化工教学中工科能力培养的实践与思考

　　实践教学是化工教学的主线，化工专业较高的实践性要求学生必须具备较高的创新和实践能力。而目前由于教育体制以及高校扩招等众多影响因素的限制，使得大学生难就业成为一种常态。尤其全球经济经历了2008年危机的冲击之后，更加剧了大学生就业的严峻性。相关数据显示，有过四成的化工类专业毕业生毕业后无法就业。造成这一局面最主要的原因在于多数大学生实践经验及技能缺乏，难以在尽可能短的时间内适应工作的需要。因此，要求化工教学不仅要传授学生相关机器设备的工作原理及结构，而要注重对学生劳动思维及动手能力的培训，不断提供学生结合所学理论运用于实践的综合素质和能力。

　　一、从内容中探究规律性

　　通过对纷繁复杂的化工生产过程进行观察和分析能够了解，化工生产的工艺流程无外乎物理操作加之化学反应，物理操作在化工成产过程中发挥着协助化学反应过程的完成以及对反应物进行分离提取形成产成品的功能。这种诸如对流体进行传输、精馏及吸收等的物理操作被称为化工单元操作，本文重在对这一内容进行深入研究和分析。我们通常会在向学生传授化工原理时启发学生在不同的化工过程中运用同一单元操作，如精馏这一单元操作可以运用于石油化工中分离烃类，还可以用于酒精的提纯。许多化工生产的过程规律都是相同的。然而，不同的工艺过程又各具特色，虽然蒸发这一单元操作能以同时运用于制碱工业中浓缩苛性钠溶液以及制糖工业中浓缩糖水，但这两项工艺流程对蒸发器及操作条件的要求却大不相同。学生在学习过程中虽然受学时限制，只对某个单元操作的基本原理进行了学习和掌握，但其在实际应用中可以结合不同工艺流程的特性对相关原理进行灵活运用。这种活学活用的思维方式可以将课堂上学到的有限知识充分运用到实际工作中去。

　　二、对知识进行系统化的总结和概括

　　表面看来，化工生产中的每个单元操作都是独立完成，没有什么相关性，但实际上每一单元操作内部都有着千丝万缕的联系。以“传热”这一单元操作为例，通过一张网络图表将传热介质、设备、平均温差以及总传热系数等进行有机组合能有效增强知识的连贯性，方便学生学习和掌握。每个单元操作之间也是密不可分的，用牛顿粘性定律来研究动量传递、用傅立叶导热定律研究热量传递，用费克扩散定律对质量传递进行研究，虽然研究主题不同，但是不同定律都是对传递过程中现象方程的描述，具有相似的表达形式，并且各定律对对流传递问题都有研究。各单元操作通过传递过程得以贯穿。各单元操作在传质中尤其相似，基于基本原理对平衡关系、速率关系、热量及物料衡算进行讨论。诸如这类概括化、类比化的方式可以进一步系统化知识。

　　三、注重实验教学的加强和改进

　　传统意义上的实验教学始终是以课程讲授为主，多为验证性实验，内容过时，缺乏创新，加之落后的实验手段和仪器设备，极大地限制了对学生实践及创新能力的培养，教师的授课热情以及学生的学习热情都受到很大的影响。要改革化工的实验教学，必须从根本上对传统的教学思想进行革新。还要全面改革教师队伍、教学手段、教学要求、内容以及课程设置等各个方面。所以，全方位地改革化学实验教学有助于化学教学水平的不断提升。

　　我校围绕化工实验教学改革开展了“表面化学实验”“有机合成实验”及“精化工艺实验”等实验教学，明确了化工学科中专业实验的核心地位，顺应了化学学科由分化到综合的整体走向。对这些实验教学采用集中时间进行教学实验的模式，摒弃了传统分单元实验的落后模式。这一实验过程从原料的采用到成品的产出，将工科学习中的化工原理、物化化学以及有机、无机化学的众多原理基本涵盖了进来，同时用对元素和结构的鉴定与对反应物性质的测定的相结合，有效地将分析化学与合成化学联系了起来。学生在这样的实验模式下既能更好地掌握化工、物化以及有机、无机化学原理及方法，还能在一定程度上掌握化工生产的基本规律和各个环节，培养了较高的工科实践能力，从而有效激发学生学习的主动性，提高消化吸收效果。

　　通过开展集中化专业实验，学生可以综合运用各种化学方法和化学工艺独立完成从准备原料到形成成品的全过程。在实验中，学生不仅全程实践课产品由原料到成品的工艺过程，还能借助于各种色谱技术、光谱技术等先进技术和仪器以及物理测定方法分析合成产物的元素、结构及有机官能团。学生必须通过不断实验对化学合成技术及操作进行全面掌握，深刻领悟工业化生产中精细化工产品的重要作用，既要强调化学实验的综合性，也要注重化学实验的应用性，促使化工学生进一步理解本专业的专业背景，进而提升学生思想的专业性。

　　化工学习的一个重要方式就是实验教学，同时也是培养学生能力的一个主要途径，教学实践的事实告诉我们：实践教学可以有效提高学生的综合素质，强化他们的职业能力。作为一名教师，要做到项目选择合理，准备充分，对于过程进行精心的设计，注重对于操作的指导，对于各项指标进行严格考核，从而促使学生能力的全方面提高。对于实验教学要不断的加强和改进，注重实习基地的建设，将教学和科研始终作为中心，不断改善教学条件，努力提高教学质量。从而实现学生“基础过关、专业素质过硬、综合素质高”的宗旨，为新世纪发展提供高质量人才。■

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