基于石化特色的化學工藝學課程改革探討與實踐

【摘 要】化學工藝學作為石油化工專業(yè)一門重要的專業(yè)課程，需要創(chuàng)建課程體系，優(yōu)化和更新教學內(nèi)容，注重重點內(nèi)容的凝練，突出石化特色，改革教學方法和手段，適當引入雙語教學，以達到培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、工程設(shè)計能力和實踐能力的目的。

【關(guān)鍵詞】化學工藝學 教學改革 石油化工

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674－4810（2012）16－0001－02

廣東石油化工學院坐落于中國南方最大的石油生產(chǎn)基地——廣東省茂名市，為華南地區(qū)唯一一所石油化工特色院校。學校的化學工程與工藝專業(yè)是國家級特色專業(yè)建設(shè)點，畢業(yè)生遍布全國各地的石油化工行業(yè)，就業(yè)具有很強的針對性，深受用人單位歡迎。廣東石油化工學院化學工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)的目標是為社會輸送具備化學工程與工藝基本理論、基本知識和基本技能，具有較強工程實踐能力、良好的創(chuàng)新意識和較高綜合工程素質(zhì)的人才。畢業(yè)生能在石油煉制、石油化工、能源、環(huán)保、材料等部門從事工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理等方面的工作。化學工藝學作為該專業(yè)一門重要的專業(yè)課，是基礎(chǔ)化學、化工熱力學、化學反應工程、化工原理等課程的綜合應用。通過該課程的學習，要求學生掌握化工生產(chǎn)的基本原理、主要化工產(chǎn)品的生產(chǎn)方法、工藝流程等。在化學工藝學課程教學中，應注重強化學生的工程意識和基礎(chǔ)知識的實際應用能力。

一 結(jié)合石油化工特色，創(chuàng)建課程群

從人才培養(yǎng)的角度看，石油化工高校培養(yǎng)的畢業(yè)生應具有較強的工程實踐能力、良好的創(chuàng)新意識和較高的綜合工程素質(zhì)，以適應石油煉制或石油化工等相關(guān)行業(yè)的人才需求。畢業(yè)生不但要懂得某一專業(yè)的基礎(chǔ)理論，還要具有某一崗位所需要的生產(chǎn)操作和組織能力，并能在現(xiàn)場進行技術(shù)操作和改進，解決生產(chǎn)實際問題。因此，廣東石油化工學院石油化工專業(yè)所培養(yǎng)的人才具有基層性、實用性和技術(shù)性，這是本專業(yè)區(qū)別于其他普通高校教育的一大特色。根據(jù)本專業(yè)的特點和學生的基礎(chǔ)及接受能力，以培養(yǎng)學生的綜合實踐操作能力和創(chuàng)新能力為主線，可將石油煉制工程、石油化工產(chǎn)品分析技術(shù)、石油產(chǎn)品應用技術(shù)與開發(fā)、石油儲運基礎(chǔ)等課程創(chuàng)建一個課程群，圍繞本專業(yè)人才培養(yǎng)目標，對各課程的主要內(nèi)容進行精選優(yōu)化，調(diào)整化學工藝學的教學內(nèi)容。可從這些主干課程中選擇一些典型的石化產(chǎn)品，作為化學工藝學的教學案例，分析這些石化產(chǎn)品的生產(chǎn)方法、工藝流程、工藝參數(shù)、條件影響等。這種處理方式對課程群里面其他的課程教學可起到輔助和鞏固的作用。

二 優(yōu)化和更新化學工藝學的教學內(nèi)容

根據(jù)教學大綱對教學內(nèi)容進行處理，把各章節(jié)內(nèi)容按照了解、掌握、應用、設(shè)計等不同要求作詳細的定位。例如，對于工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)不采用的生產(chǎn)方法，只要求學生了解某種工業(yè)過程可能有多種生產(chǎn)方法即可；對需掌握的內(nèi)容，可以要求學生對各種生產(chǎn)方法進行比較，分析其適用范圍、效果、操作條件、能耗等，從技術(shù)經(jīng)濟的角度選擇生產(chǎn)方法。學生不僅要掌握教材介紹的幾種基本化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，而且其生產(chǎn)--方法要會應用，能夠舉一反三，要能設(shè)計出一些簡單的生產(chǎn)工藝。例如，在講授合成氨時，可以先引入哈伯法合成氨工藝的歷史及哈伯本人的一些簡介，既可以提起學生對合成氨工藝的學習興趣，又可以了解一些名人的事跡。當學生有了興趣之后，可以從不同的原料角度，引入不同的生產(chǎn)工藝，如以煤為原料，以天然氣為原料，以重油為原料的合成氨工藝，其各自的工段均有所不同，可以在講授完后讓學生總結(jié)各不同原料合成氨工藝的異同，這樣學生學完之后印象深刻，可以吃透這部分內(nèi)容。

