化学反应工程教学研究与实践

学校转型发展目标的实现不是一个口号，它需要课程体系和课程内容重构，学科建设、教学基本设施、师资队伍建设、校企合作、课程教学改革来实现［1］。化学反应工程是化学工程与工艺专业的核心课程［2］，主要研究工业规模化学反应过程的优化设计与控制［3］。学习过程中涉及到高等数学、化工原理、物理化学、化工热力学等多门课程，被学生认为是工科最难学的课程之一［4－7］，学生主动学习的积极性不高;另外即使是在校期间成绩较好的学生在学完本课程后，碰到实际应用的问题也是束手无策，据毕业后的学生反应，在工作中碰到生产操作、反应器开发的实际问题，还是不知道如何应用学过的知识去分析问题，抓住解决问题的关键。因此工科院校培养具有丰富的理论知识，还能够理论联系实际，具有较高的独立思考问题、发现问题、分析和解决实际生产问题的能力的工程技术人尤为重要。结合多年的教学体会，依据人才培养为地方经济发展服务的原则，以培养掌握化学工程与工艺方面的必备知识，能在化工企业及相关行业从事生产技术工作的应用技术型人才为目标，浅谈对化学反应工程教学的改革。

1精选教学内容

新的人才培养方案要求在教学过程中不能盲目追求高、精、深，要充分考虑人才供给与社会需求的关系，以为地方经济发展培养优质应用技术型人才为导向，我们选用朱炳辰教授主编的《化学反应工程(第五版)》作为教材。在教学内容上我们将整个教学内容分为三大块，第一部分是绪论，在教学过程中通过组织学生讨论平顶山区域煤化工盐化工发展状况，引导学生提出化学反应工程的研究任务、对象和研究方法，激发起学生的学习兴趣。我校为新近升本的二本院校，生源特点是学生基础较差，根据学生的特点结合多年教学经验，重基础知识教学效果较为理想，因此，教学内容的第二部分选择化学反应工程的基本原理、理论和研究方法，精选化学反应动力学、混合与返混、反应过程热量与质量传递、复合反应的选择率与收率、反应器热稳定性等内容，突出讲解影响反应结果的工程因素，为学生开发反应过程和反应器打下扎实的理论基础。基础理论的学习是为了应用，第三部分选择反应器设计、反应器的数学模型和反应器中的传递过程的影响作为重点内容，通过理想的间歇釜式反应器、全混流反应器、平推流反应器的学习，使学生掌握用数学模型进行反应器设计的基本方法，对反应与传递对反应过程的开发，反应器的放大设计的影响有深刻的认识。

2改进教学方法

应用型人才既要具备扎实的基础理论，更要有较强实践能力和解决问题的能力。在反应工程课程教学过程中，突出应用导向，通过由教师教导为主向以学生学为主的转变、案例教学、课程设计来强化基本原理、基础知识，精炼反应器设计、达到突出能力的效果。随着高校的扩招，教学对象的智力因素和学习能力已经产生了巨大的变化，我校不少学生习惯于被动式的学习方式，不愿意主动思考。怎么样在教学过程中充分调动学生的积极性，发挥学生的主观能动性尤为重要。在绪论部分教学中，我们采用由老师抛出问题“平顶山的煤资源和盐资源丰富，现在要扩建年产40万吨氯碱新厂，如果你是厂长的话你该怎么办”，再引导学生展开讨论，如根据年产量确定日产量、选用反应器、确定反应器的体积、确定需要的其他配套装备等等，学生反应非常热烈，通过讨论由学生总结出化学反应工程的研究对象，任务，研究方法，学生经过自己积极思考，大脑风暴后得出结论，大大激发出他们的学习兴趣。在基本原理、理论的教学过程中，重点讲处理问题的方法。反应工程中的基本概念由老师主导精讲，如混合与返混、收率与选择率等概念，强调反应工程处理问题的思维方法，即工程因素通过影响反应物的浓度和反应温度来改变反应结果。对于较难的温度和浓度对反应速率的影响部分，教师详细讲述解决问题的思路，将学生合理分组，提前安排学生自己学习，安排课堂讨论，学生通过自主讨论，举一反三，掌握工程因素对反应影响途径和解决问题的思路、方法。反应器设计部分教师详讲每种反应器的特点，重点讲述反应器设计的思路，列物料衡算和热量衡算式，带领学生推导出间歇反应器的设计方程，再由学生自行推导其他理想反应器的设计方程，学生在推导过程中根据不同反应器的特点，归纳总结，找其中的异同点。通过反复训练，让学生学会独立思考问题、发现问题，培养学生分析问题并解决问题的能力。在反应工程课程的课堂教学中，如何提高学生的学习兴趣，培养他们的创新意识，工程意识，让学生把化学反应工程的基础理论与企业生产相互衔接起来，真正从工程角度去揣摩生产工艺的每一环节，继而成长为一名综合素质高、技术本领硬的卓越工程技术人才，具有十分重要的意义。在与工业反应器联系紧密的反应器设计部分教学中，针对性的采用案例教学，选取与教学内容相关的案例“年产3万吨尼龙66间歇聚合釜设计、年产5万吨甲醇管壳式反应器设计、年产5万吨苯乙烯绝热径向反应器设计”，理论课讲述之前将案例材料发给学生，让学生熟悉材料，再进行理论讲解，以所选取的案例为例，讲解设计思路，例如如何确定反应器体积、操作条件、设备材质结构的确定等，课后由学生分组讨论合作，自行完成设计任务，然后组织学生进行汇报答辩，对所完成的设计进行分析讨论以及评价。学生通过针对性的设计练习，激发出学生的学习热情，培养其应用理论知识解决实际问题的能力。

3积极参与产学研一体化

通过课堂教学改革由知识本位向技能本位转型只是一个方面，是培养应用技术型人才的一种手段，从根本上真正提高教学质量的关键是大力开展产学研一体化，充分利用学校和企业两种不同的教育环境和教育资源，通过学和企业双向培育，将理论知识、技能训练和企业实际工作经历有机结合，培养高素质的应用技术性人才。在本课程的教学中，充分利用我院的校企合作平台，与许昌龙兴达煤化有限公司，河南赛福特农产品检测服务有限公司等单位进行专业对接，为学生创建校外实习基地，保证理论知识在实践中的应用，企业为学生提供部分工作岗位，使得学生在校期间能接受到真正的高技能训练。

4结语

化学反应工程课程教学由知识为主向技能应用为主转型，教学方法由教师主讲向以项目化案例教学为主转型，人才培养方式由学校单一培养向产学研一体化校企合作培养转型，课程教学改革还在路上，未来我们还会在这条路上继续探索。

作者：王莉 单位：平顶山学院化学化工学院