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摘要：培养具有较强工程能力的应用型人才是现代化工专业教育的主要目标。化工工艺学是化学工程与工艺专业本科教育的核心课程，课程工程性强，存在许多与实践环节的关联点，是培养学生工程能力的适宜载体。本文介绍了在化工工艺学课程建设及教学中突出工程能力培养的一些尝试，以期提高应用型人才培养的质量，也为其他化学化工类课程建设及教学提供借鉴。
关键词：化工工艺学；课程建设；工程能力；教学
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0271-02
随着我国经济迅速发展，社会对对化工人才培养提出了更高的要求。本科院校工科教育的主要目标之一是培养高素质的工程技术人才，使学生在获得专业知识和技能的同时具备较高的综合素质和创新能力。教育部“卓越工程师培养计划”明确提出“……改革工程教育人才培养模式，提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力……”。强化学生工程能力的培养已成为高校工科专业人才培养的核心任务。化学工程与工艺专业肩负着培养高级化工人才的使命，专业工程性质突出。培养学生的工程能力，不仅要加强实践环节建设，更要重视理论课教学特别是专业课教学的指导作用。化学工程与工艺专业主要面向的工业部门是化学工业，属流程工业，往往涉及一系列物理、化学和生物加工过程。化工产品的生产是各种化学单元反应和化工单元操作的有机组合和综合应用。化工工艺学是根据化学、物理、物理化学、化学工程原理和其他科学的成就，研究综合利用各种原料生产化学产品的方法原理、操作条件、流程和设备，以创立技术先进、经济合理、安全环保的化工生产工艺的学科，被认为是架在实验室研究与工业生产中的一个桥梁。课程工程性强，存在许多与实践环节的关联点，是培养学生工程能力的适宜载体。关于化工工艺学课程教学已由不少报道。黄美英[1]等对强化课堂教学、加强实践与理论教学相结合以及强化学生工程观念等方面对《化工工艺学》课程教学方法的改革进行了探讨；邱玉娥等[2]指出该课程教学应加强工程意识和创新意识的培养，并尝试采用“传统型、技改型、创新型”案例教学法强化培养学生的技改创新意识。王钧伟等[3]认为可通过精选教材内容、强化实践教学、追踪学科发展、开设专题报告、加强绿色教育等方式，提高学生学习热情，锻炼学生的实际动手能力，培养学生的创新意识，增强教学效果。本文介绍了在化工工艺学的课程建设和教学中突出学生工程能力培养的一些新尝试。
一、课程教学目的再认识
从化工生产工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，阐明化工工艺的基本概念和流程组织、物料衡算、热量衡算的通用方法，介绍典型产品的生产原理、典型流程、关键设备、工艺条件。典型产品生产工艺的讲解重点放在分析和讨论反应、分离部分的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等；同时对工艺路线、流程的经济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用及三废处理运作进行一定的论述。使学生获得广博的化学工艺知识，培养工程能力，以便在生产与研究开发工作中开拓思路，灵活运用，不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备，更好地满足社会需要。为强化工程能力培养，要重视本课程对专业实验、课程设计、生产实习等实践环节的指导作用，教学活动与实践环节有机关联，画龙点睛，有的放矢。
二、课程教学资源建设突出学生工程认知、工程设计、实验操作
