化学工程与设计精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇化学工程与设计，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：化工过程；设计；优化；研究生；课程

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）33-0060-02

《化工过程设计与优化》课程是化工类研究生专业课中的一门综合性强，知识面广泛的化学工程专业课，可以培养化学工程专业学生的工程实践意识，受到国内化工专业高校的重视。合肥工业大学化工学院制定了《化工过程设计与优化》的研究生课程计划，学院经过研究，决定从2006年开始在化学工程专业研究生中开设《化工过程设计与优化》选修课程。经过几年的教学实践，改进了教学内容和教学形式，开课取得成功。在近6年的校本部研究生及企业研究生班教学过程中，我们对课程内容和教学方法进行了一些有益地尝试，逐步形成了一套适合本校学生特点的教材，培养了学生的化学工程实验意识和工作能力，毕业学生受到用人单位好评。

一、分析取舍国内外相关教材的教学内容

“优化”已成为一门系统的数学理论性学科。国外的一些原版教材或译书箱大多涉及优化的数学模型建立、因素分析和计算等理论，或者介绍Aspen Plus和PRO/II等软件的应用等。教材的数学理论性强，难度大，与化学工程关联度偏小，难以直接用于本校化学工程专业研究生的教学。国内出版的化工过程与设计方面的教材较多偏重工艺描述，与化工优化知识的结合点少，不能直接采用。我们从国内外的教材中进行选取，注重各章知识点完整性和连贯，强化工程实践意识的培养。经过几轮教学效果比较和学生反馈，最终确定总学时32，主要教学内容分为：①优化基本理论及概念；②优化理论在化工领域的应用；③项目立项及化工厂设计；④化工过程优化与设备选型；⑤化工与优化专题讨论。近年来，通过与华东理工大学、天津大学等高校的调研与交流，收集整理相关的图书资料，我们还对现有教学讲议及PPT课件进行了一些充实和完善，最终形成包含有化工基础知识，管路及设备选型，工艺路线优化，各种操作单元设计优化与组合方法，公用工程设计，计算机辅助设计基础知识，可研性报告编写，技术经济分析，绿色化工过程等适用合肥工业大学的生源状况的教学讲义及PPT，解决了课程缺少合适教学资料支持的问题。

二、改革教学方法，因人施教

随着研究生招生人数的增加，合肥工业大学化工学院研究生的生源发生较大变化。2012年度，“211”以上生源占33%，其他大多为阜阳师范学院、合肥学院，皖西学院等本省非工科背景生源。这些学生中，有的缺乏化工基础知识，有的实际工作经验丰富，但理论功底薄弱。针对生源情况，我们在教学中注意适当补充一些基础化学工程知识点，通过化工与优化专题讨论教学过程，布置相关章节阅读作业，补充理科或师范生源学生的化工管路，流体输运机械，反应釜，搅拌器类型，板式塔或填料塔等知识点。通过教学方法上的设计，通过4～5个学生搭配组成的学习小组，共同完成一个设计型课题，让非化工专业背景学生掌握化工设计的基础知识。对基础好的学生，则布置Aspen Plus、PRO/II和ChemCAD软件应用专题，让学生通过工艺过程，掌握计算机辅助设计、模拟及优化系统知识，参加化工项目设计竞赛。在教学过程中，教师把与企业合作中得到的感受向学生做生动地讲解，并结合企业中的化工优化与化工厂设计实例，课堂气氛活跃，师生有所互动，受到本校学生及企业研究生班学员的好评。

三、培养学生的化工经济分析和绿色化工思想

近年来，国家对化工项目申报和实施过程有了法定程序，如项目经济分析，可行性论证，安全与环境评估及社会影响等流程。一些用人单位反映，相当多的化学工程专业研究生不会编写项目可研性报告，不了解项目的设计―评估―施工―验收―冷模―中试―生产整个流程。中国化工学会理事长等专家在合肥工业大学做学术报告时，曾呼吁化工学院应对研究生增设化工项目的可行性报告编写，项目经济分析，平立面优化设计及绿色化工等课程。因此，教学过程中，我们以化工学院与合肥安邦化工有限公司合作开发的“2000t/a溶剂法TAIC交联剂的清洁生产技术研究及产业化项目”为范例，从项目建议书开始，在课堂上把科研报告，环评，安评，总图设计，施工图设计等资料展示给学生，讲评化工厂建设的资料编写技巧，使学生对化工厂设计过程有了认识。在安徽省化工设计院的帮助下，结合该项目的设计图纸，补充学生化工设计制图、识图知识及化工产品的分类等国家标准。

