化工课程论文：化工课程变革

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本文作者：张春桃王海蓉作者单位：武汉科技大学

教师队伍建设

教师是“卓越计划”与国家级特色学科的建设者和实践者。能否建设并保证拥有一支高水平的工程型师资队伍，是我校“卓越计划”实施和特色学科建设能否取得成功的关键。现代工程的实践性和创新性决定了工科院校的教师必须具备相应的素质和能力。作为省级精品课程和优质课程，我校化工原理教学团队的负责人历来都由具有较高学术水平和丰富工程经验的知名教授担任，团队中青年骨干教师已全部实现博士化。课程建设过程中，始终重视教学团队建设，以团队合作机制为基础，每学期定期开展教学研讨、教学经验交流及讲课竞赛。以教学促科研、搞好科研为教学，是当今高校工科教学改革的关键。我校化工原理教学团队非常重视教学与科研的辩证统一。团队近五年来承担国家自然科学基金面上项目2项、863项目2项及企业合作项目16项。教学团队注重把科研中获得的成果及新理论和新方法及时融入课堂教学，不断充实和更新教学内容。同时，团队承担的科研项目可为学生工程实践能力的培养提供平台。团队以开放性试验、指导毕业论文及“挑战杯”等形式让学生参与具体的科研项目，使书本中的理论知识得到巩固与提升，有助于培养学生分析问题和解决实际工程技术难题的能力，对学生创造力和创新思维的培养大有裨益。而且，科研是一种创造性劳动，学生参与其中，变课堂被动接受知识到以探索、研究和发现为基础的主动学习，能够涉足科学前沿领域。从事科研有利于培养学生的创造性思维，有利于高素质人才培养。培养优秀青年教师是教学团队建设的重要工作之一，已逐步建立完善了一个系统全面的青年教师培养机制。团队除日常教学培训指导工作之外，还非常注重青年教师工程素养的培养，与武钢焦化、河南顺成集团等企业建立了青年教师培训基地。笔者有幸于2010年暑假在顺成煤焦集团实习1个月，期间接受了学校的老专家和企业的高工的系统培训。我们吃住在生产一线，拍下了近千张设备图片和近百段设备运行视频，返校后极大地丰富了课堂教学内容。学生对此反响热烈，中国教育报等多家媒体也予以了报道。［4］在学校政策的支持下，学院通过多种方式和途径，大力引进具有丰富工程经历的教师，从武钢焦化、济宁碳素、湘钢、柳钢等企业选聘实践经验丰富的高水平工程专家到学校做兼职教授，担任本科生、研究生的联合导师，承担培养学生、指导毕业设计等任务。团队教师每年都会根据学生的毕业去向跟合作密切的企业开展联合指导毕业论文活动。学生直接参与横向课题研究，根据实验进展需要，可在学校和企业完成部分实验。

搭建开放性实践平台

现代化大型化工生产装置流程复杂、高度集成化与自动化，学生生产实习往往只能看到表面，熟悉现场流程，很少有机会实际操作。而这些工业化生产工艺流程和装置重现在学校实验室里又很不现实。这就从根本上制约了学生工程实践能力的培养。因此，我校化工原理精品课程体系开设了28学时的化工仿真实验，涵盖离心泵与液位控制、加热炉与列管式换热器、往复压缩、吸收、精馏等，通过模拟生产中流量、温度、压力、液位等数据的生成及其变化，以及化工生产过程中开车、运行、停车和事故处理等操作过程，学生能够身临其境地深入了解化工过程的工艺和控制系统的动态特性，提高对复杂化工过程动态运行的分析和决策能力，增强大工程观意识和工程实践能力。四、课堂教学方式的改革传统高等工科教育注重的是知识的传播，教师在讲台上填鸭式地讲，学生被动地边听边记笔记，课后再花大量时间复习以应付考试。独立思考能力、自我学习能力、发现问题能力、独立科研能力和团队合作能力是学生创新能力的基础。培养上述能力需要改进现有的教学方法，充分利用现代化教学手段（如多媒体、网络、化工仿真等），引进生动活泼的案例教学、专题讨论、小组合作研究等方法，启发学生自学、互学，培养学生的学习兴趣、创新勇气和研究与探索精神，使学生从被动的受教育者变成真正的教学主体，以提高各项能力和学习效果。比如，我们在化工原理课程设计中让学生自由分组完成煤气净化或煤气初冷的工艺设计及主体设备的选型。化工原理课程涵盖了大量工程设备的选型与设计知识，而学生在此之前从未接触过生产实际，工程观念不强，对于这些工程设备的结构及其操作状态没有直观的认识，对设备里面复杂的流体流动状况及其伴随的热量传递和质量传递很难有直观的了解，而传统的“黑板加粉笔”的教学方法和手段很难有效地提供丰富的工程信息。笔者利用flash动画、工厂拍摄的视频短片和图片讲解流体输送、传热及气液传质设备时，图文并茂地反复演示设备操作的动态过程和设备的内部结构，使抽象、枯燥的内容形象化，把复杂的设备结构、物质运动状态和传递现象（热量、质量、动量传递）清楚地展现在学生面前，呈现着引人入胜的动态效果，从而创造了良好的教学情景，丰富了教学内容，增强了教学趣味性，避免了教师长时间抽象讲述而学生收获甚微的现象，教师能将精力和时间更多地集中到重点知识与重要分析方法的讲解上，提高了“教”与“学”的效率。学生也因此加深了对课程的理解，切实培养了学生的工程实践能力。