五年制高職《化工單元操作》課程設計改革初探

徐祥斌，曹慧君，徐 佳

（湖南化工職業技術學院，湖南株洲 412000）

五年制高職《化工單元操作》課程設計改革初探

徐祥斌，曹慧君，徐 佳

（湖南化工職業技術學院，湖南株洲 412000）

《化工單元操作》是化學化工等高職專業重要的專業基礎課，而該課程的課程設計則是對該課程以及學生前期所學課程的一次綜合應用和檢驗。根據針對該課程設計中存在的一些問題，從時間安排、教學實踐、信息化技術應用等方面，提出了一些改革方法和教學經驗。

化工單元操作；課程設計；教學

《化工單元操作》這門課程在本科專業中叫做《化工原理》，是一門與實際結合非常緊密的一門課，是高職類學生在學習《化工制圖》《無機化學》《物理化學》等課程后開設的一門課程，課程結束后都會安排課程設計，該課程的課程設計是對學生進行的一次綜合設計訓練[1]。目前，化工單元操作課程設計中存在著一些問題，導致不能很好地適應培養高素質、高技能型人才的要求，針對這種情況，在本課程的設計環節中我們提出了一點新的思路。

1 課程定位及課程設計教學的現狀

1.1 課程定位及要求

《化工單元操作》是化工技術等專業的重要專業基礎課，也是食品技術、制藥技術、生物技術等專業的必修課。該課程緊密結合實際化工生產，圍繞單元操作原理和應用，以動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞過程為基礎，系統介紹流體輸送、沉降與過濾、傳熱、蒸餾、吸收等各單元操作的基本原理、設備結構與原理、基本計算方法、工程應用，從而使學生能清楚地掌握各單元操作的基本原理及基本計算方法，掌握設備設計以及工藝流程設計的基礎知識，能進行初步的工藝流程計算和設計[2]。

化工單元操作課程設計是對學生所學知識的一次總結和綜合設計訓練，也是對教學效果的一次檢驗。在課程設計過程中，要求學生有較強的主觀能動性，積極主動查閱相關資料，包含國家標準和規范、工具書以及相關文獻資料，能進一步應用和鞏固所學知識，才能完成課程設計工作。課程設計對于培養學生綜合應用所學知識的能力，提高工程技術人員所必須具備的基本技能和工程素質等方面的都具有較大的教學作用。

1.2 課程設計存在的主要問題

目前，在化工單元操作課程設計中，都是安排1周或2周的時間，將學生集中起來進行課程設計，大部分院校仍然采用手工計算的方法開展課程設計，并將計算結果手工繪制成圖紙。這種教學方法使學生鍛煉了手工繪圖的能力，學生作業量大，但內容卻不豐富[3]。有部分學校鼓勵學生使用繪圖軟件進行繪圖，但卻很難避免學生抄襲的問題，達不到真正提高學生能力的目的。這樣的課程設計就失去了原本的意義，與學生就業后的工作實際脫節，不利于高素質、高技能型人才的培養。

2 化工單元操作課程設計的幾點做法

2.1 《化工單元操作》的考核方法改革

要想做好課程設計，首先需要學生學習好《化工單元操作》這門課程，而要學好這門課程，除了要有好的教學之外，還需要有一個好的考核方法。而這門課程的內容對于基礎普遍不夠扎實且學習態度不夠努力的學生而言，好的考核方法更是能夠激發他們的學習動機。在這門課程的教學中我們發現，課程中的公式、圖表非常多，而傳統的使用閉卷考試的方式，會讓學生花費大量的時間在公式的記憶上，而忽略對公式的理解和應用，同時也會影響其他內容的學習。

所以我們在該課程的教學中，引入了一個“半開卷考試”的概念，給學生一張A4大小的紙，讓學生將他覺得可能會用到的公式抄寫在這張紙上，考試的時候可以攜帶這張紙參加考試。這樣讓學生從繁重的公式記憶中解放出來，同時，在抄寫這些公式的時候，能夠進一步加深對這些公式的理解和記憶。

2.2 時間安排及因材施教

受高職學生培養年限以及學生基礎較差的限制，目前大部分高職院校化工單元操作課程設計時間安排是2周，少部分的安排的是1周，以安排2周為宜，要根據時間的不同安排不同的工作量，另外在選題和任務布置上不宜過難，以免影響學生學習的積極性。

以我們目前經常會布置給學生的NaOH溶液的蒸發為例，如果課程的安排是1周，那么可以只進行蒸發器主體的計算，計算蒸發器的物料平衡和熱量平衡以及蒸發面積的計算，設計蒸發器的形式，并繪制出蒸發器的大小及布置情況，這些內容實際上對于大部分學生而言都是飽和的。

如果時間安排是2周，那么可以讓學生進行多效蒸發器的設計，對每一效進行熱量和物料衡算，并增加蒸汽壓力、流量等的計算。另外，在布置任務時，一定要布置些可選擇完成的任務，鼓勵基礎好、學習能力強、學習積極性高的學生努力去完成，同時要根據學生的基礎情況和完成情況適當調整任務難度。

