卓越工程师计划下的“化工设计”课程教改分析

邱　丰，余　焓，蔺华林（上海应用技术大学化学与环境工程学院，上海 201418）

卓越工程师计划下的“化工设计”课程教改分析

邱丰，余焓，蔺华林
（上海应用技术大学化学与环境工程学院，上海 201418）

教育部为了对我国目前的高等教育进行一个重大的改革，推出了卓越工程师计划，很多高校以这个计划作为目标开展了对化工设计部分的教学进行了改革工作，文章主要讨论了如何在加大学生学习的主体性，加重实践部分的教学，加强对相关化工设计软件的运用等方面的教学部分进行改革工作。

化工设计；卓越工程师计划；教学改革

国务院总理在全国的教育工作会议上，提出强化我国教育的理念，并且发布了卓越工程师教育培养计划，希望通过该计划是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措，培育具有创新力[1]，顺应当下社会发展的各种人才，从而为国家和现代化、工业化建设奠定一些基础，从而强化我国的核心竞争力和综合国力。该计划的目标是对人才的多方面提高，增强毕业生的就业能力，实施教育改革[2]。化工专业在我国的诸多方面都担当重任，例如能源、制药、军工等方面，所以加强这方面人才的教育培养对我国目前的国民经济有着强烈的促进作用。

在对化工专业进行学习的过程当中，往往需要从理论过渡到实践，但在任何专业里，从理论到实践都是一个很难逾越的鸿沟，为了解决这个问题，在很多高校中都会开设化工设计这样的一门课程，它既具有很强的理论性，又具有很强的实操性，在化工专业中起着一个桥梁的作用，该课程涉及的专业知识有物理化学知识，化工热力学知识[3]，分离工程，化工工艺学和工程学等，另外，还需要每个学生能够掌握化工设计的核心道理，概念，方式，和诸多环节，同时有利用计算机进行相关计算和设计的技能。

1　化工专业中，化工设计的重要意义

1）在对化工设计的学习过程当中，其可以融汇各科的知识，比如在化工设计中的生产工艺的设计，就把无机有机化学和物理化学统统连贯了起来，通过化工设计的课程的学习，得以培养和提高学生对化工各专业课程知识点的综合理解能力。

2）化工设计可以充分培育学生的创造能力。化工设计是一项全面的探索工程。通过设计的规范训练，让学生得以知道各种创新的步骤和方式，学会使用网络查资料、学会搜索相关文献。即通过相关的设计实践，从而知道在实际的化工过程中，其具体的流程和工程生产中所出现的问题，并加以分析和解决。

3）化工设计可以培育学生的动手能力。即使学生通过大量的理论课程的学习和相关实践课程的锻炼，可以具备了一定的动手能力。但是他们到后来仍然不知道这个专业到底要干什么，有什么用，自己到底想要什么，这就是因为在前面机械化、被规划的学习过程中，所学的知识和亲身体验并没有结合起来，所以经过化工设计课程的学习，不仅可以让学生拥有化工设计方面的能力，还能让其拥有实际的生产能力[4]。

在二十一世纪初，我国诸多高校都对化工专业进行了相关的改革工作，具体内容为对教学的体系进行大幅得改善，对以往的传统教学方法和思路进行转变，把理论和实践相结合，这些相关的改革措施碰巧和卓越工程师计划高度吻合其中具体的改革内容将在下文中说明。

2　激发学生的主观能动性

在以往的传统教学中，往往把教师作为主体，而学生是被动的学习者，学生知识被灌输了很多客观性的知识，并没有和自身的主观性进行相应的结合，更谈不上对学生创新能力的培养，这在化工设计这样非常注重实践的课程教学非常不利。在对该课程的改革中，应该强化学生对知识的体验性吸收，使其能够融入学生内心深处的体会中，从而得以增强学生的学习激情，让其从被动学习变成主动学习。在教学中，教师举出多种化工设计的实际案例，让学生身临其境，比如说，在讲解有关氯乙烷的工艺设计步骤的时候，教师通过提出该问题，从而让学生一起参与进来把问题解决。在讲课的时候，所按照的步骤往往是首先要确定最初的规模，接着对原料的确定和生产方法的确定，再到工艺流程的确定，接着是厂址的确定，这样一步步确定下来，从一开始的流程框架图，到最后的细节施工图，老师自始至终都伴随其中，让学生从身心感受上去体会整个流程所需要的知识点，如何在实际的设计中，实现学生从理论到实践的学习过渡，进而让学生对该门课程产生兴趣。

3　提升实践教学的比例

化工设计一般的就业出路在企事业单位工作，其从事的职业主要有工程设计，技术开发等工程技术人才，说到底，学生今后在职业中需要面临的是实际的工程问题，而提高实践能力的方法只能通过实践来培养。具体操作如下：把化工设计的学时从以往的32个学时增加到64个学时，并且大部分的学时都用于上机训练，其目的主要是让学生熟悉相关的化工设计软件，从而为以后的职业生涯打下坚实的基础。接着，在实际的教学步骤中，为了继续提高化工设计的教学品质，校方应购买相应的高仿操作系统，其可以模拟在实际的化学工业危险情境中只让有丰富经验的人员操作而不准实习的学生操作的缺陷，从而能在学生的实习中就能更加贴合现代化生产工作[5]。并且，加上使用学校内部的石油炼化设备，把平时在课堂上学到的理论可以通过训练中心的具体设备展现在学生面前，可以让学生在操作现场得到一种激情和渴求，同时，这也是学生学习由被动到主动很好途径，学校还应该鼓励学生多参加与化工设计相关的比赛。这些比赛往往有着良好的学术氛围，有着最先进的学术研究成果，其内容的覆盖层面宽广，且有一定的难度，对学生的技术进步是一个很好的挑战。虽然这对于本科生来说比较困难，而且需要有很高的创新性，不过在老师的指引下，这些竞赛的过程对于学生专业水平的提高和工程操作水平的提高都有极大的积极意义。