依据课程实践性、综合性、复杂性，为提高学生的工程认知能力和感性认识，基于FLASH和网页制作等软件工具，开发了多功能的化工工艺学资源库，包括：例题分析、图形演示、生产装置实际录像和图片、实习现场实际教学录像和图片等。学生可随时通过网络观摩这些资源。学生将工业生产装置和工艺展示的视频看作理论联系实际的视觉纽带，访问的积极性高。《化学工艺学》中流程图较多，如果采用学生自己看书本中的流程图，然后老师讲解的教学方法，很容易让学生感觉枯燥无味，所以本课程特别重视直观、丰富多彩的多媒体教学方式的高效应用，课件可通过网课程络平台自由访问。在绘制工艺流程图时，尽量使用动态画面，如把物料的流动做成动画，管道、设备、阀门等做成立体图，不同的物料及公用工程用不同的颜色区分，力求逼真、醒目。固体燃料气化制备合成氨原料气的间歇造气过程的操作循环的动画演示就很受学生欢迎。在本课程的建设安排了课程设计，其中大约■的设计题目与授课内容直接相关，如合成氨、芳烃分离、天然气制甲醇等，着重培养学生分析问题、解决问题的综合能力，锻炼和提高其对工艺路线的设计、设备选型，以及车间布置和管道布置的能力，培养正确、熟练查阅工艺设计规范、手册及参考书的技能。将教师科研项目、社会正在建设的工程项目等引入教学，强化学生的应用意识和工程观念。化工专业综合实验中设置乙苯脱氢、反应精馏、喷雾干燥、空气分离等与化工工艺学授课内容直接相关的实验项目。
三、课程教学突出培养学生的“当代工程观”
工程观是人们关于工程活动的基本理念，是认识和进行工程活动的指南。工程观念的强弱和趋向直接影响着从业人员的实践能力。在当代学科交叉渗透的趋势下形成的当代工程观[4]是对传统工程观的扬弃和超越。当代工程观视生态环境为工程活动的内生因素，认为工程活动不但受生态环境的制约，而且应按照生态规律重塑生态活动的方式[4]。化工工艺学是培养学生工程意识的良好媒介。在绪论部分，我们强调工艺技术不同于实验室制备技术，工艺路线评价要突出理论上的正确性、技术上的可行性、操作上的安全性、经济上的合理性，还要突出环境及生态相容性。讲解具体产品的生产工艺过程中，将原子经济性（AE）[5]、环境商（EQ）[6，7]的概念进行具体计算、剖析。比如氯醇法与乙烯环氧化法制备环氧乙烷路线的比较就是用案例教学提高学生对可持续发展的责任意识和创新素质的生动素材。
四、授课过程强化与实践环节的联系
在授课过程中，我们适时引入后期开设的专业实验、课程设计的题目，提高学习的针对性，如介绍乙苯脱氢时让学生思考专业实验将重点考虑的问题：降低体系分压的方法、测定乙苯转化率和苯乙烯收率的方法、采用色谱定量时苯乙烯的出峰顺序等；在讲解物料衡算、热量衡算、工程图纸视图、流程组织时强调在课程设计、毕业设计中的实际应用；在介绍特殊设备布置时强调设计发展，如介绍合成氨工艺技术时引入废热锅炉的适度倾斜布置；适时介绍生产实习中遇到的工艺技术问题，并启发学生分析、解决这些问题，引导学生建立工程应用意识；授课期间带学生去观摩校内实验及中试装置，突出情景式教学，使理论学习与实践环节无缝统一、相互促进。
五、授课过程突出原理-条件-流程-设备一条主线
为强化工程意识，使学生形成做工程就是做细节的理念，在介绍氨、C8芳烃、甲醇、苯乙烯、环氧乙烷、丙烯腈、氯乙烯等产品制备技术时，用整体一条线的思想组织教学：按照产品性质、用途—生产原理（含主副反应、热力学和动力学分析）—催化剂选择—工艺条件讨论─工艺流程比较—设备分析的顺序，由浅入深，渐入佳境。
强化学生工程能力的培养已成为工科高校实践和理论教学的核心任务，通过化工工艺学教学培养学生工程能力是课程建设的内在要求。强化与工程认知、工程设计、实验操作相关教学资源建设，授课中贯彻当代工程观，授课过程与实践环节紧密结合，用原理-条件-流程-设备整体一条线组织教学等是在化工工艺学教学中培养学生工程能力的有效措施。
参考文献：
[1]黄美英，梁克中，赖庆柯.对《化工工艺学》教学改革的探讨[J].重庆三峡学院学报，2007，（3）：122-124.
[2]邱玉娥，张秀玲，等.化工工艺学应注重工程素质和创新意识的培养[J].化学工程与装备，2009，（5）：214-216.
[3]王钧伟，官叶斌，孔学军，等.《化学工艺学》教学改革探索与实践[J].广东化工，2012，（4）：233-234.
[4]汪应洛.当代工程观与工程教育[J].中国工程科学，2008，10（3）：17-20.
[5]B M Trost. The atom economy - a search for synthetic efficiency[J]. Science 1991，254，1471-1477.
