【摘 要】化學(xué)工藝學(xué)作為石油化工專業(yè)一門重要的專業(yè)課程,需要?jiǎng)?chuàng)建課程體系,優(yōu)化和更新教學(xué)內(nèi)容,注重重點(diǎn)內(nèi)容的凝練,突出石化特色,改革教學(xué)方法和手段,適當(dāng)引入雙語(yǔ)教學(xué),以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、工程設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐能力的目的。
【關(guān)鍵詞】化學(xué)工藝學(xué) 教學(xué)改革 石油化工
【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2012)16-0001-02
廣東石油化工學(xué)院坐落于中國(guó)南方最大的石油生產(chǎn)基地——廣東省茂名市,為華南地區(qū)唯一一所石油化工特色院校。學(xué)校的化學(xué)工程與工藝專業(yè)是國(guó)家級(jí)特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn),畢業(yè)生遍布全國(guó)各地的石油化工行業(yè),就業(yè)具有很強(qiáng)的針對(duì)性,深受用人單位歡迎。廣東石油化工學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)是為社會(huì)輸送具備化學(xué)工程與工藝基本理論、基本知識(shí)和基本技能,具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力、良好的創(chuàng)新意識(shí)和較高綜合工程素質(zhì)的人才。畢業(yè)生能在石油煉制、石油化工、能源、環(huán)保、材料等部門從事工程設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理等方面的工作。化學(xué)工藝學(xué)作為該專業(yè)一門重要的專業(yè)課,是基礎(chǔ)化學(xué)、化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、化工原理等課程的綜合應(yīng)用。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握化工生產(chǎn)的基本原理、主要化工產(chǎn)品的生產(chǎn)方法、工藝流程等。在化學(xué)工藝學(xué)課程教學(xué)中,應(yīng)注重強(qiáng)化學(xué)生的工程意識(shí)和基礎(chǔ)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。
一 結(jié)合石油化工特色,創(chuàng)建課程群
從人才培養(yǎng)的角度看,石油化工高校培養(yǎng)的畢業(yè)生應(yīng)具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力、良好的創(chuàng)新意識(shí)和較高的綜合工程素質(zhì),以適應(yīng)石油煉制或石油化工等相關(guān)行業(yè)的人才需求。畢業(yè)生不但要懂得某一專業(yè)的基礎(chǔ)理論,還要具有某一崗位所需要的生產(chǎn)操作和組織能力,并能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行技術(shù)操作和改進(jìn),解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。因此,廣東石油化工學(xué)院石油化工專業(yè)所培養(yǎng)的人才具有基層性、實(shí)用性和技術(shù)性,這是本專業(yè)區(qū)別于其他普通高校教育的一大特色。根據(jù)本專業(yè)的特點(diǎn)和學(xué)生的基礎(chǔ)及接受能力,以培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新能力為主線,可將石油煉制工程、石油化工產(chǎn)品分析技術(shù)、石油產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)與開發(fā)、石油儲(chǔ)運(yùn)基礎(chǔ)等課程創(chuàng)建一個(gè)課程群,圍繞本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)各課程的主要內(nèi)容進(jìn)行精選優(yōu)化,調(diào)整化學(xué)工藝學(xué)的教學(xué)內(nèi)容??蓮倪@些主干課程中選擇一些典型的石化產(chǎn)品,作為化學(xué)工藝學(xué)的教學(xué)案例,分析這些石化產(chǎn)品的生產(chǎn)方法、工藝流程、工藝參數(shù)、條件影響等。這種處理方式對(duì)課程群里面其他的課程教學(xué)可起到輔助和鞏固的作用。
