化工设计论文范例

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化工设计论文

化工设计论文范文1

关键词:工程教育专业认证;轻化工程;毕业设计;教学改革

0背景

培养高素质、创新能力强、具有国际竞争力的工程技术人才,是我国高校面临的重大课题。轻化工程专业是一门涉及领域广泛,多学科交叉的学科。轻化工产品是国民经济各相关部门不可缺少的物质材料和人们日常生活的必需品,因此轻化工程专业所扮演的作用非常重要。国际工程教育认证制度以学生的学习产出(Out-basedEducation)为中心,通过工程教育质量考核来对各大学的轻化工程专业水平进行评估。[1]我国自2006年正式启动工程教育专业认证试点工作,宗旨是提升工程教育质量和实现我国工程教育的国际互认,在2013年中国成为《华盛顿协议》的预备会员后进入快速发展时期。[2,3]江南大学纺织服装学院轻化工程专业计划2018年申请参加并工程教育专业认证,希望通过该轮认证,对轻化工程专业学科的发展有了更清醒的认识,在进一步提高教学效果和专业建设方面起到积极作用。

1毕业设计现状和存在的问题

调研发现近年来毕业环节训练主要是毕业论文(占比90%),毕业论文针对某个具体问题研究,对于本科生来说是属于局部训练。在工程认证过程中要求设计类占多数,这主要是设计类训练可让学生得到全面的知识训练。在工程教育认证标准中对毕业设计标准为:结合所学运用相关知识以及经验积累,培养学生综合能力,尤其是在遇到相关专业工程问题可以随机应变加以解决。[4]工程毕业设计是每个大学毕业生必备的技能,是学校对于培养学生质量的检测,是学生四年来学到知识的总结,是每个学生踏向社会的关键环节。这就要求学生能够综合运用四年所学专业知识(例如高等数学、大学物理、无机及分析化学、有机化学、物理化学、化工原理、纤维化学与物理、染整工艺原理、染整设备、染整助剂、颜色科学、环保概论、染整工厂设计、表面化学、皮革工程概论、造纸工程概论、新型纺织纤维、文献检索利用、纺织品贸易实务、功能整理、纺织生物技术基础、仪器分析、纺织品性能测试与检验、特种印染、毛织物染整),对某一轻化工程所面临的问题进行解决,提升学生的综合能力和专业素养。为培养学生工程问题的解决能力,本专业已采取了部分措施:相对于以前的轻化工程的教学计划,已在原来传统教学计划上变成一年三学期(包含一个三周的短学期),这能提高工程教育效率,更好的发挥专业知识和技能培训优势。以前因为缺少前期工程训练而严重影响大学生在毕业设计时的工作效率和相关工程意识,导致毕业设计不达标。想要真正的解决这类问题,必须让广大学生去生产一线实践,亲身体会,因此需提供给学生更多的实践机会。此外,其它的主客观因素,例如选题与工程实际问题脱钩,指导老师工程经验缺乏,学生面临找工作、考研、留学等,也影响毕业设计环节的培养效果。[5]通过问卷调研,并结合自身毕业设计教学指导经验,目前遇到的毕业设计的常见问题总结为如下三点:(1)选题内容陈旧,时效性及创新性差。虽然这样的选题能在一定程度上对学生的综合能力起到锻炼效果,但无法让学生了解到最新的行业发展动向。这种关门办学,老旧的高校教育模式与产业需求有很大的偏差。(2)选题来源单一,与工程实际脱节。目前的选题模式为教师定题,学生选题。由于教师特别是青年教师工程经验相对缺乏,难以给出与当前工程问题密切相关的选题。此外,教师定题只能让部分学生选到自己感兴趣的研究内容和师生间沟通不畅的因素,使学生对选题不感兴趣,导致最终毕业设计失败。(3)到了大四下半学期,学生马上离开学校,大量精力投入到找工作中,无法定心完成最后一项重要的毕业设计任务,致使毕业设计训练质量降低。

2问题思考及改革方案探索

针对这些问题,按照学校毕业设计要求及相关标准,结合工程教育强调以学生为中心的教学理念,提出几点毕业设计改革措施。比如建立师生互动选题模式,这样学生有了自主性,导师也愿意全身心的帮助学生,这样毕业设计更以学生为中心,可更好培养学生独立思考,科学研究能力和实践能力。另外在选题方面一定要涉及本专业的工程领域,并有一定的工作量。当然选题需进行课题筛选,使其具有工程性,实践性,广泛性。因此,轻化专业工程毕业设计选题可来源于以下几个方面:(1)在轻化工程专业的毕业设计教学中,可从用人单位的角度出发,根据用人单位的人才市场部规划有针对性的进行人才培养,以便培养出能够直接适应公司需要的人才。此外,为培养出的学生能够更加适应将来人才市场,可让学生进入到企业进行实习,提前进行企业培训,使得大学生够更好更快的适应并将学校所学的理论知识和专业技能运用到实践中。(2)在轻化工程专业的毕业设计教学中,老师们在上课时应该将实践与知识理论相结合,而且应该让学生们能够学到企业中较为先进的知识理论,为未来进入企业打下良好的基础。近5年,江南大学轻化工程专业老师承担的国家重点研发项目、国家自然科学基金、江苏省产学研等课题,为毕业设计选题提供最新研究方向和充足的经费保障,其中2013年至2017年间有36%课题出自学科前沿研究。(3)鼓励学生针对工程实际问题进行研究。毕业设计选题过程中,例如学生打算参加的项目,要写出项目申请书,经与指导教师讨论、修改、定题后系部讨论,确定申请项目具备专业性知识训练的设计。以此更大程度的发挥学生在毕业设计中的综合训练为中心的作用,从而在设计中发现具体不足的问题,不断完善学生的知识水平,为将来进入社会做好专业知识储备。虽然高校培养工程人才的目的是为了服务于社会生产,但目前我国传统的高校工程教育模式与企业需求有一定的偏差。因此为提升大学生的专业知识技能,需在学校老师的引导下,进行社会实践,在企业的实践工作中运用所学的专业知识,能够很好地升华所学的专业知识技能,使所学知识技能与社会生产相适应,弥补传统教学中与企业人才需求的偏差,使学生更好的适应社会,更好的服务社会生产。此外在带有指导性目标的实践过程中,学生还能总结各自的实践经验,为学校和其他师生留下宝贵经验教训,推动学校本专业的整体的进步与发展。要培养出优秀的工程教育背景学生,首先离不开优秀的教师指导,因为只有好的专业技术知识的传授,学生们才能够在实践中去运用这些专业知识,在实践中不断完善不断改进,才能够推动专业知识技能不断向前发展。老师们掌握的先进的专业知识技能,有助于学生能够跟上公司的发展脚步,不至于落后于时展。教师进行教授时都是系统性的传授专业知识,更利于学生们学习和理解,可以更加容易的运用到实践中,所以师资的强大是大学生学好专业技能的首要因素。除了学校导师之外,还可以在企业中优选合适的企业导师。当然在企业导师遴选方面,要求企业导师具有中级以上职称,并且其提供的毕业设计题目需具有成熟的理论研究、知识技能,也能进行一对一的专业指导,使得研究更加方便和深入。通过企业专家、学校教师的讲学和汇报,能够使学生更为深入的了解前瞻性专业知识,拓宽学生们的知识面,更加容易构建工程背景的专业知识体系。结合工程教育专业认证标准对毕业设计的要求以及OBE教育理念,在毕业设计中采用全过程管理模式,保证毕业设计质量。(1)在毕业设计命题环节,要强调结合工程实际问题和以学生为主体,并提供大于学生数2倍的毕业设计题目,让学生有足够的机会选择自己喜欢的设计。(2)在毕业设计执行环节,采用督导抽查占比20%的设计课题,以此实现毕业设计选题的严格管理,以确保毕业设计的完成质量。(3)在答辩环节,除专业教师外,邀请企业技术专家(应该至少为中级职称以上,拥有雄厚的专业技能储备,能够真正对学生的课题研究提出实质性的建议)参与答辩,以确保毕业设计的工程实用性。(4)在答辩评判标准中,很重要的一点是要考察学生是否有自己的专业方面见解,是否能在专业知识方面进行延伸及创新思维。(5)在时间节点上,可将选题时间提前到大三下半学期,并将开题时间提前到大四上半学期,从而为课题开展提供足够时间。通过企业的评价干预,促进毕业设计与工程应用需求的良性对接。

