2.實施方案的制訂

化工設(shè)計概論的課時較少,僅為36個課時,而化工設(shè)計的內(nèi)容非常廣泛,必須根據(jù)側(cè)重點的不同進行刪減?;ぴO(shè)計分為工藝設(shè)計與非工藝設(shè)計。在內(nèi)容的安排上,對工藝設(shè)計進行重點講述,對于非工藝設(shè)計簡單帶過。在化工設(shè)計的教學(xué)中要體現(xiàn)系統(tǒng)性和全局性,按照項目驅(qū)動法組織課程教學(xué)內(nèi)容。即以一個典型工程設(shè)計實例為主線,將每一環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容劃分為理論教學(xué)和設(shè)計實踐兩個環(huán)節(jié)。對課堂教學(xué)內(nèi)容進行大幅度的調(diào)整,采取實踐為主,理論為輔的模式,課時分配改變?yōu)?.25∶1。

每個設(shè)計題目要按初步設(shè)計框架作為全部設(shè)計內(nèi)容,設(shè)計深度以項目建議書深度為參照標(biāo)準(zhǔn)?;すに囋O(shè)計的過程分為六個階段,在每個階段都有具體的任務(wù)相對應(yīng)。項目的可行性分析階段的主要任務(wù)是可行性分析報告的書寫(2);化工工藝流程設(shè)計的主要內(nèi)容是工藝流程圖及繪圖工具autoCAD的應(yīng)用(4+2);物料衡算和能量衡算階段的主要任務(wù)是模擬計算軟件Aspen plus的學(xué)習(xí)和使用(2+8);工藝設(shè)備的設(shè)計和選型的主要任務(wù)是對工藝中所使用的主要設(shè)備進行選型(2+2);車間布置設(shè)計的主要任務(wù)是繪制車間平面布置圖和車間工藝設(shè)備布置圖(2+8);化工管路設(shè)計的主要任務(wù)是繪制簡單的管道布置圖(2);了解非工藝設(shè)計(2)。其中,理論課16個課時,實踐課20個課時。

此課時的分布以化工工藝設(shè)計為核心,完全體現(xiàn)了化工設(shè)計概論的實踐性特點。開課之前引入項目介紹,首先對項目進行可行性分析,選擇合適的工藝路線。其次,在單元操作計算過程引進先進的流程模擬軟件進行嚴(yán)格計算,強化現(xiàn)代化化工設(shè)計軟件在工程設(shè)計中的應(yīng)用。再次,因為工藝設(shè)備的設(shè)計和選型,是化工原理課程及其課程設(shè)計中的重點內(nèi)容,在化工設(shè)計概論中只作簡單介紹。最后,車間布置設(shè)計和管道設(shè)計更多地涉及行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),要求學(xué)生自主查閱設(shè)計規(guī)范。整個課程內(nèi)容的設(shè)計去掉了重復(fù)內(nèi)容,增加了軟件教學(xué),減少了學(xué)生簡單計算工作?;嵺`教學(xué)是工程能力培養(yǎng)的重要目標(biāo),在實踐中學(xué)生的創(chuàng)新能力也會隨之得到鍛煉。

3.方案的實施

項目驅(qū)動法的實施過程如下:(1)學(xué)生通過分析討論明確總體目標(biāo),再根據(jù)總體目標(biāo)把總項目分解為幾個子項目,作為課堂教學(xué)內(nèi)容實施的載體;學(xué)生分組,4名或者5名學(xué)生共同完成一個設(shè)計任務(wù)。(2)教師在講授過程中將化工設(shè)計課程中的內(nèi)容貫穿其中;學(xué)生查閱資料,提出設(shè)計的方案,完成設(shè)計任務(wù)。學(xué)生在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)問題,帶著問題參與教學(xué)活動,在聽課過程中與教師一起討論并解決問題,完成理論學(xué)習(xí)與實踐的過渡。實施階段的成果包括工藝流程圖、物料流程圖、典型設(shè)備選型、工廠總體布置設(shè)計等。(3)項目結(jié)果修正展示。小組對自己的設(shè)計成果進行匯報和展示,并且在各項目小組進行組內(nèi)和組間討論,找到各自項目說明書的缺陷和問題。