四、在教学过程中丰富教学内容，改进教学方法

《化工过程设计与优化》属于新开课程，考虑到缺少教材和教学经验，化工学院把《化工过程设计与优化》课程定位为研究生的专业选修课，进行教学实验。在2006学年选课过程中，研究生导师和学生对这门课不太了解，选课的学生只有5人。起初，我们从图书馆查阅有关优化和化工设计的图书资料，从20多本相关图书中寻找出相关的教学素材。例如考虑到化学工程专业学生的理论数学基础较弱，我们避开严格的数学推导过程，直接采用应用数学的优化结果，如求取极值和黄金分割法等一些优化方法，来处理化工领域的一些工艺优化问题。我们将管路计算，污水处理，工艺参数，换热器，精馏塔的设计与优化作为第二章。课程结束后，布置一些化工过程的优化专题课外作业。在承担的教学过程中，先后补充了常见化工单元操作优化与设备造型，化工识图，化工经济评价，绿色化工设计等内容。随着选课人数的增加，我们在教学方式上进行了改进，增加专题讨论环节。将学生分为若干个专题组，让学生根据所学知识，通过查阅文献，对管路设计及优化，项目建议书，搅拌器形式与选型等某个单元进行演讲和讲评，调动了学生的工程实践意识，活跃了课堂学术气氛。我们对学生的专题作业进行总结，从中选定一些新的知识点，补充到课件，用于下年的教学。

《化工过程设计与优化》课程处于发展与完善阶段，涉及的内容多，教学内容起点高，国内各个高校还没有相对固定或成熟的教辅资料。从师资上讲，教师的工程实践经验不足，难以把握教学内容。拟通过与同行交流学习，完善教材内容和教学形式。

参考文献：

[1]何小荣.化工过程优化[M].北京：清华大学出版社，2003.

[2]刘道德，等.化工设备的选择与设计[M].长沙：中南大学出版社，1991.

[3]陈声宗.化工过程开发与设计[M].北京：化学工业出版社，2005.

[4]胡上序，等.化工过程的建模/仿真和优化[M].杭州：浙江大学出版社，2006.

[5]祝湘陵，郭海敏.高等教育综合化与工科研究生创新型人才培养[J].长江大学报（社会科学版），2007，31（1）：117-119.

[6]李柏林，张建伟.“石油化学”课程改革与实践[J].中国电力教育，2010，（28）：93-94.

[7]刘敏，罗婕，戴玉春.仿真技术在《化工原理》教学中创新应用与实践[J].河北化工，2010，33（9）：71-73.

[8]Warren L.McCabe Julian C.Smith Peter Harrott Uint operations of chemical engineering，sixth edition，McGraw Hill Education，ISBN 7-5025-4428-3，2001.

篇2

关键词：化工工艺学；课程建设；工程能力；教学

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0271-02

随着我国经济迅速发展，社会对对化工人才培养提出了更高的要求。本科院校工科教育的主要目标之一是培养高素质的工程技术人才，使学生在获得专业知识和技能的同时具备较高的综合素质和创新能力。教育部“卓越工程师培养计划”明确提出“……改革工程教育人才培养模式，提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力……”。强化学生工程能力的培养已成为高校工科专业人才培养的核心任务。化学工程与工艺专业肩负着培养高级化工人才的使命，专业工程性质突出。培养学生的工程能力，不仅要加强实践环节建设，更要重视理论课教学特别是专业课教学的指导作用。化学工程与工艺专业主要面向的工业部门是化学工业，属流程工业，往往涉及一系列物理、化学和生物加工过程。化工产品的生产是各种化学单元反应和化工单元操作的有机组合和综合应用。化工工艺学是根据化学、物理、物理化学、化学工程原理和其他科学的成就，研究综合利用各种原料生产化学产品的方法原理、操作条件、流程和设备，以创立技术先进、经济合理、安全环保的化工生产工艺的学科，被认为是架在实验室研究与工业生产中的一个桥梁。课程工程性强，存在许多与实践环节的关联点，是培养学生工程能力的适宜载体。关于化工工艺学课程教学已由不少报道。黄美英[1]等对强化课堂教学、加强实践与理论教学相结合以及强化学生工程观念等方面对《化工工艺学》课程教学方法的改革进行了探讨；邱玉娥等[2]指出该课程教学应加强工程意识和创新意识的培养，并尝试采用“传统型、技改型、创新型”案例教学法强化培养学生的技改创新意识。王钧伟等[3]认为可通过精选教材内容、强化实践教学、追踪学科发展、开设专题报告、加强绿色教育等方式，提高学生学习热情，锻炼学生的实际动手能力，培养学生的创新意识，增强教学效果。本文介绍了在化工工艺学的课程建设和教学中突出学生工程能力培养的一些新尝试。