4　熟悉现代化软件的使用

现代化软件的相关应用随着计算机互联网的发展不断普及，相关的硬件和软件开始分布在每个角落，化工设计领域也不例外，相关的软件已经成为化工工程师的必备工具[6]。凭借着计算机本身的很多优异性能，诸如高速运算，海量存储以及精确的逻辑判断等等，化工工程师能够更好地完成自身的相关设计工作。目前，所涉及的化工计算机软件可分为以下三种：第一类软件主要是设计绘图类软件，这类软件有 visio 2003、autocad、visual basic等，其主要用在绘制工艺流程图，绘制设备的布置图，绘制相关的非标准设备的设计图，和绘制配管图以及车间厂房设计图等；第二类软件主要是流程模拟方面，其中的内容涵盖了物性的估算以及工艺流程方面的改良这类的软件，这类软件有aspen plus、chem cad等；第三类软件类型主要是数据计算类这类软件，这类软件主要是Matlab，visual basic等，其主要的作用方面在实验数据的处理方面，对物料的计算方面，对能量的计算方面和对经济的评估方面等等。为了能够培养出能够胜任以上工作的优秀化工师，老师不应该只是对软件的操作进行纯粹的一一介绍，而是应该根据相关的案例从而对软件进行演练操作，从而让学生加深对aspen plus、pro2等模拟软件的使用和认识，让其加深对诸如pidcad，autocad，ecss和matlab等软件的操作和认识，其中pidcad可用于绘制流程图，设备的装配图和车间的布置图等等，而ecss软件的应用则更加广泛，可用于研究、开发、设计、模拟、优化等等。虽然这些软件在功能和操作上相比国外的软件aspen plus 和pro2 等有很大的差距，但在本科教育中，这类软件对于激发学生的兴趣和培养学生的能力足以够用。

5　强化教师的组建

目前国内的化工设计院，其内容含量已经非常丰富和高端，软件和流程模拟系统都已经实现了现代化，相关的管道和cad等软件已经达到了相当专业的水平，以往的教师尽管有丰富的工作经验和博学的理论知识，但是否能够胜任目前的高难度，高复杂性的软件设计，还是一个疑问，同时，这也要给一定的教学水平打一个问号，对于成功培养具有现代化意义的应用型人才也要打一个问号[7]。

针对这个问题，学校应该让更多教师参与到相关的线下生产时间活动中，再自下而上得把工作中的一流经验和技术带到课堂中来，从而把实践和教学相结合起来；并且，教师也应该参加相应的软件培训，对一些国外的大型软件和国内的常用软件进行熟悉，从而得以建设一支有经验，能够培养工程人才的教师队伍。

6　结束语

高校应该在坚持化工设计课程方面的改进而不动摇，并且在化工专业的课程中实践操作性的课程要不断加重，为了能够不断增加学生的操作技能，从而需要学校和企事业单位之间强强联手，共同为学生提供更好的学习和实践的条件，让更多的学生，包括低年级的学生去参加多元化的化工竞赛，不仅可以提升学生之间团队合作的能力，也能让他们的才华得到更多更有含金量的认可。在教师的建设方面，学校应与企业相互协作，培养和引进更多的高水平的工程师来提升教师的综合质量。

[1] 冉茂飞，张嫦，刘东，等.基于卓越工程师计划的“化工设计”课程教改初探讨[J].广东化工，2015，（14）：228-229.

[2] 夏伟.《化工原理》课程的实践型教改分析[J].学周刊，2011，（12）：18.

[3] 许林妹，涂国云，孙余凭，等.化工原理课程设计教学模式改革的探索与实践[J].广东化工，2013，（3）：155-156.

[4] 李恒，史劲松，钱建瑛，等.面向卓越计划的药厂车间设计与设备课程的教改实践[J].化工高等教育，2014，（1）：24-26，30.

[5] 孔黎明.设计教学法在化工工艺学教学中的应用[J].科教文汇，2014，（23）：55-56.

[6] 付雪，朱蠡庆，王孝科，等.浅谈“化工设计大赛”促进化工人才综合能力培养[J].重庆科技学院学报（社会科学版），2013，（11）：193-195.

[7] 张宇，贾丽华，郭祥峰，等.化工设计课程教学改革研究与实践[J].高师理科学刊，2014，（2）：110-112.

Excellent Engineers Plan Under “Chemical Engineering Design”Course Reform Analysis

Qiu Feng，Yu Han，Lin Hua-lin

To improve the major reformation in our higher education，Ministry of Education has launched on an excellent engineer training program in recent year.As an important part in chemical engineering education，the course of chemical engineering design has been reformed in many colleges.In this paper，the way to improve teaching qualities in chemical engineering design，including enhancement of learning initiative of students，increasing the practice part in teaching，strengthening the using of chemical design software，are been discussion.

chemical engineering design；excellent engineers plan；teaching reform

TQ-4；G642

B

1003-6490（2016）03-0142-02

2016-03-16

邱丰（1982—），男，浙江安吉人，讲师，主要研究方向为功能高分子材料的设计与应用。