基于企業技術需求設計化學工程與工藝專業的本科生畢業設計（論文）課題

周衛民　王坤　李建科　徐桂英　李莉香　安百鋼　靳瑞發

摘 要：作為化學工程與工藝專業的大學本科畢業生在校學習的最后一環，本科畢業設計（論文）有著極其重要的地位。然而，在實際的畢業設計過程中存在著學生的畢業課題脫離企業生產實際，為了完成學生的畢業環節而設置課題，設計和實驗工作量大但學生真正實際參與度低等諸多問題。實驗工作量大，但實際參與實驗的時間少，致使大部分畢業生的畢業設計流于形式，學生的收獲不大，老師們又費了不少心思。因此，指導教師合理地設計本科生畢業課題顯得尤為重要。本文針對實際畢業設計過程中出現的問題，提出通過校企合作，在企業工程師參與畢業課題的設計及指導的前提下，提升畢業課題的實效性及應用性。本科畢業生通過完成畢業設計，了解了企業的生產工藝及技術需求，為從學校畢業到企業工作的無縫銜接最大限度地發揮了作用。

關鍵詞：畢業設計；化學工程與工藝；校企結合

中圖分類號：G642.477? 文獻標識碼：A? 文章編號：1673-260X（2023）11-0056-03

1 引言

畢業設計（論文）是高等學校本科教學的重要組成部分，是理論與實踐相結合，教學與科研、生產相結合的過程，是培養學生綜合素質和解決工程實際問題能力的一個重要的實踐教學環節，是對學生進行綜合素質教育的重要途徑，在培養高級專門人才過程中有著特殊的作用。通過畢業設計（論文）環節，不僅能夠提升準畢業生運用所學的知識解決實際問題的能力，還能使久居校園的學生增強對社會及企業急需知識及技能的理解。同時，新工科教育也對本科畢業設計提出了更高的要求，如培養學生能夠綜合運用所學的知識分析和解決工程技術問題的能力，使學生能夠受到基于高級工程技術人員能力的綜合訓練。例如具有調查研究、查閱文獻和收集資料、閱讀與翻譯專業外文資料的能力、理論分析的能力、制定設計或試驗方案的能力、設計計算和繪圖的能力、實驗及研究能力、計算機和電工電子技術的應用能力、技術經濟分析和組織工作能力、總結提高、撰寫論文和設計說明書能力等等。

化學工程與工藝專業有著自身的專業特點。本專業的畢業設計（論文）主要分為兩類，一類為設計類，主要通過對企業生產工藝的認真學習，掌握與本專業相關的工藝流程，了解相應設備的工作原理及其所起的作用。并了解工藝流程的各個參數，從而對每個工藝參數背后涉及的知識體系有著更為深刻的理解。眾所周知，對于一位化工企業工藝工程師來說，化工工藝與化工設備是不可分割的，只了解工藝不了解設備，工藝工程師無法按照產品的技術要求調試設備并生產出合格的工業產品。同樣，只了解化工設備但不了解化工工藝的工程師，也無法根據化工工藝的變化對化工設備進行選型和設計。因此，化學工程與工藝專業的本科畢業生掌握化工工藝及化工設備的基礎知識尤為重要。第二類為新產品的研發或舊的相關產品的改進，此類畢業論文多為實驗類研究。同學們運用所學的基礎知識及專業知識通過實驗開發出具有一定實際應用價值的產品。學生能夠運用所學知識解決實驗中遇到的問題，并通過畢業研究提升學生的基礎理論水平，為接下來在企業里所從事的研發工作打下基礎。

2 教改的目標、解決的關鍵問題和實施內容

2.1 目標

通過畢業課題的合理設計，使即將畢業的學生能夠在化工工藝學習過程中做到舉一反三，培養學生自己的創新意識。結合企業的技術改造設立研究課題，能使學生熟悉企業的技改項目，加深對與實際應用相關的理論及專業知識的理解。

2.2 解決的關鍵問題

實際上，畢業課題的設計過程中會遇到很多問題。比如，在涉及生產工藝流程的畢業設計過程中，盡管工作量很大，但大部分同學都是參照往屆畢業生的設計，或照搬或進行細微的改動。造成很多畢業生只知照葫蘆畫瓢，對畢業設計所涉及的工藝及設備并沒有真正認真地理解。

同樣，實驗研究也并不是一蹴而就的，不可能在短期時間內得到滿意的實驗結果。然而，本科畢業生從進實驗室接觸實驗課題到完成實驗課題最終畢業僅有3個多月的時間，在這么短暫的時間里解決所有的科研問題也是不可能的。因此，很多同學只是熟悉了實驗背景及實驗過程，并不能運用所學的基礎知識及專業知識對實驗課題進行深度的理解和深入的分析。

2.3 內容

基于工藝流程設計過程中的程序化及公式化，通過企業工程師的參與對過長的工藝流程進行一定程度的歸納及總結，對企業在實際生產過程中需要的工藝由工程師進行歸納、梳理。圍繞這些梳理出來的重點對各個工段進行細分及選擇，使學生在參與工藝流程設計的同時能夠做到有的放矢。并能通過對一個工段舉一反三的學習，能夠自主地對其他工段的工藝進行學習，消化及理解。

