改进化工原理课程设计教学的几点措施

　化工原理课程设计是运用所学化工原理基础理论，综合相关先修课程的有关知识，进行的一次将理论转化为实践的活动。在化工生产过程中，抽象出某一单元操作，在特定的工艺条件下设计出某个能达到一定生产要求的化工单元设备。它是学生综合运用本专业课程知识去解决工程设计任务的训练。在课程设计实践中，学生们通过分析问题，可以树立起他们的工程意识，学生运用理论知识解决实际问题的能力将得到提高。化工原理课程设计是我院化工专业大三开设的一门必修课，该课程是教学中具有很强实践性和综合性的环节。通过参加化工原理课程设计，学生们获得了一次较好的工程设计与工程制图训练，而且学生通过课程设计可以了解工程设计的基本程序、内容和方法。
我院化学工程与工艺专业设置化工原理课程设计课程，该课程的教学做的好，可以提高我校化工类专业整体教学水平。该课程的常规教学方式一般是: 先在教室有一个理论讲授，然后布置任务，学生去查阅相关文献资料，得到基础数据，遵循相似的模板，进行工艺过程和设备设计计算，再要有一个校核相关计算过程的步骤，最后需要绘制必要的工艺流程图和设备工艺图。化工专业化工原理课程设计为一周时间，由于我校化工专业开设这门课程的时间不长，随着学生规模的扩大，对教学和指导的要求越来越高，原有教学中的一些问题逐渐显现。通过指导近几届学生的教学实践，笔者根据实践中的指导经验，对提高化工原理课程设计教学质量进行分析并提出一些措施。
1 合理确定设计题目
设计题目是课程设计的关键环节，设计题目要有基础性和代表性，还要控制好难度和工作量。题目都应从工业实用背景中来，例如传热中的管式换热器、传质中的精馏塔和吸收塔等的设计任务; 设计的基础数据可以从文献上或工具手册上查得，这是必备条件，否则设计任务会因为缺乏基础数据无法完成。设计题目还应尽量扩大范围，防止题目单一、内容陈旧。针对实际中这方面出现的问题，笔者对课程设计中的各种题目内容进行总结，对不同特点、不同物系的设计题目进行多样化，由此提高学生的兴趣，不同学生可以有不同的选择，这样也可降低学生之间的抄袭。长期以来，我们的设计题目都集中在板式塔精馏、换热器等方面，这类设计题目网上可以找到相似的资源，学生们通常兴趣不足，抄袭现象严重。这些问题曝露后，我们针对学生们的特点，合理调整布置设计题目，
由于课程设计计算主要涉及物料衡算和热量衡算，需要指导教师好好把关控制，根据专业知识选择合适的设计题目。设计题目要切实控制好难度与工作量，难度与工作量太大，学生难以完成; 难度与工作量太小，训练的意义降低。
同时，为了改变以往选题范围狭小的问题，我们采用固定式命题和自主选题相结合的方式。以此改变课程设计题目单调，学生抄袭严重的现象。将设计题目，无论是固定式命题还是自主选题，放在一起，采用抽签方式决定小组的题目。同时让学生自行组队，每一队选择一个题目，以避免抄袭。让各个小组随机选择设计题目，确保公平公正。实践证明: 即使是自主选题，学生们通过自己在图书馆或者网络查找相关文献，认真设计，设计题目也得到较好完成。这是一项双赢的措施，自主选题既激发了学生的主观能动性，又增加了教师的选择多样性。自主选题对学生的启发和开阔学生的思路方面是固定式命题比不上的，同时对相应学生的能力是更好的锻炼。自主设计题目更要控制好难度与工作量，这需要指导教师更多的心血。
2 发扬团队精神
化工原理课程设计是大学本科阶段为数不多的需要学生们团结合作才能完成好的课程，因此应鼓励学生分成小组，每个小组成员最好有专长，团队协作完成设计。化工专业的课程设计时间本来就不长，只有一个星期，如果要求每个学生个人独立完成整个环节的设计工作，恐怕很难实现。4 ～ 5 人的分组合作是符合实际情况的，这样不仅能降低每个学生的工作量，又能发挥团队优势，使设计更好完成。课程设计是一门必修课，也是一次竞赛和团队合作。完成好一次工程设计不仅需要各小组成员个人的工作，也需要互相合作的团队精神。在教学实践中，可以先让学生自由组成小组，然后教师再根据小组成员不同的特点进行适当调整，而不能采取按学号排序组队的方式。