一、课程教学目的再认识

从化工生产工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，阐明化工工艺的基本概念和流程组织、物料衡算、热量衡算的通用方法，介绍典型产品的生产原理、典型流程、关键设备、工艺条件。典型产品生产工艺的讲解重点放在分析和讨论反应、分离部分的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等；同时对工艺路线、流程的经济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用及三废处理运作进行一定的论述。使学生获得广博的化学工艺知识，培养工程能力，以便在生产与研究开发工作中开拓思路，灵活运用，不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备，更好地满足社会需要。为强化工程能力培养，要重视本课程对专业实验、课程设计、生产实习等实践环节的指导作用，教学活动与实践环节有机关联，画龙点睛，有的放矢。

二、课程教学资源建设突出学生工程认知、工程设计、实验操作

依据课程实践性、综合性、复杂性，为提高学生的工程认知能力和感性认识，基于FLASH和网页制作等软件工具，开发了多功能的化工工艺学资源库，包括：例题分析、图形演示、生产装置实际录像和图片、实习现场实际教学录像和图片等。学生可随时通过网络观摩这些资源。学生将工业生产装置和工艺展示的视频看作理论联系实际的视觉纽带，访问的积极性高。《化学工艺学》中流程图较多，如果采用学生自己看书本中的流程图，然后老师讲解的教学方法，很容易让学生感觉枯燥无味，所以本课程特别重视直观、丰富多彩的多媒体教学方式的高效应用，课件可通过网课程络平台自由访问。在绘制工艺流程图时，尽量使用动态画面，如把物料的流动做成动画，管道、设备、阀门等做成立体图，不同的物料及公用工程用不同的颜色区分，力求逼真、醒目。固体燃料气化制备合成氨原料气的间歇造气过程的操作循环的动画演示就很受学生欢迎。在本课程的建设安排了课程设计，其中大约■的设计题目与授课内容直接相关，如合成氨、芳烃分离、天然气制甲醇等，着重培养学生分析问题、解决问题的综合能力，锻炼和提高其对工艺路线的设计、设备选型，以及车间布置和管道布置的能力，培养正确、熟练查阅工艺设计规范、手册及参考书的技能。将教师科研项目、社会正在建设的工程项目等引入教学，强化学生的应用意识和工程观念。化工专业综合实验中设置乙苯脱氢、反应精馏、喷雾干燥、空气分离等与化工工艺学授课内容直接相关的实验项目。

三、课程教学突出培养学生的“当代工程观”

工程观是人们关于工程活动的基本理念，是认识和进行工程活动的指南。工程观念的强弱和趋向直接影响着从业人员的实践能力。在当代学科交叉渗透的趋势下形成的当代工程观[4]是对传统工程观的扬弃和超越。当代工程观视生态环境为工程活动的内生因素，认为工程活动不但受生态环境的制约，而且应按照生态规律重塑生态活动的方式[4]。化工工艺学是培养学生工程意识的良好媒介。在绪论部分，我们强调工艺技术不同于实验室制备技术，工艺路线评价要突出理论上的正确性、技术上的可行性、操作上的安全性、经济上的合理性，还要突出环境及生态相容性。讲解具体产品的生产工艺过程中，将原子经济性（AE）[5]、环境商（EQ）[6，7]的概念进行具体计算、剖析。比如氯醇法与乙烯环氧化法制备环氧乙烷路线的比较就是用案例教学提高学生对可持续发展的责任意识和创新素质的生动素材。

四、授课过程强化与实践环节的联系

在授课过程中，我们适时引入后期开设的专业实验、课程设计的题目，提高学习的针对性，如介绍乙苯脱氢时让学生思考专业实验将重点考虑的问题：降低体系分压的方法、测定乙苯转化率和苯乙烯收率的方法、采用色谱定量时苯乙烯的出峰顺序等；在讲解物料衡算、热量衡算、工程图纸视图、流程组织时强调在课程设计、毕业设计中的实际应用；在介绍特殊设备布置时强调设计发展，如介绍合成氨工艺技术时引入废热锅炉的适度倾斜布置；适时介绍生产实习中遇到的工艺技术问题，并启发学生分析、解决这些问题，引导学生建立工程应用意识；授课期间带学生去观摩校内实验及中试装置，突出情景式教学，使理论学习与实践环节无缝统一、相互促进。

五、授课过程突出原理-条件-流程-设备一条主线

为强化工程意识，使学生形成做工程就是做细节的理念，在介绍氨、C8芳烃、甲醇、苯乙烯、环氧乙烷、丙烯腈、氯乙烯等产品制备技术时，用整体一条线的思想组织教学：按照产品性质、用途―生产原理（含主副反应、热力学和动力学分析）―催化剂选择―工艺条件讨论─工艺流程比较―设备分析的顺序，由浅入深，渐入佳境。

强化学生工程能力的培养已成为工科高校实践和理论教学的核心任务，通过化工工艺学教学培养学生工程能力是课程建设的内在要求。强化与工程认知、工程设计、实验操作相关教学资源建设，授课中贯彻当代工程观，授课过程与实践环节紧密结合，用原理-条件-流程-设备整体一条线组织教学等是在化工工艺学教学中培养学生工程能力的有效措施。

参考文献：

[1]黄美英，梁克中，赖庆柯.对《化工工艺学》教学改革的探讨[J].重庆三峡学院学报，2007，（3）：122-124.

