高職《有機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)》課程教學(xué)改革的目標(biāo)實現(xiàn)

摘 要： 本文作者結(jié)合對高職《有機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)》課程的教學(xué)經(jīng)歷，指出教師在該課程的教學(xué)中要重視及時對學(xué)生所學(xué)的基礎(chǔ)知識的復(fù)習(xí)和應(yīng)用，并對模塊式教學(xué)法、探究式教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法，以及采用現(xiàn)場與課堂相結(jié)合等方法在該課程教學(xué)中的運用進(jìn)行了探討，指出，通過教學(xué)改革，可以更好地達(dá)到融“知識、技能、態(tài)度”于一體的課程教學(xué)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞： 《有機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)》課程 教學(xué)改革 教學(xué)目標(biāo)

1.高職《有機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)》課程改革的必要性

《有機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)》課程是高職高專化工類各專業(yè)必修的一門專業(yè)主干課程。它要求學(xué)生通過該課程中典型有機(jī)化工產(chǎn)品生產(chǎn)方法的學(xué)習(xí)，了解或掌握典型有機(jī)化工產(chǎn)品生產(chǎn)的原料路線、產(chǎn)品的主要應(yīng)用、產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展、反應(yīng)原理、工藝條件、工藝流程、主要設(shè)備等知識，并能舉一反三，拓展到其它有機(jī)化工產(chǎn)品的工藝參數(shù)的確定和工藝流程的組織，以及生產(chǎn)中應(yīng)注意的安全操作知識，等等。

我院《有機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)》課程采用的是教育部高職高專規(guī)劃教材，該教材是按照烴類熱裂解、碳一、碳二、碳三、碳四、芳烴系列典型產(chǎn)品和化工生產(chǎn)典型操作技術(shù)的順序編排的。本教材主要涉及的有機(jī)化工產(chǎn)品達(dá)18個之多，但每個產(chǎn)品闡述得不夠詳細(xì)。教師在上課時假如完全按照書本上的內(nèi)容，照本宣科，就會形式單調(diào)，且內(nèi)容空洞，進(jìn)而學(xué)生學(xué)起來會很乏味，失去興趣，或是所學(xué)的知識是孤立和片面的，不能前后聯(lián)系貫通，更不能舉一反三和應(yīng)用。這也就無法達(dá)到融“知識、技能、態(tài)度”于一體的課程教學(xué)目標(biāo)。怎么來避免這一現(xiàn)象？如何通過該課程的學(xué)習(xí)提升學(xué)生的職業(yè)能力？［１］－［２］進(jìn)行課程教學(xué)改革是很有必要的，而教學(xué)改革可以從課程模式、內(nèi)容，以及教材、教學(xué)法、手段等多方面進(jìn)行探索［３］－［５］。筆者認(rèn)為可以從以下幾個方面進(jìn)行教學(xué)改革。

2.課程教學(xué)改革探討

2.1重視對學(xué)生所學(xué)基礎(chǔ)知識的及時復(fù)習(xí)和應(yīng)用

高職學(xué)生的基礎(chǔ)較差，有些學(xué)生前面所學(xué)的《有機(jī)化學(xué)》和《物理化學(xué)》的大部分知識掌握不扎實或已經(jīng)忘得差不多了。而在《有機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)》課程中，我們經(jīng)常涉及《有機(jī)化學(xué)》和《物理化學(xué)》的內(nèi)容。在講解“反應(yīng)原理”時，我們要提到有機(jī)反應(yīng)；在講解“反應(yīng)溫度和壓力等工藝參數(shù)的確定”時我們要用到《物理化學(xué)》中的熱力學(xué)和動力學(xué)的相關(guān)原理。因此在該課程的教學(xué)中重視對基礎(chǔ)知識的及時復(fù)習(xí)和應(yīng)用是很有必要的，及時的復(fù)習(xí)和應(yīng)用可以收到事半功倍的效果。

例如在講“丙烯羰基合成丁辛醇”時，筆者先復(fù)習(xí)有機(jī)化學(xué)中的羥醛縮合反應(yīng)，雖然教材中的主副反應(yīng)列舉了很多，但學(xué)生找到了反應(yīng)的規(guī)律以后，掌握起來就很輕松了。又如在講苯烷基化制乙苯時，筆者先復(fù)習(xí)苯的親電加成反應(yīng)及其特點，于是該部分的主副反應(yīng)就非常清晰了，如何盡量避免副反應(yīng)、甚至工藝條件中的配料比等工藝參數(shù)如何確定也已基本說清楚了。再如，在講解“甲醇合成反應(yīng)工藝參數(shù)的確定”時，它涉及反應(yīng)的熱效應(yīng)、化學(xué)平衡常數(shù)和平衡組成，以及催化劑的活性和選擇性等大量的《物理化學(xué)》中的知識，結(jié)合起來進(jìn)行講解以后，學(xué)生對甲醇合成的工藝條件的確定，以及在工業(yè)上采用的高、中、低壓法流程等知識理解起來就水到渠成。在理解的基礎(chǔ)上掌握，才能加以運用，達(dá)到舉一反三的學(xué)習(xí)效果。

