徐祥斌，曹慧君，徐 佳

（湖南化工职业技术学院，湖南株洲 412000）

五年制高职《化工单元操作》课程设计改革初探

徐祥斌，曹慧君，徐 佳

（湖南化工职业技术学院，湖南株洲 412000）

《化工单元操作》是化学化工等高职专业重要的专业基础课，而该课程的课程设计则是对该课程以及学生前期所学课程的一次综合应用和检验。根据针对该课程设计中存在的一些问题，从时间安排、教学实践、信息化技术应用等方面，提出了一些改革方法和教学经验。

化工单元操作；课程设计；教学

《化工单元操作》这门课程在本科专业中叫做《化工原理》，是一门与实际结合非常紧密的一门课，是高职类学生在学习《化工制图》《无机化学》《物理化学》等课程后开设的一门课程，课程结束后都会安排课程设计，该课程的课程设计是对学生进行的一次综合设计训练[1]。目前，化工单元操作课程设计中存在着一些问题，导致不能很好地适应培养高素质、高技能型人才的要求，针对这种情况，在本课程的设计环节中我们提出了一点新的思路。

1 课程定位及课程设计教学的现状

1.1 课程定位及要求

《化工单元操作》是化工技术等专业的重要专业基础课，也是食品技术、制药技术、生物技术等专业的必修课。该课程紧密结合实际化工生产，围绕单元操作原理和应用，以动量传递、热量传递、质量传递过程为基础，系统介绍流体输送、沉降与过滤、传热、蒸馏、吸收等各单元操作的基本原理、设备结构与原理、基本计算方法、工程应用，从而使学生能清楚地掌握各单元操作的基本原理及基本计算方法，掌握设备设计以及工艺流程设计的基础知识，能进行初步的工艺流程计算和设计[2]。

化工单元操作课程设计是对学生所学知识的一次总结和综合设计训练，也是对教学效果的一次检验。在课程设计过程中，要求学生有较强的主观能动性，积极主动查阅相关资料，包含国家标准和规范、工具书以及相关文献资料，能进一步应用和巩固所学知识，才能完成课程设计工作。课程设计对于培养学生综合应用所学知识的能力，提高工程技术人员所必须具备的基本技能和工程素质等方面的都具有较大的教学作用。

1.2 课程设计存在的主要问题

目前，在化工单元操作课程设计中，都是安排1周或2周的时间，将学生集中起来进行课程设计，大部分院校仍然采用手工计算的方法开展课程设计，并将计算结果手工绘制成图纸。这种教学方法使学生锻炼了手工绘图的能力，学生作业量大，但内容却不丰富[3]。有部分学校鼓励学生使用绘图软件进行绘图，但却很难避免学生抄袭的问题，达不到真正提高学生能力的目的。这样的课程设计就失去了原本的意义，与学生就业后的工作实际脱节，不利于高素质、高技能型人才的培养。

2 化工单元操作课程设计的几点做法

2.1 《化工单元操作》的考核方法改革

要想做好课程设计，首先需要学生学习好《化工单元操作》这门课程，而要学好这门课程，除了要有好的教学之外，还需要有一个好的考核方法。而这门课程的内容对于基础普遍不够扎实且学习态度不够努力的学生而言，好的考核方法更是能够激发他们的学习动机。在这门课程的教学中我们发现，课程中的公式、图表非常多，而传统的使用闭卷考试的方式，会让学生花费大量的时间在公式的记忆上，而忽略对公式的理解和应用，同时也会影响其他内容的学习。

所以我们在该课程的教学中，引入了一个“半开卷考试”的概念，给学生一张A4大小的纸，让学生将他觉得可能会用到的公式抄写在这张纸上，考试的时候可以携带这张纸参加考试。这样让学生从繁重的公式记忆中解放出来，同时，在抄写这些公式的时候，能够进一步加深对这些公式的理解和记忆。

2.2 时间安排及因材施教

受高职学生培养年限以及学生基础较差的限制，目前大部分高职院校化工单元操作课程设计时间安排是2周，少部分的安排的是1周，以安排2周为宜，要根据时间的不同安排不同的工作量，另外在选题和任务布置上不宜过难，以免影响学生学习的积极性。

以我们目前经常会布置给学生的NaOH溶液的蒸发为例，如果课程的安排是1周，那么可以只进行蒸发器主体的计算，计算蒸发器的物料平衡和热量平衡以及蒸发面积的计算，设计蒸发器的形式，并绘制出蒸发器的大小及布置情况，这些内容实际上对于大部分学生而言都是饱和的。

