張萍花，王紅艷，張春麗，劉 超，李陽陽，余慧慧

(宿州學院 化學化工學院，安徽 宿州 234000)

化學工藝過程包括兩大過程：反應過程和分離過程，位于課程體系框架的頂層，反應工程和分離工程為兩大支柱，化工熱力學、化工原理為兩大基石[1]。其具有技術性、綜合性、通用性較高，涉及面廣等特點[2]，是多門專業(yè)課程的綜合運用，是化工基礎知識與工程實踐的橋梁。通過該課程的學習，要求學生能夠綜合運用所學的專業(yè)知識解決工程實踐問題，為以后的工作、學習、科研奠定基礎。為了使學生全面掌握此課程重點內容和提高學生工程實踐能力，通過分析該課程教學現(xiàn)狀，探討改革方向，主動和新工科理念對接，培養(yǎng)滿足新經(jīng)濟背景下要求的化工技術人才。

1 教學現(xiàn)狀

根據(jù)化學工藝學課程的特點并結合目前教學現(xiàn)狀，本課程教學中主要存在以下不足之處。

1.1 師資力量薄弱

隨著多數(shù)高校擴招，教師隊伍在不斷壯大，大量優(yōu)秀應屆研究生、博士、博士后走進高校從教。中青年教師擁有新穎的知識結構，給學校注入了新鮮血液，但缺少教學經(jīng)驗和工程實踐經(jīng)歷。與此同時，中老年教師知識結構陳舊，科研能力稍有不足，接受新知識、新技術、新理念緩慢，阻礙了教學水平的提高。

1.2 內容多，而課時不足

化學工藝學教學內容涵蓋各種典型化工產(chǎn)品的生產(chǎn)原理、反應裝置及工藝流程?；ぎa(chǎn)品種類多、工藝流程復雜，涉及面廣、涵蓋多個學科[3]。目前各大高校都積極響應高等教育改革號召，著力培養(yǎng)“厚基礎，寬口徑，強能力，高素質”應用型人才，紛紛對教學計劃作了相應調整，多數(shù)課程理論課時被壓縮，化學工藝學也不例外。面對如此龐大的知識體系，如何根據(jù)培養(yǎng)目標，兼顧化學工藝與工程專業(yè)特點，在有限的教學課時內，優(yōu)化整合教學內容，突出重點，加深認識深度，拓展知識廣度，了解最新研究成果和發(fā)展動態(tài)，是當前教學中亟待解決的難題。

1.3 教學手段單一

化學工藝學教學重點不在于對公式或原理講解推導，而是分析和討論典型化工產(chǎn)品生產(chǎn)方法，工藝條件，分離精制，設備結構特點，流程組織等，同時對工藝經(jīng)濟技術指標、能量和副產(chǎn)物回收利用及廢棄物處理作綜合評價。僅采用“板書+PPT+講解”傳統(tǒng)教學手段無法將抽象的、難以描述清楚的內容(如反應、分離設備內部結構，工藝流程圖，催化劑和原料或產(chǎn)品的空間結構等)直觀、生動的呈現(xiàn)于學生眼前，學生上課易走神，學習積極性不高，教學質量不高。

1.4 工程意識薄弱

傳統(tǒng)化學工藝學教學，老師關注理論知識的傳授，學生關注期末考試涉及的知識點，通過死記硬背，機械地記住某些考點，期末考試成績雖高，但對問題的理解只停留于感性認識，無法舉一反三。教師在授課中忽視了對學生工程實踐能力的培養(yǎng)，以致工程實踐意識薄弱。

1.5 考核制度單一

目前化學工藝學考核只注重理論知識，忽略了對學生工程實踐能力的考察，致使學生將重心放在理論學習，不注重提高自身的工程實踐能力。除此之外，部分同學對布置的作業(yè)敷衍了事，要么從網(wǎng)上搜索答案要么抄襲其他同學，沒有獨立思考，因此僅憑期末考試和學生課堂作業(yè)作為考核學生對該門課程掌握情況過于片面。

2 化學工藝學教學改革探討

針對以上化學工藝學課程教學中存在的弊端，改革勢在必然，以下是關于化學工藝學教學改革的幾點探索。

2.1 加強師資隊伍建設

新進教師著重提升其工程能力，可通過引進與培養(yǎng)相結合的途徑實現(xiàn)。同等條件優(yōu)先考慮有化工生產(chǎn)實踐背景的應聘者，尤其在單元操作、設備設計和工藝流程等方面有工程實踐經(jīng)驗，有化工相關企業(yè)工作站經(jīng)歷的博士后。寒暑假期間，學院可組織中青年教師到化工企業(yè)掛職鍛煉，強化教師的工程意識和實踐能力，豐富教學案例。學校應鼓勵教師參加行業(yè)新技術、新成果的研討會，新型設備、軟件的培訓會，加強師資隊伍建設。同時教師自身應多關注化工行業(yè)，加強自身專業(yè)知識的積累，提升軟實力。

