摘要：化工分離過程是武漢大學能源動力學科化學工程與工藝專業(yè)研究生的主干課程之一，其課程教學內(nèi)容及教學方法直接影響研究生的教學質(zhì)量以及人才培養(yǎng)質(zhì)量。針對“化工分離過程”傳統(tǒng)課程教學中存在的問題，本文結合武漢大學能源動力學科化學工程與工藝專業(yè)研究生“化工分離過程”的教學方式及實踐進行分析闡述，并對教學方式的改革進行了探討與實踐。從教學內(nèi)容、講授方法、教材建設、輔助手段等方面進行了創(chuàng)新，取得了一定的效果和成績。
　　關鍵詞：研究生課程；化工分離過程；教學方式改革與實踐
　　中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）20-0151-02
　　一、引言
　　《化工分離過程》是武漢大學能源動力學科化學工程與工藝專業(yè)開設的研究生專業(yè)課程。該課程特點是綜合性強、內(nèi)容廣泛，包括化工實際生產(chǎn)中多組分物系分離過程的原理、流程、計算、應用以及相關領域的前沿研究。要求學生掌握各主要分離過程的基本原理、特性分析、操作特點、簡捷和嚴格計算法、應用以及研究進展等。雖然學生在本科階段已經(jīng)學習了《物理化學》、《化工原理》等基礎課程，但由于分離過程所涉及到的化學工程基礎知識點較多，經(jīng)驗性知識內(nèi)容較多，而新的分離技術與分離裝置又不斷出現(xiàn)[1]，學生學習有一定難度，因此，如何組織好這門課的教學至關重要[2，3]。本文根據(jù)研究生課程《化工分離過程》教學的特點，對該課程教學存在的問題進行了總結，結合研究生課程教學實踐，深入研究教學方法，并提出了課程教學的改革方案。
　　二、課程現(xiàn)狀及存在的問題
　　1.課程概況。本課程第一章為單級平衡過程，主要講述相平衡，多組分物系的泡點和露點計算，閃蒸過程的計算。第二章為多組分多級分離過程分析與簡捷計算，涉及設計變量，多組分精餾過程，萃取精餾和共沸精餾，吸收和蒸出過程流程，萃取過程。第三章為多組分多級分離的嚴格計算，包括平衡級的理論模型、逐級計算法、三對角線矩陣法。第四章為分離設備的處理能力和效率，主要為氣液傳質(zhì)設備的處理能力和效率、萃取設備的處理能力和效率、傳質(zhì)設備的選擇。第五章為分離過程的節(jié)能，分離的最小功和熱力學效率，精餾的節(jié)能技術，分離順序的選擇。第六章為其他分離技術和分離過程的選擇，主要為膜分離技術、吸附分離、反應精餾、分離過程的選擇。教材選擇為陳洪鈁、劉家祺編《化工分離過程》（化學工業(yè)出版社，2006年），參考教材選擇勒海波等編著《化工分離過程》（中國石化出版社，2008年），賈紹義、柴誠敬主編《化工傳質(zhì)與分離過程》（化學工業(yè)出版社，2001年），以及蔣維鈞編著《新型傳質(zhì)分離技術》（化學工業(yè)出版社，2006年）。
　　2.教學面臨的主要問題。（1）內(nèi)容多，學時少�！盎�工分離過程”具有知識點多、復雜例題多、圖表公式多等特點，傳統(tǒng)的教學以板書為主，重要內(nèi)容、公式推導以及例題講解都不便，教學效果不理想。同時隨著化工分離過程新技術的出現(xiàn)，要求研究生更加重視新知識、新理論，這些要求與較少的課程學時形成沖突[4]。（2）教學內(nèi)容落后。隨著學科和新技術的發(fā)展，化工分離過程理論也應不斷完善。當前課程教學內(nèi)容很多都已落后，而且對于本學科的前沿思想、理念、方法未得到重視。早期的教學大綱和教材不能滿足學生目前所學所用[3]。（3）教學評價機制不完善�？己嗽u價單一且不完善，傳統(tǒng)的考核方式通常以單一的期末閉卷考試為主，教學效果和學生對課程的掌握程度主要通過期末理論考試成績來評價。