[2]邱玉娥，张秀玲，等.化工工艺学应注重工程素质和创新意识的培养[J].化学工程与装备，2009，（5）：214-216.

[3]王钧伟，官叶斌，孔学军，等.《化学工艺学》教学改革探索与实践[J].广东化工，2012，（4）：233-234.

[4]汪应洛.当代工程观与工程教育[J].中国工程科学，2008，10（3）：17-20.

[5]B M Trost. The atom economy - a search for synthetic efficiency[J]. Science 1991，254，1471-1477.

篇3

关键词：化工设计；CDIO；实践

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）11-0188-02

《化工设计》是面向化学工程与工艺类专业学生开设的一门技术基础课，教学的目的是通过本课程的学习，提高学生综合运用已学的专业基础课等方面知识，培养学生联系实际分析问题、解决问题的能力，同时使学生掌握设计计算的基本方法等。以往的讲授方法是按照章、节平铺直叙地进行，但因学生工程经验不足等因素，达不到真正地培养学生工程能力的目的。CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。迄今为止，已有几十所世界著名大学加入了CDIO组织，美国MIT的机械系和航空航天系全面采用CDIO工程教育理念和教学大纲，取得了良好效果，按照CDIO模式培养的学生深受社会与企业欢迎。CDIO大纲定义了培养学生的具体指标，CDIO标准实质上是一个实施CDIO培养模式的指引。作为中国第一个全面应用CDIO的学校，汕头大学5个工科专业都按照CDIO大纲和标准进行了教育改革，提出并实施了以设计为导向的EIP-CDIO工程教育模式，主要是突出两个方面：工程创新能力和人文素质及职业道德标准的新型工程技术人才。笔者在几年教学过程中，参照CDIO工程教育模式的12条标准，在《化工设计》课程上进行了探索和应用。

一、按照CDIO工程教育模式制定《化工设计》课程的教学大纲

课程教学大纲是根据课程内容及其所处课程体系和教学计划的要求编写的教学指导性文件，现以《化工设计》课程中的第二章“化工厂设计概述”为例对大纲的主要内容进行修订如下。

1.CDIO项目。根据学生学习的具体情况，由学生自由选择以下项目进行实施：①2000吨/年碳酸二甲酯分厂项目建议书编写。②2000吨/年碳酸二甲酯分厂项目可行性研究报告编写。③2000吨/年碳酸二甲酯分厂项目工艺流程的选择。④2000吨/年碳酸二甲酯分厂项目综述。

2.主要知识点。化工设计的工作程序和建设程序；化工设计项目的建议书和可行性报告的编写内容和原则；化工厂工艺流程的选择方法与原则；化工厂项目设计的综述。

3.教学提示。本章通过多个CDIO项目，本着“做中学”的原则，在指导学生实施项目的过程中，通过传授学生如何搜集与整理资料，逐步展开化工厂设计概述的学习，针对具体项目实施具体的相关设计。

4.重点讲解。①项目建议书和可行性研究报告内容；②工艺流程选择原则。

5.检验标准。根据选择的CDIO项目进行书面总结与讨论，达到知识点互惠的目的。

二、基于“项目式”教学方法

《化工设计》课程是综合运用已学过的专业基础课和专业课，如化工原理、物理化学、化学反应工程、化工热力学、化工过程分析与合成、机械设备、化学工艺、化工AutoCAD等专业课程的知识，在现有资源、法律和社会观念的条件下，讨论化工工艺过程开发设备的设计以及工厂的整体设计。化工设计是化工类专业工程教育的本质和核心，是培养未来工程师的创新思维和实践的手段，也是理论联系实际最主要的通道。

教学方法采用项目式教学模式，即第一课时，教师给学生安排一个团队设计项目，如2000吨/年碳酸二甲酯分厂设计，该项目称一级项目，下设化工工艺选择、化工过程设计、设备选型与自动控制、化工厂经济分析与评价、化工厂风险分析与预防、厂址选择等二级项目。学生通过自由组合，由6～8人组成一个设计小组协同完成工厂设计任务，每个设计组设小组长1人，组长负责统筹整个设计项目的分工与实施，同时规划整个项目与总结等。

