化工核心課程完善思考
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1核心課程體系的構(gòu)建
1.1核心課程體系構(gòu)建的原則
欽州學(xué)院開設(shè)化學(xué)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(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)，貫徹學(xué)院打造五大品牌專業(yè)的精神，需要從緊密聯(lián)系北部灣區(qū)域經(jīng)濟建設(shè)方面著眼，努力辦出具有石化特色的化學(xué)工程與工藝專業(yè)，重點建立一套緊密結(jié)合石化下游產(chǎn)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(shè)置方面，確立夯實專業(yè)基礎(chǔ)、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。
所謂化工過程，主要包含分離過程和反應(yīng)過程兩種過程。與這兩種過程緊密相關(guān)的一系列化工類課程共同構(gòu)成了化工類課程的核心。按照“門數(shù)適宜，重點突出，相互支撐，形成一體”的要求，選擇化工熱力學(xué)、分離工程、傳遞原理、反應(yīng)工程和化工工藝學(xué)等五門理論課以及與這五門理論課相關(guān)的化工專業(yè)實驗課作為核心課程,建設(shè)具有石化特色化學(xué)工程與工藝專業(yè)的核心課程體系，全力打造化學(xué)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(yīng)工程分別研究各類分離過程和反應(yīng)過程，它們構(gòu)成了化工過程課程最核心的部分。化工熱力學(xué)是化工過程研究、開發(fā)和設(shè)計的理論基礎(chǔ)，是化學(xué)工程的重要分支之一，與化學(xué)反應(yīng)工程、分離工程關(guān)系密切。化工熱力學(xué)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(yīng)過程提供相平衡、反應(yīng)平衡數(shù)據(jù)，并對化工過程進行熱力學(xué)分析[1]。反應(yīng)工程是與工程實際緊密聯(lián)系的課程之一，它廣泛地將化工熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、流體力學(xué)、傳熱、傳質(zhì)以及生產(chǎn)工藝、環(huán)境保護、經(jīng)濟學(xué)等反面的理論知識和經(jīng)驗綜合于工業(yè)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)的設(shè)計和優(yōu)化中[2]。
分離工程是化工專業(yè)基礎(chǔ)課程，講述的是如何將混合物進行分離與提純的學(xué)科。作為專門研究分離方法的分離工程課程對學(xué)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(zhì)規(guī)律，重點研究分離方法的工業(yè)化途徑，設(shè)備設(shè)計放大效應(yīng)，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(shù)上的可行性、經(jīng)濟上的合理性，而且要考慮能耗、環(huán)保、設(shè)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(zhì)量(俗稱三傳)的傳遞現(xiàn)象，用一種統(tǒng)一的觀點來處理三種傳遞現(xiàn)象，并研究動量、熱量和質(zhì)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(yīng)動力學(xué)的基礎(chǔ)理論，同時也是反應(yīng)器放大研究的基礎(chǔ)理論之一。與化工熱力學(xué)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(shè)計、生產(chǎn)操作、優(yōu)化控制及過程機理研究都有重要的使用意義[4]。化工工藝學(xué)重在工藝過程的分析，即在特定條件下，進行分離過程、反應(yīng)過程的比較選擇、整合優(yōu)化。化工工藝學(xué)是大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)、化工熱力學(xué)、化工動力學(xué)、反應(yīng)工程、分離工程等專業(yè)基礎(chǔ)可和專業(yè)課的綜合運用。化工熱力學(xué)和傳遞原理旨在加強專業(yè)基礎(chǔ)，化工專業(yè)實驗、反應(yīng)工程和分離工程重在強化工程意識，化工工藝學(xué)拓展了專業(yè)適應(yīng)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(jié)合欽州學(xué)院化學(xué)工程與工藝現(xiàn)有的教學(xué)計劃，從下面幾個方面作出適當?shù)恼{(diào)整。
