化工原理课程设计大全11篇

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篇（1）

化工原理是等化工类专业的专业基础课，在基础课和专业课程之间，起着承上启下、由理到工的桥梁作用。化工原理课程设计是化学化工及其相关专业学生学习化工原理课程必修的（化工原理理论课、化工原理实验课及其化工原理课程设计）三大环节之一，是综合应用本门课程和有关先修课程所学的知识，完成某一单元操作为主的综合设计性实践。通过该教学环节，可以使学生在规定的时间内，应用专业知识进行融会贯通的思考，分析和解决工程实际问题，得到化工工程设计的训练，培养学生的设计能力和严谨的工作作风，提高学生的独立工作能力[1-2]。

一化工原理课程设计中存在的问题

地方高校，由于条件的限制，化工原理课程设计的教学质量受到了一定的影响。如：（1）设计选题题目陈旧、单调、雷同，学生基本上都是依葫芦画瓢，抄袭现象严重；（2）学生缺少工程意识的培养，与实际相结合太少，对工艺和设备的认识比较肤浅，对设计过程涉及的计算和公式并不理解，同时由于计算量又大，设计时间安排比较紧，因而只能在给定的条件下根据例题进行验证性设计，欠缺对设计方案的综合分析和优化；（3）双师型教师缺少，指导学生的能力有待不断提高；（4）缺少合理的化工原理课程设计考核评价体系，学生缺乏钻研精神、积极性和主动性难以调动起来。（5）学生计算机应用能力和工程绘图能力严重不足，多数学生无法在较短的时内绘制出工艺流程图或设备工艺条件图，利用计算机处理文档和进行工艺计算的能力差等。

二化工原理课程设计教学改革措施

（一）采用校企结合，注重设计题目的实用性到生产一线选题，根据工厂情况涉及精馏、吸收、萃取、干燥等包含化工原理知识较多的单元操作，比如一个班的人有的是换热器，有的是精馏塔，有的是填料塔等。注意尽量给定多样化的物系以及操作条件，有利于学生独立完成课程设计作业，避免抄袭想象的发生。这样在与工厂实际需要相结合的同时，可以充分调动学生学习积极性，使学生真正感到学以致用，学生在设计方案的选择、物性数据的查找、公式及设计方法的选用、工艺流程图以及设备工艺条件图的绘制、设计说明书的编写等方面的综合能力得到训练。此外，还可以推动教师提高教学能力。（二）合理安排设计任务，注重学生团结协作能力的培养按照精馏、吸收、干燥、萃取等单元操作的不同先分大类，然后对于每个大类按照体系、处理能力、操作条件、原料的组成以及产品规格的不同等进行区分，保证学生一人一题，保证每位学生都得到一次工程设计的初步训练，完成课程设计，避免抄袭现象。当出现问题时，学生之间可以互相讨论，查找物性数据和发挥集体的智慧，有些问题不需要老师指导，学生即可解决，学生在自己设计和共同讨论的基础上完成设计，团结协作能力得到增强，还可以体会到成就感。（三）注重现代设计理念、强化计算机辅助设计计算机在化工教学、化工设计以及化工生产方面的应用越来越广，计算机工程软件的应用价值已经得到认可。为了提高化工原理课程设计的质量，必须强化强化工程软件的应用。化工原理课程设计的工艺计算中相平衡数据的求取、理论塔板数的确定、回流比的选择、换热器传热系数的选取等往往含有试差、大量的循环重复计算，计算工作量大，采用Excel和AspenPlus等工程软件，可以大大减小计算量，提高计算效率和计算精度[3]。化工原理课程设计中的精馏塔负荷性能图的绘制、工艺流程图的绘制、精馏塔理论塔板数的图解法求取等方面要求学生采用AutoCAD，并严格按照化工制图的标准进行，使学生得到一次化工设计的规范锻炼。采用Excel、VisualBasic、Origin、AspenPlus和Auto-CAD等计算机软件辅助化工原理课程设计，各种软件各取所长，充分发挥其长处，能够快速、准确、直观地得到计算结果，免去了复杂、繁琐、耗时、粗糙的手工计算；避免了手工绘图、手工拟合模型参数带来的较大误差，提高设计效率。工程软件在化工原理课程设计中的图例见图1、图2、图3。（四）成绩评定贯穿整个设计过程，促进学生设计积极性的提高为促进学生化工原理课程设计的积极性，可以制定出一套合理、贯穿整个设计过程的成绩评定办法[4-5]。课程设计计算书、设计说明书和图纸的质量占终评成绩的40％；学习态度、出勤率、创新思维和解决实际问题的能力占课程设计终评成绩的30％；答辩考核占终评成绩的30％。答辩环节可以考察学生对于设计内容、设计的思路的清楚与否；对于设计结果的评析、问题的回答正确与否，是否抄袭一清二楚。

篇（2）

多年教学延用同样的题目，分组进行设计，设计题目内容在化工原理课程设计指导书、网络或往届同学存档赠送的资料中都有较完整的设计模版。因此学生在设计过程中只要按部就班地照葫芦画瓢，基本都能在规定时间内完成。由于题目陈旧和设计内容格式化导致设计效果变成纸上谈兵，流于形式，大部分学生学习积极性不高，不够重视，设计质量差，难以达到教学目标。

2.设计手段单一

设计的初衷是为了提高学生的制图能力、计算能力及相关设备选型等综合能力，所以要求学生手工绘图、手工计算。但通过多年设计经验发现，学生对基本的制图规范如尺寸标注、比例选定、局部刨面图及俯视图相关规范性方面仍不能较好掌握。同时手工计算存在计算量大，计算结果准确度不高的问题，比如，塔板层数计算无论采用逐板计算法还是制图法，其它如经验公式、经验参数选取和试差法的应用等都可能出现以上问题，其计算结果必将影响后续设计内容，严重者导致负荷性能图检验不合格。这时按正常设计处理方法应该从尾到头逆向再检查一遍，从出现问题处再重新计算设计。但这时学生一般都身心疲惫，失去信心和毅力；另一方面设计时间也难以保证，结果必然导致一部分学生掩盖问题、私自篡改数据，而不能面对问题静心思考，实事求是地分析问题和解决问题，更不知小小数据的改动可能会给实际生产带来非常严重的后果。

3.考核方式单一

以往教学中一般采取出勤、说明书和图纸三部分相结合的评价体系。但在执行中发现存在以下问题：比如，图纸方面，由于上交的是“无声”的书面成果形式，致使懒惰或制图技能差的同学有机可乘，私自找别的同学替画，指导老师却无法核实；说明书若是电子版，则可以套用本组其他同学的作品，进行简单的数据、文字修改，这一点从部分说明书中出现错误的相同性得到验证，这时问题虽然发现了，但指导教师仍很难判定是谁套用谁的，是谁替谁画的，另外还可能是同组同学“分工合作”的结果，所有这些问题的出现，必将对最终成绩的评定带来困难，也易导致该考核方式不能全面公正、公平地对学生做出考核的问题，也难以检验设计的质量，同时助长了不良的学习风气。

二、大学化工原理课程设计的教学改革措施

针对本课程教学过程中存在的问题，并结合我校及目前大环境下对应用化学专业人才培养目标要求，笔者结合近几年教学实际经验针对性地试将一些实践教学手段引入到本课程教学中，取得了较好的效果。

1.设计题目创新化、设计内容多样化，提高学生学习积极性

针对课程特点及学生知识水平储备的差异，以“提优、促中、转差”为原则，设计新颖题目及多样化的设计内容，重在从多角度、多方面鼓励学生正确处理独立完成和团队合作的关系，提高对课程设计的重视程度。具体采取两种措施进行：常规设计和参加设计大赛设计，同时针对不同的设计对象，采取不同的设计题目和设计内容进行教学。

（1）选题和内容来源于生产实际。对于参加常规设计的同学，为了克服以往教学中选题的不足进行了慎重科学地选题，题目主要来源于生产实际，比如甲醇工段、甲醛工段、乙炔工段等单元操作，按组制定题目，同组同学分别承担进料组成、进料状态、进料量或生产任务不同的设计内容。

（2）选题和内容来源于化工设计竞赛。全国大学生化工设计竞赛是由教育部、中国化工学会、中国化工教育学会在企业的赞助下举办的全国性竞赛，参赛高校遍及全国各省市地区，在培养大学生创新思维，提高化工工程设计与实践能力方面发挥了积极作用。大赛题目每年均不同，并且与生产实际联系更加紧密，有利于激发学生的学习兴趣，培养勇于挑战自我的精神，同时，采取积极宣传和鼓励的方式来引导同学自愿加入这一部分的课程设计。设计任务依据当年的竞赛下达任务条件而定。五人一组为一队，设队长一名。小组成员可以根据各自的特长和兴趣来分工合作，执行中采取“传、帮、带”的形式进行。由于设计任务有一定的难度和复杂性，为了使学生较快“入戏”，请教有参赛经验的上届学生“传”授经验，主要包括团队合作的要点、软件的学习、方案的确定等方面；同组同学之间互相“帮”助解决实际问题及各组同学互相“帮”助解决共性难点问题。小组内自学能力、自主能力强的同学“带”动稍弱的同学，整体相对较强的队“带”动较弱的队进行设计。采用不同的设计题目和内容，符合了不同学生的“口味”，一方面提高了学生的学习积极性、学习自信心和团队协作能力；另一方面有效地避免了设计抄袭、代做的现象，形成以学生为主体，以教师为指导的良好设计氛围。

