化工单元操作课程教学过程学生工程能力培养探讨

郑州市河南化工职业学院 朱东方 张何林

化工单元操作课程教学过程学生工程能力培养探讨

郑州市河南化工职业学院 朱东方 张何林

化工单元操作课程强调工程观点、定量运算、实训操作技能及设计能力的培养，担负着由理及工、由基础到专业的特殊教学使命。教师在教学过程中应积极探索新的教学方法，培养并提高学生的工程素质和工程能力，为学生其他专业课程的学习和将来就业打下良好的基础。

一、化工单元操作课程学习存在的问题

高职高专学生的数理化、外语基础以及新技术的应用能力较好，但工程能力较差，毕业后对工程实际的适应能力也较差，主要表现在以下几个方面。

1.理论与实际脱离。学生只会按书本上的内容解题，而对于实际问题则缺乏分析能力。

2.不掌握相关标准。对工程规范了解甚少，不会使用工程手册。

3.缺乏经济观点。对过程与设备的选择能力差，且多从技术方面考虑，缺乏应具有的经济观点。

二、化工单元操作课程教学的改进措施

1.培养学生正确的工程观念，引导学生树立工程意识。

2.提高学生基础理论分析能力。化工工程实际问题的解决以扎实的理论基础为依托，学生只有熟练掌握了科目课程中的基本原理，才能对具体的问题进行有理有据的分析，进而结合经验和实际的实验数据探究问题根由。

3.引导学生自主学习，积极探讨。

（1）教师应提前根据课程内容设置问题，为学生课前预习指出方向和重点。课堂上，学生通过教师的启发引导，自主思考或分组讨论，使理论知识在思辨中得到求证和吸收；教师在设置问题时，要具有其针对性，针对不同的教学内容，尽量选择一些与现实化工生产、生活联系紧密的工程问题。如在传热单元的教学中，引导学生分析家用暖气片的传热原理、方式和强化传热的措施，分析暖水瓶的保温原理等。

（2）学生自主地组成学习小组。在实践中，先由各组选派代表上台讲解，再由教师进行点评和总结。通过这种方法，可以建立积极愉快的课堂学习氛围，使学生参与到知识的形成过程中，从而达到满意的教学效果。

三、化工单元操作课程教学重点

1.使学生建立正确的工程观念。正确的工程观念具有4个特点，即理论上的正确性、技术上的可行性、操作上的安全性和经济上的合理性，并以经济上的合理性为核心。化工生产的总费用为设备投资费用与操作费用之和，工程的经济性要求实现生产成本的最低化。在化工单元操作课程实践中，教师可以以离心泵的操作费用计算为例，重点对工程经济合理性的重要性进行分析。如，假定1台小型离心泵的电机功率20 kW，每天耗电480 kW·h，电费按0.7元/kW·h计，每天电费是336元，每月（按30 d计）就是10 080元。学生通过这类计算，可清楚地认识大型化工企业的能耗问题，从而加深对节能降耗的理解。

2.使学生学会利用主要矛盾与次要矛盾的哲学思想分析问题。利用主要矛盾与次要矛盾的哲学思想来分析化工生产工程问题，是实际工作中一种很常用的分析方法，但对于刚接触工科专业课程的高职学生来说，快速熟练掌握这种方法有一定的困难。因此，在课程设计中，要着重培养学生利用矛盾分析法解决问题的能力。

3.以实践教学为基础。在化学的应用工程中，理论教学以应用为目的，实践教学同样以应用为目标。所以，高职院校化工单元操作课程的教学方案设计应以培养学生的工程素质和实践动手能力为主线，以培养高素质技能型化工人才为目标，要求学生掌握一定的化工工艺原理，能根据化工生产现象判断故障原因、排除故障，并能根据化工工艺流程的操作提出合理化建议。

4.培养经济观点，强化工程观念。化工过程的同一种单元操作中，往往有多种设备和工艺可供选用，不同工艺设备的能耗及设备投资费也不尽相同，因此，应根据设备的特点和适用工艺条件对化工过程进行优化。如，水冷却器与空气冷却器、列管式热交换器与板式热交换器、填料塔与板式塔等。水和空气都是化工生产常用的冷却介质，有时，水冷却器和空气冷却器可以完成相同的冷却任务。若技术上都可行，则应以经济性为前提，根据设备特点、工艺条件、能源消耗等情况，设计合理的工艺过程。空气冷却器的优势是不用消耗水资源，适用于水资源缺乏地区。但空气冷却器受天气状况的影响较大，且正常情况下、同一地点的空气温度比水温高，导致空气冷却器的传热温差较小，一般只适用于我国北方寒冷地区或热流体出口温度大于60℃的环境；从对流传热系数的角度分析，空气远小于水，从而造成完成同样的冷却任务空气冷却器需要的换热面积大得多。

化工单元操作课程主要介绍了化学工业生产的基础知识，是一门实用性很强的课程。教师在教授该课程过程中，应针对具体教学内容，采用合理的教学方式，使学生在学到知识的同时，还能提升自己的工作能力，这对于学生素质的培养是很有必要的。