項目驅(qū)動法的教學(xué)效果

在化工設(shè)計概論課程教學(xué)中實施項目驅(qū)動法,會大大提高教學(xué)效果。

1.學(xué)習(xí)的效率得以提高

項目驅(qū)動教學(xué)法完全顛覆了傳統(tǒng)的“填鴨式”教育,讓學(xué)生實際接觸工程實踐,課堂中的理論在實訓(xùn)中得到驗證,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。學(xué)生成為項目主體,經(jīng)歷了化工設(shè)計的整個過程,自主查閱文獻確定工藝流程方案,選擇物料衡算和能量衡算的方法,進行設(shè)備的選型與設(shè)計,繪制工藝流程圖,應(yīng)用軟件進行車間布置設(shè)計及管道的設(shè)計和布置,真正實現(xiàn)由被動訓(xùn)練到自由選擇和主動參與的轉(zhuǎn)變。

2.工程素質(zhì)得以提高

項目涵蓋了化工設(shè)計所需要內(nèi)容,作業(yè)報告把所學(xué)基礎(chǔ)課程串聯(lián)起來。與傳統(tǒng)的作業(yè)比較,內(nèi)容的深入性和完整性都有了很大的提高。項目完成的壓力促使學(xué)生積極查閱文獻、主動思考、分析解決實踐中碰到的問題,使其工程能力得到了很好的訓(xùn)練。

3.綜合素質(zhì)得以提高

項目驅(qū)動法教學(xué)給學(xué)生更多的思考空間,激發(fā)學(xué)生的競爭意識,培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力,為以后走上工作崗位打好基礎(chǔ)。另外,項目的完成過程,有利于學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真、細(xì)致的態(tài)度和綜合考慮的思維習(xí)慣。

4.教師的業(yè)務(wù)能力得以提高

在整個設(shè)計過程中,學(xué)生碰到的困難各種各樣,難以預(yù)料,這就促使指導(dǎo)教師不斷學(xué)習(xí)新知識、新方法去幫助學(xué)生,提高教師的業(yè)務(wù)能力。

綜上,化工設(shè)計課程具有較強的綜合性和實踐性,是大學(xué)生向工程師轉(zhuǎn)化的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過采用“項目導(dǎo)入,任務(wù)驅(qū)動”的教學(xué)模式,融合多種現(xiàn)代教育理念,改變傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和方式,幫助學(xué)生將所學(xué)知識融會貫通地解決實際問題,使學(xué)校教育更接近企業(yè)要求。

參考文獻:

[1]王靜康:《貫徹落實〈國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)〉深化全國化工學(xué)科教育改革》,《化工高等教育》2011年第1期。

[2]劉赫揚、成忠、王世財?shù)龋骸痘谡n程群建設(shè)的化工過程設(shè)計課程教學(xué)改革》,《浙江科技學(xué)院學(xué)報》2012年第24期。

[3]祝鈴鈺、許軼、姚克儉:《化工設(shè)計課程群的項目式教學(xué)改革探討》,《化工高等教育》2012年第2期。

[4]靳治良、楊晉、朱桂華等:《“中國石化——三井化學(xué)杯”大學(xué)生化工設(shè)計競賽模式在我?;ぴO(shè)計課程教學(xué)改革中的借鑒與實踐》,《化工高等教育》2013年第3期。

[5]陳秀麗、鄒長軍:《基于卓越工程師培養(yǎng)的要求,深化化工設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)改革》,《化工高等教育》2013年第4期。

[6]何廣湘,靳海波,楊索和等:《基于CDIO教育理念的化工設(shè)計課程改革與實踐》,《化工高等教育》2013年第2期。

[7]顧雄毅、朱開宏:《改革化工設(shè)計教學(xué),培養(yǎng)開放思維能力》,《化工高等教育》2010年第3期。

[8]張亞濤、張文輝、陳衛(wèi)航:《化工類專業(yè)化工設(shè)計教學(xué)的改革與實踐》,《化工高等教育》2010年第5期。

[9]張琳葉、魏光濤、陳礪:《化工設(shè)計教學(xué)思考與建議》,《化工高等教育》2011年第3期。

[10]朱金秀、陳小剛、朱昌平等:《項目式實驗教學(xué)的探索與實踐》,《實驗室研究與探索》2008年第27卷第11期,第93-95頁。

[11]趙朝暉、鄒漢波、陳姚等:《以創(chuàng)新型工程科技人才培養(yǎng)為導(dǎo)向的化工原理實驗項目化教學(xué)設(shè)計》,《化工高等教育》2014年第6期。

[12]劉福德、安剛:《提高學(xué)生工程設(shè)計能力的教學(xué)改革探索》,《中國輕工教育》2014年第6期。