[6]R A Sheldon. Consider the environmental quotient[J]. Chemtech，1994，24（3）：38-47.
[7]R A Sheldon. The E Factor：fifteen years on [J].Green Chem.，2007，9，1273-1283.
关键词：化工工艺学；课程建设；工程能力；教学
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0271-02
随着我国经济迅速发展，社会对对化工人才培养提出了更高的要求。本科院校工科教育的主要目标之一是培养高素质的工程技术人才，使学生在获得专业知识和技能的同时具备较高的综合素质和创新能力。教育部“卓越工程师培养计划”明确提出“……改革工程教育人才培养模式，提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力……”。强化学生工程能力的培养已成为高校工科专业人才培养的核心任务。化学工程与工艺专业肩负着培养高级化工人才的使命，专业工程性质突出。培养学生的工程能力，不仅要加强实践环节建设，更要重视理论课教学特别是专业课教学的指导作用。化学工程与工艺专业主要面向的工业部门是化学工业，属流程工业，往往涉及一系列物理、化学和生物加工过程。化工产品的生产是各种化学单元反应和化工单元操作的有机组合和综合应用。化工工艺学是根据化学、物理、物理化学、化学工程原理和其他科学的成就，研究综合利用各种原料生产化学产品的方法原理、操作条件、流程和设备，以创立技术先进、经济合理、安全环保的化工生产工艺的学科，被认为是架在实验室研究与工业生产中的一个桥梁。课程工程性强，存在许多与实践环节的关联点，是培养学生工程能力的适宜载体。关于化工工艺学课程教学已由不少报道。黄美英[1]等对强化课堂教学、加强实践与理论教学相结合以及强化学生工程观念等方面对《化工工艺学》课程教学方法的改革进行了探讨；邱玉娥等[2]指出该课程教学应加强工程意识和创新意识的培养，并尝试采用“传统型、技改型、创新型”案例教学法强化培养学生的技改创新意识。王钧伟等[3]认为可通过精选教材内容、强化实践教学、追踪学科发展、开设专题报告、加强绿色教育等方式，提高学生学习热情，锻炼学生的实际动手能力，培养学生的创新意识，增强教学效果。本文介绍了在化工工艺学的课程建设和教学中突出学生工程能力培养的一些新尝试。
一、课程教学目的再认识
从化工生产工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，阐明化工工艺的基本概念和流程组织、物料衡算、热量衡算的通用方法，介绍典型产品的生产原理、典型流程、关键设备、工艺条件。典型产品生产工艺的讲解重点放在分析和讨论反应、分离部分的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等；同时对工艺路线、流程的经济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用及三废处理运作进行一定的论述。使学生获得广博的化学工艺知识，培养工程能力，以便在生产与研究开发工作中开拓思路，灵活运用，不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备，更好地满足社会需要。为强化工程能力培养，要重视本课程对专业实验、课程设计、生产实习等实践环节的指导作用，教学活动与实践环节有机关联，画龙点睛，有的放矢。
二、课程教学资源建设突出学生工程认知、工程设计、实验操作
依据课程实践性、综合性、复杂性，为提高学生的工程认知能力和感性认识，基于FLASH和网页制作等软件工具，开发了多功能的化工工艺学资源库，包括：例题分析、图形演示、生产装置实际录像和图片、实习现场实际教学录像和图片等。学生可随时通过网络观摩这些资源。学生将工业生产装置和工艺展示的视频看作理论联系实际的视觉纽带，访问的积极性高。《化学工艺学》中流程图较多，如果采用学生自己看书本中的流程图，然后老师讲解的教学方法，很容易让学生感觉枯燥无味，所以本课程特别重视直观、丰富多彩的多媒体教学方式的高效应用，课件可通过网课程络平台自由访问。