企業工程師能夠運用自己的生產經驗對生產工藝進行實際而有效的講解，激發同學們參與畢業設計的興趣。企業工程師還可以通過講解自身在生產過程中對突發問題的處理，加深同學們對生產工藝的理解。同時，學生如在設計過程中遇到不明白的問題，可以去企業參觀學習，在加深對工藝理解的前提下，尋找改善工藝路線的新途徑。

與實驗相關的畢業設計主要是針對企業的技改項目。企業研發工程師可以帶著自身的技改項目指導學生的畢業設計。在學校教師的協助下幫助同學們能夠運用自身所學的知識參與企業需求相關技術的研究。學生通過參與企業的技改項目，了解企業的技術需求，技改項目的立項，技術難題的攻關，為學生們畢業后能夠自主地參與企業的技改及技術發明鋪平道路。比如，很多學生都存在誤區，認為在實驗室能夠實現的科研成果，一定能夠順利地在企業實現落地轉化。通過參與與企業的技改相關的畢業課題能使同學們清楚地認識到克和公斤甚至噸級質量單位的化學反應的不同。很多在實驗室克級能夠實現的實驗，當進行公斤級乃至噸級的放大實驗時化學反應條件并不完全相同或者說完全不同。盡管，參與畢業研究的時間短暫，但通過參與與企業相關的畢業課題，使同學們對企業的技改及技術發明有了深刻的理解，縮短了其步入實際工作崗位后的專業培訓所需的時間。

3 實施的具體方案及研究方法

3.1 實施方案

（1）查閱相關文獻。通過查閱相關文獻了解有相關專業的兄弟院校在提升畢業課題設計方面的研究[1-8]。查閱資料表明，化學工程與工藝領域研究本科生畢業課題設計的案例非常少。因此，在參照一些相關教改研究論文的基礎上，進行本科生畢業設計課題的研究具有非常重要現實的意義。

（2）在深化學習企業的生產工藝的前提下進行畢業課題的設計。參與畢業課題設計的教師應該比較了解相應企業的生產工藝，并時刻關注該領域的生產技術的最新進展。因此，指導生產工藝設計的教師需要不間斷的在企業有半年以上的深入學習的時間。同時，企業的工藝工程師作為副導師全面參與畢業課題的設計，并對學生進行畢業設計時遇到的問題和困難進行相應的指導。

（3）圍繞企業的技術需求設立研究課題。通過與企業的合作，參照企業的技改項目設計畢業研究課題。通過與企業的技術人員進行深度的交流，制定與企業的技改項目密切相關的研究課題。與企業工程師就研究課題的進展采取線上或線下討論的方式進行深入的探討。在解決科研過程中遇到難題的同時，提升畢業生的專業知識水平。

3.2 研究方法

（1）采用比較研究法。通過畢業答辯時往屆和應屆畢業生們的整體得分及專家的評價對畢業課題設計的合理性進行進一步評估。評價結果表明，在結合企業的技術需求設計畢業課題后，畢業生們的專業知識水平，技術素養有了顯著的提高。

（2）總結歸納法。在總結歸納畢業答辯時專家評委對畢業生們提出的問題及平時企業的工程師及技術人員指出問題的基礎上，對畢業課題的設計從方向到實施內容等進行進一步的改進。

4 結果及需要改進的不足之處

通過企業的技術需求設計本科生畢業課題能顯著提高學生參與畢業設計的熱情和積極性。學生能夠主動地向老師和企業的技術人員和工藝工程師提出問題。學生們能夠通過大量地閱讀書籍和查閱文獻嘗試尋找解決問題的方案，甚至呈現出為了解決問題而去查閱大量外文文獻的趨勢。盡管尚不成熟，但不少畢業生針對自己的畢業課題能夠主動地提出自己的見解。

不足之處主要體現在畢業設計時間短，畢業要求質量高的前提下把控畢業設計工作量的能力依然存在不足。這需要跟企業的技術員及工藝工程師建立長期探討交流的機制。增加教師在企業的生產及技改第一線所停留的時間。相信經過長期的摸索、實踐，一定會找到提升畢業設計課題質量的有效途徑。

5 結語

為了滿足新工科教育的需求提升畢業生的專業知識水平，合理的設計化學工程與工藝專業本科畢業設計課題成為工科教育的重要一環。針對畢業課題設計中存在的諸多問題，筆者提出了緊密圍繞企業的技術需求設計化工專業的本科生畢業課題的思想。通過設立與企業的實際需求相關聯的課題提高了畢業課題的針對性，使畢業生能夠切身感受到企業的需求，從而提高了學生參與畢業設計的熱情及積極性。實踐表明，在企業的工程師及技術人員的參與指導下，畢業生的畢業答辯成績、專業知識水平、制定設計或試驗方案的能力、理論分析的能力、實驗、研究能力等有了顯著的提高，為本科畢業生由學生向工程師的轉變架起了有益的橋梁。

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