化工設(shè)計(jì)課程群建設(shè)能力培養(yǎng)論文

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摘要：為培養(yǎng)具有工程應(yīng)用能力的化工創(chuàng)新人才，結(jié)合當(dāng)前化工設(shè)計(jì)課程教學(xué)特點(diǎn)，以理論教學(xué)體系為中心，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)強(qiáng)化訓(xùn)練，從理論知識(shí)體系構(gòu)建、化工軟件學(xué)習(xí)應(yīng)用、課內(nèi)外實(shí)踐、授課方式以及考核方式等方面進(jìn)行了課程建設(shè)和改革，形成以應(yīng)用技術(shù)工程教育為目標(biāo)的化工設(shè)計(jì)課程群，直接促進(jìn)學(xué)生綜合能力提升，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：化工設(shè)計(jì);課程群;工程應(yīng)用;實(shí)踐

0引言

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》中指出，當(dāng)前的大學(xué)畢業(yè)生存在適應(yīng)社會(huì)和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力不強(qiáng)的情況，創(chuàng)新型、實(shí)用型、復(fù)合型人才緊缺?；ぴO(shè)計(jì)課程目標(biāo)是將化工過(guò)程從設(shè)想變成現(xiàn)實(shí)，以化學(xué)反應(yīng)過(guò)程為設(shè)計(jì)核心，以成功生產(chǎn)具有經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)品為最終目標(biāo)，該課程是培養(yǎng)化工創(chuàng)新人才重要的課程之一[1]。在這一過(guò)程中需要完成設(shè)備設(shè)計(jì)及選型，對(duì)工廠或車間進(jìn)行平立面布置，進(jìn)行自控設(shè)計(jì)和安全環(huán)保分析，進(jìn)行工程經(jīng)濟(jì)計(jì)算等，需要很多專業(yè)理論與之配合。然而，由于各門專業(yè)課程存在教學(xué)內(nèi)容孤立割裂或重復(fù)雷同的弊端，致使教學(xué)效果大打折扣?；ぴO(shè)計(jì)課程群以化工專業(yè)核心能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)為導(dǎo)向，發(fā)揮課程的綜合效應(yīng)，調(diào)動(dòng)骨干教師的積極性，促進(jìn)教學(xué)資源的優(yōu)化配置，其建設(shè)和完善具有非常迫切的需求。

1理論知識(shí)構(gòu)建—有機(jī)結(jié)合化工專業(yè)課內(nèi)容

在才培養(yǎng)方案中構(gòu)建了通識(shí)教育平臺(tái)、專識(shí)教育平臺(tái)、CDIO（構(gòu)思Conceive、設(shè)計(jì)Design、實(shí)施Implement、運(yùn)作Operate）工程教育平臺(tái)體系，建立了公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課（基礎(chǔ)課、方向課、選修課）課程模塊，在專業(yè)課程模塊中設(shè)置了企業(yè)嵌入課程和化工職業(yè)選修課（化工總控工理論與實(shí)踐、煤制氣工理論與實(shí)踐），搭建職業(yè)教育平臺(tái)，將職業(yè)技能培養(yǎng)納入人才培養(yǎng)體系，形成專業(yè)素養(yǎng)與職業(yè)技能一體化的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。在課程教學(xué)中強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐性，建設(shè)化工課程群，進(jìn)行教學(xué)團(tuán)隊(duì)、課程大綱、課程內(nèi)容、課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)體系等理論課程教學(xué)資源建設(shè);建設(shè)特色專業(yè)教材，提升理論知識(shí)綜合水平。

2工程應(yīng)用技能提升—化工軟件的學(xué)習(xí)和應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)在化工設(shè)計(jì)中已成為一種必不可少的工具，貫穿于物料和熱量衡算、化工流程圖及設(shè)備裝配圖的繪制、編寫(xiě)設(shè)計(jì)文件、3D展示設(shè)計(jì)方案等化工設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)[2]。將繪圖軟件AutoCAD、流程設(shè)計(jì)軟件AspenPlus、Pro/II、三維工廠設(shè)計(jì)軟件pdsoft、化工計(jì)算軟件MATLAB以及基本辦公軟件MicrosoftOffice納入課程體系中，綜合鍛煉學(xué)生的計(jì)算和設(shè)計(jì)能力，提高學(xué)生工程應(yīng)用技能。

3課內(nèi)外實(shí)踐—搭建化工專業(yè)課實(shí)踐平臺(tái)

