全面推進“化工熱力學”課程教學改革

摘要：化工熱力學是化工專業的一門專業基礎課，對培養學生建立化工節能思想有著重要的作用。在課程教學改革過程中，教師應激發學生的學習興趣，發揮學生的主體作用，搞好課堂教學；改變傳統的“注入式知識教育”模式，加強啟發式教學；變“單一的課堂講授”為“多形式的互動交流”；理論聯系實際，強化能力培養；改進考試方式，加大平時考核的力度。

關鍵詞：化工熱力學 教學改革 研究 實踐

“化工熱力學”作為化工專業的一門專業基礎課，其主要內容是在物理化學課所講過的經典內容和方法的基礎上發展、提高和應用，將熱力學的基本原理應用于化工技術領域。相對于其他課程而言，其有概念抽象難懂。公式多且推導復雜、計算繁瑣、理論性強等特點，學生往往覺得比較難學，因而教學的難度較大。多年來。為提高教學效果，我做了一些嘗試，下面談談一些體會。

1、激發學生的學習興趣，搞好課堂教學

在教學活動中，學習的主體是學生。學生是知識的真正建構者，是教學活動中最活躍最積極的因素。從系統論的觀點來看，學生知識的掌握、能力的培養都離不開調動學習的主體——學生主體的積極性，因為實現學生自身的智力活動的主動內化，這是任何其他因素都無法替代的一種特殊的認識活動。所以在教學活動中，只有把學生作為實踐活動的發出者，激發與調動學生主體的主觀能動性和學習積極性，即激發學生的學習興趣，增強學生學習的主動性，使其發揮到最佳程度，實現學生“要我學”到“我要學”的轉變，變不學為會學、苦學為樂學：學會為善學，等等，學生發展質量——教育質量的具體體現才能得以具體落實，真正提高。

為了激發學生的學習興趣，首先必須使學生明確了解學習每一章節的目的和意義，它在分析、解決實際問題中的作用。化工熱力學是理論性、實用性都極強的學科。在工程實踐中它既可為化工過程的開發、設計和研究指出可能的途徑，還可以為化工生產條件的選擇提供依據，為工程設計提供數據。因而，成功應用熱力學知識的典型事例是很多的。每一章的引言，乃至重要概念的引出，我都花一定的時間去做這種激發工作。例如，我在講“有效能”之前，就先給學生講了一個工程上的故事——鍋爐的“節能”，人們首先認識到能量的損失主要集中在化學不完全燃燒、散熱。以及煙氣余熱的不充分回收上，因而采用了種種措施……然而，從合理用能上說，這些“節能”措施只不過是“揀芝麻”，真正的“西瓜”在鍋爐的溫差傳熱上。盡管傳熱時總能量并沒有減少。用“有效能”的觀點分析問題，結論就是如此。學生聽到這里，往往會產生一種驚奇、興奮和急于要獲得“有效能”知識的思想狀態和情緒。保持在這種狀態下教學，不僅可以順利地引出概念，而且有助于邏輯思維的抽象和記憶過程的完成。

在課堂教學中應強調教得有效、學得愉快。為此我力求做到：課堂教學精講勤練求效率，恰當選用多媒體設備及其他輔助教學手段提高學生的學習興趣：讓學生動手動腦，讓學生親身經歷，讓學生熟練操作，鼓勵學生發揮優勢與特長，讓學生真正有一技之長；保護學生的求知欲望，為學生意志、情感和認識的投入留下充足的空間，尊重學生的個人經驗和新異見解，放開手讓學生進行嘗試，體驗創新的快感。

2、改革教學方法，探索新的教學模式

中共中央國務院在《關于深化教育改革全面推進素質教育的決定》中指出，智育工作要轉變教育觀念，改革人才培養模式，積極實行啟發式和討論式教學，激發學生的獨立思考能力和創新意識。切實提高教學質量。作為教師要不斷學習，自覺地把理論學習與實際教學結合起來，結合區域經濟的特點，結合市場需求，結合行業需求，在教學過程中不斷轉變教育觀念，按照培養目標進行教學改革，教給學生更多更實用的知識與技能，使學生更符合企業需要。能為社會創造更多價值。