2.采用灵活丰富的设计教学手段

由于常规的课程设计时间为两周，若设计全部采用手工计算、手工制图进行，很难高质量的完成设计任务。因此，构建灵活丰富的设计教学手段是十分必要的。主要采取以下方式进行教学改革实践：

（1）提前下达任务让学生做好早入手准备，比如提前学习化工仪表及自动化和化工制图等课程的部分内容，能达到理解和会识图的目的。并利用课余时间与学生交流，解决问题，引导正确的学习方法和增强自信心。

（2）在理论课教学中，注意结合课程设计相关知识采用案例式、启发式等教学方法教学，适当训练计算能力，达到理论与实践的有机结合；在实验课教学中注重对现场设备仪表及工艺流程的观察和指导，从而使学生在理性和感性认识上有一定提高，使学生感到题目来源的真实性，增加设计的兴趣，而且更有利于培养学生的工程观念，为课程设计做好铺垫。

（3）有计划、有步骤地指导学生关于AutoCAD、Aspenplus等相关计算机软件的自主学习。布置辅导学生学习AutoCAD，网上下载教学视频，提供几个与课程设计有关的网站等。

（4）紧密联系生活实际，引导学生观察生活中身边地现象，树立工程意识。比如，教室里供热的换热器类型、结构、适用条件、规格、安装位置等是如何确定的；要保证教学主楼十楼在高峰期正常供水应如何选泵等等。通过引入生活中息息相关的小例子，使学生进一步意识到化工原理课程的重要性及实用性，提高学习的积极性，培养学生善于观察、善于思考的良好习惯。通过在课程设计的实践教学环节中采用灵活丰富的教学手段，削弱学生对设计的恐惧和依赖心理，增强了学生的求知欲望，从而大大提高实践教学的效率，为学生按时完成课程设计提供保障条件。但要注意，要防止学生对软件产生依赖心理，而忽视了对课本基本知识的掌握和计算基本能力的练习。

3.考核方式多元化，促进学生综合素质的提高

针对以往考核方式存在的问题，依据过程与结果并重的原则，以重知识的综合运用和“工程”观念的设计能力培养为主，采用切实可行的多元化考核方案，使学生的主体作用和教师的主导作用能有机结合，提高教学质量。

（1）针对同一题目不同设计任务的同学，实行多方位、立体化综合评价体系，设计期间定时及不定时地检查设计进度和内容，达到及时发现问题及时解决和及时发现错误及时纠正的目的。一方面督促了设计进程，另一方面检验了学生对知识的掌握和应用情况。同时，通过当面问答的形式避免了抄袭或替代设计的过程，对答辩成绩采用“化整为零”的方式进行评价，以“段段清”的方式进行答辩考核成绩评定，即将答辩环节渗透在设计的整个过程。最终结合学生平时学习主动性、积极性和图纸、说明书情况给出总成绩。

（2）针对参加化工竞赛的同学，考核方式采用“总分”结合的形式。“总”为小组作为一个整体总得分情况，主要从设计的系统性、完整性、规范性、创新性和最终团队答辩情况而定。“分”为小组中每个学生独立完成任务情况、参与积极性和个人答辩情况。答辩过程按照参赛标准进行，小组“总”成绩占每个学生总成绩的40%，学生独立设计成绩占学生总成绩的40%。个人创新占学生总成绩的20%，主要包括设计方案的确定、新技术、新材料的应用、相关软件应用、节能环保及经济性评估等方面有创新或突破。针对不同设计任务，采用的考核方式虽有所差异，但总体上均较合理、公平、公正地反映了学生的综合成绩，同时促进了学生知识、能力、素质的协调发展。通过近四年的教学实践和改革，教学质量得到了一定的提高。参加大赛同学取得了优异的成绩，得到了校、院领导的肯定，学生整体设计水平明显提高，具备了一定的化工PID识图、制图能力，为后续的专业课学习、生产实习和就业打下良好的基础。

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中图分类号：TQ021.4 文献标志码：B 文章编号：1674-9324（2016）22-0209-02

化工原理课程设计属于化工原理的一个分支，是化工原理不可或缺的一个分支，是化工类专业的学生在校期间进行的第一次设计，是化工原理课程理论教学结束后，针对化工生产过程中某一具体单元操作，利用大一、大二学过的机械制图、计算机基础、Auto CAD、物理化学、化工原理等相关学科的基础知识，在给定的工艺条件下，由学生独立进行的一次设计实践[1]。

计算机科技的进步是计算机软件的应用和发展突飞猛进，使现代工业飞快发展。由于化工原理课程设计所采用的公式多，计算工作量大，并且复杂，学生做起来费时费力。随着工程软件的发展，利用工程软件进行化工原理课程设计，可以给学生注入现代设计理念，使学生的计算量和计算强度大幅度降低，使学生的设计水平得到大大提到，以便适应企业将来的需要[2-4]。

一、利用EXCEL软件简化计算

Excel是微软公司办公软件Office的重要组成部分，Excel具有强大的数据分析和数据处理能力，在分析、计算和优化复杂工程问题时应用较广。例如，回归分析试验或统计数据，求解多变量、非线型方程组，定量预测技术、经济可行性等。化工类专业的学生在大一学习过计算机基础，学生比较熟悉该软件。Excel具有自动填充功能、简单函数功能以及单变量求解功能，利用Excel的自动填充功能可以自动计算一些要逐板计算法或者图解法求解的一些化工问题，该方法高效、准确、简便，减少学生的计算量，提高学生的积极性[5-6]。大多数院校的化工原理课程设计题目大多选择的是精馏塔（含换热器）的设计，对于精馏塔（含换热器）的设计，需要多次的反复试差计算，再确定气液两相的相平衡关系；精馏塔塔顶、塔底的温度的确定；理论塔板数的逐板计算和图解计算；适宜回流比的确定；换热器传热系数的选取与校核；精馏塔负荷性能图的绘制等方面均可以使用Excel软件，从而简化很多烦琐的计算，并且计算结果相对于手工计算更趋合理和可靠性，可使学生对Excel的功能有深层次的认识和理解。

比如：利用逐板计算方法计算精馏塔的理论塔板数，需要交替利用相平衡方程和操作线方程进行多次重复计算，当理论塔板数很多时，若是手工计算必将难以胜任的。而利用Excel具有循环功能，只需要输入操作线方程和平乡县方程中所需要的判断条件和参数，精馏段理论板数、加料板位置以及全塔理论板数就能很快得到。

刘承先[7]进行精馏塔理论板数的计算时使用了Excel，利用Excel软件强大的数据处理能力，既显示出利用手进行逐板计算法的准确，还显示出各板汽液组成能算出的优点，而且免去了烦琐的逐板计算法，特别是在操作性计算类型中更显示出优越性。结果表明，Excel软件无论是对简单的二元精馏还是对多元物系复杂的精馏，均可减轻试差或计算的麻烦。

刘俏[8]等人在计算不同回流比下各个塔板上的汽-液平衡组成时也使用了利用Excel软件，通过物系的温度-组成数据表，求取各板上泡点液利用了其液相组成，即可快速找到不同回流比下最大泡点差所对应的理论板――灵敏板。当进料组成及回流比发生波动时，既有助于控制精馏塔的正常运转，又稳定了馏出液的组成。

二、利用Aspen Plus流程模拟软件使设计变得高效、快捷

化工过程流程模拟就是将一个由许多过程组成的化工流程用数学模型表现，用计算机求解描述整个化工生产过程的数学模型，得到有关该化工过程性能的信息。受数据可得性和手算可行性的限制，教师往往选择简单或简化的化工原理课程设计题目，难以真正反映实际的化工设计过程，势必使课程设计的效果受到影响。因此，有必要将先进的计算机模拟技术引入计算过程中。

化工过程流程模拟软件Aspen Plus的单元模块类似于化工原理课程中的单元操作，都是将抽象出操作过程中的共性来进行数学建模，从而对计算问题进行解决；但Aspen Plus软件根据自己的算法建立了一系列的模型以适应计算机计算的，用户只要解决问题时，根据不同模型的特点选择即可[9-12]。

