高職“精細化工生產”項目化教學實踐

摘 要 “精細化工生產技術”課程是應用化工技術專業普遍開設的一門專業課程，筆者針對高職教學特點，在教學過程中引入項目化教學方法，實踐表明能有效提高學生的學習積極性、主動性，鍛煉學生的獨立性。本文介紹了教學目標、教學項目、教學過程的設計，討論了教學過程中需要注意的問題。

關鍵詞 高職 精細化工 項目化教學

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

“精細化工生產”探討的是精細化工產品生產技術，主要包括表面活性劑、日用化學品、合成材料、涂料和粘膠、食品添加劑、香料和香精等精細化工產品的生產技術和基本原理。①

本課程的教學設計思路是以化工生產技術人員的相關工作任務和職業能力分析為依據，以職業能力培養為重點，設計典型教學項目。使學生能夠掌握精細化工生產的基本過程、基本操作，增強安全環保意識，提高分析問題和解決問題的能力，同時培養學生良好的職業道德和職業素質。

1 教學目標設計

1.1 知識目標

理解精細化工生產常見的合成單元反應的基本原理和基本規律；理解精細化工生產各種工藝因素對反應過程的影響；掌握檢索相關文獻資料的知識；掌握設備選用、原料選用、工藝流程組織相關知識；了解精細化工生產中常見問題及產生的原因。

1.2 能力目標

能通過文獻、網絡收集相關資料，制定精細化工生產方案；能用化學反應規律指導實際反應過程；在操作過程能及時發現問題，并能對問題進行獨立判斷，提出合理的解決方案；能正確收集、整理生產數據，對生產結果進行分析；能組織生產工藝流程、選用設備和編制操作規程。

1.3 素質目標

培養學生自主學習、自我學習的興趣與能力；培養學生的團隊合作精神；樹立安全生產、清潔生產、經濟生產的意識；樹立規范操作意識。

2 教學項目設計

選擇了典型精細化學品，②設計成六個教學項目，讓學生在完成具體項目的過程中學會相關理論知識，發展職業能力，并為學生的可持續發展奠定良好的基礎。

項目內容一般是以典型精細化學品為制備和生產為引導，涵蓋相關的基本知識。每個項目包括收集產品資料、選擇生產工藝、設計產品小試方案等子項目。收集的產品資料包括產品的物理化學性質、工業應用、目前的產量和需求量等信息。選擇生產工藝包括原料選擇、生產路線選擇、生產設備選擇、產品質量控制等方面。設計產品小試方案包括所需耗材和儀器設備、合成或提取原理、操作步驟等內容。

2.1 制備肥皂

以洗衣皂的生產為引導，引領學生學習表面活性劑和洗滌劑的相關知識。要求掌握表面活性劑的基礎知識；掌握皂化反應的基本原理和影響因素；理解典型表面活性劑的結構、性質和用途；了解洗滌的基本過程；掌握洗衣皂的生產工藝。要求能選用合適的原料；能解說洗衣皂生產工藝；能實驗制備洗衣皂。

2.2 制備洗潔精

以十二烷基硫酸鈉的合成和洗潔精的生產為引導，要求理解硫酸化反應的基本原理和影響因素；掌握典型表面活性劑十二烷基硫酸鈉的生產工藝方法及其操作技術；掌握洗潔精的主要組成、配方設計原理和生產技術。將洗發香波、洗衣粉的生產作為擴展知識。要求能選用合適的生產原料；能設計十二烷基硫酸鈉合成路線；能解說十二烷基硫酸鈉生產工藝；能實驗合成十二烷基硫酸鈉；能設計洗潔精配方，實驗配制洗潔精。

2.3 制備雪花膏

以雪花膏的生產為引導，學習化妝品相關知識。要求了解化妝品的類別；掌握典型品種的配方原理和生產工藝；掌握化妝品的乳化操作技術。要求能設計雪花膏配方；能實驗制備雪花膏。

2.4 合成增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯

以鄰苯二甲酸二辛酯的生產為引導，學習合成材料加工用化學品相關知識。要求理解合成材料加工用化學品的定義、類別和作用；理解酯化反應、鹵化反應等單元反應的基本原理和影響因素；掌握典型增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯的合成原理和生產技術要點。要求能熟練利用工具書、網絡資源查詢化工產品信息；能選用合適的原料；能選用鄰苯二甲酸二辛酯生產設備；能讀懂鄰苯二甲酸二辛酯生產工藝流程圖；能實驗合成鄰苯二甲酸二辛酯。

