新工科形勢下《精細化工過程與設備》課程改革探索

徐國棟，左玉香

(鹽城師范學院，化學與環境工程學院，江蘇 鹽城 224007)

精細化工過程與設備課程是鹽城師范學院應化化學專業本科生的主干課程。該課程的教學大綱旨在使學生掌握精細化工品開發的一般過程與步驟、化工過程的物料衡算和能量衡算；初步了解精細化工生產中常見而又較為重要的化工過程與設備，分析生產過程對設備型式提出的要求，掌握設備結構和操作性能，掌握生產工藝過程及設備的基本計算方法；培養學生分析和解決實際問題的能力。

在新工科建設的形勢下，根據學校教育教學改革精神以及二級學院對于應用化學專業的人才培養方案的要求，《精細化工過程與設備》課程由原來的32課時增加到了48課時，增加了知識的覆蓋范圍，擴展了學生的專業知識面，同時注重將課堂教學與實踐教學相結合，培養學生的實踐與創新能力，嘗試探索適合地方性院校的課堂教學與實踐教學的方式，為學校該課程的教學改革提供一定的思路和方法。

1 地方高校在《精細化工過程與設備》課程教學中亟待解決的主要問題

精細化工過程與設備課程是一門專業性、實踐性很強的課程，涉及到的內容多，需要一定的有機化學、化工原理的基礎，加之課程教學過程偏向于理論，工廠實踐參觀很少，學生在學習過程中缺乏有效的直觀接觸，導致學生在學習過程中理解困難，失去興趣，甚至產生畏難情緒。根據個人實際教學經驗發現在課堂教學和實踐教學過程主要存在以下幾個問題[1-2]。

1.1 教學的內容雜多，涉及到的知識面廣，授課全但是重點不突出

精細化工品生產涉及的有機反應紛繁復雜，涉及到的反應器種類、型式繁多，工作原理也有一定的不同，特別是隨著科技的不斷創新，反應器以及分離設備都有不同程度上的發展和革新，其工作原理和操作方法都會發生一定地變化。特別是如果學生對于有機化學、物理化學和化工原理有基礎課程掌握不牢，則會導致該課程更加難以理解。

1.2 教學手段單一

課堂教學仍然主要以理論知識的傳授為主，花大量的時間用來介紹各種常見反應設備的結構、型式和工作原理。盡管可以一定程度上借助多媒體技術，展示一定量的圖片，增強學生對實物的感性認知，強化記憶，但是介紹內容仍然主要停留在書本知識，大部分的設備圖片絕大多數只停留在外觀，對內部構造并沒有完整的介紹，致使學生在學習其工作原理、掌握工作流程時常常不能有效理解，導致教學效果不佳。學生在沒有經過感性認知的前提下，想通過課本內容的理解后直接構件理性認知相對比較困難。

1.3 實踐教學方面較為匱乏

《精細化工過程與設備》課程是一門實踐性較強的課程，可以說直接與工廠的生產過程相關，要求教師具有一定的實際操作經驗才能在課堂教學過程中舉出實際的例子對詳細講解，加強學生的認知過程。但是現在大部分的高校老師都是從高校畢業直接到高校工作，絕大多數的經歷只停留在基礎科研上，比如我自己，對實際生產過程中知識涉獵較少。雖然理論知識比較豐富，但是實踐經驗相對缺乏。

1.4 對學生的實際應用能力培養不足

該課程的教學過程中主要是教師的單方面講授，介紹儀器的大致構造，重點在于物料衡算、能量衡算即理論推導和分析，而對設備的實際操作流程、關鍵部件涉及到較少，學生也缺少主動思考的過程，學習的積極性不高，實際應用能力沒有得到有效地鍛煉。

2 地方高校在《精細化工過程與設備》課程上教學改革的主要方面

2.1 對教學內容進行合理編排，突出重點

由于該課程涉及內容繁多，且實際應用中涉及的設備日新月異，所以需要對教學內容進行合理地篩選，突出該課程的應用性和實踐性，注重與實際生產密切相關的反應過程與設備，突出教學重點。

