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基于工程教育认证的化工分离过程课程教学改革*

黄 燕,谢 颖

(广东石油化工学院化学工程学院,广东 茂名 525000)

摘 要:根据基于专业认证的“化工分离过程”课程的特点及教学大纲的修订,笔者提出了对该课程教学改革的见解,通过合理组织教学内容、布置大作业、开设讨论课、聘请外教专家教学讲座等教学改革方式,整体优化了教学内容体系,拓宽了学生的国际视野,提高了学生的综合实践能力与专业素质,取得了良好的教学效果,有利于培养出具有创新精神与实践能力的高素质国际化化工人才.

关键词:化工分离过程;化工人才;教学改革;聘请外教;大作业;上机操作

中图分类号:TQ028-4 文献标志码:A DOI:10.3969/j.issn.1674-9146.2017.03.067

“化工分离过程”是化学工程与工艺专业的一门重要专业课程,主要研究混合物的分离和纯化过程,综合应用了物理化学、化工原理和化工热力学等多门基础课知识.该课程具有工程应用背景强、计算过程复杂等特点.

笔者结合实际教学情况,力图使学生掌握多组分分离过程的基本化学原理和方法,使课程教学与实际工程问题有机结合.引导学生学会学习,掌握多组分分离技术及其在化工生产中的应用,提高学生理论知识联系实际生产的能力.通过教学改革,支撑该课程毕业要求指标点,达到课程教学目标[1].

1 合理组织教学内容以整体优化内容体系

基于专业认证的毕业要求指标点,广东石油化工学院化学工程学院召开研讨会,全体专业教师、外聘专家和企业家共同修订培养方案以及化学工程与工艺专业的课程教学大纲.专业课程内容一般都紧密联系、相互协调.比如,在“化工分离过程”课程第二章“相平衡基础”中,相平衡常数的计算已在化工热力学中已经深入学习,在此可直接使用;多组分物系的泡点、露点计算在化工热力学也有初步涉猎,在“化工分离过程”课程中需进一步深入学习[2-3];“化工分离过程”课程第七章“分离顺序和分离过程选择”与“石油化工工艺学”课程的“分离流程”可相互结合一起讲解,以解决实际分离案例,增加学生学习兴趣.通过合理优化学习内容,可避免不必要的重复,提高学生的学习效果.

2 培养分析化工分离过程的能力

1)布置大作业.化工专业课程教学应注重培养学生综合运用所学知识进行新工艺、新过程、新技术的开发能力.因此,在改革实践中,改变了传统上以课堂讲授、课后作业为主的教学模式,采用了布置大作业的方法.学生围绕大作业,查找文献,深入思考,课后展开讨论与咨询,这样可以培养学生主动学习和创新的能力.例如,学习完第三章“多组分吸收的原理和计算”,要求学生查阅学习工业的发展状况.有的学生通过文献查找与整理,不仅掌握了多组分吸收过程的原理、工艺过程,而且对工业生产中的应用现状与未来展望了解得更为深入,同时也提高了学生独立获取、归纳、综述信息和科技写作的能力.还有的学生选择了与实习相关的工艺流程,选择其中的精馏塔进行设计计算,提高了学习效果.

通过对化工专业本科生的实践教学,课堂教学质量和效果有了很大的提高,学生分析问题和解决问题的能力有了明显的提升[4-6].

2)开设讨论课.每一学期单独开设一次讨论课.开学初,布置“分离技术专题讨论”任务:遵循以自愿为主的原则进行班级学生分组,每组3~4人,针对1种分离方法准备1个用于分离技术专题讨论的PPT,可以包括该分离方法的发展历史、原理、特点、应用实例、未来发展趋势等内容,等到讨论课时上台进行讲解.上讨论课时,选定4~5位评委对每组学生的专题内容和讲解水平等进行综合评定,作为平时成绩的一部分,以此增加学生的学习动力.

3 聘请外教专家以拓宽国际视野

广东石油化工学院聘请新西兰坎特伯雷大学的Alex为客座教授,他亲自承担了“化工分离过程”课程第五章严格计算的教学内容,还开设了2个化工分离过程领域的前沿讲座.

1)在教学准备时,Alex教授严格按照广东石油化工学院的教学要求,准备教学PPT、授课教案、教学笔记等并提前发给学生,采用全英文授课方式.这样不仅使学生们感到了压力,而且可促使他们积极预习并苦练专业词汇.

2)在教学过程中,学生和老师互相不断提问.通过这样的教学方式,Alex及时掌握了学生的学习情况,这不仅活跃了课堂学习气氛,而且提高了学生的学习效率,深受学生们的喜爱.

3)在每一堂课后,Alex还留下了Exercise(练习),学生们通过查找英文文献,用英文完成作业,极大地锻炼了学生的写作能力.

通过聘请外教、全英文授课以及开设高水平的讲座,不仅很好地拓宽和强化了学生的专业国际视野,而且提升了学生的素质和专业水平,适应了跨国公司人才的需求.学院将进一步推进国际化交流与合作,加强学生的国际化培养.

4 开设上机课以培养计算机软件应用能力

在“化工分离过程”课程教学中,每学期开设2次上机课,学习Aspen Plus软件及其在多组分分离过程中的应用:一是学习Aspen Plus软件的界面及其用途,初步进行物性计算,选取不同的物性计算模型并进行模拟,分析模拟结果,认识物性模型选择的重要性,能够进行单元模块闪蒸过程的计算;二是选用RadFrac模块,应用于多组分精馏严格计算方法中的逐板法,通过对精馏塔进行模拟计算,分析各工艺参数对设备分离效率和设备参数的影响.教师先演示,学生每人一台计算机独立操作,教师在教师机可以查看每一个学生的运算结果,并对没有运行成功的学生及时解决疑问[7].

5 结束语

广东石油化工学院“化工分离过程”课程教学改革通过整体优化内容,课堂教学效果大大提高,学生学会了思考专业问题的方法,并善于用“化工分离过程”课程中的原理解决在化工生产实践过程中遇到的疑问.在本科毕业设计的选题过程中,很多学生选择了与化工分离相关的题目.通过该课程的教学改革,提高了学生的综合实践能力与专业素质,有利于培养出具有创新精神与实践能力的高素质国际化化工人才.

化工分离论文范文结:

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