楊欣+韓媛媛+翁連進+甘林火

摘要：化工設計是化學工程與工藝專業(yè)的核心課程，具有較強的綜合性和實踐性，其教學效果對培養(yǎng)高素質工程技術人才起著重要作用。以華僑大學化工設計課程為例，探討了完善課程體系建設、改善教學方式、強化計算機應用以及實踐訓練，以促進化工設計課程的教學改革。

關鍵詞：工程教育；專業(yè)認證；化工設計；教學改革

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）25-0107-02

新世紀以來，隨著我國高校的擴招，中國培養(yǎng)的工科類畢業(yè)生的總量逐年增加，我國已經成為高等工程教育大國。據統計，我國工科專業(yè)畢業(yè)生占總體畢業(yè)生總量的比例已經接近1/3，占世界工科畢業(yè)生總數的比例也已超過1/3。然而，我國工科畢業(yè)生僅有一成能夠快速勝任工作，而美國可以達到八成左右[1]。事實證明我們現行的工科高等教育與社會需求存在較大脫節(jié)，學生實踐和創(chuàng)新能力薄弱的問題凸顯。為推進我國化學工程與工藝專業(yè)本科教育改革，建設更合理的化學工程與工藝專業(yè)教育體系，化學工程與工藝專業(yè)的工程認證工作已于2006年正式啟動。2016年6月2日，在馬來西亞吉隆坡舉行的國際工程聯盟大會上，我國成為《華盛頓協議》第18個正式成員，使我國高等工程教育質量保障體系得到國際認可[2]。目前，我校已經向中國工程教育專業(yè)認證協會提交了化學工程與工藝專業(yè)認證申請，積極準備該專業(yè)的工程教育認證工作?！痘ぴO計》是化工過程開發(fā)中科技轉化為生產力的重要環(huán)節(jié)，作為化學工程與工藝專業(yè)的主干課程，具有很強的工程實踐性?！痘ぴO計》是指設計一系列的單元操作及設備，并將其合理地串聯和組合起來，進而實現從化工原料到化工產品的轉變，涉及的基礎專業(yè)知識廣泛，可認為是對整個化學工程與工藝專業(yè)課程的總結與綜合運用[3]。因此，《化工設計》課程掌握的好壞對培養(yǎng)優(yōu)秀化工人才起著至關重要的作用。然而，目前我國高?！痘ぴO計》課程教學思想和教學手段還相對較為陳舊，學生難以得到應有的訓練和培養(yǎng)，無法滿足社會對高層次的化工人才的要求。我校地處經濟特區(qū)福建省廈門市，目前石化產業(yè)已經躍升為福建三大支柱產業(yè)之一[4]，為地方經濟發(fā)展培養(yǎng)高素質的化工專業(yè)人才已成為我校今后發(fā)展的重要任務之一。基于《化工設計》課程在培養(yǎng)化工人才中所起的重要作用，改變落后的傳統教學方法和模式亟待進行。針對我?！痘ぴO計》課程開設的情況，提出以下幾點課程教學改革意見與措施。

一、精選課程內容，完善課程體系建設

《化工設計》是一門綜合性課程，涉及的專業(yè)基礎知識范圍廣，它要求學生具備四大基礎化學知識的同時，必須掌握《化工原理》、《化工儀表及自動化》、《化工熱力學》、《化工工藝學》、《化工分離工程》和《化學反應工程》等課程的專業(yè)知識。鑒于課程內容的豐富性、復雜性與教學學時限制的矛盾，選擇一本合適的教材并結合本校教學實際對教學內容進行適當調整顯得尤為重要?？紤]到我?！痘ぴO計》理論課只有2個學分，選擇教育部高等學?；瘜W工程與工藝專業(yè)教學指導委員會推薦教材——李國庭等編著、化學工業(yè)出版社出版的《化工設計概論》作為本課程教學的教材。在具體的教學內容上還要結合相關課程（如《化工原理》、《化工原理課程設計》和《化工技術經濟分析》等）的講授情況進行選擇和取舍。例如，對《化工原理》和《化工原理課程設計》等課程已重點講授的化工設備（如換熱器、精餾塔、過濾機等）的設計與選型僅做簡單介紹，而化工設計概算和技術經濟這部分內容由于與《化工技術經濟分析》課程重合，則由學生自學。相反，對教材中未專門提及的固定床反應器、流化床反應器的設計則加以補充介紹。為了滿足工程教育認證的要求，在《化工設計》相關的課程體系建設方面，在大三上學期開設《化工原理一》、《化工技術經濟分析》、《化工儀表與自動化》、《化工熱力學》、《計算機在化工中的應用》等課程；在大三下學期開設《化工原理二》、《化工分離工程》、《化學反應工程》、《化工過程分析與合成》、《化工安全與環(huán)?！返日n程；在大四上學期開設《化工設計》和《化工過程課程設計》課程；在大四下學期開設《畢業(yè)設計》。其中，《化工設計》課程進行化工設計程序、化工設備選型和計算、車間設計、非工藝專業(yè)設計、工程經濟學和施工圖設計等內容的教學，側重于與化工設計相關的理論知識的串聯與綜合。而《化工過程課程設計》和《畢業(yè)設計》，則更為強調實踐性，學生將綜合運用學到的知識，利用計算機軟件完成一個具體的、完整的化工設計任務。