在绘制工艺流程图时，尽量使用动态画面，如把物料的流动做成动画，管道、设备、阀门等做成立体图，不同的物料及公用工程用不同的颜色区分，力求逼真、醒目。固体燃料气化制备合成氨原料气的间歇造气过程的操作循环的动画演示就很受学生欢迎。在本课程的建设安排了课程设计，其中大约■的设计题目与授课内容直接相关，如合成氨、芳烃分离、天然气制甲醇等，着重培养学生分析问题、解决问题的综合能力，锻炼和提高其对工艺路线的设计、设备选型，以及车间布置和管道布置的能力，培养正确、熟练查阅工艺设计规范、手册及参考书的技能。将教师科研项目、社会正在建设的工程项目等引入教学，强化学生的应用意识和工程观念。化工专业综合实验中设置乙苯脱氢、反应精馏、喷雾干燥、空气分离等与化工工艺学授课内容直接相关的实验项目。
三、课程教学突出培养学生的“当代工程观”
工程观是人们关于工程活动的基本理念，是认识和进行工程活动的指南。工程观念的强弱和趋向直接影响着从业人员的实践能力。在当代学科交叉渗透的趋势下形成的当代工程观[4]是对传统工程观的扬弃和超越。当代工程观视生态环境为工程活动的内生因素，认为工程活动不但受生态环境的制约，而且应按照生态规律重塑生态活动的方式[4]。化工工艺学是培养学生工程意识的良好媒介。在绪论部分，我们强调工艺技术不同于实验室制备技术，工艺路线评价要突出理论上的正确性、技术上的可行性、操作上的安全性、经济上的合理性，还要突出环境及生态相容性。讲解具体产品的生产工艺过程中，将原子经济性（AE）[5]、环境商（EQ）[6，7]的概念进行具体计算、剖析。比如氯醇法与乙烯环氧化法制备环氧乙烷路线的比较就是用案例教学提高学生对可持续发展的责任意识和创新素质的生动素材。
四、授课过程强化与实践环节的联系
在授课过程中，我们适时引入后期开设的专业实验、课程设计的题目，提高学习的针对性，如介绍乙苯脱氢时让学生思考专业实验将重点考虑的问题：降低体系分压的方法、测定乙苯转化率和苯乙烯收率的方法、采用色谱定量时苯乙烯的出峰顺序等；在讲解物料衡算、热量衡算、工程图纸视图、流程组织时强调在课程设计、毕业设计中的实际应用；在介绍特殊设备布置时强调设计发展，如介绍合成氨工艺技术时引入废热锅炉的适度倾斜布置；适时介绍生产实习中遇到的工艺技术问题，并启发学生分析、解决这些问题，引导学生建立工程应用意识；授课期间带学生去观摩校内实验及中试装置，突出情景式教学，使理论学习与实践环节无缝统一、相互促进。
五、授课过程突出原理-条件-流程-设备一条主线
为强化工程意识，使学生形成做工程就是做细节的理念，在介绍氨、C8芳烃、甲醇、苯乙烯、环氧乙烷、丙烯腈、氯乙烯等产品制备技术时，用整体一条线的思想组织教学：按照产品性质、用途—生产原理（含主副反应、热力学和动力学分析）—催化剂选择—工艺条件讨论─工艺流程比较—设备分析的顺序，由浅入深，渐入佳境。
强化学生工程能力的培养已成为工科高校实践和理论教学的核心任务，通过化工工艺学教学培养学生工程能力是课程建设的内在要求。强化与工程认知、工程设计、实验操作相关教学资源建设，授课中贯彻当代工程观，授课过程与实践环节紧密结合，用原理-条件-流程-设备整体一条线组织教学等是在化工工艺学教学中培养学生工程能力的有效措施。
参考文献：
[1]黄美英，梁克中，赖庆柯.对《化工工艺学》教学改革的探讨[J].重庆三峡学院学报，2007，（3）：122-124.
[2]邱玉娥，张秀玲，等.化工工艺学应注重工程素质和创新意识的培养[J].化学工程与装备，2009，（5）：214-216.
[3]王钧伟，官叶斌，孔学军，等.《化学工艺学》教学改革探索与实践[J].广东化工，2012，（4）：233-234.
[4]汪应洛.当代工程观与工程教育[J].中国工程科学，2008，10（3）：17-20.
[5]B M Trost. The atom economy - a search for synthetic efficiency[J]. Science 1991，254，1471-1477.
[6]R A Sheldon. Consider the environmental quotient[J]. Chemtech，1994，24（3）：38-47.
[7]R A Sheldon. The E Factor：fifteen years on [J].Green Chem.，2007，9，1273-1283.