化工原理課程設計范文

導語：如何才能寫好一篇化工原理課程設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：化工原理；課程設計；實踐；可行性

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）22-0205-02

《化工原理》是化學工程與工藝專業的必修專業課程之一，理論課之后國內大部分高校的本科人才培養計劃中安排了實踐教學環節――《化工原理》課程設計。我們學校的化學工程與工藝專業培養計劃也如此?！痘ぴ怼氛n程設計是培養化工專業學生綜合運用所學的理論知識，樹立正確的設計思想，解決常規化工設計中一些實際問題的一項重要的實踐教學。其出發點是通過課程設計提高學生搜集資料、查閱文獻、計算機輔助繪圖、分析與思考解決實際生產問題等能力。筆者從事了3屆的課程設計教學，從中總結了許多寶貴的經驗和教學方法，以期提高教學效果。現將筆者的教學體會作一介紹。

一、課程設計題目應具有普遍性、代表性

我?；瘜W工程與工藝專業的《化工原理》課程設計一般為二周時間。課程設計基本要求是通過這一設計過程使每個學生都受到一定程度的訓練，使將來在不同崗位就業的學生都能受益，都能解決這類工程的實際問題，并可以舉一反三。所以課程設計的選題需要我們指導老師慎重，盡量選擇化工行業中最普遍且最具代表性的單元操作進行設計。根據以往的教學的經驗，題目的選取應從以下幾個方面考慮：

1.課程設計題目盡可能接近實際生產，截取現有的某化工項目中的某一操作單元為設計模型，比如某合成氨廠的傳熱單元的設計，流體輸送過程中離心泵的設計，管殼式換熱器等等。這樣學生在課程設計過程中有參照體系，不至于出現不合理的偏差。

2.課程設計題目應該圍繞著常見的化工操作單元進行展開，比如我們都知道在講授《化工原理》理論知識時其中的單元操作有流體輸送、傳熱、精餾、吸收、萃取等等。一個課程設計題目應該包括2～3個常見的單元操作，從而實現某一簡單的化工任務。

3.課程設計題目中涉及的物質盡可能常見易得。因為完成虛擬的生產任務過程中需要這些物質的物性參數進行核算，常見易得的物質能夠降低學生在查閱參數方面的工作量。比如，如果我們設計分離任務盡量選擇苯-甲苯，或甲醇-水等這樣的體系，因為這些混合體系的參數大部分工具書能夠查到。

4.《化工原理》課程設計題目選擇還要兼顧后續的《化工機械設備》設計。根據我校的本科人才培養計劃，緊接《化工原理》課程設計是《化工機械設備》設計。這兩次的教學實踐緊密銜接，互相補充?！痘ぴ怼氛n程設計的側重點為工藝流程及流程參數的確定、主要設備及管線的布線及選擇，而《化工機械設備》設計側重點為典型設備的選型、設備的結構、材質的選用及操作參數范圍的確定等。所以《化工原理》課程設計題目設置時保證每個題目中包含2～3個典型設備，以備學生后續的《化工機械設備》課程設計。

二、指導教師對學生的進行積極指導

根據多年的教學經驗發現，大部分學生接觸到課程設計課題題目的時候，猶如身置茫茫大海中，不知該如何開始。此時，我們指導教師的積極指導就起著相當重要的作用。指導教師的指導猶如指路明燈，為學生撥開疑霧，給學生指明方向，讓學生知道如何順利完成接下來的課程設計。

1.積極引導學生查閱資料，培養學生的工程思維。指導教師首先講解一個完整的課程設計應該包括哪些主要內容，涉及哪些參數計算及相關文獻查閱，怎樣做才能更好地完成這些內容。指導學生學會正確使用標準和規范，從工藝和設備全方位考慮設計問題?！叭f事開頭難”，學生克服了開始之初的茫然后在老師指引下很快進入角色。在設計過程中指導老師鼓勵學生多做深層次思考，綜合考慮經濟性、實用性、安全可靠性和先進性，培養學生的工程思維和創新能力。

2.引導學生利用計算機軟件輔助課程設計。計算機軟件的發展，為各行各業的發展提供了便利。現如今的《化工原理》課程設計的要求和十幾年前比有了很大的提高。所以設計的過程中不可避免地應用計算機對操作參數的計算、設備的繪制、工藝流程的繪制。這就要求學生在課程設計前就應該熟悉部分專業軟件的學習如Chemoffice，AutoCAD，Mat Lab，Aspen Plus?？紤]到后續的課程設計，《化工原理》理論授課的過程中授課老師要求學生課余學習課程涉及的相關軟件，部分課后習題作業要求學生編程計算，比如精餾塔塔板的逐板計算法。經過一個學期的理論結合實際的學習后，大部分學生對相關計算機軟件有了了解。進入課程設計階段，指導老師引導學生把學過的軟件應用到課程設計中。計算機軟件輔助課程設計可以起到事半功倍的效果，幫助學生順利完成課程設計。

3.培養學生的團隊合作能力。在《化工原理》課程設計過程中，學生是以分組的形式進行的，每組4～5人，并任命一名品學兼優的學生為組長。為了方便工作的進行，組長根據組員的特長進行適當的分工，比如有的同學負責查閱資料，編輯文檔，有的同學編程計算，有的同學負責繪圖。但是這并不意味著每個人的工作是獨立的，課程設計的工作一環扣一環，相互關聯，需要全組同學發揮出自己的特長，相互幫助，齊心協力合作完成。設計過程中每個同學都有自己的個性和特色，難免在處理一些問題的時候產生分歧。對同一個問題產生分歧的時候，作為指導老師要求大家采取公開討論的方法，相互傾聽對方的意見，然后對比各種方法，最后選擇最適合本設計的最佳方法。通過課程設計，團隊中的每一位成員都經歷了一次合作鍛煉，團隊合作能力得到提高，這也是課程設計的另一寶貴收獲。

4.撰寫正規的課程設計說明書。為了達到鍛煉的目的，我們在設計之初就要求每組學生按著設計院或者設計公司的標準，編制一份正規的設計說明書。說明書主要包括三大部分：設計的文字說明書、設計項目的流程圖、2～3個關鍵設備的剖視圖（A3圖紙）。課程設計結束時，每一個小組課程設計說明書都要裝訂成冊，之所以這樣要求，其目的是鍛煉學生嚴謹的工作態度。

三、鼓勵表現突出的團隊參加設計比賽

結合現今高等教育的培養計劃，國內化工學會每年都組織大型的化工類的課程設計大賽，參賽對象來自全國各大高校的化工專業。根據這一情況，我們指導老師從設計之初就鼓勵學生爭取把自己優秀的作品展示給化工領域的專家和同齡人。到目前為止，我們指導的課程設計至少已經有三屆學生參加過了國家級的設計大賽，并獲得了獎項。這說明課程設計是對學生獨立思考能力的一次綜合訓練。

《化工原理》課程設計中，學生不僅認識到了“扎實的基礎理論知識，良好的工程設計思維”的重要性，也從中學習到了“理論與實際融會貫通”的精髓。從老師的角度來看課程設計不僅培養了學生綜合運用知識的能力，同時也為學生后續專業課程的學習、生產實踐及畢業設計打下了良好的基礎。

參考文獻：

[1]孫蘭義，張月明，李軍，等.Aspen Plus在化工原理課程設計教學中的應用[J].廣東化工，2009，36（12）：173-175.

篇2

目前化工原理課程設計通常是安排2周的時間，每個班安排2名指導教師，10～15人一個題目，每班安排3～4個題目。設計結束后通過設計答辯和設計說明書來評定成績，有時僅通過設計說明書評定成績。教師只對學生設計中出現的問題進行解答和輔導，一般不會對設計計算的正確性進行檢驗［2］。這種課程設計的教學模式存在許多問題，特別是嚴重脫離了生產實際，不利于應用型人才的培養。

2化工原理課程設計存在的問題

化工原理課程設計是實踐教學體系中的重要教學環節，但目前化工原理課程設計教學中存在諸多問題，影響了學生實踐能力的提高和工程素質的培養，主要有以下幾方面。(1)學生接觸的都是理論知識，對工藝和設備的認識只能通過書本得來，在進行課程設計時缺少必要的工程意識，對于設計過程涉及的計算和公式并沒有真正理解，而且課程設計涉及的課程內容較多，計算量又大，學生學習的自主性又有很大差別，再加上設計答辯考察的問題及考察時間均有限，使一些學生很少主動創意發揮，只是機械的依葫蘆畫瓢，使課程設計失去原有的意義［3］。(2)課程設計教學活動一般集中安排在臨近學期期末，由于師資的不足，每位教師要同時指導幾十個學生，學生也面臨著期末考試、實習等壓力，造成師生及時溝通困難，一般是教師集中將設計內容和設計要求向學生詳細闡明后就基本放任不管。另外，學生缺少查閱工具書的意識，當設計中遇到相關問題時就生搬硬抄教材，從而無法訓練和提高學生分析和解決工程問題的能力［4］。(3)在化工原理課程設計中有很多參數需要由設計者合理選用，需要設計者選擇比較合適的值，以獲得更好的結果，故需要多次選擇參數值方可獲得滿意的結果。由于反復試算的計算量較大，很難實現通過改變設計參數進行方案比較的設計性訓練。另外，傳統的化工原理課程設計安排的題目都是沿用很多年的題目，很少與現在的工廠現狀相關聯，使其脫離了與工程實踐的銜接。

