化工工艺学实验教学改革与探索

董殿权

(青岛科技大学 化工学院,山东 青岛 266042)

化工工艺学实验教学改革与探索

董殿权

(青岛科技大学 化工学院,山东 青岛 266042)

化工工艺学实验是高校化学工程与工艺专业的重要实验课程。青岛科技大学化工专业实验室以全国工程教育专业认证专家委员会化学工程与工艺专业认证为契机，从课程设置、师资配备、实验项目建设、实验室管理以及学生工程能力和自主能力的培养、最新技术的应用等各方面进行教学改革与探索，取得良好的效果。

化工工艺学实验；教学改革；实验教学

化工工艺学是化学工程与工艺专业的最后一门专业课，也是综合运用化工原理、化工热力学、化工分离工程、化学反应工程、化工设计、化工模拟与优化等各门课程知识的重要课程，是与化工生产实际紧密相关的专业课。化工工艺学实验不仅是化工工艺学理论课程的延伸和继续，也是提高学生实践能力、工程能力的重要一环。

现在，多数高校都开设化学工程与工艺专业实验(或称为化工专业实验)，实验学时多为48学时，不单独开设化工工艺学实验。多是考虑到把化学工程与工艺专业实验分为化工热力学实验、化工分离工程实验、化学反应工程实验和化工工艺学实验等四门实验课程后，平均每门实验课程学时为12学时，学时少，不能作为单独的一门课程。同时分为四门实验课程后化工专业实验课程分散、教学管理上增加不少工作量、管理麻烦。另外，很多高校认为四门实验课程相似，没有必要分为四门实验课。

我校根据实际情况，结合国家专业认证要求、并以全国工程教育专业认证专家委员会化学工程与工艺专业认证为契机，对化工专业实验课程进行了改革与探索，把化学工程与工艺专业实验的总学时提高到64学时，单独开设化工工艺学实验这门课，化工工艺学实验为16学时。

1 单独开设化工工艺学实验的重要性

1.1 从用人单位的需求看，对高素质人才受青睐

随着科技的发展和进步，很多用人单位对即将毕业的大学生提出了更高的要求，对人才要求的提高加剧了人才的竞争。具有较强工程观念和工程能力、有更高实践能力的专业人才更容易被用人单位选用。化工工艺学实验是综合运用所学知识的重要实验课程，对培养高素质的人才有很好的作用。

1.2 从学生的就业看，具有工程能力和实践能力的学生有竞争力

用人单位的高要求，对学生有引导作用。 学生有提高自己工程能力和实践能力的意愿和意识。化工工艺学实验对提高学生的工程能力和实践能力很有帮助。学生了解到用人单位的选拔人才要求，会使学生主动学习、主动了解与化工实际紧密相关的知识，如实验方案、实验方法、实验条件选择、效率的提高、化工过程的仪表与自动化控制、产品的分析测试方法、反应条件的优化等等。

1.3 从培养学生的高校看，发展和提高学校的办学条件，加强高校的办学实力和知名度，提高学校育人的美誉度

培养学校的强势学科、提高学校的办学实力和知名度。高等学校工程教育专业认证是学校办学实力的一次检验。我校已经通过了该项认证。化工工艺学实验对加强学生工程能力、培养具有较强竞争力的人才，是大有帮助的。同时这也是教学改革的一种探索。

2 化工工艺学实验教学改革探索

我校化工实验中心结合实验室具体情况和化学工程与工艺专业认证工作，在课程设置、师资配备、实验内容、实验教学方法、新技术的应用、工程能力的培养、考核方式等几方面加强了实验室建设，并进行了教学改革探索。

2.1 课程设置

我校化工专业实验最初是48学时，不是独立设课，而是从属于于化工热力学、化工分离工程、化学反应工程、化工工艺学等四门专业课，实验内容为相对应的理论课服务，理论课主讲教师在开设理论课的过程中开设实验课，但是，专业实验内容多，涉及很多其它课程的知识，实践性强，更主要的是仅仅理论课服务。为强化实验教学，突出实验教学重要性，提高学生工程能力和实践能力，将化工工艺学实验从课程教学中剥离出来，单独设置化工工艺学实验这门课，独立考核，学时为16学时。这样一来，不仅引起学生对实验课的重视，也为实验教学改革提供契机，化工专业实验课程总学时提高到64学时，还可以提高学生的工程能力和实践能力。

2.2 师资配备

由于化工工艺学实验涉及化工工艺学、化工热力学、化工原理、化学反应工程、化工分离工程、化工模拟与优化等多门专业课程和化工设备、化工仪表与自动化、化工分析与检测、计算机应用等多门基础课程知识，这就要求指导化工工艺学实验的教师不仅要有扎实的化工专业知识，还要有较强的工程能力和专业基础知识。由实验室选择有较高学术水平、责任心强、专业能力强的教师担任指导教师，并且做好预实验，了解实验现象的原因、实验操作的原则、实验设备的特点、实验数据的采集及处理等，还要了解实验安全与环保情况、实验事故的处理方法等，然后才能指导实验。

2.3 实验项目和实验内容改革

在为化工专业理论课程服务时开设的化工工艺学实验多为验证性实验和理论性实验，侧重于验证和理解理论知识，设计性实验和综合性实验少，生产实践性实验更少。为了提高学生的工程能力和实践能力，在实验项目和实验内容方面进行了教学改革，主要是增加综合性、设计性实验项目，减少验证性实验项目。验证性实验是通过实验验证化工工艺学理论的内容。综合性实验是综合应用两门以上课程知识的实验，这类实验对学生综合应用所学的专业基础课程和专业课程知识，分析化工实际中的问题、解决问题有很大帮助。设计性实验是对化工实验的方案、方法进行设计并完成实验，可提高学生的实践能力和工程能力。化工工艺学实验分为必修实验和选修实验，由实验室根据化工工艺学实验课程教学大纲要求并实验室情况安排计划学时16学时以上的实验项目，同时安排出实验时间、实验要求等，学生根据教学计划和要求到实验室完成实验。