另外，在組織化學工藝學教學內(nèi)容時，應著重突出石油化工特色。在第一次化學工藝學講授過程中，讓大家認識到本門課程的針對性、重要性及實用性。在第一章“緒論”部分組織講授材料的時候，可以結(jié)合茂名煉油產(chǎn)業(yè)鏈，圍繞幾個關(guān)鍵詞如石油化工、石油煉制、乙烯工業(yè)、茂名乙烯、石化工業(yè)區(qū)等展開內(nèi)容學習。例如，乙烯工業(yè)是指以石油餾分為原料裂解生產(chǎn)乙烯為主，同時生產(chǎn)丙烯、丁烯、芳烴等產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。乙烯是石油化工的基本有機原料，目前約有75%的石油化工產(chǎn)品由乙烯生產(chǎn)。乙烯主要用來生產(chǎn)聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯等多種重要的有機化工產(chǎn)品，乙烯產(chǎn)量已成為衡量一個國家石油化工工業(yè)發(fā)展水平的標志。再如，對乙烯產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的介紹（塑料類、合成橡膠類、液體化工類）；對長三角、珠三角、環(huán)渤海灣大型煉化一體化企業(yè)集群及沿長江產(chǎn)業(yè)帶分布的介紹等，這些內(nèi)容可以讓學生清晰地認識未來的就業(yè)方向、就業(yè)區(qū)域和就業(yè)前景。在這種情況下，學生會充分認識到化學工藝學這門課程的針對性和重要性，在后面的時間里自然會重視這門課程的學習，因為這些內(nèi)容的學習與他們未來的就業(yè)息息相關(guān)。

圍繞本專業(yè)人才培養(yǎng)目標，針對畢業(yè)生的就業(yè)特點，廣東石油化工學院的化學工藝學這門課應該調(diào)整教學內(nèi)容，注重重點內(nèi)容的凝練。其重點內(nèi)容應圍繞乙烯工業(yè)展開。

如以茂名石化乙烯為例，學習乙烯生產(chǎn)原理、工藝技術(shù)、產(chǎn)品應用等基本知識；以茂名石化工業(yè)區(qū)為例，學習乙烯下游產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)品應用等基本知識。

乙烯生產(chǎn)原理主要包括乙烯生產(chǎn)過程中的化學反應規(guī)律、反應機理、熱力學及動力學分析，乙烯生產(chǎn)的工藝參數(shù)和操作指標（如原料性質(zhì)及評價、裂解溫度、烴分壓、停留時間、裂解深度等）及乙烯生產(chǎn)的工藝過程等。

三 適當引入雙語教學

1．雙語教學的必要性

雙語教學是社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，是經(jīng)濟全球化的發(fā)展趨勢，中國自加入WTO后推行更加靈活務實的開放政策，已經(jīng)把中國的各行各業(yè)暴露在國際化視野中。高校人才培養(yǎng)模式必須適應這種形勢的要求，培養(yǎng)能夠理解和接受多元文化、具有跨文化交際能力的畢業(yè)生。要實現(xiàn)這個目標，僅僅學習大學英語是不夠的，必須增加雙語教學的專業(yè)課程。而化學工藝學作為教學石油化工方向的專業(yè)必修課，對于培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、扎實理論基礎(chǔ)和實踐工作能力的化工專業(yè)人才是不可缺少的，因此對化學工藝學進行課程教學改革，引入雙語教學迫在眉睫。

2．雙語教學改革方法探討

第一，師資的改革。化學工藝學雙語教學改革是改革現(xiàn)有師資隊伍建設(shè)的推動力量。高校的師資情況是學校教學和科研水平的集中體現(xiàn)，師資隊伍建設(shè)是學校發(fā)展戰(zhàn)略的重中之重。化學工藝學雙語教學對師資的要求與目前學校的整體發(fā)展戰(zhàn)略一致。本課程在引進專業(yè)教師時必須特別重視教師用英語進行專業(yè)教學的能力，在教師后續(xù)培養(yǎng)深造過程中必須首先考慮雙語教學的師資問題，以保證化工藝學雙語教學活動的順利進行及其教學質(zhì)量和效果。這必然是學校師資隊伍建設(shè)改革的重要組成內(nèi)容。

第二，教材的改革。化學工藝學雙語教學改革勢必要對所用教材進行改革和優(yōu)化。本課程可適當引入原版英文教材的相關(guān)內(nèi)容，因為原版英文教材能夠反映本學科專業(yè)前沿的最新信息和發(fā)展進程。考慮到學校本科生英語水平及雙語教學的接受程度，可適當調(diào)整雙語教學內(nèi)容所占的比例，這對于學生盡快接觸國外該學科專業(yè)領(lǐng)域的最新研究成果有很大的幫助。一方面，雙語教學有助于提高學生學習化學工藝學的學習興趣和積極性，另一方面，雙語教學也有助于促進學生提高英語水平。