化工原理课程设计的工艺计算中的部分环节，如：获得理想物系理论板数和回流比之间的关系可以利用流程模拟软件Aspen Plus中的DSTWU这一简捷法设计模块[2]；利用灵敏度分析工具可以优化设计进料板的位置，确定最适宜的进料位置；获得化工原理课程设计所需要的物性参数；利用Aspen Plus中的严格精馏计算模块RADFRAC和换热计算HEATX模块对冷凝器和再沸器的热负荷以及换热器面积和公用工程耗量进行计算；充分挖掘Aspen Plus的各项功能可以计算总费用等等。通过Aspen Plus软件可以全部完成化工原理课程设计中的工艺计算部分，这样显著提高设计的效率，避免手工计算的高工作量，而且设计结果更可靠，更贴近工程实际。

三、利用Auto CAD软件强化学生工程意识

化工类专业一般开设有AutoCAD和化工原理两门课，并且AutoCAD在化工原理课程之前先行开设，为了强化学生的计算机应用能力，在化工原理课程设计中可以要求学生利用AutoCAD来进行画图，淘汰费时费力的手工画图。比如可以要求学生利用AUTOCAD解决如下问题：绘制相平衡曲线；图解法求取理论塔板数；不规则平衡线下的最小回流比的求取；板式塔的汽液负荷性能图；工艺流程图；工艺条件图；装配图；吸收计算中利用CAD查询法求取传质单元数；三元物系萃取的图解计算[13-16]。

由于AutoCAD的图解过程直观、简单、精确，可以大大提高学生将计算机应用于工程计算的能力，培养学生的工程意识，为培养高水平应用型人才目标打下了一定的基础。

例如：XD=0.95，XF=0.40，XW=0.05，R=1.6，q=1.22，α=2.92，精馏段操作线方程：y■=0.667x■+0.317；提馏段操作线方程：y■=1.44x■-0.022，泡点进料，塔顶为全凝器，利用Auto CAD软件求取理论塔板数的方法精馏塔的理论塔板数的求取见图1。

四、结束语

将计算机技术与工程问题相结合，利用工程软件辅助设计是提高化工原理课程设计质量的有效方法，一次成功的化工原理课程设计训练，可以有效培养学生的创新精神科学和计算能力，提高学生学习的积极性和主动性，提高学生的工程观念和综合能力，从而培养出以工程软件为工具的高等技术应用型人才。

参考文献：

[1]谭天恩，等.化工原理（上）第四版[M].北京：化学工业出版社，2013.

[2]刘玉兰，齐鸣斋.Excel在化工原理教学中的应用[J].化工高等教育，2009，（6）：90-93.

[3]刘相，王兰娟.化工设计软件在化工原理课程设计中的应用[J].化工高等教育，2012，29（6）：68-70.

[4]用Excel求解双组分理想体系的泡、露点及减压对相平衡的影响[J].计算机与应用化学，2005，22（10）：921-924.

[5]刘玉兰，齐鸣斋.Excel在精馏塔设计中的应用[J].化工高等教育，20009，26（4）：93-95，100.

[6]王琳.《化工原理课程设计》创新教学研究[J].化学工程与装备，2009，（9）：192-195.

[7]刘承先.用Excel进行精馏塔的理论板数的计算[J].山东化工，2003，（2）：9-11.

[8]刘俏，王剑锋.用Excel电子表格确定精馏塔灵敏板位置[J].计算机与应用化学，2000，（4）.

[9]赖万东，钟理.浅析应用计算机软件辅助化工原理课程设计教学[J].化工高等教育，2012，（1）：63-65.

[10]顾雄毅，沈荣春，朱开宏，等.流程模拟系统在化工设计教学中的应用[J].化工高等教育，2009，26（2）：72-74.

[11]刘保柱，于凤文，朱菊香.Aspen Plus应用于化工原理课程设计的实践[J].化工高等教育，2007，（2）：23-25.

[12]孙兰义，张月明，等.Aspen Plus在化工原理课程设计教学中的应用[J].广东化工，2009，（12）：173-175.

[13]孙江宏.AutoCAD2004中文版学习教程[M].北京：高等教育出版社，2003.

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.225

0 引言

将先进科学技术理论转化到生产实践中以实践为核心，强化学生理论与实践结合的能力正是化工原理课程基本目标，也是培养科技成果转化后备人员的具体要求。农业院校中的化工原理课程设计教学一直是教学中的弱项，我们依据化工原理的课程的具体内容结合农业院校的特点和专业发展的特色进行相应的教学实践。

1 教师的指导思想

在普通高等农业院校，农业工厂化要求学生必须具备有工程学方面的思想，而化工原理课程是学生在教师指导下的一个学习实践过程。必须坚持以学生发展与创新思想为主，以教师引导为主体的指导思想，强化学生学习过程的独立性，发挥主观能动性，实现具体的教学目标。就目前已经实行的教师的指导方式来说，大致有以下几种形式：

（1）课堂直接讲解。将课程设计的步骤采用课堂讲解教学的方式，利用适当时间，集中给学生讲解课程设计的机理和原理，同时讲解机理与原理在相关实例的具体应用。采用这种方法学生容易接受，参照实例完成设计比较顺利、比较容易地进入设计、出现问题较少，学生比较适应该方法。不足之处是学生依赖性强，主动学习差。

（2）开放式。这种方法基本放弃课堂讲授，学生通过提供的参考资料的学习，根据自己的思路来解决设计中涉及的每一个问题。它能最大限度地调动学生设计积极性与主动性，能很好地培养学生分析问题解决问题的能力。当然，这种做法对于大部分同学来说，教学方法的转变使他们难以接受，表现比较茫然，手足无措，通常在设计的第一天，同学们进入实质性设计的较少。直接请求教师给予相应的指导，或者设计方案比较粗糙，不合理。这个过程花费时间较多。教师需要耐心的将学生的被动性学习方式引导到主动性学习的过程中。

2 建设高水平的指导教师队伍

提高化工原理课程设计水平的首要问题就是教学指导队伍的建设问题，建立一支高素质精通化工设计的高水平教师队伍是保证课程效果的前提条件。因此，指导教师成员水平的提高和教学组的建设是十分必要的。我们引进了从事一线设计工作多年，设计经验丰富的教师在学生课程实践过程中，对学生在设计课程中常见问题给以解答，及时更正，良好的规范了学生在设计课程中操作。指导教师在学生设计过程中也不断查漏补缺，对化工原理课程出现的新问题及时整理，并且在教学组中进行相关讨论进行解决，不断提高教师的指导能力和水平。

3 结合专业特色设计题目的设置

化工原理课程设计本身具有特殊性，学生要完成设计任务，必须对化工单元操作、生产工艺等有深刻了解，除了所应具有较扎实的基础理论知识和基本的设计技能，与课程设计相关的知识不可能完全通过课堂教学获得，而必须通过生产与教学实习和学习，不断实践才能积累。因此，通过工厂现场教学，使学生对化工单元操作、生产工艺和设备衔接等有个初步的认识。在课程设计教学过程中应不强化向学生灌输工程学观点，提高学生工程实践能力，让学生认识单元操作和工艺过程特点，善于全面面考察问题和分析解决设计中的问题。为今后毕业与走进实际生产工作开展实际工程设计提供一次真实训练。在设计的过程中，学生不可避免地会遇到各种问题，应尽可能让学生发挥自己的主观能动性，通过查阅相关资料，让学生对问题进行剖析、较深刻的认识和理解。

4 课程设计的成绩评定

通过引导学生对知识的积累和使用以及对工程观点的深刻认识是化工原理课程设计的主要目的。合理的对学生在化工原理课程设计采用综合评价比较合适，为此我们采用评定课程设计有几个部分：

（1）考查学生的课程设计过程：检查学生对相关参考资料掌握情况，在设计室进行设计活动，教师随时随地掌握不同学生的设计进展和碰到的问题，彼此交流讨论。通过学生的设计，了解每个学生的情况，对能按规定对学生进行考勤，对能够按照要求基本能独立完成设计任务的计入平时成绩。

（2）对学生撰写课程报告的评定：学生完成课程设计后，必须撰写课程报告，对设计及工过程进行计算，并画出单元设备装备图和工艺流程图，得出设计结论并对课程设计进行小结讨论，提出设计过程不足之处和提出改进途怪。该部分是考察学生综合能力水平和学习态度与具体表现。

（3）考核学生在课程设计过程中的细节把握：在具体的课程设计过程中，学生是初次进行工程类课程设计，所以我们通常都是要求学生在课程设计的过程中严格按照设计规范进行。强化学生在课程设计中的规范性，减少随意性。

5 结束语

根据社会发展要求与专业课程的需要，选择符合专业特色恰当的化工原料设计课题，加强专业特色、工程特点、知识的积累、学生自主性学习和创新性指导。提高了课程设计的效果，使学生的实践能力和创新能力得到提高，提高了学生分析和解决工实际问题的能力，加强化工原理课程设计的教学效果。达到培养对社会有生产实践与管理能力的工程技术人才的需求的目标。

参考文献：

[1]刘瑞江，张业旺，李红霞等.化工原理课程设计实践教学研究[J]. 实验科学与技术，2015，13（02）：92-94.

