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MATLAB软件由美国公司开发研制,实现了科学数据、矩阵计算以及数值分析的可视化,为需要进行数据计算的诸多领域提供高效、全面的解决方法。化学工程及工艺实验往往产生较多数据,使用MATLAB软件能方便对数据进行处理,帮助人们掌握实验规律,为实际的正常提供准确的指导。
1化学工程与工艺实验数据处理
化学工程与工艺实验与一般的化学实验只重视验证某一原理不同,其主要作用在于解决工业生产中实际存在的问题,以给工业生产提供指导,无论实验时间还是实验规模,以及实验数据处理过程均较为复杂,由此可见化学工程及工艺实验在人们的生产生活发挥极其重要的作用。化学工程与工艺实验涉及较多环节,尤其实验数据的处理尤为关键。之前对化学工程及工艺实验数据的处理主要采用人工方法进行,耗费大量的时间及人力,无法满足当今工业生产的需要。计算机的出现使得化学工程与工艺实验数据处理效率的提高成为可能,尤其以计算机为基础,人们开发出了各种数据处理软件,使得化学工程与工艺实验数据处理更为简单、方便。其中MATLAB软件是诸多数据处理软件最为优秀的一款软件,通过在化学工程与工艺实验数据处理方面的应用,能化繁为简,极大提高数据处理效率,使得数据处理精度很好的满足实验需要,将数据处理误差控制在合理范围内。
2MATLAB在数据处理中的应用
为给化学工程与工艺实验数据处理提供参考,接下来对MATLAB软件在数据处理中的具体应用进行探讨。
2.1MATLAB的数据处理步骤
(1)数据处理整体框架众所周知,每个化学工程与工艺实验的目的存在较大区别,所以进行数据处理的步骤以及应用的公式存在较大差别,很难使用一个程序完成所有数据处理工作。不过通过对多数化学工程与工艺实验数据处理要求进行分析,可得出其相似之处,即,先进行数据输入,借助基本数据库进行数据的处理,最终完成处理数据的输出。针对这些相似之处进行程序设计,可简化数据处理过程,促进数据处理效率的提高。(2)编制数据处理程序数据处理程序是高效处理化学工程与工艺实验数据的基础,因此,使用MATLAB软件处理化学工程与工艺实验数据时,确保编制程序运行的高效性十分重要。数据程序编制包括数据输入、处理与作图、构建数据库等环节。其中数据输入的实现主要借助input函数加以实现。例如,需要输入实验环境中不同湿度参数时,可这样设置t=input(‘请输入实验中环境湿度数据’),输入函数多以矩阵方式形式呈现。处理与作图是化学工程和工艺实验数据处理中重要的一环,原因在于实验获得的数据一般为离散数据,需使用多种拟合方法对其进行拟合处理,其中最小二乘法是应用率较高的拟合方式,接下来的探讨主要基于最小二乘法拟合进行探讨。以化学工程与工艺实验产生的(x1,y2)离散数据为例,利用最小二乘法对其进行拟合处理,得到自变量、因变量x、y,并以y=f(x)为输入函数关系,其依据的思路为使得∑(f(x1)-y1)2以及离散数据中x1的残差平方取得最小值。原因在于实验期间难免受外界因素影响,导致一些实验误差的出现,而使用最小二乘法并不需要对输入函数y=f(x)进行全部的离散数据(x1,y1),不过需要∑(f(x1)-y1)2以及离散数据中x1的残差平方取得最小值。由最小二乘法拟合方法可知,化学工程与工艺实验中采用最小二乘法可满足数据处理要求。另外,化学工程和工艺实验中有时会对流体流动阻力状况的研究,即,对流体的流动阻力进行测试,而后进行针对性处理,获得雷诺准数(Re)以及摩擦系数λ的离散数据,同样适用最小二乘法拟合得到连续的曲线,以此为基础将对应的图形画出,考虑到雷诺准数(Re)与摩擦系数为成双对函数,所以可得λ=c+aReb,尤其当a、b、c均为常数时,此时令c=0,可得λ=aReb,又因Re和λ是成双对函数,因此,logλ=loga+blogRe,在此基础上可使用MATLAB中polyfit()函数进行线性拟合处理,实现对化工数据处理程序的基础。