化学工程与工艺专业课程体系群的构建

第４Ｏ卷第９期　２０１２年５月　广州化工　Ｖｏ１．４０　Ｎｏ．９　Ｍａｙ．２０１２　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　化学工程与工艺专业课程体系群的构建水　杜燕萍，刘永红，陈立成，薛（西安工程大学环境与化学工程学院，陕西　西安凝　７１００４８）　摘　要：针对我校工科高校办学特点，将工程实践能力的培养作为化学工程与工艺专业课程体系建设的重点。提出了优化课　程体系教学内容，在实践教学中加强学生工程实践能力、创新性训练的培养，强调在本科教学的各教学环节中强化工程意识的培养。　关键词：化学工程与工艺；课程体系；３２程意识　中图分类号：Ｇ６４２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００１—９６７７（２０１２）１０—０２２３—０３　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｕｒｓｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｃｏｎｃｅｐｔ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ＤＵ　Ｙａｎ—ｐｉｎｇ，ＬＩＵ　ｙ０　一ｈｏｎｇ，ＣＨＥＮ　Ｌｉ—ｃｈｅｎｇ，ＸＵＥ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａａｎｘｉ　Ｘｉ’ａｎ　７１００４８，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｃｏｌｌｅｇｅｓ，ｔｈｅ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｐｒａｃｔｉｃｅｓ　ａｓ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｐｏｉｎｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｕｒｓｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ａ　ｓｕｉｔ　ｏｆ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗｅｒｅ　ａ—　ｄａｐｔｓ　ｔｏ　ｅｎｈａｎｃｅ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｉｎ　ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　ｔｈｅｏｒｙ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｔｒｅｓｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ　ｏｆ　ｃｏｎ—　ｃｅｐｔｓ　ｏｆ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｃｏｕｒｓｅ　ｓｙｓｔｅｍ；ｃｏｎｃｅｐｔ　ｏｆ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　化学工程与技术作为化学工业的主要学科领域，担负着促　业课程群，同时，支干课程开设有：化工传递过程、化工设备机械　进化学工业及相关行业发展与进步的重要使命。我校化学工程　基础、化工仪表及自动化、化工制图及ＣＡＤ、工厂实习等。同时　与工艺本科专业于２０１０年开始招生，依托于我校化学工程与技　具有专业选修课，即专业方向模块：煤化工、工业催化、精细化工　术一级学科。