建立和完善了三門課程設(shè)計(jì)，由單學(xué)科設(shè)計(jì)組成化工設(shè)計(jì)的實(shí)踐體系。例如化工原理課程設(shè)計(jì)主要針對(duì)單元操作進(jìn)行相關(guān)的物料和熱量計(jì)算，化工儀表與自控課程設(shè)計(jì)重在對(duì)自控變量的選擇和控制方案的選擇、化工機(jī)械課程設(shè)計(jì)重在對(duì)機(jī)械強(qiáng)度的校核和設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，化工過(guò)程設(shè)計(jì)偏重于裝置平立面設(shè)置及規(guī)范。建立“課程設(shè)計(jì)模塊—化工設(shè)計(jì)大賽—畢業(yè)設(shè)計(jì)”一體化、三層次的化工設(shè)計(jì)體系;建立不間斷、遞進(jìn)式的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)機(jī)制，改革實(shí)習(xí)模式，將專業(yè)認(rèn)識(shí)和職業(yè)教育貫穿始終;建立“仿真操作實(shí)訓(xùn)—化工綜合訓(xùn)練—生產(chǎn)實(shí)習(xí)”校內(nèi)、校外相互結(jié)合、相互促進(jìn)的實(shí)踐訓(xùn)練體系，落實(shí)以產(chǎn)品為載體的工程能力培養(yǎng)。將教師科研問(wèn)題引入，結(jié)合學(xué)生的化工實(shí)驗(yàn)、化工見(jiàn)習(xí)、化工實(shí)習(xí)以及校內(nèi)化工實(shí)訓(xùn)鍛煉環(huán)節(jié)，給予學(xué)生一定的學(xué)習(xí)任務(wù)，通過(guò)課題作業(yè)或報(bào)告方式進(jìn)行結(jié)果考核，引導(dǎo)學(xué)生提升發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的素質(zhì)能力;以全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽為切入點(diǎn)，結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，發(fā)揮學(xué)生的自主性和創(chuàng)造力，進(jìn)一步聯(lián)系畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，初步創(chuàng)建化工設(shè)計(jì)課程項(xiàng)目化教學(xué)課題資源庫(kù)。

4授課方式—對(duì)分課堂等教學(xué)模式引入

傳統(tǒng)教學(xué)為教師講授，通過(guò)作業(yè)和課堂的提問(wèn)形式進(jìn)行復(fù)習(xí)和檢測(cè)，教學(xué)方法單一[3-4]。對(duì)分課堂的操作程序包括教師課上講授(Presentation)、學(xué)生課外內(nèi)化吸收(Assimilation)和學(xué)生課上討論(Discussion)三個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)分課堂又簡(jiǎn)稱為PAD課堂[5]。在本課程的授課過(guò)程中，通過(guò)項(xiàng)目化教學(xué)的引導(dǎo)，將課堂交給學(xué)生，讓學(xué)生在討論過(guò)程中能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。教師將關(guān)鍵知識(shí)進(jìn)行講解，每次上課將下節(jié)課的課題布置，通過(guò)組建團(tuán)隊(duì)形式，將課題任務(wù)分解，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行資料查閱并總結(jié)成果，形成完整報(bào)告;課上進(jìn)行相互切磋，由團(tuán)隊(duì)演講、討論等形式展示成果，教師評(píng)分結(jié)合分學(xué)生評(píng)分進(jìn)行結(jié)果考核;最后由教師對(duì)關(guān)鍵難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行解疑答惑，拓展提高知識(shí)和能力。在這一過(guò)程中，逐步增強(qiáng)了學(xué)生的參與度，活躍了班級(jí)氣氛，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5化工設(shè)計(jì)課程評(píng)價(jià)體系

根據(jù)化工設(shè)計(jì)課程具有綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此需要采用靈活的考核形式[6]。對(duì)化工設(shè)計(jì)課程的考核形式，還可采用了以下幾種方式:(1)學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽，獲得全國(guó)二等獎(jiǎng)及以上名次，該課程可予以免修，直接給予學(xué)分;(2)考試形式為開(kāi)卷考試，如進(jìn)行方案系統(tǒng)分析評(píng)價(jià)，作某些單元系統(tǒng)的工藝或系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以考查學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果。(3)案例教學(xué)，以學(xué)生為主體，學(xué)生講解設(shè)計(jì)成果，由學(xué)生進(jìn)行評(píng)分并形成總評(píng)成績(jī)。

6結(jié)論及展望

以理論教學(xué)體系為中心，以實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，通過(guò)實(shí)習(xí)體系不斷開(kāi)拓學(xué)生的視野，在工程設(shè)計(jì)體系進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)訓(xùn)練，形成了以應(yīng)用技術(shù)工程教育為目標(biāo)的化工設(shè)計(jì)課程群。學(xué)生在設(shè)計(jì)競(jìng)賽及就業(yè)方面取得了一定的成果，在后續(xù)的實(shí)踐中，需要從以下幾個(gè)方面加強(qiáng):（1）進(jìn)一步加強(qiáng)課程團(tuán)隊(duì)師資建設(shè)，一方面通過(guò)學(xué)校學(xué)院方面引進(jìn)有工廠工程經(jīng)驗(yàn)的工程師，另一方面加強(qiáng)雙師型培訓(xùn)，將教師外派進(jìn)入工廠、設(shè)計(jì)院進(jìn)行學(xué)習(xí)一定時(shí)間，或利用學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)過(guò)程，同時(shí)加強(qiáng)教師培訓(xùn)，以提高教師自身的實(shí)踐能力。（2）課堂教學(xué)方式改革進(jìn)一步深入，以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)，發(fā)揮學(xué)生主觀學(xué)習(xí)能動(dòng)性，理論聯(lián)系實(shí)際，提高學(xué)生的應(yīng)用技能。

參考文獻(xiàn):

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[6]王智娟,胡粉娥,王麗蘋(píng),鄭紹聰,朱麗蘋(píng).化工專業(yè)設(shè)計(jì)類課程的教學(xué)改革與實(shí)踐[J].廣州化工,2018,46(08):120-122.

作者：李學(xué)坤 何亞萍 孫平 張杏梅  單位：西安文理學(xué)院