3结论

轻化工程专业毕业设计是本科教学十分重要的一个环节。借助工程认证契机,推进轻化工程专业培养人才适应当今企业要求,培养合格的工程技术人才是本次教学改革的出发点,根本目标就是使学生在很好的掌握纺织染整、皮革、制浆造纸、精细化工等方面的专业知识基础之上,具备良好的社会适应能力,独立的专业知识和技能思维以解决实际工程问题,能将来能在轻化专业领域有所建树,从而获得行业的认可。因此在毕业工程设计中,科学的选题能够确保毕业设计的可行性、创新性和工程实用性;充足的时间和科学的评价方法,前瞻性的毕业设计以及专业的企业指导老师能够为学生在完成毕业设计环节提供宝贵的建议,也能帮助学校指导老师持续改进毕业设计指导方法。

参考文献

[1]牛金星,李恒灿.面向工程教育认证的测控技术与仪器专业毕业设计分析[J].教育教学论坛,2018(7):233-234.

[2]佘艳华,曾磊,黄文雄,王德玲,肖桃李.工程教育认证标准下土建类专业毕业设计改革与实践[J].教育教学论坛,2018(18):153-154.

[3]何庆,洪燕云,刘浏,谈衡.基于工程教育专业认证的应用型本科毕业设计创新[J].中国农机化学报,2017(3):146-150.

[4]林健.工程教育认证与工程教育改革和发展[J].高等工程教育研究,2015(2):10-19.

[5]李德强,仲云云.经管专业本科毕业设计(论文)创新模式研究——基于中美对比的视角[J].大学教育,2016(12):12-14.

化工设计论文范文2

1)化工工程的设计总体分为三个阶段进行

即计划、设计和实施三个阶段,先从相关的学科理论上分析设计是否可行,再经过逐步的工程试验,最后把设计落实到工程中去,应用于实际的生产,化工工程设计与其他的工程有着不同的特点,化工工程的技术含量在工程行业位居前列,且工艺流程与其他工程大不相同。化工工程的内容包含了设备的遴选、设计工艺线路、绘制成图以及对周围环境进行可行性评估,这些设计最重要的是落实到图纸上形成规范性的图件,即化学工程工艺流程图、化工预算、化工工程设备布局图等。化工工程设计是化工工程进行的首要也是重要的环节,要考虑到诸多方面的因素,解决安全问题也要由此开始,在设计时,设计人员要考虑到化学工程的安全性,诸如化学设备的选用,设备如何布局才能避免安全事故发生等等。

2)化工工程设计中的安全问题。

化工工程的设计也比传统的工程设计复杂许多,其中需要进行大量的运算,包括数学、力学、化学反应方程式等等,需要多学科综合。化工设计中需要用到很多参数,参数的难把握性和可靠性又是设计人员面临的又一大挑战。在工程的设计完成阶段,设计人员必须对完成的设计图纸进行反复的实验并进行修改优化,以防止安全事故的发生,其中需要耗费工作人员大量的精力。在化工工程设计阶段,安全问题是设计的重点,应该把化工安全设计摆在一个十分重要的位置,我国化工行业主要存在以下几点问题:

a.设备的安全隐患。

前文提到,化工工程需要的设备往往是与众不同的,有的设备甚至需要定做才能满足需求,一个工艺流程中需要数个,甚至数十个设备彼此连接,所需要的设备型号也是各不相同,由此带来的型号不相互匹配,造成化工工程安全隐患。

b.设计所用资料不详实。

我国现阶段的化工工程不发达,在设计阶段所用的基本资料也并未进行严格的实验,其来自于一些中小型企业,可靠性不强,数据权威性不强,未经过大规模生产,因而在设计中使用这些数据会给安全生产埋下隐患。

c.设计中安全因素考虑不到位。

化学工程需要的化工设备纷繁多样,管道彼此交织,资金投入较大。安全因素考虑不到位分为两个方面:其一是设备过多,又限于设计人员水平有限,许多安全因素考虑不到位;其二是由于化工企业感觉投入已经过高,再花费过多进行安全设计会降低企业的收益,因而放弃了工程的质量。有些企业过于追求工程进度,导致工程粗糙,安全隐患层出不穷。

2化工工程设计安全观

工程安全在如今阶段已经备受重视,这是近年来安全事故频发以后总结的经验教训,工程事故给企业带来了严重的损失,给人们的生命安全带来了极大的威胁,近些年经济发展使工厂如春笋般涌现,但是频发的安全事故给人们心中留下了一道不可抹去的伤疤。化工工程的事故率较之其他工程更高,因而在设计阶段必须做好事故防范工作。在设计阶段要满足安全要求,重视每个生产环节的安全生产设计,严格遵守相关部门的安全标准,把安全的理念深入到设计中的每个细节中去,以主动的姿态防范安全事故的发生,设计人员严格遵守安全设计的制度,把制度作为安全的保障。根据化工工程不同阶段和不同部分的要求,注入安全运行的新元素,把安全设计深入到每个环节和每一个部分。同时对于化工工程的安全设计要有针对性,抓重点,有区别的对待不同的工艺流程。在工程设计完毕以后,要对设计完成的方案进行复议,对每个环节进行模拟实验,逐个排除其中的不安全因素,对设计好的图纸进行修改和优化,力求做到万无一失。

3化工工程设计中相关问题的解决方案

1)化工厂的选址问题以及场内布局。

化工工程的设计要从化工厂的选址开始,做好化工厂的选址工作并且做好厂内布局直接关系着化工工程的安全。按照以往的设计理念,化工厂要建在水源充足、原料供应充足、交通便捷的位置,这样的选址有利于产品的销售使用,减少运输路途,减少不安全因素,产、销、用区域化。其次,厂址的选择应该以人为本,化工厂不应该选择人口稠密、风景秀丽的地区,也不应该设立在上风向,避免有害气体扩散至人口稠密区,影响人们的日常生活,厂址的选择也要符合可持续发展的生态理念,化工厂在建立之前应该对周围进行环境影响评价,尽量少的破坏原有的生态环境,做到人与社会和谐共处,做到可持续发展。其次是厂内的布局,厂内的布局是指化工厂内部各组件之间的设置问题,化工厂中的各个设备要为物资的投入以及人员的工作提供便利,对设备中的永久性管件进行设计保护,将危险性较高的设备和危险性较低的设备分成不同的区域,并对危险性较高的设备进行专门的保护设计以及应急设计,一些可能接触发生反应的设备要隔离开。

2)管道的安全控制。

管道设计是化工工程设计中最为重要的一部分,管道担负着运送液体的任务,也是设备相互连接的通道,在化工生产过程中,管道中的液体一般具有可燃性和较强的腐蚀性,部分液体的毒性还比较强,管道安全是整个化工工程设计的关键,有的管道使用不久便会腐蚀掉,发生漏液等,进而发生危险,机械损坏也是最为常见的问题之一。因而在进行管线的设计过程中,要选用合适的金属材料,金属管道的连接处要做相应的安全处理。

