化工原理课程设计与化工设备课程设计教学改革

唐定兴，李 芳，张翠歌，许茂东

（安徽工程大学 生物与化学工程学院，安徽 芜湖 241000）

化学工程是许多新兴领域和高新技术领域的基础。在化工专业学生的培养中注重化工设备的设计能力是提高化工专业毕业生综合素质的必由之路，其基础是化工原理课程设计与化工设备课程设计，这两门独立开设的实践性教学课程在培养化工专业毕业生中占有重要地位。通过课程设计可以初步培养学生综合运用所学知识分析解决化工单元操作中工程问题的能力，更加系统和深入地理解课程内容。两门课程设计既有区别，又有紧密的联系，合理的安排这两门课程设计对培养高素质化工人才是非常重要的。

1 整合两门课程设计的必要性

化学工业以化工工艺为先导，以单元设备为保障。化工原理课程设计与化工设备课程设计是在化工原理和化工设备设计结束后开设的实践性教学环节，课程设计的目的在于培养学生的工程观念、创新能力和实践能力，以及应用所学知识分析和解决工程实际问题的能力，其重要性是不言而喻的。

化工原理课程设计侧重的是工艺问题，要求学生进行工艺及工艺尺寸计算、设备选型与设计等；化工设备课程设计侧重的是设备的强度及稳度计算、开孔补强计算、各零部件(如人孔、手孔、支坐、法兰等)的选择与设计等。两门课程设计解决的是同一问题的两个不同方面，是单元设备设计中不可分割的两个组成部分。但由于化工原理课程设计和化工设备课程设计具有不同的课程属性，长期以来因课程体系不同将其分开是一种定势，设计时间不同，内容也不同，导致在化工原理课程设计中进行的工艺及工艺尺寸计算数据被束之高阁，而化工设备课程设计则依据假设的工艺参数及工艺尺寸进行设计计算。由于两门课程设计的内容之间有着紧密的联系，是一个事物的两个不同方面，如果从工艺到设备进行完整的设计必将有助于培养学生完整的设计思想。近年来有逐步将两门课程设计整合的趋势，我校也对此进行了尝试，确实对培养学生的整体设计思想有利。

人为地割裂两门课程设计已经开始处于越来越不利于培养学生的地位，将两门课程设计进行整合是必要的，也是可行的。

2 整合两门课程设计的可行性

化工原理课程设计是对化工原理课程中学到的单元操作进行工艺设计，主要有泵、换热器、塔、干燥器等，通常由教师提出给定生产任务，学生查阅文献资料后在教师的指导下完成，提高了学生的工艺计算能力；化工设备课程设计在化工设备设计课程结束后开设，主要进行设备的选材、强度及稳度设计，学生由教师指定工艺条件与参数，完成设备的结构、强度和稳度等的设计，提高了学生的化工设备设计能力。两门课程设计的开设使学生初步掌握了化工设备设计的过程与方法，帮助了学生完成从理论到实际的转变，对培养学生的工程实践能力具有不可替代的作用。

为了培养学生的整体设计思想，需要将两门课程设计进行有效整合。近年来，不少教师作了将这两门课程设计整合的尝试，贵州工学院的何焜等[1]给学生安排进行了换热器和蒸发器的工艺与设备的全设计，使学生对换热器和蒸发器的设计全程、步骤与要求有了较全面的了解。南京工业大学的蔡锐等[2]对整合两门课程设计进行了有益的实践。我们[3]在学生的课程设计中安排了换热器、精馏和吸收塔设备的工艺设计和机械设计，取得了较好的效果。将两门课程结合在一起的实践说明了将两门课程设计进行整合是可行的。但在整合过程中还存在一些问题，如设计课题大多还是虚拟课题，有些常见的单元设备如蒸发器、萃取器、干燥器等的设计指导资料不足等。

3 对课程设计整合的思考

课程安排要合理，化工原理与化工设备设计应在同一学期结束，化工原理课程设计与化工设备课程设计时间的安排要衔接。

两门课程的任课老师要统筹考虑课程设计，从选题、设计的进行、设计的指导等方面互相沟通协调，两门课程设计的题目相同而要求不同，在设计结果上，化工原理课程设计要求出工艺条件图，而化工设备课程设计要求出设备装配图。两门课程的任课教师协调一致有利于培养学生的整体设计思想。

在课题的选择上，设计课题要尽量贴近生产实际，最好就是化工企业生产的一个具体单元，由于有实际的设备做参照，完成这样的课题可以提高学生的成就感和学习的积极性。课题来源于生产实际的另一优势是有利于学生在课程设计完成后从理论的正确性、技术的可行性、操作的安全性、经济的合理性等方面与实际对照，帮助学生查找不足，初步树立“优化设计”的工程观。

在条件许可时，可以考虑将化工原理课程设计与化工设备课程设计两门课程整合为一门课程，有利于学生自觉地将工艺设计的结果用于设备设计中，更好地培养学生的设计能力。

[1]何焜，孙运礼，何铮.“化工原理”与“化工容器”课程设计的改革[J].化工高等教育，1993，（4） 50-51.

[2]蔡锐，周剑秋，武文良.化工原理和化工设备机械基础两门课课程设计结合的思考与实践[J].化工高等教育，2010，（3）23-25.

[3]李芳.化工原理及设备课程设计[M].北京:化工出版社，2011.