理論與實踐相結(jié)合的高職化工原理課程教學(xué)探索

【摘 要】以廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，分析高職化工原理課程理論及實踐教學(xué)現(xiàn)狀，探索理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)方法。

【關(guān)鍵詞】高職 理論與實踐相結(jié)合 化工原理 教學(xué)探索

【中圖分類號】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）08C-0143-02

高職化工原理課程是我院應(yīng)用化工技術(shù)、精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)技術(shù)等專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程要求學(xué)生掌握化工單元操作過程原理及設(shè)備的結(jié)構(gòu)，以及各種性能數(shù)據(jù)的測定方法和整理的方法，以便學(xué)生日后能根據(jù)不同的生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行過程和設(shè)備的選擇、調(diào)節(jié)，進(jìn)而實現(xiàn)過程和設(shè)備的最優(yōu)化操作。課程融理論知識和實踐能力的培養(yǎng)、集研究和實踐能力于一體，它是以實際工程問題為研究對象，培養(yǎng)學(xué)生用工程的概念去思考解決問題的一種新的思維方式。

一、目前我院化工原理課程教學(xué)現(xiàn)狀

（一）理論教學(xué)存在的問題

1.學(xué)生基礎(chǔ)差，理論知識薄弱，學(xué)習(xí)興趣不高。化工原理課程中涉及到高等數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、制圖、計算機(jī)等知識，但由于我院處于廣西邊遠(yuǎn)山區(qū)，招生狀況不佳，近年來均降分錄取，不少考生高考分?jǐn)?shù)較低，基礎(chǔ)比較薄弱，第一、二學(xué)期的課程若學(xué)不扎實，對第三個學(xué)期開設(shè)的化工原理課程興趣自然不高。

2.理論教學(xué)教師備課需花費大量時間。由于該課程內(nèi)容包含大量公式、半經(jīng)驗公式或關(guān)聯(lián)式，化工設(shè)備類型多種多樣，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)圖抽象。為了便于學(xué)生理解和掌握，授課教師需花費大量時間備課。

（二）實踐教學(xué)存在的問題

1.教學(xué)設(shè)備相對落后，實驗設(shè)備少。我院化工原理實驗相關(guān)設(shè)備較少，涉及到化工單元操作的設(shè)備有傳熱、流體力學(xué)、蒸餾、干燥、萃取、吸收各一套，由于資金欠缺，化工原理仿真軟件尚不夠完善。學(xué)生在實訓(xùn)過程中只能了解部分化工設(shè)備結(jié)構(gòu)，對課程掌握不全面。

2.學(xué)生對學(xué)習(xí)思想上重視不夠，主觀能動性不高。筆者通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生一方面認(rèn)為實踐操作對課程只是起輔助作用，實驗只是一項任務(wù)而已，能夠上交實驗報告就算是完成任務(wù)了；另一方面由于設(shè)備少往往要分組實驗，有些學(xué)生認(rèn)為反正幾個人一組，共同完成就行了，自己不需動手，實驗報告也是一抄了之，自己動手操作時也是機(jī)械地重復(fù)實驗步驟，不明其中原理。

3.實訓(xùn)教師較少，教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控不到位。我院化工原理課程實驗只有該課程任課教師擔(dān)任，由于每個化工單元操作設(shè)備只有一套，只能分組同時進(jìn)行各個單元操作，而指導(dǎo)教師每組單元操作都要講解一遍，會導(dǎo)致在講解某個單元操作時，其他正在進(jìn)行的單元操作無法監(jiān)督，造成對教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的不全面、不客觀，也無法及時為學(xué)生答疑解惑。

