基于工程能力培养的化学工艺学课程教学改革探索

马 锋 尹晓红 毕亚东 许良华

（天津理工大学，天津 300384）

基于工程能力培养的化学工艺学课程教学改革探索

马 锋 尹晓红 毕亚东 许良华

（天津理工大学，天津 300384）

随着我国经济的发展，社会对工程人才的需求越来越迫切。对化学工艺学的教学现状进行了分析，进而对相关方面进行了教学改革探讨，通过精选教材内容、改革教学与考核方式、强化工程实践、跟踪技术进展等途径，增强教学效果，培养化工工程人才，为经济建设服务。

教学改革；化学工艺学；工程实践

随着我国经济的发展，社会对工程人才的需求越来越迫切，对人才质量的要求也越来越高，同时，教育部于2011年启动“卓越工程师教育培养计划”，目的是提高工程人才的培养质量，提升工程素质，以适应科技发展及产业升级需要，因此，加强工程人才的培养是新世纪高等教育的重要内容之一[1]。

化学工艺学是化学工艺与工程专业重要的主干课程之一，是应用性很强理论知识联系实际化工生产过程的一门课程。该课程是在化学、物理及其它学科基础上，研究利用化工原料加工生产化工产品的原理、方法、流程和设备的一门科学[2]。因此，本课程的教学对于培养具有创新思维、扎实理论知识与实际生产能力的化学化工工程人才，实现科学技术更好地为经济建设、科技进步和社会发展服务具有重要的意义。

一、高校化学工艺学课程教学现状分析

1.教材版本多样

目前，高校使用的化学工艺学教材各异，其编写特点也不一样，有的教材偏重无机化工，有的教材偏重有机化工；有的教材侧重化学反应，有的教材侧重工艺流程及设备；有的教材老旧，工艺流程却具有代表性，有的教材新颖，经典工艺流程却涉及很少。同时高校课程教学的学时有限，选择合适的教材及教学内容，对于提高教学质量至关重要。

2.教学形式单一

化学工艺学课程传统的教学方式多为在黑板上板书，难以对工艺流程图及关键设备进行讲解，目前，高校多采用多媒体教学，主要利用幻灯片等制作课件进行讲授。多媒体教学提高了教学效率，可将枯燥抽象的工艺流程变得更加直观易学，但由于其信息量大，放映过快，导致学生来不及做笔记，容易忘记刚学过的内容。

3.实践教学缺乏

化学工艺学课程的教学注重课堂上的理论知识学习，而对于实践能力的培养却很少关注。学生通过对理论知识的死记硬背通过课程考试，甚至取得高分成绩，然而其工程实践能力并没有得到提高。

4.教材更新滞后

化工生产技术总是不断地取得进步，而教材通常很长时间才得以更新再版，有些教材甚至十多年未有更新，因此，教材内容往往不能反映化学工艺技术的进展。高校工程人才的培养不仅要学习基础的理论知识，对于新理论新工艺也应有所了解。

5.考核制度落后

化学工艺学教学中缺乏对工程能力的考核，更多的是对课堂上所学知识点的考核，使得学生将重点放在对基础知识的学习与记忆上，忽视了工程能力的提高。另外，教师在课堂上布置的作业，一些学生会拖延到课后完成甚至抄袭其他学生作业来应付，更有甚者不交作业。

二、完善高校化学工艺学课程教学策略

为提高教学质量，培养优秀的化学化工工程人才，针对化学工艺学的教学现状，从以下几个方面对化学工艺学课程进行教学改革与探索。

1.精选课程内容，注重工程人才培养

对不同版本化学工艺学教材的编写特点和使用情况进行分析整理，采用由米镇涛主编的普通高等教育 “十五”国家级规划教材（面向21世纪课程教材）。该教材内容丰富，注重理论联系实际，强调工艺特点，体现工艺过程的发展趋势，且每章均有思考题及参考文献，便于自学。

根据该课程教学大纲的要求，结合注重工程能力培养的理念，将知识和能力分为两个层次。第一层主要是基础知识的学习及应用能力，通过剖析典型工艺流程使学生将所学的化学工程与工艺的知识运用到产品工程中去，养成科学的思维和分析问题的方法。第二层是知识和能力的拓展，选择代表性的“工艺过程”知识作为教改的重点，如第4章中乙苯的生产工艺，针对传统的液相烷基化法生产乙苯存在乙苯收率低、能量回收不合理、三废多及设备腐蚀严重的问题开发出高温均相三氯化铝法生产乙苯，解决了实际生产中存在的问题。

2.改革教学方式，提高教学效果

化学工艺学注重化学化工基础理论知识在实际生产中的运用，涉及知识点多，设备各异，工艺繁多且复杂，传统的“填鸭式”式教学难以调动学生的听课热情，使得学生容易在课堂上从事与教学无关的看手机、学英语及看考研书籍等活动，影响教学效果。“启发式、讨论式、问题式”等教学方法代替教师讲学生听的灌输式教学方式，充分调动学生学习的积极性，使学生真正参与到教学活动中来。其次，教学过程中灵活使用多媒体教学。用PowerPoint、Flash及AutoCAD等软件制作多媒体课件，使学生在课堂上能够看到动态的工艺流程及物料流向、设备的外形及内部结构，将抽象复杂的化工生产过程以图片及动画等形式简单直观地表现出来，既能让学生更容易理解课堂知识，又能增加学生学习该课程的兴趣，激发学习热情，提高教学效果[3]。最后，针对多媒体教学的放映过快不易笔记等弊端，可制作网页课件教学，既保留了多媒体教学的优点，又实现了网络教学。网页课件可设置教学大纲、教材、讲课视频、在线答疑、习题及测验等板块，既加强了学生与教师间的互动，又可使学生自主学习，提高学习积极性。

