化工设计论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇化工设计论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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二、化工工艺设计分类介绍

1.概念设计。

概念设计是指抽象性的设计，概念设计一般是在拟建化工生产装置前进行，概念设计的主要目的是为了通过建立化工生产装置模型，根据模型检查化工生产工艺中存在影响正常生产的因素，包括生产线路的设置的合理性，生产环境条件是否满足安全生产要求等，避免因化工工艺中某个环节存在不合理性给化工生产埋下安全隐患，同时根据概念设计建立模型检验所的的数据为进一步的化工工艺设计提供数据参考。

2.中试设计。

中试设计是为了检验小试所确定的工艺路线及相关运行条件。检测试制产品的功能稳定性；检验工艺系统的连续可靠性运行；获得化工生产工艺设计所必须的工艺参数；考察设计方案投入生产过程中所产生的杂质对成品的影响等。

3.基础设计。

基础设计是化工工艺设计的重要阶段。基础设计是化工工艺生产装置及配套设备安装及规划设计的技术支持。

4.初步设计。

初步设计是在基础设计完成后的精细化设计。初步设计的成果是设计说明书和工程总概算书，也可以说是从初步设计是化工建设的指导思想，以此为依据进行化工生产线的构建；结合基础设计和有关单位批准的设计任务书、化工厂的选址报告，从经济性和技术性角度出发，对化工生产线建设进行总体研究和计算，满足化工生产线安全生产的同时又能取得良好的经济效益和社会效益。

5.施工图设计。

施工图设计是化工工艺设计的最后阶段，设计过程中应根据有关部门对初步设计的审批意见，结合初步设计中确定的化工工艺方案，以图样及文字的形式将化工工艺技术要点和各个设备的原理、布置进行一一明确。并对初步设计中待解决的一些问题提出科学合理的解决方案，做到施工图纸设计最优化，满足化工产业安全稳定性生产需求。

三、化工工艺设计具有的特点

化工工艺设计交其他专业领域的设计具有明显的区别，化工工艺设计工艺流程独特，生产工艺安全性要求严格，技术含量高。尤其是针对化工产业近些年来频发的安全事故，如化工产品原料在加工过程中出现的有毒原料泄漏问题，严重地污染了人们赖以生存的环境，水源的污染，大气的污染、重金属污染土壤等。所以国家的有关部门对化工产业的化工工艺设计提出了更为严格的要求，明确提出在化工工艺设计时要高度重视工艺设计在投入生产中的安全性问题。但实际上，化工工艺流程的十分的复杂，整个工艺流程涉及的专业较多，设备种类繁杂，各种管线管道交织在一起，倘若在设计过程中没有确定科学的布线方案可能会早生产过程中因为线路故障问题，如线路老化搭接引起短路，又因为化工原料多数具有易燃易爆的特性，很容易引发火灾或者更为严重的事故。所以，为了保证化工工艺设计的质量，化工生产的安全稳定性，必须要加强对化工工艺设计危险的识别和控制。

四、危险因素识别与控制

危险因素是指在化工生产过程中虽潜在的不利于安全生产的系列因素，而危险因素的识别和控制是指对化工工艺设计以及设计方案投入到建设中虽体现出来的一些不利于安全生产的特征，如化工设备是否满足生产的需求，设备所处的环境是否满足安全性生产需求，设备及相关附属装置的排布方式及安装方式是否合理等，认真考究危险因素，识别各种不安全因素的风险类别及等级，进而有针对性地提出安全风险控制措施。具体来讲可通过以下措施控制。

（1）物料方面。

化工工艺设计人员应牢固掌握化工原料的物理特性、化学特性、化学反应特征以及燃烧爆炸性等方面的知识，并能准确地辨识各种原料之间的反应原理。

（2）路线布置。

在化工工艺路线设计时，应根据厂房的实际空间位置进行工艺路线的选定，尽可能地做到工艺路线不和其他电力线路相邻，避免因电力线出现安全故障对工艺路线造成一定程度的影响。

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化工过程设计本质上是一门基于理论指导的实践教学课程，理论教学终究是为实践教学服务的。同时，构成化工过程设计课程群的各门课程特点不一。例如，化工过程分析与合成主要讲授化工过程系统模拟与分析的基本概念与原理，建立化工单元操作与过程系统数学模型及流程模拟的基本方法和过程系统综合与能量集成的基础知识与策略，内容上偏重于数学分析；化工安全与环境则主要讲授危险化学品的储运、管理和处置，危险评价方法的确立，常见化工安全技术，安全与环境保护管理等方面的规范及标准，包含许多法规、标准及规范方面的内容［4－5］。因此，化工过程设计的教学模式必须与一般的基础理论课程有所区别。如果只讲授理论不关心应用，教学时则容易陷入枯燥乏味的境地；而过分强调应用，则易导致理论基础薄弱的后果。

