摘 要:化工原理是化學工程及其相關專業開設的一門重要的專業技術基礎課。本文主要針對非化工專業學時少、內容多的特點,從教學內容、教學方法與手段、實驗教學等方面,對化工原理課程教學改革進行了探討,提出了針對性的改革措施,以使化工原理課程教學更加適合師范類院校生物工程專業人才培養的需要。
關鍵詞:化工原理;生物工程專業;改革與探索
化工原理是生物工程、食品科學與工程、化工等專業學生必修的一門基礎技術課程,在基礎課與專業課之間起承上啟下的作用。該課程主要介紹流體流動、傳熱和傳質的基本原理及主要單元操作的典型設備構造、操作原理、過程計算、設備選型及實驗研究方法等。這些都密切聯系生產實際,以培養學生運用基礎理論分析和解決化工單元操作中各種工程實際的能力。對于非化工類專業,如生物工程專業,存在學時少、內容多的特點,因此,本文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、教學手段等方面對化工原理的教學進行了一些改革探索,為生物工程專業應用型人才的培養提供一定的借鑒。
一、教學內容改革
對于非化工類專業學生來說,化工原理課時普遍較少,而化工原理課程的內容又較多,因此,要結合生物工程專業人才培養方案的要求,對傳統的教學內容進行適當精簡和調整。我們以化工生產過程中的“三傳”即動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞為主線,將整個教學內容中的相關章節和主要問題進行有效串聯,使得知識結構系統化,合理分配有限的學時,并在講授內容時穿插化工行業最新的研究動態和新技術等知識,適當增加一些膜分離、真空冷凍干燥等與生物工程專業聯系比較緊密的新技術的教學內容。結合生物工程專業的特點,教材盡量選擇緊跟學科前沿的新版教材。我們選擇了王志魁主編的《化工原理》作為教材,此書是專為少學時專業編著的教材,具有內容精煉、重點突出、理論聯系實際、便于教學的特點。
二、教學方法和手段的改革與探索
1.教學方法的改革
化工原理教學中涉及大型的化工設備結構、復雜的操作原理和流程,以及大量的工程專業計算,傳統的滿堂灌講授方式下,學生一味聽課接受,工程思維受到一定的限制,不能發揮主觀能動性。學生上課能聽懂,能理解,課下大部分忘記甚至全忘記。我們采用項目教學法,采取以項目為載體、以工作任務為中心來選擇、組織課程內容,并以完成工作任務為主要學習方式的課程模式,能讓學生經歷接受任務、有產出的獨立工作、展示成果和總結這一完整的工作過程。通過項目化教學實踐,可以加深學生對所學理論基礎知識的理解與深化,更主要的是培養學生運用基本理論知識和技能來解決科研、生產實際問題的能力,增強學生的創新意識和創新能力。
2.現代化教學手段的應用
采用現代化的教學手段,將PPT課件、演示動畫、圖片、視頻等引入課堂教學過程中,圖文聲像并茂,采用不同的色彩組合、大量的視聽信息、三維動畫等,使教學內容表現得豐富多彩、形象生動。學生通過觀察、視聽,不但可以接收到大量的化學信息,而且能獲得清晰愉悅的感受,最大限度地激發對化工原理的學習興趣,增進對所學知識的理解和記憶,有利于想象力和思維能力的培養。例如: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,避免過多板書復雜的公式推導步驟,提高課堂教學時間的利用效率。用動畫演示精餾過程,更形象,更直觀,學生更易于接受,既節約了課堂時間,又增強了教學效果。
二、實驗教學的改革
化工原理實驗是學習、掌握化工原理課程必不可少的重要教學環節,與一般化學實驗相比,主要不同在于它具有工程特點。通過實驗,可以驗證理論和加強學生對課堂教學內容的理解,著重對學生進行實驗研究方法與實驗技能的基本訓練,培養學生的計算能力、操作能力和分析、解決問題的能力。我院結合教學安排,增加綜合大實驗的內容,減少驗證型實驗。采用實際操作和仿真結合的方式,先進行仿真訓練,然后進行實際操作?;ぴ韺嶒灧抡孳浖杀苊鈱嶒炛邢鄳陌踩[患,加深學生對實驗原理的理解,可反復操作,為實際操作做好充分準備;可大大節省人力、物力和財力,較好地達到輔助實驗教學的目的。
三、結束語
化工原理是生物工程專業的一門基礎性的課程,我們要結合化工原理和生物工程的專業特點,積極改進教學內容和教學方法,提高教學質量,培養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。
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