化工过程分析与合成实践性教学环节改革的研究与探索

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
科技创新导报 2011 NO.07 Science and Technology Innovation HeraldFra bibliotek创新教育
化工过程分析与合成实践性教学环节改革的研究与探索①
叶超群 丁力 ( 南阳理工学院生物与化学工程学院 河南南阳 4 7 3 0 0 4 )
摘 要: 根据学校定位、办学理念、培养目标, 结合化学工程专业教学改革的探索与实践, 针对应用型本科高校如何建立与高素质应用型
中图分类号:G64
文献标识码: A
文章编号:1674-098X(2011)03(a)-0144-02
化工过程分析与合成是南阳理工学院 化学工程与工艺专业的专业基础课,是一 门联系化学工艺与化学工程理论和应用 紧 密 结 合 的 跨 学 科 的 综 合 性 课 程 。实 践 性 教学在人才培养过程是中必不可少的重 要环节,加强该理论课程的实践性教学环 节尤为重要。
Matlab等先进的工程工具,突出培养学生 的实践能力。
4 结语 随着时代的进步和市场的变幻莫测,
面临着新的挑战和发展机遇,要求必须加 强应用型工科专业理论课的实践性教学环 节 。为 适 应 化 学 工 程 学 科 多 尺 度 和 多 层 次 的走向,培养学生将来在社会上的竞争和 发 展 的 能 力 和 在 工 作 中 具 体 的 发 现 、分 析 、 解决和总结问题的能力, 在采用“以学生为 中 心 ”的 多 种 多 样 的 实 践 性 教 学 环 节 强 化 综合性实践的同时强调养成工程观念和系 统 工 程 的 综 合 工 程 素 质 。为 推 进 学 科 专 业 建 设 与 课 程 体 系 、教 学 内 容 、教 学 方 法 和 教 学手段的改革以及丰富应用型本科教育理 论的研究提供了实例。
科技创新导报 2011 NO.07
Science and Technology Innovation Herald
设 计 、分 离 系 统 设 计 、换 热 网 络 合 成 、分 离 塔 序 列 的 综 合 等 方 面 编 写 课 程 报 告 。通 过 这个环节,注重过程系统工程的基本概念 和方法的掌握,利用现代工程计算工具解 决实际问题,并在解决实际问题过程中,获 取 探 求 新 知 识 、新 技 术 , 提 出 新 问 题 , 掌握 知 识 的 方 法 。这 是 一 种 创 造 性 的 教 学 过 程 , 旨 在 让 学 生 全 面 性 掌 握 过 程 综 合 、优 化 与 操 作 分 析 以 及 过 程 动 态 模 拟 的 方 法 。此 外 , 在课程最后安排2~4个学时给学生进行应 用分析与综合的实践设计:提供给学生与 生 产 相 关 资 料 、参 数 数 据 结 合 文 献 数 据 等 相关信息,要求学生进行参数设计和结构 设计,综合评价该设计,并提出自己的优化 方案。通过该环节的锻炼, 大大增强了学生 有效地组织工艺流程,科学地确定系统的 操 作 条 件 , 实 现 过 程 系 统 高 效 、平 稳 运 行 , 达 到 所 期 望 的 技 术 、经 济 、环 境 和 资 源 目 标 的综合能力,也为学生今后从事过程系统 开发设计作铺垫。
的方法措施。
1 更新教育理念,准确把握实践性教学环节 与人才培养的关系
高等教育的任务是培养具有创新和实 践能力的人才,而人才的成长必须有一个 经 实 践 由 知 识 转 化 为 能 力 的 过 程 。实 践 性 教学环节有助于检验学生对书本知识的理 解, 增 强 学 生 分 析 问 题 、解 决 问 题 的 能 力 ; 能给学生提供自主学习的空间与条件,也 符合高等教育规律和人才成长规律。
南阳理工学院化学工程与工艺专业化 工过程分析与合成课程教学还存在一些不 足之处:课程体系和教学内容与应用型本 科 课 程 体 系 的 结 构 和 专 业 需 要 的 知 识 、能 力、素质存在脱节现象; 实践性教学环节突 出不够;独立的实践性教学环节考核体系 尚未建立或健全,从而无法对学生的实践 能力作出公正而又科学的评价。为此, 我们 对此课程设置及教学内容安排和教学方法 进行研究,并探索了加强实践性教学环节