本学科汇集了一批由知名教授、博士为主的知识　等。这样可以实现学生在前期学习大化工各类基础课程，后期　结构、职称结构和学历结构比较合理的团结协作的学科队伍，在　还可根据个人意愿选择专业方向模块，实现不同专业方向人才　某些研究领域的研究水平处于国际前沿，形成了一个彼此渗透、　的分流培养，体现个性。　相互依赖、相互促进的有机整体。　化学工程与工艺专业作为高等工程教育，兼备“工程”特　２课程体系教学内容的整合与优化　色　，即具有实践性和创新性教学环节，也就是实验、实习、课程　设计、毕业论文（设计）等课程。但大部分工程教育课程的教育偏　化学工程与工艺专业核心课程群由化工热力学、化工传递过　向了“厚基础、宽专业”的工程科学的培养模式，削弱了对学生解　程、化学反应工程、化工分离工程、化学工艺学、化工设计６门课程　组成，构成了化学工程与工艺核心专业课的主体。化工设计以其　决工程实际问题的能力培养。因此，如何构建起科学而合理的、能　适应社会发展需要的专业课程体系，培养出具有工程意识、解决　他五门课程为基础，对提高学生分析问题、解决问题的综合工程能　实际化工过程问题能力和创新能力的人才是非常重要的。　力起到非常重要的作用。化工原理是讲述单元操作的基本原理，　是学好其他专业课程的基础；化工热力学则建立在分离工程的基　１　课程体系群构建的基本思路　础之上，阐述工业条件下各种流体热力学性质的计算；化学反应］一　程以传递过程为基础，传递现象和化学反应工程利用数学的方法，　根据国内外化学工程与工艺专业本科毕业生的就业统计，　从微观角度阐述化学反应过程、设备设计的共性科学问题；化学工　越来越多的毕业生已经参加到越来越广泛的各类技术工作，就　艺学是关于化学品生产方法的技术科学，它以自然科学和工程科　业非常分散，专业界限更加淡化　Ｊ。为了适应市场经济下的人　学规律为基础，使化学反应达到工业化应用水平　Ｊ。由此可见。　才需求，我校化工系提出了能够体现本科生“厚基础、宽口径、强　核心课程群的各门专业课是相辅相成的。　能力、高素质”的专业培养目标，构建了符合“懂理论、会操作、能　２．１　整体优化教学内容，避免交叉性内容的重复　开发”的应用型人才培养模式的知识框架。构建一套以“化工原　理及化工原理实验、化学反应工程、化工热力学、化工设计、化工　化学工程与工艺各门课程是紧密联系的，同时内容相互交　分离工程、化学工程与工艺专业实验、化学工艺学”为主干的专　叉，难免会出现课程内容的重复。比如热力学相平衡方面的内　基金项目：西安工程大学教育教学改革项目（Ｎｏ：２０１０ＪＧ１７）。　作者简介：杜燕萍（１９７９一），女，讲师，硕士，主要从事化学工程与技术教学及科研工作。　２２４　广州化工　２０１２年５月　容，物理化学中涉及，同时化工热力学，化工分离课程均有大篇　幅的介绍。因此，在制定教学大纲时，要求各门课程的内容合理　安排，优化课程设置，避免学生重复学习，又或是了解皮毛，同时　又不能遗漏某些内容。制定教学大纲时，对于核心课程群的教　学内容安排，尤其是相互交叉性内容，不同的课程，其目标应该　各有侧重。在化工热力学的教学过程中，适当删减与物理化学　业实验。后者包括基础数据测试实验，分离工程实验、反应工程　实验。在这些实验中可开设６０％左右的综合性、设计性实验。　鼓励学生参加各种化工大赛，从而提高学生的Ｔ程实践能力、自　主创新能力。此外，重点培养学生在化工应用软计、化Ｔ设计软　件、仪器分析、化工综合设计型实验等方面具有较强实践能力；　重复的内容。相平衡常数的计算过程，如在化工热力学中已经　深入讨论过，在分离Ｔ程中，只需直接使用即可。同样，在单极　相平衡过程所涉及的泡点、露点过程的计算，分离工程和化工热　力学两门课程应该相互补充。除此之外，加大课程群的整合力　度，可将相关内容整合到某一门课程里，比如将分离工程中的分　离顺序和分离过程选择等内容转移到化学工艺学课程里结合具　体的丁艺流程进行分析。