胥桂萍

（江漢大學化學與環(huán)境工程學院，湖北武漢430056）

化學工程訓練課程面向化學工程與工藝專業(yè)高年級學生開設，是我?；瘜W工程與工藝專業(yè)必修課程，是培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、分析與解決問題的重要教學環(huán)節(jié)。

化學工程訓練實驗裝置主要用于操作、研發(fā)實驗，能夠實現(xiàn)工藝研究、實驗操作、技能競賽等功能。學生可以利用這個平臺在教師的指導下按照自己的設想實施化工工藝試驗。

1 化學工程訓練進行開放式的必要性

開放式實驗是一種動態(tài)、開放、自主、多元的實驗教學模式［1］?；瘜W工程訓練是由幾個實訓內容組成，例如：催化劑制備及性能評價研究訓練、精餾操作實訓、吸收與解吸實訓、超重力裝置應用、內循環(huán)無梯度反應器反應過程優(yōu)化研究等［2］。每個實訓項目都依托于教師的科研或者實際工程項目，都具有設計性和可操作性強的特性。學生選定好項目，預約時間，進行實驗方案的設計，實訓裝置的搭建，實驗過程的操作和開發(fā)，實訓結果的分析測試。學生以小組為單位獨立完成。

2 化學工程訓練對工程專業(yè)認證必要的支撐作用

首先必須制訂符合工程專業(yè)認證要求的化學工程課程教學大綱。工程專業(yè)認證是貫徹落實《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》［3］的重大改革項目，而化學工程訓練要滿足基于專業(yè)基礎理論，根據(jù)對象特征，選擇研究路線，設計可行的實驗方案；能選用或搭建實驗裝置，能正確采集、整理實驗數(shù)據(jù)，對實驗結果進行關聯(lián)、建模、分析和解釋，獲取合理有效的結論；具有組織管理經(jīng)歷，能夠綜合團隊成員的意見，并進行合理決策；能夠運用專業(yè)術語就化工過程復雜工程問題，以陳述、文稿、圖表等方式準確表達自己的觀點，回應指令和質疑，理解與業(yè)界同行和社會公眾交流的差異性等的畢業(yè)要求。再則要細化課程考核評價方式。本課程采用五級制進行成績評定，其中成績構成按照考核內容進行評定，優(yōu)良率不超過80%。由3～4人構成實訓小組，成績評定由下構成：文獻綜述及實驗方案30%，數(shù)據(jù)處理及分析10%，實訓報告30%，小組互評10%。其中文獻綜述環(huán)節(jié)要求學生借助文獻資料充分論證、詳實分析比較并準確確定工藝流程及操作條件。數(shù)據(jù)處理要求思路明確，步驟具體，對實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象出現(xiàn)的問題分析較為深入。格式規(guī)范，對實驗結果分析深入和詳細。小組互評要求能和同組同學配合默契，正確實施實驗方案，熟練有效地獲取數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象，以獲得有效結論及分析結果，強調團隊意識。實訓報告要求中英文摘要準確，實訓報告結構合理、層次分明，結果與討論分析清晰。報告格式符合要求，總結深入，能利用理論知識解決實訓過程中的各種問題，具備化學工程訓練課程畢業(yè)要求中所要求的綜合素質。

3 化學工程訓練課程對教學質量的保證措施

3.1 化學工程訓練是強化理論和實踐相結合，培養(yǎng)學生分析和解決工程實際問題的能力

根據(jù)我國工程教育專業(yè)論證化工類專業(yè)補充標準要求，專業(yè)基礎實驗和專業(yè)實驗中的綜合型、設計型實驗的比例應大于50%［4］。以化學工程訓練中精餾實訓為例，化工原理實驗中有精餾實驗，化學工程實訓中也有精餾操作?；ぴ韺嶒炛袦y定全回流和部分回流情況下全塔效率，混合液體物系是乙醇-正丙醇，是理想物系，而化學工程訓練中精餾實訓采用的混合液體物系是乙醇和水，單元項目訓練包括以下部分：精餾裝置連續(xù)生產操作技能訓練（由全回流操作轉換到部分回流操作），全回流條件下精餾塔穩(wěn)定性分析與判斷技能訓練，連續(xù)進料條件下部分回流操作技能訓練，進料預熱系統(tǒng)調節(jié)技能訓練，精餾塔內壓力系統(tǒng)的調節(jié)技能訓練，全回流和部分回流條件下總板效率的測定技能訓練，精餾崗位計算機遠程控制操作技能訓練。這些訓練技能遠遠超過化工原理實驗中對精餾單元操作的要求。總體來說，就是能夠根據(jù)工藝要求進行精餾生產裝置的間歇或連續(xù)操作，能夠在操作進行中熟練調控儀表參數(shù),保證生產維持在工藝條件下正常進行，能夠實現(xiàn)化工產品生產的構思、化工工藝設計、實驗方法的研究、實驗操作、實驗數(shù)據(jù)整理及分析、對實驗異?，F(xiàn)象進行分析判斷和及時處理。綜合運用化工基本知識，進行融會貫通的獨立思考，培養(yǎng)學生分析和解決工程實際問題的能力。從該課程開設以來，不斷進行探索和改善，達到了比較好的教學效果。本學期又增加了天津大學開發(fā)的精餾綜合拓展3D虛擬仿真實驗軟件的應用。該軟件根據(jù)學生的需求與知識結構，構建了三層次（仿真操作型、工程拓展型和綜合設計型）七個教學模塊的實驗內容，使實踐教學內容由驗證理論向綜合應用、研究設計和創(chuàng)新開發(fā)延伸，使不同層次、不同類型的學生都能在本仿真項目中，根據(jù)自己的需要進行自主學習。在教學安排上要求學生在完成一個層次的學習并達到一定要求后，才能夠進入到下一層次的學習，使學生在學習過程中有“闖關式”的體驗，既保證了學生每個層次的學習效果，可以通過改變物系如乙醇-水物系、苯-甲苯物系、乙醇-正丙醇物系等，內容豐富，又可以激發(fā)學生的學習熱情和興趣。

3.2 教師對化學工程訓練進行分散式指導

實驗開始前，集中指導一次，指導教師集中講解開放實驗模式的全流程及要求，并進行實驗室安全考試，考分90 以上，簽署實驗安全承諾書，方能進行后續(xù)工作。實驗開始后，每個實驗必須有一個指導老師，檢查學生實驗方案，學生自主完成實驗。教師要觀察學生實驗過程，及時指出不當操作，允許學生犯錯，引導學生思考。

4 結束語

化學工程訓練在化工專業(yè)人才的培養(yǎng)過程中實踐性強，不僅能培養(yǎng)學生的動手能力、觀察能力、分析問題和解決問題的能力，而且能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、團隊合作精神等理念，全面提升學生的工程素養(yǎng)。