3)电气设备的安全控制。

化工设计论文范文3

主要任务是使学生掌握化工生产过程中涉及的主要化工单元操作的基本概念、典型设备的构造、基本操作原理等知识并能够进行单元操作过程的工艺计算。实验教学环节的基本任务是使学生了解各化工单元操作原理、流程,使学生掌握典型化工设备的特点、性能和基本操作,加深对化工原理基本理论、基本知识的理解。化工原理课程设计是继化工原理理论教学和实验教学之后安排的一个总结性、综合性的实践教学环节。通过该实践环节的训练使学生能综合运用化工原理的基本理论知识以及先修的物理化学、机械制图、化工制图等课程理论在规定的时间内完成给定的化工设计任务,即设计出符合一定生产要求的化工单元操作工艺及设备。通过化工原理课程设计让学生了解化工设计的基本内容,掌握化工设计的一般步骤和方法,重点培养学生的工程意识和分析、解决工程实际设计问题的能力。课程设计不同于一般的课程作业,需要学生根据设计任务,确定自己的设计方案,查取资料、搜集数据,进行工艺过程和设备的计算,并对自己的选择和计算结果进行论证和核算。整个设计过程对提高学生工程意识及独立工作能力有很大作用。然而笔者在自身教学实践指导中发现,目前化工原理课程设计在教学设计中仍存在一些不足,这些不足在一定程度上影响了其教学质量。在此,笔者结合自身实践分析一下化工原理课程设计在教学中存在的问题,并针对这些问题探讨一下具体的改进方法。

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。

三、设计过程安排不合理,使学生在设计过程中收获甚少

化工设计论文范文4

关键词:化工设备;课程设计;教学实践

近年来,在推进全面工程教育、面向工程教育专业认证背景下,工科高校做好实践教学环节对提升大学生实践和创新能力具有重要意义[1]。化工设备机械基础课程设计是化工、能源等非机类专业开设的必修课程,具有极强的实践性。虽然众多高校在教学改革中进行了很多有益的探索与总结[2-4],但是目前化工设备机械基础课程设计依然面临一些问题,在教学质量提高上步步艰难。本文在近五年来的化工设备机械基础课程设计教学实践基础上,从教学目标、课程内容、教师队伍、教学实施、课程考核角度分析课程所面临的问题,尝试探讨如何提高课程设计质量。

一、教学目标

化工设备机械基础课程设计是一门综合性实践课程,涉及多门教学课程内容,可以直接或间接实现的教学目标较多。在巩固所学内容、培养学生工程意识和工程设计能力上,具体的课程设计教学目标定位不宜过泛,应更为具体、清晰。教学目标定位不清晰直接影响到课程内容组织、课程教学实施以及学生成绩考核。不同院校在化工设备机械基础课程设计教学目标制定上会不一样,不过一般都会涉及到以下四个方面。一是标准、规范和相关工程手册的查阅使用能力;二是面向工程实践的分析问题和解决问题能力;三是工程分析、设计、计算、制图和表达能力;四是职业道德和诚信教育[5]。有高校将创新能力直接纳入该课程设计的教学目标[4],然而从狭义的角度来看,该课程设计中的很多课程内容强调学生需要严格遵循设计标准或设计规范,即便课程设计课题为非标设计,这其中所涉及到的“创新”内容其实并不明显。另外有一些高校,在教学目标中着重强调团队协作能力的提高[5-7],这一做法值得商榷。目前,绝大部分高校里,该课程设计教学时长仅为一周,掐掉布置任务和最后答辩,学生实际完成课程设计仅仅只有4天左右时间,在这么短的时间内,强调提升“团队协作”能力是否会产生负面导向?

二、课程内容

课程内容不等同于课程任务书。绝大部分学生虽然完成了相关前期课程的学习,但对于设备设计的认识还是较为抽象的。虽然设计任务书中一般都包括了设计基本条件、详细的设计步骤和设计计划安排等[2,5],但学生对完成这些步骤所需要的知识并未系统掌握。指导教师需要站在设计步骤这一条线的上方,根据课程设计不同阶段需要做的工作,归纳出学生必须掌握的具体知识,按照课程设计计划安排主动逐步提前释放课程内容,引导学生一步一步往前走,这样才能有效控制课程设计进度和质量。课题应面向工程实际问题,且难度适宜。化工设备机械基础课程设计的课题一般包括塔设备、管壳式热交换器、反应釜和各类储罐等,这些课题可以来自于企业或设计所,设备设计条件应清晰、准确,不宜凭空捏造。在具体设备选择上,宜选择经典设备,慎用非标设备,这有利于学生巩固已学内容,且经典设备设计过程对学生的规范性训练更有益。绝大部分高校的化工设备机械基础课程设计课时仅为一周[3-5,7-8],要慎选难度较大的管壳式热交换器或塔设备,否则极易导致课程设计进度的失控。虽然立式储罐或卧室储罐结构较为简单,但从实际教学情况来看,学生基本能在一周时间内完成。课题宜一人一题,且覆盖整台设备设计全过程。为避免课题单一,或者强调“团队协作”,将一台设备,如管壳式热交换器,按部件分成多组设计课题,由学生共同完成。或将Aspen、SW6等软件使用结合到课程设计中,直接使用软件来代替繁琐的计算过程,这有利于提高学生参与课程设计的热情,且让学生在设计工具使用上得以锻炼。然而这两种方式或许都不太合适。课程设计本质是训练每一位学生根据设计条件,遵循相关标准和规范,按照严格的计算步骤,通过规范的制图训练,让一台设备从无到有呈现出来,从而培养学生相关能力。因此课程设计课题内容确定时,应合理使用各类设计软件,慎用软件代替必要的训练过程,重视一人一题,这有利于培养学生把握大工程和复杂工程的能力。

三、师资队伍

教育部长陈宝生在今年两会期间说到:要孩子做到的,家长首先要做到。放到课程设计上是同样的道理:要求学生做到的,指导教师首先要能做到。虽然课程设计一般都安排在了大三,然而绝大部分学生对设备设计依然茫然,要在一周时间内完成一台设备的选型、设计计算到出图,客观上讲,设计任务是较重的。这就对课程设计指导教师的能力提出了很高的要求。指导教师要有丰富的工程实践教学能力。目前绝大部分高校中的教师,大部分都直接来源于国内外院校中相关专业毕业的博士,虽然具有较强的科研能力,但是缺乏足够的工程实践背景,缺乏严格系统的工程训练[9,10]。作为该课程设计指导教师,尤其是青年教师,至少应具备以下两项基本能力:一是熟悉设备设计相关标准、规范和工程设计手册,要清晰了解设备设计过程中所涉及到的相关具体内容;二是要能从实际工程角度出发分析问题和解决问题。这两项基本能力若不能达到,一方面指导教师不能站在一定高度上,从课程内容角度完成教学,导致整个课程设计进度被学生的工作进展拖累;另一方面指导教师难以胜任课程设计中具体指导工作,甚至出现无法解答学生问题的尴尬现象。指导教师需要足够的责任心。由于课程设计时间短、任务重,学生基础知识整体偏薄弱,在整个课程设计过程中,绝大部分学生基本都是白天夜晚连续做,个别同学到最后甚至需要通宵赶工。而且一般高校都将课程设计安排在期末,恰值专业教师工作最为繁忙的阶段。因此,课程设计不仅仅要求指导教师科学组织教学进度,更需要有较强的工作责任心,能积极主动融入到学生中去,有预见性地及时通过各种方式指导学生,避免学生在课程设计过程中出现工作停顿或走弯路。

