计算机辅助设计软件在专业理论课程中的应用

化工类专业的理论课程通常概念多，计算复杂，理论性和实践性都很强。传统的课堂教学大多采取理论灌输的方式，教学形式较为单一，对于一些实践性较强的理论课极易造成理论脱离实际应用，从而限制了学生应用专业知识分析和解决实际问题能力的培养［6，7］。将计算机辅助设计软件融入专业理论课程教学，改变单一的教学形式，不仅能提高教学质量，还能增强学生的工程素养。

Aspen Plus软件是一款大型通用流程模拟软件，是化工过程设计中不可或缺的重要工具。化工专业的学生最早接触的专业课程就是“化工原理”。该课程工程性和实践性很强，其各单元操作与Aspen Plus软件中的单元模块紧密联系。传统的教学模式太过于注重理论性的原理及理论计算的讲授，并不利于化工专业学生工程意识和实践能力的培养。因此，自2018年起，我们将Aspen Plus软件运用到化工原理课程教学中，化工原理所讲述的是各单元操作的基本原理和相关计算，Aspen Plus软件为运用各单元模块进行工程实践提供了平台。如一些流体输送、换热、塔器分离等计算等过程都可以采用Aspen Plus进行计算。将Aspen Plus软件作为一个教学辅助工具融入化工原理课程教学，让学生提前认知和学习该软件，结合化工原理知识掌握软件模块的计算原理，可以在今后的课程和化工设计过程中使学生能够灵活熟练地使用该软件。

对于后续的专业理论课，如化工热力学、化工分离工程、反应工程等，我们也相应地融入计算机辅助设计软件。化工热力学中的流体热力学性质问题、流体相平衡问题、动力循环和制冷循环问题等，都可以采用Aspen Plus软件进行模拟计算。化工分离工程中的多组分精馏、特殊精馏、吸收过程等的计算，也可以通过Aspen Plus软件进行模拟计算。反应工程中典型的三种反应器——全混流釜式反应器、平推流反应器、间歇釜式反应器，与Aspen Plus软件中的CSTR、RPlug、RBatch模块一一对应。将软件应用融入理论课程教学是有效的教学改革手段，理论学习加软件应用，可以提高学生的学习兴趣，实现理论与实际应用的结合，使学生在掌握充实的理论知识的同时，能够活学活用，有效提升计算机辅助设计软件的应用能力。