(3)数据库的构建采用以上思路对MATLAB数据处理程序进行设计,在实验过程中只是获得在特定湿度条件下的实验参数,而在实际生产中所受的影响因素多而复杂,不可能稳定在设计好的湿度条件下,这就考虑如何取得相近数据的问题。假设其符合线性关系,使用外推或内插方式计算得出实验物性数据参数。文中探讨的化工实验中,设计的程序已经考虑到实验湿度、粘度、密度等参数进行拟合,构建较为完整的数据库,因此,对化学工程与工艺实验数据处理操作,只需按照提示将湿度参数输入系统中,程序便自动运行,计算得出该湿度条件下相关数据,大大的提高数据处理效率。为确保设计数据处理程序的合理性,数据处理程序设计完成且对应的数据库构建完成后,需要输入相关数据对程序的运行状况进行验证,以及时分析出程序设计的不合理之处,并及时进行改进。通过对设计程序进行反复的优化,便可应用在化学工程与工艺实验的数据处理中。
2.2MATLAB的数据处理误差分析
经上文分析将MATLAB软件应用在化学工程和工艺实验数据处理中,可获得预期的数据处理效果,但MATLAB软件对数据的处理建立在对实验数据正确采集的基础上,因此,需要保证化工实验数据采集的准确性,将误差控制在合理水平。考虑到化工实验经过的步骤较多,使用较多的测量仪器,实验人员操作中难免出现误差,这就要求实验人员结合具体的实验内容,明确实验的具体步骤以及影响数据误差的因素,在实验中加以准确把握。首先,保证实验取样的合理性。化工实验取样的合理性包括很多内容,如使用专门的工具进行取样,保证取样位置的合理选取,即,取样应具有一定的代表性。同时,严格依据相关规范进行取样操作,保证每个取样环节操作的正确性。其次,注重对样品进行正确处理。取样操作完成后,对样品操作是否合理、规范,会给实验数据造成影响,因此,化工实验对样品进行破碎、混匀、缩小等操作时,应由经验丰富的实验人员严格按照规范进行操作。最后,校准所用的测量仪器。化学工程与工艺实验过程中使用的各种测量仪器,这些仪器测量精度,以及性能往往给实验数据产生较大影响,因此,化工实验前要求实验人员对使用的测量仪器进行认真的检查,部分对测量精度要求较高的实验,应对所用仪器进行校准,确保测量误差在允许的范围内。另外,为进一步提高实验的准确性可根据规范标准设计相关的对照实验,对实验结果进行校正,消除系统产生的误差。当然为减少偶然误差,化工实验中还进行多次实验,通过多次实验求取平均值,以达到降低实验误差的目的。
3结语
数据处理是化学工程与工艺实验的关键环节,采取正确的方法,使用专门的数据处理软件,在保证数据处理结果满足要求的基础上,可明显提高数据处理效率。本文通过研究得出以下结论:(1)数据处理在化学工程与工艺实验中的重要性不言而喻,当前常使用MATLAB软件对实验中产生的数据进行处理,简化数据处理流程的同时,促进数据处理效率的明显提升。使用MATLAB软件处理数据时,关键在于编写合理的数据处理程序,因此,应根据实验要求,进行全面的分析,确保编写程序的合理性,处理数据效率的高效性。(2)使用MATLAB软件对化学工程与工艺实验数据进行处理时,为保证处理结果的准确性,应严把数据采集环节,即,在取样以及样品处理过程中应严格依据规范进行,尤其应注重校准所用的测量仪器,确保所用仪器处于最佳状态。另外,根据实际情况还可采取设置对照实验,多次实验求平均值的方法降低实验数据的误差,为数据处理的正确性奠定坚实基础。
参考文献:
[1]化学工程技术的热点分析与发展趋势[J].丁权.化工管理.2016(30).
[2]MATLAB在化学工程与工艺实验数据处理中的应用[J].朱涛,徐文艳.化工高等教育.2008(01).
