《化工设计》课程教学改革的历史发展及未来展望

褚松茂 李青彬 韩永军 王莉 田刚 徐伏 冯云晓

摘要：文章对过去20年《化工设计》课程教学改革的主要文献进行收集，对其教学改革发展脉络进行梳理。《化工设计》课程教学改革与我国化学工业快速发展对化工专业人才的需求密不可分。随着全球工业革命浪潮的兴起，我国工程教育也进入一个新的时代，从传授知识体系的完整性转变到发展学生核心工程素质与能力，是《化工设计》课程教学改革的必然方向。

关键词：化工设计;课程教学改革;新工业革命;工程素质与能力

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）52-0107-02

在全球工业革命浪潮中，我国许多技术和产业处在从追随、并跑到领跑的关键发展时期，这个过程的成功实现需要大量优秀的工程技术人才，对我国工程教育也提出新的要求。《化工设计》课程是化学工程与工艺专业本科生的专业核心课程，是培养我国学生工程能力和创新能力的核心课程之一，此课程学得好不好，比其他课程更能体现化工类专业本科生工程素质的高低。

一、《化工设计》课程教学改革发展历史

《化工设计》课程教学改革与我国化学工业快速发展对化工专业人才的需求密不可分。

吴嘉、黄仲九[1]（1998）最早对《化工设计》课程的人才培养目标进行探讨。他们认为，应培养高层次设计、开发人才，具备的素质有：（1）较强的工程概念，即系统工程观念、技术经济、环保和安全意识、政策与法规;（2）设计、开发技能，即优化组合的方法和技巧、设计和开发进行的程序、解决每一程序的方法和技能。娄爱娟[2]（2003）根据我国化学工业快速发展状况，提出《化工设计》课程教学尚不能满足社会对化工人才的需求，应加大投入，优化和整合有关环节，充分利用计算机技术，尽快提高化工设计教学水平。王华等[3]（2005）认为，化工工艺学教学环节对提高学生的化工设计能力十分重要，并就如何进行化工设计课程改革提出一些建议，如选用有生产、科研背景的设计题目，创造机会让学生动手，尽量融合现代设计方法，更新考核方法等。史爱娥[4]（2008）在分析我国高校培养化工类人才方面存在的问题后，提出应以化工设计课为基础，以生产实习内容为素材，开展真实有效的化工专业课程设计。顾雄毅等[5]（2009）指出，要将化工设计教学置于化工流程模拟系统平台上。张亚涛等[6]（2010）强调了教学中将手工绘制流程图和计算机辅助教学相结合的重要性。祝铃钰等[7]（2012）以项目式教学在化学工程专业教学中的作用为核心，对《化工设计》多门课程进行内容整合。严宗诚等[8]（2013）探索建立了面向工程实践的课程模式，并创建与之相适应的考核体系，提升化工设计课程的工程实践性，获得良好的教学效果。孙健等[9]（2016）探讨了把化工设计大赛引入学校教学环节，通过组织学生参加比赛，将专业理论知识和实际化工设计很好地结合起来。刘俊劭等[10]（2017）探讨了要应用型高校化工专业的人才培养转到培养应用型技术技能型人才上。韩生等[11]（2018）认为，应以工程思维培养为基础，充分借助化工模拟软件和设计软件，培养学生解决工程问题的能力。赵升云等[12]（2018）提出，为适应新产业、新经济对高素质复合型“新工科”人才需求，以工程能力和综合素质培养为主线，融入过程模拟与优化、仿真式案例化教学、化工设计竞赛等实践环节，推进化工设计课程改革。

二、新工业时代背景下我国工程教育的特点

工程科学技术的高速发展，为满足人类物质需求提供强有力的支撑，同时也对工程师提出更加严苛的要求。高等工程教育肩负培养未来工程师的重任，受到世界各国的高度重视。我国工程教育体量已居世界第一位，近年来，国家采取一系列强有力措施提高工程人才培养质量。

