高职高专《化工工艺学》课程教学改革的探讨

第２４卷第５期　２０１０年９月　甘肃联合大学学报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇａｎｓｕ　Ｌｉａｎｈｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）　Ｖｏ１．２４　ＮＯ．５　Ｓｅｐｔ．２０１０　文章编号：１６７２—６９１Ｘ【２０１０）０５—００９６－０３　高职高专《化工工艺学》课程教学改革的探讨　张兴辉，王克太，冯志刚，师海雄，张伏龙　（甘肃联合大学化工学院甘肃兰州７３００００）　摘要：本文就如何强化课堂教学、加强实践与理论教学相结合以及强化学生工程观念等方面对《化工工艺学》　课程教学方法的改革进行了探讨，在具体教学实践中，已实施的新教学方法提高了教学质量和教学效果，突出　了学生分析和解决实际生产问题的能力．　关键词：高职高专；化工工艺学；教学改革；实践　中图分类号：ＴＱＯＩ　文献标识码：Ｂ　《化工工艺学》是应用化工技术专业的专业核　革做一些探讨．　心课程之一，它是基础化学、化工原理、化工设备、　化工制图、化学反应工程、仪表及自动化等专业基　１优化教学内容，强化课堂教学　础课程的综合应用．本课程的目的是培养学生应　１．１结合甘肃化工产业优势。精选教学内容　用基础理论知识解决实际工程问题的能力，即从　根据甘肃省国民经济和社会发展“十一五”规　化工生产工艺角度出发，运用化工过程的基本原　划纲要，在“十一五”时期，实施“十大超百亿元工　理，阐明化工工艺的基本概念和基本理论，介绍典　程”，与化工相关的项目分别是：依托华亭国家大　型工艺的生产方法与工艺原理、典型流程与关键　型煤炭基地建设的能源、煤化工综合开发工程；陇　设备、工艺条件与节能降耗分析等．通过加强基　东石油、天然气及煤炭资源勘探开发工程，原油一　础、面向实际、引导思维、启发创新，使学生获得广　次加工能力达到５００万吨，天然气利用量达到５　博的化工工艺知识，培养理论联系实际的能力，以　亿立方米／每年；以大乙烯为龙头的乙烯及其深加　便在生产与开发研究工作中开拓思路，触类旁通，　工工程，包括新建４５万吨乙烯、５Ｏ万吨聚乙烯、３Ｏ　灵活运用，不断开发应用新技术、新工艺、新产品　万吨聚丙烯及配套工程；钢铁产业技术升级和产品　和新设备，降低生产过程中的原料与能源消耗，提　结构调整工程；镍、铜冶炼深加工工程；以铝工业为　高生产经济效益，也是大学生走向工作岗位后能　核心的“电一冶～加”一体化工程等．从这个意义上　尽快适应工作要求，学以致用的主要教学环节．　说，甘肃可以称得上是全国历史最悠久、品种齐全、　高职高专院校是实践型、技术型和职业专门　规模最大、技术最先进的化工基地之一．　化的高等教育机构，根据教育部１６号文件精神，　化工工艺学课程包括无机化工工艺学和有机　高职院校主要培养高素质技能型人才．要求学生　化工工艺学两部分内容，内容涉及面广，这必然对　具有扎实的理论知识和实验技能，而且具有分析　教材和教法提出了更高的要求，需要对原有教材　和解决实际化工生产中的一般技术性问题，并且　作较大的整合和改革，否则不仅篇幅庞大，而且给　有一定的化工生产、科研、设计和管理能力．他们　教师的教学和学生的学习带来很大困难［１］．受教　毕业后主要从事基层工作，特别是车间工作，要充　学时数的，这就要求教材内容有详有略，有深　当技术骨干．这些岗位要求他们既要熟悉整个生　有浅，突出重点，以点带面，点面结合．教材内容重　产过程和操作过程，能够解决生产中出现的一系　点应放在那些对国民经济和甘肃经济有重要影响　列实际问题，同时要求他们在工作中不断进行技　的典型化工产品的生产，同时应有一些综述性强　改、创新，促进生产、提高效益．笔者在化工工艺学　的章节，尽量涵盖各专业面，使学生了解现代化工　教学过程中，结合甘肃省化工行业的现状，针对实　生产过程的全貌．根据教学经验，讲述的重点有合　践环节薄弱的问题，就教学内容和教学方法的改　成氨的生产过程；煤化工中重点介绍大规模工业　收稿日期：２０１０—０８—３０．　作者简介：张兴辉（１９７８一），男，甘肃庆阳人，甘肃联合大学讲师，硕士，主要从事化工及量子化学教学与研究．　第５期　张兴辉等：高职高专《化工工艺学》课程教学改革的探讨　９７　化的煤气化、炼焦及其化学产品回收工艺；石油炼　制及石油产品的加工等内容．　１．２活化教学内容．培养学生综合分析问题的　化工工艺学的课程内容安排基本上是按照某　一产品生产过程中的每一个工段的生产原理，生　产工艺、工艺条件、生产设备的顺序进行．对某一　产品来讲，它的每一个生产工段之间是相互联系、　相互制约的，且对某一工段来讲，生产的原理、条　件、工艺、设备之间也是相互渗透的．所以不能孤　立地去学习和掌握某一原理或某一工艺，必须联　系前后内容，结合实际生产提出问题和解决问　题［２］．