2.2采用模塊式教學(xué)方法

對工藝參數(shù)的確定、反應(yīng)器型式、化工操作單元等具有共性的產(chǎn)品我們采用模塊式教學(xué)方法，即打破教材中各章節(jié)的編排順序進(jìn)行教學(xué)。由于本教材各章節(jié)的內(nèi)容相互之間沒有理論上的關(guān)聯(lián)性，因此各章節(jié)的內(nèi)容在教學(xué)時間上提前或推后是完全可行的。

2.2.1模塊之一——具有共性的作用或反應(yīng)原理

例如：在烷烴熱裂解、甲醇氧化制甲醛、丙烯氨氧化制丙烯腈、丙烯氧化制丙烯酸、丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯、乙苯脫氫制苯乙烯等，工業(yè)生產(chǎn)時在反應(yīng)器中我們都要加入一定量的水蒸氣。加入水蒸氣的作用具有共性的是降低產(chǎn)物的分壓，促進(jìn)平衡移動；穩(wěn)定操作溫度，避免局部過熱；清除催化劑表面積炭；提高催化劑的選擇性，等等。因此教師在教學(xué)中可以把教材中的某些內(nèi)容的順序作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，并作一定的補(bǔ)充和歸類。

某些反應(yīng)的反應(yīng)物的配比如何確定是相通的。例如在苯與乙烯烷基化生產(chǎn)乙苯中，因乙苯的活性比苯更大，所以它與乙烯繼續(xù)反應(yīng)生成二乙苯，進(jìn)而生成三乙苯的趨勢很大，工業(yè)上通過控制苯與乙烯的配比來抑制副反應(yīng)的發(fā)生。在環(huán)氧乙烷水合生成乙二醇的生產(chǎn)過程中配比的確定與此類似。在環(huán)氧乙烷水合生成乙二醇中，由于生成的乙二醇更容易與環(huán)氧乙烷繼續(xù)反應(yīng)生成二乙二醇，因而會生成三乙二醇、多縮乙二醇等副產(chǎn)物，生產(chǎn)中應(yīng)通過增加水的配料比等來抑制副產(chǎn)物的生成。顯然其原料配比的確定具有共性。通過采用模塊式教學(xué)，把上述內(nèi)容作為一個模塊進(jìn)行講授，效果顯然比孤立的講解要好。

2.2.2模塊之二——具有共性的反應(yīng)設(shè)備

例如：對于氣固相強(qiáng)放熱催化反應(yīng)，反應(yīng)設(shè)備主要采用列管式固定床反應(yīng)器和流化床反應(yīng)器。但采用何種反應(yīng)器，各有優(yōu)劣。一般來說，固定床反應(yīng)器轉(zhuǎn)化率較高但溫度控制不夠均勻，而流化床反應(yīng)器適用于大規(guī)模生產(chǎn)，可以避免局部過熱，但其主要的缺點是催化劑會受磨損，以及單程轉(zhuǎn)化率較低，等等。

在乙烯氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯（教材中未加以提及）、丙烯氨氧化法生產(chǎn)丙烯腈、丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯等工業(yè)生產(chǎn)中，上述兩種反應(yīng)器或兩床結(jié)合的型式都有采用。優(yōu)劣要依具體情況進(jìn)行分析。這樣把上述教材中不在一起的內(nèi)容整合到一個模塊中進(jìn)行教學(xué)，通過這一模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生對氣固相強(qiáng)放熱催化反應(yīng)采用何種反應(yīng)器會有一個比較全面的理解和掌握。

2.2.3模塊之三——具有共性的化工操作單元

工藝流程的組織中涉及很多的化工操作單元，而對于具有共性的化工操作單元，可以采用模塊式進(jìn)行教學(xué)。

例如，吸收與解吸操作單元，在乙烯直接氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷、丙烯氨氧化制丙烯腈、丙烯氧化生產(chǎn)丙烯酸等生產(chǎn)中，都有直接的應(yīng)用。

又如，教材幾處涉及萃取精餾在生產(chǎn)中的具體應(yīng)用：在丙烯氨氧化生產(chǎn)丙烯腈中，在丁二烯的制備時，碳四餾分的分離過程中，等等。

這樣通過對相同的操作單元在不同產(chǎn)品中的應(yīng)用的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生較扎實地掌握相關(guān)的化工單元操作的原理及其在工業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)用。

2.3采用探究式教學(xué)方法

在本課程的教學(xué)中，多設(shè)置情境，經(jīng)常鼓勵學(xué)生進(jìn)行有目的性的探究，不但可以避免課堂單調(diào)，提高課程的活躍度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的積極性，而且無形中可以加強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。