二 優(yōu)化和更新化學(xué)工藝學(xué)的教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)教學(xué)大綱對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行處理,把各章節(jié)內(nèi)容按照了解、掌握、應(yīng)用、設(shè)計(jì)等不同要求作詳細(xì)的定位。例如,對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)不采用的生產(chǎn)方法,只要求學(xué)生了解某種工業(yè)過(guò)程可能有多種生產(chǎn)方法即可;對(duì)需掌握的內(nèi)容,可以要求學(xué)生對(duì)各種生產(chǎn)方法進(jìn)行比較,分析其適用范圍、效果、操作條件、能耗等,從技術(shù)經(jīng)濟(jì)的角度選擇生產(chǎn)方法。學(xué)生不僅要掌握教材介紹的幾種基本化工產(chǎn)品的生產(chǎn),而且其生產(chǎn)--方法要會(huì)應(yīng)用,能夠舉一反三,要能設(shè)計(jì)出一些簡(jiǎn)單的生產(chǎn)工藝。例如,在講授合成氨時(shí),可以先引入哈伯法合成氨工藝的歷史及哈伯本人的一些簡(jiǎn)介,既可以提起學(xué)生對(duì)合成氨工藝的學(xué)習(xí)興趣,又可以了解一些名人的事跡。當(dāng)學(xué)生有了興趣之后,可以從不同的原料角度,引入不同的生產(chǎn)工藝,如以煤為原料,以天然氣為原料,以重油為原料的合成氨工藝,其各自的工段均有所不同,可以在講授完后讓學(xué)生總結(jié)各不同原料合成氨工藝的異同,這樣學(xué)生學(xué)完之后印象深刻,可以吃透這部分內(nèi)容。
另外,在組織化學(xué)工藝學(xué)教學(xué)內(nèi)容時(shí),應(yīng)著重突出石油化工特色。在第一次化學(xué)工藝學(xué)講授過(guò)程中,讓大家認(rèn)識(shí)到本門課程的針對(duì)性、重要性及實(shí)用性。在第一章“緒論”部分組織講授材料的時(shí)候,可以結(jié)合茂名煉油產(chǎn)業(yè)鏈,圍繞幾個(gè)關(guān)鍵詞如石油化工、石油煉制、乙烯工業(yè)、茂名乙烯、石化工業(yè)區(qū)等展開內(nèi)容學(xué)習(xí)。例如,乙烯工業(yè)是指以石油餾分為原料裂解生產(chǎn)乙烯為主,同時(shí)生產(chǎn)丙烯、丁烯、芳烴等產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程。乙烯是石油化工的基本有機(jī)原料,目前約有75%的石油化工產(chǎn)品由乙烯生產(chǎn)。乙烯主要用來(lái)生產(chǎn)聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯等多種重要的有機(jī)化工產(chǎn)品,乙烯產(chǎn)量已成為衡量一個(gè)國(guó)家石油化工工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。再如,對(duì)乙烯產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的介紹(塑料類、合成橡膠類、液體化工類);對(duì)長(zhǎng)三角、珠三角、環(huán)渤海灣大型煉化一體化企業(yè)集群及沿長(zhǎng)江產(chǎn)業(yè)帶分布的介紹等,這些內(nèi)容可以讓學(xué)生清晰地認(rèn)識(shí)未來(lái)的就業(yè)方向、就業(yè)區(qū)域和就業(yè)前景。在這種情況下,學(xué)生會(huì)充分認(rèn)識(shí)到化學(xué)工藝學(xué)這門課程的針對(duì)性和重要性,在后面的時(shí)間里自然會(huì)重視這門課程的學(xué)習(xí),因?yàn)檫@些內(nèi)容的學(xué)習(xí)與他們未來(lái)的就業(yè)息息相關(guān)。
圍繞本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),針對(duì)畢業(yè)生的就業(yè)特點(diǎn),廣東石油化工學(xué)院的化學(xué)工藝學(xué)這門課應(yīng)該調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,注重重點(diǎn)內(nèi)容的凝練。其重點(diǎn)內(nèi)容應(yīng)圍繞乙烯工業(yè)展開。
如以茂名石化乙烯為例,學(xué)習(xí)乙烯生產(chǎn)原理、工藝技術(shù)、產(chǎn)品應(yīng)用等基本知識(shí);以茂名石化工業(yè)區(qū)為例,學(xué)習(xí)乙烯下游產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)品應(yīng)用等基本知識(shí)。
乙烯生產(chǎn)原理主要包括乙烯生產(chǎn)過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律、反應(yīng)機(jī)理、熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析,乙烯生產(chǎn)的工藝參數(shù)和操作指標(biāo)(如原料性質(zhì)及評(píng)價(jià)、裂解溫度、烴分壓、停留時(shí)間、裂解深度等)及乙烯生產(chǎn)的工藝過(guò)程等。
三 適當(dāng)引入雙語(yǔ)教學(xué)
1.雙語(yǔ)教學(xué)的必要性
