“無機精細化工工藝學”課程教學改革的探討

左小華，夏賢友,屈 媛,吳桂英，高 鵬

(湖北理工學院 化學與材料工程學院,湖北 黃石 435003)

“無機精細化工工藝學”課程教學改革的探討

左小華，夏賢友,屈 媛,吳桂英，高 鵬

(湖北理工學院 化學與材料工程學院,湖北 黃石 435003)

“無機精細化工工藝學”是化工類專業(yè)普遍開設的一門必修課程，對該課程教學改革進行了探討。實踐表明，通過精選教材、改革教學模式、采用多媒體教學、利用教學科研互動和培養(yǎng)學生工程意識等改革措施，能夠激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生綜合能力，提高課程教學效果，有利于高素質(zhì)化工類專業(yè)人才的培養(yǎng)。

無機精細化工工藝學;課程;教學改革;教學效果

化學工業(yè)中產(chǎn)品可分為通用化工產(chǎn)品和精細化工產(chǎn)品兩大類，精細化工產(chǎn)品又分為有機精細化工產(chǎn)品和無機精細化工產(chǎn)品。無機精細化工產(chǎn)品合成工藝步驟多，反應復雜，產(chǎn)量小，但其因具有品種多、附加值高等優(yōu)點而備受人們青睞。

“無機精細化工工藝學”課程是化工類專業(yè)普遍開設的一門必修課程，根據(jù)學科發(fā)展態(tài)勢和學生實際接受能力的變化，人們不斷對該課程教學進行改革。張孟雄[1]等認為教學改革應堅持知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展且綜合提高的原則，教學內(nèi)容應突出“精、新、用”的思想，使課程體系更加科學化，教學內(nèi)容更加合理化，便于學生熟悉和掌握第一線生產(chǎn)技術崗位所必需的基本原理和專業(yè)知識。除優(yōu)化教學內(nèi)容之外，還需要通過改革教學方法，不斷提高學生綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學生解決問題的能力[2]。在課程教學改革過程中，要將理論知識與生產(chǎn)工藝緊密結合，加大實驗、實踐環(huán)節(jié)在教學中的比例，引入實際案例教學法等改革措施，培養(yǎng)學生思維能力和工程分析能力，提高教學效果，為學生從事一般精細化工生產(chǎn)打下良好的基礎[3]。

筆者在教學過程中對“無機精細化工工藝學”課程進行了教學改革，有利于調(diào)動學生學習興趣，培養(yǎng)學生的實際應用能力，提高教學效果，更好地為企業(yè)培養(yǎng)從事無機精細化工品生產(chǎn)、銷售和新產(chǎn)品的開發(fā)等方面的人才。

1 精選教材，合理組織教學內(nèi)容

“無機精細化工工藝學”課程與其他專業(yè)課程不同，它涉及產(chǎn)品較多，市面上的教材琳瑯滿目，但有些教材缺乏系統(tǒng)性，給教師教學和學生學習帶來困難，學生難以學深、學透，而且無機精細化工發(fā)展迅速，教材內(nèi)容更新較快，因此，精選教材成為任課教師的一項重要任務。

本研究選用了張昭等編著的《無機精細化工工藝學》，該書所列的無機精細化工產(chǎn)品是現(xiàn)代化工領域廣泛應用的重要材料和化學品。該教材具有新穎性，詳細介紹了典型化工材料制備實例，同時其根據(jù)專業(yè)特點和培養(yǎng)目標，結合地方特色以及學生就業(yè)和實習單位實際情況，以納米材料、溶液-凝膠技術、微粉制備及其表征、精細陶瓷和納米顆粒催化劑等作為教材的重點內(nèi)容。要上好該課程，教師在備課時需要查閱最近相關文獻資料，適當取舍課本內(nèi)容，精心編寫好每一堂課的教案，在授課時需增強授課內(nèi)容的系統(tǒng)性，突出重點和難點，詳細講述典型配方和工藝，凸顯知識體系的規(guī)律性，舉一反三，引導學生知識遷移，以提高學生的學習能力。

