及裝置的機械設計;②繪製裝置的裝配圖(包括技術特性表、管口表、部件明細欄，A1圖紙、列印);③編寫課程設計說明書。
2化工原理課程設計存在的問題
2．1設計題目單調易雷同
化工原理課程設計題目選擇範圍窄，由教師佈置具體設計內容與要求。設計題目陳舊，設計內容格式化，並且多年來一成不變，或者只對其中的產量進行簡單地改動。設計過程有現成的模式，學生所做的工作主要是套用公式，依葫蘆畫瓢，難以避免學生的抄襲現象，設計成果也近乎千篇一律，過程流於形式。大部分學生學習積極性不高，不夠重視，設計質量差，難以達到教學目標。
2．2師生缺少工程意識
化工原理課程設計大多是在課堂教學和教師指導下進行，學生沒有機會深入相關企業，缺少工程意識的培養，工程意識薄弱，對工藝和裝置的認識比較膚淺。學生對於設計過程涉及的計算和公式並沒有真正理解，設計出的單元裝置常常不規範也不合理，缺乏運用所學知識分析和解決工程實際問題的能力。同時由於青年教師普遍缺乏實踐經驗，指導學生的能力不足，需要利用業餘時間到工廠企業進行鍛鍊。部分高校在設計過程中也安排學生到一些化工廠參觀，但主要的教學形式仍是課堂教學。
2．3設計方法單一
傳統的設計方式單一，多采用手工計算和手工繪圖。在設計中有很多引數需要由學生合理選用，故需要多次選擇引數值方可獲得滿意的結果。由於反覆試算的計算量較大，計算結果準確度不高，若引數選擇不合適，中途出現不合理的計算結果，需按正常設計處理方法從尾到頭逆向再檢查一遍，從出現問題處再重新計算設計，很難實現透過改變設計引數進行方案比較的設計性訓練。手工繪製工藝流程圖和裝置工藝條件圖的準確度較差。
2．4考核體系不科學
化工原理課程設計的考核評價體系不科學，制度不嚴格，多采取重結果、輕過程的模式，難以調動學生的設計積極性，也難以檢驗設計的質量。造成學生間抄襲現象嚴重，同時助長了不良的學習風氣。
3應用型本科高校化工設計課程教學改革途徑
針對在化工原理課程設計中存在的一些問題，作者根據教學實踐，提出了以下幾點改革途徑。
3．1精心選題
應用型本科教育培養的應是掌握了夠用的基本理論知識，懂得將高深知識或高新技術進行實踐轉化，對生產、建設、管理和服務的各個環節有總體認識的'學生［4］。因此，設計內容的選擇既要能滿足課程設計教學大綱的要求，又要選擇具有普遍指導意義的設計內容。針對課程特點及學生知識水平儲備的差異，以“提優、促中、轉差”為原則，設計新穎題目及多樣化的設計內容，同時拓寬選題範圍，把理論課教學涉及的重要單元裝置列入課程設計選題範圍，避免較多學生進行同一設計的現象，從而減少抄襲現象。在教學中鼓勵指導教師根據自己的科研專案和廠校聯合開發課題進行部分實際課題的設計，這樣可以調動學生的主觀能動性和增加題目的新穎性。另一方面，物性資料要從文獻中獲取，符合可行性原則。所需物性資料要求能直接從文獻上查得或能預測出來，否則學生將不能完成設計任務。
3．2加強工程實踐性
課程設計教學中對學生進行工程教育直接關係到應用型本科教育的人才培養質量。對學生進行工程理念和工程觀點的培養，有利於提高學生運用化工基本知識的能力。以往的課程設計時間大多為兩週，設計時間短，同時由於指導教師實踐經驗有限，我們對設計時間進行了調整。在進行課程設計之前，安排為期兩週的生產實習，透過企業的現場實習，加深對實際單元操作裝置的感性認識。在學生實習之前，公佈課程設計擬進行的單元過程與單元裝置，讓學生帶著問題有目的地進行實習。實習結束後，再把自己在企業裡的所見所聞與理論相結合，用來指導自己的課程設計。另一方面，化工系青年教師利用假期和課餘時間直接到附近的建元煤化工有限公司、中煤集團、內蒙古蘇里格天然氣化工股份有限公司等一批化工企業進行工作鍛鍊和學習，同時積極參加實踐教學基地建設以及與工廠企業的橫向合作專案，提高自己的業務水平和實踐經驗。
3．3強化計算機輔助技術的應用
由於常規的課程設計時間為兩週，化工原理課程設計包括化工原理、工程設計、機械製圖、裝置選型等內容，計算步驟繁多，公式複雜，還經常採用試差法反覆計算，設計計算任務繁重，往往佔用大量時間［5］，因此，若設計全部採用手工計算、手工製圖進行，很難高質量的完成設計任務。計算機模擬軟體如AspenPlus、PＲO/II、AutoCAD、MATLAB、Office、Excel、PowerPoint等可極大地降低學生的手算負擔。計算機在化工原理課程設計中主要有工藝計算和製圖兩方面的應用，利用計算機程式設計計算如Excel和MATLAB對裝置化工過程係數的選取進行核算，可以節省時間，增加準確度。利用AutoCAD軟體繪出裝置的裝配圖，不僅使圖紙整潔、美觀，而且能將設計與計算機應用知識緊密結合，充分調動學生學習的積極性，培養他們掌握現代科學技術解決工程問題的能力［6］。
3．4改革考核方式
傳統化工原理課程設計考核方式只注重設計說明書和裝配圖，這樣無法識別學生的抄襲現象。鑑於此，我們將考核方式分為以下三個方面。①根據化工原理課程設計說明書和圖紙的質量評定成績，其結果佔終評成績的40%;②過程中的考核(平時成績)佔終評成績的40%。在設計期間定時及不定時地檢查設計進度和內容，對設計過程中表現積極的學生適當加分，達到及時發現問題及時解決和及時發現錯誤及時糾正的目的;③答辯成績佔總成績的20%，採用開放式答辯形式，先由答辯學生闡述設計過程，在過程中遇到的困難以及解決困難的途徑，教師及其他同學均可針對學生的設計提出問題，由該學生回答。答辯結束時，教師作出恰當的點評，指正設計錯誤。這樣使得學生對設計的理解更為深刻，同時也避免了抄襲現象。
4結語
透過精心選題、加強工程實踐性、強化計算機輔助技術的應用以及改革考核方式，使學生能夠把理論知識與實踐生產知識有機地結合起來，提高了學生分析問題和解決問題的能力，培養了學生的工程應用實踐能力，達到了由培養知識型人才轉向應用型人才的目的。
作者:王雲飛 楊晨霞 段毅文 單位:鄂爾多斯應用技術學院化學工程系
［參考文獻］
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［3］任條娟，劉斌．應用型本科人才培養模式與機制構建的思考［J］．中國大學教學，2011(2):20～22．
［4］史秋衡，王愛萍．應用型本科教育的基本特徵［J］．教育發展研究，2008，(21):34～37．
［5］周美華，徐靜波，王夏琴．基於MATLAB的化工課程設計軟體開發［J］．計算機與應用化學，2001，18(5):496～498．
［6］劉軍．化工原理課程教學改革初探［J］．職業技術教育，2006，27(14):41～43．
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