事实上，比如有的学生擅长工程计算，有的学生很擅长CAD 制图，有的对word、excel、Aspen 等软件的运用非常熟悉，教师的任务是将他们合理分配，利用每个组员的长处参与设计，发挥作用，这样往往能收到比较好的设计效果。
在设计实践中，很多同学为解决一个问题而百方努力。他们从一开始的茫然，到逐渐进入状态，到最后设计水平有了明显的跃升。同学们在设计中相互切磋，积极交流合作，既增进了友谊，知识和能力水平也得到了提高。同时，指导教师应到教室、图书馆等学生从事设计的地点了解学生的工程计算和制图情况，督促设计工作进度，开展指导和交流，防止偷懒和抄袭。每位同学都应承担一定的设计任务，做到公平合理，发扬团队精神。
3 注重工程能力的培养
同一工程问题往往受到很多因素的影响，不同于纯科学问题，设计方案肯定很多，我们需要在几个方案中进行择优选择，这时要考虑各种方案的可靠性、先进性和经济性等关键因素。同学们在以前的专业学习实践中，大部分计算结果具有唯一性，而在工程上因为受到多种因素的影响，方案通常是一个可选择的范围，在考虑到技术可靠性和先进性的同时，还要看在经济上是否合理，这些都要综合考虑，最终选择一个较优的方案。在设计过程中要向学生们强调，典型的工程问题往往是最适宜问题，这时要让学生们知道，要合理抓住主要矛盾，简化次要矛盾，用工程理念去解决问题。在这种设计理念的指导下优选出最佳的设计方案，经历这样的指导和工程设计实践，学生的工程应变能力将得到锻炼。
此外，还要注重工程计算能力和工程制图能力的培养。工程计算需要根据设计题目和每一设计条件选择合适的公式。因为设计结果环环相扣，前面的计算结果就是下一步设计的基础数据，所以每一步计算都要进行验算，确保结果准确无误，这应该由小组中不同的同学负责，这样效果比较好。只要发现计算结果不对，就应做出调整重新计算，尽量减少不必要的劳动。
工程制图能力是工科专业学生必备的基本功。化工原理课程设计中的工程制图，是我院化工专业学生在大一年级学习《工程图学》课程和化工CAD 后第一次的工程绘图练习，因此，在这一次设计中强化制图能力是非常必要的。这要求学生按照国家标准准确和高效的绘制有关工程图纸。而在课程设计实际中，学生们表现出的绘图能力的确比较薄弱，所以这方面能力的培养需要加强。这就需要相关任课教师进一步做好制图课程的教学工作。
4 改进考核方式
课程设计作为一门必修课程，成绩需要考核，考核是一个重要环节。它起到一个导向作用，鞭策和激励每一位同学。在课程设计中，成绩的判断标准往往是设计说明书和工程图纸的质量，但在实际设计中，说明书和图纸通常不能真实的反映学生的设计水平。我院化工专业参加设计的学生人数较多，指导教师的时间和精力明显不足，教师在评阅的过程中很难逐项去核算和检查，即使有学生抄袭上届学生或者其他同学的设计结果的情况，指导教师也很难发现，这就导致给出的设计成绩很难合理和公正。针对出现的这种情况，我们必须做出改变，将设计工作态度、设计说明书、工程图纸及答辩情况等方面全面考察，同时更加重视过程。我们做出如下考核方式的改进: 注重过程考核，从平时表现出的学习态度和设计能力等角度来考核学生。对于学生中积极思考的，表现出众的，能主动承担困难任务的，都可以加分; 另外要对设计教室里的学生进展情况进行检查，设计进展好的小组或学生，也将获得加分。
为了判断学生是否是独立完成设计工作，是否真正掌握了课程设计的方法和步骤，避免抄袭，进行答辩是一种非常好的方法。具体可以采用个人答辩和小组答辩的方式。我们采取以小组为单位来判定总成绩，先给每个小组打一个总的成绩，然后再根据组员的表现给每个人打成绩。在答辩时，要求每个组员对自己完成的工作做出说明，自己有哪些贡献，有哪些心得，有哪些能力方面的不足。结合小组成绩和个人实际表现，给每一位同学评定成绩。这样比较科学合理，做到公平公正。
5 结语
化工原理课程设计是展开针对实际生产过程中某一单元操作的基本工艺、基本设备设计计算及工程图纸绘制的过程，是一个基本的工程能力训练。从合理确定设计题目、工程概念与能力的培养、发扬团队精神、改革考核评价方法等方面，通过近年来教学改革和实践工作，进一步完善我院化工专业课程体系的建设，不断的提高化工原理课程设计质量，切实培养学生的工程设计能力。理论联系实际，为社会输送合格工程技术人才。