3化工原理課程設計改革途徑

通過改革課程設計內容、設計指導過程和考核方式等，使化工原理課程設計作為應用型人才培養計劃中重要的實踐性教學環節能夠充分發揮其作用［5－6］。(1)改革課程設計的內容，培養學生創新思維和工程意識。課程設計內容是課程設計的基礎，內容的好壞直接關系到教學目的的成敗，應用型本科教育培養的應是掌握了夠用的基本理論知識，懂得將高深知識或高新技術進行實踐轉化，對生產、建設、管理和服務的各個環節有總體認識的學生［7］。因此，設計內容的選擇要結合學生的專業特點，使學生的設計既能將理論課程上所學的知識進行綜合運用，又有較好的體現工業背景和具有典型性、實用性的特點。為了達到培養目的，一方面進行廣泛的調研，選擇正確合理的實習企業。選擇產品較多、技術人才較強的大中型企業，發展校企合作、校企互利關系，逐步建設成為穩定的實習基地，讓學生通過實習建立對工藝和設備的感性認識。在學生進行課程設計之前，先去企業進行實習，加深對實際生產設備的感性認識。另一方面拋棄傳統的假意設計，緊密聯系生產實際，立足生產前沿。依據實習基地，選擇適合的課程設計項目。例如:對現場生產過程進行核查，評估生產能力;對生產過程及技術進行改造等。(2)改革課程設計指導過程，培養學生分析和解決工程問題的能力。課程設計過程涉及大量的工程性問題，對課程設計過程的指導直接關系到應用型本科教育的人才培養質量，對學生設計過程的指導應從分析設計的目的和依據、主要設備的工藝設計這幾個方面著手，使學生掌握化工設計的基本程序和方法，從查閱資料、選用公式、搜集數據、化工制圖等方面強化學生的工程概念，提高學生分析和解決工程問題的能力。在課程設計的指導過程中，加強與實習企業的聯系，從企業聘請實踐經驗豐富的工程技術人員和學校教師共同擔任指導老師，同時提高學生分析和解決工程問題的能力和對理論知識的應用能力。(3)改革計算和制圖方式，強化學生的計算機應用能力。近年來，隨著計算機的普及和計算軟件的開發，計算機在化工設計、化工生產、化工科研和教學等方面的應用越來越廣泛，應用價值越來越被承認。因此對于培養應用型人才的高校而言，強化學生的計算機應用能力尤其重要。將傳統的手工計算和手工繪圖與計算機相結合，提高學生的計算機應用能力。(4)改革考核方式，將過程考核和能力考核相結合。設計成績的評價體系，直接關系到學生工程設計能力培養的效果，因此設立合適的評價方法至關重要。為了更好的實施以上四點，還需要編寫針對性的課程設計指導用書。目前使用的課程設計指導書大都按照課程內容編寫，綜合性差，并且嚴重脫離生產實際，不適合應用型人才的培養，因此必須要編寫有針對性的課程設計指導書。根據不同專業特點選擇合適的設計項目，深入研究指導書的基本內容，注重校企聯合編寫針對性的課程設計指導書。總之，化工原理課程設計作為高校應用型人才培養中一次重要的實踐性教學活動，是培養學生成為工程技術人員必備的基本訓練。根據高校培養應用型人才的要求，應對課程設計教學過程進行改革與實踐，著力提高學生獨立思考和工程實踐的能力。

4結語

篇3

關鍵詞：資源環境與城鄉規劃管理；地理學；課程設置

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）04-0154-03

地理學經過長時間的學科建設和學科發展，教學課程體系早已相當成熟。隨著全球性的資源環境問題、生態退化問題、城市化問題等的出現，傳統的地理學已不適應當前的社會經濟發展和科技水平發展。國家教育部于1999年對高等院校的專業設置進行了調整，地理學由原來以學科分化為特征的自然地理專業和人文地理專業，調整為以學科層次為基礎、學科綜合為特征的地理科學專業、資源環境與城鄉規劃管理專業和地理信息系統三大專業。資源環境與城鄉規劃管理專業的設置順應了時展的要求，理論上可解決我國現階段城鄉發展過程中的資源配置和生態環境之間的矛盾。

一、資源環境與城鄉規劃管理專業發展介紹

資源環境與城鄉規劃管理專業作為地理學的二級學科，其目的在于培養具有資源、環境與城鄉規劃管理能力的綜合性人才。該專業設立的時間短，但開設的院校數量相當多。據統計，自從1999年設立該專業開始至2006年底，開設該專業的學校已達125所。且開設的院校類型多樣化，既有綜合性大學、師范類院校、工程類院校，也有農林類院校和建筑類院校。該專業主要是面向如何正確處理、協調資源、環境以及城鄉規劃三者間的關系。已有的高校多建立在自然地理類、人文地理類、資源環境類、城市規劃類、管理類等已有學科的平臺上，并密切結合了地理科學、環境科學、城市規劃與管理科學的核心內容，涵蓋知識面很廣。該專業的主要應用方向有：土地利用與規劃管理、城市與區域規劃、房地產開發與經營、地理信息系統原理及應用等。涉及的應用面相當廣，且對學生的工程實踐能力要求越來越高，包括面向管理層的應用——研究區域人口、資源、經濟和環境等的協調發展；面向操作層的應用——工程化的趨勢。近年來，隨著城鄉規劃體系層次的發展需求不斷深化，相關學科知識交叉性的日趨增強，資環專業相關學科的研究領域也不斷拓廣、拓深，可研究范圍逐漸擴大、研究層面日益拓寬，具有特色的資源環境與城鄉規劃管理專業逐漸顯示出其發展生命力。

二、資源環境與城鄉規劃管理專業發展存在的問題

受人才市場需求的影響，資源環境與城鄉規劃管理專業發展速度迅猛，設置該專業的高校數量在1999年僅有32所，2002年達到55所，2006年則增至125所。在該專業快速發展的同時，也出現了不少問題。多年的辦學實踐經驗和日趨嚴峻的學生就業壓力說明，資環專業的人才培養模式、專業課程體系的設置正受到多方面的挑戰。尤其是逐漸增加的就業難度和近似飽和的人才需求市場對該專業造成了相當大的沖擊。該專業發展中存在的問題越來越凸顯：

1.資源環境與城鄉規劃管理專業，厚基礎、寬口徑。開設該專業的院校類型多樣，如綜合性院校、理工院校、農林院校、地礦院校。學校所依托的基礎平臺多元化，為了體現、突出學校特色，不少高校都基于優勢學科和平臺開設了一些方向模塊課程，致使過早地脫離了地理科學這一專業的“母體”。但受傳統的、經典的地理學專業課程體系的影響，多數院校在設立之初并無明顯特色。

2.資環專業開設時間較短，各高校專業人才不足，師資短缺現象較普遍。開設的基礎課程和專業課程雜亂無章，專業培養方向不夠明確，課程教學體系結構不盡合理，實踐性教學環節相對薄弱。課程體系構建較盲目和隨意，大多院?；旧喜捎妙愃频膶I培養定位、人才培養目標、人才培養模式、專業課程設置，將地理科學、環境科學、管理科學作為專業主干課程，片面的追求專業主干課程的細而全。有些高校的特色方向與依托的平臺近似，并沒有形成分流培養的課程體系和教學機制。實踐性課程設置也大都依賴原有專業條件，缺乏實踐創新體系。

3.現行課程體系培養的畢業生就業去向不明確，學生就業形勢嚴峻。從專業的培養目標上看，資環專業的寬口徑，可使該專業的畢業生能在城市建設、國土資源、環境保護以及相關教學研究機構等企事業單位就業。但由于該專業與其他專業有較大的專業課程重疊，致使該專業的畢業生與城市規劃等老牌專業的畢業生相比，專業基礎和實踐能力較為薄弱，競爭力不強。雖然不少學校設置了幾個特色專業方向，力圖將學生送往對口的部門工作，但效果不明顯，結果不盡如意，導致學生就業并沒有固定的行業領域。此外，隨著該專業就業對口單位對用人的學歷門檻、綜合素質能力要求的不斷提高，社會對高校畢業生的需求存在很多不確定性因素，這更使得資環專業的畢業生就業問題愈加突顯。

據調查，全國該專業畢業生就業去向多樣化，去除考上研究生要繼續深造的人數占較高比重外，其余的就業類型比例分布較均勻，分布在各類機關、企事業、科研設計單位、工程單位及部隊等，畢業生就業方向呈現出“滿天星”式的局面[3]。

三、當前地理學新技術介紹

近年來，地理學受到大量新技術的沖擊，并逐漸與之相滲透、融合，逐步形成了有特色的專業方向[4]。新技術主要有：①地理信息系統（GIS）。地理信息系統以空間數據庫為平臺，可對地理空間數據進行實時采集、數據更新、數據處理、空間分析及為各種與空間位置有關的實際應用提供咨詢和輔助決策，是空間信息技術的主要部分。它以空間分析和地學應用模型為支撐，實現各種信息的模擬與綜合分析。GIS使得地理學家更加便利的分析、挖掘已擁有的地理資源和信息，為進一步的地理研究應用提供強有力的輔助決策支持。②遙感。遙感技術是指在遠距離不接觸目標物體前提下，可根據接收到的物體所反射、發射的電磁波來判定、測量并分析探測目標物體的性質。從資源信息獲取、傳輸、處理，到實驗室分析，遙感都為地理學家提供了主要的數據信息來源。隨著遙感向“三高”（高空間分辨率、高時間分辨率、高輻射分辨率）的發展，大量復雜的地理問題都可直接或者間接地借助于遙感得以解決。③測量與地圖學。測量和地圖學提高了地理工作者對地理數據的獲取、分析和結果輸出等工作的效率，并對地理空間數據的深入分析和對數字制圖的標準化、規范化等都產生了深遠影響。④時間分析和空間分析。通過對長期積累的地理資料進行時間序列的分析，可以獲得具有規律性的地理知識。空間分析是地理信息系統的核心功能，是GIS區別于其他類型系統的一個主要標志，可為地理知識的空間表達提供重要的依據。⑤計量地理學。該學科運用多種數學統計的方法，從更高層次上來分析、理解、解釋地理現象，側重于用多種經典數學模型來對地理學進行定量表達。

四、資源環境與城鄉規劃管理專業課程體系設置與優化

當前，關于資環專業課程體系設置與優化的研究并不多。要對資環專業課程體系的改革，必須認真分析社會人才需求、客觀分析專業定位，要突出專業方向，體現學科特色。按照“厚基礎、寬口徑、適應面廣”的原則培養具備資源環境與城鄉規劃管理基本理論、基本知識和基本技能的專門人才，結合現在通用的“平臺+模塊”的課程體系結構，在上述地理學科新技術支撐下，采取了相關優化措施。

1.調整課程結構。開設了該專業的高等院校，普遍存在選修課數量偏少、范圍偏窄，在教學計劃中占分值比重偏小的現狀。應考慮適當壓縮專業必修課的比重，加強專業選修課的比重，提高選修課在教學計劃中所占的比重。經綜合考慮，各類課程的學分結構可調整為：必修課（基礎課、專業基礎課）占60%～65%，選修課占35%～40%。選修課在專業培養中地位十分重要。

2.基礎課模塊?；A層次課程主要是讓學生對專業有明了、宏觀的認識。基礎課程可為其他課程的開設提供鋪墊，基礎課程的開設對專業的建設方向意義重大?；A課主要有自然地理學、地圖學、管理科學、環境科學、生態學、地球信息科學、測量學等。

3.專業必修課模塊。資源環境與城鄉規劃管理綜合性很強，其主干學科為地理學、環境科學、地球信息科學。為了明確專業定位，反映學科特點，突出專業特色，專業必修課模塊應包含自然地理學、地理信息系統原理與方法、遙感技術與應用、地圖學、經濟地理學、人文地理學、區域分析與規劃、生態學、管理學、GPS原理與應用、計量地理學等課程。突出地理科學和生態科學及相關科學的地位，培養學生基于人地關系和區域規劃視角下對資源、環境等全面觀察、深刻思考的能力。在信息技術時代，更應充分利用信息科學技術和地理信息系統、遙感、全球定位系統等“3S”技術，培養綜合能力型人才，以適應社會快速發展的需要。

