化工分離工程教學(xué)改革芻議

李沙沙,劉 超,周丹紅,房愛東

1.宿州學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,安徽宿州,234000;2.宿州學(xué)院信息工程學(xué)院,安徽宿州,234000

化工分離工程教學(xué)改革芻議

李沙沙1,劉 超1,周丹紅1,房愛東2

1.宿州學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,安徽宿州,234000;2.宿州學(xué)院信息工程學(xué)院,安徽宿州,234000

根據(jù)應(yīng)用型化學(xué)工程與工藝專業(yè)特點以及現(xiàn)在用人單位對工科學(xué)生的基本要求,對化工分離工程課程教學(xué)過程中存在的不足進(jìn)行了思考,并提出了教改建議。以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目的,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,著重從教學(xué)與專業(yè)實驗相結(jié)合、教學(xué)與科研實驗相結(jié)合以及教學(xué)與生產(chǎn)實習(xí)相結(jié)合三個方面進(jìn)行改革。在與專業(yè)實驗相結(jié)合方面,要精選實驗項目,優(yōu)化實驗內(nèi)容,并重視實驗的每一環(huán)節(jié);在與科研實驗相結(jié)合方面,要適時引入最新的科研成果;在與生產(chǎn)實習(xí)相結(jié)合方面,要善于將仿真實驗與生產(chǎn)實際相結(jié)合,同時要讓學(xué)生在實習(xí)基地進(jìn)行真實的生產(chǎn),從而達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

化工分離工程;教學(xué)改革;應(yīng)用型

化工分離工程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)非常重要的一門專業(yè)課,也是化學(xué)工程學(xué)科的一個重要分支,它是根據(jù)分離過程的基本原理以及從科學(xué)實驗或?qū)嶋H生產(chǎn)中得到的有關(guān)分離數(shù)據(jù),研究化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中多組分混合物分離過程的學(xué)科[1]?；し蛛x工程所研究的主要內(nèi)容是以多組分物系為對象,密切結(jié)合工程實際,研究傳質(zhì)分離過程中的平衡分離過程,它需要以物理化學(xué)、化工熱力學(xué)和化工原理為理論基礎(chǔ),對化工生產(chǎn)中常見的分離方法做進(jìn)一步的研究和討論。教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生能夠掌握生產(chǎn)中各種分離單元的基本理論、設(shè)計計算,提高學(xué)生的分析、解決分離技術(shù)中工程實際問題的能力。

針對目前的工程教育背景,注重提高學(xué)生的應(yīng)用能力已成為工科專業(yè)教育教學(xué)的主要任務(wù)之一。從這一任務(wù)出發(fā),結(jié)合化學(xué)工程與工藝的專業(yè)特點,筆者在教學(xué)過程中,從教學(xué)與專業(yè)實驗相結(jié)合、教學(xué)與科研實驗相結(jié)合以及教學(xué)與生產(chǎn)實習(xí)相結(jié)合三個方面進(jìn)行了探討,以期提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

1 教學(xué)與專業(yè)實驗相結(jié)合

實驗教學(xué)是大學(xué)教育教學(xué)體系中的重要組成部分,在高校培養(yǎng)應(yīng)用型人才中起到了舉足輕重的作用。實驗教學(xué)在加強(qiáng)學(xué)生對理論知識的理解、提高學(xué)生的動手能力、拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新技能等方面所起到的作用,是其他任何教學(xué)方式無法取代的。化工分離實驗課是分離理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合的一門課程,對于分離實驗的操作、有關(guān)數(shù)據(jù)的處理以及對工業(yè)生產(chǎn)實踐和科研的指導(dǎo),都具有重要的意義。因此,為了增強(qiáng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力以及整體素質(zhì)等,對化工分離實驗課的改革提出以下建議。

1.1 精選實驗項目,優(yōu)化實驗內(nèi)容

化工分離工程是一門實踐性非常強(qiáng)的課程,如果僅依靠教師的理論教學(xué),學(xué)生難以留下較深的印象,容易造成理論教學(xué)與實踐應(yīng)用相脫節(jié),因此,該課程教學(xué)應(yīng)同步開設(shè)相應(yīng)的專業(yè)實驗課。尤其是課程中的一些重要知識點,如吸附、特殊精餾中的萃取精餾和恒沸精餾、新方法中的膜分離技術(shù)、超臨界萃取技術(shù)等,在講授相應(yīng)的理論內(nèi)容時,都應(yīng)開設(shè)相應(yīng)的實驗,在鞏固學(xué)生所學(xué)理論知識的同時,培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能?；し蛛x工程課程一般只安排 54個學(xué)時,要在所有的分離單元教學(xué)中,都開設(shè)相應(yīng)的實驗課是不現(xiàn)實的,因此,筆者建議開設(shè)以下 5個實驗(表 1)。

