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一、大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀

1.設(shè)計(jì)題目陳舊，設(shè)計(jì)內(nèi)容格式化

多年教學(xué)延用同樣的題目，分組進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)題目?jī)?nèi)容在化工原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)、網(wǎng)絡(luò)或往屆同學(xué)存檔贈(zèng)送的資料中都有較完整的設(shè)計(jì)模版。因此學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中只要按部就班地照葫蘆畫(huà)瓢，基本都能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。由于題目陳舊和設(shè)計(jì)內(nèi)容格式化導(dǎo)致設(shè)計(jì)效果變成紙上談兵，流于形式，大部分學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，不夠重視，設(shè)計(jì)質(zhì)量差，難以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

2.設(shè)計(jì)手段單一

設(shè)計(jì)的初衷是為了提高學(xué)生的制圖能力、計(jì)算能力及相關(guān)設(shè)備選型等綜合能力，所以要求學(xué)生手工繪圖、手工計(jì)算。但通過(guò)多年設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)基本的制圖規(guī)范如尺寸標(biāo)注、比例選定、局部刨面圖及俯視圖相關(guān)規(guī)范性方面仍不能較好掌握。同時(shí)手工計(jì)算存在計(jì)算量大，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確度不高的問(wèn)題，比如，塔板層數(shù)計(jì)算無(wú)論采用逐板計(jì)算法還是制圖法，其它如經(jīng)驗(yàn)公式、經(jīng)驗(yàn)參數(shù)選取和試差法的應(yīng)用等都可能出現(xiàn)以上問(wèn)題，其計(jì)算結(jié)果必將影響后續(xù)設(shè)計(jì)內(nèi)容，嚴(yán)重者導(dǎo)致負(fù)荷性能圖檢驗(yàn)不合格。這時(shí)按正常設(shè)計(jì)處理方法應(yīng)該從尾到頭逆向再檢查一遍，從出現(xiàn)問(wèn)題處再重新計(jì)算設(shè)計(jì)。但這時(shí)學(xué)生一般都身心疲憊，失去信心和毅力；另一方面設(shè)計(jì)時(shí)間也難以保證，結(jié)果必然導(dǎo)致一部分學(xué)生掩蓋問(wèn)題、私自篡改數(shù)據(jù)，而不能面對(duì)問(wèn)題靜心思考，實(shí)事求是地分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，更不知小小數(shù)據(jù)的改動(dòng)可能會(huì)給實(shí)際生產(chǎn)帶來(lái)非常嚴(yán)重的后果。

3.考核方式單一

以往教學(xué)中一般采取出勤、說(shuō)明書(shū)和圖紙三部分相結(jié)合的評(píng)價(jià)體系。但在執(zhí)行中發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題：比如，圖紙方面，由于上交的是“無(wú)聲”的書(shū)面成果形式，致使懶惰或制圖技能差的同學(xué)有機(jī)可乘，私自找別的同學(xué)替畫(huà)，指導(dǎo)老師卻無(wú)法核實(shí)；說(shuō)明書(shū)若是電子版，則可以套用本組其他同學(xué)的作品，進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)、文字修改，這一點(diǎn)從部分說(shuō)明書(shū)中出現(xiàn)錯(cuò)誤的相同性得到驗(yàn)證，這時(shí)問(wèn)題雖然發(fā)現(xiàn)了，但指導(dǎo)教師仍很難判定是誰(shuí)套用誰(shuí)的，是誰(shuí)替誰(shuí)畫(huà)的，另外還可能是同組同學(xué)“分工合作”的結(jié)果，所有這些問(wèn)題的出現(xiàn)，必將對(duì)最終成績(jī)的評(píng)定帶來(lái)困難，也易導(dǎo)致該考核方式不能全面公正、公平地對(duì)學(xué)生做出考核的問(wèn)題，也難以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，同時(shí)助長(zhǎng)了不良的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。

二、大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革措施

針對(duì)本課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，并結(jié)合我校及目前大環(huán)境下對(duì)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，筆者結(jié)合近幾年教學(xué)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)針對(duì)性地試將一些實(shí)踐教學(xué)手段引入到本課程教學(xué)中，取得了較好的效果。

1.設(shè)計(jì)題目創(chuàng)新化、設(shè)計(jì)內(nèi)容多樣化，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

針對(duì)課程特點(diǎn)及學(xué)生知識(shí)水平儲(chǔ)備的差異，以“提優(yōu)、促中、轉(zhuǎn)差”為原則，設(shè)計(jì)新穎題目及多樣化的設(shè)計(jì)內(nèi)容，重在從多角度、多方面鼓勵(lì)學(xué)生正確處理獨(dú)立完成和團(tuán)隊(duì)合作的關(guān)系，提高對(duì)課程設(shè)計(jì)的重視程度。具體采取兩種措施進(jìn)行：常規(guī)設(shè)計(jì)和參加設(shè)計(jì)大賽設(shè)計(jì)，同時(shí)針對(duì)不同的設(shè)計(jì)對(duì)象，采取不同的設(shè)計(jì)題目和設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)。