首先需要合理安排好教學內容，將重點內容進行作為核心模板，次重點內容作為核心模板的輔助模塊，將內容構件成系統的知識體系，符合學生的認知規律，不僅可以有效地完善課程體系的結構，而且有利于學生對課程整體的學習和掌握，提高學習效率。

其次，對于一些已經失去明顯市場價值的設備或者零部件，可以減少課時量，僅作為介紹內容，旨在讓學生了解這些設備或者零部件的工作原理以及發展過程，從中學習和領悟發展變化的原因，提高解決實際問題的能力，培養學生的綜合能力。

2.2 豐富教學手段，擴展教學內容

在課堂教學中兼顧板書的同時，還需要大力倡導多媒體的應用，豐富教學手段，優化教學過程。多媒體技術可以針對學生對于精細化工品生產過程中涉及到的反應過程以及反應設備特別是操作的流程缺少感性認知的情況進行改善，可以使用圖片、動畫或者錄像等直觀內容對儀器的內部構造和操作的實際流程進行介紹，讓學生產生一定的感性認知，符合學生的認知規律，提高教學質量。

除了采用多媒體技術，還可以借助于實物教學。課堂教學時可以將一些小型的設備或者零部件等帶到教室，讓學生可以直接看見摸到，近距離的感知，不僅增強學生的感性認識還是調動學生學習的積極性。

此外還可以借助于仿真實驗教學內容。仿真實驗教學內容比可以學校課堂可以提供的設備種類更多，比實際實驗便捷，也更直觀。同時仿真教學也容易激發學生的好奇心，促進學生積極主動的學習，大大提高學生對于設備的操作流程的直觀感知，有利于理解操作流程對應的工作原理。

2.3 增加實踐教學課時

雖然借助于多媒體技術、實物教學或者仿真實驗教學等手段可以增加學生直接了解實際生產中涉及到的設備有直觀的了解，但是很少直接有實踐的機會，所以對于該課程的認知往往容易停留在感性認知階段，往往不能有效地轉化為理性認知，對知識的掌握不牢固，容易遺忘且不能有效對所學知識進行遷移。

此外，企業中涉及到的設備也越來越集成化、智能化和自動化，而且企業的生產使用的是成熟的配方，進行連續生產，所以即使在實習過程中也較難對設備進行深入的理解，還只是停留在設備的用途上，難以對設備的內部構造進行深一步的了解。因此如果有條件可以適當設置一定的實驗課時，讓學生可以自己操作設備，通過調節一些參數，從而得到不同的產品，加強學生對于設備的構造和工作原理的理解[3]。

2.4 增加分組討論的課時

對于應用型人才的培養，不僅需要掌握特定的專業知識，而且要對所學知識進行合理的利用。課堂上分組討論就是一種有效的手段。通過小組討論，不僅可以幫助知識的細化與整合，加深理解，還可以有效地鍛煉學生的表達能力，促進學生的全面發展。

2.5 課程評價體系的改革

在成績考核方面，應該避免過度依賴傳統的閉卷考試，逐漸轉向注重培養學生分析問題和解決問題的能力，充分開發學生的潛能。所以學生最終的成績評定可以分成以下幾個部分：上課回答問題分占15%，實驗課程分占15%，分組討論分占15%以及閉卷考試分占55%。

3 總結與展望

在教學過程中，教師應該根據學生的實際接受能力靈活地調整課程的組織形式，盡量做到因材施教，調動每個學生的積極主動性，同時鼓勵學生對教學方式進行反饋，適時的進行調整，做到教學相長。除了教學方式，教學的內容也需要與時俱進，特別是互聯網的快速發展極大的擴展了知識的學習渠道、豐富了知識面，所學內容不再限制于書本知識。教育的目的還是在于育人，希望在傳授專業知識的同時可以培養學生的創新能力、分析問題和解決問題的能力，培養出應用型、高質量的工科人才[4]。