毕业设计模式改革案例

化学工程学院

化学工程与工艺专业毕业设计试点情况总结

为了使学生得到化工学科的全面工程技能训练，综合运用大学期间所学课程的内容，我院本学期对2007级化学工程与工艺专业进行了毕业设计改革试点。现将整体过程及试点成果总结如下。

一、前期规划

本次试点采用提前征集学生、自愿报名组队的形式。2010年11月在学生宿舍张贴海报，在学院主页上贴出通知，介绍本次试点的内容及形式，学生自愿组队报名，参照全国大学生化工设计大赛的竞赛方式征集设计小组。

二、设计要求

要求每个设计小组完成一个具体化工项目的完整设计，包括项目选址、工艺计算、设备计算、流程图、配管图、环境评价、安全评价、技术经济分析等。项目设计的工作量很大，每位同学负责完成其中一部分，最后综合到一起，形成项目设计说明书（含可行性研究、初步设计说明书和附录）。

通过面向设计项目的实践过程，让学生学习现代化工专业设计方法与设计工具的使用，了解计算机辅助化工设计的基本步骤，初步掌握使用Aspen Engineering Suit软件进行化工过程、换热设备和塔设备设计，使用Intergraph Smart Plant 3D等软件进行化工装置三维建模设计，使用AutoCAD绘制带控制点的工艺管道流程图、塔条件设备图、车间及设备平/立面布置图、工厂总平面图等，使用Aspen Energy Analyzer软件进行能量优化，使用Aspen Process Economic Analyzer软件进行成本估算，了解化工设计工作程序、工作内容、设计文档编制方法，经历从单元过程到完整流程再到化工厂的设计全过程。

（附录1：某设计小组的进度安排表。）

三、设计意义

在毕业设计环节完成此类设计过程，培养了学生综合运用化学、热力学、单元操作、化学工艺学、化学反应工程、化机与设备、仪表与自控等化工专业基础理论解决具体工程问题的能力。

通过完成设计任务，有助于学生毕业后直接进入设计单位或者工厂车间，学会以设计的眼光了解眼前的装置及工艺，以最快的速度融入工作当中。

四、设计过程

本次试点有21名学生参与，4-5名学生一组，共计5组。每组配备3名指导教师，毕业设计期间以组为单位，安排个人完成相关软件的学习，合理分配工作量。每周集中汇报一次，保证工作进度。要求每个同学独立完成相关英文文献的翻译。总体完成情况较好，各小组均按计划完成了设计任务，对设计环节和软件有较清楚的认识，大大提高了工程设计能力，并锻炼了学生团队合作的能力。

（附录2：某设计小组的实际工作记录表。）

五、成果提交方式

由于试点班毕业作业的特殊性，对于提交方式有特殊要求，说明情况如下：

1.由于说明书内容涵盖全组学生的工作成果，无法分出4-5本论文，以小组为单位上交1本设计说明书，报告扉页加说明，表明每个人完成的内容。

2.毕业设计手册和英文翻译每个学生单独完成并上交。毕业答辩以小组为单位进行，每个学生分别就自己完成部分表述并回答问题，论文成绩及答辩成绩按学生给出。

3.项目设计说明书按行业规范格式进行编写，与学校毕业论文格式有一定差别，要求A4纸打印（因图表较大，还有个别彩页），封面拟以“××项目设计说明书”为主标题，“毕业设计”为副标题，可以增加个性设计。

（成果展示详见毕业设计说明书。）

（附录3：某设计小组报告中的的参考文献及行业规范。）

六、答辩方式

本次毕业试点答辩方式不同于以往的单人答辩，而是以团队形式完成答辩。组织了5名教师担任评委（指导教师除外），同时各设计小组的组长担任学生评委，为整个设计小组进行评分。

设计小组根据项目内容准备一个PPT，按照工作分工，分别讲述自己完成的内容，要求衔接完整，体现整体工作和团队默契。并结合个人完成部分回答相关问题。答辩成绩由团队分、个人分数及组内互评分综合得出。

七、改革效应

本次毕业设计试点取得了很好的效果，一方面，参与试点的毕业生表示收获很大，在工程设计能力上有很大提高；答辩结束后及时举办了座谈会，院系领导、指导教师和学生畅所欲言，针对本次试点进行了充分的总结，为今后的指导工作提出了很好的建议。