1.2 強(qiáng)化指導(dǎo),重在實驗過程

為達(dá)到實驗教學(xué)鞏固理論知識、培養(yǎng)學(xué)生實驗技能的教學(xué)目標(biāo),教師應(yīng)在實驗教學(xué)過程中加強(qiáng)指導(dǎo),重視實驗的每一環(huán)節(jié)、每一步驟,讓學(xué)生在實驗過程中掌握實驗技術(shù),培養(yǎng)實際動手能力。

表1 化工分離工程實驗

(1)教師在上實驗課之前,要先做預(yù)實驗,檢驗儀器是否正常,并且寫出完整的實驗報告,對實驗中的重點及難點問題及時記錄、分析,對實驗中可能出現(xiàn)的問題有解決預(yù)案。

(2)要求學(xué)生在做實驗之前,熟練掌握相應(yīng)的理論知識,并結(jié)合實驗教材認(rèn)真預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容,且要撰寫完整的預(yù)習(xí)報告,預(yù)習(xí)報告經(jīng)指導(dǎo)老師檢查合格后才能做實驗,做到實驗之前有準(zhǔn)備。

(3)在實驗過程中,教師要嚴(yán)格要求學(xué)生按照實驗步驟進(jìn)行操作,且認(rèn)真記錄儀表上顯示的數(shù)據(jù);同時,還要認(rèn)真檢查學(xué)生實驗數(shù)據(jù)的合理性,引導(dǎo)學(xué)生對一些無規(guī)律性或者沒有重復(fù)性的數(shù)據(jù)及時進(jìn)行分析,找出原因,并提出解決方案,重新完成實驗。

(4)實驗完成后,要求學(xué)生撰寫實驗報告。學(xué)生在實驗報告中,應(yīng)將實驗過程中記錄的原始數(shù)據(jù)、遇到的問題、觀察到的實驗現(xiàn)象詳細(xì)地表達(dá)出來,且要對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;同時,對處理后的數(shù)據(jù)與理論值進(jìn)行比較,說明結(jié)果的異同,并作出詳細(xì)的解釋;對實驗過程中出現(xiàn)的誤差也要進(jìn)行分析和思考,探討如何提高實驗的測量精度。教師要認(rèn)真批閱學(xué)生的實驗報告,并在下次開課之前對前一次的實驗進(jìn)行點評。

理論教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合,不僅可以幫助學(xué)生掌握所學(xué)的知識點,還能培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力[2]。

2 教學(xué)與科研實驗相結(jié)合

教學(xué)中,教師可以根據(jù)教學(xué)進(jìn)度,在講授相關(guān)知識點時,把自己的科研實驗引入教學(xué),這樣,可以大大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,在講到特殊精餾時,可以將最新的有關(guān)催化精餾等方面的科研成果引入到教學(xué)中,并結(jié)合自己的科研,引導(dǎo)學(xué)生思考催化精餾和反應(yīng)精餾的聯(lián)系與區(qū)別,并組織學(xué)生探討催化精餾實驗的優(yōu)缺點。

另外,教師還可以組織有興趣的同學(xué)參與到教師的科研實驗中來,讓學(xué)生自己查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,獨立設(shè)計實驗并完成實驗。例如,在學(xué)習(xí)離子液體萃取技術(shù)時,可以把學(xué)生分成若干組,指導(dǎo)學(xué)生用離子液體萃取技術(shù)分離有重金屬污染的廢水中的鎳和銅。學(xué)生根據(jù)教師的指導(dǎo)與要求,積極主動地查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,確定實驗計劃,設(shè)計實驗方案,并完成實驗研究,撰寫論文式實驗報告。學(xué)生在完成此項實驗過程中,深刻領(lǐng)會了離子液體分離技術(shù)的要領(lǐng),學(xué)會了獨立思考,實驗設(shè)計能力和實際動手能力也得到了提高[3]。