4.專業選修課模塊。高?？筛鶕延械幕A條件、學生對課程的多種客觀需求以及社會對畢業生不斷變化的需求狀況，靈活開設“課程超市”，讓學生有更多的課程選擇范圍。課程應多樣化，明確方向性和靈活性，以拓寬學生的選擇空間，讓學生進行“自助式”的課程消費。

5.教學實踐環節。教學實踐環節是專業教學過程中非常重要的環節。實踐環節主要包括分散性實習、集中性實習、教學實習、野外實習、課程設計、生產實習、畢業實習和畢業論文。其中社會實習、生產實習和畢業實習均在企事業和政府部門中進行。學生通過在不同階段的實習，將城鄉規劃與管理理論知識應用于實踐，提高其綜合運用知識的能力；通過各項實習環節培養學生的敬業精神、分析能力、溝通交流能力、團結協作能力和表達能力等。還可以酌情對興趣濃厚、獨立能力較強的學生增設具有高難度訓練和科研雙重性質的第二課堂，經過多層次多角度的全方位訓練，培養和提高學生綜合素養，增長見識，拓展視野。

資源環境與城鄉規劃管理專業，在專業培養、課程設置、技能培養等環節都大量的借助于地理信息系統、遙感、測量與地圖學、計量地理學等地理學新技術的支撐。以社會市場對人才需求為導向，按照現代社會綜合素質人才質量觀，以“3S”技術應用和物質層面上的城鄉規劃管理為重點，將多專業學科交叉滲透、互相支撐、協調發展。為了培養既擁有扎實的地理學專業思想內核，又能掌握城鄉規劃管理基本知識、基本技能和應用能力的綜合素質較高的復合型高級技術人才，在專業課程設置時，可以基于突出地理學科新技術，優化課程設置，建立多學科融合、分層次、多模塊的教學體系，探索人才培養與生產實踐、工程項目相結合的培養模式。

參考文獻：

[1]吳云清，張莉.資源環境與城鄉規劃管理專業創新立體化模式的思考[J].地理教育，2006，（6）：73-74.

[2]鄒家紅，袁開國，劉艷.資源環境與城鄉規劃管理專業課程體系構建與優化[J].湘潭師范學院學報（自然科學版），2006，28（1）：110-113.

篇4

鑒于傳統的課程設計教學所存在的問題，經過近幾年的嘗試，我們進行了有針對性的改革與實踐，取得了一定成效。所采取的具體措施如下。

1調整課程設計時間

在以往的教學中，我校的化工原理課程設計都是在兩周的時間內完成。每位教師要同時指導三十個左右的學生，難以對每個學生進行及時的指導。同時，課程設計是綜合訓練的過程，學生在短時間內對先修課程的相關知識不能充分的復習或補充，加大了綜合運用所學知識解決工程問題的難度。另外，學生在短時間內按照老師的指導快速完成任務，但沒有足夠的時間去思考，造成設計效果不夠理想?；谝陨显颍覀兏淖兞嘶ぴ碚n程設計的時間安排，由以往的兩周時間改為在一個學期進行，提前做好設計動員，將設計任務安排在與《化工原理》下冊的理論課程內容同步進行，要求學生利用課余時間有意識地根據設計題目的要求搜集有關資料，提前做好有關的各門先修課程的知識儲備。

增加設計時間后，使參加設計的學生有充足的時間來深入、詳盡地進行課程設計，使課程設計任務的深度和廣度得以提高，使化工原理課程設計無論從內容到質量都更加完美、更有層次，并且可以培養學生樹立良好的工程設計意識。

2科學廣泛選題

化工原理課程設計是綜合性和實踐性較強的教學環節，是理論聯系實際的橋梁，是使學生體察工程實際問題復雜性的初次嘗試。一次成功的課程設計，可以使學生掌握化工設計的主要程序和方法，培養學生分析和解決實際工程問題的能力。選好課程設計題目，是完成上述教學內容和培養目標的關鍵，在選題時應注意以下幾點：

(1)應確定較多的題目，讓學生有充分的選擇余地，題目之間既有聯系又有差別。每位同學在所做的題目中都會碰到一些技術問題，題目之間可以進行對比、分析，這樣對每個人來說，題目的要求和特點是明確的，而總體來說題目又是多種多樣、豐富多彩的。同一題目既有相對的獨立性，又有內在的聯系。

(2)題目盡可能來源于實際的化工生產過程，鼓勵指導教師將自己的科研項目和校企合作課題作為部分實際課題進行設計。這樣一方面可以使學生感到題目來源的真實性，增加設計的興趣，另一方面更有利于培養學生的工程觀點和創新思維。近幾年，我們將化工原理認識實習安排在課程設計正式開始之前，在布置設計任務以后，學生進入實習工廠，有意識地對要進行設計的典型設備及過程進行重點實習，根據工廠獲得的化工設備的生產參數作為設計依據來選擇題目，這種結合實際的設計題目，更有利于培養學生分析問題和解決工程問題的能力。

(3)題目既要適合課程內容的要求，又要適合學生的能力。為此必須對生產過程中獲得的題目進行篩選和加工，對難度較大的題目，可適當做一些簡化處理，使之與課本的內容比較接近，同時又要考慮生產實際過程的復雜因素，這樣有利于充分發揮學生的創造力和潛力。

充分發揮教師的指導作用

由于閱歷和經驗的限制，在布置課程設計的題目以后，許多學生不知從何處入手。此時，教師的輔導和答疑就顯得非常重要。除了采用集中講課和答疑以外，也可以充分利用現代化通信手段進行答疑，如電子郵件、微博、QQ等，從而適時地引導同學尋找解決難題的方法和途徑。在設計過程中，指導教師應及時了解學生的計算結果和進展情況，掌握學生在設計方案選擇上是否有新意。并促使同學不斷發現問題，完善設計?？傊瑸榱耸箤W生得到有效的培養，指導教師一定要不辭辛苦，真正發揮主導作用，促成與學生的良性互動。

改革成績評定方式

化工原理課程設計著重培養學生的創新意識和工程實踐能力。因此成績評定應貫穿整個設計過程。以往主要依據圖紙和說明書的質量評定課程設計成績，但是如前文所說，設計雷同、抄襲現象時有發生，難以體現公平公正。針對這一問題，我們通過把設計過程、設計說明書和圖紙質量、答辯以及創新性等幾個方面結合在一起對課程設計成績進行評定。

(1)設計說明書和圖紙質量作為最終成績考核的一個主要方面。除了看學生的報告內容是否正確，設計目的有沒有達到，基本概念和原理是否掌握之外，還要考察圖紙標注是否規范，表達是否準確，報告結構是否完整等。這部分成績占最終成績的40%。

(2)過程考核也作為一個評判標準，從學習態度、學習獨立性、學習能力等多個角度對學生進行評價。對于提問積極的，學習主動的，在設計過程中能體現出解決問題的主動性、創造性的，能夠按時完成設計的都會給予加分。這部分成績占最終成績的10%。

(3)答辯成績是成績評定的另一個主要方面。答辯內容涉及流程圖、裝配圖、設計說明書的各部分和流程模擬軟件計算設計及繪圖。首先每位學生隨機抽取1~2道題作答。提倡同組的學生相互補充答題，教師再根據每位學生的圖紙和說明書中的部分內容提問，檢查是否是其本人獨立完成。答辯成績占總成績的40%。

(4)創新性也是成績評定的一個標準。在設計過程中，有的學生只是按部就班地按照書上的方法，按照常規的設備設計將設計題目完成；而有的同學是通過思考和翻閱資料，采用不同的計算方法進行計算，選用新型的設備和構件進行設計，這樣不同的設計思路在進行成績評定的時候會加以區別。這部分成績占總成績的10%。實踐證明，這種考核方式是比較公正、合理的，充分調動了學生的設計主動性和積極性，對于提高教學質量和培養學生的創新意識具有重要的推動作用。

結語

篇5

關鍵詞： 中職校 《化工原理》 教學改革

《化工原理》是中職化工及相近專業必修的一門專業基礎課，也是一門工程應用觀念很強的技術課程。內容涉及動量傳遞過程及設備、熱量傳遞過程及設備、質量傳遞過程及設備等。在《化工原理》教學環節中，將理論教學、實踐教學和計算機仿真教學有機地結合在一起，符合培養技能型人才的要求。因此，《化工原理》課程進行教學改革勢在必行。

一、改革教學內容與教學方法

化工原理是化學工程學科的一門主干課程，主要討論比較重要又比較常用的一些單元操作。主要內容包括：流體力學如流體輸送、沉降、過濾、離心分離、攪拌、固體流態化等；熱量傳遞如加熱、冷卻、蒸發等；質量傳遞如蒸餾、吸收、萃取、干燥、結晶、膜分離等。化學工程師的主要任務是開發、設計與操作，即探索最佳的流程與設備，定出最佳的操作條件；規定設備應具有的性能，選出合適的形式并確定其主要尺寸；對日常生產過程進行管理并使設備能正常運轉，對現行的生產過程與設備作改進，提高效率。所有工作都要求對各個單元操作有比較充分的了解，理論與實際緊密結合。由此可見，化工原理課程內容多，涉及面廣，容易造成教學形式枯燥單調，學生不易產生興趣，被動學習的局面。如何在有限的課時內講授化工生產中比較重要的單元操作，達到不僅讓學生熟練掌握基本原理，而且掌握設備的有關知識，樹立工程觀念和經濟觀念的目的，是本課程改革的關鍵。

1.以培養學生的能力為目的，聯系實際不斷提出問題。

改革教學方法要貫徹培養能力、啟迪悟性、挖掘潛能的原則，要讓學生從知識的被動接受者變為主動參與者和積極探索者。如何激發學生對知識及課程的興趣，是科學素質教育的組成部分。為了使學生積極思維，在課堂上結合生產實際不斷提出問題供學生分析討論，牽動學生的思路，提高學生分析問題的能力。比如在“流體流動”一章中，提問為什么一般液體在管內的流動速度范圍是“0.5～3m/s”？為什么液體在長距離輸送時要設中間增壓泵？等等。通過提出問題和課堂討論，有助于學生加深理解，從而取得良好的效果。

2.定期安排討論課。

那種試圖通過課堂上講細講透“幫助”學生學習的想法和做法，不僅不能擴大課堂信息量，反而會助長學生學習依賴心理，嚴重阻礙創新能力的培養。我們主張把習題課改為討論課，促使學生主動參與、積極探索，提高教師備課質量。因為只有那些在課后查閱資料、反復推敲、充分準備的教師，才能在討論課上從容應對學生提出的一些頗有新意的議題，給予學生滿意的答復。

