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谈化工工艺学的教学改革

 论文栏目:化学化工学论文     更新时间:2018/2/9 9:29:46   

摘要:近年来,随着化学化工学科的融合和发展,更多化学人士参与到化工课程建设领域,同时,由于职称评审、业绩考核等原因,相比于纯化工领域,化学更容易得到初步的研究成果并发表在各类高档次期刊上,使得越来越多的化工人士走上了化学的道路。因此在这个大环境下,化工本身工科影子淡淡远去,但对于化工来学是一个很严峻的问题,化工各领域学者纷纷提出新工科概念,以强化化工是工程类科学,要强调其工程性。本论文以加强工科背景,对化工工艺学的教学提出了新一轮的探索。

关键词:化工工艺学;新工科;教学改革

现选教材出发,化学工艺学是从化工原料及其初步加工、无机化工产品、有机化工产品、聚合物产品、精细化工产品工艺流程及化工工艺计算、化工生产与环境保护多个方面的学习展开的。了解各领域典型化工产品的性能、生产工艺条件,以及工艺流程优化的方法,培养学生应用已学基础课程,达到分析解决问题,得到符合工艺条件的新产品的过程,工艺条件包括原料选择、工艺条件(温度、压力、原料配比等等)、设备选择、后处理方法的选择等,最终解决实际生产问题。此门课程的教学,要求教师对整个化学工程与工艺体系具有全面的认识,熟悉化学工业发展史及其未来发展方向,掌握各门化工专业基础课程,熟悉化工设备、了解安全生产、三废治理等问题,以便在化工工艺学的教学中开拓思路,融会贯通。因此,本课程是对前面专业课程所学知识的综合统筹运用,解决某一或一类产品在生产中的实际工艺流程,提高学生的工艺意识、工程意识和实践能力。但是近年来,由于化工和化学学科的深度融合,以及青年教师工艺经验的不丰富,使得工艺课程在教学上,对书本依赖大,有些时候对工艺流程的侧重不够。同时,各学校在工艺学课程的教学上,也缺乏实践经验,学生能力得不到本质提高。因此,本课程的教学改革势在必行。

1教学形式亟待改革

[1]化学工艺学是化工专业学生在高年级的专业必修课。此门课程是统筹前面所有专业课程基础上,对实际工艺流程进行优化的学习。通过对一般的化工工艺学教学内容进行研究,按化工的行业或产品分类逐一或选择性地讲授化学工艺知识,其中每个部分首先都是对某一类反应进行概述,了解此类反应的特点,然后分别对这类反应的几种常见的化工产品进行性能介绍,最后一部分是生产工艺流程的选择,最终确定最优的工艺条件。笔者认为,如果通过反应类型分析、产物性质介绍、反应机理研究、工艺流程确定(温度、压力、原料配比、反应器选择等),尤其是化学化工高度融合的条件下,此门课程很可能重点不突出,最终偏重反应部分,对工科教学的思路贯彻不深,教学效果不理想。“化学工艺学”,不能一个工艺一个工艺地去教,随着化工的发展,化工产品的增多,教材只能片面的反应某个领域的工艺,或者教材越编越厚,但学时不变,使得所有的工艺流程都不能很好的去消化吸收。与此同时,毕业的学生很大一部分从事与化工生产无关的工作;即使从事化工生产方面的工作,因技术进步教材中的工艺也多显落伍。学生如果去企业就业,每个企业都会有相对固定的工艺流程,并且在单独进行工作之前都会有一定的实习期,对所管理的工艺流程段进行深入学习。因此,没必要记住书本上提供的主要化工产品的工艺流程,这个课程的目的就是知道对于某一个化工产品,如何去选着其最优化的工艺流程。因此,本人认为,这类课程应当把课程教学的重点放在导学上,通过对学生分组调研、讨论、演讲、资料整理的形式更有效果。

2教学内容改革

[2]近年来,化工行业在蓬勃发展,书本的更新有一个较长的周期,等更新出来,化工产品又有一轮新的发展,这种现象对教学的提高有很大的限制作用。同时,化工产品面临极大产品类型改革,传统化学工业日益饱和,化学工程学科的发展也趋于成熟。很多大宗化学品,已出现产能严重过剩,比如书本着重介绍的乙烯的生产工艺流程,但一般品质的乙烯产能已经过剩等等;但是一些高品质、高附加值专用化学品,如精细化学品(药品、化妆品等)、生物制品等的开发和设计有一定的瓶颈,仍然需要大量进口,比如成分含量大致一样的产品,如橡胶,我国的生产水平远远达不到要求。从这些变化可以看出,未来的化学工程的发展趋势,已不再是大吨位经典化工产品的制造过程,而更要考虑如何快速开发有市场需求的高质量产品。因此,教师因多方面收集资料,充分利用网络平台,鼓励和提倡教师参加学术会议(教学型及科研型),请企业工程师定期对高校教师进行"知识更新"培训,及时修订培养计划和教学内容,以配合化工产品性价比最大化为目标,使学生进入企业创造更大的经济价值。同时,学校也可以通过组织,或鼓励学生参加其他学校组织的化工类竞赛,让学生走出书本,学以致用,同时积累实战经验。

3深入企业,打造工程类

“化学工艺学”课程[3]我国大学教学以传授知识为主体,较忽略学生走向社会后继续学习和终生学习能力的培养。书本对每个工艺流程的介绍都比较简单,很多细节问题没有涉及到,企业中的每个工艺流程都会非常详细的进行介绍,包括工艺流程、过程控制、安全问题等等,涉及面广。现在许多专业都面临同样一个问题,大学、研究所、企业合作不足。大学会根据现有的研究背景,研究一些自认为有用且易于发表的科研成果,但是由于缺乏企业导向,往往最后科研成果不能很好的转化为生产实践,同时,企业有存在许多需要解决的科研难题,没有这方面专业知识的人才去进行解决,而且部分有研发部门的企业也不能及时对教学内容进行指导。“教育走出象牙塔”,“学校与社会携手”、“教育与经济结合”己成为大多数国家经济界、教育界的共识[4]。因此,通过校企合作,请企业工程师对企业的相对经典的生产工艺流程进行介绍,使得学生的学习不仅仅浮于书本,更真切的融入生产;其次可以通过加大企业实习的时间,充分把书本的化工工艺学与企业实际生产实践相结合,打造工程类“化工工艺学”课程。在注重书本知识教学以外,通过实例、实际生产,更注重学生学习能力的培养。本论文从教学形式、教学内容、教学方法等方面对打造纯工程类“化工工艺学”课程进行浅显的分析,希望一方面使学生了解一般产品及高质量产品生产的原理与方法,同时掌握如何去设计某一类产品的最优化工艺流程。

参考文献

[1]王晋黄,吴宇琼.《化工工艺学》课程教学改革与实践[J].江汉大学学报,2013,41(5):109-112.

[2]潘玲.化工工艺学教学改革探索[J].广州化工,2017,45(4):130-131.

[3]李岩梅.化工工艺学教学实践与探讨[J].当代教育理论与实践,2011,3(1):107-108.

[4]张巧玲,栗秀萍,朱海林,等.化工工艺学课堂教学与实践环节的教学改革[J].化工高等教育,2013,30(4):24-27.

作者:晏佳莹 郑开波 单位:三峡大学 材料与化工学院

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