原创《《精细化工工艺课程设计》的教学实践和教学体会》
本文是课程设计方面有关论文参考文献范文和《精细化工工艺课程设计》和教学实践和教学体会类函授毕业论文范文。
牛瑞霞,李海燕,李杰,李志科,江泓
（东北石油大学化学化工学院,黑龙江大庆163318）
摘 要：“精细化工工艺课程设计”是一门以学生自学、研究和设计为主、教师辅导为辅的实践性课程,以培养学生综合分析问题、解决问题以及创新能力为主要教学目标.本文结合自身教学实践,从课程体系规划、教学内容和教学实施等方面分析探讨了高效、合理地实施课程设计教学环节的主要措施；从培养学生能力的角度阐述了理科专业开设课程设计课程的教学体会.
关键词：课程设计；教学实践；教学体会
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）18-0132-02
基金项目：黑龙江省高等学校教改工程项目（JG2014011184）
作者简介：牛瑞霞（1977-）,女,河北保定人,化学工艺专业硕士,副教授,东北石油大学化学化工学院应用化学教研室,研究方向：应用化学专业课程教学及油田化学剂研究工作.
引言：
“精细化工工艺课程设计”是在学生完成了“精细有机合成”和“化工原理”的理论课程学习之后开设的综合性实践课程,课时1周,是东北石油大学化学化工学院应用化学专业“四位一体”模块化实践教学体系中第二层次的教学模块.该课程要求学生自主学习、构思设计一个精细化学品工艺设计为主的课题.需要经过资料查阅、合成路线设计、反应系统工艺设计、反应器工艺设计、答辩验收等过程,最终完成课程的学习和实践.教学过程中通过师生交流、学生自主学习和独立设计,对学生的知识获取、规划设计、工程技能、知识综合应用进行系统全面培养.截至目前,该课程已经开设7届,已经成为理论课和工程实践之间最重要的纽带.
一、课程的规划
东北石油大学是一所以工学为主的综合类院校,学校重视科学研究与实践应用,课程设置方面要求所有专业开设课程设计等实践类课程.应用化学专业的一个专业培养方向是精细化工,所以精细化工工艺学课程设计是我专业学生的必修课之一.该课程以《化工原理》和《精细有机合成化学与工艺学》的理论知识为基本点,综合应用专业知识,突出工程意识和创新意识,提高学生的综合设计能力,培养学生解决实际工程问题的技能.
在课程开设之初,由于缺乏实践经验,课程设计题目单调,应用型不强,而且学生对工艺和设备的结构与原理认识肤浅,学生的工程素质和工程实践技能没有得到应有的锻炼.通过多年的教学实践,在笔者及所在专业教师的共同努力下,对精细化工工艺课程设计的时间安排、前期课程的内容设置进行了合理衔接,起到了承上启下、融会贯通的良好效果.
该课程设计隶属于精细化工方向的教学集合体系,时间及内容安排顺序是同时开设《化工原理》和《精细有机合成化学与工艺学》,前者着重于介绍单元操作、工艺流程操作条件优化和设定,而后者着重于介绍精细化学品的合成工艺路线和单元反应的合成条件优化设计.然后开设《精细化工工艺设计》,它是将化工设计知识和精细化学品生产工艺融为一体的综合性教学环节,通过设计使学生深刻理解精细化学品的生产理论知识,明确所学课程知识的实际用途,并综合培养学生思考和解决问题的能力.由于课程设计时间为一周,在此期间,学生需要完成资料查阅、物料衡算、热量衡算、反应釜设计、流程图绘制、反应釜绘制等内容,工作量相对较大,所以理论课程教师在教学过程中需要预安排设计内容,学生在学习理论知识的同时进行课程设计准备工作,学习效果更好.
二、课程内容及教学实施
《精细化工工艺设计》的任务设置紧紧结合教学实际.精细化学品种类繁多,大多采用间歇操作,多步骤生产,而我校紧靠大庆油田,学生对油田化学剂,尤其是驱油用表面活性剂、缓蚀剂、破乳剂等精细化学品的接触了解较为深入.此外,前期课程设置了认识实习,学生对油田用精细化学品的生产流程具有初步认知.所以,在任务设置上,侧重于油田化学剂产品的生产工艺设计.
课程设计教学在多媒体教室进行,主要用于指导教师全方位讲解课程设计的任务安排和设计要求.教师在授课前备齐参考资料和工具用书,指导学生人数不超过15人.课程设计过程以学生为主体,教师进行针对性辅导,并根据学生遇到的问题组织课堂讨论,加深对知识的理解和熟练运用.为督促培养学生个人能力和团队合作精神,按照每组2人进行任务分配.课程结束后,由学生提交手写设计说明书一份,要求按照章节依次详细写出计算过程,并提交反应釜的设计图纸、反应车间的布局图纸等关键附图说明.最后,学生根据自己的设计内容,以小组为单位,进行公开答辩,根据学生的答辩情况及平时的指导情况,指导教师可以判断设计任务的完成效果,便于公平公正地进行成绩评定.
