應(yīng)用型化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗教學(xué)改革的探索

袁 迎，趙加民，吳世逵

(廣東石油化工學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院 廣東 茂名 525000)

應(yīng)用型化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗教學(xué)改革的探索

袁 迎，趙加民，吳世逵

(廣東石油化工學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院 廣東 茂名 525000)

化工專業(yè)實驗教學(xué)中面臨硬件不足形式落后、理論課和實驗課難以同步、學(xué)生積極性差、工程思想淡薄、理論與實踐結(jié)合不強等眾多困境，為激發(fā)學(xué)生興趣、提高教學(xué)質(zhì)量，廣東石油化工學(xué)院針對化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗教學(xué)在凸顯行業(yè)特色、加強教學(xué)實踐、建立遠程實驗室等方面做出改革，取得一定成效但仍存在不足需要進一步深化改革。

化工專業(yè)實驗;困境;改革

近年來各高校不斷改革，很多地方本科院校以應(yīng)用技術(shù)大學(xué)為辦學(xué)目標(biāo)[1-2]，推進教育改革創(chuàng)新，轉(zhuǎn)型發(fā)展、合作交流、學(xué)術(shù)研究，推動建立產(chǎn)教融合和協(xié)同創(chuàng)新機制，推動地方高等學(xué)校更好地服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展?；嶒灲虒W(xué)中面臨的困境[3-5]：

(1)傳統(tǒng)教學(xué)，學(xué)生積極性差

老師講，學(xué)生照方抓藥，學(xué)生僅是被動學(xué)習(xí)、缺乏學(xué)習(xí)興趣，按照書上操作一下閥門，讀了幾個數(shù)據(jù)，對所作的內(nèi)容，為何如此操作，及所操作的設(shè)備并不了解。教會學(xué)生的僅僅是模仿，達不到培養(yǎng)學(xué)生動手能力、觀察發(fā)現(xiàn)能力、思維創(chuàng)造能力的效果。而且，傳統(tǒng)教學(xué)方式已經(jīng)明顯落后于當(dāng)今信息化、互聯(lián)網(wǎng)時代的要求。

(2)理論課和實驗課難以同步

傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，一般先在教室講授理論知識，然后在實驗樓進行實驗課。理論課和實驗課難以同步：空間上，理論課與實驗課在兩個不同地方進行；時間上，理論課在前，實驗課在后。這樣經(jīng)常會出現(xiàn)理論知識和實操訓(xùn)練脫節(jié)的現(xiàn)象，在講授理論知識時由于看不現(xiàn)實的實驗設(shè)備，對設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)及操作步驟沒有深刻的認識，而進行實操時，之前學(xué)過的實驗原理和操作規(guī)范又想不起來。

(3)硬件不足形式落后，實驗設(shè)備臺套數(shù)嚴重不足

由于化工專業(yè)實驗中很多都是大型設(shè)備，需要大量的資金支持，學(xué)校購置的臺套數(shù)不多且不能經(jīng)常更新，導(dǎo)致實驗設(shè)備短缺及落后。實驗過程中，多個學(xué)生共用一套實驗設(shè)備，很多學(xué)生無法親身實際操作，實訓(xùn)惠及的面比較窄，無法實現(xiàn)每位學(xué)生達到熟練掌握。而改善此狀況，需要較大的資金投入和場地，這在目前是難以實現(xiàn)的。

(4)工程化思想淡薄，理論與實踐結(jié)合不強

化工專業(yè)每年都會為各類化工企業(yè)供應(yīng)大量化工專業(yè)人才，他們主要從事一線化工技術(shù)工程師及相關(guān)技術(shù)崗位，而這些崗位需要員工對現(xiàn)場裝置設(shè)備工藝流程有足夠了解。然而，未接受系統(tǒng)工程訓(xùn)練的學(xué)生們，無法將理論與實踐結(jié)合，工程意識淡薄，不具備分析問題解決問題的能力。

為激發(fā)學(xué)生興趣、提高教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)要效率，廣東石油化工學(xué)院對化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗教學(xué)做出如下改革嘗試。

1 凸顯行業(yè)特色

廣東石油化工學(xué)院地處廣東省茂名市，是一所由廣東省人民政府、中國石油化工集團公司、中國石油天然氣集團公司以及中國海洋石油總公司共建的具有石油化工特色的院校。以石油化工為特色開設(shè)了具有自己鮮明特色的理論課程(如石油煉制工藝學(xué)、石油化工工藝學(xué)、化工機械基礎(chǔ)、化工動設(shè)備基礎(chǔ)、油氣儲運基礎(chǔ)、石油產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù))、實踐課程(如餾程、密度、閃點、粘度、凝點、原油實沸點蒸餾、工程實訓(xùn)、生產(chǎn)實習(xí)、課程設(shè)計、化工仿真實習(xí))，形成自己獨特的專業(yè)核心課程群。

