化工單元操作精餾實訓的設計與實施探討

摘要：化工單元操作實訓課是高職化工單元操作課程教學的重要組成部分。本文以化工單元操作實訓課中的精餾實訓為例，通過對精餾實訓課程內容的設計，使精餾實訓課程更符合學生的認知過程，激發學生的興趣和學習熱情，讓學生在自主學習中、在團隊協作中提高了實訓教學的質量。精餾在化工生產中的主要作用是分離和提純，實訓以生產角度從指標項、穩定時間項、濃度項、電耗項、水耗項、原料消耗項、產量項、安全操作項等分項加權計分來算總得分，通過本設計與實施，學生操作總得分比沒有進行設計與實施前有明顯提升。輔以精餾仿真與精餾實訓同時進行，交互提升，有效提升了學生的精餾操作整體水平。

關鍵詞：化工單元操作實訓；精餾；教學設計與實施；自主學習；交互學習

中圖分類號：TB"""""""文獻標識碼：A""""""doi：10.19311/j.cnki.16723198.2025.12.084

化工單元操作技術是高職化工技術專業的專業核心課程之一，是應用化工技術、石油化工技術等專業的必修課程，主要學習化工生產中各種化工單元操作的基本原理、設備的主要結構及其操作。其中的化工單元操作實訓課的主要目的是通過模擬化工生產過程中的各個單元操作，幫助學生掌握化工生產的核心技術，并培養安全意識和優化操作流程。這種實訓方式不僅讓學生對化工生產流程有更加直觀的認識，還能在實踐中發現問題、解決問題，從而培養獨立思考和解決問題的能力。課堂教學的主體應該是學生，教師要積極引導他們在課堂上進行合作與探究式學習，避免大多數課堂中都存在的“被動學習”的現象。本文以精餾操作為例，說明如何有效地幫助學生通過自主學習來提升操作技能和組織管理水平等實操能力。

1"化工單元操作實訓課程的教學現狀

近些年，高職院校招收的學生整體素質出現了明顯下降，"學生的基礎差、缺乏學習的主觀能動性、缺乏學習的有效方法、缺乏學習的信心。另外，化工原理實訓教學要求學生將課堂上學到的理論知識應用到實際操作中。學生不僅理解相關理論，還要具備實際操作能力，這種理論與實踐的結合增加了教學的難度。

2"調整教學模式，提高學生學習的有效性

教師通過調整教學模式，充分應用多媒體教學，引起學生的學習興趣和參與度，提供有效的學習方法，提高學生學習的主觀能動性，增強學生的學習信心，達到提高學生的學習有效性的目的。

2.1"做好精餾實訓課的設計，引起學生的學習興趣

精餾是化工單元操作課程中最復雜、難度最大的一個學習單元，它涉及單元操作的三傳知識，是前期學習知識的一個匯總應用單元，學生畏難情緒重是正常的。突破的關鍵在于教師的課程設計，只有使精餾實訓課程的設計更符合學生的認知過程，才能激發學生的興趣和學習熱情。針對這個目的，我們進行了以下設計。考慮到讓更多的學生參與操作，我們將整個精餾實訓操作分為了兩個部分同時進行，一半的學生在進行精餾實訓，另一半的學生在進行精餾仿真。這樣保證在同一套實訓裝置上的學生人數不超過7人。操作過程分6次課完成，每次課4學時，共24學時。

2.1.1"實訓部分

2.1.2nbsp;重視理論聯系實際，提升學生的學習動力

高職院校的學生畢業后，主要面向技術和管理的崗位。技術崗位需要較高的職業技術技能，管理崗位更注重管理和組織能力，適合擅長組織和協調的學生。在精餾實訓過程中，通過多種教學方法的實施，重點培訓學生這兩個方面的能力。

在第一次課中，首先對學生進行安全教育，特別要指出精餾裝置的風險所在，讓學生掌握規避風險的安全方法。以煉油過程為框架，引出老一輩科技工作者為祖國石油石化事業發展所作出的貢獻，強調技術改變現狀、引領未來。通過比較我國與美國UOP、美國石偉等石油公司的催化裂化技術，培養學生的國際視野，了解我國的石油化工技術由“跟跑”逐漸過渡到“領跑”離不開幾代石油人的努力，技術革新的發展規律，提高學生的民族自豪感和國家認同感，實現社會主義核心價值觀的塑造[1]，激發學生的使命感和責任感。