因此，对于交叉性内容，课程体系的后　续课程只需要引导学生加以巩固和复习，重在运用和扩展。这　样能有效地避免简单的重复，同时还激发的学生的学习兴趣，更　进一步的提高学习效果。　同时，通过实验室开放让学生参加科研活动，使学生掌握专业应　用的前沿，得到良好科研方法训练和实验操作技能训练。通过　基础理论和工程技术知识相结合的教学模式，着重培养学生综　合素质和实践创新能力，注重在过程＿Ｔ程和产品工程两个方面　的均衡发展，满足学生拓宽择业面和长远发展的需要。　（２）改变实习形式　本着提高学生感性认识和工程能力，安排三周毕业实习。　以往大部分实习基地都是自动化控制，学生只能观摩，不能动　手，实习效果不佳。为了改变这一状况，目前国内一些院校建立　“石化工程中心”，先让学生在学校进行仿真实习，然后再安排到　工厂实习。这样可以充分观察到从小试到工业生产的放大效　应，为学生今后从事科研开发、工程设计奠定一定的基础。　（３）强化课程设计　课程设计是锻炼工程应用型人才必备的环节，为此，安排化　学工程与工艺专业课程设计可与化工设计理论课相配套，由具　有工程实践经验的老师指导，形成大论文小设计的格局，也使以　２．２重点课程教学内容的优化　化工原理是化学ｌＴ程与＿丁艺专业的主干专业基础课，同时　也是学院其他专业的重点课程，具有重要的课程地位。它是综　合运用数学、物理、化学等基础知识分析和解决化工过程中各种　单元操作问题的工程学科。化工原理课程体系包含三个教学环　节：理论教学、实验教学、课程设计。多年来高校化工原理教学　普遍存在以下问题：（１）课程均是以单元操作为主线，各章逐一　讲解，而对单元操作的本质一动量、热量和质量传递以及三者之　间的关系论述很少，大多数教材只在绪论中提及，使得整个课程　显得理论基础不足。（２）课程体系中队解决复杂真实的工程问　题，方法主要侧重于实验研究法，即“经验方程式”的使用，使人　感觉该学科研究方法单一，缺乏理论依据。（３）课程体系的综合　性欠缺，对单元操作的共性及相互问的联系论述过少。（４）课程　内容不能及时反映当今化学工程领域的最新成果和前沿知识。　针对这一问题，对化工原理课程体系及内容做以下调整：　（１）重新整合化工原理课程教学内容，对单元操作加强共性及综　合性的分析、加强方法论教学、加强工程观点的介绍和实践能力　后做毕业论文的学生能得到工程设计的训练。　（４）毕业设计与工程实践紧密结合　通过参考兄弟院校做法，积极发展与我校合作的化Ｔ企业　数量，尽可能组织学生到生产现场，由企业工程技术人员指导，　开展毕业设计　。通过同学自己完成工艺计算、工艺设计、设　备选型，根据现场场地实际和物料状况，确定厂房布置，最终绘　出化工工艺流程图、设备布置图等图纸。这种培养方式对培养　学生的动手能力和工程能力能够起到积极的作用，缩短了学生　参加工作后适应现场的时间。　（５）课程设计和毕业设计尽可能采用计算机绘制图纸　以往的教学中，应用化学专业过多采用图板绘图，效率低，　效果差。为了适应现代化工业的发展，我们在化学工程与１二艺　的培养。（２）教学过程中，结合典型单元操作的数学描述和定量　分析，把方法论的教学贯穿其中。不仅在教学中介绍经验法，并　且加强其他方法论如数学模型法、参数归并和过程分解等得介　绍。（３）鼓励学生对教材中的某些章节进行自学＋讨论相结合　的形式进行，或者针对该内容去查资料，写出综述。使学生能够　发挥主观能动性，尝试通过多种渠道获取知识。（４）加强学生的　工程观点、提高学生的设计能力，使所学内容与工程实际密切结　合。尽可能把课程设计跟实习工厂的主要工艺流程联系起来，　专业培养计划中设置了《化工制图及ＣＡＤ）），这样本专业学生以　后的课程设计，毕业设计就可以通过计算机进行绘图实践训练，　培养其从事现代化工工程设计的工程素质，使计算机进行工程　设计技术成为学生必须掌握的基本技能之一。　