如以天然气为原料进行合成氨的生产包含　了脱硫、转化、变换、脱碳、精制以及合成等工段，　若ＣＯ变换工段采用高变——低变的方法，则后　续精制过程中最理想的方法就是甲烷化法，也就　决定了其相应的条件、设备等环节．　另外，不同的产品生产过程也存在许多共性，　如乙烯生产设备采用的裂解炉，表面上与甲烷蒸汽　转化的一段转化炉完全不同的，但是二者都是吸热　过程，其提供热量的方式是类似的，如辐射供热，这　就决定了其内部结构存在共同之处，裂解炉和转化　炉都包括辐射段和对流段两部分，辐射段内部布置　反应管，炉壁上设置烧嘴，而对流段布置的是换热　器．通过对不同的产品所采用的设备结构或其他条　件进行比较，可以加深学生对各种产品生产原理、　设备等的理解．这样既能提高学生的学习兴趣，又　能提高学生分析问题和解决问题的能力．　１．３扩充知识信息量。开阔学生视野　随着化工生产技术不断改进，新工艺、新技术　不断涌现，而化工工艺学教材中所介绍的都是传　统成熟的生产工艺．教师应当将科技发展的前沿　领域，工业发展以及科研新动态和新方向引入课　堂ｃ３］．如磷酸生产应用中，虽然湿法磷酸成本低，　但其杂质含量高，了应用范围，主要用于磷肥　的生产，为了拓宽其应用范围，国外先于我国开发　成功了净化工艺，但并未公开这项技术．近两年，　国内也开发成功了湿法磷酸的净化工艺，并且通　过了成果鉴定，填补了国内无湿法磷酸净化技术　的空白．学生在了解新信息、开阔视野的过程中，　不但兴趣倍增，而且思路也得到拓宽，为培养学生　改进和开发新工艺的兴趣和能力打下了基础．　２注重理论联系实际，强化学生实　践能力　化工工艺学为适应实践教学需要，首先对课　堂理论教学进行改革，专业教材由纯理论教材改　为理论与生产操作技术相结合，内容除介绍典型　化工工艺及原理外，增加了生产运行操作及管理、　化工单元操作等内容；其次，建立“化工仿真技术　实训中心”、“化工实操实训中心”、“校外实训基　地”等，满足实践教学的需要．由于化工生产工艺　具有流程长、连续化、综合化、高度自动化等特点，　且因其易燃易爆必须封闭运行．同时，由于企业是　以完成生产任务和提高效益为目的，不能用调整生　产工艺条件和更换产品品种做试验，无法提高学生　实际动手操作能力，极大地了学生进行实践能　力的培养．因此，安排学生到化工仿真技术实训中　心去实训，使学生所学的理论知识得以巩固，各方　面的能力得到培养，自身素质获得全面提高．　２．１理论教学与化工仿真实训相结合　化工仿真技术实现了对装置的结构、原理等　相关知识进行直观教学的目的，各仿真系统设有　开发接口，便于学员根据个人情况进行调整，具有　先进性和实效性，增强教师和学生的参与感：也为　专业教师制作多媒体教学课件、进行科研开发等　提供用武之地［４３．如合成氨工业上所用的大多是　高温、高压设备，从安全的角度出发，下厂参观或　者实习都是只能看不能动的．一方面我们带领学　生到合成氨厂进行实地参观学习；另一方面，我们　利用学院购买的北京东方仿真公司的化工仿真软　件进行实训教学．目前，石油的常减压蒸馏、催化　裂化、合成氨等全流程的仿真培训软件及各单元　操作仿真软件均用于教学，学院还陆续将聚氯乙　烯、环氧丙烷、污水处理、尾气治理、大型分析检测　仪器运行操作等投入仿真教学，真正将化工厂搬　进教室，使学生在校内就可以得到充分的开车、停　车和事故处理的训练，较之工厂实习在操作技能　掌握上更加系统和全面．　２．２课堂教学与专业综合实训相结合　化工工艺学课程的综合实训是在化工实操实　训室来进行，是学生在基本完成专业理论课学习　之后，必须完成的实践教学环节，该综合实训旨在　培养学生的实践动手能力．一方面，我们设立了一　个科学合理的专业实训室，配备相应的专业综合　实训教师，确保专业实训的目的和质量；另一方　面，让学生参加到教师进行的与化工工艺课程内　容相关的研究项目中，从而实现对学生动手能力　的培养，也为进行毕业论文或毕业设计以及今后　进行生产或科研工作打下基础．通过强化实践环　９８　甘肃联合大学学报（自然科学版）　第２４卷　节与理论教学的结合，学生对化工生产工艺的知　作过程．因此，我们在课堂教学和实践教学过程　识产生了浓厚的兴趣，教学效果明显提高．　中，不仅要培养学生扎实的理论基础知识和实践　２３理论教学与工厂实习相结合　动手能力，而且必须注重培养学生的工程意识，使　传统的教学模式是将工厂实习与理论教学分　其成为具有较强综合能力的技能型专业人才．要　别进行，通常在相应的课程结束后才安排实　求学生在设计产品时，在调查市场原料和设备的　习．这样会致使学生在实习的过程中还要抽出时　成本，掌握能量的消耗和利用等问题上，要综合考　间复习理论课程，从而弱化实践教学的效果．因此　虑产品给企业带来的经济效益，从工程意识角度　笔者建议在教学过程中将工厂实习穿插于化工工　出发，全面考察每个生产环节，选择最佳工艺条　艺教学过程中，如在合成氨工艺课堂讲述完毕后，　件，合理配置流程，实现最优化生产．　