導(dǎo)語(yǔ)：化工原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革措施一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：針對(duì)目前“化工原理課程設(shè)計(jì)”課程在教學(xué)過(guò)程中存在的部分問(wèn)題及不足，探討了該門課程的改革方法，如借助“線上教學(xué)”，改革教學(xué)模式；加強(qiáng)校企合作，課程設(shè)計(jì)題目與實(shí)際生產(chǎn)掛鉤；分組完成設(shè)計(jì)任務(wù)，增加答辯覆蓋面及分值；增強(qiáng)計(jì)算機(jī)在課程設(shè)計(jì)中的輔助作用等。實(shí)踐證明，通過(guò)這些改革措施可以有效提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量。

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

“化工原理”是一門綜合運(yùn)用物理、化學(xué)、高等數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)理論知識(shí)，以化工傳遞過(guò)程的基本理論和工程方法論為兩條主線，系統(tǒng)地闡述化工單元操作的基本原理、計(jì)算過(guò)程、典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性能的工科專業(yè)課程，是各大高?；?、化學(xué)、生物工程、食品工程等相關(guān)專業(yè)的必修和核心課程[1]?！盎ぴ碚n程設(shè)計(jì)”則是以化工原理為理論基礎(chǔ)，是學(xué)生修完化工原理基本知識(shí)及理論之后重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。在此課程的設(shè)計(jì)完成過(guò)程中，學(xué)生可以綜合前期所學(xué)的“化工原理”“AutoCAD”等基礎(chǔ)課程，不僅能更系統(tǒng)地理解所學(xué)知識(shí)，更能將理論知識(shí)綜合運(yùn)用于實(shí)踐過(guò)程。因此，“化工原理課程設(shè)計(jì)”這門課程起著承上啟下、由理論到實(shí)踐的橋梁作用，其教學(xué)質(zhì)量的高低將會(huì)直接影響學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的運(yùn)用和工程能力的培養(yǎng)。

1“化工原理課程設(shè)計(jì)”教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題

受高校地域限制及師資力量不均衡等因素的影響，“化工原理課程設(shè)計(jì)”在不同高校實(shí)施的過(guò)程中存在一定的問(wèn)題，教學(xué)質(zhì)量也因此受到一定的影響。

1.1理論基礎(chǔ)教學(xué)課時(shí)偏少

隨著化工類課程體系的變化及培養(yǎng)方案的修訂，部分高校的“化工原理”理論課程的學(xué)時(shí)均有一定的削減[2]。以淮陰工學(xué)院為例，在2018年前，化工類專業(yè)的“化工原理”理論課程的總學(xué)時(shí)為108課時(shí)，分上下兩學(xué)期完成，而在2018年之后的新教學(xué)大綱和培養(yǎng)方案中，“化工原理”的課時(shí)被消減為94課時(shí)，導(dǎo)致教師沒(méi)有充分的課時(shí)將化工原理單元操作涉及的理論知識(shí)講解清楚，更無(wú)法講解工程實(shí)踐涉及的案例，導(dǎo)致理論教學(xué)效果不理想，學(xué)生只能“記住”相關(guān)知識(shí)應(yīng)付考試。不打好理論知識(shí)的基礎(chǔ)，“化工原理課程設(shè)計(jì)”的操作性環(huán)節(jié)就無(wú)法開(kāi)展，導(dǎo)致學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中受到挫敗，失去對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣，應(yīng)付了事，增加了課程的教學(xué)難度，形成了惡性循環(huán)。