４结语　化学工程与工艺专业学生的工程概念、分析和解决＿丁程问　题的培养对我国高等工科教育可持续发展以及化学工业的产业　化升级起着非常重要的作用。同时，教师＿Ｔ程素质的培养也是　对流程中的主设备进行设计，以消除“空对空”的印象。同时使　学生在设计时不仅要考虑本单元操作的影响，还要考虑上下工　序的制约和影响。（５）加强实验教学，培养学生动手能力和创新　能力。实验内容配合教学进度，同时要求学生认真做好预习、仿　真、提问、实验、报告等环节的工作。　不容忽视的。不少高校在引进人才方面主要考虑的是教师科研　水平，其次关注人才的企业实践经验。鉴于科研压力，假期教师　也不能到企业去参与实践或者工作。但是在实际课程群建设过　程中，涉及专业课教学的老师也应该通过进修、企业实践、参加　会议等方式不断提高业务水平。因此，高校应能够给予政策鼓　励，利用学习、调研以及下派科技特派员的方式，支持教师积极　参与到企业生产实践中，提高了教师的工程素质，这同样也使学　生收益颇丰。　参考文献　［１］　王雪峰，曹荣．大工程观与高等工程教育改革［ｊ］．高等工程教育研　究，２００６（４）：１９—２２．　（下转第２３２页）　３课程体系实践性与创新性的体现　着力培养学生“工程意识”，提高学生实践和创新能力是本　专业课程体系构建的重要内容，而实验、实习、课程设计及毕业　环节是这一理念的具体体现　（１）整合专业实验内容　。　专业实验最能反应专业特色，因此，对于实验设置上，可重　点加强２个模块的建设：Ａ、化工原理实验；Ｂ、化学工程与工艺专　２３２　广卅Ｉ化工　２０１２年５月　３．５淡化师生情感交流，不利于学生人格完善　现代教育技术在教学中的应用，使“学生——计算机”交流、　“学生——计算机——学生”、“学生——计算机——教师”之间　交流增多，但学生与教师、学生与学生面对面之问的情感交流明　显减少，可能导致师生、学生与学生之间关系的疏远，人际交往　趋于淡漠，增加青少年自我封闭的趋势，影响他们融人社会现实　生活，不利于他们人格完善　。　程中，仍然要以教师为主导，以学生为主体，以媒体为辅助手　段　。学生创新能力的培养，需要老师的启发和引导，教师在教　学过程中关注学生感知、情感等方面的变化，用体态语言、面部　表情及口头提示等方式与学生交流信息，组织小组讨论等引导　学生共同学习，活跃课堂气氛，提高学生主动学习的积极性。　５　结语　４现代教育技术与有机化学传统教学整合　前面的探讨使我们看到现代教育技术拥有传统教育不可比　拟的优势，但同时存在其自身难以克服的不足及部分教师在认识　上的问题。教学实践中，不能只追求应用所谓的先进技术手段，而　忽视教师的讲授、板书、实验等常规的教学方法，不能忽视课堂教　学过程中教师与学生及学生与学生之间的交流与互动，不能忽视　学生的主体地位。现代教育技术与有机化学传统教学整合，才能　充分发挥其效用，提升有机化学教学水平。具体对策如下：　在教学过程中，现代教育技术不应完全否定传统的教学模　式，不能取代教师的主导地位，更不能代替教师来教学。现代教　育技术应用于有机化学教学，应与传统教学模式融合，发挥其现　代性特点，起到事半功倍的教学效果。　参考文献　［１］王清廉，莫尊理．面向新世纪有机化学教学的改革与探索［Ｊ］．高等　理科教育，２０００（６）：７０—７４．　［２］　王国喜．《有机化学》教学规律初探［Ｊ］．安阳工学院学报，２００５，８　（４）：１４０—１４３．　４．１　多媒体技术与传统教学有机融合　传统教学以学生为主体，以教师为主导，注重学生基本素质　的培养、基础知识的学习和基本方法的掌握，注重学生科学态度　的培养。教师是教学活动的设计者、组织者、主导者，这是其他　媒体都无法替代的。多媒体技术有自己独特的特征和优势，但　［３］杨瑞云，银小玲，覃江克，等．有机化学多媒体教学的实践与思考　　ｌＪ】．２０１０，９３（５）：３６—３８．　［４］　薛红艳，安红，杨郦．有机化学多媒体教学的实践与探索［Ｊ］．