1引入案例教学模式

笔者引入了案例教学模式，将理论教学内容依托于工程实际案例，鼓励学生对案例进行分析、研究和讨论，就问题做出判断和决策，从而提高分析问题和解决问题的能力［6］。例如，在讲授化工过程分析与合成课程的动态模拟部分时，以甲苯单硝化间歇反应器放大模拟、热危害分析及反应器失控模拟为教学案例，模拟放大过程中由于热效应而导致的反应器内温度在短时间内超限这一动态过程，提出将反应方式改为半连续操作这一解决方案，并分析了其可行性。在此基础上，探讨了控制阀故障、搅拌器故障、控制系统失效等冷却系统失效状况下反应器的失控过程。再比如，讲授化工安全与环境课程的系统安全评价与分析方法时，以氯乙烯悬浮聚合生产聚氯乙烯过程中可能发生的反应失控聚合釜爆炸事故为对象，明确了爆炸原因应为体系压力超过聚合釜承受能力，继而分析出导致该事件发生需同时满足的反应压力异常升高、泄压失效和紧急处理系统失效这三个原因，再递进分析出导致反应异常压力升高的原因是温度过高、搅拌停止或引发剂过量，而紧急处理系统失效的原因则为计算机控制失效或加终止剂系统失效，由此层层深入，研究了反应失控聚合釜爆炸的多层次原因，从而使学生掌握事故树分析这一安全分析方法。案例教学因为具备生动性、趣味性和应用性等特点而深受学生喜爱，学生通过案例可以很好地理解和消化所学理论。

2引入建构主义学习理论

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（1）课程问题。包括数量与质量两个维度，从数量维度而言，尽管实验实训课程学时有限。实验实训课程通常安排在学期最后三周以及一些任课教师的课程实验，由于学生数量较多，学时数、实验场地受限等因素，个人缺乏足够的动手机会与时间。学生对于实验仅存在初步感性认识，缺乏深刻的理性思考。从质量维度而言，实验实训课程最大的问题并非内容多为验证性实验，而是缺乏设计，不同实验之间缺乏逻辑性，与实际企业应用脱节明显。从而直接导致学生在实验过程中的目的性不清，并不了解为何要做这项实验，当然也无法发挥学生的主观能动性。

（2）参与主体问题。包括教师与学生两个维度。从教师维度而言，由于化工物流实验实训课程的专业性较强，仪器设备使用较多，因而对于教师的理工类理论实验能力要求较高。此外实验设备由于使用损耗而导致测试性能不佳也会增加教师的授课难度。这都要求开设实验实训课程的教师团队制定完整的实验教学手册，对于相关设备原理以及现场操作过程中问题有所了解。从学生维度而言，物流管理专业属于经管领域的学科，学生中文科生占比较高，化学基础本身就比较薄弱，而前置课程中化学实验教学的作用并未完全体现。这也导致了部分学生对于学习难度的估计存在过度现象。

（3）考核问题。实验实训课程的考核方式历来是个难点问题。在实验教学中通常按照出勤率、教师的主观评判给定学生最终考核结果，因此偶有同学因缺勤导致课程不及格，而通过率还是很高。这种考核体制客观上也使得学生对于实验实训课程的重视程度远低于理论考试课程。

2实验实训课程设计实践的思路

结合本院物流管理专业（化工物流方向）正在开展的专业实验实训课程教改实例，对本专业实验实训课程设计思路进行探讨与分析，包括课程设计、教学手段、考核方法、信息反馈四项模块，其中又以课程设计为重中之重。

2.1课程设计模块—基于事件逻辑的发展原理

实验实训课程中最大的问题存在于不同实验之间逻辑性不强，割裂明显。学生在实验课程中对于开展的几项实验并不明确其目的。因此在本次实验实训课程改革中，重点放在了课程设计模块上，设计原理基于事件逻辑的发展顺序。本团队通过测定某种待运物资运输前后基本理化性质，让学生了解到该物资在运输过程中涉及化工物流安全的相关知识点。本文以某一组实验群为例进行说明，整个实验的步骤、测试内容以及所需实验设备，如图2所示，可以清楚的看到该化工物流全过程实验具备清晰的逻辑性特征。考虑到实验室设在中外运化工物流公司中，基于安全环保健康的因素，因此选择了实验样品为普通某类油品。将该油品先行测定粘度指标后，放置于振动平台，通过水平垂直双轴振动，模拟实际路况。在振动过程中，采用积分平均声级计对该样品在机械振动中噪音进行测定；利用非接触式温度测量等设备对于振幅过程中的热辐射进行定量测试；利用手持式挥发性有机化合物检测仪对于振动过程中局部受热而释放的气体进行定性测定；振动结束后可采用静电仪和氧指数测试仪对实验对象进行验证性实验，同时对于模拟路况振动后的原样进行粘度测定，通过两次的粘度值的比较，了解并分析物流运输过程对于样品的影响因素。图2的实验群具有清晰的逻辑顺序，学生在实验实训过程中目的性将得到了有效的提升，对于危化品物流过程中存在的安全隐患也有了深刻印象。这一类的实验群设计，不仅仅可应用于常规的实验实训课程，也可以纳入到多门主干课程的理论学习中，包括物流化工基础、安全科学原理、环境健康安全等课程。