（附录4：学生总结座谈会记要）

另一方面，本次试点的经验为2008级学生组队参加全国性化工设计大赛提供了必要的支撑。今年我校化工专业08级本科生首次组队参加了“瑞派杯”第五届全国大学生化工设计创业大赛和“三井化学杯”第五届全国大学生化工设计竞赛，共有3个队伍参赛，取得了很好的成绩。其中我校成功承办了“三井化学杯”第五届全国大学生化工设计竞赛华北赛区的决赛，得到总赛组委会和参赛高校的一致好评。

最终我校大学生获得“三井化学杯”第五届全国大学生化工设计竞赛总决赛一等奖1项，三等奖2项，“自主创新”单项奖1项。在“瑞派杯”第五届全国大学生化工设计创业大赛总决赛中有2队10人分别入围金奖和铜奖，同时获得最佳流程设计单项奖2项。

（附录5：学生参赛照片及部分证书）

成功参与大赛和取得好成绩与07级的毕业设计改革成果密不可分。

八、参与人员

附录

附录1：某设计小组设计进度表

附录2：某设计小组实际工作记录表

（各部分工作在时间上有交叉，因此以设计内容为线索来介绍设计进程。）

可行性研究：第1-2周

张铭——制定项目设计任务书，查阅文献，进行项目概况和产品市场分析；

刘雅杰——查阅文献，分析各种现行的工艺方案，确定本设计的工艺方案；

施宏虹——进行工艺流程设计；

王潇杨、杜晶——厂址选择。

ASPEN PLUS流程模拟：第3-5周

杜晶、张铭——负责流程建立与模拟；

施宏虹——模拟完成后的数据整理工作。

设备设计及选型：第6-8周

杜晶——反应器设计；

张铭——3个塔的设计，泵的选型；

王潇杨——换热器和罐选型。

安全分析：第7-12周

施宏虹——负责HAZOP分析。

经济评价：第7-13周

刘雅杰——负责经济概算、整理相关表格及报告。

PID，PFD绘制：第6-9周

王潇杨、施宏虹——负责绘图与审核，进行主要设备的自动控制设计。

车间平面布置，设备平立面布置：第9-13周

张铭——负责绘制布置图，与PID交互调整。

塔设备条件图：第13周

施宏虹——负责绘制塔的设备条件图。

3D图：第10-17周

王潇杨——负责。

整理设计文件：第14-16周

全组分工完成。

准备答辩：第17-18周。

附录3：某设计小组报告中的的参考文献及行业规范

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设计所用标准

附录4：学生总结座谈会记要

参与人员：毕业设计全体指导教师、学生。

1.建议编写统一的《项目设计规范》或《论文格式说明》；

2.化工设计定位：以工程项目为目标；

3.设计过程中应依据行业标准或规范，不能采用教材；

4.建议有些网站要提前注册；

5.软件兼容及其与计算机配制问题，学生需给出一个建议书或说明书；

6.建议给出统一的一套软件版本；

7.要求附录中加入所有的项目设计过程中所参考的标准、规范和实际进程图；

8.机械设计和校核部分将来统一采用Math Cad软件进行计算；

9.建议设计小组里加一个土建专业的学生；

10.3D绘图部分对于零基础的同学建议采用3D plant、PD max和Sketch-up草图大师进行设计；

11.不要过分相信案例，设计过程中“创新”最重要；

12.反应器设计过程中，方程较多，建议采用软件Comsol；

13.建议增加3-5天的现场调研；

14.建议请现场技术人员或设计院人员进行案例讲解；

15.指导教师首先给出任务书，学生根据自己的爱好和特长进行选择并按时完成任务；建议平立面和3D一个人做，并且组内在设计内容上紧密相关的人员对其进行审核；HAZOP分析建议两个人做；

16.建议增加目前《化工设计》理论课学时；

17.项目的处理量应与工业化水平接近，将来由设计小组自己决定；

18.采用Aspen进行经济核算误差较大，不建议采用，可做参考；

19.建议在设计开始时增加1-3次课程对设计的方法、过程和软件等进行一下介绍；

20.设计过程中应加强团队合作。

附录5：学生参赛照片及部分证书

化学工程学院化学工程与工艺专业2013届毕业设计模式改革总结

2012-2013学年我院选择化学工程与工艺专业作为改革试点，对2009级学生作毕业设计的模式进行了改革。为保证2009级化学工程与工艺专业本科生（共278人）毕业论文（设计）完成质量，化学工程系采取了一系列改革举措，总结如下。