高师　理科学刊，２００４，２４（４）：７２—７４．　［５］　李兆君．现代教育技术［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００１．　在教学过程中它仅仅是教学手段的一种，只能起到辅助作用，不　应完全取代传统的教学模式——板书、语言、手势、实物、师生情　感交流等传统做法。每个教师都有其特定的教学语言、教学方　法和应变能力，只有把传统教学手段、教师个人特色和现代教育　技术有机结合，才能真正发挥现代教育技术在教学中的作用”　。　［６］刘杰．多媒体技术在无机化学教学中的应用及探讨［Ｊ］．大学化学，　２００５，２０（２）：３４．　［７］　吴文镶．多媒体技术在有机化学教学中的应用［Ｊ］．中国成人教育，　２００７（２）：１８０—１８１．　［８］胡逢恺，李长江．多媒体应用于有机化学教学的实践与体会［Ｊ］．黄　山学院学报，２００４（６）：７４—７６．　４．２设计适合的课件　应用现代教育技术进行教学要因课制宜，针对特定课程。　［９］Ｊｏｈｎ　Ｍｃ　Ｍｕｒｒｙ．Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ　ｏｆ　Ｏｒｇ　ａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｓｔ￣［Ｍ］．北京：机械　工业出版社，２００３．　［１Ｏ］蒲侠．多媒体技术在有机化学中的教学事件与体会［Ｊ］．广东化Ｔ，　２００６，３３（６）：９９—１０１．　寻找教学与课件的最佳结合点，反复思考、修改完善、不断调整　确保多媒体科学地、实效地进人课堂，使多媒体与其它常规媒体　有机配合，优化教学。课件设计要根据特定内容，并非所有内容　都适合用多媒体教学。课堂容量要适中，避免超过学生接受能　力的信息轰炸。教师要根据教学需要选择恰当的教学方法和手　段，充分展现科学知识的深刻魅力。　［１１］邱星群．浅议有机化学传统教学和多媒体教学的整合［Ｊ］．科技信　息，２００９（２２）：１６９．　［１２］马士兴．谈现代教育技术的优势与不足［Ｊ］．赤峰学院学报：自然科　学版，２００５，２１（４）：４９—５１．　［１３］刘本娜．运用多媒体技术突破化学教学难点研究［Ｄ］．山东师范大　学，２００７．　４．３强化课堂教学中的师生互动　要正确认识教师、学生、多媒体计算机三者的作用，教学过　（上接第２２４页）　『２］　王正洪，陈志刚．大Ｔ程观的教育理念与工科本科院校的办学特色　［７］　全国化工高教学会课题组．面向２１世纪化学工程与工艺专业培养　方案编写说明续上期［Ｊ］．化工高等教育，１９９８（４）：１—６．　［８］　余国琮，李士雨，张风宝，等．“化学工程与工艺”专业创新人才培养　方案的制定与实践［Ｊ］．天津大学学报：社会科学版，２００４，６（１）：　１—５．　［Ｊ］．中国高教研究，２００６（１）：２９—３１．　『３］　全国化工高教学会课题组．面向２１世纪化学工程与工艺专业培养　方案［Ｊ］．化工高等教育１９９８（３）：８—１４　『４］姚志湘，粟晖，田玉红，等．化学工程本科课程建设的发展［Ｊ］．广东　化Ｔ，２００６，３３（０９）：１０５—１０７．　［９］　尹先清，付家新，梅平，等．化学工程与工艺专业实践教学与毕业设　计改革初探［Ｊ］．化工高等教育，２００６（２）：３８—３９．　『ｌ０］黄英，王艳丽，颜红侠，等．化学工程与工艺专业实验与实践教学体　系的改革与实践［Ｊ］．实验技术与管理，２００５，２２（２）：９６—９９．　［５］　朱炳辰．化学反应工程［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００７：１—２．　［６］　黄仲几，房鼎业．化学工艺学．［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００２：　９—１　１