2 改革教學模式，激發(fā)學生學習興趣

有些學生沒有接觸過課堂中講述的無機精細化工品生產(chǎn)工藝，也沒有參與過相關的科研實驗，他們對產(chǎn)品生產(chǎn)過程沒有概念，加上有的學生沒有養(yǎng)成良好的學習習慣，上課感到很吃力，無法理解課程教學內(nèi)容，逐漸失去了學習該課程的興趣。為了提高教學效果，教師必需改革原有的教學模式，激發(fā)學生學習興趣，提高學生學習效果。

例如，在講解某一典型化工產(chǎn)品的制備過程時，教師應先介紹產(chǎn)品的用途，讓學生理解制備該產(chǎn)品的重要性，喚起學生的學習興趣，以便提高其學習效果。在授課過程中，對產(chǎn)品的重點內(nèi)容要講深、講透，對于學生難以理解的部分，可配合圖片進行說明，引導學生多層次、多角度的理解知識。在講述反應原理和工藝過程時，可以采取與學生互動的形式，通過提問和啟發(fā)式教學與課堂上學生的討論相結合，使學生變被動為主動，集中精力理解所學內(nèi)容。如果有條件可以帶學生到精細化工企業(yè)參觀學習，將課本上抽象的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為具體工藝流程，使抽象的知識直觀化、具體化，讓學生了解精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，有效提高學生對專業(yè)知識學習的興趣。

再如，教師在講述采用溶膠-凝膠和超臨界干燥法制備納米SiO2時，應首先介紹其在不同產(chǎn)品中的用途，通過圖片展示將SiO2添加到陶瓷材料中，可以提高陶瓷制品的韌性和光潔度，大大降低了陶瓷材料易碎性；將SiO2添加到塑料制品中，除了可提高其強度和韌性外，還可以增加塑料制品的耐磨性能和提高其防水性能。與普通SiO2相比，納米SiO2的優(yōu)勢是可在制品的各組分中均勻混合，降低制品的孔隙率。通過對這些內(nèi)容的介紹，可激發(fā)起學生的求知欲，學生會問，“應該如何制備納米SiO2？”這時，教師再介紹制備納米SiO2的方法，重點講述采用溶膠-凝膠和超臨界干燥法制備納米SiO2，然后向?qū)W生提問以前所學過的相關知識，如溶膠、凝膠和超臨界概念等，接著教師可以進一步說明該方法制備納米SiO2的優(yōu)勢，從反應原理、工藝參數(shù)和產(chǎn)品性能和測試等方面進行系統(tǒng)講解，增強學生對無機精細化工品的理解和掌握，從而提高學生的學習效果。

3 采用多媒體教學，提高教學效果

無機精細化工工藝學中有較多的工藝流程圖和不同的工藝設備，如果采用常規(guī)教學方法，不僅板書困難、浪費時間，而且上課容量將大為縮減，教學效果也不好[4]。采用多媒體教學，可通過圖、文、聲和動態(tài)視頻等技術直觀地將難以表述的現(xiàn)象和過程形象生動地表示出來，如果將其制成CAI課件，插入三維動畫和圖片，即可使枯燥抽象的內(nèi)容變得形象具體，使學生對產(chǎn)品生產(chǎn)過程有“身臨其境”的感覺，能夠收到事半功倍的效果。同時，采用多媒體教學有助于增大課堂信息容量，在有限的授課時間里為學生提供更多的信息量，從而更好地完成教學任務。

4 利用教學科研互動，拓寬學生視野

隨著無機精細化工生產(chǎn)技術的不斷改進，新的工藝和技術不斷涌現(xiàn)，教師應將本學科的科研最新動態(tài)和發(fā)展方向融入到課堂中，不斷把新的科研成果補充到教學中，使學生在了解新信息的過程中，增強求知欲，拓展思路，拓寬視野，讓學生在掌握基礎知識的同時，了解新理論、新技術、新工藝和新方法，提高其創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)學生研制和開發(fā)新產(chǎn)品的能力打下堅實基礎。

例如，在講述納米碳管制備時，教師可展示納米碳管的模擬示意圖，使學生了解納米碳管的結構。然后講述納米碳管的性質(zhì)和用途，其因具有密度低和優(yōu)異的力學性能而備受關注，美國NASA曾計劃將納米碳管做成太空電梯的纜繩；另外，納米碳管氧化后具有羥基等基團，可與高分子化合物有機結合，實現(xiàn)無機-有機雜合，提高高分子材料的機械性能；不僅如此，在處理納米碳管時還可以鍍某些金屬，提高其金屬強度和摩擦性能等。通過介紹這些新的科研成果，可拓寬學生視野，使學生在精細化工領域有一定的知識廣度。