[2]王任芳.化工原理课程设计教学改革与实践[J].长江大学学报（自然科学版），2009，6（04）：325-326.

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中图分类号：F113.3 文献标识码：A

文章编号：1005-913X（2012）07-0154-02

高等数学是理工科院校每个专业必修的理论基础课，由于传统的数学教育比较注重理论知识的传授，忽视了数学技能和数学素养的培养。而各专业的发展和进步要求学生具备更高的数学素养，这就为理工院校对大学生高等数学课程的教学效果提出了更高的要求，为此对高等数学课程的教学设计进行优化，使大一学生即奠定坚实的高等数学基础，还具备创新精神和实践能力。为此高等数学课程针对教学对象的特点优化教学内容，改进教学方法，精心设计每个教学环节。

一、优化教学内容

针对分层次教学的班级特点，分别制作不同的教学大纲、授课计划。首先在不影响本课程知识体系完整性的条件下，适当地减少、削弱理论性与难度，对高等数学课程各部分的学时分配，要在保证学时少的基础上注重创新能力的培养。层次A：学时分布调整为概率36学时，统计24学时，实验4学时，使该层次侧重理论的推导、数学思想的产生与拓展，大大提高学生的数学素质与技能。层次B：学时分布调整为概率32学时，统计26学时，实验6学时，使该层次侧重理论的应用，使数学技能得以提高，将学到的知识活学活用。讲授课程的过程中要从直观性、趣味性和易于理解的角度来引进有关微积分起源的经典案例，同时增加与生活贴近的例子，例如与差分方程有关的教育投资问题、与微分方程有关的追击问题等。

二、根据具体的教学情境，改进教学方法

一是要学生不迷信教师，不迷信教材，敢于异想天开，勤于思考，敢于打破常规，善于独辟蹊径，乐于新的组合。

二是培养学生直觉思维能力，鼓励学生对问题进行大胆猜想。解一道难题时，先对其结果作一种大概的估量和猜测，而不是先动手计算、论证。有些学生的思维不是一步一步的，喜欢跳跃，这跳跃就是猜，教师千万不要和懒惰联系起来，不仅要保护，而且要加强培养。

三是重视“过程”的教学。目前的数学教学忽视或压缩数学过程而偏重于数学结果。其实被忽视或压缩的数学过程正是突出数学思想、培养创造性思维的好素材，因此教学中必须重视知识的建立、推广、发展过程；数学概念、定理、公式的提出过程；解题思路的探索过程等等。教师要认真钻研数学科学史，了解基本概念、基本定理产生的根源，前后的继承与发展、思想的演变，把数学家们发现和创造新知识的过程中蕴涵的思想方法和成功经验有机地渗透到教学中去，使学生得到数学思想的熏陶，激发学生的创新意识，培养学生的创新能力。

四是教师加强一题多变、一题多解的教学，让学生从多方面探索解决问题的方法，从不同的角度去分析研究问题，打破思维定势，提高思维的灵活性和创造性，培养学生发散思维能力。

三、在每个教学环节中精细化教学设计

（一）向课堂教学艺术要质量

教学中善于把个人的情感转移给学生，激发其学习的兴趣，鼓舞其学习的斗志；对知识方面要给学习者建立一个已知知识与未知知识之间最适应学习的桥梁，教师本身要具有语言表达清晰、形象，声音大小适中，富有幽默感和戏剧性。善于观察学生，边教学边收集来自学生的各方面的信息，在不影响正常上课的基础上，使那些“开小差”，“搞副业”的学生转移到正确的“轨道上来”。

（二）向课的结构要教学质量

分析课的结构是属于以下哪种结构：检查知识的课的结构，巩固知识的课的结构，培养技能的课的结构、还是传授新知识的课的结构，分别针对具体的知识结构创设有效的教学方法。

（三）向备课环节要教学质量

备课的过程中主要考虑所教授内容的知识体系是什么，他们可分成几部分，教学大纲对该部分是如何要求的，他们之间的联系是什么、学生学习的新概念旧概念与生活的概念之间是否有相似之处，如何区别它们的相似之处。例如一元函数中的最值与多元函数中最值的求法和实际生活中的最优化问题之间的关系。更要准备以下方面的内容：本节课最适合培养学生哪些能力、科学方法和学习方法？教师应该怎样架设认知桥梁才能使学生学习起来最省力？考虑教材为学生铺设的认知桥梁怎样？结合教材增加一些科技史、学科发展中的内容，利用教材中的素材对学生实施辩证唯物主义和爱国主义的教育，注意提高学生的个人素质。

（四）向课程引入要教学质量

可以用事例引用、直观引入、意义引用、设疑引用等方法使引言起到导出课题、激发兴趣、集中注意力、形成学习动机、创设教学情境、承前启后的作用。例如用热锅上的蚂蚁问题引出方向导数。

（五）向讲授例题要教学质量

例题的设计以优化教学为目的，设计那些具有巩固作用、桥梁作用，具有训练性和启发性、指错性的例题。而且例题的选择多要偏重于具有很强的应用背景，数学思想鲜明的习题。例如鲨鱼的捕食方向是血液浓度升高最快的方向与方向导数的问题紧密联系的，如积分的过程可以理解成变化的高度在直线上的累加过程。

（六）向板书要教学质量

利用良好的板书有利于对教师威信的形成从喜欢板书到喜欢教师教授的课程，使学生产生对教师的钦佩之情。板书的设计还要考虑学生感知存在的强度律、对比律、差异律、组合律和协同律。

（七）向总结要教学质量

总结是去粗取精，把书从厚变薄的过程，授课结束之前可以对每一节学过的知识进行提问总结、讨论总结、练习归纳或者直接总结。例如讲解导数的定义时就可以采取对变化时间上位移的分布情况进行讨论总结。

参考文献：

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中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.03.048

On Independent Institute Electrical Engineering and

Automation Course Construction

XU Jiangling， YUAN Jinjuan

（Department of Electrical Automation， Faculty of Mechanical and Electrical Engineering，

Wuhan University of Science and Technology City College， Wuhan， Hubei 430083）

Abstract According to independent College of electrical engineering and automation majors teaching reform and practice of the construction of situations， the paper analyses the independent college majoring in electrical engineering and its automation problems in the teaching and curricula， and proposes appropriate solutions.

Key words reform in education; curricular system; practice teaching

0 引言

上世纪90年代末期，教育部对我国高校各大专业进行了大范围的重新调整。控制类本科专业调整为“自动化”和“电气工程及其自动化”两个方向。针对就业方向的不同，把自动化专业确定为弱电专业，而电气工程及其自动化专业确定为强电专业。在高校布局结束之后，首先要解决的问题就是设置教学内容，通俗一点讲就是设置课程，课程的设置往往是教学的核心内容。

独立学院，是国家借鉴国外的先进经验，利用国家机构以外的社会组织或者个人的资本，以实施本科学历为主的高等学校。通常，在国外，重点大学大多是私立大学，他们的资金来源的主要是校友的捐款，少部分来自于政府拨款;而我们国恰恰相反，我国的重点大学都是公立大学，它们的资金来源通常是财政拨款，几乎没有任何社会资金的投入。由于我们国家财力有限，很难满足大部分高中毕业生生读大学的需求，所以独立学院就孕育而生了。独立学院的开设则是完全采用社会资本办学，政府没有一分钱投入，大大缓解了我国教育经费严重短缺的问题，并且使很多之前根本无法上大学的高中毕业生提供了受教育的机会。而在独立学院创办初期，学科课程建设基本照搬申办母体的做法，这是因为在独立学院创办初期，学校是没有任何经验可循的，只能依靠母体。但也必须清醒认识到，这只是权益之计。因为独立学院的生态和母体学校有很大的区别，这就要及时地对母体学校的教学资源进行创造性的改造，根据自身情况进行响应调整。

目前，独立学院在我国的定位是应用型本科，所以它要面向平民化、大众化，学生的就业渠道主要面向基层。要使学生能够减少适应的工作的时间，这就需要从两个方面入手。一是减少课程的内容和降低课程的难度。因为，我们之前的大学教学主要是精英教学，教学的内容既多又难，而独立学院学生的生源质量偏低，如果按照传统的教育方法无异于缘木求鱼、刻舟求剑。二是必须增加学生实践动手能力的培养和训练。因为，独立学院的学生通常理论水平不高，但是很多同学实践动手能力较强。另外，他们最后的就业面向基层，而基层的工作通常不需要很多理论知识，而特别重视实践能力的培养。本文针对这两个问题以所教学的电气工程及其自动化专业，进行一些相关的探讨。