四、教学实施

教学实施是化工设备机械基础课程设计的核心部分,然而目前绝大部分高校的课程设计课时仅为1周时间。为了延长课时,部分高校[2,8]“拆东墙补西墙”,在《化工设备机械基础》课程教学过程中就下发课程设计任务书,将部分课程设计内容分散到了对应课程教学中,课程设计阶段简化为学生的实践过程和教师的生问师答式指导,这一方式值得商榷。很多高校在教学改革中,《化工设备机械基础》课程教学时长从48学时或40学时缩短到了32学时[5],而这32学时的教学包括了力学基础、工程材料、设备设计基本知识、典型化工设备介绍,本身教学任务相对较重,对于课程设计的教学也只能蜻蜓点水。何况有些院校的课程设计与《化工设备机械基础》课程并未安排在同一学期,甚至相隔1个学期[7]。从本质上说,提高课程设计质量还是需要给予科学的教学时长,要想在1周时间内完成课程设计,指导教师必须对课程设计的实施进行精心组织。课程设计应选择固定设计室,并配有教学投影设施,以便于有效开展课程内容教学和集中问题解答。设计过程一般至少分为三个阶段:设计计算与撰写计算说明书、制图和出图、答辩,指导教师需要及时控制每一个环节的进度和质量。以本校的课程设计为例,要求学生最终提交纸质手写计算说明书和AutoCAD出图,学生的设计计算草稿、结构设计草图必须经过指导教师认可后,才可以开始CAD制图。在课程设计教学过程中,课程内容应根据设计步骤逐步释放,不宜一次性集中讲授。部分指导教师由于时间和精力限制,习惯于在课程设计开始的第一天就把所有相关内容讲授完成,剩下的时间交给学生,寄希望于学生主动边自学边实践。指导教师在随后的课程设计中只是巡查指导、答疑和督促。这一方式将课程设计进度变成了学生的设计进度,容易产生两种负面现象:一是指导教师的提前引导成了被动答疑;二是学生出现严重分化,一部分主动性较强的学生能及时完成设计内容,而另一部分学生受自觉性和个人能力影响,出现工作停顿和观望现象。最终导致课程设计拖延,甚至变相“逼迫”学生抄袭。课程设计内容实施方案必须细化。以本校实践为例,将设备设计全过程分解为以下具体内容:介质物性和设计参数的确定、总体结构尺寸确定、材料选择、强度设计与校核、设备质量分析计算、附件及支座选型、装备图草图绘制、CAD制图、编写计算说明书。根据设计内容,严格细化指导教师和学生在课程设计每一个半天里需要做的工作。每日上午的前2小时都安排为指导教师教学讲授,课程内容围绕学生当日所需完成工作的必备知识,以起到了引导作用。随后的时间主要是巡查和答疑,发现的共性问题集中解答。答疑过程中一般不直接给出答案,而是引导学生在相关标准规范或设计手册中查阅。同时指导学生每一天白天尽量开展进展性工作,遇到问题可以及时和指导教师沟通,而重复性工作可以安排在晚上独立完成。有必要说明的是课程设计计算说明的提交形式,一些学校[2]要求学生采用word版打印后提交,而本校依然要求采用纸质版手写。相对于电子版计算说明书,手写计算说明书至少有三个方面的优势:一是更能强化学生设计计算能力,在演算草稿到计算说明书的重复劳动中,学生的工程思维得到了训练;二是纸质版手写计算说明书的质量能直接反映出学生课程设计的态度;三是在防止学生抄袭方面有一定的作用。

五、课程考核

课程设计成绩考核应重过程、轻结果。课程设计的成绩考核一般包含四个部分组成:平时成绩、计算说明书成绩、图纸成绩、答辩成绩[7]。根据专业和学生具体情况,可以在这四个方面成绩考核比重上有所侧重。课程设计成绩考核标准应在布置任务时就向学生公开,让学生知道课程设计的每一个环节都需要认真对待。平时成绩的评定不是简单的考勤,还应包括学生和指导教师之间的交流频次和质量,重在学生对课程设计的投入程度,以及在课程设计过程中表现出的持续改进、不断提高的成长度。计算说明书的成绩评定应包含计算结果是否正确、标准规范应用是否准确,设计内容是否全面、计算说明书格式是否规范,以及语言表达(含专业术语)和书写质量。图纸成绩评定应至少包含以下三个方面:一是图纸表达是否完整,如明细栏、技术要求、标题栏、结构视图、各类标注等;二是图纸内容是否正确,如视图表达、线性选择、标准引用等;三是图面质量如何,如视图比例、视图布局、字体大小等。答辩环节中,指导教师可以采用提前准备好的问题进行,也可以根据学生提交的计算说明书和图纸有针对性地提问,考察学生对整个设计过程中涉及到的内容掌握程度。

六、实践中的一些问题

课程设计配套课程和实践环节应完备。学生对设备的认知在前修课程、其它实践课程中应有重视。要尽量做到学生在开始课程设计之前,已经通过校外企业参观、实验教学、视频教学、仿真教学等方式接触过各类化工设备。另外前修课程体系必须完整,曾接触过教学班级《工程制图》虽为必修课,CAD制图课程却为选修课,而该课程设计又是必修课,最终导致课程设计过程中制图环节困难重重。课程设计资料及相关内容。早期课程设计资料采用纸质版供学生查阅的情况较多,然而一方面纸质资料数量有限,难以做到人手一份,另一方面各类标准规范更新较快,这就要求指导教师做好设计资料的准备工作。宜采用电子版资料,通过课程设计QQ群形式共享给学生使用。由于课程设计课时较短,部分设计资料内容可打印后粘贴在设计室,便于学生查阅。抄袭。课程设计抄袭基本上包括三种方式:一是学生抄袭同学;二是学生抄袭学长;三是学生寻找代工(一般为网络购买)。这就要求指导教师在以下三个方面做好工作:一是多一些时间走进设计室,在巡查过程中跟踪和督促每一位学生的工作进度,甚至在制图环节可以要求学生每日提供不同时间段的电脑屏幕截图;二是课程设计的课题选择要多样;三是要有方法能辨别出学生疑似抄袭情况,如计算说明书或图纸中一模一样的错误、图纸图面质量所反映出的制图能力与学生能力不符,甚至在一张图中表现出的制图习惯不一致。

七、结束语

化工设备机械基础课程设计不仅仅是对前修课程所学知识的巩固与综合应用,更是学生工程实践能力的一次规范性训练。毫无疑问,提高化工设备机械基础课程设计质量需要做的工作还很多,这要求指导教师面向工程,明确教学目标,科学规划课程内容,精心组织教学实施,让课程设计成为“有深度”、“有难度”、“有挑战”、学生有“获得感”的“金课”。

参考文献:

[1]高铁红,张争艳,孙立新,等.面向工程教育认证的机械专业综合性实践教学新模式[J].高教学刊,2016(20):170-171.

[2]李政辉,李庆生,姚忠.化工设备机械基础课程设计教学中存在的问题与改革[J].化工高等教育,2012(1):47-49.

[3]吕奕菊,姚金环,王桂霞,等.“化工设备机械基础”课程设计的教学改革思考[J].梧州学院学报,2016(3):74-77.

[4]杨梅,吴菊,金俊成,等.应用型本科院校化工类课程设计学生能力培养[J].广州化工,2015(3):180-181+199.

[5]庞明军,巢建伟,高光藩,等.化工设备基础课程设计教学质量保证措施分析[J].教学研究,2014(4):97-99.

[6]江华生,陈树大.基与CDIO模式的《化工设备机械基础》课程设计教学改革[J].化工时刊,2013(3):56-58.

[7]郑丽华,郝俊文,陈珏.化工设备机械工学课程设计的改革与探索[J].化工高等教育,2005(3):66-67+63.

[8]梁克中.化工设备机械基础课程设计教学改革探讨[J].三峡高教研究,2013(4):21-22.

[9]刘敏,王慧锋,毛庆峰,等.工程教育认证视域中高校青年教师工程实践教学能力培养体系的构建与实践[J].化工高等教育,2017(4):17-22.