化學(xué)工程學(xué)院專業(yè)已成為廣東石油化工學(xué)院的特色專業(yè)，并且取得了一定的成績，2009年入選國家級特色專業(yè)建設(shè)點，2012年被列為實施教育部"“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點專業(yè)，2013年廣東省綜合改革專業(yè)，2013年廣東省實驗教學(xué)示范中心(石油化工實驗與實踐中心)，2014年廣東省示范專業(yè)，2015年提交工程教育專業(yè)認證，獲受理。

2 加強教學(xué)實踐

2.1 建立校內(nèi)實驗實訓(xùn)基地實驗實訓(xùn)基地是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的根本，廣東石油化工學(xué)院近年來不斷加強校內(nèi)實習(xí)基地的建設(shè)，開設(shè)了豐富的工程實訓(xùn)課程，如延遲焦化生產(chǎn)模塊、原油綜合評價模塊、潤滑油調(diào)和與模塊、管線拆裝模塊。實訓(xùn)過程中，學(xué)生們分工合作，查閱文獻、制定方案、實際動手操作，整個工程實訓(xùn)過程能很好地鍛煉學(xué)生動手能力、分析解決問題的能力以及團隊合作能力，充分體現(xiàn)了培養(yǎng)學(xué)生能力的教學(xué)目標(biāo)，提高了學(xué)生工程實踐能力，彌補了工業(yè)實踐難以到位的現(xiàn)狀。

2.2 建立校外基地

廣東石油化工學(xué)院充分利用中國石化集團茂名石化在石化資源上的優(yōu)勢，加強實驗教學(xué)平臺與企業(yè)的交流與合作，推進產(chǎn)、學(xué)、研一體化改革。廣石化與茂石化等當(dāng)?shù)厥突て髽I(yè)聯(lián)合建立校外基地，校外實習(xí)時聘請企業(yè)高級工程師進行安全及工藝流程講解，讓學(xué)生在相應(yīng)崗位上進行專業(yè)認識實習(xí)、頂崗實習(xí)，了解自己今后所從事行業(yè)的環(huán)境特點崗位性質(zhì)及各工藝流程的操作，并對比工業(yè)實際生產(chǎn)與實驗過程的聯(lián)系與區(qū)別，提高學(xué)生的工程意思。使學(xué)生在實習(xí)過程中將理論與實踐充分結(jié)合。

3 建立遠程實驗室--與信息化接軌

科技飛速發(fā)展，信息化時代要充分利用計算機控制技術(shù)，建立遠程實驗室，其優(yōu)點如下：

3.1 提供一種全新的學(xué)習(xí)方式，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

遠程控制實驗是對真實的實驗設(shè)備的操作控制，學(xué)生能充分地體驗真實的實驗感受。尤其是當(dāng)使用視頻會議技術(shù)或網(wǎng)上攝像機進行多媒體的信息反饋時，這種實驗感覺更加清晰直觀。而且遠程控制實驗將學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生，學(xué)生可以在任何時間、任何地點通過網(wǎng)絡(luò)完成實驗 ，有利于學(xué)生合理地安排自己的學(xué)習(xí)計劃，實現(xiàn)了以教為主到以學(xué)為主的轉(zhuǎn)變。

3.2 充分利用實驗室資源

解決因資金、場地不足，無法增加臺套數(shù)的問題。當(dāng)有大量學(xué)生進行實驗時，購置大量的實驗設(shè)備是不現(xiàn)實的。遠程控制實驗允許學(xué)生靈活地安排學(xué)習(xí)計劃，可以充分發(fā)揮效用，可以在不同的實驗室、學(xué)校之間的資源共享。同時，由于減少了實驗設(shè)備的購置，實驗室的維護費用和工作量也大大降低。

3.3 結(jié)合仿真實驗，加強學(xué)生對自動控制的認識，增強學(xué)生的工程意識

廣東石油化工學(xué)院充分利用計算機技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用，建立了自己的仿真實驗室，分別以大型石油煉化企業(yè)實際裝置為依據(jù)，按照一定的比例縮小建成石油化工實體仿真實訓(xùn)基地，基地現(xiàn)有五套典型石油化工裝置：常減壓蒸餾裝置、重油催化裂化裝置、乙烯裂解裝置、乙烯分離裝置、聚氯乙烯裝置。這些生產(chǎn)裝置外形真實，操作控制仿真模擬。整個基地工藝流程復(fù)雜，裝置設(shè)施逼真，自動控制程度高，規(guī)模與真實石化生產(chǎn)裝置接近，內(nèi)外操結(jié)合，職場化氛圍濃郁，完全適合石油及化工類專業(yè)高年級學(xué)生進行生產(chǎn)綜合技術(shù)學(xué)習(xí)。而且采用計算機DCS操作，靈活性強，實訓(xùn)成本低。