(1)改變傳統的“注入式知識教育”模式，加強啟發式教學。

以教師為主體的“注入式”授課方式難以發揮學生學習的主動性。在教學方法上，我注重改變傳統的“注入式知識教育”模式，加強啟發性、引導式教學，培養學生的理論思維能力，把那些看起來很抽象的理論分門別類、總結歸納。突出其重點和難點。對全部公式要求學生掌握最基本的，其余的能理解會應用即可，要求學生不死記硬背，而是通過例題、必要的習題練習和習題課加以鞏固。習題課采用討論式，讓學生自由上臺發表意見，調動學生學習主動性，發揮學生介入課堂教學的積極性，活躍課堂氣氛。學生充分討論后再由教師進行總結歸納，講解解題的關鍵，指出可能出錯的地方及原因，以此加深學生對理論知識的理解和掌握。

(2)變“單一的課堂講授”為“多形式的互動交流”。

在教學中，我嘗試以學生為主體，以教師為引導的基于探索和研究的教學模式，采用課堂教學和課外教學相結合的方式，培養學生自主學習能力。學生結合所學內容選擇自己感興趣的專題內容寫專題論文進行交流，利用圖書館及網絡資源，自己查找與所選專題相關的文獻資料，并行整理、綜合、歸納來完成專題論文的撰寫。在整個過程中，教師的作用是指導學生對文獻資料進行篩選、分析和整理，幫助學生自己去獲取知識，鼓勵并引導他們的好奇心、求知欲、想像力、創新欲望和探索精神，而不能放任自流。這種以學生為主體的教學形式，打破了學生被動聽講的定勢，極大地調動了‘學生的學習主動性，也激發了一些學生的特長和潛能。在專題交流中。學生變成了“主講”，這種角色的轉變明顯增強了學生對本學科專業知識的興趣和掌握程度。同時也為學生鍛煉和提高專業論文撰寫水平及語言表達能力提供了一個舞臺。此類型的教學實踐，不僅有助于學生拓寬知識面、了解學科發展前沿，也使學生從中親身體驗到獲取知識的艱辛和樂趣，促進了學生綜合素質的提高。

3、理論聯系實際，強化能力的培養

化工熱力學課程中很重要的一部分內容是化工過程的能量分析。從課堂傳授中，學生獲得能量等級的概念、有效能衡算方法等。以往我們對實際過程進行熱力學分析，分析各子過程有效能利用的情況。僅限于做幾道題而已，學生印象不深刻，也沒有真正掌握這一重要方法。為此，我們在課堂講授中應引入生產實習中有關節能方面的內容，讓他們思考和選擇為達同一目的的幾個流程，以有效能衡算方法計算各個過程的有效能損耗，從而選擇節能的流程并與T廠實際情況相比較和驗證。

比如我院應用化工專業學生在進行聚氯乙烯生產實習時遇到氯乙烯的精餾問題。粗氯乙烯中含有低沸點的二氧化碳等氣體及二氯乙烯、乙醛和二氯乙烷等組分，它們會影響后續的聚合反應的產品質量，故需提純氯乙烯。氯乙烯的常壓沸點是-13.9℃，如果采用常壓精餾的方法。則需要的冷量非常大：如果采用直接提供冷量使物系冷卻后結晶分離的方法，同樣因為氯乙烯的常壓凝固點太低，冷量損耗更大。廠中采用加壓精餾的分離方法，我們加壓使氯乙烯的沸點接近常溫，然后再精餾。這一流程大減少了制冷的動力消耗，減少了有效能的損耗。我們讓學生對這一工藝流程做出三種可能的方案，然后以有效能衡算法分別計算它們的有效能損失，得到有效能損失最小的加壓精餾方案，不僅提高了學生對流體熱力學性質、制冷循環、過程能量分析等對熱力學知識融會貫通的能力，而且強化了學生的節能意識，培養了他們的經濟頭腦，學生體會到化工熱力學既是一門工程的理論又滲透著經濟的意識，非常實用。

4、改進考試方式，加大平時考核的力度

以前的課程考試方式均以期末考試為主，這容易導致學生突擊復習應付考試，而無法全面考查學生能力提高程度，因而我嘗試加大平時考核的力度，重視平時學生的學習態度和學習積極性。化工熱力學課程理論性強。基本概念多，學生平時學習的嚴謹程度將直接影響對課程內容的掌握，因此我加強了平時的考核，包括出勤率、作業、課堂討論及總結等。期末考試以考出水平、拉開分數差距為原則。試題盡量覆蓋面廣，題量適當，注意基礎及其應用的考查，突出重點，避免出太大、太深的計算題。

在多年的教學實踐中，我不斷學習和探索，教學質量有所提高，得到學生和學校的認可，學生評教成績連年達優。但學科的發展一日千里，新知識不斷涌現，在教學上如何進步提高仍有很多問題需要進一步探討。我們應清醒地認識到，要培養高素質的學生，教師首先要提高自身素質，才能承擔起教書育人的重任。