化工专业毕业设计教学改革的探索与实践

2016-05-11景介辉徐秀梅谢丽萍宋春来

河南化工 2016年3期

关键词：毕业设计课程改革

景介辉，徐秀梅，谢丽萍，吴　捷，宋春来

(黑龙江科技大学环境与化工学院，黑龙江哈尔滨　150022)

•化工教育•

化工专业毕业设计教学改革的探索与实践

景介辉，徐秀梅，谢丽萍，吴捷，宋春来

(黑龙江科技大学环境与化工学院，黑龙江哈尔滨150022)

摘要：化工专业毕业设计是在学习全部专业基础理论课、专业理论课之后进行的实践课程，是实现本科人才培养目标要求的重要环节。通过化工专业毕业设计改革的探索，构建起支撑化工专业应用型人才培养的毕业设计课程体系，通过毕业设计教学改革的实施，提高学生运用所学专业知识进行工程设计的实践能力，达到新型煤化工行业发展所需要的应用型本科人才的培养目的。

关键词：毕业设计；课程改革；设计考核

2010年6月，教育部启动“卓越工程师教育培养计划”，这是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要( 2010-2020年) 》和《国家中长期人才发展规划纲要( 2010-2020 年) 》的重大改革项目，全面促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措[1]。黑龙江科技大学作为黑龙江省重点建设的应用型人才院校之一，化学工程与工艺专业(化工专业)是学校的重点建设专业，担负着化工专业应用型人才培养任务，由于该专业源于1996年专业调整的煤化工专业，人才培养的重点是面向煤炭焦化、化产回收及精制等方向，随着近些年煤化工产业迅猛发展，煤炭气化、煤炭液化及以煤炭为原料的化工产品产业在煤炭深加工的比重逐渐增加，对新型煤化工专业人才的需求不断增加，客观上要求高等院校适应社会人才标准和需求，调整人才培养知识和专业结构，满足社会需求和行业发展的需要，化工专业面临着煤化工迅猛发展的历史机遇，全面调整人才培养类型和目标，拓展专业培养人才知识结构的广度，强化人才的工程实践能力，构建起科学合理的应用型化工人才培养体系，强化各课程体系设计的高度统一性，突出化工设计和工程实践能力的培养，围绕化工毕业设计进行课程设置、体系完善和工程实习的支撑，经过2014和2015连续两届毕业生毕业设计实践教学改革的尝试，达到了学生进入企业后工作上手快、实践能力强的效果，得到了用人单位的高度认可[2]。

1构建应用型人才培养课程体系

围绕新型煤化工方向的化工人才培养目标，我校化工专业从课程设置体系入手，构建起适应现代煤化工发展需要的专业人才培养目标课程支撑体系，适当压缩原来以煤炭焦化及化产回收的课程内容，增加煤炭气化、煤炭液化、碳一化学、煤炭新技术讲座相应的课程，构建起以煤炭为原料，以煤炭直接液化技术和间接液化技术为主体专业课程体系，重点讲授煤炭制备燃料油、天燃气、甲醇、甲醛、甲胺、烯烃、乙二醇、二甲醚等燃料及化工原料相关的生产工艺、制备原理、生产设备等相关内容，突出煤炭深加工在化肥、基本化工原料、高分子材料等行业的最新应用，构建起化工专业学生的专业背景和专业理论基础。在此基础上，增加学生煤化工工程训练和实践能力的培养，增设煤炭转化仿真模拟实训课程，引入鲁奇气化、二甲醚生产、甲醇合成与精制、合成氨等化工仿真软件，利用一周时间，让学生上机进行仿真工艺设计及生产模拟。同时，在化工工艺试验中，开设煤炭固定床气化实验、煤气净化及产品分离实验、甲醇合成实验等专业实验，满足学生加深专业理论理解和动手能力的培养。结合化工原理课程设计、生产实习、化工工艺课程设计及毕业实习的工程实践和工程设计能力的培养，构建起以新型煤化工