化工设计论文范文5

1.设计题目陈旧,设计内容格式化

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。

三、结束语

化工设计论文范文6

关键词:地方应用型;毕业设计教学;化工;本科

1引言

按照国家教育部的指引,地方普通本科院校的办学定位于培养地方性应用型本科人才[1]。黄山学院地处安徽南部著名旅游城市黄山市,是一所综合性省属普通本科院校,其办学定位是培养高素质的应用型本科人才。化学化工学院按照学校定位,努力培养与地域经济发展相适应的高素质应用型化工人才。为确保化工人才培养质量,自2010年来,化工专业论文(设计)都是在实践或者实验中完成,从反馈情况来看,毕业论文(设计)工作取得了较好的效果。为更好地做好毕业论文(设计)工作,笔者对近年来化工专业毕业(设计)工作中出现的主要问题进行了研究,并提出了相应的对策。黄山学院化工专业的师资、生源、办学定位和其他地方性应用型本科院校有很多相似之处,因此对黄山学院的化工专业毕业论文(设计)工作进行分析总结可以为同类院校的毕业论文工作提供一定的参考和借鉴。

2毕业论文(设计)工作中存在的问题

2.1对毕业论文(设计)认识不足。学生对毕业论文(设计)工作认识不足。相当部分学生不能明白毕业论文(设计)的意义,只是把毕业论文(设计)当成一门普通的课程。学生没有意识到毕业论文(设计)对自身综合素质提高的重要意义,浑浑噩噩地对待毕业论文。

2.2部分学生毕业论文(设计)时间分配不合理学生对毕业论文(设计)时间分配不尽合理。尤其是随着国家高等教育的迅猛发展,地方性普通院校的各专业有相当多的学生打算继续深造[2]。例如,我校20化学工程与工艺学生共有69人,其中有47人参加了研究生考试,参考率为68.12%。研究生的笔试和面试都要耗费学生极大的精力,很多学生不知道如何在上课、考研复习、毕业论文、毕业实习之间分配时间,导致毕业论文(设计)的时间紧张,论文质量下降。

2.3论文(设计)工作流程不够合理。总体而言,目前的毕业论文(设计)工作流程基本合理,但是仍然存在一些小瑕疵。例如,近几年的毕业论文中有些论文题目比较空、比较大。出现这种情况有相当部分原因是论文(设计)工作流程仍然存在瑕疵。按照学校的规定,当年的11月份确定毕业论文题目,上报学校经专门学术机构审核通过后,由教务处批准执行,确定后不予更改。专业审核提高了毕业论文(设计)命题的水平,很好地提高毕业论文(设计)的质量。化工专业毕业论文有一定的特殊性,相当的论文具备一定的探索性。受实验室条件和学生能力的限制,探索性的实验结果可能不令人满意,这就可能需要对论文题目进行修正。例如,论文题目“石墨烯/铁氧体复合物的制备及其应用”[3]自由度很高,题目过于宽泛。如果将题目改成“石墨烯/铁氧体复合物的水热法制备及其在光降解有机污染物中的应用”更合适,但是这样命题就把制备方法和应用限定死了,增加了学生完成论文的难度。综上所述,笔者认为毕业论文(设计)命题应该可以随着实验进展的需要进行修改。

2.4部分毕业设计题目陈旧。应用型本科院校的毕业设计要求学生综合利用所学习过的数学知识、工学知识和化学知识来完成一部分工艺或者工段的设计,能全面锻炼学生的设计能力。化工专业有相当比例的学生选择毕业设计。笔者统计了近几年的毕业设计题目,发现部分题目较为陈旧,很多都是甲醇、合成氨、硫酸、苯乙烯等传统工艺设计,设计过程和图形处理也只采用传统手工方式,这与国际上流行的采用Aspen软件设计工艺、AutoCAD软件作图存在很大的差距。因此毕业设计命题急需改革,要推进现代化软件在毕业论文(设计)中的应用,促使化工专业毕业生能够更快的适应市场的需求。

3毕业论文(设计)的教学对策

3.1宣传毕业论文(设计)的意义和作用。毕业论文(设计)能够培养应用型人才,具备极其重要的作用,师生必须在思想上高度重视毕业论文工作的意义。在学生选题阶段,教师应集中向学生讲解毕业论文对学生个人能力培养的重要意义,向学生具体阐述毕业论文各阶段所使用的工具及所锻炼的能力,如表1所示。首先要求学生具备分析问题的能力,对指导教师给出的题目,能够理解题目的关键点,寻找到突破口。其次要具备一定的文献查找、阅读能力,能够利用互联网工具和学校电子资源进行资料收集。再次要求学生具备运用软件的能力,能够合理的利用Origin、Excel软件对数据进行处理,利用As⁃pen、AutoCAD软件进行工艺设计和画图的能力,利用Word、WPS软件对科技论文进行论文撰写和格式整理。最后还要求学生具有一定的表达能力,能够通过PowerPoint展示其主题凝练能力、汇报交流能力。实践表明学生明确毕业论文(设计)的意义和作用以后,对毕业论文和设计的教学环节更为重视,态度明显改善。

3.2引导学生合理分配时间。合理分配时间是学生完成毕业论文(设计)的关键要素之一。根据近几年的毕业论文教学环节统计,多数学生可以按时完成毕业论文。但是部分考研学生不知道如何在复习、毕业实习和毕业论文三者之间合理分配时间。考研学生在完成12周毕业实习之后,已经没有时间来完成为期8周的毕业论文(设计)工作。因此要引导考研学生合理分配时间,保质保量的完成毕业论文(设计)。根据本专业教学安排,可以采取了以下措施:1.考研学生学有余力,利用第六学期的暑假提前做好毕业论文的前期准备工作,例如完成文献调研和实验方案设计(约2周);2.高效利用笔试结束后的时间(约4周),集中精力完成实验主体;3.充分利用毕业实习的休息时间和实习结束后的时间完成论文的撰写(约2-3周)。实践表明这些措施取得了很好的预期效果。例如20化工69名学生均顺利完成毕业论文(设计),同时有22人考取了研究生,升硕率为31.88%。

3.3改进毕业论文工作流程。化工专业的毕业论文题目具有一定设计性、综合性、探索性,学生存在实验失败的可能。为了使毕业论文内容都落在审批表的框架内,教师自然会选择扩大题目内涵。论文题目偏大能保留很大的弹性,使得教师可以在不修改论文题目的情况下根据学生的实验进展来确定论文的具体内容。为了改变这种状况,可以在毕业论文工作中增加流程,如图1所示。一是在“论文选题宣讲”开展宣传,提高学生对毕业论文认识;二是在“论文命题修改”流程给学生修改命题审批表的机会,减少论文题目偏大现象的出现,提高命题质量。

3.4推进毕业设计命题现代化。现代化工设计已经进入现代化,设计单位普遍使用Aspen软件进行工艺设计[4],使用AutoCAD进行画图[5,6],国内一流高校也普遍使用Aspen、AutoCAD等软件进行教学和毕业设计。因此为了增强应用型本科人才的培养,地方高校在毕业论文(设计)工作中,必须加强现代化软件在毕业设计中的作用。与之对应的是首先要修订专业培养计划,在课程中增加现代化软件教学课时。其次要加强教师培训,派出青年教师外出学习Aspen、AutoCAD等现代化软件,跟上时展的步伐。最后在毕业设计命题中,要推行现代化设计理念、减少传统设计的比例,提高学生利用现代化工具进行设计的能力。

4结论

化工设计论文范文7

[关键词]化工专业;毕业设计;质量;本科;教改化工类

专业人才的培养着重于培养工程设计的能力和训练系统实践技能。其教育内容非常注重合成、过程分析、设计、模拟与优化等教学内容。本科毕业设计(论文)是培养学生实践能力的关键环节[1]。虽然是大学生在毕业前才开展的综合实践环节,但其综合了学生四年期间所积累的专业知识,不仅是一次所学知识的总结,更是学生能力一次升华的机会。毕业设计的质量是教育部本科教学工作水平评估的主要依据,也是工程教育专业认证对毕业要求的重要支撑[2]。《工程教育认证标准》对新工科人才的培养目标、课程体系、教学条件、师资队伍及质量保障等各方面提出了系统性的要求。随着我国推动创新驱动发展,伴随实施“中国制造2025”、“互联网+”、“绿色化工”、“新安全生产法”、等重要政策法规,对传统工科教育模式的改造升级刻不容缓[3];通过对企业的调研及毕业学生的回访,发现企业对化工人才的要求也逐年升高,不仅要求毕业生具备工程设计、生产运行、技术开发、信息智能化等多方面的理解运用,同时也要对政策法规、技术管理、合作创新等方面有所突破。然而,目前高校对学生设计创新能力和工程实践能力的培养明显不足,亟需开展系统化的改革与调整[4]。在这种情况下,为满足新时代企业对新型化工人才的需求,为提升地方院校本科生的工程能力,对化工专业的毕业设计环节进行综合分析和探索改革刻不容缓。因此,多举措全面提升毕业设计的质量对于完善人才培养模式,达标评价体系,提高专业教学水平具有深远的意义。