（1）選題和內(nèi)容來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際。對(duì)于參加常規(guī)設(shè)計(jì)的同學(xué)，為了克服以往教學(xué)中選題的不足進(jìn)行了慎重科學(xué)地選題，題目主要來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際，比如甲醇工段、甲醛工段、乙炔工段等單元操作，按組制定題目，同組同學(xué)分別承擔(dān)進(jìn)料組成、進(jìn)料狀態(tài)、進(jìn)料量或生產(chǎn)任務(wù)不同的設(shè)計(jì)內(nèi)容。

（2）選題和內(nèi)容來(lái)源于化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽。全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽是由教育部、中國(guó)化工學(xué)會(huì)、中國(guó)化工教育學(xué)會(huì)在企業(yè)的贊助下舉辦的全國(guó)性競(jìng)賽，參賽高校遍及全國(guó)各省市地區(qū)，在培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維，提高化工工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力方面發(fā)揮了積極作用。大賽題目每年均不同，并且與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系更加緊密，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)勇于挑戰(zhàn)自我的精神，同時(shí)，采取積極宣傳和鼓勵(lì)的方式來(lái)引導(dǎo)同學(xué)自愿加入這一部分的課程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)任務(wù)依據(jù)當(dāng)年的競(jìng)賽下達(dá)任務(wù)條件而定。五人一組為一隊(duì)，設(shè)隊(duì)長(zhǎng)一名。小組成員可以根據(jù)各自的特長(zhǎng)和興趣來(lái)分工合作，執(zhí)行中采取“傳、幫、帶”的形式進(jìn)行。由于設(shè)計(jì)任務(wù)有一定的難度和復(fù)雜性，為了使學(xué)生較快“入戲”，請(qǐng)教有參賽經(jīng)驗(yàn)的上屆學(xué)生“傳”授經(jīng)驗(yàn)，主要包括團(tuán)隊(duì)合作的要點(diǎn)、軟件的學(xué)習(xí)、方案的確定等方面；同組同學(xué)之間互相“幫”助解決實(shí)際問(wèn)題及各組同學(xué)互相“幫”助解決共性難點(diǎn)問(wèn)題。小組內(nèi)自學(xué)能力、自主能力強(qiáng)的同學(xué)“帶”動(dòng)稍弱的同學(xué)，整體相對(duì)較強(qiáng)的隊(duì)“帶”動(dòng)較弱的隊(duì)進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用不同的設(shè)計(jì)題目和內(nèi)容，符合了不同學(xué)生的“口味”，一方面提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、學(xué)習(xí)自信心和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；另一方面有效地避免了設(shè)計(jì)抄襲、代做的現(xiàn)象，形成以學(xué)生為主體，以教師為指導(dǎo)的良好設(shè)計(jì)氛圍。

2.采用靈活豐富的設(shè)計(jì)教學(xué)手段

由于常規(guī)的課程設(shè)計(jì)時(shí)間為兩周，若設(shè)計(jì)全部采用手工計(jì)算、手工制圖進(jìn)行，很難高質(zhì)量的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。因此，構(gòu)建靈活豐富的設(shè)計(jì)教學(xué)手段是十分必要的。主要采取以下方式進(jìn)行教學(xué)改革實(shí)踐：

（1）提前下達(dá)任務(wù)讓學(xué)生做好早入手準(zhǔn)備，比如提前學(xué)習(xí)化工儀表及自動(dòng)化和化工制圖等課程的部分內(nèi)容，能達(dá)到理解和會(huì)識(shí)圖的目的。并利用課余時(shí)間與學(xué)生交流，解決問(wèn)題，引導(dǎo)正確的學(xué)習(xí)方法和增強(qiáng)自信心。

（2）在理論課教學(xué)中，注意結(jié)合課程設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)采用案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法教學(xué)，適當(dāng)訓(xùn)練計(jì)算能力，達(dá)到理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合；在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中注重對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備儀表及工藝流程的觀察和指導(dǎo)，從而使學(xué)生在理性和感性認(rèn)識(shí)上有一定提高，使學(xué)生感到題目來(lái)源的真實(shí)性，增加設(shè)計(jì)的興趣，而且更有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念，為課程設(shè)計(jì)做好鋪墊。