背景的毕业设计为节点目标的煤化工特色人才培养的课程体系，培养适应新型煤化工企业需求的应用型专业人才[3]。

2提升学生工程实践和工程设计能力

化工专业的毕业设计完成质量是建立在学生经过三年半左右时间专业理论学习和各类实验及训练等实践积累基础上的专业能力体现，按照我校化工专业人才培养计划要求，对于我校化工专业学生开设化工原理课程设计、化工设备基础课程设计、化工工艺学课程设计、化工工艺学仿真模拟等递进式化工设计能力培养，积极鼓励化工专业学生参加黑龙江省大学生化工设计竞赛、全国大学生化工设计竞赛，从各类化工设计竞赛设计目标入手，帮助学生熟悉和掌握化工设计目标所需要的专业知识，对所学的无机化学、物理化学等基础化学课程和化工制图、化工热力学、化学反应工程等化工专业基础课程及化工原理、化工仪表自动化、化工设备等化工专业课程进行系统化，构建起支撑完成化工设计所需要的知识体系，突出化工设计、化工过程模拟、化工过程分析与合成等课程在化工设计过程中统领和优化的中心地位，通过以上系统化、渐进式的有针对性学生工程设计能力的培养，为学生高质量完成毕业设计奠定了工程设计实践能力的基础。

3健全专业知识结构，支撑煤化工特色毕业设计

为了更好地适应煤化工特色的人才培养，较高质量地完成煤化工特色的毕业设计，化工专业从课程授课内容入手，进行有针对性的课程改革，在原有以焦化为主的煤化工教学内容基础上，增加煤炭气化、煤炭液化、煤炭新技术三门课程，原有的煤化工工艺学适当缩小焦化教学内容，有针对性增加化工产品回收及精制相关内容的比例，如增加粗苯、煤焦油精制及相关化工产品精制等相关内容，在煤炭气化、煤炭液化、煤炭新技术等课程中，突出煤炭气化、煤炭液化、煤制甲醇、煤制天燃气、煤制燃料油、煤制乙二醇等生产原理、工艺及设备相关内容，为有特色的煤化工毕业设计奠定专业背景基础，在化工专业2014年和2015年连续两届本科生的毕业设计题目中增加煤炭气化、化产回收、合成气变换、甲醇低温净化、甲醇合成、甲醇净化、天燃气制备、焦油加氢制燃料油、合成气制乙二醇等具有典型煤化工特色的毕业题目，完成此类毕业设计的学生绝大多数就业在新型煤化工企业，从就业学生和企业反馈的信息来看，到岗的学生能较快地适应现场生产的工作需要，表现出具有较深厚的专业知识和较强的工程实践能力。

4加强产、学、研相结合

培养高素质的应用型专业人才，除了要求学生具备较强的专业理论知识，还要求学生做到知识点综合融合运用，达到学以致用能力的目的，对于有意向去新型煤化工企业就业的学生，在毕业设计题目选题过程中，做到毕业设计选题的针对性、目标性、可行性三位高度统一，针对性指设计题目背景必须是来自煤化工企业的横向课题或企业有意技改的项目，目标性指设计题目难度必须是达到煤化工企业的横向课题或企业有意技改的项目的初步要求，可行性指毕业设计题目理论设计的合理性和工程实践可操作性。针对甲醇厂造气工段精馏塔易堵塞、变换工段的加热系统、焦化厂的粗苯减压精制、焦油加氢硫超标、焦油加氢催化剂再生等生产实际问题，学生在设计过程中大量查阅国内外相关文献，结合专业知识和相关文献，在相关的毕业设计中均有设计改进和完善，提高学生分析问题、解决问题的能力，使学生在设计过程做到积极性高、针对性强、目标明确，达到了既解决实际问题又提高工程实践能力的目的[4-5]。

5做好毕业设计过程的监督和考核

在特色毕业设计题目选择的基础上，对于毕业设计过程进行节点管理，按照项目形式进行管理，按照设计题目立项选择、设计题目开题、工艺论证选择、生产工艺计算、设备选择和设计、工艺控制设计、工艺及设备制图、公用工程设计、经济核算、毕业设计规范撰写以及中期答辩、毕业设计评审、毕业设计答辩、毕业设计材料验收及归档等十个质量控制节点，由专业教师对各部分相应任务、规范及前沿进展进行讲座，各阶段节点时间、任务和标准明确，教研室对学生相应的阶段任务进行检查和考核，设计质量控制在毕业设计过程之中，做到动态管理和监督，杜绝以往学生在毕业设计过程前松后紧、临时突击、质量不高的现象发生。