2.5 制備聚乙烯縮甲醛膠水

以聚乙烯縮甲醛膠水的生產為引導，學習膠黏劑相關知識。要求理解膠黏劑基本概念、粘接的基本原理，了解典型膠黏劑特點；掌握典型產品聚乙烯縮甲醛膠水的合成方法和生產工藝。要求能選用合適的生產原料；能設計聚乙烯醇縮甲醛合成路線；能實驗合成聚乙烯醇縮甲醛膠水。將固體膠棒的制備作為擴展知識。

2.6 提取茶葉中咖啡因

以咖啡因的生產為引導，學習食品添加劑相關知識。要求了解食品添加劑的分類及代表產品；了解防腐劑、抗氧化劑、乳化劑等的用途和發展趨勢；掌握咖啡因的合成方法和生產工藝。要求能設計咖啡因提取路線；能實驗提取茶葉中的咖啡因。

3 教學實踐過程

3.1 課前準備

實施項目化教學，需要教師收集資料，充分備課。不僅要設計好項目的具體實施要求和評價方法，還要根據學生的情況實時調整教學的具體內容，控制項目實施過程走在正確的軌道上。同時需要學生根據項目實施要求，查找資料，做好課堂匯報的準備。

3.2 課堂教學

3.2.1 項目匯報

學生以組為單位，提交匯報PPT文稿。每組可選擇一名同學作發言人主持匯報，其他組員可以補充。然后其余組和老師向該組提問，組員回答問題。在各組匯報、回答問題之后，老師進行總結，并講解相關知識，點評各組的匯報。各組根據匯報情況，討論之后，修改完善產品小試方案并再次提交給老師審核。

3.2.2 實踐操作

各組在實訓室里，按產品小試方案制備精細化學品，老師記錄好學生表現，對各組的操作過程和最終產品進行評比評價。

3.2.3 項目總結

操作結束后，學生提交產品小試報告，經過討論后各組派代表發言，進行項目總結。之后老師再對整個項目實施過程進行總結。

4 教學效果

項目化教學提高了學生的學習積極性、主動性，鍛煉了學生的獨立性。傳統教學中教師安排好實驗內容，準備好實驗儀器，學生只需按部就班，依賴性強，缺乏獨立思考解決問題的能力。在項目化教學過程中，學生更加自由，面對問題的機會更多。例如在合成十二烷基硫酸鈉時，需要氯化氫氣體吸收裝置，臨時找不到合適的玻璃彎管，學生很快想到辦法，利用鐵架臺、膠管和玻璃漏斗搭建吸收裝置。在討論膠管的耐腐蝕性能后，得出結論，氯化氫雖然會縮短膠管的使用壽命，但短期使用沒有問題，且膠管的成本低，所以決定采用這個方法，實踐證明他們的方法是可行的。在解決問題的過程中不僅鍛煉了學生的能力，也增強了他們的信心。

5 需注意的問題

5.1 合理選取內容

在選擇教學內容時需考慮與其它課程的關系，避免重復。例如我們應用化工技術專業開設了“化學涂料生產技術”課程，在“精細化工生產”中就不再選擇涂料生產的內容。

5.2 提前布置任務

為使學生有充分的時間查閱資料，整理信息，形成文稿，做好準備，在下個項目開始前至少一周的時候就要布置任務。

5.3 給予過程指導

在課前準備階段，與學生進行交流溝通，檢查學生的準備進度，指導學生順利完成項目匯報的準備工作。指導的過程是很好的與學生交流的過程，是教學的一個重要部分。

5.4 做好耗材準備

實驗實訓耗材計劃一般在開學前制訂，以便保障教學正常開展。但在產品小試方案中，學生所選原料可能在耗材庫中沒有，需要臨時準備。

項目化教學的效果是有目共睹的，但是具體的實施方法還需要我們不斷地探索，在實踐中進行改進和完善。

注釋

① 徐燏.精細化工生產技術[M].北京：化學工業出版社，2011：1.

② 王娟娟.精細化工實驗[M].北京：化學工業出版社，2010：5-39.