2.2教学手段模块—结合实验与实地的“双实”教学方式

物流管理专业是一门实践性比较强学科，化工物流管理又是将管理学、工学、理学多学科融合的一个方向。在本科阶段的学习中，实验实训课程的重要性尤为明显。然而当前不仅仅是学生，包括部分教师在内存在着重理论、轻实验的传统教育思想，与本专业的特性与发展存在差距。本团队在深刻探究物流管理专业的发展规律，特别是结合本校化工物流这一特色专业，提出了结合实验与实地教学的“双实”方式：即通过学院长期产学研合作单位中国外运化工物流有限公司的现场建设本专业的实验实训基地。实验实训基地的建设不仅仅完善了物流管理专业学生现场教学培训机制，更有利于促进提高本专业学生的实践能力。让学生在企业现场看到见、摸得着，从而对于企业发展过程中实际的问题深入思考。在双实的教学方式下，实验实训基地的发展能及时吸纳企业层面的意见与建议，逐步增加新的实验项目，包括新建的物流振动试验平台以及物联网信息技术中心。此外，双实的教学方法也有利于教师进行特殊品运输安全的科学研究。

2.3考核方法模块—培养教师及学生的团队考核策略

过去的实验实训课程作为考核课程，考核对象是本专业的学生，并且未采用试卷的方式，纳入到学校考试周。本团队尝试将考核对象拓展到课程的主客体，即包括授课主体（教师）以及上课对象（学生）。一方面，教师层面将现有的实验设备进行汇总，要求每位教师根据自己课程选择若干项实验项目，进行针对性学习；同时教师间进行课程设计，构建关联性实验群。另一方面，学生层面根据学生文理学科背景、性别等因素进行分组，以组的形式完成设计好的某一项或者几项实验群。这是考虑到本文中设计的实验群中实验项目数量与质量并不低，学生以组的形式，发挥团队协作精神，也有效提高时效性，避免一位学生一台设备，其他人边上排队的现象发生。

2.4信息反馈模块—收集企业学生教师的反馈意见

在实验实训课程的设计与推进过程中，能否及时收集并吸纳企业、学生以及教师的反馈意见是教改重要保障。过去的实验实训课程，对于授课主体（教师）以及授课对象（学生）的考量因素占据主要地位，而企业信息反馈稍显不足，这与实验实训课程的定位与培养目的存在偏差，这也是学生在此类课程中目的性不强，重视程度不够的因素之一。在教学手段模块中采用了“双实”的方法，让企业与教师、学生呈现零距离，有利于本团队及时了解企业一线员工对于实验实训课程中开展的项目的意见与建议。此外，教师通过上海市教委产学研项目，深入企业一线，当企业、学生与教师三大主体的意见出现相交，便是实验实训课程需要重点修正的地方。当然，企业更关注的是当前实际碰到的问题的解决方式，即怎么做的问题，学生则关注的是通过实验实训课程能够学到哪些知识，即为什么要做的问题，而教师需要兼顾到理论与实际，既要有学科研究的超前性，也要体现出实际应用性，兼顾到学生与企业两者的需求。信息反馈模块正是为我们提供课程设计优化的重要一环。

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二、课程开设时间不当导致学生对课程设计认识不足

化工原理理论课程是化学工程与工艺专业学生在大学期间主修的第一门化工专业基础课，是工程性较强的一门课程。而化工原理课程设计隶属于工程设计课程，很多学校通常在化工原理理论课程结束后开设，时间为两周。虽然学生在学习了化工原理理论课程后基本掌握了常见的化工单元操作的基本原理和典型设备的结构和计算，但学生对工艺和设备的认识还是比较肤浅的，大多数学生仍停留在书本知识的理性认识上，对工程的内容了解甚少，不具备工程观点。因此学生拿到设计任务后，认为课程设计跟平时的课程作业没什么两样，直接按照《设计指导书》中的例题进行依葫芦画瓢，也不管是否适合自己的体系，设计出的设备不合理、不规范。为了让学生对课程设计有一个充分的认识，笔者认为化工原理课程设计教学环节应安排在大三下学期期末，并与化工设备课程设计同步进行。因为在此之前，学生除修完化工原理理论课程外，还修完多门化工专业课程，如化工分离工程、化工设备机械基础、化工工艺学等。经过多门专业课程的学习，学生对工艺和设备的认识已经比较深刻，对工程内容的了解也比较多，已具备基本的工程观点，以至于拿到设计任务后不会像以前那样盲目无措。

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在当前高校转型发展的大背景下，实践教学在本科教学中的重要性日益增强。作为综合性实践教学中最重要一环的毕业论文，对培养学生综合运用所学知识解决实际问题和进行科学研究及训练具有不可替代的作用[1]。然而，现阶段高校的毕业论文都安排在学生毕业前的最后―个学期，时间短、任务重，并且与考研及就业冲突，严重影响毕业论文质量。为此，我们对2011级和2012级本科生毕业论文（设计）工作进行了一系列的探索，取得了―些卓有成效的效果。

