化工原理教學(xué)思考

[摘 要]化工原理是化工類專業(yè)體系中的核心課程，在基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間起著承前啟后的作用，而且對(duì)其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)具有重要意義。如何有效地提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生工程觀點(diǎn)、提高學(xué)生創(chuàng)新能力，值得我們深入思考。文章結(jié)合作者在化工原理課程教學(xué)中的體會(huì)，針對(duì)化工原理課程的基礎(chǔ)理論、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等重要環(huán)節(jié)，總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)豐富教學(xué)方法、促進(jìn)教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了初探。

[關(guān)鍵詞]化工原理 教學(xué)質(zhì)量

[中圖分類號(hào)]G64 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5489(2010)01-0034-02

化工原理課程是化工、制藥、生物、環(huán)境等類專業(yè)的一門主干課。課程以動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞為主線，主要研究化工單元操作的基本原理、過程規(guī)律、計(jì)算和典型設(shè)備。它要求綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、物理化學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)來分析和解決化工生產(chǎn)過程中的工程問題。在培養(yǎng)化工技術(shù)人才中擔(dān)負(fù)著由理及工、由基礎(chǔ)到專業(yè)的過渡，在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用工程觀點(diǎn)分析解決化工實(shí)際問題方面起著重要的作用。

一、不同教學(xué)環(huán)節(jié)需重視的問題

1.基礎(chǔ)理論教學(xué)

化工原理是講授化工單元操作過程的原理，是理論與實(shí)踐結(jié)合十分密切的技術(shù)基礎(chǔ)課。作為工科學(xué)生，該課程是從基礎(chǔ)理論上升到工程理論和實(shí)踐的階梯。但是，學(xué)生普遍反應(yīng)該課程較難。原因在于:(1)內(nèi)容多，知識(shí)點(diǎn)分布散;涉及面廣，需綜合運(yùn)用多門課程的基礎(chǔ)知識(shí)。(2)大部分內(nèi)容是從工程實(shí)踐中抽象出來的數(shù)學(xué)模型，并引用了許多經(jīng)驗(yàn)公式;公式繁且難記。(3)既有設(shè)計(jì)理論的通用性，又有行業(yè)規(guī)范的不同要求，學(xué)生容易混淆，張冠李戴，無所適從。(4)各章節(jié)之間的聯(lián)系不緊密，容易使學(xué)生孤立地掌握各單元操作，缺乏化工生產(chǎn)的整體性。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)

化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力中起著舉足輕重的作用，它具有直觀性、綜合性、探索性和啟發(fā)性的特點(diǎn)，是一般課堂教學(xué)無法替代的。此外，化工原理實(shí)驗(yàn)屬于工程實(shí)驗(yàn)范疇，所涉及的研究對(duì)象均是復(fù)雜的化工過程，因此，還培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和工程觀點(diǎn)。但目前化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中仍普遍存在以下問題:(1)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)少。實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)主要用于實(shí)驗(yàn)步驟的講解和操作上，對(duì)于實(shí)驗(yàn)研究方法、實(shí)驗(yàn)規(guī)劃設(shè)計(jì)等沒有足夠的時(shí)間進(jìn)行講解。(2)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和教學(xué)方法是講解整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，使學(xué)生產(chǎn)生依賴思想，缺乏主動(dòng)思考。(3)實(shí)驗(yàn)裝置數(shù)量不夠，實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，造成工作量增加、實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量降低。

3.課程設(shè)計(jì)

化工原理課程設(shè)計(jì)是理論教學(xué)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)完成后，進(jìn)一步學(xué)習(xí)化工設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)、培養(yǎng)化工設(shè)計(jì)能力的一個(gè)重要的總結(jié)性實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計(jì)，不僅可以讓學(xué)生掌握化工單元操作設(shè)計(jì)的基本程序和方法，得到化工設(shè)計(jì)能力的基本鍛煉，更重要的是可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用化工原理基本理論與知識(shí)的能力。但化工原理課程設(shè)計(jì)往往難以取得預(yù)期的效果，主要因?yàn)?(1)課程設(shè)計(jì)一般集中安排在一到兩周內(nèi)完成，時(shí)間少、學(xué)生多，難以及時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)。(2)設(shè)計(jì)過程以給定條件下的驗(yàn)證性設(shè)計(jì)居多，過多依賴于經(jīng)驗(yàn)，方案比較和優(yōu)化核算少，缺乏主動(dòng)性和創(chuàng)新能力以及綜合設(shè)計(jì)能力的鍛煉。(3)在化工原理的教學(xué)環(huán)節(jié)中，尤以課程設(shè)計(jì)考核抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。

二、改革教學(xué)方法提高教學(xué)效果

1.注重基礎(chǔ)理論教學(xué)，建立知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，樹立工程觀念

基礎(chǔ)理論教學(xué)是學(xué)好化工原理的前提，是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)以及以后應(yīng)用的基石。但由于前已述及的化工原理基礎(chǔ)理論內(nèi)容自身的特點(diǎn)，例如:知識(shí)點(diǎn)多而散、公式繁且難記、各單元操作孤立學(xué)習(xí)，缺乏整體性等，使得學(xué)生覺得顧此失彼，無所適從。

