化工工藝課程群革新思索論文

　　1、整體優(yōu)化教學內(nèi)容，避免交叉性內(nèi)容的重復

　　筆者多年來一直從事化學工程與工藝專業(yè)課的教學工作，在教學過程中一方面發(fā)現(xiàn)學生不能很好地將前期學過的內(nèi)容運用于后續(xù)課程中；但在另一方面，由于各門課程是相互緊密聯(lián)系的，有時又會出現(xiàn)課程內(nèi)容的重復。如相平衡熱力學方面的知識，在化工熱力學中已有涉及，在分離工程中就不必再大篇幅地進行介紹。正是由于各門課程之間有千絲萬縷的聯(lián)系，各門課程的教學內(nèi)容要進行合理安排，如果在教學安排上不注重教學內(nèi)容的安排，只是簡單重復，勢必引起學生厭倦或厭學。為合理組織教學內(nèi)容，理順關系，優(yōu)化課程設置，避免教學內(nèi)容的簡單重復，同時又不能遺漏某些章節(jié)，在制定教學大綱時，將核心課程群的課程作為一個整體來優(yōu)化課程設置，改革教學內(nèi)容。即在制定教學大綱時，核心課程群教學內(nèi)容的安排，尤其是對于交叉性內(nèi)容，不同的具體課程，其目標應各有側重，并據(jù)此安排教學內(nèi)容和課時。在化工熱力學的教學過程中，適當刪減與物理化學重復的內(nèi)容。在相平衡常數(shù)計算過程中，該計算過程涉及真實氣體的狀態(tài)方程，若在化工熱力學中已經(jīng)作了較深入的討論，在分離工程中，采用拿來主義即可。在單級相平衡過程所涉及的泡、露點及閃蒸過程的計算，分離工程和化工熱力學這兩門課程應該互為補充。除此之外，加大課程群的整合力度，將相關的內(nèi)容整合在某一門課程里，如化工分離工程中的分離順序和分離過程選擇等內(nèi)容移到化工工藝學課程里結合具體工藝流程進行分析。在各門課程互通有無的基礎上，對于交叉性內(nèi)容，核心課程群的后續(xù)課程就比較容易把握重心和尺度了，只需適度地引導學生加以鞏固和復習，重在運用和擴展。對于學生來說，適當?shù)毓毯蛷土暯徊嫘詢?nèi)容，對于學生有很積極的作用，一是能有效地將相關課程結合起來，二是使他們意識到已經(jīng)握了相關的基礎知識，比較容易克服畏難和厭學情緒，從而能較快地接受新知識。這樣不僅避免了簡單的重復，節(jié)省了學時，同時還激發(fā)了學生的學習興趣，提高了學習效果。

　　2、采用計算機輔助教學

　　隨著計算機的日益普及，計算機正成為人類除書本外獲取知識和信息的另一主要途徑。計算機在解決工程問題中的應用得到廣泛重視，計算機已逐漸成為一種重要的輔助教學工具[3]。為了適應化工科技發(fā)展的要求，將化學、化工知識與計算機技術緊密地結合起來十分必要。尤其是在化工熱力學和分離工程中，化工熱力學以熱力學第一和第二定律為基礎，對化工分離過程和化學反應器所需的相平衡、化學反應平衡數(shù)據(jù)、參數(shù)、平衡時的狀態(tài)進行熱力學分析和計算。所涉及的計算問題較為復雜，計算工作量大，且待解變量之間的關系往往是非線性或不能用函數(shù)形式表達[4]。分離工程的主要內(nèi)容是分離過程開發(fā)和設計中遇到的工程問題，主要闡述精餾、吸收、萃取等單元操作的分離流程和設計計算，分離對象通常為二元以上的物系，計算量大而復雜[5]。一方面手工計算很難完成實際的計算過程；另一方面，繁瑣而枯燥的計算容易出錯，往往會扼殺學生的學習興趣。在這兩門課程中采用計算機編程可以快速準確地解決曲線擬合、數(shù)值積分和方程求解等，可以節(jié)省計算時間，提高工藝設計計算的準確度，從而大大提高學生的計算機應用水平和工程計算能力。在化工專業(yè)實驗中增設計算機數(shù)據(jù)采集實驗、計算機過程控制實驗和計算機仿真實驗的教學內(nèi)容。運用新技術，引入化工流程實驗和設計型實驗，將仿真操作與小型化工實驗裝置結合，使學生不進工廠就能了解化工生產(chǎn)的裝置和操作過程，這種將傳統(tǒng)的在實驗室內(nèi)進行的實驗和計算機仿真實驗系統(tǒng)協(xié)調(diào)地結合，不但擴展了實驗內(nèi)容、節(jié)省了實驗時間，鞏固了所學知識，而且對提高學生創(chuàng)造性和動手能力都是十分有利的[6]。

