高等院校化工设计教学改革探究.docx

高等院校化工设计教学改革探究摘要:化工设计作为高等学校化学工程与工艺专业的一门核心专业课程主要以培养学生的工程能力和创新能力为目标具有知识面宽、综合性广和工程实践性强的特点。本文结合我校化工设计课程教学实际阐述了课程的基本教学内容总结了教学中存在的问题提出了课程教学改革的几点参考思路以促进学生综合素质和工程设计能力的提升。关键词:化工设计;教学改革;实践;探索伴随化工产业的快速发展国家对应用型化工设计人才的需求也越来越大能力素质要求也越来越高这就需要高等院校能够培养输出更多合格的高级化工工程师人才。而作为化学工程与工艺专业本科学生的实践性课程之一化工设计课程教学工作的作用就显得特别重要。化工设计是高等学校化学工程与工艺专业的一门主干必修课程内容包括化工工艺流程设计物料和热量衡算设备的设计计算和选型车间、设备、管道、仪表布置设计安全生产和环境卫生等内容。课程的任务是培养学生综合应用基础知识和专业知识的能力结合相关国家标准、规定、规范等合理进行化工厂设计。要求学生能较好的利用理论知识分析和解决实际化工工程问题初步掌握化工厂设计的基本程序和思路。该课程旨在提高学生综合专业素质是大学生向工程师、科研人员转化的一个重要教学环节［1］。1课程现状化工设计是指对化工技术的过程设计和优化也就是设计一系列的单元操作或设备将其科学合理的进行布局和连接最终实现从原料到产品的高效转化。该课程要求学生具备物理化学、化学反应工程、化工热力学、化工原理、化工仪表及自动化、化工分离工程、化工工艺学和工程制图等专业知识是一门综合性强理论联系实际紧密的课程可以视为是对全部化学工程与工艺专业的专业课程的系统综合运用。因此化工设计课程学习效果的优劣直接关系到未来化工类本科毕业生的质量。我校化学工程与工艺专业开设时间较短学科建设方面经验欠缺师资力量薄弱将化工设计课程设置为我校化学工程与工艺专业的必修课教师和学生对此没有足够的计划和重视。导致最近几年该专业大四学生在完成毕业设计时往往感觉雾里看花、无从下手大部分是靠“依葫芦画瓢”草草完成设计项目而没有融入自己的设计灵感没有达到毕业设计教学的预期目标使学生毕业后无法较快的适应工作。为解决此问题务必要增强化工设计课程的专业核心地位充分发挥其培育应用型化工设计人才的基础性作用。由于各化工类专业培养方案的不断调整变化化工设计课程总学时数被压缩在这种情形下出现了32学时的短学时化工设计课程。同时应用化学专业的学生还存在着工程类基础知识相对薄弱的问题。如何适应新形势下的教学要求在短学时薄基础的情况下提高教学效率和质量这就亟需任课教师改革原有的课程体系和内容在教学方法和手段上进行大胆创新和探索。2课程改革思路2.1多种教学方法并重化工设计课程涉及到的专业基础理论知识较多如果教学方法机械单调就会让学生感到无所适从不知从何跟进甚至会打击学生的求知积极性［2］。要提高学生的学习兴趣和教学质量就必须注重多种教学方法的综合运用如此才能把教材上的理论原理知识表达得清晰透彻、通俗易懂。在实际授课过程中要充分利用多媒体技术这种现代化的教学手段向学生展示大量的数据、图片、动画等并适时配以实际工程案例把教材上枯燥的内容变得形象生动和充满趣味激发学生的学习兴趣让学生学起来轻松愉快。借助板书教学现场推导一些重要的公式绘制典型的工艺流程图、设备装配图等引导学生主动探索、积极思考加深对重点板块的理解和掌握。采用小组讨论的形式组织学生对一些易混淆的问题进行重点探讨增强对相关知识点的剖析、理解和运用。也可以对关键章节布置课程小报告的形式让学生亲身查阅文献资料、获取数据信息、组织撰写报告增强学生的自主学习体验过程中学生发现问题、分析问题和解决问题的能力都会得到很大程度的锻炼和提升。适当尝试中英双语教学营造良好的外语氛围引导学生用英文思考问题和分析问题最终提高学生的专业英语水平拓展国际化视野。通过构建多种形式的教学体系创造多元化的教学空间丰富化工设计的教学内容才能充分发挥学生的主观能动性和吸引学生的学习兴趣培养学生的创新性思维能力［3］。2.2重视计算机应用训练随着计算机技术的飞速发展计算机软件在化学工业中的应用也越来越普遍［4］。对化工设计而言物料衡算、热量衡算、物性数据估算、制图、制表、编制设计文件和预算、汇报设计方案都需要借助计算机来完成如此大大减少了手工计算的工作量也提高了化工厂项目的设计效率。目前相关的计算机化工设计软件主要包括数据计算软件(Matlab、Excel等)、绘图设计软件(AutoCAD、PDS、PDMS等)、工艺流程模拟软件(ChemCAD、AspenPlus、ProcessⅡ等)。其中数据计算主要是对测试数据的处理、物料和能量