广 东 化 工 2019年 第3期
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培养具有创新能力人才的化工设计教学改革及实践
韩玉英
(陕西科技大学 化学与化工学院，陕西 西安710021)
[摘 要]为了培养学生的工程实践和创新能力。通过调整化工设计课程教学内容，改革教学方法和考核方式。这些改革措施调动了学生学习的积极性，提升了学生综合能力。培养出满足企业需求的具有创新能力的人才。 [关键词]化工设计；工程实践；创新能力；教学改革 [中图分类号]G4 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2019)03-0194-01
Teaching Reform and Practice Ability of Chemical Engineering Design for a
Talented Person with Innovation Ability
Han Yuying
(College of Chemistry and Chemical Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi’an 710021, China)
Abstract: The teaching content of chemical engineering design course was adjusted; the teaching and assessment methods about chemical engineering design were reformed for that students can be provided with engineering applications and innovation ability. These reform measures have stimulated learning enthusiasm of students and improved their comprehensive ability. Innovative talents in chemical service were cultivated to meet the needs of enterprise development.
Keywords: teaching reform；chemical engineering design；engineering practice；innovation ability
化学工程是研究化学和相关领域过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程共同规律的一门学科。化学工程不仅包括传统化工制造，也包括现代化工。现代化工的迅速发展，改变了社会经济面貌，甚至影响了人们的生活方式。这些改变要求化工专业人才应具有工程实践能力和创新能力。因此，培养具有工程实践能力和创新能力的专业型化工人才十分紧迫。
根据《化学工程与工艺专业认证体系》要求，化学工程与工艺专业学生毕业时，必须具备运用所学知识解决复杂化学工程问题和产品设计的能力；能综合运用基础理论知识，设计满足特定要求的化工设备和工艺流程，并能够在设计过程中体现创新意识和创新思维。《化工设计》课程就是对化工专业所学课程的综合运用，要求学完这门课程，学生应具备产品工艺流程设计，化工设备设计及选型，车间布置设计，管道设计及化工厂总体布局设计的能力。由此可见，《化工设计》课程对化学工程与工艺专业具有举足轻重的作用。为了培养学生的工程实践能力和创新能力，对《化工设计》课程进行教学内容，教学方法和考核方式[1]等方面进行改革，并采取了切实可行的办法，取得了一定成效。
1 精选合适教材，优化教学内容
《化工设计》教材种类繁多，为达到化工专业要求的教学目标和行业对化工专业学生毕业要求。在选择教材时考虑适宜新学科动态，吸取同行先进教学经验，了解最新教学成果，充分体现化工行业发展对人才的需求。 因此《化工设计》课程教材选用“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材——陈声宗主编的《化工设计》。该教材结合工程实例，重点讲述化工生产流程工艺设计，工程观念明确，注重培养学生的工程设计能力和创新思维，并在各章中通过工程实例介绍国内外先进工艺方案。在工艺设计过程中借助AspenPlus、pdmax ChemCad、pro_E等软件模拟实际工艺流程，结合3D漫游视频直观反映工厂操作，并且介绍化工经济性分析和环境安全等。该教材内容全面，与现代化工发展要求相适应，具有一定系统性和实用性。可培养学生的工程实践能力和创新思维。
