轉型發展下《化學反應工程》教學模式探討

張杏梅，李學坤

(西安文理學院 化學工程學院，陜西 西安　710065)

為了解決目前教育出現的“重理論，輕實踐”、“重科學，輕技術”、地方高校教育與所在區域經濟發展脫節及畢業生就業難等現象，教育部鼓勵部分本科高校向應用型轉變，我校為陜西省首批本科院校轉型試點單位之一，而2010年新建專業-化學工程與工藝專業被批準為轉型發展改革試點專業，這意味著化工專業的建設與改革同步進行，如何改變傳統的以課程教學為主的培養模式，實現“理論”與“實踐”并重，對培養新型工程技術人才的培養顯得至關重要。

《化學反應工程》是化工專業的專業核心課程之一，與高等數學、物理化學、無機化學、化工熱力學等課程密切相關，具有內容多、理論抽象、實踐應用性強等特點[1]，是學生普遍反映的難學課程之一。因此，為了提高學習效果，根據課程的特點及轉型發展的培養目標，我們進行了教學模式的改革探索。

1　教學內容的精簡與側重

我校為首批改革試點本科院校，學生基礎薄、計算能力較差，結合學校的培養目標和學生特點，我們選用的是天津大學出版的《反應工程》(李紹芬主編)，課時設置為40 學時。該教材共有十一章內容，顯然不可能面面俱到地進行講解。因此，圍繞教學大綱和考慮到學生的特點，對教學內容進行了精簡與側重，主要講前六章，同時對每一章的內容都進行了精簡和側重。第一章介紹了該課程的主要研究內容及研究方法、操作方式、各種類型的反應器及其特點、工業反應器的放大方法等，這章內容要以工業生產為例進行詳細介紹，以激發學生的學習興趣；第二章反應速率定義、速率方程、吸附與脫附等部分內容在無機化學、物理化學中已經涉及，在教學中對這部分內容要求學生自主復習，課堂提問后主要從工程應用的角度出發分析動力學問題，研究溫度、濃度對反應速率和目的產物的收率的影響；第三章重點介紹工業上常用的等溫間歇釜式反應器(單一)的有關計算和連續釜式反應器，對復合反應重點講解如何操作實現目的產物的優化問題；第四章主要講解管式反應器的設計方程及應用，同時增加理想反應器串并聯分析；第五章重點進行講解；第六章多相系統中的化學反應與傳遞現象，主要講解內、外擴散的概念及其影響判定；而對其余章節主要是引導學生進行自主學習，幫助學生拓寬專業視野，增強工程觀念。

2　仿真與實驗相結合，提高學生工程能力的培養

為了加強學生工程能力的培養，采用實驗與仿真相結合，不但可以加強學生對理論知識的掌握和理解，還可以培養學生分析工程問題、解決工程問題的能力。我校實驗教學是在學生已經掌握了基本的理論知識后進行，主要開設了單釜-多釜串聯測定停留時間分布、填料塔軸向返混性能測定、反應精餾制備乙酸乙酯和氣固相催化反應-乙醇脫氫制備乙烯。為了充分提高學生的自主學習能力，我們把實踐教學過程分為學生預習、實驗前教師提問、實驗報告及考核四個環節。實驗前的預習，保證學生完成理論知識的復習，并對實驗過程有初步的了解；教師的提問一方面是檢驗學生的預習程度，另一方面使學生帶著問題進行實踐操作，通過對實驗現象進行分析尋找答案，可使學生將理論與實踐進一步結合起來；實驗報告是考查學生對實驗現象及結果的總結能力，無論實驗結果是否合理都是對學生的進一步提高，通過對實驗現象及數據進行分析，對存在的問題進行合理的解釋，培養學生的工程觀念；而考核是針對所開始的實驗內容，采取每個學生任意抽取的方式進行考核，通過獨立操作，檢驗學生的獨立分析和處理問題的能力。

仿真實驗主要包括了間歇釜反應器、固定床反應器和流化床反應器。通過這三種反應器的開車、正常運行、停車及事故操作實訓，進一步加強理論在實際操作中的應用，同時通過對事故的處理，加強學生的工程分析問題及解決問題的能力，提高學生的工程素養。

3　參加化學反應工程設計大賽，強化學生工程能力培養

為了加強學生對化學反應工程課程的學習興趣和參與程度，鼓勵學生在學習中創新，在創新中強化理解和應用，培養學生反應工程解決實際問題的能力，起到教學相長效果，要求學生全部參加化工協會舉辦的化工設計大賽，不僅豐富了學生的課余活動，還強化了學生對工程實踐能力的培養。學生根據命題，選擇合適的工藝流程，進行反應器的設計，畫出反應器的裝配圖及三維動畫等。對所提交的作品進行評比，評選出優秀的作品代表學校參加化工設計大賽。

4　結語

《化學反應工程》是一門實踐性和應用性很強的工程學科，通過對課程教學內容的精選與側重、仿真與實驗相結合與參加化工設計大賽等措施，提高學生學習的興趣和主觀能動性，培養出具有分析及解決工程問題的技術人才。

[1]龍華麗,劉建文,曾嶸,等.《化學反應工程》教學改革和實踐探討[J].化學工程與裝備,2017(10):305-306.

[2]陳可可.轉型發展契機下《化學反應工程》課程的改革研究[J].廣州化工,2016,44(21):156-158.

[3]龔彥文,程雪妮,李 晨.化學反應工程教學內容與教學方法改進[J].廣州化工,2013,41(2):148-149.

[4]李寶霞.《化學反應工程》教學改革模式探討[J].高教研究與實踐,2012,31(4):33-35.

[5]王垚,金涌,程易,等.化學反應工程教學新理念和實踐探索[J].化工高等教育,2009(2):1-4.