一、目前化学化工类毕业论文（设计）工作中存在的问题

高校毕业论文（设计）工作一般安排在第八学期进行，有些指导教师自身科研实力突出，学生选题具有很强的前瞻性和可扩展性，有些教师有较深的工科背景及横向研究经历，学生选题具有很好的应用价值和深入研究的潜力。毕业论文（设计）所在的第八学期恰恰是学生联系就业的关键时间，学生往往忙于就业，无心论文，时间短、任务重，并且与考研复试、资格证考试、公务员考试冲突[2]。化学化工类毕业论文往往依托实验，需要大量的实验数据支撑，实验实践时间需求较大，导致很多课题刚刚获得突破就急于结题，有些课题还未优化结果就要撰写最终结论，一些很有潜力的课题还没有实质性的进展就随着毕业而被束之高阁。学生为了突击应付毕业论文工作，只好假题假做，甚至有些学生进行网上抄袭或者使用百度百科等网络文章拼凑成论文，有的学生找人论文，还有的学生直接改用本专业往届学长的合格毕业论文上交等[2]。这些做法不但使得学校安排学生写作毕业论文（设计）的培养计划失去应该的作用和意义，还浪费稀缺的教育资源，败坏学术风气。

二、针对毕业论文（设计）存在问题所做的探索

针对目前毕业论文（设计）工作所面临的困境，我院经过大量研讨和调查后，对毕业论文工作进行了探究。

1.毕业论文（设计）提前进行的探索

因为毕业论文环节放在第八学期，就业等原因影响了毕业论文的进度、质量，所以我院尝试对毕业论文（设计）灵活化处理，允许学生根据自身实际情况在第六学期结束的暑期至第七学期开学前三周的时间段内申请提前选题，部分学生暑假即可开始进行毕业论文相关工作。考研深造的学生可以利用长达一年的毕业论文系统的进行系统的学术训练，化工设计类的学生可以将毕业论文工作和化工设计竞赛的准备工作有机地结合起来，而对于就业的学生则避开联系就业的关键时间。

在第六学期结束时，化学专业的学生已经修读无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、化工原理及相应的化学实验，已经基本具备处理化学问题的基础知识和基本实验技能[3]；文献检索、专业英语、毕业论文写作及学年论文更是为毕业论文工作的提前开展打下坚实的基础。因此，在第六学期结束时，学生提前进行毕业论文完全具备实现的基础。

2.毕业论文（设计）与实习相结合的探究

高校本科实习工作一般安排在第七学期进行，将毕业论文（设计）时间提前至第六学期结束的暑期的话与实习工作并无太大冲突，但是在实际操作过程中，部分学生提前进行毕业论文设计时间是第七学期开始，同时是本科实习开始的时间。这得益于我院的另一项探索即毕业论文（设计）与实习相结合的探究。我院与实习单位达成校外毕业论文（设计）合作教育协议，针对确定从事该行业的同学提供顶岗实习岗位。合作培养，共同指导学生的实习、毕业设计等环节，学生可以在实习单位参与一线生产的同时，完成第七、第八学期的相关学业。

三、毕业论文（设计）所取得的成效以及问题

针对毕业论文（设计）施行的一系列的举措，我院很好地缓解了毕业季毕业论文（设计）工作中存在的问题，并取得了显著的成效。毕业论文期间本科生参与发表学术论文六十余篇，2011级和2012级毕业生共有241名成功考取了硕士研究生，李全良老师等指导的毕业生在第九届全国大学生化工设计竞赛中荣获二等奖，两届所有学生毕业论文（设计）均取得合格以上的成绩。

总之，根据化学化工学院的实际情况，毕业论文（设计）提前进行的探索和毕业论文（设计）与实习相结合的探究均取得了良好的效果，有效缓解了毕业论文（设计）工作中一些迫在眉睫的问题，较明显地提升了本科毕业论文（设计）质量。

参考文献：

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二、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AspenPinch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。

三、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。

四、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。

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在以往的教学中，我校的化工原理课程设计都是在两周的时间内完成。每位教师要同时指导三十个左右的学生，难以对每个学生进行及时的指导。同时，课程设计是综合训练的过程，学生在短时间内对先修课程的相关知识不能充分的复习或补充，加大了综合运用所学知识解决工程问题的难度。另外，学生在短时间内按照老师的指导快速完成任务，但没有足够的时间去思考，造成设计效果不够理想。基于以上原因，我们改变了化工原理课程设计的时间安排，由以往的两周时间改为在一个学期进行，提前做好设计动员，将设计任务安排在与《化工原理》下册的理论课程内容同步进行，要求学生利用课余时间有意识地根据设计题目的要求搜集有关资料，提前做好有关的各门先修课程的知识储备。增加设计时间后，使参加设计的学生有充足的时间来深入、详尽地进行课程设计，使课程设计任务的深度和广度得以提高，使化工原理课程设计无论从内容到质量都更加完美、更有层次，并且可以培养学生树立良好的工程设计意识。