上文已提到碳四餾分的分離是通過萃取精餾實現(xiàn)的。工業(yè)上根據(jù)所用的萃取劑的不同分為乙腈法和二甲基甲酰胺法等，教材上對這兩種不同萃取劑的流程都進(jìn)行了描述，但對兩種流程的優(yōu)劣沒有進(jìn)行比較。在講解完兩種流程以后，教師可鼓勵學(xué)生進(jìn)行探究，對這兩種流程的適用條件和優(yōu)劣進(jìn)行比較。從而加深學(xué)生對兩種工藝的理解。

又如，苯烷基化生產(chǎn)乙苯的工業(yè)生產(chǎn)中，烷基化液中主要含有苯、乙苯、二乙苯、多乙苯等，怎么對它們進(jìn)行分離？除了書上所提及的分離流程以外還可以采用哪些流程？各有什么優(yōu)劣？與本課程開始時所學(xué)的裂解氣的深冷分離進(jìn)行對比探究。讓學(xué)生體會化工產(chǎn)品分離的復(fù)雜性、重要性和分離方法的多樣性，在較為單調(diào)和機(jī)械的學(xué)習(xí)中增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性和主動性。

在探究式教學(xué)中教師要經(jīng)常采用對比的手段。進(jìn)行對比學(xué)習(xí)，可以加深學(xué)生對內(nèi)容的理解，加深學(xué)生探究問題的深度與廣度。

2.4采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法

任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)，可以讓學(xué)生的主體地位得到進(jìn)一步的發(fā)揮。

任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)的實施之一：在講解完工藝參數(shù)以后，在教師適當(dāng)?shù)奶崾鞠拢髮W(xué)生對該產(chǎn)品的工藝流程進(jìn)行簡單的設(shè)計和描述。之后再要求學(xué)生體會實際的生產(chǎn)流程是如何布置的。學(xué)生進(jìn)行參與及對照，對提高學(xué)生合理設(shè)計工藝流程的能力是很有好處的。

任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)的實施之二：可以在先一次課結(jié)束時把課程中的某些內(nèi)容以任務(wù)的形式布置下去，讓學(xué)生預(yù)習(xí)及準(zhǔn)備幾個問題，并明確告之下次課請學(xué)生上臺講解或討論。每10—15名學(xué)生組成一個學(xué)習(xí)小組，每個小組輪流選派代表上臺講解或發(fā)言，學(xué)生講解完以后，其他同學(xué)或提問或補(bǔ)充或討論。最后教師進(jìn)行點評和講解。該法鼓勵學(xué)生相互競爭，評價結(jié)果按適當(dāng)?shù)谋壤嬋肫谀┛傇u成績，能培養(yǎng)學(xué)生的競爭意識、表現(xiàn)自我的意識和團(tuán)隊協(xié)作精神。

2.5采用現(xiàn)場與課堂相結(jié)合的教學(xué)方法

《有機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)》是與生產(chǎn)實際緊密聯(lián)系的一門專業(yè)課程，甚至可以說是實際生產(chǎn)的縮寫。有條件的話，我們可以到學(xué)校附近的工廠去看看相同的產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)流程。把工廠的流程與課本上的內(nèi)容作比較，看看有何異同。我院對化工類各專業(yè)的學(xué)生都安排有專門的時間去附近的株洲化工廠等大中型化工企業(yè)去進(jìn)行實習(xí)的時間。教師可以考慮把教室搬到車間進(jìn)行教學(xué)，采用現(xiàn)場與課堂相結(jié)合的教學(xué)方法。請看以下教學(xué)案例設(shè)計：

課程教學(xué)單元設(shè)計案例：

不拘泥于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，采用現(xiàn)場與課堂相結(jié)合的教學(xué)方法，能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性；有利于增加學(xué)生的感性認(rèn)識，做到理論與實踐有機(jī)結(jié)合；有利于培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、學(xué)以致用的工作態(tài)度，提高其表達(dá)能力。對學(xué)生的評價結(jié)果以適當(dāng)?shù)谋壤嬋肫谀┛傇u成績。

3.結(jié)語

《有機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)》是一門專業(yè)課程，其相關(guān)內(nèi)容建立在《有機(jī)化學(xué)》與《物理化學(xué)》等基礎(chǔ)學(xué)科之上，教師在教學(xué)中要重視對學(xué)生所學(xué)的基礎(chǔ)知識的及時復(fù)習(xí)和應(yīng)用，還應(yīng)通過對傳統(tǒng)的教學(xué)方式方法進(jìn)行改革。筆者結(jié)合對本課程的教學(xué)經(jīng)歷，對采用模塊式教學(xué)方法、探究式教學(xué)方法、任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)，以及現(xiàn)場與課堂相結(jié)合等教學(xué)方法進(jìn)行了探討。通過教學(xué)改革，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)與參與課程的積極性和主動性，提高學(xué)生運用所學(xué)知識分析和解決問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和競爭意識，能有效地培養(yǎng)其溝通與表達(dá)能力，使學(xué)生從“要我學(xué)”逐漸轉(zhuǎn)變到“我要學(xué)”，可以有效達(dá)到融“知識、技能、態(tài)度”于一體的課程教學(xué)目標(biāo)。

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