1化工专业本科毕业设计(论文)的现状及存在问题

1.1课程知识体系处于割裂状态,理论与实践不能同步

要做好一篇优秀的本科毕业设计(论文),学生需要对基础核心课程,如化工原理,化学反应工程,化工工艺学,化工热力学、分离工程、化工制图、仪表自动化、化工设备机械基础、化工过程模拟、化工原理课程设计、化工设计等课程的知识有整体及专业的认识和学习。目前各个课程教学情况是各自为政,学生学习只见树木不见森林,对于某一门课程对于整体项目设计中处于什么地位没有清晰的认识,各门课程与其他课程的联系与联动还很缺乏,教师在现有课时能够完成自己的教学任务已经很困难,想要与其他课程联系起来有难度。教师也满足于耕耘自己的一亩三分地,还不能够将专业涉及的各个方面串联起来,每位老师代课集中并且侧重一两门课,缺乏沟通和讨论。另外,课程教学内容偏重理论,教学理念及内容比较陈旧,缺乏现代工程的理念,也不适应工程实践需求[5]。

1.2毕业设计(论文)选题局限,单一化,课题数量偏少,且立意陈旧

化工专业学生真正进行化工设计的比例不高,以我院为例,最多达到50%,有一半学生跟随导师的科研项目做实验,这些导师从事的专业是化学相关的,对于化工设计并不精通。结合我们学院自身情况,前些年有相当一部分老师将课程设计的内容当作毕业设计来做,只对一种设备进行了设计,没有结合化工行业发展趋势设计选题;此外,一些课题由于涉及商业机密及技术细节等原因,不适宜作为毕业设计的课题,导致设计题目范围局限,模式化,单一化,甚至重复。有时只是改变设计产量,不能引起学生做设计的兴趣。其次,没有与化工设计热点和科研前沿焦点相结合,在选题方面没有目标。一些老师对自己指定的课题是否属于化工专业的课题持怀疑态度,需要在这方面进行推敲,学生也很迷茫,单方面依赖老师,自己不会选题。

1.3专业教师没有经过系统训练,缺乏企业工作经验,与实际生产实践脱节

近年来,各高校引进大量博士,表面看教师师资力量大幅增强,很多年轻教师虽然在研究生阶段获得了化工及相关方向的博士学位,但是真正从事化工设计方向研究的人少之又少;很多老师理论基础虽好,但是缺乏专业实践经验和企业工作经验,甚至与实际生产生活脱节。其次,专业教师自身的工程设计和生产实践技能还急待提升,而学校投入经费有限,使得针对青年教师的工程素养和工程设计方面的专业培训不足。指导教师的专业背景差异大,化工专业专任教师的工程背景与《化工类专业教学质量国家标准》中所要求的不符,远远达不到至少半年的工程实践经历(如企业工作、与企业合作项目、指导实习等)[6]。目前高校教师的年终考核要求及职称评定制度,迫使有些老师需要科研成果,发文章出专利,不得不花大量的精力去做科研,很难抽出时间精力提高解决企业生产技术问题以及工程实践能力。对毕业设计的学生处于一种放任的状态,很难静心指导学生毕业设计。

1.4指导模式陈旧,学习方法单一

新“互联网+”时代到来,随着新工科建设发展的需要,老师与学生都要紧跟时代脉搏,改变调整自己的指导与学习模式,新的方式和理念不断更新,新的工具软件层出不穷,如果不能与时俱进,就会被时代抛弃。有些指导老师还是用原来的手动计算的办法指导一个单元操作的流程,每一届学生都一样,只是变换原料、产品,生产任务量,换汤不换药,导致题目单一化,十几年如一日致使学生兴趣降低。毕业设计不仅应该包括工程项目必备的内容,还应具有创新和学生发展自己能力的部分,如何将这部分激发释放出来,是值得思考的。

1.5考核评价体系不完善,考核量化标准不明确

毕业设计(论文)制作时间周期长、教师指导涉及环节多,首先应该统一需要考核的环节;其次,应该对过程设计环节制定统一的评定标准[7]。仅仅以论文完成情况和答辩时的表现作为评定标准过于片面,过程控制和评价体系需要细化和完善,考核量化的标准也需进一步明确。1.6学生从事毕业设计时间不连贯,态度不端正(思想上轻视这项训练)学生在大学本科阶段第四年这个阶段本来应该专心撰写毕业论文的时候,同时面临实习、考研、考公务员、参加招聘会、就业等各方面的事务,学生无法专心致志地投入去完成毕业论文,时间和精力都无法保证,另一方面也有应付差事,得过且过的心理,有些学生认为学校不会因为毕业设计不过就不让毕业,最终为了应付差事,不顾完成作品的质量,胡乱拼凑,或请同学施以援手,匆忙赶出一篇毕业论文,可见态度上没有引起学生足够的重视。

1.7盲目降低毕业设计文本查重,导致设计质量下滑

近年来,学校出台了“关于毕业设计(论文)检测的指导性意见”,“意见”规定:在毕业论文答辩前,利用中国知网的检测系统进行检测,重复率低于30%(含30%),视为查重合格,高于30%,可以给一次机会,经本人修改并再次检测达到低于30%后才能参加答辩,而检测重复率大于30%的一律不能参加答辩。这就使得化工专业的学生盲目删减,最后出现图片表格多,文字少的现象;学生为了降低查重率,往往前言不搭后语、词不达意,文不对题,原本流畅的表述变得逻辑不通,读起来生涩别扭。

1.8优秀毕业设计名额太少,奖惩机制不完善

每年分配到化工专业的优秀毕业设计名额只有一到两名,这在一定程度上导致师生对高质量论文撰写的动力不足,再者评选出的优秀毕业设计(论文)需提交的材料多,流程繁琐,后期还会面临各项评估时准备的过程材料,使得有些师生不愿多花时间再提高毕业设计质量。学校对于毕业设计的经费投入较少,且教师投入时间长,长达几个月的指导时间,如果遇到学生以消极的态度不做或者基础差做不出来,更要投入大量的精力。现在指导每个学生折算约16课时,仅凭课时无法真正评价教师的工作量,优秀毕业设计仅多给两个课时,因此指导多少和指导优劣没有明显的区别,也缺乏有效的奖惩措施,这就挫伤了教师积极性,指导工作完全变成了一种良心活。

2多举措提升化工类专业毕业设计的措施

2.1交叉课程体系网,更新课程理念,拓展实践的广度和深度

化工毕业设计主要内容包括项目概述、技术路线的选择及确定、利用现代软件进行工艺流程模拟设计、工艺计算及典型设备选型及计算、带控制点工艺流程图、车间设备布置图等、换热网络优化、生产安全和环境治理方案的制定、经济分析评价等,这些项目内容织就了化工设计的课程体系网,在教学过程中应该将化工原理、化工热力学、化学反应工程、化工制图、化工仪表及自动化、化工设备机械基础等课程联系起来,由点变线,以线带面,融会贯通。根据具体设计任务深化对专业必修课程知识的理解,全面建立设计内容间的内在联系。将Aspen软件的应用渗透进课程设计教学,通过课程改革,手动设计计算结合过程模拟设计的方式,加深学生对设计计算的理解。将Aspenplus软件应用于所设计的单元操作的参数选择和初步设计模拟,通过比较不同操作参数的模拟结果,优化设计结果,提高学生处理复杂工程问题的能力。将几何画法和机械制图、化工制图、CAD软件结合,进行课程改革,培养学生规范识图和绘图的能力。对培养方案和培养模式需要深入讨论,修订在教学过程当中出现的衔接不当,重复或者相互割裂的现象;形成教学团队,带同头课程的老师对知识点的交流和教学方式的交流改革,带不同课程的老师如何将相关知识承前启后,相互联系。

