淺談如何提高《分離工程》課程的教學質量

姚媛媛，李成帥，陳艷紅

(中國石油大學勝利學院,山東東營 257000)

《分離工程》是化工專業的一門核心專業課程，在《物理化學》、《化工熱力學》、《化工原理》等課程基礎上，運用相平衡、熱力學、動力學、傳熱、傳質和動量傳遞等理論來研究化工生產中混合物的分離與提純問題[1]。《分離工程》課程內容涉及面廣、跨度大、知識點多等特點，大多數學生反映該課程理論性較強且公式繁多、上課聽不懂，課下看不懂，這在一定程度上打擊了其學習的積極性和主動性。甚至部分學生對該課程喪失信心，徹底放棄，這種畏學的情緒和厭學的心理，極大地影響了學生對理論知識的掌握和課程的教學質量[2]。筆者針對目前這種負面現象結合多年教學實踐，就如何提高課程教學質量提出自己的幾點建議和體會。

1 精選教材內容，優化授課學時

《分離工程》內容繁多，授課學時有限，不能全部講述，因而精選教材內容及優化授課學時對提高課程教學質量尤為重要。依據選取教材時應注重科學性、通用性和實用性，課教材可選用青島科技大學葉慶國主編的《分離工程》。該教材以“實例-原理-模型-應用”模式組織教材內容，具有重點突出，難點分散且應用性較強等特點，有利于培養學生的綜合應用能力[3]。此外，葉慶國主編的另一部《分離工程學習指導與習題集》可作為配套輔助教材，這樣可形成一整套合理的教材體系[4]。

《分離工程》理論學時壓縮，優化授課學時也就顯得十分緊迫。由于該課程部分內容與其它課程內容存在重疊現象，需對課堂理論學時做出相應的調整。例如：第二章多組分分離基礎的理論內容與《物理化學》和《化工熱力學》部分內容出現重疊，可以將原來10學時調整為6學時。同理，第六章分離過程及設備的效率與節能授課學時也可以由原來6學時減少為4學時。合理的課時安排可以使教師在授課時能自主的選擇性知識點的復習與講解，這樣既可摒棄繁瑣、重復的教學，又可以節余理論學時，節余的6學時可以相應增加到其它章節的學習中。比如，第三章精餾授課學時可相應增加2學時，第五章多組分多級分離的嚴格計算可增加2學時，第七章其他分離方法增加2學時。如此調整使得教師在授課過程中既講述原有理論知識又添加了部分體現學科發展前沿的新技術、新工藝，可有效調動學生學習的積極性和主動性。

2 改進授課方式，豐富教學方法

《分離工程》中的許多公式都具有冗長、復雜的推導過程，導致部分學生在聽課的過程中難以跟上授課進度，聽不懂則易產生厭學情緒。這就需要教師改進教學方式來避免這種情況發生。比如，教師授課重點應側重公式的應用計算而不是公式的推導過程。教師還可以結合具體案例，提出問題，活躍課堂氣氛，啟發學生積極思考，從而激發學生的學習熱情，有助于培養學生的工程意識和能力，也顯著增強學生課堂聽課效果[5]。例如，在講述萃取精餾時，以達標回收生產甲乙酮的有機廢水為案例，安排學生分組討論甲乙酮廢水中的叔丁醇和乙醇的分離方案，包括回收的流程、能耗以及萃取劑用量等內容。通過運用這種教學方式有助于學生樹立工程的觀念。

此外，教師在授課過程中還可以采用對比的教學方式，將一些具有聯系和區別的教學內容放在一起進行對比講解，找出異同點，從而達到預期教學效果[6]。例如，多組分精餾可與二元組分精餾進行對比講解，萃取精餾可與共沸精餾對比講解，嚴格法計算與簡捷法計算進行對比等等，通過相關知識的對比講解有助于學生加深理解和記憶。總之，合理的教學方式可以激發學生的學習熱情和內在潛能，使學生對知識的汲取由被動變主動[7]。