在“ 化 工 过 程 分 析 与 合 成 ”的 今 后 课 程 建设中,应努力做好以下几方面:(1)更新和 补充原有教材内容,调整教材的部分章节 内容;(2) 把系统论思想贯穿到教学中;(3) 加强对能源综合和绿色过程系统工程的知 识传授;(4)增加应用过程系统的实践设计 环 节 课 程 。此 外 , 综 合 性 实 习 、实 训 基 地 建 设和产学研合作等方面也需要进一步地完 善和强化,这对解决学生实习难题,满足化 工过程分析与合成实践性教学环节人才的 培养需要也很有效。
课程讲授重点由数学推导为主转变为方 法论的掌握,同时突出介绍Aspen plus、Pro- Ⅱ、HEXTRAN、Hisys和Matlab等先进的工程 工具及应用,引导学生利用工程工具去解决 实际问题。通过应用也使抽象的知识形象化, 使学生感受到学有所用, 学习更有热情。
3 加强实践性教学环节,完善实践课程体系 南阳理工学院定位是应用型工科大
化工过程分析与合成课程培养教学目 标是使学生能运用系统工程的观点和方法 来研究化工过程的开发、设 计 、最优操作和 最优控制,应用化工过程模拟和优化方法 开发新型化工过程和改造现有工厂技术, 优化设备之间的最优连接组合方式,使化 工 过 程 系 统 在 开 发 、设 计 、操 作 、管 理 等 各 个 层 面 上 达 到 最 优 化 。它 也 是 一 门 实 践 性 和探索性很强的课程,其中的实践性教学 环 节 是 巩 固 理 论 知 识 、加 深 对 理 论 认 识 的 有效途径,是培养具有创新意识的高素质 专门人才的重要环节,更是培养学生科学 思 维 方 法 、科 学 研 究 能 力 和 创 新 能 力 、加 强 学 生 处 理 化 学 工 业 实 际 问 题 的 能 力 、提 高 学生综合素质的重要载体。
把 以 讲 解 教 材 、传 授 知 识 为 主 的 封 闭 式 教 学 转 变 为 以 增 长 经 验 、发 展 创 造 为 主 的开放式教学, 把传统的 “我讲你听”的课 堂 气 氛 改 变 为 生 动 活 泼 、主 动 探 索 、民 主 协 商的课堂气氛,如讲到邻接矩阵时就提出 商人过河问题, 给课堂也引入了趣味性。也 更 注 重 教 学 内 容 、教 学 方 法 、教 学 手 段 、教 学工具等四方面的协同创新,采取启发式、 讨 论 式 、参 与 式 、案 例 式 、研 究 式 等 多 种 教 学方法,实现教学要素或资源的全面开发 与 整 合 。讲 授 时 着 力 介 绍 教 学 内 容 的 工 程 背 景 、工 程 意 义 , 同 时 提 出 若 干 问 题 , 通过 学 习 学 生 能 够 对 该 知 识 点 工 程 背 景 、工 程 意义有所了解,明确相关的教学单元及其 每单元的主要内容和重点难点,以知识点 为教学单元展开教学内容,有效利用授课 电 子 教 案 、教 学 案 例 、工 程 软 件 等 丰 富 教 学 素 材 , 通 过 授 课 、练 习 和 研 讨 相 结 合 的 方 式,充分调动学生的能动性,从而很好的掌 握 基 本 概 念 的 建 立 和 基 本 方 法 。教 案 是 教 师组织教学的重要工具,我们注重教案结 构 清 晰 、重 点 突 出 、教 学 素 材 丰 富 。预 习 阶
学,对实践性教学环节的要求一直都很重 视,目前,南阳理工学院实践课程体系共设 置五层,各层次关系见表1。
在理论课程教学中突出实践性教学环 节 有 助 于 基 础 理 论 和 基 本 技 能 培 养 。“ 过 程 系 统 工 程 分 析 与 综 合 ”。
课程的特点是以电子计算机为依托, 以 相 关 工 程 软 件 为 平 台 .利 用 化 学 工 程 的 基本概念和系统工程的基本方法解决过程 工业中的实际生产问题,立足于学生的长 远发展,注重促进学生良好的认知结构的 形 成 。目 前 本 课 程 的 实 践 性 教 学 环 节 框 架 是在理论知识讲授的基础上,要求学生分 别选择一种过程系统为例,对它们从过程 系 统 稳 态 模 拟 与 分 析 、设 备 工 艺 技 术 参 数