雙語(yǔ)教學(xué)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,是經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展趨勢(shì),中國(guó)自加入WTO后推行更加靈活務(wù)實(shí)的開放政策,已經(jīng)把中國(guó)的各行各業(yè)暴露在國(guó)際化視野中。高校人才培養(yǎng)模式必須適應(yīng)這種形勢(shì)的要求,培養(yǎng)能夠理解和接受多元文化、具有跨文化交際能力的畢業(yè)生。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),僅僅學(xué)習(xí)大學(xué)英語(yǔ)是不夠的,必須增加雙語(yǔ)教學(xué)的專業(yè)課程。而化學(xué)工藝學(xué)作為教學(xué)石油化工方向的專業(yè)必修課,對(duì)于培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、扎實(shí)理論基礎(chǔ)和實(shí)踐工作能力的化工專業(yè)人才是不可缺少的,因此對(duì)化學(xué)工藝學(xué)進(jìn)行課程教學(xué)改革,引入雙語(yǔ)教學(xué)迫在眉睫。
2.雙語(yǔ)教學(xué)改革方法探討
第一,師資的改革。化學(xué)工藝學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)改革是改革現(xiàn)有師資隊(duì)伍建設(shè)的推動(dòng)力量。高校的師資情況是學(xué)校教學(xué)和科研水平的集中體現(xiàn),師資隊(duì)伍建設(shè)是學(xué)校發(fā)展戰(zhàn)略的重中之重?;瘜W(xué)工藝學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)對(duì)師資的要求與目前學(xué)校的整體發(fā)展戰(zhàn)略一致。本課程在引進(jìn)專業(yè)教師時(shí)必須特別重視教師用英語(yǔ)進(jìn)行專業(yè)教學(xué)的能力,在教師后續(xù)培養(yǎng)深造過(guò)程中必須首先考慮雙語(yǔ)教學(xué)的師資問(wèn)題,以保證化工藝學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)活動(dòng)的順利進(jìn)行及其教學(xué)質(zhì)量和效果。這必然是學(xué)校師資隊(duì)伍建設(shè)改革的重要組成內(nèi)容。
第二,教材的改革?;瘜W(xué)工藝學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)改革勢(shì)必要對(duì)所用教材進(jìn)行改革和優(yōu)化。本課程可適當(dāng)引入原版英文教材的相關(guān)內(nèi)容,因?yàn)樵嬗⑽慕滩哪軌蚍从潮緦W(xué)科專業(yè)前沿的最新信息和發(fā)展進(jìn)程??紤]到學(xué)校本科生英語(yǔ)水平及雙語(yǔ)教學(xué)的接受程度,可適當(dāng)調(diào)整雙語(yǔ)教學(xué)內(nèi)容所占的比例,這對(duì)于學(xué)生盡快接觸國(guó)外該學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域的最新研究成果有很大的幫助。一方面,雙語(yǔ)教學(xué)有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)工藝學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和積極性,另一方面,雙語(yǔ)教學(xué)也有助于促進(jìn)學(xué)生提高英語(yǔ)水平。
第三,課程內(nèi)容的改革。近年來(lái),國(guó)家教育部發(fā)出了一系列提高高等學(xué)校教育質(zhì)量和培養(yǎng)21世紀(jì)創(chuàng)新人才的通知、規(guī)劃和辦法,雙語(yǔ)教學(xué)是其中一項(xiàng)重要內(nèi)容。雙語(yǔ)教學(xué)是我國(guó)培養(yǎng)新時(shí)期復(fù)合型人才的一項(xiàng)重大舉措,對(duì)促進(jìn)我國(guó)高校教育規(guī)范化和國(guó)際化具有重要現(xiàn)實(shí)意義。廣東石油化工學(xué)院的化學(xué)工程與工藝專業(yè)為“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)專業(yè),在這種背景下,本課程雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)施對(duì)推動(dòng)本專業(yè)“卓越計(jì)劃”的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在化學(xué)工藝學(xué)教學(xué)過(guò)程中,可在教學(xué)內(nèi)容中適當(dāng)穿插英文教學(xué)內(nèi)容。例如,在介紹茂名乙烯裂解原料時(shí),可將凝析油(natural gasoline,NGL)、石腦油(Naphtha)、輕柴油(atmospheric gas oil,AGO)、粗柴油(Vacuum gas oil,VGO)、加氫裂化尾油(hydrogenated tail oil,HOC)的英文全稱及縮寫介紹給學(xué)生;又如,在介紹乙烯工藝流程圖時(shí),工藝中會(huì)處理裂解乙烯裝置過(guò)程的副產(chǎn)物丙炔(Methyl acetylene,MA)及丙二烯(Propadiene,PD),這兩個(gè)物質(zhì)工業(yè)上一般用其各自的英文縮寫代替,即MA和PD;再如,該工藝過(guò)程中的脫碳四部分一般表示為“deC4”。此外,芳烴轉(zhuǎn)化過(guò)程中涉及的三苯:苯(Benzene,B),甲苯(Toluene,T),二甲苯(Xylene,X);鄰二甲苯(ortho-xylene,OX)、對(duì)二甲苯(para-xylene,PX)、間二甲苯(met-xylene,MX)等內(nèi)容是學(xué)生感興趣和學(xué)生就業(yè)后在生產(chǎn)過(guò)程中可能常見(jiàn)的一些英文詞匯或縮寫,這些內(nèi)容的拓展既可以豐富教學(xué)內(nèi)容,又可以提高學(xué)生聽課的積極性,學(xué)生走向工作崗位之后對(duì)這些內(nèi)容會(huì)較為熟悉,工作更容易上手。