培养学生对化工设计课程的兴趣。锻炼学生工程设计能力。 2.2 改变教学手段，活跃课堂气氛
由于化工设计课程内容涉及大量的工程实际问题，学生缺乏相应的实践经验。采用传统讲授方法抽象难懂，因此采用多媒体与板书相结合的方式教学，在教学过程中利用实物展示、化工厂实况录像、工艺流程模拟仿真、文字解释等多种形式综合应用，能形象、生动、逼真地呈现化工厂实际生产过程，这种直观方式教学，既可引起学生学习兴趣，又可活跃课堂气氛。 2.3 理论联系实际，培养学生工程素质
为了提高化工设计及相关课程的教学质量，培养学生的工程概念和工程意识，将学生培养成为具有良好的动手能力和分析解决工程实际问题的合格工科人才[4]。在授课的过中适当安排学生进行实际动手训练，学生每组五人，对典型设备进行拆装，在拆装的过程中穿插讲授设备的结构和工作原理，将理论教学和实践教学有机结合，让学生在实践过程中学习并深刻理解设备的工作原理。
2.4 模拟真实的生产装置，再现真实的生产过程
建设虚拟仿真实验室，根据培养目标需求配套相关虚拟仿真软件，既让学生在学习理论知识的同时，了解所学知识在实践中的应用[5]，增强学生的感性认识，又可以在进入工厂实习前使学生了解产品的生产原理和流程，使学生在进入工厂实习时有一定目标，带着问题实习，可提高实习效果。因此，引入虚拟仿真技术用于实践教学是增强学生感性认识[6]、实际操作技能和提升实习实践教学效果的重要手段。
3 改革以往单一考核方式，充分体现学生主观能动性
教学的最终效果，需要采用有效的评价措施，为了准确、全面反映学生对知识掌握的程度，采用的考核形式多种多样。
(1)采用单元小考，每完成一个单元，依据教学目标布置相应作业，要求学生查阅相关文献，参考现有工程实例，设计合理的生产工艺流程，采用现代软件模拟并绘制工艺流程图，并配套相应设计说明，同时要求总结心得体会。
(2)工程实践能力考核，要求学生使用现代计算机技术绘图全厂及车间布置图，同时要求设计成果展示采用PPT形式分组汇报。
(3)课程完成后，每位同学根据一学期的学习情况及设计过程中遇到的问题和解决方法，写出课程总结和学习收获。
(4)期末考试采用闭卷考核方式，主要考核化工设计过程基本原理，计算方法和设计程序等。根据上几方面结果，对每名学生进行综合评价。
考核形式的多样性，能全方位调动学生积极性，训练并提高学生综合能力，提高创新实践教育教学质量。
(下转第202页)
2 改革教学方法，适应现代教学理念
2.1 改变教学方式，激发学生学习兴趣
改变以往以教师讲授为主，学生被动接受的教学方式。在教学中，教师作为学生学习的引导者，为学生提供支持和帮助，引导学生运用所学理论知识，设计合理的方案及工艺流程和相关设计[2]。具体实施过程如下：按照化工厂设计的程序和思路讲授课程内容，以工程设计实例为教学素材，引导学生将传统理论知识和工程实际相结合，利用计算机技术进行模拟，对复杂的知识结构，结合全国化工设计竞赛内容和工程实例进行讲解，同时配备仿真演示软件演示工厂生产实例，这种直观的理论结合实际的教学方式[3]，便于学生掌握和运用基本原理与设计方法解决问题。
[收稿日期] 2018-12-11
] 韩玉英(1971-)，女，陕西乾县人，教师，讲师，主要研究方向为化学工程。 [作者简介
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以解释，帮助学生理解。实践表明，利用视频资源可使教学更加形象和具体，增强课程的趣味性和吸引力，提高学生的积极性和教学效果。同时，学生的英语听说读写能力可以得到提高，强化了专业英语的学习效果。
除了教师教授外，还应在课堂上充分体现学生的学习主体地位。传统的教学模式下，教师是课堂的主角，学生往往是被动接受课程内容，参与感不强，因此学习积极性不高。双语教学中，若不能充分调动学生的积极性，教师在讲述一些较晦涩的理论知识时，学生容易由于一些句子没听懂或没跟上教师的思路而感到吃力，对双语教学失去兴趣和信心。因此，双语教学中应重视启发式、互动式教学。通过启发，让学生思考；通过互动，让学生表达。增设课堂提问和讨论环节，加强与学生的互动，鼓励学生积极提问、主动回答和自主思考。可以由教师提出问题，让学生以英文为主、中文为辅来回答。也可由教师选择教学内容中某个有代表性的问题，提前将问题布置给学生，让学生课下查阅资料，充分准备，课堂上再展开讨论。通过教师的启发和引导，使学生不论英语水平高低，都积极参与到讨论中来。实践表明，学生学习的积极性和学习效果大大提高。将专业知识学习和语言学习有机结合，真正提高了学生对专业知识的理解和掌握，并培养学生的英语思维、表达和交流能力，切实达到双语教学的能力。