1 减少理论课程数量

传统的电气工程及其自动化专业的理论课程主要包括电工技术、自动控制原理、电机与拖动基础、控制电机、运动控制系统、过程控制系统、可编程控制器、电力电子技术、传感器与检测技术、现场总线技术、电工电子技术、电气工程、专业英语等四十余门课程。在传统的理论教学中，存在着课程数目多，面比较广，不深入、难度大等缺陷。学生进入大二之后，常常要在一周面临着上28课时至32课时的情况，这对一本学生无可厚非。而独立院校的学生由于普遍基础较差，接受能力有限，从而造成了学生的负担过重，教学效果不好，造成了老师与学生互相埋怨。仔细一想，很多理论课程都是有调整的空间的。在信息爆炸的今天，一些课程的设置就没有太大的必要，甚至完全可以取消。以传感器与检测技术这门课程为例，这门课程多是介绍性的内容，没有任何公式推导以及分析计算，学生在工作遇到相应的传感器通过网上查阅资料即可。但是在理论教学过程中，不能一味地减少课程，要有保有压。在教学过程中必须突出核心课程，进行大量的训练。例如，单片机这门课程，就需要大大增强，很多高新企业招聘学生的过程中，常常要考查单片机的相关知识，但是在很多独立院校中，单片机的课时得到不断的压缩，得不到相应的重视。

2 改善实践教学

2.1 减少验证性实验内容，增加设计性实验内容

传统的实验教学大多数是验证性的，主要让学生通过实验验证某一物理定律和物理现象。这种教学方式学生没有任何的主观能动性，只是按照老师所给的图纸进行接线、通电，最后得出实验结果。这种实验教学的缺陷在于结论已知，没有任何神秘感。很多学生在没有做出实验结果的情况下，编造或者抄袭数据，造成老师无法判断学生成绩的混乱境地。在教学过程应该逐步用一些设计性、综合性的实验项目取代简单验证性实验。这些设计性、综合性的实验由于实验结果未知，会增加学生的兴趣，提高了学生自身分析问题、解决问题的能力，使学生的创新能力得到充分的发挥。

2.2 用仿真实验来代替现实实验

使用教学仿真软件有很多好处。一方面可以在一台电脑中做多个仿真实验，减少由于实际实验过程中造成的元件损耗，大幅度降低教学成本。另外一方面可以利用仿真软件对实验结果进行处理很分析，并根据实际需要自动绘制出系统的特性曲线，大大减轻了学生的工作量，例如在电气工程及其自动化专业，组态王仿真软件就得到了师生的好评，很多学校都开展了工控组态的实验教学。

2.3 严抓实训教学考核

实训和实验不同，实验通常是验证某一存在的物理定律和物理现象，而实训通常是完成某一任务，来达到训练的目的。实训成绩的考核是摆在我们面前比较重要的问题之一。针对学生普通反映出的实训教学的打分随意，弹性大的缺点，通过在实训教学过程中采用过程考核的方法，把一个实训教学课程分成若个的子项目，每个子项目又分成若干个子子项目，每个子子项目都有相应的权重。每完成某个子项目就打相应的分数，最大程度上保证实训教学考核科学化、规范化、标准化。

2.4 取消课程设计环节，以相应的实训环节来代替

以笔者个人的求学经历和教学经历来说，绝大部分的学科的课程设计环节是失败的，至少是不成功的。传统的课程设计，是在该门课程结束后，根据课程要求，与实际应用相结合，出一些设计题目，让学生自己完成。例如在学习完单片机课程后，通过安排学生两周的时间内，按照要求，设计出一种用单片机控制的实际电路，并把它制作出来，通电调试、运行，写出规范的设计报告交老师。然而在实际的操作过程中常常变味了，具体的做法是把学生圈禁在一个带有电脑的大教室里面，给学生布置一个题目，学生在这个教师里面完成课程设计报告即可，其中没有任何学生实际动手的内容，这样的课程设计对学生的锻炼是极其有限的。学生通常互相抄袭课程设计报告是常事，老师也没有一些比较好的方法来制止这种行为。

针对这种情况，笔者认为应该取消课程设计，取而代之的是一些与课程对应的实训环节。作为独立学院的学生，课程设计对他们来说不现实，在以后的工作中，企业也很难有机会让独立学院的学生做设计，给他们安排的工作往往是实际操作。与其效果不好，还不如让学生多做实训练练手。比如在完成了电子电路设计理论课程之后，安排学生做相应课程的实训环节，在规定的时间按照图纸安装、调试出一个万能充电器，写出实训报告即可。

2.5 取消毕业论文环节，以顶岗实习报告来代替

我国本科生的毕业论文环节一直被教育专家所诟病，关于毕业论文的存废一直存在较大的争议，一定程度上这不是一个学术问题，而是一个利益问题。通常来说，一个本科生的毕业设计按照工作量计算10个学时，一般的教师带10～15个学生，这就是100～150学时，而老师一学期的基本教学任务就在200学时左右。如果取消了毕业论文，老师的利益会受到影响，高校老师肯定会反对。而且，毕业设计不仅仅对老师有利益瓜葛，而且对学校中的打印社有巨大的经济利益。按照一个学生打印的费用为100元计算（包括初稿和终稿），按学校有3000学生来计算，这就有30万元的经济利益，由学校的几家打印社瓜分。所以，作为利益共同体，学校的打印社也不希望取消毕业论文。

毕业设计到底对学生多大好处呢？毕业设计的全过程一般是这样的：通常在大四上学期期末给学生布置毕业论文题目之后，学生就去企业顶岗实习了，根本没有时间写所谓的毕业论文。到了来年的4月底5月初的时候，学校会通知学生返校交论文，并且安排五月中旬答辩。大部分学生写毕业论文的时间在五月初，写毕业论文的时间都在1～2周。这样的毕业论文到底有什么意义？大家心知肚明。除了浪费纸张扩大内需以外，一点用处也没有。所以笔者建议在一本以下的学校都取消毕业设计，取而代之的是顶岗实习报告。顶岗实习报告主要让学生写一下在企业中实习内容以及感想，同样也可以安排答辩。笔者经过调查，大部分学生均可以接受顶岗实习报告，它具有可操作性。

2.6 加强第二课堂的教学

加强第二课堂的教学工作，以申请实验室的契机，在校内开展一些诸如电工实训技能大赛的活动，提高学生学习专业的兴趣。另外，挑选那些对专业有兴趣的学生，组队参加电子设计大赛、数学建模大赛和挑战杯等等。总之，通过这些比赛，引导学生对专业学习的热情和兴趣，帮助和指导学生开展科研活动，探讨通过所学职业知识解决实际问题的思路和方法。通过这些活动，提高学生的实际动手能力，造成一种崇尚科学、追求真理、勇于探索的学习氛围，激励学生创新思想火花的碰撞，培养学生的创新思想、创新意识和创新观念。

4 结语

独立学院的产生，不可否认带来很多积极的作用，它让很多人获得了受教育的机会，提高了我们国家国民的整体素质。但是由于成立时间较短，在教学过程中存在很多问题，需要进行一定的改革。这样的改革单靠高校教师个人呼吁作用不大，需要教育部门根据独立学院的实际情况做顶层设计，突破部门利益的藩篱，使独立学院的专业建设和课程设置更加贴近于市场的需要。

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1 高职院校《会展策划与管理》课程教学设计的特点

1.1 基于工作过程的实践性教学 在工作过程的实践性课程中，实践性是这一课程的中心属性，工作过程导向的实践性课程，就是以工作任务为中心构建一定的学习情境，围绕工作任务的实施来展开学习。《会展策划与管理》是会展策划与管理专业的核心课程。《会展策划与管理》课程是一门学生学习“如何去策划会展”的专业课程，其重点通过对会展策划原理及会展策划与管理流程的阐述，激发学生在会展策划中的创意和创新，使学生较为全面和熟练的掌握会展策划的基本操作技能，熟悉现代会展的策划运作。《会展策划与管理》课程的内容决定了应该打破传统课程中按照知识体系来划分教学单元、组织教学体系的模式，而是在对岗位工作的知识、技能及工作过程进行系统分析的基础上，通过项目建立知识与工作任务之间的联系，以工作过程组织课程内容，并以项目推动教学的课程模式，其目的在于加强课程内容与工作之间的相关性，整合理论与实践，提高学生职业能力培养的效率。

1.2 “项目导向——任务驱动”学做一体的教学模式 项目导向与任务驱动是两种不同层次的教学方法。任务驱动法是指教师围绕教学目标，设计若干个具体任务，以任务为驱动，提出问题，通过学生自主性的学习，掌握教学内容和技能，完成教学目标要求的教学方法。项目引导教学法是以小组合作的形式，由学生综合运用所学知识和技能，通过信息采集、方案设计、项目实施等过程，分析项目，解决问题，最终完成一个完整的项目工作而进行的教学。二者都是体现以学生为中心的“学中做、做中学”的学做一体教学模式。任务驱动的任务是具体的、持续时间较短的、围绕一个具体教学内容或者技能的；项目驱动的项目是综合性、持续时间长的、体现学生分析问题、解决问题及创新工作的复杂过程。任务驱动主要在课堂内组织，项目教学则延续到课外。

