左小華，夏賢友,屈 媛,吳桂英，高 鵬

(湖北理工學(xué)院 化學(xué)與材料工程學(xué)院,湖北 黃石 435003)

“無機(jī)精細(xì)化工工藝學(xué)”課程教學(xué)改革的探討

左小華，夏賢友,屈 媛,吳桂英，高 鵬

(湖北理工學(xué)院 化學(xué)與材料工程學(xué)院,湖北 黃石 435003)

“無機(jī)精細(xì)化工工藝學(xué)”是化工類專業(yè)普遍開設(shè)的一門必修課程，對(duì)該課程教學(xué)改革進(jìn)行了探討。實(shí)踐表明，通過精選教材、改革教學(xué)模式、采用多媒體教學(xué)、利用教學(xué)科研互動(dòng)和培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)等改革措施，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力，提高課程教學(xué)效果，有利于高素質(zhì)化工類專業(yè)人才的培養(yǎng)。

無機(jī)精細(xì)化工工藝學(xué);課程;教學(xué)改革;教學(xué)效果

化學(xué)工業(yè)中產(chǎn)品可分為通用化工產(chǎn)品和精細(xì)化工產(chǎn)品兩大類，精細(xì)化工產(chǎn)品又分為有機(jī)精細(xì)化工產(chǎn)品和無機(jī)精細(xì)化工產(chǎn)品。無機(jī)精細(xì)化工產(chǎn)品合成工藝步驟多，反應(yīng)復(fù)雜，產(chǎn)量小，但其因具有品種多、附加值高等優(yōu)點(diǎn)而備受人們青睞。

“無機(jī)精細(xì)化工工藝學(xué)”課程是化工類專業(yè)普遍開設(shè)的一門必修課程，根據(jù)學(xué)科發(fā)展態(tài)勢(shì)和學(xué)生實(shí)際接受能力的變化，人們不斷對(duì)該課程教學(xué)進(jìn)行改革。張孟雄[1]等認(rèn)為教學(xué)改革應(yīng)堅(jiān)持知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展且綜合提高的原則，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)突出“精、新、用”的思想，使課程體系更加科學(xué)化，教學(xué)內(nèi)容更加合理化，便于學(xué)生熟悉和掌握第一線生產(chǎn)技術(shù)崗位所必需的基本原理和專業(yè)知識(shí)。除優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容之外，還需要通過改革教學(xué)方法，不斷提高學(xué)生綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力[2]。在課程教學(xué)改革過程中，要將理論知識(shí)與生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合，加大實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐環(huán)節(jié)在教學(xué)中的比例，引入實(shí)際案例教學(xué)法等改革措施，培養(yǎng)學(xué)生思維能力和工程分析能力，提高教學(xué)效果，為學(xué)生從事一般精細(xì)化工生產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)[3]。

筆者在教學(xué)過程中對(duì)“無機(jī)精細(xì)化工工藝學(xué)”課程進(jìn)行了教學(xué)改革，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，提高教學(xué)效果，更好地為企業(yè)培養(yǎng)從事無機(jī)精細(xì)化工品生產(chǎn)、銷售和新產(chǎn)品的開發(fā)等方面的人才。

1 精選教材，合理組織教學(xué)內(nèi)容

“無機(jī)精細(xì)化工工藝學(xué)”課程與其他專業(yè)課程不同，它涉及產(chǎn)品較多，市面上的教材琳瑯滿目，但有些教材缺乏系統(tǒng)性，給教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)帶來困難，學(xué)生難以學(xué)深、學(xué)透，而且無機(jī)精細(xì)化工發(fā)展迅速，教材內(nèi)容更新較快，因此，精選教材成為任課教師的一項(xiàng)重要任務(wù)。

本研究選用了張昭等編著的《無機(jī)精細(xì)化工工藝學(xué)》，該書所列的無機(jī)精細(xì)化工產(chǎn)品是現(xiàn)代化工領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的重要材料和化學(xué)品。該教材具有新穎性，詳細(xì)介紹了典型化工材料制備實(shí)例，同時(shí)其根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合地方特色以及學(xué)生就業(yè)和實(shí)習(xí)單位實(shí)際情況，以納米材料、溶液-凝膠技術(shù)、微粉制備及其表征、精細(xì)陶瓷和納米顆粒催化劑等作為教材的重點(diǎn)內(nèi)容。要上好該課程，教師在備課時(shí)需要查閱最近相關(guān)文獻(xiàn)資料，適當(dāng)取舍課本內(nèi)容，精心編寫好每一堂課的教案，在授課時(shí)需增強(qiáng)授課內(nèi)容的系統(tǒng)性，突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，詳細(xì)講述典型配方和工藝，凸顯知識(shí)體系的規(guī)律性，舉一反三，引導(dǎo)學(xué)生知識(shí)遷移，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