化工工艺学实验(包括验证性、综合性和设计性实验)项目有乙苯脱氢制苯乙烯实验、离子膜电解实验、煤油热裂解制烯烃实验、二甲氧基甲烷制备实验等7个实验，详见表1，其中3个为必修实验，其余为选修实验，学生按照化工工艺学实验课程要求完成16学时的实验。

表1 实验项目一览表

2.4 实验室面积和实验设备台套数

实验室面积和设备台套数是保证学生保质保量完成实验的重要硬件条件，实验室以全国工程教育专业认证专家委员会化学工程与工艺专业认证为契机，加强实验室建设力度，增加化工专业实验室面积、增加化工工艺学实验必修实验项目的台套数，为化学工程与工艺专业认证提供了硬件保障，同时，每组学生人数少，让学生能够充分了解、认识实验设备、还能学习如何设置实验条件、如何调节流量、温度、压力等操作、产物如何分析等，对提高学生的专业能力和工程能力很有帮助。

2.5 实验教学方法

在传统的实验教学方法基础上，增加网络教学，不仅将实验大纲、实验安排、实验时间、实验要求等在网上了解学习，还在网上开通由多年指导教师撰写的实验项目讲解课件、实验操作指导录像。除此之外，在实验预习方面，建立化工工艺学实验仿真实验软件、学生在线模拟实验操作，模拟实验步骤，在线完成并通过系统考核、预习成绩合格以后，写出预习报告，包括实验原理、实验方案、实验步骤、实验注意事项等，对于综合性、设计性实验，实验前根据所学知识和预习结果由学生进行自行设计实验方案，指导老师审核无误后，由学生独立完成，通过这种方式充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性经过指导教师审核通过后，到实验室按照实验要求完成实验。学生实验过程中，指导教师全面指导、检查实验中出现的问题、规范性，并及时指导实际操作等问题。

2.6 加强最新技术的应用

化工行业的发展突飞猛进，生产过程已经淘汰手动控制，自动化控制已成为化工行业主流，化工工艺学实验也适应新要求。在改善和建设实验设备时，用计算机控制、在线采集数据，还可以用计算机处理数据，使学生在实验时及时采集实验数据，用计算机控制、调节工艺参数。还将最新自动采集控制技术-触摸屏操作技术用于实验，将计算机采集、控制技术与触摸屏操作有机结合一起，应用到化工工艺学实验，使学生掌握最新的工业自动化控制技术。另外，在化工工艺学实验中有很多催化反应，在实验过程中，把本院教师有专利技术的催化剂用于化工工艺学实验中，使很多最新技术在化工工艺学实验得到应用，广大学生从中收获了和提高了很多，提高了学习的兴趣。

2.7 培养学生的工程能力和自主能力

化工工艺学实验多数是综合性实验和设计性实验，要求学生对设计性实验和综合性实验，在充分预习基础上，结合相关专业知识，提出切实可行的实验方案，并经过指导教师审核通过，不可行的实验方案需要重新设计，直到可行。这有助于提高学生的工程能力和自主能力。另外，对典型的化工工艺学实验项目，扩大实验设备规模，原料量接近小试规模，学生实验时，模拟工厂的开车阶段、稳定生产阶段、停车阶段等操作。使实验项目和化工生产一线情况更接近，当然，实验设备的先进性也要和工业实际生产结合，这样一来，能够充分调动学生的主动参与意识、也提高了对化工工艺学实验的专业兴趣，同时，不仅让学生能够理解所学的专业理论知识，也开拓了专业视野。为学生将来进入化工企业、适应化工企业生产打好基础。

2.8 实验室安全与环保

近些年来，化工生产企业事故频发，学生对化工企业生产很是疑惑，很多事化工企业的安全问题或环保问题。化工工艺学实验的安全和环保同样应当引起重视，全国工程教育专业认证专家委员会化学工程与工艺专业认证对化学工程与工艺专业实验的三废处理情况要求很严格，化工工艺学实验也涉及到三废处理问题，对此，学校委托专业的三废处理企业处理，定期或不定期回收。在实验室，产生废气的实验必须有通风设施，废液柜也要和通风系统连接，学生在做有三废的实验时必须按照要求做好防护、安全操作。

2.9 实验室日常管理

在实验试剂的使用、回收等方面严格登记、安全操作。实验平时成绩有指导教师的实验日志，记录实验时学生操作情况、设备运转情况、试剂的领用消耗情况等。

在设置学期上，化工工艺学实验在大四上学期开设，课程成绩采取实验平时成绩和笔试成绩相结合的方法，平时成绩占60%～70%，笔试成绩占30%～40%。

3 结语

化工专业实验室以全国工程教育专业认证专家委员会化学工程与工艺专业认证为契机，通过独立开设化工工艺学实验课程，在课程设置、师资配备、实验项目建设、实验室管理以及学生工程能力和自主能力的培养、最新技术的应用等各方面进行教学改革与探索，培养的学生更符合现代化工行业的要求，对提高化工工艺学实验课的教学质量、加强学生的专业素质都很有意义，也为学生将来参加工作奠定良好的基础。

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(本文文献格式：董殿权.化工工艺学实验教学改革与探索[J].山东化工，2016，45(24)：128-129,131.)

2016-12-05

董殿权(1969—)，内蒙古通辽人，教授，青岛科技大学化工实验中心主任。

TQ013.1 ;G642.0

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1008-021X(2016)24-0128-02