程琦赟
摘 要:炼油工艺技术是化学工程与工艺专业石油化工方向中一门重要课程,该课程中的知识对化工专业的学生知识体系的构建及在将来炼油化工领域工作有着重要的作用。结合该课程的特点和职业学校的学情,为提升教学质量,从教学内容、教学方法、手段等方面阐述了该课程教学改进的实践探索。
关键词:炼油工艺 课程教学 改进实践探索
引言
炼油工艺学是石油化工专业的一门主干专业课程, 具有鲜明的石化特色,是一门理论联系实际、培养学生应用基础理论解决实际问题能力,但事实上工艺学上的“ 教” 与“ 学” 都存在瓶颈。教师普遍感到学生学习兴趣不高, 课不容易讲; 学生则认为课程内容枯燥乏味, 难以深人。那么, 问题的关键在于如何组织教学, 采取哪种教学方法。根据新的专业培养方案[1],近年来着重结合炼油化工行业发展对人才需求的实际要求,提出了以培养学生的综合能力、树立系统的、工程观念为主的教学思想,对该课程教学进行了改进探索。
一、炼油工艺学教学过程中存在的主要问题
1.教科书中的基本理论编排复杂,内容零散,缺少新颖性,中职学生很难适应;
2.在讲诉理论课时的内容一味都是理论知识为主,缺乏多样化的教学方式;
3.在对理论课的教学过程中,主体都是教师,学生只是作为接受知识的客体,不利于对学生实践能力的培养;
4.在课程的安排中,理论课多于实训课的实数,炼油工艺学涉及到的科目较多,包括化学、数学、物理等的学科,中职学校中的大部分学生基础都很薄弱,这些知识不仅枯燥难懂,并且很难激起学生学习的兴趣。
二、改进炼油工艺学课程教学的探索实践
1.结合学情和课程特点调整课程教学内容
炼油工艺学是一门以有机化学、物理化学、化工原理、化学反应工程等课程等为基础,主要介绍原油及其产品的性质, 石油产品的使用性能, 以及石油品生产过程的工艺原理、生产方法、工艺流程、工艺因素分析、设备和操作条件的优化等知识和技能的主干课程。该课程具有知识体系庞杂,内容较多,所涉及知识面宽,各种规格标准、工艺流程图、设备图多,理论与实际结合紧密,工程实践性强等特点的课程。结合本课程的上述特点和职业学校学生的实际情况,我们对课程内容进行了调整,以石油产品的生产工艺为主线,分石油的常减压蒸馏、延迟焦化、催化裂化、加氢裂化等七大模块进行。采用模块教学法[2]行之有效。模块按照由简单到复杂进行设置,对教材进行适当取舍增补,编制相应的工作頁。在石油产品简单的加工工艺中的内容学习中,注重基础理论与工艺学的结合,在教学过程中, 通过已有的仿真实训或多媒体,积极启发学生运用已学过的基础理论, 能动地分析问题, 以达到培养学生分析问题和解决问题的能力,并能在其他模块的学习中举一反三。
2.不断激发学生学习兴趣,提高教学质量
有名人说过:“兴趣是最好的老师。”许多教育教学经验说明,充分激发学生的学习兴趣是优化课堂教学,提高教学质量的有效途径之一。炼油工艺学是一门实践性很强的专业课程,与学生之前所学课程有很大的区别,特别是在课程的前半部分主要涉及石油及油品的大量基本概念及物化性质,如果不能激发起学生的学习兴趣,很可能会使学生感到枯燥、乏味,进而影响整个课程的教学效果。为此,我们通过采用不同的方法来激发学生的学习兴趣。例如绪论部分的第一节课,我们首先给学生一个炼油化工生产装置及过程的全貌,从老百姓的衣、食、住、行,到国民经济的发展、国防等不同层面阐述炼油工业在国民经济和社会发展中的重要地位与作用,使学生认识到今后从事炼油行业工作是人生的正确选择;通过介绍我国炼油工业辉煌的发展历史以及目前国内外炼油技术水平的差距,结合本课程所要学习的内容及其要解决的问题,激发学生努力学好本课程的兴趣和热情,树立学石油加工、将来积极投身炼化行业的信心。