2.2应用现代化信息技术辅助化工毕业设计传统设计

计算已经不能满足日新月异,发展迅速的现代化化工企业要求。毕业设计的完成不可避免地使用计算机联合众多模拟、数据分析、绘图等软件,不仅能快速得到计算结果、大幅降低手动计算的错误率,有效提高毕业设计质量,还能为毕生进入现代化、自动化、智能化的工作岗位做好铺垫。近几年的教学实践表明,学生计算机的应用能力提高了,对复杂工程问题的理解加深了,化工专业知识掌握地更扎实,化工毕业设计的质量也得到了较大的提升。在设计过程中,软件的应用随处可见,如在全流程模拟中,应用Aspen软件进行过程模拟[8],对工艺流程进行论证。可将Aspenenergyanalyzer软件应用于换热网络的优化及能量合理利用的过程中,在对塔设备进行设计及校核时,采用Cup-tower和SW-6等设计软件,当进行泵的设计及选型时还可使用智能选泵软件等。另外,学生利用MATLAB软件对反应器进行设计模拟,能快速得到不同年产量的计算结果。至于化工安全评价方面,用Aloha软件对化工生产中事故进行模拟,可以帮助应急救援人员快速准确预测影响区域,有效组织指挥危险区域人员疏散等。作图软件更是层出不穷,除了CAD软件用于绘制PID、PFD图,还有三维绘图软件帮助绘制车间、设备布置图及配管图等。三维软件做出的图生动逼真,不仅可以反映设备及管道的相对位置,还能激发学生的绘图兴趣,提高学生的工程实践能力。

2.3拓宽化工毕业设计选题广度和深度

针对化工专业毕业设计选题的局限性,可以通过多种渠道拓宽选题的范围,首先可以根据工程设计背景,企业背景、和科研背景几方面,结合生产实际和自身的科研项目给出毕业设计题目,同时还可以参考行业热点,由指导老师给出毕业设计题目或者有学生结合自身情况自拟题目。还可以考虑将全国大学生化工设计竞赛的题目设为毕业设计的相关题目,另外在学生出去实习或者见习时,参考遇到的生产项目和设备,对现有的生产项目进行优化设计,对设备进行优化设计改造。结合教师科研项目,可以将题目拟定为精细化工,材料化工等范畴的相关题目。

2.4加强师资培训和教师队伍的建设

首先新进教师除了听课、备课、学习核心课程知识的同时,应有累计不少于半年的工程实践经历(包括指导实习、与企业合作项目、企业工作等)。其次相关化工专业的老师应该自觉学习最新的国家标准,相关行业要求,最新的规范和标准,增强理论和实践结合的能力。再者,需要与时俱进,学习各种计算机软件,更新自身的知识体系,加深理论理解,如有机会可以去重点大学进修深造,或者在企业中锻炼,丰富理论知识的同时,将理论和实践更好融合在一起[5]。

2.5改变教学方法,转变学生的惯性学习方式

新工科的教学理念需要重视实践环节,而实践环节是激发学生创新能力、提升实践能力的关键所在。合理安排理论教学和工程实践教学,将工程理念和实践操作能力有机融合,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,实现综合能力的提升,激发主动性及尤为重要。课程教学的中心应从老师“教”转变为学生“学”,对设计类课程提倡做翻转课堂,由学生实践为主,在课上做设计相关的工作,并且分组汇报,由大家讨论点评。还可以推广案例教学,在课堂上实施案例教学法,通过具体的设计案例来讲解知识点,引导学生理论联系实际,巩固学习成果,加强工程思维的训练。其次推行线上线下指导相结合的模式,为了跟上时代的发展,网络资源非常丰富,包括讲义、视频、题库、课件等等,可以通过学习有些网络视频教学完成一些设计优化的工作,如Aloha报警的软件操作。除此之外,qq群、微信群等可用于交流设计出现的问题,促进了互相学习,沟通合作的新局面。

2.6校企合作提升学生实践能力

在学生的生产实习环节中,我们先后联系了现代化的化工企业,为学生提供实习机会,如刘家峡化肥厂,盐锅峡化工厂,白银银光公司,西北永新涂料有限公司,金昌化学工业集团有限公司等大型化工企业,这些实训基地提供的现场教学大大提升了学生的认知能力和专业知识。在实习基地,从化工安全到各工段的工艺流程以及工艺案例,再到设备的构造材质节能减排,产品分析包装运输等等方面的学习,大范围拓宽了学生对工程设计的思路。从以前对化工厂没有任何概念,到以实习的大型化工企业为设计背景,选择设计一个工段,从对原料及产品的认识到确定反应,及反应条件催化剂等,再到具体的工艺和设备设计,车间布置设备布置等等完成一个实际工段设计的全过程。企业实习不仅能给学生提供设计的素材还能让学生将设计优化的工艺和设备的设计优化改进落到实处。在实习时还能了解设备内部的构造,和化工厂的设计人员交流,提高绘图能力。

2.7依托全国大学生化工设计竞赛提高毕业设计质量

全国大学生化工设计竞赛今年已经举办了十五届。大赛自每年二三月份下达任务书到7月20号提交作品,制定一个当年大家聚焦的化工热点项目为设计主题,在此过程中需要五个同学为一组提交现代设计方法,文档和图纸三类作品,其中涉及了工艺流程的设计,过程模拟优化、换热网络优化、设备设计、自动控制、总图运输与平立面图、重大危险源分析、安全评价,三废及环境保护、经济分析等。最后要求学生现场答辩。从这个过程可以看出,化工专业的毕业设计和全国大学生化工设计竞赛的要求和主要内容及工作流程是一致的[9]。在专业课的教学过程和课程设计的实践课中加入大赛所需的课程知识,为竞赛和学生的毕业设计做铺垫。我校学生自2015年参加全国大学生化工设计竞赛以来,多次获得全国二等奖和三等奖。参加竞赛的同学在完成竞赛作品的过程中锻炼了工程设计能力,提高了专业技术,在后期的毕业设计环节中体现了对化工前沿和热点的理解和思考,实现了对工程问题的设计能力的全面提升。每年参加竞赛团队中的一些同学撰写的论文获得学校优秀毕业设计(论文)。所以全国大学生化工设计竞赛已经成为提升学生毕业设计质量的一个有效途径。进行化工设计大赛并不局限于一组或两组学生,通过老生指导新生的“传帮带”形式,可以惠及所有对化工设计感兴趣的学生,从而使化工设计竞赛成为化工专业学生的一种常态,让更多的学生参与进来,提前熟悉化工设计的流程,为第八学期的毕业设计做准备。

2.8细化毕业设计过程管理,环环相扣,提升毕业设计质量

针对学校对毕业设计每个环节考核管理不严,流于形式的问题,应该加强过程管理,健全管理制度。制定相应的监督管理制度,督促老师和学生认真研读,明确知道教师应担负的责任和学生在过程中应配合服从完成的任务。目前毕业设计的主要环节是开题、中期检查、毕业答辩;在此基础上,应该细化到毕业设计完成的各个阶段,每一次教师指导学生需要认真做好指导记录,及时了解学生遇到的难点和疑惑之处并落实解决。学校在现有管理制度基础上,规定各阶段完成时间,填写过程材料。学院配合学校,选派负责人定期抽查教师指导情况和学生毕业设计进度,及时发现不足并督促改进。学院对不服从管理及不按进度要求制作毕业论文的学生发出警告,若无改进时则须采取惩罚或处分措施,视情况推迟答辩甚至取消论文答辩资格等。

2.9完善毕业设计评价模式,建立多维评价体系

之前毕业设计评价模式相对单一,要先制定评价细则再根据各项细则提高质量。对于原评价体系由指导老师、评阅人分别打分,再加上答辩分数,按0.4、0.3、0.3三部分配比复合得到最终分数。对于此种评价体系,一是缺乏过程和平时的分数,其次评阅人打分一般参照指导老师分数,欠缺了客观性。为了改变现状,首先要设计各阶段的评分细节,如开题阶段包括文献综述,选题意义,设计方法,与本专业的热点相关性,解决问题的创新点等,中期报告验证路线的可行性,完成情况,毕业设计阶段包括论文结构、逻辑性、文字、图纸规范、标注明确等、答辩情况,每一项综合打分。建立的多维评价体系不仅从文字、程序、图纸、表达、对环保安全法规等的认识多维度进行评价,此过程更科学,细致、支撑性更强,可以切实提高毕业设计的质量。