随着全球工业革命浪潮的到来，美国提出“国家先进制造战略计划”，德国实施“工业4.0”，中国推进“中国制造2025”。新工业革命要求工程人才具有全球视野、工程伦理意识、创新意识、合作意识、发展意识和服务意识，特别需要具备跨界创新能力的创新型工程人才。为满足新工业革命要求，我国工程教育亟须建立一种新的工程教育范式，以此指导工程教育改革创新。

2016年6月2日，中国工程教育正式成为《华盛顿协议》成员国。为深化工程教育改革，2017年2月，教育部[13]公布“复旦共识”、“天大行动”、“北京指南”三部曲，并发布《教育部高等教育司关于开展“新工科”研究与实践的通知》，引出“新工科”的概念，给我国工程教育赋予新的内涵。这为高等院校工程教育课程教育研究提供了新的领域和思路，也为相关课程教学改革提出要求。

三、《化工设计》课程教学改革的未来展望

国际《工程教育认证标准》对工程专业本科毕业生提出12条要求，比较全面地阐述现代工程师应具备的综合能力。教育部2018年1月30日发布《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》（简称“国标”），其中《化工与制药类教学质量国家标准（化工类专业）》对化工专业本科毕业生的设计能力提出明确要求。

化工設计过程要用到化工专业本科四年所学的几乎所有课程知识。化工设计课程实际上承担将本科四年各门课程零散的知识点串接起来，为学生进行“总复习”的纽带作用。所以，化工设计是学生理论联系实际的重要通道，是帮助学生从课堂走向工程实际、从大学生转化为工程师的桥梁。

《化工设计》课程教学直接受学校定位与发展方向的影响。以应用型本科高校为例，其人才培养目标定位主要是培养从事服务区域经济社会发展的高级应用型人才，这决定了其办学模式要走产教融合、校企合作之路。

四、小结

工程教育培养的是工程人才，它培养强调人才培养过程必须与工程实践相结合，是工程逻辑与教育规律的结合。像《化工设计》这样实践性很强的课程，应紧紧围绕提高应用型人才培养质量这个核心推进课程教学改革，从强调传授知识体系的完整性转变到发展学生核心素质与工程能力上来。

参考文献：

[1]吴嘉，黄仲九.化工设计课程教学改革初探[J].化工高等教育，1998，（03）.

[2]娄爱娟.化工设计教学改革的思考[J].化工高等教育，2003，（02）.

[3]王华，韩金玉，马新宾，王胜平.提高学生化工设计能力的探讨[J].化学工业与工程，2005，（S1）.

[4]史爱娥.从化工人才培养谈化工设计课与实践教学改革[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2008，（11）.

[5]顾雄毅，沈荣春，朱开宏.流程模拟系统在化工设计教学中的应用[J].化工高等教育，2009，26（02）.

[6]张亚涛，张文辉，陈卫航.化工类专业化工设计教学的改革与实践[J].化工高等教育，2010，27（05）.

[7]祝铃钰，许轶，姚克俭.化工设计课程群的项目式教学改革探讨[J].化工高等教育，2012，29（02）.

[8]严宗诚，陈砺，王红林.提升化工设计实践性的课程教学探索[J].化工高等教育，2013，30（02）.

[9]孙健，黄嘉晋，张启扬，滕俊江，戴黎蓉.工程教育视域下全国大学生化工设计竞赛校园创新关注度分析[J].化工高等教育，2016，33（05）.

[10]刘俊劭，陈培珍，范荣玉，吴方棣，谢文菊.应用型人才培养模式下的化工设计课程群建设初探[J].化工高等教育，2017，34（03）.

[11]韩生，蔺华林，薛原，常哲馨，卢德力，高峰.基于工程思维培养推动化工设计课程改革的探索[J].化工高等教育，2018，35（05）.

[12]赵升云，范荣玉，吴方棣，谢文菊，孙兴燊.基于新工科理念的化工设计课程改革与实践[J].高教学刊，2018，（23）.

[13]教育部：《教育部关于“十三五”时期高等学校设置工作的意见》，教发[2017]3号，2017年1月25日[Z].