化工原理課程教學改革與實踐

[摘 要]本文敘述了化工原理教學過程中各個環節的教學改革與實踐經驗，說明了各個環節的知識點應與現代生活相結合。并提出，應用舉例貼近生活，公式推導由淺入深，問題討論活潑互動，課后作業不拘格式。

[關鍵詞]化工原理 教學改革 實踐 現代學生

[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）20-0087-02

化工原理是一門多學科相融合的技術基礎課，不僅是化工類各專業最重要的必修課， 也是各相近專業， 如材料、環境、熱能、化工機械等專業的必修課程。該課程擔負著由理論到工程、由基礎到專業的橋梁作用，是化工類及相近工科專業的重要基礎課程，該課程教學水平的高低，對化工類及相近專業的學生業務素質和工程能力的培養起著至關重要的作用。

然而對于初學化工原理課的學生來說，往往覺得學習化工原理枯燥無味、深奧難懂，學了化工原理又不能解釋身邊的生活常識。很多學生都害怕化工原理，對學好這門課沒有信心。

筆者在化工原理的教學中體會到要培養學生學習化工原理的興趣和信心，在授課中需抓住以下幾個環節：應用舉例貼近生活，公式推導由淺入深，問題討論活潑互動，課后作業不拘格式。

一、應用舉例貼近生活

現代學生都是出生在改革開放后的年代，所面臨的世界是豐富多彩的，是老一輩甚至老二輩的教師所不能比擬的，他們基本不是來自生產一線，也非技術人員，接觸的是日常生活，而且是現代生活。如何將課本知識與現代生活相結合，

筆者進行了一些嘗試。如：1.現代學生中，許多家中擁有轎車，而現在的車型都是流線型，同時同學們也都知道老爺車的外形，因此，通過兩者的比較，就很好理解什么是克服微小渦流帶來的阻力損失。同樣也可以舉高速列車外形的實例。2.生活在農村的同學許多家中都有水泵（或者親眼見過泵），在講解水泵時，如何防止出現故障（氣縛和氣蝕）？結合有關泵的外形和內部結構如泵殼、葉輪等的實物和圖片，并且把泵的工作過程和故障用動畫的形式形象、逼真地表現出來，就會引起同學的極大興趣。3.在講解傅立葉定律時，可以舉“冬季取暖”和“夏季空調”實例，說明房間內各點溫度的不同存在溫度場，接著講解傅立葉定律。4.在講解層流時，可以舉“放風箏”的實例，當風箏平穩飄拂時，說明大氣流動處于層流狀態，當風箏上下或左右亂飛時，說明氣流處于湍流狀態。5.在講解干燥章節時，可以舉方便面就是水煮面條脫水后的食品的實例，同樣方便面中的調料也是經過干燥脫水的；另外，洗衣機離心脫水，電吹風機加熱也都是干燥脫水的實例。6.夏季和冬季奧運會每隔2年就要舉行，國際泳聯規定比賽水溫必須為25℃，溫度過高水的黏度就小，打破世界紀錄不予承認；速度滑冰比賽時氣溫越低成績越好，使同學們記住了不同流體黏度與溫度的關系。7.結合微波爐和“紅外烤燈”講解輻射傳熱就使同學們更容易理解。8.講解計量泵時，可以舉汽車加油站的實例。當然，工業生產中的實例需要通過實物圖片或動態圖片來演示。

二、公式推導由淺入深

化工原理課程主要是面向本科生或研究生，他們不僅學習過初等數學，而且也在大一、大二時學過高等數學，因此公式推導時一定不能超出微積分的范圍，否則就會使學生如聽“天書”。現代教師中博士居多，有的教師不注意對象，把公式推導了幾黑板，搞得同學暈頭轉向?；ぴ硪话阍诖笕_課，同學剛結束高等數學課程，因此推導公式的規律是：從微元體或某一“梯度”著手，如：壓力梯度、溫度梯度等，公式整理后再積分，或者是定積分。再深一步就用到全微分方程。公式推導過程最好不要在多媒體屏幕上進行，要在黑板上帶領學生一步步往后推，給學生吸收消化的時間，最后得到公式，這樣會加深對公式的理解，有利于對公式的記憶；另外，在公式的推導中要注意給學生留有思考的余地，有些相對簡單的推導可以留給學生自己做，這樣可以鍛煉他們的數學應用能力，由淺入深，增加學生對化工原理課程學習的興趣。

三、討論問題活潑互動

在講課中需要對一些公式、思考題及焦點問題進行討論時，要讓學生參加進來，可以在上一節課結束時布置給學生，第二次上課時開始討論，一定要引起學生的互動。有的同學往往有緊張的心理，怕說不好引起老師和同學的嘲笑，因此可以啟發一下學生，甚至走下講臺，來到同學中間，讓同學們暢所欲言，說得對和不對都要鼓勵，在學生的成績中，拿出10%分數用于課堂發言，即使回答不準確，但經過認真思考的仍然給予高分，如：第一章流體流動內容結束后，討論如何減小汽車運動的阻力時，同學就會從粗糙度、氣體黏度、氣體溫度、車體外形等來分析。讓學生自己來提煉、總結，以此提高學生分析問題的能力。當他們對某個問題進行分析、歸納出一套結論時，就會非常有成就感，并且對學習更加有興趣和信心。

當然，“給學生一碗水，老師必須有一桶水”，教師要能把握討論的主體，必須有較高的理論水平。

四、課后作業不拘格式

課后習題是學生對所學知識的消化步驟。對課后習題的處理，光靠在網絡上發布的解題步驟，其效果沒有師生面對面的分析、解答效果好，習題的講解要把握住好時間，最好在作業布置下去后，第二次上課時講解，因為這時候學生最想知道答案，如果等作業交上來，批改后再講，效果就沒那么明顯了，因為那樣間隔時間太長，學生也許都已經忘了。其次是講解習題時不拘格式，不一定非要與習題答案一致，對于采用兩種方法做出的要給高分，對于解題思路正確，采用其他方法計算與書上答案有誤差的仍算正確。在做題過程中嚴格按照解題步驟，才會收到較好的效果。只有長期堅持嚴肅認真、一絲不茍的學風，才能培養出學生良好的思想、業務素質。另外，可以改變題型，讓學生自己來分析解決，比如給學生講解完一道設計型題目時，可以將題目改為操作型題，然后讓學生來分析，經過這樣反復的訓練，學生就會知道怎么去分析和解題。

在化工原理課堂教學過程中，通過教學改革與實踐，增強了學生的學習興趣、提高了教學質量，培養了他們分析問題和解決問題的能力，適應當代科學技術和社會發展的需要， 為國家和社會培養出更多高素質的人才。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 姚玉英，黃鳳廉，陳常貴，等.化工原理[M].天津：天津科學技術出版社，2003.

[2] 陳敏恒，叢德滋，方圖南，等.化工原理[M].北京：化學工業出版社，2006.

[3] 夏清，陳常貴主編.化工原理[M].天津：天津科學技術出版社，2005.

[4] 肖楊，陳勝慧.《化工原理》少學時教學改革思考[J].大學教育，2012，（8）.

[5] 唐正姣，孫煒，歐陽貽德.化工原理課程設計教學體會[J].大學化學，2007，22（1）.

[責任編輯：左 蕓]