2.2 豐富教學方法

針對學生上課積極性不高，學習興趣不濃厚，擬通過采取下面兩點措施進行改善：(1)化學工藝學主要內容為化工生產(chǎn)過程，一般可概括為原料預處理、化學反應、產(chǎn)品分離及精制三大步驟，可把每章內容串連起來作為一個故事，增加課堂的趣味性。(2)豐富教學方法，教學中擬采用以直觀感知為主、以探究為輔的方法[4]，運用課堂提問、學生講授互動式教學活躍課堂氣氛，以期達到更好的教學效果。

2.2.1 以直觀感知為主的教學方法

演示法和參觀法是直觀式教學重要組成部分。其中演示法是教師在課堂上通過展示各種實物、直觀教具或示范性實驗，學生通過實際觀察獲得感性知識的教學方法?；瘜W工藝學中涉及一些關鍵的設備，僅通過口頭講述無法讓學生產(chǎn)生直觀的感受，通過實物或模型、圖片的演示會使學生更好的掌握設備特點，對于學生掌握具體工藝具有積極意義。

2.2.2 以探究為輔的教學方法

以探究為輔的教學方法是教師組織和引導學生通過獨立探索和研究而掌握知識、培養(yǎng)能力、開發(fā)潛能、形成研究意識和探究精神的方法。例如化工產(chǎn)品生產(chǎn)中催化劑存在活性差、選擇性不高、壽命短、價格昂貴等缺點，針對這些問題，學生可根據(jù)《催化作用原理》課程知識對已工業(yè)化的催化劑提出改善方案。烴類氣固相催化氧化反應器常見的兩類為固定床反應器、流化床反應器，這兩種反應器也存在一些弊端，固定床反應器的缺點為：①結構復雜，催化劑裝卸困難，②空速小，③溫度軸向分布存在熱點，影響催化效率；流化床反應器的缺點為：①軸向返混嚴重，②對催化劑強度要求高，③需配備旋風分離器，以回收催化劑粉末，④氣-固接觸不良，反應轉化率下降，學生可創(chuàng)造性綜合運用《反應工程》《分離工程》《化工設備機械基礎》以及《工程制圖》等課程知識，充分發(fā)揮創(chuàng)新能力，解決現(xiàn)存設備中問題或設計一種新型設備。

運用探究教學方法，學生有較大的活動范圍、自由發(fā)揮空間，積極主動地研究、探索解決問題的方法，主體性得到充分彰顯，獨立性得到高度發(fā)揮，有助于培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，探究教學法對于化學工藝學課程的學習意義重大。

2.2.3 互動式教學

互動式教學，主要采用課堂提問和學生授課的方式，充分調動學生積極性，有效提高學生學習主動性，使學生踴躍地參與課堂教學中[5]。

2.2.3.1 課堂提問

課堂提問可使學生注意集中，全身心投入到課堂之中。教師在實踐教學中應多問一些與日常生活息息相關的知識點，一方面增強學生學習興趣，另一方面對學生識記也有一定的幫助。此外學生考慮到有可能被提問，課前積極預習，有助于吸收理解消化課堂內容。

2.2.3.2 學生講授

由學生自行查找相關資料、組織內容、制作PPT講授不僅提高學習主動性，而且強化學生綜合素質。在學生講解過程中，要求其他同學根據(jù)所講內容提問。如此，既督促了學生認真準備，又保證了聽課學生的注意力集中，有利于學生們的積極主動參與課堂學習。

2.3 更新教學手段

隨著計算機技術的發(fā)展，網(wǎng)上已有大量的化學工藝學多媒體CAI課件，教師也可根據(jù)自身教學內容制作。通過人機交互方式，把宏觀空間難以形象描述的內容，如主要化工產(chǎn)品的工藝流程、反應機理以及一些重要的生產(chǎn)設備變靜為動，生動形象的展示于學生，教學內容表現(xiàn)力強，課堂教學形式煥然一新，大大提高教學效率和教學質量[6]。例如講解水煤氣生產(chǎn)方法時，包有固定床氣化法、流化床氣化法和氣流床氣化法[7]，可將三種生產(chǎn)裝置以及國外煤氣化爐用CAI課件向學生展示內部結構，物流在設備內部的走向，加深對這一技術的掌握。分析吸附催化作用原理時，CAI課件能夠生動形象的將反應原料的外擴散，吸附于催化劑表面，內擴散，化學反應(鏈引發(fā)、鏈傳遞、鏈終止)，內擴散、脫離催化劑逼真地呈現(xiàn)于學生眼前，有身臨其境般感受，豐富了教學內容，有助于學生透徹領悟催化反應步驟。