在教学过程中，讲授、设计和讨论并重，其中讲授约占总学时的■左右。教师在讲授了基本的课程内容及要点后，各小组学生根据二级项目内容查找资料、讨论设计内容、初步设计并形成项目报告。每个二级项目结束后，在讨论课上，各小组汇报自己的项目内容，其他学生可提问、点评，最后由教师进行总结。教师在项目设计过程中要随时解决学生提出的各种问题。在讨论课中，一方面要把握住方向，另一方面也从中受到启发，达到教学相长的目的。通过这种教学形式，学生真正开动脑筋，互相学习，培养了学生创新思维和实践能力，同时亦培养了学生团队合作能力、组织能力和竞争意识。

三、化工过程模拟软件在化工设计中的应用

化工过程模拟与实验研究的结合是最有效和最廉价的化工过程研究方法。可以大大节约实验成本，加快新产品和新工艺的开发过程。在化工厂设计中，化工过程软件的模拟也是必不可少的工具，因此在化工设计课程中应该做为重点讲授内容，适当安排相关计算机上机实际操作，对具体的CDIO项目进行物料衡算和热量衡算模拟等。除此之外，还可以使用相关软件进行优化，比如利用Aspen Pinch进行热集成，实施热量集成与优化，将化工过程中冷热物流进行匹配优化，将系统中冷热量消化在体系内部，实现能源的节约目的。

四、对参加按照CDIO模式培养的学生建档管理，跟踪反馈

将所有参加《化工设计》课程按照CDIO模式培养的学生全部建档管理，每个人都建成电子信息表，包括个人的所有基本信息、工作单位和其他相关信息等，然后根据具体信息对其进行定期的跟踪反馈，及时了解相关企业对学生的知识体系、个人能力和工程能力的评价等，并通过交流，总结宝贵的经验。

五、改进传统的考试方法

考试是评价和改进教学，使之有利于培养创新人才的基本途径；考试是引导学生主动、创造性地学习的重要手段；考试是检测和提高学生创新思维和创新能力的重要环节。因此，科学合理的、鼓励创新的、富有活力的考试制度有利于培养高校学生的创造力，有利于造就建设创新型国家所需要的创新型人才。我们认为，教学是一个动态的持续过程，考试作为教学质量的评价手段，要达到客观评价的目的，其评价活动应贯穿整个教学过程，不应以一次考试决定成绩。为此，团队提出了“做中学，学中考”的考核方式，具体做法如下：基于化工设计课项目式教学模式的教学方法，我们对考核内容做了合理化分配（见表1），从三个方面进行考核，平时成绩、设计报告、期末考试。平时成绩占总成绩的20%，主要考核学生出勤、回答问题等课堂表现情况；每一个二级项目完成后，在规定时间内提交完整的项目设计报告，设计报告占总成绩的50%，是考核的主要部分；期末考试采用闭卷方式，主要考核化工设计过程中涉及的基本原理、方法、步骤等问题。这种分配方式突出强调了设计报告的重要性，弱化了期末考试的分值，这与化工设计课自身实践性强的特点是相适应的，学生通过考核就必须认真作好二级项目，不但巩固了化工设计的基本理论，又熟悉了相应的设计规范，这样就避免了学生考试突击现象。几年来，没有学生要求划范围、划重点，考试时也没有作弊现象。

六、结束语：

笔者基于CDIO理念下的工程项目制定教学大纲，就是培养学生的工程概念、工程意识、分析工程问题、解决工程问题的能力，培养工程业务素质。该项目的实践效果体现在通过基础科学理论如何运用工程理论的教学过程中，又体现在如何应用工程观点、工程理论和方法，解决各类工程问题的教学和训练过程中。并对参加COIO教育模式下的学生进行相关跟踪，与相关企业对接，了解企业需要的工程人才等，然后再在新一轮教学中不断进行相关补充与完善，为培养21世纪具有创新精神与实践能力的高素质化工人才的目标服务。

参考文献：

[1]陶勇芳，商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究，2006，（11）：81-83.