為達到預期的教學目標，教師在授課時除了改進教學方式，還要采用多種教學方法。由于《分離工程》課程實踐性和理論性較強，學生在聽課時會感覺很抽象、晦澀，對知識點的掌握存在一定難度。教師可以緊扣教材，按照“實例-原理-模型-應用”模式組織教學內容，制定授課方案，將復雜的知識點分解講述。當然，教師還可以采用多媒體、視頻以及動畫等教學手段，將復雜的分離原理、流程和設備內部結構展現給學生，使復雜的問題變簡單，抽象的概念更直觀。通過采用簡明扼要且生動形象的教學方法，能極大激發了學生的學習興趣，有助于學生對理論知識的掌握與加深[8]。

由于《分離工程》涉及大量復雜計算，多數情況下均要使用計算機編程求解，而部分學生對編程也是無處下手，手算更是不切實際。教師可以將Aspen Plus化工計算軟件引入到課堂教學中，可有效幫助學生解決編程計算的問題，還可以增強課堂教學效果。

除此之外，教師還應鼓勵學生參加全國大學生化工設計大賽。通過參加競賽，學生不僅可以綜合運用和提升自己的專業知識，還鍛煉了他們的工程實踐能力。以參賽為平臺來培養學生在新工藝、新設備、節能降耗等方面的工藝設計理念和創新思維能力，同時，對團隊協作的精神、吃苦耐勞的品質和堅忍不拔的毅力的培養也起到了積極的作用[9]。

3 注重實驗教學，結合實踐科研

為使學生樹立工程觀點，培養學生分析和解決問題的能力，還可將課堂教學環節延伸至實驗教學中。實驗教學相對于課堂理論教學而言，更加具有直觀性、實踐性、綜合性、探索性和啟發性等特點[10-11]。在實驗教學過程中，教師可以通過介紹實驗裝置、講述分離原理和工藝流程來幫助學生對課堂理論知識的理解和加深。以甲醇-丙酮混合物的分離和提純為例，提前布置實驗內容，讓學生以小組為單位自行設計實驗方案并分析方案的可行性。教師講評實驗內容包括萃取精餾原理和實驗流程、萃取劑選擇以及過程分析計算等知識點。通過實驗教學可以幫助學生進一步消化課堂理論知識，可獲得良好的教學效果[12]。借助實驗教學能有效提高學生的工程實踐能力和感性認識，不再僅僅停留在理論學習的層面上。

另外，化工生產實踐是對課堂理論知識的驗證和補充，通過生產實踐的現場觀摩不僅能培養學生的動手能力，還可提高學生的工程技術素質[13]。化工專業學生進行生產實踐之前應具備一定的理論基礎，通過實踐教學環節來強化課堂理論知識。因此，理論教學和化工生產實踐是相輔相成、不可或缺的。

同時，教師在授課過程中還可以將有關該課程的科研內容適當的引入教學活動中，通過布置不同內容的課題進行分組討論，鼓勵學生課下查閱相關文獻資料完成該課程體系知識的積累與拓展。這種結合科研的授課方式既有助于學生對課堂知識的理解和加深，又可開闊他們的知識面，從而提高學生的學習興趣，激發他們的求知欲和參與精神。

4 改革考核方式，激發學習熱情

《分離工程》課程傳統的考核分數為70%期末考試成績+15%考勤+15%課程作業。部分學生平時不認真聽講，考試前采用搞突擊，死記硬背知識點來通過考試。這種考核方式不利于工科學生分析和解決問題能力的培養。需對現有的考核方式進行完善。新的考核方式為20%課堂表現+15%課程作業+15%大規模作業+50%期末考試成績。這種考核方式降低了期末考試成績的比例，相應增加試卷之外的權重。其中課堂表現除了考勤還增加了課堂回答問題以及隨堂測驗等環節；大規模作業包括以小組為單位通過查閱文獻資料以小論文形式完成的某些課題。這種新的考核方式既激發了學生的學習熱情又鍛煉了其查閱文獻、總結知識的能力，有效提高學生的綜合素質[14]。

5 結束語

總之，在分離工程的課程改革中，教師要精選教材內容、優化授課學時；改進授課方式，豐富教學方法，并注重實驗教學，結合實踐科研，能有效提高課堂教學效果和教學質量。同時，改革課程的考核方式，使分離工程課程的教學更加適應高層次人才培養的需要。