【关键词】
化工工艺设计;安全危险问题;问题策略
1前言
化工工艺设计主要是指工艺工程师根据一个或是几个化学反应来将化学材料转化为客户要求的产品的化学生产流程。在这一设计工作中工艺工程师所需要考虑的不仅仅包括了成本、产量、效率、时间等因素,安全危险问题的发现与控制更是化学工艺设计中的重中之重。
2化工工艺设计简析
2.1化工工艺设计内容化工工艺设计包括了许多方面的内容。众所周知安全问题是化工领域中各个行业都需要给予高度重视的行业。在这一过程中由于化工工艺设计工作有着自身的特殊性,因此这导致了工艺工程师需要对于其给予更高的重视程度。其次,工艺工程师在思考化工工艺设计内容时还应当进一步的熟悉设计工作的基本原则和精神,从而能够在此基础上更好的将其贯彻到整个设计工作中去。与此同时,工艺工程师在进行化工工艺设计内容确定时还需要把化工工艺设计中的细节进行灵活运用,从而能够在保证其符合化学工艺生产规范的同时也不会影响到化工产品的高效高质生产。
2.2化工工艺设计类型化工工艺设计的类型是以不同的概念进行区分的。工艺工程师在选择化工工艺设计类型时首先应当做好必要的概念设计工作。通常来说概念设计也被称为假象设计,这一设计实际上是按照规模工业生产装置进行的。此外,由于概念设计主要是在中试前进行,这一设计的主要目的在于更好的检查工艺条件和生产路线是否存在问题,并且进一步的确定数据和小试补充的内容。与此同时,工艺工程师在选择化工工艺设计类型时还应当对于试制产品考核的使用性能有着清晰的了解,从而能够在此基础上精确的判定出工艺系统连续运转可靠性。
2.3化工工艺设计步骤化工工艺设计的步骤总体而言较为繁琐。设计人员在进行设计步骤分解的过程中首先应当根据基础设计和批准的设计任务书和厂址选择报告来对于工程在技术和经济上进行总体研究与计算的具体建设方案。此外,设计人员在进行设计步骤分解时还需要确保初步设计结果能够有效的满足项目审查和施工准备的规定,并且能够给建厂投资提供足够的依据。与此同时,设计人员在进行设计步骤分解时还应当做好相应的施工图设计,在这一流程中应当依据上级对初步设计的审批意见来进一步的确定的设计原则和方案,然后在此基础上根据建筑与非标准设备制作的要求来解决初步设计阶段待定的各项问题。
2.4化工工艺设计特征化工工艺设计有着自身独特的特征。设计人员在分析化工工艺设计特征时应当根据化工工艺设计新技术含量高、工艺流程独特等特点来进行相应的设计工作。此外,设计人员在分析化工工艺设计特征时还对于必要的基础设计资料进行完善与优化,从而能够在此基础上提升试验数据的完善性与可靠性。其次,工艺工程师在考虑设计特征时还应当努力的使数据的可靠性和完整性达到常规装置,从而能够对于总体投资进行持续的优化,最终能够保持设计的优越性。
2.5化工工艺设计规模化工工艺设计的规模实际上大小不一。一般而言化工生产装置的规模有着各自的区别,但是工艺工程师在进行化工工艺设计时为了能够更加有效的节约投资,则应当理解到部分设计环节实际上是无法完全按照规范规定来做的。此外,工艺工程师有时为了测得所需的工程数据或获得一定的产量,部分情况下也需要对于工艺的规模进行调整与优化。与此同时,由于部分化工产品的设计周期短,因此企业为了能够尽快的占领市场,则青睐于缩短设计周期,因此这导致了工艺工程师在确定设计规模时受到了一定的现在?,这实际上对于设计安全造成了一定程度上的不利影响。
3化工工艺设计中安全危险问题控制策略
3.1安全问题识别方法化工工艺设计中安全控制的第一步就是做好安全问题识别工作。设计人员在进行安全识别的过程中首先应当理解到危险因素的定义。通常来说化学工艺设计过程中的危险因素主要是指生产中的事故隐患,并且可以将其具体到生产中存在的可能导致事故和损失的不安全条件。其次,设计人员在进行安全识别的过程中还应当对于项目生产工艺的全过程和配套的公辅设施的生产过程进行细致的检查和分析,从而能够在此基础上摸清危险因素和有害因素产生的方式与种类,最终能够有效的提升化工工艺设计的安全水平。
