基于企业技术需求设计化学工程与工艺专业的本科生毕业设计（论文）课题

周卫民　王坤　李建科　徐桂英　李莉香　安百钢　靳瑞发

摘 要：作为化学工程与工艺专业的大学本科毕业生在校学习的最后一环，本科毕业设计（论文）有着极其重要的地位。然而，在实际的毕业设计过程中存在着学生的毕业课题脱离企业生产实际，为了完成学生的毕业环节而设置课题，设计和实验工作量大但学生真正实际参与度低等诸多问题。实验工作量大，但实际参与实验的时间少，致使大部分毕业生的毕业设计流于形式，学生的收获不大，老师们又费了不少心思。因此，指导教师合理地设计本科生毕业课题显得尤为重要。本文针对实际毕业设计过程中出现的问题，提出通过校企合作，在企业工程师参与毕业课题的设计及指导的前提下，提升毕业课题的实效性及应用性。本科毕业生通过完成毕业设计，了解了企业的生产工艺及技术需求，为从学校毕业到企业工作的无缝衔接最大限度地发挥了作用。

关键词：毕业设计；化学工程与工艺；校企结合

中图分类号：G642.477  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2023）11-0056-03

1 引言

毕业设计（论文）是高等学校本科教学的重要组成部分，是理论与实践相结合，教学与科研、生产相结合的过程，是培养学生综合素质和解决工程实际问题能力的一个重要的实践教学环节，是对学生进行综合素质教育的重要途径，在培养高级专门人才过程中有着特殊的作用。通过毕业设计（论文）环节，不仅能够提升准毕业生运用所学的知识解决实际问题的能力，还能使久居校园的学生增強对社会及企业急需知识及技能的理解。同时，新工科教育也对本科毕业设计提出了更高的要求，如培养学生能够综合运用所学的知识分析和解决工程技术问题的能力，使学生能够受到基于高级工程技术人员能力的综合训练。例如具有调查研究、查阅文献和收集资料、阅读与翻译专业外文资料的能力、理论分析的能力、制定设计或试验方案的能力、设计计算和绘图的能力、实验及研究能力、计算机和电工电子技术的应用能力、技术经济分析和组织工作能力、总结提高、撰写论文和设计说明书能力等等。

化学工程与工艺专业有着自身的专业特点。本专业的毕业设计（论文）主要分为两类，一类为设计类，主要通过对企业生产工艺的认真学习，掌握与本专业相关的工艺流程，了解相应设备的工作原理及其所起的作用。并了解工艺流程的各个参数，从而对每个工艺参数背后涉及的知识体系有着更为深刻的理解。众所周知，对于一位化工企业工艺工程师来说，化工工艺与化工设备是不可分割的，只了解工艺不了解设备，工艺工程师无法按照产品的技术要求调试设备并生产出合格的工业产品。同样，只了解化工设备但不了解化工工艺的工程师，也无法根据化工工艺的变化对化工设备进行选型和设计。因此，化学工程与工艺专业的本科毕业生掌握化工工艺及化工设备的基础知识尤为重要。第二类为新产品的研发或旧的相关产品的改进，此类毕业论文多为实验类研究。同学们运用所学的基础知识及专业知识通过实验开发出具有一定实际应用价值的产品。学生能够运用所学知识解决实验中遇到的问题，并通过毕业研究提升学生的基础理论水平，为接下来在企业里所从事的研发工作打下基础。

2 教改的目标、解决的关键问题和实施内容

2.1 目标

通过毕业课题的合理设计，使即将毕业的学生能够在化工工艺学习过程中做到举一反三，培养学生自己的创新意识。结合企业的技术改造设立研究课题，能使学生熟悉企业的技改项目，加深对与实际应用相关的理论及专业知识的理解。

2.2 解决的关键问题

实际上，毕业课题的设计过程中会遇到很多问题。比如，在涉及生产工艺流程的毕业设计过程中，尽管工作量很大，但大部分同学都是参照往届毕业生的设计，或照搬或进行细微的改动。造成很多毕业生只知照葫芦画瓢，对毕业设计所涉及的工艺及设备并没有真正认真地理解。

同样，实验研究也并不是一蹴而就的，不可能在短期时间内得到满意的实验结果。然而，本科毕业生从进实验室接触实验课题到完成实验课题最终毕业仅有3个多月的时间，在这么短暂的时间里解决所有的科研问题也是不可能的。因此，很多同学只是熟悉了实验背景及实验过程，并不能运用所学的基础知识及专业知识对实验课题进行深度的理解和深入的分析。

2.3 内容

基于工艺流程设计过程中的程序化及公式化，通过企业工程师的参与对过长的工艺流程进行一定程度的归纳及总结，对企业在实际生产过程中需要的工艺由工程师进行归纳、梳理。围绕这些梳理出来的重点对各个工段进行细分及选择，使学生在参与工艺流程设计的同时能够做到有的放矢。并能通过对一个工段举一反三的学习，能够自主地对其他工段的工艺进行学习，消化及理解。