3.重視實驗課。

化工原理實驗是化工原理教學的一個重要環節，注重學生綜合素質與創新能力的培養。針對不同專業、不同層次的學生講授不同層次的實驗教學內容。我們采用單獨設課的方式，實驗內容按專業功能分為四個層次：演示實驗、一般綜合性實驗、提高實驗和創新實驗。通過實驗理論課、實驗預習、實驗操作、撰寫實驗報告和實驗課考核等環節保證教學質量。

4.完成課程設計。

在教學過程中，要做到將培養學生的創造性思維、意識及能力放在首位，就要讓學生養成用“工藝頭腦”觀察問題、提出問題和思考問題的習慣，課程設計不失為良好的培養手段。

課程設計是化工原理課程教學中綜合性和實踐性較強的教學環節，是理論聯系實際的橋梁，是使學生體察工程問題復雜性的初次嘗試。通過化工原理課程設計，要求學生能綜合運用本課程和前修課程的基本知識，進行融會貫通的獨立思考，在規定的時間內完成指定的化工設計任務，從而得到化工工程設計的初步訓練。通過課程設計，要求學生了解工程設計的基本內容，掌握化工設計的主要程序和方法，培養分析和解決工程實際問題的能力。同時，通過課程設計，還可以使學生樹立正確的設計思想，培養實事求是、嚴肅認真的工作作風。

二、反思與建議

傳統習慣與當代教育教學理念仍然存在沖突，阻礙現代教育理念的順利實施。表現在：（1）教學內容陳舊，學科體系難以打破。（2）教學模式傳統單一。教師并沒有完全拋棄注重教的思維習慣，沒有真正貫徹以學生為主體，以教師為主導的現代教育理念。過多研究教師教法，較少研究學生學法。（3）職業學校要以培養技能型畢業生為目標。但是，許多課程并沒有與職業培養目標相結合，沒有遵循職業學校的教學規律。（4）教育教學資金投入不足，不能滿足教學需要。將現代教育技術運用于課堂教學中，實現學生、教師、媒體的多向交互過程的現代教育過程還停留在可望而不可即的理想狀態。

以學生為主體，以教師為主導的教育理念，是當代教師教育教學行為的主導思想。修訂教學內容，打破學科體系，用生產實際或教學實驗項目帶動理論教學，應該成為職業學校課程改革的方向。教學過程應該是學生、教師、媒體的多向交互過程，應該遵循職業學校的教學規律。

綜上所述，在化工原理課程教學中，教師應該注重實踐，尤其要注重理論與實踐的結合；要找準教學切入點，認真設計教學環節，合理分解教學難點；要充分調動學生的學習積極性，運用各種手段調整學生學習狀態。這樣，不僅有利于學生順利學好化工原理課程，還有利于促進學生養成良好的學習習慣，為學生今后的發展打下基礎。

參考文獻：

[1]譚天恩，麥本熙，丁惠華等.化工原理[M].北京：化學工業出版社，1990.

[2]王志魁，林義英，李云倩等.化工原理[M].北京：化學工業出版社，1987.

[3]天津大學化工原理教研室.化工原理[M].天津：天津科學技術出版社，1992.

[4]大連理工大學化工原理教研室.化工原理[M].大連：大連理工大學出版社，1993.

[5]宋國利，蓋功琪.開放式實驗教學模式的研究與實踐[J].實驗室研究與探索，2010（02）.

篇6

論文摘要：文章結合化工原理課程的特點，通過合理安排認識實習、實驗、課程設計等實訓環節，促進理論教學。采用類比法、多媒體輔助等多種靈活多樣的教學方法和手段，以提高課堂教學效果，使化工原理教學質量整體得以提高。

化工原理是化學工程與工藝及相關專業開設的一門專業基礎課，主要講授化工單元操作的過程和設備[f})，是學習后續專業課程的基礎。課程內容既包含了較深的基礎理論，又有很強的實踐性，歷來被認為是一門難學又難教的課程。筆者根據多年來的教學實踐，現就提高化工原理課程教學質量的方法淺談如下。

1.合理安排認識實習，提高學生對設備的感性認識

化工原理包括許多單元操作過程，但就其內容來講，可將它分為兩部分:操作原理和設備介紹。對設備的類型、結構、特點，通過實物了解既直觀，效果又好。因此筆者對培養方案進行了修訂，在開課前和課程設計前分別進行一次認識實習。經驗是必須抓好開課后的第一次認識實習，利用這次機會，使學生獲取了解設備的第一手資料。此次認識實習應做到以下兩點:第一，由化工原理主講教師制訂實習計劃。使學生了解化工產品的生產過程，以及此次實習對化工原理及其后續課程學習的作用，對化工原理中所涉及的重要設備，如塔、換熱器、泵等，對其結構要做詳細介紹，使學生對常見設備有一個初步了解。第二，實習期間，要求學生結合教材對重要設備，結合實物圖認真分析，熟悉結構，為以后的學習打下基礎。實踐證明，在了解設備的基礎上講授操作原理，有助于理論知識的學習和掌握。

2精心設計實驗教學，加深對理論知識的理解和掌握

化工原理實驗教學不同于其他課程實驗，它是針對每個單元操作過程開設的，主要是幫助學生理解和驗證所學的定理、公式。每個實驗都是對某一個知識點的綜合應用。如圓形直管氣體傳熱膜系數的測定。主要測定空氣在圓形直管內強制湍流的傳熱膜系數，并用準數方程整理經驗公式。學生在學習對流傳熱系數這一節時，由于公式特別多，學生往往不知從何下手，但實際生產中常遇到的是圓形直管內強制湍流，因此在眾多的公式中，學生重點掌握的也是圓形直管內強制湍流給熱系數的計算，而傳熱實驗恰恰強化的就是這個知識點。學生處理完實驗數據后，可以熟練掌握相關的公式和使用條件。再如離心泵性能測定、填料塔中液相傳質系數的測定等都是為某個單元操作和某個知識點的綜合應用。如何通過化工原理實驗教學來促進理論教學的學習，筆者認為在學習每章理論課的同時，把實驗課程穿去，并要求學生做好實驗前的預習和準備工作。高質量的完成化原理實驗不僅能夠加深所學的理論知識，同時也培養了學生在實驗技能和綜用知識方面解決間題的能力。

3通過課程設計綜合訓練，增強學生工程意識

綜合考慮操作費和設備費是貫穿于化工原理每個章節中的一個重要內容，不斷增強學生工程意識，為解決實際問題打下基礎?；ぴ碚n程設計是為培養學生工程設計能力而設置的一個教學實踐環節，也是學生完成從理論到實踐過渡的重要一環。通過課程設計的綜合訓練強化學生工程觀念，從而提高化工原理教學質量。在精餾塔設計中，回流比R的確定是設計中很關鍵的一步，應引導學生從技術、經濟、安全操作方面考慮，把課堂上反復強調回流比R對操作費和設備費的影響應用到實際設計中，實現精餾過程的優化設計。在塔頂冷凝器設計中，若以水為冷卻介質，提示學生盡管出口溫度升高可以減少用水量，降低操作費，但出口溫度過高管子容易結垢導致傳熱效率降低，甚至堵塞管路無法使用。在泵設計中，有的學生喜歡選用型號大一些的泵，總認為這樣做保險，很少注意從技術、經濟、生產周期等方面進行綜合考慮。因此要想提高設計質量，必須從課堂教學抓起，同時通過課程設計促進課堂教學，提高化工原理教學質量。

4采用靈活多樣的教學方法和手段，提高課堂教學質量

4.1引入類比教學法，使復雜問題簡單化

類比法是尋找研究對象的貌異質同的思維方式，它是一種比較重要的邏輯推理方法，由于化工原理中的動量傳遞、質量傳遞、熱量傳遞三種過程中存在著類似的規律和內在的聯系，可將相對簡單且較成熟的熱量傳遞的研究成果，推廣到較復雜的質量傳遞過程中去。在講授傳質過程中，將傳質與傳熱進行對照講解，可使復雜問題簡單化，幫助學生理解記憶。如傳質中的分子擴散、對流擴散與傳熱中的傳導、對流傳熱類似。在講解對流擴散的傳質機理和傳質速率時，可以仿照對流傳熱，引入虛擬傳熱膜厚，流體側的溫差、熱阻都完全集中于此，而傳熱方式主要是分子熱傳導，傳熱速率仿照傅立葉定律計算，從而引出牛頓冷卻定律。傳質中引出虛擬傳質膜厚，流體側的濃度差和阻力全部集于此，而傳質方式主要是分子擴散，傳質速率可仿照菲克定律求出。很難理解的對流傳質過程，利用類比法，用較短時間就能被學生所接受，加深了學生對傳質過程的理解。吸收中的最小液氣比與精餾中的最小回流比，傳熱中的對數平均溫差與吸收中的對數平均推動力，牛頓粘性定律、傅里葉定律、菲克定律等，在講授過程中都可以通過類比的方法進行講解，通過類比把復雜問題簡單化。

4.2采用多媒體等輔助手段，提高課堂教學效果

化工原理是一門實踐性很強的工程學科，單元操作的研究內容包括“過程”和“設備“兩個方面[[3]。而學生沒有工程概念和感性認識，如果單純的用“黑板加粉筆”的教學模式，一些操作過程很難表達清楚，學生會感到枯燥乏味，無法滿足現代教學要求。為此，在教學過程中需通過合理安排實習、實驗來增加學生感性認識，同時還需要借助多媒體教學、設備模型等手段，把教學信息轉化為可視信號，從而提高教學效果。如列管換熱器的結構表述，什么是多管程、多殼程，熱、冷流體如何進行換熱，如果只在黑板上用畫圖來表示，很難把這一個動態過程表達清楚。

現在借助多媒體教學，通過三維動畫，很容易的把這一過程清晰生動地顯示出來，使學生更易理解。在講解浮閥塔的操作性能時，用透明有機玻璃模型，形象清晰地展示了塔設備的內部結構和整體特征，加深了學生對設備的基本結構和工作原理的理解。化工原理的另一特點是計算性強，計算內容從基本概念到實際問題，內涵非常豐富，特別是那些在分析過程機理的基礎上建立的數學模型，往往是非線性的、多變量的，計算過程絮雜。如確定板式塔塔板需要逐板計算，重復利用操作線和平衡線方程。如果筆算工作量大，耗時較多。若采用計算機輔助教學，進行簡單編程，這些問題便能很容易解決，在編程過程中還能鞏固和深化教學內容。通過這些輔助的教學方式，幫助學生深人理解單元操作過程的原理、形象直觀地了解和掌握設備原理與結構，既培養了學生的學習興趣，又加深了學生的理解和記憶。