三、应用化学专业开设课程设计的教学体会
我校应用化学专业属于理科,课程体系设置不同于化学工艺专业,学生平时的学习均已理解分析为主,数学计算和工程制图等能力欠缺,工程和工艺基础均薄弱[1].所以,通过课程设计教学环节实现对实现应用化学专业的多维度培养是非常必要的.通过7届教学实践,笔者认为理科专业因地制宜地开设化工类课程设计,对于学生多方面的能力培养有重要作用,具体有如下几方面的体会.
1.锻炼了学生查阅工具书、搜集数据的能力.高校本科学生在毕业之前都需完成毕业设计,我校应用化学专业的毕业设计为期半年,旨在培养学生的专业综合应用能力.通过课程设计可以使学生提前进入角色,起到了承上启下的作用.原因在于,学生的进行课程设计之前及过程中,需要做基本的准备工作,搜集资料和基本数据.比如《精细化工工艺课程设计》的设计题目设计硝化单元反应,为了完成硝化反应釜的设计,学生需要查阅芳烃、硝基化合物、水、硝酸等物质的一系列物性参数,包括热容Cp、标准摩尔生成焓ΔfHθm、密度ρ、黏度μ、导热系数λ等等.需要掌握《化学数据速查手册》、《石油化工基础数据手册》、《中华人民共和国化工物性图算手册》等工具书的筛选、物性参数的查阅方法,很大程度上锻炼了学生快速搜集资料的能力,为毕业设计教学环节的有效实施奠定了基础.
2.锻炼了学生的计算能力.我校应用化学学生在校期间的课程均以理论学习为主,除《高等数学》和《化工原理》涉及计算,其他课程基本不涉及数学计算.通过开设《精细化工工艺课程设计》,可以弥补不足,使计算能力得以锻炼.由于课程设计要求学生进行系统的计算,每一步精细化工单元反应的设计均需进行物料衡算和热量衡算,而且要依据冷却剂的类型、温差来计算设计反应釜大小、换热面积大小、换热器类型,因此课程设计的计算灵活、设计内容全面,对学生计算能力的培养更贴近实际.
3.锻炼了学生的工程制图能力.作为工艺设计类课程,其最终的呈现形式是图文并茂、计算全面的设计报告,要求学生既要有详尽的计算过程、清晰明了的总体阐述,又要有简明扼要的图表汇总.我专业学生没有学过工程制图类课程,不知道反应釜、换热器、流量计、计量泵等的标准绘制方式、局部零件剖开和放大；不知道设备的细节标注,比如操作压力、温度、物料名称等内容,工程概念较差.通过本门课程设计,学生学会了按照工程图纸的规定表示所设计的设备,并对精细化工生产流程、装置布局等有了宏观认知和掌握.
4.加强了学生的团队合作意识培养.《精细化工工艺课程设计》的任务设置是每两位同学一组,需要他们合作完成.学生在课程结束后也充分体会到了合作的重要性,经常会出现遇到问题等不及问老师,互相讨论后得到提醒和点拨,出现“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”的情况.使学生进一步明白了只有与他人紧密合作、相互配合,才能在有限的时间内设计出最优的设计方案,才能更高效地完成一项工作,为日后进入工作岗位进行了必要的锻炼.
5.加强了学生的综合能力培养.《精细化工工工艺课程设计》的教学过程是在教师指导下,学生独立查阅资料收集数据后,完成一定量的计算、撰写设计说明书,最后进行课程答辩.通过集中系统训练,可以有效地实现与前期课程的衔接,实现理论基础知识和专业知识的综合运用,大大提高学生的工艺设计能力、创新能力、团队合作能力、独立分析和解决精细化工实际问题的能力、写作能力、绘图能力和表达能力[2].此外,可使学生懂得设计参数与操作费用、投资费用的关系,懂得设计既要考虑到先进性又要考虑到可能性和经济性[3].
教学相长,通过几年的教学实践,也发现当代大学生思维活跃,在课程设计过程中,对能源的综合利用、方案设计的经济性、可持续发展性、绿色环保性等方面很有兴趣,敢于提出新思想、新方法,这些方面也正符合当前我国工业发展的实际.
总的来讲,课程设计有利于提高认识问题、分析问题、解决问题的能力.既是对已学课程知识的考核,又是对学生思考问题、解决问题能力的考核,更是对人格品德的考验,纯理论主义与纯经验主义都是不可取的,只有联系实际、活学活用才最有价值.
四、结语
在高校毕业生普遍面临就业压力的今天,如何能够在大学期间提升学生个人综合能力,已经成为当代大学生和高校教师面临的严峻问题.既需要学生从思想上、行动上珍惜课程设计实践教学体系,认真对待每一次进行综合训练的机会；又需要指导教师具有强烈的责任心,规划设计好教学内容,加强教学管理,不断提高综合指导能力,做到爱生如子,全心全意辅导学生,致力于帮助学生独立思考、积极探索、保持好奇心和探索,提高分析问题、解决问题的能力,从而为顺利走上工作岗位打下坚实基础.
课程设计论文参考资料：
简而言之:该文是关于《精细化工工艺课程设计》和教学实践和教学体会方面的相关大学硕士和课程设计本科毕业论文以及相关课程设计论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料。