1.2課程設(shè)計(jì)題目、類型偏少，與實(shí)際生產(chǎn)脫鉤

一般高校教師是在博士畢業(yè)后直接進(jìn)校任職的，缺乏工廠實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。因此，在課程設(shè)計(jì)選題過(guò)程中，基本是以“化工原理”教材中的案例及例題為背景，選擇一定的內(nèi)容作為課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，導(dǎo)致選題陳舊而且多年不變。部分教師甚至只改變了年產(chǎn)量、壓力、溫度等個(gè)別知識(shí)點(diǎn)，再將其作為一個(gè)新的題目讓學(xué)生完成設(shè)計(jì)任務(wù)，導(dǎo)致部分學(xué)生直接參考上一屆學(xué)生的設(shè)計(jì)，套用相關(guān)公式，依葫蘆畫(huà)瓢，或者直接將老師改變的參數(shù)帶入原公式計(jì)算，而不是通過(guò)自己的思考進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。雖然完成了任務(wù)，但只是機(jī)械性地模仿計(jì)算，沒(méi)有真正理解公式的物理意義和適用條件及設(shè)備的選型原理，導(dǎo)致課程設(shè)計(jì)流于形式，學(xué)生收獲不大，達(dá)不到課程培養(yǎng)方案中的教學(xué)目標(biāo)。

1.3課程設(shè)計(jì)時(shí)間偏短

完成一個(gè)完整的課程設(shè)計(jì)需要查閱文獻(xiàn)、確定設(shè)計(jì)方案，再衡算物料、衡算熱量、設(shè)備選型、確定工藝流程及計(jì)算附屬設(shè)備，內(nèi)容詳實(shí)、復(fù)雜。一般高?；I(yè)的課程設(shè)計(jì)時(shí)間為兩周，一個(gè)學(xué)生一般無(wú)法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成所有的工作。因此，許多學(xué)生在方案設(shè)計(jì)及計(jì)算過(guò)程中抄襲他人的成果，有的學(xué)生即使在設(shè)計(jì)參數(shù)不一樣的條件下也會(huì)直接使用他人的工藝流程圖，雖然按時(shí)完成了課程設(shè)計(jì)任務(wù)，但并沒(méi)有相關(guān)的知識(shí)儲(chǔ)備。另外，在考核過(guò)程中遇到內(nèi)容相似的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，老師無(wú)法判斷到底是哪位學(xué)生抄襲了其他學(xué)生的，因此也無(wú)法準(zhǔn)確地給出每一位學(xué)生的真實(shí)成績(jī)。

2“化工原理課程設(shè)計(jì)”教學(xué)過(guò)程中的改革措施

基于“化工原理課程設(shè)計(jì)”教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，結(jié)合其他高校教師在該課程教學(xué)過(guò)程中的改進(jìn)方法和經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)淮陰工學(xué)院的實(shí)際情況，對(duì)該課程的教學(xué)提出以下改革措施。

2.1借助“線上教學(xué)”，改革教學(xué)模式

隨著“互聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展，“線上教學(xué)”成為一種新的教學(xué)模式。慕課、泛雅、超星等網(wǎng)絡(luò)課堂的興起，突破了線下教學(xué)理論課時(shí)不夠的局限[3]。通過(guò)慕課等網(wǎng)絡(luò)課堂，教師可以將“化工原理”的理論基礎(chǔ)知識(shí)及各單元操作制作成視頻傳到各課程網(wǎng)站。對(duì)于在課堂學(xué)習(xí)過(guò)程中沒(méi)有聽(tīng)懂的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生可以進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)課堂重新聽(tīng)講，最大限度地掌握相關(guān)知識(shí)。對(duì)于因?yàn)榫€下課時(shí)少而導(dǎo)致部分知識(shí)點(diǎn)在課堂上不能系統(tǒng)講解的內(nèi)容，也可以做成視頻在網(wǎng)絡(luò)課堂上，學(xué)生可以利用課余時(shí)間完成知識(shí)的學(xué)習(xí)。線上網(wǎng)絡(luò)課堂的教學(xué)延伸了線下的課堂教學(xué)，為“化工原理課程設(shè)計(jì)”基礎(chǔ)知識(shí)的儲(chǔ)備奠定了基礎(chǔ)。