2 改革教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

有些學(xué)生沒有接觸過課堂中講述的無機(jī)精細(xì)化工品生產(chǎn)工藝，也沒有參與過相關(guān)的科研實(shí)驗(yàn)，他們對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程沒有概念，加上有的學(xué)生沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，上課感到很吃力，無法理解課程教學(xué)內(nèi)容，逐漸失去了學(xué)習(xí)該課程的興趣。為了提高教學(xué)效果，教師必需改革原有的教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

例如，在講解某一典型化工產(chǎn)品的制備過程時(shí)，教師應(yīng)先介紹產(chǎn)品的用途，讓學(xué)生理解制備該產(chǎn)品的重要性，喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以便提高其學(xué)習(xí)效果。在授課過程中，對(duì)產(chǎn)品的重點(diǎn)內(nèi)容要講深、講透，對(duì)于學(xué)生難以理解的部分，可配合圖片進(jìn)行說明，引導(dǎo)學(xué)生多層次、多角度的理解知識(shí)。在講述反應(yīng)原理和工藝過程時(shí)，可以采取與學(xué)生互動(dòng)的形式，通過提問和啟發(fā)式教學(xué)與課堂上學(xué)生的討論相結(jié)合，使學(xué)生變被動(dòng)為主動(dòng)，集中精力理解所學(xué)內(nèi)容。如果有條件可以帶學(xué)生到精細(xì)化工企業(yè)參觀學(xué)習(xí)，將課本上抽象的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為具體工藝流程，使抽象的知識(shí)直觀化、具體化，讓學(xué)生了解精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，有效提高學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣。

再如，教師在講述采用溶膠-凝膠和超臨界干燥法制備納米SiO2時(shí)，應(yīng)首先介紹其在不同產(chǎn)品中的用途，通過圖片展示將SiO2添加到陶瓷材料中，可以提高陶瓷制品的韌性和光潔度，大大降低了陶瓷材料易碎性；將SiO2添加到塑料制品中，除了可提高其強(qiáng)度和韌性外，還可以增加塑料制品的耐磨性能和提高其防水性能。與普通SiO2相比，納米SiO2的優(yōu)勢(shì)是可在制品的各組分中均勻混合，降低制品的孔隙率。通過對(duì)這些內(nèi)容的介紹，可激發(fā)起學(xué)生的求知欲，學(xué)生會(huì)問，“應(yīng)該如何制備納米SiO2？”這時(shí)，教師再介紹制備納米SiO2的方法，重點(diǎn)講述采用溶膠-凝膠和超臨界干燥法制備納米SiO2，然后向?qū)W生提問以前所學(xué)過的相關(guān)知識(shí)，如溶膠、凝膠和超臨界概念等，接著教師可以進(jìn)一步說明該方法制備納米SiO2的優(yōu)勢(shì)，從反應(yīng)原理、工藝參數(shù)和產(chǎn)品性能和測(cè)試等方面進(jìn)行系統(tǒng)講解，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)無機(jī)精細(xì)化工品的理解和掌握，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3 采用多媒體教學(xué)，提高教學(xué)效果

無機(jī)精細(xì)化工工藝學(xué)中有較多的工藝流程圖和不同的工藝設(shè)備，如果采用常規(guī)教學(xué)方法，不僅板書困難、浪費(fèi)時(shí)間，而且上課容量將大為縮減，教學(xué)效果也不好[4]。采用多媒體教學(xué)，可通過圖、文、聲和動(dòng)態(tài)視頻等技術(shù)直觀地將難以表述的現(xiàn)象和過程形象生動(dòng)地表示出來，如果將其制成CAI課件，插入三維動(dòng)畫和圖片，即可使枯燥抽象的內(nèi)容變得形象具體，使學(xué)生對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程有“身臨其境”的感覺，能夠收到事半功倍的效果。同時(shí)，采用多媒體教學(xué)有助于增大課堂信息容量，在有限的授課時(shí)間里為學(xué)生提供更多的信息量，從而更好地完成教學(xué)任務(wù)。

4 利用教學(xué)科研互動(dòng)，拓寬學(xué)生視野

隨著無機(jī)精細(xì)化工生產(chǎn)技術(shù)的不斷改進(jìn)，新的工藝和技術(shù)不斷涌現(xiàn)，教師應(yīng)將本學(xué)科的科研最新動(dòng)態(tài)和發(fā)展方向融入到課堂中，不斷把新的科研成果補(bǔ)充到教學(xué)中，使學(xué)生在了解新信息的過程中，增強(qiáng)求知欲，拓展思路，拓寬視野，讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，了解新理論、新技術(shù)、新工藝和新方法，提高其創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)學(xué)生研制和開發(fā)新產(chǎn)品的能力打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

例如，在講述納米碳管制備時(shí)，教師可展示納米碳管的模擬示意圖，使學(xué)生了解納米碳管的結(jié)構(gòu)。然后講述納米碳管的性質(zhì)和用途，其因具有密度低和優(yōu)異的力學(xué)性能而備受關(guān)注，美國NASA曾計(jì)劃將納米碳管做成太空電梯的纜繩；另外，納米碳管氧化后具有羥基等基團(tuán)，可與高分子化合物有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)無機(jī)-有機(jī)雜合，提高高分子材料的機(jī)械性能；不僅如此，在處理納米碳管時(shí)還可以鍍某些金屬，提高其金屬強(qiáng)度和摩擦性能等。通過介紹這些新的科研成果，可拓寬學(xué)生視野，使學(xué)生在精細(xì)化工領(lǐng)域有一定的知識(shí)廣度。

