化工核心課程完善思考

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1核心課程體系的構建

1.1核心課程體系構建的原則

欽州學院開設化學工程與工藝專業(yè)有良好的機遇，同時也有多方面的挑戰(zhàn)。要辦好欽州學院化學工程與工藝專業(yè)，貫徹學院打造五大品牌專業(yè)的精神，需要從緊密聯系北部灣區(qū)域經濟建設方面著眼，努力辦出具有石化特色的化學工程與工藝專業(yè)，重點建立一套緊密結合石化下游產業(yè)鏈、注重過程開發(fā)和工程實踐能力培養(yǎng)的核心課程體系。在核心課程設置方面，確立夯實專業(yè)基礎、強化工程意識、注重實驗技能、拓寬專業(yè)口徑，注重石化特色的原則。

1.2核心課程體系的內容與相互關系

所謂化工過程，主要包含分離過程和反應過程兩種過程。與這兩種過程緊密相關的一系列化工類課程共同構成了化工類課程的核心。按照“門數適宜，重點突出，相互支撐，形成一體”的要求，選擇化工熱力學、分離工程、傳遞原理、反應工程和化工工藝學等五門理論課以及與這五門理論課相關的化工專業(yè)實驗課作為核心課程,建設具有石化特色化學工程與工藝專業(yè)的核心課程體系，全力打造化學工程與工藝這一品牌專業(yè)。在這五門理論課程中，分離工程和反應工程分別研究各類分離過程和反應過程，它們構成了化工過程課程最核心的部分?；崃W是化工過程研究、開發(fā)和設計的理論基礎，是化學工程的重要分支之一，與化學反應工程、分離工程關系密切。化工熱力學的核心價值在于研究過程進行的方向和限度，為分離過程和反應過程提供相平衡、反應平衡數據，并對化工過程進行熱力學分析[1]。反應工程是與工程實際緊密聯系的課程之一，它廣泛地將化工熱力學、化學動力學、流體力學、傳熱、傳質以及生產工藝、環(huán)境保護、經濟學等反面的理論知識和經驗綜合于工業(yè)反應器的結構和操作參數的設計和優(yōu)化中[2]。

分離工程是化工專業(yè)基礎課程，講述的是如何將混合物進行分離與提純的學科。作為專門研究分離方法的分離工程課程對學生工程素養(yǎng)的培養(yǎng)有很重要的作用。該課程闡明了化工分離過程的本質規(guī)律，重點研究分離方法的工業(yè)化途徑，設備設計放大效應，最優(yōu)分離路線的工業(yè)化，及最優(yōu)操作條件。在選擇具體分離方法時，不僅要考慮技術上的可行性、經濟上的合理性，而且要考慮能耗、環(huán)保、設備放大和開發(fā)成本等諸多問題[3]。傳遞原理旨在研究化工動量、熱量及質量(俗稱三傳)的傳遞現象，用一種統(tǒng)一的觀點來處理三種傳遞現象，并研究動量、熱量和質量傳遞之間的類似性，是研究分離機理、分離效率和宏觀反應動力學的基礎理論，同時也是反應器放大研究的基礎理論之一。與化工熱力學不同，傳遞原理是一門探討傳遞速率的課程，它對過程開發(fā)、過程設計、生產操作、優(yōu)化控制及過程機理研究都有重要的使用意義[4]?；すに噷W重在工藝過程的分析，即在特定條件下，進行分離過程、反應過程的比較選擇、整合優(yōu)化?；すに噷W是大學基礎化學、化工熱力學、化工動力學、反應工程、分離工程等專業(yè)基礎可和專業(yè)課的綜合運用?；崃W和傳遞原理旨在加強專業(yè)基礎，化工專業(yè)實驗、反應工程和分離工程重在強化工程意識，化工工藝學拓展了專業(yè)適應面，可以突出石化特色。