二、改善課堂教學形式，加強教師和學生的交流及學生之間的交流

傳統的課堂教學通常采用“教師講、學生聽”這種模式，學生缺乏學習的積極主動性，不利于學生終身學習能力、社會適應能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。我校在《化工設計》課程教學過程中，根據教學進度，在可行性研究和工藝路線選擇等環(huán)節(jié)，擬定若干個不同的題目，學生5人為一組，選擇一個題目并圍繞各主題進行資料查找、分析與討論。工作完成后，各小組通過PPT展示介紹本組的設計工作，其他同學積極參加討論，分析該工藝過程的優(yōu)缺點并提出改進意見，最后由任課教師進行總結。通過這種教學形式，較大程度地提高了學生的主觀能動性，增強了學生分析問題和解決問題的能力，學生的工程實踐能力和團結協作能力也得到了鍛煉和提高。

三、強化計算機在化工設計中的應用

當前，計算機在化工設計中已成為一種不可或缺的基本工具。在化工設計過程中，工藝過程的設計、設備的設計計算、3D工廠設計、工藝流程圖的繪制均離不開計算機。我校在《計算機在化工中的應用》課程中重點介紹運用AutoCAD軟件進行工藝流程圖的設計、運用Excel軟件進行化工過程的物料衡算和能量衡算、運用ASPEN Plus進行流程模擬。而利用CADWorx軟件進行3D工廠設計則是在參加全國化工設計大賽以及《化工過程課程設計》中得到實際應用。

四、加強化工設計實踐訓練，理論聯系實際

為了提高學生的化工設計實踐能力，我校主要采取了以下三點措施：（1）在《化工設計》理論課36學時完成后，新增《化工過程課程設計》課程，讓學生學會運用先進的設計軟件進行化工設計，完成一個完整的化工設計任務，為畢業(yè)后從事工程設計打下良好的基礎。（2）在實踐教學環(huán)節(jié)中，為了提高化學工程與工藝專業(yè)實習教學質量，我校于2015年底購置了“氧化降解殼聚糖制備殼寡糖綜合生產線”實訓系統。通過現實的設備和車間的展示，學生對課本中學到的理論知識和工藝流程加深了理解，工程意識也得到了進一步提高。此外，我校與福建福維股份有限公司、福建聯合石化有限公司等大中型化工企業(yè)簽訂了實習協議，除帶領學生進廠實習外，還邀請了企業(yè)高級工程師進行化工設計專題講座。（3）積極組織學生參加全國大學生化工設計競賽。學院以化工設計大賽為契機，成立了丁達爾化工設計訓練營，專門為訓練營建立了設計工作室，并配備了高配置的電腦，購買了Aspen和CADWorx正版軟件。通過這些舉措，為學生提高工程設計能力、展示才能提供了舞臺，同時也有利于加強師生間以及高、低年級學生間的學習交流。近三年來，我校共獲得化工設計大賽全國一等獎1次，全國二等獎3次，全國三等獎1次，華南賽區(qū)特等獎2次。

工程教育專業(yè)認證的開展對化學工程與工藝專業(yè)的發(fā)展是機遇，也是挑戰(zhàn)，也是全面提升化學工程與工藝專業(yè)工程教育水平的一次契機。只有深切領會工程認證理念，優(yōu)化課程體系、提升教學方法、強化實踐訓練，才能使我國的化學工程與工藝專業(yè)教育真正與世界工程教育接軌。

參考文獻：

[1]陳文松.工程教育專業(yè)認證及其對高等工程教育的影響[J].高教論壇，2011，（7）：29-32.

[2]何菁菁.我國工程教育實現國際多邊互認[N].中國教育報，2016-06-03（1）.

[3]李國庭，陳煥章，黃文煥.化工設計概論[M].北京：化學工業(yè)出版社，2008.

[4]羅阿華.福建：臨港石化產業(yè)集群加速崛起[N].中國化工報，2015-06-16（1）.

Teaching Reform of Chemical Engineering Design Based on Engineering Education Professional Accreditation

YANG Xin，HAN Yuan-yuan，WENG Lian-jin，GAN Lin-huo

（School of Chemical Engineering & Technology，Huaqiao University，Xiamen，Fujian 361021，China）

Abstract：Chemical engineering design is a core curriculum of chemical engineering and technology，charactered with strong comprehensive application. It plays an important role to cultivate high-quality engineering and technical talents. Taking the course teaching of chemical engineering design of Huaqiao University as example，the construction of course structure，improving teaching methods，strengthening computer application and practice training were discussed，which could promote the teaching reform of chemical engineering design.

Key words：engineering education；professional accreditation；chemical engineering design；teaching reform