二、理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)方法

（一）簡化課程內(nèi)容，復(fù)雜問題簡單化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

1.簡化課程內(nèi)容。由于學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，大量公式不能理解，設(shè)備結(jié)構(gòu)圖看不懂，危難情緒較大，故對理論內(nèi)容進(jìn)行了合理的精簡：復(fù)雜的公式不推導(dǎo)，直接寫出公式，但必須讓學(xué)生懂得公式中的字母代表的是什么，給出數(shù)據(jù)能代入公式，如孔板流量計流量的計算、吸收填料層高度的計算等；每個單元操作都涉及到大量學(xué)生難以理解的結(jié)構(gòu)圖和設(shè)備的操作、運轉(zhuǎn)及維護(hù)等內(nèi)容，這些內(nèi)容應(yīng)在課堂上直接省略而直到實驗室現(xiàn)場教學(xué)。精簡后的基本內(nèi)容不脫離大綱要求，能夠突出基本概念與共性規(guī)律。任課教師不必再在上理論課時大費周章解釋難以理解的內(nèi)容。

2.在介紹一些概念時可結(jié)合生活實際，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。化工原理課程中的一些概念、內(nèi)容對于部分學(xué)生而言有些抽象難以理解，教師在授課時可將生活中的一些常識聯(lián)系起來講解。如提到溫度壓力對吸收的影響時可先提問，打開汽水瓶蓋時為什么會有氣泡冒出來？為什么自來水在低溫時沒有氣泡，加熱時會冒氣泡？提到“相對濕度”概念時，可先提問，為什么在冬天下大雨時，衣服在屋內(nèi)可晾干，而在春天細(xì)雨綿綿時，同樣在屋內(nèi)衣服卻越晾越濕？是否濕度越大，相對濕度越大？等等。這樣的提問既簡單又與生活息息相關(guān)，既解開了大家對生活中一些問題的疑惑，又增加了學(xué)生對該課程的興趣。

（二）授課前部分內(nèi)容可先實踐后理論

筆者通過對屆別不同學(xué)生授課方式相比較，發(fā)現(xiàn)有些內(nèi)容先上理論后上實踐，在實踐操作時學(xué)生往往與理論課的內(nèi)容聯(lián)系不上，但若先對該部分內(nèi)容先做實驗，在理論授課時讓學(xué)生回顧實驗操作時，學(xué)生往往能記得具體的操作步驟及原理。故本門課程授課采取措施如下：

1.授課前可重復(fù)基礎(chǔ)化學(xué)實驗中的較典型的實驗，了解化工原理課程要介紹的內(nèi)容，熟知各化工單元操作概念。雖然在本門課程開設(shè)之前已經(jīng)開設(shè)過基礎(chǔ)化學(xué)實驗，但學(xué)生當(dāng)時對“化工單元操作”是沒有概念的，可在本門課程授課之前通過一些簡單的實驗先了解單元操作概念，如無機(jī)化學(xué)實驗中的“硫酸銅的提純”中涉及的單元操作有過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥等，有機(jī)化學(xué)實驗的“乙酸乙酯的制備”中涉及到的單元操作有蒸餾、萃取、傳熱中的間壁式冷卻，該實驗中冷凝水通入冷凝管冷卻也讓學(xué)生對“流體流動”概念有了初步的了解；此外還可將不同單元操作進(jìn)行比較，如蒸發(fā)與蒸餾有何區(qū)別？溫度對蒸發(fā)與結(jié)晶的影響有何不同？這樣通過幾個簡單的基礎(chǔ)化學(xué)實驗就可讓學(xué)生大概了解化工原理課程介紹的是什么內(nèi)容。

2.授課初期安排認(rèn)識實習(xí)。以往的教學(xué)安排通常將認(rèn)識實習(xí)安排在期中或者期末，但此時課程已授課大半，學(xué)生對前面所學(xué)理論知識記憶已不深刻，對所學(xué)內(nèi)容很難起到加深印象的作用；反過來如果在開學(xué)初就組織去化工廠進(jìn)行認(rèn)識實習(xí)，使學(xué)生對生產(chǎn)實際中的化工單元操作過程及設(shè)備有感性認(rèn)識，在授課時再將實習(xí)內(nèi)容舉例進(jìn)行講解，學(xué)生更容易理解。