通過提問，讓學生明白自己作為技術人員的操作水平決定了工廠效益。帶著流程操作題去梳理現場流程，強調生產過程中七分準備三分操作的理念，通過針對現場的真實案例讓學生明白，操作不當可能帶來哪些危害和要承擔的后果。提問現場裝置的必備知識儲備與運用，讓學生明確相關設備的基本操作模式和根據現場條件來確定具體的操作步驟。對全裝置進行解析，通過師生的互動，讓學生充分參與教學活動，解決學生認知上的錯誤和模糊觀點，理中有實，實中有理，突出對學生動手能力和專業技能的培養，充分調動和激發學生參與學習的興趣和自主學習的意愿。

2.1.3"利用多媒體輔助教學，提高教學效果

第二次課，教師通過現場提問來檢查學生對流程的熟悉程度。教師在現場裝置上對小組長進行提問式考核與復訓，糾正流程操作問題錯誤。接著小組長組織組員在現場裝置上自主學習和討論，教師現場答疑。然后教師隨機提問學生，并利用在線課堂管理平臺課堂派出題對全部學生考評[2]，直到確認學生對流程裝置的掌握程度達80%以上，再結束這一部分的自主學習。

接著，教師按考核細則進行分階段、分崗位操作演示精餾開停車及正常操作控制。教師邊教邊做邊答疑，要求學生邊觀摩邊做筆記，課后再對照操作步驟和視頻整理。利用電視錄像技術將教師講課的語言、表情動作及多種媒體信息錄制下來，學生通過反復觀看錄像，加深對課程內容的理解，要求學生準備下次課提問問題。

2.1.4"利用多種教學方法，增強學生的參與感和協作能力

第三次課，教師通過現場提問來檢查學生對開停車及正常操作控制的熟悉程度。操作方案同第二次課。

接著，學生按分組、分角色進行精餾操作，教師現場監控，根據現場情況，有限指導學生操作。邊做邊提問，邊做邊糾錯，完成一遍完整操作后，師生共同總結現場操作存在問題和下次操作注意事項。接著學生輪換角色現場走位并講解精餾操作，各小組相互點評，教師糾錯并總結。在教學過程中強調學生在學習中的主體地位，引導學生主動學習和探索，通過小組合作來解決問題，通過角色扮演來培訓學生對相應崗位的操作能力，通過角色輪訓來培養學生對完整裝置的操作和控制能力，培養學生的團隊協作能力和組織能力，要求學生做好總結，準備下次課獨立操作。

2.1.5"教師護航，學生小組獨立操作能力的提升

第四、五次課，通過前面的訓練，讓學生獨立操作。教師隨機提問學生，在確認學生小組對精餾操作的掌控程度達標后，學生按分組、分角色獨立進行精餾操作。教師現場監控，防止安全事故發生。同時對學生單獨分別提問，確認每位學生的獨立掌控程度，有針對性地再次糾錯。現場操作結束后，各小組相互點評，教師糾錯并總結，提出對下次考核的要求。

2.1.6"檢驗學生的實際操作與控制能力

第六次課，組織學生分組比賽，檢驗學生獨立操作、組織協調等能力的水平。考核結束，各個小組自評，相互點評，教師再從技能掌握程度、團隊合作水平、問題解決能力、工作態度等方面對學生小組進行點評總結。

2.2"精餾仿真訓練

精餾仿真訓練包括：冷態開車、正常停車和事故處理3個方面的內容。精餾仿真操作主要通過結合精餾塔單元操作3D虛擬仿真實訓項目來進行訓練[3]。

3"結論

通過對精餾實訓的設計和實施，以學生操作水平為指標，通過下表數據，可以確認這樣的設計，符合學生的認知過程，有效地幫助學生通過自主學習來提升操作技能和組織管理水平等實操能力。

與學生只在教師講解后直接操作相比，在演示和三次訓練后學生的操作總成績提升達41.7%。從學生的操作水平提升情況和學生反饋意見來看，建議精餾實訓的設置可以從隨課程實訓改為成周實訓，通過增加學生練習的頻次和及時的反饋與改進來達到使學生操作水平提升的更高的目標。通過這樣設計的精餾仿真操作，學生平均成績從79.2%上升到89.4%，學生反應良好，興趣盎然。同時實訓與仿真交互訓練，互相影響，提高了學生精餾操作的整體水平。

參考文獻

［1］王明等.課程思政背景下化工原理實驗教學改革.化工管理[J].2023，（21）：2628.

[2]王玉清等.信息化教學手段在化工原理實驗教學中的應用與探索.天津化工[J].2024，38（06）：157159.

[3]蒙建成等.“化工原理實驗”教學改革路徑探索與思考，新課程研究[J].2024，（12）：3941.