4.3通過課堂討論的形式組織教學，加深學生對概念的理解和記憶

通過課堂討論形式來理解某個概念、公式，比單純的講解效果要好得多。這種教學方法，一般多用于傳熱、傳質過程，由于公式多，難記憶，易于混淆。教師可以針對某些內容首先讓學生在課下準備，然后組織一堂討論課。如傳熱過程中，傅里葉定律、牛頓冷卻定律、斯蒂芬一波爾滋曼定律、傳熱基本方程，這幾個方程表示不同幣毫熱方式的傳熱速率，都與溫差成正比，但溫差不同，可以通過討論形式幫助學生加深概念的理解和記憶。

篇7

關鍵詞：獨立學院；化工原理；優秀課程建設

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A doi：10.19311/ki.1672-3198.2016.33.151

化工原理課程是我?；は祷瘜W工程與工藝，過程裝備與控制專業的一門主干課，它是綜合運用數學、物理、化學、計算技術等基礎知識，分析和解決化工類生產過程中各種物理操作問題的技術基礎課。為適應我?！皯眯透咝！钡霓k學定位，“高素質應用人才”培養目標，按照“?；A（基礎知識，基本原理，基本技術或方法）、強實踐、重創新、分流培養”的人才培養思路，再考慮我校生源的實際情況，對化工原理這門課進行建設與改革，具有十分重大的意義。

對于化工原理這門課的優秀課程建設，我們主要做了以下方面工作。

1 教學環節安排及教學方法的改革

《化工原理》這門課在我校的教學安排包括上冊教學64學時，下冊教學56學時，化工原理課程設計一32學時，化工原理課程設計二48學時和化工原理實驗48學時，共計248學時。

《化工原理》課程強調工程觀點和創新能力、定量運算、實驗技能和工程設計能力的培養，要求學生掌握各單元操作的基本原理，了解各典型設備的結構特點、完成設備工藝尺寸的計算及設備的選型。教學中要理論聯系實際、把課堂講授與課堂討論相結合，采用啟發式教學，不斷改革教學內容、教學方法和教學手段，使教學質量不斷提高。

下面以《化工原理》下冊為例展開討論。下冊書主要介紹傳質分離過程，我校一共講授四個單元操作，分別是精餾，吸收，萃取和干燥。其特點是“共性多，個性少”。共性體現在各章均以各單元操作的基本原理為起點，依次討論平衡關系、物料衡算、設備主體尺寸計算、過程影響因素分析、操作參數的選擇與調節、過程強化等內容，這些共性體現了相同的規律和相似的研究方法。因此在講每一章時要先講簡化模型，精餾為例，其簡化模型中，物系的相對揮發度應為常數（理想物系），傳質過程為恒摩爾流，設備為理論板（精餾操作實現的場所）。而由理想模型到實際塔板是通過總板效率校正得到的。因此，在講傳質分離的每一個單元操作時，可以遵循的共性主線為分離原理平衡關系速率關系衡算設備主體尺寸。

“個性”體現在精餾和吸收的平衡關系看似都是氣液平衡，精餾的汽相為自身加熱產生的，而吸收則需要外界引入液相。精餾實則液氣平衡關系，而吸收則是氣液平衡。對于組成的表達方式也有不同，精餾采用x，y，為質量分數，而吸收采用X，Y，為質量比，這些都是服從于簡化模型的。

教學改革過程中要不斷吸納本課程領域的最新成果，更新教學大綱和教案，例如不斷地發展出新的單元操作或化工技術，如膜分離、參數泵分離、超臨界技術等。以節約能耗、提高效率或潔凈生產為特點的集成化工藝（如反應精餾、反應膜分離、多塔精餾系統的優化集成等）。

2 現場實踐與仿真練習的有機結合

化工仿真實習是高?；ゎ悓W生的實踐性教學環節?？梢宰屚瑢W們最直觀地體會《化工原理》中各個單元操作的概念，對于加強學生理論聯系實際，培養學生分析問題和解決問題的能力以及動手能力起著重要的作用。然而，這種教學過程在實施中存在一些問題，如學生下廠實習，只能在現場摸摸流程，被動地看和聽，難以深入實際；不能在控制室長時間停留，不能分析和處理生產中出現的問題，學生的相應能力就得不到訓練；不允許學生動手操作，無法讓學生親身體驗工業裝置的開停車與事故處理，學生的動手能力得不到訓練等等。

我校利用先進的計算機仿真技術開發具有虛擬化工生產、仿真操作、典型化工生產工藝流程與設備介紹等功能的系列多媒體課件，以增強學生如下能力：（1）以具有代表性的真實生產工程流程的仿真。營造類似于工廠控制室的教學環境，訓練學生分析問題、解決問題和故障處理能力，訓練學生利用物料衡算、能量衡算的方法對工業過程進行評估與優化的能力，并了解過程監控的方法。（2）以典型工業實例，訓練學生開、停車的操作能力，包括簡單裝置的開、停車和復雜裝置開、停車。（3）通過工藝與設備介紹使學生建立典型工業過程的背景知識，包括工藝流程、設備、控制方案、操作參數等，透徹了解生產過程與設備工作原理。從而對化工原理課程的教學起到鞏固和促進的作用。

3 逐步建立和充實化工原理教學資源庫

教學資料的收集包括教材，試題庫以及課程設計優秀作品庫幾個方面。

目前我校使用的教材是天津大學出版的《化工原理》上下冊，除此之外，我們還收集了北京化工、大B理工、華東理工、華南理工、清華大學等國內各具特色的化工原理教材，以及Unit Operations of Chemical Engineering等國外著名教材。已經購買教學輔導資料三套，并計劃逐步添置國內知名教授編著的化工原理輔導書和習題集。課程設計指導書已有天津大學編著的兩套，Aspen Plus教程一套。試題庫包括天津大學歷年考研試卷，天津大學工程碩士考卷以及往年華北賽區化工原理競賽的試題。目前已分章節建立化工原理考試題庫，每章題目分別為填空、選擇和大題，每章題目數目在50～80題。已建立的化工原理課程設計優秀作品庫收集了2008級至2012級學生的優秀作品12件。

4 考核內容和方式的改革

以往的《化工原理》考核辦法采用卷面考試的形式，滿分100分，得分作為學生的期末成績。這種方式雖然能夠反映學生對知識的掌握情況，但也具有一定局限性。相當一部分同學抱有“突擊一下”就能考過的僥幸心理。因此我們對考核方法進行了改革，將成績分為三個部分：平時分30%，包括上課出勤，課堂表現，作業情況；口試分20%，口試采用教師學生一對一的形式，學生隨機抽取題目作答，由老師當場給出成績；卷面分50%。

改革后的考核辦法能夠反映出學生平時的學習狀態，特別是口試環節，教師可以與學生正面交流，對一些卷面無法考察的內容可以通過口試考察，例如干燥一章，濕焓圖的應用，口試時可將圖紙打印出來，標明狀態點，讓同學們讀取濕空氣的狀態參數。通過口試可以更為直觀地了解學生們對知識點的掌握情況，對今后的教學也是十分有幫助的。

同時，我們對化工原理實驗的考核也進行了改革，以往只憑實驗報告給成績，改革后預習報告10%，出勤不遲到10%，回答問題10%，實驗操作10%，實驗報告60%。這樣，從預習到操作再到最后實驗數據的處理，都能夠從這些環節的得分反映學生的完成情況。

5 學生對課程建設的評價

我們對2013級學生進行了課程問卷調查，本次調查問卷共發放152份，其中包括工藝學生77份，過控學生75份。問卷主要包括以下幾個方面：

5.1 對化工原理這門課現狀的認識

85%的同學認為化工原理這門課很重要，因為它是重要的專業基礎課，也是考研專業課。對化原期末考試，75%的同學認為需要平時努力學習，才能順利通過期末考試。假如考試不及格，認為自己學習方法不適當的學生占26%，平時不努力的占30%，對化工原理這門課不感興趣的占11%，認為缺少實踐機會的占6%，期末沒有好好復習的學生占24%。

分析：大部分同學認可化工原理課程在專業基礎課中的核心地位，成績不理想的同學也意識到跟自己平時不用功有關。也有同學提出化工原理課要結合工程實例才更吸引人的有效建議。

5.2 學生對于化工原理課程的學習積極性調查

對于上課睡覺或玩手機的現象，偶爾有的學生占60%，經常有的占29%。對于老師課后布置的作業，每次都認真獨立按時完成的占16%，經常借鑒他人成果的占50%，大多數時候都認真獨立按時完成的占33%。對于課后作業題的講解，認為錯的比較集中的題需要講評的占43%，每一道作業題都需要講評占48%，不需要講評的占9%。

分析：從調查數據看，學生們對學習化工原理課程的學習積極性有待進一步提高，而這部分工作要結合加強學風建設則更為有效，例如：每次課前把學生的手機統一收齊，做到課堂無手機。

5.3 學生對課程建設與教學改革的看法調查

對目前實施的化工原理優秀課程建設，50%的同學態度為積極參與，34%的同學認為無所謂。對于老師是否應該在課后布置一些延伸作業（如論文，學習報告等），38%的同學認為有必要，62%的同學認為無必要。對《化工原理》課程的考核方式結合口試會帶來的效果，64%的同學認為比單純筆試更難了，需要更加努力學習。

分析：可以看出，同學們對課程建設和教學改革有一定的配合意愿，對老師提出的教改方案能夠認可，對化工原理這門課的課程建設可以激發學生的學習興趣，端正學習態度，更努力地學習專業課。

6 結語

我們對化工原理這門課的課程建設思想是：堅持以學生為本，以加強基礎，提高學生工程能力、培養學生創新意識為宗旨，積極深入探索適應于應用型創新人才培養目標定位的課程體系，教學內容和教學方法。以改革創新培育特色，力求教學和質量達優秀，向獨立院校中優秀課程的目標而努力。

參考文獻

[1]倪獻智.化工原理n程教學中突出工程觀點和方法教育[J].化工高等教育，2007，（3）：79-82.

[2]王h，王立軒，.獨立學院化工原理課程教學方法的改革探討[J].中文信息，2016，（5）：194-196.

[3]鄭瑩.化工原理理論教學的改革與研究[J].化學工程與設備，2012，（7）：242-244.

[4]郝慶蘭，張建偉，楊金泉.化工原理教學培養學生實踐與創新能力的探索[J].化工高等教育，2011，（5）：38-41.

