王雪
摘 要 為滿足高等教育的發展需要,將培養高等工程技術應用性人才當作目標,面向較大化的崗位群,針對我國當前普遍的化工分離工程課程的教學狀況,在教學的內容和方法上對教學改革以及實踐效果展開詳細的介紹。
關鍵詞 化工分離工程 教學改革 教學方法 教學內容
化工分離課程是本科化工專業學科在學生對物理化學、化工原理、熱力學等多個學科學習的基礎上設立的重要基礎學科。該課程的工程應用背景較強,而且計算方法十分復雜,多數情況下均會使用計算機編程求解法。化工分離過程是化工生產的必經步驟。它在化工生產中的地位和作用,決定著其在化學工程、工藝、化工專業人才培養中的地位和功能。[1]對此化工分離過程內的知識和理論在化學工程、工藝、化工類專業人才等的知識結構中分量較大。為更好適應社會發展以及高等教育,要更多的培養應用型高等化工技術人才,提升化工分離工程教學效果及學生能力。
1 化工分離工程概述
“化工分離工程”是高等院校化工工程專業課程中重要課程之一,其主要包含了化工原理、物理化學、化工熱力等,屬于綜合性較強的重點學科。伴隨著化工行業的快速發展,分離工程在現代化工工業和有關工程領域內的運用更加廣泛。
“化工分離工程”課程有著廣大的內容覆蓋面、并且應用性較強,難度高,培養的能力是學生今后畢業工作直接需要具備的。[2]針對過去以掌握理論知識和應試為目的的傳統教學模式的缺陷,結合化工分離工程課程的培養目標,實行以實際應用為目的的教學研究和時間,完全拋棄填鴨式的傳統教學方法,促使學生主動掌握知識,鍛煉其自主發現和解決問題的能力。
對化工分離工程課程實行改革的理念是培養工程意識和實踐能力都較強的學生,重點培養學生的能力。實現零散知識模塊化和系統化,并且促使學生主動尋求解決問題的思路,充分掌握分離過程單元操作的特征,并且靈活使用理論知識對實際生產的問題進行解決,并且重點要培養學生的獨立分析能力,滿足將來的崗位能力需求。
2 教學內容的改革
2.1 精細挑選合適的教材
近年來,出版了多種化工分離工程教材,按照我校化學工程及工藝培養專業人才,因此在制定該課程的內容中必須保證其內容具有先進性,必須反映出該學科行業的最新研究成果,并且要對大量的優良教學經驗進行洗手,積極借鑒其他高校教學成果,體現出最新的科技發展和人才培養要求。[3]本文推薦一本多數高校反映都很好的教材——《分離過程》(由劉家祺主編),其不但重視和先修課之間的銜接,并且在章節編排與內容取舍上實行擴展和更新,而且要重視對學生理論和實際結合能力的培養,對分離工程知識面進行擴展,不斷滿足高校追求新世紀人才培養需要。
2.2 進一步優化教學內容
當前我校設立的化工分離工程課程的課時比較少,但是課程中的很多內容都需要講述。為了更好地適應社會發展,進一步推動高等教育發展,實現對應用型高等化工人進行培養的目標,依據教學大綱,積極調整教學內容,將傳統分離單法與最新分離技術展開有效結合,基于對傳統分離方法的傳授上結合現代分離技術最新研究成果,分析近幾年發展快速、應用廣泛的新型分離技術知識、特點等,例如臨界流體萃取、膜分離技術等。伴隨著學科發展以及教學需求來對教學內容實行擴展。[4]并且在各個章節中結合適當例題講解和練習,方便學生對各項基本原理和方法的掌握及運用。
2.3 注重理論和實踐的結合
化工分離工程屬于應用型學科,教師教授課程中,要詳盡的講解課程基本理論,積極聯系工業生產實際與基本知識理論,在講授中引入實例分析,調動學生積極性。對相關的工程實例進行舉出后,不但可以幫助學生更加透徹地理解知識和理論,幫助學生更加深刻理解分離工程實踐的重要性,為今后的實習及工作打下堅實基礎。
