基于目标问题导向的“石油化工过程概论”课程教学改革与实践

摘 要 “石油化工过程概论”是化工学院开设的一门公共选修课，主要介绍石油及石油与石化产品的组成、性质和用途，石油加工基本原理、工艺过程及典型设备，并概述了“三烯”“三苯”以及三大合成材料的生产过程。文章以原油蒸馏章节电脱盐主题为例，采用目标问题导向式教学模式进行教学设计，重点阐述了该章节的课程内容、课堂形式和教学成效。石油化工过程概论目标问题导向教学模式改革丰富了课程内容和课堂形式，锻炼了学生的自主学习能力、逻辑思维能力和工程实践能力。

关键词 目标问题导向式；教学改革；石油化工过程概论课程

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.19.038

Teaching Reform and Practice of "Introduction to Petrochemical Processes" Course Based on Target Problem Orientation

WANG Hui， LIANG Bingbing， LIU Hongjin

（College of Chemical Engineering， Guangdong University of Petrochemical Technology， Maoming， Guangdong 525000）

Abstract Introduction to Petrochemical Processes is a public elective course offered by the School of Chemical Engineering. It gives an overview of the production processes for "triene，" "triphenyl，" and the three main synthetic materials， as well as the composition， properties， and uses of petroleum and petroleum and petrochemical products. It also introduces the fundamental principles， procedure， and typical equipment used in petroleum processing. This article takes the topic of electric desalination in the crude oil distillation chapter as an example， and adopts a goal oriented teaching model for teaching design. The focus is on explaining the course content， classroom format， and teaching effectiveness of this chapter. The reform of the goal problem oriented teaching mode for the Introduction to Petrochemical Processes has enriched the course content and classroom form， and exercised students' learning autonomy， logical thinking ability， and practical engineering ability.

Keywords goal problem oriented; teaching reform; introduction to petrochemical processes course

石化产业是国民经济的重要支柱产业，聚焦区域石化产业需求，培养适应和引领现代产业发展的新工科人才是赋能绿色石化产业集群高质量发展的核心要素，而高等院校则成为提供科技发展产业变革所需工程教育的主阵地，课程教学成为培养高技能、创新型新工科人才的主战场。“石油化工过程概论”课程是石油化工高等院校相关专业开设的有关石化加工知识体系的选修课程。课程介绍了石油化工的基础知识和基本原料、石油化工产品、石油化工产品的评定指标和计量参数，以及石油化工生产中的主要工艺过程等内容[1]，与石化产业布局同频共振的课程内容凸显了“石油化工过程概论”课程的重要性。该课程涉及的知识点多，基本原理和工艺路线复杂，初学者难以适应。因此，改变传统教学模式，激发学生的学习主动性与积极性是实现预期教学目标的主要手段。本文以原油蒸馏章节电脱盐主题为例，介绍了目标问题导向式教学法在“石油化工过程概论”课程教学中的具体应用。

1 “石油化工过程概论”课程内容及现状

“石油化工过程概论”的教学目标是为了让学生了解石油化工加工过程的基本概念、原理等知识，并能够运用所学知识对石油化工加工过程中的复杂工程问题进行原理分析与改进、方案设计与开发，并评价其对环境与社会可持续发展的影响。

“石油化工过程概论”课程章节内容较少，但涉及的知识点广，基本概念、原理、工艺流程较多，部分学生对于大篇幅的概念问题缺乏一定的分析理解能力、工程实践能力，故对该课程的学习存在一定的困难。目前课堂模式较为单一，导致学生的自主学习能力差，学生缺乏独立思考和主动提出问题的动力。基于以上问题，本文将以目标问题导向式教学模式对“石油化工过程概论”课程进行改革实践，为培养具有工程实践能力的应用型人才打下基础[2]。

2 目标问题导向式教学模式

目标问题导向式教学是以学生为主体，目标问题为导向，采用互动式、合作式的新型教学方法，以五类目标问题（基本问题、重点问题、难点问题、实践问题、拓展问题）为线索贯穿课程内容，课堂上先引入思考五类目标问题，基本与“是什么”“为什么”和“怎么做”相吻合，顺应学生学习认知规律，使用该教学模式，让学生能够迅速理顺该课程的逻辑思维，快速投入课堂当中，实现专业目标、课程目标和人才培养目标。

3 “石油化工过程概论”课程目标问题的设计思路

目标问题导向式教学体现了以教师为中心到以学生为中心的转变，遵循学生的认知规律，结合学生的学习逻辑，以问题为导向并融入课程思政、行业特色等特点，有益于优化教学方案和培养适应社会需求的人才。

目标问题的设计应加入思政元素：课程思政改革教学以“育人”为目标，围绕石油化工发展历程、“双碳”目标下的企业转型、大国工匠、绿色发展理念、清洁能源生产、化工生产新技术等九大主题，将课程思政内容融入各知识章节。例如：“在原油常减压蒸馏工艺中有哪些举措是为了顺应绿色发展观？”“在原油加工过程中，如何对设备进行优化使其节能减排？”

目标问题的设计应融入行业特色，关注国家紧缺人才培养需求，结合石油化工类课程的特点，关注碳达峰、碳中和、绿色低碳政策、举措、行动及评价等资讯，加强对石化绿色低碳智能化相关方向的目标问题设计，助力国家紧缺人才建设。例如：“如何提高汽油辛烷值以达到更有效的资源利用？”“常减压蒸馏装置所产生的气体烃如何回收利用？”