（三）在化工原理實驗中讓學(xué)生由被動變?yōu)橹鲃?/p>

化工原理實踐教學(xué)本應(yīng)包括化工原理仿真實習(xí)、化工原理課程設(shè)計及化工原理實驗，但由于我院化工原理仿真軟件尚未到位，課程設(shè)計學(xué)生由于基礎(chǔ)差也只是依葫蘆畫瓢，故實踐著重于實驗操作。傳統(tǒng)的化工原理實驗是先由教師介紹實驗流程、實驗原理及操作方法，學(xué)生只是依葫蘆畫瓢地測定幾組數(shù)據(jù)，再根據(jù)公式代入數(shù)據(jù)計算得出結(jié)果，很少主動去思考。現(xiàn)在我們在實驗環(huán)節(jié)上采取的方法如下：

指導(dǎo)教師先強(qiáng)調(diào)安全，再將實驗原理及流程講解一遍，要求每位學(xué)生在動手操作前先將實驗原理及流程復(fù)述一遍，然后進(jìn)行操作，實驗報告上的實驗原理及步驟讓學(xué)生做完之后再按照自己的操作過程寫下來而不是抄實驗指導(dǎo)書。計算過程由于公式較多，可提供計算公式，待學(xué)生計算出結(jié)果后對比各數(shù)據(jù)寫出結(jié)論，當(dāng)場上交實驗報告，這樣杜絕了抄實驗報告的壞習(xí)慣，也充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，達(dá)到了學(xué)生對單元操作的深刻理解。

分組實驗，每組一個組長，組長負(fù)責(zé)監(jiān)督該小組成員實驗過程是否正確、完整，記錄下來交給指導(dǎo)教師；該單元操作完成后進(jìn)行下一單元操作時，原來的組員擔(dān)任現(xiàn)在的組長，讓每位學(xué)生均有監(jiān)督同組其他同學(xué)的機(jī)會，這樣增加學(xué)生參與實驗的積極性，也增加了其責(zé)任感。

實驗中出現(xiàn)的問題指導(dǎo)老師先不解決，交給學(xué)生自己解決。如在吸收過程中出現(xiàn)液泛時應(yīng)如何調(diào)節(jié)？流體力學(xué)綜合實驗中離心泵為什么打不上液體？乙醇-水蒸餾實驗中塔頂產(chǎn)品質(zhì)量不高該如何解決？等等。這個過程可培養(yǎng)學(xué)生在實驗操作中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的能力。

（四）全新的課程考核方式

該門課程的考核方式分為理論考試及實驗考核，傳統(tǒng)的理論考試中很少出現(xiàn)實驗操作內(nèi)容，學(xué)生習(xí)慣性地死記硬背課本上的知識點，實驗成績也只是按照每份實驗報告取平均成績，缺乏客觀性及完整性。現(xiàn)將該門課程的考核作以下改變：第一，在理論考試中加入實驗操作的內(nèi)容，比例可達(dá)50%。如在啟動離心泵時應(yīng)先開啟還是關(guān)閉出口閥？在實驗過程中出現(xiàn)的各種不良狀況應(yīng)如何處理？等等。第二，實驗考核除了實驗報告之外，現(xiàn)場從各單元操作中隨機(jī)抽取某個單元操作進(jìn)行考核，把具體的項目分解為若干個步驟并設(shè)置評分標(biāo)準(zhǔn)，實驗報告成績及考核成績各占50%。此外，學(xué)生的考核不一定得在課堂上進(jìn)行，可以在課余時間進(jìn)行。這樣既有充足的考核時間，也對學(xué)生有一定的壓力，使得他們在實訓(xùn)前能主動去預(yù)習(xí)，在實訓(xùn)過程中能積極主動去請教老師，培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，讓考核能夠真正全面反映和提高學(xué)生技能水平。

【參考文獻(xiàn)】

[1]呂建華，方靜，王洪海.化工原理精品課程建設(shè)研究與實踐[J].化工高等教育，2013（3）

【基金項目】新世紀(jì)廣西高等教育教學(xué)改革工程項目（2012JGA403）

【作者簡介】吳春燕（1982- ），女，廣西欽州人，廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院資源工程系講師，碩士，研究方向：化工產(chǎn)品的合成與分析，高職教育管理。