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浅谈《煤化工工艺学》教学体会

2014-02-22贺小平HEXiaoping杨彬YANGBin

价值工程 2014年2期
关键词:炼焦工艺学煤化工

贺小平 HE Xiao-ping;杨彬 YANG Bin

(辽宁石油化工大学顺华能源学院,抚顺 113001)

(Shunhua Energy Institute,Liaoning Shihua University,Fushun 113001,China)

0 引言

《煤化工工艺学》是煤化工专业的专业必修课,煤化工专业在我校是属于化学工程与工艺专业的一个方向。为了顺应国家大力发展煤化工产业的大战略,培养煤化工专业的应用型人才迫在眉睫。而只有学懂《煤化工工艺学》,才能基本了解煤化工专业的实质内涵。《煤化工工艺学》课程的主要内容包含:煤的低温干馏、炼焦、炼焦化学产品的回收与精制、煤的气化、煤的液化、煤的碳素化、煤化工生产的污染与防治,内容涉猎了煤的绝大部分转化原理、工艺及其方法。通过本书的学习,可以使学生获得专业基本知识,具备在专业生产第一线工作的基本能力。所以教授好这门课程,并且使学生获得必要的收效显得尤为重要。

《煤化工工艺学》是一门以应用为主的专业技术课,学生学起来比较抽象难懂,因此比较科学而易懂的讲授方法,才能够与学生引起共鸣,达到较好的收效。这门课程的基础课是《煤化学》、《有机化学》、《化工原理》、《物理化学》等,作者本人讲授《化工原理》和《煤化学》课程多年,同时结合自己多年的生产实践经验,在驾驭这门课程方面谈一下自己的教学体会。

1 合理分配课时,顺应人才需求

我校引用的《煤化工工艺学》教材是大连理工大学郭树才老师编写的,建议课时80学时。而我校在教学计划中规定课时是128学时,大三下80学时,大四上48学时,因此在分配教学内容时,笔者将煤的低温干馏、炼焦、焦化产品回收与精制三大部分放在大三下的80学时里,把煤的气化、煤的液化、煤的碳素化、煤化工生产的污染与防治放在大四上。这样分配的优点在于:大三下的内容主要是传统煤化工的精髓,学生利用较多的学时理解、消化、吸收;大四上的内容主要是新型煤化工的知识,并且是传统煤化工与石油化工的交汇。从我校的特色办学里可知,我校的煤化工专业既保留了煤化工专业的特色,又吸收了石油加工专业的营养,具有大化工的优势。同时,由于国内现在煤化工的开发利用重点在煤气化、煤液化以及煤制天然气等方面,所以把新型煤化工知识放在这个学期学习,可以使参加应聘的同学很容易回忆起所学过的东西,面试时更有自信。

2 内容详略有当,紧跟学科前沿

郭树才老师的《煤化工工艺学》是按照80学时的课程来设计的,我们拆开来讲解,如果只理解课本上的知识远远不能满足教学需求,因此,必须依托课本,适度引进《炼焦工艺学》、《煤化学产品工艺学》、《煤炭气化工程》、《煤炭直接液化》、《煤炭间接液化》、《煤基醇醚燃料》、《煤化工过程中的污染与控制》等相关教学内容,才能达到既使课堂内容饱满,又使学生了解学科前沿,了解新装置、新技术、新工艺的发展动态,具有对新装备、新技术、新工艺、新方法理解、运用和掌握的初步能力。

