構建化工原理合理課程體系的研究

吳鯤魁 劉洋 岳莉 方志剛

化工原理在基礎課與專業課之間，起著承上啟下，由理及工的橋梁作用。本文介紹了構建合理的化工原理課程體系的研究，在理論教學環節中創新地應用多維考核評價模式，強調學生的工程概念、工程意識培養及工程能力素質的培養，在實踐教學環節大膽嘗試開發實習課件，提高認識實習質量，為企業培養合格人才。

化工原理理論環節實踐環節

化工原理課程研究的是化工生產中的物理加工過程，屬工程學科，是用自然科學的原理考察、解釋和處理工程實際問題，即將物理、化學、數學等自然科學的基本原理用來研究化工生產中內在的共同規律的學科，討論化工生產過程中各個單元操作的基本原理、設備及其計算方法，它廣泛應用在如材料、食品、核工業、空間技術、生物化工等方面。化工原理課程是化工類及其相近專業必修的一門專業技術基礎課，是基礎理論通向專業技能的重要媒介，是科學技術轉化為生產力的重要環節，在專業教學中的地位日益重要。因此，探討適合21世紀教學的化工原理課程體系，是培養學生分析問題、解決問題能力，做到理論聯系實際的重要保證，是培養工程技術人才的重要基石。化工原理課程體系由理論教學環節、實踐教學環節（實驗部分、認識實習、課程設計）構成，理論課教學是整個課程體系中重要的一環，也是其它教學環節的基礎，如果學生沒有學好該環節，在生產實習及課程設計時，就會對一些工藝條件、設備設計及操作等方面不能很好地理解，進而影響到后續專業課的學習。

一、理論教學環節

化工原理在基礎課與專業課之間，起著承上啟下，由理及工的橋梁作用?；ぴ硭婕暗降膯卧僮鞫?，實踐性與應用性強，學生學習有難度，處理工程問題不知如何下手，因此在化工原理課程內容設置中采用多維考核評價模式、強調培養學生的工程概念和工程意識及采用啟發式教學，取得了較好的教學效果。

1.采用多維考核評價模式

課程采用多維考核評價模式，多維考核旨在激發學生的學習興趣，多元評價學生知識、技能的掌握情況，同時注重學生能力的提高。

2.理論教學中注重工程觀點的培養

化工原理中的每一個操作單元從表面看似乎各自獨立，但實質上是具有密切的內在聯系的，以傳動、傳熱、傳質的“三傳”主線貫穿于化工原理教學的始終，有助于學生從公式定律的層次提高到理論層次上來，把龐雜的知識系統化，有利于活躍學生的思維，開闊思路，培養縱觀全局、把握事物發展本質的綜合能力。在授課過程中，教師始終貫穿工程觀點，與實際相結合，將理論與實踐緊密相連。如介紹間壁式換熱器，結合有機實驗用到的直管式換熱器，工廠中用到的列管式換熱器、浮頭式換熱器及板式換熱器等講解實驗室與工廠實際的相同點與異同點，提高了學生解決實際問題的能力。

3.采用啟發式教學

化工原理所涉及到的單元操作較多、原理較難，計算公式較多，如在教學過程中采用采用啟發式教學，能激發學生學習興趣。比如，講解塔設備時，先介紹回收車間粗苯工段工藝流程后，提出終冷塔、洗苯塔、脫水塔、脫苯塔的原理及內部結構是否相同，為什么采用此種流程，如不設終冷塔或不設脫水塔可以嗎？然后講解傳熱、吸收、蒸餾等相關知識，用啟發式教學調動學生學習的主觀能動性。

4.建立交流平臺

建立交流平臺可以成為課后輔助教學的手段。通過綜合利用網絡載體，運用E-mail、QQ（群）、微信等網絡交流載體，可以實現不受時間與地點限制，及時答疑解惑，同時在教學中，教學反饋及時，教師也可以了解學生的學習難點，調整教學進程。

二、實踐教學環節

實踐性環節是培養學生創新精神、提高學生實踐能力和綜合素質的重要平臺。

1.認識實習

認識實習是課程的四大環節（課堂教學、實驗、實習、課程設計）之一。一般安排兩周，主要通過下廠實習，給學生展示化工生產車間的實況，把離心泵、換熱器、精餾塔等一些常見設備及工藝流程展示給學生，簡單介紹它們在工業中的應用，使學生意識到這門課程與化工生產密切相關，產生濃厚興趣。介紹生產流程時說明一個產品的完成需要哪幾個單元操作過程，而化工原理課講解的正是這些單元操作。實習中安排學生了解各車間工藝及流程，用化工原理知識分析化工生產過程由哪些化工單元操作組合而成，各化工單元操作的作用和相互關系；用化工原理和化工機械的知識，分析生產中所用設備的結構和作用；熟悉生產中所用的實際操作和手段等。當遇到工廠中有閑置或待修的設備時，如換熱器，現場讓學生觀察其內部結構并介紹其種類，內部結構的作用及其優缺點，增加學生感性認識，培養學生工程觀點。