篇4

关键词：化工单元操作;工作过程;信息化;教学设计

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）44-0223-02

近年来，高职院校不断探索和实践课程教学模式改革，兴起了以工作过程为导向的项目化课程教学改革，并且在众多课程和专业建设中取得了较好的效果[1，2]。随着教育信息化的不断推进，基于网络和计算机的信息化教学也如火如荼地开展[3，4]。目前，我国教育信息化的发展还处于粗放型阶段，硬件环境大、投入应用效果低是当代教育信息化发展进程中的主要矛盾。信息技术仅仅作为一种演示工具而存在，对教育的影响远未达到预期的目标。在信息化时代中，如何将信息化技术和手段自然亲切的引入到我们的课堂教学中，如何在课堂教学中适时的利用信息化技术和手段做到高效，又使教学从中独立，形成自己独特的魅力，是摆在高职院校广大教师面前的共同难题。从教学者的角度出发，在学习环境和知识传播方法都已发生改变的背景下，传统的点对面的教学方法已经难以满足现代社会的教学要求，用信息技术改造传统的教学手段，探索一批适合网络学习环境、符合主导知识传播方法的信息化教学方法势在必行。从学习者的角度出发，为适应大数据时代在学习上的需求，真正做到以学习者为中心，实现学习自主化、多元化，抓住学生喜爱网络、对新生事物充满浓厚兴趣及感性思维强于理性思维等特点，借助网络平台等信息技术，开展信息化教育教学方法改革探索与实践具有十分重要的现实意义。本文以《化工单元操作》课程中的萃取技术项目进行信息化教学设计实践，应用信息技术构建信息化环境，获取、利用信息资源，以工作过程为导向科学地安排教学过程的各个环节和要素，支持学生的自主探究学习，培养学生的信息素养，提高学生的学习兴趣，从而优化教学效果。

一、教学设计思路与理念

在该项目教学中，萃取原理及设备为教学重点，萃取塔操作为教学难点。因该内容面临的是大量的实际工程问题，导致知识内容抽象，教学操作难度大，教学效果难监测。因此，本文基于“情境化、精细化、扁平化和集成化”的教学设计理念，根据企业的具体职业岗位职能，遵循学生的认知规律，以企业典型萃取产品为载体，依托世界大学城进行化工仿真空间教学，借助多媒体技术和网络通信技术，将培养工程技术观念与实践技能训练无缝结合。

二、教学过程设计

根据企业的具体职业岗位职能，遵循学生的认知规律，以企业典型产品为载体，用化工仿真软件模拟真实场景，通过在做中教、做中学，培养学生职业行动能力和职业素养。在此理念与思路的指引下，将六课时的教学活动依次设计为：资讯（课前）、计划（课前）、决策（3课时）、实施（2课时）、检查（0.25课时）、评估（0.25课时）、拓展（0.5课时）。

（一）资讯环节

针对互联网时代所赋予现代大学生的特点，我们基于世界大学城联合开发了集授课、资料查询与下载、在线交流、课程考试等众多功能为一体的完全自主学习的情景式“化工仿真教室”。课前，组织学生进入该仿真教室，悠扬的背景音乐响起，一座知识的高楼拔地而起，其每一层楼对应该课程的一个教学模块。点击进入到萃取模块界面，每扇门对应一个学习任务，开启大门便可进入到图、音、文、视、动并茂的知识预习，遇到疑难点可进入图书馆进行资料检索或记录笔记。因该软件独特的角色扮演性、高度的趣味性及适当的挑战性，大大提高了学生自主学习的积极性。

（二）项目需求分析环节

教师布置任务：分小组完成《丙烯酸丁酯生产过程中催化剂（对甲苯磺酸）的分离》工艺设计方案，并提交到世界大学城的个人空间。课堂教学过程中教师通过多媒体展示各小组方案，并与学生探讨完善方案，初步得出完成该工艺需要依次完成的以下任务：①确定回收方法;②选用适宜的萃取剂;③反应溶液中回收对甲苯磺酸的操作流程;④选择萃取设备;⑤计算萃取剂用量;⑥萃取塔的操作。在对不同方案的讨论完善过程中，提高学生发现问题和解决问题的能力，明确本章节的学习目标。

（三）新知识学习环节

教师充分利用“化工仿真教学平台”的网络课程资源，联系具体任务，重点解答“任务实施的理论依据”以及“完成任务所需的理论基础”，并确定项目方案。如：利用多媒体技术展示实际化工生产过程中运用萃取技术的工艺流程，通过空间在线播放典型的萃取设备flash。将萃取过程的基本原理和典型萃取设备的结构及操作流程形象地展现出来，增强学生的感性认识，确保学生形象思维和抽象思维同步进行。为了使学生真实地感受并掌握萃取单元设备的操作方法，教师组织学生在“化工仿真平台”进行《填料萃取塔仿真项目》的操作。在该项目下有实验装置、仪表、组分分析、数据处理、思考题五个界面，学生根据质量评分系统提示先打开总电源开关，再打开重相加料阀加料，并可实时检查操作步骤查看成绩。这样，在网络仿真机上学生能够反复进行开车、停车训练，获得了充分而又安全的动手机会。该软件通过对工艺流程进行深入的剖析，利用二维和三维的动画技术对设备的内部结构、物料流动状况和作用原理等进行形象的描绘。它具有较强交互性和网络实时传输性，提供快门设定、工况冻结、成绩评定、事故设置、报警记录等各项功能，便于教师教学和学生自主学习，完全打破了时间和空间的局限性。