比如在第一章,煤炭的低温干馏内容里,实质重点是煤的低温干馏和中温干馏的基本原理、工艺过程、主要设备以及主要技术,为第二章煤的高温干馏做足了铺垫。在讲解的过程中,笔者就结合国内的央企大唐国际比较成熟的“褐煤提质工艺”,以及《煤化学》教材中讲到的相关煤的基本性质与工艺性质来做适当重点讲解,这样,既使学生回顾起来《煤化学》课本上的基本重点知识,又使学生了解了煤低温干馏工艺的风向标,既满足了学生的专业好奇,又为未来就业打下良好基础。在第二章炼焦内容里,大量引进《炼焦工艺学》的基本原理、工艺过程、国内外主要焦炉类型、焦化工艺等的主要内容,同时也结合国内鞍山焦耐院与化六院开发并且使用的各类大型焦炉,展开评价,既使学生把握了煤的高温干馏的基本知识,也使学生认识到了煤焦化的瓶颈以及突破的入口,为未来煤高温干馏的技术研发打下深厚的基础。在第三章炼焦化学产品回收与精制一章,除了详细讲解煤气净化过程中如何提取并且回收重要的化学产品,同时也就目前比较看好的苯加氢工艺,以及煤焦油加氢工艺做了必要的阐述。使学生了解了课本知识的同时,也较好的把握了国内煤化工专业动态,为自己选择专业方向做好了准备。在第四章以后的煤炭气化、煤炭液化等新型煤化工知识方面,更是结合国内现在的煤化工产业动态,在讲解气化原理、气化设备、气化工艺的同时,结合本人对欧洲煤化工技术的考察,把学生引进以煤气化为基础的碳一化工领域,使学生对未来煤化工发展的大战略有了初步的思考,并对就业有了更深刻的认识。在煤化工产业的背后,实质是大量的能耗、大量的污染,如何解决,必须要使学生了解污染产生的主要环节,污染物的主要类型,针对不同性质的污染如何在生产的初、中、末,采用必要的技术消除。因此,学生在学习知识的同时,也知道了自己的专业不仅可以去煤化工行业去就业,也可以去环保、能源动力方面去就业,拓展了思维,开阔了眼界。

3 教学方法灵活,学科联系紧密,学生互动加强

在《煤化工工艺学》的教学过程中,如果仅仅是循规蹈矩地一味去讲解,学生会觉得枯燥、晦涩、难以进入模型。因此,教学方法的灵活多变可以促进学生的理解。

首先采用比拟的授课方式,为学生建立立体的图形,使学生对设备及工艺加深认识。比如在讲解煤加工的设备时,我们习惯称“炉子”,使学生与家庭里常见的火炉联系起来,建立形象化的模型,然后,把模型拆开来,逐一再理顺,大家就对设备有了直观的认识。然后又把“炉子”与化工生产中的“反应器”联系起来,大家就知道了在不同的领域,设备的叫法有所不同,但是原理基本相似;再就是在焦炉的认识过程中,我把学生坐的桌子和椅子分别形象地比拟成“炭化室”和“燃烧室”,使大家直观地对焦炉建立起了立体的印象,然后再把成焦过程中模型分解开来画在黑板上,大家就很直观地对“单向供热”、“成层结焦”有了更深刻的体会。其次采用相关专业课的知识关联,强化了专业理论的理解,同时也强化了相关专业课的应用。比如在学习《煤化工工艺学》之初,先复习《煤化学》相关知识重点,使大家为不同煤化度和不同性质、不同产地的煤种如何应用,对号入座;在讲到焦炉燃烧系统及烟囱的流体流动时,我们及时地与《化工原理》课程的精髓之流体流动和传热对接,把各个环节流体流动的性质分析到位,同时把如何废气循环和节能关键点抛给学生,使学生带着问题去思考,培养大学生分析问题和解决问题的能力;还有在讲解炼焦化学产品的回收与精制过程中,及时与《化工原理》里吸收及萃取的单元操作联系起来,使学生在学习本专业课的同时,把握了专业基础课如何应用的方法,既促进了本专业的理解,也促进了其他课程的学习,一举两得。再次,利用复杂的工艺流程路线图,强化训练,启发学生快速识别并分解工艺路线。教会学生如何去理清复杂的化产回收工艺流程图,然后再自己去设计工艺加工步骤,既可以快速地理清工艺,又可以把机械制图及AUT CAD用到实处。在工艺学的学习过程中,不仅仅是学会原理、工艺,认识设备,识别流程,更重要的还有如何去设计、开发,因此,组织学生讨论,带着问题去学习思考,利用相关知识去引导学生自己动手,写专业小论文,进行相关工艺设计,工艺计算以及工艺设想,掌握专业领域内工艺与设备的基本设计能力,很值得去推广。

[1]赵振新.《煤化工工艺学》的教学法思考[J].化工时刊,2012(07).

[2]张香兰,王启宝.《煤化工工艺学》教学中问题启发式教学方法初探[J].化工时刊,2011(11).

[3]王要令,赵振新,马步伟.《煤化工工艺学》课程教学改革探索[J].科技信息,2010(22).

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