人才培养目标相适应的实践性教学课程体系, 分析南阳理工学院生物与化学工程学院化学工程专业“化工过程分析与合成”在实践性教
学环节中存在的问题, 对人才培养模式、专业方向、课程设置及教学内容体系安排等进行了论述, 并探索了有利于创新人才培养的加强
化工过程分析与合成课程实践性教学环节的方法措施。
关键词: 应用型本科院校 实践课程体系 实践性教学环节 化工过程分析与合成
我们充分利用校园网络资源,结合虚 拟仪器技术和网络技术进行网络仿真模 拟实验,构建一个基于互联网的开放性的 远程实验系统,学生可随时进入该系统, 一边动手调整各种控制参数,一边查看实 验结果,从基本理论到复杂综合性实验由 浅入深地进行动态的交互式学习,以培养 创新思维和实践能力为目标,充分体现学 生在教学工作中的主体地位;综合运用各 种媒体并发挥其各自优势,强调各种媒体 的一体化教学设计;教学内容能够反应本 门学科国内外科学研究和教学研究的先 进 成 果 , 具 有 创 新 性 、科 学 性 、实 用 性 、针 对性;以实际工程问题为背景,广泛使用 A s p e n p l u s 、P r o - Ⅱ 、H E X T R A N 、H i s y s 和
统 计 调 优 法 ; 热 回 收 夹 点 、问 题 表 格 算 法 ; 直观推断法和动态规划法综合分离序列。 对可能影响理解课程内容如过程系统的 结 构 表 示 、换 热 网 络 合 成 有 关 的 图 论 概 念,我们以类似超链接的形式在课堂上讲 授 , 这 样 能 够 学 生 理 解 得 更 透 彻 。高 起 点 的课程也有利于我们探索双语教学的方 法,同时重视课堂内外英语的应用,提高 教学认知和学生认知,也使学生能了解到 最 新 的 学 科 进 展 。[ 2 ]
应用型本科院校改革实践性教学环 节, 应坚持“理论教学与实践性教学环节并 重 原 则 ”, 以 学 生 为 主 体, 以 培 养“ 厚 基 础 、 宽 口 径 、强 能 力 ”的 高 素 质 、创 新 型 复 合 人 才为指导思想,实现由传统重视理论的系 统 性 向 倡 导 应 用 的 综 合 性 转 变 。[ 1 ]
创新教育
段是良好教学效果的重要保证,在教学过 程中, 我 们 始 终 坚 持“ 师 生 合 作 教 学 ”的 基 本原则,我们欢迎学生带着问题进入课堂, 能 形 成 良 性 互 动 的 课 堂 氛 围 。没 有 平 时 的 练习,抽象的课程内容很难使学生消化吸 收,为此,我们编写了配套习题及CAI课 件,提高学生的学习效果及工程实践能力。 同时,通过问卷等多种形式收集反馈信息, 以 便 进 一 步 改 善 教 学 效 果 。采 用 多 媒 体 课 件教学的同时,也切合实际地辅以少量板 书,实践证明,这样的教法效果很好。
2 合理安排实践性环节教学内容,探索改进 教学方法
通过国内外教材对比和教学实践,我 们有选择的引进国外优秀教材由Klaus Hartmann和K.Kaplick编著的Analysis and Synthesis of Chemical Process Systems (Computer Aided Chemical Engineering) 作 为 参 考 , 并 加 以 适 当 的 补 充 或 删 减 。我 们注意课程的系统性,并且注重教材的实 践 性 、科 学 性 和 先 进 性 , 由 此 安 排 课 程 讲 授的重点内容有:回路矩阵法确定断裂流 股 、确 定 单 元 计 算 顺 序 、收 敛 计 算 方 法 ; 随 机优化搜索方法解非线性规划和混合整 数非线性规划问题;单纯型序贯实验法、
表1 实践课程体系
①基金项目: 致谢本课题感谢南阳理工学院教育教学改革研究基金项目“化工过程分析与合成课程实践性教学环节与教学模式创新探 索与实践”(2010年度)的支持。 作者简介:叶超群(1970-),男,河南南阳市人,副教授,博士,主要从事过程系统工程研究。
144 科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
相关文档
最新文档