胥桂萍

（江汉大学化学与环境工程学院，湖北武汉430056）

化学工程训练课程面向化学工程与工艺专业高年级学生开设，是我校化学工程与工艺专业必修课程，是培养学生理论联系实际、分析与解决问题的重要教学环节。

化学工程训练实验装置主要用于操作、研发实验，能够实现工艺研究、实验操作、技能竞赛等功能。学生可以利用这个平台在教师的指导下按照自己的设想实施化工工艺试验。

1 化学工程训练进行开放式的必要性

开放式实验是一种动态、开放、自主、多元的实验教学模式［1］。化学工程训练是由几个实训内容组成，例如：催化剂制备及性能评价研究训练、精馏操作实训、吸收与解吸实训、超重力装置应用、内循环无梯度反应器反应过程优化研究等［2］。每个实训项目都依托于教师的科研或者实际工程项目，都具有设计性和可操作性强的特性。学生选定好项目，预约时间，进行实验方案的设计，实训装置的搭建，实验过程的操作和开发，实训结果的分析测试。学生以小组为单位独立完成。

2 化学工程训练对工程专业认证必要的支撑作用

首先必须制订符合工程专业认证要求的化学工程课程教学大纲。工程专业认证是贯彻落实《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》［3］的重大改革项目，而化学工程训练要满足基于专业基础理论，根据对象特征，选择研究路线，设计可行的实验方案；能选用或搭建实验装置，能正确采集、整理实验数据，对实验结果进行关联、建模、分析和解释，获取合理有效的结论；具有组织管理经历，能够综合团队成员的意见，并进行合理决策；能够运用专业术语就化工过程复杂工程问题，以陈述、文稿、图表等方式准确表达自己的观点，回应指令和质疑，理解与业界同行和社会公众交流的差异性等的毕业要求。再则要细化课程考核评价方式。本课程采用五级制进行成绩评定，其中成绩构成按照考核内容进行评定，优良率不超过80%。由3～4人构成实训小组，成绩评定由下构成：文献综述及实验方案30%，数据处理及分析10%，实训报告30%，小组互评10%。其中文献综述环节要求学生借助文献资料充分论证、详实分析比较并准确确定工艺流程及操作条件。数据处理要求思路明确，步骤具体，对实验数据和实验现象出现的问题分析较为深入。格式规范，对实验结果分析深入和详细。小组互评要求能和同组同学配合默契，正确实施实验方案，熟练有效地获取数据和实验现象，以获得有效结论及分析结果，强调团队意识。实训报告要求中英文摘要准确，实训报告结构合理、层次分明，结果与讨论分析清晰。报告格式符合要求，总结深入，能利用理论知识解决实训过程中的各种问题，具备化学工程训练课程毕业要求中所要求的综合素质。

3 化学工程训练课程对教学质量的保证措施

3.1 化学工程训练是强化理论和实践相结合，培养学生分析和解决工程实际问题的能力

根据我国工程教育专业论证化工类专业补充标准要求，专业基础实验和专业实验中的综合型、设计型实验的比例应大于50%［4］。以化学工程训练中精馏实训为例，化工原理实验中有精馏实验，化学工程实训中也有精馏操作。化工原理实验中测定全回流和部分回流情况下全塔效率，混合液体物系是乙醇-正丙醇，是理想物系，而化学工程训练中精馏实训采用的混合液体物系是乙醇和水，单元项目训练包括以下部分：精馏装置连续生产操作技能训练（由全回流操作转换到部分回流操作），全回流条件下精馏塔稳定性分析与判断技能训练，连续进料条件下部分回流操作技能训练，进料预热系统调节技能训练，精馏塔内压力系统的调节技能训练，全回流和部分回流条件下总板效率的测定技能训练，精馏岗位计算机远程控制操作技能训练。这些训练技能远远超过化工原理实验中对精馏单元操作的要求。总体来说，就是能够根据工艺要求进行精馏生产装置的间歇或连续操作，能够在操作进行中熟练调控仪表参数,保证生产维持在工艺条件下正常进行，能够实现化工产品生产的构思、化工工艺设计、实验方法的研究、实验操作、实验数据整理及分析、对实验异常现象进行分析判断和及时处理。综合运用化工基本知识，进行融会贯通的独立思考，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。从该课程开设以来，不断进行探索和改善，达到了比较好的教学效果。本学期又增加了天津大学开发的精馏综合拓展3D虚拟仿真实验软件的应用。该软件根据学生的需求与知识结构，构建了三层次（仿真操作型、工程拓展型和综合设计型）七个教学模块的实验内容，使实践教学内容由验证理论向综合应用、研究设计和创新开发延伸，使不同层次、不同类型的学生都能在本仿真项目中，根据自己的需要进行自主学习。在教学安排上要求学生在完成一个层次的学习并达到一定要求后，才能够进入到下一层次的学习，使学生在学习过程中有“闯关式”的体验，既保证了学生每个层次的学习效果，可以通过改变物系如乙醇-水物系、苯-甲苯物系、乙醇-正丙醇物系等，内容丰富，又可以激发学生的学习热情和兴趣。

3.2 教师对化学工程训练进行分散式指导

实验开始前，集中指导一次，指导教师集中讲解开放实验模式的全流程及要求，并进行实验室安全考试，考分90 以上，签署实验安全承诺书，方能进行后续工作。实验开始后，每个实验必须有一个指导老师，检查学生实验方案，学生自主完成实验。教师要观察学生实验过程，及时指出不当操作，允许学生犯错，引导学生思考。

4 结束语

化学工程训练在化工专业人才的培养过程中实践性强，不仅能培养学生的动手能力、观察能力、分析问题和解决问题的能力，而且能培养学生的创新思维、团队合作精神等理念，全面提升学生的工程素养。