科学广泛选题

选好课程设计题目，是完成上述教学内容和培养目标的关键，在选题时应注意以下几点：(1)应确定较多的题目，让学生有充分的选择余地，题目之间既有联系又有差别。每位同学在所做的题目中都会碰到一些技术问题，题目之间可以进行对比、分析，这样对每个人来说，题目的要求和特点是明确的，而总体来说题目又是多种多样、丰富多彩的。同一题目既有相对的独立性，又有内在的联系。(2)题目尽可能来源于实际的化工生产过程，鼓励指导教师将自己的科研项目和校企合作课题作为部分实际课题进行设计。这样一方面可以使学生感到题目来源的真实性，增加设计的兴趣，另一方面更有利于培养学生的工程观点和创新思维。近几年，我们将化工原理认识实习安排在课程设计正式开始之前，在布置设计任务以后，学生进入实习工厂，有意识地对要进行设计的典型设备及过程进行重点实习，根据工厂获得的化工设备的生产参数作为设计依据来选择题目，这种结合实际的设计题目，更有利于培养学生分析问题和解决工程问题的能力。(3)题目既要适合课程内容的要求，又要适合学生的能力。为此必须对生产过程中获得的题目进行筛选和加工，对难度较大的题目，可适当做一些简化处理，使之与课本的内容比较接近，同时又要考虑生产实际过程的复杂因素，这样有利于充分发挥学生的创造力和潜力。

充分发挥教师的指导作用

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2本科院化工类教师队伍的建设

2.1教师知识体系的调整

作为理科出身的教师要拓展自己的知识结构，从理科思维模式里面跳出来，可以从两个方面改变自己的知识结构。首先作为高校教师肯定要有自学的能力，通过自己学习拓展化工方面的知识，第二学院采取“请进来”和“走出去”的模式。“请进来”就是请相关院校经验丰富的老师来授课，“走出去”就是让教师到外面办学成熟的工科院校去学习相关的理论知识或者到相关企业挂职，积攒实践和工程经验，培养工程和创新思维［6］。教师的知识体系的完整和实践经验的丰富才能提高化工类学生课程设计的能力。

2.2建设一个以化工类课程设计为中心的教学团队

作为化工类课程设计的指导老师，一般一门课程实践最多只能指导20人左右的学生，一门课程设计就需要5个左右的老师进行指导。要想达到一个很好的指导效果，指导老师必须对所指导的内容和相关知识有很深的专业功底。而化工类课程设计所涉及到的内容比较多，比如说《化工设备机械基础课程设计》着重于设备的计算设计［7］，《化工原理》着重于工艺流程条件的优化［8］，指导老师可能只上其中的一门课程，那对其它课程体系和主要内容的掌握可能就不够。这样在指导过程中就不能够全面的解决学生的问题。基于这种情况，我们可以建设一个以化工类课程设计为中心的教学团队。在这个团队里面，每个人都要讲授与化工类课程设计相关的每一门课程。这样教师不仅可以在授课的过程中做到真正的集体备课，采他人之长，避己之短［9］。团队里每一个教师还可以通过这种方法掌握所有与化工类设计相关的知识，在指导每一门课程设计的时候都能做到把握大局。只有你对这门课程有深入的了解，你才能够很好的指导化工类课程设计。

3教学方法的改革

传统的化工类课程设计的教学方法就是在理论课结束后老师布置课程设计的题目，一般设计周期为一周，一周时间类学生进行设计计算，中间有问题随时和老师交流，设计结束后交给老师检查。这样的课程设计题目单调重复，学生在设计的过程中没有形象的设备工艺流程实体概念，只是教条的按照书本知识计算模拟，很难达到化工课程设计的创新实践能力的培养。所以教学方法和教学方式也应该有所调整。

3.1授课过程中的加大案例分析与实践的部分

在授课过程中的加大案例分析与实践的部分，我校从单一师范性院校转型为应用型本科学院后加大了与企业的合作，走产学研发展的道路。每年都有很多老师到企业挂职，也提供了很多实习见习的基地，在发展产学研的同时也给教学提供了一定的优势。以《化工设备机械基础课程设计》为例，《化工设备机械基础课程设计》主要是对三种典型化工设备换热器、塔设备、反应釜的设计，在讲解它们结构的时候，带学生到企业里面变看实物变讲解，这样学生才能对法兰、对裙座、对换热器的不同管板有形象的认识，这样面对相关设备的设计时就能有很好的把握［10］。另外在传统化工设计的设计书和图纸完成后可以根据具体的课程设计让学生分组做与设计相关的模型。比如《化工原理课程设计》可以让学生做一个工艺流程模型，化工设备机械基础课程设计》可以让学生做一个设备的模型，我们所在的课程小组就用卡纸做过相关的设备模型和工艺流程模型，极大激发了同学们的积极性，学生为了能做好其中的附件和主体设备，会自主的去查阅大量资料。在课程设计答辩后做一个模型展览，既能增加设计者的自豪感，也会激发下一届学生的学习积极性。

