理論與實踐相結合的高職化工原理課程教學探索

【摘 要】以廣西現代職業技術學院為例，分析高職化工原理課程理論及實踐教學現狀，探索理論與實踐相結合的教學方法。

【關鍵詞】高職 理論與實踐相結合 化工原理 教學探索

【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）08C-0143-02

高職化工原理課程是我院應用化工技術、精細化學品生產技術等專業學生必修的一門重要的專業基礎課程，該課程要求學生掌握化工單元操作過程原理及設備的結構，以及各種性能數據的測定方法和整理的方法，以便學生日后能根據不同的生產任務進行過程和設備的選擇、調節，進而實現過程和設備的最優化操作。課程融理論知識和實踐能力的培養、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，培養學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現狀

（一）理論教學存在的問題

1.學生基礎差，理論知識薄弱，學習興趣不高。化工原理課程中涉及到高等數學、物理、化學、制圖、計算機等知識，但由于我院處于廣西邊遠山區，招生狀況不佳，近年來均降分錄取，不少考生高考分數較低，基礎比較薄弱，第一、二學期的課程若學不扎實，對第三個學期開設的化工原理課程興趣自然不高。

2.理論教學教師備課需花費大量時間。由于該課程內容包含大量公式、半經驗公式或關聯式，化工設備類型多種多樣，且結構復雜，結構圖抽象。為了便于學生理解和掌握，授課教師需花費大量時間備課。

（二）實踐教學存在的問題

1.教學設備相對落后，實驗設備少。我院化工原理實驗相關設備較少，涉及到化工單元操作的設備有傳熱、流體力學、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。學生在實訓過程中只能了解部分化工設備結構，對課程掌握不全面。

2.學生對學習思想上重視不夠，主觀能動性不高。筆者通過調查發現，部分學生一方面認為實踐操作對課程只是起輔助作用，實驗只是一項任務而已，能夠上交實驗報告就算是完成任務了；另一方面由于設備少往往要分組實驗，有些學生認為反正幾個人一組，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械地重復實驗步驟，不明其中原理。

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

二、理論與實踐相結合的教學方法

（一）簡化課程內容，復雜問題簡單化，激發學生的學習興趣

1.簡化課程內容。由于學生基礎薄弱，大量公式不能理解，設備結構圖看不懂，危難情緒較大，故對理論內容進行了合理的精簡：復雜的公式不推導，直接寫出公式，但必須讓學生懂得公式中的字母代表的是什么，給出數據能代入公式，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生難以理解的結構圖和設備的操作、運轉及維護等內容，這些內容應在課堂上直接省略而直到實驗室現場教學。精簡后的基本內容不脫離大綱要求，能夠突出基本概念與共性規律。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容。

2.在介紹一些概念時可結合生活實際，激發學生的學習興趣。化工原理課程中的一些概念、內容對于部分學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，衣服在屋內可晾干，而在春天細雨綿綿時，同樣在屋內衣服卻越晾越濕？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，既解開了大家對生活中一些問題的疑惑，又增加了學生對該課程的興趣。

（二）授課前部分內容可先實踐后理論

筆者通過對屆別不同學生授課方式相比較，發現有些內容先上理論后上實踐，在實踐操作時學生往往與理論課的內容聯系不上，但若先對該部分內容先做實驗，在理論授課時讓學生回顧實驗操作時，學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.授課前可重復基礎化學實驗中的較典型的實驗，了解化工原理課程要介紹的內容，熟知各化工單元操作概念。雖然在本門課程開設之前已經開設過基礎化學實驗，但學生當時對“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，如無機化學實驗中的“硫酸銅的提純”中涉及的單元操作有過濾、蒸發、結晶、干燥等，有機化學實驗的“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行比較，如蒸發與蒸餾有何區別？溫度對蒸發與結晶的影響有何不同？這樣通過幾個簡單的基礎化學實驗就可讓學生大概了解化工原理課程介紹的是什么內容。

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

（三）在化工原理實驗中讓學生由被動變為主動

化工原理實踐教學本應包括化工原理仿真實習、化工原理課程設計及化工原理實驗，但由于我院化工原理仿真軟件尚未到位，課程設計學生由于基礎差也只是依葫蘆畫瓢，故實踐著重于實驗操作。傳統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，學生只是依葫蘆畫瓢地測定幾組數據，再根據公式代入數據計算得出結果，很少主動去思考。現在我們在實驗環節上采取的方法如下：

指導教師先強調安全，再將實驗原理及流程講解一遍，要求每位學生在動手操作前先將實驗原理及流程復述一遍，然后進行操作，實驗報告上的實驗原理及步驟讓學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書。計算過程由于公式較多，可提供計算公式，待學生計算出結果后對比各數據寫出結論，當場上交實驗報告，這樣杜絕了抄實驗報告的壞習慣，也充分發揮學生的主觀能動性，達到了學生對單元操作的深刻理解。

分組實驗，每組一個組長，組長負責監督該小組成員實驗過程是否正確、完整，記錄下來交給指導教師；該單元操作完成后進行下一單元操作時，原來的組員擔任現在的組長，讓每位學生均有監督同組其他同學的機會，這樣增加學生參與實驗的積極性，也增加了其責任感。

實驗中出現的問題指導老師先不解決，交給學生自己解決。如在吸收過程中出現液泛時應如何調節？流體力學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品質量不高該如何解決？等等。這個過程可培養學生在實驗操作中發現問題、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，傳統的理論考試中很少出現實驗操作內容，學生習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容，比例可達50%。如在啟動離心泵時應先開啟還是關閉出口閥？在實驗過程中出現的各種不良狀況應如何處理？等等。第二，實驗考核除了實驗報告之外，現場從各單元操作中隨機抽取某個單元操作進行考核，把具體的項目分解為若干個步驟并設置評分標準，實驗報告成績及考核成績各占50%。此外，學生的考核不一定得在課堂上進行，可以在課余時間進行。這樣既有充足的考核時間，也對學生有一定的壓力，使得他們在實訓前能主動去預習，在實訓過程中能積極主動去請教老師，培養他們發現問題、解決問題的能力，讓考核能夠真正全面反映和提高學生技能水平。

【參考文獻】

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

【基金項目】新世紀廣西高等教育教學改革工程項目（2012JGA403）

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