篇8

本文簡述了高校培養安全工程專業化工安全方向復合型人才的重要性，從教法、培養模式和多元化考核三方面深入探討了該方向的教學改革方案，以期為化工行業培養具有扎實工程基礎的安全工程專業復合型高級人才。

［關鍵詞］

安全工程；化工；教學；復合型人才

隨著新技術、新工藝的開發與運用，化工生產工藝流程變得越來越復雜，自動化程度也越來越高，生產過程正朝著綜合利用的方向發展。然而對于一個化工企業而言，安全生產是企業發展的根本保障，是在生產經營中需要貫徹的一個重要理念。［1］這就對安全生產相關人員提出了更高要求，尤其是安全工程專業技術人才。因此，掌握化工過程及安全技術相關知識是安全工程專業學生從事該行業生產與管理工作必不可少的職業技能。安全工程專業化工安全方向作為一門專業學科，具有內容涉及面廣、知識點多、實踐性強的特點。對于安全工程專業的教師而言，如何讓學生在有限的校園學習階段較好地掌握化工安全方向相關知識，［2］如何將安全工程專業特點融合到化工生產的教學中去，是教學的難點。本文以培養安全工程專業復合型人才為立足點，探討如何推進安全工程專業化工安全方向的教學問題。

一、教法探討

（一）教學觀念的改革

要提高教學效果，更新教師的教學觀念是根本。隨著科技的進步及社會經濟的發展，網絡已成為人們生產生活中密不可分的重要部分，這也給人們帶來了各方面的信息資源，教師已不再是學生獲得專業信息的唯一有效途徑。與幾年前相比，同一年齡層次學生的心智、儲備的信息量及獲取知識的途徑已遠遠超越以往的學生。以90后學生群為例，他們在課堂上更具活力和自主性，有很強的表現欲和求知欲，對于知識的前沿性和綜合性有更高期待。“教師講，學生聽”的常態上課模式已不能完全滿足學生的需求。學生的整體知識結構水平不斷提高，而教師依舊采用同樣的教學模式，這勢必使師生產生代溝。因此，教師應不斷更新教學理念，充分尊重學生的選擇權和自，樹立順應時展的教學理念，從以教師為主變成以學生為主，從灌輸式變為引導式，從以理論學習為主向實踐教學為主轉變，扮演好引導者、合作者的角色，讓學生在全新的教學模式下激發學習興趣。

（二）教學技能的提升

化工專業課程內容相對抽象，習題教學更是枯燥、乏味，且單憑文字和公式的闡述難以形象表達具體的科學過程，難以加深學生的理解。這就要求教師在教學方式和方法上進行創新，充分調動學生的學習興趣，發揮其自主性和能動性。以化工原理課程為例，它以化工過程中的單元操作為研究對象，是引導學生由純理論學習轉向實踐性和工程性學習的一門工程技術基礎課，包涵了大量的專業術語和計算公式。從以往的教學回訪來看，學生認為老師的講授太過抽象和枯燥，自己難以在短時間內理解和掌握相關概念和公式，學習的積極性受到了極大的影響。因此，筆者認為可從以下幾個方面提升教學質量。第一，重視緒論的講解，引領學生入門。緒論是一門學科的開篇，也是學生開啟學習興趣的一把鑰匙。教師需要在緒論課上多做功課，將化工原理這門課程與社會經濟發展的重要性、前沿性及化工工藝過程的危險性聯系起來，對學生熟知和比較關注的熱點案例進行歸納和講解，讓學生還沒開始相關內容的學習，便已產生濃厚的學習興趣。第二，精選教學內容，教與學相結合。對于少學時課程而言，課堂教學時給學生講得過多、過細會造成學生過分依賴教師的局面，學生的獨立思考與創新能力得不到發揮，克服困難與創新的精神也顯得不足。教師在教學過程中應重概念理解，抓理論本質；優化教學內容，針對重點內容開展有層次的教學；合理精簡理論內容，突出基本概念與共性規律，抓主線和重點，對非重點問題采用監督自學的形式，做到少而精。如教師將課堂提問的形式引入教學，針對關鍵內容、難懂內容及易犯錯的內容進行提問，注重讓學生用自己學過的知識來解決遇到的新問題，充分發揮學生的主觀能動性，激發其學習熱情，培養學生思考問題和解決問題的能力。第三，采用科學的教學方法。教師應從單純的書本知識灌輸轉變為多方位、多角度的教學，將知識的傳授過渡到培養學生的能力和素質上，讓學生在學習理論知識的基礎上樹立工程觀念，培養工程思維能力，用工程觀念分析和解決工程問題。［3］此外，教學工具也是非常重要的。多媒體和板書相結合、PPT中融入生動的flash及視頻等方式，［4］可有效地幫助學生理解知識，提高教學效果。開展課堂輔助案例教學、分組主題討論并結合學生自主講解，能夠讓課堂教學更立體、更直觀，同時能夠提升學生的學習興趣，鍛煉學生的表達能力。第四，加強與學生的互動。教師自身的文化素養和科學研究方法論意識是師生進行互動的重要基礎。教師要經常下企業接觸實際生產，豐富自身的化工領域知識體系，將安全工程專業與化工專業知識體系融合起來，及時更新課程內容，避免教學與實際生產部分脫節。教學過程中倡導師生合作、生生合作、共同探究創新的教學模式，鼓勵教師在求異創新中主動構建自己的知識體系。如教師課上可采取提問題、做游戲、小組討論的方式與學生進行互動，增強課程的趣味性與學生的自主性；課下多與學生溝通交流，征求學生意見，及時獲得教學反饋，掌握教學效果，以便根據學生的學習情況改進教學內容及方法。

二、培養模式

（一）漸進式課程群結構

處理化學工程問題常常要求把簡單問題做嚴格的數學處理，復雜問題進行簡單的數學處理。在教學過程中，我們應遵循此規律，激發學生的學習興趣。［5－6］由于化工知識體系龐大，非化工專業學生想要在短時間內掌握專業相關知識，難度很大。以我校安全工程專業為例，為了讓學生在掌握安全工程專業知識的同時，逐步消化和深入學習化工知識，我們從大一到大四遞進式安排了學生的化學化工相關教學課程（見表1）。化工安全方向以無機及分析化學為入門課程，以化工原理、流體力學與流體機械、化工安全工程三門主干課為基礎，以危險化學品管理、設備腐蝕與防護、燃燒與爆炸學等限選課為輔，結合實驗、課程設計和實習，以化工過程中的單元操作為研究對象，引導學生由純理論學習轉向實踐性和工程性學習，將安全工程管理與技術融合到化工知識的學習中。種遞進式的課程安排實現了由點到面的過渡，學生對化工知識掌握得較好，教學效果顯著。

（二）實踐教學

相對于理論教學，實踐教學更具直觀性、綜合性和創新性，更能激勵學生的好奇心和創造性，能使學生初步掌握科學研究的方法，是培養學生崗位工作能力的重要途徑，是理論聯系實際的一個重要環節，能為學生盡快適應工作崗位打下堅實基礎。［7］對于安全工程專業的學生而言，動手操作能力顯得尤為重要。我校安全工程專業化工安全方向的實踐教學環節包括基礎實驗、教學實習、仿真實訓、課程設計、工廠實習、創新性項目及畢業設計（論文）?；A實驗是針對專業基礎理論課程的實踐教學。我們根據理論課程各章節的內容，有針對性地設計了多個系統性實驗。以化工安全工程基礎實驗為例，我們針對化工安全工程理論課程中的危險化學品安全管理、化工燃燒爆炸及控制措施和化工單元操作安全技術這三章重點內容，分別開設了物質自燃點的測定實驗、氣體／粉塵的爆炸特性參數測定、易燃建筑材料的燃燒性及危險性分析實驗及流化床干燥過程的安全技術分析實驗等。課程設計是學生學完課程后，綜合利用所學知識進行設計的實踐教學環節，由教師出題，學生在教師的指導下進行設計。通過課程設計，學生的工藝計算、繪圖等能力得到了真正提高，能夠把零散分布在各門課程中的知識有機結合起來，創造出有自己特色的設計成果。課程設計達到了綜合訓練的目的，提高了學生分析和解決化工實際問題的能力。［8］化工安全工程課程設計要求學生對某硫酸廠的廠區平面布置及特定工藝進行設計、計算和繪圖，并從安全管理、安全技術措施、事故應急管理等方面提出安全對策。在整個設計過程中，學生以安全學原理和技術指導硫酸化工廠的設計，在化工工藝流程的布置過程中進一步加深了對化工安全知識的理解。教學實習安排在理論課程結束后，學生到相關廠礦企業進行為期一周的教學參觀，例如參觀中糧可口可樂有限公司的生產車間，了解該公司的廠區布置及安全管理模式等。教學實習以參觀為主，專業工作人員帶領學生參觀，并進行演示和講解。該環節可調動學生的學習積極性，提高其感性認識，使其進一步將理論知識與實際生產應用聯系起來。仿真實訓是在計算機上直接操作，模擬化工生產過程。以精餾過程為例，學生可任意改變參數，主動引發生產事故，進行探索性試驗，但不會造成實際的損失。學生通過仿真實訓可汲取教訓，及時更正操作，強化安全意識。工廠實習是在專業主干課程之后開設的為期一個月的進廠跟班實習。工廠實習能加深學生對相關工藝技術流程的基本認識和理解。工廠實習不僅要求學生全面了解化工生產類別，熟悉工藝參數、單元操作、設備操作與管理，掌握化工的工藝流程，懂得分析和控制設備的原理，而且要求學生能夠辨識化工廠車間危險源并提出安全對策，強化自己對化工生產的認識，明白安全生產與管理對于企業生存的重要性。通過實習，學生能直觀地接觸化工生產過程，真正體會到安全生產、安全管理與技術在化工行業中的重要地位，實現理論與實際的進一步緊密銜接。

三、多元化考核

社會發展要求人才具有良好的動手能力、表達能力和創新能力。在教學過程中，我們注重智商和情商的共同發展及科學思維方法的培養。我們將考核形式多樣化，減少應試閉卷考核，引入論文寫作、動手操作、答辯等多種考核手段，使學生注重知識的探索與運用，并非單純為了考試才學習，從而與社會對人才的能力需求接軌。以化工實驗考核為例，根據前期實驗內容，老師擬定數個實驗考核項目，學生隨機抽取考核內容，進入考核現場獨立完成實驗，并離開現場。考核由現場實驗操作技能和實驗報告撰寫兩部分內容組成。操作技能包含實驗預習情況、實驗記錄、操作手法及實驗臺面整潔程度；實驗報告撰寫包含實驗步驟、實驗數據處理及結果分析和實驗報告的規范性。操作過程中教師還需對學生解決問題的能力、實驗室工作習慣等進行考核。這樣的考核方式使學生在前期實驗教學過程中由被動學習轉為主動學習，同時提升了學生實驗操作的獨立性，培養了學生嚴謹的工作作風，提高了學生的綜合素質。實習的考核也分為兩部分內容，一是當日主題答辯及當日工作總結，二是實習報告的撰寫。在石油化工企業實習過程中，老師根據工作性質，每天布置實習任務，采取“師傅引導制”，使學生在工人師傅的監督和指導下，完成工作任務；學生下班后撰寫當日工作總結并答辯。在答辯環節中，老師對學生遇到的問題和困惑進行正確引導，對于優秀的實習成果給予肯定和表揚，及時指出學生實習中存在的不足之處并分析原因。通過這種考核方式，學生在下廠工作和后期答辯過程中會注意對所發現的生產薄弱環節及存在的安全風險提出改進意見。這樣既提升了實習成效，也讓學生真正懂得了如何處理現場突況及提出安全防范對策等。通過將安全科學知識與化工生產過程融為一體，學生的綜合工程素質及工作競爭能力均得到了提升。