1.3 以学生为主体的合作探究式学习 无论是项目导向还是任务驱动，都以学生为教学活动的主体，发挥学生自主学习的积极性，让学生在完成任务和项目的过程中，带着问题思考，并且不断发现问题、解决问题。同时，学生的自主学习也不是单一的个体，而是以小组为单位，承担不同的项目（任务）角色，通过开展讨论、交流、协调、统筹等合作方式来共同实施项目、完成项目、总结项目。在这个过程中，学生在合作中学习知识、学习技能，在合作中创新和完成项目（任务），改变传统的单一被动式的教学，提高了学生学习的兴趣，也培养了学生团队协作、与人沟通的实际能力。

2 《会展策划与管理》课程基于工作过程的教学内容设计

所谓“工作过程”，是指在企业里为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序。工作过程“是一个综合的、时刻处于运动状态之中但结构相对固定的系统”。工作过程导向课程是根据产品或提供服务的“工作过程系统”确定学习任务后，以学生为中心而设计的一种课程方案。根据对会展策划与管理相关工作岗位的调研以及参照了国家关于会展策划师等岗位的描述和职业标准，从事会展策划与管理岗位的工作内容主要包括：①会展（会议、展览、节事活动、场馆租赁、奖励旅游等）项目的市场调研；②会展的立项、主题、招商、招展、预算、运营管理及相关活动等方案的策划；③会展项目的销售；④会展的现场运营管理。⑤展会活动的全程策划协调。在此基础上，建立了课程教学内容与工作过程典型任务的对应关系。（图1）

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根据图1的分析，将课程教学内容按照会展策划前的计划——会展立项策划方案的形成——会展策划的具体运行与实施——会展策划的评估的工作基本过程进行组织，使学习的过程就是在了解熟悉会展策划与管理的工作过程。在实现教学内容的工作过程化基础上，结合会展活动的四个主要类型——展览、会议、节事活动、奖励旅游，设计了四个项目（学习情境）。每个项目里设计了4-5工作任务（子情境），涵盖了会展策划与管理的完整工作过程，且每个项目中工作过程是基本一致的。这样，在教学中，学生通过在每个具体的会展项目中都反复学习会展策划与管理工作的基本流程，尽管工作过程是重复的，但由于项目不同，具体内容是不会重复的。随着项目的推进， 学生的会展策划与管理的能力得以不断强化和提升。

3 《会展策划与管理》课程的教学过程设计

3.1 知识目标 《会展策划与管理》课程的知识目标是：熟悉会展策划与管理的基本要素与原则；熟悉会展策划与管理的基本流程；掌握会展策划与管理的技能。

3.2 能力目标 《会展策划与管理》课程的知识目标是：能够对某一会展项目进行市场调研和可行性分析；能够与团队合作完成会展活动的策划方案；能够围绕会展策划方案开展推广和实施工作；能够有效地对会展项目实施管理和评估。

3.3 素质目标 《会展策划与管理》课程的知识目标是：培养学生具备良好的职业道德、职业观念、职业精神；培训学生的团队合作精神；培养学生的创新能力、开拓精神；培养学生基础与实践并重的意识和能力，引导学生树立踏实肯干，执着敬业的价值观和处世的态度。

3.4 整体教学过程设计 根据《会展策划与管理》课程教学目标，在对该课程进行了基于工作过程的教学内容设计基础上，在整体教学活动中将教学内容进一步细化，对每一个工作任务都提出了对应的能力和知识目标，使得各个教学环节的设计有了标准参照，更加科学，也保障了整体教学的有效进行。

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4 《会展策划与管理》课程教学设计实施的保障

4.1 双师结构教学团队的建设 基于工作过程而设计的《会展策划与管理》项目课程，以真实的会展活动框架，按照会展活动策划与管理的工作流程组织开展教学活动。这种教学设计，要求教师必须对课程有全面的掌控，具备丰富的理论和实践指导能力。所以，为配合课程的有效进行，必须围绕课程打造一支既有理论水平又有实践经验的双师结构教学团队。

4.2 模块化教学 在课程的具体安排上，为保证课程内容的连续性以及工作任务的有效开展，该课程的时数安排必须打破2课时为单位的组织，按照内容，可设计3～4课时为一单元，灵活实现地的模块化课程教学。

4.3 教学场所 在《会展策划与管理》课程教学设计中，每个项目的完成都以某个会展活动形式的完整举办贯穿始终，所以在实施教学过程中，必须依托会展专业的实训场所和实训条件，来辅助完成教学目标。

参考文献：

[1]《工作过程导向的高职课程开发探索与实践》编写组.工作过程导向的高职课程开发探索与实践[M].北京：高等教育出版社，2008.

[2]姜大源.关于职业教育课程体系的思考[J].中国职业技术教育，2003（5）.

[3]蒋庆斌，徐国庆.基于工作任务的职业教育项目课程研究[J].职业技术教育，2005（22）.

[4]沈伟玲.基于工作过程的高职《外贸单证实务》课程教学设计[J].当代职业教育，2012（1）.

篇（8）

以往课程设计的开展，分别在各课程结束时，作为一个总结性和综合性的教学环节来进行，不同学期、不同设计内容、不同课程间独立开展，导致相互之间缺乏必要的联系，学生进行的只是局部的训练，缺乏一个整体的概念。比如在化工原理课程设计时，学生对化工制图、材料、设备的强度计算、各设备元件的选择与设计及标准不是特别清晰，最后所得的工艺及工艺尺寸计算数据甚至被弃之一旁;而在化工设备课程设计时，则需要对化工工艺问题有一个整体把握，依据计算所得工艺参数及工艺尺寸来指导设备设计与选型，这些都要用到化工原理和化工工艺学的知识。

1.2各课程设计的时间安排较短，学生仓促而就

这四门课程作为化工类课程的重要组成，其教学内容繁重，在课程结束时留给课程设计的时间就显得极为有限。而每门课程设计对学生来说其工作量都是极大的，且对于化工类学生来说又都是极其重要的，是学以致用、理论结合工程实际的重要一环。在短短的1～2周的课程设计期间，教师首先要下达设计任务书(布置设计任务)，而后进行设计课程的专题指导和答疑工作。接着学生要查阅、搜集相关文献资料及实际工程信息，准备相关化工标准、手册以备随时查阅。设计期间学生要完成的工艺流程图和主设备图各一张、复杂设备的不同视图、若干零件图及一份详细的设计说明书(包括设计工艺核算、设备设计及各零件计算)。学生要在短期内完成这一系列任务，时间仓促，难以对设计内容整体把握和系统思考，对于设计细节考虑不周，导致略微改动已有图样的情况有之，原图照抄照搬情况亦有之，完全没有达到课程设计与实际结合的训练目的。

1.3独立课程设计内容单薄，系统综合性差

由于要考虑时间安排的限制，以往的课程设计会选取化工单元操作的一小部分作为设计任务，以达到任务量与时间安排的匹配。这往往影响了学生对于化工生产过程整体性与系统性的掌握，在设计过程中难免会“一叶障目不见泰山”，难以加强学生在化工生产基本原理、工艺流程设计、单元操作设备及核算方法等方面的综合素质。以上问题影响了实际教学效果的强化提高，难以达到化工课程设计学以致用、由理论入实际化工生产过程、培养创新型化工人才的目的。

2整合四门课程设计，设立化工专业综合课程设计的可行性

2.1设立化工专业综合课程的必要性

化工原理、化工设备、化工制图和化工工艺学作为化工专业的重要专业基础课程，其侧重点不同，但在实际设计中紧密联系。化工工艺学主要研究原料化学反应的过程和方法［4］，从化工热力学、动力学的角度分析反应原理、反应影响因素，据此确定其工艺条件;并据反应特点设计工艺流程。化工原理则是以单元操作为对象，讲述其能量传递、动量传递、物质传递的基本原理，以及其操作过程对管道、容器设备等的条件要求，为设计部门提供参考依据。这两门课讲述的是化工工艺方面的知识。化工设备课程的主要内容是介绍单元操作中所用设备及其设计过程［5］、设计方法，这些设备的结构、形式、尺寸直接决定了它们是否能达到工艺设计中所要求的条件参数。也就是说工艺设计以及工艺核算是化工设备设计的前提，化工设备设计又是保障工艺条件实现的基础，而化工制图是化工设备设计的直接手段。首先根据化工工艺学确定生产工艺，再由化工原理的知识进行选型论证后，经过工艺核算确定设备的型号，最后依据化工设备的知识并借助化工制图的手段拿出设备图。由此可看出，四门课程的紧密联系及其不可分割性，完成任何一个独立的课程设计都要交叉运用这四门课程所学知识，这就为整合四门课程设计提供了基础。