　　3、緊跟學科發(fā)展前沿，及時更新和補充教學內(nèi)容

　　隨著創(chuàng)新時代的到來，人類社會的方方面面都在發(fā)生著深刻的變化，毫無疑問，化工行業(yè)也進入到了一個創(chuàng)新發(fā)展的時代。而要實現(xiàn)與適應這種創(chuàng)新，非常重要的一個方面就是學生在課堂上所學的知識不能與之脫節(jié)，因而在課堂教學中要關注當前學科發(fā)展中所面臨的一些熱點和難點問題。針對化工科技的最新發(fā)展，在課堂教學中不斷剔除陳舊的理論，充實新的理論和知識，增加一些能反映現(xiàn)代科學技術發(fā)展的前沿內(nèi)容。例如，隨著超臨界流體萃取、膜分離等新型分離技術的發(fā)展，在化工分離工程中增加這方面的知識；隨著新產(chǎn)品、新工藝、新技術和新設備的涌現(xiàn)，在化工工藝學教學過程中不斷補充與課程相關的最新化工生產(chǎn)技術和科研成果。及時更新和補充專業(yè)課的教學內(nèi)容要，不僅拉近了教學與學科前沿的距離，還促進了學生對新知識和新技術的認知，拓寬了學生知識面，培養(yǎng)能夠適應化工企業(yè)的發(fā)展和社會需求的化工人才。

　　4、與科研相結合，以專業(yè)實驗為載體，促進專業(yè)理論知識的學習

　　專業(yè)實驗教學內(nèi)容的改革是本課程群建設的重要內(nèi)容。我�；瘜W工程與工藝專業(yè)實驗一直獨立設課，內(nèi)容上偏重有機合成，與核心課程群教學內(nèi)容關聯(lián)不夠緊密，不能行之有效地檢驗和運用課程群的知識。為此，在實驗內(nèi)容的精選和安排上，力求注意實驗的典型性、系統(tǒng)性以及課程群中各門課程的結合，充分考慮工程學與工藝學實驗的平衡，在內(nèi)容上力求具備典型性、先進性及綜合性。專業(yè)實驗改革的重點是完善綜合型實驗，力爭使核心課程群的內(nèi)容在專業(yè)實驗中都得以反映。結合化學工程與工藝專業(yè)任課教師的科研方向、科研與教學成果，從教師的科研中選取一部分較成熟的內(nèi)容對現(xiàn)已開設的專業(yè)實驗進行改進和完善。使學生對本學科的發(fā)展前沿有所了解，有效培養(yǎng)學生學習新知識的興趣，培養(yǎng)創(chuàng)造力和探索精神。例如苯甲醚的溴化反應，同時有對位和鄰位產(chǎn)物生成，由于這兩個化合物結構相似、沸點相近，采用普通分離手段如精餾較難實現(xiàn)分離，因此可采用化工分離工程中所涉及的特殊精餾的方法進行分離。除了對產(chǎn)物進行分析外，還可以讓學生利用化學反應工程和化工熱力學所學的知識對這個反應過程進行熱力學和動力學方面的分析，為分離過程和反應過程提供相平衡、反應平衡數(shù)據(jù)，為優(yōu)化合成工藝提供理論基礎。通過設計這樣一個專業(yè)實驗，將化工熱力學、化工分離工程、化學反應工程、化工工藝學等專業(yè)課和專業(yè)實驗有機地結合起來。真正做到理論學習與專業(yè)實驗相輔相成，充分發(fā)揮專業(yè)實驗在理論學習和實踐學習中的重要作用。通過實驗幫助學生對所學的專業(yè)知識進行系統(tǒng)地梳理，促進對專業(yè)理論知識的理解和掌握。

　　5、注重培養(yǎng)和提高教師的業(yè)務素質(zhì)

　　教師是教學實踐和教學改革的組織者和實施者，教師隊伍質(zhì)量如何，對課程建設影響極大。要培養(yǎng)高質(zhì)量的人才，必須要有一支業(yè)務精湛、研究能力強的師資隊伍。這是教學改革的關鍵，也是提高教學質(zhì)量的保證。為此，要積極鼓勵和支持教師進修和深造，提高教師的理論業(yè)務素質(zhì)。化學工程與工藝是一個工科專業(yè)，著重培養(yǎng)學生的工程意識[7]，而學生在四年學習過程中只有生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習這兩個環(huán)節(jié)可以真正感受到工程氛圍，僅依靠實習培養(yǎng)工程意識是遠遠不夠的。定期組織教師到廠礦企業(yè)學習、參觀及參加合作研究尤為重要。近幾年，我校專業(yè)課教師一直輪換參與實習教學，通常由兩個教師具體負責實習教學，其他教師則在實習期間，集中到學生所在實習工廠參觀，不斷增強專業(yè)課教師的工程知識。毫無疑問，這有利于任課教師在反應工程、分離工程、化工工藝學等專業(yè)課的課堂教學中，將理論教學和實際生產(chǎn)過程結合起來，縮短由理論知識到工程實踐的距離，從而加強學生的“工程”意識，培養(yǎng)學生的“工程”觀點。

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