3.2采取工艺防护措施化工工艺设计中安全控制离不开工艺防护措施的有效支持。设计人员在采取工艺防护措施时首先可以从设计和工艺上考虑采取安全防护措施,从而能够促使存在的危险因素不至于进一步的激化。其次,设计人员在采取工艺防护措施时还应当努力的保证设计的安全性,例如设计人员可以在理化性质、稳定性、化学反应活性、燃烧及爆炸特性等方面采取对应的措施来获得良好的防护效果。与此同时,设计人员在采取工艺防护措施还应当全面的考虑采用哪条路线才能消除或减少危险物质的量,从而能够确保各种危险性因素不会在化学产品生产的过程中出现。
3.3控制化学反应装置化工工艺设计中安全控制的关键是化学反应装置的控制。工艺工程师在控制化学反应装置时应当深刻的理解到化学反应是整个产品生产的核心,因此其本身必然会有着许多危险性因素。因此这意味着工艺工程师应当在反应器的设计和选型前需要想到可能发生最严重的事故是什么。此外,由于化学反应的种类繁多,并且反应的速度也较快,因此一旦出现较为严重的失控反应时,工艺工程师应当努力的寻找降低反应速度的方法,从而能够在此基础上切实的提升反应装置的应用水平。
3.4整体园区设计工作化工工艺设计中安全控制还应当适度的从园区整体设计上面来着手。企业在优化整体园区时首先应当考虑到自身的监管能力和职工的工作水平,从而能够在此基础上避免监管力度滞后于化工产品生产的现象。此外,企业在优化整体园区时还应当努力的减少和预防化工工艺设计中的安全危险问题,并且进一步的创建完整性的安全生产标准,最终能够将安全危险有效控制在预期的范围内。
4结语
化工工艺设计是一项具有一定危险性的设计工作,因此考虑设计的安全性就是每一个工艺工程师所必须进行的工作了。工艺工程师在减少化学工艺设计的危险性时应当秉持着从宏观到微观的原则,从园区设计到工艺防护到方程选择等不同的方面着手,就能够有效的提升化工工艺设计的安全性与可靠性。
参考文献:
[1]朱晓东.浅析化工工艺设计中安全危险的问题[J].化学工程与装备,2014,06(15):45~47.
关键词:专业学位;硕士研究生;课程设置;实践性课程;化工类
中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)49-0222-02
一、国内外同类研究工作现状
目前,国内在全日制硕士专业学位研究生培养方面存在较大差异。从检索到的公开资料来看,有些高校有相应培养方案,有些与传统全日制硕士学术学位型研究生的培养方案区别不大;也有的单位在培养方案中有明显变化,如对公共必修课、专业基础课和专业必修课都做了较大幅度缩减(小于23学分),增加了实践性弹性学分(7学分):科学社会主义和自然辩证法各缩减为1学分,英语缩减为2学分,数学基础包括两门课4学分。在实践性环节、毕业论文等方面虽有定性描述,但缺乏实质性的内容;更多的学校大都还没有配套的培养方案,基本沿用学术型研究生的培养套路。这些情况都充分说明,各高校对于全日制硕士专业学位研究生的认识还很模糊,管理上大多借用过去硕士研究生的一套操作办法,还没有形成独立的管理运作体系,尤其是涉及与企业的合作与实践基地的建立等方面,更觉得无从着手。在教学上确实已经与学术型研究生完全分离了,形成了自己的特色。但在实习实践环节还没有统一,表现在有的学生确实进入企业实习岗位,实习效果很好;有的还没有真正进入实习岗位,基本在校内导师实验室进行科研工作,与学术型雷同而学术要求却享受专业学位型,没有达到培养计划的要求。
二、课题指导思想
以教育部《关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见》的文件精神为指导,结合我校的现状,以培养应用型人才为目标,开展全日制硕士专业学位研究生的联合培养工作,满足企业发展和地方经济发展对高层次应用型专业人才的迫切需求,发挥化工学院在浙江省的社会影响力。