企业工程师能够运用自己的生产经验对生产工艺进行实际而有效的讲解，激发同学们参与毕业设计的兴趣。企业工程师还可以通过讲解自身在生产过程中对突发问题的处理，加深同学们对生产工艺的理解。同时，学生如在设计过程中遇到不明白的问题，可以去企业参观学习，在加深对工艺理解的前提下，寻找改善工艺路线的新途径。

与实验相关的毕业设计主要是针对企业的技改项目。企业研发工程师可以带着自身的技改项目指导学生的毕业设计。在学校教师的协助下帮助同学们能够运用自身所学的知识参与企业需求相关技术的研究。学生通过参与企业的技改项目，了解企业的技术需求，技改项目的立项，技术难题的攻关，为学生们毕业后能够自主地参与企业的技改及技术发明铺平道路。比如，很多学生都存在误区，认为在实验室能够实现的科研成果，一定能够顺利地在企业实现落地转化。通过参与与企业的技改相关的毕业课题能使同学们清楚地认识到克和公斤甚至吨级质量单位的化学反应的不同。很多在实验室克级能够实现的实验，当进行公斤级乃至吨级的放大实验时化学反应条件并不完全相同或者说完全不同。尽管，参与毕业研究的时间短暂，但通过参与与企业相关的毕业课题，使同学们对企业的技改及技术发明有了深刻的理解，缩短了其步入实际工作岗位后的专业培训所需的时间。

3 实施的具体方案及研究方法

3.1 实施方案

（1）查阅相关文献。通过查阅相关文献了解有相关专业的兄弟院校在提升毕业课题设计方面的研究[1-8]。查阅资料表明，化学工程与工艺领域研究本科生毕业课题设计的案例非常少。因此，在参照一些相关教改研究论文的基础上，进行本科生毕业设计课题的研究具有非常重要现实的意义。

（2）在深化学习企业的生产工艺的前提下进行毕业课题的设计。参与毕业课题设计的教师应该比较了解相应企业的生产工艺，并时刻关注该领域的生产技术的最新进展。因此，指导生产工艺设计的教师需要不间断的在企业有半年以上的深入学习的时间。同时，企业的工艺工程师作为副导师全面参与毕业课题的设计，并对学生进行毕业设计时遇到的问题和困难进行相应的指导。

（3）围绕企业的技术需求设立研究课题。通过与企业的合作，参照企业的技改项目设计毕业研究课题。通过与企业的技术人员进行深度的交流，制定与企业的技改项目密切相关的研究课题。与企业工程师就研究课题的进展采取线上或线下讨论的方式进行深入的探讨。在解决科研过程中遇到难题的同时，提升毕业生的专业知识水平。

3.2 研究方法

（1）采用比较研究法。通过毕业答辩时往届和应届毕业生们的整体得分及专家的评价对毕业课题设计的合理性进行进一步评估。评价结果表明，在结合企业的技术需求设计毕业课题后，毕业生们的专业知识水平，技术素养有了显著的提高。

（2）总结归纳法。在总结归纳毕业答辩时专家评委对毕业生们提出的问题及平时企业的工程师及技术人员指出问题的基础上，对毕业课题的设计从方向到实施内容等进行进一步的改进。

4 结果及需要改进的不足之处

通过企业的技术需求设计本科生毕业课题能显著提高学生参与毕业设计的热情和积极性。学生能够主动地向老师和企业的技术人员和工艺工程师提出问题。学生们能够通过大量地阅读书籍和查阅文献尝试寻找解决问题的方案，甚至呈现出为了解决问题而去查阅大量外文文献的趋势。尽管尚不成熟，但不少毕业生针对自己的毕业课题能够主动地提出自己的见解。

不足之处主要体现在毕业设计时间短，毕业要求质量高的前提下把控毕业设计工作量的能力依然存在不足。这需要跟企业的技术员及工艺工程师建立长期探讨交流的机制。增加教师在企业的生产及技改第一线所停留的时间。相信经过长期的摸索、实践，一定会找到提升毕业设计课题质量的有效途徑。

5 结语

为了满足新工科教育的需求提升毕业生的专业知识水平，合理的设计化学工程与工艺专业本科毕业设计课题成为工科教育的重要一环。针对毕业课题设计中存在的诸多问题，笔者提出了紧密围绕企业的技术需求设计化工专业的本科生毕业课题的思想。通过设立与企业的实际需求相关联的课题提高了毕业课题的针对性，使毕业生能够切身感受到企业的需求，从而提高了学生参与毕业设计的热情及积极性。实践表明，在企业的工程师及技术人员的参与指导下，毕业生的毕业答辩成绩、专业知识水平、制定设计或试验方案的能力、理论分析的能力、实验、研究能力等有了显著的提高，为本科毕业生由学生向工程师的转变架起了有益的桥梁。

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