3.2以参加化工类设计比赛带动学生工程能力的培养

国内现在以化工设计为主的大赛很多，比如“华南化工设计大赛”、“中国石化－三井化学杯”等化工设计大赛［11］。对于化工专业的学生，在授课过程中教师传授一些相关赛事的内容，展示一下以往参赛者的作品，激发学生的积极性。在具体的指导过程中，可以采用专兼职教师同时指导的模式，由学校的教师指导专业课基础的学习，由企业的工程师进行课程设计专项训练，提高学生的工程设计能力。在2013年的“中国石化－三井化学杯”材料与化工学院学生第一次参赛就获得华中赛区一等奖，国家二等奖的好成绩，不仅让参赛学生的综合实践工程能力得到了大幅度的提高，还给下一届的学生树立了好的榜样。很多化工专业的学生从大二就开始着手为化工竞赛打基础，学习相关软件和绘图工具，提高自己的工程实践和创新能力。参加比赛很好的带动了化工课程设计能力的培养。

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以往课程设计的开展，分别在各课程结束时，作为一个总结性和综合性的教学环节来进行，不同学期、不同设计内容、不同课程间独立开展，导致相互之间缺乏必要的联系，学生进行的只是局部的训练，缺乏一个整体的概念。比如在化工原理课程设计时，学生对化工制图、材料、设备的强度计算、各设备元件的选择与设计及标准不是特别清晰，最后所得的工艺及工艺尺寸计算数据甚至被弃之一旁;而在化工设备课程设计时，则需要对化工工艺问题有一个整体把握，依据计算所得工艺参数及工艺尺寸来指导设备设计与选型，这些都要用到化工原理和化工工艺学的知识。

1.2各课程设计的时间安排较短，学生仓促而就

这四门课程作为化工类课程的重要组成，其教学内容繁重，在课程结束时留给课程设计的时间就显得极为有限。而每门课程设计对学生来说其工作量都是极大的，且对于化工类学生来说又都是极其重要的，是学以致用、理论结合工程实际的重要一环。在短短的1～2周的课程设计期间，教师首先要下达设计任务书(布置设计任务)，而后进行设计课程的专题指导和答疑工作。接着学生要查阅、搜集相关文献资料及实际工程信息，准备相关化工标准、手册以备随时查阅。设计期间学生要完成的工艺流程图和主设备图各一张、复杂设备的不同视图、若干零件图及一份详细的设计说明书(包括设计工艺核算、设备设计及各零件计算)。学生要在短期内完成这一系列任务，时间仓促，难以对设计内容整体把握和系统思考，对于设计细节考虑不周，导致略微改动已有图样的情况有之，原图照抄照搬情况亦有之，完全没有达到课程设计与实际结合的训练目的。

1.3独立课程设计内容单薄，系统综合性差

由于要考虑时间安排的限制，以往的课程设计会选取化工单元操作的一小部分作为设计任务，以达到任务量与时间安排的匹配。这往往影响了学生对于化工生产过程整体性与系统性的掌握，在设计过程中难免会“一叶障目不见泰山”，难以加强学生在化工生产基本原理、工艺流程设计、单元操作设备及核算方法等方面的综合素质。以上问题影响了实际教学效果的强化提高，难以达到化工课程设计学以致用、由理论入实际化工生产过程、培养创新型化工人才的目的。

2整合四门课程设计，设立化工专业综合课程设计的可行性

2.1设立化工专业综合课程的必要性

化工原理、化工设备、化工制图和化工工艺学作为化工专业的重要专业基础课程，其侧重点不同，但在实际设计中紧密联系。化工工艺学主要研究原料化学反应的过程和方法［4］，从化工热力学、动力学的角度分析反应原理、反应影响因素，据此确定其工艺条件;并据反应特点设计工艺流程。化工原理则是以单元操作为对象，讲述其能量传递、动量传递、物质传递的基本原理，以及其操作过程对管道、容器设备等的条件要求，为设计部门提供参考依据。这两门课讲述的是化工工艺方面的知识。化工设备课程的主要内容是介绍单元操作中所用设备及其设计过程［5］、设计方法，这些设备的结构、形式、尺寸直接决定了它们是否能达到工艺设计中所要求的条件参数。也就是说工艺设计以及工艺核算是化工设备设计的前提，化工设备设计又是保障工艺条件实现的基础，而化工制图是化工设备设计的直接手段。首先根据化工工艺学确定生产工艺，再由化工原理的知识进行选型论证后，经过工艺核算确定设备的型号，最后依据化工设备的知识并借助化工制图的手段拿出设备图。由此可看出，四门课程的紧密联系及其不可分割性，完成任何一个独立的课程设计都要交叉运用这四门课程所学知识，这就为整合四门课程设计提供了基础。

2.2时间安排集中，各科教师联合指导，避免短板，可极大提高教学实践效果

本校惯例，课程设计一般安排在每门课程结束之时，结课考试之前，时间短而分散，各科任课老师“各自为战”，如此仓促的开展课程设计其教学效果大打折扣。整合四门课程，设置化工综合课程设计后，时间可由原来的2周改为6周。课程设计时间大大延长，学生有充足的时间和精力来认真、从容、细致地对所学四门课程用课程设计的方式做一次有系统、有目的的大总结，避免了学生因时间紧而仓促开始草草收场的应付现象。整合开展化工类专业综合课程设计还便于四门课程教师开展协同教学、互补教学，弥补了化工原理、化工工艺老师对设备、制图方面的不足，化工设备、制图老师对工艺设计的生疏。在学生遇到问题时可及时有效地给予更专业、更全面的解答，极大的提高课程设计的效率和教学效果，真正地实现在课程设计实践中提高学生能力的目的。

