地方院校生物工程專業化工原理課程教學改革與探索

楊軍君　趙小紅

摘要 化工原理是生物工程專業的一門重要專業基礎課程，根據課程特點及生物工程的專業特點，從教學內容、教學方法與手段等方面，對化工原理課程教學改革進行了探討。

關鍵詞 化工原理；生物工程；教學改革

中圖分類號 S-01 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）20-06894-02

賀州學院是2006年2月經國家教育部批準成立的一所全日制地方性普通本科院校。化工原理是該校生物工程、食品科學與工程、化工、化學制藥技術等專業的一門重要的專業基礎課程。化工原理課程以單元操作為內容，以傳遞過程原理和研究方法為主線，研究各個物理加工過程的基本規律，典型設備的設計方法，過程的操作和調節原理。從生物工程的人才培養方案來看，化工原理是為后續專業課程，包括畢業設計的學習打基礎的一門課程，對該課程掌握的程度將直接影響后續專業課程的學習效果[1-2]。筆者根據生物工程的專業特點，結合當前學科的發展前沿和學校的實際情況，從教學內容、教學方法、教學手段、課程考核方式等方面對化工原理課程的教學進行了一些改革探索。

1 教學內容的改革

1.1 結合生物工程專業的特點，適當精簡、調整教學內容

生物工程專業和化工類專業的化工原理課程相比，學時數普遍較少，根據學校生物工程專業的專業特點及人才培養方案，有必要對傳統的教學內容進行適當的精簡和調整，合理地分配有限的教學課時。為此，在講授一些傳統的化工單元操作的時候，壓縮教學時數，另外適當增加一些膜分離、真空冷凍干燥、超臨界CO2萃取等與生物工程專業聯系比較緊密的新技術的教學內容。

1.2 選擇合適的教材

目前國內高校選用的化工原理教材版本很多，學校在化工原理的教學中也參考了許多教材。主要參考的教材有高等教育出版社柴誠敬主編的《化工原理》、化學工業出版社陳敏恒主編的《化工原理》（第三版）、化學工業出版社譚天恩主編的《化工原理》（第四版）。這些教材都是目前國內高校采用的比較經典的教材，教材適應性強，重點難點突出，能夠滿足生物工程專業的教學需要。另外在教材的選用上，要盡量選用新版教材，以及能夠反映當今化學工程學科發展的新動向，緊跟學科前沿的教材。

1.3 加強實踐教學環節

化工原理是一門實踐性和工程性很強的課程，在教學過程中應注重理論聯系實際，把理論教學和實際生產過程結合起來[3]。為了使學生能夠更好地掌握課堂上所學到的理論知識，要求學生走出校園，到企業、工廠一線進行實地學習，了解工廠的生產裝置和化工單元操作的原理，以鞏固化工原理課程的相關知識。學生在實習見習過程中，將書本上學到的理論知識和實際生產相結合，能夠加深對化工原理這門課的認識。從教學效果來看，實踐教學是整個教學過程的一個重要組成部分，通過實踐教學可加深學生對理論知識的理解和掌握程度。實踐教學能夠在一定程度上激發學生學習的興趣，提高學生學習的積極性，讓他們積極主動地去獲取知識。學校目前已經與廣西賀州西麥生物食品有限公司、賀州嘉寶食品有限公司、華潤雪花啤酒（廣西）有限公司等企業建立長期校企合作關系，從而為生物工程專業的化工原理教學提供實踐教學基地。

2 教學方法與手段的探索

2.1 上好第一堂課

緒論課的目的是讓學生了解化工原理這門課程的基本內容、學習要求、學習目的，教師在緒論課中的任務就是要激發學生對該課程的學習興趣。化工原理這門課程最初是針對化工專業學生開設的，是化工專業的一門非常重要的專業基礎課程，對于生物工程專業的學生來講，在剛接觸這門課的時候，可能會產生一些疑惑：不知道生物工程專業為什么要學習化工原理，以及這門課與生物工程有什么聯系。因此，教師在給生物工程這類非化工專業的學生講授化工原理課程之前，要從思想上解決好學生對該課程的認知問題，需要讓學生意識到學習這門課程的重要性，從根本上激發學生學習的興趣。比如在緒論課上可以以啤酒的生產作為教學案例，介紹啤酒生產過程中涉及的一些化工單元操作，比如流體的輸送、過濾、干燥等物理過程，都屬于化工原理研究的內容，這樣就會使學生對化工單元操作有一個感性的認識，意識到學習這門課的重要性。

2.2 采用現代化的教學手段輔助教學

化工原理課程教學內容涉及廣泛，信息量比較大，公式多且復雜，單純依靠傳統的板書教學，很難在短時間內把大量的教學內容展示給學生[4-5]。因此，在教學過程中，對于一些比較復雜的公式推導過程，采用多媒體課件結合板書的方法，避免過多地板書復雜的公式推導步驟，提高課堂教學時間的利用效率。將PPT課件、演示動畫、圖片、視頻等引入課堂教學過程中，例如利用動畫演示流體在管道內流動的狀態，讓學生對層流、湍流等流態有更深刻的直觀認識。在講授離心泵、各種換熱器等化工設備的結構時，可以通過動畫或圖片演示其內部結構，增加學生對這些化工設備的直觀認識。