3总结

化工设计论文范文8

关键词:新工科;化学工程与工艺专业;毕业论文环节;改革

“新工科”概念自2016年提出以来,教育部组织高校进行深入研讨,形成了“复旦共识”和“天大行动”。立足本土,改革教育评价体系是新工科建设的重点任务之一。毕业论文环节是高等专业人才培养过程中重要的综合性、实践性环节。本文主要对近三年来平顶山学院化学工程与工艺专业(化工专业)毕业论文环节的选题、指导与评价等三个方面的改革与实践情况进行了分析和总结。

一、选题环节的改革

1.改革前选题环节存在的问题。选题时间上安排不尽合理。选题时间与研究生入学考试、期末考试等时间冲突,学生对选题的重视程度较低,选题较随意;教师面临期末考试出卷、监考、改卷和年终各种教学、科研总结等任务,投入精力有限。选题与化工专业背景有一定偏差。选题偏理科化,体现“工科”专业知识和技能运用的部分较少,一些看似研究内容很丰富的题目,实际是各种表征数据的堆砌。选题的实际应用性导向不强,研究结果与实际需要相关度低。2.选题方式的改革。选题时间提前,实行本科生导师制管理。在大二上学期,为本专业学生安排相应的论文指导教师,采用互选的方式,每个指导教师带3-5名学生。选题方式上多样化。除导师指定外,学生可以经调研后,自选相关题目并在老师的指导下完成。尽可能到企业生产一线去选题。平顶山学院与中国平煤神马集团下属的尼龙科技,飞行化工、氯碱发展、京宝焦化,以及河南金大地、许昌龙兴达煤化等化工企业建立了产学研合作与实践基地,对于结合生产一线选题十分有利。3.选题改革的成效。通过选题改革,尽早让学生与校内导师建立联系,学生很快熟悉本专业的学科背景和发展方向,找准自我定位;另一方面在导师的言传身教和潜移默化影响下,学习和思考能力得到提升。从实行三年的效果来看,大部分同学与自己的导师建立了深厚友谊,各方面能力和素养都有较大提高。选择与企业生产实际密切相关的题目激发了学生对毕业论文环节学习探索的积极性,成效较好。

二、指导模式的改革

1.改革前指导环节中存在的问题。进入实验室晚,第八学期开学后学生才进入实验室,有关实验的各项准备并不充分,学生自己对课题思考十分有限,主动性、积极性都没有被很好的调动起来,创新能力培养不够。创新必然是在实践活动中展开的,有不确定性,必然有成功也有失败。过于强调实验的必然“成功性”,指导教师没有去发现、引导学生的创新思维,存在仅是为完成一件任务而开展相关实验的现象。2.毕业论文指导模式的改革。实行校内、校外“双导师”指导培养模式,充分利用好电子通讯手段与平台,如QQ,微信,E-mail,既保证在指导时间上充足和自由,又可以全过程控制好毕业论文进度。实施项目化管理。从毕业论文伊始,就把整个过程大的框架给学生讲清楚,列好步骤,明确每一个环节的目标,全过程进行项目式目标管理。过程中,学生要根据一开始就制定好的时间节点,向校内和企业导师汇报结果,交流问题,并提出看法,充分调动学生的主动性。组建校内导师直接负责的研究课题小组,实行组内阶段性汇报,校内老师要做好引导与把关,安排固定时间集体交流,与企业导师进行互动、答疑和指导。3.指导模式改革的成效。采用校内和校外“双导师”培养模式,加强了学生被指导关注的程度,学生从企业导师的指导中更易于获取走向未来工作岗位的一手资料,实践能力和视野得到提高。项目化、目标式管理模式极大地促进了学生完成毕业论文的积极性和主动性,效果十分明显,一些平时比松闲散的学习习惯得到纠正,通过每周一次的定期汇报,形成了小组内互相争先、奋发向上的学习氛围。通过课题组小集体的探索学习模式,把他们的思维聚焦转移到实验及相关理论研究上,表现出浓厚的学习和研究热情。

三、评价体系的改革

1.改革前评价体系存在的问题。化工专业作为典型的工科专业,近十几年来,平顶山学院工科毕业论文质量评价体标准比较固定,一级评价指标包括选题(占30%)和论文质量(占70%),细化到选题的二级评价指标包括性质、价值、难度、知识综合性,论文质量的二级指标包括合理性与可靠性、先进性与创造性、图纸质量、设计说明等。评价标准主要考虑了化工设计类的评价,对于化工论文评价而言并不十分切合。新的培养方案实施后,化工毕业论文的评价标准亟待出台。论文评价,有的老师过于注重格式,挑格式错误;对于研究内容的把握并不是很到位,不能给出建设的意见和建议。过分关注于实验结果,较少考虑过程的完整性与严谨性,特别是对于化工实验而言,在短短8周内就一定要做出很好的东西并不容易也不现实。2.评价体系的改革。建立化工专业毕业论文评价新标准,特别是化工毕业论文评价新标准,第一要明确选题与实际应用的结合程度,避免过高、过空的选题,建立选题评价机制,校内评阅教师评价占30%,企业导师的评价占40%,校内指导教师的评价占30%。第二要强调过程的完整性与思路的合理性,弱化结果(成果)是否一定优异。具体细化到研究背景的现实性与全面性,实验方案的合理性,研究手段方法的科学性与多样性,数据采集与记录的合理性,写作表达能力的精确性,引用的合理性与规范性,结果的完整性与讨论论据的充分性,结论的简明扼要以及参考文献的规范性与质量等方面。毕业论文的最终成绩由四个部分构成,评阅老师打分占综合成绩的20%,校内导师打分占综合成绩的20%,企业导师打分占综合成绩的20%,答辩小组打分占综合成绩的40%。同时,给予企业导师在总成绩额外加分3分以内的权利,由其根据论文研究最终应用价值的大小判断加分多少。给予学生自我评价申请加分的权利,可在答辩期间现场申请,最高加分不超过3分,毕业论文的研究内容或申请专利,可以作为申请加分的重要支撑材料。3.评价体系改革的成效。通过所选课题与实际结合度来评价选题,选题内容更“接地气”,毕业生对于课题的研究兴趣提高,研究内容的应用性价值增强。强调过程的完整性,大部分毕业生都能以严谨、科学、认真的态度对待毕业论文工作,做好实验过程记录,不再过分追求实验结果的“完美”,能够正确分析和对待实验的失误与误差以及不可知因素对实验结果的影响,论文内容显得更为实在。指导教师、评阅教师、企业导师和答辩小组分别对论文质量做出独立评价,打分,增加了论文质量评价的公正性、客观性和严肃性,对毕业生毕业论文工作反向传导了压力和动力。增加企业导师的对论文质量的评价之后,使毕业论文研究内容应用价值的评价更为准确、客观,论文研究的实际可操作性问题,或者讲离实际应用的距离问题得到很好的反馈。

四、总结

以化工专业毕业论文环节的改革为切入点,提升化工专业的新工科建设的质量意义重大。本文主要对平顶山学院化工专业毕业论文环节选题、导师指导模式和评价体系的改革进行了梳理和总结,立足本地实际,提出“选题到一线”、校内导师+企业导师“双导师指导模式”和注重论文实际过程评价和应用价值评价的新标准,改革的成效比较显著,毕业论文质量水平有较大提高,毕业论文的应用价值凸显,达到了以毕业论文环节为抓手,培养应用型本科人才,助力地方企业解决生产一线问题,服务地方化工行业发展的目的。

参考文献:

[1]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017,(03):1-6.