以“化学反应工程”为例浅谈化学工程与工艺专业课教学

朱安峰，穆飞虎，戴本林，徐生盼，李梅生

(淮阴师范学院，江苏 淮安 223300)



以“化学反应工程”为例浅谈化学工程与工艺专业课教学

朱安峰，穆飞虎，戴本林，徐生盼，李梅生

(淮阴师范学院，江苏 淮安 223300)

化学反应工程是化工类专业的核心课程之一，对培养学生的工程意识具有非常重要的作用。根据本课程的特点，并结合我校的实际情况，从教材、教学内容、理论教学与实习、专业实验、课程设计的结合等，探讨了提高本课程教学效果的措施。通过以上系列措施，提高了学生对课程内容的理解和掌握，教学效果也得到了提升，希望能为化学反应工程教学改革提供一定的参考。

化学反应工程；教学改革；课堂教学

化学反应工程是化学工程学科的一个分支，不仅与物理、基础化学、高等数学等密切相关，而且与化工热力学、工业催化、传递过程等存在着交叉关系[1]。作为化学工程与工艺专业的核心课程，内容涉及面宽广、联系生产实际多、难点较多。他是运用化学热力学和动力学的基础知识，结合反应器中物料流动、混合、传热和传质的传递过程，进行反应过程的解析、反应技术的研究与开发、反应器的分析与设计[2]。通过本课程的学习，学生应该能够运用化学反应工程的原理和方法，结合工程实际的需求，具有一定的分析和设计能力，为能解决化工生产和科研中的工程问题打下坚实的基础。作为一所地方非传统工科院校，如何让学生系统掌握该课程的核心内容，并运用于工程实践中，必须改变传统的教学方式。本文结合多年来的教学实践，从教材的选择、教学内容、理论与实习、专业实验和课程设计的结合等方面，探讨了提高化学反应工程教学效果的方法。

1 精选教材与教学内容

教材和教参在教学过程中起着重要的作用，结合我校学生的特点，本校选用李绍芬主编的《反应工程》，该教材内容简练、系统、易于掌握[3]。同时，选取H. Scott Fogler 主编的Elements of chemical Reaction Engineeing和朱炳辰主编的《化学反应工程》作为参考书，既培养了学生的工程意识，又促进了专业英语能力的提高。在教学实践过程中，学生普遍反应该课程比较难、感到理论抽象、计算繁琐，而课时数又在减少。面对挑战，必须精选教学内容，并对教学内容进行优化整合[4]。在重点讲述化学动力学、理想反应器和非理想反应器章节的基础上，对于气液、流固和聚合等工业反应器，可根据学科研究方向，挑选部分精讲，其余部分略讲或者自学。

2 课堂教学与生产实习相结合

作为一所地方性本科院校，学生的基础知识相对来说不扎实，大部分同学化工企业见习实习机会少，而本课程是一门实践性较强的学科，要能熟练各种反应器的原理，离不开实践；要能够从学习中提出创造性建议，更离不开实践观察。为学好反应工程，培养学生创造性思维和工程意识，扩大学生的认知领域，参观实践则是最佳途径[5]。首先，利用学校现有的资源—化工专业实验室和实训中心，在开课前安排一次实验室见习，使学生对实验室规模的反应器有个初步的认知；其次，在讲到工业规模的固定床、流化床和移动床反应设备等知识点时，再安排工厂见习。通过这样的方式，同学们很快就能了解其结构及操作原理等问题，有利于教学效果的提高。

3 课堂教学与专业实验相结合

化学反应工程是一门理论性和实践性都很强的课程，教学过程中必须加强课堂和实验的有机结合。通过理论和实践的融合，学生能够更深入理解和掌握理论知识，并能通过实验获得更多的实际知识，可为以后的工作打下良好的基础[5]。为此，我校开设了二元汽液平衡、传质传热系数的测定、乙苯脱氢等专业实验。学生在学习过相关理论知识后，可在相关实验装置上进行实验，学生能亲身体会到这个过程，能提高学生对理论的深入了解，同时锻炼了学生的动手能力。另外，实验室采用开放的形式，学生可以预约实验，也可给学生布置一些设计实验，让学生经常进入实验室进行试验。