四 教學(xué)方法的改革
1.理論與實(shí)踐相結(jié)合
廣東石油化工學(xué)院在2012年學(xué)年會(huì)安排石油化工專業(yè)學(xué)生去茂名煉油廠、茂名乙烯廠、茂名潤(rùn)滑油廠、廣東省茂名華粵集團(tuán)有限公司、茂名魯華化工有限公司等多家公司進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)。專業(yè)課教師可將工藝過(guò)程的講授與學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)緊密結(jié)合,把工程實(shí)習(xí)過(guò)程遇到的工程實(shí)際問(wèn)題拿到課堂上討論分析,選擇一些典型的單元反應(yīng)過(guò)程、工藝過(guò)程,根據(jù)實(shí)習(xí)工廠的生產(chǎn)工藝結(jié)合教材內(nèi)容講解和分析,加強(qiáng)基礎(chǔ)內(nèi)容的理解和學(xué)習(xí)。例如,在實(shí)習(xí)之前,將茂名石化年產(chǎn)100萬(wàn)噸的乙烯總流程進(jìn)行詳細(xì)介紹后,學(xué)生去茂名石化實(shí)習(xí)過(guò)程中就會(huì)有更加直觀清晰的認(rèn)識(shí),這樣的理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。
2.及時(shí)更新授課內(nèi)容
教材中介紹的都是傳統(tǒng)的成熟工藝,而在實(shí)際生產(chǎn)中,為了提高原料的利用率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)品收率、減少“三廢”污染、降低能耗、降低生產(chǎn)成本,都在對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行工藝路線的調(diào)整、設(shè)備的改造,因此,實(shí)際生產(chǎn)的工藝與課本內(nèi)容會(huì)有所差異。教師在講授這些內(nèi)容之前應(yīng)做好充分的調(diào)研,及時(shí)更新生產(chǎn)條件、生產(chǎn)工藝路線等授課內(nèi)容,在上課過(guò)程中強(qiáng)調(diào)這些技術(shù)改造原因、方法、結(jié)果等,將其突出出來(lái),不僅讓學(xué)生便于掌握知識(shí),更要讓學(xué)生學(xué)會(huì)將所學(xué)理論應(yīng)用于工程實(shí)際。例如,在“乙烯生產(chǎn)工藝與技術(shù)”的講授部分涉及“乙烯裂解爐”的相關(guān)內(nèi)容,可以簡(jiǎn)要介紹管式裂解爐的發(fā)展歷程及其更新?lián)Q代的原因。如現(xiàn)在的乙烯管式裂解爐SRT—Ⅳ/Ⅴ/Ⅵ型爐大多采用雙程的帶內(nèi)翹片的多分支變徑管,相比于早期的SRT裂解爐(多程、光管、等徑),這樣的設(shè)計(jì)可以縮短停留時(shí)間、降低管內(nèi)熱阻、延長(zhǎng)清焦周期,進(jìn)而降低能耗,降低生產(chǎn)成本。
通過(guò)多年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐,教研室教師對(duì)化學(xué)工藝學(xué)課程的內(nèi)容進(jìn)行凝練和優(yōu)化,對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改革,對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)進(jìn)行了有益的嘗試,得到了學(xué)生的好評(píng),取得了較好的教學(xué)效果,對(duì)于一些好的教學(xué)方法還應(yīng)該借鑒和吸收。古人云:“授人以魚,不如授之以漁”。當(dāng)知識(shí)的獲取是通過(guò)啟發(fā)和引導(dǎo)在體驗(yàn)和探究中進(jìn)行的時(shí)候,獲取知識(shí)的過(guò)程就是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的過(guò)程。
參考文獻(xiàn)
[1]米鎮(zhèn)濤、張香文、王蒞.當(dāng)代“化學(xué)工藝學(xué)”的地位與展望[J].化學(xué)工業(yè)與工程,2005(11)
[2]馬新賓、王勝平、王華等.化學(xué)工藝學(xué)——化工基礎(chǔ)知識(shí)與工程實(shí)踐的橋梁[J].化學(xué)工業(yè)與工程,2005(11)
[3]嚴(yán)軍、陳賽男、于敏等.高等學(xué)校工科專業(yè)課雙語(yǔ)教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2009(15)
〔責(zé)任編輯:王以富〕