在毕业设计开题、中期检查和毕业预设计答辩三个关键节点，教研室组织专业教师进行现场答辩，学生制作毕业设计PPT，并进行现场答辩讲解，针对答辩过程中发现的设计问题，教研室除了现场指导外，还专门召开毕业设计研讨会，让学生参与进来，帮助学生查找解决问题的途径和方法，始终保持学生在设计过程中的主动性，作为毕业设计的主体学生，需要培养查阅、分析、归纳和总结设计资料的能力，利用专业知识分析和解决实践问题的能力，具有独立担当的社会责任和意识以及不断自我创新能力，在设计检查和考核的过程中，突出以上能力培养目标的实现。强化学生设计方案、工艺及设备、控制和环保等内容进行创新，不怕出现问题，关键在于寻找解决问题的途径和方法，结合目前出现的新理论、新工艺、新设备和新方法，推动学生在设计过程中进行运用和实施，不断提升学生运用新知识解决实践问题的能力[6]。

6细化毕业设计各阶段考核目标

按照化工专业人才培养的要求，培养学生具备化学工程与工艺方面专业知识，能在化工、炼油、冶金、能源、材料、轻工、医药、食品和环保等部门从事工程设计、技术开发和生产技术管理等方面工作的具有创新意识和实践能力的应用型工程技术人才，结合毕业设计的特点和任务，按照项目节点对学生毕业设计进行阶段管理，注重阶段目标的制定，突出各个阶段的任务和能力的培养。

在开题过程中，注重学生查阅、分析和总结资料能力的培养，检查、考核重点以设计方案的科学性、合理性和可行性为目标；在工艺论证和选择的过程中，注重学生是否较好地把专业理论知识、国内外相关文献、生产工艺设计和设计现场实际情况相结合，考核重点是生产工艺科学性、经济性和环保安全性等问题；在设备选择和设计方面，注重学生设计的安全性、经济性和可行性；在工艺控制设计方面，重点考核工艺和设备设计过程的先进性、安全性和经济性；在工艺及设备制图过程中，注重学生的设计和现场的一致性、国标贯彻的规范性、现场实施的可行性；在公用工程设计方面，注重考核学生设计的可操作性、安全性和经济性；在经济核算方面，重点考核学生设计的预算、投资及生产运行成本的准确性、经济性和可实施性。结合各阶段设计任务，制定规范的考核细则，明确阶段能力培养要求，在毕业设计实施阶段，学生做到各阶段具体任务清晰，通过渐进式目标任务实现，学生的综合运用专业知识解决问题的能力明显提高，达到了培养学生具有理论联系实际、分析和解决问题能力的目的[7-8]。

参考文献：

[1]教育部启动实施“卓越工程师教育培养计划”——面向工业界、面向世界、面向未来，培养卓越工程师后备人才[J].中国大学教学,2010(07):4-5.

[2]牟新利,张丽莹,梁克中,等.基于化工卓越工程师培养的毕业设计教改研究[J].大学教育,2013(3):81-82.

[3]邱方利,何光洪,林可洪.地方性本科院校化工制药类学生毕业设计教学改革与实践[J]. 安徽化工,2012,38(4):70-72.

[4]李少萍,沈本贤,马宏燎,等.培养高素质石油化工人才的毕业设计教学实践[J].化工高等教育,2013(3):31-33.

[5]王任芳,李克华.化工专业产学研合作开展毕业设计的探索[J].广东化工,2014,41(11):238.

[6]靳治良,朱桂华,杨晋, 等.化工专业毕业设计(论文)质量控制体系的建立与实践[J].化工高等教育,2013(5):68-70.

[7]王金明,武成利,丁立明,等.化工专业学生在毕业设计中工程创新能力培养[J].广东化工.2014,41(23):153-154.

[8]朱佳媚,张双全,褚睿智,等.提高创新性应用型本科化工专业毕业设计质量的思考[J].化工时刊,2014,28(6):49-50.