随即带领同学们到实习基地的合成氨车间进行实　习，一方面学生刚学过该工艺，到车间后能够很快　４结束语　熟悉工业生产过程，另一方面学生还可以将理论　化工工艺学是一门化工类综合性课程，教学　知识与实际生产相比较，更好地去发现问题、解决　改革任重道远，课堂和实践教学一定要紧跟经济　问题，特别是生产中经常发生的一些问题，分析其　与技术发展步伐，在具体教学过程中应注重理论　可能引起的后果，应该从哪些方面采取解决的措　教学实践相结合，并强化实践教学环节，尤其是要　施．同时，还可以聘请企业的工程师担任学生的专　注重对学生工程观念的培养，培养学生的实践能　业实践教学任务，利用他们的实际生产经验为学　力和创新能力，从根本上提高学生的就业竞争力．　生进行实践教学指导，教学效果事半功倍．　教学改革的目标就是办好高职教育，办出高职特　３增强工程意识，培养综合能力　色，培养出一大批高素质技能型化工类专业人才．　化工工艺学课程的特殊性要求工程技术人员　参考文献：　必须具有工程观念，这是工程技术人员必须具备　［１］杨敏．化学工艺学课程教学改革探索［Ｊ］．安徽工业大　的业务素质［５］．工程技术人员是化工生产过程中　学学报（社会科学版），２００７，２４（３）：１２７－１２９．　的主要组织者和参与者，其业务素质的高低、工程　［２］刘作华，谭世语，周小华．化工工艺学课程教学改革的　观念的强弱直接决定生产能否正常进行，生产是　探讨口］．广东化工，２００９，３６（９）：２０３－２０４．　否会产生效益等．我们培养的绝大多数学生将来　［３］宋慧婷，鲁德平，王治国．化工工艺学课程教学改革实　到工厂成为技术人员，而对企业来说，是非常欢迎　践与探讨［Ｊ］．化工高等教育，２００６，２２（２）：３５—３８．　［４］周波．高职化工仿真教学的创新与优化［Ｊ］．辽宁教育　具有初步工程观念的毕业生，因为他们在接收毕　行政学院学报，２００７，２４（２）：１２０－１２２．　业生时不仅要求知识层次，更注重毕业生所具有　［５］赖庆轲，黄美英，梁克中．在“化工工艺学”教学中培养　的实际工作能力，这样可以缩短工作后的“再教　学生的工程观念［Ｊ］．广东化工，２００８，３５（１０）：１４５—　育”过程，使他们能在更短的时间内适应生产的操　１４７．　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　Ｒｅｆｏｒｍ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｔ　Ｈｉｇｈｅｒ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ＺＨＡＮＧ　Ｘｉｎｇ—ｈｕｉ，ＷＡＮＧ　Ｋｅ—ｔａｉ，ＦＥＮＧ　Ｚｈｉ—ｇａｎｇ，ＳＨＩ　Ｈａｉ—ｘｉｏｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｆｕ—ｌｏｎｇ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇａｎｓｕ　Ｌｉａｎｈｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ　７３００００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｒｅｆｏｒｍ　ｏｆ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｆｏｒｍ　ｉｎｃｌｕｄｅｄ　ｉｎｔｅｎｓｉｆｙｉｎｇ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｉｎ　ｃｌａｓｓ，ｔｈｅ　ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃｅ，ａｎｄ　ｅｎｈａｎｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｐｔ　ｏｆ　ｐｒｏｊ　ｅｃｔ，ｗｈｉｃｈ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｅａｃｈｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ　ｌｅａｒｎ　ｔｈｅ　ｔｈｅｏｒｙ　ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ａｎｄ　ｓｏｌｖｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｂｙ　ｓｔｕｄｙｉｎｇ　ｔｈｅ　ＳＵｂｊｅｃｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈｅｒ　ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ；ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｒｅｆｏｒｍ