化工分离工程课程教学改革与实践

刁显珍，陈以会，许静

“化工分离工程”课程是本科化学工程与工艺专业学生在学习完物理化学、化工原理、化工热力学等课程的基础上开设的一门专业基础课[1-4]。该课程具有工程应用背景强、计算过程复杂和多采用计算机编程求解等特点[5]。化工分离过程是实现化工生产过程的必不可少的重要步骤。它在化工生产中的地位和作用，决定了本课程在化学工程与工艺及相近化工类专业人才培养中的地位和作用。因此，化工分离过程的知识和理论在化学工程与工艺及相近化工类专业人才的知识构成中占有相当重要的分量。为适应社会发展和高等教育需要，培养应用型高等化工技术人才，提高化工分离工程的教学效果和学生的实际能力，如何将化工分离工程课程的教学内容与工业生产紧密结合，采用多样化的教学方法，培养学生的学习兴趣，提高学生解决实际问题的能力等是该课程面临的迫切问题。

一、重组课程体系，调整教学内容

（一）精细挑选教材

近几年来，有多种化工分离工程的教材出版，根据我校化学工程与工艺专业人才培养目标，确定了分离工程课程的教学内容选材要先进，要能够及时反映该学科的最新研究成果；同时，广泛吸收他人先进的教学经验，积极整合其他高校的优秀教改成果，体现新时期科技发展对人才培养提出的新要求。因此，化工分离工程课程的教材选用国家教育部面向21世纪化工类优秀教材——刘家祺主编的《分离过程》，该教材既注意与先修课的衔接，又从章节编排到内容取舍上均作了大幅度更新和扩充，内容上突出了传质分离过程的基本理论，同时注重培养学生理论联系实际的能力，拓宽在分离工程领域的知识面，力求适应高等教育面向21世纪世纪人才培养的需要[1]。

（二）优化教学内容

目前我校所开设的“化工分离工程”课程课时较少，而需要讲授的内容却比较多。因此，为适应社会发展和高等教育发展的需要，以满足培养应用型高等化工技术人才为目标，根据教学大纲的要求，我们对教学内容进行了合理的调整，主要是将传统分离方法和新分离技术相结合，在重点教授传统分离技术操作原理的基础上，结合现代分离技术的最新研究进展，分析近年来发展迅速、应用日趋广泛的新型分离技术的基本原理、特点和应用，如超临界流体萃取、反胶团萃取、双水相萃取、膜分离技术等。同时，又随着学科的发展和教学的需要不断充实教学内容[6]。另外，各章节通过适量例题的降解、习题的练习，便于学生掌握和运用基本原理与计算方法。

（三）强调理论与实际结合

化工分离工程是一门应用性很强的学科，教师在授课过程中，除了讲授基本原理和理论知识外，还应该把工业生产实际和课本中的理论知识联系起来，通过引入化工分离过程中的实例，充分调动学生的学习积极性。比如在讲授一些复杂体系的分离时，可以举出相关的工程实例，如以石油化工行业为例，可以举出以由原油蒸馏或石油二次加工切取的馏分石脑油为原料如何选择合适的分离线路分离回收二甲苯的工程实例。通过举出相关的工程实例，一方面使学生对相关分离技术和方法等理论知识的理解更加透彻，另一方面使学生更加深刻体会到分离工程在工程实际应用中的重要性，为以后的实习和工作奠定良好的理论基础。

二、改进教学方法

（一）多媒体技术的有效应用

随着网络和通信技术的突飞猛进，使多媒体教学成为目前最富生命力和最现代的教学手段[7]。由于“化工分离工程”课程工程实践性很强，在课堂教学中如将一些活动影像、动画等多种媒体形式的教学内容、教学资料呈现在课件中，可更加形象逼真地将某些复杂分离过程的操作过程以及分离设备的内部结构展示给学生，使得复杂问题简单化，抽象概念直观化，且丰富了课堂教学内容。同时，通过采用多媒体技术教学，还可增大课堂信息量，学生能够获取更多的知识和接触更多的最新研究成果，提高学生的学习兴趣。例如在讲解如何从乙醇—水体系中分离出无水乙醇时，可以利用多媒体活动影像将无水乙醇的分离流程展现给学生，学生能很好地理解分离的基本原理和流程。但我们必须正视多媒体教学不足的一面，多媒体教学虽然增大了课堂信息量，丰富了课堂内容，但是浏览速度太快，学生印象不深刻，记忆不牢，容易混淆。因此，在多媒体教学过程中，辅助黑板教学，可以弥补单纯多媒体教学的不足。

