化工分離過程的教學認識范文
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摘要:從課程背景、課程內(nèi)容上分析了本課程在專業(yè)培養(yǎng)中的重要性，在教學實踐方面從內(nèi)容整合、教學手段、師資建設上陳述了實踐認識。
0前言
化工分離過程是化學工程與工藝專業(yè)及相近化工專業(yè)的一門專業(yè)課程，是化工生產(chǎn)過程的重要步驟，分離在化學、石油、冶金、食品、輕工、醫(yī)藥、生化和原子能等工業(yè)領域都被廣泛應用，尤其是石油化工生產(chǎn)過程，分離裝置的費用占總投資的50%～90%［1］。分離過程在化工生產(chǎn)中的地位和作用，決定了其在化工專業(yè)技術人才培養(yǎng)中的必要性，在本科階段，提高化工分離過程的教學效果，培養(yǎng)應用型的高等化工技術人才，滿足社會發(fā)展和高等教育的要求，是一名化工專業(yè)高校教師的使命和責任。如何將分離過程中的教學內(nèi)容與生產(chǎn)實際緊密結合，使學生達到學以致用的應用思維，是高校教師不斷思索、不斷嘗試、不斷改革的教學過程。化工分離過程是研究化學工業(yè)過程中物質(zhì)分離和純化的工程技術學科。該課程屬于多學科交叉的技術，涉及的學科包括物理化學、化工原理、化工熱力學、化學反應工程、傳遞過程等課程，一般開設在本科第6學期，相關的先導課程已經(jīng)學習過，學生在該學期學習分離過程容易產(chǎn)生“不陌生但又不熟悉”的感覺，因為化工分離過程的知識是簡單分離知識的實際應用化、復雜化、綜合化，更注重于利用化工專業(yè)基礎知識解決實際的工程問題，是本科課程中工程觀點最強、分離單元操作最接近實際的一門綜合性課程［2］。
1化工分離過程的課程內(nèi)容
基于《化工分離過程》課程的重要性，以及學校培養(yǎng)化工專業(yè)人才的目標，教材選用的是國家教育部面向21世紀化工類優(yōu)秀教材陳洪鈁、劉家祺主編的《化工分離過程》。全書共六章內(nèi)容，第一章為單級平衡過程，主要講述相平衡、多組分物系的泡點和露點計算、閃蒸過程的計算等，與《化工熱力學》相平衡知識有很大重復。第二章為多組分多級分離過程分析與簡捷計算，涉及設計變量、多組分精餾過程、萃取精餾和共沸精餾、吸收和蒸出等，本章內(nèi)容是全書的重難點，與《化工原理》精餾基礎知識具有很大的聯(lián)系。第三章為多組分多級分離的嚴格計算，包括平衡級的理論模型、逐級計算法、三對角線矩陣法等與《化工設計》和《化工軟件》課程內(nèi)容緊密相連。第四章為分離設備的處理能力和效率，主要為氣液傳質(zhì)設備的處理能力和效率、萃取設備的處理能力和效率、傳質(zhì)設備的選擇與《化工機械設備》有內(nèi)容重復。第五章為分離過程的節(jié)能，分離的最小功和熱力學效率，精餾的節(jié)能技術，分離順序的選擇。第六章為其他分離技術和分離過程的選擇，主要為膜分離技術、吸附分離、反應精餾、分離過程的選擇等，與《催化原理》課程有部分重復。該課程共36學時，所以合理安排教學內(nèi)容是完成教學任務的關鍵。
2化工分離過程的教學實踐
2．1優(yōu)化整合教學內(nèi)容充分利用課程之間的聯(lián)系，適當縮減教學內(nèi)容。比如相平衡部分在《化工熱力學》中以重點知識詳細講過，在《化工分離過程》學習中主要以引導復習為主，泡點、露點及閃蒸計算的知識在《物理化學》中學習過，對學生而言并不是難點，因此第一章單級平衡過程適合安排2～3個學時。第二章多級分離過程是該課程的重點，知識點比較多，分離類型復雜，雖然在《化工原理》中已經(jīng)學過簡單蒸餾，但是在學習這部分內(nèi)容時，學生仍有為難情緒，這部分內(nèi)容需要耐心引導學生復習簡單分離的原理，逐漸過渡到多級分離多組分分離操作，及特殊精餾和吸收蒸出過程流程，結合新型教學手段，加強教學效果。