我校為了保證更好的實習效果，在認識實習方面積極支持，提供資金，而且實習具有穩定的實習基地—鞍鋼股份公司煤化工產業事業部和鞍鋼股份公司煉焦總廠，該廠具備化工原理課程教學內容所覆蓋的主要單元操作。主要依托實習基地，通過學校立項，自制開發實習課件，該課件優點：

（1）針對性強

認識實習是大學本科教學內容中一個重要的實踐教學環節，是一個提高自身理論聯系實際能力的極好機會。但隨著企業的減員增效和學生的擴招，再加上現場設備轟隆隆的運轉聲，雖然帶隊教師用最大的聲音進行講解，但只有靠近的學生才能聽清楚，面對一張張求知的面孔，困惑的眼神，作為帶隊教師的我們一直在尋找出路。針對這種情況，在多年帶學生下廠實習的基礎上，將收集的大量資料（拍攝形式為自己動手）做成課件，在下廠前一天，將第二天將要實習的內容用課件形式進行講解，使同學們首先有一個感性認識，并提出各種問題，讓同學們帶著問題去現場，這樣學生們有據可依，并將現場看到的自己解釋不通的問題反饋回來，大家共同探討，這樣達到了異想不到的效果。

（2）涵蓋的內容多

它不僅涵蓋我們所要實習的鞍鋼股份公司煤化工產業事業部和鞍鋼股份公司煉焦總廠各車間的內容，還有其他焦化企業的相關設備和流程。即使同是回收車間，它們的任務都是凈化煤氣和回收化學產品，但因為建設的年頭不同，工藝和設備有很大的差異，通過對照講解，讓學生了解到一個企業的技術改造時時刻刻都在進行，要把知識學活，要不斷的創新才能立足。

（3）理論聯系實際

這個課件把理論知識與實踐很好地結合起來，很好地利用了鞍鋼豐富的設備和工藝資源，通過拍攝的設備實物再附上其內部結構，將理論與工廠實際很好的聯系起來。

（4）對課程的學習起到較好的效果

課件對實習所遇到的各種主要單元操作原理及設備做了解釋和展示，不但加強了對學生后續學習的理解，還能夠超出化工原理的范疇，結合實習工廠情況介紹了一些環保、材料、節能、經濟核算等方面的知識，拓展學生的視野。

2.實驗教學

化工原理實驗是一門綜合性實驗，是化學工程專業教學的一個組成部分，是本科學生在學習《化工原理》課程中理論聯系實際的重要環節。其目的是通過實驗增加感性認識，用實驗數據驗證和應用所學的理論，加強對理論的深入理解，達到對理論知識的進一步鞏固和提高。更好地掌握實驗的基本原理與方法。在實驗基本技能和數據處理方面對學生進行必要的工程師的基本訓練，讓學生了解和熟悉有關的儀器、儀表的正確使用方法，學會單元操作，培養學生嚴謹的科學作風和獨立工作的能力，使學生能夠具備運用科學方法進行測試分析和科學研究的基本能力。

為了培養具有創新精神和創新能力的高素質人才，我校分別開設基礎性實驗與綜合性實驗，其中基礎性實驗是指用于培養學生基本技能的驗證性實驗項目，綜合性實驗是為了通過課程實驗，培養學生的工程綜合與應用能力、理論與實際相結合的能力和創新研究能力。例如，在離心泵性能測定實驗中，給定一系列設計任務，要求采用泵或出口閥門調節流量，同時合理選擇離心泵串聯或并聯操作，學生提交預習報告，經教師檢查后進行實驗，實驗結束后，對自己的實驗結果進行分析和總結，使學生對理論知識有了深層次的認識，對實驗過程中存在的問題能夠自行解決，鍛煉他們分析問題和解決問題的能力。

3.課程設計

化工設計課程與設計是學生完成專業理論課程后必修的一個教學環節，是在前期所學的基礎理論和專業知識的基礎上，培養學生綜合運用知識，提高分析問題和解決問題能力的重要環節。根據指導教師在機房統一進行指導答疑，學生的任務書做到每人一題，避免學生之間抄襲，加強每個學生的實踐能力培養，保證設計質量?；ぴO計課程與設計過程涉及大量的工程性問題，對學生指導應從設計的目的和依據、主要設備的工藝設計為指導，使學生掌握化工設計的基本程序與方法，注重培養工程觀點。

三、結語

以上是我們在建立合理的化工原理課程體系中所做的一些探索性工作，從實際教學效果來看，取得了較滿意的效果。學生反映有助于工程觀點的樹立，對化學工程與工藝產生了較大興趣。

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