专业学位是培养在专业领域具有坚实的基础理论和宽广的专业知识,具有较强的解决实际问题的能力,能够承担专业技术或管理工作,具有良好业素养的高层次应用型专门人才。学术性学位硕士研究生则主要培养学术研究人才。两者培养方式不同。专业学位课程设置以实际应用为导向,以职业需求为目标,以综合素养和应用知识与能力的提高为核心。教学内容强调理论性与应用性课程的有机结合,突出案例分析和实践研究;教学过程重视运用团队学习、案例分析、现场研究、模拟训练等方法;注重培养学生研究实践问题的意识和能力。在具体的学习过程中,要求有为期至少半年(应届本科毕业生实践教学时间原则上不少于1年)的实践环节。而学术学位研究生的课程设置侧重于加强基础理论的学习,重点培养学生从事科学研究创新工作的能力和素质。
三、化工类全日制硕士专业学位研究生的培养
以强化实践环节为主线,区别全日制硕士专业学位研究生与全日制硕士学术型学位研究生的培养规格。首先设计由实践主导的全日制专业学位硕士研究生的培养方案,该方案应与传统学术学位型硕士研究生的培养方案有明显区别,强调应用型、实用性和适应性;其次,要建立稳定的全日制专业学位硕士研究生的实践基地,保证全日制专业学位硕士研究生能有充分的时间接触实际生产,加深感性认知。
(一)设计化工类全日制硕士专业学位研究生的培养方案
首先将走访企业了解对人才需求的信息,另一方面,对其他学校专业学位硕士研究生培养模式进行调研,广泛收集材料。我们认为,在专业基础课和专业选修课的设置上,应强调以实践为主导进行课程设置,提高实践性课程的比例。适当减少理论性课程教学,增加应用技术性课程,安排一定实践性课程,特别是与某种特定岗位相匹配的实践技术,强调工程工艺过程的学习和单元操作的学习;在公共基础课方面,引导公共英语教学向提高听、说、读、写应用能力转变;压缩政治理论课学时,增开专利法、民法等法律方面的通识类课程。
(二)优化课程设置方案
在课程设置上应适时减少纯理论型课程及其课时,如高等有机化学、现代色谱分析技术、有机结构分析、高等化工热力学、催化作用导论、杂环化学、农药化学、绿色化学等,精减学时,由48学时精简到32学时;精中取优,组成专业基础课。在上述课程中,可以借鉴我国多年实行且成熟的二级学科课程体系制度,把目前化学工程与技术一级学科的全日制硕士专业学位研究生的课程体系做一个超二级学科的课程体系调整,就是将蕴含量宽大的原化学工程与技术一级学科课程体系变更为两个超二级学科课程体系,形成两个专业模块,即化学工程模块和化学工艺模块,将学生分成两个教学班。依据专业模块的要求对各自课程设置进行调整,即工程设计型模块和工艺研究型模块,两个模块分别按照各自知识结构设置工程设计类课程或工艺研发类课程,同时允许学生跨模块选课。
化工类全日制专业学位型硕士研究生应该具备的最直接的实践技能就是实验操作技能。在本领域的实践体系设计中,增加一项实验技能训练,此项训练可以开放选修实验或创新实验的形式开课,内容不同于研究生的毕业论文,主要集中本专业方向的典型成熟实验,如化学工程模块的化工基本单元操作实验和化学工艺模块的热点产品合成及其三废控制处理实验等,通过这类课程可拓展学生的专业知识面,增加实验操作技能的培养。
(三)课程设置要与教学内容调整、教学方式改进等协调进行
全日制硕士专业学位研究生的培养目标是培养应用型人才,所以其课程设置应强调以应用和实践为导向的基础理论课程的学习,并由有丰富实践经验的教师主讲。现阶段开设的多数理论课程对专业学位研究生而言理论知识偏深,并且工程实用性不强。近二十年来化工科技发展的结果证明,传统教科书中的很多理论都存在缺陷,不够完善。这就要求授课教师既要掌握深厚的理论知识,又要有丰富的工程实践经验,能把课程有关理论与当前的最新研究进展结合起来,对课程内容进行补充,把最新的科研成果充实到课堂上。课程学习重在培养,分析问题中找到正确的方式方法,进行多角度、多层次的专业性互动交流,多举例分析从而加深研究生们对某一专业领域里的相关知识的认识。教师要增加生产实例讨论等实践性环节,这种实践型教学方式可以进一步提高课程的教学效果。
为了培养工程实践能力,全日制专业学位硕士生的课程体系还应增加实践教学、专业课程实习实践、专业实训等实践环节。通过实践,使学生把从书本上学到的知识与实际研发工作结合起来,将解决实际问题作为突破口,在实践过程中,强调了解其中的科学原理,摈弃其中的不科学的成分,为提升产品的软实力发挥作用。如:解决生产过程中的不合理过程、或减少能耗、或减少三废排放等。