四、結語

我們以教學方法、培養模式、考核方式為教改切入口，充分利用科技發展和教改帶來的機遇，加強安全工程和化學工程的結合，讓安全工程專業的學生在學習和實踐中感受化工過程理論指導實踐的重要地位，建立工程意識，樹立工程觀念，掌握化工安全方面的知識和技能，以期為國家培養更多敢于探索、勇于創新的安全工程專業化工安全方向的復合型人才，為有效促進化工行業的健康、穩定發展輸送力量。

作者：廖嬋娟 魏祥東 盧麗麗 蘇龍 蔣嬌蓮 楊冕 單位：湖南農業大學資源環境學院

參考文獻：

［1］張樹鵬，劉大斌，董偉，等．化工大類招生體制下以學生為主體的“四位一體”教學模式實踐［J］．2015（4）：11－14．

［2］潘鶴林，齊鳴齋，陳敏恒．少學時《化工原理》教材內容簡介和教學法初探［J］．化工高等教育，2009（2）：77－92．

［3］于湘，童漢清，李燕．化工原理教學中工程素質培養的探索與實踐［J］．中國現代教育裝備，2013（5）：60－61．

［4］王杰，葉啟亮，潘鶴林，等．多媒體技術在化工原理習題課教學中的應用［J］．科教導刊，2013（6）：66－68．

［5］王韻芳，李雙志，樊彩梅，等．化工原理教學中的幾點體會［J］．化工高等教育，2012（1）：67－70．

［6］謝艷，姚方．化工原理理論教學的改革［J］．廣州化工，2012（10）：178－179．

篇9

關鍵詞：生物工程；制圖課程；教改

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）46-0139-02

工程制圖是工科專業學生的一門學科基礎課[1]，是研究圖形與實物之間相互轉化的學科，是工程師必須掌握的一門工程技術界的交流語言，要成為一名合格工程技術人才，就必須掌握這種“語言”。工程制圖課程一般分為機械類、土建類、非機械類（近機類）等。對于機械類、土建類制圖課程，在我校機械類制圖課程主要涉及機械制造專業及機械電子工程專業，土建類制圖課程主要涉及土木工程專業、道橋專業、道橋專業和給排水、環境專業，我校一直致力于深化此兩類制圖課程的教學內容、教學方法、教學手段、考核方法等方面的教學改革。非機械類（近機類）制圖課涉及的專業范圍較廣，如生物工程、環境工程、給排水工程等。

目前各高校將“掌握生物技術及其產業化的科學原理、工藝技術過程和工程設計等基礎理論，基本技能，能在生物技術與工程領域從事設計生產管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才”作為生物工程專業本科生人才培養目標[2]。

一、我校生物工程專業制圖課程教學現狀

目前每年我校生物工程專業招生人數為35人左右，僅1個自然班。由于歷史師資原因，生物工程制圖課程開展模式為：大一第一學期開設近機類專業《機械制圖》課程，64學時，考核方式為考試（考試成績占70%，平時成績占30%）；大二第一學期開設《計算機輔助機械制圖》課程，32學時，考核方式為考查（要求學生獨自完成課程內要求作業）。

《機械制圖》主要包括畫法幾何、制圖基礎和機械圖樣等內容。《計算機輔助機械制圖》主要講授基于AutoCAD軟件的計算機輔助繪制二維幾何圖形、機械零件圖及裝配圖。對于屬于交叉學科、復合型專業的生物工程來說，當前的制圖課程存在許多不足。

首先，生物工程專業學生在大學期間所學的課程門類較多，包括機械類、化學類和生物類諸多課程，經過《機械制圖》和《計算機輔助機械制圖》兩門課程的學習，雖然制圖基礎知識、機械圖樣相關知識學了很多，因為不講化工制圖，學生在啤酒廠見習時需要補充學習工藝流程圖的知識，做化工原理課程設計作業時需要補充學習化工設備圖的知識，而講授《化工原理》的老師及帶見習實習的老師，由于學時原因認為學生已經上過相關制圖課程，在見習和課程設計輔導的過程中就省略了相關化工制圖的講解，導致學生在完成相關課程設計作業時完全按照指導老師提供圖紙抄繪，不明白相關工藝流程圖、化工設備圖的國家標準規范及知識，最終導致課程設計和實習作業圖紙質量不高。其次，生物工程專業課程開設了許多化工類課程，學生今后實習與就業也多在化工類行業，而化工專業類的化工制圖除了必須遵循《技術制圖》國家標準外，一些圖示方法、圖標、符號有著自己的行業標準，而目前開設的《機械制圖》課程主要講授機械制圖及《機械制圖》國家標準，脫離化工生產實際，不利于學生行業工程意識的培養和綜合素質的提高。再者，《機械制圖》課程面向大一學生授課，在畫法幾何部分內容安排12學時，學時較多，這部分要求學生具有較高的空間思維想象能力，是學生學習的難點，而此部分知識在學生今后工作中利用率很低；機械圖部分內容比較龐雜，許多知識與實際機械領域加工和生產緊密聯系，需要記憶的內容也很多，學生經常反映此部分內容難于理解。最后，《機械制圖》是一門應用性和實踐性很強的課程，目前，學生的課程綜合成績主要來自于課堂提問、課后作業和閉卷考試，且閉卷考試成績占70%。這種考核方式無法滿足企業及用人單位對生物工程專業大學本科畢業生的技術要求，考試成績具有較大的片面性。

二、教學實踐與探索

結合生物工程專業需求及學?！皯眯腿瞬拧迸囵B方針，將原有《機械制圖》、《計算機輔助機械制圖》兩門課程，改為《工程制圖》與《計算機輔助化工制圖》兩門課。

《工程制圖》在大一第一學期開課，40學時，課程著重講授投影的基本理論和方法，基本體及組合體的投影，機件常用的表達方法，標準件和常用件以及機械圖樣的基本知識等，將較為抽象的、此前學生感覺比較難學的畫法幾何部分知識學時減少，適用于非機類專業學生學習，同時它為學生完成后續課程、課程設計、畢業設計以及今后從事專業技術工作提供必要的基礎，此課程以課堂授課為主，習題課小組討論和教師巡回輔導為輔的教學方式，考核方式為考試（考試成績70%，課堂表現及課堂考勤10%，課后作業20%），課后作業主要為手工繪圖作業，主要培養和訓練學生尺規繪圖能力?！队嬎銠C輔助化工制圖》在大三第一學期開課，32學時，課程結合生物工程專業需求，著重講授突出專業特點的零件圖、裝配圖、化工設備圖、生產工藝流程圖和車間設備布置圖，并與計算機繪圖相結合，按照實踐環節課程安排，采取以上機實踐和課堂教學相結合的教學方式，課堂講授16學時，上機實踐16學時，授課和上機交叉進行。其次，學校以應用型人才為目標，更加注重實踐能力的培養。將更加貼合生物工程專業需求的化工制圖與AutoCAD繪圖相結合，利用CAD軟件來繪制化工圖樣，教學過程中學與練同步，學生的動手能力得到進一步提高，《計算機輔助化工制圖》課程性質為考查課，以過程考核為主，過程成績70%（課堂考勤10%，課堂提問及表現10%，平時作業50%），課程結束大作業30%，考核方式更加合理。再次，《工程制圖》作為專業基礎課安排在大一第一學期開課，《計算機輔助化工制圖》作為學科課程安排在大三第一學期開課，從課程安排上來說更加貼合學生學習需求，掌握了一定專業相關知識，有了一定專業基礎，再學習化工制圖，對圖中的特有的圖示、圖標及符號和專業術語的學習將更加容易。最后，我校從2013級生物工程專業學生開始制圖課程的教改，經過這三年的教學實踐，逐步完善了教學內容、教學方法和考核方式。實踐證明，針對生物工程交叉復合型專業特點，開設工程圖學領域普識性的《工程制圖》課程與具有專業針對性的《計算機輔助化工制圖》課程，有效地提高了學習效率，學生在掌握制圖基本知識的同時，空間想象力、閱讀和繪制專業圖樣的能力得到更好培養，收到了較好的教學效果，達到了教改的預期目標。

三、教學思考

首先，在講授《計算機輔助化工制圖》課程中，化工制圖是一門標準性很強的課程，一些圖示方法、圖標、符號都有相關國家標準或行業標準，在繪圖過程中需要查閱相關標準，是此門課程學生需要掌握的重要內容之一[3]，由于學時原因，部分學生在完成化工設備圖和化工工藝布置圖時，沒有足夠的時間和耐心查閱相關標準，這對培養學生工程設計思想、工程設計理念和全面樹立學生標準化意識方面，是不足的。因此，我們與專業課程老師溝通，考慮今后在《化工原理課程設計》輔導過程中，增設一次化工制圖相關國家標準查閱輔導，通過課程設計實際動手操作，使學生對機械設備、工藝流程和國家標準等系列知識有更為全面和系統的學習。其次，《計算機輔助化工制圖》既需要講授化工制圖的理論知識，又要與CAD相結合講授計算機繪圖的內容，并帶領學生完成相關課堂作業，課時少而內容多，如果要講解教材中的所有內容，很難講解透徹與深入，學生在處理實際問題時也會出現好像見過但無從下手的狀況。之后需要考慮如何進一步優化《計算機輔助化工制圖》的教學內容，突出教學重難點，使其滿足生物工程專業需求，如果項目成果今后在環境工程、給排水專業制圖課程中實施，也需要調整相關化工制圖的教學內容，如環境專業需要更多講授環?；ぴO備圖及設備布置圖；給排水專業需要更多講授管道布置圖。

四、結束語

針對學校應用型人才培養方針，重新構建生物工程專業的《工程制圖》和《計算機輔助化工制圖》制圖課程，進行教學改革，取得了較好的教學效果，提高了學生閱讀和繪制專業圖樣的能力，將化工制圖與計算機繪圖相結合，強化了實踐環節，有利于應用型人才培養。

參考文獻：

[1]韓越梅.非機械類《工程制圖》課程改革的研究與探索[J].大連大學學報，2009，（6）：126-128.

