摘要:石油化工工藝學是化學工程與工藝專業主干專業課程之一。本文從強化課堂教學、加強實踐教學、培養工程思維能力和改革教學模塊等方面對石油化工工藝學的教學改革進行了探索。
關鍵詞:石油化工工藝;教學改革;實踐教學
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)37-0040-02
一、引言
《石油化工工藝學》是繼基礎課和專業基礎課之后,化學工程與工藝專業主干專業課程之一。其主要任務是從石油化工生產工藝角度出發,運用化工過程的基本原理,闡明石油化工工藝的基本概念和基本理論,介紹典型工藝的生產方法與工藝原理、典型流程與關鍵設備、工藝條件與節能降耗分析。與化工專業其他課程相比,該課程具有明顯的特殊性:綜合性強,知識點多;課程內容廣泛,新工藝多;應用性強,理論與實際緊密結合。所以剛剛完成基礎課和專業基礎課學習、缺乏工程概念和實踐經驗的大學生,要面對以原油蒸餾、催化裂解、催化重整等工業化裝置為研究對象的非理想的、動態的、復雜多樣的生產實際問題,以及大量的新概念、新工藝等,會感到無所適從,甚至厭煩、畏懼。目前,《石油化工工藝學》仍以課堂教學為主。雖有少學時的實踐教學,但企業從確保生產穩定、安全等方面考慮,不允許實習學生動手操作。另外,傳統的“一塊黑板,一支粉筆”的教學方法根本不能讓學生對復雜的實際工藝過程真正理解、掌握,更不要說現場實際控制操作了。所以該課程教學效果較差,急需改革。針對該課程的特點及教學現狀,為了確保教學質量,提高教學效果,我們進行了教學改革探索。
二、強化課堂教學
《石油化工工藝學》以課堂教學為主。為了提高教學質量,培養學生興趣和學習的積極性、主動性,更好地實現理論與實踐的有機結合,首先應以教學手段的改革強化課堂教學。一方面引入了多媒體教學手段,借助多媒體的聲光交互、動靜結合的特點給學生全新的視覺感受,極大地提高學生的學習興趣;以圖片、聲像資料和動畫方式展示一些設備和生產工藝流程,解釋一些抽象的原理,展現一些復雜工藝流程中單元操作的實現過程等,直觀、形象,能幫助學生深入理解、開闊視野、增加興趣,使其在有限的時間內容易接受,實現了高效且良好的教學效果[1]。另一方面應借助學校開通的網絡教學平臺,豐富課堂教學內容,在教學過程中根據需要及時地向學生介紹最新工藝、與課程相關的國內外研究動態、企業生產現狀等,并對社會行業發展和人材結構需求等信息進行傳遞。除此之外,網絡教學平臺還可以實現師生的互動,使老師及時了解學生的困惑和對課程的掌握情況,以便課堂教學中有的放矢。這些教學手段的實施都大大地提高了教學質量和教學效果。其次以教學方法的改革強化課堂教學。傳統的“滿堂灌”教學方法,已無法滿足要求,需要采用多種教學方法并用。譬如啟發引導式[2]、討論式、情境教學式[3]、工程案例式[4,5]等。該方法既能增加師生之間的教學互動,又能激發學生的好奇心、學習興趣和求知、探索精神;既培養學生將基礎理論應用到專業課中的學習方法,又提高學生對實際問題的綜合分析能力和解決能力。這些教學方法的改革活躍了課堂氛圍,實現了師生的共同參與,改善了教學效果,提高了教學質量。
三、加強實踐教學
石油加工過程錯綜復雜。雖然課堂教學中運用多種教學方法,既注重了知識的交叉和融合,又注重了知識領域的拓寬和工程案例的結合,但是學生沒有實踐經驗,缺乏綜合分析的能力和將理論知識應用到實際工程問題的意識,所以必須加強實踐教學環節。認識實習、專業綜合實驗、頂崗實習等多種實踐類教學手段,不僅僅是理論教學的補充和完善,更是學生實踐能力培養與訓練的重要教學環節。首先使學生通過認識實習對石油化工工藝主要工藝的生產有一定的概念和認識,然后通過課堂教學,在具備“必須、夠用”理論知識的基礎上,通過專業綜合實驗、頂崗實習等實踐環節,循序漸進的分層實訓,使學生逐步將石油化工工藝關鍵理論與生產實際融為一體,這不僅為操作技能的訓練和形成提供了強有力的支撐,而且建立了工程意識、理論與實踐相結合的意識,具備了在實踐中學習的能力、綜合應用知識分析和解決實際問題的能力以及人際交往與團隊協作精神[6]。
四、培養工程思維能力
盡管先修課程如《化工原理》等已引入“工程”概念,且在教學中從教學方法、手段、實踐等多個環節也引導學生建立工程意識,但還需要學生進一步在實踐中自己主動的、習慣性的去強化工程意識,培養工程思維能力。譬如,學生自編工藝[7],讓學生自選課題,用分析與綜合的方法根據工程實際生產編制工藝并組織討論;請實習基地的外聘企業專家定期進入學校,走上講臺,開設應用技術講座、工程案例分析;學生自制剪輯并配有錄音的工廠裝置圖片、工藝圖片,以及一些現場教學錄像;老師和學生走進企業,現場教學;深入車間,頂崗實習等,這些都可以在實踐中培養并強化工程意識,使學生逐漸地學會從工程觀念的角度考慮每一個生產環節,配置合理的流程,實現生產的最優化。
五、改革教學模塊
根據專業、課程特點和教學目標,整個教學過程由原來的“滿堂灌”和專業實驗兩個模塊改為五個模塊:認識實習模塊、理論教學模塊、專業綜合實驗模塊、現場教學模塊和頂崗實習模塊。認識實習模塊使學生近距離接觸生產流程、設備等,建立感官認識和概念,并產生好奇、興趣和探索的欲望;理論教學模塊是指學生學習理論知識,并在老師的引導下應用理論知識去分析工程中的實際問題,結合企業的裝置圖片、講解和現場教學錄像等建立工程觀念、分析并解決實際問題;專業綜合實驗模塊是指學生可以自由選題,根據認識實習和理論教學所掌握的知識,通過分析和綜合考慮自編工藝,在指導教師的指導下獨立完成。這不僅使學生獲得了學有所用的成就感,而且培養了學生綜合思維能力、動手能力和分析解決實際問題的能力;現場教學模塊既使學生鞏固了理論知識,又系統化的深入認識了工藝流程、設備等,還強化了學生的工程觀念及綜合分析能力;頂崗實習模塊則是針對生產實際中的某個工段或車間進行更深入和細致的學習與研究,包括流程、設備、操作條件的調試、簡單故障的排除等,最終實現理論和實踐的統一,并使學生能應用工程觀念、理論知識去綜合分析和解決實際生產問題,具備一定的動手操作技能和排除故障的能力。
通過這些模塊的訓練和學習,畢業后的學生不僅具有扎實的專業理論知識,且具有一定的現場操作技能和水準,縮短了工作后的“再教育”過程,基本可以實現“零距離”上崗。
六、結語
總之,改革后的《石油化工工藝學》課程,在五大教學模塊中通過分層教學、強化課堂教學、加強實踐教學訓練、培養工程思維能力,不僅確保了教學質量,取得了良好的教學效果,而且還有效地提高了學生綜合運用理論知識分析、解決實際問題的能力,基本實現“零距離”上崗。
參考文獻:
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基金項目:河南省教育科學“十二五”規劃2011年度課題([2011]-JKGHAD-0333)
作者簡介:王要令(1979-),女,講師,碩士,研究方向:能源化工及綠色催化。