另外，選題上應當盡量做到一人一題，但是要分成小組的形式，每個小組的題目完成不同，小組成員內的題目則數據不同，這樣既避免了抄襲情況，也能夠充分發揮小組內成員的協助精神，讓完成好的學生幫助完成差的學生。

同時，要給學生定好每天需要完成的任務，以便給學生適當的壓力，督促學生完成既定的內容，避免課程設計結束時學生什么都沒做的情況。同時，如果有不會動手的學生，要及時給他們進行培訓。

2.3 應用計算機進行計算及圖紙繪制

我們希望學生能在課程設計中盡可能多的得到鍛煉，卻也沒有必要讓學生在很多簡單的、重復性的計算過程中浪費大量的時間。為此，我們通過網絡找尋了很多物性數據的Excel，并將這些數據進行編制，能夠做到輸入一個數據后就能得到我們要計算的結果。通過這樣的工作，使學生避免了大量重復性工作（如精餾塔設計中理論塔板數的計算）和迭代計算過程。大大縮短了計算時間，并且減少了出錯的可能性。

另外，課程設計主要由計算書和圖紙兩部分構成，在計算完成后即根據計算書進行圖紙的繪制工作，學生在前期已經學習了《化工制圖》,并進行了上機實訓，是具備一定的用電腦繪圖的能力的。所以，我們希望學生盡可能多地應用計算機來進行計算及繪制圖紙,解決了手工繪圖不易修改且耗時費力的缺點，讓學生可以有更多的時間用于知識及技能的學習。

2.4 與時俱進，融入行業發展新動向

課程設計要緊跟行業發展，體現行業最新動態，在設備的設計上，可以通過教材上通用計算公式計算出結果來實現的，但在很多方面我們要引入一些最新的技術，比如傳統的換熱器都是列管式換熱器，而現在工業上鋁質換熱器正在得到越來越廣泛的應用，所以，我們可以安排一部分學生設計鋼質換熱器換熱面積的計算，另外一部分學生進行鋁質換熱器的計算。

另外，對于設備布置等擴展性設計內容，應讓學生查閱國家、行業相關標準規范。國家每隔幾年都會對標準進行更新，包括設計的標準。應當讓學生通過網絡、圖書館電子閱覽室找尋最新的標準，按照最新的標準來進行設計。在這個過程中，還鍛煉了學生文獻檢索的能力。

為了要檢驗學生對最新技術、標準的查詢情況，我們在課程設計上，都會要求學生找尋一份與其設計相關的最新國家標準，將其打印并上交。

2.5 課程設計的考核方式及所占比重

以往考核通常都是老師根據學生交上來的圖紙和計算書、設計說明書給出學生的課程設計成績，結果往往會出現圖紙與計算書不一致的現象，設計說明問題多，且給出成績后，缺少問題反饋的環節，學生并不能真正了解自己設計的作品缺陷具體在哪，今后設計應注意哪些內容等[4]。因此，這種只看材料、不見學生的考核方式必須改革，切實把好考核關。

前已述及，在安排學生任務時，應當做到一人一題，這樣能夠有效避免學生的抄襲情況，讓每一個學生都得到鍛煉。可以小組為單位，依據設計圖紙和設計計算書進行答辯，教師通過提問、指正等方式，了解學生在實際設計中對知識的掌握程度，并指出學生的錯誤所在。

另外，在平時的指導中，及時掌握并記錄學生的情況，將這部分成績也計算入最終成績中。在我們的教學實踐中，采用的是出勤占20%，平時的考核占20%，上交的最新國家標準占20%，計算書占20%，圖紙占20%的五分制，最后取總分為該學生的最終成績。

3 結語

在化工學科和教育學科均高速發展的今天，不斷改革我們傳統的教育教學方法，采用新技術、新手段來提高教學效果，尤其是如何的將信息化技術融入到我們的課程設計中，引入現代化的教學理念和設計工具，是我們一直在思考與探討的方向。

[1] 劉軍.化工原理課程教學改革初探[J].職業技術教育，2006.

[2] 趙元.加強實踐環節提高化工原理課教學質量[J].石油教育，1999，84（5）：47-48.

[3] 杜郢，馬江權，冷一欣.化工原理教學改革的探索[J].江蘇工業學院學報，2006，7（1）：75-76，86.

[4] 婁愛娟.化工設計教學改革的思考[J].化工高等教育，2003，（2）：69-70.

Preliminary Exploration on Curriculum Design of Chemical Unit Operation in FiveYear Higher Vocational Education

Xu Xiang-bin，Cao Hui-jun，Xu Jia

Unit operation of chemical engineering is an important basic course for higher vocational students，such as chemistry and chemical engineering.The course design of this course is a comprehensive application and inspection of the course and students’previous courses.According to some problems existing in the course design，some reform methods and teaching experiences are put forward from the aspects of time arrangement，teaching practice and the application of information technology.

chemical unit operation；curriculum design；teaching

G642.0

A

1003-6490（2017）12-0140-02