化工设计与实习环节交互式教学模式的创新研究

化工设计与实习环节交互式教学模式的创新研究　袁颂东，曹晓燕，范明霞，孙凤兰　（湖北工业大学化学与环境工程学院，湖北武汉４３００６８）　摘要：分析了现有化工设计课程及化工专业实习实践环节存在的问题，提出了将两个教学环节结合起来的交互　式教学模式及采取的具体措施，如以实习工厂化工单元为基础开发相应的化工装置仿真操作软件，以弥补学生难以现　场操作的缺憾．并对该教学模式效果进行了评估，提出了改进意见。　关键词：化工设计；实习实训；交互式教学　中图分类号：ＣＡ２４　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—７８００（２００８）０８—００１５—０２　据、图纸、文件等是设备器材购置制造、项目施工组织的依据。　１化工设计与实习环节的交互式教学模式　传统的单向“灌输式”教学模式不适合新世纪人才培养的　要求，对此人们已形成共识。目前国内本科教学提倡“启发式”　教学模式．这种教学模式具有概念严谨、循序渐进、基础扎实的　优点．但仍以老师为中心，虽然学生能够参与思考和推理，但始　终是在老师的“启发与指挥”下进行学习，学生仍有依赖心理，　不利于学生创新能力和刨新知识的培养。与此对照，国外的　化工设计的对象可以是新厂建设，也可是老厂改造、扩建。可　见．化丁设计是化工基本建设和企业技术改造不可缺少的重要　环节．同时也是一项创造性的工作，因为每一次设计任务要求　都不相同，设计者必须掌握一定的化＿丁设计的基本知识和技　能，具备一定的理论与实践基础。只有运用正确的设计思想和　经济观点指导设计．才可能独立承担工程项目的设计任务。　根据过去的教学经验，普遍认为《化工设计》课程规定和标　“交互式”教学模式在这方面有着明显的优势，其特点是讲解粗　放，允许跳跃．强调学生有重点、有选择地自学，可充分调动学　生学习的主动性，发挥学生作为学习主体的积极性。　准多、内容枯燥，且学时少，教师在有限的时间内很难讲透所有　内容，学生很难在有限的学时内理解、掌握其全部内容。在《化　丁设计》课程的讲授中主要采用“过细备课，精心安排，细心讲　本文以《化＿Ｔ设计》课程教学与实习环节现场指导相结合　的交互渗透法进行教学模式的探讨。交互式教学的内涵包括　授”的方法．忽略了教学是以学生为学习主体的教与学双向互　动的系统过程，而更多注意的是以教师为输出主体的单向流动　过程．最终没有达到预期的教学效果。　两个方面：①将化Ｔ设计课程教学与认识实习、生产实习教学　环节的内容有机结合在一起，互为支撑，是理论与实践相结合　３实习环节的重要性和存在的问题　化＿丁实习在化工高等教育中占有重要地位，是高等院校化　工类专业教学中的实践性工程教学环节。通过实习，学生可以　熟悉化丁生产的实际过程．接触化工生产实践，掌握基本的化　原则的具体体现。②强调教师与学生的互动，课程讲授的理论　知识与化工厂的生产实践相结合，在实习基地进行学习讨论。　２化工设计在课程体系中的重要性及目前教学　中存在的问题　一工生产技能。实习环节需仔细考虑实习计划的制定、实习基地　的建设、实习的组织实施、实习的指导考核，以及实习指导老师　项化工新技术从概念形成至付诸实施投产，要经过化工　技术的研究、过程开发、项目设计、Ｔ程建设、试车投产等几个　的配备等各个方面的ｌＴ作。目前我校化工专业的实习环节包括　认识实习、生产实习和毕业实习，分别安排在第三学年下学期、　第四学年上学期及下学期．由实习教师带领学生到本地及外地　的国有大中型企业进行岗位实习，按老师拟定的实习大纲及指　主要阶段。化工设计是将研发的化工技术及过程开发成果与　工程建设、试车投产衔接起来的重要一环，通过化工设计把过　程设计与＿Ｔ程设计有机地结合在一起。其成品及设计方案、数　牧稿Ｂ期：２ｏ（）８—０７—１４　作者简介：袁颂东（１９６７～），男，湖北武汉人，湖北工业大学化学与环境工程学院副教授，研究方向为化工、材料科学；曹晓燕（１９７９～），女，湖北大冶　人，硕士，湖北工业学院大学化学与环境学院讲师，研究方向为化工、材料科学；范明霞（１９７９一），女，湖北武汉人，湖北工业大学化学与环　境工程学院讲师，研究方向为化学工程、化学工艺：孙风兰（１９６５一），女，湖北武汉人，湖北工业大学化学与环境工程学院讲师，研究方向　为化学工程、化学工艺。　至至！塑　兰旦：　！兰皇　：茎妻茎查！曼Ｉ　导书进行调研、学习等，但传统的实习模式存在较多的弊端。　（１）传统化＿Ｔ实习的组织。一般包括听企业工程技术人员　讲课、现场参观、跟班操作、资料收集与整理、实习报告与考核　等几个方面　随着市场经济的深入发展，各化工企业都实行了　习工段的同学，利用晚上的时间进行小组讨论，推选学生代表　对本Ｔ段的生产工艺及重要设备的丁作原理进行详细讲解，要求　结合化工设计课程所讲授的基本原理，做到学为所用，让学生针　对实习工厂存在的问题进行充分讨论，提出改进的措施和方法。　最后由教师总结，并就每组的讲解提出相关问题和修改建议。　经济承包责任制．各生产岗位都要进行经济核算，为了避免不　必要的经济损失．