4 课堂教学与课程设计相结合[6]

课程设计能提高学生解决工程实际问题的能力。为了巩固化学反应工程的教学效果，增强学生的工程实践意识，进一步提高学生关于工业反应器的开发、选型及设计能力，学院安排了课程设计环节。选取某一个化工产品，利用仿真手段，进行生产装置工艺设计，主要对反应单元的反应器进行细致设计。设计结果与已有的生产装置进行比较，从中找出设计的不足或者考虑不周到的地方，进一步加强学生的工程意识。课程设计提高了学生关于反应器的选型和设计能力，以及解决工程实际问题的能力。

5 课堂教学与学科发展前沿相结合

20世纪50年代，化学反应工程这一学科名称才确立。近几十年来，人们做了大量的研究工作，特别是对同时进行物理变化和化学反应的工业反应过程进行了深入探索，取得了巨大进展，形成了当今化学反应工程的学科体系[7]。化学反应工程学科的不断发展，知识量也在不断的增多，而教材的更新远远跟不上学科发展的速度。所以，在教学过程中，要密切联系学科发展的前沿，这对于教师有督促作用，对于学生的培养和拓展知识面有促进作用，也是提升化学反应工程教学水平的一种创新方法。目前，化学反应工程发展呈现出：与计算机的联系越来越紧密、观察事物的尺度微观化、向专用化学品发展和向产品结构和性能可控化方向拓展。因此，为了更好地教授好该课程，教师必须把学科发展方向贯穿在教学过程中[8]。

6 结 语

本文以化学反应工程为例，从教材和教学内容的选取、理论教学与实习、专业实验、课程设计相结合等方面，叙述了本校在化学反应工程教学过程中的做法，探讨了在教学过程中如何提高化学工程与工艺专业课教学效果的问题，由于水平不足，也存在一定的问题，比如占用学生课余时间多和对学生基本能力要求较高。根据学校和学生的实际情况，因地制宜，各学校有不同的教学思路和教学方法，希望本文对化学反应工程的教学改革有一定借鉴意义。

[1] 张濂,许志美.《化学反应工程原理》教材体系与教学[J].化工高等教育, 2004(2):113-115.

[2] 李风海,王志强,薛兆民.精心组织培养能力-浅谈化学反应工程课程教学改革[J].广东化工, 2012, 41(11):251-252.

[3] 李媚,吴如春.化学反应工程教学实践的研究[J].广西民族大学学报:自然科学版,2008,14(2):103-106.

[4] 王勇,樊开青.地方性高校《化学反应工程》课程的教学探索与改进[J].广州化工,2011,39(8):143-144.

[5] 张卫红,尹芳华.浅谈反应工程基础教学中创新能力的培养[J].江苏工业学院学报,2005,6(4):100-102.

[6] 李宝霞.化学反应工程教学改革模式探讨[J].高教研究与实践, 2012, 31(4):33-35.

[7] 张濂,许志美.《化学反应工程原理》教材体系与教学[J].化工高等教育, 2004(2):113-115.

[8] 唐兰勤.提升《化学反应工程》教学水平的创新策略方法[J].中国化工贸易,2011(11):158, 150.

Discussion on Chemical Engineering and Technology Courses Teaching by Chemical Reaction Engineering as An Example

ZHU An-feng, MU Fei-hu, DAI Ben-lin, XU Sheng-pan, LI Mei-sheng

(Huaiyin Normal University, Jiangsu Huai’an 223300, China)

Chemical Reaction Engineering, as a specialty chemical core curriculum, has a very important role in training students’ engineering awareness. According to the characteristics of this course and actual teaching in our school, some methods were proposed, such as textbooks, teaching content, combining teaching with practice, professional courses, curriculum design, etc, to improve the effectiveness of the course. Through a series of the method, it was beneficial to understand and master the course content of the students, and teaching effectiveness was also enhanced. It provided a reference for Chemical Reaction Engineering teaching.

Chemical Reaction Engineering; teaching innovation; classroom teaching

G642

A

1001-9677(2016)023-0170-02