“中国制造2025”、“互联网+”、“一带一路”等国家重要战略对我国高等教育改革发展提出新的要求。工科专业面临新机遇、新挑战,使得“新工科”建设成为当务之急和长远之策,能否及时更新教学理念,培养具有核心能力的新人才,是适应时代发展的需要。《化工设计》课程是化学工程与工艺专业开设的一门重要的专业主干课,旨在培养学生具备当代化工行业所需的应用型人才的基本工程素质。因此深化该课程的教学模式改革和实践,切实提高化工设计课程的有效性,对提高化工专业学生的工程素质和就业核心竞争力具有重要的意义。
1 课程现状与存在的问题
虽然《化工设计》课程在我校已经开设了多年,但在传统的教学模式下依然存在很多问题。
1.1 教学过程的单向性
在教学过程中,教学方式依旧是采用赫尔巴特的“三中心”论,教师在教学过程中处于绝对的权威中心,教学目标、教学过程的设计都是由教师进行安排。这样就使得学生在学习的过程中,感觉枯燥乏味,缺乏兴趣。
1.2 教学偏重理论、考核的手段单一
目前该课程教学中只注重理论诸如化工工艺计算,并辅以计算机辅助绘图等技能。课程内容陈旧,脱离实际。课程考试也局限在设计规范和工艺计算题上,这就导致学生重理论,轻实践。在新形势下,化工设计已经有了质的飞跃,SmartPlant、Pdsoft、PDMS、3Dmax等工厂设计软件系统基本做到了设计工作的“所见即所得”,并与工艺计算软件Aspen和配管软件PID等实现数据通讯。
1.3 学生缺乏团队协作精神性
在传统的教育方法下,学生几乎没有受到项目和团队工作的实际训练,个体意识强烈,普通缺乏团队协作的精神。在工程实践中团队协作、沟通交流的能力,没有得到有效培养,对工程的认识不够,导致毕业生能力同企业需求脱钩。
1.4 设计偏向于工艺设计,缺乏化工厂设计概念
教学的重点还是在工艺计算、工艺流程的选择和优化上,怎么实现工业化没有受到重视。自主设计和发挥主观能动性的内容非常少,无法激发学生的创造力。课程训练与社会脱节,学生适应工作慢。为加强学生在实施-运作方面的训练,与现代化工工业接轨,迫切需要教学改革。
2 课程改革的方法、特色和解决的主要问题
2.1 课程改革的方法
基于问题和项目的教学模式被称为PBL-s教学模式,该模式是一种以学习者为中心的教与学的方式,可以激发学习者主动学习,并引导其运用高层次思维能力。因此,围绕“化工工艺流程设计”进行项目化的PBL-s教学模式来探索《化工设计》课程教学改革,以打破传统专业课教学模式,达到提高学生工程意识以及团队合作等方面的能力的目标。
2.2 PBL-s教学模式的实施过程
《化工设计》课程PBL-s教学主要分为三个阶段实施:第一阶段为化工设计基本理论学习阶段。第二阶段为化工设计软件专题学习。第三阶段为项目实施阶段,要求每个学习小组按照PBL-s指导计划表的要求完成相关任务。在PBL-s教学模式下实施的各个阶段,学生之间、学生与任课教师之间都广泛开展了讨论与交流,提高了实践动手能力与创新能力。最后对PBL-s教学法的活动进行效果评价。
通过PBL-s教学激发了学生的学习兴趣,上课的出勤率、作业完成等方面要比传统教学法有了明显的提高。同时学生将所学知识与生产实际相结合,工程概念大为加强,更好的培养了学生的自主学习能力、解决实际工程问题的能力。
3 课程改革的任务与内容
3.1 整合课程内容,完善知识结构
PBL-s教学模式下的项目化教学改革在于更加重视实践教学,并创新了实践教学的组织方式。在PBL-s教学模式下对《化工设计》的教学内容进行了整合,将基础理论分为化工厂系统设计、总平面布置设计、工艺设计和化工设备选型与设计等四大教学项目模块。改变原来以理论教学为主的传统教学模式,构建了基于化工设计基本理论、PDMAXS、PDMS、PLANT3D、ASPENPLUS等化工设计软件操作及化工项目设计实践三位一体的课程体系,实现了《化工设计》课程教学的模块化与项目式教学。为了加强学生对化工设计基本理论的掌握,在课程教学中设置了以项目为导向的实践活动,如项目建议实践、项目可行性分析实践、项目初步设计实践等环节,《化工设计》课程体系的结构示意图如图1所示。
文章来源:《化工设计通讯》 网址: http://www.hgsjtxzz.cn/qikandaodu/2020/0912/482.html
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