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《精细化工工艺学》教学的新探索

作者: 浏览数: 关键词: 工艺学 精细化工 探索 教学

摘 要:精细化工工艺学是以精细化学品的生产工艺过程和相关基础化学为研究对象的一门新兴学科。我们所在单位是典型的石油类院校,根据此课程专业性和实用性强的特点,结合石油石化相关知识,在教学内容、教学方法和教学资源(博客)等方面进行了新的探索,注重理论联系实际,积极培养学生的综合素质和能力,取得了一定的教学成果。

关键词:精细化工工艺学 石油化学 教学探索

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)08(b)-0137-01

精细化工是当今化学工业中最具活力的新兴领域之一,大力发展精细化工已成为世界各国调整化学工业结构、提升化学工业产业能级和扩大经济效益的战略重点[1]。因此,我们更应注重相关人才的培养。精细化工工艺学课程是在无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、化工原理以及仪器分析等课程的基础上进行的,是这些化学基础理论在精细化工生产领域中的应用。

1 结合本校和相关精细化工产业特色,合理安排教学内容

精细化工工艺学教学内容涉及广泛,我们对相关知识进行合理安排,主要为精细有机合成的理论基础和工艺学基础以及按照卤化、磺化和硫酸酯化、还原和加氢、氧化等单元反应介绍的一些具体产品的生产工艺过程,使学生从总体上对该课程有清晰的概念[2]。为了能够让学生更容易吸纳精细化工知识,同时,在未来工作岗位上学以致用,我们在对经典单元反应介绍的同时,穿插精细化工产品生产过程中的主副反应、反应机理、反应的影响因素、工艺流程、主要设备、工艺条件以及消耗定额等内容的介绍与讨论。

2 教学方法的探索

教学方法影响教学目标能否实现,并且关系着教学实现程度和效率。本课程对基础理论要求高,并且实践性强,需要学生将所学知识运用到实际生产中,解决实际问题。对于课程中的难点,通过教学实践,找到了以下行之有效的解决办法。

2.1 归类讲解法

精细化工的门类很多,因此涉及到的精细化学品及其中间体的品种也就非常多,且不同的反应有不同的特点。因此,我们将其进行归类,精细化学品主要组分及其中间体合成过程中所涉及到的单元反应归类为十几种,抓住各类精细有机合成单元反应的特点即抓住了精细有机合成的共性,有利于掌握精细有机合成所涉及的主要反应规律及特点。

2.2 举例教学法

精细化工的特点是多品种、小批量,综合生产流程和多功能生产装置,高技术密集度,大量应用复配技术,新产品开发周期长,费用高,商品性强,市场竞争激烈。精细化学品的特点是产品功能性强,品种多,批量小,利润率高,更新换代快[3]。如以人的衣食住行为例:穿衣的布料是纤维,染布的染料都是精细化工产品;吃的食物中的添加剂以及酒也是精细化工产品;住的房子刷的涂料、油漆是精细化工产品;自行车、汽车的轮胎等都是精细化工产品;用的牙膏、香皂、洗洁精、洗衣粉、化妆品等等均是精细化工产品。再如多功能生产装置可以用搭积木的方式来举例,即一套生产装置可生产多种产品或经过简单调整组合即可生产不同产品。

2.3 多媒体演示法

对于溶剂效应、相转移催化及均相配位催化这部分比较难以讲解的内容,我们采用多媒体演示的方法,取得了比较直观的教学效果。利用动画扩展温控相转移催化的知识,温度升高时两种溶剂为均相,温度降低时两种溶剂分离。

2.4 总结法

本课程知识内容繁杂,在教学过程中强调注重知识点、线、面的结合,让学生抓住知识的主干,提纲挈领,然后往框架里面添加丰富的知识内容,这样有利于学生对知识的了解和掌握。每当教学进度进行到一定阶段,采用总结法回顾以前的内容,通过强调与学过内容的联系,安排适当的时间对学过的内容进行整合与提高,从而使学生形成完整的知识体系。

2.5 实践训练

精细化工工艺学是一门实践性很强的应用科学,只依靠书本的理论知识培养不出真正的精细化工专家,必须通过增强实践教学才能够实实在在地为国家培养出高素质的适应知识经济时代的人才。依托国家工科化学教学基地、重质油国家重点实验室和大量科研项目成果,很好地发挥了教学科研相互促进的作用。实验室增加了500余万元的装置设备投资,涉及磺化、氧化、烷基化、加氢、醚化、酯化、聚合、乳化及精密分离与分析等相关先进的实验设备装置,使学生能够零距离感受到精细化工生产给我们带来的收获。

3 教学资源的扩展—— 师生共建博客

随着博客以及博客圈的迅速发展,博客在教育教学中起到的作用也越来越重要。教师可以将自己的教学随笔、教学心得、教案设计、教学课件以及教学中存在的困惑等上传到博客上,学生也可以将学习中成功的喜悦、失败的懊恼写下来,方便教师之间、教师与学生之间进行思想交流、学习互动等。

精细化工工艺学课程是在无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、化工原理以及仪器分析等课程的基础上进行的。对于一些基础差的同学,学习起来比较吃力,教师利用微博可以及时了解学生学习过程中的难点,发布相关学习资料,做到以学生为主,教师及时辅导。对于一些学有余力的同学,教师利用博客及时发布最新科研动态,让学生能够拓宽眼界,了解科技最前沿。教师可以在博客上设置讨论区,布置一些开放性的问题。根据学生在讨论区的发言情况,了解学生平时的学习情况,作为平时成绩评估考核的一部分。

4 结论

《精细化工工艺学》是一门化工类综合课程,学好该课程为化工专业学生步入工作岗位打下良好的基础。以上是我们在教学实践中摸索到的一些关于该课程的思考和体会。今后的教学过程中,我们将在坚持现有教学方法的基础上,不断探索和改进,完善《精细化工工艺学》课程的教学体系,培养更多高素质化工人才。

参考文献

[1] 杨锦宗,张淑芬.21世纪的精细化工[J].化工进展,2000,19(1):14-17.

[2] 唐培堃.精细有机合成化学及工艺学[M].天津:天津大学出版社,2002.

[3] 赵德丰,程侣柏,姚蒙正,等.精细化学品合成化学与应用[M].北京:化学工业出版社,2000.

①基金项目:中国石油大学(华东)人才引进项目,编号:Y1204098。

作者简介:吴文婷(1984—),女,辽宁鞍山人,中国石油大学(华东)应用化学系讲师,博士,研究方向:精细化工。

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