篇10

信息技術的推廣和工業設計、制造技術的發展，對高校實踐課程提出了新的要求。針對當前機械專業機械設計課程設計的教學模式的不足，提出了課程內容與形式改革措施。為有效提升學生實踐能力與創新思維能力，將模型3D繪圖與加工制造引入機械設計課程設計中，探索理論計算、設計繪圖、加工制造“三位一體”的教學模式。經實踐證明，新模式下教學效果突出。

關鍵詞：機械設計；課程設計；模式；探索

隨著我國社會結構的變化，催生高等教育教學結構與形式轉型，國內地方高校在不斷探索應用型人才的培養模式與體系。機械設計課程設計融合了機械設計基礎、機械制圖、機械制造基礎、極限配合與測量技術等課程的知識，是機械類專業培養學生機械設計能力與創新能力的實踐教學環節。因此，機械設計課程設計在培養應用型人才為目標的機類和近機類高校實踐教學中具有十分重要的作用。當前，機械設計課程設計仍為減速器的理論設計計算為主，輔以二維圖紙表達，致使實踐性課程缺乏足夠的實踐環節。為此，以提高學生實踐能力與創新思維能力為目標，將模型3D繪圖與加工制造引入機械設計課程設計中，探索理論計算、設計繪圖、加工制造三位一體的教學模式。

1機械設計課程設計教學現狀

傳統教學模式將機械設計課程設計的教學目標設定為著重培養學生機械制造與設計的系統化設計思維，其是在機械原理與機械設計課程中機械零部件設計方法的基礎上設計機械裝置，進行機械機構選擇與方案設計、總體布置、總裝配圖設計、主要零件設計及設計計算說明書編寫等訓練。機械設計課程設計選擇最具代表性的機械裝置“減速器”作為設計題目，其課程學習要求包括以下3點：①要求學生熟悉減速器的工作原理、各零部件裝配裝配關系和箱體類結構設計等知識與技能；②著重要求學生掌握齒輪機構、軸、螺栓組件、軸承、鍵、銷等零部件的設計計算與選擇；③要求學生熟練應用標準、規范、手冊、圖表和設計資料。以采用塔里木大學機械電氣化工程學院機械設計課程設計為例，其教學模式采用傳統教學模式，在完成88學時的機械設計理論學習后，再開展為期2至3周的機械設計課程設計，學生以4~6人為一小組合作完成減速器理論設計、計算及二維圖繪制。在課程設計時間段內，學生對減速器的設計僅停留方案構思、機械零部件和機械總成的結構布置與設計，均屬理論設計與繪圖，回顧以往的課程設計教學環節與學生反饋信息，發現在課程設計過程中體現出以下弊?。?/p>

（1）多數學生對綜合應用所學知識與技能解決實際問題的能力較差，對減速器的結構缺乏認識；

（2）學生對課程設計興趣不夠濃厚，缺乏自我設計與創新主動性，且過度依賴指導教師指引；

（3）在減速器的設計過程中，設計計算生硬套搬設計步驟，照抄設計手冊和減速器圖冊的減速器圖樣與尺寸；同時，在此教學模式下學生以完成作業任務式的心態對待課程設計，導致課程設計抄襲現象，亦無法達到課程設計原本教學要求。該模式下無法體現出設計創新與實踐教學，對培養學生自主創新設計作用微乎其微。

2機械設計課程設計改革措施

現代經濟社會發展要求高校培育的人才能運用專業知識解決工程實際問題和探索問題的能力。機械設計課程設計作為一門機械專業機械設計綜合知識與技能應用的平臺，是提高學生機械設計與工程素質的重要環節。機械設計課程設計的教學目標不僅是為培養學生機械制造與設計的設計過程，也是在培育學生掌握機械產品或機械結構的創新設計思維，以及培養學生對現代機械產品的自主創新設計技術工作的適應能力。針對傳統課程設計的不足，基于培育具備理論設計、實踐加工、理念創新的新型機械設計人才，對機械設計課程設計的實踐教學體系進行探索性改革，具體措施如下：

（1）重組機械設計課程的實踐教學體系。傳統的教學模式下，機械設計的實驗課程開設認識性或驗證性的實驗，主要包括機械零件結構認識現場教學實驗、帶傳動實驗、液壓滑動軸承實驗、軸系部件設計實驗、減速器拆裝實驗等項目。以培養機械設計與制造能力為主線，重組機械設計課程的實踐教學體系，增設實操性實驗，制定新的教學計劃?；趥鹘y的教學模式下，對已有實驗項目做改進增設實踐操作性內容。以帶傳動試驗為例，以往實驗要求學生觀察帶傳動彈性滑動和打滑現象，計算帶傳動的參數，新教學體系在此基礎上增設帶與帶輪的安裝和拆卸。

（2）課程設計內容改革。傳統的教學模式下，機械設計課程設計以設計二級減速器為主，設計內容以理論設計計算為核心。針對課程設計內容實踐性環節不足，課程設計選擇相對較為簡單的一級減速器作為設計內容，增設減速器3D繪圖和模型加工部分。減速器3D繪圖采用UG、SOLID-WORKS等軟件繪制，此項內容增設依據新大綱模式下機械制圖、三維制圖課程整合為一體。減速器模型加工采用優耐美、謝蘭微型模具加工機床加工。在新課程設計內容與模式下，安排學生開展為期3周的機械設計課程設計，學生以6~8人為一小組合作完成一級減速器理論設計計算、二維和三維圖繪制、模型制作。新課程設計模式大幅增加了課程設計實踐性環節，不僅促進了學生課程設計的興趣，也消除了課程設計片面最求負責機構設計而教學效果不良的現象。

（3）創新環節。課程設計選題采取多樣性、靈活性原則，將固定式的減速器設計改變為創新與思考結合的裝置設計?；诖藶橥怀稣n程設計的創新性，開展創新設計項目的調研、機械裝置設計方面專利文獻資料的檢索與收集、裝置設計方案構思。課程設計內容應涉及機械設計課程中所學的機構與傳動方式。設計任務確定為每組按照所選定的設計題目，綜合運用機械設計課程以及其他先修課程的理論和技能，運用合理的方法設計出方案。學生小組可選擇指導教師擬定設計題目，學生小組也可自行擬定確定設計題目，但需指導教師審核。

3設計模型加工

模型作為設計理念的具體表達，具有三維直觀、真實準確的特點，是產品設計最終的設計表達形式。對于機械設計專業的學生，模型制作不僅有助于分析和掌握產品的功能、結構、形態、材料、工藝等，還能夠啟發設計靈感，開拓設計思維。在機械設計課程設計中增設模具加工環節，可提升機械設計與制造專業學生的設計思維與動手能力，也可有效融合機械制圖、二維制圖、三維制圖、機械原理和機械設計等多門專業課程的知識。機械設計的創新離不開模型設計加工工具與設備；優耐美（奧地利進口）、謝蘭（美國進口）微型模具加工機床是模具設計的創新平臺，其安全、穩定的性能是培養動手能力優良設備。國內部分高校已開設微型模具設計加工課程應用于學生實踐操作技能和創新能力培養的課程。微型模具加工機床采用模塊式結構，機體微型輕巧，組裝、操作簡單，由鋸床、車床、磨床、鉆床、銑床、銑齒床六大類機床組成，可對木質、軟質金屬、樹脂膠板等材料進行切、削、磨、銑、鉆等加工功能。據課程試驗性操作證明，微型加工機床可以車軸（木質、鋁質等材料）、銑齒輪、鉆孔、裁切板材、磨削毛坯等。在機械設計課程設計中引入微型模具加工，極大的提升了學生課程設計的興趣，也有效提升了學生的動手操作能力，也為了數控加工課程的學習奠定了基礎。

4“三位一體”模式構建

在1979年，北京科技大學“機械設計制圖”課程教學團隊對非機械類機械基礎系列課程進行了改革試驗，把“畫法幾何及機械制圖”、“機械原理”、“機械零件”三門課程有機地整合為一門課，在教學內容、教學模式和教學方法上進行了改革創新，并多次獲得教學成果獎。國內諸多教學工作者開展了二維教學模式向三維立體教學模式的轉化與融合的嘗試，提出了工程制圖三維化教學模式。舒宏等提出CAD制圖內容穿插在制圖教學中開展。在制圖課程中融入形體、零件三維建模，部件的裝配與驅動關系，直觀地理解零件的形狀、配合、部件的工作原理等。三維CAD教學從產品設計的角度，以三維產品設計到二維工程圖為主線。機械制圖、三維實體設計、機械設計三門課程的內容相互聯系緊密，國內外諸多教育工作者試圖將此三門課程融合為一體。而此三門課程內容在機械設計課程設計的設計內容中得到綜合體現與應用，將設計與加工制造結合可將設計思維正確與否得到準確的驗證。故探索將模型3D繪圖與加工制造引入機械設計課程設計中，探索理論計算、設計繪圖、加工制造“三位一體”的教學模式。在此教學模式中，學生的課程設計不在單純意義上的設計計算，設計模型加工與制造是課程設計重要的組成部分。以往依據理論計算，確定零件尺寸與裝配關系，依據選材校核零部件的強度與剛度。現在需要依據加工單元與材料來考慮所設計裝置各零件形狀與尺寸，形成了由零件加工形式、模型裝配、零件設計計算等一體化的設計加工模式。以一級減速器設計模型為例，新教學模式下齒輪、軸的模型設計需要依據微型模具加工機床加工范圍來設計計算零件的尺寸與材料，箱體模型采用木板裁切、粘拼而成，螺栓組件、軸承、鍵、銷等標準零部件可選配或采用其他材料替代。零部件理論設計計算、裝置傳動效率計算過程不再是單純的搬套，裝置二維或三維圖形繪制亦無從過度復制粘帖，且在整個設計過程中需要多位同學協同完成設計。

5實踐效果

2014年，在機械設計制造及其自動化專業單班的課程設計中應用新的教學模式，課程設計期間學生無缺勤現象，且改變了以往小組內“吃大鍋飯”的現象，整個小組內按照設計要求分工任務。經問卷調查表明，學生對新模式下的機械設計課程設計滿意度極高。同時，機械設計課程設計的改革也為后期學生開展大學生創新試驗與設計奠定了良好的基礎。機械設計課程設計教學改革以來，有效促進了機械設計課程設計的建設與發展，有效提升了學校教學質量，逐步形成了以設計項目為主線組織設計計算、繪圖、模型制作“三位一體”的新模式。

參考文獻

［1］燕曉紅，劉芳，孟超平.在高職院校機械設計課程設計中引入創新設計的實踐與探索［J］.內蒙古農業大學學報（社會科學版），2014，16（2）:39-42.

［2］劉小河，馬潔，管萍，等.自動化專業“四位一體”的實踐教學體系構建研究［J］.實驗技術與管理，2014，31（10）:27-30.

［3］楊光輝，曹彤，萬靜，等《.機械設計制圖》新教學模式探究與實踐［J］.圖學學報，2013，34（6）:114-117.