3 教學(xué)與生產(chǎn)實習(xí)相結(jié)合

對于應(yīng)用型本科院校而言,要培養(yǎng)出現(xiàn)代應(yīng)用型人才,生產(chǎn)實習(xí)是必不可少的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié);同時,這也是社會發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)對新型人才所提出的客觀要求。生產(chǎn)實習(xí)可以加強(qiáng)學(xué)生對理論知識的理解,增強(qiáng)學(xué)生對所學(xué)專業(yè)的感性認(rèn)識[4]。但是,如何提高生產(chǎn)實習(xí)的質(zhì)量已成為實踐教學(xué)教學(xué)中的重要課題。在此,筆者提出以下建議,供同行參考。

3.1 仿真實驗與生產(chǎn)實習(xí)相結(jié)合

利用計算機(jī)模擬工廠真實的操作環(huán)境,建立仿真實訓(xùn)室,對學(xué)生進(jìn)行仿真實訓(xùn),使學(xué)生在進(jìn)廠之前能熟練掌握操作要點、參數(shù)調(diào)節(jié)等。例如,對于精餾塔的操作,學(xué)生在仿真實驗中已注意到只有回流罐和塔釜的液位穩(wěn)定以后,才能采出物料,這樣,在進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)時,就能把指導(dǎo)老師講解的每一個分離單元操作與仿真實驗一一對應(yīng)起來,不僅認(rèn)識深刻而且操作熟練,生產(chǎn)實習(xí)的質(zhì)量大大提高。

3.2 建立專業(yè)對口、長期穩(wěn)定的校外實習(xí)基地

對于企業(yè)而言,學(xué)生進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí),存在技術(shù)泄密、安全事故、影響生產(chǎn)等風(fēng)險,因此,企業(yè)對于接納學(xué)生生產(chǎn)實習(xí)的態(tài)度一直不積極、不主動[5]。為此,筆者認(rèn)為:學(xué)校在校企合作中,要加大投入,借助企業(yè)中的資源優(yōu)勢,建立專業(yè)對口、長期穩(wěn)定的實習(xí)基地,為學(xué)生的生產(chǎn)實習(xí)提供良好的平臺,只有這樣,才能保證生產(chǎn)實習(xí)能順利進(jìn)行,進(jìn)而提高生產(chǎn)實習(xí)的質(zhì)量,達(dá)到生產(chǎn)實習(xí)的教學(xué)目的[6-7]。

4 結(jié)束語

化工分離工程是一門理論性和工程應(yīng)用性都比較強(qiáng)的課程,建議在以后的教學(xué)中把“課堂教學(xué)—專業(yè)實驗—科學(xué)研究—生產(chǎn)實習(xí)”融入整個教學(xué)過程中,注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,以符合社會對應(yīng)用型人才提出的要求?；し蛛x工程是一門不斷發(fā)展、不斷注入新方法的學(xué)科,在今后的教學(xué)中,還需要教師加深對化工分離工程的研究與學(xué)習(xí),及時掌握最新科技信息,且不斷總結(jié)自己的教學(xué)經(jīng)驗,才能不斷提升教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出更多的應(yīng)用型人才。

[1]宋華,陳穎.化工分離工程 [M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2003:244-257

[2]劉小珍.應(yīng)用技術(shù)型化工本科工程能力訓(xùn)練體系的研究與實踐[J].化工高等教育 ,2009(1):34-37

[3]呂華,劉玉民,席國喜.化工分離工程教學(xué)改革與探討 [J].廣州化工,2010,38(3):200-202

[4]趙萬紅.關(guān)于化工工藝課程教學(xué)改革的幾點思考[J].淮陰工學(xué)院學(xué)報,2003,12(2):74-75

[5]張宏.化工生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)模式探討 [J].青海大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,1999,17(6):79-83

[6]赫文秀,王亞雄.化學(xué)工程與工藝專業(yè)認(rèn)識實習(xí)的探索與實踐 [J].化工時刊,2010,24(3):70-71

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G642.0

A

1673-2006(2013)09-0124-03

10.3969/j.issn.1673-2006.2013.09.035

2013-07-25

宿州學(xué)院教學(xué)研究項目“`工程教育’背景下化學(xué)工程與工藝本科專業(yè)實踐教學(xué)中的問題與對策”(szxyjyxm201227);安徽省教育廳教學(xué)研究項目“注重 CAD能力培養(yǎng)的化工專業(yè)實踐教學(xué)研究”(20101077)。

李沙沙(1984-),女 ,安徽淮北人,碩士 ,助教,主要研究方向:化工分離技術(shù)教學(xué)。

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(責(zé)任編輯:劉小陽)