第三，課程內(nèi)容的改革。近年來，國家教育部發(fā)出了一系列提高高等學校教育質(zhì)量和培養(yǎng)21世紀創(chuàng)新人才的通知、規(guī)劃和辦法，雙語教學是其中一項重要內(nèi)容。雙語教學是我國培養(yǎng)新時期復合型人才的一項重大舉措，對促進我國高校教育規(guī)范化和國際化具有重要現(xiàn)實意義。廣東石油化工學院的化學工程與工藝專業(yè)為“卓越計劃”試點專業(yè)，在這種背景下，本課程雙語教學的實施對推動本專業(yè)“卓越計劃”的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。在化學工藝學教學過程中，可在教學內(nèi)容中適當穿插英文教學內(nèi)容。例如，在介紹茂名乙烯裂解原料時，可將凝析油（natural gasoline，NGL）、石腦油（Naphtha）、輕柴油（atmospheric gas oil，AGO）、粗柴油（Vacuum gas oil，VGO）、加氫裂化尾油（hydrogenated tail oil，HOC）的英文全稱及縮寫介紹給學生；又如，在介紹乙烯工藝流程圖時，工藝中會處理裂解乙烯裝置過程的副產(chǎn)物丙炔（Methyl acetylene，MA）及丙二烯（Propadiene，PD），這兩個物質(zhì)工業(yè)上一般用其各自的英文縮寫代替，即MA和PD；再如，該工藝過程中的脫碳四部分一般表示為“deC4”。此外，芳烴轉(zhuǎn)化過程中涉及的三苯：苯（Benzene，B），甲苯（Toluene，T），二甲苯（Xylene，X）；鄰二甲苯（ortho-xylene，OX）、對二甲苯（para-xylene，PX）、間二甲苯（met-xylene，MX）等內(nèi)容是學生感興趣和學生就業(yè)后在生產(chǎn)過程中可能常見的一些英文詞匯或縮寫，這些內(nèi)容的拓展既可以豐富教學內(nèi)容，又可以提高學生聽課的積極性，學生走向工作崗位之后對這些內(nèi)容會較為熟悉，工作更容易上手。

四 教學方法的改革

1．理論與實踐相結(jié)合

廣東石油化工學院在2012年學年會安排石油化工專業(yè)學生去茂名煉油廠、茂名乙烯廠、茂名潤滑油廠、廣東省茂名華粵集團有限公司、茂名魯華化工有限公司等多家公司進行認識實習和生產(chǎn)實習。專業(yè)課教師可將工藝過程的講授與學生的生產(chǎn)實習緊密結(jié)合，把工程實習過程遇到的工程實際問題拿到課堂上討論分析，選擇一些典型的單元反應過程、工藝過程，根據(jù)實習工廠的生產(chǎn)工藝結(jié)合教材內(nèi)容講解和分析，加強基礎(chǔ)內(nèi)容的理解和學習。例如，在實習之前，將茂名石化年產(chǎn)100萬噸的乙烯總流程進行詳細介紹后，學生去茂名石化實習過程中就會有更加直觀清晰的認識，這樣的理論與實踐相結(jié)合的學習會達到事半功倍的效果。

2．及時更新授課內(nèi)容

教材中介紹的都是傳統(tǒng)的成熟工藝，而在實際生產(chǎn)中，為了提高原料的利用率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)品收率、減少“三廢”污染、降低能耗、降低生產(chǎn)成本，都在對工藝過程進行工藝路線的調(diào)整、設(shè)備的改造，因此，實際生產(chǎn)的工藝與課本內(nèi)容會有所差異。教師在講授這些內(nèi)容之前應做好充分的調(diào)研，及時更新生產(chǎn)條件、生產(chǎn)工藝路線等授課內(nèi)容，在上課過程中強調(diào)這些技術(shù)改造原因、方法、結(jié)果等，將其突出出來，不僅讓學生便于掌握知識，更要讓學生學會將所學理論應用于工程實際。例如，在“乙烯生產(chǎn)工藝與技術(shù)”的講授部分涉及“乙烯裂解爐”的相關(guān)內(nèi)容，可以簡要介紹管式裂解爐的發(fā)展歷程及其更新?lián)Q代的原因。如現(xiàn)在的乙烯管式裂解爐SRT—Ⅳ/Ⅴ/Ⅵ型爐大多采用雙程的帶內(nèi)翹片的多分支變徑管，相比于早期的SRT裂解爐（多程、光管、等徑），這樣的設(shè)計可以縮短停留時間、降低管內(nèi)熱阻、延長清焦周期，進而降低能耗，降低生產(chǎn)成本。

通過多年來的教學實踐，教研室教師對化學工藝學課程的內(nèi)容進行凝練和優(yōu)化，對教學方法進行改革，對雙語教學進行了有益的嘗試，得到了學生的好評，取得了較好的教學效果，對于一些好的教學方法還應該借鑒和吸收。古人云：“授人以魚，不如授之以漁”。當知識的獲取是通過啟發(fā)和引導在體驗和探究中進行的時候，獲取知識的過程就是培養(yǎng)學生學習能力的過程。

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〔責任編輯：王以富〕