应用型人才培养模式下化工传质与分离过程课程教改探索*

时间：2023-02-17 08:10:05　来源：柠檬阅读网本文已影响人

佟瑶，王开，魏莉，郝敬爱，刘娜

(1 大连工业大学，辽宁大连 116032；
2 中国科学院大连化学物理研究所，辽宁大连 116023)

近年来，我国化工行业对能够把成熟的技术和理论应用到实际的生产、生活中的技能型人才，即应用型人才的需求量日益增加[1]。应用型人才的培养不但能够提高学生就业竞争力，还能够适应社会发展的需求，激发学生的学习兴趣和主动性。因此，当前各大院校均注重应用型人才的培养。然而，若要培养高素质的化工专业应用型人才，传统的教学模式已经满足不了社会的需求，对化工专业课程进行改革尤为重要。

化工传质与分离过程是化工类专业开设的一门非常重要的专业核心课。通过本课程的学习，使学生建立基本的工程概念，掌握化工过程分析问题和解决问题的方法，培养学生运用基础理论分析和解决化工及相关工程中遇到实际问题的能力[2-3]。因此，其教学质量的好坏直接影响化工类应用型人才的培养。此外，本课程学习过程中需要综合运用数学、物理、化学工程等基础知识，国内外新型分离技术又层出不穷，因此，如何在目前短学时的教学要求下，加强教学改革与实践，扭转“重理论，轻实践”的局面，对培养应用型人才具有举足轻重的作用。

当前，化工传质与分离过程课程存在的最大问题是理论与实际严重脱离。学生虽然能够理解传质分离的原理，也能按照书本上的内容解题，但是，大多数学生不能将所学的化工传质与分离知识运用到分离设备的工程设计与实践操控中，并不能为化工等企业解决实实在在的工程问题。此外，目前该课程的教学内容不能有效整合理论与实践，甚至有些教学内容与工程实际不贴合，教学内容过于传统，一些新型技术及设备不能充分体现在教材中，学生所学技能落后于企业所需技能，无法培养学生的工程素质与创造性思维。大连工业大学作为地方型、应用性本科院校，更要求改变化工传质与分离过程课程教学中传统的教学模式和方法、加强教学改革与实践并注重学生创新能力的培养。

1.1 强调理论与实际的结合，重新优化教学内容

目前，我校所开设的化工传质与分离过程共32学时，学时紧缺，在该学时下无法将教材中的内容全部讲授完。因此，以教学大纲为基准，为培养顺应时代需求和社会发展的应用型人才为根本出发点，强调工程实际应用，我们需要对教学内容进行合理的优化调整。在讲授传统的传质分离单元操作基础上，贯穿着近年来涌现出的一些新型分离技术，如回流萃取、化学萃取、吸附与膜分离等技术的基本原理、特点和应用领域，真正做到将传统分离方法和新型分离技术的交叉结合。同时，教师应通过引入相关化工分离工程实例来讲述每一章节核心基础理论，不仅有助于学生更加透彻理解相关分离技术和方法，还可以使学生更加深刻体会到化工传质与分离过程在工程实际应用中的重要性，为今后的学习工作奠定良好的理论基础。

1.2 改进教学方法，充分利用现代化教学技术

在传统的化工传质与分离课程教学过程中，教学方法较单一，主要采用教师课堂讲授的主客体对立教学模式，教学效果不佳，导致大部分学生专业基础知识不够扎实，大学生涯结束时几乎回归为零，这样的教学效果根本达不到培养应用型化工技术人才的目标。本项目尝试采用类比总结法，将化工传质与分离过程中各个单元操作的共性与个性进行对比总结、归纳与对比分析，帮助学生掌握学习方法和思路，提高学习效率。此外，教学过程中以学生为中心，适当引入课堂讨论环节，针对某一专题组织学生进行选题、查阅相关文献，以小组形式对知识点进行PPT汇报，加强学生的自学能力。另外，对于通过板书和PPT很难讲解的问题，多使用动画、视频、Flash等技术手段进行动态描述。例如，在讲解气体吸收这一传质单元操作时，可以利用Flash将水吸收氨气的过程以动画的方式展现给学生，加深学生印象，使学生能更加透彻深入地理解气体吸收的基本原理和流程。

1.3 引入化工模拟设计软件

当前，随着计算机科学技术的飞速发展，各类计算机模拟软件已经被广泛应用于化工领域，且不断发展进步。其中，作为化工流程模拟计算的权威软件，Aspen Plus主要用于复杂化工过程的模拟，其具有操作简单，工程性与应用性突出等特点，在化工模拟计算中所发挥的地位也愈发重要[4-5]。在讲授精馏的严格计算、分离工艺的节能与优化等比较复杂的传质分离过程计算问题时，教师可以适当地引入Aspen Plus模拟软件结合具体工程案例进行降解，将复杂的问题简单化，提高教学效率，使学生更容易掌握较复杂的知识点，同时还培养了学生解决实际问题的能力，为学校培养应用型化工人才奠定了坚实的基础。

1.4 鼓励学生参加学科比赛和科研，锻炼学生工程实践能力

积极鼓励学生参与到工程实践当中，注重其工程意识的培养，譬如鼓励学生参加每年举办的全国大学生化工设计竞赛，这是在校学生将化工传质与分离过程的理论知识应用到实践中的最佳锻炼机会。大连工业大学自2015年开始组织学生参加全国大学生化工设计大赛，每年均获得全国二等奖、省赛一等奖的好成绩。该比赛是一项综合性、影响最大的化工类比赛，由学生围绕主题自行进行拟题、选址、选择合成线路、设计生产流程，在此基础上进行流程模拟和主要设备选型，并进行图纸绘制与经济分析等。通过参加比赛，学生不仅进一步加深了化工传质与分离过程、化学反应工程、化工设计、化工热力学等专业课程理论知识的理解和巩固，而且提升了工程实践能力，有助于学生将理论与实际联系起来。同时，还能够培养学生的团队协作精神，吃苦耐劳和坚忍不拔的毅力，提升学生的综合素质。

此外，为了使学生更深入地掌握化工传质与分离过程的基本原理及应用，学校积极鼓励学生参与教师的科研项目，如大连工业大学大学生创新创业训练项目等。在教师的指导下，由学生查阅文献，继而确定实验方案并完成实验数据的采集及处理等，通过以上过程，学生的学习能力、动手能力及创新能力均得到了训练，为以后毕业设计和继续读研深造等打下坚实基础。

当前，社会迫切需要培养化工应用型人才。基于应用型人才培养模式下的化工传质与分离过程课程教学需要在长期的实践中不断调整。教师应通过制定合理的教学计划，优化教学内容，改进教学方法等策略来激发和唤醒学生的学习主动性与积极性，始终注重提升学生理论与实践相结合的综合能力，从而培养出适应经济和社会发展需求的高素质应用型工程技术人才。

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