在讲课过程中时常插入一些有关世界及我国原油开采、加工项目的进展、原油价格、汽油和柴油价格变化等方面的最新消息,这样除了使学生感到炼油行业确实关系着人们的日常生活外,活跃了课堂气氛,也提高学生对课堂内容的关注程度。另外,在讲课过程中根据国内和本省石化行业的发展动态介绍一些从事炼油化工科研、设计及生产的单位情况,结合就业形势,岗位发展状况,不断激发学生的学习兴趣,对提高了课堂教学效果有很大的益处。
3.改进教学方法,提高教学质量
在中职学校,传统的理论教学方式即“教师讲、学生听”满堂灌已经很难调动学生学习的积极主动性,其教学效果可想而知,为此,从教学方法与手段上进行改进,通过采用多种教学手段和方法,如任务教学法、对比的方式、引导式、探究式等方法,可增强师生间的教学互动,培养学生的综合能力,从而提高课程教学效果。
(1)任务教学法
现通过任务教学法对不同模块进行教学实践探索。以模块“原油的常减压蒸馏”为例,采用任务教学法,将理论和实际有机地结合在一起,得到了良好的教学效果。
明确教学任务
1.根据学情,编制并不断完善工作页,确定要到达的目标:(1)识读常减压蒸馏装置的工艺流程和原理,做到熟悉的程度;(2)掌握工艺流程中各种仪表的使用和控制的方法,(3)掌握对常减压蒸馏装置设备及在其上操作条件及分析。
2.确定此次课程要达到的仿真实训目标。(1)做好对常减压蒸馏装置在开工前的准备工作和开工之后的操作;(2)掌握针对常压塔液面升高时的事故处理有关操作;(3)学会对常减压蒸馏在停工时的操作。
确定教学过程
在本次的教学过程中,可在实训室进行系统仿真,实训室内安有多媒体、黑板和电脑,将学生进行了分组进行学习。
1.任务的引入。因为学生在学习此课程之前已经学过了化工单元仿真模拟的操作,首先,教师要有探究性的引领问题,如装置系统是否能被看做是单元仿真进行简单组合后的操作呢?通过类似问题的提出,从而激起学生的兴趣,并且明确此次学习的重点。endprint
2.是明确此次任务的训练操作。根据工作页引领问题,在学生思考问题的同时,教师要一边讲解,一边示范操作,如:开工前如何进行准备工作;开工的具体操作示范。在完成示范之后,要给每个小组的同学分配相应的任务。之后,学生要依据教师进行示范的操作自己动手进行实践,于此同时,教师要针对学生的操作进行指导,对学生不理解的地方要进行耐心的讲解。在学生对整个开工系统的操作熟练之后,教师要在系统仿真中有意的设置问题,如破坏系统的物料平衡,制造常压塔液面升高事故,让学生自己动手操作,直到系统恢复平衡。在事故处理中,能有效地锻炼学生处理和分析问题的能力。同时,在此过程中,教师要注意观察每个学生在操作时的表现,针对动手能力较强的学生进行重点方面的培养,对于在此方面表现较差的学生,要进行在基础知识和基本实训方面的针对性训练,在事故处理工作完成之后,进行下一项操作。
3.对完成任务教学过后的评价。相应的任务评价内容包括学生之间的自评、互评和教师对学生表现的总体上评价,学生进行小组之内的讨论,并通过讨论,总结在本次学习中存在的缺点和不足,并由每个小组统一汇报给教师,再由教师对学生进行在总体上的评价,最后进行课后作业的布置。
(1)对比式教学法