（四）项目实施环节

教师远程组织学生在“化工仿真平台”按《丙烯酸丁酯生产过程中催化剂（对甲苯磺酸）的分离》项目方案实施（同时播放催化剂萃取控制单元仿真项目视频）。学生根据质量评分系统的提示，按灌水―启动换热器―引反应液―引萃取剂―放萃取液―调至平衡步骤，即自主的完成了整个项目的冷态开车。每个小组成员在实施过程中不断探索，必要时可以展开小组讨论，优化实施方案，这使学生不进入工厂就能实际了解化工生产装置的生产和操作过程，巩固所学知识，锻炼独立工作能力和团队协作能力。在化工仿真实施方案时，教师查看学生项目实施的进度及效果，必要时对学生进行适当的远程协助。

（五）项目检查与交流环节

项目实施结束，学生根据质量评分系统进行自检，也可与教师或其他小组成员通过平台进行在线讨论。

（六）评价与总结环节

学生展示项目方案，陈述设计思路，质疑、答疑。结合点评，完善设计作品。教师总评，从专业能力、方法能力和社会能力方面总结学生在任务实施整个过程的成功与不足之处以及改进的方向。

三、教学效果反馈

在以工作过程为导向的项目化教学中，解决了学生可持续发展能力的三个核心问题：一是提升学生自主学习能力及积极主动的工作精神。学生在课堂上的地位有所改变，学生能够真正积极主动的探索知识，而不再是被动的接受知识信息，成为知识信息的主动建构者;二是强化学生团队协作精神，有利于培养创新精神和信息能力的发展，通过在各个环节中的互助互动，培养协作式学习;三是促进学会自我反思，提高自我修正学习态度与行为的能力。对于教师而言，解决了现有学习资源不能满足高职学生自主学习需求的问题，使资源呈现立体化、形象化、碎片化、多元化，增强资源应用的吸引力。应用信息技术构建的信息化环境能使有效时间内传输最大量的信息，有利于环境的创设。学习者可以将学习时间从课堂延伸到课外，将学习地点从教室拓展到校外进行个性化、自主化的学习和全方位、全过程的互动交流。

四、结语

以项目为导向的信息化教学突破了传统教学模式的局限，借助多媒体技术和网络通信技术等探索出了新型的课程教学模式和教学方法，使教学效果实现了质的飞跃，得到了学生、同行人士、企业专家的高度认可。但是如何将教育领域全面深入地运用现代信息技术来促进教育改革与发展还将是我们需要进一步研究和探索的问题。

参考文献：

[1]刘长春.高职《化工单元操作》项目化教学改革实践[J].化工时刊，2009，（10）：75-77.

[2]龙芳.高职项目化教学课程考核模式研究[J].职业教育研究，2009，（2）：147-148.

篇5

【关键词】项目化课程 工作过程 综合实训 教学设计

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2013）07C-0051-02

《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》明确提出：“人才培养模式改革的重点是教学过程的实践性、开放性和职业性，实验、实训、实习是三个关键环节。”“要重视学生校内学习与实际工作的一致性。”基于工作过程的项目化课程教学是以工作过程为出发点，以工作项目为载体，以技能项目训练为主线，以完成项目任务为教学活动的目标。因此，高职院校的课程教学设计要遵循基于工作过程为导向的原则，以完成项目任务所需的知识、技能来整合教学内容，配置教学资源。本文以广西生态工程职业技术学院园林工程技术专业综合实训课程为例，探讨基于工作过程的项目化课程教学设计与实践。

一、课程教学整体设计

综合实训是园林工程技术专业综合性较强的一门专业实践课程。是学生在完成主要专业课程的理论学习和专项技能训练后，综合运用所学的专业知识和专项技能，在校内集中进行的岗位能力和职业素质系统化、综合性训练。本课程在第五学期安排8周的时间进行，模拟园林企业实境的综合实训既是前4个学期专业知识和技能的综合运用，又为学生顶岗实习及就业奠定了扎实的基础，实现学习与就业“零距离”接轨。

（一）课程教学任务设计

本课程以园林工程建设项目为载体，以完成“方案设计―施工图设计―园林工程招投标与概预算―现场施工及竣工验收”四个工作任务为教学活动目标（见表1），四个任务按照一定的行业规则联系起来，构成了一条完整的园林工程生产流水线。课程为实训课，总课时为240学时（8周）。其中方案设计为60学时、施工图设计为30学时、园林工程招投标与概预算为60学时、现场施工及竣工验收90学时。

（二）课程教学进度设计

基于行业规则、学生循序渐进的认识规律、项目化教学特点，将课程教学分成三个阶段：一是设计阶段，需要完成方案设计、施工图设计两大工作任务；二是园林工程招投标与概预算阶段，需要完成园林工程招投标文件的编制；三是施工阶段，需要完成园林工程项目的现场施工及竣工验收。该课程由专业带头人负责牵头，组织所有任课教师根据课程目标、任务安排进行课程教学进度设计（见表2）。