2.4 加強實踐教學

化學工藝學課程綜合性較強，需要理論與實踐教學共同支撐[8]。實踐教學主要采用仿真教學和工廠實習的方式。

2.4.1 仿真教學

仿真實驗室的出現(xiàn)和發(fā)展對化學工藝學教學顯示出有效的輔助和促進作用。仿真實驗室可模擬化工產(chǎn)品生產(chǎn)流程，學生通過簡單的操作即可實現(xiàn)原料的投放、調節(jié)反應條件、實現(xiàn)產(chǎn)品分離和精制，同時針對性地熟悉和操作各類大型儀器設備，能有效彌補實驗條件和工廠實習次數(shù)有限帶來的弊端。

2.4.2 改革工廠實習

工廠實習一般被安排在學期末，待所有課程結束后再進行，此時學生忙著復習理論知識，應對期末考試，實習效果不佳，流于形式。為加深學生對理論知識的理解，可將實習時間前移，系統(tǒng)講解某一化工產(chǎn)品工藝流程后立即安排去相應的車間實習，理論聯(lián)系實際，及時鞏固理論知識，強化學生的工程實踐能力。

2.5 改革考核制度

傳統(tǒng)考核制度，學生課程成績一般由平時成績和期末考試成績兩部分組成，分別占30%、70%。其中平時成績包括課堂作業(yè)的完成率、出勤率二部分，期末考試體現(xiàn)為學生對卷面知識的掌握情況。這種考核方式不能全面的評價學生這門課程的掌握程度，也無法衡量學生的工程實踐能力，因此對化學工藝學的考核制度必須進行改良。根據(jù)人才培養(yǎng)方案，本課程的考核包括三大類：平時表現(xiàn)、課程設計、期末考試。

2.5.1 平時表現(xiàn)

平時表現(xiàn)占總成績的30%，將其分為三個部分，分別為出勤率、課堂作業(yè)、課堂表現(xiàn)(包括課堂提問和學生講授)，所占比例相同。采用這種方式可更加全面的評價學生，激發(fā)學生學習的積極性，使其真正參與到教學之中。

2.5.2 課程設計

課程設計成績占總成績的30%，學生自由組合，以5人為單元，設計內容可由學生依據(jù)自身興趣愛好選擇或根據(jù)工廠實習內容或由教師根據(jù)工程實際生產(chǎn)需求命題。通過搜索閱讀相關文獻自行設計工藝流程方案(包括選擇原料產(chǎn)物，合成路線、優(yōu)化條件、設計反應器、可行性分析)。成績考核采用全國化工設計大賽的模式，準備10min的口頭報告資料和相應的PPT，在講臺上介紹設計作品并進行10min的答辯。學生朝著

優(yōu)秀的設計作品和精彩的現(xiàn)場答辯努力，在此過程中，學生的現(xiàn)代工程設計、工程實踐、創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)能力以及團隊協(xié)作精神得到全面的提升。

2.5.3 期末考試

考試成績占總成績的40%，是對學生掌握理論知識程度的考核。試卷的內容應具有代表性，能夠反應出學生對實際工程問題解決的能力，此外覆蓋的知識點應廣泛，包括一些重要的工藝流程、反應機理等。

3 結語

化學工藝學是培養(yǎng)化學工程與工藝專業(yè)學生實踐能力的重要課程，其教學改革探索任重而道遠。擬將從加強師資隊伍建設，注重專業(yè)教師的再教育、豐富教學方法、更新教學手段、理論和實踐教學相結合，重視對工程能力的培養(yǎng)、完善考核制度方面進行改革，不斷提升教學質量，加強綜合素質的培養(yǎng)，強化工程意識，為社會輸送優(yōu)秀的工程應用型人才打下良好的基礎。

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[5]王 蒞,辛 峰,徐 艷.互動式教學在本科生反應工程教學中的實踐[J].化工高等教育,2005(4):64-66.

[6]萬亞珍,谷守玉,張文輝.化學工藝學教學輔助手段-多媒體課件的開發(fā)[J].化工高等教育,2012,29(1):84-88,104.

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