“遠程控制實際化工實驗室”的建設(shè)亦可分兩種途徑：

3.3.1 現(xiàn)有實驗裝置改造實現(xiàn)遠程控制

各個高校都有自己的實驗室，在資金不足的情況下，可以充分利用現(xiàn)有實驗設(shè)備將儀表、控制閥全部實現(xiàn)自動控制和記錄顯示，配備控制軟件，實現(xiàn)全自動在線控制與檢測，實現(xiàn)遠程實驗控制和操作。

3.3.2 構(gòu)建全新實驗裝置

目前有多家公司開發(fā)了"本地+遠程+網(wǎng)絡(luò)"的實驗系統(tǒng)，提供遠程實驗室建設(shè)和服務(wù)。這些系統(tǒng)由聯(lián)網(wǎng)計算機、中心服務(wù)器及實驗裝置組成。中心服務(wù)器支持網(wǎng)上實驗服務(wù)功能，實驗裝置為全自動控制。同時為了適時獲取實驗裝置的運行情況，實驗現(xiàn)場配置攝像機。在資金允許的情況下，各高校可以請專業(yè)的軟件公司構(gòu)建全新遠程實際實驗室，是一個行之有效、快捷的路線。

4 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟技術(shù)的不斷發(fā)展，對化工專業(yè)技術(shù)人才的要求也越來越高，各高等院校要不斷積極尋求化工專業(yè)實驗教學(xué)改革，更好的推動服務(wù)于地方經(jīng)濟的發(fā)展。

廣東石油化工學(xué)院在化工專業(yè)實驗方面的改革取得了一定的成績，如形成自己鮮明特色的石油化工專業(yè)、在工程實訓(xùn)方面擁有自己校內(nèi)實訓(xùn)基地以及與企業(yè)聯(lián)合建立的校外實習(xí)基地都取得了良好的效果。但還存在某些不足，如欠缺遠程實驗室的建設(shè)，雖然有自己的仿真實驗室，但在高速發(fā)展的信息化時代，與信息化的接軌還遠遠不夠，需要進一步的改革探索。

[1] 李鳳剛, 鞠彩霞, 張晗, 等. 應(yīng)用型化工專業(yè)實驗教學(xué)方法改革[J].廣州化工, 2015, 43(18): 193-194.

[2] 梁慧鋒, 劉占牛, 王秀玲. 應(yīng)用型化工技術(shù)人才培養(yǎng)模式淺析[J]. 邢臺學(xué)院學(xué)報, 2012, 27(2): 183-184.

[3] 張淑霞. 化工專業(yè)實驗教學(xué)改革探討[J]. 實驗室科學(xué), 2015, 18(3): 119-121.

[4] 劉鳳花, 王全英, 李徐東. 微課在高職石油化工類專業(yè)實驗實訓(xùn)中的應(yīng)用研究[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學(xué)報, 2015, 17(3): 32-33.

[5] 阮慧敏, 屠美玲, 姬登祥, 等. 《 化工綜合實驗》 課程改革的探索與實踐[J]. 現(xiàn)代經(jīng)濟: 現(xiàn)代物業(yè)中旬刊, 2013 (10): 70-72.

(本文文獻格式：袁 迎，趙加民，吳世逵.應(yīng)用型化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗教學(xué)改革的探索[J].山東化工，2016，45(12)：158-159.)

The Reform of Experimental Teaching of Applied Chemical Engineering and Technology

Yuan Ying, Zhao Jiamin, Wu Shikui

(Guangdong University of Petrochemical Technology College of Chemical Engineering, Maoming 525000,China )

There are many difficulties in chemical experiment teaching, such as lack of hardware and its form behind, theory and experiment synch difficultly, students lack enthusiasm, lack of engineering awareness, the combining of theory and practice is not strong. To stimulate students interest and improve teaching quality, Guangdong University Petrochemical and Technology reform in the field of industry characteristics, strengthening teaching practice, set up remote laboratory and so on for the major of chemical engineering and technology. These measures have made some achievements while still need to further deepen reform.

chemical engineering experiment；difficulties；reform

2016-04-17

袁迎(1989—)，女， 山東聊城人，工學(xué)碩士， 初級實驗師，主要研究方向為石油化工。

G642.0

A

1008-021X(2016)12-0158-02