一、提前选题

本次毕业论文（设计）要求在2012年12月10日之前完成选题工作，为此化学工程系建立了毕业论文（设计）网站，提前征集了各个老师的毕业论文（设计）的题目，在网站公布之后，由学生自主选择，并获得对应指导老师的认可后，方能被认为选题成功。形成了如下原则：有意愿指导本科毕业论文（设计）的老师必须填写《毕业论文（设计）题目表》（附录1），该表将在化学工程系网页公布，以备老师和学生双向自由选择；毕业论文要求一名学生单独一个题目，毕业设计可以以团队（最多3人）形式进行；学生可以自主联系全校相关专业教师进行毕业论文（设计）工作；教授原则上最多可以指导8名本科生（论文），副教授教师最多可以指导5名本科生（论文），讲师不超过3名，高级实验师最多可以指导2名本科生；每位老师指导的毕业设计人数不能超过15人；各位老师可以多提供毕业论文（设计）题目，但最终确定的题目或人数不能超过以上限制；学生如有剩余，优先考虑毕业设计类题目，鼓励有工程设计经验或科研课题少的教师多报设计类题目；选题确定后请打印《毕业论文（设计）题目表》，教师和学生签字后备案。

本次双向选择共收到教师提供题目203个，需求人数260人，260人选题成功，余下本专业学生自主联系指导教师确定课题，其余大部分学生在理学院老师的指导下完成了论文工作。

二、组织形式

本次毕业论文（设计）采取了自愿选择、双向选择，选题之前各指导老师提供的题目简介有效避免了学生选题或找老师的盲目性，确保了大部分同学选到自己感兴趣的课题。

各题目最多的有3人一个团队的6个，2人一个团队的2组，以团队形式完成毕业设计提交一份设计文档材料；严格意义上的设计类题目有40个，其余均为进行实验研究完成毕业论文。

三、答辩方式

本次毕业设计以团队形式完成的要按照团队形式完成答辩。组织了5名指导过化工设计的教师担任评委（指导教师除外），进行了提前答辩，设计小组根据项目内容准备一个PPT，按照工作分工，分别讲述自己完成的内容，要求衔接完整，体现整体工作和团队默契。并结合个人完成部分回答相关问题。发现有一组文档完成质量较差，要求立即进行修改完善。

单人完成的毕业论文（设计），全部参加答辩，分10组，每组4-5位评委，有3组评委发现了毕业论文（设计）完成质量较差的同学，要求学生和指导老师共同修改，进行了2次答辩。

四、问题与建议

1．关于选题：有些题目不适合作为毕业论文（设计）题目，部分老师对待选题不够重视，自己定的题目经常更改，给后续统计工作带来而麻烦，也有悖我们让学生选择自己有兴趣的题目的初衷。

2.关于答辩

部分参加答辩的老师态度不够认真，敷衍了事，建议尽快制定制度，规范参加答辩老师的态度和工作任务，能尽量在比较短的时间里较好的了解学生的真实情况。重点把握：学生的工作量，理论与实践相结合的能力。

学生对老师提问的问题的情况。由于每个组的学生太多，有些题目也可能引不起老师太多的兴趣，所以对有的同学提问很少，提一个问题或一个都不问。就目前的情况看，答辩小组应该从不同角度提出至少三个或四个问题，才有可能较为客观的打出成绩。

另外，建议考虑是不是需要每个学生都参加答辩？或者是不是可以将学生提前进行划分？申请优秀论文的参加一类答辩，这一类答辩时间可以放长一点；另一类就是普通学生，有传统答辩方式，快速、简单完成。

3.关于评阅教师评语和答辩小组评语

化学工程系今年统一采用了手写评阅老师的评语和答辩小组评语，体现了答辩过程的严肃性，以后也不建议“提前让学生写草稿，答辩时再改改即可”。

地球科学与技术学院

关于本科毕业设计改革实施方案的意见

为全面提高我院本科教学质量，增强学生的实践动手能力，巩固理论学习成果，根据学校关于改革本科毕业设计实施方案的有关精神，在充分调研我院目前本科毕业设计现状，并征求各系意见的基础上，对我院本科毕业设计工作进行适当调整，形成新的实施方案（草案）。

一、毕业设计改革实施方案

1.按照学校的统一安排，第七学期的9月20日左右完成保研学生的选拔工作。对于获得内推保研资格的学生，确定其硕士导师为其毕业设计导师；对于获得外推保研资格的学生，在9月底前自行联系并确定毕业设计指导教师。自9月底进入毕业设计阶段，毕业设计与课程学习并行。考虑到本学期开设的部分专业课程对毕业设计的支撑作用，建议导师安排这部分同学在9月20日-11月20日主要完成师生沟通、文献调研、思路整理和课题设计，11月底教师根据学生的研究兴趣、已有的知识背景和研究生阶段的培养规划确定其毕业设计题目。并进行初步的预研究工作，在寒假前提交开题报告。

