教学改革工程设计论文
一、化工设计教学内容的改革
化工设计作为工程设计类课程涉及多方面的知识内容，在工程设计的实际应用中需要考虑的方面很多，如安全（安全评价）、环保（环境评价）、技术经济（工艺的先进性评价）以及设计规范性等，因此，在教学内容上不仅应讲授化工设计的基本理论，也要介绍化工设计规范及标准，并将环境、安全意识及经济意识贯穿始终。在教学中增加“带化学反应及循环物流的物料衡算”和“典型物理过程的热量衡算”的教学内容，突出了“固定床催化反应器的设计”在化工装置设计中的地位，补充了“换热网路集成及优化”教学内容，补充了厂址选择、公用工程配套、子项目与背景项目关系等问题的实例介绍。对原有化工原理课程进行了两点改进：一是将化工原理中“传热”部分的教学内容与学生工厂实习中采自化工装置的在线工艺数据结合，开展以“换热器校核”为内容的课程设计；二是在化工原理“蒸馏与吸收设备”课程设计改革中引入计算机辅助设计软件（AspenPlus）的使用。化工设备设计基础也是一门实践性很强的课程，可将“化工原理”与“化工设备设计基础”课程内容结合，进行“组合课程设计”，如精馏塔工艺设计及塔体结构设计。传统化工设计基于手工计算及绘图，伴随计算机技术发展，现代化工设计更多运用计算机技术，因此教学内容要适时更新，将化工设计的最新技术引进课堂，传授给学生。ICHEME认证也要求学生掌握先进的IT技术。鉴于此，应在化工设计教学改革中充分利用计算机辅助化工设计软件PROⅡ、ASPen及制图软件AUTOCAD。
二、化工设计配套课程体系建立
化工过程包含物理过程及化学过程。物理过程为原料预处理、产品分离与精制、流体输送等，主要涉及课程教学为化工原理、分离工程、化工热力学、新型分离技术。反应过程主要涉及课程为反应工程。化工设计过程一般包括物料衡算、热量衡算、流体输送管路设计及泵或风机设计，分离设备设计、反应器设计、化工仪表（或自动控制系统）设计，化工过程的安全及环境评价，化工过程的技术经济分析，典型化工装置（各种反应器、换热器、分离设备等）设计图纸绘制，化工PFD和PID图纸绘制、厂区分布图、车间设备布置图、管道布置图绘制等。另外，伴随计算机技术发展，很多化工设计借助于计算机辅助设计完成，因此，应开设化工过程计算机模拟，讲解化工设计软件PROⅡ、ASPenPlus的应用。进行化工设计前，学生必须具有相关的理论知识，而这些理论知识是由相应的课程教学传授。
三、化工设计训练教学模式
化工设计训练按三层次进行。第一层次为单元设备设计：如换热器设计、精馏塔设计、储罐设计、蒸发器设计、吸收塔设计等；第二层次为化工工艺设计：该层次为各单元设计的集成，如年产2000吨三氯杀螨醇生产工艺设计，年产4000吨双氧水生产工艺设计等；第三层次为化工厂设计，如年产25万吨的丙烯制丁/辛醇项目设计等。另外，应进行化工设计教学与生产实习相结合的探索。工厂实习使学生全面了解了化工厂设备布置及各区块（如原料罐区，生产区，控制区，产品库区等）布置。学生深入石化企业装置现场，因此有条件组织现场教学及采集数据，这样能够加深和丰富设计理论联系工程实际的内涵。实习过程中，可通过采集现场数据进行校核计算，例如聚丙烯生产工艺中反应器原料进口换热器校核，DMF生产工艺中二甲胺蒸发器校核等。校企联合培养学生化工设计能力也是今后应该加强的一项重要工作。专业设计单位拥有先进的化工设计技术，并掌握着最新化工设计标准及规范，而这些正是学院教师所缺乏的，因此利用校企合作方式把学生送到化工设计单位进行化工设计训练，可以大大提高学生设计能力。
四、嵌入式教学在化工设计中的运用
作为未来的化工专业职业工程师，学生不仅要具有创新能力、实践能力及工程设计能力，还要具备较高的素质，因此学生能力及素质的培养要贯穿于课程教学及实践教学过程中。在化工设计教学及训练中，通过案例讲解（如从经济及环境保护角度进行产品生产工艺路线的比较）培养学生安全、健康、可持续发展意识、经济及市场意识、知识产权意识。在工程设计中通过提出问题（如工艺中能量的综合利用，要求学生设计出换热网络等），让学生通过查找资料写出解决方案，锻炼学生技术集成能力、创造和革新能力、信息获得及加工能力。在化工设计过程中，5人一组共同完成设计任务，学生推举组长1名，其分工合作由小组成员协商安排，学生定期汇报设计进展，最终完成项目中英文摘要、项目可行性研究报告、项目环境评价报告、项目初步设计说明、项目初步设计说明附录与工程设计计算，以及PFD/PID图、主要设备装配图、厂区及装置布置图册绘制等。设计过程流程，在此过程中学生的协作精神、写作能力、交流能力将会得到加强。
五、结束语
高校教学不仅要培养学生掌握扎实的'理论知识，也要培养学生具备良好素质及较高的创新能力、实践能力及工程设计能力。学生工程设计能力培养是通过课程教学及设计训练实现的。为激发学生对化工设计课程学习的积极性，建立基于项目的化工设计教学新模式，将课程教学与设计训练融合有利于提高教学效果，改进教学内容，建立适宜的课程体系，使学生较深入的掌握与化工设计相关的知识与理论，并通过三层次化工设计训练，提高学生化工设计能力。无论在课程教学还是实践教学中，应有意识的充分运用嵌入式教学方法，潜移默化地使学生建立健康、安全、环保、经济等作为职业工程师应具有的意识，锻炼学生的能力，提高学生的素质。
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