针对我国工程教育影响力不足、研究力量不足、教育模式过于单一等问题，教育部自2011年1月8日正式发文：面向工业界、面向世界、面向未来，培养卓越工程师后备人才，启动实施“卓越工程师教育培养计划”[1]。“卓越计划”实施以来，高校不断进行工程教育改革，培养学生的长新思维和工程技能，提升工程教育质量。化工工程设计是高等学校化学工艺与工程专业必修课，也是落实实施“卓越计划”的一个重要教学环节，其改革对于增强大学生的工程设计与实践能力非常重要。

案例教学法自1870年由首创，20世纪80年代引入我国[2]。通过案例教学法可以使学生的课程学习由知识型转为能力型，由记忆型转为思考型，由教师主体转为学生主体，由被动型转为主动型。而翻转课堂也是将学习的决定权从教师转移给学生的一种教学方式。学生课前利用多种材料自主学习，带着问题到课堂上参与同伴和教师的互动讨论[3]。这两种教学模式都突出了“以学生为中心”的教育理念，是培养实践性工程人才的良好途径。

为了充分贯彻实施工程教育理念，常州大学对化工工程设计课程进行了改革，前期实施了“理论+实践”的教学模式[4]，取得了良好效果。在此基础上进一步引入案例教学法，同时结合翻转课堂，强化学生的学习的自主性、全面性和实践性。

1.教学内容

化工工程设计课程作为化学工艺、化学工程等相关基础课程与实际工程设计间的桥梁，其特点是内容繁多，涵盖了化工设计的内容、程序、方法、步骤及相关工艺、绘图和设计规范，以往授课受知识点式教学方法以及课程课时的限制，最终的学习成果也是零散的“点”，无法形成统一的“面”。为了使课程的学习由“点”及“面”，引入案例教学改革推进课程进行改革。

在采用案例教学对化工工程设计课程的内容进行整合时，考虑到课程特点和教学课时，将教学内容分为两部分，即以课堂讲授为主的理论教学和以自主学习为主的案例教学，其具体内容如图1所示。

图1 理论教学与案例教学内容

(1)理论教学

化工设计的程序和内容、总图设计、车间和管道布置设计等内容无法在案例设计中完成，这部分内容主要通过理论教学传授。同时，理论教学也承担一部分案例的讲解任务，如在拟定题目后、自主设计前，通过理论教学讲解化工设计的程序、方法，以及厂址选择、流程设计的一些基本原则等，在此基础上，引导学生逐步开展案例设计。

总体来说，课程中理论教学和案例教学需穿插进行，在学生的案例设计进行到一定程度后辅以理论教学，逐步完善学生的知识体系。

(2)案例教学

案例教学要求学生完成某个工段主要流程的设计，学生需自主完成并提交的内容包括三部分：文档部分，工艺计算部分和图纸部分。

文档部分主要是可行性研究报告的撰写。这部分内容涉及工艺流程的比较、厂址选择、环境保护和经济评价等内容，需要学生查阅大量资料，同时结合理论教学中学到的知识，完成文档编制。

工艺计算部分是指采用Aspen Plus软件进行物料和能量衡算。采用现代化的软件进行工艺设计是提高学生设计能力的重要环节，常州大学在前期已经开设了相关课程，如“计算机在化工中的应用”等，培养学生采用Aspen Plus进行化工设计的能力，保证了本课程中学生能够顺利完成案例设计。

图纸部分包括工艺物料平衡图（PFD）和管道仪表流程图（PID）的绘制。流程图，尤其是管道仪表流程图的绘制，必须基于对过程控制、仪表与自动化等内容的深入理解以及AutoCAD等绘图软件的熟练使用，能够全面考察学生相关课程的学习效果。

2.教学框架

改革后的化工工程设计课程包括理论教学、案例教学和课堂翻转三方面内容。这三者互为补充、层层递进，如图2所示。

图2 教学框架

(1)理论教学

由于化工工程设计课程内容具有多而杂的特点，理论教学的讲解主要以概论的形式进行，而化工设计的法规、规范、成熟的设计作品、图纸等则通过课下的资料共享，实现学生的课外学习，共享的资料也可以为案例设计中的自主学习提供指导。

随着计算机和信息技术的高速发展，通过QQ群等共享资料、在线答疑已经成为课堂学习的强有力的补充，使师生间的互动不局限于传统的答疑课，有助于教学深度和广度的拓展。此阶段共享的资料也为后续案例设计以及课堂翻转提供了学习资料。

文章来源：《化工设计通讯》 网址: http://www.hgsjtxzz.cn/qikandaodu/2020/0709/365.html