全日制专业学位硕士研究生的企业实践环节学习时间要求半年至一年。时间培养年限占据了重要环节,深入实际生产把书本上的理论知识和产品研发活动有效连接,让专业实践能力的培养得到了更好的运用贯通,能提高学生工程实践水平奠定坚实的物质基础,为企业发现和解决生产中存在的问题创造条件。
四、结论
关键词 化工专业;“油类”课程群; 教学改革;课程群平台
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2015)14-0049-02
作者简介:程丽华,女,教授,研究方向:化学工程与工艺专业;施永军,男,实验师,研究方向:计算机应用;洪晓瑛,女,实验师,研究方向:化工专业实验教学和石油化工产品分析;王琪,女,讲师,研究方向:油气储运专业; 谢颖,女,教授,研究方向:化学工程与工艺专业。
基金项目:本文系2013年广东省高等学校教学改革项目“立足‘卓越计划’的‘油类’课程群教学模式的探索与实践”(编号:GDUP201209)的研究成果。
石化产业是国家十大振兴产业之一,是广东三大支柱产业之一。随着石油化工行业的迅速发展,石化企业中新技术和新设备不断涌现,而且自动化程度和管理水平越来越高,属于高度自动化,技术密集型现代化企业,这必将导致对石油化工急需人才的要求越来越高。因而,项目组根据学校发展定位、围绕化工专业培养目标以及石油化工行业对人才的需求,提出立足“卓越计划”的“油类”课程群教学模式的探索与实践的研究课题,探索以石油炼制工程省精品资源课程为引领,打破学科界限构建“油类”课程群,以校企协同管理课程、协同培养人才为指导,面向石化企业发展需求,创新课程群教学模式,有效地培养石油化工应用型工程技术人才,满足我省及周边地区对石油化工紧缺人才的需求。
一、以省精品资源课程为引领,构建“油类”课程群
课程群建设是近年来高等院校课程建设实践中出现的一项新的课程开发技术。我校化学工程与工艺专业(石油化工方向)具有雄厚的专业基础、特有的石油化工特色,2009年被国家批准为国家级特色专业建设点,2011年被列为卓越工程师培养计划试点专业,为我国石化行业输送了大批高素质的应用型人才。该专业长期以来以彰显石化特色的《石油炼制工程》专业主干课程为抓手进行专业课程的建设与改革。它是培养未来石油化工工程师的思维方式和工作方式的关键载体,也是理论联系实际的重要桥梁,肩负着为服务广东及周边地区石油化工行业提供高级应用型人才的重任,2013年被列为广东省精品资源共享课。为此我们以省精品资源共享课为引领,在深入对突出学校办学特色的“油类”课程进行调研和分析基础上,通过梳理各课程内容和课程间的关联性,在对相关课程的内容进行优化整合的基础上,组织校企专业课程建设委员会对“油类”课程群的知识内容进行进一步的研讨,最后选择满足“卓越计划”培养目标要求的《石油炼制工程》(含化工专业实验)、《石油化工概论》、《石油化工工艺学》、《石油储运基础》等4门课程构建化学工程与工艺专业(简称化工专业)“油类”课程群。
二、以校企协同管理专业课程为原则,树立课程群建设新理念
2011年化工专业被列为“卓越计划”试点专业,这对课程建设尤其是专业课程如何改革以适应“卓越计划”培养目标的实现提出了更多的思索。团队经过多次调研与反复研究一致认为课程建设要与学校的人才培养目标、与行业所需人才紧密结合起来,树立了与行业协同管理、协同育人的课程建设理念。
通过校企协同管理,使专业课程建设从目前学校的单方管理,转变为学校、石化企业双方协同管理。中国石油化工股份有限公司茂名分公司(以下简称茂名石化)是我国最大的石油化工基地,是我校国家级工程实践教育中心,拥有大批高水平石化专家及先进的管理理念,对本行业技术前沿最了解,对行业发展趋势最了解,对行业用人需求最了解。成立由企业专家组成的化学工程与工艺专业课程建设教学指导委员会,确定“油类”课程群建设主要目标,共同制定课程群建设方案、课程教学大纲及重点教学内容;共同构建四年不断线的工程教育模式,以培养适应石化行业需求的紧缺人才。
三、按不同培养目标优化教学内容,避免内容交叉重复