第三章嚴格計算，主要是電算法，由于該課程上課形式的限制，不能實現(xiàn)案例教學，需與《化工設計》《化工軟件》的任課教師做好教學設計，以多組分多級分離計算的案例作為這兩門課程的課堂作業(yè)，使學生多組分嚴格計算的知識，同時作業(yè)情況也會做為本課程的考核參考資料。第四、五、六章知識難度不是很大，學生好理解易接受。這部分在講好課本內(nèi)容的情況下，不拘泥于課本知識，增加新型化工分離設備、分離技術知識，能夠很好地增加學生的學習興趣和研究熱情。聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)實際，以附近化工企業(yè)在分離環(huán)節(jié)的工程設計計算為案例，引導學生將理論知識運用到生產(chǎn)實際，充分調(diào)動學生積極性，幫助學生更加深刻理解分離工程實踐的重要性，增加學生學習獲得感和成就感。
2．2創(chuàng)新教學手段充分利用學校的實驗實訓資源，以課堂教學為中心轉向以實訓基地為重心開展教學，實現(xiàn)理論教學和實踐教學一體化。通過“理論+認知型操作練習+理論+技能型操作訓練”的學與做交替，利用“基本理論學習+仿真操作訓練+現(xiàn)場設備操作訓練”的反復訓練，建立“做中學、學中做”的實踐型教學環(huán)境，實施立體化教學［3］。充分利用網(wǎng)絡資源，實現(xiàn)現(xiàn)代化教育。隨著網(wǎng)絡和通信技術的飛速發(fā)展，多媒體教學成為目前最富生命力和最現(xiàn)代的教學手段。多媒體教學具有信息量大、內(nèi)容豐富、形象直觀等優(yōu)點，例如共沸精餾和萃取精餾的流程過程，借助動態(tài)視頻能夠達到很好地教學效果，新型分離技術部分，利用多媒體引入膜分離、超臨界萃取等分離原理的動態(tài)解析步驟，學生能夠很直觀地感受到新技術的作用原理及應用。對于多組分吸收模塊，吸收因子、吸收率與吸收因子的關系式等復雜的推導計算過程，利用黑板板書為主，多媒體為輔的教學效果較好，在整個教學過程中，可以適當使用多媒體，但不能完全依賴多媒體，因材施教，為達到最好的教學效果而不斷嘗試。借助新媒體，形成開放性教學方式。計算機網(wǎng)絡技術已進入大數(shù)據(jù)時代，云技術創(chuàng)新了高等教育方式，教師和學生利用云平臺，獲得大量的知識信息，學習時間更自由，課堂討論、班級活動的學生參與度大大提高，課程考核更公平合理可溯源。
2．3加強師資隊伍建設化工專業(yè)是應用型的工科專業(yè)，教師肩負著培養(yǎng)未來化工工程師、化工技術員等專業(yè)技術人才的使命。真正具備“雙師型”素質(zhì)是化工分離過程教師的迫切要求，因此在師資隊伍建設方面，學校重視培育具有較高教學理論水平和實踐能力的“雙師型”教師，為應用型本科教育提供智力支持。鼓勵教師到校內(nèi)外科技企業(yè)、科研中介機構兼職，讓教師在實踐中成長。加強實驗技術人員引進和培養(yǎng)力度，明確崗位職責，完善人員定編和考核制度，進一步擴大“雙師型”教師的力量［4］。
3結語
化工分離過程是化工專業(yè)大學本科階段工程實踐性最強的專業(yè)課程之一。為了在新的高等教育形勢下培養(yǎng)出具有較強社會適應能力和競爭能力的高素質(zhì)應用型人才，化工分離過程課程結合教學內(nèi)容運用多種教學手段，著重培養(yǎng)學生的工程實踐意識、提高學生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)與時俱進、適應社會發(fā)展的高級化工專業(yè)人才。
參考文獻:
［1］劉家祺．分離工程［M］．北京:化學工業(yè)出版社，2002．
［2］石東坡，尹先清，鄭延成，等．化工分離工程教改初探［J］．廣州化工，2017，45(19):157－158．
［3］李倩，楊西萍，展宗瑞．化工類專業(yè)《化工分離工程》課程改革與實踐［J］．山東化工，2018(47):115－116．
［4］吳靜王軍．深化《化工分離工程》課程改革培養(yǎng)應用型人才［J］．內(nèi)江科技，2012(8):74－75.
作者：崔麗平 單位：濮陽職業(yè)技術學院能源與化學工程學院