2核心課程體系的優(yōu)化

為了保障以上核心課程體系的順利實施，建議結合欽州學院化學工程與工藝現有的教學計劃，從下面幾個方面作出適當的調整。

2.1加強數理基礎教學力度，適度拓展

新世紀的工程人才必須有熟練應用數學、科學與工程等知識的能力，有進行設計、實驗分析與數據處理的能力。在兩年的教學實踐中，學生普遍反映數理基礎不夠扎實，一些數學問題不知所云，比如熱力學計算中要應用迭代法求解狀態(tài)方程、精餾過程計算、反映工程中的偏微分方程求解等等，問題大都源于數學基礎較薄弱。因此建議加開線性代數、運籌學、概率論與數理統(tǒng)計、數值計算、C程序語言、數學物理方法，流體力學等數理和計算機基礎課程。多所兄弟院校也早就開設了這些基礎課程。線性代數和運籌學的開設可以解決反應器設計過程的優(yōu)化問題；概率論與數理統(tǒng)計是實驗數據處理和理解反應工程中一些基本概念的基礎；數值計算和C程序語言兩門課程是工科學生重要的基礎課程，加開這兩門課程也是落實我?；瘜W工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)計劃中對學生計算機水平的要求，對學生的就業(yè)能力的提高有好處；數學物理方法和流體力學是傳遞工程等課程的基礎，加開這兩門課程可以大大的提高學生工程數學能力，為就業(yè)和進一步深造打下更堅實的數理基礎。考慮到Matlab在科學和工程計算領域的突出作用，建議開設Matlab在化工中的應用的相關課程[5]?；崃W和化工原理是反應工程的基礎，故將化工熱力學和從第四、五學期調整至第三、四學期；化工原理和反應工程兩門課程共同構成了化學工程最核心的部分課程，將化工原理從第四、五學期調整至第二、三學期，反應工程從第三學期調整至第五學期，也是考慮到化工原理是反應工程的基礎。同時，將計算機模擬與仿真刪去，將其中的知識分散到加開的MATLAB在化工中的應用和數值計算這兩門課程中。從上表2中還可以看出，加開的課程中，突出了數理課程的基礎，同時，適度的拓展經濟和計算機相關的課程，也增加化工制圖和電工學等實踐性較強的課程，這對培養(yǎng)學生的工程實踐能力是必不可少的。

2.2整合化工專業(yè)實驗

為了整合學院教學資源，最大限度地利用現有的一切教學設備，建議從各門化學工程與工藝核心課程的專業(yè)實驗中選出一些經典的、與石化行業(yè)緊密相關的進行重新編排，單獨設置一門大學化工基礎實驗課程，分成三個學期展開教學。另外，考慮到傳統(tǒng)的化工專業(yè)實驗教材以單一驗證實驗為主，無法滿足新世紀綜合素質人才培養(yǎng)的要求，可將化工實驗按由淺入深的原則劃分成驗證型實驗、設計型實驗和綜合型實驗三個層次。盡量精簡驗證型實驗，增加設計型實驗和綜合型實驗。可以從教師的一些科研項目中選出一部分讓學生參與，將這些項目設計成設計型或綜合型實驗，這樣，通過學生的親身體驗科研過程，培養(yǎng)了正確的科研習慣，為學生的就業(yè)和進一步的深造打下好的基礎。

2.3加強多媒體教學

隨著計算機眾多領域的廣泛而深入的應用，掌握必要的計算機的應用知識是相當必要的。一方面，由于現在的石化企業(yè)的生產是高度自動化的，一些問題通過傳統(tǒng)的教學形式很難向學生解釋清楚，多媒體技術可有效增加信息的傳遞；另一方面，采用多媒體教學的教學形式，通過多媒體仿真實驗，可以減少不必要的實驗的投入，減少人力物力，在保質保量的前提下降低教學成本。要將課堂教學和多媒體教學結合起來，既發(fā)揮課堂教學有利于教師與學生間的面對面交流的作用，也讓多媒體教學進入學生的學習中。