如果时间安排是2周，那么可以让学生进行多效蒸发器的设计，对每一效进行热量和物料衡算，并增加蒸汽压力、流量等的计算。另外，在布置任务时，一定要布置些可选择完成的任务，鼓励基础好、学习能力强、学习积极性高的学生努力去完成，同时要根据学生的基础情况和完成情况适当调整任务难度。

另外，选题上应当尽量做到一人一题，但是要分成小组的形式，每个小组的题目完成不同，小组成员内的题目则数据不同，这样既避免了抄袭情况，也能够充分发挥小组内成员的协助精神，让完成好的学生帮助完成差的学生。

同时，要给学生定好每天需要完成的任务，以便给学生适当的压力，督促学生完成既定的内容，避免课程设计结束时学生什么都没做的情况。同时，如果有不会动手的学生，要及时给他们进行培训。

2.3 应用计算机进行计算及图纸绘制

我们希望学生能在课程设计中尽可能多的得到锻炼，却也没有必要让学生在很多简单的、重复性的计算过程中浪费大量的时间。为此，我们通过网络找寻了很多物性数据的Excel，并将这些数据进行编制，能够做到输入一个数据后就能得到我们要计算的结果。通过这样的工作，使学生避免了大量重复性工作（如精馏塔设计中理论塔板数的计算）和迭代计算过程。大大缩短了计算时间，并且减少了出错的可能性。

另外，课程设计主要由计算书和图纸两部分构成，在计算完成后即根据计算书进行图纸的绘制工作，学生在前期已经学习了《化工制图》,并进行了上机实训，是具备一定的用电脑绘图的能力的。所以，我们希望学生尽可能多地应用计算机来进行计算及绘制图纸,解决了手工绘图不易修改且耗时费力的缺点，让学生可以有更多的时间用于知识及技能的学习。

2.4 与时俱进，融入行业发展新动向

课程设计要紧跟行业发展，体现行业最新动态，在设备的设计上，可以通过教材上通用计算公式计算出结果来实现的，但在很多方面我们要引入一些最新的技术，比如传统的换热器都是列管式换热器，而现在工业上铝质换热器正在得到越来越广泛的应用，所以，我们可以安排一部分学生设计钢质换热器换热面积的计算，另外一部分学生进行铝质换热器的计算。

另外，对于设备布置等扩展性设计内容，应让学生查阅国家、行业相关标准规范。国家每隔几年都会对标准进行更新，包括设计的标准。应当让学生通过网络、图书馆电子阅览室找寻最新的标准，按照最新的标准来进行设计。在这个过程中，还锻炼了学生文献检索的能力。

为了要检验学生对最新技术、标准的查询情况，我们在课程设计上，都会要求学生找寻一份与其设计相关的最新国家标准，将其打印并上交。

2.5 课程设计的考核方式及所占比重

以往考核通常都是老师根据学生交上来的图纸和计算书、设计说明书给出学生的课程设计成绩，结果往往会出现图纸与计算书不一致的现象，设计说明问题多，且给出成绩后，缺少问题反馈的环节，学生并不能真正了解自己设计的作品缺陷具体在哪，今后设计应注意哪些内容等[4]。因此，这种只看材料、不见学生的考核方式必须改革，切实把好考核关。

前已述及，在安排学生任务时，应当做到一人一题，这样能够有效避免学生的抄袭情况，让每一个学生都得到锻炼。可以小组为单位，依据设计图纸和设计计算书进行答辩，教师通过提问、指正等方式，了解学生在实际设计中对知识的掌握程度，并指出学生的错误所在。

另外，在平时的指导中，及时掌握并记录学生的情况，将这部分成绩也计算入最终成绩中。在我们的教学实践中，采用的是出勤占20%，平时的考核占20%，上交的最新国家标准占20%，计算书占20%，图纸占20%的五分制，最后取总分为该学生的最终成绩。

3 结语

在化工学科和教育学科均高速发展的今天，不断改革我们传统的教育教学方法，采用新技术、新手段来提高教学效果，尤其是如何的将信息化技术融入到我们的课程设计中，引入现代化的教学理念和设计工具，是我们一直在思考与探讨的方向。

[1] 刘军.化工原理课程教学改革初探[J].职业技术教育，2006.

[2] 赵元.加强实践环节提高化工原理课教学质量[J].石油教育，1999，84（5）：47-48.

[3] 杜郢，马江权，冷一欣.化工原理教学改革的探索[J].江苏工业学院学报，2006，7（1）：75-76，86.

[4] 娄爱娟.化工设计教学改革的思考[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