所以在理論教學(xué)過程應(yīng)該注意:首先，教師應(yīng)該合理安排課堂教學(xué)內(nèi)容和時(shí)間，精心設(shè)計(jì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解方法，例如:比喻法、類比法、實(shí)物法、演示法(利用多媒體)等等。增加師生互動(dòng)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生帶著問題主動(dòng)進(jìn)行思考，活躍課堂氣氛，增強(qiáng)課堂趣味性。其次，要善于幫助學(xué)生搭建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。及時(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)和總結(jié)是非常必要的，安排一條主線，一環(huán)扣一環(huán)，逐漸擴(kuò)展，將知識(shí)點(diǎn)串在一起。抓住和利用各單元操作之間的銜接點(diǎn)，幫助學(xué)生掌握各章節(jié)之間的聯(lián)系，建立知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，從而使學(xué)生擁有全局性、整體性。此外，為培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用于工程實(shí)踐，應(yīng)盡量選擇一些與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)、生活聯(lián)系緊密的工程問題進(jìn)行引導(dǎo)、分析、討論和歸納總結(jié)。每次討論問題時(shí)，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生從生產(chǎn)技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)合理性方面進(jìn)行系統(tǒng)的工程考慮，要對(duì)不同的方案進(jìn)行工程比擬，從中提煉工程意識(shí)，形成工程觀點(diǎn)，強(qiáng)化工程思想。

2.重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力

化工原理實(shí)驗(yàn)是化工原理教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其任務(wù)是使學(xué)生加深理解和鞏固化工原理基礎(chǔ)理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題的能力并掌握一定的實(shí)驗(yàn)操作技能。還培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和工程觀點(diǎn)，為將來從事科學(xué)研究和解決工程實(shí)際問題打下基礎(chǔ)。

針對(duì)前已述及的普遍問題，提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革建議如下:首先，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，加強(qiáng)仿真軟件的應(yīng)用。做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，可以減少實(shí)驗(yàn)的非正常操作。結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以為實(shí)驗(yàn)提供視、聽、操作的平臺(tái)。計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驀?yán)格、細(xì)致地模擬實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程，在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置流程、操作步驟以及應(yīng)測(cè)試的數(shù)據(jù)都有切實(shí)的感受，為真正的實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。其次，增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)有助于保證涉及各單元操作的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目能夠保質(zhì)保量的進(jìn)行，同時(shí)還可方便增加一些新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和建立仿真實(shí)驗(yàn)等，從而增強(qiáng)教學(xué)效果。合理安排和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，既要有基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)技能和操作能力，又要注重增加綜合實(shí)驗(yàn)，開設(shè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，提高分析和解決問題的能力。再次，增加實(shí)驗(yàn)設(shè)備套數(shù)，及時(shí)更新陳舊實(shí)驗(yàn)設(shè)備。讓每個(gè)學(xué)生都有親自動(dòng)手的機(jī)會(huì)，提高其主動(dòng)思考和解決問題的能力。及時(shí)更新陳舊、現(xiàn)場(chǎng)已淘汰的實(shí)驗(yàn)裝置，提高設(shè)備的現(xiàn)代化程度，以跟上時(shí)代發(fā)展的步伐。

3.強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)理論知識(shí)與工程觀念的結(jié)合和應(yīng)用

化工原理課程設(shè)計(jì)是為培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力設(shè)置的一個(gè)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，也是使學(xué)生完成從理論知識(shí)到實(shí)際應(yīng)用的重要一環(huán)。課程設(shè)計(jì)的重要地位不言而喻，其改革的措施有:(1)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，創(chuàng)造有特色的設(shè)計(jì)成果。將參加課程設(shè)計(jì)的同學(xué)分成幾組，精心布置每組的設(shè)計(jì)任務(wù)，每組的同學(xué)側(cè)重不同細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)，每組可開展討論，組之間也可互相學(xué)習(xí)和競(jìng)爭(zhēng)，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，最終得到富有特色的集體成果。(2)充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用。首先要抓住重點(diǎn)，將各個(gè)題目中帶有共性的難點(diǎn)、疑點(diǎn)問題集中起來詳細(xì)講解。在不同的階段進(jìn)行集中輔導(dǎo)，每次輔導(dǎo)只點(diǎn)明本階段的設(shè)計(jì)步驟及幾個(gè)關(guān)鍵問題，其他詳細(xì)情況讓學(xué)生自己解決，從而培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)解決問題的能力。(3)改革考核方式，加強(qiáng)答辯力度。針對(duì)課程設(shè)計(jì)中抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重的現(xiàn)象，加強(qiáng)答辯力度可謂是一有效措施。設(shè)計(jì)開始，即明確說明平時(shí)要求和答辯內(nèi)容、答辯方法。答辯內(nèi)容涉及流程圖、裝配圖、設(shè)計(jì)說明書的各部分和計(jì)算機(jī)程序，每個(gè)人隨機(jī)抽取一道題作答，教師再根據(jù)每位學(xué)生的圖紙和說明書中的部分內(nèi)容提問，以確保實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)考核的公正合理性，并促進(jìn)和提高學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的主動(dòng)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。

三、結(jié)束語

化工原理課程是化工類各專業(yè)最為重要的專業(yè)課，對(duì)其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和培養(yǎng)學(xué)生工程觀念具有重要作用。因此在化工原理課程的教學(xué)工作中，需要通過一系列的教學(xué)方法和改革，使化工原理課程教學(xué)跟上時(shí)代的發(fā)展，與時(shí)俱進(jìn)，從而培養(yǎng)新時(shí)代高素質(zhì)人才。

在化工原理課程教學(xué)中，作者針對(duì)基礎(chǔ)理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)中較為普遍存在的問題進(jìn)行了教學(xué)改革方面的探討，提出了一些行之有效的措施。但亦覺所思所感乃滄海一粟，如何全面提高辦學(xué)質(zhì)量，要做的工作還很多，任重道遠(yuǎn)，需要共同潛心摸索。

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