企业根本不让学生上岗操作，而且压缩了具　体的岗位实习时间。学生的实习过程也就只剩下了“看”和　“听”，很难深人生产实际．更谈不上动手　（４）针对实习单位单元操作的特点，开发相应的化工仿真操　作软件。弥补学生难以现场操作的缺憾。由于化Ｔ生产多是在高　温、高压的危险条件下完成的，物料多为有毒、易燃、易爆化学　品，出于安全生产的考虑，化工厂一般不允许学生直接参与生产　（２）全部实习计划和安排都是由指导老师制定的，学生只　：有执行的权利而缺乏使命感，很难调动他们的主观能动性，学　生没有积极参与实习过程的动力。　（３）不上岗操作。学生只能通过“看”和“听”的形式浮在表　面上来了解企业的生产情况、Ｔ艺流程与设备性能，根本不可　能有接触实际＿Ｔ程问题的机会，在课堂中学到的相关工程知识　无法在实习过程中得到运用和检验．时问一长，学生自然就失　去了兴趣：　（４）实习没有上岗具体操作的条件，实际上就变成了现场　上课。在实习现场，带队的指导老师责任重大，既要负责学生的　交通、食宿、身心健康与安全，还要负责学生的实习指导。当指导　老师难以两头兼顾或责任心不强时，实习也就变成了“放羊”。　４化工设计与实习环节交互式教学模式的实施　策略　为了提高学生的学习兴趣，本教学组在化工设计与实习环　节采刚了交互式教学方式，在授课过程中采取了以下措施：　（１）将实习内容融入化　设计课程内容中．提高教学效率。　化Ｔ设计课程设在四年级上学期，在三年级下学期所学专业课　的基础上展开化丁设计程序、化Ｔ设备选型和计算、车间设计、　非工业专业设计、Ｔ程经济学和施工图设计等内容的教学。在　传授这些知识内容的过程中，避免了生搬硬套的讲授，而穿插　许多学生实习环节的实例。老师可以讲授即将开始的生产实习　中的内容。如在讲到工艺流程设计时，讲授生产实习中的合成　氨的脱硫ＪＩ＝段及尿素生产中压缩丁段的工艺流程图：在讲到化　工设备选型时．则讲授压缩＿丁段中的压缩机以及认识实习中的　光氯化反应器的构造与Ｔ作原理、设备简图。因为牵涉到实习　的具体内容，学生具有强烈的兴趣。当然，若有条件，能够在将　要实习的基地边讲边看，则效果更好。　（２）有效组织实践环节。将四年级的下厂生产实习与毕业设　计有效地结合起来，实习化丁厂的生产工艺、生产装置、设备改　进优化可以作为部分学生毕业设计的课题。下厂实习的对象既　可以是处于正常生产中的化工厂．这样学生能够从中了解工艺　流程和生产特点：还可以是处于建设中的化工厂．这样学生能够　亲眼看到化Ｔ项目建设过程，掌握其设计原理：也可以是停产大　修期的化工厂，这样学生能够知道化工设备管道的维护和修理。　（３）将课堂学习内容融人到实习实践环节中．做到实践与　理论相结合。针对实习时间短、内容多的客观实际．组织不同实　＿！垒：　至兰！翌　兰璺！　量　：茎曼堡查　操作。因此．极有必要以认识实习工厂有关化工设备及控制仪表　为基础。开发相关装置如甲苯氧化生产苯甲酸装置等化工装置　仿真操作软件，作为化＿Ｔ仿真操作实践环节的重要内容，让学生　通过该软件掌握系统软件的操作方法，完成化工仿真系统的开、　停车及正常操作，并能按规范记录系统运行的实际状况。　５交互式教学模式的效果　（１）有利于提高学生的学习兴趣，有利于因材施教。实习过　程中安排的晚上小组讨论环节，避免了“放鸭”现象，也进一步　融洽了师生关系，活跃了学生的学习气氛。　（２）培养了学生的工程意识和参与意识，极大地凋动了学　生的学习积极性。学生的自学能力、深入思考和实践的能力及　综合素质也有所提高。　（３）进一步深化了学生在化工设计课堂上所学习的专业知　识。通过有效组织实习环节，有意识地弓ｌ导学生将课堂知识应　用到实习实训环节中，提高了学生学习知识、运用知识的能力。　（４）有利于促进教师深入研究教学内容，积极参加本学科的　科学研究．跟踪本学科的研究方向．丰富教师的教学内容。这样既　可避免教师多年一贯制的教学方式，又可达到教学相长的目的。　由于各高校的资金不足，在院内建设实习基地还相当周　难。所以需要老师在有限的课时内增加课程信息量，有效利用　资源，从而进一步提高化工设计课程的教学水平，强化学生实　习的现实意义。建议加快模拟设计实验基地建设，在化工学院　内建立化工模拟设计实验室，配备相应的计算机设备、设计软　件和应有的教师力量，配合化工设计教学，为学生提供真正的　模拟设计操作实践的机会。在实习完成实习回校后，组织学生　分组进行讨论，应用计算机模拟设计软件完成实习工段的工艺　流程，并提出改进方案。通过这些措施学生可有效地将所学的　理论知识应用到实习实训教学环节中，提高学生的学习效果，　培养学生的创造性思维。　参考文献　［１］　王吉会．本科生生产实习的改革与实践［Ｊ］．实验技术与管理，２００５（９）．　［２］　张志强．提高学生化工设计能力的探讨【Ｊ］．青海大学学报，２００１（５）．　［３］　吴嘉．化工设计课程教学改革初探［Ｊ］．化工高等教育，１９９８（３）．　［４］纪士宴．国内外大化工发展状况［Ｊ］．石油仪器，．１９９９（４）．　（责任编辑：沈正道）