由于炼油工艺课程鲜明的特点,对没有任何生产经历的学生而言,学习、记忆和理解石油炼制过程的基本原理、工艺特点及影响因素分析等方面都存在一定困难。为了解决这一问题,除了充分利用仿真教学外,课堂教学中还可采用对比教学法。如催化重整和催化加氢这两个典型的加工过程,催化重整反应是强吸热过程,而催化加氢反应是放热过程,因此二者在流程设置和反应器结构设计上存在差异。催化重整反应采用多个反应器串联,每个反应器前设置加热炉, 以提供反应需要的热量,确保反应的进行;催化加氢反应器中,催化剂是分层装填的,中间有冷氢取热系统,目的是取走反应放出的多余热量,防止床层温升过大。教学中通过类似的对比,既突出了各种的工艺特点,也加深了学生对各种工艺过程的理解与记忆,从而可以举一反三。
(2)引导式教学法
炼油工艺课程是化学工程学科基础理论的拓展与具体应用, 因此,教学中应多让学生参与课堂教学,激发他们的求知欲和探索精神,引导他们将基础理论应用到专业课程的学习中,逐步锻炼他们分析和解决实际工程问题的能力,真正让学生体会到理论学习和实践相结合的必要性。如:在石油减压蒸馏塔工艺特征的学习中,我们知道了减压蒸馏塔操作的基本要求是“避免分解、尽量深拔”,而实现这一要求的关键是“尽量提高气化段的真空度”, 引导学生化工原理中的基本理论, 逐步引出减压塔顶采用大管径管线、塔顶设循环回流且塔顶不出产品、塔顶和塔底缩径等工艺特征。
(3)探究式教学法
在教学还可采用探究式教学方法,在工作页中,教师设置探究、开放性的问题,由学生结合所学内容,利用各种资源,查阅相关资料,并进行整理、归纳和总结,进行讨论交流,站到讲台上来阐述自己的想法,大家一起讨论。这种以学生为主体的教学形式,打破了学生被动听讲的定势, 极大地调动了大部分學生的学习主动性, 激发了学生的学习兴趣,不仅增强了学生对所学专业知识的理解和掌握,同时也使学生的表达能力得到了锻炼。这种教学方法不仅有助于学生拓宽知识面,了解学科发展前沿,也使学生从中亲身体验到获取知识的乐趣,培养和提高了学生的自学能力,促进了学生综合素质的提高。
4.采用现代化教学手段,多媒体课件的应用与完善
根据学生对课堂教学的反馈情况,结合教师上课有的反思与理解,搜集相关素材,不断修改和完善课程多媒体课件,减少文字信息量,增加图、表、动画和视频等表现形式,使教学内容图文并茂、静动结合,力求教学形式生动、直观、活泼,并有目的性的增设课堂教学的师生互动交流。另外,在课堂教学采用多媒体课件的同时,仍保留了传统的板书教学手段,由板书给出一个模块或单元上课时讲授内容的知识结构与层次、重点与难点等,使学生时时都能够明了。这种多媒体课件辅助课堂教学手段的应用对教师提出了更高的要求,经过多次的课堂教学,我们体会到采用多媒体课件辅助课堂教学,教师必须做到充分备课、节奏适当、课堂有互动、课件常更新,这也使本课程的教学效果得到了明显提高。
结语
炼油工艺是一门最能体现生产与操作特点的课程,让学生掌握并运用它是很不容易的。在教学中, 我们从实际情况出发,注重因地制宜、因材施教,在课程教学改革中不断地进行有益改进,不断创新教学思想,修订和完善和本校实际相符合的教材,探索新的教学模式,不断提高教学水平,努力提升学生综合素质和多方面能力,培养出适应社会发展的技能型人才。
参考文献
[1]付梅莉 《石油化工生产技术专业人才培养方案》 石油工业出版社 , 2010年.ISBN978-7-5021-7665-5
[2]管艳丽 模块教学法在《炼油工艺学》中的应用 考试周刊,2012(51):134-134endprint