2.2时间安排集中，各科教师联合指导，避免短板，可极大提高教学实践效果

本校惯例，课程设计一般安排在每门课程结束之时，结课考试之前，时间短而分散，各科任课老师“各自为战”，如此仓促的开展课程设计其教学效果大打折扣。整合四门课程，设置化工综合课程设计后，时间可由原来的2周改为6周。课程设计时间大大延长，学生有充足的时间和精力来认真、从容、细致地对所学四门课程用课程设计的方式做一次有系统、有目的的大总结，避免了学生因时间紧而仓促开始草草收场的应付现象。整合开展化工类专业综合课程设计还便于四门课程教师开展协同教学、互补教学，弥补了化工原理、化工工艺老师对设备、制图方面的不足，化工设备、制图老师对工艺设计的生疏。在学生遇到问题时可及时有效地给予更专业、更全面的解答，极大的提高课程设计的效率和教学效果，真正地实现在课程设计实践中提高学生能力的目的。

2.3课程设计选题的针对性更强，学生课程设计训练的系统性更强

整合后，课程设计任务书的编写与下达可由四科教师共同讨论，综合考虑来完成。可以有目的的选取设计对象，对学生进行侧重训练;也可根据实际应用，灵活设置课题。在设计中引导学生深入思考，综合考量自己所做设计的可靠性、经济性和实际可行性。指导学生正确使用设计行业的规范和标准，准确查阅设计手册和资料。这可有效的避免以前课程设计选题的随意性与设计过程的不完整性，使学生在了解生产工艺流程的基础上，进行塔设备的设计和换热器(泵)选型，然后立即对该塔设备和换热器(泵)进行强度校核及图纸绘制，同时引入计算机编程、AutoCAD等软件锻炼学生利用计算机解决问题的能力，使学生经历一次完整的化工单元操作设计的全过程，有机会将所学知识得以实际综合应用，为后续毕业设计及走上工作岗位打下坚实的实践基础，并使学生深刻理解化工原理课程的工程性、实践性和应用价值。

2.4可协调四门课程与其它课程的开设时间及授课内容的关联性

考虑到学生对课程知识的遗忘性，有必要协调四门课程的开设时间，将四门课程调整到同一个学期来开设，在该学期结束时统一时间开展课程设计，这对于化工专业的课程设置来说是完全可行的。在授课内容上，平时的授课中可有意强化课程间的联系，增强学生的综合思考意识。

篇（9）

化工原理课程设计是对化工原理课程中学到的单元操作进行工艺设计，主要有泵、换热器、塔、干燥器等，通常由教师提出给定生产任务，学生查阅文献资料后在教师的指导下完成，提高了学生的工艺计算能力；化工设备课程设计在化工设备设计课程结束后开设，主要进行设备的选材、强度及稳度设计，学生由教师指定工艺条件与参数，完成设备的结构、强度和稳度等的设计，提高了学生的化工设备设计能力。两门课程设计的开设使学生初步掌握了化工设备设计的过程与方法，帮助了学生完成从理论到实际的转变，对培养学生的工程实践能力具有不可替代的作用。

为了培养学生的整体设计思想，需要将两门课程设计进行有效整合。近年来，不少教师作了将这两门课程设计整合的尝试，贵州工学院的何焜等给学生安排进行了换热器和蒸发器的工艺与设备的全设计，使学生对换热器和蒸发器的设计全程、步骤与要求有了较全面的了解。南京工业大学的蔡锐等对整合两门课程设计进行了有益的实践。我们在学生的课程设计中安排了换热器、精馏和吸收塔设备的工艺设计和机械设计，取得了较好的效果。

将两门课程结合在一起的实践说明了将两门课程设计进行整合是可行的。但在整合过程中还存在一些问题，如设计课题大多还是虚拟课题，有些常见的单元设备如蒸发器、萃取器、干燥器等的设计指导资料不足等。

对课程设计整合的思考

课程安排要合理，化工原理与化工设备设计应在同一学期结束，化工原理课程设计与化工设备课程设计时间的安排要衔接。两门课程的任课老师要统筹考虑课程设计，从选题、设计的进行、设计的指导等方面互相沟通协调，两门课程设计的题目相同而要求不同，在设计结果上，化工原理课程设计要求出工艺条件图，而化工设备课程设计要求出设备装配图。两门课程的任课教师协调一致有利于培养学生的整体设计思想。

篇（10）

在以往的教学中，我校的化工原理课程设计都是在两周的时间内完成。每位教师要同时指导三十个左右的学生，难以对每个学生进行及时的指导。同时，课程设计是综合训练的过程，学生在短时间内对先修课程的相关知识不能充分的复习或补充，加大了综合运用所学知识解决工程问题的难度。另外，学生在短时间内按照老师的指导快速完成任务，但没有足够的时间去思考，造成设计效果不够理想。基于以上原因，我们改变了化工原理课程设计的时间安排，由以往的两周时间改为在一个学期进行，提前做好设计动员，将设计任务安排在与《化工原理》下册的理论课程内容同步进行，要求学生利用课余时间有意识地根据设计题目的要求搜集有关资料，提前做好有关的各门先修课程的知识储备。增加设计时间后，使参加设计的学生有充足的时间来深入、详尽地进行课程设计，使课程设计任务的深度和广度得以提高，使化工原理课程设计无论从内容到质量都更加完美、更有层次，并且可以培养学生树立良好的工程设计意识。

科学广泛选题

选好课程设计题目，是完成上述教学内容和培养目标的关键，在选题时应注意以下几点：(1)应确定较多的题目，让学生有充分的选择余地，题目之间既有联系又有差别。每位同学在所做的题目中都会碰到一些技术问题，题目之间可以进行对比、分析，这样对每个人来说，题目的要求和特点是明确的，而总体来说题目又是多种多样、丰富多彩的。同一题目既有相对的独立性，又有内在的联系。(2)题目尽可能来源于实际的化工生产过程，鼓励指导教师将自己的科研项目和校企合作课题作为部分实际课题进行设计。这样一方面可以使学生感到题目来源的真实性，增加设计的兴趣，另一方面更有利于培养学生的工程观点和创新思维。近几年，我们将化工原理认识实习安排在课程设计正式开始之前，在布置设计任务以后，学生进入实习工厂，有意识地对要进行设计的典型设备及过程进行重点实习，根据工厂获得的化工设备的生产参数作为设计依据来选择题目，这种结合实际的设计题目，更有利于培养学生分析问题和解决工程问题的能力。(3)题目既要适合课程内容的要求，又要适合学生的能力。为此必须对生产过程中获得的题目进行筛选和加工，对难度较大的题目，可适当做一些简化处理，使之与课本的内容比较接近，同时又要考虑生产实际过程的复杂因素，这样有利于充分发挥学生的创造力和潜力。

充分发挥教师的指导作用

篇（11）

[中图分类号] G642.0 [文献标志码] A [文章编号] 1005-4634（2014）04-0097-03

0 引言

化工设备基础课程设计是高等院校为化工类专业学生开设的一门极其重要的实践性教学环节，同其它工科课程设计一样，其目的在于培养学生的工程素养和综合运用所学知识解决工程实际问题的能力[1-6]。通过课程设计，还可以消除课程学习时存在的疑惑，强化学生对该课程知识点的理解和综合应用能力。具体言之，通过课程设计培养学生的以下能力：（1）查阅资料和使用工程手册及标准规范的能力；（2）运用工程思维分析和解决实际问题的能力；（3）工程分析、设计、计算、制图和表达的能力；（4）良好的职业道德和团队合作精神。尽管课程设计的培养目的很明确，但是由于现实教学条件存在系列问题，再加上化工设备基础课程设计自身的特殊性，很难取得上述培养目标。为了提高化工设备基础课程设计的教学质量，一些学者目前已开展了一定的研究，曾提出一些措施来改善课程设计的质量[1-6]。然而，由于问题相对复杂，不可能彻底解决。为进一步改善和提高课程设计的教学质量，本文依据常州大学现有的教学条件进行了教学改革，以确保教学目的良好地实现。

1 课程设计主客观影响因素分析

1.1 课程学时短、基础知识薄弱

随着本科教学改革的不断推进，与课程设计紧密相关的前期理论课程的学时不断地缩减，而本课程所涉及的知识点又纷繁复杂（如静力学、材料力学、工程材料和化工设备设计等内容），这极大地影响了学生对本课程知识点的理解和掌握程度。就常州大学而言，化工设备基础课程由2003年的56学时到后来的48学时、40学时，再到现在的32学时，学时的缩减直接导致课程讲授内容的删减、部分所授内容也不能讲深讲透，如工程材料部分和化工设备零部件部分各仅用2学时来讲解。这直接导致学生前期课程基础薄弱，不能灵活运用所学知识，仅仅是为了应付考试而死记硬背。

1.2 课程设计时间短且时间安排不合适

随着理论课程学时的不断缩减，课程设计时间也在不断压缩。常州大学化工设备基础课程设计学时由2003年的2周到后来的一周半，再到现在的1周。在1周即5天的时间内，学生要完成一台化工设备的设计，包括设备总体结构的设计、材料选择、强度计算、零部件选择、图纸绘制和设计说明书的编写，时间极其紧张。部分学生在这短暂的时间内，甚至连借来的设计手册和规范都来不及翻阅。另外，化工设备基础课程设计往往紧随化工原理的课程设计进行，理论上讲，这是非常科学的，便于将设备的工艺设计和结构及强度设计紧密联系在一起，让学生得到系统的训练。然而，弊端是由于目前课程设计的时间都非常紧张，前面化工原理课程设计如不能按时完成，往往会影响后面化工设备基础课程设计的进度和质量。