5 注重培養(yǎng)工程意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生綜合能力

該專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后絕大多數(shù)將進(jìn)入企業(yè)成為技術(shù)人員，在招聘面試時(shí)，企業(yè)愿意錄取具有初步工程觀念的畢業(yè)生，這樣可以縮短其就業(yè)后的工程知識(shí)培養(yǎng)時(shí)間，在較短時(shí)間內(nèi)適應(yīng)生產(chǎn)的操作過程。為了使高校人才培養(yǎng)更好地適應(yīng)企業(yè)需求，教師應(yīng)注重加強(qiáng)對(duì)學(xué)生工程意識(shí)的教育和培養(yǎng)。在“無機(jī)精細(xì)化工工藝學(xué)”課程教學(xué)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生熟悉并掌握化工原料和產(chǎn)品以及生產(chǎn)工藝和設(shè)備的特點(diǎn)，使學(xué)生了解在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，需要調(diào)查市場(chǎng)原料和設(shè)備等成本，選擇技術(shù)路線和工藝流程，掌握物料和能量衡算，同時(shí)，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中要提供節(jié)能和環(huán)保等問題的解決方案[5]，考慮產(chǎn)品生產(chǎn)價(jià)格和銷售價(jià)格，增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)意識(shí)，強(qiáng)化工程觀念，合理配置流程，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的最優(yōu)化，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

例如，在講解采用超臨界干燥技術(shù)制備F2O3/SiO2催化劑時(shí)，應(yīng)向?qū)W生闡明：可以根據(jù)每年的產(chǎn)量計(jì)算出合適的高壓釜容積并選擇使用恰當(dāng)?shù)膭?dòng)力設(shè)備，制備過程中排放出的酒精應(yīng)進(jìn)行回收再利用，利用這些措施可為企業(yè)節(jié)約成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

6 結(jié)束語

“無機(jī)精細(xì)化工工藝學(xué)”是化工類專業(yè)普遍開設(shè)的一門必修課程，它介紹了產(chǎn)品的基本概念、反應(yīng)原理、生產(chǎn)方法、工藝條件、工藝流程和工藝設(shè)備等。隨著精細(xì)化工的快速發(fā)展，人們需不斷對(duì)“無機(jī)精細(xì)化工工藝學(xué)”課程進(jìn)行教學(xué)改革，注重提高教學(xué)效果，拓寬學(xué)生視野，增強(qiáng)學(xué)生的綜合能力；同時(shí)，該課程教學(xué)改革與企業(yè)的發(fā)展緊密結(jié)合，能夠培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，有利于培養(yǎng)出一大批高素質(zhì)化工類專業(yè)人才。

[1] 張孟雄,吳亞平，胡達(dá)，等.獨(dú)立學(xué)院《精細(xì)化工工藝學(xué)》課程教學(xué)改革初探[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2009, 6(3): 312-313.

[2] 李雙奇.精細(xì)化工工藝課程教學(xué)改革的探索[J].遼寧科技學(xué)院學(xué)報(bào),2010,12(3):71-72.

[3] 李青云.精細(xì)化工課程教學(xué)改革初步探討[J].廣州化工,2013,41(8):219-220.

[4] 王曄,馬寧.關(guān)于提高《化工工藝學(xué)》教學(xué)質(zhì)量的探討[J].廣東化工,2011,218(38):258-259.

[5] 黃美英,梁克中,賴慶柯.對(duì)化工工藝學(xué)教學(xué)改革的探討[J].重慶三峽學(xué)院學(xué)報(bào),2007,23(3): 122-124.

(責(zé)任編輯高嵩)

Discussion on Course Teaching Reform of Inorganic Fine Chemical Technology

ZuoXiaohua,XiaXianyou,QuYuan,WuGuiying,GaoPeng

(School of Chemistry and Materials Engineering,Hubei Polytechnic University,Huangshi Hubei 435003)

Inorganic Fine Chemical Technology is a professional course for the speciality of chemical engineering. This paper discussed the teaching reform of this course. The reform measures such as the selection of teaching materials, reform of teaching mode, multimedia teaching, interaction between teaching and scientific research, and students' engineering consciousness cultivation can stimulate students' learning interest, cultivate their comprehensive capability and improve the teaching effects of the course, which is beneficial to the cultivation of high-quality chemical engineering talents.

inorganic fine chemical technology;course;teaching reform;teaching effects

2013-09-05

湖北理工學(xué)院校級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)201120)。

左小華(1972— )，男，副教授，博士，研究方向：精細(xì)化工。

10.3969/j.issn.2095-4565.2014.01.017

G642.0

A

2095-4565(2014)01-0065-03