摘 要:精細化工工藝學是以精細化學品的生產工藝過程和相關基礎化學為研究對象的一門新興學科。我們所在單位是典型的石油類院校,根據此課程專業性和實用性強的特點,結合石油石化相關知識,在教學內容、教學方法和教學資源(博客)等方面進行了新的探索,注重理論聯系實際,積極培養學生的綜合素質和能力,取得了一定的教學成果。
關鍵詞:精細化工工藝學 石油化學 教學探索
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)08(b)-0137-01
精細化工是當今化學工業中最具活力的新興領域之一,大力發展精細化工已成為世界各國調整化學工業結構、提升化學工業產業能級和擴大經濟效益的戰略重點[1]。因此,我們更應注重相關人才的培養。精細化工工藝學課程是在無機化學、分析化學、有機化學、物理化學、化工原理以及儀器分析等課程的基礎上進行的,是這些化學基礎理論在精細化工生產領域中的應用。
1 結合本校和相關精細化工產業特色,合理安排教學內容
精細化工工藝學教學內容涉及廣泛,我們對相關知識進行合理安排,主要為精細有機合成的理論基礎和工藝學基礎以及按照鹵化、磺化和硫酸酯化、還原和加氫、氧化等單元反應介紹的一些具體產品的生產工藝過程,使學生從總體上對該課程有清晰的概念[2]。為了能夠讓學生更容易吸納精細化工知識,同時,在未來工作崗位上學以致用,我們在對經典單元反應介紹的同時,穿插精細化工產品生產過程中的主副反應、反應機理、反應的影響因素、工藝流程、主要設備、工藝條件以及消耗定額等內容的介紹與討論。
2 教學方法的探索
教學方法影響教學目標能否實現,并且關系著教學實現程度和效率。本課程對基礎理論要求高,并且實踐性強,需要學生將所學知識運用到實際生產中,解決實際問題。對于課程中的難點,通過教學實踐,找到了以下行之有效的解決辦法。
2.1 歸類講解法
精細化工的門類很多,因此涉及到的精細化學品及其中間體的品種也就非常多,且不同的反應有不同的特點。因此,我們將其進行歸類,精細化學品主要組分及其中間體合成過程中所涉及到的單元反應歸類為十幾種,抓住各類精細有機合成單元反應的特點即抓住了精細有機合成的共性,有利于掌握精細有機合成所涉及的主要反應規律及特點。
2.2 舉例教學法
精細化工的特點是多品種、小批量,綜合生產流程和多功能生產裝置,高技術密集度,大量應用復配技術,新產品開發周期長,費用高,商品性強,市場競爭激烈。精細化學品的特點是產品功能性強,品種多,批量小,利潤率高,更新換代快[3]。如以人的衣食住行為例:穿衣的布料是纖維,染布的染料都是精細化工產品;吃的食物中的添加劑以及酒也是精細化工產品;住的房子刷的涂料、油漆是精細化工產品;自行車、汽車的輪胎等都是精細化工產品;用的牙膏、香皂、洗潔精、洗衣粉、化妝品等等均是精細化工產品。再如多功能生產裝置可以用搭積木的方式來舉例,即一套生產裝置可生產多種產品或經過簡單調整組合即可生產不同產品。
2.3 多媒體演示法
對于溶劑效應、相轉移催化及均相配位催化這部分比較難以講解的內容,我們采用多媒體演示的方法,取得了比較直觀的教學效果。利用動畫擴展溫控相轉移催化的知識,溫度升高時兩種溶劑為均相,溫度降低時兩種溶劑分離。
2.4 總結法
本課程知識內容繁雜,在教學過程中強調注重知識點、線、面的結合,讓學生抓住知識的主干,提綱挈領,然后往框架里面添加豐富的知識內容,這樣有利于學生對知識的了解和掌握。每當教學進度進行到一定階段,采用總結法回顧以前的內容,通過強調與學過內容的聯系,安排適當的時間對學過的內容進行整合與提高,從而使學生形成完整的知識體系。
2.5 實踐訓練
精細化工工藝學是一門實踐性很強的應用科學,只依靠書本的理論知識培養不出真正的精細化工專家,必須通過增強實踐教學才能夠實實在在地為國家培養出高素質的適應知識經濟時代的人才。依托國家工科化學教學基地、重質油國家重點實驗室和大量科研項目成果,很好地發揮了教學科研相互促進的作用。實驗室增加了500余萬元的裝置設備投資,涉及磺化、氧化、烷基化、加氫、醚化、酯化、聚合、乳化及精密分離與分析等相關先進的實驗設備裝置,使學生能夠零距離感受到精細化工生產給我們帶來的收獲。
3 教學資源的擴展—— 師生共建博客
隨著博客以及博客圈的迅速發展,博客在教育教學中起到的作用也越來越重要。教師可以將自己的教學隨筆、教學心得、教案設計、教學課件以及教學中存在的困惑等上傳到博客上,學生也可以將學習中成功的喜悅、失敗的懊惱寫下來,方便教師之間、教師與學生之間進行思想交流、學習互動等。
精細化工工藝學課程是在無機化學、分析化學、有機化學、物理化學、化工原理以及儀器分析等課程的基礎上進行的。對于一些基礎差的同學,學習起來比較吃力,教師利用微博可以及時了解學生學習過程中的難點,發布相關學習資料,做到以學生為主,教師及時輔導。對于一些學有余力的同學,教師利用博客及時發布最新科研動態,讓學生能夠拓寬眼界,了解科技最前沿。教師可以在博客上設置討論區,布置一些開放性的問題。根據學生在討論區的發言情況,了解學生平時的學習情況,作為平時成績評估考核的一部分。
4 結論
《精細化工工藝學》是一門化工類綜合課程,學好該課程為化工專業學生步入工作崗位打下良好的基礎。以上是我們在教學實踐中摸索到的一些關于該課程的思考和體會。今后的教學過程中,我們將在堅持現有教學方法的基礎上,不斷探索和改進,完善《精細化工工藝學》課程的教學體系,培養更多高素質化工人才。
參考文獻
[1] 楊錦宗,張淑芬.21世紀的精細化工[J].化工進展,2000,19(1):14-17.
[2] 唐培堃.精細有機合成化學及工藝學[M].天津:天津大學出版社,2002.
[3] 趙德豐,程侶柏,姚蒙正,等.精細化學品合成化學與應用[M].北京:化學工業出版社,2000.
①基金項目:中國石油大學(華東)人才引進項目,編號:Y1204098。
作者簡介:吳文婷(1984—),女,遼寧鞍山人,中國石油大學(華東)應用化學系講師,博士,研究方向:精細化工。