1.3 参考资料稀少且陈旧

不可否认，提供全面详细的参考资料（如各种设计手册和标准规范）对于工科学生（特别是化工设备设计相关的学生）课程设计和毕业设计质量的保证至关重要。然而由于学生规模不断的扩大和科技进步带来参考资料的不断更新，学校图书馆来不及更替和购买新资料，导致课程设计所需的参考资料（如各种设计手册和标准规范）严重短缺且陈旧。如遇到和过程装备与控制工程专业学生毕业设计一起开设时，更加剧了参考资料的短缺程度。旧标准和规范的使用，严重影响学生对现有知识的理解和应用能力，甚至会对学生将来的工作带来不良影响。

1.4 生师比大、教师任务重

学生规模的增加进一步扩大了生师比，教师教学任务加重，对同一个学生的关注次数减少。由于时间短促，学生之间来不及相互讨论和学习，有时同一个问题，教师需要回答数十次。教师在设计教室走一圈需要1～2小时左右。对学生关注次数的减少，直接影响了课程设计质量的好坏。

1.5 个别学生设计态度不端正、急功近利

受社会浮躁心态和就业趋势等因素的影响，个别学生学习态度不端正，他们对课程设计抱着敷衍了事的心态，明知图纸存在质量问题仍不予修改，急于答辩。有时，甚至会出现抄袭问题，内容上文不对题。这种恶劣的学习态度严重影响了课程设计质量，给预期培养目标的实现造成困难。

必须指出的是，上述问题绝不是化工设备基础课程设计独有的问题，其它课程设计（如机械设计和化工原理课程）同样存在学时短、前期基础知识薄弱、设计资料陈旧、生师比大等问题。为了克服上述弊端，必须给出应对措施。

2 课程设计质量保证措施

针对课程设计现有教学条件存在的问题，提出如下教学质量保证措施，详见图1。

2.1 因时制宜、合理出题

众所周知，化工设备种类繁多，常见的有塔设备、管壳式换热器、反应釜、立式或卧式储罐等。尽管这些均可选为课程设计题目，但不同的设备结构复杂程度不一，计算量、绘图量和各种技术要求差别较大。因此，选题时应根据实际情况加以区分。在早期，当课程设计学时为2周时，选塔设备或管壳式换热器作为设计题目；当学时缩为1.5周时，选大型卧式液化气（液化石油气、液氨、液氯等）储罐作为设计题目；目前学时减为1周时，选立式（空气、氮气、氨气等）储罐作为设计题目。而且这些题目由常州大学化工设备设计所提供，均为真实的工程设计项目，有真实的设备设计图纸。这为学生了解和掌握设备设计内涵（包括结构设计、材料选择、零部件选定、技术条件撰写、图纸绘制等）提供了极大的便利。

2.2 设计任务书和计划书的精心编制

为使学生能够保质保量完成课程设计任务，题目选定后必须明确给出设计参数（如储罐的公称容积、工作温度、工作压力、安装地点、管口表等参数）、设计任务（完成施工图的绘制和设计说明书的撰写工作）和设计步骤。图纸绘制必须按照正式工程图的要求来完成，图面应包括主视图、管口方位图、节点（或局部）放大图、设计参数、技术要求特性表、管口表、明细栏、标题栏等内容；说明书应包括封面、课程设计任务、计划书、目录、正文（包括设计参数确定、强度设计、材料选择、结构设计及其它技术说明）、参考文献和结束语等部分。对于立式储罐，设计步骤分为以下几步：a.明确介质物性（密度、腐蚀性、危害程度等）；b.确定设计温度、最大操作压力与设计压力；c.确定总体结构和尺寸（筒体直径和长度）；d.根据工作条件和介质特性进行材料选择；e.筒体与封头的厚度设计（含压力试验强度校核）；f.开孔补强结构设计及其计算；g.容器总质量分析计算；h.附件设计（包括人孔、液位计、铭牌、接管、法兰等）；i.支座的选择；j.绘制装配图草图；k.绘制正式装配图；l.撰写设计说明书。设计进度安排见表1。教师根据给定的时间节点来检查学生的完成情况，因此，给定详细设计任务和设计步骤对保证设计进度和设计质量具有极大的帮助作用。

表1 设计进度安排

时间 周一 周二 周三 周四和周五 周六 周日

步骤 步骤a-d 步骤e-f 步骤g-i 步骤j-k 步骤l 答辩

2.3 参考资料的搜集和整理

正如前所述，提供准确详尽的参考资料对学生完成课程设计和理解设计内容至关重要。有了详尽参考资料的查阅，学生对设计内容可做到有理有据、心中有数。为了避免学校图书馆资料短缺和陈旧的弊病，教师及时在网上搜集课程设计所用到的最新的标准和手册（如GB150-2011、HG20592-2009、JB/T4712-2007、TSGR0004-2009、HG/T20580（20581、20582、20583）-2011、GB/T 25198-2010、TCED41002-2000等），将其整理好转给每位学生、并指导其查阅。另外，也将常用的数据（如钢板负偏差、腐蚀裕量、焊接接头系数、容器类别判别表等重要数据）汇编成册，印发给学生，便于其查阅。学生对新标准和新手册的使用和熟悉为其将来工作涉及到真实的工程设计奠定了一定的基础。这实际上很好地促进了课程设计培养目的实现。

2.4 及时发现错误、及时更正

课程设计时间的大大缩减，极大地增加学生对教师的依赖程度。如无老师及时指导，面对所提供的手册学生将束手无策，不知如何使用，也就很难在短暂的时间内对教师所提供的资料进行逐一了解和查阅。因此，为了让学生顺利完成课程设计、少走弯路和提高设计质量，从设计开始到结束，教师应尽可能留在教室指导学生课程设计，及时解决学生提出的问题和订正学生存在的错误。特别是图纸绘制开始时，教师应经常“穿梭”在设计教室，及时发现图纸上存在的问题，及时提醒以便及时更正。这对课程设计质量的提高具有重大帮助。

2.5 建立合理的评价体系

为了提高学生课程设计的积极性，保证课程设计质量，提出如下课程设计成绩评价体系，即：

课程设计成绩=平时成绩？5%+说明书成绩？5%+图面成绩？5%+答辩成绩？5%

平时成绩考虑学生的出勤率、提问问题情况和设计态度；说明书成绩考虑计算准确程度、格式是否规范、内容是否全面、书写是否清晰流畅；图面成绩考虑图面整洁程度、比例是否合适、绘图是否正确和规范、明细表以及技术特性表填写的规范性和完整性；答辩成绩考虑对所绘图纸和所编写说明书的理解情况、回答问题情况。尽可能调动学生学习的积极性，并做到公平、公正、合理评价每个学生的设计作品，杜绝抄袭现象、让每个学生能学有所获。

尽管化工设备基础课程设计与其它课程设计（如机械设计和化工原理课程）具有一定的区别，如前者设计内容多样，所涉及的内容（如计算参数确定、壁厚确定、材料选择、结构设计、零部件选型、设备成型、技术要求编制等）必须按照国家标准严格进行；但同属为工科课程设计，它们也具有一定的联系，如均会涉及到工程计算和工程制图问题，它们的设计步骤和评价体系也类似。因此，上述教学质量保证措施对其它工科课程设计教学质量的保证也具有一定的参考价值，相关工科课程设计也可以沿着设计步骤的精心编排、参考资料的全面收集和提供、细心的指导、错误及时更正和评价体系的合理建立这条思路进行。

3 结束语

毫无疑问，学生规模的扩大、学时的缩减和设计资料的短缺，无疑对课程设计质量造成严重困扰。为了应对课程设计教学条件存在的困难和弊病、保证课程设计质量，达到课程设计开设的目的，提出上述应对措施，通过实践证明，效果较好。大部分学生在说明书结束语里提到“虽然设计时间短暂，但内心充实、收获颇丰”。作为一名教师，应竭尽所能不让课程设计成为一种摆设，应让学生在短暂的时间内领会工程设计的内涵、能有所收获，充满自信地走向工作岗位。为了进一步提高课程设计教学质量，真正实现当代工程教育提出的目标和要求，让每个学生实现自我成长，这需要相关教师不断地探索、努力和总结。

参考文献

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[2]李政辉，李庆生，姚忠. 化工设备机械基础课程设计教学中存在的问题与改革[J].化工高等教育，2012，（1）：47-49.

[3]董俊华，赵斌，张及瑞.化工设备机械基础课程设计教学改革讨论[J].化工高等教育，2011，（3）：17-19.