4 “石油化工过程概论”课程目标问题导向式教学改革

4.1 五类问题

常减压蒸馏装置是炼油厂的一种加工装置，而电脱盐又是常减压蒸馏的第一道工序[3]。课程组以“石油化工过程概论”原油蒸馏章节的电脱盐主题为例，设计了五类目标问题并以目标问题为教学素材开展教学活动。

基本问题：①原油的预处理指的是什么？②简述原油含盐含水的原理。③原油蒸馏之前为什么要先脱盐脱水？（原油含盐含水的危害）

重点问题：①原油电脱盐工艺中，一级注水和二级注水的目的分别是什么？②影响脱盐脱水的因素有哪些？③为什么加工过程有腐蚀？如何防腐？

难点问题：①如何解决罐内油水界面太高或乳化层太厚的问题？②如果原油含水过大或实际注水量过大，该怎么解决？③面对原油性质变化的问题，应该怎么应对？

实践问题：为了加强对塔顶污水的监控，学生以小组为单位，通过查询资料，尝试找出导致设备腐蚀加重的原因，并且对原油电脱盐工艺进行优化。最后进行小组汇报。

拓展问题：为满足低碳环保、节能减排的要求，思考应该如何对原油脱盐脱水工艺设备进行改进。

课堂形式：“石油化工过程概论”课程目标问题导向式教学是基于目标问题开展课程教学活动。以目标问题为导向，培养学生的主动学习和批判性思维能力。以问题为导向，重在培养学生的独立思考能力及知识整合运用能力[4]。

课前，教师在学堂在线、学习通等学习软件上发布相关章节的目标问题，包括基本问题、重点问题、难点问题、实践问题和拓展问题，学生针对目标问题自主翻阅资料进行初步解答，课后教师对学生的答案进行批阅，同时收集学生提出的重难点问题，并进一步完善教学PPT和教案[5]。

课中，教师以目标问题导向教学法进行课程内容的讲解，课堂上通过线上线下混合模式授课，线上通过雨课堂课堂弹幕、问题发送、知识检测与线下课堂提问相结合，加强师生的交流互动，期间引导学生勇于提出自我见解并进行问题探讨，提高学生的主动性以及思考能力。另外，以5―6个学生为一组，针对实践类课题采用目标问题导向模式开展翻转课堂，提高学生对已学知识的归纳和表述能力同时培养学生的团结协作精神，提高班级凝聚力。

课后，学生通过完成教师在学习软件上布置的学习任务或纸质版课后作业及时巩固所学知识。学生表示，通过目标问题导向式教学模式进行学习，能够更加明确地了解学习章节重难点问题，较好地辅助后期的复习和应对阶段性考试。此模式有益于提高学生的自主学习意识、激发学生的学习热情、营造良好的学习氛围。课堂形式因该革新变得更为丰富，更加能够调动学生的积极性。

5 教学评价体系

基于课程实行目标问题导向式教学法的实践研究，本文以学生的参与度过程评价和结果评价指标进行阐述。

目标问题导向教学模式注重对学生学习过程的评价，该模式通过统计学生的课堂参与度进行量化评估。学生的参与度主要是通过学习通、学堂在线和雨课堂等软件的后台数据来呈现。数据包括学生的上课考勤率、线上作业完成率、课堂小测完成率、问题参与率和线下作业完成率。结果评价指标由参与度评价成绩、考试成绩、小组汇报成绩、新技术综述成绩和精馏塔设计优化成绩组成。课程考核成绩包括期中和期末考试成绩。小组汇报成绩是由评委教师根据学生针对某一个课题制作的PPT和上课会演表现情况进行评分。新技术综述成绩侧重于考查学生查找资料的能力和归纳总结能力。精馏塔优化设计作为原油蒸馏章节中的拓展作业，结合了化工原理课程和石油化工过程概论课程所学知识对精馏塔进行优化设计。评价指标的权重详见表1。由图1和图2可知，将参与度过程评价指标和结果评价指标进行改革前后对比，可看出各个评价指标均有提升，一定程度上体现了目标问题导向式“石油化工过程概论”课程教学模式改革对学生参与度的影响，营造了良好的学习氛围，激发了学生的学习热情，提高了学生的学习素养。

表1 参与度评价指标

6 结语

本文是基于目标问题导向式教学法对“石油化工过程概论”课程的实践研究，以原油蒸馏的电脱盐课程教学为实例来展开，重点阐述该模式下对该课程教学内容和课堂形式的改革，学生对于该教学革新，呈现出更多的主动性、积极性，并激发了对学习的热情。对提升学生学习能力，提升学生理论和实际相结合的综合素质能力，培养其精益求精的工匠精神有一定的帮助。有益于学生形成勇于创新，启发思维的思想，培养互帮互助的合作精神，营造良好的学习氛围，从而使“石油化工过程概论”课程教学达到培养应用型人才的目标。

参考文献

[1] 文畅平.教学实验室评估指标与综合评价[J].高等建筑教育，2006，15（4）：112-115.

[2] 黄明月.近十年国内地方高校应用型人才培养模式研究综述[J].湖北第二师范学院学报，2020，37（1）：92-96.

[3] 李志阳，胡晓亮.关于原油电脱盐装置工艺的简要研究[J].黑龙江科技信息，2009（30）：62-62.

[4] 李兴军.问题导向式教学法在专业课教学中的探索与实践[J].人力资源管理，2014（8）：233-235.

[5] 高金娣，陈国敏.“目标问题导向式”教学模式在著作权法课堂教学中的应用研究[J].中原工学院学报，2023，34（2）：69-72.