5 考核方式
考核是督促学生学习的重要手段，是了解学生学习效果的重要途径。从考核结果中可以发现教学中存在的问题，并加以改进。《食品工艺原理》是食品科学与工程专业本科生的专业必修课，通常采用试卷考试的形式。针对双语教学的特点，考试可选用双语试卷，设置一部分英文试题，鼓励学生用英文作答，但不过分强调语法的准确性。此外，由于双语教学存在课程本身知识点和英语双重难度，一张试卷考核往往不能真实反映学生的学习效果。因此，可以增加平时成绩的比例，综合考察平时课堂提问和回答问题的表现、课堂讨论、随堂测试和平时作业成绩等，全面评估教学效果。
6 结语
开展双语教学是我国高等教育国际化的需要。《食品工艺原理》作为食品科学与工程本科教学的核心课程，开展双语教学是培养具有国际化高素质专业人才的重要方面。双语教学是一个系统工程，不仅包括专业知识的学习，还涉及英语的学习和应用。我国高等教育中双语教学尚不成熟，仍处于摸索阶段，存在一定的问题和困难。在探索过程中，要立足于我国高等教育现状，并结合本校学生情况，不断改革和完善双语教学方式，提高双语教学的效果，培养出具有国际化视野的高水平专业人才。
参考文献
[1]兰劲华，等．高校双语教学管理的实践与思考．北京教育(高教版)，2007(01)：45-47． [2]谈多娇．高等学校双语教学的关键环节．教育研究，2010．31(10)：91-94． [3]邓娜．双语教学在应用型本科高校的可行性研究．吉林广播电视大学学报，2016(04)：25-26．
[4]张丽锋，等．药学学科运用多媒体技术提高双语教学质量的探讨．山西医科大学学报(基础医学教育版)，2007(04)：469-471．
4 教材选择
选择合适的教材是双语教学的关键。若与中文教学一样选用中文教材，学生将依赖中文，没有环境去学习英文的专业术语。而若采用英文原版教材，由于学生英语水平，理解英文的专业术语难度较大，学生难以适应，会严重影响学习积极性。且教师讲授过程中往往需要花大量时间翻译，反而没有足够的时间帮助学生理解和拓展，并不能使学生具有国际化的专业素养。因此，可选用中英双语的教材，或针对本校学生情况在英文原版教材的基础上选编出符合本校情况的教材并配备中文讲义，更符合我国教育的国情。
(本文文献格式：王凯，赵雷．双语教学在《食品工艺原理》中的应用探索[J]．广东化工，2019，46(3)：201-202)
(上接第194页)
4 课程改革取得的教学效果
4.1 新的教学方法，调动了学生的学习积极性
以全国化工设计竞赛为契机，以工程实例为素材进行教学，采用现代软件为设计工具，提高了设计效率，扩大了学生的视野，激发了学生的创新意识和创新思维，调动了学生学习的积极性。 4.2 以赛代练，提高了学生的综合能力
全国化工设计竞赛是对学生所学基础知识综合运用，是提高学生综合能力的全方位训练，学生以现代软件为工具，运用所学理论知识，依照竞赛的要求，对所设计项目进行可行性研究，工艺流程模拟、仿真、计算、车间布置设计及全厂整体布置，同时进行环境和经济性分析。通过这一过程综合训练，学生对化工厂设计的一般程序有所了解和训练，具备初步设计能力。
通过近三年参加全国化工设计竞赛，我校总共有12支队伍参赛，获全国一等奖1项，二等奖3项，三等奖3项。使教学质量得到整体提升，毕业生就业率及就业质量连续几年不断提高，受到毕业生和用人单位的好评。
(2)教学过程与项目和竞赛相结合，可以训练学生的工程实践能力和创新能力。
(3)合理的考核机制能调动学生的主观能动性，提升学生综合素养。
参考文献
[1]祁贵生．从课程考核方法谈化工设计课程的教学改革[J]．广州化工，2015，43(19)：191-192．
[2]安红，王寿武，宋长生．化工设计课程教学方法改革探讨[J]．化工高等教育，2015(5)：47-50．
[3]冉茂飞，张嫦，等．基于卓越工程师计划的“化工设计”课程教改初探讨[J]．广东化工，2015，42(14)：228-229．
[4]严宗诚，陈砺，等．提升化工设计实践性的课程教学探索[J]．化工高等教育，2013(2)：39-41．
[5]郭玉高，卢素敏，等．化工设计课程教学改革模式研究[J]．化工设计通讯，2018，44(9)：156．
[6]张刚，涂军令，等．化工设计课程教学中的问题与改革尝试[J]．广州化工2016，44(6)：181-182．
5 结论
笔者通过多年来的教学经历，对化工设计课程进行改革，得到了一下几方面的结论：
(1)课程内容随学科发展动态及时调整，与时俱进，才能培养出企业需要的合格人才。
(本文文献格式：韩玉英．培养具有创新能力人才的化工设计教学改革及实践[J]．广东化工，2019，46(3)：194)