3.强化工程实践，提高专业技能的培养

化学工艺学与化工生产密切相关，因此在实际教学中应注重理论教学与实践教学的融合，使学生在毕业后能很快适应化工生产岗位[4]。在教学实践中努力探索将理论教学与专业实验、工程实训、化工仿真实训及毕业实习相结合能够培养工程人才的教学模式。

在实践教学中，将化学工艺学中的相关理论、设备及工艺体现在教学环节。化工专业实验设置轴向返混活度系数测定、反应精馏、共沸精馏及真空膜分离等实验，加深对化工实际生产反应体系放大出现的返混及目的产物分离等相关工程知识的理解；工程实训教学安排三位一体过滤、KOH溶液吸收二氧化碳及化工厂车间实训等操作，加深对化工单元操作及车间生产操作的认识和理解；化工仿真实训在计算机上模拟化工生产过程中的开车、停车、生产及事故处理等操作，加深对工艺流程及实际生产过程的理解；生产实习环节主要安排学生到燕山石化参观及认识实习，对烃热裂解制烯烃等工艺流程及相关设备有直观认知，同时对一些设备及生产问题与车间师傅讨论，将理论知识与实际生产联系起来。

4.跟踪技术进展，反映最新工艺

科学技术在不断的发展进步，化工生产技术也在不断改进与发展，教材内容的更新要滞后于化工生产技术革新的步伐。教材中介绍的化工生产工艺均是成熟的工艺，作为基础知识从技术原理、工艺条件、生产设备及工艺优缺点等方面讲解，培养学生工艺改进意识。对于工业生产中已经采用的新技术、新设备以及相关工艺的科研进展也需要引进教学实践中，可保证教学内容新颖，拓宽学生的知识面，促进学生了解新知识和新工艺，培养学生的创新意识和创新能力。

除了在课堂上讲解新工艺新技术外，还会邀请专家学者或化工企业技术人员给学生做报告，讲解化工生产中的热点问题及最新研究成果，使学生更好更快地了解新知识新技术，同时也可使学生与专家学者面对面进行交流。如，曾邀请天辰工程公司技术人员给学生作过化工设备专题讲座，学生反映良好，获得较好教学效果。

5.改革考核模式，促进工程能力培养

考试环节在教学过程中起着重要的作用，既能反映教师的教学质量，也能反映学生对所学知识掌握的情况。以往评价学生的课程成绩时，平时成绩占20%，主要包括考勤及平时作业，期末成绩占80%，主要是闭卷考试成绩。这种评价模式虽然在一定程度上反映师生的教学状况，但不足以体现学生的综合素质及工程应用能力，学生往往在期末突击学习，依靠死记硬背通过课程考试，不利于工程能力的培养。考试内容的侧重点及合适的考核方法有利于学生创新思维的培训及工程应用能力的形成。根据课程考核要求以及培养工程人才的目标，课程考核包括两部分，即平时成绩和期末考试成绩。

（1）平时成绩

占总成绩30%，主要包括两部分，一部分为考勤成绩、作业成绩及课堂讨论成绩，共占平时成绩50%；另外一部分为每章节的随堂开卷测验，重点评价学生的工程思维及解决实际问题的能力，占平时成绩50%。

（2）考试成绩

占总成绩70%，主要是期末考试成绩，采用闭卷百分制形式，重点考察学生的工程实践能力，考察学生运用专业理论知识去分析和解决实际生产中存在问题的能力。

三、结束语

在本课程的教学过程中，通过对化学工艺学的课程内容、教学方式及考核模式等方面进行了改革与实践，取得了良好效果，学生工程意识得到增强，分析及解决化工实际生产问题的能力得到了提高。化学工艺学课程的教学与改革应适应社会发展的需要，将理论知识联系实际生产，提高工程实践能力，培养社会需要的工程人才。

[1]张明远，吕俊杰，柳浩．冶金工程专业卓越工程师教育培养学生工程能力的实践教学改革[J]．教育与职业，2012（32）：117-118．

[2]米镇涛，张香文，王莅．当代“化学工艺学”的地位与展望[J]．化学工业与工程，2005（S1）：75-77．

[3]马新起，郭新勇，付荣超，等．多媒体课件化工工艺学的设计与开发[J]．实验室研究与探索，2003，22（3）：66-68．

[4]王钧伟，官叶斌，孔学军，等．《化学工艺学》教学改革探索与实践[J]．广东化工，2012，39（4）：232-233.

（责任编辑：张华凡）

Teaching Reform in Chemistry Technology Course for Cultivating Engineering Abilities

MA Feng,YIN Xiaohong,BI Yadong,XU Lianghua
（Tianjin University of Technology,Tianjin 300384,China）

With the development of domestic economy,there is an increasing demand for engineering talents. The present situation of chemical technology teaching is analyzed,and a possible teaching reform is discussed in thispaper,which includesselecting course contents,reforming teaching and examination methods, enhancing engineering practice,and reflecting the development of the subject.Thus,the teaching effect can be improved and the talents of chemical engineering can be cultivated to serve the economic construction.

teaching reformation；chemical technology；engineering practice

G642.0

马锋（1980—），男，讲师，研究方向：化学工艺学及化工原理实验。

天津理工大学教学改革项目（YB14-13）。