2.对于资源勘查工程拔尖班学生，由于在第三学年已确定专业指导教师，原则上以其专业指导教师为其毕业设计指导教师，个别学生可根据实际情况做局部调整。在不影响其专业学习、考研和就业工作的前提下，提前进入毕业设计阶段。基本进程为11月底确定毕业设计题目，寒假前完成开题。个别考研学生的开题最迟可于第8学期开学前3周内完成，建议这部分学生的题目注重理论研究，突出创新性。

3.根据各系的具体情况，个别开设导师制试点的专业和班级（如地质学专业），参照资源勘查工程拔尖创新班的进度实施。

4.对于各专业其他学生，在第7学期期中考试之前（11月份上旬）进行毕业设计动员，12月底前确定毕业设计导师，导师根据学生兴趣给学生提出大致方向，学生根据导师的建议开展调研工作，寒假前确定毕业设计题目。第8学期第1周提交题目汇总表，在第2-6周课程期间完成开题工作，第7周正式进入课题研究阶段。

5.对于勘查技术与工程卓越班学生，由于其在第7学期仍有较为繁重的实践教学任务。故对其毕业设计的开始时间不做单列的提前安排。鉴于教学计划中第8学期全部为毕业设计时间（无理论教学），故安排其在第8学期第1-3周完成开题工作，第4周正式进入课题研究阶段。

总的说来，保研研学生和部分拔尖班学生，11月底确定题目，寒假前完成开题；其他学生寒假前确定题目，卓越班和部分拔尖班学生在开学3周内完成开题；其他学生在开学6周内完成开题。

二、方案实施中可能遇到的问题

1.学生不够重视,态度不够认真。在毕业设计阶段,部分学生要进行复习准备研究生复试、参加“双选会”等，还有的学生利用这段时间去做一些自己感兴趣的事情，时间上可能难以保证。

2.教学条件不够充分。学校提供的毕业设计场所明显不足。2005年以前，学生大多数都可以在教师的办公室或实验室里作毕业设计。而现在，连研究生都没有固定的实验场所，同学毕业设计的主要场所只能是宿舍。

3.学生规模扩大，指导教师精力投入不足。由于扩招，教师在指导毕业设计方面的工作量增加很大，还要承担大量的教学和科研等任务，造成教师在毕业论文环节上投入的时间、精力有限，部分教师无法保证全过程有针对性的指导，顾不上形式等细节方面的检查。部分教授的毕业设计指导主要依靠研究生来做，老师的精力不到位。

4.管理方面，课程学习和毕业设计可能出现冲突，在管理上存在个别交叉点。课堂教学、社团活动和毕业设计之间可能存在一定的冲突。

三、管理安排和基本对策

1.向学生明确毕业设计的重要性和改革的目的所在。本着“早动员、早着手、早出成果”的原则，让学生尽早融入教师的科研团队中，感受科研氛围，是本次毕业设计改革的目的之一。改革不是为了让学生做出了多么大的科研成果，而在于让学生尽早进入学术状态，充分享受学术熏陶，及早养成好的学术素养，有充足的时间完成一个完整的科研训练。

2.时间上仍以理论教学为主，本次改革的时间提前是在课余时间进行的，以不对课堂教学造成冲突为原则。在日常管理上，仍由辅导员管理为主，考勤仍由辅导员管理，指导教师仅在业务上给予指导。

3.在教学条件比较紧张的前提下，充分利用已有资源，鼓励毕业设计的学生参与课题组研究生的学术讨论，统筹安排，实行倒班制度，给学生提供必要的学习和实验条件。

4.改变管理方式。变过程管理为目标管理。即淡化日常坐班制度，导师只规定几个重要的检查节点。各节点间的时间安排由学生根据自身的课业任务和实验室条件作出统筹安排，但必须在规定的时间内完成响应的研究任务。

四、对改革实施方案的说明

1.本改革实施方案中第2,3,4,5条中的学生，均指未获得保研资格的学生。

2.本方案为试行方案（草案），自2008级学生开始试行，并将在试行过程中根据具体情况随时完善。

3.未明事宜，由地球科学与技术学院本科教学工作领导小组负责解释。