化工原理模塊化教學方法探索

【摘 要】教學中以模塊化教學對化工原理教學進行了改革創新，從教學模塊的設置與優化、模塊教學中授課教師與相關實踐教學內容的設置等方面總結了化工原理模塊化教學的經驗，并提出了一些建議。

【關鍵詞】模塊化教學 化工原理 教學方法

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）27-0063-02

模塊式教學是以模塊化思想方法為基礎，將課程的知識分解成一個個知識點，再將知識點按其內在邏輯組合成相對獨立的單元，然后根據不同技術領域的培養需要，將相關的單元組合成教學模塊，通過增刪單元和調整組合方式，實現教學內容的更新和調整。模塊化教學是當前高校教學創新的熱點。

長沙學院生物與環境工程系設有“生物工程”“環境工程”“應用化學”三個本科專業，分屬三個一級學科門類，課程體系分屬于三個不同的教學計劃。化工原理是三個教學計劃中共同設置的課程。為貫徹以學生為本的理念，有利于不同專業學生更有針對性地學好此門課程，同時有效地調動教與學雙方的積極性，化工原理教學小組提出了化工原理模塊化教學模式，在三個學科之間構建化工原理課程共同的知識、能力教學平臺，形成化工原理課程在三個學科之間既有相同點又有不同點的教學模式，為提高化工原理課程教學質量進行有益探索。現將模塊化教學過程中的幾點經驗與啟迪與大家分享，以期為化工原理模塊化教學的推廣應用做出貢獻。

一 教學模塊的設置與優化

教學模塊的設置是模塊化教學的關鍵。化工原理教學模塊的設置，一方面需要化工原理授課教師熟練掌握國內外化工原理經典教材，同時還要深度了解授課專業的學生能力培養要求。本教學小組以這兩點要求為基礎，設定了流體流動與流體輸送機械、液體攪拌、傳熱、非均相混合物分離、吸收、蒸餾、萃取、干燥、蒸發、膜分離、吸附等教學模塊。在每個教學模塊的安排上由化工原理教學小組集體討論確定教學內容與教學課時，再由該教學模塊主講教師進行備課與制作教學課件。此過程中最為困難的是每個教學模塊中教學內容的確定，因為每個教學模塊的內容既要包含基本的教學內容，又要能體現出不同專業的專業需求。

例如對于環境工程專業的學生而言，因為今后的工作中涉及流體流通以及流體輸送設備的應用非常多，所以本模塊是必須詳細講解的單元，需較大課時量，而對于生物工程專業學生而言本模塊的教學要求就不會這么高。針對此種情況，教學小組提出在相同的教學模塊下設定3個不同的教學課時，針對不同的課時要求配備不同的教學內容，同時又提出了不同的教學目的與要求。

在確定初步教學模塊后，需要對教學模塊進行進一步的優化。建議由教學小組與專業教研室的教師共同討論確定。教學小組在研討之前將教學模塊的劃分情況，每個教學模塊的教學內容、課時安排、所需達到的教學目的與要求以書面的形式下發給專業教研室。專業教師從本專業化工原理后續課程的教學需求以及學生能力培養的需求等方面出發，提出對每個教學模塊教學內容與教學課時的建議。教學小組根據專業教研室的意見對模塊教學內容進行進一步的優化，從而最終確定模塊教學內容，然后再由模塊主講教師進行模擬教學從而確定最終的教學過程。在最終確定的教學模塊中每個教學模塊如同一個抽屜，每個抽屜內又分別放置了3個不同的教學版本。每個專業教研室會根據自己的培養方案，首先確定需要哪些抽屜，然后再分別從確定的抽屜中拿出所需的教學版本。