2.3 及時總結

本課程涵蓋的知識內容比較復雜，在每章教學內容完成之后，及時地對該章所學內容進行復習小結，并在每一章內容講述完之后開設一節習題討論課，在習題討論課上對學生作業、測驗中存在的主要問題進行詳細講解，指出學生學習過程中存在的主要問題。這樣可以大大提高學生的學習效率，因為學生在平時的學習、作業、小測驗等過程中常常會遇到一些自己無法理解和把握的知識點，這個時候就迫切需要任課教師能夠及時了解學生的學習難點，對這些問題及時地加以反饋。

2.4 引入現代化的學習方式

除了課堂上主要采用多媒體結合板書的教學方式外，在學校的通用網絡教學平臺上開設化工原理網絡課程。通過網絡課程教學平臺，給學生布置課后作業、思考題，學生在網上完成作業并提交，教師及時地進行評閱并給出成績。除此之外，利用網絡課程的討論板塊，與學生進行線上的討論交流，這樣可以培養學生自主學習的能力，提高學生學習的積極性。

2.5 邀請其他專業教師給本科生上課

在教學過程中，除了該門課的主講教師外，還邀請其他專業教師給學生講課。例如，邀請周國永副教授講授蒸餾、氣體吸收兩個章節的教學內容；安排陳政老師講授傳熱、蒸發等章節的教學內容；安排趙小紅老師講授萃取、干燥等章節的教學內容。這樣可發揮各位老師，特別是一些教學經驗豐富的老教師的教學專長，從而改善課堂教學的效果，保障課堂教學的質量，使學生的學習效率更高。

3 改革課程的考核方式

傳統的課程考核方式是以期末閉卷考試為主，偏重于期末考試的成績，這樣的考核方式存在一定的片面性[6]。學生認為只要在期末考試中考到好成績就可以了，對平時的考核不加重視。有的學生平時上課不認真聽講，課后又不好好復習，等到快要考試的時候突擊復習，也可以順利通過考試。這樣的學生可能并未真正掌握課程知識，因此有必要對傳統的考核方式進行改革和完善。

課程采用多種形式相結合的考核方式，除期末閉卷考試以外，將平時的到課情況、作業完成情況、參與課堂討論、回答提問情況等結合起來對學生進行全面考核，其中期末閉卷考試成績占50%，實驗成績占20%，平時作業、考勤、回答問題的情況占30%。對于課堂上回答提問較好的學生、課堂上積極發言的學生應給予加分獎勵，這些措施可以提高學生學習的積極性，使學生的學習由被動變為主動，由厭學變得愛學。通過對考核方式的改革進一步提高學生學習的積極性和主動性，促進學生及時理解、掌握所學知識。

4 加強師資隊伍建設

相對于重點工科院校，地方高校開設的化工原理課程在師資隊伍方面一直存在許多不足。以賀州學院為例，目前承擔化工原理教學任務的青年教師都是從高校畢業后直接來到賀州學院任教，沒有在企業工廠實際工作的經歷，雖然專業理論知識比較扎實，但缺乏豐富的生產實踐經驗。因此，地方院校在師資隊伍建設上應該多引進一些“雙師型”教師，引進一些重點院校畢業并且具有深厚的化工背景的高學歷博士人才充實教師隊伍。這些高學歷的人才要么在讀博深造前曾經在企業一線工作過，或者是博士畢業后在大型企業的重要部門擔任過技術人員，一般專業基礎知識都比較扎實，工程實踐經驗豐富，多引進這一類型的教師對豐富課堂教學內容，提高化工原理課程的教學質量具有十分重要的意義。另一方面，地方院校應該把青年教師送到企業一線進行掛職鍛煉，鼓勵其開展產學研工作，鼓勵其積極參加課外實踐教學基地的建設，通過深入工廠一線進行掛職鍛煉，可以加強課堂理論知識與生產實踐的緊密聯系，豐富青年教師的生產實踐經驗，以提高教師自身的實踐能力。

5 結語

化工原理是生物工程專業的一門基礎性的課程，化工原理教學改革的成功與否直接關系到地方院校人才培養質量的高低。化工原理課程的教學改革是一項長期而艱巨的任務，需要不斷地探索和實踐，進行教學內容、教學方法的研究和改革，將學生工程能力和素質的培養貫穿于教學的全過程。對于賀州學院這一類型的地方本科院校來說，培養能夠適應地方經濟社會發展的高質量的應用型生物工程人才，根據專業特點進行化工原理課程的教學改革具有非常重要的意義。

參考文獻

[1]

鄧俊，朱學軍.生物工程專業化工原理課程教學改革探索與思考[J].廣州化工，2011，39（17）：141-142.

[2] 孫蘭萍，趙大慶，常曉梅，等.生物工程專業化工原理課程教學的改革與實踐[J].廣東化工，2009，36（9）：208-209.

[3] 常桂霞.談化工原理課程改革與實驗創新[J].遼寧高職學報，2006，8（4）：79-80.

[4] 徐暢.化工原理課程教學改革探索[J].合肥師范學院學報，2013，31（3）：94-96.

[5] 趙海紅，李同川，李裕，等.化工原理課程改革的研究與實踐[J].化工高等教育，2008（5）：56-59.

[6] 周新華，劉其海，胡福田，等.農業院校卓越工程師培養體系中化工原理課程教學改革[J].安徽農業科學，2013，41（1）：424-426.