二、课程考核方案设计

综合实训的考核是对学生整个实训效果的检验，要对学生的实训态度、动手能力、解决问题能力、应变能力等进行综合考评，考核机制要全面、客观。根据专业人才培养目标及课程标准要求，本课程每个项目任务主要从以下三方面对学生进行考核，成绩评定采用百分制。考核内容及权重如下：职业素养考核（30%）：主要考核学生的实训态度、精神风貌、团队协作等内容，通过观察学生的日常表现、职业习惯等获得结果；职业能力考核（50%）：主要考核学生对项目任务分析、讨论、制订工作方案、完成任务的能力，可以根据学生完成任务的质量和效率来评定；应变能力考核（20%）：主要考核学生在实训项目任务过程中的应变能力，根据学生回答教师的提问，学生对现场突发事件的应变情况等来考核。

综合实训总成绩评定采用百分制，所有项目成绩所占的权重相加则为总成绩，即总成绩=方案设计*25%+施工图设计*10%+园林工程招投标与概预算*25%+现场施工及竣工验收*40%。

三、课程教学实践

在教学实施前，首先进行实训准备工作，如实训设施设备、实训耗材、实训工具用书等硬件资源配置；其次由专业带头人、专业教研室主任负责主持召开综合实训动员大会，介绍实训目的、要求、注意事项等，要求全体专业教师、专业学生、辅导员等参加；最后，为了保证实训效果，根据实训规模、项目任务，对班级学生进行分组，每组设定一名组长，负责统筹安排工作及分工。

在实训过程中，严格按课程教学整体设计来开展教学活动。针对每个项目任务，明确授课教师与学生的关系，教师主要负责布置任务、设置问题、解答疑难、项目评估及总结等。学生小组先接受任务、分析讨论、制订工作方案、安排工作、成员分工等；然后实施项目任务；其次制作PPT，以图文并茂的形式将小组实训项目成果汇报、演示给全班同学，并详细解答教师或同学的质疑。最后，学生小组进行自评和互评，讨论实训体会并撰写实训报告。

综合实训课程的教学实践性强，各项目任务的开展均以学生为主，教师为辅。教学考核按考核方案进行，改以教师为主的评价模式为以学生为主教师为辅的评价模式（见表3），充分调动学生在评价考核中的主动性和积极性，培养学生自主发现问题的能力。

四、效果检验与评价

为了了解基于工作过程的项目化课程教学设计与实践的实际效果，园林工程技术教学团队对该项工作进行了评估。教学团队采取分层随机抽样的方法，对毕业生、在校生（刚完成综合实训）、用人单位三种类型进行了问卷调查和访谈，主要是针对开设基于工作过程的项目化综合实训课程的态度问题。调查共发放问卷450份，回收439份，有效问卷435份，有效率97%。

对开设综合实训课程的态度调查，91%的用人单位给予了充分的肯定，认为开设该课程很有必要，毕业生经过专业综合实训后，专业知识和技能再次得到巩固和强化，毕业后就能直接上岗从事专业岗位工作，工作态度端正，团队协作意识强，可持续培养潜力大，是企业真正需要的高素质技术技能型人才；对曾经参加过综合实训的毕业生而言，有87%的人认为学校开设本课程是很有必要的，有利于他们上岗后“上手快，适应期短，应变能力强”，有利于增强工作信心和可持续就业能力；75%的在校生感觉这种综合性和针对性强、极具实战性的项目任务训练，充分发挥了他们的积极主动性和创造性，激发了学习热情，使他们更加了解今后职业岗位的工作环境、程序和对专业技能的要求，同时也锻炼了他们的实践动手能力、综合分析和解决问题能力、创新能力，强化了团队合作精神，为顶岗实习和就业奠定了良好的基础。

五、结语

基于工作过程的项目化综合实训课程教学设计与实践的灵魂在于按照职业岗位需求，应用仿真模拟、理论实践一体的教学方法，综合运用专业知识和技能来训练学生。学生通过综合实训提高了专业技能，增强了实际操作能力、综合分析判断能力、就业竞争能力等；同时教师指导学生参加综合实训，也是一个教学方法不断改革、知识技能不断更新、自身业务水平不断提高的过程，有利于今后培养更多更优秀符合社会需求的高素质技能型人才。

【参考文献】

[1]吴卫荣，丁慎平，王寿斌.基于工作过程的项目化课程教学设计与实践[J].职业技术教育，2012（23）

[2]王寿斌.高职课程项目化考核的研究与实践[J].中国职业技术教育，2009（35）

[3]孟祥霓，白霄丽，张强.电子设计综合实训教学体系的改革与实践[J].实验技术与管理，2011（2）

【基金项目】广西教育科学“十二五”规划课题（2011C0206）