這種單一評價學生成績的考核方式不適應《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》的要求，也不利于學生的全面綜合發(fā)展。（4）教學方法單一�；�工分離過程的原理和結構復雜，依靠傳統(tǒng)教學方式獲得的信息很抽象，學生難以理解，而且教學方式過于單一，學生較難理解工作原理。當前已經(jīng)跨入網(wǎng)絡時代，但專業(yè)課的教學遠遠沒有利用先進網(wǎng)絡技術，仍然停留在教師講授、學生習題的狀態(tài)。學生的創(chuàng)造性和積極性難以被激發(fā)出來，導致教學效果欠缺。
　　三、教學方法改革與實踐
　　1.優(yōu)化并整合教學內(nèi)容。合理安排教學內(nèi)容，在有限的學時數(shù)下，盡量保持教學內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性。化工分離過程僅有36個學時，如何選擇教學重點以及教學方法，對提高本課程的教學效果十分重要。目前現(xiàn)有課程內(nèi)容設置與化工原理、物理化學、化工熱力學等課程具有一定的重復性。通過認真比較，教師對教材內(nèi)容進行了優(yōu)化與整合。
　　我們采用的主教材為陳洪鈁、劉家祺編《化工分離過程》，由于本專業(yè)研究生本科期間未修《化工熱力學》，故將第二章作為講述重點。此外，增加新型化工分離技術，將超離子液體、膜分離、雙水相技術等典型工程案例引入教學中，使課堂教學更具有現(xiàn)實性和新意。減少與化工原理內(nèi)容的重復，對化工原理教材中已涉及到的內(nèi)容如雙組分精餾、吸附和結晶等安排自學，重點講解多組分體系的工程計算，將有關基礎及計算機應用在藕合與集成過程設計中體現(xiàn)出來，培養(yǎng)學生利用化工單元操作的基本原理解決實際復雜體系分離問題的能力。由于每章授課時間只有3～4學時，我們將課程重點放在分離技術合理選擇、分離過程優(yōu)化設計上；且根據(jù)具體產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，結合化工原理、反應工程、化工熱力學，從工程、經(jīng)濟、環(huán)保等角度出發(fā)，講授專業(yè)知識。
　　2.多元化教學方式相結合�；�工分離過程涉及大量單元過程及分離設備，需要較多的圖表表述，傳統(tǒng)的教學方法中，圖形的表述形式和內(nèi)容受到局限。因此通過多媒體課件、板書及視頻相結合改進教學效果。
　　一方面，采用多媒體教學可充分利用電子課件、動畫、視頻等將其知識直觀表述，為學生提供真實的情景教學環(huán)境，把化工分離過程中復雜內(nèi)容簡單化，抽象內(nèi)容具體化，枯燥內(nèi)容形象化，不僅激發(fā)了學生的學習興趣，同時也豐富了課堂教學內(nèi)容，提高了教學效率和效果[2]。充分利用網(wǎng)絡資源如動畫和錄像，改善了教學媒體的表現(xiàn)力和交互性，促進了課堂教學內(nèi)容、教學方法、教學過程的全面優(yōu)化，從而提高了教學效果[1]。例如講解甲醇生產(chǎn)裝置工藝設計等。另一方面，傳統(tǒng)板書在教學中也起著至關重要的作用。公式推導、邏輯計算與微觀原理的分析，需要板書與PPT結合，引導學生的思維。此外，在教學過程中還采用了對比式教學方法，例如，雙組分精餾和多組分精餾，簡捷計算法和嚴格計算法，共沸精餾和萃取精餾，操作型計算和設計型計算等。

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