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石油炼制工程课程教改研究

2020/11/25 阅读:

[摘要]针对刚进入炼油厂工作的化学工程与技术专业学生不能很快适用实际工作中的岗位要求。本文结合炼油厂工艺的特点,从提高学生的学习和应用能力出发,剖析了目前的石油炼制工程课程的课堂上教学现状和存在不足,为化学工程与技术专业学生适应目前炼油一体化的方向要求和自身的发展,提出了石油炼制工程的教学改革初步的几点探索建议。

[关键词]石油炼制工程;化学工程;实践;教学改革

石油炼制工程是为我国的石油院校特色课程之一,在学生修完有机化学、化工原理和物理化学等课程的基础上进行学习及生产实习前进行学习,其课程特点石油组成极其复杂,传统化学和化学工程是面对物质或有限组分的混合物,它们的基本原理虽然也可用于石油及其产品,但对具对问题需要依据经验,有条件地进行简化.石油炼制工程的主要任务是把原油高效合理加工为产品,往往需要多个过程组合,因此,需要同学具备在广泛的基础知识上综合分析能力。通过本课程的学习和课程训练,使学生具备从事石油与天然气加工的生产、设计、科研必须的基础理论和专业知识,掌握石油的基本理化性质、主要的石油加工过程、石油产品的性质与使用性能、环境保护与石油产品质量的关系,了解石油与天然气加工的发展状况,培养学生运用所学专业基础知识进行分析、解决实际生产中遇到的各类问题的能力。

1石油炼制工程课程教学现状分析

1.1课程的特点

目前,石油炼制工程课程所涉及的方法、过程均有很强的实用性,是一门实验科学。因此,在学习时应注意理论联系实际。该课程为叙述性课程,学习时易觉得枯燥,应注意培养兴趣。本门课程通常由专门的教师和专家进行讲授,但是该课程涉及的内容较广,通常将基础理论知识和实际工厂操作的内容相结合,并且每一个章节都完整且相对独立,这就对教授该课程的老师提出了更高的标准,以满足教学需求[1]。

1.2教学容量和难度大,学生实践机会少,学生理解困难

目前化学工程与技术专业使用的教材中理论知识涉及的知识面广,内容量多,但是课时安排相对内容来说较少,导致每节课学生理论学习的知识量大,教师要将教学内容全面地讲解只能采取面对面授课的教学方式[2],学生要想真正完全掌握所学知识变得困难,最终致使吸收效果不是太好,进而影响了教学效果。知识量大二多的同时还要求学生在学习石油加工的同时需要理论联系实际,如果学生只课堂学习,很少参加实践,会难以理解课程知识,不利于提高学生的实际操作能力。

2改善石油炼制工程课程教学质量的方案

学生毕业后需要掌握石油炼制的典型工艺,并理解基本原理,同时也需要具备从事石油炼制的生产、设计和科研所必须的基础理论和专业知识。学好石油炼制工程这门课对与学生参与相关的工作具有非常重要的影响。针对目前石油炼制工程这门课程的存在的不足,根据其现状和,我们提出了几条新的教改方案。主要包括以下几部分:

2.1传统教学方法与现代教育技术相结合

由于石油炼化过程严格的安全标准和条件限制,学生难以近距离接触设备和装置,导致学习效果不佳。可以在教学中借助互联网与多媒体设备相互结合教学手段展示一些设备和生产工艺流程,帮助学生深入理解,增加学生们兴趣,笔者在实际教学过程中每当放一些现场炼油加工装置、工艺流程和图片时,学生们特别感兴趣。同时在教学过程中播放一些老师做过的科研成果以及在炼油厂装置上应用成果,提升教学的工程性和时效性,使得学生能够接触最前沿的炼油流程。经过实践证明,该教学方式能够激发学生学习兴趣并加深对工艺流程和操作条件的理解,有效提高教学质量。除此之外还制作了课程内容相关的大量视频和动画素材辅助多媒体教学,包括原油到化学品七大炼化工艺大全,催化裂化流化床反应器,加氢精制等。多媒体辅助教学能够帮助加强学生对炼油厂流程的一路整体认识。收到较好的效果。