2.3课程设计选题的针对性更强，学生课程设计训练的系统性更强

整合后，课程设计任务书的编写与下达可由四科教师共同讨论，综合考虑来完成。可以有目的的选取设计对象，对学生进行侧重训练;也可根据实际应用，灵活设置课题。在设计中引导学生深入思考，综合考量自己所做设计的可靠性、经济性和实际可行性。指导学生正确使用设计行业的规范和标准，准确查阅设计手册和资料。这可有效的避免以前课程设计选题的随意性与设计过程的不完整性，使学生在了解生产工艺流程的基础上，进行塔设备的设计和换热器(泵)选型，然后立即对该塔设备和换热器(泵)进行强度校核及图纸绘制，同时引入计算机编程、AutoCAD等软件锻炼学生利用计算机解决问题的能力，使学生经历一次完整的化工单元操作设计的全过程，有机会将所学知识得以实际综合应用，为后续毕业设计及走上工作岗位打下坚实的实践基础，并使学生深刻理解化工原理课程的工程性、实践性和应用价值。

2.4可协调四门课程与其它课程的开设时间及授课内容的关联性

考虑到学生对课程知识的遗忘性，有必要协调四门课程的开设时间，将四门课程调整到同一个学期来开设，在该学期结束时统一时间开展课程设计，这对于化工专业的课程设置来说是完全可行的。在授课内容上，平时的授课中可有意强化课程间的联系，增强学生的综合思考意识。

篇10

多年教学延用同样的题目，分组进行设计，设计题目内容在化工原理课程设计指导书、网络或往届同学存档赠送的资料中都有较完整的设计模版。因此学生在设计过程中只要按部就班地照葫芦画瓢，基本都能在规定时间内完成。由于题目陈旧和设计内容格式化导致设计效果变成纸上谈兵，流于形式，大部分学生学习积极性不高，不够重视，设计质量差，难以达到教学目标。

2.设计手段单一

设计的初衷是为了提高学生的制图能力、计算能力及相关设备选型等综合能力，所以要求学生手工绘图、手工计算。但通过多年设计经验发现，学生对基本的制图规范如尺寸标注、比例选定、局部刨面图及俯视图相关规范性方面仍不能较好掌握。同时手工计算存在计算量大，计算结果准确度不高的问题，比如，塔板层数计算无论采用逐板计算法还是制图法，其它如经验公式、经验参数选取和试差法的应用等都可能出现以上问题，其计算结果必将影响后续设计内容，严重者导致负荷性能图检验不合格。这时按正常设计处理方法应该从尾到头逆向再检查一遍，从出现问题处再重新计算设计。但这时学生一般都身心疲惫，失去信心和毅力；另一方面设计时间也难以保证，结果必然导致一部分学生掩盖问题、私自篡改数据，而不能面对问题静心思考，实事求是地分析问题和解决问题，更不知小小数据的改动可能会给实际生产带来非常严重的后果。

3.考核方式单一

以往教学中一般采取出勤、说明书和图纸三部分相结合的评价体系。但在执行中发现存在以下问题：比如，图纸方面，由于上交的是“无声”的书面成果形式，致使懒惰或制图技能差的同学有机可乘，私自找别的同学替画，指导老师却无法核实；说明书若是电子版，则可以套用本组其他同学的作品，进行简单的数据、文字修改，这一点从部分说明书中出现错误的相同性得到验证，这时问题虽然发现了，但指导教师仍很难判定是谁套用谁的，是谁替谁画的，另外还可能是同组同学“分工合作”的结果，所有这些问题的出现，必将对最终成绩的评定带来困难，也易导致该考核方式不能全面公正、公平地对学生做出考核的问题，也难以检验设计的质量，同时助长了不良的学习风气。

二、大学化工原理课程设计的教学改革措施

针对本课程教学过程中存在的问题，并结合我校及目前大环境下对应用化学专业人才培养目标要求，笔者结合近几年教学实际经验针对性地试将一些实践教学手段引入到本课程教学中，取得了较好的效果。

1.设计题目创新化、设计内容多样化，提高学生学习积极性

针对课程特点及学生知识水平储备的差异，以“提优、促中、转差”为原则，设计新颖题目及多样化的设计内容，重在从多角度、多方面鼓励学生正确处理独立完成和团队合作的关系，提高对课程设计的重视程度。具体采取两种措施进行：常规设计和参加设计大赛设计，同时针对不同的设计对象，采取不同的设计题目和设计内容进行教学。

（1）选题和内容来源于生产实际。对于参加常规设计的同学，为了克服以往教学中选题的不足进行了慎重科学地选题，题目主要来源于生产实际，比如甲醇工段、甲醛工段、乙炔工段等单元操作，按组制定题目，同组同学分别承担进料组成、进料状态、进料量或生产任务不同的设计内容。