2.2加強(qiáng)校企合作，課程設(shè)計(jì)題目與實(shí)際生產(chǎn)掛鉤

在選題的過(guò)程中，教師可以深入企業(yè)，選擇在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中涉及的化工單元操作，或者在解決化工實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的過(guò)程中凝練出題目，讓學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中解決實(shí)際問(wèn)題，大大提升了課程設(shè)計(jì)題目的多樣性和靈活性。例如本學(xué)期的課程設(shè)計(jì)就是結(jié)合一家化工企業(yè)的合作項(xiàng)目，項(xiàng)目中涉及不同的單元操作，將全班學(xué)生分組，一部分學(xué)生設(shè)計(jì)換熱器，一部分學(xué)生設(shè)計(jì)板式塔，一部分學(xué)生設(shè)計(jì)填料塔等。將學(xué)生的設(shè)計(jì)與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，讓學(xué)生學(xué)以致用，將課堂上所學(xué)的理論知識(shí)真正用于實(shí)踐，既解決了課程設(shè)計(jì)題目單一的問(wèn)題，又提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，使學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中得到成就感，大大提高了綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

2.3分組完成設(shè)計(jì)任務(wù)，增加答辯覆蓋面及分值

國(guó)內(nèi)大部分高?！盎ぴ碚n程設(shè)計(jì)”的任務(wù)時(shí)間是兩周，可以將班級(jí)學(xué)生分成不同的組，比如將40個(gè)學(xué)生分成8組，不同組的設(shè)計(jì)任務(wù)不同。組內(nèi)學(xué)生按照組長(zhǎng)的分配完成不同的任務(wù)，設(shè)計(jì)方案的確定、物料衡算、熱量衡算、設(shè)備選型、工藝流程的確定及附屬設(shè)備的計(jì)算均由不同的學(xué)生負(fù)責(zé)，同組學(xué)生之間互相討論、研究。在答辯過(guò)程中，教師可以結(jié)合任務(wù)書(shū)和說(shuō)明書(shū)向組內(nèi)任意學(xué)生提問(wèn)任何和設(shè)計(jì)相關(guān)的問(wèn)題，這就要求組內(nèi)所有的學(xué)生不僅要熟悉自己負(fù)責(zé)的設(shè)計(jì)任務(wù)，對(duì)其他學(xué)生負(fù)責(zé)的任務(wù)也要有所了解，這種覆蓋面較廣的答辯方式，不僅提高了組內(nèi)學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的掌握程度，而且提高了所有學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

2.4增強(qiáng)計(jì)算機(jī)在課程設(shè)計(jì)中的輔助作用隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)在課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，應(yīng)用價(jià)值得到了廣泛認(rèn)可?！盎ぴ碚n程設(shè)計(jì)”課程涉及的工藝計(jì)算，例如相平衡常數(shù)的計(jì)算、理論塔板數(shù)的計(jì)算、適宜回流比的選擇、換熱器傳熱系數(shù)的選取等，均需經(jīng)過(guò)大量循環(huán)計(jì)算的試差法，如果采用手算則要耗費(fèi)大量精力，且容易出錯(cuò)。若采用Excel和AspenPlus等計(jì)算機(jī)軟件，可以大大減少計(jì)算工作量，提高計(jì)算的精度和準(zhǔn)確度。由于計(jì)算過(guò)程中需要用到大量公式，鼓勵(lì)有能力的學(xué)生使用Matlab或者VB進(jìn)行編程計(jì)算，對(duì)于這類學(xué)生可適當(dāng)加分。另外，在板式塔的塔板負(fù)荷性能圖的繪制過(guò)程中，可以采用Excel或Origin軟件快速、準(zhǔn)確地繪圖，避免在手工繪制過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤及誤差，大大提高了繪圖結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3結(jié)語(yǔ)

“化工原理課程設(shè)計(jì)”綜合考查了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的綜合應(yīng)用和實(shí)踐能力，對(duì)這門課程進(jìn)行優(yōu)化可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的積極性、主動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，促進(jìn)學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的提高。

[參考文獻(xiàn)]

[1]曾凡花，曾足云.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下化工原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革研究[J].化工教學(xué)，2018，44（9）：158.

[2]宋紅.《化工原理課程設(shè)計(jì)》教學(xué)改革的研究[J].廣東化工，2017，44（17）：214-215.

[3]陳婷，路平.《化工原理課程設(shè)計(jì)》教學(xué)改革與探索[J].廣東化工，2016，43（18）：187-188.

作者：譚立強(qiáng) 單位：淮陰工學(xué)院