2.2强化学生多小组教学和增加师生互动

炼油一体化的发展,对素质教育提出了新的要求,需要改变“以教师为中心”的教学模式为“以学生为中心”的教学模式在课堂教学环节加强“师生互动”和“生生互动”[3],倡导小组式教学,以培养学生探究与合作的学习精神,从而激发学生学习的兴趣和热情。可以在教学过程中,每当一个章节讲完后,老师针对本章节所学的内容设置不同题目,让同学们组成学习讨论小组,让学生通过查阅和讨论的形式,对老师布置的作业互相交流,分工协作,共同完成,同学们热情很高,积极查找材料,做汇报PPT,勇跃回答问题,提升了学生的积极性和参与感,提高学生学习该门课程的积极性,使学生可以以更加积极的热情投入到该门课程的学习,进而提高主动思考和良好互动的好习惯。

2.3增加实践环节,切实提高学生实践能力

与当地的石油炼化企业加强合作,在条件允许的情况下,安排学生到石油加工作业现场进行参观学习,缩短学生进入企业后的适应时间。并在实践的过程中穿插部分石油加工工艺的优化设计或创新设计等设计过程,从实际出发,切实提高学生的实践能力。

2.4合理组织课程并加强指导

由于本课程知识点复杂,内容较多,需要学生记忆很多东西,例如在石油炼制工程前几章节主要介绍石油的化学组成、石油及油品的物理性质和质量要求。为了避免学生在上课过程感到枯燥和乏味,因此需要合理安排课程的讲解,以增强学生感性认识和学习兴趣。采用对比方式教学的方式对于典型的炼油加工艺进行分析,有助于学生的进一步理解。例如,催化裂化装置和延迟焦化装置从加工原料性质、操作条件、产品性质进行对比,加强学生对不同炼油装置性能和工艺理解和认识。典型工艺课程的讲授可以请炼油厂的现场高工或该领域知名专家配合现场的技术服务、工艺技术革新和改造、设计计算方法等内容进行课程内容的专题讲座。增强了理论与实际之间的联系,丰富了教学过程。

3石油炼制工程课程的教学目标

学生通过学习能够理解原油如何经过石油蒸馏、催化裂化、催化重整及加氢精制等4个阶段得到合格化工产品的整个生产工艺过程[4]。通过课堂教授与工厂参观相结合的方法使学生熟悉石油加工装置的主要组成及其基本工作原理,完成学习后学生能够初步具备分析石油加工单元的能力,为以后操作打好基础。本课程内容具体包括,(1)石油蒸馏:原油蒸馏塔的操作特征、原油蒸馏塔工艺计算、常减压蒸馏的流程及技术发展。(2)催化裂化:石油烃类的催化裂化反应、催化裂化催化剂、裂化催化剂的失活与再生、催化裂化工艺过程。(3)催化重整:催化重整的化学反应、重整催化剂、重整反应器。(4)催化加氢:加氢过程的催化剂、加氢过程的工艺流程及操作条件、重油加氢工艺、加氢反应器。以上是我们在石炼油油炼制工程教学改革中的一些有益尝试,这些探索教改措施得到了学生的普遍肯定,效果良好。

参考文献

[1]胡霞,于化龙,林宁.石油矿场机械概论课程教改探索[J]求知导刊,2015(12):78.

[2]林庆,徐冬梅,赵国明,等.石油炼制工艺课程教学改革研究[J]山东化工,2018,47(13):142+145

[3]丁丽芹,张君涛,梁生荣.提高《石油炼制工程》课程教学质量的探讨[J]中国科技信息,2012(6):134.

[4]王豪,吴雁,李敏,等.强化知识应用贴近工程实践[J]实验科学与技术,2018,16(6):102-106.

作者:周广林 李芹 单位:中国石油大学(北京) 新能源与材料学院

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