（2）选题和内容来源于化工设计竞赛。全国大学生化工设计竞赛是由教育部、中国化工学会、中国化工教育学会在企业的赞助下举办的全国性竞赛，参赛高校遍及全国各省市地区，在培养大学生创新思维，提高化工工程设计与实践能力方面发挥了积极作用。大赛题目每年均不同，并且与生产实际联系更加紧密，有利于激发学生的学习兴趣，培养勇于挑战自我的精神，同时，采取积极宣传和鼓励的方式来引导同学自愿加入这一部分的课程设计。设计任务依据当年的竞赛下达任务条件而定。五人一组为一队，设队长一名。小组成员可以根据各自的特长和兴趣来分工合作，执行中采取“传、帮、带”的形式进行。由于设计任务有一定的难度和复杂性，为了使学生较快“入戏”，请教有参赛经验的上届学生“传”授经验，主要包括团队合作的要点、软件的学习、方案的确定等方面；同组同学之间互相“帮”助解决实际问题及各组同学互相“帮”助解决共性难点问题。小组内自学能力、自主能力强的同学“带”动稍弱的同学，整体相对较强的队“带”动较弱的队进行设计。采用不同的设计题目和内容，符合了不同学生的“口味”，一方面提高了学生的学习积极性、学习自信心和团队协作能力；另一方面有效地避免了设计抄袭、代做的现象，形成以学生为主体，以教师为指导的良好设计氛围。

2.采用灵活丰富的设计教学手段

由于常规的课程设计时间为两周，若设计全部采用手工计算、手工制图进行，很难高质量的完成设计任务。因此，构建灵活丰富的设计教学手段是十分必要的。主要采取以下方式进行教学改革实践：

（1）提前下达任务让学生做好早入手准备，比如提前学习化工仪表及自动化和化工制图等课程的部分内容，能达到理解和会识图的目的。并利用课余时间与学生交流，解决问题，引导正确的学习方法和增强自信心。

（2）在理论课教学中，注意结合课程设计相关知识采用案例式、启发式等教学方法教学，适当训练计算能力，达到理论与实践的有机结合；在实验课教学中注重对现场设备仪表及工艺流程的观察和指导，从而使学生在理性和感性认识上有一定提高，使学生感到题目来源的真实性，增加设计的兴趣，而且更有利于培养学生的工程观念，为课程设计做好铺垫。

（3）有计划、有步骤地指导学生关于AutoCAD、Aspenplus等相关计算机软件的自主学习。布置辅导学生学习AutoCAD，网上下载教学视频，提供几个与课程设计有关的网站等。

（4）紧密联系生活实际，引导学生观察生活中身边地现象，树立工程意识。比如，教室里供热的换热器类型、结构、适用条件、规格、安装位置等是如何确定的；要保证教学主楼十楼在高峰期正常供水应如何选泵等等。通过引入生活中息息相关的小例子，使学生进一步意识到化工原理课程的重要性及实用性，提高学习的积极性，培养学生善于观察、善于思考的良好习惯。通过在课程设计的实践教学环节中采用灵活丰富的教学手段，削弱学生对设计的恐惧和依赖心理，增强了学生的求知欲望，从而大大提高实践教学的效率，为学生按时完成课程设计提供保障条件。但要注意，要防止学生对软件产生依赖心理，而忽视了对课本基本知识的掌握和计算基本能力的练习。

3.考核方式多元化，促进学生综合素质的提高

针对以往考核方式存在的问题，依据过程与结果并重的原则，以重知识的综合运用和“工程”观念的设计能力培养为主，采用切实可行的多元化考核方案，使学生的主体作用和教师的主导作用能有机结合，提高教学质量。

（1）针对同一题目不同设计任务的同学，实行多方位、立体化综合评价体系，设计期间定时及不定时地检查设计进度和内容，达到及时发现问题及时解决和及时发现错误及时纠正的目的。一方面督促了设计进程，另一方面检验了学生对知识的掌握和应用情况。同时，通过当面问答的形式避免了抄袭或替代设计的过程，对答辩成绩采用“化整为零”的方式进行评价，以“段段清”的方式进行答辩考核成绩评定，即将答辩环节渗透在设计的整个过程。最终结合学生平时学习主动性、积极性和图纸、说明书情况给出总成绩。

（2）针对参加化工竞赛的同学，考核方式采用“总分”结合的形式。“总”为小组作为一个整体总得分情况，主要从设计的系统性、完整性、规范性、创新性和最终团队答辩情况而定。“分”为小组中每个学生独立完成任务情况、参与积极性和个人答辩情况。答辩过程按照参赛标准进行，小组“总”成绩占每个学生总成绩的40%，学生独立设计成绩占学生总成绩的40%。个人创新占学生总成绩的20%，主要包括设计方案的确定、新技术、新材料的应用、相关软件应用、节能环保及经济性评估等方面有创新或突破。针对不同设计任务，采用的考核方式虽有所差异，但总体上均较合理、公平、公正地反映了学生的综合成绩，同时促进了学生知识、能力、素质的协调发展。通过近四年的教学实践和改革，教学质量得到了一定的提高。参加大赛同学取得了优异的成绩，得到了校、院领导的肯定，学生整体设计水平明显提高，具备了一定的化工PID识图、制图能力，为后续的专业课学习、生产实习和就业打下良好的基础。