3 教學方法的改革
3.1 有效運用多媒體技術
伴隨著網絡和通信技術的迅猛發展,促使多媒體教學逐漸成為當前生命力最強和最先進的教學手段。化工分離工程課程有著較強的實踐性,能夠實現在教學課程中將活動影像和動畫等以多種媒體的方式結合教學的內容,更加形象的將復雜的分離過程操作和分離設備的內部機構呈現給學生,將復雜的問題變得簡單化,使得抽象的概念更加直觀,并且可以對課堂教學的內容進行豐富。[5]采用多媒體教學能增加課堂的信息量,幫助學生獲得更多的知識并且接觸到最先進的研究成果,提升學生興趣。如在講解怎樣從乙醇-水體系內分離出無水乙醇時,可以借助多媒體技術將這一過程展現給學生,學生就可以很好的理解分離的基本原理以及流程。但是我們還要認識到多媒體教學并非是在任何情況下都適用。并且多媒體教學的瀏覽速度太快,不容易幫助學生加深對知識的印象,記憶不夠牢固,并且很容易出現混淆。對此在多媒體教學內可以輔助黑板教學,以彌補單純多媒體教學的缺陷。
3.2 增加計算機模擬教學
化工分離工程這一課程內還要保證學生具備良好的計算機應用能力。教學中,借助化工單元仿真模擬系統和是由常減壓蒸餾仿真系統實行化工仿真實驗教學,幫助學生從教室過渡至工廠實踐提供了良好的平臺,可以更好地對綜合實驗基本技術和技能進行掌握,提升了學生的動手能力、分析能力。此外這一方針系統對于科研十分的重視,并且能夠開展智能訓練,培養學生開拓創新意識,這為專題實驗及科研工作打下了堅實的基礎。[6]
3.3 加強產學結合
化工分離工程是理論和實踐結合得十分緊密的課程,為了加強化工分離工程的理論知識,學院必須長期加強和企業之間的合作,對校外的實習基地展開積極的建設。[7]學校要經常帶領學生到各個大型的和化工分離工程相關的企業進行參觀和實習,結合自身的理論知識和實際應用。在實習中教師要按照教學大綱以及實習指導書,制定實習實施的計劃表,對詳細的實習內容、目的和要求進行明確。鼓勵學生多看、多聽、多思考,實現對化工原理、工藝和分離工程等各項理論知識與生產實際的聯系,若是有問題就要及時向現場的技術人員進行提出,這樣不僅能促使學生產生濃厚的理論知識學習興趣,并且可以通過學生提出自己發現的問題,隨后在現場進行解決,進而提升學生的實際應用能力。
此外積極鼓勵學生參與工程實踐,讓學生將化工分離工程課本理論知識運用在實踐中,如舉辦一些化工設計競賽。競賽中學生不僅能鞏固所學專業知識,如化工原理、化工反應工程和等;并且可以提高學生的實踐能力,更好地對學生工藝設計理念進行培養,特別是在新工藝、新設備和節能降耗等多個方面的創新思維能力培養上,同時還能夠培養學生的團隊精神和堅韌的毅力。[8]
4 小結
為了更好地適應社會發展及高等教育需要,必須對應用型的高等化工技術人才進行培養,切實提升化工分離工程的教學效果以及學生的實際能力,同時還要結合化工分離課程的特點,不斷優化教學內容,改革教學方法,激發學生的學習積極性,加強學生對理論知識的理解掌握和應用,提升學生運用理論知識的能力。經過上述化工分離課程教學改革,必將顯著提升教學效果。今后我們還要進一步加強對化工分離工程課程的研究及改革,注重擴展理論知識、強化實踐教學并且提升教學質量,為我國培養出更多的適應社會發展的應用型高等化工技術人才。
參考文獻
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[8] 胡大喬,吳明元.工程教育專業認證背景下,分離工程課程教學改革探析[J].合肥師范學院學報,2015.33(6):92-93.