應用型本科院校化工原理課程教學方法改革初探

宮顯云 田玫 姜艷麗 楊麗娟

【摘要】分析了應用型本科院校化工原理課程內容體系以及現有問題和改革的方向，結合哈爾濱學院的辦學定位，制定了該課程的培養目標，并對化工原理課程建設，內涵建設，教學資源建設等環節進行了思考和探討。

【關鍵詞】應用型本科 化工原理 課程建設

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）10 -0077-02

高等教育已經逐漸從精英化教育轉向大眾化教育，高校的辦學理念也逐漸變為服務于不同社會層次的需求，高校只有找到屬于自己的辦學領域和辦學定位及特色，才能在日趨激烈的高等教育競爭中生存發展。一邊是大學生“懷才不遇”找不到工作；另一邊則是一些企業“求賢若渴”卻找不到合適的人才。“就業難”與“用工荒”的并存，凸顯著謀求經濟轉型的中國正經歷結構性的就業矛盾。一邊是大學生進入就業崗位后抱怨“學非所用”的尷尬，另一邊則是一些高校不顧自身定位和市場需求盲目設置專業、開設課程。大學如何對接社會，培養“適銷對路”的大學生是許多高校都在努力探索的問題。作為哈爾濱市唯一一所市屬高校—哈爾濱學院于2011年11月在省教育廳的批準下開展了特色應用型本科人才培養模式綜合改革試點。根據我校“注重內涵、追求卓越”的辦學方針，我們要針對應用型學科——應用化學專業《化工原理》課程的教學改革進行探索。

《化工原理》課程是化工及其相關專業學生必修的一門重要的專業核心課程，它綜合運用了數學、物理、化學等基礎知識來分析、解決在化工單元操作生產中遇到的工程問題，是自然科學領域的基礎課向工程科學的專業課過渡的入門課程[1]，它在培養化工類人才中起到了承先啟后的橋梁作用。該課程主要介紹了流體流動、傳熱和傳質的基本原理以及主要單元操作的典型設備的構造、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問題的能力， 為專業課學習和今后工作打下堅實的基礎。

根據學校定位，學生特點建立合理的教學體系，改革教學環節，突出實踐性，應用性，其中主要包括整合，更新教學內容，采用適合學生特點的教學方法，加強培養學生實踐能力的實習基地建設。

一、建立合理的教學體系，整合更新教學內容

在以往的教學中，動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞的內容往往以結論的形式直接引入用以解釋化工生產單元操作的基本理論和基本概念，而對“三傳”過程中的數學描述和處理實際傳遞過程的方法論介紹較少。所以導致學生學完這部分內容后，有種“知其然不知其所以然”的感覺。為此，我們在講每一種單元操作之前，都會給學生介紹相應的傳遞現象，使學生了解在單元操作中涉及到的基本理論和基本概念的來龍去脈。從動量、熱量、質量傳遞的本質上理解和掌握單元操作過程。同時在講解的過程中加強數學方法和物理知識的應用以及它們與化學工程之間的聯系，有利于同學們盡快轉變思維方式，由嚴密的邏輯推理轉向工程上的綜合判斷，盡快適應工程方法的應用。

二、采用適合學生特點的教學方法

對于多媒體教學手段在課堂中的應用已經得到了廣泛的推廣，與板書相比，多媒體處理的信息量大，我們還可以通過多媒體以圖片的形式展示化工生產中所遇到的設備，例如：離心泵、換熱器、吸收塔、精餾塔、干燥器和萃取塔等，從視覺上增加同學們的感性認識。同時，我們還可以利用多媒體動畫或三維圖形從多角度展示化工設備的各部分結構、運轉和安裝，利用影音技術來直接展示化工生產過程中的實驗現象，例如板式塔的漏液現象、液泛現象和霧沫夾帶現象等；用動畫效果展示氣流干燥中物料的干燥情況等，再配以老師的理論解釋，學生能很快的理解和掌握。因此，在化工原理教學中，善于巧用多媒體，可以起到事半功倍的效果。多媒體和板書相比有很大的優勢，但是不能本末倒置，不能嚴重的依賴多媒體，否則也會影響課堂的教學效果。