（3）有計(jì)劃、有步驟地指導(dǎo)學(xué)生關(guān)于AutoCAD、Aspenplus等相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件的自主學(xué)習(xí)。布置輔導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)AutoCAD，網(wǎng)上下載教學(xué)視頻，提供幾個(gè)與課程設(shè)計(jì)有關(guān)的網(wǎng)站等。

（4）緊密聯(lián)系生活實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生觀察生活中身邊地現(xiàn)象，樹(shù)立工程意識(shí)。比如，教室里供熱的換熱器類型、結(jié)構(gòu)、適用條件、規(guī)格、安裝位置等是如何確定的；要保證教學(xué)主樓十樓在高峰期正常供水應(yīng)如何選泵等等。通過(guò)引入生活中息息相關(guān)的小例子，使學(xué)生進(jìn)一步意識(shí)到化工原理課程的重要性及實(shí)用性，提高學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、善于思考的良好習(xí)慣。通過(guò)在課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中采用靈活豐富的教學(xué)手段，削弱學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的恐懼和依賴心理，增強(qiáng)了學(xué)生的求知欲望，從而大大提高實(shí)踐教學(xué)的效率，為學(xué)生按時(shí)完成課程設(shè)計(jì)提供保障條件。但要注意，要防止學(xué)生對(duì)軟件產(chǎn)生依賴心理，而忽視了對(duì)課本基本知識(shí)的掌握和計(jì)算基本能力的練習(xí)。

3.考核方式多元化，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高

針對(duì)以往考核方式存在的問(wèn)題，依據(jù)過(guò)程與結(jié)果并重的原則，以重知識(shí)的綜合運(yùn)用和“工程”觀念的設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)為主，采用切實(shí)可行的多元化考核方案，使學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用能有機(jī)結(jié)合，提高教學(xué)質(zhì)量。

（1）針對(duì)同一題目不同設(shè)計(jì)任務(wù)的同學(xué)，實(shí)行多方位、立體化綜合評(píng)價(jià)體系，設(shè)計(jì)期間定時(shí)及不定時(shí)地檢查設(shè)計(jì)進(jìn)度和內(nèi)容，達(dá)到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決和及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)糾正的目的。一方面督促了設(shè)計(jì)進(jìn)程，另一方面檢驗(yàn)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用情況。同時(shí)，通過(guò)當(dāng)面問(wèn)答的形式避免了抄襲或替代設(shè)計(jì)的過(guò)程，對(duì)答辯成績(jī)采用“化整為零”的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，以“段段清”的方式進(jìn)行答辯考核成績(jī)?cè)u(píng)定，即將答辯環(huán)節(jié)滲透在設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。最終結(jié)合學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性和圖紙、說(shuō)明書(shū)情況給出總成績(jī)。

（2）針對(duì)參加化工競(jìng)賽的同學(xué)，考核方式采用“總分”結(jié)合的形式。“總”為小組作為一個(gè)整體總得分情況，主要從設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性、完整性、規(guī)范性、創(chuàng)新性和最終團(tuán)隊(duì)答辯情況而定。“分”為小組中每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成任務(wù)情況、參與積極性和個(gè)人答辯情況。答辯過(guò)程按照參賽標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，小組“總”成績(jī)占每個(gè)學(xué)生總成績(jī)的40%，學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)成績(jī)占學(xué)生總成績(jī)的40%。個(gè)人創(chuàng)新占學(xué)生總成績(jī)的20%，主要包括設(shè)計(jì)方案的確定、新技術(shù)、新材料的應(yīng)用、相關(guān)軟件應(yīng)用、節(jié)能環(huán)保及經(jīng)濟(jì)性評(píng)估等方面有創(chuàng)新或突破。針對(duì)不同設(shè)計(jì)任務(wù)，采用的考核方式雖有所差異，但總體上均較合理、公平、公正地反映了學(xué)生的綜合成績(jī)，同時(shí)促進(jìn)了學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。通過(guò)近四年的教學(xué)實(shí)踐和改革，教學(xué)質(zhì)量得到了一定的提高。參加大賽同學(xué)取得了優(yōu)異的成績(jī)，得到了校、院領(lǐng)導(dǎo)的肯定，學(xué)生整體設(shè)計(jì)水平明顯提高，具備了一定的化工PID識(shí)圖、制圖能力，為后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

三、結(jié)束語(yǔ)

大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)是應(yīng)用化學(xué)等專業(yè)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的具有較強(qiáng)實(shí)踐性的專業(yè)課。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)題目、內(nèi)容、設(shè)計(jì)手段及考核方式的改革，使學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中養(yǎng)成尊重實(shí)際向?qū)嵺`學(xué)習(xí)，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，逐步樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)和嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的工作作風(fēng)，提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力提高教學(xué)質(zhì)量。

作者：孔小紅 白云起 白青子 王勁草 張宏森 單位：黑龍江科技大學(xué)