化工分离过程的教学认识范文

摘要:从课程背景、课程内容上分析了本课程在专业培养中的重要性，在教学实践方面从内容整合、教学手段、师资建设上陈述了实践认识。

关键词:化工分离过程;教学;教学手段

0前言

化工分离过程是化学工程与工艺专业及相近化工专业的一门专业课程，是化工生产过程的重要步骤，分离在化学、石油、冶金、食品、轻工、医药、生化和原子能等工业领域都被广泛应用，尤其是石油化工生产过程，分离装置的费用占总投资的50%～90%［1］。分离过程在化工生产中的地位和作用，决定了其在化工专业技术人才培养中的必要性，在本科阶段，提高化工分离过程的教学效果，培养应用型的高等化工技术人才，满足社会发展和高等教育的要求，是一名化工专业高校教师的使命和责任。如何将分离过程中的教学内容与生产实际紧密结合，使学生达到学以致用的应用思维，是高校教师不断思索、不断尝试、不断改革的教学过程。化工分离过程是研究化学工业过程中物质分离和纯化的工程技术学科。该课程属于多学科交叉的技术，涉及的学科包括物理化学、化工原理、化工热力学、化学反应工程、传递过程等课程，一般开设在本科第6学期，相关的先导课程已经学习过，学生在该学期学习分离过程容易产生“不陌生但又不熟悉”的感觉，因为化工分离过程的知识是简单分离知识的实际应用化、复杂化、综合化，更注重于利用化工专业基础知识解决实际的工程问题，是本科课程中工程观点最强、分离单元操作最接近实际的一门综合性课程［2］。

1化工分离过程的课程内容

基于《化工分离过程》课程的重要性，以及学校培养化工专业人才的目标，教材选用的是国家教育部面向21世纪化工类优秀教材陈洪钫、刘家祺主编的《化工分离过程》。全书共六章内容，第一章为单级平衡过程，主要讲述相平衡、多组分物系的泡点和露点计算、闪蒸过程的计算等，与《化工热力学》相平衡知识有很大重复。第二章为多组分多级分离过程分析与简捷计算，涉及设计变量、多组分精馏过程、萃取精馏和共沸精馏、吸收和蒸出等，本章内容是全书的重难点，与《化工原理》精馏基础知识具有很大的联系。第三章为多组分多级分离的严格计算，包括平衡级的理论模型、逐级计算法、三对角线矩阵法等与《化工设计》和《化工软件》课程内容紧密相连。第四章为分离设备的处理能力和效率，主要为气液传质设备的处理能力和效率、萃取设备的处理能力和效率、传质设备的选择与《化工机械设备》有内容重复。第五章为分离过程的节能，分离的最小功和热力学效率，精馏的节能技术，分离顺序的选择。第六章为其他分离技术和分离过程的选择，主要为膜分离技术、吸附分离、反应精馏、分离过程的选择等，与《催化原理》课程有部分重复。该课程共36学时，所以合理安排教学内容是完成教学任务的关键。

2化工分离过程的教学实践

2．1优化整合教学内容充分利用课程之间的联系，适当缩减教学内容。比如相平衡部分在《化工热力学》中以重点知识详细讲过，在《化工分离过程》学习中主要以引导复习为主，泡点、露点及闪蒸计算的知识在《物理化学》中学习过，对学生而言并不是难点，因此第一章单级平衡过程适合安排2～3个学时。第二章多级分离过程是该课程的重点，知识点比较多，分离类型复杂，虽然在《化工原理》中已经学过简单蒸馏，但是在学习这部分内容时，学生仍有为难情绪，这部分内容需要耐心引导学生复习简单分离的原理，逐渐过渡到多级分离多组分分离操作，及特殊精馏和吸收蒸出过程流程，结合新型教学手段，加强教学效果。第三章严格计算，主要是电算法，由于该课程上课形式的限制，不能实现案例教学，需与《化工设计》《化工软件》的任课教师做好教学设计，以多组分多级分离计算的案例作为这两门课程的课堂作业，使学生多组分严格计算的知识，同时作业情况也会做为本课程的考核参考资料。第四、五、六章知识难度不是很大，学生好理解易接受。这部分在讲好课本内容的情况下，不拘泥于课本知识，增加新型化工分离设备、分离技术知识，能够很好地增加学生的学习兴趣和研究热情。联系工业生产实际，以附近化工企业在分离环节的工程设计计算为案例，引导学生将理论知识运用到生产实际，充分调动学生积极性，帮助学生更加深刻理解分离工程实践的重要性，增加学生学习获得感和成就感。

2．2创新教学手段充分利用学校的实验实训资源，以课堂教学为中心转向以实训基地为重心开展教学，实现理论教学和实践教学一体化。通过“理论+认知型操作练习+理论+技能型操作训练”的学与做交替，利用“基本理论学习+仿真操作训练+现场设备操作训练”的反复训练，建立“做中学、学中做”的实践型教学环境，实施立体化教学［3］。充分利用网络资源，实现现代化教育。随着网络和通信技术的飞速发展，多媒体教学成为目前最富生命力和最现代的教学手段。多媒体教学具有信息量大、内容丰富、形象直观等优点，例如共沸精馏和萃取精馏的流程过程，借助动态视频能够达到很好地教学效果，新型分离技术部分，利用多媒体引入膜分离、超临界萃取等分离原理的动态解析步骤，学生能够很直观地感受到新技术的作用原理及应用。对于多组分吸收模块，吸收因子、吸收率与吸收因子的关系式等复杂的推导计算过程，利用黑板板书为主，多媒体为辅的教学效果较好，在整个教学过程中，可以适当使用多媒体，但不能完全依赖多媒体，因材施教，为达到最好的教学效果而不断尝试。借助新媒体，形成开放性教学方式。计算机网络技术已进入大数据时代，云技术创新了高等教育方式，教师和学生利用云平台，获得大量的知识信息，学习时间更自由，课堂讨论、班级活动的学生参与度大大提高，课程考核更公平合理可溯源。

2．3加强师资队伍建设化工专业是应用型的工科专业，教师肩负着培养未来化工工程师、化工技术员等专业技术人才的使命。真正具备“双师型”素质是化工分离过程教师的迫切要求，因此在师资队伍建设方面，学校重视培育具有较高教学理论水平和实践能力的“双师型”教师，为应用型本科教育提供智力支持。鼓励教师到校内外科技企业、科研中介机构兼职，让教师在实践中成长。加强实验技术人员引进和培养力度，明确岗位职责，完善人员定编和考核制度，进一步扩大“双师型”教师的力量［4］。

3结语

化工分离过程是化工专业大学本科阶段工程实践性最强的专业课程之一。为了在新的高等教育形势下培养出具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型人才，化工分离过程课程结合教学内容运用多种教学手段，着重培养学生的工程实践意识、提高学生分析问题和解决问题的能力，培养与时俱进、适应社会发展的高级化工专业人才。

参考文献:

［1］刘家祺．分离工程［M］．北京:化学工业出版社，2002．

［2］石东坡，尹先清，郑延成，等．化工分离工程教改初探［J］．广州化工，2017，45(19):157－158．

［3］李倩，杨西萍，展宗瑞．化工类专业《化工分离工程》课程改革与实践［J］．山东化工，2018(47):115－116．

［4］吴静王军．深化《化工分离工程》课程改革培养应用型人才［J］．内江科技，2012(8):74－75.

作者：崔丽平 单位：濮阳职业技术学院能源与化学工程学院