5 注重培養(yǎng)工程意識，增強學生綜合能力

該專業(yè)學生畢業(yè)后絕大多數(shù)將進入企業(yè)成為技術人員，在招聘面試時，企業(yè)愿意錄取具有初步工程觀念的畢業(yè)生，這樣可以縮短其就業(yè)后的工程知識培養(yǎng)時間，在較短時間內(nèi)適應生產(chǎn)的操作過程。為了使高校人才培養(yǎng)更好地適應企業(yè)需求，教師應注重加強對學生工程意識的教育和培養(yǎng)。在“無機精細化工工藝學”課程教學中，教師應引導學生熟悉并掌握化工原料和產(chǎn)品以及生產(chǎn)工藝和設備的特點，使學生了解在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，需要調(diào)查市場原料和設備等成本，選擇技術路線和工藝流程，掌握物料和能量衡算，同時，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中要提供節(jié)能和環(huán)保等問題的解決方案[5]，考慮產(chǎn)品生產(chǎn)價格和銷售價格，增強經(jīng)濟意識，強化工程觀念，合理配置流程，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的最優(yōu)化，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益。

例如，在講解采用超臨界干燥技術制備F2O3/SiO2催化劑時，應向?qū)W生闡明：可以根據(jù)每年的產(chǎn)量計算出合適的高壓釜容積并選擇使用恰當?shù)膭恿υO備，制備過程中排放出的酒精應進行回收再利用，利用這些措施可為企業(yè)節(jié)約成本，提高市場競爭力。

6 結束語

“無機精細化工工藝學”是化工類專業(yè)普遍開設的一門必修課程，它介紹了產(chǎn)品的基本概念、反應原理、生產(chǎn)方法、工藝條件、工藝流程和工藝設備等。隨著精細化工的快速發(fā)展，人們需不斷對“無機精細化工工藝學”課程進行教學改革，注重提高教學效果，拓寬學生視野，增強學生的綜合能力；同時，該課程教學改革與企業(yè)的發(fā)展緊密結合，能夠培養(yǎng)學生的工程實踐能力，提高學生的就業(yè)競爭力，有利于培養(yǎng)出一大批高素質(zhì)化工類專業(yè)人才。

[1] 張孟雄,吳亞平，胡達，等.獨立學院《精細化工工藝學》課程教學改革初探[J].長江大學學報(自然科學版), 2009, 6(3): 312-313.

[2] 李雙奇.精細化工工藝課程教學改革的探索[J].遼寧科技學院學報,2010,12(3):71-72.

[3] 李青云.精細化工課程教學改革初步探討[J].廣州化工,2013,41(8):219-220.

[4] 王曄,馬寧.關于提高《化工工藝學》教學質(zhì)量的探討[J].廣東化工,2011,218(38):258-259.

[5] 黃美英,梁克中,賴慶柯.對化工工藝學教學改革的探討[J].重慶三峽學院學報,2007,23(3): 122-124.

(責任編輯高嵩)

Discussion on Course Teaching Reform of Inorganic Fine Chemical Technology

ZuoXiaohua,XiaXianyou,QuYuan,WuGuiying,GaoPeng

(School of Chemistry and Materials Engineering,Hubei Polytechnic University,Huangshi Hubei 435003)

Inorganic Fine Chemical Technology is a professional course for the speciality of chemical engineering. This paper discussed the teaching reform of this course. The reform measures such as the selection of teaching materials, reform of teaching mode, multimedia teaching, interaction between teaching and scientific research, and students' engineering consciousness cultivation can stimulate students' learning interest, cultivate their comprehensive capability and improve the teaching effects of the course, which is beneficial to the cultivation of high-quality chemical engineering talents.

inorganic fine chemical technology;course;teaching reform;teaching effects

2013-09-05

湖北理工學院校級教學研究項目(項目編號201120)。

左小華(1972— )，男，副教授，博士，研究方向：精細化工。

10.3969/j.issn.2095-4565.2014.01.017

G642.0

A

2095-4565(2014)01-0065-03