化工原理除了在實際生產和科研中廣泛涉及的基本理論之外，在實際生活中的應用也非常廣泛，但有很多的實際生產現場不能呈現在學生的眼前，因此老師可以將生活中學生熟悉的物品、設備、現象和生活事例巧妙的與課堂教學結合到一起，不僅能夠提高學生的學習主動性和創造性，還可以提高學生理論聯系實際的能力，加深學生對基本理論的理解。例如：流體流動中連續流體伯努利方程的應用，打個比方，在一個水缸里裝有水，用一根管子一端放在水中，另一端在缸沿自然垂下，用嘴在端口吸，那么缸中的水就會從管子中流下來，因為管子呈一段弧形，像彩虹，又能起到吸水的作用，故稱為虹吸現象。虹吸排水和抽水馬桶的工作原理是一樣的；冬天，腳踩到瓷磚上要比地板上涼得多，從而聯系到不同材質的導熱系數不同；夏天吹電風扇感覺涼快，聯系到湍流流體的對流傳熱；人們常喝的可口可樂在飲用時會有冒氣泡的刺激感覺，是因為在可口可樂中溶解有大量的二氧化碳，在溫度升高（進入口中）和氣壓降低（打開瓶蓋）便會因為溶解度降低而沖出液體，形成氣泡，從而了解到吸收的知識。利用精餾的原理釀酒，以及“二鍋頭”的由來等等。用生活中看得見摸得著的物體，熟悉的事例作為我們上課的道具，讓學生對課程由陌生到熟悉，能夠學以致用。總之，如何做好化工原理課程的教學工作是一個重要的研究課題，下大功夫，花大力氣上好每一節課，提高學生對理論和實踐性的重要認識。

三、加強培養學生實踐能力的實習基地建設，培養學生工程觀點

化工見習也是化工教學的一個重要環節，是學生由實驗室走向工廠的一個重要過程，學生通過該環節可以了解實際的化工生產過程，并且對化工生產工藝過程、生產中使用的設備、日常的生產管理和生產組織等方面都有了更加深入的認識，學生對《化工原理》課程中所涉及的理論知識通過實際的應用又有了更深的理解，提高學生對理論知識學以致用的認同感，而見習教學任務的完成又依賴于實踐基地的建設情況。因此，建立高效、穩定運行的實踐基地是培養應用型化工人才的重要任務之一。同時，將實際工程背景的案例融入到課堂教學當中，加強學生的工程觀點，讓學生學會從工程的角度看問題，從實際問題中引出概念或理論，再進行外延的拓展，鼓勵學生帶著理論的問題進入實際的工程中進行分析和解決，強化學生對知識的理解和運用。因此，校外工廠實踐基地的建設不僅為學生提供了一個見習場所，也為青年化工專業教師提供了進修機會，提高青年教師的實踐教學能力，因此，建設校外實踐基地可謂是一舉兩得。目前化學專業已經在大慶某油氣處理廠建立了良好、穩定的實習關系。真正讓學生從“理論中來，到實踐中去”。

結語

應用型院校和研究性院校在人才培養模式方面有所不同，應用型本科它與一般普通本科相比具有鮮明的技術應用性特征，以“應用”為主旨和特征構建課程和教學內容體系，重視學生技術應用能力的培養。在要求學生“學”會課堂知識的同時更要學會“用”。以《化工原理》課程教學為例，在理論教學中融入實踐教學，利用仿真技術，加強學生動腦能力，通過實驗課程加強學生的動手能力，最后通過實踐基地教學進一步加深學生對課程整體的理解，融會貫通，讓同學走上工作崗位后能熟練地解決工程上的實際問題。

參考文獻：

[1].陳衛航，張浩勤，張 婕，等. 化工原理課程體系和內容改革與實踐[J]. 高等理科教育， 2004（6）：73-76.

[2]. 楊蘭，韓志慧，劉晟波. 化工原理課程建設的思考[J]. 江蘇教育學院學報（ 自然科學），2013（29）：4-7.

[3]. 喻紅，梅華平. 《化工原理》課程教學體會[J]. 科技信息，2013（1）：7-8.

[4]. 倪獻智. 化工原理課程教學中突出工程觀點和方法教育[J].化工高等教育，2007（3）：79-82