（二）计算机模拟教学的增设

“化工分离工程”课程还要求学生具备一定的计算机应用能力。在教学过程中，我们利用化工单元仿真模拟系统和石油常减压蒸馏仿真系统进行化工仿真实验教学，为学生从教室向工厂实践过渡提供了良好的平台。通过仿真系统的训练，对于强化学生的理论知识，掌握综合实验的基本技术和操作技能；提高学生动手能力、事故分析处理能力，培养学生利用所学知识分析和解决实际问题的能力具有重要作用。同时，该仿真系统注重科研、智能训练，开拓创新意识培养，为专题实验和科研工作打下必要的基础。因此，本院开设了开放实验平台，对化工分离工程等课程比较感兴趣的同学，可以利用化工单元仿真系统和石油常减压蒸馏仿真系统，开设与课程有关的开放实验，为提高学生的动手动脑能力和计算机应用能力起了良好的作用。

（三）产学研合作的加强

化工分离工程是一门理论与实践结合十分紧密的课程，为了强化化工分离工程的理论知识，学院长期加强与企业合作，积极建设校外实习基地。曾经先后带领化学工程与工艺专业学生到长寿化工厂、四川维尼纶厂、南充炼油厂等企业实习。学生通过认识实习、生产实习和毕业实习等实践教学环节，将自己所学的理论知识与实际应用结合起来。在实习过程中，教师根据教学大纲和实习指导书，制定实习实施计划表，明确详细的实习内容、实习目的和实习要求。鼓励学生多听、多看、多思考，将化工原理、化学工艺、化工分离工程等理论知识与生产实际联系起来，有问及时向现场技术人员提出，这样不但增强了学生对学习理论知识的兴趣，而且学生通过自己的观察发现问题、提出问题，然后现场解决问题，从而提高了学生的实际应用能力。同时，我们要求返校后撰写实习总结报告，将实习内容、实习心得体会进行总结，真正做到理论与生产实际的结合。通过这样的方式，既能够巩固学生对理论知识的理解，又能够增强学生对实践教学环节的兴趣，形成了实践教学与理论教学相互交叉的教学模式。

另外，积极鼓励学生参与到工程实践当中，这是学生将化工分离工程课本的理论知识应用到实践中的真正体现。比如鼓励学生参加每年举办的 “中石化—三井杯”全国大学生化工设计竞赛。全国大学生化工设计竞赛由中国化工学会、中国化工教育协会、教育部高等学校化学工程与工艺专业教学指导分委员会主办，面向全国高等院校化工专业的学生，是国内化工类级别最高、参赛队伍最多、影响最大的比赛。化工设计竞赛是一项综合性的化工设计竞赛，由学生围绕主题自行拟题、自行选址、自行选择合成线路进行流程模拟和设备选型，自行设计厂区和进行经济分析和市场预测等。通过竞赛，学生不仅对所学专业知识，如化工原理、化工反应工程、化工分离工程、化工热力学等进行了系统综合和巩固，而且锻炼了工程实践能力，培养了学生的工艺设计理念，特别在新工艺、新设备、节能降耗等方面的创新思维能力，对于学生的团队协作精神、吃苦耐劳和坚忍不拔的毅力培养方面也起到了积极作用。强化了理论与实际应用的联系，丰富了校园科研与学术氛围，学生参与积极性较高，年年都取得国家级奖励，为以后的工作学习打下了良好的实践基础。

三、结语

为适应社会发展和高等教育需要，培养应用型高等化工技术人才，提高化工分离工程的教学效果和学生的实际能力，结合化工分离工程课程的特点，通过教学内容的优化、教学方法的改进，强调化工分离工程的实践性，激发了学生的学习积极性，加强了学生对理论知识的理解和应用，增强了学生将所学的理论知识用于解决实际问题的能力，教学效果有比较明显的提高。在今后的教学中我们还将进一步加强对化工分离工程的研究与改革，注重理论知识的拓展，强化实践教学，提高教学质量，培养出更多适应社会发展的应用型高等化工技术人才。

[1]刘家祺.分离过程[M].北京：化学工业出版社，2002.

[2]吕华，刘玉民，席国喜.化工分离工程教学改革与探讨[J].广州化工，2010（3）.

[3]邓修，吴俊生.化工分离工程[M].北京：科学出版社，2000.

[4]陈洪钫，刘家祺.化工分离过程[M].北京：化学工业出版社，1995.

[5]翁连进，王士斌，李夏兰.分离工程教改实践的体会[J].化工高等教育，2005（1）.

[6]戴卫东，钱礼华，赵跃强.化工分离工程课程教学探索与研究[J].考试周刊，2009（10）.

[7]刘娟，付雪，贾云.食品安全与检测课程的教学改革与实践[J].重庆科技学院学报：社会科学版，2011（17）.