转型发展下《化学反应工程》教学模式探讨

张杏梅，李学坤

(西安文理学院 化学工程学院，陕西 西安　710065)

为了解决目前教育出现的“重理论，轻实践”、“重科学，轻技术”、地方高校教育与所在区域经济发展脱节及毕业生就业难等现象，教育部鼓励部分本科高校向应用型转变，我校为陕西省首批本科院校转型试点单位之一，而2010年新建专业-化学工程与工艺专业被批准为转型发展改革试点专业，这意味着化工专业的建设与改革同步进行，如何改变传统的以课程教学为主的培养模式，实现“理论”与“实践”并重，对培养新型工程技术人才的培养显得至关重要。

《化学反应工程》是化工专业的专业核心课程之一，与高等数学、物理化学、无机化学、化工热力学等课程密切相关，具有内容多、理论抽象、实践应用性强等特点[1]，是学生普遍反映的难学课程之一。因此，为了提高学习效果，根据课程的特点及转型发展的培养目标，我们进行了教学模式的改革探索。

1　教学内容的精简与侧重

我校为首批改革试点本科院校，学生基础薄、计算能力较差，结合学校的培养目标和学生特点，我们选用的是天津大学出版的《反应工程》(李绍芬主编)，课时设置为40 学时。该教材共有十一章内容，显然不可能面面俱到地进行讲解。因此，围绕教学大纲和考虑到学生的特点，对教学内容进行了精简与侧重，主要讲前六章，同时对每一章的内容都进行了精简和侧重。第一章介绍了该课程的主要研究内容及研究方法、操作方式、各种类型的反应器及其特点、工业反应器的放大方法等，这章内容要以工业生产为例进行详细介绍，以激发学生的学习兴趣；第二章反应速率定义、速率方程、吸附与脱附等部分内容在无机化学、物理化学中已经涉及，在教学中对这部分内容要求学生自主复习，课堂提问后主要从工程应用的角度出发分析动力学问题，研究温度、浓度对反应速率和目的产物的收率的影响；第三章重点介绍工业上常用的等温间歇釜式反应器(单一)的有关计算和连续釜式反应器，对复合反应重点讲解如何操作实现目的产物的优化问题；第四章主要讲解管式反应器的设计方程及应用，同时增加理想反应器串并联分析；第五章重点进行讲解；第六章多相系统中的化学反应与传递现象，主要讲解内、外扩散的概念及其影响判定；而对其余章节主要是引导学生进行自主学习，帮助学生拓宽专业视野，增强工程观念。

2　仿真与实验相结合，提高学生工程能力的培养

为了加强学生工程能力的培养，采用实验与仿真相结合，不但可以加强学生对理论知识的掌握和理解，还可以培养学生分析工程问题、解决工程问题的能力。我校实验教学是在学生已经掌握了基本的理论知识后进行，主要开设了单釜-多釜串联测定停留时间分布、填料塔轴向返混性能测定、反应精馏制备乙酸乙酯和气固相催化反应-乙醇脱氢制备乙烯。为了充分提高学生的自主学习能力，我们把实践教学过程分为学生预习、实验前教师提问、实验报告及考核四个环节。实验前的预习，保证学生完成理论知识的复习，并对实验过程有初步的了解；教师的提问一方面是检验学生的预习程度，另一方面使学生带着问题进行实践操作，通过对实验现象进行分析寻找答案，可使学生将理论与实践进一步结合起来；实验报告是考查学生对实验现象及结果的总结能力，无论实验结果是否合理都是对学生的进一步提高，通过对实验现象及数据进行分析，对存在的问题进行合理的解释，培养学生的工程观念；而考核是针对所开始的实验内容，采取每个学生任意抽取的方式进行考核，通过独立操作，检验学生的独立分析和处理问题的能力。

仿真实验主要包括了间歇釜反应器、固定床反应器和流化床反应器。通过这三种反应器的开车、正常运行、停车及事故操作实训，进一步加强理论在实际操作中的应用，同时通过对事故的处理，加强学生的工程分析问题及解决问题的能力，提高学生的工程素养。

3　参加化学反应工程设计大赛，强化学生工程能力培养

为了加强学生对化学反应工程课程的学习兴趣和参与程度，鼓励学生在学习中创新，在创新中强化理解和应用，培养学生反应工程解决实际问题的能力，起到教学相长效果，要求学生全部参加化工协会举办的化工设计大赛，不仅丰富了学生的课余活动，还强化了学生对工程实践能力的培养。学生根据命题，选择合适的工艺流程，进行反应器的设计，画出反应器的装配图及三维动画等。对所提交的作品进行评比，评选出优秀的作品代表学校参加化工设计大赛。

4　结语

《化学反应工程》是一门实践性和应用性很强的工程学科，通过对课程教学内容的精选与侧重、仿真与实验相结合与参加化工设计大赛等措施，提高学生学习的兴趣和主观能动性，培养出具有分析及解决工程问题的技术人才。

[1]龙华丽,刘建文,曾嵘,等.《化学反应工程》教学改革和实践探讨[J].化学工程与装备,2017(10):305-306.

[2]陈可可.转型发展契机下《化学反应工程》课程的改革研究[J].广州化工,2016,44(21):156-158.

[3]龚彦文,程雪妮,李 晨.化学反应工程教学内容与教学方法改进[J].广州化工,2013,41(2):148-149.

[4]李宝霞.《化学反应工程》教学改革模式探讨[J].高教研究与实践,2012,31(4):33-35.

[5]王垚,金涌,程易,等.化学反应工程教学新理念和实践探索[J].化工高等教育,2009(2):1-4.