2.1加強數(shù)理基礎(chǔ)教學(xué)力度，適度拓展
新世紀的工程人才必須有熟練應(yīng)用數(shù)學(xué)、科學(xué)與工程等知識的能力，有進行設(shè)計、實驗分析與數(shù)據(jù)處理的能力。在兩年的教學(xué)實踐中，學(xué)生普遍反映數(shù)理基礎(chǔ)不夠扎實，一些數(shù)學(xué)問題不知所云，比如熱力學(xué)計算中要應(yīng)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(shù)學(xué)基礎(chǔ)較薄弱。因此建議加開線性代數(shù)、運籌學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)值計算、C程序語言、數(shù)學(xué)物理方法，流體力學(xué)等數(shù)理和計算機基礎(chǔ)課程。多所兄弟院校也早就開設(shè)了這些基礎(chǔ)課程。線性代數(shù)和運籌學(xué)的開設(shè)可以解決反應(yīng)器設(shè)計過程的優(yōu)化問題；概率論與數(shù)理統(tǒng)計是實驗數(shù)據(jù)處理和理解反應(yīng)工程中一些基本概念的基礎(chǔ)；數(shù)值計算和C程序語言兩門課程是工科學(xué)生重要的基礎(chǔ)課程，加開這兩門課程也是落實我校化學(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)計劃中對學(xué)生計算機水平的要求，對學(xué)生的就業(yè)能力的提高有好處；數(shù)學(xué)物理方法和流體力學(xué)是傳遞工程等課程的基礎(chǔ)，加開這兩門課程可以大大的提高學(xué)生工程數(shù)學(xué)能力，為就業(yè)和進一步深造打下更堅實的數(shù)理基礎(chǔ)。考慮到Matlab在科學(xué)和工程計算領(lǐng)域的突出作用，建議開設(shè)Matlab在化工中的應(yīng)用的相關(guān)課程[5]。化工熱力學(xué)和化工原理是反應(yīng)工程的基礎(chǔ)，故將化工熱力學(xué)和從第四、五學(xué)期調(diào)整至第三、四學(xué)期；化工原理和反應(yīng)工程兩門課程共同構(gòu)成了化學(xué)工程最核心的部分課程，將化工原理從第四、五學(xué)期調(diào)整至第二、三學(xué)期，反應(yīng)工程從第三學(xué)期調(diào)整至第五學(xué)期，也是考慮到化工原理是反應(yīng)工程的基礎(chǔ)。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(yīng)用和數(shù)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(shù)理課程的基礎(chǔ)，同時，適度的拓展經(jīng)濟和計算機相關(guān)的課程，也增加化工制圖和電工學(xué)等實踐性較強的課程，這對培養(yǎng)學(xué)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(xué)院教學(xué)資源，最大限度地利用現(xiàn)有的一切教學(xué)設(shè)備，建議從各門化學(xué)工程與工藝核心課程的專業(yè)實驗中選出一些經(jīng)典的、與石化行業(yè)緊密相關(guān)的進行重新編排，單獨設(shè)置一門大學(xué)化工基礎(chǔ)實驗課程，分成三個學(xué)期展開教學(xué)。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(zhì)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(shè)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(shè)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(xué)生參與，將這些項目設(shè)計成設(shè)計型或綜合型實驗，這樣，通過學(xué)生的親身體驗科研過程，培養(yǎng)了正確的科研習(xí)慣，為學(xué)生的就業(yè)和進一步的深造打下好的基礎(chǔ)。
2.3加強多媒體教學(xué)
隨著計算機眾多領(lǐng)域的廣泛而深入的應(yīng)用，掌握必要的計算機的應(yīng)用知識是相當必要的。一方面，由于現(xiàn)在的石化企業(yè)的生產(chǎn)是高度自動化的，一些問題通過傳統(tǒng)的教學(xué)形式很難向?qū)W生解釋清楚，多媒體技術(shù)可有效增加信息的傳遞；另一方面，采用多媒體教學(xué)的教學(xué)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(zhì)保量的前提下降低教學(xué)成本。要將課堂教學(xué)和多媒體教學(xué)結(jié)合起來，既發(fā)揮課堂教學(xué)有利于教師與學(xué)生間的面對面交流的作用，也讓多媒體教學(xué)進入學(xué)生的學(xué)習(xí)中。