二 模塊教學中授課教師的設置

在化工原理模塊教學過程中授課教師的設置也是一個關鍵。建議設置3～4名教師最為恰當。每位教師分別講解與自己的研究領域最為接近而且相互聯系比較緊密的幾個教學模塊，如本教學小組中一位教師的主要研究與工程實踐領域是在廢水與廢氣治理方面，所以本教學小組建議該名教師講解流體流動與流體輸送機械、液體攪拌、非均相混合物分離（過濾）等教學模塊；另一位教師的主要研究方向是熱量傳遞方面，所以講解傳熱、干燥、蒸發等教學模塊具有明顯的優勢；還有一名教師長期從事有機分離領域的研究與工程實踐，所以本教學小組安排該教師講解吸收、蒸餾、萃取等教學模塊；本教學小組根據另一位教師的學習與工作經歷安排其講解吸附與膜分離等教學模塊。通過這樣的教師設置，可以充分發揮授課教師在某一領域的經驗與優勢，使課堂教學效果最優化。通過這樣的授課教師設置，使化工原理教學取得了超過預期的教學效果。根據學生的反映，因為每個教學模塊都是相應教師非常熟悉的領域，教師可以很好地將工程實踐與理論教學相結合，可以很好地將某個教學模塊當前最為先進與最為常用的技術與教材中的基本理論結合，使學生學習的興趣被激發，使他們知道了為什么要學習這個教學模塊，學習這個教學模塊能夠在今后的工作中發揮如何的作用。另一方面，授課教師也可以靜下心來深入研究與應用某一領域的知識，以自己的研究與工程應用進一步帶動教學質量的提高。

三 相關實踐教學內容的設置

化工原理課程實驗與課程設計是化工原理教學的重要組成部分，在模塊化教學的過程中課程實驗項目應根據教學模塊提出，每一個教學模塊對應1～2個實驗項目，各個專業在確定教學模塊后可以根據本專業的能力培養要求決定是否在教學模塊下面選擇對應的課程實驗。化工原理課程設計也應設置不同的設計模塊，本教學小組確定的設計模塊主要包括攪拌裝置設計模塊、換熱器設計模塊、蒸發器設計模塊、吸收板式塔設計模塊、吸收填料塔設計模塊、精餾板式塔設計模塊、液—液萃取裝備設計模塊、氣體吸附裝置設計模塊。各個專業的學生可以根據自己的專業要求、就業規劃和愛好選擇自己的設計內容。

在教學實踐中發現應用化學專業學生選擇攪拌裝置、吸收填料塔、精餾板式塔、換熱器、液—液萃取、蒸發器等設計模塊的較多，這主要是因為長沙學院應用化學專業在涂料加工、精細化學產品加工方面具有優勢，這兩個領域也是該專業學生就業的重點方向；而環境工程專業的學生選擇吸收板式塔、氣體吸附裝備、攪拌裝置等設計模塊的較多，這是因為這幾個設計模塊與該專業廢氣治理結合得比較緊密。通過課程設計模塊的設置，克服了傳統化工原理教學過程中課程設計往往是授課教師確定設計題目與設計內容，學生被動接受，同時所進行的設計內容與本專業的實際應用關聯性不高等問題。

四 作業與考試內容的設置

作業是模塊化教學質量的重要保證。模塊化教學過程中的作業與傳統教學過程中的作業既有相同點又有不同之處。不同之處在于本教學小組建議在教學模塊完成后讓學生對完成的教學模塊進行一個結合本專業特點（主要是今后實際工作應用）的教學評價，評價的內容主要包括所學的理論知識與典型設備結構，該理論與典型設備可能在今后工作中的應用，對該典型設備的改進建議。通過這個作業環節的設置，一些愿意學習的學生通過教材、通過對圖書館相關圖書的查閱、通過網絡對相關知識點與典型設備的檢索，對所學知識進行了很好的總結，也提出了一些很有建設性的意見。

考試是對模塊化教學質量檢驗的重要手段，本教學小組的做法跟常規的題庫考試一樣。本教學小組設置了考試所用的化工原理考試題庫，考試題庫內容根據教學模塊設置，力爭最大程度地覆蓋學生應該掌握的知識點。考試內容由本教學小組小組長隨機抽取，試卷由授課教師集體批閱，每個模塊教學教師批閱相應模塊的考試內容。

五 小結

以上是化工原理模塊化教學的幾點經驗與啟迪。總之，在化工原理的教學過程中利用模塊化方法進行教學，一方面可以使化工原理教學與專業需求更加緊密結合，另一方面也可以充分發揮授課教師的專業經驗與優勢，還可以在一定程度上調動學生學習的自主性與學習興趣。但模塊化教學是一個系統性工程，它不但要求授課教師素質能力的提高，也需要教材等輔助設置的完善，同時還需要與教學相配套的教學質量保證體系的建立。

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〔責任編輯：林勁〕