在这四门课程中,石油炼制工程和石油化工工艺学是化工专业必修课,是专业基础知识的综合应用,具有较强的实践性,化工专业实验则将专业知识与理论知识融合起来。石油化工过程概论是全校的公选课,包含了石油加工和石油化工的基础知识,石油储运基础是专业的选修课程,主要介绍石油及油品的储存和运输技术。这几门课程“油味十足”,既有联系,又有区别。为此,我们要按着不同层次优化教学内容,避免交叉性内容的重复。
笔者一直从事化学工程与工艺专业课的教学工作,为省石油炼制工程教学团队负责人及省精品课程资源共享课程负责人。在教学研究过程中,真切地感受到各门课程是相互紧密联系的,但有时又会出现课程内容的重复。如这几门课程中都涉及到油品的基本性质,如何根据课程的培养目标合理安排教学内容就显得非常重要。正是由于各门课程之间有千丝万缕的联系,各门课程的教学内容要进行合理安排,如果在教学安排上不注重教学内容的安排,只是简单重复,势必引起学生厌倦或厌学。
为此我们组织的油类课程群教学团队将油类课程群作为一个整体来优化教学内容,在各门课程互通有无的基础上,对于交叉性内容,不同的具体课程,共目标各有侧重,并据此安排教学内容和课时。这样不仅避免了简单的重复,节省了学时,同时还激发了学生的学习兴趣,提高了学习效果。
四、紧紧依托学科建设资源,教学内容紧跟学科发展步伐
化工专业充分依托茂名石化公司得天独厚的产学研优势,在石油化工领域取得了较好的科研成绩,已形成一支学术水平较高、结构合理、合作精神和创新能力强的研究团队,在同类型的院校中脱颖而出,从而使化学工艺学科成为广东省重点特色学科。课堂上,团队成员紧跟学科发展前沿,针对石油化工的最新发展,在课堂教学中及时补充和更新的理论和知识,增加一些能反映现代科学技术发展的前沿内容。例如,随着环境保护的要求,清洁汽油、清洁柴油新技术的发展,在石油炼制工程中增加这方面的知识;随着新产品、新工艺、新技术和新设备的涌现,在石油化工工艺学教学过程中不断补充与课程相关的最新化工生产技术和科研成果。及时更新和补充专业课的教学内容,不仅拉近了教学与学科前沿的距离,还促进了学生对新知识和新技术的认知,拓宽了学生知识面,培养能够适应石油化工行业的发展和社会需求的化工人才。
同时,注重教学与科研相结合,以专业实验为载体,促进专业理论知识的学习。专业实验教学内容的改革是本课程群建设的重要内容。我校化学工程与工艺专业实验一直独立设课,内容上偏重验证,不能行之有效地检验和运用课程群的知识。为此,在实验内容的精选和安排上,我们注意引进老师的科研成果,这不仅丰富了教学内容,提高教学效果,还增加了学生对老师科研情况的了解,培养学生的科研兴趣,使学生尽早地加入老师的科研课题,进行团队工作,并借助课题培养学生系统地思考问题的能力以及提高创新能力。
五、校企共建教学资源,协同培养石油化工类人才
在课程建设机制上,坚持校企(为石油石化企业服务)联合办学。广东石油化工学院与中国石油石化企业一直有着天然的密切联系,是广东省人民政府与中国石油化工集团公司、中国石油天然所集团公司、中国海洋石油总公司共建高校,长期依托的三大企业——中石油、中石化、中海油都是世界500强的跨国集团。学校坐落在“南方油城”——茂名,与中石化属下的“茂名石化”有着血浓于水的情感。茂名石化炼油加工能力1350万吨/年,有60多套炼油工艺,掌握着最先进的技术装备和生产工艺,有真实的工程实践条件和环境,同时,还拥有先进的典型炼油工艺模拟仿真系统。我校在60年的办学历史中,有30多年属石化行业公司主管,依托这种得天独厚的优势,通过校企协同育人,使工程技术人才培养从高校培养转变为高校和企业联合培养。在企业的深度参与下培养的石化工程师能更有效地满足石化产业对人才的特殊需求。学校与茂名石化公司共建国家级工程实践教育中心,为深化专业课程改革提供了重大机遇,近几年在专业课程建设方面创建了企业深度参与人才培养特色,体现在与企业共建教学资源包括共同编写了教材、实习指导书、典型事故案例分析、共同拍摄典型炼油工艺过程教学片等。这些与实际结合紧密的教学资源,对有效地培养石油化工类工程技术人才提供了良好的条件保障。这种面向石化,依托企业的工程教育有效地提高了教育教学质量。